バーコード読取装置及びプログラム
【課題】液体レンズ等の可変焦点レンズを用いたバーコード読み取りにおいて、読み取り時間を短縮することである。
【解決手段】バーコード読取装置としてのハンディターミナル１は、印加電圧に応じて高速で焦点位置を変更可能な液体レンズ２１２と、液体レンズ２１２を介してバーコードを撮像して画像データを生成する撮像素子２１１と、１フレームの画像データを取得する際に、液体レンズ２１２の焦点位置を変更し、１フレームの中で異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得するイメージャコントローラ１９と、イメージャコントローラ１９により取得された複数の画像領域の画像データのバーコード画像をデコードするＣＰＵ１１と、を備える。
【解決手段】バーコード読取装置としてのハンディターミナル１は、印加電圧に応じて高速で焦点位置を変更可能な液体レンズ２１２と、液体レンズ２１２を介してバーコードを撮像して画像データを生成する撮像素子２１１と、１フレームの画像データを取得する際に、液体レンズ２１２の焦点位置を変更し、１フレームの中で異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得するイメージャコントローラ１９と、イメージャコントローラ１９により取得された複数の画像領域の画像データのバーコード画像をデコードするＣＰＵ１１と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーコード読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シンボルとしてのバーコードを撮像してスキャンする２次元のイメージャデバイスが知られている。イメージャデバイスは、画角と画素数とによる分解能性能と焦点位置による光学分解能によってキャプチャ画像の分解能が決まり、これがほぼバーコードを読み取ることのできる性能（読取深度性能）となっている。従来のイメージャデバイスでは、画角及び焦点位置が固定であるため、それらの設定の仕方により高分解能対応モジュールや遠方対応モジュールといった読取性能の特徴づけをしていた。
【０００３】
それに対し、読取深度性能を向上させるために、カメラと同様に固体のレンズを用いたオートフォーカス機構を追加したイメージャモジュールが開発されている。図１７に、従来のオートフォーカス機構を有するイメージャモジュールの光学系を示す。図１７に示すように、従来のオートフォーカス機構を有するイメージャモジュールは、撮像素子２１１と、レンズ３１と、レンズ３１の駆動機構（図示略）と、を備えていた。レンズ３１は、プラスチック等の固体レンズである。レンズ３１は、複数枚のレンズが組み合わさり１つのレンズとして表されている。焦点調整時には、レンズ３１全体が駆動機構により光軸に対して物理的（機械的）に移動することで光学的な調整が行われる。
【０００４】
しかし、従来のオートフォーカス機構を有するイメージャモジュールは、カメラと同様にキャプチャした画像を基にフォーカス調整を行うため、クリアな画像を得るための時間がかかってしまい、スキャナとしてのレスポンスが低下してしまっていた。
【０００５】
また、固体のレンズに替えて液体レンズを採用したレーザプリンタ用露光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。液体レンズは、レンズとしての性能が固体のレンズよりも若干劣るが、機構部品を使用していないことで耐衝撃性能に優れ、焦点調整が高速であるという特徴がある。このため、液体レンズは、組み込みデバイスに適していると考えられている。
【０００６】
また、液体レンズにより焦点深度を深くしたイメージャデバイスも知られている（例えば、特許文献２参照）。さらに、近年、オートフォーカス機構の１つとして、液体レンズデバイスを採用するイメージャモジュールが開発されつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１５２７６６号公報
【特許文献２】特開平１１−２０３３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の液体レンズを用いたオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスは、従来のオートフォーカス機構の固体のレンズを液体レンズに置き換えた位置づけであった。このため、従来の液体レンズを用いたオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスは、液体レンズにより高速焦点調整特性を有するものの、スキャナとしてのレスポンス（スキャン時間）が固定焦点イメージャと比較すると劣っていた。
【０００９】
ここで、図１８を参照して、従来のオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスにおけるバーコード読み取り（スキャン）手順の一例を説明する。図１８に、従来のオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスにおけるバーコード読み取り手順の一例を示す。
【００１０】
図１８に示すように、焦点位置Ｆ３に対応する距離にあるバーコードＢ３と、焦点位置Ｆ１に対応する距離にあるバーコードＢ１と、を順に読み取る例を考える。焦点位置Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、順に、被写体が近い位置から遠い位置へ並べた液体レンズの４段階の焦点位置とする。
【００１１】
イメージャデバイスにおいて、スキャン開始後、液体レンズの位置が焦点位置Ｆ１に調整され、バーコードＢ３の画像キャプチャ及びデコードがなされる。そして、得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っていないため、デコードに失敗し、液体レンズの位置が焦点位置Ｆ２に調整され、バーコードＢ３の画像キャプチャ及びデコードがなされる。そして、得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っていないため、デコードに失敗し、液体レンズの位置が焦点位置Ｆ３に調整され、バーコードＢ３の画像キャプチャ及びデコードがなされる。そして、得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っているため、デコードが成功し、バーコードＢ３の読み取りが完了する。
【００１２】
同様にして、液体レンズの焦点位置調整、画像キャプチャ及びデコードが、焦点位置Ｆ３→Ｆ４→Ｆ１の変更に対応して行われる。このように、従来のオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスでは、画像キャプチャ及びデコードの回数が多く、その時間もかかるので、バーコード読み取り時間を短縮する要請があった。
【００１３】
本発明の課題は、液体レンズ等の可変焦点レンズを用いたバーコード読み取りにおいて、読み取り時間を短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明のバーコード読取装置は、
印加電圧に応じて高速で焦点位置を調整可能な可変焦点レンズと、
前記可変焦点レンズを介してバーコードを撮像して画像データを生成する撮像部と、
１フレームの画像データを取得する際に、前記可変焦点レンズの焦点位置を変更し、１フレームの中で異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する制御部と、
前記制御部により取得された複数の画像領域の画像データに含まれるバーコード画像をデコードするデコード部と、
を備える。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバーコード読取装置において、
前記制御部は、１フレームの画像データを取得する際に、１フレームの画像を所定の分割数でライン毎に分割した画像領域毎に、前記可変焦点レンズの焦点位置を変更し、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する請求項１に記載のバーコード読取装置。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のバーコード読取装置において、
前記制御部は、１フレームの画像データを取得する際に、１フレームの画像のうちの所定のライン数の画像領域毎に、前記可変焦点レンズの焦点位置を変更し、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のバーコード読取装置において、
前記可変焦点レンズは、異なる屈折率を有する複数の液体によりレンズ面が構成された液体レンズである。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のバーコード読取装置において、
前記撮像部は、ＣＭＯＳイメージセンサであり、フレーム画像の１ライン毎に、露光と画像データの転送とを行う。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のバーコード読取装置において、
前記デコード部は、前記撮像部から取得した複数の画像領域の画像データを、１フレームの画像データに合成し、当該合成した画像データに含まれるバーコード画像をデコードする。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載のバーコード読取装置において、
前記制御部は、前記デコード部によりデコードが失敗した場合に、前記可変焦点レンズの画像領域における焦点位置のパターンを変更して、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のバーコード読取装置において、
前記制御部は、複数の異なる焦点位置のパターンから一つを選択して変更する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、可変焦点レンズを用いたバーコード読み取りにおいて、読み取り時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る実施の形態のハンディターミナルの正面の外観図である。
【図２】ハンディターミナルの機能構成を示すブロック図である。
【図３】液体レンズの焦点変化を示す図である。
【図４】液体レンズ及び撮像素子を示す側面図である。
【図５】撮像素子の撮像及び画像データ転送の概要を示す図である。
【図６】撮像素子の通常の画像キャプチャ及びデコードに関する信号を示すタイミングチャートである。
【図７】近距離又は遠距離に置かれたバーコードのスキャンの様子を示す図である。
【図８】焦点位置の異なる３分割したフレーム画像の撮像における撮像素子のフレーム同期信号及びライン同期信号と、液体レンズの駆動電圧と、を示すタイミングチャートである。
【図９】（ａ）は、３分割したフレーム画像の画像データを示す図である。（ｂ）は、（ａ）の境界領域における拡大したラインデータを示す図である。
【図１０】（ａ）は、近距離の焦点位置のバーコードを撮像した３分割したフレーム画像を示す図である。（ｂ）は、遠距離の焦点位置のバーコードを撮像した３分割したフレーム画像を示す図である。
【図１１】焦点位置の異なる２ラインずつに分割したフレーム画像の撮像における撮像素子のフレーム同期信号及びライン同期信号と、液体レンズの駆動電圧と、を示すタイミングチャートである。
【図１２】（ａ）は、２ラインずつに分割したフレーム画像の画像データを示す図である。（ｂ）は、（ａ）の境界領域における拡大したラインデータを示す図である。
【図１３】（ａ）は、近距離の焦点位置のバーコードを撮像した２ラインずつに分割したフレーム画像を示す図である。（ｂ）は、遠距離の焦点位置のバーコードを撮像した２ラインずつに分割したフレーム画像を示す図である。
【図１４】ＣＰＵで実行されるバーコード読み取り処理と、イメージャコントローラで実行されるスキャン制御処理と、を示すフローチャートである。
【図１５】スキャン制御処理のフレームデータ取得処理を示すフローチャートである。
【図１６】ハンディターミナルにおけるバーコード読み取り手順の一例を示す図である。
【図１７】従来のオートフォーカス機構を有するイメージャモジュールの光学系を示す図である。
【図１８】従来のオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスにおけるバーコード読み取り手順の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００２５】
先ず、図１を参照して、本実施の形態の装置の外観構成を説明する。図１に、本実施の形態のハンディターミナル１の正面の外観構成を示す。
【００２６】
本実施の形態のバーコード読取装置としてのハンディターミナル１は、情報の入力受付け、情報の記憶、情報の送受信、及びバーコード読み取りなどの機能を有する携帯機器である。
【００２７】
図１に示すように、ハンディターミナル１は、筐体としてのケース２を備える。ハンディターミナル１は、ケース２の正面に、トリガキー１２Ａと、各種キー１２Ｂと、表示部１４と、スピーカ１８Ａと、を備える。ハンディターミナル１は、ケース２の側面に、トリガキー１２Ｃを備える。また、ハンディターミナル１は、ケース２の先端に、イメージャモジュール２１を備える。
