(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
標識に照明光を投光する照明部と、前記標識からの反射光を取り込み電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサの出力信号に基づいて前記標識の有する情報を復元するデコード部と、少なくとも前記デコード部による復元リトライの時間を含む前記標識の読取時間を計測して外部に出力する光学的情報読取装置。
【請求項２】
管理対象物に所定の情報を有する標識をマーキングする標識マーカと、前記標識マーカによってマーキングされた標識に照明光を投光する照明部と、前記標識からの反射光を取り込み、電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサの出力信号に基づいて前記標識の有する情報を復元するデコード部とから構成され、前記反射光のコントラストを認識して外部に出力する光学的情報読取装置と、前記光学的情報読取装置から出力されたコントラストに基づいて前記標識マーカのマーキング状態を制御する光学的情報読取システム。
【請求項３】
管理対象物に所定の情報を有する標識をマーキングする標識マーカと、前記標識マーカによってマーキングされた標識に照明光を投光する照明部と、前記標識からの反射光を取り込み電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサからの電気信号を波形処理する波形処理部と、前記標識の有する情報を復元するデコード部とを有し、前記波形処理部によって得られた波形から前記反射光のコントラストを認識して外部に出力する光学的情報読取装置と、前記光学的情報読取装置から出力されたコントラストに基づいて前記標識マーカのマーキング状態を制御する光学的情報読取システム。
【請求項４】
管理対象物に所定の情報を有する標識をマーキングする標識マーカと、前記標識マーカによってマーキングされた標識に照明光を投光する照明部と、前記標識からの反射光を取り込み電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサからの電気信号を波形処理する波形処理部と、前記標識の有する情報を復元するデコード部と、前記イメージセンサ中の任意のエリアを選択するエリア選択部とを有し、前記エリア選択部によって選択されたエリアが受光した反射光に関し前記波形処理部によって得られた波形から前記反射光のコントラストを認識して外部に出力する光学的情報読取装置と、前記光学的情報読取装置から出力されたコントラストに基づいて前記標識マーカのマーキング状態を制御する光学的情報読取システム。
【請求項５】
管理対象物に所定の情報を有する標識をマーキングする標識マーカと、前記標識マーカによってマーキングされた標識に照明光を投光する照明部と、前記標識からの反射光を取り込み電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサからの電気信号を波形処理する波形処理部と、前記標識の有する情報を復元するデコード部と、前記イメージセンサ中の任意のラインを選択するライン選択部とを有し、前記ライン選択部によって選択されたラインが受光した反射光に関し前記波形処理部によって得られた波形から前記反射光のコントラストを認識して外部に出力する光学的情報読取装置と、前記光学的情報読取装置から出力されたコントラストに基づいて前記標識マーカのマーキング状態を制御する光学的情報読取システム。
【請求項６】
管理対象物に所定の情報を有する標識をマーキングする標識マーカと、前記標識マーカによってマーキングされた標識に照明光を投光する照明部と、前記標識からの反射光を取り込み、電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサの出力信号に基づいて前記標識の有する情報を復元するデコード部と、前記デコード部における前記標識の有する情報の復元試行回数をカウントして外部に出力する光学的情報読取装置と、を有し、前記光学的情報読取装置から出力された復元試行回数に基づいて前記標識マーカのマーキング状態を制御する光学的情報読取システム。
【請求項７】
管理対象物に所定の情報を有する標識をマーキングする標識マーカと、前記標識マーカによってマーキングされた標識に照明光を投光する照明部と、前記標識からの反射光を取り込み電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサの出力信号に基づいて前記標識の有する情報を復元するデコード部と、前記デコード部における誤り訂正率を演算して外部に出力する光学的情報読取装置と、を有し、前記光学的情報読取装置から出力された誤り訂正率に基づいて前記標識マーカのマーキング状態を制御する光学的情報読取システム。
【請求項８】
