JP4306741B2 - 光学情報読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、商品等に印刷、貼り付け、刻印されているＱＲコード（登録商標）等の光学情報を読み取る光学情報読取装置に関し、特に刻印で凹凸により形成された情報コードを読み取ることができる情報コード読取装置に関するものである。

情報コードとして、対象物に直接、刻印、印刷するダイレクトマーキングが用いられている。刻印のダイレクトマーキング（ドットインパクトダイレクトマーキングやレーザーマーキング）は、対象物の表面に凹部が形成されるのみなので、真上から照明しても反射率が異ならない場合が生じ、情報コードの各セル（凹部）が情報コード読取装置で認識し難いことがある。係る場合には、ハンディータイプの光学情報読取装置では、斜めから照明する等の照明位置、照明方向を調整しながら読み取りを行っていた。また、据え置き式の光学情報読取装置では、照明装置を取り替え、最適な照明を行い得る照明装置を探し出すことで対応していた。特許文献１には、照明色を切り換えてコードを読み取るコード読取装置が開示されている。特許文献２には、照明の位置を調整可能にすることで暗視野照明と明視野照明とを切り換えられるよう構成した文字認識装置が開示されている。
特開２００５−１８３９１号公報 特開２０００−９９６２５号公報

上述した刻印のダイレクトマーキングを情報コード読取装置で読み取る際に、照明位置、照明方向を調整してもなかなか読み取れないことがあった。特許文献１では、赤、青、緑色に照明色を切り換えてコードを読み取るが、明視野照明のみを使用しており、更に、鏡面反射の影響が問題となるので、ダイレクトマーキングの読み取りへの適用は困難である。また、特許文献２では、明視野の光源、暗視野の光源と角度を切り換えることができるが、下地の色や素材、形状を考慮しておらず、コード毎に照明を変更しなければならという課題が残っている。

一方、艶のある紙などに印刷された光学情報は、照明光の入射角度によっては鏡面反射を生じて光学情報の画像の一部がコードに記録されている白黒とは無関係にすべて明（白）として読み取られ、光学情報を正しく取り込むことができない場合があった。特に、ダイレクトマーキングなど、金属に刻印された情報コードの場合は顕著に鏡面反射が現れ易く、読み取りが困難であった。

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、様々な印字法、素材に印刷された情報コードの読み取りが可能な光学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、請求項１の発明は、結像レンズ２７を通して撮像された対象物の画像により情報コードを読み取る光学情報読取装置１０であって：
明視野照明手段２１Ｂ及び暗視野照明手段２１Ｄからなり、前記対象物を照明する複数の照明手段２１Ｂ、２１Ｄと、前記複数の照明手段２１Ｂ、２１Ｄの各々を切り換え可能な切換手段３２と、を備え、
前記明視野照明手段２１Ｂと前記暗視野照明手段２１Ｄとを前記対象物に対して異なる照明角度となるように配置し、
同一基板上に前記明視野照明手段及び暗視野照明手段からなる複数の照明手段を設け、
前記同一基板上に前記明視野照明手段と前記暗視野照明手段とを交互に配置したことを技術的特徴とする。

請求項１の光学情報読取装置１０では、明視野照明手段２１Ｂと暗視野照明手段２１Ｄとを対象物に対して異なる照明角度となるように配置し、明視野照明手段２１Ｂ及び暗視野照明手段２１Ｄからなる複数の照明手段２１Ｂ、２１Ｄの各々を切り換え可能にしている。このため、明視野照明手段２１Ｂ及び暗視野照明手段２１Ｄからなる照明手段２１Ｂ、２１Ｄの各々の点灯・消灯を切り換えることで、様々な印字法、素材に印刷された情報コードに対して最良のコントラストを得ることができるので、当該情報コードの読み取りが可能となる。

請求項１の光学情報読取装置１０では、同一基板２１Ｋ上に明視野照明手段２１Ｂと暗視野照明手段２１Ｄとを交互に配置してあるため、明視野照明であっても、暗視野照明であっても周囲から均一に照明することが可能となり、様々な印字法、素材に印刷された情報コードに対して最良のコントラストを得ることができるので、当該情報コードの読み取りが可能となる。

請求項２の光学情報読取装置１０では、同一基板２１Ｋの一方の面上に明視野照明手段２１Ｂを配置し、他方の面上に暗視野照明手段２１Ｄを配置してあるので、複数の基板を用いるのと比較して簡易な構成とすることができる。

請求項３の光学情報読取装置１０では、同一基板２１Ｋの同一面上に明視野照明手段２１Ｂと暗視野照明手段２１Ｄとを交互に配置してあるため、明視野照明であっても、暗視野照明であっても周囲から均一に照明することが可能となり、様々な印字法、素材に印刷された情報コードに対して最良のコントラストを得ることができるので、当該情報コードの読み取りが可能となる。また、同一基板２１Ｋの他方の面上に暗視野照明手段２１Ｄを設けるので、複数の基板を用いるのと比較して簡易な構成とすることができる。

請求項４の光学情報読取装置では、対象物に拡散光を照射する拡散光照明手段５２Ｌと、明視野照明手段２１Ｂと暗視野照明手段２１Ｄとを備え、各々を切り換え可能にしている。このため、拡散光照明手段５２Ｌ、明視野照明手段２１Ｂ及び暗視野照明手段２１Ｄの各々の点灯・消灯を切り換えることで、様々な印字法、素材に印刷された情報コードに対して最良のコントラストを得ることができるので、当該情報コードの読み取りが可能となる。特に、拡散光照明手段５２Ｌによる拡散光で、ダイレクトマーキングの穴に影を作ることなく照明することができ、拡散光照明手段５２Ｌ、明視野照明手段２１Ｂ、暗視野照明手段２１Ｄを切り換えることで、至近距離から遠距離まで色々な印字のダイレクトマーキングを読み取ることができる。

請求項４の光学情報読取装置では、拡散光手段５２Ｌ、５４が読取口から奥側に配置された光源５２Ｌと、光源からの光を透過して拡散光とする透過部材５４とからなる。透過部材５４を透過させた拡散光を当てることでダイレクトマーキングの穴に影を作ることなく照明することが可能となり、色々な印字のダイレクトマーキングを読み取ることができる。

請求項５の光学情報読取装置では、透過部材５４が表面にシボ加工がなされた筐体からなる。シボ加工面を透過させた拡散光を当てることでダイレクトマーキングの穴に影を作ることなく照明することが可能となり、色々な印字のダイレクトマーキングを読み取ることができる。

請求項６の光学情報読取装置では、透過部材５４が乳白色の筐体からなる。乳白色の筐体を透過させた拡散光を当てることでダイレクトマーキングの穴に影を作ることなく照明することが可能となり、色々な印字のダイレクトマーキングを読み取ることができる。

請求項７の光学情報読取装置では、透過部材５４が表面に凹凸加工がなされた筐体からなる。凹凸加工表面を透過させた拡散光を当てることでダイレクトマーキングの穴に影を作ることなく照明することが可能となり、色々な印字のダイレクトマーキングを読み取ることができる。

請求項８の光学情報読取装置では、読取口１１ａの奥側に配置された発光手段６２Ｌから読取口１１ａ近傍まで光りを導く光透過部材から成る導光部材７０を備える。導光部材７０の先端の反射面（暗視野照明手段）７０ｄから受光センサ２３の受光中心軸２３Ｘ寄りに光りを反射し、導光部材７０の先端の光透過面（明視野照明手段）７０ｂから受光センサ２３の受光中心軸２３Ｘに沿って該受光中心軸２３Ｘ寄りに光りを透過する。そして、複数の発光手段６２Ｌの各々の点灯・消灯を切り換えることにより、様々な印字法、素材に印刷された情報コードに対して最良のコントラストを得ることができるので、当該情報コードの読み取りが可能となる。また、発光手段６２Ｌを読取口１１ａの奥側に配置するため、発光手段６２Ｌへの給電線が光学情報読取装置の外部から見えなくなり、見栄えを良くすることができる。

