JP5310422B2 - 光学的情報読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学的情報読取装置に関するものである。

現在、様々な分野において、バーコードやＱＲコード（登録商標）などの情報コードが広く用いられている。この種の情報コードは、プリンタによる印刷や、ダイレクトマーキングなどによって様々な対象物に付されており、バーコードリーダ等の光学的情報読取装置では、このような情報コードを良好に読み取り得る構成が求められている。

特開２００１−５９０８公報

ところで、上記光学的情報読取装によって様々な対象物に付される情報コードを良好に読み取るためには、照明手段が重要となる。例えば、情報コードの表示面に光沢があるような場合、集光度の高い照明光を照射すると鏡面反射の影響により情報コードを明瞭に認識できなくなる虞があり、このような問題を避けるためには、読取口から均一性の高い照明光を照射しつつ情報コードを撮像する構成が望まれる。

読取口から均一性の高い照明光を照射する構成としては、例えば図１７のようなドーム照明９００を用いる方法が考えられる。このドーム照明９００では、ドーム状に構成されたドーム部材９０２の内部に複数の光源（図１７では、光源９０３ａ、９０３ｂを代表的に図示）が設けられており、これら光源９０３ａ、９０３ｂ等から照射されて内壁面９０４にて反射した間接光を読取口を介して外部に照射している。また、ドーム部材９０２の頂上部付近には、孔部９０６が形成されており、この孔部１０６の後方側に撮像装置９０７が設けられている。このようなドーム照明９００によれば、読取口から均一性の高い間接光を照射できるため、光沢がある対象物等に情報コードが付されていても鏡面反射の影響を抑えて当該情報コードを良好に読み取ることができるようになる。

しかしながら、上記のように読取口から均一性の高い照明光を照射する場合、マーカ光を照射する構成を併用しにくいという問題がある。例えば、従来のマーカ光照射手段は、撮像装置の近くに配置され、読取口を介してマーカ光を出射する構成が一般的であり、このようなマーカ光照射手段を上述の照明手段と併用すると当該照明手段による照明光の照明を阻害してしまうという問題があった。

例えば、上述のドーム照明９００の場合、図１７のようにマーカ光照射部９０９を撮像装置９０７の近くに配置して読取口からマーカ光ＭＫを照射しようとすると、孔部１０６をマーカ光ＭＫを照射する部分まで拡大しなければならず、この拡大部分（図１７の一点鎖線ＡＲ２の部分）で間接光を照射できなくなってしまうことになる。この孔部１０６の部分は、図１８のように撮像画像において受光量の低い部分（輝度差が生じている部分）として表れ、図１８のようにマーカ光照射領域まで孔部１０６を拡大してしまうと、このような拡大領域がない場合（図１８（ａ）のＺ１部分参照）と比較して、図１８（ｂ）のように受光量の低いＺ２部分（輝度差が生じている部分）が大きくなり、情報コードの読み取りに悪影響を及ぼすことが懸念される。なお、図１７ではドーム照明９００の場合のみを例示しているが、読取口を介してマーカ光を照射する場合には、他の照明と併用する場合であっても同様の問題が懸念される。

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、読取口を介して照明光を照射する照明手段と、マーカ光を照射するマーカ光照射手段とを併用することができ、且つ、読取口の内部側において照明手段による照明光の照射とマーカ光の照射とが干渉しにくい光学的情報読取装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、
情報コードに対して照明光を照射する照明手段と、
前記情報コードからの反射光を取り込む読取口と、
前記読取口内に取り込まれた前記反射光を結像手段を介して受光する受光手段と、
前記情報コードが付された読取対象に対してマーカ光を照射するマーカ光照射手段と、
を備えた光学的情報読取装置であって、
前記照明手段が、前記読取口を介して前記照明光を照射し、
前記マーカ光照射手段が、複数設けられ、
前記マーカ光照射手段は、前記マーカ光を発するマーカ光源と、前記マーカ光源からの光を変換するレンズとを備え、前記読取口の周囲から前記マーカ光を照射する構成であり、
前記レンズは、前記マーカ光源からの前記マーカ光を所定方向に拡散させる前記拡散光を出射する構成であり、
複数の前記マーカ光照射手段は、第一マーカ光照射手段及び第二マーカ光照射手段からなる第一対と、第三マーカ光照射手段及び第四マーカ光照射手段からなる第二対と、を含んでおり、
前記第一マーカ光照射手段及び前記第二マーカ光照射手段はいずれも第一の面方向に沿って拡がる前記拡散光を出射する構成をなし、
前記第三マーカ光照射手段及び前記第四マーカ光照射手段はいずれも前記第一の面方向と交差する第二の面方向に沿って拡がる前記拡散光を出射する構成をなしており、
前記第一対は、前記読取口と前記情報コードの表示面との距離が所定距離を超える第１距離範囲のときには、前記第一マーカ光照射手段からの第一拡散光と、前記第二マーカ光照射手段からの第二拡散光とが前記表示面において重なり、線状の第一表示ラインを形成可能に構成され、
前記第二対は、前記読取口と前記情報コードの前記表示面との距離が前記所定距離を超えるときには、前記第三マーカ光照射手段からの第三拡散光と、前記第四マーカ光照射手段からの第四拡散光とが前記表示面において重なり、当該表示面において前記第一表示ラインと交わる線状の第二表示ラインを形成可能に構成されており、
前記読取口と前記情報コードとの距離が前記所定距離以内のとき及び前記第１距離範囲を超えるときには、前記第一拡散光と前記第二拡散光とが前記表示面において重ならないことを特徴とする。

