(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体から、所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報を含む信号を取り込み、
前記取込信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長に関する情報を抽出し、
前記抽出された基本単位長情報に基づいて、前記二値化情報の情報長の比を読み取ることを特徴とする、情報読取方法。
【請求項２】
前記基本単位長情報を、基本単位長に相当する基本周波数情報として抽出し、前記抽出された基本周波数情報に基づいて、前記取込信号について帯域制限処理を施した後、前記二値化情報の情報長の比を読み取ることを特徴とする、請求項１記載の情報読取方法。
【請求項３】
前記取込信号に同期し且つ前記基本単位長に相当する基本周波数を有する周期信号を生成することにより、前記基本単位長情報を抽出することを特徴とする、請求項２記載の情報読取方法。
【請求項４】
媒体から所定の情報長を有して配置された二値化情報を含む信号を取り込む信号取込部と、
前記取込信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数を抽出する基本周波数抽出部と、
前記抽出された基本周波数情報に基づいて前記取込信号の周波数帯域を制限する帯域制限部と、
前記の取込信号と基本周波数情報とに基づき前記取込信号に同期し且つ前記基本周波数を有するタイミング点を抽出するタイミング点抽出部と、
該タイミング点抽出部にて抽出されたタイミング点に従って前記帯域制限部からの信号の振幅値を抽出する振幅抽出部と、
該振幅抽出部にて抽出された前記タイミング点に従った振幅値を三値化データとして導出する三値化部と、
該三値化部にて導出された三値化データから前記二値化情報の情報長の比を計算により読み取る読取部とをそなえて構成されたことを
特徴とする、情報読取装置。
【請求項５】
該信号取込部が、入射される光を受光し前記受光された光に基づく電気信号に変換する光電変換部と、該光電変換部からの電気信号が前記媒体から反射された反射光について電気信号に変換されたものであるか否かを判定する判定部と、該判定部からの判定結果に基づき前記反射光について電気信号に変換されたものであると判定された信号成分については前記取込信号として取り込む一方前記反射光以外の光について電気信号に変換されたものであると判定された場合には前記取込信号として取り込む対象から除外するゲート部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項４記載の情報読取装置。
【請求項６】
該判定部が、該光電変換部からの電気信号についてアナログ信号からディジタル信号に変換されたものを入力されて、前記媒体から反射された反射光について電気信号に変換されたものであるか否かを前記ディジタル信号に基づき判定すべく構成されたことを特徴とする、請求項５記載の情報読取装置。
【請求項７】
白色領域および黒色領域の幅長データを情報要素とし上記の白色領域と黒色領域とが交互に配置されて所定組の情報要素を有するデータ群が表現される標識が記録された媒体から、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取る情報読取装置であって、
前記媒体に記録された標識に表されるデータ群を、所定の速度で走査された光の前記媒体に対する反射光の強弱を前記走査方向に応じたアナログ信号として検出するとともに、前記連続信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることによりディジタル信号として取り込む信号取込部と、
前記のディジタル信号としての取込信号から前記の白色領域または黒色領域の幅における基本単位長に相当する基本周波数を抽出する基本周波数抽出部と、
前記抽出された基本周波数情報に基づいて前記取込信号の周波数帯域を制限する帯域制限部と、
前記の取込信号と基本周波数情報とに基づき前記取込信号に同期し且つ前記基本周波数を有するタイミング点を抽出するタイミング点抽出部と、
該タイミング点抽出部にて抽出されたタイミング点に従って該帯域制限部からの信号の振幅値を抽出する振幅抽出部と、
該振幅抽出部にて抽出された前記タイミング点に従った振幅値を三値化データとして導出する三値化部と、
該三値化部にて導出された三値化データから前記二値化情報の情報長の比を計算により読み取る読取部とをそなえ、
かつ、前記の二値化情報の基本単位長が表現される白色領域または黒色領域の幅ｂａｒ[μｍ]と、前記走査光の走査速度ｖｍａｘ[ｍ／ｓ]と、前記サンプリング周波数ｆｓ[ＭＨｚ]との関係式が、
２＜ｆｓ／（２＊ｂａｒ／ｖｍａｘ）≦１０
で表現しうることを
特徴とする、情報読取装置。
【請求項８】
媒体から所定の情報長を有して配置された二値化情報を含む信号を取り込む信号取込部をそなえるとともに、前記取込信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長に関する情報を抽出し前記抽出された基本単位長情報に基づいて前記二値化情報の情報長の比を読み取るべく構成された情報読取装置における信号取込方法であって、
前記信号取込部において信号を取り込むにあたり、前記二値化情報が記録された媒体からの信号以外の信号を含んで、前記媒体からの信号を振幅の強弱を有する信号として入力され、
前記の入力された振幅の強弱を有する信号について微分処理を施し、前記微分処理の施された微分信号を二乗し、前記二乗された微分信号について移動平均を算出し、
前記移動平均値に基づいて、前記の入力された信号のうちで、二値化情報が記録された媒体からの信号の部分を判定し、
前記判定結果に従って、前記媒体からの信号の部分を切り出して、切り出された部分を前記二値化情報を含む信号として取り込むことを
特徴とする、情報読取装置における信号取込方法。
【請求項９】
前記二値化情報の情報長の比を読み取る前処理として、前記の取込信号と基本周波数情報とに基づき前記取込信号に同期し且つ前記基本周波数を有するタイミング点を抽出し、前記抽出されたタイミング点に従って前記帯域制限部からの信号の振幅値を抽出し、前記抽出された前記タイミング点に従った振幅値を三値化データとして導出することを
特徴とする、請求項２記載の情報読取方法。
【請求項１０】
白色領域および黒色領域の幅長データを情報要素とし上記の白色領域と黒色領域とが交互に配置されて所定組の情報要素を有するデータ群が表現される標識が記録された媒体から、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取る情報読取方法であって、
所定の速度で前記標識上に光を走査させ、走査された光の前記標識に対する反射光の強弱を前記走査方向に応じた信号として検出することにより、反射光の強弱に対応した二値化情報を含む信号として取り込み、
前記取込信号から前記幅長データにおける基本幅時間に相当する基本周波数を抽出し、
前記抽出された基本周波数に基づいて、前記取込信号について最適な信号帯域に制限し、
前記基本周波数に基づき、前記帯域が制限された取込信号から前記各幅長データ間の整数比を読み取ることを特徴とする、情報読取方法。
【請求項１１】
前記反射光の強弱検出信号を取り込んでから前記各幅長データ間の整数比を読み取るまでの各処理が、前記基本幅時間の時間程度、又はその時間よりもわずかに小さくなるような程度の時間間隔による差分処理特性を有することを特徴とする、請求項１０記載の情報読取方法。
【請求項１２】
前記反射光の強弱検出信号を取り込んでから前記各幅長データ間の整数比を読み取るまでの各処理が、前記基本幅時間に相当する基本周波数の周波数程度又は前記基本周波数よりもわずかに大きくなる程度の周波数をゲインピーク周波数とする微分処理の特性を有することを特徴とする、請求項１０記載の情報読取方法。
【請求項１３】
前記微分処理の特性として、ゲイン特性を、入力信号の幅情報の基本幅時間に相当する周波数程度、又はわずかに大きい程度の周波数をゲインピーク周波数とする余弦波相当特性とする一方、位相特性を、周波数に対して直線的に変化する位相特性とすることを特徴とする、請求項１２記載の情報読取方法。
【請求項１４】
前記微分処理の特性として、ゲイン特性を、入力信号の幅情報の基本幅時間に相当する周波数程度、又はわずかに大きい程度の周波数をゲインピーク周波数とする余弦波２乗相当特性とする一方、位相特性を、周波数に対して、直線的に変化する位相特性とすることを特徴とする請求項１２記載の情報読取方法。
【請求項１５】
前記基本周波数を抽出するにあたり、
前記取込信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施し、
前記微分処理の施された信号について２乗処理を施し、
前記２乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行ない、
前記周波数スペクトルによる解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を上記基本周波数と判断することを特徴とする、請求項１０記載の情報読取方法。
【請求項１６】
前記基本周波数情報を抽出するにあたり、
前記取込信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施し、
前記微分処理の施された信号について２乗処理を施し、
前記２乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行ない、
前記周波数スペクトルによる解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を前記基本単位長に相当する概算の基本周波数と判断し、
前記概算の周波数で求めた周波数を元に、前記２乗処理の施された信号について復調処理を施すとともにベクトル化し、
前記復調およびベクトル化された信号について高周波成分を除去し、
前記高周波成分を除去された信号の１サンプル時間遅延させたものとの位相差を求め、
前記求められた位相差から、前記の概算の基本周波数と基本周波数との周波数ずれを算出し、
前記算出された周波数ずれを前記概算の基本周波数に加算した結果を前記基本周波数情報と判断することを特徴とする、請求項１０記載の情報読取方法。
【請求項１７】
前記二値化情報を含む信号を取り込む際に所定のサンプリング間隔でサンプリングされたディジタル信号として取り込まれる一方、前記各幅長データ間の整数比を読み取る前処理として、前記信号帯域が制限されたディジタル信号について、前記基本周波数情報に応じてデータ数を間引くことを特徴とする、請求項１０記載の情報読取方法。
【請求項１８】
白色領域および黒色領域の幅長データを情報要素とし上記の白色領域と黒色領域とが交互に配置されて所定組の情報要素を有するデータ群が表現される標識が記録された媒体から、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取る情報読取方法であって、
所定の速度で前記標識上に光を走査させ、走査された光の前記標識に対する反射光の強弱を前記走査方向に応じた信号として検出することにより、反射光の強弱に対応した二値化情報を含む信号として取り込み、
前記取込信号から前記幅長データの存在するタイミング点を抽出し、
前記抽出されたタイミング点に従って、上記標識から前記各幅長データ間の整数比を読み取る一方、
前記タイミング点を抽出する際に、取り込まれた電気信号について微分処理を施し、前記微分処理の施された信号から、前記二値化情報の情報長における基本時間幅に相当する周波数信号又は周期信号を抽出し、前記抽出された周波数信号又は周期信号を用いることにより、前記微分処理の施された信号について媒体に記録された二値化情報の情報長を読み取るためのタイミング点を特定し、前記特定されたタイミング点毎に前記微分処理の施された信号の振幅から３値のディジタル情報を抽出することを特徴とする、情報読取方法。
【請求項１９】
前記３値のディジタル情報を抽出する際に、前記特定されたタイミング点毎に、前記微分処理の施された信号の振幅値を取り出し、前記取り出された信号の振幅値について３値のディジタルデータに変換することを特徴とする、請求項１８記載の情報読取方法。
【請求項２０】
白色領域および黒色領域の幅長データを情報要素とし上記の白色領域と黒色領域とが交互に配置されて所定組の情報要素を有するデータ群が表現される標識が記録された媒体から、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取る情報読取方法であって、
所定の速度で前記標識上に光を走査させ、走査された光の前記標識に対する反射光の強弱を前記走査方向に応じた信号として検出することにより、反射光の強弱に対応した二値化情報を含む信号として取り込み、
前記取込信号から前記幅長データの存在するタイミング点を抽出し、
前記抽出されたタイミング点に従って、上記標識から前記各幅長データ間の整数比を読み取る一方、
前記タイミング点を抽出する際に、前記取込信号について微分処理を施し、前記微分処理の施された信号を入力として前記幅長データの基本幅時間に相当する周波数成分を抽出し、前記微分処理の施された信号を入力として前記基本幅時間に応じた周期信号を生成し、前記生成された周期信号を入力として前記標識の幅情報存在点に相当するタイミング点を特定する一方、
前記各幅長データ間の整数比を読み取る際に、前記特定されたタイミング点毎に前記微分処理の施された信号の振幅値を取り出し、前記タイミング点毎に取り出された振幅値について３値のディジタル信号に変換することを特徴とする、情報読取方法。
【請求項２１】
前記取込信号について微分処理を施す際に、前記取込信号を入力として、前記基本幅時間に相当する周波数成分をゲインピーク周波数とする微分処理を行ない、当該微分処理を行なった結果の信号を入力として、前記基本幅時間に相当する周波数に応じた周期信号を生成することを特徴とする、請求項２０記載の情報読取方法。
【請求項２２】
前記基本幅時間に相当する周波数成分を抽出する際に、
前記取込信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施し、
前記微分処理の施された信号について２乗処理を施し、
前記２乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行ない、
前記周波数スペクトルによる解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を上記基本周波数と判断することを特徴とする、請求項２０記載の情報読取方法。
【請求項２３】
前記基本幅時間に相当する周波数成分を抽出する際に、
前記取込信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施し、
前記微分処理の施された信号について２乗処理を施し、
前記２乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行ない、
前記周波数スペクトルによる解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を前記基本単位長に相当する概算の基本周波数と判断し、
前記概算の周波数で求めた周波数を元に、前記２乗処理の施された信号について復調処理を施すとともにベクトル化し、
前記復調およびベクトル化された信号について高周波成分を除去し、
前記高周波成分を除去された信号の１サンプル時間遅延させたものとの位相差を求め、
前記求められた位相差から、前記の概算の基本周波数と基本周波数との周波数ずれを算出し、
前記算出された周波数ずれを前記概算の基本周波数に加算した結果を前記基本周波数情報と判断することを特徴とする、請求項２０記載の情報読取方法。
【請求項２４】
前記基本幅時間に応じた周期信号を生成する際のゲイン特性を、前記基本幅時間に応じた周波数の２倍をゲインピーク周波数とする余弦波２乗特性とする一方、位相特性を、周波数に対する変化がない特性とすることを特徴とする、請求項２０記載の情報読取方法。
【請求項２５】
前記基本幅時間に応じた周期信号を生成する際の特性について、バンド幅を、白色領域および黒色領域の幅長データを表す時間長の逆数に比例する特性とすることを特徴とする、請求項２０記載の情報読取方法。
【請求項２６】
前記タイミング点を特定するにあたり、前記幅長データの基本幅時間に応じた周期信号の位相を算出し、前記算出された位相情報から前記タイミング点を特定することを特徴とする、請求項２０記載の情報読取方法。
【請求項２７】
前記幅長データの基本幅時間に応じた周期信号の位相を算出する際に、前記幅長データの基本幅時間に応じた周期信号をベクトル化し、前記ベクトル化された信号を入力として、位相を算出することを特徴とする、請求項２６記載の情報読取方法。
【請求項２８】
前記幅長データの基本幅時間に応じた周期信号をベクトル化する際に、前記幅長データの基本幅時間に応じた周期信号を実数部として、前記幅長データの基本幅時間に応じた周期信号をヒルベルト変換したものを虚数部とすることを特徴とする、請求項２７記載の情報読取方法。
【請求項２９】
前記周期信号の位相が０度になる点の時間情報を抽出するとともに、当該抽出された時間情報を前記タイミング点として特定することを特徴とする、請求項２６記載の情報読取方法。
【請求項３０】
前記二値化情報を含む信号を取り込む際に所定のサンプリング間隔でサンプリングされたディジタル信号として取り込まれる一方、前記周期信号の位相を算出した結果、隣り合ってかつ符号の変化する２つの信号点のうち０度位相に近い点を前記タイミング点として特定することを特徴とする、請求項２９記載の情報読取方法。
【請求項３１】
前記特定されたタイミング点と、前記周期信号の位相が０度になる点との時間誤差を抽出し、当該時間誤差を抽出したタイミング点毎に、前記微分処理の施された信号を上記時間誤差に相当する分遅延させることを特徴とする、請求項３０記載の情報読取方法。
【請求項３２】
前記時間誤差を抽出したタイミング点毎に前記微分処理の施された信号を上記時間誤差に相当する分遅延させる際に、前記強弱状態検出信号として取り込みうる最大入力信号帯域までは利得を１とし、帯域から離れるに従って利得を減衰させるとともに、前記抽出された時間誤差の量に応じて信号を遅延させるフィルタ処理を畳み込んで行なうことを特徴とする、請求項３１記載の情報読取方法。
【請求項３３】
前記フィルタ処理のための係数を決定するにあたって、前記強弱状態検出信号として取り込みうる最大入力信号帯域までは利得を１とし帯域から離れるに従って利得を減衰させるためのフィルタ特性関数に、前記抽出された時間誤差の量に応じて信号を遅延させる関数を加えた結果について、逆フーリエ変換を施すことにより算出することを特徴とする、請求項３２記載の情報読取方法。
【請求項３４】
前記フィルタ処理のための係数を決定するにあたって、前記抽出された時間誤差の量に応じて複数の遅延フィルタ特性に対応したフィルタ係数を保持しておき、前記抽出された時間誤差の量が上記複数のフィルタ特性のうちのいずれの特性のフィルタ処理を施すかを判定し、前記判定結果に応じたフィルタ特性のフィルタ係数を取り出すことを特徴とする、請求項３２記載の情報読取方法。
【請求項３５】
前記フィルタ処理のための係数を決定するにあたって、前記強弱状態検出信号として取り込みうる最大入力信号帯域までは利得を１とし帯域から離れるに従って利得を減衰させるためのフィルタ特性関数からインパルス応答データを求め、前記抽出された時間誤差の量に応じて前記インパルス応答データを補間したものを前記フィルタ係数として決定することを特徴とする、請求項３２記載の情報読取方法。
【請求項３６】
前記インパルス応答データを補間する際に、一次近似を用いることを特徴とする、請求項３５記載の情報読取方法。
【請求項３７】
前記タイミング点毎に取り出された振幅値について３値のディジタル信号に変換する際に、前記取り出された信号の振幅値を、「＋１」，「０」又は「−１」の三値化されたデータとして判定・出力し、
前記三値化されたデータをもとに、「＋１」のデータの存在する信号点を前記の白色領域または黒色領域のうちのいずれか一方のエッジの存在点、「−１」のデータの存在する信号点を前記他方のエッジの存在点、「０」のデータの存在する信号点をエッジの存在しない点として、上記標識の前記各幅長データ間の整数比を読み取ることを特徴とする、請求項２０記載の情報読取方法。
【請求項３８】
前記取り出された信号の振幅値を、三値化されたデータとして判定・出力する際に、最小二乗法により、幅長データ信号のもつ振幅および位相の歪みを補正することを特徴とする、請求項３７記載の情報読取方法。
【請求項３９】
前記取り出された信号の振幅値について、「＋１」又は「−１」のデータとして判定・出力する際に、同じ符号でかつ隣接する信号点の振幅値の中から、最大の点を「＋１」、最小の点を「−１」と判定し、上記「＋１」又は「−１」と判定された振幅値以外を「０」と判定することを特徴とする、請求項３７記載の情報読取方法。
【請求項４０】
白色領域および黒色領域の幅長データを情報要素とし上記の白色領域と黒色領域とが交互に配置されて所定組の情報要素を有するデータ群が表現される標識が記録された媒体から、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取る情報読取方法であって、
所定の速度で前記標識上に光を走査させるとともに、
外部から入射される光を受光し、受光された光の強弱を強弱検出信号として出力し、
前記強弱検出信号に基づいて、受光された光が前記走査された光の前記標識に対する反射光であるか否かを判定し、
前記判定結果に従って、前記標識に対する反射光の強弱検出幅情報媒体からの信号を、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取るための信号として取り込む一方、前記標識からの反射光以外の強弱状態検出信号の成分については、前記取込信号として取り込む対象から除外し、
かつ、前記受光された光が前記走査された光の前記標識に対する反射光であるか否かを判定するにあたって、前記強弱光信号について微分処理を施し、前記微分処理の施された微分信号を二乗し、前記二乗された微分信号について移動平均を算出し、
前記移動平均値に基づいて、前記標識に対する反射光についての強弱状態検出信号の部分を切り出すことにより、前記切り出された信号部分を前記取込信号として取り込むことを特徴とする、情報読取方法。
【請求項４１】
白色領域および黒色領域の幅長データを情報要素とし上記の白色領域と黒色領域とが交互に配置されて所定組の情報要素を有するデータ群が表現される標識が記録された媒体から、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取る情報読取方法であって、
所定の速度で前記標識上に光を走査させるとともに、
外部から入射される光を受光し、受光された光の強弱を強弱検出信号として出力し、
前記強弱検出信号に基づいて、受光された光が前記走査された光の前記標識に対する反射光であるか否かを判定し、
前記判定結果に従って、前記標識に対する反射光の強弱検出幅情報媒体からの信号を、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取るための信号として取り込む一方、前記標識からの反射光以外の強弱状態検出信号の成分については、前記取込信号として取り込む対象から除外し、
かつ、前記受光された光が前記走査された光の前記標識に対する反射光であるか否かを判定するにあたって、
前記強弱光信号について微分処理を施し、
前記微分信号を二乗し、
前記微分二乗信号について移動平均を算出し、
前記抽出された移動平均値最大値が予め設定された第１のしきい値を超えているか否かを判定し、前記の最大値が第１のしきい値を超えていると判定された場合には前記微分二乗信号を有効とする一方、前記の最大値が第１のしきい値を超えていないと判定された場合には、前記微分二乗信号を無効とし、
前記有効な期間の微分二乗信号についての平均値を算出し、
前記有効な期間の微分二乗信号についての最大値を抽出し、
前記有効な期間の微分二乗信号についての平均値と最大値との較差を計算し、
前記較差と予め設定された第２のしきい値とを比較し、前記較差が第２のしきい値よりも小さい場合には、前記強弱状態検出信号における当該期間の部分を切り出すことにより、前記切り出された信号部分のみを前記取込信号として取り込む一方、前記較差が第２のしきい値よりも大きい場合には、前記強弱状態検出信号における当該期間の部分については取込信号として取り込む対象から除外することを特徴とする、情報読取方法。
【請求項４２】
前記媒体から、前記二値化情報を含む信号について、等時間間隔毎の値を取り込み、
前記取込信号から前記基本単位長情報を抽出するにあたり、媒体情報から前記二値化情報の状態を抽出するまでの部分が、等時間間隔による微分特性よりも狭い帯域をとることを
特徴とする、請求項１記載の情報読取方法。
【請求項４３】
前記基本単位長情報を、基本単位長に相当する基本周波数情報として抽出し、前記抽出された基本周波数情報に基づいて、前記読取信号について、帯域制限し、かつ微分処理を施した後、前記二値化情報の情報長の比を読み取ることを特徴とする、請求項４２記載の情報読取方法。
【請求項４４】
媒体から、所定の情報長を有して一次元配置された二値化情報を含む信号を取り込み、前記の取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数を抽出する手段と、
前記抽出された基本周波数情報に基づいて、前記取込信号について帯域制限処理を施した後、前記二値化情報の境界情報を抽出する手段とをそなえたことを
特徴とする、読取信号処理ユニット。
【請求項４５】
媒体から、所定の情報長を有して一次元配置された二値化情報を含む信号を取り込み、前記の取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数を抽出する手段と、
前記抽出された基本周波数情報に基づいて、前記取込信号について帯域制限処理を施した後、前記二値化情報の情報長の比を抽出する手段とをそなえたことを特徴とする、読取信号処理ユニット。
【請求項４６】
媒体から、所定の情報長を有して一次元配置された二値化情報を含む信号を取り込み、前記の取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数情報を抽出し、前記抽出された基本周波数情報に基づいて前記取込信号について帯域制限処理を施した後に前記二値化情報の情報長の比を抽出する読取信号処理方法であって、
前記基本周波数を抽出するにあたり、
前記媒体から取り込まれた信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施し、
前記微分処理の施された信号について二乗処理を施し、
前記二乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行ない、
前記周波数スペクトル解析結果についての近似特性データの逆特性データを算出し、
前記算出された逆特性データで前記周波数スペクトル解析結果を補正し、
前記補正された周波数スペクトル解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を上記基本周波数として抽出することを特徴とする、読取信号処理方法。
【請求項４７】
前記逆特性データを算出するにあたり、前記周波数スペクトル解析結果を成す解析データについて周波数間引きを行なって前記近似特性データを求め、前記近似特性データを成す前記周波数間引き後の残りの解析データについて逆数データを算出し、前記算出された逆数データを補間することにより、前記逆特性データの算出結果として出力することを特徴とする、請求項４６記載の読取信号処理方法。
【請求項４８】
前記逆特性データを算出するにあたり、前記周波数スペクトル解析結果を成す解析データについて周波数間引きを行ない、前記周波数間引きを行なった後の残りの解析データについて更にメディアンフィルタ処理を施して前記近似特性データを求め、前記近似特性データを成す前記メディアンフィルタ処理の施された解析データについて逆数データを算出し、前記算出された逆数データを補間することにより、前記逆特性データの算出結果として出力することを特徴とする、請求項４６記載の読取信号処理方法。
【請求項４９】
前記逆特性データを算出するにあたり、前記周波数スペクトル解析結果を成す解析データについて周波数間引きを行ない、前記周波数間引きを行なった後の残りの解析データと予め保持された複数種類の基準周波数特性とを比較して、前記残りの解析データに最も近い基準周波数特性を、前記近似特性データとして求め、前記近似特性データを成す基準周波数特性について逆数データを算出し、前記算出された逆数データを補間することにより、前記逆特性データの算出結果として出力することを特徴とする、請求項４６記載の読取信号処理方法。
