光学的情報読取装置
【課題】情報コードに対して照明光を照射する複数の光源を備えた光学的情報読取装置において、装置から情報コードまでの距離が変化する場合でも、情報コード上での照度分布を距離に応じて適切に調整し得る構成を提供する。
【解決手段】複数の光源２１（ＬＥＤ）によりバーコードＢに対して照明光Ｌｆを照射し、このバーコードＢからの反射光Ｌｒを受光センサ２８により受光し、バーコードＢからの反射光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいて当該バーコードＢをデコード手段（制御回路４０）によりデコードする。当該光学的情報読取装置１０（読取口１３）からバーコードＢまでの距離を距離測定手段（制御回路４０）により測定し、この測定された測定距離に基づいて複数の光源２１の光量バランスを光量調整手段（調整回路４９及び制御回路４０）により調整する。
【解決手段】複数の光源２１（ＬＥＤ）によりバーコードＢに対して照明光Ｌｆを照射し、このバーコードＢからの反射光Ｌｒを受光センサ２８により受光し、バーコードＢからの反射光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいて当該バーコードＢをデコード手段（制御回路４０）によりデコードする。当該光学的情報読取装置１０（読取口１３）からバーコードＢまでの距離を距離測定手段（制御回路４０）により測定し、この測定された測定距離に基づいて複数の光源２１の光量バランスを光量調整手段（調整回路４９及び制御回路４０）により調整する。
【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】
従来から、バーコード、ＱＲコード等の情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置が提供されている。この光学的情報読取装置では、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ）などの光源を用いてその照明光を情報コード上に照射し、その反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）上に結像させ、そのＣＣＤ出力に基づき情報コードを読み取る技術が知られている。このような光学的情報読取装置に関する技術として、例えば下記特許文献１に示すものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、照明光を発する複数の光源（３１）と、光源（３１）から発せられた光を拡散する拡散板（３２）と、拡散された光を照射するレンズ（３３）と、撮像素子（３４）と、データシンボル（情報コード）（７）を撮像素子（３４）の受光面に結像するように導く撮像レンズ（３５）とを備えたデータシンボル読み取り装置（１）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−６９５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の光学的情報読取装置では、複数の光源から情報コードに対して照明光を照射したときに、情報コード上での照度分布にムラができてしまうという問題がある。このように情報コード上での照度分布にムラがあると、一部領域の輝度が相当大きくなったり小さくなったりするため、例えば本来的に明色と認識されるべき領域が暗色と認識されてしまったり、逆に暗色と認識されるべき領域が明色と認識されるような誤判定が生じやすくなってしまい、その結果、読み取り精度の低下を招いてしまうことになる。そのため、情報コードに照明光を照射する際、照射ムラをできるだけ抑えることが望ましい。
【０００６】
一方、ＬＥＤなどの光源は、その製造条件（例えば、原料ガス流量や基板温度、不純物濃度）のわずかの差で輝度などの発光特性にバラツキが生じやすい。そのため、特に複数のＬＥＤを光源に用いる場合には、予め、輝度選別されたＬＥＤを用い、さらに、選別されたＬＥＤに対応した電流制限用抵抗(固定値)を用いて光量を調整するなどの方法が採られていた。しかしながら、このような方法を用いても、照射対象物上において照度がある程度バラつくことは避けられず、照度分布をより適切に調整するための更なる方法が求められていた。
【０００７】
特に、使用者が光学的情報読取装置を手に持った状態で、情報コードから読取口をある程度離して読み取る場合、読取口から情報コードまでの距離が読み取り毎に変化するという事情があり、情報コード上での照度分布は距離によっても光の入射方向や光量が変わり得るため、上述の方法のように光源の発光量を固定化してしまうと、情報コードまでの距離が想定した距離から変化した場合に適切な照度分布が得られ難いといった問題があった。一方、光学的情報読取装置を置台などに固定する場合であっても、照射対象物の高さの違いによる情報コードまでの距離に加え、当該読取装置の周囲の環境（例えば、周囲の物の配置や人の往来などによる周辺環境の変化）で光の入射方向や光量が変わり得るため、照度分布を適切に調整し得る構成が望まれていた。
【０００８】
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、情報コードに対して照明光を照射する複数の光源を備えた光学的情報読取装置において、装置から情報コードまでの距離が変化する場合でも、情報コード上での照度分布を距離に応じて適切に調整し得る構成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】
【０００９】
本発明は、情報コードに対して照明光を照射する複数の光源と、前記情報コードからの反射光を受光する受光手段と、前記情報コードからの反射光に応じて前記受光手段から出力される信号に基づいて当該情報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、当該光学的情報読取装置から前記情報コードまでの距離を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段により測定された測定距離に基づいて前記複数の光源の光量バランスを調整する光量調整手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、複数の光源により情報コードに対して照明光を照射し、この情報コードからの反射光を受光手段により受光し、情報コードからの反射光に応じて受光手段から出力される信号に基づいて当該情報コードをデコード手段によりデコードするようにしている。そして、当該光学的情報読取装置から情報コードまでの距離を距離測定手段により測定し、この測定された測定距離に基づいて複数の光源の光量バランスを光量調整手段により調整するようにしている。
【００１１】
この構成によれば、複数の光源を用いて情報コードに対して十分な光量の照明光を広範囲に照射することができ、更に、複数の光源の光量バランスを調整することができるため、各光源（例えばＬＥＤなど）に製造上のバラツキ（輝度など）等が存在していても、照度分布を改善することが出来る。特に、光学的情報読取装置から情報コードまでの距離（以下、「照射距離」という）を測定し、その測定距離に基づき光量のバランスを調整しているため、複数の光源の光量を撮像時の実際の距離に適したバランスに設定することができ、照射距離が変動し得る環境（例えば、携帯型の読取装置を手で持って、情報コードを読み取る場合など）において、より適切な照度分布とすることができる。
【００１２】
請求項２の発明では、情報コードの読み取りに際し、距離測定手段は、デコード手段によるデコードに先立って当該光学的情報読取装置から情報コードまでの距離を測定し、光量調整手段は、その測定距離に基づいて複数の光源の光量バランスを調整するようになっている。そして、デコード手段は、複数の光源の光量バランスが調整された状態での情報コードからの反射光に応じて受光手段から出力される信号に基づいてデコードを行うようにしている。
【００１３】
この構成では、デコード手段によるデコードに先立ち、複数の光源の光量バランスを測定距離に応じたバランスに調整し、このように照度分布を改善した状態で情報コードを撮像し、デコードを行うことができる。従って、情報コードの画像において輝度の偏り等を抑えて画像全体をより鮮明化することができ、このように鮮明化された情報コードの画像に基づいてより確実にデコードを行うことができる。
【００１４】
請求項３の発明では、光量調整手段は、複数の光源の各々の光量をそれぞれ個別に調整可能に構成されている。この構成では、それぞれの光源の光量を個別に制御できるので、複数の光源の光量バランスを調整する上で自由度が大きくなる。従って、より細かな調整が可能となり、照度分布をより適切に改善することができる。
【００１５】
請求項４の発明では、複数の光源は、所定の調整モード時に照射対象物に対して照明光を照射するように構成されており、さらに、受光手段は、調整モード時の照射対象物からの反射光に基づいて光量調整に用いる調整用データを取得するように構成されている。そして、調整用データにおいて各光源による各照射位置から照度情報を照度情報取得手段により取得し、照度情報取得手段によって取得された各照射位置の照度情報に基づき、情報コード上での照度分布を所定の均一化状態とするように、複数の光源の光量バランスを均一化手段により調整するようにしている。この構成では、情報コード上での照度分布をより均一化するように光量バランスを調整することができるため、情報コード上で照度ムラが生じることに起因して画像が不鮮明状態となることをより確実に防ぐことができ、情報コードの読み取りの精度を一層高めることができる。
【００１６】
請求項５の発明では、受光手段は、光学的情報読取装置から情報コードまでの所定距離毎に調整用データを取得し、照度情報取得手段は、所定距離毎に取得される調整用データにおいて、各光源による各照射位置から照度情報を取得するようにしている。また、光量調整手段は、照度情報に基づき、情報コード上での照度分布が所定の均一化状態となるように複数の光源の各々に供給する基準電流値又はそれに相当する計算値を所定距離毎に決定する決定手段と、決定手段により決定された基準電流値又はそれに相当する計算値を記憶する記憶手段とを有している。そして、均一化手段は、距離測定手段により測定された測定距離に対応する基準電流値又はそれに相当する計算値を記憶手段から読み出し、該基準電流値又はそれに相当する計算値に基づいて複数の光源の各々に供給する電流を調整するようにしている。この構成では、各光源に供給する基準電流値又はそれに相当する計算値が所定距離毎に予め記憶されているので、距離を測定した後に複雑な処理を行うことなく、容易に照度分布を改善することができる。
【００１７】
請求項６の発明では、均一化手段は、距離測定手段により測定された測定距離に対応する基準電流値又はそれに相当する計算値が記憶手段に記憶されていない場合には、測定距離の前後２つの距離、又は前２つの距離、若しくは後２つの距離に対応する基準電流値又はそれに相当する計算値から補間値を算出し、該補間値に基づいて複数の光源の各々に供給する電流を調整するようにしている。この構成では、測定された測定距離に対応する基準電流値又はそれに相当する計算値がない場合でも、測定距離の前後２つ、又は前２つ、若しくは後２つの基準電流値又はそれに相当する計算値を基に各光源への供給電流を算出することができるので、任意の距離において容易に照度分布を改善することができる。また、測定距離範囲外に対しても対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、調整回路の構成を説明する回路図である。
【図３】図３は、各光源の配置を概略的に例示する説明図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置で行われる設定値算出処理の流れを例示するフローチャートである。
【図５】図５は、光源の光量バランスを調整する前のある任意の距離における受光センサの波形を例示する図であり、図５（Ａ）は、各ＬＥＤを単独で点灯させたときの図であり、図５（Ｂ）は、各ＬＥＤを全て同時に点灯させたときの図である。
