WO1994027242A1 - Optical mark reader for latent image mark - Google Patents

Optical mark reader for latent image mark Download PDF

Info

Publication number
WO1994027242A1
WO1994027242A1 PCT/JP1994/000778 JP9400778W WO9427242A1 WO 1994027242 A1 WO1994027242 A1 WO 1994027242A1 JP 9400778 W JP9400778 W JP 9400778W WO 9427242 A1 WO9427242 A1 WO 9427242A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
latent image
image mark
optical
mark
light
Prior art date
Application number
PCT/JP1994/000778
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Masato Nishida
Tomoaki Ishituka
Toshio Oshima
Original Assignee
Hitachi Maxell, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Maxell, Ltd. filed Critical Hitachi Maxell, Ltd.
Priority to US08/367,355 priority Critical patent/US5668363A/en
Priority to EP94914617A priority patent/EP0652529A4/en
Publication of WO1994027242A1 publication Critical patent/WO1994027242A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10554—Moving beam scanning
    • G06K7/10594—Beam path
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/12—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using a selected wavelength, e.g. to sense red marks and ignore blue marks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S283/00—Printed matter
    • Y10S283/901—Concealed data

Definitions

  • the present invention relates to a latent image mark optical reading device that emits infrared rays to a latent image mark including a phosphor and optically detects light emitted from the latent image mark. More specifically, the present invention relates to a handy type optical reading apparatus, in which the optical reading apparatus is brought into contact with or close to an object such as a product having the latent image mark, and the information of the latent image mark is read.
  • the present invention relates to an arrangement relationship between a light projecting member and a light receiving member of an optical reader for reading.
  • a printing ink containing carbon black is generally used, and a barcode is printed on the surface of the paper with the ink, and the barcode is printed on a portion where the barcode is printed.
  • a barcode reader optically detects the difference in light reflectance from the part, and reads the code information of the barcode.
  • This reflective bar code is printed on the surface of a product or the like, so that the appearance of the product or the like is impaired. It has the drawback that the difference is small and causes reading errors.
  • FIG. 12 is a view for explaining a conventional optical reader of this type.
  • Ba A latent image mark such as a code is printed on a mark carrier 101 such as a product or a part.
  • the latent image mark 100 contains phosphor fine particles, and light for exciting this phosphor is radiated from the light projecting member 103, and accordingly, from the latent image mark 100. Fluorescent light is emitted, and the fluorescent light is emitted by the light receiving member 104 so that the code information of the latent image mark 100 is optically read.
  • the present inventors have found that the intersection angle of the optical axis of the light projecting member 103 and the light receiving member 104 of the optical reading device and the latent image mark 100 of the mark carrier 101 are different. It has been clarified that the state of the printed surface greatly affects the reading accuracy.
  • the optical reading device is mechanically fixed at a predetermined position, a latent image mark 100 is printed on a mark carrier 101 such as paper, for example, with a flat surface, and the mark carrier 101 is optically printed.
  • a guide member provided in the reader, the distance between the light emitting member 103 and the latent image mark 100 and the distance between the light receiving member 104 and the latent image mark 100 are always constant. In this case, as shown in FIG. 12, even if the crossing angle 0 of the optical axis of the light projecting member 103 and the light receiving member 104 is 45 ° to 60 °, the latent image mark 100 Can be read relatively accurately.
  • the optical reading device is a hand-operated type, the reading position of the light receiving member 104 with respect to the latent image mark 100 varies, or the optical reading device detects the position of the latent image mark 100 with respect to the surface of the latent image mark 100.
  • the opening surface is slanting or moving.
  • the surface state of the mark carrier 101 on which the latent image mark 100 is printed is irregular, such as a confectionary bag. If there is a part or part with a curved surface or a step, the distance between the light emitting member 103 and the latent image mark 100 and the distance between the light receiving member 104 and the latent image mark 100 The distance will be uneven.
  • the intersection angle 0 of the optical axis of the light projecting member 103 and the light receiving member 104 becomes 45 ° as in the related art. ⁇ 60.
  • the code information of the latent image mark 100 could not be read accurately, causing false detection.
  • an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and provide a highly reliable latent image mark optical reading device capable of accurately reading code information of a latent image mark.
  • a projection device that emits light having a wavelength that excites the phosphor on a latent image mark surface that contains the phosphor and has desired information.
  • An optical member, and a light receiving member for receiving fluorescence emitted from the latent image mark surface, and a latent image mark readable range is defined based on a point where an optical axis of the light projecting member and an optical axis of the light receiving member intersect. It is configured such that the intersection angle between the two optical axes is restricted to 40 ° or less.
  • the present invention narrows the intersection angle between the optical axis of the light projecting member and the optical axis of the light receiving member on the latent image mark to 40 ° or less to thereby reduce the light projecting member and the light receiving member.
  • the effect of the irregular distance between the image and the latent image mark can be minimized.
  • it is suitable for handy optical readers, and it can read not only those with flat surfaces but also irregular surface irregularities, curved surfaces, and mark carriers with steps.
  • An optical reading device that can be obtained is obtained.
  • FIG. 1 is a plan view in which a part of a handy type optical reader according to an embodiment of the present invention is cut away,
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical reader of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing a state in which an upper frame of a light receiving unit used in the optical reader of FIG. 1 is removed.
  • FIG. 4 is a sectional view of the light receiving unit of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the optical system of the optical reader of FIG. 1
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the optical system of the optical reader of FIG. 1
  • FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a latent image mark position and an output state of a light receiving element.
  • FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between an optical axis crossing angle of the light emitting element and the light receiving element and a readable distance of the latent image mark.
  • FIG. 9 is a diagram showing an output state of the optical reader when the mark carrier surface is flat
  • FIG. 10 is a diagram showing an output state of the optical reading device when the mark carrier surface is uneven
  • FIG. 11 is a diagram showing an output state of the optical reading device when the mark carrier surface is curved
  • FIG. 12 is a schematic diagram of a conventional optical reading device.
  • FIG. 1 is a plan view of a part of the handy type optical reader according to the above embodiment
  • FIG. 2 is a sectional view of the optical reader
  • FIG. 3 is a light receiving unit used in the optical reader.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the light receiving unit
  • FIGS. 5 and 6 are schematic diagrams for explaining an optical system of the optical reading device.
  • the handy type optical reader includes an upper case 1, a lower case 2, an aperture frame 3, a light projecting element 4, a mirror 5, and an imaging lens group 6. , An optical filter 7, a light receiving element 8, a control board 9, and a switch 10.
  • the upper case 1 and the lower case 2 are formed in a shape that is easy to hold as shown in FIG. 1, and the switch 10 is installed at a position where the optical reader can be operated while being held by hand. . '
  • the light projecting element 4 is an array having a large number of LED elements arranged in a line, and a lens body 11 is provided on the light projecting surface side.
  • the light emitting element 4 is supported on a printed circuit board 12, and the printed circuit board 12 is accurately fixed to the lower case 2, though not shown.
  • the control board 9 and the print board 12 are electrically connected by a signal line 13.
  • the array-like light projecting element 4 is fixed near the aperture detection surface of the optical reader, and emits light, for example, to a bar code-like latent image mark 15 printed on the surface of the mark carrier 14. Is irradiated. As shown in FIGS. 2 and 6, the optical axis of the light emitting element 4 should intersect at 15 ° with the normal to the surface to be detected (in the case of a flat surface) on which the latent image mark 15 is formed. In addition, the light emitting element 4 is fixed.
