(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射率の異なる符号に対してビーム光を照射して走査し、その反射光の強弱を電気信号として検出するための、帯域通過フィルタ、利得制御アンプ、及び変化点検出回路で構成される信号処理手段と、
前記信号処理手段で処理している信号を検出制御するための周波数検出手段と、
前記信号処理手段の前記利得制御アンプの出力振幅を検出するための振幅検出手段と、
外部の情報を取り込むためのＩＦ手段と、
前記周波数検出手段並びに前記ＩＦ手段の出力により、前記振幅検出手段の出力電流と、前記信号処理手段の帯域通過フィルタの通過帯域と、前記変化点検出回路の信号伝達特性と、を連動制御するコントロール手段と、
を具備し、符号で表記した情報を読み取る符号情報読取装置にあって、
前記周波数検出手段は、
前記帯域通過フィルタの入力端子に接続される第１入力手段と、
前記帯域通過フィルタの出力端子に接続される第２入力手段と、
前記第１入力手段と前記第２入力手段の位相差を検出する位相進み／遅れ出手段と、
前記第１入力手段および前記第２入力手段の互いに異なる一方にそれぞれ接続される第１振幅検出手段および第２振幅検出手段と、
前記第１振幅検出手段と前記第２振幅検出手段の差を求める引き算回路と、
前記引き算回路の出力を入力とし、前記位相進み／遅れ検出手段の出力により出力信号の極性を切り替える極性制御手段と、
前記極性制御手段の出力に基準電圧を加える足し算回路と、
を具備し、
前記足し世回路の出力により前記帯域通過フィルタの信号周波数を検出することを特徴とする符号情報読取装置。
【請求項２】
前記信号処理手段の前記利得制御アンプは、前記コントロール手段の入力である前記周波数検出手段もしくは前記ＩＦ手段の出力により出力電流が制御される前記振幅検出手段と組み合わされて自動利得制御回路を構成することを特徴とする請求項１に記載の符号情報読取装置。
【請求項３】
反射率の異なる符号に対してビーム光を照射して走査し、その反射光の強弱を電気信号として検出するための、帯域通過フィルタ、利得制御アンプ、及び変化点検出回路で構成される信号処理手段と、
前記信号処理手段の前記利得制御アンプの出力振幅を検出するための振幅検出手段と、
外部の情報を取り込むためのＩＦ手段と、
前記ＩＦ手段の出力により、前記振幅検出手段の出力電流と、前記信号処理手段の帯域通過フィルタの通過帯域と、前記変化点検出回路の信号伝達特性と、を連動制御するコントロール手段と、
を具備し、符号で表記した情報を読み取る符号情報読取装置にあって、
ＣＰＵが前記変化点検出回路の出力信号の最高周波数を検出し、これに基づき、前記ＩＦ手段への入力信号が決定されることを特徴とする符号情報読取装置。
【請求項４】
前記最高周波数は、前記変化点検出回路の出力の最短のハイまたはロー期間で判断することを特徴とする請求項３に記載の符号情報読取装置。
【請求項５】
前記ＩＦ手段への入力信号の変更は、当該符号情報読取装置の走査動作に同期して実施されることを特徴とする請求項１または３のいずれかに記載の符号情報読取装置。
【請求項６】
前記ＩＦ手段への入力信号の変更は、前記符号からの反射光信号の存在しない期間に実施されることを特徴とする請求項１または３のいずれかに記載の符号情報読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーコード等の反射率の異なる符号で表記した情報を読み取る符号情報読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の符号情報読取装置１００は、図１０に示すように、バーコード等の符号２００のデータ方向にレーザビーム光を走査する光源ならびにビーム走査手段１０１と、上記符号２００からの反射光を受光して、その受光量に応じた光電流を出力するフォトセンサ１０２と、該フォトセンサ１０２からの光電流を受けてアナログ信号処理を行う、ＩＶ変換手段１０３、帯域通過フィルタ１０４、及び変化点検出手段１０５で構成されるアナログ信号処理回路１０６と、復号手段１０７で構成されるディジタル信号処理回路１０８とで実現されている。
【０００３】
ここで、図１０とあわせて、符号２００としてのバーコードの読み取り時の各信号をまとめた図１１を用いて、この符号情報読取装置１００の動作を説明する。
【０００４】
即ち、上記フォトセンサ１０２に入射した光により生じる光電流ＩＩＮは、上記ＩＶ変換手段１０３により電圧Ｖ１に変換される。この電圧Ｖ１は、符号（黒／白）２００の境界を示す信号であり、例えば、この信号の高い側を黒、低い側を白と認識し、符号２００が読み取られる。
