JPH06139382A - 二次元コードスキャナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】面倒な作業無しに二次元コードを良好な解像度
で効率よく読取りできるようにする。 【構成】光電素子をマトリックス状に配置し二次元コー
ドを読取るエリアセンサ３１と、このエリアセンサに二
次元コードを結像するレンズ３３と、エリアセンサの素
子配列方向に対する結像した二次元コードの傾きを検出
する傾き検出手段３４ａと、この傾き検出手段が検出し
た傾きに基づいてエリアセンサの素子配列方向と結像し
た二次元コードの方向を一致させるモータ３７、このモ
ータにより回転する駆動ギア３８、エリアセンサ３１の
回転ギア３２を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光電素子をマトリック
ス状に配置し、二次元コードを読取るエリアセンサを設
けた二次元コードスキャナに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばＦＡ（ファクトリー・オートメー
ション）、流通、サービス業等の分野では物品の高密度
情報を二次元コードの形式で物品に直接印刷又は物品に
二次元コードを印刷したラベルを貼り、それを二次元コ
ードスキャナで読取って物品の高密度情報を管理するも
のが知られている。

【０００３】このような情報管理に使用される二次元コ
ードスキャナとしてはガン式レーザスキャナ、ラスタス
キャン型ガン式レーザスキャナあるいはエリアセンサ式
スキャナが知られている。

【０００４】ガン式レーザスキャナは、図７に示すよう
にスャナ本体１が出射するレーザビーム２を二次元コー
ド３に照射すると共にスキャナ本体１内に設けた揺動ミ
ラーやポリゴンミラー等でレーザビーム２を左右に振動
させ、その反射光をスキャナ本体１内に設けたセンサで
読取るようになっている。スキャナの操作者はスャナ本
体１をレーザビーム２の左右振動の方向が二次元コード
３の方向と一致するように目で確認しつつ図中矢印で示
すように上下に動かして二次元コード３の読取りを行
う。

【０００５】ラスタスキャン型ガン式レーザスキャナ
は、図８に示すようにスャナ本体４が出射するレーザビ
ーム２を二次元コード３に照射すると共にスキャナ本体
４内に設けたＸ方向及びＹ方向の２枚の揺動ミラーやポ
リゴンミラー等でレーザビーム２を上下左右に振動さ
せ、その反射光をスキャナ本体４内に設けたセンサで読
取る取るようになっている。スキャナの操作者はスャナ
本体４をレーザビーム２の左右振動（Ｘ方向）の方向が
二次元コード３の方向と一致するようにし，かつ上下振
動（Ｙ方向）の範囲内に二次元コード３が入るように目
で確認して二次元コード３の読取りを行う。

【０００６】エリアセンサ式スキャナは、図９に示すよ
うに二次元コード３にスャナ本体５内の光源から光を照
射し、二次元コード３の画像をレンズ６を通してスャナ
本体５内に設けたエリアセンサで読取るようになってい
る。

【０００７】すなわちエリアセンサ式スキャナは、図１
０に示すようにスキャナ本体内に設けた光源７，７から
の光を二次元コード３に照射し、その二次元コード３の
画像をレンズ６を通してエリアセンサ８に結像し、エリ
アセンサ８からの画像データをＩ／Ｆ（インターフェー
ス）９を介してマイクロプロセッサ１０に供給してい
る。マイクロプロセッサ１０は画像データの回転補正を
ソフトウエアにより行い、補正終了後の画像データをデ
コーダ１１を介してシステムホスト機器へ送信するよう
になっている。

【０００８】またエリアセンサ式スキャナは、図１１に
示すようにレンズ６とエリアセンサ８との間にイメージ
ローテータ１２を設け、二次元コード３の画像をレンズ
６及びイメージローテータ１２を通してエリアセンサ８
に結像し、エリアセンサ８からの画像データをＩ／Ｆ９
を介してマイクロプロセッサ１０に供給している。マイ
クロプロセッサ１０は画像データの回転補正を行うこと
無しに画像データをデコーダ１１に供給する。デコーダ
１１は画像データのデコードを行って読取りの成功、不
成功をマイクロプロセッサ１０に知らせる。マイクロプ
ロセッサ１０はデコーダ１１から読取りが不成功であっ
たことを知らされると、モータ１３を駆動制御し、その
回転を駆動ギア１４及びイメージローテータ１２を固定
したローテータ回転ギア１５を介してイメージローテー
タ１２に伝達し、イメージローテータ１２を一定の角度
だけ回転させる。そして再度エリアセンサ８からの画像
データをＩ／Ｆ９、マイクロプロセッサ１０を介してデ
コーダ１１に供給し、デコーダ１１で画像データのデコ
ードを行って読取りの成功、不成功をマイクロプロセッ
サ１０に知らせる。そしてまた読取りが不成功だったと
きにはマイクロコンピュータ１０はモータ１３を駆動制
御してイメージローテータ１２を一定の角度だけ回転さ
せて同様の処理を行う。そしてこれをデコーダ１１での
画像データのデコードが成功するまで繰り返す。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ガン式レーザスキャナ
やラスタスキャン型ガン式レーザスキャナは、レーザビ
ームの方向や範囲が二次元コードの方向や範囲と一致す
るように操作者が目で確認しつつ読取り操作を行わなけ
ればならず操作者の読取り作業が面倒となり、また読取
り効率も低下するという問題があった。

