JP2002304595A - 情報読取り装置および情報読取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 読取り操作を簡便にする。 【解決手段】 照明光源１から光が照射されると、その
出射光はレンズ２により放射状に分散されて鏡面４に到
達する。すると、鏡面４に到達した照射光１１０，１１
４は鏡面４の表面上で鏡面反射されて鏡面反射光１１１
として拡散反射板９に到達して拡散反射される。この鏡
面反射光１１１が拡散反射された鏡面反射光１１１の一
部である拡散反射光１１２は再度鏡面４に到達し、鏡面
４にて再度鏡面反射されて拡散・鏡面反射光１１３とな
る。この拡散・鏡面反射光１１３は平面反射鏡５にて鏡
筒７のレンズ６へとその進行方向が変えられ、レンズ６
によりイメージセンサ８にて結像されて電気信号に変換
される。これにより、どんな面上に形成されたバーコー
ドであっても、１台のバーコードリーダで読み取らせる
ことができ、読取り操作が簡便化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は情報読取り装置に関
するものであり、例えば鏡面反射する面（金属面等）に
形成された光学的情報（バーコード，ＯＣＲ等）を読取
る情報読取り装置に用いられるものである。

【０００２】

【従来技術】従来、例えば、販売時点管理システムであ
る、ＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｓａｌｅｓ）システム
に用いられるバーコードリーダの読取り作動は、以下に
述べるようにして行われている。

【０００３】すなわち、バーコードの走査方向の拡大断
面図となる図２に示されるように、紙面上にバーコード
が印刷されたものにおいては、まず黒色部のバー２０お
よび白色部のスペース２１からなるバーコードに対して
図示されない光源より照射光２００が照射される。

【０００４】すると、バー２０に入射した照射光２００
は、バー２０表面で拡散反射するものの、黒色部のバー
２０では反射率が低いために、光電変換素子であるイメ
ージセンサ（例えばＣＣＤ）に結像する反射光の光強度
は極めて小さいものとなる。

【０００５】一方、スペース２１に入射した反射光は、
バー２０と同様にスペース２１表面で拡散反射するが、
白色部のスペース２１では反射率が高いために、イメー
ジセンサに結像する反射光の一部（反射光２０１）の光
強度はバー２０表面からの反射光に比して大きいものと
なる。したがって、イメージセンサで受光した反射光の
光強度の差によって、バー２０およびスペース２１を識
別することができ、これによりバーコードの情報内容が
読取られている。

【０００６】そして、上記読取り作動を行う従来のバー
コードリーダでは、さらに、次のような問題に対処した
構成となっている。

【０００７】すなわち、バーコードの表面をラミネー
ト，ビニール等の無色透明膜が覆っている時に、イメー
ジセンサに結像するバーコードからの反射光が正反射成
分の反射光であった場合、イメージセンサでは、反射光
の光強度が強すぎてハレーションを起こしてしまい、バ
ーコードが読取れなくなるという問題がある。

【０００８】そのため、従来のバーコードリーダでは、
上記のようにバーコードの表面を無色透明膜が覆ってい
る場合であっても読取りが可能となるように、バーコー
ドからの正反射成分の反射光をイメージセンサに結像さ
せないように、バーコードリーダのハンジングの形状，
内部光学系の配置関係を構成して、拡散反射成分の反射
光をイメージセンサに結像させることにより、上記読取
り作動にてバーコードを読取るようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、上述
したようなバーコードリーダを有するＰＯＳシステム，
ＦＡシステムの普及に伴って、バーコードを金属製品、
例えば手術用のメス等に直接マーキング（焼付処理等）
して、マーキングされたバーコードによる集中管理（例
えば、手術用のメスにおいては、何日に消毒を済ませた
メスであるとか、消毒前のメスであるとかをバーコード
により管理する）を行うべく、金属製品に形成されたバ
ーコードに対しても的確に読取りが行える読取り装置が
必要となってきている。

【００１０】しかし、上述した従来のバーコードリーダ
では、バーコードからの正反射成分の反射光をイメージ
センサに結像させないようにして、拡散反射成分の反射
光をイメージセンサに結像させるようにしているので、
金属製品等の、いわゆる正反射成分の光強度が大きくな
る面（鏡面等）に形成されたバーコードを読取ろうとし
ても、拡散反射成分の反射光の光強度が弱すぎるため
に、読取り口をバーコード形成面上に接触配置して読取
るという通常の読取り操作ではバーコードを読取ること
ができない場合が発生し、読取り操作が煩わしいという
問題がある。

