JP4200588B2

JP4200588B2 - Two-dimensional information reader

Info

Publication number: JP4200588B2
Application number: JP14966499A
Authority: JP
Inventors: 久志重草; 豊松島
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: JP2000339397A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用者が鉛筆持ちできるように長尺状に形成された、所謂ペン型の２次元情報読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、ドット或いは図形を２次元的に配置した２次元コードや文字等の２次元情報を光学的に読み取る装置の一つとして、使用者が鉛筆持ちできるようにペン型に形成された２次元情報読取装置が知られている（特開平６−１６２２４３号公報，特開平１０−１８７８７３号公報等参照）。
【０００３】
この読取装置は、先端が開口した長尺状（換言すればぺン形状）のケース内に、その開口部側から順に、画像取込用のレンズ、２次元情報撮像用のイメージセンサ、イメージセンサを動作させて画像信号を取り込む制御回路、等を収納することにより、２次元情報の読取時に、使用者がケースを鉛筆持ちして、ケース先端の開口部を自由に位置調整できるようにしたものである。
【０００４】
従って、この種の読取装置によれば、読取対象となる２次元情報の面積が小さい場合であっても、ケース先端の開口部を極めて簡単に２次元情報に相対させることができ、２次元情報読取時の操作性を高めることができる。
ところで、この種の読取装置を用いて２次元情報を読み取る際には、使用者は、通常、ケース周囲の直線部分を目安にして、読取装置を被写体に相対させる。このため、従来の読取装置においては、特開平１０−１８７８７３号公報に開示されているように、イメージセンサの受光面に被写体の像を結像させるレンズの光学的中心軸がケースの長手方向の中心軸と一致するように構成するのが一般的である。
【０００５】
しかし、このようにレンズの光学的中心軸をケースの長手方向の中心軸と一致させると、ケースを鉛筆持ちした際に、ケースの開口部側（先端側）に位置する２次元情報が見難くなり、使用者は、ケースの開口部と読取対象となる２次元情報との相対位置を把握するために、鉛筆持ちしたケースの先端部分を横方向から覗き込まなければならず、肩や首に負担がかかるという問題があった。
【０００６】
また、特開平６−１６２２４３号公報に開示されているように、２次元情報を読み取る際の操作性を向上するために、レンズからイメージセンサに至る光学系を収納したケースの先端部分を、制御回路等を収納したケースの本体部分に対して屈曲できるように構成したり、或いは、ケースの長手方向の中心軸に対して、開口部の開口面を所定角度で傾斜させたものも知られている。
【０００７】
つまり、この読取装置では、水平に配置された被写体から２次元情報を読み取る際に、使用者が指で把持するケースの本体部分を使用者側に倒すことで、手首を捻ることなく、開口部と２次元情報とを相対させることができるようにしている。
【０００８】
しかし、この読取装置では、２次元情報が形成された被写体が水平に配置されている場合には、手首に負担をかけることなく、開口部を２次元情報に相対させることができるが、例えば、積み上げられた段ボールの側面に印刷された２次元情報を読み取る場合等、２次元情報が形成された被写体が上下方向に配置されているような場合には、却って使い難くなるという問題がある。
【０００９】
また、この読取装置でも、ケースを鉛筆持ちすると、その開口部がケースを把持した手で隠れてしまうので、開口部を２次元情報に相対させるには、レンズの光学的中心軸をケースの長手方向の中心軸と一致させた場合と同様、鉛筆持ちしたケースを横方向から覗き込まなければならず、肩や首に負担がかかるという問題は解消できない。
【００１０】
また更に、従来の２次元情報読取装置では、イメージセンサにて被写体像を歪なく撮像できるようにするために、レンズの光学的中心軸を開口部の開口面に対して直交させ、しかも、イメージセンサを、その受光面が開口部の開口面と平行となるように配置している。このため、被写体表面で鏡面反射した光（以下、鏡面反射光ともいう）によって、受光面に正常な被写体像が形成されず、２次元情報の読取精度が悪くなることがあった。
【００１１】
特に、被写体に対して読取用の光を照射するために発光ダイオード等の発光素子を備えた読取装置では、光沢紙などを用いた場合、被写体から２次元情報を読み取る際に、発光素子から出射した光が被写体にてそのまま鏡面反射してイメージセンサの受光面に入射してしまい、２次元情報を全く読み取ることができない場合がある。
【００１２】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、ペン型の２次元情報読取装置において、装置を鉛筆持ちした状態で読取対象となる２次元情報の位置を容易に配置することができ、しかも、被写体にて鏡面反射した光の影響を受けることなく２次元情報を正確に読み取ることができるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の２次元情報読取装置においては、前述した従来装置と同様、使用者が鉛筆持ちできるように長尺状に形成されたケース内に、ケース先端の開口部側から、レンズ，イメージセンサ，読取制御手段が順に収納される。そして、ケース内には、イメージセンサが、受光面が開口部を向き、しかも、ケースの長手方向中心軸と直交するように配置され、レンズが、光学的中心軸がケースの長手方向中心軸及びイメージセンサの受光面に対して夫々所定角度で傾斜するように配置される。
【００１４】
