光学的情報読取装置

【課題】長大なバーコードを高い解像度で迅速に読み取ることができ、かつ操作性、コスト面に優れた光学的情報読取装置を提供する。
【解決手段】バーコードリーダ１は、バーコードＢの第一領域を照射する第一照明光源２１と、第二領域を照射する第二照明光源２２とを備え、第一領域側の画像を、受光センサ２８の過半領域に亘って結像させる第一結像レンズ２６と、第一領域側の画像と一部重複する第二領域側の画像を、過半領域に亘って結像させる第二結像レンズ２７とを有する。さらに、第一照明状態に設定されるときに、第一領域側の第一画像データを受光センサに出力させ、第二照明状態に設定されるときに、第二領域側の第二画像データを出力させる構成をなし、第一画像データと第二画像データとの重複部分に基づき、第一画像データ及び第二画像データを合成及びデコードした合成デコードデータを生成するようにしている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的情報読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、バーコード等の識別コードを読み取る光学的情報読取装置として、識別コードからの反射光を、受光素子を配列した受光センサによって読み取る構成のものが提供されている。例えば、特許文献１では、バーコードを複数領域に分割すると共に各領域ごとに読取操作を行い、この複数回の読取操作によって得られた複数のデータを合成することでバーコード全体の読み取りを行うようにしている。このような技術によれば、バーコードが幅広であっても読み取りを好適に行うことができる。
【特許文献１】特開平４−１１１０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の構成の場合、、幅広なバーコードを読み取ることができるという効果が得られるものの、一つのバーコードに対して複数回の読み取り操作を行わなければならず、手間と時間がかかるという問題がある。一方、手間や時間を削減する方法として、幅広なバーコード全体を網羅する程度に受光センサを大型化する方法も考えられるが、このように受光センサを大型化するとコスト面等において不利となる。
【０００４】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、長大なバーコードを高い解像度で迅速に読み取ることができ、かつ操作性、コスト面に優れた光学的情報読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、受光素子を配列した受光センサと、長手状の識別コードに対して照明光を照射する照明手段と、前記照明手段を制御する照明制御手段と、前記受光センサの露光を制御する露光制御手段と、前記識別コードの画像を結像する結像手段と、前記受光センサから出力された前記識別コードの画像データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記画像データに基づいて前記識別コードをデコードするデコード手段と、を備えた光学的情報読取装置であって、前記照明手段は、前記識別コードの長手方向の第一領域を照射する第一照明手段と、前記識別コードの前記第一領域から前記長手方向にずれた第二領域を照射する第二照明手段と、を備え、前記結像手段は、前記識別コードの前記第一領域側の画像を、前記受光センサの過半領域に亘って結像させる第一結像手段と、前記第一領域側の画像と一部重複する前記第二領域側の画像を、前記受光センサの過半領域に亘って結像させる第二結像手段と、を備え、前記照明制御手段は、前記照明手段を、前記第二領域よりも前記第一領域を明るく照明する第一照明状態と、前記第一領域よりも前記第二領域を明るく照明する第二照明状態と、に設定変更可能に構成され、前記露光制御手段は、前記照明手段が前記第一照明状態に設定されるときに、前記第一領域側の画像が結像されてなる第一画像データを前記受光センサに出力させ、前記第二照明状態に設定されるときに、前記第二領域側の画像が結像されてなる第二画像データを前記受光センサに出力させる構成をなし、前記記憶手段は、前記受光センサが出力した前記第一画像データ及び前記第二画像データをそれぞれ記憶し、前記デコード手段は、前記記憶手段に記憶された前記第一画像データと前記第二画像データとの重複部分に基づき、前記第一画像データ及び前記第二画像データを合成及びデコードした合成デコードデータを生成することを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、受光素子を配列した受光センサと、長手状の識別コードに対して照明光を照射する照明手段と、前記照明手段を制御する照明制御手段と、前記受光センサの露光を制御する露光制御手段と、前記識別コードの画像を結像する結像手段と、前記結像手段を制御する結像制御手段と、前記受光センサから出力された前記識別コードの画像データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記画像データに基づいて前記識別コードをデコードするデコード手段と、を備えた光学的情報読取装置であって、前記照明手段は、前記識別コードの長手方向の第一領域を照射する第一照明手段と、前記識別コードの前記第一領域から前記長手方向にずれた第二領域を照射する第二照明手段と、を備え、前記結像手段は、前記識別コードの前記第一領域側の画像を、前記受光センサの過半領域に亘って結像させる第一結像状態と、前記第一領域側の画像と一部重複する前記第二領域側の画像を、前記受光センサの過半領域に亘って結像させる第二結像状態とに切替可能とされ、前記照明制御手段は、前記照明手段を、前記第二領域よりも前記第一領域を明るく照明する第一照明状態と、前記第一領域よりも前記第二領域を明るく照明する第二照明状態と、に設定変更可能に構成され、前記結像制御手段は、前記照明手段が前記第一照明状態に設定されるときに前記結像手段を前記第一結像状態に切り替え、前記第二照明状態に設定されるときに前記第二結像状態に切り替える構成をなし、前記露光制御手段は、前記照明手段が前記第一照明状態に設定されるときに、前記第一領域側の画像が結像されてなる第一画像データを前記受光センサに出力させ、前記第二照明状態に設定されるときに、前記第二領域側の画像が結像されてなる第二画像データを前記受光センサに出力させる構成をなし、前記記憶手段は、前記受光センサが出