專利名稱：編碼讀取裝置以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種編碼讀取裝置以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
以往，已知對(duì)一維條形碼、二維編碼等符號(hào)進(jìn)行解碼而獲取信息的編碼讀取裝置。在該編碼讀取裝置中搭載了二維的成像設(shè)備，該二維的成像設(shè)備通過光學(xué)拍攝符號(hào)，使用拍攝得到的圖像數(shù)據(jù)對(duì)符號(hào)進(jìn)行解碼，由此獲取數(shù)據(jù)。在使用編碼讀取裝置來讀取編碼時(shí)，需要進(jìn)行使在拍攝中使用的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置與讀取對(duì)象的符號(hào)一致的聚焦處理。該聚焦處理存在使用固定焦點(diǎn)透鏡使從透鏡 至讀取對(duì)象的距離發(fā)生變化的聚焦處理以及使用可變焦點(diǎn)透鏡使透鏡的焦點(diǎn)位置變化的聚焦處理。作為使用了固定焦點(diǎn)透鏡的聚焦處理，例如在日本特開2001-184452號(hào)公報(bào)中示出一種技術(shù)，在該技術(shù)中，發(fā)光或者使蜂鳴音的產(chǎn)生形式發(fā)生變化來指示讀取對(duì)象的條形碼符號(hào)或條形碼讀取裝置的移動(dòng)方向，由此用戶迅速地將條形碼符號(hào)和條形碼讀取裝置配置在適當(dāng)?shù)南鄬?duì)位置。另一方面，在使用了可變焦點(diǎn)透鏡的條形碼讀取裝置中，通過自動(dòng)聚焦來調(diào)整焦點(diǎn)位置。作為自動(dòng)聚焦的方法之一存在以下激光聚焦法以預(yù)定的角度對(duì)透鏡的光軸照射由激光產(chǎn)生的觀測(cè)光束(spotter beam)，根據(jù)形成于編碼面的觀測(cè)光束的圖像(亮點(diǎn))的位置來測(cè)量到達(dá)讀取對(duì)象的距離，進(jìn)行透鏡的聚焦調(diào)整(例如，日本特開平05-217013號(hào)公報(bào))。另外，作為自動(dòng)聚焦的其它方法存在以下方法一邊使焦點(diǎn)位置依次變化一邊一個(gè)一個(gè)地拍攝讀取對(duì)象的符號(hào)，根據(jù)各拍攝數(shù)據(jù)中的特征的值(例如，圖像的對(duì)比度值)來搜索聚焦圖像，由此確認(rèn)焦點(diǎn)位置，進(jìn)行透鏡的聚焦調(diào)整(對(duì)比度聚焦法等)。與通過對(duì)比度聚焦法進(jìn)行的聚焦處理相比，通過激光聚焦法進(jìn)行的聚焦處理能夠在短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行，但是對(duì)比度聚焦法具有自動(dòng)聚焦的精度更高的特征。因此，存在一種安裝有一起使用激光聚焦法和對(duì)比度聚焦法的自動(dòng)聚焦功能的條形碼讀取裝置。在這種條形碼讀取裝置中，分別按照預(yù)定的時(shí)間反復(fù)進(jìn)行聚焦處理和解碼處理，直到通過某種自動(dòng)聚焦法進(jìn)行的解碼成功為止。另外，在這種聚焦處理中，大致漸近地求出焦點(diǎn)位置。因此，在每次反復(fù)進(jìn)行聚焦處理時(shí)，逐漸縮短預(yù)定的聚焦時(shí)間，由此減少不需要的聚焦時(shí)間使編碼數(shù)據(jù)的讀取速度高速化。但是，如上所述，在激光聚焦法和對(duì)比度聚焦法中，聚焦處理所需要的時(shí)間存在差異。因此，在每次進(jìn)行聚焦處理時(shí)一樣地減少預(yù)定的聚焦時(shí)間，存在無法高效率地解碼的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，能夠高效率且可靠地將焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)讀取對(duì)象的編碼符號(hào)來讀取編碼符號(hào)。本發(fā)明的編碼讀取裝置具備可變焦點(diǎn)透鏡；聚焦驅(qū)動(dòng)單元，其調(diào)節(jié)上述可變焦點(diǎn)透鏡的焦點(diǎn)位置；拍攝單元，其獲取基于上述可變焦點(diǎn)透鏡的拍攝方向的圖像數(shù)據(jù)；發(fā)光單元,其向上述拍攝方向射出激光束；以及控制單元,其對(duì)上述聚焦驅(qū)動(dòng)單元、上述拍攝單元以及上述發(fā)光單元的動(dòng)作進(jìn)行控制，讀取在取得的圖像數(shù)據(jù)中包含的編碼符號(hào)，上述控制單元具備第一調(diào)整單元，其在第一執(zhí)行時(shí)間內(nèi)反復(fù)進(jìn)行根據(jù)由于射出的上述激光束而在包含上述編碼符號(hào)的面內(nèi)形成的亮點(diǎn)在上述圖像數(shù)據(jù)中的坐標(biāo)，使上述焦點(diǎn)位置移動(dòng)的聚焦設(shè)定，由此進(jìn)行聚焦調(diào)整；第二調(diào)整單元，其在第二執(zhí)行時(shí)間內(nèi)使上述焦點(diǎn)位置變化，根據(jù)對(duì)于在該變化后的每個(gè)焦點(diǎn)位置獲取到的上述圖像數(shù)據(jù)分別計(jì)算出的對(duì)比度的大小，使上述焦點(diǎn)位置進(jìn)行移動(dòng)，由此進(jìn)行聚焦調(diào)整；計(jì)數(shù)單元，其分別對(duì)上述第一調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整以及上述第二調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及時(shí)間設(shè)定單元，其以隨著上述第一調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)增加，上述第一執(zhí)行時(shí)間縮短的方式，從預(yù)定的第一初始設(shè)定時(shí)間開始縮短設(shè)定該第一執(zhí)行時(shí)間，以隨著上述第二調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)增加，上述第二執(zhí)行時(shí)間縮短的方式，從預(yù)定的第二初始設(shè)定時(shí)間開始縮短設(shè)定該第二執(zhí)行時(shí)間。
本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品(computer program product),其能夠由在編碼讀取裝置中使用的計(jì)算機(jī)讀取，對(duì)執(zhí)行計(jì)算機(jī)處理的命令進(jìn)行編碼，該編碼讀取裝置具備可變焦 點(diǎn)透鏡；聚焦驅(qū)動(dòng)單元，其調(diào)節(jié)上述可變焦點(diǎn)透鏡的焦點(diǎn)位置；拍攝單元，其獲取基于上述可變焦點(diǎn)透鏡的拍攝方向的圖像數(shù)據(jù)；發(fā)光單元，其向上述拍攝方向射出激光束；以及控制單元，其對(duì)上述聚焦驅(qū)動(dòng)單元、上述拍攝單元以及上述發(fā)光單元的動(dòng)作進(jìn)行控制，讀取在取得的圖像數(shù)據(jù)中包含的編碼符號(hào)，上述控制單元的計(jì)算機(jī)處理具備第一調(diào)整步驟，在第一執(zhí)行時(shí)間內(nèi)反復(fù)進(jìn)行根據(jù)由于射出的上述激光束而在包含上述編碼符號(hào)的面內(nèi)形成的亮點(diǎn)在上述圖像數(shù)據(jù)中的坐標(biāo)，使上述焦點(diǎn)位置移動(dòng)的聚焦設(shè)定，由此進(jìn)行聚焦調(diào)整；第二調(diào)整步驟，在第二執(zhí)行時(shí)間內(nèi)使上述焦點(diǎn)位置變化，根據(jù)對(duì)于在該變化后的每個(gè)焦點(diǎn)位置獲取到的上述圖像數(shù)據(jù)分別計(jì)算出的對(duì)比度的大小，使上述焦點(diǎn)位置進(jìn)行移動(dòng)，由此進(jìn)行聚焦調(diào)整；計(jì)數(shù)步驟，分別對(duì)上述第一調(diào)整步驟進(jìn)行的聚焦調(diào)整以及上述第二調(diào)整步驟進(jìn)行的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及時(shí)間設(shè)定步驟，以隨著上述第一調(diào)整步驟進(jìn)行的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)增加，上述第一執(zhí)行時(shí)間縮短的方式，從預(yù)定的第一初始設(shè)定時(shí)間開始縮短設(shè)定該第一執(zhí)行時(shí)間，以隨著上述第二調(diào)整步驟進(jìn)行的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)增加，上述第二執(zhí)行時(shí)間縮短的方式，從預(yù)定的第二初始設(shè)定時(shí)間開始縮短設(shè)定該第二執(zhí)行時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明，能夠高效率且可靠地將焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)讀取對(duì)象的編碼符號(hào)來讀取編碼符號(hào)。