【図６】図６は、光源の光量バランスを調整した後のある任意の距離における受光センサの波形を例示する図であり、図６（Ａ）は、各ＬＥＤを単独で点灯させたときの図であり、図６（Ｂ）は、各ＬＥＤを全て同時に点灯させたときの図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置で行われる読取処理の流れを例示するフローチャートである。
【図８】図８は、情報コードまでの距離を測定する測定方法を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
[第１実施形態]
以下、本発明に係る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。
なお、図１は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置の電気的構成を示すブロック図である。図２は、調整回路の構成を説明する回路図である。図３は、各光源の配置を概略的に例示する説明図である。
【００２０】
（全体構成）
光学的情報読取装置１０は、読取対象物（照射対象物）に表示されたバーコード等の情報コード（以下、単に「バーコードＢ」ともいう）を光学的に読み取る装置として構成されるものであり、外郭部を構成するケース（図示略）内に各種電子部品が収容された構成をなしている。また、情報コードに対して、複数の光源２１から照明光を照射し、情報コードからの反射光を受光して情報コードをデコードし得るように構成されている。ケースの内部には、回路部２０が収容されており、回路部２０は、主に、光源２１、ポインタ光源２２、受光センサ２８、結像レンズ２７等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０、トリガスイッチ４２等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系と、から構成されている。
【００２１】
光学系は、投光光学系と、受光光学系とに分かれている。投光光学系を構成する各光源２１は、照明光Ｌｆを発光可能な照明光源として機能するもので、例えば、各光源２１は、図３に示すように、４つの赤色ＬＥＤ１〜４（各光源２１がＬＥＤ１〜４のいずれかにそれぞれ対応する）から構成されている。図１では、紙面の都合上、２つの光源２１のみ示している。また、図１では、バーコードＢが表示された対象物Ｓに向けて照明光Ｌｆを照射する例を概念的に示している。なお、これら光源２１は、所定の調整モード時に対象物Ｓに対して照明光を照射するように構成されている。また、ポインタ光源２２は、読取口１３からバーコードＢまでの距離を測定するための光源として機能するもので、結像レンズ２７近傍に設けられている。
【００２２】
受光光学系は、受光センサ２８、結像レンズ２７、反射鏡（図示略）などによって構成されている。受光センサ２８は、ＣＣＤエリアセンサとして構成されるものであり、バーコードＢまたは対象物Ｓに照射されて反射した反射光Ｌｒを受光可能に構成されている。この受光センサ２８は、結像レンズ２７を介して入射する入射光を受光可能にプリント配線板（図示略）に実装されている。なお、受光センサ２８は、「受光手段」の一例に相当する。
【００２３】
結像レンズ２７は、外部から読取口１３を介して入射する入射光を集光して受光センサ２８の受光面２８ａに像を結像可能な結像光学系として機能するものである。本第１実施形態では、照明光源２１から照射された照明光ＬｆがバーコードＢにて反射した後、この反射光Ｌｒを結像レンズ２７で集光し、受光センサ２８の受光面２８ａにコード像を結像させている。
【００２４】
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、トリガスイッチ４２、発光部４３、ブザー４４、バイブレータ４５、液晶表示器４６、通信インタフェース４８、調整回路４９等から構成されている。
【００２５】
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、生成されてメモリ３５に入力されると、所定のコード画像情報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。なお、メモリ３５は、「記憶手段」の一例に相当し、複数の光源２１（ＬＥＤ１〜４）の各々に供給する基準電流値又はそれに相当する計算値を記憶するように構成されている。
【００２６】
制御回路４０は、光学的情報読取装置１全体を制御可能なマイコンによって構成されており、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等を有するとともに、情報処理機能を備えており、メモリ３５とともに情報処理装置を構成している。本実施形態では、制御回路４０に対し、トリガスイッチ４２、発光部４３、ブザー４４、バイブレータ４５、液晶表示器４６、通信インタフェース４８、調整回路４９等が接続されている。
【００２７】
これにより、制御回路４０は、例えば、トリガスイッチ４２の監視や管理、バーコードＢの読み取りに関する情報を報知するインジケータとして機能する発光部４３の点灯・消灯、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、当該光学的情報読取装置１の使用者に伝達し得る振動を発生可能なバイブレータ４５の駆動制御、液晶表示器４６の表示制御や外部装置とのシリアル通信を可能にする通信インタフェース４８の通信制御等を可能にしている。また、制御回路４０は、バーコードＢからの反射光に応じて、受光センサ２８から出力される信号に基づいて、当該情報コードをデコードするように構成されており、「デコード手段」の一例に相当する。
【００２８】
調整回路４９は、複数の光源２１（ＬＥＤ１〜４）の各々に対応して設けられており、制御回路４０からの信号（詳細は後述）に基づき、光源２１に供給する電流をそれぞれ調整するように構成されている。すなわち、調整回路４９は、複数の光源２１の各々の光量をそれぞれ個別に調整可能に構成されている。なお、このように各光源２１の光量バランスを調整する調整回路４９は、「光量調整手段」の一例に相当する。
【００２９】
この、調整回路４９は、例えば、図２に示すように、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）６０、オペアンプ６１、トランジスタ６２、抵抗６３等から構成されている。オペアンプ６１の正相入力側にはＤＡＣ６０の出力電圧（発光強度信号）が入力され、オペアンプ６１の逆相入力側は抵抗６３を介してグランドＧＮＤに接続されている。また、オペアンプ６１の出力側は、トランジスタ６２を介して逆相入力側に帰還される。
【００３０】
トランジスタ６２は、コレクタ側がＬＥＤに接続されており、エミッタ側が抵抗６３を介してグランドＧＮＤに接続されている。そして、トランジスタ６２のベースには、オペアンプ６１からの出力信号が供給されるようになっている。したがって、トランジスタ６２は、電流源として機能し、オペアンプ６１からの出力信号に応じた電流値を、ＬＥＤに流すようになっている。なお、このＬＥＤに流れる電流Ｉは、オームの法則（Ｉ＝Ｖ／Ｒ）から、次式で求めることができる。
Ｉ＝Ｖmax×ＳＤＡ／（Ｒ×ＤＡfull）・・・（１）
ただし、Ｖmaxは、ＤＡコンバータの最大電圧、ＳＤＡは、ＤＡコンバータの設定値、Ｒは、抵抗６３の抵抗値、ＤＡfullは、ＤＡコンバータのフルスケール値である。
【００３１】
（設定値算出処理）
次に、上述のように構成される光学的情報読取装置１０において実施される各光源２１の光量バランス（すなわち、バーコードＢ上での照度分布）を調整するための設定値を算出する処理を、図２〜図７等を用いて説明する。なお、この処理は、「所定の調整モード」に相当する。
なお、図４は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置における設定値算出処理の流れを例示するフローチャートである。図５は、光源の光量バランスを調整する前のある任意の距離における受光センサの波形を例示する図であり、図５（Ａ）は、各ＬＥＤを単独で点灯させたときの図であり、図５（Ｂ）は、各ＬＥＤを全て同時に点灯させたときの図である。図６は、光源の光量バランスを調整した後のある任意の距離における受光センサの波形を例示する図であり、図６（Ａ）は、各ＬＥＤを単独で点灯させたときの図であり、図６（Ｂ）は、各ＬＥＤを全て同時に点灯させたときの図である。
【００３２】
まず、ステップＳ１にて、図３に示すＬＥＤ１〜４のそれぞれに最大電流Ｉmax（ｘ）を流し、受光センサ２８により、照射対象物からの反射光に基づいて光量調整に用いる調整用データを取得する。具体的に、例えば、ある任意の距離Ｌ１（光学的情報読取装置１０からバーコードＢまでの距離Ｌ１）に白紙（照射対象物）を置き、ＬＥＤ１〜４をそれぞれ単独に点灯させたときの光学的情報読取装置１０の受光センサ２８の波形は、例えば図５（Ａ）（紙面の都合上、ＬＥＤ１〜４の各波形を一緒に示す）に示すようになり、ＬＥＤ１〜４をそれぞれ同時に全部点灯させたときには、図５（Ｂ）に示すようになる。すなわち、光源２１の光量バランスを調整する前の状態（ＬＥＤ１〜４のそれぞれに最大電流Ｉmax（ｘ）を流した状態）でのある任意の距離における受光センサ２８の波形は、均一ではなくバラついている（凹凸になっている）ことがわかる。そして、この図５（Ａ）に示す波形を、調整用データとして取得する。なお、本処理では、受光センサ２８の波形を均一化する（図６参照）ために光源を調整するための設定値（ＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ））を、各ＬＥＤ１〜４において所定距離毎に算出する。
【００３３】
なお、これら各ＬＥＤ１〜４に対するピーク値は、電圧値でも表すことができ、次式のようになる。
Ｖpmax(ｘ,ｙ)＝Ｉmax（ｘ）×ａ（ｘ，ｙ）・・・（２）
ただし、ｘは、ＬＥＤ番号（１〜４）であり、ｙは、光学的情報読取装置１０（読取口１３）からバーコードＢまでの距離Ｌ１である。また、ａ（ｘ，ｙ）は、ＬＥＤ固有の係数とする。
【００３４】
そして、ステップＳ２にて、予め決められた所定距離毎に（例えば、ｙ１＝５０ｍｍ、ｙ２＝１００ｍｍ、ｙ３＝１５０ｍｍ、ｙ４＝２００ｍｍ、ｙ５＝２５０ｍｍなど）、各ＬＥＤ１〜４のＶpmax(ｘ,ｙ)を取得する。なお、このＶpmax(ｘ,ｙ)は、「照度情報」の一例に相当する。また、調整用データにおいて各光源（ＬＥＤ１〜４）による各照射位置からＶpmax(ｘ,ｙ)を取得する受光センサ２８、調整回路４９及び制御回路４０は、「照度情報取得手段」の一例に相当する。
【００３５】
次に、ステップＳ３にて、全てのＬＥＤ１〜４で個別に点灯したか否かが判定される。そして、ＬＥＤ１〜４が個別に全て点灯されるまでは、ステップＳ１〜３の処理が繰り返し行われ、全てのＬＥＤ１〜４が点灯されたと判定されると（Ｓ３でＹｅｓ）、ステップＳ４にて、全ての距離で個別に点灯されたか否かが判定され、全ての距離で個別に点灯されて（Ｓ４でＹｅｓ）、所定距離毎に各ＬＥＤ１〜４のＶpmax(ｘ,ｙ)の取得が完了する。
【００３６】
次に、ステップＳ５にて、各距離での最小ピーク波形電圧Ｖpmin（ｙ）を算出する。ここでは、ステップＳ２にて取得された各ＬＥＤ１〜４の各Ｖpmax(ｘ,ｙ)のうちの最小値Ｖpmin（ｙ）を各所定距離（ｙ１〜ｙｎ）毎に算出する。例えば、距離がｙ１（ｙ１は例えば５０ｍｍ）のときに、取得した各ＬＥＤ１〜４のＶpmax(１,ｙ１)〜Ｖpmax(４,ｙ１)のうちから最小の値をＶpmin（ｙ）（例えば、Ｖpmax(３,ｙ１)）、として算出する。
【００３７】
次に、ステップＳ６にて、各距離において、各ＬＥＤ１〜４のＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ）を算出する。ここでは、各ＬＥＤ１〜４のピーク波形が、各距離での最小ピーク波形と同じ大きさとなる各ＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ）を算出する。具体的に、ＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ）の算出方法を以下に説明する。
