JP5605627B2 - Pattern or image reading apparatus, control method thereof, and program - Google Patents

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本発明は、パターンまたは画像読み取り装置、その制御方法およびプログラムに関し、詳細には、離れた場所からパターンまたは画像を読み取ることができるパターンまたは画像読み取り装置、その制御方法およびプログラムに関する。 The present invention, pattern or image reading apparatus, a control method thereof and a program, in particular, Rupa turns or the image reading apparatus can read a location or Lapa turns or image away, a control method and program .

ターンまたは画像を白黒のパターン配列などで情報を表す情報表示タグとして、縞模様状の線の太さで表すものや白・黒格子状のパターン配列などで表ものが有り、前者の代表はバーコード、後者の代表はマトリックス型二次元コード(登録商標)である。なお、広義の二次元パターンには画素パターンで表された写真や絵なども含まれる。これらの写真や絵を画像認識することにより、人物、物品、風景(場所)などの特定を行うことができ、それらの特定結果はパターンで表示された“情報”であるといえるからである。本明細書では、簡単化のために二次元パターンをバーコードとして説明するが、便宜上の一例に過ぎない。マトリックス型二次元コード等の他のコードパターンであってもよく、あるいは、画素パターンで表された写真や絵などであってもよい。 The pattern or image as the information display tag representing information such as black and white pattern arrangement, there is one to tables in such as, white and black lattice pattern sequence represented by the thickness of the striped pattern of the line, representative of the former Is a barcode, and the latter is a matrix type two-dimensional code (registered trademark). Note that the two-dimensional pattern in a broad sense includes photographs and pictures represented by pixel patterns. This is because it is possible to identify a person, an article, a landscape (location), etc. by recognizing these photographs and pictures, and it can be said that the identification result is “information” displayed in a pattern. In this specification, the two-dimensional pattern is described as a barcode for the sake of simplicity, but this is merely an example for convenience. It may be another code pattern such as a matrix type two-dimensional code, or may be a photograph or a picture represented by a pixel pattern.

二次元パターンは、専用または他の機器に組み込まれた読み取り装置(二次元パターン読み取り装置という)によって読み取られるが、近年、二次元パターン読み取り装置の性能向上に伴い、たとえば、二次元パターンを離れた場所から読み取ることができるものも実用化されている(たとえば、特許文献1参照)。   The two-dimensional pattern is read by a reading device (referred to as a two-dimensional pattern reading device) that is dedicated or incorporated in another device. However, in recent years, with the improvement of the performance of the two-dimensional pattern reading device, for example, the two-dimensional pattern has moved away. What can be read from a place is also put into practical use (see, for example, Patent Document 1).

二次元パターン読み取り装置は、レーザ光線を用いてパターンを読み取るもの(以下、レーザ方式)と、CCDやCMOS等の二次元撮像デバイスを用いて画像として読み取るもの(以下、画像読み取り方式)の二種類に分けることができる。前者のレーザ方式は二次元パターンに向けて発射したレーザ光線の反射光からパターン情報を再生し、後者の画像読み取り方式は、二次元撮像デバイスによって撮影された画像を処理してパターン情報を再生する。   There are two types of two-dimensional pattern reading devices: one that reads a pattern using a laser beam (hereinafter referred to as a laser method) and one that reads as an image using a two-dimensional imaging device such as a CCD or CMOS (hereinafter referred to as an image reading method). Can be divided into The former laser method reproduces pattern information from reflected light of a laser beam emitted toward a two-dimensional pattern, and the latter image reading method reproduces pattern information by processing an image taken by a two-dimensional imaging device. .

ところで、後者の画像読み取り方式にあっては、特に暗所使用時に、撮影用の照明光源が欠かせない。二次元撮像デバイスは、所定の明るさ以上でなければ、良好な撮像品質、すなわち、パターン情報を支障なく再生できる程度の良好な画質が得られないからである。このため、画像読み取り方式を採用する多くの二次元パターン読み取り装置では照明用光源を備えており、二次元パターンを明るく照明した上で、そのパターン情報を読み取れるようにしている。   By the way, in the latter image reading system, an illumination light source for photographing is indispensable particularly when used in a dark place. This is because the two-dimensional imaging device cannot obtain good imaging quality, that is, good image quality that can reproduce the pattern information without any trouble unless the brightness is higher than the predetermined brightness. For this reason, many two-dimensional pattern reading apparatuses adopting an image reading method are provided with an illumination light source so that the pattern information can be read after the two-dimensional pattern is illuminated brightly.

特開2009−193447号公報JP 2009-193447 A

しかしながら、照明用光源からの光で二次元パターンを明るく照明した上で、そのパターン情報を読み取るだけでは、以下の不都合がある。
(A)遠くに位置する二次元パターンを適正な光量で照明できない。
これは、目標地点の明るさが光源からの距離の二乗に反比例するからであり、たとえば、光源から二次元パターンまでの距離がn倍になると、目標地点に位置する二次元パターンの明るさがほぼ1/nに低下するからである。
(B)消費電力の増大
前記の(A)に対処するためには、光源の光量をアップすればよく、たとえば、距離がn倍になったときには光量をn倍にすればよいが、そうすると今度は、電力消費が増えてバッテリの消耗が激しくなるから、とりわけ、携帯型の二次元パターン読み取り装置の利便性を損なう。
However, simply illuminating the two-dimensional pattern with light from the illumination light source and reading the pattern information has the following disadvantages.
(A) A two-dimensional pattern located far away cannot be illuminated with an appropriate amount of light.
This is because the brightness of the target point is inversely proportional to the square of the distance from the light source. For example, when the distance from the light source to the two-dimensional pattern is n times, the brightness of the two-dimensional pattern located at the target point is This is because it decreases to approximately 1 / n.
(B) Increase in power consumption In order to cope with the above (A), the light quantity of the light source may be increased. For example, when the distance becomes n times, the light quantity may be increased by n times. In particular, since the power consumption increases and the battery consumption becomes severe, the convenience of the portable two-dimensional pattern reading device is impaired.

そこで、本発明の目的は、省電力化を図りつつ、距離にかかわらず、適正な明るさで目標のパターンまたは画像を照明することができるパターンまたは画像読み取り装置、その制御方法およびプログラムを提供することにある。 An object of the present invention, while achieving power saving, distance regardless, Rupa turns or the image reading apparatus can illuminate the pattern or image of the target at a proper brightness, its control method and program Is to provide.

請求項1の発明は、画像認識によって被写体であるパターンを読み取る画像読み取り手段と、前記被写体を照明する照明手段と、前記被写体までの距離を測定する測距手段と、前記測距手段の測距結果に基づいて前記照明手段から発射される光の照射幅を変更する照射幅変更手段と、前記測距手段の測距結果に基づいて前記照明手段から発射される光の輝度を変更する輝度変更手段と、前記画像読み取り手段の読み取り結果から前記被写体の大きさを検出する検出手段と、を備え、前記照射幅変更手段は、前記被写体までの距離が遠くなるほど前記照射幅を狭くする前段変更を行った上、前記検出手段の検出結果に基づいてこの前段変更結果を微調整する、こと特徴とするパターン読み取り装置である。 The invention according to claim 1, an image reading means for reading a subject der Rupa turn by images recognition, illuminating means for illuminating the object, and measures a distance to the subject, the distance measuring means An irradiation width changing means for changing an irradiation width of light emitted from the illumination means based on the distance measurement result; and a luminance of the light emitted from the illumination means based on the distance measurement result of the distance measurement means. Brightness changing means and detection means for detecting the size of the subject from the reading result of the image reading means, and the irradiation width changing means narrows the irradiation width as the distance to the subject increases. after performing front changes, to fine-tune the pre-stage change result on the basis of the detection result of said detecting means, it is pattern reading apparatus according to claim.

本発明によれば、省電力化を図りつつ、距離にかかわらず、適正な明るさで目標のパターンまたは画像を照明することができる。 According to the present invention, while achieving power saving, distance regardless, it is possible to illuminate the pattern or image of the target at a proper brightness.

