JP2005182518A - コード読取装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】焦点距離及び倍率を可変可能なレンズと撮像素子を含み、前記コードの画像を読取るための撮像手段と、前記コードの撮像距離を検出するための測距手段と、前記コードの識別情報を入力するためのコード識別情報入力手段と、前記コードごとに設定された、撮像距離に対応したレンズの焦点距離及び倍率との対応関係が記憶された参照テーブルと、所定の焦点距離及び倍率となるようにレンズの位置を移動させるレンズ移動手段と、前記測距手段で検出された撮像距離を手掛かりとして、前記入力された識別情報から特定されるコードの参照テーブルから、前記撮像距離に対応する焦点距離及び倍率を割り出し、該焦点距離及び倍率となるように前記レンズ移動手段を制御して所定の位置にレンズを移動させる制御手段と、を具備することにより達成される。
【選択図】図1
Description
このように、ベルトコンベヤ等の搬送手段によって搬送されてくる物品に付与されたコードの情報を読取る定置式のコード読取装置では、例えば、ラインセンサ,撮像カメラ等から成る撮像手段を搬送路の上方に設置しておき、搬送されてくる物品の正面を撮像手段によって撮像し、その画像を処理してコードの情報を読取るという方式が採られている。
図6は、2次元エリア内の領域を撮像してコードを読取る手持ち式のコード読取装置の一例を示している。このコード読取装置の本体10は、横断面がくの字をした略直方体の形状を成している。本体10の一端の先端部にはコードの読取り部10aが設けられ、本体10の他端の上面部には読取ったコードデータの登録、抹消、表示やガイダンス等の指令を入力するためのテンキー10b及び所定事項を表示するための液晶等で成る表示部10cが設けられている。このコード読取装置を使用する際には、使用者は本体10の把持部を片手で把持し、操作スイッチ10dを押す。この操作スイッチ10dの押下により、例えばレーザダイオードを光源として、2点の可視光,十字形の可視光,X字形の可視光,或いは矩形状の可視光が、読取領域確認用のガイド光(これをポインタという。)として照射される。操作者がガイド光を読取対象のコードに合わせた後に再度操作スイッチ10dを押して読取開始を指示すると、読取領域から反射された光がレンズ係に入射され、結像された像がイメージセンサ等の撮像手段により撮像される。そして、その画像データからコードが認識されるようになっている(コード読取装置については、例えば特許文献1参照、ガイド光については、例えば特許文献2の図8参照)。
また、固定焦点式の場合、カメラのフォーカスがある被写界深度にあるときに読取可能となるが、読取距離によって写る像の大きさが変化してしまうという問題がある。写る像の大きさが変わるということは、CCD等のイメージセンサに結像するときの画素数が変わり、画像処理の分解能が一定にならないことを意味する。近い距離においては画像が大きすぎてはみ出たり、遠い距離においては画像が小さすぎて正しくデコードできなかったりする場合がある。このような場合、読取距離が変わっても常に倍率(結像画素数)を一定に保つこと、すなわち、コードと読取装置との距離を変えないで像倍率を変化させること(ズームをかけること)が求められている。
しかしながら、かかる方法は、任意の大きさのコードに対応するために、一旦ピントを合わせた上で画像を取り込んで、写った像の大きさを確認してから所定の大きさになるようにズーム(倍率)を決定するという2段階のステップを踏む必要があり、処理が複雑となるという問題がある。
従って、上記のように2段階のステップを踏まなくても、コードの種類(大きさ)と撮像距離が分かれば、予め設定した最適なズーム比でコードの画像を撮像することが可能となる。
本発明は以上のような考えのもとに、複雑な手順を踏まなくとも、簡単な方法でオートズーム機能を持たせることのできるコード読取装置を提供することを目的とする。
この第1の発明に係るコード読取装置では、読取るコードの種類によって、撮像距離とズーム倍率との関係が予め設定されているので、入力したコードの名前と計測した撮像距離とから自動的に最適なズーム倍率となるようにレンズが自動的に移動する。
最も使用頻度の多い位置にレンズをプリセットしておくことにより、測距後にレンズを移動させなくても済む可能性が高まるので、処理スピードがあがる。