【０００５】
上記帯域通過フィルタ１０４は、電圧Ｖ１の中からバーコードの読み出しに必要な成分だけを抜き出す。この帯域通過フィルタ１０４の出力電圧Ｖ２は、上記電圧Ｖ１が下がる時に負に、Ｖ１が上がる時に正に、それ以外の時にはＧＮＤレベルとなる。
【０００６】
上記変化点検出手段１０５は、上記電圧Ｖ２の上の最高点でＨＩＧＨ→ＬＯＷに、また、下の最高点でＬＯＷ→ＨＩＧＨとなるディジタル信号Ｖ３を生成する。
【０００７】
上記復号手段１０７は、上記変化点検出手段１０５からの入力信号Ｖ３をディジタル的に処理して読み出す符号の情報を抽出するものである。
【０００８】
なお、上記光源ならびにビーム走査手段１０１から照射されるレーザビーム光のスポット径とバーの幅との関係は、次のようになっている。
【０００９】
即ち、符号（黒）の最小幅をｄｍｉｎ、汚れの幅ｄｕｎとすると、それらの幅に対するレーザビーム光のスポット径φは、次のような式１の関係とする。
【００１０】
dmin＞φ＞dun                                             式１
この設定により、上記ＩＶ変換手段１０３の出力電圧Ｖ１は、バーコードの部分で一定に、汚れの部分で前者に比べ小さくなる。符号部の振幅は汚れなどの振幅に対して大きくなり、前者だけを扱い符号の読み出しが実現される。
【００１１】
また、上記帯域通過フィルタ１０４の周波数特性は、次のようなものである。即ち、上記光源ならびにビーム走査手段１０１によるレーザビーム光の走査速度がｖで、レーザビーム光のスポット径がφの時、上記ＩＶ変換手段１０３の出力Ｖ１に含まれる周波数成分は、次の式２で示される。
【００１２】
【数１】
0004197812.tif 000002
【００１３】
この周波数に対して、上記レーザビーム光のスポット径とバーの幅の関係でも説明したように、汚れを読み出した部分の周波数ｆｕｎは高い。この関係があるため、帯域通過フィルタ１０４の周波数特性を、図１２の（Ａ）に示すよう設定すると、上記帯域通過フィルタ１０４の出力電圧Ｖ２の符号成分と汚れ成分の比が、該帯域通過フィルタ１０４の入力電圧Ｖ１の符号成分と汚れ成分の比に対して大きくなる。
【００１４】
なお、先に帯域通過フィルタ１０４の出力電圧Ｖ２の振幅において、符号成分と汚れ成分に大きな差があると説明したが、読み出し成分は読み出し距離により変化し、遠くに位置する符号２００を読む場合には、符号２００と汚れが一様に読み取り限界まで小さくなり、符号２００と汚れの識別ができないこがある。このような動作を避けるため、帯域通過フィルタ１０４の利得Ａｄｉｆを調整可能とし、図１２の（Ｂ）に示すように、
Ｖ１が大きくなるとＡｄｉｆを下げる、
Ｖ１が小さくなるとＡｄｉｆを上げる、
という制御を行い、帯域通過フィルタ１０４の入力電圧Ｖ１の振幅に依らず出力電圧Ｖ２を一定にする自動利得制御が一般的に行われている。この技術は、例えば特開平４−２３０８９号公報に開示されている。
【００１５】
また、符号情報読み取りに適した変化点検手段１０５の一つとして、図１２の（Ｃ）に“変化点検出法１”として示す、上記帯域通過フィルタ１０４の出力電圧Ｖ２とこれに遅延ｄｔを加えた信号Ｖ４とをコンパレータなどで比較する方法がる。本方法は、特開昭５１−１５４２号公報に開示されている。もう一つの方法としては、同様に図１２の（Ｃ）に“変化点検出法２”として示す、帯域通過フィルタ１０４の出力電圧Ｖ２を別の帯域通過フィルタに加えその出力Ｖ５の変化点をコンパレータなどで検出する方法があり、同方法は、特公昭５３−２２０１１号公報に開示されている。
【００１６】
このような原理に基づいて動作している符号情報読取装置１００であるが、読み出し時間を短縮する事が要求されている。上記式２に示した走査速度ｖを高く設定すれば読み出しが速くなるが、これだけの対策では、信号処理で生じる誤差が大きくなる弊害がある。特開平８−２０２８０７号公報は、この問題を解決する方法として、レーザ走査速度に連動させフィルタの通過帯域等を調整する手段を開示している。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、読み取り時間を短縮するため上記式２に示した走査速度ｖを変える場合、単にフィルタの通過帯域を調整しただけでは、信号処理回路で生じる誤差が増える。大きく通過帯域が変わると、符号２００の読み取りが不可能になる問題がある。
