(57)【要約】【課題】本発明は、外部光の影響を受けにくい光学的情報読取装置を提供することを目的とする。【解決手段】光学的情報読取装置は、光学的情報からの反射光を結像する結像部と、結像された光を受光し電気信号に変換する受光部と、前記受光部の露光のための時間と前記受光部からの信号送信のための時間とが異なる時間となるよう制御する制御部とを有するものである。また、光学的情報からの反射光を結像する結像部と、結像された光を受光し電気信号に変換する受光部と、前記受光部の露光のための時間が前記受光部からの信号送信のための時間より短くなるよう制御する制御部とを有するものである。【選択図】  図１
2005020040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的情報からの反射光を結像する結像部と、結像された光を受光し電気信号に変換するイメージセンサを有し、前記イメージセンサの露光のための時間と前記イメージセンサからの信号送信のための時間とが異なる時間となるよう制御可能な光学的情報読取装置。
【請求項２】
光学的情報からの反射光を結像する結像部と、結像された光を受光し電気信号に変換するイメージセンサを有し、前記イメージセンサの露光のための時間を前記イメージセンサからの信号送信のための時間より短くなるよう制御可能な光学的情報読取装置。
【請求項３】
光学的情報からの反射光を結像する結像部と、結像された光を受光し電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサにクロックをあたえるセンサ駆動クロック発生回路を有し、前記センサ駆動クロック発生回路は前記イメージセンサの露光のための時間のクロックが前記イメージセンサからの信号送信のための時間のクロックより周波数を高く設定可能な光学的情報読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバーコード等の光学的情報を読み取る光学的情報読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に光学的情報からの反射光を受光し電気信号に変換するイメージセンサとして、ＣＣＤリニアイメージセンサが使用されている。そして、このＣＣＤリニアイメージセンサの制御回路として、原稿読取装置における調光装置が公開されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＣＣＤリニアイメージセンサは、センサ駆動クロック発生回路からのクロック信号に従い、センサに光をあてる露光処理と、露光した結果を信号として外部に送信する信号送信処理とのふたつの処理を交互に行っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２９８００１号公報（第３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、光学的情報に対する投光条件に依存して、読取性能が変動するという問題があった。
【０００６】
一般的に、バーコードのような光学的情報を読み取る場合、太陽からの光や照明器具からの光などの外部光が存在することが多い。そして、外部光の強さは様々であり、その光量が多いとイメージセンサが飽和してしまい、読取性能が低下する。
【０００７】
また、電子シャッタを有しない構造とすることで安価にしたＣＣＤリニアイメージセンサにおいては、入射する光量の調整は、センサ駆動クロック発生回路からのクロック信号によって行われている。
【０００８】
また、電子シャッタによって光量の調整が可能なＣＣＤリニアイメージセンサはも存在するが、電子シャッタ付きのＣＣＤリニアイメージセンサは高価であり、バーコードのような光学的情報読取装置を安価に供給することの阻害要因となっている。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題に鑑み、外部光の影響を受けにくい光学的情報読取装置を安価に提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の光学的情報読取装置は、光学的情報からの反射光を結像する結像部と、結像された光を受光し電気信号に変換するイメージセンサを有し、前記イメージセンサの露光のための時間と前記イメージセンサからの信号送信のための時間とが異なる時間となるよう制御することが可能なものである。
