JPH09218910A - Method and device for reading marking - Google Patents

Method and device for reading marking

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JPH09218910A
JPH09218910A JP2281496A JP2281496A JPH09218910A JP H09218910 A JPH09218910 A JP H09218910A JP 2281496 A JP2281496 A JP 2281496A JP 2281496 A JP2281496 A JP 2281496A JP H09218910 A JPH09218910 A JP H09218910A
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JP
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marking
light
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area
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Application number
JP2281496A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Akiyama
Nobutada Aoki
Toshio Hagiwara
Osamu Kodaira
Yukimoto Okazaki
Yuji Sano
Akitaka Yamada
雄二 佐野
攻 小平
明孝 山田
幸基 岡崎
英俊 秋山
俊夫 萩原
延忠 青木
Original Assignee
Toshiba Corp
Touken:Kk
株式会社東研
株式会社東芝
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remotely and easily identify the component or the like of an object member with high accuracy without directly touching it with hands or approaching it by identifying the object member by irradiating that object member with light and detecting reflected light.
SOLUTION: Radiation light is outputted from two light emitting diode flood instruments 4a and 4b and a marking area 3 on the surface of an object member 2 is irradiated with that light. The reflected light reflected by the marking area 3 is converged by a lens 5a and narrowed by a diaphragm member 5b and afterwards, the image of marking 3 is formed on a photoelectric transducing plane 6a of a CCD image sensor 6. The sampling of reflected light due to an optical system 5 for sampling is performed out of the direction of regular reflection (mirror reflection direction). Then, difference is generated between the quantity of detected light diffused and reflected from the smooth area of marking area 3 and the quantity of detected light diffused and reflected from the rough area. A data processor 7 can discriminate this difference and remotely read the marking 3 corresponding to the difference in roughness on the surface.
COPYRIGHT: (C)1997,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば放射化された原子炉の構成部材等人の接近が困難な対象物を遠隔(離間)で識別するために、対象物にマーキングを付与し、これを読み取る技術に係わり、特に、金属製部材の表面に施された表面粗さの相違によるマーキングを読み取る方法と、その方法に直接使用する装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is, for example, are difficult to object approaching components such human activation has been reactor for identifying remotely (apart), the marking was applied to the object, which It relates to the reading technique, in particular, a method of reading a marking by surface decorated with the surface roughness of the difference of the metal member, a device for direct use in the method.

【0002】 [0002]

【従来の技術】軽水型原子炉は加圧水型原子炉と沸騰水型原子炉に大別される。 BACKGROUND ART light water reactor is divided into a pressurized water reactor and boiling water reactor. これらの原子炉には、高温高圧環境下において十分な耐食性を有する材料、例えばオーステナイトステンレス鋼、ニッケル基合金あるいはジルコニウム合金等で構成された多種多様な構成部材が多数使用されている。 These the reactor material having sufficient corrosion resistance under high temperature and high pressure environment, for example, austenitic stainless steel, a wide variety of components made of a nickel-based alloy or a zirconium alloy are used many.

【0003】これらの材料により原子炉を建設したり、 [0003] or to build a nuclear reactor by these materials,
原子炉の構成部材を製作する際、また、原子力発電プラントの運転開始後に原子炉の点検あるいは原子炉の構成部材の補修・交換を行う際などには、個々の構成部材を正確に識別する必要性が生じる。 When fabricating a component of a nuclear reactor, also, the like when performing repair and replacement of the inspection or reactor components of the operation start after the reactor of a nuclear power plant, exactly necessary to identify the individual components sex occurs.

【0004】例えば構成部材が放射能を有していたり、 [0004] For example, constituent members or have a radioactivity,
原子炉内に設置された状態で識別を行う必要がある場合などには、作業員の被曝低減のために識別は遠隔(離間)で行うことが要求される。 For example, when it is necessary to identify a state of being installed in the reactor is identified for exposure reduction of workers are required to perform remotely (apart).

【0005】しかし、カメラ等を使用して遠隔から対象部材の外観をモニターし、形状認識だけで識別する方法では、原子炉内は外観上類似した構成部材が多数用いられていたり、炉内に設置された状態のため一部しかモニターできない場合などには正確な識別が困難な場合がある。 However, to monitor the appearance of the object member remotely using a camera or the like, the method of identifying only shape recognition, reactor or have used appearance similar components are numerous, in the furnace with each other when you can not monitor only a part for installation state it may be accurate identification difficult. このため、原子炉の構成部材の一部に直接マーキングを施し、これを遠隔で読み取ることにより、構成部材を識別する方法が採用されている。 Therefore, direct marking applied to a portion of the reactor components, by reading this remotely, how to identify the components are employed.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、構成部材にマーキングを施す際には、原子炉の構成部材に要求される高い耐食性を損なわないことが必要である。 [SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, when performing the marking component is required not to impair the high corrosion resistance required for the components of the nuclear reactor. このようなマーキング施工技術としては、表面粗さの相違によるマーキングをレーザー等の使用により対象部材の表面に施す方法が開発されている。 Such marking construction technology, a method of applying to the surface of the target member by the use of a laser or the like marking due to the difference in the surface roughness has been developed. しかし、このマーキングを遠隔で読み取る方法や装置についてはまだ知られていない。 However, not yet known about methods and apparatus for reading this marking remotely.

【0007】そこで、本発明の目的は、金属製の対象部材に、レーザー等を照射して施された、表面粗さの相違によるマーキングを、遠隔で読み取る方法および装置を提供することにある。 An object of the present invention includes a metal target member, has been subjected to irradiation of a laser or the like, a marking with differences in the surface roughness is to provide a method and apparatus for reading remotely.

【0008】他の目的は、このようなマーキングの読み取りを高い精度と信頼性で容易に行うことができるマーキング読み取り方法および装置を提供することにある。 [0008] Another object is to provide a marking reading method and apparatus which can easily perform the reading of such markings with high accuracy and reliability.

【0009】 [0009]

【課題を解決するための手段】本発明は金属等の表面の光拡散性は表面の粗さと相関があることに着目してなされたものであり、請求項1記載のマーキング読み取り方法は、表面が滑らかな領域とこれよりも表面が粗い領域とによりパターンに構成されているマーキングが表面に予じめ施されている金属製の対象部材に照射光を照射し、この照射光の上記マーキングからの拡散反射光を、 The present invention SUMMARY OF] are those light diffusing surface such as a metal that has been made in view of the fact that there is roughness and correlation of the surface, the marking reading method according to claim 1, wherein the surface is irradiated with irradiation light to a metallic object member which markings are configured in a pattern is applied pre Ji fit on the surface by a smooth region and than this surface is also rough area, from the marking of the irradiation light the diffuse reflection light,
上記対象部材のマーキングが施された面分と上記照射光の進行方向とにより決定される正反射の方向から外れた方向から採取し、上記マーキングの滑らかな領域からの拡散反射光の検出光量と、粗い領域からの拡散反射光の検出光量との相違に基づいて上記マーキングを読み取ることを特徴とする。 Taken from a direction deviating from the direction of specular reflection is determined by the traveling direction of the surface marking is applied of the object member component and the irradiation light, and detecting light amount of diffuse reflected light from the smooth region of the marking , characterized in that reading the marking on the basis of the difference between the detected amount of diffuse reflected light from the rough area.

【0010】請求項2記載のマーキング読み取り装置は、表面が滑らかな領域とこれよりも表面が粗い領域とによりパターンに構成されているマーキングが表面に予じめ施されている金属製の対象部材に照射光を照射する投光器と、この照射光の上記マーキングによる拡散反射光を、上記対象部材のマーキングが施された面分と上記照射光の進行方向とにより決定される正反射の方向から外れた方向から採取する採取用光学系と、この採取された拡散反射光を検出する受光センサーと、この受光センサーにより検出した上記マーキングの滑らかな領域からの拡散反射光の検出光量と、粗い領域からの拡散反射光の検出光量との相違に基づいて上記マーキングを読み取る読み取り手段と、を具備していることを特徴とする。 [0010] wherein the marking reading apparatus of claim 2, metallic object member that marking surface is smooth region and the surface than this are configured in a pattern by the coarse region is applied pre Ji because the surface and searchlights that irradiates illumination light to the diffuse reflection light by the marking of the irradiation light, off from the direction of specular reflection is determined by the traveling direction of the surface marking is applied of the object member component and the irradiation light a collection optical system for collecting the direction, a light receiving sensor for detecting the harvested diffused reflected light, and detecting light amount of diffuse reflected light from the smooth region of the markings detected by the light receiving sensor, a rough area based on the difference between the detected amount of diffuse reflected light, characterized in that it comprises a reading means for reading the markings.

【0011】これら請求項1または2において、マーキングは金属製の対象部材に例えばレーザービームを照射して表面粗さの相違によるパターンを構成するものであり、そのパターンとしては例えば文字、数字、記号、バーコード等が含まれる。 [0011] In these claims 1 or 2, marking constitutes a pattern due to the difference in the surface roughness by irradiating a target member, for example a laser beam made of metal, as is the pattern for example letters, numbers, symbols , it includes a bar code or the like. また、拡散反射光とはマーキング面の鏡面反射方向に沿う正反射方向以外の方向へ反射する光をいう。 Also refers to light reflected in a direction other than the specular reflection direction along the specular reflection direction of the marking surface is a diffuse reflected light.

【0012】表面の粗さは表面の凹凸の高さの2乗平均で定義される。 [0012] The surface roughness defined by the mean square of the height of the surface irregularities. したがって、対象部材のマーキングが施された面分と照射光の進行方向とにより決定される正反射の方向から外れた方向からマーキング面を観察すると、表面の粗さが滑らかな場合よりも粗い場合の方が拡散反射光量が多いので、高輝度が得られる。 Therefore, when observing the marking surface in a direction deviated from the direction of specular reflection is determined by marking the target member and the surface fraction subjected the traveling direction of the illumination light, if rougher than the roughness of the smooth surface since the diffuse reflection light amount are more, high luminance is obtained.

【0013】したがって、これら請求項1または2記載のマーキング読み取り装置によれば、金属製の対象部材のマーキングが施された面に、投光器から光が照射されると、ここで反射する。 [0013] Thus, according to the marking reading apparatus of claim 1, wherein, on a surface marking is applied a metallic object member, the light from the projector is illuminated to reflect here. この反射光は採取用光学系により採取され、さらに受光センサーにより検出される。 The reflected light is collected by collection optics, it is detected by the further light sensor.

【0014】ところで、反射光は鏡面反射方向への正反射と、それ以外の方向への拡散反射光に分けられるが、 By the way, the reflected light and specular reflection in the mirror reflection direction, but are divided into diffuse reflected light to the other direction,
採取用光学系による反射光の採取はマーキング面と照射光の進行方向とにより決定される正反射の方向(鏡面反射方向)から外れた方向から行なわれるので、受光センサーはマーキング面からの拡散反射光を検出する。 Since collection of the reflected light by the collecting optical system is performed from a direction deviated from the specular reflection direction (specular direction) which is determined by the traveling direction of the illumination light and the marking surface, the light receiving sensor diffuse reflection from the marking surface to detect the light. そして、表面の粗い領域では拡散性が向上して拡散反射光量が増える一方、表面の滑らかな領域では逆に拡散反射光量が減少する。 Then, while the diffuse reflection light amount is improved diffusivity increases in rough surface region is a smooth region of the surface opposite to the diffuse reflected light amount decreases.

【0015】このために、拡散反射光を受光する受光センサーでは表面の粗さの相違に対応して検出光量の相違を検出する。 [0015] For this, detects a difference in detected light intensity corresponds to the roughness of the difference of the surface at the light-receiving sensor for receiving the diffuse reflected light. 読み取り手段はこの検出光量の相違をマーキング面全域により判別することによりマーキングのパターンを読み取ることができる。 Reading means can read the marking pattern by determining the difference in the detected light intensity by marking surface areas.