【００１１】そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たものであり、読取り操作を簡便にすることが可能な情
報読取り装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１記載
の発明においては、読取り口を有するハウジングと、こ
のハウジング内に設けられ、光学的情報に光を照射する
照射手段と、前記ハウジング内に設けられ、前記光学的
情報からの正反射成分の反射光を受光して反射させる反
射手段と、前記ハウジング内に設けられ、前記光学的情
報からの拡散反射成分の反射光および前記反射手段にて
反射された前記光学的情報からの正反射成分の反射光を
受光して、前記光学的情報の情報内容を読取る読取り手
段と、を備えることを特徴とする情報読取り装置を採用
するものである。

【００１３】したがって、紙面等いわゆる乱反射する表
面に形成された光学的情報を読み取る場合には、光学的
情報からの拡散反射成分の反射光に基づいて光学的情報
の情報内容を読取ることができ、例えば光が入射された
時に発する反射光の反射成分のうち、正反射成分の光強
度が１つの拡散反射成分の光強度に比して強くなるよう
な面に形成された光学的情報を読み取る場合には、反射
手段にて反射された光学的情報からの正反射成分の反射
光を受光して、光学的情報の情報内容を読取ることがで
きるので、いずれの面に光学的情報が形成されている場
合であっても、１台の情報読取り装置にて読み取らせる
ことができ、読取り操作が簡便化するという優れた効果
がある。

【００１４】また、請求項４記載の発明においては、光
学的情報表面に対して傾いた方向から前記光学的情報に
照射手段からの光を照射し、前記光学的情報で反射され
た反射光を受光手段で受光して、読取り手段により前記
光学的情報の情報内容を読み取る情報読取り方法におい
て、前記光学的情報の近傍で前記反射光が進行する方向
に反射手段を設け、前記反射手段で前記光学的情報から
の反射光を反射させることにより、前記反射光を前記受
光手段で受光するようにしたことを特徴とする情報読取
り方法を採用している。

【００１５】したがって、光学的情報の近傍で反射光が
進行する方向、例えば従来の拡散反射成分の反射光を利
用する読み取り装置では利用されなかつた正反射成分の
反射光を反射手段によって受光手段に受光させることに
より、例えば光が入射された時に発する反射光の反射成
分のうち、正反射成分の光強度が１つの拡散反射成分の
光強度に比して強くなるような面に形成された光学的情
報であっても読み取ることが可能となり、読取り操作が
簡便化するという優れた効果がある。

【００１６】さらに、請求項３あるいは請求項５記載の
発明においては、請求項２記載の情報読取り装置あるい
は請求項４記載の情報読取り方法であって、前記光拡散
反射手段は、前記光学的情報からの正反射成分の反射光
を受光して拡散反射させた後、再度前記光学的情報に向
けて照射し、前記読取り手段は、前記光学的情報で再度
反射した正反射成分の反射光を受光して前記光学的情報
の情報内容を読取ることを特徴とする情報読取り装置あ
るいは情報読取り方法を採用するものである。

【００１７】したがって、正反射成分の反射光を受光し
て前記光学的情報に向けて反射させることにより、例え
ば読取り手段が有する結像光学系の焦点距離を光学的情
報の面からの長さにすることができるので、極力焦点距
離を短くして、装置を小型化することができるという優
れた効果がある。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す一実施例
に基づいて説明する。

【００１９】この実施例では本発明をハンディータイプ
のバーコードリーダに適用した場合について説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施例を表す概略構成
図であり、バーコードの長手方向の断面を示している。

【００２１】図１において、この実施例におけるバーコ
ードリーダＢは、主として、読取り口４０ａを有するハ
ウンジグ４０、光を照射する照明光源１、光を所定範囲
内（拡散反射板３に対してのみ照射する範囲）に集光さ
せるレンズ２、入射した光を拡散反射させる拡散反射板
９、平面反射鏡５、鏡筒７内に設けられたレンズ６、お
よびイメージセンサ８により構成されている。

