JP2006260150A - 画像読取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】配置される物品の高さを自動的に検知し、高さに応じてレンズユニットを移動させて焦点距離を自動調整し、画像読取り面を迅速かつ確実に読取る。
【解決手段】４個のフォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを、それぞれ高さ方向に所定の間隔を開けて配置し、基台に載置される配達物の高さを検知する。そして、各フォトセンサの配達物検知結果によってレンズユニットの移動量が決定され、焦点の自動調整が行われる。そして、レンズユニットが決定した移動量に従って移動制御されると、ＣＣＤセンサ２２がレンズユニットを介して配達物の画像読取り面から画像を読取る。
【選択図】 図４

Description

本発明は、サイズの異なる物品から画像を読取る画像読取り装置に関する。

例えば、書留配達証作成装置は、物品である配達物に記載された配達する宛先やバーコード等を読取ってプリンタに出力し、プリンタはこれらの情報を基に必要な情報を所定の用紙に印字して書留配達証を作成する。配達物に記載された宛先やバーコード等を読取るものとしては、ＣＣＤカメラ部の反射ミラーを経て結像レンズにより撮像素子上に画像を結ぶようにしている（例えば、特許文献１参照）。

配達物としては封書のみでなく、小包などもあり、サイズが様々である。特に高さが異なるものではカメラ部に対して読取り位置が変化する。しかし、上述した特許文献１においては、結像レンズの位置を調整する構成になっていないので、読取り位置が変化する場合には対処できなかった。

このため、カメラ部に移動が可能なレンズユニットを設けるとともに複数のスイッチの選択操作によってレンズユニットの移動を複数段に切替える制御部を設け、オペレータが配達物の高さを目視によって確認することでスイッチを選択操作してレンズユニットを選択した位置まで移動させてから、カメラ部によって配達物に記載された宛先やバーコード等を読取る方法が考えられる。
また、オートフォーカス機能を持たせ、一度配達物のエッジ部を検出させ、エッジの濃淡によってレンズユニットを自動的に移動させて焦点を調整し、その後、配達物に記載された宛先やバーコード等を読取る方法も考えられる。
特開平４−１７７５９５号公報

しかし、配達物の高さを目視によって確認し、スイッチ操作でレンズユニットを移動させるものでは、スイッチの選択ミスやスイッチの押し忘れ等による誤読が生じる虞があり、また、オペレータの負担が大きくなるという問題がある。また、オートフォーカス機能を持たせたものでは、例えば、レンズユニットを配達物のエッジ部が検出できる位置に移動して焦点位置を決めた後に、レンズユニットを配達物に記載された宛先やバーコード等を読取る位置に移動させる必要があり、配達物から画像を読取るまでに時間がかかるという問題がある。

そこで、本発明は、画像読み取りのために配置される物品の高さを自動的に検知し、検知した高さに応じてレンズユニットを移動させて焦点距離を自動調整することで、物品の画像読取り面を、迅速かつ確実に読取ることができる画像読取り装置を提供する。

本発明は、画像読取り面を上にして配置される物品の上方に配置された、移動可能なレンズユニットを有する画像読取り手段と、配置される物品を側面から検知して物品の高さを測定する複数のフォトセンサを所定の間隔を開けて配置した高さ検知手段と、この高さ検知手段が検知した物品の高さに応じて画像読取り手段のレンズユニットを所定量移動させて焦点距離を自動調整する調整手段を具備し、画像読取り手段は、レンズユニットを移動させて焦点距離を自動調整してから物品の画像読取り面を読取ることにある。

本発明によれば、画像読み取りのために配置される物品の高さを自動的に検知し、検知した高さに応じてレンズユニットを移動させて焦点距離を自動調整することで、物品の画像読取り面を、迅速かつ確実に読取ることができる画像読取り装置を提供できる。

以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は画像読取り装置の外観を示す斜視図、図２は画像読取り装置の外観を示す側面図で、コ字形状に構成された読取り装置本体１の底部に、配達物２を載置する載置基準位置３を表示した基台４を設けている。