これにより、無駄なリトライを避けることができる。
この第2の発明に係るコード読取装置は、測距手段を持たない簡易型のオートズーム機能を有するコード読取装置である。すなわち、予め、ある焦点距離と倍率になるようなレンズの移動位置が段階的に設定されており、読み取った画像をデコードし、デコードが成功するまで、読取/デコード/レンズ移動のサイクルを高速に繰り返すものである。
図1に示されるコード読取装置10は、本発明に係るコード読取装置の実施例の構成例を示すものである。本実施例におけるコード読取装置10は、読取対象となるコードの種類や大きさ等の識別情報を入力する入力部11と、トリガーの役目をするスイッチ12と、レンズと撮像素子(CCD素子等)とを含む撮像手段13と、前記レンズの焦点距離及びズーム倍率を連動して変更するためのレンズ移動手段14と、前記撮像手段13で読取ったコードの画像のコントラストを測定し、次のデコード工程に移行するか、コントラストのゲインを調整して画像の再取得を行うかを判断する画質評価手段15と、コードの画像をデコードしてコード情報の解読を行うコード解読手段16と、コードの読取状況を表示する表示部17(例えば液晶パネル)と、読取対象のコードの撮像距離を測る測距手段18と、測距のための光ビームを発するポインタ19と、前記各手段を所定のプログラムに基づいて制御する制御手段20(CPU20aと、メモリ20bと、読取るコードの種類によって撮像距離とズーム倍率との関係が予め設定された参照テーブル20cを含む。)と、取り外し可能に設置され前記解読されたコード情報を格納する記憶媒体21とを具備し、撮像手段13で読取ったコードの画像から、コード解読手段16によってコードに含まれる情報をデコードするものである。なお、前記測距には、前記特許文献2に記載の技術が利用可能である。
また、前記レンズ移動手段14としては、高速性を考慮し、電磁アクチュエータを使用するのが好ましい。電磁アクチュエータとしては、例えば、特開2001−91981号公報に記載のものが利用可能である。
前記レンズ移動手段で移動させる位置は、各撮像距離でのレンズ系の焦点深度に応じて複数段階の移動位置、例えば、(近、中、遠)の3段階に対して移動位置を設定しておき、焦点深度50mm〜110mmが“近”、90mm〜150mmが“中”、140mm〜200mmが“遠”というように、3段階の撮像距離(焦点深度)に対応して、3ポジションの固定位置(焦点位置及びズーム倍率)を移動位置として予め設定しておくものとする。
まず、読取対象のコードの識別情報(例えばコードの種類、大きさ)を入力部11から入力する(ステップS10)。例えば“コードA”と入力する。この情報はメモリ20bに一時格納される。
次にスイッチ12(操作スイッチ10d)を押してトリガーを入力すると(ステップS11)、コードAに対応した標準のレンズ位置(図3のテーブルにおける倍率1倍の位置)にレンズを移動させる(ステップS12)。これは、本来ならば次のステップでコードまでの距離を計測して撮像距離を求め、それに対応した位置にレンズを移動させるべきなのであるが、経験上判明しているそのコードの種類における撮像距離の最頻値にレンズを移動させておけば、測距後においてレンズを移動させる確率が低くなるので、そのままの位置でコードの撮像動作に入れるからである。これによって1件あたりの処理スピードを上げることが可能となる。
測定した距離がテーブル内にあれば、対応する位置にレンズを移動させる(ステップS17)。現実には、ステップS12において最頻の位置にレンズが設定されているので、ステップS17においてレンズ位置が変更される場合は少ないと考えられる。
以上のようにすることにより、任意の距離にあるコードをほぼ一定の解像度で読取ることができる。
なお、本実施例においては、ステップS12において、最頻の位置にレンズをプリセットしたが、ステップS12を省略して、測距をしてからレンズを移動するようにしてもよい。
まず、読取対象のコードの識別情報(例えばコードの種類、大きさ)を入力部11から入力する(ステップS30)。例えば“コードC”と入力する。この情報はメモリ20bに一時格納される。
次にスイッチ12(操作スイッチ10d)を押してトリガーを入力すると(ステップS31)、コードAに対応した標準のレンズ位置(図3の参照テーブルにおける倍率1倍の位置)にレンズが移動する。ここでレンズ移動回数の初期値(I=1)が記憶される(ステップS32)。