【００１１】
この構成によれば、光学的情報読取装置は、イメージセンサの露光のための時間を自由に制御できる。
【００１２】
また、本発明の光学的情報読取装置は、光学的情報からの反射光を結像する結像部と、結像された光を受光し電気信号に変換するイメージセンサを有し、前記イメージセンサの露光のための時間が前記イメージセンサからの信号送信のための時間より短くなるよう制御することが可能なものである。
【００１３】
この構成によれば、光学的情報読取装置は、例えば外部光の影響が強い場合であっても、イメージセンサの露光のための時間を短くすることで、外部光の影響を受け難くすることができる。
【００１４】
また、本発明の光学的情報読取装置は、光学的情報からの反射光を結像する結像部と、結像された光を受光し電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサにクロックをあたえるセンサ駆動クロック発生回路とからなり、前記センサ駆動クロック発生回路は前記イメージセンサの露光ための時間のクロックが前記イメージセンサからの信号送信のための時間のクロックより周波数を高く設定可能なものである。
【００１５】
この構成によれば、光学的情報読取装置は、イメージセンサの露光時間を広範囲に制御することができるとともに、信号送信時には信号処理が容易なクロック数を設定することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図７を用いて説明する。
【００１７】
図１は光学的情報読取装置の一例であるバーコードリーダの概略構成を示す図であり、図２はこのバーコードリーダ内の電気信号の流れの概略を示す図である。図１において、バーコードリーダの外装ケース１１はへの字状に曲がった形状をしており、一方の端部には光学的情報の一例であるバーコード１３を読み取るための読取口１２が設けられ、もう一方の端部には本バーコードリーダと外部機器（図示せず）とを接続するための接続ケーブル２０の取り付け部が設けられており、この取り付け部により接続ケーブル２０が接続されている。そして、外装ケース１１の概ね中央から前記接続ケーブル２０の取り付け部までを把持部１４と称し、バーコードリーダの操作者はこの把持部１４を手で握って読取口１２をバーコード１３に近接させてバーコード１３の読み取りを行う。
【００１８】
また、図１において、１５はバーコード１３を照明するための照明ＬＥＤであり、照明ＬＥＤ１５が発光する照明光が読取口１２からバーコード１３に放射される。そしてこの照明ＬＥＤ１５は回路基板１９内に設けられた図２に示す照明ＬＥＤ駆動回路２１から電流の供給を受けて動作する。
【００１９】
そして、照明ＬＥＤ１５から照射されバーコード１３で反射された光は、外装ケース１１内で外装ケース１１の読取口１２側に配置された平面鏡１６により光路がへの字状に曲げられ、平面鏡１６よりも接続ケーブル２０側に配置されたレンズ１７によってＣＣＤリニアイメージセンサ１８の受光部に結像される。
【００２０】
次に、図２と図４を用いて、図２に示す各構成ブロックの動作や電気信号の流れについて説明する。
【００２１】
ＣＣＤリニアイメージセンサ１８は、受光したバーコード１３の像を電気信号に変換し、回路基板１９内に設けられたサンプルホールド回路２２に出力する。そして、この変換された信号は、図４に示すセンサ出力ＶＣＣＤのような波形を示す。なお、図４はＣＣＤリニアイメージセンサ１８の入出力信号のタイミングチャートである。
【００２２】
また、ＣＣＤリニアイメージセンサ１８は、回路基板１９内のセンサ駆動クロック発生回路２５から図４に示すＣＣＤ駆動クロックφ１と、ＣＣＤ駆動クロックφ２と、シフトゲートパルスＴＧを供給されて動作する。そして、センサ駆動クロック発生回路２５はワンチップマイクロコンピュータ２７により制御され、ＣＣＤ駆動クロックφ１およびＣＣＤ駆動クロックφ２の周波数とシフトゲートパルスＴＧの周期を変化させる。
