JP2017084089A - 光学的情報読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を阻害することなく光学的情報までの距離を測定可能な光学的情報読取装置を提供する。
【解決手段】マーカ光照射部２２は、受光センサ２３による撮像範囲に向けて照射されるマーカ光Ｌｍの光軸Ｌｇｍと受光センサ２３の光軸Ｌｇｐとがずれるように配置されている。そして、距離測定処理（Ｓ１０５）では、受光センサ２３による撮像画像において光学的情報Ｃに対してマーカ光照射部２２により照射された中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃの位置に応じて当該光学的情報Ｃまでの距離が測定される。
【選択図】図４

Description

本発明は、光学的情報を読み取る光学的情報読取装置に関するものである。

従来、光学的情報を読み取る光学的情報読取装置として、例えば、下記特許文献１に開示されるバーコードリーダが知られている。このバーコードリーダは、バーコードラベルとの距離を測定可能な距離センサを備えており、読み取り対象となるバーコードラベルまでの距離範囲が予めメモリに格納されている。そして、バーコードリーダでは、距離センサによって測定されたバーコードラベルまでの距離が上記距離範囲にあると判断された場合に、読み取られたバーコードデータが上位装置に送信される。これにより、設定作業を煩雑にすることなく、上記距離範囲外のバーコードラベルに記載されたバーコードのバーコードデータを無効にしている。

特開２００６−２０１９２１号公報

バーコードなどの情報コードや文字情報等を含めた光学的情報を読取対象とする光学的情報読取装置では、意図しない光学的情報を読取らないようにするため、上記特許文献１のように光学的情報までの距離を測定してその測定結果に応じた処理を行う場合が多い。しかしながら、上記特許文献１のような構成では、光学的情報までの距離を測定するための距離センサを設ける必要があり、回路基板に対する実装面積が大きくなることから光学的情報読取装置自体も大きくなってしまい、装置の小型化を阻害してしまうという問題がある。

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、小型化を阻害することなく光学的情報までの距離を測定可能な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、光学的情報（Ｃ）を撮像する撮像手段（２３）と、前記撮像手段による撮像範囲に向けて光（Ｌｍ）を照射する照射手段（２２）と、前記撮像手段によって撮像された前記光学的情報を読み取る読取手段（４０）と、前記光学的情報までの距離を測定する距離測定手段（４０）と、前記距離測定手段により測定される前記光学的情報までの距離に応じた処理を行う制御手段（４０）と、を備え、前記照射手段は、前記撮像範囲に向けて照射される光の光軸（Ｌｇｍ）と前記撮像手段の光軸（Ｌｇｐ）とがずれるように配置され、前記距離測定手段は、前記撮像手段による撮像画像において前記光学的情報に対して前記照射手段により照射された光の位置（Ｌｍｃ）に応じて当該光学的情報までの距離（Ｚｋ）を測定す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、照射手段は、撮像手段による撮像範囲に向けて照射される光の光軸と撮像手段の光軸とがずれるように配置されている。そして、距離測定手段は、撮像手段による撮像画像において光学的情報に対して照射手段により照射された光の位置に応じて当該光学的情報までの距離を測定する。

照射手段により照射される光の光軸と撮像手段の光軸とがずれていることから、照射手段の光が照射された物体が撮像手段から離れると、撮像画像における照射手段の光の位置は所定の方向に移動する。そうすると、撮像画像における照射手段の光の位置に応じてこの光が照射された物体までの距離、すなわち、撮像画像において光学的情報に照射された照射手段の光の位置に応じて当該光学的情報までの距離を測定することができる。このように、距離センサ等を利用することなく光学的情報を読み取るために必要な撮像手段等を利用して距離測定手段を構成することで、小型化を阻害することなく光学的情報までの距離を測定可能な光学的情報読取装置を実現することができる。

請求項２の発明では、照射手段から照射される光は、撮像手段による撮像範囲の中心を示すマーカ光であり、照射手段は、マーカ光を撮像手段による撮像範囲に向けて照射するマーカ光照射手段として機能する。

このようにマーカ光のような視認性を高めた光を利用することで、撮像画像における照射手段の光（マーカ光）の位置がより明確になるので、光学的情報までの距離をより正確に測定することができる。

請求項３の発明では、光学的情報には所定方向に配列される文字列が含まれている。そして、読取手段により読み取られた文字間の隙間を、当該隙間に相当する撮像画像での画素数と距離測定手段により測定される光学的情報までの距離とに基づいて、文字列内の空白文字と文字列間の余白とのいずれであるかを判定する処理が、制御手段により行われる。

所定方向に配列される複数の文字列が読取対象となる光学的情報に含まれていると、文字間の隙間について文字列内の空白文字と文字列間の余白とのいずれであるかの判断が必要となる場合がある。この場合、文字列間の余白は文字列内の空白文字よりも上記所定方向の長さが長くなるが、その隙間の実際の長さを把握できないと、その隙間が文字列内の空白文字と文字列間の余白とのいずれであるかを正確に判断することができない。