請求項２の発明は、前記照明手段が、ドーム部材の内壁面から前記読取口側に間接光を照射するドーム照明であり、前記受光手段が、前記ドーム部材に形成された孔部を介して前記反射光を受光することを特徴としている。

請求項３の発明は、前記照明手段が、照明光源から発せられた前記照明光をハーフミラーで反射させて前記読取口側に照射する同軸落射照明であり、前記受光手段が、前記読取口内に取り込まれ且つ前記ハーフミラーを透過した前記反射光を受光することを特徴としている。

請求項１の発明では、照明手段が読取口を介して照明光を照射するように構成されており、マーカ光照射手段が、読取口の周囲からマーカ光を照射するように構成されている。このようにすると、読取口を介して照明光を照射する照明手段と、マーカ光を照射するマーカ光照射手段とを併用することができる。また、読取口を介してマーカ光を照射せずに読取口の周囲からマーカ光を照射しているため、読取口の内部側においてマーカ光の照射経路と照明手段とを干渉させずに済み、読取口から照射される照明光において低輝度領域を極力低減することができる。

請求項２の発明は、照明手段が、ドーム部材の内壁面から読取口側に間接光を照射するドーム照明であり、受光手段が、ドーム部材に形成された孔部を介して反射光を受光するように構成されている。このようにすると読取口から均一性の高い間接光を照射することができるため、均一照明に適した情報コード（例えば光沢面に付された情報コード等）を読み取る場合に有利となる。
更に、マーカ光照射手段が読取口の周囲からマーカ光を出射しているため、ドーム部材を通過させてマーカ光を照射させずに済み、孔部を小さく抑えることができる。従って、撮像画像において孔部に起因する低輝度領域を小さくすることができ、ひいては情報コードの読み取り精度を効果的に高めることができる。

請求項３の発明は、照明手段が、照明光源から発せられた照明光をハーフミラーで反射させて読取口側に照射する同軸落射照明であり、受光手段が、読取口内に取り込まれ且つハーフミラーを透過した反射光を受光するように構成されている。このようにすると読取口から均一性の高い光を照射することができるため、均一照明に適した情報コード（例えば光沢面に付された情報コード等）を読み取る場合に有利となる。
更に、マーカ光照射手段が読取口の周囲からマーカ光を出射しているため、読取口の内部側においてマーカ光照射手段によるマーカ光の照射経路と同軸落射照明の照射経路とが干渉せずに済む。

図１は、本発明の第１実施形態に係る光学的情報読取装置を概略的に例示するブロック図である。 図２は、図１の光学的情報読取装置における照明部付近の構成を斜め前方から示す斜視図である。 図３は、図２から収容ケースを取り外した状態を斜め前方から示す斜視図である。 図４は、図３の構成を斜め後方から見た斜視図である。 図５は、読取口を前方側から見た時の読取口と各光源との位置関係を示す説明図である。 図６は、図２の照明部付近を読取口の中心位置で切断して示す断面概略図である。 図７は、図６においてマーカ光照射部を省略し、マーカ光照射部の奥側の構成を示す説明図である。 図８は、図１の光学的情報読取装置において読取口の周囲からマーカ光が照射される様子を概略的に示す斜視図である。 図９（ａ）は、上下に配置されるマーカ光照射部からマーカ光が照射される様子を説明する説明図であり、図９（ｂ）は、左右に配置されるマーカ光照射部からマーカ光が照射される様子を説明する説明図である。 図１０（ａ）は、情報コードの表示面が読取口に近いときのマーカ光の表示例を示す説明図であり、図１０（ｂ）は、情報コードの表示面が読取口から遠いときのマーカ光の表示例を示す説明図である。 図１１（ａ）は、マーカ光表示部の参考例１を示す図であり、上下に配置されるマーカ光照射部からマーカ光が照射される様子を説明する説明図である。また、図１１（ｂ）は、マーカ光表示部の参考例２を示す図であり、上下に配置されるマーカ光照射部からマーカ光が照射される様子を説明する説明図である。 図１２は、図１１（ａ）のマーカ光表示部を用いた場合のマーカ光の表示例を示す図であり、図１２（ａ）は、情報コードの表示面が読取口に近いときのマーカ光の表示例を示す説明図であり、図１２（ｂ）は、情報コードの表示面が読取口から特定距離にあるときのマーカ光の表示例を示す説明図である。 図１３は、マーカ光表示部の参考例３を示す図であり、上下に配置されるマーカ光照射部からマーカ光が照射される様子を説明する説明図である。 図１４は、図１３のマーカ光表示部を用いた場合のマーカ光の表示例を示す説明図である。 図１５は、照明装置の別例１を概略的に説明する説明図である。 図１６は、照明装置の別例２を概略的に説明する説明図である。 図１７は、ドーム照明とマーカ光表示部とを併用した例を示す説明図である。 図１８は、図１７の構成の問題点を説明する説明図である。