【００２３】
また、サンプルホールド回路２２は、センサ駆動クロック発生回路２５から供給されるサンプルホールドのタイミング信号である図４に示すサンプルホールド信号兼Ａ／Ｄ変換トリガ信号ＳＨによって、図４に示すセンサ出力ＶＣＣＤをサンプルホールドし、これによって生成した図４に示すサンプルホールド回路出力ＶＳＨを増幅回路２３に出力する。
【００２４】
この増幅回路２３は、サンプルホールド回路出力ＶＳＨを増幅し、図４に示す増幅回路出力ＶＡＭＰをＡ／Ｄ変換回路２４に出力する。
【００２５】
このＡ／Ｄ変換回路２４は、センサ駆動クロック発生回路２５から供給されるＡ／Ｄ変換のサンプリング信号である図４に示すサンプルホールド信号兼Ａ／Ｄ変換トリガ信号ＳＨのタイミングで図４に示す増幅回路出力ＶＡＭＰをＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換データをワンチップマイクロコンピュータ２７に出力する。なお、このＡ／Ｄ変換回路２４は、ワンチップマイクロコンピュータ２７からＡ／Ｄ変換を行うか否かを制御される。
【００２６】
このマイクロコンピュータ２７は、前記Ａ／Ｄ変換データを解読してバーコード１３を読み取り、読み取ったデータを通信インターフェイス回路２６を介して外部機器へ出力する。
【００２７】
次に、図３を用いて、前述のセンサ駆動クロック発生回路２５について説明する。
【００２８】
図３はセンサ駆動クロック発生回路２５の構成を示しており、クロックジェネレータ３１は４ＭＨｚと５００ｋＨｚとの２つの基本クロックを出力する。そして、２入力ＡＮＤ回路３２と、２入力ＡＮＤ回路３４と、ＮＯＴ回路３５および２入力ＯＲ回路３３は、前記４ＭＨｚと５００ｋＨｚからどちらか一方の周波数を選択して出力するクロック切り替え回路を形成しており、ワンチップマイクロコンピュータ２７から入力される信号送信期間と露光期間の切り替え信号ＣＴＬＩがハイレベルの時には５００ｋＨｚ、ローレベルの時には４ＭＨｚの基本クロックを２入力ＯＲ回路３３から出力する。
【００２９】
この基本クロックはトグル動作を行うＤフリップフロップ３６のクロック入力となり、Ｄフリップフロップ３６の正論理出力はＣＣＤクロックドライバ３７を介してＣＣＤ駆動クロックφ１としてＣＣＤリニアイメージセンサ１８に出力され、Ｄフリップフロップ３６の負論理出力はＣＣＤクロックドライバ３８を介してＣＣＤ駆動クロックφ２としてＣＣＤリニアイメージセンサ１８に出力される。従って、図４に示すように、ＣＣＤ駆動クロックφ１とＣＣＤ駆動クロックφ２とは互いに位相が反転した２相クロックの関係となり、周波数は前記基本クロックの半分の周波数の２ＭＨｚまたは２５０ｋＨｚとなる。
【００３０】
また、Ｄフリップフロップ４０、Ｄフリップフロップ４１、ＮＯＴ回路３９、ＡＮＤ回路４２およびＣＣＤクロックドライバ４３は、図４に示すシフトゲートパルスＴＧの生成回路を形成している。そして、ワンチップマイクロコンピュータ２７の出力であり図３に示すＴＧ制御信号ＣＴＬＩＩがローレベルの間はＤフリップフロップ４０およびＤフリップフロップ４１はリセットされていて、シフトゲートパルスＴＧはローレベルとなる。また、Ｄフリップフロップ４０はＴＧ制御信号ＣＴＬＩＩがローレベルからハイレベルになる変化をＣＣＤ駆動クロックφ１の立ち上がりで捕らえてシフトゲートパルスＴＧをローレベルからハイレベルに遷移させ、Ｄフリップフロップ４１はシフトゲートパルスＴＧがハイレベルに遷移した直後に基本クロックの立下りでシフトゲートパルスＴＧをローレベルに戻すよう構成されている。一般的なＣＣＤリニアイメージセンサでは、ＣＣＤ駆動クロックφ１がハイレベルの期間内のみシフトゲートパルスＴＧをハイレベルとすることが求められ、本構成におけるシフトゲートパルスＴＧはＴＧ制御信号ＣＴＬＩＩがハイレベルになると１パルスのみ出力され、図４に示す通りＣＣＤ駆動クロックφ１がハイレベルの期間の前半分の期間にハイレベルとなる。
【００３１】
