JPH03174682A - バーコード読取り装置用焦点線識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は例えばその線上でバーコードが最も鮮明に焦
点合わせされるビデオ上のラスクパターンの線を発見す
る方法に関する。これはスケイムプルーフ（Ｓｃｈｅｉ
ｍｐｆｌｕｇ）光学を用いたバーコード読取り装置に対
して有効である。この発明はアナログ信号を処理し、従
来の符号解読に対して最も鮮明な焦点合わせを行いうる
線を選択する。

（従来の技術） 周知の通り、バーコードは、実に様々な物品をマーキン
グし自動読取りを行うために幅広く用いられるようにな
った。このようなバーコードの読取りの初回読取り率を
上げ、置換エラー率を抑えるための技術が開発されてい
る。読取り装置と解読システムの光学的、電気的特性の
両方が広く開発対象とされてきた。

バーコード読取り装置の光学系にスケイムブルーフ（Ｓ
ｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ）構成の変更態様を採用するタイ
プがある。薄い扇状の光線でバーコードを横切る線を照
射する。バーコードがスキャナの動作範囲（すなわちフ
ィールドの深さ）内。

にあるときはこの線は光電検出器のアレイに焦点合わせ
される。光電検出器は順次サンプルされて各光電検出器
の照度を表す信号列を発生する。このアナログ信号は、
バーと間隔を識別し、バーコードに記録されたデータを
表すデジタル出力信号を発生すべくディジタイザーと解
読装置に与えられる。

このようなスケイムブルーフ（Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ
）光学構成のあるものは之、１本的には細長い光電検出
器の一次元アレイであり、アレイの長さに沿ってバーコ
ード上に照射した線が結像する。このような光電検出器
アレイから一つの信号列が得られる。

別のスケイムプルーフ（Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ）光学
系では、照射線は光電検出器の二次元アレイに焦点合わ
せされる。このアレイはフィールドの「垂直の」範囲内
にある複数の「水平なｊ線を有する映像信号に相当する
ものを発生するために電気的にラスクパターンに走査さ
れる。線は順次走査されてそれぞれがアレイ列中の線を
表す多数の信号からなる列を生成する。それらの信号は
その後バーコードを読取るために解読される。

スケイムブルーフ（Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ）光学構成
の特徴はバーコードが最良に焦点合わせされる線がアレ
イ中に一つあることである。バーコードがスキャナの動
作範囲の中はどにある場合、最良の焦点を有する線はラ
スクパターンの中はどにある。バーコードが動作範囲の
端に近い場合、最良に焦点の合ったバーコードの像はア
レイの端の近くにあり、最良の焦点を有する線に対応す
る信号はラスクパターンを表す信号列の始めか終わりの
近くにある。アレイの他の領域もバーコードから反射す
る光によって照射されるが、それらの領域でのバーコー
ドの焦点は最も鮮明な焦点を有する線におけるよりも悪
い。

ラスクパターン中の「最良に」焦点の合った線が単一で
はなく、２，３本の線が焦点の合った光線によってほぼ
同程度に照射されることがある。このことはこの発明の
実施においては重　３− 要ではなく、このような線はいずれも「最良］と考えて
よい。

（発明が解決しようとする課題） このようなシステムに採用される解読装置のデータ処理
は低減することが望ましい。光電検出器のアレイ全体の
ラスクズキャン中に生成されるデータは従来のテレビジ
ョンフォーマットで８７５キロビツトに達し、さらに進
んだシステムでは４メガビツトに達する。最良の焦点に
ある線を発見するための膨大な処理タスクと大きな記憶
量が最も鮮明な焦点を有する線が発見されるまでのデー
タを記憶するために必要となる。最良の焦点を有する線
を現在採用されているデジタル処理ではなくアナログ処
理によって発見することが望ましい。これによって解読
装置のコストを低減でき、信号処理の遅れを低減し、ま
たよりリアルタイムに近い出力を発生する。

このように、ラスクパターン中の解読装置によって処理
すべき線を選択し他の線を無視する−　４　＝ ことが望ましい。それによって処理されるデータ量を低
減することができ、初回読取り率や置換エラー率を悪化
させることなく省力化することができる。

スケイムプルーフ（Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ）光学は動
作範囲が広いため、一つ以上のバーコードがスキャナの
視界にある場合−つ以上のバーコードが光電検出器に結
像することがある。従って主たるバーコードを視界に現
れる他の信号から区別する手段を設けることが望ましい
。また、データ処理を最小限にし、よりリアルタイムに
近い出力を得るために、この区別は信号処理過程の中で
できるだけ早期に行うことが望ましい。

（課題を解決するための手段） 従って、この発明の一実施例においては、バーコードか
らの反射光による光電検出器の照度を表すフレーム又は
フィールド内のアナログ信号線のラスクパターンを発生
する光電検出手段を有するバーコード読取り装置用の焦
点線検出器が提供される。

