(57)【要約】【課題】読み取りミスを少なくすることができ、オペレータに安心感を与えることができる使いやすいコードシンボル読取装置を提供する。【解決手段】長方形形状のエリアイメージセンサは、長辺方向がコードシンボルの通過方向に対して略直交するように設置されている。これにより、商品の通過方向に対して略直交する方向（すなわち、オペレータのイメージがブレやすい方向）に対する自由度が高いことから、読み取りミスを少なくすることができるので、オペレータに安心感を与えることができ、使いやすいコードシンボル読取装置１００を提供することができる。【選択図】        図５
2010176417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取り対象であるコードシンボルからの反射光を撮像レンズによってエリアイメージセンサに結像させ、前記撮像レンズによって結像されたコードシンボル画像を前記エリアイメージセンサで読み取るコードシンボル読取装置において、
前記長方形形状のエリアイメージセンサは、長辺方向がコードシンボルの通過方向に対して略直交するように設置されている、
ことを特徴とするコードシンボル読取装置。
【請求項２】
コードシンボル読取領域内に位置する開口部を備えた筐体と、
前記コードシンボル読取領域に照明光を照射する照明装置と、
前記筐体の前記開口部に設けられ、前記照明装置から照射された照明光の前記エリアイメージセンサに対する反射を低減する長方形形状の低反射の透明部材と、
を備え、
前記低反射の透明部材も、長辺方向がコードシンボルの通過方向に対して略直交するように設置されている、
ことを特徴とする請求項１記載のコードシンボル読取装置。
【請求項３】
前記照明装置は、前記エリアイメージセンサの周囲に配置された複数個のＬＥＤ発光素子を有する、
ことを特徴とする請求項２記載のコードシンボル読取装置。
【請求項４】
前記照明装置は、前記撮像レンズおよび前記エリアイメージセンサによる前記撮像領域より広い照明領域に照明光を照射する、
ことを特徴とする請求項２記載のコードシンボル読取装置。
【請求項５】
前記筐体は、前記画像処理装置を備えている、
ことを特徴とする請求項２記載のコードシンボル読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コードシンボル読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
商品に付されたコードシンボルの画像を取得して商品データを出力するコードシンボル読取装置として、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device  Image  Sensor）撮像素子等のエリアイメージセンサを使用したものがある（特許文献１参照）。このようなコードシンボル読取装置は、ＣＣＤ撮像素子で得られる画像データから対象とするバーコードの画像情報を抽出し、この画像情報を解析して商品データを取得する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ＣＣＤ撮像素子等のエリアイメージセンサは長方形形状に形成されており、エリアイメージセンサにより商品画像を撮像する場合、エリアイメージセンサの長辺方向を商品が通過する方向と同一になるように設置されているのが一般的である。
【０００４】
しかしながら、エリアイメージセンサの長辺方向を商品が通過する方向と同一になるように設置した場合、その読取可能範囲が狭くなり、バーコードの読み落としが多くなってしまう、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、読み取りミスを少なくすることができ、オペレータに安心感を与えることができる使いやすいコードシンボル読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、読取り対象であるコードシンボルからの反射光を撮像レンズによってエリアイメージセンサに結像させ、前記撮像レンズによって結像されたコードシンボル画像を前記エリアイメージセンサで読み取るコードシンボル読取装置において、前記長方形形状のエリアイメージセンサは、長辺方向がコードシンボルの通過方向に対して略直交するように設置されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、長方形形状のエリアイメージセンサは、長辺方向がコードシンボルの通過方向に対して略直交するように設置されていることにより、商品の通過方向に対して略直交する方向（すなわち、オペレータのイメージがブレやすい方向）に対する自由度が高いことから、読み取りミスを少なくすることができるので、オペレータに安心感を与えることができ、使いやすいコードシンボル読取装置を提供することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の一形態に係るバーコードスキャナの外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、バーコード読取装置の構造を示す概略断面図である。
【図３】図３は、照明ボードを示す正面図である。
【図４】図４は、読取り可能範囲を示す模式図である。
【図５】図５は、バーコード読取装置の読み取り試験の様子を示す正面図である。
【図６】図６は、比較例のバーコード読取装置を示す正面図である。
【図７】図７は、試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるコードシンボル読取装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
本発明の実施の一形態を図１ないし図７に基づいて説明する。本実施の形態はコードシンボル読取装置として縦型のバーコードスキャナに備えられるバーコード読取装置を適用した例である。
【００１１】
図１は、本発明の実施の一形態に係るバーコードスキャナ１０の外観を示す斜視図である。バーコードスキャナ１０は、コードシンボル読取装置であるバーコード読取装置１００の高さを変更する昇降機能を備え、オペレータによる読取操作を行い易くしたものである。図１に示すように、バーコードスキャナ１０は、商品が入れられたカゴ等が置かれるサッカー台１１（又はカウンタ台）に立設されている。このバーコードスキャナ１０には、案内溝１２を有する一対の支柱１３と、この案内溝１２に沿って昇降自在に案内されるバーコード読取装置１００とが設けられている。バーコード読取装置１００の上方には、表示器１６とキーボード１７とが設けられている。
【００１２】
本実施の形態に係るバーコードスキャナ１０において、オペレータは、バーコード読取装置１００の前方に商品を配置し、商品に付されたバーコードを読み取る。
【００１３】
図２は、バーコード読取装置１００の構造を示す概略断面図である。バーコード読取装置１００は、商品が配置される撮像領域Ｆ側に配置された表側カバー部材１１１と、反撮像領域側に配置される裏側カバー部材１１２とで形成された箱形の筐体１１０を備えている。
【００１４】
筐体１１０内には、ＣＣＤ撮像素子を備える撮像装置１２０と、撮像領域Ｆに照明光を照射する照明装置である照明ボード１３０と、ＣＣＤ撮像素子が取得した商品の画像データからバーコード領域を抽出し商品コードを取得する画像処理装置である画像処理ボード１４０とを備えている。
【００１５】
表側カバー部材１１１は、最も撮像領域Ｆ側に配置される表面板１１１ａのほか、この表面板１１１ａの中央部には、内部に向け凹設部１６０が形成されている。凹設部１６０は、奥に行くほどその断面積が減少する四角錐形の壁面を備えて形成され、凹設部１６０の最奥部には開口部１１３が開設されている。
【００１６】
撮像装置１２０は、エリアイメージセンサであるＣＣＤ撮像素子及びＣＣＤ撮像素子の駆動回路を備えた撮像基板１２１と、ＣＣＤ撮像素子に撮像領域Ｆの画像を結像する焦点距離ｆの撮像レンズ１２２とからなる。
【００１７】
画像処理ボード１４０は、撮像装置１２０から出力された動画像データ中からバーコードの全体を読み取り可能な１枚のフレームデータを認識する。そして、画像処理ボード１４０は、認識したバーコードを解読してデコードデータとして出力する。
【００１８】
照明ボード１３０は、照明装置であって、開口部１１３の奥側に配置される。ここで、図３は照明ボード１３０を示す正面図である。図３に示すように、照明ボード１３０の基板１３４には、撮像装置１２０の撮影用の開口部１３３が開設されている。凹設部１６０の最奥部の開口部１１３内に位置する照明ボード１３０の基板１３４上には、複数のＬＥＤ発光素子１３１が開口部１３３を囲うように配置されている。これにより、複数のＬＥＤ発光素子１３１は、撮像装置１２０の撮像領域Ｆより広い照明領域Ｉに光を照射する。
【００１９】
また、表側カバー部材１１１の表面板１１１ａと同一面で凹設部１６０の開口部２００を塞ぐように、低反射ガラス１５０が配置されている。ここで、低反射ガラス１５０は、ガラスまたはプラスチックなどで形成された低反射の透明部材である。なお、透明とは、人間の目で透明である必要はなく、撮像装置１２０にとって透明であればよい。低反射ガラス１５０としては、例えば旭硝子社製の低反射ガラスを用いることができる。
【００２０】
このように低反射ガラス１５０を用いるのは、次の理由による。低反射ガラス１５０の代わりに通常のガラスを用いた場合、ＬＥＤ発光素子１３１からのＬＥＤ光を多く反射してしまう。この結果、バーコードのデコードにおいてバーの欠落が発生する。一方、本実施の形態のように、低反射ガラス１５０を用いた場合には、このようなバーコードのデコードに対する反射光の悪影響を防ぐことができる。
【００２１】
ところで、撮像装置１２０の撮像基板１２１上のＣＣＤ撮像素子の撮像可能範囲は、撮像レンズ１２２の特性により決定される。本実施の形態の撮像レンズ１２２は固定焦点レンズであって、焦点位置（ピントが最も合っている位置）はレンズ先端から一定の距離だけ離れた位置にある。この焦点位置に撮像物である商品が置かれた時の解像度が最も高く、鮮明に撮像でき、焦点位置からＣＣＤ撮像素子に対して近づく方向および遠ざかる方向に撮像物である商品が置かれるにしたがってピントがぼけて解像度が低くなる。バーコードをデコードするためには、ＣＣＤ撮像素子が取得した商品の画像データからバーコードを形成する各色（例えば、白黒）のバーの幅を計測する必要があり、ピントがぼけると計測できなくなる。したがって、ある一定の解像度以上の範囲がバーコードの読取領域Ａとなり、その範囲は焦点位置を中心に略円形状に均等に位置している。
【００２２】
ここで、バーコードの読取領域Ａは、撮像装置１２０で撮影された画像の解像度が所定値ｄ以上の領域であり、図２（ｂ）に示すように、合焦点位置Ｐを挟んで位置するレンズ側限界Ｐｃと反レンズ側限界Ｐｆの間の領域となる。そして、この読取領域Ａは、ＣＣＤ撮像素子の素子ピッチ、撮像レンズ１２２の焦点距離ｆ等、撮像装置１２０の仕様及び撮像装置１２０の筐体１１０への配置位置により決定される。
【００２３】
すなわち、読取対象のバーコードと撮像装置１２０との距離を示す読取対象のバーコードの読取深度が読取領域Ａ内にある場合には、バーコードの読み取りを良好に行うことができる。
【００２４】
本実施の形態では、バーコードの読取領域Ａは、レンズ側限界Ｐｃの位置が表側カバー部材１１１の表面板１１１ａの位置、すなわち低反射ガラス１５０の天面と略一致するように設定される。また、本実施の形態では、読取領域Ａは、低反射ガラス１５０の配置位置（即ちレンズ側限界Ｐｃ）を含む充分広い領域となるよう、設定される。
【００２５】
ここで、充分広い領域とは、オペレータが商品を配置するに際して、特別に読取領域Ａを意識しないで商品を配置できる程度の範囲である。本実施の形態では表面板１１１ａ（低反射ガラス１５０）の配置位置（即ちレンズ側限界Ｐｃ）から反レンズ側限界Ｐｆまでの距離ａを１５０ｍｍ程度、合焦点位置Ｐから反レンズ側限界Ｐｆまでの距離ａ１を約１００ｍｍ、レンズ側限界Ｐｃまでの距離ａ２を５０ｍｍ程度としている。
【００２６】
また、レンズ側限界Ｐｃと表面板１１１ａ（低反射ガラス１５０）との位置関係は、撮像レンズ１２２の焦点距離ｆ、筐体１１０内における撮像装置１２０の配置位置で決定される。本実施の形態では、上記の条件とした撮像レンズ１２２端面から合焦点位置Ｐまでの距離ｂは約１１０ｍｍである。さらに、凹設部１６０の形状及び奥行き寸法は、前記撮像装置１２０及び照明ボード１３０の配置位置を考慮して撮像装置１２０の撮影の障害、及び、照明ボード１３０の照明の障害とならないように選定される。
【００２７】
従って、本実施の形態に係るバーコード読取装置１００では、表面板１１１ａ（低反射ガラス１５０）の配置位置に近接した位置を含む広い範囲に商品を配置してバーコードを読み取ることができる。また、本実施の形態では、撮像領域Ｆは照明ボード１３０の照明領域Ｉに含まれるから、撮像領域Ｆ中に照明ボード１３０の光が照射されない領域が発生することはない。更に本実施の形態では、筐体１１０には凹設部１６０が形成されている他、表側カバー部材１１１の表面板１１１ａと同一面で凹設部１６０を塞ぐように、低反射ガラス１５０が配置されているので、低反射ガラス１５０によってユーザがバーコードの読取領域Ａ外（筐体１１０の凹設部１６０内）に商品をかざすことを制限することができ、バーコードを確実に読み取ることができ、オペレータに安心感を与えることができ、使いやすいバーコード読取装置１００を提供することができる。
【００２８】
なお、本実施の形態においては、低反射ガラス１５０の天面がバーコードの読取領域Ａのレンズ側限界Ｐｃの位置と略一致するものとしたが、必ずしも略一致する必要は無く、低反射ガラス１５０の天面がバーコードの読取領域Ａ内に位置するように配置されていれば良い。
【００２９】
ところで、撮像基板１２１に備えられるＣＣＤ撮像素子は、長方形形状に形成されている。例えば、８０万画素のＣＣＤ撮像素子の実効画素数は、長辺が１０２４ピクセル、短辺が７６８ピクセルとなっている。このようなＣＣＤ撮像素子のチップサイズは、５．８ｍｍ×４．９ｍｍの長方形である。
【００３０】
本実施の形態においては、撮像基板１２１に備えられるＣＣＤ撮像素子の長辺方向が商品の通過方向に対して略直交するように設置されている。すなわち、図４に示すように、表側カバー部材１１１の表面板１１１ａと同一面で凹設部１６０を塞ぐように配置されている低反射ガラス１５０も、長辺方向が商品の通過方向に対して略直交するように設置されている。なお、図４に示す読取り可能範囲は、その範囲内をバーコードの中心が通過すれば確実に読み取ることができる範囲である。このような読取り可能範囲は、バーコードを縦にして読み取る場合に特に効果を発揮する。
【００３１】
本実施の形態に係るバーコードスキャナ１０によれば、オペレータが商品のバーコードをバーコード読取装置１００に読み取らせるに際して、オペレータはサッカー台１１の内側に立ち、レーン上流側に置かれた買い物カゴから買い上げ商品を一品ずつ取り出す。そして、オペレータは、取り出した商品がバーコード付きのものであるときには、バーコードをバーコード読取装置１００の開口部２００に向けてかざし、バーコードを撮像装置１２０に読み取らせる。
【００３２】
バーコード読取装置１００では、撮像装置１２０で読み取った商品の画像が画像処理ボード１４０に送出され、画像処理ボード１４０においてバーコードの画像が抽出されて解析され、解析された商品コードがＰＯＳ端末などの上位装置に出力されることにより、商品登録が行われる。
【００３３】
バーコードが正確に読み取られた場合には、バーコードスキャナ１０から読み取り終了の確認音が鳴動し、オペレータはこの確認音を確認して商品をレーン下流に配置された買い物カゴに入れることになる。
【００３４】
一方、何らかの理由によりバーコードが読み取れなかった場合には、オペレータは再度商品に配置されたバーコードをバーコード読取装置１００にかざしてバーコードの読み取りを行わせる。この際、オペレータは、読み取りが失敗した前回より商品を表側カバー部材１１１の開口部２００に近い位置に押し当てるように商品を近づける動作になるのが一般的である。本実施の形態のバーコードスキャナ１０のバーコード読取装置１００によれば、凹設部１６０を塞ぐように低反射ガラス１５０が配置されていることにより、小さな商品が凹設部１６０内に入ってしまって読取領域Ａ外になることがなくなるので、商品に付されたバーコードを低反射ガラス１５０に押し当てるようにすれば、商品は読取領域Ａに確実に配置され、バーコードを確実に読み取らせることができる。即ち、バーコードの読取に際しては、低反射ガラス１５０がバーコード読取のための動作の目印となる。
【００３５】
また、バーコードに皺がよっていたり、バーコードが小さかったり等の理由で一度ではバーコードの読み取りが行いにくかった商品でも、バーコード読取装置１００の低反射ガラス１５０に近接させるだけでバーコードをより確実に読み取らせることができるため、オペレータに安心感を与えることができ、バーコード読取装置１００を容易に使用することができる。
【００３６】
加えて、バーコード読取装置１００で商品に付されたバーコードを読み取る際に、オペレータはバーコードをバーコード読取装置１００に向けて読取領域Ａを通過させるが、オペレータは読取窓となる低反射ガラス１５０がどの辺りにあるかをイメージして感覚的に商品を移動させる。そのため、長方形形状のエリアイメージセンサおよび低反射ガラス１５０の長辺方向が商品の通過方向に対して略直交するように設置されているバーコード読取装置１００においては、商品の通過方向に対して略直交する方向（すなわち、オペレータのイメージがブレやすい方向）に対する自由度が高いことから、読み取りミスを少なくすることができるので、オペレータに安心感を与えることができ、使いやすいバーコード読取装置１００を提供することができる。
【００３７】
［実施例］
本実施の形態のバーコードスキャナ１０によるバーコード読取装置１００の読み取り試験を行ったのでその結果について説明する。試験条件は、以下に示すとおりである。
１．商品１０品目が入った籠を用意する（図５参照）。
２．スタートラベル、ストップラベルを用意する。
３．スタートラベルを読ませた後、１０個の商品のバーコードを読み取る。最後にストップラベルを読ませて終了する。
４．測定者は、スタートラベルを読んだ時点からストップラベルを読むまでの時間を測定する。
５．読み取り時間を商品数で割り、１個あたりの読み取り時間を比較する。
６．被験者は４名。
７．被験者は、２回読み取りを行い、その平均値をとる。
８．比較例として、エリアイメージセンサの短辺方向が商品の通過方向に対して略直交するように設置されているバーコード読取装置３００（図６参照）も用意する。
【００３８】
以上の試験条件による試験結果は、図７に示す通りになる。図７では、本実施の形態のバーコード読取装置１００を「縦長」と称し、比較例のバーコード読取装置３００を「横長」と称している。図７に示すように、商品の通過方向に対して略直交する範囲が広いほうが平均の読み取り時間が短く、読み落としが少ないことがわかる。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、コードシンボルとしてバーコードを適用したが、これに限るものではなく、二次元コードなどの各種コードシンボルを適用することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４０】
１００    コードシンボル読取装置
１１０    筐体
１２０    エリアイメージセンサ
１２２    撮像レンズ
１３０    照明装置
１４０    画像処理装置
１５０    低反射の透明部材
２００    開口部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４１】
【特許文献１】特開２００５−０２５３１１号公報
【図１】
2010176417.tif 000003
【図２】
2010176417.tif 000004
【図３】
2010176417.tif 000005
【図４】
2010176417.tif 000006
【図５】
2010176417.tif 000007
【図６】
2010176417.tif 000008
【図７】
2010176417.tif 000009