JP2016136373A - 光学的情報読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一次元コードおよび二次元コードの双方を読取可能であって特に一次元コードに関する読取性能を高め得る光学的情報読取装置を提供する。
【解決手段】情報コードＣからの反射光を取り込む読取口１３は、その開口領域Ｓが、当該読取口１３を構成する周縁のうちの上縁１４を一辺とする第１の開口領域Ｓ１と、上縁１４に対向する下縁１５を一辺とする第２の開口領域Ｓ２とからなり、受光センサ２８に対して情報コードＣからの反射光Ｌｒを結像させる結像レンズ２７は、第１の開口領域Ｓ１の中心Ｐ１に結像中心が位置するように配置されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、一次元コードや二次元コード等の情報コードや文字情報を光学的に読み取る光学的情報読取装置に関するものである。

従来、小売店やコンビニエンスストア等では、商品等に表示されているバーコードなどの一次元コードを読み取るため、受光手段としてラインセンサを使用したバーコードスキャナが多く採用されている。バーコードスキャナには、バーコードを読み取りやすくするため一方向に長く形成された読取口が設けられている。このため、読取口の長手方向をバーコードの長手方向にあわせるように読取口をバーコードに接触させて読み取る操作方法が普及している。

近年、ＱＲコード（登録商標）などの二次元コードが普及してきており、小売店やコンビニエンスストア等でも、受光手段としてエリアセンサを用いた二次元コードを読み取り可能なコードスキャナの導入が増加すると予想される。そうすると、１つの光学的情報読取装置で一次元コードや二次元コードを読み取る必要があり、一次元コードや二次元コードの双方を光学的に読み取り可能な光学的情報読取装置としては、例えば、下記特許文献１に開示される光学的情報読取装置が知られている。

この光学的情報読取装置は、表示媒体に投射されるマーカ光により情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得る装置である。この光学的情報読取装置の受光センサは、その受光軸が、マーカ光源の発光軸と平行であって結像レンズの光軸に対してマーカ光源から離れる方向に所定のオフセット量だけずれるように配置されている。これにより、結像レンズの主点を通る読取光学系の光軸をマーカ光源の発光軸と情報コードとの交点に合わせている。

特開２００９−０４２８２０号公報

ところで、使用者は、受光手段としてエリアセンサおよびラインセンサのいずれが採用されているかを意識することなく読み取り操作を行うことが通常である。このため、使用者は、エリアセンサを用いた光学的情報読取装置を用いて一次元コードを読み取る場合であっても、従来の使い慣れているラインセンサを用いた光学的情報読取装置での操作方法を適用させてしまう。そうすると、上記特許文献１に開示される光学的情報読取装置等のように、読取口が向けられた読み取り可能な範囲のうちその中央が情報コードの読み取りに適するようにエリアセンサが配置等されていると、読取口を構成する開口領域のうち一次元コードの読み取りに関して適さない開口領域部分が一次元コードに向けられた状態で読み取り操作を行ってしまう可能性がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、一次元コードおよび二次元コードの双方を読取可能であって特に一次元コードに関する読取性能を高め得る光学的情報読取装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明は、一次元コード（Ｃ１）および二次元コード（Ｃ２）を含めた情報コード（Ｃ）または文字情報（１０２）を光学的に読み取る光学的情報読取装置（１０）であって、前記情報コードまたは文字情報からの反射光（Ｌｒ）を取り込む読取口（１３，１３ａ，１３ｂ）と、前記読取口を介して取り込んだ前記反射光を受光する受光手段（２８）と、前記受光手段に対して前記情報コードまたは文字情報からの反射光を結像させる結像レンズ（２７）と、前記反射光の受光に応じて前記受光手段から出力される信号に基づいて前記情報コードまたは文字情報を読み取る読取手段（４０）と、を備え、前記読取口の開口領域（Ｓ）は、当該読取口を構成する周縁のうちの第１の縁（１４）を一辺とする第１の開口領域（Ｓ１）と、前記第１の縁に対向する第２の縁（１５）を一辺とする第２の開口領域（Ｓ２）とからなり、前記結像レンズは、前記第１の開口領域の中心（Ｐ１）に結像中心が位置するように配置されることを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

請求項１の発明では、情報コードまたは文字情報からの反射光を取り込む読取口は、その開口領域が、当該読取口を構成する周縁のうちの第１の縁を一辺とする第１の開口領域と、第１の縁に対向する第２の縁を一辺とする第２の開口領域とからなり、受光手段に対して情報コードまたは文字情報からの反射光を結像させる結像レンズは、第１の開口領域の中心に結像中心が位置するように配置されている。

これにより、一次元コードを読み取る場合には、第１の縁から一次元コードを覆うように読取口を向けることで、情報コードの読み取りに適した第１の開口領域が一次元コードに向くので、受光手段に対して一次元コードからの反射光を好適に結像させることができる。一方、二次元コードを読み取る場合には、開口領域全体を二次元コードに向ければよい。したがって、一次元コードおよび二次元コードの双方を読取可能であって特に一次元コードに関する読取性能を高めることができる。また、例えば機械読み取り式のパスポートに表示される文字情報であっても、第１の開口領域を利用することでその文字情報に関する読取性能を高めることができる。

請求項２の発明では、第１の縁は、読取口の周縁のうち当該光学的情報読取装置を把持した使用者から見て上側に位置している。これにより、一次元コードの下側に第１の縁が位置するように読取口を向けた後に読取口を一次元コードに向けて上側に移動させることで、第１の開口領域を一次元コードに向けることができる。すなわち、第１の開口領域を一次元コードに向けるまではこの一次元コードが光学的情報読取装置によって使用者から見えなくなることもないので、一次元コードに対して第１の開口領域を向けやすくすることができる。

