JP5402587B2 - Optical information reader - Google Patents

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本発明は、自動焦点調節機能を有する光学的情報読取装置に関するものである。   The present invention relates to an optical information reader having an automatic focus adjustment function.

従来、自動焦点調節機能を有する光学的情報読取装置に関する技術として、下記特許文献1に示す自動焦点調節装置が知られている。この自動焦点調節装置は、血液等の検体への合焦を自動的に実施するものであり、検体が載置されるスライドガラスの表面(基準面)にマーカを配置し、この基準面とレンズ間の距離を変化させながら、各基準面−レンズ間距離におけるマーカ領域の画素数(合焦評価値)を算出することで、合焦評価曲線を予め作成して記憶している。そして、合焦時に撮影された画像データに含まれるマーカの画素数に基づいて合焦評価曲線により現在の基準面−レンズ間距離を求め、この距離と、マーカに合焦するときの基準面−レンズ間の距離との差分量を求めて、この差分量に応じてスライドガラスを移動させることで、合焦している。   Conventionally, as a technique related to an optical information reading apparatus having an automatic focus adjustment function, an automatic focus adjustment apparatus shown in Patent Document 1 below is known. This automatic focusing device automatically performs focusing on a specimen such as blood, and a marker is placed on the surface (reference plane) of a slide glass on which the specimen is placed. A focus evaluation curve is created and stored in advance by calculating the number of pixels (focus evaluation value) in the marker area at each reference plane-lens distance while changing the distance between the two. Then, based on the number of pixels of the marker included in the image data photographed at the time of focusing, the current reference plane—the distance between the lenses is obtained by the focus evaluation curve, and this distance and the reference plane when focusing on the marker— The amount of difference with the distance between the lenses is obtained, and the slide glass is moved according to the amount of difference, thereby focusing.

また、下記特許文献2に示すカメラ付携帯端末は、撮像した画像を表示する表示画面と、被写体までの距離を測定する赤外線センサや超音波センサ等の距離測定部とが設けられている。そして、この距離測定部により測定された距離に基づいて、表示画面に表示される画像が、この表示画面の反対方向の画像であって当該表示画面の略中央を中心とする画像となるよう、取得された画像データの補正がなされている。   In addition, the camera-equipped mobile terminal shown in Patent Document 2 below includes a display screen that displays a captured image, and a distance measurement unit such as an infrared sensor or an ultrasonic sensor that measures the distance to the subject. Then, based on the distance measured by the distance measuring unit, the image displayed on the display screen is an image in the opposite direction of the display screen, and is an image centered on the approximate center of the display screen. The acquired image data is corrected.

特開2009−109682号公報JP 2009-109682 A 特開2006−109075号公報JP 2006-109075 A

ところで、近年、伝票などに表示されている近くの二次元コードや、フォークリフトや棚の上にある商品に表示されている遠くの二次元コードを単一の読取装置で円滑に読み取るために、自動焦点調節機能(オートフォーカス機能)を搭載した読取装置の必要性が高くなってきている。オートフォーカスで焦点を合わす方法としてコントラスト検出方式が主に用いられており、長所として撮影用CCDを流用するので、機構を簡略化でき小型化および低コスト化を図ることができる。   By the way, recently, in order to smoothly read a nearby two-dimensional code displayed on a slip or a remote two-dimensional code displayed on a forklift or a product on a shelf with a single reading device, There is an increasing need for a reading apparatus equipped with a focus adjustment function (autofocus function). A contrast detection method is mainly used as a method of focusing by autofocus, and since a photographing CCD is used as an advantage, the mechanism can be simplified, and the size and cost can be reduced.

しかしながら、コントラスト検出方式の短所としては、コントラストのない被写体にはピントが合わせられないことや、暗いとピントが合わないことなどに加えて、合焦までに時間がかかることがあげられる。合焦に時間がかかる理由は、この方式では瞬間に被写体までの距離を求めることができないために、物理的に集光レンズを移動させることでコントラストの高い位置、すなわち焦点が合う集光レンズの位置を探索するためであり、レンズを頻繁に移動させることからレンズの駆動機構の耐久性も問題になる。   However, the disadvantages of the contrast detection method are that it is not possible to focus on an object with no contrast, and that it is not possible to focus when it is dark, and that it takes time to focus. The reason why it takes a long time to focus is that the distance to the subject cannot be obtained instantaneously with this method. This is in order to search for the position, and since the lens is frequently moved, the durability of the lens driving mechanism also becomes a problem.

光学的情報読取装置において、上記特許文献1のように、合焦評価曲線に基づいて読取対象との距離を求めこの距離に応じて集光レンズを移動させる場合には、読取対象近傍にマーカを常に配置する必要があるだけでなく、作業状況によっては合焦評価曲線を新たに作成する必要がある。このため、合焦時間の短縮化が困難であり、集光レンズの移動頻度を低減することも困難である。また、上記特許文献2のように、赤外線センサや超音波センサ等により測定された読取対象までの距離に応じて集光レンズを移動させる場合には、従来の構成に対して距離測定用のセンサを新たに追加する必要があり、装置構成が大型化、複雑化してしまうという問題がある。   In the optical information reader, as in Patent Document 1, when the distance to the reading target is obtained based on the focus evaluation curve and the condenser lens is moved according to this distance, a marker is placed near the reading target. Not only does it always have to be arranged, but it is also necessary to create a new focus evaluation curve depending on the work situation. For this reason, it is difficult to shorten the focusing time, and it is also difficult to reduce the moving frequency of the condenser lens. In addition, as in Patent Document 2, when the condenser lens is moved according to the distance to the reading target measured by an infrared sensor, an ultrasonic sensor, or the like, a distance measurement sensor with respect to the conventional configuration. There is a problem that the apparatus configuration becomes large and complicated.

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、集光レンズを介する情報コードからの反射光を受光手段に好適に合焦させ得る光学的情報読取装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to read optical information that can favorably focus reflected light from an information code via a condenser lens on a light receiving means. To provide an apparatus.

上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項1の光学的情報読取装置では、情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置であって、前記情報コードから反射されて集光レンズにて集光された反射光を受光する受光手段と、前記受光手段の光軸に対して所定角度傾斜した方向にマーカ光を照射するマーカ光照射手段と、前記受光手段による受光結果に基づいて画像データを生成する生成手段と、前記情報コードおよび前記マーカ光が含まれる前記画像データにおける当該マーカ光の位置に基づいて当該情報コードまでの距離を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段により測定された測定距離に応じて合焦させるように前記集光レンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、前記測定距離に応じて合焦させた状態において前記情報コードの反射光を受光した前記受光手段からの受光結果に応じて生成された画像データに基づいて当該情報コードをデコードするデコード手段と、デコード可能な分解能から決定される許容錯乱円に基づいて前記受光手段の被写界深度を演算する被写界深度演算手段と、を備え、前記デコード手段は、前記距離測定手段により測定される前記測定距離が前記被写界深度演算手段により演算される前記被写界深度内にある場合には、合焦させることなく、前記距離測定手段による測定時に前記情報コードの反射光を受光した前記受光手段からの受光結果に応じて生成された画像データに基づいて当該情報コードをデコードし、前記情報コードには、誤り訂正を行うための誤り訂正領域が含まれており、前記画像データにおいて前記情報コードが占める領域のうち前記マーカ光が占める領域には誤りがあるとして前記誤り訂正領域に基づいて誤り訂正を行う誤り訂正手段を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the optical information reader of claim 1 according to claim 1 is an optical information reader for optically reading an information code, and is reflected from the information code and condensed. Based on light receiving means for receiving reflected light collected by the lens, marker light irradiating means for irradiating marker light in a direction inclined by a predetermined angle with respect to the optical axis of the light receiving means, and a light reception result by the light receiving means Generating means for generating image data, distance measuring means for measuring a distance to the information code based on a position of the marker light in the image data including the information code and the marker light, and the distance measuring means A lens moving means for moving the condenser lens in the direction of the optical axis so as to be focused according to the measurement distance measured by, and a state in which the condenser lens is focused according to the measurement distance. A decoding means for decoding the information code based on image data generated according to a light reception result from the light receiving means that has received the reflected light of the information code, and an allowable circle of confusion determined from a resolution that can be decoded. A depth-of-field calculating means for calculating a depth of field of the light receiving means based on the decoding means, wherein the decoding means calculates the measured distance measured by the distance measuring means by the depth-of-field calculating means. An image generated in accordance with the light reception result from the light receiving means that has received the reflected light of the information code at the time of measurement by the distance measuring means without being focused, It decodes the information code based on the data, wherein the information code includes the error correction area for error correction, the image data smell Wherein in a region in which the marker light occupies in the information coding region occupied characterized Rukoto provided with error correction means for performing error correction on the basis of the error correction region as an error.

