JP3868539B2 - 照明装置及び文字読取装置 - Google Patents
照明装置及び文字読取装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3868539B2 JP3868539B2 JP17409596A JP17409596A JP3868539B2 JP 3868539 B2 JP3868539 B2 JP 3868539B2 JP 17409596 A JP17409596 A JP 17409596A JP 17409596 A JP17409596 A JP 17409596A JP 3868539 B2 JP3868539 B2 JP 3868539B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- illumination
- unit
- reading
- character
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Character Input (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は照明装置及び文字読取装置に関し、特に、磁気カード、ICカード、社員カード、クレジットカード等各種カード類に、個別情報の記録として使用されているエンボス文字や印刷または印字による文字を読み取る場合において好適な照明装置および文字読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来はエンボス文字も印刷や印字による文字と同様に拡散反射光を検出する方法により撮像される場合が多く、例えば特開平4─276884号公報には、そのような光学系が示されており、斜め方向から光を照射し、垂直方向に反射する光をイメージセンサで撮像するようにしている。
ところがエンボス文字は、カードの地紋、絵柄等の印刷が施された部分に付される場合が多いため、エンボス文字読み取り時に、地紋、絵柄等の印刷による拡散の影響を受けることとなり、そのような場合には拡散反射光を検出する方法を適用することができなかった。
そこでカードに付されている地紋、絵柄等の印刷の影響を避けるために、カードのエンボス部分に無地のゴムベルトの表面を押しつけて、エンボス文字の形に浮き上がったゴムベルトの裏面を照明し、上方から光学センサで読み取る方法が考えられた。
【0003】
しかしながら、エンボス文字のゴムベルトへの転写による従来の方法においても、エンボス文字のゴムベルトによる再現性と、ゴムベルトの強度とのバランスから、エンボス文字の可読率は90%程度であり、読み取ることができなかったり、誤読する場合があった。また、ゴムベルトとの接触による汚れや傷がカードにつく等の問題があった。
そこで、本出願の発明者らは、上記課題を解決し、エンボス文字の可読率の向上を図るために、特許出願(特願平6−341154号)を行った。この出願は、エンボス文字を拡散反射光で読み取る従来の方式に変えて、エンボス文字及びその周辺での正反射光を読み取ることにより、カードに印刷又は印刷された地紋、絵柄等による影響を排除して、エンボス文字を認識する発明に関するものであり、図6に示すように、点灯パターンを制御するために、複数のLEDが行列配置された照明ヘッド61によって投射される光線は保持手段63に保持されたカード62の表面に入射し、そこで反射されて、CCDカメラ64の受光部に到達する。カード62の表面にはエンボス1行目67、エンボス2行目68、エンボス3行目69の3つの領域のエンボス文字列が付されており、そのエンボス文字列と、照明ヘッド61の点灯パターンと、CCDカメラ64の配置は、図6に示すように照明ヘッド61によって投射される入射光がエンボス文字列及びその周辺において正反射し、CCDカメラ64の受光部に到達するような配置となっている。
すなわち、カード62の表面を鏡とみなした場合、照明ヘッドの鏡像70は図6において破線で示すように、エンボス文字列とCCDカメラ64を結ぶ直線上に配置されている。
正反射光によるエンボス文字の読み取りは、エンボス部分の断面図である図7に示すように、エンボス文字の縁の部分71はCCDカメラ64に正反射光が到達しない角度であるため暗部となっており、エンボス文字の周辺部分72とエンボス文字の中心部分63はCCDカメラ64に正反射光が到達する角度であるため明部となる。従って、エンボス文字の輪郭が暗部として認識される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特願平6−341154号の発明では、エンボス部分からの正反射光により、エンボス文字を読み取ることから、照明ヘッド61からの照明光の強度分布が不均一である場合に、エンボス文字の周辺部分72とエンボス文字の中心部分73による明部とエンボス文字の縁の部分71による暗部とによる明暗が、照明光の強度分布の明暗と重ね合わされ、誤読してしまうという問題があり、LEDの行列配列による照明手段では、光源の外形の大きさによる制限を受け、個々の光源の配置の工夫による照明光の強度分布の不均一性の解決には限界があった。
また、印刷や印字による文字の読み取りの際にも、同様に、拡散反射光による読み取りが、照明光の強度分布の影響を受けるという問題があった。
