(57)【要約】【課題】光源からの光の輝度を低下させることなく、効率良く固有コードの読み取りを行う。また、鏡面上に設けられた固有コードでも読み取りが行える構成とする。【解決手段】ハウジング内部に照明用光源１８を配設し、照明用光源１８から物体３０に設けられた固有コード１０に対して光を照射し、固有コード１０に当たって反射した反射光により、固有コード１０に示される情報を読み取るコード読取装置１において、照明用光源１８より発せられた光を内部で拡散させ、被読み取り面まで導く導光部材２７をＣＣＤカメラ９５と読取部７の間に配設した。【選択図】　図１２
2004005327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体に設けられた固有コードを読み取る読取部を有するハウジングと、
該ハウジングの内部に配設された発光手段と、
前記ハウジング内に配設されて前記固有コードを撮像する撮像手段とを備え、
前記発光手段から前記固有コードに対して光を照射し、前記固有コードによって反射した反射光により前記固有コードの情報を読み取るコード読取装置において、
前記発光手段より発せられた光を内部で拡散させて前記読取部まで導く導光部材を、前記撮像手段と前記読取部の間に配設したことを特徴とするコード読取装置。
【請求項２】
前記導光部材は曲面形状のレンズ部を有し、該レンズ部に前記発光手段からの光を入射させることを特徴とする請求項１に記載のコード読取装置。
【請求項３】
前記レンズ部は前記導光部材の両端に形成され、前記発光手段からの光を前記撮像手段の光軸に向けて交叉させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコード読取装置。
【請求項４】
前記導光部材は、前記発光手段から発せられた光を前記導光部材の内部へと反射させて光を拡散させる反射面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のコード読取装置。
【請求項５】
前記導光部材は、前記反射光に基づく固有コードの像を光の屈折により拡大して、前記撮像手段に撮像させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコード読取装置。
【請求項６】
前記導光部材は、前記撮像手段と前記読取部が対向する面以外に光の漏れを防止する光反射膜が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のコード読取装置。
【請求項７】
前記導光部材は、透明なガラスまたは樹脂より成ることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のコード読取装置。
【請求項８】
前記導光部材は、内部に液体が充填されていることを特徴とする請求項７に記載のコード読取装置。
【請求項９】
前記発光手段には有色光を用いて、前記撮像手段の焦点位置で交叉させることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のコード読取装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体に設けられた固有コード（物体に固有な情報を示す一次元コード、二次元コード、多次元コード等）に対して光を照射し、照射した光が固有コードに当たって反射し、その反射による反射光によって、固有コードに示される情報を読み取るコード読取装置に関するものであり、特に、そのコード読取装置の内部構造に係わる。
【従来の技術】
従来、特定の物体（例えば、これを製品とする）の管理を行う際、個別の製品を識別するために、製品に固有コード（例えば、製品固有の情報を示す一次元、二次元、多次元と言ったコード）が設けられている。従来ではその特定の製品に設けられた固有コード（単に、コードと称す）を読取装置（コードリーダ）によって読み取り、製品全体の管理が行われている。
例えば、二次元コードをハンドヘルドタイプの読取装置により、読み取る装置が特開２０００−２９９７９号公報に開示されている。この公報に示される読取装置は、二次元コードの読み取りを行うフード部の開口とは反対側に向けて照明用の光源を配設し、間接照明により二次元コードが設けられている被読み取り面を照射する。そして、二次元コードに当たって反射した反射光を、レンズを介して二次元センサにより検出している。
また、特許２７８０１４６号公報では、レンズと、センサと、光源体を本体ケースに収めたコード読取装置において、レンズの読取口側に入光絞り機構を設け、光源体を入光絞り機構の表面に向けて照射し、入射絞りの表面を散乱可能な白色等の明彩色とすることが開示されている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−２９９７９号公報の如く、被読み取り面を間接照明により明るくする構成では、光が反射する際に光の強度が減衰してしまうため、被読み取り面では、輝度が発光を行う光源の輝度に比べて幾分低下し、暗くなってしまう。この場合、被読み取り面を明るく照らす為には、高輝度な光源を使用したり、光源の駆動回路を変更して出力向上を図れば良いが、これは、コストアップを招くと共に、構造が複雑になってしまう。
