專利名稱：信息讀取方法及裝置、信息讀取裝置的信號取得方法、頻帶限制處理方法、定時點振幅抽 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及例如象讀取包含在條形碼中的信息的條形碼掃描器等那樣，從介質中取得具有給定信息長度的、包含有被配置為1次元的二值化信息的信號，在以整數比讀取以包含在該取得的信號中的2值的振幅信息表現的寬度信息時使用的、適合的信息讀取方法及裝置、信息讀取裝置的信號取得方法、頻帶限制處理方法、定時點振幅抽出方法及信號處理方法、讀取信號處理裝置以及讀取信號處理方法及處理裝置。
背景技術：
以往，在商業(yè)流通領域中，利用條形碼讀取裝置(條形碼掃描器)讀取附加在商品等中的條形碼，將該商品的價格和商品名等有關商品的信息登記到寄存器等中。
在這樣的附加在商品中的條形碼中，有關通常商品的信息被條形碼化，同時以構成條形碼的各黑條至白條的寬度信息的數組(構成條形碼的各黑白條的寬度的整數比)表現碼信息。如圖70(a)所示，條形碼讀取裝置是對附加在這樣的商品上的條形碼200照射高斯射線等射線光201，根據從該條形碼表面反射的射線光的強弱信號202(參照圖70(c))，能夠讀取被條形碼化的數據的裝置。而且，該強弱信號202的振幅值依存于構成條形碼的各條的顏色。
在此，作為上述那樣的條形碼讀取裝置有具有如圖57所示的外觀并利用LD(激光二極管)等向條形碼上發(fā)射射線光來進行掃描，通過該反射光來檢測條形碼的黑白的類型，和通過由CCD(電荷耦合裝置)等產生的外來光檢測條形碼的黑白的類型。在現有的條形碼讀取裝置中，無論是其中的哪一種方式，基本都是依照以下的步驟([1]～[4])來計算構成條形碼的白條及黑條的寬度比(模塊比)。
利用受光元件接收從條形碼反射的反射光，對應于該光強度輸出振幅的電信號。
根據受光的信號的振幅變化抽出從構成條形碼的白條到黑條的分界及從黑條到白條的分界信號(邊沿信號)。
使用具有抽出的邊沿信號間的條寬的數十倍～數百倍的分辨率的時鐘脈沖，作為條寬計數值計測邊沿信號間隔。
根據計測的計數值，計測構成條形碼的各條的幅，計算黑白條的寬度比。
例如，從圖58到圖59是表示現有的條形碼讀取裝置的框圖，圖58所示的條形碼讀取裝置(參照美國專利No.5,061,843)是進行以模擬處理為重點的信號處理，讀取條形碼信息的裝置，由所具備的光掃描部件102A、模擬處理部件102B及數字處理部件102C構成。
如圖58所示的條形碼讀取裝置將利用光掃描部件102A的LD102a-1發(fā)出的射線光，通過多角鏡102a-2的旋轉，以條形碼102的例如從左端向右端的方向(圖中的a→b方向)，照射到各黑條到白條上。
掃描在條形碼102上的射線光以對應于各條形碼的黑白幅的模式的強度被反射，該反射光的強度依存于各條形碼的條顏色，對應于白條的反射光比較強，對應于黑條的反射光比較弱。
即，在激光射線照射了條形碼102時，能夠得到具有以下特征的信號波形照射黑條時返回光量少，照射白條時返回光量多(參照圖60的Sig10，50e，50f)。
如圖60所示，在條形碼讀取裝置內部，在取得了以振幅值檢測上述反射光的強弱(由圖60的信號Sig10的縱軸表現)的電信號后，通過對該電信號(參照信號sig11)進行信號處理來讀取條形碼信息。作為上述信號處理通過以下的(1)～(4)這樣的步驟進行。
(1)將利用從LD102a-1發(fā)出的激光掃描條形碼102時的反射光光電轉換為電信號。
(2)在模擬處理部件102B中，在放大部件102c對光電轉換的電信號實施了必要的放大處理后，利用1次微分處理部件102d對放大了的電信號實施微分處理。即，如果對光電轉換了的信號實施微分，則得到在黑白分界處具有峰值的微分波形50j(信號Sig12)。作出只向該信號附加了微小時間的延遲的別的信號50k(信號Sig13)。
通過比較該微分信號(信號Sig12)和利用延遲處理部件102e延遲了的信號(信號Sig13)，將微分信號峰值邊沿信號化，轉換為數字信號。即，正的微分信號峰值是從黑條變化到白條的邊沿信號(WEG，參照信號Sig14)，負的微分信號峰值是從白條變化到黑條的邊沿信號(BEG，參照信號Sig15)。
即，通過在比較儀102f比較信號50j(Sig12)和信號50k(Sig13)，得到從黑變化到白時產生的邊沿信號WEG和從白變化到黑時產生的邊沿信號BEG。
進而，在沒有微分響應的部分50s中，為了防止產生不需要的邊沿，在微分信號50j在微分信號50j自身的一定比例電平501以下時，附加得到邊沿信號那樣的電路。
(3)在數字處理部件102C的寬度計測部件102g中，對條圖形信號的邊沿信號間(BEG和與接著該BEG的WEG的間隔，以及WEG和接著該WEG的BEG的間隔)的幅以時鐘脈沖102h進行計數(參照信號Sig16)。用于測量該2個邊沿信號的相互的時間間隔的時鐘脈沖102h使用具有充分分辨率的時鐘脈沖。
(4)在模塊計算部件102i中，根據利用寬度計測部件102g計數的計數值，以比例計算求出作為各條寬數據表現的模塊數(參照信號Sig17)。
通常，作為在條形碼上的寬度信息被表現出來的碼信息是由以被稱為模塊的給定長度為單位的整數比數據構成的，各條寬具有上述模塊的整數倍的幅。在這種情況下，由于根據由寬度計測部件102g得到的條寬值求出整數比，所以求出的是模塊比。
另外，如圖59所示，具備將取得的電信號從模擬信號轉換為數字信號的AD(Analog-Digital)轉換器103d，能夠通過以下的(1)～(5)所示的步驟進行上述圖58的信號處理。在該圖59所示的條形碼讀取裝置中，對在上述圖58的條形碼讀取裝置中進行了模擬處理的部分(參照符號102d、102e及102f)，進行數字處理。
(1)與圖58的條形碼讀取裝置的情況一樣，使用從LD103a-1發(fā)出的激光，通過多角鏡103a-2的旋轉掃描條形碼103，在受光部件103b接收從該條形碼103反射的反射光，并從光信號光電轉換為電信號。
(2)利用放大部件103c對從受光部件103b發(fā)來的電信號實施了必要的放大處理后，在A/D轉換器103d等中進行數字采樣。
(3)對通過延遲部件103e、103f附加了延遲時間差的A/D轉換器103d來的數字信號，利用差分處理部件103h、103i進行差分處理。
即，在差分處理103h中，對針對從A/D轉換器103d輸入的信號延遲了t2時間的信號和延遲了t1時間的信號進行比較，并作為比較結果信號A輸出。進而，在差分處理部件103g中，對針對從A/D轉換器103d輸入的信號延遲了t1時間的信號和未延遲的信號t0進行比較，并作為比較結果信號B輸出。
(4)在轉換器103i中，比較從差分處理部件103g、103h來的差分信號，作為邊沿點輸出變化最大并且輸出極性變化了的點。
(5)在寬度計測部件103j中，與上述圖58中的寬度計測部件102g的情況一樣，使用時鐘脈沖103k計數邊沿點間。
如上所述，作為條形碼上的寬度信息被表現的碼信息是由以被稱為模塊的給定的長度為單位的整數比數據，在作為現有技術相關的條形碼讀取裝置的圖58、圖59中的任意的情況下，也是通過使用時鐘脈沖計數信號間隔來計測該整數比數據的。
但是，在這樣的現有的圖58所示的條形碼讀取裝置中，在例如在該條形碼102上發(fā)生條印刷的模糊或紙面的凹凸等的情況下(參照圖60的符號50c)，返回光量波形產生歪曲(參照符號50g)，在微分信號中也連續(xù)產生2個正值的峰值(參照符號50h、50i)。
在根據該微分信號作出邊沿信號的情況下，也連續(xù)產生同一種類的2個邊沿信號，由于在最終計數條寬的情況下，使用偽邊沿進行計數，所以作為條寬的計數值相對于本來的正確值(參照符號50o、50p)產生了誤差(50q、50r)。
在根據該條寬值求整數值時，在該誤差是0.5模塊以上的情況下(在本例子是正好0.5模塊)，在條形碼信息的讀取結果中產生了誤識別。
因這樣的條形碼的模糊等造成的條形碼信息讀取結果的誤識別的主要起因是從受光部件102b來的放大及微分電路部分具有廣頻帶特性，同時還有激光射線的直徑。即，作為條形碼讀取裝置如圖62所示，具有以下特征為了掃描激光而在窗面57a減慢掃描速度v，而在讀取深度深的情況(L→大)下，加速射線掃描速度v。
即，在條形碼接近窗面57a而進行讀取動作時，LD102a-1至多角鏡102a-2與條形碼的距離比較近，讀取深度變淺(L→小)，但是在條形碼從窗面57a離開而進行讀取動作時，LD102a-1至多角鏡102a-2與條形碼的距離比較遠，讀取深度變深(L→大)。
因此，作為電路特性，如圖61所示，為了覆蓋從低信號頻帶(參照符號51b)即射線掃描速度變慢并且讀取條形碼變大的情況到高信號頻帶(參照符號51c)即射線掃描速度加速并且讀取條形碼變小的情況，就有必要使之具有廣頻帶特性。
其結果，在使之在窗面掃描倍率比較大的條形碼時，有細射線激光掃描在上述那樣的條形碼的印刷模糊和傷上而誤識別的情況。
進而，作為射線直徑的影響，由于例如由LD102a-1發(fā)出的射線光隨著讀取深度加深而散亂，所以也有難于正確捕捉射線直徑變粗而反射光變小時的讀取條形碼的寬度的情況。
綜上所述，在上述圖58所示的條形碼讀取裝置中，有以下(1)～(4)所示的問題。
(1)為了能夠處理從讀取深度L淺的地方到深的地方的條形碼信號，在接收方的電路中，具有以下問題由于廣頻帶的頻率特性成為必要，所以越加廣頻帶則雜波量越多，從而成為信噪比(S/N)下降的原因。
(2)作為裝置，因為有必要讀取細的條形碼，所以有必要使激光的射線(光束)直徑變細。在這種情況下，在有紙面凹凸或條的模糊等的條形碼中，有將該凹凸作為信號掃描的情況，因為黑白分界信號在本來的地方以外的地方產生，所以成為黑白邊沿的誤識別的原因。
(3)因為利用激光進行掃描，所以讀取深度越深則射線(光束)半徑越廣，而分辨率變差，有對細窄簽條的讀取產生障礙的情況。
(4)在抽出邊沿信號時，變?yōu)楸硎緱l形碼的黑白的條圖形信號，為了測量它的寬度時間，有必要以比條寬度時間充分短的時鐘脈沖進行計數，為此，在有以高速時鐘脈沖動作的硬件價格高昂的情況之外，還要考慮研究針對EMI(電磁干擾)的對策。
另外，在上述圖59所示的條形碼讀取裝置中，也有與上述圖58所示的條形碼讀取裝置中的(4)至(5)一樣的問題，另外還有以下(1)至(2)所示的問題。
(1)為了保持條寬的精度，有必要提高A/D轉換器的采樣頻率(至少提高讀取最小條寬的約10倍以上)，由此，因為提高信號頻帶，所以對由上述因素造成的噪音或電路噪音變得敏感了，會發(fā)生對條寬的黑白邊沿的誤識別。
(2)如上述那樣有必要高速地進行采樣，在使用該數據到最終階段的情況下，需要用于處理大量采樣數據的處理器的高處理能力，還需要能存儲更大量采樣數據的更大的存儲器。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于這樣的問題而提出的，其目的在于提供一種能在抑制硬件規(guī)模乃至價格的同時，提高讀取信號的S/N以及讀取分辨率，且能提高在擴大了讀取深度情況下或在讀取面上有凹凸或模糊情況下的讀取精度的信息讀取方法及裝置、信息讀取裝置的信號取得方法、頻帶限制處理方法、定時點振幅抽出方法及信號處理方法、讀取信號處理裝置以及讀取信號處理方法及處理裝置為了達到上述目的，本發(fā)明的信息讀取方法其特征在于從介質中取得包含具有給定信息長度并被一次元配置的二值化(二進制數字)信息的信號，從上述取得信號中抽出有關上述二值化信息的信息長度的基本單位長度的信息，并根據上述抽出的基本單位長度信息，從上述取得信號中讀取二值化信息的信息長度的比。
另外，本發(fā)明的信息讀取方法其特征在于針對具有給定長的包含被一次元配置的二值化信息的信號，從介質中讀取每個等時間間隔的值，并對應于從上述取得信號中抽出的上述二值化(binarydigit)信息的信息長度中的基本信息長度，取得從介質信息到抽出上述二值化信息的狀態(tài)為止的部分比基于等時間間隔的特征特性還窄的頻帶。
進而，本發(fā)明的信息讀取方法其特征在于是從以白色區(qū)域和黑色區(qū)域的寬長數據為信息要素，將上述白色區(qū)域和黑色區(qū)域交替配置，表現具有給定組的信息要素的數據群的記錄有標識的介質中，將上述數據群的信息作為上述各寬長數據間的整數比讀取出來的信息讀取方法，以給定的速度在上述標識上掃描光，通過將對應于掃描了光的上述標識的反射光的強弱作為對應于上述掃描方向的信號檢測出來，取得對應于反射光的強弱的包含二值化信息的信號，從上述取得信號中抽出相當于上述寬長數據中的基本寬度時間的基本頻率，根據上述被抽出的基本頻率，將上述取得信號限制在最佳的信號頻帶中，并根據上述基本頻率，從限制了上述頻帶的取得信號中讀取上述各寬長數據之間的整數比。
另外，本發(fā)明的信息讀取方法其特征在于是從以白色區(qū)域和黑色區(qū)域的寬長數據為信息要素，將上述白色區(qū)域和黑色區(qū)域交替配置，表現具有給定組的信息要素的數據群的記錄有標識的介質中，將上述數據群的信息作為上述各寬長數據間的整數比讀取出來的信息讀取方法，以給定的速度在上述標識上掃描光，通過將對應于掃描了光的上述標識的反射光的強弱作為對應于上述掃描方向的信號檢測出來，取得對應于反射光的強弱的包含二值化信息的信號，從上述取得信號中抽出存在上述寬長數據的定時點，并根據上述抽出的定時點，從上述標識中讀取上述各寬長數據之間的整數比。
進而，本發(fā)明的信息讀取方法其特征在于是從以白色區(qū)域和黑色區(qū)域的寬長數據為信息要素，將上述白色區(qū)域和黑色區(qū)域交替配置，表現具有給定組的信息要素的數據群的記錄有標識的介質中，將上述數據群的信息作為上述各寬長數據間的整數比讀取出來的信息讀取方法，以給定的速度在上述標識上掃描光，同時接收從外部入射的光，將接收的光的強弱作為強弱檢測信號輸出，根據上述強弱檢測信號，判斷接收的光是否是對應于上述掃描光的上述標識的反射光，根據上述判斷結果，將從對應于上述標識的反射光的強弱檢測幅信息介質得到的信號，作為用來將上述數據群的信息作為上述各寬長數據間的整數比進行讀取的信號進行取得，而將從上述標識發(fā)射的反射光以外的強弱狀態(tài)檢測信號的成分，從作為上述取得信號取得的對象中去除。
進而，本發(fā)明的讀取信號處理裝置的特征在于包括從介質中取得具有給定信息長度的包含被配置為1次元的2值化信息的信號，并從上述取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的相當于基本單位長度的基本頻率的裝置；根據上述抽出的基本頻率信息，對上述取得信號實施了頻帶限制處理后，抽出上述二值化信息的分界信息的裝置。
另外，本發(fā)明的讀取信號處理裝置的特征在于包括從介質中取得具有給定信息長度的包含被配置為1次元的2值化信息的信號，并從上述取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的相當于基本單位長度的基本頻率的裝置；根據上述抽出的基本頻率信息，對上述取得信號實施了頻帶限制處理后，抽出上述二值化信息的信息長度的比的裝置。
另外，本發(fā)明的信息讀取裝置的特征在于包括信號取得部件；從上述取得信號中抽出相當于上述二值化信息的信息長度中的基本單位長度的基本頻率的基本頻率抽出部件；根據上述被抽出的基本頻率信息限制上述取得信號的頻帶的頻帶限制部件；根據上述取得信號和基本頻率信息抽出與上述取得信號同步并且具有上述基本頻率的定時點的定時點抽出部件；根據利用該定時點抽出部件被抽出的定時點，抽出從上述頻帶限制部件發(fā)來的信號的振幅值的振幅抽出部件；將依從于利用該振幅抽出部件抽出的上述定時點的振幅值作為三值化(tri-state value)數據導出的三值化部件；從利用該三值化部件導出的三值化數據中通過計算讀取上述二值化信息的信息長度的比的讀取部件。
另外，本發(fā)明的信息讀取裝置的特征在于能夠從以白色區(qū)域和黑色區(qū)域的寬長數據為信息要素，將上述白色區(qū)域和黑色區(qū)域交替配置，表現具有給定組的信息要素的數據群的記錄有標識的介質中，將上述數據群的信息作為上述各寬長數據間的整數比進行讀取，在這種情況下，包括將以給定的速度掃描被記錄在上述介質中的標識所表現的數據群的光的對應于上述介質的反射光的強弱，作為對應于上述掃描方向的模擬信號進行檢測，同時通過以給定的采樣頻率對上述連續(xù)信號進行采樣，而作為數字信號取得的信號取得部件；抽出基本頻率的基本頻率抽出部件；頻帶限制部件；抽出定時點的定時點抽出部件；根據定時點抽出從該頻帶限制部件發(fā)來的信號的振幅值的振幅抽出部件；將依存于上述定時點的振幅值作為三值化(tri-statevalue)數據導出的三值化部件；從三值化數據中通過計算讀取上述二值化信息的信息長度的比的讀取部件，并且，表現上述二值化信息的基本信息長度的白色區(qū)域或黑色區(qū)域的寬度bar[μm]、上述掃描光的掃描速度vmax[m/s]、上述采樣頻率fs[MHz]的關系式可以由2＜fs/(2*bar/vmax)≤10來表示。
另外，本發(fā)明的信息讀取裝置的特征在于具備從介質中取得具有給定信息長度的包含被配置為一次元的二值化信息的信號的信號取得部件，同時還具備由從由該信息取得部件發(fā)來的取得信號中抽出上述二值化信息的信息長度中的相當于基本信息長度的基本頻率信息的基本頻率抽出部件、根據利用該基本信息抽出部件抽出的基本頻率信息對上述取得信號實施了頻帶限制處理后，抽出上述二值化信息的信息長度的比的信息長度比抽出部件構成的讀取處理部件，該基本頻率抽出部件包括對從該信號取得部件發(fā)來的取得信號，實施如將能夠讀取的區(qū)域中的上述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理的微分處理部件；對利用該微分處理部件實施了微分處理的信號實施平方處理的平方處理部件；對利用該平方處理部件實施了平方處理的結果進行基于頻率頻譜的解析的頻率頻譜解析部件；計算對于從該頻率頻譜解析部件發(fā)來的頻率頻譜解析結果的的近似特性數據的逆特性數據的逆特性數據計算部件；通過利用該逆特性數據計算部件計算出來的逆特性數據，對上述頻率頻譜解析結果進行修正的解析結果修正部件；將利用該解析結果修正部件修正了的頻率頻譜解析結果中的除了0Hz以外的有意義的頻率作為上述基本頻率而抽出的抽出部件。
另外，本發(fā)明的信息讀取裝置的信號取得方法其特征在于具備從介質中取得具有給定信息長度的包含被配置為一次元的二值化信息的信號的信號取得部件，同時是從上述取得信號中抽出有關上述二值化信息的信息長度的基本單位長度的信息，根據上述抽出的基本單位長度信息讀取上述二值化信息的信息長度的比而構成的信息讀取裝置的信號取得方法，對應于在上述信號取得部件中取得信號，包含從記錄了上述二值化信息的介質中得到的信號以外的信號，輸入從上述介質得到的信號，在上述輸入的信號中，通過使用振幅平均運算處理判斷從記錄了二值化信息的介質中得到的信號的部分，根據上述判斷結果，切取出從上述介質中得到的信號的部分，作為包含上述二值化信息的信號取得切取出的部分；由此，將不包含二值化信息的部分的信號從取得對象中除去。
另外，本發(fā)明的信息讀取裝置的頻帶限制處理方法其特征在于作為讀取上述二值化信息的信息長度的比數據的前處理，從上述取得信號中抽出相當于上述基本單位長度的基本頻率，根據上述抽出的基本頻率限制上述取得信號的頻帶。
進而，本發(fā)明的信息讀取裝置的定時點抽出方法其特征在于作為讀取上述二值化信息的信息長度的比的前處理，根據上述取得信號和基本頻率信息，抽出與上述取得信號同步并且具有上述基本頻率的定時點，根據上述抽出的定時點抽出從上述頻帶限制部件發(fā)來的信號的振幅值，將上述依存于被抽出的上述定時點的振幅值作為三值化數據導出。
另外，本發(fā)明的讀取信號處理方法其特征在于是從介質中取得具有給定信息長度的包含被配置為一次元的二值化信息的信號，從上述取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的相當于基本單位長度的基本頻率信息，根據上述抽出的基本信息頻率信息對上述取得信號實施了頻帶限制處理后，抽出上述二值化信息的信息長度的比的讀取信號處理方法，對應于抽出上述基本頻率，對從上述介質中取得的信號，實施如將能夠讀取的區(qū)域中的上述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理，對實施了上述微分處理信號實施平方處理，對實施了上述平方處理的結果進行基于頻率頻譜的解析，計算有關上述頻率頻譜解析結果的近似特性數據的逆特性數據，使用上述計算出的逆特性數據對上述頻率頻譜解析結果進行修正，將上述修正了的頻率頻譜解析結果中的除了0Hz以外的有意義的頻率作為上述基本頻率而抽出。
進而，本發(fā)明的信息讀取裝置的信號處理方法其特征在于具備從介質中取得具有給定信息長度的包含被配置為一次元的二值化信息的信號的信號取得部件，同時是由從上述取得的信號中抽出相當于上述二值化信息的信息長度中的基本單位長度的基本頻率信息，根據上述抽出的基本信息頻率信息對上述取得信號實施了頻帶限制處理后，抽出上述二值化信息的信息長度的比的讀取處理部件構成的信息讀取裝置的信號處理方法，在該讀取處理部件中對應于抽出上述基本頻率，對利用該信號取得部件取得的信號，實施如將能夠讀取的區(qū)域中的上述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理，對實施了上述微分處理信號實施平方處理，對實施了上述平方處理的結果進行基于頻率頻譜的解析，計算有關上述頻率頻譜解析結果的近似特性數據的逆特性數據，使用上述計算出的逆特性數據對上述頻率頻譜解析結果進行修正，將上述修正了的頻率頻譜解析結果中的除了0Hz以外的有意義的頻率作為上述基本頻率而抽出。