実施形態に係る二次元パターン読み取り装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a two-dimensional pattern reading device according to an embodiment. 実施形態に係る二次元パターン読み取り装置の使用状態図である。It is a use condition figure of the two-dimensional pattern reading device concerning an embodiment. 照射幅の可変特性を示す図である。It is a figure which shows the variable characteristic of irradiation width. 輝度の可変特性を示す図である。It is a figure which shows the variable characteristic of a brightness | luminance. 実施形態に係る二次元パターン読み取り装置の動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement flow of the two-dimensional pattern reading apparatus which concerns on embodiment. デコード処理(ステップS5)の動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement flow of a decoding process (step S5). 照射幅可変態様の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of an irradiation width variable aspect.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、実施形態に係る二次元パターン読み取り装置の概略構成図である。この図において、二次元パターン読み取り装置1は、照明部2、撮像部3、操作部4、制御部5、表示部6、記憶部7、通信部8および電源部9を備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a two-dimensional pattern reading apparatus according to an embodiment. In this figure, the two-dimensional pattern reading device 1 includes an illumination unit 2, an imaging unit 3, an operation unit 4, a control unit 5, a display unit 6, a storage unit 7, a communication unit 8, and a power supply unit 9.

照明部2は、発光部10と、照射幅可変光学部11と、照射幅駆動部12とを含む。発光部10は、LEDや白熱灯またはハロゲン灯などの光源からなり、制御部5からの制御信号に応答して光軸Laの方向に所定光量且つ所定照射幅の照明光を発射する。照射幅可変光学部11は、たとえば、光軸Laに沿って前後に移動可能な光学レンズ11aを備え、この光学レンズ11aの位置を変えることにより、発光部10から発射された照明光の照射幅を変更し、照射幅駆動部12は、制御部5からの制御信号に応答して光学レンズ11aの位置を変更する。   The illumination unit 2 includes a light emitting unit 10, an irradiation width variable optical unit 11, and an irradiation width driving unit 12. The light emitting unit 10 includes a light source such as an LED, an incandescent lamp, or a halogen lamp, and emits illumination light having a predetermined light amount and a predetermined irradiation width in the direction of the optical axis La in response to a control signal from the control unit 5. The irradiation width variable optical unit 11 includes, for example, an optical lens 11a that can move back and forth along the optical axis La, and the irradiation width of illumination light emitted from the light emitting unit 10 by changing the position of the optical lens 11a. The irradiation width driving unit 12 changes the position of the optical lens 11a in response to a control signal from the control unit 5.

撮像部3は、二次元撮像デバイス13と、フォーカス可変光学部14と、フォーカス駆動部15と、測距部16とを含む。二次元撮像デバイス13は、CCDやCMOSなどの撮像デバイスからなり、フォーカス可変光学部14を介して取り込まれた被写体像を電気的な画像信号に変換して出力する。フォーカス可変光学部14は、光軸Lbに沿って配列された撮影レンズ14aとフォーカスレンズ14bとを有し、光軸Lbに沿ってフォーカスレンズ14bを前後に移動させることにより、二次元撮像デバイス13の撮像面に被写体像を結像させ(フォーカスさせ)、フォーカス駆動部15は、制御部5からの制御信号に応答してフォーカスレンズ14bの位置を変更する。   The imaging unit 3 includes a two-dimensional imaging device 13, a variable focus optical unit 14, a focus driving unit 15, and a distance measuring unit 16. The two-dimensional imaging device 13 is composed of an imaging device such as a CCD or a CMOS, and converts the subject image captured via the variable focus optical unit 14 into an electrical image signal and outputs it. The variable focus optical unit 14 includes a photographic lens 14a and a focus lens 14b arranged along the optical axis Lb, and moves the focus lens 14b back and forth along the optical axis Lb to thereby change the two-dimensional imaging device 13. The subject image is formed (focused) on the imaging surface of the lens, and the focus driving unit 15 changes the position of the focus lens 14 b in response to a control signal from the control unit 5.

ここで、照明部2の光軸Laと撮像部3の光軸Lbは、略平行であり、且つ、できるだけ接近してレイアウトされている必要がある。これは、撮像部3による撮影範囲(撮像画角)を、遠近にかかわらず、照明部2の照明光で満遍なく照らし出すためである。   Here, the optical axis La of the illuminating unit 2 and the optical axis Lb of the imaging unit 3 need to be approximately parallel and laid out as close as possible. This is because the imaging range (imaging field angle) by the imaging unit 3 is uniformly illuminated by the illumination light of the illumination unit 2 regardless of the distance.

また、撮像部3は、オートフォーカス機能を備えている。オートフォーカス機能は、要するに、測距部16によって被写体までの距離を測定し、その距離に基づいてフォーカスレンズ14bの位置を制御するというものであり、距離の測定方式によっていくつかのタイプに分かれる。代表的なものは光測距方式である。光測距方式はLED光線などのスポット光を被写体に向けて発射し、その反射スポット光をPSD(Position Sensitive Detector)と呼ばれる半導体位置検出素子で検出する。半導体位置検出素子はスポット光の位置を検出できるセンサであり、その検出位置から三角測量の原理で被写体までの距離を測定する。実施形態における測距部16にも、この光測距方式を採用してもかまわないが、これに限定されない。要は、被写体までの距離を測定し、その距離に基づいてフォーカスレンズ14bの位置を制御することができるものであれば、いかなる方式のものであってもかまわない。   The imaging unit 3 also has an autofocus function. In short, the autofocus function is to measure the distance to the subject by the distance measuring unit 16 and control the position of the focus lens 14b based on the distance, and is divided into several types depending on the distance measurement method. A typical one is an optical distance measuring method. In the optical ranging method, spot light such as LED light is emitted toward a subject, and the reflected spot light is detected by a semiconductor position detection element called PSD (Position Sensitive Detector). The semiconductor position detection element is a sensor that can detect the position of the spot light, and measures the distance from the detection position to the subject by the principle of triangulation. The optical distance measuring method may be adopted for the distance measuring unit 16 in the embodiment, but is not limited thereto. In short, any method may be used as long as the distance to the subject can be measured and the position of the focus lens 14b can be controlled based on the distance.

操作部4は、二次元パターン読み取り装置1の操作に必要な各種操作ボタンや操作キーなどを備える、いわゆる入力用のユーザインターフェース部である。この操作部4はタッチパネルを含んでいてもよい。ここで、説明の簡単化のために、一つの操作ボタン(トリガーキー4a)だけを図示する。このトリガーキー4aは、二次元パターンの読み取り時にユーザによって操作されるものであり、このトリガーキー4aが操作されると、二次元パターン読み取り装置1は、後述する一連の二次元パターン読み取り処理(図5参照)を実行する。なお、トリガーキー4aの数は1個でもよいが、複数個としてもよい。たとえば、二次元パターン読み取り装置1のボディ前面に1個、両側面に各々1個ずつなどというように、ボディ各部の操作しやすい位置に各々適当に設けておけば、操作の自由度が高まるから好ましい。   The operation unit 4 is a so-called input user interface unit that includes various operation buttons and operation keys necessary for the operation of the two-dimensional pattern reading device 1. The operation unit 4 may include a touch panel. Here, for simplification of explanation, only one operation button (trigger key 4a) is illustrated. The trigger key 4a is operated by a user when reading a two-dimensional pattern. When the trigger key 4a is operated, the two-dimensional pattern reading device 1 performs a series of two-dimensional pattern reading processes (see FIG. 5). The number of trigger keys 4a may be one, but may be plural. For example, if the two-dimensional pattern reading device 1 is appropriately provided at an easy-to-operate position in each part of the body, such as one on the front of the body and one on each side, the degree of freedom of operation increases. preferable.

