JPH0757039A - 光学読取装置、光学読取システムならびにそれに用いる情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 反射型情報パターン及び潜像情報パターンの
両方を正確に読み取り可能とする。 【構成】 情報記録媒体４に形成されている反射光型情
報パターン及び蛍光発光型情報パターンの読み取りの両
方が可能な光学読取装置において、蛍光発光型情報パタ
ーンの蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を所定回
数間欠的に照射する発光素子９、情報パターンからの光
を受光する受光素子１０、情報パターンからの光が、発
光素子９の消灯の際に情報パターンから発する蛍光か、
発光素子９の点灯時の情報パターンからの反射光かを受
光素子１０の出力状態から判定する判定部３４、受光素
子１０からの出力信号を増幅する増幅回路３６ａ，３６
ｂ、及び判定部３４からの判定信号に基づいて増幅回路
３６ａ，３６ｂの増幅率を切り替える増幅率切替部３５
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばバーコードある
いは他の形態のマークなどの情報パターンを形成した例
えばカードなどの情報記録媒体を読み取る光学読取装
置、光学読取システムならびににそれに用いられる情報
記録媒体に係り、特に可視像である通常の反射型情報パ
ターンを形成した情報記録媒体と、潜像情報パターンを
形成した情報記録媒体との両方の情報記録媒体の読み取
りが可能であったり、また前記反射型情報パターンと潜
像情報パターンとが重畳されているかあるいは併設され
ている情報記録媒体の両情報パターンの読み取りが可能
な光学読取装置、光学読取システムならびに情報記録媒
体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、流通産業界を中心に各産業界でバ
ーコードによる物の管理などが盛んに行われたり、ま
た、各種プリペイドカードあるいは通行カードなどにも
バーコードが印刷され、スキヤナなどの光学読取装置を
用いてバーコードを読み取り、所定の処理動作が行われ
る。

【０００３】バーコードなどの情報パターンを有する情
報記録媒体には、可視像である反射型情報パターンを形
成した通常の情報記録媒体と、偽造などを防止するため
に潜像情報パターンを形成した情報記録媒体とが使用さ
れている。

【０００４】前記反射型情報パターンは、背景領域（例
えば白）と反射率の異なる色（例えば黒）で印刷されて
いる。従ってこれ用の光学読取装置は、例えばライン光
源で情報パターンを照射し、それからの反射光をミラ
ー、結像レンズを介してイメージセンサなどの受光素子
で受光して、光量の強弱を電流に変換し、二値化処理を
行い、二値化された信号を基に情報の識別を行うシステ
ムになっている。

【０００５】これに対して前記潜像情報パターンを形成
した情報記録媒体は、印刷されても無色、透明に近いと
いう特長を有しているため、この情報パターンを形成し
ても製品などの外観を損なうことがなく、偽造防止に使
用でき、また潜像情報パターン上に前記反射型情報パタ
ーンを重畳するように印刷することにより、狭いスペー
スで多くの情報が付与（印刷）できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のように反射型情
報パターンを有する情報記録媒体と、潜像情報パターン
を有する情報記録媒体とが各産業界で混在して使用され
ていると、２種類の光学読取装置が必要となり、情報パ
ターンによって使い分けしなければならない。

【０００７】また、前者の光学読取装置で潜像情報パタ
ーンを有する情報記録媒体を読み取ることができず、後
者の光学読取装置で反射型情報パターンを有する情報記
録媒体を正確に読み取ることができないという不都合が
ある。

【０００８】従来、情報の多重化を図り、狭いスペース
で多くの情報が記録できるコードパターンおよびそれに
用いる光学読取装置が特開平３−５４６８５号公報に記
載されている。

【０００９】図４５はこの光学読取装置を説明するため
の図、図４６はその光学読取装置で読み取られるバーコ
ードパターンを説明するための図、図４７はその光学読
取装置における発光ダイオードと受光フォトトランジス
タの位置関係を示す図である。

【００１０】この光学読取装置の構成について、図４５
を用いて説明する。光学読取装置１００は円筒状のケー
ス１０１内に設置された赤外光発光ダイオード１０２、
可視光発光ダイオード１０３、コリメータレンズ１０４
ａ，１０４ｂ、対物レンズ１０５、グラスファイバ１０
６ａ，１０６ｂ、フィルタ１０７ａ，１０７ｂ、赤外光
受光フォトトランジスタ１０８、可視光受光フォトダイ
オード１０９、リード線１１０ａ，１１０ｂなどから構
成されている。

【００１１】光学読取装置１００によって読取られるバ
ーコードパターン１１１は図４６に示すように、赤外光
ならびに可視光を反射する紙１１２上に印刷された赤外
吸収インクよりなる第１コードパターン１１３と、その
上に重なるように印刷された赤外透過インクよりなる第
２コードパターン１１４とからなり、両コードパターン
１１３、１１４を組み合わせて１つのバーコードパター
ン１１１となっている。

【００１２】赤外光発光ダイオード１０２から発せられ
た赤外光１１５は第２コードパターン１１４を透過し
て、その下側の第１コードパターン１１３に至る。各バ
ーにより赤外光が吸収され、バー間に露出した紙１１２
の表面では赤外光は反射し、その反射光１１６はフィル
タ１０７ａを通って赤外光受光フォトトランジスタ１０
８に受光される。よってこのフォトトランジスタ１０８
により反射光１１６に応じた信号が出力され、光学読取
装置１００を矢印Ｆ方向に走査することにより第１コー
ドパターン１１３が光学的に読み取られる。

【００１３】可視光発光フォトダイオード１０３から発
せられた可視光１１７は第２コードパターン１１４上に
照射され、黒いバーは可視光を吸収し、バー間に露出し
た紙１１２の表面では可視光は反射し、その反射光１１
８はフィルタ１０７ｂを通って可視光受光フォトトラン
ジスタ１０９に受光される。よってこのフォトトランジ
スタ１０９により反射光１１８に応じた信号が出力さ
れ、光学読取装置１００を矢印Ｆ方向に走査することに
より第２コードパターン１１４が光学的に読み取られ
る。

【００１４】赤外光受光フォトトランジスタ１０８で読
取られた第１コードパターン１１３のコード情報と、可
視光受光フォトトランジスタ１０９で読取られた第２コ
ードパターン１１４のコード情報とを図示しないＣＰＵ
で合成処理して、コードパターン１１１に応じた信号が
得られるようになっている。

【００１５】ところがこの光学読取装置では読み取りエ
ラーが発生し易く、信頼性の点で問題がある。本発明者
らはこの読み取りエラーの発生原因について種々検討し
た結果、発光フォトダイオード１０２、１０３に対する
受光フォトトランジスタ１０８、１０９の配置に問題が
あることを究明した。

【００１６】すなわち、従来提案された光学読取装置は
図４７に示すように、赤外光発光ダイオード１０２の傾
斜角度と赤外光受光フォトトランジスタ１０８の傾斜角
度がほぼ等しくなるように固定され、また可視光受光フ
ォトトランジスタ１０９は可視光受光フォトダイオード
１０３の極く近くに固定され、そのずれ角度αは１５度
未満である。

【００１７】そのため、フォトダイオード１０２、１０
３から出射された光がコードパターン１１１上で鏡面反
射すると、その反射光がそのままフォトトランジスタ１
０８、１０９に受光され、光を照射した位置に黒いバー
があっても鏡面反射された光を受光してしまい、フォト
トランジスタ１０８、１０９が誤った信号を出力するこ
とが多々ある。

【００１８】この現象は特にコードパターン１１１の上
に透明な保護膜を形成した場合に顕著であり、信頼性に
問題がある。

【００１９】また、前記第１コードパターン１１３は赤
外吸収型であり、その上に形成されている第２コードパ
ターン１１４を透過した赤外光が第１コードパターン１
１３のバーの部分では吸収され、バーとバーの間の紙が
露出した部分では赤外光が反射され、その赤外光の強弱
によって第１コードパターン１１３を読み取る訳である
が、第１コードパターン１１３の上に形成されている第
２コードパターン１１４（例えば黒色のバー）によって
赤外光の一部が吸収されるから、第１コードパターン１
１３に届く赤外光の絶対量が少ない。そのため第１コー
ドパターン１１３の適正な読み取りが難しく、またこの
ようなことが起こらないようにするためには、第２コー
ドパターン１１４の膜厚を極薄にしなければならなかっ
たり、第２コードパターン１１４を形成するインクの材
質が限定されてしまうなどの問題点を有している。

【００２０】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消して、反射型情報パターンと潜像情報パターン
の両方が読み取り可能で、信頼性の高い光学読取装置、
光学読取システムならびに情報記録媒体を提供するにあ
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、情報記録媒体
に形成されている反射光型情報パターンからの反射光に
よる情報の読み取りと、蛍光発光型情報パターンから発
する蛍光による情報の読み取りの両方が可能な光学読取
装置を対象とするものである。

【００２２】そして前記目的を達成するため、第１の本
発明は、前記情報パターンに対して、前記蛍光発光型情
報パターン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光
を所定回数間欠的に照射する発光素子と、前記情報パタ
ーンからの光を受光する受光素子と、前記情報パターン
からの光が、前記発光素子の消灯の際に情報パターンか
ら発する蛍光か、前記発光素子の点灯時の情報パターン
からの反射光かを前記受光素子の出力状態から判定する
判定部と、前記受光素子からの出力信号を増幅する増幅
回路と、前記判定部からの判定信号に基づいて前記増幅
回路の増幅率を切り替える増幅率切替部とを備えたこと
を特徴とするものである。

【００２３】前記目的を達成するため、第２の本発明
は、前記情報パターンに対して、前記蛍光発光型情報パ
ターン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を照
射する発光素子と、前記情報パターンからの反射光をカ
ットし、前記蛍光発光型情報パターンからの蛍光を透過
する光学フィルタと、前記情報パターンからの光を受光
する受光素子と、前記光学フィルタを作動状態と非作動
状態に切り換えるフィルタ状態切換手段と、その受光素
子からの出力を読み出す検出部と、前記光学フィルタの
切換動作に連動して前記検出部の増幅率を切り替える増
幅率切替切換手段と、前記検出部からの検出信号に基づ
いて前記情報パターンを読み取る情報読取部とを備えた
ことを特徴とするものである。

【００２４】前記目的を達成するため、第３の本発明
は、前記情報パターンに対して、前記蛍光発光型情報パ
ターン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を照
射する第１の発光素子と、前記情報パターンに対して前
記第１の発光素子とは異なる波長の光を照射する第２の
発光素子と、前記第１の発光素子と第２の発光素子の照
射動作の切り替えを行う照射動作切替手段と、前記情報
パターンからの光を受光する受光素子と、その受光素子
の受光面側に配置され、前記第２の発光素子から照射さ
れた光の反射光をカットし、前記蛍光発光型情報パター
ンから発する蛍光を透過する光学フィルタと、前記受光
素子からの出力を読み出す検出部と、その検出部からの
検出信号に基づいて前記情報パターンを読み取る情報読
取部とを備えたことを特徴とするものである。

【００２５】前記目的を達成するため、第４の本発明
は、前記情報パターンに対して前記蛍光発光型情報パタ
ーン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を照射
する発光素子と、前記情報パターンからの反射光を受光
する第１の受光素子と、前記情報パターンからの反射光
をカットし、前記蛍光発光型情報パターンからの蛍光を
透過する光学フィルタと、その光学フィルタを通過した
蛍光を受光する第２の受光素子と、前記第１の受光素子
からの検出信号を増幅する第１の増幅回路と、前記第２
の受光素子からの検出信号を増幅する第２の増幅回路と
を備えたことを特徴とするものである。

