JP3675398B2 - 光学的情報読み取り装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーコード等の光学的情報を読み取る光学的情報読み取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のバーコードリーダは、光学的情報すなわち紙に印刷されたバーコードからの反射光をレンズ等の結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、イメージセンサが電気的に接続された回路基板により、電気信号を信号処理してから光学的情報のデコード処理を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、モニターや携帯電話機の液晶画面に表示されたバーコードなどの光学的情報の読み取りが試みられている。しかし、カラー液晶画面に表示された光学的情報に単色光の照明光を投光してその反射光を結像レンズでイメージセンサに結像させたとき、液晶画面の画素ピッチで間が暗い縞が写り、細い黒バーと認識されてデコードができないことがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく、本発明の請求項１記載の光学的情報読み取り装置は、カラー液晶画面にバックライトにより表示された光学的情報を読み取り可能な光学的情報読み取り装置であって、前記光学的情報に単色光である照明光を投光する投光手段と、前記光学的情報からの反射光を受光して結像する結像手段と、前記結像手段により結像された前記光学的情報の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサと、前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行う信号処理手段と、前記投光手段の照明光の点灯と消灯の切り替えを行うスイッチ手段とを備え、前記スイッチ手段により前記投光手段が投光する単色光を消灯して前記カラー液晶画面にバックライトにより表示された光学的情報を読み取るものである。
【０００５】
また、本発明の請求項２記載の光学的情報読み取り装置は、請求項１において、スイッチ手段による投光手段の照明の点灯と消灯の切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替える。
【０００８】
また、本発明の請求項３記載の光学的情報読み取り装置は、液晶画面に表示された光学的情報を読み取り可能な光学的情報読み取り装置であって、光学的情報に白色の照明光を投光する投光手段と、前記光学的情報からの反射光を受光して結像する結像手段と、前記結像手段により結像された前記光学的情報の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサと、前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行う信号処理手段と、前記投光手段の照明光の点灯と消灯を交互に切り替えかつこの切り替えに連動して前記イメージセンサの露光時間と前記信号処理手段の電気信号増幅の制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記投光手段の照明光を消灯している場合には前記イメージセンサの露光時間を長くしかつ前記信号処理手段による電気信号の増幅度を大きくするように制御し、前記投光手段の照明光を点灯している場合には前記イメージセンサの露光時間を長くしかつ前記信号処理手段による電気信号のオフセットを下げてから増幅度を上げるように制御するものである。
【０００９】
また、本発明の請求項４記載の光学的情報読み取り装置は、請求項１または２または３において、光学的情報読み取り装置は操作者が手に持ち操作できる手持ち型装置である。
【００１０】
また、本発明の請求項５記載の光学的情報読み取り装置は、請求項３において、投光手段は、略均一に面から照明光を射出し、外装ケースの開口部の開口縁に対して略平行な読み取り面に対して、結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全体を全反射させる位置に照明光を射出する前記面を配置した。
【００１１】
また、本発明の請求項６記載の光学的情報読み取り装置は、請求項３において、投光手段は、照明光源の色を補正する補正手段を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明第１の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段により光学的情報に照明光を投光し、前記光学的情報からの反射光を結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。操作者は、光学的情報を読み取る時、スイッチ手段により、前記投光手段の照明光の点灯と消灯の切り替えを行うことができる。
【００１５】
本発明第２の光学的情報読み取り装置によれば、操作者は、光学的情報を読み取る時、スイッチ手段により、前記投光手段の照明光の点灯と消灯の切り替えを行うことができ、この切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替わる。
【００１６】
本発明第３の光学的情報読み取り装置によれば、複数の波長の異なる照明光源有した投光手段により光学的情報に照明光を投光し、前記光学的情報からの反射光を結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。操作者は、光学的情報を読み取る時、スイッチ手段により、操作者が前記投光手段の前記照明光源の中で投光に使う光源の切り替えを行うことができる。
【００１７】
本発明第４の光学的情報読み取り装置によれば、操作者が前記投光手段の前記照明光源の中で投光に使う光源の切り替えを行うことができ、この切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替わる。
【００１８】
本発明第５の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段により白色に発光する照明光源からの照明光を光学的情報に投光し、前記光学的情報からの反射光を結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。
【００１９】
本発明第６の光学的情報読み取り装置によれば、本発明第１、第２、第３、第４、第５の光学的情報読み取り装置において、操作者は装置を手に持ち操作できる。
【００２０】
本発明第７の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段により白色に発光する照明光源からの照明光を略均一に面から射出し、外装ケースの開口部の開口縁に対して略平行な読み取り面に対して、面から射出した照明光が結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全体で全反射して結像手段によりイメージセンサ上に結像され、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。
