JPS58140875A

JPS58140875A - 暗符号の読取装置

Info

Publication number: JPS58140875A
Application number: JP2318382A
Authority: JP
Inventors: Masao Hirano; 平野　正夫; Motoaki Takaoka; 高岡　元章
Original assignee: Tateisi Electronics Co; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1982-02-15
Filing date: 1982-02-15
Publication date: 1983-08-20

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、螢光体を用いて検査対象物に記録された暗
符号を読取る装置に関する。

従来から螢光体を用いて対象物に所定の暗符号をあらか
じめ記録しておき、対象物に紫外線を照射して螢光体を
励起し、螢光体から発光される可視光を肉眼で、または
各種の受光素子を用いて検知し、この検知したパターン
によって対象物を検査する方式が実施されている。この
暗符号を用いた対象物の検査は、商品の外箱に無色透明
な螢光体を塗布しておいて、当該業者のみに有用な情報
を得るために、自動集配システムにおいて特定の集配物
を識別するために、有価証券の偽造防止のために、その
他の多くの目的のために利用されている。したがって、
暗符号の存在が第三者によって容易に分らないようにし
ておくことが必要である場合が多い。ところが、最近で
は、特殊な室内照明や殺菌灯など紫外線を含む光が広く
利用されるようになってきているので、対象物に付けら
れた螢光体が発光してしまい、暗符号の存在が露見し、
その内容が読取られてしまうという問題か生じてきた。

また、対象物の暗符号を読取るためには紫外線を照射し
て励起しなければならず、励起している間に螢光体から
発光される螢光を読取らなければならない。したがって
、暗符号の読取時には励起光と螢光体からの螢光とが同
時に存在し、これらを波長分離させるためにフィルタを
用いるか、または励起光の正反射光を避けるように受光
素子を配置して螢光のみを検知するようにしなければな
らないという問題があり、また充分に高いＳ／Ｎ比で螢
光のみを正確に検知するのは困難であった。さらに、従
来の螢光体を用いた暗符号の読取方式では、螢光体の発
光の有無のみを検知し・ているから、情報量が少ない。

この発明は、紫外線の多い環境下においても暗符号の示
す情報が第三者には判読できず、しかも比較的簡単な装
置で暗符号を正確に読取ることができ、さらに１パター
ンの暗符号から多数の情報を得ることのできる、読取装
置を提供することを目的とする。

この発明による暗符号の読取装置は、複数の異なる残光
特性をもつ螢光体によって記録された暗符号を読取る装
置であって、螢光体を励起する励起手段、励起停止後の
所定の１または複数の時点で、螢光体から発光されてい
る残光を検知する残光検知手段、および検知された残光
信号にもとづいて暗符号パターンを判別する判別手段か
ら構成されていることを特徴とする。

対象物に付された螢光体から発光される光のうち励起停
止後に発光される残光のみが検知されている。残光が発
光されているときには励起光は存在しないから、従来の
ように励起光と螢光体から発光される光とを波長分離す
る必要は全くなく、シたがって、フィルタなどは不要で
ありかつ受光素子の配置も容易であるから、読取装置の
構成が簡単となる。また、異なる残光特性をもつ螢光体
から発光される残光を所定のｌまたは複数のタイミング
で検知している。暗符号を記録するために使用されてい
る螢光体の中には残光がすみやかに減衰するもの、減衰
時間の長いものなど種々のものがある。したがって、所
定のタイミングで検知された信号は、肉眼で見えたもの
とは異なっており、たとえ対象物が紫外線の多い環境下
に置かれていて螢光体が発光したとしても、発光した螢
光体のパターンから真の暗符号の意味を解読することは
できない。使用される螢光体としては輝度および発光波
長がほぼ等しいものが好ましい。残光の読取り時点を複
数設定することにより、各時点で読取られたパターンは
それぞれ異なるから１つの螢光体パターンから複数の暗
符号パターンを得ることができ、読取る情報量がきわめ
て多くなる。異なる残光特性をもつ螢光体としてさらに
発光波長の異なるものを使用し、かつ残光検知手段を、
定められた複数の特定波長の残光を検知するものとし、
検知された残光の時点および波長によって暗符号パター
ンを判別するようにすることにより、さらに多量の情報
を得ることができる。

以下、図面を参照して乙の発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、対象物に記録された暗符号を読取るための配
置構成を示している。対象物（２）は、場合には、対象
物（２１に直接に印刷または塗布することｔこより所定
の暗符号パターンを記録することもできるが、螢光体（
１）上にインキ、樹脂、接着剤等を印刷もしくは塗布す
ることにより、または螢光体をインキ、樹脂、接着剤等
に所望の暗符号パターンを形成するように混入すること
により、螢光体の存在が肉眼では識別できないようにし
ておくことが好ましい。または螢光体（１）を対象物（
２１中に充填、含浸もしくは対象物の成形時に練り込む
ようにすることもできる。

