JP6486767B2 - 固定式の光学的情報読取装置およびそれを用いた光学的情報読取方法 - Google Patents

Description

本発明は情報を光学的に読み取る光学的情報読取装置のうち、固定式の光学的情報読取装置に関する。

光学的情報読取装置には、操作者が手持ちでコードを読み取るハンディタイプの光学的情報読取装置と、装置を固定しコードが付された対象物を動かす固定式の光学的情報読取装置とがある。固定式の光学的情報読取装置は主に工場のラインに設置され、搬送ベルトにより搬送されるワーク（検査対象となる生産物）に刻印または貼付されたコードを読み取る。とりわけ、バーコードやＱＲコード（登録商標）などの２次元コードを読み取る２次元コードリーダ（以下、リーダと称す。）は広く普及している。このようなリーダの一例が特許文献１に記載されている。

特開２０１１−７６５１９号公報

ところで、リーダを小型化すると、撮像素子についての光軸と照明系の光軸とを平行にせざるをえない。これは、撮像素子の光軸と照明系の光軸との距離を短くせざるを得ないからである。このようなリーダでは照明光がワークの表面で反射し、正反射光（鏡面反射光）が撮像素子に入射し、２次元コードを読み取りにくくなってしまう。とりわけ、鏡面加工された金属製のワークなどでは、ワークの表面で鏡面反射が発生し、鏡面反射光が撮像素子に入射し、コードが読み取れなくなってしまう。そこで、ワークの表面の法線とリーダの光軸とが一致しないように、法線に対して光軸を傾けてリーダを設置しなければならない。これを斜め取り付けという。なお、ワークの表面の法線とリーダの光軸とが平行となるようにリーダを取り付けることを正面取付けと呼ぶことにする。

斜め取り付けを行うことで、鏡面反射光は撮像素子が存在しない方向に進行するが、リーダの周囲に存在する物体で反射してワークの表面に戻り、再びワークの表面で反射して、撮像素子に入射してしまうことがある。これを避けようとしてリーダの取付け角度（スキュー角）をさらに調整することはユーザにとって困難であった。そこで、本発明は、鏡面反射を起こすようなワークに付与されたコードを精度よく読み取り可能な光学的情報読取装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、たとえば、
筐体と、
前記筐体の第一面側にある光出射領域から光を出射する第一照明部および第二照明部を含む照明手段と、
前記第一照明部の光の出射方向と前記第二照明部の光の出射方向と平行な光軸を有し、前記光出射領域とは異なる前記筐体の前記第一面側にある光入射領域から入射する光であって、ワークからの反射光を受光することで、前記ワークに設けられたコードを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記コードをデコードするデコード手段と、
前記筐体から着脱可能であり、前記光出射領域および前記光入射領域を包囲するアタッチメントフードと、
を有し、
前記アタッチメントフードは、
前記撮像手段の光軸上に配置され、前記コードの像を前記撮像手段に結像する結像レンズと、
前記第一照明部から出射する光の出射軸上と前記第二照明部から出射する光の出射軸上とに設けられ、前記第一照明部から出射する光と前記第二照明部から出射する光を拡散する拡散手段と
を有し、
前記第一照明部は、前記筐体の前記第一面の長手方向の端部の近くに設けられており、
前記第二照明部は、前記筐体の前記第一面の長手方向の端部から離れて設けられていることを特徴とすることを特徴とする固定式の光学的情報読取装置が提供される。

本発明によれば、鏡面反射を起こすようなワークに付与されたコードを精度よく読み取り可能な光学的情報読取装置を提供することが可能となる。

光学的情報読取装置を示す図 光学的情報読取装置の構造を示す図 画像表示装置の支持構造を示す図 光学的情報読取装置の表示および操作パネルを示す図 光学的情報読取装置の電気的な構成を示す図 光学的情報読取装置に接続されるコンピュータを示す図 偏光フィルタの形状の一例を示す図 偏光フィルタの形状の一例を示す図 リーダのスキュー角の違いに応じた読み取り画像を説明する図 アタッチメントフードを説明する図 アタッチメントフードを構成する部材を説明する分解図 リーダのスキュー角の違いに応じた読み取り画像を説明する図 スキュー角の推奨角度を案内する案内部材を説明する図 明視野照明モードと暗視野照明モードとを説明する図 照明モードのチューニング処理を示すフローチャート スキュー角と拡散部材の有無との関係を説明する図 拡散部材の拡散度の違いに応じたコードの読み取り画像の変化を説明する図

以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

図１はリーダシステム（光学的情報読取装置）の一例を示す図である。ライン１は検査対象物であるワーク２を搬送する搬送ベルトなどである。リーダ３は２次元コードを読み取ってデコードする２次元コードリーダである。なお、リーダ３自体も狭義の光学的情報読取装置である。プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ５）はライン１やリーダ３を制御する制御装置である。コンピュータ４はリーダ３に対して動作条件などを設定したり、リーダ３からデコード結果などを取得して表示したりする情報処理装置である。

＜リーダ３の構造＞
図２（Ａ）はリーダ３の斜視図であり、図２（Ｂ）は主要部品の展開図である。リーダ３の形状は略直方体であるため、筐体外面は概ね６つの面を有している。つまり、筐体９には頂面９４、底面９５、前面９６、後面９７、左側面９８、右側面９９が存在する。図２（Ｂ）が示すように筐体９は主にフロントケース１０とリアケース１９により構成されている。

図２（Ｂ）が示すようにフロントケース１０には４つの開口が設けられている。頂面側の開口にはホルダー１３と、ホルダー１３によって支持される画像表示装置１４と、画像表示装置１４をカバーするように配置される表示パネル１５と、メインシート１６が設けられる。フロントケース１０の前面側の開口には透光性を有する窓部１１と、フロントカバー１２とが設けられる。窓部１１の一部には偏光フィルタが設けられてもよい。前面９６のうちフロントカバー１２よりも下側の部分を腹部と呼ぶことにする。この例では、腹部の中心は略矩形の平面部と、その左右に位置する曲面部とを有している。フロントケース１０の後面側の開口から、リフレクタ１７と照明基板１８とが挿入され、リアケース１９によってふたをされる。リアケース１９には、メイン基板２１と、メイン基板２１に固定された光学系５０およびＡＦ機構５１が設けられている。リフレクタ１７は、照明基板１８に設けられた発光素子からの光を効率よく前方に照射するための構造部品である。リフレクタ１７には、照明用の発光素子からの光を前方に集光して照射するためのコーン（円錐台）型の集光部１７６〜１７９と、ポインタ用の発光素子からの光を前方に集光して照射するためのコーン型の集光部１７５とが設けられている。これらには集光効率を高めるために金メッキ等が施されている。フロントケース１０の底面側に開口にはコネクタホルダ２０が取り付けられる。コネクタホルダ２０には２本の通信ケーブルが接続されており、それぞれコンピュータ４とＰＬＣ５とに接続される。コネクタホルダ２０にはコネクタ基板が取り付けられている。

左側面９８と右側面９９にはそれぞれリーダ３から着脱可能なオプションのアタッチメントパーツを固定するためのネジ穴４５が設けられていてもよい。後述する拡散部材などはこのネジ穴４５を利用してネジ止めされてもよい。

図３（Ａ）〜図３（Ｃ）はホルダー１３の周辺の構造を説明するための図である。図２（Ａ）、図３（Ａ）および図３（Ｂ）が示すようにホルダー１３は画像表示装置１４を支持する支持部材である。照明基板１８は、ホルダー１３に対して直交した方向に延在し、ホルダー１３に係合してホルダー１３を支持する。つまり、ホルダー１３はフロントケース１０の頂面９４に対して平行に設けられており、照明基板１８はフロントケース１０の前面９６と平行に設けられており、両者は直交している。なお、ホルダー１３の底面側には溝１３１が設けられており、溝１３１に照明基板１８の端部が嵌合することで、ホルダー１３を照明基板１８に対してしっかりと固定してもよい。このようなホルダー１３を採用することで画像表示装置１４を取り付ける回路基板を不要とすることができる。

