JP3009265B2 - バ−コ−ド読取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、バ−コ−ド読取り装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】バ−コ−ド読取り装置には大別して２つ
の形式がある。一方の形式ではバ−コ−ドがレ−ザ光に
よりスキャンされバ−コ−ドからの反射光の強度が受光
素子により検知されてバ−コ−ドの黒白により表示され
たシンボル情報としてのバ−コ−ド情報が読み取られ
る。他方の形式では例えばＣＣＤ等のイメ−ジセンサに
よりバ−コ−ドの黒白により表示されたシンボル情報と
してのバ−コ−ド情報が読み取られる。

【０００３】前者のレ−ザ式バ−コ−ド読取り装置はス
キャナからバ−コ−ドを離間させた状態でもバ−コ−ド
からバ−コ−ド情報を読み取ることが出来るがレ−ザ発
光手段の駆動の為に大きな入力を必要とし、またレ−ザ
光スキャナ機構が読取り装置の大型化及び構造の複雑化
を生じさせているので高価である。

【０００４】後者のＣＣＤ式バ−コ−ド読取り装置はＣ
ＣＤと組み合わされる光学系が固定焦点・固定倍率で構
成されているのでバ−コ−ドにスキャナを当てなければ
バ−コ−ドからバ−コ−ド情報を読み取ることが出来な
いが、大きな入力を必要とせず、また読取り装置の大型
化及び構造の複雑化を生じさせるような構造もないので
安価である。このようなＣＣＤ式バ−コ−ド読取り装置
は例えば実公昭６０−５４０７号公報に開示されてい
る。

【０００５】この公報に開示されているＣＣＤ式バ−コ
−ド読取り装置は図５に示す如く、レンズ等の光学系１
０と撮像手段としてのＣＣＤイメ−ジセンサ１２とＣＣ
Ｄイメ−ジセンサ１２からの出力を増幅する増幅回路１
４とＣＣＤイメ−ジセンサ１２の走査を制御する走査制
御回路１６とが格納されたカメラハウジング１８を備え
ている。カメラハウジング１８において光学系１０及び
ＣＣＤイメ−ジセンサ１２から遠い部位には増幅回路１
４からの出力や走査制御回路１６への入力の為のケ−ブ
ル２０が接続されており、光学系１０及びＣＣＤイメ−
ジセンサ１２の対向する部位には複数の柱２２ａにより
支持された透明箱２２が接続されている。

【０００６】透明箱２２の平坦な突出端は物品２４上に
貼られたバ−コ−ドラベルに印字されているか、または
物品２４上に直接印字されているバ−コ−ド２６に押し
当てられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】透明箱２２の高さは、
透明箱２２の平坦な突出端に押し当てられたバ−コ−ド
２６が光学系１０を介してＣＣＤイメ−ジセンサ１２上
に結像するよう予め所定の値に設定されている。ここで
固定焦点式の光学系１０の両側に位置するバ−コ−ド２
６とＣＣＤイメ−ジセンサ１２との関係を概略的に示す
図６からは以下の式が導かれる。 Ｂ／Ａ＝ｂ／ａ， １／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ ａ…被写体としてのバ−コ−ド２６から光学系１０であ
るレンズの中心（主点）までの距離、 ｂ…レンズの中心（主点）から撮像手段としてのＣＣＤ
イメ−ジセンサ１２までの距離、 Ａ…被写体としてのバ−コ−ド２６の大きさ、 Ｂ…撮像手段としてのＣＣＤイメ−ジセンサ１２に写る
バ−コ−ド２６の大きさ、 ｆ…上記レンズの焦点距離。

【０００８】上に示した２つの式から明らかなように、
被写体としてのバ−コ−ド２６の大きさＡが変わると被
写体としてのバ−コ−ド２６から光学系１０であるレン
ズの中心（主点）までの距離ａまたは別の焦点距離を有
したレンズに変えなければバ−コ−ド２６をＣＣＤイメ
−ジセンサ１２上に結像させることは出来ないので、上
述した従来のＣＣＤ式バ−コ−ド読取り装置では予め定
められている規格以外の大きさのバ−コ−ドを読み取る
ことは出来ない。