另外，本發(fā)明的讀取信號處理裝置的特征在于具備從介質中取得具有給定信息長度的包含被配置為一次元的二值化信息的信號，從上述取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的相當于基本單位長度的基本頻率信息的基本頻率抽出部件；根據利用該基本頻率抽出部件抽出的基本信息頻率信息對上述取得信號實施了頻帶限制處理后，抽出上述二值化信息的信息長度的比的信息長度比抽出部件，上述基本頻率抽出部件包括對從上述介質中取得的信號，實施如將能夠讀取的區(qū)域中的上述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理的微分處理部件；對利用該微分處理部件實施了微分處理的信號實施平方處理的平方處理部件；對利用該平方處理部件實施了平方處理的結果進行基于頻率頻譜的解析的頻率頻譜解析部件；計算有關從該頻率頻譜解析部件發(fā)來的頻率頻譜解析結果的的近似特性數據的逆特性數據的逆特性數據計算部件；通過利用該逆特性數據計算部件計算出來的逆特性數據，對上述頻率頻譜解析結果進行修正的解析結果修正部件；將利用該解析結果修正部件修正了的頻率頻譜解析結果中的除了0Hz以外的有意義的頻率作為上述基本頻率而抽出的抽出部件。
由此，根據本發(fā)明的信息讀取方法，由于從取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的有關基本單位長度的信息，根據抽出的基本單位長度信息，能夠讀取二值化信息的信息長度的比，所以具有以下優(yōu)點在抑制硬件規(guī)模乃至價格的同時，提高讀取信號的S/N以及讀取分辨率，并且能夠提高在擴大了讀取深度的情況或在讀取面上有凹凸和模糊的情況下的讀取精度。
另外，根據本發(fā)明的信息讀取方法，由于對應于從取得信號中抽出上述二值化信息的信息長度中的基本單位長度，能夠取得從介質信息到抽出上述二值化信息的狀態(tài)為止的部分比基于等時間間隔的特征特性還窄的頻帶，所以具有以下優(yōu)點至少在讀取二值化信息的信息長度時，能夠進行用于限制最合適頻帶的微分處理。
進而，根據本發(fā)明的讀取信號處理裝置，由于通過具備抽出基本頻率的裝置和抽出二值化信息的分界信息的裝置，使之至少能夠將直到對取得信號進行頻帶限制而三值化的功能為止，與其他功能部件分離承擔，所以能夠只將該讀取信號處理裝置的部分應用于其他信息處理裝置中的處理等中，在謀求裝置的通用化的同時，還能夠擴大裝置結構的變化。
進而，根據本發(fā)明的信息讀取裝置，通過利用頻帶限制部件限制取得信號的頻帶，能夠在最合適的頻帶中從取得信號中讀取二值化信息的信息長度的比，通過使在信號接收方的電路中不必需要廣頻帶性，而提高信噪比(S/N)，所以具有以下優(yōu)點能夠謀求擴大讀取范圍、提高讀取分辨率及改善在介質自身中包含有讀取雜波的原因的情況下的讀取精度，另外，因為計測二值化信息的信息長度的基本單位長度，所以不必要具備高速的時鐘脈沖，因而即使采樣精度降低，也能夠保持高的二值化信息的讀取精度，還能夠在提高裝置的性能的同時改善用于裝置結構的硬件成本。
另外，根據本發(fā)明的信息讀取裝置的信號取得方法，由于對應于在信號讀取部件中讀取信號，包括從記錄有二值化信息的介質中得到的信號以外的信號而從介質輸入信號，在該輸入的信號中，通過利用振幅平均運算處理對從記錄了二值化信息的介質得到的信號部分進行判斷，根據判斷結果，切取出從介質得到的信號部分，能夠將切取出的部分作為包含二值化信息的信號而取得，能夠為了取得二值化信息而將必要部分以外的部分從信息讀取裝置中的后階段信息處理的對象中除去，所以具有以下優(yōu)點能夠減輕裝置的處理負荷。
進而，根據本發(fā)明的信息讀取裝置的頻帶限制處理方法，由于作為讀取二值化信息的信息長度的比數據的前處理，從取得信號中抽出相當于基本單位長度的基本頻率，根據抽出的基本頻率能夠限制取得信號的頻帶，從取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的有關基本單位長度的信息，根據抽出的基本單位長度信息，能夠讀取二值化信息的信息長度的比，所以具有以下優(yōu)點能夠在抑制硬件規(guī)模乃至價格的同時，提高讀取信號的S/N以及讀取分辨率，并且能夠提高在擴大了讀取深度的情況或讀取面上有凹凸或模糊的情況下的讀取精度。
另外，根據本發(fā)明，由于作為讀取二值化信息的信息長度的比的前處理，根據取得信號和基本頻率信息，抽出與取得信號同步并且具有基本頻率的定時點，根據上述抽出的定時點抽出從頻帶限制部件發(fā)來的信號的振幅值，能夠將依存于被抽出的上述定時點的振幅值作為三值化數據導出，所以具有以下優(yōu)點提高讀取信號的S/N以及讀取分辨率，并且能夠提高在擴大了讀取深度的情況或讀取面上有凹凸或模糊的情況下的讀取精度，在此以外，特別在將對應于高斯射線的反射光的光電變換信號作為取得信號而取得的情況下，還具有以下優(yōu)點能夠對因該高斯射線等造成的符號間干涉偏差以及電路的群延遲偏差進行修正，能夠飛躍性地改善上述讀取分辨率。另外，因為對模塊長進行計數，所以不必要高速地對取得信號進行采樣，能夠大幅度地削減用于裝置構成的成本。
進而，根據本發(fā)明，由于從取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的有關基本單位長度的信息，根據抽出的基本單位長度信息，能夠讀取二值化信息的信息長度的比，所以具有以下優(yōu)點在抑制硬件規(guī)模乃至價格的同時，提高讀取信號的S/N以及讀取分辨率，并且能夠提高在擴大了讀取深度的情況或在讀取面上有凹凸和模糊的情況下的讀取精度，另外，在抽出作為有關基本單位長度的信息的基本頻率時，能夠對頻率頻譜解析結果進行修正，因而為了讀取二值化信息的信息長度而能夠拓寬必要的符合條件光的接收狀態(tài)的容許度。即，在取得照射在介質上的高斯射線的反射光的明暗信號的情況下，即使是某種程度劣化了的高斯射線的反射光，也能夠讀取二值化信息，另外，在通過CCD接收光的情況下，能夠拓寬能夠讀取二值化信息的該CCD的分辨率的容許幅度。
進而，在為了讀取條形碼而適用本發(fā)明的情況下，即使在讀取條寬窄的條形碼的情況、因操作者的讀取動作等的條件而造成照射到條形碼上的高斯射線的射線直徑與條寬度比相對較大的情況、對應于使用了CCD的條形碼讀取裝置的情況下的該CCD的分辨率而頻率頻譜的解析結果劣化的情況下，通過以簡單的處理修正劣化，也能夠正確地抽出基本頻率，因而能夠獲得以下優(yōu)點。
①能夠拓寬作為條形碼讀取裝置能夠讀取的范圍。具體地說，讀取深度是對應于基于操作者的讀取動作而變化的，能夠拓寬作為條形碼讀取裝置能夠讀取的讀取深度的條件范圍。
②能夠使能夠讀取的條形碼幅變窄。
③即使在CCD的分辨率低的情況下，由于能夠通過簡單的處理高精度地抽出頻譜峰值，所以具有能夠提高讀取精度的優(yōu)點。
另外，通過最佳特性抽出部件或介質濾波器，特別在后階段的抽出部件中殘存有應該抽出的頻譜峰值的頻率點的情況下，使得有關該頻譜峰值的頻率點的增益不被反映到由倒數運算部件及補插部件計算出的逆特性數據中，因而能夠通過單純的頻譜強度的大小比較抽出頻譜峰值頻率，能夠謀求模塊頻率抽出的簡單化乃至抽出精度的飛躍性的提高。


圖1是表示本實施例的條形碼讀取裝置的框圖。
圖2是為了說明本實施例中的被用于條形碼讀取裝置的橫向濾波器的圖。
圖3是為表示本實施例中的被用于條形碼讀取裝置的橫向濾波器的圖。
圖4(a)～圖4(d)中任意一個都是為了說明本發(fā)明的一個實施例中的條形碼讀取裝置的圖。
圖5是表示本實施例中的切取部件的框圖。
圖6(a)～圖6(c)中任意一個都是為了說明本實施例中的切取部件的動作的圖。
圖7是為了說明本實施例中的切取部件的動作的圖。
圖8是表示作為本實施例的變形例子的切取部件的框圖。
圖9(a)～圖9(c)中任意一個都是為了說明作為本實施例的變形例子的切取部件的動作的圖。
圖10～圖21中任意一個都是說明本實施例中的適用型頻帶限制微分的圖。
圖22是表示本實施例中的適用型頻帶限制微分部件的圖。
圖23是為了說明本實施例中的適用型頻帶限制微分部件的動作的圖。
圖24是表示本實施例中的適用型頻帶限制微分部件的第1個變形例子的主要部分的框圖。
圖25、圖26中任意一個都是為了說明本實施例中的適用型頻帶限制微分部件的第1個變形例子的動作的圖。
圖27是為了說明本實施例中的適用型頻帶限制微分部件的主要部分的動作的流程圖。
圖28是為了說明本實施例中的適用型頻帶限制微分部件的主要部分的動作的圖。
圖29是表示本實施例中的模塊每點振幅抽出部件的框圖。
圖30是為了說明本實施例中的模塊每點振幅抽出部件的動作的圖。
圖31(a)～圖31(c)中任意一個都是為了說明本實施例中的模塊每點振幅抽出部件的動作的圖。
圖32是為了說明本實施例中的模塊每點振幅抽出部件的動作的圖。
圖33、圖34中任意一個都是為了說明本實施例中的模塊每點振幅抽出部件的動作的圖。
圖35是表示本實施例中的模塊每點振幅抽出部件的主要部分的框圖。
圖36、圖37、圖38(a)～圖38(c)、圖40、圖41中任意一個都是為了說明本實施例中的模塊每點振幅抽出部件的動作的圖。
圖39是表示本實施例中的模塊每點振幅抽出部件的主要部分的框圖。
圖42、圖43中任意一個都是表示本實施例的變形例子中的模塊每點振幅抽出部件的主要部分的圖。
圖44～圖46是為了說明本實施例的變形例子中的模塊每點振幅抽出部件的動作的圖。
圖47是表示本實施例中的模塊每點振幅抽出部件的主要部分的框圖。
圖48是詳細表示本實施例中的模塊每點振幅抽出部件的主要部分結構的框圖。
圖49、圖50(a)～圖50(e)及圖51(a)、圖51(b)中任意一個都是為了說明本實施例中的模塊每點振幅抽出部件的動作的圖。
圖52、圖53及圖54(a)～圖54(e)中任意一個都是為了說明本實施例的條形碼讀取裝置的作用效果的圖。
圖55、圖56都是表示本發(fā)明的其他實施例的框圖。
圖57是表示條形碼讀取裝置的外觀的圖。
圖58、圖59都是表示現有的條形碼讀取裝置的框圖。
圖60～圖62中任意一個都是為了說明現有的條形碼讀取裝置的圖。
圖63是表示本實施例中的作為適用型頻帶限制微分部件的第2個變形例子的模塊頻率抽出部件的框圖。
圖64(a)～圖64(e)中任意一個都是為了說明本實施例中的作為適用型頻帶限制微分部件的第2個變形例子的模塊頻率抽出部件的動作的圖。
圖65是表示預先保存在頻率特性數據庫11k中的n種類的頻率特性F1～Fn的圖。
圖66是為了說明本實施例中的作為適用型頻帶限制微分部件的第2個變形例子的模塊頻率抽出部件的動作的圖。
圖67是為了說明本實施例中的作為適用型頻帶限制微分部件的第2個變形例子的模塊頻率抽出部件的動作的流程圖。
圖68是適用了本實施例中的作為適用型頻帶限制微分部件的第3個變形例子的構成形態(tài)的模塊頻率抽出部件的情況下的框圖。
圖69(a)～圖69(c)中任意一個都是為了說明作為適用型頻帶限制微分部件的第3個變形例子的模塊頻率抽出部件的中的介質濾波器的動作的圖。
圖70(a)～圖70(c)中任意一個都是為了說明現有的條形碼讀取裝置的動作的圖。
圖71、圖72中任意一個都是為了說明本申請發(fā)明要解決的課題的圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施例。
(A-1)適用了本發(fā)明的一個實施例的條形碼讀取裝置的整體構造的說明首先，說明本實施例的條形碼讀取裝置的整體構造。
圖1是表示本發(fā)明的一個實施例的條形碼讀取裝置的整體構造的框圖，該圖1所示的條形碼讀取裝置具有圖57所示的外觀，是能夠讀取作為記錄在介質上的標識的條形碼的裝置，由光掃描部件1A、模擬處理部件1B、AD轉換器1d及讀取處理部件1C構成。
換種說法，本實施例的條形碼讀取裝置的構成是從介質中取得具有給定信息長度的包含被配置的二值化信息(表現在條形碼上的白色區(qū)域和黑色區(qū)域的寬長數據)的信號，同時從該取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的有關基本單位長度(模塊長)的信息，根據抽出的基本單位長度信息讀取二值化信息的信息長度的比(條形碼信息)。
在此，光掃描部件的構成是包括發(fā)射射線光LD1a-1，同時還具備由使從LD1a-1發(fā)出的射線光反射的鏡面體構成的多角鏡1a-2。多角鏡1a-2根據由圖中未示出的電動機給予的旋轉作用力而旋轉，通過使射線光的反射方向變化而發(fā)出多種類的掃描模式，在圖57所示的方式中被設置在讀取窗面53a的內側旁邊。
即，由LD1a-1發(fā)出的射線光由于多角鏡1a-2的旋轉而從窗面53a射出到外部(殼體的外側)，另一方面在讀取窗面53a外部，如照射上述射線光那樣地被罩住的條形碼1的各黑條乃至白條上，例如以從左端到右端的方向(圖1中a→b的方向)被照射。
另外，模擬處理部件1B具備受光部件1b及放大部件1c。在此，受光部件1b是接收包含照射在上述條形碼1上的射線光的反射光的從讀取窗面53a外部射來的光，并光電轉換為對應于其強弱的振幅值的電信號的部件，放大部件1c是對從受光部件1b來的光電轉換信號實施必要的放大處理的部件。
AD轉換器1d是對從放大部件1c發(fā)來的模擬光電轉換信號進行數字采樣，并作為數字信號輸出的部件。進而，在本實施例中，不具備AD轉換器1d，也能夠通過對在后階段的讀取處理部件中的頻帶限制微分處理進行模擬濾波而構成。
光掃描部件1A、模擬處理部件1B及AD轉換器1d與上述的圖59所示的(參照符號103A、103B及103d)幾乎相同。
光掃描部件1A、模擬處理部件1B、AD轉換器1d及切取部件1e是作為從介質中取得具有給定信息長度的包含被配置的二值化信息的信號的信號取得部件而發(fā)揮功能的部件。
另外，讀取處理部件1C的構成具備切取部件1e、適用型頻帶限制微分部件1f、模塊每點振幅抽出部件1i、模塊數計算部件1m及字符構成檢查部件1n。
在此，切取部件1e是為了減輕后階段處理的負荷，而從光電轉換信號中只抽出象條形碼的信號的部件。即，切取部件1e如后面詳細敘述的那樣，在從上述AD轉換器1d輸入的信號中，判斷是否是與從條形碼反射的光有關的光電轉換信號部分，為了后階段的各信號處理而取得切取了與從條形碼反射的光有關的光電轉換信號部分的信號的部件。
適用型頻帶限制微分部件1f的構成具備抽出相當于條形碼信號的基本模塊的頻率的模塊頻率抽出部件1g、根據由模塊頻率抽出部件1g抽出的頻率，針對從切取部件1e發(fā)來的信號限制頻帶的頻帶限制微分處理部件1h、取得頻帶限制微分處理部件1h發(fā)來的信號的數據量的抽取處理部件1h’，對于該適用型頻帶限制微分部件1f的詳細結構將在后面詳細敘述。
進而，模塊頻率抽出部件1g具有作為從取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的相當于基本信息長度的基本頻率的基本頻率抽出部件的功能，同時頻帶限制微分處理部件1h具有作為根據抽出的基本頻率信息限制取得信號的頻帶的頻帶限制部件的功能。模塊每點振幅抽出部件1i的構成具備根據由上述適用型頻帶限制微分處理部件1f抽出的相當于基本模塊的頻率抽出模塊的定時信號的模塊定時信號抽出部件1j、使用該定時信號抽出微分信號的振幅值的振幅抽出部件1k、將由振幅抽出部件1i抽出的振幅值作為邊沿信號，而作為“+1”、“0”、“-1”的三值化數據進行輸出的三值化部件1l。
進而，上述定時信號抽出部件1j具有作為根據從適用型頻帶限制微分部件1f來的取得信號和基本頻率信息抽出與取得信號同步并且具有基本頻率的定時點的定時點抽出部件的功能，振幅抽出部件1k具有根據由定時點抽出部件抽出的定時點抽出從頻帶限制部件(適用型頻帶限制微分部件1f)發(fā)來的信號的振幅值的功能，三值化部件1l具有作為將依從于由振幅抽出部件抽出的定時點的振幅值作為三值化數據而導出的三值化部件的功能。
模塊數計算部件1m是根據從模塊每點振幅抽出部件1i發(fā)來的三值化數據，讀取作為構成條形碼的各條的寬長被表現的條形碼信息的部件。
字符構成檢查部件1n是將由上述模塊計算部件1m讀取的條形碼信息的數據排列的模式，對照條形碼的規(guī)格而解碼條形碼字符的部件。
通過上述結構，在本實施例的條形碼讀取裝置中，將白色區(qū)域和黑色區(qū)域的寬長數據作為信息要素交替配置上述白色區(qū)域和黑色區(qū)域，從記錄了表現具有給定信息組的信息要素的數據群的標識(條形碼)的介質中，將數據群的信息作為各寬長數據間的整數比進行讀取。
在此，在光掃描部件1A中以給定速度在條形碼上掃描光，在模擬處理部件1B中，通過將掃描光的對應于上述標識的反射光的強弱作為對應于上述掃描方向的信號進行檢測，取得作為包含對應于反射光的強弱的二值化信息的信號。
進而，在模塊頻率抽出部件1g中，從取得信號中抽出寬長數據中的相當于基本寬長時間的基本頻率，在頻帶限制微分處理部件1h中，根據上述抽出的基本頻率，將上述取得信號限制在最佳的信號頻帶中，在模塊每點振幅抽出部件1i、模塊數計算部件1m及字符構成檢查部件1n中，從根據基本頻率限制了上述頻帶的取得信號中讀取上述各寬長數據間的整數比。
具體地說，在光掃描部件1A中，產生基于多個掃描模式的激光射線。在產生激光的模式的一個掃描條形碼的情況下，即在激光射線掃描條形碼的情況下，聚光從條形碼反射的發(fā)射光量變化，由受光部件1b將該光量變化轉換為電信號。
即，由于條形碼的白條和黑條部分的反射光量的不同的產生，所以在時間軸上看會發(fā)生光對應于黑白的反射光量變化。在針式光電二極管等受光元件放大部件1c中，對該反射光量變化進行了適當的放大處理后，通過AD轉換器1d進行采樣(模擬/數字轉換)。
從AD轉換器1d的輸出列由切取部件1e只抽出具有象條形碼1的特征的信號部分(參照信號1p)。，通過不向下階段輸出其他部分，而減輕后階段的處理負荷。
在適用型頻帶限制微分部件1f中，對由切取部件1e切取了象條形碼的信號部分1p，去除不要的噪音部分，為了只確保模塊抽出中的必要成分而對信號的頻帶進行最佳的限制。
為了實現該操作，首先利用模塊頻率抽出部件1g，從輸入信號1p中抽出相當于條形碼的一個模塊(基本模塊)的頻率成分(參照信號1r)，對應于該結果1r設置作為頻帶限制微分處理部件1h的濾波器，輸入信號1p穿過該濾波器1h。頻帶限制微分信號為了在模塊抽出中確保必要信息，同時被限制在最狹窄頻帶中，其噪音級別變得最小。
換一種說法，作為頻帶限制微分處理部件1h的濾波器依從于由模塊頻率抽出部件1g抽出的頻率而被構成，除去成為使幅信息抽出精度降低的原因的高頻率噪音，在抽出幅信息時只使必要的最低限度的頻帶通過。
另外，對通過濾波器1h的信號，實施為了抽取數據量的抽取處理，作為信號1q向模塊每點振幅抽出部件1i輸出。
在模塊定時信號抽出部件1j中，從由適用型頻帶限制微分部件1f進行了頻帶限制的信號1q中，抽出相當于模塊的定時信號1s。根據該定時信號1s，取出信號1q的振幅值(參照信號1t)。對于該信號1t，因為在每個模塊定時都產生表示是否是邊沿點的信息，所以不需要以高速的時鐘脈沖計數不必要的條寬，并且節(jié)省了計算模塊比的步驟。
換一種說法，利用模塊每點振幅抽出部件1i，從通過了適用型頻帶限制微分部件1f的信號1q中找出相當于模塊定時的點1s。根據該定時，取出被頻帶限制了的微分信號1q的振幅值，輸出到后階段的三值化部件1l(信號1t)。這時，檢測真的模塊定時點與通過采樣得到的模塊定時點的偏差，并通過進行修正，確保定時精度。
在三值化部件1l中，從上述信號1t三值化為“+1”、“0”或“-1”中的哪個，并輸出到后階段的模塊數計算部件1m(參照信號1u)。這時，如果是掃描激光的類型的掃描儀，則對由于高斯的射線造成的分辨率的低下(符號間干涉)進行修正。
另外，在三值化部件1l中，針對每個模塊定時點的振幅值，在進行3值判斷時，由于進行基于最小二乘法的自動等化處理，所以在激光射線的情況下，可以防止由于在讀取區(qū)域的遠處射線直徑變大而造成的符號間干涉的發(fā)生。
在模塊數計算部件1m中，根據上述三值化數據計算由條形碼的黑白等級表現的作為模塊模式的條形碼信息，并將計算結果輸出到字符構成檢查部件1n(參照信號1v)。在字符構成檢查部件1n中，從計算出的模塊模式對照條形碼的規(guī)格，解碼條形碼字符(1w)。
這樣，根據本實施例的條形碼讀取裝置，通過在適用型頻帶限制微分部件1f中限制取得信號的頻帶，通過在后階段的模塊每點振幅抽出部件1i及模塊數計算部件1m中的信號處理，在最佳的頻帶中，能夠從取得信號中讀取二值化信息的信息長度的比，通過使在信號接收方的電路中不必需要廣頻帶性，而提高信噪比(S/N)，所以具有以下優(yōu)點能夠謀求擴大讀取范圍、提高讀取分辨率及改善在介質自身中包含有讀取雜波的原因的情況下的讀取精度。
進而，由于為了計測二值化信息的信息長度的基本單位長度而不必須具備高速的時鐘脈沖，即使采樣精度下降也能夠保持高的二值化信息的讀取精度，能夠使用于產生采樣頻率的時鐘脈沖以較低速的時鐘脈沖被提供，所以具有以下優(yōu)點能夠大幅改善用于裝置構成的硬件成本。
另外，根據本實施例，從取得信號中抽出條寬長數據中的相當于模塊長的時間的模塊頻率，根據抽出的模塊頻率，將取得信號限制在最佳的信號頻帶中，能夠從基于模塊頻率的被限制了頻帶取得信號中讀取各條寬長數據間的整數比，因而，使在信號接收方的電路中不必需要廣頻帶性，而提高信噪比(S/N)，所以具有與上述情況同樣的優(yōu)點。