【００１８】
ここで、変化点検出手段１０５の動作に起因する誤差について説明する。
【００１９】
図１２の（Ｃ）を用いて説明した“変化点検出法１”で異なる周波数の入力信号を扱う場合、周波数ｆｉｎに対して入出力間位相差が９０°となるよう遅延を設定すると、図１３に示すように、コンパレータで比較すべき二つの信号間の位相差が、
入力信号の周波数  ＜＜  ｆｉｎ        位相差０°（検出不能）
入力信号の周波数  ＜  ｆｉｎ          位相差０°〜９０°
入力信号の周波数  ＝  ｆｉｎ          位相差９０°
入力信号の周波数  ＞  ｆｉｎ          位相差９０°〜１８０°
入力信号の周波数  ＞＞  ｆｉｎ        位相差１８０°（検出不能）
となる。
【００２０】
つまり、変化点検出手段１０５で生成する遅延が一定の場合、該変化点検出手段１０５の特性は信号周波数により変わり、周波数が高い場合も低い場合も、設定周波数からずれるにつれて誤差が増加する。また、誤差が大きくなる範囲を超えた周波数では、変化点の検出ができない。
【００２１】
次に、自動利得制御の過渡特性で生じる誤差について説明する。
【００２２】
符号情報を読み取る際に、光源ならびにビーム走査手段１０１は、符号２００の幅より広い領域を走査するので、ＩＶ変換手段１０３ならびに帯域通過フィルタ１０４に加わる信号は、図１４に示すように、データ領域と非データ領域を繰返す。このような性質の信号に対して自動利得制御を行うと、符号２００の読み取出し開始直後に過渡遅れｔｄが現れる。光走査速度ｖが低い場合、信号の周波数ｆｉｎが低いため、この遅れｔｄとデータ領域の比が小さく無視できるが、この遅れｔｄの間、信号は過大増幅され歪みを含んでいるため、走査速度ｖが高い場合、自動利得制御を行うことにより読み取り品質が落ちる問題がある。
【００２３】
このように、読み取り速度を上げるため、光の走査速度ｖを上げるのに合わせてフィルタの通過帯域を調整しただけでは、信号の周波数が高くなると変化点検出手段１０５及び自動利得制御で誤差が生じる問題がある。換言すれば、通過帯域の調整だけでは、設定できる光走査速度つまり読み取り速度に上限があるという問題がある。
【００２４】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、読み取り品質を劣化させることなく高速に符号の読み取りを行い得る符号情報読取装置を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による符号化情報読取装置は、反射率の異なる符号に対してビーム光を照射して走査し、その反射光の強弱を電気信号として検出するための、帯域通過フィルタ、利得制御アンプ、及び変化点検出回路で構成される信号処理手段と、
上記信号処理手段で処理している信号を検出制御するための周波数検出手段と、
上記信号処理手段の上記利得制御アンプの出力振幅を検出するための振幅検出手段と、
外部の情報を取り込むためのＩＦ手段と、
上記周波数検出手段並びに上記ＩＦ手段の出力により、上記振幅検出手段の出力電流と、上記信号処理手段の帯域通過フィルタの通過帯域と、上記変化点検出回路の信号伝達特性と、を連動制御するコントロール手段と、
を備え、符号で表記した情報を読み取る符号情報読取装置にあって、
上記周波数検出手段は、
上記帯域通過フィルタの入力端子に接続される第１入力手段と、
上記帯域通過フィルタの出力端子に接続される第２入力手段と、
上記第１入力手段と上記第２入力手段の位相差を検出する位相進み／遅れ出手段と、
上記第１入力手段および上記第２入力手段の互いに異なる一方にそれぞれ接続される第１振幅検出手段および第２振幅検出手段と、
上記第１振幅検出手段と上記第２振幅検出手段の差を求める引き算回路と、
上記引き算回路の出力を入力とし、上記位相進み／遅れ検出手段の出力により出力信号の極性を切り替える極性制御手段と、
上記極性制御手段の出力に基準電圧を加える足し算回路と、
を備え、
上記足し世回路の出力により上記帯域通過フィルタの信号周波数を検出することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明による符号化情報読取装置は、反射率の異なる符号に対してビーム光を照射して走査し、その反射光の強弱を電気信号として検出するための、帯域通過フィルタ、利得制御アンプ、及び変化点検出回路で構成される信号処理手段と、
上記信号処理手段の上記利得制御アンプの出力振幅を検出するための振幅検出手段と、
