JPH0652345A - 光源装置、光学的情報読取装置および光学的情報読取識別装置 - Google Patents

光源装置、光学的情報読取装置および光学的情報読取識別装置

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JPH0652345A
JPH0652345A JP4219760A JP21976092A JPH0652345A JP H0652345 A JPH0652345 A JP H0652345A JP 4219760 A JP4219760 A JP 4219760A JP 21976092 A JP21976092 A JP 21976092A JP H0652345 A JPH0652345 A JP H0652345A
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JP4219760A
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Shinji Tajima
真治 田島
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 1台で透明パターンとそれ以外のパターンと
を読み取り、そして識別するような光学的情報読取識別
装置を提供すること。 【構成】 蛍光体を励起させる第1の光を発光する第1
の光源と、第1の光とは異なる第2の光を発光する第2
の光源と、第1の光および第2の光を受入れ交互に選択
して対象物に照射させる光選択手段と、対象物からの反
射光のうち可視光成分のみを通過させる光学フィルタ
と、光学フィルタを通過した光を検出する受光素子と、
上記受光素子からの検出信号を入力し、上記光選択手段
の光選択周期または上記検出信号の内容に応じて、上記
第1の光に応答するパターンまたは上記第2の光に応答
するパターンを識別する手段とを有する。そのため、透
明パターンおよびそれ以外のパターンの双方を読み取
り、そして識別することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光源装置と光学的情報
読取装置と光学的情報読取識別装置とに係わり、さらに
詳しくは、2つの光源からの光を交互に選択的に出力す
る光選択手段を有する光源装置と、この光源装置を有す
る光学的情報読取装置と、この光学的情報読取装置から
の検出信号を入力し処理を行う光学的情報読取識別装置
とに関する。
【0002】
【従来の技術】光学的に読み取るために用いられるパタ
ーンとしては、たとえばバーコードがある。このバーコ
ードの識別マークには通常、墨等による視認できるもの
が用いられているが、最近、美観、機密性等の観点から
識別マークが透明である透明バーコードが用いられてい
る。この透明バーコードは、通常の状態では直接視認で
きないが、紫外線等の励起光を照射されると蛍光を発光
する蛍光インクを用いて識別マークが形成してある。墨
等による識別マークを有するバーコードは赤色光等の可
視光を照射して読み取られ、蛍光インクによる識別マー
クを有するバーコードは紫外光(不可視光)を照射して
読み取られる。従来のバーコードリーダの光源は赤色光
または紫外光のどちらか一方の光を提供する機能しか有
していなく、これら2種類のバーコードをそれぞれ異な
るバーコードリーダを用いて読み込みを行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】バーコードの適用の拡
大により、墨等の識別マークを有する可視バーコードと
蛍光インクの識別マークを有する透明バーコードとを同
一のバーコードリーダで識別したいという要請がでてい
る。しかし、従来のバーコードリーダの光源は赤色光ま
たは紫外光のどちらか一方の光を提供する機能しか有し
ていないため、可視バーコードおよび透明バーコードの
双方を同一のバーコードリーダで読み取ることができな
かった。以上は、バーコードを例示したが、バーコード
に限らずその他の光学的に読み取りが行われるパターン
においても同様の問題がある。
【0004】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、1台の光源で