請求項2の発明は、請求項1に記載の光学的情報読取装置において、前記距離測定手段は、前記画像データにおける基準位置に対する前記マーカ光のずれ量に基づいて前記測定距離を測定することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the optical information reading apparatus according to the first aspect, the distance measuring unit measures the measurement distance based on a deviation amount of the marker light with respect to a reference position in the image data. Features.

請求項3の発明は、請求項2に記載の光学的情報読取装置において、前記基準位置は、前記画像データにおける中心位置であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the optical information reading apparatus according to the second aspect, the reference position is a center position in the image data.

請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置において、前記マーカ光照射手段は、前記受光手段の画角の広い方向に沿い前記所定角度傾斜して前記マーカ光を照射するように配置されることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the optical information reading device according to any one of the first to third aspects, the marker light irradiating means is inclined at the predetermined angle along a wide angle of view of the light receiving means. It is arranged to irradiate the marker light.

請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置において、前記マーカ光照射手段は、前記所定角度がその傾斜方向における前記受光手段の画角の半分以下に設定されるように配置されることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the optical information reading apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the marker light irradiating means is configured such that the predetermined angle is half of the angle of view of the light receiving means in the inclination direction. It is arranged to be set as follows.

請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置において、前記マーカ光照射手段から照射される前記マーカ光の光量を制御可能であって、前記画像データに前記マーカ光が含まれない場合には、前記マーカ光の光量を増加させるマーカ光制御手段を備えることを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the optical information reading device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the amount of the marker light emitted from the marker light irradiation means can be controlled, and the image In the case where the marker light is not included in the data, marker light control means for increasing the amount of the marker light is provided.

請求項7の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置において、前記マーカ光照射手段は、前記光軸と平行に前記マーカ光を照射することを特徴とする。   A seventh aspect of the present invention is the optical information reader according to any one of the first to sixth aspects, wherein the marker light irradiating means irradiates the marker light in parallel with the optical axis. To do.

請求項8の発明は、請求項7に記載の光学的情報読取装置において、前記マーカ光照射手段を複数設けることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the optical information reading apparatus according to the seventh aspect, a plurality of the marker light irradiation means are provided.

請求項1の発明では、マーカ光照射手段により、受光手段の光軸に対して所定角度傾斜した方向にマーカ光が照射され、このマーカ光と情報コードとが含まれる画像データにおける当該マーカ光の位置に基づいて当該情報コードまでの距離が測定される。そして、集光レンズを、上記測定距離に応じて合焦させるようにレンズ移動手段により光軸方向に移動させた状態で、情報コードを含むように生成された画像データに基づいて当該情報コードがデコードされる。   In the first aspect of the present invention, the marker light irradiating means irradiates the marker light in a direction inclined by a predetermined angle with respect to the optical axis of the light receiving means, and the marker light in the image data including the marker light and the information code Based on the position, the distance to the information code is measured. Then, in a state where the condenser lens is moved in the optical axis direction by the lens moving means so as to be focused according to the measurement distance, the information code is based on the image data generated to include the information code. Decoded.

マーカ光は、受光手段の光軸に対して所定角度傾斜した方向に照射されるため、離れた距離の画像データほどマーカ光の位置が所定の方向にずれることとなる。このため、特別なセンサなどを用いることなく、マーカ光および情報コードが含まれる画像データにおける当該マーカ光の位置に基づいて当該情報コードまでの距離を測定することができる。そして、このように測定された距離に応じて合焦させるように集光レンズを光軸方向に移動させるため、集光レンズを移動させながら合焦位置を探索する場合と比較して、合焦させるための集光レンズの移動頻度を低減することができる。
したがって、集光レンズを介する情報コードからの反射光を受光手段に好適に合焦させることができる。
特に、距離測定手段により測定される測定距離が、デコード可能な分解能から決定される許容錯乱円に基づいて被写界深度演算手段により演算される受光手段の被写界深度内にある場合には、合焦させることなく情報コードの反射光を受光した受光手段からの受光結果に応じて生成された画像データに基づいて当該情報コードがデコードされる。このように、測定距離が受光手段の被写界深度内にある場合には、正確に合焦させるために集光レンズを移動させなくても良好なピントで情報コードが撮像されているので、集光レンズの移動頻度をより低減することができる。
そして、情報コードには、誤り訂正を行うための誤り訂正領域が含まれており、画像データにおいて情報コードが占める領域のうちマーカ光が占める領域には誤りがあるとして、誤り訂正領域に基づいて誤り訂正が実施される。情報コードが占める領域のうちマーカ光が占める領域は、誤りである可能性が高いので、この領域が誤りであることを前提に誤り訂正を実施することにより、誤り訂正の訂正精度を向上させることができる。
Since the marker light is irradiated in a direction inclined by a predetermined angle with respect to the optical axis of the light receiving means, the position of the marker light is shifted in a predetermined direction as the image data is separated from the distance. Therefore, the distance to the information code can be measured based on the position of the marker light in the image data including the marker light and the information code without using a special sensor. Then, the focusing lens is moved in the optical axis direction so as to be focused according to the distance measured in this way, so that the focusing position is compared with the case where the focusing position is searched while moving the focusing lens. It is possible to reduce the frequency of movement of the condensing lens for this purpose.
Therefore, the reflected light from the information code via the condenser lens can be suitably focused on the light receiving means.
In particular, when the measurement distance measured by the distance measuring means is within the depth of field of the light receiving means calculated by the depth of field calculating means based on the allowable circle of confusion determined from the resolution that can be decoded. The information code is decoded based on the image data generated according to the light reception result from the light receiving means that has received the reflected light of the information code without focusing. In this way, when the measurement distance is within the depth of field of the light receiving means, the information code is imaged with good focus without moving the condenser lens for accurate focusing. The moving frequency of the condenser lens can be further reduced.
The information code includes an error correction area for performing error correction, and it is assumed that the area occupied by the marker light in the area occupied by the information code in the image data has an error based on the error correction area. Error correction is performed. Of the area occupied by the information code, the area occupied by the marker light is highly likely to be an error. Therefore, by performing error correction on the assumption that this area is an error, the accuracy of error correction should be improved. Can do.

請求項2の発明では、距離測定手段は、画像データにおける基準位置に対するマーカ光のずれ量に基づいて測定距離を測定するため、画像データの画素数等を用いたずれ量を算出することにより、情報コードまでの距離をより正確に測定することができる。   In the invention of claim 2, since the distance measuring unit measures the measurement distance based on the amount of deviation of the marker light with respect to the reference position in the image data, by calculating the amount of deviation using the number of pixels of the image data, The distance to the information code can be measured more accurately.

請求項3の発明では、上記基準位置は、画像データにおける中心位置に設定されている。作業者は、通常、情報コードを画像データの中心位置に位置させるように撮像するため、画像データの中心位置を上記基準位置とすることにより、情報コードまでの距離をより正確に測定することができる。   According to a third aspect of the present invention, the reference position is set at the center position in the image data. Since the operator usually takes an image so that the information code is positioned at the center position of the image data, the distance to the information code can be measured more accurately by setting the center position of the image data as the reference position. it can.