  • Infrared rays are emitted from the light emitting element 4, thereby exciting the phosphor fine particles mixed in the latent image mark 15, and thereby having infrared rays having a different center wavelength than the infrared light from the light emitting element 4. (Fluorescence).
  • This fluorescent light The light is reflected by the mirror 5 arranged on the normal line of the surface 15 and is received by the light receiving element 8 through the imaging lens group 6 and the optical filter 7.
  • the optical filter 7 has an optical characteristic of blocking infrared rays emitted from the light projecting element 4 and transmitting infrared rays emitted from the latent image mark 15.
  • the optical filter is composed of, for example, a single crystal substrate of indium phosphide (InP).
  • the light receiving element 8 is formed of an array in which a large number of CCDs are arranged in one row.
  • the detection signal from the light receiving element 8 is input to the control board 9 and, after signal processing and the like, is input to a personal computer (not shown) through the cable 16.
  • the mirror 5, the imaging lens group 6, and the light receiving element 8 are sandwiched and positioned between the upper frame 17 and the lower frame 18 as shown in FIGS. 3 and 4 so as to maintain appropriate intervals.
  • the latent image mark 15 mounted in the lower cases 1 and 2 is composed of fluorescent fine particles and a binder having a property of transmitting infrared rays and dispersing and holding the fluorescent fine particles.
  • Examples of the phosphor include neodymium (Nd), ytterbium (Yb), europium (Eu), thulium (Tm), and praseodymium.
  • inorganic compounds contained in the mother specifically, there is NdP 5 0 14, L i NdP 4 0 12, NaY 0. 69 Yb 0. 3 inorganic compound such as E r 0 .o F 4.
  • an inorganic compound represented by the following general formula can also be used.
  • Ln in the formula represents at least one element selected from the group consisting of Bi, Ge, Ga, Gd, In, La, Lu, Sb, and Sc.
  • A represents one or more elements selected from the group K. Na, and M represents one or more elements selected from the group W and M0.
  • D is at least one element selected from the group consisting of A 1 and Cr.
  • A represents one or more elements selected from the group of K, Na.
  • ⁇ ' is one or more elements selected from the group of L i. ⁇ , Na,
  • M represents one or more elements selected from the group of W and M0.
  • an inorganic compound represented by the following general formula can also be used.
  • E in the formula is one or more elements selected from the group of L i, Na, K, Rb, C s,
  • F in the formula represents one or more elements selected from the group of Sc, Y, La, Ce, Gd, Lu, Ga, In, Bi, and Sb.
  • X and y in the formula are numerical values in the following range. 0.05 ⁇ x ⁇ 0.999
  • At least one element selected from the group of Y, La, Gd, and Bi, and phosphates, borates, molybdates, tungstens, etc., containing Yb Oxygen salts, specifically, inorganic compounds having the following general formula can also be used.
  • a in the formula is one or more elements selected from the group of Li, Na, K, Rb, and Cs, and is not necessarily required.
  • X is a number in the range from 0.01 to 0.99
  • y is a number in the range 2 to 5
  • z is a numerical value in the range of 7-14.
  • the content of the phosphor fine powder is suitably from 10 to 80% by weight, particularly preferably from 25 to 70% by weight. If the content of the phosphor fine powder is less than 10% by weight, the emission output of the latent image mark 15 is too weak, while if the content of the phosphor fine powder exceeds 80% by weight, printing is difficult. There is a fear that the latent image mark 15 may be peeled off due to weak adhesion.
  • the binder may be a non-solvent type such as an ultraviolet curable resin, a solvent type such as a polyurethane, or a polyvinyl alcohol (PVA). Any water-soluble type can be used, and it is appropriately selected according to the printing method, the material of the detection target, and the like. In addition, a plasticizer, a surfactant, and the like are appropriately added as needed.
  • a non-solvent type such as an ultraviolet curable resin, a solvent type such as a polyurethane, or a polyvinyl alcohol (PVA).
  • PVA polyvinyl alcohol
  • Any water-soluble type can be used, and it is appropriately selected according to the printing method, the material of the detection target, and the like.
  • a plasticizer, a surfactant, and the like are appropriately added as needed.
  • the focal length of the lens body 11 is designed to be slightly ahead of the detection opening so that it can be read.
  • the intersection angle 0 between the optical axis of the light emitting element 4 and the optical axis of the light receiving element 8 on the latent image mark 15 is set to 15 ° as described above, and 11 If the position where the latent image mark 15 is located at the focal length of 1 is the latent image mark position O mm (reference position), and the latent image mark 15 is moved closer to the device side from that position or away from it, The change in the output voltage of the light-receiving element 8 was measured, and the results are shown in FIG.
  • the horizontal axis represents the position of the latent image mark 15
  • the left vertical axis represents the output voltage value of the light receiving element 8
  • the right vertical axis represents the output voltage of the light receiving element 8 when the latent image mark position is 0 mm.
  • the output efficiencies in the case of 0 are shown respectively.
  • the readable distance is about +10 mm, which is about +10 mm at the position where the output efficiency is 50%, that is, about the reference position. It is in the range of 0 mm (about 20 mm).
  • the readable range of the latent image mark is formed so as to start from the outer end face of the detection opening for emitting and receiving light and to extend about 2 Omm in a direction away from the opening.
  • FIG. 8 is a diagram summarizing the measured readable distance (the position where the output efficiency of the light receiving element 8 is 50%) when the crossing angle 6 is variously changed.
  • the readable distance is extremely reduced as the intersection angle 6 increases.
  • the crossing angle 0 is 45 ° as in the past, the maximum readable distance is 5 mm ( ⁇ 2.5 mm) or less, and when the surface is uneven as in the confectionery bag described above, or Reading the latent image mark 15 on a curved surface with a short radius of curvature is uncertain.
  • the height difference in the natural state of the surface of the product is about 6 mm ( ⁇ 3 mm) on average, such as a confectionery bag.
  • the reading distance of the latent image mark 15 is assured if the reading distance is within the range.
  • the crossing angle ⁇ is 15 °
  • the readable distance is 10 mm (twice that when the conventional crossing angle 0 is 45 °), and the readable distance is 20 mm (if the conventional crossing angle is 45 °). 4 times). Therefore, it is preferable that the crossing angle be 30 ° or less, but the narrowing of the crossing angle 0 means that the dimensions and dimensions of each optical system component such as the light-emitting element 4, the mirror 1, the imaging lens group 6, and the light-receiving element 8 It is desirable to restrict the crossing angle 0 to the range of 10 ° to 30 because the conditions such as arrangement become severe.
  • the bar code-like latent image mark 15 with a minimum width of 0.5 mm is printed on the paper on which the mark is printed.
  • Figure 9 shows the output state when the paper surface is flat.
  • Fig. 10 shows the output state when the average height of the surface difference in the area where the latent image mark 15 is formed is approximately 6 mm ( ⁇ 3 mm) by forming wrinkles on the paper. It is.
  • FIG. 6 is a diagram showing an output state when reading at (°) (a distance to a barcode is 6 mm).
  • the present invention is also applicable to an optical reader using an ultraviolet excitation type phosphor which is excited by irradiating ultraviolet rays. It is.
  • the former is advantageous in terms of security because the fluorescence is visible light, whereas the latter is not visible light. Due to the long life of the phosphor, infrared-excited phosphors can be awarded.
  • the present invention provides a latent image based on a point at which the optical axis of a light emitting member (for example, the light emitting element 4) and the optical axis of a light receiving member (for example, the light receiving element 8 and the optical frame 7) intersect.
  • a mark readable range is formed, and the intersection angle of the two optical axes is narrowed to 40 ° or less to make the angle narrow, so that the distance between the light emitting member and the latent image mark and the light receiving member and the latent image mark are reduced.
  • the effect of uneven distance to It can be less powerful.
  • it is suitable for handy optical reading devices-and it can read not only flat surfaces but also irregularly uneven surfaces, mark carriers with curved surfaces or steps, etc.
  • An optical reading device with high reliability can be provided.