【００２１】
本発明第８の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段は、照明光源の色を補正する。
【００２２】
本発明第９の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段は、白色に発光する照明光源からの照明光の点灯と消灯を行い、投光手段の照明の点灯と消灯の切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替える。
【００２３】
本発明第１０の光学的情報読み取り装置は、電気信号に変換された画像データないしデコード処理結果から投光手段の照明光を点灯するか消灯するか判断する投光制御手段を有する。
【００２４】
以下、本発明の実施形態における光学的情報読み取り装置について、図面を用いて説明する。
【００２５】
図１（ａ）は本発明の一実施形態の外観を示す斜視図である。図１（ｂ）は本発明の一実施形態の内部構造を示す断側面図である。
【００２６】
光学的情報読み取り装置１は、外装ケース２の前方部に、バーコード等の光学的情報３を読み取るための読み取り開口部４を、外装ケース２の後方部に、操作者が手で握るための把持部５を、外装ケース２の後端に、光学的情報３からのデータをホストコンピュータに転送するためのケーブル６を配置している。外装ケース２の内部には、光学的情報３に光を照射する投光手段としての照明用発光ダイオード７と、光学的情報３からの反射光を結像する結像手段としてレンズ８と、レンズ８の結像位置に配置し直線状に配列した受光素子を持ち結像された光学的情報３の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサ９と、イメージセンサ９と電気的に接続し、画像情報を変換した電気信号に対し信号処理を行い、ケーブル６を介して信号処理したデータをホストコンピュータに転送する回路基板１０が組み込まれている。また、外装ケース２には、操作者が作動することのできるスイッチ１１と、緑色、赤色、橙色の三色の発光のできる表示用発光ダイオード１２の点灯状態を見ることのできる表示窓１３が取り付けられている。
【００２７】
図２は上記光学的情報読み取り装置の電気的構成を概略的に示す構成図である。
【００２８】
スイッチ１１の作動によりＣＰＵ１４は照明駆動回路１５を介して照明用発光ダイオード７を点灯あるいは消灯させる。レンズ８により結像した画像情報を電気信号に変換するイメージセンサ９はＣＰＵ１４からの信号により駆動される。信号処理回路１６は、イメージセンサ９により変換された電気信号を増幅およびノイズ除去する増幅回路部と増幅およびノイズ処理された信号をデジタル変換してＣＰＵ１４に出力するＡ／Ｄ変換回路部から成り、増幅回路部は増幅度とオフセットをＣＰＵ１４からの信号により制御する回路を備えているため、オフセットにより適切な基準値を選定した上で適切な増幅を行う。ＣＰＵ１４は入力されたデジタル画像情報をプログラムに基づいて白黒二値化データに変換する。ＣＰＵ１４は、プログラムに従い、二値化されたデータにより光学的情報のデコード処理を行い、デコードされたデータ等は、インターフェース回路１７からケーブル６を介してホストコンピュータに転送する。正常にデコードされたとき、ＣＰＵ１４は、表示駆動回路１８を介して、表示用発光ダイオード１２をバーコードの読み取り成功を示す緑色に発光させ、正常にデコードされなかったときは、バーコードの読み取り失敗を示す赤色に発光させる。
【００２９】
（実施の形態１）
照明用発光ダイオード７は赤色波長の単色光である。レンズ８の色収差の影響を無くし細かい画像情報を結像するとき解像度を高めるため単色光の照明を用いる。このような構成において、図３に示すようなカラー液晶パネル１９にバーコードを表示した光学的情報３に光学的情報読み取り装置１の開口部４を当接させる。このとき、スイッチ１２を作動してＣＰＵ１４は照明駆動回路１５を介して照明用発光ダイオード７を点灯させると、照明用発光ダイオード７から照射された光は、光学的情報３からの反射してレンズ８によりイメージセンサ９の受光面に図４に示す画像情報を結像する。照明用発光ダイオード７が赤色波長の単色光であるため、カラー液晶パネル１９の赤、緑、青のカラーフィルターのうち赤色を透過するフィルターからの光だけが反射光として結像され、結像された画像情報は液晶の画素ピッチ間隔で暗い縞を生じる。イメージセンサ９により変換された電気信号は、信号処理回路１５により、増幅およびノイズカットした後にデジタル化してＣＰＵ１４に転送し、ＣＰＵ１４は転送されたデジタル画像情報をプログラムに基づいて二値化データに変換し、デコードするが、画素ピッチ間隔で暗い縞の影響でデコードは失敗して、ＣＰＵ１４は表示駆動回路１８を介して、表示用発光ダイオード１２を赤色に点灯させる。スイッチ１２を作動してＣＰＵ１４は照明駆動回路１５を介して照明用発光ダイオード７を消灯させ、液晶パネルのバックライト照明により読み取ると、バックライトの光源は白色であることからイメージセンサ９の受光面に結像した画像情報には画素ピッチ間隔で暗い縞を生じない。また、カラー液晶パネル１９に表示されたバーコードはレンズ８の色収差が影響するほど細かい情報でない。イメージセンサ９により変換された電気信号は、信号処理回路１６により、増幅およびノイズカットした後にデジタル化してＣＰＵ１４に出力する。このとき、スイッチ１２を作動によって、ＣＰＵ１４は、イメージセンサ９の露光時間を長くして、信号処理回路１６の増幅回路部を制御して増幅度を上げるように、露光時間と増幅の制御方法を切り替え、バックライト照明の輝度が暗いことを補う。ＣＰＵ１４は入力されたデジタル画像情報をプログラムに基づいて二値化データに変換し、デコードする。デコードに成功すると、ＣＰＵ１４は表示駆動回路１８を介して、表示用発光ダイオード１２を緑色に点灯させ、デコードしたデータ等は、インターフェース回路１７からケーブル６を介してホストコンピュータに転送する。
【００３０】
（実施の形態２）
概説の光学的情報読み取り装置１において、光学的情報３に光を照射する投光手段としての照明用発光ダイオード７は、赤色の波長の照明用発光ダイオードと、緑色の波長の照明用発光ダイオードと青色の波長の照明用発光ダイオードとが複数個配列している。通常、レンズ８の色収差の影響を無くし細かい画像情報を結像するとき解像度を高めるため、また、消費電流を抑えるため、投光手段として赤色光の照明用発光ダイオードだけが点灯している。このような構成において、図５に示すようなカラー液晶パネル１９にバーコードを表示した光学的情報３に光学的情報読み取り装置１の開口部４を当接させる。このとき、スイッチ１２を作動してＣＰＵ１４は照明駆動回路１５を介して照明用発光ダイオード７は、３色すなわち赤色、緑色、青色の照明用発光ダイオードを点灯させる。照明用発光ダイオード７から照射された光は、光学的情報３からの反射してレンズ８によりイメージセンサ９の受光面に結像する。３色の光源からの照明光であるため、照明光はカラー液晶パネル１９の赤、緑、青のカラーフィルターのすべてを透過し、受光面に結像した画像情報は、画素ピッチ間隔で暗い縞を生じない。また、カラー液晶パネル１９に表示されたバーコードはレンズ８の色収差が影響するほど細かい情報でない。表示イメージセンサ９により変換された電気信号は、信号処理回路１６により、増幅およびノイズカットした後にデジタル化してＣＰＵ１４に転送する。このとき、スイッチ１２を作動によって、ＣＰＵ１４は、イメージセンサ９の露光時間を長くして、信号処理回路１６の増幅回路部を制御してオフセットを下げて増幅度を上げるように、露光時間と増幅の制御方法を切り替える。照明光が液晶パネル表面で反射する光により信号レベルが上がることを、オフセットを下げるで抑えてから適性に増幅を行うことで、画像のコントラストの悪いことを補う。ＣＰＵ１４は転送されたデジタル画像情報をプログラムに基づいて二値化データに変換し、デコードする。デコードに成功すると、ＣＰＵ１４は表示駆動回路１８を介して、表示用発光ダイオード１２を緑色に点灯させ、デコードしたデータ等は、インターフェース回路１７からケーブル６を介してホストコンピュータに転送する。