本発明では、距離測定手段により測定される光学的情報までの距離に応じた処理として、文字間の隙間に相当する撮像画像での画素数と距離測定手段により測定される光学的情報までの距離とから上記隙間の実際の長さを把握することができる。このため、文字列間の余白と文字列内の空白文字とを区分けするための所定の閾値と上述のように把握された実際の隙間の長さとを比較することで、距離センサ等を利用することなくその隙間が文字列内の空白文字と文字列間の余白とのいずれであるかを判定することができる。

具体的には、例えば、請求項４の発明のように、制御手段により、文字間の隙間が文字列内の空白文字と判定されると、当該隙間の所定方向両側にそれぞれ配列される文字を含めて１つの文字列が配列されているとして認識する処理を行い、文字間の隙間が文字列間の余白と判定されると、当該隙間の所定方向両側にそれぞれ異なる文字列が配列されているとして認識する処理を行うことができる。

請求項５の発明では、光学的情報までの距離に応じた処理として、距離測定手段により測定される光学的情報までの距離が予め設定される距離に近づくように当該光学的情報読取装置の移動を促す情報が制御手段により報知される。

これにより、上記予め設定される距離を、例えば、ベストフォーカスとなる距離に設定することで、光学的情報を読み取るために適した光学的情報読取装置の位置をユーザに対して報知することができる。

第１実施形態に係る光学的情報読取装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図２（Ａ）は、文字列内の空白文字を説明するための説明図であり、図２（Ｂ）は、文字列間の余白を説明するための説明図である。 マーカ光の光軸と受光センサの光軸とのＸ方向のずれを概念的に示す説明図である。 図４（Ａ）は、マーカ光が照射された光学的情報を近距離にて撮像した撮像画像を示す説明図であり、図４（Ｂ）は、マーカ光が照射された光学的情報をベストフォーカス位置にて撮像した撮像画像を示す説明図であり、図４（Ｃ）は、マーカ光が照射された光学的情報を遠距離にて撮像した撮像画像を示す説明図である。 マーカ座標と光学的情報までの距離との関係を示す説明図である。 各距離ごとの画素数と実際の長さとの関係を示す説明図である。 光学的情報読取装置での文字情報読取処理の流れを例示するフローチャートである。 複数列の文字情報が撮像された状態を示す説明図である。 光学的情報読取装置でのベストフォーカス位置報知処理の流れを例示するフローチャートである。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る光学的情報読取装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る光学的情報読取装置１０は、数字、英字、漢字、ひらがなおよびカタカナなどの文字情報や一次元コードおよび二次元コードなどの情報コードを含めた光学的情報を読取対象とする携帯型の情報読取装置である。このため、光学的情報読取装置１０は、文字情報を光学的に読み取るＯＣＲ（optical character recognition）機能と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とを兼備するように構成されている。

この光学的情報読取装置１０は、図示しないケースの内部に回路部２０が収容されてなるものであり、回路部２０は、主に、照明光源２１、マーカ光照射部２２、受光センサ２３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。投光光学系は、照明光源２１とマーカ光照射部２２とから構成されている。照明光源２１は、照明光Ｌｆを発光可能な照明光源として機能するもので、例えば、ＬＥＤとこのＬＥＤの出射側に設けられるレンズとから構成されている。

マーカ光照射部２２は、受光センサ２３による撮像範囲を示すためのマーカ光Ｌｍを照射可能なマーカ光源として機能するもので、例えば、ＬＥＤとこのＬＥＤの出射側に設けられるレンズとから構成されている。特に、本実施形態では、マーカ光照射部２２は、マーカ光Ｌｍとして、撮像範囲の中心近傍を示すための中央側マーカ光Ｌｍ１と、撮像範囲の外縁近傍を示すための外縁側マーカ光Ｌｍ２とを照射可能に構成されている（図４参照）。なお、図１では、光学的情報Ｃが表示された読取対象Ｒに向けて、照明光Ｌｆおよびマーカ光Ｌｍを照射する例を概念的に示している。また、マーカ光照射部２２は、撮像範囲に向けて光を照射する「照射手段」または「マーカ光照射手段」の一例に相当し得る。

受光光学系は、受光センサ２３、結像レンズ２５などによって構成されている。受光センサ２３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光学的情報を撮像可能に構成されるものである。この受光センサ２３は、結像レンズ２５を介して入射する入射光を受光可能に基板２０ａ（図３参照）に実装されている。なお、受光センサ２３は、光学的情報を撮像する「撮像手段」の一例に相当し得る。

結像レンズ２５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２３の受光面２３ａ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が光学的情報Ｃ等にて反射した後、この反射光Ｌｒを結像レンズ２５で集光し、受光センサ２３の受光面２３ａに光学的情報Ｃの像を結像させている。

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、操作部４２、液晶表示器４３、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光学的情報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。