【００２８】
トリガキー１２Ａ，１２Ｃは、イメージャモジュール２１によるスキャン開始の入力を受け付けるトリガキーである。各種キー１２Ｂは、数字、文字等の入力キー、機能キー等からなり、各種情報の入力を受け付ける。表示部１４は、イメージャモジュール２１を用いたバーコード読み取り時のスルー画面、デコード結果等の表示情報を表示する。スピーカ１８Ａは、バーコード読み取りのデコード成功時のブザー音等を出力する。
【００２９】
次いで、図２を参照して、ハンディターミナル１の内部の機能構成を説明する。図２に、ハンディターミナル１の機能構成を示す。
【００３０】
図２に示すように、ハンディターミナル１は、デコード部としてのＣＰＵ（central Processing Unit）１１と、操作部１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３と、表示部１４と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５と、通信部１６と、フラッシュメモリ１７と、音出力部１８と、制御部としてのイメージャコントローラ１９と、電圧昇圧部２０と、イメージャモジュール２１と、電源部２２と、を備える。ハンディターミナル１のイメージャモジュール２１及び電源部２２を除く各部は、バス２３を介して接続されている。イメージャモジュール２１は、撮像部としての撮像素子２１１と、可変焦点レンズとしての液体レンズ２１２と、を有する。
【００３１】
ＣＰＵ１１は、ハンディターミナル１の各部を制御する。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１５からプログラムを読み出してＲＡＭ１３に展開し、ＲＡＭ１３に展開されたプログラムとの協働で各種処理を実行する。
【００３２】
ＣＰＵ１１は、バーコード読み取りプログラム１５１に従って、イメージャコントローラ１９に、液体レンズ２１２を介してバーコードを撮像素子２１１に撮像させてフレーム画像の画像データを出力させるとともに、液体レンズ２１２の焦点位置を変化させる。イメージャコントローラ１９は、１フレームの中で異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを撮像素子２１１に取得させる。また、ＣＰＵ１１は、イメージャコントローラ１９に入力された画像データをＲＡＭ１３に転送して記憶させるとともに、当該画像データに含まれるバーコード画像をデコードする。
【００３３】
また、ＣＰＵ１１は、撮像素子２１１からイメージャコントローラ１９に入力された画像のラインデータを、ＲＡＭ１３にＤＭＡ（Direct Memory Access）転送し記憶させるＤＭＡ転送機能を有する。なお、ＤＭＡ転送機能は、イメージャコントローラ１９が有する構成としてもよい。
【００３４】
操作部１２は、各種キー１２Ｂ、トリガキー１２Ａ，１２Ｃ等のキー群を有し、当該キー群の各キーへの押下入力を受け付け、その操作情報をＣＰＵ１１に出力する。
【００３５】
ＲＡＭ１３は、揮発性の半導体メモリであり、各種データ及び各種プログラムを格納するワークエリアを有する。
【００３６】
表示部１４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＥＬ（electroluminescent）ディスプレイ等で構成され、各種情報を表示する。
【００３７】
ＲＯＭ１５は、読み出し専用の半導体メモリである。ＲＯＭ１５には、バーコード読み取りプログラム１５１が記憶されている。
【００３８】
通信部１６は、通信アンテナ、信号処理部、変調部、復調部等を備え、アクセスポイントを介してサーバ装置と通信する無線通信部である。通信部１６は、送信情報の信号を信号処理部で処理し、変調部で変調して通信アンテナから電波としてアクセスポイントに送信情報を無線送信する。また、通信部１６は、通信アンテナによりアクセスポイントから送信された電波を受信して復調部で復調し、その信号を信号処理部で信号処理して受信情報を取得する。
【００３９】
また、通信部１６は、携帯電話通信方式により、基地局を介してサーバ装置と無線通信する無線通信部としてもよい。また、通信部１６は、ハンディターミナル１を載置するクレードルを介してサーバ装置と有線通信する有線通信部としてもよい。
【００４０】
フラッシュメモリ１７は、各種データを読み出し及び書き込み可能な不揮発性の半導体メモリである。
【００４１】
音出力部１８は、音源部、アンプ、スピーカ１８Ａを備え、デコード成功時等のブザー音を出力する。音出力部１８は、ＣＰＵ１１から入力されたブザー音出力の指示に応じて、音源部でブザー音の信号を生成し、アンプで増幅して、スピーカ１８Ａから音出力する。
【００４２】
イメージャコントローラ１９は、イメージャモジュール２１及び電圧昇圧部２０の制御部である。イメージャコントローラ１９は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の半導体回路により構成されているものとする。
【００４３】
イメージャコントローラ１９は、撮像素子２１１から、キャプチャされた画像データの１フレームの出力タイミングに同期したフレーム同期信号と、画像データの１ラインの出力タイミングに同期したライン同期信号と、画像データに同期するためのクロック信号と、が入力される。イメージャコントローラ１９は、これらフレーム同期信号、ライン同期信号及びクロック信号に基づいて、撮像素子２１１からの画像データの転送タイミングを監視する。そして、イメージャコントローラ１９は、監視状況に応じて液体レンズ２１２駆動用の電圧昇圧部２０の昇圧レベルをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号でコントロールすることにより液体レンズ２１２の焦点をリアルタイムに変化させる。
【００４４】
また、イメージャコントローラ１９は、入力される画像データのラインを指定するライン指定信号を生成して撮像素子２１１に出力する。
【００４５】
電圧昇圧部２０は、イメージャコントローラ１９から入力されたＰＷＭ信号に応じて、液体レンズ２１２に電圧を印加する。
【００４６】
イメージャモジュール２１は、焦点を調整してバーコードを撮影するモジュールである。撮像素子２１１は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor：相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサであり、ラインを指定して画像データを出力することが可能な撮像素子である。撮像素子２１１は、液体レンズ２１２を含む光学系を介して入射された被写体像を露光し光電変換して被写体の画像データの電気信号に変換する。
【００４７】
撮像素子２１１は、イメージャコントローラ１９から入力されたライン指定信号により指定されたラインの画像データを１ラインずつラインデータとしてイメージャコントローラ１９に出力する。また、撮像素子２１１は、フレーム同期信号と、ライン同期信号と、クロック信号と、をイメージャコントローラ１９に出力する。液体レンズ２１２は、イメージャモジュール２１の光学系の一部を構成する光学素子であり、印加電圧に応じて高速で焦点位置を変更可能な可変焦点レンズである。液体レンズ２１２については、詳細に後述する。
【００４８】
電源部２２は、二次電池等で構成され、ハンディターミナル１の各部に電力供給を行う。
【００４９】
次いで、図３及び図４を参照して、液体レンズ２１２を詳細に説明する。図３に、印加電圧の変化による液体レンズ２１２の焦点変化を示す。図４に、液体レンズ２１２及び撮像素子２１１の側面構成を示す。
【００５０】
図３に示すように、液体レンズ２１２は、液体部２１２１，２１２２と、容器２１２３と、電極２１２４と、を有する。液体部２１２１，２１２２は、互いに屈折率が異なり比重が同じ水溶液及び油である。容器２１２３は、液体部２１２１，２１２２を密閉した容器である。電極２１２４は、電圧を印加するために液体部２１２１，２１２２の周囲に設けられている電極である。
【００５１】
液体部２１２１側の電極２１２４と、液体部２１２２側の電極２１２４との間に、電源３０が接続されている構成を考える。電源３０により、液体部２１２１側の電極２１２４と、液体部２１２２側の電極２１２４との間に電圧を印加することで、液体部２１２１，２１２２の中央部分の界面がレンズのように湾曲することでレンズ機能を実現する。また、電源３０の印加電圧を高くすることで、液体部２１２１，２１２２の中央部分の界面の湾曲が大きくなる。界面の湾曲が小さい場合に、液体レンズ２１２の焦点が遠方の距離の位置に合う。界面の湾曲が大きくなると、液体レンズ２１２の焦点も近接の距離の位置に合う。
【００５２】
また、液体レンズ２１２にかかる電圧の大きさに応じてレンズ曲率が変化するため、図１７に示すようなレンズの移動が発生しないまま、電気的に高速に液体レンズ２１２のレンズ曲率を変化することができる。図４に示すように、このレンズ曲率変化により、液体レンズ２１２の焦点調整を行うことができる。そのため、従来のオートフォーカス機構と比べ、焦点変更にかかる時間が短くなるという利点がある。このように、液体レンズ２１２の特長として、印加する電圧レベルに応じてレンズ曲率が変化できることと、物理的な可動部がないため耐久性が高いことと、印加電圧レベルは高電圧だが電流が流れないため消費電力が少ないことと、が挙げられる。
【００５３】
次に、図５〜図１６を参照して、ハンディターミナル１の動作を説明する。先ず、図５及び図６を参照して、通常の画像キャプチャ及びデコードを説明する。ここでは、液体レンズ２１２の焦点が固定されているものとする。図５に、撮像素子２１１の撮像及び画像データ転送の概要を示す。図６に、撮像素子２１１の通常の画像キャプチャ及びデコードに関する信号のタイミングチャートを示す。
【００５４】
図５に示すように、ＣＭＯＳイメージセンサである撮像素子２１１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサと異なり、画像１フレーム中の１ラインごとにキャプチャ及びデータ転送を行う。撮像素子２１１は、センサ上部から１ラインずつ露光及び画像データ（ラインデータ）の転送を行う。撮像素子２１１がセンサ最下部のラインデータ転送を終えると、１フレーム分の画像データ転送終了となり、再び次フレームとしてセンサ最上部からの１ラインずつの露光及びラインデータ転送を行う。
【００５５】
そのため、撮像素子２１１は、図６に示すような、フレーム同期信号と、ライン同期信号と、クロック信号と、画像データ（ラインデータ）であるデータ信号と、をイメージャコントローラ１９に出力する。イメージャコントローラ１９は、フレーム同期信号及びライン同期信号に同期しながら、入力されたデータ信号をＲＡＭ１３へ転送する。１フレーム分のデータ信号転送が終了すると、ＲＡＭ１３上には１フレーム分の画像データがストアされる。ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３に記憶されている複数のラインデータに対して、デコードしやすいように、１フレームの画像データに合成する画像処理を施した上でバーコードのデコード処理を行う。このため、１回のデコード完了までには、１フレーム分のキャプチャ時間と、ＣＰＵ１１による画像処理及びデコードの処理時間と、が必要になる。
【００５６】
次いで、図７〜図１０を参照して、１つのバーコードを撮像して焦点位置の異なる３分割した画像データを取得する場合の焦点調整、画像キャプチャ及びデコードを説明する。図７に、近距離又は遠距離に置かれたバーコード４１のスキャンの様子を示す。図８に、焦点位置の異なる３分割したフレーム画像の撮像における撮像素子２１１のフレーム同期信号及びライン同期信号と、液体レンズ２１２の駆動電圧と、のタイミングチャートを示す。図９（ａ）に、３分割したフレーム画像の画像データＦ１を示す。図９（ｂ）に、図９（ａ）の境界領域ｆ１における拡大したラインデータを示す。図１０（ａ）に、焦点位置Ａのバーコード４１を撮像した３分割したフレーム画像ｑ１を示す。図１０（ｂ）に、焦点位置Ｂのバーコード４１を撮像した３分割したフレーム画像ｑ２を示す。
【００５７】
図７に示すように、ハンディターミナル１（イメージャモジュール２１）からの焦点距離が近距離である焦点位置Ａと、焦点距離が遠距離の焦点位置Ｂと、にバーコード４１が置かれているものとする。一例として、この焦点位置Ａ及び焦点位置Ｂに置かれたバーコード４１に対して、ハンディターミナル１により画像キャプチャ及びデコードを行うケースを説明する。
【００５８】
図８に示すように、イメージャコントローラ１９は、撮像素子２１１から出力されたフレーム同期信号及びライン同期信号を受信すると、それに同期して電圧昇圧部２０へのＰＷＭ信号のＤｕｔｙ比率を変更し、液体レンズ２１２に印加される駆動電圧を変化させる。液体レンズ２１２は、印加される電圧レベルにより焦点位置が変化するため、イメージャコントローラ１９は、フレーム同期信号及びライン同期信号に同期して焦点位置を変更できることとなる。
【００５９】
例えば、イメージャコントローラ１９の制御により、フレーム開始時に撮像素子２１１の焦点を焦点位置Ａに設定して撮像素子２１１からＲＡＭ１３へラインデータ転送を行い、１フレーム中の３分の１のラインデータの転送が終わった時点で、撮像素子２１１の焦点を焦点位置Ｂに切り替える。そして、１フレーム中の３分の２のラインのラインデータ転送が終わった時点で再び、撮像素子２１１の焦点を焦点位置Ａに切り替える。
