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撮像装置
説明

撮像装置

【課題】1つのCCDエリアセンサによりバーコードの画像を撮像可能な範囲を広げることができる撮像装置を提供する。
【解決手段】実施形態の撮像装置は、撮像素子と、撮像光学系と、ミラーと、を備える。前記撮像光学系は、第1撮像範囲に位置する被写体によって反射した光を取り込むとともに、取り込んだ光を前記撮像素子に入射して前記撮像素子に画像を結像する。前記ミラーは、前記第1撮像範囲に位置する被写体によって反射した光が前記撮像光学系に至るまでの光路の一部に設けられ、第2撮像範囲に位置する被写体によって反射した光を前記撮像光学系に導く。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
商品に貼付されたバーコード等のコードシンボルの画像を撮像し、撮像した画像をデコードしてコードシンボルのコード情報(商品コード等)を取得するようにしたコード読取装置がある(特許文献1参照)。このようなコード読取装置は、商品に付されたバーコードの画像をCCD(Charged Coupled Device)カメラ等のエリア撮像素子によって撮像し、CCDカメラの出力をデコードしてバーコードのコード情報を取得する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、商品に貼付されたコードシンボルの画像を撮像する際に、商品に貼付されたコードシンボルをエリア撮像素子に対面させる位置や角度は、コード読取装置を使用するオペレータや商品の種類によって様々である。しかしながら、従来のコード読取装置は、当該コード読取装置のハウジング内にエリア撮像素子が固定されているため、一箇所にまとまった撮像範囲や当該撮像範囲の1つの角度の画像しか撮像することができない、という課題がある。なお、異なる位置や角度の画像を撮像する複数のエリア撮像素子をコード読取装置に搭載する方法もあるが、コード読取装置が大型化しかつコストもかかる、という問題がある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
実施形態の撮像装置は、撮像素子と、撮像光学系と、ミラーと、を備える。前記撮像光学系は、第1撮像範囲に位置する被写体によって反射した光を取り込むとともに、取り込んだ光を前記撮像素子に入射して前記撮像素子に画像を結像する。前記ミラーは、前記第1撮像範囲に位置する被写体によって反射した光が前記撮像光学系に至るまでの光路の一部に設けられ、第2撮像範囲に位置する被写体によって反射した光を前記撮像光学系に導く。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】図1は、バーコードスキャナおよびPOS端末を含むチェックアウトシステムの斜視図である。
【図2】図2は、バーコードスキャナの概略的な縦断側面図である。
【図3】図3は、レンズとミラーの位置関係の一例を示す図である。
【図4】図4は、照明部とフィルタ(視野角制御部)との分解斜視図である。
【図5】図5は、バーコードスキャナによる商品に付されたバーコードの撮像操作の様子を示す模式図である。
【図6】図6は、バーコードスキャナによる商品に付されたバーコードの撮像操作の様子を示す模式図である。
【図7】図7は、レンズとミラーの位置関係を示す図である。
【図8】図8は、バーコードスキャナによる商品に付されたバーコードの撮像操作の様子を示す模式図である。
【図9】図9は、レンズとミラーの位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
(第1の実施形態)
図1は、バーコードスキャナおよびPOS端末を含むチェックアウトシステムの斜視図である。チェックアウトシステム1は、チェックアウト台51に載置されたPOS端末11と、このPOS端末11にデータ送受信自在に接続されたコードシンボル読取装置としてのバーコードスキャナ101とによって構成されている。バーコードスキャナ101は、横長テーブル状のカウンタ台151の上面に設けられている荷受面152に固定された定置式のものである。荷受面152は、商品Aを収納するための籠153を載置するのに用いられる。籠153は、概念上、顧客が購入しようとする商品Aを収納するためにカウンタ台151の荷受面152に持ち込まれる第1の籠153aと、第1の籠153aからバーコードスキャナ101を挟んだ位置に位置付けられる第2の籠153bとに分けて考えることができる。第1の籠153aは、顧客の流れ方向の上流側、第2の籠153bは、顧客の流れの方向の下流側にそれぞれ位置付けられている。顧客の流れの方向については、図1中、矢印で示している。
