JPWO2018030028A1

JPWO2018030028A1 - 読取装置、プログラム、及びユニット

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Publication number: JPWO2018030028A1
Application number: JP2018522151A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　規之; 規之鈴木
Original assignee: ASTERISK, INC.
Current assignee: ASTERISK, INC.
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2037-07-03
Also published as: JP7158698B2; EP3499400B1; JP2019016999A; CN110678869B; WO2018030028A1; EP3499400A4; US20200089924A1; JP6387478B2; KR102079697B1; CN110678869A; KR20190132506A; US20210312148A1; CN109478225A; EP3499400A1; KR20180136987A; KR102480593B1

Abstract

【課題】直感的な読取操作を行いうる読取装置、プログラム、及びユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】読取装置２は、カメラモジュールによって生成された撮影画像に含まれるシンボル６の像から情報を読み取るスマートホン８ａと、このスマートホン８ａに装着されるユニット３０と、を備える。当該ユニット３０は、カメラモジュールの撮影範囲Ｓ内にマーカー６２を表示する半導体レーザー４２を備える。このマーカー６２がシンボル６に重なるように、読取装置２の姿勢を調節するだけで、スマートホン８ａの読取処理によって、シンボル６の情報を読み取ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一次元シンボルや二次元シンボルなどのシンボルから情報を読み取る読取装置、プログラム、及びユニットに関する。

物品に付されたシンボルから情報を読み取る読取装置として、デスクトップやラップトップなどの処理端末に、デジタルカメラが外付けされたものが従来から知られている。当該処理端末は、デジタルカメラにより生成された撮影画像を取得する取得部と、撮影画像を解析して、当該撮影画像に含まれるシンボルを復号化する復号部と、を備えており、復号化して得たシンボルの情報を在庫管理処理や販売管理処理など種々の情報処理に用いている。

近年では、カメラモジュールを内蔵したスマートホンが読取装置として用いられている。当該スマートホンは、上記処理端末と同様に、カメラモジュールから撮影画像を取得する取得部と、撮影画像に含まれるシンボルを復号化する復号部を備えている。このようなスマートホンを用いて、オンラインショッピングを可能とした技術が特許文献１に記載されている。

特開２０１５−２１９６９７号公報

しかしながら、処理端末にデジタルカメラを外付けした従来の読取装置や上記のスマートホンを使用する際には、ユーザはディスプレーに表示された画像を見ながら、被写体にあるシンボルの位置合わせ行う必要があり、直感的な読取操作が困難である。特に、撮像素子が高画素化したことによる情報量の増大に伴って、撮影画像の生成処理が遅延したり、シンボルを検出するための復号処理が高負荷となったため、ディスプレーへの撮影画像の表示に遅延が生じ得る。そのため、ユーザは、カメラに対するシンボルの位置をリアルタイムに把握することができず、位置合わせに手間取るといったストレスが生じてしまう。

なお、このような問題は、一次元シンボルや二次元シンボルのみならず、物品に表示されている文字やマークといった他のシンボルをカメラで撮影し、当該シンボルから情報を取得するときにも同様に生ずる。

本発明は、直感的に読取操作を行い得る読取装置、プログラム、及びユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の読取装置は、カメラモジュールによって生成される画像を解析し、該画像に含まれるシンボルから情報を読み取るコンピュータと、前記カメラモジュールが撮影する範囲を指標するマーカーを表示させる光源を有する、前記コンピュータとは別体のユニットと、を備えることを特徴とする。

本発明は、前記コンピュータが携帯情報端末であり、前記ユニットは、前記携帯情報端末に外付けされることを特徴とする。

本発明は、前記カメラモジュールが、前記ユニットに設けられ、前記コンピュータに対して前記画像を送信することを特徴とする。

本発明は、前記マーカーが、前記コンピュータによる前記シンボルの可読範囲を指標する範囲マーカーと、前記範囲マーカー内に横方向に延在する線状マーカーと、を含むことを特徴とする。

本発明は、前記マーカーが、前記コンピュータによる前記シンボルの可読範囲を指標する範囲マーカーと、前記範囲マーカーの中心を指標する中心マーカーと、を含むことを特徴とする。

本発明は、前記コンピュータが、前記カメラモジュールから前記画像を取得する取得部と、前記取得した画像に含まれる前記線状マーカーを検出する検出部と、前記検出された線状マーカー部分の画素を対象に復号を行う復号部と、を備えることを特徴とする。

本発明は、前記コンピュータが、前記カメラモジュールから前記画像を取得する取得部と、前記取得した画像に含まれる前記範囲マーカーを検出する検出部と、前記検出された範囲マーカー内の画素を対象に復号を行う復号部と、
を備えることを特徴とする。

本発明は、前記カメラモジュールが、ピントの調節が可能なレンズを有し、前記コンピュータが、前記シンボルの読取距離を指標する距離情報と前記レンズの合焦位置との対応関係を記憶する記憶部と、前記距離情報をユーザに入力させる入力部と、前記入力された距離情報に応じた前記レンズの合焦位置を前記対応関係に基づいて求め、当該合焦位置に前記レンズを移動させるようカメラモジュールに設定を行う設定部と、を備えることを特徴とする。

本発明のプログラムは、上記の読取装置のコンピュータに、前記カメラモジュールから前記画像を取得するステップ、前記取得した画像から前記マーカーの像を検出するステップ、前記マーカーの像を検出した場合に、前記シンボルから情報を読み取るステップ、を実行させることを特徴とする。