請求項３の発明では、結像レンズは、当該結像レンズの光軸が第１の開口領域を含む平面に対して直交するように配置されている。

結像レンズの光軸が第１の開口領域を含む平面に対して直交せずに傾いていると、第１の開口領域の中央に対して一側に位置する開口領域部分と他側に位置する開口領域部分とでベストフォーカスとなる距離が変わってしまう。例えば、情報コードの上側部分はベストフォーカスよりも近距離での撮像状態となる一方で情報コードの下側部分はベストフォーカスよりも遠距離での撮像状態となる場合がある。このような撮像状態であると、情報コードのデコードに失敗してしまう可能性がある。

これに対して上述のように結像レンズの光軸が第１の開口領域を含む平面に対して直交していることで、ベストフォーカスとなる距離が開口領域部分の位置にかかわらず一定となるので、ベストフォーカスとなる距離の変化に起因する読取性能の低下を防止することができる。

請求項４の発明では、第１の開口領域および第２の開口領域を介して取り込まれる情報コードまたは文字情報からの反射光の受光に応じて受光手段から出力される信号に基づいて情報コードまたは文字情報を読み取る状態と、第１の開口領域を介して取り込まれる一次元コードからの反射光の受光に応じて受光手段から出力される信号に基づいて一次元コードまたは文字情報を読み取る状態（以下、一次元コード読取モードともいう）と、を切り替える切替手段が設けられている。

このため、情報コードの読取対象が一次元コードのみである場合には、切替手段により上記一次元コード読取モードに切り替えた状態で、第１の開口領域を一次元コードに向ければよい。これにより、受光手段に対して一次元コードからの反射光を好適に結像させることができるだけでなく、読取対象が明確になることから読取処理の負荷軽減および時間短縮を図ることができる。

請求項５の発明では、第１の開口領域を介して照明光を照射する照明手段を備えているため、第１の開口領域を向けた一次元コードまたは文字情報からの反射光を受光しやすくなるので、第１の開口領域が向けられた一次元コードまたは文字情報に関する読取性能をさらに向上させることができる。

請求項６の発明では、照明手段により帯状の光が照明光として照射されるので、読取対象の一次元コードまたは文字情報に対して照明光を照射しやすくなるだけでなく、照明光がガイド光として機能することで、読取口を第１の開口領域にて一次元コードまたは文字情報に向けやすくなる。これにより、第１の開口領域を向けた一次元コードまたは文字情報からの反射光をより一層受光しやすくなるので、第１の開口領域が向けられた一次元コードまたは文字情報に関する読取性能をより一層向上させることができる。

請求項７の発明では、照明手段は、照明光の照射方向が結像レンズの光軸に交わるように配置されているため、受光手段や結像レンズに対する照明手段の位置に関して自由度が増すので、省スペース化、すなわち、光学的情報読取装置の小型化を図りやすくすることができる。特に、情報コードまたは文字情報が表示される紙面等の表示媒体からの反射光が直接結像光軸に返ってこない場所に照明光の照射方向が配置される場合には、上記表示媒体上での鏡面反射が抑えられるので、読み取り認識の精度を上げることができる。

請求項８の発明では、読取口は、第１の縁が第２の縁よりも長くなるように形成されているため、一方向に長い第１の開口領域とこの一方向に関して第１の開口領域よりも短い第２の開口領域とから読取口の開口領域が形成される。一次元コードはセルの配列方向（読取方向）に長くなるため、一方向に長く形成される第１の開口領域を一次元コードに対して直感的に向けやすくなる。また、二次元コードを読み取る場合には、第１の開口領域の一部と第２の開口領域とにより形成される二次元コード用の開口領域を二次元コードに向ければよい。したがって、一次元コードおよび二次元コードの双方を読取可能であって、一次元コードに向けるため一方向に長い開口領域があることにより、一次元コードを読取る位置に対して読取口を容易に向けることができることから従来通りの読み取りやすさを実現でき、かつ、一次元コードに関する読取性能をさらに向上させることができる。また、例えば機械読み取り式のパスポートに表示される文字情報のように一方向に長い文字情報であっても、第１の開口領域を利用することでその文字情報を読取る位置に対して読取口を容易に向けることができる。

請求項９の発明では、受光手段は、その受光領域が方形状となるように構成されており、読取手段は、第１の開口領域および第２の開口領域を介して取り込んだ反射光の受光に応じて受光手段から出力される信号に基づいて、情報コードまたは文字情報を読み取る。

上記第１の縁を一辺とし第１の開口領域および第２の開口領域を含める方形状の領域を方形状領域とするとき、この方形状領域には、第１の開口領域および第２の開口領域と異なる非開口領域が含まれることとなる。通常採用されるエリアセンサ等の受光手段は受光領域が方形状となっているため、その受光領域が上記方形状領域に一致するように受光手段および読取口が配置されると、上記非開口領域に相当する受光領域にて情報コードまたは文字情報からの反射光が受光されることはない。

そこで、受光領域のうち第１の開口領域および第２の開口領域に相当する領域での反射光の受光に応じて受光手段から出力される信号に基づいて情報コードまたは文字情報を読み取ることで、上記非開口領域に相当する画像領域での処理等をなくすことができる。これにより、光学的な読み取りに関する処理負荷を軽減できるだけでなく、処理時間を短縮することができる。

請求項１０の発明では、読取口は、第１の開口領域が文字情報の表示領域よりもわずかに大きくなるように形成されるため、一方向に長い文字情報であってもその文字情報を読取る位置に対して読取口を容易に向けることができる。

