JP2007133448A - 光学情報読取装置モジュール及び光学情報読取装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学情報読取装置モジュール10は、撮像デバイス110とデコード基板120と周辺機器基板130とを備えている。その撮像デバイス110は、読取対象とするコード記号に光を照射して、そのコード記号の画像を撮像して画像信号に変換し、それをA/D変換して出力する。周辺機器基板130には、電源ユニット131、表示器132、有線通信インタフェース133を少なくとも含む。デコード基板120を撮像デバイス110の底面に配設し、撮像デバイス110の底面と反対側の面に周辺機器基板130を配設する。この辺機器基板130は撮像デバイス110の側方に張り出して延び、周辺機器基板130の撮像デバイス110に取り付けられた面側の撮像デバイス110の側方に、追加部品を搭載できる空間部140を設ける。
【選択図】 図1
Description
したがって、光学情報読取装置の筐体は小型化されることが望ましく、そのためには、内蔵されているハードウエアの配置あるいは配線を工夫する必要がある。
そこで、そのハードウエアを構成する部材や部品を一枚の基板にほぼ一体化するということが考えられる。例えば、光源、レンズ、ミラー等の走査エンジンと、デコード回路と、通信機器等を全て一枚の基板上に配置すれば、垂直方向の高さを小さくすることができる(例えば、特許文献1参照)。
読取対象とするコード記号が存在する領域に光を照射する照射部と、そのコード記号の画像を撮像するイメージセンサと、そのイメージセンサによって撮像して光電変換された画像信号を増幅する増幅回路と増幅された画像信号をA/D変換してデジタル信号を出力するA/D変換器とを有する信号処理部とを備えた撮像デバイスと、
その撮像デバイスから出力されるデジタル信号の情報をデコードするデコーダを設けたデコード基板と、
電源ユニット、表示器及び通信インタフェースを含む周辺機器を搭載した周辺機器基板とを有する。
そして、上記デコード基板を上記撮像デバイスの底面に電気的に接続して配設し、上記撮像デバイスの底面と反対側の面に上記周辺機器基板を電気的に接続して配設し、その周辺機器基板は上記撮像デバイスの側方に張り出して延び、その周辺機器基板の撮像デバイスに取り付けられた面側の該撮像デバイスの側方に、追加部品を搭載できる空間部を設けたたものである。
この場合、上記撮像デバイスの底面と反対側の面は上記周辺機器基板の全面の半分以下の面積を占めるようにするのが望ましい。
そのレーザ走査デバイスは、読取対象とするコード記号にレーザ光を照射する光源と、
該光源が発するレーザ光を走査し、前記コード記号からの反射光を集光する走査・集光用光学系と、その走査・集光用光学系によって集光されたコード記号からの反射光を受光して光電変換する受光ユニットと、その受光ユニットからの電気信号を増幅する増幅回路とその増幅された電気信号をA/D変換してデジタル信号を出力するA/D変換器とを有する信号処理部とを備えている。
上記レーザ走査デバイスの底面と反対側の面は上記周辺機器基板の全面の半分以下の面積を占めるようにするのが望ましい。
また、この発明による光学情報読取装置は、上記光学情報読取装置モジュールを、少なくとも1面に光透過窓を設けた筐体中に設置し、上記撮像デバイスあるいれーざ走査デバイスの光通路が上記光透過窓に面するようにしたものである。
図1及び図2は、この発明の一実施形態である光学情報読取装置モジュールを設けた光学情報読取装置の構造を示す分解斜視図である。図1は上方向から見た斜視図であり、図2は、図1の矢印F方向から見た斜視図である。
この光学情報読取装置1は、光学情報読取装置モジュール10とそれを収納する筐体であるケース20とからなる。その光学情報読取装置モジュール10は、撮像デバイス110、デコード基板120、および周辺機器基板130を備えている。
周辺機器基板130には、電源ユニット131、LED等による表示器132、および有線通信インタフェース(I/F用ドライバ)133を少なくとも含み、この実施形態ではトリガスイッチ134やブザー135(図3参照)なども含む周辺機器が搭載されている。
この辺機器基板130は撮像デバイス110の側方に張り出して延び、周辺機器基板130の撮像デバイス110に取り付けられた面(図1では下面)側の撮像デバイス110の側方に、追加部品を搭載できる空間部140を設けている。
あるいは、この光学情報読取装置モジュール10の機能を拡張する場合に新たに必要になる部品などを配置することも可能である。