また他のバーコードからのスプリアス信号を除去する組
み合わせにおいては、反射光による照度の最も大きいラ
スクパターンのフィールド内のゾーンを選択するための
手段が設けられる。

そして解読のため選択されたゾーン内の最も鮮明なバー
コードの焦点を有する線が選択される。

このゾーンはラスクパターン発生手段の一端にあり、列
の中の最大の信号を有する光電検出器を検出する手段に
接続された光電検出器の列によって発見することができ
る。これは最大照度に対応し、所望のバーコードからの
信号を表すものである。線はそれがこのようなゾーン内
にあるにせよ、或いはラスクパターンの全フィールド内
にあるにせよ、最大の高周波成分を有する信号を検出す
ることによって発見することができる。この最大成分は
信号を高域ろ波フィルタを通し、最大振幅を有する信号
を検出することによって発見することができる。

適切なゾーン又は線は、信号を一対のピーク検出器に与
えることによって発見することができる。ピーク検出器
に一つはフィールド毎にリセットされ、もう一つのピー
ク検出器は二つのフィールド毎にセットされる。これに
よってゾーン又は線に対応するインターバルの間に、デ
ィジタイザー等の出力装置に信号が流れるようにするワ
ンショットがトリガされる。

（実施例） 第１図はバーコードスキャナ用のスケイムプルーフ（Ｓ
ｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ）光学系の概略図である。

光学系の部品は手に持ちやすい形状のケース１０に取り
付けられており、１、−取りの対象となるバーコードタ
グ１１に向けられる。レーザー１２又は他の光源から円
柱レンズ１３を通して光線があてられ、露光の目的で水
平面上にあると考えられる薄い扇状の光を発生する。扇
状の光は少なくともスキャナの動作範囲の端部近くの読
取るべきバーコードの全長に等しい長さの線を照射する
だけの幅がある。動作範囲は基本的にはスキャナが有効
であるフィールドの深さを意味する。

ユーザーはスキャナをバーコードに向け、トリガスイッ
チ１４を押してスキャナを起動させる。

方向は扇状の光がバーコードのバーと間隔の長さ方向を
横切る線を形成するように調整することができる。バー
コードから反射した光は結像レンズ１６を通って光電検
出器１７の二次元アレイ上に結像する。

他の機能はバーコードスキャナに含めることができ、こ
の発明の一部分を威すものではない。

例えば、レーザー波長とは異なる波長の迷光を拒絶する
ために反射光の光路にバンドパスフィルタを設けること
ができる。光路に偏光子を設けてもよい。また、例えば
１００ＫＨｚのレーザー出力を変調して、良好に焦点の
合った線のあるゾーンを見つける際に、バーコードから
反射したレーザー光を他の放射から区別しうるようにし
てもよい。

レーザーからの光はバーコードを横切る細いすじを照射
するのみである。スケイムプルーフ（Ｓｃｈｅｉｍｐｆ
ｌｕｇ）光学構成によって照射されたすじが光電検出器
アレイ１７上に焦点の合った像を形成することが保証さ
れる。スケイムプルーフ（Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ）構
成は互いに交差する結像レンズ１６の主面と光電検出器
アレイ１７の面及び共通線路のレーザーからの照射線の
面からなる。

スキャナの動作範囲内の照射線上の点はすべて光電検出
器アレイ上に結像する。

バーコードが動作範囲内のレーザーに近い方にあるとき
は焦点の合った線は光電検出器アレイの下端の近くにあ
る。一方、バーコードタグが動作範囲内のレーザーから
遠い方の端部の近くにあるときは焦点画像は光電検出器
アレイの上端の近くにある。アレイの寸法とその画像平
面における位置、検出器アレイと結像レンズ１６の面と
の角度、及び焦点距離は所望の動作範囲とバーコードス
キャナの解像度が得られるよう変更することができる。

検出器アレイは第３図に概略を示す個々の光電センサの
二次元配列である。この目的には電荷結合素子（ＣＯＤ
）を使用すると便利である。

それはＣＯＤは小型で多数の極めて高感度な光０ 電検出器を経済的に構成しうるからである。他のタイプ
の光電センサを用いてもよい。例えばアレイの各列或い
はアレイの線に１０００画素を有する光電検出器１００
列からなるアレイを構成することができる。また光電検
出器がテレビ画像に対応する全フィールドを表すように
することもできる。線の数と線当たりの画素数はこの発
明の実施においては重要ではない。

処理用の電気信号を得るには光電検出器を従来の方法で
ラスクパターンで走査する。例えば、アレイの水平の線
（或いは列）のそれぞれの光電検出器は順次サンプルさ
れて信号列を発生する。このような走査バター〉（ヨ各
線の端部に空白スペース（及び帰線消去イム号）を含む
。

