光学情報読取装置用の設定支援装置
【課題】光学情報読取装置による光学情報読取のための設定パラメータのチューニング時間を飛躍的に短縮する。
【解決手段】チューニング処理の最初にチューニング対象領域の設定が行われる（Ｓ１００）。このチューニング対象領域は、光学情報が存在する位置に対応して、光学情報を囲む領域が設定される。次に、ユーザインターフェース画面に表示されている撮像画像の明るさの初期値の設定が行われる（Ｓ１０２）。この初期値として、チューニングよりも前に必ず行なわれる光学情報読取領域の明るさの調整で得られた明るさが採用される。この明るさは、光学情報の読取試行のための明るさ調整で最適として設定された明るさである。
【解決手段】チューニング処理の最初にチューニング対象領域の設定が行われる（Ｓ１００）。このチューニング対象領域は、光学情報が存在する位置に対応して、光学情報を囲む領域が設定される。次に、ユーザインターフェース画面に表示されている撮像画像の明るさの初期値の設定が行われる（Ｓ１０２）。この初期値として、チューニングよりも前に必ず行なわれる光学情報読取領域の明るさの調整で得られた明るさが採用される。この明るさは、光学情報の読取試行のための明るさ調整で最適として設定された明るさである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーコードやＱＲコードなどの光学情報を読み取るための設定を支援するための設定支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トレーサビリティ（traceability）が普及した今日、工場や物流拠点などに光学情報読取装置を設置して、製品や産品に付与されたバーコードなどの光学情報又は光学符号の解読が行われている。この種の光学情報読取装置は「バーコードリーダ」又は「コードリーダ」と呼ばれている。
【０００３】
バーコードリーダはレーザ光、可視光、赤外光を光学情報に照射し、その反射光を光学読取素子(撮像素子)で取り込む。そして、この取り込んだ撮像画像から光学情報に記録されている情報の解析が行われる。
【０００４】
特許文献１はバーコードリーダを開示している。特許文献１に開示のバーコードリーダは、略直方体形状のアウターケースを備え、このアウターケースの中に、２つのポインタ用ＬＥＤ、各種基板、レンズ組立体、照明用ＬＥＤが収容され、照明用ＬＥＤの光を光学情報に照射しながら光学情報の撮像が実行される。このバーコードリーダに内蔵された照明用ＬＥＤの光量では不足する場合には、外部照明ユニットをバーコードリーダに付設して、この外部照明ユニットを使って光学情報の照明が行われる。
【０００５】
特許文献２はリング型外部照明ユニットを開示し、また、このリング型外部照明ユニットに含まれる複数のＬＥＤのうち一部のＬＥＤを点灯させる部分照明を開示している。このような部分照明の手法を使うことで多様な照明が可能になる。
【０００６】
照明や撮像条件、デコード条件などのパラメータの設定はユーザがパラメータ毎に設定しても良いが、その組み合わせの数が膨大である。この作業を簡素化してユーザの負担を軽減する技術としてチューニング処理が知られている（特許文献３）
【０００７】
チューニングは、パラメータの値を変化させながら光学情報の読み取り試行を行い、また、デコードを行って最適なパラメータの値を決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−３３４６５号公報
【特許文献２】特開平０４−２４１４７６号公報
【特許文献３】特開２００８−５９１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
チューニングに要する時間は、単純化して言うと、（設定可能なパラメータの組み合わせの数）×（デコード時間）である。このチューニング時間を短縮化するのに、従来から、設定可能なパラメータの組み合わせの数を段階的に絞り込むことに注力した光学情報読取システムの開発が行われている。
【００１０】
しかし、光学情報の読み取り精度を高める、ワークの表面性状が例えば微細な凹凸を有していることに起因して照明の当たり具合が読み取り精度に大きく影響する等、従来であれば読み取り不能なワークまで適用範囲を拡大する場合には、設定可能なパラメータの組み合わせの数が膨大になってしまうため、上述した段階的な絞り込みの手法では、チューニング時間の短縮におのずと限界がある。
【００１１】
本発明の目的は、設定可能なパラメータの組み合わせの数が膨大になったとしても、光学情報読取のための設定パラメータのチューニング時間を短縮することのできる設定支援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】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
光学情報読取装置によりワークに付された光学情報を読み取るための設定を支援するための設定支援装置であって、
前記光学情報読取装置から取得した撮像画像を表示する撮像画像表示手段と、
該撮像画像表示手段に表示されている撮像画像の明るさを調整し、該調整された明るさを初期値として設定する明るさ初期値設定手段と、
該初期値の明るさを含むパラメータに従って前記撮像画像中の光学情報の読み取りを試行する光学情報読取手段と、
該光学情報読取手段による光学情報の読み取りが成功したときに、明るさを含む他のパラメータを所定の範囲で変化させながらデコードを実行するデコード実行手段と、
該デコード実行手段によるデコードのスコアを算出するデコードスコア算出手段と、
該デコードスコアに基づいて最適なパラメータの値を設定するパラメータ設定手段とを有することを特徴とする光学情報読取装置用の設定支援装置を提供することにより達成される。
【００１３】
本発明によれば、撮像画像の明るさの初期値として任意な明るさを設定することができるため、好ましい明るさを初期値に設定することで、チューニング処理の初期段階で読み取りが成功する確率を高めることができ、これによりチューニング処理時間を短縮することができる。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態では、光学情報の読み取りを開始した直後の読み取り成功のときに前記光学情報の種類、大きさ、位置の情報を反映して前記デコードが実行される。これによりデコード時間を短縮することができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態では、また、前記撮像画像表示手段により表示されている撮像画像中にユーザによってチューニング対象領域を設定するチューニング対象領域設定手段を有する。このチューニング対象領域設定手段を備えることで、ユーザは、一般的には、撮像画像中の光学情報を囲む領域にチューニング対象領域を設定することから、限定的な範囲で明るさ調整ができ、また読み取り速度を高めることができる。
【００１６】
本発明の他の目的、作用効果は、以下の本発明の好ましい実施形態の詳しい説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】バーコードリーダ・システムの全体構成図である。
【図２】光学情報読取装置であるバーコードリーダの斜視図である。
【図３】バーコードリーダの内部に配置される各種基板の配置を斜め前方から見た図である。
【図４】図３に関連した図であって、バーコードリーダの内部に配置される各種基板の配置を斜め後方から見た図である。
【図５】バーコードリーダに内蔵される各種基板の結線関係を説明するための図である。
【図６】バーコードリーダに内蔵されるシャーシと、このシャーシに組み付けられたメイン基板、電源基板、サブ基板の配置を説明するための図である。
【図７】シャーシに組み付けられる各種の要素を説明するための図である。
【図８】カメラモジュールを斜め後方から見た図である。
【図９】カメラモジュールを斜め前方から見た図である。
【図１０】カメラモジュールの内部構造を説明するための概念図である。
【図１１】カメラモジュールと各種基板の関係を示す図であり、この状態でバーコードリーダのメインケースに収容される。
【図１２】図１１と同様に、カメラモジュールと各種基板の関係を示す図であり、好ましい例として、電源基板、メイン基板の上に放熱部材である熱伝導ゴムを載置した例を示す図である。
【図１３】図１２に関連して、熱伝導ゴムが電源基板、メイン基板とメインケースとに当接した状態を説明するための図である。
【図１４】メインケースから前方に延びる一対のロッド状の延長部分の前端面にＬＥＤ基板（内部照明基板）を取り付け、また、延長部分に電源基板、メイン基板の前端を固定することを説明するための図である。
【図１５】バーコードリーダのメインケース及びその開放した後端がリヤケースによって閉じられることを説明するための図であり、このリヤケースにコネクタ基板を固定した状態を示す分解斜視図である。
【図１６】図１５に図示の内蔵物を収容したメインケースの正面図である。
【図１７】図１６からカメラモジュールを取り除いた状態のメインケースの正面図である。
【図１８】外部照明ユニットをバーコードリーダに取り付けた状態を示す図である。
【図１９】外部照明ユニットの分解斜視図である。
【図２０】外部照明ユニットに内蔵されるＬＥＤを搭載したＬＥＤ基板の斜視図である。
【図２１】外部照明ユニットに組み込まれる２枚の基板の取り付け関係を説明するための図である。
【図２２】バーコードリーダに内蔵され且つ複数のＬＥＤを面状に配列した面光源である内部照明ユニットに含まれるＬＥＤが複数のエリアに区分けされて、各エリア毎に点灯制御可能であることを説明するための図であり、内部照明ユニットの正面図である。
【図２３】大径の専用外部照明ユニットの正面図であり、この外部照明ユニットに含まれるＬＥＤが複数のエリアに区分けされて、各エリア毎に点灯制御されることを説明するための図である。
【図２４】小径の専用外部照明ユニットの正面図であり、この外部照明ユニットに含まれるＬＥＤが複数のエリアに区分けされて、各エリア毎に点灯制御されることを説明するための図である。
【図２５】内部照明ユニット及び外部照明ユニットに組み込まれたＬＥＤ駆動回路の一例を示す図である。
【図２６】内部照明ユニット及び外部照明ユニットの部分照明を制御するための系統図である。
【図２７】ワークをバーコードリーダに対して位置決めする際に表示されるユーザインターフェース画面である。
【図２８】光学情報読取領域を設定して当該領域の明るさを調整する際に表示されるユーザインターフェース画面である。
【図２９】点灯パターン設定画面であり、外部照明ユニットをバーコードリーダに接続したときの表示態様を示す図である。
【図３０】図２９と同様に点灯パターン設定画面であるが、外部照明ユニットが非接続のときに内部照明ユニットの部分照明エリアの模式図が表示されることを示す図である。
【図３１】チューニングでの設定画面を示す図である。
【図３２】チューニング処理の実行中のユーザインターフェース画面である。
【図３３】チューニングでの読取試行実行中のユーザインターフェース画面である。
【図３４】バンク追加処理中のユーザインターフェース画面である。
【図３５】ＮＧ画像の解析処理中のユーザインターフェース画面である。
【図３６】チューニング処理の具体例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１８】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００１９】
バーコードリーダ・システム（図１）：
図１はバーコードリーダ・システムの概要を説明するための図である。図１を参照して、バーコードリーダ・システム１は、二次元情報読取装置であるバーコードリーダ２と、必要に応じてバーコードリーダ２に接続されるパーソナルコンピュータ３とを有し、バーコードリーダ２で撮像した画像をパーソナルコンピュータ３で確認しながら、このパーソナルコンピュータ３を使って各種の設定が行われる。バーコードリーダ・システム１には、更に、必要に応じてリング型の外部照明ユニット４がバーコードリーダ２に接続され、バーコードリーダ２の内部照明ユニット５と一緒になって又は内部照明ユニット５の動作を止めて外部照明ユニット４だけでワークを照明する。
【００２０】
リング型の外部照明ユニット４は、このバーコードリーダ・システム１のための専用品であり、異なる種類の複数の外部照明ユニット４を用意するのが好ましい。勿論、外部照明ユニット４として専用品以外の照明ユニットを組み込むことも可能である。
【００２１】
バーコードリーダ・システム１は、バーコード、ＱＲコードなどの光学情報又は光学符号が印字された商品あるいは物品を製造する工場では物品の搬送経路に設置され、バーコードリーダ２で商品又は物品に印字又は刻印された光学情報に記録されている情報を読み取り、この情報をパーソナルコンピュータ３に転送して情報の解析が行われる。「光学情報読取装置」は一般的に“バーコードリーダ”又は“コードリーダ”を呼ばれており、ここでは“バーコードリーダ”という業界用語を使用する。
【００２２】
また、図示の例では、図１に開示のように、パーソナルコンピュータ３に設定プログラムをインストールすることにより、このパーソナルコンピュータ３を使ってバーコードリーダ・システム１の各種の設定が行われる。勿論、バーコードリーダ２に例えばタッチパネル付き表示手段を設けて、この表示手段を使ってバーコードリーダ２、内部照明ユニット５（図３）及び/又は外部照明４(図１８、図１９)の設定作業ができるようにしてもよい。
【００２３】
バーコードリーダ２（図２〜図１７）：
図２はバーコードリーダ２の外観を示す斜視図である。バーコードリーダ２は、断面多角形の形状のメインケース６と、メインケース６の前端に固定される円筒状のフロントケース７とを有し、この円筒状のフロントケース７に前述した内部照明ユニット５が内蔵されている。メインケース６は、図２などから分かるように略正方形の断面形状を備えているのが好ましい。
【００２４】
バーコードリーダ２には互いに独立した複数の基板が内蔵されている。図３〜図５を参照して、バーコードリーダ２が備える複数の基板は次の通りである。
（１）メイン基板１０：
メイン基板１０には、ＣＰＵ、メモリＭが搭載され、画像をメモリＭに転送してＤＳＰ(digital Signal Processor)で画像処理する。そして、メイン基板１０のＣＰＵで内部照明ユニット５を具備したバーコードリーダ２を制御し、また、外部照明ユニット４との通信を実行する。
（２）電源基板１１：
バーコードリーダ２の電源を生成する。絶縁入出力回路が実装されている。
【００２５】
（３）サブ基板１２：
大容量メモリが搭載されており、この大容量メモリに取得画像や各種の設定が保存される。制限した大きさ及び形状のメイン基板１０では、このメイン基板１０に実装することのできなかった要素が実装される。
（４）ＣＭＯＳ基板１３(受光基板)：
ＣＭＯＳイメージセンサ（光学読取素子）が実装され、画像を取得してメイン基板１０に転送する。ポインタ用のＬＥＤ４０（図１０）が搭載される。
【００２６】
（５）ＬＥＤ基板１４：
