JPH02500696A - コードエレメント識別装置及び識別用コード手段 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 、コードエレメント識別装置及び識別用コード手段本発明はコード検出技術の分 野に属し，送信器と受信器とコード担持体とを有するコードエレメント識別装置 に関するものである．伝送媒体は光であり，従って送信器は光源であり，受信器 は受光要素である。

コード担持体は例えば磁気走査用の磁気トラック，光走査用の色配列体，電気的 走査用の帯電模様等であることができる．この種のコード担持体はほぼ連続走査 の原理に基づいている．そのためには走査手段を移動させる（スキャンニング） か、コード担持体を移動させる必要がある．要するに、コード担持体と該コード 担持体を検知する検知手段との間に相対運動を生じさせる必要がある．走査装置 は非常に高価であるので、読み取り装置の付近でコード担持体を移動させるのが 通常である．まれにライトベンを用いることがある。

ある程度の高解像度を得るためには，コード担持体の案内に関し高度な条件が満 たされねばならないが、この条件を満たすためには装置の機械的構造が複雑にな ってしまう。

コード担持体の機械的案内が正確でないと識別の確実性を損ない、即ちこの識別 の確実性がなければコード部全体が疑わしいものになってしまう．さらにコード 担持体の案内と移動を申し分のないものにすることの他に、コード担持体の移動 経路を検知し制御する手段が必要である．この種の検知・制御手段を，コード部 に付加的に配置されコード部に密接に関連せしめられる同期化マーク部により形 成することは知られている．この同期化マーク部は同期化トラック上に設けられ る．このように付加的な手段を設けることは読み取り作業もしくは走査作業を容 易にさせるものではなく、逆に幾何学的模様のごとく配置される他の構成要素を 考慮すると，システムに対する諸条件を高めさせるものである。

本発明の目的は、読み取りまたは走査において偏向による障害に反応せず，自由 度が付加的に備わっているにもかかわらず識別能力にすぐれ，システム全体が構 造上簡潔で且つ頑丈であり，製造コストが安価なコード手段及びコード識別装置 を提供することである。

上記の目的は、請求の範囲に記載された構成により達成される．本発明では、使 用される伝送媒体に情報を付与することができるコード手段が用いられる．情報 は特殊な装置により検知の際に付加的に評価される。

以下に添付の図面を用いてまず本発明の原理を伝送媒体を光とした場合に関し説 明し．次に２つの実施例に関し説明する。

第１図は　送信器／受信器とフード担持体の基本構成を示す図。

第２Ａ、２Ｂ、　システムの異なる作動状態を示す２Ｃ、２Ｂ図は　図、 第３図は　第２図に図示した作動状態の真偽表。

第４図は　異なる状態を数値で示したコード担持体の図、 第５図は　スナップショットの際に起こりうる所定の読み取り軸からのずれを。

コード担持体の案内におけるジッ ターの一部分として示した図。

第６図は　本発明の第１実施例（フォークキャビネット）の斜視図。

第７図は　本発明の第２実施例（反射を利用した片側読み取り装置）の斜視図 である。

第１図の原理図は．送信器／受信器及びコード担持体がら成るコード読み取り機 構の基本構成を示す図である．送信器は光源Ｌから成っている．光源Ｌは可視範 囲または紫外線或いは赤外線境界範囲の白熱電球，使用可能な範囲のレーザー光 源、または他の放射源であることができる．散乱光や外部から侵入する光が読み 取り過程に関与することを防止するため、放射源はパルス作動で利用され，放射 によって伝達された情報だけが光源のパルス周波数で評価される。

受信器は２個の検出器Ｄ１及びＤ２を有している．これらの検出器は放射分割機 構（ビームスプリッタ−）を介して光源Ｌからの光を受光す・る、光分割機構は 本実施例ではほぼ５０１５０の比率の半透明のミラーＭである。各検出器ＤＩ、 Ｄ２の前方にはそれぞれポラロイドフィルターＰ１、Ｐ２が設けられている。ポ ラロイドフィルターＰＩ。

Ｐ２は光学的に交差している。コード担持体ＣはコーディングエレメントＰを有 している。コーディングエレメントＰは光を通す窓としてポラロイドフィルター ｐｏと２１を有している。コードエレメントがＯであるかｌであるかに応じてポ ラロイドフィルターは光学的に交差する。検出器領域の偏光手段とコード担持体 上の偏光手段とを区別するため、検出器に付設される２個の定置のフィルターを ＰｌとＰ２で表わし、コード担持体Ｃ上の定置でないフィルターをビット情報Ｐ Ｏとｐｌで表わした。しかし定置のフィルターにより各検出器は〇−検出器であ るか、或いは１−検出器である。この場合面検出器は同時に作動し１例えば光が 欠如していることによって０（ゼロ）になることばな放射源から来る光は、伝播 方向のあらゆる面内で振動する。これを図面では光線の横に朱印を円で囲んで示 した。

