JPH03214280A - 光学的情報読取装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は光学的情報読取装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、紫外・可視変換物質（蛍光インク）による識別マ
ークを読み取る装置かある。この装置は、識別マークを
有する対象物に紫外光を照射し、この識別マークから放
出される蛍光（可視光）を受光器で検出し、その検出値
により情報を読み取るものである。そして、この読取装
置では、読み取りに際し、対象物にて反射された紫外光
と識別マークから放出される蛍光（可視光）とを分離す
ることが必要である。このために、特開昭５５−３２１
３２号公報においては、光学系における受光器の手前に
可視光線透過フィルタを設け、対象物にて反射された紫
外光と蛍光インクからの蛍光（可視光）とを分離するよ
うにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、一般に用いられている多くの用紙には、
みかけの白さを高める目的で蛍光増白剤が含有されてい
る。この物質も蛍光インクと同様に紫外光を吸収し可視
光を放出するため、前述の方法では読み取りの際に悪影
響を与えてしまう。

即ち、蛍光増白剤か蛍光マークの背景に均一に存在する
場合には、受光器で光が電気信号に変換される際におい
て背景信号レベルと情報体からの信号レベルとが接近し
てしまい誤検知の原因となる，又、蛍光増白剤が不均一
に分布したり、用紙に文字が印刷されている場合には、
背景信号にノイズか入り、マークの識別が困難になる。

この発明の目的は、情報体を読み取る際に、対象物に付
けられた蛍光増白剤等の物質の影響を受けることなく読
み取りを確実に行うことができる光学的情報読取装置を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、対象物に形成された蛍光物質による情報体
に、３　０　０　ｎｍ〜４００ｎｍの波長帯域の励起光
を照射する紫外光源と、前記情報体からの蛍光を含む光
を入力して、４５０ｎｍ〜５００ｎｍを遮断波長とし、
その遮断波長以上の波長成分のみ通過させる光学フィル
タと、前記光学フィルタを介しての前記情報体からの蛍
光を電気信号に変換する受光器とを備えた学的情報読取
装置をその要旨とするものである。

〔作用〕

紫外光源から３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長帯域の励起
光を対象物の情報体に照射すると、可視領域の蛍光が発
せられる。即ち、例えば、Ｚｎを主顔料とする蛍光物質
による情報体からは中心波長＝４９５ｎｍの蛍光が発せ
られ、又、Ｚ　ｎ　Ｏ　／　Ｚｎを主顔料とする蛍光物
質による情報体からは中心波長５０５ｎｍの蛍光が発せ
られる。さらに、紫外光源からの紫外光が対象物に反射
されるとともに、対象物に蛍光増白剤等が使用されてい
るとこの物質からも例えば中心波長４４０ｎｍの蛍光が
発せられる。これらの光のうち、光学フィルタにより対
象物での反射による３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長帯域
の光が除去されるとともに、蛍光増白剤等の物質による
中心波長４４０ｎｍの光も除去される。その結果、受光
器には情報体からの蛍光のみが送られる。そして、受光
器にてその光か情報読み取りのため電気信号に変換され
る。

［実施例］ 以下、この発明を具体化したー実施例を図面に従って説
明する。

第２図には光学的情報読取装置の外観を示し、第３図は
その読取装置の内部構造を説明するための図である。

読取装置のケース１は箱型に形成され、そのケース１の
正面にはカード状の対象物としてのラベル２を挿入する
挿入口３が設けられている。ラベル２は紙よりなり、紙
の白さを高める目的で蛍光増白剤か混入されいる。その
紙の上面には蛍光インキを用いて光学的情報であるバー
コード（情報体）４か印刷されている。このバーコード
印刷インクとしては、ＺｎＯ又はＺ　ｎ　Ｏ　／　Ｚ　
ｎを主顔料とする蛍光インクが用いられる。このバーコ
ード４は可視光下では目視が不可能であるが、読み取り
の際には励起光としての紫外光を照射することによりハ
ーコード４が発光する。

又、ケース１内におけるラベル２のセット位置の上方に
は、紫外光源としての冷陰極放電管（ブラックライト）
５が配設され、この冷陰極放電管５は、第・１図での特
性線Ｌｌで示すように、中心波長が３６０ｎｍの紫外光
を発し、ラベル２のバーコード４を照明する。さらに、
ケース１内における冷陰極放電管５の斜め上方での近傍
位置には、反射ミラー６が配置され、この反射ミラー６
は波長３００ｎｍの紫外域から波長６００ｎｍの可視域
にわたる光を特定方向に反射する。又、反射ミラー６は
読み取り光学系の光路を曲げる働きに加え、第１図に示
すように、冷陰極放電管５の発する光をバーコード４に
反射させる光源反射板として機能する。

