JP3109592B2 - バーコードリーダおよびバーコード読み取り方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バーコードリーダ
に関し、特に近距離から遠距離にわたってバーコードの
読み取り可能なバーコードリーダに関する。さらには、
そのバーコードの読み取り方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のバーコードリーダは、目標バーコ
ードに対してレーザ光あるいはＬＥＤ光を照射し、その
反射光を検知することによりバーコードを読み取るアク
ティブ方式を採用している。このバーコードリーダの使
用可能な距離は、バーコードからの反射光を検知できる
範囲で、実際は数ｃｍの至近距離から数ｍの近距離の範
囲である。そのため、広い倉庫や高い棚等にある物品を
バーコード管理している場合には、物品のバーコードの
読み取りに非常に手間がかかるものとなっていた。そこ
で、遠距離にあるバーコードを読み取ることができるバ
ーコードリーダの要望が高まっていた。

【０００３】遠距離にあるバーコードを読み取ることが
可能なバーコードリーダとしては、例えば特開平6-3330
74号公報に開示されているようなバーコードリーダがあ
る。このバーコードリーダの概略構成を図４に示し、以
下にその構成を説明する。

【０００４】図４において、バーコードリーダは、読み
取り窓口１０３ａを備えたケーシング１０３内に、バー
コード１０２に対して光を照射するＬＥＤを複数並列し
たＬＥＤモジュール１０４と、該ＬＥＤモジュール１０
４からの光をバーコード１０２上に集光する照明用レン
ズ１０５と、バーコード１０２からの反射光を反射する
反射鏡１０６と、該反射鏡１０６にて反射される、近距
離にあるバーコードからの光および遠距離にあるバーコ
ードからの光をそれぞれ結像する近焦点用結像レンズお
よび遠焦点用結像レンズを備えた鏡胴１０７と、該鏡胴
１０７の近焦点用結像レンズを通過する光と遠焦点用結
像レンズを通過する光をバーコードの距離に応じて選択
する液晶フィルタ１０８と、上記鏡胴１０７の焦点位置
に配置されたＣＣＤイメージセンサ１０９と、該ＣＣＤ
イメージセンサ１０９からの電気信号に基づいてバーコ
ード情報を読み取る電子制御装置１１０とが設けられて
いる。

【０００５】このバーコードリーダでは、近距離にある
バーコードの場合は、液晶フィルタ１０８によって鏡胴
１０７の近焦点用結像レンズを通過する光が選択されて
ＣＣＤイメージセンサ１０９上に結像され、遠距離にあ
るバーコードの場合には、液晶フィルタ１０８によって
鏡胴１０７の遠焦点用結像レンズを通過する光が選択さ
れてＣＣＤイメージセンサ１０９上に結像される。そし
て、ＣＣＤイメージセンサ１０９からその結像された光
（バーコード情報）に応じた電気信号が電子制御装置１
１０に出力されてバーコード情報が読み取られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開平6-3330
74号公報に記載のバーコードリーダにおいては、光量低
下の原因となるレンズ絞り等を必要としないため、ある
程度の距離までは、バーコードからの反射光量が不足す
ることはない。しかしながら、このバーコードリーダも
前述したアクティブ方式を採用しているため、目標バー
コードとの距離が離れると、照射光の散乱による損失、
反射光の乱反射による損失などによって反射光量の低下
が生じ、読み取りに十分な光量が得られなくなるという
問題が生じる。

【０００７】なお、照射光の出力（ＬＥＤモジュールの
出力）を上げることにより、読み取り可能な距離を長く
することができるが、アクティブ方式の場合、あまり目
標バーコードとの距離を長くすると、バーコードリーダ
の照射位置を目標バーコード上に設定することが困難に
なってしまう。例えば、数十ｍの遠距離では、バーコー
ドリーダの照射位置を目標バーコード上に設定すること
は難しい。