光学系の受光センサ２３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の増幅率で増幅された後、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、生成されてメモリ３５に入力されると、所定のコード画像情報格納領域に蓄積される。なお、同期信号発生回路３８は、受光センサ２３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、上述したコード画像情報格納領域のほかに、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、文字情報や情報コード等の光学的情報を光学的に読み取るための読取処理を実行可能なプログラムや、照明光源２１、受光センサ２３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、受光センサ２３によって撮像されてメモリ３５に記憶される光学的情報の画像を解析することで、光学的情報を読み取る読取手段として機能する。この制御回路４０は、光学的情報が文字情報である場合には、メモリ３５に記憶される画像データのうち１または２以上の文字列に相当する文字列画像に対して後述するように文字情報読取処理を行い、文字列を認識して読み取る。また、制御回路４０は、光学的情報が情報コードである場合には、メモリ３５に記憶される画像データのうち情報コードに相当するコード画像に対して公知のデコード処理を行い、情報コードとして符号化された文字データ等を解読して読み取る。また、制御回路４０は、受光センサ２３によって撮像されてメモリ３５に記憶される光学的情報の画像を解析することで、撮像された光学的情報までの距離を測定する距離測定処理を行うように機能する。なお、制御回路４０は、「距離測定手段」の一例に相当し得る。

また、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、操作部４２、液晶表示器４３、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。操作部４２は、複数のキーによって構成され、使用者のキー操作に応じて制御回路４０に対して操作信号を与える構成をなしており、制御回路４０は、操作部４２から操作信号を受けたとき、その操作信号に応じた動作を行うように構成されている。液晶表示器４３は、公知の液晶表示パネルによって構成されており、制御回路４０によって表示内容が制御されるようになっている。ブザー４４は、公知のブザーによって構成されており、制御回路４０からの動作信号に応じて所定の音を発生させるように構成されている。バイブレータ４５は、携帯機器に搭載される公知のバイブレータによって構成されており、制御回路４０からの駆動信号に応じて振動を発生させるように構成されている。発光部４６は、例えばＬＥＤであって、制御回路４０からの信号に応じて点灯するように構成されている。通信インタフェース４８は、外部（例えばホスト装置）との間でのデータ通信を行うためのインタフェースとして構成されており、制御回路４０と協働して通信処理を行う構成をなしている。

次に、光学的情報を読み取る際に制御回路４０により実施される各処理について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、所定方向（以下、配列方向ともいう）に沿って１列または複数列にて配列される複数の文字列が、光学的情報として読取対象となる場合がある。ここで、文字列は、複数の文字を配列してなる単語が１または２以上配列されて構成されるものとする。本実施形態における文字情報読取処理では、撮像した文字列について、単語の終端の文字と次に配列される単語の始端の文字との間に隙間があることから、この文字間の隙間の配列方向の長さ（以下、隙間長さＧともいう）を測定し、この測定された隙間長さＧと所定の閾値Ｇｔｈとを比較して、当該文字間の隙間が文字列内の空白文字と文字列間の余白とのいずれであるかを判断する。なお、上記所定の閾値Ｇｔｈは、文字列間の余白と文字列内の空白文字とを区分けするための閾値であって、読取対象となる文字の文字サイズ等に基づいて、例えば、１０ｍｍに予め設定されている。

このため、例えば、図２（Ａ）に示すように、単語「○○○」と単語「○○○○」とが１つの文字列に含まれるものであれば、その隙間長さＧが所定の閾値Ｇｔｈ未満となるので、当該隙間を文字列内の空白文字（スペース）Ｗａとして認識することができる。また、例えば、図２（Ｂ）に示すように、単語「□□□」と単語「◇◇◇」とが互いに異なる文字列を構成するものであれば、その隙間長さＧが所定の閾値Ｇｔｈ以上となるので、当該隙間を文字列間の余白（マージン）Ｗｂとして認識することができる。

上述のように文字列間の余白は文字列内の空白文字よりも上記配列方向の長さが長くなるが、その隙間の実際の長さを把握できないと、その隙間が文字列内の空白文字と文字列間の余白とのいずれであるかを正確に判断することができない。そこで、本実施形態では、光学的情報として読取対象となる各単語を撮像した際、文字間の隙間に相当する撮像画像での画素数と各単語（光学的情報を構成する文字列）までの距離とから上記隙間の実際の長さを把握する。このため、光学的情報読取装置１０（受光センサ２３）から光学的情報までの距離を測定する距離測定手段が必要になる。

本実施形態では、距離センサ等を利用することなく光学的情報を読み取るために必要な受光センサ２３（撮像手段）等を利用して、光学的情報までの距離を測定するための距離測定処理を制御回路４０により実施する。以下、距離測定処理について、図３〜図６を参照して詳述する。なお、距離測定処理を行う制御回路４０は、「距離測定手段」の一例に相当し得る。

本実施形態では、マーカ光照射部２２は、基板２０ａに対して受光センサ２３からＸ方向（図３参照）に離れて実装されて、受光センサ２３の撮像範囲の中心近傍に向けて中央側マーカ光Ｌｍ１を照射し、受光センサ２３の撮像範囲の外縁近傍に向けて外縁側マーカ光Ｌｍ２を照射するように配置されている。上記Ｘ方向は、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、受光センサ２３により撮像される撮像画像Ｐ（Ｐ１〜Ｐ３）の横方向（図４での左右方向）に相当するものである。なお、撮像画像Ｐの縦方向（図４での上下方向）を、上記Ｘ方向に対して直交するＹ方向と定義する。