【００２６】前記目的を達成するため、第５の本発明
は、前記情報パターンに対して、前記蛍光発光型情報パ
ターン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を照
射する発光素子と、前記情報パターンからの光路上に光
路を分岐する光路分岐手段と、その光路分岐手段で分岐
された第１光路上に配置され、前記蛍光発光型情報パタ
ーンからの蛍光を受光する第１の受光素子と、前記光路
分岐手段で分岐された第２光路上に配置され、前記情報
パターンからの反射光を受光する第２の受光素子と、前
記第１の受光素子からの検出信号を増幅する第１の増幅
回路と、前記第２の受光素子からの検出信号を増幅する
第２の増幅回路とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００２７】前記目的を達成するため、第６の本発明
は、基材上に蛍光発光型情報パターンと、その蛍光発光
型情報パターン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域
の光を反射する反射光型情報パターンとが例えば重畳あ
るいは併設などの形で設けられていることを特徴とする
ものである。

【００２８】前記目的を達成するため、第７の本発明
は、基材上に蛍光発光型情報パターンと、その蛍光発光
型情報パターン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域
の光を反射する反射光型情報パターンとを設けた情報記
録媒体を用い、発光素子から前記両方の情報パターンに
対して、前記蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を
所定回数間欠的に照射し、その情報パターンからの光を
受光素子で受光するとともに、前記情報パターンからの
光が、前記発光素子の消灯の際に情報パターンから発す
る蛍光か、前記発光素子の点灯時の情報パターンからの
反射光かを前記受光素子の出力状態から判定して、その
判定信号に基づいて前記受光素子に接続される増幅回路
の増幅率を切り替えることを特徴とするものである。

【００２９】前記目的を達成するため、第８の本発明
は、基材上に蛍光発光型情報パターンと、その蛍光発光
型情報パターン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域
の光を反射する反射光型情報パターンとを設けた情報記
録媒体を用い、発光素子から前記両方の情報パターンに
対して、前記蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を
照射し、その情報パターンからの光を受光素子で受光す
るとともに、前記情報パターンからの反射光をカット
し、前記蛍光発光型情報パターンからの蛍光を透過する
光学フィルタを前記受光素子の受光面側に移動可能に設
け、前記発光素子で情報パターンを照射したにもかかわ
らず受光素子の出力がないときには、前記光学フィルタ
を受光素子の光路上に移動させることを特徴とするもの
である。

【００３０】前記目的を達成するため、第９の本発明
は、基材上に蛍光発光型情報パターンと、その蛍光発光
型情報パターン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域
の光を反射する反射光型情報パターンとを設けた情報記
録媒体を用い、前記蛍光体の励起波長を含んだ波長領域
の光を出力する第１の発光素子と、前記蛍光発光型情報
パターンから発せられる蛍光と同じ波長領域の光を出力
する第２の発光素子とにより、前記情報パターンを交互
に繰り返して照射し、その情報パターンからの光を受光
する受光素子の受光面側に、前記第１の発光素子から照
射される光の反射光をカットし、前記蛍光を透過する光
学フィルタを設け、前記第１の発光素子の照射時に受光
素子に受光された情報を蛍光発光型情報パターンからの
情報、前記第２の発光素子の照射時に受光素子に受光さ
れた情報を反射光型情報パターンからの情報として認識
することを特徴とするものである。前記目的を達成する
ため、第１０の本発明は、基材上に蛍光体を分散保持し
た蛍光発光型情報パターンと、その蛍光体の励起波長を
含んだ波長領域の光を反射する反射光型情報パターンと
が、例えば重畳あるいは併設されていることを特徴とす
るものである。

【００３１】

【作用】第１の本発明は前述のように、情報パターンに
対して発光素子から光を間欠的に照射することにより、
発光素子の点灯時には情報パターンの反射光から反射光
型情報パターンを、消灯時には情報パターンの残光から
蛍光発光型情報パターンを、それぞれ読み取ることがで
き、時間的効率が良い。

【００３２】また、反射光型情報パターンか蛍光発光型
情報パターンかの区別が自動的にでき、それぞれの情報
パターンに適合した増幅率が得られ、情報パターンの読
み取りが正確に行われ、信頼性の向上が図れる。

【００３３】第２の本発明は前述のように、光学フィル
タを作動状態と非作動状態に切り替えることにより、反
射光型情報パターンと蛍光発光型情報パターンの両方を
読み取ることができる。

【００３４】また光学フィルタならびに受光素子がそれ
ぞれ１つで、反射光型情報パターンと蛍光発光型情報パ
ターンの両方を読み取ることができる。

【００３５】第３の本発明は前述のように、発光素子の
切り替えることにより反射光型情報パターンと蛍光発光
型情報パターンの両方を読み取ることができ、しかも発
光素子の切り替えであるから構成ならびに制御も簡単で
ある。

【００３６】第４の本発明は前述のように、それぞれの
受光素子により反射光型情報パターンと蛍光発光型情報
パターンの両方を読み取ることができ、しかも発光素子
の間欠的な点灯、光学フィルタや発光素子の切り替えな
どの複雑な動作が不要で、信頼性の向上が図れる。

【００３７】第５の本発明は前述のように、光路分岐手
段により光路を分岐しているため、反射光型情報パター
ンを読み取る受光素子と蛍光発光型情報パターンを読み
取る受光素子の配置に裕度がでて、設計が簡単になる。

【００３８】第６の本発明は前述のように、蛍光発光型
の情報パターンを使用しているから、従来提案された赤
外線吸収型の情報パターンに比較して高い検出感度が得
られ、そのため情報の読み取りが正確である。

【００３９】また紫外線励起型の蛍光体もあるが、この
種の蛍光体は励起波長の範囲が広く可視光領域までにも
及ぶから、通常の可視光によっても励起されることがあ
り、そのために蛍光発光型情報パターンの検出精度がよ
くない。これに対して赤外線励起型の蛍光体はその励起
波長が可視光領域より離れており、赤外線を照射しない
と励起しないから、蛍光発光型情報パターンの検出精度
が良いという特長を有している。

【００４０】第７の本発明は前記第１の発明と同様に、
情報パターンに対して発光素子から光を間欠的に照射す
ることにより、発光素子の点灯時には情報パターンの反
射光から反射光型情報パターンを、消灯時には情報パタ
ーンの残光から蛍光発光型情報パターンを、それぞれ読
み取ることができ、時間的効率が良い。

【００４１】また、反射光型情報パターンか蛍光発光型
情報パターンかの区別が自動的にでき、それぞれの情報
パターンに適合した増幅率が得られ、情報パターンの読
み取りが正確に行われ、信頼性の向上が図れる。

【００４２】第８の本発明は前記第２の発明と同様に、
光学フィルタを作動状態と非作動状態に切り替えること
により、反射光型情報パターンと蛍光発光型情報パター
ンの両方を読み取ることができる。

【００４３】また光学フィルタならびに受光素子がそれ
ぞれ１つで、反射光型情報パターンと蛍光発光型情報パ
ターンの両方を読み取ることができる。

【００４４】第９の本発明は前述のように、時分割的に
反射光型情報パターンと蛍光発光型情報パターンの両方
を読み取ることができる。

【００４５】第１０の本発明は前述のように、蛍光発光
型と反射光型のタイプの異なる情報パターンを併用して
いるから、従来提案されたものよりも高い検出精度が得
られる。

【００４６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面とともに説明す
る。図１は第１実施例に係る光学読取装置（バーコード
リーダ）の平面図、図２はその光学読取装置における読
取ヘッドの要部分解斜視図、図３はその読取ヘッドの図
２Ｘ−Ｘ方向の断面図、図４はその読取ヘッドの図２Ｙ
−Ｙ方向の断面図である。

【００４７】図１に示すように光学読取装置（バーコー
ドリーダ）は装置本体１と、装置本体１内に装着された
読取ヘッド２と、この読取ヘッド２に接続されて後述す
るような諸制御を行う素子を搭載したプリント配線基板
３とから主に構成されている。

【００４８】同図に示すように前記装置本体１の上面に
はカード４が挿通されるガイド溝５が形成されており、
このガイド溝５の内側壁面に臨むように前記読取ヘッド
２が取り付けられている。

【００４９】後述のバーコードパターンを有するカード
４が手操作で前記ガイド溝５に沿って矢印方向に挿通さ
れ、その間にバーコードパターンの情報が前記読取ヘッ
ド２によって光学的に読み取られる。

【００５０】この読取ヘッド２は図２に示すように、ケ
ースを兼ねたへッド本体６と、そのヘッド本体６内に挿
入されるスリットシート７と、素子ホルダーを兼ねたシ
ート押さえ部材８と、そのシート押さえ部材８に保持さ
れる発光素子９ならびに受光素子１０と、前記ヘッド本
体６の上面開口を閉塞するヘッドカバー１１とから構成
されている。

【００５１】前記ヘッド本体６の下面中央には、カード
４に形成されたバーコードパターン１２（図５参照）の
縦長方向と平行な開口部１３が形成され、また下面両側
には図３に示すように係合段部１４が設けられている。

【００５２】ヘッド本体６の内側には、前記開口部１３
に向けて両側から傾斜したシート受面１５、１５が形成
され、このシート受面１５、１５の途中にピン１６（図
２参照）が立設されており、前記開口部１３の両端部に
は係止溝１７（図２参照）が設けられている。

【００５３】図２ならびに図３に示すように、ヘッド本
体６の上面開口付近にはこの読取ヘッド２を装置本体１
に取りつけるためのフランジ部１８、１８が突設されて
いる。

【００５４】前記スリットシート７は図２に示すよう
に、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）など
の透明な合成樹脂フィルムからなるベースフィルムの上
にスリット状透光部１９（図２参照）を除いて黒色の印
刷層２０を形成したフレキシブルなシートから構成され
ている。このスリットシート７の前後には孔２１が設け
られ、この孔２１に前記ヘッド本体６のピン１６をそれ
ぞれ挿通することにより、ヘッド本体６上でのスリット
シート７の位置決めがなされ、図３に示すようにヘッド
本体６の開口部１３の中央にスリットシート７のスリッ
ト状透光部１９が配置される。

【００５５】この実施例では透明なベースフィルム上に
印刷層２０を形成したスリットシート７を用いたが、例
えばステンレススチールなどの金属薄板にスリット状の
溝を形成したスリットシートも使用できる。

【００５６】前記シート押さえ部材８の下面は図２なら
びに図３に示すように、前記ヘッド本体６のシート受面
１５に沿ってわん曲しており、このシート押さえ部材８
の下面とヘッド本体６のシート受面１５との間でスリッ
トシート７が機械的に挟持され、スリットシート７の透
光部１９がヘッド本体６の開口部１３内に押し出され
る。シート押さえ部材８の中央にスリット状の光規制孔
２２が形成され、図３に示すように透光部１９と対向し
ている。

【００５７】シート押さえ部材８の両側には平面形状が
Ｔ字形をした係止片２３、２３（図２参照）がそれぞれ
一体に突設され、この係止片２３、２３を前記ヘッド本
体６の係止溝１７、１７に嵌入することにより、ヘッド
本体６内でのシート押さえ部材８の取付けがなされる。

【００５８】シート押さえ部材８の上部には一部円弧状
をした保持壁２４が立設され、図４に示すようにこの保
持壁２４内に発光素子９ならびに受光素子１０の先端部
が挿入、保持される。