【0005】
そこで、本発明の課題は、照明装置の点灯パターンを制御しやすい行列配列の複数の光源からなる照明手段を用いながら、照明光の強度分布の不均一性を減少させ、文字の誤読を防ぐことを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の照明装置は、行列配置された複数の光源からなる第1の照明手段と、行列配置された複数の光源からなる第2の照明手段と、前記第1の照明手段の各光源からの光の光軸方向と前記第2の照明手段の各光源からの光の光軸方向とを平行に保持するとともに、各光源からの光軸位置をずらして、第1の照明手段からの照明光と前記第2の照明手段からの照明光とを重ね合わせる合成手段とからなり、読み取る文字に対応する照明エリアを選択的に点灯し、その他の照明エリアを消灯することを特徴としているため、第1の照明手段からの照明光の強度分布の暗部を、第2の照明手段からの照明光の明部が補完することができ、文字を読み取る際に外乱光の影響を減らすことができる。前記第2の照明手段が、前記第1の照明手段からの照明光を光学的に分割する手段であってもよい。
【0007】
また、本発明による文字読取装置は、行列配置された複数の光源からなる第1の照明手段と、行列配置された複数の光源からなる第2の照明手段と、前記第1の照明手段からの照明光と前記第2の照明手段からの照明光とを合成する合成手段と、被読取媒体の被読取面を基準として前記合成手段からの入射光の正反射の位置にある画像認識手段と、前記画像認識手段により認識された画像を処理して文字を判別する文字判別手段とからなる文字読取装置であって、前記第1の照明手段の各光源からの光の光軸方向と前記第2の照明手段の各光源からの光の光軸方向とを平行に保持するとともに、前記被読取面及び前記画像認識手段における前記各光源からの光軸位置が、実質的にずれているため、第1の照明手段からの照明光の強度分布の暗部を、第2の照明手段からの照明光の明部が補完することができる。また、読み取る文字に対応する照明エリアを選択的に点灯し、その他の照明エリアを消灯するから、文字を読み取る際に外乱光の影響を減らすことができる。さらに、前記第2の照明手段が、前記第1の照明手段からの照明光を光学的に分割する手段であってもよく、被読取面への照明光の入射角がブリュスター角近傍であり、前記画像認識手段には、S偏光のみを透過する偏光フィルターが設けられていてもよく、この場合、画像認識手段に、前記P偏光が入射しないため、正反射光の強度に対する、外乱光の強度が低下するため、文字の誤読を生じにくい。
【0008】
【発明の実施態様】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明による照明装置及び文字読取装置を示す図であり、図2は、本発明で使用される行列配列の複数の光源からなる照明手段を示す図であり、図3は、第1の照明手段からの照明光と第2の照明手段からの照明光との重ね合わせを説明するための図である。
図1における本実施形態では、第1の照明手段11、および、第2の照明手段12は、ともに、マトリクス状に配列されたLED(Lighe Emitting Diode; 発光ダイオード)素子からなる。図2に示すように、各照明手段のLED20の配列は、カード上部(エンボス1行目:6)用照明エリア21、カード中部(エンボス2行目:7)用照明エリア22、カード下部(エンボス3行目:8)用照明エリア23、拡散光読み取り(印刷又は印字による文字)用照明エリア24に分割されており、点灯パターンが切り換えられるようになっている。この点灯パターンの切り換えは、カードに形成されている複数行のエンボス文字からの正反射光や印刷又は印字による文字からの拡散反射光を読み取る際に、外乱光の影響を減らすことを目的として、光源位置の制御のために使用されるものである。
合成装置13は、典型的には、ハーフミラーで構成されており、図3に示すように、実線で示した第1の照明手段により照明領域31の各光源からの光軸位置33と、点線で示した第2の照明手段による照明領域32の各光源からの光軸位置34とが、カード上および画像認識手段4上で、ずれて重ね合わさるように、ハーフミラーの角度が調整されている。合成装置の他の例としては、光ファイバーなどを用いることもできる。
本発明による照明装置1の実施形態は、第1の照明手段、第2の照明手段、及び、合成手段から構成されるものである。
【0009】
被読取媒体であるカード3には、カード番号などのエンボス1行目6、カード会社名や有効期限などのエンボス2行目7、カード保持者名などのエンボス3行目8が形成されている。
エンボス1行目6を読み取る場合にはそこで正反射する光束を発する光源の照明エリア21が選択的に点灯され、その他の光束を発する光源の照明エリアは消灯される。同様にエンボス2行目7、エンボス3行目8を読み取る場合には各々の部分において正反射する光束を発する光源の照明エリアが選択的に点灯され、その他の光束を発する光源の照明エリアは消灯される。
また、カードに印刷又は印字された文字を読み取る場合には、拡散反射光読み取り用照明エリア24のみが点灯される。照明エリア24の位置は、カード上で正反射された光が画像認識手段4に入射しない位置となっている。
