JPH09134403A - 光学的情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】二次元イメージセンサ部14から出力される
濃淡信号に対応する二値データのうち、取込部16におい
て複数行の二値データをｎ行ずつ間隔をあけて取り込
む。バーコード識別部21において、取り込まれた複数行
の二値データの中からバー／スペースの配列パターンを
表す二値データを抽出する。そして、この抽出された二
値データに基づいて、一次元バーコード識別処理または
多段型二次元バーコード識別処理を実行する。 【効果】ｎ行ずつ間隔をあけた複数行の二値データを取
り込んでいるので、結像面の一部に像が結像される場合
でも、当該結像位置に対応する二値データを取り込むこ
とができる。したがって、像の結像位置に依存すること
なく、バー／スペースの配列パターンを表す二値データ
を確実に抽出できる。そのため、一次元バーコードを確
実に読み取ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、読取面に記録され
た一次元バーコード等の複数種類の読取対象を二次元イ
メージセンサを用いて光学的に読み取るための光学的情
報読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、販売店等で普及しているＰＯＳ(P
oint Of Sales)システム、工場等で普及している物流管
理システム等では、通常、品名コード，価格，製造番
号，製造者等の情報が記録されたタグを製品に添付し、
前記タグに記録された情報を光学的に読み取ることによ
り製品の在庫管理等が行われている。

【０００３】前記タグに記録された情報として現在用い
られている形式には、たとえば一次元バーコード，この
一次元バーコードが列方向複数段配列された多段型二次
元バーコード，マトリクス型二次元バーコードおよび文
字といった種類がある。このうち、一次元バーコードの
読取りの具体例は、たとえば特開平4-69787 号公報に開
示されている。

【０００４】より詳述すると、この公開公報に開示され
ている技術では、読取媒体として二次元イメージセンサ
が用いられる。二次元イメージセンサは、たとえば10
（μｍ）×10（μｍ）の略正方形状の読取画素が行方向
（水平方向）および列方向（高さ方向）に二次元的に配
列された結像面を備えている。一次元バーコードを読み
取る場合、前記二次元イメージセンサが内蔵されたスキ
ャナの開口部を一次元バーコードが収まるようにタグに
当て、この状態で光を照射し、前記一次元バーコードに
対応する像をレンズ系を介して前記二次元イメージセン
サの結像面に結像させる。

【０００５】結像面に一次元バーコードに対応する像が
結像すると、前記各読取画素において前記像の濃淡に応
じた濃淡信号が作成される。作成された濃淡信号は二値
データに変換される。その後、前記変換された二値デー
タのうち、いずれか定められた１行の二値データが抽出
される。そして、前記抽出された二値データに基づいて
バー／スペースの配列パターンが識別され、その識別結
果に基づいて、前記像がいずれの一次元バーコードに対
応するかが認識される。

【０００６】前記識別に１行の二値データのみを用いる
理由は、一次元バーコードには行方向にのみ濃淡情報が
含まれているため、１行分の二値データがあれば十分だ
からである。一方、多段型二次元バーコードを読み取る
際には、前記一次元バーコードの場合と同様に、二次元
イメージセンサを用いる必要がある。

【０００７】ここで、多段型二次元バーコードに対応す
る像と結像面との位置関係について説明すると、多段型
二次元バーコードの像のうち、各段を構成する一次元バ
ーコードのバーに対応する像は、バーコードの印刷の大
きさにもよるが、結像面の列方向の複数行分（たとえば
９行）にわたって結像される。多段型二次元バーコード
の読取りは、識別処理において、一次元バーコードと異
なる。すなわち、多段型二次元バーコードの識別処理で
は、二次元イメージセンサの全行分に対応する二値デー
タに基づいて、バー／スペースの配列パターンが識別さ
れる。そして、この識別結果に基づいて、結像面に結像
された像がいずれの多段型二次元バーコードに対応する
かが認識される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スキャナの
開口部をタグに当てる際、常に同じ結像面上の位置に像
が結像されるように当てることは困難である。一方、前
記従来技術で読取媒体として用いられている二次元イメ
ージセンサが内蔵されたスキャナの開口部は、列方向の
長さが一次元イメージセンサを用いる場合に比べて長
い。したがって、前記従来技術では、一次元バーコード
に対応する像は、二値データを抽出すべき行に対応する
結像面上の位置ではなく、別の位置に結像される場合が
ある。このような場合、バー／スペースの配列パターン
を判定することはできない。その結果、一次元バーコー
ドを読み取ることができないという不具合が生じる。

【０００９】一方、多段型二次元バーコードを読み取る
場合には、前述のように、全行分の二値データを用いて
識別処理を行っている。しかしながら、多段型二次元バ
ーコードは、前述のように、一次元バーコードが列方向
に複数段配列されたものである。したがって、各段に対
応する行数分の二値データは、１つの一次元バーコード
のバー／スペースの配列パターンを表す二値データであ
る。

【００１０】そのため、前記従来技術では、１つのバー
／スペースの配列パターンを識別するために、複数行分
の二値データを用いる、という非効率的で、かつ無駄な
処理を行っていることになる。その上、識別処理を実行
する前には通常二値データをメモリにいったん記憶させ
るが、そのメモリも無用な二値データを記憶する容量を
有するものである必要がある。

【００１１】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、読取媒体として二次元イメージセンサを用
いる場合、像の結像位置に依存することなく、一次元バ
ーコードを読み取ることができる光学的情報読取装置を
提供することである。また、本発明の他の目的は、多段
型二次元バーコードを効率的に読み取ることができると
ともに、メモリの小容量化を図ることができる光学的情
報読取装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１記載の光学的情報読取装置は、読取面に記録
された複数種類の読取対象を光学的に読み取るための光
学的情報読取装置であって、複数の読取画素が行方向お
よび列方向に二次元的に配列された結像面を備え、この
結像面に結像される像の濃淡に応じた濃淡信号を前記各
読取画素ごとに分担して作成するとともに、この作成さ
れた濃淡信号を順次出力するための二次元イメージセン
サ部と、像を前記二次元イメージセンサ部に備えられて
いる結像面に結像させる結像手段と、前記二次元イメー
ジセンサから出力される濃淡信号を二値化して二値デー
タを作成するための二値化手段と、この二値化手段で作
成された二値データのうち、複数行の二値データをｎ行
（ｎは２以上の自然数）間隔で取り込むためのデータ取
込手段と、このデータ取込手段で取り込まれた複数行の
二値データのうち、バー／スペースの配列パターンを表
す行の二値データを判定し、抽出するためのデータ抽出
手段と、このデータ抽出手段で抽出された二値データに
基づいて、一次元バーコード識別処理または多段型二次
元バーコード識別処理を実行し、その識別結果のうち識
別に成功したものを認識するための認識手段とを含むこ
とを特徴とする。