透明パターンとそれ以外のパターンとを識別するような
光を提供する光源装置を提供することである。また本発
明の目的は、この光源装置を用いてそれぞれのパターン
を正確に読み取ることができる光学的情報読取装置を提
供することにある。さらに本発明の目的は、この光学的
情報読取装置を用いてそれぞれのパターンを正確に読み
取り、この読み取り結果を正確に識別することができる
光学的情報読取識別装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の光源装置は、蛍光体を励起させる第1の
光を発光する第1の光源と、第1の光とは異なる第2の
光を発光する第2の光源と、第1の光および第2の光を
受入れ交互に選択して出力する。また、本発明の光学的
情報読取装置は、蛍光体を励起させる第1の光を発光す
る第1の光源と、第1の光とは異なる第2の光を発光す
る第2の光源と、第1の光および第2の光を受入れ交互
に選択して対象物に照射させる光選択手段と、対象物か
らの反射光のうち可視光成分のみを通過させる光学フィ
ルタと、光学フィルタを通過した光を検出する受光素子
とを有する。また、本発明の光学的情報読取識別装置
は、蛍光体を励起させる第1の光を発光する第1の光源
と、第1の光とは異なる第2の光を発光する第2の光源
と、第1の光および第2の光を受入れ交互に選択して対
象物に照射させる光選択手段と、対象物からの反射光の
うち可視光成分のみを通過させる光学フィルタと、光学
フィルタを通過した光を検出する受光素子と、上記受光
素子からの検出信号を入力し、上記光選択手段の光選択
周期または上記検出信号の内容に応じて、上記第1の光
に応答するパターンまたは上記第2の光に応答するパタ
ーンを識別する手段とを有する。
【0006】
【作用】本発明に係わる光源装置は、蛍光体を励起させ
る第1の光を発光する第1の光源と、第1の光とは異な
る第2の光を発光する第2の光源とを光選択手段を用い
て交互に選択的に出力する。この光源装置で光選択を高
速に行うと、2つの光が混じることなく、実質的に同時
的に、1台の光源装置で対象物に2種類の光を提供でき
る。また、本発明に係わる光学的情報読取装置では、上
記光源装置からの2種類の光が選択的に対象物に照射さ
れ、この対象物にて反射した光のうち可視光成分のみが
光学フィルタを通過し、受光素子に達する。また、本発
明に係わる光学的情報読取装置では、この受光素子から
の検出信号を入力し、光源装置における光選択手段の光
選択周期などに応じて第1の光に応答するパターンまた
は第2の光に応答するパターンを識別する。
【0007】
【実施例】以下、本発明の光学的情報読取識別装置の一
実施例として、透明バーコードおよび可視バーコードを
1台で読み取り可能なバーコードリーダについて、図面
に基づいて説明する。図1に本実施例のバーコードリー
ダの構成図を示す。このバーコードリーダ48は、光源
装置46と、光学的情報読取装置44と、識別処理装置
12とで構成してある。この光学的情報読取装置44
は、光源装置46と光学フィルタ7とCCD光センサ9
とで構成してある。図2は、発明の実施例に係わるバー
コードリーダの外観概略図であり、図3はその内部構造
を説明するための図である。図2に示すように、このバ
ーコードリーダ48のケース1は箱型に形成してあり、
このケース1の正面にはカード2を挿入する挿入口3が
設けてある。この挿入口3からバーコード4が印刷して
あるカード2を挿入する。このバーコード4には、透明
バーコードと可視バーコードとの2種類が用いられ、透
明バーコードの識別マークには視認不可の蛍光体として
の蛍光インクが、また、可視バーコードの識別マークに
は視認可の墨が印刷されている。蛍光インクとしては、
たとえばZnO又はZnO/Znを主顔料とするものが
用いられる。
【0008】図3に示すように、バーコードリーダ48
は主に、光源装置46と、この光源装置46を含む光学
的情報読取装置44と、識別処理装置12とで構成して
ある。図1および図2において、光源装置46は第1の
光源としての冷陰極放電管32aと、第2の光源として
の赤色LED32bと、光選択手段として第1の液晶シ
ャッタ30aおよび第2の液晶シャッタ30と、三角プ
リズム36と、液晶シャッタ制御装置34とで構成して