【００３１】
（実施の形態３）
図５（ａ）は本発明の一実施形態の外観を示す斜視図である。図５（ｂ）は本発明の一実施形態の内部構造を示す断側面図である。図６は上記光学的情報読み取り装置の電気的構成を概略的に示す構成図である。
【００３２】
光学的情報読み取り装置２０は、外装ケース２１の前方部に、２次元コード等の光学的情報２２を読み取るための読み取り開口部２３を、外装ケース２１の後方部に、光学的情報２２からのデータをホストコンピュータに転送するためのケーブル２４と、光学的情報読み取り装置２０を設置場所に据えるスタンド２５を配置している。外装ケース２１の内部には、光学的情報２２に光を照射する投光手段として光源となる発光色が白色の照明用白色発光ダイオード２６と照明用発光ダイオード２６からの光を拡散させて射出面から均一照射する拡散板２７と、光学的情報２２からの反射光を反射して光路を変える反射ミラー２８と、反射ミラー２８を介して受光した反射光を結像する結像手段としてレンズ２９と、レンズ２９の結像位置に配置しマトリックス状に配列した受光素子を持ち結像された光学的情報２２の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサ３０と、イメージセンサ３０と電気的に接続して画像情報を変換した電気信号に対し信号処理を行い、ケーブル２４を介して信号処理したデータをホストコンピュータに転送する回路基板３１が組み込まれている。
【００３３】
このような構成において、図５（ｂ）に示すように携帯電話機のカラー液晶パネル３２に２次元コードを表示した光学的情報２２を光学的情報読み取り装置２０の開口部２３に対向させる。白色に発光した照明用白色発光ダイオード２６から照射された光は、拡散板２７を通過することで拡散して拡散板２７の射出面から光学的情報２２に対して均一照射される。光学的情報２２から反射した光は反射ミラー２８により光路を変えられ、レンズ２９に受光されレンズ２９によりイメージセンサ３０の受光面に画像情報を結像する。照明用発光ダイオード２６が白色光であり赤、緑、青を含む広域波長であるため、カラー液晶パネル３３の赤、緑、青のどのカラーフィルターも透過することができ、レンズ２９によりイメージセンサ３０に結像された画像情報は単色光照明の時に生じる液晶の画素ピッチ間隔で暗い縞は発生しない。イメージセンサ３０により変換された電気信号は、回路基板３１の信号処理回路３３により、増幅およびノイズカットした後にデジタル化してＣＰＵ３４に転送し、ＣＰＵ３４は転送されたデジタル画像情報をプログラムに基づいて二値化データに変換し、デコードし、デコードしたデータ等は、インターフェース回路３５からケーブル６を介してホストコンピュータに転送する。
【００３４】
尚、図５（ｂ）に示すように、読み取り開口部２３の近傍に開口部縁と平行に置かれたカラー液晶パネル３３のような平滑な平面に対し、レンズ２９の視野（イ）が反射した視野（ロ）は、略、拡散板２７を通過するように、拡散板２７、読み取り開口部２３、反射ミラー２８、レンズ２９、イメージセンサ３０は配置してある。拡散板２７からの照明光は読取面すなわちカラー液晶パネル３３でレンズの視野の略全域に対し均一に照射され、拡散されずに反射しやすいカラー液晶パネル３３の表面に対しても輝度ばらつきの少ない照明となる。
【００３５】
また、照明用発光ダイオード２６は、白色に発光する照明光の点灯と消灯を行い、ＣＰＵ３４は照明用発光ダイオード２６の点灯と消灯の切り替えに連動して、イメージセンサ３０の露光時間と信号処理回路３３の電気信号増幅の制御方法も切り替えることで、通常、カラー液晶のバックライト照明を用いて読み取りを行い、バックライトが暗くなったカラー液晶対しても投光手段を点灯して読み取らせることで照明用ＬＥＤの点灯時間を少なくして消費電力を少なくすることができ、また、ＬＥＤの寿命時間を延ばすことができる。このとき、照明用発光ダイオード２６の消灯時には、ＣＰＵ３４は、イメージセンサ３０の露光時間を長くして、信号処理回路３３の増幅回路部を制御して増幅度を上げるようにして、露光時間と増幅の制御方法をバックライト照明の輝度が暗いことを補うように切り替え、照明用発光ダイオード２６の点灯時には、ＣＰＵ３４は、イメージセンサ３０の露光時間を長くして、信号処理回路３３の増幅回路部を制御してオフセットを下げて増幅度を上げるように、露光時間と増幅の制御方法を照明光が液晶パネル表面で反射する光により信号レベルが上がることを、オフセットを下げるで抑えてから適性に増幅を行うことで、画像のコントラストの悪いことを補うように切り替える。さらに、電気信号に変換された画像データないしデコード処理結果から投光手段の照明光を点灯するか消灯するか判断することで、少ない画像取り込み回数で読み取りできる条件にすることができる。例えばバックライトが暗くなったカラー液晶に対して、照明用発光ダイオード２６の消灯時に取り込んだ画像の信号レベルが所定値に満たないとき、照明用発光ダイオード２６を点灯させて、露光時間と増幅度を適正値にあわせこんでいくことで、画像情報をフィードバックせずに照明用発光ダイオード２６の点灯と消灯を交互に行い露光時間と増幅度を適正値にあわせこむ時より少ない画像取り込み回数で読み取りできる条件にすることができる。
【００３６】
光学的情報は、カラー液晶パネルに表示されたコード以外についても、例えばガラス表面に蒸着した金属皮膜によりコードを形成した光学的情報についてもガラス面と金属面の反射率の差によりコードの画像を得ることができる。また、この場合、金属皮膜の厚みのばらつきにより単色光の光の反射率はばらつくため、照明光が白色光で、赤、緑、青を含む広域波長であることは、反射率のばらつきを抑え、画像を安定させる。
【００３７】
また、白色発光ダイオード２６は、素子の中に赤、緑、青の３つの光源をもつものと、青色発光源により黄色の蛍光体を発光させて白色の光ものがあるが、後者では特に、光は青色波長域が強く赤色波長域が弱い。拡散板２７を青色波長域を吸収する材料で形成することで、照明光の青色波長域が強いことを補正し、画像を安定することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の実施形態から明らかなように、本発明第１の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段により光学的情報に照明光を投光し、前記光学的情報からの反射光を結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。操作者は、光学的情報を読み取る時、スイッチ手段により、前記投光手段の照明光の点灯と消灯の切り替えを行うことができ、カラー液晶画面に表示された光学的情報を読み取る時は、照明光を消灯して、カラー液晶のバックライト照明を用いて読み取ることで、単色光の照明光を投光してその反射光を結像したとき発生する液晶画面の画素ピッチで間が暗い縞を無くし、光学的情報の読み取りを可能とする。
【００３９】
本発明第２の光学的情報読み取り装置によれば、操作者は、光学的情報を読み取る時、スイッチ手段により、前記投光手段の照明光の点灯と消灯の切り替えを行うことができ、この切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替わることで、照明状態にあわせてイメージセンサからの電気信号を調整され、読み取り易くなる。
【００４０】
本発明第３の光学的情報読み取り装置によれば、複数の波長の異なる照明光源を有した投光手段により光学的情報に照明光を投光し、前記光学的情報からの反射光を結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。操作者は、光学的情報を読み取る時、スイッチ手段により、操作者が前記投光手段の前記照明光源の中で投光に使う光源の切り替えを行うことができる。カラー液晶画面に表示された光学的情報を読み取る時は、読み取りに適した波長の照明光源を選択して読み取ることで、単色光の照明光を投光してその反射光を結像したとき発生する液晶画面の画素ピッチで間が暗い縞を無くし、光学的情報の読み取りを可能とする。
【００４１】
本発明第４の光学的情報読み取り装置によれば、操作者が前記投光手段の前記照明光源の中で投光に使う光源の切り替えを行うことができ、この切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替わる。この切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替わることで、照明状態にあわせてイメージセンサからの電気信号を調整され、読み取り易くなる。
【００４２】
本発明第５の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段により白色に発光する照明光源からの照明光を光学的情報に投光し、前記光学的情報からの反射光を結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。照明光が白色光であり赤、緑、青を含む広域波長であるため、液晶画面に表示した光学的情報を結像した画像情報は、単色光照明の時に生じる液晶の画素ピッチ間隔で暗い縞は発生しない。
【００４３】
本発明第６の光学的情報読み取り装置によれば、本発明第１、第２、第３、第４、第５の光学的情報読み取り装置において、操作者は装置を手に持ち操作できる。
【００４４】
本発明第７の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段により白色に発光する照明光源からの照明光を略均一に面から射出し、外装ケースの開口部の開口縁に対して略平行な読み取り面に対して、面から射出した照明光が結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全体で全反射して結像手段によりイメージセンサ上に結像され、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。拡散されずに反射しやすいカラー液晶パネルの面のような読取面に対しても輝度ばらつきの少ない照明となる。
【００４５】
本発明第８の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段は、照明光源の色を補正して画像を安定することができる。
【００４６】
本発明第９の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段は、白色に発光する照明光源からの照明光の点灯と消灯を行い、カラー液晶のバックライト照明を用いて投光手段の消灯時でも読み取ることができ、バックライトが暗くなったカラー液晶対しては投光手段を点灯して読み取らせることができる。また、投光手段の照明の点灯と消灯の切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替わることで、照明状態にあわせてイメージセンサからの電気信号を調整され、読み取り易くなる。
【００４７】
本発明第１０の光学的情報読み取り装置は、電気信号に変換された画像データないしデコード処理結果から投光手段の照明光を点灯するか消灯するか判断することで読み取り易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の光学的情報読取の概略構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態の光学的情報読み取り装置の電気的構成を概略的に示す構成図
【図３】本発明の実施の形態の光学的情報を説明する説明図
【図４】本発明の実施の形態のレンズにより結像した画像情報を説明する説明図
【図５】本発明の実施の形態の光学的情報読取の概略構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態の光学的情報読み取り装置の電気的構成を概略的に示す構成図
【符号の説明】
７、２６ 照明用発光ダイオード
８、２９ レンズ
９、３０ イメージセンサ
１０、３１ 回路基板
１１ スイッチ
１２ 表示用発光ダイオード
１４、３４ ＣＰＵ
１６、３３ 信号処理回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーコード等の光学的情報を読み取る光学的情報読み取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のバーコードリーダは、光学的情報すなわち紙に印刷されたバーコードからの反射光をレンズ等の結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、イメージセンサが電気的に接続された回路基板により、電気信号を信号処理してから光学的情報のデコード処理を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、モニターや携帯電話機の液晶画面に表示されたバーコードなどの光学的情報の読み取りが試みられている。しかし、カラー液晶画面に表示された光学的情報に単色光の照明光を投光してその反射光を結像レンズでイメージセンサに結像させたとき、液晶画面の画素ピッチで間が暗い縞が写り、細い黒バーと認識されてデコードができないことがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく、本発明の請求項１記載の光学的情報読み取り装置は、カラー液晶画面にバックライトにより表示された光学的情報を読み取り可能な光学的情報読み取り装置であって、前記光学的情報に単色光である照明光を投光する投光手段と、前記光学的情報からの反射光を受光して結像する結像手段と、前記結像手段により結像された前記光学的情報の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサと、前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行う信号処理手段と、前記投光手段の照明光の点灯と消灯の切り替えを行うスイッチ手段とを備え、前記スイッチ手段により前記投光手段が投光する単色光を消灯して前記カラー液晶画面にバックライトにより表示された光学的情報を読み取るものである。
【０００５】
また、本発明の請求項２記載の光学的情報読み取り装置は、請求項１において、スイッチ手段による投光手段の照明の点灯と消灯の切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替える。
【０００８】
また、本発明の請求項３記載の光学的情報読み取り装置は、液晶画面に表示された光学的情報を読み取り可能な光学的情報読み取り装置であって、光学的情報に白色の照明光を投光する投光手段と、前記光学的情報からの反射光を受光して結像する結像手段と、前記結像手段により結像された前記光学的情報の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサと、前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行う信号処理手段と、前記投光手段の照明光の点灯と消灯を交互に切り替えかつこの切り替えに連動して前記イメージセンサの露光時間と前記信号処理手段の電気信号増幅の制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記投光手段の照明光を消灯している場合には前記イメージセンサの露光時間を長くしかつ前記信号処理手段による電気信号の増幅度を大きくするように制御し、前記投光手段の照明光を点灯している場合には前記イメージセンサの露光時間を長くしかつ前記信号処理手段による電気信号のオフセットを下げてから増幅度を上げるように制御するものである。
【０００９】
また、本発明の請求項４記載の光学的情報読み取り装置は、請求項１または２または３において、光学的情報読み取り装置は操作者が手に持ち操作できる手持ち型装置である。
【００１０】
また、本発明の請求項５記載の光学的情報読み取り装置は、請求項３において、投光手段は、略均一に面から照明光を射出し、外装ケースの開口部の開口縁に対して略平行な読み取り面に対して、結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全体を全反射させる位置に照明光を射出する前記面を配置した。
【００１１】
また、本発明の請求項６記載の光学的情報読み取り装置は、請求項３において、投光手段は、照明光源の色を補正する補正手段を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明第１の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段により光学的情報に照明光を投光し、前記光学的情報からの反射光を結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。操作者は、光学的情報を読み取る時、スイッチ手段により、前記投光手段の照明光の点灯と消灯の切り替えを行うことができる。
【００１５】
本発明第２の光学的情報読み取り装置によれば、操作者は、光学的情報を読み取る時、スイッチ手段により、前記投光手段の照明光の点灯と消灯の切り替えを行うことができ、この切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替わる。
【００１６】
本発明第３の光学的情報読み取り装置によれば、複数の波長の異なる照明光源有した投光手段により光学的情報に照明光を投光し、前記光学的情報からの反射光を結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。操作者は、光学的情報を読み取る時、スイッチ手段により、操作者が前記投光手段の前記照明光源の中で投光に使う光源の切り替えを行うことができる。
【００１７】
本発明第４の光学的情報読み取り装置によれば、操作者が前記投光手段の前記照明光源の中で投光に使う光源の切り替えを行うことができ、この切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替わる。
【００１８】
本発明第５の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段により白色に発光する照明光源からの照明光を光学的情報に投光し、前記光学的情報からの反射光を結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。
【００１９】
本発明第６の光学的情報読み取り装置によれば、本発明第１、第２、第３、第４、第５の光学的情報読み取り装置において、操作者は装置を手に持ち操作できる。
【００２０】
本発明第７の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段により白色に発光する照明光源からの照明光を略均一に面から射出し、外装ケースの開口部の開口縁に対して略平行な読み取り面に対して、面から射出した照明光が結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全体で全反射して結像手段によりイメージセンサ上に結像され、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。
【００２１】
本発明第８の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段は、照明光源の色を補正する。
【００２２】
本発明第９の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段は、白色に発光する照明光源からの照明光の点灯と消灯を行い、投光手段の照明の点灯と消灯の切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替える。
【００２３】
本発明第１０の光学的情報読み取り装置は、電気信号に変換された画像データないしデコード処理結果から投光手段の照明光を点灯するか消灯するか判断する投光制御手段を有する。
【００２４】
以下、本発明の実施形態における光学的情報読み取り装置について、図面を用いて説明する。
【００２５】
図１（ａ）は本発明の一実施形態の外観を示す斜視図である。図１（ｂ）は本発明の一実施形態の内部構造を示す断側面図である。
【００２６】
光学的情報読み取り装置１は、外装ケース２の前方部に、バーコード等の光学的情報３を読み取るための読み取り開口部４を、外装ケース２の後方部に、操作者が手で握るための把持部５を、外装ケース２の後端に、光学的情報３からのデータをホストコンピュータに転送するためのケーブル６を配置している。外装ケース２の内部には、光学的情報３に光を照射する投光手段としての照明用発光ダイオード７と、光学的情報３からの反射光を結像する結像手段としてレンズ８と、レンズ８の結像位置に配置し直線状に配列した受光素子を持ち結像された光学的情報３の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサ９と、イメージセンサ９と電気的に接続し、画像情報を変換した電気信号に対し信号処理を行い、ケーブル６を介して信号処理したデータをホストコンピュータに転送する回路基板１０が組み込まれている。また、外装ケース２には、操作者が作動することのできるスイッチ１１と、緑色、赤色、橙色の三色の発光のできる表示用発光ダイオード１２の点灯状態を見ることのできる表示窓１３が取り付けられている。
【００２７】
図２は上記光学的情報読み取り装置の電気的構成を概略的に示す構成図である。
【００２８】
スイッチ１１の作動によりＣＰＵ１４は照明駆動回路１５を介して照明用発光ダイオード７を点灯あるいは消灯させる。レンズ８により結像した画像情報を電気信号に変換するイメージセンサ９はＣＰＵ１４からの信号により駆動される。信号処理回路１６は、イメージセンサ９により変換された電気信号を増幅およびノイズ除去する増幅回路部と増幅およびノイズ処理された信号をデジタル変換してＣＰＵ１４に出力するＡ／Ｄ変換回路部から成り、増幅回路部は増幅度とオフセットをＣＰＵ１４からの信号により制御する回路を備えているため、オフセットにより適切な基準値を選定した上で適切な増幅を行う。ＣＰＵ１４は入力されたデジタル画像情報をプログラムに基づいて白黒二値化データに変換する。ＣＰＵ１４は、プログラムに従い、二値化されたデータにより光学的情報のデコード処理を行い、デコードされたデータ等は、インターフェース回路１７からケーブル６を介してホストコンピュータに転送する。正常にデコードされたとき、ＣＰＵ１４は、表示駆動回路１８を介して、表示用発光ダイオード１２をバーコードの読み取り成功を示す緑色に発光させ、正常にデコードされなかったときは、バーコードの読み取り失敗を示す赤色に発光させる。
【００２９】
（実施の形態１）
照明用発光ダイオード７は赤色波長の単色光である。レンズ８の色収差の影響を無くし細かい画像情報を結像するとき解像度を高めるため単色光の照明を用いる。このような構成において、図３に示すようなカラー液晶パネル１９にバーコードを表示した光学的情報３に光学的情報読み取り装置１の開口部４を当接させる。このとき、スイッチ１２を作動してＣＰＵ１４は照明駆動回路１５を介して照明用発光ダイオード７を点灯させると、照明用発光ダイオード７から照射された光は、光学的情報３からの反射してレンズ８によりイメージセンサ９の受光面に図４に示す画像情報を結像する。照明用発光ダイオード７が赤色波長の単色光であるため、カラー液晶パネル１９の赤、緑、青のカラーフィルターのうち赤色を透過するフィルターからの光だけが反射光として結像され、結像された画像情報は液晶の画素ピッチ間隔で暗い縞を生じる。イメージセンサ９により変換された電気信号は、信号処理回路１５により、増幅およびノイズカットした後にデジタル化してＣＰＵ１４に転送し、ＣＰＵ１４は転送されたデジタル画像情報をプログラムに基づいて二値化データに変換し、デコードするが、画素ピッチ間隔で暗い縞の影響でデコードは失敗して、ＣＰＵ１４は表示駆動回路１８を介して、表示用発光ダイオード１２を赤色に点灯させる。スイッチ１２を作動してＣＰＵ１４は照明駆動回路１５を介して照明用発光ダイオード７を消灯させ、液晶パネルのバックライト照明により読み取ると、バックライトの光源は白色であることからイメージセンサ９の受光面に結像した画像情報には画素ピッチ間隔で暗い縞を生じない。また、カラー液晶パネル１９に表示されたバーコードはレンズ８の色収差が影響するほど細かい情報でない。イメージセンサ９により変換された電気信号は、信号処理回路１６により、増幅およびノイズカットした後にデジタル化してＣＰＵ１４に出力する。このとき、スイッチ１２を作動によって、ＣＰＵ１４は、イメージセンサ９の露光時間を長くして、信号処理回路１６の増幅回路部を制御して増幅度を上げるように、露光時間と増幅の制御方法を切り替え、バックライト照明の輝度が暗いことを補う。ＣＰＵ１４は入力されたデジタル画像情報をプログラムに基づいて二値化データに変換し、デコードする。デコードに成功すると、ＣＰＵ１４は表示駆動回路１８を介して、表示用発光ダイオード１２を緑色に点灯させ、デコードしたデータ等は、インターフェース回路１７からケーブル６を介してホストコンピュータに転送する。
【００３０】
（実施の形態２）
概説の光学的情報読み取り装置１において、光学的情報３に光を照射する投光手段としての照明用発光ダイオード７は、赤色の波長の照明用発光ダイオードと、緑色の波長の照明用発光ダイオードと青色の波長の照明用発光ダイオードとが複数個配列している。通常、レンズ８の色収差の影響を無くし細かい画像情報を結像するとき解像度を高めるため、また、消費電流を抑えるため、投光手段として赤色光の照明用発光ダイオードだけが点灯している。このような構成において、図５に示すようなカラー液晶パネル１９にバーコードを表示した光学的情報３に光学的情報読み取り装置１の開口部４を当接させる。このとき、スイッチ１２を作動してＣＰＵ１４は照明駆動回路１５を介して照明用発光ダイオード７は、３色すなわち赤色、緑色、青色の照明用発光ダイオードを点灯させる。照明用発光ダイオード７から照射された光は、光学的情報３からの反射してレンズ８によりイメージセンサ９の受光面に結像する。３色の光源からの照明光であるため、照明光はカラー液晶パネル１９の赤、緑、青のカラーフィルターのすべてを透過し、受光面に結像した画像情報は、画素ピッチ間隔で暗い縞を生じない。また、カラー液晶パネル１９に表示されたバーコードはレンズ８の色収差が影響するほど細かい情報でない。表示イメージセンサ９により変換された電気信号は、信号処理回路１６により、増幅およびノイズカットした後にデジタル化してＣＰＵ１４に転送する。このとき、スイッチ１２を作動によって、ＣＰＵ１４は、イメージセンサ９の露光時間を長くして、信号処理回路１６の増幅回路部を制御してオフセットを下げて増幅度を上げるように、露光時間と増幅の制御方法を切り替える。照明光が液晶パネル表面で反射する光により信号レベルが上がることを、オフセットを下げるで抑えてから適性に増幅を行うことで、画像のコントラストの悪いことを補う。ＣＰＵ１４は転送されたデジタル画像情報をプログラムに基づいて二値化データに変換し、デコードする。デコードに成功すると、ＣＰＵ１４は表示駆動回路１８を介して、表示用発光ダイオード１２を緑色に点灯させ、デコードしたデータ等は、インターフェース回路１７からケーブル６を介してホストコンピュータに転送する。
【００３１】
（実施の形態３）
図５（ａ）は本発明の一実施形態の外観を示す斜視図である。図５（ｂ）は本発明の一実施形態の内部構造を示す断側面図である。図６は上記光学的情報読み取り装置の電気的構成を概略的に示す構成図である。
【００３２】
光学的情報読み取り装置２０は、外装ケース２１の前方部に、２次元コード等の光学的情報２２を読み取るための読み取り開口部２３を、外装ケース２１の後方部に、光学的情報２２からのデータをホストコンピュータに転送するためのケーブル２４と、光学的情報読み取り装置２０を設置場所に据えるスタンド２５を配置している。外装ケース２１の内部には、光学的情報２２に光を照射する投光手段として光源となる発光色が白色の照明用白色発光ダイオード２６と照明用発光ダイオード２６からの光を拡散させて射出面から均一照射する拡散板２７と、光学的情報２２からの反射光を反射して光路を変える反射ミラー２８と、反射ミラー２８を介して受光した反射光を結像する結像手段としてレンズ２９と、レンズ２９の結像位置に配置しマトリックス状に配列した受光素子を持ち結像された光学的情報２２の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサ３０と、イメージセンサ３０と電気的に接続して画像情報を変換した電気信号に対し信号処理を行い、ケーブル２４を介して信号処理したデータをホストコンピュータに転送する回路基板３１が組み込まれている。
【００３３】
このような構成において、図５（ｂ）に示すように携帯電話機のカラー液晶パネル３２に２次元コードを表示した光学的情報２２を光学的情報読み取り装置２０の開口部２３に対向させる。白色に発光した照明用白色発光ダイオード２６から照射された光は、拡散板２７を通過することで拡散して拡散板２７の射出面から光学的情報２２に対して均一照射される。光学的情報２２から反射した光は反射ミラー２８により光路を変えられ、レンズ２９に受光されレンズ２９によりイメージセンサ３０の受光面に画像情報を結像する。照明用発光ダイオード２６が白色光であり赤、緑、青を含む広域波長であるため、カラー液晶パネル３３の赤、緑、青のどのカラーフィルターも透過することができ、レンズ２９によりイメージセンサ３０に結像された画像情報は単色光照明の時に生じる液晶の画素ピッチ間隔で暗い縞は発生しない。イメージセンサ３０により変換された電気信号は、回路基板３１の信号処理回路３３により、増幅およびノイズカットした後にデジタル化してＣＰＵ３４に転送し、ＣＰＵ３４は転送されたデジタル画像情報をプログラムに基づいて二値化データに変換し、デコードし、デコードしたデータ等は、インターフェース回路３５からケーブル６を介してホストコンピュータに転送する。
【００３４】
尚、図５（ｂ）に示すように、読み取り開口部２３の近傍に開口部縁と平行に置かれたカラー液晶パネル３３のような平滑な平面に対し、レンズ２９の視野（イ）が反射した視野（ロ）は、略、拡散板２７を通過するように、拡散板２７、読み取り開口部２３、反射ミラー２８、レンズ２９、イメージセンサ３０は配置してある。拡散板２７からの照明光は読取面すなわちカラー液晶パネル３３でレンズの視野の略全域に対し均一に照射され、拡散されずに反射しやすいカラー液晶パネル３３の表面に対しても輝度ばらつきの少ない照明となる。
【００３５】
また、照明用発光ダイオード２６は、白色に発光する照明光の点灯と消灯を行い、ＣＰＵ３４は照明用発光ダイオード２６の点灯と消灯の切り替えに連動して、イメージセンサ３０の露光時間と信号処理回路３３の電気信号増幅の制御方法も切り替えることで、通常、カラー液晶のバックライト照明を用いて読み取りを行い、バックライトが暗くなったカラー液晶対しても投光手段を点灯して読み取らせることで照明用ＬＥＤの点灯時間を少なくして消費電力を少なくすることができ、また、ＬＥＤの寿命時間を延ばすことができる。このとき、照明用発光ダイオード２６の消灯時には、ＣＰＵ３４は、イメージセンサ３０の露光時間を長くして、信号処理回路３３の増幅回路部を制御して増幅度を上げるようにして、露光時間と増幅の制御方法をバックライト照明の輝度が暗いことを補うように切り替え、照明用発光ダイオード２６の点灯時には、ＣＰＵ３４は、イメージセンサ３０の露光時間を長くして、信号処理回路３３の増幅回路部を制御してオフセットを下げて増幅度を上げるように、露光時間と増幅の制御方法を照明光が液晶パネル表面で反射する光により信号レベルが上がることを、オフセットを下げるで抑えてから適性に増幅を行うことで、画像のコントラストの悪いことを補うように切り替える。さらに、電気信号に変換された画像データないしデコード処理結果から投光手段の照明光を点灯するか消灯するか判断することで、少ない画像取り込み回数で読み取りできる条件にすることができる。例えばバックライトが暗くなったカラー液晶に対して、照明用発光ダイオード２６の消灯時に取り込んだ画像の信号レベルが所定値に満たないとき、照明用発光ダイオード２６を点灯させて、露光時間と増幅度を適正値にあわせこんでいくことで、画像情報をフィードバックせずに照明用発光ダイオード２６の点灯と消灯を交互に行い露光時間と増幅度を適正値にあわせこむ時より少ない画像取り込み回数で読み取りできる条件にすることができる。
【００３６】
光学的情報は、カラー液晶パネルに表示されたコード以外についても、例えばガラス表面に蒸着した金属皮膜によりコードを形成した光学的情報についてもガラス面と金属面の反射率の差によりコードの画像を得ることができる。また、この場合、金属皮膜の厚みのばらつきにより単色光の光の反射率はばらつくため、照明光が白色光で、赤、緑、青を含む広域波長であることは、反射率のばらつきを抑え、画像を安定させる。
【００３７】
また、白色発光ダイオード２６は、素子の中に赤、緑、青の３つの光源をもつものと、青色発光源により黄色の蛍光体を発光させて白色の光ものがあるが、後者では特に、光は青色波長域が強く赤色波長域が弱い。拡散板２７を青色波長域を吸収する材料で形成することで、照明光の青色波長域が強いことを補正し、画像を安定することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の実施形態から明らかなように、本発明第１の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段により光学的情報に照明光を投光し、前記光学的情報からの反射光を結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。操作者は、光学的情報を読み取る時、スイッチ手段により、前記投光手段の照明光の点灯と消灯の切り替えを行うことができ、カラー液晶画面に表示された光学的情報を読み取る時は、照明光を消灯して、カラー液晶のバックライト照明を用いて読み取ることで、単色光の照明光を投光してその反射光を結像したとき発生する液晶画面の画素ピッチで間が暗い縞を無くし、光学的情報の読み取りを可能とする。
【００３９】
本発明第２の光学的情報読み取り装置によれば、操作者は、光学的情報を読み取る時、スイッチ手段により、前記投光手段の照明光の点灯と消灯の切り替えを行うことができ、この切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替わることで、照明状態にあわせてイメージセンサからの電気信号を調整され、読み取り易くなる。
【００４０】
本発明第３の光学的情報読み取り装置によれば、複数の波長の異なる照明光源を有した投光手段により光学的情報に照明光を投光し、前記光学的情報からの反射光を結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。操作者は、光学的情報を読み取る時、スイッチ手段により、操作者が前記投光手段の前記照明光源の中で投光に使う光源の切り替えを行うことができる。カラー液晶画面に表示された光学的情報を読み取る時は、読み取りに適した波長の照明光源を選択して読み取ることで、単色光の照明光を投光してその反射光を結像したとき発生する液晶画面の画素ピッチで間が暗い縞を無くし、光学的情報の読み取りを可能とする。
【００４１】
本発明第４の光学的情報読み取り装置によれば、操作者が前記投光手段の前記照明光源の中で投光に使う光源の切り替えを行うことができ、この切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替わる。この切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替わることで、照明状態にあわせてイメージセンサからの電気信号を調整され、読み取り易くなる。
【００４２】
本発明第５の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段により白色に発光する照明光源からの照明光を光学的情報に投光し、前記光学的情報からの反射光を結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。照明光が白色光であり赤、緑、青を含む広域波長であるため、液晶画面に表示した光学的情報を結像した画像情報は、単色光照明の時に生じる液晶の画素ピッチ間隔で暗い縞は発生しない。
【００４３】
本発明第６の光学的情報読み取り装置によれば、本発明第１、第２、第３、第４、第５の光学的情報読み取り装置において、操作者は装置を手に持ち操作できる。
【００４４】
本発明第７の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段により白色に発光する照明光源からの照明光を略均一に面から射出し、外装ケースの開口部の開口縁に対して略平行な読み取り面に対して、面から射出した照明光が結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全体で全反射して結像手段によりイメージセンサ上に結像され、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、信号処理手段とにより前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行うことで光学的情報の読み取りを行う。拡散されずに反射しやすいカラー液晶パネルの面のような読取面に対しても輝度ばらつきの少ない照明となる。
【００４５】
本発明第８の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段は、照明光源の色を補正して画像を安定することができる。
【００４６】
本発明第９の光学的情報読み取り装置によれば、投光手段は、白色に発光する照明光源からの照明光の点灯と消灯を行い、カラー液晶のバックライト照明を用いて投光手段の消灯時でも読み取ることができ、バックライトが暗くなったカラー液晶対しては投光手段を点灯して読み取らせることができる。また、投光手段の照明の点灯と消灯の切り替えに連動して、イメージセンサの露光時間と信号処理手段の電気信号増幅の制御方法も切り替わることで、照明状態にあわせてイメージセンサからの電気信号を調整され、読み取り易くなる。
【００４７】
本発明第１０の光学的情報読み取り装置は、電気信号に変換された画像データないしデコード処理結果から投光手段の照明光を点灯するか消灯するか判断することで読み取り易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の光学的情報読取の概略構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態の光学的情報読み取り装置の電気的構成を概略的に示す構成図
【図３】本発明の実施の形態の光学的情報を説明する説明図
【図４】本発明の実施の形態のレンズにより結像した画像情報を説明する説明図
【図５】本発明の実施の形態の光学的情報読取の概略構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態の光学的情報読み取り装置の電気的構成を概略的に示す構成図
【符号の説明】
７、２６ 照明用発光ダイオード
８、２９ レンズ
９、３０ イメージセンサ
１０、３１ 回路基板
１１ スイッチ
１２ 表示用発光ダイオード
１４、３４ ＣＰＵ
１６、３３ 信号処理回路
Claims (6)
- カラー液晶画面にバックライトにより表示された光学的情報を読み取り可能な光学的情報読み取り装置であって、
前記光学的情報に単色光である照明光を投光する投光手段と、前記光学的情報からの反射光を受光して結像する結像手段と、前記結像手段により結像された前記光学的情報の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサと、前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行う信号処理手段と、前記投光手段の照明光の点灯と消灯の切り替えを行うスイッチ手段とを備え、
前記スイッチ手段により前記投光手段が投光する単色光を消灯して前記カラー液晶画面にバックライトにより表示された光学的情報を読み取る光学的情報読み取り装置。 - スイッチ手段による投光手段の照明の消灯に連動して、イメージセンサの露光時間を長くし、信号処理手段の増幅度を上げる請求項１記載の光学的情報読み取り装置。
- 液晶画面に表示された光学的情報を読み取り可能な光学的情報読み取り装置であって、
光学的情報に白色の照明光を投光する投光手段と、前記光学的情報からの反射光を受光して結像する結像手段と、前記結像手段により結像された前記光学的情報の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサと、前記電気信号を信号処理して前記光学的情報のデコード処理を行う信号処理手段と、前記投光手段の照明光の点灯と消灯を交互に切り替えかつこの切り替えに連動して前記イメージセンサの露光時間と前記信号処理手段の電気信号増幅の制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記投光手段の照明光を消灯している場合には前記イメージセンサの露光時間を長くしかつ前記信号処理手段による電気信号の増幅度を大きくするように制御し、前記投光手段の照明光を点灯している場合には前記イメージセンサの露光時間を長くしかつ前記信号処理手段による電気信号のオフセットを下げてから増幅度を上げるように制御する光学的情報読み取り装置。 - 光学的情報読み取り装置は操作者が手に持ち操作できる手持ち型装置である請求項１から３のいずれか１項に記載の光学的情報読み取り装置。
- 投光手段は、略均一に面から照明光を射出し、外装ケースの開口部の開口縁に対して略平行な読み取り面に対して、結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全体を全反射させる位置に照明光を射出する前記面を配置した請求項３記載の光学的情報
読み取り装置。 - 投光手段は、照明光源の色を補正する補正手段を有する請求項３記載の光学的情報読み取り装置。
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