【００１３】この構成では、二次元イメージセンサの結
像面の全行分に対応する二値データの中からｎ行ずつ間
隔のあいた複数行の二値データが取り込まれ、この取り
込まれた二値データの中からバー／スペースの配列パタ
ーンを表す二値データが判定され、当該二値データのみ
が抽出される。そして、この抽出された濃淡信号に基づ
いて、一次元バーコード識別処理または多段型二次元バ
ーコード識別処理が実行される。

【００１４】一方、たとえば一次元バーコードに対応す
る像が結像面上のいずれの位置に結像されても、当該結
像位置は、通常、前記ｎ行ずつ間隔のあいた複数行のう
ちいずれかの行に対応する位置となる。したがって、バ
ー／スペースの配列パターンを表す濃淡信号を確実に抽
出できる。そのため、像の結像位置に依存することな
く、一次元バーコードを読み取ることができる。

【００１５】また、ｎ行ずつ間隔のあいた複数行の二値
データを取り込み、その上バー／スペースの配列パター
ンを表す二値データを抽出し、この抽出された二値デー
タに基づいて、多段型二次元バーコード識別処理を実行
しているので、多段型二次元バーコードを効率的に識別
することができる。また、たとえば識別処理実行前に前
記二値データをメモリに記憶する場合には、そのメモリ
は、ｎ行ずつ間隔のあいた複数行の二値データを記憶で
きる容量のもので十分である。

【００１６】なお、前記バー／スペースの配列パターン
を表す二値データであるか否かは、たとえばバーコード
の両端にある各バーコード固有の両端データの存在を確
認することによって判定できる。請求項２記載の光学的
情報読取装置は、読取面に記録された複数種類の読取対
象を光学的に読み取るための光学的情報読取装置であっ
て、複数の読取画素が行方向および列方向に二次元的に
配列された結像面を備え、この結像面に結像される像の
濃淡に応じた濃淡信号を前記各読取画素ごとに分担して
作成するとともに、この作成された濃淡信号をインタラ
イン方式で出力するための二次元イメージセンサ部と、
像を前記二次元イメージセンサ部に備えられている結像
面に結像させる結像手段と、前記二次元イメージセンサ
から出力される濃淡信号を二値化して二値データを作成
するための二値化手段と、この二値化手段で二値化され
た二値データのうち、奇数行または偶数行の二値データ
を取り込むためのデータ取込手段と、このデータ取込手
段で取り込まれた二値データのうち、バー／スペースの
配列パターンを表す行の二値データを判定し、抽出する
ためのデータ抽出手段と、このデータ抽出手段で抽出さ
れた二値データに基づいて、一次元バーコード識別処理
または多段型二次元バーコード識別処理を実行し、その
識別結果のうち識別に成功したものを認識するための認
識手段とを含むことを特徴とする。

【００１７】この構成では、インタライン方式で濃淡信
号が出力される場合には、その出力される奇数行または
偶数行の濃淡信号に対応する二値データに基づいて、一
次元バーコード識別処理または多段型二次元バーコード
識別処理が実行される。すなわち、前記請求項１記載の
構成におけるｎが「２」に設定されている場合と同じ態
様となる。

【００１８】したがって、前記請求項１等に記載された
構成と同様に、像の結像位置に依存することなく、一次
元バーコードを読み取ることができる。また、多段型二
次元バーコードを効率的に読み取ることができる。請求
項３記載の光学的情報読取装置は、前記請求項１または
２記載の光学的情報読取装置であって、前記認識手段に
おいて識別に成功したものを認識できたか否かを判別す
るための判別手段と、この判別手段で識別に成功したも
のを認識できなかったと判別された場合、前記結像手段
に、像を前記結像面に新たに結像させるための結像制御
手段と、この結像制御手段の制御により前記結像面に新
たに結像された像に対応する二値データであって、かつ
全行の二値データに基づいて、マトリクス型二次元バー
コード識別処理および文字識別処理を並列に、またはこ
れらのうちいずれか一方を実行し、その識別結果のうち
識別に成功したものを認識するための第２の認識手段と
をさらに含むことを特徴とする。

【００１９】この構成では、前記一次元バーコード識別
処理または多段型二次元バーコード識別処理を実行した
結果、識別に失敗した場合には、新たに像が結像され、
その結果得られる全行分の二値データに基づいて、マト
リクス型二次元バーコード識別処理および文字識別処理
が並列に、またはこれらのうちいずれか一方が実行され
る。そして、その結果のうち識別に成功したものが認識
される。

【００２０】すなわち、この構成によれば、一次元バー
コードおよび多段型二次元バーコードだけでなく、マト
リクス型二次元バーコードおよび／または文字を単一の
装置で読み取ることができる。請求項４記載の光学的情
報読取装置は、前記請求項１、２または３記載の光学的
情報読取装置であって、前記二次元イメージセンサ部
は、各読取画素で作成される濃淡信号を読出クロックに
応答して順次出力するものであり、前記データ取込手段
で取り込むべき行の濃淡信号を出力させる場合、通常周
期の読出クロックを前記二次元イメージセンサに与え、
前記データ取込手段で取り込むべき行以外の行の濃淡信
号を出力させる場合、前記通常周期よりも短い周期の読
出クロックを前記二次元イメージセンサに与えるための
クロック供給手段をさらに含むことを特徴とする。

