(57)【要約】少なくとも２つの異なる環境から画像を受信する、単一光学アセンブリを伴う、光学式読取装置。例えば、一方の環境は、バーコード（２７'）を伴うドキュメントまたはバルク品（２４'）が載置され得る、第１のチャンバ内に構築され得る。他方の環境は、光学式読取可能マーキングを伴うドキュメント（２６'）を読取位置に輸送する、能動的駆動機構（２５）を伴う第２のチャンバ内に構築され得る。環境は、光が環境間に漏出するのを防止する、バッフル（４４）によって分離され得、電子機器（４０）およびソフトウェアは、連続して、または同時に、両環境からの画像内に見出される情報を読み取り、復号するように構築される。
2012503803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの異なる環境からの画像を処理するための光学式読取装置であって、
第１のドキュメントまたはバルク品を受信するための第１の環境と、
第２のドキュメントまたはバルク品を受信するための少なくとも第２の環境と、
該第１および該少なくとも第２の環境を照射するための光源アセンブリと、
少なくとも１つの感光性表面（撮像装置）を有し、各環境から反射された光からの画像を受信し、該感光性表面の第１の部分上に該第１の環境からの画像を受信し、該感光性表面の第２の部分上に該少なくとも第２の環境からの画像を受信するように構築される、光学式読取装置アセンブリと、
該感光性表面を走査するための電子機器および各画像からの情報を復号するためのソフトウェアと
を備える、光学式読取装置。
【請求項２】
前記反射された光を受光し、光学的にフィルタリングする、光学フィルタと、
該反射された光を前記感光性表面上に集光するためのレンズと
をさらに備える、請求項１に記載の光学式読取装置。
【請求項３】
前記２つの環境間に配置されるバッフルをさらに備え、該バッフルは、前記感光性表面近傍まで延在し、各環境内に反射された光を本質的に制限する、請求項１に記載の光学式読取装置。
【請求項４】
各環境は、視野を画定する、請求項１に記載の光学式読取装置。
【請求項５】
前記画像内の情報は、遊戯券上のバーコードおよびマーキングを備える、請求項１に記載の光学式読取装置。
【請求項６】
前記第１のドキュメントまたはバルク品は、一束のチケットであって、前記第２のドキュメントまたはバルク品は、遊戯券である、請求項１に記載の光学式読取装置。
【請求項７】
前記第１のドキュメントを前記第１の環境に物理的に輸送する、能動的駆動機構をさらに備える、請求項１に記載の光学式読取装置。
【請求項８】
前記光源アセンブリは、各環境のための別個の光源を含む、請求項１に記載の光学式読取装置。
【請求項９】
前記第１のドキュメントまたはバルク品は、スピード宝くじチケットであって、前記第２のドキュメントまたはバルク品は、一束の娯楽用チケットである、請求項１に記載の光学式読取装置。
【請求項１０】
少なくとも２つの環境から画像を読み取るためのプロセスであって、
第１の環境を照射するステップと、
第２の環境を照射するステップと、
両環境からの光を同時に、少なくとも１つの感光性表面を有する光学撮像装置上に反射させるステップと、
該光学撮像装置を走査し、両環境から反射された光中の画像内の情報を決定するステップと
を含む、プロセス。
【請求項１１】
前記反射された光を前記感光性表面上に集光するステップと、
反射光が前記感光性表面に衝突する前に、該反射光をフィルタリングするステップと
をさらに含む、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記第１の環境から反射された光を前記第２の環境から反射された光から遮断するステップをさらに含み、該第１の環境から反射された光は、前記感光性表面の第１の部分のみ照射し、前記第２の環境から反射された光は、該感光性表面の第２の部分のみ照射する、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記第１の画像の情報は、スピード宝くじチケット上のバーコードを含み、前記第２の画像の情報は、遊戯券上のマーキングを含む、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記第１のドキュメントを前記第１の環境に輸送するステップをさらに含む、請求項１０に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願発明は、米国特許出願第１１／３７６，０５２号（２００６年３月１４日出願、名称「ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  Ａ  ＦＯＲＭ」）の一部継続出願であり、該出願は米国仮特許出願第６０／６６１，６９８号（２００５年３月１４日出願）に基づく優先権を主張する。これらの特許出願のそれぞれは本願発明とともに共有されている。これらの出願は参照により本明細書に援用される。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、単一または複数のフォームまたはドキュメント、または、チケットの束または小売商品等バルク品上の多様な種類のデータを、同時に、または連続して、読み取るためのシステムおよびプロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
