JP3154807B2 - バーコード読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーコードをカメラで
撮影し、その撮影像からバーコードを読み取るバーコー
ド読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、バーコードをテレビカメラで撮影
し、その撮影像からバーコードを読み取るバーコード読
取装置が使用されている。

【０００３】従来では、例えば本願の出願人による特願
平３−２５５５５６号（特開平５−９４５５７号公報）
に示されている如く、バーコードをテレビカメラで撮影
し、その撮影像からバーコードを読み取るバーコード読
取装置が使用されている。

【０００４】あるいは従来のスタンド式のバーコード読
取装置では、図９の（ａ），（ｂ）に示すように基台１
の上方に支柱２により支持されたテレビカメラ３の撮影
レンズ４がある。又、撮影可能範囲５を示す枠体６を基
台１の上面に配置している。さらにテレビカメラ３は前
記上面から所定の距離に離間されて取り付いている。撮
影レンズ４の撮影可能範囲５を印刷したシールが基台１
の上面に粘着されている。 あるいは特開昭６３−５８５
８８号公報の第７図及び第８図に示されているように発
光ダイオード８，集束レンズ手段１１，及びシリンドリ
カルレンズ１３や、集束レンズ手段１１とシリンドリカ
ルレンズ１３の両方の機能を有するトロイダルレンズか
らなる表示可視光照射装置２９を複数個、例えば３個、
設けるように構成し、夫々の可視光照射領域を連続させ
ることにより、可視光照射領域の扁平長尺方向の長さを
自由に設定できることが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
５−９４５５７号などの従来技術のものでは、バーコー
ド読取装置において、バーコードを読み取ることができ
る位置にバーコード担体を設置する際、シールや枠体を
使用する機構を採用するのでは、バーコード担体と別個
独立の他の部材を重ねる等の操作が必要なため、バーコ
ードの設置が面倒となる。

【０００６】上記特開昭６３−５８５８８号において
は、表示可視光照射装置２９を複数、例えば３個、設け
るように構成し、夫々の可視光照射領域を連続させるこ
とにより、可視光照射領域の扁平長尺方向の長さを自由
に設定しているにすぎず、各シリンドリカルレンズの屈
折作用の方向が同一であることから撮影装置のための２
次元読取範囲を明確にすることはできない。

【０００７】

【０００８】この発明は上記事情の下でなされ、この発
明の目的は、撮影装置のために２次元的読取範囲を明確
にし、バーコードを読取ることができる位置にバーコー
ドを簡単に設置できるバーコード読取装置を提供するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した如きこの発明の
目的を達成する為に、この発明のバーコード読取装置
は、バーコードを撮影するための撮影レンズと、少なく
とも２つの光源と、前記光源からの出射光を線状輝線と
して撮影範囲に投影する少なくとも２つの光学素子と、
を備え、撮影されたバーコードを読み取るバーコード読
取装置において、前記少なくとも２つの光学素子によ
り、撮影範囲を含む平面に投影される少なくとも２つの
線状輝線の線方向がほぼ直交するように、前記光学素子
を配置したことを特徴としている。

【００１０】

【作用】撮影レンズを用いてバーコードを撮影すると
き、光源と光源からの出射光を線状輝線に変換する光学
素子との組合わせが少なくとも２個使用され、夫々の光
学素子は屈折作用方向を異ならせ、光源からの出射光を
バーコード担体の面に線状輝線として収束させるととも
に、撮影レンズ側からみたとき、線状輝線の線方向が互
いに直交するように配置する。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の種々の実施例を添付の図面
中の図１乃至図８を参照して説明する。

【００１２】この発明の第１の実施例では、点光源と、
この点光源を線状輝線に変換する光学素子としてのシリ
ンドリカルレンズとの組み合わせが４つ使用され、４つ
の上記組み合わせによりバーコード読取装置用のカメラ
の矩形状の撮影範囲が表示される。４つの上記組み合わ
せはカメラとともにバーコード読取用の基台の上方に配
置され、基台の上表面にカメラの矩形状の撮影範囲に対
応して矩形状に投影される。