【0016】つまり、この発明によれば、対象部材に光を照射し、その反射光を検出することにより、その対象部材を識別するので、対象部材に直接手を触れたり、接近せずに遠隔で対象部材の構成材等を簡単かつ高精度で識別することができる。 [0016] That is, according to the present invention, light is applied to the target member, remote by detecting the reflected light, so identifying the target member, or touching any object member, without approaching in can identify the constituting material, etc. of the object member in a simple and accurate.

【0017】請求項3記載のマーキング読み取り装置は、請求項2に記載のマーキング読み取り装置において、投光器は、対象部材の表面が機械研磨面である場合に、その機械研磨の条痕方向と直交する方向から光を照射する構成であることを特徴とする。 The marking reading apparatus according to claim 3, wherein, in the marking reading device according to claim 2, projector, when the surface of the target member is a mechanically polished surface, perpendicular to the streaks direction of the mechanical polishing characterized in that it is a configuration in which light is irradiated from the direction.

【0018】したがって、この請求項3記載のマーキング読み取り装置によれば、機械研磨面を表面が粗い領域として利用すると共に、その機械研磨面上にレーザー等を照射して部分的に表面が滑らかな領域を形成することにより、マーキングを容易に施すことができる。 [0018] Thus, according to the marking reading apparatus of this third aspect, the mechanical polished surface is the surface used as a rough area, a smooth partially the surface by irradiating laser or the like on the mechanically polished surface on by forming the region, it is possible to apply a marking easily.

【0019】また、対象部材の表面の機械研磨の条痕方向と直交する方向から光を照射すると、機械研磨面の凹凸の高さの2乗平均は条痕と直交する方向に大きく、かつ一様であるため、機械研磨面の領域から拡散性の良い、すなわち、輝度の方向指向性がなだらかで、しかも均一な拡散反射光を得ることができる。 Further, when light is irradiated from a direction perpendicular to the streaks direction of mechanical polishing of the surface of the target member, the mean square of the height of the unevenness of the mechanical polished surface is larger in a direction perpendicular to the striations, and one because it is as good from the region of the mechanically polished surface diffusion, i.e., a gentle directional directivity of luminance, it is possible to obtain a uniform diffuse reflection light. このために、マーキングの読み取り精度を向上させることができる。 For this, it is possible to improve the reading accuracy of the markings.

【0020】請求項4記載のマーキング読み取り装置は、請求項2または3記載のマーキング読み取り装置において、投光器は、マーキング領域の全域を一度に照射できる広角型放射光源を有し、受光センサーが1次元あるいは2次元の撮像デバイスであることを特徴とする。 The marking reading apparatus according to claim 4, wherein in the marking reading apparatus according to claim 2 or 3, wherein the projector has a wide-angle radiation source capable of irradiating the entire area of ​​the marking area at one time, the light receiving sensor is one-dimensional or characterized in that it is a two-dimensional imaging device.

【0021】したがって、請求項4記載のマーキング読み取り装置によれば、広角型放射光源から出力された照射光は、マーキング領域の全域を一度に照射し、マーキング領域からの拡散反射光は1次元あるいは2次元の撮像デバイスにより、1次元あるいは2次元の画像として検出される。 [0021] Thus, according to the marking reading apparatus according to claim 4, the irradiation light outputted from a wide-angle radiation source irradiates the whole marking area at one time, diffuse reflected light from the marking area 1D or the two-dimensional imaging device, are detected as a one-dimensional or two-dimensional image.

【0022】このために、照射光をマーキング領域の全域上に走査する機構や、照射スポットと採取用光学系の入光部の位置関係を保持する機構などが不要になるため、装置構成が簡単になり、容易に実施可能である。 [0022] For this, since the mechanism and for scanning the illumination light on the entire area of ​​the marking area, such as mechanisms for holding the positional relationship of the light entering part of the irradiation spot with the collection optical system is not necessary, simple device configuration becomes, it can be easily implemented.

【0023】また、撮像デバイスは1次元または2次元の入力光学像を電気信号に変換して検出するので、表面粗さの識別やパターンの認識などの際、種々のデータ処理を施すことができ、読み取りを容易に行うことができる。 Further, since the image pickup device detects and converts the 1-dimensional or 2-dimensional input optical image into an electrical signal, the time of such recognition of the identification and the pattern of the surface roughness, can be subjected to various data processes , it can be easily read.

【0024】請求項5記載のマーキング読み取り装置は、請求項2〜4のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、投光器は、直流点灯の光源を有する。 [0024] 5. marking reading apparatus described, in the marking reading device according to any one of claims 2 to 4, the projector has a DC lighting source.

【0025】請求項6記載のマーキング読み取り装置は、請求項2〜4のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、投光器は、受光センサーの検出時間以下の周期で高周波点灯される光源を有する。 [0025] 6. marking reading apparatus described, in the marking reading device according to any one of claims 2 to 4, the projector has a light source that is high-frequency lighting detection time period less than the light-receiving sensor .

【0026】したがって、これら請求項5,6記載のマーキング読み取り装置によれば、仮に、投光器に交流電灯を使用する場合は、単位時間当たりの照射光量が一定の周期(T)で変動するため単位時間当たりの反射光量も同じ周期(T)で変動し、このため検出光量は検出のタイミングに依存し、場合によっては十分な検出光量が得られない恐れがある。 [0026] Thus, according to the marking reading apparatus of claim 5,6, wherein, if, when using the AC lamp light projector, the unit since the light quantity per unit time varies with a constant period (T) reflected light amount per time can vary with the same period (T), the order quantity of detected light is dependent on the timing of the detection, in some cases there is a possibility that no sufficient quantity of detected light can be obtained.

【0027】しかし、請求項6記載の発明のように交流電灯の周期(T)を受光センサーの検出時間(D)以下(T≦D)とすることにより、検出光量の検出タイミング依存性を減少させ、検出光量の不足現象を防止することができる。 [0027] However, by the claim 6 period of the AC lamp as in the invention described (T) a light receiving sensor detection time (D) hereinafter (T ≦ D), reducing the detection timing dependencies detected light intensity is, it is possible to prevent the shortage of the detection light amount. このために、信頼性とマーキング読み取り精度とを共に向上させることができる。 For this, it is possible to improve the reliability and marking reading precision together.

【0028】また、請求項5記載の発明のように投光器に直流電灯を用いることにより、検出光量の検出タイミング依存性および検出光量不足の虞れををさらに低減することができるので、さらに読み取り精度と信頼性とを共に向上させることができる。 Further, by using a DC lamp to the projector as in the invention of claim 5, since the detection timing dependencies and risk of detection light amount shortage in detected light intensity can be further reduced, further reading accuracy it can improve both the reliability and.

【0029】請求項7記載のマーキング読み取り装置は、請求項2〜6のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、受光センサーは、CCD(電荷結合素子)イメージセンサーであることを特徴とする。 [0029] 7. marking reading apparatus described, in the marking reading device according to any one of claims 2-6, the light receiving sensor is characterized by a CCD (charge coupled device) image sensor .

【0030】したがって、請求項7記載のマーキング読み取り装置によれば、広角型放射光源を使用すると共に、受光センサーとしてCCD(電荷結合素子)イメージセンサーを使用するが、このCCDイメージセンサーは集積度が高く解像度も高いので、狭い領域に施されたマーキングを高い信頼性で読み取ることができる。 [0030] Thus, according to the marking reading apparatus according to claim 7, with use of a wide-angle radiation source, but uses a CCD (charge coupled device) image sensor as a light receiving sensor, the CCD image sensor integration density because high resolution is high, it can be read with high reliability marking applied to a narrow area.

【0031】なお、原子炉の構成部材等に対しては、高い耐食性を損なわないように、表面のなるべく狭い領域にマーキングを施工されることが望まれるので、本発明は原子炉の構成部材の識別に好適である。 [0031] Incidentally, with respect to the structure member such as a reactor, so as not to impair the high corrosion resistance, since it is applying a marking as narrow as possible area of ​​the surface is desired, the present invention provides components of the reactor it is suitable for identification. また、CCD In addition, CCD
イメージセンサーは安価で取り扱いも容易であるため、 Because the image sensor is also easy to handle in the low-cost,
実施が容易になる。 Implementation becomes easy.

【0032】請求項8記載のマーキング読み取り装置は、請求項2〜7のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、対象部材のマーキングが施された面分に対する照射光の入射角であり、マーキングが施された面分の垂線に対して照射光の進行方向が成す角度を45゜〜70゜とし、かつ、受光センサーが検出する対象部材のマーキング領域からの拡散反射光の反射角であり、マーキングを施された面分の垂線に対して反射光の進行方向が成す角度を0゜〜10゜とすることを特徴とする。 The marking reading apparatus according to claim 8, in the marking reading device according to any one of claims 2 to 7, the incident angle of illumination light with respect to the surface component marking is applied of the object member, marking is 45 ° to 70 ° to the traveling direction of the angle of the irradiation light with respect to the surface component of a perpendicular line which has been subjected, and, be a reflection angle of the diffuse reflected light from the marking area of ​​the object member receiving sensor detects the angle between the traveling direction of the reflected light to decorated with surface region of a perpendicular marking, characterized in that 0 ° to 10 °.

【0033】したがって、請求項8記載のマーキング読み取り装置によれば、検出される拡散反射光の反射角を0゜〜10゜とするためには、採取用光学系の入光部をマーキング領域に対してほぼ正対して置くことが必要となるが、この場合、採取用光学系の入光部から見たマーキング領域の投影面積は、マーキング領域に対して斜め方向に設置された場合よりも見かけ上大きくなる。 [0033] Thus, according to the marking reading apparatus according to claim 8, the reflection angle of the diffuse reflected light detected to 0 ° to 10 °, the light entrance portion of the collecting optical system in the marking area Although it is necessary to put almost directly facing against, in this case, the projected area of ​​the marking area as viewed from the light incident portion of the collecting optical system has an apparent than when installed in an oblique direction with respect to the marking area above it increases.

【0034】したがって撮像デバイスの光電変換部に結像するマーキングの光学像も大きくなるので、高分解能の画像を検出することが可能となり、読み取り精度と信頼性とを共に高めることができる。 [0034] Thus since the greater the optical image of the markings imaged on the photoelectric conversion unit of the image pickup device, it is possible to detect an image of high resolution can be enhanced both the reading precision and reliability.

【0035】また、照射光の入射角を45゜〜70゜とするので、反射角の角度範囲(0゜〜10゜)と重ならないようにすることによって、正反射を含まない拡散反射光を受光センサーにより検出することができる。 Further, since the 45 ° to 70 ° angle of incidence of the illumination light, by not overlap with the angular range of reflection angle (0 ° to 10 °), the diffuse reflection light without the specular reflection it can be detected by the light sensor. これにより、読み取り精度と信頼性とを共に向上させることができる。 Thus, it is possible to improve both the reading precision and reliability.

【0036】請求項9記載のマーキング読み取り装置は、請求項2〜8のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、投光器は、複数個有することを特徴とする。 The marking reading apparatus according to claim 9, wherein, in the marking reading device according to any one of claims 2-8, projector is characterized by having a plurality.

【0037】したがって、請求項9記載のマーキング読み取り装置によれば、仮に、1台の投光器によりマーキング面へ光を照射する場合には、そのマーキング領域内の互いに離れた位置により、照射光の入射角度や照度に相違が生じる。 [0037] Thus, according to the marking reading apparatus according to claim 9, wherein, if, in the case of irradiating light to the marking surface by a single projector, the mutually distant position of the marking area, the incident illumination light the difference in angle and illumination occurs. 特にマーキング領域の長さが投光器からマーキング領域までの距離に比べて十分に小さいとみなせないときは上記の相違は大きくなる。 In particular the above difference becomes larger when the length of the marking area is not regarded as sufficiently smaller than the distance from the projector to the marking area. このために、受光センサーにより検出される拡散反射光の光量の、マーキング領域内の位置による依存性が大きくなり、マーキング読み取りの信頼性が低下する恐れが生じる。 For this, the amount of diffuse reflected light detected by the light receiving sensor, dependency becomes large due to the position of the marking area, it is caused a fear that the reliability of the marking reading decreases.