請求項８では、光透過部材７０が、屈折率の低い第１の光透過部材７０Ｄと、該第１の光透過部材７０Ｄの外側に配置され、屈折率の高い第２の光透過部材７０Ｂとから成り、第１の光透過部材７０Ｄの先端に反射面７０ｄから成る暗視野照明手段を形成し、第２の光透過部材７０Ｂの先端に光透過面７０ｂから成る明視野照明手段を形成する。暗視野照明手段を構成する屈折率の低い第１の光透過部材７０Ｄから、屈折率の高い第２の光透過部材７０Ｂへ漏れる光の量が小さくなり、より明るい暗視野照明を実現できる。

[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態に係る光学情報読取装置について図を参照して説明する。まず、第１実施形態に係る光学情報読取装置１０の構成概要を図１〜図５に基づいて説明する。

図１に示すように、光学情報読取装置１０は、丸みを帯びた薄型のほぼ矩形箱状なすハウジング本体１１と、このハウジング本体１１の下面ほぼ中央後端寄りにハウジング本体１１に一体に形成されるグリップ部１２と、からなるガンタイプのハウジングを備えている。このグリップ部１２は、作業者が片手で把持可能な程度の外径に設定されており、当該グリップ部１２を握った作業者の人差し指が当接する部位に、照明器２１からの照明光の出射を指示するトリガースイッチ１４が設けられている。

ハウジング本体１１の内部には、後述する回路部２０が収容されており、またハウジング本体１１の先端部には照明器２１と、反射光の入射を可能にする読取口１１ａとが形成されている。照明器２１は、図１のＡ矢視方向を拡大して示す図２（Ａ）に示すように、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂと暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄとを交互にリング状の基板２１Ｋに配置して成る。なお、図１中には、回路部２０を構成するプリント配線板１５，１６や、このプリント配線板１６に実装される受光センサ２３、結像レンズ２７、撮像した画像を映し出す液晶表示器４６等が図示されている。

図２（Ａ）は、上述したように図１中のＡ矢視方向の照明器２１を拡大して示し、図２（Ｂ）は、図１中のＢ矢視方向の照明器２１を拡大して示す図である。図３（Ａ）は、照明器２１と結像レンズ２７と受光センサ２３との位置関係を示す説明図である。図３（Ａ）に示すように、受光センサ２３の受光中心軸２３Ｘの周囲、即ち、視野周囲にリング状の照明器２１が設けられている。図２（Ａ）に示すように、照明器２１は、リング状の基板２１Ｋの表側の面を４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)に分割し、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂと暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄとを交互に配置し、TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFTの各区画で、明視野照明（同軸落射照明）用ＬＥＤ２１Ｂと暗視野照明（射方照明）用ＬＥＤ２１Ｄとを同時及びそれぞれ点灯できるように設定されている。暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄは、受光中心軸２３Ｘに向けて中心側への側方でやや前方（対象物側）を照明するように側面発光の白色ＬＥＤにより構成されている。一方、図２（Ｂ）に示すように、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂは、受光中心軸２３Ｘに沿って、やや中心寄りを照明するように上面発光の白色ＬＥＤにより構成されている。

図４は、第１実施形態の光学情報読取装置１０の回路部の構成を示すブロック図である。回路部２０は、主に、照明器２１、受光センサ２３、結像レンズ２７等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０、操作スイッチ４２、液晶表示器４６等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系と、電源スイッチ４１、電池４９等の電源系と、から構成されており、前述したプリント配線板１５，１６に実装あるいはハウジング本体１１内に内装されている。

光学系は、照明器２１、照明器２１を点灯・消灯する照明制御回路３２、受光センサ２３、結像レンズ２７等から構成されている。なお、この読取対象物Ｒには、レーザーマーキングからなる情報コードＱが形成されている。

受光センサ２３は、読取対象物Ｒや情報コードＱに照射されて反射した反射光Ｌｒをモノクロで受光可能に構成されるもので、例えば、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子である受光素子を１００万個オーダでｍ行ｎ列の２次元に配列したモノクロエリアセンサが、これに相当する。この受光センサ２３の受光面２３ａは、ハウジング本体１１外から読取口１１ａを介して外観可能に位置しており、受光センサ２３は、結像レンズ２７を介して入射する入射光をこの受光面２３ａで受光可能にプリント配線板１６に実装されている。

結像レンズ２７は、外部から読取口１１ａ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、例えば、鏡筒とこの鏡筒内に収容される複数の集光レンズとにより構成されている。第１実施形態では、照明器２１からの光が情報コードＱに反射して読取口１１ａに入射する反射光Ｌｒを集光することにより、受光センサ２３の受光面２３ａにコード像を結像可能にしている。

次に、マイコン系の構成概要を説明する。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、操作スイッチ１４、４２、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器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と中心に構成されるもので、前述した光学系によって撮像されたコード像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。また制御回路４０は、当該光学情報読取装置１０の全体システムに関する制御も行っている。

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ゲインで増幅された後、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、メモリ３５に入力されると、所定のコード像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。またＲＯＭには、画像処理プログラムの他、照明器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には、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、第１実施形態の場合、電源スイッチ４１、操作スイッチ４２、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等を接続されている。これにより、例えば、電源スイッチ４１や操作スイッチ４２の監視や管理、またインジケータとして機能するＬＥＤ４３の点灯・消灯、ビープ音やアラーム音を発生可能なブザー４４の鳴動のオンオフ、さらには読み取った情報コードＱによるコード内容を画面表示可能な液晶表示器４６の画面制御や外部機器とのシリアル通信を可能にする通信インタフェース４８の通信制御等を可能にしている。なお、操作スイッチ４２には、前述のトリガースイッチ１４、及び、後述する照明器２１の明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄの点灯・消灯操作する操作スイッチが含まれている。

電源系は、電源スイッチ４１、電池４９等により構成されており、制御回路４０により管理される電源スイッチ４１のオンオフによって、上述した各装置や各回路に、電池４９から供給される駆動電圧の導通や遮断が制御されている。なお、電池４９は、所定の直流電圧を発生可能な２次電池で、例えば、リチウムイオン電池等がこれに相当する。

このように光学情報読取装置１０を構成することによって、例えば、電源スイッチ４１がオンされて所定の自己診断処理等が正常終了し、作業者が、トリガースイッチ１４を押圧しオンにすると、制御回路４０が同期信号を基準に照明器２１に発光信号を出力する。これにより、当該発光信号を受けた照明器２１は、情報コードＱに光を照射し、その反射光Ｌｒが読取口１１ａを介して結像レンズ２７に入射する。このため、受光センサ２３の受光面２３ａには、結像レンズ２７によりコード像が結像され、それぞれの像が受光センサ２３の受光素子に対して露光可能となる。

図５を照明して第１実施形態の照明器２１及び照明制御回路３２の構成について説明する。
図５は、図３中に示す照明器２１のTOP区画中の３個の白色の明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂと、３個の白色の暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄとを示している。１個の白色の明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂは、赤色ＬＥＤ（Ｒ）と緑色ＬＥＤ（Ｇ）と青色ＬＥＤ（Ｂ）との３個のＬＥＤから成る。赤色ＬＥＤ（Ｒ）を通電するスイッチＳＷ１と、緑色ＬＥＤ（Ｇ）を通電するスイッチＳＷ２と、青色ＬＥＤ（Ｂ）を通電するスイッチＳＷ３との３個を同時にオンすることで、該明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂは白色に点灯する。また、赤色ＬＥＤ（Ｒ）を通電するスイッチＳＷ１のみをオンすることで赤色に点灯し、緑色ＬＥＤ（Ｇ）を通電するスイッチＳＷ２のみをオンすることで緑色に点灯し、青色ＬＥＤ（Ｂ）を通電するスイッチＳＷ３のみをオンすることで青色に点灯する。更に、明視野照明を行うためのスイッチＳＷ４をオンすることで、TOP区画中の３個の白色の明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂを点灯させることができ、暗視野照明を行うためのスイッチＳＷ０をオンすることで、TOP区画中の３個の白色の暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを点灯させることができる。このように、第１実施形態では、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ及び暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを同時、及び、別々に、白色、赤色、緑色、青色に点灯させることができる。同様にして、他の３区画（RIGHT,BOTTOM,LEFT)を点灯・消灯させることができる。