第３図において、反射ミラー６の光の反射方向には、光
学フィルタ７と、レンズ８と、受光器としてのラインセ
ンサ（ｎｐｎ型ＣＣＤ）９とが順に配設されている。そ
して、反射ミラー６によるバーコード４からの反射光が
光学フィルタ７とレンズ８を通じてラインセンサ９の走
査線上に到り、バーコート４の映像か結像される。

光学フィルタ７は、第４図に特性線Ｌ２で示すように、
４５０ｎｍ〜５００ｎｍを遮断波長とし、その遮断波長
以上の波長成分のみ通過させる。即ち、遮断波長より短
波長の光は反射あるいは吸収により除去し、それより長
波長の成分は透過させるようになっている。又、ライン
センサ９は第５図に示すようにピーク感度を示す波長か
５５０ｎｍとなっている。そして、このラインセンサ９
は、その走査線上のバーコード映像を電子スキャン作動
にて電気信号に変換するようになっている。

又、ケース１内には光源駆動回路１０、電源回路１１、
電子制御回路１２が内蔵され、光源駆動回路ｌＯにて冷
陰極放電管５が駆動される。電源回路１１にはスイッチ
ング電源が用いられ、電源コネクタｌ３を介して商用電
源ＡＣＩＯＯＶを入力して電子制御回路ｌ２及び光源駆
動回路１０で使用する電圧を供給する。電子制御回路ｌ
２はバーコード読み取りのための回路と、後記ＬＥＤＩ
６．ＬＣＤ１５，　ブサー１４を駆動する駆動回路とで
構成されている。

又、ケース１の裏面にはブサー１４が設けられ、このブ
サーｌ４によりバーコート４のデコートか行われたこと
を知らせる。第２図に示すように、ケースｌの正面部に
はＬＣＤ　１　５とＬＥＤ１６が配設され、ＬＣＤ　ｌ
　５によりデコード結果が表示されるとともに、ＬＥＤ
１６は電源スイッチ・オンで点灯するようになっている
。

第１図には電子制御回路１２におけるバーコード読み取
りのための回路を示す。

ラインセンサ９には増幅回路ｌ７が接続され、同増幅回
路ｌ７はラベル２からバーコード映像を受けるラインセ
ンサ９からの離散的な電気信号を増幅する。波形整形回
路ｌ８は増幅回路ｌ７にて増幅された信号を連続信号に
整形する。さらに、２値化回路ｌ９は波形整形回路１８
による連続信号をバーコード４のバー幅に対応する時間
幅の２値化レベルのデジタル信号に変換してマイコン２
０に送る。

クロツクジエネレータ２１は基準クロツクを発生して走
査同期回路２２に出力する。走査同期回路２２はその基
準夕ロックに基づいてセンサ駆動回路２３にラインセン
サ駆動信号を所定のタイミングで出力する。センサ駆動
回路２３は走査同期回路２２で発生した信号によりライ
ンセンサ９を駆動する。

マイコン２０は２値化回路１９から入力されるデジタル
信号に所定の処理を実行してバーコード化されているキ
ャラクタをデコードし、汎用コード（例えば、ＡＳＣＩ
Ｉコード）に変換して外部機器２４にＲＳ−２　３　２
Ｃに従って出力する。

次に、このように構成した光学的情報読取装置の作用を
説明する。

読み取りの際には、冷陰極放電管５から３００ｎｍ〜４
００ｎｍの波長帯域の紫外光が発せられる。この冷陰極
放電管５から発した紫外光の一部は、直接、ラベル２に
照射されるとともに、紫外光の一部は反射ミラー６によ
り反射された後、ラベル２に照射される。そして、紫外
光により励起されたバーコード４からは第４図における
特性線［，３で示す蛍光成分（ＺｎＯ；中心波長４９５
ｎｍ，ＺｎＯ／Ｚｎ：中心波長５０５ｎｍ）を有する。

一方、励起光としての紫外光を照射することにより蛍光
増白剤からも第４図の特性線Ｌ４で示す中心波長４４０
ｎｍの蛍光か生じる。さらに、冷陰極放電管５の紫外光
がラベル２で反射される。

これらの蛍光は反射ミラー６により反射された後、光学
フィルタフに入射する。

光学フィルタフにおいては、蛍光増白剤の蛍光成分と、
バーコード４の蛍光成分と、ラベル２で反射された冷陰
極放電管５の紫外光とがそれぞれ波長帯域が異なるため
、同フィルタフにより蛍光増白剤の蛍光成分と、ラベル
２で反射された冷陰極放電管５の紫外光とが分離され、
バーコード４の蛍光成分のみが透過し、レンズ８により
ラインセンサ９上に結像する。

そして、マイコン２０から走査同期回路２２にリセット
パルスφ．。２の発生指令信号が出力され、走査同期回
路２２からリセットパルスφＴＧＥがセンサ駆動回路２
３に出力され、ラインセンサ９に蓄積された電荷がリセ
ットされる。

