JPH061503B2

JPH061503B2 - 光学読取装置

Info

Publication number: JPH061503B2
Application number: JP60114546A
Authority: JP
Inventors: 浩二佐藤
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1985-05-28
Filing date: 1985-05-28
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPS61272883A

Description

【発明の詳細な説明】 (1)産業上の利用分野本発明は複数の光電変換素子からなるイメージセンサを
備えたスキャナを手で持って文字、記号等を走査する手
持ち式の光学読取装置に関する。

(2)従来技術および発明が解決しようとする課題用紙に
記載された文字、記号等を光学読取装置を用いて読取る
場合、イメージセンサを固定しセンサ視野内に文字等が
正しく入るように記録体を機械的に一定の速度で移動さ
せるような構成であれば、イメージセンサとして光電変
換素子の複数を一例に並べた安価な一次元イメージセン
サを用いれば充分である。然しイメージセンサを内蔵し
たスキャナを手で持って用紙上の文字等を走査する場合
や、固定式スキャナを用いても、用紙の移動速度、つま
り移動の向きと移動の速さが一定でない場合には、光電
変換素子群を複数の行と列に配した二次元イメージセン
サを使用せざるを得ないため、装置が高価になるという
欠点があった。安価を目的として、２個の一次元イメー
ジセンサあるいは２列のイメージセンサを使用している
場合もあるが、イメージセンサを内蔵したスキャナを左
から右、あるいは右から左へ移動するとき、移動方向の
検出誤まりがあり、誤まったデータとなる欠点があっ
た。第２図は従来装置の例で、２個の一次元イメージセ
ンサ４、５を使用した手持式ハンドスキャナ６の構成で
ある。光源２は文字や記号等が記載された紙上を照射
し、用紙１からの反射光をレンズ系３を介してイメージ
センサ４、５へ結像する。イメージセンサ４、５の出力
信号を“白”“黒”に二値化する（図示せず）。

第３図はハンドスキャナ６の移動方向を説明する図であ
る。イメージセンサ４、５のどちらか最初に文字の一部
つまり“黒”が検出されたときハンドスキャナ６の移動
方向を決めている。第３図(a)ではイメージセンサ５で
“黒”を検出しているのでハンドスキャナ６は矢印(7)
の方向へ移動しているとみなしている。ハンドスキャナ
６を手で移動させるので、手の移動速度は人によって異
なり、また同一人でも操作ごとに異なるので、一定周期
でサンプリングして走査しているイメージセンサ４、５
では、手の移動速度が異なることによって、走査回数が
異なり、走査された文字は一定とならない。このため、
ハンドスキャナ６の移動速度を次のようにして求めてい
る。イメージセンサ４、５の間隔をとして、イメージ
センサ４、５の一方に“黒”が検出されてから、他方に
“黒”が検出されるまでの時間をｔとして、ハンドスキ
ャナ６の移動速度ＶはＶ＝／ｔとなる。

移動速度Ｖが求まると、後で“黒”が検出された方のイ
メージセンサ（第３図(b)では４）により、サンプリン
グ周期を速度Ｖに対応させるように変更して、走査する
か、以前と同じサンプリング周期で走査し、走査して得
られたデータを速度正規化等の方法で補正して処理する
方法でとられていた。このような方法によるとイメージ
センサ４、５のどちらか一方すなわち後で“黒”を検出
したイメージセンサで走査して得られたデータに基づい
て処理するので、移動方向が逆になると、処理するデー
タを走査するイメージセンサを切換える必要があった。
しかし、もしノイズなどで最初誤まって移動方向を決定
したとすると、処理するデータを走査するイメージセン
サを誤まって切換え、処理データを取込むことになる。
又、途中で移動方向が誤まったことがわかったとして
も、ハンドスキャナは文字等を通過した後なので、正し
い読取りができない欠点があった。たとえば第４図にハ
ンドスキャナ６の移動方向の誤認の過程を示す。

ハンドスキャナ６は矢印８の方向へ実際は移動していた
とする。しかし、ノイズ１０によりイメージセンサ４に
“黒”がまず検出されたとすると、ハンドスキャナ６の
移動方向は矢印９の方向だとして処理し、イメージセン
サ５に文字１１の“黒”が検出されるまでの時間から移
動速度Ｖを算出しイメージセンサ５で走査したデータを
取込むことになる。このため、走査回数を誤まり、正し
く読取れない欠点があった。