[第１実施形態]
以下、本発明の光学的情報読取装置を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
（全体構成）
まず、図１を参照して全体構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る光学的情報読取装置を概略的に例示するブロック図である。
図１に示す光学的情報読取装置１は、一次元コードや二次元コード（例えば、バーコード、ＱＲコード、データマトリックスコード、マキシコード等）を読み取る情報コードリーダとして構成されるものであり、読取対象物Ｒに付された情報コードＣを読み取る機能を有している。なお、読取対象となる情報コードＣとしては、例えば、紙、樹脂、金属等の部材に印刷やダイレクトマーキングなどによって付された情報コードや、携帯電話機等の表示部に表示された情報コードなど、様々な情報コードを対象とすることができる。

この光学的情報読取装置１は、図示しないケースの内部に回路部２０が収容されてなるものであり、回路部２０は、主に、第一照明装置２１、第二照明装置２２、受光センサ２８、結像レンズ２７等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０、トリガースイッチ４２等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系と、から構成されている。

光学系は、投光光学系と、受光光学系とに大きく分けられ、投光光学系は、第一照明装置２１、第二照明装置２２、マーカ光照射部５０などよって構成されている。
第一照明装置２１及び第二照明装置２２は、いずれも情報コードＣに向けて照明光を照射可能に構成されており、一方の第一照明装置２１は、読取口３（図２）の内側から当該読取口３を介して第一照明光を出射しており、他方の第二照明装置２２は、読取口３の周囲から第二照明光を出射している。なお、これら第一照明装置２１、第二照明装置２２の詳細な説明は後述する。

マーカ光照射部５０は、図示しない駆動回路（公知のレーザダイオード駆動回路やＬＥＤ駆動回路等）によって駆動されるマーカ光源５１（レーザダイオードやＬＥＤ等）とレンズ５２とによって構成されている（図６等参照：後述）。このマーカ光照射部５０では、図１に示す制御回路４０からの信号に応じてマーカ光源５１が駆動されることで、レーザ光やＬＥＤ光などからなるマーカ光が発生しており、このマーカ光がレンズ５２を介して所定方向に出射されるようになっている。なお、マーカ光照射部５０の詳細についても後述する。

受光光学系は、結像レンズ２７（結像レンズ２７は、「結像手段」の一例に相当）や受光センサ２８などによって構成されている。結像レンズ２７は、外部から読取口３（図２）を介して入射する入射光を集光し、受光センサ２８の受光面２８ａに情報コードＣのコード像を結像させている。また、受光センサ２８は、読取対象物Ｒや情報コードＣに照射されて反射した反射光Ｌｒを受光可能に構成されるものであり、結像レンズ２７を介して入射する入射光を受光し得る位置でプリント配線板２９（図３）に実装されている。なお、本実施形態では、受光センサ２８が「受光手段」の一例に相当し、読取口内に取り込まれた反射光を結像レンズ２７（結像手段）を介して受光するように機能する。

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、トリガースイッチ４２、ブザー４４、ＬＥＤ４５、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２８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、その後、Ａ／Ｄ変換回路３３に入力されて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、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの公知の記憶媒体によって構成されたメモリ３５に入力され、所定の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２８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。

制御回路４０は、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェースなどを備えたマイコンとして構成されており、メモリ３５とともに情報処理装置を構成し、光学的情報読取装置１内の各種情報処理を行う情報処理機能を有している、また、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が接続されており、本実施形態では、トリガースイッチ４２、ブザー４４、ＬＥＤ４５、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等が接続されている。

（照明手段の構成）
次に、照明手段について図２〜図７を参照しつつ詳述する。
図２は、図１の光学的情報読取装置における照明部付近の構成を斜め前方から示す斜視図である。図３は、図２から収容ケースを取り外した状態を斜め前方から示す斜視図である。図４は、図１の光学的情報読取装置における照明部付近を斜め後方から見た斜視図である。図５は、読取口３を前方側から見た時の読取口３と各光源との位置関係を示す説明図である。なお、図５では、光学部品６０や、集光レンズ７０などは省略している。また、図６は、図２の照明部付近を読取口の中心位置（図５のＡ−Ａの位置）で切断して示す断面概略図である。図７は、図６におけるマーカ光照射部５０ａ、５０ｃを省略し、それらマーカ光照射部５０ａ、５０ｃの奥側（第二照明装置２２ａ、２２ｈ）の構成を示す説明図である。

本実施形態に係る光学的情報読取装置１は、図示しない外装ケースに図１に示す回路部２０が収容されており、その外装ケースの一端側が開放した構成をなしている。そして、その外装ケースの開放側には、図２のような部品が一部（光学部品６０付近）をケース外に露出させた形態で取り付けられている。なお、本実施形態では、カメラユニット２６の光軸Ｌ１（結像レンズの光軸）の方向を前後方向とし、読取口３側を前方側、カメラユニット２６側を後方側として説明することとする。また、光軸Ｌ１と直交する所定方向（マーカ光照射部５０ａ、５０ｃの対向方向）を上下方向とし、この上下方向と直交する方向（マーカ光照射部５０ｂ、５０ｄの対向方向）を左右方向として説明する。なお、本明細書全体を通し、前後方向をＸ軸方向、上下方向をＹ軸方向、左右方向をＺ軸方向で示すこととする（図９等参照）。

図３、図４に示すように、読取口３付近には、読取口３を介して外部に照明光（第一照明光）を照射する第一照明装置２１と、読取口３の周囲から外部に照明光（第二照明光）を照射する複数の第二照明装置２２（第二照明装置２２ａ〜２２ｍ）とが設けられている。なお、本実施形態では、情報コードＣからの反射光を装置内に取り込む開口部を読取口３としており、図３等に示す例では、後述する拡散部材８３の前方側の開口端部が読取口３に相当している。