そして移動回数をインクリメントする(ステップS37)。そして再びコードの撮像を行い画像を取り込み(ステップS33)、画質評価を行い(ステップS34)、デコードを行う(ステップS35)。ここで、もしデコードに失敗した場合は、同様に前記撮像手段12内のレンズを参照テーブルの次の段階に移動させ(ステップS36)、ステップS33からの動作を繰り返す。レンズの移動を(初回も含めて)参照テーブル全体の設定段階数(N回)行ってもデコードに成功しない場合は、撮像距離が極端に近いか遠くて、ピント合わせが不可能な場合と判断できるので、エラー報知を行い、コード読取装置の位置をずらして読取範囲内の距離にするように操作者に知らせる(ステップS38)。操作者が位置を修正し(ステップS39)、ステップS31に戻り、操作スイッチを押して、上記の動作を繰り返す。以上のようにすることにより、任意の距離にあるコードをほぼ一定の解像度で読取ることができる。
10b、11 テンキー(入力部)
10c,17 表示部
10d,12 操作スイッチ
13 撮像手段
14 レンズ移動手段
15 画質評価手段
16 コード解読手段
18 測距手段
19 ポインタ
20 制御手段
20a CPU
20b メモリ
20c 参照テーブル
21 記憶媒体
30 上位システム
Claims (6)
- 読取対象のコードから、該コードに含まれる情報を光学的に読み取るコード読取装置において、
焦点距離及び倍率を可変可能なレンズと撮像素子を含み、前記コードの画像を読み取るための撮像手段と、
前記コードの撮像距離を検出するための測距手段と、
前記コードの識別情報を入力するためのコード識別情報入力手段と、
前記コードごとに設定された、撮像距離に対応したレンズの焦点距離及び倍率との対応関係が記憶された参照テーブルと、
所定の位置にレンズを移動させるレンズ移動手段と、
前記測距手段で検出された撮像距離を手掛かりとして、前記入力された識別情報から特定されるコードの前記参照テーブルから、前記撮像距離に対応する焦点距離及び倍率を割り出し、該焦点距離及び倍率となるように前記レンズ移動手段を制御して所定の位置にレンズを移動させる制御手段と、
を具備したことを特徴とするコード読取装置。
- 読取開始時のレンズの位置を前記識別情報によって特定されるコードごとに予め定められた位置へ移動させてから、撮像距離の検出を行うことを特徴とする請求項1に記載のコード読取装置。
- 前記測距手段で検出された撮像距離が、前記参照テーブルに設定されている撮像距離の範囲を超えている場合にはその旨を報知する、エラー報知手段をさらに具備したことを特徴とする請求項1又は2に記載のコード読取装置。
- 読取対象のコードから、該コードに含まれる情報を光学的に読み取るコード読取装置において、
焦点距離及び倍率を可変可能なレンズと撮像素子を含み、前記コードの画像を読み取るための撮像手段と、
前記コードごとに、焦点距離及び倍率との対応関係が段階的に設定され記憶された参照テーブルと、
所定の位置にレンズを移動させるレンズ移動手段と、
前記撮像手段で撮像されたコードの画像から前記コードの情報を解読するコード情報解読手段と、
読取エラーを報知するエラー報知手段とを具備し、
前記コード情報解読手段においてコード解読がなされなかった場合は、前記参照テーブルにおけるレンズ位置の次の段階にレンズを移動させ、前記撮像手段で前記コードを再度撮像して前記コード情報解読手段でコード情報を解読する動作を繰り返すとともに、繰り返し回数が前記レンズの移動位置の設定段階の数に達したときは前記エラー報知手段でエラー報知を行うように制御を行う制御手段をさらに具備したことを特徴とする、コード読取装置。
- 前記撮像されたコードの画像のコントラストを測定し、所定のコントラストの範囲内にない場合はコントラストの調整を行う画質評価手段をさらに具備したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のコード読取装置。
- 前記レンズ移動手段が電磁アクチュエータであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のコード読取装置。
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