請求項4の発明では、マーカ光照射手段は、受光手段の画角の広い方向に沿い所定角度傾斜してマーカ光を照射するように配置されるので、測定精度を向上させるためにマーカ光の傾斜角度を大きくしても当該マーカ光が画像データ外にはみ出しにくくなる。このため、画角の狭い方向に沿い傾斜して配置される場合と比較して、情報コードまでの距離の測定精度を向上させることができる。   In the invention of claim 4, the marker light irradiating means is arranged so as to irradiate the marker light at a predetermined angle along the wide direction of the angle of view of the light receiving means. Therefore, in order to improve the measurement accuracy, the marker light irradiation means Even if the inclination angle is increased, the marker light does not easily protrude outside the image data. For this reason, the measurement accuracy of the distance to the information code can be improved as compared with the case where the angle of view is arranged along the narrow direction.

請求項5の発明では、マーカ光照射手段は、所定角度がその傾斜方向における受光手段の画角の半分以下に設定されるように配置されるため、遠くの情報コードを撮像する場合でもマーカ光が常に画像データに対応する領域に照射されることとなる。これにより、遠くの情報コードであっても当該情報コードまでの距離を測定することができる。   In the invention of claim 5, since the marker light irradiating means is arranged so that the predetermined angle is set to be less than or equal to half of the angle of view of the light receiving means in the inclination direction, the marker light is emitted even when imaging a distant information code. Is always irradiated to the area corresponding to the image data. Thereby, even a distant information code can measure the distance to the information code.

請求項6の発明では、画像データにマーカ光が含まれない場合には、マーカ光照射手段から照射されるマーカ光の光量が増加されるため、マーカ光の光量不足に起因して情報コードまでの距離が測定不能になることをなくすことができる。   In the invention of claim 6, when the marker light is not included in the image data, the amount of the marker light emitted from the marker light irradiation means is increased. It is possible to prevent the distance from becoming unmeasurable.

請求項7の発明では、マーカ光照射手段により、マーカ光が受光手段の光軸と平行に照射される。作業者は、通常、情報コードを画像データの中心位置に位置させるように撮像するため、マーカ光が受光手段の光軸と平行に照射されることにより、遠くの情報コードであっても当該情報コードとマーカ光とが近接して画像データ内に含まれることとなる。これにより、遠くの情報コードであっても当該情報コードまでの距離を測定することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the marker light is irradiated in parallel with the optical axis of the light receiving means by the marker light irradiation means. Since the operator usually images the information code so as to be positioned at the center position of the image data, the marker light is irradiated in parallel with the optical axis of the light receiving means, so that the information code can be displayed even if the information code is far away. The code and the marker light are close to each other and are included in the image data. Thereby, even a distant information code can measure the distance to the information code.

請求項8の発明では、光軸と平行にマーカ光を照射するマーカ光照射手段が複数設けられているため、請求項7に記載の発明の効果をより高めることができる。   In the invention of claim 8, since a plurality of marker light irradiation means for irradiating the marker light in parallel with the optical axis are provided, the effect of the invention of claim 7 can be further enhanced.

第1実施形態に係る光学的情報読取装置10の電気的構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an electrical configuration of an optical information reading apparatus 10 according to a first embodiment. 第1実施形態におけるマーカ光照射部50と受光センサ28との位置関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the positional relationship of the marker light irradiation part 50 and the light reception sensor 28 in 1st Embodiment. マーカ光照射部50から照射される各マーカ光の照射状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the irradiation state of each marker light irradiated from the marker light irradiation part. 図4(A)は水平方向に画角が広い場合のマーカ光Mcの照射方向を示し、図4(B)は垂直方向に画角が広い場合のマーカ光Mcの照射方向を示す概念図である。4A shows the irradiation direction of the marker light Mc when the angle of view is wide in the horizontal direction, and FIG. 4B is a conceptual diagram showing the irradiation direction of the marker light Mc when the angle of view is wide in the vertical direction. is there. 制御回路40にて行われる読取処理の流れを例示するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a flow of a reading process performed by a control circuit 40. 第2実施形態におけるマーカ光照射部50a,50bと受光センサ28との位置関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the positional relationship of the marker light irradiation parts 50a and 50b and the light reception sensor 28 in 2nd Embodiment.

[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。
図1に示すように、光学的情報読取装置10は、梱包箱等の読取対象に付されたバーコード等の一次元コードやQRコード(登録商標)等の二次元コード等の情報コードを光学的に読み取る携帯型の読取装置として構成されている。この光学的情報読取装置10は、筐体(図示略)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、照明光源21、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。
[First Embodiment]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment in which an optical information reading device of the invention is embodied will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the optical information reader 10 optically receives an information code such as a one-dimensional code such as a barcode attached to a reading object such as a packing box or a two-dimensional code such as a QR code (registered trademark). It is configured as a portable reader that reads automatically. The optical information reading apparatus 10 includes a circuit unit 20 housed in a housing (not shown). The circuit unit 20 mainly includes an illumination light source 21, a light receiving sensor 28, and an imaging lens 27. And a microcomputer (hereinafter referred to as “microcomputer”) system such as a memory 35 and a control circuit 40.

光学系は、投光光学系と、受光光学系とに分かれている。投光光学系を構成する照明光源21は、照明光Lfを発光可能な照明光源として機能するもので、例えば、赤色のLEDとこのLEDの出射側に設けられるレンズとから構成されている。なお、図1では、QRコードQが表示された読取対象Rに向けて照明光Lfを照射する例を概念的に示している。   The optical system is divided into a light projecting optical system and a light receiving optical system. The illumination light source 21 constituting the light projecting optical system functions as an illumination light source capable of emitting the illumination light Lf, and includes, for example, a red LED and a lens provided on the emission side of the LED. FIG. 1 conceptually illustrates an example in which the illumination light Lf is irradiated toward the reading target R on which the QR code Q is displayed.

受光光学系は、受光センサ28、結像レンズ27、反射鏡(図示略)などによって構成されている。受光センサ28は、画素数が640×480(VGA)のCCDエリアセンサとして構成されるものであり、QRコードQまたは読取対象Rに照射されて反射した反射光Lrを受光可能に構成されている。この受光センサ28は、結像レンズ27を介して入射する入射光を受光可能にプリント配線板(図示略)に実装されている。なお、受光センサ28は、特許請求の範囲に記載の「受光手段」の一例に相当し得るものである。   The light receiving optical system includes a light receiving sensor 28, an imaging lens 27, a reflecting mirror (not shown), and the like. The light receiving sensor 28 is configured as a CCD area sensor having a number of pixels of 640 × 480 (VGA), and is configured to receive the reflected light Lr irradiated and reflected on the QR code Q or the reading target R. . The light receiving sensor 28 is mounted on a printed wiring board (not shown) so as to be able to receive incident light incident through the imaging lens 27. The light receiving sensor 28 may correspond to an example of “light receiving means” recited in the claims.

結像レンズ27は、外部から読取口13を介して入射する入射光を集光して受光センサ28の受光面28aに像を結像可能な集光レンズとして機能するものである。本第1実施形態では、照明光源21から照射された照明光LfがQRコードQにて反射した後、この反射光Lrを結像レンズ27で集光し、受光センサ28の受光面28aにコード像を結像させている。   The imaging lens 27 functions as a condensing lens capable of condensing incident light incident from the outside through the reading port 13 and forming an image on the light receiving surface 28 a of the light receiving sensor 28. In the first embodiment, the illumination light Lf emitted from the illumination light source 21 is reflected by the QR code Q, and then the reflected light Lr is collected by the imaging lens 27 and is applied to the light receiving surface 28a of the light receiving sensor 28. An image is formed.

