JPH1069516A - データシンボル読み取り装置 - Google Patents
データシンボル読み取り装置Info
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- JPH1069516A JPH1069516A JP8244018A JP24401896A JPH1069516A JP H1069516 A JPH1069516 A JP H1069516A JP 8244018 A JP8244018 A JP 8244018A JP 24401896 A JP24401896 A JP 24401896A JP H1069516 A JPH1069516 A JP H1069516A
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- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
- G06K7/10712—Fixed beam scanning
- G06K7/10722—Photodetector array or CCD scanning
- G06K7/10742—Photodetector array or CCD scanning including a diffuser for diffusing the light from the light source to create substantially uniform illumination of the target record carrier
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- G—PHYSICS
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- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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- G06K7/10712—Fixed beam scanning
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Abstract
(57)【要約】
【課題】読み取り領域の輝度を均一かつ高輝度に保つノ
ンコンタクト方式のデータシンボル読み取り装置を提供
すること。 【解決手段】データシンボル読み取り装置1は、光源3
1から発せられる光線を拡散する拡散板32と、拡散さ
れた光線をシンボル読み取り領域8に照射させるレンズ
33とを備え、拡散板32とレンズ33との距離をレン
ズ33の焦点距離にし、光源31の光軸311とレンズ
33の光軸331との位置を調整して設定することによ
り、読み取り領域に均一かつ高い輝度の照明を与えるこ
とができる。
ンコンタクト方式のデータシンボル読み取り装置を提供
すること。 【解決手段】データシンボル読み取り装置1は、光源3
1から発せられる光線を拡散する拡散板32と、拡散さ
れた光線をシンボル読み取り領域8に照射させるレンズ
33とを備え、拡散板32とレンズ33との距離をレン
ズ33の焦点距離にし、光源31の光軸311とレンズ
33の光軸331との位置を調整して設定することによ
り、読み取り領域に均一かつ高い輝度の照明を与えるこ
とができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、データシンボル読
み取り装置に関し、例えば2次元データシンボルのよう
なコード化された情報を読み取るノンコンタクト方式の
データシンボル読み取り装置に関する。
み取り装置に関し、例えば2次元データシンボルのよう
なコード化された情報を読み取るノンコンタクト方式の
データシンボル読み取り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のバーコード情報より多くの情報を
担持し得るものとして、例えば白黒のモザイクパターン
が2次元的に表せる2次元データシンボルがある。通
常、2次元データシンボルを読み取る場合、2次元デー
タシンボルが撮像レンズを介してCCD(Charg Coupled
Device)に結像されるためには、所定の距離が必要であ
った。そのため、従来の2次元データシンボル読み取り
装置は、データ読み取り部を2次元データシンボルが配
置されている面に、当該距離を保つように接合させて、
読み取り動作を行っていた(コンタクト方式という)。
担持し得るものとして、例えば白黒のモザイクパターン
が2次元的に表せる2次元データシンボルがある。通
常、2次元データシンボルを読み取る場合、2次元デー
タシンボルが撮像レンズを介してCCD(Charg Coupled
Device)に結像されるためには、所定の距離が必要であ
った。そのため、従来の2次元データシンボル読み取り
装置は、データ読み取り部を2次元データシンボルが配
置されている面に、当該距離を保つように接合させて、
読み取り動作を行っていた(コンタクト方式という)。
【0003】近年、読み取り部とシンボルが配置された
面とを接合することなく、2次元データシンボルを読み
取る方式が考えられている(ノンコンタクト方式とい
う)。このノンコンタクト方式のデータシンボル読み取
り装置は、コンタクト方式に比べ、読み取り操作性を高
めるものである。
面とを接合することなく、2次元データシンボルを読み
取る方式が考えられている(ノンコンタクト方式とい
う)。このノンコンタクト方式のデータシンボル読み取
り装置は、コンタクト方式に比べ、読み取り操作性を高
めるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ノンコンタク
ト方式の場合、コンタクト方式に比べ、読み取り精度が
劣るという問題があった。これは、コンタクト方式で
は、光源と読み取り対象までがケーシングで覆われてい
るため照明光が拡散され難いが、ノンコンタクト方式
は、読み取り部と読み取り対象までが外部空間とされる
ので、照明光が拡散され易く、よって、シンボル読み取
り領域上で光量が不足したり、輝度が不均一となったり
することによるものである。
ト方式の場合、コンタクト方式に比べ、読み取り精度が
劣るという問題があった。これは、コンタクト方式で
は、光源と読み取り対象までがケーシングで覆われてい