【請求項５０】
前記逆数データを一次式近似で補間することにより、前記近似特性データを求めることを特徴とする、請求項４７〜請求項４９のいずれか一項記載の読取信号処理方法。
【請求項５１】
前記逆特性データとして、基準値をもとに前記近似特性データの逆数を算出することを特徴とする、請求項４６〜請求項５０のいずれか一項記載の読取信号処理方法。
【請求項５２】
前記解析データと上記逆特性データとを乗算することにより、前記周波数スペクトル解析結果を補正することを特徴とする、請求項４６〜請求項５１のいずれか一項記載の読取信号処理方法。
【請求項５３】
媒体から、所定の情報長を有して一次元配置された二値化情報を含む信号を取り込む信号取込部をそなえるとともに、前記取り込まれた信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数情報を抽出し、前記抽出された基本周波数情報に基づいて前記取込信号について帯域制限処理を施した後に前記二値化情報の情報長の比を読み取る読取処理部をそなえてなる情報読取装置の信号処理方法であって、
該読取処理部において前記基本周波数を抽出するにあたり、
該信号取込部にて取り込まれた信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施し、
前記微分処理の施された信号について二乗処理を施し、
前記二乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行ない、
前記周波数スペクトル解析結果についての近似特性データの逆特性データを算出し、
前記算出された逆特性データで前記周波数スペクトル解析結果を補正し、
前記補正された周波数スペクトル解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を上記基本周波数として抽出することを特徴とする、情報読取装置の信号処理方法。
【請求項５４】
媒体から、所定の情報長を有して一次元配置された二値化情報を含む信号を取り込み、前記の取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数情報を抽出する基本周波数抽出部と、該基本周波数抽出部にて抽出された基本周波数情報に基づいて前記取込信号について帯域制限処理を施した後に前記二値化情報の情報長の比を抽出する情報長比抽出部とをそなえ、
前記基本周波数抽出部が、
前記媒体から取り込まれた信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施す微分処理部と、
該微分処理部にて微分処理の施された信号について二乗処理を施す二乗処理部と、
該二乗処理部にて二乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行なう周波数スペクトル解析部と、
該周波数スペクトル解析部からの周波数スペクトル解析結果についての近似特性データの逆特性データを算出する逆特性データ算出部と、
該逆特性データ算出部にて算出された逆特性データで前記周波数スペクトル解析結果を補正する解析結果補正部と、
該解析結果補正部にて補正された周波数スペクトル解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を上記基本周波数として抽出する抽出部とをそなえて構成されたことを特徴とする、読取信号処理装置。
【請求項５５】
該逆特性データ算出部が、該周波数スペクトル解析部からの周波数スペクトル解析結果を成す解析データについて周波数間引きを行なって、前記近似特性データを求める間引き部と、該間引き部にて求められた近似特性データを成す前記周波数間引き後の残りの解析データに対する逆数データを算出する逆数データ算出部と、該逆数データ算出部にて算出された逆数データを補間することにより、前記逆特性データの算出結果として出力する補間部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項５４記載の読取信号処理装置。
【請求項５６】
該逆特性データ算出部が、該周波数スペクトル解析部からの周波数スペクトル解析結果を成す解析データについて周波数間引きを行なう間引き部と、該間引き部にて周波数間引きを行なった後の残りの解析データについて更にメディアンフィルタ処理を施して前記近似特性データを求めるメディアンフィルタ処理部と、該メディアンフィルタ処理部にて求められた前記近似特性データを成す解析データに対する逆数データを算出する逆数データ算出部と、該逆数データ算出部にて算出された逆数データを補間することにより、前記逆特性データの算出結果として出力する補間部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項５４記載の読取信号処理装置。
【請求項５７】
該逆特性データ算出部が、該周波数スペクトル解析部からの周波数スペクトル解析結果を成す解析データについて周波数間引きを行なう間引き部と、複数種類の基準周波数特性を有する離散データ群を予め保持する基準周波数特性データベースと、該間引き部にて周波数間引きを行なった後の残りの解析データと該基準周波数特性データベースにて保持された基準周波数特性とを比較して、前記残りの解析データに最も近い周波数特性を有する離散データを前記近似特性データとして抽出する最適特性抽出部と、該最適特性抽出部にて抽出された近似特性データを成す離散データに対する逆数データを算出する逆数データ算出部と、該逆数データ算出部にて算出された逆数データを補間することにより、前記逆特性データの算出結果として出力する補間部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項５４記載の読取信号処理装置。
【請求項５８】
該補間部が、該間引き部により間引かれた周波数点における解析データを一次式近似で補間する一次式近似補間部として構成されたことを特徴とする、請求項５５〜請求項５７のいずれか一項記載の読取信号処理装置。
【請求項５９】
該逆特性データ算出部が、基準値をもとに前記近似特性データの逆数を算出すべく構成されたことを特徴とする、請求項５４〜請求項５８のいずれか一項記載の読取信号処理装置。
【請求項６０】
該解析結果補正部が、該周波数スペクトル解析部からの周波数スペクトル解析結果を成す解析データと上記逆特性データとを乗算することにより、前記周波数スペクトル解析結果を補正することを特徴とする、請求項５４〜請求項５９のいずれか一項記載の読取信号処理装置。
【請求項６１】
媒体から、所定の情報長を有して一次元配置された二値化情報を含む信号を取り込む信号取込部をそなえるとともに、該信号取込部からの取込信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数情報を抽出する基本周波数抽出部と、該基本周波数抽出部にて抽出された基本周波数情報に基づいて前記取込信号について帯域制限処理を施した後に前記二値化情報の情報長の比を抽出する情報長比抽出部とをそなえてなる読取処理部をそなえ、
該基本周波数抽出部が、
該信号取込部からの取込信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施す微分処理部と、
該微分処理部にて微分処理の施された信号について二乗処理を施す二乗処理部と、
該二乗処理部にて二乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行なう周波数スペクトル解析部と、
該周波数スペクトル解析部からの周波数スペクトル解析結果についての近似特性データの逆特性データを算出する逆特性データ算出部と、
該逆特性データ算出部にて算出された逆特性データで前記周波数スペクトル解析結果を補正する解析結果補正部と、
該解析結果補正部にて補正された周波数スペクトル解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を上記基本周波数として抽出する抽出部とをそなえて構成されたことを特徴とする、情報読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばバーコードに含まれる情報を読み取るバーコードスキャナ等のように、媒体から所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報を含む信号を取り込んで、この取り込んだ信号に含まれる２値の振幅情報で表現される幅情報を整数比で読み取る際に用いて好適な、情報読取の方法および装置，情報読取装置の信号取込方法，帯域制限処理方法，タイミング点振幅抽出方法および信号処理方法，読取信号処理ユニットならびに読取信号の処理方法および処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、商品の流通分野において、商品等に付されたバーコードをバーコード読取装置（バーコードスキャナ）にて読み取って、当該商品の値段や商品名等、商品に関する情報をレジスタ等に登録することが行なわれている。
このような商品に付されるバーコードには、通常商品に関する情報がコード化されるとともに、バーコードを構成する各黒バーないし白バーの幅情報の配列（バーコードを成す各白黒バーの幅の整数比）でこのコード情報が表現される。バーコード読取装置では、例えば図７０（ａ）に示すように、このような商品に付されたバーコード２００に対してガウシアンビーム等のビーム光２０１を照射させて、このバーコード面から反射されたビーム光の強弱信号２０２（図７０（ｃ）参照）から、コード化されたデータを読み取ることができるものである。なお、この強弱信号２０２は、その振幅値がバーコードを構成する各バーの色に依存するものである。
【０００３】
ここで、上述のごときバーコード読取装置としては、図５７に示すような外観を有しバーコード上にＬＤ(Laser Diode)等にて発光されるビーム光を走査させてその反射光によりバーコードの白黒を検出するタイプや、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等による外来の光によりバーコードの白黒を検出するタイプとがある。従来よりのバーコード読取装置においては、これらのいずれの方式であっても、基本的には以下の手順（［１］〜［４］）に従ってバーコードを構成する白バーおよび黒バーの幅の比（モジュール比）を計算している。
【０００４】
［１］受光素子にてバーコードからの反射光を受光し、その光強度に応じた振幅の電気信号を出力する。
［２］受光した信号の振幅変化からバーコードを成す白バーから黒バーへの境界および黒バーから白バーへの境界信号（エッジ信号）を抽出する。
［３］抽出されたエッジ信号間を、バー幅の数十倍〜数百倍の分解能を持つクロックを用いて、エッジ信号間隔をバー幅カウント値として計測する。
【０００５】
［４］計測されたカウント値から、バーコードを成す各バーの幅を計測し、白黒バーの幅比を計算する。
たとえば、図５８ないし図５９は従来のバーコード読取装置を示すブロック図であり、図５８に示すバーコード読取装置（米国特許No.5,061,843参照）は、アナログ処理を重点とした信号処理を行なってバーコード情報を読み取るもので、光走査部１０２Ａ、アナログ処理部１０２Ｂおよびディジタル処理部１０２Ｃをそなえて構成されている。
【０００６】
この図５８に示すバーコード読取装置では、光走査部１０２ＡのＬＤ１０２ａ−１にて発光されたビーム光は、ポリゴンミラー１０２ａ−２の回転によって、バーコード１０２の例えば左端から右端に向かう方向で（図中ａ→ｂ方向）、各黒バーないし白バーに照射される。
バーコード１０２上を走査されたビーム光は、各バーコードの黒白幅のパターンに応じた強さで反射されるが、この反射光の強さは、各バーコードのバー色に依存したものとなり、白バーに対する反射光は比較的強く、黒バーに対する反射光は比較的弱いものとなる。
【０００７】
すなわち、バーコード１０２をレーザビームが操作した場合、黒バーを操作した時には戻り光量が少なく、白バーを操作した場合には戻り光量が多くなる特徴をもった信号波形が得られる（図６０のＳｉｇ１０，５０ｅ，５０ｆ参照）。
バーコード読取装置内部では、例えば図６０に示すように、上述の反射光の強弱（図６０の信号Ｓｉｇ１０の縦軸で表現される）を振幅値で検出された電気信号（信号Ｓｉｇ１１参照）を取り込んだ後、この電気信号に対する信号処理を行なうことによりバーコード情報を読み取っている。上述の信号処理としては以下の（１）〜（４）のようなステップで行なわれる。
【０００８】
（１）ＬＤ１０２ａ−１からのレーザ光でバーコード１０２を走査した場合の反射光を、電気信号へ光電変換する。
（２）アナログ処理部１０２Ｂにおいて、増幅部１０２ｃにおいて光電変換された電気信号について必要な増幅処理を施した後、増幅された電気信号について１回微分処理部１０２ｄにて微分処理を施す。即ち、光電変換された信号を微分すると白黒の境界でピークをもつ微分波形５０ｊ(信号Ｓｉｇ１２)が得られる。この信号に微少の時間だけ遅延を加えた別の信号５０ｋ（信号Ｓｉｇ１３）を作り出す。
【０００９】
この微分信号(信号Ｓｉｇ１２)と遅延処理部１０２ｅにて遅延された信号（信号Ｓｉｇ１３）とを比較することにより、微分信号ピークをエッジ信号化しディジタル信号に変換する。即ち、正の微分信号ピークは黒バーから白バーに変化するエッジ信号（ＷＥＧ，信号Ｓｉｇ１４参照）であり、負の微分信号ピークは白バーから黒バーに変化するエッジ信号（ＢＥＧ，信号Ｓｉｇ１５参照）である。
【００１０】
すなわち、信号５０ｊ（Ｓｉｇ１２）と信号５０ｋ（Ｓｉｇ１３）とをコンパレータ１０２ｆで比較することにより、黒から白への変化のときに発生するエッジ信号ＷＥＧと白から黒への変化のときに発生するエッジ信号ＢＥＧとが得られる。
なお、微分応答の無い部分５０ｓにおいて不要なエッジが発生することを防ぐために、微分信号５０ｊが、微分信号５０ｊ自身の一定の比率レベル５０ｌ以下のときにはエッジ信号をゲートするような回路を付加している。
【００１１】
（３）ディジタル処理部１０２Ｃの幅計測部１０２ｇにおいて、バーイメージ信号のエッジ信号間（ＢＥＧと、そのＢＥＧに続くＷＥＧとの間隔及びＷＥＧと、そのＷＥＧに続くＢＥＧとの間隔）の幅を、クロック１０２ｈ等でカウントする（信号Ｓｉｇ１６参照）。この２つのエッジ信号の互いの時間間隔を測定するためのクロック１０２ｈは、十分分解能のあるものを用いる。
【００１２】
（４）モジュール計算部１０２ｉにおいて、幅計測部１０２ｇにてカウントされたカウント値により、各バー幅データとして表現されたモジュール数を比例計算で求める（信号Ｓｉｇ１７参照）。
通常、バーコード上に幅情報として表現されたコード情報は、モジュールと呼ばれる所定の長さを単位とした整数比データよりなるものであって、各バー幅は上述のモジュールの整数倍の幅を有している。この場合においては、幅計測部１０２ｇからのバー幅値から整数比を求めることでモジュール比を求めているのである。
【００１３】
また、図５９に示すように、取り込まれた電気信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するＡＤ(Analog-Digital)コンバータ１０３ｄをそなえ、上述の図５８における信号処理を以下の（１）〜（５）に示すようなステップにより行なうことができる。この図５９に示すバーコード読取装置では、前述の図５８のバーコード読取装置においてアナログ処理を行なっていた部分（符号１０２ｄ，１０２ｅ及び１０２ｆ参照）ついて、ディジタル処理を行なっている。
【００１４】
（１）図５８のバーコード読取装置の場合と同様に、ＬＤ１０３ａ−１からのレーザ光を用いて、ポリゴンミラー１０３ａ―２の回転によりバーコード１０３を走査させ、このバーコード１０３からの反射光を、受光部１０３ｂで受光し、光信号から電気信号へ光電変換する。
（２）増幅部１０３ｃにて受光部１０３ｂからの電気信号について必要な増幅処理を施した後、Ａ／Ｄコンバータ１０３ｄ等でディジタルサンプリングする。
【００１５】
（３）遅延部１０３ｅ，１０３ｆにより遅延時間差が付されたＡ／Ｄコンバータ１０３ｄからのディジタル信号について、差分処理部１０３ｈ，１０３ｉにて差分処理を行なう。
即ち、差分処理部１０３ｈでは、Ａ／Ｄコンバータ１０３ｄから入力された信号についてｔ２時間遅延された信号とｔ１時間遅延された信号とを比較し、比較結果信号Ａとして出力する。さらに、差分処理部１０３ｇでは、Ａ／Ｄコンバータ１０３ｄから入力された信号についてｔ１時間遅延された信号と遅延されていない信号ｔ０とを比較し、比較結果信号Ｂとして出力する。
【００１６】
（４）コンパレータ１０３ｉにおいて、差分処理部１０３ｇ，１０３ｈからの差分信号を比較して、最も変化が大きく且つ出力の極性が変化した点をエッジ点として出力する。
（５）幅計測部１０３ｊにおいて、前述の図５８における幅計測部１０２ｇの場合と同様に、クロック１０３ｋを用いてエッジ点間をカウントする。
上述したように、バーコード上に幅情報として表現されたコード情報は、モジュールと呼ばれる所定の長さを単位とした整数比データよりなるものであるが、従来技術にかかるバーコード読取装置としての図５８，図５９のいずれの場合においても、この整数比データを、クロックを用いてエッジ信号間隔をカウントすることを通じて計測しているのである。
【００１７】
しかしながら、このような従来の図５８に示すバーコード読取装置においては、このバーコード１０２に例えばバーの印刷のかすれや紙面の凹凸等が生じていた場合には（図６０の符号５０ｃ参照）、戻り光量波形に歪みが生じ（符号５０ｇ参照）、微分信号においても正の値のピークが連続して２つ生じる（符号５０ｈ，５０ｉ参照）。
この微分信号からエッジ信号を作り出した場合も同一種類の２つのエッジ信号が連続し、最終的にバー巾をカウントする場合に偽のエッジを使ってカウントされることになるため、バー幅のカウント値としては本来の正しい値（符号５０ｏ，５０ｐ参照）に対して誤差が生じる（５０ｑ，５０ｒ）。
【００１８】
このバー幅値から整数値を求めようとしたときに、この誤差が０．５モジュール以上であった場合（この例ではちょうど０．５モジュール）には、バーコード情報の読取結果に誤認識が生じることになる。
このようなバーコードのかすれ等によるバーコード情報の読取結果の誤認識は、主に、受光部１０２ｂから増幅および微分する回路部分が広帯域特性を有することとともに、レーザビーム径が起因している。つまり、バーコード読取装置としては図６２に示すように、レーザを走査するために窓面５７ａでは走査スピードｖは遅く、また読み取り深度が深い場合（L→大）にはビーム走査スピードｖは速くなる特徴を持つ。
【００１９】
すなわち、バーコードを窓面５７ａに近づけて読み取り動作を行なわせた場合には、ＬＤ１０２ａ−１ないしポリゴンミラー１０２ａ−２とバーコードとの距離は比較的短く、読取深度は浅くなるが（Ｌ→小）、バーコードを窓面５７ａから離して読み取り動作を行なわせた場合には、ＬＤ１０２ａ−１ないしポリゴンミラー１０２ａ−２とバーコードとの距離は比較的遠く、読取深度は深くなるのである（Ｌ→大）。
【００２０】
したがって、回路特性としては、図６１に示すように、低い信号帯域（符号５１ｂ参照）、即ちビーム走査スピードが遅く且つ読み取りバーコードが大きい場合から、高い信号帯域（符号５１ｃ参照）、即ちビーム走査スピードが速く且つ読み取りバーコードが小さい場合までをカバーするために広帯域特性を持たせる必要が出てくる。
この結果、窓面で比較的倍率の大きいバーコードをスキャンさせた場合に、細いレーザビームが、上記のようなバーコードの印刷かすれや傷等を拾ってしまい、誤認識する場合があるのである。
【００２１】
さらに、ビーム径の影響としては、例えばＬＤ１０２ａ−１にて発光されたビーム光も読取深度が深くなるに従って散乱することで、ビーム径が太くなって、反射光が小さい読取バーコードの幅を正確に捕らえることが困難となる場合もある。
以上をまとめると、上述の図５８に示すバーコード読取装置においては、以下の（１）〜（４）に示すような課題がある。
【００２２】
（１）読み取り深度Ｌの浅い所から深い所までのバーコード信号を処理できるようにするために、受信側の回路では、広帯域の周波数特性が必要とされるため、帯域を広くとればとるほどノイズ量が多くなり、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を落とす原因となる課題がある。
（２）装置として、細いバーコードを読み取る必要があるために、レーザのビーム径を細く絞る必要がある。この場合に、紙面に凹凸、またはバーのかすれ等があるようなバーコードでは、この凹凸を信号として拾う場合があり、白黒の境界信号が本来の場所以外の所で発生するために、白黒エッジの誤認識の原因となる。
【００２３】
（３）レーザで走査するために、読み取り深度が深くなればなるほどビーム径の広がりにより分解能が悪くなり、細いラベルの読み取りに支障をきたす場合もある。
（４）エッジ信号を抽出した際には、バーコードの白黒をあらわすバーイメージ信号になるが、これの幅時間測定のためにバー幅時間よりも十分短いクロックでカウントする必要があり、このため、高速クロックで動作するハードウェアが高価になる場合があるほか、ＥＭＩ（電磁妨害）に対する対策を講じる必要も考えられる。
【００２４】
また、上述の図５９に示すバーコード読取装置においても、上述の図５８に示すバーコード読取装置における（４）ないし（５）と同様の課題があるほか、以下の（１）ないし（２）に示すような課題がある。
（１）バー巾の精度を保つために、A/Dコンバータのサンプリング周波数を高める必要がある(少なくとも、読み取り最小バー巾の約10倍以上 ) が、これにより、信号周波数帯域が上がるために、上記要因によるノイズや回路ノイズに対しても敏感になり、バー巾の白黒のエッジの誤認識が発生する。
【００２５】
（２）上記のように高速でサンプリングする必要があり、このデータを最終段まで使用した場合に、大量なサンプリングデータを処理するプロセッサの高い処理能力が必要であり、更には大量なサンプリングデータを格納する、より大きなメモリが必要である。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ハードウェア規模ないし価格を抑えつつ、読み取り信号のＳ／Ｎとともに読み取り分解能を向上させ、ひいては読取深度が拡大した場合や読取面に凹凸やかすみが有った場合の読取精度を向上させることができるようにした、情報読取の方法および装置，情報読取装置の信号取込方法，帯域制限処理方法，タイミング点振幅抽出方法および信号処理方法，読取信号処理ユニットならびに読取信号の処理方法および処理装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【００２６】
上記の目的を達成するために、本発明の情報読取方法は、媒体から、所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報を含む信号を取り込み、前記取込信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長に関する情報を抽出し、前記抽出された基本単位長情報に基づいて、前記の取込信号から二値化情報の情報長の比を読み取ることを特徴としている。
【００２７】
また、本発明の情報読取方法においては、媒体から、所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報を含む信号について、等時間間隔毎の値を取り込み、前記取込信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長を抽出するにあたり、媒体情報から前記二値化情報の状態を抽出するまでの部分が、等時間間隔による微分特性よりも狭い帯域をとることを特徴としている。
【００２８】
さらに、本発明の情報読取方法は、白色領域および黒色領域の幅長データを情報要素とし上記の白色領域と黒色領域とが交互に配置されて所定組の情報要素を有するデータ群が表現される標識が記録された媒体から、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取る情報読取方法であって、所定の速度で前記標識上に光を走査させ、走査された光の前記標識に対する反射光の強弱を前記走査方向に応じた信号として検出することにより、反射光の強弱に対応した二値化情報を含む信号として取り込み、前記取込信号から前記幅長データにおける基本幅時間に相当する基本周波数を抽出し、前記抽出された基本周波数に基づいて、前記取込信号について最適な信号帯域に制限し、前記基本周波数に基づき、前記帯域が制限された取込信号から前記各幅長データ間の整数比を読み取ることを特徴としている。
【００２９】
また、本発明の情報読取方法は、白色領域および黒色領域の幅長データを情報要素とし上記の白色領域と黒色領域とが交互に配置されて所定組の情報要素を有するデータ群が表現される標識が記録された媒体から、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取る情報読取方法であって、所定の速度で前記標識上に光を走査させ、走査された光の前記標識に対する反射光の強弱を前記走査方向に応じた信号として検出することにより、反射光の強弱に対応した二値化情報を含む信号として取り込み、前記取込信号から前記幅長データの存在するタイミング点を抽出し、前記抽出されたタイミング点に従って、上記標識から前記各幅長データ間の整数比を読み取ることを特徴としている。
【００３０】
さらに、本発明の情報読取方法は、白色領域および黒色領域の幅長データを情報要素とし上記の白色領域と黒色領域とが交互に配置されて所定組の情報要素を有するデータ群が表現される標識が記録された媒体から、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取る情報読取方法であって、所定の速度で前記標識上に光を走査させるとともに、外部から入射される光を受光し、受光された光の強弱を強弱検出信号として出力し、前記強弱検出信号に基づいて、受光された光が前記走査された光の前記標識に対する反射光であるか否かを判定し、前記判定結果に従って、前記標識に対する反射光の強弱検出幅情報媒体からの信号を、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取るための信号として取り込む一方、前記標識からの反射光以外の強弱状態検出信号の成分については、前記取込信号として取り込む対象から除外することを特徴としている。
【００３１】
さらに、本発明の読取信号処理ユニットは、媒体から、所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報を含む信号を取り込み、前記の取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数を抽出する手段と、前記抽出された基本周波数情報に基づいて、前記取込信号について帯域制限処理を施した後、前記二値化情報の境界情報を抽出する手段とをそなえたことを特徴としている。
【００３２】
また、本発明の読取信号処理ユニットは、媒体から、所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報を含む信号を取り込み、前記の取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数を抽出する手段と、前記抽出された基本周波数情報に基づいて、前記取込信号について帯域制限処理を施した後、前記二値化情報の情報長の比を抽出する手段とをそなえたことを特徴としている。
【００３３】
また、本発明の情報読取装置は、信号取込部と、前記取込信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数を抽出する基本周波数抽出部と、前記抽出された基本周波数情報に基づいて前記取込信号の周波数帯域を制限する帯域制限部と、前記の取込信号と基本周波数情報とに基づき前記取込信号に同期し且つ前記基本周波数を有するタイミング点を抽出するタイミング点抽出部と、該タイミング点抽出部にて抽出されたタイミング点に従って前記帯域制限部からの信号の振幅値を抽出する振幅抽出部と、該振幅抽出部にて抽出された前記タイミング点に従った振幅値を三値化データとして導出する三値化部と、該三値化部にて導出された三値化データから前記二値化情報の情報長の比を計算により読み取る読取部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００３４】