このため、図３に示すように、マーカ光照射部２２は、撮像範囲の中心近傍に向けて照射されるマーカ光Ｌｍの光軸Ｌｇｍと受光センサ２３の光軸Ｌｇｐとが基板２０ａへの実装位置に応じて上記Ｘ方向にずれるように配置されることとなる。そうすると、マーカ光Ｌｍの光軸Ｌｇｍと受光センサ２３の光軸Ｌｇｐとが交わるように傾くこととなり、マーカ光Ｌｍが照射された物体が受光センサ２３から離れると、撮像画像Ｐにおけるマーカ光Ｌｍの位置は上記Ｘ方向に沿って移動する。特に、本実施形態では、マーカ光照射部２２は、マーカ光Ｌｍを照射した物体が受光センサ２３に関してベストフォーカスの位置にあるとき、中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃが撮像画像Ｐの中央に位置するように配置されている。

このため、例えば、「ＡＢＣ １２３」との文字情報からなる光学的情報Ｃをベストフォーカス位置にてマーカ光Ｌｍが照射された状態にて撮像すると（図３のＴ２参照）、図４（Ｂ）に示すように、中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃがその撮像画像Ｐ２の中央に位置する。そして、この光学的情報Ｃを上記ベストフォーカス位置よりも近づけた状態で撮像すると（図３のＴ１参照）、図４（Ａ）に示すように、中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃがその撮像画像Ｐ１の中央からＸ方向一側（図４の左側）にＸａだけずれように撮像される。そして、この光学的情報Ｃを上記ベストフォーカス位置から離した状態で撮像すると（図３のＴ３参照）、図４（Ｃ）に示すように、中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃがその撮像画像Ｐ３の中央からＸ方向他側（図４の右側）にＸｂだけずれように撮像される。

このような三角測距方式の原理から、撮像画像Ｐにおける中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃの位置に応じてこのマーカ光Ｌｍが照射された物体までの距離、すなわち、撮像画像Ｐにおいて光学的情報に照射された中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃのマーカ座標に応じて当該光学的情報までの距離を測定することができる。

そこで、本実施形態では、図５に示すような中央側マーカ光Ｌｍ１の中心ＬｍｃにおけるＸ方向のマーカ座標Ｍｋと光学的情報までの距離Ｚｋとの関係（ｋ＝１〜ｎ）を予め求めて、このような関係をテーブルとしてメモリ３５に記憶している。なお、マーカ座標Ｍｋは、中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃに相当する反射光を受光する可能性がある受光センサ２３の受光素子に応じて設定されるものであり、１つの受光素子について１つのマーカ座標Ｍｋを設定してもよいし、Ｘ方向に沿って隣接する複数の受光素子について１つのマーカ座標Ｍｋを設定してもよい。

さらに、本実施形態では、図５に示す距離Ｚ１〜Ｚｎのそれぞれについて、Ｘ方向の画素数Ｓとこの画素数Ｓに対応する実際の長さＡとの関係を予め求めて、このような関係を図６に示すように距離Ｚ１〜Ｚｎごとのテーブルとしてメモリ３５に記憶している。これにより、例えば、撮像画像Ｐにおける中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃの位置がマーカ座標Ｍ２に相当する場合には、図５に示すテーブルに基づいて距離Ｚ２のテーブルが選択され、その際、求めたい隙間のＸ方向の画素数がＳ２であれば、図６に示す距離Ｚ２のテーブルに基づいて、その隙間の隙間長さＧが長さＡ２２として測定される。

次に、文字情報読取処理について、図７に示すフローチャートを用いて詳述する。以下の説明では、図８に概略的に例示するような複数の文字列からなる文字情報（光学的情報）が読取対象として撮像される場合について説明する。なお、図８では、１列目に単語「○○○」と単語「○○○○」とが１つの文字列として撮像され、２列目に単語「□□□」と単語「◇◇◇」とが互いに異なる文字列として撮像され、３列目に単語「△△△」と単語「△△」と単語「△△△△」とが１つの文字列として撮像されるものとする。

光学的情報読取装置１０の操作部４２に対して文字情報を読み取るための操作がなされることで、制御回路４０により図７に示す文字情報読取処理が開始される。そして、マーカ光Ｌｍの中央側マーカ光Ｌｍ１および外縁側マーカ光Ｌｍ２を基準にして読取口１３が文字情報に向けられることで、マーカ光Ｌｍが照射された文字情報からの反射光Ｌｒが受光センサ２３により受光され、その文字情報およびマーカ光Ｌｍを撮像した画像が取り込まれる（Ｓ１０１）。

上述のように読取対象となる文字情報が撮像されて取り込まれると、取り込まれた撮像画像について中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃの位置に基づいてマーカ座標Ｍｋが検出される（Ｓ１０３）。続いて、検出されたマーカ座標Ｍｋからメモリ３５に記憶されるテーブル（図５参照）に基づいて、文字情報までの距離Ｚｋを測定する距離測定処理がなされる（Ｓ１０５）。すなわち、文字情報（光学的情報）とともに撮像されたマーカ光Ｌｍからその文字情報（光学的情報）までの距離が測定される。