管理対象物に所定の情報を有する標識をマーキングする標識マーカと、前記標識マーカによってマーキングされた標識に照明光を投光する照明部と、前記標識からの反射光を取り込み電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサの出力信号に基づいて前記標識の有する情報を復元するデコード部と、前記標識の読取時間を計測して外部に出力する光学的情報読取装置と、を有し、前記光学的情報読取装置から出力された読取時間に基づいて前記標識マーカのマーキング状態を制御する光学的情報読取システム。
【請求項９】
予め設定したコントラストの範囲をこえた場合に、警告を報知するホスト装置を有する請求項２から８のいずれか１つに記載の光学的情報読取システム。
【請求項１０】
予め設定した標識の隅部分の座標情報の範囲をこえた場合に、警告を報知するホスト装置を有する請求項２から８のいずれか１つに記載の光学的情報読取システム。
【請求項１１】
予め設定した復元試行回数をこえた場合に、警告を報知するホスト装置を有する請求項２から８のいずれか１つに記載の光学的情報読取システム。
【請求項１２】
予め設定した誤り訂正率をこえた場合に、警告を報知するホスト装置を有する請求項２から８のいずれか１つに記載の光学的情報読取システム。
【請求項１３】
予め設定した読取時間をこえた場合に、警告を報知するホスト装置を有する請求項２から８のいずれか１つに記載の光学的情報読取システム。
【請求項１４】
予め設定したコントラストの範囲をこえた場合に、警告を報知するホスト装置を有する請求項１に記載の光学的情報読取装置。
【請求項１５】
予め設定した標識の隅部分の座標情報の範囲をこえた場合に、警告を報知するホスト装置を有する請求項請求項１に記載の光学的情報読取装置。
【請求項１６】
予め設定した復元試行回数をこえた場合に、警告を報知するホスト装置を有する請求項１に記載の光学的情報読取装置。
【請求項１７】
予め設定した誤り訂正率をこえた場合に、警告を報知するホスト装置を有する請求項１に記載の光学的情報読取装置。
【請求項１８】
予め設定した読取時間をこえた場合に、警告を報知するホスト装置を有する請求項１に記載の光学的情報読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーコードや２次元コード等の標識を読み取る光学的情報読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、光学的情報読取装置のうち、特にイメージセンサに２次元イメージセンサを用いた２次元コードリーダについて説明する。なお、本発明は２次元コードリーダに限定されることはなく、１次元バーコードリーダや、ＯＣＲリーダやバーコードリーダ一体型ハンドヘルドターミナル、２次元リーダ一体型ハンドヘルドターミナルのような光学的に情報読取可能な携帯情報端末等にも適用できることは言うまでもない。
【０００３】
一般的な２次元コードリーダの構成図を図１２に示す。図１２の２次元コードリーダは、特に２次元コードリーダ本体を治具等に固定して読み取るタイプで、製造工程管理などでよく使用されるものである。１は標識で、バーコードや２次元コードなどが部品や商品などの管理対象物上に直接マーキング（印刷）されている。標識１が紙の上にマーキング（印刷）されその紙を部品や商品に貼り付けられることもある。２は標識１の方向に配置した照明部で一般に複数のＬＥＤで構成されている。３は２次元コードリーダ本体で、内部に後述するデコード部９などが実装されたプリント基板１１やイメージセンサ５が内蔵されている。４は通信ケーブルでデコード（復元）結果をＰＣやＰＯＳなどのホスト装置へ返信する。５はイメージセンサで、一般にＣＣＤやＣＭＯＳセンサで構成され、標識１やその周辺からの反射光を電気信号に変換する。６はレンズで標識１及びその周辺からの反射光を、イメージセンサ５へ結像させる。１１はプリント基板で、後述の波形処理部７、信号格納部８、デコード部９、通信インターフェイス１０を実装している。図１２では照明部２を用いているが、周囲が充分明るいなど環境によっては使用されない場合もある。また照明部２は、２次元コードリーダ本体３に固定しているが、他の装置や治具に固定され標識１に照明光を照射する場合もある。
【０００４】
従来の２次元コードリーダのブロック図を図１３に示す。７は波形処理部で、イメージセンサ５から出力された信号の波形をアナログ信号からデジタル信号へ処理するＡ／Ｄ変換器で構成されている。８は信号格納部でメモリにより構成され、波形処理部７から出力されたデジタル信号を格納する。９はデコード部で、主にマイクロプロセッサで構成され、信号格納部８の出力であるデジタル信号を使用してデコード処理を主に実行する。１０は通信インターフェイスで、デコード部９により得られたデコード（復元）結果をＰＣやＰＯＳ等のホスト装置に返信する。通信インターフェイス１０は、ホスト装置から２次元コードリーダの動作モードなどの設定や、デコードのためのトリガコマンドの受信用にも使用される。
【０００５】