本発明のユニットは、カメラモジュールによって生成された画像に含まれるシンボルから情報を読み取るコンピュータと共に用いられ、前記カメラモジュールが撮影する範囲を指標するマーカーを出力する光源を備えることを特徴とする。

本発明によれば、読取操作を行う際、カメラモジュールの撮影範囲を指標するマーカーが表示されるので、ユーザは、情報を読み取るためのシンボルに当該マーカーを位置合わせすればよい。よって、ユーザは直感的な読取操作を行い得る。

第１実施形態に係る読取装置の概略を示す図。上記読取装置を構成するスマートホンおよびユニットの斜視図。上記読取装置のブロック図。上記ユニットの回路構成の概略を示す図。上記スマートホンの動作フロー図。上記ユニットのレーザー光によるマーカーを示す図。第２実施形態に係る読取装置の概略を示す図。（ａ）変形例１に係るマーカーの表示態様を示す図、（ｂ）他の表示態様を示す図、（ｃ）更に他の表示態様を示す図。（ａ）変形例３におけるスマートホンの動作フロー図、（ｂ）ＧＵＩを示す図、（ｃ）他のＧＵＩを示す図。変形例３におけるスマートホンの動作フロー図。変形例４における光学構成を示した図。

［第１実施形態］
以下、図面を参照しながら本発明の読取装置、プログラム、及びユニットについてそれぞれ実施形態に基づいて説明する。

図１および図２に示すように、本実施形態の読取装置２は、物品４に付された（本例ではペットボトルのラベルに印刷された）一次元シンボル６（以下、単に「シンボル６」という。）から情報を読み取る装置であり、携帯情報端末であるスマートホン８ａと、ユニット３０と、を備えている。

スマートホン８ａは、片手で把持することができる程度の大きさをした板状の情報端末であって、正面１０に液晶ディスプレー１２を備えている。背面１４の上縁部１６（短縁部の一方）には、大小の円形窓１８，２０が一つずつ設けられている。小径の円形窓２０の内方には、フラッシュ用の光源（不図示）が配されている。

大径の円形窓１８の内方には、レンズ２２および撮像素子２４が背面１４側からこの順に並べられ、撮像素子２４の撮像面２４ａに対してレンズ２２が対向配置されている。レンズ２２の中心線上に、円形窓１８の中心および撮像素子２４の撮像面２４ａの中心が配置されており、当該中心線が受光系の光軸Ｌａとなっている。このため、円形窓１８から入る光は、レンズ２２を通過して、撮像素子２４の撮像面２４ａに結像される。なお、本例では単一のレンズ２２を用いているが、複数のレンズを用いても構わない。

撮像素子２４は、例えばＣＣＤ撮像素子やＣＭＯＳ撮像素子など複数の受光素子が二次元的に配置されたセンサであって、画像処理プロセッサ２６に電気的に接続されており、画像処理プロセッサ２６からのコマンドに従って、撮像面２４ａに結像された光を電気信号に変換し、電気信号を画像処理プロセッサ２６に入力する。画像処理プロセッサ２６は、入力された電気信号に基づいて画像（以下、「撮影画像」という。）を生成する。図３に示すように、レンズ２２、撮像素子２４、及び画像処理プロセッサ２６により、カメラモジュール７４が構成されている。カメラモジュール７４は、スマートホン８ａのメイン基板２８に電気的に接続されている。（図１）

メイン基板２８には、不図示の中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」という。）や記憶部７６（図３）であるメモリなどが実装されている。メモリには本実施形態に係る読取プログラムが予め格納されている。本例においてＣＰＵは、メモリに格納された読取プログラムを実行することで、図３に示すように、画像処理プロセッサ２６から撮影画像を取得する取得部７８、取得した撮影画像中に含まれるマーカーの像（以下、「マーカー像」という。）を検出する検出部８０、及び撮影画像に含まれるシンボル６の像（以下、「シンボル像」という。）を復号する復号部８２として機能する。

図１及び図２に戻り、このようなスマートホン８ａに対して本実施形態に係るユニット３０が外付けされる。ユニット３０は、スマートホン８ａとは別体であって、その筐体３２に半導体レーザー４２およびコネクタ４６が組み込まれて構成されている。

筐体３２はベース部３４及びコネクタ部５４を有する。ベース部３４は、スマートホン８ａと略同じ幅で、スマートホン８ａよりも若干長い板状に成形されており、スマートホン８ａの背面１４に沿って配される。ベース部３４には、その厚み方向に貫通した貫通穴３６，３８が形成されている。当該貫通穴３６，３８は、筐体３２がスマートホン８ａの背面１４に沿って配されたときに、スマートホン８ａの大小の円形窓１８，２０が露出するように設けられている。貫通穴３６は、すり鉢状に形成されており、その中心が受光系の光軸Ｌａ（レンズ２２の中心線）と同一軸上になるように設けられている。このような貫通穴３６に入る光は、レンズ２２を通過して、撮像素子２４の撮像面２４ａに結像される。貫通穴３８は、小径の円形窓２０よりも径が大きく、その中心が小径の円形窓２０の中心軸と同一軸上になるように設けられている。

ベース部３４の背面４０において、大小の貫通穴３６，３８の近傍には、光軸Ｌａと平行な赤色のレーザー光Ｌ１を発する半導体レーザー４２の出射窓４４が露出して設けられている。半導体レーザー４２は、図４（ａ）に示すように、カソードがコネクタ４６のグランド端子に接続され、アノードが抵抗器４８を介してスイッチ５０の一方に接続されている。スイッチ５０の他方はコネクタ４６の電源端子に接続されている。スイッチ５０は、ベース部３４の側面５２に配されており（図２）、ユーザによって操作される。