力した前記第一画像データ及び前記第二画像データをそれぞれ記憶し、前記デコード手段は、前記記憶手段に記憶された前記第一画像データと前記第二画像データとの重複部分に基づき、前記第一画像データ及び前記第二画像データを合成及びデコードした合成デコードデータを生成することを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光学的情報読取装置において、前記識別コードはバーコードであり、前記第一照明手段は、前記バーコードにおける長手方向一方側の領域を照射し、前記第二照明手段は、前記一方側とは反対側の領域を照射する構成をなし、前記露光制御手段は、前記照明手段が前記第一照明状態に設定されるときに、前記バーコードにおける前記一方側の画像が結像されてなる前記第一画像データを、前記受光センサに出力させ、前記第二照明状態に設定されるときに、前記反対側の画像が結像されてなる前記第二画像データを、前記受光センサに出力させる構成をなすことを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置において、前記照明制御手段は、前記第一照明状態において、前記第一照明手段の照明をオンすると共に前記第二照明手段の照明をオフし、前記第二照明状態において、前記第一照明手段の照明をオフすると共に前記第二照明手段の照明をオンするように前記第一照明手段及び前記第二照明手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明では、識別コードの第一領域側の画像を、受光センサの過半領域に亘って結像させる第一結像手段と、第一領域側の画像と一部重複する第二領域側の画像を、受光センサの過半領域に亘って結像させる第二結像手段とを備え、照明手段が第一照明状態に設定されるときに、第一領域側の画像が結像されてなる第一画像データを受光センサに出力させ、第二照明状態に設定されるときに、第二領域側の画像が結像されてなる第二画像データが受光センサに出力させるようにしている。従って、識別コードにおける２つの領域の画像を、複雑な操作を伴うことなく迅速に取得できる。また、第一画像データと第二画像データとの重複部分に基づき、第一画像データ及び第二画像データを合成及びデコードした合成デコードデータを生成するようにしているため、長大なバーコードを高い解像度で良好に読み取ることができる。また、本構成によれば、受光センサを大型化させずに長大なバーコードを良好に読み取ることができるため、コスト面にも優れた構成となる。
【００１０】
請求項２の発明では、識別コードの第一領域側の画像を、受光センサの過半領域に亘って結像させる第一結像状態と、第一領域側の画像と一部重複する第二領域側の画像を、受光センサの過半領域に亘って結像させる第二結像状態とで切替可能な結像手段を備えると共に、照明手段が第一照明状態に設定されるときに結像手段を第一結像状態に切り替え、第二照明状態に設定されるときに第二結像状態に切り替える結像制御手段が設けられ、さらに、第一照明状態に設定されるときに、第一領域側の画像が結像されてなる第一画像データを受光センサに出力させ、第二照明状態に設定されるときに、第二領域側の画像が結像されてなる第二画像データを受光センサに出力させるようにしている。従って、識別コードにおける２つの領域の画像を、複雑な操作を伴うことなく迅速に取得できる。また、第一画像データと第二画像データとの重複部分に基づき、第一画像データ及び第二画像データを合成及びデコードした合成デコードデータを生成するようにしているため、長大なバーコードを高い解像度で良好に読み取ることができる。また、本構成によれば、受光センサを大型化させずに長大なバーコードを良好に読み取ることができるため、コスト面にも優れた構成となる。
【００１１】
請求項３の発明では、第一照明手段が、バーコードにおける長手方向一方側の領域を照射し、第二照明手段が、一方側（第一照明手段による照射側）とは反対側の領域を照射する構成をなし、第一照明状態に設定されるときに、バーコードにおける一方側の画像が結像されてなる第一画像データを、受光センサに出力させ、第二照明状態に設定されるときに、反対側の画像が結像されてなる第二画像データを、受光センサに出力させる構成としている。この構成によれば、長大化しやすいバーコードを２つの領域に分割して高い解像度で良好に読み取ることができ、またその読み取り操作の簡易化及び迅速化をも図りうることとなる。
【００１２】
請求項４の発明では、第一照明状態において、第一照明手段の照明をオンすると共に第二照明手段の照明をオフし、第二照明状態において、第一照明手段の照明をオフすると共に第二照明手段の照明をオンするように第一照明手段及び第二照明手段を制御している。従って、第一領域側の画像を読み取る際に、第二照明手段の影響を排除でき、第一領域側の画像を精度高く良好に読み取ることができる。同様に、第二領域側の画像を読み取る際には、第一照明手段の影響を排除できるため、第二領域側の画像を精度高く良好に読み取ることができる。さらに、読み取り側ではない側を照らす照明手段（例えば、第一領域側を読み取るときには、読み取り側ではない側を照らす第二照明手段）をオフするようにしているため、省電力化をも図りうる構成となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
[第１実施形態]
以下、本発明の光学的情報読取装置を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の光学的情報読取装置の第１実施形態に係るバーコードリーダ１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。また、図２は、図１のバーコードリーダ１における照明手段、結像手段を説明する説明図である。なお、図２上図は読み取り対象となる長大なバーコードＢを読取面（読取対象物Ｒ（図１）におけるバーコードＢが付された面）と直交する向きに見た図であり、図２下図は、バーコードＢ及び照明手段、結像手段を読取面に沿った向きに見た図である。図３は、バーコードリーダ１における読取処理の制御の流れを例示するフローチャートである。図４は、照明タイミング、露光タイミング、画像取り込みタイミングを説明するタイミングチャートである。図５は、第一領域側の画像及び第二領域側の画像等を説明する説明図である。図６は、合成デコードデータの生成について説明する説明図である。