図３、図６に示すように、第一照明装置２１は、複数の光源８１と、これら光源８１の前方側に配置された拡散部材８３とを備えており、複数の光源８１からの光が収容ケース９３の内部を通って拡散部材８３を透過し、読取口３から前方に照射されるように構成されている。この第一照明装置２１は、均一照明として機能しており、複数の光源８１から前方側に出射された各照明光が拡散部材８３内を透過するときに当該拡散部材８３内で拡散し、読取口３内から前方側に照度ムラの少ない均一照明光（第一照明光）が照射されるようになっている。なお、拡散部材８３は、当該拡散部材８３を透過する光を拡散させる構成であればよく、本実施形態では、その一例として表面に細かな凹凸（例えばシボ加工などによって形成された凹凸）が形成されたものを採用しており、この凹凸によって透過光を拡散させることで均一照明光を発生させている。

第一照明装置２１を構成する複数の光源８１は、例えばＬＥＤ等の発光素子によって構成されており、拡散部材８３の後方に配された基板８０上において、例えば孔部８６の周囲を環状に取り囲むように実装されている。また、拡散部材８３は、中空状に構成されており、前方側の内径が大きく後方側につれて内径が次第に小さくなるように構成されている。この拡散部材８３の後方には、結像レンズ２７（図１）と受光センサ２８（図１）を備えたカメラユニット２６が配置されており、拡散部材８３の後端部には、読取口３側とカメラユニット２６側を連通する孔部８６が形成されている。なお、図６の構成では、読取口３のほぼ中心位置及び孔部２６のほぼ中心位置を光軸Ｌ１が通っており、読取口３内に取り込まれた反射光（情報コードＣからの反射光）が孔部８６を通って結像レンズ２７に入射し、この結像レンズ２７を介して受光センサ２８で受光されるようになっている。なお、本実施形態では、第一照明装置２１が「照明手段」の一例に相当している。

複数の第二照明装置２２（第二照明装置２２ａ〜２２ｍ）は、図３、図５、図７に示すように、第一照明装置２１による第一照明光の照射エリアの周囲を取り囲む構成で（具体的には、読取口３の周囲を取り囲む構成で）互いに間隔をあけて環状に配置されており、各第二照明装置２２（第二照明装置２２ａ〜２２ｍ）が読取口３の外側（より詳しくは読取口３の周囲における当該読取口３に近接した位置）から前方側に第二照明光を出射するように構成されている。各第二照明装置２２（第二照明装置２２ａ〜２２ｍ）はいずれも、図７で示す第二照明装置２２（２２ａ、２２ｈ）と同様に構成されており、第二照明光を発する光源６７と、第二照明光を複数の方向に分岐させる光分岐部６５とを備えている。なお、本実施形態では、各第二照明装置２２ａ〜２２ｍ（図３、図７参照）の各光分岐部６５ａ〜６５ｍ（図２）がそれぞれ、図５に示す光源６７ａ〜６７ｍの前方に配置されており、いずれの光分岐部６５ａ〜６５ｍも、環状に形成された光学部品６０の一部として形成されている。そして、このように構成される光学部品６０の各部分（各光分岐部６５ａ〜６５ｍ）から、各光源６７ａ〜６７ｍにて発生する第二照明光がそれぞれ出射されるようになっている。

複数の第二照明装置２２はいずれも、ＬＥＤ等として構成される光源６７から前方側に照明光（第二照明光）が出射されるようになっており、その光源６７の前方側には、光源６７からの照明光（第二照明光）を透過させる集光レンズ７０が配置されている。この集光レンズ７０は、光軸が前後方向となるように構成されており、光源６７から入射する照明光（第二照明光）を集光して前方の光学部品６０に入射させている。この光学部品６０は、集光レンズ７０を透過した照明光（第二照明光）を内部に取り込んで透過させ、その透過光（第二照明光）を前端部に形成された光分岐部６５によって分岐させている。なお、図２では、各第二照明装置２２ａ〜２２ｍ（図３、図７等参照）に設けられた各光分岐部６５を、それぞれ符号６５ａ〜６５ｍで示しており、いずれの光分岐部６５（６５ａ〜６５ｍ）も図７で示す光分岐部６５（６５ａ、６５ｈ）と同様に構成されている。各光分岐部６５（６５ａ〜６５ｍ）は、図７に示すように、各光源６７から出射されて光学部品６０に入射した各照明光（各第二照明光）の一部（光学部品６０に入射した照明光が第三の外面６３ａで内部反射した内部反射光）を読取口３側の第一の外面６１ａで屈折させてローアングル光Ｌａとして出射させている。また、各光源６７から出射されて光学部品６０に入射した各照明光（各第二照明光）の一部（光学部品６０に入射した照明光が直接第一の外面６１ａに入射する光）を、ローアングル光Ｌａが照射されるエリアよりも読取口３から離れたエリアに向けて出射している（照明光Ｌｈ）。更に、各光源６７から出射されて光学部品６０に入射した各照明光（各第二照明光）の一部（光学部品６０に入射した照明光が直接第二の外面６２ａに入射する光）を、ローアングル光Ｌａが照射されるエリアよりも読取口３から離れたエリアに向けて出射している（照明光Ｌｊ）。