【００３８】
ここで、図２に示した調整回路４９において、ＬＥＤ１〜４に流すことができる最大の電流をＩmax_DA（ｘ）とすると、ＤＡコンバータの設定可能な最大電圧はＶmaxであるため、これらの関係は以下の式（３）で表される。
Ｒ（ｘ）＝Ｖmax ／Ｉmax_DA（ｘ）・・・（３）
なお、Ｖmax、Ｉmax_DA（ｘ）は、固有の値(既知の値)であるため、Ｒ（ｘ）も既知の値になる。
【００３９】
そして、上述したように、ある距離でのＬＥＤ１〜４の明るさの最小の電圧値をＶpmin（ｙ）とすると、以下の式（４）で表される。
Ｖpmin（ｙ）＝Ｖpmax(ｘ,ｙ)×ｃ（ｘ，ｙ）・・・（４）
なお、ｃ（ｘ，ｙ）は、固有の値（既知の値）になる。
【００４０】
また、ＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ）とＤＡコンバータの出力電圧ＶDA（ｘ）の関係は、以下の式（５）で表される。
ＶDA（ｘ）＝Ｖmax×ＳＤＡ（ｘ）／（ＤＡfull）・・・（５）
ただし、ＤＡfullは、ＤＡコンバータのフルスケールの値（既知の値）とする。
【００４１】
ここで、式（４）となるＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ、ｙ）は、式（５）を用いると、以下の式（６）で表される。
Ｖpmin（ｙ）＝Ｖmax×Ｓ（ｘ，ｙ）／（ＤＡfull）＝Ｖpmax(ｘ,ｙ)×ｃ（ｘ，ｙ）・・・（６）
【００４２】
したがって、式（６）を変形すると、以下の式（７）が導かれる。
Ｓ（ｘ，ｙ）＝Ｖpmax(ｘ,ｙ)×ｃ（ｘ，ｙ）×（ＤＡfull）／Ｖmax・・・（７）
なお、Ｖpmax(ｘ,ｙ)は、実際の測定値であり、ｃ（ｘ，ｙ）、（ＤＡfull）、Ｖmaxは、既知の値であるため、これらを式（７）に代入し、ＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ）を算出することができる（端数は四捨五入する）。
【００４３】
次に、ステップＳ７にて、全てのＬＥＤ１〜４でＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ）が算出されたか否かが判定されるとともに、ステップＳ８にて、全ての距離（ｙ１〜ｙｎ）分算出したか否かが判定される。そして、各ＬＥＤ１〜４で、ＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ）が所定距離（ｙ１〜ｙｎ）毎に算出されたと判定された場合には（Ｓ７及びＳ８でＹｅｓ）、この算出された各設定値Ｓをメモリ３５に記憶し、当該処理を終了する。
【００４４】
なお、このように、照度情報に基づき、バーコードＢ上での照度分布が所定の均一化状態となるように複数の光源（ＬＥＤ１〜４）の各々に供給する基準電流値に相当する計算値（ＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ））を所定距離毎に決定する受光センサ２８、調整回路４９及び制御回路４０は、「決定手段」の一例に相当する。
【００４５】
（読取処理）
次に、上述のように構成される光学的情報読取装置１０により行われる読取処理について、図７及び図８を用いて説明する。なお、図７は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置で行われる読取処理の流れを例示するフローチャートである。図８は、情報コードまでの距離を測定する測定方法を説明するための説明図である。
【００４６】
まず、ステップＳ１１にて、使用者等によりトリガスイッチ４２が押されたか否かが判定される。そして、トリガスイッチ４２が押されたと判定されると（Ｓ１１でＹｅｓ）、ＬＥＤ１〜４が点灯され、ステップＳ１２にて、光学的情報読取装置１０の読取口１３からバーコードＢまでの距離Ｌ１が測定される。
【００４７】
距離Ｌ１の測定は、具体的には、例えば、特開２０１０−２７７２１４公報などに開示された技術や、公知の距離センサなどを好適に用いることができる。特開２０１０−２７７２１４公報の方法を用いる場合、図８に示すように、読取口１３から結像レンズ２７までの距離をＬ２、結像レンズ２７から受光センサ２８の受光面２８ａまでの距離をＬ３、光軸の中心からポインタ光源２２までの距離をａ１、光軸の中心からポインタ光源２２が対象物Ｓを照らす距離をＡ１、光軸の中心からポインタ光源２２による光の受光センサ２８での結像距離をｂ、ポインタ光源２２と光軸との角度をθとするとき、Ａ１とｂとの間には、以下の式（８）の関係が成立する。
Ａ１／（Ｌ１＋Ｌ２）＝ｂ／Ｌ３・・・（８）
また、ａ１とＡ１との間には、以下の式（９）の関係が成立する。
Ａ１＝ａ１＋（Ｌ１＋Ｌ２）×ｔａｎθ・・・（９）
これら式（８）（９）をＬ１について解くと以下の式（１０）の関係が成立し、この式（１０）に基づいて測定距離Ｌ１が測定されることとなる。
Ｌ１＝｛（Ｌ３×ｔａｎθ−ｂ）×Ｌ２＋ａ１×Ｌ３｝／（ｂ−Ｌ３×ｔａｎθ）・・・（１０）
なお、ステップＳ１２を実行する制御回路４０は、特許請求の範囲に記載の「距離測定手段」に相当し、測定距離Ｌ１は、特許請求の範囲に記載の「測定距離」の一例に相当し得るものである。
【００４８】
次に、ステップＳ１３にて、ステップＳ１２にて測定された読取口１３からバーコードＢまでの測定距離Ｌ１に対応するＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，Ｌ１）（すなわち、測定距離Ｌ１において、バーコードＢ上での照度分布が所定の均一化状態となるように光源（ＬＥＤ１〜４）の光量バランスを調整するための設定値）を決定する。
【００４９】
なお、測定距離Ｌ１に対応するＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，Ｌ１）が、メモリ３５に記憶されていない場合には、測定距離Ｌ１の前後２つの距離、又は前２つの距離、若しくは後２つの距離（例えば、具体的に、測定距離Ｌ１が１３０ｍｍであった場合、前後２つの距離はｙ２＝１００ｍｍ、ｙ３＝１５０ｍｍ、前２つの距離はｙ１＝５０ｍｍ、ｙ２＝１００ｍｍ、後２つの距離はｙ３＝１５０ｍｍ、ｙ４＝２００ｍｍとなる）に対応する基準電流値に相当する計算値（ＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ））から補間値を算出し、該補間値に基づいてＬＥＤ１〜４に供給する電流を調整することができる。
【００５０】
より具体的に、補間値は、測定距離Ｌ１から遠い方の一番近い距離ＬＦと、近い方の一番近い距離ＬＮに相当するＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ）を比例配分して求めることができる（すなわち、距離と明るさの関係は、ほぼ比例関係である場合が多く、また比例でなくても近傍のデータ間ではほぼ比例とみなすことができる。）。そして、求める補間値をＳL1（ｘ）とすると、次式（１１）のようになる（端数は四捨五入する）。
ＳL1（ｘ）＝Ｓ（ｘ，ＬＮ）＋｛Ｓ（ｘ，ＬＦ）−Ｓ（ｘ，ＬＮ）｝／（ＬＦ−ＬＮ）×（Ｌ１−ＬＮ）・・・（１１）
ただし、
Ｌ１：読取口からバーコードラベルまでの実際の測定距離（ｍｍ）
ＬＦ：（前後２つの設定値ＳＤＡ（ｘ）を持つ場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に近い前後２つの値のうちの遠い方の予め持っているデータの距離（ｍｍ）、若しくは、（前、または、後ろの設定値ＳＤＡ（ｘ）しか持たない場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に二番目に近い予め持っているデータの距離（ｍｍ）
ＬＮ：（前後２つの設定値ＳＤＡ（ｘ）を持つ場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に近い前後２つの値のうちの近い方の予め持っているデータの距離（ｍｍ）、若しくは、（前、または、後ろの設定値ＳＤＡ（ｘ）しか持たない場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に一番近い予め持っているデータの距離（ｍｍ）
ＳL1（ｘ）：距離Ｌ１の時のＤＡコンバータの設定値
Ｓ（ｘ，ＬＦ）：距離ＬＦの時のＤＡコンバータの設定値
Ｓ（ｘ，ＬＮ）：距離ＬＮの時のＤＡコンバータの設定値
である。また、ｘは、ＬＥＤ番号（１〜４）である。
【００５１】
そして、ステップＳ１４にて、ＤＡコンバータに、設定値Ｓ（ｘ，Ｌ１）を設定する。また、このステップＳ１４では、この設定値Ｓ（ｘ，Ｌ１）に基づき、バーコードＢ上での照度分布を所定の均一化状態（図６参照）とするように、ＬＥＤ１〜４の光量バランスを調整する（設定値Ｓ（ｘ，Ｌ１）に基づいた電流を各ＬＥＤ１〜４に供給する）。なお、ＬＥＤ１〜４の光量バランスを調整する調整回路４９及び制御回路４０は、「光量調整手段」及び「均一化手段」の一例に相当する。
【００５２】
そして、このように、バーコードＢ上での照度分布が所定の均一化状態となるように、ＬＥＤ１〜４の光量バランスが調整された状態で、ステップＳ１５にて、バーコードＢの読取動作が開始され、バーコードＢからの反射光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいてデコードが行われ、読み取りが完了したと判定されると（Ｓ１６でＹｅｓ）、当該読取処理を終了する。なお、デコードが失敗した場合など読み取りが完了できていないと判定された場合には（Ｓ１６でＮｏ）、ステップＳ１２からの処理が再び行われることとなる。
【００５３】
以上説明したように、本第１実施形態に係る光学的情報読取装置１０では、複数の光源２１（ＬＥＤ１〜４）によりバーコードＢに対して照明光を照射し、このバーコードＢからの反射光を受光センサ２８により受光し、バーコードＢからの反射光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいて当該バーコードＢをデコード手段（制御回路４０）によりデコードするようにしている。そして、当該光学的情報読取装置１０（読取口１３）からバーコードＢまでの距離を距離測定手段（制御回路４０）により測定し、この測定された測定距離Ｌ１に基づいて複数の光源２１の光量バランスを光量調整手段（調整回路４９及び制御回路４０）により調整するようにしている。
【００５４】
この構成によれば、複数の光源２１を用いてバーコードＢに対して十分な光量の照明光を広範囲に照射することができ、更に、複数の光源２１の光量バランスを調整することができるため、各光源２１に製造上のバラツキ（輝度など）等が存在していても、照度分布を改善することが出来る。特に、光学的情報読取装置１０からバーコードＢまでの距離（照射距離）を測定し、その測定距離Ｌ１に基づき光量のバランスを調整しているため、複数の光源２１の光量を撮像時の実際の距離に適したバランスに設定することができ、照射距離が変動し得る環境（例えば、携帯型の読取装置１０を手で持って、バーコードＢを読み取る場合など）において、より適切な照度分布とすることができる。
【００５５】
また、バーコードＢの読み取りに際し、距離測定手段は、デコード手段によるデコードに先立って当該光学的情報読取装置１０からバーコードＢまでの距離を測定し、光量調整手段は、その測定距離Ｌ１に基づいて複数の光源２１の光量バランスを調整するようになっている。そして、デコード手段は、複数の光源２１の光量バランスが調整された状態でのバーコードＢからの反射光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいてデコードを行うようにしている。
【００５６】
この構成では、デコード手段によるデコードに先立ち、複数の光源２１の光量バランスを測定距離Ｌ１に応じたバランスに調整し、このように照度分布を改善した状態でバーコードＢを撮像し、デコードを行うことができる。従って、バーコードＢの画像において輝度の偏り等を抑えて画像全体をより鮮明化することができ、このように鮮明化されたバーコードＢの画像に基づいてより確実にデコードを行うことができる。
【００５７】