ここで、イメージセンサの受光面がケースの長手方向中心軸と直交するように配置するのは、被写体から２次元情報を読み取る際に、当該読取装置を、ケース周囲の直線部分が被写体に直交するように配置すれば、イメージセンサの受光面と被写体とが平行となって、レンズを介してイメージセンサの受光面に形成される被写体の画像が歪むことのないようにするためである。
【００１５】
つまり、既述したように、本発明のような長尺状（換言すればペン型）の２次元情報読取装置を用いて２次元情報を読み取る際には、使用者は、通常、ケース周囲の直線部分を目安にして、ケース先端の開口部を被写体に相対させることから、本発明では、ケース周囲の直線部分を目安に、ケースを被写体に対して直交するように配置すれば、イメージセンサの受光面に被写体（換言すれば２次元情報）の画像が歪なく結像するようにしているのである。
【００１６】
また、本発明では、従来のように、レンズを、その光学的中心軸がイメージセンサの受光面に直交するように配置するのではなく、その光学的中心軸が、イメージセンサの受光面，延いては、ケースの長手方向中心軸に対して、所定角度で傾斜するように配置しているが、これは、被写体に形成された２次元情報を読み取るために、当該読取装置を、ケースが被写体に対して直交するように配置した際に、イメージセンサの受光面に結像される２次元画像が、被写体においてケースの開口部と対向する中心位置からレンズの光学的中心軸の傾斜分だけずれた位置の画像となるようにするためである。
【００１７】
つまり、本発明では、上記のようにレンズを配置することにより、当該読取装置を鉛筆持ちして２次元情報を読み取る際、ケース周囲の側壁の内、レンズの光学的中心軸とイメージセンサの受光面とがなす角度が小さくなる側の側壁に、人差し指を当てることで、当該読取装置にて読取可能な２次元情報が、鉛筆持ちした手に隠れてしまうことがないようにしているのである。
【００１８】
よって本発明の２次元情報読取装置によれば、当該読取装置を鉛筆持ちして２次元情報を読み取る際に、使用者は、読取対象となる２次元情報の位置を、鉛筆持ちした読取装置の後方から目視で確認することができるようになる。つまり、本発明によれば、従来のように、ケースの開口部と読取対象となる２次元情報との相対位置を把握するために、鉛筆持ちしたケースの先端部分を横方向から覗き込む必要がなく、使用者は、自然な姿勢で所望の２次元情報の読取操作を行うことができ、従来装置に比べて、２次元情報読取時の操作性を向上できる。
【００１９】
また、本発明の２次元情報読取装置によれば、ケース周囲の直線部分を目安にしてケースを被写体に対して直交するように配置した際、レンズの光学的中心軸は、被写体に対しても所定角度で傾斜することになるので、２次元情報読取時に、被写体にて鏡面反射した光（鏡面反射光）がレンズを介してイメージセンサの受光面に入射することを防止できる。よって、被写体からの鏡面反射光によって、２次元情報の読取精度が低下するのを防止することができる。
【００２０】
また、ケース内部に収納される読取制御手段は、外部からの読取指令に従いイメージセンサを駆動して撮像信号を取り込み、この撮像信号から２次元情報を復元したり、撮像信号或いは復元した２次元情報を外部のホストコンピュータへ送信したりするためのものであるが、読取制御手段にこうした動作を実行させるには、外部から読取指令を入力する必要がある。
この読取指令は、例えば、通信線を介して接続されたホストコンピュータ側から入力するようにしてもよいが、本発明の２次元情報読取装置は、使用者が鉛筆持ちできるようにしたものであるため、読取制御手段に対する読取指令も手動操作で入力できるようにすることが望ましい。
【００２１】
そこで、本発明（請求項１）では、外部操作によって読取指令を入力するための操作スイッチを、ケース周囲の側壁の内、レンズの光学的中心軸とイメージセンサの受光面とがなす角度が小さくなる側の側壁に配置している。
【００２２】
このため、本発明（請求項１）の２次元情報読取装置によれば、２次元情報を読み取るために使用者が当該読取装置を鉛筆持ちする際に、人差し指を操作スイッチの上に載せるようにすることで、上述したように、読取対象となる２次元情報の位置を、鉛筆持ちした読取装置の後方から目視で確認することができるようになり、しかも、人差し指で操作スイッチを容易に操作することができるようになる。
【００２３】
一方、請求項２に記載の２次元情報読取装置には、２次元情報が形成された被写体に対して画像読取用の光を照射する発光手段が設けられている。そして、この発光手段は、発光手段から照射される光の中心軸（以下、光軸ともいう）がケースの長手方向中心軸に対して傾斜し、しかも、その傾斜角度が、レンズの光学的中心軸のケースの長手方向中心軸に対する傾斜角度と同じかそれよりも大きくなるように、ケースに内蔵されている。
【００２４】
このように発光手段の光軸の傾斜角度を、レンズの光学的中心軸の傾斜角度と同じかそれよりも大きくすれば、発光手段からの照射光の被写体への入射角度を大きくすることができるので、その照射光が光沢のある被写体にて鏡面反射しても、その鏡面反射光が、レンズを介してイメージセンサの受光面に入射するのを防止することができる。
よって、請求項２に記載の２次元情報読取装置によれば、被写体からの鏡面反射光によって２次元情報の読取精度が低下するのを防止できる。
【００２５】
ここで、ケース先端に形成される開口部の開口面は、例えば、ケース内のレンズと平行になるように形成してもよいが、特に、請求項３に記載のように、ケースの長手方向の中心軸と直交するように（換言すればケース内のイメージセンサの受光面と平行となるように）形成すれば、当該読取装置を、２次元情報が形成された被写体に相対させる際に、ケースの側壁だけでなく、開口部の開口面を目安にすることができる。
【００２６】
