JP2011191963A - バーコード読み取り装置およびバーコード読み取り方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で安価なバーコード読み取り装置およびバーコード読み取り方法を提供すること。
【解決手段】金属物品２の表面３にバーコード１５が印刷されたバーコード部４を読み取るバーコード読み取り装置であって、光を乱反射させる乱反射面５を備え、バーコード部４と乱反射面５が直角になるように金属物品２を位置決めする位置決め手段７と、少なくとも乱反射面５に向けて光を出射する光源手段８と、光源手段８から出射された光が乱反射面５に当たって形成された乱反射光が、バーコード部４に当たることにより得られるバーコード像を読み取る読み取り手段１６とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、金属物品の表面に印刷されたバーコードを読み取るバーコード読み取り装置およびバーコード読み取り方法に関するものである。

金属物品の表面に設けられたバーコードに光を当てると、光が鏡面反射するため、バーコードの読み取りエラーが多発するという問題がある。かかる問題を解決するため、光ビームのバーコードの幅方向の走査方向と交叉する長さ方向に光ビームが走査するよう投光部を往復動させて、金属物品表面のバーコード部に光ビームを所定角度範囲で照射して金属物品の表面で反射させ、光ビームが反射する位置に配設した表面が淡色の反射板にバーコード像を投影し、反射板の表面に投影されたバーコード像をバーコード読取り器の受光部で読取るバーコードの読取り方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、かかるバーコード読み取り方法は、投光部を往復動させる機構、および表面が淡色の反射板が必要であり、バーコードの読み取り装置のコストが高価になるという問題がある。

特開平０３−１５８９８５号公報

本発明は、前記した問題を解決するためになされたものであって、構造が簡単で安価なバーコード読み取り装置およびバーコード読み取り方法を提供することを目的とする。

（第１発明）
第１発明は、金属物品の表面にバーコードが印刷されたバーコード部を読み取るバーコード読み取り装置において、光を乱反射させる乱反射面を備え、表面のバーコード部と乱反射面が直角になるように金属物品を位置決めする位置決め手段と、少なくとも乱反射面に向けて光を出射する光源手段と、光源から出射された光が乱反射面に当たって形成された乱反射光が、印刷面に当たることにより得られるバーコード像を読み取る読み取り手段とを備えたことを特徴とする。

かかる構成により、バーコード読み取り装置を安価にできる。また、乱反射光によりバーコードのコントラストが良くなるため、読み取りエラーの発生率が非常に小さいバーコード読み取り装置を提供できる。

（第２発明）
第２発明に係るバーコード読み取り装置は、第１発明において、光源手段は、読み取り手段の近傍に設けられ、乱反射面と光源手段の光軸の成す角度が４０度以上７０度以下としたことを特徴とする。
かかる構成により、前記した第１発明の効果を得ることができ、かつ、光源手段および読み取り手段の位置調整を簡素化できる。

（第３発明）
第３発明は、金属物品の表面にバーコードが印刷されたバーコード部を読み取るバーコード読み取り方法において、表面のバーコード部と、光を乱反射させる乱反射面が直角になるように金属物品を位置決めし、少なくとも乱反射面に向けて光源手段から光を出射し、光が乱反射面に当たって形成された乱反射光が、印刷面に当たることにより得られるバーコード像を読み取り手段により読み取ることを特徴とする。

（第４発明）
第４発明に係るバーコード読み取り方法は、第３発明において、光源手段が、読み取り手段の近傍に設けられ、乱反射面と光源手段の光軸の成す角度が４０度以上７０度以下としたことを特徴とする。

かかる構成により、乱反射光によりバーコードのコントラストが良くなるため、読み取りエラーの発生率を非常に小さくすることができるバーコード読み取り方法を提供できる。

本発明は、バーコードの読み取りエラーの発生率が非常に小さいバーコード読み取り装置およびバーコード読み取り方法を提供できる。

バーコード読み取り装置の位置決め手段の斜視図（実施例１） バーコード読み取り装置の位置決め手段に金属物品を位置決めしたときの斜視図（実施例１） 図２のＡ−Ａ断面図に光源手段と読み取り手段を配置したバーコード読み取り装置の模式図（実施例） 図２のＡ−Ａ断面図に光源手段と読み取り手段を配置したバーコード読み取り装置の他の模式図（実施例）

