JP5581156B2 - 光学情報読取装置の照明設定支援装置 - Google Patents
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Description
部分的な点灯による部分照明が可能な照明ユニットを備えた光学情報読取装置の照明の設定を支援する照明設定支援装置において、
選択可能な点灯パターンの中からユーザが指定した前記照明ユニットの部分照明の複数の点灯パターンを含む照明パラメータに基づいて、順番に、前記複数の点灯パターンに従う部分照明を行いながら前記光学情報読取装置による撮像を実行させる指令を前記光学情報読取装置に送信する撮像指令送信手段と、
前記複数の点灯パターンに従って光学情報読取手段が撮像した複数の撮像画像を順次取得する撮像画像取得手段と、
該複数の撮像画像を一覧表示すると共に各撮像画像と一緒に該撮像画像を撮像したときの点灯パターンを含む一覧を表示する一覧表示手段と、
該一覧表示された撮像画像の中から選択された撮像画像に対応する照明パラメータを設定して、該設定した照明パラメータを前記光学情報読取装置に送信する照明設定送信手段とを有することを特徴とする光学情報読取装置の照明設定支援装置を提供することにより達成される。
図1はバーコードリーダ・システムの概要を説明するための図である。図1を参照して、バーコードリーダ・システム1は、二次元情報読取装置であるバーコードリーダ2と、必要に応じてバーコードリーダ2に接続されるパーソナルコンピュータ3とを有し、バーコードリーダ2で撮像した画像をパーソナルコンピュータ3で確認しながら、このパーソナルコンピュータ3を使って各種の設定が行われる。バーコードリーダ・システム1には、更に、必要に応じてリング型の外部照明ユニット4がバーコードリーダ2に接続され、バーコードリーダ2の内部照明ユニット5と一緒になって又は内部照明ユニット5の動作を止めて外部照明ユニット4だけでワークを照明する。
図2はバーコードリーダ2の外観を示す斜視図である。バーコードリーダ2は、断面多角形の形状のメインケース6と、メインケース6の前端に固定される円筒状のフロントケース7とを有し、この円筒状のフロントケース7に前述した内部照明ユニット5が内蔵されている。メインケース6は、図2などから分かるように略正方形の断面形状を備えているのが好ましい。
(1)メイン基板10:
メイン基板10には、CPU、メモリMが搭載され、画像をメモリMに転送してDSP(digital Signal Processor)で画像処理する。そして、メイン基板10のCPUで内部照明ユニット5を具備したバーコードリーダ2を制御し、また、外部照明ユニット4との通信を実行する。
(2)電源基板11:
バーコードリーダ2の電源を生成する。絶縁入出力回路が実装されている。
大容量メモリが搭載されており、この大容量メモリに取得画像や各種の設定が保存される。制限した大きさ及び形状のメイン基板10では、このメイン基板10に実装することのできなかった要素が実装される。
(4)CMOS基板13(受光基板):
CMOSイメージセンサ(光学読取素子)が実装され、画像を取得してメイン基板10に転送する。ポインタ用のLED40(図10)が搭載される。
内部照明ユニット5を構成する円形開口14aを備えた円板状の基板であり、このLED基板14に複数の照明用LED80が実装され(後に説明する図22)、この複数の照明用LED80の点灯制御を実行する。複数の照明用LED80は、後に説明するバーコードリーダ2のレンズ組立体36の光軸を中心とする複数の径の異なる同心円上に配列される。内部照明ユニット5(LED基板14)に実装された複数の照明用LED80は後に説明するようにエリア分けして点灯制御される。また、このLED基板14には、各エリアに属する複数の照明用LEDに定電流を供給する定電流回路が設けられる。
(6)コネクタ基板15:
外部電源、IO、RS232C、Ethernet(登録商標)、外部照明ユニット4との入出力のインターフェースを構成する基板である。なお、外部照明ユニット4には、電源基板11から電源が供給される。