【0007】
バーコードスキャナ101は、カウンタ台151の荷受面152において、オペレータOP(図5および図6参照)から見て奥側に設置される縦型スキャナ形式のものである。つまり、バーコードスキャナ101は、幅広で奥行きが狭い薄型矩形形状のハウジング102を備え、このハウジング102の正面に読取窓103が配置され、ハウジング102の上部に操作部104が取り付けられて構成されている。読取窓103は、商品Aに付されているコードシンボルとしてのバーコードBCを撮像可能な撮像範囲RA,RBのうち、撮像範囲RAに対面させてハウジング102の正面に形成されている(図2参照)。このような配置上、バーコードBCの撮像範囲RAは、読取窓103に正対する荷受面152の上空に位置付けられている。バーコードBCの撮像範囲RBは、撮像範囲RAの下方側に位置付けられかつ当該撮像範囲RAの一部の範囲と重複している。また、操作部104は、ハウジング102の正面よりも手前側に延出させて設けられ、その前部が下方下がりに傾斜した形状をしている。このような操作部104には、タッチパネル105が表面に積層されたディスプレイ106が設けられ、このディスプレイ106の右隣には複数個のキートップがマトリクス状に配列されたキーボード107が配設されている。図1中、キーボード107の右隣に示されている縦長の溝は、クレジットカード等の磁気カードを読み取るための図示しないカードリーダのカード読取溝108である。更に、オペレータOP(図5および図6参照)から見て操作部104の裏面左奥側には、顧客に情報を提供するための顧客用ディスプレイ109が設置されている。
【0008】
このような構成のチェックアウトシステム1において、オペレータOPは、第1の籠153aに収納されている商品Aに付されているバーコードBCを撮像範囲RA,RBにかざしてバーコードBCをバーコードスキャナ101で撮像し、バーコードBCを撮像した後の商品Aを第2の籠153bに入れていく。これにより、顧客が購入しようとする商品Aに付されたバーコードBCがバーコードスキャナ101によって撮像され、バーコードスキャナ101はその撮像したバーコードBCの読み取り(デコード)を行うことによって当該商品Aを特定する商品コードを解析し、これをPOS端末11に送信する。POS端末11は、バーコードスキャナ101から送信された商品コードに基づいてチェックアウト処理を実行する。
【0009】
POS端末11を載置するチェックアウト台51は、カウンタ台151の終端にこのカウンタ台151とL字形を形成するようにして配置されている。そこで、オペレータOPは、バーコードスキャナ101によるバーコードBCの撮像作業と、POS端末11によるチェックアウト操作とを効率的に行なうことができる。あるいは、一人の店員がオペレータOPとしてバーコードスキャナ101によるバーコードBCの撮像作業に従事し、もう一人の店員がキャッシャとしてPOS端末11でのチェックアウト操作に従事する二人制を採用することも容易である。
【0010】
図2は、バーコードスキャナの概略的な縦断側面図である。バーコードスキャナ101は、そのハウジング102にスキャナユニット110を内蔵している。スキャナユニット110は、バーコードスキャナ101の正面に配置された読取窓103に対応する位置に開口部111を有するユニットハウジング112の内部に各部を収納している。つまり、スキャナユニット110は、開口部111の位置に照明部113を備え、エリア撮像素子としてのCCDエリアセンサ(図示せず)を備える撮像ボード114と、この撮像ボード114に取り付けられたレンズ115と、撮像ボード114に電気的に接続された画像処理ボード116とを内蔵している。また、バーコードスキャナ101は、ハウジング102の外部に、図示しないアームにより支持されたミラー301を備える。なお、バーコードスキャナ101は、図示しないアームおよび当該アームに支持されたミラー301を、ハウジング102内に収納自在に保持しているものとする。
【0011】
撮像ボード114は、開口部111の中心にCCDエリアセンサの光軸A1を一致させるようにして、ユニットハウジング112に固定されている。このような撮像ボード114は、CCDエリアセンサの出力を増幅してデジタル信号に変換して出力するために、増幅器及びA/Dコンバータを有している(いずれも図示せず)。