また、本発明の情報読取装置は、白色領域および黒色領域の幅長データを情報要素とし上記の白色領域と黒色領域とが交互に配置されて所定組の情報要素を有するデータ群が表現される標識が記録された媒体から、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取るものとすることができ、この場合には、前記媒体に記録された標識に表されるデータ群を所定の速度で走査された光の前記媒体に対する反射光の強弱を前記走査方向に応じたアナログ信号として検出するとともに前記連続信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることによりディジタル信号として取り込む信号取込部と、基本周波数を抽出する基本周波数抽出部と、帯域制限部と、タイミング点を抽出するタイミング点抽出部と、タイミング点に従って該帯域制限部からの信号の振幅値を抽出する振幅抽出部と、前記タイミング点に従った振幅値を三値化データとして導出する三値化部と、三値化データから前記二値化情報の情報長の比を計算により読み取る読取部とをそなえ、かつ、前記の二値化情報の基本単位長が表現される白色領域または黒色領域の幅ｂａｒ[μｍ]と、前記走査光の走査速度ｖｍａｘ[ｍ／ｓ]と、前記サンプリング周波数ｆｓ[ＭＨｚ]との関係式が、２＜ｆｓ／（２＊ｂａｒ／ｖｍａｘ）≦１０で表現しうることを特徴としている。
【００３５】
加えて、本発明の情報読取装置は、媒体から、所定の情報長を有して一次元配置された二値化情報を含む信号を取り込む信号取込部をそなえるとともに、該信号取込部からの取込信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数情報を抽出する基本周波数抽出部と、該基本周波数抽出部にて抽出された基本周波数情報に基づいて前記取込信号について帯域制限処理を施した後に前記二値化情報の情報長の比を抽出する情報長比抽出部とをそなえてなる読取処理部をそなえ、該基本周波数抽出部が、該信号取込部からの取込信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施す微分処理部と、該微分処理部にて微分処理の施された信号について二乗処理を施す二乗処理部と、該二乗処理部にて二乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行なう周波数スペクトル解析部と、該周波数スペクトル解析部からの周波数スペクトル解析結果についての近似特性データの逆特性データを算出する逆特性データ算出部と、該逆特性データ算出部にて算出された逆特性データで前記周波数スペクトル解析結果を補正する解析結果補正部と、該解析結果補正部にて補正された周波数スペクトル解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を上記基本周波数として抽出する抽出部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００３６】
また、本発明の情報読取装置における信号取込方法は、媒体から所定の情報長を有して配置された二値化情報を含む信号を取り込む信号取込部をそなえるとともに、前記取込信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長に関する情報を抽出し前記抽出された基本単位長情報に基づいて前記二値化情報の情報長の比を読み取るべく構成された情報読取装置における信号取込方法であって、前記信号取込部において信号を取り込むにあたり、前記二値化情報が記録された媒体からの信号以外の信号を含んで、前記媒体からの信号を振幅の強弱を有する信号として入力され、前記の入力された振幅の強弱を有する信号について微分処理を施し、前記微分処理の施された微分信号を二乗し、前記二乗された微分信号について移動平均を算出し、前記移動平均値に基づいて、前記の入力された信号のうちで、二値化情報が記録された媒体からの信号の部分を判定し、前記判定結果に従って、前記媒体からの信号の部分を切り出して、切り出された部分を前記二値化情報を含む信号として取り込むことを特徴とし、これにより、二値化情報を含まない部分の信号を取込対象から除外している。
【００３７】
また、本発明の情報読取装置における帯域制限処理方法は、前記二値化情報の情報長の比データを読み取る前処理として、前記取込信号から前記基本単位長に相当する基本周波数を抽出し、前記抽出された基本周波数に基づいて前記取込信号の周波数帯域を制限することを特徴としている。
さらに、本発明の情報読取装置におけるタイミング点抽出方法は、前記二値化情報の情報長の比を読み取る前処理として、前記の取込信号と基本周波数情報とに基づき前記取込信号に同期し且つ前記基本周波数を有するタイミング点を抽出し、前記抽出されたタイミング点に従って前記帯域制限部からの信号の振幅値を抽出し、前記抽出された前記タイミング点に従った振幅値を三値化データとして導出することを特徴としている。
【００３８】
また、本発明の読取信号処理方法は、媒体から、所定の情報長を有して一次元配置された二値化情報を含む信号を取り込み、前記の取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数情報を抽出し、前記抽出された基本周波数情報に基づいて前記取込信号について帯域制限処理を施した後に前記二値化情報の情報長の比を抽出する読取信号処理方法であって、前記基本周波数を抽出するにあたり、前記媒体から取り込まれた信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施し、前記微分処理の施された信号について二乗処理を施し、前記二乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行ない、前記周波数スペクトル解析結果についての近似特性データの逆特性データを算出し、前記算出された逆特性データで前記周波数スペクトル解析結果を補正し、前記補正された周波数スペクトル解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を上記基本周波数として抽出することを特徴としている。
【００３９】
さらに、本発明の情報読取装置の信号処理方法は、媒体から、所定の情報長を有して一次元配置された二値化情報を含む信号を取り込む信号取込部をそなえるとともに、前記取り込まれた信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数情報を抽出し、前記抽出された基本周波数情報に基づいて前記取込信号について帯域制限処理を施した後に前記二値化情報の情報長の比を読み取る読取処理部をそなえてなる情報読取装置の信号処理方法であって、該読取処理部において前記基本周波数を抽出するにあたり、該信号取込部にて取り込まれた信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施し、前記微分処理の施された信号について二乗処理を施し、前記二乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行ない、前記周波数スペクトル解析結果についての近似特性データの逆特性データを算出し、前記算出された逆特性データで前記周波数スペクトル解析結果を補正し、前記補正された周波数スペクトル解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を上記基本周波数として抽出することを特徴としている。
【００４０】
また、本発明の読取信号処理装置は、媒体から、所定の情報長を有して一次元配置された二値化情報を含む信号を取り込み、前記の取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数情報を抽出する基本周波数抽出部と、該基本周波数抽出部にて抽出された基本周波数情報に基づいて前記取込信号について帯域制限処理を施した後に前記二値化情報の情報長の比を抽出する情報長比抽出部とをそなえ、前記基本周波数抽出部が、前記媒体から取り込まれた信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施す微分処理部と、該微分処理部にて微分処理の施された信号について二乗処理を施す二乗処理部と、該二乗処理部にて二乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行なう周波数スペクトル解析部と、該周波数スペクトル解析部からの周波数スペクトル解析結果についての近似特性データの逆特性データを算出する逆特性データ算出部と、該逆特性データ算出部にて算出された逆特性データで前記周波数スペクトル解析結果を補正する解析結果補正部と、該解析結果補正部にて補正された周波数スペクトル解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を上記基本周波数として抽出する抽出部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００４１】
これにより、本発明の情報読取方法によれば、取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に関する情報を抽出し、抽出された基本単位長情報に基づいて、二値化情報の情報長の比を読み取ることができるので、ハードウェア規模ないし価格を抑えつつ、読み取り信号のＳ／Ｎとともに読み取り分解能を向上させ、ひいては読取深度が拡大した場合や読取面に凹凸やかすみが有った場合の読取精度を向上させることができる利点がある。
【００４２】
また、本発明の情報読取方法によれば、取込信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長を抽出するにあたり、媒体情報から前記二値化情報の状態を抽出するまでの部分が、等時間間隔による微分特性よりも狭い帯域をとることができるので、少なくとも二値化情報の情報長を読み取る際に最適な帯域に制限するための微分処理を行なうことができる利点がある。
【００４３】
さらに、本発明の読取信号処理ユニットによれば、基本周波数を抽出する手段と二値化情報の境界情報を抽出する手段とをそなえたことにより、少なくとも取込信号について帯域制限して三値化する機能までを、他の機能部と分離させて担わせることができるので、この読取信号処理ユニットの部分のみを他の情報処理装置における処理等に流用することができ、装置の汎用化を図りつつ、装置構成のバリエーションを広げることも可能である。
【００４４】
加えて、本発明の情報読取装置によれば、帯域制限部により、取込信号の周波数帯域を制限することにより、最適な帯域において取込信号から二値化情報の情報長の比を読み取ることができるので、受信側の回路においては広帯域性を必要とせず、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を向上させることで、読取エリアの拡大，読取分解能の向上および媒体自身に読取ノイズの原因が含まれている場合の読取精度の改善を図ることができるほか、二値化情報の情報長の基本単位長を計測するために高速なクロックをそなえる必要もなくなるため、サンプリング精度を落としても二値化情報の読取精度を高く保つことができるので、装置構成のためのハードウェアコストを、装置の性能を高めつつ改善させることができる利点もある。
【００４５】
また、本発明の情報読取装置における信号取込方法によれば、信号取込部において信号を取り込むにあたり、二値化情報が記録された媒体からの信号以外の信号を含んで媒体からの信号を入力され、この入力された信号のうちで、二値化情報が記録された媒体からの信号の部分について振幅平均演算処理を用いることにより判定し、判定結果に従って、媒体からの信号の部分を切り出して、切り出された部分を二値化情報を含む信号として取り込むことができるので、二値化情報取込のために必要な部分以外を、情報読取装置における後段の信号処理の対象から除外することができるので、装置の処理負荷を軽減させることができる利点がある。
【００４６】
さらに、本発明の情報読取装置における帯域制限処理方法によれば、二値化情報の情報長の比データを読み取る前処理として、取込信号から基本単位長に相当する基本周波数を抽出し、抽出された基本周波数に基づいて取込信号の周波数帯域を制限することができるので、取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に関する情報を抽出し、抽出された基本単位長情報に基づいて、二値化情報の情報長の比を読み取ることができるので、ハードウェア規模ないし価格を抑えつつ、読み取り信号のＳ／Ｎとともに読み取り分解能を向上させ、ひいては読取深度が拡大した場合や読取面に凹凸やかすみが有った場合の読取精度を向上させることができる利点がある。
【００４７】
また、本発明によれば、二値化情報の情報長の比を読み取る前処理として、取込信号と基本周波数情報とに基づき取込信号に同期し且つ基本周波数を有するタイミング点を抽出し、抽出されたタイミング点に従って帯域制限部からの信号の振幅値を抽出し、抽出されたタイミング点に従った振幅値を三値化データとして導出することができるので、読み取り信号のＳ／Ｎとともに読み取り分解能を向上させ、ひいては読取深度が拡大した場合や読取面に凹凸やかすみが有った場合の読取精度を向上させることができる利点があるほか、特にガウシアンビームの反射光に対する光電変換信号を取込信号として取り込む場合には、このガウシアンビーム等による符号間干渉歪みとともに回路の群遅延歪み補正を行なうことができ、上述の読取分解能を飛躍的に改善することができる利点もある。また、モジュール長をカウントするために、高速で取込信号についてサンプリングする必要がなくなり、装置構成のためのコストを大幅に削減させることが可能である。
【００４８】
加えて、本発明によれば、取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に関する情報を抽出し、抽出された基本単位長情報に基づいて、二値化情報の情報長の比を読み取ることができるので、ハードウェア規模ないし価格を抑えつつ、読取信号のＳ／Ｎとともに読み取り分解能を向上させ、ひいては読取深度が拡大した場合や読取面に凹凸やかすみが有った場合の読取精度を向上させることができるほか、基本単位長に関する情報としての基本周波数を抽出するに際して、周波数スペクトル解析結果を補正することができるので、二値化情報の情報長を読み取るために必要な当該光の受光状態の許容度を広げることができる。即ち、媒体に照射されたガウシアンビームの反射光の明暗信号を取り込む場合には、ある程度劣化したガウシアンビームから反射した光であっても二値化情報を読み取ることができるほか、ＣＣＤによって光を受光する場合においては、二値化情報を読み取ることができる当該ＣＣＤの分解能の許容幅を広げることができる。
【００４９】
さらに、本発明をバーコードを読み取るために適用した場合には、バー幅の狭いバーコードを読み取る場合やオペレータの読取動作等の条件に起因してバーコードに照射されるガウシアンビームのビーム径がバー幅に比べて相対的に大きくなっている場合や、ＣＣＤを適用したバーコード読取装置の場合における当該ＣＣＤの分解能によって、周波数スペクトルの解析結果が劣化している場合であっても、簡易な処理で劣化を補正することにより正確に基本周波数を抽出できるようにしているので、以下のような利点を得ることができる。
【００５０】
（１）バーコード読取装置としての読取可能な範囲を広げることができる。具体的には、読取深度は、オペレータによる読取動作によって変化するものであるが、バーコード読取装置として読取可能な読取深度の条件の範囲を広げることができる。
（２）読取可能なバーコード幅を狭めることができる。
（３）ＣＣＤの分解能が低い場合であっても、スペクトルピークを簡易な処理で高精度に抽出できるので、読取精度を向上させることができる利点がある。
【００５１】
また、最適特性抽出部またはメディアンフィルタにより、特に後段の抽出部において抽出すべきスペクトルピークの周波数点が残存している場合に、このスペクトルピークの周波数点についてのゲインが、逆数データ算出部および補間部にて計算される逆特性データに反映されることがないようにしているので、スペクトルピーク周波数を、単純なスペクトル強度の大小比較によって抽出することができ、モジュール周波数の抽出の簡素化ないし抽出精度の飛躍的な向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ−1）本発明の一実施形態が適用されるバーコード読取装置の全体構造の説明
まず、本実施形態にかかるバーコード読取装置の全体構造について説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかるバーコード読取装置の全体構造を示すブロック図で、この図１に示すバーコード読取装置についても図５７に示すような外観を有して、媒体に記録された標識としてのバーコードを読み取ることができるものであり、光走査部１Ａ，アナログ処理部１Ｂ，ＡＤコンバータ１ｄおよび読取処理部１Ｃをそなえて構成されている。
【００５３】
換言すれば、本実施形態のバーコード読取装置は、媒体から所定の情報長を有して配置された二値化情報（バーコードに表現された白色領域および黒色領域の幅長データ）を含む信号を取り込むとともに、この取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長(モジュール長)に関する情報を抽出し抽出された基本単位長情報に基づいて二値化情報の情報長の比（バーコード情報）を読み取るべく構成されている。
【００５４】
ここで、光走査部１Ａは、ビーム光を発光するＬＤ１ａ−１をそなえるとともに、ＬＤ１ａ−１からのビーム光を反射させる鏡面体により構成されたポリゴンミラー１ａ−２をそなえて構成されている。ポリゴンミラー１ａ−２は、図示しないモータから与えられる回転作動力によって回転されて、ビーム光の反射方向を変化させることによって複数種類の走査パターンを与えるものであり、図５７に示す方式においては読取窓面５３ａの内側近傍に設けられる。
【００５５】
即ち、ＬＤ１ａ−１にて発光されたビーム光は、ポリゴンミラー１ａ−２の回転によって、読取窓面５３ａから外部（筐体の外側）に出射される一方、読取窓面５３ａ外部において、上述のビーム光が照射されるようにかざされたバーコード１の各黒バーないし白バーに、例えば左端から右端に向かう方向で（図１中ａ→ｂ方向で）、照射されるようになっている。
【００５６】
また、アナログ処理部１Ｂは受光部１ｂおよび増幅部１ｃをそなえている。ここで、受光部１ｂは、上述のバーコード１に照射されたビーム光の反射光を含む、読取窓面５３ａ外部からの光を受光し、その強弱に応じた振幅値の電気信号に光電変換するもので、増幅部１ｃは、受光部１ｂからの光電変換信号について必要な増幅処理を施すものである。
ＡＤコンバータ１ｄは、増幅部１ｃからのアナログの光電変換信号についてディジタルサンプリングし、ディジタル信号として出力するものである。なお、本実施形態においては、ＡＤコンバータ１ｄをそなえずに、後段の読取処理部における帯域制限微分処理をアナログフィルタにより構成することもできる。
【００５７】
光走査部１Ａ，アナログ処理部１ＢおよびＡＤコンバータ１ｄは、前述の図５９に示すもの(符号１０３Ａ，１０３Ｂおよび１０３ｄ参照)とほぼ同様である。
光走査部１Ａ，アナログ処理部１Ｂ,ＡＤコンバータ１ｄ及び切り出し部１ｅは、媒体から所定の情報長を有して配置された二値化情報を含む信号を取り込む信号取込部として機能するものである。
【００５８】
また、読取処理部１Ｃは、切り出し部１ｅ，適用型帯域制限微分部１ｆ，モジュール点毎振幅抽出部１ｉ，モジュール数算出部１ｍおよびキャラクタ構成チェック部１ｎをそなえて構成されている。
ここで、切り出し部１ｅは、後段の処理の負荷を軽減するために、光電変換信号からバーコードらしい信号のみを抽出するものである。即ち、切り出し部１ｅは、後で詳述するように、上述のＡＤコンバータ１ｄから入力された信号のうちで、バーコードに反射された光についての光電変換信号部分であるか否かを判定して、このバーコードに反射された光についての光電変換信号部分を切り取ったものを後段の各信号処理のために取り込むものである。
【００５９】
適用型帯域制限微分部１ｆは、バーコード信号の基本モジュールに相当する周波数を抽出するモジュール周波数抽出部１ｇ，モジュール周波数抽出部１ｇにて抽出された周波数に基づいて切り出し部１ｅからの信号について周波数帯域を制限する帯域制限微分処理部１ｈおよび帯域制限微分処理部１ｈからの信号のデータ量を間引くデシメーション処理部１ｈ′をそなえて構成さえているが、この適用型帯域制限微分部１ｆの詳細な構成についても後で詳述する。
【００６０】
なお、モジュール周波数抽出部１ｇは、取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数を抽出する基本周波数抽出部としての機能を有するとともに、帯域制限微分処理部１ｈは、抽出された基本周波数情報に基づいて取込信号の周波数帯域を制限する帯域制限部としての機能を有している。
モジュール点毎振幅抽出部１ｉは、上述の適用型帯域制限微分部１ｆで抽出した基本モジュールに相当する周波数によりモジュールのタイミング信号を抽出するモジュールタイミング信号抽出部１ｊと、このタイミング信号を用いて微分信号の振幅値を抽出する振幅抽出部１ｋと、振幅抽出部１ｉにて抽出された振幅値をエッジ信号として「＋１」、「０」、「−１」の三値化データとして出力する三値化部１ｌとをそなえて構成されている。
【００６１】
なお、上述のタイミング信号抽出部１ｊは、適用型帯域制限微分部１ｆからの取込信号と基本周波数情報とに基づき取込信号に同期し且つ基本周波数を有するタイミング点を抽出するタイミング点抽出部としての機能を有し、振幅抽出部１ｋは、タイミング点抽出部にて抽出されたタイミング点に従って帯域制限部（適用型帯域制限微分部１ｆ）からの信号の振幅値を抽出する機能を有し、三値化部１ｌは、振幅抽出部にて抽出されたタイミング点に従った振幅値を三値化データとして導出する三値化部としての機能を有している。
【００６２】
モジュール数算出部１ｍは、モジュール点毎振幅抽出部１ｉからの三値化データに基づいて、バーコードを構成する各バーの幅長として表現されたバーコード情報を読み取るものである。
キャラクタ構成チェック部１ｎは、上述のモジュール算出部１ｍで読み取られたバーコード情報のデータ配列のパターンについて、バーコードの規格に照らし合わせてバーコードキャラクタを復調するものである。
【００６３】
上述の構成により、本実施形態にかかるバーコード読取装置では、白色領域および黒色領域の幅長データを情報要素とし上記の白色領域と黒色領域とが交互に配置されて所定組の情報要素を有するデータ群が表現される標識（バーコード）が記録された媒体から、データ群の情報を各幅長データ間の整数比として読み取る。
ここで、光走査部１Ａにおいて所定の速度でバーコード上に光を走査させ、アナログ処理部１Ｂにおいて、走査された光の前記標識に対する反射光の強弱を前記走査方向に応じた信号として検出することにより、反射光の強弱に対応した二値化情報を含む信号として取り込む。
【００６４】
さらに、モジュール周波数抽出部１ｇにおいて、取込信号から幅長データにおける基本幅時間に相当する基本周波数を抽出し、帯域制限微分処理部１ｈにおいて、前記抽出された基本周波数に基づいて、前記取込信号について最適な信号帯域に制限し、モジュール点毎振幅抽出部１ｉ、モジュール数算出部１ｍおよびキャラクタ構成チェック部１ｎにおいて、基本周波数に基づき、前記帯域が制限された取込信号から前記各幅長データ間の整数比を読み取る。
【００６５】
具体的には、光走査部１Ａにおいて、複数の走査パターンによるレーザビームを発生させる。発生させたパターンの一つがバーコードを走査した場合、即ちレーザビームがバーコードをスキャンした場合、バーコード１からの反射光量変化を集光し、受光部１ｂにて、その光量変化を電気信号に変換する。
すなわち、バーコードの白バーと黒バー部分の反射光量の違いが生じるために、時間軸上で見ると光が白黒に応じた反射光量変化が発生する。この反射光量変化を、ピンフォトダイオード等の受光素子増幅部１ｃにおいて、適切な増幅処理を施した後、ＡＤコンバータ１ｄによりサンプリング（アナログ／ディジタル変換）する。
【００６６】
ＡＤコンバータ１ｄの出力列から切り出し部１ｅにてバーコード１らしい特徴を持つ信号部分のみ（信号１ｐ参照）を抽出し、その他を次段へ出力しないことによって、後段の処理の負荷を軽減する。
適用型帯域制限微分部１ｆでは、切り出し部１ｅにて切り出されたバーコードらしい信号部分１ｐについて、不要なノイズ成分を取り除き、モジュール抽出に必要な成分のみを確保するように信号の帯域を最適に制限する。
【００６７】
これを実現するために、まずモジュール周波数抽出部１ｇにて、入力信号１ｐからバーコードの１モジュール（基本モジュール）に相当する周波数成分を抽出し(信号１ｒ参照)、この結果１ｒに応じて帯域制限微分処理部１ｈとしてのフィルタを設定し、入力信号１ｐをこのフィルタ１ｈに通す。帯域制限微分信号は、モジュール抽出に必要な情報を確保しつつ最も狭帯域に制限されているために、ノイズレベルが最小となる。
【００６８】
換言すれば、帯域制限微分処理部１ｈとしてのフィルタは、モジュール周波数抽出部１ｇにて抽出された周波数に従って構成されて、幅情報抽出精度を低下させる原因となる高周波ノイズを除去し、幅情報を抽出する際に必要最低限の帯域のみを通過させるのである。
また、フィルタ１ｈを通過した信号については、データ量を間引くためのデシメーション処理を施して、モジュール点毎振幅抽出部１ｉに信号１ｑとして出力している。
【００６９】
モジュールタイミング信号抽出部１ｊでは、適用型帯域制限微分部１ｆにて帯域制限された信号１ｑから、モジュールに相当するタイミング信号１ｓを抽出する。このタイミング信号１ｓに従って、信号１ｑの振幅値を取り出す(信号１ｔ参照)。この信号１ｔは、エッジ点か否かを現す情報をモジュールタイミング毎に発生するため、不必要に高速のクロックでバー幅をカウントする必要もなく、かつ、モジュールの比を計算する手間も省ける。
【００７０】
換言すれば、モジュール点毎振幅抽出部１ｉにて、適用型帯域制限微分部１ｆを通過した信号１ｑからモジュールのタイミングに相当する点１ｓを見つける。そのタイミングに従って、帯域制限された微分信号１ｑの振幅値を取り出して後段の三値化部１ｌに出力する（信号１ｔ）。この時、真のモジュールタイミング点とサンプリングによるモジュールタイミング点とのずれを検知して補正も行なうことにより、タイミング精度を確保する。
【００７１】
三値化部１ｌにおいて、上記信号１ｔから「＋１」、「０」、又は「−１」のいずれかに三値化して後段のモジュール数算出部１ｍに出力する（信号１ｕ参照）。この時に、レーザを走査するタイプのスキャナであればガウシアンのビームによる分解能の低下(符号間干渉)を補正する。
また、三値化部１ｌにおいて、モジュールタイミング点毎の振幅値に対して、３値判定を行なう際に、最小二乗法による自動等化処理を行なうことで、レーザビームの場合、読み取りエリアの遠い所でビーム径が大きくなることによる、符号間干渉の発生を防止している。
【００７２】
モジュール数算出部１ｍにおいて、上記三値化データからバーコードの白黒のレベルにより表現されたモジュールパターンとしてのバーコード情報を算出し、算出結果をキャラクタ構成チェック部１ｎに出力する（信号１ｖ参照）。キャラクタ構成チェック部１ｎでは、算出されたモジュールパターンからバーコードの規格に照らし合わせてバーコードキャラクタを復調する（１ｗ）。
【００７３】
このように、本実施形態にかかるバーコード読取装置によれば、適用型帯域制限微分部１ｆにおいて取込信号の周波数帯域を制限することにより、後段のモジュール点毎振幅抽出部１ｉおよびモジュール数算出部１ｍでの信号処理によって最適な帯域において取込信号から二値化情報の情報長の比を読み取ることができるので、受信側の回路においては広帯域性を必要とせず、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を向上させることで、読取エリアの拡大，読取分解能の向上および媒体自身に読取ノイズの原因が含まれている場合の読取精度の改善を図ることができる利点がある。
【００７４】
さらに、二値化情報の情報長の基本単位長を計測するために高速なクロックをそなえる必要もなくなるため、サンプリング精度を落としても二値化情報の読取精度を高く保つことができるので、サンプリング周波数を発生させるためのクロックを比較的に低速のクロックでまかなうことができるので、装置構成のためのハードウェアコストを大幅に改善させることができる利点がある。
【００７５】
