JPH09293117A - 光学的情報読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報記録シンボルの表面所定箇所が隆起して
いたり、湾曲していても、容易に且つ確実に情報を読取
ることが可能なコンパクトで安価な光学的情報読取り装
置を提供すること。 【解決手段】 データ取込口４１より取り込まれた情報
光を、反射板１９ａ、１９ｂにより２次元的または３次
元的に方向転換させて、撮像素子４４に入力させるた
め、直線的には接近しているデータ取込口４１から撮像
素子４４に至るまでの光学経路を長くとることが可能に
なる。このため被写界深度が大きくなり、情報記録シン
ボル４の表面箇所に凹凸または湾曲が存在していても、
部分的にピントが合わずにボケたりせず、読取り手段を
大型化することなく、全体の情報を確実に読取ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば情報記録シ
ンボルを光学的に取り込み、光学的情報読取り装置に内
蔵する撮像素子に入力して読み込むに際し、その情報記
録シンボル全体を一度に確実に読取ることのできる光学
的情報読取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】商品名や価格等の商品情報が記録された
情報記録シンボルとしては、これまでバーコードが主流
であったが、最近ではより多くの情報が記録出来る２次
元データシンボルが採用される傾向にある。

【０００３】この２次元データシンボルは、一定面積の
エリア内に棒状の記号が縦横に多数配列されているた
め、２次元データシンボル全体を読取り装置により画像
データとして取り込む必要がある。２次元データシンボ
ルの読取りには通常ＣＣＤ等の撮像素子を内部に備える
ハンディターミナル等が用いられ、ハンディターミナル
に形成された画像データ取込用の透過窓より、２次元デ
ータシンボル全体を光学的に（例えばレンズを介して）
取り込み、ＣＣＤにより画像信号に変換することによ
り、２次元データシンボルに記録された商品情報等を記
憶したり、外部に転送したりする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな２次元データシンボルは、情報量が多いものの、多
量のデータを一度に読取らなければならず、その精度が
要求される。例えばハンディターミナルにより２次元デ
ータシンボルを読取る際に、２次元データシンボルの印
刷されている印刷物の表面が凹凸状、あるいは湾曲して
いる場合、撮像素子が所定の焦点距離に予め設定されて
いるものにあっては、２次元データシンボルからレンズ
までの距離が部分的に異なり、全体のピントを均一に合
せることが出来ず、情報をうまく読取れないといった問
題があった。

【０００５】このような問題を解決するために、透過窓
からレンズまでの距離を出来るだけ長くとり、被写界深
度がより長くなるようにすることが考えられるが、ハン
ディターミナルが大型化してしまい、また、肉厚のレン
ズを使用すること等も考えられるが、コスト高になると
いった問題があった。

【０００６】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、情報記録シンボルの表面所定箇所が隆起
していたり、湾曲していても、容易に且つ確実に情報を
読取ることが可能なコンパクトで安価な光学的情報読取
り装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、本発明の光学的情報読取り装置は、印刷物
等に表示された一定面積の情報記録シンボルを取込むデ
ータ取込口と、このデータ取込口から所定の距離に設定
されたレンズ及び撮像素子からなる情報取込手段とを有
する光学的情報読取り装置であって、前記データ取込口
と撮像素子との間に、少なくとも１枚以上の反射板が設
けられ、データ取込口より取り込まれる情報記録シンボ
ルの情報光が前記反射板により方向転換された後、前記
撮像素子に入力されるようになっていることを特徴とし
ている。この特徴によれば、データ取込口より取り込ま
れた情報光を、反射板により２次元的または３次元的に
方向転換させて、撮像素子に入力させるため、直線的に
は接近しているデータ取込口から撮像素子に至るまでの
光学経路を長くとることが可能になる。このため被写界
深度が大きくなり、情報記録シンボルの表面箇所に凹凸
または湾曲が存在していても、部分的にピントが合わず
にボケたりせず、読取り手段を大型化することなく、全
体の情報を確実に読取ることができる。

【０００８】本発明の光学的情報読取り装置は、前記反
射板のうち少なくとも一枚が、適宜シャッター機構によ
り光学経路内に出没自在に設けられたシャッタ板に固着
されていることが好ましい。このようにすることで、シ
ャッタ板の移動により情報光を通常時は目視方向、読取
り時には撮像素子方向に確実に導けることになる。

【０００９】本発明の光学的情報読取り装置は、前記シ
ャッタ板に固着された反射板と情報取込手段との間に反
射板が配設されていることが好ましい。このようにする
ことで、シャッタ板の反射板により方向転換された情報
光をさらに３次元的に方向転換させることが可能とな
る。

【００１０】本発明の光学的情報読取り装置は、少なく
とも情報取込口のカバーガラスと、反射板と、情報取込
装置とが箱体内に一体的に取付けられ、前記箱体は、読
取りヘッドに対して着脱自在になっていることが好まし
い。このようにすることで、光学経路内へのゴミ及び光
の侵入が防止され、より確実な画像データの読取りが達
成されるとともに、組立が容易になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施例に適用
されるカタログ販売等に用いられる商品発注用シート１
を示し、一定寸法に区画された四角形の複数の枠内は、
商品表示用のエリア２と、商品名や価格等を表示するエ
リア３と、情報記録シンボルである２次元データシンボ
ル４表示用のエリア５とに仕切られている。

【００１２】２次元データシンボル（以下データシンボ
ルと略称する）４は、正方形をなし、その領域内には棒
状記号を縦横に多数配列することにより、商品コード、
商品名、内容量、個数、価格等のあらゆる商品情報が予
め変換、記録されている。

【００１３】各データシンボル４の真上かつ表示商品の
下方部には、例えば後述するハンディターミナル７の位
置決め手段として水平をなす罫線６が不連続状にカラー
印刷されている。

【００１４】７は上記データシンボル４を画像データと
して読込むハンディターミナルを示すもので、上面に個
数等を入力するテンキー８を有する把手部９と、その先
端の読取りヘッド１０とからなっている。また、前記把
手部９の両側所定箇所には、後述するシャッタの操作ボ
タン１３が突設されている。

【００１５】読取りヘッド１０の上面には、横長長方形
の液晶表示部１１が形成されている。読取りヘッド１０
におけるケーシングの先端部は、ほぼ４５°に傾斜させ
てあり（図５参照）、かつその中央部は透明板１２が嵌
め込まれ、通常使用者はこの透明板１２より読取りヘッ
ド１０下方にあるデータシンボル４を目視出来るように
なっている。

【００１６】図２、図３にはハンディターミナル７内の
構造が示されている。このハンディターミナル７内に
は、主に操作ボタン１３を押圧することにより、リンク
機構１４を介してシャッタ１５を所定方向に移動可能と
したシャッタ装置１６と、データシンボル４に所定光量
を照射する照射装置１７と、読み込まれた情報を、所定
角度反射させて情報取込手段としての情報取込装置１８
内へ導く反射板１９ａ、１９ｂとがそれぞれ内設されて
いる。

【００１７】次に、リンク機構１４の構成について説明
すると、まず２０はハンディターミナル７の下面７ａよ
り立設された固定軸２１により中心が枢着された第１回
転部材である。この第１回転部材２０の固定軸２１と、
図中下方の端部との間には、ハンディターミナル７の下
面７ａより立設された固定軸２２に一端が枢着された第
１アーム２３の他端に、軸２４を介して一端が連結され
た第２アーム２５の他端が軸２６を介して枢着されてい
る。また、これら第１、第２アーム２３、２５は図中把
手部９内右側に形成され、第１回転部材２０を挟んで左
側にもこれと同じく、固定軸２２’に一端が固定された
第１アーム２３’と、該第１アーム２３’の他端に軸２
４’を介して枢着された第２アーム２５’とが形成さ
れ、この第２アーム２５’の一端が軸２６ａを介して前
記第１回転部材２０の固定軸２１の上方に枢着されてい
る。

【００１８】前記第１回転部材２０の一端（図中下端）
には突起２７ｂが設けられており、該突起２７ｂには他
端が固定部材２７ａに取付けられたバネ２７の一端が取
付けられ、第１回転部材２０を常に反時計回り方向に引
張るようになっている。そして上端には固定軸２８を中
心に回転自在に枢着された第２回転部材２９の一端に軸
３０を介して連結される連結アーム３１の一端が軸３２
を介して枢着されている。

【００１９】前記固定軸２１、２８を除く他の軸２２、
２４、２６、３０、３２の周面には全てワッシャが嵌装
されており、特に第１アーム２３、２３’を第２アーム
２５、２５’との関節部に嵌装されているワッシャ３
３、３３’の周縁の一部は、操作ボタン１３、１３’の
押圧面１３ａ、１３ａ’に所定の付勢力をもって当接さ
れるようになっている。

【００２０】シャッタ１５は、特に図４、図５に示され
るように水平板１５ａと、該水平板１５ａ前端縁より約
４５゜下方に傾斜する傾斜板１５ｂと、該傾斜板１５ｂ
下端より下方に垂下する垂直板１５ｃとからなり、前記
傾斜板１５ｂ裏面には第１反射板１９ａが固着されてい
る。また、前記水平板１５ａの側部下面からは摺動部材
３５が垂設されている。

【００２１】図４における３６、３６’は、ハンディタ
ーミナル７の下面７ａに固設された基台３７に固着され
た規制部材であり、この左右の規制部材３６、３６’間
に横架される上、下の水平バー３８、３９に前記シャッ
タ１５の摺動部材３５が規制部材３６、３６’との面接
触により移動範囲を規制されて左右方向に摺動自在に設
けられている。

【００２２】また、第２回転部材２９の一端は、摺動部
材３５下面においてその端部に形成された長寸孔２９ａ
（図２、図３参照）に摺動部材３５の孔３５ａを貫通し
たビス４０が挿通されることで、摺動部材３５に枢着さ
れている。このため第２回転部材２９が回転すれば摺動
部材３５を介してシャッタ１５を、左右の規制部材３
６、３６’間で移動できることになる。

【００２３】前記シャッタ１５は、特に図３、図４に示
される位置にあるとき、図５に示すように傾斜板１５ｂ
が透明板１２の下面に位置して前記透明板１２を透過し
て侵入する外部からの光を完全に遮蔽するようになって
いる。この時ハンディターミナル７の下面７ａ所定箇所
に形成されたデータ取込口としての透過窓４１の下方に
位置するデータシンボル４への光は、照射装置１７内に
組込まれた発光ダイオード４２により供給されるように
なっている。

【００２４】情報取込装置１８内には、特に図３に示さ
れるように適宜枚数の凸レンズ４３、及び前記凸レンズ
４３の焦点位置に設けられたＣＣＤ４４とが内装されて
いる。ＣＣＤ４４は把手部９内に設けられたメモリーカ
ード等の記憶手段（図示略）や、外部コンピュータ等に
連続可能なコネクタ等に接続され、ＣＣＤ４４上に結像
される画像データを信号に変換し、保持できるようにな
っている。

【００２５】さらに、本実施例においては適宜制御装置
（図示略）を介して情報の読取り確認のサイン等を前記
液晶表示部１１に表示できるようになっている。また、
ブザー等の音で情報の読取り確認を行うこともできる。

【００２６】ここで、このように構成された本発明実施
例のハンディターミナル７を用いたデータシンボル４の
読取り方法及び作用を図面に基づいて説明する。まず図
１に示されるようにハンディターミナル７を罫線６に合
わせて上下方向の位置決めを行った後、左右方向に移動
し、所望のデータシンボル４全体を透過窓４１に一致さ
せるように透明板１２を利用して目視しながら位置合せ
する。

【００２７】この時、図２に示されるように、第１回転
部材２０がバネ２７により反時計回り方向に引張られて
いるので、該第１回転部材２０に連結アーム３１を介し
て連結されている第２回転部材２９がシャッタ１５を図
２中右側の規制部材３６方向に押圧している。そのた
め、前述のように透明板１２下方をシャッタ１５の傾斜
板１５ｂが遮蔽することがないので、透明板１２上方よ
り透過窓４１下方に位置するデータシンボル４を外光を
利用して目視できる。

【００２８】さらにこの時、第１アーム２３、２３’と
第２アーム２５、２５’との関節部に装着されたワッシ
ャ３３、３３’が、操作ボタン１３、１３’の内面１３
ａ、１３ａ’をそれぞれ外方に押圧している。

【００２９】データシンボル４を読み込む際は、図３に
示されるように前記操作ボタン１３、１３’を同時に内
側に押圧する。すると押圧された第２アーム２５、２
５’により第１の回転部材２０が時計回りに回転され、
同時に第２の回転部材２９を固定軸２８を中心に反時計
回りに回転させる。この回転により前記第２の回転部材
２９を介してシャッタ１５が図中左側に移動し、該シャ
ッタ１５の水平板１５ａと傾斜板１５ｂとにより透過窓
４１の上方が遮蔽されるとともに反射板１９ａが透過窓
４１上方に位置することになる。

【００３０】この瞬間、前記傾斜板１５ｂにより透明板
１２からの外部の光が完全に遮断されると同時に、ハン
ディターミナル７内に設けられた適宜制御装置により照
射装置１７内の発光ダイオード４２が点灯され、データ
シンボル４に均一な光を供給する。

【００３１】図５に示されるように前記光により上方に
反射されたデータシンボル４の画像データは、反射板１
９ａにより水平方向に反射されて反射板１９ｂに向い、
さらにこの反射板１９ｂにより図３中矢印で示されるよ
うに左側に反射され、情報取込装置１８内に入射され
る。そしてレンズ４３を介して絞り込まれＣＣＤ４４上
に照射されるようになっている。

【００３２】この時、画像データは図３及び図５に示さ
れるようにデータシンボル４から反射板１９ａまでの距
離Ｌ１と、反射板１９ａから反射板１９ｂまでの距離Ｌ
２と、反射板１９ｂからレンズ４３までの距離Ｌ３、即
ちＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３の距離を経てレンズ４３に入射する
ことになる。よって、例えば所定の面積を有する読取り
ヘッド１０内において、情報取込装置１８をデータシン
ボル４から直線的にＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３距離分離間させて
設ける必要がなく、また、情報取込装置１８を任意の位
置に配設することが可能となるので装置をコンパクト化
することが出来る。

【００３３】さらにデータシンボル４と情報取込装置１
８との平面視上の相対距離を変更することなく、データ
シンボル４からレンズ４３までの距離をより長くとるこ
とが可能となる。このため被写界深度が大きくなり、デ
ータシンボル４のピントが合せやすくなるので、データ
シンボル４の全体の画像データが部分的にボケたりする
ことなく画像データをより確実に取込むことが出来る。

【００３４】画像データがＣＣＤ４４上に正確に照射さ
れたことが確認されると、前記画像データ記憶手段等に
入力、格納されると共に、液晶表示装置１１上に取込完
了の確認データが表示されることになる。また、正確に
取り込めなかった場合には前記液晶表示装置１１上には
何も表示されないか、或いは再度取込操作が必要である
との表示等がなされる。

【００３５】このような画像データの取込完了と同時に
内側に押圧していた操作ボタン１３、１３’から手を離
すと、第１の回転部材２０がバネ２７により再び反時計
回りに復帰されるため、シャッタ１５も自動的に通常位
置まで戻されることになる。尚、このような画像データ
の取込み及びシャッタ１５の移動、復帰等の一連の動作
は、通常１秒以内に行われるものであるため、特に使用
者が操作ボタン１３を所定時間押圧し続ける必要等はな
い。

【００３６】図６には本発明の第２実施例が示されてい
る。本実施例においては、少なくとも透過窓４１のカバ
ーガラス４５と、反射板１９ｂと、情報取込装置１８と
が、略Ｌ字形の光学経路を覆うように形成された箱体４
６内に一体的に取り付けられ、前記箱体４６は読取りヘ
ッド１０内に着脱自在に取付けられている。尚、前記箱
体４６の所定箇所にはスリット（図示略）が形成され、
シャッタ１５を箱体４６内の光学経路内に出没自在とし
ている。よって光学経路内へのゴミ及び光の侵入が防止
され、より確実な画像データの読取りが達成されるとと
もに、組立が容易になる。

【００３７】以上説明してきたように本発明実施例の情
報読取り装置にあっては、データシンボル４と情報取込
装置１８との平面視上の相対距離を変更することなく、
データシンボル４からレンズ４３までの距離をより長く
とることが可能となるので、被写界深度が深くなりデー
タシンボル４のピントを合せやすくなるので、画像デー
タをより確実に取込むことが出来る。

【００３８】以上、本発明の実施例を図面により説明し
てきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更
や追加があっても本発明に含まれる。

【００３９】例えば、情報取込装置１８、及び反射板１
９ａ、１９ｂの配設位置、また反射板１９ａ、１９ｂの
設置数等は任意に変更可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果が得られ
る。

【００４１】（ａ）請求項１に記載の発明によると、デ
ータ取込口より取り込まれた情報光を、反射板により２
次元的または３次元的に方向転換させて、撮像素子に入
力させるため、直線的には接近しているデータ取込口か
ら撮像素子に至るまでの光学経路を長くとることが可能
になる。このため被写界深度が大きくなり、情報記録シ
ンボルの表面箇所に凹凸または湾曲が存在していても、
部分的にピントが合わずにボケたりせず、読取り手段を
大型化することなく、全体の情報を確実に読取ることが
できる。

【００４２】（ｂ）請求項２に記載の発明によると、シ
ャッタ板の移動により情報光を通常時は目視方向、読取
り時には撮像素子方向に確実に導けることになる。

【００４３】（ｃ）請求項３に記載の発明によると、シ
ャッタ板の反射板により方向転換された情報光をさらに
３次元的に方向転換させることが可能となる。

【００４４】（ｄ）請求項４に記載の発明によると、光
学経路内へのゴミ及び光の侵入が防止され、より確実な
画像データの読取りが達成されるとともに、組立が容易
になる。

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に適用される商品発注用シート
とハンディターミナルとの位置決め要領を示す平面図で
ある。

【図２】ハンディターミナルの内部構造を示す一部破断
平面図である。

【図３】図２に対応する作用を示す一部破断平面図であ
る。

【図４】ハンディターミナル内のシャッタ装置近傍を示
す斜視図である。

【図５】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図６】本発明の第２実施例のハンディターミナルを示
す一部破断平面図である。

【符号の説明】

１ 商品発注用シート（印刷物） ２、３、５ エリア ４ ２次元データシンボル（情報記録シン
ボル） ６ 罫線 ７ ハンディターミナル（光学的情報読取
り装置） ８ テンキー ９ 把手部 １０ 読取りヘッド １１ 液晶表示部 １２ 透明板 １３ 操作ボタン １３ａ、１３ａ’ 押圧面 １４ リンク機構 １５ シャッタ １５ａ 水平板 １５ｂ 傾斜板 １５ｃ 垂直板 １６ シャッタ装置 １７ 照射装置 １８ 情報取込装置 １９ａ、１９ｂ 反射板 ２０ 第１回転部材 ２１ 固定軸 ２２、２２’ 固定軸 ２３、２３’ 第１アーム ２４、２４’ 軸 ２５、２５’ 第２アーム ２６、２６ａ 軸 ２７ バネ ２７ａ 固定部材 ２７ｂ 突起 ２８ 固定軸 ２９ 第２回転部材 ２９ａ 長寸孔 ３０ 軸 ３１ 連結アーム ３２ 軸 ３３、３３’ ワッシャ ３５ 摺動部材 ３５ａ 孔 ３６、３６’ 規制部材 ３７ 基台 ３８、３９ 水平バー ４０ ビス ４１ 透過窓（データ取込口） ４２ 発光ダイオード ４３ 凸レンズ ４４ ＣＣＤ ４５ カバーガラス ４６ 箱体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷物等に表示された一定面積の情報記
   録シンボルを取込むデータ取込口と、 このデータ取込口から所定の距離に設定されたレンズ及
   び撮像素子からなる情報取込手段とを有する光学的情報
   読取り装置であって、 前記データ取込口と撮像素子との間に、少なくとも１枚
   以上の反射板が設けられ、データ取込口より取り込まれ
   る情報記録シンボルの情報光が前記反射板により方向転
   換された後、前記撮像素子に入力されるようになってい
   ることを特徴とする光学的情報読取り装置。
2. 【請求項２】 前記反射板のうち少なくとも一枚が、適
   宜シャッター機構により光学経路内に出没自在に設けら
   れたシャッタ板に固着されている請求項１に記載の光学
   的情報読取り装置。
3. 【請求項３】 前記シャッタ板に固着された反射板と情
   報取込手段との間に反射板が配設されている請求項２に
   記載の光学的情報読取り装置。
4. 【請求項４】 少なくとも情報取込口のカバーガラス
   と、反射板と、情報取込装置とが箱体内に一体的に取付
   けられ、前記箱体は、読取りヘッドに対して着脱自在に
   なっている請求項１ないし３のいずれかに記載の光学的
   情報読取り装置。