JP2867779B2 - バーコード読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、往復運動する走査ミラ
ーにより光を往復走査し、バーコードが記載された読取
対象から反射してくる反射光に応じた電気信号を２値化
し、その２値化信号を所定のサンプリング間隔でカウン
トしたカウント値に基づいてバーコードデータを読み取
るバーコード読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光を投射する光源と、該光源
からの光を往復運動する走査ミラーにより往復走査する
走査手段と、該走査手段による光の走査によってバーコ
ードが記載された読取対象から反射してくる反射光を受
光し、その受光光量に応じた電気信号を発生する受光手
段と、該受光手段からの電気信号を２値化する２値化手
段と、該２値化信号を所定のサンプリング間隔でカウン
トするカウント手段と、該カウント手段からのカウント
値に基づいてバーコードデータを読み取る読取手段とを
備えたバーコード読取装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、走査ミ
ラーは往復運動するため、その往復動の転換前後で加速
度が生じ、平面走査速度は一定ではない。一方、従来、
２値化信号をカウントする際のサンプリング間隔を決定
するのに用いるサンプリングクロックの周波数は一定で
ある。例えば、図６に示すように、等しいモジュール幅
のバーコードを走査した場合であっても、走査ミラーの
平面走査速度が異なると２値化信号のパルス幅が一定に
ならない。

【０００４】そのため、一定周期のサンプリングクロッ
クを用いてカウントすると、モジュール幅の等しいバー
コードを走査したにもかかわらず、図６に示す場合では
カウント値が順に６，４，３，４，６となって一定にな
らない。そのため、例えばナローバーであるのにワイド
バーであると判断してしまう可能性もある。従って、カ
ウント値のばらつき度合や平均値を算出し、それらに基
づいて各々のカウント値を補正する等のソフト処理が必
要であり、また、その平均値等を算出するためにはある
程度多くのデータを取り込んでからでないと適正な補正
ができず、応答性も悪くなる。

【０００５】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、走査ミラーの平面走査速度の違いにかかわらず、
読取手段においてバーコードデータを正しく読み取るこ
とができるバーコード読取装置を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、この目的を達成す
るためになされた本発明の請求項１に記載したバーコー
ド読取装置は、光を投射する光源と、該光源からの光を
往復運動する走査ミラーにより往復走査する走査手段
と、該走査手段による光の走査によってバーコードが記
載された読取対象から反射してくる反射光を受光し、そ
の受光光量に応じた電気信号を発生する受光手段と、該
受光手段からの電気信号を２値化する２値化手段と、該
２値化信号を所定のサンプリング間隔でカウントするカ
ウント手段と、該カウント手段からのカウント値に基づ
いて上記バーコードデータを読み取る読取手段とを備え
たバーコード読取装置において、上記走査ミラーの往復
運動に同期し、該往復運動の整数倍の周波数を有するサ
ンプリングクロックを発生させるクロック発生手段を備
え、上記カウント手段が、該クロック発生手段から発生
したサンプリングクロックに基づくサンプリング間隔
で、上記２値化信号をカウントすることを特徴とする。

【０００７】また、請求項２記載のバーコード読取装置
は、光を投射する光源と、該光源からの光を往復運動す
る走査ミラーにより往復走査する走査手段と、該走査手
段による光の走査によってバーコードが記載された読取
対象から反射してくる反射光を受光し、その受光光量に
応じた電気信号を発生する受光手段と、該受光手段から
の電気信号を２値化する２値化手段と、該２値化信号を
所定のサンプリング間隔でカウントするカウント手段
と、該カウント手段からのカウント値に基づいてバーコ
ードデータを読み取る読取手段とを備えたバーコード読
取装置において、上記走査ミラーの往復運動を制御する
走査ミラー制御信号に基づき、該走査ミラー制御信号の
信号レベルに比例する乗算係数を生成する乗算係数生成
手段と、一定のサンプリング間隔でカウントされた２値
化信号のカウント値に、上記乗算係数を乗算して補正す
るカウント値補正手段とを備え、上記読取手段が、該補
正されたカウント値に基づいて上記バーコードデータを
読み取ることを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１に記載されたバーコード読取装置によ
れば、走査手段が、往復運動する走査ミラーにより光源
からの光を走査する。そして、受光手段が、走査手段に
よる光の走査によってバーコードが記載された読取対象
から反射してくる反射光を受光して受光光量に応じた電
気信号を発生し、２値化手段が受光手段からの電気信号
を２値化する。