ある。冷陰極放電管32aと赤色LED32bとはケー
ス1内におけるカード2のセット位置の上方に配設して
あり、三角プリズム36は冷陰極放電管32aと赤色L
ED32bとの間に配設してある。第1の液晶シャッタ
30aは冷陰極放電管32aと三角プリズム36との間
に配設してあり、第2の液晶シャッタ30bは赤色LE
D32bと三角プリズム36との間に配設してある。冷
陰極放電管32aは第1の光としての紫外光を発光し、
赤色LED32bは第2の光としての赤色光を発光す
る。第1の液晶シャッタ30a、30bは液晶シャッタ
制御装置34からの選択信号を受けて所定の光選択周
期、たとえば50ms周期でそれぞれ交互に透過状態お
よび遮断状態となる。第1の液晶シャッタ30aが透過
状態になると冷陰極放電管32aからの紫外光が、また
は第2の液晶シャッタ30bが透過状態のときは赤色L
ED32bからの赤色光が交互に三角プリズム36に照
射する。三角プリズム36は、冷陰極放電管32aから
の紫外光または赤色LED32bからの赤色光の光路を
偏向させてバーコード4に照射する。
【0009】また、光学的情報読取装置44は上述の光
源装置46と光学フィルタ7と受光素子としてのCCD
光センサ9とで構成してある。光源装置46から出力さ
れる紫外光および赤色光のバーコード4による反射方向
に光学フィルタ7とCCD光センサ9とが順に配設して
ある。そして、光源装置46からの紫外光または赤色光
がバーコード4に照射し、これらバーコード4による反
射光が光学フィルタ7を通してCCD光センサ9に結像
する。光学フィルタ7は、紫外光の最大波長約450n
mと、蛍光インク励起光としての紫外光を照射させたと
きに蛍光インクから発光される蛍光の波長約500nm
との間に遮断波長を有しており、可視光等のこの遮断波
長より小さな波長の光を遮断する。そのため、バーコー
ド4が透明バーコードの場合、紫外光をそのバーコード
4に照射させると、この光学フィルタ7はバーコード4
の識別マーク不着部にて反射した紫外光を除去し、蛍光
インクから発光した有効な蛍光成分のみを透過してCC
D光センサ9に結像させる。
【0010】また、バーコードリーダ48は、上述の光
学的情報読取装置44と識別処理装置12とで構成して
ある。識別処理装置12は光学的情報読取装置44のC
CD光センサ9に接続されていて、CCD光センサ9か
らの検出信号としての結像データを入力し、この結像デ
ータの内容と液晶シャッタ制御装置34から入力する選
択信号および切替信号に応じて後述の識別処理を行う。
切替信号は、液晶シャッタ制御装置34から第2の液晶
シャッタ30bを遮断状態から透過状態にする選択信号
が出力されたときに液晶シャッタ制御装置34から識別
処理装置12に出力される。この識別処理装置12とし
ては、たとえばワンチップマイコン等が用いられる。そ
の他に、ケース1内には、光源駆動回路10と電源回路
11とが内蔵してあり、光源駆動回路10が冷陰極放電
管32aと赤色LED32bとを駆動する。電源回路1
1にはスイッチング電源AC100Vを入力して電子回
路18と光源駆動回路10と液晶シャッタ制御装置34
とCCD光センサ9とで使用する電圧を供給する。電子
回路18は後記LED15とLED16とブザー14と
を駆動する駆動回路で構成してある。また、ケース1の
裏面にはブザー14が設けてあり、このブザー14によ
りバーコード4の読み取りの可否を利用者に知らせる。
図2に示すように、ケース1の正面部にはLED16と
LED15とが配設してある。LED15により識別結
果を表示し、LED16は電源スイッチ・オンを表示す
る。
【0011】次に、図1を用いてこのように構成した光
源装置46、光学的情報読取装置44およびバーコード
リーダ48の作用を説明する。まず、光源装置46の作
用について説明する。電源スイッチがオンになると、冷
陰極放電管32aおよびと赤色LED32bからそれぞ
れ紫外光および赤色光が発光する。また、第1の液晶シ
ャッタ30aと第2の液晶シャッタ30bとは、液晶シ
ャッタ制御装置34から入力する選択信号により、所定
の光選択周期、たとえば50ms周期でそれぞれ交互に
遮断状態と透過状態とに切り替わる。第1の液晶シャッ
