JP3778461B2

JP3778461B2 - シンボル読み取り装置

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Publication number: JP3778461B2
Application number: JP21605196A
Authority: JP
Inventors: 信博谷; 哲也阿部; 修三瀬尾
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2016-07-29
Also published as: JPH1049614A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば２次元バーコードリーダ等のデータシンボルを読み取るシンボル読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰＯＳ（ＰｏｉｎｔｏｆＳａｌｅｓ）システム等に用いられるバーコードリーダには、読み取り開口部内に位置づけられた紙や容器に印刷された文字、バーコード等の２次元データシンボルを含む面に照明光を照射し撮像光学系で２次元データシンボルを撮像素子に結像させるものが知られている。撮像素子から出力された画像情報は２値化され、その２値化データを基に２次元データシンボルの位置を確認し、２次元データシンボルの画像情報が抽出されてデコード等の所定の処理を施された後、ホストコンピュータ等の外部のハードウエアに転送される。
【０００３】
このような２次元データシンボルは白黒のモザイクパターンが２次元的に配列されたものであり、高精度で読み出すためには、シンボルを読み取り開口内に完全に位置づけ、シンボル面に照明光を一定時間均一に照射して読み出すことが望ましい。従って操作者は、バーコードリーダを操作する際、筐体の位置決め、固定等に注意を払わなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが実際にバーコードリーダが用いられる際は、必ずしも読み取り開口をシンボル面に接触したまま一定時間筐体を固定してシンボルの読み取り動作が行われるわけではなく、操作者の手ぶれ等により筐体が揺れ、読み取り開口がシンボル面に固定されない場合がある。そのような状況でのシンボルの読み取りは失敗する可能性が高い。
【０００５】
本発明は、以上の問題を解決するものであり、２次元データシンボルの読み取りを安定して行えることを目的としている。
【０００６】
なお、本明細書では、「シンボル面」とはシンボル読み取り装置の開口部に位置づけられるシンボルを含む面をさし、「シンボルの読み取り」とは、読み取り開口部に位置づけられた面の撮像処理からシンボルの画像情報を抽出してデコードするまでの処理をさす。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るシンボル読み取り装置は、コード化シンボルが形成されたシンボル面を筐体の一壁面に対向させ、シンボルを壁面に設けられた読み取り開口内に位置づけて読み取るシンボル読み取り装置であって、壁面に位置づけられたシンボル面に照明光を照射する光源と、シンボル面の光学情報を光電変換して電荷蓄積する撮像素子と、壁面の読み取り開口の周辺に設けられ、シンボル面と壁面との接触状態を感知する複数の隔設された感知素子とを有し、各感知素子の感知状態の組み合わせに応じて撮像素子の電荷蓄積時間と照明光の光度と撮像素子からの画素毎の電荷読み出しの少なくとも１つを制御する手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
感知素子は、好ましくは読み取り開口の中心に対して点対称の位置に設けられている。
【０００９】
本発明のシンボル読み取り装置は、例えば、撮像素子の基板に電圧を印加する位相を制御することにより撮像素子の電荷蓄積時間を制御する。
【００１０】
本発明のシンボル読み取り装置は、例えば感知素子がいずれも接触を感知していない場合、撮像素子に第１の蓄積時間の間電荷蓄積し、照明光を第１の光度に設定し、撮像素子に蓄積された電荷をフィールドモードで読み出す。