【００２１】この構成では、信号取込手段で取り込むべ
き行以外の行の濃淡信号は、取り込むべき行の濃淡信号
よりも高速で読み出される。したがって、不要な濃淡信
号を読み出す時間を節約することができる。請求項５記
載の光学的情報読取装置は、前記請求項１記載の光学的
情報読取装置であって、前記二値化手段で作成された二
値データを行単位で記憶するためのデータ記憶手段をさ
らに含み、前記データ取込手段は、前記データ記憶手段
に保持されている二値データの中からｎ行ずつ間隔のあ
いた複数行の二値データを読み出すものであり、前記認
識手段において識別に成功したものを認識できたか否か
を判別するための判別手段と、この判別手段で識別に成
功したものを認識できなかったと判別された場合、前記
データ記憶手段に記憶されている全行の二値データを読
み出すための第２のデータ取込手段と、この第２のデー
タ取込手段で読み出された二値データに基づいて、マト
リクス型二次元バーコード識別処理および文字識別処理
を並列に、またはこれらのうちいずれか一方を実行し、
その識別結果のうち識別に成功したものを認識するため
の第２の認識手段とをさらに含むことを特徴とする。

【００２２】この構成では、前記一次元バーコード識別
処理または多段型二次元バーコード識別処理を実行した
結果、識別に失敗した場合には、従前に作成して記憶し
てある全行分の二値データを用いて、マトリクス型二次
元バーコード識別処理および文字識別処理が並列に、ま
たはこれらのうちいずれか一方が実行される。したがっ
て、前記請求項２記載の構成と同様に、一次元バーコー
ドおよび多段型二次元バーコードだけでなく、マトリク
ス型二次元バーコードおよび／または文字を読み取るこ
ともできる。

【００２３】しかも、従前に作成して記憶してある二値
データがあるので、請求項２記載の構成のように、新た
に像を結像させる必要はない。したがって、前記請求項
２記載の構成に比べて処理を簡単にすることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の第１実施形態の光学的情報読取装置の電気的構成を
示す概略ブロック図である。この光学的情報読取装置
は、読取面１に記録された読取対象である一次元バーコ
ードまたは多段型二次元バーコード（以下単に「バーコ
ード」という）２を光学的に読み取るためのもので、ス
キャナ１０および本体処理部２０を備えている。

【００２５】図２は、バーコード２の例を示す図であ
る。一次元バーコードは、図２(a) に示すように、バー
およびスペースが一次元的に配列されたものである。多
段型二次元バーコードは、図２(b) に示すように、前記
一次元バーコードが列方向Ｒに複数段（図では６段）配
列されたものである。一次元バーコードおよび多段型二
次元バーコードの両端部分は、それぞれ固有の配列パタ
ーンでバー／スペースが配列されている。

【００２６】図３は、前記スキャナ１０の外観構成を示
す図である。このスキャナ１０は、ユーザが手で持つこ
とのできるサイズおよび形状を有するもので、開口部１
０ａが形成されている。開口部１０ａの縦縁部１０ｂ
は、前記一次元バーコードのバーよりも長く形成されて
いる。開口部１０ａの縦縁部１０ｂが長い理由は、この
スキャナ１０が後述する二次元イメージセンサ部を内蔵
しているためである。

【００２７】図１に戻って、スキャナ１０は、スキャナ
１０の制御中枢として機能するスキャナ制御部１１を備
えている。スキャナ１０は、また、光を照射するための
光源１２を備えている。光源１２には、発光ダイオード
（ＬＥＤ）や半導体レーザ等が適用可能である。光源１
２の点灯は、前記スキャナ制御部１１によって制御され
る。

【００２８】バーコード２を読み取る場合には、スキャ
ナ１０の開口部１０ａ（図３参照）を読取面１に当て、
この状態で光源１２からの光をバーコード２に向けて照
射させる。その結果、バーコード２の濃淡に応じた光が
乱反射する。この乱反射した光は、レンズ系１３を介し
て、二次元イメージセンサ部１４に入射する。このよう
に、この実施形態では、前記スキャナ制御部１１、光源
１２およびレンズ系１３が結像手段として機能する。

【００２９】二次元イメージセンサ部１４は、たとえば
ＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサで構成されたも
ので、バーコード２の全体の像を結像できる視野を有す
るものである。二次元イメージセンサ部１４には、結像
面１４ａが備えられている。前記レンズ系１３ｂ等を介
して入射した反射光は、この結像面１４ａで結像され
る。結像面１４ａは、図４に示すように、行方向Ｇおよ
び列方向Ｒに二次元的に配列された複数の読取画素Ｐｅ
で構成されたもので、略正方形状のものである。読取画
素Ｐｅは、たとえば縦10( μｍ) ×横10( μｍ) のサイ
ズを有する略正方形状のもので、フォトトランジスタ等
の光電変換素子で構成されている。

【００３０】二次元イメージセンサ部１４の結像面１４
ａにバーコード２に対応する像が結像されると、各読取
画素Ｐｅでは、当該読取画素Ｐｅ上に結像された像の濃
淡に応じた電気信号（以下「濃淡信号」という）が作成
される。具体的には、たとえばバーに対応する像が結像
された場合には相対的に低いレベルの濃淡信号が作成さ
れ、スペースに対応する像が結像された場合には相対的
に高いレベルの濃淡信号が作成される。また、バーのエ
ッジに対応する像が結像される場合には、前記黒い像の
読取画素Ｐｅに対する面積占有率に比例したレベルの濃
淡信号が作成される。

【００３１】読取画素Ｐｅで作成される濃淡信号は、ス
キャナ制御部１１から出力される一定周期の読出クロッ
クに応答して順次出力される。より詳述すると、スキャ
ナ制御部１１からは、読出クロックとして、垂直転送ク
ロックおよび水平転送クロックが与えられる。垂直転送
クロックとは、読出対象の行番号の変更を指示するため
のクロックであり、水平転送クロックとは、読出対象の
列番号の変更を指示するためのクロックである。垂直転
送クロックは、行の末尾の列番号を指示する水平転送ク
ロックが出力されたことに応答して出力される。

