JP3793286B2

JP3793286B2 - シンボル読み取り装置

Info

Publication number: JP3793286B2
Application number: JP21605096A
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: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2016-07-29
Also published as: JPH1049617A

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）システム等に対応したＭＭＦ（マンマシンインタフェース）として、商品情報をバーコード化したものを商品本体やパッケージ等に印刷し、バーコードリーダ等の読み取り装置によりそのバーコードに記録された商品情報を読み取りホストコンピュータに送信するというシステムが広く用いられている。近年、このようなシステムには、バーコードに付与する情報量の増大に伴い、１次元的なバーコードシンボルをラインセンサで読み取る方式に替わって、２次元的にコード化されたパターンを有する２次元データシンボルを２次元エリアセンサにより読み取る方式が普及し始めている。この２次元データシンボルを２次元エリアセンサで正確に読み取るためには、バーコードリーダの読み取り開口内に２次元データシンボルを正確に位置づけて２次元エリアセンサに結像させなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、２次元データシンボルが読み取り開口内に位置づけられても、操作者の手振れ等により読み取り開口が２次元データシンボルが形成された平面（以下、「シンボル面」）から著しく離れたり、あるいはバーコードリーダの筐体が傾けられてシンボル面と読み取り開口の距離が均一にならないという状態が発生する場合がある。バーコードリーダの筐体内に設けられる撮影光学系は、読み取り開口が形成された筐体の壁面にシンボル面が当接された場合に、２次元エリアセンサに２次元データシンボルが結像されるよう配設されているため、上記のような状態で読み取り動作を行うと２次元エリアセンサに結像される像がぼやけたり、あるいは歪んだりして２次元データシンボルの正確な読み取りが行われない。
【０００４】
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。
【０００５】
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２次元データ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をしてから２次元データ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。
【０００６】
【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、シンボルを前記壁面に設けられた読み取り開口内に位置づけてシンボルを読み取るシンボル読み取り装置であって、シンボルを光学的に読み取るシンボル読み取り手段と、壁面に設けられ、シンボル面と壁面との接触状態を感知する接触感知手段とを備え、接触感知手段が複数の隔設された感知素子を有し、全ての感知素子が接触を感知している場合に、シンボル読み取り手段は読み取り動作を行うことを特徴とする。
【０００７】
また、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、シンボル面を撮像する手段と、撮像手段による撮像情報からシンボルの情報を抽出する手段と、壁面にに設けられ、シンボル面と壁面との接触状態を感知する接触感知手段とを備え、接触感知手段が複数の隔設された感知素子を有し、各感知素子の感知状態の組み合わせに基づいて撮像手段もしくはシンボル情報抽出手段が駆動されることを特徴とする。
【０００８】
撮像手段は、好ましくは感知素子の１つがシンボル面との接触を感知している場合に駆動される。
【０００９】
シンボル抽出手段は、好ましくは感知素子の全てがシンボル面との接触を感知している場合に駆動される。
【００１０】
感知素子は、例えば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。
【００１１】
読み取り開口は好ましくは四角形であり、感知素子が読み取り開口の対角線の延長上に２つ設けられている。
【００１２】
感知素子は、例えば押圧力により付勢されている間はオン状態が持続し、押圧力により付勢されていない間はオフ状態が持続するオンオフスイッチである。
【００１３】
感知素子には、好ましくは滑り止めの部材が設けられている。
【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モニター表示回路３９を介してモニター３７へ出力される。モニター３７は例えば筐体１０の上面に設けられており（図示せず）、従って操作者はモニター３７に映し出された画像により読み取り開口の状況を目視することができる。また、全画素データはモニター３７へ出力されると共に、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。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（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）に基づいてメモリに格納されていたシンボル面の画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もと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】
次に図３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。またポートＰ_EN／の値は、０はローを意味し電源回路３１をオンして作動させる値、１はハイを意味し電源回路３１をオフして非動作にする値を示す。
【００２０】
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が共にオフした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が押されていない場合、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。
【００２１】
真理値表１の第２行目は、第１のスイッチ１３がオンし、第２のスイッチ１４がオフした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。
【００２２】
真理値表１の第３行目は、第１のスイッチ１３がオフし、第２のスイッチ１４がオンした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。
【００２３】
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が共にオンした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が押されている場合、ロー信号がインバータ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。
【００２４】
ポートＰ_EN／の値はポートＰ₁の値によって決定される。ポートＰ₁の値がハイの時ポートＰ_EN／の値はハイ（１）、ポートＰ₁の値がローの時ポートＰ_EN／の値はロー（０）となる。ポートＰ₁の値がハイとなるのは上述のように第１のスイッチ１３、第２のスイッチ１４が共にオフの場合のみである。すなわち、第１のスイッチ１３、第２のスイッチ１４共にオフの場合、電源回路３１は駆動されず、従って撮像回路３０の他の回路、ＣＣＤ駆動回路３２、光源駆動回路３３、信号処理回路３４は駆動されないためシンボル面の撮像処理は行われない。一方、第１のスイッチ１３、第２のスイッチ１４のうち少なくとも１つのスイッチが押されれば、電源回路３１は駆動され、それに応じて撮像回路３０は駆動され、シンボル面の撮像処理が開始される。
