JP3870549B2 - 光学情報読取装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばバーコードなどの読み取り対象に光を照射し、その反射光から読み取り対象の画像を読み取るものであり、特に読取口から離れた位置の読み取り対象も読み取り可能な光学情報読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオード等の発光手段から、商品などに付着されているバーコードに照射した光の反射光を、受光素子が配列された受光手段に結像し、該受光手段にて前記バーコードの画像を読み取る光学情報読取装置が知られている。
【０００３】
通常、このような光学情報読取装置は、光学情報読取装置の筐体に設けられた読取口をバーコードにほぼ接触させた状態で、発光手段からの光を読取口を介してバーコードに照射し、このバーコードから反射された光を、同じ読取口から光学情報読取装置の筐体内に導いて、受光手段に結像している。
【０００４】
このような光学情報読取装置では、光学情報読取装置を、バーコードが付着されている商品のところまで持って行く必要があるので、読み取り作業が面倒であるという問題があった。この問題点を解決するものとして、光学情報読取装置の読取口の近傍に存在するバーコードのみでなく、読取口近傍から数１０ｃｍ（例えば、３０〜５０ｃｍ）離れたバーコードまでを、受光手段に結像して読み取らせることにより、読み取り毎に光学情報読取装置を商品に近づける動作を行うことなく、効率的にバーコードを読み取らせるいわゆる大深度光学情報読取装置が考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
但し、この大深度光学情報読取装置においても、任意の深度にあるバーコードを読み取れるというわけではない。読取装置のベストフォーカスは、読取口から所定距離だけ離れた位置に固定的に設定されるので、適切にバーコードを読み取るためには、そのベストフォーカスを基準とした所定の読取可能範囲内に読取装置を位置させる必要がある。そのため、利用者は、試行錯誤しながら読取装置そのものをバーコードに対して近づけたり遠ざけたりして、適切な位置へ移動させることとなる。
【０００６】
しかしながら、この試行錯誤しながら読取装置を移動させる調整動作は、主に利用者の感覚的な判断に頼っているため、読取可能位置への移動がスムーズに行われにくいという問題がある。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、読取口から離れた位置にある光学情報を読み取ることのできる大深度光学情報読取装置において、ベストフォーカス位置に対する装置の現在位置に関する情報を振動によって利用者に知らしめることで、読取可能位置への移動をスムーズに行える光学情報読取装置を提供すること目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の光学情報読取装置によれば、発光手段からの照射光を筐体の読取口を介して筐体内部から筐体外部の読み取り対象に照射することで、読み取り対象からの反射光を読取口を介して筐体内部の受光手段に結像して、受光手段にて読み取り対象の画像を読み取ることができる。そして、読取口から筐体外部方向へ所定距離の位置にベストフォーカスが存在するため、読み取り毎に光学情報読取装置を読み取り対象に近づける動作を行うことなく、効率的な読み取りが可能となる。
【０００８】
しかし、このような大深度光学情報読取装置として実現する場合には、読取口から所定距離だけ離れたベストフォーカス位置を基準とした所定の読取可能範囲内に読取装置を位置させる必要がある。そのため、利用者は、試行錯誤しながら読取装置そのものをバーコードに対して近づけたり遠ざけたりして、適切な位置へ移動させることとなるのであるが、この移動動作を利用者の感覚的な判断のみに頼っていると、読取可能位置への移動がスムーズに行われにくい。
【０００９】
そこで、本発明の光学情報読取装置においては、筐体に振動を付与することによって、その筐体を把持している利用者に所定状態が生じていることを報知可能な振動付与手段を備え、測距手段によって読取口から読み取り対象までの距離を測定する。そして、振動制御手段が、その測定された距離（Ｌ）を読取口からベストフォーカス位置までの所定距離（ＬBF）と比較し、両者が所定の一致状態にあれば、振動付与手段を制御して筐体を振動させる。
