JP4049739B2 - 手持ち式コード読取装置 - Google Patents
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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4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4の図8参照)。
このような固定焦点方式のコード読取装置の欠点をカバーするには、オートフォーカス機構を備えれば良いが、人物や風景を撮像対象としたカメラに採用されているオートフォーカス機構を用いると、高価格になるという欠点がある。また、上述のようなバーコードリーダに代表されるハンディタイプ即ち手持ち式の読取装置は、光源の位置から読取対象までの位置が不連続に且つ比較的大きく変化することが多いため、一般的なフィードバック制御による焦点位置の調節方法では、素早く焦点を合わせることができないという問題がある。
対象物までの距離を測定する装置としては、例えば、レーザ光や電波を用い、信号が対象物まで到達して反射され返ってくるまでの時間差を測定することによって、対象物までの距離や距離変化率を測定するもの(例えば特許文献2参照)や、イメージセンサ2個を用いて三角測量の原理で対象物までの距離を測定するもの(例えば特許文献3参照)など、車両用のものも挙げられる。しかしながら、これらの距離測定方式を適用しても、小型,軽量で且つ高速に焦点合わせを行えるオートフォーカス装置や、その機能を有する手持ち式読取装置を安価に実現するのは困難である。
しかしながら、コード読取の場合は人物や風景の写真を撮るのとは異なり、ピントがぴったり合った画像を取得すること自体が目的ではなく、取得した画像からデコードができれば十分なのであるから、はじめに正確な距離を測定せずに、デコードが成功するまでレンズ位置を動かして撮像/デコードを繰り返し、デコードが成功した時点で終了するようにしてもよい。しかも、その動作を操作者に気付かせることなく、1回の操作で完結させるようにすれば、結果としてはオートフォーカス装置でピントを合わせてから撮像/デコードを行ったものと同じことになる。
本発明は以上のような考えのもとに、特別なオートフォーカス装置を用いることなく、任意の距離にあるコードの読取を可能とするコード読取装置を提供することを目的とする。
これは、コードを撮像する毎にコード情報解読手段にて解読(デコードという。)を行い、解読が成功するまでレンズ位置を自動的に移動させながら読取/デコードを繰り返すものである。本発明に係るコード読取装置は焦点(ピント)を最適な状態に合わせてから撮像してデコードするものではないので、従来型のオートフォーカス装置は不要である。なお、設定されたレンズの位置の段階における撮像をすべて行っても解読が成功しない場合は、コードの画像が欠けた状態(位置がズレた状態)で撮像されていると考えられるので、その旨を表示し、読取位置の修正を操作者に促すようにしている。
なお、レンズの可動範囲における撮像をすべて行ってもデコードが成功しない場合は、コードの画像が欠けた状態(位置がズレた状態)で撮像されていると考えられるので、その旨を表示し、読取位置の修正を操作者に促すようにしている。
このような構成とすることで、特別なオートフォーカス装置を用いることなく、安価な構成で任意の距離にあるコードの読取りを可能とするコード読取装置を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1(A)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第1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、トリガーの役目をするスイッチ11、レンズと撮像素子(CCD素子等)とを含む撮像手段12と、焦点位置(ピントが合うレンズ位置)を変更するためのレンズ移動手段13と、前記撮像手段12で読み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14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15と、コードの読取状況を表示する表示部16(例えば液晶パネル)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17(CPU17a及びメモリ17bとを含む。)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20とを具備し、撮像手段12で読取ったコードの画像から、コード解読手段15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。
また、前記レンズ移動手段としては、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、遠、中、近の3段階に対して移動位置を設定しておき、焦点深度40mm〜140mmが“近”、80mm〜230mmが“中”、170mm〜400mm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)を移動位置として予め設定しておくものとする。
まず、操作スイッチ11を押下するとレンズの移動回数がカウントされる(ステップS10)。始めはデフォルト位置に設定されているので、I=1としてカウントされる。レンズの移動回数をカウントする理由は、本実施例ではレンズの移動位置が3段階に設定されているため、3回(初回分も含めて)移動すれば必ずどこかではピントが合い、正しくコードが解読されるはずであるが、3回トライしても正しく解読されないということは画像のピントが不鮮明なためではなく読取位置がずれており、コードの全体が撮像されていないと判断できるので、3回トライしてもコードの解読ができなかった場合にエラー報知をさせるためである。
コントラストが所定の範囲内にあれば、画像からコード解読手段15によりデコードを行い(ステップS14)、そのコードに含まれるコード情報(一般には数字や記号の羅列。)を取得する。(ステップS15)。
本実施例において、レンズの設定位置のデフォルト値を最も頻度の多い位置(例えば中間の位置)にしておけば、1回でデコードに成功する確率が高まるので、読取の処理スピードが向上する。
まず、操作スイッチ11を押下すると、ポインタ19から光ビーム(LED又はレーザを光源として使用。)が読取対象のコード上に照射される(ステップS7)。次に、撮像手段12によりポインタの投影パターンの画像情報が取得され、測距手段18においてその画像を解析することにより撮像距離が算出される(ステップS8)。次に、算出された距離に応じて読取開始時のレンズ位置を決定し、レンズ移動手段13によってレンズを移動させる(ステップS9)。例えば、得られた距離が110mmであったとした場合、110mmという距離は上記設定の“近”及び“中”のいずれにも属しているが、デフォルトが“近”又は“中”であればそのまま動かさず、デフォルトが“遠”であれば、移動距離の少ない“中”に移動させるようにすれば、処理スピードを上げることができる。この測距処理を前段に追加することにより、最初に設定されるレンズの位置はピントが合う確率が高くなるので、1回でデコードが成功する可能性が高くなる。
このあとの処理は、図2のフローチャートと同一であるので、説明は省略する。
10c,16 表示部
10d,11 操作スイッチ
12 撮像手段
13 レンズ移動手段
14 画質評価手段
15 コード解読手段
17 制御手段
17a CPU
17b メモリ
18 測距手段
19 ポインタ
20 記憶媒体
30 上位システム
Claims (7)
- 任意の距離にある読取対象のコードの画像を光学的に読み取る撮像手段を有する手持ち式コード読取装置であって、
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、
各撮像距離での焦点深度に応じて予め段階的に設定された位置にレンズを移動させて焦点位置を変えるレンズ移動手段と、
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、レンズを次の段階に移行させ、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、手持ち式コード読取装置。 - 前記レンズのデフォルト位置が、前記設定段階の中間の段階であることを特徴とする請求項1に記載の手持ち式コード読取装置。
- 前記レンズのデフォルト位置が、前記設定段階の最近方の段階であることを特徴とする請求項1に記載の手持ち式コード読取装置。
- 前記レンズのデフォルト位置が、前記設定段階の最遠方の段階であることを特徴とする請求項1に記載の手持ち式コード読取装置。
- 前記レンズのデフォルト位置が、前記設定段階のうち、最後に読み取りを行った段階であることを特徴とする請求項1に記載の手持ち式コード読取装置。
- 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5のいずれかに記載の手持ち式コード読取装置。
- 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6のいずれかに記載の手持ち式コード読取装置。
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