図３に示す２入力ＡＮＤ回路４４はサンプルホールド回路２２とＡ／Ｄ変換回路２４に供給するサンプルホールド信号兼Ａ／Ｄ変換トリガ信号ＳＨの生成回路であり、このサンプルホールド信号兼Ａ／Ｄ変換トリガ信号ＳＨは、図４に示す通りＣＣＤ駆動クロックφ２がハイレベルの期間の後半分の期間にハイレベルとなるよう構成されている。
【００３２】
以上のように構成された光学的情報読取装置の一例であるバーコードリーダについて、その動作を説明する。
【００３３】
操作者がバーコードリーダの外装ケース１１の把持部１４を手で握って読取口１２を光学的情報であるバーコード１３に近接させると、バーコード１３は照明ＬＥＤ１５から照射される照明光によって照明される。これによって、バーコード１３を構成するバーとスペースの印刷の濃淡の反射率に対応した拡散反射光が発生する。この拡散反射光を平面鏡１６を介してレンズ１７がＣＣＤリニアイメージセンサ１８の受光部にバーコード１３の像として結像させる。外装ケース１１をへの字状の形状とする理由は、把持部１４を手で握って読取口１２をバーコード１３に近接させた時に平面鏡１６とレンズ１７から成る結像部の視野にバーコード１３が自然に入るようにして読み取り操作性を良くするためである。
【００３４】
次に、ＣＣＤリニアイメージセンサ１８の動作について説明する。
【００３５】
図５はＣＣＤリニアイメージセンサ１８の構造を簡単に示した図である。ＣＣＤリニアイメージセンサ１８の受光部５１は、有効画素２０４８画素の光電変換部と、これと対で同数の蓄積部とから構成される。受光部５１に結像した像は前記光電変換部で信号電荷に変換されて前記蓄積部に蓄積される。前記信号電荷の量は入射する光の強さと露光時間の積（光量と呼ぶ）に比例する。
【００３６】
有効画素２０４８画素の前記蓄積部に蓄えられた前記信号電荷はシフトゲートパルスＴＧがハイレベルのタイミングでシフトゲート５２を通過して転送部５３のＣＣＤアナログシフトレジスタへ一斉に転送される。この転送によって前記蓄積部は空になって信号電荷の蓄積を新たに開始する構造であるため、本実施の形態のバーコードリーダに用いている電子シャッタを有しないＣＣＤリニアイメージセンサ１８では、シフトゲートパルスＴＧの周期が露光時間となる。これに対して、電子シャッタを有するＣＣＤリニアイメージセンサでは、シフトゲートパルスＴＧの周期の途中で前記蓄積部に蓄積された信号電荷を電子シャッタによって一旦破棄し、空から再蓄積できる構造のため露光時間をシフトゲートパルスＴＧの周期より短く制御できる。
【００３７】
転送部５３は前記転送された信号電荷をＣＣＤ転送によってＣＣＤ駆動クロックφ１とＣＣＤ駆動クロックφ２の１クロック周期の間に１画素ずつ出力部５４に転送する働きをする。一般的なＣＣＤリニアイメージセンサのＣＣＤアナログシフトレジスタにおいては有効画素部分の前後に各々数画素から数十画素のダミー画素部分が存在し、本実施の形態のＣＣＤリニアイメージセンサ１８では、図４に示すように、有効画素部分２０４８画素（Ｓ１〜Ｓ２０４８）の前部に７画素（Ｄ１〜Ｄ７）と後部に４画素（Ｄ８〜Ｄ１１）のダミー画素部分が存在するものとしている。
【００３８】
前記信号電荷がシフトゲートパルスＴＧによって転送部５３に転送された後、出力部５４はＣＣＤ駆動クロックφ１およびＣＣＤ駆動クロックφ２に同期して転送部５３から転送される前記７画素の前部のダミー画素部分、続いて有効画素部分の２０４８画素、更に前記４画素の後部のダミー画素部分の信号電荷をセンサ出力ＶＣＣＤの電圧出力に変換する。
【００３９】
なお、前記ダミー画素部分はシフトゲートパルスＴＧによる信号電荷の転送がないため、この部分のセンサ出力ＶＣＣＤは受光部５１に光の入射がない光学的な黒に相当する電圧となる。
【００４０】
このような構造のＣＣＤリニアイメージセンサにおいては、シフトゲートパルスＴＧの１周期の間にＣＣＤ駆動クロックφ１とＣＣＤ駆動クロックφ２のクロック数を前記した前部と後部のダミー画素部分の転送分と前記有効画素部分の転送分を加えたクロック数以上とする必要があり、本実施の形態のＣＣＤリニアイメージセンサ１８においては、クロック数を２０５９パルス以上にする必要がある。