次に従来の２次元コードリーダの処理の流れを図１４に示す。ステップ１で、外部から入力されるデコード開始トリガの検出を行い、トリガ信号が検出されると次のステップに進む。トリガ信号には、ハードウエアトリガと呼ばれる信号のＨｉｇｈ／Ｌｏｗのレベルによってトリガ入力が判断されるものや、通信インターフェイス１０経由によるトリガコマンドによってトリガ入力が判断される、ソフトトリガと呼ばれるトリガがある。ステップ２は画像格納処理で、マイクロプロセッサで構成されたデコード部９は、イメージセンサ５からの出力信号を、Ａ／Ｄ変換器で構成された波形処理部７を介して、メモリで構成された信号格納部８に格納するように要求する。全ての出力信号が格納された後、マイクロプロセッサで構成されたデコード部９は、デコード（復元）処理（ステップ３）を実行する。ここで復元された結果をＰＣやＰＯＳ等のホスト装置へ返信（ステップ４）する。
【０００６】
従来の２次元コードリーダでは、標識１をデコードしたとき、ホスト装置へ送るデータとしては、デコード（復元）されたデータだけでなく、ヘッダ、識別コード、データ数、サムチェックデータ、ターミネータが返信されることもある。ここで識別コードは種別コードとも呼ばれ、コードの種類毎に独自に与えられている。またパリティはデコードデータに含まれ通信データの誤り検出に使用される。またデコードに失敗した場合は、デコードデータの代わりにデコードエラーコードをホスト装置へ返信する。なお、ステップ１のトリガの検出を行なわずに常に読取を行なう連続読取モードを有する２次元コードリーダもある。
【０００７】
従来の２次元コードリーダの返信フォーマットの一例を図１５に示す。デコードが成功した場合、ヘッダ、識別コード、データ数、デコードデータ、サムチェックデータ、ターミネータが返信される。各々の項目の返信の有無やその項目のフォーマットの設定はホスト装置により可能である。例えば、ヘッダは’ＳＴＸ’（０２Ｈ）、識別コードは’Ｑ’（５１Ｈ）、ターミネータは’ＣＲ＋ＬＦ’（０Ｄ０ＡＨ）のように設定する。なお、’  ’内はＡＳＣＩＩコードで、（  ）内はＡＳＣＩＩコードを１６進数で表記している。
【０００８】
また従来、工場内で治具又は装置に取り付けられて使用される光学的情報読取装置は、上記に述べた返信フォーマットの返信は有線通信で行なわれていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の光学的情報読取装置では、製造工程内への設置時などに調整を行なう場合、一般には次の２つのステップで調整を行なうしかなかった。
【００１０】
第１ステップ：標識１及びその周辺からの反射光を濃淡としてディスプレイに表示させ、その画像によりレンズ６の絞りならびにピント（焦点）を調整する。
【００１１】
第２ステップ：ＰＣなどホスト装置が規定（任意）の復元試行回数を２次元コードリーダへ設定し、２次元コードリーダが規定回数のデコードを実行することにより、その返信内容によって、ホスト装置でデコード（読取）の成功／失敗を判断し、そのデコード成功率で絞りやピント、照明などの調整具合を判断する。しかしながら、第１ステップの調整では個人の感覚により個体差が生じるという課題が、第２ステップでは、規定（任意）の復元試行回数を試行するのに時間がかかることに加え、正確に「読取状態」までは把握できないため、２次元コードリーダの設置からシステムの安定的な立ち上げまでの時間がかかるという課題があった。さらにデコード不良がリーダ側でなく、標識１をマーキングする標識マーカ側に起因することもあるが、それらの要因を特定することができず、２次元コードリーダの設置時に時間がかかるという課題があった。なお、ここで述べた「読取状態」というのは、単なるデコードの成功／失敗ではなく、誤り訂正機能を使用して訂正能力いっぱい（ぎりぎり）の状態で読み取っているのか等、デコードの余裕度を含めたものである。
【００１２】
また、以下に述べる標識１の標識マーカのマーキングについての課題もあった。スーパマーケットやデパート、コンビニエンスストアで使用されるバーコード（主にＪＡＮコードが使用される）は、一般にソースマーキングと呼ばれ、商品の袋または缶などの印刷と同時にマーキングされるが、工場内での工程管理等に使用されるバーコードまたは２次元コードは、一般に工場内でマーキングされる。工場内でのマーキングは、紙へのマーキングだけでなく、ダイレクトマーキングと呼ばれ部品や商品に直接マーキングされることも近年多くなってきた。ダイレクトマーキングの方法として、オフィスで一般的に使用されるインクジェットプリンタによりトナーを部品や商品に付着させマーキングする方法と、レーザ光などにより部品や商品の表面を削る（あるいは溶かす）ことによりマーキングする方法がある。インクジェットプリンタによりマーキングする方法では、トナー切れによるマーキングのかすれが生じるため、従来は一定の期間毎にトナーを補給する必要があった。またレーザ光などによりマーキングする場合、レーザの出力強度（パワー）はレーザ光の使用時間とともに低下するため、従来は一定の期間毎にレーザ光の出力を調整する必要があるという課題もあった。
【００１３】
さらに、工場内での工程管理等に使用されるバーコードまたは２次元コードを使用した光学的情報読取管理システムは、一般的にＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）経由でＰＣなどのホスト装置に接続され、センサを含む搬送系（コンベア）などと同期をとりながら読取が行なわれる。標識のデコード失敗の原因が、照明や絞りの調整も含め２次元コードリーダ側にあるのか、標識１の搬送系（コンベア）などにデコード失敗の原因が有り２次元コードリーダの視野の範囲内にはいっておらずデコードが失敗したのか、原因が特定できないという課題もあった。