【００１３】基台の上方の４つの上記組み合わせから投
影される４本の線状輝線が表示する矩形状の撮影範囲
は、基台の上表面に単に載置されるバーコードのどのよ
うな担体上にも必ず投影される。また上記担体上に４本
の線状輝線が自身の影を生じさせないことはいうまでも
なく、前述した従来のバーコード読取装置の如き視差を
生じないので上記担体上のバーコードを正確にカメラの
矩形状の撮影範囲に配置することが出来る。まず図３を
参照して上記第１の実施例で使用される点光源とシリン
ドリカルレンズとの相互作用を説明する。

【００１４】図３において、例えば発光ダイオ−ドの如
き点光源１０から発光された光はシリンドリカルレンズ
１１を通過することにより、線状輝線１２となって結像
される。これはシリンドリカルレンズ１１がその幅方向
（長手方向と直交する方向）にしか光を屈折させないか
らである。

【００１５】図４にて詳細に示すと、シリンドリカルレ
ンズ１１が屈折作用を発揮する状態を示す為にシリンド
リカルレンズ１１を側方から見た図４の（ａ）では、点
光源１０からの光がシリンドリカルレンズ１１の屈折作
用によりシリンドリカルレンズ１１の幅方向の一点に集
光され結像される様子が明らかである。シリンドリカル
レンズ１１が屈折作用を発揮しない状態を示す為にシリ
ンドリカルレンズ１１を上方から見た図４の（ｂ）はシ
リンドリカルレンズ１１の長手方向ではシリンドリカル
レンズ１１が屈折作用を発揮させずシリンドリカルレン
ズ１１の通過後も光は直進し光が屈折されないことを示
しており、これによって上記結像が線状輝線１２を構成
することを明らかに示している。

【００１６】このようにして構成された線状輝線１２の
長さｌ（スモールエル）は、点光源１０からの光がシリ
ンドリカルレンズ１１の屈折作用を発揮しない方向（シ
リンドリカルレンズ１１の長手方向）において光束が拡
がる角度と点光源１０からの光がシリンドリカルレンズ
１１の屈折作用を発揮する方向において結像するまでの
距離により決まる。

【００１７】例えば図４の（ｂ）に示す如く、点光源１
０からの光がシリンドリカルレンズ１１の屈折作用を発
揮しない方向（シリンドリカルレンズ１１の長手方向）
において光束が拡がる角度の１／２を点光源１０の光の
発散角としてθで示し、点光源１０からの光がシリンド
リカルレンズ１１の屈折作用を発揮する方向において結
像するまでの距離をｄで示すと、線状輝線１２の長さｌ
は、ｌ＝２ｄ・Ｔａｎθ で規定される。

【００１８】ここにおいて、点光源１０とシリンドリカ
ルレンズ１１との間に配置される絞り１３またはシリン
ドリカルレンズ１１の長手方向長さにより光の発散角θ
を任意に設定出来、またシリンドリカルレンズ１１の屈
折力により光の結像距離ｄを設定出来るので、これら２
種類の値を任意に組み合わせることにより、所望の線状
輝線１２の長さｌを得ることが出来る。

【００１９】図１には、このような点光源とシリンドリ
カルレンズとの組み合わせを４つ矩形状に配置して構成
された撮影範囲表示装置１４を含むこの発明の第１の実
施例に係るバーコード読取装置の概略が示されている。

【００２０】この図において４つの点光源及びそれに対
応する４つのシリンドリカルレンズは参照符号１０ａ，
１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ及び１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，
１１ｄにより示されており、夫々の組により投影される
線状輝線は参照符号１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに
より示されている。これら４つの組み合わせはバーコー
ド読取装置１４のテレビカメラの撮影レンズ１５の周囲
に矩形状に配置され、矩形状を構成している４本の線状
輝線１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの夫々が両端のみ
で重なり上記カメラの撮影可能範囲を表示するよう上記
２種類の値が設定されている。

【００２１】図２には前述の従来のスタンド式のバーコ
ード読取装置と同様に、基台１の上方に支柱２により支
持されたテレビカメラ３を有し、テレビカメラ３の撮影
レンズ４の撮影可能範囲５を基台１の上表面上に４本の
線状輝線１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄで表示する為
に撮影レンズ４の周囲に配置された図１の撮影範囲表示
装置１４を含むこの発明の第１の実施例に係るバーコー
ド読取装置が示されている。