第１実施形態に係る光学的情報読取装置の構成概要を示す断面図である。 図１のＸ方向から見た読取口の開口領域を示す平面図である。 図１の光学的情報読取装置の要部を概略的に例示するブロック図である。 照明光源と表示媒体による仮想視野範囲との位置関係を説明する断面図である。 図５（Ａ）は、第１の開口領域の中心に結像中心が位置する配置を示す説明図であり、図５（Ｂ）は、開口領域の中心に結像中心が位置する配置を示す説明図である。 結像光軸が第１の開口領域を含む平面に対して傾いている配置を示す説明図である。 図７（Ａ）は、バーコードの下側に第１の縁が位置するように読取口を向けた状態を示す説明図であり、図７（Ｂ）は、バーコードに読取口の第１の開口領域を向けた状態を示す説明図である。 ＱＲコードに読取口の開口領域を向けた状態を示す説明図である。 第３実施形態において読取口の第１の開口領域と照明光との関係を示す説明図である。 第４実施形態における読取口の開口領域を示す平面図である。 第４実施形態の第１変形例における読取口の開口領域を示す平面図である。 第４実施形態の第２変形例おいて受光領域と非開口領域との関係を示す説明図である。 第５実施形態において読取口の第１の開口領域と文字情報との関係を示す説明図である。 パスポートの表示状態を示す説明図である。 第５実施形態の第１変形例において読取口の第１の開口領域と文字情報との関係を示す説明図である。 第５実施形態の第２変形例において読取口の第１の開口領域と文字情報との関係を示す説明図である。

［第１実施形態］
以下、本発明に係る光学的情報読取装置を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置１０の構成概要を示す断面図である。図２は、図１のＸ方向から見た読取口１３の開口領域を示す平面図である。
本実施形態に係る光学的情報読取装置１０は、一次元コードや二次元コード等の情報コードを光学的に読み取る情報コードリーダとして構成されている。ここで、一次元コードとしては、例えば、ＪＡＮコード、ＥＡＮ、ＵＰＣ、ＩＴＦコード、ＣＯＤＥ３９、ＣＯＤＥ１２８、ＮＷ−７等からなるいわゆるバーコードが想定される。また、二次元コードとしては、例えば、ＱＲコード、データマトリックスコード、マキシコード、Ａｚｔｅｃコード等の方形状の情報コードが想定される。

図１に示すように、光学的情報読取装置１０は、上ケース１１および下ケース１２が組み付けられて構成されるハウジングによって外郭が形成され、このハウジング内に各種電気部品等からなる回路部２０ａが回路基板２０等に実装されて収容されている。上ケース１１および下ケース１２は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂からなる成形部材で、これら上ケース１１および下ケース１２の一端側には読取口１３が形成され、また他端側にはケーブル取付部が形成されている。この読取口１３が形成される一端側は、裏面側に大きく前傾する首曲がり形状に形成されている。これにより、使用者が光学的情報読取装置１０を当該上ケース１１側から把持した状態で、読取対象物に貼付された情報コードに読取口１３を当て易くしている。

図２に示すように、読取口１３は、長方形状の開口領域Ｓを有するように形成されている。このように形成される読取口１３は、上ケース１１側から把持した状態で、把持した使用者から見て上側（奥側）に位置している縁（以下、上縁１４ともいう）の内側を読取対象の情報コードの上縁に合わせるように接触させるか向けることで、情報コードからの反射光を取り込み可能な状態となる。なお、読取口１３を構成する周縁のうちの上縁１４を一辺とする長方形状の第１の開口領域（図２のハッチングで囲まれた領域Ｓ１参照）と、上縁１４に対向する下縁１５を一辺とする長方形状の第２の開口領域（図２のクロスハッチングで囲まれた領域Ｓ２参照）とから、上述した長方形状の開口領域Ｓが構成されるものとして、以下説明する。

次に、光学的情報読取装置１０の電気的構成について、図面を参照して説明する。なお、図３は、図１の光学的情報読取装置１０の要部を概略的に例示するブロック図である。図４は、照明光源２１と表示媒体Ｒによる仮想視野範囲αとの位置関係を説明する断面図である。
図１および図３に示すように、上記ハウジングに収容される回路部２０ａは、主に、照明光源２１、受光センサ２８、結像レンズ２７等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系とを備えている。

光学系は、投光光学系と、受光光学系とに分かれている。投光光学系を構成する照明光源２１は、照明光Ｌｆを発光可能な照明手段として機能するもので、例えば、赤色のＬＥＤ２１ａとこのＬＥＤ２１ａの出射側に設けられるレンズ２１ｂとから構成されている。照明光源２１は、図１に示す照明光軸Ｌ１からわかるように、結像光軸Ｌ２に対して傾斜するように照明光Ｌｆを照射するように配置されている。特に、照明光源２１は、図４に示すように、情報コードが表示される紙面等のように鏡面反射するような表示媒体Ｒによる仮想視野範囲αに対して、表示媒体Ｒ上での鏡面反射を抑えるため、この仮想視野範囲α内に位置しないように配置されている。

受光光学系は、受光センサ２８、結像レンズ２７、反射鏡（図示略）などによって構成されている。受光センサ２８は、例えば、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子である受光素子を二次元に配列したエリアセンサとして構成されるものであり、方形状の受光領域２８ａとして受光面を有するように構成されている。この受光センサ２８は、読取口１３、保護プレート２６および結像レンズ２７を介して入射する入射光を受光可能に回路基板２０に実装されている。なお、受光センサ２８は、「受光手段」の一例に相当し得る。