【０００９】また上述した従来のＣＣＤ式バ−コ−ド読
取り装置では、所定の規格のバ−コ−ドであっても透明
箱２２の突出端をバ−コ−ド２６に押し当てなければバ
−コ−ド２６を読み取ることは出来ないので、バ−コ−
ド２６が記されている物品が液体や粉体を充填した袋で
あった場合には、透明箱２２の突出端により袋が損傷し
て内部の液体や粉体が噴出してしまう恐れもある。

【００１０】レ−ザ式バ−コ−ド読取り装置はスキャナ
からバ−コ−ドを離間させた状態でもバ−コ−ドからバ
−コ−ド情報を読み取ることが出来るとはいうものの所
定の範囲内の強さの反射光を得る必要があるので所定の
範囲の読み取り可能距離があり、この読み取り可能距離
の範囲外を通過するバ−コ−ドからはバ−コ−ド情報を
読み取ることが出来ない。またレ−ザ式バ−コ−ド読取
り装置では、スキャナのレ−ザ光走査方向が予め決まっ
ているのでこの所定のレ−ザ光走査方向に対して所定の
向きにバ−コ−ドを向けないとバ−コ−ドを読み取るこ
とが出来ない。

【００１１】この為レ−ザ式バ−コ−ド読取り装置で
は、一旦バ−コ−ドの読み取りが出来ないとなると、ス
キャナからの離間距離を変えたりレ−ザ光走査方向に対
するバ−コ−ドの向きを変えたりするなどの何度かの試
行が必要とされ、操作者の労力が無駄に費やされるとと
もにバ−コ−ド読取り作業効率が低下する。

【００１２】レ−ザ式及びＣＣＤ式の従来のバ−コ−ド
読取り装置では、これらの装置のスキャナでバ−コ−ド
からバ−コ−ド情報を読み取ることが出来なかった場合
には、バ−コ−ドにならんで印字されていてバ−コ−ド
情報を表している数字を操作者がキ−ボ−ドを使用して
バ−コ−ド読取り装置に入力している。しかしながら、
多数存在している規格のバ−コ−ドの中にはバ−コ−ド
情報の数が多すぎてキ−ボ−ドを使用してのバ−コ−ド
情報の入力に大変な時間を要したり、ＣＯＤＥ４９やＤ
ａｔａ Ｃｏｄｅ等のいわゆる１．５次元バ−コ−ドや
２次元バ−コ−ドは実質的にはキ−入力が不可能な程の
多量のバ−コ−ド情報を有している。

【００１３】この発明は上記事情の下でなされ、この発
明の目的は、予め読み取りを予定していた以外の規格の
バ−コ−ドが物体の表面に付されていた場合にも、バ−
コ−ドからのバ−コ−ド情報の正確な読み出しを行うこ
とが出来、しかも安価でバ−コ−ドに対する走査方向に
わずらわせられることがないＣＣＤ式バ−コ−ド読取り
装置でありながらバ−コ−ドから離間した状態でもバ−
コ−ド情報の正確な読み出しを行うことが出来るバ−コ
−ド読取り装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
為にこの発明に従ったバーコード読取り装置は、基台
と、基台から上方に向かい突出して設けられた支持部材
と、前記支持部材に支持されて前記基台の上方に撮像手
段とその光学系を保持するカメラハウジングと、前記カ
メラハウジングを前記支持部材に沿って移動させ、前記
基台上面と前記カメラハウジングとの距離を変化させる
第１の距離変化手段と、前記カメラハウジング内で前記
撮像手段とその光学系を移動させ、前記基台上面と前記
撮像手段との距離を変化させる第２の距離変化手段と、
を備え、基台上に載置されたバーコードを、光学系を介
して前記撮像手段により読み取ることを特徴としてい
る。