また、本実施形態によれば、取込信号からバー幅長データにおけるモジュール長の時間に相当するモジュール周波数を抽出し、抽出されたモジュール周波数に基づいて、取込信号について最適な信号帯域に制限し、モジュール周波数に基づき、帯域が制限された取込信号から各バー幅長データ間の整数比を読み取ることができるので、受信側の回路においては広帯域性を必要とせず、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を向上させることができるので、上述の場合と同様の利点がある。
【００７６】
（Ａ−２）本実施形態の要部において用いられるトランスバーサルフィルタの説明
図３は本実施形態の要部において用いられるトランスバーサルフィルタを示すブロック図である。トランスバーサルフィルタは、タップ係数の設定によりフィルタ特性が設定されるディジタルフィルタであって、遅延部２ａ−１〜２ａ−８，乗算器２ｂ−１〜２ｂ−９，総和演算器２ｃおよび９つのタップ係数を保持しておくタップ係数保持部２ｄをそなえて構成されている。
【００７７】
すなわち、図２に示すようなアナログ波形からサンプリングされた有限なディジタルデータＸ０，…を、トランスバーサルフィルタを通すことにより、式（１）に示すような係数値に依存した出力信号Ｙ０，…を得ることができる。
Ｙｎ＝ΣＣｉＸｎ−ｉ                                          …（１）
なお、本実施形態にかかるバーコード読取装置の要部において用いられるトランスバーサルフィルタは、所望の特性を得るために必要な段数に設定されている。
【００７８】
（Ａ−３）読取処理部にて処理される信号帯域の制限について
本実施形態においては、媒体から、所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報を含む信号（バーコードに反射された光の強弱検出信号；図１の符号１ｐ参照）を取り込み、この取込信号１ｐから二値化情報の情報長における基本単位長（バーコードのモジュール長）に関する情報を抽出し、抽出された基本単位長情報に基づいて二値化情報の情報長の比（バーコード情報）を読み取っている。
【００７９】
図４（ａ）〜図４（ｄ）はいずれも本実施形態における読取処理部１Ｃでの信号の帯域制限特性を説明するための図である。
例えば、図４（ｃ）に示すように入力（ｘ）に「０」、「０」、「１」、「０」、「０」という矩形パターン（同図の実線波形参照）が入力された場合、図４（ａ）に示すような遅延部４ａと加算部４ｂとをそなえてなる微分回路を用いて微分することにより、「０」、「１」、「−１」、「０」（出力信号（ｙ）；同図の点線ないし黒点参照）となり、入力信号が「０」から「１」に変化したときのエッジや、入力信号が「１」から「０」に変化したときのエッジを抽出することができる。
【００８０】
ここで、図４（ａ）に示す微分回路の微分の間隔は、バーコードの基本モジュールに相当する時間（Ｔ＝１モジュール）であり、これよりも短い間隔で微分処理を行なった場合には図４（ｂ）のように応答の鋭いものとなり、これよりも長い間隔で微分処理を行なった場合には図４（ｄ）に示すように応答の緩い波形となる。
本実施形態の読取処理部１Ｃにおける処理帯域として、バーコードの基本モジュールに相当する時間とすることで、最適な信号処理を行なうことができる反面、基本モジュールよりも短い間隔を処理帯域とすることは、ノイズに敏感になる原因となり、逆に、これよりも長い間隔で信号処理を行なうと、図４（ｄ）のように、入力のパターンによる符号間干渉により、波形が歪むことになり、期待するエッジを求めることが困難なものとなる。
【００８１】
したがって、本実施形態における読取処理部１Ｃの帯域制限特性としては、上述の反射光の強弱検出信号を取り込んでから前記各幅長データ間の整数比を読み取るまでの各処理を、基本単位長(モジュール長)に相当する時間(基本幅時間)の程度、又はその時間よりもわずかに小さくなるような程度の時間間隔による差分処理特性を持つように構成される。
このように、本実施形態によれば、取込信号からバーコード情報の情報長におけるモジュール長に関する情報を抽出し、抽出されたモジュール長情報に基づいて、バーコード情報を読み取ることができるので、ハードウェア規模ないし価格を抑えつつ、読み取り信号のＳ／Ｎとともに読み取り分解能を向上させ、ひいては読取深度が拡大した場合や読取面に凹凸やかすみが有った場合の読取精度を向上させることができる利点がある。
【００８２】
（Ｂ−１）本実施形態にかかるバーコード読取装置の切り出し部の説明
次に、本実施形態にかかるバーコード読取装置における切り出し部１ｅの構成について、図５〜図７を用いて以下に説明する。
さて、図５は本実施形態にかかるバーコード読取装置における切り出し部１ｅを詳細に示すブロック図であり、この図５に示すように、切り出し部１ｅは、特徴抽出部３０ａ，判定部３０ｂおよびゲート３０ｈをそなえて構成されている。
【００８３】
ここで、特徴抽出部３０ａは、ＡＤコンバータ１ｄから入力されたディジタル信号の光電変換信号についての特徴を抽出するものであり、広帯域微分処理部３０ｃ，二乗処理部３０ｄおよび移動平均演算部３０ｅをそなえて構成されている。
広帯域微分処理部３０ｃは、ＡＤコンバータ１ｄから入力されたディジタル信号の光電変換信号について広帯域微分処理を施してノイズを除去するものであり、二乗処理部３０ｄは、後段の振幅値比較を容易にすべく広帯域微分処理の施された光電変換信号について各サンプリングデータ毎に二乗計算処理を行なうものであり、移動平均部３０ｅは二乗処理部３０ｄにて二乗計算処理の施されたディジタル信号について移動平均を計算するものである。
【００８４】
たとえば、ＡＤコンバータ１ｄから図６（ａ）に示すようなアナログ波形（ｘ）についてのディジタル変換された信号を入力され、広帯域微分処理部３０ｃにおいて広帯域微分処理を施すことにより、図６（ｂ）に示すようなアナログ波形に対応したディジタル信号が得られ、さらに、この信号について二乗処理部３０ｄにて二乗計算処理を施したのち、移動平均部３０ｅにおいて例えば３００タップの移動平均を計算することにより、図６（ｃ）に示すようなアナログ波形（ｙ）に対応したディジタル信号を得ることができる。
【００８５】
さらに、判定部３０ｂは、しきい値保持部３０ｆと比較部３０ｇとをそなえ、上述の特徴抽出部３０ａにて算出された移動平均の計算結果について、比較部３０ｇにおいて、この計算結果の値としきい値保持部３０ｆにて保持された所定のしきい値とを比較することにより、入力された光電変換信号がバーコードの反射光についての信号か否かを判定するものである。
【００８６】
具体的には、比較部３０ｇでは、この値を比較部３０ｇにおいて所定のしきい値との大小を判定し、しきい値を越えた場合には、当該移動平均の演算された区間の信号をバーコード信号と判定する一方、しきい値を超えない場合にはバーコード信号以外の信号と判定する。即ち、二乗処理部３０ｄにおいて振幅値データを二乗しているので、移動平均された信号の値が大きくなり、バーコードの反射光についての信号か否かを振幅値の大小によって容易に判定することができる。
【００８７】
換言すれば、上述の特徴抽出部３０ａおよび判定部３０ｂにより、受光部１ｂからの電気信号が媒体としてのバーコードから反射された反射光について電気信号に変換されたものであるか否かを判定する判定部として機能する。
また、ゲート部３０ｈは、比較部３０ｇからの比較判定結果を入力されて、入力信号がバーコードの反射光について電気信号に変換されたものであると判定された場合には、当該入力信号の成分を後段の信号処理のために取り込む一方、バーコードの反射光以外について電気信号に変換されたものであると判定された場合には、当該入力信号の成分については後段の信号処理のための取り込み対象から除外するようになっている。
【００８８】
なお、上述のしきい値保持部３０ｆでは、移動平均値の最大値として取得された値（ｙ(max)）における半値（y(half)）を、しきい値として保持しておき、上述の比較部３０ｇおよびゲート部３０ｈにおける入力信号の切り出し処理にあたっては、例えば図７に示すように、上述のしきい値を超える時間の２倍の時間に相当する分のデータ(ｔ１〜ｔ２)を切り出し区間として、信号を取り込むようにしてもよい。
【００８９】
このような構成により、切り出し部１ｅでは、信号を取り込むにあたり、二値化情報が記録された媒体(バーコード)からの信号以外の信号を含んで、バーコード信号を入力され、特徴抽出部３０ａおよび判定部３０ｂにおいて、この入力信号のうちで二値化情報が記録された媒体からの信号の部分について振幅平均演算処理を用いることにより判定し、ゲート部３０ｈにおいて、判定部３０ｂからの判定結果に従って、バーコードからの信号の部分を切り出して、切り出された部分を、二値化情報を含む信号として取り込む。
【００９０】
このように、本実施形態によれば、特徴抽出部３０ａおよび判定部３０ｂにおいて、光電変換部１ｂからの電気信号が媒体から反射された反射光について電気信号に変換されたものであるか否かを判定し、ゲート部３０ｈにおいて、判定結果に基づき反射光について電気信号に変換されたものであると判定された信号成分については取込信号として取り込む一方反射光以外の光について電気信号に変換されたものであると判定された場合には取込信号として取り込む対象から除外することができるので、二値化情報取込のために必要な部分以外を、情報読取装置における後段の信号処理の対象から除外することができるので、装置の処理負荷を軽減させることができる利点がある。
【００９１】
さらに、本実施形態によれば、信号取込部１Ｂ，１ｄ，１ｅにおいて信号を取り込むにあたり、バーコードの情報が記録された媒体からの信号以外の信号を含んで媒体からの信号を入力され、この入力された信号のうちで、二値化情報が記録された媒体からの信号の部分について振幅平均演算処理を用いることにより判定し、判定結果に従って、媒体からの信号の部分を切り出して、切り出された部分を二値化情報を含む信号として取り込むことができるので、二値化情報取込のために必要な部分以外を、後段の信号処理の対象から除外することができるので、装置の処理負荷を軽減させることができる利点がある。
【００９２】
（Ｂ−２）本実施形態の変形例にかかるバーコード読取装置の切り出し部の説明
上述の切り出し部１ｅとしては、図５のような構成のほか、図８に示すような構成により実現することもできる。すなわち、図８に示す切り出し部１ｅは特徴抽出部３１ａ、判定部３１ｂおよびゲート部３１ｎをそなえて構成されているが、その要部構成が異なっている。
【００９３】
すなわち、特徴抽出部３１ａは、微分処理部３１ｃ，二乗処理部３１ｄ，移動平均部３１ｅ，第１しきい値保持部３１ｆ，第１比較部３１ｇおよびゲート部３１ｈをそなえて構成されているが、上述の微分処理部３１ｃ，二乗処理部３１ｄ，移動平均部３１ｅ，第１しきい値保持部３１ｆ，第１比較部３１ｇについては、前述の図５の対応部分（符号３０ｃ〜３０ｇ参照）と同様の機能を有している。
【００９４】
ゲート部３１ｈは、二乗処理部３１ｄにて二乗された信号（微分二乗信号）について、第１比較部３１ｇからの比較結果に基づく切り出し処理を行なうものである。
具体的には、比較部３１ｇにより、入力信号がバーコードの反射光について電気信号に変換されたものであると判定された場合には、二乗処理部３１ｄにおいて当該信号成分に対応する微分二乗信号ついて切り出して判定部３１ｂに出力する一方、バーコードの反射光以外について電気信号に変換されたものであると判定された場合には、当該信号成分に対応する微分二乗信号については判定部３１ｂの信号処理のための取り込み対象から除外するようになっている。
【００９５】
また、判定部３１ｂは、上述の特徴抽出部３１ａからの信号を受けて、受光部１ｂからの電気信号がバーコードから反射された反射光について電気信号に変換されたものであるか否かを、図７に示す構成の場合よりもノイズ信号を除去する精度を高めながら判定できるようになっており、平均値算出部３１ｉ，最大値抽出部３１ｊ，除算処理部３１ｋ，第２しきい値保持部３１ｌ，第２比較部３１ｍをそなえて構成されている。
【００９６】
ここで、平均値算出部３１ｉは特徴抽出部３１ａのゲート部３１ｈにて切り出された区間についての微分二乗信号の平均値を算出するもので、最大値抽出部３１ｊは上述の切り出された区間の微分二乗信号の最大値を抽出するもので、除算処理部３１ｋは上述の最大値抽出部３１ｊからの最大値を平均値算出部３１ｉからの平均値で除算するものである。
第２比較部３１ｍは、除算処理部３１ｋからの演算結果について、第２のしきい値保持部３１ｌにて保持されているしきい値を下まわるか否かを判定するもので、下まわる場合には当該区間の信号がバーコードから反射された反射光について電気信号に変換されたものであると判定する一方、下まわらない場合には当該区間の信号がバーコード以外からの反射光についての電気信号であると判定するようになっている。
【００９７】
換言すれば、上述のゲート部３１ｈにて切り出された区間の信号についての最大値を平均値で除算した値についてしきい値判定を行なうことにより、最大値と平均値との較差を判定し、この較差が小さいものをバーコード信号として切り出している。即ち、バーコード部分の信号は、他のノイズ部分よりも振幅変化が均一であるという性質があるため、最大値と平均値の較差が小さいものが他の区間の信号に比べて小さいものは、バーコード信号であると判断することができるのである。
【００９８】
ゲート部３１ｎは、図５において対応するもの（符号３０ｈ）と同様に、第２比較部３１ｍからの比較判定結果に基づき、入力信号がバーコードの反射光について電気信号に変換されたものであると判定された区間の信号成分を後段の信号処理のために取り込む一方、バーコードの反射光以外について電気信号に変換されたものであると判定された区間の信号成分については後段の信号処理のための取り込み対象から除外するようになっている。
【００９９】
このような構成により、受光部１ｂで受光された光が光走査部１Ａで走査された光のバーコード（標識）に対する反射光であるか否かを判定するにあたって、広帯域微分処理部３１ｃで強弱光信号について微分処理を施し、二乗処理部３１ｄで広帯域微分処理部３１ｃからの微分信号を二乗したのち、移動平均部３１ｅにおいて、二乗処理部３１ｄからの微分二乗信号について移動平均を算出する。
【０１００】
第１比較部３１ｇでは、算出された移動平均値が予め設定された第１のしきい値を超えているか否かを判定する。ゲート部３１ｈでは、第１比較部３１ｇからの判定結果に基づいて、移動平均値が第１のしきい値を超えていると判定された場合には微分二乗信号を有効とする一方、移動平均値が第１のしきい値を超えていないと判定された場合には、微分二乗信号を無効とする。
【０１０１】
さらに、平均値算出部３１ｉではゲート部３１ｈからの有効な期間の微分二乗信号についての平均値を算出する一方、最大値抽出部３１ｊではゲート部３１ｈからの有効な期間の微分二乗信号についての最大値を抽出する。
また、除算部３１ｋでは、上述の最大値抽出部３１ｊにて抽出された最大値を、平均値算出部３１ｉで算出された平均値で除算することにより、有効な期間の微分二乗信号についての平均値と最大値との較差を計算する。
【０１０２】
第２比較部３１ｍでは、除算部３１ｋにて計算された平均値と最大値との較差をあらわす除算値と、第２しきい値保持部３１ｌにて保持された第２しきい値とを比較し、比較判定結果をゲート部３１ｎに出力する。
ゲート部３１ｎでは、第２比較部３１ｍからの比較判定結果に基づいて、除算値が第２のしきい値よりも小さい場合には、強弱状態検出信号における当該期間の部分を切り出すことにより、前記切り出された信号部分のみを取り込んで後段の適用型帯域制限微分部１ｆに出力する一方、前記較差が第２のしきい値よりも大きい場合には、強弱状態検出信号における当該期間の部分については取り込む対象から除外する。
【０１０３】
たとえば、ＡＤコンバータ１ｄから図９（ａ）に示すようなアナログ波形（ｘ）についてのディジタル変換された信号を入力され、広帯域微分処理部３１ｃおよび二乗処理部３１ｄにおける処理を施すことにより、図９（ｂ）に示すようなアナログ波形に対応したディジタル信号が得られ、さらに、この信号についてゲート部３１ｈにて切り出された区間の信号の最大値を、図９（ｃ）に示すように計算された平均値で除算することにより、最大値と平均値との較差をあらわす除算値が得られる。
【０１０４】
この場合においては、ゲート部３１ｈにて切り出された区間の微分二乗信号３１−２ａ〜３１−２ｃのうちで、図９（ｂ）に示す区間３１−２ａのみが、第２比較部３１ｍにてしきい値を下まわると判定すると、この区間３１−２ａの信号（図９（ａ）の符号３１−１ａ参照）がバーコード信号として取り込まれ、後段（具体的には適用型帯域制限微分処理部１ｆ）に出力される。
【０１０５】
なお、図９（ｂ）中において、バーコード信号部分の区間３１−２ａおよび２箇所のノイズ部分の区間３１−２ｂ，３１−２ｃの微分二乗信号に関し、最大値はそれぞれ「0.009384」、「0.009380」、「0.008213」で、平均値はそれぞれ「0.00163」、「0.000548」、「0.000455」であり、除算処理部３１ｋにおける除算結果については、それぞれ「5.757」、「17.12」、「18.05」となる。
【０１０６】
この場合において、第2比較部３１ｍにて比較する基準の第2しきい値を「１０」と設定することで、区間３１−２ａのように、除算処理部３１ｋからの除算結果が「１０」以下であればバーコード信号の区間と判定する一方、区間３１−２ｂ，３１−２ｃのように、除算処理部３１ｋからの除算結果が「１０」より大きい場合であればバーコード信号の区間でないと判定することができる。
【０１０７】
したがって、この場合においても、特徴抽出部３１ａおよび判定部３１ｂにおいて、受光部１ｂからの電気信号が媒体から反射された反射光について電気信号に変換されたものであるか否かを判定し、ゲート部３１ｎにおいて、判定結果に基づき反射光について電気信号に変換されたものであると判定された信号成分については取込信号として取り込む一方反射光以外の光について電気信号に変換されたものであると判定された場合には取込信号として取り込む対象から除外することができるので、二値化情報取込のために必要な部分以外を、情報読取装置における後段の信号処理の対象から除外することができるので、装置の処理負荷を軽減させることができる利点があるほか、上述の図５の場合よりも高精度にノイズを除去できるので、後段の信号処理の負荷をより軽減させることができる利点もある。
【０１０８】
なお、本実施形態のバーコード読取装置においては、ＡＤコンバータ１ｄをそなえ、特徴抽出部３０ａおよび判定部３０ｂにおいては受光部１ｂからの電気信号についてアナログ信号からディジタル信号に変換されたものを入力されて、バーコードから反射された反射光について電気信号に変換されたものであるか否かを、当該ＡＤコンバータ１ｄから入力されたディジタル信号に基づき判定すべく構成しているが、本発明によれば、ＡＤコンバータ１ｄをそなえずに、アナログ処理部１Ｂからのアナログ信号について、アナログ信号処理により上述の場合と同様の切り出し処理を行ないうる回路を構成することもできる。
【０１０９】
（Ｃ）本実施形態にかかるバーコード読取装置における適用型帯域制限微分部の詳細な説明
次に、本実施形態にかかるバーコード読取装置における適用型帯域制限微分部１ｆについて、詳細に説明する。
（Ｃ−１）本実施形態における最適帯域微分処理の要部の説明
まず、本実施形態にかかる適用型帯域制限微分部１ｆにて行なっている信号処理の要部について、図１０および図１１を用いて以下に説明する。
【０１１０】
上述の図１に示すバーコード読取装置で読み取られるバーコードは、図１０に示すように、モジュール情報（所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報）６ａをもとに白黒の印刷パターン６ｂを作成することにより得られる。
バーコード読取装置においては、このようなバーコードとされたものに対して、レーザビーム（ガウシアンビーム）６ｃとしての走査光が反射すると、その反射光をバーコード読取装置の受光部１ｂで集光し、光電変換する。この光電変換信号は増幅部１ｃで後段の回路に適したレベルまで増幅される（図１０の符号６ｄ，図１１（ａ）〜図１１（ｄ）参照）。
【０１１１】
さらに、増幅部１ｃにて増幅された光電変換信号をモジュールの周波数ｆmodを元に最適帯域微分処理にかけて（図１０の符号６ｅ，図１１（ｅ）参照）、この信号からモジュールのタイミングを抽出し、そのタイミングを元に振幅値を抽出し、「１」，「０」又は「−１」の三値化を行なっている（図１０，図１１（ｆ）参照）。
換言すれば、アナログ処理部１Ｂにて取り込まれた取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長（モジュール長）に関する情報を抽出するが、このモジュール長情報として、モジュール長に相当する基本周波数（モジュール周波数）として抽出し、抽出されたモジュール周波数情報に基づいて、取込信号について帯域制限処理を施した後、二値化情報の情報長の比（バーコード情報）を読み取っている。
【０１１２】
したがって、二値化情報の情報長の比データを読み取る前処理として、取込信号から基本単位長（モジュール長）に相当する基本周波数を抽出し、抽出された基本周波数に基づいて取込信号の周波数帯域を制限する。
この中の最適帯域微分処理の特性としては、ゲイン特性を、入力信号の白黒幅情報の基本幅時間に相当する周波数程度、又はわずかに大きい程度の周波数をゲインピーク周波数とする余弦波相当特性とする一方、位相特性を、周波数に対して直線的に変化する位相特性とすることができる。
【０１１３】
すなわち、帯域制限微分処理部１ｈにおいて、前述の図３に示すごときトランスバーサルフィルタを用いたディジタルフィルタ処理により行なっているが、このフィルタのゲイン特性については、モジュール周波数に応じて、以下の式（２）〜（４）に従って決定し、位相特性については式（５）に従って決定する。
なお、式（２）〜（４）において、ｆｓはＡＤコンバータ１ｄのサンプリング周波数であって、ＡＤコンバータ１ｄをそなえず、上述の帯域制限微分処理部１ｈをアナログフィルタによって構成する場合には以下の式（３）の場合は不要である。ここで、以下の式において、ｆmodは、モジュール周波数の１／２の周波数である。
【０１１４】
cos((ｆ−ｆmod)π／（２＊ｆmod）) :０≦ｆ≦２＊ｆmod
…（２）
cos(((ｆ−(ｆｓ−ｆmod))π／(２＊ｆmod))：ｆｓ−２＊ｆmod≦ｆ≦ｆｓ
…（３）
０ ：２＊ｆmod≦ｆ≦ｆｓ−２＊ｆmod
…（４）
θ[rad]＝−π／ｆｓ * ｆ ＋ π／２ （−ｆｓ／２＜ｆ＜ｆｓ／２）
…（５）
この特性値を、ｆｓをｎ（ｎは、２のべき乗となる数）で等間隔に分割し、それぞれの値をｇ０〜ｇｎ−１とする。これらのゲイン特性および位相特性からフィルタ特性を求める際には、以下の式（６）および（７）に示すように実数部Ｒｅおよび虚数部Ｉｍを求め、これに対してＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform)計算処理を行なって、フィルタ係数Ｃ0〜Ｃn-1を算出する。
Ｒｅ(n) ＝ ｇn ＊ ｃｏｓ（θn）                          …（６）
Ｉｍ(n) ＝ ｇn ＊ ｓｉｎ（θn）                          …（７）
ここで得られた値Ｃ0〜Ｃn-1のうちＣn/2をフィルタタップのセンターとする畳み込みフィルタを構成する。
【０１１５】
参考までに、モジュール周波数の１／２の周波数ｆmodが910kHzの時のゲイン特性、位相特性及び畳み込み係数を示す図をそれぞれ図１２〜図１４に、ｆmodが2.5MHzの時のゲイン特性、位相特性及び畳み込み係数をそれぞれ図１５〜図１７に示す。
増幅部１ｃにて増幅された光電変換信号をＡＤコンバータ１ｄで離散値に変換されたものに対して、上述のごとき特性を有するフィルタ演算(畳み込み演算)を施すことにより、出力信号は、図１８に示すような微分波形となる。即ち、この波形は、黒バーから白バーに切り替わる点では振幅が最大値を、白バーから黒バーに切り替わる点では振幅が最小値を、黒バーおよび白バーのフラットな部分については、０に収束するような波形となる。
【０１１６】
すなわち、この図１８に示すように、入力信号のモジュール周波数の１／２の周波数がフィルタのゲインピーク周波数と一致した場合が、エッジ情報を保ち、かつ高周波ノイズを除去して最適な信号となる。
仮に、上記フィルタのゲインピーク周波数を入力信号のモジュール周波数の１／２の周波数よりも大きく設定した場合は、図１９に示す出力信号のように、エッジ情報は損なわれていないが、高周波成分を含んだ微分波形となり、ノイズ成分が含まれてくる。
【０１１７】
逆に、フィルタのゲインピーク周波数が入力信号のモジュール周波数の１／２の周波数よりも小さく設定した場合は、図２０に示す出力信号のように、バーコードパターンの符号間干渉により、エッジ情報が損なわれてしまう。
したがって、本実施形態においては、反射光の強弱信号検出信号を取り込んでからバーコードの各幅長データ間の整数比を読み取るまでの各処理が、基本幅時間（基本単位長に相当する時間）の時間程度、又はその時間よりもわずかに小さくなるような程度の時間間隔による差分処理特性を有しており、これにより、上述のごときノイズ成分が含まれることを防止するとともに、符号間干渉の発生を抑制している。
【０１１８】
また、図１２においてはＡＤコンバータ１ｄによるサンプリング周波数が１０ＭＨｚの場合の取込信号に対して、サンプリング周波数の帯域よりも狭い２ＭＨｚの帯域特性で微分処理を行なうことができ、さらに、図１５においてもサンプリング周波数の帯域よりも狭い５ＭＨｚの帯域で微分処理を行なうことができるようになっている。一方、サンプリング周波数以上の帯域で微分処理を行なう場合においては、図１２中の５ＭＨｚの点をピークとする折り返しの発生しない波形特性となるため、上述の帯域制限微分処理部１ｆとして期待される狭帯域特性を得ることができない。
【０１１９】
そこで、媒体から、所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報を含む信号について、ＡＤコンバータ１ｄにて等時間間隔毎にサンプリングされた値として取り込み、この取込信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長としてのモジュール長を抽出するにあたり、媒体情報から前記二値化情報の状態を抽出するまでの部分が、上述のサンプリング周波数による微分特性よりも狭い帯域をとっているのである。
【０１２０】
また、モジュール周波数抽出部１ｇにおいて、上述のモジュール長情報を基本単位長に相当する基本周波数情報（モジュール周波数情報）として抽出し、帯域制限微分処理部１ｈでは、抽出された基本周波数情報に基づいて読取信号について帯域制限し、かつ微分処理を施した後、モジュール点毎振幅抽出部１ｉおよびモジュール数算出部１ｍにおいて、二値化情報の情報長の比を読み取っている。
【０１２１】
したがって、取込信号から前記二値化情報の情報長における基本単位長を抽出するにあたり、媒体情報から前記二値化情報の状態を抽出するまでの部分が、等時間間隔による微分特性よりも狭い帯域をとることができるので、少なくとも二値化情報の情報長を読み取る際に最適な帯域に制限するための微分処理を行なうことができる。
なお、上述した本実施形態の最適帯域微分処理の説明は、バーコードパターンから理想の微分波形を得るまでについてに関するものであり、この最適帯域微分処理によって、ガウシアンビームによる影響および回路の遅延ひずみ特性等の要素も除去しうることはいうまでもない。
【０１２２】
また、上述の説明においては、ガウシアンビームで走査した場合について述べているが、その他、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子でバーコードパターンを獲得し、バーコードキャラクタを復調する場合にも適用することができる。
さらに、上述の説明においては、ＡＤコンバータ１ｄで離散値に変換しているが、本技術は、アナログフィルタを用いて実現した場合も当てはまる。また、上述の説明においては、位相を直線変化する位相としているが、これに限定されず、例えばｆ＝０〜ｆｓ／２において９０度程度の移相の特性としても良い。
【０１２３】
（Ｃ−２）本実施形態の変形例における最適帯域微分処理の要部の説明
上述の（Ａ−４）においては、帯域制限微分処理部１ｈにおける最適帯域微分処理は、ゲイン特性をcos特性としたフィルタによりフィルタ処理を行なっているが、これに限定されず、ゲイン特性として上述のcos特性に近似したものや、例えば以下の式（８）〜（１０）に示すようなcos二乗特性としてフィルタを構成しても、上述の場合と同様の微分処理を行なうことができる。
【０１２４】
cos2（（ｆ−ｆmod)π／（２＊ｆmod）) ：０≦ｆ≦２＊ｆmod
…（８）
cos2(((ｆ−(ｆｓ−ｆmod))π／(２＊ｆmod)) 