次に、撮像された各文字を認識するため、撮像画像に対して例えば上列から順に左側から右側にかけて文字らしい画像部分（以下、単に文字画像ともいう）を１文字分ずつ検出するための処理がなされる（Ｓ１０７）。続いて、ステップＳ１０９に示す判定処理にて、上記ステップＳ１０７にて検出した文字画像と前回検出した文字画像との間に文字列間の余白または文字列内の空白文字とみなされるような隙間があるか否かについて判定される（Ｓ１０９）。ここで、検出した文字画像が、その撮像画像について最初に検出した文字画像である場合、または、前回検出した文字画像の隣に隙間無く並ぶ文字画像である場合には、隙間がないと判定される（Ｓ１０９でＮｏ）。この場合には、上記ステップＳ１０７にて検出した文字画像に対して文字を認識するための公知の文字認識処理がなされる（Ｓ１１１）。そして、撮像画像から想定される全ての文字画像の検出が終了していなければ（Ｓ１１３でＮｏ）、次に配列される文字画像を検出するために、上記ステップＳ１０７からの処理が繰り返される。

具体的には、図８から分かるように、最初に１行目左側の単語の始端の文字「○」に相当する文字画像が検出されて（Ｓ１０７）、その撮像画像について最初に検出した文字画像であることから（Ｓ１０９でＮｏ）、その検出した文字画像に対して文字認識処理がなされる（Ｓ１１１）。次に、この文字画像の隣に並ぶ２番目の文字「○」に相当する文字画像が検出されて（Ｓ１０７）、前回検出した文字画像の隣に隙間無く並ぶ文字画像であることから（Ｓ１０９でＮｏ）、その検出した文字画像に対して文字認識処理がなされる（Ｓ１１１）。続いて、この文字画像の隣に並ぶ終端の文字「○」に相当する文字画像が検出されて（Ｓ１０７）、前回検出した文字画像の隣に隙間無く並ぶ文字画像であることから（Ｓ１０９でＮｏ）、その検出した文字画像に対して文字認識処理がなされる（Ｓ１１１）。

そして、このように１つの単語を構成する全ての文字について文字認識するための処理がなされた後に、次にＸ方向に配列される単語の始端の文字に相当する文字画像が検出されると（Ｓ１０７）、この検出した文字画像と前回検出した文字画像との間に隙間があると判定される（Ｓ１０９でＹｅｓ）。

この場合には、検出された隙間に相当する撮像画像でのＸ方向の画素数Ｓ（以下、隙間画素数Ｓともいう）と文字情報までの距離とに基づいて、文字間の隙間の隙間長さＧを測定するための処理がなされる（Ｓ１１５）。この処理では、上記ステップＳ１０５にて測定された文字情報までの距離ＺｋについてＸ方向の画素数Ｓと実際の長さＡとの関係に対応するテーブルが選択され、このテーブルにて隙間画素数Ｓに対応する実際の長さＡに等しくなるように、隙間長さＧが測定される。

具体的には、図８からわかるように、１行目左側の単語を構成する全ての文字が認識された後に、１行目右側の単語の始端の文字「○」に相当する文字画像が検出されると（Ｓ１０７）、この検出した文字画像と前回検出した文字画像との間に隙間があると判定される（Ｓ１０９でＹｅｓ）。そして、隙間画素数Ｓと文字情報までの距離Ｚｋとに基づいて、文字間の隙間の隙間長さＧ１（図８参照）が測定される（Ｓ１１５）。

このように隙間長さＧ１が測定されると、この測定された隙間長さＧ１と上述した所定の閾値Ｇｔｈとを比較して、当該文字間の隙間が文字列内の空白文字と文字列間の余白とのいずれであるかについて判定される（Ｓ１１７）。具体的には、図８からわかるように、単語「○○○」と単語「○○○○」とが１つの文字列として撮像されているため、その隙間長さＧ１が所定の閾値Ｇｔｈ未満と判定されて（Ｓ１１７でＹｅｓ）、当該隙間が文字列内の空白文字Ｗａとして認識される（Ｓ１１９）。

その後、上記ステップＳ１０７にて検出した文字画像に対して文字を認識するための公知の文字認識処理がなされる（Ｓ１１１）。具体的には、図８からわかるように、１行目右側の単語の始端の文字「○」に相当する文字画像に対して文字認識処理がなされることとなる。そして、撮像画像から想定される全ての文字画像の検出が終了していないことから（Ｓ１１３でＮｏ）、上記ステップＳ１０７からの処理が繰り返される。

そして、１列目右側の単語「○○○○」および２列目左側の単語「□□□」のそれぞれの文字について文字認識するための処理がなされた後、２列目右側の単語の始端の文字「◇」に相当する文字画像が検出されると（Ｓ１０７）、この検出した文字画像と前回検出した文字画像との間に隙間があると判定される（Ｓ１０９でＹｅｓ）。