前記基台４の後端部に立設した第１の支持部材５の内壁面に、複数、例えば、４個のフォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを、それぞれ高さ方向に所定の間隔、例えば、中心間が３０mmの間隔をあけて配置している。前記各フォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、配達物２の高さを検知する高さ検知手段を構成するもので、図３に示すように、発光素子６１と受光素子６２を対として配置した反射式センサである。このセンサは、発光素子６１からの光が配達物２に反射して戻るのを受光素子６２で受光することで配達物２を検知するようになっている。

前記第１の支持部材５の上端には、移動可能なレンズユニットを有する画像読取り手段を収納した第２の支持部材７の後端部が固定されている。この第２の支持部材７の先端部は上側に斜傾した面７ａを有し、この面７ａ上にスタートキーやディスプレイ等を設けたコントロールパネル８を配置している。

図４は全体の制御構成を示すブロック図で、１１は制御部本体を構成するＣＰＵ（中央処理装置）である。前記ＣＰＵ１１はモータドライバ１２を制御し、このモータドライバ１２で前記レンズユニットを焦点調整のために移動制御するレンズモータ１３を駆動するようになっている。また、前記ＣＰＵ１１はモータドライバ１４を制御し、このモータドライバ１４で前記画像読み取りをスキャン制御するスキャンモータ１５を駆動するようになっている。

また、前記ＣＰＵ１１はランプインバータ１６を制御し、このランプインバータ１６で配達物２の画像読取り面２ａを照明するランプ１７を点灯するようになっている。また、前記ＣＰＵ１１は前記フォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄからの配達物２の検知信号を取り込んで配達物２の高さを判定するようになっている。また、前記ＣＰＵ１１はレンズユニットの移動位置を検知する位置センサ１８からの検知信号によって前記レンズモータ１３によって移動制御されるレンズユニットの移動位置を判定するようになっている。

１９は画像読取り手段による画像読取り制御を専用に行うＡＳＩＣで、このＡＳＩＣ１９は前記ＣＰＵ１１とバスラインによって接続され、データの送受信を行う。前記ＡＳＩＣ１９には、画像処理＆メモリ部２０及び前処理部２１がバスラインを介して接続している。前記前処理部２１は、ＣＰＵ１１により制御され、画像読み取りを行うＣＣＤセンサ２２に対する前処理制御を行う。

前記各フォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによる配達物２の高さ検知と、レンズユニットの移動量との関係は、図５に示すように、配達物２の高さが３０mmに達しなければ、どのフォトセンサも配達物２を検知しないので、この場合はレンズユニットの移動量を０とし、初期位置である所定位置にセットされているレンズユニットを介してＣＣＤセンサ２２は配達物２の画像読取り面２ａから宛先やバーコード等の画像読み取りを行う。このときには、レンズユニットの焦点は、３０mm未満の範囲においてＣＣＤセンサ２２が充分に画像読取り面２ａから宛先やバーコード等の画像を読取ることができるように設定される。

また、配達物２の高さが３０mm以上６０mm未満のときはフォトセンサ６ａのみが配達物２を検知するので、この場合はレンズユニットの移動量を１０mmにしてＣＣＤセンサ２２は配達物２の画像読取り面２ａから宛先やバーコード等の画像読み取りを行う。このときには、レンズユニットの焦点は、３０mm〜６０mm未満の範囲においてＣＣＤセンサ２２が充分に画像読取り面２ａから宛先やバーコード等の画像を読取ることができるように設定される。

また、配達物２の高さが６０mm以上９０mm未満のときはフォトセンサ６ａ，６ｂが配達物２を検知するので、この場合はレンズユニットの移動量を２０mmにしてＣＣＤセンサ２２は配達物２の画像読取り面２ａから宛先やバーコード等の画像読み取りを行う。このときには、レンズユニットの焦点は、６０mm〜９０mm未満の範囲においてＣＣＤセンサ２２が充分に画像読取り面２ａから宛先やバーコード等の画像を読取ることができるように設定される。

