JP7653345B2 - 光学情報読取装置 - Google Patents
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Description
第1~第3光学情報読取装置1A、1B、1Cは、プログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC)130に信号線130aによって有線接続されているが、これに限らず、第1~第3光学情報読取装置1A、1B、1C、及びPLC130に通信モジュールを内蔵し、第1~第3光学情報読取装置1A、1B、1Cと、PLC130とを無線接続するようにしてもよい。PLC130は、搬送用ベルトコンベアB及び第1~第3光学情報読取装置1A、1B、1Cをシーケンス制御するための制御装置であり、汎用のPLCを利用することができる。
第1~第3光学情報読取装置1A、1B、1Cは同じものである。以下、第1光学情報読取装置1Aの構成について説明する。図2は、第1光学情報読取装置1Aのブロック図であり、また図3~6は第1光学情報読取装置1Aの外観を示す図である。第1光学情報読取装置1Aは、筐体2と、照明部4及びカメラ5と、プロセッサ20とを備えている。照明部4は、ワークWを照明する部分であり、また、カメラ5は、コードが付与されたワークWを照明部4によって照明された状態で撮影し、コードを含むコード画像を取得する部分である。プロセッサ20のデコード部22は、カメラ5で取得されたコード画像をデコードするデコード手段の一例である。
図9A及び図9Bは、拡散板ユニット51Aを示すものである。拡散板ユニット51Aは、拡散板51と、第1レンズ56及び第2レンズ57と、エイマー用レンズ58とを一体成形することによって得られるものである。第1レンズ56は、第3グループ4cの2つの発光素子と、偏光板50との間に配置される。また、第2レンズ57は、第1グループ4aの2つの発光素子と、透光板52との間に配置される。発光素子の前方にレンズ56、57を配置することで、大きな光量を広範囲に確保できる。エイマー用レンズ58は、エイマー10の前方に配置されている。拡散板51と、レンズ56、57、58を一体成形しているので、部品点数を削減でき、構造を簡素化できる。尚、拡散板51と、レンズ56、57、58とは別部品で構成されていてもよい。
図2に示すように、第1グループ4a、第2グループ4b及び第3グループ4cは、プロセッサ20に接続されており、当該プロセッサ20よって構成される照明制御部21で制御される。照明制御部21は、第2グループ4bの発光素子を点灯させているときには他の照明グループ4a、4cの発光素子を点灯させないように照明部4を制御すること、第1グループ4aの発光素子を点灯させているときには他の照明グループ4b、4cの発光素子を点灯させないように照明部4を制御すること、第3グループ4cの発光素子を点灯させているときには他の照明グループ4a、4bの発光素子を点灯させないように照明部4を制御することが可能になっている。つまり、照明制御部21は、直接光(透光板52を透過した光)、拡散光、偏光光を切り替えてコードに照射可能に構成されている。
プロセッサ20によりデコード部22が構成されている。デコード部22は、第1グループ4aからの光を透光板52を介してコードに照射しカメラ5で取得したコード画像と、第2グループ4bからの光を拡散板51を介してコードに照射しカメラ5で取得したコード画像と、第3グループ4cからの光を偏光板50を介してコードに照射しカメラ5で取得したコード画像とをデコードする部分である。コード画像は、図2に示す記憶部30の画像データ記憶部30aに記憶されている。
図5に示すように、筐体2の上面2eには本体表示部6が設けられている。本体表示部6は、たとえば有機ELディスプレイや液晶ディスプレイ等からなるものである。図2に示すように、本体表示部6は、プロセッサ20に接続されている。本体表示部6には、例えばカメラ5で撮影されたコード画像、コード画像をデコードした結果である文字列、読み取り成功率、マッチングレベル等を表示させることができる。読み取り成功率とは、複数回読み取り処理を実行したときの平均読み取り成功率である。マッチングレベルとは、デコードが成功したコードの読み取りのしやすさを示す読取余裕度である。これはデコード時に発生した誤り訂正の数等から求めることができ、たとえば数値で表すことができる。誤り訂正が少なければ少ないほどマッチングレベル(読取余裕度)が高くなり、一方、誤り訂正が多ければ多いほどマッチングレベルが低くなる。
筐体2の上面2eには、光学情報読取装置1Aの設定時等に使用するセレクトボタン11及びエンターボタン12とが設けられている。セレクトボタン11及びエンターボタン12はプロセッサ20に接続されていて、プロセッサ20はセレクトボタン11及びエンターボタン12の操作状態を検出可能になっている。セレクトボタン11は、本体表示部6に表示された複数の選択肢の中から1つを選択する際に操作するボタンである。エンターボタン12は、セレクトボタン11で選択した結果を確定する際に操作するボタンである。