（マーカ光照射部）
次に、マーカ光照射部５０について、主に図６、図８〜図１０を参照して説明する。
図８は、図１の光学的情報読取装置において読取口の周囲からマーカ光が照射される様子を概略的に示す斜視図である。図９（ａ）は、上下に配置されるマーカ光照射部からマーカ光が照射される様子を説明する説明図であり、図９（ｂ）は、左右に配置されるマーカ光照射部からマーカ光が照射される様子を説明する説明図である。図１０（ａ）は、情報コードの表示面が読取口の近いときのマーカ光の表示例を示す説明図であり、図１０（ｂ）は、情報コードの表示面が読取口から遠いときのマーカ光の表示例を示す説明図である。なお、図１０は、情報コードの表示面を後方側から見た図（カメラユニット２６側から光軸Ｌ１方向前方側を見た図）であり、このように見たときの読取口３や各マーカ光表示部５０ａ〜５０ｄの位置を、それぞれ二点鎖線３'、５０ａ'〜５０ｄ'にて仮想的に示している。

本実施形態の光学的情報読取装置１では、図３に示すように、情報コードＣが付された読取対象に対してマーカ光を照射する複数のマーカ光照射部５０（マーカ光照射部５０ａ〜５０ｄ）が設けられている。各マーカ光照射部５０ａ〜５０ｄは、図８のように、読取口３の周囲からマーカ光を照射する構成をなしており、いずれのマーカ光照射部５０も、図６に示すように、マーカ光を発するマーカ光源５１（レーザダイオード、ＬＥＤ等）と、マーカ光源５１からの光を変換するレンズ５２とを備えた構成をなしている。

複数のマーカ光照射部５０ａ〜５０ｄは、図３、図９（ａ）（ｂ）に示すように、第一マーカ光照射部５０ａ（第一マーカ光照射手段）及び第二マーカ光照射部５０ｃ（第二マーカ光照射手段）からなる上下の対（第一対）と、第三マーカ光照射部５０ｂ（第三マーカ光照射手段）及び第四マーカ光照射部５０ｄ（第四マーカ光照射手段）からなる左右の対（第二対）とによって構成されており、図８、図９（ａ）（ｂ）に示すように、各マーカ光照射部５０ａ〜５０ｄの各レンズ５２ａ〜５２ｄがそれぞれ、各マーカ光源５１ａ〜５１ｄからの各マーカ光を、特定方向に拡散させ、特定方向と直交する方向に集光することで、線状の表示ラインを形成可能な拡散光からなるマーカ光ＭＫ１〜ＭＫ４を出射している。

図６、図９（ａ）に示すように、第一マーカ光照射部５０ａ及び第二マーカ光照射部５０ｃはそれぞれ、第一の面方向（前後方向及び上下方向と平行な平面方向：図９（ａ）のＸＹ平面と平行な平面方向）に沿って拡がる拡散光からなるマーカ光ＭＫ１、ＭＫ３を出射するように構成されている。また、図９（ｂ）に示すように、これら第一マーカ光照射部５０ａ及び第二マーカ光照射部５０ｃの各レンズ５２ａ、５２ｃがそれぞれ、マーカ光源５２ａ、５２ｃからの各マーカ光を当該第一の面方向と直交する方向（即ち、左右方向：図９（ｂ）のＺ方向）に集光している。このような構成により、図１０（ａ）（ｂ）のように、第一マーカ光照射部５０ａ及び第二マーカ光照射部５０ｃから出射される各拡散光（マーカ光ＭＫ１、ＭＫ３）が、情報コードＣの表示面上において、上下方向の線状の表示ラインＭＫ１'、ＭＫ３'を形成（表示）するようになっている。なお、図９（ａ）では、図５のＡ−Ａ位置において矢印方向に見たときの各マーカ光ＭＫ１、ＭＫ３、ＭＫ４を概略的に示しており、隠れるマーカ光（第三マーカ光照射部５０ｂから照射されるマーカ光ＭＫ２）については、側方から見たときの当該マーカ光ＭＫ２の照射経路を二点鎖線にて概念的に示している。また、図９（ｂ）では、図５のＢ−Ｂ位置において矢印方向に見たときの各マーカ光ＭＫ２、ＭＫ３、ＭＫ４を概略的に示しており、隠れるマーカ光（第一マーカ光照射部５０ａから照射されるマーカ光ＭＫ１）については、上方から見たときの当該マーカ光ＭＫ１の照射経路を二点鎖線にて概念的に示している。

また、図９（ｂ）に示すように、第三マーカ光照射部５０ｂ及び第四マーカ光照射部５０ｄはそれぞれ、第二の面方向（前後方向及び左右方向と平行な平面方向：図９（ｂ）のＸＺ平面と平行な平面方向）に沿って拡がる拡散光からなるマーカ光ＭＫ２、ＭＫ４を出射するように構成されている。また、図９（ａ）に示すように、これら第三マーカ光照射部５０ｂ及び第四マーカ光照射部５０ｄの各レンズ５２ｂ、５２ｄがそれぞれ、マーカ光源５２ｂ、５２ｄからの各マーカ光を当該第二の面方向と直交する方向（即ち、上下方向：図９（ａ）のＹ方向）に集光している。このような構成により、図１０（ａ）（ｂ）のように、第三マーカ光照射部５０ｂ及び第四マーカ光照射部５０ｄから出射される各拡散光（マーカ光ＭＫ２、ＭＫ４）が、情報コードＣの表示面上において、左右方向の線状の表示ラインＭＫ２'、ＭＫ４'を形成（表示）するようになっている。

