(57)【要約】      （修正有）【課題】読取対象までの距離を判定する機能を備えたものにあって、そのための構成を簡単で且つ小形に済ませる。【解決手段】読取口１ｃを有する本体ケース内に、読取対象Ｒに記録された二次元コードＱを読取るための受光センサ３、結像レンズ４、照明部などを設け、更に、位置合せ用のマーカ光Ｍを照射するマーカ光照射部６を設ける。マーカ光Ｍの光軸Ｐは結像レンズ４の光軸Ｏと微小な角度θで交差し、読取対象Ｒまでの距離が変化することに伴って、受光センサ３の撮影視野Ｆ中におけるマーカ光Ｍの位置が上下方向に変動する。制御回路は、トリガスイッチがオン操作されると、読取対象Ｒにマーカ光Ｍが照射された状態での画像を取込み、マーカ光Ｍのずれ量ｘから距離を判定してシャッタ速度を設定する。引続き、マーカ光Ｍの照射を停止し照明光を照射して受光センサ３による二次元コードＱの画像の取込みを行い、デコード処理を実行する。【選択図】図１
2005202930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取対象に記された情報コードの画像を、結像光学系を通して撮像素子により撮影することにより、前記情報コードを読取るものであって、
前記読取対象に対して読取位置を示すためのマーカ光を照射するマーカ光照射手段を備える光学情報読取装置において、
前記読取対象にマーカ光を照射した状態の画像を前記撮像素子により撮影させるマーカ光画像取込み動作実行手段と、
このマーカ光画像取込み動作実行手段により撮影された撮影画像からマーカ光の位置を検出するマーカ光位置検出手段と、
このマーカ光位置検出手段により検出されたマーカ光の位置に基づいて前記読取対象までの距離を判定する距離判定手段とを具備することを特徴とする光学情報読取装置。
【請求項２】
前記マーカ光照射手段により照射されるマーカ光の光軸は、前記結像光学系の光軸と微小な角度で交差するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の光学情報読取装置。
【請求項３】
前記マーカ光照射手段により照射されるマーカ光の光軸は、前記結像光学系の光軸と平行となるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の光学情報読取装置。
【請求項４】
工場出荷時において、前記マーカ光の照射位置とその際の前記読取対象までの距離との関係を少なくとも１ポイント記憶させる記憶手段を備え、
前記距離判定手段は、前記記憶手段に記憶された関係を用いて距離を判定するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光学情報読取装置。
【請求項５】
前記マーカ光画像取込み動作実行手段によるマーカ光画像の取込みの後に、前記マーカ光の照射を停止した状態で前記情報コードの画像取込みが実行されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光学情報読取装置。
【請求項６】
前記マーカ光画像取込み動作実行手段により取込んだマーカ光画像から、情報コードの読取りが併せて行われることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光学情報読取装置。
【請求項７】
前記距離判定手段により判定された距離が、前記情報コードの読取りに不適切な距離である場合に、その旨を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の光学情報読取装置。
【請求項８】
前記距離判定手段により判定された距離に応じて、前記結像光学系の焦点を切替える自動焦点切替手段を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の光学情報読取装置。
【請求項９】
前記マーカ光位置検出手段は、前記マーカ光の形態及び前記マーカ光照射手段の結像光学系に対する配置に応じて、撮影画像中の輝度情報の走査範囲を予め限定して位置検出を行うことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の光学情報読取装置。
【請求項１０】
前記マーカ光は、１つ以上の点状の光線からなり、
前記マーカ光位置検出手段は、まず、縦方向又は横方向の複数のラインについて走査し、各ラインで見つかった所定値以上の輝度又は振幅を有する最大輝度位置を暫定マーカ位置とし、次に、見つかった暫定マーカ位置を通り前記ラインとは９０度異なる横方向又は縦方向のラインについて走査し、見つかった所定値以上の輝度又は振幅を有する最大輝度位置が、前記暫定マーカ位置と一致或いはほぼ一致したならば、その位置をマーカ光位置と認識することを特徴とする請求項９記載の光学情報読取装置。
【請求項１１】
前記マーカ光位置検出手段は、同一走査ライン上に所定値以上の輝度又は振幅を有する最大輝度位置が複数点見つかった場合には、輝度又は振幅が最大のものから順に上位複数個の最大輝度位置を採用することを特徴とする請求項１０記載の光学情報読取装置。
【請求項１２】
前記マーカ光は、撮影画像の縦方向又は横方向に延びる線状の光線を含んでおり、
前記マーカ光位置検出手段は、前記線状のマーカ光の延びる方向と９０度異なる方向の複数のラインについて走査し、各ラインで見つかった所定値以上の輝度又は振幅を有する最大輝度位置を暫定マーカ光線位置要素とし、前記走査ラインに直交し前記複数個の暫定マーカ光線位置要素にほぼ一致するラインをマーカ光位置と認識することを特徴とする請求項９記載の光学情報読取装置。
【請求項１３】
前記マーカ光は、交差する２本の線状の光線からなり、
前記マーカ光位置検出手段は、前記２本の線状のマーカ光位置を夫々認識し、それらからマーカ光の重心位置を検出することを特徴とする請求項１２記載の光学情報読取装置。
【請求項１４】
前記マーカ光は、横方向に間隔をおいて配置され同一直線に沿って延びる２本の水平マーカ光線を含んでおり、
前記マーカ光位置検出手段は、前記水平マーカ光線と平行な複数のラインについて走査し、その輝度情報から２本の水平マーカ光線の間隔部を検出し、その間隔部の中心位置をマーカ光位置と認識することを特徴とする請求項９記載の光学情報読取装置。
【請求項１５】
前記マーカ光位置検出手段は、前記水平マーカ光線を含んだ横方向に延びる領域における複数のラインにおける輝度情報の縦方向の総和又は平均から２本の水平マーカ光線の間隔部を検出することを特徴とする請求項１４記載の光学情報読取装置。
【請求項１６】
前記マーカ光照射手段は、結像光学系に対して光軸方向に見て斜めの位置に配置されると共に、前記マーカ光位置検出手段は、撮影画像の中心から前記配置に応じた斜め方向に走査を行いながら位置検出を行うことを特徴とする請求項９記載の光学情報読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーコード、二次元コードなどの情報コードを読取る光学情報読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーコードや二次元コード等の情報コードを読取るためのハンディタイプの光学情報読取装置においては、近年、使い勝手の良さから、読取対象（例えばバーコード）から離れた位置から読取りができるものが供されてきている。このものは、例えば、手持ち可能に構成された本体ケース内に、ＣＣＤエリアセンサなどの撮像素子、結像レンズを有する結像光学部、ＬＥＤなどの照明装置等を備えて構成される。そして、ユーザが、本体ケースの先端部の読取口を読取対象に向けた状態で、トリガキーを操作すると、照明装置により読取対象（バーコード）に対して照明光が照射され、その反射光が読取口から入射され、結像光学部を介して撮像素子により撮像されるようになっている。