図３（Ｂ）は表示器４６の表示画面の説明図である。
第１実施形態の光学情報読取装置１０は、撮像したＱＲコードＱを表示器４６に表示する。この表示を見ながら、使用者は、照明器２１の４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)の照明を切り換え、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂと暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄとを切り換え、更に、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄの発光色（白色、赤色、緑色、青色）を切り換えることで、最良のコントラストを得ることができる。これにより、様々な印字法、素材に印刷された情報コードの読み取りが可能となる。

特に、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄが、赤色、青色、緑色の単色にも点灯可能なＬＥＤから成るため、点灯色を切り換えることで種々の色彩の素材に印刷された情報コードに対して最良のコントラストを得るように調整する。このため、第１実施形態の光学情報読取装置１０で、各色彩の素材に印刷された情報コードの読み取りが可能となる。

第１実施形態の光学情報読取装置１０では、表示器４６に表示されたＱＲコードの画像を視認して、操作スイッチ４２により明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄの各々を点灯・消灯を切り換え可能にしてあるので、使用者は、表示器４６に表示されたＱＲコードの画像を見ながら、最良のコントラストが得られるように明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを点灯・消灯させることができる。

また、第１実施形態の光学情報読取装置１０では、受光センサ２３の視野周囲にリング状に明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを配置してあるため、対象物を周囲から均一に照明することが可能となり、様々な印字法、素材に印刷された情報コードに対して最良のコントラストを得ることができるので、当該情報コードの読み取りが可能となる。

更に、第１実施形態の光学情報読取装置１０では、リング状に配置された明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)に分割し、それぞれの区画単位で当該明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを点灯可能にしてある。このため、最良のコントラストを得ることができる方向から照明することで最良のコントラストを得ることができるので、様々な印字法、素材に印刷された情報コードの読み取りが可能となる。

また、第１実施形態の光学情報読取装置１０では、同一基板２１Ｋ上に明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを設けてあるので、複数の基板を用いるのと比較して簡易な構成とすることができる。

更に、第１実施形態の光学情報読取装置１０では、同一基板２１Ｋの同一面（前面）上に明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄとを交互に配置してあるため、明視野照明であっても、暗視野照明であっても周囲から均一に照明することが可能となり、様々な印字法、素材に印刷された情報コードに対して最良のコントラストを得ることができ、当該情報コードの読み取りが可能となる。

[第１実施形態の第１改変例]
図６は、第１実施形態の第１改変例に係る照明器２１の構成を示している。図２を照明して上述した第１実施形態では、照明器２１の前面に明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ及び暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを配置した。これに対して、第１実施形態の第１改変例では、照明器２１の基板２１Ｋの前面側に明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを交互に配置し、更に裏面側に暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを配置している。

第１実施形態の第１改変例では、同一基板上に明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄとを交互に配置してあるため、明視野照明であっても、暗視野照明であっても周囲から均一に照明することが可能となり最良のコントラストを得ることができるので、様々な印字法、素材に印刷された情報コードの読み取りが可能となる。特に、裏面側に暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを付加してあるため、強力な暗視野照明を行うことができる。

[第１実施形態の第２改変例]
図７は、第１実施形態の第２改変例に係る照明器２１の構成を示している。図２を照明して上述した第１実施形態では、照明器２１の前面に明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ及び暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを配置した。これに対して、第１実施形態の第２改変例では、照明器２１の基板２１Ｋの前面側に明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂを配置し、裏面側に暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを配置している。

第１実施形態の第１改変例では、同一基板２１Ｋの表面側に明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂを配置し、裏面側に暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを配置してあるので、複数の基板を用いるのと比較して簡易な構成とすることができる。

[第２実施形態]
図８を照明して本発明の第２実施形態に係る光学情報読取装置１０での動作について説明する。第１実施形態では、表示器４６の画像に基づき使用者が手動で照明を調整した。これに対して、第２実施形態では、最良のコントラストが得られるように照明を自動的に調整するよう構成されている。

図８は、第２実施形態に係る光学情報読取装置での４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)の選択処理を示すフローチャートである。
先ず、当該フローチャートでの処理に先立ち、４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)全てを点灯して、コントラストを測定する。その後、TOP区画（照明パターン１を点灯し（Ｓ１２）、受光センサ２３を露光し（Ｓ１４）、画像を撮像して画像状態を判別する（Ｓ１６）。そして、コントラストが良好か否かを所定の閾値と比較することで判断する（Ｓ１８）。ここで、コントラストが良好な場合には（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、情報コード（ＱＲコード）を読み取りデコードを行う（Ｓ２０）。デコードが成功した場合には（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、処理を終了し、デコードが失敗した場合には（Ｓ２２：Ｎｏ）、Ｓ１２に戻る。

他方、上述したＳ１８でのTOP区画（照明パターン１）でのコントラストが不良の場合には（Ｓ１８：Ｎｏ）で、４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)全てを点灯した場合より不良な場合には、RIGHT区画（照明パターン２）を点灯し（Ｓ２４）、コントラストが良好かを判断する（Ｓ２６）。コントラストが良好な場合には（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、情報コード（ＱＲコード）を読み取りデコードを行う（Ｓ２０）。デコードが成功した場合には（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、処理を終了し、デコードが失敗した場合には（Ｓ２２：Ｎｏ）、Ｓ１２に戻る。

更に、上述したＳ２６でのRIGHT区画（照明パターン２）でのコントラストが不良の場合には（Ｓ２６：Ｎｏ）で、４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)全てを点灯した場合より不良な場合には、BOTTOM区画（照明パターン３）を点灯し（Ｓ２８）、コントラストが良好かを判断する（Ｓ３０）。コントラストが良好な場合には（Ｓ３０：Ｙｅｓ）、情報コード（ＱＲコード）を読み取りデコードを行う（Ｓ２０）。他方、BOTTOM区画（照明パターン３）の点灯で、コントラストが不良の場合には（Ｓ３０：Ｎｏ）、４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)全てを点灯して、コントラストを測定する。

ここでは、４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT）の自動切り替えについて説明したが、同様にして明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄの切り換え、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄの点灯色の切り換えをコントラストに応じて行うことができる。

第２実施形態では、撮像されたＱＲコードの画像のコントラストを判別し、判別されたコントラストに基づき良好なコントラストが得られるように４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT）の各々を点灯・消灯を切り換える。このため、自動的に最良のコントラストが得られるように４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT）を点灯・消灯させることができる。

[第３実施形態]
以下、本発明の第３実施形態に係る光学情報読取装置について図を参照して説明する。上述した第１実施形態では、１個の受光センサ２３を用い、照明器２１をリング状に形成した。これに対して、第３実施形態では、２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂを用い、照明器２１を楕円のリング状に形成してある。まず、第３実施形態に係る光学情報読取装置１０の構成概要を図９〜図１１に基づいて説明する。図９は、図１に示す光学情報読取装置のＢ矢視方向に相当する光学系の説明図である。図１０（Ａ）は、図９のＡ２矢視方向の照明器２１を拡大して示し、図１０（Ｂ）は、図９のＢ２矢視方向の照明器２１を拡大して示す図で、図１０（Ｃ）は、２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂの説明図である。

図９に示すように、ＱＲコードＱを読み取る光学情報読取装置１０は、主に、縦長のほぼ矩形箱状なすハウジング１１を備える。ハウジング１１は、一端側に読取口１１ａを備えている。この読取口１１ａは、図９中に示す２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂに入射する入射光を導入可能な開口部である。