以下、図１〜４を用いて本発明を詳細に説明する。
尚、図３および図４においてバーコード部４を突出して表示しているが、説明を分かりやすくするためであり、金属物品２の面からのバーコード１５の突出量はごく僅かである。

〔バーコード読み取り装置〕
図２に示すように、本発明に係るバーコード読み取り装置は、金属物品２の表面３にバーコード１５が印刷されたバーコード部４を読み取る装置である。
図１および図２に示すように、バーコード読み取り装置は、光を乱反射させる乱反射面５を備え、バーコード部４と乱反射面５が直角になるように金属物品２を位置決めする位置決め手段７を備えている。また、バーコード読み取り装置は、図３および図４に示すように、少なくとも乱反射面５に向けて光を出射する光源手段８を備えている。さらに、バーコード読み取り装置は、光源手段８から出射された光が乱反射面５に当たって形成された乱反射光が、バーコード部４に当たることにより得られるバーコード像を読み取る読み取り手段１６を備えている。

これら位置決め手段７、光源手段８および読み取り手段１６は、１つの台の上に図示しないプレートおよび支柱等を用いて固定され、バーコード読み取り装置を構成している。

（位置決め手段）
図１に示すように、位置決め手段７は、金属物品２の３つの面を当て付けて位置決めする第１の突起１０、第２の突起１１および第３の突起１３、並びに上面１４を備えている。第１の突起１０は、上面１４から突出して形成されており、金属物品２の側面を当て付けるものである。また、第２の突起および第３の突起は、上面１４から突出して形成されており、金属物品２の正面を当て付けるものである。また、上面１４は、金属物品２の底面を当て付けるものである。このように、位置決め手段７は、金属物品２の側面、正面および底面の３面を当て付けることにより、金属物品２を再現性良く位置決めできる（図２）。

また、図１に示すように、位置決め手段７の略中央部には、凹溝１３が形成されている。そして、凹溝１３には、光を乱反射させる乱反射面５を備えた乱反射部材６が接着剤等を用いて固定されている。

本実施例１においては、図１に示した位置決め手段７は、乱反射部材６が複写機等で用いられる普通紙（光沢紙ではない）、当該乱反射部材６を除く部分がアルミニウム合金（Ａ５０５２）とした。また、凹溝１３の上面１４からの深さを２ｍｍとした。かかる構成により、図２に示すように、位置決め手段７に金属物品２が繰り返しセットされても、金属部品２が乱反射部材６の乱反射面５に接触することがないので、乱反射面５が汚れることがない。

（光源手段、読み取り手段）
本実施例１においては、光源手段８として、ＬＥＤ素子（発光ダイオード素子）を用いた。また、読み取り手段として、ＣＣＤカメラを用いた。かかるＬＥＤ素子およびＣＣＤカメラを用いた装置としては、キーエンス社製バーコードリーダー（型式：ＳＲ−５１０）を例示できる。尚、ＬＥＤ光源およびＣＣＤカメラを用いて２次元画像処理によりバーコード情報を読み取る制御方法については、公知技術であり、特開平０８−２８７１８２号公報等に記載されているので、説明を省略する。

〔バーコード読み取り方法〕
次に、前記したバーコード読み取り装置を用いてバーコード１５を読み取る方法について説明する。
まず、図２に示すように、金属物品２の表面３のバーコード部４と、光を乱反射させる乱反射面５が直角になるように位置決め手段７に金属物品２を位置決めする。

そして、図３に示すように、少なくとも乱反射面５に向けて光源手段８から光を出射する。ここで、「少なくとも乱反射面５に向けて」とは、図３および図４に示すように、光源手段８の光軸９が乱反射面５に向いており、光源手段８から出射した光量の１／２以上が乱反射面５に当たることをいう。かかる構成により、光源手段８から出射した光の１／２より少ない量がバーコード面４に直接当たることになる。

そして、乱反射部材６の乱反射面５に当たった光が乱反射光となって、バーコード部４に当たり、バーコード像をつくり出す。このバーコード像を読み取り手段１６としてのＣＣＤカメラで読み取ると、バーコードのコントラストが良くなるため、読み取りエラーの発生率が非常に小さくなる。