このため、例えば、ケースの側壁に持ちやすくするための凹凸を設けたり、開口部が形成される先端側が細くなるように、ケースの外壁をその中心軸に対して傾斜させたとしても、使用者は、開口部の開口面を目安に、当該読取装置を、ケースの中心軸が被写体と直交するように配置することができるようになり、２次元情報読取時の操作性をより向上することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用された実施例の２次元コード読取装置を横方向から見た状態での全体構成を表す概略構成図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施例の２次元コード読取装置は、商品のパッケージやタグ或いはコード表等からなる被写体の表面に形成（印刷）された面積の小さな２次元コードを読み取るためのものであり、使用者が鉛筆持ちできるように全体が長尺状（ペン型）に形成され、その長手方向一端に画像取込用の開口部２が形成されたケース１０を備える。
【００２９】
そして、ケース１０の後端からは、外部のホストコンピュータに接続するための信号線Ｌが引き出されており、ケース１０は、信号線Ｌが引き出された後端から先端寄りの中央部分にかけては、同径の筒状に形成されているが、開口部２が形成された先端側は、図に示す上方の側壁を、ケース１０の長手方向中心軸Ａに沿って後端側から真っ直ぐに延ばし、図に示す下方の側壁を、その側壁の延長線上でケース１０の長手方向中心軸Ａと交差するように傾斜させることで、開口部２側程細くなるように形成されている。
【００３０】
また、ケース１０内には、上記のように筒状に形成された本体部４と、この本体部４から開口部２側に至る先端部６との境界位置に、受光面を開口部２側に向けて、ＣＣＤ等の撮像素子を２次元的に配置したイメージセンサ１２が収納されている。尚、このイメージセンサ１２は、その受光面が、ケース１０（詳しくは本体部４）の中心軸Ａに対して直交するように、ケース１０内に固定されている。
【００３１】
そして、ケース１０の先端部６内には、開口部２から外部の被写体に形成された２次元コードの画像を取り込み、イメージセンサ１２の受光面に結像させるレンズ１４、及び、開口部２との対向位置に配置された被写体に対して画像読取用の光（例えば赤外光）を照射する発光手段としての発光ダイオード１６が収納されている。
【００３２】
また、イメージセンサ１２よりも後方の本体部４内には、外部から入力される読取指令に従い、発光ダイオード１６及びイメージセンサ１２を駆動して、イメージセンサ１２から、レンズ１４を介して受光面に結像された２次元画像を表す画像信号を取り込み、その取り込んだ画像信号に基づき、被写体に形成された２次元コードを復元する、読取制御手段としての読取制御部１８が収納されている。
【００３３】
また、イメージセンサ１２が収納されたケース１０の本体部４と先端部６との境界付近で、本体部４から先端部６にかけて側壁が真っ直ぐに延びたケース１０の上方位置には、読取制御部１８に対して２次元コードの読取指令を入力するための操作スイッチ２０が配置され、その操作用の押しボタンが、ケース１０の側壁から突出されている。尚、以下の説明においては、この操作スイッチ２０が設けられたケース１０の側壁側を上方向、操作スイッチ２０とは反対側のケース１０の側壁側を下方向として説明する。
【００３４】
ここで、レンズ１４は、被写体からの反射光を集光して、イメージセンサの受光面に被写体像を結像させるものであり、実際には、一般的なカメラのレンズのように複数枚のレンズの組み合わせにて構成されている。そして、レンズ１４は、その光学的中心軸Ｂが、ケース１０（詳しくは本体部４）の長手方向の中心軸Ａ及びイメージセンサの受光面に対して、夫々、所定角度で傾斜し、且つ、中心軸Ｂの延長線が、ケース１０の開口部２よりも先端側で、ケース１０の上方の側壁（本体部４から先端部６にかけて真っ直ぐに延びた側壁）の延長線と交わるように、ケース１０の先端部６内に固定されている。
【００３５】
また、発光ダイオード１６は、ケース１０の先端部６において、レンズ１４よりも開口部２側で、且つ、レンズ１４の光学的中心軸Ｂよりも下方に配置されている。そして、図２に示すように、発光ダイオード１６の光軸Ｃは、レンズ１４の光学的中心軸Ｂと同様、ケース（詳しくは本体部４）の中心軸Ａに対して傾斜しており、その上下方向の傾斜角度は、レンズ１４の光学的中心軸Ｂよりも更に大きく、開口部２側ではより上方に傾斜している。
【００３６】
このように構成された本実施例の２次元コード読取装置においては、使用者が操作スイッチ２０の押しボタンを押下すると、読取制御部１８に読取指令が入力され、読取制御部１８は、この読取指令に従い、被写体像の取り込み、２次元コードの復元、といった２次元コード読取のための制御処理を実行し、得られた情報を内部の記憶媒体（ＲＡＭ等）に記憶するか、或いは信号線Ｌを介して外部のホストコンピュータに送信する。
【００３７】
このため、本実施例の２次元コード読取装置を用いて２次元コードを読み取る際には、使用者は、ケース１０の開口部２を２次元コードが形成された被写体に向け、操作スイッチ２０を操作するだけでよいのであるが、その読取時には、レンズ１４を介して、イメージセンサ１２の受光面に、読取対象となる２次元コード全体の像を形成させる必要があり、このためには、使用者は、被写体上の２次元コードの位置を把握し、それを読みとれる位置に当該読取装置を配置しなければならない。
【００３８】
そして、従来のペン型の読取装置では、２次元コードを読み取るために使用者が読取装置を鉛筆持ちすると、被写体上の２次元コードが使用者の手で隠れてしまいうことから、使用者は、読取装置の開口部付近を横から覗き込んで、２次元コードと開口部との相対位置を確認する必要があったが、本実施例の２次元コード読取装置では、開口部２付近を横から覗き込むというような作業を行うことなく、自然な姿勢で２次元コードを読み取ることができるようになる。
【００３９】
