JP2004013878A - Code reader - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently irradiate light onto the surface to be read for code reading, thereby facilitating code recognition. <P>SOLUTION: A code reader 10 reads a unique code 6 arranged in an object 5 from a reading part 11c in a housing 11. A plurality of lighting sources 18 in the housing are arranged to irradiate the surface 3 to be read, which strikes the unique code 6, and the reflected light is imaged by a CCD camera 15 through an incoming light aperture 9a. In this case, a light-reflecting member 12 for reflecting the light is arranged in the housing at the position in a predetermined angle to the incoming light aperture 9a. Light is emitted toward the light-reflecting member 12 from the lighting sources 18, and the light reflected by the light-reflecting member 12 irradiates the surface 3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、物体に設けられた固有コード（例えば、バーコードに代表される一次元コード、マトリックス状の二次元コードや異次元コードが組み合わせられた多次元コード等）に示される固有情報を読み取るコード読取装置に関するものであり、特に、コード読取装置の内部構造に係る。
【従来の技術】
従来、特定の物体（例えば、これを製品とする）の管理を行う際、個々の製品を識別するために、紙上に印刷された固有コード（例えば、製品における固有の情報を示す一次元、二次元、多次元と言ったコード）が個々の製品に対して貼り付けられ、設けられている。従来では、この様な製品に設けられた固有コード（単に、コードと称す）を、固定もしくはハンドヘルドのコード読取装置（コードリーダ）によって、固有コードに示される情報をデコードして読み取り、製品全体の在庫のシステム管理が行われている。
例えば、この様な固有コードの中で、二次元コードをハンドヘルドタイプのコード読取装置は、特開２０００−２９９７９号公報に開示されている。この公報に示される読取装置は、二次元コードの読み取りを行うフード部の開口とは反対側に向けて照明用の光源を配設し、間接照明によって二次元コードが設けられている被読み取り面を照射する。そして、二次元コードに当たって反射した反射光をレンズを介して入光させ、二次元センサによりコード読み取りを行っている。また、特許２７８０１４６号公報に示されるコード読取装置では、更に上記した構成においてレンズの読取口側に入光絞り機構を設け、被読み取り面を照明するための光源体を入光絞り機構の表面に向けて照射させ、入射絞りの表面を散乱可能な明彩色（例えば、白色等）としている。
【本発明が解決しようとする課題】
上記した特許２７８０１４６号公報に示されるコード読取装置では、レンズの読取口側に入光絞り機構を設けて、光源体を入光絞り機構の明彩色となった表面に向けて光を発している。このため、単に入光絞り機構の表面を明彩色としただけでは、固有コードが設けられる被読み取り面では光の明るさにむらが生じてしまい、効率の良く照明用の光を被読み取り面に照射することができない。
つまり、光源体から入光絞り機構の表面に対して光を照射すると、明彩色となった入光絞り機構の表面に光が当たって反射するものとなるが、この場合、入光絞り機構の表面で光が反射する際に光の強度が減衰してしまう。このため、入光絞り機構の表面によって反射した光に基づき、被読み取り面を照射させる場合には、絞り機構の表面での光強度の減衰のために、被読み取り面が暗くなってしまうという不具合を生じる。
また、入光絞り機構に対して、光源体から発せられる光を入光絞り機構の絞り面に垂直に当てた場合には、光源体はハウジングの内壁に固定されて光を発するため、光源体からは所定の照射角度をもって光が対向する入光絞りに対して照射されるが、その中で一部の光（照射角度／２）は入光絞り機構の中央側へと拡散して発せられるが、入光絞り機構の中央（反射光を入光する孔の位置）は暗くなり、その周囲は中央に比べて明るくなる。それ故に、実際にコード読み取りを行いたい被読み取り面の中央が暗くなり、被読み取り面への光の照射にむらが生じ、コード認識がし難くなってしまう。
例えば、バーコードに代表される一次元コードのコード認識を行う場合には、縦方向の長さに比べて横長となるバーコードをコード読取装置で認識させるには、コード読取装置で実際に読み取りを行うフード部（読取部）の大きさは、正方形状の二次元コードに比べて、コード形状により必然的に大きくなってしまう傾向がある。この場合、光源体から発せられる光を、上記した如く入光絞り面に対して垂直に当てる構成をとると、光源体と対向する面は光源体からの光によって明るくなるが、実際にコード読み取りを行いたい被読み取り面のコードが設けられる中央は暗くなってしまい、コード認識がし難くなるという不具合を生じる。よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、コード読み取りを行う被読み取り面に対して効率良く光を照射する構成とすること、コード認識し易くなる構成とすることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、物体に設けられた固有コードを読み取る読取部を有するハウジングと、該ハウジングの内部に配設された複数の発光手段と、前記ハウジング内に配設されて前記固有コードを撮像する撮像手段と、該撮像手段へ入光する光の光量を制限する光制限手段とを備え、前記発光手段から発せられた光を、前記固有コードを読み取る被読み取り面に対して照射し、前記固有コードに当たって反射した反射光に基づき、前記固有コードに示される情報を読み取るコード読取装置において、