【００１４】
さらに、工場内のレイアウトの変更により２次元コードリーダとＰＣ等のホスト装置との通信ケーブル４の敷設を変更する必要がある。また一般に工場内では、商品を製造する（組み立てる）ラインの構成上、自由に通信ケーブル４の敷設ができないといった課題もあった。特に既存の製造工程ラインに２次元コードリーダを取り付ける場合には、通信ケーブル４の敷設が考慮されていないことが多く、容易に通信ケーブル４を敷設できないことが多かった。
【００１５】
また、一般に工程管理用ホスト装置は主に商品または部品の個別品番（デコードデータ）の管理と工程の管理や搬送系の制御の能力しかないものが多く、標識である２次元コードを含む２次元コードリーダの読取管理をするには負担がかかる場合があり、２次元コードリーダの読取管理用に別のホスト装置が必要であるが、２次元コードリーダ毎にホスト装置を用意するには費用がかかるためにできなかった。そのため、工場あるいは工程に１台の読取管理用ホスト装置を備えることが多く、その場合有線では通信ケーブルの長さの問題と、複数の２次元コードリーダとの接続の切替が必要であるという課題があった。
【００１６】
さらに、従来の光学的情報読取管理システムでは、デコードの成功／失敗が２次元コードリーダからの返信をホスト装置が受信することによりわかるだけであり、コントラスト低下や照明の劣化などによるデコード失敗を防ぐためには（特に連続してデコード失敗を防ぐには）、作業者が工程内の標識マーカならびに２次元コードリーダの監視を行いデコード失敗の頻度が多くなると２次元コードリーダの照明や絞りあるいは標識マーカを調整する、あるいは一定期間毎に作業者が調整（メンテナンス）をする必要があるという課題があった。
【００１７】
本発明はこのような課題を解決するもので、正確に読取状態を把握すること、ならびにデコード不良の要因を正確に把握することにより設置時の調整を容易にし、なおかつ光学的情報読取装置の設置からシステムの安定的な立ち上げまでの時間を短縮すること、ならびにコントラストの低下や照明の劣化などによるデコード失敗を事前に防ぐことが可能な光学的情報読取装置ならびに光学的情報読取システム、及び、工程管理システムを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、標識に照明光を投光する照明部と、前記標識からの反射光を取り込み電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサの出力信号に基づいて前記標識の有する情報を復元するデコード部と、少なくとも前記デコード部による復元リトライの時間を含む前記標識の読取時間を計測して外部に出力するように構成した。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以上のように、本発明では、標識に照明光を投光する照明部と、前記標識からの反射光を取り込み電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサの出力信号に基づいて前記標識の有する情報を復元するデコード部と、少なくとも前記デコード部による復元リトライの時間を含む前記標識の読取時間を計測して外部に出力するように構成される。
【００６６】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１の光学的情報読取装置のブロック図を示す。ここで従来例のブロック図である図１３と同じ部分は同じ符号を用い説明は省略する。デコード部９を構成するマイクロコンピュータは、波形処理部７によって得られた波形からコントラストの認識と四隅の座標位置の認識とデコードが成功したときの誤り訂正率の演算とを行った後、ホスト装置へそれらを返信可能な構成としている。またデコード部９では、復元試行回数としてデコードが成功するまでのリトライ回数をカウントし、ホスト装置へ返信可能な構成にもしている。さらにデコード部９では、デコードが成功したとき、読取時間を計測しホスト装置へ返信可能な構成としている。コントラストの認識、四隅座標の認識と誤り訂正率の演算と読取時間の計測についは後で述べる。２０はスプレッドスペクトラム方式の無線モジュールで、通信インターフェイス１０の送受信データを無線でアンテナ２１を経由してホスト装置へ送受信させる。本実施の形態では、アンテナ２１は落下時の変形及び破損を防ぐためにケース３に内蔵した。なお無線モジュール２０は、周波数ホッピング（ＦＨ）方式を使用するスプレッドスペクトラム方式としたが、無線モジュール２０は、直接拡散（ＤＳ）方式を使用するスプレッドスペクトラム方式としても構わない。
【００６７】