【００６０】
このことにより、図９（ａ）に示すように、フレーム画像全体に３分の１だけ焦点位置が異なる画像データＦ１を取得できる。画像データＦ１は、焦点位置Ａでの画像データＦ１１，Ｆ１３と、焦点位置Ｂでの画像データＦ１２と、を有する。図９（ｂ）に示すように、画像データＦ１において、画像データＦ１１と画像データＦ１２との境界領域ｆ１において、ラインデータで焦点位置の境界が分かれている。
【００６１】
ハンディターミナル１によりバーコード４１を近接（焦点位置Ａ）から読み取る場合、撮像素子２１１の画角に対してバーコード画像の相対サイズが大きくなるため、焦点位置Ａの画像領域までバーコードイメージが大きくなったイメージとなり、焦点位置Ａの画像領域でデコードが可能となる。焦点距離があっていれば、焦点位置Ａの設定値にもよるが、焦点調整をせずにデコードをすることが可能になる。図１０（ａ）に示すように、バーコード４１を近距離に置いた場合のフレーム画像ｑ１は、上下の画像領域Ｑ１１，Ｑ１３と、その間の画像領域Ｑ１２と、を有するバーコード画像Ｑ１を含む。画像領域Ｑ１１，Ｑ１３では、焦点が合っておりバーが鮮明である。画像領域Ｑ１２では、焦点が合っておらずバーがぼやけている。
【００６２】
反対に、ハンディターミナル１によりバーコード４１を遠方（焦点位置Ｂ）から読み取る場合、撮像素子２１１の画角に対するバーコード画像の相対サイズが小さいため、焦点位置Ｂの画像領域に収まるような小さなサイズのイメージとなり、焦点位置Ｂの画像領域でデコードが可能となる。焦点距離があっていれば、焦点位置Ｂの設定値にもよるが、焦点調整をせずにデコードをすることが可能になる。図１０（ｂ）に示すように、バーコード４１を遠距離に置いた場合のフレーム画像ｑ２は、上下の画像領域Ｑ２１，Ｑ２３と、その間の画像領域Ｑ２２と、を有するバーコード画像Ｑ２を含む。画像領域Ｑ２１，Ｑ２３では、焦点が合っておらずバーがぼやけており、画像領域Ｑ２２では、焦点が合っておりバーが鮮明である。
【００６３】
一次元バーコード画像のデコードは、例えば、フレーム画像の中央位置をデコードの初期位置として、そのバーに垂直な方向のバーコード画像のデコードをし、デコードが成功するまで、バーコードのバーに平行な方向の上方向又は下方向にデコード位置をずらしてデコードしていく。例えば、複数のバーコード結果が照合され、照合された場合に、デコードが成功となる。このため、バーコード画像のバーに垂直な方向の全長にわたり鮮明なエリアが存在することがデコード可能の条件となる。バーコード画像Ｑ１，Ｑ２ともに、焦点が合っておりバーが鮮明な画像領域Ｑ１１，Ｑ１３，Ｑ２２を含む。このようなバーコード画像を含むフレーム画像を取り込んだ場合、デコードをすることが可能である。
【００６４】
次いで、図１１〜図１３を参照して、１つのバーコードを撮像して焦点位置の異なる２ラインずつの画像データを取得する場合の焦点調整、画像キャプチャ及びデコードを説明する。図１１に、焦点位置の異なる２ラインずつに分割した画像の撮像における撮像素子２１１の画像キャプチャフレーム同期信号及びライン同期信号と、液体レンズ２１２の駆動電圧と、のタイミングチャートを示す。図１２（ａ）は、２ラインずつに分割したフレーム画像の画像データＦ２を示す。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の境界領域ｆ２における拡大したラインデータを示す。図１３（ａ）は、焦点位置Ａのバーコード４１を撮像した２ラインずつに分割したバーコード画像Ｑ３を含むフレーム画像ｑ３を示す。図１３（ｂ）は、焦点位置Ｂのバーコード４１を撮像した２ラインずつに分割したバーコード画像Ｑ４を含むフレーム画像ｑ４を示す。
【００６５】
図１１に示すように、イメージャコントローラ１９は、撮像素子２１１から出力されたフレーム同期信号及びライン同期信号を受信すると、それに同期して電圧昇圧部２０へのＰＷＭ信号のＤｕｔｙ比率を変更し、液体レンズ２１２に印加される駆動電圧を変化させる。イメージャコントローラ１９の制御により、フレーム開始時に撮像素子２１１の焦点を焦点位置Ａに設定して撮像素子２１１からＲＡＭ１３へラインデータ転送を行い、１フレーム中の２ラインのラインデータの転送が終わった時点で、撮像素子２１１の焦点を焦点位置Ｂに切り替える。そして、１フレーム中の次の２ラインのラインデータ転送が終わった時点で再び、撮像素子２１１の焦点を焦点位置Ａに切り替える。この焦点の切り替え及びラインデータ転送を繰り返す。
【００６６】
このことにより、図１２（ａ）に示すように、画面の縦方向に２ラインずつ焦点位置が異なる画像データＦ２を取得できる。画像データＦ２は、焦点位置Ａでの画像データＦ２１と、焦点位置Ｂでの画像データＦ２２と、を交互に有する。図１２（ｂ）に示すように、画像データＦ２において、画像データＦ２１と画像データＦ２２との境界領域ｆ２において、ラインデータで焦点位置の境界が分かれている。
【００６７】
図１３（ａ）に示すように、バーコード４１を近距離に置いた場合のフレーム画像ｑ３は、画像領域Ｑ３１と、画像領域Ｑ３２と、を交互に有するバーコード画像Ｑ３を含む。画像領域Ｑ３１では、焦点が合っておりバーが鮮明である。画像領域Ｑ３２では、焦点が合っておらずバーがぼやけている。
【００６８】
図１３（ｂ）に示すように、バーコード４１を遠距離に置いた場合のフレーム画像ｑ４は、画像領域Ｑ４１と、画像領域Ｑ４２と、を交互に有するバーコード画像Ｑ４を含む。画像領域Ｑ４１では、焦点が合っておらずバーがぼやけており、画像領域Ｑ４２では、焦点が合っておりバーが鮮明である。
【００６９】
バーコード画像Ｑ３，Ｑ４ともに、焦点が合っておりバーが鮮明な画像領域Ｑ３１，Ｑ４２を含む。このようなバーコード画像を含むフレーム画像を取り込んだ場合、デコードをすることが可能である。図９（ａ）の画像データＦ１の取り込みでは、遠方に置かれたバーコード４１を読み取る際に表示部１４のスルー画面（撮像素子２１１の読み取り領域）の中央にバーコードイメージが来るように操作が必要である。これに対し、図１２（ａ）の画像データＦ２の取り込みでは、遠方時において表示部１４の画面のどの場所にバーコードイメージが来ても読み取りが可能になる。一方、２ラインごとにバーコードの画像データを区切ってしまうが、品質の高いバーコードに対しては問題なくスキャンすることが可能になる。
【００７０】
次いで、図１４及び図１５を参照して、ＣＰＵ１１で実行されるバーコード読み取り処理と、イメージャコントローラで実行されるスキャン制御処理と、を説明する。図１４に、ＣＰＵ１１で実行されるバーコード読み取り処理と、イメージャコントローラで実行されるスキャン制御処理と、のフローチャートを示す。図１５に、スキャン制御処理のフレームデータ取得処理のフローチャートを示す。
【００７１】
図１４を参照して、ＣＰＵ１１で実行されるバーコード読み取り処理を説明する。バーコード読み取り処理は、イメージャモジュール２１を用いてバーコードをスキャンし、取得したバーコードの画像データをデコードする処理である。ハンディターミナル１において、トリガキー１２Ａ，１２Ｃがユーザにより押下入力されたことをトリガとして、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１５から読み出されてＲＡＭ１３に適宜展開されたバーコード読み取りプログラム１５１との協働で、バーコード読み取り処理を実行する。
【００７２】
先ず、ＣＰＵ１１は、初期設定を行い、イメージャモジュール２１の起動の指示信号をイメージャコントローラ１９に出力する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の初期設定は、例えば、撮像素子２１１からイメージャコントローラ１９に入力された画像データ（ラインデータ）をＲＡＭ１３にＤＭＡ転送する際のＲＡＭ１３内の記憶領域の設定である。
【００７３】
そして、ＣＰＵ１１は、ＤＭＡ機能により、撮像素子２１１からイメージャコントローラ１９に入力されたラインデータをＲＡＭ１３にＤＭＡ転送して記憶させる（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ１１は、イメージャコントローラ１９からフレームデータ取得の終了割り込み信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ１３）。終了割り込み信号を受信していない場合（ステップＳ１３；ＮＯ）、ステップＳ１２に移行される。
【００７４】
終了割り込み信号を受信した場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３に記憶されている１フレーム分の複数のラインデータに対して、デコードしやすいように、１フレームの画像データに合成する画像処理を施し、画像処理後の画像データに含まれるバーコード画像のデコードを行う（ステップＳ１４）。そして、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１４のデコードが成功したか否かを判別する（ステップＳ１５）。
【００７５】
デコードが成功していない場合（ステップＳ１５；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、フレームデータ（１フレームのラインデータ）の取得を指示するフレームデータ取得の指示信号をイメージャコントローラ１９に出力し（ステップＳ１６）、ステップＳ１２に移行される。
【００７６】
デコードが成功した場合（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、スキャンの終了の指示信号をイメージャコントローラ１９に出力する（ステップＳ１７）。そして、ＣＰＵ１１は、デコード結果を表示部１４に表示し、デコード成功のブザー音を音出力部１８に鳴動させ（ステップＳ１８）、バーコード読み取り処理を終了する。
【００７７】
次いで、イメージャコントローラ１９で実行されるスキャン制御処理を説明する。スキャン制御処理は、イメージャモジュール２１を用いてバーコードをスキャンし、焦点距離の異なる複数の領域を有するバーコード画像を含む画像データを取得する処理である。ハンディターミナル１において、イメージャコントローラ１９は、バーコード読み取り処理のステップＳ１１に対応して、ＣＰＵ１１から起動の指示信号が入力されたことをトリガとして、スキャン制御処理を実行する。
【００７８】
先ず、イメージャコントローラ１９は、初期設定を行う（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の初期設定は、例えば、イメージャモジュール２１からの画像データの受信に関する設定である。そして、イメージャコントローラ１９は、イメージャモジュール２１の電源をオンする（ステップＳ２２）。
【００７９】
そして、イメージャコントローラ１９は、焦点位置パターンを設定する（ステップＳ２３）。焦点位置パターンは、１フレームのフレーム画像における画像領域の分割数又は分割後の各画像領域のライン数と、分割した各画像領域における液体レンズ２１２の焦点位置と、のパターンである。例えば、図９（ａ）の例では、１フレームにおける画像領域の分割数を３とし、各画像領域の焦点位置を上から下へ順に焦点位置Ａ，Ｂ，Ａとする焦点位置パターンに設定する。図１２（ａ）の例では、１フレームにおける分割後の画像領域のライン数を２とし、各画像領域の焦点位置を上から下へ順に、焦点位置Ａ，Ｂ，Ａ，…とする焦点位置パターンに設定する。
【００８０】
そして、イメージャコントローラ１９は、ステップＳ２３で設定された焦点位置パターンに応じて１フレームのフレーム画像の画像データを取得するフレームデータ取得処理を実行する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４のフレームデータ取得処理は、詳細に後述する。
【００８１】
そして、バーコード読み取り処理のステップＳ１６、Ｓ１７に対応して、イメージャコントローラ１９は、ＣＰＵ１１から、フレームデータ取得又は終了の指示信号が入力されたか否かを判別する（ステップＳ２５）。指示信号が入力されていない場合（ステップＳ２５；ＮＯ）、ステップＳ２５に移行される。指示信号が入力された場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、イメージャコントローラ１９は、ステップＳ２５で入力された指示信号が、フレームデータ取得の指示信号であるか否かを判別する（ステップＳ２６）。
【００８２】
フレームデータ取得の指示信号である場合（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、ステップＳ２３に移行される。ステップＳ２６からステップＳ２３に移行された後、ステップＳ２３において、焦点位置パターンは、前回の焦点位置パターンと異なるものが設定される。なお、分割数又は画像領域のライン数が変更されずに焦点位置のみを変更する焦点位置パターンや、分割数が１の焦点位置パターンを設定してもよい。また、あら予め設定された複数の焦点位置パターンから一つの焦点位置パターンが選択される。
【００８３】
フレームデータ取得の指示信号でない場合（ステップＳ２６；ＮＯ）、終了の指示信号であり、イメージャコントローラ１９は、イメージャモジュール２１の電源をオフし（ステップＳ２７）、スキャン制御処理を終了する。