前記光制限手段に対して所定角度となる位置に、光を反射させる光反射手段を配設し、該光反射手段に向けて前記発光手段より光を発して、前記光反射手段により反射した光によって、前記被読み取り面を照射する構成としたことである。上記した手段によれば、光制限手段に対して所定角度の位置に光を反射させる光反射手段を配設し、光反射手段に向けて発光手段より光を発すると、光反射手段によって光が反射して、光反射手段により反射した光によって被読み取り面が照射される。つまり、光制限手段に対して所定角度で光反射手段を配設して、発光手段から発せられた光を、光反射手段により発光手段が設けられる方向とは異なった方向に反射させて、光反射手段によって複数の発光手段から発せられた光の反射光を、被読み取り面へ集めて照射されるため、被読み取り面での効率の良い照射が行える。
この場合、発光手段および光反射手段は、ハウジング内に対または環状に設けられると、複数の発光手段から発せられた光を、対または環状に設けられる光反射手段に反射させて、光反射手段によって反射した反射光を中央へと集め、光制限手段の周囲を明るくさせ得ることが可能となる。よって、むらのない明るさの光が被読み取り面に対して照射される。
また、光反射手段は、被読み取り面に対して光を照射すれば、複数の発光手段から発せられた光を、光反射手段によって反射させて、その反射光を被読み取り面へと集め、被読み取り面への照射が可能となる。従って、光反射手段の光制限手段に対して角度設定を行うだけ、被読み取り面が明るくなり、コード認識がし易くなる。
よって、上記した構成をとれば、単に入光絞り機構の表面を明彩色とする構成よりも、固有コードが設けられる被読み取り面での光の明るさにむらを生じなくなり、被読み取り面に対しての効率の良い照射を行える装置となる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においては、物体５に設けられる固有コード（単に、コードと称す）６に二次元コードを使用すると共に、特定製品の管理を行うため、コード６をハサミ５ａに設けた場合について以下に説明を行うが、これは一例であって、これに限定されるものではない。例えば、本実施形態に示すコード６は、二次元コード以外にバーコードに代表される一次元コードや、二次元コードに諧調的な明暗もしくは色が付加された三次元コード、あるいは、異なる次元のコードが組み合わさった多次元コード等であっても良い。また、コード６が設けられる物体５は、金属部材、セラミックス、ガラス、樹脂、シリコン等のいずれから成り立っていても良いものとする。更に、本実施形態に示すコード６は、上記した材質に対してレーザマーキングやエッチング等の表面処理によって直接的に設けられていても、ある部材（例えば、コード６が設けられた紙、テープ等）を介して間接的に設けられていても良いものとする。
そこで、本実施形態におけるコード読取装置１の構造について、図１から図３を参照して説明する。
図１に示すコード読取装置１０はハンドヘルド型のハウジング１１で構成されている。ハウジング１１は、ＡＢＳ樹脂または合成樹脂から成り立っており、オペレータが握って操作を行う筒状のグリップ部１１ａと、グリップ部１２から略Ｌ字状に曲りコード読み取りがなされるフード部１１ｂとを備える。フード部１１ｂは内側が開口しており、フード部内部から光を照射したり、外部から反射光を受光する読取部１１ｃが端部に一体で形成されている。
フード部１１ｂの根元付近の中央には、内部に複数の凸レンズおよび凹レンズを有するレンズ群（単に、レンズと称す）１４が配設され、レンズ１４の結像位置に、二次元的なセンサとなるＣＣＤカメラ１５が配設されている。レンズ１４とＣＣＤカメラ１５は、共に光軸を一致させた状態で筒状部材の中に固定されて配設される。レンズ１４の中心とＣＣＤカメラ１５の中心とを結ぶ光軸７に対して、ハウジングの左右両側の対象位置に、片側５個のＬＥＤを有する一対のマーカー用光源装置１６が配置される。マーカー用光源装置１６は、コード読み取り時にコード６に対して、コード読取装置１０の読み取り位置の位置合わせを容易とする機能を有する。マーカー用光源装置１６は、図２に示す様にハウジング１１の内底面９に固定されて配置されたレンズ１６ａと、内底面９よりも内側に配設され、レンズ１６ａを介して被読み取り面３に対して光学マーカー像８を照射させるＣＣＤカメラ１４の光軸に対して対称に配設されるＬＥＤから成るマーカー用光源１６ｂとから構成されている。マーカー用光源１６ｂは、ＣＣＤカメラ１５とレンズ１４との光軸上での焦点位置（ピントが合う最適位置）に対し、図４に示す十字型の光学マーカー像８を被読み取り面３に対して照射する機能を有する。尚、本実施形態では、光学マーカー像８を十字型としているがこれに限定されるものではなく、円形、楕円、或いは特定の記号を映す様にしても良い。この場合、マーカー用光源装置１６によって作られる十字型の光学マーカー像８は、ＣＣＤカメラ１５の光軸上の焦点距離で２つの光学マーカー像８が一致する様に、光軸に対して両側から斜め方向に照射する様、マーカー様光源装置１６に位置が設定されている。
コード読取装置１０のフード部内側には、中央に設けられたレンズ９ａと、レンズ９ａの両側に配設された２つのレンズ１６ａの位置に、光を反対側に通過させる孔が形成された内底面９がハウジング１１に一体または別体で設けられている。この内底面９は、表面上、減衰率が極めて少ない光を反射しやすい表面加工が施される、若しくは光反射膜（光反射を発生し易くするため、白色系の特殊塗料で塗装する等）が設けられている。内底面９の中央に形成された読取孔９ａは、ＣＣＤカメラ１５へ入光する光の光量を制限する入光絞りの機能を有する。