【００２２】ここにおいては、基台１の上面に載置され
るバ−コ−ドの担体の上面に上方のテレビカメラ３の撮
影レンズ４の周囲から撮影可能範囲５を示す４本の線状
輝線１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが投影される。撮
影可能範囲５は担体の上面に直接表示されるので前述し
た従来の視差の問題は生ぜず、撮影可能範囲５内に上記
担体上のバ−コ−ドを配置させることが容易である。ま
た前述した従来の影の問題も生ぜず、バ−コ−ドの読取
り誤りも生じることがない

【００２３】図５には、シリンドリカルレンズ１１の代
わりに使用されるトーリックレンズ１６が示されてい
る。トーリックレンズ１６はシリンドリカルレンズ１１
が屈折作用を有していなかった自身の長手方向において
も若干の屈折作用を有している。

【００２４】図５の（ａ）は、シリンドリカルレンズ１
１が屈折作用を発揮する状態を示す為にシリンドリカル
レンズ１１を側方から見た図４の（ａ）と同様に、トー
リックレンズ１６が屈折作用を発揮する状態を示す為に
トーリックレンズ１６を側方から見た図である。ここに
おいては、点光源１０からの光がトーリックレンズ１６
の屈折作用によりトーリックレンズ１６の幅方向の一点
に集光され結像される様子が明らかである。

【００２５】図５の（ｂ）は、シリンドリカルレンズ１
１が屈折作用を発揮しない状態を示す為にシリンドリカ
ルレンズ１１を上方から見た図４の（ｂ）に比べて、ト
ーリックレンズ１６が自身の長手方向で若干の屈折作用
を発揮させトーリックレンズ１６の通過後に光を上記長
手方向において収縮させている様子を示している。

【００２６】即ち、図４の（ｂ）の場合と同じ発散角θ
で点光源１０からトーリックレンズ１６に入射された光
が上記の場合と同じ結像距離ｄの位置で構成する線状輝
線１７の長さｌ´は図５の（ｂ）に２点鎖線で示された
図４の（ｂ）の場合の線状輝線１２の長さｌに比べて短
くなる。

【００２７】この為、トーリックレンズ１６により構成
される線状輝線１７は同じ点光源１０を使用してシリン
ドリカルレンズ１１により構成される線状輝線１２より
も明るさが強くなる。従って、輝度が低く発散角θが大
きな光源を使用する場合には、シリンドリカルレンズ１
１よりもト−リックレンズ１６を使用することが好まし
いことを示している。

【００２８】図６には、シリンドリカルレンズ１１の代
わりに円筒の一部分により構成された部分円筒ミラー１
８を使用して線状輝線１９を構成する第３の実施例の様
子が示されている。この実施例では、点光源１０から線
状輝線１９までの光軸２０を部分円筒ミラー１８におい
て折り曲げることが出来るので、バーコード読取装置の
構成の自由度を増大させることが出来る。

【００２９】また、図７に示した第４の実施例では、シ
リンドリカルレンズ１１の後方に鏡２１を配置すること
により点光源１０をシリンドリカルレンズ１１の後方で
しかも側方に配置している。この第３の実施例でも図６
の第３の実施例と同じ効果を得ることが出来る。

【００３０】図８には、前述の従来のスタンド式のバー
コード読取装置と同様に、基台１の上方に支柱２により
支持されたテレビカメラ３を有し、テレビカメラ３の撮
影レンズ４の撮影可能範囲５を基台１の上表面上に４本
の線状輝線１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄで表示する
為に撮影レンズ４から独立して配置された撮影範囲表示
装置２３を含むこの発明の第５の実施例に係るバーコー
ド読取装置が示されている。この場合には、図１に示さ
れたバーコード読取装置において撮影範囲表示装置１４
の４つの点光源１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ及びそ
れに対応する４つのシリンドリカルレンズ１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄの４つの組の中央からテレビカメラ
３の撮影レンズ４を除いた構成とすることが出来るの
で、図１に示されたバーコード読取装置よりもコンパク
トな構成とすることが出来る。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述した如く本願の発明のバーコー
ド読取装置は、撮影レンズを用いてバーコードを撮影す
るとき、光源（点光源）と光源からの出射光を線状輝線
に変換する光学素子（例えば、シリンドリカルレンズ）
との組合わせを少なくとも２個使用し、夫々の光学素子
は屈折作用方向を異ならせ、光源からの出射光をバーコ
ード担体の面に線状輝線として収束させるとともに、撮
影レンズ側から見たときに、線状輝線の線方向が互いに
直交する（例えば、夫々が端部で重なる）ように配置す
ることによって読取装置の操作者が2次元的な撮影範囲
を認識することができ、バーコードを読取ることができ
る位置にバーコードを簡単に設置できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】点光源とシリンドリカルレンズとの組み合わせ
を４つ矩形状に配置して構成された撮影範囲表示装置を
含むこの発明の第１の実施例に係るバーコード読取装置
の概略を示す斜視図。