カメラモジュール32は円筒状のレンズ組立体36を有し、このレンズ組立体36はカメラホルダ35の一対のアーム35b、35bの間に配設されている。図10を参照して、ホルダ本体35aの後端開口には、CMOS基板13がネジ37(図8)を使って固定される。CMOS基板13には、一対のポインタ用LED40、40が搭載されている。このポインタ用LED40に関連して、ホルダ本体35aには、各ポインタ用LED40の直ぐ前方に拡散シート41が配設されている。2つのポインタ用LED40の光は、夫々、拡散シート41を通じて且つレンズ組立体36を通じて前方に照射され、バーコードリーダ2の視野範囲の中の互いに離間した2点を指し示す。図10の参照符合43は光学読取素子であるCMOSイメージセンサを示し、光学読取素子43はCMOS基板13に実装されている。
(1)光学倍率:0.6〜1.0倍(実施例では、0.823倍);
(2)視野範囲:7.5mm×4.8mm〜4.5mm×2.9mm(実施例では、5.5mm×3.5mm);
(3)光学読取素子から先端のレンズまでの距離:35mm以上(実施例では40mm)。
図18は、バーコードリーダ2に専用の外部照明ユニット4を装着した状態を示し、参照符号70は、バーコードリーダ2と外部照明ユニット4とを接続するケーブルを示す。外部照明ユニット4にはバーコードリーダ2から電源が供給される。
専用の外部照明ユニット4は2つの機種が用意されている。図23には、大径の外部照明ユニット4BのLED基板77が図示されている。図24は、小径の外部照明ユニット4AのLED基板77の平面図である。この2種類の外部照明ユニット4は、前述したように共にCPUとメモリMを内蔵している。そして、このメモリMに機種情報が記憶されており、これら外部照明ユニット4A、4Bがバーコードリーダ2に接続されたときには、バーコードリーダ2は、外部照明ユニット4のメモリMに記憶されている機種情報を取り込むことで該外部照明ユニット4を認識し、これにより外部照明ユニット4との接続設定が実行される。
図22は、バーコードリーダ2に内蔵されるLED基板14の平面図である。リング状のLED基板14には、その全周に亘ってほぼ均一に数多くの照明用LED80が配列されている。照明用LED80は半径方向に間隔を隔てた3つの同心円上にほぼ同間隔に配置されている。より詳しくは、複数の照明用LED80は、バーコードリーダ2のレンズ組立体36の光軸を中心とする複数の径の異なる同心円上に配列されている。
大径の外部照明ユニット4Bのリング状のLED基板77には、その全周に亘ってほぼ均一に数多くの照明用LED80が配列されている。照明用LED80は半径方向に間隔を隔てた4つの同心円上にほぼ同間隔に配置されている。より詳しくは、複数の照明用LED80は、バーコードリーダ2のレンズ組立体36の光軸を中心とする径の異なる4つの同心円上に配列されている。
図24を参照して、小径の外部照明ユニット4Aのリング状のLED基板77には、その全周に亘ってほぼ均一に数多くの照明用LED80が配列されている。照明用LED80は半径方向に間隔を隔てた3つの同心円上にほぼ同間隔に配置されている。より詳しくは、複数の照明用LED80は、バーコードリーダ2のレンズ組立体36の光軸を中心とする径の異なる3つの同心円上に配列されている。
図25はLED駆動回路の一部を示す。図示のLED駆動回路は、各エリア毎にLED80を点灯させると共に、各エリアに属する複数の照明用LED80に定電流を供給することができる。
内部照明ユニット5及び外部照明ユニット4は、共に、複数のLEDを面状に配列した面光源であるが、この面光源を周方向且つ半径方向に幾つかのエリアに区分して各エリアを単位に部分照明することが可能であり、どのエリアを点灯し、どのエリアを点灯しないかの点灯パターンをユーザが任意に設定することができる。全てのエリアの点灯を含む点灯パターンはPC3を使ってユーザが予め登録することができ、ユーザが設定した点灯パターンは、バーコードリーダ2のメモリM及び外部照明ユニット4が接続されているときには、この外部照明ユニット4のメモリMに記憶される。この点灯制御には、照明用LED80の発光量の制御が含まれる。なお、図26においても、上述した図25と同様に、各円周列の照明用LED80が一個しか図示されていないが、これは線図を簡素化したという理由に過ぎず、各列スイッチ107と並列に接続された照明用LED80は直列に複数存在していると理解されたい。
