JPH0726767Y2 - 情報読み取り装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、キャッシュカードやクレジットカードなど
のエンボスカードに記録された凹凸情報を読み取る情報
読み取り装置に関する。

〔従来の技術〕

キャッシュカードやクレジットカードなどのエンボスカ
ードには、印刷された文字や図形などの平面情報（印刷
イメージ）とエンボスなどの凹凸情報とが記録されてい
る。

従来、このエンボスカードに記録された凹凸情報を読み
取るために、カードを光源で照明し、その反射光を読み
取り手段に入力し、エンボスの突出部分及びカードの平
らな部分から反射して読み取り手段に入射する反射光
と、エンボスの傾斜面から反射して読み取り手段を入射
する反射光との光量差により、エンボスの輪郭を認識す
るようにしている。

しかし、カードの平らな部分で反射して読み取り手段に
入射する光と、エンボスの傾斜面で反射して読み取り手
段に入射する光とはどちらも乱反射光となるため、平ら
な部分と傾斜面とでの読み取り手段への入射光量の差が
少ない。このため、エンボス部分とカードの平らな部分
との区別を付け難く、エンボスの輪郭の認識が難しい。

そこで、特開昭59-201176号公報のように、刻印面に対
して光源と受光素子とを対称に傾斜配置して、光源によ
って照射された刻印面の正反射光を受光素子で受光すれ
ば、凹凸部分と平らな部分との光量差が大きくなり、凹
凸情報の認識がし易くなる。

ところが、エンボスカードが湾曲していると、読み取り
面で反射した光が受光素子に入力されなくなり、認識で
きなくなる。

〔考案の目的〕

この考案は、エンボスカードに記録された凹凸情報をカ
ードが多少湾曲していても確実に認識できる情報読み取
り装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は上記課題を鑑みなされたもので、表面に光沢
のあるエンボスカードの読み取り面に記録され周囲に傾
斜面を有する凹凸情報を読み取る情報読み取り装置にお
いて、 前記カードを搬送する搬送装置と、 光源と、 この光源からの光を拡散して前記搬送装置で搬送される
カードの読み取り面の搬送方向と直交する方向の幅より
広く且つ該読み取り面の搬送方向の長さより短い拡散光
照射領域から成る帯状の面光源を形成する拡散板と、 前記光源と拡散板との間の周囲に設けられた反射手段
と、 前記面光源からの帯状光を反射してその反射光を前記カ
ードの読み取り面に照射するハーフミラーと、 このハーフミラーによって照射された前記読み取り面か
らの前記面光源の正反射光を前記ハーフミラーを透過し
て受光する位置に設けられたレンズと、 このレンズを通して前記読み取り面及び前記凹凸情報の
平らな部分からの反射光と前記平らな部分より反射光量
の少ない前記凹凸情報の傾斜面からの反射光とを受光し
て前記凹凸情報を読み取る読み取り手段とを備えた構成
のものである。

〔作用〕

エンボスカードは搬送装置で搬送され、その動きに伴
い、カードの凹凸情報を有する読み取り面が、ハーフミ
ラーを介して帯状の拡散光で、順次に照射され走査され
て行く。この帯状光は、光源からの光を拡散板で拡散
し、カードの読み取り面の搬送方向と直交する方向の幅
より広く且つ該読み取り面の搬送方向の長さより短い拡
散光照射領域から成る帯状の均一な面光源として拡散板
を機能させると共に、補助的に反射手段により拡散板の
全体の光量を増量均一化することで作られる。従って、
この面光源たる拡散板の面輝度は十分に均一化される。