図２に本発明の実施の形態１の光学的情報読取装置の流れ図を示す。ここで従来例の流れ図である図１４と同じ部分は同じ符号を用い説明は省略する。まず始めに、ステップ１０で返信フォーマット設定がされる。本実施の形態では返信フォーマットの設定方法は、ＰＣ等外部のホスト装置からデータを通信インターフェイス１０経由で受信して行なう。なお返信フォーマットの設定方法として、スイッチによる設定や、２次元コードやバーコードを読み取ることによる設定でも構わないことは言うまでもない。返信フォーマット設定（ステップ１０）では、コントラスト、復元試行（リトライ）回数、誤り訂正率、四隅座標、読取時間のそれぞれの返信の有無が設定される。本実施の形態では、標識１として四角形の２次元コードを使用したので、隅部分の座標情報として四隅の座標を返信する。ステップ１１はデコードが成功したかどうかの判断で、成功した場合ステップ１２の返信フォーマット編集処理へ進む。失敗した場合ステップ１３の処理へ進む。ステップ１３は復元試行中であるかどうかの判断処理で、予め設定した最大復元試行回数未満でデコードに失敗した場合、読取のためのトリガがなくても読取を行なう。ステップ１４で復元試行回数のカウントアップを行なう。ステップ１２の返信フォーマット編集処理ではステップ１０によって「返信有り」と設定された項目に応じた処理を行った後、返信データの編集を行なう。
【００６８】
図３に本発明の実施の形態１の光学的情報読取装置の返信フォーマット編集処理（ステップ１２）の流れ図を示す。まず始めにコントラストの返信の設定を判断し（ステップ１００）、「返信有り」の設定であれば、ステップ１１０のコントラスト処理によって、コントラストの認識が行なわれる。本実施の形態では、２次元コードの白セルの中の最大値の平均値、黒セルの中の最小値の平均値を演算しホスト装置へ返信するための処理ならびに返信フォーマットの編集を行なう。コントラスト処理（ステップ１１０）についての詳細については図５ならびに図６ならびに図７を使用して後で述べる。次に復元試行回数の返信の設定を判断し（ステップ１２０）、「返信有り」の設定であれば、ステップ１３０の復元試行回数処理によって、デコードが成功した時までのリトライ回数の編集を行なう。トリガが入力されて最初の読取でデコードが成功した場合は、リトライ回数は０である。次に誤り訂正率の返信の設定を判断し（ステップ１４０）、「返信有り」の設定であればステップ１５０の誤り訂正率処理によって、デコードができたときの誤り訂正率の編集を行なう。
【００６９】
ここで誤り訂正率について説明する。２次元コードには誤り訂正能力（データ復元能力）が備わっており、コードの種類や復元レベルによって、誤りが訂正できる割合が規定されている。本実施の形態では、誤り訂正率は各コードの最大訂正能力を１００％として演算している。例えば、ＱＲコードのＨレベル（許容誤り３０％）の場合で、２４％誤った場合、２４／３０＝８０％となる。なお、単純に２４％と表しても構わないことは言うまでもない。
【００７０】
次に図３の流れ図では、四隅座標の返信の設定を判断し（ステップ１６０）、「返信有り」の設定であれば、ステップ１７０の四隅座標処理によって四隅座標の編集を行なう。
【００７１】
本実施の形態で採用した四隅座標の認識方法を図４（ａ）と図４（ｂ）の２次元コードの模式図を使用して説明する。図４（ｂ）は図４（ａ）の左上隅のセルを拡大した模式図である。２次元コードを構成する最小単位である四角形はセルと呼ばれる。説明のために便宜的に四隅のセルは四角を斜線で塗りつぶして図示したが、実際には黒で塗りつぶされている。２次元コードの周囲には、クワイトゾーンと呼ばれる白のエリアが存在する。そのクワイトゾーンと２次元コードの黒のセルの輝度値の違いから境界を求める。境界を求める方法は、矢印で示すように任意の間隔で縦横ラインでスキャンし、クワイトゾーンと黒セルの境界（斜線で塗りつぶした丸印で示す）が、画像の輝度値の差を判断することにより複数認識できる。そのうち最大のエリアとなる部分が２次元コードのエリアである。このエリアから実際の四隅（斜線で塗りつぶした四角の中の黒で塗りつぶした丸印で示す）が求まるが、２次元コードのデコードを行なう際にセルの中心座標をセルの座標として表す必要があるため、四隅座標も同じようにセルの中心（白で塗りつぶした丸印で示す）を四隅座標とした。なお、白セルと黒セルの輝度値の違いから求まる境界（斜線で塗りつぶした丸印で示す）は図示したものより多く認識できるが、そのうち矢印で示す各ラインで一番外側の境界のみ示した。
【００７２】
次に図３の流れ図では、読取時間の返信の設定を判断し（ステップ１８０）、「返信有り」の設定であれば、ステップ１９０の読取時間処理によって、読取時間の編集を行なう。本実施の形態ではホスト装置から読取のためのトリガを受けてから、読取結果を返信する直前までの時間を計測し、読取時間としてホスト装置へ返信する。読取時間には、露光時間、イメージセンサからの２次元コードリーダへの画像取り込み時間、デコード（復元）時間、復元試行（リトライ）の時間を含んでいる。さらに「返信有り」の設定がされている項目の処理時間と返信フォーマットの編集時間をも含んでいる。
【００７３】