【００８４】
図１５を参照して、ステップＳ２４のフレームデータ取得処理を説明する。先ず、ステップＳ２３で設定された焦点位置パターンに応じて、１フレームのフレーム画像の分割数ｎ、分割した各画像領域における液体レンズ２１２の焦点位置Ｐ（Ｌｉ）、フレーム画像のライン数Ｌｉ（＝１）、変数ｉ（＝１）を初期設定する（ステップＳ２４１）。そして、液体レンズ２１２の焦点位置を焦点位置Ｐ（Ｌｉ）に設定し、焦点位置Ｐ（Ｌｉ）に対応するＰＷＭ信号を生成して電圧昇圧部２０に出力する（ステップＳ１２）。このＰＷＭ信号に応じて、液体レンズ２１２の焦点位置が変更又は維持される。
【００８５】
そして、イメージャコントローラ１９は、ラインＬｉに対応するライン指定信号を撮像素子２１１に出力し、撮像素子２１１によりキャプチャされたフレーム画像のラインＬｉに対応するラインデータが入力される（ステップＳ２３）。ステップＳ２３で入力されたラインデータは、バーコード読み取り処理のステップＳ１２においてＣＰＵ１１によりＲＡＭ１３へＤＭＡ転送される。
【００８６】
そして、イメージャコントローラ１９は、変数ｉ＞１０２４／ｎであるか否かを判別する（ステップＳ２４４）。ステップＳ２４４の１０２４は、撮像素子２１１のフレーム画像の全ライン数であるものとする。撮像素子２１１として、フレーム画像の全ライン数が１０２４以外のものを使用してもよい。ｉ＞１０２４／ｎでない場合（ステップＳ２４４；ＮＯ）、イメージャコントローラ１９は、変数ｉを１インクリメントし、ライン数Ｌｉを１インクリメントし（ステップＳ２４５）、ステップＳ２４３に移行される。
【００８７】
ｉ＞１０２４／ｎである場合（ステップＳ２４４；ＹＥＳ）、イメージャコントローラ１９は、ライン数Ｌｉ＝１０２４であるか否かを判別する（ステップＳ２４６）。Ｌｉ＝１０２４でない場合（ステップＳ２４６；ＮＯ）、イメージャコントローラ１９は、変数ｉを１に設定し、ライン数Ｌｉを１インクリメントし（ステップＳ２４７）、ステップＳ２４２に移行される。Ｌｉ＝１０２４である場合（ステップＳ２４６；ＹＥＳ）、イメージャコントローラ１９は、１フレームの画像キャプチャの終了割り込み信号をＣＰＵ１１に出力し（ステップＳ２４８）、フレームデータ取得処理を終了する。
【００８８】
ここで、図１６を参照して、本実施の形態のハンディターミナル１におけるバーコード読み取り手順の一例を説明する。図１６に、ハンディターミナル１におけるバーコード読み取り手順の一例を示す。
【００８９】
ここでは、スキャン制御処理のステップＳ２３において、フレーム画像の分割数を３に固定し、１フレーム内の画像領域の焦点距離を、焦点距離Ｆ１，Ｆ４→焦点距離Ｆ２，Ｆ３→焦点距離Ｆ１，Ｆ４→…として繰り返し変更するケースを説明する。図１８における従来のイメージャデバイスの説明と同様に、焦点位置Ｆ３に対応する距離にあるバーコードＢ３と、焦点位置Ｆ１に対応する距離にあるバーコードＢ１と、を順に読み取る例を考え、焦点位置Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、順に、被写体が近い位置から遠い位置へ並べた液体レンズの４段階の焦点位置とする。
【００９０】
ハンディターミナル１において、トリガキー１２Ａが押下され、ＣＰＵ１１によるバーコード読み取り処理が開始され、イメージャコントローラ１９によるスキャン制御処理が開始される。最初の１フレームにおいて、スキャン制御処理のステップＳ２３で、液体レンズ２１２の焦点位置が３分割の焦点位置Ｆ１→Ｆ４→Ｆ１に設定され、スキャン制御処理のステップＳ２４でバーコードＢ３の画像キャプチャがなされ、バーコード読み取り処理のステップＳ１４でデコードがなされる。そして、得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っていないため、デコードに失敗し、バーコード読み取り処理のステップＳ１６でフレームデータ取得の指示がなされる。次の１フレームにおいて、スキャン制御処理のステップＳ２３で、液体レンズの焦点位置が３分割の焦点位置Ｆ２→Ｆ３→Ｆ２に設定され、スキャン制御処理のステップＳ２４でバーコードＢ３の画像キャプチャがなされ、バーコード読み取り処理のステップＳ１４でデコードがなされる。得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っているため、デコードが成功し、バーコード読み取り処理のステップＳ１８でバーコードＢ３のデコード結果が表示部１４に表示される。
【００９１】
そして、同様にして、ハンディターミナル１において、トリガキー１２Ａが押下され、バーコード読み取り処理及びスキャン制御処理が開始される。最初の１フレームにおいて、スキャン制御処理のステップＳ２３で、液体レンズ２１２の焦点位置が３分割の焦点位置Ｆ２→Ｆ３→Ｆ２に設定され、スキャン制御処理のステップＳ２４でバーコードＢ１の画像キャプチャがなされ、バーコード読み取り処理のステップＳ１４でデコードがなされる。そして、得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っていないため、デコードに失敗し、バーコード読み取り処理のステップＳ１６でフレームデータ取得の指示がなされる。次の１フレームにおいて、スキャン制御処理のステップＳ２３で、液体レンズの焦点位置が３分割の焦点位置Ｆ１→Ｆ４→Ｆ１に設定され、スキャン制御処理のステップＳ２４でバーコードＢ３の画像キャプチャがなされ、バーコード読み取り処理のステップＳ１４でデコードがなされる。得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っているため、デコードが成功し、バーコード読み取り処理のステップＳ１８でバーコードＢ１のデコード結果が表示部１４に表示される。
【００９２】
このように、図１８の従来のオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスのスキャン手順に比べて、ハンディターミナル１でのスキャン手順は、工程数が少なく、フレームの画像キャプチャ及びデコードの回数も少なく、バーコード読み取り時間が短縮されている。
【００９３】
以上、本実施の形態によれば、ハンディターミナル１は、液体レンズ２１２と、撮像素子２１１と、１フレームの画像データを取得する際に、液体レンズ２１２の焦点位置を変更し、１フレームの中で異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを撮像素子２１１から取得するイメージャコントローラ１９と、前記制御部により取得された複数の画像領域の画像データに含まれるバーコード画像をデコードするＣＰＵ１１と、を有する。このため、液体レンズ２１２を用いたバーコード読み取りにおいて、１フレームの画像データにつき、複数の焦点位置を有するバーコード画像をデコードでき、読み取り時間を短縮できる。
【００９４】
また、イメージャコントローラ１９は、１フレームの画像データを取得する際に、１フレームの画像を所定の分割数でライン毎に分割した画像領域毎に、液体レンズ２１２の焦点位置を変更し、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを撮像素子２１１から取得する。このため、フレーム画像を所望の分割数で容易に分割できる。
【００９５】
また、イメージャコントローラ１９は、１フレームの画像データを取得する際に、１フレームの画像のうちの所定のライン数の画像領域毎に、液体レンズ２１２の焦点位置を変更し、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを撮像素子２１１から取得する。このため、フレーム画像を所望のライン数で容易に分割できる。
【００９６】
また、ハンディターミナル１は、液体レンズ２１２を備える。このため、液体レンズ２１２により焦点位置を高速に変更でき、物理的な可動部がないため耐久性を高くすることができ、液体レンズ２１２に電流が流れないため消費電力を少なくすることができる。
【００９７】
また、撮像素子２１１は、ＣＭＯＳイメージセンサであり、フレーム画像の１ライン毎に、露光と画像データの転送とを行う。このため、フレーム画像を分割した複数の画像領域の画像データを容易に得ることができる。
【００９８】
また、ＣＰＵ１１は、撮像素子２１１から取得した複数の画像領域の画像データを、１フレームの画像データに合成し、当該合成した画像データに含まれるバーコード画像をデコードする。このため、バーコード画像を容易にデコードできる。
【００９９】
また、イメージャコントローラ１９は、デコードが失敗した場合に、前記可変焦点レンズの画像領域における焦点位置のパターンを変更して、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを撮像素子２１１から取得する。このため、異なる焦点位置のパターンの複数の焦点位置を有するバーコード画像をデコードしていくことができ、読み取り時間をさらに短縮できる。
【０１００】
また、イメージャコントローラ１９は、複数の異なる焦点位置のパターンから一つを選択して変更する。このため、焦点位置のパターンを容易に変更できる。
【０１０１】
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係るバーコード読取装置の一例であり、これに限定されるものではない。
【０１０２】
上記実施の形態では、焦点可変レンズとして、液体レンズ２１２を用いる構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、印加電圧により屈折率が変化する「電気光学結晶」の一種であるＫＴＮ（タンタル酸ニオブ酸カリウム、ＫＴa１−ｘＮbｘＯ３）を用いた可変焦点レンズ等、他の可変焦点レンズとしてもよい。
【０１０３】
また、上記実施の形態では、イメージャコントローラ１９がＡＳＩＣ等の半導体回路であることとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、イメージャコントローラ１９が、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭにより構成され、ＲＯＭから読み出されてＲＡＭに展開されたプログラムとＣＰＵとの協働により、イメージャコントローラ１９が処理を実行する構成としてもよい。
【０１０４】
また、上記実施の形態におけるハンディターミナルの各構成要素の細部構成及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ ハンディターミナル
２ ケース
１１ ＣＰＵ
１２ 操作部
１２Ａ，１２Ｃ トリガキー
１２Ｂ 各種キー
１３ ＲＡＭ
１４ 表示部
１５ ＲＯＭ
１６ 通信部
１７ フラッシュメモリ
１８ 音出力部
１８Ａ スピーカ
１９ イメージャコントローラ
２０ 電圧昇圧部
２１ イメージャモジュール
２１１ 撮像素子
２１２ 液体レンズ
２１２１，２１２２ 液体部
２１２３ 容器
２１２４ 電極
２２ 電源部
２３ バス
３０ 電源
３１ レンズ
４１ バーコード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーコード読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シンボルとしてのバーコードを撮像してスキャンする２次元のイメージャデバイスが知られている。イメージャデバイスは、画角と画素数とによる分解能性能と焦点位置による光学分解能によってキャプチャ画像の分解能が決まり、これがほぼバーコードを読み取ることのできる性能（読取深度性能）となっている。従来のイメージャデバイスでは、画角及び焦点位置が固定であるため、それらの設定の仕方により高分解能対応モジュールや遠方対応モジュールといった読取性能の特徴づけをしていた。
【０００３】
それに対し、読取深度性能を向上させるために、カメラと同様に固体のレンズを用いたオートフォーカス機構を追加したイメージャモジュールが開発されている。図１７に、従来のオートフォーカス機構を有するイメージャモジュールの光学系を示す。図１７に示すように、従来のオートフォーカス機構を有するイメージャモジュールは、撮像素子２１１と、レンズ３１と、レンズ３１の駆動機構（図示略）と、を備えていた。レンズ３１は、プラスチック等の固体レンズである。レンズ３１は、複数枚のレンズが組み合わさり１つのレンズとして表されている。焦点調整時には、レンズ３１全体が駆動機構により光軸に対して物理的（機械的）に移動することで光学的な調整が行われる。
【０００４】
しかし、従来のオートフォーカス機構を有するイメージャモジュールは、カメラと同様にキャプチャした画像を基にフォーカス調整を行うため、クリアな画像を得るための時間がかかってしまい、スキャナとしてのレスポンスが低下してしまっていた。
【０００５】
また、固体のレンズに替えて液体レンズを採用したレーザプリンタ用露光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。液体レンズは、レンズとしての性能が固体のレンズよりも若干劣るが、機構部品を使用していないことで耐衝撃性能に優れ、焦点調整が高速であるという特徴がある。このため、液体レンズは、組み込みデバイスに適していると考えられている。
【０００６】