このように十分に均一化された帯状面光源の拡散光で、
エンボスカードの読み取り面が、その幅の全域に亘って
照射される。このため、読み取ろうとしている同じポイ
ント部分に関し、カードの読み取り面が平坦であった場
合と湾曲していた場合とで、同じ光量が集められる。第
３図の例で説明すると、エンボスカードのＰ点には、カ
ードが平坦である場合には拡散板の範囲Ｈからの光量が
集められ、そしてエンボスカードが湾曲している場合に
は拡散板の範囲Ｉからの光量が集められるが、このと
き、拡散板はその全領域が同じ輝度となっているので、
両範囲H,IからＰに来る光量は同じになる。従って、エ
ンボスカードが曲がっていても平坦なときと受光する光
量差が生じなくなる。

また、この読み取り面からの反射光は、上記帯状面光源
の正反射光という関係で、つまり拡散板の虚像が写り込
んだ状態で、ハーフミラーを透過しレンズを介して読み
取り手段に受光される。このため、読み取り面及び凹凸
情報の平らな部分で反射する光は、面光源の正反射光と
して、つまり極めて輝度の高い部分としてレンズを介し
て読み取り手段に受光されるが、凹凸情報の傾斜面で反
射する光は、読み取り手段にはほとんど受光されない。
つまり凹凸情報は、面光源の像の明かるい面を背景とし
て、同じく面光源の像の輝面を頂部としてその周囲を暗
部で縁取りをした文字（白地に黒で縁取りをした白文
字）等の形で現れる。この“明”と“暗”の差は極めて
顕著であり、読み取り面及び凹凸情報の平らな部分と凹
凸情報の傾斜面とを明確に区別し、容易に認識すること
ができる。

また、この考案においては、上記の関係が、拡散板の面
光源が写り込んだカードの読み取り面全幅に亘って成立
するため、エンボスカードの全域について凹凸情報を全
て明確に識別することができる。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例について、図面を参照して説
明する。

第１図及び第２図に示す情報読み取り装置１は、エンボ
スカード３に記録されたエンボス等の周囲に傾斜面を有
する凹凸情報3A及び文字や図形などの平面情報（印刷イ
メージ）3Bの両方を読み取ることができるようになって
いる。

エンボスカード３は、第６図のように合成樹脂板3Cの上
に文字や図形を印刷し、その上を樹脂コーティングして
あり、この樹脂コーティング層3Dの表面は光沢があり、
鏡面に近い状態になっている。

情報読み取り装置１は、第１図の矢示のようにエンボス
カード３がガイド４に沿って挿入口５に挿入されたかを
検出するセンサ６と、このセンサ６がエンボスカード３
を検出すると回転する搬送ローラ7,9,11,13を備えた搬
送装置15と、読み取り位置に供給されたエンボスカード
３の読み取り面をこの読み取り面に対して対向した位置
から照らす照明手段17と、読み取り面に映る照明手段17
の虚像を捕らえる位置、即ち読み取り面からの正反射光
を受光する位置に設けられたレンズ19と、このレンズ19
を通して画像を入力する受光素子例えばCCD（光電変換
素子）などを有する読み取り手段21とを備えている。

照明手段17は、ハロゲンランプなどの光源23と、この光
源23の光を拡散させるオパールガラスや乳白ガラスなど
の拡散板25と、この拡散板25の光を反射してこの反射光
をエンボスカード３の読み取り面に対して照明すると共
に、読み取り面の樹脂コーティング層に映る拡散板25の
虚像をレンズ19へ導くハーフミラー27とを備えている。

即ち、この照明手段17は、拡散板25を使用することによ
り光源23を搬送されるカードに対して帯状の均一な面光
源に近い状態にし、またハーフミラー27を使用すること
により拡散板25からの光を真上からエンボスカード３の
読み取り面の搬送方向と直交する方向の幅（本実施例で
はカード３の短辺方向幅）の全域に亘り照射して、読み
取り面からの反射光を真上の読み取り手段21へ透過する
ようになっている。要するに、エンボスカード３の読み
取り面の一走査ライン分が、その読み取り面の幅全域に
及ぶ帯状光で照射され、これはレンズ19側から見て拡散
板25の虚像となる。