【００２５】
図４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。
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。
【００２６】
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、押されていなければステップ１０２へ進み、押されている（オンしている）場合はステップ１０３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１０８へ進む。
【００２７】
ステップ１０２においてポートＰ₁の値が確認され、０すなわち第１のスイッチ１３、第２のスイッチ１４のうち少なくとも一方がオンであればステップ１０４に進み、どちらのスイッチもオンでなければステップ１００へ戻り、撮像回路３０の電源がオフされる。ステップ１０４ではポートＰ_EN／に０がセットされて撮像回路３０の電源がオンとなり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１０５へ進む。
【００２８】
ステップ１０５ではステップ１０１と同様トリガー１５が押されているか否かを判断し、押されていなければステップ１０６へ進み、押されている場合はステップ１０８へ進む。
【００２９】
ステップ１０６においてポートＰ₁の値が確認され、０すなわち第１のスイッチ１３、第２のスイッチ１４のうち少なくとも一方がオン状態のままであればステップ１０７に進み、ポートＰ₁の値が１すなわち両方のスイッチが共にオフ状態であればステップ１００へ戻り撮像回路３０の電源がオフされる。ステップ１０７ではポートＰ₂およびポートＰ₃の値を確認し、ともに１すなわち第１のスイッチ１３および第２のスイッチ１４が共にオン状態であればステップ１０８に進む。ポートＰ₂もしくはポートＰ₃のどちらか一方の値が０、あるいは両方のポートの値が共に０であればステップ１０５へ戻る。
【００３０】
ステップ１０８では、シンボルの抽出処理、すなわちメモリからシンボル面の画像情報を読み出し、その画像情報からシンボルに対応する画素データのみ抽出する処理が行われる。次いでステップ１０９では、ステップ１０８で抽出された画素データに基づいてデコード処理が施される。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１１０でデコードされた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。
【００３１】
上述のように、本実施形態においては第１のスイッチ、第２のスイッチのうちいずれか一方のみがオンした状態では、ポートＰ_EN／の値が０にセットされるのみである。すなわち、シンボル面の撮像処理が撮像回路３０で行われ、シンボル面の２値化データがＣＰＵ２０のポートＰ₄に入力されるのみで、シンボルの抽出処理は行われない。従って、第１のスイッチ１３もしくは第２のスイッチ１４のいずれかがオン状態で撮像回路が立ち上がりシンボル面がモニター３７に映し出されるため、操作者はシンボル面の状況を目視でき、両スイッチのオン状態を保持したままシンボル抽出処理を行うまでの間にシンボルが読み取り開口内から外れてしまうことを防止できる。
【００３２】
第１のスイッチ１３と第２のスイッチ１４が共にオン状態の時、適正な読み取りができる状態であるとしてシンボル抽出処理が行われ、抽出されたシンボルデータのデコードが行われる。
【００３３】
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、手振れが容易に防止され、ＣＣＤ３５に結像するシンボル像のぼやけたり、歪んだりするという現象を回避することができる。
【００３４】
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、従ってＣＣＤ３５に結像するシンボル像のぼやけたり、歪んだりするという現象が最小限に抑えられる。
【００３５】
また、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。
【００３６】
また、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の中心に対して点対称な位置に設けられているため、両スイッチを共にオンの状態にすることによりヘッド部１０ａの底面１１の１辺のみがシンボル面と接触し他の３辺がシンボル面から著しく離なれてしまうことが防止されるので、読み取り開口をシンボル面に対して容易に固定することができる。
【００３７】
また、一度固定された筐体が第１のスイッチ１３および第２のスイッチ１４がオンの状態のままシンボル面上を滑ることを防止するため、第１のスイッチ１３と第２のスイッチ１４の先端にはゴム部材が設けられている。
【００３８】
従って、撮像光学系から出力されるシンボル面の画像情報が乱れることがない。そのためシンボル面におけるシンボルの位置を特定できなかったり、誤ったシンボル情報を抽出したりすることが防止され、シンボル情報の抽出を安定して行える。
【００３９】
さらに、第１のスイッチ１３もしくは第２のスイッチ１４のいずれかが押された状態で撮像回路が立ち上がることにより、両方のスイッチが押されるのとほぼ同時にシンボルの抽出処理を開始することができるため、処理時間が短縮される。
【００４０】
尚、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。
【００４１】
また、本実施形態では、第１のスイッチ１３、第２のスイッチ１４の先端にゴム部材が設けられているがこれに限るものではなく、各スイッチがシンボル面上を滑るのを防止することができるものであればよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、２次元バーコード等のシンボルを読み取る際、操作者の手振れが防止されるのでシンボルの抽出処理を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシンボル読み取り装置の斜視図である。
【図２】本発明のシンボル読み取り装置のブロック図である。
【図３】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４】本発明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

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、前記シンボル面を撮像する手段と、前記撮像手段による撮像情報から前記シンボルの情報を抽出する手段と、前記壁面に設けられ、前記シンボル面と前記壁面との接触状態を感知する接触感知手段とを備え、前記接触感知手段が複数の隔設された感知素子を有し、前記各感知素子の感知状態の組み合わせに基づいて前記撮像手段もしくは前記シンボル情報抽出手段が駆動されることを特徴とするシンボル読み取り装置。
前記撮像手段は、前記感知素子の１つが前記シンボル面との接触を感知している場合に起動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。
前記シンボル情報抽出手段は、前記感知素子の全てが前記シンボル面との接触を感知している場合に駆動され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、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。
前記読み取り開口が四角形であり、前記感知素子が前記読み取り開口の対角線上に２つ設けられていることを特徴とする請求項４に記載のシンボル読み取り装置。
前記感知素子が、押圧力により付勢されている間はオン状態が持続し、押圧力により付勢されていない間はオフ状態が持続するオンオフスイッチであることを特徴とする請求項５に記載のシンボル読み取り装置。
前記感知素子に滑り止めの部材が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のシンボル読み取り装置。