タ30aが透過状態になると冷陰極放電管32aからの
紫外光が、または第2の液晶シャッタ30bが透過状態
になると赤色LED32bからの赤色光が交互に混じる
ことなく三角プリズム36に照射され、この三角プリズ
ム36で偏向されてバーコード4に照射する。このと
き、光選択周期は50msと非常に短いため、たとえば
数100ms〜1秒程度の時間について見れば、実質的
に同時に、1台の光源装置46で紫外光および赤色光の
2種類の光を提供できる。
【0012】次に、光学的情報読取装置44の作用につ
いて説明する光学的情報読取装置44は、上述の光源装
置46を用いて、紫外光および赤色光の2種類の光をバ
ーコード4に照射する。バーコード4が可視バーコード
である場合には、光源装置46からバーコード4に赤色
光が照射されると、バーコード4の識別マークに照射さ
れた赤色光は識別マークで吸収され、識別マーク不着部
にて反射された赤色光のみが光学フィルタ7を通過し、
CCD光センサ9上に結像する。このバーコード4に光
源装置46から紫外光が照射されると、バーコード4の
識別マークおよび識別マーク不着部の双方にて反射され
た紫外光が光学フィルタ7で除去され、CCD光センサ
9には達しない。また、バーコード4が透明バーコード
である場合には、光源装置46からバーコード4に赤色
光が照射されると、バーコード4の識別マークおよび識
別マーク不着部の双方にて反射された赤色光が光学フィ
ルタ7を通過し、CCD光センサ9上に結像する。この
バーコード4に紫外光が照射されると、バーコード4の
識別マークに照射された紫外光により蛍光インクから発
光する蛍光と、識別マークにて反射された紫外光とのう
ち、蛍光成分のみが光学フィルタ7を通過し、CCD光
センサ9上に結像する。このように光学的情報読取装置
44は、光源装置46を用いて紫外光および赤色光を混
じることなく高速に照射させて読み取りを行うため、透
明バーコードおよび可視バーコードの双方を正確に読み
取ることができる。
【0013】次に、バーコードリーダ48の作用につい
て説明する。バーコードリーダ48では、上述による光
学的情報読取装置44を用いてバーコード4の読み取り
を行い、バーコード4をCCD光センサ9上に結像させ
る。その後、CCD光センサ9上のバーコード4の結像
データを検出信号として識別処理装置12に入力し、こ
の識別処理装置12において、液晶シャッタ制御装置3
4から入力する選択信号および第2の液晶シャッタ30
bの遮断状態から透過状態への切替信号に応じて以下に
示す所定の識別処理を行う。
【0014】図4は、識別処理装置12における識別処
理を示すフローチャート図である。図4に示すように、
識別処理装置12は、ステップS1でCCD光センサ9
からのバーコード4の結像の結像データを入力すると、
ステップS2の処理を実行し、この結像データを増幅す
る。その後、ステップS3の処理を実行し、ステップS
2で増幅した結像データの波形を整形する。その後、ス
テップS4の処理を実行し、ステップS3で整形した結
像データをバーコード4のそれぞれバー幅に対応する時
間幅の2値化レベルのデジタル信号に変換する。その
後、ステップS5において、液晶シャッタ制御装置34
からの選択信号の入力を検出するとステップS6におい
て、この選択信号の入力回数が4回以下であるかを検査
する。ステップS6における検査の結果、選択信号の入
力回数が、たとえば4回以下でなければバーコード4は
紫外光および赤色光の双方で読み取り不可であると判断
し、ステップS15の処理を実行しブザー14をオンに
し、利用者にバーコード4が読み取り不可であることを
知らせる。バーコード4の読み取りが不可であると判断
する選択信号の入力回数は、上記4回に限らず10回に
してもよい。
【0015】一方、ステップS6の検査の結果、選択信
号の入力が4回以下であれば、ステップS7の処理を実
行する。ステップS7では、液晶シャッタ制御装置34
からの切替信号の入力の存否を検証して、バーコード4
に赤色光および紫外光のどちらが照射されたかを判断す
る。切替信号は第2の液晶シャッタ30bが透過状態か
ら遮断状態へ切り替わったときに発生するめ、この切替
信号を入力したときには、処理を行っている結像データ
は赤色光を用いた読み取りを行ったときのものであると