結像レンズ２７は、外部から読取口１３を介して入射する入射光を集光して受光センサ２８の受光面に像を結像可能な結像光学系として機能するものである。本実施形態では、照明光源２１から照射された照明光Ｌｆが情報コードや光学的情報等にて反射した後、この反射光Ｌｒを結像レンズ２７で集光し、受光センサ２８の受光面にコード像等を結像させている。

ここで、結像レンズ２７の配置について、図５および図６を参照して説明する。なお、図５（Ａ）は、第１の開口領域Ｓ１の中心Ｐ１に結像中心が位置する配置を示す説明図であり、図５（Ｂ）は、開口領域Ｓの中心Ｐに結像中心が位置する配置を示す説明図である。図６は、結像光軸Ｌ２が第１の開口領域Ｓ１を含む平面に対して傾いている配置を示す説明図である。

結像レンズ２７は、図５（Ａ）に示すように、第１の開口領域Ｓ１の中心Ｐ１に結像中心が位置するように配置されている。より詳細には、図５（Ｂ）に示すように、開口領域Ｓの中心Ｐに結像中心が位置するように配置される結像レンズ２７を、受光センサ２８とともに、第１の開口領域Ｓ１を含む平面に対して水平であって第１の開口領域Ｓ１に近づく方向に相対移動させることで（図５（Ａ）の矢印参照）、結像レンズ２７の結像中心を第１の開口領域Ｓ１の中心Ｐ１に近づけている。

特に、結像レンズ２７は、図５（Ａ）からわかるように、当該結像レンズ２７の光軸（結像光軸Ｌ２）が第１の開口領域Ｓ１を含む平面（図５（Ａ）の二点鎖線で示すＦ１参照）に対して直交するように配置されている。

例えば、図６に示すように、結像光軸Ｌ２が第１の開口領域Ｓ１を含む平面Ｆ１に対して直交せずに傾くように結像レンズ２７が配置されている場合を想定する。この場合には、第１の開口領域Ｓ１の中心Ｐ１に対して上縁１４に向かう一側に位置する開口領域部分（図６のＳａ参照）と下縁１５に向かう他側に位置する開口領域部分（図６のＳｂ参照）とでベストフォーカスとなる距離が変わってしまう。なお、図６では、ベストフォーカスとなる距離が等しくなる平面を二点鎖線Ｆ２にて示している。このような配置構成では、例えば、情報コードの上側部分はベストフォーカスよりも遠距離での撮像状態となる一方で情報コードの下側部分はベストフォーカスよりも近距離での撮像状態となる場合がある。このような撮像状態であると、情報コードのデコードに失敗してしまう可能性がある。

これに対して、本実施形態では、図５（Ａ）に示すように、結像光軸Ｌ２が第１の開口領域Ｓ１を含む平面に対して直交するように結像レンズ２７が配置されているので、ベストフォーカスとなる距離が開口領域部分の位置にかかわらず一定となり、ベストフォーカスとなる距離の変化に起因する読取性能の低下が防止される。

マイコン系は、増幅回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３３、メモリ３５、アドレス発生回路３６、同期信号発生回路３８、制御回路４０、トリガースイッチ４２、ブザー４４、バイブレータ４５、発光部４６、通信インタフェース４８等から構成されている。このマイコン系は、その名の通り、マイコン（情報処理装置）として機能し得る制御回路４０およびメモリ３５を中心に構成されるもので、上述した光学系によって撮像された情報コードの画像信号をハードウェア的およびソフトウェア的に信号処理し得るものである。また制御回路４０は、当該光学的情報読取装置１０の全体システムに関する制御も行っている。

光学系の受光センサ２８から出力される画像信号（アナログ信号）は、増幅回路３１に入力されることで所定ゲインで増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３３に入力されると、アナログ信号からディジタル信号に変換される。そして、ディジタル化された画像信号、つまり画像データ（画像情報）は、メモリ３５に入力されると、画像データ蓄積領域に蓄積される。なお、同期信号発生回路３８は、受光センサ２８およびアドレス発生回路３６に対する同期信号を発生可能に構成されており、またアドレス発生回路３６は、この同期信号発生回路３８から供給される同期信号に基づいて、メモリ３５に格納される画像データの格納アドレスを発生可能に構成されている。

メモリ３５は、半導体メモリ装置で、例えばＲＡＭ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）やＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）がこれに相当する。このメモリ３５のうちのＲＡＭには、上述した画像データ蓄積領域のほかに、制御回路４０が算術演算や論理演算等の各処理時に利用する作業領域や読取条件テーブルも確保可能に構成されている。また、ＲＯＭには、照明光源２１、受光センサ２８等の各ハードウェアを制御可能なシステムプログラム等が予め格納されている。

制御回路４０は、光学的情報読取装置１０全体を制御可能なマイコンで、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等からなるもので、メモリ３５とともに情報処理装置を構成し得るもので情報処理機能を有する。この制御回路４０は、内蔵された入出力インタフェースを介して種々の入出力装置（周辺装置）と接続可能に構成されており、本実施形態の場合、トリガースイッチ４２、ブザー４４、バイブレータ４５、発光部４６、通信インタフェース４８等が接続されている。これにより、例えば、トリガースイッチ４２の監視や管理、ビープ音やアラーム音を発生可能なブザー４４の鳴動のオンオフ、当該光学的情報読取装置１０の使用者に伝達し得る振動を発生可能なバイブレータ４５の駆動制御、発光部４６の点灯、非点灯や外部装置との通信を可能にする通信インタフェース４８の通信制御等が制御回路４０によって行われることとなる。