また、液体レンズにより焦点深度を深くしたイメージャデバイスも知られている（例えば、特許文献２参照）。さらに、近年、オートフォーカス機構の１つとして、液体レンズデバイスを採用するイメージャモジュールが開発されつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１５２７６６号公報
【特許文献２】特開平１１−２０３３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の液体レンズを用いたオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスは、従来のオートフォーカス機構の固体のレンズを液体レンズに置き換えた位置づけであった。このため、従来の液体レンズを用いたオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスは、液体レンズにより高速焦点調整特性を有するものの、スキャナとしてのレスポンス（スキャン時間）が固定焦点イメージャと比較すると劣っていた。
【０００９】
ここで、図１８を参照して、従来のオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスにおけるバーコード読み取り（スキャン）手順の一例を説明する。図１８に、従来のオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスにおけるバーコード読み取り手順の一例を示す。
【００１０】
図１８に示すように、焦点位置Ｆ３に対応する距離にあるバーコードＢ３と、焦点位置Ｆ１に対応する距離にあるバーコードＢ１と、を順に読み取る例を考える。焦点位置Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、順に、被写体が近い位置から遠い位置へ並べた液体レンズの４段階の焦点位置とする。
【００１１】
イメージャデバイスにおいて、スキャン開始後、液体レンズの位置が焦点位置Ｆ１に調整され、バーコードＢ３の画像キャプチャ及びデコードがなされる。そして、得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っていないため、デコードに失敗し、液体レンズの位置が焦点位置Ｆ２に調整され、バーコードＢ３の画像キャプチャ及びデコードがなされる。そして、得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っていないため、デコードに失敗し、液体レンズの位置が焦点位置Ｆ３に調整され、バーコードＢ３の画像キャプチャ及びデコードがなされる。そして、得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っているため、デコードが成功し、バーコードＢ３の読み取りが完了する。
【００１２】
同様にして、液体レンズの焦点位置調整、画像キャプチャ及びデコードが、焦点位置Ｆ３→Ｆ４→Ｆ１の変更に対応して行われる。このように、従来のオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスでは、画像キャプチャ及びデコードの回数が多く、その時間もかかるので、バーコード読み取り時間を短縮する要請があった。
【００１３】
本発明の課題は、液体レンズ等の可変焦点レンズを用いたバーコード読み取りにおいて、読み取り時間を短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明のバーコード読取装置は、
印加電圧に応じて高速で焦点位置を調整可能な可変焦点レンズと、
前記可変焦点レンズを介してバーコードを撮像して画像データを生成する撮像部と、
１フレームの画像データを取得する際に、前記可変焦点レンズの焦点位置を変更し、１フレームの中で異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する制御部と、
前記制御部により取得された複数の画像領域の画像データに含まれるバーコード画像をデコードするデコード部と、
を備える。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバーコード読取装置において、
前記制御部は、１フレームの画像データを取得する際に、１フレームの画像を所定の分割数でライン毎に分割した画像領域毎に、前記可変焦点レンズの焦点位置を変更し、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する請求項１に記載のバーコード読取装置。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のバーコード読取装置において、
前記制御部は、１フレームの画像データを取得する際に、１フレームの画像のうちの所定のライン数の画像領域毎に、前記可変焦点レンズの焦点位置を変更し、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のバーコード読取装置において、
前記可変焦点レンズは、異なる屈折率を有する複数の液体によりレンズ面が構成された液体レンズである。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のバーコード読取装置において、
前記撮像部は、ＣＭＯＳイメージセンサであり、フレーム画像の１ライン毎に、露光と画像データの転送とを行う。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のバーコード読取装置において、
前記デコード部は、前記撮像部から取得した複数の画像領域の画像データを、１フレームの画像データに合成し、当該合成した画像データに含まれるバーコード画像をデコードする。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載のバーコード読取装置において、
前記制御部は、前記デコード部によりデコードが失敗した場合に、前記可変焦点レンズの画像領域における焦点位置のパターンを変更して、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のバーコード読取装置において、
前記制御部は、複数の異なる焦点位置のパターンから一つを選択して変更する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、可変焦点レンズを用いたバーコード読み取りにおいて、読み取り時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る実施の形態のハンディターミナルの正面の外観図である。
【図２】ハンディターミナルの機能構成を示すブロック図である。
【図３】液体レンズの焦点変化を示す図である。
【図４】液体レンズ及び撮像素子を示す側面図である。
【図５】撮像素子の撮像及び画像データ転送の概要を示す図である。
【図６】撮像素子の通常の画像キャプチャ及びデコードに関する信号を示すタイミングチャートである。
【図７】近距離又は遠距離に置かれたバーコードのスキャンの様子を示す図である。
【図８】焦点位置の異なる３分割したフレーム画像の撮像における撮像素子のフレーム同期信号及びライン同期信号と、液体レンズの駆動電圧と、を示すタイミングチャートである。
【図９】（ａ）は、３分割したフレーム画像の画像データを示す図である。（ｂ）は、（ａ）の境界領域における拡大したラインデータを示す図である。
【図１０】（ａ）は、近距離の焦点位置のバーコードを撮像した３分割したフレーム画像を示す図である。（ｂ）は、遠距離の焦点位置のバーコードを撮像した３分割したフレーム画像を示す図である。
【図１１】焦点位置の異なる２ラインずつに分割したフレーム画像の撮像における撮像素子のフレーム同期信号及びライン同期信号と、液体レンズの駆動電圧と、を示すタイミングチャートである。
【図１２】（ａ）は、２ラインずつに分割したフレーム画像の画像データを示す図である。（ｂ）は、（ａ）の境界領域における拡大したラインデータを示す図である。
【図１３】（ａ）は、近距離の焦点位置のバーコードを撮像した２ラインずつに分割したフレーム画像を示す図である。（ｂ）は、遠距離の焦点位置のバーコードを撮像した２ラインずつに分割したフレーム画像を示す図である。
【図１４】ＣＰＵで実行されるバーコード読み取り処理と、イメージャコントローラで実行されるスキャン制御処理と、を示すフローチャートである。
【図１５】スキャン制御処理のフレームデータ取得処理を示すフローチャートである。
【図１６】ハンディターミナルにおけるバーコード読み取り手順の一例を示す図である。
【図１７】従来のオートフォーカス機構を有するイメージャモジュールの光学系を示す図である。
【図１８】従来のオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスにおけるバーコード読み取り手順の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００２５】
先ず、図１を参照して、本実施の形態の装置の外観構成を説明する。図１に、本実施の形態のハンディターミナル１の正面の外観構成を示す。
【００２６】
本実施の形態のバーコード読取装置としてのハンディターミナル１は、情報の入力受付け、情報の記憶、情報の送受信、及びバーコード読み取りなどの機能を有する携帯機器である。
【００２７】
図１に示すように、ハンディターミナル１は、筐体としてのケース２を備える。ハンディターミナル１は、ケース２の正面に、トリガキー１２Ａと、各種キー１２Ｂと、表示部１４と、スピーカ１８Ａと、を備える。ハンディターミナル１は、ケース２の側面に、トリガキー１２Ｃを備える。また、ハンディターミナル１は、ケース２の先端に、イメージャモジュール２１を備える。
【００２８】
トリガキー１２Ａ，１２Ｃは、イメージャモジュール２１によるスキャン開始の入力を受け付けるトリガキーである。各種キー１２Ｂは、数字、文字等の入力キー、機能キー等からなり、各種情報の入力を受け付ける。表示部１４は、イメージャモジュール２１を用いたバーコード読み取り時のスルー画面、デコード結果等の表示情報を表示する。スピーカ１８Ａは、バーコード読み取りのデコード成功時のブザー音等を出力する。
【００２９】
次いで、図２を参照して、ハンディターミナル１の内部の機能構成を説明する。図２に、ハンディターミナル１の機能構成を示す。
【００３０】
図２に示すように、ハンディターミナル１は、デコード部としてのＣＰＵ（central Processing Unit）１１と、操作部１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３と、表示部１４と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５と、通信部１６と、フラッシュメモリ１７と、音出力部１８と、制御部としてのイメージャコントローラ１９と、電圧昇圧部２０と、イメージャモジュール２１と、電源部２２と、を備える。ハンディターミナル１のイメージャモジュール２１及び電源部２２を除く各部は、バス２３を介して接続されている。イメージャモジュール２１は、撮像部としての撮像素子２１１と、可変焦点レンズとしての液体レンズ２１２と、を有する。
【００３１】
ＣＰＵ１１は、ハンディターミナル１の各部を制御する。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１５からプログラムを読み出してＲＡＭ１３に展開し、ＲＡＭ１３に展開されたプログラムとの協働で各種処理を実行する。
【００３２】
ＣＰＵ１１は、バーコード読み取りプログラム１５１に従って、イメージャコントローラ１９に、液体レンズ２１２を介してバーコードを撮像素子２１１に撮像させてフレーム画像の画像データを出力させるとともに、液体レンズ２１２の焦点位置を変化させる。イメージャコントローラ１９は、１フレームの中で異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを撮像素子２１１に取得させる。また、ＣＰＵ１１は、イメージャコントローラ１９に入力された画像データをＲＡＭ１３に転送して記憶させるとともに、当該画像データに含まれるバーコード画像をデコードする。
【００３３】
また、ＣＰＵ１１は、撮像素子２１１からイメージャコントローラ１９に入力された画像のラインデータを、ＲＡＭ１３にＤＭＡ（Direct Memory Access）転送し記憶させるＤＭＡ転送機能を有する。なお、ＤＭＡ転送機能は、イメージャコントローラ１９が有する構成としてもよい。
【００３４】
操作部１２は、各種キー１２Ｂ、トリガキー１２Ａ，１２Ｃ等のキー群を有し、当該キー群の各キーへの押下入力を受け付け、その操作情報をＣＰＵ１１に出力する。
【００３５】
ＲＡＭ１３は、揮発性の半導体メモリであり、各種データ及び各種プログラムを格納するワークエリアを有する。
【００３６】
表示部１４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＥＬ（electroluminescent）ディスプレイ等で構成され、各種情報を表示する。
【００３７】
ＲＯＭ１５は、読み出し専用の半導体メモリである。ＲＯＭ１５には、バーコード読み取りプログラム１５１が記憶されている。
【００３８】
