JPS59100988A - Marked character reader - Google Patents
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- JPS59100988A JPS59100988A JP57210127A JP21012782A JPS59100988A JP S59100988 A JPS59100988 A JP S59100988A JP 57210127 A JP57210127 A JP 57210127A JP 21012782 A JP21012782 A JP 21012782A JP S59100988 A JPS59100988 A JP S59100988A
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- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(a)発明の技術分野
本発明は文字読取装置に係り、とくに物体表面に凹凸に
よって形成された刻印文字を読取る装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Technical Field of the Invention The present invention relates to a character reading device, and more particularly to a device for reading engraved characters formed by unevenness on the surface of an object.
(b)技術の背景
物体表面に凹凸を設けて形成された刻印文字は、装飾そ
の他に広く用いられているが、工業製品においては、製
品構成体そのもの、あるいは銘板等に、製品番号その他
の情報を消去不可能なように記録する方法として、古く
から用いられている。(b) Background of the technology Engraved characters formed by creating irregularities on the surface of objects are widely used for decoration and other purposes, but for industrial products, product numbers and other information are printed on the product components themselves or on nameplates, etc. It has been used for a long time as a way to record information in a way that it cannot be erased.
近時、製造工程の自動化が進展するにともなって、この
ような刻印文字によって記録された情報を自動的に読取
る装置の開発が要望されているが、現在のところ未だ有
力な方法が見出されていない。In recent years, as the automation of manufacturing processes has progressed, there has been a demand for the development of a device that can automatically read the information recorded by such stamped characters, but so far no effective method has been found. Not yet.
(C)従来技術と問題点
上記のような要望に対して、従来、第1図に示すように
、光源1により被読取物体2上の被読取文字近傍−帯に
光を照射し、該被読取物体2の表面での反射光をレンズ
3により集光し、撮像素子4上に被読取文字バクーンを
結像させる方法が用いられていた。(C) Prior Art and Problems In order to meet the above-mentioned demands, conventionally, as shown in FIG. A method has been used in which the reflected light from the surface of the object 2 to be read is focused by a lens 3 to form an image of the character to be read on the image sensor 4.
しかしながら、一般に、上記のような刻印文字は平坦部
(非刻印文字部)と色あるいは反射率の差がなく、また
、被読取物体2とレンズ3との距lN11に比して刻印
文字を形成しζいる凹凸の深さはきわめて小さいために
、該刻印文字部と該平坦部とからの反射光の強度には大
きな差を生じない。However, in general, the above-mentioned engraved characters have no difference in color or reflectance from the flat part (non-engraved character part), and the engraved characters are formed compared to the distance lN11 between the object to be read 2 and the lens 3. Since the depth of the unevenness is extremely small, there is no large difference in the intensity of reflected light from the engraved character portion and the flat portion.
すなわち、結像された文字パターンとそのハックグラウ
ンドとのコントラストはきわめて弱いものとなり、その
結果、読取りの信頼度が低下する欠点があった。That is, the contrast between the imaged character pattern and its hacking ground becomes extremely weak, resulting in a disadvantage that the reliability of reading is reduced.
(d)発明の目的
本発明は、平面上に設けられた凹凸によって形成された
文字を高信頼度で読取ることができ、かつ小型化可能な
刻印文字読取装置を提供することを目的とする。(d) Object of the Invention The object of the present invention is to provide a stamped character reading device that can read characters formed by unevenness provided on a plane with high reliability and that can be miniaturized.
<e>発明の構成
本発明は、刻印文字を光学的に読取る装置において、被
読取物体に光を照射するための光源と、該被読取物体か
らの反射光を検出するためのラインセンサーと、該光源
からの光を該被読取物体表面に投射するために、その先
端が該被読取物体表面に近接して設けられている第1の
光フアイバーアレイと、該被読取物体表面で反射された
光を該ラインセンサーに導くために、その先端が該被読
取物体表面に近接して設けられている第2の光フアイバ
ーアレイとから構成されることを特徴とする。<e> Structure of the Invention The present invention provides an apparatus for optically reading engraved characters, which includes: a light source for irradiating light onto an object to be read; a line sensor for detecting reflected light from the object; a first optical fiber array whose tips are provided close to the surface of the object to be read in order to project the light from the light source onto the surface of the object to be read; In order to guide light to the line sensor, it is characterized by comprising a second optical fiber array, the tip of which is provided close to the surface of the object to be read.
(f)発明の実施例 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。(f) Examples of the invention Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下の図面において、既掲の図におけると同じものには
同一符号を付しである。In the following drawings, the same parts as in the previous figures are given the same reference numerals.