このような点灯消灯の制御は、図示しない処理装置から出力される制御信号に基づいて照明コントローラが、照明ヘッドに行列配置された複数の光源の中の特定の光源を点灯しその他を消灯することによって行われる。
【0010】
画像認識手段4は、例えば、CCDカメラなどのイメージセンサーを使用することができる。
ここで、フィルタ5は、可視光をカットするためのフィルタであり、CCDカメラに取り付けられている。照明装置に用いられているLEDからの光は、赤外光付近(波長600〜900nm)に、鋭いピークを持っており、また、室内を照明する蛍光灯などの外乱光は、幅広い波長に渡り分光強度を有していることから、カードを照明しているLEDの波長以外の光を可視光カットフィルタにより取り除くことで、相対的に、照明装置による照明光の強度を強めることができ、読取精度の向上を図ることができる。
【0011】
次に、図4に基づいて、本発明の照明装置の第2の実施態様について説明する。
第2の実施態様は、第1の実施態様と異なり、第1の照明手段41からの照明光をハーフミラー42により2分割する。ハーフミラー42を透過した照明光は、そのまま直進して、第1の照明手段からの照明光となり、一方、ハーフミラー42で反射された照明光は、ミラー43、ミラー44、及び、ハーフミラー45でそれぞれ反射される。この実施態様においては、ハーフミラー42、ミラー43、及び、ミラー44が、第2の照明手段となり、従って、ハーフミラー42で反射された照明光が、第2の照明手段からの照明光となる。ミラー等の角度を調整することにより、第1の照明手段の各光源による光軸位置と第2の照明手段の各光源による光軸位置とをずらしながら、第1の照明手段からの照明光と第2の照明手段からの照明光とを重ね合わせ、強度分布にムラのない照明光を供給することができる。
【0012】
さらに、図5に基づいて、本発明の文字読取装置の第3の実施態様について説明する。
図5の文字読取装置は、被読取媒体であるカード52のエンボス文字を読み取るために、照明装置51、画像認識手段54、偏光フィルター55、偏光フィルター56、及び、図示しない文字判別装置から構成されている。ここで、被読取エンボス文字列が形成されているカード52の表面への照明装置51からの照明光の入射角が、ブリュスター角とほぼ一致し、画像認識手段54は、エンボスの凹凸が形成されていないカード52の表面により前記照明光が正反射された場合の出射方向に位置している。
【0013】
ブリュスター角(Brewster Angle)は、入射角をθとし、入射側透明媒質に対する屈折側透明媒質の相対屈折率をnとすると、
tanθ=n
の関係がある場合、入射側透明媒質と屈折側透明媒質との界面で正反射する光の入射面(照明光及び反射光を含む平面)に垂直方向に完全偏光(S偏光)する角度をいう。
例えば、図5において、カード52の表面が、透明なポリ塩化ビニルからなるオーバーシートで覆われている場合、空気の屈折率が約1.0であり、ポリ塩化ビニルの屈折率が約1.6であることから、相対屈折率nは、1.6となり、ブリュスター角θは、tan-1(1.6)=57.99°となる。
従って、照明光の入射角を約58°とすることにより、カード上で正反射して、画像認識手段54に入射する正反射光は入射面に垂直方向の偏光(図5では、手前から奥に向かう方向の偏光:S偏光)となり、一方、カード52の表面で拡散した光(外乱光を含む)はS偏光及びP偏光が混在しているため、画像認識手段54にS偏光のみを透過する偏光フィルター56を設けることにより、低減することができる。
【0014】
さらに、照明装置51にも、S偏光のみを透過する偏光フィルター55を設ければ、照明光はカード52に到達するまでは、S偏光であり、カード52で反射された後は、正反射光は偏光が保たれているのに対して、拡散反射光は偏光が保たれず、相対的に、正反射光強度が増し、拡散光の影響を低減することができる。
【0015】
本発明は、以上説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に変更することができる。
例えば、照明手段として、行列配置の複数のLEDに変えて、半導体レーザー等を用いることもできる。
【0016】
【発明の効果】
本発明の照明装置及び文字読取装置によれば、第1の照明手段の各光源からの光の光軸方向と第2の照明手段の各光源からの光の光軸方向とを平行に保持するとともに、前記各光源からの光軸位置をずらして、第1の照明手段からの照明光と第2の照明手段からの照明光とを重ね合わせているため、第1の照明手段からの照明光の強度分布の暗部を、第2の照明手段からの照明光の明部が補完することができるので、照明光の強度分布の不均一性を減少させ、文字の誤読を防ぐことができる。また、読み取る文字に対応する照明エリアを選択的に点灯し、その他の照明エリアを消灯するから、文字を読み取る際に外乱光の影響を減らすことができる。また、被読取面への照明光の入射角がブリュスター角近傍であり、前記画像認識手段には、S偏光のみを透過する偏光フィルターが設けられていてもよく、この場合、画像認識手段に、P偏光が入射しないため、正反射光の強度に対する、外乱光の強度が低下するため、よりいっそう、文字の誤読を生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の照明装置及び文字読取装置の構成を示す図である。