図１０（Ａ）は、上述したように図９のＡ２矢視方向の照明器２１を拡大して示し、図１０（Ｂ）は、図９のＢ２矢視方向の照明器２１を拡大して示す図である。２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂの視野周囲に楕円リング状の照明器２１が設けられている。照明器２１は、楕円リング状の基板２１Ｋの表面を第１実施形態と同様に４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)に分割し、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂと暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄとを交互に配置してなる。そして、TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFTの各区画で、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂと暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを同時及びそれぞれ点灯できるように設定されている。暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄは、受光センサ２３Ａ、２３Ｂの受光中心軸に向けて中心側側方でやや前方（対象物側）を照明するように側面発光の白色ＬＥＤにより構成されている。一方、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂは、受光センサ２３Ａ、２３Ｂの受光中心軸に沿って、やや中心寄りを照明するように上面発光の白色ＬＥＤにより構成されている。

図１１に示すように、回路部２０は、主に、照明器２１、照明器２１を制御する照明器制御回路３２、受光センサ２３Ａ、２３Ｂ、結像レンズ２７Ａ、２７Ｂ等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０、操作スイッチ１４、４２、液晶表示器４６等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系と、から構成されており、前述したプリント配線板１５，１６に実装あるいはハウジング１１内に内装されている。

マイコン系の構成概要を説明する。マイコン系は、増幅回路３１Ａ、３１Ｂ、Ａ／Ｄ変換回路３３Ａ、３３Ｂ、メモリ３５、アドレス発生回路３６Ａ、３６Ｂ、同期信号発生回路３８Ａ、３８Ｂ、制御回路４０、操作スイッチ４２、１４、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等から構成されている。

光学系の受光センサ２３Ａ、２３Ｂから出力される画像信号（アナログ信号）は、それぞれ増幅回路３１Ａ、３１Ｂに入力されることで所定ゲインで増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３３Ａ、３３Ｂ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、メモリ３５に入力されて蓄積される。なお、同期信号発生回路３８Ａ、３８Ｂは、受光センサ２３Ａ、２３Ｂおよびアドレス発生回路３６Ａ、３６Ｂ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３６Ａ、３６Ｂは、この同期信号発生回路３８Ａ、３８Ｂ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。

受光センサ２３Ａ、２３Ｂは、読取対象物ＲやＱＲコードＱに照射されて反射した反射光Ｌｒを結像レンズ２７Ａ、２７Ｂを介して受光可能に構成されるもので、例えば、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子から成る二次元イメージセンサにより構成されている。

結像レンズ２７Ａ、２７Ｂは、外部から読取口１１ａを介して入射する入射光を集光して受光センサ２３Ａ、２３Ｂの受光面２３Ａａ、２３Ｂａに像を結像可能な結像光学系として機能するもので、例えば、鏡筒とこの鏡筒内に収容される複数の集光レンズとにより構成されている。

図９に示すように、２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂは、それぞれの撮像エリアの中心軸ＸＡ、ＸＢと直交する線ＶＰを含む仮想平面（線ＶＰに沿って図から直立する仮想平面）上に配置してある。２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂは、撮像エリアの中心軸ＸＡ、ＸＢが距離ｄ１分離れるようにプリント配線板１５上に取り付けられている。また、２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂの撮像エリアの中心軸ＸＡ、ＸＢと、結像レンズ２７Ａ、２７Ｂの中心軸Ｘａ、Ｘｂとをずらして組み付け、当該２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂ撮像エリアが一定距離Ｄ１において、図１２（Ａ）に示すように重なるように配置されている。

図１２（Ｂ）は、第３実施形態の光学情報読取装置１０によるＱＲコードの画像の補正原理を示す説明図である。ここで、[ａ]は受光センサ２３Ａで撮像したＱＲコードの画像を、[ｂ]は受光センサ２３Ｂで撮像したＱＲコードの画像を、[ｃ]は、受光センサ２３Ａで撮像したＱＲコードの画像と受光センサ２３Ｂで撮像したＱＲコードの画像とを合成した画像を示している。ここで、[ａ]に示すＱＲコードＱの画像での鏡面反射領域Ｍａと、[ｂ]に示すＱＲコードＱの画像での鏡面反射領域Ｍｂとは位置がずれている。このため、第３実施形態では、受光センサ２３Ａで撮像したＱＲコードの画像中の鏡面反射領域Ｍａを受光センサ２３Ｂで撮像したＱＲコードの画像で置き換えることで補正し、鏡面反射の無い画像を得ている。

図１３を参照して第３実施形態での鏡面反射の補正について説明する。
図１３（Ａ１）、（Ｂ１）は、図１２（Ｂ）を参照して上述したＱＲコードの撮像画像中からのＱＲコードを切り出すための位置決めマークＱＰ、頂点検出セルＱＰを説明するための説明図である。
ＱＲコードＱは、この例ではセル数が縦横同数（１３セル×１３セル）の正方形状に配置されている。各セルは、光学的に異なった２種類のセルから選ばれており、図および説明上では白（明）・黒（暗）で区別して表す。位置決めマークＱＰは、ＱＲコードＱの４つの頂点の内、３つに配置されている。頂点検出セルＱＰは、残りの頂点に配置されている。光学情報読取装置１０は、３つの位置決めマークＱＰから頂点検出セルＱＰを特定し、３つの位置決めマークＱＰ及び頂点検出セルＱＰからＱＲコードＱを切り出す。図１３（Ａ１）は、受光センサ２３Ａでの画像を示す。図９を参照して上述したように、受光センサ２３Ａは、光学情報読取装置１０の中心軸ＸＣからずらして配置されているため、撮像したＱＲコードは、図中左側が狭くなり、右側が広がるように歪む。図１３（Ｂ１）は、受光センサ２３Ｂでの画像を示す。撮像したＱＲコードは、図中右側が狭くなり、左側が広がるように歪む。

図１３（Ａ２）、（Ｂ２）は、切り出したＱＲコードを、セル単位（１３セル×１３セル）で、図１１中に示すＡ／Ｄ変換回路３３Ａ、３３Ｂで２５５階調のデジタル照度レベル値に変換したマトリクスを示す。図１３（Ａ３）、（Ｂ３）は、図１３（Ａ２）、（Ｂ２）中のセルの一部を示す説明図である。
図１３（Ａ２）中で、鏡面反射を起こしている鏡面反射領域Ｍａに対応するセル（１−５、１−６、２−５、２−６）は、図１３（Ａ３）中に示すように照度レベル値が最高の２５５になっている。一方、受光センサ２３Ｂでの画像では、図１３（Ｂ２）中で示すように、セル（１−５、１−６、２−５、２−６）以外の位置で鏡面反射領域Ｍｂが生じている。このため、図１３（Ｂ３）中に示すようにセル（１−５、１−６、２−５、２−６）では、セルの白（明）・黒（暗）に対応する照度レベル値になっている。第３実施形態では、５０をシキイ値として、５０以下を黒、５０超を白と判断する。ここでは、照度レベル値７８のセル（１−６）を白、照度レベル値７８のセル（１−７）を白、照度レベル値２５のセル（２−６）を黒、照度レベル値２４のセル（２−７）を黒と判断し、ＱＲコードのデコードを行う。

図１４は、第３実施形態の光学情報読取装置１０での処理を示すフローチャートである。まず、受光センサ２３Ａ、２３Ｂを露光し（Ｓ４２）、ＱＲコードの画像を同時に取り込む（Ｓ４４）。そして、図１３（Ａ１）、（Ｂ１）を参照して上述したように、位置決めマークＱＰ、頂点検出セルＱＰに基づきＱＲコードを切り出す（Ｓ４６）。次に、図１３（Ａ２）、（Ｂ２）を参照して上述したように、切り出したＱＲコードを１３×１３のマトリクス状の２５５階調デジタル照度レベル値に変換するマッピング処理を行う（Ｓ４８）。ここでは、１３×１３セルのＱＲコードを例示したが、例えば、２１×２１セルのＱＲコードの場合には、２１×２１のマトリクス状のデジタル照度レベル値に変換するマッピング処理を行う。