判断する。ステップS7で赤色光がバーコード4に照射
されたと判断するとステップS8の処理を実行し、紫外
光がバーコード4に照射されたと判断するとステップS
12の処理を実行する。ステップS8では、ステップS
4で出力したデジタル信号を予め定められた赤色光用の
記憶領域に記憶する。その後、ステップS9の処理を実
行し、予め可視バーコード用に登録したデータを用いて
ステップS8で赤色光用の記憶領域に記憶したデジタル
信号を識別する。そして、ステップS10で識別可であ
ると判断するとステップS11の処理を実行し、LED
15に識別結果を表示する。一方、ステップS10で識
別不可であると判断すると再びステップS5の処理を実
行する。一方、ステップS7で紫外光がバーコード4に
照射されたと判断するとステップS12の処理を実行
し、ステップS5で出力したデジタル信号を予め定めら
れた紫外光用の記憶領域に記憶する。その後、ステップ
S13の処理を実行し、予め透明バーコード用に登録し
たデータを用いてステップS12で紫外光用の記憶領域
に記憶したデジタル信号を識別する。そして、ステップ
S14で識別可であると判断するとステップS11の処
理を実行し、LED15に識別結果を表示する。一方、
ステップS14で識別不可であると判断すると再びステ
ップS5の処理を実行する。このように、バーコードリ
ーダ48では、CCD光センサ9上からのバーコード4
の結像データを用いて、識別処理装置12内で上述の処
理を行うため、透明バーコードおよび可視バーコードの
双方を読み取り識別することができる。
【0016】上述のように、本実施例の光源装置46で
は、第1の光源として冷陰極放電管32aを用い、第2
の光源として赤色LED32bを用いたが、これらは他
にも、第1の光源として紫外レーザまたは紫外LEDを
用い、また第2の光源として赤色光以外の可視光を発す
る有色LEDまたは第1の光源から発っせされる光とは
異なる光たとえば赤外レーザを発する赤外光送信機を用
いてもよい。また、光選択手段としては、第1の液晶シ
ャッタ30a、bを用いるのでなく他の手段を用いても
よい。たとえは、図6に示すように、光選択手段として
の回転ミラー40を冷陰極放電管32aと赤色LED3
2bとの間に配設し、この回転ミラー40を回転させる
ことで、冷陰極放電管32aからの紫外光と赤色LED
32bからの赤色光とを交互に三角プリズム36に照射
してもよい。また、図7に示すように、ポリゴンミラー
(回転多面体鏡)42を光選択手段として用いれば、こ
のポリゴンミラー42を回転させることで、紫外光と赤
色光を交互に三角プリズム36に照射させることも可能
である。さらに、光選択手段として、冷陰極放電管32
aと赤色LED32bとをそれぞれ交互にオン・オフさ
せる制御装置を用いて紫外光と赤色光とを交互に三角プ
リズム36に照射してもよい。また、液晶シャッタ制御
装置34から出力した信号により第1の液晶シャッタ3
0a、bを所定の光選択周期で透過状態および遮断状態
としたが、識別処理装置12に所定の光選択周期で切替
えを行う機能を持たせ、識別処理装置12からの出力す
る信号により切替えを行ってもよい。
【0017】また、識別処理装置12における識別処理
は、バーコード4に照射した光の種類に応じて、CCD
光センサ9からの結像データの処理を行うものであれば
特に限定されず、たとえば、CCD光センサ9から赤色
光および紫外光を照射した場合の結像データをそれぞれ
入力、識別し、その後、有用な識別結果のみをLED1
5に表示してもよい。また、2種類のバーコード4とし
て透明バーコードおよび可視バーコードを例示したが、
これらのバーコードは異なる光を照射させて読み取るも
のであれば特に限定されない。また、本発明のバーコー
ドリーダ48は、1種類のバーコード4を読み取るもの
として使用してもよい。
【0018】このように本発明の実施例に係わる光源装
置46では、第1の液晶シャッタ30a、bを所定の光
選択周期で交互に遮断・透過状態とし紫外光または赤色
光をそれぞれ選択的に出力することができる。そのた
め、紫外光と赤色光とが混じることなく実質的に同時的
に2つの光を提供するこができる。また、光学的情報読
取装置44では、光源装置46から紫外光または赤色光