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的編碼讀取裝置的整體結(jié)構(gòu)的主視圖。圖2是表示編碼讀取裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是成像模塊和成像控制器的俯視圖。圖4說明在第一位置以及比第一位置遠(yuǎn)的第二位置設(shè)置符號(hào)時(shí)的樣子。圖5A以及圖5B表示對(duì)設(shè)置在第一位置和第二位置的符號(hào)進(jìn)行拍攝得到的幀圖像。
圖6A 圖6C表示在第一位置和第二位置中存在焦點(diǎn)位置時(shí)對(duì)設(shè)置于第二位置的符號(hào)進(jìn)行拍攝得到的幀圖像以及使焦點(diǎn)位置變化的情況下的對(duì)比度值的變化。圖7示意性地表示條形碼符號(hào)的讀取動(dòng)作中的時(shí)間分配。圖8是表示解碼處理的控制過程的流程圖。圖9是表示使用激光聚焦法進(jìn)行的解碼處理的控制過程的流程圖。圖10是表示使用對(duì)比度聚焦法進(jìn)行的解碼處理的控制過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的編碼讀取裝置的整體結(jié)構(gòu)的主視圖。本實(shí)施方式 的編碼讀取裝置I (計(jì)算機(jī))是具有一維條形碼、二維編碼等編碼符號(hào)的讀取功能的便攜式設(shè)備。編碼讀取裝置I具備作為殼體的外殼2。編碼讀取裝置I在外殼2的正面具備觸發(fā)鍵12A、各種鍵12B以及顯示部14。編碼讀取裝置I在外殼2的側(cè)面具備觸發(fā)鍵12C。另夕卜，編碼讀取裝置I在外殼2的前端部具備成像模塊21。觸發(fā)鍵12A、12C是接收成像模塊21執(zhí)行的符號(hào)讀取動(dòng)作的開始命令的輸入的觸發(fā)鍵。各種鍵12B由數(shù)字、字符等輸入鍵、功能鍵構(gòu)成，接受各種信息的輸入操作。顯示部14顯示與輸入操作有關(guān)的菜單、狀態(tài)等信息以及使用成像模塊21執(zhí)行符號(hào)讀取動(dòng)作時(shí)的狀態(tài)、解碼結(jié)果等信息。圖2是表示編碼讀取裝置I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。編碼讀取裝置I具備作為控制單元(第一調(diào)整單元、第二調(diào)整單元、計(jì)數(shù)單元、時(shí)間設(shè)定單兀)的 CPU (Central Processing Unit :中央處理器)11、操作部 12、RAM (RandomAccess Memory :隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)13、顯示部14、存儲(chǔ)部15、通信部16、成像控制器19、成像模塊21、電源部22以及激光驅(qū)動(dòng)電源23。編碼讀取裝置I的除了成像模塊21和電源部22以外的各部通過總線24相互連接。成像模塊21具有作為拍攝單元的拍攝元件211 ;可變焦點(diǎn)透鏡212 ;作為驅(qū)動(dòng)可變焦點(diǎn)透鏡212來調(diào)節(jié)焦點(diǎn)的聚焦驅(qū)動(dòng)單元的聚焦機(jī)構(gòu)213 ;作為發(fā)光單元的瞄準(zhǔn)器214 ;以及作為照明單元的照明215。CPU 11控制編碼讀取裝置I的各部。CPU 11從存儲(chǔ)部15讀取各種程序在RAM 13中展開，通過與在RAM 13中展開的程序之間的協(xié)作來執(zhí)行各種處理。操作部12具有各種鍵12B、觸發(fā)鍵12A、12C等建群，接受該建群的各鍵的按壓操作，將該操作信息轉(zhuǎn)換為輸入信號(hào)輸出到CPU 11。RAM 13是非易失性的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，對(duì)CPU 11提供作業(yè)用存儲(chǔ)空間。另外，RAM13用于各種數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)以及執(zhí)行各種程序時(shí)的展開。顯示部14 由 IXD(Liquid Crystal Display 液晶顯示器)或EL (Electro-Luminescent :電子發(fā)光體顯示器)顯示器等構(gòu)成，根據(jù)從CPU 11輸入的顯示
信息來顯示各種信息。存儲(chǔ)部15是可讀寫的非易失性存儲(chǔ)器，例如是快閃速儲(chǔ)器。在存儲(chǔ)部15中預(yù)先保存有各種程序、設(shè)定數(shù)據(jù)?；蛘撸鎯?chǔ)部15也可以是EEPROM(Electrically Erasable andProgrammable Read Only Memory :電可擦除只讀存儲(chǔ)器)、硬盤。或者,在專用的編碼讀取裝置中也可以使用ROM (Read Only Memory :只讀存儲(chǔ)器)。在該存儲(chǔ)器15中存儲(chǔ)的程序中包含控制聚焦機(jī)構(gòu)213的動(dòng)作向符號(hào)對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)，進(jìn)行解碼的處理的程序15a，CPU 11將該程序在RAM 13中展開，執(zhí)行通過后述的處理流程表示的解碼控制處理。通信部16具備通信天線、信號(hào)處理部、調(diào)制部以及解調(diào)部等，以無線方式與接入點(diǎn)進(jìn)行通信。接入點(diǎn)是中繼通信的設(shè)備。即，編碼讀取裝置I通過通信部16經(jīng)由接入點(diǎn)與服務(wù)器裝置等外部設(shè)備進(jìn)行通信，該服務(wù)器裝置等外部設(shè)備與該接入點(diǎn)相連接。通信部16通過信號(hào)處理部對(duì)發(fā)送信息的信號(hào)進(jìn)行處理，通過調(diào)制部進(jìn)行調(diào)制從通信天線作為電波將發(fā)送信息無線發(fā)送到接入點(diǎn)。另外，通信部16接收通過通信天線從接入點(diǎn)發(fā)送電波，通過解調(diào)部進(jìn)行解調(diào)，通過信號(hào)處理部對(duì)其信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理來獲取接收信息。另外，通信部16也可以是通過移動(dòng)電話通信方式，經(jīng)由基站與服務(wù)器裝置進(jìn)行無線通信的無線通信部。另外，通信部16也可以是經(jīng)由放置編碼讀取裝置I的托架或者通信線纜與服務(wù)器裝置進(jìn)行有線通信的有線通信部。 成像控制器19控制成像模塊21的各部的動(dòng)作，控制成像模塊21與編碼讀取裝置I的其它部位之間的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。成像控制器19由ASIC (Application SpecificIntegrated Circuit :專用集成電路)等半導(dǎo)體電路構(gòu)成。成像控制器19從拍攝元件211輸入與捕獲到的圖像數(shù)據(jù)的一幀的輸出定時(shí)同步的幀同步信號(hào)、與圖像數(shù)據(jù)的一行的輸出定時(shí)同步的行同步信號(hào)以及用于與圖像數(shù)據(jù)同步的時(shí)鐘信號(hào)。成像控制器19根據(jù)這些幀同步信號(hào)、行同步信號(hào)以及時(shí)鐘信號(hào)，監(jiān)視向RAM13傳送圖像數(shù)據(jù)的傳送定時(shí)。成像控制器19具有DMA (Direct Memory Access :直接內(nèi)存訪問)傳送功能，把從拍攝元件211輸入到成像控制器19的圖像數(shù)據(jù)不經(jīng)過CPU 11直接傳送至RAM 13。