外部の情報を取り込むためのＩＦ手段と、
上記ＩＦ手段の出力により、上記振幅検出手段の出力電流と、上記信号処理手段の帯域通過フィルタの通過帯域と、上記変化点検出回路の信号伝達特性と、を連動制御するコントロール手段と、
を備え、符号で表記した情報を読み取る符号情報読取装置にあって、
ＣＰＵが上記変化点検出回路の出力信号の最高周波数を検出し、これに基づき、上記ＩＦ手段への入力信号が決定されることを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３０】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る符号情報読取装置の特徴部を抜き出して示すブロック構成図である。
【００３１】
即ち、本実施の形態に係る符号情報読取装置は、図示しない光源ならびにビーム走査手段と、図示しないフォトセンサと、図示しないＩＶ変換手段と、アナログ信号処理回路１０と、周波数検出回路１１と、振幅検出回路１２と、ＩＦ回路１３と、コントロール回路１４と、図示しないディジタル信号処理回路とで実現される。ここで、図示しない光源ならびにビーム走査手段、フォトセンサ、ＩＶ変換手段、及びディジタル信号処理回路は、従来の符号情報読取装置のそれらと同様のものであり、よって、それらの説明は省略する。
【００３２】
上記アナログ信号処理回路１０は、その制御端子に加わる信号により伝達特性が制御され、上記ＩＶ変換手段の出力電圧の中からバーコードの読み出しに必要な成分だけを抜き出す帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１５と、その利得制御端子に加える信号により利得が調整できるＧＣＡＭＰ段１６及び固定利得のＡＭＰ段１７により構成される利得制御アンプ１８と、その遅延制御端子に加える信号により遅延量が調整できる全通過フィルタ（ＡＰＦ）１９及び該ＡＰＦ１９の出力と上記利得制御アンプ１８の出力とを比較するコンパレータ２０により構成される変化点検出回路２１と、から構成されている。
【００３３】
また、上記周波数検出回路１１は、上記ＢＰＦ１５の入出力から信号の周波数を検出するものである。
【００３４】
上記振幅検出回路１２は、その制御端子に加わる信号により立ち上がり時間を調整し、検出した上記利得制御アンプ１８の出力振幅を、その利得制御アンプ１８の一構成ブロックであるＧＣＡＭＰ段１６の利得制御端子に加えることで、自動利得制御を実現する。
【００３５】
上記コントロール回路１４は、スイッチＳＷ２２と、二つの定電流源２３，２４、及びアナログディジタルコンバータ（ＡＤＣ）２５で構成される。このコントロール回路１４は、詳細は後述するようにして、外部の動作情報を取り込む上記ＩＦ回路１３もしくは上記周波数検出回路１１の出力により、上記振幅検出回路１２、ＢＰＦ１５、並びに上記変化点検出回路２１を構成するＡＰＦ１９の各制御端子に加える信号を調整する。
【００３６】
次に、各部の動作を詳細に説明する。
【００３７】
まず、利得制御アンプ１８について説明する。
【００３８】
利得制御端子に加えられる信号により利得が調整されるＧＣＡＭＰ段１６と固定利得のＡＭＰ段１７の直列接続で実現する利得制御アンプ１８において、それぞれの利得を、次の式３のように設定する。
【００３９】
Ａ（１７）＞＞Ａ（１６）                                  式３
但し、Ａ（ｎ）は構成要素ｎの利得、以下説明は省略。
【００４０】
次に、上記ＢＰＦ１５について説明する。
【００４１】
上記利得制御アンプ１８の前段に接続されるＢＰＦ１５の利得を、式４のように設定すると、
Ａ（１５）≦Ａ（１６）                                    式４
上記利得制御アンプ１８の出力電圧に対してＢＰＦ１５の入出力が１／Ａ（１７）以下となる。仮に、Ａ（１７）＝５０倍、利得制御アンプ１８の出力レベルが２Ｖｐｐだとすると、ＢＰＦ１５に加わる信号が４０ｍＶｐｐもしくはそれ以下となる。このように設定すると、ＢＰＦ１５を図２に示すｇｍＣフィルタとすることができる。なお、図２は、説明のため例示する１次低域通過型フィルタであるが、ＢＰＦ１５も同じ原理に基づき構成できる。
【００４２】