【０００９】一方、クロック発生手段は、走査ミラーの
往復運動に同期し、その往復運動の整数倍の周波数を有
するサンプリングクロックを発生させる。そして、カウ
ント手段が、２値化手段から出力される２値化信号を、
クロック発生手段から発生したサンプリングクロックに
基づくサンプリング間隔でカウントし、読取手段が、そ
のカウント値に基づいてバーコードデータを読み取る。

【００１０】このように、走査ミラーの往復運動に同期
し、その往復運動の整数倍の周波数を有するサンプリン
グクロックに基づくサンプリング間隔で２値化信号をカ
ウントするため、そのカウント値は、走査ミラーの平面
走査速度の違いにかかわらずバーコードに対応する適正
な値となり、読取手段においてバーコードデータを正し
く読み取ることができる。

【００１１】また、請求項２に記載されたバーコード読
取装置によれば、乗算係数生成手段が、走査ミラーの往
復運動を制御する走査ミラー制御信号に基づき、走査ミ
ラー制御信号の信号レベルに比例する乗算係数を生成
し、カウント値補正手段が、カウント手段において一定
のサンプリング間隔でカウントされた２値化信号のカウ
ント値に、乗算係数生成手段において生成された乗算係
数を乗算して補正する。そして、読取手段が、その補正
されたカウント値に基づいて上記バーコードデータを読
み取る。

【００１２】生成された乗算係数は、走査ミラーの平面
走査速度に比例し、カウント手段において一定のサンプ
リング間隔でカウントされた２値化信号のカウント値は
走査ミラーの平面走査速度に反比例する。従って、補正
されたカウント値は、走査ミラーの平面走査速度の違い
にかかわらずバーコードに対応する適正な値となり、読
取手段においてバーコードデータを正しく読み取ること
ができる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図１は、本発明が適用された第１実施例のバー
コード読取装置全体の構成を表す概略構成図である。

【００１４】図に示す如く、本実施例のバーコード読取
装置の光学系は、レーザ光を発生するレーザ光源２と、
レーザ光源２からのレーザ光を平行光線にするコリメー
ティングレンズ４と、ステップモータ５によって図に示
す矢印方向に往復回動され、コリメーティングレンズ４
を透過してきたレーザ光を走査してバーコードＢが印刷
されたバーコードラベル６に照射する走査ミラー８と、
入射光量に応じた電気信号を発生する受光手段としての
光検出器１０と、バーコードラベル６から反射してくる
レーザ光（散乱光）を光検出器１０に集光させる集光レ
ンズ１２とから構成されている。

【００１５】ここでレーザ光源２は、レーザダイオー
ド，Ｈｅ−Ｎｅレーザ等からなる発光素子と、平凸レン
ズからなる合焦レンズと、開口絞りとから構成され、レ
ーザ光を走査ミラー８の中心位置に投射する。また光検
出器１０は、フォトダイオード，フォトトランジスタ等
からなる受光素子と、レーザ光源２が発生するレーザ光
と同じ波長の光のみを透過させる光学フィルタと、によ
り構成されている。

【００１６】次に本実施例のバーコード読取装置の信号
処理系には、光検出器１０から出力される微弱な電気信
号を増幅する増幅手段３１，２値化手段３３，カウント
手段３５，ＥＣＵの一処理として実現されるデコード部
３７が備えられている。また駆動系は、ステップモータ
５を駆動するミラー駆動手段４１，レーザ光源２を駆動
するレーザ駆動手段４３等から構成され、制御系は、レ
ーザ駆動手段４３を介してレーザ光源２からレーザ光を
発光させ、ミラー駆動手段４１を介してステップモータ
５を駆動することにより走査ミラー８を所定周期で往復
回動させると共に、その回動に同期してデコード部３７
を動作させる制御部３９から構成されている。尚、一般
に、デコード部３７及び制御部３９は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ等を中心とするマイクロコンピュータからな
る電子制御装置（ＥＣＵ）の一処理として実現される。