【図2】本発明の照明装置の複数の光源の配列を示す図である。
【図3】本発明の照明装置による照明領域の重ね合わせを説明するための図である。
【図4】本発明の照明装置の第2の実施態様を示す図である。
【図5】本発明の文字読取装置の第2の実施態様を示す図である。
【図6】特願平6−341154号の文字読取装置の内容を説明する図である。
【図7】カードのエンボス部分のエンボス線の方向に直角な断面を示す図である。
【符号の説明】
1 照明装置
11 第1の照明手段
12 第2の照明手段
13 合成手段
3 カード
4 画像認識手段
5 フィルタ
6 エンボス1行目
7 エンボス2行目
8 エンボス3行目
Claims (5)
- 行列配置された複数の光源からなる第1の照明手段と、行列配置された複数の光源からなる第2の照明手段と、前記第1の照明手段の各光源からの光の光軸方向と前記第2の照明手段の各光源からの光の光軸方向とを平行に保持するとともに、前記各光源からの光軸位置をずらして、第1の照明手段からの照明光と前記第2の照明手段からの照明光とを重ね合わせる合成手段とからなり、前記各照明手段の光源の配列は、複数行のエンボス文字の各々の行に対して正反射光で読み取るための複数の正反射光読み取り用照明エリアと、印刷又は印字文字を拡散反射光で読み取るための拡散光読み取り用照明エリアとに分割されており、前記各照明手段は、前記照明エリアの中で、読み取る文字に対応する照明エリアを選択的に点灯し、その他の照明エリアを消灯することを特徴とする照明装置。
- 前記第2の照明手段が、前記第1の照明手段からの照明光を光学的に分割する手段である請求項1記載の照明装置。
- 行列配置された複数の光源からなる第1の照明手段と、行列配置された複数の光源からなる第2の照明手段と、第1の照明手段からの照明光と前記第2の照明手段からの照明光とを重ね合わせる合成手段と、被読取媒体の被読取面を基準として前記合成手段からの入射光の正反射の位置にある画像認識手段と、前記画像認識手段により認識された画像を処理して文字を判別する文字判別手段とからなる文字読取装置であって、
前記第1の照明手段の各光源からの光の光軸方向と前記第2の照明手段の各光源からの光の光軸方向とを平行に保持するとともに、前記被読取面及び前記画像認識手段における、前記各光源からの光軸位置が、実質的にずれており、かつ、前記各照明手段の光源の配列は、複数行のエンボス文字の各々の行に対して正反射光で読み取るための複数の正反射光読み取り用照明エリアと、印刷又は印字文字を拡散反射光で読み取るための拡散光読み取り用照明エリアとに分割されており、前記各照明手段は、前記照明エリアの中で、読み取る文字に対応する照明エリアを選択的に点灯し、その他の照明エリアを消灯することを特徴とする文字読取装置。 - 前記第2の照明手段が、前記第1の照明手段からの照明光を光学的に分割する手段である請求項3記載の文字読取装置。
- 被読取面への照明光の入射角がブリュスター角近傍であり、前記画像認識手段には、実質的にS偏光のみを透過する偏光フィルターが設けられている請求項3または4に記載の文字読取装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17409596A JP3868539B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 照明装置及び文字読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17409596A JP3868539B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 照明装置及び文字読取装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09330376A JPH09330376A (ja) | 1997-12-22 |
JP3868539B2 true JP3868539B2 (ja) | 2007-01-17 |
Family
ID=15972572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17409596A Expired - Lifetime JP3868539B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 照明装置及び文字読取装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3868539B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57121768A (en) * | 1981-01-20 | 1982-07-29 | Toyota Motor Corp | Symbol image pickup method and symbol recognizing device |
JPS6248863A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-03-03 | Hitachi Seiko Ltd | 画像入力装置 |