図１は、バーコードのための読取装置４と、異なるフォーム上のマーキングの内部搭載された光学式読取装置５に通じるスロット６と、を含む、例示的端末２を例証する。これらの端末２は、必須ではないとしても、他の目的の中でもとりわけ、提示されるフォームおよび／またはドキュメント上のマーキングまたはデータを識別、照合、または認証することが重要である場所において見出される。そのような例示的場所の１つは、販売員が、他の一般に購入される小売またはバルク品に加え、スピード宝くじ、オンラインゲームチケット、チケットの束、遊戯券、および／または他の種類の宝くじゲームを販売し得る、小売店である。一般に、スピード宝くじチケットが購入者によって購入されるとき、チケットは、チケット上にカバーを取られたバーコードを有する。操作上、販売員は、典型的には、チケットを読取装置４にかざすことによって、チケット上のバーコードを走査し、バーコード情報が、端末を介して、中央場所に送信され、チケットが当選チケットであると照合され、購入者に当選額を支払うために、販売員に認証されたことが伝えられる。特定のチケットの当選額は、多くの場合、チケット上に見出される。
【０００４】
本明細書において、「ドキュメント」とは、任意の種類のフォームまたはドキュメント、例えば、宝くじチケット、ゲームチケット、または遊戯券を含むが、それらに限定されないものとして定義され、「バルク品」とは、任意の種類の小売品、例えば、チケットの束、Ｔシャツ、玩具、マグカップ、または典型的に小売環境において販売される他の品を含むが、それらに限定されないものとして定義される。
【０００５】
内部光学式読取装置５は、能動的駆動機構によって、ドキュメントを取り扱う。上述の実施例では、そのような能動的駆動機構は、宝くじ遊戯券を読み取るために有用である。そのような遊戯券は、多くのフォームを有するが、通常は、将来の抽選またはイベントのための遊戯券をマーキングする購入者によって選択される、一式の数字、アイコン、または他の手段を含む。一般的種類の１つは、Ｋｅｎｏ遊戯券であって、一群の数字のが、購入者によって事前に選択され、端末６に取り込まれる。本情報は、端末を介して、中央場所に送信され、ログおよびシリアル化される。シリアル番号は、数字およびシリアル番号等、典型的には、シリアル番号および日付および遊戯されるゲームのバーコードを伴う受領券を印刷する端末に送り戻される。
【０００６】
能動的駆動機構は、本明細書では、ゴム車輪、エンドレスベルトまたはトラック、あるいは真空システムを使用して、内部光学式読取装置５にドキュメントを輸送する、牽引または挟持駆動機構として定義される。
【０００７】
遊戯券は、購入者によって取り扱われるため、マーキングは変化し、かつチケットは、曲げられる、丸められる、または別様に乱暴に取り扱われ得る。端末は、内部光学式読取装置５に通じるスロット６を有する。能動的駆動機構は、遊戯券を平らにして、しっかりと保持し、位置合わせを行い、整列して、読取装置内へと搬送し、通過させ、遊戯受領券とともに、購入者に戻す。
【０００８】
上述のＫｅｎｏの実施例の場合、Ｋｅｎｏ用の数字が抽選され、抽選された数字が、受領券上に選択される数の一部または全部に一致する場合、遊戯券は、当選となり、支払いのために、受領券が、販売員に提示され得る。提示に応じて、当選受領券上のバーコードが、読取装置４によって走査され、中央場所に送信され、受領券が当選であることが確認される場合、照合され、認証されたことが、ユーザに支払いを行うために、販売員に伝えられる。
【０００９】
能動的駆動機構は、ドキュメントが、光源および光学撮像装置から固定の既知の距離に保持される、平に保持され、整列される、駆動機構が、均一速度でドキュメントを撮像装置の正面に移動させるという、多くの利点を提供する。したがって、そのような機構は、ドキュメントの読取に関する多くの変動を除去し、ドキュメントの読取の信頼性を向上させる。
【００１０】