【００１１】
本発明のシンボル読み取り装置は、例えば感知素子が少なくとも１つ接触を感知している場合、撮像素子に第２の蓄積時間の間電荷蓄積し、照明光を第２の光度に設定し、撮像素子に蓄積された電荷をフィールドモードで読み出すことを特徴とする。
【００１２】
本発明のシンボル読み取り装置は、例えば感知素子が全て接触を感知している場合、撮像素子に第２の蓄積時間の間電荷蓄積し、照明光を第２の光度に設定し、撮像素子に蓄積された電荷をフレームモードで読み出しで行う。
【００１３】
好ましくは、第１の蓄積時間は第２の蓄積時間より短く、また第１の光度は第２の光度より明るい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る実施形態であるシンボル読み取り装置の斜視図である。筐体１０はヘッド部１０ａと把持部１０ｂから構成されている。底面１１は矩形の読み取り開口１２が形成された、ヘッド部１０ａの一壁面である。底面１１には読み取り開口１２の近傍に第１のスイッチ１３および第２のスイッチ１４が設けられている。第１のスイッチ１３および第２のスイッチ１４は、読み取り開口１２の中心に対して互いに点対称に位置し、かつ読み取り開口１２の角部を結ぶ対角線上に位置するよう配設されている。第１のスイッチ１３および第２のスイッチ１４は自己復帰型のオンオフスイッチであり、押されて先端部と底面１１が均一になった時、オンとなるスイッチである。また、その先端部には例えばゴム製の滑り止め部材が設けられている。把持部１０ｂの側面には読み取り動作を開始するためのトリガー１５が設けられている。また、把持部１０ｂのヘッド部１０ａと反対側の端部には、読み取り結果をホストコンピュータ等の不図示の外部装置へ送信するケーブル１６が取り付けられている。
【００１５】
図２は、本実施形態に係るシンボル読み取り装置のブロック図である。
ＣＰＵ（中央演算処理装置）２０はシンボル読み取り装置全体の制御を行う。第１のスイッチ１３は、インバータ１３ａを介して論理回路であるＮＯＲ回路５１、ＯＲ回路５２、ＡＮＤ回路５３に接続されており、第２のスイッチ１４はインバータ１４ａを介してＮＯＲ回路５１、ＯＲ回路５２、ＡＮＤ回路５３に接続されている。ＮＯＲ回路５１の出力信号はＣＰＵ２０のポートＰ₁に、ＯＲ回路５２の出力信号はポートＰ₂に、ＡＮＤ回路５３の出力信号はポートＰ₃に入力される。また、トリガー１５はインバータ１５ａに接続されており、インバータ１５ａの出力信号はＣＰＵ２０のポートＰ_SWに入力される。
【００１６】
ＣＰＵ２０には、撮像回路３０を構成する各回路、すなわち電源回路３１、ＣＣＤ駆動回路３２、光源駆動回路３３、信号処理回路３４が接続されている。電源回路３１を制御する電源回路駆動信号はポートＰ_EN／から出力され、この出力信号に従って電源回路３１からＣＣＤ３５および撮像回路３０の他の回路に電源が供給される。また、ＣＣＤ駆動回路３２および光源駆動回路３３に対する制御信号は、それぞれポートＳ₁、Ｓ₂から出力される。尚、電源回路駆動信号はロー（Ｌ）の時電源回路３１により各種回路への電源供給を行わせるアクティブローの信号である。
【００１７】
光源駆動回路３３から出力される制御信号に従って光源３６が駆動されシンボル面に照明光が照射されシンボル面の反射光がＣＣＤ３５に結像し、ＣＣＤ駆動回路３２から出力される制御信号に従ってＣＣＤ３５が駆動され、シンボル面の光学像が光電変換される。ＣＣＤ３５から出力される光電変換されたシンボル面の画像情報すなわち全画素データは、信号処理回路３４で２値化処理等を施されポートＰ₄に入力される。また、ＣＣＤ駆動回路３２からはシンボル情報の抽出時に用いられる同期信号（垂直、水平同期信号およびフィールドインデックス信号ＦＩ）が出力されポートＰ₅に入力される。ＣＰＵ２０では、ポートＰ₄に入力された全画素データをポートＰ₅に入力される同期信号に基づいてメモリ（図示せず）に格納する。
【００１８】
また、ＣＰＵ２０では、ポートＰ₅に入力された同期信号（垂直、水平同期信号およびフィールドインデックス信号ＦＩ）に基づいて、ポートＰ₄に入力されたシンボル面の撮像情報からシンボルの情報が抽出され、抽出されたシンボル情報を基にデコード等の処理が施される。デコードに成功したシンボル情報はポートＰ₆から出力され、外部インタフェース３８を介してホストコンピュータに送信される。