JP2636863B2 (ja) * | 1987-12-23 | 1997-07-30 | 株式会社ニコン | 偏光装置 |
JPH02105980A (ja) * | 1988-10-14 | 1990-04-18 | Maruwa Denshi Kagaku Kk | 刻印読取り装置の読取りヘッド |
JPH02166577A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-06-27 | Hitachi Ltd | 自動取引処理装置 |
JPH02306370A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-19 | Hitachi Ltd | イメージ読取り装置 |
JPH03179584A (ja) * | 1989-12-08 | 1991-08-05 | Hitachi Ltd | 媒体処理装置 |
-
1996
- 1996-06-13 JP JP17409596A patent/JP3868539B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09330376A (ja) | 1997-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8310737B2 (en) | Image reading apparatus | |
CA1292460C (en) | Document illuminating apparatus using light sources, a, b, and c in periodic arrays | |
US20080149720A1 (en) | Barcode environment enhancement | |
US7259841B2 (en) | Security reader for automatic detection of tampering and alteration | |
WO2011055432A1 (ja) | ワーク検査装置 | |
KR20080078906A (ko) | 계수 장치 | |
US8091789B2 (en) | Barcode imaging system and source of electromagnetic radiation therefor | |
ES2296727T3 (es) | Autenticacion automatica de documentos protegidos con marcas de seguridad. | |
US5949584A (en) | Wafer | |
JP3868539B2 (ja) | 照明装置及び文字読取装置 | |
JP2007011654A (ja) | エンボス文字読取方法 | |
JPH08161423A (ja) | 照明装置および文字読取装置 | |
US5627689A (en) | Light-supplying optical device | |
JP4079977B2 (ja) | 画像処理用光照射装置及び画像処理用光照射方法 | |
JP2007172547A (ja) | 刻印読取り装置 | |
JP3440946B2 (ja) | 情報読取り装置 | |
JP2000029979A (ja) | 二次元コード読取装置と二次元コード記録方法 | |
JP3506315B2 (ja) | 2次元コード読取装置及び2次元コード読取方法 | |
JP3802687B2 (ja) | 2次元コード読取装置及び2次元コード読取方法 | |
JPH0743509A (ja) | 回折格子検出装置 | |
JP2803673B2 (ja) | 光学式文字読取装置用照明ユニット | |
JPH06119492A (ja) | 凹凸情報の読み取り方法及び装置 | |
JP2004234357A (ja) | 紙葉類識別装置 | |
JPH04369786A (ja) | バーコードリーダ | |
JP2006155341A (ja) | 読み取り装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060616 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060620 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060809 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060926 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061011 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121020 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131020 Year of fee payment: 7 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |