JP6370955B1 - コード読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物品の少なくとも一面に付された識別コードを、容器を回転させたり、コードリーダを移動させたりすることなく、単一のコードリーダで確実に読み取ることの可能な読取装置を提供すること。
【解決手段】リーダ受光部１２１を有したコードリーダ１２０と反射鏡１１０とを備え、リーダ受光部１２１は、反射鏡１１０により導かれた対象物品Ｔの一方向視より広角から見た光学像と、対象物品Ｔの直接の光学像とを読み取り可能な位置に配置されていること。
【選択図】図１

Description

本発明は、対象物品の少なくとも一面に付された識別コードを読み取るコード読取装置に関し、特に、創薬研究等の分野において、創薬用試料を封入した容器を識別・管理するためのコード読取装置に関する。

従来、創薬研究や化学物質の分析等において、試料を溶解した溶液を封入したマイクロチューブやバイアル瓶と呼ばれる長尺状容器を保管ラックに複数本、並び立てて収容し、保管や搬送を行っている。
そして、それぞれの容器にどのような試料を封入したのか、且つ、それぞれの保管ラックに、どのような容器を収容しているのかを識別するために、容器及び保管ラックの側面にバーコードを貼付し、それを一次元ラインセンサを備えたハンディタイプのコードリーダを使って読み取り、その結果をコンピュータに取り込み、管理することが行われていた（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１で公知の読み取り装置では、容器、特にバイアル瓶の側面に標準仕様のバーコードラベルを貼付する場合、容器の外周面の略３分の１にしかバーコードが存在しないため、バーコードを読み取るためには、バーコードリーダの前面で容器を回転させたり、容器を固定保持しておいて、その周囲でバーコードリーダを回転させたり、複数台のバーコードリーダを用いて、違う方向から容器を撮像する等の対策が必要とされていた。
このために、容器の背後に２枚の反射鏡を所定の角度開いて設置し、バーコードリーダにより容器に貼付されたバーコードと、前記反射鏡に投影されたバーコードの鏡像の双方を同時に読み取る読取装置が公知である（例えば、特許文献２参照）。

特開平９−３１９８１５号公報 特開２００５−３３８９３８号公報

しかしながら、特許文献２に示す公知の読取装置でも、容器に貼付された識別コードがコードリーダの反対側に位置した場合には、容器が反射鏡の光学像の邪魔となって識別コードを読み取れない場合があり、確実に読み取るためには、容器やコードリーダを回転させたり、移動させたりする手段は必須であった。
また、最近では、底部に識別コードを備えた容器を使用することも多く、その場合には、特許文献２に示す公知の読取装置では読み取ることは不可能であり、別途、底面を読みとる手段、あるいは、底面がコードリーダ側に向くように容器やコードリーダを回転・移動させる特別な手段等を導入する必要があった。

本発明は、公知の読取装置の問題点を解決するものであって、構造が単純であり、かつ、対象物品の側面または底面の少なくとも一方に付された識別コードを、対象物品やコードリーダを回転させたり、移動させたりすることなく、単一のコードリーダで短時間に確実に読み取ることの可能な読取装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、対象物品の少なくとも一面に付された識別コードを読み取るコード読取装置であって、リーダ受光部を有したコードリーダと、内部が空洞で上面及び底面に開放部を有した角錐台形状の反射鏡を備え、前記反射鏡は、側面の内面に反射面が形成されて、反射鏡の内部に入れられた対象物品の一方向視より広角から見た光学像を前記リーダ受光部に導くようにされており、前記リーダ受光部は、前記反射鏡により導かれた対象物品の光学像と、前記反射鏡の光学像と異なる方向視の対象物品の直接の光学像とを読み取り可能なように、底面開放部全体がリーダ受光部による読み取りエリアとなるよう反射鏡の底面開放部に対抗して配置されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係るコード読取装置によれば、リーダ受光部を有したコードリーダと、内部が空洞で上面及び底面に開放部を有した角錐台形状の反射鏡を備え、前記反射鏡は、側面の内面に反射面が形成されて、反射鏡の内部に入れられた対象物品の一方向視より広角から見た光学像を前記リーダ受光部に導くようにされており、リーダ受光部は、反射鏡により導かれた対象物品の光学像と、前記反射鏡の光学像と異なる方向視の対象物品の直接の光学像とを読み取り可能なように、底面開放部全体がリーダ受光部による読み取りエリアとなるよう反射鏡の底面開放部に対抗して配置されていることで、単一のコードリーダで、対象物品の姿勢にかかわらず、対象物品やコードリーダを回転させたり、移動させたりすることなく読み取り範囲を広げ、対象物品に付された識別コードを確実に読み取ることができる。
また、対象物品に複数の識別コードが付されている場合でも、一度に読み取ることも可能となる。
また、異なる位置に識別コードが付された対象物品や、異なる形状の対象物品を順次読み取る際に、読み取り毎に、対象物品やコードリーダを回転させたり、移動させたりする必要がない。