本発明は上記の従来技術の欠点を改良するもので、安価
な一次元イメージセンサや少なくとも３列のイメージセ
ンサを使用し、最初にハンドスキャナの移動方向を誤ま
っても、後で移動方向を訂正しても、正しく読取れるも
ので、安価な光学読取装置を提供することにある。

(3)課題を解決するための手段本発明は少なくとも３列のイメージセンサを備え、両側
部に位置するイメージセンサを第１、第２のイメージセ
ンサとし、前記第１と第２の中間に位置するイメージセ
ンサを第３のイメージセンサとし、前記第１あるいは第
２のイメージセンサに黒が検出されてから前記第３のイ
メージセンサに黒が検出されるまでの走査クロック数を
計数してスキャナと文字・記号等との相対的移動速度を
計測して正規化し、前記第３のイメージセンサの二値化
記号を記憶し、最初の黒を検出した前記第１のイメージ
センサあるいは前記第２のイメージセンサにより、文字
・記号等に対する移動方向を決定するように構成したこ
とを特徴とする。

(4)作用第１または第２のイメージセンサのいずれかに最初に文
字線分を意味する“黒”が出現することによって、スキ
ャナの移動方向が右方向か左方向かを決定し、第１また
は第２のイメージセンサに前記の“黒”が出現してから
中間に位置する第３のイメージセンサに前記の“黒”が
出現するまでの走査クロック数を計数してスキャナの相
対移動速度を計測し、また第３のイメージセンサで文字
・記号等のデータを読み込んで識別処理を行なう。

(5)実施例第１図は本発明の光学読取装置の構成を例示した図であ
る。

２１は文字・記号等の記載された用紙、２０はスキャナ
であり、スキャナ２０にはランプ２２、レンズ２３、イ
メージセンサ(a)２４、イメージセンサ(b)２５、イメー
ジセンサ(c)２６が内蔵されている。ランプ２２により
用紙２１上に光を照射し、その反射光をレンズ２３を介
してイメージセンサ(a)２４、イメージセンサ(b)２５、
イメージセンサ(c)２６に結像させる。イメージセンサ
(a)２４およびイメージセンサ(b)２５、イメージセンサ
(c)２６は光電変換素子がそれぞれ１列に並んだ一次元
のイメージセンサである。イメージセンサ(a)２４、イ
メージセンサ(b)２５、イメージセンサ(c)２６の代われ
に光電変換素子を３列に並べた二次元状のイメージセン
サを１ケ使用してもよい。用紙２１あるいはスキャナ２
０のどちらかが横へ移動することにより、用紙２１上を
走査できる。実施例ではスキャナ２０を人手で移動させ
る手持ち式の光学読取装置としている。イメージセンサ
(a)２４とイメージセンサ(c)２６およびイメージセンサ
(b)２５とイメージセンサ(c)２６はある距離たとえば
文字・記号の幅に近い１〜１．５mm離して設置する。イ
メージセンサ(a)２４、イメージセンサ(b)２５およびイ
メージセンサ(c)２６からの出力信号はそれぞれ増幅回
路２７，２８，４３へ送られ増幅された後、二値化回路
２９，３０，４４へ送られる。二値化回路２９，３０，
４４は用紙の領域“白”と文字の領域“黒”の二値に区
分する。“黒”を“１”、“白”を、“０”として説明
する。黒検出回路３１，３２，４５は走査したイメージ
センサ(a)２４、イメージセンサ(b)２５、イメージセン
サ(c)２６に“黒”が含まれているかを検出するもの
で、イメージセンサ２４、２５、２６ごとに二値化回路
２９、３０、４４により二値化された各光電変換素子に
対応した信号の黒の論理和を求めることにより、容易に
実現できる。移動方向の検出について説明する。黒検出
回路３１，３２が最初に“黒”を検出したときに黒フラ
グ(b)３３あるいは黒フラグ(a)３４をセットし、用紙２
１あるいはスキャナ２０の移動方向を決定する。黒検出
回路３１の出力信号と、黒フラグ(b)３３の出力信号を
インバータ４０で反転した信号と、および黒フラグ(a)
３４の出力信号をインバータ４１で反転した信号との論
理積をアンドゲート３８で求め、“１”のとき黒フラグ
(b)３３へ“１”をセットする。黒フラグ(b)３３、黒フ
ラグ(a)３４がともにセットされておらず、かつ黒検出
回路３１に“黒”が検出されたときのみ黒フラグ(b)３
３に“１”をセットされることになるので、イメージセ
ンサ(b)２５に最初に“黒”が出現されたときに、黒フ
ラグ(b)３３に“１”がセットされるとみなすことがで
きる。