また、フード部内側の構造において、内底面９の端部近傍には、内底面９に対して所定角度をもって傾斜した光反射部材１２が、フード部１１ｂの内壁に固定され配設される。光反射部材１２は当たった光を反射させ易くするため、白色または白色系の樹脂とするか、光を反射しやすい表面加工が施される、若しくは光反射膜（光反射を発生し易くするため、白色系の塗料で塗装する等）が設けられている。尚、本実施形態においては、光反射部材１２には、ポリエステル樹脂と高隠蔽層を備えた裏側写り込み防止用反射シート（商品名：レイラＢＲ−１　恵和株式会社製）を設け、光を表面上で反射し易くしている。
一方、フード部内側の内底面９と端部の読取部１１ｃの間には、読取部側がフード部１１ｂの側面から中央内側に突出した棚部１１ｄが形成されている。棚部１１ｄはフード部１１ｂの側壁から所定角度だけ傾いた状態で、フード部１１ｂの内側に一体で形成されている。棚部１１ｄには、図１に示す如く、それぞれ５つずつの高輝度な赤色の光を発する照明用光源１８が、光反射部材１２に対向した状態で配置されている。これにより、光軸７に対して両側に配設された複数の照明用光源１８から発せられる光を、光反射部材１２に当てて、光を光反射部材１２によって反射させることができる。この場合、フード部１１ｂの内面は光が反射し易い様に白色で塗装されているか、若しくは乱反射板が設けられていると良い。
ハウジング１１のグリップ部１１ａのフード部側には、プッシュ式の操作レバー１９が配設されている。オペレータは操作レバー１９を操作することによって、操作レバー１９の内側にプッシュスイッチ１９ｂが設けられ、操作レバー１９に連動してプッシュスイッチ１９ｂは作動する。このプッシュスイッチ１９ｂは、オペレータがグリップ部１１ａを握った状態で、操作レバー１９を指により操作した場合にプッシュスイッチ１９ｂはオン状態となり、操作レバー１９を操作しない場合には、プッシュスイッチ１９ｂはオフ状態となる。
次に、図３を参照して、コード読取装置１０の電気的構成について説明する。コード読取装置１０の制御を司る主制御回路２１には、上記した操作レバー１９の操作に連動するプッシュスイッチ１９ｂがトリガスイッチとして接続されており、プッシュスイッチ１９ｂからの信号がコード読み取りの動作を開始するためのトリガとなっている。ＣＣＤカメラ１５は内部のＣＣＤ素子に像（イメージ）を結像させるものであり、主制御回路２１とはセンサドライバ２２を介して接続される。このＣＣＤカメラ１５はセンサドライバ２２を介して、主制御回路２１にＣＣＤ素子に結像された映像信号が入力される。
主制御回路２１は入力された映像信号からコード６に示される情報をデコードするデコード回路が内蔵され、一連の画像処理を経て得られる復元データを主制御回路２１から外部に出力することもできる様になっている。一方、像を結像させるレンズ１４の両側に配設されるマーカー用光源１６ｂは、ＬＥＤドライバ回路１６ｃを介して、主制御回路２１と接続されている。また、被読み取り面３の照明を行う照明用光源１８は、光軸７に対して二つのグループ（左右で対）に分けられ、ＬＥＤドライバ回路１８ａ，１８ｂを介して主制御回路２１と接続されている。更に、主制御回路２１には、コード６の読み取り成功時に点灯する読取確認用光源２３も接続される。
次に、上記したコード読取装置１０によりコード読み取りを行うコード６について、簡単に説明する。本実施形態では図５に示す如く、コード６を一例としてハサミ５ａに設けており、個々のハサミ５ａの管理がコード読取装置１０によりコード読み取りが行われ、在庫等の管理が行える構成としている。
ハサミ５ａは、先端に刃部５ａａを有し、その刃部５ａａを指で操作することによって、刃部５ａａを支点５ａｃに対して、開いたり閉じたりさせる柄部５ａｂを有する。本実施形態においては、この支点５ａｃの近傍領域に、図６に示す形状のコード６が、レーザ加工によって、金属面に対して直接的に設けられている。本実施形態で用いられるコード６は、例えば、１２行×１２列のマトリックス状のデータマトリックスコードを使用している。しかし、コード６の種類は、これに限定されるものではなく、例えば、規格化されたベリコード、ＱＲコード、或いは、その他のコードを用いることも可能である。
次に、コード読取装置１０の作動について説明する。このコード読取装置１０はオペレータが操作レバー１９を操作することにより起動がなされる。つまり、オペレータが操作レバー１９を操作して、トリガとなるプッシュスイッチ１９ｂをオン状態にし、コード６の読み取り操作の開始を指示する。これを受けて、主制御回路２１がＬＥＤドライバ回路１６ｃを介して、コード６に対してのコード読取装置１０の最適な読み取り位置への位置決めの為のマーカー用光源１６ｂを明滅させる。この場合、オペレータは、照射される二つの光学マーカー像８が、コード上で重なり合う様にコード読取装置１０を前後左右に動かして、コード６に対する位置合わせを行う。例えば、被読み取り面３が、図２に示す（ａ）位置の如く近すぎれば、図４の（ａ）に示す様に、マーカー用光源装置１６から照射される十字型の光学マーカー像８はコード６に対して両側に離れて現れる。また、被読み取り面３が、図２の（ｂ）位置の如く適正位置であれば、図４の（ｂ）に示す様に、正方形となったコード上に２つの十字型の光学マーカー像８が重なって現れる（最適な読取位置）。しかし、被読み取り面３が、図２の（ｃ）位置に示す如く遠すぎれば、図４の（ｃ）に示すように、図４の（ｂ）位置より離れる程、光学マーカー像８はコード６に対して、再び離れて現れる。このようにして、被読み取り面３に照射される光学マーカー像８の見え方を利用して、コード６に対してのコード読取装置１０の適正な位置関係を目視により確保することができる。そして、コード６に対してコード読取装置１０の位置が適正位置になったときに主制御回路２１による読み込みがなされるが、この際、この光学マーカー像８の明滅に同期して主制御回路２１は照明用光源１８を点灯させるために、複数の照明用光源１８に対応するＬＥＤドライバ回路１８ａ，１８ｂを駆動し、照明用光源１８を明滅させて、照明用光源１８からの光を被読み取り面３に対して間接的に照射する。