【００５９】前記発光素子９として、近赤外線を含む赤
外線を発光する発光ダイオード（例えば中心波長が７８
０〜８５０ｎｍのもの）が使用される。

【００６０】前記ヘッドカバー１１の周囲には４本の係
合爪２５が下方を向いて突設されており、図３に示すよ
うにこの係合爪２５をヘッド本体６の係合段部１４にそ
れぞれ係合することにより、読取ヘッド２の組み立てが
終了する。

【００６１】前記ヘッドカバー１１の内面には図３に示
すように脚部２６が下方を向いて突設されており、図３
に示す如くヘッドカバー１１の組み込みが終了すると、
この脚部２６によって発光素子９ならびに受光素子１０
を介してシート押さえ部材８がシート受面１５側に押圧
され、スリットシート７の固定が確実になされる。

【００６２】次にこの光学読取装置で読み取れるカード
４について、図５ならびに図６を用いて説明する。この
カード４は例えば各種プリヘイドカード、テレホンカー
ド、通行カードなどとして汎用されているカードであ
る。

【００６３】このカード４の所定位置には情報表示部２
７が設けられ、情報表示部２７にはバーコードパターン
１２が印刷されている。図５に示すカード４ａは例えば
黒色インクなどで印刷された可視像の反射型バーコード
パターン１２ａが形成されており、一方、図６に示すカ
ード４ｂは蛍光発光型バーコードパターン１２ｂが形成
されており、蛍光発光型バーコードパターン１２ｂは潜
像であるため目視することができない。

【００６４】この蛍光発光型バーコードパターン１２ｂ
に例えば中心波長が７８０〜８５０ｎｍの赤外線（励起
光）を照射することにより、同パターン中に分散保持さ
れているの蛍光体微粒子が励起され、それによって前記
照射光より異なる波長、例えば中心波長が１０５０ｎｍ
の蛍光を発し、この蛍光を受光することにより蛍光発光
型バーコードパターン１２ｂの情報を光学的に読み取る
ことができる。

【００６５】この蛍光発光型バーコードパターン１２ｂ
は、蛍光体微粒子と、それを分散、保持する透明なバイ
ンダーとからなるインク、すなわち赤外線を吸収して蛍
光を発する赤外線励起性インクにより印刷されている。

【００６６】前記蛍光体微粒子としては、例えばＹ，Ｌ
ａ，Ｇｄのグループから選択された少なくとも１種の元
素と、Ｙｂとを含む含酸素酸塩化合物から構成されてい
る。この含酸素酸塩化合物としては具体的にはリン酸塩
化合物、ホウ酸塩化合物、モリブデン酸塩化合物、バナ
ジウム酸塩化合物ならびにタングステン酸塩化合物など
があるが、その中でも特にリン酸塩化合物は耐薬品性に
優れているため賞用できる。

【００６７】この蛍光体をさらに具体的に説明すると、
下記の一般式で表せる化合物が好適である。

【００６８】一般式 ＡＹ_x Ｙｂ_1-X Ｐ_y Ｏ _z 但し、式中のＡはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓのグルー
プから選択された少なくとも１種の元素 ｘは０．０１〜０．９９の範囲の数値 ｙは２〜５の範囲の数値 ｚは７〜１４の範囲の数値 なお一般式中のＡは、必ずしも必要ではない。また一般
式中のｚ，ｙ，ｚの値は現在のところ明確には把握され
ていないが、おおよそ前述の範囲であると推測される。

【００６９】また蛍光体は、例えばＮｄＰ₅ Ｏ ₁₄ 、Ｌ
ｉＮｄＰ₄ Ｏ₁₂、Ａｌ₃ Ｎｄ（ＢＯ₃ ）₄ のグループか
ら選択された無機化合物が使用される。

【００７０】前記バインダーとして例えばワックス、塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、ポリエステル、ポリウレタン、カーボネート
などの単独あるいは混合物が使用される。なお、必要に
応じて可塑剤、界面活性剤などが適宜添加される。

【００７１】前記バーコードパターン１２ａ，１２ｂ
は、ともにスタートマークならびにストップマークに挟
まれた１０進デジットからなる単位コードの集合体で構
成されている。各単位コードは、バー部およびバーとバ
ーに挟まれたスペース部によって表わされる。

【００７２】図７は、本発明の実施例に係る光学読取装
置のブロック図である。図中の４は情報を読み取るため
に光学読取装置中を搬送されるカードで、所定の位置に
バーコードパターン１２が形成されている。

【００７３】このバーコードパターン１２に接近して発
光ダイオードからなる発光素子９が配置され、バーコー
ドパターン１２からの光（後述する反射光あるいは蛍
光）は受光素子１０で受光される。

【００７４】図８は前記発光素子９の点灯、消灯タイミ
ングならびに受光素子１０の出力状態を示すタイミング
チャートである。

【００７５】同図の（ａ）に示すように発光素子９は、
点灯時間Ｔ₁ および消灯時間Ｔ₂ が共に５００μｓｅｃ
の略等しい時間間隔でオン、オフ動作し、バーコードパ
ターン１２の１本のバーに対して複数回（バーの幅によ
って異なるが、例えば２〜６回程度）間欠的に赤外線を
照射するようになっている。図中のＳ₁ は、発光素子９
の点灯信号を示している。

【００７６】同図の（ｂ）と（ｃ）は例えば黒色の反射
型バーコードパターン１２ａを検出した場合の受光素子
１０の出力状態を示すもので、発光素子９からの光が黒
色のバーに照射されたとき照射位置で吸収されて反射光
量は殆ど無く（Ｒ₁ ）、スペース部に照射されたときは
反射光量は大きい（Ｒ₂ ）。また、発光素子９が消灯す
ると出力は殆ど零になり（Ｒ₀ ）、元のレベルに戻る。
この発光素子９の点灯時に矩形信号Ｓ₂ が得られる。

【００７７】同図の（ｄ）、（ｅ）は蛍光発光型バーコ
ードパターン１２ｂを検出した場合の受光素子１０の出
力状態を示すもので、発光素子９からの赤外線はバーコ
ードパターン１２ｂ中の蛍光体微粒子を励起する。その
ため同図（ｄ）に示すように発光素子９の点灯が終了す
るまで、出力が増大する。そして発光素子９からの照射
を停止しても、バーコードパターン１２ｂから放出され
る残光（蛍光）を受光素子１０が検出する。この残光は
時間とともに減少するため、予め基準値Ｖｓを設定して
おき、それと比較することにより発光素子９が消灯した
直後に矩形信号Ｓ₄ が得られる。

【００７８】従って、微小時間毎に発光素子９の点灯、
消灯を繰り返すことにより、バーコードパターン１２ａ
あるいは１２ｂのコード情報を順次光学的に読み取るこ
とがてきる。

【００７９】本実施例では、反射型バーコードパターン
１２ａを有するカード４ａを使用した場合は矩形信号Ｓ
₂ を、また蛍光発光型バーコードパターン１２ｂを有す
るカード４ａを使用した場合は矩形信号Ｓ₄ を得ること
ができる。

【００８０】再び図７に戻るが、受光素子１０からの出
力信号が矩形信号Ｓ₄ であるかどうかを判定部３４で判
定する。前述のように１本のバーに対して発光素子９は
複数回点滅するため、最初の１回のパルスあるいは複数
回のパルスで矩形信号Ｓ₄ が発生するか否かの判定がな
され、矩形信号Ｓ₄ が検出されない場合には矩形信号Ｓ
₂ が得られたと見做される。

【００８１】この判定部３４の判定結果に基づいて、切
替信号が増幅率切替部３５に入力される。すなわち、矩
形信号Ｓ₂ （反射型バーコードパターン１２ａを有する
カード４ａを使用）の場合は後段の増幅率の低い増幅器
３６ａを使用し、矩形信号Ｓ₄ （蛍光発光型バーコード
パターン１２ｂを有するカード４ｂを使用）の場合は増
幅率の高い増幅器３６ｂを使用するように自動的に選択
される。

【００８２】増幅回路３６からの出力信号はバーコード
読取判断部３７に入力され、矩形信号Ｓ₂ あるいは矩形
信号Ｓ₄ の出力状態により、反射型バーコードパターン
１２ａあるいは蛍光発光型バーコードパターン１２ｂの
コード情報を光学的に読み取ることができる。なお、図
中の３８は発光素子９のオン、オフ動作を行う駆動制御
部である。

【００８３】図９ならびに図１０は前記増幅率切替部３
５と増幅回路３６の具体的な電気回路図で、図９は増幅
率の異なる２つの増幅器３６ａ，３６ｂが並列に接続さ
れ、両者の選択がスイッチＳＷ１（増幅率切替部３５に
相当）によってなされる。図１０の場合は、増幅器３６
ａ（３６ｂ）は１つで、スイッチＳＷ２（増幅率切替部
３５に相当）により増幅率の切り替えがなされる。

【００８４】図１１と図１２は、本発明で使用可能なカ
ード４の第１変形例を示す平面図と一部拡大断面図であ
る。

【００８５】この変形例のカード４ｃは、基材２８ａ、
２８ｂと、基材２８ａの上に形成された反射型バーコー
ドパターン１２ａと、その上に重畳する形で形成された
蛍光発光型バーコードパターン１２ｂと、ホットメルト
系接着剤などの非溶剤系接着剤層３１ａ、３１ｂと、透
明な保護シート３２ａ、３２ｂからなり一体の積層構造
を有している。

【００８６】基材２８ａは酸化チタンなどの白色顔料を
分散、保持した塩化ビニル系シートなどから構成され、
赤外線ならびに可視光を反射する性質を有している。基
材２８ｂの方は、不透明であっても透明であっても構わ
ない。また、前記反射型バーコードパターン１２ａを形
成するインクは赤外線を吸収（透過）する性質を有して
いる。このカード４ｃは、図５に示すカード４ａと外観
上は全く同じである。

【００８７】この例では反射型バーコードパターン１２
ａの上に蛍光発光型バーコードパターン１２ｂを形成し
たが、蛍光発光型バーコードパターン１２ｂの上に反射
型バーコードパターン１２ａを形成することもできる。

【００８８】図１３は、本発明で使用可能なカード４の
第２変形例を示す平面図である。この変形例のカード４
ｄは、反射型バーコードパターン１２ａと蛍光発光型バ
ーコードパターン１２は重畳しておらず、カード４ｄの
読み取り方向（搬送方向）に沿って位置的にずらして形
成されている。

【００８９】これらカード４ｃ、４ｄでは、発光素子９
の点灯時には切換部３５が増幅器３６ａに切換える機能
を、発光素子９の消灯時には切換部３５が増幅器３６ｂ
に切換える機能を、前記判断部３４にもたせることによ
り情報の読み取りが可能である。

【００９０】図１４は、第２実施例に係る光学読取装置
を示す図である。前記第１実施例では矩形信号Ｓ₂ 、Ｓ
₄ の判定が判定部３５でなされ、そこからの信号に基づ
いて増幅率切替部３５を自動的に駆動したが、この変形
例は使用するカード４が反射型バーコードパターン１２
ａだけ形成されているのか、あるいは蛍光発光型バーコ
ードパターン１２ｂだけ形成されているのか、予め分か
っている場合の例である。

【００９１】すなわち、反射型バーコードパターン１２
ａだけ形成されているカード４を使用することが分かっ
ている場合、手動で増幅率切替部３５を操作して低増幅
率の増幅器３６ａを通るように予め選択でき、また、蛍
光発光型バーコードパターン１２ｂだけ形成されている
カード４を使用することが分かっている場合、手動で増
幅率切替部３５を操作して高増幅率の増幅器３６ｂを通
るように予め選択できるようになっている。

