(57)【要約】【課題】効率良く被読み取り面に対して光を照射し、コード認識し易い構成とする。【解決手段】物体５に設けられた固有コード６をハウジング１１の読取部１１ｃから読み取るコード読取装置１０において、ハウジング内に複数の照明用光源１８を設けて、被読み取り面３を照射して、固有コード６に当り、反射した光を入光絞り９ａを介してＣＣＤカメラ１５によって撮像する。この場合、入光絞り９ａに対して所定角度となる位置に、光を反射させる光反射部材１２をハウジング内に設け、光反射部材１２に向けて照明用光源１８より光を発し、光反射部材１２により反射した光によって、被読み取り面３を照射する構成とした。【選択図】　図２
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【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複数の発光手段と、
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、
該撮像手段へ入光する光の光量を制限する光制限手段とを備え、
前記発光手段から発せられた光を、前記固有コードを読み取る被読み取り面に対して照射し、前記固有コードに当たって反射した反射光に基づき、前記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おいて、
前記光制限手段に対して所定角度となる位置に光を反射させる光反射手段を配設し、該光反射手段に向けて前記発光手段より光を発して、前記光反射手段により反射した光によって、前記被読み取り面を照射することを特徴とするコード読取装置。
【請求項２】
前記発光手段および前記光反射手段は、前記ハウジング内に対または環状に設けられ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】
前記光反射手段は、被読み取り面に対して光を照射す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。
【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（例えば、バーコードに代表される一次元コード、マトリックス状の二次元コードや異次元コードが組み合わせられた多次元コード等）に示される固有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、コード読取装置の内部構造に係る。
【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、個々の製品を識別するために、紙上に印刷された固有コード（例えば、製品における固有の情報を示す一次元、二次元、多次元と言ったコード）が個々の製品に対して貼り付けられ、設けられている。従来では、この様な製品に設けられた固有コード（単に、コードと称す）を、固定もしくはハンドヘルドのコード読取装置（コードリーダ）によって、固有コードに示される情報をデコードして読み取り、製品全体の在庫のシステム管理が行われている。
例えば、この様な固有コードの中で、二次元コードをハンドヘルドタイプのコード読取装置は、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、間接照明によって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入光させ、二次元センサによりコード読み取りを行っている。また、特許２７８０１４６号公報に示されるコード読取装置では、更に上記した構成においてレンズの読取口側に入光絞り機構を設け、被読み取り面を照明するための光源体を入光絞り機構の表面に向けて照射させ、入射絞りの表面を散乱可能な明彩色（例えば、白色等）としている。
【本発明が解決しようとする課題】
上記した特許２７８０１４６号公報に示されるコード読取装置では、レンズの読取口側に入光絞り機構を設けて、光源体を入光絞り機構の明彩色となった表面に向けて光を発している。このため、単に入光絞り機構の表面を明彩色としただけでは、固有コードが設けられる被読み取り面では光の明るさにむらが生じてしまい、効率の良く照明用の光を被読み取り面に照射することができない。
つまり、光源体から入光絞り機構の表面に対して光を照射すると、明彩色となった入光絞り機構の表面に光が当たって反射するものとなるが、この場合、入光絞り機構の表面で光が反射する際に光の強度が減衰してしまう。このため、入光絞り機構の表面によって反射した光に基づき、被読み取り面を照射させる場合には、絞り機構の表面での光強度の減衰のために、被読み取り面が暗くなってしまうという不具合を生じる。