〔バーコード読み取り試験〕
次に、光源手段８が読み取り手段１６の近傍に設けられたキーエンス社製バーコードリーダー（型式：ＳＲ−５１０）を用いて、金属物品２（アルミニウム合金製）の表面３に黒色インクで直接印刷されたバーコード１５を読み取った試験データを表１に示す。尚、表１における角度θは、図３における角度θ、つまり、光源手段８の光軸９と、乱反射部材６（白色普通紙）の乱反射面５の成す角度のことである。また、乱反射部材６がある場合と、無い場合のデータを採取した。

表１において、評価＝○はバーコードの認識率が９０％以上、評価＝△はバーコードの認識率が６０％以上〜９０％未満、評価＝×はバーコードの認識率が６０％未満を示している。ここで、認識率とは、正常にバーコードを読み取ることができた（読み取り成功）回数を、バーコードの読み取り実行回数で除算し、１００を積算した数字（％）である。つまり、認識率９０％は、１０回の読み取り実行で９回読み取り成功、１回読み取り失敗の意である。

通常、バーコードリーダーは、１〜２秒のタイムアウト時間を設定しておき、バーコードの読み取りが成功するまで連続して読み取りを実行し、読み取りが成功した時点で、バーコードの読み取り実行を停止する。仮に、タイムアウト時間までに４回読み取りができるとすると、１回目の読み取りで成功する確率＝９０％、２回目の読み取りで成功する確率１０％（１回目の読み取り失敗確率）×９０％＝９％、３回目の読み取りで成功する確率＝１％（１および２回目の読み取り失敗確率）×９０％＝０．９％、４回目の読み取りで成功する確率＝０．１％（１、２および３回目の読み取り失敗確率）×９０％＝０．０９％となり、トータルでは、９０％＋９％＋０．９％＋０．０９％＝９９.９９％の確率（総合認識率）で読み取りができることになる。

タイムアウトまで１０回の読み取りが可能だとすると、認識率６０％でも総合認識率は、９９.９９％となる。１回の読み取りに要する時間は、一般に０．０３秒〜０．１秒なので、実用上は、認識率６０％でも問題ない。尚、本実施例１で用いたＳＲ−５１０の場合、１回の読み取りに要する時間は、０．１秒以下（条件により変化する）なので、１秒で１０回程度の読み取りができる。

表１を見ると、角度θが４０度以上７０度未満で認識率が９０％以上あり、読み取りエラーの発生率（読み取り失敗確率）を非常に小さくすることができ、短時間でバーコードの読み取りができることが分かる。

前記した実施例は説明のために例示したものであって、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、明細書および図面の記載から当事者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更、削除および付加が可能である。

例えば、前記した実施例においては、乱反射部材６として、白色普通紙を用いたものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、磨りガラス等を用いても良い。

本発明は、バーコードを読み取るバーコード読み取り装置等に適用される。

２ 金属物品
３ 表面
４ バーコード部
５ 乱反射面
７ 位置決め手段
８ 発光手段
９ 光軸
１５ バーコード

Claims (4)

1. 金属物品の表面にバーコードが印刷されたバーコード部を読み取るバーコード読み取り装置において、
   光を乱反射させる乱反射面を備え、前記バーコード部と前記乱反射面が直角になるように前記金属物品を位置決めする位置決め手段と、
   少なくとも前記乱反射面に向けて光を出射する光源手段と、
   該光源手段から出射された光が前記乱反射面に当たって形成された乱反射光が、前記バーコード部に当たることにより得られるバーコード像を読み取る読み取り手段と、を備えたバーコード読み取り装置
2. 前記光源手段は、前記読み取り手段の近傍に設けられ、
   前記乱反射面と前記光源手段の光軸の成す角度が４０度以上７０度以下である請求項１に記載のバーコード読み取り装置
3. 金属物品の表面にバーコードが印刷されたバーコード部を読み取るバーコード読み取り方法において、
   前記表面の前記バーコード部と、光を乱反射させる乱反射面が直角になるように前記金属物品を位置決めし、
   少なくとも前記乱反射面に向けて光源手段から光を出射し、
   該光が前記乱反射面に当たって形成された乱反射光が、前記バーコード部に当たることにより得られるバーコード像を読み取り手段により読み取るバーコード読み取り方法
4. 前記光源手段は、前記読み取り手段の近傍に設けられ、
   前記乱反射面と前記光源手段の光軸の成す角度が４０度以上７０度以下である請求項３に記載のバーコード読み取り方法

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