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スキャナ
説明

スキャナ

【課題】撮像窓に対面したオペレータの目よりも低い位置に撮像窓が配置された場合に読取領域が暗くなることを抑制しつつ、オペレータに眩しさを感じさせることを抑制するスキャナを提供する。
【解決手段】スキャナは、筐体12と、撮像装置15と、光源部13cと、拡散部材18と、を備える。前記筐体12は、撮像窓が正面に設けられている。前記撮像装置15は、前記筐体12内に設けられ、前記筐体12における前記撮像窓の外側に形成される読取領域Eに位置する読取対象を撮像する。前記光源部13cは、前記読取領域Eの外側に位置し、前記撮像装置15の光軸Fの上方から前記読取領域Eに照明光Iを照射する。前記拡散部材18は、前記照明光Iの光路Jにおける上端部Jaを含み下端部Jbを含まない領域に位置し、前記照明光Iを拡散する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、スキャナに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、商品に付されたバーコード等のコードシンボルを読み取るスキャナとして、店舗のサッカー台等に据え付けられて使用される縦型のスキャナがある。
【0003】
このようなスキャナとして、撮像窓が形成された筐体内に、CCD撮像素子等のイメージセンサを有する撮像装置と、撮像窓の上縁部近傍に配置されて撮像窓の外側に向けて照明光を出射する照明装置と、を備えたものがある。このスキャナでは、撮像窓の外側の撮像領域に位置したコードシンボルからの反射光が、撮像窓を通って筐体の内部に入射し、その入射した反射光を撮像装置が受光する。
【0004】
このスキャナは、撮像窓に対面したオペレータの目よりも低い位置に撮像窓が位置するようにサッカー台に設置される。これにより、スキャナにコードシンボルを読み取らせるためにコードシンボルを撮像窓に近接させるというスキャン作業を、オペレータが容易に行うことができる。
【0005】
このようなスキャナでは、照明装置の照明光がオペレータの目に入ると、オペレータに強い眩しさを感じさせてしまう。そこで、照明装置の照明光を拡散する拡散フィルタが、照明装置の光路の断面全域を横断するように設けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、照明装置の光路の断面全域を横断するように拡散フィルタを設けると、照射装置によるコードシンボルの照射量が少なくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態のスキャナは、筐体と、撮像装置と、光源部と、拡散部材と、を備える。前記筐体は、撮像窓が正面に設けられている。前記撮像装置は、前記筐体内に設けられ、前記筐体における前記撮像窓の外側に形成される読取領域に位置する読取対象を撮像する。前記光源部は、前記読取領域の外側に位置し、前記撮像装置の光軸の上方から前記読取領域に照明光を照射する。前記拡散部材は、前記照明光の光路における上端部を含み下端部を含まない領域に位置し、前記照明光を拡散する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】図1は、実施形態にかかるスキャナをサッカー台とともに示す側面図である。
【図2】図2は、実施形態にかかるスキャナを示す縦断側面図である。
【図3】図3は、実施形態にかかるスキャナの上部の内部構造を示す正面図である。
【図4】図4は、実施形態にかかる拡散フィルタの取付構造の一部を示す正面図である。
【図5】図5は、図4のV−V断面図である。
【図6】図6は、実施形態にかかるスキャナをサッカー台および操作者とともに示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるスキャナの実施形態を詳細に説明する。なお、図面中の矢印Aはスキャナの上下方向の上方を示し、矢印Bはスキャナの前後方向の前方を示し、矢印Cはスキャナの幅方向(左右方向)を示している。
【0010】