また、入光絞り機構に対して、光源体から発せられる光を入光絞り機構の絞り面に垂直に当てた場合には、光源体はハウジングの内壁に固定されて光を発するため、光源体からは所定の照射角度をもって光が対向する入光絞りに対して照射されるが、その中で一部の光（照射角度／２）は入光絞り機構の中央側へと拡散して発せられるが、入光絞り機構の中央（反射光を入光する孔の位置）は暗くなり、その周囲は中央に比べて明るくなる。それ故に、実際にコード読み取りを行いたい被読み取り面の中央が暗くなり、被読み取り面への光の照射にむらが生じ、コード認識がし難くなってしまう。
例えば、バーコードに代表される一次元コードのコード認識を行う場合には、縦方向の長さに比べて横長となるバーコードをコード読取装置で認識させるには、コード読取装置で実際に読み取りを行うフード部（読取部）の大きさは、正方形状の二次元コードに比べて、コード形状により必然的に大きくなってしまう傾向がある。この場合、光源体から発せられる光を、上記した如く入光絞り面に対して垂直に当てる構成をとると、光源体と対向する面は光源体からの光によって明るくなるが、実際にコード読み取りを行いたい被読み取り面のコードが設けられる中央は暗くなってしまい、コード認識がし難くなるという不具合を生じる。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、コード読み取りを行う被読み取り面に対して効率良く光を照射する構成とすること、コード認識し易くなる構成とす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複数の発光手段と、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、該撮像手段へ入光する光の光量を制限する光制限手段とを備え、前記発光手段から発せられた光を、前記固有コードを読み取る被読み取り面に対して照射し、前記固有コードに当たって反射した反射光に基づき、前記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おいて、
前記光制限手段に対して所定角度となる位置に、光を反射させる光反射手段を配設し、該光反射手段に向けて前記発光手段より光を発して、前記光反射手段により反射した光によって、前記被読み取り面を照射する構成としたことである。上記した手段によれば、光制限手段に対して所定角度の位置に光を反射させる光反射手段を配設し、光反射手段に向けて発光手段より光を発すると、光反射手段によって光が反射して、光反射手段により反射した光によって被読み取り面が照射される。つまり、光制限手段に対して所定角度で光反射手段を配設して、発光手段から発せられた光を、光反射手段により発光手段が設けられる方向とは異なった方向に反射させて、光反射手段によって複数の発光手段から発せられた光の反射光を、被読み取り面へ集めて照射されるため、被読み取り面での効率の良い照射が行える。
この場合、発光手段および光反射手段は、ハウジング内に対または環状に設けられると、複数の発光手段から発せられた光を、対または環状に設けられる光反射手段に反射させて、光反射手段によって反射した反射光を中央へと集め、光制限手段の周囲を明るくさせ得ることが可能となる。よって、むらのない明るさの光が被読み取り面に対して照射される。
また、光反射手段は、被読み取り面に対して光を照射すれば、複数の発光手段から発せられた光を、光反射手段によって反射させて、その反射光を被読み取り面へと集め、被読み取り面への照射が可能となる。従って、光反射手段の光制限手段に対して角度設定を行うだけ、被読み取り面が明るくなり、コード認識がし易くなる。
よって、上記した構成をとれば、単に入光絞り機構の表面を明彩色とする構成よりも、固有コードが設けられる被読み取り面での光の明るさにむらを生じなくなり、被読み取り面に対しての効率の良い照射を行える装置となる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においては、物体５に設けられる固有コード（単に、コードと称す）６に二次元コードを使用すると共に、特定製品の管理を行うため、コード６をハサミ５ａに設けた場合について以下に説明を行うが、これは一例であって、これに限定されるものではない。例えば、本実施形態に示すコード６は、二次元コード以外にバーコードに代表される一次元コードや、二次元コードに諧調的な明暗もしくは色が付加された三次元コード、あるいは、異なる次元のコードが組み合わさった多次元コード等であっても良い。また、コード６が設けられる物体５は、金属部材、セラミックス、ガラス、樹脂、シリコン等のいずれから成り立っていても良いものとする。更に、本実施形態に示すコード６は、上記した材質に対してレーザマーキングやエッチング等の表面処理によって直接的に設けられていても、ある部材（例えば、コード６が設けられた紙、テープ等）を介して間接的に設けられていても良いものとする。
そこで、本実施形態におけるコード読取装置１の構造について、図１から図３を参照して説明する。
図１に示すコード読取装置１０はハンドヘルド型のハウジング１１で構成されている。ハウジング１１は、ＡＢＳ樹脂または合成樹脂から成り立っており、オペレータが握って操作を行う筒状のグリップ部１１ａと、グリップ部１２から略Ｌ字状に曲りコード読み取りがなされるフード部１１ｂとを備える。フード部１１ｂは内側が開口しており、フード部内部から光を照射したり、外部から反射光を受光する読取部１１ｃが端部に一体で形成されている。
フード部１１ｂの根元付近の中央には、内部に複数の凸レンズおよび凹レンズを有するレンズ群（単に、レンズと称す）１４が配設され、レンズ１４の結像位置に、二次元的なセンサとなるＣＣＤカメラ１５が配設されている。レンズ１４とＣＣＤカメラ１５は、共に光軸を一致させた状態で筒状部材の中に固定されて配設される。レンズ１４の中心とＣＣＤカメラ１５の中心とを結ぶ光軸７に対して、ハウジングの左右両側の対象位置に、片側５個のＬＥＤを有する一対のマーカー用光源装置１６が配置される。マーカー用光源装置１６は、コード読み取り時にコード６に対して、コード読取装置１０の読み取り位置の位置合わせを容易とする機能を有する。マーカー用光源装置１６は、図２に示す様にハウジング１１の内底面９に固定されて配置されたレンズ１６ａと、内底面９よりも内側に配設され、レンズ１６ａを介して被読み取り面３に対して光学マーカー像８を照射させるＣＣＤカメラ１４の光軸に対して対称に配設されるＬＥＤから成るマーカー用光源１６ｂとから構成されている。マーカー用光源１６ｂは、ＣＣＤカメラ１５とレンズ１４との光軸上での焦点位置（ピントが合う最適位置）に対し、図４に示す十字型の光学マーカー像８を被読み取り面３に対して照射する機能を有する。尚、本実施形態では、光学マーカー像８を十字型としているがこれに限定されるものではなく、円形、楕円、或いは特定の記号を映す様にしても良い。この場合、マーカー用光源装置１６によって作られる十字型の光学マーカー像８は、ＣＣＤカメラ１５の光軸上の焦点距離で２つの光学マーカー像８が一致する様に、光軸に対して両側から斜め方向に照射する様、マーカー様光源装置１６に位置が設定されている。
コード読取装置１０のフード部内側には、中央に設けられたレンズ９ａと、レンズ９ａの両側に配設された２つのレンズ１６ａの位置に、光を反対側に通過させる孔が形成された内底面９がハウジング１１に一体または別体で設けられている。この内底面９は、表面上、減衰率が極めて少ない光を反射しやすい表面加工が施される、若しくは光反射膜（光反射を発生し易くするため、白色系の特殊塗料で塗装する等）が設けられている。内底面９の中央に形成された読取孔９ａは、ＣＣＤカメラ１５へ入光する光の光量を制限する入光絞りの機能を有する。
また、フード部内側の構造において、内底面９の端部近傍には、内底面９に対して所定角度をもって傾斜した光反射部材１２が、フード部１１ｂの内壁に固定され配設される。光反射部材１２は当たった光を反射させ易くするため、白色または白色系の樹脂とするか、光を反射しやすい表面加工が施される、若しくは光反射膜（光反射を発生し易くするため、白色系の塗料で塗装する等）が設けられている。尚、本実施形態においては、光反射部材１２には、ポリエステル樹脂と高隠蔽層を備えた裏側写り込み防止用反射シート（商品名：レイラＢＲ−１　恵和株式会社製）を設け、光を表面上で反射し易くしている。
一方、フード部内側の内底面９と端部の読取部１１ｃの間には、読取部側がフード部１１ｂの側面から中央内側に突出した棚部１１ｄが形成されている。棚部１１ｄはフード部１１ｂの側壁から所定角度だけ傾いた状態で、フード部１１ｂの内側に一体で形成されている。棚部１１ｄには、図１に示す如く、それぞれ５つずつの高輝度な赤色の光を発する照明用光源１８が、光反射部材１２に対向した状態で配置されている。これにより、光軸７に対して両側に配設された複数の照明用光源１８から発せられる光を、光反射部材１２に当てて、光を光反射部材１２によって反射させることができる。この場合、フード部１１ｂの内面は光が反射し易い様に白色で塗装されているか、若しくは乱反射板が設けられていると良い。
ハウジング１１のグリップ部１１ａのフード部側には、プッシュ式の操作レバー１９が配設されている。オペレータは操作レバー１９を操作することによって、操作レバー１９の内側にプッシュスイッチ１９ｂが設けられ、操作レバー１９に連動してプッシュスイッチ１９ｂは作動する。このプッシュスイッチ１９ｂは、オペレータがグリップ部１１ａを握った状態で、操作レバー１９を指により操作した場合にプッシュスイッチ１９ｂはオン状態となり、操作レバー１９を操作しない場合には、プッシュスイッチ１９ｂはオフ状態となる。
次に、図３を参照して、コード読取装置１０の電気的構成について説明する。コード読取装置１０の制御を司る主制御回路２１には、上記した操作レバー１９の操作に連動するプッシュスイッチ１９ｂがトリガスイッチとして接続されており、プッシュスイッチ１９ｂからの信号がコード読み取りの動作を開始するためのトリガとなっている。ＣＣＤカメラ１５は内部のＣＣＤ素子に像（イメージ）を結像させるものであり、主制御回路２１とはセンサドライバ２２を介して接続される。このＣＣＤカメラ１５はセンサドライバ２２を介して、主制御回路２１にＣＣＤ素子に結像された映像信号が入力される。
主制御回路２１は入力された映像信号からコード６に示される情報をデコードするデコード回路が内蔵され、一連の画像処理を経て得られる復元データを主制御回路２１から外部に出力することもできる様になっている。一方、像を結像させるレンズ１４の両側に配設されるマーカー用光源１６ｂは、ＬＥＤドライバ回路１６ｃを介して、主制御回路２１と接続されている。また、被読み取り面３の照明を行う照明用光源１８は、光軸７に対して二つのグループ（左右で対）に分けられ、ＬＥＤドライバ回路１８ａ，１８ｂを介して主制御回路２１と接続されている。更に、主制御回路２１には、コード６の読み取り成功時に点灯する読取確認用光源２３も接続される。
次に、上記したコード読取装置１０によりコード読み取りを行うコード６について、簡単に説明する。本実施形態では図５に示す如く、コード６を一例としてハサミ５ａに設けており、個々のハサミ５ａの管理がコード読取装置１０によりコード読み取りが行われ、在庫等の管理が行える構成としている。
ハサミ５ａは、先端に刃部５ａａを有し、その刃部５ａａを指で操作することによって、刃部５ａａを支点５ａｃに対して、開いたり閉じたりさせる柄部５ａｂを有する。本実施形態においては、この支点５ａｃの近傍領域に、図６に示す形状のコード６が、レーザ加工によって、金属面に対して直接的に設けられている。本実施形態で用いられるコード６は、例えば、１２行×１２列のマトリックス状のデータマトリックスコードを使用している。しかし、コード６の種類は、これに限定されるものではなく、例えば、規格化されたベリコード、ＱＲコード、或いは、その他のコードを用いることも可能である。
次に、コード読取装置１０の作動について説明する。このコード読取装置１０はオペレータが操作レバー１９を操作することにより起動がなされる。つまり、オペレータが操作レバー１９を操作して、トリガとなるプッシュスイッチ１９ｂをオン状態にし、コード６の読み取り操作の開始を指示する。これを受けて、主制御回路２１がＬＥＤドライバ回路１６ｃを介して、コード６に対してのコード読取装置１０の最適な読み取り位置への位置決めの為のマーカー用光源１６ｂを明滅させる。この場合、オペレータは、照射される二つの光学マーカー像８が、コード上で重なり合う様にコード読取装置１０を前後左右に動かして、コード６に対する位置合わせを行う。例えば、被読み取り面３が、図２に示す（ａ）位置の如く近すぎれば、図４の（ａ）に示す様に、マーカー用光源装置１６から照射される十字型の光学マーカー像８はコード６に対して両側に離れて現れる。また、被読み取り面３が、図２の（ｂ）位置の如く適正位置であれば、図４の（ｂ）に示す様に、正方形となったコード上に２つの十字型の光学マーカー像８が重なって現れる（最適な読取位置）。しかし、被読み取り面３が、図２の（ｃ）位置に示す如く遠すぎれば、図４の（ｃ）に示すように、図４の（ｂ）位置より離れる程、光学マーカー像８はコード６に対して、再び離れて現れる。このようにして、被読み取り面３に照射される光学マーカー像８の見え方を利用して、コード６に対してのコード読取装置１０の適正な位置関係を目視により確保することができる。そして、コード６に対してコード読取装置１０の位置が適正位置になったときに主制御回路２１による読み込みがなされるが、この際、この光学マーカー像８の明滅に同期して主制御回路２１は照明用光源１８を点灯させるために、複数の照明用光源１８に対応するＬＥＤドライバ回路１８ａ，１８ｂを駆動し、照明用光源１８を明滅させて、照明用光源１８からの光を被読み取り面３に対して間接的に照射する。
そして、照明用光源１８が点灯して光が発せられると、照明用光源１８から発せられた光は、フード部内で光軸７を交叉し、対向して配設される光反射部材１２に当たる。光反射部材１２の表面は完全反射に近い状態で光が反射し易くなっており、光反射部材１２に当たった照明用光源１８からの光は、照射角度が変えられる。この場合、光反射部材１２は入光絞りの機能を有する中央の孔９ａが形成された内底面９に対して所定角度だけ光軸側に傾斜させて、被読み取り面３を照射する様に配設されている。このため、複数の照明用光源１８から発せられた光は、コード６が設けられる被読み取り面３に対して集光するので、被読み取り面３は明るくなる。
