(57)【要約】【課題】読取対象であるコードの視認性を向上することにより、コードの読取作業を容易かつ迅速に行うことができるコード読取装置を提供する。【解決手段】読取対象物表面にマーキングされたコードを読み取るコード読取装置において、読取開口部を有する筐体と、筐体の側面の一部に視認窓と、読取開口部を介して読取対象物の表面に視認用の照準照明光を照射する照準照明手段と、読取開口部を介してコードを読み取るためのコード照明光をコードを含む２次元エリアに照射するコード照明手段と、コード照明光が２次元エリアで反射したコード照明反射光を受光する撮像手段と、撮像手段によって生成された画像データに基づいてコードに対応する所定データを再生するデコーダ手段とを備え、照準照明光とコード照明光が異なる波長成分を有する発光色であり、かつ視認窓が照準照明光の波長成分のみを透過する光学フィルタである。【選択図】図２
2009205229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取対象物の表面にマーキングされたコードを光学的に読み取るコード読取装置であって、
読取開口部を有する筐体と、
該筐体の側面の一部に、前記読取開口部の所定領域内に捉えられた前記コードを前記筐体の外部から視認できるように形成された視認窓と、
前記読取開口部を介して前記読取対象物の表面に視認用の照準照明光を照射する照準照明手段と、
前記読取開口部を介して前記コードを読み取るためのコード照明光を前記コードを含む２次元エリアに照射するコード照明手段と、
前記コード照明光が前記２次元エリアで反射したコード照明反射光を受光する撮像手段と、
該撮像手段によって生成された画像データに基づいて前記コードに対応する所定データを再生するデコーダ手段とを備え、
前記照準照明光と前記コード照明光とは、異なる波長成分を有する発光色であり、かつ、
前記視認窓は、前記照準照明光の波長成分のみを透過する光学フィルタで形成されていることを特徴とするコード読取装置。
【請求項２】
前記照準照明光の発光色は、３原色のうちの１色であり、かつ、
前記撮像手段は、前記照準照明光の発光色が輝度信号に寄与しないように設定されたカラーカメラである請求項１に記載のコード読取装置。
【請求項３】
前記撮像手段は、該撮像手段の視野の位置情報を前記読取対象物の表面上に示すためのポインタ光を照射するポインタ発光手段を有する請求項１または２に記載のコード読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の表面に形成された２次元コードなどを光学的に読み取るコード読取装置に関し、より詳細には、読取対象に対して容易に位置合わせすることができるように改良したコード読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品や部品の管理情報を短時間で認識するために、製品や部品の番号、品名、価格などの情報を白黒等の縞模様で記号化した１次元または２次元コードが広く用いられている。これらのコードの模様は、異なる反射率を有するマークで表されており、例えば、１次元コードにおいては、線の幅の比の組み合わせで一連の数字や文字を表し、製品や部品の番号、名称、価格などの各種情報が上記数字や文字に置き換えられている。
【０００３】
例えば、バーコードで表されたコードは、バーコードリーダと呼ばれる読取装置によって読み取られる。このバーコードリーダは、光をバーコードに当て、反射率の異なる白と黒の縞模様から返ってくる光を受けて、その反射光の強弱のパターンに基づいて元の数字に解読する装置である。この種のコード読取装置には、操作者が装置を手に持って利用する手持ち式のタイプと、読取窓の上をバーコードのついた製品等を通過させる定置式のタプがある。一般的に、前者のタイプには、光源として発光ダイオードが用いられ、後者のタイプにはレーザービームが光源として用いられている。
【０００４】
このうち、手持ち式（ハンディタイプ）のコード読取装置は、ＰＯＳ（販売時点情報管理）システムとして、スーパーマーケット、デパート、コンビニエンスストア等で多用されている。図３は、一般的なハンディタイプのバーコードリーダの一例を示す斜視図である。同図において、バーコードリーダ１００の本体１０１は、横断面がＬ字状である略直方体形状をなしている。本体１０１の一端の先端部には、コードの読取部１０２が設けられ、本体１０１の他端の上面部には、読み取ったコードのデータの登録、抹消、表示、ガイダンス等の指令を入力するためのテンキー１０３、および所定事項を表示するための液晶パネル等からなる表示部１０４が設けられている。
【０００５】
このコード読取装置１００を使用する際、使用者は、本体１０１の他端を片手で把持して読取部１０２を読取対象であるコードに押し当て、本体１０１の側面部に設けられているトリガーボタン１０５を押す。すると、読取部１０２を介してコードが読み取られるので、使用者は、所定のテンキー１０３を押してそのコードのデータの登録、表示等の指令を入力する。