そのような端末の制限の１つは、上述の目的を達成するために、２つの別個の光学式読取装置が要求されることである。別の制限は、各読取装置の費用が、端末の製造の際にかかる費用の大部分であって、実際、多くの場合、端末の全体費用に４０−５０％の増加をもたらすことである。別の制限は、照合プロセスにおける２つの読取装置の照合が、読み取られる情報の信頼性を低減させ得ることである（いずれも１００％の信頼性とはなり得ない）。さらに別の制限は、２つの別個の光学式読取装置を利用する端末は、典型的には、より大型のデバイスであって、より広範な「設置面積」を要求し、それによって、小売店のレジカウンター上で利用可能なカウンター空間のより大部分を占有する。
【００１１】
同時に、または連続して、異なる種類のドキュメントまたはフォームを読み取ることが可能であって、同時に、または連続して、同一ドキュメントまたはフォーム上の異なる種類の情報を読み取ることが可能であって、また、バルク品の読取に対して、同時に、または連続して、それらの読取機能を行うことが可能である、単一光学式読取装置を提供することは、有利となるであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、少なくとも２つの視野から画像を受信するように配列され、各視野と関連付けられた環境が、例えば、異なる照明、異なるサイズのドキュメントおよびバルク品を収容するための異なるチャンバサイズ等、異なり得る、１つ以上の感光性表面（撮像装置）を伴う、単一光学式読取装置アセンブリを提供することによって先行技術の制限を解決する。同様に、一方または両方の視野が、１つ以上の副視野に分割され得る。例えば、スピード宝くじチケットまたはバルク品は、一方の視野内に、遊戯券は、他方の視野内にあり得る。これらの２つのドキュメントは、同時に、または連続して、読み取られ得る。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
例証として、その視野が、光学障壁またはバッフルによって分離される２つ以上の視野に区画される、単一光学式読取装置が採用される。第１の視野は、第１のドキュメントの種類上の第１のコード、例えば、バーコードを読み取り、第２の視野は、第２のフォームの種類、例えば、購入者によって記入される遊戯券（遊戯券は、能動的駆動機構によって取り扱われる）を読み取るように設計される。一実施例では、各視野は、別個の感光性表面上で撮像される。本実施例では、両感光性表面は、電子機器によって走査され、単一ビデオ信号を生成する。２つの光学表面は、異なる解像度を提供してもよく、バルク品までの奥行知覚を提供し得る。
【００１４】
一実施形態では、光学の視野は、１２８０×１０２４解像度を伴う画素の正方行列を含む。画素の一部は、第１のコードの読取、別の部分は、能動的駆動機構内の第２の種類の読取専用である。例証として、第１のコードが、バーコードである場合、読取装置は、標準バーコード印刷パターンと関連付けられた光学応答に対応する、第１の視野からのビデオラインを検索し、第２のコードが、遊戯券上のマーキングである場合、読取装置は、第２の視野を解析し、購入者によって記入されたマークを検索する。
【００１５】
例証として、バーコードは、任意の標準記号、例えば、１−Ｄまたは２−Ｄバーコードを使用してもよく、カメラは、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ、ダイオード、あるいはトランジスタアレイであってもよく、光源は、カメラ感度および読み取られる印刷表面に一致する周波数（例えば、６３０ｎｍ）またはスペクトルのＬＥＤアレイであり得る。他の光学撮像装置および他の光源が、本発明で使用され得る。光学撮像装置、光源、およびバーコードの符号化／復号化の選択は、業界で周知であって、したがって、以下では、付随的に記載するにとどめる。
【００１６】
以下の発明を実施するための形態は、例証的実施形態、図面、および使用方法を参照して成されるが、本発明は、これらの実施形態および使用方法に限定されることを意図するものではないことが、当業者によって理解されるであろう。むしろ、本発明は、広範であって、付随の請求項に記載される範囲として定義されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明の以下の説明は、付随の図面を参照する。
【図１】図１は、光学式読取装置を伴う、従来技術の端末の図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明に従って構築される、光学式読取装置である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明における使用に好適な光学／電子機器システムの概略ブロック図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明に従って構築される、光学式読取装置の別の図である。
【図３】図３は、本発明における使用に好適なハードウェア／ソフトウェアシステムのブロック図である。