被読み取り面３に対して、光反射部材１２より照射された光は、コード６に当たって反射する。コード６はマトリッス状に明暗のセルが複数組み合わさって形成されているため、明暗セルの位置によって光の反射状態が異なる。それ故に、コード６の明暗セルに当たって反射した反射光が明暗状態によって変わり、読取部１１ｃにコード情報を含む反射光として返ってくる。そして、コード６により反射した反射光は、内底面９の中央に形成された光の光量を制限する絞りの機能を有する孔９ａに入光し、レンズ１４を介してＣＣＤカメラ１５のＣＣＤ素子に結像される。
その結果、ＣＣＤカメラ１５のＣＣＤ素子にはレンズ１４を介して、被読み取り面３のコード６の形状に基づく映像（固有情報を示す映像）が結像される。ＣＣＤカメラ１５に結像される像は、センサドライバ２２を介して主制御回路２１に逐次取り込まれ、主制御回路２１の内部のデコード回路に送られる。そして、内部のデコード回路は結像されたイメージを二値化して、ドット配置パターンを特定し、コード６に示される情報をデコードして、物体に関する情報を特定する。その時点で正確な読み取りが終了した場合には、ハウジング１１の背面に設けられた確認用光源２３を点灯させて、マーカー用光源１６ｂや照明用光源１８の駆動を終了する。
この様な作動の過程において、照明用光源１８により間接的に照明を行う場合には、高輝度の赤色光で明滅を繰り返すと、オペレータの目にはまぶしくなり、位置合わせしづらくなる事から、操作レバー１９をオペレータが操作している間は、照明用光源１８を点灯させた状態に保持して、コード読み取りを行っても良い。
本実施形態においては、正常にコード６がデコードできたら、確認用光源２３を点灯させ、図示しないブザーをピッピィと鳴らし、デコードが正常に行えた事をオペレータに光または音により報知する構成としている。また、デコードされた情報をコード読取装置１０と通信上つながれる外部装置へと送り、外部装置によってコード６の種別または内容解析を行う事もできる。
更に、上記した構成とは別の実施形態として、図１および図２に示す照明用光源１８または光反射部材１２は、光軸７に対して左右対でなくフード部１１ｂの内周面において環状に設けても良い。照明用光源１８または光反射部材１２を環状に設け、更に、複数の照明用光源１８を周方向において等間隔に設ければ、複数の照明用光源１８から発せられた光を、環状となった光反射部材１２に反射させることによって、光反射部材１２によって反射した反射光を中央へと集めることができる。これにより、中央の孔９ａの周囲を明るくすることができ、むらのない明るさの光を被読み取り面３に対して照射することができる。
【効果】
本発明によれば、発光手段から発せられた光を光反射手段により反射させて、光の向きを光反射手段の角度設定によって、光反射手段によって複数の発光手段からの反射させた光を集めて被読み取り面へと照射させるため、効率の良い照射が行える構成とすることができる。
この場合、発光手段および光反射手段は、ハウジング内に対または環状に設けられると、複数の発光手段から発せられた光を元にして、発光手段と光反射手段との配置を決めるだけで、光制限手段の周囲を明るくさせることができ、むらのない均一な光を被読み取り面に対して照射することができる。よって、コード認識がし易くなる構成とすることができる。
また、光反射手段は、被読み取り面に対して光を照射すれば、複数の発光手段から発せられた光を、光反射手段によって被読み取り面に集め、被読み取り面への照射ができ、光反射手段の角度設定により、被読み取り面を明るくすることができ、コード認識がし易くなる構成とすることができる。
【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読取装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すコード読取装置により固有コードの読み取りを行う場合の模式図である。
【図３】図１に示すコード読取装置の電気的な接続を示すブロック図である。
【図４】図２に示す位置でのマーカー表示を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるコード読取装置の固有コードが設けられた物体を示した平面図である。
【図６】図５に示す物体に設けられた固有コードの形状を示す図である。
【符号の説明】
１　コード読取装置（コードリーダ）
３　被読み取り面
５　ハサミ（物体）
６　コード（固有コード）
８　光学マーカー像
９　内底面（光制限手段）
９ａ　孔（光制限手段）
１１　ハウジング
１１ｃ　読取部
１２　光反射部材（光反射手段）
１５　ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１６　マーカー用光源
１８　照明用光源（発光手段）
２１　主制御回路
【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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