【0012】
レンズ115は、その光軸をCCDエリアセンサの光軸A1に一致させて撮像ボード114に取り付けられている。レンズ115は、撮像範囲RAに位置する商品Aに付されたバーコードBC(被写体)によって反射した光を取り込むとともに、取り込んだ光を撮像ボード114が有するCCDエリアセンサに入射して、商品Aに付されたバーコードBCの画像をCCDエリアセンサに結像する撮像光学系である。
【0013】
図3は、レンズとミラーの位置関係の一例を示す図である。ミラー301は、図3に示すように、撮像範囲RAに位置するバーコードBCによって反射した光がレンズ115に至るまでの光路の一部に設けられ、撮像範囲RBに位置するバーコードBCによって反射した光をレンズ115に導くものである。これにより、撮像範囲RAに位置するバーコードBCによって反射した光をレンズ115に至らせるための光路の一部がミラー301によって遮られて撮像範囲RAが狭くなるものの、撮像範囲RAと一部が重複する撮像範囲RBに位置するバーコードBCの画像もCCDエリアセンサに結像することができるので、1つのCCDエリアセンサによりバーコードBCの画像を撮像可能な範囲を広げた新たな撮像範囲RNを得ることができる。
【0014】
また、ミラー301は、図3に示すように、撮像範囲RAと少なくとも一部が重複する撮像範囲RBに位置するバーコードBCによって、撮像範囲RAに位置するバーコードBCによって光が反射した角度と異なる角度に反射した光をレンズ115に導くものとする。これにより、撮像範囲RAと撮像範囲RBとが重複する範囲にバーコードBCが位置する場合に、当該バーコードBCを異なる角度から撮像した画像を得ることができるので、一方向から撮像したバーコードBCからコード情報を解析することができなくても、他の方向から撮像したバーコードBCからコード情報を得ることができる。
【0015】
画像処理ボード116は、ユニットハウジング112の底部に固定されている。このような画像処理ボード116は、撮像ボード114からデジタル信号に変換されて出力されるCCDエリアセンサが撮像したバーコードBCの画像をデコードし、そのバーコードBCがコードシンボル化しているコード情報である商品コードを解析する。そして、解析した商品コードをPOS端末11に向けて出力する。
【0016】
図4は、照明部とフィルタ(視野角制御部)との分解斜視図である。照明部113は、レンズ115を露出させるレンズ孔117を有する照明ボード118に、レンズ孔117の周囲を取り囲むようにして光源としての複数個のLED119を配置した構造のものである。照明ボード118は、個々のLED119に対する給電用の配線をプリントしたプリント印刷基板である。
【0017】
スキャナユニット110は、照明部113を覆うようにして視野角制御部としてのフィルタ120を有している。このフィルタ120は、照明部113が有している個々のLED119について、商品Aに付されているコードシンボルとしてのバーコードBCがかざされる撮像範囲RA(図2参照)よりも上方に向かう照射光を遮蔽する機能を有している。このようなフィルタ120にも、レンズ115を露出させるレンズ孔120aが形成されている。
【0018】
図2に戻り、このように構成されたスキャナユニット110は、その開口部111の位置をバーコードスキャナ101のハウジング102に形成された読取窓103に位置合わせして、ハウジング102に内蔵されている。これにより、撮像ボード114に設けられているCCDエリアセンサは、その光軸A1が読取窓103の外部に位置する撮像範囲RA,RBに向けられている。同様に、照明部113に設けられている複数個のLED119も、その光軸A2を撮像範囲RA,RBに向けている。そして、レンズ115は、撮像範囲RAに位置するバーコードBCによって反射した光がCCDエリアセンサに焦点を結ぶような焦点距離を有している。そのため、撮像範囲RAは、前述したように、商品Aに付されているバーコードBCを撮像するための範囲である。また、ミラー301が、撮像範囲RAに位置するバーコードBCによって反射した光がレンズ115に至るまでの光路の一部に設けられ、撮像範囲RBに位置するバーコードBCによって反射した光をレンズ115に導いている。そのため、撮像範囲RBも、撮像範囲RAと同様、商品Aに付されているバーコードBCを撮像するための範囲である。これにより、ミラー301、および撮像ボード114に設けられているCCDエリアセンサとレンズ115は、撮像領域RA,RBを撮像可能領域とし、この撮像可能領域である撮像範囲RA,RBに位置するバーコードBCの画像を撮像することができる。よって、ミラー301と撮像ボード114とレンズ115とは、撮像範囲RA,RBを撮像範囲とする撮像部121を構成する。
