JP5402587B2 - 光学的情報読取装置 - Google Patents
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したがって、集光レンズを介する情報コードからの反射光を受光手段に好適に合焦させることができる。
特に、距離測定手段により測定される測定距離が、デコード可能な分解能から決定される許容錯乱円に基づいて被写界深度演算手段により演算される受光手段の被写界深度内にある場合には、合焦させることなく情報コードの反射光を受光した受光手段からの受光結果に応じて生成された画像データに基づいて当該情報コードがデコードされる。このように、測定距離が受光手段の被写界深度内にある場合には、正確に合焦させるために集光レンズを移動させなくても良好なピントで情報コードが撮像されているので、集光レンズの移動頻度をより低減することができる。
そして、情報コードには、誤り訂正を行うための誤り訂正領域が含まれており、画像データにおいて情報コードが占める領域のうちマーカ光が占める領域には誤りがあるとして、誤り訂正領域に基づいて誤り訂正が実施される。情報コードが占める領域のうちマーカ光が占める領域は、誤りである可能性が高いので、この領域が誤りであることを前提に誤り訂正を実施することにより、誤り訂正の訂正精度を向上させることができる。
以下、本発明の光学的情報読取装置を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、光学的情報読取装置10は、梱包箱等の読取対象に付されたバーコード等の一次元コードやQRコード(登録商標)等の二次元コード等の情報コードを光学的に読み取る携帯型の読取装置として構成されている。この光学的情報読取装置10は、筐体(図示略)の内部に回路部20が収容されてなるものであり、回路部20は、主に、照明光源21、受光センサ28、結像レンズ27等の光学系と、メモリ35、制御回路40等のマイクロコンピュータ(以下「マイコン」という)系と、から構成されている。
本第1実施形態では、マーカ光照射部50は、図3に示すように、受光センサ28の光軸Lに対して水平方向(図3では上下方向)に所定距離A1だけずれるとともに、読取視野Sの中心位置近傍を示すマーカ光Mcの照射方向が光軸Lに対して角度αだけ傾斜するように配置されている。これにより、受光センサ28にて撮像される画像データでは、マーカ光Mcが反射される物体までの距離に応じてマーカ光Mcの位置が所定の方向(図3では上下方向)にずれることとなる。特に、受光センサ28は、図4(A)に示すように、水平方向(図3では上下方向)に画角が広いために、レーザダイオードは、上記角度αを大きく取ることを目的として、マーカ光Mcの照射方向が上記画角の広い方向(図4(A)では左右方向)に沿い傾斜するように配置されている。これにより、受光センサ28にて撮像される画像データでは、撮像距離に応じてマーカ光Mcの位置が水平方向(図3では上下方向)にずれることとなる。なお、受光センサ28が、図4(B)に示すように、垂直方向に画角が広い場合には、レーザダイオードを、マーカ光Mcの照射方向が上記画角の広い方向、すなわち、垂直方向に沿い傾斜するように配置してもよい。
Y=X×tanα+A1 ・・・(1)
なお、距離A1は、マーカ光Mcの傾斜方向に対して反対側(図3にて下側)にずれているため、負の値として演算する。
Ya:Y=320:N1 ・・・(2)
Ya=X×tan(β/2) ・・・(3)
そこで、上記式1〜3の関係からYa,Yを消去することで、距離Xに関する以下の式4が成立する。
X=(320×A1)/(N1×tan(β/2)−320×tanα)・・・(4)
したがって、上記距離演算処理では、上記式4により、ステップS109にて測定されたずれ量N1に基づいて、QRコードQまでの距離Xが演算される。なお、距離Xは、特許請求の範囲に記載の「測定距離」の一例に相当し得るものである。
Df=X×(H−f)/(H+X−2×f) ・・・(5)
Dn=X×(H−f)/(H−X) ・・・(6)
ここで、Hは、f2/(F×d)で表される係数、fは、レンズの焦点距離、Fは、絞りである。また、dは、許容錯乱円(ぼけ量)であり、デコード可能な最小分解能(読み取りに必要なセルの最小割当て画素)から決定される。
したがって、結像レンズ27を介するQRコードQからの反射光を受光センサ28に好適に合焦させることができる。
次に、本発明の光学的情報読取装置を具現化した第2実施形態について図6を用いて説明する。
本第2実施形態に係る光学的情報読取装置10では、マーカ光照射部50に代えて2つのマーカ光照射部50a,50bを採用している点が、上記第1実施形態に係る光学的情報読取装置と異なる。したがって、第1実施形態の光学的情報読取装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