また、配達物２の高さが９０mm以上１２０mm未満のときはフォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃが配達物２を検知するので、この場合はレンズユニットの移動量を３０mmにしてＣＣＤセンサ２２は配達物２の画像読取り面２ａから宛先やバーコード等の画像読み取りを行う。このときには、レンズユニットの焦点は、９０mm〜１２０mm未満の範囲においてＣＣＤセンサ２２が充分に画像読取り面２ａから宛先やバーコード等の画像を読取ることができるように設定される。

さらに、配達物２の高さが１２０mm以上になると全てのフォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが配達物２を検知するので、この場合は読取り範囲外であることを判定する。この場合、レンズユニットは初期位置である所定位置にセットされたままとなる。

図６は、前記ＣＰＵ１１による画像読取り制御を示す流れ図で、配達物２の１つ１つについてこの処理が繰り返し行われる。先ず、ステップＳ１にて、各フォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄからの信号を取り込み、高さ検知があるか否かを判定する。ここで、基台４の載置基準位置３に載置する配達物２の高さが３０mmに達していなければフォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは検知動作を行わない。この場合は、オペレータがコントロールパネル８のスタートキーを操作することで、ステップＳ２にて、スタートキー入力の判定が行われ、ステップＳ３にて、所定位置にあるレンズユニットを介してＣＣＤセンサ２２は配達物２の画像読取り面２ａから宛先やバーコード等の画像を読取る。そして、読み取りが終了すると、レンズユニットは所定位置にあるのでステップＳ４の処理を行わず一連の処理を終了する。

また、ステップＳ１にて、高さ検知があることを判定すると、ステップＳ５にて、フォトセンサ６ｄが配達物２を検知しているか否かを判定する。フォトセンサ６ｄが配達物２を検知していなければ、配達物２の高さは読取り範囲内にあると判断し、ステップＳ６にて、フォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃからの信号の内容によってレンズユニットを移動制御する。すなわち、フォトセンサ６ａのみから配達物の検知信号があると、レンズユニットの移動量を１０mmに設定して移動させる。また、フォトセンサ６ａ，６ｂから配達物の検知信号があると、レンズユニットの移動量を２０mmに設定して移動させる。さらに、フォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃから配達物の検知信号があると、レンズユニットの移動量を３０mmに設定して移動させる。

この状態で、オペレータがコントロールパネル８のスタートキーを操作するので、続いて、ステップＳ２にて、スタートキー入力の判定が行われ、ステップＳ３にて、移動したレンズユニットを介してＣＣＤセンサ２２は配達物２の画像読取り面２ａから宛先やバーコード等の画像を読取る。そして、読み取りが終了すると、ステップＳ４にて、レンズユニットを所定位置に移動させてから一連の処理を終了する。

また、ステップＳ５にて、フォトセンサ６ｄが配達物２を検知していることを判定すると、配達物２の高さは読取り範囲外になっていると判断し、ステップＳ７にて、コントロールパネル８のディスプレイに読取り範囲外になっていることを表示してオペレータに知らせる。そして、配達物２が基台４の上から撤去されると、ステップＳ８にて、高さ検知がなくなったことが判定され、一連の処理を終了する。

このような構成においては、オペレータは配達物２を基台４の載置基準位置３に載置する。これにより、配達物２の高さがフォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって検知される。そして、どのフォトセンサも配達物２を検知しなければ、高さが３０mm未満であると判定され、レンズユニットを移動させない。この状態でオペレータがスタートキーを操作すると、ＣＣＤセンサ２２はレンズユニットを介して配達物２の画像読取り面２ａから宛先やバーコード等を確実に読取る。

また、フォトセンサ６ａのみが配達物２を検知すると、高さが３０mm〜６０mm未満の範囲にあると判定され、レンズユニットの移動量を１０mmに設定して移動制御する。すなわち、レンズユニットの焦点調整が配達物の検知した高さに応じて自動的に行われる。この状態でオペレータがスタートキーを操作すると、ＣＣＤセンサ２２はレンズユニットを介して配達物２の画像読取り面２ａから宛先やバーコード等を確実に読取る。