次に、上述のように構成される光学的情報読取装置１０を用いて情報コードＣを読み取る場合について、図７および図８を参照して説明する。なお、図７（Ａ）は、バーコードＣ１の下側に上縁１４が位置するように読取口１３を向けた状態を示す説明図であり、図７（Ｂ）は、バーコードＣ１に読取口１３の第１の開口領域Ｓ１を向けた状態を示す説明図である。図８は、ＱＲコードＣ２に読取口１３の開口領域Ｓを向けた状態を示す説明図である。なお、図７および図８では、読取口１３の内縁を一点鎖線にて示している。また、図７では、第１の開口領域Ｓ１を破線にて示している。

一次元コードや二次元コード等の情報コードを読み取る場合には、制御回路４０により以下のように読取処理が行われる。

まず、トリガースイッチ４２の操作に応じて照明光源２１から照明光Ｌｆが読取口１３を介して照射されて、情報コードＣにて反射された反射光Ｌｒが読取口１３を介して受光センサ２８にて受光されると、受光センサ２８から出力される信号に基づいて、当該情報コードＣを含む画像データが生成される。そして、この画像データのうち情報コードＣに相当するコード画像に対して公知のデコード処理（読取処理）が実施される。この処理により、情報コードＣとしてコード化された文字データ等がデコードされる。なお、上記デコード処理（読取処理）を実行する制御回路４０は、「読取手段」の一例に相当し得る。

このデコードが成功すると、このデコード成功を報知するための報知手段の処理として、ブザー４４の鳴動、バイブレータ４５の振動および発光部４６の発光等の少なくともいずれか１つがなされる。なお、受光センサ２８から出力される一部の信号に基づいて生成された画像データに基づいてデコードが成功した場合には、残りの信号は不要となる。この場合には残りの信号に基づく画像データの生成以降の処理を中断することで、デコード（光学的な読み取り）に関する処理負荷を軽減できるだけでなく、処理時間を短縮することができる。

特に、一方向に長いバーコードＣ１を読み取る場合には、図７（Ａ）に示すように、使用者から見てバーコードＣ１の下側に上縁１４が位置するように読取口１３を向けた後に、バーコードＣ１を見ながら読取口１３をバーコードＣ１に向けて上側（図７（Ａ）の矢印参照）に移動させる。そして、図７（Ｂ）に示すように、上縁１４の内側をバーコードＣ１の上縁に合わせるようにして、第１の開口領域Ｓ１をバーコードＣ１に向けるか接触させた状態でバーコードＣ１からの反射光を受光する。これにより、バーコードＣ１の読み取り時には、情報コードの読み取りに適した第１の開口領域Ｓ１を当該バーコードＣ１に向けることができる。

また、二次元コードとしてＱＲコードＣ２を読み取る場合には、図８に示すように、上縁１４の内側をＱＲコードＣ２の上縁に合わせるようにして、開口領域Ｓ全体をＱＲコードＣ２に向けるか接触させた状態でＱＲコードＣ２からの反射光を受光する。

以上説明したように、本実施形態に係る光学的情報読取装置１０では、情報コードＣからの反射光を取り込む読取口１３は、その開口領域Ｓが、当該読取口１３を構成する周縁のうちの上縁（第１の縁）１４を一辺とする第１の開口領域Ｓ１と、上縁１４に対向する下縁（第２の縁）１５を一辺とする第２の開口領域Ｓ２とからなり、受光センサ２８に対して情報コードＣからの反射光Ｌｒを結像させる結像レンズ２７は、第１の開口領域Ｓ１の中心Ｐ１に結像中心が位置するように配置されている。

これにより、一次元コード（バーコードＣ１等）を読み取る場合には、上縁１４から一次元コードを覆うように読取口１３を向けることで、情報コードの読み取りに適した第１の開口領域Ｓ１が一次元コードに向くので、受光センサ２８に対して一次元コードからの反射光Ｌｒを好適に結像させることができる。一方、二次元コード（ＱＲコードＣ２等）を読み取る場合には、開口領域Ｓ全体を二次元コードに向ければよい。したがって、一次元コードおよび二次元コードの双方を読取可能であって特に一次元コードに関する読取性能を高めることができる。

特に、上縁１４は、読取口１３の周縁のうち当該光学的情報読取装置１０を把持した使用者から見て上側に位置している。これにより、一次元コードの下側に上縁１４が位置するように読取口１３を向けた後に読取口１３を一次元コードに向けて上側に移動させることで（図７参照）、第１の開口領域Ｓ１を一次元コードに向けることができる。すなわち、第１の開口領域Ｓ１を一次元コードに向けるまではこの一次元コードが光学的情報読取装置１０によって使用者から見えなくなることもないので、一次元コードに対して第１の開口領域Ｓ１を向けやすくすることができる。

さらにまた、結像レンズ２７は、当該結像レンズ２７の結像光軸Ｌ２が第１の開口領域Ｓ１を含む平面Ｆ１に対して直交するように配置されているため（図５（Ａ）参照）、ベストフォーカスとなる距離が開口領域部分の位置にかかわらず一定となるので、ベストフォーカスとなる距離の変化に起因する読取性能の低下を防止することができる。

また、照明光源２１は、照明光Ｌｆの照射方向（照明光軸Ｌ１）が結像レンズ２７の結像光軸Ｌ２に交わるように配置されているため、受光センサ２８や結像レンズ２７に対する照明光源２１の位置に関して自由度が増すので、省スペース化、すなわち、光学的情報読取装置１０の小型化を図りやすくすることができる。特に、照明光源２１は、上記仮想視野範囲α内に配置されていないため（図４参照）、表示媒体Ｒ上での鏡面反射が抑制されるので、読み取り認識の精度を上げることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る光学的情報読取装置について、以下に説明する。
本第２実施形態では、読取対象に応じて受光センサ２８から取り込んでデコード処理（読取処理）に用いる信号を選別する点が主に上記第１実施形態と異なる。このため、第１実施形態と実質的に同様の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、制御回路４０にて実施される読取処理において、開口領域Ｓを介して取り込まれる情報コードからの反射光の受光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいて当該情報コードをデコードする（読み取る）状態（情報コード読取モード）と、第１の開口領域Ｓ１を介して取り込まれる一次元コードからの反射光の受光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいて当該一次元コードをデコードする（読み取る）状態（一次元コード読取モード）と、が用意されている。