尚、第４図に示すように拡散板25とハーフミラー27の上
端及び下端とは、それぞれ距離A,Bだけ隔てらえてい
る。また、ハーフミラー27の下端及び上端と読み取り面
とは、距離C,Dだけ隔てられている。

光源23は、フィラメント23Fが読み取り面に平行で、か
つ読み取りラインと一致した方向に取り付けられ、上記
の帯状光を効果的に作りだすようになっている。

また光源23と拡散板25との間隔は、最適距離に設定され
ている。即ち、拡散板25に対して光源23が近すぎると拡
散面で明るい所と暗い所とが生じ、均一な面光源で無く
なってしまう。また、拡散板25に対して光源23が遠い
と、光量が少なくなってしまう。従って、拡散板25の明
るい所と暗い所との差が少ない間隔で、光源23と拡散板
25とを位置させてある。

更に、光源23の左右、上下、背部には、拡散板25に供給
する光量をできるだけ多くすると共に、拡散板25の全体
の光量を均一にするため、拡散反射板29L,29R,31,33,35
が設けられている。尚、拡散反射板33は、拡散板25から
出た光がハーフミラー27を通らずに直接エンボスカード
３に照射されるのを防ぐ遮光板の働きもしている。

また、光学系の周囲は無反射板37で覆われている。

ところで、拡散板25を使用して面光源を形成し、これに
よる帯状光を読み取り面の幅全域に亘って照射したの
は、カード３に多少の湾曲（反りや歪み）があってもエ
ンボスを認識できるようにするためである。

拡散板25及びハーフミラー27は、レンズ19から見て読み
取り範囲Ｋの全域に亘って拡散板25の虚像が見えるよう
にするため、第３図のようにその幅は読み取り幅Ｋより
広くしてある。

結像系は第３図に示すように、読み取り範囲Ｋの端の点
（読み取り点）Ｐが読み取り手段21の受光素子上の点Ｏ
に対応するように設定されている。

また、黒の基準を設けて、これを黒カードのレベルと一
致させる（印刷イメージに読み取り上の支障を与えない
レベルとする。）ことにより、イメージ及びエンボスの
コトラストを大きくしている。

このような構成において、この装置は次のように動作す
る。

キャッシュディスペンサなどに取り込まれたエンボスカ
ード３が挿入口５に達すると、センサ６がエンボスカー
ド３を検出し、搬送装置15が動作して搬送ローラ7,9,1
1,13がエンボスカード３をステップ送りする。

センサ６がオンしてから所定時間後に読み取り動作が開
始される。

まず、光源23の光は拡散板25により拡散され、拡散板25
が面光源に近い状態になる。拡散板25の光はハーフミラ
ー27に反射して、読み取り位置に供給されたエンボスカ
ード３の読み取り面を真上から照明する。この照明光
は、読み取り面の幅全域に亘る帯状光である。

エンボスカード３の表面は樹脂コーティングされている
ので鏡面に近い状態にあり、ハーフミラー27を介して拡
散板25がエンボスカード３の表面に映る。この拡散板25
の虚像がレンズ19を通して読み取り手段21に入力され、
ライン走査され、凹凸情報3Aと平面情報3Bとが確認され
る。

この１ライン毎の読み取り動作が、エンボスカード３が
搬送されている間行なわれ、エンボスカード３の全体の
認識がなされる。

ところで、第３図及び第４図に示す読み取り範囲Ｋの端
の点Ｐにおける樹脂コーティング面での鏡面反射（正反
射）は次のように行なわれる。尚、第３図の25K,27Kは
読み取り面に映る拡散板25、ハーフミラー27の虚像であ
り、読み取り面に対してそれぞれ距離E,F,Gだけ隔てら
れている。ただし、 Ｇ＝C, F＝D, E＝Ａ＋Ｄ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ となっている。

読み取り面上の点Ｐが読み取り手段21の受光素子上の点
Ｏに対応するように設定されていると、点Ｐがエンボス
でない平面である場合、点Ｏに集められる光は拡散板25
から出てハーフミラー27及びコーティング面上の点Ｐで
それぞ正反射し、点Ｐからレンズ19を臨む立体角内に入
った光である。