この場合には、隙間画素数Ｓと文字情報までの距離Ｚｋとに基づいて、文字間の隙間の隙間長さＧ２（図８参照）が測定される（Ｓ１１５）。そして、単語「□□□」と単語「◇◇◇」とが互いに異なる文字列を構成するように撮像されているため、その隙間長さＧ２が所定の閾値Ｇｔｈ以上と判定されて（Ｓ１１７でＮｏ）、当該隙間が文字列間の余白Ｗｂとして認識される（Ｓ１２１）。その後、上記ステップＳ１０７にて検出した文字画像に対して文字（始端の文字「◇」）を認識するための公知の文字認識処理がなされる（Ｓ１１１）。そして、撮像画像から想定される全ての文字画像の検出が終了していないことから（Ｓ１１３でＮｏ）、上記ステップＳ１０７からの処理が繰り返される。なお、ステップＳ１１７，Ｓ１１９，Ｓ１２１の処理を行う制御回路４０は、「制御手段」の一例に相当し得る。

そして、２列目右側の単語「◇◇◇」および３列目左側の単語「△△△」のそれぞれの文字について文字認識するための処理がなされた後、３列目中央側の単語の始端の文字「△」に相当する文字画像が検出されると（Ｓ１０７）、この検出した文字画像と前回検出した文字画像との間に隙間があると判定される（Ｓ１０９でＹｅｓ）。この場合には、隙間画素数Ｓと文字情報までの距離Ｚｋとに基づいて、文字間の隙間の隙間長さＧ３（図８参照）が測定され（Ｓ１１５）、その隙間長さＧ３が所定の閾値Ｇｔｈ未満と判定されて（Ｓ１１７でＹｅｓ）、当該隙間が文字列内の空白文字Ｗａとして認識される（Ｓ１２１）。

続いて、３列目中央側の単語「△△」のそれぞれの文字について文字認識するための処理がなされた後、３列目右側の単語の始端の文字「△」に相当する文字画像が検出されると（Ｓ１０７）、この検出した文字画像と前回検出した文字画像との間に隙間があると判定される（Ｓ１０９でＹｅｓ）。この場合には、隙間画素数Ｓと文字情報までの距離Ｚｋとに基づいて、文字間の隙間の隙間長さＧ４（図８参照）が測定され（Ｓ１１５）、その隙間長さＧ４が所定の閾値Ｇｔｈ未満と判定されて（Ｓ１１７でＹｅｓ）、当該隙間が文字列内の空白文字Ｗａとして認識される（Ｓ１２１）。その後、３列目右側の単語を構成する全ての文字画像について文字を認識するための文字認識処理がなされることで（Ｓ１１３でＹｅｓ）、本文字情報読取処理が終了する。

このように、本文字情報読取処理では、単に撮像した文字を認識するだけでなく、文字間の隙間が検出された場合に、この文字間の隙間が文字列内の空白文字と文字列間の余白とのいずれであるかを判断することができる。このため、制御回路４０による処理に応じて、文字間の隙間が文字列内の空白文字と判定されると、当該隙間の所定方向両側にそれぞれ配列される文字を含めて１つの文字列が配列されているとして認識する処理を行い、文字間の隙間が文字列間の余白と判定されると、当該隙間の所定方向両側にそれぞれ異なる文字列が配列されているとして認識する処理を行うことができる。このように撮像した文字情報に関して文字列を考慮して文字認識することができ、文字情報をより正確に読み取ることができる。

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、マーカ光照射部２２は、受光センサ２３による撮像範囲に向けて照射されるマーカ光Ｌｍの光軸Ｌｇｍと受光センサ２３の光軸Ｌｇｐとがずれるように配置されている。そして、距離測定処理（Ｓ１０５）では、受光センサ２３による撮像画像において光学的情報Ｃに対してマーカ光照射部２２により照射された中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃの位置に応じて当該光学的情報Ｃまでの距離が測定される。

このように、距離センサ等を利用することなく光学的情報Ｃを読み取るために必要な受光センサ２３等を利用して距離測定処理を実施可能に制御回路４０を構成することで、小型化を阻害することなく光学的情報Ｃまでの距離を測定可能な光学的情報読取装置１０を実現することができる。

さらに、マーカ光照射部２２から照射される中央側マーカ光Ｌｍ１は、受光センサ２３による撮像範囲の中心を示すためのマーカ光であり、マーカ光照射部２２は、マーカ光Ｌｍを受光センサ２３による撮像範囲に向けて照射するマーカ光照射手段として機能する。

このようにマーカ光Ｌｍのような視認性を高めた光を利用することで、撮像画像における中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃの位置がより明確になるので、光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋをより正確に測定することができる。

特に、本実施形態に係る光学的情報読取装置１０では、光学的情報Ｃには所定方向に配列される文字列が含まれており、読み取られた文字間の隙間を、隙間画素数Ｓと光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋとに基づいて、文字列内の空白文字と文字列間の余白とのいずれであるかを判定する処理が、文字情報読取処理により行われる。