【０００８】本発明の目的は、上記問題を解決し、遠距
離にあるバーコードを容易に読み取ることができるバー
コードリーダを提供することにある。さらには、そのよ
うなバーコード読み取り方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のバーコードリーダは、撮像対象であるバー
コードの可視像が光学系を介して受光面上に結像され、
該結像された可視像に応じた電気信号を出力する撮像手
段と、前記撮像手段から出力される電気信号を画像信号
に変換するとともに、該画像信号に基づいて表示される
バーコード画像の予め設定されたエリア内におけるコン
トラストパターンを輝度差と色度差に基づいて抽出する
撮像画像処理手段と、前記撮像画像処理手段から出力さ
れる画像信号に基づいてバーコード画像を表示するとと
もに、前記バーコードのコントラストパターンの抽出が
行われるエリアを表示する表示手段と、前記撮像画像処
理手段から出力されたバーコードのコントラストパター
ンデータをデコードしてバーコード情報を得るデコード
処理手段とを有することを特徴とする。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】本発明のバーコード読み取り方法は、光学
系を介して結像されたバーコードの可視像を撮像し、該
撮像により得られる撮像画像データから前記バーコード
のコントラストパターンを輝度差と色度差に基づいて抽
出し、該コントラストパターンを基にバーコード情報を
得ることを特徴とする。

【００１４】

【００１５】従来のバーコードリーダでは、バーコード
を照射し、その反射光を検知することでバーコードを読
み取るアクティブ方式を採用していたため、バーコード
との距離をあまりに大きくとることができず、また、数
十ｍの遠距離では、バーコードリーダの照射位置を目標
バーコード上に設定することが難しかった。これに対し
て、本発明においては、光学系を介して結像されたバー
コードの可視像を撮像し、該撮像画像データからバーコ
ード情報を輝度差と色度差に基づいて読み取るようにな
っており、バーコードの読み取り可能な距離は光学系の
倍率により決まる。一般に、光学レンズは、数十ｍの遠
距離にあるバーコードを読み取るのに十分な倍率を持
つ。このように、本発明では、遠距離にあるバーコード
は光学系によりズームアップして撮像されるので、従来
読み取ることのできなかった遠距離のバーコードを読み
取ることが可能になる。

【００１６】また、本発明のバーコードリーダは、撮像
画像データを表示することができ、表示された撮像画像
を見ながらバーコードを撮像することができる。したが
って、従来のような、数十ｍの遠距離で、バーコードリ
ーダを目標バーコード上に設定することが難しくなると
いった問題は生じない。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００２０】本発明のバーコードリーダは、バーコード
に対して光りを照射する必要のないパッシブ方式を採用
している。図１に本発明の一実施形態のバーコードリー
ダの斜視図を示し、図２にその主要機能ブロック図を示
す。以下、図１および図２を参照して本実施形態のバー
コードリーダを詳細に説明する。

【００２１】本実施形態のバーコードリーダは、焦点・
ズーム調節用スイッチ１、調節モータ２、光学部３、Ｃ
ＣＤイメージセンサ４、撮像処理部５、内部ディスプレ
イ６、読み取り用スイッチ７、デコード処理部８、メモ
リ９、出力装置（出力インタフェース）１０から構成さ
れる。

【００２２】光学部３はズーム機能（ズームレンズ）を
備え、調節モータ２により焦点およびズーム率の調節が
可能になっている。この調節モータ２による光学部３の
焦点およびズーム率の調節は、焦点・ズーム調節用スイ
ッチ１におけるスイッチ操作により任意に行うことがで
きる。この光学部３は、筐体３０に着脱自在に、また
は、一体的に設けられる。

【００２３】筐体３０内には、ＣＣＤイメージセンサ
４、撮像処理部５、内部ディスプレイ６、読み取り用ス
イッチ７、デコード処理部８、メモリ９、出力装置（出
力インタフェース）１０が収納される。

【００２４】ＣＣＤイメージセンサ４は、その受光面上
に光学部３を介して目標バーコードの像（可視像）が結
像されるようになっており、その結像された像（バーコ
ード情報）に応じた電気信号を撮像処理部５に出力す
る。