図１および図２に戻り、コネクタ４６は筐体３２のコネクタ部５４に設けられている。コネクタ部５４は、ベース部３４からスマートホン８ａが配される側に向かって張り出している。このコネクタ部５４の側面５６から、コネクタ４６が、ベース部３４と平行になるように突出している。ユニット３０のコネクタ４６が、スマートホン８ａの下面５８に設けられたコネクタ６０に差し込まれることで、ユニット３０がスマートホン８ａに装着される。これにより、本実施形態の読取装置２が形成される。

読取装置２では、コネクタ６０，４６を通じて、スマートホン８ａからユニット３０に電力が供給される。このため、ユーザがスイッチ５０を操作すると、ユニット３０の半導体レーザー４２が点灯し、又は消灯することとなる。半導体レーザー４２が点灯すると、レーザー光Ｌ１はカメラモジュール７４の撮影範囲Ｓの一部を照射する。これにより、撮影範囲Ｓには点状のマーカー６２が表示される。

撮影範囲Ｓにマーカー６２が表示された状態で、図５に示す読取処理がスマートホン８ａによって実行される。なお、当該読取処理は、シンボル６の情報（以下、「シンボル情報」という。）を用いた情報処理（サービス）を行う種々のアプリケーションにおいて、所定のタイミングで実行される。

まず、スマートホン８ａのＣＰＵは、カメラモジュール７４（図３）から撮影画像を取得する（ｓ１１）。具体的には、ＣＰＵは、撮影画像の送信を要求するコマンドを画像処理プロセッサ２６に送信する。画像処理プロセッサ２６は、当該コマンドを受信すると、撮像素子２４を制御して、撮像面２４ａに結像された光を電気信号に変換させ、当該電気信号に基づいて撮影画像を生成する。そして、生成した撮影画像をＣＰＵに送信する。

次に、スマートホン８ａのＣＰＵは、取得した撮影画像に対してマーカー像の検出処理を行う（ｓ１２）。当該検出処理は、例えば撮影画像がＲＧＢ色空間で表現される場合には、所定の閾値よりも高いＲ値を有するピクセルの集合部分をマーカー像として判断する。検出処理にて、マーカー像が検出されなければ（ｓ１３：Ｎｏ）、ユーザによる半導体レーザー４２の発光操作がなされていないため、読み取りを行うタイミングではない、若しくは物品４（読取対象）が適切な読取位置にない（近すぎる又は遠すぎる）として、再度、撮影画像の取得（ｓ１１）を行う。一方、マーカー像が検出されたとき（ｓ１３：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵは復号処理（ｓ１４）を行う。

復号処理（ｓ１４）は、所定の復号アルゴリズム（例えば、ＪＩＳＸ０５０７に規定の参照復号アルゴリズムなど）を用いて、撮影画像に含まれるシンボル像の検出を行い、検出されたシンボル像から情報を読み取る処理である。シンボル像の検出ができないときや、復号においてエラーが生じたときには（ｓ１５：Ｎｏ）、撮影画像の取得（ｓ１１）から復号処理（ｓ１４）を繰り返し行う。

一方、復号処理が成功したとき（ｓ１５：Ｙｅｓ）、すなわちシンボル情報を取得したときは、ＣＰＵは、読取処理を終了し、読み取った情報を用いた情報処理を実行する。このようにＣＰＵは情報処理部８４（図３）として機能している。

本実施形態の読取装置２は、ユニット３０のスイッチ５０が操作されると、ユニット３０の半導体レーザー４２からレーザー光Ｌ１が照射され、図１に示すように、点状のマーカー６２がカメラモジュール７４の撮影範囲Ｓ内に表示される。そして、図６に示すように、マーカー６２がシンボル６に重なるように読取装置２の姿勢を調節することで、シンボル６がカメラモジュール７４の撮影範囲Ｓ内に位置することとなり、シンボル情報が読み取られる。

このように本実施形態の読取装置２によれば、ユーザは、物品４およびマーカー６２を直接見ながら位置合わせができる（照準を定めることができる）ので、直感的な読取操作を行うことができる。そのため、液晶ディスプレー１２への画像表示が遅延することによって、シンボルの位置合わせが手間取るといった難点も生じない。

なお、撮像素子２４の解像度やレンズ２２の画角に応じて、シンボル６の読み取りが可能となる距離が定められる。

本発明の第２実施形態を以下に説明する。なお、当該説明において、上記した第１実施形態と基本的に同様の構成には同じ符号を付すこととし、その説明は省略するか、必要に応じて言及するに止める。

［第２実施形態］
上記した第１実施形態では、コンピュータ８であるスマートホン８ａにユニット３０が外付けされた構成となっているが、第２実施形態の読取装置１００は、図７に示すように、コンピュータ８である公知のデスクトップ１０８とユニット１３０により読取装置１００が構成されている。

ユニット１３０は、デスクトップ１０８と共に利用され、アクセスポイントＡＰを介してデスクトップ１０８と通信可能となっている。ユニット１３０の筐体１３２に半導体レーザー４２、カメラモジュール７４、トリガースイッチ１５０、マイコン（不図示）、通信モジュール（不図示）、及び電源回路（不図示）が組み込まれた構成となっている。代表的な通信モジュールは、Ｗｉｆｉモジュールであるが、これに限られずＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュールなどの無線通信モジュールであってもよいし、ＵＳＢなどの有線通信モジュールであっても良い。