即ち、本実施例の２次元コード読取装置を用いて２次元コードを読み取る際には、まず、操作スイッチ２０の押しボタンに人差し指が当たるように、操作スイッチ２０が配置されたケース１０の側壁を上方に向けて、ケース１０全体を鉛筆持ちする。そして、ケース１０の側壁の直線部分を目安にして、ケース１０の長手方向中心軸Ａが被写体に対して直交するように、当該読取装置を被写体に近づけ、鉛筆持ちした人差し指の先端に位置する開口部２の上端縁を見ながら、その上端縁が被写体に形成された２次元コードに重なるように読取装置を配置し、最後に、人差し指で操作スイッチ２０を操作する。
【００４０】
つまり、本実施例では、レンズ１４がイメージセンサ１２の受光面に対して傾斜して配置されており、レンズ１４は、イメージセンサ１２の受光面に対して、ケース１０の中心軸Ａよりも上方に位置する被写体像を結像させることから、図１に示すように、使用者は、鉛筆持ちした読取装置の後方から開口部２の上端部分を見ることにより、当該装置による２次元コードの読取位置を把握できる。
【００４１】
従って、上記のように、その読取位置に２次元コードが入るように読取装置を配置し、操作スイッチ２０を操作すれば、読取装置に対して、所望の２次元コードを読み取らせることができるようになるのである。
よって、本実施例の２次元コード読取装置によれば、２次元コードを読み取る際、使用者は、従来装置のように、鉛筆持ちした読取装置の横方向から開口部付近を覗き込む必要がなく、自然な姿勢で所望の２次元コードの読取操作を行うことができ、従来装置に比べて２次元コード読取時の操作性を向上できる。
【００４２】
また、上記のように、ケース１０の側壁の直線部分を目安にして、当該読取装置を被写体に対して直交するように配置すれば、被写体の表面（２次元コード記録面）と、イメージセンサ１２の受光面とが平行になるため、イメージセンサ１２の受光面には、レンズ１４を介して、被写体に形成された２次元コードの像を歪なく形成させることができる。
【００４３】
よって、本実施例の２次元コード読取装置によれば、イメージセンサ１２の受光面に対してレンズ１４を傾斜させているにもかかわらず、イメージセンサ１２の受光面に結像された画像の歪によって２次元コードの読取精度が低下するのを防止することができる。
【００４４】
また更に、上記のように当該読取装置を被写体に対して直交するように配置すれば、レンズ１４の光学的中心軸は、被写体の表面（２次元コード記録面）に対しても所定角度で傾斜することになるので、被写体表面で鏡面反射した光（鏡面反射光）がレンズ１４を介してイメージセンサ１２の受光面に入射するのを防止できる。
【００４５】
特に、本実施例では、被写体に光を照射し、その反射光から２次元コードを読み取るために、ケース１０の先端部６に発光ダイオード１６を設けているが、この発光ダイオード１６の光軸Ｃを、レンズ１４の光学的中心軸Ｂよりも更に上方に傾けているので、発光ダイオード１６からの照射光が被写体表面で鏡面反射したとしても、その鏡面反射光がレンズ１４を通ってイメージセンサ１２の受光面に入射するのを防止できる。
【００４６】
よって、本実施例の２次元コード読取装置によれば、被写体での鏡面反射によって２次元コードの読取精度が低下するのを防止し、２次元コードの読取精度を向上できる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【００４７】
例えば、上記実施例では、ケース１０は単に筒状のものとして説明したが、ケース１０の表面には、鉛筆持ちした際に指が収まる窪みや突起等の把持補助手段を設けてもよい。このようにすれば、使用者は、ケース１０を鉛筆持ちした際に、ケース１０をしっかりと把持することができるようになり、２次元コード読取時の操作性をより向上することができる。
【００４８】
また、上記実施例では、２次元コードの読取時に被写体を照射する発光手段として、発光ダイオードを用いるものとして説明したが、発光手段としては、イメージセンサ１２の露光不足を解消し得る光を照射できるものであればよく、電球等であっても利用できる。
【００４９】
また上記実施例では、商品のパッケージやタグ等に形成された２次元コードを読み取る装置について説明したが、文字や図形等、コード化されていない２次元情報を読み取る２次元情報読取装置であっても、本発明を適用して上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の２次元コード読取装置の全体構成を表す概略構成図である。
【図２】２次元コード読取装置の先端部に組み込まれた光学系の構成及びその光軸を表す説明図である。
【符号の説明】
１０…ケース（２…開口部、４…本体部、６…先端部）、１２…イメージセンサ、１４…レンズ、１６…発光ダイオード、１８…読取制御部、２０…操作スイッチ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called pen-type two-dimensional information reading apparatus formed in a long shape so that a user can hold a pencil.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, as a device for optically reading two-dimensional information such as two-dimensional codes and characters in which dots or figures are arranged two-dimensionally, a two-dimensional shape formed in a pen shape so that a user can hold a pencil. Information reading apparatuses are known (see JP-A-6-162243, JP-A-10-187873, etc.).