【００１７】また、上述したミラー駆動手段４１は、基
準ＯＳＣ５１とＰＬＬ回路５３とを備えたクロック発生
手段５０により作られるミラー制御周波数ｆx に基づい
て駆動制御され、カウント手段３５はクロック発生手段
５０により作られるサンプリングクロック（周波数ｆos
c ）に基づくサンプリング間隔でカウントするように構
成されている。なお、ミラー駆動手段４１は、ミラー制
御周波数ｆx の周波数変化によりステップモータ５の振
動周期を制御したり、あるいは、周波数変化を電圧変化
に変換（ＦＶ変換）して制御する。

【００１８】クロック発生手段５０を図２を参照して更
に詳しく説明する。ＰＬＬ回路５３は基準周波数ｆs を
Ｎ逓倍する回路と考えることができ、位相比較器５４、
ローパスフィルタ（ＬＰＦ）等を用いた積分器５６、電
圧制御発振回路（以下ＶＣＯという。）５８、１／Ｎ分
周器（以下単に分周器という。）６０を基本的な構成要
素し、ループ状に接続されている位相比較器５４は位相
検波回路で、位相差に比例したパルス出力が得られ、こ
れを積分器５６で積分してＶＣＯ５８の制御端子をコン
トロールする。ＶＣＯ５８は、制御電圧によって発振周
波数が変化し、これを分周器６０でＮ分の１に分周し、
位相比較器５４の一方の入力とする。基準ＯＳＣ５１か
らの基準周波数ｆs は位相比較器５４に入力されてお
り、分周器６０の設定値Ｎを変えることで、基準周波数
ｆs からＶＣＯ５８の発振範囲内で設定数Ｎに応じた出
力周波数ｆosc のサンプリングクロックを得ることがで
きるようにされている。

【００１９】その動作について簡単に説明すると、ＶＣ
Ｏ５８からの出力周波数ｆosc （＝ｆs ×Ｎ）が分周器
６０で（１／Ｎ）倍され、比較信号ｆx として位相比較
器５４に入力する。そして、ループが、入力される基準
周波数ｆs と比較周波数ｆxとの位相差をなくす、若し
くは同位相を維持するように働く。このようにして、出
力周波数ｆosc は、基準周波数ｆs をＮ逓倍したものと
なる。

【００２０】ＶＣＯ５８から出力される周波数ｆosc の
サンプリングクロックはカウント手段３５に入力され、
分周器６０からの比較周波数ｆx は、ミラー制御周波数
ｆxとしてミラー駆動手段４１に入力する。ミラー駆動
手段４１は、このミラー制御周波数ｆx に基づいて走査
ミラー８の振動周期を決定し、往復運動させる。

【００２１】以上のように構成された本第１実施例のバ
ーコード読取装置においては、レーザ光源２からのレー
ザ光が走査ミラー８に投射され、バーコードラベル６に
高速で走査される。そしてバーコードラベル６からの反
射光は、集光レンズ１２で集光された後、光検出器１０
に入射する。すると光検出器１０は、その入射光量に応
じた電気信号を発生し、この電気信号は増幅手段３１で
増幅され、２値化手段３３に入力される。

【００２２】この２値化手段３３からの出力がカウント
手段３５において、クロック発生手段５０により作られ
るサンプリングクロック（周波数ｆosc ）に基づくサン
プリング間隔でカウントされる。走査ミラー８の振動周
期を決定するミラー制御周波数ｆx は位相比較器５４に
帰還され、基準周波数ｆs との位相差をなくすようにし
た結果、出力周波数ｆosc は基準周波数ｆs をＮ逓倍す
る。