そして、マイコン２０から転送パルスφエ。の出力指令
が行われ、走査同期回路２２からセンサ駆動回路２３に
転送パルスφエ。が出力される。この転送パルスφＴ６
の出力後には駆動クロツクφ１，φ２によりラインセン
サ９からの信号が順次、増幅回路１７に出力される。次
に、マイコン２０にて２値化回路１９からの２値化信号
が入力され、デコード処理が行われ、デコード結果が外
部機器２４に出力される。

このように本実施例では、ラベル２（対象物）に形成さ
れたバーコード４（情報体）に３００ｎｍ〜４００ｎｍ
の波長帯域の励起光を照射する冷陰極放電管５（紫外光
源）を設けるとともに、バーコード４からの蛍光を含む
光を入力して、４５０ｎｍ〜５００ｎｍを遮断波長とし
、その遮断波長以上の波長成分のみ通過させる光学フィ
ルタ７を設け、ラインセンサ９（受光器）にて光学フィ
ルタ７を介してのバーコード４からの蛍光を電気信号に
変換するようにした。その結果、読み取りの際には、冷
陰極放電管５のラベル２での反射光、及びラベル２の蛍
光増白剤からの蛍光（中心波長４４０ｎｍ）が発生する
が、これらの光が光学フィルタ７により除去され、バー
コード４からの蛍光のみが透過してラインセンサ９に受
光される。

即ち、蛍光増白剤がバーコード４の背景に均一に存在す
る場合でもラインセンサ９から出力される信号において
背景信号レベルとバーフード４からの信号レベルとが接
近してしまうことがない。又、蛍光増白剤が不均一に分
布したり、用紙に文字が印刷されている場合にも、ライ
ンセンサ９の出力信号にノイズが入ることがない。この
ように、ラベル２に付けられた蛍光増白剤の影響を受け
ることなくバーコード４の読み取りを確実に行うことが
できる。

又、冷陰極放電管５の近傍に読み取り光学系の光路を曲
げるための反射ミラー６を配設し、同ミラー６を冷陰極
放電管５の光源反射板として機能させた。これにより、
新たに光学部品を追加することなく紫外光源の反射光の
利用効率を高めることができる。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば、上記実施例では読み取り対象物の材質を紙の場
合を例にとって説明したが、読み取り対象物の材質が布
やアクリル等の樹脂の場合も同様である。即ち、布の場
合には繊維に蛍光増白剤が含まれている場合があり、又
、洗濯用洗剤にも蛍光増白剤が含まれている。又、材質
がアクリル等の樹脂の場合には、耐光性を高める目的で
紫外線吸収剤が混入されており、これが蛍光を発する。

これらの発光成分の分光特性の測定結果を第６図におい
てＬ５，Ｌ６で示す。いずれの蛍光成分も４５０ｎｍ以
下の波長帯域に存在し、前述の光学フィルタ７で除去で
きる。

又、光学フィルタフの分光特性は前述の実施例では短波
長をカットする特性としたが、さらに波長６００ｎｍ以
上をもカットするバンドパスフィルタとしてもよい。こ
の場合には外乱光として６００ｎｍ以上の長波長域の成
分が存在する場合に、これを除去することができる。

さらに、上記実施例では光学フィルタ７とレンズ８とを
別の構成部品としたが、レンズ表面に干渉膜を形成する
ことによりこれに光学フィルタ特性をもたせ、一体品と
してもよい。又、紫外光源として冷陰極放電管（ブラッ
クライト）を示したが、他にも、紫外レーザ又は紫外Ｌ
ＥＤを使用してもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したようにこの発明によれば、情報体を読み取
る際に、対象物に付けられた蛍光増白剤等の物質の影響
を受けることなく読み取りを確実に行うことができる優
れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の光学的情報読取装置の光学系及び電気
的構成を示す図、第２図は光学的情報読取装置の外観を
示す斜視図、第３図は光学的情報読取装置の内部構造を
説明するための斜視図、第４図は光学フィルタの透過率
特性と各種光の分光特性を示す図、第５図はラインセン
サの分光感度を示す図、第６図は各種材料の波長に対す
る分光強度の関係を示す図である。 ２は対象物としてのラベル、４は情報体としてのバーコ
ード、５は紫外光源としての冷陰極放電管、７は光学フ
ィルタ、９は受光器としてのラインセンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、対象物に形成された蛍光物質による情報体に、３０
   ０ｎｍ〜４００ｎｍの波長帯域の励起光を照射する紫外
   光源と、 前記情報体からの蛍光を含む光を入力して、４５０ｎｍ
   〜５００ｎｍを遮断波長とし、その遮断波長以上の波長
   成分のみ通過させる光学フィルタと、 前記光学フィルタを介しての前記情報体からの蛍光を電
   気信号に変換する受光器と を備えたことを特徴とする光学的情報読取装置。