【００１９】
図３は、本実施形態に用いられる従来公知のＣＣＤの構成を示す概略図である。
図３において、各画素に対応するフォトダイオード６０と垂直転送ＣＣＤ６１が交互に配置されている。すなわち、垂直方向Ｖに延びたフォトダイオード６０と垂直転送ＣＣＤ６１が水平方向Ｈにおいて交互に配列されている。フォトダイオード６０に発生した電荷は垂直転送ＣＣＤ６１に移動され、垂直転送ＣＣＤ６１において水平転送ＣＣＤ６２に転送され、水平転送ＣＣＤ６２に接続された端子から出力される。
【００２０】
図４はフォトダイオード６０と垂直転送ＣＣＤ６１の構成を示す拡大図である。本実施形態の垂直転送ＣＣＤ６１はＶ₁、Ｖ₂、Ｖ₃、Ｖ₄の４相の転送電極で構成されている。垂直方向Ｖに並んだフォトダイオード６０は交互にＶ₁、Ｖ₃の電極に接続されている。すなわち、奇数番目のフォトダイオード（ＰＤ₁、ＰＤ₃、ＰＤ₅．．．）は電極Ｖ₁に接続され、偶数番目のフォトダイオード（ＰＤ₂、ＰＤ₄、ＰＤ₆．．．）は電極Ｖ₃に接続されている。各フォトダイオードに蓄積された電荷は、接続された電極に電圧が印加されると垂直転送ＣＣＤ６１に移動する。尚、奇数番目のフォトダイオードは読み出される画像の奇数フィールドに対応し、偶数番目のフォトダイオードは偶数フィールドに対応する。
【００２１】
図５は本実施形態の撮像素子の断面図である。転送電極φＶには電荷転送パルスが印加される。ｎ型シリコン基板７０の上にｐ型シリコン基板７１が積層され、その上にｎ型のフォトダイオード６０が配設されている。フォトダイオード６０の近傍には垂直転送ＣＣＤ６１が形成され、垂直転送ＣＣＤ６１はアルミニウムから成る遮蔽部材６２により遮光されている。フォトダイオード６０の残留電荷は、ｎ型シリコン基板７０に数十ボルトの電圧（Ｖｓｕｂ）を印加することにより基板側に移動し撮像素子から除去される。
【００２２】
次に、フォトダイオード６０の電荷蓄積時間の制御について説明する。ｎ型シリコン基板７０に基板方向掃き出し電圧Ｖｓｕｂが印加されている間、フォトダイオード６０の残留電荷が除去され、電圧Ｖｓｕｂの印加を解除することによりフォトダイオード６０の電荷蓄積が開始される。そして、所定時間経過後、電極Ｖ₁、Ｖ₃に電荷転送パルス信号電圧（ＴＧパルス）が印加され、それまでフォトダイオード６０に蓄積された電荷が垂直転送ＣＣＤ６１の電極に転送される。従って、ｎ型シリコン基板７０に基板方向掃き出し電圧Ｖｓｕｂを印加するタイミングを制御することにより、フォトダイオード６０の電荷蓄積時間を任意に制御できる。
【００２３】
従って、筐体が揺れている可能性が高い場合は電荷蓄積時間を短くするように設定し、筐体が固定されているために揺れている可能性が低い場合は電荷蓄積時間を長くするように設定し、筐体の状況に応じて電荷蓄積時間を設定すれば、常に信頼性の高い撮像情報を得ることができる。以下、このような制御下による電荷蓄積時間を「電子シャッタースピード」と呼ぶ。
【００２４】
図６はフィールド読み出しの場合のタイミングチャート、図７はフレーム読み出しの場合タイミングチャートである。タイミングチャート中、ＦＩはＣＣＤ駆動回路３２が出力するフィールドインデックス信号であり、ハイが奇数フィールド、ローが偶数フィールドに対応する。
図６において、Ａ６で基板電圧が印加され、フォトダイオード６０（図３参照）の残留電荷が除去される。その後フォトダイオード６０に電荷が蓄積されはじめ、Ｂ６で垂直転送ＣＣＤ６１の電極Ｖ₁、Ｖ₃（図３参照）に同時に電圧が印加されると、フォトダイオード６０に蓄積された奇数フィールドおよび偶数フィールドの電荷が垂直転送ＣＣＤ６１に転送される。垂直転送ＣＣＤ６１では水平転送ＣＣＤ６２から数えて奇数番目のフォトダイオードとその隣の偶数番目のフォトダイオード（ＰＤ₁とＰＤ₂、ＰＤ₃とＰＤ₄．．．．．）の電荷が加算され、水平転送ＣＣＤ６２に転送される。Ｂ６からＤ６の期間水平転送ＣＣＤ６２から電荷が出力され、１フィールドの画像情報として読み出される。