【0019】
更に、スキャナユニット110は、フィルタ120よりも外側に位置させて開口部111に透明な保護カバー122を有しており、この保護カバー122が読取窓103のカバー部を兼ねている。
【0020】
このような構成において、照明部113は、その複数個のLED119によって撮像範囲RA,RBを照明する。これにより、ミラー301、および撮像ボード114に設けられているCCDエリアセンサとレンズ115による撮像可能領域である撮像範囲RA,RBに商品Aに付されたバーコードBCが位置付けられると、そのバーコードBCが照明部113によって照明される。これにより、CCDエリアセンサによるバーコードBCの画像の撮像が可能となる。
【0021】
図5および図6は、バーコードスキャナによる商品に付されたバーコードの撮像操作の様子を示す模式図である。図5に示すように、スキャナユニット110がバーコードBCを撮像するための範囲が撮像範囲RAだけだとすると、スキャナユニット110は、オペレータOPがバーコードBCを撮像範囲RAにかざした位置が低い場合に、バーコードBCの画像を撮像することができない。
【0022】
しかしながら、本実施形態にかかるバーコードスキャナ101によれば、バーコードBCを撮像する範囲を撮像範囲RAの下方側に広げることで、図6に示すように、オペレータOPがバーコードBCを撮像範囲RAにかざした位置が低くても、当該バーコードBCが撮像範囲RBに位置していれば、バーコードBCの画像を撮像することができる。
【0023】
このように本実施形態にかかるバーコードスキャナ101によれば、CCDエリアセンサを有する撮像ボード114と、撮像範囲RAに位置する商品Aに付されたバーコードBCによって反射した光を取り込むとともに、取り込んだ光をCCDエリアセンサに入射して、バーコードBCの画像をCCDエリアセンサに結像するレンズ115と、撮像範囲RAに位置するバーコードBCによって反射した光がレンズ115に至るまでの光路の一部に設けられ、撮像範囲RBに位置するバーコードBCによって反射した光をレンズ115に導くミラー301と、を備えることにより、撮像範囲RAと一部が重複する撮像範囲RBに位置するバーコードBCの画像もCCDエリアセンサに結像することができるので、1つのCCDエリアセンサによりバーコードBCの画像を撮像可能な範囲を広げることができる。
【0024】
(第2の実施形態)
本実施形態は、一つの撮像範囲と重複しない他の撮像範囲に位置する被写体によって反射した光をレンズに導くミラーを備えた例である。なお、以下の説明では、第1の実施形態と同様の箇所についての説明を省略し、第1の実施形態と異なる箇所についてのみ説明する。
【0025】
図7は、レンズとミラーの位置関係を示す図である。ミラー701は、図7に示すように、撮像範囲RAよりも下方側に位置しかつ撮像範囲RAと重複しない撮像範囲RBに位置するバーコードBCによって反射した光をレンズ115に導くものである。これにより、撮像範囲RAに位置するバーコードBCによって反射した光をレンズ115に至らせるための光路の一部がミラー701によって遮られて撮像範囲RAが狭くなるものの、撮像範囲RAに位置するバーコードBCおよび撮像範囲RBに位置するバーコードBCの画像をCCDエリアセンサに結像することができるので、1つのCCDエリアセンサによりバーコードBCの画像を撮像可能な範囲を一箇所から複数に増やした新たな撮像範囲RNを得ることができる。
【0026】
図8は、バーコードスキャナによる商品に付されたバーコードの撮像操作の様子を示す模式図である。本実施形態にかかるバーコードスキャナ101によれば、図8に示すように、荷受面152にも撮像範囲RBを設けることで、商品Aを撮像範囲RAの位置まで持ち上げて当該商品Aに付されたバーコードBCを撮像範囲RAにかざさなくても、荷受面152に商品Aを置いたまま当該商品Aに付されたバーコードBCを撮像することができる。
【0027】
このように本実施形態にかかるバーコードスキャナ101によれば、撮像範囲RAよりも下方側に位置しかつ撮像範囲RAと重複しない撮像範囲RBに位置するバーコードBCによって反射した光をレンズ115に導くミラー701を備えることにより、撮像範囲RAに位置するバーコードBCおよび撮像範囲RBに位置するバーコードBCの画像をCCDエリアセンサに結像することができるので、1つのCCDエリアセンサによりバーコードBCの画像を撮像可能な範囲を一箇所から複数に増やした新たな撮像範囲RNを得ることができる。