【００９２】またこのように増幅率切替部３５が手動で
操作可能な場合、その増幅率切替部３５を操作して、カ
ード４中の反射型バーコードパターン１２ａまたは蛍光
発光型バーコードパターン１２ｂの何れか希望するバー
コードパターンを選択的に読み取ることも可能である。

【００９３】図１５ないし図１８は第３実施例に係る光
学読取装置を説明するための図で、図１５は光学読取装
置の概略構成を示す斜視図、図１６はその光学読取装置
に用いられる受光素子アレイの説明図、図１７はその受
光素子アレイに用いられる電子シャッタの動作を説明す
るための図、図１８ならびに図１９はその光学読取装置
の発光素子、受光素子ならびに電子シャッタのタイミン
グチャートである。

【００９４】前記第１、２実施例に係る光学読取装置
は、カードなどの情報記録媒体と光学読取装置の相対的
な移動によって情報パターンを順次読み取る方式になっ
ている。これに対して第３実施例に係る光学読取装置
は、情報記録媒体と接近して対向させることにより、情
報パターンを一度に読み取る方式になっている。

【００９５】図１５に示されているようにハンディタイ
プの光学読取装置４０をバーコード４１が印刷されてい
るラベル４２に接近して対向させ、多数の発光素子を直
列に配置して構成した発光素子アレイ４３から出力され
る光（励起波長を含む波長領域の赤外線）を、バーコー
ド４１の全面に同時に照射する。

【００９６】このバーコード４１を有する表面からの光
は、反射ミラー４４ならびに結像レンズ４５を通って受
光素子アレイ４６で受光される。受光素子アレイ４６か
らの出力は、前記第１実施例で説明した判定部、増幅率
切替部、増幅器ならびにバーコード読取判断部などを内
蔵した信号処理部４７によって信号処理される。

【００９７】この実施例でも前記第１実施例と同様に発
光素子アレイ４３はバーコード４１に対して間欠的に点
滅を繰り返し、その結果矩形信号Ｓ₂ あるいは（ならび
に）矩形信号Ｓ₄ を得て、バーコード４１が保有してい
る情報を読み取る。

【００９８】前記受光素子アレイ４６は図１６に示すよ
うに、多数のフォトダイオード４８と、各フォトダイオ
ード４８と対応した多数の電荷結合素子（ＣＣＤ）４９
と、フォトダイオード４８とＣＣＤ４９の間に設けられ
た電子シャツタ５０（図１７参照）とを有している。

【００９９】電子シャツタ５０は図１７に示すように、
フォトダイオード４８の電荷をＣＣＤ４９に導くための
スイッチＳｔと、フォトダイオード４８の電荷をアース
に落とすためのスイッチＳ_E とを有し、スイッチＳｔと
スイッチＳ_E の開閉動作は連動している。

【０１００】前記受光素子アレイ４６の各受光素子がバ
ーコード面からの光を受光して、その受光状態を電荷の
形で各ＣＣＤ４９が一時的に記憶し、ＣＣＤ４９からの
出力を時系列的に順次読み出す。

【０１０１】次に前記電子シャツタ５０の動作について
図１８ならびに図１９とともに説明する。図中のＳ₁ 〜
Ｓ₃ は図８のそれと同じであるのでここではその説明は
省略し、図１８（ｄ）は電子シャツタ５０のＯＮ，ＯＦ
Ｆ動作を示している。

【０１０２】なお、電子シャツタ５０がＯＮ状態という
ことは図１７に示すスイッチＳ_E が閉じてスイッチＳｔ
が開いていることを示し、電子シャツタ５０がＯＦＦ状
態ということはスイッチＳ_E が開いてスイッチＳｔが閉
じていることを示す。

【０１０３】図１８は蛍光発光型バーコードパターンを
読み取る際のタイミングチャートで、発光素子アレイ４
３が点灯している間（Ｔ₁ ）は反射光を受けてフォトダ
イオード４８に電荷が蓄積されるが、この間は電子シャ
ツタ５０がＯＮになっており（スイッチＳ_E が閉じてス
イッチＳｔが開いている）、この間に蓄積された電荷は
ＣＣＤ４９には導かれず、電荷は放出されて反射光の受
光による影響をなくしている。

【０１０４】発光素子アレイ４３が消灯している間（Ｔ
₂ ）は蛍光発光型バーコードパターンから発せられる残
光を受けてフォトダイオード４８に電荷が蓄積され、こ
のとき電子シャツタ５０はＯＦＦになっているから（ス
イッチＳ_E が開いてスイッチＳｔが閉じている）、この
間に蓄積された電荷はＣＣＤ４９には導かれる。

【０１０５】このことを簡単にまとめれば次の表１のよ
うになる。

【０１０６】 表 １ 読取対象パターン 点灯時（Ｔ₁ ） 消灯時（Ｔ₂ ） 蛍光発光型バーコード 電子シャツタＯＮ 電子シャツタＯＦＦ （スイッチＳ_E 閉） （スイッチＳ_E 開） （スイッチＳｔ開） （スイッチＳｔ閉） 図１９は反射光形バーコードパターンを読み取る場合の
タイミングチャートで、発光素子アレイ４３が点灯して
いる間（Ｔ₁ ）は反射光を受けてフォトダイオード４８
に電荷が蓄積されるが、この間は電子シャツタ５０がＯ
ＦＦになっており（スイッチＳ_E が開いてスイッチＳｔ
が閉じている）、この間に蓄積された電荷はＣＣＤ４９
に移送される。

【０１０７】発光素子アレイ４３が消灯している間（Ｔ
₂ ）は蛍光発光型バーコードパターンから発せられる残
光を受けてフォトダイオード４８に電荷が蓄積される
が、このとき電子シャツタ５０はＯＮになっているから
（スイッチＳ_E が閉じてスイッチＳｔが開いている）、
この間に蓄積された電荷はＣＣＤ４９には導かれず、電
荷は放出されて残光による影響をなくしている。

【０１０８】このことを簡単にまとめれば次の表２のよ
うになる。

【０１０９】 表 ２ 読取対象パターン 点灯時（Ｔ₁ ） 消灯時（Ｔ₂ ） 反射光形バーコード 電子シャツタＯＦＦ 電子シャツタＯＮ （スイッチＳ_E 開） （スイッチＳ_E 閉） （スイッチＳｔ閉） （スイッチＳｔ開） 以上説明したように、蛍光発光型バーコードパターンな
らびに反射光形バーコードパターンに応じて電子シャツ
タ５０のＯＮ，ＯＦＦ制御モードを切り替えることによ
り、蛍光発光型バーコードパターンの場合の反射光の受
光による影響、ならびに反射型バーコードパターンの場
合の残光の受光による影響をなくして、精度の高い読み
取りが可能である。

【０１１０】図２０ないし図２４は、本発明の第４実施
例を説明するための図である。図２０ならびに図２１は
本実施例に係る光学読取装置の概略構成を示す斜視図
で、図２０は蛍光発光型バーコードパターンを読み取る
際の状態、図２１は反射光形バーコードパターンを読み
取る際の状態を示している。

【０１１１】この実施例に係る光学読取装置は、情報記
録媒体と接近して対向させることにより、情報パターン
を一度に読み取る方式になっている。

【０１１２】図２０ならびに図２１に示されているよう
にハンディタイプの光学読取装置４０をバーコード４１
（４１ａ，４１ｂ）が印刷されているラベル４２（４２
ａ，４２ｂ）に接近して対向させ、発光素子アレイ４３
から出力される光（励起波長を含む波長領域の赤外線）
を、バーコード４１の全面に同時に照射する。

【０１１３】このバーコード４１を有する表面からの光
は、反射ミラー４４ならびに結像レンズ４５を通って受
光素子アレイ４６で受光される。受光素子アレイ４６か
らの出力は、増幅率切替部、増幅器などを内蔵した信号
処理部４７によって信号処理される。

【０１１４】そして前記受光素子アレイ４６の受光面側
に、光学フィルタ５１が上下動可能に配置されている。
この光学フィルタ５１は発光素子アレイ４３から照射さ
れる光の波長成分をしゃ断し、蛍光発光型バーコードパ
ターン４１ａから発せられる蛍光の波長成分を透過する
性質を有している。

【０１１５】図２２はその光学フィルタ５１の特性の一
例を示すスペクトル図で、同図に示すように蛍光発光型
バーコードパターン４１ａから発せられる蛍光の発光ス
ペクトル（ａ）が、受光素子アレイ４６の発光スペクト
ル（ｂ）ｓと離れているため、（ｃ）のようなしゃ断特
性を有する光学フィルタ５１を使用すれば、受光素子ア
レイ４６から照射した反射光をカットして、蛍光発光型
バーコードパターン４１ａから発せられる蛍光のみを受
光することができる。

【０１１６】図２０に示すように蛍光発光型バーコード
パターン４１ａから情報を読み取る場合には、前記光学
フィルタ５１を受光素子アレイ４６の前面に設置し、発
光素子アレイ４３から照射した反射光をカットする。

【０１１７】一方、図２１に示すように反射光型バーコ
ードパターン４１ｂから情報を読み取る場合には、前記
光学フィルタ５１を受光素子アレイ４６の前面から外し
て、発光素子アレイ４３から照射した反射光を受光す
る。

【０１１８】この光学フィルタ５１の切替手段の具体例
を図２３に示す。この例では光学フィルタ５１に切替ス
イッチ５２が一体に設けられ、このスイッチ５２の切替
動作によって光学フィルタ５１が上下動し、蛍光発光型
バーコードパターン４１ａから情報を読み取る場合に
は、切替スイッチ５２を上位置に移動して反射光をカッ
トする作動状態となる。一方、反射光型バーコードパタ
ーン４１ｂから情報を読み取る場合には、切替スイッチ
５２を下位置に移動して反射光をカットしない非作動状
態となる。

【０１１９】前記バーコード４１（４１ａ，４１ｂ）を
有する表面からの反射光と蛍光とでは受光素子アレイ４
６の出力値が異なるため、前記光学フィルタ５１の切り
替えに信号処理部４７が連動して、電圧増幅率を制御し
て出力を適正化する必要がある。

【０１２０】なお、増幅率の切替手段の具体的な構成
は、前記図７、図９ならびに図１０で説明した構成と同
じであるからここではその説明は省略する。

【０１２１】光学読取装置の用途によっては蛍光発光型
バーコードパターン４１ａと反射光型バーコードパター
ン４１ｂが混在して使用される場合もあり、そのような
とき手動で光学フィルタ５１を切り替えていたのでは作
業効率が低下する。このような用途に対応する場合は、
図２４に示すように光学フィルタ５１の切り替えを自動
的に行われるように構成すればよい。

【０１２２】受光素子アレイ４６からの信号を読取回路
５３で処理し、情報の読み取りを行う。しかし、判断回
路５４で情報の読み取りが行われないと判断すると、駆
動回路５５が作動し、電磁ソレノイドもしくはモータな
どの駆動手段５６により光学フィルタ５１の切り替えが
行われ、再び前記読取回路５３で読み取りが行われる。
この読取回路５３、判断回路５４、駆動回路５５ならび
に駆動手段５６によって、光学フィルタ５１の作動状
態、非作動状態を自動的に切り替える制御手段が構成さ
れている。

【０１２３】蛍光発光型バーコードパターン４１ａと反
射光型バーコードパターン４１ｂが重畳して印刷されて
いる場合（例えば蛍光発光型バーコードパターン４１ａ
の上に反射光型バーコードパターン４１ｂが印刷されて
いる場合）は、光学フィルタ５１の切り替えを周期的に
行って情報の読み取りを行ってもよい。