そして、照明用光源１８が点灯して光が発せられると、照明用光源１８から発せられた光は、フード部内で光軸７を交叉し、対向して配設される光反射部材１２に当たる。光反射部材１２の表面は完全反射に近い状態で光が反射し易くなっており、光反射部材１２に当たった照明用光源１８からの光は、照射角度が変えられる。この場合、光反射部材１２は入光絞りの機能を有する中央の孔９ａが形成された内底面９に対して所定角度だけ光軸側に傾斜させて、被読み取り面３を照射する様に配設されている。このため、複数の照明用光源１８から発せられた光は、コード６が設けられる被読み取り面３に対して集光するので、被読み取り面３は明るくなる。
被読み取り面３に対して、光反射部材１２より照射された光は、コード６に当たって反射する。コード６はマトリッス状に明暗のセルが複数組み合わさって形成されているため、明暗セルの位置によって光の反射状態が異なる。それ故に、コード６の明暗セルに当たって反射した反射光が明暗状態によって変わり、読取部１１ｃにコード情報を含む反射光として返ってくる。そして、コード６により反射した反射光は、内底面９の中央に形成された光の光量を制限する絞りの機能を有する孔９ａに入光し、レンズ１４を介してＣＣＤカメラ１５のＣＣＤ素子に結像される。
その結果、ＣＣＤカメラ１５のＣＣＤ素子にはレンズ１４を介して、被読み取り面３のコード６の形状に基づく映像（固有情報を示す映像）が結像される。ＣＣＤカメラ１５に結像される像は、センサドライバ２２を介して主制御回路２１に逐次取り込まれ、主制御回路２１の内部のデコード回路に送られる。そして、内部のデコード回路は結像されたイメージを二値化して、ドット配置パターンを特定し、コード６に示される情報をデコードして、物体に関する情報を特定する。その時点で正確な読み取りが終了した場合には、ハウジング１１の背面に設けられた確認用光源２３を点灯させて、マーカー用光源１６ｂや照明用光源１８の駆動を終了する。
この様な作動の過程において、照明用光源１８により間接的に照明を行う場合には、高輝度の赤色光で明滅を繰り返すと、オペレータの目にはまぶしくなり、位置合わせしづらくなる事から、操作レバー１９をオペレータが操作している間は、照明用光源１８を点灯させた状態に保持して、コード読み取りを行っても良い。
本実施形態においては、正常にコード６がデコードできたら、確認用光源２３を点灯させ、図示しないブザーをピッピィと鳴らし、デコードが正常に行えた事をオペレータに光または音により報知する構成としている。また、デコードされた情報をコード読取装置１０と通信上つながれる外部装置へと送り、外部装置によってコード６の種別または内容解析を行う事もできる。
更に、上記した構成とは別の実施形態として、図１および図２に示す照明用光源１８または光反射部材１２は、光軸７に対して左右対でなくフード部１１ｂの内周面において環状に設けても良い。照明用光源１８または光反射部材１２を環状に設け、更に、複数の照明用光源１８を周方向において等間隔に設ければ、複数の照明用光源１８から発せられた光を、環状となった光反射部材１２に反射させることによって、光反射部材１２によって反射した反射光を中央へと集めることができる。これにより、中央の孔９ａの周囲を明るくすることができ、むらのない明るさの光を被読み取り面３に対して照射することができる。
【効果】
本発明によれば、発光手段から発せられた光を光反射手段により反射させて、光の向きを光反射手段の角度設定によって、光反射手段によって複数の発光手段からの反射させた光を集めて被読み取り面へと照射させるため、効率の良い照射が行える構成とすることができる。
この場合、発光手段および光反射手段は、ハウジング内に対または環状に設けられると、複数の発光手段から発せられた光を元にして、発光手段と光反射手段との配置を決めるだけで、光制限手段の周囲を明るくさせることができ、むらのない均一な光を被読み取り面に対して照射することができる。よって、コード認識がし易くなる構成とすることができる。
また、光反射手段は、被読み取り面に対して光を照射すれば、複数の発光手段から発せられた光を、光反射手段によって被読み取り面に集め、被読み取り面への照射ができ、光反射手段の角度設定により、被読み取り面を明るくすることができ、コード認識がし易くなる構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるコード読取装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すコード読取装置により固有コードの読み取りを行う場合の模式図である。
【図３】図１に示すコード読取装置の電気的な接続を示すブロック図である。
【図４】図２に示す位置でのマーカー表示を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるコード読取装置の固有コードが設けられた物体を示した平面図である。
【図６】図５に示す物体に設けられた固有コードの形状を示す図である。
【符号の説明】
１　コード読取装置（コードリーダ）
３　被読み取り面
５　ハサミ（物体）
６　コード（固有コード）
８　光学マーカー像
９　内底面（光制限手段）
９ａ　孔（光制限手段）
１１　ハウジング
１１ｃ　読取部
１２　光反射部材（光反射手段）
１５　ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１６　マーカー用光源
１８　照明用光源（発光手段）
２１　主制御回路TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention reads unique information shown in a unique code (for example, a one-dimensional code represented by a barcode, a two-dimensional code in a matrix or a multidimensional code in which different-dimensional codes are combined) provided on an object. The present invention relates to a code reader, and more particularly to an internal structure of the code reader.