即ち、図２に示すｇｍＣフィルタは、トランジスタＱ１，Ｑ２及び引き算回路２６で構成される電圧電流変換回路２７と、容量Ｃｘ及びアンプ２８で構成される積分回路２９とから構成される。ここで、制御端子にトランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタが接続され、この制御端子に流れる電流をＩｃｎｔ、トランジスタＱ２のベースをＧＮＤに接続した時にトランジスタＱ１のベースに加わる信号をＶｉｎ、引き算回路２６の出力をＩｘとすると、ＩｘとＶｉｎの関係は、次の式５で表される。
【００４３】
【数２】
0004197812.tif 000003
【００４４】
式５に示す電流が積分容量Ｃｘに流れるので、積分回路２９の周波数特性は、次の式６で表せる。
【００４５】
【数３】
0004197812.tif 000004
【００４６】
この式６は、図２に示すフィルタの通過周波数ｆｃが、その制御端子に流れる電流Ｉｃｎｔで調整できることを示している。
【００４７】
次に、上記変化点検出回路２１について説明する。
【００４８】
上記利得制御アンプ１８の出力を入力とし、その入力の変化点をディジタル信号として出力する変化点検出回路２１は、前述したように、入力に接続されるＡＰＦ１９と、そのＡＰＦ１９の出力と入力とを比較し、ディジタル信号を出力するコンパレータ２０とで構成される。上記ＡＰＦ１９は、図３に示すように、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ５、容量Ｃ１〜Ｃ３、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３、及びＳＷ制御回路３０で構成されている。オペアンプＯＰ１と抵抗Ｒ１，Ｒ２ならびにスイッチＳＷ１〜ＳＷ３により選択される容量Ｃ１〜Ｃ３は低域通過型フィルタを構成し、その入力をＶｉｎ、出力をＶｘとすると、スイッチＳＷ１のみＯＮの場合、両電圧間に、次の式７に示す関係が成立する。
【００４９】
【数４】
0004197812.tif 000005
【００５０】
また、オペアンプＯＰ２ならびに抵抗Ｒ３〜Ｒ５は加（減）算回路を構成し、抵抗Ｒ３を次の式８に示すよう設定し、ＳＷ制御回路３０が制御電圧（ディジタル信号なので離散値）ＣＮＴと抵抗Ｒ２に並列接続する容量Ｃｘとの間に以下のような式９の関係を成立させるものであると、上記式７は以下のような式１０に書き換えられる。
【００５１】
【数５】
0004197812.tif 000006
【００５２】
上記式１０は、利得が周波数によらず一定で、次のような式１１に示す周波数の入力が加わった時、入／出力位相差が９０°となる全通過フィルタの特性を示している。
【００５３】
【数６】
0004197812.tif 000007
【００５４】
次に、上記振幅検出回路１２について説明する。
【００５５】
上記利得制御アンプ１８の出力振幅を検出し、検出した振幅値を上記利得制御アンプ１８を構成するＧＣＡＭＰ段１６の利得制御端子に加えることで自動利得制御を実現する振幅検出回路１２は、図４の（Ａ）に示すように、吐き出し出力電流が制御端子に流れる電流Ｉｏｕｔで決まるコンパレータ３１と、定電流源Ｉｄｌと、容量Ｃｌとから構成される。即ち、コンパレータ３１の非反転入力端子を該振幅検出回路１２の入力端子に接続し、反転入力端子及び出力端子と上記定電流源Ｉｄｌ及び容量Ｃｌの一端とを該振幅検出回路１２の出力端子に接続して構成されている。ここで、吐き出し出力電流Ｉｏｕｔと上記定電流源Ｉｄｌの値Ｉｄｌとの間に、次の式１２の関係を成立させると、
Ｉｏｕｔ＞＞Ｉｄｌ                                        式１２
出力電圧が、入力端子に加わる信号の振幅を示すＤＣ電圧となる。この振幅検出回路１２で、出力電圧が入力電圧の振幅を示すまでの遅れ時間ｔｄは、図４の（Ｂ）に示すように、次の式１３で表せる。
【００５６】
【数７】
0004197812.tif 000008
【００５７】
次に、上記周波数検出回路１１について説明する。
【００５８】
図５の（Ａ）に示すＢＰＦ１５の伝達特性を利用して同ＢＰＦ１５に加わる信号の周波数を検出する周波数検出回路１１は、図５の（Ｂ）に示すように、ＢＰＦ１５の入力端子及び出力端子が接続される第１入力端子及び第２入力端子の位相差を検出する位相進み／遅れ検出回路３２と、第１入力端子及び第２入力端子に加わる信号それぞれの振幅を検出する第１及び第２振幅検出回路３３，３４と、上記第２振幅検出回路３４の出力から上記第１振幅検出回路３３の出力を減じる引き算回路３５と、この引き算回路３５の出力の極性を上記位相進み／遅れ検出回路３２の出力により切り替える極性制御回路３６と、この極性制御回路３６の出力と基準電圧源３７による基準電圧とを足し合わせる足し算回路３８とから構成されている。この周波数検出回路１１の出力は、図５の（Ｃ）に示すように、次の式１４で表される。
