JP5130332B2 - スキャナ - Google Patents

Description

本発明は、コードシンボルを撮像するスキャナに関する。

従来、商品に付されたバーコード等のコードシンボルを読み取るスキャナとして、店舗のサッカー台等に据え付けられて使用される縦型のスキャナがある（例えば、特許文献１参照）。

このようなスキャナとして、撮像窓が形成された筐体内に、ＣＣＤ撮像素子等のイメージセンサを有する撮像装置と、撮像窓の上辺部および下辺部に配置されて撮像窓の外側に向けて照明光を出射する照明装置と、を備えたものがある。このスキャナでは、撮像窓の外側の撮像領域に配置されたコードシンボルからの反射光が、撮像窓を通って筐体の内部に入射し、その入射した反射光を撮像装置が受光する。

このスキャナは、撮像窓に対面したオペレータの目よりも低い位置に撮像窓が位置するようにサッカー台に設置される。これにより、スキャナにコードシンボルを読み取らせるためにコードシンボルを撮像窓に近接させるというスキャン作業を、オペレータが容易に行うことができる。

しかしながら、上記従来のスキャナでは、撮像窓の下辺部に配置された照明装置が撮像領域に照明光を下方から照射するため、この照明装置の照明光が、撮像窓に対面して前方斜め下方を見て作業をするオペレータの目に入り易く、オペレータに強い眩しさを感じさせてしまうという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、スキャナにおいて、撮像窓に対面したオペレータの目よりも低い位置に撮像窓が配置された場合に、オペレータに眩しさを感じさせることを抑制することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のスキャナは、筐体と、前記筐体内に設けられた撮像装置と、光源と、拡散板と、を備える。筐体は、撮像窓を有する。撮像窓は、上辺部と、この上辺部と離間した下辺部と、前記上辺部および下辺部のそれぞれの端部を接続する一対の側辺部と、により区画される。撮像装置は、前記撮像窓を通して前記筐体の外側に形成される読取領域にある読取対象を、前記撮像窓を介して撮像し、この読取対象の画像データを出力する。光源は、前記読取領域の外側に位置し、前記筐体の前記側辺部に沿って配置され、前記読取領域に照明光を照射する。前記拡散板は、前記光源の照明光の出射側と対向配置され、前記筐体の前記撮像窓側の位置で前記撮像窓に沿って配置され、且つ前記撮像窓に平行に配置され、前記光源の照明光を拡散する。

本発明によれば、スキャナにおいて、撮像窓に対面したオペレータの目よりも低い位置に撮像窓が配置された場合に、オペレータに眩しさを感じさせることを抑制することができる。

図１は、本発明の一実施の形態のスキャナをサッカー台等とともに示す斜視図である。 図２は、スキャナを示す透過斜視図である。 図３は、スキャナの要部を示す水平断面図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるスキャナの一実施の形態を詳細に説明する。なお、図面中の矢印ａはスキャナの上下方向を示し、矢印ｂはスキャナの左右方向（幅方向）、矢印ｃはスキャナの前後方向を示している。

図１に示すように、スキャナ１は、縦型のスキャナであり、設置台としてのサッカー台２に立設されている。スキャナ１は、撮像窓１２ａに対面したオペレータの目よりも低い位置に撮像窓１２ａが位置するようにサッカー台２に設置される。サッカー台２は、買い物籠等が載置されるものであり、店舗の会計場所に設置される。スキャナ１の上部には、表示器３とキーボード４とが配設されている。

スキャナ１は、スキャナ本体１０と、このスキャナ本体１０を上下位置調整可能に支持している支持部２０と、を備えている。

支持部２０は、サッカー台２に立設された左右一対の支柱２１を備えている。これらの支柱２１の相互の対向部には、上下方向に延在した案内溝２２が設けられている。支持部２０は、案内溝２２に沿ってスキャナ本体１０を案内する。