また、光量調整手段は、複数の光源２１の各々の光量をそれぞれ個別に調整可能に構成されている。この構成では、それぞれの光源２１の光量を個別に制御できるので、複数の光源２１の光量バランスを調整する上で自由度が大きくなる。従って、より細かな調整が可能となり、照度分布をより適切に改善することができる。
【００５８】
また、複数の光源２１は、所定の調整モード時に照射対象物に対して照明光を照射するように構成されており、さらに、受光センサ２８は、調整モード時の照射対象物からの反射光に基づいて光量調整に用いる調整用データ（受光センサ２８の波形）を取得するように構成されている。そして、調整用データにおいて各光源２１による各照射位置から照度情報を照度情報取得手段（受光センサ２８、制御回路４０、調整回路４９）により取得し、照度情報取得手段によって取得された各照射位置の照度情報に基づき、バーコードＢ上での照度分布を所定の均一化状態とするように、複数の光源２１の光量バランスを均一化手段により調整するようにしている。この構成では、バーコードＢ上での照度分布をより均一化するように光量バランスを調整することができるため、バーコードＢ上で照度ムラが生じることに起因して画像が不鮮明状態となることをより確実に防ぐことができ、バーコードＢの読み取りの精度を一層高めることができる。
【００５９】
また、受光センサ２８は、光学的情報読取装置１０からバーコードＢまでの所定距離毎に調整用データを取得し、照度情報取得手段は、所定距離毎に取得される調整用データにおいて、各光源２１による各照射位置から照度情報（Ｖpmax(ｘ,ｙ)）を取得するようにしている。また、光量調整手段は、照度情報に基づき、バーコードＢ上での照度分布が所定の均一化状態となるように複数の光源２１の各々に供給する基準電流値に相当する計算値（ＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ））を所定距離毎に決定する決定手段（受光センサ２８、制御回路４０、調整回路４９）と、決定手段により決定された計算値を記憶するメモリ３５とを有している。そして、均一化手段（調整回路４９）は、この計算値をメモリ３５から読み出し、該計算値に基づいて複数の光源２１の各々に供給する電流を調整するようにしている。この構成では、各光源２１に供給する基準電流値に相当する計算値が所定距離毎に予め記憶されているので、距離を測定した後に複雑な処理を行うことなく、容易に照度分布を改善にすることができる。
【００６０】
また、均一化手段は、距離測定手段により測定された測定距離Ｌ１に対応する基準電流値に相当する計算値がメモリ３５に記憶されていない場合には、測定距離Ｌ１の前後２つの距離、又は前２つの距離、若しくは後２つの距離に対応する基準電流値に相当する計算値から補間値を算出し、該補間値に基づいて複数の光源２１の各々に供給する電流を調整するようにしている。この構成では、測定された測定距離Ｌ１に対応する基準電流値に相当する計算値がない場合でも、測定距離Ｌ１の前後２つ、又は前２つ、若しくは後２つの基準電流値に相当する計算値を基に各光源２１への供給電流を算出することができるので、任意の距離において容易に照度分布を改善することができる。また、測定距離範囲外に対しても対応することができる。
【００６１】
次に、本発明の第１実施形態における第１変形例に係る当該光学的情報読取装置１０について説明する。上記第１実施形態では、測定された測定距離Ｌ１に対応する基準電流値に相当する計算値（ＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ））に基づいてＬＥＤ１〜４に供給する電流を調整するようにしたが、本第１変形例では、基準電流値に基づいてＬＥＤ１〜４に供給する電流を調整する点が異なる点以外は、上記第１実施形態と同様である。以下、これ以外の上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。なお、上記第１実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
本第１変形例では、図７のステップＳ１３において、読取口１３からバーコードＢまでの測定距離Ｌ１に対応する基準電流値ＩL1（ｘ）を算出する。なお、基準電流値ＩL1（ｘ）は、ＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ）と対応するため、例えば、この設定値ＳＤＡ（ｘ）から算出することができる。また、測定距離Ｌ１に対応する基準電流値ＩL1（ｘ）がメモリ３５に記憶されていない場合には、測定距離Ｌ１の前後２つの距離、又は前２つの距離、若しくは後２つの距離に対応する基準電流値ＩL1（ｘ）から補間値を算出し、該補間値に基づいてＬＥＤ１〜４に供給する電流を調整することができる。
【００６３】
より具体的に、補間値は、測定距離Ｌ１から遠い方の一番近い距離ＬＦと、近い方の一番近い距離ＬＮに相当する基準電流値ＩL1（ｘ）を比例配分して求めることができる。そして、求める補間値をＩL1（ｘ）とすると、次式（１２）のようになる（端数は四捨五入する）。
ＩL1（ｘ）＝ＩL1（ｘ，ＬＮ）＋｛I（ｘ，ＬＦ）−I（ｘ，ＬＮ）｝／（ＬＦ−ＬＮ）×（Ｌ１−ＬＮ）・・・（１２）
ただし、
Ｌ１：読取口からバーコードラベルまでの実際の測定距離（ｍｍ）
ＬＦ：（前後２つの基準電流値ＩL1（ｘ）を持つ場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に近い前後２つの値のうちの遠い方の予め持っているデータの距離（ｍｍ）、若しくは、（前、または、後ろの基準電流値ＩL1（ｘ）しか持たない場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に二番目に近い予め持っているデータの距離（ｍｍ）
ＬＮ：（前後２つの基準電流値ＩL1（ｘ）を持つ場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に近い前後２つの値のうちの近い方の予め持っているデータの距離（ｍｍ）、若しくは、（前、または、後ろの基準電流値ＩL1（ｘ）しか持たない場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に一番近い予め持っているデータの距離（mm）
ＩL1（ｘ）：距離Ｌ１の時の基準電流値
I（ｘ，ＬＦ）：距離ＬＦの時の基準電流値
I（ｘ，ＬＮ）：距離ＬＮの時の基準電流値
である。また、ｘは、ＬＥＤ番号（１〜４）である。
【００６４】
そして、ステップＳ１４にて、ＤＡコンバータに、基準電流値ＩL1（ｘ，Ｌ１）を設定する。また、このステップＳ１４では、この基準電流値ＩL1（ｘ，Ｌ１）に基づき、バーコードＢ上での照度分布を所定の均一化状態（図６参照）とするように、ＬＥＤ１〜４の光量バランスを調整する。
【００６５】
このように、バーコードＢ上での照度分布が所定の均一化状態となるように複数の光源２１の各々に供給する基準電流値を所定距離毎に予め決定し、この基準電流値に基づいて複数の光源２１の各々に供給する電流を調整するようにすることで、距離を測定した後に複雑な処理を行うことなく、容易に照度分布を改善にすることができる。
【００６６】
また、測定距離Ｌ１に対応する基準電流値がメモリ３５に記憶されていない場合には、測定距離Ｌ１の前後２つの距離、又は前２つの距離、若しくは後２つの距離に対応する基準電流値から補間値を算出し、該補間値に基づいて複数の光源２１の各々に供給する電流を調整するようにしている。この構成では、測定された測定距離Ｌ１に対応する基準電流値がない場合でも、測定距離Ｌ１の前後２つ、又は前２つ、若しくは後２つの基準電流値を基に各光源２１への供給電流を算出することができるので、任意の距離において容易に照度分布を改善することができる。また、測定距離範囲外に対しても対応することができる。
［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。
【００６７】
上記実施形態では、光源としてＬＥＤが全部で４つ設けられている例を示したが、ＬＥＤの数は複数であればこれに限定されない。
【００６８】
上記実施形態では、光学的情報読取装置１０の読取口１３からバーコードＢまでの距離Ｌ１を、ポインタ光源２２を用いて測定するようにしたが、ポインタ光源２２を設けない構成とすることもできる。この場合、複数の光源（ＬＥＤ１〜４）のうちのいずれかを代用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…光学的情報読取装置
１３…読取口
２１…光源（ＬＥＤ１〜４）
２２…ポインタ光源
２８…受光センサ（受光手段、照度情報取得手段、決定手段）
３５…メモリ（記憶手段）
４０…制御回路（デコード手段、照度情報取得手段、決定手段、距離測定手段、光量調整手段、均一化手段）
４９…調整回路（照度情報取得手段、決定手段、光量調整手段、均一化手段）
６０…ＤＡＣ
６１…オペアンプ
６２…トランジスタ
６３…抵抗
Ｂ…バーコード（情報コード）
Ｌ１…測定距離
Ｓ…対象物
【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】
従来から、バーコード、ＱＲコード等の情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置が提供されている。この光学的情報読取装置では、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ）などの光源を用いてその照明光を情報コード上に照射し、その反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）上に結像させ、そのＣＣＤ出力に基づき情報コードを読み取る技術が知られている。このような光学的情報読取装置に関する技術として、例えば下記特許文献１に示すものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、照明光を発する複数の光源（３１）と、光源（３１）から発せられた光を拡散する拡散板（３２）と、拡散された光を照射するレンズ（３３）と、撮像素子（３４）と、データシンボル（情報コード）（７）を撮像素子（３４）の受光面に結像するように導く撮像レンズ（３５）とを備えたデータシンボル読み取り装置（１）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−６９５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の光学的情報読取装置では、複数の光源から情報コードに対して照明光を照射したときに、情報コード上での照度分布にムラができてしまうという問題がある。このように情報コード上での照度分布にムラがあると、一部領域の輝度が相当大きくなったり小さくなったりするため、例えば本来的に明色と認識されるべき領域が暗色と認識されてしまったり、逆に暗色と認識されるべき領域が明色と認識されるような誤判定が生じやすくなってしまい、その結果、読み取り精度の低下を招いてしまうことになる。そのため、情報コードに照明光を照射する際、照射ムラをできるだけ抑えることが望ましい。
【０００６】
一方、ＬＥＤなどの光源は、その製造条件（例えば、原料ガス流量や基板温度、不純物濃度）のわずかの差で輝度などの発光特性にバラツキが生じやすい。そのため、特に複数のＬＥＤを光源に用いる場合には、予め、輝度選別されたＬＥＤを用い、さらに、選別されたＬＥＤに対応した電流制限用抵抗(固定値)を用いて光量を調整するなどの方法が採られていた。しかしながら、このような方法を用いても、照射対象物上において照度がある程度バラつくことは避けられず、照度分布をより適切に調整するための更なる方法が求められていた。
【０００７】
特に、使用者が光学的情報読取装置を手に持った状態で、情報コードから読取口をある程度離して読み取る場合、読取口から情報コードまでの距離が読み取り毎に変化するという事情があり、情報コード上での照度分布は距離によっても光の入射方向や光量が変わり得るため、上述の方法のように光源の発光量を固定化してしまうと、情報コードまでの距離が想定した距離から変化した場合に適切な照度分布が得られ難いといった問題があった。一方、光学的情報読取装置を置台などに固定する場合であっても、照射対象物の高さの違いによる情報コードまでの距離に加え、当該読取装置の周囲の環境（例えば、周囲の物の配置や人の往来などによる周辺環境の変化）で光の入射方向や光量が変わり得るため、照度分布を適切に調整し得る構成が望まれていた。
