(57)【要約】【課題】製品の表面と色調が異なり、トーンが近い色で印刷された記号を光学的にはっきりと読み取る。【解決手段】シリアルナンバー１２に対し、シリアルナンバー１２を囲むリング状の青色ＬＥＤ２２からなる照明２０で青色光を投射し、照明２０のリング内の開口２３からシリアルナンバー１２をＣＣＤカメラ３０で撮影し、撮影された画像のうち、赤色の波長成分を出力する。構成する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シボ加工された部材の表面に、その部材の色調とは異なる色調で印刷された記号を光学的に読み取る方法であって、
前記記号に対し、前記記号を囲むリング状の光源により光を投射するステップと、前記光源のリング内から前記記号を撮影するステップと、撮影された画像のうち、印刷された記号の色調を低減した波長成分を出力するステップとを有することを特徴とする印刷の読取方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シボ加工された部材の表面に印刷された記号を光学的に読み取る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の工業製品には、各製品に製品名やシリアルナンバー（記号）が表示され、その製品がいつ、どのような工程で生産されたかを示すデータが生産管理システムに記録されている。この表示は、シールに印刷した後、このシールを貼り付ける場合や、製品の表面に直接印刷する場合などがある（例えば、特許文献１参照）。このようにして製品に付けられたシリアルナンバーは、各工程で機械により読み取り、文字認識等させることにより、製品を特定するのに使われる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１０９９８号公報（第３頁等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したシリアルナンバーを光学的に機械で読み取るのは容易でないことがある。即ち、製品の生産時にシリアルナンバーを光学的に読み取るためには、シリアルナンバーが表示されている下地と文字のコントラストが強い必要がある。この点、シールにシリアルナンバーを印刷する場合には、コントラストが出やすい印刷色を選択することが多いので問題はないが、製品の表面に直接印刷する場合には、コントラストが出にくい印刷色、例えば製品の表面とトーン（明度）が近い色が選ばれることがある。これは、消費者にとっては、シリアルナンバーは大事でないことが多いので、製品のデザイン上は、シリアルナンバーが目立たないようにすることが望まれるからで、このような場合には、シリアルナンバーの読み取りが困難になる。特に、製品の表面にシボ加工（細かい凹凸を形成すること）がなされている場合には、光が乱反射してコントラストが付けにくくなり、光学的機械での読み取りは更に困難となる。
そこで、本発明は、シボ加工された部材表面に、その部材と近いトーンの色で印刷された記号であっても、光学的に的確に読めるようにすることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するため、本発明の印刷の読取方法では、シボ加工された部材の表面に、その部材の色調とは異なる色調で印刷された記号を光学的に読み取る方法であって、前記記号に対し、前記記号を囲むリング状の光源により光を投射するステップと、前記光源のリング内から前記記号を撮影するステップと、撮影された画像のうち、印刷された記号の色調を低減した波長成分を出力するステップとを有することを特徴とする。
【０００６】
このような方法によれば、印刷された記号を囲むように形成されたリング状の光源から光を投射し、このリング内から記号を撮影するので、記号周辺の反射光の強さがおよそ均一になり、得られた画像の記号周辺の明るさ（強度）が一定になって、記号の認識がし易くなる。また、撮影された画像のうち、印刷された記号の色調を低減した波長成分を出力することにより、印刷された記号は出力が落ちて、暗く出力され、一方、記号の周辺部分は、シボ加工された表面により光が乱反射し、かつ印刷された記号の色調と異なる色調を有していることから、ある程度の出力が得られるので、記号とその周辺部とのコントラストが強くなり、記号の認識がしやすくなる。なお、記号の認識自体は公知のＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒ　Ｒｅａｄｅｒ）の手法を用いればよい。
【０００７】
また、前記した印刷の読取方法では、投射する光の波長を、印刷された記号が有する波長とするのが望ましい。このような色調の光を使用することにより、印刷された記号の色調は、よりその色調の性質を帯び、出力される画像において、より暗く出力される。一方、記号の周辺部分は表面のシボ加工により乱反射して、ある程度の出力が得られることから、より強いコントラストで記号を識別することができる。