【００２５】
次いで、Ｃ６で再び基板電圧が印加され、フォトダイオード６０の残留電荷が除去された後、Ｄ６で垂直転送ＣＣＤ６１の電極Ｖ₁、Ｖ₃に同時に電圧が印加され、フォトダイオード６０に蓄積された奇数フィールドおよび偶数フィールドの電荷が垂直転送ＣＣＤ６１に転送される。Ｂ６において垂直転送ＣＣＤ６１では加算した奇数番目のフォトダイオードとと偶数番目のフォトダイオードの組み合わせを替えて電荷が加算され（ＰＤ₂とＰＤ₃、ＰＤ₄とＰＤ₅．．．．．）、水平転送ＣＣＤ６２に転送される。同様にＤ６からＥ６の期間水平転送ＣＣＤ６２から電荷が出力され、１フィールドの画像情報として読み出される。
【００２６】
図７において、Ａ７で基板電圧が印加され、フォトダイオード６０の残留電荷がクリアされる。その後フォトダイオード６０に電荷が蓄積されはじめ、Ｂ７で垂直転送ＣＣＤ６１の電極Ｖ₁にＴＧパルス信号が印加されると、フォトダイオード６０に蓄積された奇数フィールドの電荷が垂直転送ＣＣＤ６１に転送され水平転送ＣＣＤ６２に転送される。同時にＦＩは奇数フィールドを示すハイ信号に切り替わる。Ｂ７からＤ７の期間水平転送ＣＣＤ６２から電荷が出力され、奇数フィールドの画像情報として読み出される。その間、Ｃ７で再び基板電圧が印加され、フォトダイオード６０の残留電荷が除去される。Ｄ７で垂直転送ＣＣＤ６１の電極Ｖ₃にＴＧパルス信号が印加されると、フォトダイオード６０に蓄積された偶数フィールドの電荷が垂直転送ＣＣＤ６１に転送され水平転送ＣＣＤ６２に転送される。同時にＦＩは偶数フィールドを示すロー信号に切り替わる。Ｄ７からＦ７の期間水平転送ＣＣＤ６２から電荷が出力され、偶数フィールドの画像情報として読み出される。
【００２７】
従って、Ｖ₁、Ｖ₃の電圧印加の位相を制御することにより読み出しモードの切り替えすなわちフィールドモード、フレームモードの切り替えが行われる。
【００２８】
フィールドモードで読み出す場合は、偶数フィールドの画素情報と奇数フィールドの画素情報を加算して処理するため、フレームモードによる読み出しに比べると画像情報量が半分に減少する反面、撮像時間（電荷蓄積時間から全画素データ分の読み出しが完了するまでに要する時間）がフレームモードの約半分ですむため筐体が揺れている可能性の高い場合には有効な読み取りモードである。
【００２９】
一方、フレームモードで画像情報を読み出す場合は、画像情報量が多くデコードの精度が向上する反面、電荷蓄積時間および読み出しに要する時間がフィールドモードの２倍の時間を必要とする。従って、フレームモードで読み出す場合、読み取り開口をシンボル面により長時間位置づける必要があり、操作者の手振れ等による外乱に弱い。
【００３０】
次に図８の真理値表１を用いて、第１のスイッチ１３、第２のスイッチ１４の状態に応じたＣＰＵ２０における撮像回路３０の制御処理について説明する。真理値表１において、各スイッチおよびポートＰ₁、Ｐ₂、Ｐ₃の値は「０」がロー電圧を示すロー信号であり、「１」がハイ電圧を示すハイ信号である。ポートＳ₁の値により電子シャッタースピード（電荷蓄積時間）が決定され、「１」が高速（短時間）、「０」が低速（長時間）を示す。ポートＳ₂の値は「１」が光源に高電圧を与え高照度にし、「０」が低電圧を与え低照度にすることを示し、ポートＳ₃の値は「１」がフィールドモードにより読み出され、「０」がフレームモードにより読み出されるようＣＣＤ３５が駆動されることを示す。
【００３１】
真理値表１の第１行目は、第１のスイッチ１３、第２のスイッチ１４が共にオフ状態の各ポートの値を示している。第１のスイッチ１３、第２のスイッチ１４がオフの場合、ハイ電圧がインバータ１３ａ、１４ａに入力され、インバータ１３ａ、１４ａからロー信号が出力されてＮＯＲ回路５１、ＯＲ回路５２、ＡＮＤ回路５３に入力される。従ってＮＯＲ回路５１から出力されてポートＰ₁に入力される信号はハイ、ＯＲ回路５２から出力されポートＰ₂に入力される信号はロー、ＡＮＤ回路５３から出力されてポートＰ₃に入力される信号はローとなる。
【００３２】