Description

明 細 書 発明の名称
潜像マークの光学読取装置
技術分野
本発明は、 蛍光体を含む潜像マークに赤外線を投光して、 その潜像マ一 クから発する光を光学的に検出する潜像マークの光学読取装置に関する。 詳しくは、 本発明は、 特にその光学読取装置がハンディタイプのもので、 前記潜像マークを付した例えば商品などの物体に対して光学読取装置を接 触又は近接させて潜像マークの情報を読み取る光学読取装置の投光部材と 受光部材の配置関係に関するものである。
背景技術
従来の反射式バーコ一ドでは、 カーボンブラックを含む印刷インクが一 般に使用されており、 このインクで用紙表面にバーコードを印刷し、 バー コ一ドが印刷されている部分と印刷されていな 、部分との光反射率の差を バーコ一ドリーダで光学的に検出して、 バーコ一ドが持つコード情報を読 み取っていた。
し力、し、 この反射式バーコ一ドはそのバーコ一ドが商品等の表面に印刷 されるため商品等の外観を損ねたり、 また印刷している表面が汚れた場合 に前述の反射率の差が小さくなり、 読み取りエラーの原因となる等の欠点 を有している。
このような欠点を解消するため、 蛍光体を含む潜像マークを印刷し、 そ の潜像マークに赤外線を投光して、 潜像マークから発する光を光学的に検 出する方式が種々提案されている。
図 1 2は、 従来のこの種の光学読取装置を説明するための図である。 バ ーコードなどの潜像マーク 1 0 0力 例えば商品や部品などのマーク担体 1 0 1上に印刷されている。 この潜像マーク 1 0 0中には蛍光体微粒子が 含有されており、 この蛍光体を励起するための光が投光部材 1 0 3から照 射され、 それにともなって潜像マーク 1 0 0から蛍光が発せられ、 その蛍 光を受光部材 1 0 4で 光して、 潜像マーク 1 0 0のコード情報を光学的 に読み取る仕組みになっている。
ところで、 前述した従来の光学読取装置をハンディタンプの光学読取装 置に使用した場合、 潜像マーク 1 0 0のコード情報が正確に読み取れず誤 検出の原因となり、 信頼性に問題があった。
本発明者らはこれらの原因について種々検討した結果、 光学読取装置の 投光部材 1 0 3と受光部材 1 0 4の光軸の交差角度とマーク担体 1 0 1の 潜像マーク 1 0 0が印刷されている表面状'態が、 読み取り精度に大きく関 与していることを解明した。
すなわち、 光学読取装置を所定位置に機械的に固定し、 表面が平坦な例 えば用紙などのマーク担体 1 0 1上に潜像マーク 1 0 0を印刷して、 その マーク担体 1 0 1を光学読取装置に設けたガイ ド部材によって案内して、 投光部材 1 0 3と潜像マーク 1 0 0との距離及び受光部材 1 0 4と潜像マ —ク 1 0 0との距離が常に一定になる場合には、 図 1 2に示すように投光 部材 1 0 3と受光部材 1 0 4の光軸の交差角度 0が 4 5 ° 〜6 0 ° となつ ても潜像マーク 1 0 0のコード情報が比較的正確に読み取れる。
しかし、 光学読取装置が手操作のハンディタイプであると潜像マーク 1 0 0に対する受光部材 1 0 4の読み取り位置がばらついたり、 あるいは潜 像マーク 1 0 0の面に対して光学読取装置の検出開口面が斜めになつたり 動いたりする。 しかも潜像マーク 1 0 0を印刷しているマーク担体 1 0 1 の表面状態が、 例えば菓子袋等のように表面が不規則な凹凸状態になって いたり、 あるいは部品などで表面が曲面であったり段差があった場合、 投 光部材 1 0 3と潜像マーク 1 0 0との距離及び受光部材 1 0 4と潜像マー ク 1 0 0との距離が不揃いとなる。
このような条件下で潜像マーク 1 0 0のコ一ド情報を読み取ろうとする と、 従来のように投光部材 1 0 3と受光部材 1 0 4の光軸の交差角度 0が 4 5 ° 〜6 0。 もあると、 潜像マーク 1 0 0のコード情報が正確に読み取 れず誤検出の原因になることを解明した。
従って、 本発明の目的は、 上記のような欠点を解消し、 潜像マークのコ 一ド情報が正確に読み取れる信頼性の高い潜像マークの光学読取装置を提 供するものである。
発明の開示
上記目的を達成するために、 本発明の 1つの態様によれば、 蛍光体を含 有し所望の情報を持つ潜像マーク面に対して前記蛍光体を励起する波長の 光を投光する投光部材と、 その潜像マーク面から発する蛍光を受光する受 光部材とを備え、 前記投光部材の光軸と受光部材の光軸とが交差する点を 基準として潜像マーク読み取り可能範囲が形成されており、 前記 2つの光 軸の交差角度が 4 0 ° 以下に規制されるように構成する。
本発明は前述のように、 潜像マーク上における投光部材の光軸と受光部 材の光軸の交差角度を 4 0 ° 以下に狭めて狭角度にすることにより、 投光 部材ならびに受光部材と潜像マークの距離が不揃いの影響を極力少なくす ることができる。 それにより光学読取装置のハンディ化に適し、 しかも表 面が平坦なものは勿論のこと表面が不規則な凹凸状態になつていたり、 表 面が曲面であつたり段差があるマーク担体なども読み取りができる光学読 取装置が得られる。