るため照明光が拡散され難いが、ノンコンタクト方式
は、読み取り部と読み取り対象までが外部空間とされる
ので、照明光が拡散され易く、よって、シンボル読み取
り領域上で光量が不足したり、輝度が不均一となったり
することによるものである。
【0005】本発明の目的は、読み取り精度を高めるた
め、シンボル読み取り領域に均一かつ高い輝度を与える
ことができるノンコンタクト方式のデータシンボル読み
取り装置を提供することにある。
め、シンボル読み取り領域に均一かつ高い輝度を与える
ことができるノンコンタクト方式のデータシンボル読み
取り装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(9)の本発明により達成される。
(1)〜(9)の本発明により達成される。
【0007】(1) 撮像素子と、シンボル読み取り領
域上のデータシンボルを前記撮像素子の受光面に導く結
像光学系と、複数の光源と、光源光を拡散する拡散板
と、拡散板を経た拡散光を前記シンボル読み取り領域に
照射するレンズとを有し、前記シンボル読み取り領域上
での前記光源起源による照明光の光量分布をほぼ均一と
する照明系と、を備えることを特徴とするデータシンボ
ル読み取り装置。
域上のデータシンボルを前記撮像素子の受光面に導く結
像光学系と、複数の光源と、光源光を拡散する拡散板
と、拡散板を経た拡散光を前記シンボル読み取り領域に
照射するレンズとを有し、前記シンボル読み取り領域上
での前記光源起源による照明光の光量分布をほぼ均一と
する照明系と、を備えることを特徴とするデータシンボ
ル読み取り装置。
【0008】(2) 前記拡散板とレンズとの距離は、
当該レンズの焦点距離近辺である上記(1)に記載のデ
ータシンボル読み取り装置。
当該レンズの焦点距離近辺である上記(1)に記載のデ
ータシンボル読み取り装置。
【0009】(3) 被写体との距離を設定するための
指標を与える指標表示手段を備えた上記(1)または
(2)に記載のデータシンボル読み取り装置。
指標を与える指標表示手段を備えた上記(1)または
(2)に記載のデータシンボル読み取り装置。
【0010】(4) 前記光源と前記レンズとは同数備
えられ、それらが1対1対応にされて配置されている上
記(1)ないし(3)のいずれかに記載のデータシンボ
ル読み取り装置。
えられ、それらが1対1対応にされて配置されている上
記(1)ないし(3)のいずれかに記載のデータシンボ
ル読み取り装置。
【0011】(5) 前記光源は、結像光学系の光軸に
垂直な面上に光軸を中心として対象に配置され、当該光
軸から離れて配置された光源は、当該光軸側に配置され
た光源より配置間隔が密である上記(1)ないし(4)
のいずれかに記載のデータシンボル読み取り装置。
垂直な面上に光軸を中心として対象に配置され、当該光
軸から離れて配置された光源は、当該光軸側に配置され
た光源より配置間隔が密である上記(1)ないし(4)
のいずれかに記載のデータシンボル読み取り装置。
【0012】(6) 前記レンズは、結像光学系の光軸
に垂直な面上に光軸を中心として対象に配置され、当該
光軸から離れて配置された光源に対応するレンズは、そ
の光軸が、対応する光源の光軸と不一致となるように配
置される上記(1)ないし(5)のいずれかに記載のデ
ータシンボル読み取り装置。
に垂直な面上に光軸を中心として対象に配置され、当該
光軸から離れて配置された光源に対応するレンズは、そ
の光軸が、対応する光源の光軸と不一致となるように配
置される上記(1)ないし(5)のいずれかに記載のデ
ータシンボル読み取り装置。
【0013】(7) 前記レンズは、結像光学系の光軸
に垂直な面上に光軸を中心として対象に配置され、当該
光軸から離れて配置された光源に対応するレンズは、そ
の光軸が、対応する光源の光軸と不一致となるように配
置され、かつ、当該光軸近辺に配置された光源に対応す
るレンズは、その光軸が、対応する光源の光軸と一致す
るように配置される上記(1)ないし(5)のいずれか
に記載のデータシンボル読み取り装置。
に垂直な面上に光軸を中心として対象に配置され、当該
光軸から離れて配置された光源に対応するレンズは、そ
の光軸が、対応する光源の光軸と不一致となるように配
置され、かつ、当該光軸近辺に配置された光源に対応す
るレンズは、その光軸が、対応する光源の光軸と一致す
るように配置される上記(1)ないし(5)のいずれか
に記載のデータシンボル読み取り装置。
【0014】(8) 前記拡散板は、粗面を有する拡散
板である上記(1)ないし(7)のいずれかに記載のデ
ータシンボル読み取り装置。
板である上記(1)ないし(7)のいずれかに記載のデ
ータシンボル読み取り装置。
【0015】(9) 前記データシンボルは、2次元の
データシンボルである上記(1)ないし(8)のいずれ
かに記載のデータシンボル読み取り装置。
データシンボルである上記(1)ないし(8)のいずれ
かに記載のデータシンボル読み取り装置。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明のデータシンボル読
み取り装置を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細
に説明する。
み取り装置を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細
に説明する。
【0017】図1は本発明のデータシンボル読み取り装
置1の斜視図、図2は図1に示すデータ読み取り装置1
のA−A線断面図、図3は図1に示すデータシンボル読
み取り装置1のB−B線断面図である。図1〜図3に示
すように、本発明のデータシンボル読み取り装置1は、
手で把持する縦長の把持部12とその先端側に形成され
たヘッド部11とで構成されたケーシング2を有する。
前記把持部12内には、読み取り動作を開始するための
トリガースイッチ121と読み取られたデータシンボル
の情報処理を行う処理部5が備えられる。また、前記ヘ
ッド部11には、データシンボルの読み取り処理に必要
な読み取り部3、指標投射部4等が備えられる。
置1の斜視図、図2は図1に示すデータ読み取り装置1
のA−A線断面図、図3は図1に示すデータシンボル読
み取り装置1のB−B線断面図である。図1〜図3に示
すように、本発明のデータシンボル読み取り装置1は、
手で把持する縦長の把持部12とその先端側に形成され
たヘッド部11とで構成されたケーシング2を有する。