真理値表１の第２行目は、第１のスイッチ１３がオン、第２のスイッチ１４がオフの状態の各ポートの値を示している。第１のインバータ１３ａからハイ信号が出力されて各論理回路に入力され、第２のインバータ１４ａからロー信号が出力されて各論理回路に入力される。従って、ＮＯＲ回路５１からポートＰ₁に入力される信号はロー、ＯＲ回路５２から出力されポートＰ₂に入力される信号はハイ、ＡＮＤ回路５３から出力されてポートＰ₃に入力される信号はローとなる。
【００３３】
真理値表１の第３行目は、第１のスイッチ１３がオフ、第２のスイッチ１４がオンの状態の各ポートの値を示している。第１のインバータ１３ａからはロー信号が出力されて各論理回路に入力され、第２のインバータ１４ａからはハイ信号が出力されて各論理回路に入力される。従って、ＮＯＲ回路５１からポートＰ₁に入力される信号はロー、ＯＲ回路５２から出力されポートＰ₂に入力される信号はハイ、ＡＮＤ回路５３から出力されてポートＰ₃に入力される信号はローとなる。
【００３４】
真理値表１の第４行目は、第１のスイッチ１３、第２のスイッチ１４が共にオン状態の各ポートの値を示している。第１のスイッチ１３、第２のスイッチ１４がオンの場合、ロー電圧がインバータ１３ａ、１４ａに入力され、インバータ１３ａ、１４ａからハイ信号が出力されてＮＯＲ回路５１、ＯＲ回路５２、ＡＮＤ回路５３に入力される。従ってＮＯＲ回路５１から出力されてポートＰ₁に入力される信号はロー、ＯＲ回路５２から出力されポートＰ₂に入力される信号はハイ、ＡＮＤ回路５３から出力されてポートＰ₃に入力される信号はハイとなる。
【００３５】
ポートＳ₁の出力値はポートＰ₁の入力値により決定される。スイッチ１３およびスイッチ１４が共にオフの場合ポートＳ₁の出力値は「１」、すなわち電子シャッターのスピードが高速にセットされ、スイッチ１３およびスイッチ１４のうち少なくとも１つがオンの場合ポートＳ₁の出力値は「０」、すなわち電子シャッターのスピードが低速にセットされる。
【００３６】
ポートＳ₂の出力値も同様にポートＰ₁の入力値により決定され、スイッチ１３およびスイッチ１４が共にオフの場合ポートＳ₂の出力値は「１」、すなわち光源に高電圧が与えられ高照度となり、スイッチ１３およびスイッチ１４のうち少なくとも１つがオンの場合ポートＳ₂の出力値は「０」、すなわち光源に低電圧が与えられ低照度となる。
【００３７】
ポートＳ₃の出力値はポートＰ₃の入力値により決定される。スイッチ１３およびスイッチ１４が共にオンの場合ポートＳ₃の出力値は「０」、すなわちフレームモードによりシンボル面の画像情報が読み出され、スイッチ１３およびスイッチ１４が共にオフか若しくは一方のみオンの場合ポートＳ₃の出力値は「１」、すなわちシンボル面の画像情報がフィールドモードにより読み出される。
【００３８】
図９はシンボル面の撮像処理からシンボルデータ送信までの処理フローである。尚、フロー中の「高速シャッタモード」「低速シャッターモード」とはシンボル面を撮像する際の撮像モードを意味し、「高速シャッタモード」は電荷蓄積時間を例えば１／１０００秒にすると共に光源に与える電流を例えば２０ｍＡ（ミリアンペア）にして照明光を明るくするモードであり、「低速シャッターモード」とは電荷蓄積時間を例えば１／２００秒にすると共に光源に与える電流を例えば４ｍＡにして照明光を暗くするモードである。
【００３９】
処理フローの開始時、シンボル読み取り装置本体の電源はオンされており、ＣＰＵ２０は稼働状態にある。ステップ１００では、ポートＰ_EN／の初期化処理が行われ出力値が「１」にセットされる。すなわち、ステップ１００では撮像回路３０の電源はオフされる。
【００４０】
ステップ１０１ではトリガースイッチ１５が押されているか否か（オンしているか否か）を判断し、押されている（オンしている）場合はステップ１０２へ進み、押されていない（オンしていない）場合は新たな処理は行われない。すなわち、トリガースイッチ１５が押されてシンボル読み取りの処理が開始される。ステップ１０２でポートＰ_EN／に０がセットされ撮像回路３０の電源がオンとなりステップ１０３へ進む。
【００４１】
ステップ１０３においてポートＰ₁の値が確認され、「１」すなわち第１のスイッチ１３および第２のスイッチ１４のいずれもオフの場合はステップ１０４へ進み、高速シャッターモードにセットされる。一方ポートＰ₁の値が「０」、すなわち少なくとも一方がオンの場合はステップ１０５に進む。
