JPH08180129A - ２次元コードリーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】２次元コードに対して均一な強さの光を照射し
て、正確に２次元コードの読取りを行う。 【構成】光源ユニット２３を補助光源２３-9と、指向性
の高い輝度の強い光源２３-3〜２３-6と、指向性の低い
輝度の弱い光源２３-1，２３-2，２３-7，２３-8とから
構成し、指向性の高い輝度の強い光源２３-3〜２３-6か
らの光を乱反射して読取カバー３２の開口３３に接触又
は所定距離をおいて接近した２次元コードに照射する乱
反射面３５と、指向性の高い輝度の強い光源２３-3〜２
３-6からの光が２次元コードへの直接照射する光路を遮
蔽する遮蔽板３４とを設けたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、多段バーコードやマ
トリックスコード等の２次元コード読取る２次元コード
リーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、販売商品の包装等の印刷媒体に
印刷されたマトリックスコード等の２次元コードを読取
る２次元コードリーダとして、オペレータが手で握って
使用する携帯可能な２次元コードリーダが知られてい
る。

【０００３】図８( ａ )は、従来の２次元コードリーダ
１の概略の内部構成を示す断面図であり、図８( ｂ )
は、後述する光源ユニット３を示す図である。また図９
は、この２次元コードリーダ１を示す上面図である。

【０００４】２次元コードリーダ１は、一体型フレーム
２の内部に、２次元コードに光を照射するＬＥＤ(light
emitting diode)及び散乱レンズ等から構成された複数
の光源３-1〜３-6から構成された光源ユニット３と、反
射鏡４と、レンズ機構部５と、ＣＣＤ( charge coupled
device)素子をマトリックス状に配列して形成されたイ
メージセンサ６と、図示しないが信号処理回路、２値化
回路、識別回路、デコード回路、通信回路等から構成さ
れた回路板７とを内蔵している。

【０００５】この回路板７は、さらにフレーム２に設け
られているトリガスイッチ８及びＬＥＤから構成された
表示ランプ９と電気的に接続されている。

【０００６】前記回路板７には、図示しない外部のデー
タ処理部に接続される接続ケーブル１０と電気的に接続
されている。なお、この接続ケーブル１０は、前記フレ
ーム２に保護部材１１を介して固定されている。

【０００７】前記フレーム２の前記接続ケーブル１０が
固定された反対側には、開口が形成されており、ここに
円筒形状の読取カバー１２が前記フレーム２に一体的に
着脱可能に設けられている。ただし、この読取カバー１
２は基本的には通常頻繁に着脱しないものであり、例え
ば点検・修理等の場合に限って着脱し、通常の使用時に
容易に抜けないのように嵌込み固定される。この読取カ
バー１２の前記フレーム２への嵌込み部の反対側に位置
する開口１３が読取口となる。

【０００８】前記光源ユニット３は、図８( ｂ )に示す
ように、複数の前記光源３-1〜３-6を直線上に１列に配
列して、直接前記読取カバー１２の開口１３へ光を照射
する向きに固定されている。この各光源３-1〜３-6は、
全て同一性能( 指向性、輝度等 )の光源が採用されてい
た。例えば読取カバー１２の長さを短い場合には、比較
的に輝度の弱い光源が採用され、読取カバー１２の長さ
が長い場合には、指向性が高く比較的に輝度の強い光源
が採用される。

【０００９】それは、光源から読取り対象としての２次
元コードまでの光路が長くなると、輝度の弱い光源では
読取り範囲の隅の部分への光の照射が不足するためであ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
２次元コードリーダ１では、読取カバー１２の長さが長
い場合に、指向性が高く比較的に輝度の強い光源が採用
されているため、光源からの照射における中心部分では
ハレーション的に強い光が反射され、印刷媒体上の光が
照射された中心部分の読取りができなくなるという問題
があった。

【００１１】光源３-1〜３-6から２次元コードまでの光
路が長くなるにしたがって、また読取り範囲の拡大にし
たがって、光源による照射むらが正確な２次元コードの
読取りの障壁になっているという問題があった。