【００２５】撮像処理部５は、ＣＣＤイメージセンサ４
から入力される電気信号を画像信号に変換するととも
に、該画像信号に基づいて表示されるバーコード画像の
予め設定されたエリア内におけるバーコードパターンに
ついて、輝度差と色度差に基づく画像処理を行って、バ
ーコードのコントラストパターンを抽出する。この撮像
処理部５におけるバーコードのコントラストパターンの
抽出処理は、読み取り用スイッチ７がオンされることに
より開始される内部ディスプレイ６は、撮像処理部５か
ら出力される画像信号を受けて、バーコード画像（可視
画像）を表示するとともに、バーコードのコントラスト
パターンの抽出が行われるエリアをその画面内に表示す
る。筐体３０にはモニター用窓２０が設けられており、
取扱者はこのモニター用窓２０から内部ディスプレイ６
に表示される画像を見ることができる。

【００２６】デコード処理部８は、撮像処理部５から出
力されるバーコードのコントラストパターンデータをデ
コードし、該デコード結果をバーコード情報としてメモ
リ９へ出力する。メモリ９は、デコード処理部８から出
力されるバーコード情報を記憶する。

【００２７】出力装置１０は、メモリ９に記憶されたバ
ーコード情報を内部ディスプレイ６や外部の処理装置に
送出する。

【００２８】次に、このバーコードリーダの処理動作を
実際の使用方法に基づいて説明する。

【００２９】このバーコードリーダでは、電源（不図
示）がオンされると、光学部３を介してＣＣＤイメージ
センサ４の受光面上に可視像が結像され、ＣＣＤイメー
ジセンサ４からその結像された可視像に応じた電気信号
が撮像処理部５へ出力される。撮像処理部５では、ＣＣ
Ｄイメージセンサ４から入力された電気信号が画像信号
に変換され、該画像信号が内部ディスプレイ６へ出力さ
れる。画像信号が入力された内部ディスプレイ６では、
ＣＣＤイメージセンサ４上に結像された可視像の撮像画
像が、バーコードのコントラストパターンの抽出が行わ
れるエリアとともに表示される。この時点では、通常、
ＣＣＤイメージセンサ４上に表示される撮像画像の焦点
は合っていない。

【００３０】取扱者は、バーコードリーダを例えば図３
に示すようにして持ち、目標バーコードの方向にバーコ
ードリーダを向け、内部ディスプレイ６に表示される撮
像画像を見ながら、焦点・ズーム調節用スイッチ１を任
意にスイッチ操作して、焦点・ズーム調節を行う。取扱
者が焦点・ズーム調節用スイッチ１を操作して焦点・ズ
ーム調節を行うと、そのスイッチ操作に応じて、調節モ
ータ２によって光学部３の焦点・ズーム調節が行われ
る。通常は、図１、２に示すように、内部ディスプレイ
６の画面に目標バーコードの撮像画像が表示されるよう
に焦点・ズーム調節が行われる。

【００３１】内部ディスプレイ６に表示されたバーコー
ドの撮像画像の焦点が合い、かつ、表示エリア内にバー
コード部分が完全に収まると、続いて、取扱者は、エリ
ア内に表示されたバーコードの読み取りを行わせるため
の読み取りスイッチ７を押す。

【００３２】読み取りスイッチ７が押されると、撮像処
理部５では、ＣＣＤイメージセンサ４からの出力電気信
号を変換した画像信号に基づいて、表示エリア内のバー
コードのコントラストパターンが抽出される。

【００３３】撮像処理部５にてバーコードのコントラス
トパターンが抽出されると、デコード処理部８によっ
て、そのコントラストパターンデータがデコードされ、
該デコード結果がバーコード情報としてメモリ９に記憶
される。そして、出力装置１０によって、メモリ９に記
憶されたバーコード情報が内部ディスプレイ６あるは外
部の処理装置へ送出される。出力装置１０からバーコー
ド情報を受けた内部ディスプレイ６は、例えばバーコー
ド情報を英数字などの文字列で表示する。