【００４２】
ステップ１０４で高速シャッタモードにセットされた後、ステップ１０６へ進み、ステップ１０６において読み出しモードがフィールドモードにセットされ、シンボル面の撮像が行われ、撮像により読み出されたシンボル面の画像情報に２値化処理や所定の画像処理が施された後メモリに格納され、ステップ１１０へ進む。
【００４３】
その後ステップ１１０でメモリに格納されたシンボル面の画像情報を読み出し、その画像情報からデータシンボルに対応する画素データのみの抽出、すなわちシンボルの抽出処理が行われる。次いでステップ１１１において、ステップ１１０で抽出された画素データに対してデコード処理が施され、ステップ１１２でホストへ送信される。
【００４４】
一方、ステップ１０５ではポートＰ₂の値が確認され、「１」すなわち第１のスイッチ１３および第２のスイッチ１４のうち少なくとも一方がオンの場合はステップ１０６に進み、低速シャッターモードにセットされる。一方、ポートＰ₂の値が「０」の場合はステップ１０３へ戻る。
【００４５】
ステップ１０７で低速シャッターモードにセットされ、次いでステップ１０８でポートＰ₃の値が確認される。ポートＰ₃の値が「１」の場合、すなわち第１のスイッチ１３および第２のスイッチ１４が共にオンの状態であれば読み出しモードがフレームモードにセットされ、撮像が行われ、撮像により読み出されたシンボル面の画像情報に２値化処理や所定の画像処理が施された後メモリに格納され、ステップ１１０に進む。ステップ１１０以降の処理は上述の通りである。一方、ポートＰ₃の値が「０」の場合、すなわち第１のスイッチ１３および第２のスイッチ１４のいずれか一方がオンの状態であればステップ１０６に進む。ステップ１０６以降の処理は上述の通りである。
【００４６】
尚、ステップ１１１においてデコード処理が成功した場合は、シンボル読み取り成功としてステップ１１２でシンボルの情報が外部のホストコンピュータへ送信される。デコード処理に失敗した場合は、ホストコンピュータへの送信は行われない。尚、シンボル読み取りの結果は、デコードの結果はブザーあるいは筐体に設けられた表示ランプ（図示せず）等により操作者に知らされる。
【００４７】
以上のように本実施形態によれば、読み取り開口周辺に設けたスイッチの状態によりシンボル面と読み取り開口の接触状態を判断し、筐体が揺れている可能性が高い場合はシンボル面の撮像時間が短くてすむフィールドモードによる撮像が行われ、筐体が揺れている可能性が低い場合はシンボル面の画像情報量が多くその結果デコードの精度が高くなるフレームモードによる撮像が行われる。すなわち、読み取り開口周辺に設けたスイッチの状態に応じて読み取りモードを切り替え、その結果各読み取りモードの特性を生かした撮像が行われる。
【００４８】
従って、常にシンボル面が最も安定して撮像されるよう撮像モードが設定されるため、撮像されたシンボル面からシンボル情報を抽出してデコードする際失敗する可能性が低減され、シンボル読み取り成功の確率が高くなる。
【００４９】
本実施形態では、第１のスイッチ１３および第２のスイッチ１４は長方形の読み取り開口１２の対角線上に位置し、かつ押されて先端部が底面１１と均一になった場合にオンとなるスイッチである。従って、両スイッチを共にオンの状態に保持することにより読み取り開口１２はシンボル面に密着し固定されるので、筐体の振れている可能性は極めて低いと判断することができる。
【００５０】
また、第１のスイッチ１３および第２のスイッチ１４に、先端部が底面１１と均一にならなくても押されるだけでオンとなるスイッチを用いて、読み取り開口１２の対角線上に設けてもよい。両スイッチが共にオンの状態を維持したままバーコードリーダを操作することにより、仮に手振れが生じてもバーコードリーダは対角線を軸にした方向に振れることになるので、第１のスイッチ１３および第２のスイッチ１４が配設されている角部以外の角部がシンボル面と当接するためバーコードリーダの傾斜は極めて低く抑えられ、同様に筐体の振れは小さいと判断することができる。
【００５１】