図1に示すように、スキャナ1は、縦型のスキャナであり、設置台としてのサッカー台2に立設されている。スキャナ1は、撮像窓12a(図2参照)に対面したオペレータ100(図6参照)の目100aよりも低い位置に撮像窓12aが位置するようにサッカー台2に設置される。サッカー台2は、買い物籠等が載置されるものであり、店舗の会計場所に設置される。スキャナ1の上部には、操作入力部3と表示器4とが配設されている。操作入力部3は、タッチパネル付き表示器やキーボード等を有しており、店員等のオペレータ100の操作を受け付ける。表示器4は、例えば客用のものであり、商品の値段や合計金額などを主に表示する。
【0011】
スキャナ1は、スキャナ本体10と、このスキャナ本体10を支持している支持部20と、を備えている。
【0012】
支持部20は、サッカー台2に立設されており、この支持部20の上部にスキャナ本体10が取り付けられている。
【0013】
図2に示すように、スキャナ本体10は、正面12gに撮像窓12aを有する筐体12を備えている。スキャナ本体10は、筐体12内に、イメージセンサであるCCD(Charge Coupled Device Image Sensor)撮像素子を有する撮像装置15と、撮像装置15の撮像領域Dに照明光Iを照射する照明装置13と、撮像装置15のCCD撮像素子が取得した商品の画像データからコードシンボルであるバーコードを抽出し商品コードを取得するコードシンボル抽出手段としての画像処理ボード17と、を備えている。この画像処理ボード17は、画像処理を行なう回路等を搭載している。ここで、撮像装置15の撮像領域Dは、図2においては線L1と線L2との間の領域である。また、照明光Iの外郭は、図2においては線L4と線L5とで示されている。
【0014】
筐体12は、略直方体形状の箱状に形成されており、その正面壁12fに撮像窓12aが形成されている。即ち、筐体12は、その正面12gに、撮像窓12aが設けられている。筐体12は、当該筐体12の正面前方に位置したオペレータ100と対面する。撮像窓12aは、正面視で略四角形に形成されている。
【0015】
撮像窓12aは、透過性を有する平板状の透過板16によって閉塞されている。透過板16は、例えばガラスや樹脂製である。透過板16は、筐体12に支持されている。具体的には、透過板16は、筐体12の内面における撮像窓12aの周縁部に接着などの固定手段によって固定されることで、筐体12に支持されている。
【0016】
撮像装置15は、筐体12内に設けられている。撮像装置15は、筐体12の内側から撮像窓12aの周辺の領域を撮像して、画像データを出力するものである。詳しくは、撮像装置15は、筐体12における撮像窓12aの外側に形成される読取領域Eに位置する読取対象を撮像する。ここで、図2においては、読取領域Eは、概略的に、撮像領域Dのうち線L3と透過板16との間の領域である。そして、撮像装置15は、撮像したコードシンボルの画像データを出力する。読取対象は、本実施形態は、商品に付されたコードシンボルとしてのバーコードである。撮像装置15は、CCD撮像素子と、CCD撮像素子に撮像領域Dの画像を結像する撮像レンズと、CCD撮像素子の駆動回路(いずれも図示せず)と、を有している。撮像装置15は、撮像窓12aの前方(外側)の読取領域Eに位置した読取対象であるコードシンボルからの反射光であって撮像窓12aから筐体12内に入射した反射光を受ける位置に配置され、コードシンボルを撮像する。撮像装置15(撮像レンズ)の光軸Fは、スキャナ1の前後方向に沿って延出し、撮像窓12aを通過する。
【0017】
撮像装置15のCCD撮像素子の撮像可能範囲は、撮像レンズの特性により決定される。本実施形態の撮像レンズは固定焦点レンズであって、焦点位置(ピントが最も合っている位置)はレンズ先端から一定の距離だけ離れた位置にある。この焦点位置に撮像物である商品が置かれた時の解像度が最も高く、鮮明に撮像でき、焦点位置からCCD撮像素子に対して近づく方向および遠ざかる方向に撮像物である商品が置かれるにしたがってピントがぼけて解像度が低くなる。バーコードをデコードするためには、CCD撮像素子が取得した商品の画像データからバーコードを形成する各色(例えば、白黒)のバーの幅を計測する必要があり、ピントがぼけると計測できなくなる。したがって、撮像領域Dのうちある一定の解像度以上の範囲が、画像処理ボード17による画像データからのコードシンボルの抽出が可能なバーコードの読取領域Eとなる。
【0018】
照明装置13は、撮像窓12aの上縁部(上端部)12bの近傍に設けられている。照明装置13は、光源部13cと、光源部13cを搭載した基板13bと、を有している。
【0019】