(A-2)在本實施例的主要部分中被使用的橫向濾波器的說明圖3是表示在本實施例的主要部分中被使用的橫向濾波器的的框圖。橫向濾波器是通過設置扳機系數來設置濾波器特性的數字濾波器，其構成具備延遲部件2a-1～2a-8、乘法運算器2b-1～2b-9、總和運算器2c及保存9個扳機系數的扳機系數保存部件2d。
即，通過使從圖2所示的模擬波形采樣的有限的數字數據X0、···通過橫向濾波器，能夠得到如式(1)所示的依存于系數值的輸出信號Y0、···。
Yn＝ΣCiXn-i···(1)進而，在本實施例的條形碼讀取裝置的主要部分中被使用的橫向濾波器為了得到希望的特性而被設置為必要的段數。
(A-3)有關由讀取處理部件處理的信號頻帶的限制在本實施例中，從介質中取得具有給定信息長度的包含被配置為一次元的二值化信息的信號(反射在條形碼上的光的強弱檢測信號；參照圖1的符號1p)，從該取得信號1p中抽出二值化信息的信息長度中的有關基本單位長度(條形碼的模塊長)的信息，根據抽出的基本單位長度信息讀取二值化信息的信息長度的比(條形碼信息)。
圖4(a)～圖4(d)中任意一個都是為了說明在本實施例的讀取處理部件1C中的信號的頻帶限制特性的圖。
例如，如圖4(c)所示的那樣，在輸入(x)中為“0”、“0”、“1”、“0”、“0”這樣的矩陣模式(參照同圖的實線波形)被輸入的情況下，通過使用圖4(a)所示的那樣的由延遲部件4a和加法運算部件4b構成的微分電路進行微分，變?yōu)椤?”、“1”、“-1”、“0”(輸出信號(y)；參照同圖的虛線乃至黑點)，能夠抽出從輸入信號為“0”變化為“1”時的邊沿和從輸入信號為“1”變化為“0”時的邊沿。
在此，圖4(a)所示的微分電路的微分間隔是與條形碼的基本模塊相當的時間(T＝1模塊)，在以比這短的間隔進行微分處理的情況下，如圖4(b)所示成為響應快速的波形，在以比這長的間隔進行微分處理的情況下，如圖4(d)所示成為響應緩慢的波形。
作為本實施例的讀取處理部件1C中的處理頻帶，由于取相當于條形碼的基本模塊的時間，所以在能夠進行最佳的信號處理的反面，以比基本模塊短的間隔作為處理頻帶成為了對噪音敏感的原因，相反，如果以比此長的間隔進行信號處理，則如圖4(d)所示，由于因輸入的模式造成的符號間干涉，波形變得失真，難以取得期待的邊沿。
所以，作為本實施例中的讀取處理部件1C的頻帶限制特性，其構成是使從取得上述反射光的強弱檢測信號到讀取上述各寬長數據間的整數比為止的各處理，具有基于相當于基本單位長度(模塊長)的時間(基本寬度時間)程度或比該時間稍短程度的時間間隔的差分處理特性。
如此，根據本實施例，從取得信號中抽出條形碼信息的信息長度中的有關模塊長的信息，根據抽出的模塊長信息，能夠讀取條形碼信息，因而具有以下優(yōu)點在抑制硬件規(guī)模乃至價格的同時，提高讀取信號的S/N以及讀取分辨率，并且能夠提高在擴大了讀取深度的情況或在讀取面上有凹凸和模糊的情況下的讀取精度。
(B-1)本實施例的條形碼讀取裝置的切取部件的說明下面，利用圖5～圖7說明本實施例的條形碼讀取裝置中的切取部件1e的結構。
圖5是詳細表示本實施例的條形碼讀取裝置中的切取部件1e的圖，如圖5所示，切取部件1e的構成具備特征抽出部件30a、判斷部件30b及取得部件30h。
在此，特征抽出部件30a是抽出有關從AD轉換器1d輸入的數字信號的光電轉換信號的特征的部件，其構成具備廣頻帶微分處理部件30c、平方處理部件30d及移動平均運算部件30e。
廣頻帶微分處理部件30c是對從AD轉換器1d輸入的數字信號的光電轉換信號實施廣頻帶微分處理，除去噪音的部件，平方處理部件30d是為了使后階段的振幅值比較容易實施，而對實施了廣頻帶微分處理的光電轉換信號在每個采樣數據中進行平方計算處理的部件，移動平均部件30e是對由平方處理部件30d實施了平方計算處理的數字信號計算移動平均的部件。
例如，從AD轉換器1d輸入如圖6(a)所示的與模擬波形(x)相關的被數字轉換了的信號，通過在廣頻帶微分處理部件30c中實施廣頻帶微分處理，得到如圖6(b)所示的與模擬波形對應的數字信號，進而，在利用平方處理部件30d對該信號實施了平方處理后，通過在移動平均部件30e中計算例如300扳機的移動平均，能夠得到如圖6(c)所示的對應于模擬波形(y)的數字信號。
進而，判斷部件30b具備閾值保存部件30f和比較部件30g，是針對由上述特征抽出部件30a計算出的移動平均的計算結果，通過在比較部件30g中，對該計算結果的值和由閾值保存部件30f保存的給定的閾值進行比較，判斷輸入的光電轉換信號是否是有關條形碼的反射光的信號的部件。
具體地說，在比較部件30g中，判斷該值比較部30g與給定閾值的大小，在超過閾值的情況下，判斷為該當計算了移動平均的區(qū)間的信號是條形碼信號，另一方面在未超過閾值的情況下，判斷為是條形碼信號以外的信號。即，由于在平方處理部件30d中對振幅值數據進行平方計算，所以移動平均了的信號的值變大，能夠通過振幅值的大小容易地判斷是否是有關條形碼的反射光的信號。
換一種說法，具有通過上述特征抽出部件30a及判斷部件30b，判斷從受光部件1b來的電信號是否是從作為介質的條形碼反射的反射光變換成的電信號的判斷部件的功能。
另外，取得部件30h輸入從比較部件30g來的比較判斷結果，在判斷出輸入信號是從條形碼反射的反射光變換成的電信號的情況下，為了后階段的信號處理而取得該當輸入信號的成分，另一方面，在判斷出是條形碼的反射光以外變換成的電信號的情況下，將該當輸入信號的成分從用于后階段處理的取得對象中去除。
另外，在上述閾值保存部件30f中，將作為移動平均值的最大值取得的值(y(max))中的半值(y(half))作為閾值保存，對應于上述比較部件30g及取得部件30h中的輸入信號的切取處理，例如圖所示的那樣，也可以將超過上述閾值的相當于時間的2倍的時間量的數據(t1～t2)作為切取區(qū)間，取得信號。
通過這樣的結構，在切取部件1e中，對應于取得信號，包含從記錄了二值化信息的介質(條形碼)得到信號以外的信號，輸入條形碼信號，在特征抽出部件30a及判斷部件30b中，通過利用振幅平均運算處理來判斷該輸入信號中的從記錄了二值化信息的介質得到的信號部分，在取得部件30h中，根據從判斷部件30b來的判斷結果，切取出從條形碼得到的信號部分，將切取出的部分作為包含二值化信息的信號而取得。
如此，根據本實施例，在特征抽出部件30a及判斷部件30b中，判斷從光電轉換部件1b來的電信號是否是從介質反射的反射光變換成的電信號，在取得部件30h中，將根據判斷結果被判斷為是反射光轉換成的電信號的信號成分作為取得信號取得，另一方面，在判斷出是反射光以外的光轉換成的電信號的情況下，能夠從作為取得信號取得的對象中去除，因而為了取得二值化信息，能夠將必要部分以外從信息讀取裝置中的后階段的信號處理的對象中去除，所以具有以下優(yōu)點能夠減輕裝置的處理負荷。
進而，根據本實施例，在信號取得部件1B、1d、1e中對應于取得信號，包含從記錄了條形碼信息的介質得到信號以外的信號，輸入從介質得到的信號，在該輸入的信號中，通過利用振幅平均運算處理來判斷從記錄了二值化信息的介質得到的信號部分，根據判斷結果，切取出從介質得到的信號部分，能夠將切取出的部分作為包含二值化信息的信號而取得，因而為了取得二值化信息而能夠將必要部分以外從后階段的信號處理的對象中去除，所以具有以下優(yōu)點能夠減輕裝置的處理負荷。
(B-2)本實施例的變形例的條形碼讀取裝置的切取部件的說明作為上述切取部件1e能夠由圖5所示的的構成，以及由圖8所示的構成來實現。即，圖8所示的切取部件1e的構成具備特征抽出部件31a、判斷部件31b及取得部件31n，其主要部分構成不同。
即，特征抽出部件31a的構成具備微分處理部件31c、平方處理部件31d、移動平均部件31e、第1閾值保存部件31f、第1比較部件31g及取得部件31h，但是上述微分處理部件31c、平方處理部件31d、移動平均部件31e、第1閾值保存部件31f、第1比較部件31g與前述的圖5的對應部分(參照符號30c～30g)具有同樣的功能。
取得部件31h是對通過平方處理部件31d被平方的信號(微分平信號)進行基于從第1比較部件31得到的比較結果的切取處理的部件。
具體地說，在通過比較部件31g，判斷出輸入信號是條形碼的反射光轉換成的電信號的情況下，在平方處理部件31d中，切取出對應于該當信號成分的微分平方信號并輸出到判斷部件31b，另一方面，在判斷出是條形碼的反射光以外的光轉換成的電信號的情況下，將對應于該當信號成分的微分平方信號從判斷部件31b的用于信號處理的取得對象中去除。
另外，判斷部件31b接受從上述特征抽出部件31a來的信號，能夠一邊判斷從受光部件1b來的電信號是否是從條形碼反射的反射光轉換成的電信號，一邊比在圖7所示的構成的情況更加提高除去噪音信號的精度，其構成具備平均值計算部件31i、最大值抽出部件31j、除算處理部件31k、第2閾值保存部件31l、第2比較部件31m。
在此，平均值計算部件31i是計算有關由特征抽出部件31a的取得部件31h切取出的區(qū)間的微分平方信號的平均值的部件，最大值抽出部件31j是抽出上述切取出的區(qū)間的微分平方信號的最大值的部件，除算處理部件31k是用從平均值計算部件31i得到平均值對從上述最大值抽出部件31j得到最大值進行除算的部件。
第2比較部件31m是判斷從除算處理部件31k得到的運算結果是否小于由第2閾值保存部件31l保存的閾值的部件，在小于的情況下，判斷為是從條形碼反射的反射光轉換成的電信號，另一方面，在不小于的情況下，判斷為該當區(qū)間的信號是從條形碼以外來的反射光的電信號。
換一種說法，通過對由上述取得部件31h切取出的區(qū)間的信號的最大值以平均值進行了除算的值進行閾值判斷，來判斷最大值和最小值的比較差，將該比較差小的作為條形碼信號進行切取。即，條形碼部分的信號由于具有比起其他的噪音部分其振幅變化是均勻的性質，所以能夠將最大值和最小值的比較差小的與其他區(qū)間的信號相比還小的判斷為條形碼信號。
取得部件31n與圖5中對應的部件(符號30h)一樣，根據從第2比較部件31m得到的比較判斷結果，為了后階段的信號處理而取得被判斷為輸入信號是條形碼反射光轉換成的電信號的區(qū)間的信號成分，而將被判斷為是條形碼的反射光以外轉換成的電信號的區(qū)間的信號成分從用于后階段信號處理的取得對象中去除。
通過這樣的構成，相應于判斷由受光部件1b接收的光是否是由光掃描部件1A掃描的光的相對于條形碼(標識)的反射光，通過廣頻帶微分處理部件31c對強弱光信號實施微分，并通過平方處理部件31d對從廣頻帶微分處理部件31c來的微分信號進行平方后，在移動平均部件31e中，對從平方處理部件31d來的微分平方信號計算移動平均。
在第1比較部件31g，判斷計算出的移動平均值是否超過預先設定的第1閾值。在取得部件31h，根據從第1比較部件31g得來的判斷結果，在判斷出移動平均值超過第1閾值的情況下使平方信號成為有效，另一方面，在判斷出移動平均值沒有超過第1閾值的情況下，使微分平方信號成為無效。
進而，在平均值計算部件31i計算有關從取得部件31h來的有效期間的微分平方信號的平均值，另一方面，在最大值抽出部件31j抽出有關從取得部件31h來的有效期間的微分平方信號的最大值。
另外，在除算部件31k，用通過平均值計算部件31i計算出的平均值對由上述最大值抽出部件31j抽出的最大值進行除算，來計算有關有效期間的微分平方信號的平均值和最大值的比較差。
在第2比較部件31m，比較表示由除算部件31k計算的平均值和最大值的比較差的除算值、由第2閾值保存部件31l保存的第2閾值，將比較判斷結果輸出到取得部件31n。
在取得部件31n，根據從第2比較部件31m得到的比較判斷結果，在除算值比第2閾值小的情況下，通過切取出強弱狀態(tài)檢測信號中的該當期間的部分，只取得上述切取出的信號部分并輸出到后階段的適用型頻帶限制微分部件1f，另一方面，在上述比較差比第2閾值大的情況下，將強弱狀態(tài)檢測信號中的該當期間的部分從取得對象中去除。
例如，從AD轉換器1d輸入對如圖9(a)。所示的模擬波形(x)的被數字變換了的信號，通過實施廣頻帶微分處理部件31c及平方處理部件31d的處理，得到如圖9(b)所示的對應于模擬波形的數字信號，進而，針對該信號，用如圖9(c)所示那樣地計算出的平均值對由取得部件31h切取出的區(qū)間的信號的最大值進行除算，得到表示最大值和平均值的比較差的除算值。
在這種情況下，在由取得部件31h切取出的區(qū)間的微分平方信號31-2a～31-2c中，如果由第2比較部件31m判斷出只有圖9(b)所示的區(qū)間31-2a小于閾值，則將該區(qū)間31-2a的信號(參照圖9(a)的符號31-1a)作為條形碼信號進行取得，輸出到后階段(具體就是適用型頻帶限制微分部件1f)。
進而，在圖9(b)中，有關條形碼信號部分的區(qū)間31-2a及2個地方的噪音部分的區(qū)間31-2b、31-2c的微分平方信號，其最大值分別是“0.009384”、“0.009380”、“0.008213”，平均值分別是“0.00163”、“0.000548”、“0.000455”，除算處理部件31k中的除算結果分別變?yōu)椤?.757”、“17.12”、“18.05”。
在這種情況下，通過將由第2比較部件31m比較的基準的第2閾值設定為“10”，則如區(qū)間31-2a那樣，如果從除算處理部件31k得到的除算結果在“10”以下，則判斷為條形碼信號的區(qū)間，另一方面，如區(qū)間31-2b、31-2c那樣，如果從除算處理部件31k得到的除算結果比“10”大，則能夠判斷為不是條形碼信號的區(qū)間。
但是，即使在這種情況下，在特征抽出部件31a及判斷部件31b中，判斷從受光部件1b來的電信號是否是從介質反射的反射光轉換成的電信號，在取得部件31n中，將根據判斷結果判斷出是反射光轉換成的電信號的信號成分作為取得信號取得，另一方面，在判斷出是反射光以外的光轉換成的電信號的情況下，能夠從作為取得信號的取得對象中去除，為了取得二值化信息而能夠將必要部分以外的部分從信息讀取裝置中的后階段的信號處理的對象中去除，因而在具有能夠減輕裝置的處理負荷的優(yōu)點以外，能夠比上述圖5的情況更高精度地除去噪音，因而還具有能夠更加減輕后階段的信號處理的負荷的優(yōu)點。
進而，在本實施例的條形碼讀取裝置中，其構成是包括AD轉換器1d，在特征抽出部件30a及判斷部件30b中針對從受光部件1b來的電信號輸入從模擬信號被轉換為數字信號的信號，根據從該當AD轉換器1d輸入的數字信號判斷是否是從條形碼反射的反射光轉換成的電信號，但根據本發(fā)明，不具備AD轉換器1d，也能夠構成對從模擬處理部件1B來的模擬信號，通過模擬信號處理進行與上述情況一樣的切取處理的電路。
(C)本實施例的條形碼讀取裝置中的適用型頻帶限制微分部件的詳細說明P33頁落一段話
(C-1)本實施例中的最佳頻帶微分處理的主要部件的說明首先，利用圖10及圖11，對由本實施例的適用型頻帶限制微分部件1f執(zhí)行的信號處理的主要部分進行說明。
通過上述圖1所示的條形碼讀取裝置讀取的條形碼如圖10所示，通過根據模塊信息(具有給定信息長度的被配置為1次元的二值化信息)6a作成黑白的印刷模式6b而得到。
在條形碼讀取裝置中，如果針對這樣的被作為條形碼的介質反射作為激光射線(高斯射線)6c的掃描光，則通過條形碼讀取裝置的受光部件1b聚光該反射光，并光電轉換。該光電轉換信號通過放大部件1c被放大到適合于后階段電路的等級(參照圖10的符號6d、圖11(a)～圖11(d))。
進而，對由放大部件1c放大了的光電轉換信號根據模塊的頻率fmod實施最佳頻帶微分處理(參照圖10的符號6e、圖11(e))，從該信號中抽出模塊的定時，根據該定時抽出振幅值，進行“1”、“0”或“-1”的三值化(參照圖10、圖11(f))。
換種說法，從由模擬處理部件1B取得的取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的有關基本單位長度(模塊長)的信息，作為該模塊長信息，抽出作為相當于模塊長的基本頻率(模塊頻率)，根據抽出的模塊頻率信息，對取得信號實施頻帶限制處理后，讀取二值化信息的信息長度的比(條形碼信息)。
因此，作為讀取二值化信息的信息長度的比數據的前處理，從取得信號中抽出相當于基本單位長度(模塊長)基本頻率，根據抽出的基本頻率限制取得信號的頻帶。
作為其中的最佳頻帶微分處理的特性，能夠將增益特性作為將與輸入信號的黑白幅信息的基本寬度時間相當的頻率程度、或稍高程度的頻率作為增益峰值頻率的余弦波相當特性，另一方面，能夠將相位特性作為相對于頻率以直線性變化的相位特性。
即，在頻帶限制微分處理部件1h中，通過使用了如圖3所示的橫向濾波器的數字濾波處理進行處理，對于該濾波器的增益特性，對應于模塊頻率，由以下式(2)～(4)決定，對于相位特性由式(5)決定。
另外，在式(2)～(4)中，fs是AD轉換器1d的采樣頻率，在不具備AD轉換器1d，由模擬濾波器構成上述頻帶限制微分處理部件1h的情況下，在以下的式(3)中不需要(落一段話)模塊頻率的2/1的頻率fmodp34頁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*mod …(4)θ[rad]＝-π/fs*f+π/2(-fs/2＜f＜fs/2)…(5)通過將fs設為n(n是2的冪乘的數)將該特性值分割為等間隔，將各自的值作為g0～gn-1。在根據這些增益特性及相位特性求出濾波器特性時，如以下式(6)及(7)所示所示的那樣求出實數部分Re及虛數部分Im，對其進行IFFT(逆快速傅里葉變換)計算處理，計算出濾波器系數C0～Cn-1。
Re(n)＝gn*cos(θn)…(6)Im(n)＝gn*sin(θn)…(7)在此，構成將得到的值C0～Cn-1中的Cn/2作為濾波器構件的中心的卷積濾波器。
作為參考，在圖12～圖14中模塊頻率的2/1的頻率fmod各自表示在910kHz時的增益特性、相位特性及卷積系數，在圖15～圖17中fmod各自表示2.5MHz時的增益特性、相位特性及卷積系數。
通過對利用AD轉換器1d將由放大部件1c放大了的光電轉換信號轉換為離散值的值，實施具有上述特性的濾波器運算(卷積運算)，則輸出信號成為圖18所示的微分波形。即，該波形成為以下這樣的波形在從黑條到白條的切換點振幅為最大值，在從白條到黑條的切換點振幅為最小值，黑條及白條的平面部分收斂為0。
即，如圖18所示，在輸入信號的模塊頻率的1/2頻率與濾波器的增益峰值頻率一致時，保持邊沿信息，并且除去高頻率噪音而成為最佳的信號。
假設，在將上述濾波器的增益峰值頻率設定為比輸入信號的模塊頻率的1/2頻率大的情況下，如圖19所示，邊沿信息也沒有損失，但成為包含高頻成分的微分波形，包含了噪音成分。
反之，在設定濾波器的增益峰值頻率比輸入信號的模塊頻率的1/2的頻率小的情況下，如圖20所示的輸出信號那樣，由于條形碼模式的符號間干涉，邊沿信息受到了損失。
所以，在本實施例中，從取得反射光的強弱信號檢測信號到讀取條形碼的各寬長數據間的整數比為止的各處理，具有基于基本寬度時間(相當于基本單位長度的時間)的時間程度、或比該時間稍短程度的時間間隔的差分處理特性，由此，在防止包含上述那樣的噪音成分的同時，抑制符號間干涉的發(fā)生。
另外，在圖12中，針對基于AD轉換器1d的采樣頻率為10MHz的情況下的取得信號，能夠以比采樣頻率的頻帶窄的2MHz頻帶特性進行微分處理，進而，在圖15中，也能夠以比采樣頻率的頻帶窄的5MHz的頻帶進行微分處理。另一方面，在以采樣頻率以上的頻帶進行微分處理的情況下，由于成為以圖12中的5MHz的點作為峰值而不發(fā)生折返的波形特性，所以作為上述頻帶限制微分處理部件1f不能得到被期待的窄頻帶特性。
所以，對應于從介質中利用AD轉換器1d在每個等時間間隔作為采用的值取得具有給定信息長度的包含被配置為1次元的二值化信息的信號，并從該取得信號中抽出上述二值化信息長度中的作為基本單位長度的模塊長，則到從介質信息中抽出上述二值化信息的狀態(tài)為止的部分具有比基于上述采樣頻率的微分特性窄的頻帶。
另外，在模塊頻率抽出部件1g中，將上述模塊長信息作為相當于基本單位長度的基本頻率信息(模塊頻率信息)抽出，在頻帶限制微分處理部件1h，根據抽出的基本頻率信息對讀取信號進行頻帶限制，并實施微分處理后，在模塊每點振幅抽出部件1i及模塊數計算部件1m中，讀取二值化信息的信息長度的比。
所以，對應于從取得信號中抽出上述二值化信息的信息長度中的基本單位長度，則到從介質信息中抽出上述二值化信息的狀態(tài)為止的部分能夠具有比基于等時間間隔的微分特性窄的頻帶，從而至少在讀取二值化信息的信息長度時，能夠進行為了限制為最佳的頻帶的微分處理。
另外，上述的本實施例的最佳頻帶微分處理的說明是有關于到從條形碼模式中得到理想的微分波形為止的說明，通過該最佳頻帶微分處理，當然也能夠消除基于高斯射線的影響及電路的延遲失真特性等的要素。
另外，在上述的說明中，敘述了通過高斯射線進行掃描的情況，但其他的，例如通過CCD(電荷耦合裝置)元件獲得條形碼模式，能夠適用于解碼條形碼字符的情況。
進而，在上述的說明中，通過AD轉換器1d轉換為離散值，但本技術也適合于使用模擬濾波器實現的情況。另外，在上述說明中，假設了相位直線變化的相位，但并不限于此，例如也可以是在f＝0～fs/2中為90度左右的相位移動的特性。
