JPS592951B2 - 光学文字読取方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ある規格、たとえば日本工業規格のＯＣＲフ
ォントで構成された、情報媒体を光学走査して読取りを
行なう光学文字読取に関する。

１５従来スーパーマーケットやデパートにおいて商品の
値段や品質の登録を行なうのにキャッシュレジスターの
キーボードより入力し処理していた。

最近、それらの値札情報に規格化されたＯＣＲフォント
を使用し、これをＯＣＲハンドスキヤナクｏ（レコグニ
ツシヨン・エクイプメント社）を用いて、光学的に読取
るＰＯＳターミナルシステムが、実用化されようとして
いる。しかしながら、ＯＣＲハンドスキャナは、文字と
の走査角度や文字との距離、走査速度等に、かフ５ な
り厳しい条件があるため取扱者の訓練を必要とし、また
読取るためには片手で商品を持ち片手でＯＣＲハンドス
キャナを持たなければならないために、チェックアウト
業務に支障をきたす。

本発明は、かかる欠点を除くため光ビームを走９０査し
、値札に印刷されたＯＣＲフォントを方向認識バーの助
けを得て、読取る光学読取装置に関するものである。光
走査型読取り装置の多くは、レーザビームを多くの回転
鏡やビームスプリッタ等を用いて走査ｆ５しているため
、高価であり、何よりも当初に決められた走査方向しか
光ビームを走査することができない。

本発明では電気光学効果を示す強誘電体物質や液晶を用
いて光シヤツタを構成し、その光シヤツタ一を電気的に
所望の方向に移動させることによつて光ビームの走査を
行なうものである。

ここで電気光学効果を示す強誘電体磁器材料としては、
例えばＰｂｒｘＬａｘ（Ｚｒｌ−ＹＴｉｙ）０２（以下
ＰＬＺＴと略す）を用いて説明する。ＰＬＺＴを用いた
光変調装置について第１図を用いて、簡単に説明する。

第１図は構成図で、１は光源よりの照射光、２，３はＰ
ＬＺＴよりなる第１、第２の横効果型光変調素子、４，
５，６は第１、第２、第３の偏光板を示し、この変調装
置は各変調素子２，３および偏光板４，５，６を図示す
るように順次配置した光学系より成る。第１，第２の光
変調素子２，３は同一平面内に平行電極Ｘ（Ｘ，，Ｘ２
，Ｘ３・・・を代表する）あるいはＹ（Ｙｌ，Ｙ２，Ｙ
３・・・を代表する）が図示する如く形成された横効果
型の素子であつて、両平行電極Ｘ，Ｙは互いに直交する
ように配置されている。また第１、第２、第３の偏光板
４，５，６は隣接する偏光板間で偏光方向が直交するよ
うに、また第２の偏光板は、その偏光方向が第１、第２
の光変調素子の電界印加に依る分極方向と４５度の傾斜
を持つようにして配置されている。

第１図中で７，８，９は各偏光板の偏光方向を示してい
る。１は光ビームを示す。

この光変調装置では、多数の平行電極が形成された２枚
の横効果型光変調素子２，３を、各平行電極Ｘ及びＹが
直交するような向きに設置して、さらに２枚″の素子間
とその前後に偏光板を配置した構成にあるため両光変調
素子の線状表示領域の交点が表示点となり、マトリツク
ス状の表示あるいは０Ｎ−０ＦＦが可能となる。

第２図は、Ｘ，Ｙの両電極による電気光学効果の明点の
かさなり合いを示すものである。

図中の黒い部分がＸ，Ｙの電極へ電界を印加することに
よつてシヤツタ一状態が０Ｎになる領域である。即ち明
点となる。上記のような光変調装置いた値段読取装置の
構成を第３図に示す。

９はレーザ発振器で、レーザ発振器９より放出された光
１１は、レーザ光エクズパンタ−１０によつて光変調装
置１３を一様に全面に照射するよう幅の広い平行光１２
になり、第１図に示す通り構成される光変調装置１３に
入る。