アレイ全体の電子的走査をここではフィールド又はフレ
ームと呼ぶ。一つの列に沿った走査を線と呼ぶ。列に沿
った走査によって得られた電気信号もまた線と呼ぶ。こ
れらの用語は他のビデオシステムに用いられる用語と同
様である。

ビデオシステムに共通の用語がここでは用いられ、光電
検出器アレイからの照射データを含む信号は映像信号と
呼ばれる。光電検出器の面に結像した反射光の線は一般
に焦点線と呼ばれる。

「ゾーン」という用語はここではラスクパターン中の線
の群を表すために用いられる。

「走査」という用語を読むに際してはこの用語は当該技
術では二通りの意味に用いられるため注意しなければな
らない。これはバーコードを「走査する」という文脈で
用いて、「スキャナ」でバーコードのパターンを感知す
る動作を指すことがある。また光電検出器アレイ等を指
す場合には、「走査」はアレイの照度を表す信号列を得
るためにアレイを横断することを表す。

これは典型的にはアレイを横切る線毎のラスク走査であ
る。

水平同期信号がそれぞれの水平線の走査に先立ち、また
アレイの全フィールドの走査は垂直同期信号によって起
動される。

光電検出器アレイ上に結像したバーコードがらの焦点の
合った線は必ずしもアレイの列に一１１ 致しない。バーコードが傾いている場合、焦点の合った
線はアレイの列に対して斜めになっている。バーコード
が缶の上にある場合のように湾曲していると、焦点の合
った線も湾曲する。

そうであっても線の焦点が最もな光電検出器の列がある
。この線をバーコード読取り装置で読取りことが望まし
い。それはこの線から最良の信号が得られ、また解読装
置のエラーを最も起こしにくいからである。この発明の
一実施例にはラスクパターンからの信号列中の最も焦点
の合った線を発見する過程が含まれる。

またスキャナによって照射された扇状の光の中に第２の
バーコードがあるか、或いは第２のバーコードが周囲の
強い光源の中にある場合に起こるような第２の焦点の合
った線を除外することが望ましい。第２のバーコードが
ある場合、それはスキャナからの距離が異なるため、第
２の焦点のあった線はアレイの異なる領域になければな
らない。従って所望のバーコードからの主たる焦点の合
った線と他の線を区別する手段２ を設けてもよい。

この後者の目的のために補助光電検出器１８の垂直列を
アレイの一端に設けてもよい。必要であれば同様に動作
する第２の列を反対側の端部に設けてもよい。実施例で
はこのような補助光電検出器が光電検出器アレイの四つ
のゾーンを定義するために用いられる。それぞれのゾー
ンはラスク線の４分の１を含む。必要であれば補助光電
検出器とゾーンの数はこれと異なってもよい。

光電検出器アレイ」二の所望の焦点の合った線はアレイ
の端部で補助光電検出器の列と重なる部分を有する。消
耗のバーコードはほとんど常にスキャナに最も近くに位
置するため、バーコードから反射する変調された光の量
は光電検出器アレイ上に結像する他の物体からのそれよ
りも大きい。このように補助光電検出器はラスクパター
ンのフィールド内のゾーンの中で最大の照度を有するゾ
ーンを発見するために用いられる。

固体４極スイツチ１９が光電検出器を構成する４個のダ
イオードに接続されている。位相ロックループ２１がフ
ィールド周波数の４倍の制御パルスを発生するために用
いられる。÷２及び÷４の分周器２２を挿入することに
よって４極スイツチを駆動する制御パルスが生成される
。その結果４個の光電検出器からの信号がフォトダイオ
ード電流を信号電圧に変換するためにトランス抵抗増幅
器２３に印加される。この信号は変調レーザービームの
周波数に同調したバンドパスフィルタ２４に与えられる
。これによってレーザーから発せられたものではない迷
光による雑音が低減される。フィルタ後段に増幅器（図
示せず）を設けて信号が次に印加されるピーク検出器で
の電圧降下を相殺するようにしてもよい。

第５図のタイミング曲線或いは波形曲線はゾーン選択検
出器の動作に連れて起こる一連の現象を理解する上で有
効である。始めに図示された波形は光電検出器１７のア
レイの走査を表す。

また第５図の波形Ａはアレイ端部の４個の補助フォトダ
イオードによってモニターされたゾーンに対応する四つ
のインターバルを表す。走査は波形の高い部分で表され
るＯＮ期間中に起こる。それぞれのＯＮ期間はアレイの
すべての光電検出器を走査するのに要するインターバル
に対応する。通常垂直帰線と呼ばれる、テレビジョンＣ
ＲＴのラスタ走査がフィールドの始点に戻るのに要する
短いＯＦＦ期間がある。

