光學信息讀取裝置及照明控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對光反射率與周圍不同的符號(symbol)所示的信息進行讀取的光學信息讀取裝置及這樣的光學信息讀取裝置中的照明控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用線性圖像傳感器的以往的條形碼讀取裝置中，一般是圖5所示的功能塊結(jié)構(gòu)。例如，在使用東芝社制的線性圖像傳感器CTCD1103GFG)時，由CPUlO生成LED(發(fā)光二極管)控制信號，對用于照明條形碼的LED20的發(fā)光強度進行控制。
[0003]然后，同一 CPUlO對線性圖像傳感器30輸出用于控制線性圖像傳感器30的動作的主時鐘(master clock) MCLK、積分清除柵 ICG (Integrat1n clear gate)及移位柵SH(Shift gate)。利用攝像鏡頭在傳感器的感光面上成像的條形碼像由線性圖像傳感器30變換成電信號，成為線性圖像傳感器30的輸出信號OS，并向CPUlO側(cè)轉(zhuǎn)送。積分清除柵ICG對線性圖像傳感器30的幀率進行控制，移位柵SH根據(jù)時鐘圖案決定是否使電子快門動作。
[0004]圖6示出與圖5所示的功能塊結(jié)構(gòu)對應(yīng)的控制時序圖的代表例。
[0005]在以往的條形碼讀取裝置中，利用線性圖像傳感器30的積分清除柵ICG決定輸出的幀時間，使線性圖像傳感器30的移位柵時鐘SH為電子快門模式，對該幀時間進行分割，圖6所示地決定線性圖像傳感器30的曝光時間。
[0006]并且，線性圖像傳感器30的數(shù)據(jù)輸出OS的數(shù)據(jù)輸出時間從積分清除柵ICG的上升沿(rising edge)開始,所需時間由線性圖像傳感器30的主時鐘MCLK的頻率f和圖像傳感器的像素數(shù)N以NX 2/f來決定。例如，主時鐘MCLK的頻率f= IMHz (兆赫)，要輸出N= 1500個像素，需要1500X2/1MHZ = 3ms (微秒)的數(shù)據(jù)輸出時間，因此只要將幀時間設(shè)定為長于3ms即可。
[0007]并且，關(guān)于LED20的點亮時刻(timing)，在使用者啟動條形碼讀取裝置的同時使LED20點亮，直到讀取條形碼，或者直到規(guī)定的超時(time-out)時間持續(xù)LED20的點亮。因此，如圖6所示，在線性圖像傳感器30的I幀的時間內(nèi)，LED20 —直點亮。
[0008]非專利文獻1:“T0SHIBA CCD Image Sensor CCD(charge coupled device)TCD1103GFG Rev.2.0”，株式會社東芝，2009年I月15日
[0009]在利用LED的照明對置于各種讀取距離的條形碼進行讀取時，越接近讀取裝置，從條形碼面反射的光量越多。換言之，如果條形碼的讀取距離近，則所需的LED照明強度變低。特別在電池驅(qū)動的讀取裝置中，為了延長電池壽命，期望LED照明所需的電流低。
[0010]在圖6所示的現(xiàn)有例中，到條形碼的距離無論是近距離還是遠距離，LED20始終點亮。并且，在讀取處于使用頻率的低的遠距離(例如200mm以上)的條形碼時，為了得到充分照明強度而流過大電流(例如，80mA的驅(qū)動電流)，在使用頻率高的150mm以內(nèi)的近距離的讀取時也同樣流過上述大電流，因此電池的消耗大。
[0011]為了解決這樣的消耗電力的問題，例如，考慮與讀取距離對應(yīng)地，改變使LED20點亮的時間。但是，若在來自線性圖像傳感器30的數(shù)據(jù)輸出中對LED20的開關(guān)進行切換，則由于與電流值的變化對應(yīng)地發(fā)生的浪涌(surge)電壓的影響，而有可能在輸出的數(shù)據(jù)中存在噪音(noise)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的是在向?qū)ο笸渡涔獠⒃贗幀期間中的一定時間內(nèi)使用輸出讀取圖像的數(shù)據(jù)的圖像傳感器進行圖像的讀取的光學信息處理裝置中，進行讀取所需的投光，同時降低消耗電能，而且，不會帶來浪涌電壓對輸出數(shù)據(jù)造成的不良影響。
[0013]為達成以上目的本發(fā)明，本發(fā)明為一種光學信息讀取裝置，其對光反射率與周圍不同的符號所表示的信息進行讀取，其具備:圖像傳感器；照明單元，其對作為讀取對象的符號進行照明；點亮時間調(diào)整單元，其對上述照明單元的點亮時間進行調(diào)整；設(shè)定單元，其根據(jù)從上述圖像傳感器輸出I幀的數(shù)據(jù)所需的輸出時間和上述點亮時間設(shè)定上述圖像傳感器的I幀的時間；第I點亮控制單元，其在上述I幀的時間內(nèi)，進行在上述數(shù)據(jù)輸出結(jié)束后使上述照明單元只點亮上述點亮時間的第I點亮控制；第2點亮控制單元，其在上述I幀的時間內(nèi)，進行以包括進行上述數(shù)據(jù)輸出的整個期間的方式使上述照明單元只點亮上述點亮時間的第2點亮控制；以及切換單元，其切換成上述第I點亮控制單元和上述第2點亮控制單元中的某一個單元對上述照明單元的點亮進行控制。