【００４１】
このクロック数が不足した場合、転送部５３に未出力の信号電荷が残った状態で次のシフトゲートパルスＴＧが供給されることになり、転送部５３に残った未出力の信号電荷に受光部から新たな信号電荷が加えられるため、受光部５１に結像した像と露光時間に対応した正確なセンサ出力ＶＣＣＤが得られなくなる。このクロック数を最低必要数以上に供給することは、露光時間を調整する意味を持ち、一般には、露光時間が長くなっても、ＣＣＤリニアイメージセンサ内部で信号電荷の飽和等が発生しなければ、シフトゲートパルスＴＧの周期が数十ｍｓ以上になるまでは受光部５１に結像した像と露光時間に対応した正確なセンサ出力ＶＣＣＤが得られ、クロック数が最低必要数を越えた時点以降は前記後部のダミー画素部分が延長されたような波形のセンサ出力ＶＣＣＤとなる。
【００４２】
また、受光部５１に結像した最新の像と露光時間に対応したセンサ出力ＶＣＣＤが、シフトゲートパルスＴＧの周期で都度更新されて出力されるが、センサ出力ＶＣＣＤはその出力時のシフトゲートパルスＴＧの周期の直前のシフトゲートパルスＴＧの周期に露光して得られた信号電荷に対応した信号である。
【００４３】
ここで、ＣＣＤリニアイメージセンサを使用した従来のバーコードリーダでは、ＣＣＤ駆動クロックφ１およびＣＣＤ駆動クロックφ２の周波数切り替えは行われず１つ周波数に固定されており、この周波数はＣＣＤリニアイメージセンサが動作可能な周波数範囲内であって、なおかつ、そのセンサ出力のサンプルホールド回路、増幅回路およびＡ／Ｄ変換回路等のＣＣＤイメージセンサ周辺回路を一般的な部品を使用して安価に構成可能な周波数、例えば２５０ｋＨｚに設定している。いいかえれば、周波数を高くするとＣＣＤイメージセンサ周辺回路に高周波でも動作可能な高価な部品等を使用する必要があるので、安価を実現するためには、安価な部品でも動作可能な周波数にする必要がある。すなわち、周波数の上限は制限されてしまう。従って、シフトゲートパルスＴＧの周期は、ＣＣＤ駆動クロックφ１およびＣＣＤ駆動クロックφ２のクロック数が２０５９パルス以上である８．２３６ｍｓ以上となる。
【００４４】
以上から、このような構成の従来のバーコードリーダでは、ワンチップマイクロコンピュータがシフトゲートパルスＴＧの周期を制御して、最短８．２３６ｍｓから最長数十ｍｓの間の露光時間を得ることが可能である。
【００４５】
しかしながら、前記従来の構成のバーコードリーダでは、照明ＬＥＤ以外の太陽や照明器具からバーコードに強い照度の外部光が入射しない場合は、シフトゲートパルスＴＧの周期を制御して最短８．２３６ｍｓから最長数十ｍｓの間の適切な露光時間とすることで様々な濃淡のバーコードの読み取りが可能であるが、太陽や照明器具からバーコードに強い照度の外部光が入射する場合も露光時間を８．２３６ｍｓ以下にできないためＣＣＤリニアイメージセンサ内部で信号電荷の飽和等が発生してバーコードを読み取りできない現象が発生する。なお、図６に、参考として、従来の光学的情報読取装置における露光のための時間と信号送信のための時間のタイミング図を示す。
【００４６】
これに対して本実施の形態のバーコードリーダでは、センサ駆動クロック発生回路２５に前述したクロック切り替え回路を有し、ワンチップマイクロコンピュータ２７が信号送信期間と露光期間の切り替え信号ＣＴＬＩを制御することによって、ＣＣＤリニアイメージセンサ１８の露光のためのシフトゲートパルスＴＧの周期であるところの露光のための時間と、ＣＣＤリニアイメージセンサ１８から前記露光のための時間に得られた信号電荷に対応するセンサ出力ＶＣＣＤを出力するためのシフトゲートパルスＴＧの周期であるところの信号送信のための時間とでＣＣＤ駆動クロックφ１およびＣＣＤ駆動クロックφ２の周波数を変え、前記露光のための時間のクロックが前記信号送信のための時間のクロックより周波数を高くすることで前記露光のための時間が前記信号送信のための時間より短く制御できるようにしている。
【００４７】