また、特許２７８０１４６号公報では、入光絞り機構で光源体からの光を効率良く反射させて間接照明を行う場合に、入光絞り機構を白色等の明彩色とする方法は、通常、安価な方法で入光絞り機構を白色等の明彩色とするには、入光絞り機構を白色等の塗料で塗装する方法が取られるが、白色の塗装では経年変化により、色が黄色くなってくることが有り得る。つまり、経年変化により入光絞り機構が黄色くなってくると、白色と比べて反射率が低くなるため、被読み取り面での輝度が低下してしまう。
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、光源からの光の輝度を低下させることなく、効率良く固有コードの読み取りが行えること、鏡面上に設けられた固有コードでも読み取りが行えることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、物体に設けられた固有コードを読み取る読取部を有するハウジングと、該ハウジングの内部に配設された発光手段と、前記ハウジング内に配設されて前記固有コードを撮像する撮像手段とを備え、前記発光手段から前記固有コードに対して光を照射し、前記固有コードによって反射した反射光により前記固有コードの情報を読み取るコード読取装置において、前記発光手段より発せられた光を内部で拡散させて前記読取部まで導く導光部材を、前記撮像手段と前記読取部の間に配設したことである。
上記した手段によれば、発光手段より発せられた光を内部で拡散させて読取部まで導く導光部材を、撮像手段と読取部の間に配設したので、撮像手段と読取部の間に導光部材を単に配設するだけの簡単な構成で、配設導光部材により発光手段により発せられた光が内部で拡散される。そして、内部で拡散された光が読取部まで導かれ、被読み取り面を拡散された光で効率良く照らす。固有コードに当たった反射光により、固有コードの読み取りが行える。また、導光部材の内部では拡散光が形成されるため、固有コードに反射した反射光は導光部材を介して撮像手段に入射されるものとなるが、拡散光が内部に作られた導光部材を介して光を撮像手段に入射することにより、撮像手段には輝度の強い光は入射されず、撮像手段と読取部の間に導光部材を単に配設するだけの簡単な構成によって、鏡面上に設けられた固有コードの読み取りが可能となる。更に、導光部材に入射する反射光は屈折により、被読み取り面が広くなる。
この場合、導光部材は曲面形状のレンズ部を有し、レンズ部に発光手段からの光を入射させれば、曲面形状のレンズ部に発光手段からの光が入射すると、曲面形状のレンズ部によって、入射した光は効率良く導光部材の内部に拡散される。また、レンズ部は導光部材の両端に形成され、発光手段からの光を撮像手段の光軸に向けて交叉させれば、導光部材の両端のレンズ部から発光手段の光が入射した光は、読取部から広がりをもって被読み取り面を照射することが可能となる。よって、被読み取り面の照射範囲が広くなる。
更に、導光部材は、発光手段から発せられた光を導光部材の内部へと反射させて光を拡散させる反射面を有すれば、反射面に当たった発光手段からの光は、導光部材の内部に反射され、内部で拡散光を作り易い。よって、導光部材の反射面の形成は、導体部材を作る場合に一緒に反射面が形成されるか、若しくは、導体部材に反射面となる様な表面加工を施すことにより可能となるため、コストアップしない。
更にその上、導光部材は、反射光に基づく固有コードの像を光の屈折により拡大して、撮像手段に撮像させるので、撮像手段に撮像される反射光に基づく固有コードの像は、導光部材での光の屈折により拡大し、コード読取装置でコード認識がされ易くなる。
導光部材は、撮像手段と読取部が対向する面以外に光の漏れを防止する光反射膜が設けられると、撮像手段と読取部が対向する面以外は光反射膜で覆われるので、外部に光が漏れることなく、効率良く光を読取部へと導くことが可能となる。この場合、反射膜の形成には、光沢のある金属（例えば、クロム、アルミニウム等）を導光部材にメッキまたは蒸着して形成することが可能とある。
導光部材は、透明なガラスまたは樹脂（例えば、アクリル系樹脂）より成る構成とすれば、流体歪が少なく、光の直進性に優れたものとなり、光を効率良く読取部へと導くことが可能となる。
この場合、導光部材は、内部に液体（例えば、水やアルコール等）が充填されていれば、内部に充填された液体によって、レンズ効果が得られる。
また、発光手段には有色光を用いて、撮像手段の焦点位置で交叉させれば、有色の照明光だけで照明色の色を見ながら、撮像手段の焦点位置に固有コードの読み取り位置の位置合わせが可能となるため、固有コードとの位置合わせを行うマーカーは必ずしも必要ではなくなる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態であるコード読取装置（以下、コードリーダと称す）１について、図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施形態においては、コードリーダ１は、例えば、金属、ゴム、セラミック、樹脂等から成る複数ある物体３０の中から、特定の物体３０を特定するために、物体側に固有のコード（例えば、一次元コード、二次元コード、多次元コードと言ったコード）を直接的または間接的に設け、このコード１０からコード１０に示される物体固有の情報を読み取る装置を示す。