図面の簡単な説明 本発明のこれらと他の目的と特徴は、 添付された図面についての好まし い実施例に関連した次の記述から明らかになる。 この図面においては、 図 1は、 本発明の一実施例に係るハンディタイプの光学読取装置の一部 を切除した平面図であり、
図 2は、 図 1の光学読取装置の断面図であり、
図 3は、 図 1の光学読取装置に使用される受光側ュニッ 卜の上フレーム を外した状態の平面図であり、
図 4は、 図 3の受光側ュニッ 卜の断面図であり、
図 5は、 図 1の光学読取装置の光学系を説明するための概略図であり、 図 6は、 図 1の光学読取装置の光学系を説明するための概略図であり、 図 7は、 潜像マーク位置と受光素子の出力状態との関係を示す特性図で あり、 '
図 8は、 投光素子と受光素子の光軸交差角度と潜像マークの読み取り可 能な距離との関係を示す特性図であり、
図 9は、 マーク担体面が平坦な場合の前記光学読取装置の出力状態を示 す図であり、
図 1 0は、 マーク担体面が凹凸状の場合の前記光学読取装置の出力状態 を示す図であり、
図 1 1は、 マーク担体面が曲面状の場合の前記光学読取装置の出力状態 を示す図であり、
図 1 2は、 従来の光学読取装置の概略図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明の記述を続ける前に、 添付図面において同じ部品については同じ 参照符号を付す。
以下に、 本発明にかかる一実施例を図 1〜6に基づいて詳細に説明する c 図 1は上記実施例に係るハンディタイプの光学読取装置の一部を切除し た平面図、 図 2はその光学読取装置の断面図、 図 3はその光学読取装置に 使用される受光側ュニッ 卜の上フレームを外した状態の平面図、 図 4はそ の受光側ュニッ 卜の断面図、 図 5ならびに図 6はその光学読取装置の光学 系を説明するための概略図である。
上記実施例に係るハンディタイプの光学読取装置は、 図 2に示すように 上ケース 1と、 下ケース 2と、 開口枠体 3と、 投光素子 4と、 ミラー 5と、 結像レンズ群 6と、 光学フィルタ 7と、 受光素子 8と、 制御基板 9と、 ス イッチ 1 0とから主に構成されている。
前記上ケース 1と下ケース 2は図 1に示すように手に持ち易い形状に成 形され、 光学読取装置を手で持った状態で操作ができる位置に前記スィッ チ 1 0が設置されている。 '
図 5に示すように投光素子 4は多数の L E D素子が 1列に並んだァレイ 状のもので、 その投光面側にレンズ体 1 1が設けられている。 また投光素 子 4はプリント基板 1 2に支持され、 このプリント基板 1 2は図示してい ないが下ケース 2に精度よく固定されている。 また前記制御基板 9とプリ ント基板 1 2は、 信号線 1 3によって電気的に接続されている。
前記アレイ状の投光素子 4は光学読取装置の開口検出面近くで固定され ており、 マーク担体 1 4の表面に印刷された例えばバーコ一ド状の潜像マ ーク 1 5に対して光を照射する。 図 2ならびに図 6に示すように、 投光素 子 4の光軸は潜像マーク 1 5が形成されている被検出面 （平面の場合） の 法線に対して 1 5 ° で交差するように、 前記投光素子 4が固定されている。 投光素子 4からは赤外線が照射され、 それによつて潜像マーク 1 5中に 混在している蛍光体微粒子が励起されて投光素子 4からの赤外線よりも'異 なった中心波長を有する赤外線 （蛍光） を発する。 この蛍光は、 潜像マ一 ク 15面の法線上に配置されたミラー 5で反射され、 結像レンズ群 6なら びに光学フィルタ 7を通って受光素子 8に受光される。
前記光学フィルタ 7は、 投光素子 4から照射される赤外線は遮断して、 潜像マーク 15から発せられる赤外線は透過するという光学特性を有して いる。 光学フィルタは例えばインジウムリン （I n P) の単結晶基板より 構成する。
前記受光素子 8は、 多数の C C Dを 1列に配置したアレイ状のものから なっている。 この受光素子 8からの検出信号は制御基板 9に入力され、 信 号処理などをした後にケーブル 16を通して図示しないパーソナルコンビュ 一夕などに入力される。
前記ミラー 5、 結像レンズ群 6ならびに受光素子 8は適切な間隔を保持 するように、 図 3ならびに図 4に示す如く上フレーム 17と下フレーム 1 8との間に挟持、 位置決めされて、 上， 下ケース 1, 2内に取り付けられ 前記潜像マーク 15は、 蛍光体微粒子と、 赤外線を透過する性質を備え て蛍光体微粒子を分散、 保持するバインダとから構成されている。
前記蛍光体としては、 例えばネオジゥム （Nd) 、 イッテルビウム （Y b) 、 ユーロピウム （Eu) 、 ツリウム （Tm) 、 プラセォジゥム
(P r) 、 ジスプロシウム （Dy) などの希土類元素、 またはそれらの混 合物を発光中心とし、 それらの発光中心がフッ化物やリン酸塩、 モリブデ ン酸塩、 タングステン酸塩などの酸化物が母体に含まれている無機化合物、 具体的には、 NdP5 014, L i NdP4 012, NaY0.69Yb0.3 E r 0.o F4 などの無機化合物がある。
また、 次の一般式で表せる無機化合物も使用可能である。
—般式 L n i-x N d x Y bv Z