本実施の形態では、前記露光のための時間のクロック周波数をＣＣＤリニアイメージセンサ１８が動作可能な最高周波数近くの２ＭＨｚとすることによって露光時間を最短ほぼ１．０２９５ｍｓから最長数十ｍｓまで広範囲に制御できる。また、前記信号送信のための時間のクロック周波数を、サンプルホールド回路２２、増幅回路２３およびＡ／Ｄ変換回路２４のＣＣＤリニアイメージセンサ周辺回路を一般的な部品を使用して安価に構成可能な２５０ｋＨｚに設定しており、この前記信号送信のための時間は８．２３６ｍｓ以上となる。すなわち、露光する間はクロック周波数を高くすることで露光時間を短くできるようにし、信号を送信する間は、安価な部品でも動作できるようクロック周波数を低くしている。
【００４８】
なお、ワンチップマイクロコンピュータ２７は前記露光のための時間の間はＡ／Ｄ変換回路を停止するよう制御し、前記露光のための時間中に出力されるセンサ出力ＶＣＣＤに対応するＡ／Ｄ変換データを処理しない。従って前記信号送信のための時間中の露光は無効となる。なお、参考として、図７に本実施の形態のバーコードリーダにおける露光のための時間と信号送信のための時間のタイミングチャートを示す。
【００４９】
本実施の形態のバーコードリーダについて詳しく説明すれば、センサ出力ＶＣＣＤは、ＣＣＤ駆動クロックφ２がハイレベルの期間のみＣＣＤリニアイメージセンサ１８の受光部５１に結像した像に対応した信号部分であり、サンプルホールド回路２２はセンサ駆動クロック発生回路２５からサンプルホールドのタイミング信号であるところの図４に示すサンプルホールド信号兼Ａ／Ｄ変換トリガ信号ＳＨを供給されてセンサ出力ＶＣＣＤの中の前記像に対応した信号部分をサンプルホールドして生成した図４に示すサンプルホールド回路出力ＶＳＨを増幅回路２３に出力する。
【００５０】
増幅回路２３はサンプルホールド回路出力ＶＳＨを増幅し、図４に示す増幅回路出力ＶＡＭＰをＡ／Ｄ変換回路２４に出力する。増幅回路２３はローパスフィルタの周波数特性を有しており、サンプルホールド回路出力ＶＳＨは階段状に変化する波形であるが増幅回路の出力ＶＡＭＰは前記階段状に変化する波形の角が取れた波形の増幅された信号となる。
【００５１】
なお、センサ出力ＶＣＣＤ、サンプルホールド回路出力ＶＳＨおよび増幅回路出力ＶＡＭＰは、前記バーコード１３の像の暗い部分（黒側）を高レベル側、明るい部分（白側）を低レベル側とする信号である。
【００５２】
Ａ／Ｄ変換回路２４は、センサ駆動クロック発生回路２５からＡ／Ｄ変換のサンプリング信号であるところの図４に示すサンプルホールド信号兼Ａ／Ｄ変換トリガ信号ＳＨの供給を受けて増幅回路出力ＶＡＭＰをＣＣＤ駆動クロックφ１およびＣＣＤ駆動クロックφ２の周期でＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換データをワンチップマイクロコンピュータ２７に出力する。
【００５３】
マイクロコンピュータ２７はＴＧ制御信号ＣＴＬＩＩを制御してシフトゲートパルスＴＧをＣＣＤリニアイメージセンサ１８へ出力するタイミングでマイクロコンピュータ２７に内蔵のタイマ（図示せず）を動作させて図４に示す有効画素期間Ｔ１に同期を取り、有効画素期間Ｔ１の間に有効画素数と同数の前記Ａ／Ｄ変換データをマイクロコンピュータ２７に内蔵のＲＡＭに取り込む。マイクロコンピュータ２７は前記ＲＡＭに取り込んだＡ／Ｄ変換データを解読してバーコード１３を読み取り、読み取ったデータを通信インターフェイス回路２６を介して外部機器へ出力する。
【００５４】
以上、本実施の形態によれば、ＣＣＤの露光期間とＣＣＤからの送信時間（転送期間）のクロック周波数を変え、露光時間のクロック周波数を高くすることで露光のための時間が転送のための時間より短くなるように制御できるので、電子シャッタを有する高価なＣＣＤリニアイメージを使用することなしに露光時間を広範囲に自由に制御できる。従って、従来の構成以上に、太陽や照明器具からバーコードに様々な強さの外来光が入射する環境においても、様々な濃淡のバーコードの良好な読み取りが可能である。特に、短い露光時間を設定できるので、強い外部光が入射した場合でもＣＣＤリニアイメージセンサ内部で信号電荷の飽和等が発生し難く読取性能も低下し難い高性能なバーコードリーダを安価に実現できる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、有効画素２０４８画素のＣＣＤリニアイメージセンサを使用しているが、他の画素数のＣＣＤリニアイメージセンサを使用してもよい。露光期間のＣＣＤ駆動クロックの周波数およびその露光期間に対応するセンサ出力の信号送信の期間のＣＣＤ駆動クロックの周波数は本実施の形態のものから変更は可能である。