引き続き、図１３（Ａ３）、（Ｂ３）を参照して上述したように、セルの内で、照度レベル値が最高の２５５になっているかを判定することで鏡面反射を起こしているセルを検出し（Ｓ５０）、受光センサ２３Ａで撮像したＱＲコードで鏡面反射を起こしているセルを、受光センサ２３Ｂで撮像したＱＲコードの対応セルのデジタル照度レベル値に置き換えて補正する（Ｓ５２）。その後、デコードを行い（Ｓ５４）、デコードが成功したかを判断する（Ｓ５６）。デコードが成功しない場合には（Ｓ５６：Ｎｏ）、Ｓ４２に戻り、ＱＲコードの画像の取り込みを再度行う。他方、デコードが成功した場合には（Ｓ５６：Ｙｅｓ）、データを上位機に出力し（Ｓ５８）、処理を終了する。なお、この例では、照度レベル値が最高になっているセルを鏡面反射と判断したが、所定の閾値を超える場合に鏡面反射と判断することもできる。

第３実施形態の光学情報読取装置１０では、２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂで同時にＱＲコードＱを撮像し、撮像した画像からＱＲコードを切り出し、ＱＲコードを構成するマトリクス状のセルのそれぞれに対してデジタルの照度レベル値に変換し、照度レベル値が最大値であるセルを鏡面反射と特定することで鏡面反射領域Ｍａを検出する。そして、受光センサ２３Ａで撮像した鏡面反射しているセルの照度レベル値を、受光センサ２３Ｂで同時に撮像した画像から得た当該セルの照度レベル値に置き換える。即ち、画像データをそのまま処理するのでは無く、ＱＲコードを構成するマトリクス状のセル単位で処理を行うため、受光センサ２３Ａで撮像したＱＲコードの鏡面反射しているセルの照度レベル値を、受光センサ２３Ｂで撮像したＱＲコードの画像から得た鏡面反射してないセルの照度レベル値へ置き換えることで、鏡面反射領域が存在するＱＲコードの画像を他のＱＲコードの画像で補うことが容易となり、鏡面反射の影響を除去してＱＲコードを迅速に読み取ることができる。

また、第３実施形態の光学情報読取装置１０では、２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂの視野周囲に楕円リング状の照明器２１を配置してあるため、対象物を周囲から均一に照明することが可能となり、様々な印字法、素材に印刷された情報コードに対して最良のコントラストを得ることができるので、当該情報コードの読み取りが可能となる。

[第４実施形態]
引き続き、第４実施形態に係る光学情報読取装置について説明する。なお、第４実施形態の光学情報読取装置の回路構成は、図４を参照して上述した第１実施形態と同様であるため、同図を参照すると共に説明を省略する。
第４実施形態では、鏡面反射を生じている領域を直接照明する明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂを消灯することで、上方からの照明を弱め鏡面反射の発生を防止する。

先ず、鏡面反射の生じている領域について説明する。
図１５（Ａ）は、照明器２１のＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ１２）の説明図である。照明器２１に設けられた明視野照明用ＬＥＤ２１ＢがそれぞれＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ１２）を構成している。図１５（Ｂ）は、ＬＥＤ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｌ１２）により強く照明される領域を示している。ＬＥＤ（Ｌ１）により領域Ａ１が強く照明され鏡面反射を起こし得る。同様にＬＥＤ（Ｌ２）により領域Ａ２が強く照明され、ＬＥＤ（Ｌ３）により領域Ａ３が強く照明され、ＬＥＤ（Ｌ４）により領域Ａ４が強く照明され、ＬＥＤ（Ｌ５）により領域Ａ５が強く照明され、ＬＥＤ（Ｌ６）により領域Ａ６が強く照明され、ＬＥＤ（Ｌ７）により領域Ａ７が強く照明され、ＬＥＤ（Ｌ８）により領域Ａ８が強く照明され、ＬＥＤ（Ｌ９）により領域Ａ９が強く照明され、ＬＥＤ（Ｌ１０）により領域Ａ１０が強く照明され、ＬＥＤ（Ｌ１１）により領域Ａ１１が強く照明され、ＬＥＤ（Ｌ１２）により領域Ａ１２が強く照明される。

図１６は、上述したＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ１２）と強く照明される領域Ａ１〜Ａ１２との対応関係を示すマップである。図１６に示すマップの内容が、光学情報読取装置のメモリ３５にＬＥＤと鏡面反射領域との対応マップとして保持されている。

図１７は、光学情報読取装置１０による情報コード読み取り処理を示すフローチャートである。光学情報読取装置１０において図４中に示すＡ／Ｄ変換回路３３は、ＡＤ１０bitを出力する。ここで、画像の信号は８bitで扱い、これを越える場合には、露出飽和が生じている、即ち、鏡面反射が生じているものとして信号処理がなされる。

光学情報読取装置１０は、デコード画像取り込みと、露出飽和検出画像の取り込みを行う（Ｓ６２）。引き続き、上述したＡ／Ｄ変換回路３３からの８bitを越える信号レベルの画像ブロックを露光飽和エリアＯＶとして抽出する（Ｓ６６）。そして、露光飽和エリアＯＶが存在していないかを判断する（Ｓ６８）。

ここでは、露光飽和エリアＯＶが存在している場合（Ｓ６８：Ｙｅｓ）、露光飽和エリアＯＶが鏡面反射しているかを広範囲に渡って画像ブロックの信号レベルが上記８bitを越えるか否かにより判定する（Ｓ７４）。そして、鏡面反射がある場合には（Ｓ７６：Ｙｅｓ）、鏡面反射位置を検出する（Ｓ７８）。例えば、図１５（Ｂ）中の領域Ａ１、Ａ２、Ａ５、Ａ８、Ａ９、Ａ１１、Ａ１２が鏡面反射位置として検出される。次に、領域Ａ１、Ａ２、Ａ５、Ａ８、Ａ９、Ａ１１、Ａ１２を照明しているＬＥＤを図１６を参照して上述したＬＥＤと鏡面反射領域との対応マップに基づき求める（Ｓ８０）。ここでは、ＬＥＤ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５、Ｌ８、Ｌ９、ＡＬ１１、Ｌ１２）を特定する。そして、鏡面反射を引き起こしているＬＥＤ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５、Ｌ８、Ｌ９、ＡＬ１１、Ｌ１２）を選択して消灯し（Ｓ８２）、鏡面反射が生じないようにする。

そして、Ｓ６２の処理の戻り、再び画像取り込みを行い、飽和エリアが無くなると（Ｓ６８：Ｎｏ）、デコードを行い（Ｓ７０）、デコードしたデータを上位装置へ出力し（Ｓ７２）、処理を終了する。

第４実施形態の光学情報読取装置では、鏡面反射位置（領域Ａ１〜Ａ１２）を検出し、検出した鏡面反射位置を照明するＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ１２）を特定し、特定したＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ１２）を消灯する。このため、鏡面反射の生じ易い印字法、素材に印刷された情報コードに対して鏡面反射を生じさせないので、当該情報コードの読み取りが可能となる。

[第５実施形態]
引き続き、本発明の第５実施形態に係る光学情報読取装置について図１８〜図２０を参照して説明する。
図１８は、第５実施形態に係る光学情報読取装置の断面図である。図１９（Ａ）は、図１８のＡ３矢視方向の拡散光用光源５２を拡大して示す図であり、図１９（Ｂ）は、図１８のＢ３矢視方向の透過部材を示す図である。第５実施形態の光学情報読取装置１０は、図１を参照して上述した第１実施形態と同様な明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ及び暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄに加えて、拡散光による照明を行うための拡散光用ＬＥＤ５２Ｌを備える拡散光用光源５２、及び、透過部材５４が備えられている。