[Prior art]
Conventionally, when managing a specific object (for example, it is a product), a unique code (for example, one-dimensional, two-dimensional indicating information unique to a product) printed on paper is used to identify each product. Dimensions, multi-dimensional codes) are attached to individual products and provided. Conventionally, a unique or hand-held code reader (code reader) decodes the information indicated by the unique code and reads the unique code (simply referred to as a code) provided in such a product, and reads the entire product. Inventory system management is performed.
For example, among such unique codes, a hand-held type code reader for two-dimensional codes is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-29979. The reading device disclosed in this publication arranges a light source for illumination toward a side opposite to an opening of a hood portion for reading a two-dimensional code, and a reading surface on which the two-dimensional code is provided by indirect illumination. Is irradiated. Then, the reflected light hitting the two-dimensional code is input through a lens, and the code is read by a two-dimensional sensor. Further, in the code reader disclosed in Japanese Patent No. 2780146, a light-entering aperture mechanism is further provided on the reading port side of the lens in the above-described configuration, and a light source body for illuminating the surface to be read is provided on the surface of the light-entering aperture mechanism. The surface of the entrance stop is scattered in a bright color (for example, white).
[Problems to be solved by the present invention]
In the code reader disclosed in Japanese Patent No. 2780146 described above, a light entrance stop mechanism is provided on the reading opening side of the lens, and the light source emits light toward the brightly colored surface of the light entrance stop mechanism. . For this reason, if the surface of the light entrance diaphragm mechanism is simply made bright, the brightness of the light is uneven on the surface to be read provided with the unique code, and the light for illumination is efficiently applied to the surface to be read. Irradiation is not possible.
In other words, when light is emitted from the light source body to the surface of the light entrance stop mechanism, the light hits and reflects on the surface of the light entrance stop mechanism that has become brightly colored. When the light is reflected by the surface, the intensity of the light is attenuated. For this reason, when irradiating the surface to be read based on the light reflected by the surface of the light entrance stop mechanism, the surface to be read becomes dark due to attenuation of light intensity on the surface of the stop mechanism. Is generated.
In addition, when light emitted from the light source body is applied perpendicularly to the stop surface of the light entrance stop mechanism, the light source body is fixed to the inner wall of the housing and emits light. From there, light is irradiated at a predetermined irradiation angle to the opposing light entrance stop, and a part of the light (irradiation angle / 2) is diffused and emitted toward the center of the light entrance stop mechanism. However, the center of the light entrance aperture mechanism (the position of the hole for entering the reflected light) becomes dark, and the periphery thereof becomes brighter than the center. Therefore, the center of the surface to be read where the code is to be actually read becomes dark, and the irradiation of light to the surface to be read becomes uneven, making it difficult to recognize the code.
For example, when performing code recognition of a one-dimensional code represented by a barcode, in order for the code reader to recognize a barcode that is longer in the vertical direction than in the vertical direction, the code reader actually reads the barcode. The size of the hood unit (reading unit) that performs the above-described process tends to be inevitably increased due to the code shape as compared with a square two-dimensional code. In this case, if the light emitted from the light source is applied perpendicularly to the light entrance surface as described above, the surface facing the light source is brightened by the light from the light source, but the code is actually read. The center of the surface to be read, on which the code is to be read, is darkened, which makes it difficult to recognize the code. Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and has been made to achieve a configuration in which light is efficiently irradiated to a read surface on which a code is read, and a configuration in which code recognition is facilitated. Subject.
[Means for Solving the Problems]
The technical means taken to solve the above-mentioned problem is a housing having a reading unit for reading a unique code provided on an object, a plurality of light emitting means arranged inside the housing, An imaging unit disposed to image the unique code; and a light limiting unit configured to limit an amount of light incident on the imaging unit. The light emitted from the light emitting unit is used to read the unique code. A code reading device that irradiates a reading surface and reads information indicated by the unique code based on reflected light reflected on the unique code,
At a position at a predetermined angle with respect to the light limiting means, a light reflecting means for reflecting light is provided, light is emitted from the light emitting means toward the light reflecting means, and light reflected by the light reflecting means is provided. Thus, the surface to be read is irradiated. According to the above-described means, the light-reflecting means for reflecting the light at a position at a predetermined angle with respect to the light-limiting means is provided, and when light is emitted from the light-emitting means toward the light-reflecting means, the light is reflected by the light-reflecting means. The light is reflected, and the surface to be read is irradiated with the light reflected by the light reflecting means. That is, the light reflecting means is disposed at a predetermined angle with respect to the light limiting means, and the light emitted from the light emitting means is reflected by the light reflecting means in a direction different from the direction in which the light emitting means is provided. Since the reflected light of the light emitted from the plurality of light emitting units is collected and irradiated on the surface to be read by the reflecting unit, efficient irradiation on the surface to be read can be performed.
In this case, when the light emitting means and the light reflecting means are provided in a pair or an annular shape in the housing, the light emitted from the plurality of light emitting means is reflected by the light reflecting means provided in the pair or the annular shape, and the light reflecting means is provided. As a result, it is possible to collect the reflected light reflected toward the center and brighten the periphery of the light restricting means. Therefore, light having uniform brightness is irradiated on the surface to be read.