【０００３】
ところで、この種光学情報読取装置にあっては、照明光の強度や撮像素子の露光時間等の関係から、読取りに適切となる読取距離（装置から読取対象までの距離）にある程度の範囲がある。読取対象までの距離が例えばその範囲から遠い側に外れていると、光量不足となってしまうため、２度，３度と読取動作を繰返さなければならなくなるといった事態を招く。そこで、従来では、装置から読取対象までの距離を非接触で測定する手段を備えたものが考えられている。
【０００４】
第１の従来例として、三角測量の原理を用いて装置から読取対象までの距離を測定する測距センサを設け、この測距センサの検出信号に基づいて、照明光（レーザービーム）の径が適正となるように制御を行うものが考えられている（例えば特許文献１参照）。また、第２の従来例として、読取対象に向けてレーザ光を出射し、その反射光が戻ってくるまでの時間を測定することに基づいて、読取対象までの距離が適切な読取範囲内にあるかどうかを判断するようにしたものが考えられている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−１８１９９５号公報
【特許文献２】特開平６−１６２２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記第１の従来例においては、比較的高価な測距センサを用いるためにコストアップを招いてしまうと共に、測距センサを搭載するためのスペースが必要となって大型化を招く不具合があった。また、上記第２の従来例においては、レーザ光の速度が非常に速いため、実際にその微小な時間を測定しようとしても、誤差が大きくなり、実用に耐え得るものではなかった。
【０００６】
尚、この種光学情報読取装置においては、上記のように装置から読取対象までの距離を検出し、その検出距離に応じて例えば結像光学部のレンズの位置を調整して焦点距離を切替える自動焦点切替装置を設けることも考えられる。この場合、距離検出などの処理に時間がかかるものでは実用的でなくなるため、距離検出の処理については、高速（短時間）で行われることが望ましいものとなる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その主たる目的は、読取対象までの距離を判定する機能を備えたものであって、そのための構成を簡単で且つ小形に済ませることができる光学情報読取装置を提供するにある。また、本発明の副次的な目的は、読取対象までの距離を判定するための処理を短時間で行うことが可能な光学情報読取装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
読取対象から離れた位置から情報コードの読取りが可能な光学情報読取装置においては、読取対象（情報コード）と装置（読取口）との間の位置合せのために、レーザダイオードやＬＥＤを用いて、読取対象に対して読取位置（撮像素子の視野やその視野の中心位置）を示すためのマーカ光を照射するマーカ光照射手段を備えるものが一般的である。従来では、このようなマーカ光は、位置合せ時にのみ照射（点灯）され、情報コードの画像取込み時には消灯されていた。本発明者は、このようなマーカ光に着目し、上記目的を達成するために、マーカ光照射手段を用いて読取対象までの距離を判断することが可能であることを知見し、本発明を成し遂げたのである。
【０００９】
即ち、本発明の光学情報読取装置は、マーカ光照射手段を備えるものにあって、読取対象にマーカ光を照射した状態の画像を撮像素子により撮影させるマーカ光画像取込み動作実行手段と、その撮影画像からマーカ光の位置を検出するマーカ光位置検出手段と、検出されたマーカ光の位置に基づいて読取対象までの距離を判定する距離判定手段とを備えたところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【００１０】
これによれば、マーカ光照射手段から照射されるマーカ光の光軸と、結像光学系の光軸とが一致することのない事情から、マーカ光照射手段から読取対象までの距離が変動すると、それに伴って、読取対象に対するマーカ光の位置、つまり撮影されたマーカ光画像の撮像素子の視野に対する位置（ずれ量）が変動することになる。従って、マーカ光画像取込み動作実行手段によって、読取対象にマーカ光を照射した状態の画像を撮像素子により撮影させ、マーカ光位置検出手段により、撮影画像からマーカ光の位置を検出するようにすれば、距離判定手段により、マーカ光の位置に基づいて読取対象までの距離を判定することが可能となる。
【００１１】
本発明においては、読取時の情報コードの位置合せのために元々備えているマーカ光照射手段を利用して距離を判定するものであるから、別途に測距センサを設けるような場合と比較して、高価なセンサを用いないので、構成が簡単で安価に済ませることができ、しかも、別途の測距センサを搭載するためのスペースが不要となって、小形に済ませることができる。また、レーザ光が反射して戻ってくるまでの微小な時間を測定するものと比べて誤差も小さく、十分な確かさで距離を判定することができる。
【００１２】
この場合、マーカ光照射手段により照射されるマーカ光の光軸が、結像光学系の光軸と微小な角度で交差するように構成しても良く（請求項２の発明）、あるいは、マーカ光の光軸が、結像光学系の光軸と平行となるように構成しても良い（請求項３の発明）。いずれの構成であっても、マーカ光照射手段から読取対象までの距離が変動すると、撮影されたマーカ光画像の撮像素子の視野に対する位置（ずれ量）が変動することになり、撮影画像中のマーカ光の位置検出に応じて距離を判定することが可能となる。
【００１３】
このとき、工場出荷時において、マーカ光の照射位置とその際の読取対象までの距離との関係を少なくとも１ポイント記憶させる記憶手段を設け、距離判定手段を、その記憶手段に記憶された関係を用いて距離を判定するように構成することができる（請求項４の発明）。これによれば、組立て時において、マーカ光照射手段と結像光学系との間での位置あるいは角度の多少のずれが生じていても、そのような組付け誤差に対応することができ、より正確に距離を判定することができるようになる。
【００１４】
また、撮像素子による画像の取込み動作としては、マーカ光画像取込み動作実行手段によるマーカ光画像の取込みをまず行い、その後に、マーカ光の照射を停止した状態で情報コードの画像取込みを実行するという、いわば２段階で行うことができる（請求項５の発明）。これによれば、マーカ光の位置の検出及び情報コードの読取りの各々を確実に行なうことができる。
【００１５】
あるいは、マーカ光画像取込み動作実行手段により取込んだマーカ光画像から、情報コードの読取りを併せて行うように構成することができる（請求項６の発明）。これによれば、一度の画像取込みにより、マーカ光の照射位置の検出及び情報コードの読取りの双方を行うことができ、効率的となる。尚、この際、バーコードのような一次元コードを読取る場合には、マーカ光の存在しない部分（水平方向の走査線）で読取りを行えば良く、二次元コードを読取る場合でも、誤り訂正（データ復元）機能等を用いることにより、誤り訂正可能なレベルであれば読取りが可能となる。
【００１６】
さらには、上記距離判定手段により判定された距離が、情報コードの読取りに不適切な距離である場合に、その旨を報知する報知手段を設けることができる（請求項７の発明）。これによれば、報知手段により、ユーザに対し、読取対象までの距離が情報コードの読取りに不適切である旨を知らせることができ、読取対象までの距離を適切なものに変更した上での再度の読込みの実行を促すことができる。
【００１７】