コントラスト処理（ステップ１１０）について、図５ならびに図６ならびに図７を使用して詳細に処理を述べる。図５に２次元コードの模式図を図４と同じように示す。破線Ｘ１、破線Ｘ３は四隅座標をＸ軸方向に横切るライン、破線Ｙ１、破線Ｙ３は四隅座標をＹ軸方向に横切るラインを示す。破線Ｘ２、破線Ｙ２は、それぞれ四隅座標から求めた中心ラインを示す。図６にコントラスト処理の流れ図を示す。まず始めに四隅座標を求める（ステップ１１１）。図５では白丸で表したＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各点に相当する。四隅座標は図２のデコード処理（ステップ３）にて予め求められているのでその値を用いることもできる。次に求めた四隅座標から中心のラインを選択する（ステップ１１２）。図５では破線Ｘ２、破線Ｙ２に相当する。次に白セルの最大値の平均値（ステップ１１３）と黒セルの最小値の平均値（ステップ１１４）を求める。図７にステップ１１３とステップ１１４の求め方を説明するための波形図を示す。図７（ａ）は説明を容易にするために、図５の２次元コードの模式図の最上位の列（破線Ｘ１）を抜粋したものである。図７（ｂ）はその波形図で横軸にコードの位置、縦軸に輝度値を示す。図７（ａ）の２次元コードの抜粋の場合、黒セルが３つ、白セルが２つである。白セルのそれぞれの輝度値の最大値Ｗ１、Ｗ２の平均値であるＷＡを求める。
【００７４】
ＷＡ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／２
次に黒セルのそれぞれの輝度値の最小値Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の平均値であるＢＡを求める。
【００７５】
ＢＡ＝（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３）／３
実際には、図５に示すように６本の破線のセルについて白セル、黒セルそれぞれに平均を求める。本実施の形態では、２次元コードの四隅座標間の中心のラインを選択し、縦３本、横３本の計６本で白セルの最大値の平均、黒セルの最小値の平均を求めたが、ラインをさらに増加させることにより、さらに精度が増すことは言うまでもない。
【００７６】
また、コントラストを返信する方法としてはエリア選択部を備え、予めイメージセンサ中の任意のエリアを選択して、その選択されたエリア内のコントラストを返信するようにもできる。一般的に標識１はイメージセンサの中心部に配置して読み取られるため、予め中心部分のエリアを選択しておく。予めエリアを選択することにより、コントラストを認識するイメージセンサ中の範囲を狭くすることができるため、コントラスト認識のための処理時間が短縮され、読取時間の短縮につながる。さらにライン選択部を備えることにより、予めコントラストを返信するラインを選択して、その選択されたラインのコントラストを返信するようにもできる。一般的に標識１はイメージセンサの中心部に配置して読み取られるため、中心部分のラインを選択しておく。予めラインを選択することにより、コントラストを認識するイメージセンサ中の範囲を、前述のエリア選択よりもさらに狭くすることができるため、さらにコントラスト認識のための処理時間が短縮され、さらに読取時間の短縮につながる。一般に工程管理で使用される光学的情報読取装置は治具などで固定されており、また部品や商品もベルトコンベアなどの搬送装置で搬送されるため、精度良くイメージセンサ中心部に部品や商品にマーキングされた標識を配置することが可能であり、これらエリア選択部ならびライン選択部を用いる用法は、読取時間の短縮に効果がある。
【００７７】
図８にすべての項目の返信設定が「有り」のときの返信フォーマットを示す。ヘッダ、識別コード、誤り訂正率、リトライ回数、コントラスト、四隅座標、読取時間、データ数、デコードデータ、サムチェックデータ、ターミネータが返信される。このように、誤り訂正率、リトライ回数、コントラスト、四隅座標、読取時間をホスト装置に返信することにより単なるデコードの成否ではなく、誤り訂正率を返信することにより、誤り訂正能力いっぱい（ぎりぎり）の状態で読み取っているのか、余裕があるのかの余裕度を把握することができる。またリトライ回数を返信することによりリトライなしの状態（一度）でデコードができているのか、何回もリトライをして読み取っているのかを把握することもできる。さらに読取時間を返信することにより、読取時間にはリトライの時間、誤り訂正の時間も含まれるため、デコードが容易な状態でデコードが成功しているのか、デコードが困難な状態でデコードが成功しているのか把握できる。コントラストの返信によって、レンズ６の絞りの最適調整が数字で規定できるだけでなく、複数の２次元コードリーダを設置する場合、照明部２や２次元リーダ内部のイメージセンサ５の個体差を吸収することや、経年変化の状態を把握することもできる。さらに夕日が入り込むなど、光学的な周囲環境の変化も把握することができる。さらに四隅座標を返信することにより、２次元コードの位置ずれ情報をホスト装置に蓄えることができ、搬送系の不具合による位置ずれが原因でのデコード不良の特定とデコード不良の予防を行なえる。さらに本実施の形態により、従来は例えば１０００回の読取を実施し、そのデコード成功率を測定することにより、絞りならびに照明の調整を行っていたが、本発明の形態では、誤り訂正率、リトライ回数、読取時間を返信することで余裕度を把握することが可能になり、少ない読取回数で、より適切な調整を行なうことができる。理想的には、誤り訂正率０％、リトライ回数０回となるように調整し、読取時間については、理想的な状態で読み取ったときの読取時間と等しくなるように調整することにより、短時間の調整でデコードに余裕度がある調整が可能になり、光学的情報読取装置の読取信頼性が向上する。