図３（Ａ）や図３（Ｃ）が示すように、照明基板１８には、画像表示装置１４の表示面と同じ側に押圧面が存在する押しボタン型のスイッチ２４、２５が配置されていてもよい。ホルダー１３と一体に構成された押圧部材２２、２３によって、それぞれスイッチ２４、２５が押圧され、それぞれの接点が閉じるように構成されていてもよい。スイッチ２４、２５の押圧方向と、ホルダー１３を指示する照明基板１８の長さ方向とが一致しているため、スイッチ２４、２５を押圧してもホルダー１３が撓みにくい。押圧部材２２はホルダー１３の主体から延びる弾性の腕部３９ａによって支持されている。同様に、押圧部材２３はホルダー１３の主体から延びる弾性の腕部３９ｂによって支持されている。押し下げられた押圧部材２２、２３は腕部３９ａ、３９ｂの弾性によって元の位置に復帰する。腕部３９ａ、３９ｂはホルダー１３と一体構成型されているため、ばね等の復帰用の追加部材を省略できる利点がある。

図３（Ａ）や図３（Ｂ）が示すように、照明基板１８には、撮像素子３１に対応して設けられる光学系モジュール（光学系５０やＡＦ機構５１など）を実装するための円形の開口部３３が設けられている。開口部３３の周囲には照明用の４つの発光素子２６〜２９が設けられている。図３（Ａ）が示すように、照明基板１８とホルダー１３との係合部の付近にはインジケータとして機能する１つまたは複数の発光素子３２が設けられている。発光素子３２の光がフロントケース１０の頂面９４から外部に出力されるように、ホルダー１３に導光用の開口部３４が設けられている。つまり、２つのスイッチ２４、２５の間にインジケータが配置されている。図３（Ｃ）が示すように開口部３４の四方は遮光壁３６ａ〜３６ｄで囲まれているため、インジケータの光が画像表示装置１４の方へ漏れにくくなっている。ホルダー１３には画像表示装置１４を収容するための収容溝３７が設けられている。また収容溝３７の底部には画像表示装置１４の信号ケーブルを通すための穴部３８が設けられている。

図３（Ｂ）が示すようにメイン基板２１には撮像素子３１が配置されている。図３（Ｂ）が示すように照明基板１８にはポインタ用の光を出力する発光素子３５が配置されている。上述したようにリフレクタ１７には、発光素子３５用の集光部１７５に加え、発光素子２６〜２９用の集光部１７６〜１７９が設けられている。集光部１７５〜１７９はコーン型の形状であり、コーンの頂上側の開口から光が入射し、底面側から出射する。

図４はメインシート１６を示す図である。メインシート１６の中央部には画像表示装置１４の表示面４０が設けられている。メインシート１６の下部にはセレクトキー４２、インジケータ４４、エンターキー４３が設けられている。セレクトキー４２は、上述したスイッチ２４と押圧部材２２によって構成されている。エンターキー４３は、上述したスイッチ２５と押圧部材２３によって構成されている。インジケータ４４は、２つの発光素子３２によって構成されており、たとえば、２次元コードの読み取りが成功すると緑色の発光素子が点灯し、２次元コードの読み取りが失敗すると赤色の発光素子が点灯する。なお、画像表示装置１４は撮像素子３１によって取得した画像（静止画または動画）に加え、セレクトキー４２とエンターキー４３の割り当てをユーザに示唆する画像（図４のＳＥＬとＭＥＮＵ（ただしＥＮＴと表示されることもある））を表示してもよい。

＜制御ユニット＞
図５はリーダ３の電子的な構成を示すブロック図である。リーダ３のカメラ部（撮像手段）は、撮像素子３１、光学系５０、ＡＦ機構５１、照明部５２などを有している。撮像素子３１は光学系５０を通して結像した２次元コードの画像を電気的な信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサである。ＡＦ機構５１は光学系５０のうち合焦用のレンズの位置や屈折率を調整する機構である。ＡＦ機構５１と光学系５０は、図３（Ｂ）において撮像素子３１と開口部３３との間に配置される。ＡＦ機構５１と光学系５０は一体化されて光学系モジュールを構成していてもよい。

照明部５２は１つ以上の発光素子を有し、２次元コードを照明するユニットである。照明部５２は、たとえば、照明用の発光素子２６〜２９やポインタ用の発光素子３５を有している。ポインタの光は光学系５０の光軸の目安となり、ユーザはポインタの位置を参照してワーク２を正しい位置に設置してもよい。

デコード部５３は撮像素子３１によって取得された２次元コードの画像データ７２をデコードしてデコード結果７１を記憶部７０に書き込むユニットである。通信部５４はＰＬＣ５やコンピュータ４と通信するユニットである。通信部５４は、たとえば、ＰＬＣ５と通信するＩ／Ｏ部、ＲＳ２３２Ｃなどのシリアル通信部、無線ＬＡＮや有線ＬＡＮなどのネットワーク通信部などを備えていてもよい。

表示部５５は画像表示装置１４やインジケータ用の発光素子３２を備えている。表示部５５は、たとえば、２次元コードのデコード結果７１である文字列、読み取り成功率（複数回読み取り処理を実行したときの平均読み取り成功率）、マッチングレベル（読み取りのしやすさを示す読取余裕度）、ＰＰＣ（２次元コードを構成する１つのセルが画像データにおいていくつの画素に相当するかを示す値：ピクセル・パー・セル）などを表示してもよい。入力部５６はスイッチなどの入力操作を受け付けるユニットであり、セレクトキー４２やエンターキー４３を備えている。

制御ユニット６０はリーダ３の各部を統括的に制御するユニットである。制御ユニット６０は様々な機能を搭載しているが、これらは論理回路により実現されてもよいし、ソフードエアを実行することによって実現されてもよい。オートフォーカス制御部（ＡＦ制御部）６１はＡＦ機構５１を制御するユニットである。撮像制御部６２は照明部５２の照明光の光量を制御したり、撮像素子３１の露光時間（シャッタースピード）を制御したりするユニットである。とりわけ、撮像制御部６２は、チューニング部６５や演算部６３からの指示に応じて照明部５２の複数の発光素子のうちどれを点灯させるかを制御する点灯制御手段として機能する。

演算部６３は様々な演算処理を実行する。たとえば、演算部６３はデコード結果や画像データなどを用いて、読み取り成功率やマッチングレベル、ＰＰＣを演算する。もちろんこれらの演算は、デコード部５３やチューニング部６５など、演算部６３以外のユニットで実行されてもよい。

チューニング部６５は、読取条件を制御する読取条件制御手段または照明条件を決定する条件決定手段として機能する。読取条件は、たとえば、露光時間や照明光量、ゲインなどの撮像条件やデコード部５３における画像処理条件（フィルタの係数など）である。ライン１を搬送されるワーク２に対する外光の影響などで適切な撮像条件や画像処理条件は変化する。よって、チューニング部６５は、より適切な読取条件を探索して、ＡＦ制御部６１や撮像制御部６２、デコード部５３を設定する。チューニング部６５は、暗視野照明モードと明視野照明モードなどのどちらがコードを読み取るために適しているかを判定してもよい。

ＵＩ管理部６６は、画像表示装置１４に画像データを表示したり、入力部５６からのユーザ指示を受け付けたり、インジケータの点灯を制御したりするユニットである。

記憶部７０は、メモリなどの記憶装置であり、デコード部５３によって取得されたデコード結果７１、撮像素子３１によって取得された画像データ７２、コンピュータ４などの設定装置によってリーダ３に設定されたデータや入力部５６により設定されたデータである設定データ７３などを記憶する。

図６はコンピュータ４の機能を示すブロック図である。リーダ３を小型化すると、リーダ３の表示部５５や入力部５６だけではリーダ３のすべての機能を設定することが難しくなる。そこで、一部の設定データ７３についてはコンピュータ４で作成してリーダ３に転送してもよい。ＣＰＵ８０は記憶部９０に記憶されているプログラムに基づきコンピュータ４が備えている各部を制御するユニットである。演算部８１の一機能であるＵＩ制御部８３はリーダ３の撮像条件などを設定するためのユーザインタフェースやリーダ３が出力するデコード結果７１、画像データ７２などを表示するためのユーザインタフェースを生成し、表示部８４に表示させる。演算部８１は様々な演算を実行するユニットである。通信部８６はリーダ３の通信部５４と有線または無線で接続し、デコード結果７１や画像データ７２を受信したり、設定部８２で生成された設定データ７３を送信したりする。記憶部９０は、メモリやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などである。

＜偏光フィルタ＞
本実施形態では、偏光フィルタを設けられた第一照明手段と、偏光フィルタを設けられていない第二照明手段とを設け、ワーク２に応じてどちらかが選択されて点灯される。なお、偏光フィルタを設けることはオプションである。