本実施形態においては、一例として二次元コード（単に、コードと称す）を読み取る装置として以下に説明するが、二次元コードのみに限定されるものではなく、例えば、一次元コード（例えば、バーコード）や多次元コードが印された部材、あるいは、これらのコードが示された特定部位に、コードリーダ１から光を照射して、照射した光がコード１０に当たって反射した反射光により、コード（正確にはコードで示された情報）を読む装置に適用が可能である。尚、本実施形態において、後述するレンズ群９１及びＣＣＤカメラ９５のＣＣＤ素子に垂直な光軸ｘの方向をｘ軸とし、ｘ軸に垂直な方向をｙ軸、ｘ軸およびｙ軸に垂直な方向をｚ軸と定義する。また、図１に示すコードリーダ１の上方をリーダ上部、その下方をリーダ下部、右側を背面と定義して、以下に説明を行う。
図１はコードリーダ１の外形形状を示し、図２はコードリーダ１を握って操作する場合でのｘｙ平面における右断面図であり、図３はその左断面図である。図１に示すコードリーダ１は、樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等）より成る２つのハウジング２，３により構成される。ハウジング２は背面に開口が形成され、その開口が凹部形状のハウジング３により覆われる。ハウジング２のリーダ上部にはｘ方向に突出した略四角形状のフード部２ａが一体で形成されている。また、ハウジング２のフード部２ａからは、図１に示すｙ軸から鋭角方向に少し斜いた方向に延在するグリップ部２ｂが形成されている。ハウジング２，３は互いに形成された開口を塞ぐ様に組み合わされ、ビス等の締結部材によって固定されている。
コードリーダ１には、フード部２ａとグリップ部２ｂとの間にｚ軸を中心として回動操作が可能な操作レバー３１が設けられる。操作レバー３１はハウジング２のフード部２ａとグリップ部２ｂとの間に、回動自在に取り付けられ、ユーザが操作レバー３１を操作することによって、コードリーダ１を起動させ、物体３０に設けられたコード１０を読み取る事ができる。
コードリーダ１のハウジング２，３とが固定される場合、両ハウジング２，３との間には、両ハウジング２，３の開口形状に一致したゴム、エラストマー等の材質から成る滑り止め部材４が配設される。この滑り止め部材４は、ハウジング２，３の合わさる開口端部の形状に沿って、ハウジング２，３に嵌着される。この滑り止め部材４により、ユーザはグリップ部２ｂを握ってコードリーダ１を操作し、コード１０の読み込み操作を行う場合に、滑り止め部材４はグリップ部２ｂからの手の滑りを防止する機能を有する。
次に、図２を参照して、コードリーダ１の内部構造および各部品要素のハウジング内での配置について説明する。ハウジング２のフード部２ａはｘ方向において開口し、フード部２ａには光学的に読み取り深度を調整するための調整部材１２が開口端に嵌められている。調整部材１２はフード部２ａの開口端と同じ形状、且つ、ハウジング２と同じ材質から成り立っている。この調整部材１２の先端には、赤外線あるいは紫外線等をカットする光学フィルタ機能を有する光透過板（例えば、光学フィルタとしての加工を施した、透明または半透明ガラスやプラスチック等）を内部に備えたフードカバー（キャップ）５が設けられている。フードカバー５はゴム、エラストマー等から成り立っており、フード部２ａの開口と同じ調整部材１２の開口の形状に沿って、フード部２ａに設けられた調整部材１２の一端に嵌着されている。
フードカバー５には、コードリーダ１によりコード１０の読み取りを行う場合に、コード１０とコード１０が読み取られる被読み取り面との間で、ｙ方向およびｚ方向の位置合わせを容易とするため、略四角形状であるフードカバー５のｙ方向およびｚ方向における中央に三角形状を呈する位置決め部５ａが４ヵ所に、フードカバー５に一体で形成されている。このフードカバー５により塞がれた面が、コード１０を読み取る場合に読取部７となり、その先がコード１０を読み取る場合の被読み取り面となる。また、フード部２ａの内部には、被読み取り面に対して照明を行う照明ユニット８が配設される。
照明ユニット８は有底箱型形状を呈し、樹脂より成り立っている。この照明ユニット８は、コード読み取り時に有色（例えば、赤色）の光を発して、照明ユニット内部全体の照明を行う少なくとも１つ以上の照明用光源（照明用ＬＥＤ）１８を内部に備える。この照明ユニット８は、内部に透明樹脂（アクリル系樹脂）またはガラスより成り立ち、流体歪が少なく、光の直進性に優れる導光部材２７が配設され、直方体形状の照明ユニット８の背面側両端には、光軸ｘに向けて斜め方向から光を発する所定の照射角度（例えば、６０度）を有する照明用光源１８がそれぞれ取り付けられる。
導光部材２７は、図４に示す如く、直方体形状の透明なブロックを切削等により表面研磨して形成されている。また、導光部材２７は背面側のｚ方向における両端にはｙ方向に延在する湾曲状の凹部が形成されており、この湾曲状の凹部が照明用光源１８の光が入射された場合に光を、導光部材内部に対して拡角に広げるレンズ部２７ａとなる。一方、導光部材２７の読取部側のｚ方向における両端には、同じくｙ方向に延在する切込部が形成されている。この切込部は光学的には反射面２７ｂとなる。また、導光部材２７は、ｘ方向における両端およびレンズ部２７ａを除く外周面には光反射膜２８が設けられている。
尚、導光部材２７のｘ方向の背面には、後述する３つの孔８ｂ，８ｃ，８ｃが設けられるが、この場合、孔８ｂ，８ｃ，８ｃを除いた背面の部分に白色のスクリーン印刷が施される。導光部材２７の周囲に設けられる光反射膜２８は、導光部材２７の外部へと不必要に漏れる光をできるだけ減少させることを目的として設けられるものであり、レンズ部２７ａから入射される照明用光源１８の光の輝度および強度面において、所定方向への光伝達効率を良くするために設けられている。この場合、光反射膜２８は導光部材２７の周囲に、反射効率の良い金属（例えば、クロムや銀等）を金属蒸着またはメッキして設けても良いし、導光部材上に上記した金属を塗布して設けても良い。また、別の方法としては、導光部材２７の周囲に反射率の高い色の反射テープ（例えば、銀テープ等）を貼っても良いし、導光部材２７に対して、反射膜２８を直接的に設けるのではなく、導光部材２７が配設される照明ユニット８の内壁を反射効率の良い色（例えば、銀等）で塗装しても、導光部材２７の周囲に反射効率の良い金属を設けた場合と、同様な効果を奏する。
以上の様な構成により、照明用光源１８から光が発せられると、導光部材２７のレンズ部２７ａから光を入射し、その中の一部の光を反射面２７ｂによって導光部材２７の内部に対して反射させると共に、周囲に設けられた反射膜２８によって反射させることにより、導光部材２７の内部で両側からの発せられた光を拡散させながら、読取部７まで減衰の極めて少ない反射光（拡散光となる）を導き、読取部７からコード１０が設けられる物体３０の置かれた被読み取り面に対して、拡散光を図１２に示す如く照射して、被読み取り面を照射させることが可能である。尚、図１２では導光部材２７の内部での光の経路をわかり易く示す為に、導光部材２７の断面のハッチングは省略してある。
照明ユニット８の底部８ａには、中央に形成されて後述するＣＣＤカメラ９５の像を結像させるＣＣＤ素子に対して絞り機能を有する孔８ｂが形成されていると共に、この孔８ｂのｚ方向における両側には、例えば、赤色の光りを発するマーカー用光源（マーカー用ＬＥＤ）９４がコード１０を読み取る被読み取り面に対して光が放射される、長方形状のスリット孔８ｃが形成されている。また、底部８ａの奥には中央に複数のレンズを内部に備えるレンズ群（複数のレンズの光軸は全て一致）９１を備えた光学ユニット９が配設される。光学ユニット９は照明ユニット８の背面にビス等の締結部材により、照明ユニット８が固定される。光学ユニット９は樹脂より成る立方体形状を呈し、ｘ方向においてレンズ群９１が配設されるレンズ孔９２が形成されていると共に、レンズ孔９２の両側にそれぞれ２つのマーカー用光源９４が配設される光源孔９３が、光学ユニット９に形成されている。光学ユニット９のレンズ孔９２には複数のレンズを有するレンズ群９１が配設されると共に、２つの光学孔９３にはマーカー用光源９４の本体が挿入され、配設されている。この場合、レンズ群９１とＣＣＤカメラ９５との光軸ｘは一致する。
光学ユニット９の背面は、図４に示す様に、凹部形状となっており、この凹部にＣＣＤ素子を内部に有するＣＣＤカメラ９５を表面実装した光学基板１１が、光学基板１１の背面からビス等の締結部材により固定される。この光学基板１１には、ＣＣＤカメラ９５の他、コード読み取り時に読み取り位置を示す光を２ヶ所にて発するマーカー用光源９４が取り付けられる。また、光学基板１１には、チップ状のトランジスタ、抵抗やコンデンサ等の電子部品が実装され、ＣＣＤカメラ９５の駆動および検出回路、更にはマーカー用光源９４を駆動するドライバ回路が構成される。光学基板１１は、マーカー用光源９４を発光させると共に、ＣＣＤカメラ９５を駆動してＣＣＤ素子に結像された像からコード読み取りに係わる検出信号を出力する。光学基板１１にはメイン基板２１と電気的接続を成すハーネスが接続され、光学基板１１からのコード読み取りに係わる検出信号は、メイン基板２１に伝達されると共に、メイン基板２１からの信号によって、マーカー用光源９４およびＣＣＤカメラ９５を駆動することができる。
メイン基板２１は、図２および図５に示す如く、ハウジング２の最背面に配設されて、リーダ１のコード読み取り制御を行うものであり、最裏面側に圧電ブザー２２と読み取り完了を視覚的に示す読み取り確認用光源（緑色の確認用ＬＥＤ）２４が実装され、半田付けによりメイン基板２１に固定されると共に、その反対面に接触スイッチ２３がメイン基板２１に半田付けにより固定されている。また、メイン基板２１には、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等のチップ状の電子部品が両面に実装されて、光学基板１１からのＣＣＤ素子による検出信号をデコードするデコード回路を備えていると共に、圧電ブザー２２を駆動する駆動回路、および、読み取り確認用光源２４を駆動する駆動回路とを備える。
更に、メイン基板２１の光学基板側の表面にはコードリーダ１のコード読み取り制御を実施する図示しないＣＰＵと、コード読み取りに係わる必要情報を一時的に記憶するメモリが実装される。メイン基板２１は、対向配置される光学基板１１とがフラットケーブルにより電気的に接続され、メイン基板２１において、ＣＣＤカメラ９５によって読み取ったコードをデコード回路によってデコードし、デコードされた信号は、図２に示す様に、グリップ部２ｂの中に配設されるインターフェース基板２５へと伝達される。
また、照明ユニット８の内部に配設される照明用光源１８を駆動する信号は、図３に示す様に、グリップ部２ｂに配設される照明用光源駆動基板１７により駆動される。この場合、照明用光源駆動基板１７はメイン基板２１からの指示によって駆動される。
上記したメイン基板２１、光学基板１１、光学ユニット９、および、照明ユニット８は、図８に示す様に、樹脂より成るホルダ２０により一体化された状態となっている。このホルダ２０はハウジング２の背面より所定位置に取り付けられ、ハウジング２に対してビス等の締結部材により、４ヵ所にて固定される。ホルダ２０は、図８の如くｙ方向に延在し、リーダ上部となるホルダ２０の端部には、長方形の係止孔がホルダ２０に一体で形成されており、この係止孔に照明ユニット８のリーダ上部に形成されたＬ字状の爪部８ｄが係止され、所定位置に位置決めされる。そして、照明ユニット８の背面がホルダ２０に当接させて固定できる様、照明ユニット上端の爪部８ｄとは反対側において、ホルダ２０にＬ字状の取付部２０ａが一体に形成されている。この取付部２０ａにビス等の締結部材をホルダ２０の背面側から取り付けることにより、光学ユニット９を背面に取り付けた照明ユニット８が、ホルダ２０のリーダ上部側（図８においては、下側）に固定される。
また、ホルダ２０のリーダ下部側（図８においては、上側）の端部には、ホルダ１９の一端がビス等の締結部材により２ヶ所で固定される。一方、ホルダ１９の他端には、照明用光源１８を駆動する、抵抗やトランジスタ等の電子部品が実装されたドライバ回路を備えた照明用光源駆動基板１７がビス等の締結部材によって、図８の如くｙ方向において２ヶ所で固定された後、図３に示す様に、コードリーダ１のグリップ部２ｂの内部空間において、ｘｙ平面にてビス等の締結部材によって、ハウジング２に対して固定される。照明用光源駆動基板１７には、ｙ方向の両端に２つのコネクタ１７ａ，１７ｂをそれぞれ備える。この中で、コネクタ１７ａにはメイン基板２０と図示しないハーネスを介して接続を成す外部コネクタが接続される。これにより、メイン基板２１から、照明用光源１８を駆動させる光源駆動信号を出力し、その信号に基づき、照明用光源１８を読み取り操作時に点灯または必要に応じて点滅させて、駆動させることができる。
次に、照明ユニット８の内部構成について、図４および図９を参照して説明する。照明ユニット８は、図４に示す様に、読取部７の背面に凹凸嵌合により配設されており、照明ユニット８の背面のｚ方向における両側に、図７に示す様、複数の照明用光源１８（例えば、片側に６個）が備えついた照明用光源基板１５が配設される。具体的には、複数の照明用光源１８は、照明ユニット８の内部に配設される導光部材２７のレンズ部２７ａから光が、ＣＣＤカメラ９５の光軸に向けて斜め方向から照射される様、照明ユニット８のｚ方向において両端に形成されたテーパ面に対して、照明用光源基板１５がテーパ面上に配設され、複数の爪部にて照明ユニット８の背面に固定される。
また、照明用光源１８には、図８に示す如く、導電性のターミナル１６が電気的に接続されている。このターミナル１６は、照明ユニット８のｚ方向における側面に沿って配設される。更に、このターミナル１６は、図示しないハーネスを介して、照明用光源駆動基板１７の一方のコネクタ１７ｂと電気的に接続される。これによって、メイン基板２１から光源駆動信号を与えることによって、照明用光源１８をコード読み取り操作時に、点灯または必要に応じて所定の周期で点滅させることができる。
一方、ｙ方向に延在するホルダ２０の途中には、ｘ方向にスイッチ操作部２０ｂが突出する。このスイッチ操作部２０ｂは、ホルダ２０に一体で形成されるがｘ方向への移動が自在となっている。スイッチ操作部２０ｂは、図８に示す照明ユニット８がユニット化された状態（サブアッセンブリー状態）では、ホルダ２０の背面にホルダ２０に対向して取り付けられる。これによって、スイッチ操作部２０ｂにより接触スイッチ２３を押圧することができ、接触スイッチ２３をオン／オフさせて、スイッチングの操作が行える。この場合、接触スイッチ２３がオンの状態では、コードリーダ１によるコード１０の読み込みが行える。一方、接触スイッチ２３がオフの状態では、コードリーダ１によるコード１０の読み込みを行わない。
次に、操作レバー３１について説明する。ユーザがグリップ部２ｂを握り、指で操作レバー３１を操作して、操作レバー３１が操作されると、操作レバー３１はフード部２ａの根元近傍に位置する支点３１ｂを中心として、図２において反時計方向に押圧されて回動する。この場合、コードリーダ１には、操作レバー３１を操作時に回動自在となる様、操作レバー３１と対向するハウジング２の部位にはｙ方向に延在する面を有する凹部２ｃが形成されている。この凹部２ｃの一部にｘ方向に突出する突起２ｄが、ハウジング２に一体で形成されている。
一方、操作レバー３１の背面にはスプリング１３の一端が係止される凹部３１ａが形成され、操作レバー３１に形成された凹部３１ａとハウジング２に形成された突起２ｄとの間にスプリング１３が配設される。また、操作レバー３１の支点３１ｂとは反対側の端部には、ｙ方向に延在するフランジ３１ｃが操作レバー３１に一体で形成されている。フランジ３１ｃはハウジング２のグリップ部２ｂから、グリップ部２ｂの形状に沿って延在しており、凹部２ｃの一部を覆う規制部２ｆによって、操作レバー３１の回動が規制される構成となっている。
これによって、操作レバー３１は、スプリング１３の付勢力に抗して押され、支点３１ｂを中心として反時計方向に操作された場合には、操作レバー３１の背面が規制部２ｆに当接するまで回動が成される。操作レバー３１の背面にはスイッチ操作部２０ｂが当接しており、操作レバー３１の反時計方向の回動がなされると、スイッチ操作部２０ｂが押圧される。その結果、スイッチ操作部２０ｂの押圧によって接触スイッチ２３がオン状態と成り、そのスイッチ信号がメイン基板２１のＣＰＵに入力される構成となっている。
一方、操作レバー３１を操作後、操作レバー３１に押圧力を付与しない状態となった場合には、スプリング１３の付勢力によって、操作レバー３１は支点３１ｂを中心として図２に示す時計方向に回動する。そして、操作レバー３１のフランジ３１ｃがハウジング２の規制部２ｆに当接し、操作レバー３１はこれ以上の時計方向への回動が規制され、非操作状態となる。この様に、操作レバー３１の反時計方向の回動が解除されると、スイッチ操作部２０ｂによる接触スイッチ２３の押圧が解除される。その結果、接触スイッチ２３がオフ状態と成り、そのスイッチ信号がＣＰＵに入力される。
次に、コードリーダ１の外部装置４０との接続について説明する。コードリーダ１のグリップ部２ｂの内部には、光源駆動基板１７と所定間隔だけ離間した状態で、光源駆動基板１７に対向してインターフェース基板（Ｉ／Ｆ基板）２５が、ハウジング２の裏面に形成されたスリットに嵌り、取り付けられている。このＩ／Ｆ基板２５は、メイン基板２１に図示しないフラットケーブルにより電気的に接続されており、リーダ下部の一端にコネクタ２６が固定されていると共に、内部にコードリーダ１の複数の基板に対して一定の直流電源（例えば、５Ｖ）を供給する電源回路を備える。また、Ｉ／Ｆ回路２５は、メイン基板２１に対して、安定した所定電源（例えば、直流５Ｖ）を供給すると共に、コネクタ２６に外部コネクタが接続された場合においては、コネクタ２６を介して接続される図示しない外部装置（例えば、ディスプレィ表示による表示機能を備えたコード読取装置やコード解析装置等）４０とコードリーダ１との間で、コード１０の読み取りに関する信号のデータ授受を行うことが可能である。尚、上記した構成においては、例えば、外部装置４０からコードリーダ１に対して、デコード回路によりデコードされたコード１０の読み取り信号を出力したり、外部装置に対して、読み取り信号を送ることができる。
次に、コードリーダ１の作動について、図１０を参照して説明する。本実施形態に示すコードリーダ１は、図１１の如く、２次元の固有情報を示すコード１０が付与された物体３０に対して、コード１０あるいはコードが付与された物体３０に読取部７を直接接触させて、コード１０の読み込みを行っても、被読取り面７から離して非接触により、コード１０の読み込みを行うことが可能である。これから、コード１０の読み取り操作を行うユーザは、コードリーダ１のグリップ部２ｂを把持し、二次元のコード１０に対してコード読取部となる読取部７が上方となる位置にリーダ１を構える。そして、この状態で、ユーザは操作レバー３１をスプリング１３の付勢力に抗して引くと、操作レバー３１は図２に示す反時計方向に支点３１ｂを中心として回動する。これに伴い、操作レバー３１の背面にてスイッチ操作部２０ｂが押圧され、スイッチ操作部２０ｂはｘ方向に移動し、スイッチ操作部２０ｂの背面に設けられた接触スイッチ２３が、スイッチ操作部２０ｂの移動により押されて、オン状態となる。接触スイッチ２３がオン状態となると、その信号をメイン基板２１内の図示しないＣＰＵは、読み取り開始のトリガーと見なし、コード１０により示される情報を読み取ることが可能となる。この状態になると、メイン基板２１は同時に照明ユニット内の照明用光源１８およびマーカー用光源９４を駆動する光源駆動信号を照明用光源駆動基板１７および光学基板１１に出力する。この光源駆動信号により、照明ユニット８の開口の左右両側に配設された対の照明用光源１８が同時に点灯または必要に応じて所定周期にて点滅し、その光が導光部材２７のレンズ部２７ａより入射される。
レンズ部２７ａに入射された光（所定の照射角度を有した赤色の光）は、透明な導光部材２７の内部において、導光部材２７の一部に形成された反射面２７ｂに反射したり、導光部材２７の周囲に設けられた光反射膜２８に当たって反射したりして、減衰を起こすことなく、コード１０の読み取りを行う読取部７へと導かれる。このため、読取部７から被読み取り面に対しては、高光量でない一定光量の拡散光が発生し、被読み取り面を明るく照らす。これにより、照明ユニット内で全体的に明るいブロード光を作り出すことができる。この場合、同時にメイン基板２１はＣＣＤカメラ９５の両側に配設されるマーカー用光源９４も駆動する。
マーカー用光源９４から発せられた赤色の光は、照明ユニット８の背面の底部８ａに形成された細長いスリット孔８ｃをそれぞれ通った後、導光部材２７を通って、読取部７から被読み取り面に対して、コード１０が設けられる物体３０に拡散光が照射される。そして、コード１０に当たった光はコード１０の明暗状態または凹凸状態により反射し、導光部材２７を経て、絞り機能を有する照明ユニット８の中央の孔８ｂに入光する。孔８ｂに入光した光は、その後、レンズ群９１を経て、ＣＣＤカメラ９５のＣＣＤ素子に結像され検出される。この光の伝達過程において、コード１０に当たって反射した反射光は、発光時と同じ導光部材２７の中を伝達するが、この場合、導光部材２７を通ることによって、導光部材２７の有するレンズ効果によって光の屈折が成される。これにより、受光時には反射光に基づくコード１０の像が導光部材２７により拡大されて、ＣＣＤカメラ９５のＣＣＤ素子に結像されるものとなる。
そして、ＣＣＤカメラ９５のＣＣＤ素子により検出された信号は、メイン基板２１へと伝達される。メイン基板２１では内部のデコード回路により反射光の強弱によって検出信号がデコードされ、デコードされた信号がＩ／Ｆ回路２５に伝達される。更にその後、デコードされた信号は、Ｉ／Ｆ回路２５に設けられたコネクタ２６から外部装置４０へと伝えられる。外部装置４０では、ＣＣＤカメラ９５により検出した信号を元にして、読み取った二次元のコード１０を必要に応じて外部装置４０のディスプレィ上に表示したり、そのコード１０により示される情報を解析することによって、複数の物体３０の管理が行える様になっている。次に、上記した構成のコードリーダ１における光学的な読み取り距離について、図１０を参照して説明する。
本実施形態では、光学基板１１が光学ユニット９の背面に取り付けられるが、この光学基板１１にはＣＣＤカメラ９５が固定されている。図１０に示す構成ではＣＣＤカメラ９５と複数のレンズを内部に備え持つレンズ群９１との光軸ｘは一致する。ここで、ＣＣＤカメラ９５とそのカメラ焦点Ｐｆとの距離をＬ０とし、焦点Ｐｆから読取部７の先端までの距離をＬ１とした場合、Ｌ１がこのＣＣＤカメラ９５のＣＣＤ素子に像が結像され、被読み取り面での読み取り対象物（ここでは、二次元コード）が認識できる最小認識距離（あるいは、最小認識距離−所定値、最小認識距離＋所定値　所定値：ＣＣＤ素子の公差、ＣＣＤ素子の取り付け公差、光学基板１１とホルダ２０の取り付け公差、レンズ群９１の公差、レンズ群９１とホルダ２０の公差、ホルダ２０と光学基板１１の積み重ね公差等と言った積み重ね公差を考慮して、数ｍｍ程度に設定）となる様に、フード部２ａと光学フィルタ機能を有する光透過板６を保持するフードカバー５との間に、調整部材１２を介在させている。この最小認識距離Ｌ１となる様、読取部７にコード１０を直接接触させた場合であっても、読み取りが行える。
つまり、操作に不慣れなユーザであっても、コード１０にコードリーダ１の読み取り面を接触させれば、容易に読み取りができるものとなる。この場合、コードリーダ１のグリップ部２ｂの端部２ｇを若干ｘ方向に突出させれば、グリップ部２ｂの端部２ｇと読取部７の端部の両方を物体３０あるいは物体３０を載せた基合に接触させた状態で、コードリーダ１を把持することなく操作レバー３１の操作だけで、コード１０の読み取りを行うことができる。この場合、読み取り時に読取部７をコード１０から浮かせて読み込み操作を行っても、照明ユニット８によって、ＣＣＤカメラ９５に反射光を入光する手前で導光部材２７により拡散光を作り、ＣＣＤカメラ９５により撮像を行っている。このため、例えば、コード１０が鏡面状の物体上に設けられていても、導光部材２７をＣＣＤカメラ９５と読取部７との間に配設することによって、ＣＣＤ素子がサチレーションを起こすことなく読み取りが行える。従って、従来の接触タイプの様に外乱による光によって、コード１０の読み取りが不能となることが防止できる。
一方、コード１０からコードリーダ１を離して読み取りを行う場合、最小認識距離Ｌ１にてカメラ焦点との位置関係が設定されるので、ＣＣＤ素子による認識範囲の一方の零点が設定されたことになる。これによって、認識可能領域Ｌ２を最大認識距離の位置まで最大限に広くとることができ、操作時にコード１０を認識し易くすることができる。この場合、最小認識距離と最大認識距離との間（中間位置）に最適な焦点位置ＢＰがくる様になっており、この最適な焦点距離ＢＰを狙って、ｚ方向の両側から、有色の照明用光源１８を光軸ｘに向けて交叉させても良い。この様に、照明用光源１８を光軸上で有色の光源を交叉させることにより、コード１０に対するコードリーダ１の最適な読取位置をユーザは、照明用光源１８からの光の強度および広がりにより容易に認識できるため、コード１０の読み取りが容易に行えるものとなる。
また、上記の構成において、最小認識距離Ｌ１で設定された調整部材１２を、図１２の如く取り外し、フード部２ａに直接、フードカバー５を被せれば、図１０に示す状態の認識距離Ｌ２よりも更に調整部材１２のｘ方向における厚さ分だけコード認識を行える認識距離をかせぐことができ、認識可能距離が更に広くなる。
この場合、正確な読み取り動作が行なわれた時には、圧電ブザー２２をピィあるいはピッピィと鳴らすと共に、読み取り確認用光源２４をメイン基板２１により点灯させれば、ユーザはコードリーダ１がコード１０を正確に読み取った事を容易に認識する構成とすることができる。
本実施形態において、上記した構成のコードリーダ１は、導光部材２７によりレンズ効果が得られるため、導光部材２７が照明ユニット内にない場合に比べ、コード認識が行える被読み取り面での認識可能範囲を広くすることができる。
また、上記した本実施形態においては、透明な導光部材２７を使用するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、導光部材２７は光を入射して、導光部材２７の内部で光を反射させ、被読み取り面へと光が導かれるものであれば良く、導光部材２７における光の透過率が大きく低下しない程度においてならば、導光部材２７に若干有色の色が付いていても良い。
更に、導光部材２７は表面を研磨し、切削加工により得られたものを用いているが、樹脂成形されたものでも良い。更にその上、導光部材２７はガラスや樹脂から成るものを用いずに、図１２の構成において、導光部材２７の内部に水やアルコール等の液体が充填されたものでも、導光部材２７にレンズ効果を持たせることができる。この場合、導光部材２７のみでの軽量化を図るには、アクリル樹脂から成る導光部材２７を用いると良い。
【効果】
本発明によれば、発光手段より発せられた光を内部で拡散させて読取部まで導く導光部材を、撮像手段と読取部の間に配設したので、撮像手段と読取部の間に導光部材を単に配設するだけの簡単な構成で、配設導光部材により発光手段により発せられた光を内部で拡散させ、内部で拡散された光が読取部まで導かれ、被読み取り面を拡散された光で効率良く照らすことができる。
その結果、固有コードに当たった反射光により、固有コードの読み取りが行える。また、導光部材により、撮像手段には輝度の強い光は入射されなくなるので、撮像手段と読取部の間に導光部材を単に配設するだけの簡単な構成によって、鏡面上に設けられた固有コードの読み取りが行える構成とすることができる。
この場合、導光部材は曲面形状のレンズ部を有し、レンズ部に発光手段からの光を入射させれば、曲面形状のレンズ部に発光手段からの光が入射すると、曲面形状のレンズ部によって、入射した光は効率良く導光部材の内部に拡散できるものとなる。
また、レンズ部は導光部材の両端に形成され、発光手段からの光を撮像手段の光軸に向けて交叉させれば、導光部材の両端のレンズ部から発光手段の光が入射した光は、読取部から広がりをもって被読み取り面の照射ができるため、被読み取り面の照射範囲を広くできる。
更に、導光部材は、発光手段から発せられた光を導光部材の内部へと反射させて光を拡散させる反射面を有すれば、反射面に当たった発光手段からの光は、導光部材の内部に反射され、内部で拡散光を作り易くすることができる。
更にその上、導光部材は、反射光に基づく固有コードの像を光の屈折により拡大して、撮像手段に撮像させることができるので、撮像手段に撮像される反射光に基づく固有コードの像は、コード認識され易くできる。
導光部材は、撮像手段と読取部が対向する面以外に光の漏れを防止する光反射膜が設けられると、撮像手段と読取部が対向する面以外は光反射膜で覆われるので、外部に光が漏れることなく、効率良く光を読取部へと導くことができる。
導光部材は、透明なガラスまたは樹脂より成る構成とすれば、流体歪が少なく、光の直進性に優れたものとなり、光を効率良く読取部へと導くことができる。
この場合、導光部材は内部に液体が充填されていると、内部に充填された液体により、レンズ効果を得る事ができる。
また、発光手段には有色光を用いて、撮像手段の焦点位置で交叉させれば、有色の照明光だけで照明色の色を見ながら、撮像手段の焦点位置に固有コードの読み取り位置の位置合わせができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるコードリーダの形状を示す外形図である。
【図２】図１に示すコードリーダのｘｙ平面における断面図（右断面図）である。
【図３】図１に示すコードリーダのｘｙ平面における断面図（左断面図）である。
【図４】図１に示すフード部のｘｚ平面における断面図である。
【図５】図１に示すコードリーダから背面のハウジングを外した状態の内部構成を示す配置図である。
【図６】図５からメイン基板と光学基板を外した状態での内部構成を示す配置図である。
【図７】図１に示すコードリーダのハウジングの背面図である。
【図８】図１に示すコードリーダの内部に配設する照明ユニットの構成を示す側面図である。
【図９】図８に示す照明ユニットの内部構成を示すｘｙ方向における断面図である。
【図１０】図２に示すコードリーダで固有コードの読み取りを行う場合の読み取り範囲を説明するための説明図である。
【図１１】図１０に示す物体に設けられた２次元コードの形状を示す上視図である。
【図１２】図４に示す照明ユニットから読み取り面に対して光が照射される場合の模式図である。
【符号の説明】
１　コードリーダ（コード読取装置）
２，３　ハウジング
２ａ　フード部
７　読取部
１０　２次元コード（固有コード）
１８　照明用光源（発光手段）
２７　導光部材
２７ａ　レンズ部
２７ｂ　反射面
２８　光反射膜
３０　物体
９４　マーカー用光源
９５　ＣＣＤカメラ（撮像手段）
ｘ　光軸
ＢＰ　最適な焦点距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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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