JP2022053780A - 読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】読取窓の内側に反射する光の写りこみをなくして読取装置の読取性能を向上させる。
【解決手段】商品を特定する情報を得るための読取装置であって、筐体と、撮像部と、照明部と、を備える。筐体は、透明な読取窓を備える。撮像部は、前記筐体に内蔵され前記読取窓越しの画像を撮像する。照明部は、前記筐体の外側に向かって面発光することにより前記撮像部の撮像対象を照らすものであって、前記読取窓の縁の外側に配置され、前記読取窓から遠い側ほど当該読取窓に対して突出するように前記読取窓に対して傾斜している。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、読取装置に関する。

従来、例えばＰＯＳ（Point Of Sales）端末などの販売データ処理装置は、商品を特定するための情報としてバーコードや二次元コードなどのコード画像や商品の外観の画像を取得する読取装置を備えている。読取装置は、イメージセンサ等で構成される撮像部を内蔵し、筐体の一部に設けられた透明な読取窓越しに、コード画像や商品の表面の画像を撮像する。

上述のような従来の読取装置は、撮像にあたり、読取対象であるコード画像や商品の表面を照らすための光源（ＬＥＤ（Light Emitting Diode）など）を、筐体内に備えている。しかしながら、筐体内の光源が読取窓越しに対象を照らすのであると、読取窓の内面で反射した光が撮像画像に写りこむことがある。この場合、読取性能が低下してしまい、不都合である。

本発明が解決しようとする課題は、読取窓の内側に反射する光の写りこみをなくして読取装置の読取性能を向上させることである。

実施形態の読取装置は、商品を特定する情報を得るためのものであって、筐体と、撮像部と、照明部と、を備える。筐体は、透明な読取窓を備える。撮像部は、前記筐体に内蔵され前記読取窓越しの画像を撮像する。照明部は、前記筐体の外側に向かって面発光することにより前記撮像部の撮像対象を照らすものであって、前記読取窓の縁の外側に配置され、前記読取窓から遠い側ほど当該読取窓に対して突出するように前記読取窓に対して傾斜している。

図１は、実施形態の読取装置の外観を示す斜視図である。 図２は、読取装置の正面図である。 図３は、読取窓の上下の発光面の光の到達範囲を示す断面図である。 図４は、読取窓の左右の発光面の光の到達範囲を示す断面図である。 図５は、商品が読取窓に近接された状態を示す断面図である。 図６は、カバー部周辺の構造を示す分解斜視図である。 図７は、ＬＥＤ素子と導光板との位置関係を説明する正面図である。 図８は、ＬＥＤ素子と導光板および拡散板との位置関係を説明する断面図である。

（第１の実施形態）
実施形態について図面を用いて説明する。図１は、実施形態の読取装置１の外観を示す斜視図である。 図２は、読取装置１の正面図である。なお、以下の説明の便宜のため、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸から構成される直交座標系を図に添える。図中、矢印の指し示す方向が正方向で、その逆が負方向である。Ｘ軸方向は、読取装置１の幅方向である。Ｙ軸方向は、読取装置１の奥行き方向である。Ｚ軸方向は、読取装置１の高さ方向である。装置のユーザ（操作者、オペレータ）の立ち位置は、図中手前側である。

読取装置１は、商品を特定する情報を得るための装置である。商品を特定する情報は例えば商品コードであって、読取装置１は、商品コードがバーコードなどのコード画像にされたものを撮像した画像から、情報を読み取る。読取装置１は、撮像部１０（図６および図７参照）、筐体２０、照明部３０などを備える。

筐体２０は、本体部２１と、カバー部２２と、を有する。本体部２１は、正面側の一面が開口部とされた容器であって、撮像部１０を内蔵する。カバー部２２は、本体部２１の開口部を塞ぐものであって、中央部に、透明な読取窓４０を備えている。つまり読取窓４０は読取装置１の正面に設けられている。撮像部１０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary MOS）等のイメージセンサを備え、筐体２０に内蔵され、読取窓４０越しの画像を撮像する。

照明部３０は、４枚の発光面３１～３４で構成される。発光面３１～３４は、カバー部２２に保持されて、読取窓４０の縁の外側の４か所に配置されている。発光面３１，３２は、読取窓４０を左右両側部から挟む位置に設けられている。発光面３３，３４は、読取窓４０を上下に挟む位置に設けられている。

発光面３１～３４は、筐体２０の外側に向かって面発光することにより、撮像部１０の撮像対象を照らす。発光面３１～３４は、読取窓４０から遠い側ほど読取窓４０に対して突出するように読取窓４０に対して傾斜している。これにより、発光面３１～３４は、読取窓４０の斜め前方を照射する。発光面３１～３４の面方向（面の法線の指す方向）は、各々異なる。各発光面３１～３４の面方向は、読取窓４０の正面側で交わる。

図３は、読取窓４０の上下の発光面３３，３４の光の到達範囲を示す図であって、図２にＡ－Ａ線で示す位置での断面図である。図４は、読取窓４０の左右の発光面３１，３３の光の到達範囲を示す図であって、図２にＢ－Ｂ線で示す位置での断面図である。各図では、光の到達範囲を、三角形で囲った網点で例示した。発光面３３，３４は、遠方用照明部であって、読取窓４０から離れた範囲を照らす。発光面３１，３３は、近傍用照明部であって、読取窓４０の近傍を照らす。各々の光の到達範囲（照射範囲）の違いは、例えば、読取窓４０に対する傾斜角度の違いに対応する。発光面３３，３４の読取窓４０に対する傾斜角度αと、発光面３１，３３の読取窓４０に対する傾斜角度βとを比較すると、角度αが角度βよりも小さく設定される。

発光面３１が照射する光の強さと、発光面３２が照射する光の強さとは、同程度である。発光面３３が照射する光の強さは、発光面３３が遠方を照らす都合上、発光面３１，３２の照射する光の強さよりも強い。発光面３４は、上向きに光を照射する都合上、光の強さが強いとユーザに眩しさを感じさせる恐れがあるので、読取装置１の設置状態等に応じて設定するのが好適である。これにより、発光面３４が照射する光の強さが、発光面３１，３２の照射する光の強さと同程度か、またはそれより弱く設定されることもあり得る。

図５は、商品Ｐが読取窓４０に近接された状態を示す断面図である。近傍用照明部（発光面３１，３２）は、読取窓４０の近傍にある商品を照射するための光を発する。

商品が読取窓４０の近傍にある状態では、商品に光が当たらず影になる部分ができる。この状態で撮像部１０が撮像すると、撮像画像には、陰影が強くなったりムラが生じたりする等の影響が出る。このため、読取窓４０の近傍の商品には、同程度の強さの光を発する発光面３１，３２により、左右から照明する。

また、図５にも示すように、発光面３１～３４は、読取窓４０に対して傾斜して設けられ、読取窓４０から遠い側ほど読取窓４０に対して突出している。このため、商品Ｐが読取窓４０に必要以上に近づけられても、商品Ｐは、読取窓４０よりも、発光面３１～３４を保持するカバー部２２の外周部２２１に衝突する可能性が高い。このような位置関係・形状の特徴により、読取窓４０が破損や汚損されにくい状態となっている。

次に、照明部３０が備える発光面３１～３４の構成および配置について説明する。図６は、カバー部２２周辺の構造を示す分解斜視図である。筐体２０の正面部は、本体部２１の開口部の蓋であるカバー部２２と、照明部３０を構成するＬＥＤ基板５１、導光板５２および拡散板５３と、で構成されている。導光板５２は、光を縁（端面）から取り込んで面発光する。拡散板５３は、一方の面から取り込んだ光を拡散させて他方の面から発する。

本実施形態では、ＬＥＤ基板５１として、４枚のＬＥＤ基板５１１～５１４を備えている。各ＬＥＤ基板５１１～５１４は、複数のＬＥＤ素子５１５（図７参照）が実装された基板である。また本実施形態では、導光板５２として、４枚の導光板５２１～５２４を備えている。さらに本実施形態では、拡散板５３として、４枚の拡散板５３１～５３４を備えている。

照明部３０が備える発光面３１は、ＬＥＤ基板５１１、導光板５２１および拡散板５３１が積層されて構成される。同様に、発光面３２は、ＬＥＤ基板５１２、導光板５２２および拡散板５３２で構成され、発光面３３は、ＬＥＤ基板５１３、導光板５２３および拡散板５３３で構成され、発光面３４は、ＬＥＤ基板５１４、導光板５２４および拡散板５３４で構成される。

積層順は、最も内側から順に、ＬＥＤ基板５１、導光板５２、カバー部２２、拡散板５３である。拡散板５３は、カバー部２２が有する開口部２２２越しに、導光板５２と対面する。

図７は、ＬＥＤ素子５１５と導光板５２３との位置関係を説明する正面図である。導光板５２３は、ＬＥＤ素子５１５が発する光を、縁（端面）から取り込んで面発光する。なお、他の導光板５２１，５２２，５２４と他のＬＥＤ基板５１１，５１２，５１４のＬＥＤ素子５１５との位置関係も、図７の導光板５２３の場合と同様である。

図８は、ＬＥＤ素子５１５と導光板５２１および拡散板５３１との位置関係を説明する断面図である。本図において、符合Ｑで示すものは、導光板５２１による発光光路であり、符合Ｒで示すものは、拡散板５３１による拡散光路である。

導光板５２１とカバー部２２の開口部２２２越しに対面した拡散板５３１は、導光板５２１の面発光により発せられる光を、内側の面から取り込んで拡散させて外側の面から発する。なお、他の拡散板５３２～５３４および導光板５２２～５２４とＬＥＤ素子５１５との位置関係も、図８の拡散板５３１および導光板５２１の場合と同様である。

なお、読取装置１は、制御部やメモリ部を備えている。メモリ部は、例えばＳＳＤ（Solid State Memory）やフラッシュメモリなどの記憶装置で構成される。メモリ部は、制御プログラムや、商品マスタ、撮像条件などを記憶する。

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびＲＡＭ（Random Access Memory）、を備えたコンピュータで構成される。ＣＰＵは、読取装置１の全体の動作を制御する。ＲＯＭは、ＣＰＵの駆動に用いられるプログラムなどの各種プログラムや各種データを記憶する。ＲＡＭは、撮像部１０が撮像した画像から読み取ったバーコード等を記憶する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵのワークエリアとして使用され、ＲＯＭやメモリ部に記憶された各種プログラムや各種データを展開する。制御部は、ＣＰＵがＲＯＭやメモリ部に記憶されＲＡＭに展開された制御プログラムに従って動作することによって、読取装置１の各種制御処理を実行する。

以上の構成により、読取装置１は、ユーザが読取窓４０に翳した商品の表面を照明部３０により照明し、照明部３０が照らし出した商品の表面の画像を、撮像部１０により撮像する。また、読取装置１は、撮像部１０が出力する撮像画像から、商品の表面に付されたコード画像もしくは商品の外観の特徴量を得て、コード画像をデコードして得られる情報または特徴量に関連付けられた情報を所定のデータベースに問合せることにより、商品を特定する。

なお、読取装置１では、撮像画像の出力まで行うようにし、撮像画像からのコード画像および特徴量の抽出以降、商品の特定までを、ＰＯＳ端末などの販売データ処理装置側で行うようにしても構わない。

以上のような読取装置１の動作において、照明部３０が備える近傍用照明部（発光面３１，３２）は、読取窓４０の近傍を照明し、遠方用照明部（発光面３３，３４）は、読取窓４０からやや離れた位置範囲を主に照明する。これにより、読取装置１においては、読取窓４０の近傍から遠方までの広い範囲において商品を照らし出すことが可能となる。

また、近傍用照明部が商品の左右から商品を照らすので、陰影が強く現れたりムラになったりしがちな読取窓４０付近での撮像であっても、商品の特定に十分なだけの撮像画像を得ることができ、好適な読取性能を得ることができる。

なお、本実施形態では、遠方用照明部として、下側から照明する発光面３４をも設けているが、実施にあたっては、上側の発光面３３のみ設けるようにしてもよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…読取装置
１０…撮像部
２０…筐体
２１…本体部
２２…カバー部、２２１…外周部、２２２…開口部
３０…照明部
３１，３２…発光面（近傍用照明部）、３３，３４…発光面（遠方用照明部）
４０…読取窓
５１…ＬＥＤ基板
５２（５２１～５２４）…導光板
５３（５３１～５３４）…拡散板
５１１～５１４…ＬＥＤ基板、５１５…ＬＥＤ素子

特開２０１４－１３０４５９号公報

Claims (5)

1. 商品を特定する情報を得るための読取装置であって、
   透明な読取窓を備える筐体と、
   前記筐体に内蔵され前記読取窓越しの画像を撮像する撮像部と、
   前記筐体の外側に向かって面発光することにより前記撮像部の撮像対象を照らすものであって、前記読取窓の縁の外側に配置され、前記読取窓から遠い側ほど当該読取窓に対して突出するように前記読取窓に対して傾斜している照明部と、
   を備える読取装置。
2. 前記照明部は、前記読取窓に対する傾斜角度が大きく前記読取窓の近傍を照らす近傍用照明部と、前記読取窓に対する傾斜角度が小さく前記読取窓から離れた範囲を照らす遠方用照明部と、を有する
   請求項１に記載の読取装置。
3. 前記近傍用照明部は、前記読取窓の左右両側部に配置され、
   前記遠方用照明部は、前記読取窓の上部に配置されている
   請求項２に記載の読取装置。
4. 前記遠方用照明部は、さらに、前記読取窓の下部に配置されている
   請求項３に記載の読取装置。
5. 前記照明部は、光を発する発光部と、前記発光部の光を縁部から取り込んで発光する導光部と、前記導光部に積層されて前記導光部から発せられる光を拡散する拡散部と、を備える
   請求項１～４のいずれか１つに記載の読取装置。

Images