この光は、ハーフミラー27及びコーティング面で反射の
法則に従った反射をするため、拡散板25の表面の範囲Ｈ
から点Ｐに向かった光に限定される。

ところがカード３は、反っていたり、搬送時に歪んだり
することが多く、その場合は光が範囲Ｈから外れる。光
が照射された点Ｐが角度θだけ歪んでいたとすると、第
３図に一点鎖線で示すように、点Ｐでの反射光は角度２
θ振れる。このため、点Ｏには拡散板25の虚像25Kの範
囲Ｉから点Ｐに向かって光が集められる。

ここで、上記カードの読み取り面は、その幅全域に亘っ
て均一な帯状光で照らされている。即ち、範囲Ｉにも拡
散板25の虚像25Kがあるように拡散板25及びハーフミラ
ー27の長さ（幅）を設定してあるので、拡散板25の虚像
25Kの範囲Ｈから点Ｐに向かう光量と範囲Ｉから点Ｐに
向かう光量とはほぼ等しく、カード３の歪みによる影響
は非常に少ない。

一方、点Ｐにエンボスの傾斜面があった場合、光は第５
図の如く点Ｐからレンズ19の立体角を臨む方向には反射
しないので、その時の点Ｏの受光素子のレベルは下が
る。

第３図及び第４図から、光学倍率、レンズ19の焦点距
離、口径、読み取り範囲、カード３の歪み、拡散板29の
幅、ハーフミラー27の幅には相関関係があることが分か
る。

以上説明したこの実施例の読み取り装置１は、第５図の
ように読み取り位置に供給されたエンボスカード３の読
み取り面の搬送方向と交差する方向の幅全域を、拡散板
25を用いた均一な帯状拡散光の面光源で均一に照らして
いる。そして、この帯状光で照らされたカードの読み取
り面の搬送方向と交差する方向の幅内では、そのいずれ
の箇所においても、常に読み取り面からの正反射が読み
取り手段21で捕らえられるようにしている。

今、カードが平坦な場合に、面光源の一部の範囲Ｈ（第
３図）からの光がカード上の点Ｐに集められていたとし
ても、カード３が反っていたり搬送時に歪んだりしてい
ると、光が範囲Ｈから外れ面光源の他の範囲Ｉからカー
ド上の点Ｐに集められるようになる。しかし、面光源を
形成している拡散板の光量はその面内のいずれにおいて
も同じであり、また拡散板25及びハーフミラー27の長さ
（読み取り幅方向の長さ）をカードの読み取り面の搬送
方向と交差する方向の幅より大きく設定しているので、
その面内のいずれにおいても、即ち範囲Ｉにも、拡散板
25の虚像25Kがあるようになる。このため、範囲Ｈから
点Ｐに向かう光量と範囲Ｉから点Ｐに向かう光量とがほ
ぼ等しくなり、カードが多少湾曲していても、エンボス
を確実に認識できる。

このエンボスの認識は、次のようにしてなされる。即
ち、エンボス3Aの突出部分やエンボスカード３の平らな
部分3Bにおいては常に輝度の高い正反射光が読み取り手
段21に反射するが、エンボス3Aの傾斜面の反射光は読み
取り手段21に入射しない。従って、エンボス3Aの突出部
分及びエンボスカード３の平らな部分3Bで反射して読み
取り手段21に入射する光量と、エンボス3Aの傾斜面で反
射して読み取り手段21に入射する光量との差が非常に大
きくなり、エンボス3Aとカード３の平らな部分3Bとの区
別がはっきりし、エンボスの輪郭を確実に認識できる。

かかる作用効果は、カードの１ライン毎の走査領域の全
域について得られるものであり、結果的に、カードの読
み取り面の全領域において、明確にエンボスの輪郭が認
識できる。