【００１０】またエリアセンサ式スキャナの図１０の構
成のものは、自動読取りが可能なため操作者の読取り作
業の面倒さが無くなるという利点はあるが、エリアセン
サの素子配列方向に対して二次元コードの像が傾斜して
結像する場合が多く発生し、このような場合実質的な解
像度が低下し高密度に記録されたコードの読取りが困難
となる問題があった。すなわち図１２の(a) に示すよう
に、エリアセンサ８に対して最低４画素で読取り可能な
画像Ａが結像した場合、画像Ａが縦横にずれた場合はエ
リアセンサ８は最大で９画素分の素子で読取りが可能で
あるが、画像Ａが約４５度に傾くと図１２の(b) に示す
ように、画像Ａを読取るためには１２画素分の素子が必
要となる。そしてこのようにエリアセンサ８の多数の素
子に読取り画素が跨がり、しかも傾きを持つため画像Ａ
のイメージを完全に復元することが困難となり実質的な
解像度が低下することになる。

【００１１】さらにエリアセンサ式スキャナの図１１の
構成のものは、エリアセンサ８に結像する二次元コード
の画像をイメージローテータ１２により回転できるため
エリアセンサ８の素子配列方向に対して二次元コードの
方向を揃えることができ、解像度の低下という問題は解
決できるが、コードの読取りが完了するまで試行錯誤的
にイメージローテータ１２を一定の角度ずつ回転して読
取り動作を繰り返さなければならず、読取りが完了する
までに多くの時間を費やし、読取り効率が悪いという問
題があった。

【００１２】そこで本発明は、面倒な作業無しに二次元
コードを良好な解像度で効率よく読取りができる二次元
コードスキャナを提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
光電素子をマトリックス状に配置し、多段式コードやマ
トリックスコード等の二次元コードを読取るエリアセン
サと、このエリアセンサに二次元コードを結像する結像
手段と、エリアセンサの素子配列方向に対する結像した
二次元コードの傾きを検出する傾き検出手段と、この傾
き検出手段が検出した傾きに基づいてエリアセンサの素
子配列方向と結像した二次元コードの方向を一致させる
方向修正手段を設けたものである。

【００１４】請求項２対応の発明は、傾き検出手段とし
て、二次元コードの幾何学的特徴情報により傾きを検出
するものを使用したものである。

【００１５】

【作用】このような構成の本発明においては、エリアセ
ンサに二次元コードが結像して読取りが行われると、先
ず傾き検出手段がエリアセンサの素子配列方向に対する
結像した二次元コードの傾きを検出する。そして検出し
た傾きに基づいて方向修正手段はエリアセンサの素子配
列方向と結像した二次元コードの方向を一致させる。こ
うしてエリアセンサは素子配列方向と二次元コードの方
向が一致した状態で読取りができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１７】図１はハンド型タッチ式二次元コードスキ
ャナの外観を示し、また図２はその内部構成を示すもの
で、Ｌ字形状の筐体２１の先端部に四角形状の読取り窓
２２を設け、前記筐体２１の背面部に読取り開始操作を
行うと点灯する読取りランプ２３を設け、前記筐体２１
の側面部に読取り開始操作スイッチ２４を設けている。
前記筐体２１の後端部側は把手部を構成している。

【００１８】前記筐体２１内の読取り窓２２の近くに例
えば多段式コードやマトリックスコード等の二次元コー
ド２５を印刷したラベル２６に対して光を照射する光源
２７，２７を配置している。

【００１９】前記筐体２１内の曲折部に角度変更鏡２８
を配置すると共に筐体２１の後端部側内部に読取り完了
を知らせるブザー２９及び制御回路ユニット３０を収納
している。

【００２０】前記筐体２１の後端からは後述するシステ
ムホスト機器とを結ぶ信号ケーブル（図示せず）が延出
している。

【００２１】前記制御回路ユニット３０は、図３に示す
ように光電素子をマトリックス状に配置してなるエリア
センサ３１、このエリアセンサ３１を固定したエリアセ
ンサ回転ギア３２、前記読取り窓２２から角度変更鏡２
８を介して入射するラベル２６からの反射光を集光して
二次元コード２５の画像を前記エリアセンサ３１に結像
させる結像手段としてのレンズ３３、マイクロプロセッ
サ３４、前記エリアセンサ３１からの画像データを前記
マイクロプロセッサ３４に供給するＩ／Ｆ（インターフ
ェース）３５、前記マイクロプロセッサ３４から画像デ
ータを受取りデコード処理してシステムホスト機器へ送
信するデコーダ３６、前記マイクロプロセッサ３４によ
り制御されて回転動作するモータ３７及びこのモータ３
７の回転を前記エリアセンサ回転ギア３２に伝達する駆
動ギア３８を設けている。