【0038】しかし、複数個の投光器からマーキング領域へ、その複数端側から光を照射することにより、上記入射角や照度の相違を低減することができる。 [0038] However, a plurality of projectors to the marking area, by irradiating light from the plurality end, it is possible to reduce the difference in the incident angle and intensity. したがって、検出光量の位置依存性が小さくなり、ゆえに、マーキング読み取り精度と信頼性とを共に向上させることができる。 Therefore, the smaller the position-dependent detection light amount, thus, it is possible to improve both the marking reading accuracy and reliability.

【0039】請求項10記載のマーキング読み取り装置は、請求項2〜9のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、投光器が、直流点灯または高周波点灯の光源に代えてレーザー装置であると共に、受光センサーが、1次元または2次元の撮像デバイスに代えて0次元の光電変換素子であり、上記レーザー装置からのレーザービームの照射スポットをマーキング領域上に走査する手段と、上記マーキングが施された面分に対するレーザービームの入射角、マーキング上の照射スポットの面積、前記受光センサーにより検出される拡散反射光のマーキングを施された面分に対する反射角、および前記受光センサーにより検出される拡散反射光の立体角を固定する手段と、を有することを特徴とする。 The marking reading apparatus according to claim 10, wherein, in the marking reading device according to any one of claims 2 to 9, together with the emitter is a laser device instead of the DC lighting or high frequency lighting source, receiving sensor, a photoelectric conversion element of the 0-dimensional instead of the one-dimensional or two-dimensional imaging device, and means for scanning an irradiation spot of the laser beam onto the marking area from the laser device, the marking is applied angle of incidence of the laser beam relative to the surface fraction, the area of ​​radiation spots on the marking, the reflection angle with respect to surface region that has been subjected to marking of the diffuse reflection light detected by the light receiving sensor, and diffuse reflection light detected by the light receiving sensor and having a means for securing the solid angle of.

【0040】したがって、請求項10記載のマーキング読み取り装置によれば、レーザー装置からのレーザービームは対象部材の表面のマーキング領域上に照射され、 [0040] Thus, according to the marking reading apparatus according to claim 10, the laser beam from the laser device is irradiated on the marking area of ​​the surface of the target member,
拡散反射光は正反射の方向からはずれた方向から、採取用光学系により採取され、さらに、採取された拡散反射光は0次元の光電変換素子によって検出される。 Diffuse reflected light from a direction deviated from the direction of specular reflection, is collected by collection optics, further taken diffuse reflected light is detected by a zero-dimensional photoelectric conversion element. その際、レーザービームの照射スポットは、レーザービームあるいは対象部材の走査等により、マーキング領域の全域に走査され、マーキング領域からの拡散反射光は1次元あるいは2次元の画像として検出される。 At that time, the laser beam irradiation spot is by scanning or the like of a laser beam or the target member, is scanned over the entire marking area, diffuse reflected light from the marking area is detected as a 1-dimensional or 2-dimensional images.

【0041】そして、照射スポット走査の際、マーキングが施された面分に対するレーザービームの入射角、マーキング上の照射スポットの面積、受光センサーにより検出される拡散反射光のマーキングを施された面分に対する反射角、および光電変換素子により検出される拡散反射光の立体角の4つの物理量は固定される。 [0041] Then, the irradiation time of spot scanning, the angle of incidence of the laser beam for marking decorated with surface region, the area of ​​radiation spots on the marking surface region that has been subjected to marking of the diffuse reflection light detected by the light receiving sensor four physical quantity of the reflection angle, and the solid angle of the diffuse reflected light detected by the photoelectric conversion element relative is fixed.

【0042】拡散反射光の検出光量は、反射面の表面粗さの他に、この4つの物理量に強く依存しており、走査の際これらの物理量の変動をなくし、あるいは抑えることにより、外乱を抑え、表面の粗さの違いを明瞭に識別することが可能になる。 The detected light intensity of the diffuse reflected light, in addition to the surface roughness of the reflective surface, depends strongly on the four physical quantity, upon scanning eliminate variations in these quantities, or by suppressing, the disturbance suppressed, it is possible to clearly identify the differences in the surface roughness.

【0043】また、マーキング面が曲面の場合や、マーキング領域が広範囲にわたる場合であっても、高い信頼性で読み取りを行うことができる。 [0043] Further, and when the marking surface is a curved surface, even when the marking area is extensive, it can be read with high reliability.

【0044】さらに、受光センサーは入力光量を電気信号に変換して検出するので、表面粗さの識別やパターンの認識などの際、種々のデータ処理を施すことができ、 [0044] Further, the light receiving sensor and detects and converts the input light quantity into an electric signal, upon such recognition of the identification and the pattern of the surface roughness, can be subjected to various data processing,
読み取りを容易に行うことができる。 It can be easily read.

【0045】請求項11記載のマーキング読み取り装置は、請求項2〜10のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、投光器は、CW(continuos wa The marking reading device according to claim 11, in the marking reading device according to any one of claims 2 to 10, the projector is, CW (continuos wa
ve)のレーザービームを出力するCWレーザー装置であることを特徴とする。 Characterized in that it is a CW laser device for outputting a laser beam ve).

【0046】したがって、請求項11記載のマーキング読み取り装置によれば、CW光源を使用することにより照射光の強度の時間的安定性が得られるので、レーザー装置と受光センサーと機械的走査手段とを有する場合においても受光センサーによる検出光量の検出タイミングによる依存性やそれに伴う検出光量不足の虞れが殆ど無くなる。 [0046] Thus, according to the marking reading apparatus according to claim 11, wherein, the time stability of the intensity of the illumination light is obtained by using a CW light source and a light receiving sensor and mechanical scanning means and a laser device risk of dependency and lack of detected light intensity associated with it by the detection timing of the detected light by the light receiving sensor even when a is almost eliminated. このために、読取り精度と信頼性とを共に向上させることができる。 For this, it is possible to improve both the reading precision and reliability.

【0047】 [0047]

【発明の実施の形態】以下、図1〜5を参照して本発明の実施の形態を説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, with reference to Figures 1-5 illustrating the embodiment of the present invention. なお、図1〜5中、同一または相当部分には同一符号を付している。 In FIG. 1-5, and like reference numerals denote the same or corresponding parts.

【0048】図1は本発明に係わるマーキング読み取り方法に直接使用するマーキング読み取り装置の第1の実施形態の全体構成図である。 [0048] Figure 1 is an overall configuration diagram of a first embodiment of a marking reading apparatus used directly marking reading method according to the present invention. この図において、マーキング読み取り装置1は例えば放射化された原子炉の構成部材等人の接近が困難な金属製対象物2の表面2aに、その構成部材を識別するために予じめ施されているマーキング3を、接近せずに離れた位置、つまり、遠隔で読み取り、その構成部材のいかんを識別するものであり、金属表面の光拡散性がその表面の粗さと相対関係にあるという以下の原理に基づいて構成されている。 In this figure, the surface 2a of the marking reading apparatus 1 is, for example activation by nuclear reactor components such as a human approaching difficult metal object 2, is subjected pre Ji because in order to identify the components the marking 3 which have, apart without approximated position, i.e., read remotely, is intended to identify the transfer of components thereof, of the following that the light diffusibility of the metal surface is rough and relative relationship of the surface It is constructed on the principle.

【0049】すなわち、一般的に、ある表面に光線を照射したとき、鏡面反射方向だけでなくあらゆる方向に光が反射する。 [0049] That is, in general, when irradiated with light to a surface, light is reflected in all directions as well as the specular reflection direction. このような反射は拡散反射と呼ばれ、また、このときの反射光は拡散反射光と呼ばれている。 Such reflection is called diffuse reflection, also light reflected at this time is referred to as diffuse reflected light.

【0050】図2は金属等のある表面aに光bが斜めから照射されたときの一般的な輝度の方向特性を示す図であり、図中、ベクトル方向は観察方向を示し、ベクトルの大きさは輝度の高さを表わしている。 [0050] Figure 2 is a diagram showing the general brightness direction characteristic of when light b on the surface a with a metal or the like is irradiated from an oblique, in the drawing, the vector direction indicates the direction of observation, the vector magnitude is represents the height of the luminance.

【0051】また、図2はある表面aに対して細い光線束bを斜めに照射した場合、表面a上に形成される照射スポットの輝度cは、通常、鏡面反射方向である正反射に近い方向に極大を持つが、ある程度の光をあらゆる方向に反射する特性を表わしている。 [0051] Also, when irradiating obliquely a narrow light beam b to the surface a 2 in the brightness c of the radiation spot formed on the surface a is usually close to the specular reflection is specular reflection direction While having a maximum in the direction, it represents a characteristic that reflects in all directions a certain light. ここで、輝度の方向指向性が小さいとき、この表面は拡散性が良いと言われる。 Here, when the smaller directivity of the luminance, the surface is said to have good spreading properties.

【0052】つまり、表面aの光拡散性と表面aの粗さとには相関があり、表面aの粗さが粗いほど表面aの光拡散性が良くなることが知られている。 [0052] That is, in the roughness of the light diffusing and surface a surface a are correlated, light diffusing surface a more coarse surface roughness a that is better known. したがって、照射光bの波長λが表面の粗さσの指標となる。 Thus, the wavelength of the irradiated light b lambda is indicative of the roughness σ of the surface.

【0053】すなわち、図3(a),(b)に示すように、表面aの粗さσが照射光bの波長λと較べて十分小さい(σ<<λ)ならば、表面aは滑らかであり、拡散性は悪く、一方、表面aの粗さσが照射光bの波長λと同程度あるいはそれ以上(σ=λ、または、σ>λ)ならば表面aの粗さは粗く、したがって拡散性は良い。 [0053] That is, as shown in FIG. 3 (a), (b), if the roughness of the surface a sigma is sufficiently small compared with the wavelength lambda of the illumination light b (σ << λ), the surface a smooth , and the diffusion resistance is poor, whereas, comparable to the wavelength lambda roughness sigma irradiation light b of the surface a or more (sigma = lambda, or, sigma> lambda) if the roughness of the surface a is rough, Therefore, diffusion of good. ここで、表面の粗さ(σ)は表面の凹凸の高さの2乗平均で定義される。 Here, the surface roughness (sigma) is defined by the mean square of the height of the surface irregularities.

【0054】したがって、図3(a),(b)に一例を示すように、正反射(鏡面反射方向)からはずれた方向から観察する場合、図3(a)で示すように表面aの粗さσが滑らかな場合の輝度dよりも、図3(b)で示すように表面aの粗さが粗い場合の輝度eの方が拡散反射の効果のために高い輝度が得られる。 [0054] Thus, as an example in FIGS. 3 (a), (b), when viewing from a direction deviated from the specular reflection (specular direction), of the surface a, as shown in FIG. 3 (a) crude than the luminance d where is σ is smooth, luminance e when coarse surface roughness a as shown in FIG. 3 (b) is obtained a high luminance for the effect of diffuse reflection.

【0055】そこで、図1で示す金属製の対象物2の表面2aに、その構造部材等を識別するために、表面が滑らかな領域と表面が粗い領域とによりパターンに構成されるマーキングを表面に施し、上記の原理を応用して、 [0055] Therefore, on the surface 2a of the metal object 2 shown in FIG. 1, in order to identify the structural member or the like, the surface is smooth region and the surface surface markings configured to pattern the coarse region in applied, by applying the principle of the above,
このマーキングを遠隔で読み取る装置がこのマーキング読み取り装置1である。 Read the marking on the remote device is a marking reading apparatus 1. マーキングのパターンとしては文字、図形、記号、数字、バーコード等がある。 The pattern of marking characters, figures, symbols, numbers, a bar code or the like.