この結像レンズ27は、レンズ移動機構29により受光センサ28の光軸Lに沿い移動可能に支持されている。レンズ移動機構29は、図略のモータ等により構成されて、制御回路40からの駆動信号に応じて結像レンズ27を所定量光軸方向に移動させる機能を有する。なお、結像レンズ27およびレンズ移動機構29は、特許請求の範囲に記載の「集光レンズ」および「レンズ移動手段」の一例に相当し得るものである。   The imaging lens 27 is supported by a lens moving mechanism 29 so as to be movable along the optical axis L of the light receiving sensor 28. The lens moving mechanism 29 is configured by a motor (not shown) or the like, and has a function of moving the imaging lens 27 in the optical axis direction by a predetermined amount in accordance with a drive signal from the control circuit 40. The imaging lens 27 and the lens moving mechanism 29 can correspond to an example of “condensing lens” and “lens moving means” recited in the claims.

また、上述したマイコン系は、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、発光部43、ブザー44、バイブレータ45、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。   The microcomputer system described above includes an amplifier circuit 31, an A / D conversion circuit 33, a memory 35, an address generation circuit 36, a synchronization signal generation circuit 38, a control circuit 40, a light emitting unit 43, a buzzer 44, a vibrator 45, and a liquid crystal display. 46, a communication interface 48, and the like.

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の増幅率で増幅された後、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、生成されてメモリ35に入力されると、所定のコード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。   The image signal (analog signal) output from the light receiving sensor 28 of the optical system is input to the amplifier circuit 31 and amplified with a predetermined amplification factor, and then input to the A / D conversion circuit 33. The signal is converted to a digital signal. When the digitized image signal, that is, image data (image information) is generated and input to the memory 35, it is stored in a predetermined code image information storage area. The synchronization signal generation circuit 38 is configured to generate a synchronization signal for the light receiving sensor 28 and the address generation circuit 36, and the address generation circuit 36 is based on the synchronization signal supplied from the synchronization signal generation circuit 38. Thus, the storage address of the image data stored in the memory 35 can be generated.

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。このメモリ35のうちのRAMには、前述した画像データ蓄積領域のほかに、制御回路40が算術演算や論理演算等の各処理時に利用する作業領域や読取条件テーブルなども確保されるようになっている。またROMには、後述する読取処理等を実行可能な所定のプログラムや、照明光源21、受光センサ28等の各ハードウェアを制御可能なシステムプログラムなどが予め格納されている。   The memory 35 is a semiconductor memory device, and corresponds to, for example, a RAM (DRAM, SRAM, etc.) or a ROM (EPROM, EEPROM, etc.). In the RAM of the memory 35, in addition to the image data storage area described above, a work area and a reading condition table used by the control circuit 40 in each processing such as arithmetic operation and logical operation are secured. ing. The ROM stores in advance a predetermined program that can execute a reading process and the like that will be described later, a system program that can control each piece of hardware such as the illumination light source 21 and the light receiving sensor 28, and the like.

制御回路40は、光学的情報読取装置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と接続可能に構成されており、本第1実施形態の場合、発光部43、ブザー44、バイブレータ45、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。   The control circuit 40 is a microcomputer capable of controlling the entire optical information reading device 10 and includes a CPU, a system bus, an input / output interface, and the like, and can constitute an information processing device together with the memory 35 and has an information processing function. . The control circuit 40 is configured to be connectable to various input / output devices via a built-in input / output interface. In the case of the first embodiment, the light emitting unit 43, the buzzer 44, the vibrator 45, and the liquid crystal display. 46, a communication interface 48, and the like are connected.

これにより、制御回路40は、例えば、QRコードQの読み取りに関する情報を通知するインジケータとして機能する発光部43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、当該光学的情報読取装置10の作業者に伝達し得る振動を発生可能なバイブレータ45の駆動制御、液晶表示器46の表示制御や外部装置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、通信インタフェース48に接続される外部装置には、当該光学的情報読取装置10の上位システムに相当するホストコンピュータ等が含まれる。   Thereby, for example, the control circuit 40 turns on / off the light emitting unit 43 that functions as an indicator for notifying information relating to reading of the QR code Q, on / off of the sound of the buzzer 44 that can generate a beep sound and an alarm sound, Drive control of the vibrator 45 capable of generating vibration that can be transmitted to the operator of the information reading device 10, display control of the liquid crystal display 46, communication control of the communication interface 48 enabling serial communication with an external device, and the like are possible I have to. The external device connected to the communication interface 48 includes a host computer or the like corresponding to the host system of the optical information reading device 10.

また、本第1実施形態では、マーカ光照射部50が設けられている。このマーカ光照射部50は、図2に示すように、読取視野Sの四隅近傍を示す4つのL字状のマーカ光M〜Mと、当該読取視野Sの中心位置近傍を示す1つの円形のマーカ光Mcと、を照射する機能を有するものである。当該マーカ光照射部50は、マーカ光としてのレーザ光を出射するレーザダイオードと、レーザダイオードからのレーザ光を集光するレンズと、レーザダイオードを駆動する駆動回路と、を備えた構成をなしている。駆動回路は、制御回路40に接続されて当該制御回路40からの信号に応じてレーザダイオードを駆動する。なお、制御回路40からの指令を受けてレーザダイオードを駆動する駆動回路は公知のレーザダイオード駆動回路を用いることができる。レンズは、レーザダイオードから出射されたマーカ光(レーザ光)を集光し、読取対象Rの表面において読取位置の目印となる上記各マーカ光を表示させるように機能する。 In the first embodiment, a marker light irradiation unit 50 is provided. As shown in FIG. 2, the marker light irradiation unit 50 includes four L-shaped marker lights M 1 to M 4 indicating the vicinity of the four corners of the reading field S and one indicating the vicinity of the center position of the reading field S. It has a function of irradiating circular marker light Mc. The marker light irradiation unit 50 includes a laser diode that emits laser light as marker light, a lens that collects laser light from the laser diode, and a drive circuit that drives the laser diode. Yes. The drive circuit is connected to the control circuit 40 and drives the laser diode in accordance with a signal from the control circuit 40. A known laser diode drive circuit can be used as the drive circuit that drives the laser diode in response to a command from the control circuit 40. The lens functions to collect the marker light (laser light) emitted from the laser diode and display each marker light as a mark of the reading position on the surface of the reading object R.

図3は、マーカ光照射部50と受光センサ28とを上方からみたときの位置関係を示す概念図である。
本第1実施形態では、マーカ光照射部50は、図3に示すように、受光センサ28の光軸Lに対して水平方向(図3では上下方向)に所定距離Aだけずれるとともに、読取視野Sの中心位置近傍を示すマーカ光Mcの照射方向が光軸Lに対して角度αだけ傾斜するように配置されている。これにより、受光センサ28にて撮像される画像データでは、マーカ光Mcが反射される物体までの距離に応じてマーカ光Mcの位置が所定の方向(図3では上下方向)にずれることとなる。特に、受光センサ28は、図4(A)に示すように、水平方向(図3では上下方向)に画角が広いために、レーザダイオードは、上記角度αを大きく取ることを目的として、マーカ光Mcの照射方向が上記画角の広い方向(図4(A)では左右方向)に沿い傾斜するように配置されている。これにより、受光センサ28にて撮像される画像データでは、撮像距離に応じてマーカ光Mcの位置が水平方向(図3では上下方向)にずれることとなる。なお、受光センサ28が、図4(B)に示すように、垂直方向に画角が広い場合には、レーザダイオードを、マーカ光Mcの照射方向が上記画角の広い方向、すなわち、垂直方向に沿い傾斜するように配置してもよい。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a positional relationship when the marker light irradiation unit 50 and the light receiving sensor 28 are viewed from above.
In the first embodiment, the marker light irradiation unit 50, as shown in FIG. 3, with displaced by a predetermined distance A 1 in the horizontal direction (in FIG. 3 vertical direction) with respect to the optical axis L of the light receiving sensor 28, the reading The irradiation direction of the marker light Mc indicating the vicinity of the center position of the visual field S is arranged so as to be inclined with respect to the optical axis L by an angle α. Thereby, in the image data imaged by the light receiving sensor 28, the position of the marker light Mc is shifted in a predetermined direction (vertical direction in FIG. 3) according to the distance to the object from which the marker light Mc is reflected. . In particular, as shown in FIG. 4A, the light receiving sensor 28 has a wide angle of view in the horizontal direction (vertical direction in FIG. 3). Therefore, the laser diode has a marker for increasing the angle α. The irradiation direction of the light Mc is arranged so as to incline along the wide angle of view (the left-right direction in FIG. 4A). Thereby, in the image data imaged by the light receiving sensor 28, the position of the marker light Mc is shifted in the horizontal direction (vertical direction in FIG. 3) according to the imaging distance. When the light receiving sensor 28 has a wide angle of view in the vertical direction as shown in FIG. 4B, the laser diode is used in the direction in which the marker light Mc is irradiated in the wide angle of view, that is, in the vertical direction. You may arrange | position so that it may incline along.