光源部13cは、光源である複数のLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)13aを有している。なお、光源部13cは、複数のLED13aを有するものに限るものではなく、LED13aを一つだけ有するものであっても良い。
【0020】
光源部13cは、筐体12内に配置されて読取領域Eの外側に位置している。光源部13cは、撮像窓12aの上縁部12bに沿って配置され、撮像装置15の光軸Fの上方から読取領域Eに照明光Iを照射する。したがって、光源部13cは、読取領域Eに照明光Iを上方から照射する。光源部13cから照射された照明光Iは、透過板16を透過して読取領域Eに達する。
【0021】
図2および図3に示すように、LED13aは、読取領域Eの外側において撮像窓12aの上縁部12bに沿って左右方向に相互に間隔をあけて配置されている。図2に示すように、LED13aは、その光軸Gが透過板16に対して角度を有する姿勢で、配置されている。LED13aは、撮像装置15の撮像領域Dの上方に配置されている。つまり、LED13aは、撮像窓12aの後方に位置する撮像領域Dの上方に配置されている。このLED13aは、撮像窓12aの後方に位置する撮像領域Dの上方から、撮像窓12aの前方に位置する読取領域Eに照明光Iを照射する。LED13aは、透過板16の上部の後方の位置で、透過板16と対向している。各LED13aは、撮像窓12aに対面したオペレータ100の目に当該LED13aの光軸Gが入らない位置に、配置されている。なお、照明装置13に加えて、別の照明装置を撮像窓12aの左右の側縁部にそれぞれ設けて、これの照明装置によっても読取領域Eを照明してもよい。
【0022】
照明装置13は、図2に示すように、筐体12に設けられた支持部12hに支持されている。支持部12hは、第1の支持部12iと第2の支持部12jとを有する。第1の支持部12iと第2の支持部12jとは、例えば樹脂や金属によって形成された梁状部材である。第1の支持部12iと第2の支持部12jとは、左右方向に延在している。第1の支持部12iの下方に第2の支持部12jが配置されている。
【0023】
第1の支持部12iは、光源部13および拡散部材18を支持している。第1の支持部12iには、基板13bの上端部が固定されており、かかる構造によって、第1の支持部12iは、光源部13を基板13bを介して支持している。一方、第2の支持部12jには、基板13bの下端部が固定されており、かかる構造によって、第1の支持部12iは、光源部13が基板13bを介して支持している。このように第1の支持部12iと第2の支持部12jとは、筐体12に設けられて光源部13を支持している。そして、第1の支持部12iと第2の支持部12jとは、少なくとも光路Jに対向する部分12k,12mの素材が露出している。具体的には、本実施形態では、第1の支持部12iと第2の支持部12jとの外表面には、鏡面メッキ処理が施されておらず、第1の支持部12iと第2の支持部12jとは、その外表面全体において素材が露出している。第1の支持部12iと第2の支持部12jとの素材は、上述のとおり、例えば樹脂や金属である。
【0024】
LED13aの前方には、拡散部材18が配置されている。拡散部材18は、比較的に薄い板状に形成されて、左右方向に細長い形状となっている。拡散部材18は、LED13a(光源部13c)と透過板16との間に配置されている。詳しくは、拡散部材18は、読取領域Eの外側において全てのLED13a(光源部13c)における照明光Iの出射側と対向しており、筐体12の撮像窓12aの後方に位置している。拡散部材18と光源部13cとは、前後方向で対向している。拡散部材18は、照明光Iの光路Jにおける上端部Jaを含み下端部Jbを含まない領域Kに位置し、照明光Iを拡散する。別の言い方をすると、拡散部材18は、光路Jにおいて光軸Gと交差する断面のうち上端部を含み下端部を含まない一部の領域にのみ配置されている。この拡散部材18は、領域Kに進入する照明光Iだけを拡散し、領域Kを通過しない照明光Iは拡散しない。拡散部材18は、当該拡散部材18を通過するLED13aの照明光Iを円状に広げることによって、LED13aの照明領域を広げる。この拡散部材18は、例えば拡散フィルタである。拡散フィルタは、例えばPET基材の表面に多数のビーズが固定されることで表面に凹凸が設けられた構成である。ここで、光路jの外郭は、図2においては線L4と線L5とで示されている。また、領域Kは、図2では、線L4と線L6との間に位置する領域である。