筐体2の上面2eには、インジケータ9も設けられている。インジケータ9は、プロセッサ20に接続されていて、たとえば発光ダイオード等の発光体で構成することができる。光学情報読取装置1Aの作動状態をインジケータ9の点灯状態によって外部に報知することができる。
筐体2の下部には、回転コネクタ60が設けられている。回転コネクタ60は、筐体2の本体部分に対して図5に示す中心線L3周りに回動可能に取り付けられている。回転コネクタ60には、光学情報読取装置1Aに電力を供給するための電力配線が接続される電源コネクタ7と、設定装置100及びPLC130に接続されるEthernetコネクタ8とが設けられている。尚、Ethernet規格は一例であり、Ethernet規格以外の規格の信号線を利用することもできる。
上記実施形態では、回転コネクタ60を搭載しているが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば図11~図13に示すように、回転コネクタ60を搭載していない場合にも適用することができる。図11~図13に示す例では、電源コネクタ7及びEthernetコネクタ8が筐体2の下面2fから下方へ突出しており、その突出方向は固定されている。
光学情報読取装置1Aは通信部32を有している。通信部32は、設定装置100及びPLC130と通信を行う部分である。通信部32は、Webサーバ機能を有していてもよいし、設定装置100及びPLC130と接続されるI/O部、RS232C等のシリアル通信部、無線LANや有線LAN等のネットワーク通信部を有していてもよい。
図1に示す例では、設定装置100が表示器101を備えているが、表示器101は第1光学情報読取装置1Aの一部であってもよい。この場合、筐体2、照明部4、カメラ5、透光板52、拡散板51及びプロセッサ20を有する光学情報読取装置本体と、表示器101とを備えた光学情報読取装置とすることができる。
図2に示すプロセッサ20によりチューニング実行部23が構成されている。チューニング実行部23は、AFモジュール5cを作動させてピント合わせを行った後、カメラ5の撮影条件及びデコード処理のデコード条件等を変化させて、コードの撮影及びデコード処理を繰り返し、各撮影条件及びデコード条件にて算出されたコードの読み取りのしやすさ(デコードの余裕度)を示すマッチングレベルに基づいて、最適な撮影条件及びデコード条件を決定するチューニング処理を実行する。例えば、チューニング実行部23は、光学情報読取装置1Aの設定時に、カメラ5のゲイン、照明部4の光量、照明切替(直接光、拡散光、偏光光の切替)、露光時間等の撮影条件や、画像処理条件を変更してデコードに適した条件となるように各種条件(チューニングパラメータ)を設定する部分である。画像処理条件とは、デコード前のコード画像に対する画像処理フィルタの係数(フィルタの強弱)や、複数の画像処理フィルタがある場合に画像処理フィルタの切替、種類の異なる画像処理フィルタの組み合わせ等である。搬送時のワークWに対する外光の影響や、コードが付されている面の色及び材質等によって適切な撮影条件及び画像処理条件は異なる。よって、チューニング実行部23は、より適切な撮影条件及び画像処理条件を探索して、上記条件を設定する。
表示器101には、様々なユーザーインターフェース画面を表示させることができる。ユーザーインターフェース画面は、例えば設定装置100の制御部105で生成することができる。
以上説明したように、この実施形態によれば、照明部4が第1グループ4a及び第2グループ4bを有しており、第1グループ4aの前方には透光板52が設けられ、第2グループ4bの前方には拡散板51が設けられている。したがって、第2グループ4bからの光は拡散板51によって拡散されてからコードに照射されることになる。拡散板51は、第1グループ4aからの光が透過する透光板52に比べて大きいので、拡散光51を広範囲に照射すること、即ち、例えばコードの4倍の面積に拡散光を照射することが可能になる。これにより、ワークWの表面が鏡面の場合であっても、カメラ5によって高いコントラストのコード画像が取得される。その結果、読取成功率を高めることができる。
2 筐体
2a 前面(第1の面)
4 照明部
4a 第1グループ
4b 第2グループ
4c 第3グループ
5 カメラ
21 照明制御部
22 デコード部
50 偏光板
51 拡散板
52 透光板
101 表示器
Claims (18)
- 筐体と、
前記筐体内に設けられ、コードが付与されたワークを撮影し、コードを含むコード画像を取得するカメラと、
前記筐体内の前記カメラの周囲に設けられ、外部に照明を照射するための発光素子を有し、複数のグループをなす照明部と、
前記筐体の第1の面に設けられ、第1の照明グループの前方に位置付けられる透光板と、
前記筐体の第1の面に設けられ、第2の照明グループの前方に位置付けられる拡散板と、
前記第1の照明グループからの光を前記透光板を介して前記コードに照射し前記カメラで取得したコード画像と、前記第2の照明グループからの光を前記拡散板を介して前記コードに照射し前記カメラで取得したコード画像とをデコードするデコード手段と、
を備え、
前記拡散板における光の出射領域の面積は、前記透光板における光の出射領域の面積よりも大きい固定式の光学情報読取装置。 - 請求項1に記載の光学情報読取装置において、