【０１２４】図２５ないし図２８図は、本発明の第５実
施例を説明するための図である。図２５はこの実施例に
係る光学読取装置の概略構成図、図２６はタイミングチ
ャート、図２７は２つの発光素子アレイの発光スペクト
ルと光学フィルタの光学特性を示す図、図２８はこの光
学読取装置の読取原理を説明するための図である。

【０１２５】この実施例に係る光学読取装置は図２５に
示すように、２つの発光素子アレイ４３ａ、４３ｂを使
用し、第１発光素子アレイ４３ａと第２発光素子アレイ
４３ｂとを交互に点灯する。

【０１２６】第１発光素子アレイ４３ａは蛍光発光型バ
ーコードパターン４１ａの励起波長（例えば８００ｎ
ｍ）に相当する波長λ１を含む赤外光を照射し、第２発
光素子アレイ４３ｂは蛍光発光型バーコードパターン４
１ａから発せられる蛍光波長（例えば１０５０ｎｍ）に
相当する波長λ２を含む赤外光を照射する。

【０１２７】一方、受光素子アレイ４６の前方に配置さ
れる光学フィルタ５１は前記第４実施例と異なり、固定
式になってる。

【０１２８】図２７は、前記発光素子アレイ４３ａ，４
３ｂから照射される赤外線の波長領域と光学フィルタ５
１の光学特性を示す図である。同図（ａ）に示されてい
るように第１発光素子アレイ４３ａから照射される赤外
線の波長λ１と、第２発光素子アレイ４３ｂから照射さ
れる赤外線の波長λ２とは完全に分かれている。そして
同図（ｂ）に示されているように光学フィルタ５１は、
波長λ１の光をカットし、波長λ２の光を透過する性質
を有している。

【０１２９】この第１発光素子アレイ４３ａと第２発光
素子アレイ４３ｂの点滅は、自動的に交互に繰り返され
る。

【０１３０】図２８は、この実施例における蛍光発光型
バーコードパターン４１ａと反射光型バーコードパター
ン４１ｂの読み取りの原理を説明するための図である。
同図（ａ）は蛍光発光型バーコードパターン４１ａを、
同図（ｂ）は反射光型バーコードパターン４１ｂの読み
取りを示している。同図（ａ）に示しているように、第
１発光素子アレイ４３ａから波長λ１の赤外線が照射さ
れた場合、蛍光発光型バーコードパターン４１ａは励起
され、波長λ２の蛍光を発し、光学フィルタ５１を透過
し受光素子アレイ４６で情報の読み取りがなされる。次
に第２発光素子アレイ４３ｂから波長λ２の赤外線が照
射された場合、蛍光発光型バーコードパターン４１ａは
励起されず、結局、第１発光素子アレイ４３ａから赤外
線が照射されたときに蛍光発光型バーコードパターン４
１ａの読み取りがなされる。

【０１３１】同図（ｂ）に示しているように、第１発光
素子アレイ４３ａから波長λ１の赤外線が照射された場
合、反射光型バーコードパターン４１ｂの面で反射され
るが、その反射光は光学フィルタ５１でカットされ、受
光素子アレイ４６で情報の読み取りはなされない。次に
第２発光素子アレイ４３ｂから波長λ２の赤外線が照射
された場合、反射光型バーコードパターン４１ｂの面で
反射され、光学フィルタ５１を透過するから、結局、第
２発光素子アレイ４３ｂから赤外線が照射されたときに
反射光型バーコードパターン４１ｂの読み取りがなされ
る。

【０１３２】このように第１発光素子アレイ４３ａなら
びに第２発光素子アレイ４３ｂを交互に点滅させること
により、蛍光発光型バーコードパターン４１ａまたは
（ならびに）反射光型バーコードパターン４１ｂを光学
的に読み取ることができる。

【０１３３】図２６は発光素子アレイ４３ａ、４３ｂの
点滅のタイミングを説明するための図である。図中
（ａ）は第１発光素子アレイ４３ａの点滅状態を、
（ｂ）は第２発光素子アレイ４３ｂの点滅状態を、
（ｃ）は蛍光発光型バーコードパターン４１ａを読み取
ったときの受光素子アレイ４６の出力状態を、（ｄ）は
反射光型バーコードパターン４１ｂを読み取ったときの
受光素子アレイ４６の出力状態を、それぞれ示してお
り、蛍光発光型バーコードパターン４１ａと反射光型バ
ーコードパターン４１ｂが重畳もしくは併記して印刷さ
れている例である。

【０１３４】同図（ａ）に示しているように第１発光素
子アレイ４３ａを点灯すると、（ｃ）のように受光素子
アレイ４６の出力は時間の経過とともに増大し、第１発
光素子アレイ４３ａを消灯する直前で最大となる。第１
発光素子アレイ４３ａを消灯しても残光があるため受光
素子アレイ４６の出力は瞬間的に零にはならず、時間の
経過とともに減衰する。

【０１３５】この実施例では残光の影響を避けるため、
残光がなくなって受光素子アレイ４６の出力が実質上零
になってから第２発光素子アレイ４３ｂの点灯を開始す
るように、第１発光素子アレイ４３ａの消灯から第２発
光素子アレイ４３ｂの点灯までに所定のタイムラグが設
けられている。なお、残光の影響時間は蛍光発光型バー
コードパターン４１ａに使用する蛍光体の種類などによ
って多少違うため、何れの蛍光体のものでも実用上残光
の影響がないように前記タイムラグが設けられる。

【０１３６】第２発光素子アレイ４３ｂを消灯して第１
発光素子アレイ４３ａを点灯するときには残光の影響は
ないため、第２発光素子アレイ４３ｂの消灯とほぼ同時
に第１発光素子アレイ４３ａを点灯する。

【０１３７】なおこの実施例において反射ミラー４４
に、反射特性が図２７（ｂ）のような性質をもつように
コーティング処理して、光学フィルタ５１を省略するこ
ともできる。

【０１３８】尚、第２発光素子アレイ４３ｂの波長はλ
₂ に限定されるものではなく、光学フィルタ５１を透過
または反射ミラー４４で反射される波長であればよい。

【０１３９】第２の発光素子の光強度と、第１の発光素
子の励起による蛍光の強度が同程度であれば、受素子ア
レイ４６の後方に接続される検出系は増幅率の切り替え
が不要となり、構成が簡素化される。

【０１４０】第２の発光素子による反射光の受光素子ア
レイ入射時の光強度と、蛍光の受光素子アレイ入射時の
光強度が同程度であればなお良い。

【０１４１】図２９ならびに図３０は本発明の第６、７
実施例を説明するための図で、この両実施例は光学読取
装置とバーコードパターン４１（４１ａ．４１ｂ）が相
対的に移動して情報を順次読み取るタイプを示してい
る。

【０１４２】図２９に示す第６実施例では、発光素子９
から励起波長を含む波長領域の赤外線が出力され、相対
的な移動にともなってバーコード４１を順次照射する。
このバーコード４１を有する表面からの光は受光素子１
０で受光され、図示していないが増幅率の切替、増幅な
どの信号処理がなされる。

【０１４３】受光素子１０の前方には光学フィルタ５１
が移動可能に配置され、蛍光発光型バーコードパターン
４１ａから情報を読み取る場合には、その光学フィルタ
５１を受光素子１０の前面に設置し（光学フィルタ５１
の作動状態）、発光素子９から照射した反射光をカット
し、蛍光発光型バーコードパターン４１ａからの蛍光を
透過する。

【０１４４】一方、反射光型バーコードパターン４１ｂ
から情報を読み取る場合には、前記光学フィルタ５１を
受光素子１０の前面から外して（光学フィルタ５１の非
作動状態）、発光素子９から照射した反射光を受光す
る。

【０１４５】なお、蛍光発光型バーコードパターン４１
ａと反射光型バーコードパターン４１ｂが重畳あるいは
併記されている場合は、光学フィルタ５１を作動状態に
して蛍光発光型バーコードパターン４１ａを読み取り、
次に光学フィルタ５１を非作動状態にして反射光型バー
コードパターン４１ｂを読み取るか、あるいは最初、光
学フィルタ５１を非作動状態にして反射光型バーコード
パターン４１ｂを読み取り、次に作動状態にして蛍光発
光型バーコードパターン４１ａを読み取る。

【０１４６】図３０に示す第７実施例では、２つの発光
素子９ａ、９ｂを使用し、その第１発光素子９ａと第２
発光素子９ｂとを交互に点灯する。

【０１４７】第１発光素子９ａは蛍光発光型バーコード
パターン４１ａの励起波長に相当する波長λ１の赤外光
を照射し、第２発光素子９ａは蛍光発光型バーコードパ
ターン４１ａから発せられる蛍光波長に相当する波長λ
２の赤外光を照射する。

【０１４８】バーコードパターン４１からの光は、固定
された光学フィルタ５１を通して受光素子１０に導かれ
る。

【０１４９】この実施例での蛍光発光型バーコードパタ
ーン４１ａならびに反射光型バーコードパターン４１ｂ
の読取原理は、前記第５実施例と同様であるので、ここ
ではその説明を省略する。

【０１５０】図３１ないし図３７は、本発明の第８実施
例を説明するための図である。図３１は本実施例に係る
光学読取装置の要部を断面にした側面図、図３２はその
光学読取装置の正面図である。

【０１５１】図３１に示すように側面形状がほぼＬ字形
をした本体ケース６１の先端開口部６２には、透明合成
樹脂で成形された蓋部材６３が嵌着されている。

【０１５２】本体ケース６１内に設置された素子ホルダ
ー６４には、発光素子６５と、第１の受光素子６６と、
第２の受光素子６７とが図３３に示すように一列に並ん
で保持、固定されている。

【０１５３】前記発光素子６５は例えばＬＥＤなどから
なり、励起波長領域を含む赤外線（例えば中心波長が７
５０〜９５０ｎｍ）を発する素子が用いられる。発光素
子６５の前面には、レンズ６８が設置されている。

【０１５４】前記第１の受光素子６６は、発光素子６５
から発せられた赤外線領域の光の反射光を受光する素子
である。第１の受光素子６６の前面には導光部６９と、
結像レンズ７０と、可視光カットフィルタ７１とが設け
られている。なお、この可視光カットフィルタ７１は外
乱光をカットして検出精度を高めるためのものである
が、必ずしも必要ではない。

【０１５５】前記第２の受光素子６７は、発光素子６５
から発せられた赤外光領域の光によって励起された蛍光
を受光する素子である。第２の受光素子６７の前面には
結像レンズ７２と、発光素子光カットフィルタ７３とが
設けられている。

【０１５６】発光素子６５、第１の受光素子６６、第２
の受光素子６７は本体ケース６１内に設置されたプリン
ト配線基板７４にそれぞれ接続されている。

【０１５７】この光学読取装置は図３１に示すように検
出面７５に当接して、バーコードパターンの読み取りが
なされる。検出面７５には、発光素子６５から発せられ
る赤外線７６を反射する白い紙７７の上に図３４に示す
ように、反射光型バーコード７８と蛍光発光型バーコー
ド７９とを組み合わせたコードパターン８０が印刷され
ている。

【０１５８】図３５は、発光素子６５と第１の受光素子
６６と第２の受光素子６７の配置を示す図である。本実
施例の場合はこの図に示すように検出面７５の法線８１
上に第１の受光素子６６が配置され、それの左側の入射
角θ１（例えばθ１＝３０°）上に発光素子６５が、第
１の受光素子６６の右側の反射角θ２（例えばθ２＝３
０°）上に第２の受光素子６７が、それぞれ設置されて
いる。