通信部１６は、通信アンテナ、信号処理部、変調部、復調部等を備え、アクセスポイントを介してサーバ装置と通信する無線通信部である。通信部１６は、送信情報の信号を信号処理部で処理し、変調部で変調して通信アンテナから電波としてアクセスポイントに送信情報を無線送信する。また、通信部１６は、通信アンテナによりアクセスポイントから送信された電波を受信して復調部で復調し、その信号を信号処理部で信号処理して受信情報を取得する。
【００３９】
また、通信部１６は、携帯電話通信方式により、基地局を介してサーバ装置と無線通信する無線通信部としてもよい。また、通信部１６は、ハンディターミナル１を載置するクレードルを介してサーバ装置と有線通信する有線通信部としてもよい。
【００４０】
フラッシュメモリ１７は、各種データを読み出し及び書き込み可能な不揮発性の半導体メモリである。
【００４１】
音出力部１８は、音源部、アンプ、スピーカ１８Ａを備え、デコード成功時等のブザー音を出力する。音出力部１８は、ＣＰＵ１１から入力されたブザー音出力の指示に応じて、音源部でブザー音の信号を生成し、アンプで増幅して、スピーカ１８Ａから音出力する。
【００４２】
イメージャコントローラ１９は、イメージャモジュール２１及び電圧昇圧部２０の制御部である。イメージャコントローラ１９は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の半導体回路により構成されているものとする。
【００４３】
イメージャコントローラ１９は、撮像素子２１１から、キャプチャされた画像データの１フレームの出力タイミングに同期したフレーム同期信号と、画像データの１ラインの出力タイミングに同期したライン同期信号と、画像データに同期するためのクロック信号と、が入力される。イメージャコントローラ１９は、これらフレーム同期信号、ライン同期信号及びクロック信号に基づいて、撮像素子２１１からの画像データの転送タイミングを監視する。そして、イメージャコントローラ１９は、監視状況に応じて液体レンズ２１２駆動用の電圧昇圧部２０の昇圧レベルをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号でコントロールすることにより液体レンズ２１２の焦点をリアルタイムに変化させる。
【００４４】
また、イメージャコントローラ１９は、入力される画像データのラインを指定するライン指定信号を生成して撮像素子２１１に出力する。
【００４５】
電圧昇圧部２０は、イメージャコントローラ１９から入力されたＰＷＭ信号に応じて、液体レンズ２１２に電圧を印加する。
【００４６】
イメージャモジュール２１は、焦点を調整してバーコードを撮影するモジュールである。撮像素子２１１は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor：相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサであり、ラインを指定して画像データを出力することが可能な撮像素子である。撮像素子２１１は、液体レンズ２１２を含む光学系を介して入射された被写体像を露光し光電変換して被写体の画像データの電気信号に変換する。
【００４７】
撮像素子２１１は、イメージャコントローラ１９から入力されたライン指定信号により指定されたラインの画像データを１ラインずつラインデータとしてイメージャコントローラ１９に出力する。また、撮像素子２１１は、フレーム同期信号と、ライン同期信号と、クロック信号と、をイメージャコントローラ１９に出力する。液体レンズ２１２は、イメージャモジュール２１の光学系の一部を構成する光学素子であり、印加電圧に応じて高速で焦点位置を変更可能な可変焦点レンズである。液体レンズ２１２については、詳細に後述する。
【００４８】
電源部２２は、二次電池等で構成され、ハンディターミナル１の各部に電力供給を行う。
【００４９】
次いで、図３及び図４を参照して、液体レンズ２１２を詳細に説明する。図３に、印加電圧の変化による液体レンズ２１２の焦点変化を示す。図４に、液体レンズ２１２及び撮像素子２１１の側面構成を示す。
【００５０】
図３に示すように、液体レンズ２１２は、液体部２１２１，２１２２と、容器２１２３と、電極２１２４と、を有する。液体部２１２１，２１２２は、互いに屈折率が異なり比重が同じ水溶液及び油である。容器２１２３は、液体部２１２１，２１２２を密閉した容器である。電極２１２４は、電圧を印加するために液体部２１２１，２１２２の周囲に設けられている電極である。
【００５１】
液体部２１２１側の電極２１２４と、液体部２１２２側の電極２１２４との間に、電源３０が接続されている構成を考える。電源３０により、液体部２１２１側の電極２１２４と、液体部２１２２側の電極２１２４との間に電圧を印加することで、液体部２１２１，２１２２の中央部分の界面がレンズのように湾曲することでレンズ機能を実現する。また、電源３０の印加電圧を高くすることで、液体部２１２１，２１２２の中央部分の界面の湾曲が大きくなる。界面の湾曲が小さい場合に、液体レンズ２１２の焦点が遠方の距離の位置に合う。界面の湾曲が大きくなると、液体レンズ２１２の焦点も近接の距離の位置に合う。
【００５２】
また、液体レンズ２１２にかかる電圧の大きさに応じてレンズ曲率が変化するため、図１７に示すようなレンズの移動が発生しないまま、電気的に高速に液体レンズ２１２のレンズ曲率を変化することができる。図４に示すように、このレンズ曲率変化により、液体レンズ２１２の焦点調整を行うことができる。そのため、従来のオートフォーカス機構と比べ、焦点変更にかかる時間が短くなるという利点がある。このように、液体レンズ２１２の特長として、印加する電圧レベルに応じてレンズ曲率が変化できることと、物理的な可動部がないため耐久性が高いことと、印加電圧レベルは高電圧だが電流が流れないため消費電力が少ないことと、が挙げられる。
【００５３】
次に、図５〜図１６を参照して、ハンディターミナル１の動作を説明する。先ず、図５及び図６を参照して、通常の画像キャプチャ及びデコードを説明する。ここでは、液体レンズ２１２の焦点が固定されているものとする。図５に、撮像素子２１１の撮像及び画像データ転送の概要を示す。図６に、撮像素子２１１の通常の画像キャプチャ及びデコードに関する信号のタイミングチャートを示す。
【００５４】
図５に示すように、ＣＭＯＳイメージセンサである撮像素子２１１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサと異なり、画像１フレーム中の１ラインごとにキャプチャ及びデータ転送を行う。撮像素子２１１は、センサ上部から１ラインずつ露光及び画像データ（ラインデータ）の転送を行う。撮像素子２１１がセンサ最下部のラインデータ転送を終えると、１フレーム分の画像データ転送終了となり、再び次フレームとしてセンサ最上部からの１ラインずつの露光及びラインデータ転送を行う。
【００５５】
そのため、撮像素子２１１は、図６に示すような、フレーム同期信号と、ライン同期信号と、クロック信号と、画像データ（ラインデータ）であるデータ信号と、をイメージャコントローラ１９に出力する。イメージャコントローラ１９は、フレーム同期信号及びライン同期信号に同期しながら、入力されたデータ信号をＲＡＭ１３へ転送する。１フレーム分のデータ信号転送が終了すると、ＲＡＭ１３上には１フレーム分の画像データがストアされる。ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３に記憶されている複数のラインデータに対して、デコードしやすいように、１フレームの画像データに合成する画像処理を施した上でバーコードのデコード処理を行う。このため、１回のデコード完了までには、１フレーム分のキャプチャ時間と、ＣＰＵ１１による画像処理及びデコードの処理時間と、が必要になる。
【００５６】
次いで、図７〜図１０を参照して、１つのバーコードを撮像して焦点位置の異なる３分割した画像データを取得する場合の焦点調整、画像キャプチャ及びデコードを説明する。図７に、近距離又は遠距離に置かれたバーコード４１のスキャンの様子を示す。図８に、焦点位置の異なる３分割したフレーム画像の撮像における撮像素子２１１のフレーム同期信号及びライン同期信号と、液体レンズ２１２の駆動電圧と、のタイミングチャートを示す。図９（ａ）に、３分割したフレーム画像の画像データＦ１を示す。図９（ｂ）に、図９（ａ）の境界領域ｆ１における拡大したラインデータを示す。図１０（ａ）に、焦点位置Ａのバーコード４１を撮像した３分割したフレーム画像ｑ１を示す。図１０（ｂ）に、焦点位置Ｂのバーコード４１を撮像した３分割したフレーム画像ｑ２を示す。
【００５７】
図７に示すように、ハンディターミナル１（イメージャモジュール２１）からの焦点距離が近距離である焦点位置Ａと、焦点距離が遠距離の焦点位置Ｂと、にバーコード４１が置かれているものとする。一例として、この焦点位置Ａ及び焦点位置Ｂに置かれたバーコード４１に対して、ハンディターミナル１により画像キャプチャ及びデコードを行うケースを説明する。
【００５８】
図８に示すように、イメージャコントローラ１９は、撮像素子２１１から出力されたフレーム同期信号及びライン同期信号を受信すると、それに同期して電圧昇圧部２０へのＰＷＭ信号のＤｕｔｙ比率を変更し、液体レンズ２１２に印加される駆動電圧を変化させる。液体レンズ２１２は、印加される電圧レベルにより焦点位置が変化するため、イメージャコントローラ１９は、フレーム同期信号及びライン同期信号に同期して焦点位置を変更できることとなる。
【００５９】
例えば、イメージャコントローラ１９の制御により、フレーム開始時に撮像素子２１１の焦点を焦点位置Ａに設定して撮像素子２１１からＲＡＭ１３へラインデータ転送を行い、１フレーム中の３分の１のラインデータの転送が終わった時点で、撮像素子２１１の焦点を焦点位置Ｂに切り替える。そして、１フレーム中の３分の２のラインのラインデータ転送が終わった時点で再び、撮像素子２１１の焦点を焦点位置Ａに切り替える。
【００６０】
このことにより、図９（ａ）に示すように、フレーム画像全体に３分の１だけ焦点位置が異なる画像データＦ１を取得できる。画像データＦ１は、焦点位置Ａでの画像データＦ１１，Ｆ１３と、焦点位置Ｂでの画像データＦ１２と、を有する。図９（ｂ）に示すように、画像データＦ１において、画像データＦ１１と画像データＦ１２との境界領域ｆ１において、ラインデータで焦点位置の境界が分かれている。
【００６１】
ハンディターミナル１によりバーコード４１を近接（焦点位置Ａ）から読み取る場合、撮像素子２１１の画角に対してバーコード画像の相対サイズが大きくなるため、焦点位置Ａの画像領域までバーコードイメージが大きくなったイメージとなり、焦点位置Ａの画像領域でデコードが可能となる。焦点距離があっていれば、焦点位置Ａの設定値にもよるが、焦点調整をせずにデコードをすることが可能になる。図１０（ａ）に示すように、バーコード４１を近距離に置いた場合のフレーム画像ｑ１は、上下の画像領域Ｑ１１，Ｑ１３と、その間の画像領域Ｑ１２と、を有するバーコード画像Ｑ１を含む。画像領域Ｑ１１，Ｑ１３では、焦点が合っておりバーが鮮明である。画像領域Ｑ１２では、焦点が合っておらずバーがぼやけている。
【００６２】
反対に、ハンディターミナル１によりバーコード４１を遠方（焦点位置Ｂ）から読み取る場合、撮像素子２１１の画角に対するバーコード画像の相対サイズが小さいため、焦点位置Ｂの画像領域に収まるような小さなサイズのイメージとなり、焦点位置Ｂの画像領域でデコードが可能となる。焦点距離があっていれば、焦点位置Ｂの設定値にもよるが、焦点調整をせずにデコードをすることが可能になる。図１０（ｂ）に示すように、バーコード４１を遠距離に置いた場合のフレーム画像ｑ２は、上下の画像領域Ｑ２１，Ｑ２３と、その間の画像領域Ｑ２２と、を有するバーコード画像Ｑ２を含む。画像領域Ｑ２１，Ｑ２３では、焦点が合っておらずバーがぼやけており、画像領域Ｑ２２では、焦点が合っておりバーが鮮明である。
【００６３】
一次元バーコード画像のデコードは、例えば、フレーム画像の中央位置をデコードの初期位置として、そのバーに垂直な方向のバーコード画像のデコードをし、デコードが成功するまで、バーコードのバーに平行な方向の上方向又は下方向にデコード位置をずらしてデコードしていく。例えば、複数のバーコード結果が照合され、照合された場合に、デコードが成功となる。このため、バーコード画像のバーに垂直な方向の全長にわたり鮮明なエリアが存在することがデコード可能の条件となる。バーコード画像Ｑ１，Ｑ２ともに、焦点が合っておりバーが鮮明な画像領域Ｑ１１，Ｑ１３，Ｑ２２を含む。このようなバーコード画像を含むフレーム画像を取り込んだ場合、デコードをすることが可能である。
【００６４】
次いで、図１１〜図１３を参照して、１つのバーコードを撮像して焦点位置の異なる２ラインずつの画像データを取得する場合の焦点調整、画像キャプチャ及びデコードを説明する。図１１に、焦点位置の異なる２ラインずつに分割した画像の撮像における撮像素子２１１の画像キャプチャフレーム同期信号及びライン同期信号と、液体レンズ２１２の駆動電圧と、のタイミングチャートを示す。図１２（ａ）は、２ラインずつに分割したフレーム画像の画像データＦ２を示す。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の境界領域ｆ２における拡大したラインデータを示す。図１３（ａ）は、焦点位置Ａのバーコード４１を撮像した２ラインずつに分割したバーコード画像Ｑ３を含むフレーム画像ｑ３を示す。図１３（ｂ）は、焦点位置Ｂのバーコード４１を撮像した２ラインずつに分割したバーコード画像Ｑ４を含むフレーム画像ｑ４を示す。
