(57)【要約】【課題】情報コード読取装置において、複雑な演算処理を行うことなく装置付近の周囲照度を迅速かつ正確に検出し得る構成を、部品点数の増大を抑えて簡易に実現する。【解決手段】情報コードリーダ１は、情報コードを撮像可能な有効画素領域ＡＲ１と、有効画素領域ＡＲ１の外部に配置されると共に情報コードを撮像不能な光学的黒領域ＡＲ２とを備えた受光センサ２６を有しており、カップリングコンデンサＣ１は、有効画素領域ＡＲ１及び光学的黒領域ＡＲ２からの電気信号の直流成分を抑制して出力するようになっている。そして、制御回路４０は、光学的黒領域ＡＲ２から出力されてカップリングコンデンサＣ１を通過した電気信号に基づいて周囲照度を算出している。【選択図】図３
2013200613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光素子が配列されてなり、撮像範囲に位置する情報コードを撮像可能な受光センサと、
前記受光センサからの電気信号が出力される出力経路に設けられたカップリングコンデンサと、
前記カップリングコンデンサを通過した電気信号に基づいて前記情報コードを読み取る読取手段と、
装置の周囲照度を検出する周囲照度検出手段と、
前記周囲照度検出手段によって検出される前記周囲照度に応じた対応処理を行う対応処理手段と、
を備え、
前記受光センサは、前記情報コードを撮像可能な有効画素領域と、前記有効画素領域の外部に配置されると共に前記情報コードを撮像不能な光学的黒領域と、を備え、前記有効画素領域及び前記光学的黒領域の各受光素子での受光結果を電気信号として出力し、
前記カップリングコンデンサは、前記有効画素領域及び前記光学的黒領域からの電気信号の直流成分を抑制し、
前記周囲照度検出手段は、前記光学的黒領域から出力されて前記カップリングコンデンサを通過した電気信号に基づいて前記周囲照度を算出することを特徴とする情報コード読取装置。
【請求項２】
前記情報コードに対して照明光を照射可能な照明手段と、
前記照明手段の点灯及び消灯を制御する照明制御手段と、
を備え、
前記照明制御手段は、前記周囲照度検出手段によって前記周囲照度を検出する際に前記照明手段を消灯させることを特徴とする請求項１に記載の情報コード読取装置。
【請求項３】
前記対応処理手段は、前記受光センサが撮像動作を行う際の露光時間を制御する露光時間制御手段を備え、
前記周囲照度検出手段は、所定の検出時期に前記周囲照度を検出するように構成され、
更に、前記周囲照度検出手段によって検出された前記周囲照度を記憶する周囲照度記憶手段が設けられており、
前記露光時間制御手段は、前記受光センサが撮像動作を行う前に、前記周囲照度記憶手段に記憶される前記周囲照度に基づいて前記露光時間を設定可能とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の情報コード読取装置。
【請求項４】
前記周囲照度検出手段は、前記読取手段による情報コードの読取動作が終わった後、次回の情報コードの読取処理に用いる撮像画像を取得する前に前記周囲照度を検出しておき、
前記周囲照度記憶手段は、前記周囲照度検出手段によって前記周囲照度が検出される毎に記憶内容を更新可能とされており、
前記露光時間制御手段は、前記周囲照度記憶手段に新たな周囲照度が記憶されたときには、その後、前記受光センサによる次回の情報コードの撮像動作を行う前に、前記周囲照度記憶手段に記憶される前記周囲照度に基づいて前記露光時間を設定し得ることを特徴とする請求項３に記載の情報コード読取装置。
【請求項５】
前記周囲照度検出手段は、所定の検出開始条件が成立する毎に継続的に前記周囲照度を検出可能とされ、
前記周囲照度記憶手段は、前記周囲照度検出手段によって前記周囲照度が検出される毎に記憶内容を更新可能とされており、
前記露光時間制御手段は、前記周囲照度記憶手段に記憶される前記周囲照度が更新される毎に、最新の周囲照度に基づいて前記露光時間を設定し得ることを特徴とする請求項３に記載の情報コード読取装置。
【請求項６】
前記周囲照度検出手段は、前記受光センサの前記光学的黒領域からの１回の電荷掃き出し動作で生成される電気信号に基づいて前記周囲照度を検出することを特徴とする請求項１から請求項５いずれか一項に記載の情報コード読取装置。
【請求項７】
前記周囲照度検出手段は、前記受光センサの前記光学的黒領域からの複数回の電荷掃き出し動作で生成される電気信号に基づいて前記周囲照度を検出することを特徴とする請求項１から請求項５いずれか一項に記載の情報コード読取装置。
【請求項８】
前記対応処理手段は、
前記受光センサが撮像動作を行う際の露光時間を制御する露光時間制御手段と、
読取時に用いる露光時間を決定する露光時間決定手段と、
を備え、
前記周囲照度検出手段は、前記露光時間制御手段によって変更される露光時間毎に前記光学的黒領域からの出力値を取得し、