【００１０】
これによって、筐体を把持している利用者は、筐体の振動によって装置現在位置がベストフォーカス位置と所定の一致状態にあることを知り、読取可能位置へ装置をスムーズに移動させることができるため、非常に便宜が向上する。
なお、上述した「所定の一致状態」とは、測定された距離（Ｌ）がベストフォーカス位置までの所定距離（ＬBF）と正確に一致する場合でもよいし、あるいはほぼ一致する場合（Ｌ≒ＬBF）でもよい。さらにはベストフォーカス位置までの所定距離（ＬBF）の前後所定範囲までを含めた領域に、測定された距離（Ｌ）が存在している場合（ＬBF−α≦Ｌ≦ＬBF＋α）も所定の一致状態と考えることもできる。
【００１１】
さらに本発明の光学情報読取装置の振動制御手段は、測距位置がベストフォーカス位置と所定の一致状態にない場合においても、ベストフォーカス位置に対する測距位置のずれ方向に応じて、振動付与手段による振動付与パターンを変更制御する。そのため、最終的にベストフォーカス位置に調整しようとする場合、現在の装置位置がそのベストフォーカス位置よりも近いのか遠いのかが的確に判るため、位置調整動作がスムーズに行える。
【００１２】
さらに、このような振動付与パターンの変更制御に際して、少なくとも振動強度又は振動周波数のいずれか一方を変更する。これらの変化で利用者は容易に振動付与パターンの変更を判別できるからである。そしてさらに、測距位置が読取口から離れるに従って、振動強度又は振動周波数が小さくなるよう振動付与パターンを変更制御する。つまり、読み取り対象に近づきすぎていれば振動が強く（あるいは高周波数）なり、遠すぎる場合には振動が弱く（あるいは低周波数）なるのである。このようにすれば、一般的な利用者の感覚に合致したものとなる。なぜなら、センシング機器は一般的にセンシング対象に近づくほど検知レベルが大きくなるからである。もちろん、逆に、測距位置が読取口から離れるに従って、振動強度又は振動周波数が大きくなるよう振動付与パターンを変更制御してもよいことは当然である。
【００１３】
請求項２に示すように、さらに、ベストフォーカス位置に対する測距位置のずれ度合いに応じて、振動付与手段による振動付与パターンを変更制御することも考えられる。このようにすれば、現在の装置位置がそのベストフォーカス位置から大きくずれているのかそれともある程度近い位置まで来ているのか、などが判る。したがって、例えば現在の装置位置がベストフォーカス位置から大きくずれていれば大きく移動させ、ベストフォーカス位置に近づいたことが判れば、少しずつ移動させることで、位置調整がスムーズに行える。
【００１４】
また、請求項３に示すように、振動付与パターンの変更制御に際し、振動を付与する状態と付与しない状態とを交互に発生させることによって振動付与パターンの変更を実現してもよい。例えば、上述したように、測距位置が読取口から離れるに従って、振動強度又は振動周波数が小さくなるよう振動付与パターンを変更制御することを前提とし、測定距離（Ｌ）とベストフォーカス位置までの所定距離（ＬBF）とが所定の一致状態にある場合には、振動を付与する状態と付与しない状態とを交互に発生させる。このようにすれば、利用者は、振動強度又は振動周波数が徐々に小さくあるいは大きくなっていく方向へ装置を移動させ、振動を付与する状態と付与しない状態とを交互に発生させる状態になった時点で、装置の現在位置がベストフォーカス位置と所定の一致状態であることが判る。したがって、調整動作をスムーズに行う点で非常に好ましい。
【００１５】
なお、読み取り対象までの距離が遠すぎたりあるいは近すぎたりして、測距手段による距離測定ができない場合も考えられる。その場合には、請求項４に示すように、振動付与手段による振動の付与はさせないようにすればよい。これにより利用者は、振動していなければ読み取り対象までの距離を近づけたり遠ざけたりすればよいことが容易に判る。
【００１６】
なお、上述した光学情報読取装置の読み取り対象としては、例えばバーコードが考えられるが、それに限られず例えば２次元コードなどでもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００１８】
図１は、上述した発明が適用された実施例としての光学情報読取装置１０の概略構成図である。なお、図１においては（Ａ）で側面から見た状態、（Ｂ）で正面から見た状態を示しているが、いずれも模式的に示したものであり、実際の配置や形状などを直接示すものではない。
【００１９】