然后，成像控制器19根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的傳送定時(shí)的監(jiān)視狀況來控制聚焦機(jī)構(gòu)213的動(dòng)作，由此使可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置實(shí)時(shí)地變化。成像模塊21是對(duì)可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整，對(duì)拍攝物的符號(hào)進(jìn)行拍攝的模塊。拍攝元件211沒有特別的限定,但是為CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor :互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器。拍攝元件211對(duì)經(jīng)由包含可變焦點(diǎn)透鏡212的光學(xué)系統(tǒng)入射的拍攝圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由此捕獲(獲取)圖像數(shù)據(jù)。拍攝元件211把根據(jù)從成像控制器19輸入的圖像區(qū)域指定信號(hào)指定的行的圖像信號(hào)作為行數(shù)據(jù)一行一行地輸出到成像控制器19。另外，拍攝元件211將幀同步信號(hào)、行同步信號(hào)以及時(shí)鐘信號(hào)輸出到成像控制器19?？勺兘裹c(diǎn)透鏡212例如為液體透鏡，是構(gòu)成成像模塊21的光學(xué)系統(tǒng)的一部分的光學(xué)元件。該液體透鏡能夠根據(jù)施加到聚焦機(jī)構(gòu)213的電壓高速地變更焦點(diǎn)位置。聚焦機(jī)構(gòu)213是對(duì)可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)部。在可變焦點(diǎn)透鏡212為液體透鏡的情況下，聚焦機(jī)構(gòu)213是包含用于對(duì)該液體透鏡的預(yù)定部位施加電壓的電極的電路。另外，在作為可變焦點(diǎn)透鏡212使用玻璃、塑料等固體透鏡的情況下，在聚焦機(jī)構(gòu)213中例如使用音圈馬達(dá)。貓準(zhǔn)器214是射出作為點(diǎn)光(目標(biāo)光)的激光束的激光二極管(LD),該點(diǎn)光成為成像模塊21與作為拍攝物的符號(hào)之間的距離的測(cè)定指標(biāo)以及用于使成像模塊21的拍攝方向與拍攝物方向一致的基準(zhǔn)。照明215例如由LED(發(fā)光二極管)這種光源構(gòu)成，射出用于照亮拍攝物及其周圍區(qū)域的照射光。電源部22由二次電池等構(gòu)成，對(duì)編碼讀取裝置I的各部提供電力。激光驅(qū)動(dòng)電源23提供驅(qū)動(dòng)瞄準(zhǔn)器214使其射出點(diǎn)光時(shí)的電力。激光驅(qū)動(dòng)電源23與成像控制器19 一起配置在主基板上。接著，參照?qǐng)D3，詳細(xì)說明成像模塊21各部的配置。圖3是成像模塊21的俯視圖。在成像模塊21中，將包含可變焦點(diǎn)透鏡212的光學(xué)系統(tǒng)212A配置成能夠拍攝該成像模塊21的外側(cè)。另外，將拍攝元件211配置成相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)212A的光軸垂直。與光學(xué)系統(tǒng)212A和聚焦機(jī)構(gòu)213并聯(lián)地配置瞄準(zhǔn)器214和照明215。將瞄準(zhǔn)器214配置成射出的波束狀的激光在關(guān)于光學(xué)系統(tǒng)212A能夠變更的焦點(diǎn)距離內(nèi)，包含在能夠由成像模 塊21 (光學(xué)系統(tǒng)212A和拍攝兀件211)拍攝的視角內(nèi)。在本實(shí)施方式中，該激光束向著與光學(xué)系統(tǒng)212A的光軸平行的方向射出。另外，將照明215配置成扇形地照射的光在關(guān)于光學(xué)系統(tǒng)212A能夠變更的焦點(diǎn)距離內(nèi)，包含在能夠由成像模塊21 (光學(xué)系統(tǒng)212A和拍攝元件211)拍攝的視角內(nèi)。接著，說明光學(xué)系統(tǒng)212A的聚焦調(diào)整方法。圖4說明在第一位置以及比第一位置遠(yuǎn)的第二位置設(shè)置符號(hào)時(shí)的樣子。圖5A以及圖5B表示對(duì)設(shè)置于第一位置和第二位置的符號(hào)進(jìn)行拍攝得到的幀圖像。在圖4中，當(dāng)在第一位置Dl配置有顯示一維條形碼的符號(hào)41的平面的情況下，如圖5A所示，在幀圖像ql內(nèi)得到符號(hào)41的圖像Ql。此時(shí)，當(dāng)從瞄準(zhǔn)器214射出激光時(shí)，該激光到達(dá)符號(hào)41的面內(nèi)而形成亮點(diǎn)。在圖5A的示例中，在符號(hào)41的圖像Ql的右端附近形成有亮點(diǎn)El。此外，條形碼符號(hào)41沒有特別的限定，例如是在白紙上打印的條形碼符號(hào)。另一方面，在圖4中，在距離成像模塊21比第一位置Dl遠(yuǎn)的第二位置D2配置有顯示符號(hào)41的平面的情況下，如圖5B所示，在獲取到的幀圖像q2中符號(hào)41的圖像Q2所占面積與在幀圖像ql中符號(hào)41的圖像Ql所占面積相比相對(duì)減小。另外，此時(shí)，當(dāng)從瞄準(zhǔn)器214射出激光照射符號(hào)41的右端附近時(shí)，在幀圖像q2中形成的亮點(diǎn)E2的位置與幀圖像Ql中的亮點(diǎn)El的位置相比，成為更接近幀圖像q2的中心的位置。即，在幀圖像中，由光學(xué)系統(tǒng)212A和拍攝元件211獲取的同一拍攝物(編碼符號(hào))的拍攝面積與從成像模塊21的距離的二次方大致成反比地減小。另外，在幀圖像中，從其中心到通過激光形成的亮點(diǎn)位置的距離與從成像模塊21至符號(hào)41的距離大致成反比地變小，逐漸接近幀圖像的中央。因此，能夠根據(jù)幀圖像內(nèi)的亮點(diǎn)的位置(坐標(biāo))，求出從成像模塊21至符號(hào)41的距離，即能夠求出應(yīng)設(shè)定成像模塊21的焦點(diǎn)位置。在激光聚焦法中，根據(jù)上述原理，點(diǎn)亮瞄準(zhǔn)器214獲取幀圖像，確定幀圖像中的亮點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)該亮點(diǎn)的坐標(biāo)來計(jì)算焦點(diǎn)位置。此時(shí)，在激光的亮點(diǎn)位置與可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置不一致的情況下，亮點(diǎn)的圖像變得模糊。在這種情況下，能夠通過求出檢測(cè)出的亮區(qū)的重心位置來求出亮區(qū)的中央的坐標(biāo)。圖6A 圖6C表示可變焦點(diǎn)透鏡的焦點(diǎn)位置在第一位置和第二位置的情況下對(duì)設(shè)置于第二位置的符號(hào)進(jìn)行拍攝得到的幀圖像。在一維條形碼的符號(hào)41設(shè)置于圖4的位置D2的情況下，成像模塊21的焦點(diǎn)位置與位置D2重合時(shí)得到的拍攝數(shù)據(jù)變得最清楚，當(dāng)焦點(diǎn)位置相對(duì)位置D2前后錯(cuò)開時(shí)，得到的拍攝數(shù)據(jù)變得模糊。例如圖6A所示，在成像模塊21的焦點(diǎn)位置處于位置Dl的情況下，該焦點(diǎn)位置變?yōu)楸确?hào)41的位置D2接近成像模塊21的位置，因此，得到的幀圖像q3中的條形碼圖像Q3整體變得模糊。結(jié)果，在包含條形碼圖像Q3的預(yù)定的區(qū)域F3中，在作為條形碼符號(hào)的亮區(qū)的空白部分與作為暗區(qū)的條部分之間，對(duì)比度變小。另一方面，如圖6B所示，在焦點(diǎn)位置與位置D2重合的情況下，得到的幀圖像q4中的條形碼圖像Q4的輪廓變得清楚亮區(qū)與暗區(qū)分離，在包含條形碼圖像Q4的預(yù)定的區(qū)域F4中對(duì)比度變大。在對(duì)比度聚焦法中，利用上述特征，一邊使焦點(diǎn)位置變化一邊獲取幀圖像數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)幀圖像計(jì)算對(duì)比度值選擇對(duì)比度值成為極大的焦點(diǎn)位置，由此確定對(duì)于條形碼符號(hào)的焦點(diǎn)位置。