前記把持部12内には、読み取り動作を開始するための
トリガースイッチ121と読み取られたデータシンボル
の情報処理を行う処理部5が備えられる。また、前記ヘ
ッド部11には、データシンボルの読み取り処理に必要
な読み取り部3、指標投射部4等が備えられる。
【0018】前記読み取り部3は、照明光を発する複数
の光源31と、光源31から発せられた光を拡散する拡
散板32と、拡散された光を照射するレンズ33と、撮
像素子34と、データシンボル7を撮像素子34の受光
面に結像するように導く撮像レンズ35と、これらを支
持する図示しない支持部材とで構成されている。
の光源31と、光源31から発せられた光を拡散する拡
散板32と、拡散された光を照射するレンズ33と、撮
像素子34と、データシンボル7を撮像素子34の受光
面に結像するように導く撮像レンズ35と、これらを支
持する図示しない支持部材とで構成されている。
【0019】前記光源31は、例えばLEDのような発
光素子、ハロゲンランプ等を用いることができ、データ
シンボルを読み取るために必要な照度を与えるものとさ
れる。光源31は、撮像レンズ35の光軸351に垂直
な面上に当該光軸351に対して対象に配置されてい
る。用いる各光源31の輝度は、同一であることが好ま
しい。特に、光源31が配置される面の中央部には撮像
レンズ35が配置されるため、当該光軸351に隣接す
る光源31aの配置間隔は、光源31aのパワーおよび
データシンボル7までの距離などによって決定する所定
距離とされる。当該光軸351に隣接しない光源31b
の配置間隔は前記所定距離より短くすることが好まし
く、光源31の配置領域を狭めることが可能にされる。
このことは、ヘッド部11の小型化を実現する。
光素子、ハロゲンランプ等を用いることができ、データ
シンボルを読み取るために必要な照度を与えるものとさ
れる。光源31は、撮像レンズ35の光軸351に垂直
な面上に当該光軸351に対して対象に配置されてい
る。用いる各光源31の輝度は、同一であることが好ま
しい。特に、光源31が配置される面の中央部には撮像
レンズ35が配置されるため、当該光軸351に隣接す
る光源31aの配置間隔は、光源31aのパワーおよび
データシンボル7までの距離などによって決定する所定
距離とされる。当該光軸351に隣接しない光源31b
の配置間隔は前記所定距離より短くすることが好まし
く、光源31の配置領域を狭めることが可能にされる。
このことは、ヘッド部11の小型化を実現する。
【0020】前記拡散板32としては、光源31からの
光を多方向に拡散させる作用を有する粗面が形成された
ものが用いられる。このような拡散板32としては、例
えば、磨りガラス板が挙げられる。また、撮像レンズ3
5の光軸351と交わる拡散板32の部分には、開口3
21が形成されている。
光を多方向に拡散させる作用を有する粗面が形成された
ものが用いられる。このような拡散板32としては、例
えば、磨りガラス板が挙げられる。また、撮像レンズ3
5の光軸351と交わる拡散板32の部分には、開口3
21が形成されている。
【0021】前記レンズ33としては、前記拡散板32
にて拡散された光を照射させるため、例えば各光源31
に1対1に対応した複数のレンズが用いられる。これら
複数のレンズ33は、例えば、撮像レンズ35の光軸3
51に垂直な面上に配置される。また、拡散板32と同
様に、撮像レンズ35の光軸351と交わるレンズ33
の部分には、開口332が形成されている。前記開口3
21と開口332を設けることにより、CCDでの十分
な受光量が確保される。
にて拡散された光を照射させるため、例えば各光源31
に1対1に対応した複数のレンズが用いられる。これら
複数のレンズ33は、例えば、撮像レンズ35の光軸3
51に垂直な面上に配置される。また、拡散板32と同
様に、撮像レンズ35の光軸351と交わるレンズ33
の部分には、開口332が形成されている。前記開口3
21と開口332を設けることにより、CCDでの十分
な受光量が確保される。
【0022】本発明においては、シンボル読み取り領域
(撮像素子34の受光面に結像する範囲)8に均一かつ
高い輝度の照明光を照射するために、前記光源31と、
拡散板32と、レンズ33との配置関係が以下のように
設定されている。何故なら、照明光の輝度が不均一の場
合は、シンボル読み取り領域8の照明むらが大きくな
り、読み取り精度が悪くなるからである。
(撮像素子34の受光面に結像する範囲)8に均一かつ
高い輝度の照明光を照射するために、前記光源31と、
拡散板32と、レンズ33との配置関係が以下のように
設定されている。何故なら、照明光の輝度が不均一の場
合は、シンボル読み取り領域8の照明むらが大きくな
り、読み取り精度が悪くなるからである。
【0023】拡散板32とレンズ33との位置関係は、
拡散板32とレンズ33との距離を当該レンズ33の焦
点距離付近にすることが好ましく、焦点距離にすること
がより好ましい。
拡散板32とレンズ33との距離を当該レンズ33の焦
点距離付近にすることが好ましく、焦点距離にすること
がより好ましい。
【0024】レンズ33と拡散板32との距離を当該レ
ンズの焦点距離近辺にする程、当該レンズ33の光軸3
31と交わる拡散板32から発せられる光は、レンズ3
3を介することによって平行光束に近くなり、焦点距離
とされた場合に平行光束になる。この場合、光源31の
数またはシンボル読み取り領域8に対するバランス、お
よび光源31とレンズ33との配置間隔を考慮すること
により、シンボル読み取り領域8の輝度は、高い値で均
一化可能になる。
ンズの焦点距離近辺にする程、当該レンズ33の光軸3
31と交わる拡散板32から発せられる光は、レンズ3
3を介することによって平行光束に近くなり、焦点距離
とされた場合に平行光束になる。この場合、光源31の
数またはシンボル読み取り領域8に対するバランス、お
よび光源31とレンズ33との配置間隔を考慮すること
により、シンボル読み取り領域8の輝度は、高い値で均
一化可能になる。
【0025】また、レンズ33と拡散板32との距離を
当該レンズ33の結像距離付近にすれば、当該レンズ3
3の光軸と交わる拡散板32から発せられる光は、レン
ズ33を介することによって収束光束になる。この場合
も、光源31の数またはシンボル読み取り領域8に対す
るバランス、および光源31とレンズ33との配置間隔
を考慮することにより、シンボル読み取り領域8の輝度