ケース本体200の前面(図1では右端面)に光透過窓201が設けられており、ケース本体200に収納された撮像デバイス110の光通路がこの光透過窓201に面するようになる。そして、この光透過窓201には、ガラス又はアクリル板等からなる透明板202を、ケース20の組み立て前あるいは組み立て後に嵌め込む。このようにして、この実施形態の光学情報読取装置1が完成する。
図2における有線通信用のインタフェースコネクタは、RS232C規格のものを示しているが、これと同様の寸法でジクビー(Zigbee)やブルートゥース(Bluetooth)等の短距離無線通信インタフェースが搭載できるように設計することもできる。
上述したように、この光学情報読取装置モジュール10は、撮像デバイス110、デコード基板120、および周辺機器基板130を備えている。
撮像デバイス110は、読取対象とするコード記号が存在する領域に光を照射する照射部111と、コード記号画像を撮像するイメージセンサ112と、信号処理部113とを備えている。その信号処理部113は、イメージセンサによって撮像した画像を電気信号にを増幅する増幅回路114と、その増幅回路114によって増幅された電気信号をA/D変換してデジタル信号を出力するA/D変換器115とを有する。
そのCMOSイメージセンサは固定撮像素子の一種であり、半導体素子の製造技術を用いて集積回路化された光電変換素子である。フォトダイオードを二次元に配列した構成であり、一度に一画面全体のイメージを光電変換することができる。
そのデコーダは、予め設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)121と2つのSRAM(Static Random Access Memory)122、123及びFRAM(Ferroelectric Random Access Memory)124から構成される。入力したデジタル画像信号はここでランレングス計算等がなされ、コード記号の情報を解析するためのデコードが行われる。
この実施形態において図3に示した光学情報読取装置モジュールと異なるのは、ホストコンピュータ30との通信を有線ではなく無線で行うようにした点だけである。そのため、周辺機器基板130Aには通信インタフェースとして、ジグビー、ブルートゥース、無線LAN等の短距離無線通信インタフェース137を搭載している。この短距離無線通信インタフェース137は、ホストコンピュータ30との情報の送受信が可能であればよく、プロトコルを限定するものではない。
この実施形態では、図3に示した光学情報読取装置モジュール10における撮像デバイス110に代えて、レーザ走査デバイス170を設けている。
このレーザ走査デバイス170は、光源171、走査・集光用光学系172、及び受光ユニット173と、増幅回路175とA/D変換器176を有する信号処理部174とを備えている。この信号処理部174にノイズフィルタを設けてもよい。
受光ユニット173は、走査・集光用光学系172によって集光された光を受光して光電変換するための受光素子が内蔵されている。
受光ユニット173では、受光素子が受光する光の強度に応じた電気信号を出力する。その電気信号を、信号処理部174の増幅回路175で増幅し、A/D変換器176によってデジタル信号に変換して、デコード基板120のデコーダへ送る。、
周辺機器基板130の構成は図3に示した例と同じであるが、有線通信インタフェース133に代えて、図4の例と同様に短距離無線通信インタフェース137を搭載するようにしてもよい。
すなわち、デコード基板120をレーザ走査デバイス170の底面(図1では下面、図2では上面)に直接電気的に接続して配設し、レーザ走査デバイス170の底面と反対側の面(図1では上面、図2では下面)に周辺機器基板130を直接電気的に接続して配設する。その周辺機器基板130とレーザ走査デバイス170とをねじ151,152によって一体に固着する。
その場合も、レーザ走査デバイス170の底面と反対側の面(周辺機器基板130を装着する面)は、周辺機器基板130のそれに対向する面の全面の半分以下の面積を占めるようにするのが望ましい。
この発明による光学情報読取装置を実際の業務に使用する場合について説明する。
例えば、内包された物品の情報示す二次元コードなどのコード記号が添付された小包がコンベア上を搬送される際に、そのコード記号を読み取るのに使用される。
この場合、作業者が狭いスペースで光学情報読取装置(スキャナ)で小包に添付されたコード記号を読み取って検品等の作業をするので、光学情報読取装置が作業の邪魔になることがあってはならない。そのため、この発明による光学情報読取装置のような小型なものが必要である。
このような自動分析装置においては、各試験管はラックに搭載されて分析対象であるサンプルが入れられ、分析を行うサンプルをサンプルプローブによって分注される位置まで移動される。その間に各試験管に添付されたコード記号を読み取らなければならないので、狭いスペースに光学情報読取装に配置して短時間でそのコード記号を読み取る必要がある。