【００１２】そこでこの発明は、２次元コードに対して
均一な強さの光を照射することができ、正確に２次元コ
ードの読取りを行うことができる２次元コードリーダを
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
印刷媒体に印刷された２次元コード上に読取口を対向さ
せ、２次元コードに光を照射し、その反射光を受光して
２次元コードを読取る２次元コードリーダにおいて、指
向性の高い光源と、この光源からの光を読取口に位置さ
れた２次元コードへ乱反射させる乱反射部材とを設けた
ものである。

【００１４】請求項２対応の発明は、請求項１記載の発
明において、指向性の高い光源から読取口への直線光路
に光遮蔽部材を設けたものである。

【００１５】請求項３対応の発明は、印刷媒体に印刷さ
れた２次元コード上に読取口を対向させ、２次元コード
に光を照射し、その反射光を受光して２次元コードを読
取る２次元コードリーダにおいて、指向性の高い第１の
光源と、この指向性の高い光源との組み合わせられる指
向性が低い第２の光源と、第１の光源からの光を読取口
に位置された２次元コードへ乱反射させる乱反射部材と
を設けたものである。

【００１６】

【作用】請求項１対応の発明においては、指向性の高い
光源からの光は、乱反射部材により乱反射して２次元コ
ードに照射される。従って、指向性の高い光が直接２次
元コードに照射されることがなく、２次元コード全体を
均一に照明する。

【００１７】請求項２対応の発明においては、請求項１
対応の発明の作用に加えて、光遮蔽部材により、指向性
の高い光源の光が直接２次元コードに照射されるを確実
に防止するので、２次元コードには乱反射部材による乱
反射された光のみに制限されて照射されるので、より確
実に２次元コード全体を均一に照明する。

【００１８】請求項３対応の発明においては、指向性の
高い第１の光源からの光は乱反射部材により乱反射して
２次元コードに照射され、指向性が低い第２の光源から
の光は直接及び間接的に２次元コードに照射される。

【００１９】従って、２次元コードには、第１の光源か
ら乱反射部材により乱反射された光が照射されると共
に、第２の光源からの光が照射される。その結果２次元
コード全体を均一に照明する。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。

【００２１】図１( ａ )は、この発明を適用したハンデ
ィタイプの２次元コードリーダ２１の概略の内部構成を
示す断面図であり、図１( ｂ )は、後述する光源ユニッ
トを示す図である。また図２は、この２次元コードリー
ダ２１を示す上面図である。

【００２２】２次元コードリーダ２１は、一体型フレー
ム２２の内部に、２次元コードに光を照射する光源ユニ
ット２３と、反射鏡２４と、レンズ機構部２５と、ＣＣ
Ｄ(charge coupled device)素子をマトリックス状に配
列して形成されたイメージセンサ２６と、図示しないが
信号処理回路、２値化回路、識別回路、デコード回路、
通信回路等から構成された回路板２７と、補助光源２３
-9とを設けて構成されている。

【００２３】この回路板２７は、さらにフレーム２２に
設けられているトリガスイッチ２８及びＬＥＤから構成
された表示ランプ２９と電気的に接続されている。

【００２４】前記回路板２７には、図示しない外部のデ
ータ処理部に接続される接続ケーブル３０と電気的に接
続されている。なお、この接続ケーブル３０は、前記フ
レーム２２に保護部材３１を介して固定されている。

【００２５】前記フレーム２２の前記接続ケーブル３０
が固定された反対側には、開口が形成されており、ここ
に円筒形状の読取カバー３２が前記フレーム２２に一体
的に着脱可能に設けられている。ただし、この読取カバ
ー３２は通常頻繁に着脱しないものであり、例えば点検
・修理等の場合に限って着脱し、通常の使用時に容易に
抜けないように嵌込み固定される。この読取カバー３２
の前記フレーム２２への嵌込み部の反対側の開口３３が
読取口となる。

【００２６】前記読取カバー３２の内側には、前記光源
ユニット２３から前記開口３３への直接光を遮蔽するた
めの光遮蔽部材としての遮蔽板３４が設けられ、この遮
蔽板３４が設けられている部分の対面側には、白色で表
面処理された乱反射部材としての乱反射面３５が形成さ
れている。