制御部5は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)5a、ROM(Read Only Member)5bおよびRAM(Random
Access Memory)5cならびに所要の周辺回路からなるマイクロコンピュータで構成されており、ROM5bに格納されている制御プログラムをRAM5cに展開し、その制御プログラムをCPU5aで実行することによって、この二次元パターン読み取り装置1の全体動作(二次元パターン読み取り処理に関わる動作など)を統括制御するものである。なお、ここでは、マイクロコンピュータを用いた制御部5、つまり、制御プログラム等のソフトウェアリソースと、CPU5aやROM5bおよびRAM5cならびに所要の周辺回路等のハードウェアリソースとの有機的な結合によって二次元パターン読み取り装置1の全体動作を統括制御する、いわゆるプログラム制御型の制御部5としているが、これに限定されない。たとえば、その制御の一部またはすべてをハードロジックで実現する態様であってもかまわない。
The control unit 5 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) 5a, a ROM (Read Only Member) 5b, and a RAM (Random
Access Memory) 5c and a microcomputer composed of necessary peripheral circuits. The control program stored in the ROM 5b is expanded on the RAM 5c, and the control program is executed by the CPU 5a. 1 overall control (operation related to the two-dimensional pattern reading process, etc.). Here, the control unit 5 using a microcomputer, that is, two-dimensional pattern reading is performed by organic coupling of software resources such as a control program and hardware resources such as CPU 5a, ROM 5b and RAM 5c, and necessary peripheral circuits. Although the control unit 5 is a so-called program control type that performs overall control of the overall operation of the apparatus 1, the present invention is not limited to this. For example, a part or all of the control may be realized by hard logic.

表示部6は、液晶ディスプレイ等の表示デバイスで構成された、いわゆる出力用のユーザインターフェース部であり、制御部5から適宜に出力される様々な情報、たとえば、二次元パターン読み取り中の生画像や二次元パターンの読み取り結果、または、その他の情報を可視化して表示する。この表示部6は、タッチパネル付のものであってもよい。   The display unit 6 is a so-called output user interface unit configured by a display device such as a liquid crystal display, and various information appropriately output from the control unit 5, for example, a raw image during two-dimensional pattern reading, The two-dimensional pattern reading result or other information is visualized and displayed. The display unit 6 may have a touch panel.

記憶部7は、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶デバイスで構成されており、二次元パターンの読み取り結果などを適宜に記憶保存する。また、通信部8は、たとえば、無線LANなどの通信媒体を介してパーソナルコンピュータ等の外部装置との間でデータのやりとりを行い、必要に応じて、記憶部7に保存されているデータを外部機器に送信したり、あるいは、外部機器から所要のデータを取り込んだりすることができるものである。さらに、電源部9は、一次電池や充電可能な二次電池などのバッテリを含み、このバッテリの電力から二次元パターン読み取り装置1の動作に必要な電源を発生する。   The storage unit 7 is configured by a non-volatile storage device such as a flash memory, and appropriately stores and saves a two-dimensional pattern reading result and the like. In addition, the communication unit 8 exchanges data with an external device such as a personal computer via a communication medium such as a wireless LAN, and externally stores data stored in the storage unit 7 as necessary. The data can be transmitted to a device, or required data can be taken from an external device. Furthermore, the power supply unit 9 includes a battery such as a primary battery or a rechargeable secondary battery, and generates power necessary for the operation of the two-dimensional pattern reading device 1 from the power of the battery.

図2は、実施形態に係る二次元パターン読み取り装置の使用状態図である。(a)は近くの二次元パターンを読み取るときの状態、(b)は遠くの二次元パターンを読み取るときの状態を示している。また、(c)は二次元パターン読み取り装置の主要部を裏側から見た図である。   FIG. 2 is a use state diagram of the two-dimensional pattern reading apparatus according to the embodiment. (A) shows a state when reading a near two-dimensional pattern, and (b) shows a state when reading a far two-dimensional pattern. Further, (c) is a view of the main part of the two-dimensional pattern reading device viewed from the back side.

これらの図において、二次元パターン読み取り装置1は、手持ちに適した、たとえば、縦長の薄板矩形状のボディ17と、そのボディ17の任意位置に設けられたトリガーキー4aとを有する。図示の例では、トリガーキー4aは前面に1個、両側面にそれぞれ1個ずつ設けられているが、これに限定されない。たとえば、前面の1個だけとしてもよい。トリガーキー4aを複数設けているのは、操作の自由度向上を意図したからである。すなわち、ユーザ18の手持ちの仕方によって操作しやすい位置のトリガーキー4aを選択的に使用できるようにしたからである。ちなみに、図示の例では、ユーザ18の親指の近くに前面のトリガーキー4aが位置しているため、そのトリガーキー4aを親指で操作する様子を描いているが、たとえば、同じ親指で右側面のトリガーキー4aを操作してもよく、あるいは、人差し指等で左側面のトリガーキー4aを操作してもよい。   In these drawings, the two-dimensional pattern reading device 1 includes a vertically long thin plate rectangular body 17 suitable for hand-holding, and a trigger key 4 a provided at an arbitrary position of the body 17. In the illustrated example, one trigger key 4a is provided on the front surface and one on each side surface. However, the present invention is not limited to this. For example, only one on the front surface may be provided. The reason why a plurality of trigger keys 4a are provided is that the purpose is to improve the degree of freedom of operation. In other words, the trigger key 4a at a position that is easy to operate can be selectively used depending on how the user 18 is hand-held. Incidentally, in the illustrated example, since the trigger key 4a on the front surface is located near the thumb of the user 18, the state where the trigger key 4a is operated with the thumb is illustrated. The trigger key 4a may be operated, or the left side trigger key 4a may be operated with an index finger or the like.

二次元パターン読み取り装置1は、上記のトリガーキー4aを有するとともに、ボディ17の前面に他の操作ボタン類19を備える。この操作ボタン類19の説明は割愛するが、要するに、上記のトリガーキー4a以外の入力用インターフェースであって、二次元パターン読み取り装置1の操作のうち、二次元パターン読み取り処理の起動用途以外の各種処理実行に関わる操作ボタンや操作キーなどである。   The two-dimensional pattern reading device 1 includes the trigger key 4 a and the other operation buttons 19 on the front surface of the body 17. Although the explanation of the operation buttons 19 is omitted, in short, it is an input interface other than the trigger key 4a described above, and various operations other than the activation use of the two-dimensional pattern reading process among the operations of the two-dimensional pattern reading device 1 are described. Operation buttons and operation keys related to processing execution.

また、二次元パターン読み取り装置1は、ボディ17の前面の見やすい位置に表示部6を配置する。この表示部6は、先にも説明したように、たとえば、二次元パターン読み取り中の生画像や二次元パターンの読み取り結果、または、その他の情報を可視化して表示するものであり、要すればタッチパネル付のものである。   Further, the two-dimensional pattern reading device 1 arranges the display unit 6 at an easily viewable position on the front surface of the body 17. As described above, the display unit 6 visualizes and displays a raw image during reading a two-dimensional pattern, a reading result of a two-dimensional pattern, or other information. It comes with a touch panel.

さらに、二次元パターン読み取り装置1は、ボディ17の上端に、照明部2と撮像部3の収容部20を有する。この収容部20は、(c)に示すように、照明部2の光源窓21(光学レンズ11aの保護窓)と撮像部3の撮像窓22(撮影レンズ14aの保護窓)とを露出する開口面23を備えており、ユーザ18がボディ17を自然に手持ちしたときに収容部20の開口面23の鉛直方向が読み取り対象の二次元パターン24の方向に指向するようになっている。   Furthermore, the two-dimensional pattern reading device 1 has an illumination unit 2 and a storage unit 20 for the imaging unit 3 at the upper end of the body 17. As shown in FIG. 5C, the housing 20 exposes the light source window 21 (protective window of the optical lens 11a) of the illumination unit 2 and the imaging window 22 (protective window of the photographing lens 14a) of the imaging unit 3. A surface 23 is provided, and when the user 18 naturally holds the body 17, the vertical direction of the opening surface 23 of the housing portion 20 is oriented in the direction of the two-dimensional pattern 24 to be read.

本実施形態に係る二次元パターン読み取り装置1の技術的課題は、要するに、「省電力化を図りつつ、距離にかかわらず、適正な明るさで目標の二次元パターンを照明する」ことにある。   In short, the technical problem of the two-dimensional pattern reading device 1 according to the present embodiment is “to illuminate a target two-dimensional pattern with appropriate brightness regardless of the distance while saving power”.