【００２３】従って、図３に示すように、クロック発生
手段５０からは、走査ミラー８の往復運動に同期し、そ
の往復運動のＮ倍の周波数を有するサンプリングクロッ
クが発生する。そして、カウント手段３５が、２値化手
段３３から出力される２値化信号を、サンプリングクロ
ックに基づくサンプリング間隔でカウントする。走査ミ
ラー８は往復運動するため、その往復動の転換前後で加
速度が生じ、平面走査速度は一定ではない。等しいモジ
ュール幅のバーコードＢを走査した場合であっても、走
査ミラー８の平面走査速度が異なると２値化信号のパル
ス幅が一定にならない。

【００２４】しかしながら、本実施例では、サンプリン
グクロックの周波数（以下クロック周波数という。）ｆ
osc は基準周波数ｆs のＮ倍であり、走査ミラー８の平
面走査速度に同期し、比例するので、走査平面速度が小
さいときにはクロック周波数ｆosc も小さく、走査平面
速度が大きくなればクロック周波数ｆosc も大きくな
る。従って、等しいモジュール幅のバーコードＢを走査
して２値化信号のパルス幅が一定にならない場合でも、
パルス幅が大きいときにはクロック周波数ｆoscは小さ
くなる。

【００２５】逆に、パルス幅が小さいときにはクロック
周波数ｆosc は大きくなる。図３にはクロック周波数ｆ
osc を基準周波数ｆs の１倍とした場合を示したある
が、図からもわかるように、このサンプリングクロック
を用いてカウントすれば、そのカウント値は、走査ミラ
ー８が往復運動をするための平面走査速度の違いにかか
わらずバーコードＢに対応する適正な値（この場合はす
べて３）となり、デコード部３７においてバーコードデ
ータを正しく読み取ることができる。

【００２６】次に第２実施例を図４を参照して説明す
る。第１実施例と同様の構成部分については同符号を付
し、詳しい説明を省略する。第１実施例と同様に、制御
部３９により発振周波数を制御される基準ＯＳＣ５１か
らは、ステップモータ５の振動周期を決定する基準周波
数ｆs のクロックが発生している。ミラー駆動手段４１
は、この基準周波数ｆs の周波数変化を電圧変化に変換
して走査ミラー制御信号とし、走査ミラー８の往復運動
を制御する。

【００２７】この走査ミラー制御信号は、アナログ値を
ディジタル値に変換するＡＤ変換手段８１、乗算係数生
成手段８３を介してカウント値補正手段８５に入力され
るよう構成されている。ＡＤ変換手段８１において、走
査ミラー制御信号の信号レベル（周波数、電圧値）と比
例するデータに変換され、そのデータに基づき、乗算係
数生成手段８３において走査ミラー制御信号の信号レベ
ルに比例、即ち、走査ミラー８の平面走査速度に比例し
た乗算係数が生成される。

【００２８】一方、２値化手段３３で２値化されたバー
コードデータは、カウント手段３５において、一定周期
のサンプリングクロックを用いてカウントされ、バーコ
ードデータカウント値とされる。このカウント値は図６
の従来例にも示したように、走査ミラー８の平面走査速
度に反比例しており、走査速度が小さいとカウント値が
大きくなり、走査速度が大きくなるにつれて小さくな
る。このカウント値はカウント値補正手段８５に入力す
る。

【００２９】そして、このカウント値補正手段８５にお
いて、上述のカウント値に乗算係数生成手段８３から入
力された乗算係数が乗算されて補正が行われる。生成さ
れた乗算係数は、走査ミラー８の平面走査速度に比例
し、カウント手段３５において一定のサンプリング間隔
でカウントされた２値化信号のカウント値は走査ミラー
８の平面走査速度に反比例する。従って、補正されたカ
ウント値は、走査ミラー８の平面走査速度の違いにかか
わらずバーコードＢに対応する適正な値となり、デコー
ド部３７においてバーコードデータを正しく読み取るこ
とができる。