光学情報読取装置１０は、外観略Ｌ字状の筐体１１内に後述する各部構成が収められており、筐体１１の一部は利用者が手で握って持つための把持部１３を形成している。
筐体１１の先端部分には読取口１５が設けられ、その読取口１５の奥には、図示しない防塵プレートが配置されて読取口１５を閉塞している。これにより、塵が読取口１５から筐体１１内部に侵入するのを防止している。また、防塵プレートは、少なくとも以下に述べる読み取り光としての赤色光は通過可能である。
【００２０】
筐体１１内部には、例えばバーコードなどの光学情報からの反射光を集光し結像させる構成として、撮像レンズ２１及びその撮像レンズ２１によって結像された画像を電気信号に変換するイメージセンサ２２（受光手段に該当）が、所定の読み取り深度を得られるように設定されている。本実施例の光学情報読取装置１０は、読取口１５から数１０ｃｍ（例えば、３０〜５０ｃｍ）離れたバーコードを読み取れるいわゆる大深度光学情報読取装置として構成されている。そのため、その意図している読み取り深度が得られるように撮像レンズ２１とイメージセンサ２２の配置などが設定されているのである。
【００２１】
また、この撮像レンズ２１の周辺（図１では撮像レンズ２１よりも上側）には、照射レンズ２３と発光装置２４（発光手段に該当）が配置されている。この発光装置２４は発光ダイオード（ＬＥＤ）及びその駆動回路などから構成されている。本実施例では、赤色の発光ダイオードを用いており、赤色の読み取り光を照射できるようにされている。そして、当然であるが、これら照射レンズ２３及び発光装置２４は、発光された読み取り光を所定の読み取り深度位置に存在するバーコードなどの光学情報にまんべんなく照射できるよう構成されている。また、撮像レンズ２１の周辺（図１では撮像レンズ２１よりも下側）には、読み取り対象までの距離を測定する測距装置２５（測距手段に該当）が備えられている。
【００２２】
この測距装置２５としては、様々な方法のものを使用することができる。例えば自動焦点カメラに使用されているような光学的な三角測量法によるものでもよいし、あるいは超音波の反射を利用したものでも良い。こうした技術は公知であるため、ここでは説明を省く。
【００２３】
一方、イメージセンサ２２からの電気信号はデコード部２７へ出力され、そのデコード部２７にてデコードされた信号は外部へと出力される。このデコード部２７は筐体１１の把持部１３内に収められている。
また、このデコード部２７は本光学情報読取装置全体の制御部も兼ねており、前記発光装置２４及び測距装置２５に加え、トリガスイッチ２６、バイブレータ２８（振動付与手段に該当）及び警告ブザー２９が接続されている。したがって、後述する振動制御に係る処理の実行主体もこのデコード部２７であり、その意味でデコード部２７は振動制御手段にも該当する。
【００２４】
トリガスイッチ２６は、読み取り開始を利用者が指示するためのスイッチであり、本実施例では、利用者が把持部１３を手で握った場合に、ひとさし指にて操作が可能な位置に配置されている。
バイブレータ２８は、例えば携帯電話装置などの着信通知のために使用されて構成を援用することが考えられる。具体的な構成としては、例えば、円盤状の重りを、その重心をずらした位置を回転中心としてモータで回転させることによって振動を発生させることが考えられる。なお、十分な振動が得られるなら、ソレノイドや圧電素子を使用しても良い。また、本実施例では、筐体１１の把持部１３内に配置され、自身が振動することで筐体１１に振動を付与することができるようにされている。この結果、把持部１３を持っている利用者は、振動を手で感じることができる。
【００２５】
警告ブザー２９は、例えばデコードがうまくいかなかった場合の警告などのために警告音を発生させるためのものである。
次に、本実施例の光学情報読取装置１０における読み取り時の動作について説明する。
【００２６】
バーコードなどの光学情報を読み取ろうとする際、利用者は本光学情報読取装置１０の把持部１３を手で握り、読取口１５を読み取り対象である光学情報に向ける。この状態でトリガスイッチ２６を押せば、デコード部２７は発光装置２４を点灯させる。発光された光は照射レンズ２３によって拡散され光学情報を照射し、その反射光は撮像レンズ２１によってイメージセンサ２２上に結像される。この結像した光学情報の像は電気信号に変換されてデコード部２７へ送られ、このデコード部２７にてデコードされて外部へと出力される。
【００２７】