内部照明ユニット５を構成する円形開口１４ａを備えた円板状の基板であり、このＬＥＤ基板１４に複数の照明用ＬＥＤ８０が実装され（後に説明する図２２）、この複数の照明用ＬＥＤ８０の点灯制御を実行する。複数の照明用ＬＥＤ８０は、後に説明するバーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸を中心とする複数の径の異なる同心円上に配列される。内部照明ユニット５（ＬＥＤ基板１４）に実装された複数の照明用ＬＥＤ８０は後に説明するようにエリア分けして点灯制御される。また、このＬＥＤ基板１４には、各エリアに属する複数の照明用ＬＥＤに定電流を供給する定電流回路が設けられる。
（６）コネクタ基板１５：
外部電源、ＩＯ、ＲＳ２３２Ｃ、Ethernet（登録商標）、外部照明ユニット４との入出力のインターフェースを構成する基板である。なお、外部照明ユニット４には、電源基板１１から電源が供給される。
【００２７】
図３、図４を参照して、メイン基板１０と電源基板１１とは互いに対向して配置され、このメイン基板１０と電源基板１１の各々の側縁で挟まれた領域に、これらメイン基板１０と電源基板１１と直交するようにしてサブ基板１２が配設されている。サブ基板１２とメイン基板１０の配置位置を互いに置換してもよい。メイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２は、バーコードリーダ２は矩形断面のメインケース６の４つの側面のうち３つの側面に隣接し且つこの３つの側面の各々に沿って配設される。そして、このメイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２で囲まれた空間にＣＭＯＳ基板１３が位置し、このＣＭＯＳ基板１３は各基板１０〜１２と直交する一つの鉛直面に配設される。また、このＣＭＯＳ基板１３と平行に且つＣＭＯＳ基板１３を挟んで互いに対峙してＬＥＤ基板１４とコネクタ基板１５が位置決めされる。
【００２８】
図５は、上述した各基板１０〜１５の接続関係を説明するための図である。メイン基板１０は、電源基板１１と第１のＦＦＣ２０(Flexible Flat Cable)で接続され、サブ基板１２と第２のＦＦＣ２１で接続され、ＣＭＯＳ基板１３とＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)２２で接続され、内部照明ユニット４ＬＥＤ基板１４と第３のＦＦＣ２３で接続され、コネクタ基板１５と第１のハーネス２４で接続されている。電源基板１１は、また、内部照明ユニット５のＬＥＤ基板１４と第２のハーネス２５で接続され、ＬＥＤ基板１４に実装された照明用ＬＥＤを発光させるための電源が電源基板１１からＬＥＤ基板１４に供給される。電源基板１１とコネクタ基板１５は、２本のハーネス２６、２７とＦＦＣ２８で接続されている。
【００２９】
図５を再び参照して、メイン基板１０と電源基板１１とが略同じ大きさ及び形状を有している点に注目すべきである。換言すれば、メイン基板１０は、電源基板１１と略同じ大きさ及び形状となるように設計され、この制約のためにメイン基板１０に搭載できなかった電子部品がサブ基板１２に搭載される。
【００３０】
図６、図７を参照して、メイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２、ＣＭＯＳ基板１３は、樹脂成型品であるシャーシ３０に組み付けられる。シャーシ３０は、図７から最も良く分かるように、メインケース６の断面形状とほぼ相似形の略正方形の断面形状を有するボックス形状を有し、このボックス形状の一つの側面３０ａを閉塞し、他の５つの面を開放した形態を有している。メイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２は、開放した３つの側面１０ｂ〜１０ｄに夫々配設される。樹脂成型品のシャーシ３０は前後に開放しており、その一端開口３０ｆからカメラモジュール３２が挿入され（図７）、シャーシ３０の中に挿入されたカメラモジュール３２は、その周囲にメイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２が位置し、これらメイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２によってカメラモジュール３２が包囲された状態になる。
【００３１】
図８、図９を参照して、カメラモジュール３２は、アルミニウムなどのダイキャスト品からなるカメラホルダ３５を有し、このカメラホルダ３５は、矩形断面のホルダ本体３５ａと、ホルダ本体３５ａの互いに対向する側面から前方に且つ互いに平行に延びる一対のアーム３５ｂと、一対のアーム３５ｂの前端から互いに離れる方向に延びる一対の取付部３５ｃとを有している。ホルダ本体３５ａには、後方に向けて開放した後端面にＣＭＯＳ基板１３が複数のネジ３７によって固定される（図８）。
【００３２】
メイン基板１０と電源基板１１の位置決めのために、シャーシ３０には６つの爪３８が一体成形されており（図７）、この６つの爪３８を使ってメイン基板１０と、これに対向する電源基板１１が、シャーシ３０の開放した互いに対向する２つの側面３０ｂ、３０ｄの夫々に位置決めされる。メイン基板１０には爪３８を受け入れる切り欠き１０ａが形成されている(図７)。電源基板１１にも同様に切り欠き１１ａが形成されている（図３）。図７を参照して、矩形のサブ基板１２は、対角線上の角隅部に一対の透孔１２ａ、１２ｂを有し、この一対の透孔１２ａ、１２ｂに対応してシャーシ３０にも一対の透孔３０ｇ（一方の透孔は作図上の理由から図面には現れていない）が形成され、これら透孔１２ａ、１２ｂ、３０ｇを整合させることによりサブ基板１２はシャーシ３０にネジ止めされる。
【００３３】
ポインタ用ＬＥＤの配置（図１０）：
カメラモジュール３２は円筒状のレンズ組立体３６を有し、このレンズ組立体３６はカメラホルダ３５の一対のアーム３５ｂ、３５ｂの間に配設されている。図１０を参照して、ホルダ本体３５ａの後端開口には、ＣＭＯＳ基板１３がネジ３７(図８)を使って固定される。ＣＭＯＳ基板１３には、一対のポインタ用ＬＥＤ４０、４０が搭載されている。このポインタ用ＬＥＤ４０に関連して、ホルダ本体３５ａには、各ポインタ用ＬＥＤ４０の直ぐ前方に拡散シート４１が配設されている。２つのポインタ用ＬＥＤ４０の光は、夫々、拡散シート４１を通じて且つレンズ組立体３６を通じて前方に照射され、バーコードリーダ２の視野範囲の中の互いに離間した２点を指し示す。図１０の参照符合４３は光学読取素子であるＣＭＯＳイメージセンサを示し、光学読取素子４３はＣＭＯＳ基板１３に実装されている。
【００３４】
ポインタ用ＬＥＤ４０をカメラモジュール３２に内蔵させたことにより、光学読取素子４３とポインタ用ＬＥＤ４０との相対位置を一定に保つのが容易になると共にバーコードリーダ２を小型化するのが容易になる。特に、ポインタ用ＬＥＤ４０がバーコードリーダ２のレンズ組立体３６を光学読取素子４３と共用することによって、ポインタ用ＬＥＤ４０のための専用のレンズが不要となるためバーコードリーダ２の小型化が容易である。
【００３５】
カメラモジュール３２は、光学読取素子（撮像素子）４３とレンズ組立体３６との間の距離が従来との対比で非常に大きく、高い分解能でバーコードやＱＲコードなどの光学情報を超微小な領域まで読み取ることができるという特徴を有している。このように従来との対比で長さ寸法が大きいカメラモジュール３２をバーコードリーダ２の中に収容するとき、上述した基板配置に注目すべきである。すなわち、カメラモジュール３２をメイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２で囲むという技術的思想を導入することで、バーコードリーダ２を小型化しつつ長尺のカメラモジュール３２をアウターケースの中に収容することができる。
【００３６】
ちにみに、カメラモジュール３２のスペックは次のとおりである。
(1)光学倍率：0.6〜1.0倍（実施例では、0.823倍）；
(2)視野範囲：7.5mm×4.8mm〜4.5mm×2.9mm（実施例では、5.5mm×3.5mm）；
(3)光学読取素子から先端のレンズまでの距離：35mm以上（実施例では40mm）。
【００３７】
図１１は、シャーシ３０に基板１０、１１、１２及びカメラモジュール３２を組み付けた組立体の斜視図である。図１２は、メイン基板１０、電源基板１１の上に、夫々、クッション性を備え且つ優れた熱伝導性を備えた放熱部材として熱伝導ゴム４５を設置した状態を示す。バーコードリーダ２の放熱性に関して必要があれば、図１２に例示した態様で熱伝導ゴム４５を添設した状態で矩形断面のメインケース６（図２）に収容される（図１３）。
【００３８】
伝熱性に優れた金属材料からなる多角形断面のメインケース６の異なる側面に隣接し且つこれに沿ってメイン基板１０と電源基板１１を配置したことにより、これらメイン基板１０及び電源基板１１の熱を外部に放出し易くなると共に、このメイン基板１０と電源基板１１で囲まれた空間にカメラモジュール３２を収容することができるため、バーコードリーダ２の一層の小型化が可能である。特に、メイン基板１０、電源基板１１とメインケース６との間に熱伝導ゴム４５のような放熱部材を介在させることで放熱効率を高めることができ、この観点からもバーコードリーダ２の一層の小型化が可能になる。
【００３９】
図１３及び図１５の参照符合４６はリヤケースを示し、メインケース６の後端開口に脱着可能に装着されてメインケース６を閉塞する。リヤケース４６にはコネクタ基板１５が取付けられており、このコネクタ基板１５はリヤケース４６にネジ４７を使って固定される（図１５）。バーコードリーダ２のアウターケースを構成するメインケース６、フロントケース７、リヤケース４６は、例えばメインケース６を熱伝導に優れた金属材料、例えばアルミニウムなどの伝熱性材料から作られるのがよい。
【００４０】
図６を参照して、メイン基板１０及び電源基板１１には、その前端幅狭部に夫々透孔５０、５１を有する。バーコードリーダ２のメインケース６は、円筒状のフロントケース７の内部まで前方に且つ互いに平行に延びるロッド状の一対の延長部分６ａを有する（図１５）。
【００４１】
メインケース６の前端部を抽出した図１４を参照して、メインケース６の一対の延長部分６ａには、メイン基板１０及び電源基板１１の前端幅狭部の透孔５０、５１に関連した透孔５２、５３が形成され、この透孔５２、５３に挿入したネジ５４を使ってメイン基板１０及び電源基板１１がメインケース６（延長部分６ａ）に固定される。これにより、シャーシ３０の３つの爪３８で位置決めされたメイン基板１０、電源基板１１は、その各々が、メインケース６の前方に延びる延長部分６ａに１本のネジ５４によって固定される。換言すれば、この合計２本のネジ５４によってシャーシ３０がメインケース６に固定された状態となる。ネジ５４を締結する作業及びネジ５４を取り外す作業を容易にするために、メイン基板１０の透孔５０及び電源基板１１の透孔５１に、ネジ５４が螺着するナット５５を実装するのが好ましい。メインケース６の一対のロッド状の延長部分６ａには、また、その前端面にリング状のＬＥＤ基板１４がネジ６０を使って固定される。このリング状のＬＥＤ基板１４がレンズ組立体３６の周囲に配置され、ＬＥＤ基板１４に搭載された複数の照明用ＬＥＤ８０によって、レンズ組立体３６の外周側に位置するリング状の且つ複数のＬＥＤ８０を面状に配列した面光源が形成される。
【００４２】
図１７は、メインケース６を正面から見た図である。メインケース６は、その前端面に左右一対の取付座６２を有し、この一対の取付座６２を使ってカメラモジュール３２がメインケース６に固定される。図１６は、メインケース６の中にカメラモジュール３２を内蔵させた状態の正面図である、図１７は、カメラモジュール３２を取り除いた状態で描いたメインケース６の正面図である。
【００４３】
金属成型品であるメインケース６にカメラモジュール３２を固定することで、カメラモジュール３２をシャーシ３０に固定するのに比べてカメラモジュール３２の位置決め精度を高めて視野範囲の位置決め精度を高めることができる。
【００４４】
バーコードリーダ２が内蔵する主要な基板、つまり電源基板１０、メイン基板１２などと、レンズ組立体３６を含むカメラモジュール３２とをシャーシに組み付けた組立体をアウターケース（メインケース６）に内蔵させる構成を採用したことにより、複数種類のカメラモジュール３２を用意することで同じアウターケースを使って複数種類のバーコードリーダ２をユーザに提供することができる。また、異なる種類のカメラモジュール３２に対して、同一の電源基板１０やメイン基板１２などを採用し且つ同じアウターケースを使ってバーコードリーダ２を製造することができる。
【００４５】
前述したカメラモジュール３２の左右一対の取付部３５ｃがメインケース６の左右一対の取付座６２に着座され、４本のネジ６３を使って各取付部３５ｃが、対応する取付座６２に固定される（図１６）。
【００４６】
専用外部照明ユニット４（図１８〜図２１）：
図１８は、バーコードリーダ２に専用の外部照明ユニット４を装着した状態を示し、参照符号７０は、バーコードリーダ２と外部照明ユニット４とを接続するケーブルを示す。外部照明ユニット４にはバーコードリーダ２から電源が供給される。
【００４７】
リング状の外形形状を備えた外部照明ユニット４は円形の外形輪郭を有し、その中心に円形開口４ａを備え、この円形開口４ａの中心とバーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸とが一致するようにバーコードリーダ２が位置決めされる。このバーコードリーダ２の位置決めのためにスタンド７１が用意される。スタンド７１は、後に詳しく説明するように、外部照明ユニット４の背面にボルト止めされる一対のプレート部材７２と、このプレート部材７２の任意の高さ位置にバーコードリーダ２を定置させるための取付金具７３とで構成されている。
【００４８】
先ず、外部照明ユニット４の構造について図１９を参照して説明する。図１９は外部照明ユニット４の分解斜視図である。外部照明ユニット４は、リング状の円筒形状のフロントケース７５と、リヤケース７６とからなるアウターケースの内部に、ＬＥＤ基板７７と回路基板７８とがスタックコネクタ７９（図１９）及び第１のスペーサ８２（図２１）を介して積層した状態で収容されている。
【００４９】
リング状の円筒形状のフロントケース７５の断面リング状の形状とほぼ同じ大きさのリング状のＬＥＤ基板７７には複数の照明用ＬＥＤ８０が実装されている。このリング状のＬＥＤ基板７７とほぼ同じ大きさであるのが好ましいリング状の回路基板７８には、ＬＥＤ駆動回路の他に、外部照明ユニット４に搭載された複数のＬＥＤ８０の点灯を制御すると共にバーコードリーダ２との通信を制御するＣＰＵ、メモリＭ(図１)が実装されている。図２３を参照して、ＬＥＤ基板７７と回路基板７８とは電気的に接続されるのは勿論であるが、これらＬＥＤ基板７７と回路基板７８とは上述した第１のスペーサ８２によって相互に固定され、また、ＬＥＤ基板７７は第２のスペーサ８１によってリヤケース７６に固定される。換言すると、回路基板７８はＬＥＤ基板７７を介してリヤケース７６に固定される。
【００５０】
フロントケース７５に、例えばフレネルレンズ（図示せず）を採用したときに、ＬＥＤ基板７７の照明用ＬＥＤ８０とフロントケース７５との相対的な位置決めが重要となる。図２１の例であれば、ＬＥＤ基板７７がリヤケース７６を介してフロントケース７５に位置決めされるため、これによりフロントケース７５とＬＥＤ基板７７とが相対的に位置決めされるだけでなく、ＬＥＤ基板７７、回路基板７８の組み付け作業が容易である。
【００５１】