【００１４】
バーコードリーダ１は、「光学的情報読取装置」の一例に相当するものであり、図１に示す回路部２０をケース（図示略）に収容してなるものであり、当該ケースに設けられた図示しない読取口から照明光Ｌｆ１,Ｌｆ２（後述）を導出すると共に、バーコードＢ（バーコードＢは「識別コード」の一例に相当する）からの反射光Ｌｒ１,Ｌｒ２を受光センサ２８によって受光し、得られた画像データに基づいてバーコードＢの情報を読み取る構成をなしている。
【００１５】
図１に示すように、回路部２０は、第一照明光源２１、第二照明光源２２、受光センサ２８、第一結像レンズ２６、第二結像レンズ２７等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０、操作スイッチ５０等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系と、図示しない電源回路等からなる電源系とから構成されている。
【００１６】
光学系は、投光光学系と、受光光学系とに分かれている。
図１、図２に示すように、投光光学系を構成する第一照明光源２１、第二照明光源２２は、それぞれ照明光Ｌｆ１，Ｌｆ２を発光可能とされており、いずれも「照明手段」として機能する。第一照明光源２１は、「第一照明手段」の一例に相当するものであり、バーコードＢの長手方向の第一領域（第一照明光源２１によって照射される領域であり、少なくともバーコードＢの一方側半分を含む領域）を照射するものであり、例えば、赤色のＬＥＤとこのＬＥＤの出射側に設けられるレンズとから構成されている。また、第二照明光源２２は、「第二照明手段」の一例に相当するものであり、バーコードＢの第一領域から長手方向にずれた第二領域（第二照明光源２２によって照射される領域であり、少なくともバーコードＢの他方側半分を含む領域）を照射するものである。この第二照明光源２２も、例えば、赤色のＬＥＤとこのＬＥＤの出射側に設けられるレンズとから構成されている。なお、図１、図２に示すように、バーコードＢが所定の読取位置に設定されたときに、第一領域（第一照明光源２１によって照射される領域）と第二領域（第二照明光源２２によって照射される領域）とが一部重なるようになっている。
【００１７】
本実施形態では、第一照明光源２１、第二照明光源２２により、それぞれ照明光Ｌｆ１,Ｌｆ２が独立して発光可能とされ、これら照明光Ｌｆ１,Ｌｆ２がケースに設けられた読取口を介して読取対象物Ｒに照射されるようになっている。なお、この読取対象物Ｒには、識別コードの一例としてのバーコードＢが貼付されている。
【００１８】
受光光学系は、第一結像レンズ２６、第二結像レンズ２７、受光センサ２８、及び反射鏡（図示略）によって構成されている。
図１、図２に示す受光センサ２８は、受光素子を配列してなるものであり、例えばＣＣＤラインセンサなどによって構成されている。この受光センサ２８は、バーコードＢにて反射した反射光Ｌｒ１,Ｌｒ２を受光可能に構成されるものであり、反射光Ｌｒ１が第一結像レンズ２６を介して入射する入射光、及び反射光Ｌｒ２が第二結像レンズ２７を介して入射する入射光を共に受光し得るように、プリント配線板（図示略）に実装されている。
【００１９】
第一結像レンズ２６、第二結像レンズ２７は、バーコードＢの画像を結像する「結像手段」の一例に相当するものである。第一結像レンズ２６は、「第一結像手段」の一例に相当するものであり、第一照明光源２１からの照明光Ｌｆ１がバーコードＢにて反射された反射光Ｌｒ１を集光し、バーコードＢの第一領域側の画像を受光センサ２８の長手方向過半領域（例えば受光センサ２８の略全領域）に亘って結像させる構成をなしている。また、第二結像レンズ２７は、「第二結像手段」の一例に相当するものであり、第二照明光源２２からの照明光Ｌｆ２がバーコードＢにて反射された反射光Ｌｒ２を集光し、第一領域側の画像と一部重複する第二領域側の画像を、受光センサ２８の長手方向過半領域（例えば受光センサ２８の略全領域）に亘って結像させる構成をなしている。
【００２０】
なお、図１、図２では、反射鏡の図示を省略しているが、反射光Ｌｒ１,Ｌｒ２が第一結像レンズ２６、第二結像レンズ２７に至るまでの経路上に反射鏡をそれぞれ配置してもよく、第一結像レンズ２６、第二結像レンズ２７から受光センサ２８に至るまでの経路上に反射鏡を配置してもよい。
【００２１】
次に、マイコン系の構成概要を説明する。図１に示すように、マイコン系は、増幅回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３３、メモリ３５、アドレス発生回路３６、同期信号発生回路３８、制御回路４０、操作スイッチ５０、ＬＥＤ４９、ブザー４４、液晶表示器４７、通信インタフェース４８等から構成されている。
【００２２】
光学系の受光センサ２８から出力される画像信号（アナログ信号）は、増幅回路３１に入力されることで所定ゲインで増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３３に入力されると、アナログ信号からディジタル信号に変換される。そして、ディジタル化された画像信号、つまり画像データ（画像情報）は、ＲＡＭ等からなるメモリ３５（メモリ３５は「記憶手段」の一例に相当する）に入力されると、所定の画像データ格納領域に蓄積される。なお、同期信号発生回路３８は、受光センサ２８およびアドレス発生回路３６に対する同期信号を発生可能に構成されており、またアドレス発生回路３６は、この同期信号発生回路３８から供給される同期信号に基づいて、メモリ３５に格納される画像データの格納アドレスを発生可能に構成されている。つまり、この構成では、同期信号に対応して格納アドレスが発生するようになっているため、同期信号に応じて受光センサ２８から出力される画像データが、その同期信号に対応して発生した格納アドレスの領域に格納されることとなる。
【００２３】
制御回路４０は、バーコードリーダ１全体を制御可能なマイコンで、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等からなるもので、メモリ３５とともに情報処理装置を構成し得るもので情報処理機能を有する。この制御回路４０は、内蔵された入出力インタフェースを介して種々の入出力装置（周辺装置）と接続可能に構成されており、本実施形態の場合、操作スイッチ５０、ＬＥＤ４９、ブザー４４、液晶表示器４７、通信インタフェース４８等が接続されている。これにより、例えば、操作スイッチ５０の監視や管理、ビープ音やアラーム音を発生可能なブザー４４の鳴動のオンオフ、さらには読み取ったバーコードＢによるコード内容を外部機器へ通信インタフェース４８の通信制御等を可能にしている。