上記構成では、図９の位置Ｆ３に情報コードＣの表示面が配されるときのように、読取口３と情報コードＣの表示面との距離が所定距離Ａ１を超えるときには、図１０（ｂ）のように、第一マーカ光照射部５０ａからの第一拡散光（マーカ光ＭＫ１）と、第二マーカ光照射部５０ｃからの第二拡散光（マーカ光ＭＫ３）とが当該表示面において重なり、線状の第一表示ラインを形成（表示）するようになっている。なお、図１０（ｂ）では、表示ラインＭＫ１'と表示ラインＭＫ３'とからなる上下の表示ラインが「第一表示ライン」の一例に相当している。

また、図９の位置Ｆ３のように、読取口３と情報コードの表示面との距離が所定距離Ａ１を超えるときには、図１０（ｂ）のように、第三マーカ光照射部５０ｂからの第三拡散光（マーカ光ＭＫ２）と、第四マーカ光照射部５０ｄからの第四拡散光（マーカ光ＭＫ４）とが当該表示面において重なり、当該表示面において上述の第一表示ラインと交わる線状の第二表示ラインを形成可能に構成されている。なお、図１０（ｂ）では、表示ラインＭＫ２'と表示ラインＭＫ４'とからなる左右の表示ラインが「第二表示ライン」の一例に相当している。

このように、本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、第一表示ライン（表示ラインＭＫ１'、ＭＫ３'が繋がったライン）と第二表示ライン（表示ラインＭＫ２'、ＭＫ４'が繋がったラインとの交点Ｐ１が、撮像範囲の中心をなす光軸Ｌ１上に位置するようになっており、この交点Ｐ１位置を基準として情報コードＣを光軸Ｌ１（撮像範囲の中心）付近に配置しやすくなっている。

なお、この構成では、例えば、第一マーカ光照射部５０ａが「一のマーカ光照射手段」の一例に相当し、所定の面方向（ＸＹ平面方向：図９（ａ））に沿って拡がる一の拡散光（マーカ光ＭＫ１）を出射するように機能する。また、この場合、例えば、第三マーカ光照射部５０ｂが、「他のマーカ光出射手段」の一例に相当し、前記所定の面方向と交差する交差面方向（ＸＺ平面と直交するＸＺ平面方向：図９（ｂ））に沿って拡がる他の拡散光（マーカ光ＭＫ２）を出射するように機能する。そして、読取口３と情報コードＣの表示面との距離が所定距離Ａ１を超えるときに、「一のマーカ光照射手段」に相当する第一マーカ光照射部５０ａからの一の拡散光（マーカ光ＭＫ１）と、「他のマーカ光出射手段」に相当する第三マーカ光照射部５０ｂからの他の拡散光（マーカ光ＭＫ２）とが表示面において交差するようになっている。

一方、図９の位置Ｆ２に情報コードＣの表示面が配されるときのように、読取口３と情報コードＣの表示面との距離が所定距離Ａ１以下のときには、図１０（ａ）のように、第一マーカ光照射部５０ａからの第一拡散光（マーカ光ＭＫ１）と、第二マーカ光照射部５０ｃからの第二拡散光（マーカ光ＭＫ３）とが当該表示面において重ならず、縦方向の線状の各表示ラインＭＫ１'、ＭＫ３'が上下に分断されて形成（表示）されるようになっている。また、読取口３と情報コードＣの表示面との距離が所定距離Ａ１以下のときには、第三マーカ光照射部５０ｂからの第三拡散光（マーカ光ＭＫ２）と、第四マーカ光照射部５０ｄからの第四拡散光（マーカ光ＭＫ４）とについても当該表示面において重ならず、図１０（ａ）のように横方向の線状の各表示ラインＭＫ２'、ＭＫ４'が左右に分断されて形成（表示）されるようになっている。

（第１実施形態の主な効果）
本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、第一照明装置２１（照明手段）が読取口３を介して照明光を照射するように構成されており、各マーカ光照射部５０が、読取口３の周囲からマーカ光を照射するように構成されている。このようにすると、読取口３を介して照明光を照射する照明手段（第一照明装置２１）と、マーカ光を照射するマーカ光照射部５０（マーカ光照射手段）とを併用することができる。また、読取口３を介してマーカ光を照射せずに読取口３の周囲からマーカ光を照射しているため、読取口３の内部側においてマーカ光の照射経路と第一照明装置２１（照明手段）とを干渉させずに済み、読取口３から照射される照明光において低輝度領域を極力低減することができる。

また、各マーカ光照射部５０がマーカ光源５１とレンズ５２とを備えており、このレンズ５２がマーカ光源５１からのマーカ光を、少なくとも所定方向に拡がる拡散光に変換して出射している。このようにすると、読取口３の周囲から照射されるマーカ光の照射領域を広げることができ、マーカ光表示の視認性を一層高めることができる。
特に、本実施形態では、各マーカ光が拡散する前記所定方向において、より中心側（光軸Ｌ１側）の方が広く拡散するようになっているため、光軸Ｌ１側に効率的にマーカ光を照射できる。

また、本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、各レンズ５２が、マーカ光源５１からのマーカ光を特定方向に拡散させ、特定方向と直交する方向に集光することで、線状の表示ラインを形成可能な拡散光を出射している。このようにすると、情報コードＣの表示面にマーカ光をライン状に表示することができるため、ユーザが情報コードＣをより位置合わせしやすい構成となる。