【0056】マーキング読み取り装置1は対象部材2のマーキング3の全域に例えば2方向から光をそれぞれ一度に照射する広角型の投光器4a,4bと、マーキング3で反射する拡散反射光を採取する採取用光学系5と、 [0056] for collecting for collecting marking reading apparatus 1 of a wide-angle irradiated from the entire region, for example, two directions of the marking 3 eligible member 2 light respectively once projector 4a, a 4b, and diffuse reflection light reflected by the marking 3 an optical system 5,
この採取用光学系5により採光された拡散反射光を受光して電気信号に変換する受光センサーであるCCD(電荷結合素子)イメージセンサー6と、このセンサー6に電気的に接続されたデータ処理装置7とを有する。 A CCD (charge coupled device) image sensor 6 which is a light receiving sensor for converting into an electric signal by receiving diffuse reflected light lighting This collection optics 5, electrically connected to the sensor 6 a data processing device and a 7.

【0057】各投光器4a,4bの光源としては発光ダイオードを使用しているが、その他の直流点灯のランプや、CCDイメージセンサー6の検出時間以下の周期を有する高周波で点灯されるランプでもよい。 [0057] Each projector 4a, but using light emitting diodes as 4b of the light source, lamp or other DC lighting, it may be a lamp that is lit at a high frequency with a detection time period less than the CCD image sensor 6.

【0058】採取用光学系5はマーキング3からの拡散反射光を集光するレンズ5aと、その集光を絞る絞り部材5bと、その集光以外の光がCCDイメージセンサー6の光電変換面6aに入射するのを遮光する遮光カバー5cとにより構成され、CCDイメージセンサー6の光電変換面6aにマーキング像を結像させるものである。 [0058] collecting optical system 5 and lens 5a for condensing the diffused reflected light from the marking 3, a diaphragm member 5b to narrow the condenser, the light other than the light-collection of the CCD image sensor 6 photoelectric conversion surface 6a is composed of a light shielding cover 5c to shield from entering the one in which imaging the marking image on the photoelectric conversion surface 6a of the CCD image sensor 6.

【0059】遮光カバー5cはCCDイメージセンサー6により検出できる波長の光を遮光する材質によりCC The light shielding cover 5c is CC of a material that blocks light of a wavelength that can be detected by the CCD image sensor 6
Dイメージセンサー6の光電変換面6aと絞り部材5b Photoelectric conversion surface 6a and the diaphragm member 5b of D image sensor 6
との間の光路の周囲を被覆している。 Covering the periphery of the optical path between the.

【0060】CCDイメージセンサー6はその光電変換面6aに、多数の光電変換要素をエリア状に並設して、 [0060] CCD image sensor 6 to its photoelectric conversion surface 6a, and arranged a large number of photoelectric conversion elements in an area shape,
2次元のCCDイメージセンサーに構成する場合を例示したが、その他の2次元の撮像デバイスを用いてもよい。 A case has been exemplified that constitute the two-dimensional CCD image sensor, and may be other two-dimensional imaging device. また、例えばバーコードのようにマーキング3が1 Further, for example, the marking 3 as barcode 1
次元の情報のみを有する場合には、1次元のCCDイメージセンサー等の1次元の撮像デバイスを用いてもよい。 When having only dimension information may be used one-dimensional imaging device, such as a one-dimensional CCD image sensor.

【0061】データ処理装置7は、CCDイメージセンサー6に信号ケーブル8を介して接続され、これれら両者6,7間で電気信号の授受を行うようになっている。 [0061] The data processing device 7 is connected via a signal cable 8 to the CCD image sensor 6, and performs transmission and reception of electrical signals between which these both 6,7.

【0062】データ処理装置7はCCDイメージセンサー6により検出された電気信号に基づいてマーキング3 [0062] Marking the data processing device 7 based on the electrical signal detected by the CCD image sensor 6 3
の全域に亘ってパターンを認識するという一連の作業を電気的処理により実行するものであり、CCDイメージセンサー6により検出された検出信号は図2,3に基づいて既に説明したようにマーキング3の表面粗さの相違に対応する拡散反射光量の相違に基づいて相違する。 Of are those performed by an electrical treatment a series of operations of recognizing pattern over the entire region, the detection signal detected by the CCD image sensor 6 is marking 3 as already described with reference to FIGS differs based on the difference of diffuse reflected light amount corresponding to the difference in surface roughness.

【0063】そこで、データ処理装置7はこの検出光量の相違を判別して、表面が滑らかな領域であるか、あるいは粗い領域であるかを識別し、この識別をマーキング領域全域に亘って行ない、パターン認識を行なう。 [0063] Therefore, the data processing unit 7 to determine the difference in detected light to identify whether surface or a smooth area, or a rough area, performed over the identification marking entire region, performing pattern recognition. このデータ処理装置7はマーキング3の種類によっては既製品を市場で入手することも可能である。 The data processing device 7 can also be obtained off-the-shelf in the market depending on the type of marking 3.

【0064】そして、対象部材2のマーキング3を施された面分に対する照射光の入射角、すなわち、マーキング3を施された面分の垂線に対して照射光の進行方向が成す角度が45゜〜70゜の範囲に含まれ、かつ、採取用光学系5により採取される対象部材2のマーキング領域からの拡散反射光の反射角、すなわち、マーキング3 [0064] Then, the incident angle of the irradiation light with respect to the surface have been subjected to marking 3 of the target member 2 minutes, i.e., 45 ° direction of travel the angle of the irradiation light with respect to the decorated with surface region of a perpendicular marking 3 included in the 70 DEG and the reflection angle of the diffuse reflected light from the marking area of ​​the object member 2 which is collected by collection optics 5, i.e., the marking 3
を施された面分の垂線に対して拡散反射光の進行方向が成す角度が0゜〜10゜の範囲に含まれるように、マーキング3と発光ダイオード投光器4a,4bおよび採取用光学系5の位置関係を設定している。 As the traveling direction is an angle of diffuse reflection light contained in the 0 ° to 10 ° range with respect to the decorated with surface region of a perpendicular marking 3 and the light emitting diode projectors 4a, 4b and the collection optics 5 It has set the positional relationship.

【0065】次に、本実施形態の作用および効果を説明する。 [0065] Next, the operation and effect of this embodiment.

【0066】2個の発光ダイオード投光器4a,4bからは照射光が出力され、この照射光は対象部材2の表面のマーキング領域3に照射される。 [0066] Two light emitting diodes projectors 4a, 4b irradiation light is output from the irradiation light is irradiated to the marking area 3 of the surface of the target member 2. これらの発光ダイオード投光器4a,4bはいわゆる広角型放射光源でありマーキング領域3の全域を一度に照射する。 These light emitting diodes projectors 4a, 4b illuminates the entire area of ​​the marking area 3 a so-called wide-angle radiation source at a time.

【0067】照射された照射光はマーキング領域3によって反射される。 [0067] irradiated light irradiated is reflected by the marking area 3. 反射光はレンズ5aにより集光され、 Reflected light is condensed by the lens 5a,
絞り部材5bで絞られてからCCDイメージセンサー6 CCD from being narrowed by the diaphragm member 5b image sensor 6
の光電変換面6aにマーキング3の映像が結像される。 Video marking 3 in the photoelectric conversion surface 6a is imaged in.
遮光カバー5cは所望の方向からの反射光以外の光が光電変換面6aに照射され検出されるのを防止している。 Shielding cover 5c is to prevent the light other than the light reflected from the desired direction is detected is irradiated on the photoelectric conversion surface 6a.

【0068】光電変換面6aに結像したマーキング3の映像は光電変換面6aの光電変換要素によって電気信号に変換され、このマーキング3の映像の情報を含んだ電気信号は信号ケーブル8によってデータ処理装置7へ伝達される。 [0068] Video markings 3 imaged on the photoelectric conversion surface 6a is converted into an electrical signal by the photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion surface 6a, an electric signal including information of the marking third video data processed by the signal cable 8 It is transmitted to the device 7.

【0069】ところで、対象部材2の表面2aのマーキング領域3からの反射光は、鏡面反射方向である正反射とそれ以外の方向への拡散反射光に分類されるが、マーキング3と発光ダイオード投光器4a,4bおよび採取用光学系5の位置関係から明らかであるように、採取用光学系5による反射光の採取は、照射を受けた対象部材2の表面2aと照射光の進行方向とにより決定される正反射の方向(鏡面反射方向)からはずれた方向から行われるため、CCDイメージセンサー6はマーキング領域3からの拡散反射光を検出する。 By the way, the reflected light from the marking area 3 of the surface 2a of the target member 2 is classified into diffuse reflected light to specularly reflected and the other direction is the specular reflection direction, the light emitting diode transmitter and marking 3 4a determining, as is apparent from the positional relationship of 4b and collection optics 5, taken of the light reflected by the collection optics 5, by a surface 2a of the target member 2 irradiated with the traveling direction of the illumination light to be done from a direction deviating from the specular reflection direction (specular direction) that is, CCD image sensor 6 detects diffuse reflection light from the marking area 3. このとき、マーキング領域3のうち滑らかな領域からの拡散反射光の検出光量と粗い領域からの拡散反射光の検出光量には相違を生じる。 At this time, results in a difference in the detected light intensity of the diffuse reflection light from the detection light amount and rough areas of the diffuse reflected light from the smooth region of the marking area 3.

【0070】データ処理装置7はこれら検出光量の相違を判別し、滑らかな領域であるか、あるいは粗い領域であるかを識別し、この識別をマーキング領域3全域にわたり行いパターンを認識するという一連の作業を電気的処理により実行する。 [0070] The data processing device 7 determines the difference between these detected light, or a smooth area, or whether to identify a coarse area, a series of recognizing patterns make this identification over the marking area 3 whole run by electrical processing tasks. これにより、金属製の対象部材2 Thus, the metal target member 2
に直接に施された、表面粗さの相違によるマーキング3 It was directly subjected to marking due to the difference in the surface roughness 3
を遠隔で読み取ることができ、対象部材2のいかんを識別できる。 Can be read remotely, it can identify the transfer of the target member 2.

【0071】そして、本実施形態では、照射光をマーキング領域3上に走査する機構や、照射スポットと採取用光学系5の入光部との位置関係を保持する機構などが不要なため、装置構成が簡単である。 [0071] In this embodiment, mechanism and for scanning the illumination light on the marking area 3, because such is not necessary mechanism for holding the positional relationship between the light entering part of the collection optics 5 and the irradiation spot, device configuration is simple.

【0072】また、CCDイメージセンサー6をはじめとする撮像デバイスは入力光学像を電気信号に変換するので、コンピュータをはじめとする高度な電気的データ処理装置を利用することができる。 [0072] The imaging device including a CCD image sensor 6 converts input optical image into an electrical signal, it can be utilized advanced electrical data processing devices such as computers. したがって、マーキング3の読み取りを容易に行うことができる。 Therefore, it is possible to easily read the marking 3.

【0073】発光ダイオード投光器4a,4bは直流電灯であるため単位時間当たりの照射光量は時間的に安定しているので、検出光量の検出タイミング依存性および検出光量不足の恐れを防止することができる。 [0073] emitting diode projectors 4a, 4b because the irradiation light amount per unit time for a DC lamp is temporally stable, thereby preventing the risk of detection timing dependent and detected light intensity lack of detected light . したがってマーキング3の読み取り精度と信頼性とを共に向上させることができる。 Therefore it is possible to improve both the accuracy of reading the marking 3 and reliability.