【０１５９】発光素子６５からコードパターン８０に向
けて赤外線が照射されると、反射型バーコード７８の黒
色バーの部分では赤外線が吸収され、バーとバーの間で
は紙７７が露呈しているため赤外線が反射して、その反
射光８８が法線８１上にある第１の受光素子６６で受光
される。従って光学読取装置を図３４に示す矢印Ｆ方向
に走査することにより、反射光型バーコード７８のコー
ド情報が光学的に読み取られる。

【０１６０】発光素子６５から照射された赤外線が蛍光
発光型バーコード７９に当たると、その中の蛍光体が励
起されて蛍光８９を発し、それが第２の受光素子６７で
受光され、潜像の蛍光発光型バーコード７９が検出され
る。

【０１６１】本実施例では蛍光発光型バーコード７９が
反射光型バーコード７８の付近に印刷され、蛍光発光型
バーコード７９の検出によりその反射光型バーコード７
８が偽造でない真正なマークであることを示している。
また、蛍光発光型バーコード７９でバーコードを印刷す
ることもでき、その上に反射光型バーコード７８を印刷
して、情報の多重化を図ることもできる。

【０１６２】図３６は、光学読取装置の回路構成を示す
ブロック図である。図中の８２は発光素子６５であるＬ
ＥＤの駆動回路、８３は第１の受光素子６６を含む反射
光型バーコード検出回路、８４は第２の受光素子６７を
含む蛍光発光型バーコード検出回路、８５ａ，８５ｂは
増幅回路、８６は二値化回路、８７はデコード回路であ
り、これらの回路構成により蛍光発光型バーコード７９
と反射光型バーコード７８が読取られ、デジタル信号と
して出力される。前記二値化回路８６ならびにデコード
回路８７などで読取判断部９０が構成されている。

【０１６３】図３７に示すように、発光素子６５の入射
角θ１を４５°とし、検出面７５上の黒色の反射光型バ
ーコード７８に赤外線を照射して、第１の受光素子６６
の法線８１に対する位置位置θ２（光の正反射角からの
ずれ角度θ３）を種々変化させた場合のＳ／Ｎを測定し
た結果を次の表３に示す。なお、発光素子６５から検出
面７５までの距離ならびに検出面７５から受光素子６６
までの距離はそれぞれ一定とした。

【０１６４】 表 ３ θ２ θ３ Ｓ／Ｎ 位置（１） ０° −４５° ２．１６ 位置（２） ５° −４０° １．８７ 位置（３） １０° −３５° １．６８ 位置（４） １５° −３０° １．６１ 位置（５） １７° −２８° １．４６ 位置（６） １９° −２６° １．３８ 位置（７） ２０° −２５° １．３８ 位置（８） ２１° −２４° １．２０ 位置（９） ２３° −２２° １．０５ 位置（１０） ２５° −２０° １．００ 位置（１１） ３０° −１５° １．００ 位置（１２） ３５° −１０° １．００ 位置（１３） ４０° −５° １．００ 位置（１４） ４５° ０° １．００ 位置（１５） ５０° ５° １．００ 位置（１６） ５５° １０° １．００ 位置（１７） ６０° １５° １．００ 位置（１８） ６５° ２０° １．００ 位置（１９） ６７° ２２° １．０５ 位置（２０） ６９° ２４° １．２０ 位置（２１） ７０° ２５° １．３８ 位置（２２） ７１° ２６° １．３８ 位置（２３） ７３° ２８° １．４６ 位置（２４） ７５° ３０° １．５０ 位置（２５） ８０° ３５° １．５８ 位置（２６） ８５° ４０° １．７６ 位置（２７） ９０° ４５° １．９５ 反射光型バーコード７８を正確に読み取るためには、Ｓ
／Ｎは１．５以上必要である。これを条件に前記表を参
酌すると、正反射の位置から３０°以上（θ３≧±３０
°）、好ましくは４０°以上（θ３≧±４０°）ずれた
位置〔前記表で位置（１）〜位置（４）と位置（２４）
〜位置（２７）〕に受光素子６６を配置すれば、反射光
型バーコード７８を正確に検出することができる。この
試験は受光素子６６を法線８１を間にして発光素子６５
とは反対側に配置したが、受光素子６６を発光素子６５
と同じ側に配置しても１．５以上のＳ／Ｎが得られるこ
とが他の実験で確認されている。

【０１６５】図３８は本発明の第９実施例を示す図で、
この例では検出面７５の法線８１上に発光素子６５が配
置され、第１の受光素子６６と第２の受光素子６７がそ
の法線８１に対してそれぞれ３０°傾いた位置に設けら
れている。

【０１６６】図３９ならびに図４０は本発明の第１０実
施例を示す図で、前記第８、９実施例では発光素子６
５、受光素子６６、６７を一列に配置したが、本実施例
では発光素子６５と受光素子６６、６７を例えば円周方
向において１２０°ずつ間隔をおいて三方から傾斜する
ように寄せ集めた状態に配置されている。

【０１６７】この場合は図４０に示すように、発光素子
６５から発せられる赤外線７６を検出面７５の点Ｂに照
射したときの正反射光の光路ＡＢを中心軸とし、前記点
Ｂを頂点として、中心軸ＡＢと円錐面のなす角度αが３
０°となる仮想円錐形を外れた位置に、受光素子６６
（６７）を配置して反射光８８を受光するようになって
いる。

【０１６８】図４１は、本発明の第１１実施例を説明す
るための図である。本実施例の場合、発光素子アレイ１
２０から出力される赤外線のコードパターン１２１に対
する入射角θ１を約４５°とし、この赤外線の正反射角
からのずれ約３０°ずれた位置に第１反射ミラー１２２
を、また約６０°ずれた位置（θ３＝６０°）、すなわ
ち発光素子アレイ１２０側に第２反射ミラー１２３を、
それぞれ配置している。

【０１６９】その第１反射ミラー１２２の反射光路上に
は、第１結像レンズ１２４、コードパターン１２１から
の蛍光を通過させて発光素子アレイ１２０からの赤外線
の反射光をカットする光学フィルタ１２５、蛍光を受光
する第１受光素子アレイ１２６がそれぞれ配置されてお
り、また第２反射ミラー１２３の反射光路上には、第２
結像レンズ１２４ならびに発光素子アレイ１２０からの
赤外線の反射光を受光する第２受光素子アレイ１２８が
それぞれ配置されている。

【０１７０】図４２は、本発明の第１２実施例を説明す
るための図である。この実施例の場合、コードパターン
８０からの光（蛍光または反射光）の光路上には結像レ
ンズ７０とハーフミラー９６が順次配置されており、そ
のハーフミラー９６によって２つの光路９７ａ，９７ｂ
に分けられる。

【０１７１】そして第１光路９７ａ上には蛍光を透過す
る発光素子光カットフィルタ７３と蛍光を受光する第２
受光素子６７が、第２光路９７ｂ上には発光素子６５か
らの反射光を受光する第１受光素子６６が、それぞれ配
置されている。

【０１７２】図４３は、本発明の第１３実施例を説明す
るための図である。この実施例で前記第１２実施例と相
違する点は、ハーフミラー９６の代わりにダイクロイッ
クミラー９８を用い、発光素子光カットフィルタ７３を
省略した点である。このダイクロイックミラー９８は、
蛍光を反射して発光素子光を透過するか、あるいは蛍光
を透過して発光素子光を反射する光学的性質を備えてい
る。

【０１７３】図４４は、本発明の第１４実施例を説明す
るための図である。この実施例で前記第１２実施例と相
違する点は、結像レンズ７０の光路上前方（コードパタ
ーン８０側）に発光素子用ハーフミラー９９を配置し
て、発光素子６５から出力される照射光はこのハーフミ
ラー９９を介してコードパターン８０を照射している点
である。

【０１７４】この実施例ではハーフミラー９６を使用し
ているが、その代わりにダイクロイックミラー９８を用
いて発光素子光カットフィルタ７３を省略してもよい。

【０１７５】発光素子６５からの照射光をコードパター
ン８０の面に対して斜めに入射させる場合、発光素子６
５の前方に配置している集光レンズ（図示せず）の焦点
距離の関係で、発光素子６５とコードパターン８０の間
の距離が常に一定であれば、コードパターン８０を適正
に走査することが可能である。しかし、発光素子６５と
コードパターン８０の間の距離が短くなったり長くなっ
たりすると、コードパターン８０を適正に走査すること
が難しくなる。

【０１７６】その点この第１４実施例のように、ハーフ
ミラー９９を利用して発光素子６５からの照射光をコー
ドパターン８０の面に対して直角に入射させれば、発光
素子６５とコードパターン８０の間の距離の変動に余り
影響されることなく、コードパターン８０を適正に走査
することができる。

【０１７７】なお、図示していないが前記実施例１２〜
１４においても、他の実施例と同様に受光素子６６、６
７に増幅回路が接続されている。

【０１７８】情報パターンからの蛍光ならびに反射光を
受光素子に導くのに、ガラスファイバなどの導光体を用
いることもできる。

【０１７９】前記各実施例ではバーコードを付した場合
を説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば数字、記号、特殊形状のマークなど他のマー
クの読み取りも可能である。

【０１８０】前記各実施例ではカードあるいはラベルを
使用した場合を説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えばシート状、袋状、伝票状、各種形
状を有する部材など他の形態の情報記録媒体の読み取り
も可能である。

【０１８１】

【発明の効果】本発明は前述のような構成になっている
ため、反射型情報パターンを有する情報記録媒体、蛍光
発光型情報パターンを有する情報記録媒体、反射型情報
パターンと蛍光発光型情報パターンを併用した情報記録
媒体などが使用可能となる。

【０１８２】しかも情報記録媒体の区別が自動的にで
き、それぞれの情報パターンに合った増幅率が得られる
から、情報パターンの読み取りが正確に行われ、信頼性
の向上が図れる。

【０１８３】

【発明の効果】第１の本発明は前述のように、情報パタ
ーンに対して発光素子から光を間欠的に照射することに
より、発光素子の点灯時には情報パターンの反射光から
反射光型情報パターンを、消灯時には情報パターンの残
光から蛍光発光型情報パターンを、それぞれ読み取るこ
とができる。

【０１８４】また、反射光型情報パターンか蛍光発光型
情報パターンかの区別が自動的にでき、それぞれの情報
パターンに適合した増幅率が得られ、情報パターンの読
み取りが正確に行われ、信頼性の向上が図れる。

【０１８５】第２の本発明は前述のように、光学フィル
タを作動状態と非作動状態に切り替えることにより、反
射光型情報パターンと蛍光発光型情報パターンの両方を
読み取ることができる。

【０１８６】また光学フィルタならびに受光素子がそれ
ぞれ１つで、反射光型情報パターンと蛍光発光型情報パ
ターンの両方を読み取ることができる。

【０１８７】第３の本発明は前述のように、発光素子の
切り替えることにより反射光型情報パターンと蛍光発光
型情報パターンの両方を読み取ることができ、しかも発
光素子の切り替えであるから構成ならびに制御も簡単で
ある。

【０１８８】第４の本発明は前述のように、それぞれの
受光素子により反射光型情報パターンと蛍光発光型情報
パターンの両方を読み取ることができ、しかも発光素子
の間欠的な点灯、光学フィルタや発光素子の切り替えな
どの複雑な動作が不要で、信頼性の向上が図れる。