図７（Ａ）はリーダ３の斜視図であり、図７（Ｂ）は窓部１１の拡大図である。窓部１１のうち、発光素子２６からの光が出射する部分（光出射領域）と、発光素子２７からの光が出射する部分とには偏光フィルタ９１が設けられている。また、窓部１１のうち、撮像素子３１の光学系に光が入射する部分（光入射領域）には偏光フィルタ９２が設けられている。窓部１１において、発光素子２６〜２９からの光が出射する光出射領域を第一領域と呼び、撮像素子３１の光学系に光が入射する光入射領域を第二領域と呼ぶことにする。なお、偏光フィルタ９１の偏向方向と、偏光フィルタ９２の偏向方向とは異なっており、たとえば、９０度異なっている。その一方で、窓部１１のうち、発光素子２８の光が出射する部分と、発光素子２９の光が出射する部分とには偏光フィルタは設けられていない。このように、発光素子２６と発光素子２７で第一照明手段を形成し、発光素子２８と発光素子２９で第二照明手段を形成してもよい。つまり、ユーザが偏光フィルタの設置や取り外しを実行する代わりに、リーダ３がどちらの照明手段を点灯させるかを電気的に切り替えればよい。たとえば、偏光フィルタが無い方がより有利なワーク（例：鋳物など）については第二照明手段を点灯させて、第一照明手段を消灯させる。一方で、偏光フィルタがある方がより有利なワーク（例：プリント基板やフライス加工面、黒樹脂などに二次元コードを有するワーク）については第一照明手段を点灯させて、第二照明手段を消灯させる。これによりユーザの負担を大幅に軽減できるとともに、１つのリーダ３で様々なワークに設けられた２次元コードを精度よく読み取ることが可能となる。

図８（Ａ）は偏光フィルタ９１と偏光フィルタ９２との形状の一例を示している。とりわけ、撮像素子用の偏光フィルタ９２は略円形の形状をしており、偏光フィルタ９２の左端と右端とにはそれぞれ位置合わせ部材９３ａ、９３ｂが設けられている。偏光フィルタ９１の底部の左端と右端とは位置合わせ部材９３ａ、９３ｂの形状と整合しており、この例では直線状となっている。偏光フィルタ９１の底部の中央は略半円形となっており、偏光フィルタ９２の上部の形状に整合している。このように、位置合わせ部材９３ａ、９３ｂを採用することで、窓部１１に対して偏光フィルタ９１と偏光フィルタ９２とを正確に貼付しやすくなる。また、偏光フィルタ９１の頂部の形状は窓部１１の頂部の形状に整合しているため、窓部１１に対して偏光フィルタ９１を正確に位置合せして貼付しやすくなっている。

＜斜め取り付けの利点＞
図９（Ａ）ないし図９（Ｆ）を用いて拡散反射部材をリーダ３に取り付けることの利点について説明する。図９（Ａ）はリーダ３をワーク２に対して正面取付けした際の側面図である。ワーク２は金属表面を有し、この金属表面にコード６がＤＰＭにより設けられている。ＤＰＭはダイレクト・パーツ・マーキングの略称である。ＤＰＭは、たとえば、レーザ光を照射することで金属表面などにコードを刻印する手法である。図９（Ａ）が示すように、発光素子２６、２７から出射した光は金属表面やコード６で鏡面反射（正反射）し、撮像素子３１に入射する。図９（Ｂ）は正面取付けの際に撮像素子３１により撮像された画像の一例を示している。図９（Ｂ）が示すように、ワーク２の表面が鏡面として働く、その結果、画像には、ワーク２に映ったリーダ３の一部や、鏡面反射による白とび部分が含まれている。とりわけ、コード６と白とび部分が重なってしまうと、コード６を正しくデコードできなくなってしまう。よって、金属表面などの鏡面を有するワーク２に対してリーダ３を正面取付けすることは好ましくないケースが存在しうる。

図９（Ｃ）はリーダ３をワーク２に対して斜め取付けした際の側面図である。図９（Ｃ）が示すように、発光素子２６、２７から出射した光の一部の成分はワーク２で鏡面反射するが、リーダ３に与えられたスキュー角によって鏡面反射光は撮像素子３１の光軸方向とは異なる方向に向かう（実線）。一方で、発光素子２６、２７から出射した光の他の成分はワーク２で拡散反射し、撮像素子３１に入射する（破線）。図９（Ｄ）は斜め取付けの際に撮像素子３１により撮像された画像の一例を示している。図９（Ｄ）が示すように、もはや鏡面反射光が撮像素子３１に入射しないようになり、コード６をデコード可能な程度に撮像することが可能となる。

図９（Ｅ）はリーダ３をワーク２に対して斜め取付けした際の側面図である。図９（Ｅ）が示すように、ワーク２で鏡面反射した光はリーダ３の筐体が存在する方向には向かわない。鏡面反射光が向かう先に何らかの物体７（たとえば、人間の手など）が存在すると、鏡面反射光のうちその物体７で反射した光の成分がワーク２の表面に向かい、そこで再び反射して、撮像素子３１に入射してしまうことがある。図９（Ｆ）は斜め取付けの際に撮像素子３１により撮像された画像の一例を示している。図９（Ｆ）が示すように、物体７が画像に写りこんでしまい、デコード誤りの原因となり得る。このようにリーダ３の頂面側を上げ、底面側を下げるようなスキュー角に設定すると、コード６の画像は物体７の影響を受ける。

＜拡散部材の構成＞
図１０（Ａ）ないし図１０（Ｃ）を用いてリーダ３の筐体に対して着脱可能な拡散部材を有したアタッチメントフードについて説明する。図１０（Ａ）はアタッチメントフード８が取り付けられたリーダ３を示す斜視図である。図１０（Ｂ）はアタッチメントフード８が取り付けられたリーダ３の左側面９８を示す側面図である。図１０（Ｃ）はアタッチメントフード８が取り付けられたリーダ３により取得されたコード６の画像を示す図である。アタッチメントフード８の内部には拡散部材が設けられており、照明光の指向角度を増大させる。

図１０（Ａ）などが示すように、アタッチメントフード８はリーダ３の窓部１１を覆うように取り付けられる。リーダ３からアタッチメントフード８を着脱可能としたのは、アタッチメントフード８を取り付けた方がマッチングレベルが向上するワーク２が存在したり、アタッチメントフード８を取り付けない方がマッチングレベルが向上するワーク２が存在したりするからである。ユーザがワーク２の種類に応じてアタッチメントフード８を取り付けたり、取り外したりすることで、マッチングレベルを容易に向上させることができるようになる。また、アタッチメントフード８をオプション部品として提供することで、リーダ３で読取可能なワーク２やコード６の組み合わせを増やすことが可能となろう。ユーザはすでに購入済みのリーダ３に対して新たにアタッチメントフード８を購入するだけで、読取可能なワーク２やコード６の組み合わせを増やすことが可能となるため、生産ラインの設備コストを削減できよう。

図１０（Ｂ）が示すように、リーダ３の取付け角度（スキュー角）はワーク２の表面と平行になる角度から数度（例：８度以上かつ１４度以下）だけ傾いている。これによりワーク２の法線方向と照明光の光軸（および撮像素子３１の撮像面の法線方向）とが平行とならないため、強力な鏡面反射光が撮像素子３１に入射しないようになる。図１０（Ｃ）が示すように、コード６は十分なコントラストを有した画像となるため、マッチングレベルが向上する。

＜アタッチメントフードの構造＞
図１１はアタッチメントフード８の構造を示す分解図である。アタッチメントフード８は複数の部品から構成されている。第一アタッチメントケース１００は、アタッチメントフード８の外装を成す構造部材である。第一アタッチメントケース１００の前面と後面には照明光を通過させるために開放されている。第一アタッチメントケース１００の右側面と左側面とには、筐体９に設けられたネジ穴４５に対応したスルーホール１０２が設けられている。アタッチメントフード８をリーダ３にあてがって位置決めし、スルーホール１０２にネジ１０１を差し込み、ネジ１０１をネジ穴４５に螺合させる。これにより、アタッチメントフード８がリーダ３に固定される。このようなネジによる締結構造を採用することで、アタッチメントフード８の着脱が容易になる。嵌合構造など締結構造以外の固定手段が採用されてもよい。アタッチメントフード８の底面にも２つのスルーホール１０４が設けられており、ネジ１０３が挿入される。ネジ１０３は、第一アタッチメントケース１００に第二アタッチメントケース１１０を固定するための固定部材である。第一アタッチメントケース１００の概ね中央には撮像素子３１の光軸が通過する筒状の遮光壁１０５が設けられている。本実施形態では、撮像素子３１の光軸と発光素子２６〜２９からの照明光の光軸とが平行である。つまり、第一アタッチメントケース１００の内部を照明光とワーク２からの反射光とが通過する。第一アタッチメントケース１００内で照明光が内部反射して撮像素子３１に入射すると、著しくコード６のマッチングレベルが低下することがある。そこで、本実施形態では、筒状の遮光壁１０５を設けることで、第一アタッチメントケース１００の内部で反射した照明光が撮像素子３１に入射しないようにしている。このように第一アタッチメントケース１００には、アタッチメントフード８の内部において第一照明部からの光と第二照明部からの光とが撮像素子３１の光軸上に漏れ出さないようにするための筒状の遮光壁が設けられていてもよい。