初期設定では情報コード読取モードに設定されており、制御回路４０にて実施される読取処理では、一次元コードおよび二次元コードの双方を含めた情報コードを読み取ることができる。

そして、読取対象が一次元コードのみである場合には、所定の操作またはモード切替用の情報コードの読み取り等に応じて、制御回路４０にて実施される読取処理において、上記一次元コード読取モードに切り替えられる。なお、制御回路４０は、「切替手段」の一例に相当し得る。

このように一次元コード読取モードに切り替えた状態で読取口１３を第１の開口領域Ｓ１にて一次元コードに向けるか接触させることで、受光センサ２８に対して一次元コードからの反射光を好適に結像させることができるだけでなく、読取対象が明確になることからデコード処理（読取処理）の負荷軽減および時間短縮を図ることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る光学的情報読取装置について、図９を用いて説明する。なお、図９は、第３実施形態において読取口１３の第１の開口領域Ｓ１と照明光Ｌｆとの関係を示す説明図である。
本第３実施形態では、第１の開口領域Ｓ１に対してより強い照明光が照射される点が主に上記第１実施形態と異なる。このため、第１実施形態と実質的に同様の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、一次元コードの読み取りを二次元コードの読み取りよりも重視することから、図９に示すように、照明光源２１からの照明光Ｌｆが第１の開口領域Ｓ１を介して照射されるように構成されている。特に、照明光源２１は、帯状の光（略ライン状の光）を照明光Ｌｆとして照射するように構成されている。

これにより、第１の開口領域Ｓ１を向けるか接触させた一次元コードからの反射光Ｌｒを受光センサ２８にて受光しやすくなるので、一次元コードの読取精度を向上させることができる。

特に、照明光源２１により帯状の光が照明光Ｌｆとして照射されるので、読取対象の一次元コードに対して照明光Ｌｆを照射しやすくなるだけでなく、照明光Ｌｆがガイド光として機能することで、読取口１３を第１の開口領域Ｓ１にて一次元コードに向けやすくなる。これにより、第１の開口領域Ｓ１を向けた一次元コードからの反射光Ｌｒをより一層受光しやすくなるので、一次元コードの読取精度をさらに向上させることができる。

なお、照明光Ｌｆは、帯状の光として照明光源２１から照射されることに限らず、第１の開口領域Ｓ１の全体を均等に明るくするように照射されてもよい。

また、照明光源２１は、所定の入力操作に応じてその発光状態が制御されてもよい。例えば、帯状の照明光Ｌｆが第１の開口領域Ｓ１を介して照射されている状態において、二次元コードを読み取る場合に、照明光Ｌｆを消灯してもよいし、断面方形状の照明光Ｌｆを開口領域Ｓを介して照射してもよい。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る光学的情報読取装置について、図１０を用いて説明する。なお、図１０は、第４実施形態における読取口１３ａの開口領域を示す平面図である。
本第４実施形態では、上縁１４が下縁１５よりも長くなるように読取口１３ａが形成される点が主に上記第１実施形態と異なる。このため、第１実施形態と実質的に同様の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、第１の開口領域Ｓ１を一次元コードに対して向けやすくするため、図１０に示す読取口１３ａのように、上縁１４が下縁１５よりも長くなるように第１の開口領域Ｓ１および第２の開口領域Ｓ２が形成されている。このため、一方向（図１０の左右方向）に長い第１の開口領域Ｓ１とこの一方向に関して第１の開口領域Ｓ１よりも短い第２の開口領域Ｓ２とから開口領域Ｓが形成される。換言すると、読取口１３ａは、一方向に長い情報コード、すなわち、一次元コードを読み取るための第１の開口領域Ｓ１と、第１の開口領域Ｓ１の中央の一部とにより方形状の情報コード、すなわち、二次元コードを読み取るための第２の開口領域Ｓ２と、を有するように構成される。

特に、本実施形態では、第２の開口領域Ｓ２は、下縁１５に対向する領域線分（図１０の一点鎖線にて示す符号１７参照）が上縁１４と同じ長さになるように台形状に形成されている。領域線分１７は、第１の開口領域Ｓ１の下側の領域線分に一致する。

一次元コードはセルの配列方向（読取方向：図１０の左右方向）に長くなるため、一方向に長く形成される第１の開口領域Ｓ１を一次元コードに対して直感的に向けやすくなる。また、二次元コードを読み取る場合には、第１の開口領域Ｓ１の一部と第２の開口領域Ｓ２とにより形成される二次元コード用の開口領域を二次元コードに向ければよい。したがって、一次元コードおよび二次元コードの双方を読取可能であって、一次元コードに向けるため一方向に長い開口領域（Ｓ１）があることにより、一次元コードを読取る位置に対して読取口１３を容易に向けることができることから従来通りの読み取りやすさを実現でき、かつ、一次元コードに関する読取性能をさらに向上させることができる。