【００１５】

【作用】上述した如く構成されたことを特徴とするこの
発明に従ったバーコード読取り装置では、バーコードか
ら離間した状態でバーコード情報の正確な読み出しを行
うとともに予め読み取りを予定していた以外の規格のバ
ーコードからもバーコード情報の正確な読み出しを行う
為に、第１の距離変化手段により前記カメラハウジング
を前記支持部材に沿って移動させて前記基台上面と前記
カメラハウジングとの距離を変化させるかまたは、第２
の距離変化手段により前記カメラハウジング内で前記撮
像手段とその光学系を移動させて前記基台上面と前記撮
像手段との距離を変化させるか、または第１の距離変化
手段及び第２の距離変化手段の両者により前記基台上面
と前記カメラハウジングとの距離を変化させるとともに
前記基台上面と前記撮像手段との距離を変化させること
により、バーコードを撮像手段に結像させる。

【００１６】

【実施例】以下この発明の種々の実施例を添付の図面を
参照しながら詳細に説明する。図１には、この発明の第
１の実施例に従ったバ−コ−ド読取り装置の構成が概略
的に示されている。

【００１７】このバ−コ−ド読取り装置はバ−コ−ド３
０が印刷されたバ−コ−ドラベルが貼付けられるかバ−
コ−ド３０が印刷された物体３２を載置する為の基台３
４を有しており、基台３４には略垂直上方に延出した柱
状の支持部材３６が固定されている。

【００１８】支持部材３６には略水平方向に基台３４の
上方に延出したカメラハウジング３８が上下移動自在に
取り付けられていて、カメラハウジング３８は支持部材
３６に上下方向に延出して形成されているラック３６ａ
に噛み合う図示しないピニオンを駆動する上下動制御ハ
ンドル４０を回転させることにより、その回転方向と回
転量に対応した距離だけ支持部材３６に沿い上下方向に
移動することが出来る。

【００１９】支持部材３６の外表面にはさらに支持部材
３６に対する、ひいては基台３４に対する、カメラハウ
ジング３８の相対的な移動距離を知る為の指標４２が記
されており、カメラハウジング３８には指標４２を指示
する為の矢印４３が取り付けられている。

【００２０】支持部材３６に対するカメラハウジング３
８の上下方向における相対的な位置はカメラハウジング
３８に設けられているクランプつまみ４４を締め付ける
ことにより固定することが出来る。

【００２１】カメラハウジング３８中には、ＣＣＤ（電
荷結合素子）を利用した撮像手段４６とその光学系とし
ての固定焦点レンズ４８とが略水平状態にカメラハウジ
ング３８の先端に向けて格納されている。カメラハウジ
ング３８の先端には撮像手段４６とその光学系としての
固定焦点レンズ４８との光軸を下方の基台３４に向ける
為のミラ−５０が設けられており、なお光学系としての
固定焦点レンズ４８は交換可能である。

【００２２】カメラハウジング３８の先端の下面には上
記光軸を通過させる為の撮影窓５２が形成されていて、
撮影窓５２の周囲には下方を照らす照明装置５４が設置
されている。

【００２３】基台３４上でカメラハウジング３８の先端
の撮影窓５２の下方には、支持部材３６に対するカメラ
ハウジング３８の上下方向における相対的な位置や撮像
手段４６の画素数や固定焦点レンズ４８の焦点距離や解
像度により決まる被写界深度の上限を示す読取り治具５
６が設けられている。ここで被写界深度の下限は、基台
３４の上面である。

【００２４】読取り治具５６は、基台３４の上面から略
垂直に立ち上がった補助支柱５６ａと、補助支柱５６ａ
から基台３４の上面に対して略水平に延出し補助支柱５
６ａに対して相対的に上下動可能な水平支持部材５６ｂ
と、を備えており、水平支持部材５６ｂは撮影窓５２か
ら下方に伸びる光軸Ｘが通過し撮像手段４６の視野を示
す視野枠５６ｃを支持している。補助支柱５６ａに対す
る水平支持部材５６ｂの相対的な上下方向位置はクラン
プつまみ５６ｄにより固定することが出来る。