この課題達成のために、本実施形態では、二次元パターン読み取り装置1から二次元パターン24までの距離を測定し、その距離に応じて照明部2の照明光の照射幅を線形的または段階的に変更するための構成を備えたことを要旨とする。   In order to achieve this task, in this embodiment, the distance from the two-dimensional pattern reading device 1 to the two-dimensional pattern 24 is measured, and the irradiation width of the illumination light of the illumination unit 2 is linearly or stepwise according to the distance. The gist is that a configuration for changing to is provided.

すなわち、上記の技術的課題の根本原因は、二次元パターンの明るさが光源からの距離の二乗に反比例するため、遠くに位置する二次元パターンを適正な光量で照明できないことに起因していること、また、遠くに位置する二次元パターンを適正な光量で照明するためには距離に応じて光量をアップすればよいものの、そうすると今度はバッテリの消耗が激しくなることに起因しているからであり、距離に応じて“照明光の照射幅を線形的または段階的に変更する”ことにより、それらの原因を回避して、「省電力化を図りつつ、距離にかかわらず、適正な明るさで目標の二次元パターンを照明する」ことができるからである。   That is, the root cause of the above technical problem is that the brightness of the two-dimensional pattern is inversely proportional to the square of the distance from the light source, so that the two-dimensional pattern located far away cannot be illuminated with an appropriate amount of light. In addition, in order to illuminate a two-dimensional pattern located far away with an appropriate amount of light, it is necessary to increase the amount of light according to the distance. Yes, depending on the distance, “change the irradiation width of the illumination light linearly or step by step” to avoid these causes, and “Proper brightness regardless of distance while saving power” It is possible to illuminate the target two-dimensional pattern.

このことを図面を参照して説明する。図2(a)に示すように、近くの二次元パターン24を読み取る場合、その二次元パターン24の全体を満遍なく照明できる程度の過不足のない“照明光の照射幅”とする。このときの照射幅を便宜的にWaとする。一方、図2(b)に示すように、遠くの二次元パターン24を読み取る場合、照射幅をWaのまま変更しなければ、遠くに位置する二次元パターン24の明るさは相当量低下する。照明輝度は光源からの距離の二乗に反比例して低下するからである。本実施形態では、このような遠くの二次元パターン24を読み取る場合は照射幅をWaからWbに変更する。ここでWa>Wbであり、WaとWbの差は、図2(a)における二次元パターン24までの距離と図2(b)における二次元パターン24までの距離との差に対応する。つまり、二次元パターンまでの距離が離れるほど、WaとWbの差が開くことになる。   This will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 2A, when reading a nearby two-dimensional pattern 24, the “illumination light irradiation width” is sufficient so that the entire two-dimensional pattern 24 can be illuminated uniformly. The irradiation width at this time is assumed to be Wa for convenience. On the other hand, as shown in FIG. 2B, when reading a distant two-dimensional pattern 24, the brightness of the distant two-dimensional pattern 24 is considerably reduced unless the irradiation width is changed as Wa. This is because the illumination luminance decreases in inverse proportion to the square of the distance from the light source. In the present embodiment, when reading such a distant two-dimensional pattern 24, the irradiation width is changed from Wa to Wb. Here, Wa> Wb, and the difference between Wa and Wb corresponds to the difference between the distance to the two-dimensional pattern 24 in FIG. 2A and the distance to the two-dimensional pattern 24 in FIG. That is, the difference between Wa and Wb increases as the distance to the two-dimensional pattern increases.

このように、WaとWbは二次元パターンの距離に応じて適宜に変化するようになっていればよいが、理想的には、遠近およびその中間位置のいずれにおいても二次元パターン24の全体を満遍なく照明できる適切な照射幅の可変特性になっている必要がある。   In this way, Wa and Wb only need to change appropriately according to the distance of the two-dimensional pattern. Ideally, the entire two-dimensional pattern 24 is displayed at both the perspective and the intermediate position. It is necessary to have a variable characteristic of an appropriate irradiation width that can be illuminated evenly.

また、二次元パターンまでの距離の測定は専用の測距手段を設けてもよいが、本実施形態の撮像部3はオートフォーカス機能付であって、しかも、そのオートフォーカス機能は被写体までの測距手段(測距部16)が必須であることを考慮すると、このオートフォーカス機能の測距手段(測距部16)を流用することがコスト面からも好ましいということができるから、本実施形態では、撮像部3のオートフォーカス機能の測距手段(測距部16)を、二次元パターンまでの距離を測定するための手段として兼用することにした。   In addition, a dedicated distance measuring unit may be provided for measuring the distance to the two-dimensional pattern. However, the imaging unit 3 of the present embodiment has an autofocus function, and the autofocus function is used to measure a subject. Considering that the distance means (ranging section 16) is essential, it can be said that the use of the distance measuring means (ranging section 16) having the autofocus function is preferable from the viewpoint of cost. Then, the distance measuring unit (ranging unit 16) of the autofocus function of the imaging unit 3 is also used as a unit for measuring the distance to the two-dimensional pattern.

図3は、照射幅の可変特性を示す図である。この可変特性は制御部5のROM5bにあらかじめデータテーブル(以下、照射幅データテーブルという)の形で格納されている。照射幅データテーブル25は縦軸を距離、横軸を照射幅とする二次元マップ構造を有しており、両軸の間に照射幅制御特性線26を設定している。ここで、縦軸の距離は上端側が“遠”、下端側が“近”、横軸の照射幅は右端側が“狭”、左端側が“広”であり、また、両軸間の照射幅制御特性線26は右肩上がりの直線であるから、この照射幅制御特性線26によれば、距離が遠くなるほど照射幅が狭くなるという照射幅の可変特性を得ることができ、したがって、二次元パターンまでの距離が離れるほど、WaとWbの差を開く、という作用が得られる。   FIG. 3 is a diagram showing a variable characteristic of the irradiation width. This variable characteristic is stored in advance in the form of a data table (hereinafter referred to as an irradiation width data table) in the ROM 5b of the control unit 5. The irradiation width data table 25 has a two-dimensional map structure in which the vertical axis represents distance and the horizontal axis represents irradiation width, and an irradiation width control characteristic line 26 is set between both axes. Here, the distance on the vertical axis is “far” on the upper end side, “near” on the lower end side, the irradiation width on the horizontal axis is “narrow” on the right end side, and “wide” on the left end side, and the irradiation width control characteristics between both axes Since the line 26 is a straight line that rises to the right, according to the irradiation width control characteristic line 26, it is possible to obtain a variable characteristic of the irradiation width that the irradiation width becomes narrower as the distance increases. As the distance increases, the difference between Wa and Wb increases.

なお、ここでは直線的、つまり線形的な照射幅制御特性線26としたが、これに限定されない。曲線や自由線であってもよい。直線、曲線または自由線はいずれも線形的な変化を呈する線である。あるいは、図中破線で示すように段階的に変化する照射幅制御特性線27としてもよい。制御の緻密さの点では線形的な照射幅制御特性線26の方が好ましいが、バッテリの消耗防止の点では段階的な照射幅制御特性線27の使用が望ましい。照射幅可変光学部11の動きを間欠的にして、バッテリの消耗を回避できるからである。線形的な線(照射幅制御特性線26など)と段階的な照射幅制御特性線27のいずれを使用するかは、制御の緻密さとバッテリ消耗防止のどちらを重視するかで適宜に選択すればよい。   In addition, although it was set as the linear, ie, linear irradiation width control characteristic line 26 here, it is not limited to this. It may be a curve or a free line. A straight line, a curve, or a free line is a line that exhibits a linear change. Or it is good also as the irradiation width control characteristic line 27 which changes in steps as shown with the broken line in a figure. The linear irradiation width control characteristic line 26 is preferable in terms of control precision, but the stepwise irradiation width control characteristic line 27 is preferable in terms of prevention of battery consumption. This is because the consumption of the battery can be avoided by intermittently moving the irradiation width variable optical unit 11. Whether to use a linear line (irradiation width control characteristic line 26 or the like) or a stepwise irradiation width control characteristic line 27 can be selected as appropriate depending on which one is important, control precision or battery consumption prevention. Good.