また、無線あるいは有線の変更が容易であり、情報伝送においても各仕様に対応することができる。
そして、この発明による光学情報読取装置は、その筐体を小型にすることができるので、物品の搬送管理や商品の販売、精算作業などのために、物品や商品に貼付されたバーコードや二次元等のコード記号を読み取るスキャナ等に広範に利用できるのみならず、自動分析装置における試験管や標本に添付されたコード記号の読み取りなどにも有効に利用できる。
110:撮像デバイス 111:照射部 112:イメージセンサ
113:信号処理部 114:増幅回路 115:A/D変換器
120:デコード基板 121:ASIC 122,123:SRAM
124:FRAM 130:周辺機器基板 131:電源ユニット
132:表示器 133:通信インタフェース 134:トリガスイッチ
135:ブザー 140:空間部 151,152:ねじ
161:有線通信用のインタフェースコネクタ 162:コイル
163:電解コンデンサ
170:レーザ走査デバイス 171:光源 172:走査・集光用光学系
173:受光ユニット 174:信号処理部 175:増幅回路
176:A/D変換器
200:ケース本体 201:光透過窓 202:透明板
210:背面板 221,222,223:ねじ
Claims (7)
- 読取対象とするコード記号が存在する領域に光を照射する照射部と、
そのコード記号の画像を撮像するイメージセンサと、
該イメージセンサによって撮像して光電変換された画像信号を増幅する増幅回路と、該増幅回路によって増幅された画像信号をA/D変換してデジタル信号を出力するA/D変換器とを有する信号処理部と
を備えた撮像デバイスと、
前記撮像デバイスから出力される前記デジタル信号の情報をデコードするデコーダを設けたデコード基板と、
電源ユニット、表示器及び通信インタフェースを含む周辺機器を搭載した周辺機器基板とを有し、
前記デコード基板を前記撮像デバイスの底面に電気的に接続して配設し、前記撮像デバイスの該底面と反対側の面に前記周辺機器基板を電気的に接続して配設し、
該周辺機器基板は前記撮像デバイスの側方に張り出して延び、該周辺機器基板の前記撮像デバイスに取り付けられた面側の該撮像デバイスの側方に、追加部品を搭載できる空間部を設けたことを特徴とする光学情報読取装置モジュール。 - 前記撮像デバイスの前記底面と反対側の面は前記周辺機器基板の全面の半分以下の面積を占めることを特徴とする請求項1記載の光学情報読取装置モジュール。
- 読取対象とするコード記号にレーザ光を照射する光源と、
該光源が発するレーザ光を走査し、前記コード記号からの反射光を集光する走査・集光用光学系と、
該走査・集光用光学系によって集光された前記コード記号からの反射光を受光して光電変換する受光ユニットと、
該受光ユニットからの電気信号を増幅する増幅回路と、該増幅回路によって増幅された電気信号をA/D変換してデジタル信号を出力するA/D変換器とを有する信号処理部と
を備えたレーザ走査デバイスと、
該レーザ走査デバイスから出力されるデジタル信号の情報をデコードするデコーダを設けたデコード基板と、
電源ユニット、表示器及び通信インタフェースを含む周辺機器を搭載した周辺機器基板とを有し、
前記デコード基板を前記レーザ走査デバイスの底面に電気的に接続して配設し、前記レーザ走査デバイスの前記底面と反対側の面に前記周辺機器基板を電気的に接続して配設し、
該周辺機器基板は前記レーザ走査デバイスの側方に張り出して延び、該周辺機器基板の前記レーザ走査デバイスに取り付けられた面側の該レーザ走査デバイスの側方に、追加部品を搭載できる空間部を設けたことを特徴とする光学情報読取装置モジュール。 - 前記レーザ走査デバイスの前記底面と反対側の面は前記周辺機器基板の全面の半分以下の面積を占めることを特徴とする請求項3記載の光学情報読取装置モジュール。
- 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光学情報読取装置モジュールにおいて、前記周辺機器基板に搭載される通信インタフェースが、短距離無線通信インタフェースであることを特徴とする光学情報読取装置モジュール。
- 請求項1又は2に記載の光学情報読取装置モジュールを、少なくとも1面に光透過窓を設けた筐体中に設置し、前記撮像デバイスの光通路が前記光透過窓に面するようにしたことを特徴とする光学情報読取装置。
- 請求項3又は4に記載の光学情報読取装置モジュールを、少なくとも1面に光透過窓を設けた筐体中に設置し、前記レーザ走査デバイスの光通路が前記光透過窓に面するようにしたことを特徴とする光学情報読取装置。
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