：ｆｓ−２＊ｆmod≦ｆ≦ｆｓ
…（９）
０ ：２＊ｆmod≦ｆ≦ｆｓ−２＊ｆmod
…（１０）
すなわち、上述の最適帯域微分処理を行なうフィルタの特性としては、ゲイン特性を、入力信号の幅情報の基本幅時間に相当する周波数程度、又はわずかに大きい程度の周波数をゲインピーク周波数とする余弦は２乗特性とする一方、位相特性を、周波数に対して直線的に変化する位相特性としている。
【０１２５】
なお、式（８）〜（１０）においても、ｆｓはＡＤコンバータ１ｄのサンプリング周波数であって、ＡＤコンバータ１ｄをそなえず、上述の帯域制限微分処理部１ｈをアナログフィルタによって構成する場合には上述の式（９）の場合は不要である。
参考までに、上述のフィルタ特性として、ゲイン特性をcos特性とした場合に位相特性を全周波数範囲において０[rad]にした場合について説明する。
【０１２６】
この場合、モジュール周波数を中心周波数とする必要があり、そのフィルタを通した結果は、図２１のようになる。この波形を見ると、バーコードの信号のエッジ情報は０クロス点（例えば図中Ａ又はＢ）に存在することがわかる。
したがって、上述のフィルタ特性を有する回路を用いた場合には、次段の処理（例えばモジュール点ごと振幅抽出部１ｉの処理）を、従来方式による０クロス点を抽出する方式を用いればバーコードのモジュール数を抽出することができる。なお、この場合においても、ゲイン特性をcos特性でなくcos二乗特性とすることもできる。
【０１２７】
（Ｃ−３）本実施形態にかかるバーコード読取装置の適用型帯域制限微分部の説明
図２２は本実施形態にかかるバーコード読取装置の適用型帯域制限微分部を示すブロック図であり、この図２２に示すように、適用型帯域制限微分部１ｆは、モジュール周波数抽出部１ｇ，帯域制限微分処理部１ｈおよびデシメーション処理部１ｈ′をそなえて構成されている。
【０１２８】
ここで、モジュール周波数抽出部（基本周波数抽出部）１ｇは、詳細には広帯域微分処理部１１ａ，二乗処理部１１ｂ，ＦＦＴ処理部１１ｃおよびスペクトルピーク周波数抽出部１１ｄをそなえて構成され、切り出し部１ｅにて切り出された光電変換信号(ディジタル信号)について基本周波数たるモジュール周波数情報を抽出するものである。
また、広帯域微分処理部１１ａは、切り出し部１ｅにて切り出された光電変換信号(ディジタル信号)について広帯域の微分処理を施すものであり、具体的には、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような特性のフィルタによるフィルタ処理を、前述の（Ｃ−１）にて詳述したような手法で行なうものである。
【０１２９】
二乗処理部１１ｂは広帯域微分処理部１１ａにて微分処理の施された信号を二乗するもので、ＦＦＴ処理部１１ｃは、二乗処理部１１ｂにて二乗された微分二乗信号についてＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を施すものであり、スペクトルピーク周波数抽出部１１ｄは、上述のＦＦＴ処理を行なった結果得られた周波数スペクトルのうちのピーク周波数に関する情報を抽出するものである。
【０１３０】
さらに、帯域制限微分処理部（帯域制限部）１ｈは、１／２計算部１１ｅ，フィルタ係数算出部１１ｆおよび畳み込み処理部１１ｇをそなえて構成され、モジュール周波数抽出部１ｇにて抽出されたモジュール周波数情報に基づいて、切り出し部１ｅにて切り出された光電変換信号（ディジタル信号）の帯域を制限するための微分処理を行なうものである。
【０１３１】
ここで、１／２計算部１１ｅは、スペクトルピーク周波数抽出部１１ｄにて抽出された周波数スペクトルのピーク周波数の１／２を演算して、ピーク周波数の１／２周波数を後段の畳み込み処理部１１ｇにおける微分処理のゲインピーク周波数として出力するようになっている。
なお、スペクトルピーク周波数抽出部１１ｄにて抽出されたピーク周波数について１／２計算部１１ｅにて１／２を計算して得られた周波数は、バーコードをなす基本単位長の白バーおよび黒バーを組とした幅に相当する周波数である。
【０１３２】
たとえば、上述のＦＦＴ処理部１１ｃにおけるＦＦＴ処理により、図２３に示すようなスペクトルが得られた場合、スペクトルピーク周波数抽出部１１ｄでは、スペクトルピーク１１−２ａの周波数を抽出したのち、１／２計算部１１ｅにて上記抽出されたスペクトルピーク１１−２ａの周波数の１／２を畳み込み処理部１１ｇにおける微分処理のゲインピーク周波数として出力するようになっているのである。
【０１３３】
さらに、フィルタ係数算出部１１ｆは上述の１／２計算部１１ｅにて計算されたモジュール周波数情報の１／２の周波数ｆmodをもとに、前述の（Ｃ−１）の手法に従って、帯域制限用の微分フィルタの畳み込み係数を決定するものである。即ち、モジュール周波数の１／２の周波数ｆmodを用いて、前述の式（２）〜（５）を計算することにより得られるフィルタのゲイン特性および位相特性からＩＦＦＴ計算によってフィルタの畳み込み係数(フィルタ係数)を決定するのである。
【０１３４】
また、畳み込み処理部１１ｇは、フィルタ係数算出部１１ｆにて算出されたフィルタ係数によってＦＩＲ(Finite Impulse Response)フィルタ等のディジタルフィルタを構成することにより、切り出し部１ｅからの光電変換信号（ディジタル信号）について帯域が最適化された微分処理を施すものである。
なお、デシメーション処理部１ｈ′は、畳み込み処理部１１ｇにて畳み込み処理された信号(ディジタル信号)を入力されて、このディジタル信号について、上述のモジュール周波数に応じてデータ数を間引くものであり、その詳細な構成については後述する。
【０１３５】
このような構成により、適用型帯域制限微分部１ｆのモジュール周波数抽出部１ｇにおいてモジュール周波数（基本周波数）を抽出するにあたり、切り出し部１ｅにて取り込まれた光電変換信号（取込信号）について、広帯域微分処理部１１ａで、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施す。
【０１３６】
また、二乗処理部１１ｂでは広帯域微分処理部微分処理の施された信号について二乗処理を施し、ＦＦＴ処理部１１ｃにおいて、前記二乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行ない、スペクトルピーク周波数抽出部１１ｄでは、前記周波数スペクトルによる解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を上記モジュール周波数と判断して出力する。
【０１３７】
帯域制限微分処理部１ｈでは、このように抽出されたモジュール周波数を用いて、ゲイン特性を、このモジュール周波数の１／２の周波数に相当する周波数程度又はモジュール周波数の１／２の周波数よりもわずかに大きい程度の周波数をゲインピーク周波数とする余弦波相当特性とする一方、位相特性を周波数に対して直線的に変化する位相特性とするようなフィルタを構成して、畳み込み処理を行なうことにより、帯域が最適化された微分波形を得る。
【０１３８】
したがって、本発明によれば、取込信号からバーコード情報のバー幅長におけるモジュール長に関する情報を抽出し、抽出されたモジュール長情報に基づいて、二値化情報の情報長の比を読み取ることができるので、ハードウェア規模ないし価格を抑えつつ、読み取り信号のＳ／Ｎとともに読み取り分解能を向上させ、ひいては読取深度が拡大した場合や読取面に凹凸やかすみが有った場合の読取精度を向上させることができる利点がある。
【０１３９】
さらに、モジュール長に相当するモジュール周波数を抽出し、抽出されたモジュール周波数に基づいて取込信号の周波数帯域を制限することができるので、取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に関する情報を抽出し、抽出された基本単位長情報に基づいて、二値化情報の情報長の比を読み取ることができるので、上述の場合と同様の利点を得ることができる。
【０１４０】
（Ｃ−４）本実施形態の変形例にかかるバーコード読取装置の適用型帯域制限微分部の説明
図２４は本実施形態の変形例にかかるバーコード読取装置の適用型帯域制限微分部を示すブロック図であるが、この図２４に示す適用型帯域制限微分部１ｆは、前述の図２２に示すものに比して、ＦＦＴ処理部（符号１１ｃ参照）が有限のサンプル数を持つために抽出した周波数に誤差を解消するために、更に詳細にモジュール周波数を抽出するためのものである。
【０１４１】
この図２４に示す適用型帯域制限微分部１ｆについては、前述の図２２に示すものと構成が異なるモジュール周波数抽出部１ｇをそなえるとともに、前述の図２２に示すものと基本的に同様の構成よりなる帯域制限微分処理部１ｈおよびデシメーション処理部１ｈ′をそなえて構成されている。
なお、帯域制限微分処理部１ｈは前述の図２２に示すものと同様のフィルタ係数算出部１２ｎおよび畳み込み処理部１２ｏ（図２２の符号１１ｆおよび１１ｇ参照）をそなえている。
【０１４２】
ここで、モジュール周波数抽出部１ｇは更に、切り出し部１ｅにて取り込まれた光電変換信号(ディジタル信号)から第１モジュール周波数を抽出しうる第１モジュール周波数抽出部１２ｆ−１と、この第１モジュール周波数に基づいて第２モジュール周波数を抽出する第２モジュール周波数抽出部１２ｆ−２とをそなえて構成されている。
第１モジュール周波数抽出部１２ｆ−１については、前述の図２２に示す機能部(符号１１ａ〜１１ｅ参照)に対応する広帯域微分処理部１２ａ，二乗処理部１２ｂ，ＦＦＴ処理部１２ｃおよびスペクトルピーク周波数抽出部１２ｄをそなえて構成されている。従って、第１モジュール周波数抽出部１２ｆ−１にて抽出される第１モジュール周波数は、前述の図２２に示すモジュール周波数抽出部１ｇにて抽出されるモジュール周波数と同様の処理により抽出されたものである。
【０１４３】
また、第２モジュール周波数抽出部１２ｆ−２は更に、乗算部１２ｈ−１，１２ｈ−２，ＬＰＦ(Low Pass Filter)１２ｈ−３，１２ｈ−４，振幅正規化部１２ｉ，ベクトル差分計算部１２ｊ，位相計算部１２ｋ，積分部１２ｌ，モジュールｆ２抽出部１２ｍをそなえて構成されている。
ここで、乗算部１２ｈ−１は、二乗処理部１２ｂからの微分二乗信号（Ｘｎ）に、第１モジュール周波数抽出部１２ｆ−１にて得られた第１のモジュール周波数ｆ１の余弦関数cos(２πｆ１)を乗算するものであり、乗算部１２ｈ−２は、二乗処理部１２ｂからの微分二乗信号（Ｘｎ）に、第１モジュール周波数抽出部１２ｆ−１にて得られた第１のモジュール周波数ｆ１の正弦関数−sin(２πｆ１)を乗算するものである。
【０１４４】
したがって、これらの乗算部１２ｈ−１，１２ｈ−２により、微分二乗信号について、モジュール周波数ｆ１を用いることにより以下の式（１１）、（１２）のようにベクトル化するようになっている。なお、式（１１），（１２）において、ｎは各サンプリングデータに、「１」から時系列的に順次付された番号であり、ｔｓはサンプリング周期である。
Ａｎ（Ｒｅ）＝Ｘｎ＊ｃｏｓ（２π＊ｆ１＊ｎ＊ｔｓ）    …（１１）
Ａｎ（Ｉｍ）＝Ｘｎ＊（−１）＊ｓｉｎ（２π＊ｆ１＊ｎ＊ｔｓ）
…（１２）
すなわち、誤差の無い真のモジュール周波数の成分（２＊ｆ０）と、第１モジュール周波数抽出部１２ｆ−１にて抽出されたモジュール周波数ｆ１との関係は、上述のベクトル化によって、式（１３）と表すことができる。
Δｆ＝ ２＊ｆ０−ｆ１                                  …（１３）
また、ＬＰＦ１２ｈ−３，１２ｈ−４は、ＦＩＲフィルタ等により構成され、上述のΔｆ成分のみを取り出すためのものであり、振幅正規化部１２ｉは、上述のＬＰＦ１２ｈ−３，１２ｈ−４を通過したベクトル信号１２ｐ，１２ｑの振幅を以下の式（１４）、（１５）に従って正規化するものである。
Ｂｎ（Ｒｅ）＝ １／√(Ａｎ（Ｒｅ）2 ＋Ａｎ（Ｉｍ）2)＊Ａｎ（Ｒｅ）
…（１４）
Ｂｎ（Ｉｍ）＝ １／√(Ａｎ（Ｒｅ）2 ＋Ａｎ（Ｉｍ）2)＊Ａｎ（Ｉｍ）
…（１５）
ベクトル差分演算部１２ｊは、振幅正規化部１２ｉにて正規化された複素数データ１２ｒについて、式（１６）に示すように、１サンプル時間遅延させたものとの複素共役をとることにより、ベクトル差分を計算するものであり、複素数データ１２ｒについて１サンプル時間遅延させる遅延部１２ｊ−１および乗算器１２ｊ−２をそなえて構成されている。なお、以下の式（１６）において、Ｂ及びＣはベクトルを示すものであるが、便宜上ベクトル表記は省略する。また、（*）は複素共役を示すものである。
Ｃｎ ＝  Ｂｎ ＊ Ｂｎ−１(*) …（１６）
また、位相計算部１２ｋは、ベクトル差分計算部１２ｊからのベクトル差分の演算結果として入力された各ベクトルデータ列１２ｔの位相を計算するものであり、積分部１２ｌは、位相計算部１２ｋで計算された位相差データについて、切り出し部１ｅにおけるデータの切り出し単位で積分することにより、位相変化量θsumを算出するものである。
【０１４５】
換言すれば、ベクトル差分計算部１２ｊにて差分が計算されたベクトルの位相が、第１モジュール周波数の周波数誤差によるものであるため、この位相差データについて積分することにより、切り出し部１ｅにて切り出される時間単位の位相変化θsumを算出することができるのである。
さらに、モジュールｆ２抽出部１２ｍは、積分部１２ｌからの切り出し区間（ｔ）単位内での位相変化量θsumから、式（１７），（１８）に示すように、モジュール周波数誤差Δｆを算出し、この誤差分で第１モジュール周波数ｆ１を正確な第２モジュール周波数ｆ２に補正するようになっている。
Δｆ＝θsum／（２πｔ）                                …（１７）
ｆ２＝ｆ１＋Δｆ                                        …（１８）
このような構成により、図２４に示す適用型帯域制限微分部１ｆの第１モジュール周波数抽出部１２ｆ−１では、モジュール周波数情報（基本周波数情報）を抽出するにあたり、切り出し部１ｅからの取込信号について、広帯域微分処理部１２ａにおいて、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施す。
【０１４６】
また、二乗処理部１２ｂにおいて微分処理の施された信号について２乗処理を施し、ＦＦＴ処理部１２ｃにおいて２乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行ない、スペクトルピーク周波数抽出部１２ｄにおいて、周波数スペクトルによる解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を前記基本単位長に相当する概算の基本周波数と判断し、第１モジュール周波数として出力する。
【０１４７】
また、第２モジュール周波数抽出部１２ｆ−２では、第１モジュール周波数抽出部１２ｆ−１からの概算の周波数で求めた周波数を元に、二乗処理部１２ｂにて２乗処理の施された信号について復調処理を施すとともに乗算部１２ｈ−１，１２ｈ−２にてベクトル化し、ＬＰＦ１２ｈ−３，１２ｈ−４にて、復調およびベクトル化された信号について高周波成分を除去する。
【０１４８】
さらに、ベクトル差分計算部１２ｊにおいて、ＬＰＦ１２ｈ−３，１２ｈ−４にて高周波成分を除去された信号の１サンプル時間遅延させたものとの位相差を求めたのち、位相計算部１２ｋおよび積分部１２ｌにおいて、ベクトル差分計算部１２ｊにて求められた位相差から、上述の第１モジュール周波数と正確なモジュール周波数との周波数ずれΔｆを算出し、モジュールｆ２抽出部１２ｍにおいて、算出された周波数ずれΔｆを上述の第１モジュール周波数ｆ１に加算した結果を、誤差が補正された第２モジュール周波数と判断する。
【０１４９】
たとえば、第１モジュール周波数ｆ１が４５４１０１Ｈｚと計算された場合には、ＬＰＦ１２ｈ−３からの出力信号１２ｐは図２５の波形１２−１ａのようになる一方、ＬＰＦ１２ｈ−４からの出力信号１２ｑは図２５の波形１２−１ｂのようになり、積分部１２ｌによって計算された切り出し期間における位相変化は図２６のようになる。
ここで、この図２６において、切り出し開始時点（切り出し部１ｅによる信号取込開始時点；ｔ＝０[μｓ]）においては、位相θは「−０．７６[rad]」であり、切り出し終了時点（ｔ＝２０４７[μｓ]）においては位相θは「１．１８[rad]」となっている。
【０１５０】
これにより、積分部１２ｌでは単位切り出し区間あたりの位相変化θsumは、式（１９）により「２．９４[rad]」と算出される。さらに、モジュールｆ２抽出部１２ｍでは、誤差分の周波数Δｆについて、以下の式（２０）のように「２２９[Hz]」であると導出するとともに（式(１７)参照）、補正された正確なモジュール周波数ｆ２について、以下の式（２１）のように「４５４２３０[Hz]」であると導出される（式（１８）参照）。
【０１５１】
θsum ＝ （１．１８）−（−０．７６） ＝ ２．９４[rad] …（１９）
Δｆ ＝ ２．９４ｒａｄ／（２π＊２０４７μｓ）
＝ ２２９Ｈｚ                                      …（２０）
ｆ２＝ｆ１＋Δｆ
＝４５４１０１Ｈｚ＋２２９Ｈｚ
＝ ４５４３３０Ｈｚ                                …（２１）
このようにして、周波数誤差が補正されたモジュール周波数ｆ２が抽出されると、帯域正弦微分処理部１ｈのフィルタ係数算出部１２ｎでは、前述の（Ｃ−３）の場合と同様に、帯域制限用の微分フィルタの畳み込み係数を決定して、このフィルタ係数を用いて、切り出し部１ｅからの信号を畳み込み処理部１２ｏにて畳み込み処理を行なうことにより、帯域が最適化された微分波形を得ることができる。
【０１５２】
したがって、この場合においても、取込信号からバーコード情報のバー幅長におけるモジュール長に関する情報を抽出し、抽出されたモジュール長情報に基づいて、二値化情報の情報長の比を読み取ることができるので、ハードウェア規模ないし価格を抑えつつ、読み取り信号のＳ／Ｎとともに読み取り分解能を向上させ、ひいては読取深度が拡大した場合や読取面に凹凸やかすみが有った場合の読取精度を向上させることができる利点がある。
【０１５３】
（Ｃ−５）本実施形態における適用型帯域制限微分処理後のデシメーション処理の説明
次に、適用型帯域制限微分部１ｆのデシメーション処理部１ｈ′の詳細について説明する。
図２７および図２８は、上述の適用型帯域制限微分部１ｆのデシメーション処理部１ｈ′における処理を説明するための図である。デシメーション処理部１ｈ′は、例えば前述の図３に示すようなディジタルフィルタ等により構成され、帯域制限微分処理部１ｈにて帯域制限された信号(ディジタル信号)を入力されて、このディジタル信号について、上述のモジュール周波数に応じてデータ数を間引くものであり、これにより、後述の計算処理量を軽減させることができるようになっている。
【０１５４】
換言すれば、二値化情報を含む信号を取り込む際に所定のサンプリング間隔でサンプリングされたディジタル信号として取り込まれる一方、各幅長データ間の整数比としてのバーコード情報を読み取る前処理として、デシメーション処理部１ｈ′により、信号帯域が制限されたディジタル信号についてモジュール周波数情報に応じてデータ数を間引くことができる。
【０１５５】
すなわち、図２７のフローチャートに示すように、ステップＳ１で前述のモジュール周波数抽出部１ｇにて抽出されたモジュール周波数が、図２８に示す丸付き数字で示す区分１〜４のいずれに該当するかを判定し（ステップＳ２）、判定された区分に応じた間引き量で、帯域制限微分処理部１ｈにて帯域制限された信号についてデータ量を間引いて、後段のモジュール点毎振幅抽出部１ｉに出力するようになっている。
【０１５６】
具体的には、デシメーション処理部１ｈ′では、抽出されたモジュール周波数が６２５[kHz]から１．２５[MHz]の間の領域(図２８の丸付き数字で示す領域２参照)にある場合には、帯域制限微分処理部１ｈからのデータ量を１／２に間引くようになっている（図２７のステップＳ３）。
同様に、モジュール周波数が３１２．５[kHz]から６２５[kHz]の間の領域(図２８の丸付き数字で示す領域３参照)にある場合にはデータ量を１／４に間引き（ステップＳ４）、モジュール周波数が１６６．２５[kHz]から３１２．５[kHz]の間の領域(図２８の丸付き数字で示す領域４参照)にある場合にはデータ量を１／８に間引くようになっている（ステップＳ５）。
【０１５７】
なお、デシメーション処理部１ｈ′では、モジュール周波数抽出部１ｇにて抽出されたモジュール周波数が１．２５[MHz]から２．５[MHz]である場合(図２８の丸付き数字で示す領域１参照)には、データ量の間引きは行なわずにそのまま後段のモジュール点ごと振幅抽出部１ｉに出力するようになっている（ステップＳ２）。
したがって、デシメーション処理部１ｈ′により、バーコード情報を含む信号を取り込む際に所定のサンプリング間隔でサンプリングされたディジタル信号として取り込まれる一方、各バー幅長データ間の整数比を読み取る前処理として、信号帯域が制限されたディジタル信号について、モジュール周波数情報に応じてデータ数を間引くことができるので、モジュール周波数が低周波になるに従って、信号のサンプル点を多く必要とせずに、バーコード情報を読み取ることができる。即ち、このモジュール周波数に応じて最適な情報量にデータ量を間引くことで計算処理量を軽減させることができる。
【０１５８】
（Ｃ−６）本実施形態における適用型帯域制限微分部の第２，第３変形例の改良点の説明
本実施形態における適用型帯域制限微分部の第２，第３変形例においては、上述の図２２に示すような基本周波数を抽出する技術において、以下に示すような、スペクトルピークの正確な抽出に支障をきたす要因に対して更なる対策を講じることによって、スペクトルピーク周波数抽出部１１ｄにて抽出する基本周波数の精度の低下を防止したものである。
【０１５９】
ガウシアンビームをバーコードに対する照射光として走査する場合に、読取深度によって変化するバーコード照射時のビーム径，ビーム速度（走査速度），バーコードによって種々規定されるバー幅等の値によって、前述の図２２に示す適用型帯域制限微分部１ｆにて得られる光強度に応じた振幅値の電気信号が、図７２に示すように高周波成分が劣化する（これをガウス劣化という）場合がある。
【０１６０】
ＬＤにて発光するレーザ光としては、一般的には図７０（ｂ）に示すような強度特性を有するガウシアンビームが用いられる。この図７０（ｂ）に示すように、ガウシアンビームは中央部分の光強度が最も強く中央から外側に離れるに従って次第に強度が小さくなる特性を有し、さらに読取深度が深くなるとビームが拡散する特性を有している。
このような特性を有するガウシアンビームを図７０（ａ）に示すようにバーコード２００に対する照射光として走査させる場合には、適正な条件で読取動作が行なわれれば上述のビーム径，ビーム速度またはバー幅等の値が適正値となり〔（ビーム径／バー幅）＝小〕、図７１に示すように高周波成分が劣化しない特性が得られるものの、例えばバー幅の狭いバーコードを読み取る場合やオペレータの読取動作条件によってバーコードに照射されるビーム径が、バー幅に比べて相対的に大きくなっている場合〔（ビーム径／バー幅）＝大〕は、上述の図７２に示すようにガウス劣化が生ずるのである。
【０１６１】
すなわち、この図７２に示すスペクトル分布の場合には、スペクトル強度（ゲイン）にばらつきを持ちつつ高周波成分が劣化する特性を有しているので、各周波数点のスペクトル強度を単純に比較するという手法では、モジュール周波数の２倍の周波数の点におけるスペクトルピークを抽出することが困難となる。
具体的には、この図７２に示す抽出したい周波数（基本周波数の２倍の周波数）におけるゲインピーク値が、周辺の周波数におけるゲイン値に比して最大値とならず、スペクトルピーク周波数抽出部（図２２の符号１１ｄ参照）において、周波数特性が減衰している領域においてこれを正しく抽出するためには、基本周波数の検出処理が複雑になる。
【０１６２】
また、上述のごときガウシアンビームを用いたバーコード読取装置の場合以外に、ＣＣＤ等による外来の光によりバーコードの白黒を検出するタイプのバーコード読取装置においては、このＣＣＤ低分解能の場合にも上記のような高周波成分の劣化が同様に生ずる。
本実施形態における適用型帯域制限微分部１ｆの第２，第３の変形例としてのモジュール周波数抽出部１ｇ−１，１ｇ−２においては、以下に（Ｃ−７），（Ｃ−８）で詳述するように、光強度に応じた振幅の電気信号の周波数スペクトルによる解析結果に劣化が生じている場合においても、簡易な処理で劣化を補正することにより正確に基本周波数を抽出できるようにしている。
【０１６３】
（Ｃ−７）本実施形態における適用型帯域制限微分部１ｆの第２の変形例としてのモジュール周波数抽出部１ｇ−１の説明
図６３は上述の図２２に示すバーコード読取装置の適用型帯域制限微分部１ｆにおいて、モジュール周波数抽出部１ｇに代えてモジュール周波数抽出部１ｇ−１を適用した例について示すブロック図であり、この図６３に示すモジュール周波数抽出部１ｇ−１は、前述の図２２に示すものにおいて図６６のＡに示すようなスペクトル分布が得られた場合においても、この図２２に示すものを改良することにより、以下に示す周波数スペクトル解析結果の劣化をフラットに補正する処理（図６６のＢ参照）を行なうことを通じて、抽出すべきスペクトルピークを容易且つ高精度に抽出するものである。
【０１６４】
ここで、モジュール周波数抽出部（基本周波数抽出部）１ｇ−１は、広帯域微分処理部１１ａ，二乗処理部１１ｂ，ＦＦＴ処理部１１ｃ，周波数間引部１１ｈ，二乗誤差計算部１１ｉ，最適補正係数抽出部１１ｊ，周波数特性データベース１１ｋ，逆数計算部１１ｍ，基準値保持部１１ｎ，補間処理部１１ｐ，乗算器１１ｑおよびスペクトルピーク周波数抽出部１１ｄをそなえて構成されている。
【０１６５】
すなわち、本実施形態にかかるモジュール周波数抽出部１ｇ−１においては、以下に示す周波数間引部１１ｈ，二乗誤差計算部１１ｉ，周波数特性データベース１１ｋおよび最適補正係数抽出部１１ｊにおいて、前述の図６６のＡに示すようなガウシアン劣化等の周波数特性を劣化させる要因が混入している二乗後の波形について劣化特性を抽出し、逆数計算部１１ｍ，基準値保持部１１ｎおよび補間処理部１１ｐにおいて、この劣化特性の逆特性データを補正用に算出して、算出された逆特性データによってスペクトル解析結果を乗算することにより、周波数軸上においてゲイン（または、スペクトル強度）が平坦化されたスペクトル分布に補正して、補正したスペクトル解析結果から前述のモジュール周波数を高精度に抽出するようになっている。
【０１６６】
ここで、広帯域微分処理部（微分処理部）１１ａは、信号取込部を構成する切り出し部１１ｅからの取込信号について、読み取り可能な領域における前記取込信号の最大周波数以上の値をゲインピーク周波数とするような微分処理を施すものである。更に、二乗処理部１１ｂは、広帯域微分処理部１１ａにて微分処理の施された信号について二乗処理を施すものである。
【０１６７】
また、ＦＦＴ処理部（周波数スペクトル解析部）１１ｃは、二乗処理部１１ｂにて二乗処理の施された結果について周波数スペクトルによる解析を行なうものである。具体的には、ＦＦＴ処理部１１ｃにおいては、二乗処理部１１ｂからの演算結果について、高速フーリエ変換（ＦＦＴ；Fast Fourier Transform）を行なって、スペクトルを求めるようになっている。
【０１６８】
例えば、ＦＦＴ処理部１１ｃにおいては、二乗処理部１１ｂからの演算結果について、サンプリング周波数を例えば１０ＭＨｚ程度とすると、図６４の（ａ）に示すように、０．１μｓ間隔のサンプリングデータ（ｘ０，ｘ１，ｘ２，…，ｘ１０２４）について、１０２４ポイント（ｘ０を含めるとすれば１０２５ポイント）程度の高速フーリエ変換（ＦＦＴ；Fast Fourier Transform）を行なって［図６４の（ｂ）参照］、スペクトルを求めるようになっている。この場合には、ＦＦＴ処理部１１ｃにおいて、１０ＭＨｚを１０２４分割した周波数毎のスペクトルＹ［図６４の（ｃ）に示すｙ０，ｙ１，ｙ２，…，ｙ１０２４参照］を得ることができる。
【０１６９】
さらに、周波数間引部（間引き部）１１ｈは、ＦＦＴ処理部１１ｃからの周波数スペクトル解析結果を成す解析データＹについて周波数間引きを行なって、近似特性データＺ［図６４の（ｅ）に示す間引き結果ｚ０，ｚ１，ｚ２，…，ｚ３２参照］を求めるものである。例えば図６４の（ｄ）に示すように、周波数間引部１１ｈは、上述のＦＦＴ処理部１１ｃにて得られた１０２４ポイントの周波数スペクトル点を、例えば３２ポイント程度ごとの間隔で間引き、間引いた結果Ｚを二乗誤差計算部１１ｉに出力するようになっている。これにより、サンプリング周波数１０ＭＨｚを３２分割した周波数（３１２．５ｋＨｚ）ごとのスペクトルデータ（間引き後の残りの解析データ）を得ることができる。
【０１７０】