筐体１３２は、トリガースイッチ１５０が設けられたグリップ部１５４と、グリップ部１５４の上端から水平に延びる銃身部１３４と、により構成されるガン形状に形成されている。銃身部１３４の先端部には、半導体レーザー４２のレーザー光とカメラモジュール７４の光軸が平行になるように、半導体レーザー４２とカメラモジュール７４が近接して配置されている。また、当該レーザー光を出射し、カメラモジュール７４に光を入光させる窓１３６が銃身部１３４の銃口に設けられている。

トリガースイッチ１５０の出力はマイコンの入力（例えば図４（ｂ）のマイコン６４の入力端子６６）に接続されており、トリガースイッチ１５０が引かれると、ＯＮ信号がマイコンに入力される。マイコンは、半導体レーザー４２の発光を制御する制御回路（例えば図４（ｂ）の制御回路６８）に電気的に接続されており、トリガースイッチ１５０からのＯＮ信号を検知すると、半導体レーザー４２を発光させる信号を出力する。これにより、半導体レーザー４２が発光し、銃口からレーザー光が照射されることとなる。

上記のマイコンは、カメラモジュール７４の画像処理プロセッサ２６と電気的に接続されおり、トリガースイッチ１５０からのＯＮ信号を検知すると、画像処理プロセッサ２６に対して撮像開始のコマンドを送信する。撮像開始のコマンドを受信した画像処理プロセッサ２６は、撮像素子２４を制御して所定のフレームレートで撮影画像を生成する。生成された撮影画像は通信モジュールによってデスクトップ１０８に送信される。

デスクトップ１０８のＣＰＵは、撮影画像を取得し、第１実施形態と同様の処理（ｓ１２）〜（ｓ１５）を実行することで、シンボル６から情報を読み取り、当該情報を用いた情報処理を実行する。

本実施形態の読取装置１００は、ユーザによってトリガースイッチ１５０が引かれると、半導体レーザー４２が発光し、図６に示すように、カメラモジュール７４の撮影範囲Ｓにマーカー６２を表示させる。そのため、ユーザは、物品４およびマーカー６２を直接見ながら位置合わせができるので、直感的な読取操作を行うことができる。

上記実施形態の変形例を以下に説明する。なお、以下の変形例において、上記した各実施形態と基本的に同様の構成には同じ符号を付すこととし、その説明は省略するか、必要に応じて言及するに止める。

（変形例１）
上記実施形態では、光源は点状のマーカー６２を表示させているが、当該マーカーの形状は点状に限られず、十字状、矢印状、線状など他の形状であっても構わない。また、表示されるマーカーの数は一つに限られず、複数であっても構わない。

例えば、図８（ａ），（ｂ）に示すように、ユーザに対して可読範囲を指標すべく、撮影範囲内に４つのマーカー１６２ａ〜１６２ｄ，２６２ａ〜２６２ｄを表示させてもよい。このように、マーカー１６２ａ〜１６２ｄ，２６２ａ〜２６２ｄを表示させるには、例えば、第１実施形態において、貫通穴３８の近傍に４つの光源４２を配置し、各光源４２を撮像範囲Ｓに向かって取り付ける態様を採用しうる。図８（ａ）では、マーカー１６２ａ〜１６２ｄが撮像範囲Ｓと同程度の範囲を指標すべく、光学系による画角に沿って各光源４２の光軸を設定している。図８（ｂ）では、マーカー２６２ａ〜２６２ｄが撮像範囲Ｓの特定範囲Ｔ（中心エリア）に表示されるよう、光学系の光軸Ｌ１に向かって各光源４２の光軸を設定している。また、マーカーの形状を任意形状にすべく、光源４２の出射窓４４の一部に、マーカー形状に対応したスリットを形成し、出射窓４４の他の部分を遮光しても構わない。このような複数のマーカー１６２ａ〜１６２ｄ，２６２ａ〜２６２ｄは、可読範囲をユーザに対して指標する範囲マーカー１６２，２６２として機能している。

他には図８（ｃ）に示すように、可読範囲（特定範囲Ｔ）を指標する範囲マーカー２６２と、当該可読範囲を横方向に延在する線状マーカー３６２と、を同時に表示させても構わない。当該線状マーカー３６２を表示させるには、例えば、ベース部３４の背面４０に棒状のスリットを設け、当該スリットの奥に複数の光源４２を設ける態様が採用される。また、範囲マーカー２６２と、当該範囲マーカー２６２の中心を指標する点状や十字状の中心マーカー（不図示）と、を同時に表示させても構わない。

マーカー６２，１６２，２６２，３６２を表示する光源は、半導体レーザー４２に限られず、カメラモジュール７４の撮影範囲Ｓ内の一部を照射するＬＥＤであってもよい。また、半導体レーザー４２やＬＥＤを併用しても構わない。さらに、光の出射窓４４や窓１３６に、マーカー６２，１６２，２６２，３６２の形状に対応したスリットを形成しても構わない。なお、ＬＥＤを用いる場合には指向性が高いものが好ましい。また、光源の発光色は赤色に限られず、他の可視光色であってもよい。