また、以上の説明では、照明部2の発光部10の輝度を所定値(固定値)としたが、これに限らず、二次元パターンの距離に応じて可変としてもよい。   In the above description, the luminance of the light emitting unit 10 of the illumination unit 2 is set to a predetermined value (fixed value). However, the luminance is not limited to this and may be variable according to the distance of the two-dimensional pattern.

図4は、輝度の可変特性を示す図である。この可変特性も制御部5のROM5bにあらかじめデータテーブル(以下、輝度データテーブルという)の形で格納されている。輝度データテーブル28は縦軸を距離、横軸を輝度とする二次元マップ構造を有しており、両軸の間に輝度制御特性線29を設定している。ここで、縦軸の距離は上端側が“遠”、下端側が“近”、横軸の輝度は右端側が“高輝度”、左端側が“低輝度”であり、また、両軸間の輝度制御特性線29は右肩上がりの直線(曲線や自由線であってもよい)である。この輝度制御特性線29によれば、距離が遠くなるほど発光部10の輝度が高くなるという輝度の可変特性を得ることができ、したがって、二次元パターンまでの距離が離れるほど、二次元パターンを明るく照らし出す、という作用が得られるから、前記の照射幅制御特性線26(または27)の作用を補完して「距離にかかわらず、適正な明るさで目標の二次元パターンを照明する」という効果をより高めることができる。   FIG. 4 is a diagram illustrating the variable characteristics of luminance. This variable characteristic is also stored in advance in the form of a data table (hereinafter referred to as a luminance data table) in the ROM 5b of the control unit 5. The luminance data table 28 has a two-dimensional map structure with the vertical axis representing distance and the horizontal axis representing luminance, and a luminance control characteristic line 29 is set between the two axes. Here, the distance on the vertical axis is “far” on the upper end side, “near” on the lower end side, the luminance on the horizontal axis is “high luminance” on the right end side, and “low luminance” on the left end side. The line 29 is a straight line that rises to the right (may be a curved line or a free line). According to the luminance control characteristic line 29, it is possible to obtain a variable luminance characteristic that the luminance of the light emitting unit 10 increases as the distance increases. Accordingly, the two-dimensional pattern becomes brighter as the distance to the two-dimensional pattern increases. Since the action of illuminating is obtained, the effect of “illuminating the target two-dimensional pattern with an appropriate brightness regardless of the distance” by complementing the action of the irradiation width control characteristic line 26 (or 27). Can be further enhanced.

この輝度制御特性線29も直線的ではなく段階的に変化させてもよい。つまり、図中の破線で示すような輝度制御特性線30としてもよい。   The luminance control characteristic line 29 may also be changed stepwise instead of linearly. That is, a luminance control characteristic line 30 as indicated by a broken line in the figure may be used.

図5は、実施形態に係る二次元パターン読み取り装置の動作フローを示す図である。この動作フローは、制御部5のROM5bにあらかじめ制御プログラムの形で格納されており、必要に応じて制御部5のRAM5cにロードされ、CPU5aで実行されるものである。   FIG. 5 is a diagram illustrating an operation flow of the two-dimensional pattern reading apparatus according to the embodiment. This operation flow is stored in advance in the form of a control program in the ROM 5b of the control unit 5, loaded into the RAM 5c of the control unit 5 as necessary, and executed by the CPU 5a.

この動作フローでは、まず、発光部10の照明輝度制御値と照射幅駆動部12の照射幅制御値に、あらかじめ定められた規定値(デフォルト値)をセットする(ステップS1)。規定値は、たとえば、輝度50%、照射幅40度などである。ここで、50%とは発光部10のフル発光輝度の略半分を意味し、また、照射幅40度は発光部10から発射された光の広がり角度の絶対値を意味する。なお、これらの規定値は一例であり、他の値であってもよいが、たとえば、最も多用される常用的距離に対応した照明輝度および照射幅としてもよい。   In this operation flow, first, a predetermined specified value (default value) is set in the illumination brightness control value of the light emitting unit 10 and the irradiation width control value of the irradiation width driving unit 12 (step S1). The specified values are, for example, a luminance of 50% and an irradiation width of 40 degrees. Here, 50% means substantially half of the full light emission luminance of the light emitting unit 10, and the irradiation width of 40 degrees means the absolute value of the spread angle of the light emitted from the light emitting unit 10. These specified values are examples, and other values may be used. For example, the illumination brightness and the irradiation width corresponding to the most frequently used distance may be used.

次に、ユーザによってトリガーキー4aが操作されるまで待機し(ステップS2)、トリガーキー4aが操作されると、照明部2を駆動して、セットされた照明輝度と照射幅の光を発射する(ステップS3)。   Next, it waits until the trigger key 4a is operated by the user (step S2). When the trigger key 4a is operated, the illumination unit 2 is driven to emit light having the set illumination brightness and irradiation width. (Step S3).

次に、撮像部3を駆動して被写体(二次元パターン)までの距離測定と、被写体のフォーカス合せと、被写体の撮影とを行い、測距結果(測距部16の測定結果)を制御部5のRAM5bに一時保存(ステップS4)した後、二次元パターンのデコード処理を実行する(ステップS5)。   Next, the imaging unit 3 is driven to measure the distance to the subject (two-dimensional pattern), focus the subject, and shoot the subject, and the distance measurement result (measurement result of the distance measurement unit 16) is controlled by the control unit. 5 is temporarily stored in the RAM 5b (step S4), and then a two-dimensional pattern decoding process is executed (step S5).

図6は、デコード処理(ステップS5)の動作フローを示す図である。この動作フローでは、まず、撮影画像の明るい部分(つまり、照明部2から発射された光があたっている部分)から二次元パターンを抽出する(ステップS21)。次いで、二次元パターンの抽出数を判定する(ステップS22)。この判定は、撮影画像内に1つの二次元パターンだけが含まれているか否かを調べることに相当する。つまり、抽出数が0の場合は撮影画像内にまったく二次元パターンが含まれていないことを示し、また、抽出数が2または2を超える場合は撮影画像内に2つ以上の二次元パターンが含まれていることを示し、いずれの場合も二次元パターンの情報を正しく再生できないから、これらの場合をエラーとして排除するための判定である。   FIG. 6 is a diagram showing an operation flow of the decoding process (step S5). In this operation flow, first, a two-dimensional pattern is extracted from a bright part of a captured image (that is, a part that is exposed to light emitted from the illumination unit 2) (step S21). Next, the number of two-dimensional patterns extracted is determined (step S22). This determination corresponds to checking whether or not only one two-dimensional pattern is included in the captured image. That is, when the number of extractions is 0, it indicates that no two-dimensional pattern is included in the photographed image, and when the number of extractions is 2 or more, two or more two-dimensional patterns are present in the photographed image. This is a determination for eliminating these cases as errors because the information of the two-dimensional pattern cannot be correctly reproduced in any case.

抽出数=1の場合(ステップS23)は、二次元パターンの抽出数が1つであるから二次元パターンの印刷間隔に0をセットし(ステップS26)、抽出した二次元パターンを解析(デコード)し(ステップS27)、デコード成功であるか否かを判定して(ステップS28)、デコード成功の場合はデコード成功フラグに1をセット(ステップS29)した後、フローを抜ける一方、デコード成功でない場合はデコード成功フラグに0をセット(ステップS30)した後、フローを抜ける。   When the number of extractions = 1 (step S23), since the number of extractions of the two-dimensional pattern is one, the printing interval of the two-dimensional pattern is set to 0 (step S26), and the extracted two-dimensional pattern is analyzed (decoded). (Step S27), it is determined whether or not the decoding is successful (Step S28). If the decoding is successful, the decoding success flag is set to 1 (Step S29) and then the flow is exited, but the decoding is not successful. Sets 0 to the decoding success flag (step S30), and then exits the flow.

抽出数=0の場合(ステップS24)は、二次元パターンの抽出数が0であるから印刷間隔に0をセットし(ステップS31)、デコード成功フラグに0をセット(ステップS30)した後、フローを抜ける。   When the number of extractions is 0 (step S24), since the number of extractions of the two-dimensional pattern is 0, the printing interval is set to 0 (step S31), and the decoding success flag is set to 0 (step S30). Exit.