對(duì)比度值的計(jì)算方法沒有特別的限定，例如使用MRD值(Minimum ReflectanceDifference :最小反射差)。根據(jù)作為亮區(qū)的空白部分的最小反射率與作為暗區(qū)的條部分的最大反射率之差來求出該MRD值。從幀圖像數(shù)據(jù)中選出圖6A、圖6B中的區(qū)域F3、F4的數(shù)據(jù)來進(jìn)行對(duì)比度值的計(jì)算。例如將該區(qū)域F3、F4設(shè)定于幀圖像q3、q4的中心附近，以便減小條形碼圖像Q3、Q4以外的區(qū)域所占比例。該區(qū)域F3、F4的設(shè)置不一定包含整個(gè)條形碼圖像Q3、Q4。圖6C表示在成像模塊21中通過聚焦機(jī)構(gòu)213使可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置按順序變化的情況下的對(duì)比度值的變化模式的例子。當(dāng)一邊使焦點(diǎn)位置前后變化一邊獲取幀圖像，按順序求出在各幀圖像中設(shè)定的區(qū)域的對(duì)比度值時(shí)，當(dāng)在幀圖像內(nèi)設(shè)定的區(qū)域中存在能夠判斷的尺寸的條形碼圖像時(shí)，求出的對(duì)比度值在途中表示最大值(極大值)。期望表示該最大值的焦點(diǎn)位置是與設(shè)置有條形碼符號(hào)的位置最接近的位置。因此，使可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置與對(duì)比度值表示最大值的焦點(diǎn)位置一致，使用通過拍攝得到的拍攝數(shù)據(jù)來進(jìn)行條形碼符號(hào)的譯碼處理。接著，說明本實(shí)施方式的編碼讀取裝置I中的聚焦調(diào)整動(dòng)作以及條形碼的讀取動(dòng)作的順序。圖7示意性地表示條形碼的讀取動(dòng)作中的時(shí)間分配。在本實(shí)施方式的條形碼的讀取動(dòng)作(以后，稱為解碼處理)中，分別按照獨(dú)立設(shè)定的執(zhí)行時(shí)間交替地執(zhí)行基于激光聚焦法的聚焦調(diào)整、幀圖像的獲取、符號(hào)的譯碼(以后，歸納稱為激光聚焦處理)以及基于對(duì)比度聚焦法的聚焦調(diào)整、幀圖像的獲取、符號(hào)的譯碼(以后，歸納稱為對(duì)比度聚焦處理)，反復(fù)進(jìn)行直到符號(hào)圖像的譯碼成功為止。此外，即使在一維條形碼以外的二位編碼等的讀取時(shí)，也進(jìn)行相同的處理。首先，根據(jù)第一次的激光聚焦處理，在點(diǎn)亮瞄準(zhǔn)器214的狀態(tài)下使可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置變化到設(shè)定位置，獲取變化后的焦點(diǎn)位置的幀圖像。從獲取到的幀圖像中搜索由瞄準(zhǔn)器214的波束形成的亮點(diǎn)，在識(shí)別出亮點(diǎn)的情況下，根據(jù)亮點(diǎn)在該幀圖像內(nèi)的坐標(biāo)計(jì)算焦點(diǎn)位置，使可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置與計(jì)算出的該值一致(激光聚焦(聚焦設(shè)定))。在此，通過預(yù)先將表示亮點(diǎn)的坐標(biāo)與焦點(diǎn)位置之間的對(duì)應(yīng)的表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部15，來進(jìn)行焦點(diǎn)位置的計(jì)算。或者，也可以根據(jù)公式來進(jìn)行計(jì)算。接著，在該焦點(diǎn)位置在熄滅瞄準(zhǔn)器214的狀態(tài)下進(jìn)行拍攝來捕獲圖像(capture)。然后，對(duì)包含在捕獲圖像中的符號(hào)進(jìn)行譯碼(解碼)。作為在進(jìn)行解碼時(shí)從圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別符號(hào)的方法，能夠利用以往公知的各種技術(shù)。在符號(hào)的解碼失敗的情況下，在所設(shè)定的執(zhí)行時(shí)間(TtlXStl)(第一執(zhí)行時(shí)間、第一初始設(shè)定時(shí)間)內(nèi)，反復(fù)進(jìn)行這一系列處理來進(jìn)行聚焦調(diào)整。在此，常數(shù)Ttl為預(yù)定的用于激光聚焦的單位時(shí)間(例如，激光聚焦、捕獲、解碼的一系列處理的平均所需時(shí)間)，預(yù)定數(shù)Stl是表示所設(shè)定的激光聚焦處理的最大執(zhí)行次數(shù)的整數(shù)。在通過第一次的激光聚焦處理進(jìn)行的解碼失敗的情況下，接著，通過對(duì)比度處理進(jìn)行條形碼的讀取動(dòng)作。根據(jù)對(duì)比度聚焦處理 ，首先，在設(shè)定了可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置的整個(gè)執(zhí)行時(shí)間(T1XS1)(第二執(zhí)行時(shí)間、第二初始設(shè)定時(shí)間)內(nèi)，一邊在預(yù)定的范圍內(nèi)進(jìn)行變更一邊獲取幀圖像。在此，關(guān)于變更焦點(diǎn)位置的預(yù)定的范圍，在通過前不久的激光聚焦處理內(nèi)的激光聚焦求出焦點(diǎn)位置的情況下，決定為該焦點(diǎn)位置的前后，在沒有求出焦點(diǎn)位置的情況下，根據(jù)在存儲(chǔ)部15中預(yù)先存儲(chǔ)的初始設(shè)定數(shù)據(jù)來決定。另外，常數(shù)T1是預(yù)定的對(duì)比度聚焦處理內(nèi)的用于聚焦調(diào)整的單位時(shí)間(例如，在一次的聚焦調(diào)整中，在進(jìn)行預(yù)定的最大步數(shù)的焦點(diǎn)位置變化時(shí)的所需時(shí)間)，預(yù)定數(shù)S1是表示所設(shè)定的對(duì)比度聚焦處理的最大執(zhí)行次數(shù)的整數(shù)。接著，關(guān)于獲取的幀圖像，根據(jù)各幀圖像中的預(yù)定區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)比度值，通過向得到了最大對(duì)比度值的幀圖像的焦點(diǎn)位置移動(dòng)可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置，來進(jìn)行聚焦調(diào)整(對(duì)比度聚焦)。然后，在該焦點(diǎn)位置進(jìn)行拍攝(捕獲)，對(duì)包含在獲取到的幀圖像中的符號(hào)進(jìn)行解碼(decode)。在通過第一次的對(duì)比度聚焦處理進(jìn)行的符號(hào)的解碼失敗的情況下，進(jìn)行第二次的激光聚焦處理。該第二次的激光聚焦處理的內(nèi)容在以下兩點(diǎn)與第一次的激光聚焦處理的內(nèi)容不同。(I)在對(duì)比度聚焦處理中得到最大的對(duì)比度值的情況下，在得到該對(duì)比度值的焦點(diǎn)位置開始檢測(cè)由于瞄準(zhǔn)器214的發(fā)光而產(chǎn)生的亮點(diǎn)位置以及計(jì)算焦點(diǎn)位置。(2)進(jìn)行激光聚焦處理的執(zhí)行時(shí)間變更為TtlX (S0-I)。S卩，在第二次以后的激光聚焦處理中，使用通過在該處理以前進(jìn)行的激光聚焦處理以及/或者對(duì)比度聚焦處理得到的聚焦位置的數(shù)據(jù)，僅搜索有限的范圍內(nèi)，由此在更短的執(zhí)行時(shí)間內(nèi)重新求出焦點(diǎn)位置。這樣，激光聚焦處理直到Stl次，在將第N次的激光聚焦處理中的執(zhí)行時(shí)間Ta(第一執(zhí)行時(shí)間)縮短到TtlX (S0-N+l)進(jìn)行激光聚焦處理之后，在符號(hào)的譯碼未成功的情況下，激光聚焦處理超時(shí)。在激光聚焦處理中，由于預(yù)定的時(shí)間縮短，例如在一次的處理內(nèi)反復(fù)進(jìn)行的激光聚焦、捕獲、解碼的處理循環(huán)的執(zhí)行次數(shù)減少。第二次以后的對(duì)比度聚焦處理也同樣地進(jìn)行。即，在第M次的對(duì)比度聚焦處理中，在激光聚焦處理或者對(duì)比度聚焦處理中對(duì)于最近求出的焦點(diǎn)位置預(yù)定的前后的范圍內(nèi)設(shè)定的多個(gè)焦點(diǎn)位置求出對(duì)比度值，選擇對(duì)比度值最大的焦點(diǎn)位置來進(jìn)行符號(hào)的譯碼。另夕卜，對(duì)第M次的對(duì)比度聚焦處理中的聚焦調(diào)整設(shè)定的執(zhí)行時(shí)間Tb(第二執(zhí)行時(shí)間)成為T1X (S1-M+!)。