このため、文字列間の余白と文字列内の空白文字とを区分けするための上記所定の閾値Ｇｔｈと実際の隙間の長さＧとを比較することで、距離センサ等を利用することなくその隙間が文字列内の空白文字と文字列間の余白とのいずれであるかを判定することができる。

なお、文字画像検出処理（Ｓ１０７）では、上述したように撮像画像に対して上列から順に左側から右側にかけて文字画像を１文字分ずつ検出することに限らず、例えば、撮像画像に対して右側から左側にかけて文字画像を１文字分ずつ検出してもよいし、撮像画像に対して下列から上列にかけて文字画像を１文字分ずつ検出してもよい。また、文字画像検出処理（Ｓ１０７）にて検出した文字画像に対して１文字分ずつ文字認識処理（Ｓ１１１）を行うことに限らず、撮像画像から少なくとも２以上の文字画像を検出した後にまとめて文字認識処理を行ってもよい。

上述した文字情報読取処理では、撮像画像から検出される全ての文字画像について文字認識することに限らず、一部の文字画像、例えば、所定の大きさの文字に相当する文字画像に限定して文字認識してもよい。この場合、一部の文字画像について文字間の隙間長さＧを上述のように測定することで、当該文字間の隙間が文字列内の空白文字と文字列間の余白とのいずれであるかについて判定することができる。

［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、図９を参照して説明する。
本第２実施形態では、上述のように撮像画像においてマーカ光Ｌｍ（中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃ）の位置に応じて測定される光学的情報Ｃまでの距離を利用して、光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋが予め設定される距離に近づくように当該光学的情報読取装置１０の移動を促す情報を報知する。具体的には、上記予め設定される距離を、光学的情報Ｃの撮像に関してベストフォーカスとなる距離Ｚｏを基準にこの距離Ｚｏよりも近距離側の距離Ｚｔｈ１と遠距離側の距離Ｚｔｈ２との間の距離範囲に設定することで、当該光学的情報Ｃを読み取るために適した光学的情報読取装置１０の位置をユーザに対して適切に報知する報知処理を行う。

以下、制御回路４０により実施される報知処理について、図９を参照して説明する。なお、この報知処理は、文字情報だけでなく情報コードも含めた種々の光学的情報を読取対象とする場合に行うことができ、文字情報を読取対象とする場合には上記文字情報読取処理と並行して行うことができる。

光学的情報読取装置１０の操作部４２に対して所定の操作がなされることで、制御回路４０により図９に示す報知処理が開始される。そして、マーカ光Ｌｍの中央側マーカ光Ｌｍ１および外縁側マーカ光Ｌｍ２を基準にして読取口１３が光学的情報Ｃに向けられることで、マーカ光Ｌｍが照射された光学的情報Ｃからの反射光Ｌｒが受光センサ２３により受光され、その光学的情報Ｃおよびマーカ光Ｌｍを撮像した画像が取り込まれる（Ｓ２０１）。

上述のように読取対象となる光学的情報Ｃが撮像されて取り込まれると、取り込まれた撮像画像について中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃの位置に基づいてマーカ座標Ｍｋが検出される（Ｓ２０３）。続いて、検出されたマーカ座標Ｍｋに基づいて上記第１実施形態と同様にして、光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋを測定する距離測定処理がなされる（Ｓ２０５）。

そして、測定された光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋが上述した距離Ｚｔｈ１未満であれば（Ｓ２０７でＹｅｓ）、ステップＳ２１１に示す第１報知処理がなされる。この処理では、光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋを距離Ｚｔｈ１以上距離Ｚｔｈ２以下にするため、読取口１３を光学的情報Ｃから離す方向に光学的情報読取装置１０の移動を促す情報が報知される。具体的には、「読取口を読取対象から離してください」等の情報が液晶表示器４３に表示されて報知される。そして、本報知処理を終了するための所定の終了操作等がなされるまで、ステップＳ２１７にてＮｏと判定されて、上記ステップＳ２０７からの処理が繰り返される。

また、測定された光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋが上述した距離Ｚｔｈ２を超えると（Ｓ２０７でＮｏ、ステップＳ２０９でＹｅｓ）、ステップＳ２１３に示す第２報知処理がなされる。この処理では、光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋを距離Ｚｔｈ１以上距離Ｚｔｈ２以下にするため、読取口１３を光学的情報Ｃに近づける方向に光学的情報読取装置１０の移動を促す情報が報知される。具体的には、「読取口を読取対象に近づけてください」等の情報が液晶表示器４３に表示されて報知される。

そして、上述した報知を受けたユーザが光学的情報読取装置１０を光学的情報Ｃの撮像に関してベストフォーカスとなる位置に向けて移動させることで、光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋが距離Ｚｔｈ１以上距離Ｚｔｈ２以下になると（Ｓ２０７でＮｏ，Ｓ２０９でＮｏ）、ステップＳ２１５に示す第３報知処理がなされる。この処理では、光学的情報Ｃの撮像に関して適切な撮像状態であることを示す情報が液晶表示器４３に表示されて報知される。

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、光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋに応じた処理として、距離測定処理（Ｓ２０５）により測定される光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋが予め設定される距離（距離範囲）に近づくように当該光学的情報読取装置１０の移動を促す情報が第１報知処理（Ｓ２１１）または第２報知処理（Ｓ２１３）により報知される。