第一拡散部材１２０は第一照明部である発光素子２６、２７から出射する光の出射軸上と第二照明部である発光素子２８、２９から出射する光の出射軸上とに設けられ、第一照明部から出射する光と第二照明部から出射する光を拡散する。ここでは第一照明部と第二照明部とで１枚の拡散部材を共用しているが、それぞれ個別の拡散部材が設けられてもよい。第一照明部の拡散度と第二照明部の拡散度を拡散部材の厚みや素材によって変更する場合には、後者が有利であろう。前者は部品点数を削減できる点で有利であろう。結像レンズ１２２は撮像素子３１の光軸上に配置され、コード６の像を撮像素子３１に結像する光学部品である。第一拡散部材１２０は、たとえば、一定の厚みを持った拡散板である。第一拡散部材１２０のほぼ中央にはＵ字型の切り欠き１２１が設けられており、ここを撮像素子３１の光軸が通る。つまり、撮像素子３１の光軸上に結像レンズ１２２が配置される。Ｕ字型の切り欠き１２１のサイズは、第一アタッチメントケース１００に設けられた筒状の遮光壁１０５よりも若干大きくなっている。これは、第一拡散部材１２０を第一アタッチメントケース１００の前面まで内挿できるようにするためである。なお、結像レンズ１２２は筒状の遮光壁１０５の後端に配置され、そこに固定される。結像レンズ１２２を設けることで非常に小さなコード６であっても拡大して撮像することが可能となる。

第二アタッチメントケース１１０は、第一アタッチメントケース１００の内壁よりもサイズが小さく、第一アタッチメントケース１００の内部に挿入可能となっている。第一アタッチメントケース１００の前面側にある縁部と、第二アタッチメントケース１１０の前面側とによって第一拡散部材１２０が挟持される。第二アタッチメントケース１１０の内部は複数の遮光壁（遮蔽壁）によって複数の空間に分割されている。第一空間１１１は発光素子２６からの照明光が通過する空間である。第二空間１１２は発光素子２７からの照明光が通過する空間である。第三空間１１３は発光素子２８、２９からの照明光が通過する空間である。第四空間１１５は撮像素子３１の光軸が通っており、ワーク２からの反射光が通過する空間である。なお、第四空間１１５の内部に筒状の遮光壁１０５が配置される。第二アタッチメントケース１１０に筒状の遮光壁１０５が設けられてもよい。筒状の遮光壁１０５は第一アタッチメントケース１００と第二アタッチメントケース１１０との双方に設けられていてもよいし、いずれか一方にのみ設けられていてもよい。

両面テープ１３０は第二拡散部材１４０を第二アタッチメントケース１１０に固定するための固定部材である。この例では、第二拡散部材１４０が第二アタッチメントケース１１０の後面下側（第四空間１１５に対応した位置）に固定される。両面テープ１３０には、発光素子２８、２９からの照明光が通過するための切り欠き１３２と撮像素子３１の光軸が通る半円状の切り欠き１３１とを有している。

第二拡散部材１４０は、撮像素子３１の光軸が通る半円状の切り欠き１４１を有している。この例では第二拡散部材１４０が発光素子２８、２９からの照明光が通過する位置に設けられているが、発光素子２６、２７からの照明光が通過する位置に設けられてもよい。第一照明部と第二照明部とのいずれか一方からの光は、第一拡散部材１２０と第二拡散部材１４０との両方を通過する。よって、これは、第一拡散部材１２０のみを通過する照明光と比較して、より大きく拡散されることになる。なお、第一拡散部材１２０の厚みと第二拡散部材１４０の厚みとは目標とされる拡散度に応じて適宜の厚みを採用可能であるが、両者を同一の厚みとすれば、同一の素材から第一拡散部材１２０と第二拡散部材１４０とを製作できるための、製造効率が向上しよう。

円環状のレンズ支持部材１５０は筒状の遮光壁１０５の後端と協働して結像レンズ１２２を挟持して支持する部材であり、レンズ支持部材１５０の上縁はネジ１５１によって第一アタッチメントケース１００に固定される。第一アタッチメントケース１００において筒状の遮光壁１０５は、第一アタッチメントケース１００の頂面から吊り下げられている。筒状の遮光壁１０５を吊り下げるための吊り下げ部材の後面にネジ穴が設けられており、そこにネジ１５１が螺合する。

図１２（Ａ）ないし図１２（Ｄ）を用いてリーダ３のスキュー角（取り付け角度）θについて説明する。図１２（Ａ）はリーダ３の撮像素子３１の光軸とワーク２の表面の法線とを平行にしたとき（正面取り付けしたとき）の側面図である。なお、図１２（Ａ）が示すように、アタッチメントフード８の前面とワーク２の表面とは平行にならないように、アタッチメントフード８の頂面の長さは底面の長さよりも短い。なお、ここでの長さは撮像素子３１の光軸（一点破線）が通る方向である。図１２（Ｂ）はリーダ３の撮像素子３１の光軸とワーク２の表面の法線とを平行にしたとき（正面取り付けしたとき）に取得される画像の一例を示す図である。図１２（Ｂ）が示すように、リーダ３を正面取付けすると、アタッチメントフード８の前面が画像に写りこんでしまい、コード６と重なってしまうようになり、コード６のマッチングレベルが低下する。

図１２（Ｃ）はリーダ３の撮像素子３１の光軸とワーク２の表面の法線とを平行にしなかったとき（斜め取り付けしたとき）の側面図である。図１２（Ｄ）はリーダ３の撮像素子３１の光軸とワーク２の表面の法線とを平行にしなかったとき（斜め取り付けしたとき）に取得される画像の一例を示す図である。スキュー角θが０度以上になるように、とりわけ、スキュー角θが８度以上ないし１４度以下となるようにリーダ３を固定することで、コード６のマッチングレベルが増加する。これは、図１２（Ｄ）が示すように、アタッチメントフード８の前面のうち撮像素子３１への入射口が画像に写りこみにくくなるためである。図１２（Ｂ）や図１２（Ｄ）において入射口の像は半円状の黒い影となっている部分である。図１２（Ｃ）によれば、アタッチメントフード８の前面とワーク２の表面とは平行になっている。このようにアタッチメントフード８の前面をワーク２の表面に対して概ね平行となるようにリーダ３を固定することで、リーダ３のスキュー角θが適切な角度に設定される。つまり、アタッチメントフード８の前面の法線方向は撮像素子３１の光軸方向に対してθだけ傾いている。これにより、ユーザは容易にリーダ３のスキュー角θを推奨角度に設定することが可能となる。なお、推奨角度は、リーダ３の読み取り距離や読取視野などに応じて設定される。

図１３（Ａ）は取り付けガイド１６０を貼付されたアタッチメントフードの左側面を示す図である。図１３（Ｂ）は取り付けガイド１６０の一例を示す図である。取り付けガイド１６０はユーザなどに推奨されるリーダ３の取り付け角度を案内する案内部材である。取り付けガイド１６０には光軸方向を示す矢印が描画されている。取り付けガイド１６０には、アタッチメントフード８を取り付けられたリーダ３を模写した絵が含まれている。さらに、ワーク２に対してアタッチメントフード８の前面を平行にすることで、スキュー角θが推奨角度（例：８度〜１４度）に設定されることも示されている。ユーザは取り付けガイド１６０を見ることでスキュー角θの推奨角度を容易に把握できる。つまり、ユーザは容易にスキュー角θを推奨角度に調整できるようになろう。

