(57)【要約】【課題】高画素の撮像手段を採用することによる読み取り速度の低下を抑制し得る光学的情報読取装置を提供する。【解決手段】光学的情報読取装置１０は、高画素の受光センサ２８を備えており、受光センサ２８にて撮像された撮像画像の全領域を基準撮像画像Ｓ0とするとき、この基準撮像画像Ｓ0の一部である第１撮像画像Ｓ1に基づいて撮像条件が設定されると、この撮像条件に基づいて第２撮像画像Ｓ2が取得され、当該第２撮像画像Ｓ2に応じて出力される画像信号に基づいて情報コードがデコードされる。【選択図】図２
2011109384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段により撮像した撮像画像に含まれる情報コードを読み取る光学的情報読取装置であって、
前記撮像手段により撮像された撮像画像の一部を第１撮像画像として取得する第１取得手段と、
前記第１撮像画像に基づいて撮像条件を設定する撮像条件設定手段と、
前記撮像条件設定手段により設定される前記撮像条件に基づいて前記撮像手段により撮像された撮像画像を第２撮像画像として取得する第２取得手段と、
前記第２取得手段から前記第２撮像画像に応じて出力される画像信号に基づいて前記情報コードをデコードするデコード手段と、
を備えることを特徴とする光学的情報読取装置。
【請求項２】
前記第１取得手段は、前記撮像手段により撮像された撮像画像のうち任意の領域を選択的に切り出して前記第１撮像画像として取得することを特徴とする請求項１に記載の光学的情報読取装置。
【請求項３】
前記撮像条件設定手段は、前記第１撮像画像に基づく撮像条件として、前記撮像手段の露光時間と、前記第２取得手段から増幅されて出力される画像信号の増幅率とを設定することを特徴とする請求項１または２に記載の光学的情報読取装置。
【請求項４】
前記撮像条件設定手段は、前記第１撮像画像に基づいて、前記増幅率を前記露光時間よりも優先的に制御するように前記撮像条件を設定することを特徴とする請求項３に記載の光学的情報読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的情報読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学的情報読取装置に関する技術として、下記特許文献１に示す電子カメラが知られている。この電子カメラは、被写体像からの光束をビームスプリッタにより２つに分割し、一方を３０万画素程度の動画用ＣＣＤに入射させ、他方をさらにシャッタを経由させて２００万画素以上の静止画用ＣＣＤに入射させるように構成されている。そして、画素数の低い動画用ＣＣＤからの出力に基づいて撮影条件を設定することで、撮影条件を設定するための時間を短縮して高画素での撮像を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０７８０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光学的情報読取装置に採用されるイメージセンサ等の撮像素子の高画素化が進んでおり、露光時間等の撮影条件を設定するための処理時間が長くなることから、読み取り速度が低下してしまうという問題がある。上記特許文献１に示すように低画素の撮像素子を別途設けると、製造コストが増大するだけでなく制御が複雑になるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、高画素の撮像手段を採用することによる読み取り速度の低下を抑制し得る光学的情報読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の光学的情報読取装置では、撮像手段により撮像した撮像画像に含まれる情報コードを読み取る光学的情報読取装置であって、前記撮像手段により撮像された撮像画像の一部を第１撮像画像として取得する第１取得手段と、前記第１撮像画像に基づいて撮像条件を設定する撮像条件設定手段と、前記撮像条件設定手段により設定される前記撮像条件に基づいて前記撮像手段により撮像された撮像画像を第２撮像画像として取得する第２取得手段と、前記第２取得手段から前記第２撮像画像に応じて出力される画像信号に基づいて前記情報コードをデコードするデコード手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の光学的情報読取装置において、前記第１取得手段は、前記撮像手段により撮像された撮像画像のうち任意の領域を選択的に切り出して前記第１撮像画像として取得することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の光学的情報読取装置において、前記撮像条件設定手段は、前記第１撮像画像に基づく撮像条件として、前記撮像手段の露光時間と、前記第２取得手段から増幅されて出力される画像信号の増幅率とを設定することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３に記載の光学的情報読取装置において、前記撮像条件設定手段は、前記第１撮像画像に基づいて、前記増幅率を前記露光時間よりも優先的に制御するように前記撮像条件を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、撮像条件設定手段により、撮像画像の一部である第１撮像画像に基づいて撮像条件が設定される。そして、この撮像条件に基づいて撮像手段により撮像された撮像画像が第２取得手段にて第２撮像画像として取得されると、当該第２撮像画像に応じて第２取得手段から出力される画像信号に基づいて情報コードがデコード手段によりデコードされる。
【００１１】
これにより、撮像素子等の撮像手段として高画素のものを採用する場合でも、撮像条件を設定するために低画素の第１撮像画像が用いられるため、撮像条件を設定するための処理時間の増大を抑制することができる。
したがって、高画素の撮像手段を採用することによる読み取り速度の低下を抑制することができる。
【００１２】
請求項２の発明では、第１取得手段により、撮像手段により撮像された撮像画像のうち任意の領域が選択的に切り出されて第１撮像画像として取得されるため、撮像手段により撮像された撮像画像のうち撮像条件を設定するために最適な領域を選択することができるので、撮像条件を短時間かつ高精度に設定することができる。
【００１３】
請求項３の発明では、撮像条件設定手段により、第１撮像画像に基づく撮像条件として、撮像手段の露光時間と、第２取得手段から増幅されて出力される画像信号の増幅率とが設定される。これにより、画像の背景と白黒コントラストとの輝度値を所定の目標値に効果的に収束させることができるので、情報コードを適正に撮像することができる。
【００１４】
請求項４の発明では、撮像条件設定手段により、第１撮像画像に基づいて、増幅率を露光時間よりも優先的に制御するように撮像条件が設定されるため、露光時間が長く設定される場合と比較して、装置の手振れを好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る光学的情報読取装置１０の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】制御回路４０における読取処理の流れを例示するフローチャートである。
【図３】読取処理における各処理のタイミングを例示するタイミングチャートである。
【図４】第１撮像画像Ｓ1と基準撮像画像Ｓ0との位置関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の光学的情報読取装置を具現化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、光学的情報読取装置１０は、対象物に表示されたバーコードや二次元コード等の情報コードを読み取る装置として構成されている。この光学的情報読取装置１０は、図示しないケースの内部に回路部２０が収容されてなるものであり、回路部２０は、主に、照明光源２１、受光センサ２８、結像レンズ２７等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０、トリガースイッチ４２等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系と、から構成されている。
【００１７】
光学系は、投光光学系と、受光光学系とに分かれている。投光光学系を構成する照明光源２１は、照明光Ｌｆを発光可能な照明光源として機能するもので、例えば、赤色のＬＥＤとこのＬＥＤの出射側に設けられるレンズとから構成されている。なお、図１では、バーコードＢが表示された対象物Ｒに向けて照明光Ｌｆを照射する例を概念的に示している。
【００１８】
受光光学系は、受光センサ２８、結像レンズ２７、反射鏡（図示略）などによって構成されている。受光センサ２８は、高画素（例えば、ＳＸＧＡ１３０万画素：１２８０×１０２４画素）のＣＣＤエリアセンサとして構成されるものであり、バーコードＢまたは対象物Ｒに照射されて反射した反射光Ｌｒを受光可能であって、その露光時間が制御回路４０からの指示に応じて制御可能に構成されている。この受光センサ２８は、結像レンズ２７を介して入射する入射光を受光可能にプリント配線板（図示略）に実装されている。なお、受光センサ２８は、特許請求の範囲に記載の「撮像手段」の一例に相当し得るものである。
【００１９】
結像レンズ２７は、外部から読取口（図示略）を介して入射する入射光を集光して受光センサ２８の受光面２８ａに像を結像可能な結像光学系として機能するものである。本実施形態では、照明光源２１から照射された照明光ＬｆがバーコードＢにて反射した後、この反射光Ｌｒを結像レンズ２７で集光し、受光センサ２８の受光面２８ａにコード像を結像させている。
【００２０】
マイコン系は、増幅回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３３、メモリ３５、アドレス発生回路３６、同期信号発生回路３８、制御回路４０、トリガースイッチ４２、発光部４３、ブザー４４、バイブレータ４５、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等から構成されている。
【００２１】
光学系の受光センサ２８から出力される画像信号（アナログ信号）は、増幅回路３１に入力されることで所定の増幅率で増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３３に入力されると、アナログ信号からディジタル信号に変換される。そして、ディジタル化された画像信号、つまり画像データ（画像情報）は、生成されてメモリ３５に入力されると、所定のコード画像情報格納領域に蓄積される。なお、同期信号発生回路３８は、受光センサ２８およびアドレス発生回路３６に対する同期信号を発生可能に構成されており、またアドレス発生回路３６は、この同期信号発生回路３８から供給される同期信号に基づいて、メモリ３５に格納される画像データの格納アドレスを発生可能に構成されている。
【００２２】
制御回路４０は、光学的情報読取装置１０全体を制御可能なマイコンによって構成されており、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等を有するとともに、情報処理機能を備えており、メモリ３５とともに情報処理装置を構成している。本実施形態では、制御回路４０に対し、トリガースイッチ４２、発光部４３、ブザー４４、バイブレータ４５、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等が接続されている。
【００２３】
これにより、制御回路４０は、例えば、トリガースイッチ４２の監視や管理、バーコードＢの読み取りに関する情報を報知するインジケータとして機能する発光部４３の点灯・消灯、ビープ音やアラーム音を発生可能なブザー４４の鳴動のオンオフ、当該光学的情報読取装置１０の使用者に伝達し得る振動を発生可能なバイブレータ４５の駆動制御、液晶表示器４６の表示制御や外部装置とのシリアル通信を可能にする通信インタフェース４８の通信制御等を可能にしている。
【００２４】
次に、上述のように構成される光学的情報読取装置１０において制御回路４０により実施される情報コードを光学的に読み取る読取処理について図２のフローチャートを参照して説明する。
まず、トリガースイッチ４２がＯＮ操作されることにより、ステップＳ１０１にてＹｅｓと判定されると、ステップＳ１０３にてリセット処理（第１撮像動作設定）がなされて、同期信号発生回路３８により発生される同期信号がリセットされて、図３に示すように、第１撮像動作を設定するために最適な間隔の同期信号が設定される。本実施形態では、上記リセット処理により、同期信号の間隔が、後述する第１撮像画像Ｓ1の画素数に応じて４ｍｓに設定される。このため、後述する時間Ｔ1〜Ｔ4は、全て４ｍｓに設定されることとなる。
【００２５】
次に、ステップＳ１０５にて第１撮像条件設定処理がなされる。この処理は、図３の時間Ｔ1中に実施される処理であって、第１撮像画像Ｓ1を撮像するための条件として予めメモリ３５等に記憶されている撮像条件、具体的には、露光時間と受光センサ２８から出力される画像信号の増幅率とが第１撮像条件として設定されて第１撮像画像Ｓ1を取得するための準備がなされる。
【００２６】
続いて、ステップＳ１０７にて第１画像取得処理がなされる。この処理は、図３の時間Ｔ2中に実施される処理であって、上述のように設定された第１撮像条件にて第１撮像画像Ｓ1が取得される。具体的には、第１撮像画像Ｓ1は、図４に示すように、受光センサ２８にて撮像された撮像画像の全領域を基準撮像画像Ｓ0とするとき、この基準撮像画像Ｓ0における中央の一部の領域を選択的に切り出して取得される。本実施形態では、基準撮像画像Ｓ0は１３０万画素であり、その一部である第１撮像画像Ｓ1は、例えば、８万画素に設定されている。
【００２７】
次に、ステップＳ１０９にて第２撮像条件算出処理がなされる。この処理は、図３の時間Ｔ3中に実施される処理であって、ステップＳ１０７にて取得された第１撮像画像Ｓ1の露光状態等を解読することにより受光センサ２８にて撮像される撮像画像を全領域にかけて第２撮像画像Ｓ2として好適に取得するための露光時間および増幅率が第２撮像条件として算出される。本実施形態では、第２撮像条件は、手振れの影響を好適に抑制するため、増幅率を露光時間よりも優先的に制御するように設定されている。
【００２８】
続いて、ステップＳ１１１にて第２撮像条件設定処理がなされる。この処理は、図３の時間Ｔ4中に実施される処理であって、ステップＳ１０９にて設定された第２撮像条件が設定されて第２撮像画像Ｓ2を取得するための準備がなされる。そして、ステップＳ１１３にて第２撮像動作条件の変更を設定する処理がなされて、第２撮像画像Ｓ2を取得するために最適な間隔の同期信号が設定される。本実施形態では、上記リセット処理により、同期信号の間隔が、第２撮像画像Ｓ2の画素数に応じて６６ｍｓに設定される。このため、後述する時間Ｔ5は、６６ｍｓに設定されることとなる。
【００２９】
続いて、ステップＳ１１５にて第２画像取得処理がなされる。この処理は、図３の時間Ｔ5中に実施される処理であって、上述のように設定された第２撮像条件にて第２撮像画像Ｓ2が取得される。
【００３０】
そして、ステップＳ１１７にてデコード処理がなされる。この処理は、図３の時間Ｔ6中に実施される処理であって、第２撮像画像Ｓ2に含まれる情報コードに相当する領域に対して公知のデコード処理がなされる。そして、ステップＳ１１９にてリセット処理（第２撮像動作設定）がなされた後、上記デコード処理が成功したと判定されると（Ｓ１２１でＹｅｓ）、ステップＳ１２３にてデータ送信処理がなされ、デコード結果が通信インタフェース４８等を介して外部装置に送信される。そして、ステップＳ１２５にて電源がオフ状態になるまで、ステップＳ１０１からの処理が繰り返される。なお、ステップＳ１１９のリセット処理（第２撮像動作設定）により、上記時間Ｔ6は、時間Ｔ5よりも短時間に設定されることとなる。画像取得後のデコード処理にかかる時間は、画素数の影響を受けにくいため、本実施形態では、時間Ｔ6は、例えば、３３ｍｓに設定されている。
【００３１】
このように、従来よりも高画素（１３０万画素）の受光センサ２８を用いる本実施形態では、トリガースイッチ４２のＯＮ操作からデコード処理が完了するまで、１１５ｍｓ（時間Ｔ1〜Ｔ6の総和）かかることになる。
【００３２】
ここで、高画素（１３０万画素）の受光センサ２８を用い、かつ、第２撮像条件を算出するための処理（Ｓ１０５〜Ｓ１０９）やリセット処理を実施ことなく取得画像をデコードする場合を想定する。この場合、同期信号の間隔は画像取得の時間（６６ｍｓ）に応じて設定する必要があるため、撮像条件の設定、画像取得、デコード処理で計１９８ｍｓの時間がかかることになる。特に、撮像条件が取得画像に対して適していなければ、さらに１９８ｍｓの時間がかかることになり、処理時間が長くなるだけでなく、処理時間がばらつくこととなってしまう。
【００３３】
また、受光センサ２８よりも低画素の受光センサ（例えば、３３万画素）を用い、かつ、第２撮像条件を算出するための処理（Ｓ１０５〜Ｓ１０９）やリセット処理を実施ことなく取得画像をデコードする場合を想定する。この場合、３３万画素の画像を取得するために３３ｍｓかかることから、同期信号の間隔は画像取得の時間である３３ｍｓに設定する必要があるため、撮像条件の設定、画像取得、デコード処理で計９９ｍｓの時間がかかることになる。この場合も、撮像条件が取得画像に対して適していなければ、さらに９９ｍｓの時間がかかることになり、処理時間が長くなるだけでなく、処理時間がばらつくこととなってしまう。
【００３４】
これにより、本実施形態では、第１撮像画像Ｓ1に基づいて第２撮像条件を算出することで、その処理時間（１１５ｍｓ）は、単に高画素の受光センサを用いる場合の処理時間（１９８ｍｓ）よりも短縮され、単に低画素の受光センサを用いる場合の処理時間（９９ｍｓ）と比較しても大幅な増大が抑制されることとなる。さらに、本実施形態では、処理時間のばらつきが抑制されることとなる。
【００３５】
一方、情報コードが第２撮像画像Ｓ2に完全に含まれていない等の理由により、ステップＳ１１７におけるデコード処理が失敗すると（Ｓ１２１でＮｏ）、ステップＳ１１３からの処理が繰り返されることとなる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態に係る光学的情報読取装置１０では、基準撮像画像Ｓ0の一部である第１撮像画像Ｓ1に基づいて撮像条件が設定されると、この撮像条件に基づいて第２撮像画像Ｓ2が取得され、当該第２撮像画像Ｓ2に応じて出力される画像信号に基づいて情報コードがデコードされる。
【００３７】
これにより、受光センサ２８等の撮像手段として高画素のものを採用する場合でも、撮像条件を設定するために低画素の第１撮像画像Ｓ1が用いられるため、撮像条件を設定するための処理時間の増大を抑制することができる。
したがって、高画素の撮像手段を採用することによる読み取り速度の低下を抑制することができる。
【００３８】
また、本実施形態に係る光学的情報読取装置１０では、第１撮像画像Ｓ1に基づく撮像条件として、受光センサ２８の露光時間と、受光センサ２８から増幅されて出力される画像信号の増幅率とが設定される。これにより、画像の背景と白黒コントラストとの輝度値を所定の目標値に効果的に収束させることができるので、情報コードを適正に撮像することができる。
【００３９】
さらに、本実施形態に係る光学的情報読取装置１０では、第１撮像画像Ｓ1に基づいて、増幅率を露光時間よりも優先的に制御するように撮像条件が設定されるため、露光時間が長く設定される場合と比較して、装置の手振れを好適に抑制することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）第１撮像画像Ｓ1は、基準撮像画像Ｓ0における中央の一部の領域を選択的に切り出して取得されることに限らず、第２撮像条件を算出するために基準撮像画像Ｓ0における最適な領域を選択的に切り出して取得されてもよい。これにより、第２撮像条件を短時間かつ高精度に設定することができる。
【００４１】
（２）第２撮像条件として、露光時間と受光センサ２８から出力される画像信号の増幅率とが設定されることに限らず、第２撮像画像Ｓ2を好適に取得するための他の条件も同様に設定されてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０…光学的情報読取装置
２８…受光センサ（撮像手段）
４０…制御回路（第１取得手段，撮像条件設定手段，第２取得手段，デコード手段）
Ｂ…バーコード（情報コード）
Ｓ0…基準撮像画像
Ｓ1…第１撮像画像
Ｓ2…第２撮像画像
【図１】
2011109384.tif 000003
【図２】
2011109384.tif 000004
【図３】
2011109384.tif 000005
【図４】
2011109384.tif 000006