（変形例２−１）
特定範囲Ｔを指標する範囲マーカー２６２が被写体に表示される態様においては、当該特定範囲Ｔ内の画像のみを復号処理の対象としても構わない。具体的には次の通りである。当該被写体がカメラモジュール７４によって撮影されると、４つのマーカー２６２ａ〜２６２ｄの像を含む撮影画像が生成される。コンピュータ８のＣＰＵ（取得部７８）は、当該撮影画像を取得する。そして、当該ＣＰＵ（検出部８０）は検出処理（ｓ１３）を実行する。検出処理（ｓ１３）では、Ｒ値の高い画素の集合が４箇所特定され、当該部分が、４つのマーカー２６２ａ〜２６２ｄの像として検出される。そして、ＣＰＵ（復号部８２）は復号処理を実行する。復号処理では、先ず、各マーカー２６２ａ〜２６２ｄの像の座標（以下、「マーカー座標」という。）を求め、これら４つのマーカー座標を頂点とする方形領域内又は４つのマーカー座標を各辺に含む方形領域内の画素についてシンボル像の検出などの処理を行う。これにより、特定範囲Ｔ以外の画素についての復号処理が省略されるので、処理速度を向上させることができる。なお、座標とは、一般的には、撮像画像の左上を原点とする直交座標における位置であるが、これに限られず、撮像画像の中心を原点とする直交座標として算出してもよい。また、マーカー座標は、マーカー像であると判断された何れかの画素の座標であればよい。

（変形例２−２）
線状マーカー３６２が被写体に表示される態様においては、当該線状マーカー３６２が表示された部分の画像を復号処理の対象としても構わない。具体的には次の通りである。当該被写体がカメラモジュール７４によって撮影されると、線状マーカー３６２の像を含む撮影画像が生成される。コンピュータ８のＣＰＵ（取得部７８）は、当該撮影画像を取得する。そして、ＣＰＵ（検出部８０）は検出処理（ｓ１３）を実行する。検出処理（ｓ１３）では、周りよりＲ値の高い線状の画素が線状マーカーの像として特定される。そして、ＣＰＵ（復号部８２）は、特定された画素について復号処理を行う。これにより、線状マーカー３６２以外の画素についての復号処理が省略されるので、処理速度を向上させることができる。

（変形例２−３）
範囲マーカー２６２と線状マーカー３６２が同時に被写体に表示される態様においては、上記変形例２−１および変形例２−２の復号処理の何れか一方を選択して実行しても構わない。この場合、コンピュータ８のＣＰＵは、撮影画像の取得処理（ｓ１１）に先立って、ユーザに読み取るべきシンボルの種類を入力させるステップを実行する。例えば、ＣＰＵは、一次元コードと二次元コードの何れかを選択するチェックボックスを液晶ディスプレー１２やモニター１１２に表示させ、選択されたシンボルに対応するフラグを立てる。このようにＣＰＵは、読み取るべきシンボルの種類をユーザに入力させる入力部８６（図３）として機能している。

そして、コンピュータ８のＣＰＵ（取得部７８）は、撮影画像の取得処理（ｓ１１）を行う。次いで、ＣＰＵ（検出部８０）はマーカーの検出処理（ｓ１２）を行い、ＣＰＵ（復号部８２）は、復号処理を開始する際に上記フラグの状態を確認する。ここで、一次元コードのフラグが立っている場合には、ＣＰＵは変形例２−２の復号処理を実行する。一方、二次元コードのフラグが立っている場合には、ＣＰＵは変形例２−１の復号処理を実行する。これにより、読み取るべきシンボルに適した復号処理がＣＰＵによって実行され、読取作業を簡便にすることが可能となる。

（変形例３）
上記実施形態において、カメラモジュール７４は、ピントの調節が可能な公知のレンズユニット８８（図３）を備え、コンピュータ８のＣＰＵは、ユーザが希望する被写体との読取距離に適したピント調節を行い、当該ピントを固定した状態（フォーカスロック）で、読取処理を実行してもよい。具体的には以下の通りである。

予め、被写体との読取距離を指標する距離情報ごとに、レンズ２２の合焦位置をメモリ（記憶部７６）に記憶させておく。そして、読取処理に先立って、ＣＰＵは、図９に示すように、ユーザに距離情報を入力させるＧＵＩを液晶ディスプレー１２に表示させ（ｓ２１）、ユーザに読取情報を入力させる。ＧＵＩは、例えば、近距離を示すプッシュボタン７０ａ、中距離を示すプッシュボタン７０ｂ、及び遠距離を示すプッシュボタン７０ｃである。ユーザによって、いずれかのプッシュボタン７０ａ〜７０ｃが選択されると、選択されたプッシュボタン７０ａ〜７０ｃに対応するフラグがセットされる。他のＧＵＩとしては、距離情報を設定するためのスライドバー７２などである。ユーザによってスライドバー７２が操作されると、当該スライドバー７２に示された値が変数に記憶される。

次に、ＣＰＵは、上記フラグや変数にセットされた距離情報に対応する合焦位置をメモリ（記憶部７６）から抽出する（ｓ２３）。そして、ＣＰＵは、抽出した合焦位置までレンズ２２を移動させるよう、カメラモジュール７４に設定信号を送信する（ｓ２４）。これにより、ユーザが希望する読取距離で、カメラモジュール７４のピントが固定されることとなる。

上記したようにＣＰＵは、距離情報をユーザに入力させる入力部８６、及び入力された距離情報に応じた合焦位置を求め、合焦位置にレンズを移動させるようカメラモジュール７４に設定を行う設定部９０（図３）として機能する。なお、レンズユニット８８は、代表的には、レンズ２２と、レンズ２２に取り付けられた磁石（不図示）と、制御信号に基づいて磁石を前後に移動させる磁力を発生させるコイル（不図示）と、から構成される。