なお、リーダ３の底面側を上げ、頂面側を下げるようなスキュー角θに設定すると、ワーク２で鏡面反射した光はリーダ３の前面側のうち腹部に向かう。腹部を艶消し黒色などの塗料で塗装することで、腹部に向かった光のほとんどはそこで吸収されてしまうため、コード６へと向かう光は減少する。よって、図９（Ｅ）に示したような物体７の影響を低減できる。なお、リーダ３の頂面側に物体７が存在しないケースでは、頂面が長く、底面が短くなるような寸法のアタッチメントフード８が提供されてもよい。

＜暗視野照明モードと明視野照明モードとの切り替え＞
ワーク２の表面の素材や表面加工の種類に応じてコード６を読み取りやすい照明モードが異なることがある。上述したように本実施形態では発光素子２６、２７を含む第一照明部と、発光素子２８、２９を含む第二照明部とを有している。そこで、撮像制御部６２が第一照明部を点灯させ第二照明部を消灯する照明モードと第二照明部を点灯させ第一照明部を消灯する照明モードとを切り替えることで、暗視野照明モードと明視野照明モードとが切り替わる。

図１４（Ａ）は明視野照明モードを説明するための側面図である。リーダ３は８度ないし１４度の範囲内になるスキュー角θ１で固定されている。第一照明部からの照明光の入射角はα１となる。この場合のコード６に対する照明のアングルは、図１４（Ｃ）で示すケースと比較していわゆるローアングル照明となる。図１４（Ｂ）は明視野照明モードにより取得されたコード６の画像の一例を示す図である。コード６のうち彫りこまれていない部分やコード６の周囲にあるワーク２の表面部分は黒く写り、彫りこまれた部分は白く写る。これは、ワーク２の表面部分などでは鏡面反射が優勢となり、ほとんどの光は撮像素子３１に入射しないからである。一方で、彫りこまれた部分では拡散反射が優勢となり、ワーク２の表面部分と比較すると撮像素子３１に入射する光の量が増加するため、彫りこまれた部分は白く写る。このようにコード６の彫りこまれた部分が白く写り、ワーク２の表面部分が黒く写るための、いわゆる明視野画像が得られることになる。

図１４（Ｃ）は暗視野照明モードを説明するための側面図である。リーダ３は８度ないし１４度の範囲内になるスキュー角θ１で固定されている。第二照明部からの照明光の入射角はα２となる。ここでα２＜α１が成り立っている。つまり、暗視野照明モードにおけるコード６に対する照明のアングルは、明視野照明モードにおけるアングルと比較するとハイアングルとなる。図１４（Ｄ）は暗視野照明モードにより取得されたコード６の画像の一例を示す図である。コード６のうち彫りこまれていない部分やコード６の周囲にあるワーク２の表面部分は白く写り、彫りこまれた部分は黒く写る。これは、ワーク２の表面部分などでは鏡面反射が優勢となり、ほとんどの光が撮像素子３１に入射するからである。一方で、彫りこまれた部分では拡散反射が優勢となり、ワーク２の表面部分と比較すると撮像素子３１に入射する光の量が減少するため、彫りこまれた部分は黒く写る。このようにコード６の彫りこまれた部分が黒く写り、ワーク２の表面部分が白く写るための、いわゆる暗視野画像が得られることになる。

このように本実施形態では、撮像素子３１の光軸よりも頂面側に配置された第一照明部を点灯し、かつ、撮像素子３１の光軸よりも底面側に配置された第二照明部を消灯することで明視野照明モードが実現される。一方で、第一照明部を消灯し、かつ、第二照明部を点灯することで暗視野照明モードが実現される。ワーク２に応じてどちらの照明モードが適しているかは変化しうる。そこで、事前にチューニングを実行することでより適切な照明モードが選択されてもよい。

図１５はチューニング処理の一例を示すフローチャートである。ここではリーダ３のチューニング部６５がチューニング処理を実行するものとして説明するが、コンピュータ４の演算部８１がチューニング処理の一部を実行してもよい。なお、マッチングレベルに代えて読み取り成功率が求められてもよい。

Ｓ１でチューニング部６５は明視野照明モードを選択し、撮像制御部６２を通じて照明部５２に対して明視野照明モードで発光するよう指示する。明視野照明モードでは発光素子２６、２７が点灯するモードである。なお、発光素子２８、２９は消灯している。

Ｓ２でチューニング部６５は光量を段階的に変化させながらコードを読み取り、マッチングレベルを求める。たとえば、チューニング部６５は照明部５２に対してｎ個ある光量レベルうちの第１レベルを設定して発光素子２６、２７を点灯させる。さらにチューニング部６５はＡＦ制御部６１にＡＦ制御を開始させ、ＡＦ制御部６１から合焦したことが報告されると、撮像制御部６２にコード６の撮像を実行させる。チューニング部６５はデコード部５３にコード６の画像を送ってデコードを実行させ、演算部６３にデコード結果を用いてマッチングレベルを演算させる。マッチングレベルは、ｎ個ある光量レベルのそれぞれについて求められる。

Ｓ３でチューニング部６５は暗視野照明モードを選択し、撮像制御部６２を通じて照明部５２に対して暗視野照明モードで発光するよう指示する。暗視野照明モードでは発光素子２８、２９が点灯する。なお、発光素子２６、２７は消灯している。

Ｓ４でチューニング部６５は光量を段階的に変化させながらコードを読み取り、マッチングレベルを求める。たとえば、チューニング部６５は撮像制御部６２を通じて照明部５２に対してｎ個ある光量レベルうちの第１レベルを設定して発光素子２８、２９を点灯させる。さらにチューニング部６５はＡＦ制御部６１にＡＦ制御を開始させ、ＡＦ制御部６１から合焦したことが報告されると、撮像制御部６２にコード６の撮像を実行させる。チューニング部６５はデコード部５３にコード６の画像を送ってデコードを実行させ、演算部６３にデコード結果を用いてマッチングレベルを演算させる。マッチングレベルは、ｎ個ある光量レベルのそれぞれについて求められる。

Ｓ５でチューニング部６５は、明視野照明モードについてのｎ個のマッチングレベルと暗視野照明モードについてのｎ個のマッチングレベルとのうちで最も高いマッチングレベルであった照明モードと光量レベルとの組み合わせを決定する。これによりワーク２とコード６との組み合わせに適した照明モードと光量レベルとが選択され、設定データ７３に保存される。この設定データ７３は、ライン１を搬送されるワーク２についてのコード６の読み取りが開始されると、制御ユニット６０により読み出され、撮像制御部６２に設定される。撮像制御部６２は設定データ７３にしたがって照明モードと光量レベルで発光素子を点灯させる。

なお、照明モードと光量レベルとの各組み合わせに対するマッチングレベルなどのデコード結果７１はチューニング部６５からコンピュータ４に送信され、表示部８４に表示されてもよい。また、各組合せに対して取得された画像データ７２もチューニング部６５からコンピュータ４に送信され、表示部８４に表示されてもよい。

＜スキュー角と拡散部材の有無との関係＞
ここではスキュー角θと拡散部材の有無との関係について説明する。ここではいずれも発光素子２６、２７を点灯し、発光素子２８、２９は消灯している。

図１６（Ａ）は拡散部材を設けずに、スキュー角θを１２度に設定したときに取得されたコード６の画像を示している。図１６（Ｂ）は拡散部材を設けずに、スキュー角θを８度に設定したときに取得されたコード６の画像を示している。図１６（Ａ）と図１６（Ｂ）とを比較すると分かるように、スキュー角θが小さくなると、コード６の読み取り画像のコントラストが低下する。これはマッチングレベルを低下させるであろう。

図１６（Ｃ）は拡散部材を設け、かつ、スキュー角θを１２度に設定したときに取得されたコード６の画像を示している。図１６（Ｄ）は拡散部材を設け、かつ、スキュー角θを８度に設定したときに取得されたコード６の画像を示している。図１６（Ｃ）と図１６（Ｄ）とを比較すると分かるように、スキュー角θの違いがコード６の読み取り画像のコントラストに与える影響が減少している。さらに、図１６（Ｂ）と図１６（Ｄ）とを比較すると分かるように、スキュー角θが８度であっても、コード６の読み取り画像のコントラストは十分なものに改善されている。したがって、マッチングレベルも十分な値となる。このように、拡散部材を設けられたアタッチメントフード８をリーダ３に取り付けることで、スキュー角θの自由度を増加させることができる。つまり、ユーザにとって取り付けの自由度が増すことになるため、様々な製造ラインにリーダ３を導入できるようになろう。