【００２５】撮像手段４６の寸法を１／２インチ，固定
焦点レンズ４８の焦点距離ｆを２５mmとし基台３４の上
面で読取り治具５６の視野枠５６ｃの下方位置と固定焦
点レンズ４８との間の距離を約３５０mmにした時、被写
界深度Ａは２５mmとなり読み込み可能なバ−コ−ド３０
の最大寸法は６０mm×６０mmである。そしてこの時の解
像度は０．２５mmである。

【００２６】この場合、読取り治具５６の水平支持部材
５６ｂは基台３４の上面から被写界深度Ａである２５mm
の高さに固定され、カメラハウジング３８内の撮像手段
４６は基台３４の上面に載置した物品３２が２５mmの高
さ以内でありその上面に付されたバ−コ−ド３０の最小
のバ−の幅が０．２５mm以上であればバ−コ−ド３０を
読み取ることが出来る。また読取り治具５６の水平支持
部材５６ｂの視野枠５６ｃの中ぐり寸法は６０mm×６０
mmに設定される。

【００２７】上述した如く構成された第１の実施例に従
ったバ−コ−ド読取り装置においては、例えばベルトコ
ンベアの如き連続搬送手段により高さ２５mm以内の物品
３２をその上面に付されたバ−コ−ド３０が読取り治具
５６の水平支持部材５６ｂの視野枠５６内を通過するよ
う連続して搬送した場合でも、バ−コ−ド３０の最小の
バ−の幅が０．２５mm以上であり搬送速度が適度であれ
ば連続して搬送される物品３２上のバ−コ−ド３０を読
み取ることが出来る。

【００２８】なお、読取り治具５６の水平支持部材５６
ｂはバ−コ−ド３０の読み込み可能な被写界深度Ａや視
野を確認した後は、邪魔であれば補助支柱５６ａから取
り除くことが出来る。

【００２９】また読取り治具５６の補助支柱５６ａは、
基台３４の上面にではなく図２に示す如くカメラハウジ
ング３８から下方に略垂直に突出するよう垂らすことも
出来る。この場合には、基台３４の上面で自由に使用出
来る領域を拡大することが出来る。

【００３０】図３の（ａ）には、高さ２５mm以上の物品
６０の上面に付されたバ−コ−ド６２を読み込む場合に
便利なように構成されたこの発明の第２の実施例に従っ
たバ−コ−ド読取り装置が示されている。この実施例に
おいて前述の第１の実施例と同一部分には同一の参照符
号を記しその部分についての詳細な説明は省略する。

【００３１】この実施例は高さ２５mm以上の物品６０を
基台３４の上面で自由に移動させることを便利にする為
に、前述の第１の実施例では使用されていた読取り治具
５６を用いていない。

【００３２】この実施例では指標４２が支持部材３６に
対して相対的に上下動可能な移動指標板６４上に記され
ている。支持部材３６の表面には移動指標板６４の移動
軌跡に沿い補助指標６６が記されている。補助指標６６
は２点鎖線で示す下端位置に配置された移動指標板６４
の下端に対応した位置の補助指標の目盛り数字が図３の
（ｂ）に示す如く０に記されており、この目盛り数字０
から上方に向かいmmオ−ダ−で補助指標の目盛りが記さ
れていて、目盛りの所定間隔には所定の数字が例えば図
３の（ｂ）に示す如く示されている。

【００３３】最初、補助指標６６を２点鎖線で示す下端
位置に配置した状態で前述した第１の実施例の場合と同
様に基台３４の上面で読取り治具５６の視野枠５６ｃの
下方位置と固定焦点レンズ４８との間の距離を約３５０
mmにするようカメラハウジング３８の上下方向位置が固
定されているとする。