第１の変形例として、ＬＥＤ基板７７と回路基板７８の設置構造に関し、ＬＥＤ基板７７を介在させることなく直接的に回路基板７８をリヤケース７６にスペーサを介して固定するようにしてもよい。第２の変形例として、回路基板７８をリヤケース７６にスペーサを介して固定すると共にこの回路基板７８にＬＥＤ基板７７を他のスペーサを介して固定するようにしてもよい。
【００５２】
専用外部照明ユニット４の種類（図２３、図２４）：
専用の外部照明ユニット４として２つの機種が用意されている。図２３には、大径の外部照明ユニット４ＢのＬＥＤ基板７７が図示されている。図２４は、小径の外部照明ユニット４ＡのＬＥＤ基板７７の平面図である。この２種類の外部照明ユニット４は、前述したように共にＣＰＵとメモリＭを内蔵している。そして、このメモリＭに機種情報が記憶されており、これら外部照明ユニット４Ａ、４Ｂがバーコードリーダ２に接続されたときには、バーコードリーダ２は、外部照明ユニット４のメモリＭに記憶されている機種情報を取り込むことで該外部照明ユニット４を認識し、これにより外部照明ユニット４との接続設定が実行される。
【００５３】
内部照明ユニット５の部分照明（図２２）：
図２２は、バーコードリーダ２に内蔵されるＬＥＤ基板１４の平面図である。リング状のＬＥＤ基板１４には、その全周に亘ってほぼ均一に数多くの照明用ＬＥＤ８０が配列されている。照明用ＬＥＤ８０は半径方向に間隔を隔てた３つの同心円上にほぼ同間隔に配置されている。より詳しくは、複数の照明用ＬＥＤ８０は、バーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸を中心とする複数の径の異なる同心円上に配列されている。
【００５４】
リング状ＬＥＤ基板１４は、円周方向に等間隔に４つのブロックに区分され、各ブロックを半径方向に２つに区分することにより形成される合計８つのエリアを単位に部分照明される。具体的には、最外周の１列が９０°間隔で４つの領域に区分されている。これを外周第１エリアAEout１、外周第２エリアAEout２、外周第３エリアAEout３、外周第４エリアAEout４で図示してある。最内周及び中間の２列が９０°間隔で４つの領域に区分されている。これを内周第１エリアAEin１、内周第２エリアAEin２、内周第３エリアAEin３、内周第４エリアAEin４で図示してある。各エリアAEout１〜out４、in１〜in４の各々のエリアに属するＬＥＤ８０は、各エリアで均一に分布するように位置決めされている。
【００５５】
内部照明ユニット５の区分エリアAEout１〜out４、AEin１〜in４の各々を単位に照明を制御することができる。このエリアに区分した点灯制御には、ＬＥＤ８０の発光量の制御を含んでもよい。
【００５６】
大径の外部照明ユニット４Ｂの部分照明(図２３)：
大径の外部照明ユニット４Ｂのリング状のＬＥＤ基板７７には、その全周に亘ってほぼ均一に数多くの照明用ＬＥＤ８０が配列されている。照明用ＬＥＤ８０は半径方向に間隔を隔てた４つの同心円上にほぼ同間隔に配置されている。より詳しくは、複数の照明用ＬＥＤ８０は、バーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸を中心とする径の異なる４つの同心円上に配列されている。
【００５７】
大径の外部照明ユニット４Ｂでは、円周方向に等間隔に８つのブロックに区分され、各ブロックを半径方向に４つに区分することにより形成される合計３２のエリアを単位に部分照明するように設定されている。具体的には、リング状ＬＥＤ基板７７は、最外周の１列が４５°間隔で８つのエリアに区分されている。これを外周第１エリアAEout１〜外周第８エリアAEout８で図示してある。次の一列も４５°間隔で８つのエリアに区分されている。これを外側中間第１エリアAEmid１〜外側中間第８エリアAEmid８で図示してある。次の一列も４５°間隔で８つのエリアに区分されている。これを外側中間第９エリアAEmid９〜外側中間第１６エリアAEmid１６で図示してある。最内周の一列４５°間隔で８つのエリアに区分されている。これを内周第１エリアAEin１〜内周第８エリアAEin８で図示してある。この大径の外部照明ユニット４Ｂにあっても合計３２のエリアの各々を単位に照明を制御することができる。外部照明ユニット４Ｂにあっても、各エリア毎にＬＥＤ８０の発光量の制御を実行することができる。
【００５８】
小径の外部照明ユニット４Ａの部分照明(図２４)：
図２４を参照して、小径の外部照明ユニット４Ａのリング状のＬＥＤ基板７７には、その全周に亘ってほぼ均一に数多くの照明用ＬＥＤ８０が配列されている。照明用ＬＥＤ８０は半径方向に間隔を隔てた３つの同心円上にほぼ同間隔に配置されている。より詳しくは、複数の照明用ＬＥＤ８０は、バーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸を中心とする径の異なる３つの同心円上に配列されている。
【００５９】
リング状ＬＥＤ基板７７は、最外周の１列が４５°間隔で８つの領域に区分されている。これを外周第１エリアAEout１〜外周第８エリアAEout８で図示してある。中間の一列も４５°間隔で８つの領域に区分されている。これを外側中間第１エリアAEmid１〜外側中間第８エリアAEmid８で図示してある。内周の一列も４５°間隔で８つの領域に区分されている。これを内周第１エリアAEin１〜内周第８エリアAEin８で図示してある。この小径の外部照明ユニット４Ａにあっても合計２４のエリアに分けて部分照明を設定することができる。このエリアに区分した点灯制御には、ＬＥＤ８０の発光量の制御を含んでもよい。なお、部分照明として設定したエリアを単位に照明用ＬＥＤ８０による照明の色を異ならせるようにしてもよい。
【００６０】
外部照明ユニット４のＬＥＤ駆動回路(図２５)：
図２５はＬＥＤ駆動回路の一部を示す。図示のＬＥＤ駆動回路は、各エリア毎にＬＥＤ８０を点灯させると共に、各エリアに属する複数の照明用ＬＥＤ８０に定電流を供給することができる。
【００６１】
例えば、図２４の小径外側照明ユニット４Ａについて説明すると、リング状ＬＥＤ基板７７を周方向に４５°間隔で区分した８つの領域を「ブロック」と呼ぶ。例えば、外周第１エリアAEout１、中間第１エリアAEmid１、内周第１エリアAEin１が第１ブロックを構成する。各ブロック毎にブロックスイッチ１０５と定電流回路１０６が設けられている。ブロックスイッチ１０５をＯＮすると、当該ブロックに属する複数のＬＥＤ８０に電圧を印加できる状態になる。各列の複数のＬＥＤ８０には、各ブロック毎にこれをバイパスする列スイッチ１０７が設けられ、この列スイッチ１０７と並列に照明用ＬＥＤ８０の群が直列に接続されている。なお、図２５には、各円周列の照明用ＬＥＤ８０が一個しか図示されていないが、これは線図を簡素化したという理由に過ぎず、各列スイッチ１０７と並列に接続された照明用ＬＥＤ８０は直列に複数存在していると理解されたい。
【００６２】
各ブロックに属する各列は直列に接続され、そして、各列には、上述した列スイッチ１０７が並列に接続されている。したがって、任意の列スイッチ１０７をＯＦＦすることにより該当するブロック且つ該当する列に属する複数のＬＥＤ８０に定電流が供給される。このＬＥＤ駆動回路を外部照明ユニット４Ａが備えることにより、各ブロックの各列を単位に部分照明のエリアを任意設定することができる。また、各ブロック毎に定電流回路１０６を設けたことで、例えば同じブロックでの第１〜第３の円周列の照明ＬＥＤ８０に流れる電流を一定に維持することができる。
【００６３】
換言すると、定電流回路１０６無しでは、例えば第２、第３の円周列の照明ＬＥＤ８０を点灯しているときに第１の円周列の照明ＬＥＤ８０をＯＦＦからＯＮにスイッチすると、第２、第３の円周列の照明ＬＥＤ８０に印加する電圧が変化して、第２、第３の照明ＬＥＤ８０を流れる電流が変化して明るさが変化してしまう。
【００６４】
別の言い方で説明すると、ブロックスイッチ１０５をＯＮ/ＯＦＦしても、他のブロックに属する照明用ＬＥＤ８０の発光量は変化しない。各ブロックは互いに並列に電源に接続されているからである。しかし、列スイッチ１０７をＯＮ/ＯＦＦすると、当該ブロックで点灯するＬＥＤ８０の数が変化してしまい、これに伴ってＬＥＤ８０の明るさが変化してしまう。
【００６５】
このことは、部分照明の点灯パターンを設定するときに、ワークに対する最適な光の当て方を探るうえで、ＬＥＤ８０の明るさの変動要因を極力排除するのが望ましい。定電流回路１０５はこのことを企図して各ブロックに設けてある。これにより、点灯パターンの設定作業を行うときに、点灯パターンを変えたときに部分照明するための点灯するエリアでのＬＥＤ８０の輝度の均一化及び輝度の一定性を確保することで最適な点灯パターンを見出すのが容易になる。なお、大径の外部照明ユニット４Ｂ及び内部照明ユニット４Ｂについても同様に図２５のＬＥＤ駆動回路を採用することができる。
【００６６】
内部照明ユニット５及び外部照明ユニット４の部分照明(図２６)：
外部照明ユニット４から電源が供給される内部照明ユニット５及び外部照明ユニット４は、共に、複数のＬＥＤを面状に配列した面光源であるが、この面光源を周方向且つ半径方向に幾つかのエリアに区分して各エリアを単位に部分照明することが可能であり、どのエリアを点灯し、どのエリアを点灯しないかの点灯パターンをユーザが任意に設定することができる。全てのエリアの点灯を含む点灯パターンはＰＣ３を使ってユーザが予め登録することができ、ユーザが設定した点灯パターンは、バーコードリーダ２のメモリＭ及び外部照明ユニット４が接続されているときには、この外部照明ユニット４のメモリＭに記憶される。この点灯制御には、照明用ＬＥＤ８０の発光量の制御が含まれる。なお、図２６においても、上述した図２５と同様に、各円周列の照明用ＬＥＤ８０が一個しか図示されていないが、これは線図を簡素化したという理由に過ぎず、各列スイッチ１０７と並列に接続された照明用ＬＥＤ８０は直列に複数存在していると理解されたい。
【００６７】
図１を参照して説明したように、外部照明ユニット４はＣＰＵの制御手段を具備している。したがって、図２６に図示するように、各ブロックスイッチ１０５及び各円周列の列スイッチ１０７を外部照明ユニット４のＣＰＵで制御することにより、周方向且つ半径方向に区分した部分照明エリアを設定したときには、このエリアを単位にＬＥＤ８０の点灯制御が実行される。
【００６８】
ユーザインターフェース(図２７〜図３５)：
図２７〜図３６は、外部端末のパーソナルコンピュータ３のディスプレイに表示されるユーザインターフェース画面を示す。この図２７〜図３６を参照してバーコードリーダ・システム１の操作手順の概要を説明すると次の順番で作業が実行される。
【００６９】
（１）ワークを位置決めする（図２７）；
（２）ユーザは撮像画像の表示を見ながら光学情報読取領域を設定し、そして、この光学情報読取領域の明るさを調整する（図２８）；
（３）ユーザが内部照明ユニット５、外部照明ユニット４の点灯パターンを設定する（図２９、図３０）；
【００７０】
（４）ユーザがチューニングを設定する（図３１）；
（５）チューニング処理が実行される（図３２）；
（６）読取試行が開始される（図３３）；
（７）必要に応じて、光学情報を読み取るための各種設定パラメータを記憶したバンクを追加する（図３４）；
各バンクに含まれる撮像パラメータとして照明のＯＮ/ＯＦＦ、照明強度、照明の点灯パターン、露光時間、ゲイン、撮像画像の取り込み範囲などを含み、デコードパラメータとして光学情報（バーコードやＱＲコード）の種類、フィルタの種類、フィルタ処理回数、デコードタイムアウト時間、取り込み範囲などを含む。
（８）読み取りができなかった画像（ＮＧ画像）が解析される（図３５）。
【００７１】
（第１番目の作業）ワークの位置決め（図２７）：
先ずパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３とバーコードリーダ２との接続設定が行われる。この際、仮のＩＰアドレスを割り当てて行うことで簡便に接続設定することができる。バーコードリーダ２に専用の外部照明ユニット４を接続したときには、外部照明ユニット４のメモリＭ(図１)に記憶されている当該外部照明ユニット４の機種情報の読み込みが行われ、これによりバーコードリーダ２のメモリＭ(図１)に予め登録されている機種情報に基づいて当該外部照明ユニット４の接続設定が自動的に実行される。
【００７２】
次に、バーコードリーダ２に内蔵されている一対のポインタ用ＬＥＤ４０を点灯してワークをバーコードリーダ２の視野範囲の中に設置する。ユーザは、図２７の表示画面（ユーザインターフェース画面）に表示されている撮像画像を見ながらワークを位置決めする。このユーザインターフェース画面はモニタ指令ボタンを有し、ユーザがモニタ指令ボタンを押し下げると、パーソナルコンピュータ３からバーコードリーダ２に向けて撮像指令信号が送信され、バーコードリーダ２が撮像した画像がパーソナルコンピュータ３に入力されてユーザインターフェース画面に表示される。バーコードリーダ２の撮像は連続的に実行されるため、ユーザインターフェース画面に表示される撮像画像は動画表示になる。ユーザは、このライブ画像を見ながら、一般的にはバーコードなど光学情報が撮像画像の中心に位置するようにワークの位置決めを行う。すなわち、ユーザはパーソナルコンピュータ３のディスプレイに動画表示されているライブ画像で確認しながら、バーコードリーダ２に対するワークの相対位置を調整することができる。
【００７３】
（第２番目の作業）光学情報読取領域の設定と明るさの調整（図２８）；
図２８を参照して、ユーザインターフェース画面の画像表示枠の中の撮像画像に領域設定を行う。これは、撮像画像と重畳表示されている範囲指定枠を操作することで行うことができ、撮像画像中のバーコードなどの矩形の光学情報を囲んで領域指定することにより（図２８）、光学情報読取領域を設定することができる。この指定された光学情報読取領域の明るさは、ユーザがユーザインターフェース画面の右端にある明るさ調整バーのスライダを操作することで設定することができる。この調整後の明るさは、後に説明するチューニングの初期値としても利用される。
【００７４】
（第３番目の作業）点灯パターンの設定（図２９、図３０）；
点灯パターンの設定は、図２９又は図３０の点灯パターン設定画面を呼び出すことにより行うことができる。この図２９又は図３０の設定画面は上述したユーザインターフェース画面に重畳表示される。図２９は専用外部照明ユニット４をバーコードリーダ２に接続したときの設定画面であり、図３０は専用外部照明ユニット４を接続していないときの設定画面である。図２９と図３０を対比すると分かるように、専用外部照明ユニット４を接続したときには（図２９）、この専用外部照明ユニット４の各エリアと内部照明ユニット５の各エリアが、これらユニット４、５と同じにリング状に表現した照明ユニットの模式図が表示される。外部照明ユニット４が非接続のときには内部照明ユニット５に限定した照明ユニットの模式図が表示される。すなわち、バーコードリーダ２の照明に使用する照明ユニット毎に、各照明ユニットに対応した模式図がパターン設定画面に表示される。
【００７５】