螢光体としては、測定可能な残光時間の螢光体であれば
、その種類を限定されず種々のものを用いることができ
る。好ましくは、残光時間が６−２１０　　８１１（１〜１０　　　ｓｅｃ程度の螢光体が
よい。たとえば、Ｙ２Ｏ２５ｉ：Ｅｕなどの希土類金属
オキシサルファイド、ＺｎＳ：Ｌｎ。

ＳｒＳ：Ｌｎなどの硫化物螢光体、Ｉ、ｎｌ’３　：（
Ｙｂ、Ｅｒ）などが使用される。

対象物（２）に螢光体は）を用いて記録された暗符号の
読取り位置には、対象物［２１上に紫外線（ＵＢ）を照
射するための発光器（３）および紫外線（ＵＢ）によっ
て励起された螢光体（１）から発光される光（ＬＵ）を
検知する受光器（４）が配置されている。螢光体（１１
の励起手段としては紫外線の外に放射線があり、螢光体
によっては赤外線も使用できる。受光器（４）は、螢光
体（１）のパターンまたは配列に応じたものが採用され
る。たとえば、螢光体（１）によるパターンがある程度
の巾をもっていて巾方向にも識別すべき情報が存在する
場合には、受光器（４）は、−列状に配列された多数の
受光素子からなるフォト・アレイ拳センサから構成され
ている。また必要ならば、対象物（２）を搬送させなが
ら受光器（４）で螢光（ＬＵ）を検知するようにしても
よい。

第２図は、発光器（３）から出力される励起光（ＵＢ）
およびこの励起光（ＵＢ）によって励起された螢光体σ
ノから発光される光（ＬＵ）の波形を示している。励起
光（ＵＢ）はパルス状ないしは方形波状である。螢光体
（１）から発光される光（Ｌ　Ｕ）のうち、励起されて
いる間に発光される光が螢光で、励起が停止した時点（
（ｔｌで示す）以降に発光され、時間とともに減衰する
光が残光である。螢光体によって異なるが、残光は指数
関数的にまたは双曲線関数的に減衰する。また、時点（
１０）がら残光が消失するまでの時間（残光特性〕も螢
光体により異なっている。励起光（ＵＢ）によって励起
されたときに、はぼ同じ螢光波長とピーク輝度（時点（
１０）の輝度）とを示し、残光特性の異なる２種類の螢
光体を考える。一方の螢光体は残光時間が長く　（これ
を（Ｌ）で示す〕、他方の螢光体は残光時間が短い（こ
れを（Ｓ）で示す）ものとする。これらの螢光体（Ｌ）
（Ｓ）を同時に励起した場合に、時点（ｔｏ）から適当
な時間か経過した時点（ｔｌ）における両帯光体の残光
輝度（受光器（４）の出力）はそれぞれ（Ｌｌ）へ　　
と（Ｓｌ）との中間にしきい値（Ｑ）を仮想し／′ てこれらの輝度（Ｌｌ）（８１）を弁別することかでき
る。しきい値（Ｑ）以上の輝度をコード１、（Ｑ３以下
の輝度をコード０とすると、両帯光体（Ｌ）（Ｓ）は、
励起されている時点の螢光をみる限り同じ情報を表わし
ているように見えるか、励起停止後のある時点（Ｌｌ）
ではそれぞれ異なる情報１，０を表わしていることが分
る。はぼ同じ螢光波長とピーク輝度をもち残光特性の異
なる螢光体としてはたとえば、赤色の発光色をもつＹ２
Ｏ３：Ｅｕ（発光波長６１１ｎｍ、残光時間２．７ｍＢ
）とＹＶＯ４：Ｅｕ（発光波長６１８ｎｍ、残光時間１
２ｍ５）や、緑色を呈するＺｎＳ：Ａｇ、Ｃｕ　（六方
晶体）（発光波長５２７ｎｍ、残光時間３０〜１００ｍ
ｇ）と（Ｚｎ、Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ　　（六方晶体）（発光
波長５２５ｎｍ１残光時間１０ｍ５ンなどがある。ここ
で残光時間とは、ピーク輝度の１０％まで減衰する時間
である。

第３図は読取装置の一例を、第４図はその動作を示すた
めの波形を示している。対象物には、八婁光時間の長い螢光体（Ｌ）による２つの円形の点と、
残光時間の短い螢光体（Ｓ）による１つの円形の点とが
描かれ、これらが−直線状に配列されている。読取装置
には、これらの点を同時に励起する発光器（３）と、こ
れらの点から発光された光をそれぞれ別個にかつ同時に
検知する３つの受光器（または受光素子）（４）とが設
けられている。

タイミング発生回路（８）は、発光器（３）を駆動する
ためのタイミング・パルス（Ｐｌ）と、残光の検知時点
を決定するタイミング・パルス（Ｂ２）とを出力する。

タイミング・パルス〔Ｐ２〕は、パルス（Ｐｌ）の立下
りの時点（ｔＯ〕から所定時間経過した時点（ｔ　１）
に出力される。

レベル弁別およびゲート回路（５）のそれぞれには、し
きい値（Ｑ）が設定されており、タイミング・パルス（
Ｂ２）の入力時点（ｔｌ）で、各受光器（４）から送ら
れる入力信号がこのしきい値（Ｑ）を超えているかどう
かを判定する。残光時間の長い螢光体（Ｌｉ）からの残
光検知信号（ＡＩ）（ＣＩ）は、時点（Ｌｌ）において
しきい値（Ｑ）以上であるから、これらの信号（Ａ１）
ＣＩ）を弁別するレベル弁別およびゲート回路（５）か
らはパルス信号（Ａ２）（Ｃ２）がそれぞれ出力され、
記憶回路、たとえはシフトレジスタ（６）に記憶される
。残光時間の短い螢光体（Ｓ）からの残光検知信号〔Ｂ
１〕は、時点（ｔｌ）でしきい値ＣＱ）以下であるから
、対応するレベル弁別およびゲート回路（５）の出力信
号（Ｂ２）にはパルスは現われない。したがって、３つ
の点からなる螢光体（１）によって表わされた暗符号は
１．０．１となる。記憶回路（６）のこれらのデータは
ＣＰ　Ｕ　［７１に読取られる。ＣＰＵ　（７１は読取
りデータを解読するとともに、タイミング発生回路（８
）を制御し、タイミング・パルス（Ｐｌ）の出力時点を
、対象物の位置と発光器（３）の位置との関係を検出す
ることにより決定する。

利には上述の決定を複数回繰返して、複数回のデータの多
数決等によって最終的な読取りデータを得るようにする
ことが好ましい。

第５図はさらに他の例を示している。ここでは、残光時
間の短い螢光体（Ｓ）、残光時間の長い螢光体（Ｌ）に
加えて、残光時間がこれらの螢光体（Ｓ）（Ｌ）の中間
の長さをもつ螢光体（Ｍ）が用いられている。これらの
螢光体によってそれぞれ表わされた３つの点が対象物上
にその搬送方向に一列に配列されている。この例では、
対象物が搬送される過程で暗符号が読□ 取られる。したがって、タイミング・パルス（ｐｌ）は
、螢光体による各点がその読取り位置に至ったときに同
期して出力される。読取りのためのタイミング・パルス
信号（Ｐ２）は、パルス（Ｐｌ）の立下りの時点（ｔｏ
）からそれぞれ異なる所定時間が経過した時点（Ｌｌ）
（ｔ　２）　　（ｔ　３）で出力されるパルスを含んで
いる。また、残光信号のレベルを弁別するための２つの
異なるレベルのしきい値（Ｑｌ）（Ｑ２）が設定されて
いる。受光器の出力信号〔Ａ１〕は、各時点（ｔ　ｉ）
’　（ｔ　２）　　（ｔ　３）において、各しきい値（
Ｑｌ）（Ｑ２）によって弁別される。出力信号（Ａ２１
）は、各時点におけるしきい値（Ｑｌ）よりも高いレベ
ルの信号を表わし、信号（Ａ２２）は各時点におけるし
きい値（Ｑｌ）よりも低くかつしきい値（Ｑ２）よりも
高いレベルの信号を表わしている。

螢光体（Ｓ）の読取り結果においては、信号（Ａ　２２
）中に１個のパルスが現われるだけであるからこれをコ
ード１とする。螢光体間においては、信号（Ａ２１）お
よび信号（Ａ２２）中にそれぞれ１個のパルスが現われ
るのでこれをコード２とする。螢光体（Ｌ）においては
信号（Ａ２１）中に２個のパルスが、信号（Ａ２２ン中
に１個のパルスがそれぞれ現われるのでこれをコード３
とする。このように、信号（Ａ２１）（Ａ２２）中に現
われるパルス数に応じてあらかじめ対応するコードを定
めておくことにより、螢光体（Ｓ）（Ｍ）（Ｌ）からそ
れぞれ異なるデータが得られる。信号（Ａ２１）（Ａ２
２）からのパルス数の読取り、およびコードの判別は、
簡単なカウンタと上述のＣＰ　Ｕ　ｆ７１によ、って容
易に実行することができる。

イ尤コードの割当ての輸方は他に種々考えられる虻とえば、
時点（ｔｌ）における信号（Ａ２１）中のパルスの有無
により１．０を定めれば、螢光体Ｃ１３）ＣＣ１３）Ｃ
はそれぞれ０．１、ｌのデータを表わすことになる。ま
た時点（Ｌ２）ニオケる信号（Ａ２１）中のパルスノ有
無ニヨリ１．０を定めれば、螢光体（Ｓ）（Ｍ）（Ｌ）
は、０．０、ｌを表わし、信号（Ａ２１）中におけるパ
ルスの数で０．１．２、・・・を表わせば、螢光体（Ｓ
）’（Ｍ）（Ｌ）の表わすデータはＯｌｌ、２となる。

このように、１つの暗符号パターンであっても、残光の
検出時点およびその組合せによって多くの情報を得るこ
とができる。

第６図はさらに他の例を示している。この例においても
、対象物＋２１上に、螢光体によって点またはバーが、
対象物＋２１の搬送方向に一列に配例されている。ここ
では、３種類の発光波長の異なる螢光体（これらをＲＳ
ＧＳＢで表わす）で、かつそれらの残光時間がそれぞれ
異なる（長短２種り、Ｓ）ものが用いられている。これ
らの６種類の螢光体をそれぞれ（ＲＬ）、（Ｒ８）、（
ＧＬ）、（ＧＳ）、（ＢＬ）および（ＢＳ）で表わし、
これらが０．１．２．３．４１よび５とコード化されて
いるものとする。暗符号の読取り位置には、３種類の波
長のみをそれぞれ透過させるフィルタ（９Ａ）〜（９Ｃ
）およびこれらのフィルタを透過した光を受光する受光
器（４Ａ）〜（４Ｃ）が設けられている。

また隣接する螢光体のコード・パターン（点またはバー
）の彰響を避けるために、スリット板曲が設けられ、こ
のスリット板ａＣのスリット（１０＆）を通して螢光体
が励起され、かつ螢光体からの光が受光される。受光器
として色識別素子を用いることによりフィルタを省略す
ることかできる。

このような読取装置において、各受光器（４Ａ）〜（′
４Ｃ）の受光信号を、励起停止後の所定のタイミングで
弁別し、たとえば残光時間の上長い螢光体グループ（Ｌ）のみを消却するようにすると
、１．３．５というデータか得られる。

逆に残光時間の短い、螢光体グループ（Ｓ）のみを消去
するようにすると、０．２．４というデータが得られる
。また螢光体（Ｇ　Ｌ）のみを消去するようにすると、
０．１．３．４．５というデータが得られる。このよう
に、螢光体の発光波長と残光特性とを組合せることによ
り、より多くの情報が得られるとともに、肉眼で見たも
のとは全く異なったデータが得られるので、より精巧な
暗符号の読取りが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、螢光体を用いて対象物に記録された暗符号の
読取りの様子を示す構成図、第２図は励起光および螢光
体から発光される光を示す波形図、第３図は読取装置の
一例を示すプロ゛ンク図、第４図は第３図に示す装置の
信号を示す波形図、第５図は他の読取装置の信号を示す
波形図、第６図はさらに他の読取装置を示す構成図であ
る。（１）・・・螢光体、（２１・・・対象物、悶・・・発
光器、（４）　（４Ａ）〜（４Ｃ）・・・受光器、（５
）・・・レベル弁別およびゲート回路、（６）・・・記
憶回路、（７）・・・ＣＰＵ、ｆ８１・・・タイミング
発生回路、（９）・・・フィルり。以　　上第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の異なる残光特性をもつ螢光体によって記録
された暗符号を読取る装置であって、螢光体を励起する
励起手段、励起停止後の所定の１または複数の時点で、螢光体から
発光されている残光を検知する残光検知手段、および検知された残光信号にもとづいて暗符号パターンを判別
する判別手段、からなる暗符号の読取装置。ｆ２＋　　異なる残光特性をもつ螢光体がさらに発光波
長の異なるものであって、残光検知手段は、定められた複数の特定波長の残光を検
知し、判別手段は、検知された残光の時点および波長に
よって暗符号パターンを特徴する特許請求の範囲第（１
）項記載の暗符号の読取装置。