When the light reflecting means irradiates light to the surface to be read, the light emitted from the plurality of light emitting means is reflected by the light reflecting means, and the reflected light is collected on the surface to be read. Irradiation on the reading surface becomes possible. Therefore, only by setting the angle with respect to the light restricting means of the light reflecting means, the surface to be read becomes bright and the code can be easily recognized.
Therefore, with the above-described configuration, the brightness of light on the surface to be read provided with the unique code does not become uneven, compared to a configuration in which the surface of the light entrance stop mechanism is simply colored brightly, This is a device that can perform efficient irradiation.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a two-dimensional code is used as a unique code (simply called a code) 6 provided on the object 5 and a case where the code 6 is provided on the scissors 5a in order to manage a specific product is described below. A description will be given, but this is merely an example and the present invention is not limited to this. For example, the code 6 shown in the present embodiment may be a one-dimensional code represented by a bar code other than a two-dimensional code, a three-dimensional code in which gradation light or dark or a color is added to a two-dimensional code, or a different-dimensional code. It may be a multidimensional code or the like in which codes are combined. The object 5 on which the cord 6 is provided may be made of any of a metal member, ceramics, glass, resin, silicon, and the like. Further, the cord 6 shown in the present embodiment may be provided directly by a surface treatment such as laser marking or etching on the above-described material, or may be a member (for example, paper, tape, etc. provided with the cord 6). ) May be provided indirectly.
Therefore, the structure of the code reading device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
The code reader 10 shown in FIG. 1 is constituted by a handheld housing 11. The housing 11 is made of ABS resin or synthetic resin, and includes a cylindrical grip portion 11a that is gripped and operated by an operator, and a hood portion 11b that is bent substantially in an L shape from the grip portion 12 to read a code. . The inside of the hood portion 11b is open, and a reading portion 11c that irradiates light from the inside of the hood portion and receives reflected light from the outside is integrally formed at an end portion.
A lens group (simply referred to as a lens) 14 having a plurality of convex lenses and concave lenses therein is disposed in the center near the base of the hood portion 11b, and a two-dimensional sensor is provided at an image forming position of the lens 14. A CCD camera 15 is provided. The lens 14 and the CCD camera 15 are fixedly disposed in a cylindrical member with their optical axes aligned. With respect to the optical axis 7 connecting the center of the lens 14 and the center of the CCD camera 15, a pair of marker light source devices 16 each having five LEDs on one side are arranged at target positions on both left and right sides of the housing. The marker light source device 16 has a function of easily aligning the reading position of the code reading device 10 with the code 6 at the time of reading the code. The marker light source device 16 includes a lens 16a fixed to the inner bottom surface 9 of the housing 11 as shown in FIG. 2, and a lens 16a disposed inside the inner bottom surface 9 and the reading surface 3 via the lens 16a. And a marker light source 16b composed of an LED arranged symmetrically with respect to the optical axis of the CCD camera 14 for irradiating the optical marker image 8 with the light. The marker light source 16b moves the cross-shaped optical marker image 8 shown in FIG. 4 to the read surface 3 with respect to the focal position (optimal focus position) of the CCD camera 15 and the lens 14 on the optical axis. Has the function of irradiating. In the present embodiment, the optical marker image 8 is shaped like a cross, but is not limited to this, and may be a circle, an ellipse, or a specific symbol. In this case, the cross-shaped optical marker image 8 formed by the marker light source device 16 is positioned from both sides with respect to the optical axis so that the two optical marker images 8 coincide with each other at the focal length on the optical axis of the CCD camera 15. The position is set in the marker-like light source device 16 so as to irradiate in an oblique direction.
Inside the hood portion of the code reading device 10, holes are formed at the positions of the lens 9a provided at the center and the two lenses 16a provided on both sides of the lens 9a to pass light to the opposite side. The bottom surface 9 is provided on the housing 11 integrally or separately. The inner bottom surface 9 is subjected to a surface treatment that easily reflects light having a very small attenuation rate on the surface, or a light reflecting film (painted with a white-based special paint to facilitate light reflection). Is provided. The reading hole 9 a formed at the center of the inner bottom surface 9 has a function of a light entrance stop for limiting the amount of light entering the CCD camera 15.
Further, in the structure inside the hood portion, a light reflecting member 12 inclined at a predetermined angle with respect to the inner bottom surface 9 is fixedly provided on the inner wall of the hood portion 11b near the end of the inner bottom surface 9. The light reflecting member 12 is made of a white or white resin, is subjected to a surface treatment that easily reflects light, or is formed of a light reflecting film (to facilitate light reflection). , White paint, etc.). In the present embodiment, the light reflection member 12 is provided with a reflection sheet for preventing reflection on the back side (trade name: Leila BR-1 manufactured by Ewa Co., Ltd.) provided with a polyester resin and a high concealment layer. It is easy to reflect on the surface.
On the other hand, between the inner bottom surface 9 inside the hood part and the reading part 11c at the end, a shelf part 11d whose reading part side projects from the side surface of the hood part 11b to the center inside is formed. The shelf 11d is formed integrally with the inside of the hood 11b in a state in which the shelf 11d is inclined by a predetermined angle from the side wall of the hood 11b. As shown in FIG. 1, five illumination light sources 18 each emitting high-brightness red light are arranged on the shelf 11 d so as to face the light reflecting member 12. Thus, light emitted from the plurality of illumination light sources 18 disposed on both sides with respect to the optical axis 7 can be applied to the light reflecting member 12, and the light can be reflected by the light reflecting member 12. In this case, the inner surface of the hood portion 11b is preferably painted white so that light is easily reflected, or provided with a diffuse reflection plate.