【０００８】
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、情報コードに対して照明光を照射する複数の光源を備えた光学的情報読取装置において、装置から情報コードまでの距離が変化する場合でも、情報コード上での照度分布を距離に応じて適切に調整し得る構成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】
【０００９】
本発明は、情報コードに対して照明光を照射する複数の光源と、前記情報コードからの反射光を受光する受光手段と、前記情報コードからの反射光に応じて前記受光手段から出力される信号に基づいて当該情報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、当該光学的情報読取装置から前記情報コードまでの距離を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段により測定された測定距離に基づいて前記複数の光源の光量バランスを調整する光量調整手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、複数の光源により情報コードに対して照明光を照射し、この情報コードからの反射光を受光手段により受光し、情報コードからの反射光に応じて受光手段から出力される信号に基づいて当該情報コードをデコード手段によりデコードするようにしている。そして、当該光学的情報読取装置から情報コードまでの距離を距離測定手段により測定し、この測定された測定距離に基づいて複数の光源の光量バランスを光量調整手段により調整するようにしている。
【００１１】
この構成によれば、複数の光源を用いて情報コードに対して十分な光量の照明光を広範囲に照射することができ、更に、複数の光源の光量バランスを調整することができるため、各光源（例えばＬＥＤなど）に製造上のバラツキ（輝度など）等が存在していても、照度分布を改善することが出来る。特に、光学的情報読取装置から情報コードまでの距離（以下、「照射距離」という）を測定し、その測定距離に基づき光量のバランスを調整しているため、複数の光源の光量を撮像時の実際の距離に適したバランスに設定することができ、照射距離が変動し得る環境（例えば、携帯型の読取装置を手で持って、情報コードを読み取る場合など）において、より適切な照度分布とすることができる。
【００１２】
請求項２の発明では、情報コードの読み取りに際し、距離測定手段は、デコード手段によるデコードに先立って当該光学的情報読取装置から情報コードまでの距離を測定し、光量調整手段は、その測定距離に基づいて複数の光源の光量バランスを調整するようになっている。そして、デコード手段は、複数の光源の光量バランスが調整された状態での情報コードからの反射光に応じて受光手段から出力される信号に基づいてデコードを行うようにしている。
【００１３】
この構成では、デコード手段によるデコードに先立ち、複数の光源の光量バランスを測定距離に応じたバランスに調整し、このように照度分布を改善した状態で情報コードを撮像し、デコードを行うことができる。従って、情報コードの画像において輝度の偏り等を抑えて画像全体をより鮮明化することができ、このように鮮明化された情報コードの画像に基づいてより確実にデコードを行うことができる。
【００１４】
請求項３の発明では、光量調整手段は、複数の光源の各々の光量をそれぞれ個別に調整可能に構成されている。この構成では、それぞれの光源の光量を個別に制御できるので、複数の光源の光量バランスを調整する上で自由度が大きくなる。従って、より細かな調整が可能となり、照度分布をより適切に改善することができる。
【００１５】
請求項４の発明では、複数の光源は、所定の調整モード時に照射対象物に対して照明光を照射するように構成されており、さらに、受光手段は、調整モード時の照射対象物からの反射光に基づいて光量調整に用いる調整用データを取得するように構成されている。そして、調整用データにおいて各光源による各照射位置から照度情報を照度情報取得手段により取得し、照度情報取得手段によって取得された各照射位置の照度情報に基づき、情報コード上での照度分布を所定の均一化状態とするように、複数の光源の光量バランスを均一化手段により調整するようにしている。この構成では、情報コード上での照度分布をより均一化するように光量バランスを調整することができるため、情報コード上で照度ムラが生じることに起因して画像が不鮮明状態となることをより確実に防ぐことができ、情報コードの読み取りの精度を一層高めることができる。
【００１６】
請求項５の発明では、受光手段は、光学的情報読取装置から情報コードまでの所定距離毎に調整用データを取得し、照度情報取得手段は、所定距離毎に取得される調整用データにおいて、各光源による各照射位置から照度情報を取得するようにしている。また、光量調整手段は、照度情報に基づき、情報コード上での照度分布が所定の均一化状態となるように複数の光源の各々に供給する基準電流値又はそれに相当する計算値を所定距離毎に決定する決定手段と、決定手段により決定された基準電流値又はそれに相当する計算値を記憶する記憶手段とを有している。そして、均一化手段は、距離測定手段により測定された測定距離に対応する基準電流値又はそれに相当する計算値を記憶手段から読み出し、該基準電流値又はそれに相当する計算値に基づいて複数の光源の各々に供給する電流を調整するようにしている。この構成では、各光源に供給する基準電流値又はそれに相当する計算値が所定距離毎に予め記憶されているので、距離を測定した後に複雑な処理を行うことなく、容易に照度分布を改善することができる。
【００１７】
請求項６の発明では、均一化手段は、距離測定手段により測定された測定距離に対応する基準電流値又はそれに相当する計算値が記憶手段に記憶されていない場合には、測定距離の前後２つの距離、又は前２つの距離、若しくは後２つの距離に対応する基準電流値又はそれに相当する計算値から補間値を算出し、該補間値に基づいて複数の光源の各々に供給する電流を調整するようにしている。この構成では、測定された測定距離に対応する基準電流値又はそれに相当する計算値がない場合でも、測定距離の前後２つ、又は前２つ、若しくは後２つの基準電流値又はそれに相当する計算値を基に各光源への供給電流を算出することができるので、任意の距離において容易に照度分布を改善することができる。また、測定距離範囲外に対しても対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、調整回路の構成を説明する回路図である。
【図３】図３は、各光源の配置を概略的に例示する説明図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置で行われる設定値算出処理の流れを例示するフローチャートである。
【図５】図５は、光源の光量バランスを調整する前のある任意の距離における受光センサの波形を例示する図であり、図５（Ａ）は、各ＬＥＤを単独で点灯させたときの図であり、図５（Ｂ）は、各ＬＥＤを全て同時に点灯させたときの図である。
【図６】図６は、光源の光量バランスを調整した後のある任意の距離における受光センサの波形を例示する図であり、図６（Ａ）は、各ＬＥＤを単独で点灯させたときの図であり、図６（Ｂ）は、各ＬＥＤを全て同時に点灯させたときの図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置で行われる読取処理の流れを例示するフローチャートである。
【図８】図８は、情報コードまでの距離を測定する測定方法を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
[第１実施形態]
以下、本発明に係る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。
なお、図１は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置の電気的構成を示すブロック図である。図２は、調整回路の構成を説明する回路図である。図３は、各光源の配置を概略的に例示する説明図である。
【００２０】
（全体構成）
光学的情報読取装置１０は、読取対象物（照射対象物）に表示されたバーコード等の情報コード（以下、単に「バーコードＢ」ともいう）を光学的に読み取る装置として構成されるものであり、外郭部を構成するケース（図示略）内に各種電子部品が収容された構成をなしている。また、情報コードに対して、複数の光源２１から照明光を照射し、情報コードからの反射光を受光して情報コードをデコードし得るように構成されている。ケースの内部には、回路部２０が収容されており、回路部２０は、主に、光源２１、ポインタ光源２２、受光センサ２８、結像レンズ２７等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０、トリガスイッチ４２等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系と、から構成されている。
【００２１】
光学系は、投光光学系と、受光光学系とに分かれている。投光光学系を構成する各光源２１は、照明光Ｌｆを発光可能な照明光源として機能するもので、例えば、各光源２１は、図３に示すように、４つの赤色ＬＥＤ１〜４（各光源２１がＬＥＤ１〜４のいずれかにそれぞれ対応する）から構成されている。図１では、紙面の都合上、２つの光源２１のみ示している。また、図１では、バーコードＢが表示された対象物Ｓに向けて照明光Ｌｆを照射する例を概念的に示している。なお、これら光源２１は、所定の調整モード時に対象物Ｓに対して照明光を照射するように構成されている。また、ポインタ光源２２は、読取口１３からバーコードＢまでの距離を測定するための光源として機能するもので、結像レンズ２７近傍に設けられている。
【００２２】
受光光学系は、受光センサ２８、結像レンズ２７、反射鏡（図示略）などによって構成されている。受光センサ２８は、ＣＣＤエリアセンサとして構成されるものであり、バーコードＢまたは対象物Ｓに照射されて反射した反射光Ｌｒを受光可能に構成されている。この受光センサ２８は、結像レンズ２７を介して入射する入射光を受光可能にプリント配線板（図示略）に実装されている。なお、受光センサ２８は、「受光手段」の一例に相当する。
【００２３】
結像レンズ２７は、外部から読取口１３を介して入射する入射光を集光して受光センサ２８の受光面２８ａに像を結像可能な結像光学系として機能するものである。本第１実施形態では、照明光源２１から照射された照明光ＬｆがバーコードＢにて反射した後、この反射光Ｌｒを結像レンズ２７で集光し、受光センサ２８の受光面２８ａにコード像を結像させている。
【００２４】
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、トリガスイッチ４２、発光部４３、ブザー４４、バイブレータ４５、液晶表示器４６、通信インタフェース４８、調整回路４９等から構成されている。
【００２５】
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、生成されてメモリ３５に入力されると、所定のコード画像情報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。なお、メモリ３５は、「記憶手段」の一例に相当し、複数の光源２１（ＬＥＤ１〜４）の各々に供給する基準電流値又はそれに相当する計算値を記憶するように構成されている。
【００２６】
制御回路４０は、光学的情報読取装置１全体を制御可能なマイコンによって構成されており、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等を有するとともに、情報処理機能を備えており、メモリ３５とともに情報処理装置を構成している。本実施形態では、制御回路４０に対し、トリガスイッチ４２、発光部４３、ブザー４４、バイブレータ４５、液晶表示器４６、通信インタフェース４８、調整回路４９等が接続されている。