【０００６】
この種のハンディタイプのコード読取装置では、従来、白黒等の模様で符号化された１次元コードや２次元コードが対象とされていた。ところが、近年、自動車、航空機、電気機器等の工業製品などを扱う分野では、金属やセラミックス、高分子化合物などの物体表面にコード（２次元または１次元コード）を直接マーキングするダイレクトパーツマーキング（DPMI  :  Direct  Part  Marking  Identification）と呼ばれる手法が普及している。
【０００７】
現在、このダイレクトパーツマーキングの手法には、ドットピーン（刻印）とレーザマーカとが存在している。このうちドットピーンは、製品表面を凹ませることによりマーキングするので、耐久性に優れ、消えない印字が形成されることが特徴であり、例えばエンジンブロック等の製品管理などに利用されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２９８６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来より、金属等の光沢面にダイレクトドットマーキング手法によって形成されたコードを読み取る場合には、取扱いが容易で汎用性に優れているハンディタイプの接触型コード読取装置が使用されている。しかしながら、図３に示されるような従来のコード読取装置１００では、本体（筐体）１０１が不透明な部材で構成されているため、読取対象であるコードと読取部１０２との位置関係を確認しにくく、コードを読取可能なエリア内に捕捉できていることを確認することができないため、コードを読み取る際の位置合わせが困難であった。特に、外部が暗い環境下でコードの読取作業を行う場合には、その困難性は極めて高かった。その結果、従来のコード読取装置１００では、位置ずれによる読み取りエラーなどが発生して無駄な時間を要してしまう、という問題があった。
【００１０】
要するに、従来のコード読取装置１００では、コードを確実に読取部１０２の読取可能エリア内に位置させる作業に手間と時間を要してしまうため、ハンディタイプの接触型コード読取装置の利点、すなわち汎用性および簡便性が十分に発揮されていない、というのが現状であった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、読取対象であるコードの視認性を向上することにより、コードの読取作業を容易かつ迅速に行うことができるコード読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記目的は、読取対象物の表面にマーキングされたコードを光学的に読み取るコード読取装置において、読取開口部を有する筐体と、該筐体の側面の一部に、前記読取開口部の所定領域内に捉えられた前記コードを前記筐体の外部から視認できるように形成された視認窓と、前記読取開口部を介して前記読取対象物の表面に視認用の照準照明光を照射する照準照明手段と、前記読取開口部を介して前記コードを読み取るためのコード照明光を前記コードを含む２次元エリアに照射するコード照明手段と、前記コード照明光が前記２次元エリアで反射したコード照明反射光を受光する撮像手段と、該撮像手段によって生成された画像データに基づいて前記コードに対応する所定データを再生するデコーダ手段とを備え、前記照準照明光と前記コード照明光とが異なる波長成分を有する発光色であり、かつ、前記視認窓が前記照準照明光の波長成分のみを透過する光学フィルタで形成されていることにより、達成される。
【００１３】
また、上記目的は、前記照準照明光の発光色が３原色のうちの１色であり、かつ、前記撮像手段が前記照準照明光の発光色が輝度信号に寄与しないように設定されたカラーカメラであることにより、効果的に達成される。
【００１４】
さらに、上記目的は、前記撮像手段が該撮像手段の視野の位置情報を前記読取対象物の表面上に示すためのポインタ光を照射するポインタ発光手段を有することにより、効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るコード読取装置によれば、コードを読み取るための位置決めをする際に、視認用の照準照明光による照明補助を受けて、読取開口部内に捉えられるコードを視認窓を介して目視で確認することができる。これにより、コードの位置合わせを容易かつ迅速に実行することができるとともに、外部が暗い環境下でも良好に視認することができるので、読取可能領域からコードがはみ出すことにより生じるエラー等が確実に防止され、正確な読み取りを行うことができる。さらに、本発明に係るコード読取装置では、視認窓として照準照明光の波長成分のみを透過する光学フィルタを用いているので、視認窓を介して装置内部に入射する外乱光を大幅に低減することができ、外乱光による画像の劣化を防止することができる。
【００１６】