図２９、図３０の設定画面に表示の模式図は上述した部分照明エリアAE（例えば図２４）を含んでおり、ユーザは任意のエリアを選択することで照明エリアを設定することができる。ユーザが模式図で点灯エリアを選択すると、選択されたエリアは例えばグレーから赤色に表示色が変化し、これによりユーザはどのエリアを点灯エリアとして指定したかを一見するだけで認識することができる。図２９の例であれば、内部照明ユニット５の全エリアが点灯エリアとして設定され、他方、外部照明ユニット４にあっては、右側のエリアを残して他のエリアが点灯エリアとして設定された状態が示されている。外部照明ユニット４が非接続の図３０に示す例であれば、内部照明ユニット６の全エリアが点灯エリアとして設定された状態が示されている。図２９、図３０の点灯エリア設定画面では、ユーザが点灯エリアを変更すると、図２９、図３０の模式図の対応するエリアの色表示がリアルタイムで変換される。このように各点灯パターンで撮像された画像がリアルタイムに更新されてディスプレイに表示されるため、ユーザは撮像画像を見ながら所望の点灯パターンを容易に選び出すことができる。なお、リアルタイムのライブ画像は、予め定めた明るさ設定領域の明るさの平均値が、上述したユーザインターフェース画面の右端にある明るさ調整バーをユーザがスライドさせることにより調整した明るさとなるように、照明の光量、露光時間、ゲインなどがフィードバック調整される。これにより、点灯パターンを変化させてもユーザが興味のある領域の明るさを一定に保ったまま画像表示することができる。
【００７６】
部分照明の設定に関して、上述したよう、に照明ユニットを模した図形表示を使って点灯エリアを選択することに代えて、予めユーザが登録した複数の点灯パターンを一覧表示し、この複数の点灯パターンの中からユーザが選択するようにしてもよい。
【００７７】
（第４番目の作業）チューニングの設定（図３１）；
図３１はチューニング設定画面であり、これは図２７などを参照して説明したユーザインターフェース画面の上に重畳表示される。この図３１の設定画面を利用して、(1)画質優先モードと、(2)画質優先モードとを択一的に選択することができる。
【００７８】
（第５番目の作業）チューニング処理（図３２）；
先ず、チューニングにより設定を変更したいバンクを選択して、チューニング処理を実行する。図３２を参照して、ユーザインターフェース画面の画像表示枠の中の撮像画像に領域設定を行う。これは、撮像画像と重畳表示されている範囲指定枠を操作することで行うことができ、撮像画像中のバーコードなどの矩形の光学情報を囲んで領域指定することにより（図３２）、チューニング対象領域を設定することができる。
【００７９】
ユーザが設定したチューニング対象領域から光学情報を抽出する。チューニング処理で行われる明るさの変化は、光学情報読取領域の設定と明るさの調整（図２８）の工程で設定された明るさが初期値として使用される。勿論、ユーザが予め任意に設定した初期値から明るさを変化させてもよいし、チューニング処理における明るさ変化の範囲の下限値又は上限値を初期値として使用してもよい。
【００８０】
チューニング対象領域から抽出した光学情報のデコードが成功すると、この光学情報の輪郭が例えば緑色の枠で囲んだ表示状態になる。この赤色の枠の出現によってデコードの成功を一見しただけで認識ができる。チューニングに伴って、明るさ、デコード条件、点灯パターンなどの様々なパラメータの値を変化させてもデコードが一回も成功しない場合には「チューニング失敗」として処理される。
【００８１】
ユーザインターフェース画面は、図２８の右下のチューニングスコアの表示を含む。この表示は横軸が明るさであり、縦軸がスコアである。このチューニングスコアが最も高くなったときのパラメータの値が、上述したバンクに設定される。
【００８２】
（第６番目の作業）画像読取試行（図３３）；
光学情報の読み取りを試行したいバンクを選択して、「読取り率」ボタンを押し下げることで読取テストを実行することができる。この読み取りの試行の結果は、図３３のユーザインターフェース画面の右下に表示され、この読み取り結果の表示は「％」と「スコア」とを含む。
【００８３】
（第７番目の作業）バンク追加（図３４）；
設定条件がばらつく、読み取りが安定しない等、既に設定した複数のバンクでは的確なバーコードリーダ・システム１の運用が難しいときには、バンクの追加が行われる。この図３４の例では、バンク１及びバンク２を選択することで、バンク１とバンク２の間の明るさのバンクが自動生成される。この新たに生成されたバンクの明るさ以外のパラメータはバンク１のパラメータがそのままコピーされる。なお、この自動生成したバンクに対して上述したチューニングを実行して明るさ以外のパラメータの値を最適化してもよい。
【００８４】
（第８番目の作業）ＮＧ画像の解析（図３５）；
読み取りができなかった画像を再度バーコードリーダ２から読み出すと共に、デコード条件のチューニングを行う。デコード条件のチューニングによって読み取りが成功すると、図３５の成功表示欄の色が反転する。読み取りが成功したときには、この読み取りが成功したデコード条件を保存することができ、また、ユーザが「デコード設定出力」ボタンを押し下げることにより印字品質評価結果のリポートを出力することもできる。このＮＧ画像の解析は、この解析を主眼にしたＮＧ画像解析プログラムによって実行されるが、上述した設定プログラムで行うようにしてもよい。
【００８５】
チューニングの具体例（図３６）：
第５番目の作業であるチューニング処理（図３２）はバーコードリーダ・システム１の種々のパラメータの設定のために使用される。図３６を参照して、先ずステップＳ１００でチューニング対象領域の設定が行われる。このチューニング対象領域を設定することにより撮像画像の読み取り範囲が絞り込まれる。このチューニング対象領域は、ユーザインターフェース画面に表示されている撮像画像の中央に設定できるし、撮像画像の片隅であっても設定できる。すなわち、チューニング対象領域の設定は、光学情報が存在する位置に対応してユーザが任意に設定することができる。チューニング対象領域を限定的に光学情報の大きさに設定することにより画像の読み取り速度を高めることができ、このことはチューニング処理速度を高めるのに貢献する。
【００８６】
次のステップＳ１０１でユーザインターフェース画面に表示されている撮像画像の明るさの初期値の設定が行われる。この初期値として、第２番目の作業である光学情報読取領域の明るさの調整（図２８）で得られた明るさが採用される。チューニングよりも前段階で行われた明るさ調整で最適として設定された明るさをチューニングの初期値として使用することで、チューニングの初期段階から一般的には最適な明るさを設定することができる。これによりチューニング処理時間を飛躍的に短縮することができる。
【００８７】
次のステップＳ１０２で初期値の明るさで、チューニング対象領域の読み取りが開始され、読み取りが成功したときには光学情報の種類、大きさ、表示位置が取得され、次いで、ステップＳ１０４からステップＳ１０５に進んで、最も好ましくは読み取りが成功した明るさを初期値として設定し、この初期値の明るさを中心にして明るさや他のパラメータの値を変化させながら光学情報のデコードが実行される。勿論、読取が成功した明るさを含む所定の範囲内の明るさを初期値として設定してもよく、また、初期値の明るさを含む所定の範囲の明るさと他のパラメータを変化させながらデコードを実行してもよい。チューニング処理で変化させるパラメータを例示すれば次の通りである。
【００８８】
（１）画像の明るさ；
（２）フィルタ；
（３）画像のコントラスト；
（４）曲面設定。
【００８９】
上記（４）の曲面設定とは、例えばワークが円柱体の場合に、湾曲した表面に付された光学情報を読み取るのに適当であるパラメータの設定を意味している。
【００９０】
多くの場合、明るさの初期値が、それ以前の処理で最適として設定された明るさであることから、ステップＳ１０４で読み取り成功と判断される確率が非常に高いはずである。また、この明るさの初期値による一回の読み取り成功によってバーコードやＱＲコードなどの光学情報の種類、大きさ、位置の情報をチューニング処理の初期段階で獲得することができ、この光学情報に直接的に関係した情報を次のステップＳ１０５でのデコード処理に反映される。これによりデコードを容易に且つ短時間に終わらせることができる。すなわち、最初に読み取りに成功したときに、光学情報の種類、大きさ、位置の情報を獲得し、この獲得した情報はデコード処理に反映される。
【００９１】
ステップＳ１０５で実行されたデコードの結果(スコア)が次のステップＳ１０６で算出される。このスコアを参照することで、設定するのに適したパラメータの値に目安を付けることができる。
【００９２】
次のステップＳ１０７で、この複数のデコードスコアの中から一番高いスコアを検出し、次いで、ステップＳ１０８において、このデコードスコアの一番高いパラメータの値の近傍の範囲においてパラメータの値の変化の間隔を狭めてパラメータの値を次々と変化させながらデコードが実行され、その結果（スコア）が作成される。
【００９３】
このデコードの結果（スコア）からスコアの高いものを複数候補として検出し（Ｓ１０９）、そして、この複数の候補のなかで一番スコアの高い候補の読み取りを実行し（Ｓ１１０）、読み取りに成功したら「チューニング成功」ということで、この最良な候補に対応するパラメータの値が最適なパラメータの値であると決定される（Ｓ１１１、Ｓ１１２）。
【００９４】
多くの場合、初期値の明るさ、つまりチューニング以前の作業で最適な明るさが設定されている、その明るさでチューニングが成功すると思われる。また、撮像画像の一部の領域であるチューニング対象領域に範囲を絞り込んで読み取りが開始される（Ｓ１０３）。この読み取りが成功する確率は一般的には高く、この読み取りによって光学情報の位置、大きさ、種類の情報を獲得することで、その後のチューニング処理を素早く実行することが可能になるため、チューニングに要する時間を大幅に短縮することができる。
【００９５】
図３６のステップＳ１０４に戻って、初期値で明るさでの読み取りに失敗したときには、初期値の明るさを中心に明るさを変化させて読み取りが試行され、これを一定回数実行しても読み取りに失敗したときには「チューニング不能」としてチューニング処理が終了される。
【００９６】
また、図３６のステップＳ１１１で読み取りに失敗したときには、ステップＳ１１３に進んで、次の候補に対して読み取りを試行し、この読み取りが成功したら、この第２番目の候補に対応するパラメータの値が最適なパラメータの値であると決定される（Ｓ１１６）。
【００９７】
この第２番目の候補の読み取りが失敗したときには、第３番目というように、読み取りに成功するまで全ての候補に対して同様の処理が実行され（Ｓ１１５）、読み取りに成功した候補に対応するパラメータの値が最適なパラメータの値であると決定される（Ｓ１１６）。
【００９８】
以上、図３６を参照して、チューニングの具体例を説明したが、明るさは露光時間とゲインとの関係で設定される。露光時間が長くなると、ワークの移動や振動で画像にブレが生じ、読み取りが不能になる可能性がある。この問題に対処するには、露光時間を短縮するのが好ましいが、露光時間を短縮したときには、これに応じてゲインを高める必要があり、ゲインを高く設定すると画像のノイズ成分が増加してしまうという次の問題がある。つまり、明るさ、露光時間、ゲインの三者には次の関係がある。
【００９９】
（明るさ）＝（露光時間）×（ゲイン設定）
【０１００】
以上のことを考慮して、チューニング設定画面では、「画質優先」と「速度優先」とをユーザが選択できるようにしてある（図３１）。
【０１０１】
「画質優先」モードでは、露光時間が５msの上限値が設定され、最大ゲインは２倍までに制限される。「速度優先」モードでは、露光時間は、予め設定された時間を上限とし、最大ゲインは5.4倍である。
【０１０２】
点灯パターンに関しては、複数の点灯パターンを登録できるようにするのが好ましく、登録した各点灯パターン毎に明るさ設定の初期値を用意しておくのがよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、バーコードやＱＲコードなどの光学情報を読み取る光学情報読取システムのチューニングに適用される。
【符号の説明】
【０１０４】
１ バーコードリーダ・システム
２ バーコードリーダ（光学情報読取装置）
３ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
４ リング型の専用外部照明ユニット
５ バーコードリーダに内蔵された内部照明ユニット
４３ 光学読取素子（撮像素子：ＣＭＯＳ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーコードやＱＲコードなどの光学情報を読み取るための設定を支援するための設定支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トレーサビリティ（traceability）が普及した今日、工場や物流拠点などに光学情報読取装置を設置して、製品や産品に付与されたバーコードなどの光学情報又は光学符号の解読が行われている。この種の光学情報読取装置は「バーコードリーダ」又は「コードリーダ」と呼ばれている。
【０００３】
バーコードリーダはレーザ光、可視光、赤外光を光学情報に照射し、その反射光を光学読取素子(撮像素子)で取り込む。そして、この取り込んだ撮像画像から光学情報に記録されている情報の解析が行われる。
【０００４】
特許文献１はバーコードリーダを開示している。特許文献１に開示のバーコードリーダは、略直方体形状のアウターケースを備え、このアウターケースの中に、２つのポインタ用ＬＥＤ、各種基板、レンズ組立体、照明用ＬＥＤが収容され、照明用ＬＥＤの光を光学情報に照射しながら光学情報の撮像が実行される。このバーコードリーダに内蔵された照明用ＬＥＤの光量では不足する場合には、外部照明ユニットをバーコードリーダに付設して、この外部照明ユニットを使って光学情報の照明が行われる。
【０００５】
特許文献２はリング型外部照明ユニットを開示し、また、このリング型外部照明ユニットに含まれる複数のＬＥＤのうち一部のＬＥＤを点灯させる部分照明を開示している。このような部分照明の手法を使うことで多様な照明が可能になる。
【０００６】
照明や撮像条件、デコード条件などのパラメータの設定はユーザがパラメータ毎に設定しても良いが、その組み合わせの数が膨大である。この作業を簡素化してユーザの負担を軽減する技術としてチューニング処理が知られている（特許文献３）
【０００７】
チューニングは、パラメータの値を変化させながら光学情報の読み取り試行を行い、また、デコードを行って最適なパラメータの値を決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−３３４６５号公報
【特許文献２】特開平０４−２４１４７６号公報
【特許文献３】特開２００８−５９１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
チューニングに要する時間は、単純化して言うと、（設定可能なパラメータの組み合わせの数）×（デコード時間）である。このチューニング時間を短縮化するのに、従来から、設定可能なパラメータの組み合わせの数を段階的に絞り込むことに注力した光学情報読取システムの開発が行われている。
【００１０】
しかし、光学情報の読み取り精度を高める、ワークの表面性状が例えば微細な凹凸を有していることに起因して照明の当たり具合が読み取り精度に大きく影響する等、従来であれば読み取り不能なワークまで適用範囲を拡大する場合には、設定可能なパラメータの組み合わせの数が膨大になってしまうため、上述した段階的な絞り込みの手法では、チューニング時間の短縮におのずと限界がある。
