(57)【要約】【課題】予め用意された２系統の照明器のいずれかを選択して動作させると言った簡単な操作だけで、視野内の明るさを比較的に高輝度かつ均一に維持しつつ、鏡面及び粗面のいずれにも対応可能な第１のモードと、特に陰影の出にくい粗面に対応可能な第２のモードとを適宜に実行可能とした光学コード撮影装置を提供すること。【解決手段】被写体を斜め上方から覗くように入射光軸が傾斜設定された受光光学系と、被写体を前記受光光学系とは反対側の斜め上方から照らすように位置決めされた拡散発光型の面状照明器と、被写体を前記受光光学系と同じ側の斜め上方から照らすように出射光軸が傾斜設定された非拡散発光型の照明器と、前記受光光学系の結像面に配置された２次元撮像素子と、前記拡散発光型の面状照明器と前記非拡散発光型の照明器とを択一的に選択可能な照明器選択手段と、を有する。【選択図】  図１
2005352575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を斜め上方から覗くように入射光軸が傾斜設定された受光光学系と、
被写体を前記受光光学系とは反対側の斜め上方から照らすように位置決めされた拡散発光型の面状照明器と、
被写体を前記受光光学系と同じ側の斜め上方から照らすように出射光軸が傾斜設定された非拡散発光型の照明器と、
前記受光光学系の結像面に配置された２次元撮像素子と、
前記拡散発光型の面状照明器と前記非拡散発光型の照明器とを択一的に選択可能な照明器選択手段と、を有する、
ことを特徴とする光学コード撮影装置。
【請求項２】
前記受光光学系の入射光軸と前記拡散発光型の面状照明器の中心から発せられる出射光軸とは、被写体上の視野中心に立てられた垂直線に対して線対称の関係を有し、かつ前記非拡散型照明器の出射光軸は前記受光光学系の入射光軸に対して拡散反射型の照明器と反対側へと所定角度だけ偏奇されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学コード撮影装置。
【請求項３】
前記２次元撮像素子は前記拡散発光型の面状照明器の背後に配置されており、かつ前記受光光学系には光軸を折り曲げて入射光を前記２次元撮像素子へと導くための反射鏡が含まれている、
ことを特徴とする光学コード撮影装置。
【請求項４】
握り部とトリガボタンとを有する手持ち型のケース内に、光学部品と回路部品とを収容してなり、
前記光学部品には、
撮影用窓を介して被写体を斜め上方から覗くように入射光軸が傾斜設定された受光光学系と、
被写体を前記受光光学系とは反対側の斜め上方から照らすようにケースの正面に被写体へ向けて配置された拡散発光型の面状照明器と、
照光用窓を介して被写体を前記受光光学系と同じ側の斜め上方から照らすように出射光軸が傾斜設定された非拡散発光型の照明器と、
受光光学系の結像面に配置された２次元撮像素子と、が含まれており、
前記回路部品には、
前記２次元撮像素子からの映像信号をＡ／Ｄ変換するためのＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段から得られるデジタル映像信号に対して画像処理を施すことにより２次元コードを抽出する画像処理手段と、
前記画像処理手段から得られる２次元コードをデコードするデコード手段と、
前記デコード手段から得られるデコード結果を外部へと出力するための出力手段と、
前記拡散発光型の面状照明器と非拡散発光型の照明器とを択一的に選択可能な照明器選択手段と、
前記トリガボタンの操作に応答して、前記照明器選択手段にて選択されている照明器を点灯させる点灯制御手段と、が含まれている、
ことを特徴とする光学コード読取装置。
【請求項５】
前記２次元撮像素子は前記面状照明器の背後に配置されており、かつ前記受光光学系は、撮影用窓からの入射光を面状照明器の背面に沿う方向へと反射する反射鏡と、面状照明器の背面に沿って配置され、反射鏡で反射された入射光をレンズを経由して２次元撮像素子へと導く鏡胴と、を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の光学コード読取装置。
【請求項６】
前記拡散発光型の面状照明器は、拡散板の背後に複数の発光ダイオードを分散配置させてなるものである、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光学コード読取装置。