[0014]在這樣的光學信息讀取裝置中，可以在上述圖像傳感器進行上述數(shù)據(jù)輸出的期間內(nèi)，不切換上述照明單元的點亮和熄滅。
[0015]并且，上述切換單元可以根據(jù)上述點亮時間及上述輸出時間的值進行上述切換。
[0016]進而，上述切換單元可以以如下方式進行上述切換，在上述點亮時間為上述輸出時間以下的情況下上述第I點亮控制單元對上述照明單元的點亮進行控制，在上述點亮時間比上述輸出時間長的情況下上述第2點亮控制單元對上述照明單元的點亮進行控制。
[0017]并且，上述各光學信息讀取裝置中，上述設(shè)定單元可以在上述第I點亮控制單元控制上述照明單元的點亮時，將上述I幀的時間設(shè)定為對上述輸出時間和上述點亮時間的合計加上規(guī)定的調(diào)整時間而得到的值，在上述第2點亮控制單元控制上述照明單元的點亮時，將上述I幀的時間設(shè)定為對上述點亮時間加上規(guī)定的調(diào)整時間而得到的值。
[0018]而且，上述光學信息讀取裝置可以具備曝光控制單元，其以與上述照明單元的點亮同步的方式使上述圖像傳感器曝光。
[0019]并且，本發(fā)明除了作為裝置實現(xiàn)之外，還能夠作為光學信息讀取裝置的照明方法來實現(xiàn)。
[0020]根據(jù)以上的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在向?qū)ο笸渡涔獠⒃贗幀期間中的一定時間內(nèi)使用輸出讀取圖像的數(shù)據(jù)的圖像傳感器進行圖像的讀取的光學信息讀取裝置中，進行讀取所需的投光，同時能夠降低消耗電能。
【附圖說明】
[0021]圖1是示出圖4所示的條形碼讀取裝置進行的、第I點亮控制模式下的各部的控制時刻的一例的圖。
[0022]圖2是示出相同的、第2點亮控制模式下的各部的控制時刻的一例的圖。
[0023]圖3是示出切換第I點亮控制模式和第2點亮控制模式進行控制時的讀取距離和幀率的關(guān)系的圖。
[0024]圖4是示出作為本發(fā)明的光學信息讀取裝置的實施方式的條形碼讀取裝置的功能結(jié)構(gòu)的圖。
[0025]圖5是簡單地示出使用線性圖像傳感器的以往的條形碼讀取裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0026]圖6是示出圖5所示的條形碼讀取裝置的各部的控制時刻的代表例的圖。
[0027]標號說明
[0028]10:CPU ；
[0029]20:LED ；
[0030]30:線性圖像傳感器；
[0031]100:條形碼讀取裝置；
[0032]110:讀取控制部；
[0033]111:傳感器控制部；
[0034]112:光源控制部；
[0035]113:點亮時間調(diào)整部；
[0036]114:模式切換部；
[0037]120:解碼部。
【具體實施方式】
[0038]本發(fā)明的一個實施方式是一種照明控制方法，其特征在于，在內(nèi)置有線性圖像傳感器和照明用LED的條形碼讀取裝置(光學信息讀取裝置)中，按照以下的步驟對作為照明單元的上述LED的點亮時間(N曝光時間)進行控制。
[0039]1.上述LED的點亮時間是在線性圖像傳感器的數(shù)據(jù)輸出結(jié)束后發(fā)生的從移位柵t_SH2的下降(falling)至t_SHl ( N I幀的結(jié)束時刻)的下降，并使t_SH2_t_SHl之間的時間隨著到條形碼的距離變化(距離變長時，時間也延長)。與之同步地I幀時間也延長。(參照圖1)
[0040]2.在上述LED點亮時間t_SH2_t_SHl超過線性圖像傳感器的數(shù)據(jù)輸出時間的情況下，使LED的點亮開始時刻向移位柵t_SH0( = t_SH2)的上升時刻移動，LED點亮結(jié)束時間為移位柵t_SHl的下降點。t_SHl在到條形碼的距離變長時向后方移動，在點亮時間延長的同時I幀時間也延長。(參照圖2)
[0041]通過如上所述地控制LED點亮時間，在線性圖像傳感器的數(shù)據(jù)輸出時間內(nèi)不切換LED的0N/0FF，而線性圖像傳感器輸出的數(shù)據(jù)不會受到LED的點亮時及熄滅時的浪涌電壓的影響。并且同時根據(jù)到條形碼的距離LED點亮時間也變化，因此消耗電能變低。
[0042]以下，參照附圖對該實施方式更詳細地進行說明。
[0043]另外，該實施方式的條形碼讀取裝置100的概略的硬件結(jié)構(gòu)與使用圖5說明的以往的裝置相通，僅關(guān)于各部的動作時刻控制的結(jié)構(gòu)不同。因此，對于硬件，使用圖5所示的標號進行說明。