（変形例４）
カメラモジュール７４のピント調節は、上記の変形例３の態様に限られず、撮影画像中のマーカー像に基づいて実行されても構わない。当該ピントを合わせる合焦処理（ｓ１６）は、図１０に示すように、読取処理の復号処理（ｓ１４）において、情報の取得に失敗した場合（ｓ１５：Ｎｏ）に行われる。以下、変形例４−１から変形例４−５において、上記合焦処理（ｓ１６）の例を説明する。

（変形例４−１）
本変形例の合焦処理（ｓ１６）は、撮影画像中のマーカー座標に基づいて最適な合焦位置を算出するものである。これは、マーカー座標が読取距離の長短に応じて変位することに着目したものである。つまり、図１に示されるように、受光系の光軸Ｌａと半導体レーザー４２のレーザー光Ｌ１とが平行な場合においては、マーカー座標は、被写体との読取距離が長いときには撮像画像の中心座標付近にあり、読取距離が短くなるに従って当該中心座標から離れることとなる。このようなマーカー座標と読取距離の関係を実験により測定し、さらに、測定した読取距離の各々について最適なレンズ２２の合焦位置を実験により測定する。このような実験結果に基づいて、マーカー座標ごとにレンズ２２の最適な合焦位置を対応付けたテーブルが定められる。当該テーブルは、合焦処理（ｓ１６）を行うに先立って、コンピュータ８のメモリ（記憶部７６）に格納される。そして、コンピュータ８のＣＰＵ（設定部９０）は、合焦処理（ｓ１６）において、撮影画像の中からマーカー像を検出し、そのマーカー座標を求め、マーカー座標に対応する（近似する）合焦位置をメモリ（記憶部７６）から抽出する。そして、ＣＰＵは、抽出した合焦位置までレンズ２２を移動させるよう、カメラモジュール７４に対して設定信号を送信する。

上記の変形例（４−１）では、受光系の光軸Ｌａと半導体レーザー４２のレーザー光Ｌ１とが平行な場合（図１）の合焦処理（ｓ１６）について述べたが、両光軸が平行でない場合、例えば図１１（ａ）に示すように、受光系の光軸Ｌａと半導体レーザー４２のレーザー光Ｌ１とが所定の読取距離Ｒｄで交わる場合にもマーカー座標に基づいて最適な合焦位置を算出することができる。この場合は、マーカー座標は、所定の読取距離Ｒｄにおいて撮影画像の中心座標に位置し、さらに読取距離Ｒｄが長くなるに従って当該中心座標から一方に向かって変位し、逆に読取距離Ｒｄが短くなるに従って当該中心座標から反対方向に向かって変位する。このようなマーカー座標と読取距離Ｒｄの関係は実験により測定され、さらに、測定された読取距離Ｒｄの各々について最適なレンズ２２の合焦位置が実験により測定される。このような実験により、マーカー座標ごとに最適なレンズ２２の合焦位置を対応付けたテーブルが定められ、当該テーブルが、合焦処理（ｓ１６）を行うに先立って、コンピュータ８のメモリ（記憶部７６）に格納される。

さらに、上記の変形例（４−１）では単一の半導体レーザー４２を、シンボル６に対してカメラモジュール７４の向きを合わせるための照準器、及びピントを合わせるための距離計として用いたが、図１１（ｂ）に示すように、照準器として機能する一の半導体レーザー４２ａと、距離計として機能する他の半導体レーザー４２ｂと、を備える形態であってもよい。当該形態によると、所定の読取範囲Ｒａにおいて取得した撮影画像には、両半導体レーザー４２ａ，４２ｂによるマーカー像が含まれることとなる。撮影画像に含まれるマーカー像は、読取距離に応じて、互いの座標間距離が変化する。このような事象に基づいて、スマートホン８ａのメモリには、２つのマーカー座標の座標間距離と、当該座標間距離に対応するレンズ２２の合焦位置が予め格納される。そして、スマートホン８ａのＣＰＵ（設定部９０）は、合焦処理（ｓ１６）において、２つのマーカー座標を求め、これらの座標間距離を算出し、座標間距離に対応する合焦位置をメモリから抽出する。そして、ＣＰＵは、抽出した合焦位置までレンズ２２を移動させるよう、カメラモジュール７４に対して制御信号を送信する。

（変形例４−２）
受光系の光軸Ｌａに対して、所定の照射角（ビーム角）で広がる光を照射する光源を用いた場合には、合焦処理として、撮影画像中のマーカー像のサイズに対応する合焦位置にレンズ２２を移動させる処理が採用されてもよい。当該処理は、撮影画像中のマーカー像のサイズが、読取距離の長短に応じて拡大縮小すること、具体的には、読取距離が長くなるに従ってマーカー像のサイズが拡大することに着目したものである。このようなマーカー像のサイズと読取距離の関係は実験により測定され、さらに、測定された読取距離の各々について最適なレンズ２２の合焦位置が実験により測定される。この実験により、マーカー像のサイズごとに最適なレンズ２２の合焦位置を対応付けたテーブルが定められ、当該テーブルが、合焦処理（ｓ１６）を行うに先立って、コンピュータ８のメモリ（記憶部７６）に格納される。合焦処理（ｓ１６）では、コンピュータ８のＣＰＵ（設定部９０）は、撮像画像におけるマーカー像のサイズを求め、当該サイズに対応する合焦位置をメモリから抽出する。そして、ＣＰＵは、抽出した合焦位置までレンズ２２を移動させるよう、カメラモジュール７４に対して設定信号を送信する。