【００２２】鏡面４には、バーコード（便宜上、図面で
はバーコードのスペースすなわち鏡面のみを描写）が印
刷されており、鏡面４に入射した光は鏡面反射（入射光
が、入射角に等しい角度でかつ入射角と正反対の角度で
反射すること）される。なお、図１において、図面作成
上、鏡面４ａは鏡面４に対して角度βだけ傾けたように
描かれているが、実際にはバーコードリーダ自体を鏡面
４に対して角度βだけ傾けたことを意味しているので、
以下の説明においてもバーコードリーダを鏡面４に対し
て角度βだけ傾けたとして説明する。

【００２３】そして、イメージセンサ８より出力された
電気信号は、図５に示すように、センサ信号処理回路３
１にて増幅，２値化され、ＣＰＵ３３にてデコード処理
を施された後、インターフェース回路３４を介して外部
機器３５に出力される。なお、このＣＰＵ３３は、セン
サ駆動回路３０およびＬＥＤ駆動回路３２に駆動信号を
出力することによりイメージセンサ８および照明光源１
を駆動する。

【００２４】次に、上記構成における作動を簡単に説明
する。

【００２５】図１において、照明光源１から光が照射さ
れると、その出射光はレンズ２により放射状に分散され
て鏡面４に到達する。すると、鏡面４に到達した照射光
１１０，１１４は鏡面４の表面上で鏡面反射されて鏡面
反射光１１１として拡散反射板９に到達して拡散反射さ
れる。この鏡面反射光１１１が拡散反射された鏡面反射
光１１１の一部である拡散反射光１１２は再度鏡面４に
到達し、鏡面４にて再度鏡面反射されて拡散・鏡面反射
光１１３となる。

【００２６】この拡散・鏡面反射光１１３は、平面反射
鏡５にて鏡筒７のレンズ６へとその進行方向が変えら
れ、レンズ６によりイメージセンサ８にて結像されて電
気信号に変換される。したがって、従来のバーコードと
同様に、反射光を受光しなければバーへ入射した照射光
であると判断でき、反射光を受光すればスペースへ入射
した照射光であると判断できるので、この電気信号に基
づいてバーコードの情報内容が読取られる。

【００２７】一方、バーコードリーダＢを角度βだけ傾
けた場合には、レンズ２および鏡面４ａを介して照射さ
れた鏡面反射光１１５が拡散反射された鏡面反射光１１
５の一部である拡散反射光１１６は再度鏡面４に到達
し、鏡面４ａにて再度鏡面反射されて拡散・鏡面反射光
１１３となって、上述した光路を辿ってイメージセンサ
８に到達してバーコードの情報内容が読取られる。

【００２８】以上述べたように、この実施例におけるバ
ーコードリーダＢでは、紙面等いわゆる乱反射する表面
に形成されたバーコードを読み取る場合には、バーコー
ドからの拡散反射成分の反射光に基づいて情報内容を読
取ることができ、鏡面に形成されたバーコードを読み取
る場合には、拡散反射板９にて反射されたバーコードか
らの正反射成分の反射光を受光し、再度バーコード上で
反射させてイメージセンサ８に到達させているので、ど
んな面上に形成されたバーコードであっても、１台のバ
ーコードリーダで読み取らせることができ、読取り操作
が簡便化するという優れた効果がある。

【００２９】また、この実施例におけるバーコードリー
ダＢでは、バーコードが印刷された鏡面４が有する鏡面
反射という性質を利用して、鏡面４からの鏡面反射光を
拡散反射板３により拡散反射して再度鏡面４に入射さ
せ、これによりイメージセンサ８に結像させる光路を得
ているので、鏡面４を、いわば平面反射鏡５と同様な反
射鏡として用いている。

【００３０】これは、バーコードの印刷面が鏡面である
が故に可能な方法（後述する梨地処理等が施された面で
もよい）である。つまり光を複数回反射させたとして
も、鏡面のようなものでは光の吸収率が低い（すなわち
反射率が高い）ため、その光強度が大幅に減少して読取
り不能（光強度が弱いと、スペースではなくバーとして
認識されてしまうため）とならないためである。

【００３１】また、読取り操作時にバーコードリーダＢ
を鏡面４に対して傾けたとしても、バーコードからの反
射光を的確にイメージセンサ８に結像させることができ
るので、バーコードへの入射角の調整を行う必要がな
く、バーコードリーダＢの操作を容易に行うことができ
る。

【００３２】なお、この実施例において、鏡面４への照
射光は上述した放射状の照射光以外にも、レーザ等の平
行光であっても差し支えない。

【００３３】次に、他の実施例について説明する。

【００３４】上記一実施例では、鏡面４への入射光（再
度鏡面へ入射させる光も含む）は拡散光を用いていた
が、バーコード上の所定位置からみて異なる入射角で光
が入射していれば、レーザ等の平行光を用いてもよい。

【００３５】また、上記一実施例では、バーコードを読
取るための装置に本発明を適用した場合について説明し
たが、バーコード以外の光学的情報（ＯＣＲ，２次元コ
ード等）を読取る装置に本発明を適用してもよい。

【００３６】さらに、上記一実施例では、バーコードを
鏡面に印刷したものについて説明したが、光が入射され
た時に発する反射光の反射成分のうち、正反射成分（反
射光の反射角が入射角に等しい成分）の光強度が１つの
拡散反射成分（正反射方向以外の方向へ反射する成分）
の光強度に比して多くなるような形成面上に形成された
光学的情報を読取る装置に本発明を適用してもよい。そ
の一例としては、梨地処理もしくはヘアライン処理が施
された面上のバーコードを読取るバーコードリーダがあ
る。

【００３７】また、上記一実施例における拡散反射板、
又はそれと同等の働きを示す部材の大きさ、設置角度、
形状等の設定は、イメージセンサ８側からみた際、鏡面
反射する鏡面４上のバーコードの周囲に映し出されるよ
うに設定する。そして、拡散反射板の色は、照射光の色
をそのまま反射する白色、又は照射光と同色（一般には
赤色）が望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を表す概略構成図である。

【図２】紙面にバーコードが印刷されている場合の従来
のバーコードの読取り原理を説明するための拡大断面図
である。

【図３】金属表面にバーコードが印刷されている場合の
従来の読取り原理を説明するための説明図である。

【図４】金属表面にバーコードが印刷されている場合
の、拡散光を用いた従来の読取り原理を説明するための
説明図である。

【図５】上記一実施例におけるバーコードリーダの電気
的構成を説明するための概略構成図である。

【符号の説明】

１ 照明光源 ９ 拡散反射板 ４０ ハウジング ４０ａ 読取り口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 読取り口を有するハウジングと、 このハウジング内に設けられ、光学的情報に光を照射す
   る照射手段と、 前記ハウジング内に設けられ、前記光学的情報からの正
   反射成分の反射光を受光して反射させる反射手段と、 前記ハウジング内に設けられ、前記光学的情報からの拡
   散反射成分の反射光および前記反射手段にて反射された
   前記光学的情報からの正反射成分の反射光を受光して、
   前記光学的情報の情報内容を読取る読取り手段と、 を備えることを特徴とする情報読取り装置。
2. 【請求項２】 前記反射手段は、光拡散反射手段である
   ことを特徴とする請求項１記載の情報読取り装置。
3. 【請求項３】 前記光拡散反射手段は、前記光学的情報
   からの正反射成分の反射光を受光して拡散反射させた
   後、再度前記光学的情報に向けて照射し、前記読取り手
   段は、前記光学的情報で再度反射した正反射成分の反射
   光を受光して前記光学的情報の情報内容を読取ることを
   特徴とする請求項２記載の情報読取り装置。
4. 【請求項４】 光学的情報表面に対して傾いた方向から
   前記光学的情報に照射手段からの光を照射し、前記光学
   的情報で反射された反射光を受光手段で受光して、読取
   り手段により前記光学的情報の情報内容を読み取る情報
   読取り方法において、前記光学的情報の近傍で前記反射
   光が進行する方向に反射手段を設け、前記反射手段で前
   記光学的情報からの反射光を反射させることにより、前
   記反射光を前記受光手段で受光するようにしたことを特
   徴とする情報読取り方法。
5. 【請求項５】 前記反射手段で前記光学的情報からの反
   射光を反射させた後、再度前記光学的情報に向けて照射
   し、前記光学的情報で再度反射した正反射成分の反射光
   を前記受光手段で受光するようにしたことを特徴とする
   請求項４記載の情報読取り方法。