図27は、パーソナルコンピュータ3を用いて行うバーコードリーダ・システム1の設定に関する一連の手順を説明するためのフローである。図27を参照して、先ずパーソナルコンピュータ(PC)3とバーコードリーダ2との接続設定が行われる(S1)。この際、仮のIPアドレスを割り当てて行うことで簡便に接続設定することができる。バーコードリーダ2に専用の外部照明ユニット4を接続したときには、外部照明ユニット4のメモリM(図1)に記憶されている当該外部照明ユニット4の機種情報の読み込みが行われ、これによりバーコードリーダ2のメモリM(図1)に予め登録されている機種情報に基づいて当該外部照明ユニット4の接続設定が自動的に実行される。
図1を参照して、パーソナルコンピュータ3には照明設定プログラムがインストールされており、この照明設定プログラムによって内部照明ユニット5、外部照明ユニット4の照明設定が行われる。すなわち、パーソナルコンピュータ3は照明設定プログラムが組み込まれることにより照明設定支援装置として機能する。
図34は専用の外部照明ユニット4を接続したときの設定画面を示し、図35は専用の外部照明ユニット4及び汎用の外部照明ユニットのいずれも接続していない状態での設定画面を示す。図34、図35を対比すると分かるように、専用外部照明ユニット4を接続したときには(図34)、この専用外部照明ユニット4の各エリアと内部照明ユニット5の各エリアが、これらユニット4、5と同じにリング状に表現した照明ユニットの模式図が表示される。他方、内部照明ユニット5だけの場合には、この内部照明ユニット5の各エリアが、これら内部照明ユニットユニットと同じにリング状に表現した照明ユニットの模式図が表示される。
図36、図37はパーソナルコンピュータ3の設定プログラムを使った照明設定の手順を説明するためのフローチャートであり、図36は、照明設定プログラムが照明設定画面を選択する処理を説明するためのフローチャートである。
上述した照明設定プログラムは、上述した部分照明の設定モードとは別に他の設定モードを有している。この第2の部分照明設定モードの概要を説明すると、先ず、ユーザは明るさ設定領域の範囲を設定する。次いで、図28の表示画面の右端に用意された明るさ調整バーを上下にスライドさせることにより明るさを設定する。そして、明るさ設定領域内の明るさが、このユーザが設定した明るさとなるように、照明の光量、露光時間、ゲインなどの照明パラメータをフィードバック調整しながら、順次、撮像される。各照明パラメータに従う撮像を実行して撮像画像(静止画像)を蓄積する。そして、これら蓄積した各照明パラメータの撮像画像(静止画像)を一覧表示する。ユーザは、この一覧表示の中から最適の撮像画像を選択することで、当該撮像画像に関する照明パラメータが設定される。
上述した外部照明ユニット4、内部照明ユニット5の設定可能な点灯パターンの数は100を越える。パーソナルコンピュータ3は、所定の規則に従って典型的な点灯パターンを選択し、これをメモリに記憶する。図38のフローチャートは、予め複数の典型的な点灯パターンが用意されており、この典型的な点灯パターンから点灯パターンが自動的に選択されることを前提としているが、変形例として、ユーザが予め複数の点灯パターンを登録しておいて、この中から点灯パターンを自動的に選択するようにしてもよい。
図40を参照して、ステップS300〜S307は、上述した図38のステップS200〜S207と同じであるので、その説明を省略する。複数の撮像画像を取得した後、ステップS308において、各撮像画像の読み取りつまりデコードが試行され、そして次のステップS309で各撮像画像の読み取り率つまりバーコードやQRコードをどの程度読み取ることができたかのデコード率のスコアが作成され、次のステップS310で撮像画像とスコアの一覧がパーソナルコンピュータ3のディスプレイに表示される。この一覧表示は、上述した図29を参照すれば、撮像画像の隣にスコアを数値又はグラフで表示される。勿論、撮像画像の隣に照明ユニットの模式図(設定した点灯パターン)を表示するのが好ましい。
図41を参照して、ステップS400〜S407は、上述した図40のステップS300〜S307と同じであるので、その説明を省略する。ステップS408で各撮像画像の読み取りを試行した後、撮像画像(静止画像)の一覧が表示される(S409)。この一覧表示は、上述した図39のような形式で行われるが、撮像画像と一緒に上述した照明ユニットの模式図及び/又は読取スコアを表示してもよいのは勿論である。
2 バーコードリーダ(光学情報読取装置)
3 パーソナルコンピュータ(PC)