この図６４の（ｅ）の場合においては、ＦＦＴ結果Ｙとしての解析データｙ０，ｙ１，ｙ２，…，ｙ１０２４について周波数間引きを行なうことにより、ｙ０を間引き後のデータｚ０、ｙ３２をｚ１、ｙ６４をｚ２、ｙ９６をｚ３とし、以降順次ｚ３２（ｙ１０２４）の値まで定めている。
なお、上述の間引き数（つまり、間引き間隔）としては、スペクトル強度のばらつきを除去できるように設定する。ここでいうスペクトル強度のばらつきとは、特定の周波数点におけるスペクトル強度（例えば図７２の点ａ，点ｂ参照）が他の周波数軸上のスペクトル強度変化に比べ突出しているようなスペクトル分布を有していることをいうものとする。また、このような突出したスペクトル強度を持つ周波数点をスパイク点ともいう。
【０１７１】
すなわち、スパイク点の数は、通常は他の周波数点の数に比べて少ないので、上述の周波数間引き部１１ｈによる周波数点の間引きを行なって、後段の補間処理部１１ｐによる補間処理と協同して、補正用の逆特性データに含まれる当該スパイク点の要素を除外することにより、逆特性データのスペクトル強度の変動を減少させている。
さらに、周波数特性データベース（基準周波数特性データベース）１１ｋは、ｎ種類（ｎは複数）の基準周波数特性を有する離散データ群を予め保持するものである。具体的には、図６５に示すように、ｎ種類の周波数特性Ｆ１〜Ｆｎを有するようなそれぞれの離散データｆ１〜ｆｎを保持するものである。なお、図６５中における周波数特性Ｆ１〜Ｆｎは周波数軸上において連続した値を有する特性として図示されているが、上述の各周波数特性Ｆ１，Ｆ２，…，Ｆｎにかかる離散データｆ１，ｆ２，…，ｆｎとしては、前述の周波数間引部１１ｈにて解析データが間引かれた残りのデータ数（ｚ０を含めて３３個）に対応させて、間引きにより残す対象となる周波数点に対応した３３個の離散データｆ１（０）〜ｆ１（３２），ｆ２（０）〜ｆ２（３２），…，ｆｎ（０）〜ｆｎ（３２）として保持しておくことができる。
【０１７２】
また、上述の周波数特性Ｆ１〜Ｆｎを有する離散データｆ１〜ｆｎは、少なくともバーコードに対する読取動作によって取り込まれた取込信号として想定される特性を有するものである。また、読取時に照射されるガウシアンビームの特性やＣＣＤの分解能等に応じて想定される取込信号の周波数特性から、保持しておく離散データにおける周波数特性を設定するようにしてもよい。
【０１７３】
二乗誤差計算部１１ｉは、周波数間引部１１ｈにて周波数間引きされた後の残りの解析データｚ０，ｚ１，…，ｚ３２と、上述の周波数特性データベース１１ｋからのｎ種類の基準周波数特性との二乗誤差Ｅｍ［ｍは１〜ｎ、式（４７）参照］を、それぞれ計算するものである。即ち、二乗誤差計算部１１ｉにおいては、この式（４７）に示すように、間引きによって残されたデータｚ０，…，ｚ３２と、それぞれの周波数点に対応した３３個の離散データｆｍ（０），…，ｆｍ（３２）との差分の二乗和を演算する。
【０１７４】
【数１】
0004328526.tif 000002
【０１７５】
最適補正係数抽出部１１ｊは、上述の二乗誤差計算部１１ｉからの各二乗誤差計算結果を比較して、最も二乗誤差が最小となる周波数特性Ｆにかかる離散データｆ（０）〜ｆ（３２）を、周波数スペクトル解析結果に対する最適な補正係数として周波数特性データベース１１ｋから取り出すものである。
上述のごとき二乗誤差計算部１１ｉ，周波数特性データベース１１ｋおよび最適補正係数抽出部１１ｊが協同することによって、ノイズベース（劣化要因が含まれた状態）における近似特性データを抽出することによって、周波数間引き後においてもスパイク点が残存している場合、特に後段のスペクトルピーク周波数抽出部１１ｄにおいて抽出すべきスペクトルピークの周波数点が残存している場合において、このスペクトルピークの周波数点についてのゲインが、後段の逆数計算部１１ｍおよび補間処理部１１ｐにて計算される逆特性データに反映されることを防止している。
【０１７６】
したがって、上述の二乗誤差計算部１１ｉおよび最適補正係数抽出部１１ｊにより、周波数間引部１１ｈにて周波数間引きを行なった後の残りの解析データＺと周波数特性データベース１１ｋにて保持された基準周波数特性Ｆｍとを比較して、当該残りの解析データに最も近い周波数特性を有する離散データＦを近似特性データとして抽出する最適特性抽出部として機能する。
【０１７７】
また、逆数計算部（逆数データ算出部）１１ｍは、最適補正係数抽出部１１ｊにて抽出された近似特性データを成す離散データに対する逆数データＲを算出するものである。具体的には、最適補正係数抽出部１１ｊにて抽出された離散データｆ（０）〜ｆ（３２）に対して、基準値保持部１１ｎにて保持されている基準値Ｒｅｆ（例えば、“１”）をもとに逆数［Ｒｅｆ／ｆ（０），Ｒｅｆ／ｆ（１），…，Ｒｅｆ／ｆ（ｎ）］を逆数データＲとして算出するようになっている。
【０１７８】
さらに、補間処理部（補間部）１１ｐは、逆数算出部１１ｍにて算出された逆数データＲを例えば一次式近似で補間することにより、例えば図４のＣで示すような逆特性データの算出結果Ｒｃとして出力するものである。これにより、周波数軸上において離散的な値を持つ逆数データＲを、周波数軸上において連続した値を有するデータＲｃとして出力するようになっている。この場合には、上述の補間処理部１１ｐは一次式近似補間部として構成され、負荷の少ない演算処理によって補間処理を行なっている。
【０１７９】
すなわち、補間処理部１１ｐによって、周波数間引部１１ｈによる周波数間引き処理によって周波数点の抜けた部分に相当する解析データＹに対する補正用の逆数データを算出できるようになっている。
したがって、上述の周波数間引部１１ｈ，最適特性抽出部としての二乗誤差計算部１１ｉおよび最適補正係数抽出部１１ｊ，周波数特性データベース１１ｋ，逆数計算部１１ｍ，基準値保持部１１ｎならびに補間処理部１１ｐによって、ＦＦＴ処理部１１ｃからの周波数スペクトル解析結果についての近似特性データの逆特性データを算出する逆特性データ算出部として機能している。
【０１８０】
なお、上述の補間処理部１１ｐにおける補間処理としては、離散データ間を単調増加または単調減少となるような特性になるものであればよく、例えば、間引き処理で抜けた周波数間をゲインが段階的に増加または減少するような補完を行なうようにしたり、更には、他の公知の手法によって補間することとしてもよい。
乗算器１１ｑは、ＦＦＴ処理部１１ｃからの周波数スペクトル解析結果を成す解析データＹ（図４のＡ参照）と、上述の補間処理部１１ｐにて算出されたデータＲｃ（同図のＣ参照）を乗算するものであり、これにより、補正された周波数スペクトル解析結果Ｘｃ（同図のＢ参照）を後段のスペクトルピーク周波数抽出部１１ｄに出力できるようになっている。換言すれば、乗算器１１ｑは、補間処理部１１ｐにて算出された逆特性データで、上述の周波数スペクトル解析結果を補正する解析結果補正部としての機能を有していることになる。
【０１８１】
さらに、スペクトルピーク周波数抽出部１１ｄは、乗算器１１ｑにおいて補正された周波数スペクトル解析結果Ｘｃから、最大値をとる周波数点（周波数軸上において０Ｈｚを除く有意のある周波数）をスペクトルピークとして抽出するものであって、この抽出されたスペクトルピークにかかる周波数を基本周波数（モジュール周波数）として出力するようになっている。
【０１８２】
したがって、上述のスペクトルピーク周波数抽出部１１ｄにより、乗算器１１ｑにて補正された周波数スペクトル解析結果から０Ｈｚを除く有意のある周波数を上記基本周波数として抽出する抽出部として機能する。
ついで、上述のごとく構成されたモジュール周波数抽出部１ｇ−１による処理動作について、図６７に示すフローチャート（ステップＡ１〜ステップＡ１１）に従って説明していくこととする。
【０１８３】
まず、広帯域微分処理部１１ａ，二乗処理部１１ｂおよびＦＦＴ処理部１１ｃにおいて、切り出し部１ｅにて取り込まれたバーコード読取信号Ｘについて前述の図１の場合と同様の広帯域微分処理，二乗処理およびＦＦＴ処理を行ない（ステップＡ１）、このＦＦＴ処理の結果Ｙについては乗算器１１ｑに出力するとともに周波数間引部１１ｈに出力する。
周波数間引部１１ｈに出力されたＦＦＴ処理の結果Ｙについては、当該周波数間引部１１ｈ，二乗誤差計算部１１ｉ，最適補正係数抽出部１１ｊ，逆数計算部１１ｍおよび補間処理部１１ｐにおいてそれぞれの処理が順次施されることによって、ＦＦＴの結果Ｙについての近似特性データの逆特性データを算出する（ステップＡ２〜ステップＡ８）。
【０１８４】
周波数間引部１１ｈでは、ＦＦＴ処理部１１ｃからの周波数スペクトル解析結果Ｙ（図４のＡ参照）を成す解析データｙ０，ｙ１，ｙ２，…，ｙ１０２４を入力されて、この解析データｙ０，ｙ１，ｙ２，…，ｙ１０２４について周波数間引きを行ない、間引きが行なわれた結果Ｚとしての間引き後のデータｚ０，ｚ１，…，ｚ３２を二乗誤差計算部１１ｉに出力する（ステップＡ２）。
【０１８５】
ついで、二乗誤差計算部１１ｉおよび最適補正係数抽出部１１ｊにおいては間引きが行なわれた結果Ｚと、周波数特性データベース１１ｋからの基準周波数特性Ｆｍとを比較して、結果Ｚに最も近い基準周波数特性を近似特性データＦとして求める。
具体的には、間引き後のデータｚ０，ｚ１，…，ｚ３２を受けた二乗誤差計算部１１ｉでは、これらのデータｚ０，ｚ１，…，ｚ３２と、周波数特性データベース１１ｋからのｎ種類の基準周波数特性との二乗誤差Ｅｍ［ｍは１〜ｎ、式（４７）参照］を、順次計算していく（ステップＡ３のＮＯルートからステップＡ４，ステップＡ５のループ）。
【０１８６】
すなわち、二乗誤差計算部１１ｉでは、周波数データベース１１ｋに記憶されているｎ種類の周波数特性Ｆ１〜Ｆｎのうちで、１種類の周波数特性Ｆｍにかかる離散データｆｍ（０），…，ｆｍ（３２）をロードして（ステップＡ４）、これらのデータｚ０，ｚ１，…，ｚ３２と、ロードした離散データｆｍ（０），…，ｆｍ（３２）とを用いて、上述の式（４７）に基づいて二乗誤差を演算する（ステップＡ５）。
【０１８７】
二乗誤差計算部１１ｉにおいては、このように周波数特性データベース１１ｋに記憶される全ての周波数特性Ｆ１〜Ｆｎについての二乗誤差を順次計算して、計算結果を後段の最適補正係数抽出部１１ｊに出力するが、これらの計算結果を受けた最適補正係数抽出部１１ｊでは、二乗誤差計算部１１ｉからの計算結果が最小となる周波数特性Ｆに対応する離散データｆ（０），…，ｆ（３２）を、周波数特性データベース１１ｎから最適補正係数（即ち、近似特性データ）として取り出す（ステップＡ６）。
【０１８８】
さらに、逆数計算部１１ｍでは、最適補正係数抽出部１１ｊにおいて取り出された離散データｆ（０），…，ｆ（３２）について、基準値保持部１１ｎにて保持された基準値Ｒｅｆをもとに逆数Ｒを計算する（ステップＡ７）。続いて、補間処理部１１ｐでは、逆数計算部１１ｍにて計算された逆数データＲとしての離散データＲｅｆ／ｆ（０），…，Ｒｅｆ／ｆ（３２）について一次式近似による補間を行ない、逆数データＲを周波数軸上において連続的に変化するデータＲｃ（図６６のＣ参照）を算出する（ステップＡ８）。
【０１８９】
乗算器１１ｑでは、前述のＦＦＴ処理部１１ｃにおいて得られた周波数スペクトル解析結果Ｙとしての解析データｙ０，ｙ１，…，ｙ１０２４（図６６のＡ参照）に、補間処理部１１ｐにおいて上述のごとく算出されたデータＲｃを乗算する。このとき、それぞれの解析データｙ０，ｙ１，…，ｙ１０２４における周波数点に対応した補間データＲｃで、各解析データを補正することを通じて、劣化要因が含まれた周波数スペクトル解析結果を補正している（ステップＡ９）。換言すれば、周波数間引部１１ｈにて間引かれている周波数点に対応する解析データについても、補間されたデータＲｃから対応する周波数点の値で補正することができる。
【０１９０】
スペクトルピーク周波数抽出部１１ｄでは、上述のごとく劣化要因が補正された周波数スペクトル解析結果Ｘｃ（図６６のＢ参照）から、０Ｈｚを除く有意のある周波数、即ち、周波数毎のスペクトル値を比較して最もスペクトル値の大きい点の周波数を、スペクトルピーク周波数として抽出し（ステップＡ１０）、この抽出されたスペクトルピークにかかる周波数を基本周波数（モジュール周波数）として出力する（ステップＡ１１）。
【０１９１】
このように、本変形例にかかるモジュール周波数抽出部１ｇ−１によれば、バー幅の狭いバーコードを読み取る場合やオペレータの読取動作等の条件に起因してバーコードに照射されるガウシアンビームのビーム径がバー幅に比べて相対的に大きくなっている場合や、ＣＣＤを適用したバーコード読取装置の場合における当該ＣＣＤの分解能によって、周波数スペクトルの解析結果が劣化している場合であっても、簡易な処理で劣化を補正することにより正確に基本周波数を抽出できるようにしているので、以下のような利点を得ることができる。
【０１９２】
（１）バーコード読取装置としての読取可能な範囲を広げることができる。具体的には、読取深度は、オペレータによる読取動作によって変化するものであるが、バーコード読取装置として読取可能な読取深度の条件の範囲を広げることができる。
（２）読取可能なバーコード幅を狭めることができる。
（３）ＣＣＤの分解能が低い場合であっても、スペクトルピークを簡易な処理で高精度に抽出できるので、読取精度を向上させることができる利点がある。
【０１９３】
また、二乗誤差計算部１１ｉ，周波数特性データベース１１ｋおよび最適補正係数抽出部１１ｊにより、特に後段のスペクトルピーク周波数抽出部１１ｄにおいて抽出すべきスペクトルピークの周波数点が残存している場合に、このスペクトルピークの周波数点についてのゲインが、後段の逆数計算部１１ｍおよび補間処理部１１ｐにて計算される逆特性データに反映されることがないようにしているので、スペクトルピーク周波数を、単純なスペクトル強度の大小比較によって抽出することができ、モジュール周波数の抽出の簡素化ないし抽出精度の飛躍的な向上を図ることができる。
【０１９４】
（Ｃ−８）本実施形態における適用型帯域制限微分部１ｆの第３の変形例としてのモジュール周波数抽出部１ｇ−２の説明
ついで、本実施形態における適用型帯域制限微分部１ｆの第３の変形例としてのモジュール周波数抽出部１ｇ−２について説明する。
図６８は前述の図１に示すバーコード読取装置の適用型帯域制限微分部１ｆにおいて、モジュール周波数抽出部１ｇに代えてモジュール周波数抽出部１ｇ−２を適用した例について示すブロック図であり、この図６８に示すモジュール周波数抽出部１ｇ−２においても、前述の図６６のＡに示すようなスペクトル分布が得られた場合においても、図６６のＣに示すような、当該周波数スペクトル解析結果から算出された逆特性データを用いて、周波数スペクトル解析結果を補正して、図６６のＣに示すように、抽出すべきスペクトルピークを容易且つ高精度に抽出するものである。
【０１９５】
ここで、図６８に示すモジュール周波数抽出部１ｇ−２は、前述の図６３に示すモジュール周波数抽出部１ｇ−１に比して、二乗誤差計算部１１ｉ，最適補正係数抽出部１１ｊおよび周波数特性データベース１１ｋに代えて、メディアンフィルタ１１ｒをそなえている点が異なっており、それ以外の構成（符号１１ａ〜１１ｈ，１１ｍ〜１１ｑ参照）については同様である。
【０１９６】
メディアンフィルタ（メディアンフィルタ処理部）１１ｒは、周波数間引部１１ｈと逆数計算部１１ｍとの間に介装されて、周波数間引部１１ｈにて周波数間引きを行なった後の残りの解析データｚ０，ｚ１，…，ｚ３２について更にメディアンフィルタ処理を施して近似特性データＺｍを求めるものである。即ち、メディアンフィルタ１１ｒは、周波数間引部１１ｈからの解析データｚ０，ｚ１，…，ｚ３２について、周波数点として隣接する３点のうちで中央値のみを選択的に出力するものであり、これにより、逆特性データを算出する際に除去しておきたいスパイク点を除去できるようになっている。
【０１９７】
図６９（ａ）〜（ｃ）はいずれも、上述のメディアンフィルタ１１ｒのフィルタ処理を具体的に説明する図である。図６９（ａ）〜（ｃ）中において、各解析データのゲインは“＊”で示したレベルにあるものとする。
メディアンフィルタ１１ｒにおいてｚｋ（ｋは０〜３２）の値を出力するに際しては、周波数軸上の隣接する２点の値を含めた３点の周波数点のゲイン（または、スペクトル強度）を比較するが、例えば図６９（ａ）の場合にはｚ（ｋ−１）の値が最大、ｚ（ｋ＋１）の値が最小、ｚｋの値が中央値を有するので［式（４８）参照］、メディアンフィルタ１１ｒとしてはｚｋの値をそのまま出力する。
【０１９８】
ｚ（ｋ−１）＜ｚｋ＜ｚ（ｋ＋１）                            （４８）
また、図６９（ｂ）の場合にはｚｋの値が最大、ｚ（ｋ＋１）の値が最小、ｚ（ｋ−１）の値が中央値を有するので［式（４９）参照］、メディアンフィルタ１１ｒとしてはｚｋの値として中央値のｚ（ｋ−１）の値を選択的に出力する。図６９（ｃ）の場合にはｚ（ｋ−１）の値が最大、ｚｋの値が最小、ｚ（ｋ＋１）の値が中央値を有するので［式（５０）参照］、メディアンフィルタ１１ｒとしてはｚｋの値として中央値のｚ（ｋ＋１）の値を選択的に出力する。
【０１９９】
ｚ（ｋ＋１）＜ｚ（ｋ−１）＜ｚｋ                            （４９）
ｚｋ＜ｚ（ｋ＋１）＜ｚ（ｋ−１）                            （５０）
このようなメディアンフィルタ１１ｒによって、特に後段のスペクトルピーク周波数抽出部１１ｄにおいて抽出したいスペクトルピークの周波数点等のスパイク点を除去して、後段の補間処理部１１ｐにて算出される逆特性データに、スペクトルピークの要素が含まれることを防止し、乗算器１１ｑにて補正された周波数スペクトル解析結果Ｘｃによって高精度かつ確実にスペクトルピークを抽出できるようにしている。
【０２００】
なお、逆数計算部（逆数データ算出部）１１ｍは、基準値保持部１１ｎにて保持された基準値Ｒｅｆをもとに、メディアンフィルタ１１ｒにて求められた近似特性データを成す解析データＺｍの逆数データＲｅｆ／Ｚｍを算出するものであり、補間処理部（補間部）１１ｐは、逆数計算部１１ｍにて算出された逆数データを補間することにより逆特性データの算出結果として出力するものであり、これらの逆数計算部１１ｍ，基準値保持部１１ｎおよび補間処理部１１ｐは、前述の図６３に示すものと基本的に同様の構成を有している。
【０２０１】
このように、本変形例にかかるモジュール周波数抽出部１ｇ−２においても、バー幅の狭いバーコードを読み取る場合やオペレータの読取動作等の条件に起因してバーコードに照射されるガウシアンビームのビーム径がバー幅に比べて相対的に大きくなっている場合や、ＣＣＤを適用したバーコード読取装置の場合における当該ＣＣＤの分解能によって、周波数スペクトルの解析結果が劣化している場合であっても、簡易な処理で劣化を補正することにより正確に基本周波数を抽出できるようにしているので、前述の（Ｃ−７）における（１）〜（３）と同様の利点を得ることができる。
【０２０２】
また、メディアンフィルタ１１ｒにより、特に後段のスペクトルピーク周波数抽出部１１ｄにおいて抽出すべきスペクトルピークの周波数点が残存している場合に、このスペクトルピークの周波数点についてのゲインが、後段の逆数計算部１１ｍおよび補間処理部１１ｐにて計算される逆特性データに反映されることがないようにしているので、スペクトルピーク周波数を、単純なスペクトル強度の大小比較によって抽出することができ、モジュール周波数の抽出の簡素化ないし抽出精度の飛躍的な向上を図ることができる。
【０２０３】
（Ｄ）本実施形態にかかるバーコード読取装置のモジュール点毎振幅抽出部の説明
次に、本実施形態にかかるバーコード読取装置のモジュール点毎振幅抽出部１ｉの詳細な構成について説明する。
（Ｄ−１）本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の全体構成の説明
図２９は本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部１ｉを示すブロック図であり、この図２９に示すモジュール点毎振幅抽出部１ｉは、モジュールタイミング信号抽出部１ｊ，振幅抽出部１ｋおよび三値化部１ｌをそなえて構成され、取込信号に同期し且つモジュール長に相当する基本周波数を有する周期信号を生成することにより、モジュール情報を抽出するものである。
【０２０４】
ここで、モジュールタイミング信号抽出部１ｊは更に、トーン信号生成フィルタ１４ａ，ヒルベルト変換部１４ｂ，位相計算部１４ｃ，０ラジアン点タイミング抽出部１４ｄおよび遅延時間算出部１４ｅをそなえて構成されている。
トーン信号生成フィルタ１４ａは、上述の適用型帯域制限微分部１ｆにて帯域制限された取込信号（光電変換信号）と、抽出されたモジュール周波数とに基づいて、タイミング信号をトーン信号（周期信号）として生成するものである。このタイミング信号としては、バーコードの単位モジュール幅の周波数を持つ正弦波に近いトーン信号として出力することができるようになっているが、詳細には（Ｄ−２）において説明する。
【０２０５】
また、ヒルベルト変換部１４ｂは、トーン信号生成フィルタ１４ａからのトーン信号についてヒルベルト変換処理を施すものであり、トーン信号生成フィルタ１４ａからのトーン信号を実部（Ｒｅ）とする一方、ヒルベルト変換部１４ｂにてヒルベルト変換処理の施された信号を虚部（Ｉｍ）として次段の位相計算部１４ｃに出力することにより、各サンプル点の信号をベクトル化するようになっている。
【０２０６】
さらに、位相計算部１４ｃは上述のごとくベクトル化されたサンプル点の位相を計算するもので、０ラジアン点タイミング抽出部１４ｄは位相計算部１４ｃにて計算された位相情報をもとに位相が０ラジアンになる点を抽出してモジュールタイミングを導出するものである。遅延時間算出部１４ｅは、０ラジアン点タイミング抽出部１４ｄにて抽出された位相が０ラジアンになる点とサンプル点との遅延時間を、導出されたモジュールタイミング毎に算出するものである。
【０２０７】
ところで、振幅抽出部１ｋは更に遅延フィルタ１４ｆおよび振幅抽出部１４ｇをそなえて構成されている。遅延フィルタ１４ｆは、上述の遅延時間算出部１４ｅにて算出された遅延時間をもとにして遅延フィルタを構成し、適用型帯域制限微分部１ｆからの取込信号について畳み込み処理により遅延処理を施すもので、これにより、サンプル点を０ラジアンタイミング点に一致させることができるようになっている。
【０２０８】
また、三値化部１ｌは更に、自動等化部としてのＬＭＳ(Least Mean Square)１４ｈおよびウェイヴエラー判定部１４ｉをそなえて構成され、ＬＭＳ１４ｈは、モジュールタイミング毎に抽出された振幅データ（図２９の符号１４ｑ参照）を、自動等化することにより「１」，「０」または「−１」の３値データとして出力するものであり、ウェイヴエラー判定部１４ｉは、ＬＭＳ１４ｈにて三値化された振幅データについてのデータエラーを判定するものである。
【０２０９】
このような構成により、図２９に示すモジュール点毎振幅抽出部１ｉでは、二値化情報の情報長の比(バーコード情報)を読み取る前処理として、適用型帯域制限微分部１ｆにて帯域制限された取込信号とモジュール周波数情報とに基づき、この取込信号に同期し且つモジュール周波数を有するタイミング点を抽出し、抽出されたタイミング点に従って適用型帯域制限微分部１ｆからの信号の振幅値を抽出し、抽出されたタイミング点に従った振幅値を三値化データとして導出する。
【０２１０】
すなわち、モジュール点毎振幅抽出部１ｉでは、取込信号からモジュール長データの存在するタイミング点を抽出し、後段のモジュール数算出部１ｍにおいて、抽出されたタイミング点に従って、標識としてのバーコードから各幅長データ間の整数比を読み取る。
この場合のタイミング点を抽出する際には、モジュール点毎振幅抽出部１ｉでは、適用型帯域制限微分部１ｆにて微分処理の施された取込信号を入力としてバーコードデータ（幅長データ）のモジュール幅時間（基本幅時間）に相当する周波数成分を抽出するとともに基本幅時間に応じた周期信号を生成し、生成された周期信号を入力としてバーコードの幅情報存在点に相当するタイミング点を特定する。なお、上述の適用型帯域制限微分部１ｆにおける微分特性としては、前述の（Ｃ−１）あるいは（Ｃ−２）で詳述した特性を持つことができる。
【０２１１】
例えば、上述のモジュール点毎振幅抽出部１ｉに、帯域制限された取込信号として、図３０に示す微分波形１５ｂのディジタル信号（サンプル点；波形１５ｂ上における“×”参照）が入力された場合においては、モジュールタイミング信号抽出部１ｊのトーン信号生成フィルタ１４ａでは、上述のディジタル信号１５ｂとモジュール周波数抽出部１ｇにて抽出されたモジュール周波数情報とに基づき、トーン信号波形１５ｃに相当する周期信号としてのディジタル信号（サンプル点；波形１５ｃ上における“○”参照）を出力する。なお、このトーン信号の波形１５ｃは、帯域制限された取込信号の波形１５ｂと同期している。
【０２１２】
また、位相計算部１４ｃでは、上述のトーン信号生成フィルタ１４ａにて生成されたトーン信号についてヒルベルト変換部１４ｂにてヒルベルト変換されることによりベクトル化された各信号点についての位相を計算し、計算結果として図３１（ａ）に示すような位相データ（ディジタル信号）が出力される。
さらに、０ラジアン点タイミング抽出部１４ｄでは、位相計算部１４ｃで計算された位相データをもとに０ラジアン点になる点を抽出することにより、モジュールタイミングを導出する。この図３１（ａ）に示すように、サンプル点（図３１（ｂ）参照）の位相と実際の０ラジアン点とは異なっている（０ラジアン点では必ずサンプリングされるとは限らない）ので、０ラジアン点タイミング抽出部１４ｄにて抽出された０ラジアン点のタイミングをもとに、遅延時間算出部１４ｅおよび遅延フィルタ１４ｆによりサンプル点と０ラジアン点とのずれを補正するのである。
【０２１３】
すなわち、遅延時間算出部１４ｅにてサンプル点と０ラジアン点との時間差をモジュールタイミング毎に算出して、算出された遅延時間分、振幅抽出部１ｋの遅延フィルタ１４ｆで遅延処理を行なう。これにより、モジュールタイミングごとのサンプルデータを得ることができる。その後、振幅抽出部１４ｇでは、図３１（ｃ）に示すように、モジュールタイミング毎に微分信号振幅（ディジタルデータ）を抽出する。
【０２１４】
換言すれば、タイミング点を抽出する際に、取り込まれた電気信号についての微分信号から、バーコードに記録された二値化情報の情報長を読み取るためのタイミング点を特定し、特定されたタイミング点毎に微分処理の施された信号の振幅から３値のディジタル情報を抽出する。上述の３値のディジタル情報を抽出する際には、特定されたタイミング点ごとに、微分処理の施された信号の振幅値を取り出し、取り出された信号の振幅値について３値のディジタルデータに変換する。
【０２１５】
三値化部１ｌのＬＭＳ１４ｈでは、上述の振幅抽出部前記抽出された前記タイミング点に従った振幅値について自動等化処理を施し、三値化データとして導出し、ウェイヴエラー判定部１４ｉにおいてバーコード読取データの配列として適切な信号を出力する。
すなわち、三値化部１ｌにおいて、タイミング点毎に取り出された振幅値について３値のディジタル信号に変換する際に、前記取り出された信号の振幅値を、「＋１」，「０」又は「−１」の三値化されたデータとして判定・出力する。その後、モジュール数算出部１ｍにおいて、三値化されたデータをもとに、「＋１」のデータの存在する信号点を前記の白色領域または黒色領域のうちのいずれか一方のエッジの存在点、「−１」のデータの存在する信号点を前記の白色領域または黒色領域のうちの他方のエッジの存在点、「０」のデータの存在する信号点をエッジの存在しない点として、バーコードの各幅長データ間の整数比を読み取る。
【０２１６】
従って、本実施形態によれば、バーコード情報のバー幅長の比を読み取る前処理として、モジュールタイミング信号抽出部１ｊにおいて、取込信号とモジュール周波数情報とに基づき取込信号に同期し且つ基本周波数を有するタイミング点を抽出し、振幅抽出部１ｋにおいて、抽出されたタイミング点に従って適用型帯域制限微分部１ｆからの信号の振幅値を抽出し、抽出されたタイミング点に従った振幅値を三値化データとして導出することができるので、モジュールタイミング点以外での情報に惑わされることもなくなり、読み取り信号のＳ／Ｎとともに読み取り分解能を向上させ、ひいては読取深度が拡大した場合や読取面に凹凸やかすみが有った場合の読取精度を向上させることができる利点がある。
【０２１７】
さらに、バーコードのモジュール長を計測するために、サンプリング周波数を高周波に設定する必要も無くなり、サンプリングのためのクロックも比較的低価格のもので足りるため、装置構成のためのコストを大幅に削減させることができる利点もある。
（Ｄ−２）本実施形態におけるモジュールタイミング信号抽出部の説明
まず、トーン信号生成フィルタ１４ａの構成について詳述する。
【０２１８】