(C-2)本實施例的變形例中的最佳頻帶微分處理的主要部分的說明在上述(A-4)中，頻帶限制微分處理部件1h中的最佳頻帶微分處理通過將增益特性作為cos特性的濾波器進行濾波器處理，但并不限于此，作為增益特性，由作為增益特性的與上述cos特性近似的特性或例如以下式(8)～(10)所示那樣的作為cos平方特性來構成濾波器，也能夠進行與上述情況同樣的微分處理。
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*fomd …(10)即，作為進行上述最佳頻帶微分處理的濾波器的特性，是將增益特性相當于輸入信號的寬度信息的基本寬度時間的頻率程度或稍高程度的頻率作為增益峰值頻率的余弦作為平方特性，而將相位特性作為相對于頻率以直線性變化的相位特性。
進而，在式(8)～(10)中，fs是AD轉換器1d的采樣頻率，在不具備AD轉換器1d，由模擬濾波器構成上述頻帶限制微分處理部件1h的情況下，在上述的式(9)中則不需要fs。
作為參考，說明作為上述濾波器特性，在將增益特性設置為cos特性的情況下，在全頻率范圍內將相位特性設置為0[rad]的情況。
在這種情況下，有必要將模塊頻率作為中心頻率，則通過該濾波器的結果如圖21所示。參照該波形可以知道，條形碼的信號的邊沿信息存在于0交叉點(例如圖中的A或B)。
所以，在使用了具有上述濾波器特性的電路的情況下，如果下階段的處理(例如模塊每點振幅抽出部件1i的處理)使用抽出基于現有方式的0交叉點的方式，則能夠抽出條形碼的模塊數。進而，即使在該情況下，增益特性也能夠不為cos特性而為cos平方特性。
(C-3)本實施例的條形碼讀取裝置的適用型頻帶限制微分部件的說明圖22是表示本實施例的條形碼讀取裝置的適用型頻帶限制微分部件的框圖，如該圖22所示，適用型頻帶限制微分部件1f的構成具備模塊頻率抽出部件1g、頻帶限制微分處理部件1h及抽取處理部件1h’。
在此，模塊頻率抽出部件(基本頻率抽出部件)1g的詳細構成具備廣頻帶微分處理部件11a、平方處理部件11b、FFT處理部件11c及頻譜峰值頻率抽出部件11d，是對由切取部件1e切取出的光電轉換信號(數字信號)抽出相當于基本頻率的模塊頻率信息的部件。
另外，廣頻帶微分處理部件11a是對由切取部件1e切取出的光電轉換信號(數字信號)實施廣頻帶的微分處理的部件，具體地說，是以上述(C-1)中詳細敘述的手法，進行基于將可讀取的區(qū)域中的上述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的特性的濾波器的濾波器處理的部件。
平方處理部件11b是對由廣頻帶微分處理部件11a實施了微分處理的信號進行平方的部件，FFT處理部件11c是對由平方處理部件11b進行平方的微分平方信號實施FFT(快速傅里葉變換)處理的部件，頻譜峰值頻率抽出部件11d是抽出進行了上述FFT處理的結果得到的頻率頻譜中的有關峰值頻率的信息的部件。
進而，頻帶限制微分處理部件(頻帶限制部件)1h的構成具備1/2計算部件11e、濾波器系數計算部件11f及卷積處理部件11g，是根據由模塊頻率抽出部件1g抽出的模塊頻率信息，進行用于限制由切取部件1e切取出的光電轉換信號(數字信號)的頻帶的微分處理的部件。
在此，1/2計算部件11e計算由頻譜峰值頻率抽出部件11d抽出的頻率頻譜的峰值頻率的1/2，并將峰值頻率的1/2頻率作為后階段的卷積處理部件11g中的微分處理的增益峰值頻率而進行輸出。
進而，對由頻譜峰值頻率抽出部件11d抽出的峰值頻率通過1/2計算部件11e計算1/2得到的頻率是相當于將成為條形碼的基本單位長度的白條及黑條作為一組的寬度的頻率。
例如，在通過上述FFT處理部件11c中的FFT處理，得到圖23所示的頻譜的情況下，在頻譜峰值頻率抽出部件11d中，在抽出頻譜峰值11-2a的頻率后，將由1/2計算部件11e抽出的上述頻譜峰值11-2a的頻率的1/2作為卷積處理部件11g中的微分處理的增益峰值頻率而進行輸出。
進而，濾波系數計算部件11f是根據由上述1/2計算部件11e計算的模塊頻率信息的1/2的頻率fmod，依據上述(C-1)的手法，決定頻帶限制用的微分濾波器的卷積系數的部件。即，是使用模塊頻率的1/2的頻率fmod，根據通過計算上述式(2)～(5)得到的濾波器的增益特性及相位特性，利用IFFT計算來決定濾波器的卷積系數(濾波器系數)的部件。
另外，卷積處理部件11g是通過根據由濾波系數計算部件11f計算出的濾波器系數構成FIR(有限脈沖響應)濾波器等數字濾波器，對從切取部件1e來光電轉換信號(數字信號)實施使頻帶最佳化的微分處理的部件。
另外，抽取處理部件1h’是輸入由卷積處理部件11g進行了卷積處理的的信號(數字信號)，針對該數字信號，對應于上述模塊頻率抽出數據數的部件，其詳細構成將在以后敘述。
通過這樣的構成，對應于在適用型頻帶限制微分部件1f的模塊頻率抽出部件1g中抽出模塊頻率(基本頻率)，對由切取部件1e取得的光電轉換信號(取得信號)，在廣頻帶微分處理部件11a，實施將可讀取的區(qū)域中的上述取得信號的最大頻率以上的值作為增益頻率那樣的微分處理。
另外，在平方處理部件11b對由廣頻帶微分處理部件實施了微分處理的信號實施平方處理，在FFT處理部件11c中，對實施了上述平方處理的結果進行基于頻率頻譜的解析，在頻譜峰值頻率抽出部件11d，將從基于上述頻率頻譜的解析結果中的除去0Hz以外的有意義的頻率判斷為上述模塊頻率而進行輸出。
在頻帶限制微分處理部件1h，使用這樣抽出的模塊頻率，將增益特性作為將與該模塊頻率的1/2的頻率相當的頻率程度、或比模塊頻率的1/2的頻率稍高程度的頻率作為增益峰值頻率的余弦波相當特性，而將相位特性作為相對于頻率以直線性變化的相位特性那樣地構成濾波器。通過進行卷積處理，得到頻帶被最佳化了的微分波形。
所以，通過本發(fā)明，從取得信號中抽出條形碼信息的條寬長的有關模塊長的信息，根據抽出的模塊長信息，能夠讀取二值化信息的信息長度，因而能夠在抑制硬件規(guī)模乃至價格的同時，提高讀取信號的S/N以及讀取分辨率，并且能夠提高在擴大了讀取深度的情況或在讀取面上有凹凸和模糊的情況下的讀取精度。
進而，抽出相當于模塊長的模塊頻率，根據抽出的模塊頻率能夠限制取得信號的頻帶，從取得信號抽出二值化信息的有關基本單位長度的信息，根據抽出的單位長度信息，能夠讀取二值化信息的信息長度的比，因而具有與上述情況相同的優(yōu)點。
(C-4)本實施例的變形例的條形碼讀取裝置的適用型頻帶限制微分部件的說明圖24是表示本實施例的變形例的條形碼讀取裝置的適用型頻帶限制微分部件的框圖，該圖24所示的適用型頻帶限制微分部件1f與前述的圖22所示的部件相比，是為了FFT處理部件(參照符號11c)具有有限的采樣數而消除抽出的頻率的誤差，而抽出更詳細的模塊頻率的部件。
該圖24所示的適用型頻帶限制微分部件1f，具備與上述圖22所示的部件的構成不同的模塊頻率抽出部件1g，同時具備與上述圖22所示的部件的構成基本相同的頻帶限制微分處理部件1h及抽取處理部件1h’。
另外，頻帶微分處理部件1h具備與上述圖22所示的部件相同的濾波系數計算部件12n及卷積處理部件12o(參照圖22的符號11f及11g)。
在此，模塊頻率抽出部件1g的構成還具備從由切取部件1e取得的光電轉換信號(數字信號)抽出第1模塊頻率的第1模塊頻率抽出部件12f-1、根據該第1模塊頻率抽出第2模塊頻率的第2模塊頻率抽出部件12f-2。
第1模塊頻率抽出部件12f-1的構成具備與上述圖22所示的功能部件(參照符號11a～11e)對應的廣頻帶微分處理部件12a、平方處理部件12b、FFT處理部件12c及頻譜峰值頻率抽出部件12d。所以，由第1模塊頻率抽出部件12f-1抽出的第1模塊頻率是由與通過上述圖22所示的模塊頻率抽出部件1g抽出的模塊頻率同樣的處理抽出的頻率。
另外，第2模塊頻率抽出部件12f-2的構成還具備乘算部件12h-1、12h-2、LPF(低通濾波器)12h-3、12h-4、振幅標準化部件12i、頻譜差分計算部件12j、相位計算部件12k、積分部件12l、模塊f2抽出部件12m。
在此，乘算部件12h-1是向從平方處理部件12b來的微分平方信號(Xn)乘上由第1模塊頻率抽出部件12f-1得到的第1模塊頻率f1的余弦函數cos(2πf1)的部件，乘算部件12h-2是向從平方處理部件12b來的微分平方信號(Xn)乘上由第1模塊頻率抽出部件12f-1得到的第1模塊頻率f1的正弦函數-sin(2πf1)的部件。
由此，通過這些乘算部件12h-1、乘算部件12h-2，對微分平方信號通過使用模塊頻率f1如下式(11)、(12)那樣地頻譜化。另外，在式(11)、(12)中，n是向各采樣數據系列順次附加的從“1”開始的編號，ts是采樣周期。
An(Re)＝Xn*cos(2π*f1*n*ts) …(11)An(Im)＝Xn*(-1)*sin(2π*f1*n*ts) …(12)即，無誤差的真的模塊頻率的成分(2*f0)和由第1模塊頻率抽出部件12f-1抽出的模塊頻率f1的關系可以通過上述頻譜化表示為式(13)。
Δf＝2*f0-f1 …(13)另外，LPF12h-3、12h-4由FIR濾波器等構成，是用于只取出上述Δf成分的部件，振幅標準化部件12i是依據下式(14)、(15)將通過上述LPF12h-3、12h-4的頻譜信號12p、12q的振幅標準化的部件。
Bn(Re)＝1/√(An(Re)2+An(Im)2)*An(Re)…(14)Bn(Im)＝1/√(An(Re)2+An(Im)2)*An(Im)…(15)頻譜差分運算部件12j是通過如式(16)所示對由振幅標準化部件12i標準化了的復數數據12r取與延遲了一個采樣時間的數據的復共軛，計算頻譜差分的部件，其構成具備使復數數據12r延遲一個采樣時間的延遲部件12j-1及乘法運算器12j-2。進而，在以下式(16)中，B及C表示頻譜，但為了方便而省略了頻譜標記。另外，(*)表示復共軛。
Cn＝Bn*Bn-1(*) …(16)另外，相位計算部件12k是計算作為從頻譜差分計算部件12j發(fā)來的頻譜差分的計算結果輸入各頻譜數據列12t的相位的部件，積分部件12l是針對由相位計算部件12k計算的相位差，通過以切取部件1e的數據的切取單位進行積分，計算相位變化量θsum的部件。
換一種說法，由于由頻譜差分計算部件12j計算了差分的頻譜的相位是由第1模塊頻率的頻率誤差造成的相位，所以通過對該相位差數據進行積分，能夠計算出由切取部件1e切取的時間單位的相位變化θsum。
進而，模塊f2抽出部件12m根據由積分部件12l來的在切取區(qū)間(t)單位內的相位變化量θsum，如式(17)、(18)那樣地，計算出模塊頻率誤差Δf，用該誤差量將第1模塊頻率f1修正為正確的第2模塊頻率f2。
Δf＝θsum/(2πt) …(17)f2＝f1+Δf…(18)通過這樣的構成，在圖24所示的適用型頻帶限制微分部件1f的第1模塊頻率抽出部件12f-1中，對應于抽出模塊頻率信息(基本頻率信息)，針對從切取部件1e來的取得信號，在廣頻帶微分處理部件12a中，對能夠讀取的區(qū)域中的上述取得信號的最大頻率以上的值實施變換為峰值頻率那樣的微分處理。
另外，在平方處理部件12b中對被實施了微分處理的信號實施平方處理，在FFT處理部件12c中對實施了平方處理的結果進行基于頻率頻譜解析，在頻譜峰值頻率抽出部件12d中，將基于頻率頻譜的解析結果中除了0Hz以外的有意義的頻率判斷為相當于上述基本單位長度的推測的基本頻率，并作為第1模塊頻率輸出。
另外，在第2模塊頻率抽出部件12f-2中，根據由從第1模塊頻率抽出部件12f-1來的推測的頻率求出的頻率，對由平方處理部件12b實施了平方處理的信號實施解調處理，同時由乘法運算部件12h-1、12h-2進行頻譜化，由LPF12h-3、12h-4對被解調及頻譜化了的信號除去高頻成分。
進而，在頻譜差分計算部件12j中，求出與使由LPF12h-3、12h-4除去了高頻成分的信號延遲了一個采樣時間的信號的相位差之后，在相位計算部件12k及積分部件12l中，根據由頻譜差分計算部件12j求出的相位差，計算上述第1模塊頻率與正確的模塊頻率的頻率差Δf，在模塊f2抽出部件12m中，將使計算出的頻率差Δf加到上述第1模塊頻率f1上的結果判斷為修正了誤差的第2模塊頻率。
例如，在第1模塊頻率f1被計算為454101Hz的情況下，從LPF12h-3來的輸出信號12p成為如圖25的波形12-1a那樣，另一方面，從LPF12h-4來的輸出信號12q成為如圖25的波形12-1b那樣，由積分部件12l計算的切取期間中的相位變化成為如圖26所示那樣。
在此，在該圖26中，在切取開始時刻(切取部件1e的信號的切取開始時刻；t＝0[μs])，相位θ是“-0.76[rad]”，在切取結束時刻(t＝2047[μs])的相位成為“1.18[rad]”。
由此，在積分部件12l中對應于單位切取區(qū)間的相位變化θsum通過式(19)被計算為“2.94[rad]”。進而，在模塊f2抽出部件12m中，對于誤差頻率Δf，如以下式(20)那樣導出為“229[Hz]”(參照式(17))，同時，對于被修正了的正確的模塊頻率f2，如以下式(21)那樣導出為“454230[Hz]”(參照式(18))。
θsum＝(1.18)-(-0.76)＝2.94[rad] …(19)Δf＝2.94rad/(2π*2047μs)＝229Hz…(20)F2＝f1+Δf＝454101Hz+229Hz＝454330Hz …(21)這樣，抽出修正了頻率誤差的模塊頻率f2，則在頻帶正弦微分處理部件1h的濾波系數計算部件12n中，與上述(C-3)的情況一樣，決定頻帶限制用的微分濾波器的卷積系數，通過使用該濾波系數，對從切取部件1e來的信號由卷積處理部件12o進行卷積處理，能夠得到頻帶被最佳化了的微分波形。
因此，即使在這種情況下，從取得信號中抽出條形碼信息的條寬中的有關模塊長的信息，根據抽出的模塊長信息，能夠讀取二值化信息的信息長度的比，因此能夠在抑制硬件規(guī)模乃至價格的同時，提高讀取信號的S/N以及讀取分辨率，并且能夠提高在擴大了讀取深度的情況或在讀取面上有凹凸和模糊的情況下的讀取精度。
(C-5)本實施例的適用型頻帶限制微分處理后的抽取處理的說明下面，詳細說明適用型頻帶限制微分部件1f的抽取處理部件1h’。
圖27及圖28是用來說明上述適用型頻帶限制微分部件1f的抽取處理部件1h’的處理的圖。抽取處理部件1h’由例如上述圖3所示的數字濾波器等構成，輸入由頻帶限制微分處理部件1h進行了頻帶限制的信號(數字信號)，對該數字信號，對應于上述模塊頻率抽出數據數的部件，由此，能夠減輕后述的計算處理量。
換一種說法，在取得包含二值化信息的信號時，以采樣間隔作為被采樣的數字信號取得信號，而作為讀取作為各寬長數據間的整數比的條形碼信息的前處理，通過抽取處理部件1h’，針對信號頻帶被限制了數字信號，對應于模塊頻率信息，能夠抽出數據數。
即，如圖27的流程圖所示，判斷在步驟S1由上述模塊頻率抽出部件1g抽出的模塊頻率是否對應于圖28所示的區(qū)分①～④中的任意一個(步驟S2)，以對應于判斷出的區(qū)分的抽出量，對由頻帶限制微分處理部件1h進行了頻帶限制的信號抽出數據量，并輸出到后階段的模塊每點振幅抽出部件1i。
具體地說，在抽取處理部件1h’中，在抽出的模塊頻率在625[kHz]到1.25[MHz]之間的區(qū)域(參照圖28的區(qū)域②)中的情況下，抽出來自頻帶限制微分處理部件1h的數據量的1/2(圖27的步驟S3)。
同樣，在模塊頻率在312.5[kHz]到625[kHz]之間的區(qū)域(參照圖28的區(qū)域③)中的情況下，抽出數據量的1/4(步驟S4)，在模塊頻率在166.25[kHz]到312.5[kHz]之間的區(qū)域(參照圖28的區(qū)域④)中的情況下，抽出數據量的1/8(步驟S5)。
另外，在抽取處理部件1h’中，在由模塊頻率抽出部件1g抽出的模塊頻率在1.25[MHz]到2.5[MHz]之間(參照圖28的區(qū)域①)的情況下，不進行數據量的抽出，保持原樣將每個后階段的模塊點輸出到振幅抽出部件1i(步驟S2)。
所以，通過抽取處理部件1h’，在取得包含條形碼信息的信號時，以給定的采樣間隔作為被采樣的數字信號取得信號，而作為讀取各條寬長數據間的整數比的前處理，對信號頻帶被限制了的數字信號，對應于模塊頻率信息能夠抽出數據數，因而根據模塊頻率成為低頻，則不必需多的信號采樣點，就能夠讀取條形碼信息。即，對應于該模塊頻率，通過抽出最佳信息量的數據量，能夠減輕計算處理量。
(C-6)本實施例的適用型頻帶限制微分部件的第2、第3變形例的改良點的說明在本實施例的適用型頻帶限制微分部件的第2、第3變形例中，在抽出上述圖22所示的基本頻率的技術中，如以下所示的那樣的，如果對于對正確地抽出頻譜峰值成為障礙的重要因素，討論應該的對策，就是防止由頻譜峰值頻率抽出部件11d抽出的基本頻率的精度的低下。
在掃描作為向條形碼照射的照射光的高斯射線的情況下，伴隨根據因讀取深度而變化的條形碼照射時的射線直徑、射線速度(掃描速度)，條形碼而給定的各種條寬等的值，有與由上述圖22所示的適用型頻帶限制微分部件1f得到的光強度對應的振幅值的電信號如圖72所示那樣地高頻成分劣化(稱這為高斯劣化)的情況。
作為由LD發(fā)光的激光，一般使用具有如圖70(b)所示的強度特性的高斯射線。如該圖70(b)所示的那樣，高斯射線具有中央部分的光強度最強而伴隨著從中央向外側離開而依次強度變小的特性，還具有讀取深度變深則射線擴散的特性。
在將具有這樣特性的高斯射線作為如圖70(a)所示那樣地向條形碼200照射的照射光進行掃描的情況下，在適當的條件下進行讀取動作，則上述射線直徑、射線速度或條寬等的值就成為適當值((射線直徑/條寬)＝小)，在如圖71所示那樣地讀取能夠得到高頻成分不劣化的特性的，例如條寬窄的條形碼的情況，或在伴隨操作者的讀取動作條件而向條形碼照射的射線直徑與條寬度比相對變大的情況下((射線直徑/條寬)＝大)，如上述圖72所示會產生高斯劣化。
即，在如該圖72所示的頻譜分布的情況下，由于具有頻譜強度(增益)發(fā)散并且高頻成分劣化的特性，所以通過單純比較各頻率點的頻譜強度的方法，難于抽出模塊頻率的2倍的頻率點的頻譜峰值。
具體地說，該圖72所示的希望抽出的頻率(基本頻率的2倍的頻率)的增益峰值與周圍的頻率的增益值相比不是最大值，在頻譜峰值頻率抽出部件(參照圖22的符號11d)中，為了在頻率特性衰減的區(qū)域正確抽出這些頻率，而基本頻率的檢測處理變得復雜了。
另外，如上所述，在使用高斯射線的條形碼讀取裝置的情況以外，在通過由CCD等產生的外來光檢測條形碼的黑白的類型的條形碼讀取裝置中，即使在該CCD低分辨率的情況下，同樣也會產生上述那樣的高頻成分的劣化。
在作為本實施例的適用型頻帶限制微分部件1f的第2、第3變形例的模塊頻率抽出部件1g-1、1g-2中，如在以下(C-7)、(C-8)中詳細敘述的那樣，在基于與光強度振幅對應的電信號的頻率頻譜的解析結果產生劣化的情況下，通過簡單的處理來修正劣化，就能夠正確地抽出基本頻率。
(C-7)作為本實施例的適用型頻帶限制微分部件1f的第2變形例的模塊頻率抽出部件1g-1的說明圖63是表示在如上述圖22所示的條形碼讀取裝置的適用型頻帶限制微分部件1f中，代替模塊頻率抽出部件1g而使用模塊頻率抽出部件1g-1的例子的圖，該圖63所示的模塊頻率抽出部件1g-1是即使在上述圖22所示的部件得到如圖66的A所示的頻譜分布的情況下，通過改良圖22所示的部件，通過進行將以下所示的頻率頻譜解析結果的劣化修正為平滑(參照圖66B)，也能夠容易并且高精度地抽出應該抽出的頻譜峰值的部件。
在此，模塊頻率抽出部件(基本頻率抽出部件)1g-1的構成具備廣頻帶微分處理部件11a、平方處理部件11b、FFT處理部件11c、頻率抽出部件11h、平方誤差計算部件11i、最佳修正系數抽出部件11j、頻率特性數據庫11k、倒數計算部件11m、基準值保存部件11n、補插處理部件11p、乘法運算器11q及頻譜峰值頻率抽出部件11d。
即，在本實施例的模塊頻率抽出部件1g-1中，在以下所示的頻率抽出部件11h、平方誤差計算部件11i、頻率特性數據庫11k及最佳修正系數抽出部件11j中，針對混合了上述圖66的A所示那樣的高斯劣化等使頻率特性劣化的要素的的平方后的波形抽出劣化特性，在倒數計算部件11m、基準值保存部件11n及補插處理部件11p中，計算修正用的該劣化特性的逆特性數據，通過將計算出的逆特性數據乘上頻譜解析結果，在頻率軸中修正增益(或頻譜強度)被平坦化了的頻譜分布，從修正了的頻譜解析結果中高精度地抽出上述模塊頻率。
在此，廣頻帶微分處理部件(微分處理部件)11a是對從構成信號取得部件的切取部件11e來的取得信號，實施將可讀取的區(qū)域中的上述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理的部件。而平方處理部件11b是對由廣頻帶微分處理部件11a實施了微分處理的信號實施平方處理的部件。
另外，FFT處理部件(頻率頻譜解析部件)11c是對由平方處理部件11b實施了平方處理的結果進行基于頻率頻譜的解析的部件。具體地說，在FFT處理部件11c中，對從平方處理部件11b來的運算結果，進行快速傅里葉變換(FFT快速傅里葉變換)，求出頻譜。
例如，在FFT處理部件11c中，對于從平方處理11b來的運算結果，如果設采樣頻率例如為10MHz左右，則如圖64(a)所示，對0.1μs間隔的采樣數據(x0、x1、x2、…、x1024)，進行1024點(如果包括x0則是1025點)左右的快速傅里葉變換(FFT快速傅里葉變換)(參照圖64(b))，求出頻譜。在這種情況下，在FFT處理部件11c中，能夠得到將10MHz分割了1024的每個頻率的頻譜Y(參照圖64(c)所示的y0、y1、y2、…y1024)。