【００５６】
また、本実施の形態ではＣＣＤ駆動クロックφ１およびＣＣＤ駆動クロックφ２とＡ／Ｄ変換回路のサンプリングタイミングを同じ同期させて同じ周期としているが、これを非同期として違う周期を用いることも可能である。
【００５７】
従来のバーコードリーダにおいては、照明ＬＥＤが発光する光の波長を主に透過し、これ以外の波長の光を遮断するバンドパスフィルタをレンズに組み込んで太陽や照明器具から光学的情報に入射する強い外部光による読取性能の低下を低減させているが、本実施の形態によれば、バンドパスフィルタをレンズに組み込まなくても強い外部光による読取性能の低下が発生しにくい高性能で安価なバーコードリーダを実現できる。
【００５８】
また、本実施の形態ではＣＣＤリニアイメージセンサを使用したが、これに代えてＣＭＯＳリニアイメージセンサセンサを使用してもよい。
【００５９】
また、本実施の形態では、リニアイメージセンサを使用しているが、２次元エリアイメージセンサを用いた２次元コードリーダ等の光学的情報読取装置においても、本実施の形態を実施すれば同様の効果を得ることができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、電子シャッタを有していない安価なイメージセンサを使用しても、様々な濃淡の光学的情報を読み取ることができ、光学的情報に太陽や照明器具から様々な強さの外部光が入射しても良好な読み取り性能を発揮する光学的情報読取装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のバーコードリーダの概略構成を示す図
【図２】本実施の形態のバーコードリーダの電気信号の流れを示すブロック図
【図３】本実施の形態のセンサ駆動クロック発生回路の構成を示す図
【図４】本実施の形態のＣＣＤリニアイメージセンサの周辺信号のタイミングチャート
【図５】本実施の形態のＣＣＤリニアイメージセンサの概略構造を示す図
【図６】従来のバーコードリーダにおける露光のための時間と信号送信のための時間を示すタイミングチャート
【図７】本実施の形態のバーコードリーダにおける露光のための時間と信号送信のための時間を示すタイミングチャート
【符号の説明】
１１  外装ケース
１２  読取口
１３  バーコード
１４  把持部
１５  照明ＬＥＤ
１６  平面鏡
１７  レンズ
１８  ＣＣＤリニアイメージセンサ
１９  回路基板
２０  接続ケーブル
２１  照明ＬＥＤ駆動回路
２２  サンプルホールド回路
２３  増幅回路
２４  Ａ／Ｄ変換回路
２５  センサ駆動クロック発生回路
２６  通信インターフェイス回路
２７  ワンチップマイクロコンピュータ
３１  クロックジェネレータ
３２  ２入力ＡＮＤ回路
３３  ２入力ＯＲ回路
３４  ２入力ＡＮＤ回路
３５  ＮＯＴ回路
３６  Ｄフリップフロップ
３７  ＣＣＤクロックドライバ
３８  ＣＣＤクロックドライバ
３９  ＮＯＴ回路
４０  Ｄフリップフロップ
４１  Ｄフリップフロップ
４２  ＡＮＤ回路
４３  ＣＣＤクロックドライバ
５１  受光部
５２  シフトゲート
５３  転送部
５４  出力部
【図１】
2005020040.tif 000003
【図２】
2005020040.tif 000004
【図３】
2005020040.tif 000005
【図４】
2005020040.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005020040.tif 000008
【図７】
2005020040.tif 000009