【００６５】
図１１に示すように、イメージャコントローラ１９は、撮像素子２１１から出力されたフレーム同期信号及びライン同期信号を受信すると、それに同期して電圧昇圧部２０へのＰＷＭ信号のＤｕｔｙ比率を変更し、液体レンズ２１２に印加される駆動電圧を変化させる。イメージャコントローラ１９の制御により、フレーム開始時に撮像素子２１１の焦点を焦点位置Ａに設定して撮像素子２１１からＲＡＭ１３へラインデータ転送を行い、１フレーム中の２ラインのラインデータの転送が終わった時点で、撮像素子２１１の焦点を焦点位置Ｂに切り替える。そして、１フレーム中の次の２ラインのラインデータ転送が終わった時点で再び、撮像素子２１１の焦点を焦点位置Ａに切り替える。この焦点の切り替え及びラインデータ転送を繰り返す。
【００６６】
このことにより、図１２（ａ）に示すように、画面の縦方向に２ラインずつ焦点位置が異なる画像データＦ２を取得できる。画像データＦ２は、焦点位置Ａでの画像データＦ２１と、焦点位置Ｂでの画像データＦ２２と、を交互に有する。図１２（ｂ）に示すように、画像データＦ２において、画像データＦ２１と画像データＦ２２との境界領域ｆ２において、ラインデータで焦点位置の境界が分かれている。
【００６７】
図１３（ａ）に示すように、バーコード４１を近距離に置いた場合のフレーム画像ｑ３は、画像領域Ｑ３１と、画像領域Ｑ３２と、を交互に有するバーコード画像Ｑ３を含む。画像領域Ｑ３１では、焦点が合っておりバーが鮮明である。画像領域Ｑ３２では、焦点が合っておらずバーがぼやけている。
【００６８】
図１３（ｂ）に示すように、バーコード４１を遠距離に置いた場合のフレーム画像ｑ４は、画像領域Ｑ４１と、画像領域Ｑ４２と、を交互に有するバーコード画像Ｑ４を含む。画像領域Ｑ４１では、焦点が合っておらずバーがぼやけており、画像領域Ｑ４２では、焦点が合っておりバーが鮮明である。
【００６９】
バーコード画像Ｑ３，Ｑ４ともに、焦点が合っておりバーが鮮明な画像領域Ｑ３１，Ｑ４２を含む。このようなバーコード画像を含むフレーム画像を取り込んだ場合、デコードをすることが可能である。図９（ａ）の画像データＦ１の取り込みでは、遠方に置かれたバーコード４１を読み取る際に表示部１４のスルー画面（撮像素子２１１の読み取り領域）の中央にバーコードイメージが来るように操作が必要である。これに対し、図１２（ａ）の画像データＦ２の取り込みでは、遠方時において表示部１４の画面のどの場所にバーコードイメージが来ても読み取りが可能になる。一方、２ラインごとにバーコードの画像データを区切ってしまうが、品質の高いバーコードに対しては問題なくスキャンすることが可能になる。
【００７０】
次いで、図１４及び図１５を参照して、ＣＰＵ１１で実行されるバーコード読み取り処理と、イメージャコントローラで実行されるスキャン制御処理と、を説明する。図１４に、ＣＰＵ１１で実行されるバーコード読み取り処理と、イメージャコントローラで実行されるスキャン制御処理と、のフローチャートを示す。図１５に、スキャン制御処理のフレームデータ取得処理のフローチャートを示す。
【００７１】
図１４を参照して、ＣＰＵ１１で実行されるバーコード読み取り処理を説明する。バーコード読み取り処理は、イメージャモジュール２１を用いてバーコードをスキャンし、取得したバーコードの画像データをデコードする処理である。ハンディターミナル１において、トリガキー１２Ａ，１２Ｃがユーザにより押下入力されたことをトリガとして、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１５から読み出されてＲＡＭ１３に適宜展開されたバーコード読み取りプログラム１５１との協働で、バーコード読み取り処理を実行する。
【００７２】
先ず、ＣＰＵ１１は、初期設定を行い、イメージャモジュール２１の起動の指示信号をイメージャコントローラ１９に出力する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の初期設定は、例えば、撮像素子２１１からイメージャコントローラ１９に入力された画像データ（ラインデータ）をＲＡＭ１３にＤＭＡ転送する際のＲＡＭ１３内の記憶領域の設定である。
【００７３】
そして、ＣＰＵ１１は、ＤＭＡ機能により、撮像素子２１１からイメージャコントローラ１９に入力されたラインデータをＲＡＭ１３にＤＭＡ転送して記憶させる（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ１１は、イメージャコントローラ１９からフレームデータ取得の終了割り込み信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ１３）。終了割り込み信号を受信していない場合（ステップＳ１３；ＮＯ）、ステップＳ１２に移行される。
【００７４】
終了割り込み信号を受信した場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３に記憶されている１フレーム分の複数のラインデータに対して、デコードしやすいように、１フレームの画像データに合成する画像処理を施し、画像処理後の画像データに含まれるバーコード画像のデコードを行う（ステップＳ１４）。そして、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１４のデコードが成功したか否かを判別する（ステップＳ１５）。
【００７５】
デコードが成功していない場合（ステップＳ１５；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、フレームデータ（１フレームのラインデータ）の取得を指示するフレームデータ取得の指示信号をイメージャコントローラ１９に出力し（ステップＳ１６）、ステップＳ１２に移行される。
【００７６】
デコードが成功した場合（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、スキャンの終了の指示信号をイメージャコントローラ１９に出力する（ステップＳ１７）。そして、ＣＰＵ１１は、デコード結果を表示部１４に表示し、デコード成功のブザー音を音出力部１８に鳴動させ（ステップＳ１８）、バーコード読み取り処理を終了する。
【００７７】
次いで、イメージャコントローラ１９で実行されるスキャン制御処理を説明する。スキャン制御処理は、イメージャモジュール２１を用いてバーコードをスキャンし、焦点距離の異なる複数の領域を有するバーコード画像を含む画像データを取得する処理である。ハンディターミナル１において、イメージャコントローラ１９は、バーコード読み取り処理のステップＳ１１に対応して、ＣＰＵ１１から起動の指示信号が入力されたことをトリガとして、スキャン制御処理を実行する。
【００７８】
先ず、イメージャコントローラ１９は、初期設定を行う（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の初期設定は、例えば、イメージャモジュール２１からの画像データの受信に関する設定である。そして、イメージャコントローラ１９は、イメージャモジュール２１の電源をオンする（ステップＳ２２）。
【００７９】
そして、イメージャコントローラ１９は、焦点位置パターンを設定する（ステップＳ２３）。焦点位置パターンは、１フレームのフレーム画像における画像領域の分割数又は分割後の各画像領域のライン数と、分割した各画像領域における液体レンズ２１２の焦点位置と、のパターンである。例えば、図９（ａ）の例では、１フレームにおける画像領域の分割数を３とし、各画像領域の焦点位置を上から下へ順に焦点位置Ａ，Ｂ，Ａとする焦点位置パターンに設定する。図１２（ａ）の例では、１フレームにおける分割後の画像領域のライン数を２とし、各画像領域の焦点位置を上から下へ順に、焦点位置Ａ，Ｂ，Ａ，…とする焦点位置パターンに設定する。
【００８０】
そして、イメージャコントローラ１９は、ステップＳ２３で設定された焦点位置パターンに応じて１フレームのフレーム画像の画像データを取得するフレームデータ取得処理を実行する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４のフレームデータ取得処理は、詳細に後述する。
【００８１】
そして、バーコード読み取り処理のステップＳ１６、Ｓ１７に対応して、イメージャコントローラ１９は、ＣＰＵ１１から、フレームデータ取得又は終了の指示信号が入力されたか否かを判別する（ステップＳ２５）。指示信号が入力されていない場合（ステップＳ２５；ＮＯ）、ステップＳ２５に移行される。指示信号が入力された場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、イメージャコントローラ１９は、ステップＳ２５で入力された指示信号が、フレームデータ取得の指示信号であるか否かを判別する（ステップＳ２６）。
【００８２】
フレームデータ取得の指示信号である場合（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、ステップＳ２３に移行される。ステップＳ２６からステップＳ２３に移行された後、ステップＳ２３において、焦点位置パターンは、前回の焦点位置パターンと異なるものが設定される。なお、分割数又は画像領域のライン数が変更されずに焦点位置のみを変更する焦点位置パターンや、分割数が１の焦点位置パターンを設定してもよい。また、あら予め設定された複数の焦点位置パターンから一つの焦点位置パターンが選択される。
【００８３】
フレームデータ取得の指示信号でない場合（ステップＳ２６；ＮＯ）、終了の指示信号であり、イメージャコントローラ１９は、イメージャモジュール２１の電源をオフし（ステップＳ２７）、スキャン制御処理を終了する。
【００８４】
図１５を参照して、ステップＳ２４のフレームデータ取得処理を説明する。先ず、ステップＳ２３で設定された焦点位置パターンに応じて、１フレームのフレーム画像の分割数ｎ、分割した各画像領域における液体レンズ２１２の焦点位置Ｐ（Ｌｉ）、フレーム画像のライン数Ｌｉ（＝１）、変数ｉ（＝１）を初期設定する（ステップＳ２４１）。そして、液体レンズ２１２の焦点位置を焦点位置Ｐ（Ｌｉ）に設定し、焦点位置Ｐ（Ｌｉ）に対応するＰＷＭ信号を生成して電圧昇圧部２０に出力する（ステップＳ１２）。このＰＷＭ信号に応じて、液体レンズ２１２の焦点位置が変更又は維持される。
【００８５】
そして、イメージャコントローラ１９は、ラインＬｉに対応するライン指定信号を撮像素子２１１に出力し、撮像素子２１１によりキャプチャされたフレーム画像のラインＬｉに対応するラインデータが入力される（ステップＳ２３）。ステップＳ２３で入力されたラインデータは、バーコード読み取り処理のステップＳ１２においてＣＰＵ１１によりＲＡＭ１３へＤＭＡ転送される。
【００８６】
そして、イメージャコントローラ１９は、変数ｉ＞１０２４／ｎであるか否かを判別する（ステップＳ２４４）。ステップＳ２４４の１０２４は、撮像素子２１１のフレーム画像の全ライン数であるものとする。撮像素子２１１として、フレーム画像の全ライン数が１０２４以外のものを使用してもよい。ｉ＞１０２４／ｎでない場合（ステップＳ２４４；ＮＯ）、イメージャコントローラ１９は、変数ｉを１インクリメントし、ライン数Ｌｉを１インクリメントし（ステップＳ２４５）、ステップＳ２４３に移行される。
【００８７】
ｉ＞１０２４／ｎである場合（ステップＳ２４４；ＹＥＳ）、イメージャコントローラ１９は、ライン数Ｌｉ＝１０２４であるか否かを判別する（ステップＳ２４６）。Ｌｉ＝１０２４でない場合（ステップＳ２４６；ＮＯ）、イメージャコントローラ１９は、変数ｉを１に設定し、ライン数Ｌｉを１インクリメントし（ステップＳ２４７）、ステップＳ２４２に移行される。Ｌｉ＝１０２４である場合（ステップＳ２４６；ＹＥＳ）、イメージャコントローラ１９は、１フレームの画像キャプチャの終了割り込み信号をＣＰＵ１１に出力し（ステップＳ２４８）、フレームデータ取得処理を終了する。
【００８８】
ここで、図１６を参照して、本実施の形態のハンディターミナル１におけるバーコード読み取り手順の一例を説明する。図１６に、ハンディターミナル１におけるバーコード読み取り手順の一例を示す。
【００８９】
ここでは、スキャン制御処理のステップＳ２３において、フレーム画像の分割数を３に固定し、１フレーム内の画像領域の焦点距離を、焦点距離Ｆ１，Ｆ４→焦点距離Ｆ２，Ｆ３→焦点距離Ｆ１，Ｆ４→…として繰り返し変更するケースを説明する。図１８における従来のイメージャデバイスの説明と同様に、焦点位置Ｆ３に対応する距離にあるバーコードＢ３と、焦点位置Ｆ１に対応する距離にあるバーコードＢ１と、を順に読み取る例を考え、焦点位置Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、順に、被写体が近い位置から遠い位置へ並べた液体レンズの４段階の焦点位置とする。
【００９０】