【００５９】
Ｖｄｅｔ＝ｍ＊ｆｉｎ                                      式１４
但し、ｍは定数。
【００６０】
次に、上記コントロール回路１４及びＩＦ回路１３につき説明する。
【００６１】
上記コントロール回路は、前述したように、スイッチＳＷ２２、二つの定電流源２３，２４、及びＡＤＣ２５から構成されている。ここで、一方の定電流源２３は上記ＢＰＦ１５の制御端子に、他方の定電流源２４は上記振幅検出回路１２の制御端子に接続され、上記ＡＤＣ２５の出力は上記変化点検出回路２１を構成するＡＰＦ１９の制御端子に接続する。スイッチＳＷ２２は、一方の入力に上記周波数検出回路１１の出力を、もう一方の入力にＩＦ回路１３の出力を接続し、上記二つの定電流源２３，２４及びＡＤＣ２５を制御する信号を切り替える。
【００６２】
以上のような構成において、まず、コントロール回路１４を構成するスイッチＳＷ２２の入力を、上記ＩＦ回路１３に接続するようにした場合の動作は、以下のようになる。
【００６３】
即ち、このスイッチＳＷ２２の設定により、上記電流源２３，２４及びＡＤＣ２５を、上記ＩＦ回路１３に加わった走査速度信号によって制御することが可能となる。例えば、図示しないＣＰＵが上記変化点検出回路２１の出力を観測し、その最短のＨＩＧＨまたはＬＯＷ期間を測定し、これをもとにＩＦ回路１３に供給される走査速度信号を決定するようにすれば良い。この時、レーザビーム光の走査速度に最適な信号処理設定に制御することができる。
【００６４】
上記式２で示したように、この符号情報読取装置の信号処理周波数ｆｉｎは光走査速度ｖに比例し、この速度信号ｖによりコントロール回路１４が定電流源２３，２４並びにＡＤＣ２５の出力を、以下のような式１５乃至式１７に示すよう制御すると、
Ｉ（２３）＝ｎ１＊ｖ＝ｎ１＊２φ＊ｆｉｎ                  式１５
Ｉ（２４）＝ｎ２＊ｖ＝ｎ２＊２φ＊ｆｉｎ                  式１６
ＡＤＯ＝ｎ３＊ｖ＝ｎ３＊２φ＊ｆｉｎ                      式１７
但し、ｎ１，ｎ２，ｎ３は定数
上記式１５に示す電流がＢＰＦ１５の制御端子に流れ、上記式６でＩｃｎｔと記した電流と置き換えると、上記式６が次のような式１８に変形できる。
【００６５】
【数８】
0004197812.tif 000009
【００６６】
また、上記式１６に示す電流は、上記振幅検出回路１２の制御端子に流れるので、上記振幅検出回路１２を構成するコンパレータ３１の出力電流Ｉｏｕｔに置き換えると、上記式１６は次の式１９に変形できる。
【００６７】
【数９】
0004197812.tif 000010
【００６８】
さらに、上記ＡＤＣ２５の出力は、上記変化点検出回路２１を構成するＡＰＦ１９の制御端子に加わるので、上記式１７の出力ＡＤＯを上記式１１のＣＮＴと置き換えると、上記式１６は次のような式２０に書き換えられる。
【００６９】
【数１０】
0004197812.tif 000011
【００７０】
上記式１８，式１９，及び式２０は、各定数の設定により、次のような特性が実現されることを示す。
【００７１】
即ち、（１）ＢＰＦ１５の通過中心周波数ｆｃが常に信号の周波数に等しくなる。
【００７２】
（２）過渡遅れ＝自動利得制御の過渡遅れがバーコードの読み取り速度が早ければ短くなる。
【００７３】
（３）変化点検出回路２１で位相が９０度遅れる周波数が光走査速度（信号の周波数）に比例する。
【００７４】
次に、上記コントロール回路１４を構成するスイッチＳＷ２２を、上記周波数検出回路１１側に接続するように設定した場合の動作を説明する。この設定により、電流源２３，２４及びＡＤＣ２５を、上記周波数検出回路１１の出力で制御することができる。
【００７５】
即ち、上記式１４で示した周波数検出回路１１の出力により、コントロール回路１４が、定電流源２３，２４並びにＡＤＣ２５の出力を制御する場合、前述した式１５乃至式１７と同様の式２０乃至式２２が得られる。
【００７６】
Ｉ（２３）＝ｎ１１＊ｍ＊ｆｉｎ                            式２１
Ｉ（２４）＝ｎ１２＊ｍ＊ｆｉｎ                            式２２
ＡＤＯ＝ｎ１３＊ｍ＊ｆｉｎ                                式２３