在進(jìn)行了 S1次的對(duì)比度聚焦處理之后，在編碼的譯碼尚未成功的情況下，對(duì)比度聚焦處理超時(shí)。在對(duì)比度聚焦處理中，當(dāng)縮短預(yù)定的時(shí)間時(shí)，例如在一次的聚焦調(diào)整中變化的焦點(diǎn)位置的步數(shù)減少。這樣，獨(dú)立地管理激光聚焦處理的執(zhí)行次數(shù)以及對(duì)比度聚焦處理的執(zhí)行次數(shù)。另夕卜，即使任何一個(gè)聚焦處理超時(shí)，在另一方的聚焦處理超時(shí)之前，繼續(xù)進(jìn)行該另一方的聚焦處理。另一方面，在通過任何一個(gè)聚焦處理符號(hào)的譯碼成功的情況下，在該時(shí)刻解碼處理結(jié)束。接著，關(guān)于條形碼讀取動(dòng)作，表示由CPU 11執(zhí)行的控制處理的過程。圖8是表示解碼處理的控制過程的流程圖。根據(jù)用戶對(duì)操作部12進(jìn)行的操作的輸入信號(hào)等，在將CPU 11從存儲(chǔ)部15讀出程序15a在RAM 13展開之后，開始進(jìn)行由CPU 11執(zhí)行的解碼控制處理。首先，CPU 11設(shè)定用于激光聚焦處理的初始值以及用于對(duì)比度聚焦處理的初始值(步驟Sll)。具體地說，作為用于通過激光聚焦法進(jìn)行的聚焦調(diào)整的初始值，CPU 11設(shè)定激光聚焦處理的最大執(zhí)行次數(shù)Stl、執(zhí)行完次數(shù)N = 0以及在首次的激光聚焦處理中進(jìn)行聚焦調(diào)整時(shí)的最初的焦點(diǎn)位置。另外，作為用于對(duì)比度聚焦處理的初始值，CPU 11設(shè)定對(duì)比度聚焦處理的最大執(zhí)行次數(shù)S1、執(zhí)行完次數(shù)M = 0以及在首次的對(duì)比度聚焦處理中進(jìn)行聚焦調(diào)整時(shí)的焦點(diǎn)位置的變更步數(shù)、步驟間隔。此外，最大執(zhí)行次數(shù)S1不一定相同。接著，CPU 11判斷激光聚焦處理的剩余次數(shù)(Stl-N)是否為“O”。在判斷為剩余次數(shù)(Stl-N)為“0”的情況下，CPU 11的處理轉(zhuǎn)移到步驟S17。在判斷為剩余次數(shù)(Stl-N)不是“0”的情況下，CPU 11的處理轉(zhuǎn)移到步驟S13。當(dāng)CPU 11的處理轉(zhuǎn)移到步驟S13時(shí)，CPU 11設(shè)定激光聚焦處理的執(zhí)行時(shí)間Ta =T0X (S0-N)。接著，CPU 11執(zhí)行激光聚焦處理的控制處理(激光聚焦處理)(步驟S14)。后面詳細(xì)說明該步驟S14的處理內(nèi)容。然后，CPU 11判斷條形碼符號(hào)的解碼是否成功(步驟S15)。在判斷為解碼成功的情況下，CPU 11的處理轉(zhuǎn)移到S30。在判斷為解碼沒有成功的情況下，CPU 11對(duì)激光聚焦處理的執(zhí)行次數(shù)N加上I (步驟S16)。然后，CPU 11的處理轉(zhuǎn) 移到步驟S17。當(dāng)CPU 11的處理緊接著步驟S12的分支處理或者步驟S16的處理而轉(zhuǎn)移到步驟S17時(shí)，CPU 11判斷對(duì)比度聚焦處理的剩余次數(shù)(S1-M)是否為“O”。在判斷為剩余次數(shù)(S1-M)為“0”的情況下，CPU 11的處理轉(zhuǎn)移到步驟S22。在判斷為剩余次數(shù)(S1-M)不是“0”的情況下，CPU 11設(shè)定對(duì)比度聚焦處理中的聚焦調(diào)整的執(zhí)行時(shí)間Tb = T1X (S1-M)(步驟S18)。然后，CPU 11執(zhí)行對(duì)比度聚焦處理的控制處理(對(duì)比度聚焦控制處理)(步驟S19)。后面詳細(xì)說明該步驟S19的處理內(nèi)容。接著，CPU 11判斷通過對(duì)比度聚焦處理進(jìn)行的條形碼符號(hào)的解碼是否成功(步驟S20)。在判斷為解碼成功的情況下，CPU 11的處理轉(zhuǎn)移到步驟S30。在判斷為解碼沒有成功的情況下，CPU 11對(duì)對(duì)比度聚焦處理的執(zhí)行次數(shù)M加上I (步驟S21)。然后，CPU 11的處理轉(zhuǎn)移到步驟S22。當(dāng)緊接著步驟S17的分支處理或者步驟S21的處理轉(zhuǎn)移到步驟S22的處理時(shí)，CPU11判斷激光聚焦處理的剩余次數(shù)(Stl-N)以及對(duì)比度聚焦處理的剩余次數(shù)(S1-M)是否均為“O”。在判斷均為“0”的情況下，CPU 11的處理轉(zhuǎn)移到步驟S31。在判斷為至少某一個(gè)不是“0”的情況下，CPU 11的處理返回到步驟S12，CPU 11進(jìn)行第二次以后的激光聚焦處理的控制處理。在通過步驟S15的分支處理或者步驟S20的分支處理轉(zhuǎn)移到步驟S30的處理的情況下，CPU 11輸出成功的解碼數(shù)據(jù)(步驟S30)。然后，結(jié)束解碼控制處理。在通過步驟S22的分支處理轉(zhuǎn)移到步驟S31的情況下，CPU 11輸出表示解碼失敗的意思的信號(hào)。然后，結(jié)束解碼處理。圖9是表示在步驟S14中調(diào)用的激光聚焦處理的控制過程的流程圖。當(dāng)開始激光聚焦控制處理時(shí)，CPU 11首先向激光驅(qū)動(dòng)電源23和成像控制器19發(fā)送指令，點(diǎn)亮瞄準(zhǔn)器214 (步驟S41)。此時(shí)，CPU 11開始對(duì)激光聚焦控制處理開始后的經(jīng)過時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。CPU 11向成像控制器19發(fā)送指令使聚焦機(jī)構(gòu)213進(jìn)行動(dòng)作，使可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置向設(shè)定的位置移動(dòng)(步驟S42)。 CPU 11向成像控制器19發(fā)送指令，使拍攝元件211進(jìn)行拍攝，并且通過DMA將從拍攝元件211發(fā)送到成像控制器19的拍攝數(shù)據(jù)直接傳送到RAM13(步驟S43)。此時(shí)，關(guān)于傳送到RAM 13的數(shù)據(jù)，還可以僅選擇拍攝數(shù)據(jù)中的由于瞄準(zhǔn)器214的發(fā)光而產(chǎn)生的亮點(diǎn)能夠出現(xiàn)的范圍的數(shù)據(jù)。然后，CPU 11向激光驅(qū)動(dòng)電源23和成像控制器19發(fā)送指令，熄滅瞄準(zhǔn)器214(步驟S44)。然后，CPU 11對(duì)發(fā)送到RAM 13的拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來判斷在數(shù)據(jù)內(nèi)是否檢測(cè)出由于瞄準(zhǔn)器214的發(fā)光而產(chǎn)生的亮點(diǎn)(步驟S45)。在判斷為沒有檢測(cè)出由于瞄準(zhǔn)器214的發(fā)光而產(chǎn)生的亮點(diǎn)的情況下，分支到“否”，CPU 11的處理轉(zhuǎn)移到步驟S54。在判斷為檢測(cè)出由于瞄準(zhǔn)器214的發(fā)光而產(chǎn)生的亮點(diǎn)的情況下，分支到“是”，CPU11確定幀圖像內(nèi)的亮點(diǎn)的坐標(biāo)(步驟S46)。然后，CPU 11根據(jù)該亮點(diǎn)的坐標(biāo)來計(jì)算焦點(diǎn)位置(步驟S47)。接著，CPU 11向成像控制器19發(fā)送指令，使聚焦機(jī)構(gòu)213進(jìn)行動(dòng)作，向計(jì)算出的位置驅(qū)動(dòng)可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置。具體地說，CPU 11根據(jù)在存儲(chǔ)部15中存儲(chǔ)的焦點(diǎn)位置與向聚焦機(jī)構(gòu)213的施加電壓之間的對(duì)應(yīng)表，向聚焦機(jī)構(gòu)213施加與計(jì)算出的焦點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的施加電壓(步驟S48)。CPU 11向成像控制器19發(fā)送指令，首先點(diǎn)亮照明215(步驟S49)，接著，使拍攝元件211進(jìn)行拍攝，并且將從拍攝元件211發(fā)送到成像控制器19的拍攝數(shù)據(jù)DMA傳送到RAM13(步驟S50)。CPU 11向成像控制器19發(fā)送指令，熄滅照明215 (步驟S51)。