図１１は、第４実施形態の第１変形例における読取口１３ｂの開口領域を示す平面図である。
第２の開口領域Ｓ２は、台形状に形成されることに限らず、例えば、図１１に例示するように方形状に形成されてもよい。この場合には、読取口１３ｂの開口領域Ｓが略Ｔ字状となるので、細長い開口部分を設けたとしても、上縁１４および他の縁１６の内側を二次元コードの縁に合わせることで、方形状の二次元コードに対しても上記二次元コード用の開口領域を容易に向けやすくできる。

図１２は、第４実施形態の第２変形例おいて受光領域２８ａと非開口領域Ｓ４との関係を示す説明図である。
図１１に示す読取口１３ｂの開口形状では、図１２に示すように、読取口１３ｂの上縁１４を一辺とし第１の開口領域Ｓ１および第２の開口領域Ｓ２を含める方形状の領域を方形状領域Ｓｏとするとき、この方形状領域Ｓｏには、第１の開口領域Ｓ１および第２の開口領域Ｓ２と異なる非開口領域Ｓ４が含まれることとなる。本実施形態にて採用される受光センサ２８を含めて通常採用されるエリアセンサ等の受光手段はその受光領域２８ａが方形状となっている。このため、その受光領域２８ａが上記方形状領域Ｓｏに一致するように受光手段および読取口１３ｂが配置されると、上記非開口領域Ｓ４に相当する受光領域にて情報コードからの反射光が受光されることはない。

そこで、制御回路４０によるデコード処理では、非開口領域Ｓ４を除き第１の開口領域Ｓ１および第２の開口領域Ｓ２を介して取り込んだ反射光の受光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいて、情報コードをデコードする。このように、受光領域２８ａのうち第１の開口領域Ｓ１および第２の開口領域Ｓ２に相当する領域での反射光の受光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいてデコードすることで、上記非開口領域Ｓ４に相当する画像領域での処理等をなくすことができる。これにより、デコード（光学的な読み取り）に関する処理負荷を軽減できるだけでなく、処理時間を短縮することができる。

特に、略Ｔ字状の開口領域Ｓでは、方形状の開口領域を確保しつつ非開口領域Ｓ４を大きくできるので、非開口領域Ｓ４に相当する画像領域での処理等をなくすことによる効果をより高めることができる。

なお、第２の開口領域Ｓ２が台形状に形成される場合でも、非開口領域Ｓ４を除き第１の開口領域Ｓ１および第２の開口領域Ｓ２を介して取り込んだ反射光の受光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいて、情報コードをデコードすることで、デコード（光学的な読み取り）に関する処理負荷を軽減できるだけでなく、処理時間を短縮することができる。

なお、本第４実施形態およびその変形例では、情報コードからの反射光を取り込む読取口は、略台形状の読取口１３ａや略Ｔ字状の読取口１３ｂのように形成されることに限らず、例えば、逆Ｔ字状等のように、その開口領域Ｓが、第１の縁を長辺とする第１の開口領域と、第１の縁に対向する縁であって当該第１の縁よりも長さが短い第２の縁を一辺とする第２の開口領域と、からなるように形成されてもよい。このようにしても、一次元コードを読取る位置に対して読取口を容易に向けることができることから従来通りの読み取りやすさを実現でき、かつ、一次元コードを確実に読み取ることができる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る光学的情報読取装置について、図１３および図１４を用いて説明する。なお、図１３は、第５実施形態において読取口１３の第１の開口領域Ｓ１と文字情報１０２との関係を示す説明図である。図１４は、パスポート１００の表示状態を示す説明図である。
本第５実施形態では、一次元コードや二次元コード等の情報コードだけでなく文字情報が読取対象となる点が主に上記第１実施形態と異なる。このため、第１実施形態と実質的に同様の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、光学的情報読取装置１０は、上述したように撮像した情報コードを光学的に読み取る情報コードリーダとしての機能に加えて、受光センサ２８等を利用して撮像（受光）した文字情報等を認識する公知の記号認識処理機能（ＯＣＲ）を兼備するように構成されている。すなわち、本実施形態に係る光学的情報読取装置１０は、一次元コードおよび二次元コードを含めた情報コードまたは文字情報を光学的に読み取る情報読取装置として構成される。

光学的に読み取る文字情報としては、例えば、図１４に例示するような機械読み取り式のパスポート１００に表示される文字情報１０２が想定される。この文字情報１０２は、パスポート１００の表示面１０１に表示された国籍や氏名などの個人情報等に対応する情報であって、表示面１０１のうち顔写真や氏名等に対して下欄に表示されている。

特に、本実施形態では、読取口１３は、上縁１４の両端部にそれぞれ連なる側縁１８ａと側縁１８ｂとの外面間の距離Ｗ１（図１３参照）がパスポート１００の側縁１０１ａと側縁１０１ｂとの距離Ｗ２（図１４参照）にほぼ一致するように形成されている。このため、読取口１３は、文字情報１０２が表示される領域（以下、文字表示領域１０３ともいう）よりも第１の開口領域Ｓ１がその長手方向においてわずかに大きくなるように形成される。

このため、読取口１３の両側縁１８ａ，１８ｂの両外面をパスポート１００の側縁１０１ａ，１０１ｂに合わせるとともに上縁１４の内側を文字情報１０２の文字表示領域１０３の上縁に合わせた状態（図１３参照）で、文字情報１０２からの反射光を第１の開口領域Ｓ１を介して受光することで、この文字情報１０２が上記ＯＣＲ技術を用いて読み取られる。

このように、パスポート１００に表示される一方向に長い文字情報１０２であっても、第１の開口領域Ｓ１を利用することでその文字情報１０２に関する読取性能を高めることができる。特に、読取口１３は、第１の開口領域Ｓ１がその長手方向において文字情報１０２の文字表示領域１０３よりもわずかに大きくなるように形成されるため、一方向に長い文字情報１０２であってもその文字情報１０２を読取る位置に対して読取口１３を容易に向けることができる。