このような読み取りを行う場合には、読取口１５から所定距離だけ離れたベストフォーカス位置を基準とした所定の読取可能範囲内に読み取り対象が位置するように、光学情報読取装置１０自体の位置を調整する必要がある。従来より、試行錯誤しながら読取装置１０そのものをバーコードなどの読み取り対象に対して近づけたり遠ざけたりし、適切な位置へ移動させることとなるのであるが、この移動動作を利用者の感覚的な判断のみに頼っていると、読取可能位置への移動がスムーズに行われにくい。そこで、本実施例の光学情報読取装置１０では、バイブレータ２８によって筐体１１に振動を付与し、その筐体１１を把持している利用者に所定状態が生じていることを報知する。
【００２８】
その点について、図３のフローチャートを参照して詳しく説明する。
利用者が本光学情報読取装置１０を携帯し、読み取ろうとするバーコードなどの光学情報に本装置１０の読取口１５を向ける。次に測距装置２５が起動し、光学情報までの距離（Ｌ）を測定する（ステップＳ１０）。
【００２９】
続いて、測距ができたかどうかを判断する（ステップＳ２０）。測距対象が近すぎる場合と遠すぎる場合は共に測距ができない。測距ができない場合には（ステップＳ２０で「ＮＯ」）、バイブレータ２８による振動はさせず（ステップＳ３０）、そのままステップＳ１０へ戻って再度測距を行う。
【００３０】
一方、測距ができた場合には（ステップＳ２０で「ＹＥＳ」）、続いて、測定された距離Ｌが予め装置固有のものとして設定されているベストフォーカス位置までの距離ＬBFとほぼ等しいかどうか（Ｌ≒ＬBF）が判定される（ステップＳ４０）。そして、Ｌ≒ＬBFであれば（ステップ４０で「ＹＥＳ」）、パターン２での振動が行われるようにバイブレータ２８を制御する（ステップＳ５０）。
【００３１】
一方、Ｌ≒ＬBFでなければ（ステップ４０で「ＮＯ」）、Ｌ＜ＬBFであるかどうかが判定され（ステップＳ６０）、Ｌ＜ＬBFであれば（ステップ６０で「ＹＥＳ」）、パターン１での振動が行われるようにバイブレータ２８を制御する（ステップＳ７０）。
【００３２】
また、Ｌ＜ＬBFでない場合、つまりＬ＞ＬBFであれば（ステップ６０で「ＮＯ」）、パターン３での振動が行われるようにバイブレータ２８を制御する（ステップＳ８０）。
図４に、これら振動パターンと光学情報までの測定距離との関係を示す。読取口を基準として説明すると、読取口から第１の所定距離までの間は測距不能範囲であるため振動しない。その後、測距できる最も近い距離で最大の振動強度となり、測定距離が遠ざかるにつれて徐々に振動強度が小さくなっていく。そして、読取口から第２の所定距離よりも遠くなると再度測距不能範囲となる。
【００３３】
このように、測距可能な範囲内においては、読取口に近い方からパターン３→パターン２→パターン１の順番で振動するのであるが、パターン２の場合には、振動を断続的に行う。ベストフォーカス位置近傍に読取可能範囲があり、測定距離（Ｌ）がこの範囲内にある場合（Ｌ≒ＬBF）にパターン２での振動が実現される。
【００３４】
図３のフローチャートの説明に戻り、ステップＳ７０のパターン１での振動、ステップＳ８０のパターン３での振動の場合については、再度ステップＳ１０の測距動作に戻る。したがって、この間に利用者が装置１０を光学情報からもっと離すかあるいは近づけるかの動作を行えば、次の測距時点で最適距離になっている可能性が大きい。つまり、パターン１のように振動強度が小さければ、遠すぎることが判るので、もっと近づければよい。逆に、パターン３のように振動強度が大きければ、近すぎることが判るので、もっと遠ざければよい。
【００３５】
一方、パターン２の場合については、間欠振動を行っている間にトリガスイッチ２６を押されると（ステップＳ９０で「ＹＥＳ」）、発光装置２４を駆動させて読み取り光を発射して光学情報を照明する（ステップＳ１００）。この結果、光学情報からの反射光は最適な条件で撮像レンズ２１を通してイメージセンサ２２上に結像し、デコード部２７によってデコードされる（ステップＳ１１０）。
【００３６】
正常デコードされた場合には（ステップＳ１２０で「ＹＥＳ」）、本読み取り処理は終了する。
一方、正常デコードされなかった場合は（ステップＳ１２０で「ＮＯ」）、警告ブザー２９を駆動して警告音を発生させた後、ステップＳ１０の測距動作に戻る。
【００３７】