また、上記距離判定手段により判定された距離に応じて、前記結像光学系の焦点を切替える自動焦点切替手段を設けることができる（請求項８の発明）。これによれば、読取対象までの距離に応じて結像光学系の焦点位置を適切なものとして、情報コードの読取りを良好に行うことができる。なお、結像光学系の焦点を切替えるための機構としては、例えばモータ、ソレノイド等を駆動源としてレンズやミラーを光軸に沿って移動させる機構などが知られている。
【００１８】
尚、距離判定手段により判定された距離の利用法としては、他にも、距離に応じてシャッタ速度を調整（距離が遠いほど撮像素子における露光時間を長くする）したり、照明光の強度が可変のものでは距離に応じて照明光の強度を調整（距離が遠いほど照明光の強度を高くする）したりすることもできる。いずれも、読取対象までの距離に応じた、情報コードの良好な読取りを行うことができるようになる。
【００１９】
ところで、上記のように、装置から読取対象までの距離を検出するにあたっては、そのための処理が短時間（高速）で行われることが実用上望ましい。そこで、本発明においては、マーカ光位置検出手段を、マーカ光の形態及びマーカ光照射手段の結像光学系に対する配置に応じて、撮影画像中の範囲を予め限定して位置検出を行うように構成することができる（請求項９の発明）。これによれば、撮影画像からマーカ光の位置を検出するにあたって、撮影画像の走査範囲が限定されることにより、その処理に要する時間を短時間で済ませることが可能となる。
【００２０】
より具体的には、マーカ光が１つ以上の点状の光線から構成されるものにおいては、マーカ光位置検出手段を、まず、縦方向又は横方向の複数のラインについて走査し、各ラインで見つかった所定値以上の輝度又は振幅を有する最大輝度位置を暫定マーカ位置とし、次に、見つかった暫定マーカ位置を通り前記ラインとは９０度異なる横方向又は縦方向のラインについて走査し、見つかった所定値以上の輝度又は振幅を有する最大輝度位置が、前記暫定マーカ位置と一致或いはほぼ一致したならば、その位置をマーカ光位置と認識するように構成することができる（請求項１０の発明）。これによれば、撮影画像中の走査ラインの数を絞った状態で走査を行い、しかも、縦方向及び横方向の双方について輝度情報を走査することによって、点状の光線から構成されるマーカ光の位置の検出を、短時間で確実に行うことができる。
【００２１】
このとき、マーカ光位置検出手段を、同一走査ライン上に所定値以上の輝度又は振幅を有する最大輝度位置が複数点見つかった場合には、輝度又は振幅が最大のものから順に上位複数個の最大輝度位置を採用するように構成しても良い（請求項１１の発明）。これにより、誤ったマーカ光を検出してしまうことを極力防止し、マーカ光の位置の検出をより確実に行うことができる。
【００２２】
あるいは、マーカ光が、撮影画像の縦方向又は横方向に延びる線状の光線を含んで構成される場合には、マーカ光位置検出手段を、線状のマーカ光の延びる方向と９０度異なる方向の複数のラインについて走査し、各ラインで見つかった所定値以上の輝度又は振幅を有する最大輝度位置を暫定マーカ光線位置要素とし、前記走査ラインに直交し前記複数個の暫定マーカ光線位置要素にほぼ一致するラインをマーカ光位置と認識するように構成することができる（請求項１２の発明）。これによれば、撮影画像中の走査ラインの数を、線状のマーカ光の延びる方向と９０度異なる方向の複数に絞った状態で、走査を行い、しかも、見つかった複数の暫定マーカ光線位置要素に基づいてマーカ光位置を認識することにより、線状の光線から構成されるマーカ光の位置の検出を、短時間で確実に行うことができる。
【００２３】
このとき、マーカ光が交差する２本の線状の光線からなる場合には、マーカ光位置検出手段を、２本の線状のマーカ光位置を夫々認識し、それらからマーカ光の重心位置を検出するように構成しても良い（請求項１３の発明）。
【００２４】
また、マーカ光が、横方向に間隔をおいて配置され同一直線に沿って延びる２本の水平マーカ光線を含んで構成される場合には、マーカ光位置検出手段を、前記水平マーカ光線と平行な複数のラインについて走査し、その輝度情報から２本の水平マーカ光線の間隔部を検出し、その間隔部の中心位置をマーカ光位置と認識するように構成することができる（請求項１４の発明）。これによれば、走査ラインの数を、２本の水平マーカ光延びる方向に沿う方向の複数に絞った状態で、走査を行うことにより、２本の水平マーカ光線の間隔部の位置の検出を、短時間で確実に行うことができる。
【００２５】
このとき、マーカ光位置検出手段を、前記水平マーカ光線を含んだ横方向に延びる領域における複数のラインにおける輝度情報の縦方向の総和又は平均から２本の水平マーカ光線の間隔部を検出するように構成しても良い（請求項１５の発明）。これにより、２本の水平マーカ光線の間隔部を誤って検出してしまうことを極力防止し、マーカ光の位置の検出をより確実に行うことができる。
【００２６】
さらには、前記マーカ光照射手段が、結像光学系に対して光軸方向に見て斜めの位置に配置される場合においては、マーカ光位置検出手段を、撮影画像の中心から前記配置に応じた斜め方向に走査を行いながら位置検出を行うように構成することができる（請求項１６の発明）。これによれば、走査の範囲を斜め方向に絞ることによって、マーカ光の位置の検出を短時間で確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を手持ち式（ガンタイプ）の二次元コード読取装置に適用したいくつかの実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
＜１＞第１の実施例
本発明の第１の実施例について、図１ないし図６を参照しながら説明する。まず、図４及び図５を参照して、本実施例に係る光学情報読取装置たる二次元コード読取装置の全体構成について述べる。図４に示すように、二次元コード読取装置の本体ケース１は、丸みを帯びた薄型のほぼ矩形箱状をなす主部１ａの下面側後部寄りに、ユーザが片手で把持して操作することが可能なグリップ部１ｂを一体的に有して構成されている。前記本体ケース１（主部１ａ）の先端面部には、矩形状をなし透光性を有する読取口１ｃが設けられている。また、前記グリップ部１ｂの上端部には、読取指示用のトリガスイッチ２が設けられている。
【００２９】
前記本体ケース１（主部１ａ）内の先端側部分には、商品に付されたラベルやカタログ等の読取対象Ｒ（図１、図５参照）に記録された情報コードたる例えばＱＲコード等の二次元コードＱ（図１参照）を読取るための読取機構が設けられる。図５にも示すように、この読取機構は、撮像素子たる受光センサ３、結像光学系を構成する結像レンズ４、照明部５（図１では図示省略）、後述するマーカ光照射手段としてのマーカ光照射部６などから構成されている。
【００３０】
そのうち受光センサ３は、例えばＣＣＤエリアセンサからなり、本体ケース１（主部１ａ）内の中央部に前記読取口１ｃを向いて配設されている。また、前記結像レンズ４は、前記受光センサ３の前方に配設されている。詳しい図示及び説明は省略するが、この結像レンズ４は、鏡筒内に複数枚のレンズを配設して構成されている。このとき、結像レンズ４の光軸Ｏ（図１参照）は、前記読取口１ｃ面の中心を直交するように延びており、前記受光センサ３は光軸Ｏの延長線上にその中心を一致させるように配設されている。
【００３１】
前記照明部５は、詳しく図示はしないが、照明光源となるＬＥＤと、このＬＥＤの前部に配置され光を集光及び拡散する照明用レンズとを、前記結像レンズ４の周囲部（上部を除く）に、前記読取口１ｃに向けて複数組配設して構成されている。これにて、照明部５によって読取口１ｃを通して読取対象Ｒに記された二次元コードＱに照明光が照射され、二次元コードＱからの反射光が読取口１ｃを通して入射され、前記結像レンズ４を介して受光センサ３上に結像され、以て、二次元コードＱの画像が取込まれる（撮影される）ようになっているのである。
【００３２】