なお、制御回路４０は、「照明制御手段」、「露光制御手段」、「デコード手段」の一例に相当するものであり、これら手段として機能する例については後述する。
【００２４】
操作スイッチ５０は、外部操作（例えば押圧操作）可能に構成されるスイッチであり、外部操作に応じた信号を制御回路４０に与える。本実施形態に係るバーコードリーダ１では、操作スイッチ５０の操作をトリガーとしてバーコードの読み取りが開始されるようになっている。
【００２５】
次に、バーコードの読取処理について説明する。
図３に示す読取処理は、図１の操作スイッチ５０が操作されることで開始されるものであり、まず、Ｓ１０にて照明手段（即ち第一照明光源２１及び第二照明光源２２）を第一照明状態に設定する処理を行う。この第一照明状態は、第二領域よりも第一領域を明るく照明する状態であり、本実施形態では、図１、図２に示す第一照明光源２１をオンし、第二照明光源２２をオフすることで実現される。図４では、その制御のタイミングを例示しており、図４に示すように、制御回路４０から、第一照明光源２１を駆動する第一駆動回路（図示略）に対してオン信号（第一照明光源駆動信号）が与えられ、第二照明光源２２を駆動する第二駆動回路（図示略）に対してオフ信号（第二照明光源非駆動信号）が与えられることで、照明手段が第一照明状態に設定される。このように、照明手段の制御は、「照明制御手段」として機能する制御回路４０によって行われることとなる。
【００２６】
さらに、第一照明光源２１のオンと同時又はそれよりも後に、制御回路４０から受光センサ２８に対し露光信号が出力される。この露光信号は、受光センサ２８に対して露光を行わせるための信号であり、受光センサ２８では露光信号が出力されている間、露光が行われる（Ｓ２０）。このように、受光センサ２８の露光の制御は、「露光制御手段」として機能する制御回路４０によって行われる。
【００２７】
そして、露光開始後、予め定められた制御時間（露光時間）が経過すると、Ｓ３０にてＹｅｓに進み、受光センサ２８に画像データを出力させる制御を行う（Ｓ４０）。具体的には、図４に示すように、露光信号を停止すると共に、その停止後に、受光センサ２８に対して画像の取り込み信号を与える。具体的には、制御回路４０から同期信号発生回路３８に対して画像の取り込み信号を与え、受光センサ２８は、取り込み信号に応じて出力される同期信号をトリガとして蓄積された画像データを出力することとなる。このとき出力される画像データは、第一照明状態において第一領域側の画像が結像されてなる「第一画像データ」に相当するものであり、出力された第一画像データは、増幅回路３１にて所定ゲインで増幅され、Ａ／Ｄ変換回路３３にてアナログ信号からディジタル信号に変換された後、メモリ３５に記憶される。
【００２８】
さらに、第一画像データを二値化する二値化処理が行われる（Ｓ５０）。この二値化処理は、得られた第一画像データを、所定の閾値に基づいて明レベルと暗レベルに区分けすることで、第一領域の明暗分布を生成する処理である。図５（ａ）に示すようなバーコードを読み取り対象とする場合、左側画像（第一領域側の画像）によって、図５（ｂ）に示すような信号波形が得られ、右側画像（第二領域側の画像）によって図５（ｃ）のような信号波形が得られる。この信号波形において、予め閾値を超える部分を明レベルとし、閾値以下の部分を暗レベルとするように比較処理を行えば、明レベル領域の位置と幅、及び暗レベル領域の位置と幅を特定しうる明暗パターンデータ（図６（ａ）、（ｂ）参照）が得られる。Ｓ５０における第一画像データの二値化処理はこのようにして行われると共に、図６（ａ）のような明暗パターンデータが生成され、得られた明暗パターンデータはメモリ３５に記憶される（Ｓ６０）。
【００２９】
その後、Ｓ７０にて、照明手段（即ち第一照明光源２１及び第二照明光源２２）を第二照明状態に設定する処理が行われる。この第二照明状態は、第一領域よりも第二領域を明るく照明する状態であり、第一照明光源２１をオフし、第二照明光源２２をオンすることで実現される。具体的には、「照明制御手段」として機能する制御回路４０から、第一照明光源２１を駆動する第一駆動回路（図示略）に対してオフ信号（第一照明光源非駆動信号）が与えられると共に、第二照明光源２２を駆動する第二駆動回路（図示略）に対してオン信号（第二照明光源駆動信号）が与えられ、これにより照明手段が第二照明状態に設定される。
【００３０】
そして、第二照明光源２２のオンと同時又はそれよりも後に、制御回路４０から受光センサ２８に対し露光信号が出力され、その露光信号が出力されている間、受光センサ２８にて露光が行われる（Ｓ８０）。そして、露光開始後、予め定められた制御時間（露光時間）が経過すると、Ｓ９０にてＹｅｓに進み、受光センサ２８に画像データを出力させる制御を行う（Ｓ１００）。この制御は、制御回路４０によってＳ４０と同様に行われるものであり、露光信号を停止すると共に、その停止後に、同期信号発生回路３８（図１）に対して取り込み信号を与える。受光センサ２８は、取り込み信号に応じて出力される同期信号をトリガとして蓄積された画像データを出力する。この画像データは、第二照明状態において第二領域側の画像が結像されてなる「第二画像データ」に相当するものであり、出力された第二画像データは、増幅回路３１にて所定ゲインで増幅され、Ａ／Ｄ変換回路３３にてアナログ信号からディジタル信号に変換された後、メモリ３５に記憶される。
【００３１】
さらに、第二画像データを二値化する二値化処理が行われる（Ｓ１１０）。二値化処理は、Ｓ５０と同様であり、得られた第二画像データを、所定の閾値に基づいて明レベルと暗レベルに区分けし、明暗分布を生成すると共に、明暗パターンデータをメモリ３５に記憶する（Ｓ１２０）。このようにして、メモリ３５には、第一画像データ及び第二画像データがそれぞれ明暗パターンデータとして記憶されることとなる。
【００３２】