図２および図３に示すように、スキャナ本体１０は、正面に撮像窓１２ａを有する筐体１２を備えている。スキャナ本体１０は、筐体１２内に、イメージセンサであるＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）撮像素子１５ａを有する撮像装置１５と、撮像装置１５の撮像領域Ａを屈曲させたミラー１４と、撮像装置１５の撮像領域Ａに照明光を照射する照明装置１３と、ＣＣＤ撮像素子１５ａが取得した商品の画像データからコードシンボルであるバーコードを抽出し商品コードを取得するコードシンボル抽出手段としての画像処理ボード１７と、を備えている。この画像処理ボード１７は、画像処理を行なう回路等を搭載している。ここで、撮像装置１５の撮像領域Ａは、図２および図３において二点鎖線で概略的に示してある。なお、図２では、撮像領域Ａのうち筐体１２外側の部分を含む一部分は省略されている。

筐体１２は、直方体形状の箱状に形成されており、その正面壁１２ｆに撮像窓１２ａが形成されている。筐体１２は、当該筐体１２の正面前方に位置したオペレータと対面する。撮像窓１２ａは、上端部である上辺部１２ｂと、上辺部１２ｂの下方に位置して上辺部１２ｂから離間した下端部である下辺部１２ｃと、上辺部１２ｂおよび下辺部１２ｃのそれぞれの端部を接続し相互に離間した一対の側部である一対の側辺部１２ｄと、により区画されている。撮像窓１２ａは、正面視で四角形に形成されている。詳細には、撮像窓１２ａは、一対の側辺部１２ｄの長さより、上辺部１２ｂおよび下辺部１２ｃの長さが長い長方形に形成されている。

撮像窓１２ａは、透過性を有する平板状のプレート１６によって閉塞されている。プレート１６は、例えばガラスや樹脂製である。

撮像装置１５は、筐体１２の内側から撮像窓１２ａの周辺の領域を撮像して、画像データを出力するものである。詳しくは、撮像装置１５は、撮像窓１２ａと対面した撮像窓１２ａの外側の領域であって商品に付されたコードシンボル（読取対象）が位置する読取領域Ｃを、撮像窓１２ａを介して撮像して、このコードシンボルの画像データを出力する。撮像装置１５は、ＣＣＤ撮像素子１５ａと、ＣＣＤ撮像素子１５ａに撮像領域Ａの画像を結像する撮像レンズ１５ｂと、ＣＣＤ撮像素子１５ａの駆動回路（図示せず）と、を有している。撮像装置１５は、撮像窓１２ａの前方（外側）に位置した読取対象であるコードシンボルからの反射光であって撮像窓１２ａから筐体１２内に入射した反射光を受ける位置に配置され、コードシンボルを撮像する。撮像装置１５は、撮像レンズ１５ｂの光軸がスキャナ１の左右方向に沿うように配置されている。撮像装置１５の前方には、撮像窓１２aと角度を有して位置するミラー１４が配置されている。撮像装置１５の撮像光軸Ｂは、撮像装置１５からミラー１４へ向けて延出し、ミラー１４で略９０度方向転換されて、撮像窓１２ａを通過する。

撮像装置１５のＣＣＤ撮像素子１５ａの撮像可能範囲は、撮像レンズ１５ｂの特性により決定される。本実施の形態の撮像レンズ１５ｂは固定焦点レンズであって、焦点位置（ピントが最も合っている位置）はレンズ先端から一定の距離だけ離れた位置にある。この焦点位置に撮像物である商品が置かれた時の解像度が最も高く、鮮明に撮像でき、焦点位置からＣＣＤ撮像素子に対して近づく方向および遠ざかる方向に撮像物である商品が置かれるにしたがってピントがぼけて解像度が低くなる。バーコードをデコードするためには、ＣＣＤ撮像素子１５ａが取得した商品の画像データからバーコードを形成する各色（例えば、白黒）のバーの幅を計測する必要があり、ピントがぼけると計測できなくなる。したがって、撮像領域Ａのうちある一定の解像度以上の範囲が、画像処理ボード１７による画像データからのコードシンボルの抽出が可能なバーコードの読取領域Ｃとなる。図３では、読取領域Ｃを概略的に示しており、読取領域Ｃは、本実施の形態では概略的に線Ｄとプレート１６との間の範囲である。