抽出数≧2の場合(ステップS25)は、二次元パターンの抽出数が2以上であるから印刷間隔を取得し(ステップS32)、所要のエラーメッセージを表示部6に出力し(ステップS33)、デコード成功フラグに0をセット(ステップS30)した後、フローを抜ける。   When the number of extractions ≧ 2 (step S25), since the number of extractions of the two-dimensional pattern is 2 or more, the printing interval is acquired (step S32), and a required error message is output to the display unit 6 (step S33). After the decoding success flag is set to 0 (step S30), the flow is exited.

ここで、印刷間隔とは、撮影した二次元パターンの生画像を印刷や画面出力したりする際の印刷(または表示)間隔のことをいう。抽出数0や抽出数1の場合は当然ながら印刷間隔0となり、抽出数2以上の場合は、その抽出数に応じた適切な間隔(ステップS32で取得した値)になる。   Here, the printing interval refers to a printing (or display) interval at the time of printing or outputting a captured raw image of a two-dimensional pattern. When the number of extractions is 0 or 1, the number of extractions is naturally 0, and when the number of extractions is 2 or more, the interval is appropriate according to the number of extractions (the value acquired in step S32).

再び、図5に戻り、次に、デコード成功(デコード成功フラグ=1)であるか否かを判定する(ステップS6)。デコード成功の場合は、そのデコード結果を表示部6に出力(ステップS7)した後、次回スキャンの照明輝度と照射幅を決定する(ステップS8)が、デコード成功でない場合は、ステップS7をパスして直ちに次回スキャンの照明輝度と照射幅を決定する(ステップS8)。   Returning to FIG. 5 again, it is next determined whether or not the decoding is successful (decoding success flag = 1) (step S6). If the decoding is successful, the decoding result is output to the display unit 6 (step S7), and then the illumination brightness and irradiation width of the next scan are determined (step S8). If the decoding is not successful, step S7 is passed. Immediately after that, the illumination brightness and irradiation width of the next scan are determined (step S8).

ここで、「次回スキャンの照明輝度と照射幅」の決定は、先に(ステップS4で)制御部5のRAM5bに一時保存されていた測距結果に基づいて行う。つまり、この測距結果は二次元パターンまでの距離であるから、要するに、二次元パターンまでの距離に基づいて、次回スキャンの照明輝度と照射幅を決定する。より詳細には、図3の照射幅の可変特性図と図4の輝度の可変特性図とに従い、二次元パターンまでの距離が離れるにつれて、照射幅が狭くなり且つ輝度が高くなるように次回スキャンの照明輝度と照射幅を決定する。   Here, the determination of “the illumination brightness and the irradiation width of the next scan” is performed based on the distance measurement result temporarily stored in the RAM 5b of the control unit 5 (in step S4). That is, since the distance measurement result is the distance to the two-dimensional pattern, in short, the illumination brightness and the irradiation width of the next scan are determined based on the distance to the two-dimensional pattern. More specifically, in accordance with the irradiation width variable characteristic diagram of FIG. 3 and the luminance variable characteristic diagram of FIG. 4, the next scan is performed so that the irradiation width becomes narrower and the luminance becomes higher as the distance to the two-dimensional pattern increases. Determine the illumination brightness and irradiation width.

次いで、トリガーキー4aの操作を判定し(ステップS9)、操作された場合はステップS3に戻り、操作されなかった場合は読み取り終了であるか否かを判定する(ステップS10)。「読み取り終了」の判定は、他の操作ボタン類19に含まれる専用の読み取り終了ボタンの押し下げ操作を判定することによって行うことができるが、これに限定されない。たとえば、トリガーキー4aの長押し等の特殊操作を判定して行ってもよい。   Next, the operation of the trigger key 4a is determined (step S9), and if it is operated, the process returns to step S3, and if it is not operated, it is determined whether the reading is finished (step S10). The determination of “end of reading” can be performed by determining a pressing operation of a dedicated reading end button included in the other operation buttons 19, but is not limited thereto. For example, a special operation such as a long press of the trigger key 4a may be determined and performed.

読み取り終了の場合は、そのままフローを終了し、読み取り終了でない場合は、再びステップS2以降を繰り返す。   If the reading is finished, the flow is finished as it is. If the reading is not finished, step S2 and the subsequent steps are repeated.

本実施形態の二次元パターン読み取り装置1は、以上のとおりの構成としたので、以下の特有の効果を得ることができる。   Since the two-dimensional pattern reading apparatus 1 of the present embodiment is configured as described above, the following specific effects can be obtained.

(a)二次元パターンまでの距離にかかわらず、過不足のない明るさで二次元パターンを照明できる。
これは、二次元パターンまでの距離に応じて照明部2の光の照射幅を可変としたからである。具体的には、距離が離れるほど照射幅を狭くしたからであり、これによって、「照明輝度は光源からの距離の二乗に反比例して低下する」という原因を排除して、距離にかかわらず、二次元パターンの全体を十分な明るさで照明することができたからである。加えて、照明部2の光の輝度についても二次元パターンまでの距離に応じて変更するようにしたからであり、つまり、距離が離れるほど輝度を高めるようにしたからである。
(A) Regardless of the distance to the two-dimensional pattern, it is possible to illuminate the two-dimensional pattern with sufficient brightness.
This is because the irradiation width of the light of the illumination unit 2 is made variable according to the distance to the two-dimensional pattern. Specifically, as the distance is further away, the irradiation width is narrowed, thereby eliminating the cause that “the illumination brightness decreases in inverse proportion to the square of the distance from the light source”, regardless of the distance, This is because the entire two-dimensional pattern could be illuminated with sufficient brightness. In addition, the luminance of the light of the illumination unit 2 is also changed according to the distance to the two-dimensional pattern, that is, the luminance is increased as the distance increases.

なお、輝度可変は必須ではない。「距離にかかわらず、適正な明るさで目標の二次元パターンを照明する」という命題は、原理的には距離が離れるほど照射幅を狭くすることによって一応達成できるからである。しかしながら、この対策(距離が離れるほど照射幅を狭くする)だけでは、実用上支障を来すことがある。遠距離すぎる場合には照射幅を極限まで狭くしても撮像部3の撮影感度を十分に上回る明るさが得られないことがあり得るからであり、このような場合を考慮すると、輝度可変の併用は実用的である。照明部2の輝度を高めることにより、撮像部3の撮影感度に適合した明るさを得られるからである。   Note that variable brightness is not essential. This is because, in principle, the proposition “illuminate a target two-dimensional pattern with appropriate brightness regardless of distance” can be achieved by reducing the irradiation width as the distance increases. However, this measure (to narrow the irradiation width as the distance increases) may cause a practical problem. This is because if the distance is too long, even if the irradiation width is narrowed to the limit, it may not be possible to obtain a brightness sufficiently higher than the imaging sensitivity of the imaging unit 3. The combined use is practical. This is because by increasing the luminance of the illuminating unit 2, brightness suitable for the imaging sensitivity of the imaging unit 3 can be obtained.

(b)バッテリの消耗回避。
実施形態の主たる技術思想は、「距離にかかわらず、適正な明るさで目標の二次元パターンを照明する」ために、「二次元パターンまでの距離が離れるほど照明部2の光の照射幅を狭くする」という仕組みを採用したことにある。この点において、単に、不足する明るさを照明部2の光量アップで補うという単純なものではないから、光量アップに伴う余分なバッテリ消耗を防止することができるという利点が得られる。但し、前記のとおり、実施形態では「距離が離れるほど照射幅を狭くする」と同時に「距離が離れるほど輝度を高くする」という仕組みを採用しているため、この輝度可変に伴うバッテリ消耗が免れないという見方もある。しかしながら、この輝度可変は、あくまでも実用上の観点から付加された従たる仕組みであって、「距離にかかわらず、適正な明るさで目標の二次元パターンを照明する」という課題を達成するための必須事項ではない。したがって、この「距離が離れるほど輝度を高くする」という仕組みは、とりわけバッテリ消耗回避を重視する際には、あえて付加する必要がないものであるから、結局、本実施形態にあっては、バッテリの消耗も回避することができる。
(B) Avoid battery consumption.
The main technical idea of the embodiment is “to illuminate the target two-dimensional pattern with appropriate brightness regardless of the distance”, “to increase the irradiation width of the light of the illumination unit 2 as the distance to the two-dimensional pattern increases. The mechanism is to “narrow”. In this respect, since it is not simply a matter of compensating for the insufficient brightness by increasing the light amount of the illumination unit 2, there is an advantage that it is possible to prevent excessive battery consumption accompanying the increase in the light amount. However, as described above, the embodiment employs a mechanism of “decreasing the irradiation width as the distance increases” and “increasing the luminance as the distance increases”, and thus avoids battery consumption associated with this variable luminance. There is also a view that there is no. However, this variable brightness is a subordinate mechanism added from a practical point of view to achieve the task of illuminating a target two-dimensional pattern with appropriate brightness regardless of distance. It is not essential. Therefore, the mechanism of “increasing the brightness as the distance increases” does not need to be added especially when importance is attached to avoiding battery consumption. Can also be avoided.

なお、以上の実施形態では、「距離が離れるほど照射幅を狭くする」という仕組みを採用しているが、この仕組みを以下のように改良してもよい。すなわち、図5のステップS8で「測距結果に基づき、次回スキャンの・・・・照射幅を決定」する際に、単に測距結果に基づくだけでなく、二次元パターンの実際の大きさも加味して照射幅を決定するようにしてもよい。これは、照明部2の役割は読み取り対象の目標被写体、つまり、二次元パターンを明るく照らし出すことにあり、理想的には二次元パターン“のみ”を照明できればよいからである。この点において、実施形態のように「測距結果に基づき、次回スキャンの・・・・照射幅を決定」しただけでは、二次元パターンの周囲を余分に照明する可能性を否定できず、照明光の無駄を生じる。かかる無駄をなくすためには、「測距結果に基づき、次回スキャンの・・・・照射幅を決定」した上で、さらに、二次元パターンの実際の大きさを測定し、その測定結果に応じて照射幅の微調整を行えばよい。このようにすると、二次元パターンを照明するとともに、その周囲の余分な照明を行わないようにすることができ、照明光の無駄をなくすことができるから好ましい。   In the above embodiment, a mechanism of “decreasing the irradiation width as the distance increases” is adopted, but this mechanism may be improved as follows. That is, when “determining the irradiation width of the next scan based on the distance measurement result” in step S8 of FIG. 5, not only based on the distance measurement result but also the actual size of the two-dimensional pattern is taken into account. Then, the irradiation width may be determined. This is because the role of the illumination unit 2 is to brightly illuminate the target object to be read, that is, the two-dimensional pattern, and ideally, only the two-dimensional pattern “only” needs to be illuminated. In this regard, as in the embodiment, just by “determining the irradiation width of the next scan based on the distance measurement result”, the possibility of extra illumination around the two-dimensional pattern cannot be denied. It causes waste of light. In order to eliminate such waste, the actual size of the two-dimensional pattern is measured after “determining the irradiation width of the next scan based on the distance measurement result” and according to the measurement result. The irradiation width may be finely adjusted. This is preferable because it is possible to illuminate the two-dimensional pattern and not to perform extra illumination around the two-dimensional pattern, thereby eliminating waste of illumination light.

以上の実施形態における照明光の照射幅の可変態様は一例である。つまり、光学レンズ11aの位置を変えることによって照明光の照射幅を変更しているが、他の態様を採用してもかまわない。   The variation mode of the irradiation width of the illumination light in the above embodiment is an example. That is, the irradiation width of the illumination light is changed by changing the position of the optical lens 11a, but other modes may be adopted.

図7は、照射幅可変態様の他の例を示す図である。この態様では、(a)に示すように、撮像部3の撮影窓22の周囲に同心円状に配列された複数列(図では3列であるが、3列以上の多列であってもよい)の発光素子群31〜33を有する。発光素子群31〜33は、それぞれ異なる個数の発光素子(ここではLED素子)からなる。ここで、最内列の発光素子群31の個数をA、中間列の発光素子群32の個数をB、最外列の発光素子群33の個数をCとしたとき、各々の個数は「A<B<C」の関係にある。また、(b)にその断面配列を示すように、発光素子群31〜33のそれぞれの光軸をLa1、La2、La3としたとき、最内列の発光素子群31の光軸La3は近距離を照らすように設定されており、また、中間列の発光素子群32の光軸La2は光軸La3よりも遠くを照らすように設定されており、さらに、最外列の発光素子群33の光軸La1は光軸La2よりも遠くを照らすように設定されている。   FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the irradiation width variable mode. In this aspect, as shown in (a), a plurality of rows arranged concentrically around the shooting window 22 of the imaging unit 3 (three rows in the figure, but may be three or more rows). ) Light emitting element groups 31-33. Each of the light emitting element groups 31 to 33 includes a different number of light emitting elements (here, LED elements). Here, when the number of the light emitting element groups 31 in the innermost row is A, the number of the light emitting element groups 32 in the intermediate row is B, and the number of the light emitting element groups 33 in the outermost row is C, each number is “A <B <C ”. Further, as shown in the cross-sectional arrangement of FIG. 5B, when the optical axes of the light emitting element groups 31 to 33 are La1, La2, and La3, the optical axis La3 of the innermost light emitting element group 31 is a short distance. , And the optical axis La2 of the light emitting element group 32 in the middle row is set to illuminate farther than the optical axis La3. Further, the light of the light emitting element group 33 in the outermost row is set. The axis La1 is set to illuminate farther than the optical axis La2.

したがって、このような態様によれば、最内列の発光素子群31だけを点灯すると近距離を照明することができ、中間列の発光素子群32だけを点灯すると中距離を照明することができ、最外列の発光素子群33だけを点灯すると遠距離を照明することができるから、前記の実施形態と同様に、二次元パターンまでの距離に応じて照明部2の光の照射幅を可変とする特性を与えることができる。   Therefore, according to such an aspect, it is possible to illuminate a short distance when only the innermost light emitting element group 31 is lit, and it is possible to illuminate a middle distance when only the intermediate light emitting element group 32 is lit. Since only the outermost light emitting element group 33 can be turned on to illuminate a long distance, the light irradiation width of the illumination unit 2 can be varied according to the distance to the two-dimensional pattern, as in the above-described embodiment. The following characteristics can be given.

加えて、この態様における発光素子群31〜33は、それぞれ異なる個数(A、B、C)の発光素子からなり、しかも、その個数は最内列で“少”、中間列で“中”、最外列で“多”の関係(A<B<C)にあるので、各発光素子の光量を一定とすれば、最内列のトータル光量に対して中間列のトータル光量を高くし、且つ、最外列のトータル光量をさらに高くすることができるので、上記の実施形態における「輝度可変」と同等の特性を与えることもできる。   In addition, each of the light emitting element groups 31 to 33 in this embodiment includes a different number (A, B, C) of light emitting elements, and the number is “small” in the innermost row, “medium” in the middle row, Since the outermost row has a “many” relationship (A <B <C), if the light amount of each light emitting element is constant, the total light amount of the intermediate row is made higher than the total light amount of the innermost row, and Since the total amount of light in the outermost row can be further increased, it is possible to provide characteristics equivalent to “variable brightness” in the above embodiment.