【００７８】
さらに、図８で示す返信フォーマットの各項目をスプレッドスペクトラム無線により、ＰＣなどホスト装置に返信することができる。無線を使用することにより、従来通りの工程管理用ホスト装置は商品の個別品番（デコードデータ）の管理を行い、本実施の形態で述べた２次元コードリーダ（コントラスト、誤り訂正率、復元試行回数、読取時間）の管理は、別の読取管理用ホスト装置で行なえる。さらに工場あるいは工程に１台の読取管理用ホスト装置で多数の２次元コードリーダの管理が行なえる。
【００７９】
なお、本実施の形態では、返信フォーマットの各項目の順番を図８のようにしたが、順番は適当に変更しても構わないことは言うまでもない。
【００８０】
（実施の形態２）
コントラストを返信することにより、実施の形態１に示す２次元コードリーダを複数設置した場合、個体差の吸収、経時変化による照明の劣化による輝度低下だけでなく標識マーカの経時変化によるマーキングのコントラスト低下を自動で調整することもできる。
【００８１】
図９に本発明の実施の形態２の光学的情報読取システム及び工程管理システムの構成図を示す。ここで従来例の構成図である図１２ならびに、実施の形態１のブロックである図１と同じ部分は同じ符号を用い説明は省略する。３０（ｃ）は工程管理用ホスト装置で、個別品番（デコードデータ）の管理と工程の管理と搬送系の管理を行なう。工程管理用ホスト装置３０（ｃ）は従来から工程のライン内で商品または部品の管理で使用されていた。工程管理用ホスト装置３０（ｃ）には図１５に示す従来の返信フォーマットで、２次元コードリーダから、実質的にはデコードデータのみを返信する。３０（ａ）は読取管理用ホスト装置で、２次元コードリーダの読取の管理を行っている。本実施の形態では、複数の２次元コードリーダと接続するためにスプレッドスペクトラム方式による無線通信による接続とした。読取管理用ホスト装置３０（ａ）には図８に示す実施の形態１で述べた返信フォーマットで、２次元コードリーダから、各項目を返信する。３１は標識マーカで、本実施の形態では、レーザ光によって標識１をマーキングするレーザマーカと呼ばれる装置を用いた。本実施の形態では標識１の媒体としてガラス基板を用いたため、特にＵＶＹＡＧレーザと呼ばれる短い波長を利用したレーザマーカを用いた。ＵＶＹＡＧレーザは波長が短いため、光がガラスの表面で吸収され、ガラスの温度が上昇することにより、ガラスの表面を溶融することができるためである。標識マーカ３１から出力されたレーザ光は、ガルバノミラー３２で反射させることにより、ガラス基板上に２次元コードをマーキングする。ガラス基板の溶融している部分と、溶融していない部分の反射率の違いを利用して２次元コードをデコードする。媒体はガラスにこだわらず、半導体やセラミックやプリント基板でも構わないが、それぞれの媒体に応じてレーザ光の波長を選択する必要がある。３０（ｂ）のマーカ制御用ホスト装置は、標識マーカ３１とガルバノミラー３２の制御を行なう。一般的にレーザ光は、レーザの出力した時間と共にその出力強度が減衰する。そのため一定期間毎に出力強度を測定し、出力が減衰しているとレーザ装置への入力パワーを上げることにより出力強度の安定を図る必要がある。本実施の形態では、レーザ光の出力強度を測定する代わりに、ガラス基板のコントラストを測定することにより自動的にレーザ光を調整できる構成とした。つまり、レーザ光とコントラストには相関があり、レーザ光の出力強度が強いほど、溶融する量が多く、ガラスを深く溶融（削る）ため、コントラスト（白セルと黒セルの差）が大きいことを利用している。工程管理用ホスト装置３０（ｃ）に予め設定していたコントラストよりも、２次元コードリーダから読取管理用ホスト装置３０（ａ）へ出力されるコントラストが小さい場合、工程管理用ホスト装置３０（ｃ）は、レーザ装置の入力パワ−を上げるように制御する。
【００８２】
本実施の形態により、自動的にレーザ出力強度の調整が可能になり、自動でコントラストの安定した標識を作成することが可能となり、良好で安定した読取が可能な光学的情報読取システム及び工程管理システムとなる。
【００８３】
なお、本実施の形態では、コントラストを返信することでレーザマーカの入力パワーを制御する例を述べたが、コントラスト、復元試行（リトライ）回数、誤り訂正率、読取時間のそれぞれの値に応じてレーザマーカの入力パワーや、レーザマーキング速度、レーザマーキング密度、レーザの焦点位置の制御を行うこともできる。
【００８４】
（実施の形態３）
さらにコントラストの低下は、レーザ出力強度の低下だけでなく、照明光の強度の低下が原因である場合もある。
【００８５】