＜拡散部材の枚数＞
本実施形態では第一照明部と第二照明部とで拡散部材の枚数を変えている。両者の拡散部材の枚数は同一であってもよいが、これらを異ならしめることの利点について説明する。ここではいずれも発光素子２６、２７を消灯し、発光素子２８、２９は点灯している。

図１７（Ａ）は拡散部材を設けずに、スキュー角θを１２度に設定したときに取得されたコード６の画像を示している。図１７（Ｂ）は１枚の拡散部材を設け、かつ、スキュー角θを１２度に設定したときに取得されたコード６の画像を示している。図１７（Ｃ）は２枚の拡散部材を設け、かつ、スキュー角θを１２度に設定したときに取得されたコード６の画像を示している。とりわけ、図１７（Ａ）ないし図１７（Ｃ）を比較すると、拡散部材の拡散度にも適切な値があることがわかる。たとえば、図１７（Ｂ）と図１７（Ｃ）とを比較すると分かるように、発光素子２８、２９については１枚の拡散部材だけでは拡散度が不足し、画像の一部に白とびが発生してしまう。よって、撮像素子３１の光軸よりも底面側に配置された発光素子２８、２９については２枚の拡散部材が採用されるべきであろう。なお、撮像素子３１の光軸よりも頂面側に配置された発光素子２６、２７については、図１６（Ｃ）が示すように、１枚の拡散部材が採用されるべきであろう。拡散部材の枚数を増加させると、コード６から戻ってくる光量が減少してしまい、マッチングレベルを低下させるからである。

＜まとめ＞
本実施形態によれば、照明部５２は筐体９の第一面側（前面９６）にある第一領域（窓部１１の一部である光出射領域）から光を出射する第一照明部（発光素子２６、２７）および第二照明部（発光素子２８、２９）を含む照明手段の一例である。撮像素子３１は第一照明部の光の出射方向と第二照明部の光の出射方向と平行な光軸を有している。また、撮像素子３１は第一領域とは異なる筐体９の第一面側にある第二領域（窓部１１の一部である光入射領域）から入射する光であって、ワーク２からの反射光を受光することで、ワーク２に設けられたコード６を撮像する。デコード部５３は撮像素子３１により撮像されたコード６をデコードするデコード手段として機能する。アタッチメントフード８は、筐体９から着脱可能であり、第一領域および第二領域を包囲するアタッチメントフードの一例である。図１１を用いて説明したように、アタッチメントフード８は、撮像素子３１の光軸上に配置され、コード６の像を撮像素子３１に結像する結像レンズ１２２を有している。結像レンズ１２２はクローズアップレンズとして機能するため、小さなサイズのコード６であっても拡大して撮像することが可能となる。なお、小さなサイズのコード６を撮像する場合、読み取り距離（コード６からリーダ３の窓部１１までの距離）を短くすることになる。しかし、この場合、反射光の光量の多くが撮像素子３１に入射してしまい、コード６のコントラストが低下してしまう。そこで、アタッチメントフード８は、第一照明部から出射する光の出射軸上と第二照明部から出射する光の出射軸上とに設けられ、第一照明部から出射する光と第二照明部から出射する光を拡散する拡散手段として第一拡散部材１２０を有している。第一拡散部材１２０を設けることで、照明光が拡散するため、とりわけ、撮像素子３１に入射する鏡面反射光が減少する。これにより、コード６のコントラストが向上し、マッチングレベルが向上しよう。このように鏡面反射を起こすようなワーク２に付与されたコード６を精度よく読み取り可能なリーダ３が提供されるようになる。また、アタッチメントフード８を取り付けたり、取り外したりすることで結像レンズの有無を切り替えることが可能となる。これにより、適切な読み取り距離が異なる複数のワーク２やコード６についても容易にマッチングレベルを向上させることが可能となる。

上述したように、アタッチメントフード８はリーダ３からの取り外しが可能なため、ワーク２やコード６に応じて、アタッチメントフード８を取り付けたり、取り外したりすることが可能となる。これは、ワーク２やコード６に応じて、拡散部材があった方がマッチングレベルが向上したり、拡散部材がなかった方がマッチングレベルが向上したりすることがあるためである。ユーザはワーク２やコード６に応じてアタッチメントフード８を取り付けたり、取り外したりすることでマッチングレベルを向上させることが可能となる。

図１４、図１５を用いて説明したように、照明部５２は、第一照明部を点灯し、かつ、第二照明部を点灯しない第一照明モード（明視野照明モード）と、第一照明部を消灯し、かつ、第二照明部を点灯する第二照明モード（暗視野照明モード）とを有していてもよい。これによりワーク２に適した照明モードを選択できるようになる。

図１１を用いて説明したように、第一拡散部材１２０は、第一照明部から出射する光の出射軸上に設けられた第一拡散部（第一拡散部材１２０の上側）と、第二照明部から出射する光の出射軸上に設けられた第二拡散部（第一拡散部材１２０の下側および第二拡散部材１４０）を有していてもよい。この場合、第一拡散部の拡散率と、第二拡散部の拡散率とが異なっている。これにより拡散率の異なる２種類の拡散部を通じて照明光をコード６に照射することが可能となる。ワーク２の表面素材や読み取り距離などに応じて、適した拡散率は異なることがある。よって、拡散率の異なる複数の拡散部を切り替えて照明することで、コード６に適した照明光を選択できるようになる。

図１１や図１４（Ａ）ないし図１４（Ｄ）などを用いて説明したように、第一拡散部の拡散率は第二拡散部の拡散率よりも小さい。これにより、第一拡散部を通じた照明光の減衰を少なくすることが可能となり、第二拡散部を通じた照明光はより拡散させることが可能となる。このように光量の切り替えと照明光の指向性の切り替えが容易となる。

第一拡散部は一枚の拡散板（第一拡散部材１２０）を有し、第二拡散部は二枚の拡散板（第一拡散部材１２０と第二拡散部材１４０）を有していてもよい。図１１が示すように、第一拡散部を構成する一枚の拡散板（第一拡散部材１２０）と第二拡散部を構成する一枚の拡散板（第一拡散部材１２０）とは共通の拡散板であってもよい。これにより部品点数を削減することが可能となり、製造コストを低減することが可能となる。第一拡散部が有する一枚の拡散板（第一拡散部材１２０）の厚みと、第二拡散部が有する二枚の拡散板（第一拡散部材１２０と第二拡散部材１４０）それぞれの厚みとは同一であってもよい。つまり、複数の拡散板を同一の素材をカットして作成することが可能となり、製造コストを低減することが可能となる。第二拡散部が有する二枚の拡散板は平行に配置されていてもよい。

第一拡散部材１２０は、第一拡散部を形成する部分（第一拡散板）と、第二拡散部の一部を形成する部分（第三拡散板）とに分割されてもよい。この場合、第二拡散部は、第二拡散部材１４０により形成される第二拡散板と第三拡散板とによって構成されよう。第一拡散板と第三拡散板とを採用することで、第一拡散板の拡散度と第三拡散板の拡散度とを個別に設定できるようになるため、第一照明部と第２の照明部の拡散度の調整の自由度がさらに増すことになろう。

第一照明部から出射し、第一拡散部で拡散された光の指向性と、第二照明部から出射し、第二拡散部で拡散された光の指向性とが異なっていてもよい。ワーク２やコード６の種類に応じて、適切な指向性が異なることがある。本実施形態によれば、第一照明部と第二照明部とでは拡散度が異なっているため、第一照明部と第二照明部とのどちらを点灯させるかを選択することで、容易に、照明光の指向性を変化させることが可能となる。

図１４（Ａ）ないし図１４（Ｄ）や図１５を用いて説明したように、撮像素子３１は、第一照明モードにおいてコードの明視野画像を取得し、第二照明モードにおいてコードの暗視野画像を取得する。これにより、容易に暗視野と明視野とを切り替えることが可能となる。

図１５を用いて説明したように、チューニング部６５などは、第一照明モードによりワーク２を試験的に照明して取得したデコード結果と第二照明モードによりワークを試験的に照明して取得したデコード結果とのうちより優れたデコード結果を取得するために使用された照明モードを決定する決定手段として機能してもよい。照明部５２は、チューニング部６５などにより決定された照明モードでワーク２を照明する。これにより、より適した照明モードでワーク２およびコード６が照明されるようになり、マッチングレベルが向上しよう。

