[发明专利]码读取装置

说明书

技术领域

本发明涉及码读取装置。

背景技术

以往，一种以光学方式读取条形码等一维码、QR码（注册商标）等二维码的码读取装置为人所知。码读取装置的读取距离范围的扩大，会显著提高码读取装置的商品价值。为了扩大读取距离范围，需要一种扩大景深的技术。景深是指在聚焦状态下可见的被摄物体侧的距离范围。

专利文献1公开了以具有在相位板光学系统和频率空间中的图像复原处理为特征的“具有被扩大的景深的光学系统”。专利文献1记载的光学系统中，扩大了景深，并且能够在较大的距离范围内获得聚焦的图像。但是，专利文献1记载的光学系统只是单纯扩大了景深，并不能将码的读取距离范围扩大到最大限度。

在此，考虑拍摄相同尺寸的码时的像素分配。在近场被投影到摄像元件的整个受光面上的码，在远场被投影到受光面的一部分。被分配给码的一个单元的像素数，远场比近场更少。即，在远场需要比近场更高的分辨率。

例如，一旦确定读取距离范围、码尺寸和单元大小，则可根据在最短距离下的码尺寸确定摄像系统的视场角，根据最长距离下的像素分配确定必要的分辨率。而且，存在着根据视场角和分辨率确定摄像元件所必需的像素数的关系。实际上，多数情况下是根据成本的观点首先确定摄像元件的像素数，根据分辨率确定最长距离。因此，如果只是单纯扩大景深，码会超出画面等，从而由于画面的规律而限制近场的读取距离。

另外，非专利文献1公开了使用自动聚焦透镜以扩大码读取距离范围的“读码器”。自动聚焦透镜方式是通过透镜的移动来改变透镜与摄像元件受光面之间距离的方式。在自动聚焦透镜方式的读码器中，需要移动透镜的驱动机构。另外，专利文献2公开了使用可变焦点透镜以扩大码读取距离范围的“读码器”。可变焦点透镜方式是改变透镜的焦点距离的方式。可变焦点透镜方式的读码器中，需要改变透镜的焦点距离的机构。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3275010号公报

专利文献2：日本特表第2012-515359号公报

非专利文献

非专利文献1：易腾迈公司的手持式无线扫描器（产品名“SR61ex”）的产品目录

发明内容

本发明鉴于上述情况而做出，其目的在于提供一种码读取装置，其相比以往的码读取装置具有更大的读取距离范围。

为达成上述目的，第一实施方式的发明是从对象物读取码的码读取装置，其具备：摄像单元，拍摄成像在受光面的光学像；景深扩大单元，在预定的读取距离范围内，同与所述对象物的距离无关地取得聚焦图像；光学变换单元，按以下方式使拍摄的光学像失真，使得在所述读取距离范围的最短距离时的聚焦图像包含所述码的整体图像、且在所述读取距离范围的最长距离时的聚焦图像中向所述码的单位图像至少分配预定的像素数。

也可以是，当与所述对象物的距离短于预定距离的情况下，所述光学变换单元使拍摄的光学像的像面弯曲，使得所述摄像元件周边部的焦点位置比所述摄像元件的中心部的焦点位置更接近受光面。

为实现上述目的，第三实施方式的发明是从对象物读取码的码读取装置，其具备：摄像单元，拍摄成像在受光面的光学像；第一光学变换单元，利用固有的变换函数改变入射光的波前，使得在预定的读取距离范围内可拍摄同与所述对象物的距离无关的光学像；图像处理单元，使用所述变换函数的反函数对拍摄图像进行图像处理，使得在预定的读取距离范围内，可从拍摄图像复原所述对象物的聚焦图像；第二光学变换单元，配置在所述第一光学变换单元的光入射侧，按以下方式使拍摄的光学像失真，使得在所述读取距离范围的最短距离时的复原图像包含所述码的整体图像、且在所述读取距离范围的最长距离时的复原图像中向所述码的单位图像至少分配预定的像素数。

也可以是，当与所述对象物的距离短于预定距离的情况下，所述第二光学变换单元使拍摄的光学像的像面弯曲，使得所述摄像元件的周边部的焦点位置比所述摄像元件的中心部的焦点位置更接近受光面。

也可以是，所述第二光学变换单元是至少具有一个透镜的光学系统，所述第一光学变换单元是形成在所述光学系统内的相位调制面。

发明效果

根据本发明的码读取装置，能够扩大码的读取距离范围，并且能够通过一台码读取装置读取从近场到远场的图像。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的码读取装置的结构的框图。