その後、合成処理が行われる（Ｓ１３０）。この合成処理では、まず、第一画像データに係る明暗パターンデータと、第二画像データに係る明暗パターンデータがメモリ３５から読み出される。図６（ａ）は、第一画像データの明暗パターンデータを概念的に図示するものであり、図６（ｂ）は、第二画像データの明暗パターンデータを概念的に図示するものである。合成処理では、これらのパターンの一致部分を検出すると共に、それら一致部分に基づいて図６（ｃ）のように両パターンをつなぎ合わせ、１つのパターンデータを生成する。このようにして、メモリ３５に記憶された第一画像データと第二画像データとの重複部分に基づき、第一画像データ及び第二画像データを合成する。
【００３３】
Ｓ１３０の合成処理の後、得られたデータがコードとして認識できるか否かの確認処理を行う（Ｓ１４０）。具体的には、Ｓ１３０の合成処理によって合成された１つのパターンデータが、バーコードＢの全領域に対応したコードとして認識できるか否かを判断しており、例えばＳ１３０にてパターンの一致部分が検出できない等、コードとして認識できるデータが得られない場合にはＳ１４０にてＮｏに進む。一方、適切な合成処理がなされ、図６（ｃ）のように合成された１つのパターンデータがバーコードＢの全領域に対応したコードとして認識できる場合には、Ｓ１４０にてＹｅｓに進み、合成された１つのパターンデータをデコードしてなる合成デコードデータをメモリ３５に記憶すると共に（Ｓ１５０）、照明手段の照明光をＯＦＦし（Ｓ１７０）、当該処理を終了する。制御回路４０は、このようにして「デコード手段」として機能する。
【００３４】
なお、Ｓ１４０にてＮｏに進む場合には、制御条件を変更する処理（Ｓ１５０）を行い、Ｓ１０以降の処理を再び行う。なお、Ｓ１５０における制御条件の変更は様々な例が考えられるが、照明手段から発せられる照明光の光量を変更したり、図５（ｂ）、（ｃ）に示す閾値を変更する等の処理が挙げられる。
【００３５】
本実施形態の構成によれば、バーコードＢの第一領域側の画像を、受光センサ２８の過半領域に亘って結像させる第一結像レンズ２６と、第一領域側の画像と一部重複する第二領域側の画像を、受光センサ２８の過半領域に亘って結像させる第二結像レンズ２７とを備え、照明手段が第一照明状態に設定されるときに、第一領域側の画像が結像されてなる第一画像データを受光センサ２８に出力させ、第二照明状態に設定されるときに、第二領域側の画像が結像されてなる第二画像データが受光センサ２８に出力させるようにしている。従って、バーコードＢにおける２つの領域の画像を、複雑な操作を伴うことなく迅速に取得できる。また、第一画像データと第二画像データとの重複部分に基づき、第一画像データ及び第二画像データを合成及びデコードした合成デコードデータを生成するようにしているため、長大なバーコードを高い解像度で良好に読み取ることができる。また、本構成によれば、受光センサ２８を大型化させずに長大なバーコードを良好に読み取ることができるため、コスト面にも優れた構成となる。
【００３６】
また、第一照明光源２１が、バーコードＢにおける長手方向一方側の領域を照射し、第二照明光源２２が、一方側（第一照明光源２１による照射側）とは反対側の領域を照射する構成をなし、第一照明状態に設定されるときに、バーコードＢにおける一方側の画像が結像されてなる第一画像データを、受光センサ２８に出力させ、第二照明状態に設定されるときに、反対側の画像が結像されてなる第二画像データを、受光センサ２８に出力させる構成としている。この構成によれば、長大化しやすいバーコードＢを２つの領域に分割して高い解像度で良好に読み取ることができ、またその読み取り操作の簡易化及び迅速化をも図りうることとなる。
【００３７】
また、第一照明状態において、第一照明光源２１の照明をオンすると共に第二照明光源２２の照明をオフし、第二照明状態において、第一照明光源２１の照明をオフすると共に第二照明光源２２の照明をオンするように第一照明光源２１及び第二照明光源２２を制御している。従って、第一領域側の画像を読み取る際に、第二照明光源２２の影響を排除でき、第一領域側の画像を精度高く良好に読み取ることができる。同様に、第二領域側の画像を読み取る際には、第一照明光源２１の影響を排除できるため、第二領域側の画像を精度高く良好に読み取ることができる。さらに、読み取り側ではない側を照らす照明手段（例えば、第一領域側を読み取るときには、読み取り側ではない側を照らす第二照明光源２２）をオフするようにしているため、省電力化をも図りうる構成となる。
【００３８】
［第２実施形態]
次に第２実施形態について説明する。
図７は、本発明の光学的情報読取装置の第２実施形態に係るバーコードリーダ１００の電気的構成を概略的に示すブロック図である。また、図８は、図７のバーコードリーダ１００における照明手段、結像手段を説明する説明図である。図９は、バーコードリーダ１００における読取処理の制御の流れを例示するフローチャートである。
【００３９】
本発明の光学的情報読取装置の第２実施形態に係るバーコードリーダ１００の回路部１２０は、第１実施形態の回路部２０と一部が異なるが、増幅回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３３、同期信号発生回路３８、アドレス発生回路３６、操作スイッチ５０、ＬＥＤ４９、ブザー４４、液晶表示器４７、通信インターフェース４８等は、第１実施形態と同様の構成のものが用いられている。よってこれらについてはそれぞれ第１実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。
【００４０】
バーコードリーダ１００は、長手状のバーコードＢ（識別コード）に対して照明光Ｌｆ１,Ｌｆ２を照射する照明手段と、バーコードＢの画像を結像する結像手段と、受光素子を配列した受光センサ１２８と、受光センサ１２８から出力された識別コードの画像データを記憶するメモリ１３５（メモリ１３５は、記憶手段の一例に相当する）とを備えている。なお、受光センサ１２８は、第１実施形態の受光センサ２８（図１）と同様の構成のものが用いられ、メモリ１３５も第１実施形態のメモリ３５と同様の構成のものが用いられている。
【００４１】
バーコードリーダ１００の照明手段は、バーコードＢの長手方向の第一領域（第一照明光源１２１によって照射される領域であり、少なくともバーコードＢの一方側半分を含む領域）を照射する第一照明光源１２１と、識別コードの第一領域から長手方向にずれた第二領域（第二照明光源１２２によって照射される領域であり、少なくともバーコードＢの他方側半分を含む領域）を照射する第二照明光源１２２とによって構成されている。この第１照明光源１２１も第１実施形態の第１照明光源２１（図１）と同様の構成のものが用いられ、第二照明光源１２２も第１実施形態の第２照明光源２２（図１）と同様の構成のものが用いられている。