また、本発明に係るコード読取装置によれば、照準照明光の発光色を３原色のうちの１色とし、かつ、該照準照明光の発光色が輝度信号に寄与しないように設定されたカラーカメラを撮像手段として用いることにより、複雑な信号処理などを要することなく、視認窓を通過する光の色成分への感度を無くすように撮像手段を設定することができる。この結果、画像劣化の要因となり得る外乱光の影響を、より効果的に防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係るコード読取装置によれば、撮像手段にポインタ発光部を配設し、該ポインタ発光部から照射されるポインタ光によって撮像手段の視野の位置情報（中心位置や外縁など）を読取対象物の表面上に示すようにしたことにより、読取位置をより容易かつ確実に視認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照にしながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下に述べる実施形態は、金属等からなる読取対象物の表面上にダイレクトパーツマーキング手法（DPMI  :  Direct  Part  Marking  Identification）によって設けられたドット状のコードを読み取る、ハンディタイプのコード読取装置に本発明を適用したものである。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る本発明の実施形態に係るコード読取装置の外観を示す断面図である。同図において、コード読取装置１は、使用者が片手で把持して操作可能な断面Ｌ字形状に形成された筐体２を備えている。この筐体２は、頭部底面（図１左下）に形成された読取開口部２ａと、屈曲部に配設された画像キャプチャー用のトリガーボタン３を有している。このコード読取装置１では、トリガーボタン３による撮像操作に応じて、読取対象物（金属板等）４の表面上にマーキングされたコード５を読取開口部２ａを通して光学的に読み取るように構成されている。また、読取開口部２ａが形成されている筐体２の頭部の側面には、後述する光学フィルタからなる視認窓６が形成され、該視認窓６を介して、読取開口部２ａの所定領域内に捉えられたコード５を筐体２の外部から視認できるようになっている。
【００２０】
図２は、図１のコード読取装置の基本構成を概略的に示す要部断面図である。同図において、コード読取装置１は、筐体２の内部に、読取開口部２ａを介して読取対象物４の表面に視認用の照準照明光７Ｌを照射する照準照明源７と、読取開口部２ａを介してコード５を含む２次元エリアに斜方向からコード５を読み取るためのコード照明光８Ｌを照射するコード照明源８と、コード照明光８Ｌが上記２次元エリアで反射したコード照明反射光を受光する撮像部９と、該撮像部９によって生成された画像データに基づいてコード５に対応する所定データを再生するデコーダ手段を有する制御部１０とを備えている。
【００２１】
撮像部９は、ＣＣＤ型やＭＯＳ型などのカラーカメラであり、読取開口部２ａの略中央部の上方に配されている。また、この撮像部９は、カラーカメラに撮像画像の焦点を合わせるレンズ９ａと、この撮像部９の視野の位置情報（中央位置）を読取対象物４の表面上に示すためのポインタ光１１Ｌを照射するポインタ発光源（レーザービーム等）１１とを備えている。なお、撮像部９から下方に延びている２本の長点線は、撮像部９の視野９Ｖの外縁を示すものであり、この視野９Ｖは、読取開口部２ａより僅かに小さくなるように設定されている。
【００２２】
照準照明源７およびコード照明源８は、高輝度ＬＥＤアレイなどで構成され、照準照明光７Ｌとコード照明光８Ｌとが異なる波長成分を有する発光色に設定されている。特に、これらの照明光７Ｌ，８Ｌに用いる色は、光の３原色（赤色、緑色、青色）のいずれかであることが好ましい。また、視認窓６を構成する光学フィルタは、照準照明源７から発光される照準照明光７Ｌの波長成分のみを透過する素材（例えば透明なガラス板材等に所定の着色染料を塗布して形成されたカラーフィルタなど）で構成されている。
【００２３】
本実施形態では、照準照明源７に緑色光を発光するＬＥＤを用いるとともに、コード照明源８に赤色光を発光するＬＥＤを用い、かつ、視認窓６の光学フィルタとして照準照明源７が発光する緑色光以外の可視光を遮断する緑色カラーフィルタを用いている。これにより、照準照明光７Ｌと一致する波長成分を有する光以外の外乱光が、視認窓６を介して筐体２の内部に進入することができないようになっている。
【００２４】
また、コード５を含む読取対象物４の表面上の２次元エリアを撮像する撮像部９には、照準照明光７Ｌ、すなわち緑色光が輝度信号に寄与しないように設定されたカラーカメラが用いられている。一般に、カラーカメラで撮像されたカラー画像からモノクロ画像を得る際には、ＮＴＳＣ（National  Television  System  Committee）の規格による下記の変換式に基づいて、輝度信号Ｙが生成される。
【００２５】
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４４Ｂ