第2図は本発明の原理を示す図であって、同図(A)に
示すように、被読取物体2の表面には窪みによって刻印
文字列21が形成されており、該文字の配列方向に直角
方向をなすようにして第1の光フアイバーアレイ5と第
2の光フアイバーアレイ6とが設けられている。この場
合、ff1lの光フアイバーアレイ5の一端は光源1と
近接して配置されており、また、第2の光フアイバーア
レイ6の一端はラインセンサー7に接するようにして配
置されている。さらにまた、各光フアイバーアレイの他
端部は互いに接するようにして被読取物体2の表面にほ
ぼ垂直に、かつ近接して配置されている。FIG. 2 is a diagram showing the principle of the present invention, and as shown in FIG. A first optical fiber array 5 and a second optical fiber array 6 are provided so as to be perpendicular to each other. In this case, one end of the optical fiber array 5 of ff1l is placed close to the light source 1, and one end of the second optical fiber array 6 is placed in contact with the line sensor 7. Furthermore, the other ends of each optical fiber array are arranged substantially perpendicularly to and close to the surface of the object to be read 2 so as to be in contact with each other.
光源l、各光フアイバーアレイ、およびラインセンサー
7は第2図(B)に示すように、被読取物体2と接する
底面に開口8が設けられている暗箱9の内部に収めるら
れており、この場合、各光フアイバーアレイの先端部は
、開口8を通じて被読取物体2の表面に近接して対向し
ている。As shown in FIG. 2(B), the light source 1, each optical fiber array, and the line sensor 7 are housed inside a dark box 9, which has an opening 8 on the bottom surface in contact with the object to be read 2. In this case, the tip of each optical fiber array faces the surface of the object to be read 2 through the opening 8 in close proximity.
第3図は開口8がら見た第1の光フアイバーアレイ5と
第2の光フアイバーアレイ6の配列を示ず図である。FIG. 3 is a diagram that does not show the arrangement of the first optical fiber array 5 and the second optical fiber array 6 as seen through the aperture 8.
上記構成の暗箱9の底面を被読取物体の表面に接触させ
、第1の光フアイバーアレイ5により被読取物体2の表
面を光照射すると、該被読取物体2の表面からの反射光
が第2の光フアイバーアレイ6を通じてラインセンサー
7に入射する。この状態で暗箱9を被読取文字上に走査
する。When the bottom surface of the dark box 9 having the above configuration is brought into contact with the surface of the object to be read and the surface of the object to be read 2 is irradiated with light by the first optical fiber array 5, the reflected light from the surface of the object to be read 2 is reflected from the surface of the object to be read. The light enters the line sensor 7 through the optical fiber array 6. In this state, the dark box 9 is scanned over the characters to be read.
この場合、被読取物体2の表面の平坦部(非文字部)と
文字部の窪みとでの反射光の強度比は、(d+I)2/
d2となる。ただし、dおよびlは第4図に示すように
、それぞれ各光フアイバーアレイ5と6の先端部と被読
取物体2の平坦部22との距離、および該平坦部22が
ら測った文字部の窪みの底部23の深さである。In this case, the intensity ratio of the reflected light between the flat part (non-character part) of the surface of the object to be read 2 and the depression of the character part is (d+I)2/
It becomes d2. However, as shown in FIG. 4, d and l are the distance between the tip of each optical fiber array 5 and 6 and the flat part 22 of the object to be read 2, and the indentation of the character part measured from the flat part 22, respectively. This is the depth of the bottom 23 of .
一般に、dは0.1〜0.2u程度であり、一方、1は
0.5mm程度であるので、前記反射光の強度比は10
〜40となり、被読取物体表面上に上記暗箱9を走査し
た場合に、前記平坦部と文字部とで充分明瞭なコントラ
ストが得られることになる。Generally, d is about 0.1 to 0.2u, and 1 is about 0.5mm, so the intensity ratio of the reflected light is 10
-40, and when the dark box 9 is scanned over the surface of the object to be read, a sufficiently clear contrast can be obtained between the flat part and the character part.
第1図に示したような従来の方法においては、光源1お
よびレンズ3を窪みの深さのオーダーで被読取物体2の
表面に近接させることができず、したがって、平坦部と
文字部のそれぞれからの反射光の間で大きなコントラス
ト比を得ることができなかったのであるが、本発明のよ
うに、光ファイバーを用いることによって上記のように
充分近接することが可能となり、大きなコントラストを
得ることができるのである。In the conventional method shown in FIG. 1, it is not possible to bring the light source 1 and the lens 3 close to the surface of the object to be read 2 on the order of the depth of the recess, and therefore, it is not possible to bring the light source 1 and the lens 3 close to the surface of the object to be read 2 on the order of the depth of the recess. However, by using optical fibers as in the present invention, it is possible to obtain a large contrast ratio between the reflected light from the It can be done.