【００２７】前記光源ユニット２３は、図１( ｂ )に示
すように、複数の光源２３-1〜２３-8を直線上に１列に
配列して固定されている。その両端に配列された全部で
２個の光源２３-1，２３-2は、第２の光源としての指向
性の低い光源であり、両端から２番目及び３番目に配列
された全部で４個の光源２３-3〜２３-6は、第１の光源
としての指向性が高く輝度の強い光源である。中央に配
列された全部で２個の光源２３-7，２３-8は、第２の光
源としての指向性が低く輝度の弱い光源である。

【００２８】また、指向性が高く輝度の強い前記光源２
３-3〜２３-6は、その照射方向がそれぞれ開角をなして
取付けられている。すなわち、左端から２番目の光源２
３-3は左方向に傾いて取付けられ、左端から３番目の光
源２３-4は右方向に傾いて取付けられ、右端から３番目
の光源２３-5は左方向に傾いて取付けられ、右端から２
番目の光源２３-6は右方向に傾いて取付けられている。

【００２９】前記フレーム２２は、手で握る部分が標準
的な手の大きさに応じて窪んだ形状に形成されており、
その窪み部３６，３７の中に前記トリガスイッチ２８が
設けられている。図２に示すように、前記窪み部３６が
ない場合の外郭線を破線Ａで示すと、前記トリガスイッ
チ２８はこの破線Ａの内側に納まるように設けられてい
る。

【００３０】前記補助光源２３-9は、図１において明確
に図示しないが、この２次元コードリーダ２１の中心断
面に対して対象位置に２個配置されており、非読取時に
点灯し、読取時には滅灯する消費電力が少いスポット光
源である。なお、この補助光源２３-9からのスポット光
は、読取範囲又はその中心へ照射され、２次元コードリ
ーダ２１を印刷媒体に印刷された２次元コードに接近さ
せるときのガイド表示として使用される。

【００３１】図３は、この２次元コードリーダ２１の要
部回路構成を示すブロック図である。

【００３２】前記光源ユニット２３の光源２３-3〜２３
-6及び光源２３-7，２３-8から前記読取カバー３２の開
口３３に接触又は所定距離をおいて接近している印刷媒
体(読取対象 )４１に印刷された２次元コード上に前記
乱反射面３５介して乱反射された光又はこの乱反射面３
５を介さずに輝度の弱い光が照射される。前記２次元コ
ード４１からの反射光は、前記反射鏡２４及び前記レン
ズ機構部２５を介して前記イメージセンサ２６で受光さ
れる。

【００３３】このイメージセンサ２６からの出力信号
は、ＡＧＣ( 自動時定数制御 )回路４２に入力されると
共に、微積分回路４３に入力される。

【００３４】コンパレータ４４は、前記微積分回路４３
から出力される信号レベルを基準レベルとして、前記Ａ
ＧＣ回路４２から出力される信号と比較して２値データ
に変換し、この２値データをデコード回路４５へ出力す
る。

【００３５】このデコード回路４５は２値データをコー
ドデータに変換して前記接続ケーブル３０を介してデー
タ処理部４５へ出力する。

【００３６】図４は、前記データ処理部４５が行う割込
発生処理の流れを示す図である。これは後述する割込処
理を一定時間間隔で定期的に行うための処理である。

【００３７】まず、タイマを初期化してタイマスタート
させる。

【００３８】次に、このタイマが予め設定された時間を
計時してタイマ完了となるまでの待機状態となり、タイ
マ完了となると、割込信号を発生させて、再びこの割込
発生処理における最初の処理のタイマ初期化に戻るよう
になっている。

【００３９】図５は、割込信号の発生により、前記デー
タ処理部４５が行う割込処理の流れを示す図である。

【００４０】まず、撮像の起動要求( 撮像要求 )をか
け、撮像の起動要求がかかると、点灯している補助光源
２３-9を滅灯させ、読取用の光源２３-1〜２３-8を点灯
させる。

【００４１】次に、イメージセンサ２６が１フレーム画
像と取込んで撮像が終了するまでの待機状態となり、撮
像が終了すると、読取用の光源２３-1〜２３-8を滅灯さ
せ、補助光源２３-9を点灯させる。

【００４２】次にイメージセンサ２６からコンパレータ
４４等を介して２値データの作成が終了した時点でデコ
ード回路４５へデコード処理を起動し、デコード処理を
行う。２値データをコードデータに変換するデコードが
完了すると、このデコード結果を接続ケーブル３０を介
して出力する。