4 リング型の専用外部照明ユニット
5 バーコードリーダに内蔵された内部照明ユニット
43 光学読取素子(撮像素子:CMOS)
77 外部照明ユニットのLED基板
78 外部照明ユニットの回路基板(CPU、メモリを含む)
80 照明用LED
M メモリ
Claims (10)
- 点灯するエリアを規定した点灯パターンでの部分照明が可能な照明ユニットを備えた光学情報読取装置の照明の設定を支援する照明設定支援装置において、
予め用意した複数の点灯パターンを含む照明パラメータに基づいて、順番に、前記複数の点灯パターンに従う部分照明を行いながら前記光学情報読取装置による撮像を実行させる指令を前記光学情報読取装置に送信する撮像指令送信手段と、
前記複数の点灯パターンに従って光学情報読取手段が撮像した複数の撮像画像を順次取得する撮像画像取得手段と、
前記取得した複数の撮像画像の一覧を表示する一覧表示手段と、
該一覧表示された撮像画像の中から選択された撮像画像に対応する照明パラメータを設定して、該設定した照明パラメータを前記光学情報読取装置に送信する照明設定送信手段とを有することを特徴とする光学情報読取装置の照明設定支援装置。 - 前記予め用意された複数の点灯パターンがメモリに記憶された点灯パターンであり、
前記照明ユニットに対して設定可能な点灯パターンの中から選択されて、前記メモリに予め記憶される、請求項1に記載の光学情報読取装置の照明設定支援装置。 - 前記予め用意された複数の点灯パターンが、前記照明ユニットに対して設定可能な点灯パターンの中からユーザが選択することにより、前記メモリに予め記憶される、請求項2に記載の光学情報読取装置の照明設定支援装置。
- 前記予め用意された複数の点灯パターンが、前記照明ユニットに対して設定可能な点灯パターンの中から、コンピュータが所定の規則に従って選択することにより、前記メモリに予め記憶される、請求項2に記載の光学情報読取装置の照明設定支援装置。
- 前記一覧表示手段は、前記取得した複数の撮像画像の一覧を表示すると共に該撮像画像と一緒に該撮像画像に対応する点灯パターンを一覧表示する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学情報読取装置の照明設定支援装置。
- 前記撮像画像取得手段が前記撮像画像を取得する前に、該撮像画像の明るさの適否を判定し、明るさが不適であるときには、適度な明るさとなるように前記照明ユニットの光量を調整して前記光学情報読取装置による撮像を実行させ、この撮像画像に対して該撮像画像の明るさの判定処理が行われる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学情報読取装置の照明設定支援装置。
- 前記撮像画像の明るさの判定が、ユーザが設定した明るさ設定領域の明るさの平均値に対して行われる、請求項6に記載の光学情報読取装置の照明設定支援装置。
- 前記撮像画像取得手段が前記撮像画像を取得する前に、該撮像画像の明るさの適否を判定し、明るさが不安定であるときには、前記部分照明の点灯面積と露光時間の積が一定となるように前記照明ユニットの光量と前記光学情報読取装置の露光時間が制御される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学情報読取装置の照明設定支援装置。
- 前記一覧表示の前に、前記取得した撮像画像の読み取りを試行して、その読み取りスコアが前記一覧表示に加えられる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学情報読取装置の照明設定支援装置。
- 前記一覧表示された撮像画像から前記読み取りスコアに基づいてチューニング対象の撮像画像を選択して、該チューニング対象の撮像画像を画像処理によりチューニングを実行するチューニング処理手段を更に有し、
該チューニング処理手段が処理した撮像画像を読み取り試行してチューニングスコアを作成し、該チューニングスコアに基づいて前記チューニング対象の撮像画像の中から撮像画像を選択して該撮像画像に対応する照明パラメータを設定して、該設定した照明パラメータを前記光学情報読取装置に送信する、請求項9に記載の光学情報読取装置の照明設定支援装置。
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