【0028】
(第3の実施形態)
本実施形態は、一つの撮像範囲に位置する被写体によって反射した光がレンズに至るまでの光路の一部に設けられ、他の撮像範囲に位置する被写体によって反射した光をレンズに導くミラーを複数備える例である。なお、以下の説明では、第1,2の実施形態と同様の箇所についての説明を省略し、第1,2の実施形態と異なる箇所についてのみ説明する。
【0029】
図9は、レンズとミラーの位置関係を示す図である。ミラー901は、図3に示すミラー301と同様、撮像範囲RAと少なくとも一部が重複する撮像範囲RBに位置するバーコードBCによって、撮像範囲RAに位置するバーコードBCによって光が反射した角度と異なる角度に反射した光をレンズ115に導くものとする。また、ミラー902は、図7に示すミラー701と同様、撮像範囲RAよりも下方側に位置しかつ撮像範囲RAと重複しない撮像範囲RBに位置するバーコードBCによって反射した光をレンズ115に導くものである。
【0030】
本実施形態にかかるバーコードスキャナ101によれば、バーコードBCを撮像する範囲を撮像範囲RAの下方側に広げることで、図6に示すように、オペレータOPがバーコードBCを撮像範囲RAにかざした位置が低くても、当該バーコードBCが撮像範囲RBに位置していれば、バーコードBCの画像を撮像することができる。
【0031】
さらに、本実施形態にかかるバーコードスキャナ101によれば、図8に示すように、荷受面152にも撮像範囲RBを設けることで、商品Aを撮像範囲RAの位置まで持ち上げて当該商品Aに付されたバーコードBCを撮像範囲RAにかざさなくても、荷受面152に商品Aを置いたまま当該商品Aに付されたバーコードBCを撮像することができる。
【0032】
このように本実施形態にかかるバーコードスキャナ101によれば、第1,2の実施形態にかかるバーコードスキャナ101と同様の効果を得ることができる。
【0033】
以上説明したとおり、第1から第3の実施形態によれば、1つのCCDエリアセンサによりバーコードBCの画像を撮像可能な範囲を広げることができる。
【符号の説明】
【0034】
121 撮像部
114 撮像ボード
115 レンズ
301,701,901 ミラー
RA,RB 撮像範囲
【先行技術文献】
【特許文献】
【0035】
【特許文献1】特開2005−025311号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
撮像素子と、
第1撮像範囲に位置する被写体によって反射した光を取り込むとともに、取り込んだ光を前記撮像素子に入射して前記撮像素子に画像を結像する撮像光学系と、
前記第1撮像範囲に位置する被写体によって反射した光が前記撮像光学系に至るまでの光路の一部に設けられ、第2撮像範囲に位置する被写体によって反射した光を前記撮像光学系に導くミラーと、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項2】
前記ミラーは、前記第1撮像範囲と重複しない前記第2撮像範囲に位置する被写体によって反射した光を前記撮像光学系に導くことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項3】
前記ミラーは、前記第1撮像範囲と少なくとも一部が重複する前記第2撮像範囲に位置する被写体によって、前記第1撮像範囲に位置する被写体によって光が反射した角度と異なる角度に反射した光を前記撮像光学系に導くことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
【請求項4】
複数の前記ミラーを備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一に記載の撮像装置。
【請求項5】
前記撮像素子は、CCDエリアセンサであることを特徴とする請求項1から4のいずれか一に記載の撮像装置。
【請求項6】
前記ミラーは、前記第1撮像範囲よりも下方側に存在する前記第2撮像範囲から反射した反射光を前記撮像光学系に導くことを特徴とする請求項1から5のいずれか一に記載の撮像装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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