市販のテレビジョンと異なるＣＣＤアレイのラスタ走査
においてさえ各フレーム又はフィールドの終わりに帰線
期間を保持して垂直同期に起因するスプリアス雑音によ
る干渉を避けることが望ましい。同様の帰線（図示せず
）期間を各水平同期信号にも採用してもよい。

次の二つの波形Ｂ及びＣは、二値数００．０１．１０及
び１１を提供する÷４及び÷２の分周器からの信号であ
る。４極スイツチ１９がこれらの二値数に反応する。

補助光電検出器上で最も明るい像が第３のゾーンにある
と仮定すると、第５図の線りのよう５ な波形が観察される。スイッチが第３のゾーンにある期
間はトランス抵抗増幅器２３からの信号の強さはこの波
形に表されるように最大である。

この信号はフィルタ２４を通った後、一対の同一のピー
ク検出器２６．２７の両方に印加される。

第１のピーク検出器は、第３図のピーク検出器２６への
垂直同期線、及び第５図の線Ｅの波形によって表される
ように、各フィールドの始点でリセットされる。第２の
ピーク検出器は、第３図の÷２分周器からの線、及び第
５図の線Ｆの波形によって表されるように、１フイール
ドおきにその始点でリセットされる。

第１のピーク検出器からの出力は増幅器２８によって緩
衝されて電圧Ｖｌを形成する。第２のピーク検出器２７
からの出力は増幅器２９によって緩衝され、またわずか
に減衰されて第２の電圧ＫＶ２を形成する。ここでＫは
１より少し小さい定数である。その結果補助光電検出器
上の与えられた光の強さに対して、第１のピーク検出器
からの出力電圧は第２のピーク検出器からの７ １６ 出力電圧よりわずかに高い。

これらの二つの電圧信号は比較増幅器３１に印加され、
■１がＫＶ２より太きいとき比較器の出力が高レベルと
なる。しかし、第５図の線Ｇに示すように、比較器の出
ツＪは各フィールド対のうちの最初のフィールドが÷２
分周器３７によって垂直同期パルスと比較器３１を抑止
するゲート３８に接続されている間は低レベルに保持さ
れる。

最初のフィールド中に補助フォトダイオードが走査され
る間、それぞれのピーク検出器は最も照度の高い補助フ
ォトダイオードに対応する最大信号を発見する。これは
第５図に第１のピーク検出器電圧■１を表す波形Ｈ１及
び第２のピーク検出器電圧ＫＶ２を表す波形Ｉとして示
される。これらの電圧はいずれも、この例では最も照度
の高い第３のフォトダイオードゾーンの走査期間中高レ
ベルとなる。

第１のフレーム又はフィールドの終端で第１のピーク検
出器はリセットされ、電圧Ｖｌは低レベルになる。第２
のピーク検出器からの電圧１８ ＫＶ２は高レベルのままである。

次のフィールド中に第１のピーク検出器の電圧■１が再
び最大となり、第２のピーク検出器の電圧ＫＶ２をわず
かに越えて、第５図の波形Ｊで示すように比較器３１が
高レベルとなる。

比較器の出力は第５図の波形Ｋに示すように正確に４分
の１フイールド又は１ゾ一ン分高レベルにとどまるよう
時間設定されたワンショット３２に印加される。この信
号はゾーン選択回路３３を起動する。ゾーン選択回路３
２は選択されたゾーン期間中光電検出器アレイ１７から
の映像信号を通す。このゾーンによって表される４分の
■のフィールドは焦点の合った線の中で最大の照度が発
見されるフィールドである。

必要であれば、別の４分の１フイールドワンシヨツトに
ゾーン選択回路３３を起動するためのＯＲゲートに結合
された４分の１フイールドワンシヨツト３２と３４の両
方を与える全フィールド遅延を有する新たなワンショッ
トを加えることによって、１フイールドおきではなくフ
ィールド毎の繰り返し率を設けることもできる。ゾーン
選択回路は出力ＯＲゲート３６によって制御されるＣＯ
Ｄビデオ用の単純な伝送ゲートであってもよい。

映像信号、すなわち光電検出器アレイのラスタ走査は、
線の数はＮＴＳＣ標準である１００本、或いはそれ以外
の数のいずれであるにせよ、アレイを照射する最も良く
焦点の合った線を発見すべく処理される。図示した実施
例では、アレイ中の一つのゾーンからの映像信号が上述
したように選択される。これは最良に焦点の合った線を
発見する」二での本質的な特徴ではなく、アレイ全体か
らの映像信号が上述したように処理される。