【００３２】二次元イメージセンサ部１４は、前記水平
転送クロックが与えられることに応答して、同一行上の
読取画素Ｐｅで作成された濃淡信号を行方向Ｇに向かっ
て順次出力し、前記垂直転送クロックが与えられたこと
に応答して、出力対象の行を次の行に移行させ、前述と
同様の出力処理を繰り返す。二次元イメージセンサ部１
４から出力される濃淡信号は、二値化部１５に与えられ
る。

【００３３】二値化部１５では、前記与えられた濃淡信
号が二値化される。その結果、二値データが作成され
る。作成された二値データは、取込部１６に与えられ
る。取込部１６では、前記与えられる二値データの中か
ら特定の二値データが取り込まれる。取込部１６におけ
る二値データの取込みは、スキャナ制御部１１によって
制御される。

【００３４】スキャナ制御部１１は、前記二次元イメー
ジセンサ部１４に与える垂直転送クロックをカウント
し、このカウント結果に基づいて、取込許容信号を取込
部１６に与える。具体的には、スキャナ制御部１１は、
ｎ行（たとえばｎ＝４）ずつ間隔があくタイミングで取
込許容信号を与える。取込部１６は、前記取込許容信号
が与えられると、これに応答して二値データを取り込
む。その結果、ｎ行ごとに複数行の二値データが取り込
まれることになる。すなわち、図５に示すように、ｎ行
ずつ間隔のあいた複数行Ｌ₁ ，Ｌ_n+1 ，Ｌ_2n+1，・・・
の二値データが取り込まれる。取り込まれた二値データ
はメモリ１７に与えられ、行単位で保持される。その
後、保持された二値データは、所定のタイミングで、本
体処理部２０に与えられる。

【００３５】本体処理部２０には、バーコード識別部２
１が備えられている。バーコード識別部２１は、まず、
前記与えられた複数行の二値データの中から、バー／ス
ペースの配列パターンを表す行の二値データを抽出す
る。具体的には、前記二値データの中からバー／スペー
スの配列パターンの両端部分を表す二値データ（以下
「両端データ」という）を判定し、その結果判定された
両端データを含む行の二値データを抽出する。

【００３６】ここで、この実施形態のスキャナ１０の開
口部１０ａ（図３参照）は、前述のように、縦縁部１０
ｂが比較的長い。したがって、たとえば一次元バーコー
ドを読み取る場合、当該一次元バーコードに対応する像
は、結像面１４ａ上のすべての行に対応する位置にわた
って結像されるのではなく、一部の行に対応する位置に
結像される場合がある。

【００３７】一方、この実施形態では、ｎ行ずつ間隔の
あいた複数行の二値データを取り込み、この取り込まれ
た二値データの中から両端データを含む行の二値データ
を判定して抽出するようにしている。したがって、前記
像の結像位置は、通常、前記取り込まれた複数行のうち
いずれかに対応する。そのため、両端データを含む行の
二値データを確実に抽出することができる。

【００３８】また、前記判定対象である両端データは、
前述したように、一次元バーコードまたは多段型二次元
バーコードに固有のものである。したがって、両端デー
タの判定と同時に、当該二値データが一次元バーコード
または多段型二次元バーコードのいずれに対応するもの
なのかを識別することができる。両端データを含む行の
二値データを抽出した後、当該両端データが一次元バー
コードに対応している場合には、前記抽出された二値デ
ータの中から任意の１行の二値データを抽出し、この抽
出された二値データに基づいて、バー／スペースの配列
パターンを識別する。この識別結果は、一次元バーコー
ド認識部２２ａにのみ与えられる。

【００３９】一方、前記両端データが多段型二次元バー
コードに対応している場合には、前記抽出された二値デ
ータに基づいて、各段のバー／スペースの配列パターン
を識別する。この識別結果は、多段型二次元バーコード
認識部２２ｂにのみ与えられる。各認識部２２ａ，２２
ｂでは、与えられた識別結果に基づいて、それぞれ、一
次元バーコード認識アルゴリズムまたは多段型二次元バ
ーコード認識アルゴリズムに従い、前記与えられた識別
結果であるバー／スペースの配列パターンがいずれの一
次元バーコードまたは多段型二次元バーコードに対応す
るかが認識される。この認識結果は、出力判定部２３に
与えられる。

【００４０】出力判定部２３は、前記各認識部２２ａ，
２２ｂから与えられた認識結果に基づき、いずれの認識
結果が成功しているかを判定する。このとき、認識結果
はいずれか一方の認識部２２ａ，２２ｂからのみ出力さ
れるので、当該出力された認識結果を認識に成功したも
のと判定する。その後、この認識結果を図外の上位コン
ピュータ等に送信する。これにより、読取面１に記録さ
れたバーコード２の読取りが達成される。

【００４１】以上のようにこの第１実施形態の光学的情
報読取装置によれば、ｎ行ずつ間隔のあいた複数行の二
値データを取り込み、この取り込まれた二値データの中
からバー／スペースの配列パターンを含む行の二値デー
タを抽出しているので、像の結像位置に依存することな
く、バー／スペースの配列パターンを含む行の二値デー
タを確実に抽出することができる。したがって、像の結
像位置に依存することなく、読取面１に記録された一次
元バーコードを正確に読み取ることができる。

【００４２】また、ｎ行ずつ間隔のあいた二値データに
基づいて多段型二次元バーコード識別処理を実行してい
るので、全行分の二値データに基づいて識別処理を行っ
ていた従来技術に比べて、多段型二次元バーコードを効
率的に読み取ることができる。しかも、二値データを記
憶するメモリ１７は、ｎ行ずつ間隔のあいた二値データ
を記憶できる容量であれば十分なので、メモリの小容量
化を図ることができる。

【００４３】図６は、本発明の第２実施形態の光学的情
報読取装置の一部であるスキャナ制御部の内部構成を示
すブロック図である。以下の説明では、前記図１も必要
に応じて参照する。前記第１実施形態では、二次元イメ
ージセンサ部１４で作成された濃淡信号の出力方式とし
ていわゆるノンインタライン方式を採用しているのに対
して、この第２実施形態では、二次元イメージセンサ部
１４で作成された濃淡信号の出力方式としていわゆるイ
ンタライン方式を採用している、という点が相違する。