１６はマトリツクス選択回路および１駆動回路であつて
、第１図に示す電極Ｘ及びＹにあらかじめ決められた明
点の走査を行なうよう電圧を印加する。

１５は走査窓、１８は商品、１７は商品底面につけられ
た０ＣＲフオントよりなる値札。

１４は光電変換器、１９は処理回路である。

従来の０ＣＲ装置では、読み取り文字の識別を行なうた
めに読取りヘツドと記録媒体上の０ＣＲフオントとの相
対位置をある程度、規制しなければならなかつた。本発
明では、この規制をなくし、０ＣＲフオントの記録され
たカードまたは値札が、どのような方向をむいても読取
れるようにするために、０ＣＲフオント２１の両側に第
４図のようなバ一２０と２１を加えている。２１は規格
で決められた０ＣＲフオントであり、この上を光が走査
して読み取る時、読み取りの方向がどちらであるかを知
るために、スタードパ−２０とエンドバ一２２を区別で
きるように本数をかえている。

今の例ではスタードパ２０は３本、エンドバ一２１は１
本としているが、これは区別ができるなら何本でもいい
。このバ一を持つた値札を上記光変調器で読む方法を以
下に述べる。

第３図の走査窓１５に商品１８の値札１７が来た時、光
の走査がある方向に行なわれており、その光と値札のバ
一がある角度位置にあつた場合の例が第５図である。走
査光は２本が１組で１本づつ順次走査されるようにして
おき、又値札のバ一を２本のバ一が必ず走査できるよう
な走査幅を取つておくものとする。今、第５図における
値札１７を光走査ビームａおよびｂが走査した時、光検
出器１４で得られる信号は、第６図のようになる。

第６図ａはビームａに対する時間的走査に対するタイム
チヤートでであり、第６図ｂは、ビームｂに対するもの
である。第６図中Ｓはビーム走査系より別途得られたタ
イミングパルスを付加したものである。第５図の如く、
光ビーム走査を行なつた場合、タイムチヤート上では光
ビームのスタート位置からスタードパ一である３本のバ
一までの距離が、スタートパルスから３本バ一の検出パ
ルスまでの時間として得られる。最初、光ビームの走査
は第７図のようにＹ方向に水平走査位置が移動して行き
、ひきつづき、それと直角方向の走査線がＸ方向に移動
して行くようにする。

第１段階の上記走査では、ビーム走査のスタート位置が
はつきりしているため、第５図のような例の場合、その
得られるバーパルスとの時間差から第７図のＸ軸あるい
はＹ軸に対して何度傾いているかが判明する。第９図に
その関係を示す。

すなわち、走査線Ａ，ｂの幅は所定のものであり、この
巾をｌとする。第６図でスタート信号Ｓからバ一までの
時間ｔ１およびＴ２の差が第９図の距離ｍに相当する。
したがつてカードの傾き角はで得られるため、パルスの
時間差から角度が求められる。

しかしながら、第５図とは直角方向に光ビームが走査さ
れる場合、第７図の図で説明するとＯからＰ方向に光ビ
ームが走査されている場合も３本バ一を同時に走査する
可能性があるために、角度決定の自由度がもうひとつ残
されていることになる。

この読み取りミヌをなくすため、３本バ一を走査した時
に得られる信号のパルス幅でこの自由度を取り除くとよ
い。すなわち、第８図において３本のスタードパ一を直
角方向の走査ビームＣ，ｄで走査する時、カードが走査
ビームに対して４５で傾いている場合を境界としてかな
らず走査によるバ一走査時間に大小ができる。

第８図の例の場合ｄ方向走査のバ一間隔走査時間Ｔ３の
方が、Ｃ方向走査のバ一間隔走査時間Ｔ４よりも小さく
なる。したがつて、この時間差の比較より、第７図のＸ
，Ｙ軸に対してカードの傾き角が小さい方を検出する訳
である。ただし各軸にちようど４５方となつた時は、バ
一間隔走査時間が一致することになり読みとることがで
きないため、カードのついた商品をあつかつている操作
者に商品位置不良の警告を指示し、角度位置を変化させ
る必要がある。また、カードの位置が光ビームの走査方
向に対して第１０図に示す如く逆転している場合がある
。

すなわち値札１７が第１０図に示す位置２６の場合と、
位置２７の場合が考えられる。この位置検出のためには
、光ビームのスタート位置からスタードパ一、エンドバ
一までの時間によつて判定することが可能である。例と
して第１０図の位置２６にカードがある場合、光ビーム
走査２４および２５をした場合の判定方法を示すと、ビ
ーム走査２４から得られる。光信号のタイムチヤートは
第１１図ａに示すようになり、エンドバ一までの時間Ｔ
５が求まる。