そして、前記マーカ光照射部６は、レーザダイオード７とその前部に位置するホログラム（或いはレンズ）８とを備えて構成され、この場合、前記結像レンズ４の上部に位置して読取口１ｃを向いて水平やや斜め下向きに配設されており、図１に示すように、前記読取対象Ｒに対して、読取位置を示すためのマーカ光Ｍを照射するようになっている。本実施例では、このマーカ光Ｍは、図１に便宜上太線で示すように、前記受光センサ３の撮影視野Ｆよりもやや小さい、やや横長の長方形をなす枠状の光と、この枠の各辺（四辺）の中央部から内側に向けて短く延びる光と、中心を示す十字状の光とからなっている。
【００３３】
このとき、図１に示すように、マーカ光照射部６により照射されるマーカ光Ｍの光軸Ｐは、前記結像レンズ４（受光センサ３）の光軸Ｏと微小な角度θで交差するようになっている。これにて、本体ケース１（読取口１ｃ）と読取対象Ｒとの間の距離が変化することに伴って、受光センサ３の撮影視野Ｆ中におけるマーカ光Ｍの照射位置が上下方向に変動するものとなっている。
【００３４】
具体的には、読取口１ｃから読取対象Ｒまでの間が中間的な距離Ｌ２（例えば２００ｍｍ）の場合には、マーカ光Ｍは、撮影視野Ｆの中央部に位置して照射され、読取口１ｃから読取対象Ｒまでの間がそれよりも近い距離Ｌ１（例えば１００ｍｍ）の場合には、マーカ光Ｍは、撮影視野Ｆの上寄りに位置して照射され、読取口１ｃから読取対象Ｒまでの間が比較的遠い距離Ｌ３（例えば３００ｍｍ）の場合には、マーカ光Ｍは、撮影視野Ｆの下寄りに位置して照射されることになる。
【００３５】
尚、図１の下部においては、上記読取対象Ｒまでの距離の異なる３種類の撮影画像を模式的に示しているが、これらの図では、便宜上、撮影視野Ｆの中央部分に二次元コードＱが撮影されている様子を示している。また、本実施例では、このマーカ光照射部６は、装置の電源オン時には、受光センサ３による二次元コードＱの画像取込み（撮影）時を除いて、常にマーカ光Ｍを照射（点灯）するようになっている。
【００３６】
また、図４に示すように、本体ケース１（主部１ａ）内の後部側には、図５に示す各回路等が実装されている回路基板９が設けられている。さらに、図５のみに図示するように、本体ケース１の外面部（主部１ａの上面部）には、ユーザが各種入力指示を行うための操作スイッチ１０、報知用のＬＥＤ１１、液晶表示器１２などが設けられている。本体ケース１内には報知用のブザー１３や外部との通信を行うための通信インタフェイス１４、駆動電源となる二次電池１５なども設けられている。
【００３７】
図５は、本実施例の二次元コード読取装置の電気的構成を概略的に示しており、前記回路基板９には、マイコンを主体として構成され、全体の制御やデコード処理等を行う制御回路１６が設けられている。この制御回路１６には、前記トリガスイッチ２及び操作スイッチ１０からの信号が入力されるようになっていると共に、制御回路１６は、前記受光センサ３、照明部５、マーカ光照射部６を制御するようになっており、以て、読取対象Ｒに記された二次元コードＱの画像の取込み動作を実行するようになっている。また、この制御回路１６は、前記ＬＥＤ１１、ブザー１３、液晶表示器１２を制御し、通信インタフェイス１４を介して外部（管理コンピュータ等）とのデータ通信を実行する。
【００３８】
さらに、前記回路基板９には、増幅回路１７、Ａ／Ｄ変換回路１８、メモリ１９、特定比検出回路２０、同期信号発生回路２１、アドレス発生回路２２などが実装され、これらも前記制御回路１６により制御されるようになっている。これにて、受光センサ３による撮像信号が、増幅回路１７にて増幅され、Ａ／Ｄ変換回路１８にてデジタル信号に変換されて画像データとしてメモリ１９に記憶される。またこのとき、特定比検出回路２０にて画像データ中の特定パターンが検出されるようになっている。前記受光センサ３及び特定比検出回路２０、アドレス発生回路２２には、同期信号発生回路２１から同期信号が与えられるようになっている。
【００３９】
さて、後の作用説明でも述べるように、本実施例では、前記制御回路１６は、主としてそのソフトウエア的構成（プログラムの実行）により、読取対象Ｒにマーカ光Ｍを照射した状態の画像を受光センサ３により撮影させるマーカ光画像取込み動作を実行させるようになっていると共に、その撮影画像からマーカ光Ｍの照射位置を検出し、その位置に基づいて読取対象Ｒまでの距離を判定するようになっている。従って、制御回路１６が、本発明にいうマーカ光画像取込み動作実行手段、及びマーカ光位置検出手段、並びに距離判定手段として機能するようになっている。
【００４０】
この場合、本実施例では、通常時には、マーカ光照射部６によるマーカ光Ｍの照射（点灯）が連続的に行われており、この状態でトリガスイッチ２がオン操作されると、受光センサ３により、読取対象Ｒにマーカ光Ｍが照射された状態（照明部５はオフ（消灯）状態）で画像が取込まれ、引続き、マーカ光Ｍの照射が一時的に停止された状態で照明部５がオン（点灯）されて受光センサ３による二次元コードＱの画像の取込みが行われるようになっている。つまり、２段階の画像取込み動作が実行されるようになっている。
【００４１】
また、１段目の画像取込み動作によりマーカ光画像が取込まれると、撮影視野Ｆ中のマーカ光Ｍの位置（中心からのずれ量ｘ）が検出されて、その位置に基づいて読取口１ｃから読取対象Ｒまでの距離Ｌが判定されるのであるが、このとき、予め、工場出荷時において、前記マーカ光Ｍの照射位置（撮影視野Ｆの中心からのずれ量ｘ）とその際の前記読取対象Ｒまでの距離Ｌとの関係が、例えば２ポイントについて測定され、その関係が記憶手段としてのメモリ１９に記憶されるようになっている。後述するように、読取対象Ｒまでの距離Ｌを判定するにあたっては、メモリ１９に予め記憶されているその関係が用いられるようになっている。
【００４２】
そして、本実施例では、前記制御回路１６は、判定された読取対象Ｒまでの距離Ｌに応じて、２段目の二次元コードＱの画像取込み動作におけるシャッタ速度（画像センサ３における露光時間）を制御するようになっている。この場合、距離Ｌが遠いほど、露光時間を長くすることは勿論である。さらに本実施例では、判定された読取対象Ｒまでの距離Ｌが、二次元コードＱの読取りに不適切な距離（遠過ぎる或いは近過ぎる）である場合に、前記ブザー１３の鳴動及び液晶表示器１２の表示により、その旨を報知するようになっている。従って、ブザー１３及び液晶表示器１２等から本発明にいう報知手段が構成されるようになっている。
【００４３】
次に、上記構成の作用について、図２、図３、図６も参照して述べる。まず、図３のフローチャートは、上記した、工場出荷時においてマーカ光Ｍの照射位置（撮影視野Ｆの中心からのずれ量ｘ）とその際の読取対象Ｒまでの距離Ｌとの関係を、例えば２ポイントについて測定してメモリ１９に記憶させる際の、制御回路１６が実行する処理手順を示している。
【００４４】
即ち、まずステップＳ１では、例えばダミーの読取対象Ｒを本体ケース１の読取口１ｃからの距離が既知の第１の位置（例えば距離Ｌが１００ｍｍ）に配置した状態で、受光センサ３による、読取対象Ｒにマーカ光Ｍを照射した画像の取込み動作が実行される。次のステップＳ２では、取込んだ撮影画像データからマーカ光Ｍの位置（中心位置）が求められ、撮影視野Ｆの中心からのずれ量ｘが検出される。ステップＳ３では、距離Ｌと検出されたずれ量ｘとがメモリ１９に記憶される。
【００４５】
ステップＳ４では、例えばダミーの読取対象Ｒを第２の位置（例えば距離Ｌが３００ｍｍ）に配置した状態で、上記ステップＳ１と同様に、受光センサ３による、読取対象Ｒにマーカ光Ｍを照射した画像の取込み動作が実行される。以下同様に、ステップＳ５では、取込んだ撮影画像データからマーカ光Ｍの位置（中心位置）が求められ、撮影視野Ｆの中心からのずれ量ｘが検出され、ステップＳ６では、距離Ｌと検出されたずれ量ｘとがメモリ１９に記憶され、この処理が終了する。