映像信号は増幅器４１によって増幅され、信号列に高域
ろ波フィルタ４２を通してフィルタをかけることによっ
て高周波成分が保持される。同期パルスと垂直インター
バルパルスを除去するため水平及び垂直帰線消去のイン
ターバルの間に帰線消去スイッチ４３が投入される。こ
れはア＝１９ レイからの信号の高周波成分を活動中の水平線の走査期
間中に発見できるようにする上で重要である。同期パル
ス等は立ち上がり時間が短いため高周波成分を多量に有
しており、これを除去しないと測定エラーが起こる。

受信映像信号からの余計な帯域外雑音や帰線消去スイッ
チからのスイッチング雑音を除去するために、カットオ
フ周波数が映像帯域幅よりも高く設定された第１の低域
ろ波フィルタ４４が帰線消去スイッチ４３の後段に設け
られている。

最良に焦点の合った線を発見する分析の過程におけるこ
の時点すなわち、第１の低域ろ波フィルタの後では、そ
れぞれの活動中の水平走査線用の信号は高周波成分とほ
ぼ比例する振幅を有する。このことは、最良に焦点の合
った線は焦点の鮮明でない線よりも大きな高周波成分を
有する信号を発生することから重要である。

その理由は鮮明に焦点合わせされたバーコードでは黒い
バーから白い間隔への遷移が短いためである。そのため
このような焦点の合った線の走査は方形波状になる。一
方、線の焦点がぼけている場合、暗い領域から明るい領
域への遷移はより段階的であり、焦点の合っていない線
の走査からの信号の波形は丸みを帯びている。

周知の通り、方形紙は、「なめらかな」波（基本周波数
を有するだけの正弦波がさいたるものである）よりもは
るかに大きな高周波成分を有している。

この発明の最大の高周波成分を有する線を発見すること
によって最も鮮明に焦点の合った線を発見するものであ
る。

エンベロープピーク検出器４６と第２の低域ろ波フィル
タ４７は第１の低域ろ波フィルタからのそれぞれの映像
水平線を高周波成分に関係した電圧に設定する。第２の
低域ろ波フィルタからの電圧は増幅器４８によってバッ
ファされ、増幅されて二つの整合ピーク検出器４９及び
５０に与えられる。この段階では、焦点の合った線を発
見するこの分析は、第３図に示す回路を用いて最も照度
の高いゾーンを発見するために用いられ２ る分析と似ている。もちろんゾーンよりも考慮すべき線
は多いが考え方はほぼ同じである。

第１のピーク検出器４９はフィールド毎にリセットされ
る。第２のピーク検出器は二つのフィールド毎にリセッ
トされる。第２のピーク検出器は二つのフィールド掃引
の期間中のフィールド内の水平線の高周波成分の最大量
を表す直流値を保持或いは記憶する。フィールドの第２
の掃引中に保持される電圧の値は減衰器５１によってわ
ずかに減衰され、上述した比較のための基礎を提供する
。システムの二つの部分を整合させるために、別の減衰
器５２が第１のピーク検出器に接続されている。しかし
第１のピーク検出器からの信号の減衰は第２のピーク検
出器からの信号の減衰よりも少ない。異なる利得を有す
る増幅器Ａ４及びＡ５を用いても同様の結果が得られる
。

第１のピーク検出器はフィールド内の水平線の高周波成
分の最大量を表す直流値に上昇するが、この信号は第２
のフィールド掃引の期間中にのみ用いられる。つまり、
電圧レベルの比較は第２のピーク検出器がリセットされ
ない状態で第１のピーク検出器がリセットされた後に行
われる。ピーク検出器５０によって保持された電圧が少
なくとも第２のピーク検出器によって保持された第１の
掃引からの電圧と等しい大きさである場合、比較器５３
はフィールド終端まで高レベルである。垂直ゲートスイ
ッチ５４によって第２のフィールドの掃引の期間中のみ
比較器の出力が測定可能である。

水平同期パルスによってクロックされるＤフリップフロ
ップ５６は第１の焦点の合った線が通過した後高レベル
になる。次の焦点の合った線の始点で、Ｄフリップフロ
ップは高レベルにクロックされ、ワンショット５７を起
動する。フリップフロップは出力パルスが水平線の中途
で起こらず、次の線の始点で確実に起こるようにするた
めに用いられる。ワンショットは一つの水平線の長さに
時間設定されており、そのパルス出力は映像信号の焦点
の合った線を含む部分を３　− ディジタイザーに通すゲートである。このように焦点の
合った線がデジタル処理を行うことなくリアルタイムで
発見される。例えばバーコード読取り用の標準のＮＴＳ
Ｃテレビジョンシステムを用いる場合、ワンショットか
らのパルス出力は６３．５マイクロ秒であり、焦点の合
った線の識別が３３ミリ秒毎に発生する。

第６図は第４図にブロック図で示す焦点線識別装置の回
路図の一例である。殆どの機能ブロックについてそのブ
ロック図の様々な機能が同じ参照番号と破線の外形線で
示されている。この回路を検討すれば焦点線識別装置の
性能を再度概観することができよう。