【００１１】
本発明の目的は、設定可能なパラメータの組み合わせの数が膨大になったとしても、光学情報読取のための設定パラメータのチューニング時間を短縮することのできる設定支援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】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
光学情報読取装置によりワークに付された光学情報を読み取るための設定を支援するための設定支援装置であって、
前記光学情報読取装置から取得した撮像画像を表示する撮像画像表示手段と、
該撮像画像表示手段に表示されている撮像画像の明るさを調整し、該調整された明るさを初期値として設定する明るさ初期値設定手段と、
該初期値の明るさを含むパラメータに従って前記撮像画像中の光学情報の読み取りを試行する光学情報読取手段と、
該光学情報読取手段による光学情報の読み取りが成功したときに、明るさを含む他のパラメータを所定の範囲で変化させながらデコードを実行するデコード実行手段と、
該デコード実行手段によるデコードのスコアを算出するデコードスコア算出手段と、
該デコードスコアに基づいて最適なパラメータの値を設定するパラメータ設定手段とを有することを特徴とする光学情報読取装置用の設定支援装置を提供することにより達成される。
【００１３】
本発明によれば、撮像画像の明るさの初期値として任意な明るさを設定することができるため、好ましい明るさを初期値に設定することで、チューニング処理の初期段階で読み取りが成功する確率を高めることができ、これによりチューニング処理時間を短縮することができる。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態では、光学情報の読み取りを開始した直後の読み取り成功のときに前記光学情報の種類、大きさ、位置の情報を反映して前記デコードが実行される。これによりデコード時間を短縮することができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態では、また、前記撮像画像表示手段により表示されている撮像画像中にユーザによってチューニング対象領域を設定するチューニング対象領域設定手段を有する。このチューニング対象領域設定手段を備えることで、ユーザは、一般的には、撮像画像中の光学情報を囲む領域にチューニング対象領域を設定することから、限定的な範囲で明るさ調整ができ、また読み取り速度を高めることができる。
【００１６】
本発明の他の目的、作用効果は、以下の本発明の好ましい実施形態の詳しい説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】バーコードリーダ・システムの全体構成図である。
【図２】光学情報読取装置であるバーコードリーダの斜視図である。
【図３】バーコードリーダの内部に配置される各種基板の配置を斜め前方から見た図である。
【図４】図３に関連した図であって、バーコードリーダの内部に配置される各種基板の配置を斜め後方から見た図である。
【図５】バーコードリーダに内蔵される各種基板の結線関係を説明するための図である。
【図６】バーコードリーダに内蔵されるシャーシと、このシャーシに組み付けられたメイン基板、電源基板、サブ基板の配置を説明するための図である。
【図７】シャーシに組み付けられる各種の要素を説明するための図である。
【図８】カメラモジュールを斜め後方から見た図である。
【図９】カメラモジュールを斜め前方から見た図である。
【図１０】カメラモジュールの内部構造を説明するための概念図である。
【図１１】カメラモジュールと各種基板の関係を示す図であり、この状態でバーコードリーダのメインケースに収容される。
【図１２】図１１と同様に、カメラモジュールと各種基板の関係を示す図であり、好ましい例として、電源基板、メイン基板の上に放熱部材である熱伝導ゴムを載置した例を示す図である。
【図１３】図１２に関連して、熱伝導ゴムが電源基板、メイン基板とメインケースとに当接した状態を説明するための図である。
【図１４】メインケースから前方に延びる一対のロッド状の延長部分の前端面にＬＥＤ基板（内部照明基板）を取り付け、また、延長部分に電源基板、メイン基板の前端を固定することを説明するための図である。
【図１５】バーコードリーダのメインケース及びその開放した後端がリヤケースによって閉じられることを説明するための図であり、このリヤケースにコネクタ基板を固定した状態を示す分解斜視図である。
【図１６】図１５に図示の内蔵物を収容したメインケースの正面図である。
【図１７】図１６からカメラモジュールを取り除いた状態のメインケースの正面図である。
【図１８】外部照明ユニットをバーコードリーダに取り付けた状態を示す図である。
【図１９】外部照明ユニットの分解斜視図である。
【図２０】外部照明ユニットに内蔵されるＬＥＤを搭載したＬＥＤ基板の斜視図である。
【図２１】外部照明ユニットに組み込まれる２枚の基板の取り付け関係を説明するための図である。
【図２２】バーコードリーダに内蔵され且つ複数のＬＥＤを面状に配列した面光源である内部照明ユニットに含まれるＬＥＤが複数のエリアに区分けされて、各エリア毎に点灯制御可能であることを説明するための図であり、内部照明ユニットの正面図である。
【図２３】大径の専用外部照明ユニットの正面図であり、この外部照明ユニットに含まれるＬＥＤが複数のエリアに区分けされて、各エリア毎に点灯制御されることを説明するための図である。
【図２４】小径の専用外部照明ユニットの正面図であり、この外部照明ユニットに含まれるＬＥＤが複数のエリアに区分けされて、各エリア毎に点灯制御されることを説明するための図である。
【図２５】内部照明ユニット及び外部照明ユニットに組み込まれたＬＥＤ駆動回路の一例を示す図である。
【図２６】内部照明ユニット及び外部照明ユニットの部分照明を制御するための系統図である。
【図２７】ワークをバーコードリーダに対して位置決めする際に表示されるユーザインターフェース画面である。
【図２８】光学情報読取領域を設定して当該領域の明るさを調整する際に表示されるユーザインターフェース画面である。
【図２９】点灯パターン設定画面であり、外部照明ユニットをバーコードリーダに接続したときの表示態様を示す図である。
【図３０】図２９と同様に点灯パターン設定画面であるが、外部照明ユニットが非接続のときに内部照明ユニットの部分照明エリアの模式図が表示されることを示す図である。
【図３１】チューニングでの設定画面を示す図である。
【図３２】チューニング処理の実行中のユーザインターフェース画面である。
【図３３】チューニングでの読取試行実行中のユーザインターフェース画面である。
【図３４】バンク追加処理中のユーザインターフェース画面である。
【図３５】ＮＧ画像の解析処理中のユーザインターフェース画面である。
【図３６】チューニング処理の具体例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１８】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００１９】
バーコードリーダ・システム（図１）：
図１はバーコードリーダ・システムの概要を説明するための図である。図１を参照して、バーコードリーダ・システム１は、二次元情報読取装置であるバーコードリーダ２と、必要に応じてバーコードリーダ２に接続されるパーソナルコンピュータ３とを有し、バーコードリーダ２で撮像した画像をパーソナルコンピュータ３で確認しながら、このパーソナルコンピュータ３を使って各種の設定が行われる。バーコードリーダ・システム１には、更に、必要に応じてリング型の外部照明ユニット４がバーコードリーダ２に接続され、バーコードリーダ２の内部照明ユニット５と一緒になって又は内部照明ユニット５の動作を止めて外部照明ユニット４だけでワークを照明する。
【００２０】
リング型の外部照明ユニット４は、このバーコードリーダ・システム１のための専用品であり、異なる種類の複数の外部照明ユニット４を用意するのが好ましい。勿論、外部照明ユニット４として専用品以外の照明ユニットを組み込むことも可能である。
【００２１】
バーコードリーダ・システム１は、バーコード、ＱＲコードなどの光学情報又は光学符号が印字された商品あるいは物品を製造する工場では物品の搬送経路に設置され、バーコードリーダ２で商品又は物品に印字又は刻印された光学情報に記録されている情報を読み取り、この情報をパーソナルコンピュータ３に転送して情報の解析が行われる。「光学情報読取装置」は一般的に“バーコードリーダ”又は“コードリーダ”を呼ばれており、ここでは“バーコードリーダ”という業界用語を使用する。
【００２２】
また、図示の例では、図１に開示のように、パーソナルコンピュータ３に設定プログラムをインストールすることにより、このパーソナルコンピュータ３を使ってバーコードリーダ・システム１の各種の設定が行われる。勿論、バーコードリーダ２に例えばタッチパネル付き表示手段を設けて、この表示手段を使ってバーコードリーダ２、内部照明ユニット５（図３）及び/又は外部照明４(図１８、図１９)の設定作業ができるようにしてもよい。
【００２３】
バーコードリーダ２（図２〜図１７）：
図２はバーコードリーダ２の外観を示す斜視図である。バーコードリーダ２は、断面多角形の形状のメインケース６と、メインケース６の前端に固定される円筒状のフロントケース７とを有し、この円筒状のフロントケース７に前述した内部照明ユニット５が内蔵されている。メインケース６は、図２などから分かるように略正方形の断面形状を備えているのが好ましい。
【００２４】
バーコードリーダ２には互いに独立した複数の基板が内蔵されている。図３〜図５を参照して、バーコードリーダ２が備える複数の基板は次の通りである。
（１）メイン基板１０：
メイン基板１０には、ＣＰＵ、メモリＭが搭載され、画像をメモリＭに転送してＤＳＰ(digital Signal Processor)で画像処理する。そして、メイン基板１０のＣＰＵで内部照明ユニット５を具備したバーコードリーダ２を制御し、また、外部照明ユニット４との通信を実行する。
（２）電源基板１１：
バーコードリーダ２の電源を生成する。絶縁入出力回路が実装されている。
【００２５】
（３）サブ基板１２：
大容量メモリが搭載されており、この大容量メモリに取得画像や各種の設定が保存される。制限した大きさ及び形状のメイン基板１０では、このメイン基板１０に実装することのできなかった要素が実装される。
（４）ＣＭＯＳ基板１３(受光基板)：
ＣＭＯＳイメージセンサ（光学読取素子）が実装され、画像を取得してメイン基板１０に転送する。ポインタ用のＬＥＤ４０（図１０）が搭載される。
【００２６】
（５）ＬＥＤ基板１４：
内部照明ユニット５を構成する円形開口１４ａを備えた円板状の基板であり、このＬＥＤ基板１４に複数の照明用ＬＥＤ８０が実装され（後に説明する図２２）、この複数の照明用ＬＥＤ８０の点灯制御を実行する。複数の照明用ＬＥＤ８０は、後に説明するバーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸を中心とする複数の径の異なる同心円上に配列される。内部照明ユニット５（ＬＥＤ基板１４）に実装された複数の照明用ＬＥＤ８０は後に説明するようにエリア分けして点灯制御される。また、このＬＥＤ基板１４には、各エリアに属する複数の照明用ＬＥＤに定電流を供給する定電流回路が設けられる。
（６）コネクタ基板１５：
外部電源、ＩＯ、ＲＳ２３２Ｃ、Ethernet（登録商標）、外部照明ユニット４との入出力のインターフェースを構成する基板である。なお、外部照明ユニット４には、電源基板１１から電源が供給される。
【００２７】
図３、図４を参照して、メイン基板１０と電源基板１１とは互いに対向して配置され、このメイン基板１０と電源基板１１の各々の側縁で挟まれた領域に、これらメイン基板１０と電源基板１１と直交するようにしてサブ基板１２が配設されている。サブ基板１２とメイン基板１０の配置位置を互いに置換してもよい。メイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２は、バーコードリーダ２は矩形断面のメインケース６の４つの側面のうち３つの側面に隣接し且つこの３つの側面の各々に沿って配設される。そして、このメイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２で囲まれた空間にＣＭＯＳ基板１３が位置し、このＣＭＯＳ基板１３は各基板１０〜１２と直交する一つの鉛直面に配設される。また、このＣＭＯＳ基板１３と平行に且つＣＭＯＳ基板１３を挟んで互いに対峙してＬＥＤ基板１４とコネクタ基板１５が位置決めされる。
【００２８】
図５は、上述した各基板１０〜１５の接続関係を説明するための図である。メイン基板１０は、電源基板１１と第１のＦＦＣ２０(Flexible Flat Cable)で接続され、サブ基板１２と第２のＦＦＣ２１で接続され、ＣＭＯＳ基板１３とＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)２２で接続され、内部照明ユニット４ＬＥＤ基板１４と第３のＦＦＣ２３で接続され、コネクタ基板１５と第１のハーネス２４で接続されている。電源基板１１は、また、内部照明ユニット５のＬＥＤ基板１４と第２のハーネス２５で接続され、ＬＥＤ基板１４に実装された照明用ＬＥＤを発光させるための電源が電源基板１１からＬＥＤ基板１４に供給される。電源基板１１とコネクタ基板１５は、２本のハーネス２６、２７とＦＦＣ２８で接続されている。
【００２９】
図５を再び参照して、メイン基板１０と電源基板１１とが略同じ大きさ及び形状を有している点に注目すべきである。換言すれば、メイン基板１０は、電源基板１１と略同じ大きさ及び形状となるように設計され、この制約のためにメイン基板１０に搭載できなかった電子部品がサブ基板１２に搭載される。
【００３０】
図６、図７を参照して、メイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２、ＣＭＯＳ基板１３は、樹脂成型品であるシャーシ３０に組み付けられる。シャーシ３０は、図７から最も良く分かるように、メインケース６の断面形状とほぼ相似形の略正方形の断面形状を有するボックス形状を有し、このボックス形状の一つの側面３０ａを閉塞し、他の５つの面を開放した形態を有している。メイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２は、開放した３つの側面１０ｂ〜１０ｄに夫々配設される。樹脂成型品のシャーシ３０は前後に開放しており、その一端開口３０ｆからカメラモジュール３２が挿入され（図７）、シャーシ３０の中に挿入されたカメラモジュール３２は、その周囲にメイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２が位置し、これらメイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２によってカメラモジュール３２が包囲された状態になる。
【００３１】