【0074】なお、この投光器4a,4bの作用および効果は発光ダイオード投光器4a,4b以外の直流電灯を使用した場合も同様に得られる。 [0074] In this projector 4a, action and effect of 4b are similarly obtained even when using a DC electric light other than the light emitting diode projectors 4a, 4b. また、交流電灯を使用する場合においても、その高周波点灯周期(T)をC Further, in the case of using the AC lamp also the high frequency lighting period (T) C
CDイメージセンサー6の検出時間(D)以下(T≦ CD detection time of the image sensor 6 (D) hereinafter (T ≦
D)とすることにより、検出光量の検出タイミング依存性を減少させ、検出光量の不足現象を防止することができる。 With D), to reduce the detection timing dependency of detected light intensity, it is possible to prevent the shortage of the detection light amount. したがってマーキング3の読取精度と信頼性とを共に向上させることができる。 Therefore it is possible to improve both the the reading accuracy of the marking 3 and reliability.

【0075】マーキング領域3への照射光の照射は、2 [0075] irradiation of the irradiation light to the marking area 3, 2
個の発光ダイオード投光器4a,4bにより、異なる方向から行われるので、マーキング領域3内の互いに離れた位置における、照射光の入射角度や照度における相違を小さく抑制することができ、検出される拡散反射光の光量の、マーキング領域3内の位置による依存性を小さく抑えることができる。 Number of LEDs projector 4a, by 4b, since carried out from different directions, in mutually distant positions in the marking area 3, can be suppressed small differences in incident angle and intensity of the irradiation light, diffuse reflection to be detected the amount of light, it is possible to reduce the dependency on the position of the marking area 3. したがって、マーキング3の読み取り精度と信頼性を向上させることができる。 Therefore, it is possible to improve the reading accuracy and reliability of the marking 3. なお、 It should be noted that,
3個以上の投光器を用いて照射を行ってもよく、同様の作用および効果が得られる。 It may be irradiated with three or more projectors, similar actions and effects are obtained.

【0076】CCDイメージセンサー6は集積度が高く解像度も高いため、原子炉の構成部材等のように、高い耐食性を損なわないように、表面2aのなるべく狭い領域にマーキング3を施工されることが望まれる部材に対して、狭い領域に施されたマーキング3を高い精度と信頼性で読み取るのに適している。 [0076] Since the CCD image sensor 6 is higher high resolution integration, as components such as the reactor, so as not to impair the high corrosion resistance, be applying a marking 3 in as narrow as possible area of ​​the surface 2a against members desired, suitable for reading with a reliable accuracy marking 3 which has been subjected to a narrow area. また、CCDイメージセンサー6は安価で取り扱いも容易である。 Moreover, CCD image sensor 6 are also easy to handle at a low cost.

【0077】そして、CCDイメージセンサー6により検出される拡散反射光の反射角を0゜〜10゜の範囲内に限定しているので、採取用光学系5の入光部はマーキング領域3に対してほぼ正対して置かれる。 [0077] Then, since the reflection angle of the diffuse reflected light detected by the CCD image sensor 6 is limited to 0 ° to 10 ° range, the light input portion of the collection optics 5 whereas the marking area 3 It placed almost directly opposite Te. この場合、 in this case,
採取用光学系5の入光部から見たマーキング領域3の投影面積は、マーキング領域3に対して斜め方向に設置された場合よりも大きくなる。 Projected area of ​​the marking area 3 as viewed from the light input portion of the collection optics 5 is larger than when it is installed in an oblique direction with respect to the marking area 3. したがってCCDイメージセンサー6の光電変換面6aで結像するマーキング3の光学像も大きくなるので、高分解能の画像を検出することが可能となり、読み取り精度と信頼性を高めることができる。 Hence also increases the optical image of the marking 3 imaged in the photoelectric conversion surface 6a of the CCD image sensor 6, it is possible to detect an image of high resolution, it is possible to improve the reading accuracy and reliability.

【0078】なお、照射光の入射角は45゜〜70゜の範囲に限定しているので、正反射を含まない拡散反射光を検出し、マーキング領域3のうち滑らかな領域からの拡散反射光の検出光量とマーキング領域3のうち狙い領域からの拡散反射光の検出光量には相違が生じるので、 [0078] Since the incident angle of the illumination light is limited to 45 70 degrees, detects diffuse reflection light which does not include specular, diffuse reflected light from the smooth region of the marking area 3 since the detection light amount detection light amount of the diffuse reflection light from the target region of the marking area 3 difference occurs,
マーキング3を読み取ることができる。 It is possible to read the marking 3.

【0079】図4は本発明の第2の実施形態に係るマーキング読み取り装置1Aの全体構成図であり、これは対象部材2の表面2aが機械研磨面2bである場合に、対象部材2の機械研磨面2bの条痕方向2cと直交する方向から照射光を照射する点に特徴がある。 [0079] Figure 4 is an overall configuration diagram of a marking reading apparatus 1A according to the second embodiment of the present invention, which is when the surface 2a of the target member 2 is mechanically polished surface 2b, of the target member 2 machines it is characterized in that irradiates illumination light from a direction perpendicular to the streaks direction 2c of the polishing surface 2b.

【0080】つまり、このマーキング読み取り装置1A [0080] That is, the marking reading apparatus 1A
は機械研磨面2bを表面の粗い領域として利用し、その面上にレーザー等を照射して部分的に滑らかな領域を作成することによりマーキング3のパターンを形成している。 It forms a pattern of markings 3 by using a mechanical polishing surface 2b as a rough surface regions of, to create a partially smooth region by irradiating a laser or the like on its surface. このマーキング3に対して機械研磨の条痕の方向2 Direction 2 striations mechanical polishing for this marking 3
cと直交する方向から、発光ダイオード投光器4a,4 From a direction perpendicular is c, the light emitting diode projectors 4a, 4
bにより照射が行われている。 It is being performed illuminated by b. その他に関しては、第1 With respect to the other, the first
実施形態とほぼ同じ構成である。 It is almost the same as that of the embodiment.

【0081】したがって、このマーキング読み取り装置1Aによれば、第1実施形態の作用・効果に加えて、以下の作用・効果がある。 [0081] Therefore, according to the marking reader 1A, in addition to the operation and effect of the first embodiment has an effect, the following effects.

【0082】即ち、機械研磨面2bの凹凸の高さの2乗平均は条痕と直交する方向に大きく、かつ一様であるため、対象部材2の表面2aの条痕方向2cと直交する方向から照射を行なうことにより、機械研磨が施された領域からは拡散性の良い、即ち、輝度の方向指向性がなだらかで、しかも均一な拡散反射光が得られる。 [0082] That is, since the mean square of the height of the unevenness of the mechanical polished surface 2b is larger in the direction perpendicular to the striations, and is uniform, the direction perpendicular to the streaks direction 2c of the surface 2a of the target member 2 by performing irradiation from, from the region where mechanical polishing is performed good diffusibility, i.e., a gentle directional directivity of luminance, yet uniform diffuse reflection light can be obtained. 拡散性がよいと拡散反射光量が大きくなり、機械研磨を施された領域、即ち、表面の粗い領域と、表面の滑らかな領域との識別も容易になる。 Diffuse reflected light amount with good diffusibility is increased, a region that has been subjected to mechanical polishing, i.e., a rough surface region, also facilitates the identification of smooth regions of the surface. したがって、マーキング3の読み取り精度と信頼性とを共に高めることができる。 Therefore, it is possible to increase both the accuracy of reading the marking 3 and reliability.

【0083】図5は本発明の第3の実施形態に係るマーキング読み取り装置1Bの全体構成図であり、これは対象部材2をX−Y方向に駆動するX−Y駆動装置11を新たに設ける一方、マーキング3に光を照射する光源として発光ダイオードやランプに代えてCW(continuous [0083] Figure 5 is an overall configuration diagram of a marking reading apparatus 1B according to a third embodiment of the present invention, which is newly provided the X-Y drive 11 for driving the target member 2 onto the X-Y-direction on the other hand, instead of the light emitting diode or a lamp as a light source for irradiating light to the marking 3 CW (continuous
wave )レーザ装置12を使用し、受光センサーとして、CCDイメージセンサー6に代えて光電変換素子1 wave) using a laser device 12, as a light receiving sensor, the photoelectric conversion element 1 in place of the CCD image sensor 6
3を使用した点に特徴がある。 It is characterized in that using 3.

【0084】X−Y駆動装置11は対象部材2を載置固定せしめてX−Y方向に駆動させ、CWレーザー装置1 [0084] X-Y drive apparatus 11 is driven allowed mounting and fixing a target member 2 onto the X-Y direction, CW laser device 1
2からのレーザービームの照射スポットをマーキング3 Marking laser beam irradiation spot from 2 3
上でX−Y方向に走査するX−Y駆動ステージ11a X-Y drive stage 11a for scanning an X-Y direction above
と、データ処理装置7に信号ケーブル14を介して接続され、光電変換素子13の検出動作に対応してX−Y駆動ステージ11aのX−Y駆動を制御するコントローラ11bとを有する。 When connected to the data processing unit 7 via a signal cable 14, and a controller 11b that corresponds to the detection operation of the photoelectric conversion element 13 for controlling the X-Y drive the X-Y drive stage 11a. ただし、マーキング3が例えばバーコードのように1次元の情報のみを有する場合には、1 However, if the marking 3 has only one-dimensional information as a bar code for example, 1
次元のXまたはY駆動ステージを用いてもよい。 It may be used X or Y drive stage dimensions.

【0085】CWレーザー装置12の照射光学系15はレンズ15aとミラー15bを組み合わせて構成され、 [0085] irradiation optical system 15 of the CW laser device 12 is constructed by combining a lens 15a and the mirror 15b,
CWレーザー装置12から出力されたレーザービーム1 Laser output from CW laser device 12 beam 1
5cをマーキング3に照射している。 It is irradiated to the marking 3 5c.

【0086】採取用光学系15は少なくともレンズ15 [0086] for collecting optical system 15 is at least lens 15
aと絞り部材15bとを組み合わせて構成され、マーキング領域3からの拡散反射光を採取し光電変換素子13 Is constructed by combining a a a stop member 15b, taken diffuse reflected light from the marking area 3 photoelectric conversion elements 13
の光電変換面へ伝送している。 It is transmitted to the photoelectric conversion surface. 遮光カバー5cは光電変換素子13の光電変換面を覆うように設置されており、 Shielding cover 5c is disposed so as to cover the photoelectric conversion surface of the photoelectric conversion element 13,
光電変換素子13が検出できる波長の光を透過しない材質で構成されている。 The photoelectric conversion element 13 is made of a material that does not transmit light of a wavelength that can be detected.

【0087】光電変換素子13とデータ処理装置7とは、それらの間で電気信号の授受を行う信号ケーブル1 [0087] The photoelectric conversion element 13 and the data processing unit 7, the signal cable 1 for sending and receiving electrical signals between them
4を介して接続されている。 4 through are connected.

【0088】そして、採取用光学系5による反射光の採取が、常に、照射を受けた対象部材2の表面2aと照射光の進行方向とにより決定される正反射の方向(鏡面反射方向)からはずれた方向から行われるように、照射光学系15、対象部材2および採取用光学系5の相互的な位置関係を設定している。 [0088] Then, the collection of the reflected light by the collecting optical system 5 is always the specular reflection direction determined by the surface 2a of the target member 2 irradiated with the traveling direction of the illumination light (specular direction) as place from out direction, and set the mutual positional relationship of the illumination optical system 15, the target member 2 and the collection optics 5.

【0089】したがって、X−Y駆動ステージ11aを走査することにより、X−Y駆動ステージ11aに固定された対象部材2がX−Y方向に駆動され、レーザービーム15cの照射スポットがマーキング3上で走査される。 [0089] Thus, by scanning the X-Y drive stage 11a, the target member 2 fixed onto the X-Y drive stage 11a is driven onto the X-Y direction, the irradiation spot of the laser beam 15c is on the marking 3 It is scanned. 照射スポットの走査は、マーキング3内の必要な情報が印された全領域にわたって行われる。 Scanning of the irradiation spot, necessary information in the marking 3 is carried out over the entire area marked.