【００２７】
これにより、制御回路４０は、例えば、トリガスイッチ４２の監視や管理、バーコードＢの読み取りに関する情報を報知するインジケータとして機能する発光部４３の点灯・消灯、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、当該光学的情報読取装置１の使用者に伝達し得る振動を発生可能なバイブレータ４５の駆動制御、液晶表示器４６の表示制御や外部装置とのシリアル通信を可能にする通信インタフェース４８の通信制御等を可能にしている。また、制御回路４０は、バーコードＢからの反射光に応じて、受光センサ２８から出力される信号に基づいて、当該情報コードをデコードするように構成されており、「デコード手段」の一例に相当する。
【００２８】
調整回路４９は、複数の光源２１（ＬＥＤ１〜４）の各々に対応して設けられており、制御回路４０からの信号（詳細は後述）に基づき、光源２１に供給する電流をそれぞれ調整するように構成されている。すなわち、調整回路４９は、複数の光源２１の各々の光量をそれぞれ個別に調整可能に構成されている。なお、このように各光源２１の光量バランスを調整する調整回路４９は、「光量調整手段」の一例に相当する。
【００２９】
この、調整回路４９は、例えば、図２に示すように、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）６０、オペアンプ６１、トランジスタ６２、抵抗６３等から構成されている。オペアンプ６１の正相入力側にはＤＡＣ６０の出力電圧（発光強度信号）が入力され、オペアンプ６１の逆相入力側は抵抗６３を介してグランドＧＮＤに接続されている。また、オペアンプ６１の出力側は、トランジスタ６２を介して逆相入力側に帰還される。
【００３０】
トランジスタ６２は、コレクタ側がＬＥＤに接続されており、エミッタ側が抵抗６３を介してグランドＧＮＤに接続されている。そして、トランジスタ６２のベースには、オペアンプ６１からの出力信号が供給されるようになっている。したがって、トランジスタ６２は、電流源として機能し、オペアンプ６１からの出力信号に応じた電流値を、ＬＥＤに流すようになっている。なお、このＬＥＤに流れる電流Ｉは、オームの法則（Ｉ＝Ｖ／Ｒ）から、次式で求めることができる。
Ｉ＝Ｖmax×ＳＤＡ／（Ｒ×ＤＡfull）・・・（１）
ただし、Ｖmaxは、ＤＡコンバータの最大電圧、ＳＤＡは、ＤＡコンバータの設定値、Ｒは、抵抗６３の抵抗値、ＤＡfullは、ＤＡコンバータのフルスケール値である。
【００３１】
（設定値算出処理）
次に、上述のように構成される光学的情報読取装置１０において実施される各光源２１の光量バランス（すなわち、バーコードＢ上での照度分布）を調整するための設定値を算出する処理を、図２〜図７等を用いて説明する。なお、この処理は、「所定の調整モード」に相当する。
なお、図４は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置における設定値算出処理の流れを例示するフローチャートである。図５は、光源の光量バランスを調整する前のある任意の距離における受光センサの波形を例示する図であり、図５（Ａ）は、各ＬＥＤを単独で点灯させたときの図であり、図５（Ｂ）は、各ＬＥＤを全て同時に点灯させたときの図である。図６は、光源の光量バランスを調整した後のある任意の距離における受光センサの波形を例示する図であり、図６（Ａ）は、各ＬＥＤを単独で点灯させたときの図であり、図６（Ｂ）は、各ＬＥＤを全て同時に点灯させたときの図である。
【００３２】
まず、ステップＳ１にて、図３に示すＬＥＤ１〜４のそれぞれに最大電流Ｉmax（ｘ）を流し、受光センサ２８により、照射対象物からの反射光に基づいて光量調整に用いる調整用データを取得する。具体的に、例えば、ある任意の距離Ｌ１（光学的情報読取装置１０からバーコードＢまでの距離Ｌ１）に白紙（照射対象物）を置き、ＬＥＤ１〜４をそれぞれ単独に点灯させたときの光学的情報読取装置１０の受光センサ２８の波形は、例えば図５（Ａ）（紙面の都合上、ＬＥＤ１〜４の各波形を一緒に示す）に示すようになり、ＬＥＤ１〜４をそれぞれ同時に全部点灯させたときには、図５（Ｂ）に示すようになる。すなわち、光源２１の光量バランスを調整する前の状態（ＬＥＤ１〜４のそれぞれに最大電流Ｉmax（ｘ）を流した状態）でのある任意の距離における受光センサ２８の波形は、均一ではなくバラついている（凹凸になっている）ことがわかる。そして、この図５（Ａ）に示す波形を、調整用データとして取得する。なお、本処理では、受光センサ２８の波形を均一化する（図６参照）ために光源を調整するための設定値（ＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ））を、各ＬＥＤ１〜４において所定距離毎に算出する。
【００３３】
なお、これら各ＬＥＤ１〜４に対するピーク値は、電圧値でも表すことができ、次式のようになる。
Ｖpmax(ｘ,ｙ)＝Ｉmax（ｘ）×ａ（ｘ，ｙ）・・・（２）
ただし、ｘは、ＬＥＤ番号（１〜４）であり、ｙは、光学的情報読取装置１０（読取口１３）からバーコードＢまでの距離Ｌ１である。また、ａ（ｘ，ｙ）は、ＬＥＤ固有の係数とする。
【００３４】
そして、ステップＳ２にて、予め決められた所定距離毎に（例えば、ｙ１＝５０ｍｍ、ｙ２＝１００ｍｍ、ｙ３＝１５０ｍｍ、ｙ４＝２００ｍｍ、ｙ５＝２５０ｍｍなど）、各ＬＥＤ１〜４のＶpmax(ｘ,ｙ)を取得する。なお、このＶpmax(ｘ,ｙ)は、「照度情報」の一例に相当する。また、調整用データにおいて各光源（ＬＥＤ１〜４）による各照射位置からＶpmax(ｘ,ｙ)を取得する受光センサ２８、調整回路４９及び制御回路４０は、「照度情報取得手段」の一例に相当する。
【００３５】
次に、ステップＳ３にて、全てのＬＥＤ１〜４で個別に点灯したか否かが判定される。そして、ＬＥＤ１〜４が個別に全て点灯されるまでは、ステップＳ１〜３の処理が繰り返し行われ、全てのＬＥＤ１〜４が点灯されたと判定されると（Ｓ３でＹｅｓ）、ステップＳ４にて、全ての距離で個別に点灯されたか否かが判定され、全ての距離で個別に点灯されて（Ｓ４でＹｅｓ）、所定距離毎に各ＬＥＤ１〜４のＶpmax(ｘ,ｙ)の取得が完了する。
【００３６】
次に、ステップＳ５にて、各距離での最小ピーク波形電圧Ｖpmin（ｙ）を算出する。ここでは、ステップＳ２にて取得された各ＬＥＤ１〜４の各Ｖpmax(ｘ,ｙ)のうちの最小値Ｖpmin（ｙ）を各所定距離（ｙ１〜ｙｎ）毎に算出する。例えば、距離がｙ１（ｙ１は例えば５０ｍｍ）のときに、取得した各ＬＥＤ１〜４のＶpmax(１,ｙ１)〜Ｖpmax(４,ｙ１)のうちから最小の値をＶpmin（ｙ）（例えば、Ｖpmax(３,ｙ１)）、として算出する。
【００３７】
次に、ステップＳ６にて、各距離において、各ＬＥＤ１〜４のＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ）を算出する。ここでは、各ＬＥＤ１〜４のピーク波形が、各距離での最小ピーク波形と同じ大きさとなる各ＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ）を算出する。具体的に、ＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ）の算出方法を以下に説明する。
【００３８】
ここで、図２に示した調整回路４９において、ＬＥＤ１〜４に流すことができる最大の電流をＩmax_DA（ｘ）とすると、ＤＡコンバータの設定可能な最大電圧はＶmaxであるため、これらの関係は以下の式（３）で表される。
Ｒ（ｘ）＝Ｖmax ／Ｉmax_DA（ｘ）・・・（３）
なお、Ｖmax、Ｉmax_DA（ｘ）は、固有の値(既知の値)であるため、Ｒ（ｘ）も既知の値になる。
【００３９】
そして、上述したように、ある距離でのＬＥＤ１〜４の明るさの最小の電圧値をＶpmin（ｙ）とすると、以下の式（４）で表される。
Ｖpmin（ｙ）＝Ｖpmax(ｘ,ｙ)×ｃ（ｘ，ｙ）・・・（４）
なお、ｃ（ｘ，ｙ）は、固有の値（既知の値）になる。
【００４０】
また、ＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ）とＤＡコンバータの出力電圧ＶDA（ｘ）の関係は、以下の式（５）で表される。
ＶDA（ｘ）＝Ｖmax×ＳＤＡ（ｘ）／（ＤＡfull）・・・（５）
ただし、ＤＡfullは、ＤＡコンバータのフルスケールの値（既知の値）とする。
【００４１】
ここで、式（４）となるＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ、ｙ）は、式（５）を用いると、以下の式（６）で表される。
Ｖpmin（ｙ）＝Ｖmax×Ｓ（ｘ，ｙ）／（ＤＡfull）＝Ｖpmax(ｘ,ｙ)×ｃ（ｘ，ｙ）・・・（６）
【００４２】
したがって、式（６）を変形すると、以下の式（７）が導かれる。
Ｓ（ｘ，ｙ）＝Ｖpmax(ｘ,ｙ)×ｃ（ｘ，ｙ）×（ＤＡfull）／Ｖmax・・・（７）
なお、Ｖpmax(ｘ,ｙ)は、実際の測定値であり、ｃ（ｘ，ｙ）、（ＤＡfull）、Ｖmaxは、既知の値であるため、これらを式（７）に代入し、ＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ）を算出することができる（端数は四捨五入する）。
【００４３】
次に、ステップＳ７にて、全てのＬＥＤ１〜４でＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ）が算出されたか否かが判定されるとともに、ステップＳ８にて、全ての距離（ｙ１〜ｙｎ）分算出したか否かが判定される。そして、各ＬＥＤ１〜４で、ＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，ｙ）が所定距離（ｙ１〜ｙｎ）毎に算出されたと判定された場合には（Ｓ７及びＳ８でＹｅｓ）、この算出された各設定値Ｓをメモリ３５に記憶し、当該処理を終了する。
【００４４】
なお、このように、照度情報に基づき、バーコードＢ上での照度分布が所定の均一化状態となるように複数の光源（ＬＥＤ１〜４）の各々に供給する基準電流値に相当する計算値（ＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ））を所定距離毎に決定する受光センサ２８、調整回路４９及び制御回路４０は、「決定手段」の一例に相当する。
【００４５】
（読取処理）
次に、上述のように構成される光学的情報読取装置１０により行われる読取処理について、図７及び図８を用いて説明する。なお、図７は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置で行われる読取処理の流れを例示するフローチャートである。図８は、情報コードまでの距離を測定する測定方法を説明するための説明図である。
【００４６】
まず、ステップＳ１１にて、使用者等によりトリガスイッチ４２が押されたか否かが判定される。そして、トリガスイッチ４２が押されたと判定されると（Ｓ１１でＹｅｓ）、ＬＥＤ１〜４が点灯され、ステップＳ１２にて、光学的情報読取装置１０の読取口１３からバーコードＢまでの距離Ｌ１が測定される。
【００４７】
距離Ｌ１の測定は、具体的には、例えば、特開２０１０−２７７２１４公報などに開示された技術や、公知の距離センサなどを好適に用いることができる。特開２０１０−２７７２１４公報の方法を用いる場合、図８に示すように、読取口１３から結像レンズ２７までの距離をＬ２、結像レンズ２７から受光センサ２８の受光面２８ａまでの距離をＬ３、光軸の中心からポインタ光源２２までの距離をａ１、光軸の中心からポインタ光源２２が対象物Ｓを照らす距離をＡ１、光軸の中心からポインタ光源２２による光の受光センサ２８での結像距離をｂ、ポインタ光源２２と光軸との角度をθとするとき、Ａ１とｂとの間には、以下の式（８）の関係が成立する。
Ａ１／（Ｌ１＋Ｌ２）＝ｂ／Ｌ３・・・（８）
また、ａ１とＡ１との間には、以下の式（９）の関係が成立する。