を混じることなく選択的にバーコード4に照射し、読み
取りを行うため、透明バーコードおよび可視バーコード
の双方を正確に読み取ることができる。さらに、バーコ
ードリーダ48では、CCD光センサ9からの結像デー
タを識別処理装置12に入力し、上述の識別処理を行う
ため、1台のバーコードリーダ48で透明バーコードお
よび可視バーコードの双方を正確に読み取り識別するこ
とができる。
【0019】
【発明の効果】本発明に係わる光源装置は、光選択を高
速に行うことで、1台の光源装置で透明パターンとそれ
以外のパターンとを識別するような光を実質的に同時
に、1台の光源装置で対象物に2種類の光を提供でき
る。また、本発明に係わる光学的情報読取装置では、こ
の光源装置を用いて2種類の光を選択的にそれぞれ異な
るパターンに照射して読み取りを行うため、それぞれの
パターンを受光素子で正確に読み取ることができる。さ
らに、本発明に係わる光学的情報読取識別装置では、上
記光学的情報読取装置を用いてそれぞれのパターンを受
光素子で読み取り、この受光素子からの検出信号を用い
て識別を行うため、それぞれのパターンを正確に読み取
り識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わるバーコードリーダの光
学系および電気的構成を示す図である。
【図2】本発明の実施例に係わるバーコードリーダの外
観を示す射視図である。
【図3】本発明の実施例に係わるバーコードリーダの内
部構造を説明するための射視図である。
【図4】本発明の実施例に係わるバーコードリーダの識
別処理装置12における処理を示すフロチャート図であ
る。
【図5】本発明の実施例に係わるバーコードリーダの識
別処理装置12における処理を示すフロチャート図であ
る。
【図6】本発明の実施例に係わるバーコードリーダにお
いて、光選択手段として回転ミラーを用いた場合の光学
系を示す図である。
【図7】本発明の実施例に係わるバーコードリーダにお
いて、光選択手段としてポリゴンミラーを用いた場合の
光学系を示す図である。
【符号の説明】
1 ケース 2 カード 3 挿入口 4 バーコード 7 光学フィルタ 9 CCD光センサ 10 光源駆動回路 11 電源回路 12 識別処理装置 13 電源コネクタ 14 ブザー 15、16 LED 18 電子回路 30a 第1の液晶シャッタ 30b 第2の液晶シャッタ 32a 冷陰極放電管 32b 赤色LED 34 液晶シャッタ制御装置 36 三角プリズム 40 回転ミラー 42 ポリゴンミラー 44 光学的情報読取装置 46 光源装置 48 バーコードリーダ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蛍光体を励起させる第1の光を発光する
    第1の光源と、第1の光とは異なる第2の光を発光する
    第2の光源と、第1の光および第2の光を受入れ交互に
    選択して出力する光選択手段とを有する光源装置。
  2. 【請求項2】 蛍光体を励起させる第1の光を発光する
    第1の光源と、第1の光とは異なる第2の光を発光する
    第2の光源と、第1の光および第2の光を受入れ交互に
    選択して対象物に照射させる光選択手段と、対象物から
    の反射光のうち可視光成分のみを通過させる光学フィル
    タと、光学フィルタを通過した光を検出する受光素子と
    を有する光学的情報読取装置。
  3. 【請求項3】 蛍光体を励起させる第1の光を発光する
    第1の光源と、第1の光とは異なる第2の光を発光する
    第2の光源と、第1の光および第2の光を受入れ交互に
    選択して対象物に照射させる光選択手段と、対象物から
    の反射光のうち可視光成分のみを通過させる光学フィル
    タと、光学フィルタを通過した光を検出する受光素子
    と、上記受光素子からの検出信号を入力し、上記光選択
    手段の光選択周期または上記検出信号の内容に応じて、
    上記第1の光に応答するパターンまたは上記第2の光に
    応答するパターンを識別する手段とを有する光学的情報
    読取識別装置。
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