【００３４】本実施形態では、フォーカシングおよびズ
ーミングは焦点・ズーム調節用スイッチ１を用いて手動
で行われるようになっているが、周知のオウトフォーカ
ス機能を設けて、フォーカシングを自動で行うようにし
てもよい。このようにすれば、取扱者はズーミングのみ
を調節するだけでよいことになり、操作性が向上する。

【００３５】（他の実施形態）上述の実施形態では、バ
ーコードのみが撮像対象になっているが、バーコードが
貼られた物品の全体または一部を撮像してバーコード情
報とともに記憶することも可能である。この場合は、物
品を撮像した画像データ（ＣＣＤイメージセンサ４から
の出力電気信号を変換した画像信号）がメモリ９あるい
は筐体３０内に収容された他のメモリにバーコード情報
と対応づけられて記憶される。そして、出力装置１０に
よって、メモリに記憶されたバーコード情報および画像
データが内部ディスプレイ６や外部の処理装置に送出さ
れる。

【００３６】上記のように構成することで、バーコード
が貼られた物品の画像データを伴ったバーコード管理を
実現することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように構成される本発明で
は、遠距離にあるバーコードは光学系によりズームアッ
プして撮像される。また、本発明では、表示された撮像
画像を見ながらバーコードを撮像することができるの
で、例えばバーコードが数十ｍの遠距離にあっても、バ
ーコードリーダを目標バーコード上に容易に設定するこ
とができる。よって、本発明によれば、従来読み取るこ
とのできなかった遠距離のバーコードを容易に読み取る
ことができるバーコードリーダを提供することができ
る。

【００３８】また、本発明においては、ズーム機能を備
えることで、バーコードの距離に応じてズーム率を任意
に調節することができ、近距離から遠距離にわたってバ
ーコードの読み取りが可能になる。

【００３９】さらに、本発明においては、バーコード情
報と物品の撮像画像データとを対応づけて記憶すること
で、バーコードによる物品の管理に加えて物品の画像デ
ータの管理も行うことができ、より品質の高い管理サー
ビスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のバーコードリーダの概略
構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示すバーコードリーダの機能ブロック図
である。

【図３】図１に示すバーコードリーダの実際の使用形態
を示す図である。

【図４】特開平6-333074号公報に開示されているバーコ
ードリーダの概略構成図である。

【符号の説明】

１ 焦点・ズーム調節用スイッチ ２ 調節モータ ３ 光学部 ４ ＣＣＤイメージセンサ ５ 撮像処理部 ６ 内部ディスプレイ ７ 読み取り用スイッチ ８ デコード処理部 ９ メモリ １０ 出力装置 ２０ モニター用窓 ３０ 筐体

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像対象であるバーコードの可視像が光
   学系を介して受光面上に結像され、該結像された可視像
   に応じた電気信号を出力する撮像手段と、 前記撮像手段から出力される電気信号を画像信号に変換
   するとともに、該画像信号に基づいて表示されるバーコ
   ード画像の予め設定されたエリア内におけるコントラス
   トパターンを輝度差と色度差に基づいて抽出する撮像画
   像処理手段と、 前記撮像画像処理手段から出力される画像信号に基づい
   てバーコード画像を表示するとともに、前記バーコード
   のコントラストパターンの抽出が行われるエリアを表示
   する表示手段と、 前記撮像画像処理手段から出力されるバーコードのコン
   トラストパターンデータをデコードしてバーコード情報
   を得るデコード処理手段とを有することを特徴とするバ
   ーコードリーダ。
2. 【請求項２】 光学系を介して結像されたバーコードの
   可視像を撮像し、該撮像により得られる撮像画像データ
   から前記バーコードのコントラストパターンを輝度差と
   色度差に基づいて抽出し、該コントラストパターンを基
   にバーコード情報を得ることを特徴とするバーコード読
   み取り方法。