照明装置１３は、撮像窓１２ａの一対の側辺部１２ｄ毎に設けられている。即ち、照明装置１３は、左右一対設けられている。照明装置１３は、光源である光源部１３ｃと、光源部１３ｃを搭載した基板１３ｂと、を有している。一対の照明装置１３は、左右対称（面対称）の構成となっている。

光源部１３ｃは、光源である複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）１３ａからなっている。なお、光源部１３ｃは、複数のＬＥＤ１３ａからなるものに限るものではなく、単一のＬＥＤ１３ａからなっていても良い。この光源部１３ｃは、読取領域Ｃの外側に位置し、筐体１２の側辺部１２ｄに沿って配置され、読取領域Ｃに照明光を照射する。ＬＥＤ１３ａは、読取領域Ｃの外側において撮像窓１２ａの側辺部１２ｄに沿って、図３に示すように、撮像窓１２aに対して角度を有して配置されている。より詳細には、ＬＥＤ１３ａは、筐体１２の内部において側辺部１２ｄに沿って配置されている。別の言い方をすると、ＬＥＤ１３ａは、撮像窓１２ａの上辺部１２ｂおよび下辺部１２ｃとの対向方向（別の言い方をすると上下方向）と直交する方向（別の言い方をすると水平方向）で撮像窓１２ａ側辺部１２ｄと並んで配置されている。ＬＥＤ１３ａは、撮像装置１５の撮像領域Ａの側方に配置されている。即ち、ＬＥＤ１３ａは、撮像窓１２ａの後方に位置する撮像領域Ａの側方に配置されている。ＬＥＤ１３ａは、撮像窓１２ａの後方に位置する撮像領域Ａの側方から、撮像窓１２ａの前方に位置する読取領域Ｃに照明光を照射する。ＬＥＤ１３ａは、プレート１６に前後方向で斜めの位置で、対向している。ＬＥＤ１３ａの上方は、光を遮蔽する遮蔽部材としての筐体１２の上壁１２ｅによって覆われている。また、各照明装置１３において、複数のＬＥＤ１３ａは、筐体１２の内部において撮像窓１２ａの側辺部１２ｄに沿って配置されている。これらの複数のＬＥＤ１３ａは、撮像窓１２ａの側辺部１２ｄのうちで、撮像窓１２ａの上辺部１２ｂと下辺部１２ｃとの対向方向（即ち、上下方向）での側辺部１２ｄの中央部に寄せて配置されている。つまり、光源部１３ｃは、撮像窓１２ａの側辺部１２ｄの中央部で、側辺部１２ｄに沿って配置されている。各ＬＥＤ１３ａは、撮像窓１２ａに対面したオペレータの目に当該ＬＥＤ１３ａの光軸Ｅが入らない位置に、配置されている。詳細には、ＬＥＤ１３ａの光軸Ｅは、撮像窓１２ａの上辺部１２ｂおよび下辺部１２ｃの対向方向と略直交している。

ＬＥＤ１３ａと対向する位置には、拡散板１８が配置されている。拡散板１８は、ＬＥＤ１３ａの前方で、撮像窓１２aに配置されている。詳しくは、拡散板１８は、読取領域Ｃの外側においてＬＥＤ１３ａ（光源部１３ｃ）における照明光の出射側と斜めの位置で対向配置され、筐体１２の撮像窓１２ａ側に位置している。拡散板１８は、当該拡散板１８を通過するＬＥＤ１３ａの照明光を円状に広げることによって、ＬＥＤ１３ａの照明領域を広げる。この拡散板１８は、例えば拡散フィルムであり、プレート１６の内面に固着されている。この拡散板１８と照明装置１３と撮像装置１５とは、筐体の前後方向で一直線上に配置されている。

ミラー１４は、読取領域Ｃにあるバーコードを照射する光源部１３ｃからの照明光の反射光を撮像装置１５へ反射する。ミラー１４は、撮像窓１２ａから入射する反射光を撮像装置１５に反射するように撮像窓１２ａに対して角度を持って位置している。ミラー１４は、撮像装置１５側の一辺部１４ａの長さより撮像装置１５側とは反対側の他辺部１４ｂの長さの方が長い台形に形成されている。