尚、本実施形態では底面１１の設けるスイッチ数の増加に伴いＣＰＵ２０におけるデコード等の各処理が繁雑となり迅速なデータ処理ができなくなるといったことを回避するためスイッチの数は２つ（第１のスイッチ１３、第２のスイッチ１４）にとどめられており、上述したスイッチを読み取り開口の対角線上に配置することによる効果を最も少ないスイッチ数で実現している。
【００５２】
さらに、電子シャッタースピードを低速にする、すなわち電荷蓄積時間を長くする場合は照明光を暗くしているので消費電流を節約することができ経済的である。
【００５３】
尚、本実施形態では高速シャッタモードにおいては電荷蓄積時間を１／１０００秒に設定し光源に与える電流を２０ｍＡに設定し、低速シャッターモードにおいては電荷蓄積時間を１／２００秒に設定し光源に与える電流を４ｍＡに設定しているがこれに限るものではなく、シンボル面と読み取り開口の接触状態に応じて安定してシンボル面を撮像できる値であればよい。
【００５４】
また、本実施形態では、スイッチが２箇所に設けられているがこれに限るものではなく、読み取り開口の中心に対して点対称の位置に複数箇所設けられていればよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば筐体の固定状態に応じて２次元シンボルの読み取りを安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシンボル読み取り装置の斜視図である。
【図２】本実施形態のシンボル読み取り装置のブロック図である。
【図３】本実施形態のシンボル読み取り装置に用いられるＣＣＤの模式図である。
【図４】ＣＣＤのフォトダイオードと垂直転送ＣＣＤの構成を示す拡大図である。
【図５】ＣＣＤの層構造を示す断面図である。
【図６】フィールドモードによる画像情報の読み出しのタイミングチャートである。
【図７】フレームモードによる画像情報の読み出しのタイミングチャートである。
【図８】シンボル読み取り装置に内蔵されたＣＰＵにおける演算処理の真理値表である。
【図９】本実施形態におけるシンボル読み出しの処理フローである。
【符号の説明】
１０筐体
１２読み取り開口部
１３第１のスイッチ
１４第２のスイッチ
１５トリガー
２０ＣＰＵ
３０撮像回路
６０フォトダイオード
６１垂直転送ＣＣＤ
６２水平転送ＣＣＤ

Claims

コード化シンボルが形成されたシンボル面を筐体の一壁面に対向させ、前記シンボルを前記壁面に設けられた読み取り開口内に位置づけて読み取るシンボル読み取り装置であって、前記読み取り開口内に位置づけられたシンボル面に照明光を照射する光源と、シンボル面の光学情報を光電変換して電荷蓄積する撮像素子と、前記壁面の前記読み取り開口の周辺に設けられ、前記シンボル面と前記壁面との接触状態を感知する複数の隔設された感知素子とを有し、各感知素子の感知状態の組み合わせに応じて前記撮像素子の電荷蓄積時間と前記照明光の光度と前記撮像素子からの画素毎の電荷読み出しを制御する撮像制御手段を備え、
前記感知素子がいずれも接触を感知していない場合、前記撮像制御手段が、前記撮像素子に第１の蓄積時間の間電荷蓄積し、前記照明光を第１の光度に設定し、前記感知素子の少なくとも一部が接触を感知している場合、前記撮像制御手段が、前記撮像素子に前記第１の蓄積時間よりも長い第２の蓄積時間の間電荷蓄積し、前記照明光を前記第１の光度よりも暗い第２の光度に設定し、前記感知素子の少なくとも一部が接触を感知していない場合、前記撮像制御手段が、前記撮像素子に蓄積された電荷をフィールドモードで読み出すことを特徴とするシンボル読み取り装置。
前記感知素子が、前記読み取り開口の中心に対して点対称の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシンボル読み取り装置。
前記撮像素子の基板に電圧を印加する位相を制御することにより前記撮像素子の電荷蓄積時間を制御することを特徴とする請求項１に記載のシンボル読み取り装置。
前記感知素子が全て接触を感知している場合、前記撮像制御手段が、前記撮像素子に蓄積された電荷をフレームモードで読み出すことを特徴とする請求項１に記載のシンボル読み取り装置。