【００４６】
ここで、図１から明らかなように、マーカ光Ｍの撮影視野Ｆの中心からの上下方向のずれ量ｘ（例えば上側が＋、下側が−）と、読取口１ｃから読取対象Ｒまでの距離Ｌとは、一次関数の関係にあり、ずれ量ｘが０となる距離をＬ０とすると、Ｌ０−Ｌ＝ａｘ（但しａは定数）の式で表すことができる。従って、ずれ量ｘと距離Ｌとの関係が２ポイントについて判っていれば、簡単な連立方程式によりＬ０及び定数ａの値を算出することができ、距離Ｌとずれ量ｘとの関係を求めることができるのである。これにより、組立て時において、マーカ光照射部６と結像レンズ４等との間での位置あるいは角度の多少のずれが生じていても、そのような組付け誤差に対応することができるようになるのである。
【００４７】
さて、上記のように構成された本実施例の二次元コード読取装置において、ユーザが読取対象Ｒに記された二次元コードＱを読取らせるにあたっては、本体ケース１を読取対象Ｒから適当な（任意の）距離だけ離し、且つ、読取口１ｃがその読取対象Ｒに向いた状態とする。このとき、マーカ光照射部６からはマーカ光Ｍが出射されているので、ユーザは、マーカ光Ｍを読取対象Ｒに当てて、できるだけマーカ光Ｍの中心部の位置に二次元コードＱが配置されるように、本体ケース１（読取口１ｃ）の位置合せを行い、その位置合せ状態でトリガスイッチ２をオン操作するようにする。
【００４８】
図２のフローチャートは、トリガスイッチ２がオン操作されたときに、制御回路１６が実行する二次元コードＱの読取りの処理手順を示しており、また、図６（ａ）のタイムチャートは、その際のマーカ光Ｍ（マーカ光照射部６）及び照明光（照明部５）のオン、オフの制御の様子を示している。尚、詳しい説明は省略するが、図６（ｂ）には、比較のために、従来の二次元コード読取装置におけるマーカ光及び照明光の制御の様子を併せて示している。
【００４９】
図２に示すように、トリガスイッチ２がオン操作されると、まずステップＳ１１にて、受光センサ３による１段目の画像取込み動作（露光）が実行される。このときには、図６に示すように、読取対象Ｒにマーカ光Ｍが照射されており、照明光はオフしているので、受光センサ３には、読取対象Ｒにマーカ光Ｍが写り込んだ画像が取込まれることになる。ステップＳ１２では、取込まれた画像データから、撮影視野Ｆ中のマーカ光Ｍの位置即ちずれ量ｘが検出され、上記したように、そのずれ量ｘから読取対象Ｒまでの距離Ｌが判定される。
【００５０】
次のステップＳ１３では、求められた距離Ｌが、二次元コードＱの読取りに適切な範囲内にあるかどうかが判断される。読取対象Ｒまでの距離Ｌが、二次元コードＱの読取りに不適切な距離（遠過ぎる或いは近過ぎる）である場合には（ステップＳ１３にてＮｏ）、ステップＳ１９にて、ブザー１３の鳴動及び液晶表示機１２の表示によりＮＧの報知がなされる。適切な距離であれば（ステップＳ１３にてＹｅｓ）、ステップＳ１４にて、その距離Ｌに応じて、２段目の画像取込み時における受光センサ３のシャッタ速度（露光時間）が設定される。
【００５１】
引続き、ステップＳ１５にて、受光センサ３による２段目の画像取込み動作（露光）が実行される。このとき（露光時のみ）には、図６（ａ）に示すように、マーカ光Ｍがオフされると共に照明部５により照明光がオンされるので、読取対象Ｒに照明光が照射されその反射光（二次元コードＱの撮影画像）が受光センサ３に取込まれることになる。また、上記ステップＳ１４にて、距離Ｌに応じた適切なシャッタ速度が設定されているので、画像の取込みが良好に行われるようになる。
【００５２】
ステップＳ１６では、その画像データから二次元コードＱのデコード処理が実行される。ステップＳ１７では、デコードが成功したかどうかが判断され、デコードに成功した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ１８にて、例えばＬＥＤ１１の点灯などによりＯＫの報知がなされ、処理が終了する。デコードに失敗した場合には（ステップＳ１７にてＮｏ）、ステップＳ１９にて、ＮＧの報知がなされて処理が終了する。
【００５３】
このように本実施例によれば、マーカ光照射部６から照射されるマーカ光Ｍの光軸Ｐが、結像レンズ４の光軸Ｏに対して小さい角度θを有していることにより、マーカ光照射部６（読取口１ｃ）から読取対象Ｒまでの距離Ｌが変動すると、それに伴って、読取対象Ｒに対するマーカ光Ｍの照射位置、つまり撮影されたマーカ光画像の受光センサ３の撮影視野Ｆに対する位置（ずれ量ｘ）が変動することを利用して、読取対象Ｒまでの距離Ｌを判定するように構成した。
【００５４】
本実施例においては、読取時の二次元コードＱの位置合せのために元々備えているマーカ光照射部６を利用して距離を判定するものであるから、前述した第１の従来例のような別途に測距センサを設けるような場合と比較して、高価なセンサを用いないので、構成が簡単で安価に済ませることができ、しかも、別途の測距センサを搭載するためのスペースが不要となって、小形に済ませることができる。また、前述した第２の従来例のようなレーザ光が反射して戻ってくるまでの微小な時間を測定するものと比べて、距離の測定誤差も小さく、十分な確かさで距離Ｌを判定することができるものである。
【００５５】
そして、本実施例では、判定された読取対象Ｒまでの距離Ｌに応じて、二次元コードＱの読取時の適切なシャッタ速度（露光時間）が設定されるので、画像の取込みを良好に行うことができる。しかも、距離Ｌが二次元コードＱの読取りに不適切な場合には、ユーザに対し、その旨を知らせることができ、読取対象Ｒまでの距離を適切なものに変更した上での再度の読込みの実行を促すことができる。
【００５６】
また、特に本実施例では、受光センサ３による画像の取込み動作として、マーカ光Ｍの画像の取込みをまず行い、その後に、マーカ光Ｍの照射を停止した状態で二次元コードＱの画像取込みを実行するという、いわば２段階の画像取込み動作を行うようにしたので、マーカ光Ｍの照射位置の検出及び二次元コードＱの読取りの各々を確実に行なうことができるといったメリットも得ることができる。さらには、工場出荷時において、マーカ光Ｍの照射位置（ずれ量ｘ）とその際の読取対象Ｒまでの距離Ｌとの関係を、２ポイントについて測定してメモリ１９に記憶させるようにしたので、組立て時において、マーカ光照射部６と結像レンズ４等との間での位置あるいは角度の多少のずれが生じていても、そのような組付け誤差に対応することができ、より正確な距離判定を行うことができる。
【００５７】
＜２＞第２の実施例
図７及び図８は、本発明の第２の実施例を示すものである。尚、以下に述べる各実施例も、上記第１の実施例と同様に、本発明を光学情報読取装置たるガンタイプの二次元コード読取装置に適用したものであるため、上記第１の実施例と同一部分には同一符号を付して新たな図示及び詳しい説明を省略することとし、以下、異なる点を中心に述べることとする。
【００５８】
この第２の実施例が、上記第１の実施例と異なるところは、受光センサ３による２段階の画像取込み動作を実行することに代えて、一度の画像取込み動作を実行し、その撮影画像データに基づいて、マーカ光Ｍの照射位置（ずれ量ｘ）の検出を行うと共に、二次元コードＱの読取り（デコード）処理を併せて行うように構成した点にある。ここで、周知のように、二次元コードＱであるＱＲコードは、リードソロモン符号による誤り訂正（データ復元）機能を有しており、面積の最大３０％が汚れていたり、破損したりしていても、読取りが可能とされている。この実施例では、そのような誤り訂正機能を利用するものである。
【００５９】