なお、光学的に読み取る文字情報としては、パスポート１００に表示される文字情報１０２に限らず、例えば、チケットやクーポンなど他の表示媒体に表示される文字情報であってもよい。また、文字情報は、第１の開口領域Ｓ１を介して受光（撮像）されることに限らず、第２の開口領域Ｓ２を介して受光（撮像）されてもよいし、第１の開口領域Ｓ１および第２の開口領域Ｓ２の双方を介して受光（撮像）されてもよい。

また、ＯＣＲ技術等を利用して情報コードだけでなく文字情報をも読取対象とする本実施形態の特徴的構成は、他の実施形態にも適用することができる。例えば、図１５に例示するように、第２の開口領域Ｓ２が台形状に形成される読取口１３ａ（第４実施形態）であっても、ＯＣＲ技術等を利用して情報コードだけでなく文字情報をも読取対象とすることができる。また、例えば、図１６に例示するように、開口領域Ｓが略Ｔ字状に形成される読取口１３ｂ（第４実施形態の第１変形例）であっても、ＯＣＲ技術等を利用して情報コードだけでなく文字情報をも読取対象とすることができる。

［他の実施形態］
なお、本発明は上記各実施形態および変形例に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。
（１）上記第１〜３実施形態等では、上縁１４を一辺とする長方形状の第１の開口領域Ｓ１の中心Ｐ１に結像中心が位置するように結像レンズ２７等が配置されることに限らず、下縁１５など他の縁を一辺とする長方形状の開口領域の中心Ｐ１に結像中心が位置するように結像レンズ２７等が配置されてもよい。この場合には、上記他の縁から一次元コード（文字情報）を覆うように読取口１３を向けることで、情報コード（文字情報）の読み取りに適した開口領域が一次元コード（文字情報）に向くので、受光センサ２８に対して一次元コード（文字情報）からの反射光Ｌｒを好適に結像させることができる。この場合、上記他の縁は、「第１の縁」に相当し、この他の縁に対向する読取口１３の縁が「第２の縁」に相当し得る。

（２）本発明は、その読取口が形成される一端側が裏面側に大きく前傾する首曲がり形状のハウジングを有する光学的情報読取装置に採用されることに限らず、例えば、略箱状に形成されるハウジングを有する光学的情報読取装置に採用されてもよい。

１０…光学的情報読取装置
１３，１３ａ，１３ｂ…読取口
１４…上縁（第１の縁）
１５…下縁（第２の縁）
２１…照明光源（照明手段）
２７…結像レンズ
２８…受光センサ（受光手段）
４０…制御回路（読取手段）
１００…パスポート
１０２…文字情報
１０３…文字表示領域
Ｓ…開口領域
Ｓ１…第１の開口領域
Ｓ２…第２の開口領域
Ｃ…情報コード
Ｃ１…バーコード（一次元コード）
Ｃ２…ＱＲコード（二次元コード）

Claims (10)

1. 一次元コードおよび二次元コードを含めた情報コードまたは文字情報を光学的に読み取る光学的情報読取装置であって、
   前記情報コードまたは文字情報からの反射光を取り込む読取口と、
   前記読取口を介して取り込んだ前記反射光を受光する受光手段と、
   前記受光手段に対して前記情報コードまたは文字情報からの反射光を結像させる結像レンズと、
   前記反射光の受光に応じて前記受光手段から出力される信号に基づいて前記情報コードまたは文字情報を読み取る読取手段と、を備え、
   前記読取口の開口領域は、当該読取口を構成する周縁のうちの第１の縁を一辺とする第１の開口領域と、前記第１の縁に対向する第２の縁を一辺とする第２の開口領域とからなり、
   前記結像レンズは、前記第１の開口領域の中心に結像中心が位置するように配置されることを特徴とする光学的情報読取装置。
2. 前記第１の縁は、前記読取口の周縁のうち当該光学的情報読取装置を把持した使用者から見て上側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報読取装置。
3. 前記結像レンズは、当該結像レンズの光軸が前記第１の開口領域を含む平面に対して直交するように配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の光学的情報読取装置。
4. 前記第１の開口領域および前記第２の開口領域を介して取り込まれる情報コードまたは文字情報からの反射光の受光に応じて前記受光手段から出力される信号に基づいて当該情報コードまたは文字情報を読み取る状態と、前記第１の開口領域を介して取り込まれる一次元コードまたは文字情報からの反射光の受光に応じて前記受光手段から出力される信号に基づいて一次元コードまたは文字情報を読み取る状態と、を切り替える切替手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。
5. 前記情報コードまたは文字情報に対して前記第１の開口領域を介して照明光を照射する照明手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。
6. 前記照明手段は、帯状の光を前記照明光として照射することを特徴とする請求項５に記載の光学的情報読取装置。
7. 前記照明手段は、前記照明光の照射方向が前記結像レンズの光軸に交わるように配置されることを特徴とする請求項５または６に記載の光学的情報読取装置。
8. 前記読取口は、前記第１の縁が前記第２の縁よりも長くなるように形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。
9. 前記受光手段は、受光領域が方形状となるように構成されており、
   前記読取手段は、前記第１の開口領域および前記第２の開口領域を介して取り込んだ反射光の受光に応じて前記受光手段から出力される信号に基づいて、前記情報コードまたは文字情報を読み取ることを特徴とする請求項８に記載の光学的情報読取装置。
10. 前記読取口は、前記第１の開口領域が前記文字情報の表示領域よりもわずかに大きくなるように形成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。

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