例えば、チャコールブラックの部材表面に青色のインクで記号が印刷されている場合には、窒化ガリウム（ＧａＮ）系の青色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ：波長４６５〜４７５ｎｍ）を用いるのがよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、適宜図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
参照する図面において、図１は、本発明の印刷の読取方法に使用する装置の構成図、図２は、同装置の機能ブロック図である。
図１に示すように、本実施形態では、磁気テープカートリッジ１０のケース１１の表面部１１ａに印刷された文字（記号）を読み取る場合について説明する。磁気テープカートリッジ１０は、樹脂からなる部材であるケース１１の内部に磁気テープが巻回されたリール（図示せず）が収納された磁気記録カートリッジである。ケース１１は、チャコールブラック（濃茶）の色を有しており、その表面部１１ａには、細かい凹凸を施したシボ加工がなされている。表面部１１ａの一部には、青色のインクによりシリアルナンバー１２が印刷されている。なお、実施形態での印刷は、例えばビデオジェット製専用青インク１６−２９００Ｑで印刷したものである。また、ケース１１は、例えばガラス繊維入りポリカーボネートからなる。
磁気テープカートリッジ１０は、生産工程において、ライン上を流れており、一定位置において、印刷読取装置Ｓにより、シリアルナンバー１２が読み取られて、生産管理装置において、生産日や、生産装置等をシリアルナンバー１２と対応させて記録されている。
【０００９】
印刷読取装置Ｓは、照明２０と、ＣＣＤカメラ３０と、波長分離部４０と、画像処理系５０とから構成されている。
照明２０は、四角いリング状の基板２１に青色ＬＥＤ２２がリング状に配置されて構成されている。基板２１は、四角い開口２３を有している。開口２３には、光が透過しやすいように何も取り付けられていないが、光を通すことができれば、透明なフィルタ等が備えられていてもよい。開口２３は、磁気テープカートリッジ１０のシリアルナンバー１２の正面に配置されており、この配置により、青色ＬＥＤ２２はシリアルナンバー１２を取り囲むように光を投射することができる。照明２０と表面部１１ａの距離は、特に限定されることなく、適宜に設定すればよい。
青色ＬＥＤ２２は、窒化ガリウム（ＧａＮ）系のＬＥＤであり、例えば豊田合成株式会社製のＥ１Ｌ５３−３Ｂを使用することができる。この青色ＬＥＤ２２の発光波長は、４６５〜４７５ｎｍである。なお、青色ＬＥＤ２２は、図示しない駆動回路に接続されて、連続的に発光される。
【００１０】
ＣＣＤカメラ３０は、Ｒ（Ｒｅｄ）Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）Ｂ（Ｂｌｕｅ）の３原色を受光可能な一般的なカラーＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）を使用したカメラである。ＣＣＤカメラ３０は、磁気テープカートリッジ１０のシリアルナンバー１２が印刷された位置と、照明２０の開口２３とを結ぶ線の延長線上に、開口２３からシリアルナンバー１２を覗くようにして撮影できるように配置されている。ＣＣＤカメラ３０は、波長分離部４０に撮影した画像の信号を出力するように接続されている。
なお、図３がＣＣＤカメラ３０のＲＧＢの各受光素子の感度を示したグラフであり、Ｒは５５０〜７００ｎｍ、Ｇは４６０〜６３０ｎｍ、Ｂは４００〜５２０ｎｍで感度が高く、それ以外の波長では、感度が鈍い。
【００１１】
波長分離部４０は、ＣＣＤカメラ３０から出力された信号が入力され、シリアルナンバー１２の色、即ち青色を低減した色調の波長成分を出力する回路である。この回路は、公知の波長分離回路、例えば、ビデオデコーダを使用することができる。なお、本実施の形態では、シリアルナンバー１２の印刷が青色でなされているので、ＣＣＤカメラ３０内のＲＧＢの各ＣＣＤが検出した信号のうち、電気的、機械的にＢ（Ｂｌｕｅ）の信号をカットして青色の色調を低減した波長成分を分離して出力する。また、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）の信号もカットすることで、青色の成分がさらに低減し、よりコントラストを出すことができる。簡単な方法としては、画像の出力端子として原色のＲＧＢに分離して出力するアンプを利用し、Ｒの端子のみを画像処理系に接続するようにするとよい。
【００１２】
画像処理系５０は、記憶手段、演算手段などからなるコンピュータであり、入力された画像を２値化後、ＯＣＲのプログラムで処理することで、画像からシリアルナンバー１２を認識する公知のシステムである。
【００１３】
前記した各構成について、図２の機能ブロック図との対応を説明しつつ、各構成の変形例について説明する。
光学系２５は、照明２０およびＣＣＤカメラ３０のレンズ等の光学系に相当する。この光学系２５は、前記した構成に変えて種々の構成をとることができる。例えば、照明２０は必ずしも青色である必要は無く、白色やグリーンのＬＥＤをリング状に並べて配置しても良い。また、必ずしもＬＥＤである必要もなく、白熱電球を使用することもできる。また、投射する波長を限定したい場合も、ＬＥＤのようにもともとの発光波長範囲が狭い光源を使う場合だけでなく、白熱電球の光をフィルタに通して狭い波長範囲とすることもできる。このときのフィルタとしては、例えば、ＲＧＢの原色フィルタやＣ（ｃｙａｎ）Ｍ（ｍａｇｅｎｔａ）Ｙ（ｙｅｌｌｏｗ）の補色フィルタなどのバンドパスフィルタを使用することができる。例えば、白熱電球にこれらのフィルタを被せたり、これらの色の塗料を塗ったりするなどの方法が考えられる。