図１１などを用いて説明したように、第一領域（窓部１１）の法線方向に対して、第一拡散部材１２０における第一照明部からの光の出射面の法線方向と、第一拡散部材１２０における第二照明部からの光の出射面の法線方向とが異なっている。とりわけ、第一照明部からの光の出射軸と、第一拡散部材１２０における光の出射面とは垂直ではなく、第二照明部からの光の出射軸と、第一拡散部材１２０における光の出射面とは垂直ではなくてもよい。つまり、アタッチメントフード８の前面は、窓部１１とは平行とはならない。これは、ワーク２からの鏡面反射光を撮像素子３１に入射させないようにするために適しているだろう。なお、窓部１１の法線方向とアタッチメントフード８の前面の法線方向がなす角度と窓部１１とアタッチメントフード８の前面がなす角度は一致している。上述したようにリーダ３のスキュー角θには推奨角度が存在する。よって、これらの角度を推奨角度となるように設計することで、リーダ３のスキュー角θを容易に推奨角度となるように設置できるようになる。図１２（Ｃ）を用いて説明したように、アタッチメントフード８の前面をワーク２の表面に対して平行に設置すれば、おのずとリーダ３のスキュー角θが推奨角度に一致するからである。

第一照明部は、筐体９の第一面の長手方向の端部（つまり、頂面９４）の近くに設けられており、第二照明部は、筐体９の第一面の長手方向の端部から離れて設けられていてもよい。第一照明部と第二照明部とを切り替えることで、ワーク２に対する照明光の入射角を切り替えることが可能となる。

第一領域（窓部１１）における第一照明部からの光の出射面と、第二照明部からの光の出射面とは同一の面上にあってもよい。図７（Ａ）や図７（Ｂ）が示すように、窓部１１が第一照明部からの光の出射面と第二照明部からの光の出射面を形成する場合、両者の出射面は同一の面上にある。同様に、第一拡散部材１２０における第一照明部からの光の出射面と、第二照明部からの光の出射面とは同一の面上にあってもよい。

図９、図１０（Ｂ）、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）などに示したように、固定式のリーダ３は、ワーク２のうちコード６を設けられた表面の法線方向に対して、撮像素子３１の撮像面の法線方向が異なるように設置されてもよい。このようにスキュー角θをある程度の値にすることで、鏡面反射光の入射が減り、適切な光量でコード６を読み取れるようになる。

ワーク２を搬送する搬送部材（ライン１）に対するスキュー角θが８度以上かつ１４度以内となるように、筐体９が固定されてもよい。このようにスキュー角θを推奨角度に調節することで、鏡面反射光の入射が減り、コード６のマッチングレベルが良好になろう。

図１１を用いて説明したように、アタッチメントフード８は、第一アタッチメントケース１００と、第一拡散部材１２０を支持する第二アタッチメントケース１１０とを有していてもよい。これにより、第一拡散部材１２０を固定することが可能となる。第二アタッチメントケース１１０は、アタッチメントフード８の内部において第一照明部からの光が通過する空間と第二照明部からの光が通過する空間とを遮蔽する遮蔽壁を有していてもよい。これにより、第一照明部からの光と第二照明部からの光を独立させることが可能となる。第一照明部と第二照明部との切り替え効果をより明確にすることが可能となる。なお、第二照明部の拡散度を大きくするために、発光素子２８の照明光が通過する空間と発光素子２９の照明光が通過する空間との間には遮光壁が省略されていてもよい。

第一アタッチメントケース１００と第二アタッチメントケース１１０とのうちの少なくとも一方は、アタッチメントフード８の内部において第一照明部からの光と第二照明部からの光とが撮像素子３１の光軸上に漏れ出さないようにするための筒状の遮光壁（筒状の遮光壁１０５など）を有していてもよい。アタッチメントフード８の内部で反射した光が撮像素子３１に入射すると、コード６の画像のコントラストが低下しうる。よって、遮光壁によってこれを低減ないしは防止することで、コントラストを向上させ、マッチングレベルを向上させることが可能となろう。

図１３を用いて説明したように、アタッチメントフード８の側面には、ワーク２に対する筐体９の設置角度が図示されていてもよい。これによりユーザは取扱説明書を参照しなくても容易にリーダ３のスキュー角を調整することが可能となろう。

本実施形態によれば固定式の光学的情報読取装置を用いた光学的読取方法も提供される。ユーザ（設置担当者であってもよく、必ずしもリーダ３の使用者でなくてもよい）は、アタッチメントフード８を筐体９に取り付ける。さらに、ユーザは、第一拡散部材１２０で拡散された光がワークの表面で反射して撮像素子３１で受光されるように、筐体９を固定する。ユーザは、撮像素子３１にコード６を撮像させる。ユーザは、撮像素子３１により撮像されたコードをデコード部５３によりデコードさせる。これにより、コード６を精度よく読み取れるようになろう。

発光素子２６〜２９は赤色の光を発光するＬＥＤであってもよい。赤色ＬＥＤは青色ＬＥＤや白色ＬＥＤと比較して安価であるため、リーダ３の製造原価を低減できるであろう。

図１１などが示すように、リーダ３の重心位置は底面側よりも頂面側に偏った位置に存在する。とりわけ、アタッチメントフード８が取り付けられると、アタッチメントフード８の重量によって、リーダ３の重心位置はさらに頂面側に移動する。このような重心配置にすることで、リーダ３の頂面側を底面側よりも下げてリーダ３を固定することが容易になろう。

１…ライン、２…ワーク、３…リーダ、４…コンピュータ、５…ＰＬＣ、６…コード、８…拡散反射部材

Claims (22)