[0003]
This reading apparatus includes a lens for capturing images, an image sensor for capturing two-dimensional information, and an image sensor in order from the opening side in a long (in other words, pen-shaped) case with an open end. By storing a control circuit, etc. that captures image signals by operating the device, the user can hold the case with a pencil when reading two-dimensional information, and freely adjust the position of the opening at the tip of the case It is.
[0004]
Therefore, according to this type of reading apparatus, even when the area of the two-dimensional information to be read is small, the opening at the front end of the case can be made relatively easy to be relative to the two-dimensional information. The operability during reading can be improved.
By the way, when reading two-dimensional information using this type of reading device, the user usually moves the reading device relative to the subject using a straight line portion around the case as a guide. For this reason, in the conventional reading apparatus, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-187873, the optical central axis of the lens that forms an image of the subject on the light receiving surface of the image sensor is in the longitudinal direction of the case. Generally, it is configured to coincide with the central axis.
[0005]
However, if the optical center axis of the lens is aligned with the longitudinal center axis of the case in this way, it is difficult to see the two-dimensional information located on the opening side (tip side) of the case when the case is held with a pencil. Therefore, in order to grasp the relative position between the opening of the case and the two-dimensional information to be read, the user must look into the tip of the case holding the pencil from the side, There was a problem that it took a burden.
[0006]
Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-162243, in order to improve the operability when reading two-dimensional information, the tip portion of the case containing the optical system from the lens to the image sensor is controlled. It is also known that it can be bent with respect to the main part of the case containing the circuit or the like, or the opening surface of the opening is inclined at a predetermined angle with respect to the central axis in the longitudinal direction of the case. Yes.
[0007]
In other words, in this reading device, when reading two-dimensional information from a horizontally arranged subject, the opening portion can be formed without twisting the wrist by tilting the body portion of the case that the user holds with a finger toward the user. And two-dimensional information can be made relative to each other.
[0008]
However, in this reading apparatus, when the subject on which the two-dimensional information is formed is arranged horizontally, the opening can be made relative to the two-dimensional information without placing a burden on the wrist. When reading a two-dimensional information printed on the side of the stacked cardboard, such as when a subject on which the two-dimensional information is formed is arranged vertically, there is a problem that it becomes difficult to use.
[0009]
Also in this reading apparatus, when the case is held with a pencil, the opening is hidden by the hand that holds the case. Therefore, in order to make the opening relative to the two-dimensional information, the optical center axis of the lens is set to the length of the case. As in the case of matching with the central axis of the direction, it is necessary to look into the case holding the pencil from the lateral direction, and the problem that the shoulder and neck are burdened cannot be solved.
[0010]
Furthermore, in the conventional two-dimensional information reading apparatus, the optical center axis of the lens is orthogonal to the aperture surface of the aperture so that the subject image can be captured without distortion by the image sensor. The sensor is arranged such that its light receiving surface is parallel to the opening surface of the opening. For this reason, a normal subject image is not formed on the light receiving surface due to the light specularly reflected on the surface of the subject (hereinafter also referred to as specular reflected light), and the reading accuracy of the two-dimensional information may deteriorate.
[0011]
In particular, in a reading apparatus provided with a light emitting element such as a light emitting diode for irradiating a subject with light for reading, when glossy paper or the like is used, it is emitted from the light emitting element when reading two-dimensional information from the subject. In some cases, the reflected light is specularly reflected by the subject and enters the light receiving surface of the image sensor, so that the two-dimensional information cannot be read at all.
[0012]
The present invention has been made in view of such problems, and in a pen-type two-dimensional information reading apparatus, the position of two-dimensional information to be read can be easily arranged with the apparatus held in a pencil. An object of the present invention is to make it possible to accurately read two-dimensional information without being affected by light reflected from a subject.
[0013]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The two-dimensional information reading apparatus according to claim 1, which has been made to achieve the above object, includes a case tip formed in a long case so that the user can hold a pencil as in the conventional apparatus described above. The lens, the image sensor, and the reading control means are accommodated in this order from the opening side. In the case, the image sensor is disposed so that the light receiving surface faces the opening, and is orthogonal to the longitudinal central axis of the case, and the lens includes the optical central axis and the longitudinal central axis of the case. It is arranged so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the light receiving surface of the image sensor.
[0014]
Here, the light receiving surface of the image sensor is arranged so as to be orthogonal to the central axis in the longitudinal direction of the case. When reading two-dimensional information from the subject, the reading device is arranged so that the linear portion around the case is orthogonal to the subject. By arranging in this way, the light receiving surface of the image sensor and the subject are parallel, so that the image of the subject formed on the light receiving surface of the image sensor via the lens is not distorted.
[0015]
That is, as described above, when reading two-dimensional information using a long-sized (in other words, pen-type) two-dimensional information reader as in the present invention, the user usually Since the opening at the tip of the case is made relative to the subject with the straight line as a guide, in the present invention, if the case is arranged so as to be orthogonal to the subject with the straight part around the case as a guide, the image sensor The image of the subject (in other words, two-dimensional information) is formed on the light receiving surface without distortion.
[0016]
In the present invention, the lens is not arranged so that its optical central axis is orthogonal to the light receiving surface of the image sensor as in the prior art, but the optical central axis extends from the light receiving surface of the image sensor. In this case, it is arranged so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the central axis in the longitudinal direction of the case. The two-dimensional image formed on the light receiving surface of the image sensor is shifted by the inclination of the optical center axis of the lens from the center position facing the opening of the case in the subject. This is so that the image at the specified position is obtained.