前記カメラの光軸から前記第2の照明グループの光軸までの正面視における距離は、前記カメラの光軸から前記第1の照明グループの光軸までの正面視における距離よりも長く設定されている光学情報読取装置。 - 請求項1または2に記載の光学情報読取装置において、
前記第1の照明グループと前記第2の照明グループとは、前記発光素子の数、前記発光素子の色、前記発光素子の1つあたりの照明強度及び前記発光素子のサイズのうち、少なくとも1つが異なっている光学情報読取装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の光学情報読取装置において、
前記第1の照明グループの光は前記第2の照明グループの光よりも照度が大きく設定され、または、前記第1の照明グループから前記透光板を介して照射される光は、前記第2の照明グループから前記拡散板を介して照射される光よりも照度が大きく設定されている光学情報読取装置。 - 請求項1から4のいずれか1つに記載の光学情報読取装置において、
正面視において、前記カメラは前記筐体の中心からオフセットして配置され、
前記拡散板は、前記第1の面における前記カメラがオフセットしていない側に設けられている光学情報読取装置。 - 請求項5に記載の光学情報読取装置において、
前記カメラがオフセットしている側には、前記カメラの視野を示す光を照射するエイマーが設けられている光学情報読取装置。 - 請求項1から6のいずれか1つに記載の光学情報読取装置において、
前記照明部、前記拡散板、前記透光板は、正面視において上下及び左右のいずれか一方に非対称であり、上下及び左右のいずれか他方には対称である光学情報読取装置。 - 請求項7に記載の光学情報読取装置において、
前記筐体は、正面視において上下方向または左右方向に長軸を有し、
前記照明部、前記拡散板、前記透光板は、前記長軸を対称の中心とした線対称である光学情報読取装置。 - 請求項1から8のいずれか1つに記載の光学情報読取装置において、
前記照明部は、第3の照明グループを有し、
前記第3の照明グループの前方に偏光板を備えている光学情報読取装置。 - 筐体と、
前記筐体内に設けられ、コードが付与されたワークを撮影し、コードを含むコード画像を取得するカメラと、
前記筐体内の前記カメラの周囲に設けられ、外部に照明を照射するための発光素子を有し、複数のグループをなす照明部と、
前記筐体の第1の面に設けられ、第3の照明グループの前方に位置付けられる偏光板と、
前記筐体の第1の面に設けられ、第2の照明グループの前方に位置付けられる拡散板と、
前記第3の照明グループからの光を前記偏光板を介して前記コードに照射し前記カメラで取得したコード画像と、前記第2の照明グループからの光を前記拡散板を介して前記コードに照射し前記カメラで取得したコード画像とをデコードするデコード手段と、
を備え、
前記拡散板における光の出射領域の面積は、前記偏光板における光の出射領域の面積よりも大きい固定式の光学情報読取装置。 - 請求項10に記載の光学情報読取装置において、
前記第3の照明グループの発光素子は、前記第2の照明グループの発光素子と異なる発光素子である光学情報読取装置。 - 請求項9から11のいずれか1つに記載の光学情報読取装置において、
前記偏光板は、正面視において前記カメラを挟んで前記拡散板の反対側に設けられる光学情報読取装置。 - 請求項9から12のいずれか1つに記載の光学情報読取装置において、
前記カメラの光軸から前記第2の照明グループの光軸の中心までの正面視における距離は、前記カメラの光軸から前記第3の照明グループの光軸の中心までの正面視における距離よりも長く設定されている光学情報読取装置。 - 請求項1から13のいずれか1つに記載の光学情報読取装置において、
前記第2の照明グループの前記発光素子を点灯させているときには他の照明グループの前記発光素子を点灯させないように、前記照明部を制御する照明制御部を備えている光学情報読取装置。 - 請求項1から14のいずれか1つに記載の光学情報読取装置において、
前記筐体、前記カメラ、前記照明部、透光板、前拡散板及び前記デコード手段を有し、直接光、拡散光、偏光光を切り替えてコードに照射可能に構成された光学情報読取装置本体と、
前記カメラが前記コード画像を取得した時に前記照明部が直接光、拡散光、偏光光のいずれかを照射したかを示す照明情報と前記コード画像とを関連づけて表示可能な表示器とを備えている光学情報読取装置。 - 請求項15に記載の光学情報読取装置において、
前記照明部のうち、運用時にどの照明グループを用いるかを設定可能である光学情報読取装置。 - 請求項9から13のいずれか1つに記載の光学情報読取装置において、
前記拡散板、前記偏光板、透光板の少なくともいずれか一つは、前記筐体に対して着脱可能に取り付けられる光学情報読取装置。 - 請求項9に記載の光学情報読取装置において、
前記偏光板における光の出射領域は、前記透光板における光の出射領域と、前記拡散板における光の出射領域との間に配置されている光学情報読取装置。
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