上述のトーン信号生成フィルタ１４ａとしては、モジュール周波数抽出部１ｇにて抽出されたモジュール周波数をゲインピーク周波数とする余弦二乗特性とし、位相特性を全く変化しないような特性となるような特性で構成することができる。
このことについて説明すると、以下のとおりとなる。
すなわち、前述の図３０に示すように、帯域制限処理をした微分信号からモジュールのタイミングを抽出する際に、微分信号の基本周波数は、白1モジュール＋黒1モジュールによる信号なのでｆαとなる（図３０の符号１５ｄ参照）。一方、タイミング周波数は、白バーまたは黒バーの単位モジュールなのでｆβとなる（図３０の符号１５ｃ参照）。
【０２１９】
したがって、前述のモジュール周波数抽出部１ｇにて抽出されたモジュール周波数ｆ１と上述のｆαないしｆβの関係は、以下の式（２２），（２３）のようになる。
ｆα＝ｆ１／２                                          …（２２）
ｆβ＝ｆ１                                              …（２３）
すなわち、トーン信号生成フィルタ１４ａとしてｆβが中心周波数となるフィルタを構成することにより、このトーン信号生成フィルタ１４ａにおいて、帯域制限された取込信号１ｑを畳み込み処理することにより、このモジュール周波数の成分を持つトーン信号を導出することができる。
【０２２０】
たとえば、トーン信号生成用フィルタ１４ａの特性は以下の式（２４）〜（２６）に示すようなものとすることができる。なお、式（２４）〜（２７）において、ｆｓＡＤコンバータ１ｄのサンプリング周波数であり、ｆｗは生成される構成されるフィルタのバンド幅(-6dB)である。
ゲイン= cos2(ｆ−ｆβ) π／２＊ｆｗ )
： ( ｆβ−ｆｗ／２≦ｆ＜ｆβ＋ｆｗ／２ )      …（２４）
ゲイン＝cos2（（ｆ−（ｆｓ−ｆβ）π／２＊ｆｗ ）
：（ｆｓ−ｆβ−ｆｗ／２≦ｆ＜ｆｓ−ｆβ＋ｆｗ／２）
…（２５）
ゲイン＝０
：（式（２４）または式（２５）の場合以外の周波数）  …（２６）
位相(θ[rad]) = ０ （ ０ ＜＝ ｆ ＜＝ｆｓ）            …（２７）
なお、ｆｗとしては、バンド幅を、白黒幅情報を表す時間長の逆数に比例する特性とすることができる。具体的には、ｆｗについて、適用型帯域微制限微分部１ｆからの切出信号から、白黒信号（バーコード信号）部分のみを現す時間長（ｔｂａｒ）から以下の式（２８）に従って算出することができる。
ｆｗ ＝ １／ｔｂａｒ ＊ ｋ （ｋは固定値）              …（２８）
具体的には、中心周波数となるｆβを1820kHzとした場合、図３２に示すようなゲイン特性および図３３に示すような位相特性により、図３４に示すようなフィルタ特性をもつディジタルフィルタとして、トーン信号生成フィルタ１４ａを構成することにより、適用型帯域制限微分部１ｆからの信号をこのフィルタ１４ａで畳み込み処理することで、トーン信号を得ることができる。
【０２２１】
次に、ヒルベルト変換部１４ｂおよび位相計算部１４ｃについて詳述する。
ところで、図３５は本実施形態におけるヒルベルト変換部１４ｂおよび位相計算部１４ｃを示すブロック図であり、この図３５に示すように、位相計算部１４ｃはベクトル化部１８ａと計算部１８ｂとをそなえて構成されている。
上述したように、ヒルベルト変換部１４ｂは、トーン信号生成フィルタ１４ａにて生成されたトーン信号についてヒルベルト変換処理を施すものであるが、このヒルベルト変換部１４ｂは、例えば図３６に示すような特性を有するディジタルフィルタにより構成される。即ち、この図３６に示すようなタップを有するトランスバーサルフィルタ（図３参照）により構成することができるのである。
また、位相計算部１４ｃのベクトル化部１８ａは、例えば図３７に示す波形２０ａの信号（サンプル点は“○”）を、トーン信号生成フィルタ１４ａから実部（Ｒｅ）入力されるとともに、この図３７に示す波形２０ｂの信号（サンプル点は“×”）を、ヒルベルト変換処理部１４ｂからのヒルベルト変換処理結果の信号を虚部（Ｉｍ）入力され、これらの信号についてベクトル化するものである。
【０２２２】
さらに、計算部１８ｂは、ベクトル化部１８ａにてベクトル化された信号について以下に示す式（２９）に示す計算を行なって、このベクトル信号の位相を計算するものである。
θ ＝ ｔａｎ−１（Ｉｍ／Ｒｅ） …（２９）
続いて、０ラジアン点タイミング抽出部１４ｄの構成について詳述する。
【０２２３】
０ラジアン点タイミング抽出部１４ｄは、位相計算部１４ｃにて計算された、例えば図３８（ａ）に示すような位相情報をもとに、位相が０ラジアンになる点を抽出してモジュールタイミングを導出するものである。
すなわち、トーン信号生成フィルタ１４ａで生成されたトーン信号は、モジュール周波数を周期とするほぼ単一の周波数をもつため、位相は等速度で回転する。図３８（ａ），図３８（ｂ）に示すように、このトーン信号の位相がちょうど０ラジアンになる点２１ｄ−１は、微分信号のモジュール点２１ｄ−２と同じタイミングとなる。従って、この０ラジアン点を抽出しそれをタイミング情報として、このタイミング毎に微分信号２１ｇの振幅値を抽出する。
【０２２４】
この場合においては、サンプル点のうちで、最も０ラジアンに近い点を抽出し、それをタイミングとする。例えば、図３８（ａ）における０ラジアン点２１ｄ−１に隣接する２つのサンプル点２１ａ，２１ｃのうちにおいては、０ラジアン点に近いサンプル点２１ａを上述のモジュールタイミングとして導出するのである。
さらに、遅延時間算出部１４ｅは、上述の０ラジアン点タイミング抽出部１４ｄにて導出されたモジュールタイミングの、実際の０ラジアン点のタイミングに対する時間差を遅延時間差ｔｄとして算出するものである。
【０２２５】
このような構成により、本実施形態におけるモジュールタイミング信号抽出部１ｊでは、トーン信号生成フィルタ１４ａにおいて、微分信号の施された信号を入力として幅長データ（バーコードデータ）の基本幅時間（モジュール長時間）に応じた周期信号を生成する。
続いて、上記の幅情報の存在点となるタイミング点を特定するにあたり、位相計算部１４ｃでは、トーン信号生成フィルタ１４ａにて生成された周期信号としてのトーン信号の位相を算出する。上述の周期信号の位相を算出する際には、この周期信号をベクトル化し、ベクトル化された信号について位相を算出している。具体的には、上述の周期信号をベクトル化する際には、トーン信号生成フィルタ１４ａからの周期信号を実数部とする一方、トーン信号生成フィルタ１４ａからの周期信号をヒルベルト変換部１４ｂにてヒルベルト変換したものを虚数部とする。  また、０ラジアン点タイミング抽出部１４ｄでは、位相計算部１４ｃからの計算結果を受けて、周期信号としてのトーン信号の位相が０度になる点の時間情報（タイミング情報）を抽出するとともに、当該抽出された時間情報をタイミング点として特定する。更に、上述の０ラジアン点抽出部１４ｄでは、位相計算部１４ｃからの位相計算の結果を受けて、隣り合って且つ符号の変化する２つの信号点のうちで０度位相に近い点を前期タイミング点として特定する。
【０２２６】
遅延時間算出部１４ｅでは、０ラジアン点タイミング抽出部１４ｄにて特定されたタイミング点と、トーン信号生成フィルタ１４ａにて生成されたトーン信号の位相が０度になる点との時間誤差を抽出し、振幅抽出部１ｋの遅延フィルタ１４ｆでは、当該時間誤差を抽出したタイミング点毎に、適用型帯域制限微分部１ｆからの微分信号について上述の時間誤差に相当する分遅延させる。
【０２２７】
（Ｄ−３）本実施形態における振幅抽出部の説明
振幅抽出部１ｋの遅延フィルタ１４ｆは、詳細には図３９に示すように、タップ係数記憶部２２ａ，一次式近似部２２ｂ，１／２間引き部２２ｃおよび畳み込み処理部２２ｄをそなえて構成されている。
タップ係数記憶部２２ａは、光電信号が十分通過し且つサンプリング周波数の２倍の精度の低域通過特性を有するフィルタ処理を後段の畳み込み処理部２２ｄにて行ないうるフィルタ係数（Ｘ0〜Ｘ2n-1）を保持するものであり、一次式近似部２２ｂは、前述の遅延時間算出部１４ｅからの遅延時間ｔｄを用いることにより、低域通過フィルタの係数値（Ｘ0〜Ｘ2n-1）を下記の式（３０）のように１次式近似を用いて補間するものである。
【０２２８】
Ｙｍ=（Ｘm+1−Ｘm）ｔｄ／（ｔｓ／２） ＋ Ｘm (m=0 〜 2n-1)
…（３０）
すなわち、図４０に示すように、フィルタ係数値をｙ軸、時間をｘ軸とし、フィルタ係数値Ｘ0〜Ｘ2n-1のうちで、隣接する２つのフィルタ係数の点を通過する一次式を想定する。この場合において、Ｘm+1，Ｘmの時間間隔は、ＡＤコンバータ１ｄのサンプリング間隔ｔｓの１／２であり、この値と係数値Ｘm+1，Ｘmとの差とを用いることにより上述の一次式について求めることができるのである。
【０２２９】
したがって、フィルタ係数Ｘmから遅延時間ｔｄだけ遅延された値は、上述の式（３０）に示すように導出される。このようにして、フィルタ係数保持部２１ａにて保持されている各フィルタ係数値について、遅延時間算出部１４ｅにて算出された遅延時間ｔｄ分の遅延特性を有するフィルタを構成しうるフィルタ係数を得ることができる。
また、１／２間引き部２２ｃは、精度を高めるためにＡＤコンバータ１ｄの２倍のサンプリング周波数のフィルタ係数について、光電変換信号と同じサンプリング周波数にするために、遅延処理後のフィルタ係数を１／２で間引くものである。
【０２３０】
たとえば、遅延させない場合のフィルタ係数が図４１の波形２４ａのサンプル点“×”のようになる場合に対し、上述の一次式近似部２２ｂおよび１／２間引き部２２ｃの処理を行なうことにより、図４１の波形２４ｂのサンプル点“○”のごとく補正することができる。なお、図４１中の点“◇”は、理想の遅延特性を有するフィルタ係数を表す。
なお、上記の一次式近似部２２ｂおよび１／２間引き部２２ｃにおける処理をモジュールタイミング毎に行なわれる。
【０２３１】
畳み込み処理部２２ｄは、例えば前述の図３に示す方式のトランスバーサルフィルタ等のディジタルフィルタにより構成され、１／２間引き部２２ｃからのフィルタ係数を用いて、適用型帯域制限微分部１ｆからの帯域制限された微分信号１ｑについて畳み込み処理を施すものである。
また、振幅抽出部１４ｇは、上述したように遅延フィルタ１４ｆにより真のモジュールタイミング時のサンプル点が抽出されたものを入力されて、このサンプル点の振幅値を抽出するものであり、これにより、真のモジュールタイミング時の振幅情報を後段の三値化部１ｌに出力することができるようになっている。
【０２３２】
このような構成により、図３９に示す遅延フィルタ１４ｆでは、強弱状態検出信号として取り込みうる最大入力信号帯域までは利得を１とし、帯域から離れるに従って利得を減衰させるとともに、遅延時間算出部１４ｅにおいて算出された時間誤差の量に応じて信号を遅延させるフィルタ処理を畳み込んで行なう。これにより、時間誤差が算出されたタイミング点毎に微分処理の施された信号（適用型帯域制限微分部１ｆからの取込信号）を上述の時間誤差に相当する分遅延させる。
【０２３３】
上述の遅延フィルタ１４ｆでは、フィルタ処理のための係数を決定するにあたって、強弱状態検出信号として取り込みうる最大入力信号帯域までは利得を１とし帯域から離れるに従って利得を減衰させるためのフィルタ特性関数からインパルス応答データを求めておき、一次式近似部２２ｂにおいて、抽出された時間誤差の量に応じて前記インパルス応答データを一次式近似を用いて補間したものをフィルタ係数として決定する。
【０２３４】
なお、本実施形態においては、ＡＤコンバータ１ｄの２倍のサンプリング間隔のフィルタ係数を考えたが、遅延時間を補正する精度を向上させるためには、２倍よりも大きい倍率でサンプリングを行なうことが望ましい。
また、本実施形態においては、近似方式も１次式で行なっているが、この他に、２次式近似やスプライン補完による近似も可能である。
【０２３５】
（Ｄ−４）本実施形態における振幅抽出部における遅延フィルタの第１の変形例の説明
上述の振幅抽出部１ｋの遅延フィルタ１４ｆでは、一次近似式を用いることにより、遅延特性を有するフィルタ係数を算出していたが、その他に、例えば図４２に示すような遅延フィルタ１４ｆを構成することもできる。
ここで、この図４２に示す遅延フィルタ１４ｆは、遅延フィルタ係数保持部２５ａ〜２５ｅ，区分判定部２５f，ＭＵＸ２５ｇおよび畳み込み処理部２５ｈをそなえて構成されている。
【０２３６】
ここで、遅延フィルタ係数保持部２５ａ〜２５ｅは、それぞれ所定の遅延時間を遅延させるためのフィルタ係数を保持するものである。即ち、フィルタ係数保持部２５ａは遅延時間ｔｄ＝０の特性を有するフィルタを構成するための係数を保持し、フィルタ係数保持部２５ｂは遅延時間ｔｄ＝０．０２５μｓの特性を有するフィルタを構成するための係数を保持するものである。
【０２３７】
さらに、フィルタ係数保持部２５ｃは遅延時間ｔｄ＝０．０５μｓの特性を有するフィルタを構成するための係数を保持し、フィルタ係数保持部２５ｄは遅延時間ｔｄ＝０．０７５μｓの特性を有するフィルタを構成するための係数を保持し、フィルタ係数保持部２５ｅは遅延時間ｔｄ＝０．１μｓの特性を有するフィルタを構成するための係数を保持するものである。
【０２３８】
また、区分判定部２５ｆは、遅延時間算出部１４ｅからの遅延時間情報ｔｄを入力されて、この遅延時間ｔｄの値が以下の５つの区分のうちのいずれの区分に属するかを判定するものである。
すなわち、遅延時間ｔｄが、０ｎｓ以上で１２．５ｎｓよりも小さい場合は区分「０」と判定し、１２．５ｎｓ以上で３７．５ｎｓよりも小さい場合は区分「１」と判定し、３７．５ｎｓ以上で６２．５ｎｓよりも小さい場合は区分「２」と判定し、６２．５ｎｓ以上で８７．５ｎｓよりも小さい場合は区分「３」と判定し、８７．５ｎｓ以上で１００ｎｓよりも小さい場合は区分「４」と判定する。
【０２３９】
また、ＭＵＸ２５ｇは、区分判定部２５ｆにて判定された遅延時間の該当区分に応じて、所望の遅延フィルタ係数保持部２５ａ〜２５ｅからのフィルタ係数を取り出して後段の畳み込み処理部２５ｈに出力するものである。
たとえば、ＭＵＸ２５ｇでは、区分判定部２５ｆにおいて遅延時間の区分が「０」であると判定された場合には遅延フィルタ係数保持部２５ａからのフィルタ係数を、遅延時間の区分が「１」であると判定された場合には遅延フィルタ係数保持部２５ｂからのフィルタ係数を、遅延時間の区分が「２」であると判定された場合には遅延フィルタ係数保持部２５ｃからのフィルタ係数を、遅延時間の区分が「３」であると判定された場合には遅延フィルタ係数保持部２５ｄからのフィルタ係数を、遅延時間の区分が「４」であると判定された場合には遅延フィルタ係数保持部２５ｅからのフィルタ係数を、それぞれ畳み込み処理部２５ｈに出力するものである。
【０２４０】
さらに、畳み込み処理部２５ｈは、ＭＵＸ２５ｇからのフィルタ係数を取り出して、適用型  帯域制限微分部１ｆからの取込信号（光電変換信号）に対して遅延処理を実行するものである。
このような構成により、図４２に示す遅延フィルタ１４ｆにおいても、強弱状態検出信号として取り込みうる最大入力信号帯域までは利得を１とし、帯域から離れるに従って利得を減衰させるとともに、遅延時間算出部１４ｅにおいて算出された時間誤差の量に応じて信号を遅延させるフィルタ処理を畳み込んで行なう。これにより、時間誤差が算出されたタイミング点毎に微分処理の施された信号（適用型帯域制限微分部１ｆからの取込信号）を上述の時間誤差に相当する分遅延させる。
【０２４１】
具体的には、フィルタ処理のための係数を決定するにあたって、遅延時間算出部１４ｅにて抽出（算出）された時間誤差の量に応じて複数の遅延フィルタ特性に対応したフィルタ係数を遅延フィルタ係数保持部２５ａ〜２５ｅにて保持しておき、区分判定部２５ｆにおいて、前記抽出された時間誤差の量が上記複数のフィルタ特性のうちのいずれの特性のフィルタ処理を施すべきかを判定し、ＭＵＸ２５ｇにおいて、区分判定部２５ｆの判定結果に応じたフィルタ特性のフィルタ係数を取り出す。
【０２４２】
（Ｄ−５）本実施形態の振幅抽出部の第２の変形例としての遅延フィルタの説明
上述の図３９または図４２のほかに、遅延フィルタ１４ｆとしては図４３に示すように、広帯域ＬＰＦ特性係数保持部４３ａ，位相特性付与部４３ｂ，乗算部４３ｃ，ＩＦＦＴ４３ｄおよび畳み込み処理部４３ｅをそなえて構成され、遅延時間算出部１４ｅにて算出された遅延時間に応じてＩＦＦＴ処理により遅延特性を有するフィルタ係数を算出するようにしてもよい。
【０２４３】
ここで、広帯域ＬＰＦ特性係数保持部４３ａは、光電変換されたバーコード信号の入力の最大周波数をゲイン＝１で通過させるとともに、それ以下の周波数についてはゲインが減衰するようなＬＰＦのゲイン特性のフィルタ係数を保持するものであり、例えば図４４に示すような特性を有するフィルタ係数を保持することができる。
上述の図４４に示すフィルタ特性については、以下の式（３１）〜（３３）に示すようなゲイン特性として表すことができる。
【０２４４】
１          ：０≦ｆ≦２．５ＭＨｚ，７．５ＭＨｚ≦ｆ≦ｆｓ  …（３１）
cos2（（ｆ−（ｆc−ｆx））π ／（４＊ｆｘ））
：２．５ＭＨｚ≦ｆ＜５ＭＨｚ  …（３２）
cos2（（ｆ−（ｆc′−ｆx′））π ／（４＊ｆｘ′））
：５ＭＨｚ≦ｆ≦７．５ＭＨｚ  …（３３）
なお、上述の式（３１）〜（３３）において、ｆc＝３．７５ＭＨｚ、ｆx＝１．２５ＭＨｚ、ｆc′＝３．７５ＭＨｚ、ｆx′＝１．２５ＭＨｚであり、この特性値を、サンプリング周波数ｆｓをｎで等間隔に分割して、それぞれの値をＧ＝ｇ0〜ｇn-1とする（ｎは、２のべき乗となる数）。
【０２４５】
また、位相特性付与部４３ｂは、遅延時間算出部１４ｅにて算出された遅延時間ｔｄに応じて、後段の畳み込み処理部４３ｅのための遅延位相特性を与えるものである。例えば、遅延時間算出部１４ｅからの遅延時間ｔｄに基づき、以下の式（３４）により遅延された位相特性を与えるようになっており、例えば図４５に示すような位相特性を後段の畳み込み処理部４３ｅに与えることができる。
θ ＝ ２πｆ＊ｔｄ               ：０≦ｆ≦ｆｓ／２  …（３４）
さらに、乗算部４３ｃは、上述の広帯域ＬＰＦ保持部４３ａからのゲイン特性（図４４参照）と、位相特性付与部４３ｂからの位相特性（図４５参照）とから、以下の式（３５），（３６）に従って実数部（Ｒｅ）、虚数部（Ｉｍ）を求めることにより複素ベクトル化するものである。
【０２４６】
Ｒｅ＝Ｇ＊ｃｏｓθ                                      …（３５）
Ｉｍ＝Ｇ＊ｓｉｎθ                                      …（３６）
また、ＩＦＦＴ処理部４３ｄは、上述の乗算部４３ｃにて算出された値Ｒｅ，ＩｍからＩＦＦＴ計算処理を行うものであり、例えば上述の図４４、図４５に示すようなゲイン特性、位相特性の場合には、図４６に示すような特性を有するフィルタ係数を得ることができる。
【０２４７】
さらに、畳み込み処理部４３ｅは、ＩＦＦＴ処理部４３ｄで得られたフィルタ係数により、適用型帯域制限微分部１ｆからの信号について畳み込み処理を施すものであり、例えば前述の図３に示すようなトランスバーサルフィルタ等のディジタルフィルタにより構成することができる。
このような構成により、図４３に示す遅延フィルタ１４ｆにおいても、強弱状態検出信号として取り込みうる最大入力信号帯域までは利得を１とし、帯域から離れるに従って利得を減衰させるとともに、遅延時間算出部１４ｅにおいて算出された時間誤差の量に応じて信号を遅延させるフィルタ処理を畳み込んで行なう。これにより、時間誤差が算出されたタイミング点毎に微分処理の施された信号（適用型帯域制限微分部１ｆからの取込信号）を上述の時間誤差に相当する分遅延させる。
【０２４８】
具体的には、上述のフィルタ処理のための係数を決定するにあたって、強弱状態検出信号として取り込みうる最大入力信号帯域までは利得を１とし帯域から離れるに従って利得を減衰させるためのフィルタ特性関数に、前記抽出された時間誤差の量に応じて信号を遅延させる関数を加えた結果について、ＩＦＦＴ処理部４３ｄにて逆フーリエ変換を施すことにより算出する。
【０２４９】
（Ｄ−６）本実施形態における三値化部の説明
図４７は本実施形態における三値化部１ｌを示すブロック図である。
上述したように、三値化部１ｌは、モジュールタイミング毎に抽出された振幅データ１４ｑを自動等化することにより「１」，「０」または「−１」の３値データとして出力するＬＭＳ１４ｈをそなえるとともに、ＬＭＳ１４ｈにて三値化された振幅データについてのデータエラーを判定するウェイヴエラー判定部１４ｉをそなえて構成されている。
【０２５０】
換言すれば、ＬＭＳ１４ｈは、振幅抽出部１ｋにて抽出されたモジュールタイミング毎の振幅データについて自動等化することにより、バーコードの状態（凹凸面やかすみ等），ビームの散乱または受光部１ｂにて用いられるピンフォトダイオード等の素子を含むアナログ回路の振幅歪みや位相歪みを補正することができるようになっている。ここで、ＬＭＳ１４ｈは更に、畳み込み処理部２６ａ，係数補正判定部２６ｂ，フィルタ係数算出部２６ｃおよび３値判定部２６ｄをそなえて構成されている。
【０２５１】
畳み込み処理部２６ａは、後述のごとくフィルタ係数算出部２６ｃにて算出されたフィルタ係数を用いて畳み込み処理を施すものであり、詳細には図４８に示すように、５つのタップ係数Ｘ０〜Ｘ４によるディジタルフィルタにより構成されている。
すなわち、畳み込み処理部２６ａは、この図４８に示すように、ゲイン補正係数保持部４８ａ−１，乗算部４８ａ−２，遅延部４８ｂ−１〜４８ｂ−５，乗算部４８ｃ−１〜４８ｃ−５，加算部４８ｄ−１〜４８ｄ−５，総和演算部４８ｅおよび乗算部４８ｆをそなえて構成されている。
【０２５２】
ここで、乗算部４８ａ−２は、モジュールタイミング毎に振幅抽出部１ｋから入力される振幅値データについて、ゲイン補正係数保持部４８ａ−１にて保持される係数を乗算するものであり、遅延部４８ｂ−１〜４８ｂ−５は、それぞれ直列に接続されて、乗算部４８ａ−２からの振幅値データについて、モジュールタイミングをクロックとして後段の遅延部にシフトさせるものである。
【０２５３】
すなわち、この遅延部４８ｂ−１〜４８ｂ−５はシフトレジスタとして機能するもので、例えば図４９に示す振幅値データの古い値から、モジュールタイミングをクロックとして連続して振幅値データ後段にシフトされるようになっている。
たとえば、遅延部４８ｂ−１〜４８ｂ−５に、それぞれ図４９における振幅値データｄ４〜ｄ０がタップＸ０〜Ｘ４として保持された時点から、１モジュールタイミング後にはデータがシフトされ、この時点では遅延部４８ｂ−１〜４８ｂ−５にはそれぞれ振幅値データｄ５〜ｄ１が順に保持される。
【０２５４】
また、乗算部４８ｃ−１〜４８ｃ−５および加算部４８ｄ−１〜４８ｄ−５および総和演算部４８ｅにより、各遅延部４８ｂ−１〜４８ｂ−５にて格納されてるタップに後述のタップ係数保持部４８ｏ−１〜４８ｏ−５からのタップ係数を乗算したものの総和を算出するようになっており、乗算部４８ｆは、総和演算部４８ｅからのデータに係数ｋ（図４８の場合にはｋ＝「４」）を乗算するものである。
【０２５５】
したがって、畳み込み処理部２６ａの遅延部４８ｂ−１〜４８ｂ−５，乗算部４８ｃ−１〜４８ｃ−５，加算部４８ｄ−１〜４８ｄ−５，総和演算部４８ｅおよび乗算部４８ｆにより、以下の式（３７）に示すような畳み込み演算を行なうことができるようになっている。
Ｓｎ
＝ｋ＊(Ｘ０＊Ｃ０＋Ｘ１＊Ｃ１＋Ｘ２＊Ｃ２＋Ｘ３＊Ｃ３＋Ｘ４＊Ｃ４)
…（３７）
さらに、係数補正判定部２６ｂは、振幅抽出部１ｉにて抽出された振幅値を三値化されたデータとして判定・出力する際に、最小二乗法により幅長データ信号の持つ振幅および位相の歪みを補正するものである。
【０２５６】
具体的には、係数補正判定部２６ｂは、畳み込み結果Ｓｎを「＋１」、「０」、「−１」のいずれかに判定し、この判定結果について一定の範囲値を設け、明らかに「＋１」、「０」、「−１」のいずれかに該当する場合のみ参照値との誤差Ｅｒｒを出力する一方、明らかに該当しない場合はＥｒｒ値を０として出力するものであり、該当／非該当判定部４８ｇ，ｇ０乗算部４８ｈ，Ｃｄｃ係数保持部４８ｉおよび加算部４８ｊをそなえて構成されている。
【０２５７】
フィルタ係数算出部２６ｃは、上述の判定部２６ｂから入力される誤差値Ｅｒｒに基づいて、上述の畳み込み処理部２６ａでの畳み込み処理において用いられるタップ係数Ｃ０〜Ｃ５を演算するものであり、α乗算部４８ｋ，乗算部４８ｍ−１〜４８ｍ−５，加算部４８ｎ−１〜４８ｎ−５およびタップ係数保持部４８ｏ−１〜４８ｏ−５をそなえて構成されている。
【０２５８】
すなわち、上述のα乗算部４８ｋ，乗算部４８ｍ−１〜４８ｍ−５，加算部４８ｎ−１〜４８ｎ−５およびタップ係数保持部４８ｏ−１〜４８ｏ−５の動作により、以下の式（３８）〜（４２）に示す計算によりタップ係数Ｃ０〜Ｃ４を決定することができるようになっている。なお、式（３８）〜（４２）において、αは収束係数であり、０＜α＜１の範囲が選択されるようになっている。
【０２５９】
Ｃ０ ＝ Ｃ０ ＋ α ＊ Ｅｒｒ                            …（３８）
Ｃ１ ＝ Ｃ１ ＋ α ＊ Ｅｒｒ                            …（３９）
Ｃ２ ＝ Ｃ２ ＋ α ＊ Ｅｒｒ                            …（４０）
Ｃ３ ＝ Ｃ３ ＋ α ＊ Ｅｒｒ                            …（４１）
Ｃ４ ＝ Ｃ４ ＋ α ＊ Ｅｒｒ                            …（４２）
さらに、図４７に示す３値判定部２６ｄは、畳み込み処理部２６ａ似て畳み込み処理された振幅値データについて、固定されたスライスレベルに対する比較判定により３値判定を行なうものである。即ち、前段の畳み込み処理部２６ａの乗算部４８ａ−２により振幅値が、固定されたスライスレベル（「±０．５」）による大小比較を行なうことで３値判定を行なうことができるように補正されているのである。
【０２６０】
具体的には、畳み込み処理部２６ａからの振幅値データと固定スライスレベル「＋０．５」とを比較した結果、振幅値データが固定スライスレベルよりも大きい場合には、当該振幅値を「＋１」として判定して出力する一方、振幅値データと固定スライスレベル「−０．５」とを比較した結果、振幅値データが固定スライスレベルよりも小さい場合には、当該振幅値を「−１」と判定して出力し、更に、振幅値データが上述の２つの固定スライスレベル「−０．５」と「＋０．５」との間の値である場合には、当該振幅値を「０」と判定して出力するようになっている。
【０２６１】
さらに、図４７に示すウェイヴエラー判定部１４ｉは、具体的には図５０に示すように、ＬＭＳ１４ｈにて３値判定された振幅値データのエラーを判定するものである。具体的には、振幅抽出部１ｋにて取り出された信号の振幅値について「＋１」または「−１」のデータとして判定・出力する際に、同じ符号でかつ隣接する信号点の振幅値の中から、最大の点を「＋１」、最小の点を「−１」と判定する一方、これらの「＋１」または「−１」と判定された振幅値以外を「０」と判定するようになっている。
【０２６２】
すなわち、適用型帯域制限微分部１ｆにて帯域制限された微分信号（図５０の符号２９ｂ参照）は、通常の場合、バーコードの白領域または黒領域の境界点２９ｇで「＋１」または「−１」の値を取り、色変化のないフラットな部分２９ｈで「０」の値を取る。
ところが、バーコード紙面上に凹凸やかすみ等のノイズや、その他の読取エラーの原因が存在する場合には、前述の３値判定部２６ｄにおいて、３値判定値が本来「０」のところを「＋１」と判定したり、本来「＋１」のところを「０」と判定したり、または本来「−１」のところを「０」と判定したりする等のウェイヴエラー（Wave Error）が発生する。
【０２６３】
この場合において、本実施形態のウェイヴエラー判定部１４ｉでは、隣り合う信号点の振幅値データ（Eye値、例えば図５０に示す波形２９ｃにおける信号点Ａ１，Ａ２）が同符号を持つ場合には、これら２つの信号点の振幅値を比較し、振幅値が大きい方の信号点を「＋１」とし、そうでない点を「０」と補正する。
この図５０の場合においては、隣接する信号点Ａ１，Ａ２において３値判定部２６ｄの判定結果が「＋１」となっているが、ウェイヴエラー判定部１４ｉにおいて、これら信号点Ａ１，Ａ２の振幅値の大小を比較し、大きい方の信号点Ａ１を「＋１」に、そうでない信号点Ａ２を「０」に補正する（図５０の符号２９ｆ参照）。
【０２６４】
このような構成により、上述の三値化部１ｌのＬＭＳ１４ｈでは、畳み込み処理部２６ａにおいて、モジュールタイミング毎に抽出した、各振幅値を遅延部（タップＸ０〜Ｘ４）４８ｂ−１〜４８ｂ−５に格納するとともに、各遅延部４８ｂ−１〜４８ｂ−５にて格納される振幅値は、モジュールタイミングをクロックとしてシフトさせていく。