更に、本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、マーカ光照射手段５０が複数設けられ、読取口３と情報コードＣの表示面との距離が所定距離Ａ１以内のときには、いずれか「一のマーカ光照射手段」（例えば、マーカ光照射部５０ａ）からの一の拡散光と、「他のマーカ光照射手段」（例えば、マーカ光照射部５０ｂ）からの他の拡散光とが当該表示面において重ならず、読取口３と情報コードＣの表示面との距離が所定距離Ａ１を超えるときには、「一のマーカ光照射手段」からの一の拡散光と、「他のマーカ光照射手段から」の他の拡散光とが表示面において重なるように構成されている。このように、情報コードＣの表示面がある程度遠い距離にあるとき（所定距離Ａ１を超えるとき）に２つの拡散光を繋げたマーカ表示を行うようにすると、情報コードＣの表示面が読取口３からどの程度の距離にあるかをユーザが明確な基準に基づいて把握できるようになる。従って、ユーザが情報コードＣと読取口３との距離を調整しやすくなり、ひいては、適切な距離調整に基づいて読み取り処理を良好に行うことができる。

また、「一のマーカ光照射手段」（例えば、マーカ光照射部５０ａ）が、所定の面方向（例えばＸＹ平面方向）に沿って拡がる一の拡散光（例えばマーカ光ＭＫ１）を出射し、「他のマーカ光出射手段」（例えば、マーカ光照射部５０ｂ）が、所定の面方向と交差する交差面方向（例えば、ＸＺ平面方向）に沿って拡がる他の拡散光（例えばマーカ光ＭＫ２）を出射しており、読取口３と情報コードＣの表示面との距離が所定距離Ａ１を超えるときに、「一のマーカ光照射手段」からの一の拡散光と、「他のマーカ光出射手段」からの他の拡散光とが当該表示面において交差するように構成されている。
このようにすると、拡散光同士の交差度合いを読取口３と情報コード表示面との距離に応じて変化させることができ、且つ情報コード表示面がある程度遠い距離にあるとき（所定距離Ａ１を超えるとき）に、撮像範囲の中心位置（光軸Ｌ１の位置）に対して一定の位置関係にある特定位置（一の拡散光と他の拡散光との交差点Ｐ１）を表示することができる。従って、ユーザが情報コードＣと読取口３との距離を調整しやすくなると共に、撮像範囲を把握しにくい遠方側において、情報コードＣをより適切な位置に配置しやすくなる。

より詳しくは、第一マーカ光照射部５０ａ及び第二マーカ光照射部５０ｃ（第一対）がいずれも第一の面方向（ＸＹ平面方向）に沿って拡がる拡散光を出射する構成をなし、第三マーカ光照射部５０ｂ及び第四マーカ光照射部５０ｄ（第二対）がいずれも第一の面方向と交差する第二の面方向（ＸＺ平面方向）に沿って拡がる拡散光を出射する構成をなしている。そして、第一マーカ光照射部５０ａ及び第二マーカ光照射部５０ｃからなる上下対（第一対）は、読取口３と情報コードＣの表示面との距離が所定距離Ａ１を超えるときには、第一マーカ光照射部５０ａからのマーカ光ＭＫ１（第一拡散光）と、第二マーカ光照射部５０ｃからのマーカ光ＭＫ３（第二拡散光）とが当該表示面において重なり、線状の第一表示ラインを形成可能に構成されている（図１０（ｂ）参照）。また、第三マーカ光照射部５０ｂ及び第四マーカ光照射部５０ｄからなる左右対（第二対）は、読取口３と情報コードＣの表示面との距離が所定距離Ａ１を超えるときには、第三マーカ光照射部５０ｂからのマーカ光ＭＫ２（第三拡散光）と、第四マーカ光照射部５０ｄからのマーカ光ＭＫ４（第四拡散光）とが表示面において重なり、当該表示面において第一表示ラインと交わる線状の第二表示ラインを形成可能に構成されている（図１０（ｂ）参照）。
このようにすると、第一表示ライン及び第二表示ラインの形成、交差の程度を、読取３口と情報コード表示面との距離に応じて変化させることができ、且つ情報コード表示面がある程度遠い距離にあるとき（所定距離Ａ１を超えるとき）に、第一表示ラインと第二表示ラインとをクロスさせ、撮像範囲の中心位置（即ち、光軸Ｌ１の位置）に対して一定の位置関係にある特定位置をより明確に且つ分かりやすく表示することができる。

［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

上記実施形態では、「照明手段」の一例として第一照明装置２１を例示したが、図１５のような第一照明装置１００を用いてもよい。この第一照明装置１００は、いわゆるドーム照明として構成されており、ドーム状に構成されたドーム部材１０２の内部に複数の光源（図１５では、光源１０３ａ、１０３ｂを代表的に図示）が設けられており、これら光源１０３ａ、１０３ｂ等から照射されて内壁面１０４にて反射した間接光を読取口３を介して外部に照射している。ドーム部材１０２の頂上部付近には、孔部１０６が形成されており、この孔部１０６の後方側に第１実施形態と同様のカメラユニット２６が設けられ、孔部１０６を介して反射光を受光している。このようにすると読取口３から均一性の高い間接光を照射することができるため、均一照明に適した情報コードＣ（例えば光沢面に付された情報コードＣ等）を読み取る場合に有利となる。更に、第１実施形態と同様に、各マーカ光照射部５０が読取口３の周囲からマーカ光を出射しているため、図１７のようにドーム部材１０２を通過させてマーカ光を照射させずに済み、孔部１０６を小さく抑えることができる。従って、撮像画像において孔部１０６に起因する低輝度領域を小さくすることができ、ひいては情報コードＣの読み取り精度を効果的に高めることができる。なお、図１５の構成は、第一照明装置１００以外は第１実施形態と同様である。