次に、このように構成される光学的情報読取装置10において制御回路40により実施される読取処理について、図5に示すフローチャートを用いて説明する。なお、読取対象であるQRコードQには、後述する誤り訂正を行うための誤り訂正領域が含まれているものとする。   Next, a reading process performed by the control circuit 40 in the optical information reading apparatus 10 configured as described above will be described with reference to a flowchart shown in FIG. It is assumed that the QR code Q to be read includes an error correction area for performing error correction described later.

まず、電源が投入されて所定の初期設定等が実施されると、図5のステップS101において、マーカ光照射処理がなされて、マーカ光照射部50から各マーカ光が所定の方向に照射される。次に、ステップS103にて画像データ生成処理がなされて、作業者が各マーカ光を読取対象であるQRコードQに向けることで、照明光源21からの照明光LfがQRコードQにて反射した後、この反射光Lrとマーカ光の反射光とが受光センサ28にて受光されると、この受光結果に基づいて画像データが生成される。続いて、ステップS105にて、上述のように生成された画像データにマーカ光Mcが含まれているか否かについて判定される。ここで、例えば、遠くのQRコードQを読取対象とするためマーカ光Mの光量不足が生じていることから、画像データにマーカ光Mcが含まれていないと判定される場合には(S105でNo)、ステップS107にて光量増加処理がなされる。これにより、マーカ光照射部50からの各マーカ光の光量が増加されて、上記ステップS101からの処理がなされる。なお、ステップS107を実行する制御回路40は、特許請求の範囲に記載の「マーカ光制御手段」の一例に相当し得るものである。   First, when the power is turned on and a predetermined initial setting or the like is performed, a marker light irradiation process is performed in step S101 of FIG. 5, and each marker light is irradiated from the marker light irradiation unit 50 in a predetermined direction. . Next, image data generation processing is performed in step S103, and the operator directs each marker light to the QR code Q to be read, so that the illumination light Lf from the illumination light source 21 is reflected by the QR code Q. Thereafter, when the reflected light Lr and the reflected light of the marker light are received by the light receiving sensor 28, image data is generated based on the light reception result. Subsequently, in step S105, it is determined whether or not the marker light Mc is included in the image data generated as described above. Here, for example, since the far-off QR code Q is a reading target, the light amount of the marker light M is insufficient, and therefore it is determined that the marker light Mc is not included in the image data (in S105). No), a light quantity increase process is performed in step S107. Thereby, the light quantity of each marker light from the marker light irradiation part 50 is increased, and the process from said step S101 is made. The control circuit 40 that executes step S107 may correspond to an example of “marker light control means” recited in the claims.

一方、画像データにマーカ光Mcが含まれていることからステップS105にてYesと判定されると、ステップS109にてずれ量測定処理がなされる。この処理では、画像データにおける基準位置である中心位置に対するマーカ光Mcのずれ量Nが測定される。具体的には、画像データの中心位置とマーカ光Mcの中心位置との間の画素数がずれ量Nとして測定される。なお、ずれ量Nは、特許請求の範囲に記載の「ずれ量」の一例に相当し得るものである。 On the other hand, since the marker light Mc is included in the image data, if it is determined Yes in step S105, a deviation amount measurement process is performed in step S109. In this process, the deviation amount N 1 marker light Mc with respect to the center position is the reference position in the image data is measured. Specifically, the number of pixels between the center position of the center position and the marker light Mc of the image data is determined as the displacement amount N 1. The deviation amount N 1 may correspond to an example of “deviation amount” described in the claims.

次に、ステップS111において、画像データ内のQRコードQが占める領域の大きさを利用して、距離演算処理がなされる。上述したように、撮像距離に応じてマーカ光Mcの位置が所定の方向(図3では上下方向)にずれるため、マーカ光Mcが照射される読取対象Rまでの距離、すなわち、QRコードQまでの距離Xと、この距離Xにおいて光軸Lに対するマーカ光Mcの実際のずれ量(以下、実ずれ量Yという)との間には、以下の式1の関係が成立する。
Y=X×tanα+A ・・・(1)
なお、距離Aは、マーカ光Mcの傾斜方向に対して反対側(図3にて下側)にずれているため、負の値として演算する。
Next, in step S111, distance calculation processing is performed using the size of the region occupied by the QR code Q in the image data. As described above, since the position of the marker light Mc is shifted in a predetermined direction (vertical direction in FIG. 3) according to the imaging distance, the distance to the reading target R irradiated with the marker light Mc, that is, up to the QR code Q. And the actual deviation amount of the marker light Mc with respect to the optical axis L (hereinafter referred to as the actual deviation amount Y) at the distance X, the relationship of the following formula 1 is established.
Y = X × tan α + A 1 (1)
The distance A 1, since the image is shifted (lower side in FIG. 3) opposite to the inclination direction of the marker light Mc, is calculated as a negative value.

また、受光センサ28の水平方向の画素数の半分は320であることから、この320画素に相当する実際の長さをYaとすると、以下の式2,3の関係が成立する。なお、βは、図3に例示するように、受光センサ28の画角であって、例えば30°に設定されている。
Ya:Y=320:N ・・・(2)
Ya=X×tan(β/2) ・・・(3)
そこで、上記式1〜3の関係からYa,Yを消去することで、距離Xに関する以下の式4が成立する。
X=(320×A)/(N×tan(β/2)−320×tanα)・・・(4)
したがって、上記距離演算処理では、上記式4により、ステップS109にて測定されたずれ量Nに基づいて、QRコードQまでの距離Xが演算される。なお、距離Xは、特許請求の範囲に記載の「測定距離」の一例に相当し得るものである。
In addition, since half of the number of pixels in the horizontal direction of the light receiving sensor 28 is 320, when the actual length corresponding to 320 pixels is Ya, the following relations 2 and 3 are established. As illustrated in FIG. 3, β is an angle of view of the light receiving sensor 28, and is set to 30 °, for example.
Ya: Y = 320: N 1 (2)
Ya = X × tan (β / 2) (3)
Therefore, by eliminating Ya and Y from the relationship of the above equations 1 to 3, the following equation 4 regarding the distance X is established.
X = (320 × A 1 ) / (N 1 × tan (β / 2) −320 × tan α) (4)
Therefore, in the distance calculation process, the above equation 4, based on the shift amount N 1 measured in step S109, the distance X to the QR code Q is calculated. The distance X can correspond to an example of “measurement distance” recited in the claims.

続いて、ステップS113において、被写界深度演算処理がなされる。この処理では、公知の関係式である式5,6に基づいて、遠点での被写界深度(以下、遠点被写界深度Dfともいう)と、近点での被写界深度(以下、近点被写界深度Dnともいう)とが演算される。
Df=X×(H−f)/(H+X−2×f) ・・・(5)
Dn=X×(H−f)/(H−X) ・・・(6)
ここで、Hは、f/(F×d)で表される係数、fは、レンズの焦点距離、Fは、絞りである。また、dは、許容錯乱円(ぼけ量)であり、デコード可能な最小分解能(読み取りに必要なセルの最小割当て画素)から決定される。
Subsequently, in step S113, depth-of-field calculation processing is performed. In this process, the depth of field at the far point (hereinafter, also referred to as the far point depth of field Df) and the depth of field at the near point (hereinafter referred to as the depth of field) are calculated based on Formulas 5 and 6 which are known relational expressions. Hereinafter, the near point depth of field Dn) is calculated.
Df = X × (H−f) / (H + X−2 × f) (5)
Dn = X × (H−f) / (H−X) (6)
Here, H is a coefficient represented by f 2 / (F × d), f is a focal length of the lens, and F is a stop. Further, d is an allowable circle of confusion (amount of blur), and is determined from the minimum resolvable resolution (the minimum allocated pixel of the cell necessary for reading).