【図４】図４は、２つの視野に分割され、各視野は、その上に印象される異なる画像を伴う、画素１２８０×１０２４の単一カメラ視野の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の議論は、ある種類のフォームまたはドキュメント上のマーキングが、別の種類のフォームまたはドキュメント上のマーキングと同時に、または連続して、読み取られる、本願の実施例を例証する。例えば、スピード宝くじチケット上のバーコードは、遊戯券上のマーキングと同時に読み取られ得る。しかしながら、有利には、他のドキュメントが、本発明によって処理され得る。さらに、以下の議論は、ドキュメントのための能動的駆動機構の使用を例証するが、他の用途では、２つ以上のドキュメントおよびバルク品が、能動的駆動機構を伴わずに処理され得、反対に、２つの能動的駆動機構が、他の用途では、見出され得る。
【００１９】
図２Ａは、バーコード付チケットまたは一束のチケット等、ドキュメントまたはバルク品が、挿入され、読み取られ得る、チャンバへの開口部２０と、遊戯券等の別のドキュメントが、挿入され、読み取られ得る、別のチャンバへの入口２２と、を伴う、端末３を例証する。これらの読取は、連続または同時であり得る。
【００２０】
図２Ｂは、端末３内における、光学撮像装置フィルタ２９の側面に配列された光源アセンブリ３４と、レンズ３６と、感光性表面３８と、を示す。本明細書では、「光学撮像装置」とは、感光性表面３８、レンズ３６およびフィルタ２９（該当する場合）のアセンブリ３９を指す。レンズ３６およびフィルタ２９は、いくつかの用途では、存在しなくてもよい。光線２１は、不透明側面３７によって、フィルタ２９中に直接照光するのを防止される。光線２１は、アセンブリ２８から発散され、光線２３が、例えば、チケットの束２４'および遊戯券２６'から反射され、光学撮像装置３９に戻る。
【００２１】
バルク品、この場合、バーコード２７を有する一束のチケット２４'は、開口部２０を通して、チャンバ３０内に挿入される。束のバーコード２７'は、光線２１によって照射される。遊戯券２６は、開口部２２内に挿入され得、そこで、能動的駆動機構が２５は、遊戯券２６をチャンバ３２内へ（後に、そこから）搬送する。また、遊戯券２６'は、光線２１によって照射される。両事例では、チケット束バーコード２７'および遊戯券２６'から反射された光線２３が、光学撮像装置３９に戻される。
【００２２】
光学撮像装置の感光性表面３８は、画像を搬送する画素のデータストリームとして、ビデオ信号４２を出力する、電子機器４０によって走査される。ソフトウェアは、読取可能コード化情報を伴う２つ以上の異なるドキュメントおよび／またはバルク品が存在し得る場合であっても、１つの画像として、感光性表面全体を解析し得る。代替として、ソフトウェアは、各ドキュメントまたはバルク品からの画像を別々に解析し得る。各画素は、各標的上の具体的場所における光学強度の値（グレーレベルおよび／または色）を表す、電気信号（または、信号群）によって表現される。画像は、標的と、概して、左から右と上から下へと延在する画素との光学表現である標的２４'および２６'の照射された画像を表す。
【００２３】
図２Ｂの光源アセンブリ３４は、両標的２４'および２６'を照射し、標的から反射された光２３は、光学フィルタ２９に戻る。単一光源が、両標的を照射するように配列され得、または光源のアレイが、両標的を照射するように配列され得、あるいは異なる光学特性を伴う別個の光源がそれぞれ、１つの標的を照射するように配列され得る。空洞３０および３２内の他の表面は、光学フィルタに戻され得る、スプリアス反射を排除するように配向および黒化される。バッフル４４は、チャンバ３０および３２を相互から分離する、物理的障壁である。このように、標的２４'は、感光性表面３８の約半分上に撮像される一方、標的２６'からの光は、感光性表面３８の他の部分にのみ衝突するであろう。他の実施形態では、採用されるバッフルまたは複数のバッフルの性質に応じて、感光性表面の異なる面積が、他の標的の画像を有するであろう（図示せず）。
【００２４】
例証として、フィルタ２９およびレンズ３６は両方とも、光信号を調節する。フィルタ２９は、標的と関連付けられた任意の背景色を除去し、レンズ３６は、感光性表面３８上に光を集光し得る。
【００２５】
感光性表面３８は、感光性、例えば、ＣＣＤ、ダイオードアレイ、ＣＭＯＳアレイ、または任意の類似デバイスである、多くの電子的光学アレイのうちの１つであり得る（さらに、ＴＶカメラ管が使用され得る）。これらの光学アレイは、通常、標的の面積を直接マッピングする、Ｘ／Ｙパターンとして走査される。当業者に周知のように、倍率が存在し、走査された標的面積は、標的全体を表さなくてもよい。
【００２６】