畳み込み処理部２６ａでは、これら各遅延部４８ｂ−１〜４８ｂ−５にて格納された振幅値とフィルタ係数算出部２６ｃにて算出されたフィルタ係数を用いることにより、例えば前述の式（３７）のような畳み込み計算処理を各モジュールタイミングにおいて行ない、３値判定部２６ｄでは、この畳み込み結果Ｓｎを「＋１」、「０」、「−１」のいずれかに判定する。
【０２６５】
この時、係数補正判定部２６ｂでは、上述の畳み込み処理部２６ａおよび３値判定部２６ｄにて三値化されたデータを判定・出力する際に、最小二乗法により、幅長データ信号の持つ振幅および位相のひずみを補正する。具体的には、ある範囲値を設けて、明らかに「＋１」、「０」、「−１」のいずれかに該当する場合のみ参照値との誤差をＥｒｒとして出力する一方、明らかに該当しない場合はＥｒｒの値を「０」として出力する。
【０２６６】
このＥｒｒの値に対して、各フィルタ係数の値Ｃ０〜Ｃ５について上述の式（３８）〜（４２）の計算処理を実行する。なお、続くモジュールタイミングにおいては、上述のごとく計算されたタップ係数を用いた畳み込み計算が畳み込み処理部２６ａにて行なわれるが、係数補正判定部２６ｂにおいても、新しい収束係数αを用いたフィルタ係数の計算が行なわれる。
【０２６７】
なお、Ｅｒｒの値がある一定の値以下になった場合あるいは、規定の回数を消化した場合にはＬＭＳ１４ｈにおける処理を終了し、最終的に残ったフィルタ係数値を使って、最初に求めたモジュールタイミング毎の振幅データ列とを畳み込み処理する。これにより、ガウシアンビーム等による符号干渉歪みが補正され、上述のごとき自動等化処理を行なわない場合（図５１（ａ）参照）に比して、アイパターンが開くようになる（図５１（ｂ）参照）。
【０２６８】
さらに、ウェイヴエラー判定部１４ｉでは、振幅抽出部１ｋにて取り出された信号の振幅値について「＋１」または「−１」のデータとして判定・出力する際に、同じ符号でかつ隣接する信号点の振幅値の中から、最大の点を「＋１」、最小の点を「−１」と判定する一方、これらの「＋１」または「−１」と判定された振幅値以外を「０」と判定する。
したがって、本実施形態によれば、三値化部１ｌにより、抽出されたタイミング点に従った振幅値を三値化データとして導出することができるので、ハードウェア規模ないし価格を抑えつつ、読み取り信号のＳ／Ｎとともに読み取り分解能を向上させ、ひいては読取深度が拡大した場合や読取面に凹凸やかすみが有った場合の読取精度を向上させることができる利点がある。
【０２６９】
さらに、ＬＭＳ１４ｈにより、特にガウシアンビームの反射光に対する光電変換信号を取込信号として取り込む場合には、このガウシアンビーム等による符号間干渉歪みとともに回路の群遅延歪み補正を行なうことができ、上述の読取分解能を飛躍的に改善することができる利点もある。
（Ｅ）本実施形態にかかるバーコード読取装置の特性例の説明
上述の本実施形態にかかるバーコード読取装置においては、図１または図５２に示すように、レーザダイオード１ａ−１から出射したビーム光を、装置筐体内の図示しないミラー等により屈折させてポリゴンミラー１ａ−２に入射させる。
【０２７０】
ポリゴンミラー１ａ−２をＲ[rpm]で回転させることにより、このポリゴンミラー１ａ−２に反射されたビーム光を走査ビームとして装置筐体の外側に出射することができる。なお、この走査ビームを複数のミラーを使って、マルチパターンにすることもできる。
この時、この図５２に示すように、装置筐体内部と外側との境界となるガラス窓面から出射点としてのポリゴンミラー１ａ−２までの距離をＬ０[m]とし、ガラス窓面から読取対象のバーコードまでの距離（読取深度）をＬ１[m]とすると、バーコードを走査した時のビームスピードｖ[m/s]は、以下の式（４３）のように表すことができる。
【０２７１】
ｖ＝（Ｌ０＋Ｌ１）＊ω
＝（Ｌ０＋Ｌ１）＊（Ｒ[rpm]＊１／６０＊２π）        …（４３）
そこで、図５３に示すように、最小読み取り可能なバーコードの１モジュールの幅をｂａｒ[m]とし、そこでの読取深度をＬ１max[m]、ビームスピードをｖmax[m/s]としたとき、まず、ビームスピードは式（４４）のようになるので、その基本周波数（モジュール周波数）の１／２の周波数ｆmodは、式（４５）のように表すことができる。
【０２７２】
ｖmax＝（Ｌ０＋Ｌ１max）＊（Ｒ＊２π／６０）          …（４４）
ｆmod＝２＊ｂａｒ／ｖmax
＝（２＊ｂａｒ）／（（Ｌ０＋Ｌ１max）＊（Ｒ＊２π／６０））
…（４５）
したがって、上述の式（４５）にて得られるｆmodとＡＤコンバータ１ｄにおけるサンプリング周波数ｆｓとを用いてｆｓ／ｆmodを計算することができるが、この値は、サンプリングの細かさをあらわす指標となるものである。
【０２７３】
図５４（ａ）は、上述の式（４５）を用いることにより、ｍａｇ，ｂａｒおよびビームスピードｖを変化させた場合に求められるｆmodの値を示す図である。このようにして得られたｆmodの値を用いて、本実施形態にかかるバーコード読取装置において、サンプリング周波数ｆｓを５ＭＨｚ，１０ＭＨｚおよび２０ＭＨｚとした場合のｆｓ／ｆmodの計算結果を、それぞれ図５４（ｂ），図５４（ｃ）および図５４（ｄ）に示す。
【０２７４】
なお、従来よりの方式によるバーコード読取装置において、図５４（ｂ）〜図５４（ｄ）にあるようなｍｕｇ，ｂａｒの値によるバーコード読取を行なうためには、４０ＭＨｚのサンプリング周波数ｆｓが必要であったが、この場合のｆｓ／ｆmodの値としては図５４（ｅ）のようになる。即ち、この図５４（ｅ）に示すように、どの設定値の場合においてもほぼ１０倍以上のサンプリングの細かさとなる。
【０２７５】
これに対し、本実施形態にかかるバーコード読取装置においては、図５４（ｅ）の場合と同一のｍｕｇ，ｂａｒの値等の読取条件であっても、低いサンプリング周波数で読取が可能となるため、ｆｓ／ｆmodの値を、例えば以下の式（４６）のように設定したとしても、要求されるバーコード読取精度を充分に確保することができる。
２＜ｆｓ／ｆmod≦１０                                …（４６）
が本発明により実現可能となる。
【０２７６】
したがって、この場合においても、受信側の回路においては広帯域性を必要とせず、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を向上させることで、読取エリアの拡大，読取分解能の向上および媒体自身に読取ノイズの原因が含まれている場合の読取精度の改善を図ることができるほか、二値化情報の情報長の基本単位長を計測するために高速なクロックをそなえる必要もなくなるため、サンプリング精度を落としても二値化情報の読取精度を高く保つことができ、装置構成のためのハードウェアコストを、装置の性能を高めつつ改善させることができる利点もある。
【０２７７】
なお、上述のｆｓ／ｆmodの値を、「１０」あるいは「２０」以上とした場合においても、本発明におけるバーコード読取装置として十分実現可能である。
（Ｆ）その他
上述のバーコード読取装置は、バーコード上にＬＤ(Laser Diode)等にて発光されるビーム光を走査させてその反射光によりバーコードの白黒を検出するタイプのものであるが、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等による外来の光によりバーコードの白黒を検出するタイプのものにも、本発明について同様に適用することができる。この場合には、光走査部１Ａの構成は省略されるとともにアナログ処理部としての機能部にＣＣＤがそなえられる。
【０２７８】
また、上述の本実施形態は、バーコードに含まれるバーコード情報を読み取るバーコード読取装置に関するものであるが、本発明によれば、バーコード以外の、白色領域および黒色領域の幅長データを情報要素とし上記の白色領域と黒色領域とが交互に配置されて所定組の情報要素を有するデータ群が表現される標識が記録された媒体から、前記データ群の情報を前記各幅長データ間の整数比として読み取る際に用いることもできる。
【０２７９】
さらに、本発明によれば、上述のごとき媒体からデータ群の情報を各幅長データの整数比として読み取ることを前提とせずに、単に所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報を含む信号を取り込んで、この二値化情報の情報長の比を読み取る際に用いることも可能である。
また、上述の本実施形態にかかるバーコード読取装置においては、読取処理部１Ｃへの入力側にＡＤコンバータ１ｄがそなえられ、読取処理部１Ｃ内ではディジタル信号処理により切り出し処理を行なうように構成されているが、特にこのディジタル信号処理を行なう機能部についてはファームウェアなどにより構成することができるほか、ソフトウェアないしハードウェアによる構成も十分可能である。
【０２８０】
また、図１に示す読取処理部１Ｃの入力側にＡＤコンバータ１ｄをそなえない場合には、アナログ信号処理により上述の切り出し部１ｅ，モジュール周波数抽出部１ｇおよび帯域制限微分処理部１ｈを構成することもでき、この場合には、デシメーション処理部１ｈ′内にＡＤ変換処理を行なう機能をそなえることが考えられる。
さらに、本実施形態にかかるバーコード読取装置の各機能部の処理を、ファームウェアやハードウェア回路などにより動作する複数のプリント版モジュールやカードモジュールなどに分離して担わせたり、ソフトウェアにより動作される情報処理装置により担わせたりすることもできる。
【０２８１】
たとえば、図５５に示すように、前述の図１に示すバーコード読取装置としての機能として、プリント版モジュール１Ｄおよびこのプリント版モジュール１Ｄに接続された情報処理端末１Ｆにより動作させることもできる。
すなわち、プリント版モジュール１Ｄに、図１に示す切り出し部１ｅ，適用型帯域制限微分部１ｆおよびモジュール点毎振幅抽出部１ｉとしての機能を持たせるとともに、ソフトウェアにより動作される情報処理端末にモジュール数算出部１ｍおよびキャラクタ構成チェック部１ｎとしての機能を担わせることもできるのである。
【０２８２】
換言すれば、図５５に示すプリント版モジュール１Ｄは、媒体から、所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報を含む信号（図１０における符号６ａの“W”ないし“B”参照）を取り込み、この取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長（モジュール長）に相当する基本周波数（モジュール周波数）を抽出する手段としてのモジュール周波数抽出部１ｇと、抽出された基本周波数情報に基づいて、取込信号について帯域制限処理を施した後、二値化情報の境界情報を抽出する手段としての帯域制限微分処理部１ｈおよびモジュール点毎振幅抽出部１ｉとをそなえてなる読取信号処理ユニットとして機能する。
【０２８３】
さらに、図５６に示すように、上述した図５５の場合のほか、図５６に示すように、読取信号処理ユニットとしてのプリント版モジュール１Ｅおよびこのプリント版モジュール１Ｄに接続された情報処理端末１Ｇにより動作させることもできる。
すなわち、プリント版モジュール１Ｅに、図１に示す切り出し部１ｅ，適用型帯域制限微分部１ｆ，モジュール点毎振幅抽出部１ｉおよびモジュール数算出部１ｍとしての機能を持たせるとともに、ソフトウェアにより動作される情報処理端末にキャラクタ構成チェック部１ｎとしての機能を担わせることもできるのである。
【０２８４】
換言すれば、図５６に示すプリント版モジュール１Ｅは、媒体から、所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報を含む信号を取り込み、この取込信号から二値化情報の情報長における基本単位長に相当する基本周波数（モジュール周波数）を抽出する手段としてのモジュール周波数抽出部１ｇと、抽出された基本周波数情報に基づいて、取込信号について帯域制限処理を施した後、二値化情報の情報長の比を抽出する手段としての帯域制限微分処理部１ｈ，モジュール点毎振幅抽出部１ｉおよびモジュール数算出部１ｍとをそなえてなる読取信号処理ユニットとして機能する。
【０２８５】
したがって、基本周波数を抽出する手段としてのモジュール周波数抽出部１ｇと二値化情報の境界情報を抽出する手段としてのモジュール点毎振幅抽出部１ｉとをそなえたことにより、少なくとも取込信号について帯域制限して三値化する機能までを、他の機能部と分離させて担わせることができるので、この読取信号処理ユニットの部分のみを他の情報処理装置における処理等に流用することができ、装置の汎用化を図りつつ、装置構成のバリエーションを広げることも可能である。
【０２８６】
また、上述した実施形態に関わらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
さらに、本発明の各実施形態が開示されていれば、当業者によって製造することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２８７】
以上のように、本発明の情報読取方法は、媒体から所定の情報長を有して１次元配置された二値化情報を含む信号を取り込んで、この取り込んだ信号に含まれる２値の振幅情報で表現される幅情報を整数比で読み取る際に有用であり、特にバーコードスキャナに適している。
【図面の簡単な説明】
【０２８８】
【図１】  本実施形態にかかるバーコード読取装置を示すブロック図である。
【図２】  本実施形態におけるバーコード読取装置にて用いられるトランスバーサルフィルタを説明するための図である。
【図３】  本実施形態におけるバーコード読取装置にて用いられるトランスバーサルフィルタを示す図である。
【図４】  （ａ）〜（ｄ）はいずれも本発明の一実施形態におけるバーコード読取装置を説明するための図である。
【図５】  本実施形態における切り出し部を示すブロック図である。
【図６】  （ａ）〜（ｃ）はいずれも本実施形態における切り出し部の動作を説明するための図である。
【図７】  本実施形態における切り出し部の動作を説明するための図である。
【図８】  本実施形態の変形例としての切り出し部を示すブロック図である。
【図９】  （ａ）〜（ｃ）はいずれも本実施形態の変形例としての切り出し部の動作を説明するための図である。
【図１０】  本実施形態における適用型帯域制限微分を説明する図である。
【図１１】  本実施形態における適用型帯域制限微分を説明する図である。
【図１２】  本実施形態における適用型帯域制限微分を説明する図である。
【図１３】  本実施形態における適用型帯域制限微分を説明する図である。
【図１４】  本実施形態における適用型帯域制限微分を説明する図である。
【図１５】  本実施形態における適用型帯域制限微分を説明する図である。
【図１６】  本実施形態における適用型帯域制限微分を説明する図である。
【図１７】  本実施形態における適用型帯域制限微分を説明する図である。
【図１８】  本実施形態における適用型帯域制限微分を説明する図である。
【図１９】  本実施形態における適用型帯域制限微分を説明する図である。
【図２０】  本実施形態における適用型帯域制限微分を説明する図である。
【図２１】  本実施形態における適用型帯域制限微分を説明する図である。
【図２２】  本実施形態における適用型帯域制限微分部を示すブロック図である。
【図２３】  本実施形態における適用型帯域制限微分部の動作を説明するための図である。
【図２４】  本実施形態における適用型帯域制限微分部の第1の変形例についての要部を示すブロック図である。
【図２５】  本実施形態における適用型帯域制限微分部の第1の変形例についての動作を説明するための図である。
【図２６】  本実施形態における適用型帯域制限微分部の第1の変形例についての動作を説明するための図である。
【図２７】  本実施形態における適用型帯域制限微分部の要部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２８】  本実施形態における適用型帯域制限微分部の要部の動作を説明するための図である。
【図２９】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部を示すブロック図である。
【図３０】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図３１】  （ａ）〜（ｃ）はいずれも本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図３２】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図３３】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図３４】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図３５】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の要部を示すブロック図である。
【図３６】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図３７】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図３８】  （ａ）〜（ｃ）はいずれも本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図３９】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の要部を示すブロック図である。
【図４０】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図４１】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図４２】  本実施形態の変形例におけるモジュール点毎振幅抽出部の要部を示すブロック図である。
【図４３】  本実施形態の変形例におけるモジュール点毎振幅抽出部の要部を示すブロック図である。
【図４４】  本実施形態の変形例におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図４５】  本実施形態の変形例におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図４６】  本実施形態の変形例におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図４７】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の要部を示すブロック図である。
【図４８】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の要部構成を詳細に示すブロック図である。
【図４９】  本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図５０】  （ａ）〜（ｅ）はいずれも本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図５１】  （ａ），（ｂ）はいずれも本実施形態におけるモジュール点毎振幅抽出部の動作を説明するための図である。
【図５２】  本実施形態にかかるバーコード読取装置の作用効果を説明するための図である。
【図５３】  本実施形態にかかるバーコード読取装置の作用効果を説明するための図である。
【図５４】  （ａ）〜（ｅ）はいずれも本実施形態にかかるバーコード読取装置の作用効果を説明するための図である。
【図５５】  本発明の他の実施形態を示すブロック図である。
【図５６】  本発明の他の実施形態を示すブロック図である。
【図５７】  バーコード読取装置の外観を示す図である。
【図５８】  従来のバーコード読取装置を示すブロック図である。
【図５９】  従来のバーコード読取装置を示すブロック図である。
【図６０】  従来のバーコード読取装置の動作を説明するための図である。
【図６１】  従来のバーコード読取装置の動作を説明するための図である。
【図６２】  従来のバーコード読取装置の動作を説明するための図である。
【図６３】  本実施形態における適用型帯域制限微分部の第２の変形例としてのモジュール周波数抽出部を示すブロック図である。
【図６４】  （ａ）〜（ｅ）はいずれも本実施形態における適用型帯域制限微分部の第２の変形例としてのモジュール周波数抽出部についての動作を説明するための図である。
【図６５】  周波数特性データベース１１ｋにて予め保持するｎ種類の周波数特性Ｆ１〜Ｆｎを示す図である。
【図６６】  本実施形態における適用型帯域制限微分部の第２の変形例としてのモジュール周波数抽出部の動作を説明するための図である。
【図６７】  本実施形態における適用型帯域制限微分部の第２の変形例としてのモジュール周波数抽出部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６８】  本実施形態における適用型帯域制限微分部の第３の変形例にかかる構成態様としてのモジュール周波数抽出部を適用した場合のブロック図である。
【図６９】  （ａ）〜（ｃ）はいずれも適用型帯域制限微分部の第３の変形例としてのモジュール周波数抽出部におけるメディアンフィルタの動作を説明するための図である。
【図７０】  （ａ）〜（ｃ）はいずれも従来のバーコード読取装置の動作を説明するための図である。
【図７１】  本願発明が解決しようとする課題について説明するための図である。
【図７２】  本願発明が解決しようとする課題について説明するための図である。
【図１】
0004328526.tif 000003
【図２】
0004328526.tif 000004
【図３】
0004328526.tif 000005
【図４（ａ）】
0004328526.tif 000006
【図４（ｂ）】
0004328526.tif 000007
【図４（ｃ）】
0004328526.tif 000008
【図４（ｄ）】
0004328526.tif 000009
【図５】
0004328526.tif 000010
【図６（ａ）】
0004328526.tif 000011
【図６（ｂ）】
0004328526.tif 000012
【図６（ｃ）】
0004328526.tif 000013
【図７】
0004328526.tif 000014
【図８】
0004328526.tif 000015
【図９（ａ）】
0004328526.tif 000016
【図９（ｂ）】
0004328526.tif 000017
【図９（ｃ）】
0004328526.tif 000018
【図１０】
0004328526.tif 000019
【図１１（ａ）】
0004328526.tif 000020
【図１１（ｂ）】
0004328526.tif 000021
【図１１（ｃ）】
0004328526.tif 000022
【図１１（ｄ）】
0004328526.tif 000023
【図１１（ｅ）】
0004328526.tif 000024
【図１２】
0004328526.tif 000025
【図１３】
0004328526.tif 000026
【図１４】
0004328526.tif 000027
【図１５】
0004328526.tif 000028
【図１６】
0004328526.tif 000029
【図１７】
0004328526.tif 000030
【図１８】
0004328526.tif 000031
【図１９】
0004328526.tif 000032
【図２０】
0004328526.tif 000033
【図２１】
0004328526.tif 000034
【図２２】
0004328526.tif 000035
【図２３】
0004328526.tif 000036
【図２４】
0004328526.tif 000037
【図２５】
0004328526.tif 000038
【図２６】
0004328526.tif 000039
【図２７】
0004328526.tif 000040
【図２８】
0004328526.tif 000041
【図２９】
0004328526.tif 000042
【図３０】
0004328526.tif 000043
【図３１（ａ）】
0004328526.tif 000044
【図３１（ｂ）】
0004328526.tif 000045
【図３１（ｃ）】
0004328526.tif 000046
【図３２】
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【図３３】
0004328526.tif 000048
【図３４】
0004328526.tif 000049
【図３５】
0004328526.tif 000050
【図３６】
0004328526.tif 000051
【図３７】
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【図３８（ａ）】
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【図３８（ｂ）】
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【図３８（ｃ）】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０（ａ）】
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【図５０（ｂ）】
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【図５０（ｃ）】
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【図５０（ｄ）】
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【図５０（ｅ）】
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【図５１（ａ）】
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【図５１（ｂ）】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４（ａ）】
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【図５４（ｂ）】
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【図５４（ｃ）】
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【図５４（ｄ）】
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【図５４（ｅ）】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４（ａ）】
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【図６４（ｂ）】
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【図６４（ｃ）】
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【図６４（ｄ）】
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【図６４（ｅ）】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９（ａ）】
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【図６９（ｂ）】
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【図６９（ｃ）】
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【図７０（ａ）】
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【図７０（ｂ）】
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【図７０（ｃ）】
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【図７１】
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【図７２】
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