然后，CPU 11根據(jù)傳送到RAM 13的拍攝數(shù)據(jù)，進(jìn)行拍攝到的條形碼符號(hào)的譯碼處理(步驟S52)。CPU 11判斷解碼是否成功(步驟S53)。然后，在判斷為成功的情況下，CPU 11的處理返回到解碼控制處理。另一方面，在判斷為沒有成功的情況下，CPU 11還判斷是否經(jīng)過了所設(shè)定的執(zhí)行時(shí)間Ta(步驟S54)。在判斷為已經(jīng)過了執(zhí)行時(shí)間Ta的情況下，CPU 11結(jié)束激光聚焦控制處理而返回到解碼控制處理。在判斷為沒有經(jīng)過執(zhí)行時(shí)間Ta的情況下，CPU 11的處理返回到步驟S41，反復(fù)進(jìn)行激光聚焦控制處理。圖10是表示在步驟S19中調(diào)用的對(duì)比度聚焦處理的控制過程的流程圖。當(dāng)開始對(duì)比度聚焦控制處理時(shí)，CPU 11首先設(shè)定可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置的變更范圍以及變更步數(shù)(步驟S61)。具體地說，CPU 11根據(jù)與通過聚焦處理最近計(jì)算出的中心的焦點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的施加電壓以及對(duì)比度聚焦控制處理中的聚焦控制的執(zhí)行時(shí)間Tb，來設(shè)定能夠變更的施加電壓的變更范圍以及變更步數(shù)。CPU 11向成像控制器19發(fā)送指令點(diǎn)亮照明215 (步驟S62)。接著，CPU 11向成像控制器19發(fā)送指令使聚焦機(jī)構(gòu)213進(jìn)行動(dòng)作，變更可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置(步驟S63)。CPU 11向成像控制器19發(fā)送指令使拍攝元件211進(jìn)行拍攝，并且將從拍攝元件211發(fā)送到成像控制器19的拍攝數(shù)據(jù)DMA傳送到RAM 13 (步驟S64)。然后，CPU 11計(jì)算傳送到RAM 13的拍攝數(shù)據(jù)在預(yù)定區(qū)域中的對(duì)比度值(步驟S65)。接著，CPU 11設(shè)定通過步驟S61的處理設(shè)定的全部施加電壓步驟，判斷拍攝是否結(jié)束(步驟S66)。在判斷為尚未進(jìn)行設(shè)定范圍的全部施加電壓步驟下的拍攝的情況下，返回到步驟S63，CPU 11使用下一步驟的施加電壓來反復(fù)進(jìn)行步驟S63 S66的處理。另一方面，在判斷為在全部施加電壓步驟中進(jìn)行了拍攝的情況下，CPU 11的處理轉(zhuǎn)移到步驟S67。CPU 11從計(jì)算出的各焦點(diǎn)位置的拍攝數(shù)據(jù)的對(duì)比度值中選擇表示最大值的焦點(diǎn)位置，向成像控制器19發(fā)送指令，使可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置向選擇的焦點(diǎn)位置移動(dòng)(步驟S67)。接著，CPU 11向成像控制器19發(fā)送指令，使拍攝元件211進(jìn)行拍攝，將拍攝數(shù)據(jù)DMA傳送到RAM 13(步驟S68)。另外，CPU 11向成像控制器19發(fā)送指令，熄滅照明215 (步驟 S69)。然后，CPU 11根據(jù)取入到RAM 13的拍攝數(shù)據(jù)來進(jìn)行條形碼符號(hào)的譯碼(步驟S70)。當(dāng)符號(hào)的譯碼結(jié)束時(shí)，CPU 11結(jié)束對(duì)比度聚焦控制處理，返回到解碼控制處理。如上所述，根據(jù)上述實(shí)施方式的編碼讀取裝置1，一并使用在執(zhí)行時(shí)間Ta內(nèi)反復(fù)進(jìn)行根據(jù)從瞄準(zhǔn)器214射出的激光束而在包含編碼符號(hào)的面內(nèi)形成的亮點(diǎn)在圖像數(shù)據(jù)中的坐標(biāo)，使焦點(diǎn)位置移動(dòng)的聚焦設(shè)定，由此進(jìn)行聚焦調(diào)整的激光聚焦法以及在執(zhí)行時(shí)間Tb內(nèi)使聚焦機(jī)構(gòu)213移動(dòng)來使焦點(diǎn)位置變化，關(guān)于針對(duì)該變化后的每個(gè)焦點(diǎn)位置獲取到的圖像數(shù)據(jù)分別計(jì)算對(duì)比度值，使可變焦點(diǎn)透鏡212的焦點(diǎn)位置移動(dòng)到表示最大(極大)的對(duì)比度值的焦點(diǎn)位置，由此進(jìn)行聚焦調(diào)整的對(duì)比度聚焦法，分別獨(dú)立地對(duì)激光聚焦處理和對(duì)比度聚焦處理的執(zhí)行次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，按照各個(gè)執(zhí)行次數(shù)的增加分別縮短執(zhí)行時(shí)間Ta、Tb，因此在第二次以后的聚焦調(diào)整時(shí)，能夠在更短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行聚焦調(diào)整，并且對(duì)于處理所需的執(zhí)行時(shí)間相差大的激光聚焦處理和對(duì)比度聚焦處理分別獨(dú)立地確定初始設(shè)定的執(zhí)行時(shí)間，此夕卜，獨(dú)立地縮短執(zhí)行時(shí)間，所以即使在第二次以后進(jìn)行高精度的對(duì)比度處理的情況下，也不會(huì)受到激光聚焦處理的影響而被迫在比所需時(shí)間更短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理，相反，也不會(huì)設(shè)定激光聚焦處理不需要的長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間，能夠有效地且可靠地將焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)編碼符號(hào)。另外，根據(jù)激光聚焦處理，交替地反復(fù)進(jìn)行激光聚焦的聚焦調(diào)整以及編碼符號(hào)的讀取，由此能夠漸近地調(diào)整焦點(diǎn)位置。另外，能夠在符號(hào)讀取成功的時(shí)刻結(jié)束激光聚焦處理。另外，在編碼符號(hào)的讀取沒有成功的情況下，交替地進(jìn)行激光聚焦處理和對(duì)比度聚焦處理，由此一邊彌補(bǔ)兩者的缺點(diǎn)一邊有效地求出焦點(diǎn)位置，由此能夠進(jìn)行編碼符號(hào)的讀取。另外，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整激光聚焦處理和對(duì)比度聚焦處理的連續(xù)執(zhí)行次數(shù)，發(fā)揮能夠在短時(shí)間內(nèi)得到某一程度的精度的激光聚焦處理的優(yōu)點(diǎn)以及最終能夠高精度地進(jìn)行聚、焦調(diào)整的對(duì)比度聚焦處理的優(yōu)點(diǎn)，能夠可靠地進(jìn)行編碼符號(hào)的讀取。另外，將拍攝元件211獲取的圖像數(shù)據(jù)傳送到RAM 13，通過CPU 11進(jìn)行編碼符號(hào)的讀取，由此使成像控制器19的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，并且從拍攝元件211直接向RAM 13進(jìn)行DMA傳送，由此能夠迅速地進(jìn)行讀取處理。特別是設(shè)為從拍攝元件211向RAM 13傳送聚焦調(diào)整、編碼符號(hào)的讀取所需的部分的數(shù)據(jù)，因此能夠使數(shù)據(jù)傳送時(shí)間進(jìn)一步縮短，使讀取處理高速化。另外，在反復(fù)多次進(jìn)行聚焦調(diào)整時(shí)，根據(jù)前一次的聚焦設(shè)定、聚焦調(diào)整的結(jié)果來確定焦點(diǎn)，進(jìn)行激光聚焦處理、對(duì)比度聚焦處理，因此能夠漸近地高效率地提高焦點(diǎn)位置的精度。另外，作為可變焦點(diǎn)透鏡212使用液體透鏡，由此，特別是在進(jìn)行對(duì)比度聚焦處理時(shí)能夠僅通過施加電壓的變化來高速地進(jìn)行向多個(gè)焦點(diǎn)位置的移動(dòng)。