A push-type operation lever 19 is arranged on the hood side of the grip 11a of the housing 11. When the operator operates the operation lever 19, a push switch 19b is provided inside the operation lever 19, and the push switch 19b operates in conjunction with the operation lever 19. The push switch 19b is turned on when the operation lever 19 is operated by a finger while the operator grips the grip portion 11a, and is turned off when the operation lever 19 is not operated. State.
Next, an electrical configuration of the code reading device 10 will be described with reference to FIG. A push switch 19b interlocked with the operation of the operation lever 19 is connected as a trigger switch to the main control circuit 21 which controls the code reading device 10, and a signal from the push switch 19b starts the code reading operation. It has become a trigger to do. The CCD camera 15 forms an image on an internal CCD element, and is connected to the main control circuit 21 via a sensor driver 22. In the CCD camera 15, a video signal formed on a CCD element is input to a main control circuit 21 via a sensor driver 22.
The main control circuit 21 has a built-in decoding circuit for decoding the information indicated by the code 6 from the input video signal, so that the restored data obtained through a series of image processing can be output from the main control circuit 21 to the outside. It has become. On the other hand, the marker light sources 16b arranged on both sides of the lens 14 for forming an image are connected to the main control circuit 21 via the LED driver circuit 16c. The illumination light source 18 for illuminating the reading surface 3 is divided into two groups (pairs on the left and right) with respect to the optical axis 7, and is connected to the main control circuit 21 via LED driver circuits 18a and 18b. ing. Further, the main control circuit 21 is also connected to a reading confirmation light source 23 which is turned on when the code 6 is successfully read.
Next, the code 6 to be read by the code reading device 10 will be briefly described. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the code 6 is provided on the scissors 5a as an example, and the individual scissors 5a are managed by reading the code by the code reading device 10 and managing the stock and the like.
The scissors 5a have a blade 5aa at the tip, and a handle 5ab that opens and closes the blade 5aa with respect to the fulcrum 5ac by operating the blade 5aa with a finger. In the present embodiment, a cord 6 having the shape shown in FIG. 6 is provided directly on a metal surface by laser processing in a region near the fulcrum 5ac. The code 6 used in the present embodiment uses, for example, a matrix data matrix code of 12 rows × 12 columns. However, the type of the code 6 is not limited to this, and for example, standardized Vericode, QR code, or other codes can be used.
Next, the operation of the code reader 10 will be described. The code reading device 10 is activated by an operator operating the operation lever 19. That is, the operator operates the operation lever 19 to turn on the push switch 19b serving as a trigger, and instructs the start of the reading operation of the code 6. In response to this, the main control circuit 21 blinks the marker light source 16b for positioning the code reader 10 at the optimum reading position for the code 6 via the LED driver circuit 16c. In this case, the operator moves the code reader 10 back and forth and left and right so that the two optical marker images 8 to be irradiated overlap on the code, and aligns the code 6 with the code. For example, if the surface 3 to be read is too close to the position (a) shown in FIG. 2, the cross-shaped optical marker image 8 emitted from the marker light source device 16 will be illuminated as shown in FIG. Appears spaced apart on both sides for code 6. If the surface 3 to be read is at an appropriate position as shown in FIG. 2B, two cross-shaped optical marker images 8 are placed on a square code as shown in FIG. Appear at the same time (optimal reading position). However, if the surface 3 to be read is too far as shown at the position (c) in FIG. 2, as shown in FIG. 4 (c), the further away from the position (b) in FIG. Appears again to 6 In this manner, the appropriate positional relationship of the code reading device 10 with respect to the code 6 can be visually confirmed by utilizing the appearance of the optical marker image 8 illuminated on the surface 3 to be read. Then, when the position of the code reading device 10 with respect to the code 6 is at an appropriate position, the reading is performed by the main control circuit 21. At this time, the main control circuit 21 is synchronized with the blinking of the optical marker image 8. Drives the LED driver circuits 18a and 18b corresponding to the plurality of illumination light sources 18 to turn on the illumination light sources 18, and causes the illumination light sources 18 to blink so that the light from the illumination light sources 18 is read on the surface to be read. 3 is indirectly irradiated.
Then, when the illumination light source 18 is turned on and emits light, the light emitted from the illumination light source 18 crosses the optical axis 7 in the hood portion and strikes the light reflection member 12 disposed opposite thereto. Light is easily reflected on the surface of the light reflecting member 12 in a state close to perfect reflection, and the irradiation angle of the light from the illumination light source 18 hitting the light reflecting member 12 is changed. In this case, the light reflecting member 12 is arranged so as to irradiate the reading surface 3 by inclining by a predetermined angle toward the optical axis with respect to the inner bottom surface 9 in which the central hole 9a having the function of a light entrance stop is formed. Is established. For this reason, the light emitted from the plurality of illumination light sources 18 converges on the read surface 3 on which the code 6 is provided, and the read surface 3 becomes bright.
Light emitted from the light reflecting member 12 to the surface to be read 3 strikes the code 6 and is reflected. Since the code 6 is formed by combining a plurality of light and dark cells in a matrix shape, the light reflection state differs depending on the position of the light and dark cells. Therefore, the reflected light reflected on the light / dark cell of the code 6 changes depending on the light / dark state, and is returned to the reading unit 11c as reflected light including code information. The light reflected by the code 6 enters a hole 9 a having a function of an aperture formed at the center of the inner bottom surface 9 and restricting the amount of light, and passes through a lens 14 to a CCD element of a CCD camera 15. It is imaged.