上記構成の刻印文字読取装置を被読取物体被読取物体上
に一定速度で走査し、この間におけるラインセンサーの
出力信号を一定時間ごとにサンプリングすれば、被読取
文字パターンのアドレス信号が得られる。The address signal of the character pattern to be read can be obtained by scanning the engraved character reading device having the above configuration over the object to be read at a constant speed and sampling the output signal of the line sensor at regular intervals during this scanning.
第5図ぼ本発明の他の実施例を示し、第1の光フアイバ
ーアレイ5および第2の光フアイバーアレイ6の光軸を
被読取物体2の表面に対して傾けて配置した場合である
。FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, in which the optical axes of the first optical fiber array 5 and the second optical fiber array 6 are arranged at an angle with respect to the surface of the object 2 to be read.
一般に、入射角θが90°に近づくに従って反射率は1
に近くなるので、第5図のように各光フアイバーアレイ
を傾けることによって、光の利用効率を大きくすること
ができ、光源1としては出力容量の小さいものでよいこ
とになる。Generally, as the angle of incidence θ approaches 90°, the reflectance increases to 1.
Therefore, by tilting each optical fiber array as shown in FIG. 5, the light utilization efficiency can be increased, and the light source 1 may have a small output capacity.
第6図は前記第1の光ファイ)<−アレイ5と第2の光
フアイバーアレイ6とを、その先端部の断面において細
密充填となるように重ね合せた構成を示している。この
ような構成とすることGこよって、第2の光ファイノー
−アレイ6へ入射する反身1光の割合を大きくでき、光
の利用効率を向上できる。FIG. 6 shows a configuration in which the first optical fiber array 5 and the second optical fiber array 6 are stacked so as to be densely packed in the cross section of their tip portions. By adopting such a configuration, the ratio of the single beam of light incident on the second optical fine array 6 can be increased, and the efficiency of light utilization can be improved.
第7図は前記第1の光ファイノー−アレイ5を構成する
光ファイバーと第2の光ファイノー−アレイ6を構成す
る光ファイバーとを、その先端部において交互に配列し
た場合を示し、このような配列にすることによって光フ
ァイノ\−アレイ全体の厚さを小さくすることができ、
窪みの幅が小さし1文字を読取る場合に有効である。FIG. 7 shows a case where the optical fibers constituting the first optical fine array 5 and the optical fibers constituting the second optical fine array 6 are arranged alternately at their tips. By doing so, the thickness of the entire optical fiber array can be reduced,
It is effective when the width of the recess is small and one character is to be read.
第8図は前記第1の光フアイバーアレイ5の先端部にレ
ンズ10を設けた例を示す。FIG. 8 shows an example in which a lens 10 is provided at the tip of the first optical fiber array 5.
該レンズ10は同図(A)に示すように、第1の光フア
イバーアレイ5からの投射光がちょうど被読取物体2の
表面の平坦部22に焦点を結ぶように配置されている。As shown in FIG. 2A, the lens 10 is arranged so that the projected light from the first optical fiber array 5 is focused exactly on the flat portion 22 of the surface of the object 2 to be read.
したがって、平坦部22において投射光は最も強く、窪
みの底部23においては投射光は拡fi& シて弱くな
っており、レンズ10を設けない場合に比べ両部におけ
る反射光のコントラストはさらに大きくなる。Therefore, the projected light is strongest at the flat portion 22, and is expanded and weakened at the bottom 23 of the recess, and the contrast of the reflected light at both portions becomes even greater than in the case where the lens 10 is not provided.
上記各実施例において、被読取物体の表面に対向する側
の各光フアイバーアレイの先端部をそれぞれ独立に支持
する方法を採用してもよいが、これらの先端部を樹脂等
によって相互に固着させた構造とすることにより相互の
位置関係を精確に保持でき、また被読取物体との位置調
整をも容易にすることができる。In each of the above embodiments, a method may be adopted in which the tips of each optical fiber array on the side facing the surface of the object to be read are independently supported, but it is also possible to use a method in which these tips are fixed to each other with resin or the like. By adopting such a structure, the mutual positional relationship can be accurately maintained, and the positional adjustment with respect to the object to be read can also be facilitated.
なお、上記実施例においては、窪みによって形成された
刻印文字を読取る場合を例にして説明したが、突起状の
刻印文字の場合には前記反射光の強度比を求める式にお
いて、dを光フアイバーアレイの先端部と該突起状刻印
文字との距離に、またlを該刻印文字の高さに対応させ
れば、全く同様にして文字部と非文字部とのコントラス
トを犬きくすることができ、該文字の読取りが可能であ
る。In the above embodiment, the case where an engraved character formed by a depression is read is explained as an example, but in the case of a protruding engraved character, in the formula for calculating the intensity ratio of reflected light, d is replaced by an optical fiber. By making the distance between the tip of the array and the protruding engraved character and l correspond to the height of the engraved character, the contrast between the character part and the non-character part can be sharpened in exactly the same way. , the characters can be read.