【００２２】前記モータ３７、駆動ギア３８及びエリア
センサ回転ギア３２は方向修正手段を構成している。

【００２３】前記マイクロプロセッサ３４は傾き検出手
段３４ａを設け、この傾き検出手段３４ａで前記エリア
センサ３１の素子配列方向に対する結像した二次元コー
ドの傾きを検出するようになっている。

【００２４】前記傾き検出手段３４ａは、例えば図４に
示す構成、あるいは図５に示す構成になっている。すな
わち既存の二次元コードは独特のコード位置検出に使用
できるある決まったパターンを持っている。例えば図４
の(a) に示すパターン３９を持っていればそのパターン
を予め設定する。そして取り込まれた画像に対してラン
ダムにスキャンして設定したパターンと一致するパター
ンを検出し、その後スキャン方向を図４の(b) に示すよ
うに変化させてランレングスデータが最小となる角度
（バーの数が最大で最小距離の角度）を検出し、その方
向を二次元コードのエリアセンサ３１の素子配列方向に
対する傾きとして検出する。

【００２５】また図５の(a) に示すように各種角度のマ
スクパターンをテンプレート４０として予め設定し、ど
のプレートが二次元コードの傾きとより近く一致するか
を図５の(b) に矢印で示すようにテンプレート４０をス
キャンして最もマッチングのよいテンプレートの角度を
二次元コードのエリアセンサ３１の素子配列方向に対す
る傾きとして検出する。

【００２６】前記マイクロプロセッサ３４はＩ／Ｆ３５
から画像データを取り込むとその画像データを前記デコ
ーダ３６に供給する。前記デコーダ３６では画像データ
のデコードを行い、その結果、すなわちデコードの成
功、不成功を前記マイクロプロセッサ３４に知らせる。
前記マイクロプロセッサ３４は前記デコーダ３６からデ
コードの不成功を知らされると、前記傾き検出手段３４
ａで検出した二次元コードのエリアセンサ３１の素子配
列方向に対する傾き分前記モータ３７を回転制御するよ
うになっている。

【００２７】このような構成の実施例においては、スキ
ャナの読取り窓２２をラベル２６に印刷した二次元コー
ド２５の上に載せて読取り開始操作スイッチ２４を操作
すると読取りランプ２３が点灯する。この状態では光源
２７，２７からの光が二次元コード２５面に照射し、そ
の反射光が角度変更鏡２８で反射してレンズ３３に入射
する。

【００２８】こうしてエリアセンサ３１の面に二次元コ
ード２５の画像が結像し、エリアセンサ３１から画像デ
ータがＩ／Ｆ３５を介してマイクロプロセッサ３４に入
力する。マイクロプロセッサ３４は入力した画像データ
をデコーダ３６に出力すると共に傾き検出手段３４ａに
より二次元コード２５の傾きを検出する。

【００２９】デコーダ３６は入力した画像データのデコ
ードを行い、もしデコードが成功すればそのデコード内
容を外部のシステムホスト機器へ送信するとともにマイ
クロプロセッサ３４にデコードの成功を知らせる。これ
により読取りが完了したことになるのでマイクロプロセ
ッサ３４は読取りランプ２３を消灯させるとともにブザ
ー２９を鳴らす。

【００３０】またデコーダ３６はデコードが不成功であ
ればマイクロプロセッサ３４にデコードの不成功を知ら
せる。これによりマイクロプロセッサ３４は傾き検出手
段３４ａが検出した二次元コード２５の傾きに基づいて
モータ３７を回転駆動する。これによりエリアセンサ３
１が回動し、エリアセンサ３１の光電素子の配列方向と
二次元コード２５の方向が略一致するようになる。

【００３１】この状態でマイクロプロセッサ３４はＩ／
Ｆ３５から画像データを再度受取り、デコーダ３６に送
信する。今度はエリアセンサ３１の光電素子の配列方向
と二次元コード２５の方向が略一致しているので、読取
りが精度よく行われることになり、デコーダ３６は画像
データを正しくデコードできることになる。こうしてデ
コーダ３６はデコード内容を外部のシステムホスト機器
へ送信するとともにマイクロプロセッサ３４にデコード
の成功を知らせる。これにより読取りが完了したことに
なるのでマイクロプロセッサ３４は読取りランプ２３を
消灯させるとともにブザー２９を鳴らす。