[0017]
In other words, according to the present invention, by arranging the lens as described above, when reading the two-dimensional information by holding the reading device with a pencil, the optical center axis of the lens and the light reception of the image sensor in the side wall around the case. By placing an index finger on the side wall on the side where the angle formed by the surface is reduced, the two-dimensional information that can be read by the reading device is prevented from being hidden by the hand holding the pencil.
[0018]
Therefore, according to the two-dimensional information reading apparatus of the present invention, when reading the two-dimensional information by holding the reading apparatus with a pencil, the user can locate the position of the two-dimensional information to be read by the reading apparatus holding the pencil. It can be confirmed visually from behind. That is, according to the present invention, as in the prior art, in order to grasp the relative position between the opening of the case and the two-dimensional information to be read, it is necessary to look into the tip of the case holding the pencil from the lateral direction. In addition, the user can perform a desired two-dimensional information reading operation with a natural posture, and the operability at the time of reading the two-dimensional information can be improved as compared with the conventional apparatus.
[0019]
Further, according to the two-dimensional information reading apparatus of the present invention, when the case is arranged so as to be orthogonal to the subject with reference to the straight line portion around the case, the optical center axis of the lens is Since the light is inclined at a predetermined angle, it is possible to prevent light (specular reflection light) specularly reflected from the subject from entering the light receiving surface of the image sensor via the lens when reading two-dimensional information. Therefore, it is possible to prevent the reading accuracy of the two-dimensional information from being lowered by the specular reflection light from the subject.
[0020]
Further, the reading control means housed in the case drives the image sensor in accordance with an external reading command and takes in the imaging signal, and restores the two-dimensional information from the imaging signal, the imaging signal or the restored two-dimensional information. However, in order for the reading control means to execute such an operation, it is necessary to input a reading command from the outside.
This reading command may be input from the host computer connected via a communication line, for example. However, the two-dimensional information reading apparatus of the present invention allows the user to hold a pencil. Therefore, it is desirable that a reading command for the reading control means can also be input manually.
[0021]
Therefore, in the present invention (Claim 1), an operation switch for inputting a reading command by an external operation has a small angle formed by the optical center axis of the lens and the light receiving surface of the image sensor in the side wall around the case. It is arranged on the side wall.
[0022]
Therefore, according to the two-dimensional information reading apparatus of the present invention (claim 1), when the user holds the reading apparatus with a pencil to read the two-dimensional information, the index finger is placed on the operation switch. As a result, as described above, the position of the two-dimensional information to be read can be visually confirmed from behind the reading device holding the pencil, and the operation switch can be easily operated with the index finger. Will be able to.
[0023]
On the other hand, the two-dimensional information reading apparatus according to claim 2 is provided with a light emitting means for irradiating the subject on which the two-dimensional information is formed with light for image reading. In this light emitting means, the central axis (hereinafter also referred to as the optical axis) of the light emitted from the light emitting means is inclined with respect to the central axis in the longitudinal direction of the case, and the inclination angle is the optical center of the lens. The shaft is built in the case so as to be equal to or larger than the inclination angle with respect to the longitudinal central axis of the case.
[0024]
Thus, if the tilt angle of the optical axis of the light emitting means is the same as or larger than the tilt angle of the optical center axis of the lens, the incident angle of the light irradiated from the light emitting means to the subject can be increased. Therefore, even if the irradiated light is specularly reflected by a glossy subject, the specularly reflected light can be prevented from entering the light receiving surface of the image sensor via the lens.
Therefore, according to the two-dimensional information reading apparatus of the second aspect, it is possible to prevent the reading accuracy of the two-dimensional information from being lowered by the specular reflection light from the subject.
[0025]
Here, the opening surface of the opening formed at the front end of the case may be formed, for example, so as to be parallel to the lens in the case. In particular, as described in claim 3, the longitudinal direction of the case If it is formed so as to be orthogonal to the central axis of the image sensor (in other words, parallel to the light receiving surface of the image sensor in the case), when the reading device is made to be opposed to the subject on which the two-dimensional information is formed, Not only the side wall of the case but also the opening surface of the opening can be used as a guide.
[0026]
For this reason, for example, even if the outer wall of the case is inclined with respect to the central axis so as to make the side wall of the case easier to hold or the tip side where the opening is formed becomes thinner, the user With the opening surface of the opening as a guide, the reading device can be arranged so that the central axis of the case is orthogonal to the subject, and the operability during two-dimensional information reading can be further improved. it can.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an overall configuration of a two-dimensional code reader according to an embodiment to which the present invention is applied as viewed from the side.
[0028]
As shown in FIG. 1, the two-dimensional code reader of this embodiment is for reading a small-sized two-dimensional code formed (printed) on the surface of a subject consisting of a product package, tag, code table, or the like. And a case 10 that is formed in a long shape (pen-shaped) so that the user can hold a pencil, and has an opening 2 for capturing an image at one end in the longitudinal direction.
[0029]
A signal line L for connecting to an external host computer is drawn from the rear end of the case 10, and the case 10 extends from the rear end from which the signal line L is drawn to a central portion near the front end. Although it is formed in a cylindrical shape of the same diameter, the front end side where the opening 2 is formed extends the upper side wall shown in the figure straight from the rear end side along the longitudinal center axis A of the case 10, The lower side wall shown in the figure is formed so as to be thinner toward the opening 2 side by inclining so as to intersect the longitudinal center axis A of the case 10 on the extended line of the side wall.