ｐｏ−フィルターを通過後は一定の振動をもった光だけが存在する。従ってこの 光には情報ゼロが含まれている。この情報ゼロをもった光はミラーＭで２つの光 束に分割され、同時に〇−検出器及び１−検出器に送られる。この場合検出器Ｄ １は〇−検出器である（フィルターを９０＠回転させることにより１−検出器に なる）、検出！）Ｄｉは０−コードエレメントを記録し、検出器Ｄ２は光を記録 しない。

このことは評価において０でも１でもないことを意味している。従って判別に関 連した中立状態はなく、両ビット０と１は高レベルを得る。この特性により、後 述するように同期トラックを完全に省略させることができる。というのも同期は ビット列により読み取りと同時に行なわれるからである。

第１図のコード担持体を左方へ次のビットｐ１のほうへ移動させると、検出器Ｄ ２はビット１を含んだ光を受け。

〇−検出器Ｄ１は光を受けない、従って検出器Ｄ２は１ビツトが光束内に存在す ることを告知する。

第２Ａ図から第２Ｄ図までは全システムの可能な４つの作動状態を示し、第３図 はその真偽表である。Ａの場合には光路内にコード担持体はなく２両検出器は光 を受けて真偽表の状態１，１を告知する。これは同値であり、′コード担持体が ない”ことを意味している。例ＢとＣは適当に偏光されたビット０とビット１を 示し、検出器Ｄ１とＤ２は真偽表の状態１，０と０．１を告知する。これは非同 値であり（総じてＸ０Ｒ）、コード担持体上のコードが０または１であることを 意味している０例りの場合には光路内に光を通過させない対象物があり１例えば コード担持体と検出器は“光がない”ことを告知する。これは真偽表の状態０， ０に対応している。この場合も同値であり、′光路が遮蔽されている”ことを意 味している。このように“検出器に光が当らない”状態を含んだ真偽表が得られ る。この真偽表を用いて上記の４つの状態を区別することができる。しかし１ま たは０を識別、即ちコードから０または１を判別するためには高、或いは逆に低 だけが許されている。

このことは確実性に付加的にもたらすばかりでなく、コードを同期トラックとし て使用することを可能ならしめる。

この場合、同期トラックはコード窓によってすでに与えられている。というのも システムが各（幅が等しい）ｔ。

または１を検出することができ、同期トラックをも検出するからである。このた め識別に対してもＸＯＲ関数を評価することができる。同値を算入することによ り、即ち真偽表を完全に利用することにより、′光路内に何かがある”といる状 態検出と、′光路内に何もない”という状態検出とが可能になる。このような状 態をコード担持体に関連させて第４図に図示した。

第４図は偏光フィルターＰＯと２１を備えた窓から成る６バイトのコード担持体 Ｃを表している。偏光フィルターｐＯとＰｌは１つのビット列０．１．Ｏ，Ｏｌ ｌ、０に対して交差している。真偽表によれば、検出器Ｄ１．Ｄ２はコード担持 体の左側で１．１により”そこにはまだコード担持体がない”ことを告知し、続 いて０．０により”フレームに到着した”ことを告知すると同時に第１の０ビツ ト（１，０）を検知する。この第１のＯビットは検出器Ｄ１により検知される１ 次に再び光を通さない幅狭部（０，０）が続き、その後に１ビツト（０，１）が 続く、この１ビツトは検出器Ｄ２によって検知される。検出器は全部で２つの窓 を検知したことになり、このことは情報のなかにインターレースされた同期の２ 個のエレメントに対応している。

このようにしてコード担持体が読み取られ、この読み取りは１．１に到着したこ とにより検出器が”コード担持体の終り”を告知し、評価装置がこの情報によっ て次のプロセスを導入することができるようになるまで行なわれる。

真偽表の状態は識別を確実にするため、１つのトラックに許される状態（同値） が評価され、許されない状態がフィルターリングされるように評価することもで きる。第２のトラックで、真偽表の全部を同時に評価することもできる。

第５図は、送信器／受信器におけるコード担持体Ｃの機械的案内が比較的好まし くない場合の図である。斜めの線１は回転点０のまわりに理想的な読み取り軸Ｌ Ｓに対して角度αを成している。Ｐは光が強くあたった縁窓の１つであり、回転 点Ｏの領域にある恋にはあまり光があたらない。