は、高い値で均一化可能になる。ただし、この場合に
は、レンズ33と拡散板32との距離を当該レンズ33
の焦点距離近辺に近づける場合に比べ、より多くの光源
31、レンズ33等が必要とされ不経済であり、ヘッド
部11の小型化が阻害される。
当該レンズ33の結像距離付近にすれば、当該レンズ3
3の光軸と交わる拡散板32から発せられる光は、レン
ズ33を介することによって収束光束になる。この場合
も、光源31の数またはシンボル読み取り領域8に対す
るバランス、および光源31とレンズ33との配置間隔
を考慮することにより、シンボル読み取り領域8の輝度
は、高い値で均一化可能になる。ただし、この場合に
は、レンズ33と拡散板32との距離を当該レンズ33
の焦点距離近辺に近づける場合に比べ、より多くの光源
31、レンズ33等が必要とされ不経済であり、ヘッド
部11の小型化が阻害される。
【0026】レンズ33と拡散板32との距離を当該レ
ンズの焦点距離付近と結像距離付近との間にした場合
は、同様にして光源31の数またはシンボル読み取り領
域8に対するバランス、および光源31とレンズ33の
配置間隔を考慮することにより、シンボル読み取り領域
8の輝度は、高い値で均一化可能になる。ただし、この
場合には、レンズ33と拡散板32との距離を当該レン
ズ33の焦点距離近辺にする場合に比べ、より多くの光
源31、レンズ33等が必要とされ不経済であり、ヘッ
ド部11の小型化が阻害される。
ンズの焦点距離付近と結像距離付近との間にした場合
は、同様にして光源31の数またはシンボル読み取り領
域8に対するバランス、および光源31とレンズ33の
配置間隔を考慮することにより、シンボル読み取り領域
8の輝度は、高い値で均一化可能になる。ただし、この
場合には、レンズ33と拡散板32との距離を当該レン
ズ33の焦点距離近辺にする場合に比べ、より多くの光
源31、レンズ33等が必要とされ不経済であり、ヘッ
ド部11の小型化が阻害される。
【0027】一方、レンズ33と拡散板32との距離を
当該レンズ33の焦点距離付近より短くすれば、当該レ
ンズ33の光軸331と交わる拡散板32から発せられ
る光は、レンズ33を介することによって拡散光にな
る。この場合、焦点距離近傍では、光源31とレンズ3
3の配置を考慮することで均一化できる。焦点距離から
大きく離れるシンボル読み取り領域8の周辺部ほど暗く
なり均一化できない。
当該レンズ33の焦点距離付近より短くすれば、当該レ
ンズ33の光軸331と交わる拡散板32から発せられ
る光は、レンズ33を介することによって拡散光にな
る。この場合、焦点距離近傍では、光源31とレンズ3
3の配置を考慮することで均一化できる。焦点距離から
大きく離れるシンボル読み取り領域8の周辺部ほど暗く
なり均一化できない。
【0028】また、レンズ33と拡散板32との距離を
当該レンズ33の結像距離付近より長くすれば、当該レ
ンズ33の光軸331と交わる拡散板32から発せられ
る光の幅は、レンズ33を介することによって収束度合
いが増す。この場合、シンボル読み取り領域8の輝度
は、光源31の位置が強く反映されて不均一になる。
当該レンズ33の結像距離付近より長くすれば、当該レ
ンズ33の光軸331と交わる拡散板32から発せられ
る光の幅は、レンズ33を介することによって収束度合
いが増す。この場合、シンボル読み取り領域8の輝度
は、光源31の位置が強く反映されて不均一になる。
【0029】光源31とレンズ33との位置関係は、光
源31の配置状態を考慮し、シンボル読み取り領域8の
輝度が均一化されるようにすればよい。図3の光源31
の配置においては、レンズ33aの光軸331は対応す
る光源31aの光軸311に一致し、レンズ33bの光
軸331は対応する光源31bの光軸311から外側に
ズラされている。このことは、次に記する理由に因る。
光源31aに対応するレンズ33aには、光源31aか
らの光量とその光源31a周辺の光源31からの光量が
加えられて照射される。したがって、当該光源31aの
光軸311(光軸331と一致)がシンボル読み取り領
域8と交わる領域には多量の光量が照射される。一方、
光源31bは、それより外側に光源が配置されていない
ため、当該光源31bの光軸311がシンボル読み取り
領域8と交わる領域またはその外側(シンボル読み取り
領域の外周)の領域にレンズ33bから照射される光量
は前記レンズ33aの照射量に比べて少ないものとな
る。したがって、シンボル読み取り領域8に照射される
光量のバランスを取る(輝度の均一化を図る)ために、
光源31bに対応するレンズ33bの光軸は外側にズラ
されている。
源31の配置状態を考慮し、シンボル読み取り領域8の
輝度が均一化されるようにすればよい。図3の光源31
の配置においては、レンズ33aの光軸331は対応す
る光源31aの光軸311に一致し、レンズ33bの光
軸331は対応する光源31bの光軸311から外側に
ズラされている。このことは、次に記する理由に因る。
光源31aに対応するレンズ33aには、光源31aか
らの光量とその光源31a周辺の光源31からの光量が
加えられて照射される。したがって、当該光源31aの
光軸311(光軸331と一致)がシンボル読み取り領
域8と交わる領域には多量の光量が照射される。一方、
光源31bは、それより外側に光源が配置されていない
ため、当該光源31bの光軸311がシンボル読み取り
領域8と交わる領域またはその外側(シンボル読み取り
領域の外周)の領域にレンズ33bから照射される光量
は前記レンズ33aの照射量に比べて少ないものとな
る。したがって、シンボル読み取り領域8に照射される
光量のバランスを取る(輝度の均一化を図る)ために、
光源31bに対応するレンズ33bの光軸は外側にズラ
されている。
【0030】このような、光源31、レンズ33、およ
び拡散板32との位置関係の説明については、後に図6
にて説明する。
び拡散板32との位置関係の説明については、後に図6
にて説明する。
【0031】前記撮像素子34としては、受光量を電気
信号に変換する光電変換素子が用いられる。特に、光電
変換素子として、CCDが好ましいものとして挙げられ
る。CCDは、シンボル読み取り領域8を撮像可能なよ
うに多数のフォトダイオード画素がマトリックスに配置
されて構成され、受光した光量に応じて各画素が電荷を
蓄積し、当該電荷がデータシンボルのアナログ画像信号
とされる。
信号に変換する光電変換素子が用いられる。特に、光電