[0030]
Further, in the case 10, the light receiving surface is located on the side of the opening 2 at the boundary position between the main body 4 formed in a cylindrical shape as described above and the tip 6 that extends from the main body 4 toward the opening 2. An image sensor 12 in which an image sensor such as a CCD is two-dimensionally arranged is housed. The image sensor 12 is fixed in the case 10 so that the light receiving surface thereof is orthogonal to the central axis A of the case 10 (specifically, the main body 4).
[0031]
Then, in the distal end portion 6 of the case 10, a lens 14 that captures an image of a two-dimensional code formed on an external subject from the opening 2 and forms an image on the light receiving surface of the image sensor 12, and the opening 2 A light-emitting diode 16 is housed as a light-emitting means for irradiating an image reading light (for example, infrared light) to a subject arranged at the opposite position.
[0032]
Further, in the main body 4 behind the image sensor 12, the light emitting diode 16 and the image sensor 12 are driven in accordance with a reading command input from the outside, and the image sensor 12 passes through the lens 14 to the light receiving surface. A reading control unit 18 serving as a reading control unit that stores an image signal representing a formed two-dimensional image and restores a two-dimensional code formed on the subject based on the acquired image signal is housed.
[0033]
Further, in the vicinity of the boundary between the main body portion 4 and the front end portion 6 of the case 10 in which the image sensor 12 is accommodated, the reading control unit is positioned above the case 10 where the side wall extends straight from the main body portion 4 to the front end portion 6. An operation switch 20 for inputting a two-dimensional code reading command to 18 is disposed, and a push button for the operation protrudes from the side wall of the case 10. In the following description, the side wall side of the case 10 provided with the operation switch 20 will be described as an upward direction, and the side wall side of the case 10 opposite to the operation switch 20 will be described as a downward direction.
[0034]
Here, the lens 14 condenses the reflected light from the subject and forms a subject image on the light receiving surface of the image sensor. Actually, the lens 14 has a plurality of lenses like a general camera lens. It consists of a combination of lenses. The optical center axis B of the lens 14 is inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal center axis A of the case 10 (specifically, the main body 4) and the light receiving surface of the image sensor, and The case is such that the extension line of the central axis B intersects the extension line of the upper side wall of the case 10 (the side wall extending straight from the main body part 4 to the front end part 6) on the front end side of the opening 10 of the case 10. 10 is fixed in the front end portion 6.
[0035]
Further, the light emitting diode 16 is disposed at the distal end portion 6 of the case 10 on the opening 2 side with respect to the lens 14 and below the optical central axis B of the lens 14. As shown in FIG. 2, the optical axis C of the light emitting diode 16 is inclined with respect to the central axis A of the case (specifically, the main body 4), like the optical central axis B of the lens 14. The inclination angle in the vertical direction is larger than the optical center axis B of the lens 14 and is inclined further upward on the opening 2 side.
[0036]
In the two-dimensional code reader of this embodiment configured as described above, when a user presses the push button of the operation switch 20, a reading command is input to the reading control unit 18, and the reading control unit 18 In accordance with the command, control processing for reading a two-dimensional code such as capturing a subject image and restoring a two-dimensional code is executed, and the obtained information is stored in an internal storage medium (such as a RAM) or a signal line L To the external host computer.
[0037]
For this reason, when reading the two-dimensional code using the two-dimensional code reader of the present embodiment, the user points the opening 2 of the case 10 toward the subject on which the two-dimensional code is formed, and presses the operation switch 20. It is only necessary to operate, but at the time of reading, it is necessary to form an image of the entire two-dimensional code to be read on the light receiving surface of the image sensor 12 through the lens 14. The person must grasp the position of the two-dimensional code on the subject and place the reading device at a position where it can be read.
[0038]
In the conventional pen-type reading device, when the user holds the reading device with a pencil to read the two-dimensional code, the two-dimensional code on the subject is hidden by the user's hand. It was necessary to look into the vicinity of the opening of the reading device from the side to confirm the relative position between the two-dimensional code and the opening. In the two-dimensional code reading device of this embodiment, the vicinity of the opening 2 was It is possible to read a two-dimensional code with a natural posture without performing an operation of looking into the camera.
[0039]
That is, when reading a two-dimensional code using the two-dimensional code reader of the present embodiment, first, the side wall of the case 10 on which the operation switch 20 is arranged is arranged so that the index finger hits the push button of the operation switch 20. Hold the entire case 10 with a pencil facing upward. Then, using the straight portion of the side wall of the case 10 as a guide, the reading device is brought close to the subject so that the longitudinal center axis A of the case 10 is orthogonal to the subject, and an opening located at the tip of the index finger holding the pencil While observing the upper edge of the unit 2, the reader is arranged so that the upper edge overlaps the two-dimensional code formed on the subject, and finally the operation switch 20 is operated with the index finger.
[0040]
That is, in the present embodiment, the lens 14 is disposed to be inclined with respect to the light receiving surface of the image sensor 12, and the lens 14 is above the central axis A of the case 10 with respect to the light receiving surface of the image sensor 12. As shown in FIG. 1, the user looks at the upper end portion of the opening 2 from behind the reader holding the pencil, thereby reading the two-dimensional code by the device. You can grasp the position.
[0041]
Therefore, as described above, if the reading device is arranged so that the two-dimensional code enters the reading position and the operation switch 20 is operated, the reading device can read the desired two-dimensional code. It becomes.