式中の Lnは B i,Ge, G a, G d, I n, La, L u, S b, S c， のグループから選択された 1種以上の元素を表す。
式中の Zは、
A5 (M04 ) 4
Aは K. N aのグループから選択された 1種以上の元素、 Mは W, M 0のグループから選択された 1種以上の元素を表 す。
D3 (B03
Dは A 1 , C rのグループから選択された 1種以上の元素を k 。
P5 0, 4
Aは K, N aのグループから選択された 1種以上の元素を表 す。
Α' (Μ04 ) 2
Α' は L i. Κ, Naのグループから選択された 1種以上の 元素、
Mは W, M 0のグループから選択された 1種以上の元素を表 す。
そして式中の X， yは、
Zが A5 (M04) 4であるとき、 0. 25≤x≤0. 99で
0. 1 l≤ y≤ 0. 7 5の範囲の数値、
Zが D3 (B03 ) 4 であるとき、 0. 10≤x^0. 99 で 0. 01 y≤0. 90の範囲の数値、
Zが P5 〇14であるとき、 0. 05≤x≤0. 98で 0. 02≤y≤0. 95の範囲の数値、
Zが A3 (P04 ) 2 であるとき、 0. 02^x^0. 98 で 0. 02≤y^0. 98の範囲の数値、
Zが Na2 Mg2 (V04 ) 3 であるとき、 0. 57^x 0. 90で 0. 01 ^y≤0. 43の範囲の数値、
Zが A' (M04 ) 2 であるとき、 0. 20^x^0. 95 で 0. 05^y≤0. 80の範囲の数値、
具体的には下記のようなものが使用可能である。
N d o .8 Y b o .2 Na5 (W04 ) A 、
N d o .9 Y b o . i Na5 (M o 4 )
Y0.1 N d o .75Y b o .1 5 (WO4 ) 4 、
Nd 0 · 8 Yb Na5 (Mo D.5 "W 0.5 04 ) 4
B i 0. ) N d o .75Y b o .15K5 (Mo O4 ) 4 、
L a0., N d o.s Yb0 1 (Na。，9 K0 I )5 (W04 )4 、
N d o .9 Y b o. i A ] 3 (B03 ) 4 o
さらに、 下記の一般式で表せる無機化合物も使用可能である。
一般式
E F , - X - Y N d x Y b Y P 4 012
式中の Eは L i , N a, K, Rb, C sのグループから選択した 1種 以上の元素、
式中の Fは S c, Y， L a, C e, G d, L u, G a, I n, B i , S bのグループから選択した 1種以上の元素を表す。
そして式中の X， yは下記の範囲の数値である。 0. 05 ≤x≤0. 999
0. 001≤ y≤ 0. 950
x + y≤ 1. 0
具体的には下記のようなものが使用可能である。
L i d 0.9 Yd P4 012、
L i B i 0.2 N d o .7 Yo.i P4 012、
NaNdo.9 Yo.i ? 4 O i 2 o
さらにまた、 Y, L a, G d， B iのグループから選択された少なくと も 1種の元素と、 Ybとを含むリン酸塩、 ホウ酸塩、 モリブデン酸塩、 タ ングステン酸塩などの含酸素酸塩、 具体的には下記の一般式を有する無機 化合物も使用可能である。
—般式 .
A (Y, L a, Gd, B i ) x Ybi-x PY 02
式中の Aは L i , N a, K, Rb， C sのグループから選択した 1種 以上の元素で、 必ずしも必要ではない。
Xは 0. 01〜0. 99の範囲の数値、
yは 2〜5の範囲の数値、
zは 7〜14の範囲の数値。
蛍光体微粉末の含有率は 10〜 80重量％が適当で、 特に 25〜70重 量％が望ましい。 蛍光体微粉末の含有率が 10重量％未満であると潜像マ —ク 15の発光出力が弱すぎ、 一方、 蛍光体微粉末の含有率が 80重量％ を超えると印刷しにく く、 接着力が弱いため潜像マーク 15が剥離する心 配がある。
前記バインダとしては、 紫外線硬化性樹脂などの無溶剤タイプ、 ポリウ レタンなどの溶剤タイプ、 あるいはポリビニールアルコール （PVA) な どの水溶性タイプなどのいずれも使用でき、 印刷法や被検出体の材質など によって適宜選択される。 なお、 必要に応じて可塑剤や界面活性剤などが 適宜添加される。
本実施例の場合は図 2に示すように、 開口枠体 3の検出開口部をマーク 担体 1 4に確実に接触させなくても前記検出開口部が潜像マーク 1 5の付 近にあればそれが読み取れるように、 レンズ体 1 1の焦点距離は前記検出 開口部よりも若干前方にあるように設計されている。
そして、 この光学読取装置は前述のように潜像マーク 1 5上における投 光素子 4の光軸と受光素子 8の光軸との交差角度 0が 1 5 ° に設定されて おり、 前記レンズ体 1 1の焦点距離上に潜像マーク 1 5がある位置を潜像 マーク位置 O mm (基準位置） とし、 その位置から潜像マーク 1 5を装置 側に近づけたり、 反対に遠ざけたりした場'合の受光素子 8の出力電圧の変 化を測定し、 その結果をまとめて図 7に示す。
図 7の横軸は潜像マーク 1 5の位置を、 左縦軸に受光素子 8の出力電圧 値を、 右縦軸に潜像マーク位置が 0 mmの際の受光素子 8の出力電圧を 1 0 0とした場合の出力効率を、 それぞれ示している。