As a result, an image (image indicating unique information) based on the shape of the code 6 on the surface 3 to be read is formed on the CCD element of the CCD camera 15 via the lens 14. The image formed on the CCD camera 15 is sequentially taken into the main control circuit 21 via the sensor driver 22 and sent to a decoding circuit inside the main control circuit 21. Then, the internal decoding circuit binarizes the formed image, specifies the dot arrangement pattern, decodes the information indicated by the code 6, and specifies information on the object. If accurate reading is completed at that time, the confirmation light source 23 provided on the back surface of the housing 11 is turned on, and the driving of the marker light source 16b and the illumination light source 18 is ended.
In the process of such an operation, in the case where the illumination is performed indirectly by the illumination light source 18, repeated blinking with high-brightness red light causes dazzling eyes of the operator and makes alignment difficult. While the operation lever 19 is being operated by the operator, the code reading may be performed while the illumination light source 18 is kept turned on.
In the present embodiment, when the code 6 can be decoded normally, the confirmation light source 23 is turned on, a buzzer (not shown) beeps, and the operator is notified by light or sound that decoding has been performed normally. . Also, the decoded information can be sent to an external device that is communicatively connected to the code reading device 10, and the type or content of the code 6 can be analyzed by the external device.
Further, as another embodiment different from the above-described configuration, the illumination light source 18 or the light reflecting member 12 shown in FIGS. May be provided. If the illumination light sources 18 or the light reflecting members 12 are provided in an annular shape, and the plurality of illumination light sources 18 are further provided at equal intervals in the circumferential direction, the light emitted from the plurality of illumination light sources 18 becomes annular. By reflecting the light on the light reflecting member 12, the light reflected by the light reflecting member 12 can be collected to the center. Thereby, the periphery of the central hole 9a can be brightened, and light having an even brightness can be applied to the surface 3 to be read.
【effect】
According to the present invention, the light emitted from the light emitting means is reflected by the light reflecting means, and the direction of the light is collected by the light reflecting means from the plurality of light emitting means by setting the angle of the light reflecting means. In this case, the surface to be read can be illuminated, so that efficient irradiation can be performed.
In this case, when the light emitting means and the light reflecting means are provided in pairs or in a ring in the housing, based on the light emitted from the plurality of light emitting means, only the arrangement of the light emitting means and the light reflecting means is determined. The surroundings of the light restricting means can be made bright, and uniform light can be applied to the surface to be read without unevenness. Therefore, it is possible to adopt a configuration that facilitates code recognition.
When the light reflecting means irradiates light to the surface to be read, the light emitted from the plurality of light emitting means is collected on the surface to be read by the light reflecting means, and can be irradiated to the surface to be read. By setting the angle of the reflection means, the surface to be read can be made bright, and the code can be easily recognized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a code reading device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram when a unique code is read by the code reading device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical connection of the code reader shown in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing marker display at the position shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a plan view showing an object provided with a unique code of the code reading device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing the shape of a unique code provided on the object shown in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
1 Code reader (code reader)
3 Reading surface 5 Scissors (object)
6 code (unique code)
8 Optical marker image 9 Inner bottom (light limiting means)
9a hole (light limiting means)
11 housing 11c reading section 12 light reflection member (light reflection means)
15 CCD camera (imaging means)
16 Light source for marker 18 Light source for lighting (light emitting means)
21 Main control circuit

Claims (3)

物体に設けられた固有コードを読み取る読取部を有するハウジングと、
該ハウジングの内部に配設された複数の発光手段と、
前記ハウジング内に配設されて前記固有コードを撮像する撮像手段と、
該撮像手段へ入光する光の光量を制限する光制限手段とを備え、
前記発光手段から発せられた光を、前記固有コードを読み取る被読み取り面に対して照射し、前記固有コードに当たって反射した反射光に基づき、前記固有コードに示される情報を読み取るコード読取装置において、
前記光制限手段に対して所定角度となる位置に光を反射させる光反射手段を配設し、該光反射手段に向けて前記発光手段より光を発して、前記光反射手段により反射した光によって、前記被読み取り面を照射することを特徴とするコード読取装置。A housing having a reading unit for reading a unique code provided on the object,
A plurality of light emitting means disposed inside the housing;
Imaging means arranged in the housing to image the unique code;
Light limiting means for limiting the amount of light entering the imaging means,
In a code reading device that irradiates the light emitted from the light emitting unit to a surface to be read that reads the unique code, and reads information indicated by the unique code based on reflected light that has been reflected by hitting the unique code.
A light reflecting means for reflecting light at a position at a predetermined angle with respect to the light limiting means is provided, and light is emitted from the light emitting means toward the light reflecting means, and the light reflected by the light reflecting means is used. A code reading device for irradiating the surface to be read. 前記発光手段および前記光反射手段は、前記ハウジング内に対または環状に設けられることを特徴とする請求項１に記載のコード読取装置。The code reader according to claim 1, wherein the light emitting unit and the light reflecting unit are provided in the housing in pairs or in an annular shape. 前記光反射手段は、被読み取り面に対して光を照射することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコード読取装置。The code reading device according to claim 1, wherein the light reflection unit irradiates light to a surface to be read.

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