図１９（Ｂ）に示すように拡散部材５４は、表面にシボ加工の施された裁頭円錐形状の樹脂板から成り、結像レンズ２７の外周に沿って配置され、頭部開口５４ａが受光センサ２３側に、底部開口５４ｂがハウジング本体１１の先端部の読取口１１ａ（図１８参照）に対応するように位置決めされている。第５実施形態では、拡散部材５４の表面にシボ加工を施すことで拡散光を得たが、この代わりに、拡散部材の表面に凹凸加工を施すことで拡散光を得ることもできる。

図１９（Ａ）に示すように、拡散光用光源５２は、リング状の基板５２Ｋ上に配置された拡散光用ＬＥＤ５２Ｌから成り、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ及び暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄと同様に、リング状の基板５２Ｋを４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)に分割し、TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFTの各区画で拡散光用ＬＥＤ５２Ｌを同時及びそれぞれ点灯できるように設定されている。拡散光用ＬＥＤ５２Ｌは、図５を参照して上述した第１実施形態と同様に白色ＬＥＤにより構成され、１個の白色の拡散光用ＬＥＤ５２Ｌは、赤色ＬＥＤ（Ｒ）と緑色ＬＥＤ（Ｇ）と青色ＬＥＤ（Ｂ）との３個のＬＥＤから成る。赤色ＬＥＤ（Ｒ）と緑色ＬＥＤ（Ｇ）と青色ＬＥＤ（Ｂ）との３個を同時にオンすることで、該拡散光用ＬＥＤ５２Ｌは白色に点灯する。また、赤色ＬＥＤ（Ｒ）のみで赤色に点灯し、緑色ＬＥＤ（Ｇ）のみで緑色に点灯し、青色ＬＥＤ（Ｂ）のみで青色に点灯することができる。

図２０（Ａ）は暗視野照明のみのダイレクトマーキングの画像を示し、図２０（Ｂ）は拡散光でのダイレクトマーキングの画像を示している。図２０（Ａ）に示すように斜め上方からの暗視野照明のみでは、ダイレクトマーキングを構成する穴の側壁部で影ができ、この影によって画像読み取りの際にドットの中が抜けるようになる。これに対して、図２０（Ｂ）に示すように多方向から光を照射する拡散光を用いることで、ダイレクトマーキングを構成する穴の側壁部で影ができず、読み取り易い。

第５実施形態の光学情報読取装置１０では、対象物に拡散光を照射する拡散光用ＬＥＤ５２Ｌと、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂと暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄとを備え、各々を切り換え可能に構成されている。このため、拡散光用ＬＥＤ５２Ｌ、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ及び暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄの各々の点灯・消灯を切り換えることで、様々な印字法、素材に印刷された情報コードに対して最良のコントラストを得ることができるので、当該情報コードの読み取りが可能となる。特に、拡散光用ＬＥＤ５２Ｌ及び拡散部材５４による拡散光で、ダイレクトマーキングの穴に影を作ることなく照明することができ、拡散光用ＬＥＤ５２Ｌ、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ、暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄを切り換えることで、至近距離から遠距離まで色々な印字のダイレクトマーキングを読み取ることができる。

第５実施形態の光学情報読取装置１０では、拡散光用ＬＥＤ５２Ｌからの光を透過部材５４を透過させた多方向から光を照射する拡散光を当てることでダイレクトマーキングの穴に影を作ることなく照明することが可能となり、色々な印字のダイレクトマーキングを読み取ることができる。

第５実施形態の光学情報読取装置１０では、透過部材５４が表面にシボ加工がなされた筐体からなる。シボ加工面を透過させた拡散光を当てることでダイレクトマーキングの穴に影を作ることなく照明することが可能となり、色々な印字のダイレクトマーキングを読み取ることができる。

[第５実施形態の第１改変例]
引き続き、第５実施形態の第１改変例に係る光学情報読取装置について説明する。図２１は、第５実施形態の第１改変例に係る光学情報読取装置での４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)及び拡散光の自動選択処理を示すフローチャートである。第５実施形態の第１改変例では、図８を参照して上述した第２実施形態と同様に、４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)を自動的に切り換えて良好なコントラストを得る（Ｓ１２〜Ｓ３０）。ここで、明視野照明及び暗視野照明で良好なコントラストが得られない場合には（Ｓ３０：Ｎｏ）、拡散光用ＬＥＤ５２Ｌを点灯し（Ｓ３２）、この拡散光用ＬＥＤ５２Ｌによる拡散光で良好なコントラストが得られた場合には（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、コードの読み取りを行う（Ｓ２０）。

[第５実施形態の第２改変例]
次に、第５実施形態の第２改変例に係る光学情報読取装置について説明する。図２２は第５実施形態の第２改変例に係る光学情報読取装置の断面図である。図２３（Ａ）は、図２２のＡ４矢視方向の拡散光用光源を拡大して示す図であり、図２３（Ｂ）は、図２２のＢ４矢視方向の透過部材を示す説明図である。第５実施形態の光学情報読取装置では、第３実施形態と同様に、２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂを用い、照明器２１を楕円のリング状に形成してある。また、拡散光用光源５２は、楕円のリング状の基板５２Ｋ上に配置された拡散光用ＬＥＤ５２Ｌから成り、明視野照明用ＬＥＤ２１Ｂ及び暗視野照明用ＬＥＤ２１Ｄと同様に、楕円のリング状の基板５２Ｋを４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)に分割し、TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFTの各区画で拡散光用ＬＥＤ５２Ｌを同時及びそれぞれ点灯できるように設定されている。

図２３（Ｂ）に示すように拡散部材５４は、乳白色の樹脂、ガラス等光透過部材により形成された裁頭円錐形状の筐体から成り、結像レンズ２７Ａ、２７Ｂ側に頭部開口５４ａが底部開口５４ｂがハウジング本体１１の先端部の読取口１１ａ（図２２参照）に対応するように位置決めされている。第５実施形態の第２改変例での２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂを用いる鏡面反射の補正は、図１３を参照して上述した第３実施形態と同様であるため説明を省略する。

第５実施形態の第２改変例では、透過部材５４が乳白色の筐体からなる。乳白色の筐体を透過させた拡散光を当てることでダイレクトマーキングの穴に影を作ることなく照明することが可能となり、色々な印字のダイレクトマーキングを読み取ることができる。

[第６実施形態]
本発明の第６実施形態について、図２４及び図２５を参照して説明する。図２４は、本発明の第６実施形態に係る光学情報読取装置の断面図である。図２５（Ａ）は、図２４のＡ５矢視方向の照明器６２を拡大して示す図であり、図２５（Ｂ）は、図２４のＢ５矢視方向の導光部材７０を示す図である。図１を参照して上述した第１実施形態では、照明器２１が読取口１１ａの外側に配置された。これに対して、第６実施形態では、照明器６２が読取口１１ａの内側で、ハウジング本体１１の内側に配置され、照明器６２からの光を導光部材７０を介して読取口１１ａの外側へ導き、対象物を照明する。

図２５（Ａ）に示すように照明器６２は、リング状の基板６２Ｋ上に配置された照明用ＬＥＤ５２Ｌから成り、リング状の基板６２Ｋを４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)に分割し、TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFTの各区画で照明用ＬＥＤ６２Ｌを同時及びそれぞれ点灯できるように設定されている。照明用ＬＥＤ６２Ｌは、図５を参照して上述した第１実施形態と同様に白色ＬＥＤにより構成され、１個の白色の照明用ＬＥＤ６２Ｌは、赤色ＬＥＤ（Ｒ）と緑色ＬＥＤ（Ｇ）と青色ＬＥＤ（Ｂ）との３個のＬＥＤから成る。赤色ＬＥＤ（Ｒ）と緑色ＬＥＤ（Ｇ）と青色ＬＥＤ（Ｂ）との３個を同時にオンすることで、該照明用ＬＥＤ６２Ｌは白色に点灯する。また、赤色ＬＥＤ（Ｒ）のみで赤色に点灯し、緑色ＬＥＤ（Ｇ）のみで緑色に点灯し、青色ＬＥＤ（Ｂ）のみで青色に点灯することができる。この点灯の制御は、第１実施形態と同様に照明制御回路３２（図４）で行う。点灯は、第１実施形態と同様に手動切り換えも、第２実施形態のように自動切り替えも可能である。