Ａ１＝ａ１＋（Ｌ１＋Ｌ２）×ｔａｎθ・・・（９）
これら式（８）（９）をＬ１について解くと以下の式（１０）の関係が成立し、この式（１０）に基づいて測定距離Ｌ１が測定されることとなる。
Ｌ１＝｛（Ｌ３×ｔａｎθ−ｂ）×Ｌ２＋ａ１×Ｌ３｝／（ｂ−Ｌ３×ｔａｎθ）・・・（１０）
なお、ステップＳ１２を実行する制御回路４０は、特許請求の範囲に記載の「距離測定手段」に相当し、測定距離Ｌ１は、特許請求の範囲に記載の「測定距離」の一例に相当し得るものである。
【００４８】
次に、ステップＳ１３にて、ステップＳ１２にて測定された読取口１３からバーコードＢまでの測定距離Ｌ１に対応するＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，Ｌ１）（すなわち、測定距離Ｌ１において、バーコードＢ上での照度分布が所定の均一化状態となるように光源（ＬＥＤ１〜４）の光量バランスを調整するための設定値）を決定する。
【００４９】
なお、測定距離Ｌ１に対応するＤＡコンバータの設定値Ｓ（ｘ，Ｌ１）が、メモリ３５に記憶されていない場合には、測定距離Ｌ１の前後２つの距離、又は前２つの距離、若しくは後２つの距離（例えば、具体的に、測定距離Ｌ１が１３０ｍｍであった場合、前後２つの距離はｙ２＝１００ｍｍ、ｙ３＝１５０ｍｍ、前２つの距離はｙ１＝５０ｍｍ、ｙ２＝１００ｍｍ、後２つの距離はｙ３＝１５０ｍｍ、ｙ４＝２００ｍｍとなる）に対応する基準電流値に相当する計算値（ＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ））から補間値を算出し、該補間値に基づいてＬＥＤ１〜４に供給する電流を調整することができる。
【００５０】
より具体的に、補間値は、測定距離Ｌ１から遠い方の一番近い距離ＬＦと、近い方の一番近い距離ＬＮに相当するＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ）を比例配分して求めることができる（すなわち、距離と明るさの関係は、ほぼ比例関係である場合が多く、また比例でなくても近傍のデータ間ではほぼ比例とみなすことができる。）。そして、求める補間値をＳL1（ｘ）とすると、次式（１１）のようになる（端数は四捨五入する）。
ＳL1（ｘ）＝Ｓ（ｘ，ＬＮ）＋｛Ｓ（ｘ，ＬＦ）−Ｓ（ｘ，ＬＮ）｝／（ＬＦ−ＬＮ）×（Ｌ１−ＬＮ）・・・（１１）
ただし、
Ｌ１：読取口からバーコードラベルまでの実際の測定距離（ｍｍ）
ＬＦ：（前後２つの設定値ＳＤＡ（ｘ）を持つ場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に近い前後２つの値のうちの遠い方の予め持っているデータの距離（ｍｍ）、若しくは、（前、または、後ろの設定値ＳＤＡ（ｘ）しか持たない場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に二番目に近い予め持っているデータの距離（ｍｍ）
ＬＮ：（前後２つの設定値ＳＤＡ（ｘ）を持つ場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に近い前後２つの値のうちの近い方の予め持っているデータの距離（ｍｍ）、若しくは、（前、または、後ろの設定値ＳＤＡ（ｘ）しか持たない場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に一番近い予め持っているデータの距離（ｍｍ）
ＳL1（ｘ）：距離Ｌ１の時のＤＡコンバータの設定値
Ｓ（ｘ，ＬＦ）：距離ＬＦの時のＤＡコンバータの設定値
Ｓ（ｘ，ＬＮ）：距離ＬＮの時のＤＡコンバータの設定値
である。また、ｘは、ＬＥＤ番号（１〜４）である。
【００５１】
そして、ステップＳ１４にて、ＤＡコンバータに、設定値Ｓ（ｘ，Ｌ１）を設定する。また、このステップＳ１４では、この設定値Ｓ（ｘ，Ｌ１）に基づき、バーコードＢ上での照度分布を所定の均一化状態（図６参照）とするように、ＬＥＤ１〜４の光量バランスを調整する（設定値Ｓ（ｘ，Ｌ１）に基づいた電流を各ＬＥＤ１〜４に供給する）。なお、ＬＥＤ１〜４の光量バランスを調整する調整回路４９及び制御回路４０は、「光量調整手段」及び「均一化手段」の一例に相当する。
【００５２】
そして、このように、バーコードＢ上での照度分布が所定の均一化状態となるように、ＬＥＤ１〜４の光量バランスが調整された状態で、ステップＳ１５にて、バーコードＢの読取動作が開始され、バーコードＢからの反射光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいてデコードが行われ、読み取りが完了したと判定されると（Ｓ１６でＹｅｓ）、当該読取処理を終了する。なお、デコードが失敗した場合など読み取りが完了できていないと判定された場合には（Ｓ１６でＮｏ）、ステップＳ１２からの処理が再び行われることとなる。
【００５３】
以上説明したように、本第１実施形態に係る光学的情報読取装置１０では、複数の光源２１（ＬＥＤ１〜４）によりバーコードＢに対して照明光を照射し、このバーコードＢからの反射光を受光センサ２８により受光し、バーコードＢからの反射光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいて当該バーコードＢをデコード手段（制御回路４０）によりデコードするようにしている。そして、当該光学的情報読取装置１０（読取口１３）からバーコードＢまでの距離を距離測定手段（制御回路４０）により測定し、この測定された測定距離Ｌ１に基づいて複数の光源２１の光量バランスを光量調整手段（調整回路４９及び制御回路４０）により調整するようにしている。
【００５４】
この構成によれば、複数の光源２１を用いてバーコードＢに対して十分な光量の照明光を広範囲に照射することができ、更に、複数の光源２１の光量バランスを調整することができるため、各光源２１に製造上のバラツキ（輝度など）等が存在していても、照度分布を改善することが出来る。特に、光学的情報読取装置１０からバーコードＢまでの距離（照射距離）を測定し、その測定距離Ｌ１に基づき光量のバランスを調整しているため、複数の光源２１の光量を撮像時の実際の距離に適したバランスに設定することができ、照射距離が変動し得る環境（例えば、携帯型の読取装置１０を手で持って、バーコードＢを読み取る場合など）において、より適切な照度分布とすることができる。
【００５５】
また、バーコードＢの読み取りに際し、距離測定手段は、デコード手段によるデコードに先立って当該光学的情報読取装置１０からバーコードＢまでの距離を測定し、光量調整手段は、その測定距離Ｌ１に基づいて複数の光源２１の光量バランスを調整するようになっている。そして、デコード手段は、複数の光源２１の光量バランスが調整された状態でのバーコードＢからの反射光に応じて受光センサ２８から出力される信号に基づいてデコードを行うようにしている。
【００５６】
この構成では、デコード手段によるデコードに先立ち、複数の光源２１の光量バランスを測定距離Ｌ１に応じたバランスに調整し、このように照度分布を改善した状態でバーコードＢを撮像し、デコードを行うことができる。従って、バーコードＢの画像において輝度の偏り等を抑えて画像全体をより鮮明化することができ、このように鮮明化されたバーコードＢの画像に基づいてより確実にデコードを行うことができる。
【００５７】
また、光量調整手段は、複数の光源２１の各々の光量をそれぞれ個別に調整可能に構成されている。この構成では、それぞれの光源２１の光量を個別に制御できるので、複数の光源２１の光量バランスを調整する上で自由度が大きくなる。従って、より細かな調整が可能となり、照度分布をより適切に改善することができる。
【００５８】
また、複数の光源２１は、所定の調整モード時に照射対象物に対して照明光を照射するように構成されており、さらに、受光センサ２８は、調整モード時の照射対象物からの反射光に基づいて光量調整に用いる調整用データ（受光センサ２８の波形）を取得するように構成されている。そして、調整用データにおいて各光源２１による各照射位置から照度情報を照度情報取得手段（受光センサ２８、制御回路４０、調整回路４９）により取得し、照度情報取得手段によって取得された各照射位置の照度情報に基づき、バーコードＢ上での照度分布を所定の均一化状態とするように、複数の光源２１の光量バランスを均一化手段により調整するようにしている。この構成では、バーコードＢ上での照度分布をより均一化するように光量バランスを調整することができるため、バーコードＢ上で照度ムラが生じることに起因して画像が不鮮明状態となることをより確実に防ぐことができ、バーコードＢの読み取りの精度を一層高めることができる。
【００５９】
また、受光センサ２８は、光学的情報読取装置１０からバーコードＢまでの所定距離毎に調整用データを取得し、照度情報取得手段は、所定距離毎に取得される調整用データにおいて、各光源２１による各照射位置から照度情報（Ｖpmax(ｘ,ｙ)）を取得するようにしている。また、光量調整手段は、照度情報に基づき、バーコードＢ上での照度分布が所定の均一化状態となるように複数の光源２１の各々に供給する基準電流値に相当する計算値（ＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ））を所定距離毎に決定する決定手段（受光センサ２８、制御回路４０、調整回路４９）と、決定手段により決定された計算値を記憶するメモリ３５とを有している。そして、均一化手段（調整回路４９）は、この計算値をメモリ３５から読み出し、該計算値に基づいて複数の光源２１の各々に供給する電流を調整するようにしている。この構成では、各光源２１に供給する基準電流値に相当する計算値が所定距離毎に予め記憶されているので、距離を測定した後に複雑な処理を行うことなく、容易に照度分布を改善にすることができる。
【００６０】
また、均一化手段は、距離測定手段により測定された測定距離Ｌ１に対応する基準電流値に相当する計算値がメモリ３５に記憶されていない場合には、測定距離Ｌ１の前後２つの距離、又は前２つの距離、若しくは後２つの距離に対応する基準電流値に相当する計算値から補間値を算出し、該補間値に基づいて複数の光源２１の各々に供給する電流を調整するようにしている。この構成では、測定された測定距離Ｌ１に対応する基準電流値に相当する計算値がない場合でも、測定距離Ｌ１の前後２つ、又は前２つ、若しくは後２つの基準電流値に相当する計算値を基に各光源２１への供給電流を算出することができるので、任意の距離において容易に照度分布を改善することができる。また、測定距離範囲外に対しても対応することができる。
【００６１】
次に、本発明の第１実施形態における第１変形例に係る当該光学的情報読取装置１０について説明する。上記第１実施形態では、測定された測定距離Ｌ１に対応する基準電流値に相当する計算値（ＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ））に基づいてＬＥＤ１〜４に供給する電流を調整するようにしたが、本第１変形例では、基準電流値に基づいてＬＥＤ１〜４に供給する電流を調整する点が異なる点以外は、上記第１実施形態と同様である。以下、これ以外の上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。なお、上記第１実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
本第１変形例では、図７のステップＳ１３において、読取口１３からバーコードＢまでの測定距離Ｌ１に対応する基準電流値ＩL1（ｘ）を算出する。なお、基準電流値ＩL1（ｘ）は、ＤＡコンバータの設定値ＳＤＡ（ｘ）と対応するため、例えば、この設定値ＳＤＡ（ｘ）から算出することができる。また、測定距離Ｌ１に対応する基準電流値ＩL1（ｘ）がメモリ３５に記憶されていない場合には、測定距離Ｌ１の前後２つの距離、又は前２つの距離、若しくは後２つの距離に対応する基準電流値ＩL1（ｘ）から補間値を算出し、該補間値に基づいてＬＥＤ１〜４に供給する電流を調整することができる。
【００６３】
より具体的に、補間値は、測定距離Ｌ１から遠い方の一番近い距離ＬＦと、近い方の一番近い距離ＬＮに相当する基準電流値ＩL1（ｘ）を比例配分して求めることができる。そして、求める補間値をＩL1（ｘ）とすると、次式（１２）のようになる（端数は四捨五入する）。