【0090】この走査の際、マーキング3を施された面分に対するレーザービーム15cの入射角、マーキング3上の照射スポットの面積、照射光学系15により採取される拡散反射光のマーキング3を施された面分に対する反射角、および、照射光学系15により採取される拡散反射光の立体角を固定する。 [0090] During the scan, subjected the angle of incidence of the laser beam 15c to the surface fraction that has been subjected to marking 3, the area of ​​radiation spots on the marking 3, the marking 3 diffuse reflected light is collected by the irradiation optical system 15 reflection angle with respect to the surface component has, and fixing the solid angle of the diffuse reflected light is collected by the irradiation optical system 15. ただし、照射スポットをマーキング領域3で走査する方法として、対象部材2を駆動する方法を例示したが、照射光学系15の機械的な作動により、レーザービーム15cをマーキング3上で走査する方法を用いてもよい。 However, as a method for scanning an irradiation spot marking area 3, but illustrating a method of driving the object member 2, by mechanical actuation of the illumination optical system 15, using a method of scanning a laser beam 15c on the marking 3 it may be.

【0091】次に、本実施形態の作用および効果を説明する。 [0091] Next, the operation and effect of this embodiment.

【0092】CW(continuous wave )レーザー装置からはCW(Continuous Wave )のレーザービームが出力され、レンズ15aを透過し、ミラー15bにより反射されて、対象部材2の表面2aのマーキング3を施された領域に照射される。 [0092] From the CW (continuous wave) laser system output laser beam of CW (Continuous Wave), passes through the lens 15a, is reflected by the mirror 15b, it is subjected to marking 3 on the surface 2a of the target member 2 It is irradiated to the region.

【0093】レンズ15aは、マーキング領域3上の照射スポットが所望の直径を有するように、レーザービーム15cを集光する働きをしている。 [0093] lens 15a is so irradiated spot on the marking area 3 has a desired diameter, and serves to focus the laser beam 15c. ミラー15bは、 Mirror 15b is,
所望の方向からレーザービーム15cマーキング3へ照射する働きをしている。 And it serves to irradiate the desired direction to the laser beam 15c marking 3. 照射されたレーザービーム15 Laser beam 15 irradiated
cはマーキング領域3によって反射される。 c is reflected by the marking area 3. 反射光は採取用光学系15のレンズ15aにより集光され、絞り部材5bを通り、光電変換素子13の光電変換面に照射される。 Reflected light is condensed by the lens 15a of the collection optical system 15, through the diaphragm member 5b, it is irradiated to the photoelectric conversion surface of the photoelectric conversion element 13. 遮光カバーは所望の方向からの反射光以外の光が光電変換面に照射され、検出されるのを防止している。 Shielding cover is irradiated on the photoelectric conversion surface light other than the reflected light from a desired direction, it is prevented from being detected.

【0094】光電変換面に入射された反射光は電気信号に変換され、さらに、この電気信号は信号ケーブル14 [0094] The reflected light incident on the photoelectric conversion surface is converted into an electrical signal, further, the electric signal is a signal cable 14
によってデータ処理装置7へ与えられる。 It is given to the data processing unit 7 by.

【0095】ところで、対象部材2の表面2aのマーキング領域3からの反射光は、鏡面反射方向である正反射と、それ以外の方向への拡散反射光に分類されるが、対象部材2と照射光学系15および採取用光学系の位置関係から明らかであるように、採取用光学系15による反射光の採取は、照射を受けた対象部材2の表面2aと照射光の進行方向とにより決定される正反射の方向(鏡面反射方向)からはずれた方向から行われるため、光電変換素子13はマーキング領域3からの拡散反射光を検出する。 [0095] Incidentally, the reflected light from the marking area 3 of the surface 2a of the target member 2, the irradiation specular reflection and with specular reflection direction, is classified into diffuse reflected light to the other direction, the target member 2 as is apparent from the positional relationship of the optical system 15 and collection optics, collecting the light reflected by the collecting optical system 15 is determined by the surface 2a of the target member 2 irradiated with the traveling direction of the illumination light to be done that the direction deviated from the specular reflection direction (specular direction), the photoelectric conversion element 13 detects diffuse reflection light from the marking area 3.

【0096】このとき、マーキング領域3のうち滑らかな領域からの拡散反射光の検出光量と粗い領域からの拡散反射光の検出光量には相違が生じる。 [0096] At this time, difference occurs in the detected light intensity of the diffuse reflected light from the detected light and rough areas of the diffuse reflected light from the smooth region of the marking area 3.

【0097】データ処理装置7は、この検出光量の相違を判別し、滑らかな領域であるか、あるいは粗い領域であるかを識別している。 [0097] The data processing device 7 determines the difference in detected light has identified whether a smooth region, or a rough area.

【0098】一方、X−Y駆動ステージ11aをX−Y [0098] On the other hand, the X-Y drive stage 11a X-Y
方向に駆動することにより、レーザービーム15cの照射スポットがマーキング3上をX−Y方向に走査される。 By driving in the direction, the irradiation spot of the laser beam 15c is scanned over the mark 3 an X-Y-direction. X−Y駆動ステージ11aのコントローラ11b Controller 11b of the X-Y drive stage 11a
は、その走査がマーキング3の全領域にわたって行われるようにX−Y駆動ステージ11aを制御するとともに、照射スポットの位置の情報をデータ処理装置7に伝達する役目を果している。 , Together with the scanning controls the X-Y drive stage 11a as is done over the entire area of ​​the marking 3, it plays a role of transmitting the information of the position of the irradiation spot to the data processing device 7.

【0099】そして、データ処理装置7は、対象部材2 [0099] The data processing device 7, the target member 2
の識別をマーキング領域3全域にわたって行ない、パターンを認識する。 Performs identification over the marking area 3 entire recognize patterns. したがって、金属製の対象部材2に直接に施された、表面粗さの相違によるマーキング3を遠隔で読み取ることができる。 Therefore, it is possible to read has been directly applied to the target member 2 made of metal, the marking 3 due to the difference in the surface roughness remotely.

【0100】拡散反射光の検出光量は、反射面の表面粗さの他に、4つの物理量に強く依存している。 [0100] detected light intensity of the diffuse reflection light, in addition to the surface roughness of the reflective surface, is strongly dependent on the four physical quantity. ここで4 Here 4
つの物理量とは、マーキング3を施された面分に対するレーザービーム15cの入射角、マーキング3上の照射スポットの面積、光電変換素子13により検出される拡散反射光のマーキング3を施された面分に対する反射角、および、光電変換素子13により検出される拡散反射光の立体角、である。 One of the physical quantity and the angle of incidence of the laser beam 15c to the surface fraction that has been subjected to marking 3, the area of ​​radiation spots on the marking 3, surface region that has been subjected to marking 3 of the diffuse reflection light detected by the photoelectric conversion element 13 reflection angle, and a solid angle of the diffuse reflection light detected by the photoelectric conversion element 13 with respect to.

【0101】そこで、本実施形態では照射スポットの走査の際、これらの物理量は固定されているので、外乱が抑えられ、表面の粗さの違いを高精度かつ明瞭に識別することができる。 [0102] Therefore, during the scanning of the irradiation spot in the present embodiment, these quantities because it is fixed, the disturbance is suppressed, it is possible to identify the difference in surface roughness with high precision and clarity. なお、本手法によれば、マーキング3 Incidentally, according to this method, the marking 3
を施された面が曲面の場合や、マーキング領域3が広範囲にわたる場合であっても、高い精度と信頼性で読み取りを行うことができる。 Where decorated with surfaces curved and, even when the marking area 3 is extensive, it can be read with high accuracy and reliability.

【0102】また、光電変換素子13は、入力光量を電気信号に変換するので、コンピュータをはじめとする高度な電気的データ処理装置を利用することができる。 [0102] The photoelectric conversion element 13, converts input light intensity into an electrical signal, it can be utilized advanced electrical data processing devices such as computers. したがって、読み取りを容易に行うことができる。 Therefore, it is possible to easily read.

【0103】また、CWレーザー装置12は、CW(Co [0103] In addition, CW laser device 12, CW (Co
ntinuous Wave )を出力するため単位時間当たりの照射光量は時間的に安定しているので、光電変換素子13による検出光量の検出タイミングによる依存性やそれに伴う検出光量不足の恐れを防止することができる。 ntinuous Wave) since the temporally stable illumination light quantity per unit time for outputting, the risk of dependency and lack of detected light intensity associated with it by the detection timing of the detected light by the photoelectric conversion element 13 can be prevented . したがってマーキングの読み取りの精度と信頼性とを共に向上させることができる。 Therefore it is possible to improve both the marking of the reading accuracy and reliability.

【0104】 [0104]

【発明の効果】以上詳述したように本願の請求項1,2 It claims hereof as described in detail above 1,2
記載の発明は、金属製の対象部材のマーキングが施された面に、投光器から光が照射されると、ここで反射する。 The described invention, the surface on which the marking is applied a metallic object member, the light from the projector is illuminated to reflect here. この反射光は採取用光学系により採取され、さらに受光センサーにより検出される。 The reflected light is collected by collection optics, it is detected by the further light sensor. ところで、反射光は鏡面反射方向への正反射と、それ以外の方向への拡散反射光に分けられるが、採取用光学系による反射光の採取はマーキング面と照射光の進行方向とにより決定される正反射の方向(鏡面反射方向)から行なわれるので、受光センサーはマーキング面からの拡散反射光を検出する。 Meanwhile, the reflected light and specular reflection in the mirror reflection direction, but are divided into diffuse reflected light to the other direction, collecting the reflected light by the collecting optical system is determined by the traveling direction of the illumination light and the marking surface since it performed that the specular reflection direction (specular direction), the light receiving sensor detects a diffuse reflection light from the marking surface.
そして、表面の粗い領域では拡散性が向上して拡散反射光量が増える一方、表面の滑らかな領域では逆に拡散反射光量が減少する。 Then, while the diffuse reflection light amount is improved diffusivity increases in rough surface region is a smooth region of the surface opposite to the diffuse reflected light amount decreases.

【0105】このために、拡散反射光を受光する受光センサーでは表面の粗さの相違に対応して検出光量の相違を検出する。 [0105] For this, detects a difference in detected light intensity corresponds to the roughness of the difference of the surface at the light-receiving sensor for receiving the diffuse reflected light. 読み取り手段はこの検出光量の相違をマーキング面全域により判別することによりマーキングのパターンを読み取ることができる。 Reading means can read the marking pattern by determining the difference in the detected light intensity by marking surface areas.

【0106】つまり、この発明によれば、対象部材に光を照射し、その反射光を検出することにより、その対象部材を識別するので、対象部材に直接手を触れたり、接近せずに遠隔で対象部材の構成材等を簡単かつ高精度で識別することができる。 [0106] That is, according to the present invention, light is applied to the target member, remote by detecting the reflected light, so identifying the target member, or touching any object member, without approaching in can identify the constituting material, etc. of the object member in a simple and accurate.

【0107】請求項3記載のマーキング読み取り装置は、機械研磨面を表面が粗い領域として利用すると共に、その機械研磨面上にレーザー等を照射して部分的に表面が滑らかな領域を形成することにより、マーキングを容易に施すことができる。 [0107] The marking reading apparatus according to claim 3, with the mechanical polishing surface surface utilized as a rough area, the partially surface by irradiating a laser or the like on the mechanically polished surface on to form a smooth area Accordingly, it is possible to apply a marking easily.