図２５（Ｂ）に示すように導光部材７０は、円筒形状の樹脂、ガラス等の光透過部材から成り、照明器６２側の後端７０ａは、照明器６２からの光の入射が容易なように平坦に形成される。導光部材７０の先端側には、該導光部材７０の光透過方向に対して約４５度の角度で形成された端面から成る反射面７０ｄが内周側に形成され、断面半円状に形成された端面から成る光透過面７０ｂが外周側に形成される。反射面７０ｄは、受光センサ２３の受光中心軸２３Ｘ寄りに光りを反射する暗視野照明手段を構成する。光透過面７０ａは、受光センサ２３の受光中心軸２３Ｘに沿って該受光中心軸寄りに光りを透過する明視野照明手段を構成する。

第６実施形態の光学情報読取装置１０では、読取口１１ａの奥側に配置された照明器６２から読取口１１ａ近傍まで光りを導く光透過部材から成る導光部材７０を備える。導光部材７０の先端の反射面（暗視野照明手段）７０ｄから受光センサ２３の受光中心軸２３Ｘ寄りに光りを反射して暗視野照明を行い、導光部材７０の先端の光透過面（明視野照明手段）７０ｄから受光センサ２３の受光中心軸２３Ｘに沿って該受光中心軸２３Ｘ寄りに光りを透過して明視野照明を行う。そして、複数の照明用ＬＥＤ６２Ｌの各々の点灯・消灯を切り換えることにより、様々な印字法、素材に印刷された情報コードに対して最良のコントラストを得ることができるので、当該情報コードの読み取りが可能となる。また、照明器６２を読取口１１ａの奥側に配置するため、照明器６２への給電線が光学情報読取装置１０の外部から見えなくなり、見栄えを良くすることができる。

第６実施形態では、導光部材７０の先端に形成される反射面７０ｄが、該導光部材７０の光透過方向に対して約４５度の角度で形成された端面である。このため、照明器６２からの光を受光センサの受光中心軸寄りに反射する暗視野照明（斜方照明）を、導光部材７０の先端に設ける反射面７０ｄで実現できる。

第６実施形態では、導光部材７０の先端に形成される光透過面７０ｂが、断面半円状に形成された端面である。このため、照明器６２からの光を受光センサ２３の受光中心軸２３Ｘに沿って該受光中心軸２３Ｘ寄りに透過する明視野照明（同軸落射照明）を、導光部材７０の先端に設ける断面半円状の光透過面７０ｂで実現できる。

[第６実施形態の第１改変例]
引き続き、本発明の第６実施形態の第１改変例について、図２６を参照して説明する。図２６（Ａ）は、第６実施形態の第１改変例に係る光学情報読取装置の照明器６２を拡大して示す図であり、図２６（Ｂ）は、導光部材７０を示す説明図である。図２５（Ｂ）を参照して上述した第６実施形態では、導光部材７０が一体に成形された。これに対して、第６実施形態の第２改変例では、導光部材７０が、相対的に屈折率の低い第１の光透過部材７０Ｄと、該第１の光透過部材７０Ｄの外側に配置され、相対的に屈折率の高い第２の光透過部材７０Ｂと２重構造になっている。そして、第１の光透過部材７０Ｄの先端に反射面７０ｄから成る暗視野照明手段が形成され、第２の光透過部材７０Ｂの先端に光透過面７０ｂから成る明視野照明手段を形成されている。

また、第６実施形態の第２改変例では、照明器６２が、内周側に配置され上記暗視野照明手段を構成する暗視野照明用ＬＥＤ６２Ｄと、外周側に配置され上記明視野照明を構成する明視野照明用ＬＥＤ６２Ｂとを有する。そして、この点灯の制御は、第１実施形態と同様に照明制御回路３２（図４）で行う。点灯は、第１実施形態と同様に手動切り換えも、第２実施形態のように自動切り替えも可能である。

第６実施形態の第１改変例では、照明制御回路３２で、暗視野照明手段７０ｄよる照明と明視野照明手段７０ｂによる照明とを切り換える。明視野照明手段７０ｄ及び暗視野照明手段７０ｂを切り換えることで、様々な印字法、素材に印刷された情報コードに対して最良のコントラストを得ることができるので、当該情報コードの読み取りが可能となる。

また、第６実施形態の第１改変例では、導光部材７０が、屈折率の低い第１の光透過部材７０Ｄと、該第１の光透過部材７０Ｄの外側に配置され、屈折率の高い第２の光透過部材７０Ｂとから成り、第１の光透過部材７０Ｄの先端に反射面７０ｄから成る暗視野照明手段を形成し、第２の光透過部材７０Ｂの先端に光透過面７０ｂから成る明視野照明手段を形成する。暗視野照明手段を構成する屈折率の低い第１の光透過部材７０Ｄから、屈折率の高い第２の光透過部材７０Ｂへ漏れる光の量が小さくなり、より明るい暗視野照明を実現できる。

[第６実施形態の第２改変例]
次に、本発明の第６実施形態の第２改変例について、図２７を参照して説明する。図２７（Ａ）は、第６実施形態の第２改変例に係る光学情報読取装置の照明器６２を拡大して示す図であり、図２７（Ｂ）は、導光部材７０を示す説明図である。

第６実施形態の第２改変例では、導光部材７０の先端に形成される反射面７０ｄにアルミニューム蒸着より成るアルミニューム被覆７２を設けてある。このため、反射面７０ｄで全ての光が反射し、より明るい暗視野照明を実現できる。第２実施形態では、反射面７０ｄにアルミニューム被覆７２を設けたが、種々の金属により反射膜を形成することが可能である。

上述した実施形態では、情報コードとしてＱＲコードを読み取る例を示したが、本発明の構成は、バーコード等の一次元コード、ＱＲコード以外の二次元コードを読み取る光学情報読取装置にも適用可能である。また、ハンディータイプの光学情報読取装置を例に挙げたが、本発明の構成を据え置き型の光学情報読取装置に適用することも可能である。更に、図２を照明して上述した実施形態では、照明器２１を４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)に分割したが、３区画以上に分割することで、適正な照明の切換が実現できる。