上記実施形態では、「照明手段」の一例として第一照明装置２１を例示したが、図１６のような第一照明装置２００を用いてもよい。この第一照明装置２００は、いわゆる同軸落射照明として構成されており、複数のＬＥＤなどからなる照明光源２０２から発せられ拡散板２０３にて拡散された照明光をハーフミラー２０４で反射させて読取口３側に照射している。一方、読取口３内に取り込まれ反射光（情報コードＣからの反射光）は、ハーフミラー２０４を透過してカメラユニット２６内の受光センサ２８に受光されるようになっている。このようにすると読取口３から均一性の高い光を照射することができるため、均一照明に適した情報コード（例えば光沢面に付された情報コード等）を読み取る場合に有利となる。更に、第１実施形態と同様、各マーカ光照射部５０が読取口３の周囲からマーカ光を出射しているため、読取口３の内部側においてマーカ光照射手段によるマーカ光の照射経路と同軸落射照明の照射経路とが干渉せずに済む。なお、図１６の構成は、第一照明装置２００以外は第１実施形態と同様である。

１…光学的情報読取装置
３…読取口
２１,１００,２００…第一照明装置（照明手段）
２７…結像レンズ（結像手段）
２８…受光センサ（受光手段）
５０、１５０、２５０、３５０…マーカ光照射部（マーカ光照射手段）
５０ａ…第一マーカ光照射部（第一マーカ光照射手段）
５０ｂ…第二マーカ光照射部（第二マーカ光照射手段）
５０ｃ…第三マーカ光照射部（第三マーカ光照射手段）
５０ｄ…第四マーカ光照射部（第四マーカ光照射手段）
５１、１５１、２５１、３５１…マーカ光源
５２、１５２、２５２、３５２…レンズ
１０２…ドーム部材
１０４…内壁面
１０６…孔部
２０２…照明光源
２０４…ハーフミラー
Ｃ…情報コード

Claims (3)

1. 情報コードに対して照明光を照射する照明手段と、
   前記情報コードからの反射光を取り込む読取口と、
   前記読取口内に取り込まれた前記反射光を結像手段を介して受光する受光手段と、
   前記情報コードが付された読取対象に対してマーカ光を照射するマーカ光照射手段と、
   を備えた光学的情報読取装置であって、
   前記照明手段が、前記読取口を介して前記照明光を照射し、
   前記マーカ光照射手段が、複数設けられ、
   前記マーカ光照射手段は、前記マーカ光を発するマーカ光源と、前記マーカ光源からの光を変換するレンズとを備え、前記読取口の周囲から前記マーカ光を照射する構成であり、
   前記レンズは、前記マーカ光源からの前記マーカ光を所定方向に拡散させる拡散光を出射する構成であり、
   複数の前記マーカ光照射手段は、第一マーカ光照射手段及び第二マーカ光照射手段からなる第一対と、第三マーカ光照射手段及び第四マーカ光照射手段からなる第二対と、を含んでおり、
   前記第一マーカ光照射手段及び前記第二マーカ光照射手段はいずれも第一の面方向に沿って拡がる前記拡散光を出射する構成をなし、
   前記第三マーカ光照射手段及び前記第四マーカ光照射手段はいずれも前記第一の面方向と交差する第二の面方向に沿って拡がる前記拡散光を出射する構成をなしており、
   前記第一対は、前記読取口と前記情報コードの表示面との距離が所定距離を超える第１距離範囲のときには、前記第一マーカ光照射手段からの第一拡散光と、前記第二マーカ光照射手段からの第二拡散光とが前記表示面において重なり、線状の第一表示ラインを形成可能に構成され、
   前記第二対は、前記読取口と前記情報コードの前記表示面との距離が前記所定距離を超えるときには、前記第三マーカ光照射手段からの第三拡散光と、前記第四マーカ光照射手段からの第四拡散光とが前記表示面において重なり、当該表示面において前記第一表示ラインと交わる線状の第二表示ラインを形成可能に構成されており、
   前記読取口と前記情報コードとの距離が前記所定距離以内のとき及び前記第１距離範囲を超えるときには、前記第一拡散光と前記第二拡散光とが前記表示面において重ならないことを特徴とする光学的情報読取装置。
2. 前記照明手段は、ドーム部材の内壁面から前記読取口側に間接光を照射するドーム照明であり、
   前記受光手段は、前記ドーム部材に形成された孔部を介して前記反射光を受光することを特徴とする請求項１に記載の光学的情報読取装置。
3. 前記照明手段は、照明光源から発せられた前記照明光をハーフミラーで反射させて前記読取口側に照射する同軸落射照明であり、
   前記受光手段は、前記読取口内に取り込まれ且つ前記ハーフミラーを透過した前記反射光を受光することを特徴とする請求項１に記載の光学的情報読取装置。

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