但し、ｎ１１，ｎ１２，ｎ１３は定数
以上のように、ＩＦ回路１３に走査速度信号を供給した場合と同様の効果が得られる。
【００７７】
また、上記のように周波数検出回路１１とＩＦ回路１３とが独立に動作することも可能であるが、複合して動作させることも可能である。
【００７８】
例えば、光学的走査を、レーザビーム光を反射する回転する多面体（ポリゴン）ミラーで得ている場合、走査開始直後の速度は安定せず、時間の経過に伴い所定値に安定する傾向にある。
【００７９】
このような装置においては、走査速度が安定するまでは、ＩＦ回路１３側からの制御に基づいて制御を行い、走査速度安定後は周波数検出回路１１側からの出力に基づき制御させることも可能である。
【００８０】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００８１】
図６は、その構成を示す図で、上記第１の実施の形態と同様のものについては、図１と同じ参照番号を付してある。
【００８２】
即ち、本第２の実施の形態においては、上記第１の実施の形態の構成において、上記ＢＰＦ１５の入出力から信号の周波数を検出する周波数検出回路１１と、コントロール回路１４中のスイッチＳＷ２２とを取り除き、ＩＦ回路１３の出力のみを二つの定電流源２３，２４及びＡＤＣ２５を制御する信号として直接供給するようにしたものである。
【００８３】
また、本実施の形態においては、変化点検出回路２１と走査動作検出回路５０の出力が、別に設けられたＣＰＵ５１に入力されている。ここで、上記ＣＰＵ５１は、上記変化点検出回路２１の出力を観測し、その変化点検出回路２１の出力の最短ＨＩＧＨまたはＬＯＷ期間の２倍を信号の最高周波数の周期と判断して、ＩＦ回路１３に所定の値を供給する。但し、このＣＰＵ５１は、走査動作検出回路５０の出力（走査動作）に同期して、ＩＦ回路１３への入力を変化させ、アナログ信号処理回路１０の特性を、符号信号の存在しない期間に、切り替える。上記の動作を、図７にタイミングチャートして記載する。
【００８４】
もちろん、上記ＣＰＵ５１は、上記変化点検出回路２１の出力に関係なく、走査動作開始前に、所定の値をＩＦ回路１３に供給することも可能である。このような構成にした場合、従来の符号情報読取装置のハードウェアの変更無しに、読み取り性能を所望の仕様に変更できるシステムが達成される。
【００８５】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００８６】
図８は、その構成を示す図で、上記第１の実施の形態と同様のものについては、図１と同じ参照番号を付してある。
【００８７】
即ち、本第３の実施の形態においては、上記第１の実施の形態の構成において、周波数検出回路１１及びＩＦ回路１３、並びにコントロール回路１４中のスイッチＳＷ２２を取り除き、走査動作検出回路５０の出力を二つの定電流源２３，２４及びＡＤＣ２５を制御する信号として供給することで、装置内部の走査に同期して、処理設定が自動的にトグルするようにしたものである。
【００８８】
上記の動作を、図９にタイミングチャートとして記載する。
【００８９】
即ち、本第３の実施の形態では、走査動作検出回路５０の出力に同期して、予め決められた電圧をコントロール回路１４に供給し、その走査動作毎に回路特性が変化する。
【００９０】
なお、本第３の実施の形態に関しては、単純化のため、１走査毎に回路特性を変更するように設定したが、走査開始以前にその設定を決定することも可能であり、また、複数走査毎に回路特性を変更させても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００９１】
以上実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能である。
【００９２】
ここで、本発明の要旨をまとめると、特許請求の範囲に記載したものに加えて、更に以下のような構成を含む。
【００９３】
（１）  反射率の異なる符号で表記した情報を読み取る符号情報読取装置にあって、
前記符号に対してビーム光を照射して走査し、その反射光の強弱を電気信号として検出するための、帯域通過フィルタ、利得制御アンプ、及び変化点検出回路で構成される信号処理手段と、
前記信号処理手段の利得制御アンプの出力振幅を検出するための振幅検出手段と、
外部の情報を取り込むためのＩＦ手段と、
前記ＩＦ手段の出力により、前記振幅検出手段の出力電流と、前記信号処理手段の帯域通過フィルタの通過帯域と、前記変化点検出回路の信号伝達特性とを、連動制御するコントロール手段と、