図７のフローチャートは、トリガスイッチ２がオン操作されたときに、制御回路１６が実行する二次元コード（ＱＲコード）Ｑの読取りの処理手順を示しており、また、図８のタイムチャートは、その際のマーカ光Ｍ（マーカ光照射部６）及び照明光（照明部５）のオン、オフの制御の様子を示している。このときも、ユーザは、本体ケース１を読取対象Ｒから適当な（任意の）距離だけ離した状態で、マーカ光Ｍを読取対象Ｒに当てて、その中心部に二次元コードＱが配置されるように位置合せを行い、トリガスイッチ２をオン操作する。
【００６０】
トリガスイッチ２がオン操作されると、図７に示すように、まずステップＳ２１にて、受光センサ３による画像取込み動作（露光）が実行される。このときには、図８に示すように、読取対象Ｒにマーカ光Ｍが照射されていると共に、照明光がオンするようになっている。従って、受光センサ３には、図１に示すような、読取対象Ｒに記された二次元コードＱの画像にマーカ光Ｍが写り込んだ画像が撮影されることになる。ステップＳ２２では、受光センサ３の撮影画像データから、撮影視野Ｆ中のマーカ光Ｍの位置即ちずれ量ｘが検出され、そのずれ量ｘから読取対象Ｒまでの距離Ｌが判定される。尚この場合、マーカ光Ｍのうち、中心の十字状の部分は二次元コードＱの画像に重なっているが、枠状の部分等によりマーカ光Ｍの位置検出は可能である。
【００６１】
次のステップＳ２３では、求められた距離Ｌが、二次元コードＱの読取りに適切な範囲内にあるかどうかが判断される。読取対象Ｒまでの距離Ｌが、二次元コードＱの読取りに不適切な距離である場合には（ステップＳ２３にてＮｏ）、ステップＳ２８にて、ＮＧの報知がなされる。適切な距離であれば（ステップＳ２３にてＹｅｓ）、以下、二次元コードＱのデコード処理が実行されるのであるが、ここでは、まずステップＳ２４にて、誤り訂正機能によるデータ復元が可能かどうかが判断される。
【００６２】
このとき、上述のように、二次元コードＱの画像の一部に、マーカ光Ｍの中心の十字状の部分が重なるようになり、その部分が汚れと同様に正しく読取れない虞がある。このステップＳ２４では、二次元コードＱのデコード処理を一部実行し、誤り訂正機能によるデータ復元が可能なレベルであるかどうかが判断されるのである。誤り訂正機能によるデータ復元が不可能であると判断された場合には（ステップＳ２４にてＮｏ）、ステップＳ２８にて、ＮＧの報知がなされる。
【００６３】
誤り訂正機能によるデータ復元が不可能であると判断された場合には（ステップＳ２４にてＹｅｓ）、ステップＳ２５にて、二次元コードＱのデコード処理が実行される。ステップＳ２６では、デコードが成功したかどうかが判断され、デコードに成功した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ２７にて、ＯＫの報知がなされ、処理が終了する。デコードに失敗した場合には（ステップＳ２６にてＮｏ）、ステップＳ２８にて、ＮＧの報知がなされて処理が終了する。
【００６４】
このような第２の実施例によれば、上記第１の実施例と同様に、読取対象Ｒまでの距離Ｌを判定する機能を備えたものであって、そのための構成を簡単で且つ小形に済ませることができるという優れた効果を奏する。そして、それに加え、一度の画像取込みにより、マーカ光Ｍの照射位置（ずれ量ｘ）の検出及び二次元コードＱの読取りの双方を行うことができ、効率的な動作を行うことができるものである。
【００６５】
＜３＞第３の実施例
次に、図９ないし図１３を参照しながら、本発明の第３の実施例について述べる。図９は、本実施例における読取機構部分の構成を示しており、この読取機構は、受光センサ３、結像光学系を構成する結像レンズ３１、照明部５、マーカ光照射手段としてのマーカ光照射部３２などから構成される。このとき、詳しく図示はしないが、結像レンズ３１は、可変焦点機構を有して構成されており、例えばモータ、ソレノイド等の駆動によって鏡筒内のレンズの一部が光軸Ｏ方向に自在に移動され、もって焦点位置を切替えることができるようになっている。前記マーカ光照射部３２は、やはり、レーザダイオード７とホログラム８とを備え、読取対象Ｒに対しマーカ光Ｍ１を照射するようになっている。
【００６６】
本実施例では、図１０及び図１１に示すように、マーカ光照射部３２が照射するマーカ光Ｍ１は、４つのコーナー部及び中心位置を示す５個の点状の光線から構成されている。また、図９（ｂ）に示すように、マーカ光照射部３２は、正面側（読取口１ｃ側）から見て、前記結像レンズ３１の右斜め上４５度の位置に設けられている。図９（ａ）に示すように、このマーカ光照射部３２は、マーカ光Ｍ１の光軸Ｐが、結像レンズ３１（受光センサ３）の光軸Ｏと平行となるように配設されている。
【００６７】
このとき、読取口１ｃから読取対象Ｒまでの間が比較的遠い距離にある場合には、図１０（ｂ）に示すように、受光センサ３の撮像視野Ｆの中心とマーカ光照射部３２から照射されるマーカ光Ｍ１の照射位置の中心とが一致し、マーカ光Ｍ１のうち中心位置を示す点状の光線（以下、中心点という）が、撮像視野Ｆの中心Ｃに一致する。これに対し、読取口１ｃから読取対象Ｒまでの間が比較的近い距離にある場合には、図１０（ａ）及び図１１に示すように、マーカ光Ｍ１の照射位置が受光センサ３の撮像視野Ｆの中心Ｃから左斜め４５度の方向にずれるようになる。つまり、読取口１ｃから読取対象Ｒまでの間の距離に応じて、撮像視野Ｆにおける中心Ｃから、照射されるマーカ光Ｍ１の中心点までのずれ量ｘが変動するようになる。このことは、マーカ光Ｍ１、結像レンズ３１、受光センサ３の撮像視野Ｆの相似関係から説明できる。
【００６８】
さて、本実施例では、制御回路１６は、後のフローチャート説明でも述べるように、読取対象Ｒにマーカ光Ｍ１を照射した状態の画像を受光センサ３により撮影させるマーカ光画像取込み動作を実行させるようになっていると共に、その撮影画像からマーカ光Ｍ１の照射位置を検出し、その位置に基づいて読取対象Ｒまでの距離を判定するようになっている。このとき、撮影画像からマーカ光Ｍ１の照射位置を検出するにあたり、撮影画像中の輝度情報の走査範囲を予め限定して位置検出を行う、この場合、図１１に示すように、撮影画像の中心Ｃから左上斜め４５度方向に走査を行いながら、マーカ光Ｍ１の中心点の位置を検出するようになっている。
【００６９】
そして、制御回路１６は、検出されたマーカ光Ｍ１の中心点の撮像視野Ｆの中心Ｃからのずれ量ｘに基づいて読取対象Ｒまでの距離を判定し、その距離に応じて結像レンズ３１の適切な焦点位置を決定する。さらに、可変焦点機構によってその焦点位置となるように結像レンズ３１のレンズを移動させた上で、受光センサ３による二次元コードＱの画像の取込み動作を行うようになっている。従って、可変焦点機構及び制御回路１６から自動焦点切替手段が構成されている。
【００７０】
図１２のフローチャートは、制御回路１６が実行するマーカ光画像取込み動作から可変焦点機構による焦点の調整までの処理手順を示している。また、図１３のフローチャートは、そのうちマーカ光Ｍ１の位置検出の処理（ステップＳ３３）の詳細な手順を示している。
【００７１】
図１２に示すように、トリガスイッチ２がオン操作されると、まずステップＳ３１にて、マーカ光照射部３２による読取対象Ｒに対するマーカ光Ｍ１の照射が行われ、ステップＳ３２にて、マーカ光画像の取込みが行われる。次のステップＳ３３では、取込まれた画像データ（各画素の輝度情報）からマーカ光Ｍ１の位置（ずれ量ｘ）の検出処理が実行される。ここで、このステップＳ３３におけるマーカ光Ｍ１の位置検出の処理は、図１３のフローチャートに示す手順にて実行される。
【００７２】
即ち、まずステップＳ４１では、受光センサ３の取込んだ画像データのうち、撮像視野Ｆの中心Ｃから斜め左上４５度の方向に輝度情報の走査（スキャン）が行われる（図１１参照）。この場合、組付け誤差や、点状のマーカ光Ｍ１の大きさなどを考慮して、周囲数ライン〜数十ラインを含むように走査が行われる。ステップＳ４２では、見つかった最大輝度が、予め設定されたしきい値より大きいかどうかが判断され、大きい場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ４３にて、その最大輝度位置をマーカ光Ｍ１の中心点の位置として格納される。最大輝度がしきい値以下であった場合には（ステップＳ４２にてＮｏ）、ステップＳ４４にてマーカ光Ｍ１の位置が未検出とされ、そのまま処理が終了される。