増幅器４１は基本的には第３のトランジスタをエミッタ
フォロワ出力段と差動対増幅器を形成するトランジスタ
６１を有するビデオ増幅器である。この増幅器の利得は
フィードバック抵抗６２によって決まる。コンデンサ６
３は映像信号の「白い」部分の平均を取り、増幅器が大
きな映像信号振幅を処理できるようにする。

９ら ４− 高域ろ波フィルタ４２は従来のＲＣ二次フィルタであり
、バーコードが焦点に近いほどこのフィルタからの信号
出力は高い。より高次のフィルタを用いることもできる
。

ダイオード及びコンデンサ６４は電圧基準を威して交流
アースを形成して、水平及び垂直帰線消去中に帰線消去
スイッチ４３が入ったときフィルタからの高出力として
現れる同期信号からの雑音が除去されるようにする。こ
のように増幅器Ａ２への人力は有効水平線の期間中の信
号のみからなる。増幅器Ａ２は複合エミッタフォロワで
ある。

二つの低域ろ波フィルタ４４及び４７はＲＣＬタンクで
ある。第１の低域ろ波フィルタは帰線消去スイッチによ
って起こる過渡現象と人力映像信号からの雑音を除去す
る。関連の抵抗を有するトランジスタ６６は第１の低域
ろ波フィルタ４４の出力のためのレベルシフタとバッフ
ァからなる。これによって次段であるエンベロープ検出
器４６に不感帯ひずみが起こらないように電圧を６− 上方にずらす。

エンベロープ検出器は放電電流抵抗６８と保持コンデン
サ６９を有するトランジスタ６７からなる。

エンベロープ検出器４６は各水平走査線用に各線の高周
波成分の量に関係した直流電圧を形成する。例えば高周
波成分が多ければトランジスタ６７のエミッタの直流出
力は高くなる。

第２の低域ろ波フィルタ４７は直流値を平滑化する。実
際にはこの直流値はコンデンサ結合増幅器４８によって
増幅されるパルスとして現れる。

増幅器４８は有効水平線を表す低域ろ波フィルタからの
直流電圧を増幅する。これは演算増幅器７１と出力段ト
ランジスタ７２からなる。トランジスタのレベルはピー
ク検出器４９及び５０の不感帯ひずみを除去するため、
出力をずらしかつバッファする。エミッタは各有効水平
線の高周波成分に比例した直流電圧を有し、二つのピー
ク検出器に人力を提供する。

二つの整合ピーク検出器はそれぞれトランジスタ７３と
コンデンサ７４からなる。第１のピーク検出器はフィー
ルド毎に垂直リセットパルスによってリセットされる。

第２のピーク検出器は二つのフィールド毎にリセットさ
れる。増幅器Ａ４及びＡ５はリセット前のコンデンサ７
４の垂下を防ぐ。

これらの増幅器はまた減衰網５２及び５１を駆動するた
めのバッファ増幅器でもある。第１のピーク検出器のた
めの減衰網５１は固定抵抗７６からなる。第２のピーク
検出器のための減衰網５２は固定抵抗７７と可変抵抗７
８からなる。可変抵抗７８は比較増幅器５３への人力に
おけるピーク検出電圧が第１のピーク検出器からの人力
よりもわずかに低くなるように調整される。

この調整によって最大高周波応答が達成され内湯台に比
較器が高レベルになるため、一つのピーク検出器が一つ
のフィールド期間中に最も高い高周波変調又は最良に焦
点の合った線を検出した後にのみ、比較器からの高パル
スを通すための垂直ゲートパルスがＡＮＤゲートに用い
られ、パルスは、最良に焦点の合った線の一つＺ’／ のための次のフィールド期間中オフに設定される。

コンデンサ７９は比較器への人力からの雑音にフィルタ
をかけるために用いられる。

ＮＡＮＤゲートは、第１のゲートに現れるパルスを出力
しそのパルスを最良に焦点の合った線に対応する次のフ
ィールドを通過させるためのＡＮＤデートを形成する。

この有効パルスは水平線の途中で始まることがあり、バ
ーコードからのデータの一部を失う可能性があるため、
次の完全な線がＤフリップフロップ５６に出力される。

これによってワンショット５７が起動され、１水平線の
長さの単一パルスがフィールド内の最良に焦点の合った
線の一つの期間中に発生する。

第４図のブロック図の残りの部分は二つの補助機能を提
供する。ワンショット５７からの信号は焦点の合った線
の映像信号をディジタイザー及び解読装置に与えるため
のゲートを提供することがわかるであろう。これはｌフ
ィールドお＝２９ きの焦点線識別装置からの出力ゲート信号があるからで
ある。繰り返し率を上げるためこのような信号がフィー
ルド毎にあることが望ましい。