(g)発明の効果
本発明によれば、凹凸を設けて形成された刻印文字を、
比較的簡単な構成によって高い信頼度で読取り可能とし
、また小型の読取装置を提供できる効果がある。(g) Effects of the Invention According to the present invention, the engraved characters formed with unevenness can be
A relatively simple configuration enables reading with high reliability, and has the effect of providing a compact reading device.
第1図は従来の刻印文字読取装置の構成を示す図、第2
図から第1′σ図は本発明に係る刻印文字読取装置の実
施例を示す図である。
図において、1は光源、2は被読取物体、3はレンズ、
4は撮像素子、5は第1の光フアイバーアレイ、6は第
2の光ファイノA−アレイ、7はラインセンサー、8は
開口、9は暗箱、10はレンズ、21は文字列、22は
平坦部、23は窪みの底部である。
第1 図
第2霞
<A) (B)第3図
第 4 口Figure 1 is a diagram showing the configuration of a conventional stamped character reading device;
FIG. 1'σ is a diagram showing an embodiment of the engraved character reading device according to the present invention. In the figure, 1 is a light source, 2 is an object to be read, 3 is a lens,
4 is an image sensor, 5 is a first optical fiber array, 6 is a second optical fiber A-array, 7 is a line sensor, 8 is an aperture, 9 is a dark box, 10 is a lens, 21 is a character string, 22 is a flat surface 23 is the bottom of the recess. Fig. 1 Fig. 2 Haze <A) (B) Fig. 3 Fig. 4 Mouth
Claims (3)
取物体からの反射光を検出するためのラインセンサーと
、該光源からの光を該被読取物体表面に投射するために
、その先端が該被読取物体表面に近接して設けられてい
る第1の光フアイバーアレイと、該被読取物体表面で反
射された光を該ラインセンサーに導くために、その先端
が該被読取物体表面に近接して設けられている第2の光
フアイバーアレイとから構成されることを特徴とする刻
印文字読取装置。(1) A light source for irradiating light onto an object to be read, a line sensor for detecting reflected light from the object to be read, and a line sensor for projecting light from the light source onto the surface of the object to be read; a first optical fiber array, the tip of which is disposed close to the surface of the object to be read; An engraved character reading device comprising: a second optical fiber array provided close to the surface.
アレイとを被読取物体側の先端部において一体化構造と
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の刻印
文字読取装置。(2) The engraved character reading device according to claim 1, characterized in that the first optical fiber array and the second optical fiber array are integrated at the tip end on the side of the object to be read.
アレイの各光ファイバーを被読取物体例の先端部におい
て交互に配列したこ、とを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の刻印文字読取装置b(4)第1の光フアイバ
ーアレイの各光ファイバーの被読取物体側の先端部にレ
ンズを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の刻印文字読取装置。(3) The engraved character according to claim 1, characterized in that the optical fibers of the first optical fiber array and the second optical fiber array are arranged alternately at the tip of the object to be read. Reading device b (4) The engraved character reading device according to claim 1, characterized in that a lens is provided at the tip of each optical fiber of the first optical fiber array on the side to be read.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57210127A JPS59100988A (en) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | Marked character reader |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57210127A JPS59100988A (en) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | Marked character reader |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59100988A true JPS59100988A (en) | 1984-06-11 |
Family
ID=16584232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57210127A Pending JPS59100988A (en) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | Marked character reader |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59100988A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02105980A (en) * | 1988-10-14 | 1990-04-18 | Maruwa Denshi Kagaku Kk | Read head for stamp reader |
US5159646A (en) * | 1990-01-29 | 1992-10-27 | Ezel, Inc. | Method and system for verifying a seal against a stored image |
-
1982
- 1982-11-30 JP JP57210127A patent/JPS59100988A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02105980A (en) * | 1988-10-14 | 1990-04-18 | Maruwa Denshi Kagaku Kk | Read head for stamp reader |
US5159646A (en) * | 1990-01-29 | 1992-10-27 | Ezel, Inc. | Method and system for verifying a seal against a stored image |
US5367580A (en) * | 1990-01-29 | 1994-11-22 | Ezel, Inc. | Method and system for establishing a coincidence between two images |
US5490225A (en) * | 1990-01-29 | 1996-02-06 | Ezel Inc. | Method and system for comparing two images by making an initial rough judgement |
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