前記露光時間決定手段は、前記露光時間制御手段によって変更される露光時間の内、前記光学的黒領域からの出力値が所定範囲となるときの露光時間を、読取時に用いる露光時間として決定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の情報コード読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報コード読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バーコード等の情報コードを読み取る読み取り装置は、一般的に、内部に受光センサが設けられており、この受光センサによって所定の露光条件で情報コードを撮像すると共に撮像信号を所定の増幅率で増幅し、得られたコード画像を解析し、解読している。なお、この種の情報コード読取装置としては、例えば特許文献１のようなものが提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６０２４４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、情報コード読取装置では、より明瞭で解読しやすいコード画像を得るため、周囲照度に応じた適正な撮像条件（露光時間や増幅率などの条件）で情報コードを撮像することが望ましい。このため、特許文献１では、ＣＣＤリニアセンサ（１３）の全有効画素信号を確認すると共に、バーコード部分の振幅（Ｖｓ）及び増幅回路（１４）の最大振幅（Ｖｇ）を求め、撮像時の露光時間を、これら振幅（Ｖｓ）及び最大振幅（Ｖｇ）に合わせて最適化している。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では、適正な撮像条件（露光時間等）を設定するためのデータ採取に関し、ＣＣＤリニアセンサ（１３）の全有効画素信号を確認する必要があり、その上で、振幅（Ｖｓ）等を確認しなければならないため、ＣＰＵの演算量が膨大になり、処理時間が大幅に増大するという問題がある。また、特許文献１の方法では、周囲照度を得るために、外部光の影響を大きく受ける有効画素領域を用いているため、周囲照度がある程度大きくなったときに当該領域の出力が飽和する虞があり、飽和に達した場合には周囲照度が正確に検出できないという問題があった。一方、このような方法を用いず、専用の照度センサを設ける構成も考えられるが、このように専用センサを設ける構成では、部品点数の増大や装置構成の複雑化が避けられず、装置構成の大型化やコスト高騰を招くという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、情報コード読取装置において、複雑な演算処理を行うことなく装置付近の周囲照度を迅速かつ正確に検出し得る構成を、部品点数の増大を抑えて簡易に実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数の受光素子が配列されてなり、撮像範囲に位置する情報コードを撮像可能な受光センサと、
前記受光センサからの電気信号が出力される出力経路に設けられたカップリングコンデンサと、
前記カップリングコンデンサを通過した電気信号に基づいて前記情報コードを読み取る読取手段と、
装置の周囲照度を検出する周囲照度検出手段と、
前記周囲照度検出手段によって検出される前記周囲照度に応じた対応処理を行う対応処理手段と、
を備え、
前記受光センサは、前記情報コードを撮像可能な有効画素領域と、前記有効画素領域の外部に配置されると共に前記情報コードを撮像不能な光学的黒領域と、を備え、前記有効画素領域及び前記光学的黒領域の各受光素子での受光結果を電気信号として出力し、
前記カップリングコンデンサは、前記有効画素領域及び前記光学的黒領域からの電気信号の直流成分を抑制し、
前記周囲照度検出手段は、前記光学的黒領域から出力されて前記カップリングコンデンサを通過した電気信号に基づいて前記周囲照度を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明では、受光センサにおいて、情報コードを撮像可能な有効画素領域と、情報コードを撮像不能な光学的黒領域とが設けられており、カップリングコンデンサが有効画素領域及び光学的黒領域からの電気信号の直流成分を抑制して出力している。そして、周囲照度検出手段は、光学的黒領域から出力されてカップリングコンデンサを通過した電気信号に基づいて周囲照度を算出している。
この構成によれば、専用の照度センサを設ける必要が無いため、部品点数の削減、装置構成の簡素化、小型化を図りやすくなる。更に、光学的黒領域の電気信号を選択的に利用して周囲照度を算出しているため、受光センサ全体の電気信号に基づいて照度を算出する構成と比較して演算量を抑えることができ、処理時間を効果的に短縮化することができる。更に、光学的黒領域からの出力に基づいて照度を算出しているため、受光量が飽和状態に達することに起因する照度検出不能状態が生じ難くなる。
【０００９】
請求項２の発明は、前記情報コードに対して照明光を照射可能な照明手段と、前記照明手段の点灯及び消灯を制御する照明制御手段と、を備え、前記照明制御手段が、前記周囲照度検出手段によって前記周囲照度を検出する際に前記照明手段を消灯させている。
この構成によれば、照明手段を動作させていないときの周囲照度を正確に測定することが可能となる。また、周囲照度の測定時に照明手段を消灯することができるため、消費電力を効果的に抑えることができる。
【００１０】
請求項３の発明は、前記対応処理手段が、前記受光センサが撮像動作を行う際の露光時間を制御する露光時間制御手段を備え、前記周囲照度検出手段が、所定の検出時期に前記周囲照度を検出するように構成され、更に、前記周囲照度検出手段によって検出された前記周囲照度を記憶する周囲照度記憶手段が設けられている。そして、前記露光時間制御手段は、前記受光センサが撮像動作を行う前に、前記周囲照度記憶手段に記憶される前記周囲照度に基づいて前記露光時間を設定可能とされている。