進而，頻率抽出部件(抽出部件)11h是對構成從FFT處理部件11c來的頻率頻譜解析結果解析數據Y進行頻率抽出，求出近似特性數據Z(參照圖64(e)所示的抽出結果z0、z1、z2、…z32)的部件。例如如圖64(d)所示，頻率抽出部件11h以例如每32點左右的間隔抽出由上述FFT處理部件11c得到的1024點的頻率頻譜點，并將抽出的結果Z輸出到平方誤差計算部件11i。由此，能夠得到將采樣頻率10MHz分割了32份的每個頻率(312.5kHz)的頻譜數據(抽出后剩下的解析數據)。
在該圖64(e)的情況下，通過對作為FFT結果Y的解析數據y0、y1、y2、…y1024進行頻率抽出，將y0作為抽出后的數據z0、y32作為z1、y64作為z2、y96作為z3，確定了以后依次到z32(y1024)的值。
另外，作為上述抽出數(即抽出間隔)，設定得能夠除去頻譜強度的離散。在此，所謂頻譜強度的離散是指特定的頻率點的頻譜強度(參照例如圖72的點a、點b)與其他的頻率軸上的頻譜強度變化相比具有突出的頻譜分布。另外，也將具有這樣的突出的頻譜強度的頻率點稱為尖峰點。
即，尖峰點的個數通常比其他的頻率點的個數少，因而，由上述頻率抽出部件11h進行的頻率點抽出，與后階段的補插處理部件11p進行的補插處理協同，通過除去包含在修正用的逆特性數據中的該當尖峰點的要素，使逆特性數據的頻譜強度的變動減少。
進而，頻率特性數據庫(基準頻率特性數據庫)11k是預先保存具有n(n為多個)種類的基準頻率特性的離散數據群的數據庫。具體地說，就是如圖65所示的那樣，各自保存具有n種類頻率特性F1～Fn那樣的離散數據f1～fn的數據庫。另外，圖65中的頻率特性F1～Fn被圖示為在頻率軸上具有連續(xù)值的特性，但作為上述各頻率特性F1、F2、…Fn的離散數據f1、f2、…fn，使之對應于由上述頻率抽出部件11h抽出了解析數據剩下的數據數(包括z0為33個)，可以作為與由抽出所剩下的成為對象的頻率點對應的33個離散數據f1(0)～f1(32)、f2(0)～f2(32)、…、fn(0)～fn(32)進行保存。
另外，具有上述頻率特性F1～Fn的離散數據f1～fn是至少具有被假設是通過對條形碼的讀取動作取得的信號的特性的數據。另外，也可以根據與讀取時照射的高斯射線的特性或CCD的分辨率等對應地假設的取得信號的頻率特性，設置被保存的離散數據的頻率特性。
平方誤差計算部件11i是各個計算由頻率抽出部件11h抽出頻率后剩下的解析數據z0、z1、…z32和從上述頻率特性數據庫11k得來的n種類的基準頻率特性的平方誤差Em(m為1～n，參照式(47))的部件。即，在平方誤差計算部件11i中，如該式(47)所示，計算通過抽出剩下的數據z0、…z32和對應于各個頻率點的33個離散數據fm(0)、…fm(32)的差分的平方和。
Em=Σk=032({zk-fm(k)}2)---(47)]]>最佳修正系數抽出部件11j是對從上述平方誤差計算部件11i來的各平方誤差計算結果進行比較，將平方誤差最小的頻率特性F的離散數據f(0)～f(32)作為對頻率頻譜解析結果的最佳修正系數，從頻率特性數據庫11k中取出的部件。
通過如上所述使平方誤差計算部件11i、頻率特性數據庫11k及最佳修正系數抽出部件11j協同，并通過抽出基于噪音(包含有劣化要素的狀態(tài))的近似特性數據，在頻率抽出后還存在尖峰點的情況下，特別在后階段的頻譜峰值頻率抽出部件11d中還存在應該抽出的頻譜峰值的頻率點的情況下，防止了使與該頻譜峰值的頻率點有關的增益被反映到由后階段的倒數計算部件11m及補插處理部件11p計算的逆特性數據中的情況。
所以，通過上述的平方誤差計算部件11i及最佳修正系數抽出部件11j，對由頻率抽出部件11h進行了頻率抽出后剩下的解析數據Z和由頻率特性數據庫11k保存的基準頻率特性Fm進行比較，將具有與該剩下的解析數據最近的頻率特性的離散數據F作為近似特性數據抽出，而作為最佳特性抽出部件而發(fā)揮功能。
另外，倒數計算部件(倒數數據計算部件)11m是計算由最佳修正系數抽出部件11j抽出的構成近似特性數據的離散數據的倒數數據R的部件。具體地說，針對由最佳修正系數抽出部件11j抽出的離散數據f(0)～f(32)，根據由基準值保存部件11n保存的基準值Ref(例如“1”)，將倒數(Ref/f(0)、Ref/f(1)，…，Ref/f(n))作為倒數數據R進行計算。
進而，補插處理部件(補插部件)11p是通過對由倒數計算部件11m計算的倒數數據R以例如一次式近似進行補插，作為例如圖4C所示那樣的倒數數據的計算結果Rc進行輸出的部件。由此，使在頻率軸上具有離散值的倒數數據R成為在頻率軸上具有連續(xù)值的數據Rc而進行輸出。在這種情況下，上述補插處理部件11p被作為一次近似補插部件而構成，通過少負荷的運算處理進行了補插處理。
即，通過補插處理部件11p，能夠計算出與通過基于頻率抽出部件11h的頻率抽出處理抽出了頻率點的部分相當的解析數據Y的修正用倒數數據。
所以，通過上述的頻率抽出部件11h、作為最佳特性抽出部件的平方誤差計算部件11i及最佳修正系數抽出部件11j、頻率特性數據庫11k、倒數計算部件11m、基準值保存部件11n以及補插處理部件11p，計算出與從FFT處理部件11c來的頻率頻譜解析結果有關的近似特性數據的逆特性數據，而作為逆特性數據計算部件發(fā)揮功能。
進而，作為上述補插處理部件11p的補插處理，可以是使離散數據間成為單調增加或單調減少的特性的處理，例如，可以進行使通過抽出處理抽出的頻率間的增益階段性地增加或減少那樣的修正，或進而通過其他公知的方法進行補插。
乘法運算器11q是對從FFT處理部件11c來的構成頻率頻譜解析結果的解析數據Y(參照圖4的A)和由上述補插處理部件11p計算出的數據Rc(參照同圖的C)進行乘法運算的部件，由此，能夠將修正了的頻率頻譜解析結果Xc(參照同圖的B)輸出到后階段的頻譜峰值頻率抽出部件11d。換一種說法，乘法運算器11q用由補插處理部件11p計算出的逆特性數據對上述頻率頻譜解析結果進行修正，而作為解析結果修正部件而發(fā)揮功能。
進而，頻譜峰值頻率抽出部件11d是從在乘法運算器11q中被修正了的頻率頻譜解析結果Xc中，抽出作為最大值的頻率點(在頻率軸上除了0Hz以外的有意義的頻率)作為頻譜峰值的部件，將與該抽出的頻譜峰值相關的頻率作為基本頻率(模塊頻率)輸出。
所以，通過上述頻譜峰值頻率抽出部件11d，從由乘法運算器11q進行了修正的頻率頻譜解析結果Xc中，抽出除了0Hz以外的有意義的頻率作為上述基本頻率，而作為抽出部件發(fā)揮功能。
接著，根據圖67所示的流程(步驟A1～步驟A11)，說明如上述那樣構成的模塊頻率抽出部件1g-1的處理動作。
首先，在廣頻帶微分處理部件11a、平方處理部件11b及FFT處理部件11c中，對由切取部件1e取得的條形碼讀取信號X進行與上述圖1的情況一樣的廣頻帶微分處理、平方處理及FFT處理(步驟A1)，將該FFT處理的結果Y輸出到乘法運算器11q，同時輸出到頻率抽出部件11h。
對于輸出到頻率抽出部件11h的FFT處理結果Y，通過在該當頻率抽出部件11h、平方誤差計算部件11i、最佳修正系數抽出部件11j、倒數計算部件11m及補插處理部件11p中依次實施各個處理，計算出與FFT的結果Y有關的近似特性數據的逆特性數據(步驟A2～步驟A8)。
在頻率抽出部件11h中，輸入從FFT處理部件11c來的構成頻率頻譜解析結果Y(參照圖4的A)的解析數據y0、y1、y2、…y1024，對該解析數據y0、y1、y2、…y1024進行頻率抽出，將作為抽出結果Z的抽出后的數據z0、z1、z2、…z32輸出到平方誤差計算部件11i(步驟A2)。
接著，在平方誤差計算部件11i及最佳修正系數抽出部件11j中，對抽出結果Z和從頻率特性數據庫11k得到的基準頻率特性Fm進行比較，求出與結果Z最近的基準頻率特性作為近似特性數據F。
具體地說，在接收到抽出后的數據z0、z1、z2、…z32的平方誤差計算部件11i中，依次計算這些數據z0、z1、z2、…z32與從上述頻率特性數據庫11k得來的n種類的基準頻率特性的平方誤差Em(m為1～n，參照式(47))(從步驟A3的NO分支到步驟A4、步驟A5的循環(huán))。
即，在平方誤差計算部件11i中，在存儲在頻率數據庫11k中的n種類的頻率特性F1～Fn中，裝載與1種類的頻率特性Fm有關的離散數據fm(0)，…，fm(32)(步驟A4)，使用這些數據z0、z1、…z32和裝載的離散數據fm(0)，…，fm(32)，根據上述式(47)計算平方誤差(步驟A5)。
在平方誤差計算部件11i中，如此依次計算存儲在頻率特性數據庫11k中的所有頻率特性F1～Fn相關的平方2誤差，并將計算結果輸出到后階段的最佳修正系數抽出部件11j，在接收到這些計算結果的最佳修正系數抽出部件11j中，從頻率特性數據庫11kF中取出與從平方誤差計算部件11i來的計算結果為最小的頻率特性對應的離散數據f(0)，…，f(32)作為最佳修正系數(即近似特性數據)(步驟A6)。
進而，在倒數計算部件11m中，對在最佳修正系數抽出部件11j中取出的離散數據f(0)，…，f(32)，根據由基準值部件11n保存的基準值Ref計算倒數R(步驟A7)。接著，在補插處理部件11p中，對由倒數計算部件11m計算的作為倒數R的離散數據Ref/f(0)，…，Ref/f(32)進行基于一次式近似的補插，計算倒數數據R在頻率軸上連續(xù)變化的數據Rc(參照圖6的C)(步驟A8)。
在乘法運算器11q中，對在上述FFT處理部件11c中得到的作為頻率頻譜解析結果Y的解析數據y0、y1、…y1024(參照圖66的A)，乘以在補插處理部件11p中如上述那樣地計算出的數據Rc。這時，通過用與各個解析數據y0、y1、…y1024的頻率點對應的補插數據Rc，修正各解析數據，修正了包含劣化要素的頻率頻譜解析結果(步驟A9)。換一種說法，對與由頻率抽出部件11h進行了抽出的頻率點對應的解析數據，也能夠根據補插了的數據Rc用對應的頻率點的值進行修正。
在頻譜峰值頻率抽出部件11d中，從如上述那樣修正了劣化要素的頻率頻譜解析結果Xc(參照圖66的B)中，比較除了0Hz以外的有意義的頻率即每個頻率的頻譜值，抽出頻譜值最大的點的頻率作為頻譜峰值頻率(步驟A10)，并將該抽出的頻譜峰值的頻率作為基本頻率(模塊頻率)輸出(步驟A11)。
這樣，通過本實施例的模塊頻率抽出部件1g-1，在讀取條寬窄的條形碼的情況或因操作者的讀取動作等的條件而造成照射到條形碼上的高斯射線的射線直徑與條寬度比相對較大的情況、對應于使用了CCD的條形碼讀取裝置的情況下的該CCD的分辨率而頻率頻譜的解析結果劣化的情況下，通過以簡單的處理修正劣化，也能夠正確地抽出基本頻率，因而能夠獲得以下優(yōu)點。
①能夠拓寬作為條形碼讀取裝置能夠讀取的范圍。具體地說，讀取深度是對應于基于操作者的讀取動作而變化的，能夠拓寬作為條形碼讀取裝置能夠讀取的讀取深度的條件范圍。
②能夠使能夠讀取的條形碼幅變窄。
③即使在CCD的分辨率低的情況下，由于能夠通過簡單的處理高精度地抽出頻譜峰值，所以具有能夠提高讀取精度的優(yōu)點。
另外，通過平方誤差計算部件11i、頻率特性數據庫11k及最佳修正系數抽出部件11j，特別在后階段的頻譜峰值頻率抽出部件11d中還殘留應該抽出的頻譜峰值的頻率點的情況下，使得有關該頻譜峰值的頻率點的增益不被反映到由倒數運算部件11m及補插部件11p計算出的逆特性數據中，因而能夠通過單純的頻譜強度的大小比較抽出頻譜峰值頻率，能夠謀求模塊頻率抽出的簡單化乃至抽出精度的飛躍性的提高圖。
(C-8)作為本實施例的適用型頻帶限制微分部件1f的第3變形例的模塊頻率抽出部件1g-2的說明接著，說明作為本實施例的適用型頻帶限制微分部件1f的第3變形例的模塊頻率抽出部件1g-2。
圖68是表示在上述圖1所示的條形碼讀取裝置的適用型頻帶限制微分部件1f中，代替模塊頻率抽出部件1g而使用模塊頻率抽出部件1g-2的例子的框圖，該圖68所示的模塊頻率抽出部件1g-2是在得到上述圖66的A所示的頻譜分布的情況下，使用如圖66的C所示那樣的根據該當頻率頻譜解析結果計算出的逆特性數據，修正頻率頻譜解析結果，并如圖66的C所示那樣地，容易并且高精度地抽出應該抽出的頻譜峰值的部件。
在此，圖68所示的模塊頻率抽出部件1g-2與上述圖63所示模塊頻率抽出部件1g-1相比，在代替平方誤差計算部件11i、最佳修正系數抽出部件11j及頻率特性數據庫11k而具備介質濾波器11r這一點上是不同的，此外的結構(參照符號11a～11h、11m～11q)都是一樣的。
介質濾波器(介質過濾處理部件)11r是安裝在頻率抽出部件11h和倒數計算部件11m之間，對在由頻率抽出部件11h進行了頻率抽出后剩下的解析數據z0、z1、…z32再實施介質過濾處理，求出近似特性數據Zm的部件。即，介質濾波器11r是針對從頻率抽出部件11h來的解析數據z0、z1、…z32，在作為頻率點鄰接的3點中只選擇輸出中央值的部件，由此，在計算逆特性數據時，能夠除去希望除去的尖峰點。
圖69(a)～(c)中任意一個都是具體說明上述介質濾波器11r的過濾處理的圖。在圖69(a)～(c)中，各解析數據的增益在由“*”所示的級別中。
在介質濾波器11r輸出zk(k為0～32)的值時，比較頻率軸上的包含鄰接2點的值的3點頻率點的增益(或頻譜強度)，例如在圖69(a)的情況下，由于z(k-1)的值最大，z(k+1)的值最小，zk的值是中央值(參照式(48))，所以介質濾波器11r原樣輸出zk的值。
z(k-1)＜zk＜z(k+1) …(48)另外，在圖69(b)的情況下，由于zk的值最大，z(k+1)的值最小，z(k-1)的值是中央值(參照式(49))，所以介質濾波器11r選擇輸出作為zk的值的中央值z(k-1)的值。在圖69(c)的情況下，由于z(k-1)的值最大，zk的值最小，z(k+1)的值是中央值(參照式(50))，所以介質濾波器11r選擇輸出作為zk的值的中央值z(k+1)的值。
z(k+1)＜z(k-1)＜zk …(49)zk＜z(k+1)＜z(k-1) …(50)通過這樣的介質濾波器11r，特別能夠在后階段的頻譜峰值頻率抽出部件11d中除去希望抽出的頻譜峰值的頻率點等的尖峰點，防止在由后階段的補插處理部件11p計算出的逆特性數據中包含頻譜峰值的要素，并能夠根據由抽出乘法運算器11q進行了修正的頻率頻譜解析結果Xc高精度并且確實地抽出頻譜峰值。
另外，倒數計算部件(倒數數據計算部件)11m是根據由基準值保存部件11n保存的基準值Ref，計算由介質濾波器11r求出的構成近似特性數據的解析數據Zm的倒數數據Ref/Zm的部件。補插處理部件(補插部件)11p是通過對由倒數計算部件11m計算出的倒數數據進行補插，輸出作為逆特性數據的計算結果的部件，這些倒數計算部件11m、基準值保存部件11n及補插處理部件11p具有與上述圖63所示的部件基本相同的構成。
這樣，在本變形例的模塊頻率抽出部件1g-2中，即使在讀取條寬窄的條形碼的情況、因操作者的讀取動作等的條件而造成照射到條形碼上的高斯射線的射線直徑與條寬度比相對較大的情況、對應于使用了CCD的條形碼讀取裝置的情況下的該CCD的分辨率而頻率頻譜的解析結果劣化的情況下，通過以簡單的處理修正劣化，也能夠正確地抽出基本頻率，因此能夠獲得與上述[2-1]中的①～③同樣的優(yōu)點。
另外，通過介質濾波器11r，特別在后階段的抽出部件11d中殘存有應該抽出的頻譜峰值的頻率點的情況下，使得有關該頻譜峰值的頻率點的增益不被反映到由后階段的倒數運算部件11m及補插處理部件11p計算的逆特性數據中，因而能夠通過單純的頻譜強度的大小比較抽出頻譜峰值頻率，能夠謀求模塊頻率抽出的簡單化乃至抽出精度的飛躍性的提高。
(D)本實施例的條形碼讀取裝置的模塊每點振幅抽出部件的說明下面，說明本實施例的條形碼讀取裝置的模塊每點振幅抽出部件1i的詳細構成。
(D-1)本實施例的模塊每點振幅抽出部件的全體構成的說明圖29是表示本實施例的模塊每點振幅抽出部件1i的框圖，該圖29所示的模塊每點振幅抽出部件1i的構成具備模塊定時信號抽出部件1j、振幅抽出部件1k及三值化部件1l，是通過生成與取得信號同步并且相當于模塊長的具有基本頻率的周期信號，抽出模塊信息的部件。
在此，模塊定時信號抽出部件1j的構成還具備音調信號生成濾波器14a、希爾伯特轉換部件14b、相位計算部件14c、0弧度點定時抽出部件14d及延遲時間計算部件14e。
音調信號生成濾波器14a是根據由上述適用型頻帶限制微分部件1f限制了頻帶的取得信號(光電轉換信號)和抽出的模塊頻率，生成定時信號作為音調信號(周期信號)的部件。作為該定時信號，能夠輸出與具有條形碼的單位模塊幅的頻率的正弦波接近的音調信號，其詳細將在(D-2)中進行說明。
另外，希爾伯特轉換部件14b是對從音調信號生成濾波器14a來的音調信號實施希爾伯特轉換處理的部件，通過將音調信號生成濾波器14a來的音調信號作為實數部分(Re)，而將由希爾伯特轉換部件14b實施了轉換處理的信號作為虛數部分(Im)，輸出到相位計算部件14c，來將各采樣點的信號向量化。
進而，相位計算部件14c是計算如上述那樣向量化了的采樣點的相位的部件，0弧度點定時抽出部件14d是根據由相位計算部件14c計算出的相位信息，抽出相位為0弧度的點，導出模塊定時的部件。延遲時間計算部件14e是在每個導出的模塊定時，計算出由0弧度點定時抽出部件14d抽出的相位為0弧度的點與采樣點的延遲時間的部件。
而振幅抽出部件1k的構成還具備延遲濾波器14f及振幅抽出部件14g。延遲濾波器14f是根據由上述延遲時間計算部件14e計算出的延遲時間構成延遲濾波器，并通過對從適用型頻帶限制微分部件1f來的取得信號進行卷積處理而實施延遲處理的部件，由此，能夠使采樣點與0弧度定時點一致。
另外，三值化部件1l的構成還具備作為自動均值化部件的LMS(最小均方)14h及波形錯誤判斷部件14i，LMS14h是通過自動將在每個模塊定時抽出的振幅數據(參照圖29的符號14q)均值化，而輸出“1”、“0”或“-1”的三值數據的部件，方法錯誤判斷部件14i是判斷有關由LMS14h進行了三值化的振幅數據的數據錯誤的部件。
通過這樣的構成，在圖29所示的模塊每點振幅抽出部件1i中，作為讀取上述二值化信息的信息長度的比(條形碼信息)的前處理，根據由適用型頻帶限制微分部件1f進行了頻帶限制的取得信號和模塊頻率信息，抽出與該取得信號同步并且具有模塊頻率的定時點，根據上述抽出的定時點抽出從適用型頻帶限制微分部件1f來的信號的振幅值，將上述依存于被抽出的上述定時點的振幅值作為三值化數據導出。
即，在模塊每點振幅抽出部件1i中，從取得信號中抽出存在模塊長數據的定時點，在后階段的模塊數計算部件1m中，根據抽出的定時點，從作為標識的條形碼中讀取各寬長數據間的整數比。
在抽出這時的定時點時，在模塊每點振幅抽出部件1i中，輸入由適用型頻帶限制微分部件1f實施了微分處理的取得信號，抽出相當于條形碼數據(寬長數據)的模塊寬度時間(基本寬度時間)的頻率成分，同時生成對應于基本寬度時間的周期信號，輸入生成的周期信號，確定相當于條形碼的寬度信息存在點的定時點。另外，作為上述適用型頻帶限制微分部件1f中的微分特性，可以具有在上述(C-1)或(C-2)詳細敘述了的特性。
例如，在向上述模塊每點振幅抽出部件1i輸入作為進行了頻帶限制的取得信號的圖30所示的微分波形15b的數字信號(采樣點；參照波形15b上的“×”)的情況下，在模塊定時信號抽出部件1j的音調信號生成濾波器14a中，根據上述數字信號15b和由模塊頻率抽出部件1g抽出的模塊頻率信息，輸出相當于音調信號波形15c的作為周期信號的數字信號(采樣點；參照波形15c上的“○”)。另外，該音調信號的波形15c與進行了頻帶限制的取得信號的波形15b同步。
另外，在相位計算部件14c中，計算與通過由希爾伯特轉換部件14b對由上述音調信號生成濾波器14a生成的音調信號進行轉換而被向量化了的各信號點有關的相位，作為計算結果輸出如圖31(a)所示的相位數據(數字信號)。
進而，在0弧度點定時抽出部件14d中，通過根據用相位計算部件14c計算了的相位數據，抽出成為0弧度點的點，而導出模塊定時。
不該換行如該圖31(a)所示，由于采樣點(參照圖31(b))的相位與實際的0弧度點不同(0弧度點并不必然限于被采樣的點)，所以根據由0弧度點定時抽出部件14d抽出的0弧度點的定時，通過延遲時間計算部件14e及延遲濾波器14f修正采樣點與0弧度點的偏差。
即，由延遲時間計算部件14e在每個模塊定時計算采樣點與0弧度點的時間差，通過振幅抽出部件1k的延遲濾波器14f用計算出的延遲時間量進行延遲處理。由此，能夠得到每個模塊定時的采樣數據。之后，在振幅抽出部件14g中，如圖31(c)所示，抽出每個模塊定時的微分信號振幅(數字數據)。
換一種說法，在抽出定時點時，根據有關取得的電信號的微分信號，確定用來讀取記錄在條形碼中的二值化數據的信息長度的定時點，在確定的每個定時點從被實施了微分處理的信號的振幅中抽出3值的數字信息，在抽出上述3值的數字信息時，在每個確定的定時點，取出被實施了微分處理的信號的振幅值，將取出的信號的振幅值轉換為3值的數字數據。
在三值化部件1l的LMS14h中，對與上述由振幅抽出部件抽出的上述定時點對應的振幅值實施自動均值化處理，作為三值化數據導出，輸出適當的信號作為在波形錯誤判斷部件14i中的條形碼讀取數據的數組。