（変形例４−３）
第１実施形態において、ユニット３０は、図４（ｂ）に示すように、コネクタ４６を介して、スマートホン８ａのＣＰＵと通信可能なマイコン６４を備え、当該マイコン６４はＣＰＵの命令に従って半導体レーザー４２を点灯させてもよい。この場合には、合焦処理（ｓ１６）として、マーカー像の検出タイミングに対応する合焦位置にレンズ２２を移動させる処理が採用されてもよい。当該処理は、読取距離が遠くなるに従って、光源の反射光を受光するまでの時間（受光時間）が長くなること、すなわち、読取距離の長短に応じて光源の発光からマーカー像の検出までの時間が変化することに着目したものである。このような検出時間と読取距離の関係が実験によって測定され、さらに、測定された読取距離の各々について最適なレンズ２２の合焦位置が実験によって測定される。この実験により、検出時間ごとに最適なレンズ２２の合焦位置を対応付けたテーブルが定められ、当該テーブルが、合焦処理（ｓ１６）を行うに先立って、スマートホン８ａのメモリ（記憶部７６）に格納される。スマートホン８ａのＣＰＵ（設定部９０）は、合焦処理（ｓ１６）において、ユニット３０のマイコン６４に対して点灯命令を送信する。その後、ＣＰＵは、画像を撮影し続け、撮影画像に対してマーカー６２の検出処理を行い、マーカー６２が検出されるまでの時間を測定する。そして、ＣＰＵは、測定された時間に対応する合焦位置をメモリから抽出する。そして、ＣＰＵは、抽出した合焦位置までレンズ２２を移動させるよう、カメラモジュール７４に対して設定信号を送信する。

（変形例４−４）
上記の変形例（４−１）から変形例（４−３）において、予めメモリ（記憶部７６）に記憶しておく情報はテーブルに限られず、関数であってもよい。当該関数は、マーカー像の座標・大きさ・検出時間などに応じて、最適なレンズ２２の合焦位置が求められる。コンピュータ８のＣＰＵ（設定部９０）は、このような関数に、検出したマーカー像の座標やサイズ、又は測定したマーカー６２の検出時間を代入することでレンズ２２の合焦位置を取得し、当該合焦位置までレンズ２２を移動させるよう、カメラモジュール７４に対して設定信号を送信する。

（変形例４−５）
合焦処理（ｓ１６）は、例えば、撮影画像中のマーカー像のコントラストが最も高くなるようにピントを合わせる処理であって、レンズ２２を移動させながら、画像を取得し、各撮影画像中のマーカー像のコントラストを測定し、測定されたコントラストが最も高かった撮影画像に対応するレンズ２２位置までレンズ２２を戻す処理であってもよい。

（変形例５）
第１実施形態において、ユニット３０は、図４（ｂ）に示すように、コネクタ４６を介してスマートホン８ａのＣＰＵと通信可能に接続されたマイコン６４と、マイコン６４の入力端子６６に接続されたスイッチ５０と、マイコン６４の出力信号に基づいて半導体レーザー４２を駆動する制御回路６８と、を備える態様であってもよい。このマイコン６４は、スイッチ５０からの入力信号を監視し、スイッチ５０が押されたことを検出すると、制御回路６８に対して発光信号を出力する。発光信号は、半導体レーザー４２を発光させるための信号であり、本例では制御回路６８であるトランジスタをＯＮ状態にする信号である。トランジスタがＯＮ状態になると、半導体レーザー４２に電力が供給されて、レーザー光Ｌ１（図１）が照射される。このように、マイコン６４は、ユーザによるスイッチ５０の操作を検出する検出部（不図示）、及び半導体レーザー４２の発光を制御する発光制御部（不図示）として機能する。

また、マイコン６４は、発光信号を出力するとともに、スマートホン８ａのＣＰＵに対して、読取処理の開始をリクエストする読取リクエストを送信する態様であってもよい。当該態様においては、スマートホン８ａのＣＰＵは、読取リクエストを受信したときに、上記の読取処理（図５）を開始する。

（変形例６）
コンピュータ８のＣＰＵ（復号部８２）は、上記した実施形態や変形例２に限られず、取得した撮影画像においてマーカー像を基準とした一定領域内にある部分を、復号処理の対象としてもよい。

（変形例６−１）
例えば、コンピュータ８のＣＰＵは、マーカーの検出処理（ｓ１２）においてマーカー像を検出すると、検出したマーカー像に基づいて基点を認定し、認定した基点に基づいて一定領域を設定し、設定された領域内の画像に対して復号を行う。

例えば、撮像画像中のマーカー像が、１つの点状、円状、直線状、又は十字状であるときには、そのマーカー像の中心点の座標が基点として認定される。また、マーカー像が矢印状であるときには、その矢印が示す先端点の座標が基点として認定される。さらに、マーカー像が枠状であるときには、枠内の中心点が基点として認定される。

そして、領域の特定は、例えば、マーカー像が、１つの点状、円状、直線状、又は十字状であるときには、基点であるマーカー像の中心点を中心とする一定の方形領域内の画素が復号の対象として定められる。また、マーカー像が１つの矢印状であるときには、基点であるマーカー像の先端点を頂点とする一定の方形領域内の画素が復号の対象として定められる。このように基点を含む一定領域内の画素が復号の対象として定められる。また、マーカー像が、枠状であるときには、基点である枠の中心点を中心とする一定領域内の画素が復号の対象として定められる。