図 7から明らかなように、 潜像マーク位置が 0 mmの場合、 すなわち潜 像マーク 1 5がレンズ体 1 1の焦点距離上にあるとき、 受光素子 8の出力 電圧値が最も高く、 それより近づいても離れても出力電圧値はほぼ放物線 状に低下する。
本発明者らの諸種の実験結果から、 受光素子 8の出力効率が 5 0 %より 下がると S /Nが小さくなりマーク 1 5の適正な読み取りができないこと が判明した。 従って、 この実施例の場合 （交差角度 e = 1 5 ° ) の読み取 り可能な距離は、 出力効率が 5 0 %の位置、 すなわち前記基準位置を中心 にして約 + 1 0 mmと約一 1 0 mmの範囲 （約 2 0 mm) である。 すなわ ち、 この実施例てば、 潜像マーク読み取り可能範囲は、 投光兼受光用であ る前記検出開口部の外端面より始まり、 該開口部から遠ざかる方向に約 2 Omm延びるように形成されている
図 8は、 前記交差角度 6を種々変えた場合の読み取り可能な距離 （前述 の受光素子 8の出力効率が 50%の位置） の変化を測定してまとめた図で あな 0
図 8から明らかなように、 交差角度 6が大きくなると読み取り可能な距 離は極端に縮小される。 従来のように交差角度 0が 45° の場合は読み取 り可能な最大距離が 5 mm (±2. 5mm) 以下であり、 前述の菓子袋の ように表面が凹凸になっている場合とか、 あるいは曲率半径の短い曲面上 での潜像マーク 15の読み取りは不確実である。
一般に菓子袋のよう商品の表面 （潜像マーク 15が付される領域内の表 面） の自然な状態での高低差は平均的には 6 mm (±3 mm) 程度あるか ら、 それ以上の読み取り可能な距離をもっておれば潜像マーク 15の読み 取りが確実である。 図 8の実験結果から明らかなように、 読み取り可能な 距離を 6mm (±3mm) 以上にするためには、 前記交差角度 0を 40° 以下に規制する必要があり、 交差角度 を 30° にすれば読み取り可能な 距離は 10 mm (従来の交差角度 0が 45° の場合の 2倍） 、 交差角度 Θ を 15° にすれば読み取り可能な距離は 20mm (従来の交差角度 が 4 5° の場合の 4倍） に増大する。 従って、 交差角度 は 30° 以下にする ことが好ましいが、 交差角度 0が狭くなるということは投光素子 4、 ミラ 一 5、 結像レンズ群 6、 受光素子 8など各光学系部品の寸法ならびに配置 などの条件が厳しくなるから、 交差角度 0は 10° 〜30 の範囲に規制 するのが望ましい。
図 9ならびに図 10は前記光学読取装置 （交差角度 6 = 15° ) を使用 して、 最小幅が 0. 5 mmのバーコ一ド状潜像マーク 1 5を印刷した用紙 のマークの読み取り状態を示す図で、 図 9は用紙の表面が平坦な場合の出 力状態を、 図 1 0は用紙にしわを作り、 潜像マーク 1 5が付される領域内 での表面の高低差を平均値で約 6 mm (± 3 mm) にした場合の出力状態 を、 それぞれ示す図である。
また、 図 1 1は、 最小幅が 0. 6 mmのバーコ一ド状潜像マーク 1 5を 曲率半径が 1 5 mmの曲面上に印刷して、 前記光学読取装置 （交差角度 0 = 1 5 ° ) で読み取った場合 （バーコードまでの距離 6 mm) の出力状態 を示す図である。
これら図 1 0ならびに図 1 1から明らかなように、 本実施例の光学読取 装置を使用すれば、 表面が平坦なものは勿論のこと、 高低差の大きい凹凸 状の表面を有するもの、 あるいは曲面状の'ものでも確実に潜像マーク 1 5 を読み取ることが立証できる。
前記実施例では赤外線を照射して励起する赤外線励起型の蛍光体の場合 について説明したが、 本発明は紫外線を照射して励起する紫外線励起型の 蛍光体を使用する光学読取装置にも適用可能である。
なお、 この紫外線励起型蛍光体と赤外線励起型蛍光体を比較した場合、 前者は蛍光が可視光であるのに対して後者は蛍光が可視光でないため、 セ キユリティーの点で有利であり、 しかも蛍光体の寿命が長いため、 赤外線 励起型蛍光体が賞用できる。
本発明は前述のように、 投光部材 （例えば前記投光素子 4 ) の光軸と受 光部材 （例えば受光素子 8と光学フレーム 7 ) の光軸とが交差する点を基 準として潜像マーク読み取り可能範囲が形成されており、 前記 2つの光軸 の交差角度が 4 0 ° 以下に狭めて狭角度にすることにより、 投光部材と潜 像マークとの距離及び受光部材と潜像マークとの距離の不揃いの影響を極 力少なくすることができる。 それにより光学読取装置のハンディ化に適し- しかも表面が平坦なものは勿論のこと表面が不規則な凹凸状態になってい たり、 表面が曲面であつたり段差があるマーク担体なども読み取りができ る信頼性の高い光学読取装置が提供可能である。
本発明は、 添付図面を参照しながら好ましい実施例に関連して十分に記 載されているが、 この技術の熟練した人々にとつては種々の変形や修正は 明白である。 そのような変形や修正は、 添付した請求の範囲による本発明 の範囲から外れない限りにおいて、 その中に含まれると理解されるべきで める。

Claims

請求の範囲
1 . 蛍光体を含有し所望の情報を持つ潜像マーク （1 5 ) 面に対して前 記蛍光体を励起する波長の光を投光する投光部材 （4 ) と、
その潜像マーク面から発する蛍光を受光する受光部材 （8， 7 ) とを備 え、
前記投光部材の光軸と受光部材の光軸とが交差する点を基準として潜像 マーク読み取り可能範囲が形成されており、 前記 2つの光軸の交差角度 Θ ) が 4 0 ° 以下に規制されている潜像マークの光学読取装置。
2. 前記交差角度が 1 0〜3 0 ° の範囲に規制されている請求の範囲第 1項に記載の潜像マークの光学読取装置。
3. 前記投光部材と受光部材とがケース （1， 2 ) に保持されており、 前記潜像マーク読み取り可能範囲が、 前記ケースの投光兼受光用検出開口 部の外端面より始まり、 該開口部から遠ざかる方向に延びるように形成さ れている請求の範囲第 1項に記載の潜像マークの光学読取装置。
4. 前記蛍光体は赤外線励起型の蛍光体である請求の範囲第 1項に記載 の潜像マークの光学読取装置。
5. 前記蛍光体は紫外線励起型の蛍光体である請求の範囲第 1項に記載 の潜像マークの光学読取装置。
PCT/JP1994/000778 1993-05-17 1994-05-13 Optical mark reader for latent image mark WO1994027242A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/367,355 US5668363A (en) 1993-05-17 1994-05-13 Optical reading apparatus for reading latent image mark
EP94914617A EP0652529A4 (en) 1993-05-17 1994-05-13 OPTICAL BRAND READER FOR LATENT IMAGE BRAND.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5114614A JPH06325200A (ja) 1993-05-17 1993-05-17 潜像マークの光学読取装置
JP5/114614 1993-05-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1994027242A1 true WO1994027242A1 (en) 1994-11-24

Family

ID=14642268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1994/000778 WO1994027242A1 (en) 1993-05-17 1994-05-13 Optical mark reader for latent image mark

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5668363A (ja)
EP (1) EP0652529A4 (ja)
JP (1) JPH06325200A (ja)
WO (1) WO1994027242A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8968662B2 (en) 2008-06-23 2015-03-03 Freshpoint Quality Assurance Ltd. Time temperature indicator
US9011794B2 (en) 2007-01-11 2015-04-21 Freshpoint Quality Assurance Ltd. Time temperature indicator
US9448182B2 (en) 2004-11-08 2016-09-20 Freshpoint Quality Assurance Ltd. Time-temperature indicating device
US9835498B2 (en) 2003-11-20 2017-12-05 Freshpoint Quality Assurance Ltd. Method and system for determining the condition of a time-temperature indicator