【０１８９】第５の本発明は前述のように、光路分岐手
段により光路を分岐しているため、反射光型情報パター
ンを読み取る受光素子と蛍光発光型情報パターンを読み
取る受光素子の配置に裕度がでて、設計が簡単になるな
どの諸種の利点を有している。

【０１９０】第６の本発明は前述のように、蛍光発光型
の情報パターンを使用しているから、従来提案された赤
外線吸収型の情報パターンに比較して高い検出感度が得
られ、そのため情報の読み取りが正確である。

【０１９１】また紫外線励起型の蛍光体もあるが、この
種の蛍光体は励起波長の範囲が広く可視光領域までにも
及ぶから、通常の可視光によっても励起されることがあ
り、そのために蛍光発光型情報パターンの検出精度がよ
くない。これに対して赤外線励起型の蛍光体はその励起
波長が可視光領域より離れており、赤外線を照射しない
と励起しないから、蛍光発光型情報パターンの検出精度
が良い。

【０１９２】第７の本発明は前記第１の発明と同様に、
情報パターンに対して発光素子から光を間欠的に照射す
ることにより、発光素子の点灯時には情報パターンの反
射光から反射光型情報パターンを、消灯時には情報パタ
ーンの残光から蛍光発光型情報パターンを、それぞれ読
み取ることができ、時間的効率が良い。

【０１９３】また、反射光型情報パターンか蛍光発光型
情報パターンかの区別が自動的にでき、それぞれの情報
パターンに適合した増幅率が得られ、情報パターンの読
み取りが正確に行われ、信頼性の向上が図れる。

【０１９４】第８の本発明は前記第２の発明と同様に、
光学フィルタを作動状態と非作動状態に切り替えること
により、反射光型情報パターンと蛍光発光型情報パター
ンの両方を読み取ることができる。

【０１９５】また光学フィルタならびに受光素子がそれ
ぞれ１つで、反射光型情報パターンと蛍光発光型情報パ
ターンの両方を読み取ることができる。

【０１９６】第９の本発明は前述のように、時分割的に
反射光型情報パターンと蛍光発光型情報パターンの両方
を読み取ることができる。

【０１９７】第１０の本発明は前述のように、蛍光発光
型と反射光型のタイプの異なる情報パターンを併用して
いるから、従来提案されたものよりも高い検出精度が得
られるという諸種の特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る光学読取装置を備えたバ
ーコードリーダの平面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る光学読取装置の読取
ヘッドの分解斜視図である。

【図３】図２のＸ−Ｘ方向の断面図である。

【図４】図２のＹ−Ｙ方向の断面図である。

【図５】本発明で使用されるカードの平面図である。

【図６】本発明で使用される他のカードの平面図であ
る。

【図７】本発明の第１実施例に係る光学読取装置のブロ
ック図である。

【図８】本発明の第１実施例に係る光学読取装置の発光
素子、受光素子などのタイミングチャートである。

【図９】その光学読取装置中の増幅率切替部ならびに増
幅回路の電気回路図である。

【図１０】その光学読取装置中の増幅率切替部ならびに
増幅回路の電気回路図である。

【図１１】本発明で使用される他のカードの平面図であ
る。

【図１２】そのカードの一部拡大断面図である。

【図１３】本発明で使用される他のカードの平面図であ
る。

【図１４】本発明の第２実施例に係る光学読取装置中の
増幅率切替部ならびに増幅回路の他の電気回路図であ
る。

【図１５】本発明の第３実施例に係る光学読取装置の概
略構成を示す斜視図である。

【図１６】その光学読取装置に用いられる受光素子アレ
イの説明図である。

【図１７】その受光素子アレイに用いられる電子シャッ
タの動作を説明するための図である。

【図１８】その光学読取装置の発光素子、受光素子なら
びに電子シャッタのタイミングチャートである。

【図１９】その光学読取装置の発光素子、受光素子なら
びに電子シャッタのタイミングチャートである。

【図２０】本発明の第４実施例に係る光学読取装置の蛍
光発光型バーコードパターンを読み取る際の状態を示す
斜視図である。

【図２１】その光学読取装置の反射光形バーコードパタ
ーンを読み取る際の状態を示す斜視図である。

【図２２】その光学読取装置に使用する光学フィルタの
特性を示すスペクトル図である。

【図２３】その光学読取装置に使用する光学フィルタの
切替手段の一例を示す要部斜視図である。

【図２４】その光学読取装置に使用する光学フィルタの
切替手段の他の例を示すブロツク図である。

【図２５】本発明の第５実施例に係る光学読取装置の概
略構成図である。

【図２６】その光学読取装置の発光素子ならびに受光素
子のタイミングチャートである。

【図２７】２つの発光素子アレイの発光スペクトルと光
学フィルタの光学特性を示す図である。

【図２８】この光学読取装置の読取原理を説明するため
の図である。

【図２９】本発明の第６実施例に係る光学読取装置の概
略構成図である。

【図３０】本発明の第７実施例に係る光学読取装置の概
略構成図である。

【図３１】本発明の第８実施例に係る光学読取装置の要
部を断面した側面図である。

【図３２】その光学読取装置の正面図である。

【図３３】その光学読取装置の発光素子と受光素子の配
置を示す図である。

【図３４】その光学読取装置で読取られるコードパター
ンの説明図である。

【図３５】その光学読取装置の発光素子と受光素子の配
置を示す図である。

【図３６】その光学読取装置の回路構成図である。

【図３７】第１の受光素子の位置を説明するための図で
ある。

【図３８】本発明の第９実施例に係る光学読取装置の概
略構成図である。

【図３９】本発明の第１０実施例に係る光学読取装置の
発光素子と受光素子の配置を示す平面図である。

【図４０】その光学読取装置の発光素子と受光素子の配
置を説明するための図である。

【図４１】本発明の第１１実施例に係る光学読取装置の
概略構成図である。

【図４２】本発明の第１２実施例に係る光学読取装置の
概略構成図である。

【図４３】本発明の第１３実施例に係る光学読取装置の
概略構成図である。

【図４４】本発明の第１４実施例に係る光学読取装置の
概略構成図である。

【図４５】従来提案された光学読取装置を説明するため
の図である。

【図４６】その光学読取装置で読取られるバーコードパ
ターンを説明するための図である。

【図４７】その光学読取装置の発光ダイオードと受光フ
ォトダイオードの位置関係を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ 読取ヘッド ４、４ａ〜４ｄ カード ９ 発光素子 １０ 受光素子 １２ バーコードパターン １２ａ 反射型バーコードパターン １２ｂ 蛍光発光型バーコードパターン ２７ 情報表示部 ３４ 判定部 ３５ 増幅率切替部 ３６ 増幅回路 ３６ａ，３６ｂ 増幅器 ３７ バーコード読取判断部 ３８ 駆動制御部 ４０ 光学読取装置 ４１ バーコード ４１ａ 蛍光発光型バーコード ４１ｂ 反射光型バーコード ４２ ラベル ４３ 発光素子アレイ ４３ａ 第１発光素子アレイ ４３ｂ 第１発光素子アレイ ４６ 受光素子アレイ ４７ 信号処理部 ４８ フォトダイオード ４９ ＣＣＤ ５０ 電子シャッタ ５１ 光学フィルタ ５２ 切替スイッチ ５３ 読取回路 ５４ 判断回路 ５５ 駆動回路 ５６ 駆動手段 ６５ 発光素子 ６６ 第１受光素子 ６７ 第２受光素子 ７１ 可視光カットフィルタ ７３ 発光素子カットフィルタ ７５ 検出面 ７６ 赤外線 ７７ 紙 ７８ 反射光型バーコード ７９ 蛍光発光型バーコード ８０ コードパターン ８３ 反射光型バーコード検出部 ８４ 蛍光発光型バーコード検出部 ８５ａ，８５ｂ 増幅回路 ８６ 二値化回路 ８７ デコード回路 ８８ 反射光 ８９ 蛍光 ９０ 読取判断部 ９６ ハーフミラー ９７ａ 第１光路 ９７ｂ 第２光路 ９８ ダイクロイックミラー ９９ 発光素子用ミラー １２０ 発光素子アレイ １２１ コードパターン １２２ 第１反射ミラー １２３ 第２反射ミラー １２５ 光学フィルタ １２６ 第１受光素子アレイ １２８ 第２受光素子アレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 要二 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 大岩 恒美 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内