La1〜La3 光軸
1 二次元パターン読み取り装置
2 照明部(照明手段)
3 撮像部(画像読み取り手段)
5 制御部(照射幅変更手段、検出手段、輝度変更手段)
11 照射幅可変光学部(照射幅変更手段)
11a 光学レンズ
12 照射幅駆動部(照射幅変更手段)
14a 撮影レンズ
16 測距部(測距手段)
24 二次元パターン
31〜33 発光素子群
La1 to La3 Optical axis 1 Two-dimensional pattern reading device 2 Illumination unit (illumination means)
3 Imaging unit (image reading means)
5 Control unit (irradiation width changing means, detecting means, brightness changing means)
11 Irradiation width variable optical part (irradiation width changing means)
11a Optical lens 12 Irradiation width driving unit (irradiation width changing means)
14a Shooting lens 16 Distance measuring unit (ranging means)
24 Two-dimensional pattern 31-33 Light emitting element group

Claims (9)

像認識によって被写体であるパターンを読み取る画像読み取り手段と、
前記被写体を照明する照明手段と、
前記被写体までの距離を測定する測距手段と、
前記測距手段の測距結果に基づいて前記照明手段から発射される光の照射幅を変更する照射幅変更手段と、
前記測距手段の測距結果に基づいて前記照明手段から発射される光の輝度を変更する輝度変更手段と、
前記画像読み取り手段の読み取り結果から前記被写体の大きさを検出する検出手段と、
を備え、
前記照射幅変更手段は、前記被写体までの距離が遠くなるほど前記照射幅を狭くする前段変更を行った上、前記検出手段の検出結果に基づいてこの前段変更結果を微調整する、
こと特徴とするパターン読み取り装置。
An image reading means for reading a subject der Rupa turn by images recognition,
Illumination means for illuminating the subject;
Ranging means for measuring the distance to the subject;
An irradiation width changing means for changing an irradiation width of light emitted from the illumination means based on a distance measurement result of the distance measuring means;
Brightness changing means for changing the brightness of light emitted from the illumination means based on the distance measurement result of the distance measuring means;
Detecting means for detecting the size of the subject from the reading result of the image reading means;
With
The irradiation width changing means performs the previous stage change to narrow the irradiation width as the distance to the subject increases, and finely adjusts the previous stage change result based on the detection result of the detection means,
Pattern reading apparatus characterized by.
前記輝度変更手段は、前記被写体までの距離が遠くなるほど前記光の輝度を高めることを特徴とする請求項1に記載のパターン読み取り装置。 The luminance changing unit pattern reading apparatus according to claim 1, characterized in that to increase the light intensity enough distance to the subject becomes distant. 前記照射幅変更手段は、前記照明手段の光軸上に配置された光学レンズを備え、この光学レンズを光軸に沿って移動させることにより、前記照射幅を変更することを特徴とする請求項1または2に記載のパターン読み取り装置。 The irradiation width changing unit includes an optical lens arranged on an optical axis of the illumination unit, and the irradiation width is changed by moving the optical lens along the optical axis. pattern reading device according to 1 or 2. 前記照射幅変更手段は、前記画像読み取り手段の撮影レンズの周囲に同心円状に配列された複数列の発光素子群からなり、それぞれの発光素子群を構成する複数の発光素子の光軸を、各発光素子群ごとに異ならせたことを特徴とする請求項1または2に記載のパターン読み取り装置。 The irradiation width changing means comprises a plurality of rows of light emitting element groups arranged concentrically around the photographing lens of the image reading means, and the optical axes of the plurality of light emitting elements constituting each light emitting element group pattern reading apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that different for each light emitting element group. 前記複数列の発光素子群は、各群ごとに異なる個数の発光素子からなり、且つ、その個数が、同心円の外側になるにつれて多くなるように設定されていることを特徴とする請求項に記載のパターン読み取り装置。 Group of light emitting elements of the plurality of rows is made from the light emitting elements of different numbers for each group, and its number is, in claim 4, characterized in that it is set to be larger as on the outside of the concentric circle pattern reading device according. 対象画像から離間した位置から該対象画像を読み取る画像読み取り手段と、Image reading means for reading the target image from a position separated from the target image;
前記対象画像を照明する照明手段と、Illuminating means for illuminating the target image;
前記対象画像までの距離を測定する測距手段と、Ranging means for measuring the distance to the target image,
前記画像読み取り手段の読み取り結果から前記対象画像の大きさを検出する検出手段と、Detecting means for detecting a size of the target image from a reading result of the image reading means;
前記測距手段の測距結果に基づいて前記照明手段から発射される光の照射条件を変更する前段変更を行った上、前記検出手段の検出結果に基づいてこの前段変更結果を微調整する微調整手段と、A fine change is made to finely adjust the previous change result based on the detection result of the detection means, after changing the previous change to change the irradiation condition of the light emitted from the illumination means based on the distance measurement result of the distance measurement means. Adjusting means;
を有することを特徴とする画像読み取り装置。An image reading apparatus comprising:
像認識によって被写体であるパターンを読み取る画像読み取り工程と、
前記被写体を照明する照明工程と、
前記被写体までの距離を測定する測距工程と、
前記測距工程の測距結果に基づいて前記照明工程で発射される光の照射幅を変更する照射幅変更工程と、
前記測距工程の測距結果に基づいて前記照明工程により発射される光の輝度を変更する輝度変更工程と、
前記画像読み取り工程の読み取り結果から前記被写体の大きさを検出する検出工程と、
を含み、
前記照射幅変更工程は、前記被写体までの距離が遠くなるほど前記照射幅を狭くする前段変更を行った上、前記検出工程の検出結果に基づいてこの前段変更結果を微調整する、
こと特徴とするパターン読み取り方法。
An image reading step of reading the subject der Rupa turn by images recognition,
An illumination process for illuminating the subject;
A distance measuring step for measuring a distance to the subject;
An irradiation width changing step for changing the irradiation width of the light emitted in the illumination step based on the distance measurement result of the distance measuring step,
A luminance changing step for changing the luminance of the light emitted by the illumination step based on the distance measurement result of the distance measuring step;
A detection step of detecting the size of the subject from the reading result of the image reading step;
Including
In the irradiation width changing step, after performing the previous stage change to narrow the irradiation width as the distance to the subject increases, finely adjust the previous stage change result based on the detection result of the detection step,
Pattern reading wherein the.
像認識によって被写体であるパターンを読み取る画像読み取り手段と、前記被写体を照明する照明手段とを備えるパターン読み取り装置のコンピュータを、
前記被写体までの距離を測定する測距手段、
前記測距手段の測距結果に基づいて前記照明手段から発射される光の照射幅を狭く変更する照射幅変更手段、
前記測距手段の測距結果に基づいて前記照明手段から発射される光の輝度を変更する輝度変更手段、
前記画像読み取り手段の読み取り結果から前記被写体の大きさを検出する検出手段、
として機能させ、
更に、前記照射幅変更手段は、前記被写体までの距離が遠くなるほど前記照射幅を狭くする前段変更を行った上、前記検出手段の検出結果に基づいてこの前段変更結果を微調整する、
ように機能させるためのプログラム。
An image reading means for reading a subject der Rupa turn by images recognized, the computer Rupa turn reader an illumination means for illuminating the subject,
Ranging means for measuring the distance to the subject,
Irradiation width changing means for narrowly changing the irradiation width of the light emitted from the illumination means based on the distance measurement result of the distance measuring means;
Luminance changing means for changing the luminance of light emitted from the illumination means based on the distance measurement result of the distance measuring means;
Detecting means for detecting the size of the subject from the reading result of the image reading means;
Function as
Further, the irradiation width changing means performs a previous stage change to narrow the irradiation width as the distance to the subject increases, and finely adjusts the previous stage change result based on the detection result of the detection means.
Program to make it function like .
対象画像から離間した位置から該対象画像を読み取る画像読み取り工程と、An image reading step of reading the target image from a position separated from the target image;
前記対象画像を照明する照明工程と、An illumination process for illuminating the target image;
前記対象画像までの距離を測定する測距工程と、A distance measuring step for measuring a distance to the target image;
前記画像読み取り工程の読み取り結果から前記対象画像の大きさを検出する検出工程と、A detection step of detecting a size of the target image from a reading result of the image reading step;
前記測距工程の測距結果に基づいて前記照明工程から発射される光の照射条件を変更する前段変更を行った上、前記検出工程の検出結果に基づいてこの前段変更結果を微調整する微調整工程と、A fine change is made to finely adjust the previous change result based on the detection result of the detection step after changing the previous change to change the irradiation condition of the light emitted from the illumination step based on the distance measurement result of the distance measurement step. Adjustment process;
を含むことを特徴とする画像読み取り方法。An image reading method comprising:
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