次に、ステップS115において、被写界深度内にQRコードQがあるか否かについて判定される。ここで、ステップS111にて演算された距離Xが遠点被写界深度Dfを越えるか近点被写界深度Dn未満であることから、QRコードQが被写界深度内にないと判断される場合には、ステップS115にてNoと判定される。そして、ステップS117にてレンズ移動処理がなされ、ステップS111にて演算された距離Xに応じて合焦させるように駆動信号がレンズ移動機構29に出力される。これにより、レンズ移動機構29は、制御回路40からの駆動信号に基づいて受光センサ28の光軸Lに沿い結像レンズ27を移動させて合焦させる。そして、ステップS119にて画像データ生成処理がなされて、ピントのあった新たな画像データが生成された後に、ステップS121にて公知のデコード方法によりデコード処理がなされる。なお、ステップS119における画像データ生成処理では、各マーカ光の照射が停止された状態で画像データが生成されるが、各マーカ光の照射を停止することなく画像データを生成してもよい。   Next, in step S115, it is determined whether or not there is a QR code Q within the depth of field. Here, since the distance X calculated in step S111 exceeds the far point depth of field Df or less than the near point depth of field Dn, it is determined that the QR code Q is not within the depth of field. If NO, it is determined No in step S115. Then, lens movement processing is performed in step S117, and a drive signal is output to the lens movement mechanism 29 so as to be focused according to the distance X calculated in step S111. As a result, the lens moving mechanism 29 moves the imaging lens 27 along the optical axis L of the light receiving sensor 28 based on the drive signal from the control circuit 40 to bring it into focus. Then, after image data generation processing is performed in step S119 to generate new focused image data, decoding processing is performed by a known decoding method in step S121. In the image data generation process in step S119, image data is generated in a state where irradiation of each marker light is stopped. However, image data may be generated without stopping irradiation of each marker light.

一方、ステップS113にて演算された距離Xが近点被写界深度Dn以上かつ遠点被写界深度Df以下であることから、QRコードQが被写界深度内にあると判断される場合には、ステップS115にてYesと判定される。この場合には、正確に合焦させるために結像レンズ27を移動させなくても良好なピントでQRコードQが撮像されているので、上記ステップS117,S119における処理を実施することなく、ステップS121において、ステップS103にて生成された画像データに対して、公知のデコード方法によりデコード処理がなされる。   On the other hand, when the distance X calculated in step S113 is not less than the near point depth of field Dn and not more than the far point depth of field Df, it is determined that the QR code Q is within the depth of field. Is determined as Yes in step S115. In this case, since the QR code Q is imaged with good focus without moving the imaging lens 27 in order to focus accurately, the steps in steps S117 and S119 are not performed. In S121, the image data generated in step S103 is decoded by a known decoding method.

そして、ステップS123にて誤り訂正処理がなされ、公知の誤り訂正方法により、上記ステップS121にてデコードができなかった情報領域に対して誤り訂正を実施する処理がなされる。特に、画像データにおいて、QRコードQが占める領域内にマーカ光Mcが占める領域があるとき、このマーカ光Mcが占める領域の情報が誤っていることを前提に上記誤り訂正処理を実施することで、当該処理の訂正精度を向上させることができる。なお、ステップS123を実行する制御回路40は、特許請求の範囲に記載の「誤り訂正手段」の一例に相当し得るものである。   Then, error correction processing is performed in step S123, and error correction processing is performed on the information area that could not be decoded in step S121 by a known error correction method. In particular, when there is an area occupied by the marker light Mc in the area occupied by the QR code Q in the image data, the error correction process is performed on the assumption that the information of the area occupied by the marker light Mc is incorrect. The correction accuracy of the process can be improved. The control circuit 40 that executes step S123 may correspond to an example of “error correction means” recited in the claims.

そして、デコード処理が成功した場合には(S125でYes)、当該読取処理を終了し、デコード処理が失敗した場合には(S125でNo)、上記ステップS101からの処理が繰り返される。   If the decoding process is successful (Yes in S125), the reading process is terminated. If the decoding process is unsuccessful (No in S125), the processes from Step S101 are repeated.

以上説明したように、本第1実施形態に係る光学的情報読取装置10では、マーカ光照射部50により、受光センサ28の光軸Lに対して角度αだけ傾斜した方向にマーカ光Mcが照射され、このマーカ光McとQRコードQとが含まれる画像データにおける当該マーカ光Mcの位置に基づいて当該QRコードQまでの距離Xが演算される。そして、QRコードQが被写界深度内にない場合に、結像レンズ27を、上記距離Xに応じて合焦させるようにレンズ移動機構29により光軸方向に移動させた状態で、QRコードQを含むように生成された画像データに基づいて当該QRコードQがデコードされる。   As described above, in the optical information reading apparatus 10 according to the first embodiment, the marker light Mc is irradiated in the direction inclined by the angle α with respect to the optical axis L of the light receiving sensor 28 by the marker light irradiation unit 50. The distance X to the QR code Q is calculated based on the position of the marker light Mc in the image data including the marker light Mc and the QR code Q. Then, when the QR code Q is not within the depth of field, the QR code is moved in the optical axis direction by the lens moving mechanism 29 so that the imaging lens 27 is focused according to the distance X. The QR code Q is decoded based on the image data generated to include Q.

これにより、特別なセンサなどを用いることなく、マーカ光McおよびQRコードQが含まれる画像データにおける当該マーカ光Mcの位置に基づいて当該QRコードQまでの距離を測定することができる。そして、このように測定された距離に応じて合焦させるように結像レンズ27を光軸方向に移動させるため、結像レンズ27を移動させながら合焦位置を探索する場合と比較して、合焦させるための結像レンズ27の移動頻度を低減することができる。
したがって、結像レンズ27を介するQRコードQからの反射光を受光センサ28に好適に合焦させることができる。
Thereby, the distance to the QR code Q can be measured based on the position of the marker light Mc in the image data including the marker light Mc and the QR code Q without using a special sensor. And, in order to move the imaging lens 27 in the optical axis direction so as to be focused according to the distance measured in this way, compared with the case of searching the focusing position while moving the imaging lens 27, The moving frequency of the imaging lens 27 for focusing can be reduced.
Therefore, the light reflected from the QR code Q via the imaging lens 27 can be suitably focused on the light receiving sensor 28.

また、本第1実施形態に係る光学的情報読取装置10では、画像データにおける基準位置に対するマーカ光Mcのずれ量Nに基づいて距離Xが測定されるため、画像データの画素数等を用いたずれ量Nを算出することにより、QRコードQまでの距離をより正確に測定することができる。 Use also, in the optical information reading apparatus 10 according to the first embodiment, the distance X on the basis of the shift amount N 1 marker light Mc with respect to the reference position in the image data is determined, the number of pixels of the image data or the like by calculating the displacement amount N 1 which had, it is possible to measure the distance to the QR code Q more accurately.

さらに、本第1実施形態に係る光学的情報読取装置10では、マーカ光Mcのずれ量Nを測定するときの基準位置は、画像データにおける中心位置に設定されている。作業者は、通常、QRコードQを画像データの中心位置に位置させるように撮像するため、画像データの中心位置を上記基準位置とすることにより、QRコードQまでの距離をより正確に測定することができる。 Further, the optical information reading apparatus 10 according to the first embodiment, the reference position when measuring the shift amount N 1 marker light Mc is set to the center position in the image data. Since an operator usually captures an image so that the QR code Q is positioned at the center position of the image data, the distance to the QR code Q is more accurately measured by setting the center position of the image data as the reference position. be able to.