【００４４】すなわち、この第２実施形態では、すべて
の奇数行（または偶数行）の濃淡信号を出力した後、偶
数行（または奇数行）の濃淡信号が出力される。この出
力切換えは、スキャナ制御部１１によって制御される。
次に、図６を参照して、この第２実施形態のスキャナ制
御部１１について説明する。

【００４５】このスキャナ制御部１１には、奇数行用垂
直転送クロック生成部１１ｚ、偶数行用垂直転送クロッ
ク生成部１１ｙおよびクロック選択部１１ｘが備えられ
ている。各クロック生成部１１ｚ，１１ｙは、それぞ
れ、偶数行および奇数行の濃淡信号を読み出す際に出力
される固有の垂直転送クロックを生成するためのもので
ある。各クロック生成部１１ｚ，１１ｙで生成された垂
直転送クロックは、クロック選択部１１ｘに与えられ
る。

【００４６】クロック選択部１１ｘには、偶数行および
奇数行のいずれの濃淡信号を最初に出力させるかを示す
データが設定されている。クロック選択部１１ｘでは、
前記クロック生成部１１ｚ，１１ｙから垂直転送クロッ
クが与えられると、前記設定されているデータに基づい
て、いずれかの垂直転送クロックが選択される。選択さ
れた垂直転送クロックは、二次元イメージセンサ部１４
（図１参照）に与えられる。

【００４７】二次元イメージセンサ部１４は、前記垂直
転送クロックが偶数行に固有のクロックである場合に
は、偶数行の濃淡信号のみを順に出力する。反対に、前
記垂直転送クロックが奇数行に固有のクロックである場
合には、奇数行の濃淡信号のみを順に出力する。ここ
で、奇数行または偶数行の濃淡信号のみを順次出力して
いるので、取込部１６（図１参照）に二値データが与え
られるときには、２行ずつ間隔を開けた二値データが与
えられることになる。すなわち、前記ｎ＝２が設定され
ている場合と同じ態様となる。

【００４８】したがって、スキャナ制御部１１は、前記
奇数行または偶数行の濃淡信号を出力している間のみ、
取込許容信号を出力するようにすればよい。また、奇数
行または偶数行の濃淡信号の中からさらにｎ行ずつ間隔
をあけて二値データが取り込まれるように、取込許容信
号を出力するようにしてもよい。以上のようにこの第２
実施形態の光学的情報読取装置によっても、前記第１実
施形態と同様に、像の結像位置に依存することなく、一
次元バーコードを読み取ることができる。また、多段型
二次元バーコードを効率的に読み取ることができるとと
もに、メモリの小容量化を図ることができる。

【００４９】図７は、本発明の第３実施形態の光学的情
報読取装置の電気的構成を示すブロック図である。図７
において、前記図１と同じ機能部分については同一の参
照符号を使用する。前記第１実施形態または第２実施形
態では、一次元バーコードおよび多段型二次元バーコー
ドを読取対象としてるのに対して、この第３実施形態で
は、前記一次元バーコードおよび多段型二次元バーコー
ドに加えて、マトリクス型二次元バーコードおよび文字
を読取対象としている、という点が相違する。したがっ
て、以下では、「バーコード２」を「情報２」と呼ぶこ
とにする。

【００５０】図８は、前記マトリクス型二次元バーコー
ドを示す図である。マトリクス型二次元バーコードは、
白黒のます目状のもので、白黒の配列パターンによって
情報を表現している。図７に戻って、この第３実施形態
では、マトリクス型二次元バーコードおよび文字も読取
対象としているのに伴い、本体処理部２０には、さら
に、マトリクス型二次元バーコード識別部２４、マトリ
クス型二次元バーコード認識部２５、文字識別部２６、
文字認識部２７、および全体制御部２８が備えられてい
る。全体制御部２８は、本体処理部２０の制御中枢とし
て機能するものである。この全体制御部２８は、また、
スキャナ１０に備えられているスキャナ制御部１１の動
作も制御できるようにされている。

【００５１】この構成において、ユーザによって情報２
の読取りが指示されると、全体制御部２８は、スキャナ
制御部１１に光源駆動指示信号を与えるとともに、取込
指示信号を与える。スキャナ制御部１１は、前記光源駆
動指示信号が与えられたことに応答して光源１２を点灯
させる。その結果、読取面１に記録された情報２に光が
照射され、前記情報２に対応する像が結像面１４ａに結
像される。そして、前記像に対応する濃淡信号が出力さ
れ、この出力された濃淡信号が二値データに変換され
る。

【００５２】スキャナ制御部１１は、また、前記取込指
示信号が与えられたことに応答して取込部１６に取込許
容信号を与える。ここで、スキャナ制御部１１は、二次
元イメージセンサ部１４がノンインタライン方式によっ
て濃淡信号を出力するものである場合には、前記変換さ
れた二値データの中からｎ行ずつ間隔のあいた複数行の
二値データが取り込まれるように、取込部１６に取込許
容信号を与える。

【００５３】一方、二次元イメージセンサ部１４がイン
タライン方式によって濃淡信号を出力するものである場
合には、すでに２行ずつ間隔のあいた二値データが与え
られるので、二値データが与えられている間中、取込許
容信号を与える。あるいは、２行ずつ間隔のあいた二値
データの中からさらにｎ行ずつ間隔のあいた二値データ
が取り込まれるように、取込部１６に取込許容信号を与
える。

【００５４】取込部１６によって取り込まれた二値デー
タは、メモリ１７でいったん保持された後、本体処理部
２０に与えられる。全体制御部２８は、また、ユーザに
よる読取指示に応答して、バーコード識別部２１に実行
許容信号を与えるとともに、マトリクス型二次元バーコ
ード識別部２４および文字識別部２６に実行禁止信号を
与える。その結果、バーコード識別部２１においての
み、前記与えられた二値データに基づいて、前記第１実
施形態と同様に、両端データを含む二値データの抽出等
の識別処理が実行される。そして、この識別結果に応じ
て、一次元バーコード認識部２２ａまたは多段型二次元
バーコード認識部２２ｂにおいて認識処理が実行され
る。