【００７３】
そして、図１２に戻って、マーカ光Ｍ１が検出された場合には（ステップＳ３４にてＹｅｓ）、次のステップＳ３５にて、検出されたマーカ光Ｍ１の中心点の位置（ずれ量ｘ）から距離判定が行われ、ステップＳ３６にて、判定された距離に応じた結像レンズ３１の適切な焦点位置が得られるように、可変焦点機構が駆動されてレンズが移動される。上記ステップＳ３３にてマーカ光Ｍ１が検出されなかった場合には（ステップＳ３４にてＮｏ）、そのまま処理が終了される。
【００７４】
このように、本第３の実施例においては、上記第１の実施例と同様の作用・効果に加え、次のような作用・効果を得ることができる。即ち、マーカ光Ｍ１の位置を検出するにあたり、マーカ光Ｍ１の形態及びマーカ光照射部３２の結像レンズ３１の対する配置に応じて、撮影画像Ｆ中の走査範囲を予め限定して処理を行なうようにした。これにより、マーカ光Ｍ１の位置検出の処理に要する時間を短時間で済ませることが可能となる。特に本実施例では、走査の範囲を斜め方向に絞ることによって、マーカ光Ｍ１の位置の検出を極めて短時間で確実に行うことができる。また、本実施例では、判定された読取対象Ｒまでの距離に応じて、結像レンズ３１の焦点位置を自動的に切替えるように構成したので、焦点位置を適切なものとして、二次元コードＱの読取りを良好に行うことができる。
【００７５】
＜４＞第４の実施例
図１４ないし図１６は、本発明の第４の実施例を示すものである。この実施例においては、図１４に示すように、マーカ光照射手段たるマーカ光照射部４１は、可変焦点機構を有して構成される結像レンズ３１の上部に配置されている。そして、図１５及び図１６に示すように、マーカ光照射部４１が照射するマーカ光Ｍ２は、縦（垂直）方向及び横（水平）方向に延びる２本の線状の光線が十文字状に交差するように構成されている。この場合も、マーカ光Ｍ２の光軸が、結像レンズ３１（受光センサ３）の光軸Ｏと平行となるように構成されている。
【００７６】
このとき、読取口１ｃから読取対象Ｒまでの間が比較的遠い距離にある場合には、図１５（ｂ）に示すように、受光センサ３の撮像視野Ｆに対しマーカ光照射部４１から照射されるマーカ光Ｍ２がその中心部に配置され、マーカ光Ｍ２の中心（交点）が撮像視野Ｆの中心Ｃに一致する。これに対し、読取口１ｃから読取対象Ｒまでの間が比較的近い距離にある場合には、図１５（ａ）及び図１６に示すように、マーカ光Ｍ２の照射位置が受光センサ３の撮像視野Ｆの中心Ｃから上方にずれるようになる。読取口１ｃから読取対象Ｒまでの間の距離に応じて、撮像視野Ｆにおける中心Ｃから、照射されるマーカ光Ｍ２の中心までの上下方向のずれ量ｘが変動するようになる。
【００７７】
本実施例では、制御回路１６は、読取対象Ｒにマーカ光Ｍ２を照射した状態の画像を受光センサ３により撮影させるマーカ光画像取込み動作を実行させるようになっていると共に、その撮影画像データからマーカ光Ｍ２の照射位置を検出し、その位置に基づいて読取対象Ｒまでの距離を判定するようになっている。
【００７８】
このとき、撮影画像からマーカ光Ｍ２の照射位置を検出するにあたり、撮影画像中の輝度情報の走査範囲を予め限定して位置検出を行う、この場合、図１６に示すように、マーカ光Ｍ２のうち横方向に延びる線に対して９０度異なる（直交する）縦方向の複数本の走査ラインＳが設定される。前記走査ラインＳは、撮像視野Ｆの中心を除く部位に例えば４本が設定されるようになっている。また、この走査ラインＳに関する輝度情報の走査は、撮像視野Ｆのほぼ上半部（中央部から上の部分）の範囲のみについて行えば良く、それより下部に関しての走査は不要である。
【００７９】
そして、各走査ラインＳにおいて見つかった所定値以上の輝度（または振幅）を有する最大輝度位置を、暫定マーカ光線位置要素とし、前記走査ラインＳに直交し複数個の暫定マーカ光線位置要素にほぼ一致する横方向のラインをマーカ光位置と認識するようになっている。その後、制御回路１６は、検出されたマーカ光Ｍ２（ライン）の位置の撮像視野Ｆの中心からの上下方向のずれ量ｘに基づいて読取対象Ｒまでの距離を判定し、その距離に応じて結像レンズ３１の適切な焦点位置を決定する。さらに、可変焦点機構によってその焦点位置となるように結像レンズ３１のレンズを移動させた上で、受光センサ３による二次元コードＱの画像の取込み動作を行うようになっている。
【００８０】
このような第４の実施例によれば、複数本（４本）の走査ラインＳに関しての走査により、線状の光線から構成されるマーカ光Ｍ２の位置の検出が可能となり、マーカ光Ｍ２の位置検出の処理に要する時間を短時間で済ませることが可能となる。その他、結像レンズ３１の焦点位置を適切なものとして、二次元コードＱの読取りを良好に行うことができるなど、上記第３の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
尚、上記した第４の実施例では、マーカ光Ｍ２のうち横方向に延びる線状部分の上下方向の位置を検出するようにしたが、それに加えて、マーカ光Ｍ２のうち縦方向に延びる線状部分の位置も、同様にして検出し、それら両者から交点（マーカ光Ｍ２の中心（重心））を検出するようにしても良い。これにより、マーカ光Ｍ２の位置検出をより一層正確に行うことが可能となる。
【００８２】
＜５＞第５の実施例
図１７ないし図１９は、本発明の第５の実施例を示すものである。この実施例においては、図１７に示すように、マーカ光照射手段たるマーカ光照射部５１は、正面側から見て、可変焦点機構を有して構成される結像レンズ３１の右側部に配置されている。そして、図１８及び図１９に示すように、マーカ光照射部５１が照射するマーカ光Ｍ３は、左右に間隔をおいて配置され同一方向（横方向）に延びる２本の線状の光線、言換えれば、いわば中央部に欠損部（間隔部）を有した横（水平）方向に延びる線状の光線から構成されている。この場合も、マーカ光Ｍ３の光軸が、結像レンズ３１（受光センサ３）の光軸Ｏと平行となるように構成されている。
【００８３】
このとき、読取口１ｃから読取対象Ｒまでの間が比較的遠い距離にある場合には、図１８（ｂ）に示すように、受光センサ３の撮像視野Ｆに対し、マーカ光照射部５１から照射されるマーカ光Ｍ３がその中心部に配置され、マーカ光Ｍ３の中間部に位置する欠損部分Ｇの中心が撮像視野Ｆの中心Ｃに一致する。これに対し、読取口１ｃから読取対象Ｒまでの間が比較的近い距離にある場合には、図１８（ａ）及び図１９（ａ）に示すように、マーカ光Ｍ３の照射位置が受光センサ３の撮像視野Ｆの中心Ｃから左方にずれるようになる。読取口１ｃから読取対象Ｒまでの間の距離に応じて、撮像視野Ｆにおける中心Ｃから、マーカ光Ｍ３の欠損部分Ｇの中心までの左右方向のずれ量ｘが変動するようになる。
【００８４】
本実施例では、制御回路１６は、読取対象Ｒにマーカ光Ｍ３を照射した状態の画像を受光センサ３により撮影させるマーカ光画像取込み動作を実行させるようになっていると共に、その撮影画像データからマーカ光Ｍ３の照射位置を検出し、その位置に基づいて読取対象Ｒまでの距離を判定するようになっている。
【００８５】
このとき、撮影画像からマーカ光Ｍ３の照射位置を検出するにあたり、撮影画像中の輝度情報の走査範囲を予め限定して位置検出を行う、この場合、図１９（ａ）に示すように、横方向の走査ラインについて走査を行うのであるが、走査すべきラインを、ｙ番目の水平ラインからｙ＋α番目の水平ラインまでという、画像の中心部を含んだ中央部の帯状の範囲に限定するようになっている。また、この範囲に含まれる複数本の走査ラインに関する輝度情報の走査は、撮像視野Ｆのほぼ左半部（中央部を含んだ左の部分）の範囲のみについて行えば良く、右端部側に関しての走査は不要である。