【0108】したがって、対象部材の表面の機械研磨の条痕方向と直交する方向から照射光を照射すると、機械研磨面の凹凸の高さの2乗平均は条痕と直交する方向に大きく、かつ一様であるため、機械研磨面の領域から拡散性の良い、すなわち、輝度の方向指向性がなだらかで、しかも均一な拡散反射光を得ることができる。 [0108] Thus, when irradiated with irradiation light from a direction perpendicular to the streaks direction of mechanical polishing of the surface of the target member, the mean square of the height of the unevenness of the mechanical polished surface is larger in a direction perpendicular to the striations, and for a uniform, good from the region of the mechanically polished surface diffusion, i.e., a gentle directional directivity of luminance, it is possible to obtain a uniform diffuse reflection light. このために、マーキングの読み取り精度を向上させることができる。 For this, it is possible to improve the reading accuracy of the markings.

【0109】請求項4記載のマーキング読み取り装置は、広角型放射光源から出力された照射光は、マーキング領域の全域を一度に照射し、マーキング領域からの拡散反射光は1次元あるいは2次元の撮像デバイスにより、1次元あるいは2次元の画像として検出される。 [0109] The marking reading apparatus according to claim 4, the irradiation light outputted from a wide-angle radiation source irradiates the whole marking area at one time, the diffused reflected light from the marking area 1D or 2D imaging the device is detected as a one-dimensional or two-dimensional image.

【0110】したがって、照射光をマーキング領域の全域上に走査する機構や、照射スポットと採取用光学系の入光部の位置関係を保持する機構などが不要になるため、装置構成が簡単になり、容易に実施可能である。 [0110] Thus, mechanisms and scanning the illumination light on the entire area of ​​the marking area, since such mechanism for holding the positional relationship of the light entering part of the irradiation spot with the collection optical system is not required, the device configuration is simplified it is easily implemented.

【0111】また、撮像デバイスは1次元または2次元の入力光学像を電気信号に変換して検出するので、表面粗さの識別やパターンの認識などの際、種々のデータ処理を施すことができ、読み取りを容易に行うことができる。 [0111] Further, since the image pickup device detects and converts the 1-dimensional or 2-dimensional input optical image into an electrical signal, the time of such recognition of the identification and the pattern of the surface roughness, can be subjected to various data processes , it can be easily read.

【0112】請求項5,6記載のマーキング読み取り装置は、仮に、投光器に交流電灯を使用する場合は、単位時間当たりの照射光量が一定の周期(T)で変動するため単位時間当たりの反射光量も同じ周期(T)で変動し、このため検出光量は検出のタイミングに依存し、場合によっては十分な検出光量が得られない恐れがある。 [0112] The marking reading apparatus according to claim 5 and 6, wherein, if, when using the AC lamp light projector, the reflected light amount per unit time for irradiation quantity per unit time varies with a constant period (T) also varies with the same period (T), the order quantity of detected light is dependent on the timing of the detection, in some cases there is a possibility that no sufficient quantity of detected light can be obtained.

【0113】しかし、請求項6記載の発明のように交流電灯の周期(T)を受光センサーの検出時間(D)以下(T≦D)とすることにより、検出光量の検出タイミング依存性を減少させ、検出光量の不足現象を防止することができる。 [0113] However, by the claim 6 period of the AC lamp as in the invention described (T) a light receiving sensor detection time (D) hereinafter (T ≦ D), reducing the detection timing dependencies detected light intensity is, it is possible to prevent the shortage of the detection light amount. このために、信頼性とマーキング読み取り精度とを共に向上させることができる。 For this, it is possible to improve the reliability and marking reading precision together.

【0114】また、請求項5記載の発明のように投光器に直流電灯を用いることにより、検出光量の検出タイミング依存性および検出光量不足の虞れををさらに低減することができるので、さらに読み取り精度と信頼性とを共に向上させることができる。 [0114] Further, by using a DC lamp to the projector as in the invention of claim 5, since the detection timing dependencies and risk of detection light amount shortage in detected light intensity can be further reduced, further reading accuracy it can improve both the reliability and.

【0115】請求項7記載のマーキング読み取り装置は、広角型放射光源を使用すると共に、受光センサーとしてCCD(電荷結合素子)イメージセンサーを使用するが、このCCDイメージセンサーは集積度が高く解像度も高いので、狭い領域に施されたマーキングを高い信頼性で読み取ることができる。 [0115] marking reading apparatus according to claim 7 is configured to use a wide-angle radiation source, but uses a CCD (charge coupled device) image sensor as a light receiving sensor, the CCD image sensor has high resolution even higher degree of integration so it can be read with high reliability marking applied to a narrow area.

【0116】なお、原子炉の構成部材等に対しては、高い耐食性を損なわないように、表面のなるべく狭い領域にマーキングを施工されることが望まれるので、本発明は原子炉の構成部材の識別に好適である。 [0116] Incidentally, with respect to the structure member such as a reactor, so as not to impair the high corrosion resistance, since it is applying a marking as narrow as possible area of ​​the surface is desired, the present invention provides components of the reactor it is suitable for identification. また、CCD In addition, CCD
イメージセンサーは安価で取り扱いも容易であるため、 Because the image sensor is also easy to handle in the low-cost,
実施が容易になる。 Implementation becomes easy.

【0117】請求項8記載のマーキング読み取り装置は、検出される拡散反射光の反射角を0゜〜10゜とするためには、採取用光学系の入光部をマーキング領域に対してほぼ正対して置くことが必要となるが、この場合、採取用光学系の入光部から見たマーキング領域の投影面積は、マーキング領域に対して斜め方向に設置された場合よりも見かけ上大きくなる。 [0117] marking reading apparatus according to claim 8, the reflection angle of the diffuse reflected light detected to 0 ° to 10 ° is approximately correct the light entering part of the collection optical system with respect to the marking area Although it is necessary to put against, in this case, the projected area of ​​the marking area as viewed from the light incident portion of the collection optical system is larger apparent than when it is installed in an oblique direction with respect to the marking area.

【0118】したがって撮像デバイスの光電変換部に結像するマーキングの光学像も大きくなるので、高分解能の画像を検出することが可能となり、読み取り精度と信頼性とを共に高めることができる。 [0118] Thus since the greater the optical image of the markings imaged on the photoelectric conversion unit of the image pickup device, it is possible to detect an image of high resolution can be enhanced both the reading precision and reliability.

【0119】また、照射光の入射角を45゜〜70゜とするので、反射角の角度範囲(0゜〜10゜)と重ならないようにすることによって、正反射を含まない拡散反射光を受光センサーにより検出することができる。 [0119] Also, since the 45 ° to 70 ° angle of incidence of the illumination light, by not overlap with the angular range of reflection angle (0 ° to 10 °), the diffuse reflection light without the specular reflection it can be detected by the light sensor. これにより、読み取り精度と信頼性とを共に向上させることができる。 Thus, it is possible to improve both the reading precision and reliability.

【0120】請求項9記載のマーキング読み取り装置は、仮に、1台の投光器によりマーキング面へ光を照射する場合には、そのマーキング領域内の互いに離れた位置により、照射光の入射角度や照度に相違が生じる。 [0120] marking reading apparatus according to claim 9 is, if, in the case of irradiating light to the marking surface by a single projector, the mutually distant position of the marking area, the incident angle and the illuminance of the irradiation light the difference occurs. 特にマーキング領域の長さが投光器からマーキング領域までの距離に比べて十分に小さいとみなせないときは上記の相違は大きくなる。 In particular the above difference becomes larger when the length of the marking area is not regarded as sufficiently smaller than the distance from the projector to the marking area. このために、受光センサーにより検出される拡散反射光の光量の、マーキング領域内の位置による依存性が大きくなり、マーキング読み取りの信頼性が低下する恐れが生じる。 For this, the amount of diffuse reflected light detected by the light receiving sensor, dependency becomes large due to the position of the marking area, it is caused a fear that the reliability of the marking reading decreases.

【0121】しかし、複数個の投光器からマーキング領域へ、その複数端側から光を照射することにより、上記入射角や照度の相違を低減することができる。 [0121] However, a plurality of projectors to the marking area, by irradiating light from the plurality end, it is possible to reduce the difference in the incident angle and intensity. したがって、検出光量の位置依存性が小さくなり、ゆえに、マーキング読み取り精度と信頼性とを共に向上させることができる。 Therefore, the smaller the position-dependent detection light amount, thus, it is possible to improve both the marking reading accuracy and reliability.

【0122】請求項10記載のマーキング読み取り装置は、レーザー装置からのレーザービームは対象部材の表面のマーキング領域上に照射され、拡散反射光は正反射の方向からはずれた方向から、採取用光学系により採取され、さらに、採取された拡散反射光は0次元の光電変換素子によって検出される。 [0122] The marking reading apparatus according to claim 10, the laser beam from the laser device is irradiated on the marking area of ​​the surface of the target member, the diffuse reflected light from a direction deviated from the direction of regular reflection, harvesting optical system collected by further taken diffuse reflected light is detected by a zero-dimensional photoelectric conversion element. その際、レーザービームの照射スポットは、レーザービームあるいは対象部材の走査等により、マーキング領域の全域に走査され、マーキング領域からの拡散反射光は1次元あるいは2次元の画像として検出される。 At that time, the laser beam irradiation spot is by scanning or the like of a laser beam or the target member, is scanned over the entire marking area, diffuse reflected light from the marking area is detected as a 1-dimensional or 2-dimensional images.

【0123】そして、照射スポット走査の際、マーキングが施された面分に対するレーザービームの入射角、マーキング上の照射スポットの面積、受光センサーにより検出される拡散反射光のマーキングを施された面分に対する反射角、および光電変換素子により検出される拡散反射光の立体角の4つの物理量は固定される。 [0123] Then, the irradiation time of spot scanning, the angle of incidence of the laser beam for marking decorated with surface region, the area of ​​radiation spots on the marking surface region that has been subjected to marking of the diffuse reflection light detected by the light receiving sensor four physical quantity of the reflection angle, and the solid angle of the diffuse reflected light detected by the photoelectric conversion element relative is fixed.

【0124】拡散反射光の検出光量は、反射面の表面粗さの他に、この4つの物理量に強く依存しており、走査の際これらの物理量の変動をなくし、あるいは抑えることにより、外乱を抑え、表面の粗さの違いを明瞭に識別することが可能になる。 [0124] detected light intensity of the diffuse reflection light, in addition to the surface roughness of the reflective surface, depends strongly on the four physical quantity, upon scanning eliminate variations in these quantities, or by suppressing, the disturbance suppressed, it is possible to clearly identify the differences in the surface roughness.

【0125】また、マーキング面が曲面の場合や、マーキング領域が広範囲にわたる場合であっても、高い信頼性で読み取りを行うことができる。 [0125] Further, and when the marking surface is a curved surface, even when the marking area is extensive, it can be read with high reliability.

【0126】さらに、受光センサーは入力光量を電気信号に変換して検出するので、表面粗さの識別やパターンの認識などの際、種々のデータ処理を施すことができ、 [0126] Further, the light receiving sensor and detects and converts the input light quantity into an electric signal, upon such recognition of the identification and the pattern of the surface roughness, can be subjected to various data processing,
読み取りを容易に行うことができる。 It can be easily read.

【0127】請求項11記載のマーキング読み取り装置は、CW光源を使用することにより照射光の強度の時間的安定性が得られるので、レーザー装置と受光センサーと機械的走査手段とを有する場合においても受光センサーによる検出光量の検出タイミングによる依存性やそれに伴う検出光量不足の虞れが殆ど無くなる。 [0127] marking reading device according to claim 11, since the temporal stability of the intensity of the illumination light is obtained by using a CW light source, even when having a light-receiving sensor and a mechanical scanning means and a laser device risk of dependency and lack of detected light intensity associated with it by the detection timing of the detected light by the light receiving sensor is almost eliminated. このために、読取り精度と信頼性とを共に向上させることができる。 For this, it is possible to improve both the reading precision and reliability.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明に係わるマーキング読み取り装置の第1 [1] first marking reading apparatus according to the present invention
実施形態の全体構成図。 Overall configuration diagram of an embodiment.