また、反射鏡は内部が空洞で上面及び底面に開放部を有した形状であることにより、反射鏡の構造が極めて単純であり、対象物品が反射鏡の光学像の邪魔となることがないため、読み取り不能な位置関係になることはなく、読み取り可能範囲をさらに広げることが可能となり、対象物品やコードリーダを回転させたり、移動させたりすることなく、装置を簡素化できるとともに、短時間での読み取りが可能となる。
さらに、角錐台形状であることにより、複数の反射面で複数回反射して導かれた光学像をリーダ受光部に導くように構成することが可能であり、反射鏡からの１回反射の光学像、複数回反射の光学像、及び直接の光学像によって、リーダ受光部で対象物品の全表面を死角なく同時に読み取ることができる。
本請求項２に記載の構成によれば、反射鏡の上面の開放部は、対象部品が通過可能な大きさを有し、反射鏡は、上面の開放部の中心がリーダ受光部の読み取りエリアの中心に一致するように配置されていることで、対象物品を上部から挿入することで、対象物品の姿勢にかかわらず、対象物品の側面または底面に付された識別コードを確実に読み取ることができる。
また、装置全体の設置投影面積を小さくすることが可能となる。
本請求項３に記載の構成によれば、対象部品を保持して読み取り位置に移動可能な移動機構をさらに有することにより、移動機構による単純な上下動で上面の開放部から対象物品を挿入して対象物品に付された識別コードを読み取ることができる。
このため、既存の対象物品のハンドリング装置を、簡単に移動機構として使用することができ、対象物品のハンドリング中に容易に対象物品に付された識別コードを読み取ることができる。

本発明の一実施形態に係るコード読取装置の概略図。 本発明の一実施形態に係る血液自動保管装置の反射鏡の斜視図。

本発明の一実施形態に係るコード読取装置１００について図面に基づいて説明する。
コード読取装置１００は、図１に示すように、上方にリーダ受光部１２１を有したコードリーダ１２０と、対象物品である容器Ｔの側方の４つの光学像をリーダ受光部１２１に導く４角錐台形状の反射鏡１１０とを備えている。
反射鏡１１０は、図２に示すように、内部が空洞で上面及び底面が開放された上面開放部１１１及び底面開放部１１２を有しており、４つの側面の内面は反射面１１３が形成されている。
本実施形態では、内面側が鏡面加工された４枚のステンレス板を接続して形成されており、安価に作製でき、軽量で単純な構造となり耐久性も高い。
反射鏡１１０の上面開放部１１１は、容器Ｔが通過可能な大きさを有している。

コードリーダ１２０は、反射鏡１１０の底面開放部１１２にリーダ受光部１２１が対抗し、底面開放部１１２全体がリーダ受光部１２１による読み取りエリアとなるように配置される。
本実施形態では、反射鏡１１０は、４つの同一形状の等脚台形の側面のみを有する四角錐台形状であり、上面全体及び底面全体が上面開放部１１１及び底面開放部１１２を構成している。
反射鏡１１０の上面開放部１１１の中心（上面対角線の交点）及び底面開放部１１２の中心（底面対角線の交点）は、ともにコードリーダ１２０のリーダ受光部１２１の読み取りエリアの中心に一致するように配置されている。
また、コードリーダ１２０は、レーザー光等の走査によって識別コードを読み取るものや、二次元画像を撮像して画像処理によって識別コードを読み取るもの等、光学的に識別コードを読み取るものであればいかなるものであってもよい。

以上のように構成されたコード読取装置１００で容器Ｔの識別コードＣを読み取る動作について説明する。
なお、上記実施形態では、容器Ｔは、化合物等の試料を溶媒液に溶解したものを保管するマイクロチューブと呼ばれる小型円筒状容器や、粉末状の試料を収納するバイアル瓶と呼ばれる容器や試験管等を想定しているが、表面に識別コードが付された対象物であれば、チューブ形状ではない容器や、容器以外の物品であってもよい。