Therefore, according to the two-dimensional code reading device of the present embodiment, when reading the two-dimensional code, the user does not need to look into the vicinity of the opening from the side of the reading device holding the pencil as in the conventional device. Thus, a desired two-dimensional code reading operation can be performed in a natural posture, and the operability at the time of reading a two-dimensional code can be improved as compared with the conventional apparatus.
[0042]
Further, as described above, if the reading device is arranged so as to be orthogonal to the subject, using the straight portion of the side wall of the case 10 as a guide, the surface of the subject (two-dimensional code recording surface) and the image sensor 12 are arranged. Therefore, the image of the two-dimensional code formed on the subject can be formed without distortion on the light receiving surface of the image sensor 12 via the lens 14.
[0043]
Therefore, according to the two-dimensional code reader of the present embodiment, the distortion of the image formed on the light receiving surface of the image sensor 12 even though the lens 14 is inclined with respect to the light receiving surface of the image sensor 12. Therefore, it is possible to prevent the reading accuracy of the two-dimensional code from being lowered.
[0044]
Furthermore, if the reading device is arranged so as to be orthogonal to the subject as described above, the optical center axis of the lens 14 is inclined at a predetermined angle with respect to the surface of the subject (two-dimensional code recording surface). Therefore, it is possible to prevent light (specularly reflected light) that has been specularly reflected from the surface of the subject from entering the light receiving surface of the image sensor 12 via the lens 14.
[0045]
In particular, in this embodiment, a light emitting diode 16 is provided at the distal end portion 6 of the case 10 in order to irradiate the subject with light and read a two-dimensional code from the reflected light. Is tilted further upward than the optical center axis B of the lens 14, even if the light irradiated from the light emitting diode 16 is specularly reflected on the surface of the subject, the specularly reflected light passes through the lens 14 and is image sensor 12. Can be prevented from entering the light receiving surface.
[0046]
Therefore, according to the two-dimensional code reading apparatus of the present embodiment, it is possible to prevent the reading accuracy of the two-dimensional code from being lowered due to the specular reflection on the subject, and to improve the reading accuracy of the two-dimensional code.
As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, A various aspect can be taken.
[0047]
For example, in the above-described embodiment, the case 10 has been described as having a simple cylindrical shape. However, gripping assisting means such as a depression or a protrusion that fits a finger when holding the pencil may be provided on the surface of the case 10. In this way, the user can firmly hold the case 10 when holding the case 10 with a pencil, and the operability at the time of reading a two-dimensional code can be further improved.
[0048]
In the above embodiment, the light emitting diode is used as the light emitting means for irradiating the subject when reading the two-dimensional code. However, the light emitting means can emit light that can solve the underexposure of the image sensor 12. Anything can be used as long as it is a light bulb.
[0049]
In the above embodiment, a device for reading a two-dimensional code formed on a product package, a tag, or the like has been described. However, a two-dimensional information reading device for reading uncoded two-dimensional information such as characters and figures is provided. Also, by applying the present invention, it is possible to obtain the same effects as those of the above embodiment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an overall configuration of a two-dimensional code reader according to an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical system incorporated in a distal end portion of a two-dimensional code reader and its optical axis.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Case (2 ... Opening part, 4 ... Main-body part, 6 ... Tip part), 12 ... Image sensor, 14 ... Lens, 16 ... Light emitting diode, 18 ... Reading control part, 20 ... Operation switch.

Claims

A case formed in a long shape so that the user can hold a pencil, and an opening is formed on one end in the longitudinal direction;
An image sensor for generating an imaging signal corresponding to a surrounding two-dimensional image formed on the light-receiving surface so that the light-receiving surface faces the opening and is substantially orthogonal to the longitudinal central axis of the case When,
A lens that is built on the opening side of the image sensor of the case and forms an external subject image on a light receiving surface of the image sensor;
A reading control means built in the case opposite to the opening side of the image sensor, and driving the image sensor according to a reading command from the outside to capture the imaging signal;
A two-dimensional information reading apparatus comprising:
The lens is disposed in the case so that the optical center axis of the lens is inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal center axis of the case and the light receiving surface of the image sensor , respectively.
An operation switch for inputting a reading command to the reading control unit by an external operation has a small angle formed by the optical center axis of the lens and the light receiving surface of the image sensor in the side wall around the case. A two-dimensional information reading apparatus, which is arranged on the side wall .

  A case formed in a long shape so that the user can hold a pencil, and an opening is formed on one end in the longitudinal direction;
  An image sensor for generating an imaging signal corresponding to a surrounding two-dimensional image formed on the light-receiving surface so that the light-receiving surface faces the opening and is substantially orthogonal to the longitudinal central axis of the case When,
  A lens that is built on the opening side of the image sensor of the case and forms an external subject image on a light receiving surface of the image sensor;
  A reading control means built in the case opposite to the opening side of the image sensor, and driving the image sensor according to a reading command from the outside to capture the imaging signal;
  A two-dimensional information reading apparatus comprising:
  The lens is disposed in the case so that the optical center axis of the lens is inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal center axis of the case and the light receiving surface of the image sensor, respectively.
  The light emitting means for irradiating the subject with light for image reading is arranged such that the central axis of the light emitted from the light emitting means is inclined with respect to the central axis in the longitudinal direction of the case, and the inclination angle is A two-dimensional information reading device built in the case so as to be substantially equal to or larger than an inclination angle of an optical center axis with respect to a longitudinal center axis of the case.

3. The two-dimensional information reading apparatus according to claim 1, wherein the case is formed so that an opening surface of the opening is substantially orthogonal to a central axis in a longitudinal direction of the case.