これは出力を得るまでの時間の短縮というよりもむしろ
、バーコードがスキャナの視界にある間のデータ読取り
の繰り返しの回数を増やすという点で意味がある。高い
繰り返し率は回路を複製し、１フイ一ルド分時間をずら
すことによって得ることができるが、もっと簡単な方法
がある。

さらに、ワンショットによってゲートされる線は「最良
に」焦点の合った線ではない場合がある。これはワンシ
ョットが「最良の」線が発見される線の次の線の始点で
起動されるからである。バーコードの最良に焦点の合っ
た像が光電検出器アレイの水平線に対して斜めになって
いたり、湾曲している場合、実際には「最良の」線は２
〜３本ある。従って線を１本後戻りすることが望ましい
。また、■本分前に進んでも良い（すなわち遅く走査さ
れた線に進むことであ０ る。）。雑音の多い信号を発生する印刷不良のバーコー
ドに光学的な低域ろ波フィルタをかけるには多少焦点の
ぼけた線が有用である場合がある。このように最も鮮明
に焦点の合った線の両側の隣接する２〜３本の線に移行
する手段が設けられる。

ワンショット５７の出力はＯＲゲート８６の入力の一つ
である。ワンショットの出力はまたプログラム遅延ワン
ショット８７への入力でもある。

ワンショットの持続時間は正確に１フイールドに１本又
は所望の数の線を加えた時間或いは引いた時間である。

例えば、標準テレビジョンフィールドと適正な解読装置
の容量を用いる場合、その数は÷８のカウンタ８８で制
御される÷４である。プログラム可能なワンショット８
７は当初ｌフィールド以下に設定され、その後必要に応
じて遅延を加える。この移行を増大させるカウンタを用
いることによって再生されたパルスは÷８カウンタがフ
ルカウントになるまでは各フィールド毎に異なる。

１　− プログラム可能なワンショット８７の出力は映像線の始
点でタイミングを取り始めるための水平同期信号を受信
するフリップフロップ８９に人力される。フリップフロ
ップ出力からＣＬＲ入力への遅延９１はフリップフロッ
プの出力がワンショット９２を起動した後フリップフロ
ップをリセットする。最終ワンショット９２の出力は正
確に王水平線であり、ＯＲゲート８６への他の入力を形
成する。

ＯＲゲートは映像線をディジタイザーに通過させる伝送
ゲート８４への人力である。

このことはｌフィールドおきに最良に焦点の合った線が
第１のワンショット５７によって選択され、介在するフ
ィールド内で焦点の最良な線或いはわずかに焦点のぼけ
た線が最終ワンショット９２によって泗択されることを
意味する。これは明らかに、１フイールドおきではなく
各フィールド毎に最良に焦点の合った線を提供するため
の線の移行を行うことな〈実施することができる。

２ もちろん、所望の焦点の合った線の識別を得るための回
路、最も明るいバーコードを選別するためのゾーンの選
択のための回路：たび線の移行のための回路には変更を
加えることができる。

例えば、「フィールド毎の」実施例におけるフリップフ
ロップ８９のＣＬＲ入力を最終ワンショット９２に接続
してフリップフロップに起因する遅延を除去する回路変
更等がある。

更に重要な回路変更がある。エンベロープ検出器６７の
エミッタに直列に抵抗を追加することによって一定量の
高周波パルスを平均化することができる。この平均化に
よって、高周波測定の一部としてのバーコードの焦点の
合っていない部分からの「輝点」を無視することができ
る。

これは基本的にはパルスをカウントして装置が（アレイ
のある領域における一つか二つの急峻なエツジではなく
）アレイ中の高周波パルスが維持された領域感知しうる
ようにする。

もう一つの方法はフィールド毎にリセ　トされるピーク
検出器を単位利得緩衝増幅器に置き　３１− 換えることである。エンベロープ検出器は各線の高周波
成分に比例する電圧を有するため、この電圧は焦点が最
良のときピークに達し、焦点の合っていない線に対して
は低くなる。他のピーク検出器を低い電圧に設定するこ
とによって線繊別装置は最良の焦点を有する線と共に焦
点に近い線を出力する。

また、以上はスケイムプルーフ（Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕ
ｇ）光学を採用したハンドベルト型スキャナとして説明
してきたが、これらの機能は他の同等の機能に置き換え
てもよい。例えば「スキャナ」を固定にしてバーコード
の付いた物品がスキャナの前を通過するようにしてもよ
い。他の傾斜面バー読取り装置を用いることもできる。

さらに、この発明の実施に用いられた技術を他の物体や
図形を含む画像フィールド内にあるバーコードを発見す
るために用いてもよい。このような画像内にあるバーコ
ードは画像の他の部分より高い高周波成分を有する。