【００５５】ここで、バーコード識別部２１において両
端データを含む二値データを抽出できない場合、あるい
は一次元バーコード認識部２２ａまたは多段型二次元バ
ーコード認識部２２ｂにおいて一次元バーコードまたは
多段型二次元バーコードを認識できない場合がある。こ
のような場合、結像面１４ａに結像された像に対応する
情報２は、マトリクス型二次元バーコードまたは文字で
ある可能性がある。

【００５６】そこで、この第３実施形態では、前述のよ
うな場合には、バーコード識別部２１、一次元バーコー
ド認識部２２ａまたは多段型二次元バーコード認識部２
２ｂから、識別不能または認識不能を示す信号（以下
「認識不能信号」という）を全体制御部２８に与えるこ
ととしている。全体制御部２８は、前記認識不能信号が
与えられると、これに応答して、スキャナ制御部１１に
光源駆動指示信号および取込禁止信号を与える。また、
全体制御部２８は、バーコード識別部２１に実行禁止信
号を与えるとともに、マトリクス型二次元バーコード識
別部２４および文字識別部２６に実行許容信号を与え
る。

【００５７】スキャナ制御部１１は、前記光源駆動指示
信号が与えられたことに応答して再度光源１２を点灯さ
せる。これにより、新たな像が結像面１４ａに結像さ
れ、二値化された後、取込部１６に与えられる。一方、
スキャナ制御部１１には、取込禁止信号が与えられてい
るので、取込部１６にはスキャナ制御部１１からの取込
許容信号は与えられない。その結果、全行分の二値デー
タがメモリ１７に保持され、本体処理部２０に与えられ
る。

【００５８】一方、本体処理部２０では、前述のよう
に、バーコード識別部２１に実行禁止信号が与えられて
いるとともに、マトリクス型二次元バーコード識別部２
４および文字識別部２６に実行許容信号が与えられてい
る。したがって、バーコード識別部２１における識別処
理は実行されずに、マトリクス型二次元バーコード識別
部２４および文字認識部２６において、前記全行分の二
値データに基づいて、マトリクス型二次元バーコード識
別処理および文字識別処理がそれぞれ並列に実行され
る。

【００５９】その後、マトリクス型二次元バーコード認
識部２５および文字認識部２７において、マトリクス型
二次元バーコード認識アルゴリズムおよび文字認識アル
ゴリズムに従い、マトリクス型二次元バーコード認識処
理および文字認識処理がそれぞれ並列に実行される。な
お、マトリクス型二次元バーコード識別部２４および文
字識別部２６における識別処理、ならびにマトリクス型
二次元バーコード認識部２５および文字認識部２７にお
ける認識処理は従来公知なので、その詳細な説明は省略
する。

【００６０】以上のようにこの第３実施形態の光学的情
報読取装置によれば、ｎ行ずつ間隔のあいた複数行の二
値データを取り込み、この取り込まれた複数行の二値デ
ータ中からバー／スペースの配列パターンを含む行の二
値データを抽出し、識別処理を実行しているので、前記
第１実施形態と同様に、像の結像位置に依存することな
く、一次元バーコードまたは多段型二次元バーコードを
読み取ることができる。

【００６１】また、認識速度が相対的に速く、かつ認識
処理が相対的に容易な一次元バーコードまたは多段型二
次元バーコードに対応する認識処理を先に実行し、その
後に認識速度が相対的に遅く、かつ認識処理が相対的に
困難なマトリクス型二次元バーコードまたは文字に対応
する認識処理を実行しているので、全体としての処理速
度を損なうことはない。そのため、使い勝手を悪くする
ことはない。

【００６２】なお、この第３実施形態では、マトリクス
型二次元バーコード識別部２４および文字識別部２６の
両方に実行許容信号を与え、各識別部２４，２６におい
て並列に各処理を実行しているが、たとえばマトリクス
型二次元バーコード識別部２４および文字識別部２６の
うちいずれか一方にのみ実行許容信号を与え、いずれか
一方においてのみ処理を実行するようにしてもよい。

【００６３】図９は、本発明の第４実施形態の光学的情
報読取装置の一部であるスキャナ制御部の構成を示すブ
ロック図である。以下の説明では、前記図７も必要に応
じて参照する。前記第１実施形態ないし第３実施形態で
は、二次元イメージセンサ部１４（図７参照）に与えら
れる読出クロックは常に一定周期であるのに対して、こ
の第４実施形態では、前記読出クロックの周期は必要に
応じて変更される、という点に特徴がある。

【００６４】より詳述すると、ｎ行ごとに二値データを
取り込むためには、ある程度の時間が必要である。した
がって、前記第１実施形態ないし第３実施形態では、こ
の時間を考慮した周期の読出クロックを生成して二次元
イメージセンサ部１４に与えることとしている。しかし
ながら、二値データの取込みに必要な時間は、取り込む
べき行以外の行に関する限り不要である。そこで、この
第４実施形態では、取り込むべき行の二値データを読み
出す際には通常周期の読出クロックを二次元イメージセ
ンサ部１４に与え、取り込むべき行以外の二値データを
読み出す際には前記通常周期よりも短い周期の読出クロ
ックを二次元イメージセンサ部１４に与えることとして
いる。

【００６５】すなわち、この第４実施形態のスキャナ制
御部１１には、通常周期のクロックを生成するための通
常周期クロック生成部１１ａ、および前記通常周期より
も短い高速周期のクロックを生成するための高速周期ク
ロック生成部１１ｂが備えられている。各クロック生成
部１１ａ，１１ｂで生成されるクロックは、垂直転送ク
ロックおよび水平転送クロックのうち水平転送クロック
の方である。垂直転送クロックは、図外のクロック生成
部で生成される。各クロック生成部１１ａ，１１ｂで生
成されたクロックは、クロック選択部１１ｃに与えられ
る。