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6264107B1 (en) 1997-09-26 2001-07-24 Iomega Corporation Latent illuminance discrimination marker system for authenticating articles
US6091563A (en) * 1997-09-26 2000-07-18 Iomega Corporation Latent illuminance discrimination marker system for data storage cartridges
US6359745B1 (en) 1997-09-26 2002-03-19 Iomega Corporation Latent illuminance discrimination marker system for data storage cartridges
US6201662B1 (en) 1998-09-25 2001-03-13 Iomega Corporation Latent illuminance discrimination marker with reflective layer for data storage cartridges
US6181662B1 (en) 1997-09-26 2001-01-30 Iomega Corporation Latent irradiance discrimination method and marker system for cartridgeless data storage disks
US6028320A (en) * 1998-01-20 2000-02-22 Hewlett-Packard Company Detector for use in a printing device having print media with fluorescent marks
US6450634B2 (en) 1999-01-29 2002-09-17 Hewlett-Packard Company Marking media using notches
US6255665B1 (en) 1999-01-29 2001-07-03 Hewlett-Packard Company Print media and method of detecting a characteristic of a substrate of print media used in a printing device
DE10027726A1 (de) * 2000-06-03 2001-12-06 Bundesdruckerei Gmbh Sensor für die Echtheitserkennung von Signets auf Dokumenten
US6832729B1 (en) 2001-03-23 2004-12-21 Zih Corp. Portable data collection device for reading fluorescent indicia
CN108664827A (zh) * 2017-04-02 2018-10-16 田雪松 一种编码信息获取方法和系统
CN108664826A (zh) * 2017-04-02 2018-10-16 田雪松 一种编码信息读取装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59121474A (ja) * 1982-12-27 1984-07-13 Toyota Tsusho Kk 「けい」光記号識別装置
JPS6083184A (ja) * 1983-10-14 1985-05-11 Mitsubishi Electric Corp バ−コ−ド読み取り方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS539600A (en) * 1976-07-14 1978-01-28 Hitachi Ltd Optical card reader
US4743773A (en) * 1984-08-23 1988-05-10 Nippon Electric Industry Co., Ltd. Bar code scanner with diffusion filter and plural linear light source arrays
DE3507569A1 (de) * 1985-03-04 1986-09-04 Erhardt & Leimer GmbH, 8900 Augsburg Vorrichtung zur erfassung von kennzeichnungen auf sich bewegenden kennzeichnungstraegern
JPS6423383A (en) * 1987-07-20 1989-01-26 Empire Airport Service Bar-code system
US5210411A (en) * 1990-06-29 1993-05-11 Hitachi Maxell, Ltd. Detection mark and method and apparatus for detecting mark
US5463212A (en) * 1992-05-07 1995-10-31 Hitachi Maxell, Ltd. Latent image forming member and method of manufacturing, latent image reading apparatus and latent image reading system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59121474A (ja) * 1982-12-27 1984-07-13 Toyota Tsusho Kk 「けい」光記号識別装置
JPS6083184A (ja) * 1983-10-14 1985-05-11 Mitsubishi Electric Corp バ−コ−ド読み取り方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0652529A4 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9835498B2 (en) 2003-11-20 2017-12-05 Freshpoint Quality Assurance Ltd. Method and system for determining the condition of a time-temperature indicator
US9448182B2 (en) 2004-11-08 2016-09-20 Freshpoint Quality Assurance Ltd. Time-temperature indicating device
US9011794B2 (en) 2007-01-11 2015-04-21 Freshpoint Quality Assurance Ltd. Time temperature indicator
US10145826B2 (en) 2007-01-11 2018-12-04 Freshpoint Quality Assurance Ltd. Time temperature indicator
US11280772B2 (en) 2007-01-11 2022-03-22 Freshpoint Quality Assurance Ltd. Time temperature indicator
US8968662B2 (en) 2008-06-23 2015-03-03 Freshpoint Quality Assurance Ltd. Time temperature indicator

Also Published As

Publication number Publication date
EP0652529A4 (en) 1998-12-09
US5668363A (en) 1997-09-16
EP0652529A1 (en) 1995-05-10
JPH06325200A (ja) 1994-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1994027242A1 (en) Optical mark reader for latent image mark
EP0624636B1 (en) Infrared phosphor and material having latent images and optical reading system using said phosphor
EP2045758B1 (en) Game apparatus
US6386671B1 (en) Orientation independent indicia for print media
WO1995025148A1 (fr) Luminophore, composition de luminophore, porteur de marque fluorescente et lecteur de caracteres optiques
EP0611666B1 (en) Latent image carrier, production method thereof, latent image reader, and its reading system
US5629512A (en) Invisible information recording medium and apparatus for reading information from the same
JP2019071081A (ja) マルチモードのスタイラス及びデジタイザシステム
US7249819B2 (en) Apparatus and methods of detecting relative position of RF signature on print media
US5220166A (en) Information reading method
US5118930A (en) Retroreflective sheet having a stickable surface
EP1366923B1 (en) Carrier device for thermal transfer medium, discrimination method using the same, and printer
JPH08151545A (ja) 蛍光体、蛍光体組成物、潜像形成部材ならびに光学読取装置
US20050247898A1 (en) Radiation image reading device
JPH05278207A (ja) 印刷における見当合せ方法及びその装置
JPH06325199A (ja) 潜像マークの光学読取装置ならびに光学読取システム
JP4065279B2 (ja) 光学読取装置ならびに物品仕分け装置
JP3860595B2 (ja) 光学読取装置
JPH06322366A (ja) 蛍光体およびそれを用いた潜像形成部材ならびに光学読取システム
JP2006079466A (ja) コード読取装置
JP2002365750A (ja) 放射線画像読取方法および装置ならびに蓄積性蛍光体シート
JPH08329179A (ja) マーク検出装置
JPH02108184A (ja) カード型情報記憶装置
GB2259598A (en) Information reading method
JPH06322365A (ja) 蛍光体およびそれを用いた潜像形成部材ならびに光学読取システム

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1994914617

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 08367355

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1994914617

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1994914617

Country of ref document: EP