【００８６】
そして、各走査ラインにおける輝度（二値化情報）の垂直方向の総和（または平均）をとることにより、図１９（ｂ）に示すように、マーカ光Ｍ３の欠損部の横方向位置が検出され、その欠損部の中心位置をマーカ光Ｍ３の位置と認識するようになっている。その後、制御回路１６は、検出されたマーカ光Ｍ３の位置の撮像視野Ｆの中心Ｃからの左右方向のずれ量ｘに基づいて読取対象Ｒまでの距離を判定し、その距離に応じて結像レンズ３１の適切な焦点位置を決定する。さらに、可変焦点機構によってその焦点位置となるように結像レンズ３１のレンズを移動させた上で、受光センサ３による二次元コードＱの画像の取込み動作を行うようになっている。
【００８７】
このような第５の実施例によれば、走査ラインの数を複数（所定範囲）に絞った状態で、走査を行うことにより、マーカ光Ｍ３の間隔部の位置の検出を、短時間で確実に行うことができ、マーカ光Ｍ３の位置検出の処理に要する時間を短時間で済ませることが可能となる。その他、結像レンズ３１の焦点位置を適切なものとして、二次元コードＱの読取りを良好に行うことができるなど、上記第３、第４の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
＜６＞その他の実施例
尚、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、以下のような拡張、変更が可能である。
【００８９】
即ち、上記各実施例では、本発明の光学情報読取装置を、情報コードとしての二次元コードＱ、特にＱＲコードの読取りに適用したが、他の種類の二次元コードの読取りに適用したり、バーコードなどの一次元コードの読取りに適用したりすることもできる。この場合、バーコードのような一次元コードに関して、一度の画像取込みにより、マーカ光Ｍの位置検出及び情報コードの読取りを行う際には、マーカ光Ｍの存在しない部分（水平方向の走査線）に沿って読取り（デコード）を行えば良く、同様に実施することができる。
【００９０】
また、上記各実施例では、判定された読取対象Ｒまでの距離Ｌを、読取りに適切な距離であるかどうかの判定、あるいは、シャッタ速度（露光時間）の調整、さらには、可変焦点機構による合焦位置を調整に利用するようにしたが、他にも、照明光の強度が可変のものでは距離に応じて照明光の強度を調整する（距離が遠いほど照明光の強度を高くする）ように構成することができる。読取対象までの距離に応じた、情報コードの良好な読取りを行うことができるようになる。
【００９１】
さらには、上記実施例では、マーカ光Ｍを常時（２段目の画像取込み動作時を除く）照射するように構成したが、例えば、トリガスイッチを２段階での押圧操作可能に構成し、第１段の押圧操作（いわゆる半押し状態）でマーカ光Ｍを照射するようにし、第２段の押圧操作により画像取込みを実行するように構成することも可能である。マーカ光Ｍの形状としても、例えば中央部とその左右に３個のポイント状の光を照射するものや、枠部分については４つのコーナー部のみをＬ字状の光とする等、種々の変形が考えられる。マーカ光は、点滅光であっても良い。
【００９２】
そして、上記第３の実施例では、斜め方向に走査を行いながら点状の光線からなるマーカ光Ｍ１を検出するようにしたが、マーカ光が１つ以上の点状の光線から構成されるものにおいては、マーカ光位置検出手段を、まず、縦方向又は横方向の複数のラインについて走査し、各ラインで見つかった所定値以上の輝度又は振幅を有する最大輝度位置を暫定マーカ位置とし、次に、見つかった暫定マーカ位置を通り前記ラインとは９０度異なる横方向又は縦方向のラインについて走査し、見つかった所定値以上の輝度又は振幅を有する最大輝度位置が、前記暫定マーカ位置と一致或いはほぼ一致したならば、その位置をマーカ光位置と認識するように構成することができる。これによれば、撮影画像中の走査ラインの数を絞った状態で走査を行い、しかも、縦方向及び横方向の双方について輝度情報を走査することによって、点状の光線から構成されるマーカ光の位置の検出を、短時間で確実に行うことができる。
【００９３】
またこのとき、同一走査ライン上に所定値以上の輝度又は振幅を有する最大輝度位置が複数点見つかった場合には、輝度又は振幅が最大のものから順に上位複数個の最大輝度位置を採用するように構成しても良く、これにより、誤ったマーカ光を検出してしまうことを極力防止し、マーカ光の位置の検出をより確実に行うことができる。マーカ光の位置検出としては、重心（中心）を検出するものに限らず、マーカ光の所定部分の位置や所定部分における間隔などを検出するものであっても良い。尚、上記各実施例では説明しなかったが、マーカ光を認識できなかった場合には、読取対象までの距離が遠すぎて反射光量が不足したものと判断することもできる。
【００９４】
その他、例えば本発明の光学情報読取装置は、ガンタイプのものに限らず、ハンディタイプのものや、ＦＡシステムなどに固定的に組込まれるもの（読取対象側の位置が変動するもの）であっても良く、また、報知手段の構成（報知の手段や形態）などについても様々な変更が可能である等、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、読取対象までの距離の変化に伴ってマーカ光画像がずれる様子を示す図
【図２】二次元コードの読取りの処理手順を示フローチャート
【図３】工場出荷時においてマーカ光のずれ量その際の読取対象までの距離との関係を測定して記憶させる際の処理手順を示しフローチャート
【図４】二次元コード読取装置の構成を概略的に示す縦断側面図
【図５】二次元コード読取装置の電気的構成を概略的に示すブロック図
【図６】実施例における読取り時のマーカ光及び照明光の制御の様子（ａ）を、従来例（ｂ）と併せて示すタイムチャート
【図７】本発明の第２の実施例を示す図２相当図
【図８】図６（ａ）相当図
【図９】本発明の第３の実施例を示すもので、読取機構部分の構成を示す側面図（ａ）及び正面図（ｂ）
【図１０】読取対象が近距離にある場合（ａ）と遠距離にある場合（ｂ）とのマーカ光の画像の様子を示す図
【図１１】マーカ光位置検出時の走査方向を説明するための図
【図１２】マーカ光画像取込み動作から可変焦点機構による焦点の調整までの処理手順を示すフローチャート
【図１３】マーカ光の位置検出の処理の詳細な手順を示すフローチャート
【図１４】本発明の第４の実施例を示すもので、図９（ｂ）相当図
【図１５】図１０相当図
【図１６】マーカ光位置検出時の走査ラインを示す図
【図１７】本発明の第５の実施例を示すもので、図９（ｂ）相当図
【図１８】図１０相当図
【図１９】マーカ光位置検出時の走査範囲（ａ）及び輝度情報の縦方向の総和の例（ｂ）を示す図
【符号の説明】
【００９６】
図面中、１は本体ケース、１ｃは読取口、２はトリガスイッチ、３は受光センサ（撮像素子）、４、３１は結像レンズ（結像光学系）、５は照明部、６，３２，４１，５１はマーカ光照射部（マーカ光照射手段）、１６は制御回路（マーカ光画像取込み動作実行手段、位置検出手段、距離判定手段）、１９はメモリ（記憶手段）、Ｒは読取対象、Ｑは二次元コード（情報コード）、Ｍ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３はマーカ光、Ｏは結像光学系の光軸、Ｐはマーカ光の光軸、Ｆは撮影視野、Ｃは撮像視野の中心、Ｓは走査ライン、ｘはずれ量を示す。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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