【００３４】高さ２５mm以上の物品６０の上面のバ−コ
−ド６２を読み込む場合には、まず物品６０の高さ、例
えば５０mm、分だけ移動指標板６４を図３の（ａ）や
（ｂ）に示す如く支持部材３６に対して相対的に上方に
移動させ、次にカメラハウジング３８を上方に移動させ
る前に矢印４３が示していた移動指標板６４上の指標の
目盛り位置を矢印４３が再度示すまで支持部材３６に対
して相対的に上方に移動させる。この場合、被写界深度
Ａの領域は基台３４の上面から５０mmの位置から７５mm
の位置となる。

【００３５】上述した如く構成されたことを特徴とする
第２の実施例の場合には、高さ２５mm以上の物品６０の
上面のバ−コ−ド６２を読み込む時に必要なカメラハウ
ジング３８の上下方向位置の新たな設定を容易に行うこ
とが出来る。

【００３６】図１乃至図３を参照して前述した第１の実
施例，その変形例，そして第２の実施例では、撮像手段
４６及び固定焦点レンズ４８の被写界深度Ａ内に基台３
４の上面の物品３２または６０上のバ−コ−ド３０また
は６２を配置する為に、カメラハウジング３８を支持部
材３６に対して相対的に上下方向に移動させていたが、
図４に示す第３の実施例の如くカメラハウジング３８中
で撮像手段４６及び固定焦点レンズ４８をミラ−５０に
対して相対的に水平移動させることによｃても同様の効
果を得ることが出来る。この実施例においても前述の第
１の実施例と同一部分には同一の参照符号を記しその部
分についての詳細な説明は省略する。

【００３７】この実施例ではカメラハウジング３８を支
持部材３６に対して相対的に上下方向に移動させる必要
がないので、第１の実施例では支持部材３６の表面に設
けられていたラック３６ａやそれに噛み合う図示しない
ピニオンを駆動する為にカメラハウジング３８に設けら
れていた上下動制御ハンドル４０は省略されている。

【００３８】その代わりにカメラハウジング３８内で撮
像手段４６及び固定焦点レンズ４８がカメラハウジング
３８の長手方向に沿い水平方向に延出した移動ベ−ス７
０ａに載置されていて、移動ベ−ス７０ａはカメラハウ
ジング３８内で長手方向に沿い水平方向に延出して固定
された固定ベ−ス７０ｂ上でカメラハウジング３８の長
手方向に沿い水平方向に移動自在である。カメラハウジ
ング３８には固定ベ−ス７０ｂに対して移動ベ−ス７０
ａを相対的に移動させる為の水平移動つまみ８０が設け
られている。

【００３９】まず最初に基台３４の上面で読取り治具５
６の視野枠５６ｃの下方位置と固定焦点レンズ４８との
間の距離を約３５０mmにするよう固定ベ−ス７０ｂに対
する移動ベ−ス７０ａの相対的な位置を調整すると、撮
像手段４６及び固定焦点レンズ４８の被写界深度Ａ（２
５mmの高さ）の下限を基台３４の上面とすることが出
来、この実施例でも被写界深度Ａ（２５mmの高さ）の上
限を基台３４の上面に設けられた読取り治具５６の水平
支持部材５６ｂにより示している。

【００４０】そして図３に示す如き高さ２５mm以上の物
品６０の上面のバ−コ−ド６２を読み込む場合には、バ
−コ−ド６２が被写界深度Ａの下限である固定焦点レン
ズ４８からの距離約３５０mmの位置と２５mmの被写界深
度Ａの上限に相当する固定焦点レンズ４８からの距離約
３２５mmの位置との間に位置するようカメラハウジング
３８の水平移動つまみ８０を使用してカメラハウジング
３８中で固定ベ−ス７０ｂに対して移動ベ−ス７０ａを
相対的に移動させる。