このような望ましい読み取り方向からの偏向またはずれは。

コード担持体と一緒に案内される同期トラックに悪い影響を及ぼす。しかしなが ら本発明では、ビット・窓が同時に同期をも生じさせるので、Ｘ−バイトのすべ ての窓が前記斜め線でも読み取ることができるようにするだけでよい。

斜め線には幾何学上の制限があるばかりでなく、光学的な制限もあり、即ち偏光 限界角といわれる制限がある。この偏光限界角は検出器の強度の関数である。斜 め線のジッターは±２０”の範囲内であればほとんど問題ないことが実験により 明らかになっている。ジッターが±４０”であっても光学的な検知は可能である （限界は理論的には４５゜であり、即ち交差角の半分である）が、斜め線がこれ ほど偏向することはほとんどない。

一方上記の識別原理が通常の作動時ばかりでなく１強く攪乱された作動時におい ても同程度に信頼性があることが判明している。この場合、強く攪乱された作動 とは単なる攪乱された作動ではない１本発明の目的はむしろ極めて大きな機械的 自由度を伴う読み取り作動を可能にさせることにある。従って本発明による装置 はかなり広範囲に使用することでき、例えば搬送システムを粗雑に作動させるた めにも使用することができる１例えば既存の搬送システムを何らかの揺動棒でシ ステムアップさせることができるが、本発明による識別装置を追加的に装備させ るほうがより効果的である。

第６図と第７図は本発明の２つの実施例であり、第６図の実施例は遮光手段を備 え、透過方式により作動し、第７図の実施例は送信器と受信器を同じ側に配置し たもので。

反射方式により作動する実施例である。

第６図に図示した実施例は、本発明の原理と関連させて説明した構成に対応して おり、即ちコード担持体Ｃに光を透過させる構成に対応している。第６図の斜視 図かられかるように、送信器Ｓはケース下部部分６０に設けられた光源りを有し ている。ケース下部部分６０はケース上部部分６１で閉塞させることができる。

コード担持体及び受信器Ｅまでの距離があまり長くない場合には、特別な光学的 補助手段を設けなくとも光線は′光射出ロ６５を通って外部へ達し、コード担持 体が光キャビネットのなかになければ（同値）、光線は直接受信器Ｅへ達する。

光を透過させない何らかの物体があれば（同値）減光する。或いはコード窓（非 同値）を通過して、到来する光を前述のように検知する受信器Ｅに達する。

この受信器Ｅも同様にケース下部部分６２のなかに設けられている。ケース下部 部分６２内には、光入射口６６の後方にビームスプリッタ−Ｍと２個のアナライ ザーフィルターＰ１とＰ２とが設けられている。ビームスプリンターＭと２個の アナライザーフィルターＰ１とＰ２は１例えばケース底部に設けられたスリット （図示せず）に差し込まれる。アナライザーフィルターＰ１とＰ２の後方にはそ れぞれ検出器Ｄ１とＤ２が設けられている。これらの検出器も同様にケース底部 に設けた凹部（図示せず）に差し込まれている。受信器のケース下部部分６２は ケース上部部分６３で塞がれる。

個々のケース部分６０．６１．６２．６３を例えば射出成形部材として形成し、 送信器及び受信器にも、またケース上部部分及び下部部分にも使用するようにす るのが有利である。このようにすると、検出装置全体の構成をより簡潔にするこ とができる。

第７図の実施例は、同じケースのなかに送信器Ｓと受信器Ｅとを配置した検出装 置である。光源りから出た光は光射出ロア１（図面には図示していないが１例え ばフォーカシングレンズを具備している）を通ってコード窓Ｐ（ｐｏ。

ｐｉ）を貫通する。そして反射後壁Ｒで反射し、同じコード窓を貫通して戻る。

同じコード窓を貫通するのは光が正確な振動面を有しているからである０反射後 壁Ｒで反射した光は光入射ロア２を通ってビームスプリッタ−Ｍに達し。

そしてアナライザーＰＬ、Ｐ２を介して検出器ＤＩ、Ｄ２へ達する０反射後壁Ｒ は、偏光フィルターＰ○、Ｐ１から来る光が散乱及び／または屈折しないように 形成されている必要がある。光が散乱すると、すでに偏光された光成分の偏向に より効率が悪化し、光が屈折すると１本来は送信器と受信器とを備えた検出装置 をコンパクトに構成するため光線の入射角と射出角をできるだけ小さくさせねば ならないにもかかわらず、それを不必要に大きくさせてしまう。