図１に示すように、容器Ｔは、移動機構である把持アーム１３０に把持された状態で、把持アーム１３０の上下動により反射鏡１１０の上面開放部１１１に上方から挿入される。
把持アーム１３０は、上面開放部１１１の位置で上下動を行うことが可能であればよいことから、自動化ラインにおけるハンドリング装置、例えば、容器Ｔを冷凍保管庫に搬入、搬出する際の、保管ラック間の移載を行うピッキング装置（図示せず）をそのまま使用することができ、容器Ｔの移載経路中にコード読取装置１００が配置される。
このことで、スペースやハンドリング機構を追加、改造することなく、短時間に搬入、搬出される容器Ｔの識別コードを読み取り、確実に管理することができる。

挿入された容器Ｔは、反射鏡１１０の反射面１１３を介して側面の４方向からの光学像と、底面の直接の光学像として、コードリーダ１２０のリーダ受光部１２１で同時に検出される。
したがって、識別コードＣが側面あるいは底面のいずれに付されていても、また、側面のいずれの方向を向いていても、一度の挿入動作で確実にコードリーダ１２０によって読み取ることができる。
容器Ｔが所定の位置まで挿入されるまで把持アーム１３０が下降し、コードリーダ１２０による読み取り処理を行った後、把持アーム１３０が上昇する。
コードリーダ１２０による読み取り処理を常に作動させた状態で、把持アーム１３０が下降して容器Ｔが挿入され、識別コードＣが識別できた時点で、すぐさま把持アーム１３０が上昇するようにしてもよい。

また、作業者が手で容器Ｔを反射鏡１１０の上面開放部１１１に上方から挿入して識別コードＣを読み取ってもよい。
なお、図１に示すように、反射鏡１１０の反射面１１３を４５°より立てて配置することで、識別コードＣが完全に上面開放部１１１に挿入される前に、側面の４方向からの光学像がリーダ受光部１２１で検出されるため、より、素早く識別コードＣを読み取ることができるとともに、把持アーム１３０が反射鏡１１０と干渉するのを防止することができる。

また、複数の異なる識別コードが付されたものであっても、同時に読み取ることが可能であり、二次元画像を撮像して画像処理する場合には、文字、数字等を直接認識したり、容器や内容物の色、内容物の状態等を、画像処理によって判別する用途に使用することも可能である。
また、上記実施形態では、反射鏡１１０を４角錐台形状とし、対象物品の４つの光学像をリーダ受光部１２１に導くものとしたが、容器Ｔを挿入できる上面開放部１１１が十分確保できれば、３角錐台形状で対象物品の４つの光学像をリーダ受光部１２１に導くものであってもよく、複数の光学像を得ることで、容器Ｔの側面の読み取り不能な死角を無くすことができる。

さらに、反射鏡１１０は、対象物品の光学像をリーダ受光部１２１に導くように配置され、対象物品の直接の光学像をリーダ受光部１２１で同時に読み取るように配置されていれば、全体形状、反射面の数、反射面の形状、開放部の数、開放部の形状等はいかなるものであってもよい。
また、反射鏡を、複数の反射面で複数回反射して導かれた光学像をリーダ受光部１２１に導くように構成することで、複数の形状の反射面や、その位置関係を適宜組み合わせ、反射鏡からの１回反射の光学像、複数回反射の光学像及び直接の光学像によって、リーダ受光部１２１で対象物品の全表面を死角なく同時に読み取るようにしてもよい。

１００ ・・・ コード読取装置
１１０ ・・・ 反射鏡
１１１ ・・・ 上面開放部
１１２ ・・・ 底面開放部
１１３ ・・・ 反射面（内面）
１２０ ・・・ コードリーダ
１２１ ・・・ リーダ受光部
１３０ ・・・ 把持アーム（移動機構）
Ｔ ・・・ 容器（対象物品）
Ｃ ・・・ 識別コード

Claims (3)

1. 対象物品の少なくとも一面に付された識別コードを読み取るコード読取装置であって、
   リーダ受光部を有したコードリーダと、内部が空洞で上面及び底面に開放部を有した角錐台形状の反射鏡を備え、
   前記反射鏡は、側面の内面に反射面が形成されて、反射鏡の内部に入れられた対象物品の一方向視より広角から見た光学像を前記リーダ受光部に導くようにされており、
   前記リーダ受光部は、前記反射鏡により導かれた対象物品の光学像と、前記反射鏡の光学像と異なる方向視の対象物品の直接の光学像とを読み取り可能なように、底面開放部全体がリーダ受光部による読み取りエリアとなるよう反射鏡の底面開放部に対抗して配置されていることを特徴とするコード読取装置。
2. 前記反射鏡の上面の開放部は、対象部品が通過可能な大きさを有し、
   前記反射鏡は、前記上面の開放部の中心が前記リーダ受光部の読み取りエリアの中心に一致するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコード読取装置。
3. 対象部品を保持して読み取り位置に移動可能な移動機構をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコード読取装置。

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