【請求項７】
前記非拡散発光型の照明器は、基板上に１もしくは２以上の発光ダイオードを配置し、それら発光ダイオードを剥き出し状態又は非拡散性透明板を被せた状態とした、ものである、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光学コード読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工業製品や部品等に付された光学コード（例えば、バーコード、２次元コード等）の読み取りに好適な光学コード撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光学コード撮影装置としては、撮像光学系を取り巻くようにして、その周囲に複数の照明器を分散配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような従来の光学コード撮影装置の光学系構成図が図１０に模式的に示されている。同図において、１０１は撮像素子、１０２は被写体、１０３は受光光学系に含まれる撮像レンズ、１０４ａ，１０４ｂは撮像光学系を取り巻くように配置された照明器である。
【特許文献１】特開平１１−２８２９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の光学コード撮影装置にあっては、
（１）２以上の照明器からの照射光が重なり合う部分とそうでない部分とが生ずることから、被写体上において、視野内の明るさを均一にすることが困難であること、
（２）照明器の出射光軸と受光光学系の入射光軸とが同軸整合していないため、金属部品に直接にマーキングされたコード等のように、正反射する鏡面状被写体からは読み取りが困難であること、
（３）入射光軸の延長線上に撮像素子を配置する構成を採用することから、ケース内において光学系の占める容積が大きいこと、
（４）被写体であるワークの表面性状に応じて複数の照明器の点灯組み合わせを多段に変更する複雑な操作が必要であること、
と言った問題点が指摘されている。
【０００５】
一方、金属部品に直接にマーキングされたコード等のように、正反射する被写体からも読み取りが可能な光学コード撮影装置としては、所謂同軸落射照明型の光学系を採用したものも知られている。
【０００６】
しかし、同軸落射照明型の光学系を採用した光学コード撮影装置にあっては、
（５）往き光と戻り光とが共にビームスプリッタにおいて減衰されるため、充分な受光光量を確保することが困難であること、
（６）表面に透明な薄膜を有する被写体では、往き光と戻り光との干渉作用が生じて、被写体上の照度が不均一となること、
と言った問題点が指摘されている。
【０００７】
この発明は、従来の光学コード撮影装置における上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、予め用意された２系統の照明器のいずれかを選択して動作させると言った簡単な操作だけで、視野内の明るさを比較的に高輝度かつ均一に維持しつつ、鏡面及び粗面のいずれにも対応可能な第１のモードと、特に陰影の出にくい粗面に対応可能な第２のモードとを適宜に実行可能とした光学コード撮影装置を提供することにある。
【０００８】
この発明の他の目的とするところは、ケース内において光学系の占める容積を低減することが可能な光学コード撮影装置を提供することにある。
【０００９】
この発明の他の目的とするところは、予め用意された２系統の照明器のいずれかを選択して動作させると言った簡単な操作だけで、視野内の明るさを比較的に高輝度かつ均一に維持しつつ、鏡面及び粗面のいずれにも対応可能な第１のモードと、特に陰影の出にくい粗面に対応可能な第２のモードとを適宜に実行可能とした光学コード読取装置を提供することにある。
【００１０】
この発明の他の目的とするところは、ケース内において光学系の占める容積を低減することが可能な光学コード読取装置を提供することにある。
【００１１】