另外，具備了對(duì)拍攝物的編碼符號(hào)進(jìn)行照明的照明部，因此即使在暗處、陰影部中也不會(huì)受其影響，能夠可靠地進(jìn)行目標(biāo)符號(hào)的讀取。此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，能夠進(jìn)行各種變更。例如，在上述實(shí)施方式中，根據(jù)DMA傳送到RAM 13的拍攝數(shù)據(jù)，CPUll進(jìn)行瞄準(zhǔn)器214的亮點(diǎn)檢測(cè)、基于亮點(diǎn)坐標(biāo)的焦點(diǎn)位置的確定、對(duì)比度值的計(jì)算以及條形碼的讀取處理，但是成像控制器19還可以將這些處理功能安裝到ASIC基板上通過硬件進(jìn)行運(yùn)算。另外，在上述實(shí)施方式中，在對(duì)比度聚焦控制處理中，在求出最大的對(duì)比度值后點(diǎn)亮照明215，重新獲取焦點(diǎn)位置中的圖像數(shù)據(jù)，但是也可以一直點(diǎn)亮照明215與求出對(duì)比度值的處理平行地使用各圖像數(shù)據(jù)來進(jìn)行解碼。另外，在上述實(shí)施方式中，設(shè)為交替地進(jìn)行激光聚焦處理和對(duì)比度聚焦處理，但是也可以分別或者連續(xù)多次持續(xù)執(zhí)行某個(gè)聚焦處理后轉(zhuǎn)移到其它聚焦處理。另外，激光聚焦處理和對(duì)比度聚焦處理的順序也可以是相反的。另外，在上述實(shí)施方式中，判斷是否經(jīng)過了激光聚焦處理和對(duì)比度聚焦處理中的聚焦調(diào)整的一系列處理結(jié)束后設(shè)定的執(zhí)行時(shí)間，來判斷是否反復(fù)進(jìn)行同一處理，但是還可以根據(jù)中斷信號(hào)等在執(zhí)行時(shí)間經(jīng)過的階段中途結(jié)束，也可以在執(zhí)行時(shí)間經(jīng)過之前，在進(jìn)行下一次的反復(fù)操作的情況下是否有可能超過執(zhí)行時(shí)間來決定是否反復(fù)進(jìn)行。另外，在上述實(shí)施方式中，在激光聚焦處理中將包含聚焦調(diào)整、捕獲以及解碼的全部的時(shí)間設(shè)定為執(zhí)行時(shí)間，在對(duì)比度聚焦處理中僅將聚焦調(diào)整的時(shí)間設(shè)定為執(zhí)行時(shí)間，但是在激光聚焦處理中也能夠僅將聚焦調(diào)整時(shí)間設(shè)定為執(zhí)行時(shí)間，作為對(duì)比度聚焦處理的執(zhí)行時(shí)間，也可以包含捕獲和解碼所需的時(shí)間。另外，在上述實(shí)施方式中，以一次函數(shù)的方式縮短聚焦調(diào)整的執(zhí)行時(shí)間Ta和Tb，但是能夠以二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等任意的方式縮短執(zhí)行時(shí)間。另外，作為上述實(shí)施方式中的可變焦點(diǎn)透鏡，舉例說明了使用液體透鏡和玻璃等的固體透鏡，但是并不限定于此。例如，還能夠利用使用了由于施加電壓而折射率發(fā)生變化的“電光學(xué)結(jié)晶”的一種即KTN(鉭鈮酸鉀，KTa1^xNbxO3)的可變焦點(diǎn)透鏡。另外，在上述實(shí)施方式中，公開了作為本發(fā)明的程序的計(jì)算機(jī)可讀取的介質(zhì)使用了存儲(chǔ)部15 (例如，閃速存儲(chǔ)器、EEPR0M、硬盤、ROM)，但是并不限定于本例。作為其它計(jì)算機(jī)可讀取的介質(zhì)，能夠應(yīng)用CD-ROM等便攜式記錄介質(zhì)。另外，作為通過通信線路提供本發(fā)明的程序的數(shù)據(jù)，載波也應(yīng)用于本發(fā)明。另外，在上述實(shí)施方式中，在編碼符號(hào)的讀取成功的時(shí)刻結(jié)束了解碼處理，但是在讀取精度低的情況下等，也可以繼續(xù)進(jìn)行解碼處理直到讀取精度超過預(yù)定的基準(zhǔn)水平或者第二次讀取成功為止。另外，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)?shù)刈兏谏鲜鰧?shí)施方式中表示的數(shù)值、控制的順序等具體的細(xì)節(jié)。
說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但是本發(fā)明的范圍并不限定于上述實(shí)施方式，包含在權(quán)利要求中記載的發(fā)明的范圍以及與其均等的范圍。
權(quán)利要求
1.一種編碼讀取裝置，具備可變焦點(diǎn)透鏡；聚焦驅(qū)動(dòng)單元，其調(diào)節(jié)上述可變焦點(diǎn)透鏡的焦點(diǎn)位置；拍攝單元，其獲取基于上述可變焦點(diǎn)透鏡的拍攝方向的圖像數(shù)據(jù)；發(fā)光單元，其向上述拍攝方向射出激光束；以及控制單元，其對(duì)上述聚焦驅(qū)動(dòng)單元、上述拍攝單元以及上述發(fā)光單元的動(dòng)作進(jìn)行控制，讀取在取得的圖像數(shù)據(jù)中包含的編碼符號(hào)，上述編碼讀取裝置的特征在于， 上述控制單元具備 第一調(diào)整單元，其在第一執(zhí)行時(shí)間內(nèi)反復(fù)進(jìn)行根據(jù)由于射出的上述激光束而在包含上述編碼符號(hào)的面內(nèi)形成的亮點(diǎn)在上述圖像數(shù)據(jù)中的坐標(biāo)，使上述焦點(diǎn)位置移動(dòng)的聚焦設(shè)定，由此進(jìn)行聚焦調(diào)整； 第二調(diào)整單元，其在第二執(zhí)行時(shí)間內(nèi)使上述焦點(diǎn)位置變化，根據(jù)對(duì)于在該變化后的每個(gè)焦點(diǎn)位置獲取到的上述圖像數(shù)據(jù)分別計(jì)算出的對(duì)比度的大小，使上述焦點(diǎn)位置進(jìn)行移動(dòng)，由此進(jìn)行聚焦調(diào)整； 計(jì)數(shù)單元，其分別對(duì)上述第一調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整以及上述第二調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及 時(shí)間設(shè)定單元，其以隨著上述第一調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)增加，上述第一執(zhí)行時(shí)間縮短的方式，從預(yù)定的第一初始設(shè)定時(shí)間開始縮短設(shè)定該第一執(zhí)行時(shí)間，以隨著上述第二調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)增加，上述第二執(zhí)行時(shí)間縮短的方式，從預(yù)定的第二初始設(shè)定時(shí)間開始縮短設(shè)定該第二執(zhí)行時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的編碼讀取裝置，其特征在于， 上述控制單元在通過上述拍攝單元根據(jù)上述聚焦設(shè)定獲取到的圖像數(shù)據(jù)中包含的上述編碼符號(hào)的讀取沒有成功的情況下，在該聚焦設(shè)定的合計(jì)執(zhí)行時(shí)間達(dá)到上述第一執(zhí)行時(shí)間之前，重復(fù)進(jìn)行上述第一調(diào)整單元的上述聚焦設(shè)定以及根據(jù)該聚焦設(shè)定獲取到的上述圖像數(shù)據(jù)中包含的上述編碼符號(hào)的讀取。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的編碼讀取裝置，其特征在于， 上述控制單元在基于上述第一調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的上述編碼符號(hào)的讀取在上述第一執(zhí)行時(shí)間內(nèi)沒有成功的情況下，進(jìn)行基于上述第二調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的上述編碼符號(hào)的讀取，在基于上述第二調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的上述編碼符號(hào)的讀取在上述第二執(zhí)行時(shí)間內(nèi)沒有成功的情況下，進(jìn)行基于上述第一調(diào)整單元的上述編碼符號(hào)的讀取。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的編碼讀取裝置，其特征在于， 上述控制單元在基于上述第一調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的上述編碼符號(hào)的讀取沒有成功預(yù)定的連續(xù)執(zhí)行次數(shù)的情況下，進(jìn)行基于上述第二調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的上述編碼符號(hào)的讀取，在基于上述第二調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的上述編碼符號(hào)的讀取沒有成功預(yù)定的連續(xù)執(zhí)行次數(shù)的情況下，進(jìn)行基于上述第一調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整的上述編碼符號(hào)的讀取。