同様に黒検出回路３２の出力信号と、黒フラグ(b)３３
の出力信号の反転した信号と、黒フラグ(a)３４の出力
信号の反転した信号との論理積をアンドゲート３９で求
め、“１”のとき黒フラグ(a)３４に“１”をセットす
ることにより、イメージセンサ(a)２４に最初に“黒”
が出現したときに、黒フラグ(a)３４に“１”がセット
されることになる。黒フラグ(b)３３あるいは黒フラグ
ａ３４のどちらに“１”がセットされているかにより、
イメージセンサ(b)２５あるいはイメージセンサ(a)２４
に最初に“黒”が出現したかがわかる。方向検出回路３
６は黒フラグ(b)３３、黒フラグ(a)３４の出力信号のう
ちどらが“１”かにより、用紙２１あるいはスキャナ２
０の移動方向を決定する。

第５図はその一例であり、イメージセンサ(b)２５に
“黒”が出現したので矢印５１の方向へスキャナ２０が
移動したものとする。これは従来の方法と同じである。

次にスキャナ２０の移動速度の検出について説明する。
カウンタ３５はイメージセンサ(b)２５あるいはイメー
ジセンサ(a)２４に最初“黒”が出現してから、イメー
ジセンサ(c)２６に、“黒”が出現するまでの走査クロ
ック数をカウントする。つまり、カウンタ３５は、黒フ
ラグ(b)３３と黒フラグ(a)３４の出力信号との論理和を
オアゲート４２でとり、オアゲート４２の出力信号が
“１”となってから、イメージセンサ(c)２６に“黒”
が検出されるまで、すなわち黒検出回路(c)４５の出力
信号が“１”となるまでの走査クロック数をカウントす
る。カウンタ３５の内容を速度検出回路３７へ送る。速
度検出回路３７はカウンタ３５のカウント数から、用紙
２１あるいはスキャナ２０の移動速度を検出する。

第５図に示すようにスキャナ２０が矢印のように移動し
たとき、まず第５図(a)のようにイメージセンサ(b)２５
に“黒”が出現し、黒フラグ(b)３３がセットされる。
次に第５図(b)のようにイメージセンサ(c)２６に“黒”
が出現するまで時間Ｔは、走査クロック周期をｔ、走査
クロックのカウント数をｎとすると、Ｔ＝ｎｔとなる。

イメージセンサ(a)２４と、イメージセンサ(c)２６およ
びイメージセンサ(b)２５とイメージセンサ(c)２６の間
隔をＬとすると、移動速度Ｖは、Ｖ＝Ｌ／Ｔ＝Ｌ／ｎ−ｔで移動速度を算出できる。

次に識別のための文字データの取込みについて説明す
る。イメージセンサ(a)２４あるいはイメージセンサ(b)
２５のどちらか先に“黒”が出現したかを示す黒フラグ
(a)３４あるいは黒フラグ(b)３３に“１”がセットされ
ていると逆のイメージセンサからの二値化データを取込
んでいる。イメージセンサ(c)２６の二値化回路４４の
出力信号を正規化回路へ入力する。正規化回路４６はス
キャナ２０や用紙２１の移動速度により、１文字を走査
する走査回数を変化させる事によって、走査の結果得ら
れるアナログ信号から二値化されたデータを正規化し、
一文字の走査回数をほぼ同じにするものである。この
際、行われるスキャナの移動速度検出と二値化データの
正規化手段については例えば特公昭５８−９９８５号公
報或いは特公昭５８−９９８４号公報に記載の発明にな
る公知の手段により実現することができる。