【００４１】前述した第１乃至第３の実施例における操
作手順中の種々の数値は撮像手段４６を構成するＣＣＤ
イメ−ジセンサの寸法（画面サイズ，画素数）や固定焦
点レンズ４８の焦点距離ｆを特定した場合のものであ
り、これらの寸法（画面サイズ，画素数）や焦点距離ｆ
を変えれば当然のことながら上述した種々の数値も変化
する。また撮像手段４６における解像度や、被写界深度
や、読取り可能なバ−コ−ドの大きさは撮像手段４６と
固定焦点レンズ４８との間の相対的な寸法により決めら
れる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述した如く、この発明に従ったバ
ーコード読取り装置では、バーコードから離間した状態
でバーコード情報の正確な読み出しを行うとともに予め
読み取りを予定していた以外の規格のバーコードが物体
の表面に付されていた場合にも、第１の距離変化手段に
より前記カメラハウジングを前記支持部材に沿って移動
させて前記基台上面と前記カメラハウジングとの距離を
変化させるかまたは、第２の距離変化手段により前記カ
メラハウジング内で前記撮像手段とその光学系を移動さ
せて前記基台上面と前記撮像手段との距離を変化させる
か、または第１の距離変化手段及び第２の距離変化手段
の両者により前記基台上面と前記カメラハウジングとの
距離を変化させるとともに前記基台上面と前記撮像手段
との距離を変化させることにより、バーコードを撮像手
段に正確に結像させることが出来、従って、安価でバー
コードに対する走査方向にわずらわせられることがない
ＣＣＤ式バーコード読取り装置でありながらバーコード
から離間した状態でもバーコード情報の正確な読み出し
を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に従ったバ−コ−ド読取
り装置の構成を概略的に示す図である。

【図２】図１のバ−コ−ド読取り装置の変形例を概略的
に示す図である。

【図３】（ａ）は本発明の第２の実施例に従ったバ−コ
−ド読取り装置の構成を概略的に示す図であり、（ｂ）
は（ａ）のバ−コ−ド読取り装置の一部を拡大して示す
図である。

【図４】本発明の第３の実施例に従ったバ−コ−ド読取
り装置の構成を概略的に示す図である。

【図５】従来のバ−コ−ド読取り装置の構成を概略的に
示す図である。

【図６】固定焦点式レンズの両側に位置する被写体とし
てのバ−コ−ドと撮像手段としてのＣＣＤイメ−ジセン
サとの関係を概略的に示す図である。

【符号の説明】

３０…バ−コ−ド、３２…物体、３４…基台、３６…支
持部材、３６ａ…ラック、３８…カメラハウジング、４
０…上下動制御ハンドル、４２…指標、４３…矢印、４
４…クランプつまみ、４６…撮像手段、４８…固定焦点
レンズ、５０…ミラ−、５２…撮影窓、５４…照明装
置、５６…読取り治具、６０…物体、６２…バ−コ−
ド、６４…移動指標板、６６…補助指標、７０ａ…移動
ベ−ス、７０ｂ…固定ベ−ス、８０…水平移動つまみ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、 基 台から上方に向かい突出して設けられた支持部材と、前記 支持部材に支持されて前記基台の上方に撮像手段と
   その光学系を保持するカメラハウジングと、前記カメラハウジングを前記支持部材に沿って移動さ
   せ、前記 基台上面と前記カメラハウジングとの距離を変
   化させる第１の距離変化手段と、前記カメラハウジング内で前記撮像手段とその光学系を
   移動させ、前記基台上面と前記撮像手段との距離を変化
   させる第２の距離変化手段と、 を備え、基台上に載置されたバーコードを、光学系を介
   して前記撮像手段により読み取ることを特徴とするバー
   コード読取り装置。
2. 【請求項２】 前記カメラハウジング内に保持された光
   学系は交換可能な固定焦点レンズであることを特徴とす
   る請求項１に記載のバーコード読取り装置。
3. 【請求項３】 前記距離変化手段により変化する前記基
   台上面と前記カメラハウジング中の前記撮像手段との距
   離に対応して変化する撮像手段の被写界深度の上限を示
   す読取り治具を備えたことを特徴とする請求項１に記載
   のバーコード読取り装置。