【００４２】
バーコードリーダ１００の結像手段は、光方向変更手段として機能するプリズム１２６と、プリズム１２６からの光を取り込む結像レンズ１２７と、プリズム１２６の変位を制御するアクチュエータ（図示略）とによって構成されており、バーコードＢの第一領域（第一照明光源１２１によって照射される領域）側の画像を、受光センサ１２８の過半領域に亘って結像させる第一結像状態と、第一領域側の画像と一部重複する第二領域（第２照明光源１２２によって照射される領域）側の画像を、受光センサ１２８の過半領域に亘って結像させる第二結像状態とに切替可能とされている。
【００４３】
アクチュエータは例えばステッピングモータなどによって構成されており、プリズム１２６はこのアクチュエータ及び制御回路１４０によって、第一領域側からの反射光Ｌｒ１を取り込む第一回転状態（図７、図８の二点鎖線の状態）と、第二領域側からの反射光Ｌｒ２を取り込む第二回転状態（図７、図８の実線の状態）とに切り替えられる。即ち、制御回路１４０から第一回転状態とする信号が出力されることにより、アクチュエータが駆動されて、プリズム１２６が図７、図８に示す二点鎖線の状態となり、制御回路１４０から第二回転状態とする信号が出力されることにより、プリズム１２６が図７、図８に示す実線の状態となる。プリズム１２６が二点鎖線の状態となると、第一領域側からの反射光Ｌｒ１がプリズム１２６に入光すると共に、当該プリズム１２６によって結像レンズ１２７に向けて偏向され、結像レンズ１２７を介して受光センサ１２８の長手方向過半領域に亘り受光される。このように第一領域側からの反射光Ｌｒ１が受光センサ１２８に受光状態が「第一結像状態」に相当する。また、プリズム１２６が図７、図８の実線の状態となると、第二領域側からの反射光Ｌｒ２がプリズム１２６に入光すると共に、当該プリズム１２６によって結像レンズ１２７に向けて偏向され、結像レンズ１２７を介して受光センサ１２８の長手方向過半領域に亘り受光される。このように第二領域側からの反射光Ｌｒ２が受光センサ１２８に受光状態が「第二結像状態」に相当する。本実施形態の結像手段では、このようにして第一結像状態と第二結像状態が切り替わるようになっている。
【００４４】
図７に示す制御回路１４０は、バーコードリーダ１００全体を制御可能なマイコンであり、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等からなるもので、メモリ１３５とともに情報処理装置を構成し得るもので情報処理機能を有する。本実施形態では、制御回路１４０が「照明制御手段」、「結像制御手段」、「露光制御手段」「デコード手段」の一例に相当している。
【００４５】
次に、バーコードの読取処理について説明する。図９に示す読取処理は、図７の操作スイッチ５０が操作されることで開始されるものであり、まず、Ｓ２００にて照明手段（即ち第一照明光源１２１及び第二照明光源１２２）を第一照明状態に設定する処理を行う。この第一照明状態は、第二領域よりも第一領域を明るく照明する状態であり、本実施形態では、図７、図８に示す第一照明光源１２１をオンし、第二照明光源１２２をオフすることで実現される。この制御は第１実施形態における第一照明状態の設定と同様であり、制御回路１４０から、第一照明光源１２１を駆動する第一駆動回路（図示略）に対してオン信号（第一照明光源駆動信号）が与えられ、第二照明光源１２２を駆動する第二駆動回路（図示略）に対してオフ信号（第二照明光源非駆動信号）が与えられることで、照明手段が第一照明状態に設定される。このように、照明手段の制御は、「照明制御手段」として機能する制御回路１４０によって行われることとなる。
【００４６】
さらに、結像手段を第一結像状態に設定する処理を行う（Ｓ２１０）。第一結像状態は上述した通りであり、制御回路１４０からプリズム１２６を駆動するアクチュエータ（図示略）に対し、プリズム１２６を第一回転状態とするための信号が出力され、これによりアクチュエータが駆動されてプリズム１２６が第一回転状態（第一領域側からの反射光Ｌｒ１を取り込み、結像レンズ１２７に向けて偏向しうる状態）となる。このように、第一照明状態に設定されるときに、制御回路１４０の制御により、結像手段が第一結像状態に切り替えられるようになっており、制御回路１４０が「結像制御手段」としての役割を果たすこととなる。
【００４７】
さらに、制御回路１４０から受光センサ１２８に対し露光信号が出力される。この露光信号は、受光センサ１２８に対して露光を行わせるための信号であり、受光センサ１２８では露光信号が出力されている間、露光が行われる（Ｓ２２０）。このように、受光センサ１２８の露光の制御は、「露光制御手段」として機能する制御回路１４０によって行われる。
【００４８】
そして、露光開始後、予め定められた制御時間（露光時間）が経過すると、Ｓ２３０にてＹｅｓに進み、受光センサ１２８に画像データ（第一画像データ）を出力させる制御を行う（Ｓ１４０）。なお、Ｓ２４０、Ｓ２５０、Ｓ２６０の処理は、第一実施形態のＳ４０、Ｓ５０、Ｓ６０の処理（図３）と同様であり、Ｓ２６０の処理が終了すると、第一画像データの明暗パターンデータがメモリ１３５に格納されることとなる。
【００４９】
その後、Ｓ２７０にて、照明手段（即ち第一照明光源１２１及び第二照明光源１２２）を第二照明状態に設定する処理が行われる。この第二照明状態は、第一領域よりも第二領域を明るく照明する状態であり、第一照明光源１２１をオフし、第二照明光源１２２をオンすることで実現される。具体的には、「照明制御手段」として機能する制御回路１４０から、第一照明光源１２１を駆動する第一駆動回路（図示略）に対してオフ信号（第一照明光源非駆動信号）が与えられると共に、第二照明光源１２２を駆動する第二駆動回路（図示略）に対してオン信号（第二照明光源駆動信号）が与えられ、これにより照明手段が第二照明状態に設定される。
【００５０】
さらに、結像手段を第二結像状態に設定する処理を行う（Ｓ２８０）。第二結像状態は上述した通りであり、制御回路１４０からプリズム１２６を駆動するアクチュエータ（図示略）に対し、プリズム１２６を第二回転状態とするための信号が出力され、これによりアクチュエータが駆動されてプリズム１２６が第二回転状態（第二領域側からの反射光Ｌｒ２を取り込み、結像レンズ１２７に向けて偏向しうる状態）となる。このように、第二照明状態に設定されるときに、結像制御手段として機能する制御回路１４０によって第二結像状態に切り替えられることとなる。