変換素子として、CCDが好ましいものとして挙げられ
る。CCDは、シンボル読み取り領域8を撮像可能なよ
うに多数のフォトダイオード画素がマトリックスに配置
されて構成され、受光した光量に応じて各画素が電荷を
蓄積し、当該電荷がデータシンボルのアナログ画像信号
とされる。
【0032】前記指標投射部4は、指標用光源41と当
該指標用光源41から発せられた光を集光する指標用レ
ンズ42とから構成される。指標用光源41の光の色
(波長)は、光源31の光の色と同じ色でも異なる色で
もよい。指標用光源41と指標用レンズ42は、CCD
34の受光面にデータシンボル7が結像する距離におい
て、シンボル読み取り領域8と同一平面上(シンボル読
み取り領域8外)に合焦状態の指標点9を映ずるように
構成される。データシンボル読み取り装置1の被写体
(データシンボル7)までの距離に過不足があるとき
は、映し出された指標点9がボケて大きくなるため、こ
のような状態を解消するようにして前記距離を調節し、
CCD34の受光面にデータシンボルが結像することを
確認することができる。これにより、エラーのない読み
取りを行うことができる。
該指標用光源41から発せられた光を集光する指標用レ
ンズ42とから構成される。指標用光源41の光の色
(波長)は、光源31の光の色と同じ色でも異なる色で
もよい。指標用光源41と指標用レンズ42は、CCD
34の受光面にデータシンボル7が結像する距離におい
て、シンボル読み取り領域8と同一平面上(シンボル読
み取り領域8外)に合焦状態の指標点9を映ずるように
構成される。データシンボル読み取り装置1の被写体
(データシンボル7)までの距離に過不足があるとき
は、映し出された指標点9がボケて大きくなるため、こ
のような状態を解消するようにして前記距離を調節し、
CCD34の受光面にデータシンボルが結像することを
確認することができる。これにより、エラーのない読み
取りを行うことができる。
【0033】データシンボル読み取り装置1の把持部1
2内には、読み取られたアナログ画像データをデジタル
化処理する処理部5が、例えばプリント基板上に設けら
れている。
2内には、読み取られたアナログ画像データをデジタル
化処理する処理部5が、例えばプリント基板上に設けら
れている。
【0034】図4は、前記処理部5の一例を示すブロッ
ク図である。処理部5は、主に、CCD駆動回路51、
増幅回路52、2値化回路53、メモリ54、制御手段
(CPU)55およびこれらの電気接続ラインで構成さ
れている。
ク図である。処理部5は、主に、CCD駆動回路51、
増幅回路52、2値化回路53、メモリ54、制御手段
(CPU)55およびこれらの電気接続ラインで構成さ
れている。
【0035】また、前記制御手段55には、光源駆動回
路56、指標用光源駆動回路57、通信用ドライバ5
8、およびトリガースイッチ121等のスイッチ回路が
接続され、さらに、必要に応じ、LCD(液晶表示装
置)またはCRTのような表示装置59等が接続されて
いる。また、通信用ドライバ58には、データシンボル
収集用のホストコンピュータ6が接続されている。
路56、指標用光源駆動回路57、通信用ドライバ5
8、およびトリガースイッチ121等のスイッチ回路が
接続され、さらに、必要に応じ、LCD(液晶表示装
置)またはCRTのような表示装置59等が接続されて
いる。また、通信用ドライバ58には、データシンボル
収集用のホストコンピュータ6が接続されている。
【0036】図5には、本発明において読み取り対象と
されるデータシンボル7の一例が示される。データシン
ボル7は、x行*y列(x、yは、それぞれ2以上の整
数)に配列された黒色または白色(または透明)のモザ
イク(セル)で構成されている。このモザイクの黒色ま
たは白色は、例えば2進法における0または1を表し、
この組み合わせにより所望の情報がデータシンボル7に
特定される。データシンボル読み取り装置1は、データ
シンボル7を、シンボル読み取り領域8内に位置づけて
読み取りを行う。なお、シンボル読み取り領域8と同一
平面上には、指標用光源41からの指標点9が示され
る。また、図5のX−Yは、図6にて輝度分布測定箇所
とされる位置である。
されるデータシンボル7の一例が示される。データシン
ボル7は、x行*y列(x、yは、それぞれ2以上の整
数)に配列された黒色または白色(または透明)のモザ
イク(セル)で構成されている。このモザイクの黒色ま
たは白色は、例えば2進法における0または1を表し、
この組み合わせにより所望の情報がデータシンボル7に
特定される。データシンボル読み取り装置1は、データ
シンボル7を、シンボル読み取り領域8内に位置づけて
読み取りを行う。なお、シンボル読み取り領域8と同一
平面上には、指標用光源41からの指標点9が示され
る。また、図5のX−Yは、図6にて輝度分布測定箇所
とされる位置である。
【0037】次に、データシンボル読み取り装置1の動
作を説明する。前記データシンボル読み取り装置1は、
トリガースイッチ121の操作により、所望のデータシ
ンボル7を容易に読み取ることができる。
作を説明する。前記データシンボル読み取り装置1は、
トリガースイッチ121の操作により、所望のデータシ
ンボル7を容易に読み取ることができる。
【0038】トリガースイッチ121は、2段階のスイ
ッチ動作を行うように構成されている。トリガースイッ
チ121の1段階目のスイッチ動作(半押し状態)によ
り、データシンボル読み取り装置1は電源オン状態にな
り、光源駆動回路56および指標用光源駆動回路57が
動作状態にされる。動作状態にされた光源駆動回路56
により点灯した光源31は、読み取り領域8を照明す
る。また、動作状態にされた指標用光源駆動回路57に
より点灯した指標用光源41は、指標点9を形成する。
この指標点9が合焦状態か否かにより、被写体(データ
シンボル7)までの距離の適または不適が示される。
ッチ動作を行うように構成されている。トリガースイッ
チ121の1段階目のスイッチ動作(半押し状態)によ
り、データシンボル読み取り装置1は電源オン状態にな
り、光源駆動回路56および指標用光源駆動回路57が
動作状態にされる。動作状態にされた光源駆動回路56
により点灯した光源31は、読み取り領域8を照明す
る。また、動作状態にされた指標用光源駆動回路57に
より点灯した指標用光源41は、指標点9を形成する。
この指標点9が合焦状態か否かにより、被写体(データ