1. 筐体と、
   前記筐体の第一面側にある光出射領域から光を出射する第一照明部および第二照明部を含む照明手段と、
   前記第一照明部の光の出射方向と前記第二照明部の光の出射方向と平行な光軸を有し、前記光出射領域とは異なる前記筐体の前記第一面側にある光入射領域から入射する光であって、ワークからの反射光を受光することで、前記ワークに設けられたコードを撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された前記コードをデコードするデコード手段と、
   前記筐体から着脱可能であり、前記光出射領域および前記光入射領域を包囲するアタッチメントフードと、
   を有し、
   前記アタッチメントフードは、
   前記撮像手段の光軸上に配置され、前記コードの像を前記撮像手段に結像する結像レンズと、
   前記第一照明部から出射する光の出射軸上と前記第二照明部から出射する光の出射軸上とに設けられ、前記第一照明部から出射する光と前記第二照明部から出射する光を拡散する拡散手段と
   を有し、
   前記第一照明部は、前記筐体の前記第一面の長手方向の端部の近くに設けられており、
   前記第二照明部は、前記筐体の前記第一面の長手方向の端部から離れて設けられていることを特徴とすることを特徴とする固定式の光学的情報読取装置。
2. 筐体と、
   前記筐体の第一面側にある光出射領域から光を出射する第一照明部および第二照明部を含む照明手段と、
   前記第一照明部の光の出射方向と前記第二照明部の光の出射方向と平行な光軸を有し、前記光出射領域とは異なる前記筐体の前記第一面側にある光入射領域から入射する光であって、ワークからの反射光を受光することで、前記ワークに設けられたコードを撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された前記コードをデコードするデコード手段と、
   前記筐体から着脱可能であり、前記光出射領域および前記光入射領域を包囲するアタッチメントフードと、
   を有し、
   前記アタッチメントフードは、
   前記撮像手段の光軸上に配置され、前記コードの像を前記撮像手段に結像する結像レンズと、
   前記第一照明部から出射する光の出射軸上と前記第二照明部から出射する光の出射軸上とに設けられ、前記第一照明部から出射する光と前記第二照明部から出射する光を拡散する拡散手段と
   を有し、
   前記拡散手段は、
   前記第一照明部から出射する光の出射軸上に設けられた第一拡散部と、
   前記第二照明部から出射する光の出射軸上に設けられた第二拡散部と
   を有し、
   前記第一拡散部の拡散率と、前記第二拡散部の拡散率とが異なっていることを特徴とする固定式の光学的情報読取装置。
3. 筐体と、
   前記筐体の第一面側にある光出射領域から光を出射する第一照明部および第二照明部を含む照明手段と、
   前記第一照明部の光の出射方向と前記第二照明部の光の出射方向と平行な光軸を有し、前記光出射領域とは異なる前記筐体の前記第一面側にある光入射領域から入射する光であって、ワークからの反射光を受光することで、前記ワークに設けられたコードを撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された前記コードをデコードするデコード手段と、
   前記筐体から着脱可能であり、前記光出射領域および前記光入射領域を包囲するアタッチメントフードと、
   を有し、
   前記アタッチメントフードは、
   前記撮像手段の光軸上に配置され、前記コードの像を前記撮像手段に結像する結像レンズと、
   前記第一照明部から出射する光の出射軸上と前記第二照明部から出射する光の出射軸上とに設けられ、前記第一照明部から出射する光と前記第二照明部から出射する光を拡散する拡散手段と
   を有し、
   前記第一照明部からの光の出射軸と前記拡散手段における光の出射面と、または
   前記第二照明部からの光の出射軸と前記拡散手段における光の出射面との少なくとも一方は垂直ではないことを特徴とする固定式の光学的情報読取装置。
4. 筐体と、
   前記筐体の第一面側にある光出射領域から光を出射する第一照明部および第二照明部を含む照明手段と、
   前記第一照明部の光の出射方向と前記第二照明部の光の出射方向と平行な光軸を有し、前記光出射領域とは異なる前記筐体の前記第一面側にある光入射領域から入射する光であって、ワークからの反射光を受光することで、前記ワークに設けられたコードを撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された前記コードをデコードするデコード手段と、
   前記筐体から着脱可能であり、前記光出射領域および前記光入射領域を包囲するアタッチメントフードと、
   を有し、
   前記アタッチメントフードは、
   前記撮像手段の光軸上に配置され、前記コードの像を前記撮像手段に結像する結像レンズと、
   前記第一照明部から出射する光の出射軸上と前記第二照明部から出射する光の出射軸上とに設けられ、前記第一照明部から出射する光と前記第二照明部から出射する光を拡散する拡散手段と
   を有し、
   前記アタッチメントフードは、第一アタッチメントケースと、前記拡散手段を支持する第二アタッチメントケースとを有し、
   前記第二アタッチメントケースは、前記アタッチメントフードの内部において前記第一照明部からの光が通過する空間と前記第二照明部からの光が通過する空間とを遮蔽する遮蔽壁を有していることを特徴とする固定式の光学的情報読取装置。
5. 前記照明手段は、
   前記第一照明部を点灯し、かつ、前記第二照明部を点灯しない第一照明モードと、
   前記第一照明部を消灯し、かつ、前記第二照明部を点灯する第二照明モードと、
   を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の固定式の光学的情報読取装置。
6. 前記拡散手段は、
   前記第一照明部から出射する光の出射軸上に設けられた第一拡散部と、
   前記第二照明部から出射する光の出射軸上に設けられた第二拡散部と
   を有し、
   前記第一拡散部の拡散率と、前記第二拡散部の拡散率とが異なっていることを特徴とする請求項１、３および４のいずれか一項に記載の固定式の光学的情報読取装置。
7. 前記第一拡散部の拡散率は前記第二拡散部の拡散率よりも小さいことを特徴とする請求項２または６記載の固定式の光学的情報読取装置。
8. 前記第一拡散部は一枚の拡散板を有し、
   前記第二拡散部は二枚の拡散板を有していることを特徴とする請求項２、６、７のいずれか一項に記載の固定式の光学的情報読取装置。
9. 前記第一拡散部を構成する一枚の拡散板と前記第二拡散部を構成する一枚の拡散板とは共通の拡散板であることを特徴とする請求項８に記載の固定式の光学的情報読取装置。
10. 前記第一拡散部が有する一枚の拡散板の厚みと、前記第二拡散部が有する二枚の拡散板それぞれの厚みとは同一であることを特徴とする請求項８または９記載の固定式の光学的情報読取装置。
11. 前記第二拡散部が有する二枚の拡散板は平行に配置されていることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の固定式の光学的情報読取装置。
12. 前記第一照明部から出射し、前記第一拡散部で拡散された光の指向性と、前記第二照明部から出射し、前記第二拡散部で拡散された光の指向性とが異なっていることを特徴とする請求項２、６ないし１１のいずれか一項に記載の固定式の光学的情報読取装置。
13. 前記撮像手段は、前記第一照明モードにおいて前記コードの明視野画像を取得し、前記第二照明モードにおいて前記コードの暗視野画像を取得することを特徴とする請求項５に記載の固定式の光学的情報読取装置。
14. 前記第一照明モードにより前記ワークを試験的に照明して取得したデコード結果と前記第二照明モードにより前記ワークを試験的に照明して取得したデコード結果とのうちより優れたデコード結果を取得するために使用された照明モードを決定する決定手段をさらに有し、
    前記照明手段は、前記決定手段により決定された照明モードでワークを照明することを特徴とする請求項５または１３に記載の固定式の光学的情報読取装置。
15. 前記光出射領域の法線方向に対して、前記拡散手段における前記第一照明部からの光の出射面の法線方向と、前記拡散手段における前記第二照明部からの光の出射面の法線方向とが異なっている請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の固定式の光学的情報読取装置。
16. 前記第一照明部からの光の出射軸と、前記拡散手段における光の出射面とは垂直ではなく、
    前記第二照明部からの光の出射軸と、前記拡散手段における光の出射面とは垂直ではないことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか一項に記載の固定式の光学的情報読取装置。
17. 前記光出射領域における前記第一照明部からの光の出射面と、前記第二照明部からの光の出射面とは同一の面上にあり、
    前記拡散手段における前記第一照明部からの光の出射面と、前記第二照明部からの光の出射面とは同一の面上にあることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか一項に記載の固定式の光学的情報読取装置。
18. 前記第一照明部からの光の出射面と前記第二照明部からの光の出射面とを形成する窓部をさらに有し、前記アタッチメントフードの前面は前記拡散手段における前記第一照明部からの光の出射面と、前記第二照明部からの光の出射面とを形成しており、前記窓部と前記アタッチメントフードの前面とがなす角度は前記光学的情報読取装置のスキュー角の推奨角度に一致していることを特徴とする請求項１７に記載の固定式の光学的情報読取装置。
19. 前記固定式の光学的情報読取装置は、前記ワークのうち前記コードを設けられた表面の法線方向に対して、前記撮像手段の撮像面の法線方向が異なるように設置されることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の固定式の光学的情報読取装置。
20. 前記第一アタッチメントケースと前記第二アタッチメントケースとのうちの少なくとも一方は、前記アタッチメントフードの内部において前記第一照明部からの光と前記第二照明部からの光とが前記撮像手段の光軸上に漏れ出さないようにするための筒状の遮光壁を有していることを特徴とする請求項４に記載の固定式の光学的情報読取装置。
21. 前記アタッチメントフードの側面には、前記ワークに対する前記筐体の設置角度が図示されている請求項１ないし２０のいずれか一項に記載の固定式の光学的情報読取装置。
22. 筐体と、
    前記筐体の第一面側にある光出射領域から光を出射する第一照明部および第二照明部を含む照明手段と、
    前記第一照明部の光の出射方向と前記第二照明部の光の出射方向と平行な光軸を有し、前記光出射領域とは異なる前記筐体の前記第一面側にある光入射領域から入射する光であって、ワークからの反射光を受光することで、前記ワークに設けられたコードを撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段により撮像された前記コードをデコードするデコード手段と、
    を有する固定式の光学的情報読取装置を用いた光学的読取方法であって、
    前記筐体から着脱可能であり、前記光出射領域および前記光入射領域を包囲するアタッチメントフードであって、前記撮像手段の光軸上に配置され、前記コードの像を前記撮像手段に結像する結像レンズと、前記第一照明部から出射する光の出射軸上と前記第二照明部から出射する光の出射軸上とに設けられ、前記第一照明部から出射する光と前記第二照明部から出射する光を拡散する拡散手段とを有し、前記第一照明部からの光の出射軸と前記拡散手段における光の出射面、または前記第二照明部からの光の出射軸と前記拡散手段における光の出射面の少なくとも一方は垂直ではない当該アタッチメントフードを、前記筐体に取り付ける工程と、
    前記拡散手段で拡散された光が前記ワークの表面で反射して前記撮像手段で受光され、かつ、前記撮像手段の光軸とワーク表面の法線とが平行とならないように、前記筐体を固定する工程と、
    前記撮像手段により前記コードを撮像させる工程と、
    前記撮像手段により撮像された前記コードを前記デコード手段によりデコードする工程と
    を有することを特徴とする光学的読取方法。