このように、本実施例の光学情報読取装置１０によれば、筐体１１に振動を付与することによって、その筐体１１を把持している利用者に、装置１０が読取可能範囲に位置しているのか、あるいは近すぎたり遠すぎたりしているのかを知らせることができる。これによって、筐体１１を把持している利用者は、読取可能位置へ装置１０をスムーズに移動させることができるため、非常に便宜が向上する。
【００３８】
また、図４の振動パターンの説明図からも判るように、ベストフォーカス位置に対する測距位置のずれ方向に応じて、近すぎる場合には振動強度が大きくなり、遠すぎる場合には振動強度が小さくなるので、どちらにずれているのかが容易に判る。さらに、ベストフォーカス位置に対する測距位置のずれ度合いに応じて、振動強度が変化している。つまり、例えば同じパターン１内であっても、ベストフォーカス位置に近いほど振動強度は大きい。つまり、この場合には振動強度が大きくなる方向へ装置１０を移動させればよい。逆に、パターン３内では、ベストフォーカス位置に近いほど振動強度は小さくなる。つまり、この場合には振動強度が小さくなる方向へ装置１０を移動させればよい。したがって、位置調整がスムーズに行える。
【００３９】
なお、図４に示した振動のパターンは一例であり、このパターンに限ったものでないことは言うまでもない。また、上記実施例では、バイブレータ２８の振動強度を変えて振動パターンを設定したが、振動強度の変化だけでなく、振動周波数を変化させても良いし、あるいは図４のパターン２のように、振動の間欠のパターンを組み合わせて行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例としての光学情報読取装置の概略断面図である。
【図２】 実施例の光学情報読取装置の制御系統のブロック図である。
【図３】 実施例の光学情報読取装置にて実行される振動制御にかかる処理を示すフローチャートである。
【図４】 実施例の光学情報読取装置にて実現される振動のパターンを示す説明図である。
【符号の説明】
１０…光学情報読取装置 １１…筐体
１３…把持部 １５…読取口
２１…撮像レンズ ２２…イメージセンサ
２３…照射レンズ ２４…発光装置
２５…測距装置 ２６…トリガスイッチ
２７…デコード部 ２８…バイブレータ
２９…警告ブザー

Claims (4)

1. 発光手段からの照射光を筐体の読取口を介して筐体内部から筐体外部の読み取り対象に照射することで、読み取り対象からの反射光を前記読取口を介して筐体内部の受光手段に結像して、該受光手段にて読み取り対象の画像を読み取り可能であり、且つ、前記読取口から筐体外部方向へ所定距離の位置にベストフォーカスが存在する光学情報読取装置であって、
   前記筐体に振動を付与することによって、その筐体を把持している利用者に所定状態が生じていることを報知可能な振動付与手段と、
   前記読取口から前記読み取り対象までの距離を測定する測距手段と、
   前記測距手段によって測定された距離を、前記読取口から前記ベストフォーカス位置までの所定距離と比較し、両者が所定の一致状態にあれば、前記振動付与手段を制御して前記筐体を振動させる振動制御手段と、
   を備え、
   前記振動制御手段は、前記測距位置が前記ベストフォーカス位置と所定の一致状態にない場合においても、前記ベストフォーカス位置に対する前記測距位置のずれ方向に応じて、前記振動付与手段による振動付与パターンを変更制御し、少なくとも振動強度又は振動周波数のいずれか一方を変更することによって前記振動付与パターンを変更制御し、前記測距位置が前記読取口から離れるに従って、前記振動強度又は振動周波数が小さくなるよう前記振動付与パターンを変更制御することを特徴とする光学情報読取装置。
2. 請求項１記載の光学情報読取装置において、
   前記振動制御手段は、さらに、前記ベストフォーカス位置に対する前記測距位置のずれ度合いに応じて、前記振動付与手段による振動付与パターンを変更制御すること、
   を特徴とする光学情報読取装置。
3. 請求項１又は２記載の光学情報読取装置において、
   前記振動制御手段は、振動を付与する状態と付与しない状態とを交互に発生させることによって前記振動付与パターンを変更制御すること、
   を特徴とする光学情報読取装置。
4. 請求項１〜３のいずれか記載の光学情報読取装置において、
   前記振動制御手段は、前記測距手段による距離測定ができなかった場合には、前記振動付与手段による振動の付与はさせないこと、
   を特徴とする光学情報読取装置。

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