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的編碼讀取裝置，其特征在于， 具備存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)由上述拍攝單元獲取到的圖像數(shù)據(jù)， 上述控制單元將獲取到的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到上述存儲(chǔ)單元中，進(jìn)行在上述圖像數(shù)據(jù)中包含的編碼符號(hào)的讀取。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的編碼讀取裝置，其特征在于，上述控制單元將上述拍攝單元的在拍攝范圍中的預(yù)定的范圍的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到上述存儲(chǔ)單元，上述第一調(diào)整單元和上述第二調(diào)整單元根據(jù)該范圍的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行聚焦調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的編碼讀取裝置，其特征在于， 上述第一調(diào)整單元在通過上述聚焦設(shè)定或者上述第二調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整，已經(jīng)求出了移動(dòng)目的地的焦點(diǎn)位置的情況下，使上述可變焦點(diǎn)透鏡的焦點(diǎn)位置與最近的該移動(dòng)目的地的焦點(diǎn)位置一致后，在從上述發(fā)光單元射出了上述激光束的狀態(tài)下，使上述拍攝單元獲取圖像數(shù)據(jù)來進(jìn)行上述聚焦設(shè)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的編碼讀取裝置，其特征在于， 上述第二調(diào)整單元在通過上述第一調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整或者該第二調(diào)整單元進(jìn)行的聚焦調(diào)整，已經(jīng)求出了移動(dòng)目的地的焦點(diǎn)位置的情況下，在從該移動(dòng)目的地的焦點(diǎn)位置開始在上述第二執(zhí)行時(shí)間內(nèi)前后發(fā)生變化的每個(gè)焦點(diǎn)位置，使上述拍攝單元獲取拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)，由此來進(jìn)行聚焦調(diào)整。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的編碼讀取裝置，其特征在于， 上述可變焦點(diǎn)透鏡是液體透鏡， 上述第二調(diào)整單元通過上述聚焦驅(qū)動(dòng)單元以預(yù)定的電壓間隔對(duì)上述可變焦點(diǎn)透鏡施加電壓，由此使上述焦點(diǎn)位置發(fā)生變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的編碼讀取裝置，其特征在于， 具備照明單元，其照明上述拍攝方向， 上述控制單元在上述第二調(diào)整單元進(jìn)行聚焦調(diào)整時(shí)以及讀取上述編碼符號(hào)時(shí)，點(diǎn)亮該照明單元。
11.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其能夠由在編碼讀取裝置中使用的計(jì)算機(jī)讀取，對(duì)執(zhí)行計(jì)算機(jī)處理的命令進(jìn)行編碼，該編碼讀取裝置具備可變焦點(diǎn)透鏡；聚焦驅(qū)動(dòng)單元，其調(diào)節(jié)上述可變焦點(diǎn)透鏡的焦點(diǎn)位置；拍攝單元，其獲取基于上述可變焦點(diǎn)透鏡的拍攝方向的圖像數(shù)據(jù)；發(fā)光單元，其向上述拍攝方向射出激光束；以及控制單元，其對(duì)上述聚焦驅(qū)動(dòng)單元、上述拍攝單元以及上述發(fā)光單元的動(dòng)作進(jìn)行控制，讀取在取得的圖像數(shù)據(jù)中包含的編碼符號(hào)，上述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的特征在于， 上述控制單元的計(jì)算機(jī)處理具備 第一調(diào)整步驟，在第一執(zhí)行時(shí)間內(nèi)反復(fù)進(jìn)行根據(jù)由于射出的上述激光束而在包含上述編碼符號(hào)的面內(nèi)形成的亮點(diǎn)在上述圖像數(shù)據(jù)中的坐標(biāo)，使上述焦點(diǎn)位置移動(dòng)的聚焦設(shè)定，由此進(jìn)行聚焦調(diào)整； 第二調(diào)整步驟，在第二執(zhí)行時(shí)間內(nèi)使上述焦點(diǎn)位置變化，根據(jù)對(duì)于在該變化后的每個(gè)焦點(diǎn)位置獲取到的上述圖像數(shù)據(jù)分別計(jì)算出的對(duì)比度的大小，使上述焦點(diǎn)位置進(jìn)行移動(dòng)，由此進(jìn)行聚焦調(diào)整； 計(jì)數(shù)步驟，分別對(duì)上述第一調(diào)整步驟進(jìn)行的聚焦調(diào)整以及上述第二調(diào)整步驟進(jìn)行的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及 時(shí)間設(shè)定步驟，以隨著上述第一調(diào)整步驟進(jìn)行的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)增加，上述第一執(zhí)行時(shí)間縮短的方式，從預(yù)定的第一初始設(shè)定時(shí)間開始縮短設(shè)定該第一執(zhí)行時(shí)間，以隨著上述第二調(diào)整步驟進(jìn)行的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)增加，上述第二執(zhí)行時(shí)間縮短的方式，從預(yù)定的第二初始設(shè)定時(shí)間開始縮短設(shè)定該第二執(zhí)行時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種編碼讀取裝置以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，編碼讀取裝置具備可變焦點(diǎn)透鏡、聚焦驅(qū)動(dòng)單元、拍攝單元、發(fā)光單元以及控制單元、控制單元具備第一調(diào)整單元，其在第一執(zhí)行時(shí)間內(nèi)進(jìn)行聚焦調(diào)整；第二調(diào)整單元，其在第二執(zhí)行時(shí)間內(nèi)進(jìn)行聚焦調(diào)整；計(jì)數(shù)單元，其分別對(duì)第一調(diào)整單元和第二調(diào)整單元的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及時(shí)間設(shè)定單元，其以第一調(diào)整單元的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)增加，第一執(zhí)行時(shí)間縮短的方式，從第一初始設(shè)定時(shí)間開始縮短設(shè)定第一執(zhí)行時(shí)間，以第二調(diào)整單元的聚焦調(diào)整的執(zhí)行次數(shù)增加，第二執(zhí)行時(shí)間縮短的方式，從第二初始設(shè)定時(shí)間開始縮短設(shè)定第二執(zhí)行時(shí)間。
文檔編號(hào)G06K7/10GK102737217SQ20121010142
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者小川泰明, 谷岡惠一, 谷本政則 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社