また、カード３の表面での反射は、第６図のように樹脂
コーティング層3Dの表面で正反射し、印刷面で乱反射を
すると考えることができる。

読み取り手段21の受光素子による出力は、このコーティ
ング層3Dの表面での反射光と印刷面での反射光の和によ
るものと考えられるので、黒いカードを読み込ませて
も、コーティング層3Dの表面での反射があるため、第７
図のようにレベルが上がってしまう。

このため、印刷面のイメージ読み取りによる受光素子の
各ビットの出力レベルの上下は第７図の斜線で従って範
囲に納まってしまい、従来のように黒ラベルがグランド
に一致することを仮定したＡ−Ｄ変換では全体にイメー
ジが薄くなり、コントラストが小さくなる。そこで、黒
の基準を設けて、これを黒カードのレベルと一致（印刷
イメージに読み取り上の支障を与えないレベルとす
る。）させたので、イメージ及びエンボスのコントラス
トを大きくすることができる。

前記実施例では光源にハロゲンランプを使用したが、蛍
光灯を使用しても良い。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、搬送装置で搬
送されるエンボスカードの読み取り面を帯状光で照明し
て走査すると共に、この帯状光を面輝度を十分に均一化
した帯状の拡散光から成る面光源により形成している。
このため、読み取ろうとしている同じポイント部分に関
し、エンボスカードの読み取り面が平坦であった場合と
湾曲していた場合とで同じ光量が集められ、エンボスカ
ードが曲がっていても平坦なときと受光する光量差が生
じなくなる。

また、上記帯状の面光源のカード上からの正反射光を読
み取り手段で受光している。これにより凹凸情報は、面
光源の像の明かるい面を背景として、同じく面光源の像
の輝面を明部としその周囲を暗部で縁取りをした文字
（白地に黒で縁取りをした白文字）等の形で現われるた
め、“明”と“暗”の差は極めて顕著となり、読み取り
面及び凹凸情報の平らな部分と凹凸情報の傾斜面とを明
確に区別し、容易に認識することができる。

更に上記の関係が、拡散板の面光源が写り込んだカード
の読み取り面全幅に亘って成立するため、エンボスカー
ドの全域について凹凸情報を全て明確に識別することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図はこの考案の一実施例を示したもので、
第１図は情報読み取り装置の照明手段の構成を示す図、
第２図は情報読み取り装置の全体構成を示す断面図、第
３図及び第４図は光学系の設定条件を示した図、第５図
は正反射による指向性を示した図、第６図はエンボスカ
ードの正反射と乱反射を示した図、第７図は黒レベルの
補正を説明するための図である。 １……情報読み取り装置 ３……エンボスカード 17……照明手段 19……レンズ 21……読み取り手段 23……光源 25……拡散板 27……ハーフミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−161572（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−17482（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−155967（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に光沢のあるエンボスカードの読み取
   り面に記録され周囲に傾斜面を有する凹凸情報を読み取
   る情報読み取り装置において、 前記カードを搬送する搬送装置と、 光源と、 この光源からの光を拡散して前記搬送装置で搬送される
   カードの読み取り面の搬送方向と直交する方向の幅より
   広く且つ該読み取り面の搬送方向の長さより短い拡散光
   照射領域から成る帯状の面光源を形成する拡散板と、 前記光源と拡散板との間の周囲に設けられた反射手段
   と、 前記面光源からの帯状光を反射してその反射光を前記カ
   ードの読み取り面に照射するハーフミラーと、 このハーフミラーによって照射された前記読み取り面か
   らの前記面光源の正反射光を前記ハーフミラーを透過し
   て受光する位置に設けられたレンズと、 このレンズを通して前記読み取り面及び前記凹凸情報の
   平らな部分からの反射光と前記平らな部分より反射光量
   の少ない前記凹凸情報の傾斜面からの反射光とを受光し
   て前記凹凸情報を読み取る読み取り手段とを備えたこと
   を特徴とする情報読み取り装置。