また、２つのフォトセンサ６ａ，６ｂが配達物２を検知すると、高さが６０mm〜９０mm未満の範囲にあると判定され、レンズユニットの移動量を２０mmに設定して移動制御する。すなわち、レンズユニットの焦点調整が配達物の検知した高さに応じて自動的に行われる。この状態でオペレータがスタートキーを操作すると、ＣＣＤセンサ２２はレンズユニットを介して配達物２の画像読取り面２ａから宛先やバーコード等を確実に読取る。

また、３つのフォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃが配達物２を検知すると、高さが９０mm〜１２０mm未満の範囲にあると判定され、レンズユニットの移動量を３０mmに設定して移動制御する。すなわち、レンズユニットの焦点調整が配達物の検知した高さに応じて自動的に行われる。この状態でオペレータがスタートキーを操作すると、ＣＣＤセンサ２２はレンズユニットを介して配達物２の画像読取り面２ａから宛先やバーコード等を確実に読取る。

さらに、全てのフォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが配達物２を検知すると、高さが１２０mm以上で読取り範囲外にあると判定され、この場合、読み取りは行われず、コントロールパネル８のディスプレイにより読取り範囲外になっていることがオペレータに知らされる。これにより、オペレータは基台４の上から配達物２を撤去する。この配達物２は別途処理されることになる。

このように、フォトセンサ６ａ，６ｂ，６ｃによって配達物２の高さを検知し、それに応じてレンズユニットの移動量が決定されて移動制御が行われ焦点の自動調整が行われる。そして、スタートキーの操作によってＣＣＤセンサ２２による画像の読み取りが開始される。従って、オートフォーカスを行う場合のようにＣＣＤセンサ２２による画像の読み取りを、位置をずらして２回行う必要は無く、迅速な画像読み取りができる。

また、複数のフォトセンサを使用して配達物２の高さを段階的に検知し、それに応じてレンズユニットの移動量を決定し、しかも、レンズユニットの移動位置を段階的な高さの範囲の画像を読取れるように設定しているので、確実な画像読み取りができる。しかも、オペレータは基台４に配達物２を載せ、レンズユニットの移動を確認した後、スタートキーを操作するのみでよく、オペレータの負担を軽減できる。

なお、この実施の形態は、配達物の高さを検知するフォトセンサを４個使用したものについて述べたがその個数はこれに限定するものでないのは勿論である。また、この実施の形態では配置するフォトセンサの間隔を３０mmとしたが、この間隔は読取り画像の分解能により決まり、例えば、バーコードを確実に読取れる範囲で設定している。従って、バーコードのバーの間隔が広ければフォトセンサの間隔を３０mmよりも大きくしてもよく、逆に、バーコードのバーの間隔が狭くなるとフォトセンサの間隔を３０mmよりも小さくする必要がある。
なお、この実施の形態は、画像読取り対象となる物品を、郵便物のような配達物としたが、必ずしもこれに限定されないのは勿論である。

本願発明の一実施の形態に係る画像読取り装置の外観を示す斜視図。 同実施の形態に係る画像読取り装置の外観を示す側面図。 同実施の形態で使用するフォトセンサの構成を示す図。 同実施の形態に係る画像読取り装置の制御構成を示すブロック図。 同実施の形態における配達物の高さ検知とレンズユニットの移動量との関係を示す図。 同実施の形態におけるＣＰＵによる画像読取り制御を示す流れ図。

符号の説明

１…読取り装置本体、２…配達物、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…フォトセンサ、１１…ＣＰＵ（中央処理装置）、１３…レンズモータ、２２…ＣＣＤセンサ。

Claims (1)

1. 画像読取り面を上にして配置される物品の上方に配置された、移動可能なレンズユニットを有する画像読取り手段と、
   配置される物品を側面から検知して物品の高さを測定する複数のフォトセンサを所定の間隔を開けて配置した高さ検知手段と、
   この高さ検知手段が検知した物品の高さに応じて前記画像読取り手段のレンズユニットを所定量移動させて焦点距離を自動調整する調整手段を具備し、
   前記画像読取り手段は、レンズユニットを移動させて焦点距離を自動調整してから物品の画像読取り面を読取ることを特徴とする画像読取り装置。

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