この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記載を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の問題点を解決するための本発明は次のように構成されている。すなわち、本発明の光学コード撮影装置は、被写体を斜め上方から覗くように入射光軸が傾斜設定された受光光学系と、被写体を前記受光光学系とは反対側の斜め上方から照らすように位置決めされた拡散発光型の面状照明器と、被写体を前記受光光学系と同じ側の斜め上方から照らすように出射光軸が傾斜設定された非拡散発光型の照明器と、前記受光光学系の結像面に配置された２次元撮像素子と、前記拡散発光型の面状照明器と前記非拡散発光型の照明器とを択一的に選択可能な照明器選択手段と、を有する。
【００１３】
このような構成によれば、照明器選択手段によって拡散発光型の面状照明器を選択した状態にあっては、面状照明器からの光は満遍なく均一に被写体上を照らすことに加えて、被写体上で全反射した光はそのまま受光光学系に入射されるため、視野内の明るさを比較的に高輝度かつ均一に維持しつつ、鏡面及び粗面のいずれにも対応可能な第１のモードを実行させることができる。これに対して、照明器選択手段によって非拡散発光型の照明器が選択された状態にあっては、整向化された光束が被写体を照らすこととなるため、陰影の出にくい紙面や布面等に描かれた光学コード（バーコード、２次元コード等）に対しても、陰影を顕在化させて被写体の明瞭な映像を獲得可能な第２のモードを実行させることができる。
【００１４】
上述の光学コード撮影装置においては、前記受光光学系の入射光軸と前記拡散発光型の面状照明器の中心から発せられる出射光軸とは、被写体上の視野中心に立てられた垂直線に対して線対称の関係を有し、かつ前記非拡散型照明器の出射光軸は前記受光光学系の入射光軸に対して拡散反射型の照明器と反対側へと所定角度だけ偏奇されていてもよい。
【００１５】
このようにすれば、被写体上の視野中心に照射された拡散光の正反射光は、そのまま受光光学系に効率よく入射するため、特に、被写体が鏡面の場合に取得される映像の鮮明度が向上する。
【００１６】
上述の光学コード撮影装置においては、前記２次元撮像素子は前記拡散発光型の面状照明器の背後に配置されており、かつ前記受光光学系には光軸を折り曲げて入射光を前記２次元撮像素子へと導くための反射鏡が含まれている、ようにしてもよい。
【００１７】
このようにすれば、入射光軸は反射鏡で折り曲げられた後、面状照明器の背後に配置された２次元撮像素子へと導かれることとなるため、反射鏡から２次元撮像素子へと至る光学系を構成する鏡胴を面状照明器の背後に沿った姿勢で配置することにより、ケース内において光学系の占める容積を低減することが可能となり、これによりケースの奥行きを短くしてケースの小型化を実現することができる。
【００１８】
なお、以上説明した光学コード撮影装置の構成要素は主として光学部品で構成されている。すなわち、撮影された被写体の表面映像から光学コードをデコードするための画像処理やデコード処理については、何ら言及していない。これらの処理につていは、公知の手法を適宜に採用すればよい。また、具体的な実装構成については、画像処理部やデコード部を撮影装置と同一のケースに収容するか、別のケースに収容するかは任意である。加えて、ケースの構造を手持ち式にするか、固定式にするかについてそのときどきの要請に応じて、適宜に決定すればよいであろう。
【００１９】
別の一面から見た本発明は、手持ち型の光学コード読取装置として把握することもできる。すなわち、この光学コード読取装置は、握り部とトリガボタンとを有する手持ち型のケース内に、光学部品と回路部品とを収容してなる。前記光学部品には、撮影用窓を介して被写体を斜め上方から覗くように入射光軸が傾斜設定された受光光学系と、被写体を前記受光光学系とは反対側の斜め上方から照らすようにケースの正面に被写体へ向けて配置された拡散発光型の面状照明器と、照光用窓を介して被写体を前記受光光学系と同じ側の斜め上方から照らすように出射光軸が傾斜設定された非拡散発光型の照明器と、受光光学系の結像面に配置された２次元撮像素子と、が含まれている。また、前記回路部品には、前記２次元撮像素子からの映像信号をＡ／Ｄ変換するためのＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段から得られるデジタル映像信号に対して画像処理を施すことにより２次元コードを抽出する画像処理手段と、前記画像処理手段から得られる２次元コードをデコードするデコード手段と、前記デコード手段から得られるデコード結果を外部へと出力するための出力手段と、前記拡散発光型の面状照明器と非拡散発光型の照明器とを択一的に選択可能な照明器選択手段と、前記トリガボタンの操作に応答して、前記照明器選択手段にて選択されている照明器を点灯させる点灯制御手段と、が含まれている。
【００２０】
このような構成によれば、照明器選択手段によって拡散発光型の面状照明器を選択した状態にあっては、面状照明器からの光は満遍なく均一に被写体上を照らすことに加えて、被写体上で全反射した光はそのまま受光光学系に入射されるため、視野内の明るさを比較的に高輝度かつ均一に維持しつつ、鏡面及び粗面のいずれにも対応可能な第１のモードを実行させることができる。これに対して、照明器選択手段によって非拡散発光型の照明器が選択された状態にあっては、整束化された光線が被写体を照らすこととなるため、陰影の出にくい紙面や布面等に描かれた光学コード（バーコード、２次元コード等）に対しても、陰影を顕在化させて被写体の明瞭な映像を獲得可能な第２のモードを実行させることができる。そのため、これら２つのモードのいずれかを適切に選択した状態において、トリガボタンを適宜に操作することにより、表面性状の異なる様々な被写体（ワーク）にあっても、常に、最適な照明環境を提供しつつ、信頼性の高いデコード結果を得ることが可能となる。
【００２１】
上述の光学コード読取装置にあっては、前記２次元撮像素子は前記面状照明器の背後に配置されており、かつ前記受光光学系は、撮影用窓からの入射光を面状照明器の背面に沿う方向へと反射する反射鏡と、面状照明器の背面に沿って配置され、反射鏡で反射された入射光をレンズを経由して２次元撮像素子へと導く鏡胴と、を含む、ようにしてもよい。
【００２２】
このような構成によれば、入射光軸は反射鏡で折り曲げられた後、面状照明器の背後に配置された２次元撮像素子へと導かれることとなるため、反射鏡から２次元撮像素子へと至る光学系を構成する鏡胴を面状照明器の背後に沿った姿勢で配置することにより、ケース内において光学系の占める容積を低減することが可能となり、これによりケースの奥行きを短くしてケースの小型化を実現することができる。
上述の光学コード読取装置にあっては、前記拡散発光型の面状照明器は、拡散板の背後に複数の発光ダイオードを分散配置させてなるものである、としてもよい。このような構成によれば、拡散発光型の面状照明器として、拡散性が高くしかも比較的に高輝度なものを容易かつ安価に実現することができる。
【００２３】
上述の光学コード読取装置にあっては、前記非拡散発光型の照明器は、基板上に１もしくは２以上の発光ダイオードを配置し、それら発光ダイオードを剥き出し状態又は非拡散性透明板を被せた状態とした、ものである、としてもよい。
【００２４】
このような構成によれば、非拡散発光型の面状照明器として、整束性が高くしかも比較的に高輝度なものを容易かつ安価に実現することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の光学コード撮影装置によれば、照明器選択手段によって拡散発光型の面状照明器を選択した状態にあっては、面状照明器からの光は満遍なく均一に被写体上を照らすことに加えて、被写体上で全反射した光はそのまま受光光学系に入射されるため、視野内の明るさを比較的に高輝度かつ均一に維持しつつ、鏡面及び粗面のいずれにも対応可能な第１のモードを実行させることができる。これに対して、照明器選択手段によって非拡散発光型の照明器が選択された状態にあっては、整向化された光束が被写体を照らすこととなるため、陰影の出にくい紙面等に描かれた光学コード（バーコード、２次元コード等）に対しても、陰影を顕在化させて被写体の明瞭な映像を獲得可能な第２のモードを実行させることができる。
【００２６】
本発明の光学コード読取装置によれば、上述の２つのモードのいずれかを適切に選択した状態において、トリガボタンを適宜に操作することにより、表面性状の異なる様々な被写体（ワーク）にあっても、常に、最適な照明環境を提供しつつ、信頼性の高いデコード結果を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、この発明の好適な実施の一形態を添付図面にしたがって詳細に説明する。
【００２８】
本発明に係る光学コード撮影装置の光学系構成図が図１に示されている。図において、１は光学コード撮影装置、２は被写体、３は反射鏡、４は撮像レンズ、５は拡散発光型の面状照明器、６は非拡散発光型の照明器、７は２次元撮像素子、Ｌ１は面状照明器５の中心から発せられ被写体２の中心へ向かう出射光、Ｌ２は被写体２の中心で反射され反射鏡３へ向かう反射光、Ｌ３は非拡散発光型の照明器６から発せられ、被写体２の中心へ向かう出射光である。
【００２９】
このように、本発明の光学コード撮影装置１は、被写体（ワーク）２を斜め上方から覗くように入射光軸が傾斜設定された受光光学系（図では、受光光学系を構成する反射鏡３及び撮像レンズ４のみを示す）と、被写体２を前記受光光学系とは反対側の斜め上方から照らすように位置決めされた拡散発光型の面状照明器５と、被写体２を前記受光光学系と同じ側の斜め上方から照らすように出射光軸が傾斜設定された非拡散発光型の照明器６と、前記受光光学系の結像面に配置された２次元撮像素子７と、前記拡散発光型の面状照明器と前記非拡散発光型の照明器とを択一的に選択可能な照明器選択手段（後に図９を用いて説明する）と、を有する。
【００３０】
本発明に係る光学コード撮影装置の作用説明図（その１）が図２に示されている。この作用説明図は、上述した２つの照明器のうちの拡散発光型の面状照明器５が選択された状態を示している。
【００３１】
図において、Ｐ１は拡散発光型の面状照明器５の中心、Ｐ２は左端、Ｐ３は右端である。Ｐ５は被写体２の視野中心、Ｐ６は左端、Ｐ７は右端、Ａは視野のなす正方形の一辺の長さを示す。ａ１は照明器５の中心Ｐ１から発せられ被写体（ワーク）２の中心Ｐ５へ向かう光線、ａ２は点Ｐ２から発せられ点Ｐ６へ向かう光線、ａ３は点Ｐ３から発せられ点Ｐ７へ向かう光線である。ｂ１，ｂ２，ｂ３は、被写体２の点Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７にそれぞれ立てられた垂直線である。ｃ１は点Ｐ５で反射され撮像レンズ４へ向かう光線、ｃ２は点Ｐ７で反射され撮像レンズ４へ向かう光線、ｃ３は点Ｐ６で反射され撮像レンズ４へ向かう光線である。
【００３２】
図から明らかなように、受光光学系の入射光軸（ｃ１）と拡散発光型の面状照明器５の中心Ｐ１から発せられる出射光軸（ａ１）とは、被写体２の視野中心Ｐ５に立てられた垂直線ｂ１に対して線対称の関係を有する。すなわち、垂直線ｂ１と出射光軸ａ１とのなす角度、及び垂直線ｂ１と入射光軸ｃ１とのなす角度は、いずれもθ３とされている。そのため、この受光光学系は、被写体２の表面が平滑または鏡面である状態において、照明器５から発せられ被写体２の表面で反射された正反射光を取得することができる。
【００３３】
図では、視野は正方形とされ、その一辺の長さはＡとされる。撮像レンズ４の画角は視野とレンズ４から被写体（ワーク）２までの距離によって規定される。画角の半分の角度をθ１とすると、撮像レンズ４の画角は２×θ１として表される。受光光学系の光軸（ｃ１）が被写体２の中心Ｐ５に立てられた垂直線ｂ１に対して角度θ３だけ傾斜されているとき、視野の右端Ｐ７に立てられた垂直線ｂ３と光線ａ３とのなす角度、及び垂直線ｂ３と光線ｃ２とのなす角度は、いずれもθ２とされる。同様に、視野の左端Ｐ６に立てられた垂直線ｂ２と光線ａ２とのなす角度、及び垂直線ｂ２と光線ｃ３とのなす角度は、いずれもθ４として表される。これらの関係を式で表すと、
θ２≦θ３−θ１              ・・・（１）
θ４≧θ３＋θ１              ・・・（２）
となる。これらの関係を満たすように拡散発光型の面状照明器５を配置することで、視野内における被写体表面の明るさを均一にすることができる。換言すれば、このとき、視野の一辺の長さＡよりも照明器５の長さのほうを大きくする必要がある。尚、図４に示されるように、拡散発光型の面状照明器５を傾けて、光軸ａ１と照明器５とを垂直な関係とすれば、光の効率を高めることができる。（１）、（２）式のように、できるだけθ２は小さくθ４を大きくすると対象物が傾いていた場合にも均一な光を得ることができる。
【００３４】
本発明に係る光学コード撮影装置の作用説明図（その２）が図３に示されている。この作用説明図は、非拡散発光型の照明器が選択された状態を示している。
【００３５】
図において、ｄ１は照明器６から発せられ、被写体２上の視野中心Ｐ５へ向かう光線、ｄ２は照明器６から発生られ被写体２上の視野右端Ｐ７に向かう光線、ｄ３は照明器６から発せられ被写体２上の視野左端Ｐ６へ向かう光線である。
【００３６】
非拡散発光型の照明器６の光軸（ｄ１）は、受光光学系の光軸（ｃ１）と同一の側に、所定角度変位されている。従って、被写体２の表面が粗面の場合、照明器６から発せられた後、被写体２の表面で乱反射された光の一部のみが、受光光学系（撮像レンズ４）へと入射する。ここで、非拡散発光型の照明器６としては、整向化された光束が被写体２を照らすこととなるため、陰影の出にくい紙面や布面などに描かれた光学コード（バーコード、２次元コード等）に対しても、陰影を顕在化させて被写体の明瞭な映像を獲得することが可能となる。
【００３７】
照明器６の光軸（ｄ１）の傾斜角度は、受光光学系（レンズ４）の光軸（ｃ１）が被写体２に対して垂直な場合、４５°から６０°の範囲とすることが好ましい。尤も、この発明では、受光光学系の光軸（ｃ１）は適当な角度傾斜されているため、その分だけ照明器６の出射光軸（ｄ１）の傾斜角度についても傾きを小さくする必要がある。受光光学系の光軸（ｃ１）が被写体２に対して垂直なとき、照明器６の光軸（ｄ１）の最適な傾斜角度が６０°であったものとすれば、図３に示されるように、受光光学系の光軸（ｃ１）を２０°傾けた場合、照明器６の光軸（ｄ１）の傾斜角度は、６０°−２０°＝４０°とされる。
【００３８】
図２及び図３を参照して説明したように、本発明によれば、拡散発光型の面状照明器５を選択した状態にあっては、面状照明器５からの光は満遍なく均一に被写体２を照らすことに加えて、被写体２で全反射した光はそのまま受光光学系に入射されるため、視野内の明るさを比較的に高輝度かつ均一に維持しつつ、鏡面及び粗面のいずれにも対応可能となる。これに対して、非拡散発光型の照明器６が選択された状態にあっては、整向化された光束が被写体２を照らすこととなるため、陰影の出にくい紙面や布面等に描かれた光学コード（バーコード、２次元コード等）に対しても、陰影を顕在化させて被写体２の明瞭な映像を獲得することができる。
【００３９】
このとき、図１に示されるように、２次元撮像素子７を拡散発光型の面状照明器５の背後に配置すると共に、受光光学系には光軸（Ｌ２）を折り曲げて入射光を２次元撮像素子７へ導くような反射鏡３を含ませれば、入射光軸は反射鏡３で折り曲げられた後、面状照明器５の背後に配置された２次元撮像素子７へと導かれることとなるため、反射鏡３から２次元撮像素子７へと至る光学系を構成する鏡胴を面状照明器５の背後に沿った姿勢で配置することにより、ケース内において光学系の占める容積を低減することが可能となり、これによりケースの奥行きを短くしてケースの小型化を実現することができる。
【００４０】
尚、拡散発光型の面状照明器５の発光色は単色で十分であるが、透明膜などが被着された被写体（ワーク）上の光学コードを読み取るためには、照明の波長によりコントラストが得られない場合も想定されるので、そのような場合に備えて、様々な波長の光を選択的に発光できるようにしておいても良い。複数の色の光を発光できるようにしても、それらの光は択一的に発光できるようにしないと、かえってコントラストの低下を来すから注意を要する。
【００４１】
次に、本発明の光学コード撮影装置が組み込まれた２次元コードリーダ（コンタクタ付）の外観斜視図が図５に示されている。図において、１０は２次元コードリーダ、１１はメインケース、１２はサブケース、１３はトリガボタン、１４は握り部、１５は撮影用窓、１６はコンタクタ、１７はメモリカードカバーである。
【００４２】
図から明らかなように、この２次元コードリーダ１０は、メインケース１１とサブケース１２とからなる外殻ケースを有する。サブケース１２の前面には被写体までの距離を保持すると共に撮影用フードを兼ねるコンタクタ１６が取り付けられており、コンタクタ１６の先端には撮影用窓１６が開けられている。このケースは手持ち型とされ、握り部１４が設けられると共に、その側面には例えば親指で操作するためのトリガボタン１３が設けられる。このトリガボタン１３が押されると、撮影動作が開始される。ケースから引き出されたケーブル１９には、電源線や信号線が含まれている。
【００４３】
２次元コードリーダ１０からコンタクタ１６を取り外した状態が図６に、またさらに透明保護カバー１８を取り外した状態が図７にそれぞれ示されている。それらの図において、１８は２次元コードリーダ１０の正面を覆う透明保護カバー、２０は拡散発光型の面状照明器を構成する拡散板、２１は受光光学系の入射光軸を拡散板２０と平行な方向へと折り曲げるための反射鏡、２２は非拡散発光型の照明器であって、図１の符号６に示されるものと同様である。
【００４４】
後に図８を参照して詳細に説明するが、拡散板２０の背後には、これと平行に平面照明器２０ａが配置されている。この平面照明器２０ａは、例えば基板上に発光ダイオードを分散配置することによって構成される。すなわち、この拡散板２０と平面照明器２０ａとによって、拡散発光型の面状照明器５が構成される。こうして得られる拡散型の面状照明器５の背後には、これと平行に受光光学系を構成する撮像レンズ２１ａ，２１ｂを有する鏡胴２２が配置される。この鏡胴の先端に、２次元撮像装置７が配置される。
【００４５】
この手持ち型コードリーダの縦断面図が図８に示されている。先に述べたように、拡散板２０の背後には、基板上に多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を分散配置させてなる平面照明器２０ａがこれと平行に配置されている。さらに平面照明器２０ａの背後には、その光軸を平面照明器２０ａと平行とするようにして、撮像レンズ２１ａ，２１ｂを含む鏡胴２２が内蔵される。この鏡胴２２の光軸先端部には、２次元撮像素子７が配置される。この２次元撮像素子７は、鏡胴２２で構成される光学系の結像位置に配置されることは言うまでもない。入射光を取り込むための開口の奧部には、入射光の光軸を鏡胴２２の光軸へ向くように折り曲げるための反射鏡２３が配置されている。さらに、出射用窓の奧部には非拡散発光型の照明器６が配置される。この照明器６についても、基板上に１若しくは２以上の発光ダイオードを配置して構成される。この照明器６からの光は、拡散されることなく、被写体２を斜めの角度から照明する。
【００４６】
尚、図において２５は電源基板、２６は表示灯、２７はメモリカードコネクタ、２８は液晶保護カバー、２９は液晶モジュール、３０はブザー、３１はサブ処理基板、３２はメイン処理基板、１９ａはケーブルコネクタである。
【００４７】
上述のように、この手持ち型コードリーダ１０は、握り部１４とトリガボタン１３とを有する手持ち型のケース（メインケース１１とサブケース１２とで構成）内に、光学部品と回路部品とを収容してなるものである。そして、光学部品には、撮影用窓１５を介して被写体２を斜め上方から覗くように入射光軸が傾斜設定された受光光学系（反射鏡２３、鏡胴２２、撮像素子７を含む）と、被写体２を前記受光光学系とは反対側の斜め上方から照らすようにケースの正面に被写体２へ向けて配置された拡散発光型の面状照明器（拡散板２０、平面照明器２０ａを含む）と、照光用窓を介して被写体２を前記受光光学系と同じ側の斜め上方から照らすように出射光軸が傾斜設定された非拡散発光型の照明器（照明器６を含む）と、受光光学系の結像面に配置された２次元撮像素子（２次元撮像素子７）とを含んでいる。
【００４８】
また、回路部品としては、図９に示されるように、前記２次元撮像素子（撮像素子４３）からの映像信号をＡ／Ｄ変換するためのＡ／Ｄ変換手段（Ａ／Ｄ変換部４４）と、前記Ａ／Ｄ変換手段から得られるデジタル映像信号に対して画像処理を施すことにより２次元コードを抽出する画像処理手段（画像処理部４５）と、前記画像処理手段から得られる２次元コードをデコードするデコード手段（デコード処理部４６）と、前記デコード手段から得られるデコード結果を外部へと出力するための出力手段（データ出力部４７）と、前記拡散発光型の面状照明器（拡散照明器４１ａ）と非拡散発光型の照明器（非拡散照明器４１ｂ）とを択一的に選択可能な照明器選択手段（選択部４７）と、前記トリガボタン１３の操作に応答して、前記照明器選択手段（選択部４７）にて選択されている照明器を点灯させる点灯制御手段（トリガ部４８）とが含まれている。
【００４９】
このような構成であるから、この手持ち型のコードリーダ１０は、照明器選択手段（選択部４７）によって拡散発光型の面状照明器（拡散照明器４１ａ）を選択した状態にあっては、面状照明器からの光は満遍なく均一に被写体（対象物４０）上を照らすことに加えて、被写体（対象物４０）上で全反射した光はそのまま受光光学系に入射されるため、視野内の明るさを比較的高輝度かつ均一に維持しつつ、鏡面及び粗面のいずれにも対応可能な第１のモードを実行させることができる。
【００５０】
これに対して、照明器選択手段（選択部４７）によって、非拡散発光型の照明器（非拡散照明器４１ｂ）が選択された状態にあっては、整束化された光線が被写体（対象物４０）を照らすこととなるため、陰影の出にくい紙面や布面などに描かれた光学コード（バーコード、２次元コード等）に対しても、陰影を顕在化させて被写体の明瞭な映像を獲得可能な第２のモードを実行させることができる。
【００５１】
そのため、これら２つのモードのいずれかを適宜に選択した状態において、トリガボタンを適宜に操作することにより、表面性状の異なる様々な被写体（ワーク）にあっても、常に、最適な照明環境を提供しつつ、信頼性の高いデコード結果を得ることが可能となる。
【００５２】
しかも、この実施例にあっては、２次元撮像素子７は面状照明器の背後に配置されており、かつ受光光学系は、撮影用窓からの入射光を面状照明器の背面に沿う方向へと反射する反射鏡２３と、面状照明器の背面に沿って配置され、反射鏡２３で反射された入射光をレンズ２１ａ，２１ｂを経由して２次元撮像素子７へと導く鏡胴２２とを含むものであるから、入射光軸は反射鏡２３で折り曲げられた後、面状照明器の背後に配置された２次元撮像素子７へと導かれることとなるため、反射鏡２３から２次元撮像素子７へと至る光学系を構成する鏡胴２２を面状照明器の背後に沿った姿勢で配置することにより、ケース内において光学系の占める容積を低減することが可能となり、これによりケースの奥行きを短くしてケースの小型化を実現することができる。
【００５３】
また、上述の光学コード読取装置１０にあっては、拡散発光型の面状照明器は、拡散板２０の背後に複数の発光ダイオードを分散配置させてなるものであるから、拡散発光型の面状照明器５として、拡散性が高くしかも比較的に高輝度なものを容易かつ安価に実現することができる。
【００５４】
さらに、上述の光学コード読取装置１０にあっては、前記非拡散発光型の照明器６は、基板上に１若しくは２以上の発光ダイオードを配置し、それら発光ダイオードを剥きだし状態又は非拡散性透明板を被せた状態としたものであるから、非拡散発光型の面状照明器６として、整束性が高くしかも比較的に高輝度なものを容易かつ安価に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る光学コード撮影装置の光学系構成図である。
【図２】本発明に係る光学コード撮影装置の作用説明図（その１）である。
【図３】本発明に係る光学コード撮影装置の作用説明図（その２）である。
【図４】本発明に係る光学コード撮影装置の変形例を示す光学系構成図である。
【図５】本発明の光学コード撮影装置が組み込まれた２次元コードリーダ（コンタクタ付）の外観斜視図である。
【図６】本発明の光学コード撮影装置が組み込まれた２次元コードリーダ（コンタクタなし）の外観斜視図である。
【図７】本発明の光学コード撮影装置が組み込まれた２次元コードリーダ（保護カバーなし）の外観斜視図である。
【図８】手持ち型コードリーダの縦断面図である。
【図９】回路部品により実現される回路を示す機能ブロック図である。
【図１０】従来装置の光学系構成図である。
【符号の説明】
【００５６】
１      光学コード撮影装置
２      被写体
３      反射鏡
４      撮像レンズ
５      拡散発光型の面状照明器
６      非拡散発光型の照明器
７      ２次元撮像素子
１０    ２次元コードリーダ
１１    メインケース
１２    サブケース
１３    トリガボタン
１３ａ  トリガスイッチ
１４    握り部
１５    撮影用窓
１６    コンタクタ
１８    透明保護カバー
２０    拡散板
２０ａ  平面照明器
２１    反射鏡
２１ａ，２１ｂ  撮像レンズ
２２    照明器
２２    鏡胴
２３    反射鏡
２４    光学系保護カバー
２５    電源基板
３１    サブ処理基板
３２    メイン処理基板
【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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