を具備することを特徴とする符号情報読取装置。
【００９４】
（２）  信号処理制御用回路（ＣＰＵ）が前記変化点検出回路の出力信号の最高周波数を検出し、これに基づき、前記ＩＦ手段への入力信号が決定されることを特徴とする（１）に記載の符号情報読取装置。
【００９５】
（３）  前記最高周波数は、前記変化点検出回路の出力の最短のハイまたはロー期間で判断することを特徴とする（２）に記載の符号情報読取装置。
【００９６】
（４）  前記ＩＦ回路手段への入力信号の変更は、当該符号情報読取装置の走査動作に同期して実施されることを特徴とする（１）に記載の符号情報読取装置。
【００９７】
（５）  前記ＩＦ回路手段への入力信号の変更は、前記符号からの反射光信号の存在しない期間に実施されることを特徴とする（１）に記載の符号情報読取装置。
【００９８】
（６）  反射率の異なる符号で表記した情報を読み取る符号情報読み取り装置にあって、
前記符号に対してビーム光を照射して走査し、その反射光の強弱を電気信号として検出するための、帯域通過フィルタ、利得制御アンプ、及び変化点検出回路で構成される信号処理手段と、
前記信号処理手段の利得制御アンプの出力振幅を検出するための振幅検出手段と、
前記振幅検出手段の出力出力電流と、前記信号処理手段の帯域通過フィルタの通過帯域と、前記変化点検出回路の信号伝達特性とを、走査に同期して連動制御するコントロール手段と、
を具備することを特徴とする符号情報読取装置。
【００９９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、アナログ信号処理回路の構成要素である帯域通過フィルタの中心周波数、変化点検出回路を構成する遅延回路、及び自動利得制御の立ち上がり特性を連動して調整することにより、読み取り品質を劣化させずに、読み取り時間と一対一に対応する光走査速度を上げることが可能な符号情報読取装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る符号情報読取装置の特徴部を抜き出して示すブロック構成図である。
【図２】帯域通過フィルタとして利用可能なｇｍＣフィルタの構成を示す図である。
【図３】全通過フィルタの構成を示す図である。
【図４】（Ａ）は振幅検出回路の構成を示す図であり、（Ｂ）は振幅検出回路の過渡特性を示す図である。
【図５】（Ａ）は帯域通過フィルタの周波数特性を示す図、（Ｂ）は周波数検出回路の構成を示す図であり、（Ｃ）は周波数検出回路の出力特性を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る符号情報読取装置の特徴部を抜き出して示すブロック構成図である。
【図７】第２の実施の形態の動作タイミングチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る符号情報読取装置の特徴部を抜き出して示すブロック構成図である。
【図９】第３の実施の形態の動作タイミングチャートである。
【図１０】従来の符号情報読取装置の構成を示す図である。
【図１１】バーコードの読み出し方法を説明するための図である。
【図１２】（Ａ）は帯域通過フィルタの周波数特性を示す図、（Ｂ）は自動利得制御の概念図であり、（Ｃ）は変化点検出方法を説明するための図である。
【図１３】入力周波数の変化に対する変化点検出回路の反応を示す図である。
【図１４】自動利得制御の過渡特性を説明するための図である。
【符号の説明】
１０      アナログ信号処理回路
１１      周波数検出回路
１２      振幅検出回路
１３      ＩＦ回路
１４      コントロール回路
１５      帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）
１６      ＧＣＡＭＰ段
１７      ＡＭＰ段
１８      利得制御アンプ
１９      全通過フィルタ（ＡＰＦ）
２０      コンパレータ
２１      変化点検出回路
２２      スイッチＳＷ
２３，２４      定電流源
２５      アナログディジタルコンバータ（ＡＤＣ）
５０      走査動作検出回路
５１      ＣＰＵ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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