【００６６】クロック選択部１１ｃでは、前記各クロッ
ク生成部１１ａ，１１ｂから与えられるクロックのうち
いずれかのクロックが選択され、二次元イメージセンサ
部１４に与えられる。このクロック選択部１１ｃにおけ
る選択基準は、行カウンタ１１ｄにおけるカウント値お
よび行番号設定部１１ｅに設定されている行番号に基づ
いている。

【００６７】行カウンタ１１ｄは、前記垂直転送クロッ
クが与えられるたびにカウント値を更新するものであ
る。すなわち、カウント値は行番号に対応している。一
方、行番号設定部１１ｅに設定されている行番号とは、
結像面１４ａの全行番号のうち、ｎ行ずつ間隔のあいた
二値データを取り込むべき複数の行番号のことである。
前記クロック選択部１１ｃでは、前記行カウンタ１１ｄ
のカウント値が前記行番号設定部１１ｅに設定されてい
る行番号と一致した場合にのみ、高速周期クロック生成
部１１ｂで生成されたクロックが選択される。

【００６８】その結果、取り込むべき行の二値データを
読み出す際には、相対的に低速で二値データが読み出さ
れ、取り込むべき行以外の行の二値データを読み出す際
には、相対的に高速で二値データが読み出される。以上
のようにこの第４実施形態の光学的情報読取装置によれ
ば、取り込むべき行以外の行の二値データは相対的に高
速で読み出されるので、全体の処理時間の短縮化を図る
ことができる。

【００６９】図１０は、本発明の第５実施形態の光学的
情報読取装置の電気的構成を示すブロック図である。こ
の図１０において、前記図７と同じ機能部分については
同一の参照符号を使用する。この第５実施形態は、前記
第３実施形態と同様に、一次元バーコード、多段型二次
元バーコード、マトリクス型二次元バーコードおよび文
字を読取対象とするもので、前記第３実施形態との相違
点は次に示すとおりである。

【００７０】すなわち、前記第３実施形態では、一次元
バーコードまたは多段型二次元バーコードの認識に失敗
した場合、読取対象に対応する像を新たに結像させ、こ
の新たに結像された像に対応する全行分の二値データに
基づいてマトリクス型二次元バーコードおよび文字の認
識が実行される。これに対して、この第５実施形態で
は、一次元バーコードまたは多段型二次元バーコードの
認識に失敗した場合には、像を新たに結像させることな
く、従前に結像させていた像に対応する全行分の二値デ
ータを再利用してマトリクス型二次元バーコードおよび
文字の認識が実行される。

【００７１】次に、図１０を参照して、この第５実施形
態の光学的情報読取装置について説明する。この光学的
情報読取装置では、前述のように、従前の二値データを
再利用するため、すべての二値データを保存しておく必
要がある。加えて、両端データの抽出失敗等の場合に
は、全行分の二値データが必要である。

【００７２】そのため、この光学的情報読取装置では、
二値化部１５から出力された二値データはすべていった
んメモリ１７に保持される。その後、メモリ１７に保持
されている二値データを行単位で選択的に読み出すこと
により、二値データの取込みが達成される。一方、両端
データの抽出等が失敗した場合には、メモリ１７に保持
されている二値データがすべて読み出される。この二値
データの読出しの切換えは、前述したように、スキャナ
制御部１１によって実行される。

【００７３】以上のようにこの第５実施形態の光学的情
報読取装置によれば、一次元バーコードまたは多段型二
次元バーコードの認識がいずれも失敗した場合、従前の
結像処理によってメモリ１７に保持されている二値デー
タを再利用してマトリクス型二次元バーコードおよび文
字の認識処理を実行しているので、二値データの有効利
用を図ることができる。

【００７４】また、新たに像を結像させる必要もないの
で、処理の簡素化を図ることができる。本発明の実施の
形態の説明は以上のとおりであるが、本発明は上述の実
施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の範
囲内で種々の設計変更を施すことは可能である。

【００７５】

【発明の効果】以上のように本発明の光学的情報読取装
置によれば、ｎ行ずつ間隔のあいた複数行の二値データ
を取り込み、この取り込まれた二値データの中からバー
／スペースの配列パターンを含む行の二値データを判定
して抽出している。したがって、像の結像位置に依存す
ることなく、バー／スペースの配列パターンを含む行の
二値データを確実に抽出することができる。そのため、
像の結像位置に依存することなく、一次元バーコードを
確実に読み取ることができる。

【００７６】また、ｎ行間隔の複数行の二値データのう
ちバー／スペースの配列パターンを表す二値データに基
づいて多段型二次元バーコード識別処理を実行している
ので、多段型二次元バーコードを効率的に識別すること
ができる。また、たとえば識別処理実行前に前記二値デ
ータをメモリに記憶する場合には、そのメモリは、ｎ行
ずつ間隔のあいた複数行の二値データを記憶できる容量
のもので十分である。そのため、メモリの小容量化を図
ることができる。

【００７７】また、請求項３記載の光学的情報読取装置
によれば、認識速度が相対的に速い一次元バーコードま
たは多段型二次元バーコードに対する識別処理をまず実
行し、その後に認識速度が相対的に遅いマトリクス型二
次元バーコードおよび文字に対する識別処理を並列に、
またはこれらのうちいずれか一方を実行しているので、
処理速度を損なうことなく、一次元バーコード等の複数
種類の読取対象を単一の装置で読み取ることができる。
したがって、使い勝手を悪くすることはない。

【００７８】また、請求項４記載の光学的情報読取装置
によれば、取り込むべき行以外の行の濃淡信号は、取り
込むべき行の濃淡信号よりも高速に読み出されるので、
不要な濃淡信号を読み出す時間を節約することができ
る。そのため、処理時間の短縮化を図ることができる。
さらに、請求項５記載の光学的情報読取装置によれば、
一次元バーコード等の認識に失敗した場合、すでに保持
手段に保持されている濃淡信号を再利用してマトリクス
型二次元バーコード等の認識を実行することとしている
ので、処理を複雑にすることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の光学的情報読取装置の
電気的構成を示す概略ブロック図である。