本実施形態の撮像部９で用いられる輝度信号変換式は、上記変換式における照準照明光７Ｌの発光色（Ｇ：緑色光）に対応する係数がゼロに設定され、照準照明光７Ｌの発光色が輝度信号Ｙに寄与しないようになっている（例えば、Ｙ＝Ｒ＋Ｂ，Ｙ＝Ｒ，Ｙ＝Ｂなど）。この設定により、撮像部９は、仮に照準照明光７Ｌと一致する波長成分を有する外乱光が視認窓６を介して筐体２の内部に進入したとしても、この外乱光による影響を受けずにコード５を含む２次元エリアの画像を撮像することができる。
【００２６】
このような構成を有するコード読取装置１では、コード５がマーキングされた読取対象物４の表面に対して筐体２の読取開口部２ａを略平行に近接させた状態で、照準照明源７から照射される照準照明光７Ｌ、および照準照明光７Ｌと同色のポインタ発光源１１から照射されるポインタ光１１Ｌによる照明補助を受け、視認窓６を介して目視されながら、コード５の位置合わせが実行される。コード５が撮像部９の読取可能領域内に捉えられ、トリガーボタン３が引かれると、照準照明源７およびポインタ発光源がオフになり、その後コード照明源８がオンになってコード５を含む２次元エリアの画像が撮像部９により撮像される。そして、この撮像部９で生成された画像データに基づいて、コード５に対応する所定のデータが制御部１０のデコード手段によって再生される。
【００２７】
以上のように、本実施形態に係るコード読取装置１では、照準照明光７Ｌおよびポインタ光１１Ｌによる照明補助を受けて、読取開口部２ａ内に捉えられるコード５を視認窓６を介して目視で確認しつつ、コード５を読み取るための位置決めを実行できるようになっている。これにより、コード５の位置合わせを容易かつ迅速に行うことができるとともに、外部が暗い環境下でも良好に視認することができるので、撮像部９の読取可能領域（視野９Ｖ）からコード５がはみ出すことにより生じるエラー等が確実に防止され、正確な読み取りを行うことができる。
【００２８】
また、本実施形態に係るコード読取装置１では、視認窓６を構成する光学フィルタとして、照準照明光７Ｌの波長成分のみを透過し、それ以外の可視光を遮断する着色カラーフィルタを用いている。これにより、視認窓６を介して筐体２内に進入する外乱光を大幅に低減することができるので、外乱光による画像の劣化を効果的に防止することができる。
【００２９】
また、本実施形態に係るコード読取装置１では、照準照明光７Ｌの発光色を３原色のうちの１色とし、かつ、該照準照明光７Ｌの発光色が輝度信号に寄与しないように設定されたカラーカメラを撮像部９として用いている。これにより、複雑な信号処理などを要することなく、視認窓６を通過する光の色成分をカットする機能を撮像部９に設定することができ、画像劣化の要因となり得る外乱光の影響をより効果的に防止することができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、筐体２の頭部側面の一部に視認窓６が配設されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、筐体２に複数の視認窓６が配設されていてもよく、また、照準照明源７および斜方照明源８の種類および配置は、本実施形態と異なるものであってもよい。
【００３１】
また、照準照明源７，コード照明源８から投光される照準照明光７Ｌ，コード照明光８Ｌ、ならびに視認窓６を構成する光学フィルタの色についても、本実施形態で用いた色に限定されるものではなく、照準照明光７Ｌとコード照明光８Ｌとが異なる発光色であり、かつ、視認窓６に用いる光学フィルタが照準照明光７Ｌの発光色以外の色の可視光を遮断するものであれば、これらに採用する色は何色でもよいが、光の３原色である赤色、青色、緑色がカラー画像データ形式で用いられるフィルタであることから、この３原色のうちのいずれかの色を用いることにより、最良の結果を得ることができる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るコード読取装置の外観を示す側面図である。
【図２】図１のコード読取装置の基本構成を概略的に示す要部断面図である。
【図３】一般的なハンディタイプのコード読取装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１      コード読取装置
２      筐体
２ａ    読取開口部
４      読取対象物
５      コード
６      視認窓（光学フィルタ）
７      照準照明源
７Ｌ    照準照明光（緑色光）
８      コード照明源
８Ｌ    コード照明光（赤色光）
９      撮像部（カラーカメラ）
１０      制御部（デコーダ手段）
１１      ポインタ発光源
１１Ｌ    ポインタ光
【図１】
2009205229.tif 000003
【図２】
2009205229.tif 000004
【図３】
2009205229.tif 000005