即，在三值化部件1l中，在將每個定時點取出的振幅值轉換為3值的數字信號時，判斷上述取出的信號的振幅值并輸出作為三值化了的數據的“+1”、“0”或“-1”。然后，在模塊數計算部件1m中，根據三值化了的數據，將存在“+1”數據的信號點作為上述白色區(qū)域或黑色區(qū)域中的任意一個的邊沿存在點，將存在“-1”數據的信號點作為上述白色區(qū)域或黑色區(qū)域中的另一個的邊沿存在點，將存在“0”數據的信號點作為不存在邊沿的點，來讀取條形碼的各寬長數據間的整數比。
所以，通過本實施例，作為讀取條形碼信息的條寬長的比的前處理，在模塊定時信號抽出部件1j中，根據取得信號和模塊頻率信息，抽出與取得信號同步并且具有基本頻率的定時點，在振幅抽出部件1k中，根據上述抽出的定時點抽出從適用型頻帶限制微分部件1f來的信號的振幅值，能夠將依存于被抽出的定時點的振幅值作為三值化數據導出，因而不會混淆模塊定時點以外的信息，具有能夠提高讀取信號的S/N以及讀取分辨率，并且能夠提高在擴大了讀取深度的情況或讀取面上有凹凸或模糊的情況下的讀取精度的優(yōu)點。
進而，為了計測條形碼的模塊長，不再必須將采樣頻率設置為高頻，由于用于采樣的時鐘只要價格比較低的就可以了，所以具有能夠大幅度地削減用于裝置構成的成本的優(yōu)點。
(D-2)本實施例的模塊定時信號抽出部件的說明首先，詳細敘述音調信號生成濾波器14a的構成。
作為上述音調信號生成濾波器14a，可以構成為將由模塊頻率抽出部件1g抽出的模塊頻率作為增益峰值頻率的余弦平方特性，使其特性成為相位完全沒有變化的特性。
如下說明這樣的構成。
即，如上述圖30所示的那樣，在從進行了頻帶限制處理的微分信號中抽出模塊的定時時，微分信號的基本頻率由于是基于白1模塊+黑1模塊的信號，所以成為fα(參照圖30的符號15d)。另一方面，定時頻率由于是白條或黑條的單位模塊，所以成為fβ(參照圖30的符號15c)。
所以，由上述模塊頻率抽出部件1g抽出的模塊頻率f1與上述fα乃至fβ的關系，成為如以下式(22)、(23)那樣。
fα＝f1/2…(22)fβ＝f1 …(23)即，通過作為音調信號生成濾波器14a構成為使fβ成為中心頻率的濾波器，在音調信號生成濾波器14a中，通過對進行了頻帶限制的取得信號1q進行卷積處理，能夠導出具有該模塊頻率的成分的音調信號。
例如，音調信號生成濾波器14a的特性可以是如下式(24)～(26)所示的那樣。另外，在式(24)～(27)中，fs是-AD轉換器1d的采樣頻率，fw是生成構成濾波器的頻帶寬(-6dB)。
增益＝cos2((f-fβ)π/2*fw)(fβ-fw/2≤f＜fβ+fw/2)…(24)
增益＝cos2((f-(fs-fβ)π/2*fw)(fs-fβ-fw/2≤f＜fs-fβ+fw/2) …(25)增益＝0(式(24)或式(25)的情況以外的頻率) …(26)相位(θ[rad])＝0(0＜＝f＜＝fs) …(27)另外，作為fw，其特性可以是頻帶寬與表示黑白幅信息的時間長的倒數成比例。具體地說，對于fw，可以從適用型頻帶限制微分部件1f來的切取信號中，從只表示黑白信號(條形碼信號)部分的時間長(tbar)中根據以下式(28)計算得出。
fw＝1/tbar*k(k為固定值) …(28)具體地說，在成為中心頻率的fβ為1820kHz的情況下，根據如圖32所示的增益特性及如圖33所示的相位特性，通過作為具有如圖34所示的濾波器特性的數字濾波器而構成音調信號生成濾波器14a，通過對從適用型頻帶限制微分部件1f來的信號用該濾波器14a進行卷積處理，能夠得到音調信號。
接著，詳細敘述希爾伯特轉換部件14b及相位計算部件14c。
圖35是表示本實施例的希爾伯特轉換部件14b及相位計算部件14c的框圖，如該圖35所示，相位計算部件14c的構成具備向量化部件18a和計算部件18b。
如上所述，希爾伯特轉換部件14b是對由音調信號生成濾波器14a生成的音調信號實施希爾伯特轉換處理的部件，該希爾伯特轉換部件14b由具有如圖36所示的特性的數字濾波器構成。即，可以由具有如圖36所示的標準的橫向濾波器(參照圖3)構成。另外，相位計算部件14c的向量化部件18a是從音調信號生成濾波器14a輸入例如如圖37所示的波形20a的信號(采樣點為“○”)作為實數部分(Re)，同時輸入對如該圖37所示的波形20b的信號(采樣點為“×”)由希爾伯特轉換部件14b實施了希爾伯特轉換處理的結果信號作為虛數部分(Im)，來對這些信號進行向量化的部件。
進而，計算部件18b是對由向量化部件18a進行了向量化的信號進行如以下式(29)所示那樣的計算，計算該向量信號的相位的部件。
θ＝tan-1(Im/Re) …(29)接著，詳細敘述0弧度點定時抽出部件14d的構成。
0弧度點定時抽出部件14d是根據由相位計算部件14c計算出的例如如圖38(a)所示那樣的相位信息，抽出相位為0弧度的點，導出模塊定時的部件。
即，用音調信號生成濾波器14a生成的音調信號由于具有以模塊頻率作為周期的幾乎單一的頻率，所以相位以等速度旋轉。如圖38(a)、圖38(b)所示，該音調信號的相位正好成為0弧度的點21d-1成為與微分信號的模塊點21d-2相同的定時。所以，抽出該0弧度點將其作為定時信息，在每個該定時抽出微分信號21g的振幅值。
在這種情況下，抽出采樣點中最接近0弧度的點，將其作為定時點。例如，在圖38(a)中的與0弧度點21d-1鄰接的二個采樣點21a、21c中，將接近0弧度點的采樣點21a作為上述模塊定時點而導出。
進而，延遲時間計算部件14e是計算出由上述0弧度點定時抽出部件14d導出的模塊定時的相對于實際的0弧度點的定時的時間差作為延遲時間差td的部件。
通過這樣的構成，在本實施例的模塊定時信號抽出部件1j中，在音頻信號生成濾波器14a中，作為輸入實施了微分處理的信號，生成對應于寬長數據(條形碼數據)的基本寬度時間(模塊長時間)的周期信號。
接著，對應于確定成為上述幅信息的存在點的定時點，在相位計算部件14c中，計算由音頻信號生成濾波器14a生成的作為周期信號信號的音頻信號的相位。在計算上述周期信號的相位時，將該周期信號向量化，針對被向量化了的信號計算相位。具體地說，在將上述周期信號向量化時，將從音頻信號生成濾波器14a來的周期信號作為實數部分，而將由希爾伯特轉換部件14b對從音頻信號生成濾波器14a來的周期信號進行了希爾伯特轉換的信號作為虛數。
另外，在0弧度點定時抽出部件14d中，接受從相位計算部件14c來的計算結果，抽出作為周期信號的音頻信號的相位成為0弧度的點的時間信息(定時信息)，同時確定該當抽出的時間信息作為定時點。進而，在上述0弧度點定時抽出部件14d中，接受從相位計算部件14c來的相位計算結果，確定鄰接并且符號變化了的2個信號點中的接近0度相位的點作為前期定時點。
在延遲時間計算部件14e中，抽出由0弧度點定時抽出部件14d確定的定時點與由音頻信號生成濾波器14a生成的音頻信號的相位成為0度的點之間的時間誤差，在振幅抽出部件1k的延遲濾波器14f中，在抽出了該當時間誤差的每個定時點，使從適用型頻帶限制微分部件1f來的微分信號延遲相當于上述時間誤差的量。
(D-3)本實施例的振幅抽出部件的說明振幅抽出部件1k的延遲濾波器14f的詳細構成如圖39所示的那樣具備分支(TAP)系數存儲部件22a、一次式近似部件22b、1/2抽出部件22c及卷積處理部件22d。
分支系數存儲部件22a是存儲能夠由后階段的卷積處理部件22d進行使光電信號充分通過并且具有采樣頻率2倍以上精度的低頻通過特性的濾波處理的濾波系數(X0～X2n-1)的部件，一次式近似部件22b是通過利用從上述延遲時間計算部件14e來的延遲時間td，并使用如下述的式(30)那樣的一次式近似補插低頻通過濾波器的系數(X0～X2n-1)的部件。
Ym＝(Xm+1-Xm)td/(ts/2)+Xm(m＝0～2n-1) …(30)即，如圖40所示，將濾波系數作為y軸，時間作為x軸，在濾波系數值X0～X2n-1中，設想使鄰接的2個濾波系數的點通過的一次式。在這種情況下，Xm+1、Xm的時間間隔是AD轉換器1d的采樣間隔ts的1/2，通過利用該值與系數Xm+1、Xm的差，能夠求出上述一次式。
所以，從延遲濾波系數Xm只延遲了延遲時間td的值如上述式(30)所示那樣被導出。這樣一來，針對由濾波系數保存部件21a保存的各濾波系數值，能夠得到能夠構成具有由延遲時間計算部件14e計算出的延遲時間td量的延遲特性的濾波器的濾波系數。
另外，1/2抽出部件22c是為了提高精度而為了使AD轉換器1d的2倍的采樣頻率的濾波系數成為與光電轉換信號相同的采樣頻率，而以1/2抽出延遲處理后的濾波系數的部件。
例如，相對于沒有延遲的情況下的濾波系數成為圖41的波形24a的采樣點“×”那樣的情況，通過進行上述一次式近似部件22b及1/2抽出部件22c的處理，能夠如圖41的波形24b的采樣點“○”那樣地進行修正。進而，圖41中的點“◇”表示具有理想的延遲特性的濾波系數。
進而，上述一次式近似部件22b及1/2抽出部件22c的處理在每個模塊定時點都被進行。
卷積處理部件22d由例如如上述圖3所示的方式的橫向濾波器等數字濾波器構成，是使用從1/2抽出部件22c來的濾波系數，對從適用型頻帶限制微分部件1f來的微分信號1q實施卷積處理的部件。
另外，振幅抽出部件14g是輸入如上所示那樣地由延遲濾波器14f抽出真的模塊定時的采樣點的數據，抽出該采樣點的振幅值的部件，由此，能夠將真的模塊定時的振幅信息輸出到三值化部件1l。
通過這樣的構成，在圖39所示的延遲濾波器14f中，將到作為強弱狀態(tài)檢測信號能夠取得的最大輸入信號頻帶為止的增益作為1，依據從頻帶離開的程度使增益衰減，同時通過卷積，對應于在延遲時間計算部件14e中計算出的時間誤差的量進行使信號延遲的濾波處理。由此，在計算出時間誤差的每個定時點使被實施了微分處理的信號(從適用型頻帶限制微分部件1f來的取得信號)延遲相當于上述時間誤差的量。
在上述延遲旅濾波器14f中，對應于確定用于濾波處理的系數，將到作為強弱狀態(tài)檢測信號能夠取得的最大輸入信號頻帶為止的增益作為1，根據用于依據從頻帶離開的程度使增益衰減的濾波特性函數，求出脈沖響應數據，在一次式近似部件22b中，確定對應于抽出的時間誤差的量使用一次式近似對上述脈沖響應數據進行了補插的數據作為濾波系數。
進而，在本實施例中，考慮了AD轉換器1d的2倍的采樣間隔的濾波系數，但為了提高修正延遲時間的精度，理想的是以比2倍大的倍率進行采樣。
另外，在本實施例中，以一次式作為近似方式，但也可以是其他的2次近似和仿樣修正的近似。
(D-4)本實施例的振幅抽出部件的延遲濾波器的第1變形例子的說明在上述振幅抽出部件1k的延遲濾波器14f中，通過使用一次近似式，計算出具有延遲特性的濾波系數，但也可以構成其他的例如如圖42所示的延遲濾波器14f。
在此，該圖42所示的延遲濾波器14f的構成具備延遲濾波系數保存部件25a～25e、區(qū)分判斷部件25f、MUX25g及卷積處理部件25h。
在此，延遲濾波系數保存部件25a～25e是各自保存用來延遲給定的延遲時間的濾波系數的部件。即，濾波系數保存部件25a保存用來構成具有延遲時間td＝0的特性的濾波器的系數，濾波系數保存部件25b保存用來構成具有延遲時間td＝0.025μs的特性的濾波器的系數。
進而，濾波系數保存部件25c保存用來構成具有延遲時間td＝0.05μs的特性的濾波器的系數，濾波系數保存部件25d保存用來構成具有延遲時間td＝0.075μs的特性的濾波器的系數，濾波系數保存部件25e保存用來構成具有延遲時間td＝0.1μs的特性的濾波器的系數。
另外，區(qū)分判斷部件25f是輸入從延遲時間計算部件14e來的延遲時間信息td，判斷該延遲時間td的值是否屬于以下5個區(qū)分中的任意區(qū)分的部件。
即，延遲時間td在0ns以上小于12.5ns的情況下，判斷為“0”，在12.5ns以上小于37.5ns的情況下，判斷為“1”，在37.5ns以上小于62.5ns的情況下，判斷為“2”，在62.5ns以上小于87.5ns的情況下，判斷為“3”，在87.5ns以上小于100ns的情況下，判斷為“4”。
另外，MUX25g是對應于由區(qū)分判斷部件25f判斷的延遲時間的該當區(qū)分，取出希望的延遲濾波系數保存部件25a～25e來的濾波系數，輸出到后階段的卷積處理部件25h的部件。
例如，在MUX25g中，在區(qū)分判斷部件25f判斷出延遲時間的區(qū)分是“0”的情況下，向卷積處理部件25h輸出從延遲濾波系數保存部件25a來的濾波系數，在判斷出延遲時間的區(qū)分是“1”的情況下，向卷積處理部件25h輸出從延遲濾波系數保存部件25b來的濾波系數，在判斷出延遲時間的區(qū)分是“2”的情況下，向卷積處理部件25h輸出從延遲濾波系數保存部件25c來的濾波系數，在判斷出延遲時間的區(qū)分是“3”的情況下，向卷積處理部件25h輸出從延遲濾波系數保存部件25d來的濾波系數，在判斷出延遲時間的區(qū)分是“4”的情況下，向卷積處理部件25h輸出從延遲濾波系數保存部件25e來的濾波系數。
進而，卷積處理部件25h是取出從MUX25g來的濾波系數，對從適用型頻帶限制微分部件1f來的取得信號(光電轉換信號)實施延遲處理的部件。
通過這樣的構成，即使在圖42所示的延遲濾波器14f中，也將到作為強弱狀態(tài)檢測信號能夠取得的最大輸入信號頻帶為止的增益作為1，依據從頻帶離開的程度使增益衰減，同時通過卷積，對應于在延遲時間計算部件14e中計算出的時間誤差的量，進行使信號延遲的濾波處理。由此，在計算出時間誤差的每個定時點使被實施了微分處理的信號(從適用型頻帶限制微分部件1f來的取得信號)延遲相當于上述時間誤差的量。
具體地說，對應于確定用于濾波處理的系數，對應于由延遲時間計算部件14e抽出(計算出)的時間誤差的量，由延遲濾波系數保存部件25a～25e保存多個與延遲濾波特性對應的濾波系數，在區(qū)分判斷部件25f中，判斷應該對上述抽出的時間誤差的量實施上述多個濾波特性中的哪一個特性的濾波處理，在MUX25g中，取出對應于區(qū)分判斷部件25f的判斷結果的濾波特性的濾波系數。
(D-5)作為本實施例的振幅抽出部件的第2變形例的延遲濾波器的說明在上述圖39或圖42以外，作為延遲濾波器14f如圖43所示，也可以具備廣頻帶LPF特性系數保存部件43a、相位特性賦予部件43b、乘法運算部件43c、IFFT43d及卷積處理部件43e，對應于由延遲時間計算部件14e計算出的延遲時間，通過IFFT處理計算出具有延遲特性的濾波系數。
在此，廣頻帶LPF特性系數保存部件43a是通過設置增益＝1使光電轉換了的條形碼信號的輸入的最大頻率通過，同時針對其以下的頻率保存增益衰減那樣的LPF的增益特性的濾波系數的部件，例如，能夠保存具有如圖44所示那樣的特性的濾波系數。
對于上述圖44所示的濾波特性，可以表示為如以下式(31)～(33)所示的增益特性。
10≤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)進而，在上述式(31)～(33)中，fc＝3.75MHz，fx＝1.25MHz，fc′＝3.75MHz，fx′＝1.25MHz，以采樣頻率fs為n，等間隔分割該特性值，各自的值為G＝g0～gn-1(n是2的階乘)。
另外，相位特性賦予部件43b是對應于由延遲時間計算部件14e計算出的延遲時間td，向用于后階段的卷積處理部件43e的延遲相位特性賦值的部件。例如，根據從延遲時間計算部件14e來的延遲時間td，通過以下式(34)對被延遲了相位特性賦值，例如能夠將如圖45所示的相位特性賦予后階段卷積處理部件43e。
θ＝2πf*td0≤f≤fs/2 …(34)進而，乘法運算部件43c是根據從上述廣頻帶LPF保存部件43a來的增益特性(參照圖44)和從相位特性賦予部件43b來的相位特性(參照圖45)，通過依據以下式(35)、(36)求出實數部分(Re)、虛數部分(Im)，來進行復數向量化的部件。
Re＝G*cosθ …(35)Im＝G*sinθ …(36)另外，IFFT處理部件43d是根據由上述乘法運算部件43c計算出的值Re、Im進行IFFT計算處理的部件，例如在上述圖44、圖45所示那樣的增益特性、相位特性的情況下，能夠得到具有如圖46所示那樣的特性的濾波系數。
進而，卷積處理部件43e是根據在IFFT處理部件43d得到的濾波系數，對從適用型頻帶限制微分部件1f來的信號實施卷積處理的部件，能夠通過例如如上述圖3所示那樣的橫向濾波器等數字濾波器構成。
通過這樣的構成，即使在如圖43所示的延遲濾波器14f中，也將到作為強弱狀態(tài)檢測信號能夠取得的最大輸入信號頻帶為止的增益作為1，依據從頻帶離開的程度使增益衰減，同時通過卷積，對應于在延遲時間計算部件14e中計算出的時間誤差的量，進行使信號延遲的濾波處理。由此，在計算出時間誤差的每個定時點使被實施了微分處理的信號(從適用型頻帶限制微分部件1f來的取得信號)延遲相當于上述時間誤差的量。
具體地說，對應于確定用于濾波處理的系數，通過對向將到作為強弱狀態(tài)檢測信號能夠取得的最大輸入信號頻帶為止的增益作為1根據用于依據從頻帶離開的程度使增益衰減的濾波特性函數上，附加了與上述抽出的時間誤差的量對應地使信號延遲的函數的結果，由IFFT處理部件43d實施逆傅里葉轉換而計算出。
(D-6)本實施例的三值化部件的說明圖47是表示本實施例的三值化部件1l的框圖。
如上所述，三值化部件1l具備通過對在每個模塊定時抽出的振幅數據14q進行自動均化，輸出“1”、“0”或“-1”的三值數據的LMS14h，同時還具備判斷與由LMS14h，進行了三值化的振幅有關的數據錯誤的波形錯誤判斷部件14i。
換一種說法，LMS14h通過對由振幅抽出部件1k抽出的每個模塊定時的振幅數據進行自動均化，能夠修正條形碼的狀態(tài)(凹凸面和模糊等)、射線散亂或用于受光部件1b的包含針式光電二極管等元件的模擬電路的振幅偏差和相位偏差。在此，LMS14h還具備卷積處理部件26a、系數修正判斷部件26b、濾波系數計算部件26c及三值判斷部件26d。
卷積處理部件26a是使用如后所述那樣地由濾波系數計算部件26c計算出的濾波系數，實施卷積處理的部件，其詳細如圖48所示，由與5個分支系數X0～X4相關的數字濾波器構成。
即，卷積處理部件26a如圖48所示，具備增益修正系數保存部件48a-1、乘法運算部件48a-2、延遲部件48b-1～48b-5、乘法運算部件48c-1～48c-5、加法運算部件48d-1～48d-5、總和計算部件48e及乘法運算部件48f。
在此，乘法運算部件48a-2是向在每個模塊定時從振幅抽出部件1k輸入的振幅數據，乘以由增益修正系數保存部件48a-1保存的系數的部件，延遲部件48b-1～48b-5是各個串聯連接，將模塊定時作為時鐘脈沖，將從乘法運算部件48a-2來的振幅值數據轉移到后階段的延遲部件的部件。
即，這些延遲部件48b-1～48b-5是作為轉移寄存器發(fā)揮功能的，將模塊定時作為時鐘脈沖，例如從圖49所示的振幅值數據的舊值開始連續(xù)將振幅數據轉移到后階段去。
例如，在延遲部件48b-1～48b-5中，各自從將圖49中的振幅值數據d4～d0作為分支X0～X4保存起來的時刻開始，在1個模塊定時后將數據轉移，則在該時刻延遲部件48b-1～48b-5中各自依次保存振幅值數據d5～d1。
另外，通過乘法運算部件48c-1～48c-5及加法運算部件48d-1～48d-5以及總和運算部件48e，計算向由各延遲部件48b-1～48b-5保存的分支上乘以從分支系數保存部件48o-1～48o-5來的分支系數后的總和，乘法運算部件48f是向從總和運算部件48e來的數據乘以系數k(在圖48的情況下，k＝“4”)的部件。
所以，通過卷積處理部件26a的延遲部件48b-1～48b-5、乘法運算部件48c-1～48c-5、加法運算部件48d-1～48d-5、總和計算部件48e及乘法運算部件48f，能夠進行以下的式(37)所示那樣的卷積運算。
Sn＝k*(X0*C0+X1*C1+X2*C2+X3*C3+X4*C4) …(37)進而，系數修正判斷部件26b是在將由振幅抽出部件1i抽出的振幅值判斷為被三值化了的數據并輸出時，通過最小平方法修正具有寬長數據信號的振幅及相位的偏差的部件。
具體地說，系數修正判斷部件26b將卷積結果Sn判斷為“+1”、“0”、“-1”中的任意一個，對該判斷結果設置一定的范圍值，只在明確地與“1”、“0”、“-1”中的任意一個對應的情況下輸出與參照值的誤差Err，另一方面，在沒有明確地對應的情況下，作為0輸出Err的值的部件，其構成具備對應/非對應判斷部件48g、g0乘法運算部件48h、Cdc系數保存部件48i及加法運算部件48j。
濾波系數計算部件26c是根據從上述判斷部件26b輸入的誤差值Err，計算用于上述卷積處理部件26a中的卷積處理的分支系數C0～C5的部件，其構成具備α乘法運算部件48k、乘法運算部件48m-1～48m-5、加法運算部件48n-1～48n-5及分支系數保存部件48o-1～48o-5。
即，通過上述α乘法運算部件48k、乘法運算部件48m-1～48m-5、加法運算部件48n-1～48n-5及分支系數保存部件48o-1～48o-5的動作，通過以下式(38)～(42)所示的計算，能夠確定分支系數C0～C4。另外，在式(38)～(42)中，α為收斂系數，可以在0＜α＜1的范圍內選擇。
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)進而，圖47所示的三值判斷部件26d是針對進行了類似卷積處理部件26a的卷積處理的振幅值數據，通過相對于被固定了的采樣級別的比較判斷，進行三值判斷的部件。即，通過由前階段的卷積處理部件26a的乘法運算部件48a-2將振幅值與被固定了的采樣級別(“±0.5”)進行大小比較，為了能夠進行三值判斷那樣地進行修正。