本発明の光学読取装置は、正規化回路４６からメモリ４
７に二値化データを格納する。メモリ４７に格納されて
いるデータは、スキャナ２０や用紙２１の移動方向によ
り、左右逆になっている。このため走査した文字を識別
する際には、方向検出回路３６から送られる信号によ
り、アドレス切換回路４８にて、メモリ４７のアドレス
を変換して、メモリ４７よりデータを読出して、識別回
路４９にて識別する。識別回路４９として、スキャナと
用紙との相対的な移動方向に関係なく、同一の回路を用
いることができる。

このような構成をとることによって、移動方向が変わっ
ても同一の識別回路４９を用いて識別することができ
る。識別回路については特に限定するものではなく例え
ば特開昭５４−１６１３３号公報記載の方法で実現でき
る。また第６図のように文字５４の他にノイズ５３が存
在し、まずイメージセンサ(a)２４でノイズ５３を検出
し、“黒”となった場合でも、データを取込むイメージ
センサ(c)２６に“黒”が出現する前にイメージセンサ
(b)２５に文字５４の“黒”を検出すると、先にセット
された黒フラグ(a)３４をクリアし、黒フラグ(b)３３に
“１”をセットすることにより、移動方向を変更でき
る。

さらに、一旦移動方向を誤まり、イメージセンサ(c)２
６でデータをメモリ４７へ取込んだとしても、データを
取込むイメージセンサ(c)２６はそのまま続けてデータ
を取込み、移動方向を変更するだけで、識別処理が可能
である。

(6)効果本発明の光学読取装置では、安価な一次元イメージセン
サを少なくとも３個あるいは二次元センサアレイの中の
３列以上の光電素子列を使用し、その中央の１個あるい
は１列で走査して、データを取込むとともにイメージセ
ンサの両側の一方に“黒”が最初に出現したときで用紙
あるいはスキャナの移動方向を決定する。さらに両側の
列のどちらかのイメージセンサに“黒”が出現してから
中央の列のイメージセンサに“黒”が出現するまでの走
査クロック数にて移動速度を算出し、取込むデータを正
規化できるものである。このため、ノイズにより移動方
向を最初に誤まっても、方向を正しく変更でき、ノイズ
の影響が少なく安価な光学読取装置を実現するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例、第２図は従来のハンドスキ
ャナの例、第３図(a)(b)は速度算出の説明図、第４図は
従来のノイズの影響を示す図、第５図(a)(b)は本発明の
移動方向、移動速度検出の説明図、第６図は本発明での
ノイズの影響を示す図である。１…用紙、２…ランプ、３…レンズ、４，５…イメージ
センサ、６…ハンドスキャナ、７，８，９…矢印、１０
…ノイズ、１１…文字、２０…スキャナ、２１…用紙、
２２…ランプ、２３…レンズ、２４…イメージセンサ
(a)、２５…イメージセンサ(b)、２６…イメージセンサ
(c)、２７，２８，４３…増幅回路、２９，３０，４４
…二値化回路、３１，３２，４５…黒検出回路、３３，
３４…黒フラグ、３５…カウンタ、３６…方向検出回
路、３７…速度検出回路、３８，３９…アンドゲート、
４０，４１…インバータ、４２…オアゲート、４６…正
規化回路、４７…メモリ、４８…アドレス切換回路、４
９…識別回路、５１…矢印、５３…ノイズ、５４…文
字。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数列のイメージセンサを備えたスキャナ
を読取文字・記号等に対して相対的に移動させる光学読
取装置において、前記複数列のイメージセンサのうち、
両側部に位置するイメージセンサを第１、第２のイメー
ジセンサとし、前記第１と第２のイメージセンサの中間
に位置するイメージセンサを第３のイメージセンサと
し、前記第１あるいは第２のイメージセンサに黒が検出
されてから前記第３のイメージセンサに黒が検出される
までの走査クロック数を計数してスキャナと読取文字・
記号等との相対的移動速度を計測して走査回数を正規化
する手段と、前記第３のイメージセンサの二値化信号を
記憶する手段と、最初の黒を検出した前記第１のイメー
ジセンサあるいは前記第２のイメージセンサにより読取
文字・記号等に対する移動方向を決定する手段とから成
る光学読取装置。