【００３０】以上本発明はこの様な実施例に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載のバー
コード読取装置によれば、走査ミラーの往復運動に同期
し、その往復運動の整数倍の周波数を有するサンプリン
グクロックに基づくサンプリング間隔で２値化信号をカ
ウントするため、走査ミラーの平面走査速度の違いにか
かわらずバーコードに対応する適正な値となり、読取手
段においてバーコードデータを正しく読み取ることがで
きるという効果を奏する。

【００３２】また、請求項２記載のバーコード読取装置
によれば、生成された乗算係数は走査ミラーの平面走査
速度に比例し、カウント手段において一定のサンプリン
グ間隔でカウントされた２値化信号のカウント値は走査
ミラーの平面走査速度に反比例するため、補正されたカ
ウント値は、走査ミラーの平面走査速度の違いにかかわ
らずバーコードに対応する適正な値となり、読取手段に
おいてバーコードデータを正しく読み取ることができる
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のバーコード読取装置全体の構成を
表す概略構成図である。

【図２】クロック発生手段のＰＬＬ回路等を示すブロッ
ク図である。

【図３】第１実施例における走査ミラーの平面走査速
度，サンプリングクロック，カウント値等を示すタイミ
ングチャートである。

【図４】第２実施例のバーコード読取装置全体の構成を
表す概略構成図である。

【図５】第２実施例における走査ミラーの平面走査速
度，バーコードデータカウント値，乗算係数，補正され
たカウント値等を示すタイミングチャートである。

【図６】従来例における走査ミラーの平面走査速度，サ
ンプリングクロック，カウント値等を示すタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

２…レーザ光源、 ５…ステップモータ、 ６…
バーコードラベル、８…走査ミラー、 １０…光検出
器、 ３５…カウント手段、３７…デコード部、
３９…制御部、 ４１…ミラー駆動手段、
５０…クロック発生手段、 ５３…ＰＬＬ回路、 ８１
…ＡＤ変換手段、８３…乗算係数生成手段、 ８５…カ
ウント値補正手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を投射する光源と、該光源からの光を
   往復運動する走査ミラーにより往復走査する走査手段
   と、該走査手段による光の走査によってバーコードが記
   載された読取対象から反射してくる反射光を受光し、そ
   の受光光量に応じた電気信号を発生する受光手段と、該
   受光手段からの電気信号を２値化する２値化手段と、該
   ２値化信号を所定のサンプリング間隔でカウントするカ
   ウント手段と、該カウント手段からのカウント値に基づ
   いて上記バーコードデータを読み取る読取手段とを備え
   たバーコード読取装置において、 上記走査ミラーの往復運動に同期し、該往復運動の整数
   倍の周波数を有するサンプリングクロックを発生させる
   クロック発生手段を備え、 上記カウント手段が、該クロック発生手段から発生した
   サンプリングクロックに基づくサンプリング間隔で、上
   記２値化信号をカウントすることを特徴とするバーコー
   ド読取装置。
2. 【請求項２】 光を投射する光源と、該光源からの光を
   往復運動する走査ミラーにより往復走査する走査手段
   と、該走査手段による光の走査によってバーコードが記
   載された読取対象から反射してくる反射光を受光し、そ
   の受光光量に応じた電気信号を発生する受光手段と、該
   受光手段からの電気信号を２値化する２値化手段と、該
   ２値化信号を所定のサンプリング間隔でカウントするカ
   ウント手段と、該カウント手段からのカウント値に基づ
   いてバーコードデータを読み取る読取手段とを備えたバ
   ーコード読取装置において、 上記走査ミラーの往復運動を制御する走査ミラー制御信
   号に基づき、該走査ミラー制御信号の信号レベルに比例
   する乗算係数を生成する乗算係数生成手段と、 一定のサンプリング間隔でカウントされた２値化信号の
   カウント値に、上記乗算係数を乗算して補正するカウン
   ト値補正手段とを備え、 上記読取手段が、該補正されたカウント値に基づいて上
   記バーコードデータを読み取ることを特徴とするバーコ
   ード読取装置。