ハンディターミナル１において、トリガキー１２Ａが押下され、ＣＰＵ１１によるバーコード読み取り処理が開始され、イメージャコントローラ１９によるスキャン制御処理が開始される。最初の１フレームにおいて、スキャン制御処理のステップＳ２３で、液体レンズ２１２の焦点位置が３分割の焦点位置Ｆ１→Ｆ４→Ｆ１に設定され、スキャン制御処理のステップＳ２４でバーコードＢ３の画像キャプチャがなされ、バーコード読み取り処理のステップＳ１４でデコードがなされる。そして、得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っていないため、デコードに失敗し、バーコード読み取り処理のステップＳ１６でフレームデータ取得の指示がなされる。次の１フレームにおいて、スキャン制御処理のステップＳ２３で、液体レンズの焦点位置が３分割の焦点位置Ｆ２→Ｆ３→Ｆ２に設定され、スキャン制御処理のステップＳ２４でバーコードＢ３の画像キャプチャがなされ、バーコード読み取り処理のステップＳ１４でデコードがなされる。得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っているため、デコードが成功し、バーコード読み取り処理のステップＳ１８でバーコードＢ３のデコード結果が表示部１４に表示される。
【００９１】
そして、同様にして、ハンディターミナル１において、トリガキー１２Ａが押下され、バーコード読み取り処理及びスキャン制御処理が開始される。最初の１フレームにおいて、スキャン制御処理のステップＳ２３で、液体レンズ２１２の焦点位置が３分割の焦点位置Ｆ２→Ｆ３→Ｆ２に設定され、スキャン制御処理のステップＳ２４でバーコードＢ１の画像キャプチャがなされ、バーコード読み取り処理のステップＳ１４でデコードがなされる。そして、得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っていないため、デコードに失敗し、バーコード読み取り処理のステップＳ１６でフレームデータ取得の指示がなされる。次の１フレームにおいて、スキャン制御処理のステップＳ２３で、液体レンズの焦点位置が３分割の焦点位置Ｆ１→Ｆ４→Ｆ１に設定され、スキャン制御処理のステップＳ２４でバーコードＢ３の画像キャプチャがなされ、バーコード読み取り処理のステップＳ１４でデコードがなされる。得られた画像データのバーコード画像の焦点が合っているため、デコードが成功し、バーコード読み取り処理のステップＳ１８でバーコードＢ１のデコード結果が表示部１４に表示される。
【００９２】
このように、図１８の従来のオートフォーカス機構を有するイメージャデバイスのスキャン手順に比べて、ハンディターミナル１でのスキャン手順は、工程数が少なく、フレームの画像キャプチャ及びデコードの回数も少なく、バーコード読み取り時間が短縮されている。
【００９３】
以上、本実施の形態によれば、ハンディターミナル１は、液体レンズ２１２と、撮像素子２１１と、１フレームの画像データを取得する際に、液体レンズ２１２の焦点位置を変更し、１フレームの中で異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを撮像素子２１１から取得するイメージャコントローラ１９と、前記制御部により取得された複数の画像領域の画像データに含まれるバーコード画像をデコードするＣＰＵ１１と、を有する。このため、液体レンズ２１２を用いたバーコード読み取りにおいて、１フレームの画像データにつき、複数の焦点位置を有するバーコード画像をデコードでき、読み取り時間を短縮できる。
【００９４】
また、イメージャコントローラ１９は、１フレームの画像データを取得する際に、１フレームの画像を所定の分割数でライン毎に分割した画像領域毎に、液体レンズ２１２の焦点位置を変更し、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを撮像素子２１１から取得する。このため、フレーム画像を所望の分割数で容易に分割できる。
【００９５】
また、イメージャコントローラ１９は、１フレームの画像データを取得する際に、１フレームの画像のうちの所定のライン数の画像領域毎に、液体レンズ２１２の焦点位置を変更し、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを撮像素子２１１から取得する。このため、フレーム画像を所望のライン数で容易に分割できる。
【００９６】
また、ハンディターミナル１は、液体レンズ２１２を備える。このため、液体レンズ２１２により焦点位置を高速に変更でき、物理的な可動部がないため耐久性を高くすることができ、液体レンズ２１２に電流が流れないため消費電力を少なくすることができる。
【００９７】
また、撮像素子２１１は、ＣＭＯＳイメージセンサであり、フレーム画像の１ライン毎に、露光と画像データの転送とを行う。このため、フレーム画像を分割した複数の画像領域の画像データを容易に得ることができる。
【００９８】
また、ＣＰＵ１１は、撮像素子２１１から取得した複数の画像領域の画像データを、１フレームの画像データに合成し、当該合成した画像データに含まれるバーコード画像をデコードする。このため、バーコード画像を容易にデコードできる。
【００９９】
また、イメージャコントローラ１９は、デコードが失敗した場合に、前記可変焦点レンズの画像領域における焦点位置のパターンを変更して、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを撮像素子２１１から取得する。このため、異なる焦点位置のパターンの複数の焦点位置を有するバーコード画像をデコードしていくことができ、読み取り時間をさらに短縮できる。
【０１００】
また、イメージャコントローラ１９は、複数の異なる焦点位置のパターンから一つを選択して変更する。このため、焦点位置のパターンを容易に変更できる。
【０１０１】
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係るバーコード読取装置の一例であり、これに限定されるものではない。
【０１０２】
上記実施の形態では、焦点可変レンズとして、液体レンズ２１２を用いる構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、印加電圧により屈折率が変化する「電気光学結晶」の一種であるＫＴＮ（タンタル酸ニオブ酸カリウム、ＫＴa１−ｘＮbｘＯ３）を用いた可変焦点レンズ等、他の可変焦点レンズとしてもよい。
【０１０３】
また、上記実施の形態では、イメージャコントローラ１９がＡＳＩＣ等の半導体回路であることとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、イメージャコントローラ１９が、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭにより構成され、ＲＯＭから読み出されてＲＡＭに展開されたプログラムとＣＰＵとの協働により、イメージャコントローラ１９が処理を実行する構成としてもよい。
【０１０４】
また、上記実施の形態におけるハンディターミナルの各構成要素の細部構成及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ ハンディターミナル
２ ケース
１１ ＣＰＵ
１２ 操作部
１２Ａ，１２Ｃ トリガキー
１２Ｂ 各種キー
１３ ＲＡＭ
１４ 表示部
１５ ＲＯＭ
１６ 通信部
１７ フラッシュメモリ
１８ 音出力部
１８Ａ スピーカ
１９ イメージャコントローラ
２０ 電圧昇圧部
２１ イメージャモジュール
２１１ 撮像素子
２１２ 液体レンズ
２１２１，２１２２ 液体部
２１２３ 容器
２１２４ 電極
２２ 電源部
２３ バス
３０ 電源
３１ レンズ
４１ バーコード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加電圧に応じて高速で焦点位置を調整可能な可変焦点レンズと、
前記可変焦点レンズを介してバーコードを撮像して画像データを生成する撮像部と、
１フレームの画像データを取得する際に、前記可変焦点レンズの焦点位置を変更し、１フレームの中で異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する制御部と、
前記制御部により取得された複数の画像領域の画像データに含まれるバーコード画像をデコードするデコード部と、
を備えるバーコード読取装置。
【請求項２】
前記制御部は、１フレームの画像データを取得する際に、１フレームの画像を所定の分割数でライン毎に分割した画像領域毎に、前記可変焦点レンズの焦点位置を変更し、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する請求項１に記載のバーコード読取装置。
【請求項３】
前記制御部は、１フレームの画像データを取得する際に、１フレームの画像のうちの所定のライン数の画像領域毎に、前記可変焦点レンズの焦点位置を変更し、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する請求項１に記載のバーコード読取装置。
【請求項４】
前記可変焦点レンズは、異なる屈折率を有する複数の液体によりレンズ面が構成された液体レンズである請求項１から３のいずれか一項に記載のバーコード読取装置。
【請求項５】
前記撮像部は、ＣＭＯＳイメージセンサであり、フレーム画像の１ライン毎に、露光と画像データの転送とを行う請求項１から４のいずれか一項に記載のバーコード読取装置。
【請求項６】
前記デコード部は、前記撮像部から取得した複数の画像領域の画像データを、１フレームの画像データに合成し、当該合成した画像データに含まれるバーコード画像をデコードする請求項１から５のいずれか一項に記載のバーコード読取装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記デコード部によりデコードが失敗した場合に、前記可変焦点レンズの画像領域における焦点位置のパターンを変更して、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する請求項１から６のいずれか一項に記載のバーコード読取装置。
【請求項８】
前記制御部は、複数の異なる焦点位置のパターンから一つを選択して変更する請求項７に記載のバーコード読取装置。
【請求項１】
印加電圧に応じて高速で焦点位置を調整可能な可変焦点レンズと、
前記可変焦点レンズを介してバーコードを撮像して画像データを生成する撮像部と、
１フレームの画像データを取得する際に、前記可変焦点レンズの焦点位置を変更し、１フレームの中で異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する制御部と、
前記制御部により取得された複数の画像領域の画像データに含まれるバーコード画像をデコードするデコード部と、
を備えるバーコード読取装置。
【請求項２】
前記制御部は、１フレームの画像データを取得する際に、１フレームの画像を所定の分割数でライン毎に分割した画像領域毎に、前記可変焦点レンズの焦点位置を変更し、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する請求項１に記載のバーコード読取装置。
【請求項３】
前記制御部は、１フレームの画像データを取得する際に、１フレームの画像のうちの所定のライン数の画像領域毎に、前記可変焦点レンズの焦点位置を変更し、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する請求項１に記載のバーコード読取装置。
【請求項４】
前記可変焦点レンズは、異なる屈折率を有する複数の液体によりレンズ面が構成された液体レンズである請求項１から３のいずれか一項に記載のバーコード読取装置。
【請求項５】
前記撮像部は、ＣＭＯＳイメージセンサであり、フレーム画像の１ライン毎に、露光と画像データの転送とを行う請求項１から４のいずれか一項に記載のバーコード読取装置。
【請求項６】
前記デコード部は、前記撮像部から取得した複数の画像領域の画像データを、１フレームの画像データに合成し、当該合成した画像データに含まれるバーコード画像をデコードする請求項１から５のいずれか一項に記載のバーコード読取装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記デコード部によりデコードが失敗した場合に、前記可変焦点レンズの画像領域における焦点位置のパターンを変更して、異なる焦点位置の複数の画像領域の画像データを前記撮像部から取得する請求項１から６のいずれか一項に記載のバーコード読取装置。
【請求項８】
前記制御部は、複数の異なる焦点位置のパターンから一つを選択して変更する請求項７に記載のバーコード読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１０】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１０】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１２３８１３（Ｐ２０１２−１２３８１３Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９２４（Ｐ２０１２−９２４）
【出願日】平成２４年１月６日（２０１２．１．６）
【分割の表示】特願２０１０−５６９６２（Ｐ２０１０−５６９６２）の分割
【原出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月６日（２０１２．１．６）
【分割の表示】特願２０１０−５６９６２（Ｐ２０１０−５６９６２）の分割
【原出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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