【００５１】
そして、制御回路１４０から受光センサ１２８に対し露光信号が出力され、その露光信号が出力されている間、受光センサ１２８にて露光が行われる（Ｓ２９０）。そして、露光開始後、予め定められた制御時間（露光時間）が経過すると、Ｓ３００にてＹｅｓに進み、受光センサ１２８に画像データを出力させる制御を行う（Ｓ３１０）。なお、Ｓ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０の処理は、第一実施形態のＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０の処理（図３）と同様であり、Ｓ３３０の処理が終了すると、第二画像データの明暗パターンデータがメモリ１３５に格納されることとなる。このようにして、メモリ１３５には、第一画像データ及び第二画像データがそれぞれ明暗パターンデータとして記憶されることとなる。
【００５２】
Ｓ３４０、Ｓ３５０、Ｓ３７０、Ｓ３８０の処理は、第一実施形態のＳ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０の処理と同様であり、メモリ１３５に記憶された第一画像データと第二画像データとの重複部分に基づき、第一画像データ及び第二画像データを合成、出コードすることとなる。なお、Ｓ３５０にてＮｏに進む場合には、制御条件を変更する処理（Ｓ３６０）を行い、Ｓ２００以降の処理を再び行う。この設定条件変更処理も、第一実施形態におけるＳ１５０の処理（図３）と同様に行うことができる。
【００５３】
本実施形態の構成によれば、バーコードＢにおける２つの領域の画像（第一領域側の画像及び第二領域側の画像）を、複雑な操作を伴うことなく迅速に取得できる。また、第一画像データと第二画像データとの重複部分に基づき、第一画像データ及び第二画像データを合成及びデコードした合成デコードデータを生成するようにしているため、長大なバーコードを高い解像度で良好に読み取ることができる。また、本構成によれば、受光センサ１２８を大型化させずに長大なバーコードを良好に読み取ることができるため、コスト面にも優れた構成となる。
【００５４】
［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５５】
上記実施形態では、２つの領域の画像を合成する例を示したが、３以上であってもよい。例えば、第三照明手段を設け、第一照明手段、第二照明手段、第三照明手段によって長手方向にずれた異なる領域をそれぞれ照射するようにしてもよい。この場合、第一領域側の第一画像データ、第二領域側の第二画像データ、第三領域側の第三画像データを、重複部分に基づいて合成及びデコードした合成デコードデータを生成すればよい。
【００５６】
上記実施形態では、長手状の識別コードとしてバーコードＢを例示したが、これに限定されない。例えば、バーコード以外の一次元コードなどであってもよい。
【００５７】
上記実施形態では、第一照明状態において、第一照明光源の照明をオンすると共に第二照明光源の照明をオフし、第二照明状態において、第一照明光源の照明をオフすると共に第二照明光源の照明をオンするように第一照明光源及び第二照明光源を制御していたが、これに限定されない。例えば、第一照明状態において、第一照明光源の照明を所定の第一光量とすると共に、第二照明光源の照明を、その第一光量よりも光量を抑えてオンし、第二照明状態において、第二照明光源の照明を所定の第二光量とすると共に、第一照明光源の照明をその第二光量よりも光量を抑えてオンするようにしてもよい。
【００５８】
第一実施形態では、結像手段として図２に示すような例を挙げたが、第一領域側の画像及び第二領域側の画像を受光センサ２８の過半領域に亘って結像し得る構成であればこれに限定されない。例えば、図１０、図１１のような構成であってもよい。
図１０では、第一実施形態と同様の第一照明光源２１、第二照明光源２２、及び受光センサ２８が設けられ、第一領域側からの反射光Ｌｒ１が入光する結像レンズ３２６と受光センサ２８との間には、結像レンズ３２６を透過した光を導く光ファイバ３２８が設けられ、この光ファイバ３２８によって第一領域側からの反射光が受光センサ２８に案内されるようになっている。第二領域側からの反射光Ｌｒ２は結像レンズ３２７に入光されるが、この結像レンズ３２７を透過した光は、そのまま受光センサ２８に受光される形態であってもよく、光ファイバによって受光センサ２８に案内される形態であってもよい。
図１１でも第一実施形態と同様の第一照明光源２１、第二照明光源２２、及び受光センサ２８が設けられている。この例では、ミラー４２５及び半透過ミラー４２４が設けられており、第一領域側からの反射光Ｌｒ１はミラー４２５に反射されると共に、半透過ミラー４２４によって反射され、プリズム４２６に導かれるようになっている。半透過ミラー４２４は、第二領域側からの反射光Ｌｒ２が透過する構成をなしており、この反射光Ｌｒ２は半透過ミラー４２４を透過してプリズム４２６に導かれる。いずれの反射光Ｌｒ１，Ｌｒ２もプリズム４２６によって結像レンズ４２７に向けて偏向され、受光センサ２８の過半領域に亘って受光されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るバーコードリーダ１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図２は、図１のバーコードリーダ１における照明手段、結像手段を説明する説明図である。
【図３】図３は、図１のバーコードリーダ１における読取処理の制御の流れを例示するフローチャートである。
【図４】図４は、照明タイミング、露光タイミング、画像取り込みタイミングを説明するタイミングチャートである。
【図５】図５は、第一領域側の画像及び第二領域側の画像等を説明する説明図である。
【図６】図６は、合成デコードデータの生成について説明する説明図である。
【図７】図７は、本発明の光学的情報読取装置の第２実施形態に係るバーコードリーダ１００の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図８】図８は、図７のバーコードリーダ１００における照明手段、結像手段を説明する説明図である。