Claims (37)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録媒体に形成されている反射光型
   情報パターンからの反射光による情報の読み取りと、蛍
   光発光型情報パターンから発する蛍光による情報の読み
   取りの両方が可能な光学読取装置において、 前記情報パターンに対して、前記蛍光発光型情報パター
   ン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を所定回
   数間欠的に照射する発光素子と、 前記情報パターンからの光を受光する受光素子と、 前記情報パターンからの光が、前記発光素子の消灯の際
   に情報パターンから発する蛍光か、前記発光素子の点灯
   時の情報パターンからの反射光かを前記受光素子の出力
   状態から判定する判定部と、 前記受光素子からの出力信号を増幅する増幅回路と、 前記判定部からの判定信号に基づいて前記増幅回路の増
   幅率を切り替える増幅率切替部とを備えたことを特徴と
   する光学読取装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、前記増幅率切替
   部の切り替え動作が前記判定部の判定信号によって自動
   的に切り替わるように構成されていることを特徴とする
   光学読取装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載において、前記増幅率切替
   部の切り替え動作が手動で行われるように構成されてい
   ることを特徴とする光学読取装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載において、前記情報パター
   ンの全体を照射する発光素子と、 その情報パターンからの光をそれぞれ受光して、受光状
   態を一時的に記憶する多数の受光素子を直列に配置した
   受光素子アレイと、 前記各受光素子からの出力を時系列的に順次読み出す検
   出部とを備えたことを特徴とする光学読取装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載において、前記受光素子ア
   レイが、 直列に配置した多数のフォトダイオードと、 各フォトダイオードからの電荷をそれぞれ蓄積する多数
   の電荷結合素子と、 前記反射光型情報パターンの読み取り時にはフォトダイ
   オードからの電荷を電荷結合素子に導き、蛍光発光型情
   報パターンを読み取るときで、前記発光素子の点灯中に
   フォトダイオードに溜まった電荷を放出して電荷結合素
   子に導かず、発光素子の消灯中にフォトダイオードに溜
   まった電荷を電荷結合素子に導くように構成された電荷
   制御手段とを備えていることを特徴とする光学読取装
   置。
6. 【請求項６】 請求項５記載において、前記電荷制御手
   段が電子シャツタであることを特徴とする光学読取装
   置。
7. 【請求項７】 情報記録媒体に形成されている反射光型
   情報パターンからの反射光による情報の読み取りと、蛍
   光発光型情報パターンから発する蛍光による情報の読み
   取りの両方が可能な光学読取装置において、 前記情報パターンに対して、前記蛍光発光型情報パター
   ン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を照射す
   る発光素子と、 前記情報パターンからの反射光をカットし、前記蛍光発
   光型情報パターンからの蛍光を透過する光学フィルタ
   と、 前記情報パターンからの光を受光する受光素子と、 前記光学フィルタを作動状態と非作動状態に切り換える
   フィルタ状態切換手段と、 その受光素子からの出力を読み出す検出部と、 前記光学フィルタの切換動作に連動して前記検出部の増
   幅率を切り替える増幅率切替切換手段と、 前記検出部からの検出信号に基づいて前記情報パターン
   を読み取る情報読取部とを備えたことを特徴とする光学
   読取装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載において、前記情報読取部
   で情報が読み取れないときに前記フィルタ状態切換手段
   により光学フィルタの作動状態、非作動状態を切り替え
   る制御手段を設けたことを特徴とする光学読取装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載において、前記情報パター
   ンの全体を照射する発光素子と、 その情報パターンからの光をそれぞれ受光して、受光状
   態を一時的に記憶する多数の受光素子を直列に配置した
   受光素子アレイと、 前記各受光素子からの出力を時系列的に順次読み出す検
   出部とを備えたことを特徴とする光学読取装置。
10. 【請求項１０】 情報記録媒体に形成されている反射光
    型情報パターンからの反射光による情報の読み取りと、
    蛍光発光型情報パターンから発する蛍光による情報の読
    み取りの両方が可能な光学読取装置において、 前記情報パターンに対して、前記蛍光発光型情報パター
    ン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を照射す
    る第１の発光素子と、 前記情報パターンに対して前記第１の発光素子とは異な
    る波長の光を照射する第２の発光素子と、 前記第１の発光素子と第２の発光素子の照射動作の切り
    替えを行う照射動作切替手段と、 前記情報パターンからの光を受光する受光素子と、 前記情報パターンと受光素子の光路間に配置され、前記
    第１の発光素子から照射された光の反射光をカットし、
    前記蛍光発光型情報パターンから発する蛍光と、前記第
    ２の発光素子から照射された光の反射光を透過する光選
    択手段と、 前記受光素子からの出力を読み出す検出部と、 その検出部からの検出信号に基づいて前記情報パターン
    を読み取る情報読取部とを備えたことを特徴とする光学
    読取装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載において、前記光選択
    手段は光学フィルタであることを特徴とする光学読取装
    置。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載において、前記光選択
    手段は反射ミラーであることを特徴とする光学読取装
    置。
13. 【請求項１３】 請求項１０記載において、前記第２の
    発光素子の光強度と、前記第１の発光素子による蛍光発
    光型情報パターンからの蛍光の光強度が同程度であるこ
    とを特徴とする光学読取装置。
14. 【請求項１４】 請求項１０記載において、前記情報パ
    ターンの全体を照射する第１の発光素子ならびに第２の
    発光素子と、 その情報パターンからの光をそれぞれ受光して、受光状
    態を一時的に記憶する多数の受光素子を直列に配置した
    受光素子アレイと、 前記各受光素子からの出力を時系列的に順次読み出す検
    出部とを備えたことを特徴とする光学読取装置。
15. 【請求項１５】 請求項１０または請求項１４記載にお
    いて、前記照射動作切替手段が、前記第１の発光素子か
    らの照射が停止して情報パターンからの蛍光の残光を受
    光しなくなったのちに第２の発光素子の照射を行うよう
    に構成されていることを特徴とする光学読取装置。
16. 【請求項１６】 情報記録媒体に形成されている反射光
    型情報パターンからの反射光による情報の読み取りと、
    蛍光発光型情報パターンから発する蛍光による情報の読
    み取りの両方が可能な光学読取装置において、 前記情報パターンに対して前記蛍光発光型情報パターン
    中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を照射する
    発光素子と、 前記情報パターンからの反射光を受光する第１の受光素
    子と、 前記情報パターンからの反射光をカットし、前記蛍光発
    光型情報パターンからの蛍光を透過する光学フィルタ
    と、 その光学フィルタを通過した蛍光を受光する第２の受光
    素子と、 前記第１の受光素子からの検出信号を増幅する第１の増
    幅回路と、 前記第２の受光素子からの検出信号を増幅する第２の増
    幅回路とを備えたことを特徴とする光学読取装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載において、前記第１の
    受光素子の前に外乱光カット用フィルタを設けたことを
    特徴とする光学読取装置。
18. 【請求項１８】 請求項１６記載において、前記第１の
    受光素子が前記発光素子から出力される照射光の正反射
    角よりずれた位置に配置されていることを特徴とする光
    学読取装置。
19. 【請求項１９】 請求項１６記載において、前記第１の
    受光素子のずれ角度θ３が±３０°以上（θ３≧±３０
    °）であることを特徴とする光学読取装置。
20. 【請求項２０】 情報記録媒体に形成されている反射光
    型情報パターンからの反射光による情報の読み取りと、
    蛍光発光型情報パターンから発する蛍光による情報の読
    み取りの両方が可能な光学読取装置において、 前記情報パターンに対して、前記蛍光発光型情報パター
    ン中の蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を照射す
    る発光素子と、 前記情報パターンからの光路上に光路を分岐する光路分
    岐手段と、 その光路分岐手段で分岐された第１光路上に配置され、
    前記蛍光発光型情報パターンからの蛍光を受光する第１
    の受光素子と、 前記光路分岐手段で分岐された第２光路上に配置され、
    前記情報パターンからの反射光を受光する第２の受光素
    子と、 前記第１の受光素子からの検出信号を増幅する第１の増
    幅回路と、 前記第２の受光素子からの検出信号を増幅する第２の増
    幅回路とを備えたことを特徴とする光学読取装置。
21. 【請求項２１】 請求項２０記載において、前記光路分
    岐手段がハーフミラーで、前記第１の受光素子の受光面
    側に情報パターンからの反射光をカットし、かつ前記蛍
    光発光型情報パターンからの蛍光を透過する光学フィル
    タを設けたことを特徴とする光学読取装置。
22. 【請求項２２】 請求項２０記載において、前記光路分
    岐手段が情報パターンからの反射光を透過し、前記蛍光
    発光型情報パターンからの蛍光を反射するダイクロイッ
    クミラーであり、そのダイクロイックミラーで反射した
    蛍光を前記第１の受光素子で受光するように配置されて
    いることを特徴とする光学読取装置。
23. 【請求項２３】 請求項２０記載において、前記情報パ
    ターンからの光路上で前記光路分岐手段よりも情報パタ
    ーン側に発光素子用ハーフミラーを設け、前記発光素子
    からの照射光を情報パターンに対して垂直に導入するよ
    うに構成されていることを特徴とする光学読取装置。
24. 【請求項２４】 請求項１ないし２３記載のいずれかに
    おいて、前記蛍光発光型情報パターン中の蛍光体が赤外
    線励起型蛍光体で、発光素子から照射される光が赤外線
    であることを特徴とする光学読取装置。
25. 【請求項２５】 基材上に蛍光発光型情報パターンと、
    その蛍光発光型情報パターン中の蛍光体の励起波長を含
    んだ波長領域の光を反射する反射光型情報パターンとを
    設けた情報記録媒体を用い、 発光素子から前記両方の情報パターンに対して、前記蛍
    光体の励起波長を含んだ波長領域の光を所定回数間欠的
    に照射し、 その情報パターンからの光を受光素子で受光するととも
    に、 前記情報パターンからの光が、前記発光素子の消灯の際
    に情報パターンから発する蛍光か、前記発光素子の点灯
    時の情報パターンからの反射光かを前記受光素子の出力
    状態から判定して、 その判定信号に基づいて前記受光素子に接続される増幅
    回路の増幅率を切り替えることを特徴とする光学読取シ
    ステム。
26. 【請求項２６】 請求項２５記載において、前記発光素
    子で情報パターンの全体を照射して、 その情報パターンからの光を直列に配置した多数のフォ
    トダイオードでそれぞれ受光して、各フォトダイオード
    からの電荷をそれぞれ多数の電荷結合素子に蓄積して受
    光状態を一時的に記憶し、各電荷結合素子からの出力を
    時系列的に順次読み出す際、 前記反射光型情報パターンの読み取り時はフォトダイオ
    ードからの電荷を電荷結合素子に導き、 蛍光発光型情報パターンの読み取り時で、前記発光素子
    の点灯中にフォトダイオードに溜まった電荷を放出して
    電荷結合素子に導かず、発光素子の消灯中にフォトダイ
    オードに溜まった電荷を電荷結合素子に導くように電荷
    の流れを制御することを特徴とする光学読取システム。
27. 【請求項２７】 基材上に蛍光発光型情報パターンと、
    その蛍光発光型情報パターン中の蛍光体の励起波長を含
    んだ波長領域の光を反射する反射光型情報パターンとを
    設けた情報記録媒体を用い、 発光素子から前記両方の情報パターンに対して、前記蛍
    光体の励起波長を含んだ波長領域の光を照射し、 その情報パターンからの光を受光素子で受光するととも
    に、 前記情報パターンからの反射光をカットし、前記蛍光発
    光型情報パターンからの蛍光を透過する光学フィルタを
    前記受光素子の受光面側に移動可能に設け、 前記発光素子で情報パターンを照射したにもかかわらず
    受光素子の出力がないときには、前記光学フィルタを受
    光素子の光路上に移動させることを特徴とする光学読取
    システム。
28. 【請求項２８】 請求項２７記載において、前記光学フ
    ィルタの移動動作に連動して、前記受光素子に接続され
    る増幅回路の増幅率を切り替えることを特徴とする光学
    読取システム。
29. 【請求項２９】 請求項２８記載において、前記光学フ
    ィルタの移動と増幅回路の増幅率の切り替えを行う操作
    端を設け、その操作端を操作することにより前記蛍光発
    光型情報パターンならびに反射光型情報パターンのいず
    れか一方の読み取りが選択できることを特徴とする光学
    読取システム。
30. 【請求項３０】 基材上に蛍光発光型情報パターンと、
    その蛍光発光型情報パターン中の蛍光体の励起波長を含
    んだ波長領域の光を反射する反射光型情報パターンとを
    設けた情報記録媒体を用い、 前記蛍光体の励起波長を含んだ波長領域の光を出力する
    第１の発光素子と、前記蛍光発光型情報パターンから発
    せられる蛍光と同じ波長領域の光を出力する第２の発光
    素子とにより、前記情報パターンを交互に繰り返して照
    射し、 その情報パターンからの光を受光する受光素子の受光面
    側に、前記第１の発光素子から照射される光の反射光を
    カットし、前記蛍光を透過する光学フィルタを設け、 前記第１の発光素子の照射時に受光素子に受光された情
    報を蛍光発光型情報パターンからの情報、前記第２の発
    光素子の照射時に受光素子に受光された情報を反射光型
    情報パターンからの情報として認識することを特徴とす
    る光学読取システム。
31. 【請求項３１】 請求項３０記載において、前記第１の
    発光素子からの照射が停止して受光素子の出力がなくな
    ったのちに第２の発光素子の照射を行うことを特徴とす
    る光学読取システム。
32. 【請求項３２】 請求項２５ないし３１記載において、
    前記蛍光発光型情報パターンならびに反射光型情報パタ
    ーンが重畳または併設されていることを特徴とする光学
    読取システム。
33. 【請求項３３】 基材上に蛍光体を分散保持した蛍光発
    光型情報パターンと、その蛍光体の励起波長を含んだ波
    長領域の光を反射する反射光型情報パターンとが設けら
    れていることを特徴とする情報記録媒体。
34. 【請求項３４】 請求項３３記載において、前記蛍光体
    が赤外線の照射で励起波する蛍光体であることを特徴と
    する情報記録媒体。
35. 【請求項３５】 請求項３３記載において、前記蛍光発
    光型情報パターンと反射光型情報パターンとが重畳した
    状態で形成されていることを特徴とする情報記録媒体。
36. 【請求項３６】 請求項３５記載において、前記反射光
    型情報パターンの上に蛍光発光型情報パターンが形成さ
    れていることを特徴とする情報記録媒体。
37. 【請求項３７】 請求項３３記載において、前記蛍光発
    光型情報パターンと反射光型情報パターンとが併設した
    状態で形成されていることを特徴とする情報記録媒体。