上記した処理を実行することで、復号処理となる画像が一定領域に限られるので、復号速度を高めることが可能となる。

（変形例６−２）
マーカー像に加えて座標とシンボル像の座標に基づいた読取処理であっても構わない。具体的には、コンピュータ８のＣＰＵは、検出処理（ｓ１２）においてマーカー像を検出すると、上記と同様にマーカー座標を求める。さらに、ＣＰＵは、撮影画像の全体に対して復号処理を行って撮影画像に含まれる全てのシンボル像から情報を取得し、当該情報に対応するシンボル像の座標（以下、「シンボル座標」という。）を求める。上記シンボル座標は、マーカー座標と同様の座標系で表され、例えばシンボル像の中心座標がシンボル座標として認定される。ここで、複数のシンボル像が撮影画像に含まれる場合には、ＣＰＵは、各シンボル座標を求める。そして、マーカー座標に最も近接するシンボル座標に対応したシンボル情報のみを採用してもよい。また、マーカー座標よりも上側にあるシンボル情報のみを採用してもよい。また、マーカー座標と一定距離にあるシンボル情報のみを採用してもよい。

（変形例７）
読取装置２が読み取るシンボルは、一次元シンボルに限られず、二次元シンボルや文字などであってもよい。また、複数の色彩からなる色彩パターンであてもよい。また、複数のシンボルを同時に読み取ってもよい。また、異なるタイプのシンボルを同時に読み取ってもよい。

（変形例８）
ユニット３０の大径の貫通穴３６に拡大レンズ（不図示）を設けてもよい。拡大レンズは、カメラモジュール７４の撮影範囲Ｓの中心部分を拡大して撮像素子２４の撮像面２４ａに結像するレンズであって、拡大レンズの中心線が受光系の光軸Ｌａと同一線上に位置するように配される。このような拡大レンズによれば、遠くに位置しているシンボル６を読み取ることができる。

（変形例９）
ユニット３０の筐体３２は、受光系の光軸Ｌａをユニット３０の上方へと屈曲させる反射板（不図示）を内蔵し、当該屈曲した光軸を通す貫通穴と、上向きに設けられた半導体レーザー４２のレーザー光Ｌ１を通す貫通穴を筐体３２の上面に形成してもよい。

（変形例１０）
カメラを構成しているレンズ２２、撮像素子２４、及び画像処理プロセッサ２６は、モジュール化されたものに限られない。

上記の変形例１〜１０の各々を任意に組み合わせた読取装置２であってもよい。

本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものであり、これらの態様はいずれも本発明の範囲に属するものである。

２・１００ … 読取装置
４ … 物品
６ … 一次元シンボル
８ … コンピュータ
８ａ … スマートホン
８ｂ … デスクトップ
２２ … レンズ
２４ … 撮像素子
２６ … 画像処理プロセッサ
３０・１３０ … ユニット
４２ … 半導体レーザー
Ｓ … 撮影範囲

Claims

カメラモジュールによって生成される画像を解析し、該画像に含まれるシンボルから情報を読み取るコンピュータと、
前記カメラモジュールが撮影する範囲を指標するマーカーを表示させる光源を有する、前記コンピュータとは別体のユニットと、
を備える読取装置。
前記コンピュータは携帯情報端末であり、
前記ユニットは、前記携帯情報端末に外付けされることを特徴とする請求項１に記載の読取装置。
前記カメラモジュールは、前記ユニットに設けられ、前記コンピュータに対して前記画像を送信することを特徴とする請求項１に記載の読取装置。
前記マーカーは、
前記コンピュータによる前記シンボルの可読範囲を指標する範囲マーカーと、
前記範囲マーカー内に横方向に延在する線状マーカーと、
を含む請求項１〜３の何れかに記載の読取装置。
前記マーカーは、
前記コンピュータによる前記シンボルの可読範囲を指標する範囲マーカーと、
前記範囲マーカーの中心を指標する中心マーカーと、を含む請求項１〜３の何れかに記載の読取装置。
前記コンピュータは、
前記カメラモジュールから前記画像を取得する取得部と、
前記取得した画像に含まれる前記線状マーカーを検出する検出部と、
前記検出された線状マーカー部分の画素を対象に復号を行う復号部と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の読取装置。
前記コンピュータは、
前記カメラモジュールから前記画像を取得する取得部と、
前記取得した画像に含まれる前記範囲マーカーを検出する検出部と、
前記検出された範囲マーカー内の画素を対象に復号を行う復号部と、
を備えることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の読取装置。
前記カメラモジュールは、ピントの調節が可能なレンズを有し、
前記コンピュータは、
前記シンボルの読取距離を指標する距離情報と前記レンズの合焦位置との対応関係を記憶する記憶部と、
前記距離情報をユーザに入力させる入力部と、
前記入力された距離情報に応じた前記レンズの合焦位置を前記対応関係に基づいて求め、当該合焦位置に前記レンズを移動させるようカメラモジュールに設定を行う設定部と、
を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の読取装置。
請求項１〜８のいずれかに記載の読取装置のコンピュータに、
前記カメラモジュールから前記画像を取得するステップ、
前記取得した画像から前記マーカーの像を検出するステップ、
前記マーカーの像を検出した場合に、前記シンボルから情報を読み取るステップ、
を実行させるためのプログラム。
カメラモジュールによって生成された画像に含まれるシンボルから情報を読み取るコンピュータと共に用いられるユニットであって、
前記カメラモジュールが撮影する範囲を指標するマーカーを出力する光源を備えるユニット。