【図２】従来のスタンド式のバーコード読取装置と同様
に基台の上方に支柱により支持されたテレビカメラを有
し、テレビカメラの撮影レンズの撮影可能範囲を基台の
上表面上に４本の線状輝線で表示する為に撮影レンズの
周囲に配置された撮影範囲表示装置を含むこの発明の第
１の実施例に係るバーコード読取装置を示す斜視図。

【図３】図１の第１の実施例で使用される点光源とシリ
ンドリカルレンズとの組み合わせの相互作用を説明する
図。

【図４】（ａ）は図３の組み合わせにおいて点光源から
の光がシリンドリカルレンズの屈折作用によりシリンド
リカルレンズの幅方向の一点に焦光され結像される様子
を示す側面図であり、（ｂ）はシリンドリカルレンズの
長手方向ではシリンドリカルレンズが屈折作用を発揮さ
せずシリンドリカルレンズの通過後も光は直進し光が屈
折されないことを示しこれによって（ａ）の結像が線状
輝線を構成することを示す平面図。

【図５】（ａ）は点光源とトーリックレンズとの組み合
わせによるこの発明の第２の実施例において点光源から
の光がトーリックレンズの屈折作用によりトーリックレ
ンズの幅方向の一点に焦光され結像される様子を示す側
面図であり、（ｂ）はトーリックレンズの長手方向でト
ーリックレンズが若干の屈折作用を発揮させトーリック
レンズの通過後に光が若干屈折されていることを示しこ
れによって（ａ）の結像が線状輝線を構成することを示
す平面図。

【図６】点光源と部分円筒ミラーとの組み合わせによる
この発明の第３の実施例により線状輝線が構成されるこ
とを示す斜視図。

【図７】点光源とシリンドリカルレンズとミラーとの組
み合わせによるこの発明の第４の実施例により線状輝線
が構成されることを示す斜視図。

【図８】従来のスタンド式のバーコード読取装置と同様
に基台の上方に支柱により支持されたテレビカメラを有
し、テレビカメラの撮影レンズの撮影可能範囲を基台の
上表面上に４本の線状輝線で表示する為に撮影レンズか
ら独立して配置された撮影範囲表示装置を含むこの発明
の第５の実施例に係るバーコード読取装置を示す斜視
図。

【図９】（ａ）は基台の上方に支柱により支持されたテ
レビカメラの撮影レンズの撮影可能範囲を基台の上面に
印刷または刻印または撮影可能範囲を印刷したシ−ルを
貼着している従来のバーコード読取装置を示す斜視図で
あり、（ｂ）は上記テレビカメラの撮影レンズの撮影可
能範囲を内周縁で示す枠体を基台の上面に上記上面から
所定の距離上方に離間させて取り付けている従来のバー
コード読取装置を示す斜視図である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーコードを撮影するための撮影レンズ
   と、少なくとも２つの光源と、前記光源からの出射光を
   線状輝線として撮影範囲に投影する少なくとも２つの光
   学素子と、を備え、撮影されたバーコードを読み取るバ
   ーコード読取装置において、 前記少なくとも２つの光学素子により、撮影範囲を含む
   平面に投影される少なくとも２つの線状輝線の線方向が
   ほぼ直交するように、前記光学素子を配置したことを特
   徴とするバーコード読取装置。
2. 【請求項２】 前記線状輝線が矩形を形成するように、
   前記光源と、前記光学素子を夫々４つづつ組合わせて、
   前記撮影レンズの近傍に配置したことを特徴とする請求
   項１記載のバーコード読取装置。