図８、図９を参照して、カメラモジュール３２は、アルミニウムなどのダイキャスト品からなるカメラホルダ３５を有し、このカメラホルダ３５は、矩形断面のホルダ本体３５ａと、ホルダ本体３５ａの互いに対向する側面から前方に且つ互いに平行に延びる一対のアーム３５ｂと、一対のアーム３５ｂの前端から互いに離れる方向に延びる一対の取付部３５ｃとを有している。ホルダ本体３５ａには、後方に向けて開放した後端面にＣＭＯＳ基板１３が複数のネジ３７によって固定される（図８）。
【００３２】
メイン基板１０と電源基板１１の位置決めのために、シャーシ３０には６つの爪３８が一体成形されており（図７）、この６つの爪３８を使ってメイン基板１０と、これに対向する電源基板１１が、シャーシ３０の開放した互いに対向する２つの側面３０ｂ、３０ｄの夫々に位置決めされる。メイン基板１０には爪３８を受け入れる切り欠き１０ａが形成されている(図７)。電源基板１１にも同様に切り欠き１１ａが形成されている（図３）。図７を参照して、矩形のサブ基板１２は、対角線上の角隅部に一対の透孔１２ａ、１２ｂを有し、この一対の透孔１２ａ、１２ｂに対応してシャーシ３０にも一対の透孔３０ｇ（一方の透孔は作図上の理由から図面には現れていない）が形成され、これら透孔１２ａ、１２ｂ、３０ｇを整合させることによりサブ基板１２はシャーシ３０にネジ止めされる。
【００３３】
ポインタ用ＬＥＤの配置（図１０）：
カメラモジュール３２は円筒状のレンズ組立体３６を有し、このレンズ組立体３６はカメラホルダ３５の一対のアーム３５ｂ、３５ｂの間に配設されている。図１０を参照して、ホルダ本体３５ａの後端開口には、ＣＭＯＳ基板１３がネジ３７(図８)を使って固定される。ＣＭＯＳ基板１３には、一対のポインタ用ＬＥＤ４０、４０が搭載されている。このポインタ用ＬＥＤ４０に関連して、ホルダ本体３５ａには、各ポインタ用ＬＥＤ４０の直ぐ前方に拡散シート４１が配設されている。２つのポインタ用ＬＥＤ４０の光は、夫々、拡散シート４１を通じて且つレンズ組立体３６を通じて前方に照射され、バーコードリーダ２の視野範囲の中の互いに離間した２点を指し示す。図１０の参照符合４３は光学読取素子であるＣＭＯＳイメージセンサを示し、光学読取素子４３はＣＭＯＳ基板１３に実装されている。
【００３４】
ポインタ用ＬＥＤ４０をカメラモジュール３２に内蔵させたことにより、光学読取素子４３とポインタ用ＬＥＤ４０との相対位置を一定に保つのが容易になると共にバーコードリーダ２を小型化するのが容易になる。特に、ポインタ用ＬＥＤ４０がバーコードリーダ２のレンズ組立体３６を光学読取素子４３と共用することによって、ポインタ用ＬＥＤ４０のための専用のレンズが不要となるためバーコードリーダ２の小型化が容易である。
【００３５】
カメラモジュール３２は、光学読取素子（撮像素子）４３とレンズ組立体３６との間の距離が従来との対比で非常に大きく、高い分解能でバーコードやＱＲコードなどの光学情報を超微小な領域まで読み取ることができるという特徴を有している。このように従来との対比で長さ寸法が大きいカメラモジュール３２をバーコードリーダ２の中に収容するとき、上述した基板配置に注目すべきである。すなわち、カメラモジュール３２をメイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２で囲むという技術的思想を導入することで、バーコードリーダ２を小型化しつつ長尺のカメラモジュール３２をアウターケースの中に収容することができる。
【００３６】
ちにみに、カメラモジュール３２のスペックは次のとおりである。
(1)光学倍率：0.6〜1.0倍（実施例では、0.823倍）；
(2)視野範囲：7.5mm×4.8mm〜4.5mm×2.9mm（実施例では、5.5mm×3.5mm）；
(3)光学読取素子から先端のレンズまでの距離：35mm以上（実施例では40mm）。
【００３７】
図１１は、シャーシ３０に基板１０、１１、１２及びカメラモジュール３２を組み付けた組立体の斜視図である。図１２は、メイン基板１０、電源基板１１の上に、夫々、クッション性を備え且つ優れた熱伝導性を備えた放熱部材として熱伝導ゴム４５を設置した状態を示す。バーコードリーダ２の放熱性に関して必要があれば、図１２に例示した態様で熱伝導ゴム４５を添設した状態で矩形断面のメインケース６（図２）に収容される（図１３）。
【００３８】
伝熱性に優れた金属材料からなる多角形断面のメインケース６の異なる側面に隣接し且つこれに沿ってメイン基板１０と電源基板１１を配置したことにより、これらメイン基板１０及び電源基板１１の熱を外部に放出し易くなると共に、このメイン基板１０と電源基板１１で囲まれた空間にカメラモジュール３２を収容することができるため、バーコードリーダ２の一層の小型化が可能である。特に、メイン基板１０、電源基板１１とメインケース６との間に熱伝導ゴム４５のような放熱部材を介在させることで放熱効率を高めることができ、この観点からもバーコードリーダ２の一層の小型化が可能になる。
【００３９】
図１３及び図１５の参照符合４６はリヤケースを示し、メインケース６の後端開口に脱着可能に装着されてメインケース６を閉塞する。リヤケース４６にはコネクタ基板１５が取付けられており、このコネクタ基板１５はリヤケース４６にネジ４７を使って固定される（図１５）。バーコードリーダ２のアウターケースを構成するメインケース６、フロントケース７、リヤケース４６は、例えばメインケース６を熱伝導に優れた金属材料、例えばアルミニウムなどの伝熱性材料から作られるのがよい。
【００４０】
図６を参照して、メイン基板１０及び電源基板１１には、その前端幅狭部に夫々透孔５０、５１を有する。バーコードリーダ２のメインケース６は、円筒状のフロントケース７の内部まで前方に且つ互いに平行に延びるロッド状の一対の延長部分６ａを有する（図１５）。
【００４１】
メインケース６の前端部を抽出した図１４を参照して、メインケース６の一対の延長部分６ａには、メイン基板１０及び電源基板１１の前端幅狭部の透孔５０、５１に関連した透孔５２、５３が形成され、この透孔５２、５３に挿入したネジ５４を使ってメイン基板１０及び電源基板１１がメインケース６（延長部分６ａ）に固定される。これにより、シャーシ３０の３つの爪３８で位置決めされたメイン基板１０、電源基板１１は、その各々が、メインケース６の前方に延びる延長部分６ａに１本のネジ５４によって固定される。換言すれば、この合計２本のネジ５４によってシャーシ３０がメインケース６に固定された状態となる。ネジ５４を締結する作業及びネジ５４を取り外す作業を容易にするために、メイン基板１０の透孔５０及び電源基板１１の透孔５１に、ネジ５４が螺着するナット５５を実装するのが好ましい。メインケース６の一対のロッド状の延長部分６ａには、また、その前端面にリング状のＬＥＤ基板１４がネジ６０を使って固定される。このリング状のＬＥＤ基板１４がレンズ組立体３６の周囲に配置され、ＬＥＤ基板１４に搭載された複数の照明用ＬＥＤ８０によって、レンズ組立体３６の外周側に位置するリング状の且つ複数のＬＥＤ８０を面状に配列した面光源が形成される。
【００４２】
図１７は、メインケース６を正面から見た図である。メインケース６は、その前端面に左右一対の取付座６２を有し、この一対の取付座６２を使ってカメラモジュール３２がメインケース６に固定される。図１６は、メインケース６の中にカメラモジュール３２を内蔵させた状態の正面図である、図１７は、カメラモジュール３２を取り除いた状態で描いたメインケース６の正面図である。
【００４３】
金属成型品であるメインケース６にカメラモジュール３２を固定することで、カメラモジュール３２をシャーシ３０に固定するのに比べてカメラモジュール３２の位置決め精度を高めて視野範囲の位置決め精度を高めることができる。
【００４４】
バーコードリーダ２が内蔵する主要な基板、つまり電源基板１０、メイン基板１２などと、レンズ組立体３６を含むカメラモジュール３２とをシャーシに組み付けた組立体をアウターケース（メインケース６）に内蔵させる構成を採用したことにより、複数種類のカメラモジュール３２を用意することで同じアウターケースを使って複数種類のバーコードリーダ２をユーザに提供することができる。また、異なる種類のカメラモジュール３２に対して、同一の電源基板１０やメイン基板１２などを採用し且つ同じアウターケースを使ってバーコードリーダ２を製造することができる。
【００４５】
前述したカメラモジュール３２の左右一対の取付部３５ｃがメインケース６の左右一対の取付座６２に着座され、４本のネジ６３を使って各取付部３５ｃが、対応する取付座６２に固定される（図１６）。
【００４６】
専用外部照明ユニット４（図１８〜図２１）：
図１８は、バーコードリーダ２に専用の外部照明ユニット４を装着した状態を示し、参照符号７０は、バーコードリーダ２と外部照明ユニット４とを接続するケーブルを示す。外部照明ユニット４にはバーコードリーダ２から電源が供給される。
【００４７】
リング状の外形形状を備えた外部照明ユニット４は円形の外形輪郭を有し、その中心に円形開口４ａを備え、この円形開口４ａの中心とバーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸とが一致するようにバーコードリーダ２が位置決めされる。このバーコードリーダ２の位置決めのためにスタンド７１が用意される。スタンド７１は、後に詳しく説明するように、外部照明ユニット４の背面にボルト止めされる一対のプレート部材７２と、このプレート部材７２の任意の高さ位置にバーコードリーダ２を定置させるための取付金具７３とで構成されている。
【００４８】
先ず、外部照明ユニット４の構造について図１９を参照して説明する。図１９は外部照明ユニット４の分解斜視図である。外部照明ユニット４は、リング状の円筒形状のフロントケース７５と、リヤケース７６とからなるアウターケースの内部に、ＬＥＤ基板７７と回路基板７８とがスタックコネクタ７９（図１９）及び第１のスペーサ８２（図２１）を介して積層した状態で収容されている。
【００４９】
リング状の円筒形状のフロントケース７５の断面リング状の形状とほぼ同じ大きさのリング状のＬＥＤ基板７７には複数の照明用ＬＥＤ８０が実装されている。このリング状のＬＥＤ基板７７とほぼ同じ大きさであるのが好ましいリング状の回路基板７８には、ＬＥＤ駆動回路の他に、外部照明ユニット４に搭載された複数のＬＥＤ８０の点灯を制御すると共にバーコードリーダ２との通信を制御するＣＰＵ、メモリＭ(図１)が実装されている。図２３を参照して、ＬＥＤ基板７７と回路基板７８とは電気的に接続されるのは勿論であるが、これらＬＥＤ基板７７と回路基板７８とは上述した第１のスペーサ８２によって相互に固定され、また、ＬＥＤ基板７７は第２のスペーサ８１によってリヤケース７６に固定される。換言すると、回路基板７８はＬＥＤ基板７７を介してリヤケース７６に固定される。
【００５０】
フロントケース７５に、例えばフレネルレンズ（図示せず）を採用したときに、ＬＥＤ基板７７の照明用ＬＥＤ８０とフロントケース７５との相対的な位置決めが重要となる。図２１の例であれば、ＬＥＤ基板７７がリヤケース７６を介してフロントケース７５に位置決めされるため、これによりフロントケース７５とＬＥＤ基板７７とが相対的に位置決めされるだけでなく、ＬＥＤ基板７７、回路基板７８の組み付け作業が容易である。
【００５１】
第１の変形例として、ＬＥＤ基板７７と回路基板７８の設置構造に関し、ＬＥＤ基板７７を介在させることなく直接的に回路基板７８をリヤケース７６にスペーサを介して固定するようにしてもよい。第２の変形例として、回路基板７８をリヤケース７６にスペーサを介して固定すると共にこの回路基板７８にＬＥＤ基板７７を他のスペーサを介して固定するようにしてもよい。
【００５２】
専用外部照明ユニット４の種類（図２３、図２４）：
専用の外部照明ユニット４として２つの機種が用意されている。図２３には、大径の外部照明ユニット４ＢのＬＥＤ基板７７が図示されている。図２４は、小径の外部照明ユニット４ＡのＬＥＤ基板７７の平面図である。この２種類の外部照明ユニット４は、前述したように共にＣＰＵとメモリＭを内蔵している。そして、このメモリＭに機種情報が記憶されており、これら外部照明ユニット４Ａ、４Ｂがバーコードリーダ２に接続されたときには、バーコードリーダ２は、外部照明ユニット４のメモリＭに記憶されている機種情報を取り込むことで該外部照明ユニット４を認識し、これにより外部照明ユニット４との接続設定が実行される。
【００５３】
内部照明ユニット５の部分照明（図２２）：
図２２は、バーコードリーダ２に内蔵されるＬＥＤ基板１４の平面図である。リング状のＬＥＤ基板１４には、その全周に亘ってほぼ均一に数多くの照明用ＬＥＤ８０が配列されている。照明用ＬＥＤ８０は半径方向に間隔を隔てた３つの同心円上にほぼ同間隔に配置されている。より詳しくは、複数の照明用ＬＥＤ８０は、バーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸を中心とする複数の径の異なる同心円上に配列されている。
【００５４】
リング状ＬＥＤ基板１４は、円周方向に等間隔に４つのブロックに区分され、各ブロックを半径方向に２つに区分することにより形成される合計８つのエリアを単位に部分照明される。具体的には、最外周の１列が９０°間隔で４つの領域に区分されている。これを外周第１エリアAEout１、外周第２エリアAEout２、外周第３エリアAEout３、外周第４エリアAEout４で図示してある。最内周及び中間の２列が９０°間隔で４つの領域に区分されている。これを内周第１エリアAEin１、内周第２エリアAEin２、内周第３エリアAEin３、内周第４エリアAEin４で図示してある。各エリアAEout１〜out４、in１〜in４の各々のエリアに属するＬＥＤ８０は、各エリアで均一に分布するように位置決めされている。
【００５５】
内部照明ユニット５の区分エリアAEout１〜out４、AEin１〜in４の各々を単位に照明を制御することができる。このエリアに区分した点灯制御には、ＬＥＤ８０の発光量の制御を含んでもよい。
【００５６】
大径の外部照明ユニット４Ｂの部分照明(図２３)：
大径の外部照明ユニット４Ｂのリング状のＬＥＤ基板７７には、その全周に亘ってほぼ均一に数多くの照明用ＬＥＤ８０が配列されている。照明用ＬＥＤ８０は半径方向に間隔を隔てた４つの同心円上にほぼ同間隔に配置されている。より詳しくは、複数の照明用ＬＥＤ８０は、バーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸を中心とする径の異なる４つの同心円上に配列されている。
【００５７】
大径の外部照明ユニット４Ｂでは、円周方向に等間隔に８つのブロックに区分され、各ブロックを半径方向に４つに区分することにより形成される合計３２のエリアを単位に部分照明するように設定されている。具体的には、リング状ＬＥＤ基板７７は、最外周の１列が４５°間隔で８つのエリアに区分されている。これを外周第１エリアAEout１〜外周第８エリアAEout８で図示してある。次の一列も４５°間隔で８つのエリアに区分されている。これを外側中間第１エリアAEmid１〜外側中間第８エリアAEmid８で図示してある。次の一列も４５°間隔で８つのエリアに区分されている。これを外側中間第９エリアAEmid９〜外側中間第１６エリアAEmid１６で図示してある。最内周の一列４５°間隔で８つのエリアに区分されている。これを内周第１エリアAEin１〜内周第８エリアAEin８で図示してある。この大径の外部照明ユニット４Ｂにあっても合計３２のエリアの各々を単位に照明を制御することができる。外部照明ユニット４Ｂにあっても、各エリア毎にＬＥＤ８０の発光量の制御を実行することができる。