具體地說，在對從卷積處理部件26a來的振幅值數據與固定采樣級別“+0.5”進行比較的結果是振幅值數據比固定采樣級別大的情況下，判斷該振幅值為“+1”并輸出，另一方面，在對振幅值數據與固定采樣級別“-0.5”進行比較的結果是振幅值數據比固定采樣級別小的情況下，判斷該振幅值為“-1”并輸出，進而，在振幅數據是在上述2個固定采樣級別“-0.5”和“+0.5”之間的值的情況下，判斷該振幅值為“0”并輸出。
進而，如圖47所示的波形錯誤判斷部件14i是具體地如圖50所示，判斷由LMS14h進行了三值判斷了的振幅值數據的錯誤的部件。具體地說，在判斷由振幅抽出部件1k取出的信號的振幅值為“1”或“-1”的數據并輸出時，在相同符號并且鄰接的信號點的振幅值中，判斷最大的點為“+1”，最小的點為“-1”，而將在這些被判斷為“+1”或“-1”的振幅值以外的振幅值判斷為“0”。
即，由適用型頻帶限制微分部件1f進行了頻帶限制的微分信號(參照圖50的符號29b)在通常的情況下，在條形碼的白區(qū)域或黑區(qū)域的邊界點29g取“+1”或“-1”的值，而在沒有顏色變化的部分29h取“0”的值。
但是，在條形碼紙面上有凹凸和模糊等干擾或存在其他讀取錯誤的原因的情況下，在上述三值判斷部件26d中，會發(fā)生將三值判斷值本來為“0”的地方判斷為“+1”，或將本來為“+1”的地方判斷為“0”，或將本來為“-1”的地方判斷為“0”等波形錯誤(Wave Error)。
在這種情況下，在本實施例的波形錯誤判斷部件14i中，在鄰接的信號點的振幅值數據(觀察點值，例如圖50所示的波形29c中的信號點A1、A2)具有相同符號的情況下，比較這2個信號點的振幅值，將振幅值大的一方的信號點作為“+1”，不是的點作為“0”來進行修正。
在該圖50的情況下，在鄰接的信號點A1、A2中，三值判斷部件26d的判斷結果為“+1”，但在波形錯誤判斷部件14i中，比較這些信號點A1、A2的振幅值的大小，將大的一方的信號點A1修正為“+1”，將不是的信號點A2修正為“0”(參照圖50的符號29f)。
通過這樣的構成，在上述三值化部件1l的LMS14h中，在卷積處理部件26a中，將在每個定時抽出的各振幅值存儲到延遲部件(分支X0～X4)48b-1～48b-5中，將模塊定時作為時鐘脈沖，使由各延遲部件48b-1～48b-5存儲的振幅值轉移。
在卷積處理部件26a，通過使用這些由各延遲部件48b-1～48b-5存儲的振幅值和由濾波系數計算部件26c計算出的濾波系數，在各模塊定時，進行例如如上述式(37)那樣的卷積計算處理，在三值判斷部件26d，將該卷積結果Sn判斷為“+1”、“0”、“-1”中的任意一個。
這時，在系數修正判斷部件26b，在對由上述卷積處理部件26a及三值判斷部件26d進行了三值化的數據進行判斷、輸出時，通過最小平方法，修正具有寬長數據信號的振幅及相位的偏差。具體地說，設置某一范圍值，在明確地與“+1”、“0”、“-1”中的任意一個對應的情況下輸出與參照值的誤差作為Err，另一方面，在沒有明確地對應的情況下，作為0輸出Err的值。
針對該Err的值，對各濾波系數的值C0～C5實施上述式(38)～(42)的計算處理。另外，在接著的模塊定時，通過卷積處理部件26a進行使用了如上述那樣計算出的分支系數的卷積計算，在系數修正判斷部件26b中，也進行使用了新的收斂系數α的濾波系數的計算。
進而，在Err的值在某一定的值以下的情況下，或處理了給定的次數的情況下，結束LMS14h的處理，使用最終剩下的濾波系數值，對最初求出的每個模塊定時的振幅數據列進行卷積處理。由此，修正由高斯射線等引起的符號干涉偏差，與沒有如上述那樣進行自動均化處理的情況(參照圖51(a))相比，形成了眼圖(參照圖51(b) )。
進而，在波形錯誤判斷部件14i中，在將由振幅抽出部件1k取出的信號的振幅值判斷為“+1”或“-1”的數據并輸出時，在相同符號并且鄰接的信號點的振幅值中，判斷最大的點為“+1”，最小的點為“-1”，而將在這些被判斷為“+1”或“-1”的振幅值以外的振幅值判斷為“0”。
所以，通過本實施例，通過三值化部件1l，能夠將依從于被抽出的定時點的振幅值作為三值化數據輸出，因而，具有以下優(yōu)點能夠在抑制硬件規(guī)模乃至價格的同時，提高讀取信號的S/N以及讀取分辨率，并且能夠提高在擴大了讀取深度的情況或在讀取面上有凹凸和模糊的情況下的讀取精度。
進而，通過LMS14h，特別在將相對于高斯射線的發(fā)射光的光電轉換信號作為取得信號進行取得的情況下，能夠修正由高斯射線等引起的符號間干涉偏差，同時能夠修正電路的群延遲偏差，并具有能夠飛躍性地改善上述讀取分辨率的優(yōu)點。
(E)本實施例的條形碼讀取裝置的特性例子的說明在本實施例的條形碼讀取裝置中，如圖1或圖52所示，從激光二極管1a-1射出的射線光通過裝置殼體的未圖示的反射鏡等折射，入射到多角鏡1a-2。
通過以R[rpm]使多角鏡1a-2旋轉，能夠使反射到該多角鏡1a-2的射線光作為掃描射線射出到的裝置殼體的外側。另外，使用多個反射鏡，能夠使該掃描光成為多種模式。
這時，如圖52所示，將從成為裝置殼體內部與外側的邊界的玻璃窗面到作為出射點的多角鏡1a-2為止的距離作為L0[m]，將從玻璃窗面到讀取對象的條形碼為止的距離(讀取深度)作為L1[m]，則掃描條形碼時的射線速度v[m/s]可以如以下式(43)那樣表示。
v＝(L0+L1)*ω＝(L0+L1)*(R[rpm]*1/60*2π)…(43)在此，如圖53所示，在將最小可讀取的條形碼的1模塊的幅作為bar[m]，對其的讀取深度為L1max[m]，射線速度為vmax[m/s]時，首先，射線速度成為式(44)那樣，其基本頻率(模塊頻率)的1/2的頻率fmod可以由式(45)表示。
vmax＝(L0+L1max)*(R*2π/60) …(44)fmod＝2*bar/vmax＝(2*bar)/((L0+L1max)*(R*2π/60))…(45)所以，使用由上述式(45)得到的fmod和AD轉換器1d的采樣頻率fs，能夠計算fs/fmod，該值是表示采樣的細化程度的指標。
圖54(a)是表示通過使用上述式(45)，在使mag、bar及射線速度v變化的情況下求出的fmod的值的圖。使用這樣得到的fmod的值，在本實施例的條形碼讀取裝置中，在采樣頻率fs為5MHz、10MHz及20MHz的情況下的fs/fmod的計算結果各自由圖54(b)、圖54(c)及圖54(d)表示。
另外，在與現有方式相關的條形碼讀取裝置中，為了讀取如圖54(b)～圖54(d)中那樣的mug、bar的值的條形碼，40MHz的采樣頻率fs是必需的，作為這種情況下的fs/fmod的值如圖54(e)。即，如該圖54(e)所示，不管在哪個設置值的情況下，都要幾乎10倍以上的采樣細化程度。
對此，在本實施例的條形碼讀取裝置中，即使在與圖54(e)相同的mug、bar的值等讀取條件下，也可以以低采樣頻率進行讀取，所以即使例如如以下式(46)那樣地設置fs/fmod的值，也能夠充分確保所要求的條形碼讀取精度。
通過本發(fā)明能夠實現下式2＜fs/fmod≤10 …(46)所以，即使在這種情況下，也具有以下優(yōu)點在接收方的電路中不必需廣頻帶特性，而提高信噪比(S/N)，能夠謀求擴大讀取范圍、提高讀取分辨率及改善在介質自身中包含有讀取雜波的原因的情況下的讀取精度，進而，不必為了計測二值化信息的信息長度的基本單位長度而具備高速的時鐘脈沖，即使采樣精度下降也能夠保持高的二值化信息的讀取精度，能夠在提高裝置性能的同時改善用于裝置構成的成本。
另外，即使在將上述fs/fmod的值設為“10”或“20”以上的情況下，作為本發(fā)明的條形碼讀取裝置也能夠充分實現。
(F)其他上述條形碼讀取裝置是在條形碼上掃描由LD(激光二極管)等發(fā)出的射線光，通過其反射光檢測出條形碼的黑白的類型的裝置，但通過由CCD(電荷耦合裝置)等產生的外來光檢測條形碼的黑白的類型的裝置，也同樣適用于本發(fā)明。在這種情況下，省略光掃描部件1A的構成，作為模擬處理部件的功能部件具備CCD。
另外，上述實施例涉及讀取包含在條形碼中的條形碼信息的條形碼讀取裝置，但通過本發(fā)明，也能夠用于條形碼以外的，在從以白色區(qū)域和黑色區(qū)域的寬長數據為信息要素，將上述白色區(qū)域和黑色區(qū)域交替配置，表現具有給定組的信息要素的數據群的記錄有標識的介質中，將上述數據群的信息作為上述各寬長數據間的整數比讀取出來時。
進而，通過本發(fā)明，也可以不以如上述那樣從介質中將數據群的信息作為上述各寬長數據的整數比讀取出來為前提，而單純地在取得包含具有給定信息長度并被一次元配置的二值化信息的信號，讀取該二值化信息的信息長度的比時使用。
另外，在上述實施例的條形碼讀取裝置中，在向讀取處理部件1C的輸入側具備AD轉換器1d，在讀取處理部件1C內構成為通過數字信號處理進行切取處理，但特別對于進行該數字信號處理的功能部件也能夠由固件等構成，另外還完全可以由軟件乃至硬件構成。
另外，在圖1所示的讀取處理部件1C的輸入側不具備AD轉換器1d的情況下，也可以通過模擬信號處理構成上述切取部件1e、模塊頻率抽出部件1g及頻帶限制微分處理部件1h，在這種情況下，可以考慮在抽取處理部件1h′內具備進行AD轉換處理的功能。
進而，本實施例的條形碼讀取裝置的各功能部件的處理，可以由通過固件或硬件電路等動作的印刷版模塊或卡模塊等分擔，或由通過軟件動作的信息處理裝置分擔。
例如，如圖55所示，作為上述圖1所示的條形碼讀取裝置的功能，可以通過印刷版模塊1D及與該印刷版模塊1D連接的信息處理終端1F來使其動作。
即，在印刷版模塊1D中，具有圖1所示的切取部件1e、適用型頻帶限制微分部件1f及模塊每點振幅抽出部件1i的功能，同時還可使通過軟件動作的信息處理終端承擔模塊數計算部件1m及字符構成檢查部件1n的功能。
換一種說法，圖55所示的印刷版模塊1D作為具備作為從介質中取得包含具有給定信息長度并被一次元配置的二值化信息的信號(參照圖10的符號6a的“W”乃至“B”)，從該取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的有關基本單位長度(模塊長)的基本頻率的裝置的模塊頻率抽出部件1g、作為根據抽出的基本頻率信息，對取得信號實施了頻帶限制處理后，抽出二值化信息的邊界信息的裝置的頻帶限制微分處理部件1h及模塊每點振幅抽出部件1i的讀取信號處理裝置而發(fā)揮功能。
進而，如圖56所示，在上述圖55的情況以外，還可以通過作為讀取信號處理裝置的印刷版模塊1E及與該印刷版模塊1D連接的信息處理終端1G使其動作。
即，在印刷版模塊1E中，具有圖1所示的切取部件1e、適用型頻帶限制微分部件1f、模塊每點振幅抽出部件1i及模塊數計算部件1m的功能，同時還可使通過軟件動作的信息處理終端承擔字符構成檢查部件1n的功能。
換一種說法，圖56所示的印刷版模塊1E作為具備作為從介質中取得包含具有給定信息長度并被一次元配置的二值化信息的信號，從該取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的有關基本單位長度的基本頻率(模塊頻率)的裝置的模塊頻率抽出部件1g、作為根據抽出的基本頻率信息，對取得信號實施了頻帶限制處理后，抽出二值化信息的信息長度的比的裝置的頻帶限制微分處理部件1h、模塊每點振幅抽出部件1i及模塊數計算部件1m的讀取信號處理裝置而發(fā)揮功能。
所以，通過具備作為抽出基本頻率的裝置的模塊頻率抽出部件1g和作為抽出二值化信息的邊界信息的裝置的模塊每點振幅抽出部件1i，至少到對取得信號進行頻帶限制并三值化的功能為止，可以與其他功能部件分離承擔，因而能夠只將該讀取信號處理裝置的部分通用于其他信息處理裝置的處理等中，在實現裝置的通用化的同時，還能夠拓寬裝置結構的變化。
另外，本發(fā)明并不局限于上述的實施例，可以在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內進行各種變形來實施。
進而，如果公開了本發(fā)明的各實施例，則本領域的技術人員就能制造出來。
綜上所述，本發(fā)明的信息讀取方法在從介質中取得包含具有給定信息長度并被一次元配置的二值化信息的信號來以整數比讀取包含在該取得信號中的用二值化的振幅信息表現的寬度信息時是有用的，特別適合于條形碼掃描器。
權利要求
1.一種信息讀取方法，其特征在于從介質中取得包含具有給定的信息長度并被配置成一次元的二值化信息的信號；從所述取得信號中抽出有關所述二值化信息的信息長度的基本單位長度的信息；根據所述抽出的基本單位長度信息來讀取所述二值化信息的信息長度的比。
2.根據權利要求1所述的信息讀取方法，其特征在于將所述基本單位長度信息作為相當于基本單位長度的基本頻率信息而抽出，根據所述抽出的基本頻率信息，對所述取得信號實施了頻帶限制處理后，取得所述二值化信息的信息長度的比。
3.根據權利要求2所述的信息讀取方法，其特征在于通過生成與所述取得信號同步并且具有相當于所述基本單位長度的基本頻率的周期信號，來抽出所述基本單位長度信息。
4.一種信息讀取裝置，其特征在于包括從介質中取得包含具有給定的信息長度并被配置的二值化信息的信號的信號讀取部件；從所述取得信號中抽出相當于所述二值化信息的信息長度中的基本單位長度的基本頻率的基本頻率抽出部件；根據所述抽出的基本頻率信息來限制所述取得信號的頻帶的頻帶限制部件；根據所述取得信號和基本頻率信息，抽出與所述取得信號同步并且具有所述基本頻率的定時點的定時點抽出部件；根據由該定時點抽出部件抽出的定時點來抽出來自所述頻帶限制部件的信號的振幅值的振幅抽出部件；將依據由該振幅抽出部件抽出的所述定時點振幅值作為三值化數據而導出的三值化部件；從由該三值化部件導出的三值化數據，通過計算讀取所述二值化信息的信息長度的比的讀取部件。
5.根據權利要求4所述的信息讀取裝置，其特征在于該信號取得部件包括接收入射的光并轉換為基于所述接收的光的電信號的光電轉換部件；判斷來自該光電轉換部件的電信號是否是由從所述介質反射的反射光轉換成的電信號的判斷部件；根據來自該判斷部件的判斷結果，將被判斷為是由所述反射光轉換為電信號的信號成分作為所述取得信號而取得，而在被判斷為是由所述反射光以外的光轉換成的電信號的情況下，則從作為所述取得信號而取得的對象中去除的選通部件。
6.根據權利要求5所述的信息讀取裝置，其特征在于該判斷部件的構成是輸入已由模擬信號轉換為數字信號的來自該光電轉換部件的電信號，根據所述數字信號來判斷是否是由從所述介質反射的反射光轉換成的電信號。
7.一種信息讀取裝置，將白色區(qū)域和黑色區(qū)域的寬長數據作為信息要素并將所述白色區(qū)域和黑色區(qū)域交替配置，從記錄有表現具有給定組的信息要素的數據群的標識的介質中，將所述數據群的信息作為所述各寬長數據間的整數比來進行讀取，其特征在于包括將以給定的速度掃描由記錄在所述介質中的標識表現的數據群的光的相對于所述介質的反射光的強弱作為對應于所述掃描方向的模擬信號來進行檢測，并且通過以給定的采樣頻率對所述連續(xù)信號進行采樣，來作為數字信號而取得的信號取得部件；從作為所述數字信號的取得信號中抽出所述白色區(qū)域或黑色區(qū)域的寬度中的相當于基本單位長度的基本頻率的基本頻率抽出部件；根據所述抽出的基本頻率信息來限制所述取得信號的頻帶的頻帶限制部件；根據所述取得信號和基本頻率信息，抽出與所述取得信號同步并且具有所述基本頻率的定時點的定時點抽出部件；根據由該定時點抽出部件抽出的定時點，抽出來自該頻帶限制部件的信號的振幅值的振幅抽出部件；將依據由該振幅抽出部件抽出的所述定時點的振幅值作為三值化數據而導出的三值化部件；和從由該三值化部件導出的三值化數據，通過計算讀取所述二值化信息的信息長度的比的讀取部件；并且，表現所述二值化信息的基本單位長度的白色區(qū)域或黑色區(qū)域的寬度bar[μm]、所述掃描光的掃描速度vmax[m/s]和所述采樣頻率fs[MHz]之間的關系式可以表示為2＜fs/(2*bar/vmax)≤10。
8.一種信息讀取裝置的信號取得方法，是包括從介質中取得包含具有給定的信息長度并被配置的二值化信息的信號的信號取得部件，并且其構成為從所述取得信號中抽出有關所述二值化信息的信息長度的基本單位長度的信息，并根據所述抽出的基本單位長度信息讀取所述二值化信息的信息長度的比的信息讀取裝置的信號讀取方法，其特征在于對應于在所述信號讀取部件中取得信號，包含從記錄有所述二值化信息的介質得到的信號以外的信號，輸入從所述介質得到的信號，在所述輸入的信號中，通過使用振幅平均運算處理來判斷從記錄有二值化信息的介質得到的信號部分，根據所述判斷結果，切取從所述介質得到的信號部分，將切取的部分作為包含所述二值化信息的信號而取得。
9.一種信息讀取裝置的信號取得方法，是包括從介質中取得包含具有給定的信息長度并被配置的二值化信息的信號的信號取得部件，并且其構成為從所述取得信號中抽出有關所述二值化信息的信息長度的基本單位長度的信息，并根據所述抽出的基本單位長度信息讀取所述二值化信息的信息長度的比的信息讀取裝置的信號讀取方法，其特征在于作為讀取所述二值化信息的信息長度的比數據的前處理，從所述取得信號中抽出相當于所述基本單位長度的基本頻率，并根據所述抽出的基本頻率來限制所述取得信號的頻帶。
10.一種信息讀取裝置的定時點振幅抽出方法，是包括從介質中取得包含具有給定的信息長度并被配置的二值化信息的信號的信號讀取部件、從所述取得信號中抽出相當于所述二值化信息的信息長度中的基本單位長度的基本頻率的基本頻率抽出部件、以及根據所述抽出的基本頻率信息限制所述取得信號的頻帶的頻帶限制部件，并且其構成為從由該頻帶限制部件限制了頻帶的信號來讀取所述二值化信息的信息長度的比的信息讀取裝置的定時點振幅抽出方法，其特征在于作為讀取所述二值化信息的信息長度的比的前處理，根據所述取得信號和基本頻率信息，抽出與所述取得信號同步且具有所述基本頻率的定時點，根據所述抽出的定時點而抽出來自所述頻帶限制部件的信號的振幅值，將依從于所述抽出的所述定時點的振幅值作為三值化數據而導出。
11.一種信息讀取方法，是將白色區(qū)域和黑色區(qū)域的寬長數據作為信息要素并將所述白色區(qū)域和黑色區(qū)域交替配置，從記錄有表現具有給定組的信息要素的數據群的標識的介質中，將所述數據群的信息作為所述各寬長數據間的整數比來進行讀取的信息讀取方法，其特征在于包括使光以給定的速度在所述標識上掃描，通過將掃描光的相對于所述標識而反射的反射光的強弱作為對應于所述掃描方向的信號進行檢測，作為包含對應反射光強弱的二值化信息的信號來取得；從所述取得信號中抽出相當于所述寬長數據中的基本寬度時間的基本頻率，根據所述抽出的基本頻率，將所述取得信號限制在最佳的信號頻帶中，根據所述基本頻率，從所述被限制了頻帶的取得信號中讀取所述各寬長數據間的整數比。
12.根據權利要求11所述的信息讀取方法，其特征在于從取得所述反射光的強弱檢測信號之后到讀取所述各寬長數據間的整數比為止的各處理具有基于所述基本寬度時間的時間程度或比該時間稍短程度的時間間隔的差分處理特性。
13.根據權利要求11所述的信息讀取方法，其特征在于從取得所述反射光的強弱檢測信號之后到讀取所述各寬長數據間的整數比為止的各處理具有將相當于所述基本寬度時間的基本頻率的頻率程度或比所述基本頻率稍高程度的頻率作為增益峰值頻率的微分處理的特性。
14.根據權利要求13所述的信息讀取方法，其特征在于作為所述微分處理的特性，將增益特性作為將輸入信號的寬度信息的相當于基本寬度時間的頻率程度或稍高程度的頻率作為增益峰值頻率的余弦波相當特性，而將相位特性作為相對于頻率以直線性變化的相位特性。
15.根據權利要求13所述的信息讀取方法，其特征在于作為所述微分處理的特性，將增益特性作為將輸入信號的寬度信息的相當于基本寬度時間的頻率程度或稍高程度的頻率作為增益峰值頻率的余弦波平方相當特性，而將相位特性作為相對于頻率以直線性變化的相位特性。
16.根據權利要求11所述的信息讀取方法，其特征在于對應于抽出所述基本頻率，對所述取得信號實施將可讀取的區(qū)域中的所述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理，對所述實施了微分處理的信號實施平方處理，對實施了所述平方處理后的結果進行基于頻率頻譜的解析，根據基于所述頻率頻譜的解析結果，將除0Hz以外的有意義的頻率判斷為所述基本頻率。
17.根據權利要求11所述的信息讀取方法，其特征在于對應于抽出所述基本頻率信息，對所述取得信號實施將可讀取的區(qū)域中的所述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理，對所述實施了微分處理的信號實施平方處理，對實施了所述平方處理后的結果進行基于頻率頻譜的解析，根據基于所述頻率頻譜的解析結果，將除了0Hz以外的有意義的頻率判斷為相當于所述基本單位長度的概算的基本頻率，根據用所述概算的頻率求出的頻率，對實施了所述平方處理的信號實施解調處理，并且進行向量化，對所述被解調和向量化了的信號除去高頻成分，求出與所述被除去了高頻成分的信號的延遲了1個采樣時間的信號的相位差，根據所述求出的相位差，計算出所述概算的基本頻率與基本頻率的頻率偏差，將把所述計算出的頻率偏差加到所述概算的基本頻率上后得到的結果判斷為所述基本頻率信息。
18.根據權利要求11所述的信息讀取方法，其特征在于在取得包含所述二值化信息的信號時，作為以給定的采樣間隔進行了采樣的數字信號而取得，而作為讀取所述各寬長數據間的整數比的前處理，對所述被限制了信號頻帶的數字信號，對應于所述基本頻率信息來抽出數據數。