第６図の光キャビネットの実施例の場合と同様に、この実施例でもケース部分を 射出成形により形成し、ケース下部部分と上部部分を交換可能にすることができ る。

Ｌ−【）　し１′） トつと）　し−ヂ） 国際調査報告 国際調査報告 ＥＰ　８７００６７７ ＳＡ　１９４００

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．媒体を放射し、該媒体をコード担持体に作用させる送信器と、コード担持体 から来る媒体を評価するための受信器とを有しているコードエレメント検出装置 において、コード担持体（Ｃ）が送信器（Ｓ）から放射された媒体に情報を付与 させる情報付与手段（Ｐ）を有していることと、受信器（Ｅ）が媒体によって伝 送された情報を評価する評価手段（Ｐ１，Ｄ１／Ｐ２，Ｄ２）を有していること とを特徴とする検出装置。
2. ２．光を放射する送信器（Ｓ）と、少なくとも部分的に光を透過させるコード担 持体（Ｃ）と、該コード担持体（Ｃ）から来る光を評価するための受信器（Ｅ） とを備えた請求の範囲第１項に記載の検出装置において、コード担持体（Ｃ）が 光を偏光させるための偏光フィルター（ｐＯ，ｐ１）を有していることと、受信 器（Ｅ）が、コード担持体（Ｃ）の作用を受けた光を坪価する評価手段（Ｍ）と 、分割された光束を検出する検出器（Ｐ１，Ｄ１／Ｐ２，Ｄ２）を有しているこ ととを特徴とする検出装置。
3. ３．光を透過させる多数のコード窓（Ｐ）を備えたコード担持体（Ｃ）と、該コ ード担持体（Ｃ）から来る光を評価するたるのビームスプリッター（Ｍ）を備え た受信器（Ｅ）と、ビームスプリッター（Ｍ）で分割されたそれぞれの光を検出 する光検出器（Ｄ１，Ｄ２）とを有し、コード窓（Ｐ）が偏光フィルター（ｐＯ ，ｐ１）を具備し、コーディングが異なる偏光にあり、光検出器（Ｄ１，Ｄ２） の前に偏光方向が異なる偏光フィルター（Ｐ１，Ｐ２）が設けられていることを 特徴とする、請求の範囲第２項に記載の検出装置。
4. ４．光を透過させる多数のコード窓（Ｐ）を備えたコード担持体（Ｃ）と、該コ ード担持体（Ｃ）から来る光を２つの分割光に分割するビームスプリッター（Ｍ ）を備えた受信器（Ｅ）と、ビームスプリッター（Ｍ）で分割された分割光をそ れぞれ検出する光検出器（Ｄ１，Ｄ２）とを有し、コード窓（Ｐ）が偏光フィル ター（ｐＯ，ｐ１）を具備し、コード部が異なる偏光にあり、光検出器（Ｐ１， Ｐ２）の前に偏光方向が互いに交差するようにそれぞれ１個の偏光フィルター（ Ｐ１，Ｐ２）が設けられていることを特徴とする、請求の範囲第３項に記載の検 出装置。
5. ５．送信器（Ｓ）と受信器（Ｅ）とが光キャビネットとしての別々のユニット（ ６０，６１／６２，６３）のなかに配置され、両ユニットの間にコード担持体（ Ｃ）が介挿されていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第４項までのい ずれか１つに記載の検出装置。
6. ６．光源から放射された光線が反射後光入射口（７２）を通って検出手段（Ｍ， Ｐ１，Ｐ２，Ｄ１，Ｄ２）に達するように送信器（Ｓ）と受信器（Ｅ）とが同じ ケース（７０）内に配置されていることと、コード担持体（Ｃ）に、光源から来 る光を前記検出手段（Ｍ，Ｐ１，Ｐ２，Ｄ１，Ｄ２）へ反射させる反射手段（Ｒ ）が付設されていることとを特徴とする、請求の範囲第１項から第４項までのい ずれか１つに記載検出装置。
7. ７．コード掛持体（Ｃ）が多数の偏光フィルター（ｐＯ，ｐ１）を有し、片側に 上記偏光フィルターに向けられる平面鏡（Ｒ）を具備していることを・特徴とす る、請求の範囲第６項に記載の検出装置。
8. ８．コード担持体（Ｃ）が、異なるコードを両側で読み取るため、両面反射層（ Ｒ）を有し、且つ両側に多数の偏光フィルター（ｐＯ１，ｐＯｒ，Ｐ１１，Ｐ１ ｒ）を有していることを特徴とする、請求の範囲第６項に記載の検出装置。