この構成によれば、既に測定されている周囲照度に基づいて、当該周囲照度に応じた露光時間を前もって設定しておくことができる。これにより、撮像処理の迅速化を図ることができ、ひいては読み取りの高速化を図ることができる。
【００１１】
請求項４の発明では、前記周囲照度検出手段は、前記読取手段による情報コードの読取動作が終わった後、次回の情報コードの読取処理に用いる撮像画像を取得する前に前記周囲照度を検出しておき、前記周囲照度記憶手段は、前記周囲照度検出手段によって前記周囲照度が検出される毎に記憶内容を更新可能とされている。そして、前記露光時間制御手段は、前記周囲照度記憶手段に新たな周囲照度が記憶されたときには、その後、前記受光センサによる次回の情報コードの撮像動作を行う前に、前記周囲照度記憶手段に記憶される前記周囲照度に基づいて前記露光時間を設定し得るようになっている。
実際に読み取りを行っている最中（即ち、読み取り動作の開始から解読結果の出力までの間）は、解読結果を迅速に出力することが求められるため、解読処理を行う制御回路の負荷を極力抑えることが望ましいといえる。従って、周囲照度の検出をこの時期に行うと制御回路の負荷が増大し読取処理時間の遅延を招く懸念があるが、上記のように読取直後の時間帯を利用して周囲照度を検出しておき、予め適切な露光時間を決定しておけば、読取動作直前或いは読取動作時に周囲照度検出処理や露光時間決定処理を行わずに済み、制御回路の負荷を抑えて読取処理をより一層高速化することができる。
【００１２】
請求項５の発明では、前記周囲照度検出手段は、所定の検出開始条件が成立する毎に継続的に前記周囲照度を検出可能とされ、前記周囲照度記憶手段は、前記周囲照度検出手段によって前記周囲照度が検出される毎に記憶内容を更新可能とされている。そして、前記露光時間制御手段は、前記周囲照度記憶手段に記憶される前記周囲照度が更新される毎に、最新の周囲照度に基づいて前記露光時間を設定し得るようになっている。
このように継続的に周囲照度を検出することで、周囲照度をより最新の状態に保つことができ、ひいては、最新の周囲照度に基づく適切な対応処理が可能となる。
【００１３】
請求項６の発明では、前記周囲照度検出手段は、前記受光センサの前記光学的黒領域からの１回の電荷掃き出し動作で生成される電気信号に基づいて前記周囲照度を検出するように構成されている。
この構成によれば、光学的黒領域という比較的小さな領域における１回の電荷掃き出し動作の電気信号に基づいて周囲照度を検出することができるため、周囲照度の検出処理をより短時間で行うことができる。
【００１４】
請求項７の発明では、前記周囲照度検出手段は、前記受光センサの前記光学的黒領域からの複数回の電荷掃き出し動作で生成される電気信号に基づいて前記周囲照度を検出するように構成されている。
この構成によれば、複数回の検出結果に基づいて周囲照度を決定できるため、突発的なノイズによる影響等を抑えることができ、より検出精度を高めることができる。
【００１５】
請求項８の発明では、前記対応処理手段は、前記受光センサが撮像動作を行う際の露光時間を制御する露光時間制御手段と、読取時に用いる露光時間を決定する露光時間決定手段と、を備えている。そして、前記周囲照度検出手段は、前記露光時間制御手段によって変更される露光時間毎に前記光学的黒領域からの出力値を取得し、前記露光時間決定手段は、前記露光時間制御手段によって変更される露光時間の内、前記光学的黒領域からの出力値が所定範囲となるときの露光時間を、読取時に用いる露光時間として決定するように構成されている。
光学的黒領域からの出力値は、周囲照度及び露光時間に対応した値であるため、所望の周囲照度及び露光時間のときに得られるべき範囲を「所定範囲」として定めておくことで、周囲照度検出時と同様の周囲照度のときに適切な露光時間で撮像を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、第１実施形態に係る情報コード読取装置の内部構成を概略的に説明する説明図である。
【図２】図２は、図１の情報コード読取装置の電気的構成について概略的に例示するブロック図である。
【図３】図３は、図１の情報コード読取装置の一部構成に着目して説明する説明図である。
【図４】図４は、受光センサを構成する受光素子を概念的に説明する説明図である。
【図５】図５は、受光センサに与えられるクロック及び受光センサから出力される信号等を説明する説明図である。
【図６】図６は、図１の情報コード読取装置で行われる周囲照度検出処理の流れを例示するフローチャートである。
【図７】図７は、図１の情報コード読取装置で行われる露光時間設定処理の流れを例示するフローチャートである。
【図８】図８は、光学的黒領域からの出力値（反転増幅値）と周囲照度との関係を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[第１実施形態]
以下、第１実施形態に係る情報コード読取装置について図面を参照しつつ説明する。
（全体構成）
まず、図１、図２等を参照し、第１実施形態に係る情報コード読取装置の全体構成について概説する。なお、図１は、第１実施形態に係る情報コード読取装置の内部構成を概略的に説明する説明図である。また、図２は、図１の情報コード読取装置の電気的構成について概略的に例示するブロック図である。
【００１８】
図１、図２に示す情報コード読取装置１は、バーコード等の情報コードを読み取るコードリーダとして構成されるものであり、図１に示すように、ケース２によって外郭が構成され、このケース２の内部に各種電子部品が収容された構成をなしている。図２に示すように、この情報コード読取装置１には、主として、照明光源２０、受光センサ２６、光学フィルタ２８、結像レンズ２７等の光学系と、増幅回路３１、センサ出力回路３３、ＡＤ変換回路３４、制御回路４０、液晶表示器４６等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系などが設けられている。
【００１９】
光学系は、照明光源２０、受光センサ２６、光学フィルタ２８、結像レンズ２７等から構成されている。
照明光源２０は、情報コードに対して照明光を照射可能な照明手段の一例に相当するものであり、例えば、赤色のＬＥＤと、このＬＥＤの出射側に設けられる拡散レンズ、集光レンズ等を備え、赤色の照明光Ｌｆを照射する構成をなしている。本実施形態では、読取口３の近くにおいて受光の妨げにならない位置に照明光源２０が設けられており、ケースに形成された読取口３を介して読取対象物Ｒに向けて照明光Ｌｆを照射可能に構成されている。この読取対象物Ｒとしては、例えば、樹脂材料、金属材料、紙等の様々な物体などが挙げられ、本実施形態に係る情報コード読取装置１では、このような読取対象物Ｒにおいて、印刷、ダイレクトマーキングなどによる加工、或いは表示装置による表示等によって示された情報コードを読み取るように構成されている。
【００２０】
なお、以下の説明では、情報コードとしてバーコードＢを例示して説明する。このバーコードＢは、明色パターンとしてのスペースと暗色パターンとしてのバーとが所定方向に並び且つそれらが交互に配置されてなるものであり、各スペースやバーの長手方向は、その所定方向と直交する方向となっている。
【００２１】
受光センサ２６は、所定の撮像範囲に位置する情報コードを撮像する手段であり、読取対象物ＲやバーコードＢに照射されて反射した反射光Ｌｒを受光可能に構成されるもので、例えば、図４にて概念的に示すように、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子である受光素子２５を所定方向に一次元に配列したラインセンサによって構成されている。この受光センサ２６は、結像レンズ２７を介して入射する入射光を受光面２６ａで受光し得るように基板１８（図１）に実装されている。また、受光センサ２６は、制御回路４０から設定された周波数のパルス信号（図５に示す駆動信号ＣＬＫ）が入力される構成をなしており、制御回路４０からの各パルスの入力と同期させて各受光素子２５の信号（各受光素子２５に蓄積された電荷に応じた電圧信号）が順番に出力される構成となっている。
【００２２】
また、この受光センサ２６は、図４のように、情報コードを撮像可能な領域（即ち、装置外に配された被写体からの光を受光可能な画素（有効画素）が配置された領域）である有効画素領域ＡＲ１と、有効画素領域ＡＲ１の外部に配置されると共に情報コードを撮像不能な領域（即ち、外部からの光が遮光膜等により遮光される光学的黒画素（オプティカルブラック画素）が配置された領域）である光学的黒領域ＡＲ２とを有しており、有効画素領域ＡＲ１が受光センサ２６の全画素領域ＡＲ３の大部分を占めている。なお、これら領域以外にダミー信号が出力される領域などが設けられている。本実施形態では、受光センサ２６の光学的黒領域ＡＲ２からの出力信号を用いて公知の方法で暗電流（光が入射しない状態でも、熱的に発生する各受光素子の出力）を補正（例えば、光学的黒画素の信号と有効画素の信号と差分をとることで、暗電流の直流分の除去等）を行い得るようになっており、光学的黒領域ＡＲ２での出力レベルを基準として公知の方法で黒レベルを決定し得るようになっている。
【００２３】
光学フィルタ２８は、照明光Ｌｆに対応する所定周波数帯の光を通過させ、当該所定周波数帯以外の光を抑制する機能を有している。また、結像レンズ２７は、ケースに形成された読取口３に入射する反射光Ｌｒを集光し、受光センサ２６の受光面２６ａにバーコードＢのコード画像を結像するように構成されている。
【００２４】
マイコン系は、マイコン（情報処理装置）として機能し得る制御回路４０及びメモリ４２（図３）を中心として構成され、前述した光学系によって撮像されたバーコードＢの画像信号をハードウェア的およびソフトウェア的に信号処理し得るものである。また、図３に示すメモリ４２（図２では図示略）は、半導体メモリ装置であり、例えばＲＡＭ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）やＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）がこれに相当する。このメモリのうちのＲＡＭには、画像データ蓄積領域のほかに、制御回路４０が算術演算や論理演算等の各処理時に利用する作業領域などが確保可能に構成されている。またＲＯＭには、後述する読取処理等を実行可能な所定プログラムやその他、照明光源２０、受光センサ２６等の各ハードウェアを制御可能なシステムプログラム等が予め格納されている。
【００２５】
制御回路４０は、情報コード読取装置１全体を制御可能なマイコンで、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等からなるものであり、情報処理機能を有している。この制御回路４０には、内蔵された入出力インタフェースを介して種々の入出力装置（周辺装置）が接続されており、本実施形態の場合、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等が接続されている。また、通信インタフェース４８には、情報コード読取装置１の上位システムに相当するホストコンピュータＨＳＴなどを接続できるようになっている。
【００２６】
カップリングコンデンサＣ１は、公知のコンデンサとして構成されており、受光センサ２６からの電気信号が出力される出力経路において一方の電極が受光センサ２６側に接続され、他方の電極が増幅回路３１側に接続される形で設けられ、受光センサ２６から出力される電気信号（電圧信号）の直流電圧成分を除去するように構成されている。
【００２７】
増幅回路３１は、例えば公知の反転増幅回路によって構成されており、受光センサ２６の出力側に設けられ、受光センサ２６からカップリングコンデンサＣ１を介して出力される受光信号（直流成分が除去された信号）を入力信号として、この入力信号を反転増幅した信号を出力するように構成されている。具体的には、図３のようにオペアンプ３１ａの反転入力端子（−）に抵抗Ｒ１が接続されており、非反転入力端子（＋）をグランドに接続されている。そしてフィードバック抵抗Ｒ２によって反転入力端子（−）に負帰還をかけている。
【００２８】
センサ出力回路３３は、例えば二値化回路などとして構成されており、受光センサ２６における複数の受光素子からの信号波形を二値化する機能を有しており、より詳しくは増幅回路３１から出力される増幅信号を二値データに変換するように機能している。この二値化回路は、例えば、増幅回路３１からの出力信号を設定された閾値と比較し、閾値以上の場合にはＨレベル信号を出力し、閾値未満の場合にはＬレベル信号を出力するようになっている。なお、センサ出力回路３３から出力される信号は、バーコードＢのパターンデータとして、制御回路４０に設けられた又は制御回路４０に接続されたメモリ４２に蓄積されるようになっている。
【００２９】
ＡＤ変換回路３４は、増幅回路３１から出力された信号波形（アナログ信号）をデジタルデータに変換し、制御回路４０に出力している。なお、ＡＤ変換回路３４は、制御回路４０を主体とするマイクロコンピュータの一部として構成されていてもよく、別部品として構成されていてもよい。
【００３０】
また、本実施形態に係る情報コード読取装置１では、商用電源或いは電池などから供給される電力に基づいて電源電圧を発生させる電源回路なども設けられている。なお、図１では、電源回路や電池等については省略して示している。
【００３１】
（周囲照度算出処理）
次に、本実施形態に係る情報コード読取装置１で行われる周囲照度算出処理について図６等を参照して説明する。
図６に示す読取処理は、所定の時期（例えば、電源投入直後、読取処理終了直後（解読結果出力直後）、読取処理開始時など）に実行される処理である。まず、受光センサ２６の出力波形をＡＤ変換回路３４経由で制御回路４０に取り込む（Ｓ１）。
【００３２】
上述したように受光センサ２６は、有効画素領域ＡＲ１と光学的黒領域ＡＲ２とを備えているため、Ｓ１での撮像時には、有効画素領域ＡＲ１及び光学的黒領域ＡＲ２を含めた各受光素子２５での受光結果を電気信号として出力する。そして、カップリングコンデンサＣ１は、当該カップリングコンデンサＣ１を通過する有効画素領域ＡＲ１や光学的黒領域ＡＲ２からの電気信号の直流成分を抑制（カット）して出力し、その出力された信号は増幅回路３１で反転増幅されることになる。そして、このように増幅回路３１で反転増幅された信号は、ＡＤ変換回路３４でデジタルデータに変換され、制御回路４０に入力されることになる。
【００３３】
制御回路４０は、このように信号を取得した後、光学的黒領域ＡＲ２からの電気信号を抽出して解析し、周囲照度を把握する（Ｓ２）。
光学的黒領域ＡＲ２の各光学的黒画素は遮光膜等で遮光されてはいるものの、光学的黒領域ＡＲ２から出力されてカップリングコンデンサＣ１を通過し、増幅回路３１で反転増幅された電気信号は、完全に一定にはならず、図８のように周囲照度に対応して出力値が定まる。また、図８のグラフを見ると、その出力感度は有効画素領域ＡＲ１の信号よりも相当低い感度となっており、周囲照度が相当大きくても飽和しないことが把握できる。本実施形態では、このような光学的黒領域ＡＲ２からの信号に着目し、この信号（即ち光学的黒領域からの出力値）又はこの出力値を所定の演算式や演算テーブルによって周囲照度に変換した値を「周囲照度を特定しうる値」として取得し、メモリ４２に記憶する。なお、メモリ４２は、周囲照度検出手段によって検出された周囲照度を記憶する周囲照度記憶手段の一例に相当する。
【００３４】
なお、光学的黒領域ＡＲ２からの信号の取得は、光学的黒領域ＡＲ２のいずれか一つの光学的黒画素からの信号を「光学的黒領域からの出力値」として取得してもよく、複数の光学的黒画素からの信号を取得して統計処理（例えば平均値、最大値、最小値、中心値、メジアン、モード等のいずれかの算出）を行った値を「光学的黒領域からの出力値」として用いてもよい。いずれの場合も、受光センサ２６の光学的黒領域ＡＲ２からの１回の電荷掃き出し動作で生成される電気信号に基づいて上記「光学的黒領域からの出力値」を取得（即ち周囲照度を検出）することができる。このようにすれば、光学的黒領域ＡＲ２という比較的小さな領域における１回の電荷掃き出し動作の電気信号に基づいて周囲照度を検出することができるため、周囲照度の検出処理をより短時間で行うことができる。
【００３５】
或いは、受光センサ２６の光学的黒領域ＡＲ２からの複数回の電荷掃き出し動作で生成される電気信号に基づいて周囲照度を検出してもよい。例えば、受光センサ２６からの複数回の掃き出し動作に応じて光学的黒領域ＡＲ２のいずれか一つの光学的黒画素から複数回掃き出された信号を取得して統計処理（例えば平均値、最大値、最小値、中心値、メジアン、モード等のいずれかの算出）を行った値を「光学的黒領域からの出力値」として取得してもよい。或いは、受光センサ２６からの複数回の掃き出し動作に応じて複数の光学的黒画素から複数回掃き出された信号を取得して統計処理（例えば平均値、最大値、最小値、中心値、メジアン、モード等のいずれかの算出）を行った値を「光学的黒領域からの出力値」として取得してもよい。このようにすれば、複数回の検出結果（掃き出し信号の取得結果）に基づいて周囲照度を決定できるため、突発的なノイズによる影響等を抑えることができ、より検出精度を高めることができる。
【００３６】
本構成では、制御回路４０が、装置の周囲照度を検出する周囲照度検出手段の一例に相当し、光学的黒領域ＡＲ２から出力されてカップリングコンデンサＣ１を通過した電気信号に基づいて周囲照度を算出するように機能する。
【００３７】
なお、上記Ｓ１、Ｓ２の処理が行われているときには、制御回路４０は照明光源２０を消灯させるように制御を行う。つまり、Ｓ１のように受光センサ２６が周囲照度検出のために撮像を行う際には照明光源２０を消灯させている。なお、後述する読取モード（実際に情報コードの読み取りを行うモード）の際には、情報コードを受光センサ２６によって撮像する際に照明光源２０を点灯させるように制御を行っている。
なお、制御回路４０は、照明光源２０の点灯及び消灯を制御する照明制御手段に相当し、周囲照度検出手段によって周囲照度を検出する際に照明光源２０を消灯させるように機能する。
【００３８】
次に、露光条件設定処理について説明する。
図７に示す露光条件設定処理は、電源投入時などに行ってもよく、起動中において所定条件成立毎に行ってもよい。以下の説明では、情報コードの読取処理（情報コードを撮像してから解読結果を出力するまでの読取手段による一連の読取動作）が終わったことをトリガとして、次回の読取処理に用いる撮像画像を取得する前に図７の処理を行う場合を代表例として説明する。なお、この図７の処理の一部で図６のような周囲照度測定処理が実施されることになる。
【００３９】
図７の処理では、まず露光時間を所定の短時間（デフォルトの時間）に設定して図６の処理を行う。このように図７の処理が開始される毎に図６の処理が行われるため、読取手段（後述）による情報コードの読取動作が終わったこと（例えば解読結果が出力されたこと）をトリガとして、次回の情報コードの読取処理に用いる撮像画像を取得する前に周囲照度（「周囲照度を特定する値」に相当する光学的黒領域からの出力値（以下、光学的黒出力値ともいう）が検出されることになり、このように周囲照度が検出される毎にメモリ４２での記憶内容（「周囲照度を特定する値」）が更新されることになる。図７の処理では、このようにメモリ４２に新たな周囲照度（「周囲照度を特定する値」）が記憶される度に、その後、受光センサ２６による次回の情報コードの撮像動作（即ち、次回の情報コードの読み取り動作）を行う前に、メモリ４２に記憶される周囲照度（更新された周囲照度）に基づいて露光時間を設定している。
【００４０】
Ｓ１０で周囲照度（「周囲照度を特定する値」である光学的黒出力値）を検出した後には、その光学的黒出力値（光学的黒領域からの出力値）が予め設定された範囲に収まっているか否かを判断する（Ｓ１１）。本実施形態では、光学的黒出力値（光学的黒領域からの出力値）の許容範囲（適正範囲）の上限および下限が予め定められており、Ｓ１０で得られた光学的黒出力値（光学的黒領域からの出力値）が許容範囲の上限以下であり且つ下限以上である場合にはＳ１１にてＹｅｓに進み、現在の露光時間（Ｓ１１でＹｅｓと判断を行った光学的黒出力値を取得したときの露光時間）を最適な露光時間としてメモリ４２に記憶する。
【００４１】
一方、Ｓ１０で得られた光学的黒出力値（光学的黒領域からの出力値）が許容範囲の上限を超えるか、又は下限未満である場合にはＳ１１にてＮｏに進み、それまでの露光時間（直近のＳ１１でＮｏと判断を行った光学的黒出力値を取得したときの露光時間）から露光時間を一定時間長くした上で、再度図６の処理を行い、その長くされた露光時間で周囲照度（「周囲照度を特定する値」である光学的黒出力値）を検出する。
【００４２】
Ｓ１２で周囲照度（「周囲照度を特定する値」である光学的黒出力値）を検出した後には、再びＳ１１の処理を行い、直近のＳ１２で得られた光学的黒出力値（光学的黒領域からの出力値）が上記許容範囲に収まっているか否かを判断する（Ｓ１１）。そして、直近のＳ１２で得られた光学的黒出力値（光学的黒領域からの出力値）が許容範囲の上限以下であり且つ下限以上である場合にはＳ１１にてＹｅｓに進み、現在の露光時間（Ｓ１１でＹｅｓと判断を行った光学的黒出力値を取得したときの露光時間）を最適な露光時間としてメモリ４２に記憶する。一方、直近のＳ１２で得られた光学的黒出力値（光学的黒領域からの出力値）が許容範囲の上限を超えるか、又は下限未満である場合にはＳ１１にてＮｏに進み、更にＳ１２の処理を行う。このＳ１２の処理では、それまでの露光時間（直近のＳ１１でＮｏと判断を行った光学的黒出力値を取得したときの露光時間）から更に露光時間を一定時間長くした上で、再度図６の処理を行い、その長くされた露光時間で周囲照度（「周囲照度を特定する値」である光学的黒出力値）を検出することになる。
【００４３】
このように、図７の処理では、Ｓ１２にて段階的に変更される露光時間毎に光学的黒領域ＡＲ２からの出力値を取得し得るようになっており、それら変更される露光時間の内、光学的黒領域ＡＲ２からの出力値が所定範囲（上記許容範囲内）となるときの露光時間を、読取時に用いる露光時間として決定している。このようにすると、情報コードの読取時に周囲照度に応じて受光量が大きすぎたり小さすぎたりすることが抑えられ、適切な受光量が得られる適切な露光時間で安定的に読み取りを行うことができる。
【００４４】
制御回路４０は、読取時に用いる露光時間を決定する露光時間決定手段の一例に相当し、より詳しくは、読取モード（図６、図７の処理以外のモードであって、実際に情報コードの読み取り動作を行うモード）において受光センサ２６が情報コードの撮像動作を行う前に、図７のような処理を行い、メモリ４２（周囲照度記憶手段）に記憶される周囲照度に基づいて露光時間を設定するように機能する。
【００４５】
図７の処理によって露光時間が決定されると、その露光時間の情報は次に更新されるまでメモリに保持され続ける。そして、読取モード時（即ち、情報コードを読み取る通常の読取時）において情報コードの画像を撮像する際に、制御回路４０が受光センサ２６で撮像する際の露光時間をメモリに保持される露光時間に制御しつつ受光センサ２６が情報コードの像を受光し、各受光素子からの受光信号を順次出力する。これら受光信号がカップリングコンデンサＣ１を通過して増幅回路３１で反転増幅された波形（電気信号）は、センサ出力回路３３で二値化され、この二値化データは、制御回路４０において公知の方法で解読される。なお、制御回路４０は、情報コードを読み取る「読取手段」の一例に相当する。本構成では、例えば読取モード中に所定条件が成立した場合に、読取モードから他のモード（図６、図７の処理）に遷移するようになっており、図６、図７の処理が終わると再び読み取りモードに戻るようになっている。
【００４６】
制御回路４０は、「対応処理手段」「露光時間制御手段」の一例に相当し、周囲照度検出手段によって検出される周囲照度に応じた対応処理を行うように機能し、具体的には、受光センサ２６が撮像動作を行う際の露光時間を制御するように機能する。
【００４７】
（本実施形態の主な効果）
本実施形態では、受光センサ２６において、情報コードを撮像可能な有効画素領域ＡＲ１と、情報コードを撮像不能な光学的黒領域ＡＲ２とが設けられており、カップリングコンデンサＣ１が有効画素領域ＡＲ１及び光学的黒領域ＡＲ２からの電気信号の直流成分を抑制して出力している。そして、周囲照度検出手段は、光学的黒領域ＡＲ２から出力されてカップリングコンデンサＣ１を通過した電気信号に基づいて周囲照度を算出している。
この構成によれば、専用の照度センサを設ける必要が無いため、部品点数の削減、装置構成の簡素化、小型化を図りやすくなる。更に、光学的黒領域ＡＲ２の電気信号を選択的に利用して周囲照度を算出しているため、受光センサ２６全体の電気信号に基づいて照度を算出する構成と比較して演算量を抑えることができ、処理時間を効果的に短縮化することができる。更に、光学的黒領域ＡＲ２からの出力に基づいて照度を算出しているため、受光量が飽和状態に達することに起因する照度検出不能状態が生じ難くなる。
【００４８】
また、情報コードに対して照明光を照射可能な照明光源２０と、照明光源２０の点灯及び消灯を制御する照明制御手段とを備え、照明制御手段が、周囲照度検出手段によって周囲照度を検出する際（具体的には、受光センサ２６が周囲照度の検出に用いる画像を取得する際）に照明光源２０を消灯させている。この構成によれば、照明光源２０を動作させていないときの周囲照度（即ち、照明光源２０の影響が無い周囲環境の照度）を正確に測定することが可能となる。また、周囲照度の測定時に照明光源２０を消灯することができるため、消費電力を効果的に抑えることができる。
【００４９】
更に、対応処理手段が、受光センサ２６が撮像動作を行う際の露光時間を制御する露光時間制御手段を有し、周囲照度検出手段が、所定の検出時期に周囲照度を検出するように構成され、更に、周囲照度検出手段によって検出された周囲照度を記憶する周囲照度記憶手段が設けられている。そして、露光時間制御手段は、受光センサ２６が撮像動作を行う前に、周囲照度記憶手段に記憶される周囲照度に基づいて露光時間を設定可能とされている。
この構成によれば、既に測定されている周囲照度に基づいて、当該周囲照度に応じた露光時間を前もって設定しておくことができる。これにより、撮像処理の迅速化を図ることができ、ひいては読み取りの高速化を図ることができる。
【００５０】
また、周囲照度検出手段は、読取手段による読取動作が終わった後、次回の読取処理に用いる撮像画像を取得する前に周囲照度を検出しておき、周囲照度記憶手段は、周囲照度検出手段によって周囲照度が検出される毎に記憶内容を更新可能とされている。そして、露光時間制御手段は、周囲照度記憶手段に新たな周囲照度が記憶されたときには、その後、受光センサ２６による次回の撮像動作を行う前に、周囲照度記憶手段に記憶される周囲照度に基づいて露光時間を設定し得るようになっている。
実際に読み取りを行っている最中（即ち、読み取り動作の開始から解読結果の出力までの間）は、解読結果を迅速に出力することが求められるため、解読処理を行う制御回路の負荷を極力抑えることが望ましいといえる。従って、周囲照度の検出をこの時期に行うと制御回路の負荷が増大し読取処理時間の遅延を招く懸念があるが、上記のように読取直後の時間帯を利用して周囲照度を検出しておき、予め適切な露光時間を決定しておけば、読取動作直前或いは読取動作時に周囲照度検出処理や露光時間決定処理を行わずに済み、制御回路の負荷を抑えて読取処理をより一層高速化することができる。
【００５１】
また、対応処理手段は、受光センサ２６が撮像動作を行う際の露光時間を制御する露光時間制御手段と、読取時に用いる露光時間を決定する露光時間決定手段と、を備えている。そして、周囲照度検出手段は、露光時間制御手段によって変更される露光時間毎に光学的黒領域ＡＲ２からの出力値を取得し、露光時間決定手段は、露光時間制御手段によって変更される露光時間の内、光学的黒領域ＡＲ２からの出力値が所定範囲となるときの露光時間を、読取時に用いる露光時間として決定するように構成されている。
光学的黒領域ＡＲ２からの出力値は、周囲照度及び露光時間に対応した値であるため、所望の周囲照度及び露光時間のときに得られるべき範囲を「所定範囲」として定めておくことで、周囲照度検出時と同様の周囲照度のときに適切な露光時間で撮像を行うことが可能となる。
【００５２】
［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５３】
上記実施形態では、受光センサ２６がラインセンサとして構成される例を示したが、受光素子が二次元的に配列されたエリアセンサとして構成されていてもよい。また、読取対象の情報コードはバーコードなどの一次元センサに限られず、ＱＲコード（登録商標）などの二次元コードであってもよい。
【００５４】
上記実施形態では、周囲照度検出処理（図６のＳ１、Ｓ２の処理）の処理時に照明光源２０を消灯させる例を示したが、周囲照度検出処理の際に照明光源２０を点灯させた上でＳ１、Ｓ２の周囲照度の検出処理を行うようにしてもよい。
【００５５】
上記実施形態では、「対応処理手段」として構成される制御回路４０が読み取りの際の露光時間を決定する例を示したが、対応処理の方法はこれに限られない。例えば、情報コードを読み取る際（読取モードの場合）の当該情報コードの撮像時に照明光源２０を点灯させるか否かを図６の処理で算出された周囲照度に基づいて決定するようにしてもよい。例えば図６の処理で算出された周囲照度が一定値以上の場合には情報コードを読み取る際（読取モードの場合）の当該情報コードの撮像時に照明光源２０を点灯させず、周囲照度が一定値未満の場合に点灯させるようにしてもよい。或いは、図６で検出された周囲照度が高いほど、情報コードを読み取る際（読取モードの場合）の当該情報コードの撮像時に照明光源２０から照射される照明光の光量を抑え、周囲照度が低いほど、照明光源２０から照射される照明光の光量を大きくするように（例えば、図６で検出された周囲照度と照明光源２０からの照射直後の照明光量とが反比例するように）の照明光源２０の出力制御を行うようにしてもよい。又は、図６で検出された周囲照度が一定照度以下又は一定照度以上の場合に所定メッセージや所定音声での報知を行うようにしてもよい。或いは、図６で検出された周囲照度を外部装置などに出力し、読み取り環境の把握や解析等に役立てるようにしてもよい。
【００５６】
上記実施形態では、読取モードにおいて情報コードの読み取りが完了する度に、次の読み取りまでの間（例えば情報コードの読み取り完了直後等）に図６の周囲照度検出処理を行うようにしていたが、図６の処理のタイミングはこの例に限られない。所定の検出開始条件が成立する毎に継続的に周囲照度を検出可能とされていてもよい。例えば、数秒おき、数分おき、数時間おき、数日おきといった一定時間経過毎に図６の周囲照度検出処理を行うように継続的に周囲照度検出処理を行ってもよく、数秒おき、数分おき、数時間おき、数日おきといった一定時間経過したタイミングにおいて読取処理が行われていないことを条件として図６の周囲照度検出処理を行うようにしてもよい。いずれの場合でも、周囲照度検出手段によって図６のように周囲照度が検出される毎に、メモリ４２（周囲照度記憶手段）の記憶内容（上述の「周囲照度を特定しうる値」）を更新すればよい。そして、上記露光時間制御手段は、メモリ４２（周囲照度記憶手段）に記憶される周囲照度が更新される毎に図７のような処理を行い、最新の周囲照度（即ち、更新された「周囲照度を特定しうる値」）に基づいて露光時間を設定すればよい。このように継続的に周囲照度を検出することで、周囲照度をより最新の状態に保つことができ、ひいては、最新の周囲照度に基づく適切な露光時間の設定が可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
１…情報コード読取装置
２０…照明光源（照明手段）
２５…受光素子
２６…受光センサ
４０…制御回路（読取手段、周囲照度検出手段、対応処理手段、照明制御手段、露光時間制御手段、露光時間決定手段）
４２…メモリ（周囲照度記憶手段）
Ｃ１…カップリングコンデンサ
ＡＲ１…有効画素領域
ＡＲ２…光学的黒領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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