19.一種信息讀取方法，是將白色區(qū)域和黑色區(qū)域的寬長數據作為信息要素，將所述白色區(qū)域和黑色區(qū)域交替配置，從記錄有表現具有給定組的信息要素的數據群的標識的介質中，將所述數據群的信息作為所述各寬長數據間的整數比進行讀取的信息讀取方法，其特征在于使光以給定的速度在所述標識上掃描，通過將掃描光的相對于所述標識而反射的反射光的強弱作為對應于所述掃描方向的信號進行檢測，作為包含對應于反射光的強弱的二值化信息的信號而取得；從所述取得信號中抽出存在所述寬長數據的定時點；根據所述抽出的定時點，從所述標識讀取所述各寬長數據間的整數比。
20.根據權利要求19所述的信息讀取方法，其特征在于在抽出所述定時點時，對取得的電信號實施微分處理，針對所述實施了微分處理的信號，確定用來讀取記錄在介質中的二值化信息的信息長度的定時點，并在每個所述確定的定時點，從所述實施了微分處理的信息的振幅中抽出3值的數字信息。
21.根據權利要求20所述的信息讀取方法，其特征在于在確定所述定時點時，從所述實施了微分處理的信號中抽出所述二值化信息的信息長度中的相當于基本時間寬度的頻率信號，通過使用所述抽出的頻率信號，確定所述實施了微分處理的信號的定時點。
22.根據權利要求20所述的信息讀取方法，其特征在于在確定所述定時點時，從所述實施了微分處理的信號中抽出所述二值化信息的信息長度中的相當于基本時間寬度的周期信號，通過使用所述抽出的周期信號，確定所述實施了微分處理的信號的定時點。
23.根據權利要求20所述的信息讀取方法，其特征在于在抽出所述3值的數字信息時，在每個所述確定的定時點取出所述實施了微分處理的信號的振幅值，并將所述取出的信號的振幅值轉換為3值的數字數據。
24.根據權利要求19所述的信息讀取方法，其特征在于在抽出所述定時點時，對所述取得信號實施微分處理，將所述實施了微分處理的信號作為輸入，抽出所述寬長數據的相當于基本寬度時間的頻率成分，將所述實施了微分處理的信號作為輸入，生成對應于所述基本寬度時間的周期信號，并將所述生成的周期信號作為輸入，確定所述標識的相當于寬度信息存在點的定時點，另一方面，在讀取所述各寬長數據間的整數比時，在每個所述確定的定時點，取出所述實施了微分處理的信號的振幅值，將在所述每個定時點取出的振幅值轉換為3值的數字信號。
25.根據權利要求24所述的信息讀取方法，其特征在于在對所述取得信號實施微分處理時，將所述取得信號作為輸入，進行將相當于所述基本寬度時間的頻率成分作為增益峰值頻率的微分處理，將進行了該微分處理后所得結果信號作為輸入，來生成與相當于所述基本寬度時間的頻率對應的周期信號。
26.根據權利要求24所述的信息讀取方法，其特征在于在抽出相當于所述基本寬度時間的頻率成分時，對所述取得信號實施將可讀取的區(qū)域中的所述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理，對所述實施了微分處理的信號實施平方處理，對實施了所述平方處理后的結果進行基于頻率頻譜的解析，根據基于所述頻率頻譜的解析結果，將除了0Hz以外的有意義的頻率判斷為所述基本頻率。
27.根據權利要求24所述的信息讀取方法，其特征在于在抽出相當于所述基本寬度時間的頻率成分時，對所述取得信號實施將可讀取的區(qū)域中的所述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理，對所述實施了微分處理的信號實施平方處理，對實施了所述平方處理后的結果進行基于頻率頻譜的解析，根據基于所述頻率頻譜的解析結果，將除了0Hz以外的有意義的頻率判斷為相當于所述基本單位長度的概算的基本頻率，根據用所述概算的頻率求出的頻率，對所述實施了平方處理的信號實施解調處理，并向量化，對所述被解調和向量化了的信號除去高頻成分，求出與所述被除去了高頻成分的信號的延遲了1個采樣時間的信號的相位差，根據所述求出的相位差，計算出所述概算的基本頻率與基本頻率的頻率偏差，將所述計算出的頻率偏差加到所述概算的基本頻率上后所得的結果判斷為所述基本頻率信息。
28.根據權利要求24所述的信息讀取方法，其特征在于將生成對應于所述基本寬度時間的周期信號時的增益特性作為將對應于所述基本寬度時間的頻率的2倍作為增益峰值頻率的余弦波平方特性，而將相位特性作為相對于頻率沒有變化的特性。
29.根據權利要求24所述的信息讀取方法，其特征在于針對生成對應于所述基本寬度時間的周期信號時的特性，取頻帶寬與表示白色區(qū)域和黑色區(qū)域的寬長數據的時間長的倒數成比例的特性。
30.根據權利要求24所述的信息讀取方法，其特征在于對應于確定所述定時點，計算與所述寬長數據的基本寬度時間對應的周期信號的相位，根據所述計算出的相位信息確定所述定時點。
31.根據權利要求30所述的信息讀取方法，其特征在于在計算與所述寬長數據的基本寬度時間對應的周期信號的相位時，將與所述寬長數據的基本寬度時間對應的周期信號向量化，將所述向量化的信號作為輸入來計算相位。
32.根據權利要求31所述的信息讀取方法，其特征在于在將與所述寬長數據的基本寬度時間對應的周期信號向量化時，將與所述寬長數據的基本寬度時間對應的周期信號作為實數部分，將對與所述寬長數據的基本寬度時間對應的周期信號進行了希爾伯特變換后的部分作為虛數部分。
33.根據權利要求30所述的信息讀取方法，其特征在于在抽出所述周期信號的相位為0度的點的時間信息的同時，將該抽出的時間信息確定為所述定時點。
34.根據權利要求33所述的信息讀取方法，其特征在于在取得包含所述二值化信息的信號時，作為以給定的采樣間隔進行了采樣的數字信號而取得，另一方面，計算所述周期信號的相位的結果，將相鄰并且符號變化的2個信息點中的與0度相位接近的點確定為所述定時點。
35.根據權利要求34所述的信息讀取方法，其特征在于抽出所述確定的定時點與所述周期信號的相位為0度的點的時間誤差，在每個抽出了該時間誤差的定時點，使所述被實施了微分處理的信號延遲相當于所述時間誤差的量。
36.根據權利要求35所述的信息讀取方法，其特征在于當在每個抽出了所述時間誤差的定時點使所述被實施了微分處理的信號延遲相當于所述時間誤差的量時，直到能作為所述強弱狀態(tài)檢測信號而取得的最大輸入信號頻帶，將增益作為1，依據從頻帶離開的程度使增益衰減，并且對對應所述抽出的時間誤差的量而使信號延遲的濾波處理實施卷積。
37.根據權利要求36所述的信息讀取方法，其特征在于對應于決定用于所述濾波處理的系數，通過實施逆傅里葉變換，計算出在用來直到能作為所述強弱狀態(tài)檢測信號而取得的最大輸入信號頻帶為止，將增益作為1，依據從頻帶離開的程度使增益衰減的濾波特性函數上，追加對應于所述抽出的時間誤差的量而使信號延遲的函數的結果。
38.根據權利要求36所述的信息讀取方法，其特征在于對應于決定用于所述濾波處理的系數，對應于所述抽出的時間誤差的量，保存與多個延遲濾波特性對應的濾波系數，判斷是否對所述抽出的時間誤差的量實施了所述多個濾波特性中的任意一個特性的濾波處理，取出與所述判斷結果對應的濾波特性的濾波系數。
39.根據權利要求36所述的信息讀取方法，其特征在于對應于決定用于所述濾波處理的系數，根據直到能作為所述強弱狀態(tài)檢測信號而取得的最大輸入信號頻帶為止，將增益作為1，依據從頻帶離開的程度使增益衰減的濾波特性函數，求出脈沖響應數據，將對應于所述抽出的時間誤差的量而補插了所述脈沖響應數據的數據決定為所述濾波系數。
40.根據權利要求39所述的信息讀取方法，其特征在于在補插所述脈沖響應數據時，使用一次近似。
41.根據權利要求24所述的信息讀取方法，其特征在于在將在所述每個定時點取出的振幅值轉換為3值的數字信號時，對所述取出的信號的振幅值進行判斷，并作為“+1”、“0”或“-1”的三值化的數據輸出，根據所述三值化的數據，將存在“+1”的數據的信號點作為所述白色區(qū)域或黑色區(qū)域中的任意一方的邊沿存在點，將存在“-1”的數據的信號點作為所述另一方的邊沿存在點，將存在“0”的數據的信號點作為不存在邊沿的點，讀取所述標識的所述各寬長數據間的整數比。
42.根據權利要求41所述的信息讀取方法，其特征在于在對所述取出的信號的振幅值進行判斷，并作為三值化的數據輸出時，通過最小平方法，修正具有寬長數據信號的振幅及相位的偏差。
43.根據權利要求41所述的信息讀取方法，其特征在于在對所述取出的信號的振幅值進行判斷，并作為“+1”或“-1”的數據輸出時，從符號相同并且鄰接的信號點的振幅值中，將最大的點判斷為“+1”，將最小的點判斷為“+1”，將所述被判斷為“+1”或“-1”的振幅值以外判斷為“0”。
44.一種信息讀取方法，是將白色區(qū)域和黑色區(qū)域的寬長數據作為信息要素，將所述白色區(qū)域和黑色區(qū)域交替配置，從記錄有表現具有給定組的信息要素的數據群的標識的介質中，將所述數據群的信息作為所述各寬長數據間的整數比進行讀取的信息讀取方法，其特征在于在以給定的速度在所述標識上掃描光的同時，接收從外部來的入射光，將接收的光的強弱作為強弱檢測信號輸出，根據所述強弱檢測信號，判斷接收到的光是否是從所述掃描了的光的所述標識反射的反射光，根據所述判斷結果，作為用來將所述數據群的信息作為所述各寬長數據間的整數比進行讀取的信號，取得從由所述標識反射的反射光的強弱檢測幅信息介質得到的信號，而將從所述標識反射的反射光以外的強弱狀態(tài)檢測信號的成分，從作為所述取得信號而取得的對象中去除。
45.根據權利要求44所述的信息讀取方法，其特征在于對應于判斷所述接收到的光是否是進行了所述掃描的光的相對于所述標識的反射光，對所述強弱光信號實施微分處理，對所述實施了微分處理的微分信號進行平方，對所述平方后的微分信號計算移動平均，根據所述移動平均值，通過切取與從所述標識反射的反射光有關的強弱狀態(tài)檢測信號，將所述切取的信號部分作為所述取得信號來取得。
46.根據權利要求44所述的信息讀取方法，其特征在于對應于判斷所述接收到的光是否是進行了所述掃描的光的相對于所述標識的反射光，對所述強弱光信號實施微分處理，對所述微分信號進行平方，對所述微分平方信號計算移動平均，判斷所述抽出的移動平均值最大值是否超過了預先設置的第1閾值，在判斷為所述最大值超過了第1閾值的情況下，將所述微分平方信號作為有效，另一方面，在判斷為所述最大值沒有超過第1閾值的情況下，將所述微分平方信號作為無效，計算有關所述有效期間的微分平方信號的平均值，抽出有關所述有效期間的微分平方信號的最大值，計算有關所述有效期間的微分平方信號的平均值與最大值的比較差，比較所述比較差和預先設置的第2閾值，在所述比較差小于所述第2閾值的情況下，通過切取所述強弱狀態(tài)檢測信號中的該當期間的部分，只將所述切取的信號部分作為所述取得信號來取得，另一方面，在所述比較差大于所述第2閾值的情況下，將所述強弱狀態(tài)檢測信號中的該當期間的部分從作為取得信號取得的對象中去除。
47.一種信息讀取方法，其特征在于針對包含具有給定的信息長度并被配置為一次元的二值化信息的信號，從介質中取得每個等時間間隔的值，對應于從所述取得信號中抽出所述二值化信息的信息長度中的基本單位長度，直到從介質信息抽出所述二值化信息為止的部分取得比基于等時間間隔的微分特性還窄的頻帶。
48.根據權利要求47所述的信息讀取方法，其特征在于抽出所述基本單位長度信息作為相當于基本單位長度的基本頻率信息，根據所述抽出的基本頻率信息，在對所述讀取信號限制頻帶，并且實施了微分處理后，讀取所述二值化信息的信息長度的比。
49.一種讀取信號處理裝置，其特征在于包括從介質中取得包含具有給定的信息長度并被配置成一次元的二值化信息的信號，并從所述取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的相當于基本單位長度的基本頻率的裝置；根據所述抽出的基本頻率信息，對所述取得信號實施了頻帶限制處理后，抽出所述二值化信息的分界信息的裝置。
50.一種讀取信號處理裝置，其特征在于包括從介質中取得包含具有給定的信息長度并被配置成一次元的二值化信息的信號，從所述取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的相當于基本單位長度的基本頻率的裝置；根據所述抽出的基本頻率信息，對所述取得信號實施了頻帶限制處理后，抽出所述二值化信息的信息長度的比的裝置。
51.一種讀取信號處理方法，是從介質中取得包含具有給定的信息長度并被配置成一次元的二值化信息的信號，從所述取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的相當于基本單位長度的基本頻率信息，根據所述抽出的基本頻率信息，對所述取得信號實施了頻帶限制處理后，抽出所述二值化信息的信息長度的比的讀取信號處理方法，其特征在于對應于抽出所述基本頻率，對所述從介質中取得的信號實施將可讀取的區(qū)域中的所述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理，對所述實施了微分處理的信號實施平方處理，對實施了所述平方處理后的結果進行基于頻率頻譜的解析，計算與所述頻率頻譜解析結果有關的近似特性數據的逆特性數據，用所述計算出的逆特性數據修正所述頻率頻譜解析結果，根據所述修正后的頻率頻譜解析結果，將除了0Hz以外的有意義的頻率作為所述基本頻率來抽出。
52.根據權利要求51所述的讀取信號處理方法，其特征在于對應于計算所述逆特性數據，針對構成所述頻率頻譜解析結果的解析數據進行頻率抽出，求出所述近似特性數據，針對構成所述近似特性數據的所述頻率抽出后剩下的解析數據計算倒數數據，通過補插所述計算出的倒數數據，作為所述逆特性數據的計算結果而進行輸出。
53.根據權利要求51所述的讀取信號處理方法，其特征在于對應于計算所述逆特性數據，針對構成所述頻率頻譜解析結果的解析數據進行頻率抽出，對進行了所述頻率抽出后剩下的解析數據再實施正中濾波處理，求出所述近似特性數據，針對構成所述近似特性數據的實施了正中濾波處理的解析數據計算倒數數據，通過補插所述計算出的倒數數據，作為所述逆特性數據的計算結果而進行輸出。
54.根據權利要求51所述的讀取信號處理方法，其特征在于對應于計算所述逆特性數據，針對構成所述頻率頻譜解析結果的解析數據進行頻率抽出，比較進行了所述頻率抽出后剩下的解析數據和預先保存的多個種類的基準頻率特性，求出與所述剩下的解析數據最接近的基準頻率特性作為所述近似特性數據，針對構成所述近似特性數據的基準頻率特性計算倒數數據，通過補插所述計算出的倒數數據，作為所述逆特性數據的計算結果而進行輸出。
55.根據權利要求52～54中任意一項所述的讀取信號處理方法，其特征在于通過用一次近似補插所述倒數數據，來求出所述近似特性數據。
56.根據權利要求51～55中任意一項所述的讀取信號處理方法，其特征在于作為所述逆特性數據，根據基準值來計算所述近似特性數據的倒數。
57.根據權利要求51～56中的任意一項所述的讀取信號處理方法，其特征在于通過對所述解析數據和所述逆特性數據進行乘法運算，來修正所述頻率頻譜解析結果。
58.一種信息讀取裝置的信號處理方法，是包括從介質中取得包含具有給定的信息長度并被配置成一次元的二值化信息的信號的信號取得部件、從所述取得的信號抽出相當于所述二值化信息的信息長度中的基本單位長度的基本頻率信息，根據所述抽出的基本頻率信息，對所述取得信號實施頻帶限制處理后，讀取所述二值化信息的信息長度的比的讀取處理部件的信息讀取裝置的信號處理方法，其特征在于對應于在該讀取處理部件中抽出所述基本頻率，對由該信號取得部件取得的信號實施將可讀取的區(qū)域中的所述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理，對所述實施了微分處理的信號實施平方處理，對實施了所述平方處理后的結果進行基于頻率頻譜的解析，計算與所述頻率頻譜解析結果有關的近似特性數據的逆特性數據，用所述計算出的逆特性數據修正所述頻率頻譜解析結果，根據所述修正后的頻率頻譜解析結果，將除了0Hz以外的有意義的頻率作為所述基本頻率來抽出。
59.一讀取信號處理裝置，其特征在于包括從介質中取得包含具有給定的信息長度并被配置成一次元的二值化信息的信號，并從所述取得信號中抽出相當于所述二值化信息的信息長度中的基本單位長度的基本頻率信息的基本頻率抽出部件；以及根據由該基本頻率抽出部件抽出的基本頻率信息，對所述取得信號實施頻帶限制處理后，抽出所述二值化信息的信息長度的比的信息長度比抽出部件，所述基本頻率抽出部件包括對所述從介質中取得的信號實施將可讀取的區(qū)域中的所述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理的微分處理部件；對由該微分處理部件實施了微分處理的信號實施平方處理的平方處理部件；對由該平方處理部件實施了平方處理的結果進行基于頻率頻譜的解析的頻率頻譜解析部件；計算與從該頻率頻譜解析部件來的頻率頻譜解析結果有關的近似特性數據的逆特性數據的逆特性數據計算部件；用由該逆特性數據計算部件計算出的逆特性數據修正所述頻率頻譜解析結果的解析結果修正部件；根據由該解析結果修正部件修正的頻率頻譜解析結果，將除了0Hz以外的有意義的頻率作為所述基本頻率來抽出的抽出部件。
60.根據權利要求59所述的讀取信號處理裝置，其特征在于該逆特性數據計算部件包括針對構成從該頻率頻譜解析部件來的頻率頻譜解析結果的解析數據進行頻率抽出，求出所述近似特性數據的抽出部件；計算與構成由該抽出部件求出的近似特性數據的所述頻率抽出后剩下的解析數據相對的倒數數據的倒數數據計算部件；通過補插由該倒數數據計算部件計算出的倒數數據，作為所述逆特性數據的計算結果而輸出的補插部件。
61.根據權利要求59所述的讀取信號處理裝置，其特征在于該逆特性數據計算部件包括針對構成來自該頻率頻譜解析部件的頻率頻譜解析結果的解析數據進行頻率抽出的抽出部件；對由該抽出部件進行了所述頻率抽出后剩下的解析數據再實施正中濾波處理，求出所述近似特性數據的中間濾波處理部件；計算構成由該中間濾波處理部件求出的所述近似特性數據的解析數據的倒數數據的倒數數據計算部件；通過補插由該倒數數據計算部件計算出的倒數數據，作為所述逆特性數據的計算結果而輸出的補插部件。
62.根據權利要求59所述的讀取信號處理裝置，其特征在于該逆特性數據計算部件包括針對構成從該頻率頻譜解析部件來的頻率頻譜解析結果的解析數據進行頻率抽出的抽出部件；預先保存了具有多個種類的基準頻率特性的離散數據群的基準頻率特性數據庫；比較由該抽出部件進行了頻率抽出后剩下的解析數據和由該基準頻率特性數據庫保存的基準頻率特性，抽出具有與所述剩下的解析數據最接近的頻率特性的離散數據作為所述近似特性數據的最佳特性抽出部件；計算與構成由該最佳特性抽出部件抽出的近似特性數據的離散數據相對的倒數數據的倒數數據計算部件；通過補插由該倒數數據計算部件計算出的倒數數據，來作為所述逆特性數據的計算結果而輸出的補插部件。
63.根據權利要求60～62中任意一項所述的讀取信號處理裝置，其特征在于該補插部件作為用一次近似補插由該抽出部件進行了抽出的頻率點中的解析數據的一次式近似補插部件來構成。
64.根據權利要求59～63中任意一項所述的讀取信號處理裝置，其特征在于該逆特性數據計算部件構成為根據基準值來計算所述近似特性數據的倒數。
65.根據權利要求59～64中任意一項所述的讀取信號處理裝置，其特征在于該解析結果修正部件通過對構成來自該頻率頻譜解析部件的頻率頻譜解析結果的解析數據和所述逆特性數據進行乘法運算，來修正所述頻率頻譜解析結果。
66.一種信息讀取裝置，其特征在于包括具有從介質中取得包含具有給定的信息長度并被配置成一次元的二值化信息的信號的信號取得部件、從由該信號取得部件來的取得信號抽出相當于所述二值化信息的信息長度中的基本單位長度的基本頻率信息的基本頻率抽出部件、和根據由該基本頻率抽出部件抽出的基本頻率信息對所述取得信號實施頻帶限制處理后，抽出所述二值化信息的信息長度的比的信息長度比抽出部件的讀取處理部件，該基本頻率抽出部件包括對來自該信號取得部件的取得信號實施將可讀取的區(qū)域中的所述取得信號的最大頻率以上的值作為增益峰值頻率那樣的微分處理的微分處理部件；對由該微分處理部件實施了微分處理的信號實施平方處理的平方處理部件；對由該平方處理部件實施了平方處理的結果進行基于頻率頻譜的解析的頻率頻譜解析部件；計算與來自該頻率頻譜解析部件的頻率頻譜解析結果有關的近似特性數據的逆特性數據的逆特性數據計算部件；用由該逆特性數據計算部件計算出的逆特性數據來修正所述頻率頻譜解析結果的解析結果修正部件；根據由該解析結果修正部件修正的頻率頻譜解析結果，將除了0Hz以外的有意義的頻率作為所述基本頻率來抽出的抽出部件。
全文摘要
一種信息讀取方法，能在抑制硬件規(guī)模乃至價格的同時，提高讀取信號的S/N以及讀取分辨率，并且能夠提高在擴大了讀取深度的情況或在讀取面上有凹凸和模糊的情況下的讀取精度，其構成為從介質中取得包含具有給定信息長度并配置為一次元的二值化信息的信號，并從上述取得信號中抽出二值化信息的信息長度中的有關基本單位長度的信息，根據上述抽出的基本單位長度信息，從上述取得信號中讀取二值化信息的信息長度的比。
文檔編號G06K7/14GK1535445SQ02804108
公開日2004年10月6日 申請日期2002年1月25日 優(yōu)先權日2001年1月26日
發(fā)明者巖口功, 加來尚, 村田博康, 山崎行造, 大川正德, 渡邊光雄, 宮澤秀夫, 夫, 康, 德, 造, 雄 申請人:富士通株式會社