【図2】表面の光拡散性と輝度の方向特性を一般的に示す図。 [2] indicated generally figure direction characteristic of the light diffusing and luminance of the surface.

【図3】表面の光拡散性と表面の粗さとの一般的な関係を例示する図。 Figure 3 is a diagram illustrating a general relationship between the roughness of the light diffusing and surface of the surface.

【図4】本発明の第2実施形態の全体構成図。 [4] overall configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態の全体構成図。 [5] overall configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1,1A,1B マーキング読み取り装置 2 対象部材 2a 対象部材の表面 2b 機械研磨面 3 マーキング 4a,4b 一対の発光ダイオード投光器 5 採取用光学系 5a レンズ 5b 絞り部材 5c 遮光カバー 6 CCDイメージセンサー 7 データ処理装置 8 信号ケーブル 9 光電変換面 11a X−Y駆動ステージ 11b X−Y駆動ステージのコントローラー 12 CWレーザー装置 13 光電変換素子 15 照射光学系 15b ミラー 1, 1A, 1B marking reading apparatus 2 target member 2a surface 2b mechanically polished surface 3 marking 4a of the target member, 4b pair of light-emitting diode emitter 5 for collecting optical system 5a lens 5b diaphragm member 5c shielding cover 6 CCD image sensor 7 data processing 8 signal cable 9 photoelectric conversion surface 11a X-Y drive stage 11b X-Y controller 12 CW laser device 13 photoelectric conversion element 15 illumination optics 15b mirror driving stage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 延忠 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 佐野 雄二 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 山田 明孝 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 萩原 俊夫 東京都新宿区坂町26番地23 株式会社東研 内 (72)発明者 小平 攻 東京都調布市多摩川1丁目43番2号 株式 会社東研テクノ内 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Aoki NobeTadashi Yokohama, Kanagawa Prefecture Isogo-ku, Shinsugita-cho, address 8 Co., Ltd. Toshiba Yokohama workplace (72) inventor Yuji Sano Yokohama, Kanagawa Prefecture Isogo-ku, Shinsugita-cho, 8 address stock formula company Toshiba Yokohama workplace (72) inventor Yamada AkiraTakashi Shibaura, Minato-ku, Tokyo, 1 chome, Toshiba Corporation headquarters in the office (72) inventor Toshio Hagiwara, Shinjuku-ku, Tokyo Sakamachi 26 address 23 TOHKEN CO., LTD the inner (72) inventor Osamu Kodaira Chofu, Tokyo Tamagawa 1-chome No. 43 No. 2 stock company Tohken in the techno

Claims (11)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 表面が滑らかな領域とこれよりも表面が粗い領域とによりパターンに構成されているマーキングが表面に予じめ施されている金属製の対象部材に照射光を照射し、この照射光の上記マーキングからの拡散反射光を、上記対象部材のマーキングが施された面分と上記照射光の進行方向とにより決定される正反射の方向から外れた方向から採取し、上記マーキングの滑らかな領域からの拡散反射光の検出光量と、粗い領域からの拡散反射光の検出光量との相違に基づいて上記マーキングを読み取るマーキング読み取り方法。 1. A surface irradiated with irradiation light to a smooth area and a metallic object member having a surface marking is formed in a pattern by the coarse regions are subjected pre Ji because the surface than this, this the diffuse reflected light from the marking of the irradiation light, taken from a direction deviating from the direction of specular reflection is determined by the traveling direction of the surface marking is applied of the object member component and the irradiation light, of the marking and detecting light amount of diffuse reflected light from the smooth area, the marking reading method for reading the marking on the basis of the difference between the detected amount of diffuse reflected light from the rough area.
  2. 【請求項2】 表面が滑らかな領域とこれよりも表面が粗い領域とによりパターンに構成されているマーキングが表面に予じめ施されている金属製の対象部材に照射光を照射する投光器と、 この照射光の上記マーキングによる拡散反射光を、上記対象部材のマーキングが施された面分と上記照射光の進行方向とにより決定される正反射の方向から外れた方向から採取する採取用光学系と、 この採取された拡散反射光を検出する受光センサーと、 この受光センサーにより検出した上記マーキングの滑らかな領域からの拡散反射光の検出光量と、粗い領域からの拡散反射光の検出光量との相違に基づいて上記マーキングを読み取る読み取り手段と、 を具備していることを特徴とするマーキング読み取り装置。 Wherein the surface is irradiated with irradiation light to a smooth area and a metallic object member having a surface marking is formed in a pattern by the coarse regions are subjected pre Ji because the surface than this projector and the diffuse reflection light by the marking of the irradiation light, optical sampling taken from a direction deviating from the direction of specular reflection is determined by the traveling direction of the surface marking is applied of the object member component and the irradiation light a system, a light receiving sensor for detecting the harvested diffused reflected light, and detecting light amount of diffuse reflected light from the smooth area of ​​the detected the marking by the light receiving sensor, and detecting light amount of diffuse reflected light from the rough area marking reading device, characterized in that it comprises a reading means for reading the marking on the basis of the difference.
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のマーキング読み取り装置において、 投光器は、対象部材の表面が機械研磨面である場合に、 3. A marking reading device according to claim 2, if the projector, the surface of the target member is a mechanical polished surface,
    その機械研磨の条痕方向と直交する方向から光を照射する構成であることを特徴とするマーキング読み取り装置。 Marking reading device, characterized in that the arrangement for irradiating light from a direction perpendicular to the streaks direction of the mechanical polishing.
  4. 【請求項4】 請求項2または3記載のマーキング読み取り装置において、 投光器は、マーキング領域の全域を一度に照射できる広角型放射光源を有し、 受光センサーが1次元あるいは2次元の撮像デバイスであることを特徴とするマーキング読み取り装置。 4. A marking reading apparatus according to claim 2 or 3, wherein, the projector has a wide-angle radiation source capable of irradiating the entire area of ​​the marking area at one time, the light receiving sensor is a one-dimensional or two-dimensional imaging device marking reading device, characterized in that.
  5. 【請求項5】 請求項2〜4のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、 投光器は、直流点灯の光源を有することを特徴とするマーキング読み取り装置。 5. The marking reading device according to any one of claims 2 to 4, the projector is marking reading apparatus characterized by having a DC lighting source.
  6. 【請求項6】 請求項2〜4のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、 投光器は、受光センサーの検出時間以下の周期で高周波点灯される光源を有することを特徴とするマーキング読み取り装置。 6. The marking reading device according to any one of claims 2 to 4, the projector is marking reading apparatus characterized by having a light source which is high-frequency lighting detection time period less than the light-receiving sensor .
  7. 【請求項7】 請求項2〜6のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、 受光センサーは、CCD(電荷結合素子)イメージセンサーであることを特徴とするマーキング読み取り装置。 7. The marking reading device according to any one of claims 2-6, the light receiving sensor, CCD marking reading apparatus, characterized in that the (charge-coupled device) image sensor.
  8. 【請求項8】 請求項2〜7のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、 対象部材のマーキングが施された面分に対する照射光の入射角であり、マーキングが施された面分の垂線に対して照射光の進行方向が成す角度を45゜〜70゜とし、 8. The marking reading device according to any one of claims 2 to 7, the incident angle of illumination light with respect to marking decorated with surface region of the target member, marking decorated with the surface region the traveling direction is the angle of the irradiation light with respect to the perpendicular line to 45 ° to 70 °,
    かつ、受光センサーが検出する対象部材のマーキング領域からの拡散反射光の反射角であり、マーキングを施された面分の垂線に対して反射光の進行方向が成す角度を0゜〜10゜とすることを特徴とするマーキング読み取り装置。 And a reflection angle of the diffuse reflected light from the marking area of ​​the object member receiving sensor detects an angle of 0 ° to 10 formed by the traveling direction of the reflected light with respect to the normal of the surface has been subjected to the marking component ° marking reading device, characterized by.
  9. 【請求項9】 請求項2〜8のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、 投光器は、複数個有することを特徴とするマーキング読み取り装置。 In marking reading device according to any one of claim 9 claim 2-8, projector is marking reading apparatus characterized by having a plurality.
  10. 【請求項10】 請求項2〜9のいずれか1項に記載のマーキング読み取り装置において、 投光器が、直流点灯または高周波点灯の光源に代えてレーザー装置であると共に、受光センサーが、1次元または2次元の撮像デバイスに代えて0次元の光電変換素子であり、 上記レーザー装置からのレーザービームの照射スポットをマーキング領域上に走査する手段と、 上記マーキングが施された面分に対するレーザービームの入射角、マーキング上の照射スポットの面積、前記受光センサーにより検出される拡散反射光のマーキングを施された面分に対する反射角、および前記受光センサーにより検出される拡散反射光の立体角を固定する手段と、 を有することを特徴とするマーキング読み取り装置。 10. The marking reading device according to any one of claims 2 to 9, together with the emitter is a laser device instead of the DC lighting or high frequency lighting source, the light receiving sensor, a one-dimensional or two a photoelectric conversion element of the 0-dimensional instead of the imaging device of dimensions, the angle of incidence of the laser beam for a means and a surface component which the marking has been subjected to scanning irradiation spot of the laser beam onto the marking area from the laser device and means for fixing the area of ​​radiation spots on the marking, the reflection angle with respect to surface region that has been subjected to marking of the diffuse reflection light detected by the light receiving sensor, and the solid angle of the diffuse reflected light detected by the light receiving sensor marking reading apparatus characterized by having a.
  11. 【請求項11】 請求項10記載のマーキング読み取り装置において、 投光器は、CWのレーザービームを出力するCWレーザー装置であることを特徴とするマーキング読み取り装置。 11. A marking reading apparatus according to claim 10, projector is marking reader which is a CW laser device that outputs a laser beam of CW.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5867751A (en) * 1993-04-28 1999-02-02 Canon Kabushiki Kaisha Process cartridge detachably mountable to an image forming apparatus having an improved arrangement of voltage applying members
JP2007279822A (en) * 2006-04-03 2007-10-25 Hitachi Maxell Ltd Handwriting input system
GB2440386A (en) * 2006-06-12 2008-01-30 Ingenia Technology Ltd Scanner authentication
JP2008527492A (en) * 2004-12-30 2008-07-24 シンボル テクノロジーズ, インコーポレイテッド Method and apparatus for information capture illumination
US8892556B2 (en) 2009-11-10 2014-11-18 Ingenia Holdings Limited Optimisation
US8896885B2 (en) 2004-03-12 2014-11-25 Ingenia Holdings Limited Creating authenticatable printed articles and subsequently verifying them based on scattered light caused by surface structure
US9818249B1 (en) 2002-09-04 2017-11-14 Copilot Ventures Fund Iii Llc Authentication method and system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5867751A (en) * 1993-04-28 1999-02-02 Canon Kabushiki Kaisha Process cartridge detachably mountable to an image forming apparatus having an improved arrangement of voltage applying members
US9818249B1 (en) 2002-09-04 2017-11-14 Copilot Ventures Fund Iii Llc Authentication method and system
US8896885B2 (en) 2004-03-12 2014-11-25 Ingenia Holdings Limited Creating authenticatable printed articles and subsequently verifying them based on scattered light caused by surface structure
US9019567B2 (en) 2004-03-12 2015-04-28 Ingenia Holdings Limited Methods and apparatuses for creating authenticatable printed articles and subsequently verifying them
JP2008527492A (en) * 2004-12-30 2008-07-24 シンボル テクノロジーズ, インコーポレイテッド Method and apparatus for information capture illumination
JP2007279822A (en) * 2006-04-03 2007-10-25 Hitachi Maxell Ltd Handwriting input system
GB2440386A (en) * 2006-06-12 2008-01-30 Ingenia Technology Ltd Scanner authentication
US8892556B2 (en) 2009-11-10 2014-11-18 Ingenia Holdings Limited Optimisation

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