Yb:A2=640:N2 ・・・(7)
Yb/2=X×tan(β/2) ・・・(8)
そこで、上記式7,8の関係からYbを消去することで、距離Xに関する以下の式9が成立する。
X=320×A2/(N2×tan(β/2)) ・・・(9)
したがって、ステップS111の距離演算処理では、上記式9により、ステップS109にて測定されたずれ量N2に基づいて、QRコードQまでの距離Xが演算される。
(1)受光センサ28として、画素数が640×480(VGA)のセンサを採用することに限らず、この画素数と異なる仕様の受光センサを採用してもよい。この場合、ステップS111における距離演算処理では、この受光センサの画素数に基づいて距離Xが演算されることになる。
27…結像レンズ(集光レンズ)
28…受光センサ(受光手段)
29…レンズ移動機構(レンズ移動手段)
40…制御回路(生成手段、距離測定手段、デコード手段,マーカ光制御手段)
50,50a,50b…マーカ光照射部(マーカ光照射手段)
Df…遠点被写界深度
Dn…近点被写界深度
L…光軸
Lr…反射光
Mc…マーカ光
N1,N2…ずれ量
X…距離(測定距離)
Q…QRコード(情報コード)
α…傾斜角度
β…画角
Claims (8)
- 情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置であって、
前記情報コードから反射されて集光レンズにて集光された反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段の光軸に対して所定角度傾斜した方向にマーカ光を照射するマーカ光照射手段と、
前記受光手段による受光結果に基づいて画像データを生成する生成手段と、
前記情報コードおよび前記マーカ光が含まれる前記画像データにおける当該マーカ光の位置に基づいて当該情報コードまでの距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段により測定された測定距離に応じて合焦させるように前記集光レンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、
前記測定距離に応じて合焦させた状態において前記情報コードの反射光を受光した前記受光手段からの受光結果に応じて生成された画像データに基づいて当該情報コードをデコードするデコード手段と、
デコード可能な分解能から決定される許容錯乱円に基づいて前記受光手段の被写界深度を演算する被写界深度演算手段と、
を備え、
前記デコード手段は、前記距離測定手段により測定される前記測定距離が前記被写界深度演算手段により演算される前記被写界深度内にある場合には、合焦させることなく、前記距離測定手段による測定時に前記情報コードの反射光を受光した前記受光手段からの受光結果に応じて生成された画像データに基づいて当該情報コードをデコードし、
前記情報コードには、誤り訂正を行うための誤り訂正領域が含まれており、
前記画像データにおいて前記情報コードが占める領域のうち前記マーカ光が占める領域には誤りがあるとして前記誤り訂正領域に基づいて誤り訂正を行う誤り訂正手段を備えることを特徴とする光学的情報読取装置。 - 前記距離測定手段は、前記画像データにおける基準位置に対する前記マーカ光のずれ量に基づいて前記測定距離を測定することを特徴とする請求項1に記載の光学的情報読取装置。
- 前記基準位置は、前記画像データにおける中心位置であることを特徴とする請求項2に記載の光学的情報読取装置。
- 前記マーカ光照射手段は、前記受光手段の画角の広い方向に沿い前記所定角度傾斜して前記マーカ光を照射するように配置されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。
- 前記マーカ光照射手段は、前記所定角度がその傾斜方向における前記受光手段の画角の半分以下に設定されるように配置されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。
- 前記マーカ光照射手段から照射される前記マーカ光の光量を制御可能であって、前記画像データに前記マーカ光が含まれない場合には、前記マーカ光の光量を増加させるマーカ光制御手段を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。
- 前記マーカ光照射手段は、前記光軸と平行に前記マーカ光を照射することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。
- 前記マーカ光照射手段を複数設けることを特徴とする請求項7に記載の光学的情報読取装置。
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