このように、上述した予め設定される距離を、光学的情報Ｃの撮像に関してベストフォーカスとなる距離Ｚｏを基準に近距離側の距離Ｚｔｈ１と遠距離側の距離Ｚｔｈ２との間の距離範囲に設定することで、光学的情報Ｃを読み取るために適した光学的情報読取装置１０の位置をユーザに対して報知することができる。

なお、本実施形態では、予め設定される距離を、距離Ｚｔｈ１以上距離Ｚｔｈ２以下となる距離範囲として設定することに限らず、ベストフォーカスとなる距離Ｚｏそのものに等しくなるように設定してもよい。

また、上述した第１報知処理（Ｓ２１１）または第２報知処理（Ｓ２１３）では、測定される光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋが予め設定される距離（距離範囲）に近づくように光学的情報読取装置１０の移動を促す情報を、液晶表示器４３による表示により報知することに限らず、例えば、ブザー４４の鳴動状態やバイブレータ４５の振動状態、発光部４６の点灯状態等に応じて報知してもよい。なお、上記ステップＳ２１１，Ｓ２１３を行う制御回路４０や液晶表示器４３、ブザー４４、バイブレータ４５、発光部４６は、「制御手段」の一例に相当し得る。

［他の実施形態］
なお、本発明は上記各実施形態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）上述した距離測定処理（Ｓ１０５，Ｓ２０５）では、撮像画像についてマーカ光Ｌｍ（中央側マーカ光Ｌｍ１の中心Ｌｍｃ）の位置に基づいて文字情報等の光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋを測定することにかぎらず、撮像範囲に向けて照射される他の光の位置に基づいて文字情報等の光学的情報Ｃまでの距離Ｚｋを測定してもよい。この場合、上記他の光を照射する照射手段は、撮像範囲に向けて照射される光の光軸と受光センサ２３の光軸とがずれるように配置される。

（２）画素数Ｓに対応する実際の長さＡは、図６に例示するような距離Ｚ１〜Ｚｎごとのテーブルに基づいて求められることに限らず、距離Ｚ１〜Ｚｎごとに予め設定される画素数Ｓと実際の長さＡとの関係式に基づいて求められてもよい。

（３）本発明は、文字情報までの距離を利用した文字情報読取処理（第１実施形態）や光学的情報までの距離を利用した報知処理（第２実施形態）を行う光学的情報読取装置に適用されることに限らず、測定される光学的情報までの距離に応じた他の処理、例えば、焦点距離などの読み取りに関する制御条件の調整処理等を行う光学的情報読取装置に適用されてもよい。この場合、測定される光学的情報までの距離に応じた他の処理を行う制御回路４０は、「制御手段」の一例に相当し得る。

１０…光学的情報読取装置
２２…マーカ光照射部（照射手段，マーカ光照射手段）
２３…受光センサ（撮像手段）
４０…制御回路（読取手段，距離測定手段，制御手段）
Ｃ…光学的情報
Ｌｍ…マーカ光
Ｌｇｍ…光軸
Ｌｇｐ…光軸

Claims (5)

1. 光学的情報を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段による撮像範囲に向けて光を照射する照射手段と、
   前記撮像手段によって撮像された前記光学的情報を読み取る読取手段と、
   前記光学的情報までの距離を測定する距離測定手段と、
   前記距離測定手段により測定される前記光学的情報までの距離に応じた処理を行う制御手段と、
   を備え、
   前記照射手段は、前記撮像範囲に向けて照射される光の光軸と前記撮像手段の光軸とがずれるように配置され、
   前記距離測定手段は、前記撮像手段による撮像画像において前記光学的情報に対して前記照射手段により照射された光の位置に応じて当該光学的情報までの距離を測定することを特徴とする光学的情報読取装置。
2. 前記照射手段から照射される光は、前記撮像手段による撮像範囲の中心を示すマーカ光であり、
   前記照射手段は、前記マーカ光を前記撮像手段による撮像範囲に向けて照射するマーカ光照射手段として機能す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. 前記光学的情報には所定方向に配列される文字列が含まれ、
   前記制御手段は、前記読取手段により読み取られた文字間の隙間を、当該隙間に相当する前記撮像画像での画素数と前記距離測定手段により測定される前記光学的情報までの距離とに基づいて、文字列内の空白文字と文字列間の余白とのいずれであるかを判定する処理を行う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. 前記制御手段は、前記文字間の隙間を前記文字列内の空白文字と判定すると、当該隙間の前記所定方向両側にそれぞれ配列される文字を含めて１つの文字列が配列されているとして認識する処理を行い、前記文字間の隙間を前記文字列間の余白と判定すると、当該隙間の前記所定方向両側にそれぞれ異なる文字列が配列されているとして認識する処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の光学的情報読取装置。
5. 前記制御手段は、前記距離測定手段により測定される前記光学的情報までの距離が予め設定される距離に近づくように当該光学的情報読取装置の移動を促す情報を報知す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。

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