【0025】
拡散部材18は、筐体12に設けられた第1の支持部12iに固定されている。第1の支持部12iは、拡散部材18を係止している。具体的には、図4および図5に示すように、第1の支持部12iの左右の端部(図4および図5は、一方の端部を示している)には、拡散部材18の裏面と対向する第1の対向部12n(図4)と、拡散部材18の表面と対向する第2の対向部12pと、拡散部材18の側面と対向する第3の対向部12qと、設けられている。第2の対向部12pは、第1の対向部12nの側方に配置されるとともに、第1の対向部12nよりも当該スキャナ1の前後方向で前方に位置している。第2の対向部12pは、爪形状に形成されている。また、第3の対向部12qは、第2の対向部12pから後方へ延出している。そして、第1の対向部12nと第2の対向部12pとが、拡散部材18の端部を挟み込んで係止している。このとき、第3の対向部12qは、拡散部材18の端部が突き当てられている。図5に示すように、拡散部材18は、透過板16の後方に位置して透過板16から離間している。
【0026】
この拡散部材18によって、光源部13cから出射された照明光Iにおける上端部を含む第1の領域(図2中の線L6の上側の領域)Iaは、拡散部材18によって拡散された光となり、比較的に明るさが暗くなる。これにより、オペレータ100に眩しさを感じさせることを抑制可能である。一方、光源部13cから出射された照明光Iにおける下端部を含む第2の領域(図2中の線L6の下側の領域)Ibは、拡散部材18による拡散作用を受けないので、比較的に明るさが明るい。これにより、読取領域Eを比較的に明るく照明することが可能である。
【0027】
画像処理ボード17は、撮像装置15の下方に配置されて、撮像装置15に接続されている。画像処理ボード17は、撮像装置15から出力された動画像データ中からバーコードの全体を読み取り可能な1枚のフレームデータを認識する。そして、画像処理ボード17は、認識したバーコードを解読してデコードデータとして出力する。
【0028】
次に、スキャナ1とオペレータ100との関係について説明する。図6に示すように、スキャナ1は、撮像窓12aに対面するオペレータ100の目100aよりも低い位置に撮像窓12aが位置する状態で配置される。例えば、靴を履いた状態での身長X1が1560mmで目の高さX2が1441mmの日本国の標準的な女性がオペレータ100である場合、スキャナ1は、床面(設置面)200からの撮像窓12aの上縁部12bの高さX3が1441mmよりも低い位置となるように、配置される。この場合、一例として、床面200からの撮像窓12aの上縁部12bの高さX3は、1066.2mmに設定され、床面200からのサッカー台2の上面の高さX4は、655mmに設定され、オペレータ100の目100aと撮像窓12aの上縁部12bとを結ぶ線L7と、撮像窓12aの上縁部12bから水平に延出した線L8との間の角度αが46度に設定される。
【0029】
次に、スキャナ1の使用方法および動作を説明する。図6に示すように、オペレータ100は、商品のバーコードをスキャナ1に読み取らせるに際して、筐体12の正面前方、即ち、撮像窓12aに対面する位置でサッカー台2の前方に立ち、レーン上流側に置かれた買い物籠から買い上げ商品を一品ずつ取り出す。そして、オペレータ100は、取り出した商品がバーコード付きのものであるときには、バーコードを読取領域E内でスキャナ1の撮像窓12aに向けてかざして、バーコードを撮像装置15に読み取らせる。この際、LED13aが読取領域Eを照射している。
【0030】
スキャナ1では、撮像装置15で撮像した商品の画像データが画像処理ボード17に送出され、画像処理ボード17においてバーコードの画像が抽出されて解析され、解析された商品コードがPOS端末などの上位装置に出力されることにより、商品登録が行われる。
【0031】
バーコードが正確に読み取られた場合には、スキャナ本体10に設けられたスピーカー(図示せず)から読み取り終了の確認音が鳴動し、オペレータ100はこの確認音を確認して商品をレーン下流に配置された買い物籠に入れることになる。
【0032】
以上説明したように、本実施形態のスキャナ1では、光源部13cが、撮像装置15の光軸Fの上方から読取領域Eに照明光Iを照射し、拡散部材18が、照明光Iの光路Jにおける上端部Jaを含み下端部Jbを含まない領域Kに位置し、照明光Iを拡散する。したがって、撮像窓12aに対面したオペレータ100の目100aよりも低い位置に撮像窓12aが配置された場合に、読取領域Eが暗くなることを抑制しつつオペレータ100に眩しさを感じさせることを抑制することができる。