さらにまた、本第1実施形態に係る光学的情報読取装置10では、マーカ光照射部50は、受光センサ28の画角の広い方向に沿い角度αだけ傾斜してマーカ光Mcを照射するように配置されるので、測定精度を向上させるためにマーカ光Mcの傾斜角度を大きくしても当該マーカ光Mcが画像データ外にはみ出しにくくなる。このため、画角の狭い方向に沿い傾斜して配置される場合と比較して、QRコードQまでの距離の測定精度を向上させることができる。   Furthermore, in the optical information reading apparatus 10 according to the first embodiment, the marker light irradiation unit 50 irradiates the marker light Mc at an angle α along the wide angle of view of the light receiving sensor 28. Therefore, even if the inclination angle of the marker light Mc is increased in order to improve the measurement accuracy, the marker light Mc does not easily protrude from the image data. For this reason, the measurement accuracy of the distance to the QR code Q can be improved as compared with the case where the angle of view is arranged along a narrow direction.

また、本第1実施形態に係る光学的情報読取装置10では、画像データにマーカ光Mcが含まれない場合には、マーカ光照射部50から照射されるマーカ光Mcの光量が増加されるため、マーカ光Mcの光量不足に起因してQRコードQまでの距離が測定不能になることをなくすことができる。   Further, in the optical information reading device 10 according to the first embodiment, when the marker light Mc is not included in the image data, the amount of the marker light Mc emitted from the marker light irradiation unit 50 is increased. Therefore, it is possible to prevent the distance to the QR code Q from becoming unmeasurable due to insufficient light quantity of the marker light Mc.

さらに、本第1実施形態に係る光学的情報読取装置10では、QRコードQまでの距離Xが受光センサ28の被写界深度内にある場合には、合焦させることなくQRコードQの反射光を受光した受光センサ28からの受光結果に応じて生成された画像データに基づいて当該QRコードQがデコードされる。このように、距離Xが受光センサ28の被写界深度内にある場合には、正確に合焦させるために結像レンズ27を移動させなくても良好なピントでQRコードQが撮像されているので、結像レンズ27の移動頻度をより低減することができる。   Furthermore, in the optical information reading apparatus 10 according to the first embodiment, when the distance X to the QR code Q is within the depth of field of the light receiving sensor 28, the reflection of the QR code Q is not performed. The QR code Q is decoded based on the image data generated according to the light reception result from the light receiving sensor 28 that has received the light. Thus, when the distance X is within the depth of field of the light receiving sensor 28, the QR code Q is imaged with good focus without moving the imaging lens 27 in order to focus accurately. Therefore, the moving frequency of the imaging lens 27 can be further reduced.

さらにまた、本第1実施形態に係る光学的情報読取装置10では、QRコードQには、誤り訂正を行うための誤り訂正領域が含まれており、画像データにおいてQRコードQが占める領域のうちマーカ光Mcが占める領域には誤りがあるとして、誤り訂正領域に基づいて誤り訂正が実施される。QRコードQが占める領域のうちマーカ光Mcが占める領域は、誤りである可能性が高いので、この領域が誤りであることを前提に誤り訂正を実施することにより、誤り訂正の訂正精度を向上させることができる。   Furthermore, in the optical information reading apparatus 10 according to the first embodiment, the QR code Q includes an error correction area for performing error correction, and among the areas occupied by the QR code Q in the image data Assuming that there is an error in the area occupied by the marker light Mc, error correction is performed based on the error correction area. Of the area occupied by the QR code Q, the area occupied by the marker light Mc is highly likely to be an error. By performing error correction on the assumption that this area is an error, the accuracy of error correction is improved. Can be made.

本第1実施形態の変形例として、マーカ光照射部50は、光軸Lに対する角度αがその傾斜方向における受光センサ28の画角の半分以下に設定されるように配置されてもよい。この場合、遠くのQRコードQを撮像する場合でもマーカ光Mcが常に画像データに対応する領域に照射されることとなるので、遠くのQRコードQであっても当該QRコードQまでの距離Xを測定することができる。   As a modification of the first embodiment, the marker light irradiation unit 50 may be arranged such that the angle α with respect to the optical axis L is set to be equal to or less than half the angle of view of the light receiving sensor 28 in the tilt direction. In this case, even when the far QR code Q is imaged, the marker light Mc is always applied to the area corresponding to the image data. Therefore, even if the QR code Q is far, the distance X to the QR code Q is Can be measured.

[第2実施形態]
次に、本発明の光学的情報読取装置を具現化した第2実施形態について図6を用いて説明する。
本第2実施形態に係る光学的情報読取装置10では、マーカ光照射部50に代えて2つのマーカ光照射部50a,50bを採用している点が、上記第1実施形態に係る光学的情報読取装置と異なる。したがって、第1実施形態の光学的情報読取装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment that embodies the optical information reader of the present invention will be described with reference to FIG.
In the optical information reading apparatus 10 according to the second embodiment, the two marker light irradiation units 50a and 50b are employed instead of the marker light irradiation unit 50, and the optical information according to the first embodiment is used. Different from the reader. Therefore, substantially the same components as those of the optical information reading apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

両マーカ光照射部50a,50bは、図6に示すように、それぞれのマーカ光Mcが受光センサ28の光軸Lに対して平行であって当該光軸Lを中心として距離Aだけずれるように配置されており、本第2実施形態では、上述したステップS109にて両マーカ光Mc間のずれ量Nを測定することで、ステップS111にてQRコードQまでの距離Xが測定される。 As shown in FIG. 6, the marker light irradiation units 50 a and 50 b are configured such that each marker light Mc is parallel to the optical axis L of the light receiving sensor 28 and is shifted by a distance A 2 around the optical axis L. are arranged to, in the second embodiment, by measuring the displacement amount N 2 between both marker light Mc in step S109 described above, the distance X to the QR code Q is measured at step S111 .

具体的には、受光センサ28の水平方向の画素数は640であることから、この640画素に相当する実際の長さをYbとすると、以下の式7,8の関係が成立する。
Yb:A=640:N ・・・(7)
Yb/2=X×tan(β/2) ・・・(8)
そこで、上記式7,8の関係からYbを消去することで、距離Xに関する以下の式9が成立する。
X=320×A/(N×tan(β/2)) ・・・(9)
したがって、ステップS111の距離演算処理では、上記式9により、ステップS109にて測定されたずれ量Nに基づいて、QRコードQまでの距離Xが演算される。
Specifically, since the number of pixels in the horizontal direction of the light receiving sensor 28 is 640, when the actual length corresponding to the 640 pixels is Yb, the following expressions 7 and 8 are satisfied.
Yb: A 2 = 640: N 2 (7)
Yb / 2 = X × tan (β / 2) (8)
Therefore, by deleting Yb from the relationship of the above equations 7 and 8, the following equation 9 regarding the distance X is established.
X = 320 × A 2 / (N 2 × tan (β / 2)) (9)
Accordingly, the distance calculation processing in step S111, the above equation 9, based on the shift amount N 2 measured in step S109, the distance X to the QR code Q is calculated.

このように、本第2実施形態に係る光学的情報読取装置10では、2つのマーカ光照射部50a,50bにより、マーカ光Mcが受光センサ28の光軸Lと平行に照射される。作業者は、通常、QRコードQを画像データの中心位置に位置させるように撮像するため、マーカ光Mcが受光センサ28の光軸Lと平行に照射されることにより、遠くのQRコードQであっても当該QRコードQとマーカ光Mcとが近接して画像データ内に含まれることとなる。これにより、遠くのQRコードQであっても当該QRコードQまでの距離Xを測定することができる。   As described above, in the optical information reading apparatus 10 according to the second embodiment, the marker light Mc is irradiated in parallel with the optical axis L of the light receiving sensor 28 by the two marker light irradiation units 50a and 50b. Since the operator usually images the QR code Q so as to be positioned at the center position of the image data, the marker light Mc is irradiated in parallel with the optical axis L of the light receiving sensor 28, so that the QR code Q is distant. Even so, the QR code Q and the marker light Mc are close to each other and are included in the image data. Thereby, the distance X to the QR code Q can be measured even if the QR code Q is far away.