またビーム走査２５に対しては、第１１図ｂに示す如く
スタードパ一までの時間Ｔ６が求まる。この時間Ｔ５が
Ｔ６より小さい場合はカードが逆転しており、Ｔ５の方
が大きい場合には、正常方向へむいていることが判明で
きる。上記一連の操作によりカードの位置および角度が
判別したあと、次の段階としてその角度方向に前記走査
に比べて非常に細い間隔で光ビームを走査する。

第１２図にその様子を示す。破線は光ビームの走査方向
を示す。矢印２８は光ビーム走査が移動していく方向を
示すものである。第１２図は全面を一様に走査するよう
示しているが、力ードの存在する部分だけを走査するの
がよい。力ードが逆転しているかどうかは前の段階で判
別できているため、その場合の光走査は、ス久−ドパ−
の方からビーム走査が行なえるような走査を光変調装置
で行なう。つまり光変調素子２，３のＸ電極Ｙ電極の駆
動順序を、光ビーム走査方向が第１２図に示すような角
度および方向になるように駆動される。以上のような走
査によつてカードは値札と上位桁より順次読み取られ、
文字の特徴抽出して文字認識を行ない、後段の演算処理
を行なう。この演算処理は周知であるので説明を省略す
る。以上のように本発明にあつては、カードに記録され
た情報を光学的に走査して走査光の出力変化によつて前
記情報を読取る光学的読取方式において、光源より照射
された光をＸ，Ｙ方向において点状に光学走査させるた
め、多数の平行電極が形成された２枚の電気光学効果を
示す横効果型光変調素子を、相互の平行電極が直交する
向に設置すると共に該２枚の素子間及びその前後に偏光
板を配置して構成した光変調装置と前記装置の互に直交
する平行電極に選択的に電圧を印加して駆動させる走査
部とを備え、前記走査部により光変調装置を走査するこ
とによつてカードを光学的に走査してカードに記録され
た情報を読取るものであり、上記光変調装置の走査をカ
ードの状態に応じて走査させることができて効果的な読
取りが行なえると共に、従来の光走査型読取装置の多く
が備えていたレーザビームを多くの回転鏡やビームスプ
リッタ等を用いて走査することによつて大型化、高価に
なるという問題をも解決でき、つまり上記光変調装置は
従来のそれに比して小型でかつ安価に構成でき、読取装
置の小型化と価格の低減に大きく寄与させることができ
るという特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気光学効果を利用した光変調装置の光学系の
構成を示し、第２図は変調装置を通過した光の０Ｎ−０
ＦＦが現われる位置を示す図、第３図は上記光変調装置
を用いた読取装置の構成図、第１１中 ′ 第４図 《ａ 第６図 （ｂ 一Ｐ 第４図は本発明に用いられるバ一を含んだ０ＣＲ値札を
示す。 第５図は値札を走査しているビーム状態を示す。第６図
は第５図の走査をするときの出力波形図、第７図は、角
度位置検出の場合の光の走査を説明する図、第８図、第
９図、第１０図は各パラメーター検出の方法を説明する
図、第１１図は第１０図の光走査したときの出力波形図
、第１２図は、文字読取時のビーム走査を示す。２，３
・・・・・・光変調素子、４，５，６・・・・・・偏光
板、９・・・・・・光源、１３・・・・・・変調装置、
１４・・・・・・光電変換器、２４，２５・・・・・・
ビーム走査。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カードに記録された情報を光学的に走査して走査光
   の出力変化によつて前記情報を読取る光学的読取方式に
   おいて、光源より照射された光をＸ、Ｙ方向において点
   状に光学走査させるため、多数の平行電極が形成された
   ２枚の電気光学効果を示す横効果型光変調素子を、相互
   の平行電極が直交する向に設置すると共に該２枚の素子
   間及びその前後に偏光板を配置して構成した光変調装置
   と前記装置の互に直交する平行電極に選択的に電圧を印
   加して駆動させる走査部とを備え、前記走査部により光
   変調装置を走査することによつてカードを光学的に走査
   してカードに記録された情報を読取ることを特徴とする
   光学的読取方式。