(57)【要約】【課題】簡易な手法で三次元コードを読み取ることのできる三次元コード読取方法及び三次元コード読取装置を提供する。【解決手段】高さの異なるコードパーツ８２により構成されている三次元コードに８対して、少なくとも２つの異なる位置から光を照射し、この異なる位置からの光照射ごとに三次元コードを撮影して、三次元コードの画像データを取得し、三次元コード８の画像データから得られる影、異なる位置における光の照射角度、に基づいて、三次元コード８の情報を読み取る。【選択図】図２
2014044647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高さの異なるコードパーツにより構成されている三次元コードに対して、少なくとも２つの異なる位置から光を照射し、
前記異なる位置からの光照射ごとに前記三次元コードを撮影して、前記三次元コードの画像データを取得し、
前記三次元コードの画像データから得られる影、前記異なる位置における光の照射角度、に基づいて、前記三次元コードの情報を読み取ることを特徴とする三次元コード読取方法。
【請求項２】
前記光は、少なくとも第１の光源と、この第１の光源とは異なる位置に配置された第２の光源とから照射されることを特徴とする請求項１に記載の三次元コード読取方法。
【請求項３】
前記光は、光源を移動させることによって、少なくとも２つの異なる位置から前記三次元コードに対して照射されることを特徴とする請求項１に記載の三次元コード読取方法。
【請求項４】
前記撮影は、１回のシャッタ操作により連続的に行われることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の三次元コード読取方法。
【請求項５】
高さの異なるコードパーツにより構成されている三次元コードに対して、少なくとも２つの異なる位置から光を照射する光源と、
前記光源による異なる位置からの光照射ごとに前記三次元コードを撮影して、前記三次元コードの画像データを取得する撮像部と、
前記撮像部によって取得された複数の画像データから得られる影、前記異なる位置における光の照射角度、に基づいて、前記三次元コードの情報を読み取る情報読取部と、
を備えることを特徴とする三次元コード読取装置。
【請求項６】
前記光源は、少なくとも第１の光源と、この第１の光源とは異なる位置に配置された第２の光源とを含んでいることを特徴とする請求項５に記載の三次元コード読取装置。
【請求項７】
前記光源を移動させる光源移動機構をさらに備え、
前記光源は、前記光源移動機構による移動によって、少なくとも２つの異なる位置から前記三次元コードに対して光を照射することを特徴とする請求項５に記載の三次元コード読取装置。
【請求項８】
前記撮像部による複数回の撮影は、１回のシャッタ操作により連続的に行われることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の三次元コード読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元コード読取方法及び三次元コード読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コードを平面的な二次元コードではなく、立体的な三次元コードとして構成し、このコードから様々な情報を読み取ることができるようにする技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
このような三次元コードは、二次元コードに比べて情報量が多いため、例えば各種ウェブサイトへのアクセス情報のみならず、製品に関する詳細な情報を持たせる等、より複雑な情報を組み込むことができる。
また、コードを立体的にすることにより、平面的なコードよりも違法なコピーを作成しにくくすることができ、製品の偽造防止に資する等、セキュリティ性能の強化の観点からも優れている。
さらに、三次元コードの場合、このようにセキュリティの強化を図れることから、特定の者しかアクセスできない情報やリンク先に、コードを読み込むだけでパスワードなしでアクセスできるようにする等の用法も考えられる。
【０００３】
ところで、一般に平面的な二次元コードは、デジタルカメラや携帯電話機等に設けられているカメラ等によって撮影することで簡易に読み取ることができ、速やかに当該コードに示されているウェブサイトにアクセスする等が可能である。
これに対して、立体的な三次元コードの場合には、単にコードを上から撮影しただけではその形状を正確に読み取ることができない。
このため、特許文献１に記載の技術では、レーザー光を三次元コードに照射してスキャンすることにより、部分によって高さ等に違いのある三次元コードを読み取る手法が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５９００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レーザー光を三次元コードに照射してスキャンする手法では、そのための装置のあるところでしか三次元コードを読み取ることができず、二次元コードのように、コードから簡易に情報を読み取ることができないという問題がある。
【０００６】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な手法で三次元コードを読み取ることのできる三次元コード読取方法及び三次元コード読取装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の三次元コード読取方法は、
高さの異なるコードパーツにより構成されている三次元コードに対して、少なくとも２つの異なる位置から光を照射し、
前記異なる位置からの光照射ごとに前記三次元コードを撮影して、前記三次元コードの画像データを取得し、
前記三次元コードの画像データから得られる影、前記異なる位置における光の照射角度、に基づいて、前記三次元コードの情報を読み取ることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の三次元コード読取装置は、
高さの異なるコードパーツにより構成されている三次元コードに対して、少なくとも２つの異なる位置から光を照射する光源と、
前記光源による異なる位置からの光照射ごとに前記三次元コードを撮影して、前記三次元コードの画像データを取得する撮像部と、
前記撮像部によって取得された複数の画像データから得られる影、前記異なる位置における光の照射角度、に基づいて、前記三次元コードの情報を読み取る情報読取部と、
を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高さの異なるコードパーツにより構成されている三次元コードに対して、少なくとも２つの異なる位置から光を照射し、この異なる位置からの光照射ごとに三次元コードを撮影して、三次元コードの画像データを取得し、三次元コードの画像データから得られる影、異なる位置における光の照射角度に基づいて、三次元コードの情報を読み取るようになっている。
このため、三次元コードを撮影するという簡易な手法によって三次元コードを読み取ることができるとの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る三次元コード読取装置の一実施形態を概念的に示した斜視図である。
【図２】図１の三次元コード読取装置の内部構成を示した要部ブロック図である。
【図３】図１の三次元コード読取装置による情報の読み取り対象である三次元コードの一例を示す斜視図である。
【図４】図３に示す三次元コードの平面図である。
【図５】三次元コードの真上に三次元コード読取装置を配置した状態を示す概念図である。
【図６】図５において、第１の光源から三次元コードに対して光を照射している状態を示す概念図である。
【図７】図５において、第２の光源から三次元コードに対して光を照射している状態を示す概念図である。
【図８】（ａ）は、簡略化した三次元コードの一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の三次元コードの平面図である。
【図９】（ａ）は、図８の三次元コードに対して第１の光源から光を照射した場合の影の状態を示す概念図であり、（ｂ）は、図８の三次元コードに対して第２の光源から光を照射した場合の影の状態を示す概念図である。
【図１０】第２の実施形態に係る三次元コード読取装置の一実施形態を概念的に示した斜視図である。
【図１１】図１０の三次元コード読取装置の内部構成を示した要部ブロック図である。
【図１２】（ａ）は、簡略化した三次元コードの一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の三次元コードの平面図である。
【図１３】（ａ）は、図１２の三次元コードに対して第１の位置から光を照射した場合の影の状態を示す概念図であり、（ｂ）は、図１２の三次元コードに対して第２の位置から光を照射した場合の影の状態を示す概念図であり、（ｃ）は、図１２の三次元コードに対して第３の位置から光を照射した場合の影の状態を示す概念図であり、（ｄ）は、図１２の三次元コードに対して第４の位置から光を照射した場合の影の状態を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施の形態］
図１から図９を参照しつつ、本発明に係る三次元コード読取装置の第１の実施形態について説明する。なお、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
図１は、本実施形態における三次元コード読取装置の外観を示した斜視図であり、図２は、三次元コード読取装置の内部構成を示す要部ブロック図である。また、図３は、三次元コード読取装置によって読み取られる三次元コードの一例を示す斜視図であり、図４は、図３における三次元コードを上面（図３における上側の面）から見た平面図である。
【００１２】
本実施形態における三次元コード読取装置１００は、図３に示すような高さの異なるコードパーツ８２により複数階層に構成されている三次元コード８の情報を読み取るものである。なお、三次元コード読取装置１００によって読み取られる三次元コード８は、複数のコードパーツ８２により構成されているものであればよく、必ずしも図示例のように複数階層に構成されているものに限定されない。
図３及び図４に示すように、三次元コード８は、ベース部８１と、このベース部８１の上に配置された高さの異なる複数のコードパーツ８２とで構成されている。
三次元コード８は、例えば、立体的な造形を行うことが可能な３Ｄプリンタを用いることで生成されたものである。なお、三次元コード８を生成する具体的な手法は特に限定されず、各種の手法を用いることができる。例えば、三次元コード８の三次元ＣＡＤデータをスライスし、薄板を重ね合わせたようなものを製造の元データとして作成し、これに粉体、樹脂、鋼板、紙などの材料を積層して成型する積層造形法を用いることができる。より具体的には、素材粉末を層状に敷き詰め、高出力のレーザービームなどで直接焼結（粉末焼結式積層法）する手法や、インクジェット方式でバインダを添加して固める（粉末固着式積層法）手法、紫外線を照射することで硬化する液体樹脂等を用いたステレオリソグラフィー、レーザーリソグラフィーや、熱可塑性樹脂を高温で溶かし積層させることで立体形状を作成する熱溶解積層法（ＦＤＭ法）等を用いることができる。
なお、三次元コード８は、階層が多く、コードパーツ８２の数が多いものやコードパーツ８２の形状が複雑であるものの方がより多くの情報を持つことができ、また、偽造防止等のセキュリティ性能も強化することができるため、好ましい。
【００１３】
図１に示すように、三次元コード読取装置１００は、筐体１における正面側のほぼ中央部にレンズ部２１が設けられ、レンズ部２１の左右の斜め上側にそれぞれストロボ等の光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ、なお、特に２つの光源を区別しないときは単に光源４という。）を備え、筐体１の上面一端側にシャッタボタン５１が設けられているカメラ（撮像装置）である。
三次元コード読取装置１００は、図２に示すように、レンズ部２１を含む撮像部２と、光源４と、シャッタボタン５１を含む操作部５の他、画像メモリ３と、表示部６と、制御装置７とを備えている。
図５に示すように、本実施形態の三次元コード読取装置１００は、上記のような三次元コード８を、コードパーツ８２の高さ方向のほぼ真上から複数回撮影することにより、読み取る三次元コード８の情報を読み取るようになっている。
以下、図１及び図２を参照しつつ、三次元コード読取装置１００の構成について詳説する。
【００１４】
撮像部２は、光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）による異なる位置からの光照射ごとに三次元コード８を撮像して、三次元コード８の画像データを複数取得するものである。
図２に示すように、撮像部２は、レンズユニット２０と、撮像素子２３と、画像データ生成部２４とを備えて構成されている。
【００１５】
レンズユニット２０は、フォーカスレンズ等の複数のレンズ群を備えて構成されるレンズ部２１を備えている。
また、レンズユニット２０は、被写体を撮像する際に、フォーカスレンズを光軸方向に移動させる駆動部である合焦機構２２を備えている。
その他、レンズユニット２０は、ズームレンズ及び被写体を撮像する際にズームレンズを光軸方向に移動させる駆動部であるズーム機構等を備えていてもよい。
【００１６】
撮像素子２３は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）等のイメージセンサから構成されており、レンズユニット２０の各種レンズを通過した光学像を二次元の画像信号に変換するものである。
【００１７】
画像データ生成部２４は、撮像素子２３から転送された画像フレームのアナログ値の信号に対してＲＧＢの各色成分毎に適宜ゲイン調整した後に、サンプルホールド回路（図示略）でサンプルホールドしてＡ／Ｄ変換器（図示略）でデジタルデータに変換し、各種の補正処理等を行った後、デジタル値の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒ（ＹＵＶデータ）を画像データとして生成する。
画像データ生成部２４により生成された画像データは、図示しないＤＭＡコントローラを介して、バッファメモリとして使用される画像メモリ３にＤＭＡ転送される。
【００１８】
なお、本実施形態の三次元コード読取装置１００は、後述するように、１回のシャッタ操作により、撮像部２による複数回の撮影が連続的に行われるようになっている。この連続的な撮影において、後述の撮像制御部７２は、撮像素子２３の撮像領域から１画面分ずつ画像フレームを逐次読み出して画像データ生成部２４に逐次出力させ、画像データ生成部２４は、画像データを逐次生成する。
【００１９】
画像メモリ３は、例えば、ＤＲＡＭ等により構成され、画像データ生成部２４から転送された画像データを一時的に記憶する。また、画像メモリ３は、画像処理部７３や中央制御部７１等によって処理されるデータ等を一時的に記憶する。
【００２０】
光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）は、高さの異なるコードパーツ８２により構成されている三次元コード８に対して、少なくとも２つの異なる位置から光を照射するものであり、ストロボ等で構成されている。本実施形態では、光源４は、少なくとも第１の光源４ａと、この第１の光源４ａとは異なる位置に配置された第２の光源４ｂとを含んでいる。光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）は、撮像制御部７２の制御により、必要に応じて、シャッタ操作が行われた撮影タイミングを含む期間内、発光するようになっている。
図６は、第１の光源４ａから三次元コードに対して光を照射した場合の影Ｓの状態を示しており、図７は、第２の光源４ｂから三次元コードに対して光を照射した場合の影Ｓの状態を示している。
図６及び図７に示すように、本実施形態では、三次元コード８を読み取る際、異なる位置に配置されている第１の光源４ａと第２の光源４ｂとを連続的に発光させ、当該発光ごとにコードパーツ８２の影Ｓの影画像を含む画像データが取得される。
第１の光源４ａ及び第２の光源４ｂの配置は特に限定されないが、各光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）からの光照射によって、それぞれ異なるコードパーツ８２の影が現れるようにするため、各光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）はレンズ部２１を挟むように配置されることが好ましい。例えば、第１の光源４ａ及び第２の光源４ｂを筐体１の正面の右上と左下等、対角線上の位置に配置してもよいし、レンズ部２１の左右両側部等、レンズ部を挟んで対向する位置に配置してもよい。また、レンズ部２１の上部と下部等に配置してもよい。
【００２１】
また、操作部５は、三次元コード読取装置１００の所定操作を行うためのものであり、シャッタボタン５１及び各種の設定に係る指示入力を行うための機能ボタン５２等を備えている。
操作部５は、シャッタボタン５１及び機能ボタン５２の操作に応じて所定の操作信号を中央制御部７１に出力する。
本実施形態において、三次元コード読取装置１００は、機能ボタン５２を操作することにより、１回シャッタボタン５１を押下する１回のシャッタ操作により、複数の光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）を順次発光させ、各発光毎に三次元コード８の撮影を連続的に行うモードが設定されるようになっている。なお、三次元コード読取装置１００を三次元コード８の情報を読み取るための専用機として構成する場合には、この機能ボタン５２によるモード設定は不要となる。
【００２２】
表示部６は、例えば液晶表示装置であり、図１に示す筐体１の背面側に配置されている。
表示部６は、画像メモリ３に記憶されている画像データに基づく画像を表示部に表示させる他、後述する表示制御部７８からのビデオ信号に基づいて、画像処理部７３により逐次処理・生成される画像等を表示するものである。また、表示部６は、表示制御部７８からのビデオ信号に基づいて、ライブビュー画像、合成画像等を適宜表示画面に表示してもよい。
【００２３】
制御装置７は、中央制御部７１、撮像制御部７２、画像処理部７３、情報読取部７７、表示制御部７８等を備えて構成されている。このうち、中央制御部７１、撮像制御部７２、画像処理部７３は、例えば、カスタムＬＳＩ（custom LSI）として構成されていてもよい。
中央制御部７１は、三次元コード読取装置１００の各部を制御するものである。具体的には、中央制御部７１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ（何れも図示せず）を備え、三次元コード読取装置１００を動作させるための各種処理プログラム（図示略）にしたがって各種の制御動作を行う。
【００２４】
撮像制御部７２は、シャッタボタン５１の操作（シャッタ操作）に応じて、撮像部２や光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）の動作を制御して、画像を撮像させる。
本実施形態では、撮像制御部７２は、三次元コード８の読取を行う際、シャッタボタン５１が操作されると、まず第１の光源４ａを発光させてこの状態における画像を取得させ、続いて第２の光源４ｂを発光させてこの状態における画像を取得させる。
撮像制御部７２は、図示は省略するが、タイミング発生器、ドライバなどを備えており、撮像制御部７２は、タイミング発生器、ドライバにより撮像素子２３を走査駆動して、上記の異なる２つのタイミングにおいてレンズ部２１を通過した光学像を撮像素子２３により二次元の画像信号に変換させ、当該撮像素子２３の撮像領域から１画面分ずつ画像フレームを読み出して画像データ生成部２４に逐次出力させる。
その他、撮像制御部７２は、ＡＦ（自動合焦処理）、ＡＥ（自動露出処理）、ＡＷＢ（自動ホワイトバランス）等の被写体の撮像条件の調整制御を行うようになっていてもよい。
【００２５】
画像処理部７３は、連続して撮像された複数の画像データを取得して、取得される複数の画像データからそれぞれ影画像を検出する画像処理を行うものであり、画像取得部７４、影画像検出部７５等を備えて構成されている。
画像取得部７４は、連続して撮像された複数の画像を逐次取得する。具体的には、画像取得部７４は、例えば、撮像部２と撮像制御部７２との協働により撮像され、画像メモリ３に記憶された画像データを逐次読み出して取得する。
本実施形態において、画像取得部７４は、画像データが画像メモリ３に記憶される度に当該新たな画像データを読み出して取得するが、一例であってこれに限られるものではない。例えば、画像取得部７４は、所定の時間が経過する度にまだ取得していない画像データが画像メモリ３に記憶されているか否かをチェックし、取得されていない画像データがあった場合に当該画像データを取得するようにしてもよい。
影画像検出部７５は、画像取得部７４によって取得された、光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）の発光ごとの画像データについて、三次元コード８（三次元コード８を構成するコードパーツ８２）の影の画像（影画像）を検出するものである。なお、影画像検出部７５は光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）の発光ごとの画像データについて影画像を検出してもよいし、１回のシャッタ操作によって取得された複数の画像データを合成して、この合成画像データについて影画像を検出してもよい。
影画像検出部７５において、複数の画像データを合成する場合には、影画像検出部７５は、画像取得部７４により取得される光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）の発光ごとの画像データ（例えば、図９（ａ）及び図９（ｂ）参照）を重ねて足し合わせるように合成して合成画像を生成する。影画像検出部７５は、各画像データについて、対応する領域を探索するブロックマッチング処理を行うことにより、各画像データの位置を合わせて、重ね合わせを行う。ブロックマッチング処理としては、例えば、各画像データに共通する部分であるベース部８１を、対応する領域として探索する。そして、ベース部８１の角同士が重なり合う位置に合わせて合成することで、全ての画像データをずれなく合成することができる。
影画像検出部７５によって検出された影画像や合成処理が行われた場合の合成画像データは画像メモリ３に出力され、記憶される。
【００２６】
情報読取部７７は、異なる位置における光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）からの光の照射角度、撮像部２によって取得された複数の画像データから得られる影の形状・範囲（長さや幅）に基づいて、三次元コード８の情報を読み取るものである。
情報読取部７７は、画像処理部７３の影画像検出部７５によって検出された三次元コード８の影画像（三次元コード８を構成する各コードパーツ８２の影画像）の位置や形状と、当該画像データが取得された際の光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）からの光の照射角度の情報とに基づいて、各コードパーツ８２の形状や高さを検出する。そして、検出されたコードパーツ８２の位置や形状のパターンから各種の情報を読み取る。
なお、情報読取部７７は、光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）の発光毎に取得された複数の画像データについて各コードパーツ８２の形状や高さの検出を行ってもよいし、影画像検出部７５において、１回のシャッタ操作によって取得された複数の画像データが合成された場合には、当該合成後の画像データについて各コードパーツ８２の形状や高さの検出を行ってもよい。
情報読取部７７によって読み取られた情報は、中央制御部７１に出力され、図示しない通信手段を介して当該情報に応じたリンク先のウェブサイトにアクセスしたり、当該情報に対応する文字情報や各種記号、絵柄等を表示部６に表示させたりすることができる。
【００２７】
表示制御部７８は、例えば、図示しないＶＲＡＭ、ＶＲＡＭコントローラ、デジタルビデオエンコーダ等を備えて構成されている。表示制御部７８は、例えば、画像メモリ３に記憶されている画像データを読み出して表示部６に画像を表示させる制御を行う。また、表示制御部７８は、撮影時において、撮像素子２３及び撮像制御部７２による撮像により生成された複数の画像フレームに基づいたライブビュー画像や合成画像データによる合成画像等を表示部６の表示画面に表示させる機能も有する。
【００２８】
次に、図５から図９を参照しつつ、本実施形態の三次元コード読取方法について説明する。
図５に示すように、三次元コード読取装置１００のレンズ部２１が三次元コード８のほぼ正面に位置するように三次元コード読取装置１００を配置した状態で、機能ボタン５２により三次元コードを読み取るモードが選択され、シャッタボタン５１が操作されると、撮像制御部７２が、撮像部２を動作させて、１回のシャッタ操作により複数回（本実施形態では２回）の撮影が行われる。
具体的には、シャッタボタン５１が操作されると、撮像制御部７２は、まず図６に示すように第１の光源４ａを発光させてこの状態における画像を取得させ、続いて図７に示すように第２の光源４ｂを発光させてこの状態における画像を取得させる。そして、これら異なる２つタイミングにおいてレンズ部２１を通過した光学像を撮像素子２３により二次元の画像信号に変換させ、画像データ生成部２４に逐次出力させる。
画像データ生成部２４は、各画像信号に基づいてそれぞれ画像データを生成し、画像メモリ３に記憶させる。
【００２９】
画像メモリ３に記憶された各画像データは、画像処理部７３の画像取得部７４によって随時読み出されて取得される。
画像取得部７４によって２つの光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）の発光ごとの画像データが取得されると、影画像検出部７５は、各画像データについて、三次元コード８の影画像（三次元コード８を構成する各コードパーツ８２の影画像）を検出する。
ここで、影画像検出部７５による影画像の検出を、説明の便宜のために簡略化した三次元コード８を例として説明する。
図８（ａ）は、簡略化した三次元コード８の一例であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す三次元コード８を上面（図８（ａ）における上側の面）から見た平面図である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す三次元コード８は、ベース部８１の上に、上面視における平面形状が同じで高さが異なる２つのコードパーツ８２ａ,８２ｂと、コードパーツ８２ａ,８２ｂよりも上面視における平面形状も高さも小さいコードパーツ８２ｃを備えている。
このようなコードパーツ８２で構成されている三次元コード８に図８（ａ）における左側から第１の光源４ａにより光を照射すると、各コードパーツ８２について図９（ａ）に示すような影Ｓａ１，Ｓｂ１，Ｓｃ１が生じる。また、三次元コード８に図８（ａ）における右側から第２の光源４ｂにより光を照射すると、各コードパーツ８２について図９（ｂ）に示すような影Ｓａ２，Ｓｂ２，Ｓｃ２が生じる。
図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、１方向からの光照射ではコードパーツ８２同士が重なり合って各コードパーツ８２の影の形状・範囲（長さや幅）が検出できないような場合でも、コードパーツ８２に対して異なる方向から光が照射されることにより、各コードパーツ８２の影を識別・検出しやすくなる。
影画像検出部７５は、第１の光源４ａの発光により生じた影Ｓａ１，Ｓｂ１，Ｓｃ１及び第２の光源４ｂの発光により生じた影Ｓａ２，Ｓｂ２，Ｓｃ２の画像（影画像）を検出する。
影画像検出部７５は、これら影Ｓａ１，Ｓｂ１，Ｓｃ１及び影Ｓａ２，Ｓｂ２，Ｓｃ２の画像（影画像）を合成して合成画像を生成してもよい。
【００３０】
影画像検出部７５によって、光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）の発光ごとの三次元コード８の影画像（三次元コード８を構成する各コードパーツ８２の影画像）が検出されると、情報読取部７７は、これらの影画像（影の形状・長さや幅等）及び当該影画像が取得された際の光源４（第１の光源４ａ，第２の光源４ｂ）からの光の照射角度の情報等に基づいて各コードパーツ８２の高さや形状を検出することにより、三次元コード８の情報を読み取る。
情報読取部７７によって三次元コード８の情報を読み取られと、当該情報は中央制御部７１に出力され、ウェブサイトへのアクセスや、表示部６への表示等、当該三次元コード８の情報に基づいた各種の処理が行われる。
【００３１】
以上のように、本実施形態によれば、高さの異なるコードパーツ８２により構成されている三次元コード８に、異なる位置から光を照射して、当該光の照射毎に画像データを取得し、取得された画像データに含まれる影の形状・長さや幅等に関する情報から、三次元コード８の情報を読み取るようになっている。立体的な三次元コードは、二次元コードに比べてより多くの情報を持たせることが可能である。また、コードを立体的にすることにより、平面的なコードよりも違法なコピーを作成しにくくすることができ、製品の偽造防止に資する等、セキュリティ性能を強化することもできる。そして、このような立体的な三次元コードであっても、複数回三次元コード８を撮影するという簡易な手法によって情報を読み取ることができる。
また、三次元コード８の情報をカメラ（撮像装置）を用いて読み取るものであるため、レーザー光を用いてスキャンする等の手法をとる場合よりも、大きな高さ（深さ）の差に対応することができる。このため、より凹凸の大きな三次元コード８を読み取り対象とすることができ、三次元コード８の適用場面やバリエーションを広げることができる。
また、本実施形態では、三次元コードに対して少なくとも２つの異なる位置から光を照射する構成として、第１の光源４ａと、この第１の光源４ａとは異なる位置に配置された第２の光源４ｂによって光源４を構成している。このため、簡易な構成で２つの位置からの光照射を実現することができる。
また、撮像部２による複数回の撮影は、１回のシャッタ操作により連続的に行われる。このため、ユーザは１回シャッタボタン５１を押すだけで、簡易に三次元コードの読み取りを行うことができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、光源４として第１の光源４ａ，第２の光源４ｂの２つを設ける場合を例示したが、光源４の数は２つ以上であればよく、これに限定されない。
例えば、レンズ部２１の左右両側部及びレンズ部２１の上下の４箇所にそれぞれ光源４を配置してもよい。また、レンズ部２１を囲むように三角形を描いた場合の各頂点にそれぞれ光源４を配置してもよい。
光源４の数を増やした場合にも、各光源４の発光ごとに画像データを取得する。これによって、より複雑な配置や形状のコードパーツ８２でも影画像を取得することができる。
【００３３】
［第２の実施の形態］
次に、図１０から図１３を参照しつつ、本発明に係る三次元コード読取装置の第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、光源の構成のみが第１の実施形態と異なるものであるため、以下においては、特に第１の実施形態と異なる点について説明する。
【００３４】
図１０は、本実施形態における三次元コード読取装置の外観を示した斜視図であり、図１１は、三次元コード読取装置の内部構成を示す要部ブロック図である。
図１０に示すように、本実施形態の三次元コード読取装置２００は、レンズ部２１の周囲を囲むように光源４１をガイドする光源ガイド部４２が配置されており、光源４１は、図１１に示す光源移動機構４３により、光源ガイド部４２に沿ってレンズ部２１の周囲を回転移動可能な構成となっている。
なお、光源移動機構４３は、光源４１を連続的に移動させるものであってもよいし、レンズ部２１の両側部や上下等、所定の位置で適宜光源４１を停止させるようになっていてもよい。また、光源４１は、光源移動機構４３による移動中発光し続けるものでもよいし、光源ガイド部４２に沿って移動しながら、所定の位置に来たときに発光するようになっていてもよい。
本実施形態では、光源４１が光源ガイド部４２に沿って移動しながら、レンズ部２１の両側部及び上下に位置したときに発光する場合を例として、以下説明する。
【００３５】
撮像部２は、シャッタ操作が行われた後、光源４１が発光する４つのタイミング（すなわち、レンズ部２１の右側部、レンズ部２１の上部、レンズ部２１の左側部、及びレンズ部２１の下部）に位置したときに、当該光源４１の発光状態においてそれぞれ画像データを取得するようになっており、撮像制御部７２は、このようなタイミングで光源４１の発光及び画像データの取得が行われるように、各部の制御を行う。
また、影画像検出部７５は、撮像部２によって取得された４つの画像データについて影画像の検出を行う。
【００３６】
なお、その他の構成は、第１の実施形態と同様であることから、同一部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３７】
次に、図１２及び図１３を参照しつつ、本実施形態の三次元コード読取方法について説明する。
本実施形態においても、三次元コード読取装置１００のレンズ部２１が三次元コード８のほぼ正面に位置するように三次元コード読取装置１００を配置した状態で、機能ボタン５２により三次元コードを読み取るモードが選択され、シャッタボタン５１が操作されると、撮像制御部７２が、撮像部２、光源４１及び光源移動機構４３を動作させて、１回のシャッタ操作により複数回（本実施形態では４回）の撮影が行われる。
具体的には、シャッタボタン５１が操作されると、撮像制御部７２は、まず光源移動機構４３により光源４１を第１の位置（例えばレンズ部２１の右側部）に移動させて光源４１から光を照射させ、このタイミングで撮像部２により第１の画像データを取得させる。また、光源移動機構４３により光源４１を第２の位置（例えばレンズ部２１の上部）に移動させて光源４１から光を照射させ、このタイミングで撮像部２により第２の画像データを取得させる。さらに、光源移動機構４３により光源４１を第３の位置（例えばレンズ部２１の左側部）に移動させて光源４１から光を照射させ、このタイミングで撮像部２により第３の画像データを取得させる。また、光源移動機構４３により光源４１を第４の位置（例えばレンズ部２１の下部）に移動させて光源４１から光を照射させ、このタイミングで撮像部２により第４の画像データを取得させる。
そして、これら異なる４つタイミングにおいてレンズ部２１を通過した光学像を撮像素子２３により二次元の画像信号に変換させ、画像データ生成部２４に逐次出力させる。
画像データ生成部２４は、各画像信号に基づいてそれぞれ画像データを生成し、画像メモリ３に記憶させる。
【００３８】
画像メモリ３に記憶された各画像データは、画像処理部７３の画像取得部７４によって随時読み出されて取得される。
画像取得部７４によって４つの異なる位置からの光源４の発光ごとの画像データが取得されると、影画像検出部７５は、各画像データについて、三次元コード８の影画像（三次元コード８を構成する各コードパーツ８２の影画像）を検出する。
ここで、影画像検出部７５による影画像の検出を、説明の便宜のために簡略化した三次元コード８を例として説明する。
図１２（ａ）は、簡略化した三次元コード８の一例であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す三次元コード８を上面（図１２（ａ）における上側の面）から見た平面図である。
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示す三次元コード８は、ベース部８１の上に、上面視における平面形状及び高さがそれぞれ異なる３つのコードパーツ８２ｄ,８２ｅ，８２ｆを備えている。
このようなコードパーツ８２で構成されている三次元コード８に図１２（ａ）における左側（第１の位置）から光源４１により光を照射すると、各コードパーツ８２について図１３（ａ）に示すような影Ｓｄ１，Ｓｅ１，Ｓｆ１が生じる。また、三次元コード８に図１２（ａ）における奥側（第２の位置）から光源４１により光を照射すると、各コードパーツ８２について図１３（ｂ）に示すような影Ｓｄ２，Ｓｅ２，Ｓｆ２が生じる。また、三次元コード８に図１２（ａ）における右側（第３の位置）から光源４１により光を照射すると、各コードパーツ８２について図１３（ｃ）に示すような影Ｓｄ３，Ｓｅ３，Ｓｆ３が生じる。さらに、三次元コード８に図１２（ａ）における手前側（第４の位置）から光源４１により光を照射すると、各コードパーツ８２について図１３（ｄ）に示すような影Ｓｄ４，Ｓｅ４，Ｓｆ４が生じる。
図１３（ａ）から図１３（ｄ）に示すように、１方向からの光照射ではコードパーツ８２同士が重なり合って各コードパーツ８２の影の形状・範囲（長さや幅）が検出できないような場合でも、コードパーツ８２に対して異なる方向から光が照射されることにより、各コードパーツ８２の影を識別・検出しやすくなる。
影画像検出部７５は、光源４１により第１の位置から第４の位置までの４つの異なる位置から照射された光により生じた各コードパーツ８２の影Ｓｄ１〜Ｓｄ４，Ｓｅ１〜Ｓｅ４，Ｓｆ１〜Ｓｆ４の画像（影画像）を検出する。
影画像検出部７５は、これら影Ｓｄ１〜Ｓｄ４，Ｓｅ１〜Ｓｅ４，Ｓｆ１〜Ｓｆ４の画像（影画像）を合成して合成画像を生成してもよい。
【００３９】
影画像検出部７５によって、光源４１の発光ごとの三次元コード８の影画像（三次元コード８を構成する各コードパーツ８２の影画像）が検出されると、情報読取部７７は、これらの影画像（影の形状・長さや幅等）及び当該影画像が取得された際の光源４１からの光の照射角度の情報等に基づいて各コードパーツ８２の高さや形状を検出することにより、三次元コード８の情報を読み取る。
情報読取部７７によって三次元コード８の情報を読み取られと、当該情報は中央制御部７１に出力され、ウェブサイトへのアクセスや、表示部６への表示等、当該三次元コード８の情報に基づいた各種の処理が行われる。
【００４０】
なお、その他の点については、第１の実施形態と同様であることから、その説明を省略する。
【００４１】
以上のように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得られる他、以下の効果を得ることができる。
すなわち、本実施形態では、光源４１を移動させる光源移動機構４３を備え、光源４１は、光源移動機構４３による移動によって、少なくとも２つの異なる位置から三次元コード８に対して光を照射するようになっている。
このため、１つの光源４１で複数の異なる位置からの光照射が可能となり、装置構成を簡易にすることができる。
また、本実施形態では、光源４１が光源ガイド部４２に沿ってレンズ部２１の周囲を移動可能となっているため、５箇所以上の異なった位置から光を照射する構成等も装置構成を変えずに容易に実現することができる。
【００４２】
なお、本実施形態では、光源移動機構４３が光源４１をレンズ部２１の周囲をレンズ部２１の外周に沿ったほぼ円形の光源ガイド部４２に沿って移動させる場合を例示したが、光源移動機構４３による光源４１の移動はこのような円形の軌道を描くものに限定されない。例えば、レンズ部２１の上部又は下部に、三次元コード読取装置の幅方向に延在する光源ガイド部を設けて、光源がこの光源ガイド部に沿って直線的に移動するようにしてもよい。また、レンズ部２１を囲むように四角形又は三角形の光源ガイド部を設けて、光源がこの光源ガイド部に沿って移動するようにしてもよい。
【００４３】
なお、以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形が可能であることは言うまでもない。
【００４４】
例えば、本実施形態では、三次元コード読取装置１００として静止画を撮影するものを例示したが、三次元コード読取装置１００はこれに限定されず、動画を撮影するものでもよい。この場合には、光源を少なくとも２つの異なる位置で発光させながら、三次元コードを連続的に動画撮影し、撮影された動画から、光源の各発光タイミングにおける画像データを切り出して取得する。
【００４５】
また、本実施形態では、三次元コード読取装置１００として、通常の撮影を行うこともできるカメラ（撮像装置）を想定したが、三次元コード読取装置１００は、三次元コードの読み取りを行う専用の装置であってもよい。
【００４６】
また、上記各実施形態では、１回のシャッタ操作により、撮像部２による複数回の撮影が連続的に行われるように構成された三次元コード読取装置を例としたが、撮影毎にシャッタ操作を行う構成としてもよい。
【００４７】
その他、本発明が本実施形態に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００４８】
以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
高さの異なるコードパーツにより構成されている三次元コードに対して、少なくとも２つの異なる位置から光を照射し、
前記異なる位置からの光照射ごとに前記三次元コードを撮影して、前記三次元コードの画像データを取得し、
前記三次元コードの画像データから得られる影、前記異なる位置における光の照射角度、に基づいて、前記三次元コードの情報を読み取ることを特徴とする三次元コード読取方法。
＜請求項２＞
前記光は、少なくとも第１の光源と、この第１の光源とは異なる位置に配置された第２の光源とから照射されることを特徴とする請求項１に記載の三次元コード読取方法。
＜請求項３＞
前記光は、光源を移動させることによって、少なくとも２つの異なる位置から前記三次元コードに対して照射されることを特徴とする請求項１に記載の三次元コード読取方法。
＜請求項４＞
前記撮影は、１回のシャッタ操作により連続的に行われることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の三次元コード読取方法。
＜請求項５＞
高さの異なるコードパーツにより構成されている三次元コードに対して、少なくとも２つの異なる位置から光を照射する光源と、
前記光源による異なる位置からの光照射ごとに前記三次元コードを撮影して、前記三次元コードの画像データを取得する撮像部と、
前記撮像部によって取得された複数の画像データから得られる影、前記異なる位置における光の照射角度、に基づいて、前記三次元コードの情報を読み取る情報読取部と、
を備えることを特徴とする三次元コード読取装置。
＜請求項６＞
前記光源は、少なくとも第１の光源と、この第１の光源とは異なる位置に配置された第２の光源とを含んでいることを特徴とする請求項５に記載の三次元コード読取装置。
＜請求項７＞
前記光源を移動させる光源移動機構をさらに備え、
前記光源は、前記光源移動機構による移動によって、少なくとも２つの異なる位置から前記三次元コードに対して光を照射することを特徴とする請求項５に記載の三次元コード読取装置。
＜請求項８＞
前記撮像部による複数回の撮影は、１回のシャッタ操作により連続的に行われることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の三次元コード読取装置。
【符号の説明】
【００４９】
２      撮像部
３      画像メモリ
４      光源
５      操作部
７      制御装置
８      三次元コード
２０    レンズユニット
２１    レンズ部
２２    合焦機構
２３    撮像素子
２４    画像データ生成部
５１    シャッタボタン
７２    撮像制御部
７３    画像処理部
７４    画像取得部
７５    影画像検出部
７７    情報読取部
８１    ベース部
８２    コードパーツ
１００  撮像装置
【図１】
2014044647.tif 000003
【図２】
2014044647.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014044647.tif 000006
【図５】
2014044647.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014044647.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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