【００４３】このような構成の本実施例においては、非
読取時には、消費電力が少ない補助光源２３-9が点灯
し、この補助光源２３-9に比べて消費電力が大きい読取
用の光源２３-1〜２３-8は滅灯している。

【００４４】所定周期で割込が発生し、割込処理におい
て、撮像の起動がかかることにより２次元コードの読取
りが開始される。

【００４５】まず、補助光源２３-9が滅灯し、読取用の
光源２３-1〜２３-8が点灯する。このとき指向性が高く
輝度が強い光源２３-3〜２３-6からの光は、乱反射面３
５に照射されこの乱反射して、２次的に読取カバー３２
の開口３３に接触している、又は所定距離( 焦点距離 )
をおいて接近している印刷媒体の２次４元コードに照射
される。

【００４６】指向性が低い光源２３-1，２３-2，２３-
7，２３-8からの光は、乱反射面３５で乱反射されて２
次元コードに照射されると共に乱反射面３５を介さない
で読取カバー３２内の他の各種部材で反射してあるいは
直接２次元コードに照射される。一方、指向性が高く輝
度が強い光源２３-3〜２３-6からの光は、開口３３に接
触又は所定距離をおいて接近している印刷媒体の２次元
コードへの光路が遮蔽板３４により遮蔽されているの
で、直接２次元コードに照射されることはない。

【００４７】従って、２次元コードには、指向性が高く
輝度が強い光の乱反射光が照射されると共に、指向性が
低く輝度が弱い光が直接・間接的に照射され、均一的に
照明される。

【００４８】ここでイメージセンサ２６により、１フレ
ーム画像が取込まれ、コンパレータ４４により２値デー
タに変換され、デコード回路４５によりデコードされ、
データ処理部４５へ出力される。

【００４９】なお、デコード回路４５によるデコードが
完了したタイミングで、読取用の光源２３-1〜２３-8が
滅灯し、補助光源２３-9が点灯する。

【００５０】図６は、２次元コードの読取開始時のＡＧ
Ｃ回路４２の出力信号の波形を示すものである。

【００５１】時点Ｂは、読取用の光源２３-1〜２３-8が
点灯した時点である。

【００５２】時点Ｂ以前において、補助光源２３-9が点
灯しているので、ＡＧＣ回路４２のゲインはある程度の
レベルで保持されており、補助光源２３-9を滅灯させて
もＬＥＤ発光素子の性能として急激に照度が低下せず、
イメージセンサ２６からの出力レベルも低下しない。従
って、ＡＧＣ回路４２のゲインはそのままそのレベルを
維持している、そして時点Ｂで読取用の光源２３-1〜２
３-8が点灯するのが、補助光源２３-9の滅灯直後の読取
用の光源２３-1〜２３-8の点灯による照度の上昇が緩や
かなため、イメージセンサ２６からの出力レベルの上昇
も緩やかで、ＡＧＣ回路４２の自動ゲイン制御機能の追
従性が良く、短時間で( 時点Ｃで )ＡＧＣ回路４２の出
力信号は安定する。

【００５３】図７は、補助光源２３-9が無い場合の２次
元コードの読取開始時のＡＧＣ回路４２の出力信号の波
形を示すものである。

【００５４】時点Ｄは、読取用の光源が点灯した時点で
あり、この時点Ｄ以前において補助光源がないため、そ
のＡＧＣ回路４２の出力レベルが低レベルにあるよう
に、そのゲインは最低レベルに低下している。

【００５５】このような状態で読取用光源を点灯させる
と、照度が急激に上昇して、イメージセンサ２６からの
出力が急激に上昇する。このときＡＧＣ回路４２の自動
ゲイン制御機能は追従性が悪くなり、ＡＧＣ回路４２の
出力信号が安定する( 時点Ｅ)までに長い時間がかか
る。

【００５６】このように、補助光源２３-9を設けたこと
により、常に読取用光源２３-1〜２３-8を点灯させなく
て済むので、省電力を実現することができると共に、読
取用光源を点灯したときの２次元コードの読取が安定す
るまでの時間を短縮することができる。

【００５７】このように本実施例によれば、光源ユニッ
ト２３を補助光源２３-9と、指向性の高い輝度の強い光
源２３-3〜２３-6と、指向性の低い輝度の弱い光源２３
-1，２３-2，２３-7，２３-8とから構成し、指向性の高
い輝度の強い光源２３-3〜２３-6からの光を乱反射して
読取カバー３２の開口３３に接触又は所定距離をおいて
接近した２次元コードに照射する乱反射面３５と、指向
性の高い輝度の強い光源２３-3〜２３-6からの光が２次
元コードへの直接照射する光路を遮蔽する遮蔽板３４と
を設けたことにより、２次元コードに対して均一な強さ
の光を照射することができる。従って、正確に２次元コ
ードの読取りを行うことができる。

【００５８】また、この実施例においては、フレーム２
２の手で握る部分に窪み部３６，３７を形成したことに
より、この２次元コードリーダ２１が持ち易いという効
果を得ることができる。

【００５９】さらに、この窪み部３６に完全に納まるよ
うにトリガスイッチ２８を設けたことにより、２次元コ
ードリーダ２１が誤って落下しても、トリガスイッチ２
８が落下によりオンすることがなく、破損することもな
いという効果を得ることができる。

【００６０】また、補助光源２３-9を設け、非読取時に
は、読取用の光源２３-1〜２３-8を滅灯して、補助光源
２３-9を点灯し、読取時には、補助光源２３-9を滅灯し
て、読取用の光源２３-1〜２３-8を点灯することによ
り、省電力化を実現できると共に、読取用光源２３-1〜
２３-8を点灯したときに短時間で安定した画像信号が得
られるという効果を得ることができる。

【００６１】なお、この発明はこの実施例に限定される
ものではなく、例えば各種光源の配置、固定方法等、こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変形を行うことが
できるものである。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
２次元コードに対して均一な強さの光を照射することが
でき、正確に２次元コードの読取りを行うことができる
２次元コードリーダを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の２次元コードリーダの概
略の構成を示す断面図及び光源ユニットの構成を示す
図。

【図２】同実施例の２次元コードリーダを示す上面図。

【図３】同実施例の２次元コードリーダの要部回路構成
を示すブロック図。

【図４】同実施例の２次元コードリーダに対して行われ
る割込発生処理の流れを示す図。

【図５】同実施例の２次元コードリーダに対して行われ
る割込処理の流れを示す図。

【図６】同実施例の２次元コードリーダのＡＧＣ回路の
出力信号の波形を示す図。

【図７】補助光源のない２次元コードリーダのＡＧＣ回
路の出力信号の波形を示す図。

【図８】従来例の２次元コードリーダの概略の構成を示
す断面図及び光源ユニットの構成を示す図。

【図９】同従来例の２次元コードリーダを示す上面図。

【符号の説明】

２３…光源ユニット、 ２３-1，２３-2…指向性の低い光源、 ２３-3〜２３-6…指向性の高い輝度の強い光源、 ２３-7，２３-8…指向性の低い輝度の弱い光源、 ２３-9…補助光源、 ３４…遮蔽板、 ３５…乱反射面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷媒体に印刷された２次元コード上に
   読取口を対向させ、前記２次元コードに光を照射し、そ
   の反射光を受光して２次元コードを読取る２次元コード
   リーダにおいて、指向性の高い光源と、この光源からの
   光を前記読取口に位置された前記２次元コードへ乱反射
   させる乱反射部材とを設けたことを特徴とする２次元コ
   ードリーダ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の２次元コードリーダにお
   いて、指向性の高い前記光源から前記読取口への直線光
   路に光遮蔽部材を設けたことを特徴とする２次元コード
   リーダ。
3. 【請求項３】 印刷媒体に印刷された２次元コード上に
   読取口を対向させ、前記２次元コードに光を照射し、そ
   の反射光を受光して２次元コードを読取る２次元コード
   リーダにおいて、指向性の高い第１の光源と、この指向
   性の高い光源との組み合わせられる指向性が低い第２の
   光源と、前記第１の光源からの光を前記読取口に位置さ
   れた前記２次元コードへ乱反射させる乱反射部材とを設
   けたことを特徴とする２次元コードリーダ。