【００３２】このようにエリアセンサ３１の光電素子の
配列方向に対して結像した二次元コード２５の方向が傾
いていてデコーダ３６によるデコードが正しくできない
ときには、傾き検出手段３４ａが検出した光電素子の配
列方向に対する二次元コード２５の傾きの分、エリアセ
ンサ３１をモータ３７で回転してエリアセンサ３１の光
電素子の配列方向と二次元コード２５の方向を略一致さ
せるようにしているので、デコーダ３６による二次元コ
ード２５のデコードが迅速かつ確実にできることにな
る。こうして二次元コードを良好な解像度で効率よく読
取りができる。

【００３３】しかも操作者は読取り窓２２を二次元コー
ド面の上に載置させる作業のみでよく、読取り作業は簡
単である。

【００３４】次に本発明の他の実施例を図面を参照して
説明する。なお、前記実施例と同一の部分には同一の符
号を付して詳細な説明は省略する。

【００３５】これは図６に示すように、エリアセンサ３
１とレンズ３３との間にイメージローテータ４１を設
け、このイメージローテータ４１をイメージローテータ
回転ギア４２に固定して角度が変更できるようになって
いる。なお、イメージローテータ４１としては反射鏡を
複数枚組合わせて構成したものやプリズムにより構成し
たものがある。

【００３６】前記エリアセンサ３１は角度変更できない
ように固定されている。

【００３７】そしてマイクロプロセッサ３４により制御
されて回転動作するモータ４３及びこのモータ４３の回
転を前記イメージローテータ回転ギア４２に伝達する駆
動ギア４４を設けている。

【００３８】前記イメージローテータ４１、イメージロ
ーテータ回転ギア４２、モータ４３及び駆動ギア４４は
方向修正手段を構成している。

【００３９】この実施例ではエリアセンサ３１の光電素
子の配列方向に対して結像した二次元コード２５の方向
が傾いていてデコーダ３６によるデコードが正しくでき
ないときには、傾き検出手段３４ａが検出した光電素子
の配列方向に対する二次元コード２５の傾きの分、イメ
ージローテータ４１をモータ４３で回転する。これによ
りエリアセンサ３１に結像している二次元コード２５の
画像が回転しエリアセンサ３１の光電素子の配列方向と
二次元コード２５の方向が略一致するようになる。こう
してデコーダ３６による二次元コード２５のデコードが
迅速かつ確実にできることになる。

【００４０】従って本実施例においても前記実施例と同
様、二次元コードを良好な解像度で効率よく読取りがで
きることになる。

【００４１】なお、前記実施例ではイメージローテータ
４１をエリアセンサ３１とレンズ３３との間に介挿した
ものについて述べたが必ずしもこれに限定されるもので
はなく、レンズ３３よりも読取り窓２２側に設けたもの
であってもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上、本発明によれば、エリアセンサの
素子配列方向に対する結像した二次元コードの傾きを傾
き検出手段により検出し、この検出した傾きに基づいて
エリアセンサの素子配列方向と二次元コードの方向を一
致させるように制御して二次元コードの読取りを行うの
で、面倒な作業無しに二次元コードを良好な解像度で効
率よく読取りができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の外観を示す斜視図。

【図２】同実施例の内部の概略構成を示す図。

【図３】同実施例の制御部の構成を示す図。

【図４】同実施例の傾き検出手段の一例を示す図。

【図５】同実施例の傾き検出手段の他の例を示す図。

【図６】本発明の他の実施例を示す図。

【図７】従来例を示す斜視図。

【図８】従来例を示す斜視図。

【図９】従来例を示す斜視図。

【図１０】図９の従来例の制御部の一例を示す図。

【図１１】図９の従来例の制御部の他の例を示す図。

【図１２】図１１における二次元コード読取り時の問題
点を説明するための図。

【符号の説明】

２５…二次元コード ３１…エリアセンサ ３２…エリアセンサ回転ギア ３３…レンズ ３４…マイクロプロセッサ ３４ａ…傾き検出手段 ３６…デコーダ ３７…モータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電素子をマトリックス状に配置し、多
   段式コードやマトリックスコード等の二次元コードを読
   取るエリアセンサと、このエリアセンサに二次元コード
   を結像する結像手段と、前記エリアセンサの素子配列方
   向に対する結像した二次元コードの傾きを検出する傾き
   検出手段と、この傾き検出手段が検出した傾きに基づい
   て前記エリアセンサの素子配列方向と結像した二次元コ
   ードの方向を一致させる方向修正手段を設けたことを特
   徴とする二次元コードスキャナ。
2. 【請求項２】 傾き検出手段は、二次元コードの幾何学
   的特徴情報により傾きを検出することを特徴とする請求
   項１記載の二次元コードスキャナ。