【００５８】
小径の外部照明ユニット４Ａの部分照明(図２４)：
図２４を参照して、小径の外部照明ユニット４Ａのリング状のＬＥＤ基板７７には、その全周に亘ってほぼ均一に数多くの照明用ＬＥＤ８０が配列されている。照明用ＬＥＤ８０は半径方向に間隔を隔てた３つの同心円上にほぼ同間隔に配置されている。より詳しくは、複数の照明用ＬＥＤ８０は、バーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸を中心とする径の異なる３つの同心円上に配列されている。
【００５９】
リング状ＬＥＤ基板７７は、最外周の１列が４５°間隔で８つの領域に区分されている。これを外周第１エリアAEout１〜外周第８エリアAEout８で図示してある。中間の一列も４５°間隔で８つの領域に区分されている。これを外側中間第１エリアAEmid１〜外側中間第８エリアAEmid８で図示してある。内周の一列も４５°間隔で８つの領域に区分されている。これを内周第１エリアAEin１〜内周第８エリアAEin８で図示してある。この小径の外部照明ユニット４Ａにあっても合計２４のエリアに分けて部分照明を設定することができる。このエリアに区分した点灯制御には、ＬＥＤ８０の発光量の制御を含んでもよい。なお、部分照明として設定したエリアを単位に照明用ＬＥＤ８０による照明の色を異ならせるようにしてもよい。
【００６０】
外部照明ユニット４のＬＥＤ駆動回路(図２５)：
図２５はＬＥＤ駆動回路の一部を示す。図示のＬＥＤ駆動回路は、各エリア毎にＬＥＤ８０を点灯させると共に、各エリアに属する複数の照明用ＬＥＤ８０に定電流を供給することができる。
【００６１】
例えば、図２４の小径外側照明ユニット４Ａについて説明すると、リング状ＬＥＤ基板７７を周方向に４５°間隔で区分した８つの領域を「ブロック」と呼ぶ。例えば、外周第１エリアAEout１、中間第１エリアAEmid１、内周第１エリアAEin１が第１ブロックを構成する。各ブロック毎にブロックスイッチ１０５と定電流回路１０６が設けられている。ブロックスイッチ１０５をＯＮすると、当該ブロックに属する複数のＬＥＤ８０に電圧を印加できる状態になる。各列の複数のＬＥＤ８０には、各ブロック毎にこれをバイパスする列スイッチ１０７が設けられ、この列スイッチ１０７と並列に照明用ＬＥＤ８０の群が直列に接続されている。なお、図２５には、各円周列の照明用ＬＥＤ８０が一個しか図示されていないが、これは線図を簡素化したという理由に過ぎず、各列スイッチ１０７と並列に接続された照明用ＬＥＤ８０は直列に複数存在していると理解されたい。
【００６２】
各ブロックに属する各列は直列に接続され、そして、各列には、上述した列スイッチ１０７が並列に接続されている。したがって、任意の列スイッチ１０７をＯＦＦすることにより該当するブロック且つ該当する列に属する複数のＬＥＤ８０に定電流が供給される。このＬＥＤ駆動回路を外部照明ユニット４Ａが備えることにより、各ブロックの各列を単位に部分照明のエリアを任意設定することができる。また、各ブロック毎に定電流回路１０６を設けたことで、例えば同じブロックでの第１〜第３の円周列の照明ＬＥＤ８０に流れる電流を一定に維持することができる。
【００６３】
換言すると、定電流回路１０６無しでは、例えば第２、第３の円周列の照明ＬＥＤ８０を点灯しているときに第１の円周列の照明ＬＥＤ８０をＯＦＦからＯＮにスイッチすると、第２、第３の円周列の照明ＬＥＤ８０に印加する電圧が変化して、第２、第３の照明ＬＥＤ８０を流れる電流が変化して明るさが変化してしまう。
【００６４】
別の言い方で説明すると、ブロックスイッチ１０５をＯＮ/ＯＦＦしても、他のブロックに属する照明用ＬＥＤ８０の発光量は変化しない。各ブロックは互いに並列に電源に接続されているからである。しかし、列スイッチ１０７をＯＮ/ＯＦＦすると、当該ブロックで点灯するＬＥＤ８０の数が変化してしまい、これに伴ってＬＥＤ８０の明るさが変化してしまう。
【００６５】
このことは、部分照明の点灯パターンを設定するときに、ワークに対する最適な光の当て方を探るうえで、ＬＥＤ８０の明るさの変動要因を極力排除するのが望ましい。定電流回路１０５はこのことを企図して各ブロックに設けてある。これにより、点灯パターンの設定作業を行うときに、点灯パターンを変えたときに部分照明するための点灯するエリアでのＬＥＤ８０の輝度の均一化及び輝度の一定性を確保することで最適な点灯パターンを見出すのが容易になる。なお、大径の外部照明ユニット４Ｂ及び内部照明ユニット４Ｂについても同様に図２５のＬＥＤ駆動回路を採用することができる。
【００６６】
内部照明ユニット５及び外部照明ユニット４の部分照明(図２６)：
外部照明ユニット４から電源が供給される内部照明ユニット５及び外部照明ユニット４は、共に、複数のＬＥＤを面状に配列した面光源であるが、この面光源を周方向且つ半径方向に幾つかのエリアに区分して各エリアを単位に部分照明することが可能であり、どのエリアを点灯し、どのエリアを点灯しないかの点灯パターンをユーザが任意に設定することができる。全てのエリアの点灯を含む点灯パターンはＰＣ３を使ってユーザが予め登録することができ、ユーザが設定した点灯パターンは、バーコードリーダ２のメモリＭ及び外部照明ユニット４が接続されているときには、この外部照明ユニット４のメモリＭに記憶される。この点灯制御には、照明用ＬＥＤ８０の発光量の制御が含まれる。なお、図２６においても、上述した図２５と同様に、各円周列の照明用ＬＥＤ８０が一個しか図示されていないが、これは線図を簡素化したという理由に過ぎず、各列スイッチ１０７と並列に接続された照明用ＬＥＤ８０は直列に複数存在していると理解されたい。
【００６７】
図１を参照して説明したように、外部照明ユニット４はＣＰＵの制御手段を具備している。したがって、図２６に図示するように、各ブロックスイッチ１０５及び各円周列の列スイッチ１０７を外部照明ユニット４のＣＰＵで制御することにより、周方向且つ半径方向に区分した部分照明エリアを設定したときには、このエリアを単位にＬＥＤ８０の点灯制御が実行される。
【００６８】
ユーザインターフェース(図２７〜図３５)：
図２７〜図３６は、外部端末のパーソナルコンピュータ３のディスプレイに表示されるユーザインターフェース画面を示す。この図２７〜図３６を参照してバーコードリーダ・システム１の操作手順の概要を説明すると次の順番で作業が実行される。
【００６９】
（１）ワークを位置決めする（図２７）；
（２）ユーザは撮像画像の表示を見ながら光学情報読取領域を設定し、そして、この光学情報読取領域の明るさを調整する（図２８）；
（３）ユーザが内部照明ユニット５、外部照明ユニット４の点灯パターンを設定する（図２９、図３０）；
【００７０】
（４）ユーザがチューニングを設定する（図３１）；
（５）チューニング処理が実行される（図３２）；
（６）読取試行が開始される（図３３）；
（７）必要に応じて、光学情報を読み取るための各種設定パラメータを記憶したバンクを追加する（図３４）；
各バンクに含まれる撮像パラメータとして照明のＯＮ/ＯＦＦ、照明強度、照明の点灯パターン、露光時間、ゲイン、撮像画像の取り込み範囲などを含み、デコードパラメータとして光学情報（バーコードやＱＲコード）の種類、フィルタの種類、フィルタ処理回数、デコードタイムアウト時間、取り込み範囲などを含む。
（８）読み取りができなかった画像（ＮＧ画像）が解析される（図３５）。
【００７１】
（第１番目の作業）ワークの位置決め（図２７）：
先ずパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３とバーコードリーダ２との接続設定が行われる。この際、仮のＩＰアドレスを割り当てて行うことで簡便に接続設定することができる。バーコードリーダ２に専用の外部照明ユニット４を接続したときには、外部照明ユニット４のメモリＭ(図１)に記憶されている当該外部照明ユニット４の機種情報の読み込みが行われ、これによりバーコードリーダ２のメモリＭ(図１)に予め登録されている機種情報に基づいて当該外部照明ユニット４の接続設定が自動的に実行される。
【００７２】
次に、バーコードリーダ２に内蔵されている一対のポインタ用ＬＥＤ４０を点灯してワークをバーコードリーダ２の視野範囲の中に設置する。ユーザは、図２７の表示画面（ユーザインターフェース画面）に表示されている撮像画像を見ながらワークを位置決めする。このユーザインターフェース画面はモニタ指令ボタンを有し、ユーザがモニタ指令ボタンを押し下げると、パーソナルコンピュータ３からバーコードリーダ２に向けて撮像指令信号が送信され、バーコードリーダ２が撮像した画像がパーソナルコンピュータ３に入力されてユーザインターフェース画面に表示される。バーコードリーダ２の撮像は連続的に実行されるため、ユーザインターフェース画面に表示される撮像画像は動画表示になる。ユーザは、このライブ画像を見ながら、一般的にはバーコードなど光学情報が撮像画像の中心に位置するようにワークの位置決めを行う。すなわち、ユーザはパーソナルコンピュータ３のディスプレイに動画表示されているライブ画像で確認しながら、バーコードリーダ２に対するワークの相対位置を調整することができる。
【００７３】
（第２番目の作業）光学情報読取領域の設定と明るさの調整（図２８）；
図２８を参照して、ユーザインターフェース画面の画像表示枠の中の撮像画像に領域設定を行う。これは、撮像画像と重畳表示されている範囲指定枠を操作することで行うことができ、撮像画像中のバーコードなどの矩形の光学情報を囲んで領域指定することにより（図２８）、光学情報読取領域を設定することができる。この指定された光学情報読取領域の明るさは、ユーザがユーザインターフェース画面の右端にある明るさ調整バーのスライダを操作することで設定することができる。この調整後の明るさは、後に説明するチューニングの初期値としても利用される。
【００７４】
（第３番目の作業）点灯パターンの設定（図２９、図３０）；
点灯パターンの設定は、図２９又は図３０の点灯パターン設定画面を呼び出すことにより行うことができる。この図２９又は図３０の設定画面は上述したユーザインターフェース画面に重畳表示される。図２９は専用外部照明ユニット４をバーコードリーダ２に接続したときの設定画面であり、図３０は専用外部照明ユニット４を接続していないときの設定画面である。図２９と図３０を対比すると分かるように、専用外部照明ユニット４を接続したときには（図２９）、この専用外部照明ユニット４の各エリアと内部照明ユニット５の各エリアが、これらユニット４、５と同じにリング状に表現した照明ユニットの模式図が表示される。外部照明ユニット４が非接続のときには内部照明ユニット５に限定した照明ユニットの模式図が表示される。すなわち、バーコードリーダ２の照明に使用する照明ユニット毎に、各照明ユニットに対応した模式図がパターン設定画面に表示される。
【００７５】
図２９、図３０の設定画面に表示の模式図は上述した部分照明エリアAE（例えば図２４）を含んでおり、ユーザは任意のエリアを選択することで照明エリアを設定することができる。ユーザが模式図で点灯エリアを選択すると、選択されたエリアは例えばグレーから赤色に表示色が変化し、これによりユーザはどのエリアを点灯エリアとして指定したかを一見するだけで認識することができる。図２９の例であれば、内部照明ユニット５の全エリアが点灯エリアとして設定され、他方、外部照明ユニット４にあっては、右側のエリアを残して他のエリアが点灯エリアとして設定された状態が示されている。外部照明ユニット４が非接続の図３０に示す例であれば、内部照明ユニット６の全エリアが点灯エリアとして設定された状態が示されている。図２９、図３０の点灯エリア設定画面では、ユーザが点灯エリアを変更すると、図２９、図３０の模式図の対応するエリアの色表示がリアルタイムで変換される。このように各点灯パターンで撮像された画像がリアルタイムに更新されてディスプレイに表示されるため、ユーザは撮像画像を見ながら所望の点灯パターンを容易に選び出すことができる。なお、リアルタイムのライブ画像は、予め定めた明るさ設定領域の明るさの平均値が、上述したユーザインターフェース画面の右端にある明るさ調整バーをユーザがスライドさせることにより調整した明るさとなるように、照明の光量、露光時間、ゲインなどがフィードバック調整される。これにより、点灯パターンを変化させてもユーザが興味のある領域の明るさを一定に保ったまま画像表示することができる。
【００７６】
部分照明の設定に関して、上述したよう、に照明ユニットを模した図形表示を使って点灯エリアを選択することに代えて、予めユーザが登録した複数の点灯パターンを一覧表示し、この複数の点灯パターンの中からユーザが選択するようにしてもよい。
【００７７】
（第４番目の作業）チューニングの設定（図３１）；
図３１はチューニング設定画面であり、これは図２７などを参照して説明したユーザインターフェース画面の上に重畳表示される。この図３１の設定画面を利用して、(1)画質優先モードと、(2)画質優先モードとを択一的に選択することができる。
【００７８】
（第５番目の作業）チューニング処理（図３２）；
先ず、チューニングにより設定を変更したいバンクを選択して、チューニング処理を実行する。図３２を参照して、ユーザインターフェース画面の画像表示枠の中の撮像画像に領域設定を行う。これは、撮像画像と重畳表示されている範囲指定枠を操作することで行うことができ、撮像画像中のバーコードなどの矩形の光学情報を囲んで領域指定することにより（図３２）、チューニング対象領域を設定することができる。
【００７９】
ユーザが設定したチューニング対象領域から光学情報を抽出する。チューニング処理で行われる明るさの変化は、光学情報読取領域の設定と明るさの調整（図２８）の工程で設定された明るさが初期値として使用される。勿論、ユーザが予め任意に設定した初期値から明るさを変化させてもよいし、チューニング処理における明るさ変化の範囲の下限値又は上限値を初期値として使用してもよい。
【００８０】
チューニング対象領域から抽出した光学情報のデコードが成功すると、この光学情報の輪郭が例えば緑色の枠で囲んだ表示状態になる。この赤色の枠の出現によってデコードの成功を一見しただけで認識ができる。チューニングに伴って、明るさ、デコード条件、点灯パターンなどの様々なパラメータの値を変化させてもデコードが一回も成功しない場合には「チューニング失敗」として処理される。
【００８１】
ユーザインターフェース画面は、図２８の右下のチューニングスコアの表示を含む。この表示は横軸が明るさであり、縦軸がスコアである。このチューニングスコアが最も高くなったときのパラメータの値が、上述したバンクに設定される。
【００８２】
（第６番目の作業）画像読取試行（図３３）；
光学情報の読み取りを試行したいバンクを選択して、「読取り率」ボタンを押し下げることで読取テストを実行することができる。この読み取りの試行の結果は、図３３のユーザインターフェース画面の右下に表示され、この読み取り結果の表示は「％」と「スコア」とを含む。
【００８３】
（第７番目の作業）バンク追加（図３４）；
設定条件がばらつく、読み取りが安定しない等、既に設定した複数のバンクでは的確なバーコードリーダ・システム１の運用が難しいときには、バンクの追加が行われる。この図３４の例では、バンク１及びバンク２を選択することで、バンク１とバンク２の間の明るさのバンクが自動生成される。この新たに生成されたバンクの明るさ以外のパラメータはバンク１のパラメータがそのままコピーされる。なお、この自動生成したバンクに対して上述したチューニングを実行して明るさ以外のパラメータの値を最適化してもよい。