【００１４】
受光素子３１は、光学系２５から取り込まれた光を受光する素子であり、ＣＣＤカメラ３０のＣＣＤ素子に相当する。本実施の形態では、ＲＧＢの原色ＣＣＤを用いているが、ＣＭＹＫの補色ＣＣＤを用いることもできる。
【００１５】
アンプ４１は、受光素子３１から入力された信号を増幅して、波長分離回路４２へ出力する電気回路である。
波長分離回路４２は、アンプ４１から入力された信号を、ＲＧＢの各色の波長に分離して、出力する電気回路である。本実施形態では、各ＲＧＢのＣＣＤ素子が増幅された信号をそのままＲＧＢの各色の強度として出力している。
Ｒ出力４３ａ、Ｇ出力４３ｂ、Ｂ出力４３ｃは、それぞれ波長分離回路４２から出力された分離後の信号の出力部である。
これらのアンプ４１、波長分離回路４２、Ｒ出力４３ａ、Ｇ出力４３ｂ、Ｂ出力４３ｃが、前記した実施形態の波長分離部４０に相当する。なお、ＣＣＤカメラ３０と、波長分離部４０とは、一体のカメラで構成される場合もある。また、波長の分離は必ずしも原色のＲＧＢに分離する必要はなく、適宜の波長に分離してもよい。たとえば、デジタル化した画像信号をコンピュータに入力して、回路的なバンドパスフィルタを用いることで選択波長領域を抽出してもよい。
【００１６】
以上のような印刷読取装置Ｓによる、印刷の読取方法について説明する。
ライン上を流れてきた磁気テープカートリッジ１０は、印刷読取装置Ｓの前の一定位置で一旦停止する。磁気テープカートリッジ１０のシリアルナンバー１２に対しては、照明２０により波長４６５〜４７５ｎｍの青色光が投射される。照明２０は、シリアルナンバー１２を囲むようなリング状に発光するので、シリアルナンバー１２はその周囲から光が投射される。そして、この状態で、ＣＣＤカメラ３０が開口２３からシリアルナンバー１２を覗く状態でシリアルナンバー１２とその周辺の表面部１１ａを撮影する。
照明２０が仮にシリアルナンバー１２の文字の上側から投射するのみであると、表面部１１ａで反射した直接光が最も明るく、直接光から外れるにつれて徐々に暗くなるグラデーションの状態となってしまうのに対し、本実施形態で撮影された画像は、照明２０がリング状であることから、光の強度がおよそ均一になっている。そして、シリアルナンバー１２は、青色で印刷され、この青色の印刷に青色の波長の光が当てられているので、シリアルナンバー１２がより青く強調される。シリアルナンバー１２の周辺の表面部１１ａは、青色の光が表面部１１ａのシボ加工により散乱することで、比較的明るく反射する。
波長分離部４０は、ＣＣＤカメラ３０から入力された光のうち、赤色（Ｒ）の成分のみを出力する。このときの波長は、前記したＣＣＤ受光素子の特性より、５５０ｎｍ以上の光を出力するので、青色で印刷されたシリアルナンバー１２は非常に暗く出力される。一方、周辺のチャコールブラックの表面部１１ａから反射された光は、比較的高い出力が得られる。そのためシリアルナンバー１２とその周辺との明度差が付いた高いコントラストの画像が得られる。
その結果、画像処理系５０で、２値化後、ＯＣＲのプログラムで文字認識をしたときに、読取エラーが発生する可能性も少なくなる。
【００１７】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態には限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜変形して実施することが可能である。例えば、印刷は、シリアルナンバー１２のような文字、数字等の記号に限らず、例えばバーコードや２次元コード等の記号であっても構わない。
また、光学系に、ケース１１から反射した後の光に適宜な角度で配置した偏光フィルタを通して、よりコントラストを得やすくしてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の印刷の読取方法によれば、部材の表面と色調が異なり、トーンが近い色で印刷された記号を光学的にはっきりと読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る印刷読取装置の構成図である。
【図２】実施形態に係る印刷読取装置の機能ブロック図である。
【図３】ＣＣＤ受光素子の感度の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０　　磁気テープカートリッジ
１１　　ケース
１１ａ　表面部
２０　　照明
２２　　青色ＬＥＤ
２３　　開口
３０　　ＣＣＤカメラ
４０　　波長分離部
５０　　画像処理系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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