画像処理ボード１７は、撮像装置１５の側方に配置されて、撮像装置１５に接続されている。画像処理ボード１７は、撮像装置１５から出力された動画像データ中からバーコードの全体を読み取り可能な１枚のフレームデータを認識する。そして、画像処理ボード１７は、認識したバーコードを解読してデコードデータとして出力する。

また、スキャナ本体１０は、筐体１２内にスピーカー１９を有している。スピーカー１９と撮像装置１５とミラー１４とは、左右方向で一列に配置されている。

次に、スキャナ１の使用方法および動作を説明する。オペレータは、商品のバーコードをスキャナ１に読み取らせるに際して、筐体１２の正面前方、即ち、撮像窓１２ａに対面する位置でサッカー台２の内側に立ち、レーン上流側に置かれた買い物籠から買い上げ商品を一品ずつ取り出す。そして、オペレータは、取り出した商品がバーコード付きのものであるときには、バーコードを読取領域Ｃ内でスキャナ１の撮像窓１２ａに向けてかざして、バーコードを撮像装置１５に読み取らせる。この際、ＬＥＤ１３ａが読取領域Ｃを照射している。

スキャナ１では、撮像装置１５で撮像した商品の画像データが画像処理ボード１７に送出され、画像処理ボード１７においてバーコードの画像が抽出されて解析され、解析された商品コードがＰＯＳ端末などの上位装置に出力されることにより、商品登録が行われる。

バーコードが正確に読み取られた場合には、スキャナ本体１０のスピーカー１９から読み取り終了の確認音が鳴動し、オペレータはこの確認音を確認して商品をレーン下流に配置された買い物籠に入れることになる。

以上説明したように、本実施の形態のスキャナ１では、ＬＥＤ１３ａ（光源部１３ｃ）が、撮像窓１２ａの側辺部１２ｄに沿って配置され、読取領域Ｃに照明光を照射する。したがって、撮像窓１２ａに対面したオペレータの目よりも低い位置に撮像窓１２ａが配置された場合に、ＬＥＤが撮像窓の下辺部に設置された構造に比べて、ＬＥＤ１３ａの照明光がオペレータの目に入り難いので、オペレータに眩しさを感じさせることを抑制することができる。

また、本実施の形態のスキャナ１では、拡散板１８が、ＬＥＤ１２ａと対向配置され、ＬＥＤ１２ａの照明光を拡散する。したがって、オペレータがスキャン作業中にＬＥＤ１２ａを直視した場合であっても、オペレータに眩しさを感じさせることを抑制することができる。

また、本実施の形態のスキャナ１では、ミラー１４が、筐体１２の内部に配置され、バーコードからの反射光を撮像装置１５へ反射する。したがって、長い撮像距離を確保して広い撮像範囲を確保する上で、ミラーが設けられておらず撮像装置と撮像窓とが一直線上に配置された構造に比べて、スキャナ１の前後方向での薄型化を実現することができる。

また、本実施の形態のスキャナ１では、ミラー１４は、撮像装置１５側の一辺部１４ａの長さより撮像装置１５側とは反対側の他辺部１４ｂの長さの方が長い台形に形成されている。したがって、ミラーの一辺部が他辺部と同じ長さの場合に比べて、ミラー１４の材料が少なくて済むという利点がある。

また、本実施の形態のスキャナ１では、撮像窓１２ａは、一対の側辺部１２ｄの長さより、上辺部１２ｂおよび下辺部１２ｃの長さが長い長方形に形成されている。即ち、撮像窓１２ａが、左右方向に長い横長の長方形に形成されている。そして、ＬＥＤ１３ａが、筐体１２の内部において撮像窓１２ａの側辺部１２ｄに沿って配置されている。したがって、撮像窓が上下方向に長い縦長の長方形である構造に比べて、ＬＥＤ１２ａの上下方向の照明範囲が狭くて済むという利点がある。