【００８４】
（第８番目の作業）ＮＧ画像の解析（図３５）；
読み取りができなかった画像を再度バーコードリーダ２から読み出すと共に、デコード条件のチューニングを行う。デコード条件のチューニングによって読み取りが成功すると、図３５の成功表示欄の色が反転する。読み取りが成功したときには、この読み取りが成功したデコード条件を保存することができ、また、ユーザが「デコード設定出力」ボタンを押し下げることにより印字品質評価結果のリポートを出力することもできる。このＮＧ画像の解析は、この解析を主眼にしたＮＧ画像解析プログラムによって実行されるが、上述した設定プログラムで行うようにしてもよい。
【００８５】
チューニングの具体例（図３６）：
第５番目の作業であるチューニング処理（図３２）はバーコードリーダ・システム１の種々のパラメータの設定のために使用される。図３６を参照して、先ずステップＳ１００でチューニング対象領域の設定が行われる。このチューニング対象領域を設定することにより撮像画像の読み取り範囲が絞り込まれる。このチューニング対象領域は、ユーザインターフェース画面に表示されている撮像画像の中央に設定できるし、撮像画像の片隅であっても設定できる。すなわち、チューニング対象領域の設定は、光学情報が存在する位置に対応してユーザが任意に設定することができる。チューニング対象領域を限定的に光学情報の大きさに設定することにより画像の読み取り速度を高めることができ、このことはチューニング処理速度を高めるのに貢献する。
【００８６】
次のステップＳ１０１でユーザインターフェース画面に表示されている撮像画像の明るさの初期値の設定が行われる。この初期値として、第２番目の作業である光学情報読取領域の明るさの調整（図２８）で得られた明るさが採用される。チューニングよりも前段階で行われた明るさ調整で最適として設定された明るさをチューニングの初期値として使用することで、チューニングの初期段階から一般的には最適な明るさを設定することができる。これによりチューニング処理時間を飛躍的に短縮することができる。
【００８７】
次のステップＳ１０２で初期値の明るさで、チューニング対象領域の読み取りが開始され、読み取りが成功したときには光学情報の種類、大きさ、表示位置が取得され、次いで、ステップＳ１０４からステップＳ１０５に進んで、最も好ましくは読み取りが成功した明るさを初期値として設定し、この初期値の明るさを中心にして明るさや他のパラメータの値を変化させながら光学情報のデコードが実行される。勿論、読取が成功した明るさを含む所定の範囲内の明るさを初期値として設定してもよく、また、初期値の明るさを含む所定の範囲の明るさと他のパラメータを変化させながらデコードを実行してもよい。チューニング処理で変化させるパラメータを例示すれば次の通りである。
【００８８】
（１）画像の明るさ；
（２）フィルタ；
（３）画像のコントラスト；
（４）曲面設定。
【００８９】
上記（４）の曲面設定とは、例えばワークが円柱体の場合に、湾曲した表面に付された光学情報を読み取るのに適当であるパラメータの設定を意味している。
【００９０】
多くの場合、明るさの初期値が、それ以前の処理で最適として設定された明るさであることから、ステップＳ１０４で読み取り成功と判断される確率が非常に高いはずである。また、この明るさの初期値による一回の読み取り成功によってバーコードやＱＲコードなどの光学情報の種類、大きさ、位置の情報をチューニング処理の初期段階で獲得することができ、この光学情報に直接的に関係した情報を次のステップＳ１０５でのデコード処理に反映される。これによりデコードを容易に且つ短時間に終わらせることができる。すなわち、最初に読み取りに成功したときに、光学情報の種類、大きさ、位置の情報を獲得し、この獲得した情報はデコード処理に反映される。
【００９１】
ステップＳ１０５で実行されたデコードの結果(スコア)が次のステップＳ１０６で算出される。このスコアを参照することで、設定するのに適したパラメータの値に目安を付けることができる。
【００９２】
次のステップＳ１０７で、この複数のデコードスコアの中から一番高いスコアを検出し、次いで、ステップＳ１０８において、このデコードスコアの一番高いパラメータの値の近傍の範囲においてパラメータの値の変化の間隔を狭めてパラメータの値を次々と変化させながらデコードが実行され、その結果（スコア）が作成される。
【００９３】
このデコードの結果（スコア）からスコアの高いものを複数候補として検出し（Ｓ１０９）、そして、この複数の候補のなかで一番スコアの高い候補の読み取りを実行し（Ｓ１１０）、読み取りに成功したら「チューニング成功」ということで、この最良な候補に対応するパラメータの値が最適なパラメータの値であると決定される（Ｓ１１１、Ｓ１１２）。
【００９４】
多くの場合、初期値の明るさ、つまりチューニング以前の作業で最適な明るさが設定されている、その明るさでチューニングが成功すると思われる。また、撮像画像の一部の領域であるチューニング対象領域に範囲を絞り込んで読み取りが開始される（Ｓ１０３）。この読み取りが成功する確率は一般的には高く、この読み取りによって光学情報の位置、大きさ、種類の情報を獲得することで、その後のチューニング処理を素早く実行することが可能になるため、チューニングに要する時間を大幅に短縮することができる。
【００９５】
図３６のステップＳ１０４に戻って、初期値で明るさでの読み取りに失敗したときには、初期値の明るさを中心に明るさを変化させて読み取りが試行され、これを一定回数実行しても読み取りに失敗したときには「チューニング不能」としてチューニング処理が終了される。
【００９６】
また、図３６のステップＳ１１１で読み取りに失敗したときには、ステップＳ１１３に進んで、次の候補に対して読み取りを試行し、この読み取りが成功したら、この第２番目の候補に対応するパラメータの値が最適なパラメータの値であると決定される（Ｓ１１６）。
【００９７】
この第２番目の候補の読み取りが失敗したときには、第３番目というように、読み取りに成功するまで全ての候補に対して同様の処理が実行され（Ｓ１１５）、読み取りに成功した候補に対応するパラメータの値が最適なパラメータの値であると決定される（Ｓ１１６）。
【００９８】
以上、図３６を参照して、チューニングの具体例を説明したが、明るさは露光時間とゲインとの関係で設定される。露光時間が長くなると、ワークの移動や振動で画像にブレが生じ、読み取りが不能になる可能性がある。この問題に対処するには、露光時間を短縮するのが好ましいが、露光時間を短縮したときには、これに応じてゲインを高める必要があり、ゲインを高く設定すると画像のノイズ成分が増加してしまうという次の問題がある。つまり、明るさ、露光時間、ゲインの三者には次の関係がある。
【００９９】
（明るさ）＝（露光時間）×（ゲイン設定）
【０１００】
以上のことを考慮して、チューニング設定画面では、「画質優先」と「速度優先」とをユーザが選択できるようにしてある（図３１）。
【０１０１】
「画質優先」モードでは、露光時間が５msの上限値が設定され、最大ゲインは２倍までに制限される。「速度優先」モードでは、露光時間は、予め設定された時間を上限とし、最大ゲインは5.4倍である。
【０１０２】
点灯パターンに関しては、複数の点灯パターンを登録できるようにするのが好ましく、登録した各点灯パターン毎に明るさ設定の初期値を用意しておくのがよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、バーコードやＱＲコードなどの光学情報を読み取る光学情報読取システムのチューニングに適用される。
【符号の説明】
【０１０４】
１ バーコードリーダ・システム
２ バーコードリーダ（光学情報読取装置）
３ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
４ リング型の専用外部照明ユニット
５ バーコードリーダに内蔵された内部照明ユニット
４３ 光学読取素子（撮像素子：ＣＭＯＳ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学情報読取装置によりワークに付された光学情報を読み取るための設定を支援するための設定支援装置であって、
前記光学情報読取装置から取得した撮像画像を表示する撮像画像表示手段と、
該撮像画像表示手段に表示されている撮像画像の明るさを調整し、該調整された明るさを初期値として設定する明るさ初期値設定手段と、
該初期値の明るさを含むパラメータに従って前記撮像画像中の光学情報の読み取りを試行する光学情報読取手段と、
該光学情報読取手段による光学情報の読み取りが成功したときに、明るさを含む他のパラメータを所定の範囲で変化させながらデコードを実行するデコード実行手段と、
該デコード実行手段によるデコードのスコアを算出するデコードスコア算出手段と、
該デコードスコアに基づいて最適なパラメータの値を設定するパラメータ設定手段とを有することを特徴とする光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項２】
前記光学情報読取手段は、前記初期値の明るさでデコードに失敗したときに、明るさを変えて読み取りを試行する、請求項１に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置
【請求項３】
前記デコード実行手段が、前記光学情報の読み取りに成功のときに前記光学情報の種類、大きさ、位置の情報を反映して前記デコードが実行される、請求項１又は２に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項４】
前記撮像画像表示手段により表示されている撮像画像中にユーザによってチューニング対象領域を設定するチューニング対象領域設定手段を更に有する、請求項３に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項５】
ユーザによって前記チューニング対象領域の明るさを調整することのできる明るさ調整手段を更に有する、請求項４に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項６】
前記光学情報読取装置が、ユーザが設定した点灯パターンで部分照明が可能な照明ユニットにより照明しながら撮像を行う、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項７】
前記点灯パターンが前記パラメータに含まれる、請求項６に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項８】
ユーザが選択可能な画質優先モードと速度優先モードとを有し、
前記画質優先モードと速度優先モードとを比較したときに、前記画質優先モードが前記速度優先モードに比べて、露光時間の上限値が大きく、ゲインの最大倍率が小さい、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項１】
光学情報読取装置によりワークに付された光学情報を読み取るための設定を支援するための設定支援装置であって、
前記光学情報読取装置から取得した撮像画像を表示する撮像画像表示手段と、
該撮像画像表示手段に表示されている撮像画像の明るさを調整し、該調整された明るさを初期値として設定する明るさ初期値設定手段と、
該初期値の明るさを含むパラメータに従って前記撮像画像中の光学情報の読み取りを試行する光学情報読取手段と、
該光学情報読取手段による光学情報の読み取りが成功したときに、明るさを含む他のパラメータを所定の範囲で変化させながらデコードを実行するデコード実行手段と、
該デコード実行手段によるデコードのスコアを算出するデコードスコア算出手段と、
該デコードスコアに基づいて最適なパラメータの値を設定するパラメータ設定手段とを有することを特徴とする光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項２】
前記光学情報読取手段は、前記初期値の明るさでデコードに失敗したときに、明るさを変えて読み取りを試行する、請求項１に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置
【請求項３】
前記デコード実行手段が、前記光学情報の読み取りに成功のときに前記光学情報の種類、大きさ、位置の情報を反映して前記デコードが実行される、請求項１又は２に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項４】
前記撮像画像表示手段により表示されている撮像画像中にユーザによってチューニング対象領域を設定するチューニング対象領域設定手段を更に有する、請求項３に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項５】
ユーザによって前記チューニング対象領域の明るさを調整することのできる明るさ調整手段を更に有する、請求項４に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項６】
前記光学情報読取装置が、ユーザが設定した点灯パターンで部分照明が可能な照明ユニットにより照明しながら撮像を行う、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項７】
前記点灯パターンが前記パラメータに含まれる、請求項６に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置。
【請求項８】
ユーザが選択可能な画質優先モードと速度優先モードとを有し、
前記画質優先モードと速度優先モードとを比較したときに、前記画質優先モードが前記速度優先モードに比べて、露光時間の上限値が大きく、ゲインの最大倍率が小さい、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学情報読取装置用の設定支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図３４】
【図３６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図３４】
【図３６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３５】
【公開番号】特開２０１２−６４１７３（Ｐ２０１２−６４１７３Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１０２４７（Ｐ２０１０−２１０２４７）
【出願日】平成２２年９月１７日（２０１０．９．１７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＱＲコード
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１７日（２０１０．９．１７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＱＲコード
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
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