【図２】前記光学的情報読取装置の読取対象を示す図で
ある。

【図３】スキャナの外観構成を示す図である。

【図４】前記光学的情報読取装置の一部である結像面を
示す図である。

【図５】ｎ行ずつ間隔のあいた二値データを取り込む処
理をわかりやすくするための図解図である。

【図６】本発明の第２実施形態の光学的情報読取装置を
構成するスキャナ制御部の電気的構成を示す概略ブロッ
ク図である。

【図７】本発明の第３実施形態の光学的情報読取装置の
電気的構成を示す概略ブロック図である。

【図８】第３実施形態の光学的情報読取装置の読取対象
の１つであるマトリクス型二次元バーコードを示す図で
ある。

【図９】本発明の第４実施形態の光学的情報読取装置を
構成するスキャナ制御部の電気的構成を示す概略ブロッ
ク図である。

【図１０】本発明の第５実施形態の光学的情報読取装置
の電気的構成を示す概略ブロック図である。

【符号の説明】

１ 読取面 ２ バーコード，情報 １０ スキャナ １１ スキャナ制御部 １２ 光源 １３ レンズ系 １４ 二次元イメージセンサ部 １４ａ 結像面 １６ 取込部 １７ メモリ ２０ 本体処理部 ２１ バーコード識別部 ２２ａ 一次元バーコード認識部 ２２ｂ 多段型二次元バーコード認識部 ２４ マトリクス型二次元バーコード識別部 ２５ マトリクス型二次元バーコード認識部 ２６ 文字識別部 ２７ 文字認識部 ２８ 全体制御部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】読取面に記録された複数種類の読取対象を
   光学的に読み取るための光学的情報読取装置であって、 複数の読取画素が行方向および列方向に二次元的に配列
   された結像面を備え、この結像面に結像される像の濃淡
   に応じた濃淡信号を前記各読取画素ごとに分担して作成
   するとともに、この作成された濃淡信号を順次出力する
   ための二次元イメージセンサ部と、 像を前記二次元イメージセンサ部に備えられている結像
   面に結像させる結像手段と、 前記二次元イメージセンサから出力される濃淡信号を二
   値化して二値データを作成するための二値化手段と、 この二値化手段で作成された二値データのうち、複数行
   の二値データをｎ行（ｎは２以上の自然数）間隔で取り
   込むためのデータ取込手段と、 このデータ取込手段で取り込まれた複数行の二値データ
   のうち、バー／スペースの配列パターンを表す行の二値
   データを判定し、抽出するためのデータ抽出手段と、 このデータ抽出手段で抽出された二値データに基づい
   て、一次元バーコード識別処理または多段型二次元バー
   コード識別処理を実行し、その識別結果のうち識別に成
   功したものを認識するための認識手段とを含むことを特
   徴とする光学的情報読取装置。
2. 【請求項２】読取面に記録された複数種類の読取対象を
   光学的に読み取るための光学的情報読取装置であって、 複数の読取画素が行方向および列方向に二次元的に配列
   された結像面を備え、この結像面に結像される像の濃淡
   に応じた濃淡信号を前記各読取画素ごとに分担して作成
   するとともに、この作成された濃淡信号をインタライン
   方式で出力するための二次元イメージセンサ部と、 像を前記二次元イメージセンサ部に備えられている結像
   面に結像させる結像手段と、 前記二次元イメージセンサから出力される濃淡信号を二
   値化して二値データを作成するための二値化手段と、 この二値化手段で二値化された二値データのうち、奇数
   行または偶数行の二値データを取り込むためのデータ取
   込手段と、 このデータ取込手段で取り込まれた二値データのうち、
   バー／スペースの配列パターンを表す行の二値データを
   判定し、抽出するためのデータ抽出手段と、 このデータ抽出手段で抽出された二値データに基づい
   て、一次元バーコード識別処理または多段型二次元バー
   コード識別処理を実行し、その識別結果のうち識別に成
   功したものを認識するための認識手段とを含むことを特
   徴とする光学的情報読取装置。
3. 【請求項３】前記認識手段において識別に成功したもの
   を認識できたか否かを判別するための判別手段と、 この判別手段で識別に成功したものを認識できなかった
   と判別された場合、前記結像手段に、像を前記結像面に
   新たに結像させるための結像制御手段と、 この結像制御手段の制御により前記結像面に新たに結像
   された像に対応する二値データであって、かつ全行の二
   値データに基づいて、マトリクス型二次元バーコード識
   別処理および文字識別処理を並列に、またはこれらのう
   ちいずれか一方を実行し、その識別結果のうち識別に成
   功したものを認識するための第２の認識手段とをさらに
   含むことを特徴とする請求項１または２記載の光学的情
   報読取装置。
4. 【請求項４】前記二次元イメージセンサ部は、各読取画
   素で作成される濃淡信号を読出クロックに応答して順次
   出力するものであり、 前記データ取込手段で取り込むべき行の濃淡信号を出力
   させる場合、通常周期の読出クロックを前記二次元イメ
   ージセンサに与え、前記データ取込手段で取り込むべき
   行以外の行の濃淡信号を出力させる場合、前記通常周期
   よりも短い周期の読出クロックを前記二次元イメージセ
   ンサに与えるためのクロック供給手段をさらに含むこと
   を特徴とする請求項１、２または３記載の光学的情報読
   取装置。
5. 【請求項５】前記二値化手段で作成された二値データを
   行単位で記憶するためのデータ記憶手段をさらに含み、 前記データ取込手段は、前記データ記憶手段に保持され
   ている二値データの中からｎ行ずつ間隔のあいた複数行
   の二値データを読み出すものであり、 前記認識手段において識別に成功したものを認識できた
   か否かを判別するための判別手段と、 この判別手段で識別に成功したものを認識できなかった
   と判別された場合、前記データ記憶手段に記憶されてい
   る全行の二値データを読み出すための第２のデータ取込
   手段と、 この第２のデータ取込手段で読み出された二値データに
   基づいて、マトリクス型二次元バーコード識別処理およ
   び文字識別処理を並列に、またはこれらのうちいずれか
   一方を実行し、その識別結果のうち識別に成功したもの
   を認識するための第２の認識手段とをさらに含むことを
   特徴とする請求項１記載の光学的情報読取装置。