図１０に本発明の実施の形態３の光学的情報読取システム及び工程管理システムの構成図を示す。ここで従来例の構成図である図１２ならびに、実施の形態１のブロックである図１、実施の形態２の構成図である図９と同じ部分は同じ符号を用い説明は省略する。４０は複数のＬＥＤから構成された照明部２の照度を制御する照明制御装置である。照明制御装置４０は、作業者によるマニュアル操作でも、ＰＣなどホスト装置からの操作でも照明の光量制御が可能である。本実施の形態では、読取管理用ホスト３０（ａ）により光を制御するシステムとした。読取管理用ホスト装置３０（ａ）が予め設定していたコントラストに比べ２次元コードリーダから読取管理用ホスト装置３０（ａ）へ出力されるコントラストが小さい場合、読取管理用ホスト装置３０（ａ）は照明部２の光量を増加させ、読取管理用ホスト装置３０（ａ）が予め設定していたコントラストに比べ２次元コードリーダから読取管理用ホスト装置３０（ａ）へ出力されるコントラストが大きい場合、読取管理用ホスト装置３０（ａ）は照明部２の光量を減少させるように照明制御装置４０を制御する。本実施の形態により、自動的に光量の調整が可能になり、照明の劣化によるコントラストの低下を防ぐことにより、良好で安定した読取が可能な光学的情報読取システム及び工程管理システムとなる。
【００８６】
（実施の形態４）
図１１に本発明の実施の形態４の光学的情報読取システム及び工程管理システムの構成図を示す。ここで従来例の構成図である図１２ならびに、実施の形態１のブロックである図１、実施の形態２の構成図である図９と同じ部分は同じ符号を用い説明は省略する。４１は報知用ブザーで４２はＬＥＤで構成された報知用照明である。読取管理用ホスト装置３０（ａ）に返信されたデータにより、予め設定されたデータと比較することにより、コントラストの低下、復元試行（リトライ）回数の増加、誤り訂正率の増加、読取時間の増加があった場合、これら報知用ブザー４１や報知用照明４２の報知手段により作業者に知らせることができる。報知用ブザ−４１の音量や音質や音階を変えることや、報知用ＬＥＤ４２の色や点滅周期を変えることにより、どの項目が予め設定した範囲を超えたかを示すことも可能であり、またＣＲＴや液晶に項目を表示することもできる。なお報知とともに工程のラインを止めるシステムとしても構わない。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、標識に照明光を投光する照明部と、前記標識からの反射光を取り込み電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサの出力信号に基づいて前記標識の有する情報を復元するデコード部と、少なくとも前記デコード部による復元リトライの時間を含む前記標識の読取時間を計測して外部に出力するように構成される。この構成において、上記デコード部が標識の有する情報を復元する過程にて再度復元動作をリトライした場合、少なくとも当該リトライの時間を含む当該読取時間を外部へ送信することにより、ユーザは、上記読取時間を受信した外部の装置を介して、本装置による読取状況の良し悪しを把握することができ、具体的には、リトライ時間が長くなれば読取時間が増え、標識の印字状態又は表示状態が良好でないと容易に推測することが可能となり、その後のユーザによる迅速な対応を促すことになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の光学的情報読取装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の光学的情報読取装置の流れ図
【図３】本発明の実施の形態１の光学的情報読取装置の返信フォーマット編集処理の流れ図
【図４】２次元コードの模式図
【図５】２次元コードの模式図
【図６】本発明の実施の形態１の光学的情報読取装置のコントラスト処理の流れ図
【図７】本発明の実施の形態１の光学的情報読取装置のコントラスト処理の説明のための波形図
【図８】本発明の実施の形態１の光学的情報読取装置の返信フォーマットを示す図
【図９】本発明の実施の形態２の光学的情報読取システム及び工程管理システムの構成図
【図１０】本発明の実施の形態３の光学的情報読取システム及び工程管理システムの構成図
【図１１】本発明の実施の形態４の光学的情報読取システム及び工程管理システムの構成図
【図１２】２次元コードリーダの構成図
【図１３】従来の２次元コードリーダのブロック図
【図１４】従来の２次元コードリーダの流れ図
【図１５】従来の２次元コードリーダの返信フォーマットを示す図
【符号の説明】
１  標識
２  照明部
３  ２次元コードリーダ本体
４  通信ケーブル
５  イメージセンサ
６   レンズ
７  波形処理部
８  信号格納部
９  デコード部
１０  通信インターフェイス
１１  プリント基板
２０  無線モジュール
２１  アンテナ
３０（ａ）  読取管理用ホスト装置
３０（ｂ）  マーカ制御用ホスト装置
３０（ｃ）  工程管理用ホスト装置
３１  標識マーカ
３２  ガルバノミラ−
４０  照明制御装置
４１  報知用ブザー
４２  報知用照明
【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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