なお、本第2実施形態では、マーカ光照射部は、光軸Lと平行に2つ設けられているが、作業環境に応じて、光軸Lと平行に1つ設けてもよいし、光軸Lと平行に3つ以上設けてもよい。   In the second embodiment, two marker light irradiators are provided in parallel with the optical axis L. However, one marker light irradiating unit may be provided in parallel with the optical axis L depending on the work environment. Three or more may be provided in parallel with the axis L.

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等の作用・効果が得られる。
(1)受光センサ28として、画素数が640×480(VGA)のセンサを採用することに限らず、この画素数と異なる仕様の受光センサを採用してもよい。この場合、ステップS111における距離演算処理では、この受光センサの画素数に基づいて距離Xが演算されることになる。
The present invention is not limited to the above embodiments, and may be embodied as follows. Even in this case, the same operations and effects as those of the above embodiments can be obtained.
(1) The light receiving sensor 28 is not limited to a sensor having a number of pixels of 640 × 480 (VGA), but may be a light receiving sensor having a specification different from the number of pixels. In this case, in the distance calculation process in step S111, the distance X is calculated based on the number of pixels of the light receiving sensor.

(2)ステップS109のずれ量測定処理において、基準位置は、画像データにおける中心位置であることに限らず、作業状況等に応じて、基準として好適な位置に設定されてもよい。 (2) In the shift amount measurement process in step S109, the reference position is not limited to the center position in the image data, and may be set to a suitable position as a reference according to the work situation or the like.

(3)ステップS115にて被写界深度内にQRコードQがあるか否かについて判定することなく、常にステップS117,S119の処理を実施して、ピントのあった新たな画像データを生成してもよい。 (3) Steps S117 and S119 are always performed without determining whether or not the QR code Q is within the depth of field in step S115, and new focused image data is generated. May be.

10…光学的情報読取装置
27…結像レンズ(集光レンズ)
28…受光センサ(受光手段)
29…レンズ移動機構(レンズ移動手段)
40…制御回路(生成手段、距離測定手段、デコード手段,マーカ光制御手段)
50,50a,50b…マーカ光照射部(マーカ光照射手段)
Df…遠点被写界深度
Dn…近点被写界深度
L…光軸
Lr…反射光
Mc…マーカ光
,N…ずれ量
X…距離(測定距離)
Q…QRコード(情報コード)
α…傾斜角度
β…画角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical information reader 27 ... Imaging lens (condensing lens)
28. Light receiving sensor (light receiving means)
29 ... Lens moving mechanism (lens moving means)
40. Control circuit (generating means, distance measuring means, decoding means, marker light control means)
50, 50a, 50b ... Marker light irradiation unit (marker light irradiation means)
Df ... far point the depth of field Dn ... near point the depth of field L ... optical axis Lr ... reflected light Mc ... marker light N 1, N 2 ... shift amount X ... distance (measured distance)
Q ... QR code (information code)
α ... Inclination angle β ... Field angle

Claims (8)

情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置であって、
前記情報コードから反射されて集光レンズにて集光された反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段の光軸に対して所定角度傾斜した方向にマーカ光を照射するマーカ光照射手段と、
前記受光手段による受光結果に基づいて画像データを生成する生成手段と、
前記情報コードおよび前記マーカ光が含まれる前記画像データにおける当該マーカ光の位置に基づいて当該情報コードまでの距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段により測定された測定距離に応じて合焦させるように前記集光レンズを前記光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、
前記測定距離に応じて合焦させた状態において前記情報コードの反射光を受光した前記受光手段からの受光結果に応じて生成された画像データに基づいて当該情報コードをデコードするデコード手段と、
デコード可能な分解能から決定される許容錯乱円に基づいて前記受光手段の被写界深度を演算する被写界深度演算手段と、
を備え、
前記デコード手段は、前記距離測定手段により測定される前記測定距離が前記被写界深度演算手段により演算される前記被写界深度内にある場合には、合焦させることなく、前記距離測定手段による測定時に前記情報コードの反射光を受光した前記受光手段からの受光結果に応じて生成された画像データに基づいて当該情報コードをデコードし、
前記情報コードには、誤り訂正を行うための誤り訂正領域が含まれており、
前記画像データにおいて前記情報コードが占める領域のうち前記マーカ光が占める領域には誤りがあるとして前記誤り訂正領域に基づいて誤り訂正を行う誤り訂正手段を備えることを特徴とする光学的情報読取装置。
An optical information reader for optically reading an information code,
A light receiving means for receiving reflected light reflected from the information code and collected by a condenser lens;
Marker light irradiating means for irradiating marker light in a direction inclined by a predetermined angle with respect to the optical axis of the light receiving means;
Generating means for generating image data based on a light reception result by the light receiving means;
Distance measuring means for measuring a distance to the information code based on a position of the marker light in the image data including the information code and the marker light;
Lens moving means for moving the condenser lens in the optical axis direction so as to be focused according to the measurement distance measured by the distance measuring means;
Decoding means for decoding the information code based on image data generated according to a light reception result from the light receiving means that has received the reflected light of the information code in a focused state according to the measurement distance;
A depth-of-field calculating means for calculating the depth of field of the light receiving means based on an allowable circle of confusion determined from a resolution that can be decoded;
With
When the measurement distance measured by the distance measurement means is within the depth of field calculated by the depth of field calculation means, the decoding means does not focus the distance measurement means. based on the image data generated in accordance with the light reception result from the light receiving means receives the reflected light of the information code at the time of measurement by decoding the information code,
The information code includes an error correction area for error correction,
Reading optical information, characterized in Rukoto provided with error correction means for performing error correction on the basis of the error correction region as the in the area occupied by the marker light among areas in the image data the information code occupies an error apparatus.
前記距離測定手段は、前記画像データにおける基準位置に対する前記マーカ光のずれ量に基づいて前記測定距離を測定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。   The optical information reading apparatus according to claim 1, wherein the distance measuring unit measures the measurement distance based on a deviation amount of the marker light with respect to a reference position in the image data. 前記基準位置は、前記画像データにおける中心位置であることを特徴とする請求項2に記載の光学的情報読取装置。   The optical information reading apparatus according to claim 2, wherein the reference position is a center position in the image data. 前記マーカ光照射手段は、前記受光手段の画角の広い方向に沿い前記所定角度傾斜して前記マーカ光を照射するように配置されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。   The marker light irradiating means is arranged so as to irradiate the marker light at a predetermined angle along a wide angle of view of the light receiving means. An optical information reading device described in 1. 前記マーカ光照射手段は、前記所定角度がその傾斜方向における前記受光手段の画角の半分以下に設定されるように配置されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。   The said marker light irradiation means is arrange | positioned so that the said predetermined angle may be set to the half or less of the angle of view of the said light-receiving means in the inclination direction, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Optical information reader. 前記マーカ光照射手段から照射される前記マーカ光の光量を制御可能であって、前記画像データに前記マーカ光が含まれない場合には、前記マーカ光の光量を増加させるマーカ光制御手段を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。   Marker light control means is provided that can control the amount of the marker light emitted from the marker light irradiation means, and increases the amount of the marker light when the marker light is not included in the image data. The optical information reading apparatus according to claim 1, wherein the optical information reading apparatus is an optical information reading apparatus. 前記マーカ光照射手段は、前記光軸と平行に前記マーカ光を照射することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。   The optical information reading apparatus according to claim 1, wherein the marker light irradiation unit irradiates the marker light in parallel with the optical axis. 前記マーカ光照射手段を複数設けることを特徴とする請求項7に記載の光学的情報読取装置。   The optical information reading apparatus according to claim 7, wherein a plurality of the marker light irradiation units are provided.
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