本発明の第１実施形態に係る光学情報読取装置の断面図である。 図２（Ａ）は、図１のＡ矢視方向の照明器２１を拡大して示す図であり、図２（Ｂ）は、図１のＢ矢視方向の照明器２１を拡大して示す図である。 図３（Ａ）は、照明器２１と結像レンズ２７と受光センサ２３との位置関係を示す説明図であり、図３（Ｂ）は表示器４６の表示画面の説明図である。 図１に示す光学情報読取装置の回路構成を示すブロック図である。 図４中の照明制御回路の回路図である。 図６（Ａ）は、第１実施形態の第１改変例に係る光学情報読取装置の照明器２１の正面図であり、図６（Ｂ）は側面図である。 図７（Ａ）は、第１実施形態の第２改変例に係る光学情報読取装置の照明器２１の正面図であり、図７（Ｂ）は側面図である。 第２実施形態に係る光学情報読取装置での４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)の選択処理を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る光学情報読取装置中の光学系の説明図である。 図１０（Ａ）は、図９のＡ２矢視方向の照明器２１を拡大して示す図であり、図１０（Ｂ）は、図９のＢ２矢視方向の照明器２１を拡大して示す図であり、図１０（Ｃ）は、２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂの説明図である。 第３実施形態に係る光学情報読取装置の回路構成を示すブロック図である。 図１２（Ａ）は２個の受光センサの撮像エリアの重なりを示す説明図であり、図１２（Ｂ）はＱＲコードの画像の補正原理を示す説明図である。 図１３（Ａ１）、（Ｂ１）は、第３実施形態に係る光学情報読取装置で撮像画像中からのＱＲコードの切り出しのための位置決めマークＱＰ、頂点検出セルＱＰを説明するための説明図である。図１３（Ａ２）、（Ｂ２）は、切り出したＱＲコードを、セル単位（１３セル×１３セル）でデジタルの照度レベル値に変換したマトリクスを示す。図１３（Ａ３）、（Ｂ３）は、図１３（Ａ２）、（Ｂ２）中のセルの一部を示す説明図である。 第３実施形態の光学情報読取装置でのＱＲコード読取処理を示すフローチャートである。 図１５（Ａ）は、第４実施形態の光学情報読取装置での照明器２１のＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ１２）の説明図であり、図１５（Ｂ）は、各ＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ１２）により照明される領域（Ａ１〜Ａ１２）を示す説明図である。 ＬＥＤと鏡面反射領域との対応マップの説明図である。 第４実施形態に係る光学情報読取装置による情報コード読み取り処理を示すフローチャートである。 本発明の第５実施形態に係る光学情報読取装置の断面図である。 図１９（Ａ）は、図１８のＡ３矢視方向の拡散光用光源を拡大して示す図であり、図１９（Ｂ）は、図１８のＢ３矢視方向の透過部材を示す図である。 図２０（Ａ）は暗視野照明のみのダイレクトマーキングの画像を示し、図２０（Ｂ）は拡散光でのダイレクトマーキングの画像を示している。 第５実施形態の第１改変例に係る光学情報読取装置での４区画（TOP,RIGHT,BOTTOM,LEFT)及び拡散光の選択処理を示すフローチャートである。 第５実施形態の第２改変例に係る光学情報読取装置の断面図である。 図２３（Ａ）は、図２２のＡ４矢視方向の拡散光用光源を拡大して示す図であり、図２３（Ｂ）は、図２２のＢ４矢視方向の透過部材を示す図である。 本発明の第６実施形態に係る光学情報読取装置の断面図である。 図２５（Ａ）は、図２４のＡ５矢視方向の照明器を拡大して示す図であり、図２５（Ｂ）は、図２４のＢ５矢視方向の導光部材を示す図である。 図２６（Ａ）は、第６実施形態の第１改変例に係る光学情報読取装置の照明器を示す図であり、図２６（Ｂ）は、導光部材を示す説明図である。 図２７（Ａ）は、第６実施形態の第２改変例に係る光学情報読取装置の照明器を示す図であり、図２７（Ｂ）は、導光部材を示す説明図である。

符号の説明

１０ 光学情報読取装置
１１ ハウジング本体
１１ａ 読取口
２１ 照明器（照明手段）
２１Ｂ 明視野照明用ＬＥＤ（明視野照明手段）
２１Ｄ 暗視野照明用ＬＥＤ（暗視野照明手段）
２１Ｋ 基板
２３、２３Ａ、２３Ｂ 受光センサ（撮像素子）
２７、２７Ａ、２７Ｂ 結像レンズ
３２ 照明制御回路（切換手段）
４２ 操作スイッチ
４６ 表示器
５２ 拡散光用光源（光源）
５２Ｌ 拡散光用ＬＥＤ
５４ 透過部材
６２ 照明器（発光手段）
６２Ｌ 照明用ＬＥＤ
７０ 導光部材
７０ｄ 反射面
７０ｂ 光透過面
７２ アルミニューム被覆（金属被覆）

Claims (8)

1. 結像レンズを通して撮像された対象物の画像により情報コードを読み取る光学情報読取装置であって：
   明視野照明手段及び暗視野照明手段からなり、前記対象物を照明する複数の照明手段と、前記複数の照明手段の各々を切り換え可能な切換手段と、を備え、
   前記明視野照明手段と前記暗視野照明手段とを前記対象物に対して異なる照明角度となるように配置し、
   同一基板上に前記明視野照明手段及び暗視野照明手段からなる複数の照明手段を設け、
   前記同一基板上に前記明視野照明手段と前記暗視野照明手段とを交互に配置したことを特徴とする光学情報読取装置。
2. 結像レンズを通して撮像された対象物の画像により情報コードを読み取る光学情報読取装置であって：
   明視野照明手段及び暗視野照明手段からなり、前記対象物を照明する複数の照明手段と、前記複数の照明手段の各々を切り換え可能な切換手段と、を備え、
   前記明視野照明手段と前記暗視野照明手段とを前記対象物に対して異なる照明角度となるように配置し、
   同一基板上に前記明視野照明手段及び暗視野照明手段からなる複数の照明手段を設け、
   前記同一基板の一方の面上に前記明視野照明手段を配置し、他方の面上に前記暗視野照明手段を配置したことを特徴とする光学情報読取装置。
3. 結像レンズを通して撮像された対象物の画像により情報コードを読み取る光学情報読取装置であって：
   明視野照明手段及び暗視野照明手段からなり、前記対象物を照明する複数の照明手段と、前記複数の照明手段の各々を切り換え可能な切換手段と、を備え、
   前記明視野照明手段と前記暗視野照明手段とを前記対象物に対して異なる照明角度となるように配置し、
   同一基板上に前記明視野照明手段及び暗視野照明手段からなる複数の照明手段を設け、
   前記同一基板の一方の面上に前記明視野照明手段と前記暗視野照明手段とを交互に配置し、他方の面上に前記暗視野照明手段を配置したことを特徴とする光学情報読取装置。
4. 結像レンズを通して撮像された対象物の画像により情報コードを読み取る光学情報読取装置であって：
   明視野照明手段及び暗視野照明手段からなり、前記対象物を照明する複数の照明手段と、前記複数の照明手段の各々を切り換え可能な切換手段と、を備え、
   前記明視野照明手段と前記暗視野照明手段とを前記対象物に対して異なる照明角度となるように配置し、
   前記対象物に拡散光を照射する拡散光照明手段を備え、
   前記切換手段は、前記明視野照明手段、前記暗視野照明手段、及び、前記拡散光照明手段を切り換え可能に構成され、
   前記拡散光手段は、前記明視野照明手段及び前記暗視野照明手段よりも読取口から奥側に配置された光源と、
   前記光源からの光を透過して拡散光とする透過部材とからなることを特徴とする光学情報読取装置。
5. 前記透過部材は表面にシボ加工がなされた筐体からなることを特徴とする請求項４の光学情報読取装置。
6. 前記透過部材は乳白色の筐体からなることを特徴とする請求項４の光学情報読取装置。
7. 前記透過部材は表面に凹凸加工がなされた筐体からなることを特徴とする請求項４の光学情報読取装置。
8. 読取口と受光センサとを備え、受光センサで撮像された対象物の画像により情報コードを読み取る光学情報読取装置であって：
   前記読取口の奥側に配置された複数の発光手段と、
   前記発光手段から前記読取口近傍まで光りを導く光透過部材から成る導光部材とを備え、
   前記導光部材の先端に形成された反射面から成り、前記受光センサの受光中心軸寄りに光りを反射する暗視野照明手段と、
   前記導光部材の先端に形成された光透過面から成り、前記受光センサの受光中心軸に沿って該受光中心軸寄りに光りを透過する明視野照明手段とが形成され、
   前記複数の発光手段を点灯切り換えを各々可能な点灯切換手段を有し、
   前記光透過部材が、相対的に屈折率の低い第１の光透過部材と、該第１の光透過部材の外側に配置され、相対的に屈折率の高い第２の光透過部材とから成り、
   前記第１の光透過部材の先端に反射面から成る前記暗視野照明手段を形成し、
   前記第２の光透過部材の先端に光透過面から成る前記明視野照明手段を形成したことを特徴とする光学情報読取装置。

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