ＩL1（ｘ）＝ＩL1（ｘ，ＬＮ）＋｛I（ｘ，ＬＦ）−I（ｘ，ＬＮ）｝／（ＬＦ−ＬＮ）×（Ｌ１−ＬＮ）・・・（１２）
ただし、
Ｌ１：読取口からバーコードラベルまでの実際の測定距離（ｍｍ）
ＬＦ：（前後２つの基準電流値ＩL1（ｘ）を持つ場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に近い前後２つの値のうちの遠い方の予め持っているデータの距離（ｍｍ）、若しくは、（前、または、後ろの基準電流値ＩL1（ｘ）しか持たない場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に二番目に近い予め持っているデータの距離（ｍｍ）
ＬＮ：（前後２つの基準電流値ＩL1（ｘ）を持つ場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に近い前後２つの値のうちの近い方の予め持っているデータの距離（ｍｍ）、若しくは、（前、または、後ろの基準電流値ＩL1（ｘ）しか持たない場合）読取口からバーコードまでの距離データのうちＬ１に一番近い予め持っているデータの距離（mm）
ＩL1（ｘ）：距離Ｌ１の時の基準電流値
I（ｘ，ＬＦ）：距離ＬＦの時の基準電流値
I（ｘ，ＬＮ）：距離ＬＮの時の基準電流値
である。また、ｘは、ＬＥＤ番号（１〜４）である。
【００６４】
そして、ステップＳ１４にて、ＤＡコンバータに、基準電流値ＩL1（ｘ，Ｌ１）を設定する。また、このステップＳ１４では、この基準電流値ＩL1（ｘ，Ｌ１）に基づき、バーコードＢ上での照度分布を所定の均一化状態（図６参照）とするように、ＬＥＤ１〜４の光量バランスを調整する。
【００６５】
このように、バーコードＢ上での照度分布が所定の均一化状態となるように複数の光源２１の各々に供給する基準電流値を所定距離毎に予め決定し、この基準電流値に基づいて複数の光源２１の各々に供給する電流を調整するようにすることで、距離を測定した後に複雑な処理を行うことなく、容易に照度分布を改善にすることができる。
【００６６】
また、測定距離Ｌ１に対応する基準電流値がメモリ３５に記憶されていない場合には、測定距離Ｌ１の前後２つの距離、又は前２つの距離、若しくは後２つの距離に対応する基準電流値から補間値を算出し、該補間値に基づいて複数の光源２１の各々に供給する電流を調整するようにしている。この構成では、測定された測定距離Ｌ１に対応する基準電流値がない場合でも、測定距離Ｌ１の前後２つ、又は前２つ、若しくは後２つの基準電流値を基に各光源２１への供給電流を算出することができるので、任意の距離において容易に照度分布を改善することができる。また、測定距離範囲外に対しても対応することができる。
［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。
【００６７】
上記実施形態では、光源としてＬＥＤが全部で４つ設けられている例を示したが、ＬＥＤの数は複数であればこれに限定されない。
【００６８】
上記実施形態では、光学的情報読取装置１０の読取口１３からバーコードＢまでの距離Ｌ１を、ポインタ光源２２を用いて測定するようにしたが、ポインタ光源２２を設けない構成とすることもできる。この場合、複数の光源（ＬＥＤ１〜４）のうちのいずれかを代用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…光学的情報読取装置
１３…読取口
２１…光源（ＬＥＤ１〜４）
２２…ポインタ光源
２８…受光センサ（受光手段、照度情報取得手段、決定手段）
３５…メモリ（記憶手段）
４０…制御回路（デコード手段、照度情報取得手段、決定手段、距離測定手段、光量調整手段、均一化手段）
４９…調整回路（照度情報取得手段、決定手段、光量調整手段、均一化手段）
６０…ＤＡＣ
６１…オペアンプ
６２…トランジスタ
６３…抵抗
Ｂ…バーコード（情報コード）
Ｌ１…測定距離
Ｓ…対象物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報コードに対して照明光を照射する複数の光源と、
前記情報コードからの反射光を受光する受光手段と、
前記情報コードからの反射光に応じて前記受光手段から出力される信号に基づいて当該情報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、
当該光学的情報読取装置から前記情報コードまでの距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段により測定された測定距離に基づいて前記複数の光源の光量バランスを調整する光量調整手段と、
を有することを特徴とする光学的情報読取装置。
【請求項２】
前記情報コードの読み取りに際し、前記距離測定手段は、前記デコード手段によるデコードに先立って当該光学的情報読取装置から前記情報コードまでの距離を測定し、
前記光量調整手段は、その測定距離に基づいて前記複数の光源の光量バランスを調整し、
前記デコード手段は、前記複数の光源の光量バランスが調整された状態での情報コードからの反射光に応じて前記受光手段から出力される信号に基づいてデコードを行うことを特徴とする請求項１に記載の光学的情報読取装置。
【請求項３】
前記光量調整手段は、前記複数の光源の各々の光量をそれぞれ個別に調整可能に構成されている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】
前記複数の光源は、所定の調整モード時に照射対象物に対して前記照明光を照射するように構成され、
前記受光手段は、前記調整モード時の前記照射対象物からの反射光に基づいて光量調整に用いる調整用データを取得するように構成されており、
前記調整用データにおいて各光源による各照射位置から照度情報を取得する照度情報取得手段と、
前記照度情報取得手段によって取得された各照射位置の照度情報に基づき、前記情報コード上での照度分布を所定の均一化状態とするように、前記複数の光源の光量バランスを調整する均一化手段と、
を有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。
【請求項５】
前記受光手段は、前記光学的情報読取装置から前記情報コードまでの所定距離毎に前記調整用データを取得し、
前記照度情報取得手段は、前記所定距離毎に取得される前記調整用データにおいて、各光源による各照射位置から照度情報を取得し、
前記光量調整手段は、
前記照度情報に基づき、前記情報コード上での照度分布が所定の均一化状態となるように前記複数の光源の各々に供給する基準電流値又はそれに相当する計算値を前記所定距離毎に決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記基準電流値又はそれに相当する計算値を記憶する記憶手段と、を有し、
前記均一化手段は、前記距離測定手段により測定された測定距離に対応する前記基準電流値又はそれに相当する計算値を前記記憶手段から読み出し、該基準電流値又はそれに相当する計算値に基づいて前記複数の光源の各々に供給する電流を調整することを特徴とする請求項４に記載の光学的情報読取装置。
【請求項６】
前記均一化手段は、前記距離測定手段により測定された測定距離に対応する基準電流値又はそれに相当する計算値が前記記憶手段に記憶されていない場合には、前記測定距離の前後２つの距離、又は前２つの距離、若しくは後２つの距離に対応する基準電流値又はそれに相当する計算値から補間値を算出し、該補間値に基づいて前記複数の光源の各々に供給する電流を調整することを特徴とする請求項５に記載の光学的情報読取装置。
【請求項１】
情報コードに対して照明光を照射する複数の光源と、
前記情報コードからの反射光を受光する受光手段と、
前記情報コードからの反射光に応じて前記受光手段から出力される信号に基づいて当該情報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、
当該光学的情報読取装置から前記情報コードまでの距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段により測定された測定距離に基づいて前記複数の光源の光量バランスを調整する光量調整手段と、
を有することを特徴とする光学的情報読取装置。
【請求項２】
前記情報コードの読み取りに際し、前記距離測定手段は、前記デコード手段によるデコードに先立って当該光学的情報読取装置から前記情報コードまでの距離を測定し、
前記光量調整手段は、その測定距離に基づいて前記複数の光源の光量バランスを調整し、
前記デコード手段は、前記複数の光源の光量バランスが調整された状態での情報コードからの反射光に応じて前記受光手段から出力される信号に基づいてデコードを行うことを特徴とする請求項１に記載の光学的情報読取装置。
【請求項３】
前記光量調整手段は、前記複数の光源の各々の光量をそれぞれ個別に調整可能に構成されている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】
前記複数の光源は、所定の調整モード時に照射対象物に対して前記照明光を照射するように構成され、
前記受光手段は、前記調整モード時の前記照射対象物からの反射光に基づいて光量調整に用いる調整用データを取得するように構成されており、
前記調整用データにおいて各光源による各照射位置から照度情報を取得する照度情報取得手段と、
前記照度情報取得手段によって取得された各照射位置の照度情報に基づき、前記情報コード上での照度分布を所定の均一化状態とするように、前記複数の光源の光量バランスを調整する均一化手段と、
を有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。
【請求項５】
前記受光手段は、前記光学的情報読取装置から前記情報コードまでの所定距離毎に前記調整用データを取得し、
前記照度情報取得手段は、前記所定距離毎に取得される前記調整用データにおいて、各光源による各照射位置から照度情報を取得し、
前記光量調整手段は、
前記照度情報に基づき、前記情報コード上での照度分布が所定の均一化状態となるように前記複数の光源の各々に供給する基準電流値又はそれに相当する計算値を前記所定距離毎に決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記基準電流値又はそれに相当する計算値を記憶する記憶手段と、を有し、
前記均一化手段は、前記距離測定手段により測定された測定距離に対応する前記基準電流値又はそれに相当する計算値を前記記憶手段から読み出し、該基準電流値又はそれに相当する計算値に基づいて前記複数の光源の各々に供給する電流を調整することを特徴とする請求項４に記載の光学的情報読取装置。
【請求項６】
前記均一化手段は、前記距離測定手段により測定された測定距離に対応する基準電流値又はそれに相当する計算値が前記記憶手段に記憶されていない場合には、前記測定距離の前後２つの距離、又は前２つの距離、若しくは後２つの距離に対応する基準電流値又はそれに相当する計算値から補間値を算出し、該補間値に基づいて前記複数の光源の各々に供給する電流を調整することを特徴とする請求項５に記載の光学的情報読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−９７５１１（Ｐ２０１３−９７５１１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３８６８３（Ｐ２０１１−２３８６８３）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【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】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【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】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]