シンボル7)までの距離の適または不適が示される。
【0039】読み取り対象とされるデータシンボル7
が、シンボル読み取り領域8に納まるようにし、かつ指
標点9の合焦が得られる適正な距離となるようにデータ
シンボル読み取り装置1を適宜移動操作し、その後、2
段階目のスイッチ動作(全押し状態)をすることによっ
て、CCD34の受光面に結像しているデータシンボル
7がアナログ画像データとして読み取られ、2値化デー
タに変換されてメモリ54に蓄えられる。なお、撮像
は、フィールド画像でもフレーム画像のいずれでも行う
ことができる。
が、シンボル読み取り領域8に納まるようにし、かつ指
標点9の合焦が得られる適正な距離となるようにデータ
シンボル読み取り装置1を適宜移動操作し、その後、2
段階目のスイッチ動作(全押し状態)をすることによっ
て、CCD34の受光面に結像しているデータシンボル
7がアナログ画像データとして読み取られ、2値化デー
タに変換されてメモリ54に蓄えられる。なお、撮像
は、フィールド画像でもフレーム画像のいずれでも行う
ことができる。
【0040】具体的には、トリガースイッチ121が全
押し状態にされることにより、処理部5が作動する。C
CD駆動回路51が作動すると、CCD駆動回路51か
らCCD34へは、CCD垂直駆動パルスとCCD水平
駆動パルスとが所定のタイミングで出力される。当該C
CD垂直駆動パルスは、CCD34での電荷蓄積の動作
タイミング信号として用いられる。また、当該CCD水
平駆動パルスは、増幅回路52への電荷転送の動作タイ
ミング信号として用いられる。また、CCD駆動回路5
1では、クロック信号を生成し、さらにこの信号に水平
同期信号および垂直同期信号を複合した信号(複合クロ
ック信号)を制御手段55へ送出する。CCD34から
順次出力される画像信号(アナログ信号)は、増幅回路
52により増幅され、図示しないA/D変換回路により
デジタル画像信号に変換されて、2値化回路53に入力
される。2値化回路53では、変換されたデジタル画像
信号が、制御手段55の有するしきい値データと比較さ
れて2値化される。2値化回路53から出力された2値
化データは、制御手段55に内蔵されているアドレスカ
ウンタにより、メモリ54の所定のアドレスに記憶され
る。このアドレスカウンタは、前記CCD駆動回路51
から入力される前記複合クロック信号によって駆動され
る。
押し状態にされることにより、処理部5が作動する。C
CD駆動回路51が作動すると、CCD駆動回路51か
らCCD34へは、CCD垂直駆動パルスとCCD水平
駆動パルスとが所定のタイミングで出力される。当該C
CD垂直駆動パルスは、CCD34での電荷蓄積の動作
タイミング信号として用いられる。また、当該CCD水
平駆動パルスは、増幅回路52への電荷転送の動作タイ
ミング信号として用いられる。また、CCD駆動回路5
1では、クロック信号を生成し、さらにこの信号に水平
同期信号および垂直同期信号を複合した信号(複合クロ
ック信号)を制御手段55へ送出する。CCD34から
順次出力される画像信号(アナログ信号)は、増幅回路
52により増幅され、図示しないA/D変換回路により
デジタル画像信号に変換されて、2値化回路53に入力
される。2値化回路53では、変換されたデジタル画像
信号が、制御手段55の有するしきい値データと比較さ
れて2値化される。2値化回路53から出力された2値
化データは、制御手段55に内蔵されているアドレスカ
ウンタにより、メモリ54の所定のアドレスに記憶され
る。このアドレスカウンタは、前記CCD駆動回路51
から入力される前記複合クロック信号によって駆動され
る。
【0041】メモリ54からは、前記アドレスカウンタ
に指定されたアドレス(メモリ54への記憶時とは読み
出し順序が逆の場合がある)に従って、データが順次読
み出され、1画面分のデータに対し、制御手段55の演
算部において、例えば、像の反転、輪郭検出(データシ
ンボル7に関する情報のみの抽出)、ドロップアウト補
正、回転等の必要な画像処理を行い、さらに、制御手段
55に内蔵されるデコーダにて、2次元のデータシンボ
ル7の体系に応じたデータにデコードする(データシン
ボル7が表わす情報の解読を行う)。このデコードされ
たデータ(デコードデータ)は、通信用ドライバ58を
介して、ホストコンピュータ6へ出力される。
に指定されたアドレス(メモリ54への記憶時とは読み
出し順序が逆の場合がある)に従って、データが順次読
み出され、1画面分のデータに対し、制御手段55の演
算部において、例えば、像の反転、輪郭検出(データシ
ンボル7に関する情報のみの抽出)、ドロップアウト補
正、回転等の必要な画像処理を行い、さらに、制御手段
55に内蔵されるデコーダにて、2次元のデータシンボ
ル7の体系に応じたデータにデコードする(データシン
ボル7が表わす情報の解読を行う)。このデコードされ
たデータ(デコードデータ)は、通信用ドライバ58を
介して、ホストコンピュータ6へ出力される。
【0042】また、メモリ54に記憶された2値化デー
タは、制御手段55により表示装置59に画像表示でき
る。
タは、制御手段55により表示装置59に画像表示でき
る。
【0043】図6には、種々の条件下での読み取り領域
の輝度分布図が示される。当該図の各X−Y縦軸は前記
図5に示したX−Yを示し、各横軸には相対輝度が示さ
れる。
の輝度分布図が示される。当該図の各X−Y縦軸は前記
図5に示したX−Yを示し、各横軸には相対輝度が示さ
れる。
【0044】図6のAに示される輝度分布図には、前記
データシンボル読み取り装置1において、レンズ33を
備えなかった場合に得られるシンボル読み取り領域8で
の輝度分布が示される。光源31から発せられる光は、
拡散板32で拡散されるが、レンズ33で集光されない
ため広範囲に広がり、結果として、シンボル読み取り領
域8上での輝度は極めて低いものとなる。このような輝
度では、データシンボル7を読み取ることは不可能であ
る。
データシンボル読み取り装置1において、レンズ33を
備えなかった場合に得られるシンボル読み取り領域8で
の輝度分布が示される。光源31から発せられる光は、
拡散板32で拡散されるが、レンズ33で集光されない
ため広範囲に広がり、結果として、シンボル読み取り領
域8上での輝度は極めて低いものとなる。このような輝
度では、データシンボル7を読み取ることは不可能であ
る。
【0045】図6のBに示される輝度分布図には、前記
データシンボル読み取り装置1において、拡散板32お
よびレンズ33の双方を備えなかった場合に得られるシ
ンボル読み取り領域8での輝度分布が示される。光源3
1から発せられる光は、そのままシンボル読み取り領域
8に照射されるため、光源31の位置が輝度分布に反映
され、よって、シンボル読み取り領域8は不均一な輝度
分布となる。また、この照明は拡散系のためシンボル読
み取り領域8は、全体として輝度も低い。このような低
輝度でかつ不均一な輝度では、データシンボル7の読み
取りの際に、エラーを生じるおそれがある。
データシンボル読み取り装置1において、拡散板32お
よびレンズ33の双方を備えなかった場合に得られるシ
ンボル読み取り領域8での輝度分布が示される。光源3
1から発せられる光は、そのままシンボル読み取り領域
8に照射されるため、光源31の位置が輝度分布に反映
され、よって、シンボル読み取り領域8は不均一な輝度
分布となる。また、この照明は拡散系のためシンボル読
み取り領域8は、全体として輝度も低い。このような低
輝度でかつ不均一な輝度では、データシンボル7の読み
取りの際に、エラーを生じるおそれがある。
【0046】図6のCに示される輝度分布図には、前記
データシンボル読み取り装置1において、拡散板32お
よびレンズ33を備え、拡散板31とレンズ33との距
離がレンズ33の結像距離である場合に得られるシンボ
ル読み取り領域8での輝度分布が示される。光源31か
ら発せられる光は、拡散板32で拡散され、拡散された
光はレンズ33にて収束される。図6のCの輝度分布図
から、前記したデータシンボル読み取り装置1の光源3
1、レンズ33の構成のままでは、光源31の位置がシ
ンボル読み取り領域8上の輝度分布に反映されてしまう
ことがわかる。このように、輝度分布にむらがある場合
は、データシンボル7の読み取りの際に、エラーを生じ
るおそれがある。ただし、前述した如く、光源31の数
を増やしたり、拡散度が大きい拡散板32を用いたり、
拡散板32での照明が均一になるように光源31と拡散
板32との距離を広げれば、均一化することは可能であ
る。
データシンボル読み取り装置1において、拡散板32お
よびレンズ33を備え、拡散板31とレンズ33との距
離がレンズ33の結像距離である場合に得られるシンボ
ル読み取り領域8での輝度分布が示される。光源31か
ら発せられる光は、拡散板32で拡散され、拡散された
光はレンズ33にて収束される。図6のCの輝度分布図
から、前記したデータシンボル読み取り装置1の光源3
1、レンズ33の構成のままでは、光源31の位置がシ
ンボル読み取り領域8上の輝度分布に反映されてしまう
ことがわかる。このように、輝度分布にむらがある場合
は、データシンボル7の読み取りの際に、エラーを生じ
るおそれがある。ただし、前述した如く、光源31の数
を増やしたり、拡散度が大きい拡散板32を用いたり、
拡散板32での照明が均一になるように光源31と拡散
板32との距離を広げれば、均一化することは可能であ
る。
【0047】図6のDに示される輝度分布図には、前記
データシンボル読み取り装置1において、拡散板32お
よびレンズ33を備え、拡散板32とレンズ33との距
離がレンズ33の焦点距離(コリメート位置)である場
合に得られる読み取り領域での輝度分布が示される。光
源31から発せられる光は、拡散板32で拡散され、レ
ンズ33を介してシンボル読み取り領域8に照射され
る。照射は、前記光源31とレンズ33の配置状態か
ら、光源31aがシンボル読み取り領域8の中心部を照
射するように、光源31bがシンボル読み取り領域8の
周辺部を照射するように行われる。詳しくは、光源31
起源の照明光のピークが、シンボル読み取り領域8にて
等間隔になるように照射されつつ、またレンズ33から
の光束が略平行光束となることにより穏やかな拡散もな
され、輝度分布が均一化される。よって、光源31の位
置がシンボル読み取り領域8での輝度分布に反映され
ず、均一な輝度分布が得られる。このような輝度分布の
場合は、データシンボル7の読み取りに好都合である。
データシンボル読み取り装置1において、拡散板32お
よびレンズ33を備え、拡散板32とレンズ33との距
離がレンズ33の焦点距離(コリメート位置)である場
合に得られる読み取り領域での輝度分布が示される。光
源31から発せられる光は、拡散板32で拡散され、レ
ンズ33を介してシンボル読み取り領域8に照射され
る。照射は、前記光源31とレンズ33の配置状態か
ら、光源31aがシンボル読み取り領域8の中心部を照
射するように、光源31bがシンボル読み取り領域8の
周辺部を照射するように行われる。詳しくは、光源31
起源の照明光のピークが、シンボル読み取り領域8にて
等間隔になるように照射されつつ、またレンズ33から
の光束が略平行光束となることにより穏やかな拡散もな
され、輝度分布が均一化される。よって、光源31の位
置がシンボル読み取り領域8での輝度分布に反映され
ず、均一な輝度分布が得られる。このような輝度分布の
場合は、データシンボル7の読み取りに好都合である。
【0048】本発明のデータシンボル読み取り装置1に
よって得られるシンボル読み取り領域8の輝度分布は、
図6のDで示されるように、均一で高い輝度を与えるも
のである。このような輝度分布を与えるデータシンボル
読み取り装置1は、適正なデータシンボル7の像を撮像
素子34の受光面に結像できるため、読み取り精度が高
いものとなる。
よって得られるシンボル読み取り領域8の輝度分布は、
図6のDで示されるように、均一で高い輝度を与えるも
のである。このような輝度分布を与えるデータシンボル
読み取り装置1は、適正なデータシンボル7の像を撮像
素子34の受光面に結像できるため、読み取り精度が高
いものとなる。
【0049】以上、本発明のデータシンボル読み取り装
置を、図示の各実施例に基づいて説明したが、本発明は
これらに限定されるものではない。
置を、図示の各実施例に基づいて説明したが、本発明は
これらに限定されるものではない。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータシ
ンボル読み取り装置によれば、拡散板とレンズとの位置
関係を、レンズの焦点距離付近にすることによって、シ
ンボル読み取り領域の輝度を高くかつ均一化することが
できる。
ンボル読み取り装置によれば、拡散板とレンズとの位置
関係を、レンズの焦点距離付近にすることによって、シ
ンボル読み取り領域の輝度を高くかつ均一化することが
できる。
【0051】また、光源の配置状態に応じて、光源の光
軸とレンズの光軸とを所望の間隔でずらす(不一致とす
る)ことによって、シンボル読み取り領域の輝度は一層
均一化され向上する。
軸とレンズの光軸とを所望の間隔でずらす(不一致とす
る)ことによって、シンボル読み取り領域の輝度は一層
均一化され向上する。
【0052】このように、シンボル読み取り領域の輝度
を高くし、しかも均一化することにより、データシンボ
ルの読み取り精度が向上する。
を高くし、しかも均一化することにより、データシンボ
ルの読み取り精度が向上する。
【図1】本発明のデータシンボル読み取り装置の斜視図
である。
である。
【図2】図1に示すデータシンボル読み取り装置のA−
A線断面図である。
A線断面図である。
【図3】図1に示すデータシンボル読み取り装置のB−
B線断面図である。
B線断面図である。
【図4】処理部周辺のブロック図である。
【図5】データシンボルの一例を示す図である。
【図6】各種条件におけるシンボル読み取り領域の輝度
分布図である。
分布図である。
1 データシンボル読み取り装置 11 ヘッド部 12 把持部 121 トリガスイッチ 2 ケーシング 3 読み取り部 31 光源 311 光源の光軸 31a 撮像レンズの光軸側の光源 31b 撮像レンズの光軸から離れた光源 311 光源の光軸 32 拡散板 321 開口 33 レンズ 33a 撮像レンズの光軸側のレンズ 33b 撮像レンズの光軸から離れたレンズ 331 レンズの光軸 332 開口 34 撮像素子(CCD) 35 撮像レンズ 351 撮像レンズの光軸 4 指標投射部 41 指標用光源 42 指標用レンズ 5 処理部 51 CCD駆動回路 52 増幅回路 53 2値化回路 54 メモリ 55 制御手段 56 光源駆動回路 57 指標用光源駆動回路 58 通信用ドライバ 59 表示装置 6 ホストコンピュータ 7 データシンボル 8 シンボル読み取り領域 9 指標点 A 比較輝度分布図 B 比較輝度分布図 C 本発明の輝度分布図 D 本発明の輝度分布図 X−Y 輝度分布測定された位置 A−A 断面線 B−B 断面線
Claims (9)
- 【請求項1】 撮像素子と、 シンボル読み取り領域上のデータシンボルを前記撮像素
子の受光面に導く結像光学系と、 複数の光源と、光源光を拡散する拡散板と、拡散板を経
た拡散光を前記シンボル読み取り領域に照射するレンズ
とを有し、前記シンボル読み取り領域上での前記光源起
源による照明光の光量分布をほぼ均一とする照明系と、
を備えることを特徴とするデータシンボル読み取り装
置。 - 【請求項2】 前記拡散板とレンズとの距離は、当該レ
ンズの焦点距離近辺である請求項1に記載のデータシン
ボル読み取り装置。 - 【請求項3】 被写体との距離を設定するための指標を
与える指標表示手段を備えた請求項1または2に記載の
データシンボル読み取り装置。 - 【請求項4】 前記光源と前記レンズとは同数備えら
れ、それらが1対1対応にされて配置されている請求項
1ないし3のいずれかに記載のデータシンボル読み取り
装置。 - 【請求項5】 前記光源は、結像光学系の光軸に垂直な
面上に光軸を中心として対象に配置され、当該光軸から
離れて配置された光源は、当該光軸側に配置された光源
より配置間隔が密である請求項1ないし4のいずれかに
記載のデータシンボル読み取り装置。 - 【請求項6】 前記レンズは、結像光学系の光軸に垂直
な面上に光軸を中心として対象に配置され、当該光軸か
ら離れて配置された光源に対応するレンズは、その光軸
が、対応する光源の光軸と不一致となるように配置され
る請求項1ないし5のいずれかに記載のデータシンボル
読み取り装置。 - 【請求項7】 前記レンズは、結像光学系の光軸に垂直
な面上に光軸を中心として対象に配置され、当該光軸か
ら離れて配置された光源に対応するレンズは、その光軸
が、対応する光源の光軸と不一致となるように配置さ
れ、かつ、当該光軸近辺に配置された光源に対応するレ
ンズは、その光軸が、対応する光源の光軸と一致するよ
うに配置される請求項1ないし5のいずれかに記載のデ
ータシンボル読み取り装置。 - 【請求項8】 前記拡散板は、粗面を有する拡散板であ
る請求項1ないし7のいずれかに記載のデータシンボル
読み取り装置。 - 【請求項9】 前記データシンボルは、2次元のデータ
シンボルである請求項1ないし8のいずれかに記載のデ
ータシンボル読み取り装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8244018A JPH1069516A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | データシンボル読み取り装置 |
| US08/917,469 US6039255A (en) | 1996-08-28 | 1997-08-26 | Data symbol reading apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8244018A JPH1069516A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | データシンボル読み取り装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1069516A true JPH1069516A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=17112492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8244018A Pending JPH1069516A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | データシンボル読み取り装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6039255A (ja) |
| JP (1) | JPH1069516A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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