図２Ｃは、端末３内の２つのチャンバ３０および３２の上方に垂直に搭載される、光学式読取装置アセンブリ３９を例証する。２つのフォーム２４および２６は、それぞれ、チャンバ３０および３２内に挿入されると、光学式読取装置３９の下方に位置する。
【００２７】
バッフル４４によって分離される２つのチャンバ３０および３２が、図２Ｃに示されるが、他の用途は、バルク品のドキュメントを受容するための開口部を有する、付加的チャンバを含み得る。これらの付加的チャンバは、環境を備えてもよく、付加的光源を組み込む、付加的バッフルによって分離され得る。また、付加的能動的駆動機構が、採用され得る。
【００２８】
さらに他の用途では、光学式読取装置を伴う、チャンバ付アセンブリは、他の端末機能（中央オフィスとの通信等）から分離された独立構成として配列され得る。
【００２９】
図３は、カメラ電子機器４０への撮像タイミングおよび制御信号４５と、電子アセンブリ４１への画素のビデオデータストリーム４２とを示す。電子機器アセンブリ４１は、好ましくは、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）またはＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）を含む、プロセッサシステム４６を有するが、マイクロプロセッサが、いくつかの用途では、使用され得る。処理システム４６は、少なくとも、ボタン、ディスプレイ、および通信手段のために、Ｉ／Ｏデバイスドライバと、バッフと、を含む。メモリ４８は、少なくとも、１つ以上の画像バッファと、オペレーティングアプリケーションと、を含む。一実施形態では、外部可撤性フラッシュメモリ４９を使用して、プロセッサシステム４６にアプリケーションプログラムをアップロードする。端末３からのフラッシュメモリ４９の除去は、端末からすべてのソフトウェアを除去する。
【００３０】
ネットワークは、インターネットまたは公共ネットワークであり得るが、いずれの場合も、情報は、暗号化され、例えば、スピード宝くじチケットの例証議論におけるような、ゲーム上の取引等への外部からの干渉を防止しなければならない。本実施例によると、当選ゲームチケット上のバーコードは、中央コントローラ５２に送信され得、そこで、チケットが照合される。照合されると、中央コントローラ５２は、チケットの支払いを行うために、販売員に認証されたことを伝えるであろう。
【００３１】
図４は、その上にマッピングされた、標的２４'および２６'を伴う電子アセンブリ４１に入射する、定型化バージョンの画素を表す。一実施形態では、画素は、水平および垂直線の１２８０×１０２４のアレイの正方形パターンとして分布される。本明細書では、線の半分（５１２）が、バーコード画像６０のために、半分（５１２）が、遊戯券画像６２のために使用される。画素アレイは、異なるように配分され、異なるチケットおよび遊戯券種類を読み取るのに役立つように使用され得る。バーコードおよび遊戯券の印刷された部分のパターンは、バーコードおよび遊戯券上の情報を識別し、読み取るための周知のプログラムによって使用される。
【００３２】
バッフル４４は、感光性表面（本明細書では、画素アレイ）上に影を投じ、画素のいくつかの水平線がチャンバ３０および３２内の品の画像に関与することを排除し得る。
【００３３】
バーコードの読取は、隣接する水平ビデオラインを読み取るステップと、ビデオパターンを画定するように相関させ、次いで、バーコードを復号するステップと、を含み得る。
【００３４】
上述のように、バーコードを撮像する表面および賭博券を撮像する表面は、単一ビデオ信号を生成する１つの表面として、電子的に読み取られる、２つの異なる表面であり得る。しかしながら、また、バーコードのためのバーコード撮像装置は、視野に対して奥行知覚を追加する、２つの表面に分割され得る。バーコード全体が、２つの表面のそれぞれ上で撮像される場合、非平坦バーコードを伴うバルク品が、双眼によって提供される視野の奥行により良好に読み取られ得る。
【００３５】
上述の実施形態は、本明細書では、実施例として提示されており、その多くの変形例および代替例が可能であることを理解されたい。故に、本発明は、以下の添付の請求項に記載される範囲によってのみ定義されるものとして広範囲にとらえられるべきである。
【図１】
2012503803.tif 000003
【図２Ａ】
2012503803.tif 000004
【図２Ｂ】
2012503803.tif 000005
【図２Ｃ】
2012503803.tif 000006
【図３】
2012503803.tif 000007
【図４】
2012503803.tif 000008
【国際調査報告】
2012503803.tif 000009
2012503803.tif 000010