【0033】
そして、このように、読取領域Eが暗くなることを抑制することができるので、本実施形態では、光源部13cによる読取領域Eの照明の明るさを確保するために、第1の支持部12iと第2の支持部12jとの外表面に鏡面メッキ処理をする必要がない。よって、1の支持部12iと第2の支持部12jとの外表面に鏡面メッキ処理を施す場合に比べて、スキャナ1を安価なものにすることができる。
【0034】
また、本実施形態のスキャナ1では、光源部13cは、複数のLED13aを有している。したがって、読取領域Eの全領域を平均的に照明することができる。
【0035】
また、本実施形態のスキャナ1では、LED13aが、筐体12の内部に設けられて、撮像窓12aの後方に位置し、透過板16に対向している。したがって、透過板16にバーコードが押し付けられた状態でも、そのバーコードにLED13aの照明光Iが当たるので、スキャナ1がそのバーコードを良好に撮像して読み取ることができる。
【0036】
なお、本発明は、本実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、本実施形態においては、コードシンボルとしてバーコードを適用したが、これに限るものではなく、二次元コードなどの各種コードシンボルを適用することができる。
【0037】
また、本実施形態においては、光源としてLEDを適用したが、これに限るものではなく、蛍光灯などの各種の光源を適用することができる。
【0038】
また、本実施形態においては、光源を筐体の内部に配置した例を示したが、これに限るものではなく、光源を筐体の外部に配置しても良い。
【0039】
また、本実施形態においては、撮像窓として正面視で四角形である長方形のものを例に示したが、これに限るものではなく、撮像窓は、例えば正面視で五角形や六角形などであっても良い。
【符号の説明】
【0040】
1…スキャナ
12…筐体
12a…撮像窓
12g…正面
12i…第1の支持部
12m…第2の支持部
13a…LED(光源)
13c…光源部
15…撮像装置
16…透過板
18…拡散部材
E…読取領域
F…光軸
【先行技術文献】
【特許文献】
【0041】
【特許文献1】特開2010−20589号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
撮像窓が正面に設けられた筐体と、
前記筐体内に設けられ、前記筐体における前記撮像窓の外側に形成される読取領域に位置する読取対象を撮像する撮像装置と、
前記読取領域の外側に位置し、前記撮像装置の光軸の上方から前記読取領域に照明光を照射する光源部と、
前記照明光の光路における上端部を含み下端部を含まない領域に位置し、前記照明光を拡散する拡散部材と、
を備えるスキャナ。
【請求項2】
前記筐体に支持されて前記撮像窓を閉塞し、前記照明光が透過する透過板を備え、
前記光源部は、前記筐体内に配置され、
前記拡散部材は、前記光源部と前記透過板との間に配置された請求項1に記載のスキャナ。
【請求項3】
前記光源部は、複数の光源を有し、
前記拡散部材は、全ての前記光源における照明光の出射側と対向している請求項1または2に記載のスキャナ。
【請求項4】
前記筐体に設けられ、前記拡散部材および前記光源部を支持した第1の支持部を備える請求項1ないし3のいずれか一項に記載のスキャナ。
【請求項5】
前記第1の支持部は、前記拡散部材を係止した請求項4に記載のスキャナ。
【請求項6】
前記筐体に設けられて前記光源部を支持し、少なくとも前記光路に対向する部分の素材が露出した第2の支持部を備える請求項1ないし5のいずれか一項に記載のスキャナ。

【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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【公開番号】特開2012−216138(P2012−216138A)
【公開日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−82088(P2011−82088)
【出願日】平成23年4月1日(2011.4.1)
【出願人】(000003562)東芝テック株式会社 (5,631)
【Fターム(参考)】