また、本実施の形態のスキャナ１では、光源部１３ｃは、複数のＬＥＤ１３ａからなり、撮像窓１２ａの側辺部１２ｄの中央部で、側辺部１２ｄに沿って配置されている。したがって、比較的少ない数のＬＥＤ１３ａで、読取領域Ｃを効率的に照明することができる。ここで、撮像窓の側辺部に上下方向に均等にＬＥＤを配列した場合には、ＬＥＤの列のうち上下端に位置するＬＥＤの照明光の一部は読取領域Ｃを照明せずに読取領域Ｃ外を照明することとなってしまう。

また、本実施の形態のスキャナ１では、ＬＥＤ１３ａが、筐体１２の内部に設けられて、撮像窓１２ａの後方に位置し、プレート１６に対向している。したがって、プレート１６にバーコードが押し付けられた状態でも、そのバーコードにＬＥＤ１３ａの照明光が当たるので、スキャナ１がそのバーコードを良好に撮像して読み取ることができる。

なお、本発明は、本実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、本実施の形態においては、コードシンボルとしてバーコードを適用したが、これに限るものではなく、二次元コードなどの各種コードシンボルを適用することができる。

また、本実施の形態においては、光源としてＬＥＤを適用したが、これに限るものではなく、蛍光灯などの各種の光源を適用することができる。

また、本実施の形態においては、光源を筐体の内部に配置した例を示したが、これに限るものではなく、光源を筐体の外部に配置しても良い。

また、本実施の形態においては、撮像窓として正面視で四角形である長方形のものを例に示したが、これに限るものではなく、撮像窓は、例えば正面視で五角形や六角形などであっても良い。

１…スキャナ
１２…筐体
１２ａ…撮像窓
１２ｂ…撮像窓の上辺部
１２ｃ…撮像窓の下辺部
１２ｄ…撮像窓の側辺部
１３ａ…ＬＥＤ（光源）
１３ｃ…光源部（光源）
１４…ミラー
１４ａ…ミラーの一辺部
１４ｂ…ミラーの他辺部
１５…撮像装置
１８…拡散板
Ｂ…読取領域

特開２００７−３３４４９３公報

Claims (8)

1. 上辺部と、この上辺部と離間した下辺部と、前記上辺部および下辺部のそれぞれの端部を接続する一対の側辺部と、により区画される撮像窓を有する筐体と、
   前記撮像窓を通して前記筐体の外側に形成される読取領域にある読取対象を、前記撮像窓を介して撮像し、この読取対象の画像データを出力する、前記筐体内に設けられた撮像装置と、
   前記読取領域の外側に位置し、前記筐体の前記側辺部に沿って配置され、前記読取領域に照明光を照射する光源と、
   前記光源の照明光の出射側と対向配置され、前記筐体の前記撮像窓側の位置で前記撮像窓に沿って配置され、且つ前記撮像窓に平行に配置され、前記光源の照明光を拡散する拡散板と、
   を備えるスキャナ。
2. 前記筐体の内部に配置され、前記読取領域にある読取対象を照射する前記光源からの照明光の反射光を前記撮像装置へ反射するミラーを備えることを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
3. 前記ミラーは、前記撮像窓から入射する反射光を前記撮像装置に反射するように前記撮像窓に対して角度を持って位置しており、前記撮像装置側の一辺部の長さより前記撮像装置側とは反対側の他辺部の長さの方が長い台形に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のスキャナ。
4. 前記光源は、複数の光源からなり、前記筐体の内部において前記側辺部に沿って配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のスキャナ。
5. 前記撮像窓は、前記一対の側辺部の長さより、前記上辺部および前記下辺部の長さが長い長方形に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のスキャナ。
6. 前記光源は、前記読取領域を照射するように、前記読取領域の外側で、前記撮像窓に対して角度を持って配置されており、前記拡散板は、前記撮像窓に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
7. 前記光源は、複数の光源からなり、前記撮像窓の側辺部の中央部で、前記側辺部に沿って配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のスキャナ。
8. 前記読取対象は、商品に付されたコードシンボルであることを特徴とする請求項１ないいし７のいずれか一項に記載のスキャナ。

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