このシステムは光源を有するものとして説明４ したが、バーが周囲の光或いは外部光源によって照射さ
れる場合にも有効である。ハンドベルト型の装置ではユ
ーザーがスキャナを向けるべき場所がわかるようにスキ
ャナによって照射するのが便利である。この発明の原理
を焦点の合った線がありそうなゾーンを発見するために
採用する場合にもスキャナによって照射することが望ま
しい。このような実施例では、補助光電検出器を照射す
る光を制限するためにバンドパスフィルタを用いてもよ
く、また同様の理由で光源を変調してもよい。

スキャナは解読装置に信号を与えるディジタイザーにア
ナログ信号を与えるものとして説明されている。これら
の部品は完全なシステムの一部をなすものであるが、異
なるメーカーの部品であってもよく、接続もシステムの
様々なポイントで行うことができる。例えば、ハンドベ
ルト型スキャナはアナログ信号を出力とするものであっ
てもよい。ディジタイザーをスキャナに内蔵して外部の
解読装置にデジタル信号を送るようにしてもよい。スキ
ャナはバーコードのバーと間隔のパターンに応じて変調
された長さを有するパルスを出ツｊとしてもよい。これ
らのいずれをスキャナに含めてもよく、またすべてを含
めてもよい。

実施例ではラスクパターンに電子走査されるＣＣＤ等の
アレイを用いている。信号を得るためのもう一つの技術
は、像を横切る一列の光電検出器或いは像を横切って機
械的に走査される単一の光電検出器を用いる技術である
ことは明白である。信号はレジスタに記憶され、わずか
に遅れて分析される。

他の様々な改造や変更態様が当該技術の熟練者には明ら
かであろう。従って添付のクレームの範囲内でこの発明
は異なる態様で実施しうるものである。

（発明の効果） 以上のように、本発明よれば、最良の焦点を有する線が
デジタル処理ではなくアナログ処理により発見されるの
で、解読装置のデータ処理５ が低減され、信号処理の遅れを低減し、またよりリアル
タイムに近い出力を発生することが可能である。。

また、ラスクパターン中の解読装置によって処理すべき
線を選択し他の線が無視されるので、それによって処理
されるデータ量を低減することができ、初回読取り率や
置換エラー率を悪化させることなく省力化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、スケイムプルーフ（Ｓｃｈｅｉｍｐｆｌｕｇ
）光学を用いたバーコードスキャナの概略図である。 第２図は、本発明の実施例で採′用される、焦点線検出
器を形成するブロックの概略図である。 第３図は、焦点線が位置指定された光電検出器アレイ中
のゾーンを選択するための手段を形成するブロックの概
略図である。 第４図は、ラスクパターン内の最も鮮明な焦点の線を位
置指定するための手段を形成するブロックの概略図であ
る。 　３７− ６ 第５図は、第３図に示すゾーン選択装置に関するタイミ
ング図である。 第６Ａ図、第６Ｂ図及び第６Ｃ図は、本発明を実行する
ための回路図である。 ｌＯ・・・ケース、１１・・・バーコードタグ、１２・
・・レーザー、１３・・・レンズ、１４・・・トリがス
イッチ、１６・・・結像レンズ、１７・・・光電検出器
、１８・・・補助光電検出器、１９・・・４極スイツチ
、２１・・・位相ロックループ２２・・・分周器、２３
・・・抵抗増幅器、２４・・・バンドパスフィルタ、 ２６．２７・・・ピーク検出器、２９・・・増幅器、３
１・・・比較器、３２・・・ワンショット、３３・・・
ゾーン選択回路、３４・・・ワンショット、３６・・・
ＯＲゲート、３７・・・分周器、３８・・・ゲート、４
１・・・増幅器、４２・・・高域ろ波フィルタ、 ４３・・・帰線消去スイッチ、 ４４・・・低域ろ波フィルタ、 ４６・・・エンベロープピーク検出器、８− ４７・・・低域ろ波フィルタ、 ４８・・・増幅器、４９．５０・・・ピーク検出器、５
１．５２・・・減衰器、５３・・・比較器、５４・・・
垂直ゲートスイッチ、 ５６・・・フリップフロップ、 ５７・・・ワンショット、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　バーコードからの反射光による光電検出器手段の照
   度を表すアナログ信号線のパターンを発生するための光
   電検出器手段と； バーコードからの反射光による最大照度を 備えたパターンのフィールド内のゾーンを選択するため
   の手段と； バーコードの最も鮮明な焦点を備えた選択 されたゾーン内で線の位置指定をするための手段と； 位置指定された線内のアナログ信号をディ ジタイザーに送るための手段とから成ることを特徴とす
   る、バーコード読取り装置用焦点線識別装置。