【図９】図９は、図７のバーコードリーダ１００における読取処理の制御の流れを例示するフローチャートである。
【図１０】図１０は、図２とは異なる結像手段について、別例１を示す説明図である。
【図１１】図１１は、図２とは異なる結像手段について、別例２を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１，１００…バーコードリーダ（光学的情報読取装置）
２１，１２１…第一照明光源（第一照明手段）
２２，１２２…第二照明光源（第二照明手段）
２６…第一結像レンズ（結像手段、第一結像手段）
２７…第二結像レンズ（結像手段、第二結像手段）
２８，１２８…受光センサ
３５，１３５…メモリ（記憶手段）
４０…制御回路（照明制御手段、露光制御手段、デコード手段）
１２６…プリズム（結像手段）
１２７…レンズ（結像手段）
１４０…制御回路（照明制御手段、露光制御手段、結像制御手段、デコード手段）
Ｂ…バーコード（識別コード）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子を配列した受光センサと、
長手状の識別コードに対して照明光を照射する照明手段と、
前記照明手段を制御する照明制御手段と、
前記受光センサの露光を制御する露光制御手段と、
前記識別コードの画像を結像する結像手段と、
前記受光センサから出力された前記識別コードの画像データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記画像データに基づいて前記識別コードをデコードするデコード手段と、
を備えた光学的情報読取装置であって、
前記照明手段は、
前記識別コードの長手方向の第一領域を照射する第一照明手段と、
前記識別コードの前記第一領域から前記長手方向にずれた第二領域を照射する第二照明手段と、
を備え、
前記結像手段は、
前記識別コードの前記第一領域側の画像を、前記受光センサの過半領域に亘って結像させる第一結像手段と、
前記第一領域側の画像と一部重複する前記第二領域側の画像を、前記受光センサの過半領域に亘って結像させる第二結像手段と、
を備え、
前記照明制御手段は、
前記照明手段を、前記第二領域よりも前記第一領域を明るく照明する第一照明状態と、前記第一領域よりも前記第二領域を明るく照明する第二照明状態と、に設定変更可能に構成され、
前記露光制御手段は、
前記照明手段が前記第一照明状態に設定されるときに、前記第一領域側の画像が結像されてなる第一画像データを前記受光センサに出力させ、前記第二照明状態に設定されるときに、前記第二領域側の画像が結像されてなる第二画像データを前記受光センサに出力させる構成をなし、
前記記憶手段は、
前記受光センサが出力した前記第一画像データ及び前記第二画像データをそれぞれ記憶し、
前記デコード手段は、
前記記憶手段に記憶された前記第一画像データと前記第二画像データとの重複部分に基づき、前記第一画像データ及び前記第二画像データを合成及びデコードした合成デコードデータを生成することを特徴とする光学的情報読取装置。
【請求項２】
受光素子を配列した受光センサと、
長手状の識別コードに対して照明光を照射する照明手段と、
前記照明手段を制御する照明制御手段と、
前記受光センサの露光を制御する露光制御手段と、
前記識別コードの画像を結像する結像手段と、
前記結像手段を制御する結像制御手段と、
前記受光センサから出力された前記識別コードの画像データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記画像データに基づいて前記識別コードをデコードするデコード手段と、
を備えた光学的情報読取装置であって、
前記照明手段は、
前記識別コードの長手方向の第一領域を照射する第一照明手段と、
前記識別コードの前記第一領域から前記長手方向にずれた第二領域を照射する第二照明手段と、
を備え、
前記結像手段は、
前記識別コードの前記第一領域側の画像を、前記受光センサの過半領域に亘って結像させる第一結像状態と、前記第一領域側の画像と一部重複する前記第二領域側の画像を、前記受光センサの過半領域に亘って結像させる第二結像状態とに切替可能とされ、
前記照明制御手段は、
前記照明手段を、前記第二領域よりも前記第一領域を明るく照明する第一照明状態と、前記第一領域よりも前記第二領域を明るく照明する第二照明状態と、に設定変更可能に構成され、
前記結像制御手段は、前記照明手段が前記第一照明状態に設定されるときに前記結像手段を前記第一結像状態に切り替え、前記第二照明状態に設定されるときに前記第二結像状態に切り替える構成をなし、
前記露光制御手段は、
前記照明手段が前記第一照明状態に設定されるときに、前記第一領域側の画像が結像されてなる第一画像データを前記受光センサに出力させ、前記第二照明状態に設定されるときに、前記第二領域側の画像が結像されてなる第二画像データを前記受光センサに出力させる構成をなし、
前記記憶手段は、
前記受光センサが出力した前記第一画像データ及び前記第二画像データをそれぞれ記憶し、
前記デコード手段は、
前記記憶手段に記憶された前記第一画像データと前記第二画像データとの重複部分に基づき、前記第一画像データ及び前記第二画像データを合成及びデコードした合成デコードデータを生成することを特徴とする光学的情報読取装置。
【請求項３】
前記識別コードはバーコードであり、
前記第一照明手段は、前記バーコードにおける長手方向一方側の領域を照射し、前記第二照明手段は、前記一方側とは反対側の領域を照射する構成をなし、
前記露光制御手段は、前記照明手段が前記第一照明状態に設定されるときに、前記バーコードにおける前記一方側の画像が結像されてなる前記第一画像データを、前記受光センサに出力させ、前記第二照明状態に設定されるときに、前記反対側の画像が結像されてなる前記第二画像データを、前記受光センサに出力させる構成をなすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学的情報読取装置。
【請求項４】
前記照明制御手段は、前記第一照明状態において、前記第一照明手段の照明をオンすると共に前記第二照明手段の照明をオフし、前記第二照明状態において、前記第一照明手段の照明をオフすると共に前記第二照明手段の照明をオンするように前記第一照明手段及び前記第二照明手段を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。

【図１】