JPH0120791B2 - - Google Patents

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JPH0120791B2
JPH0120791B2 JP56145674A JP14567481A JPH0120791B2 JP H0120791 B2 JPH0120791 B2 JP H0120791B2 JP 56145674 A JP56145674 A JP 56145674A JP 14567481 A JP14567481 A JP 14567481A JP H0120791 B2 JPH0120791 B2 JP H0120791B2
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JP
Japan
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signal
reading
barcode
differential
circuit
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JP56145674A
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JPS5846474A (ja
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Akio Sugiura
Tadao Nojiri
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Publication of JPS5846474A publication Critical patent/JPS5846474A/ja
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; 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
    • G06K7/10821—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 further details of bar or optical code scanning devices
    • G06K7/10851—Circuits for pulse shaping, amplifying, eliminating noise signals, checking the function of the sensing device

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  • Electromagnetism (AREA)
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記録媒体に記録されたバーコード上の
走査にてそのバーコードを読取るバーコード読取
装置に関する。
従来、所望のバーコードを印刷したカード表面
上の照度のばらつき、あるいはこのカードと読取
装置との距離のばらつきなどによつて、読取セン
サにおける読取レベルが変化し、バーコードを高
精度に読取ることができなかつたが、例えば特開
昭51−93128号公報及び実開昭55−124050号公報
に示される如く、読取センサの読取信号に応じて
この読取信号を増幅する増幅器のゲインを調整
し、それによつて読取精度を高めることが知られ
いる。
しかしながら、上記の装置では、読取センサに
よる読取信号の全体的レベルを調整できるが、こ
の読取信号に含まれる映像信号、つまりバーコー
ドの白バー・黒バーに相当する識別情報信号自体
を適切に増幅調整できず、従つて、読取精度を高
めるにはまだ不十分であつた。
本発明は上記従来装置に対して読取能力を一層
高め、バーコード上を照射するための照射光の変
動、あるいはバーコード上の汚れ等による反射光
の減少が生じた場合に、その変動による映像信号
の振幅の変動をなくし、安定した映像信号が得ら
れるようにし、常に正確にバーコードを読取るこ
とができるバーコード読取装置を提供することを
目的とする。
そこで、本発明では、少なくとも2種の幅のバ
ー記号を順次配列したバーコード上における前記
バー記号に交わる読取線上の走査にて前記バーコ
ードを複数ビツトの映像信号に変換する読取セン
サと、 この映像信号のビツト毎のピーク値を保持して
連続信号に変換する保持手段と、 この連続信号を微分して微分信号を出力する微
分手段と、 この微分信号の平滑化出力に応じて増幅利得を
調整して前記微分信号を所定レベルに増幅する増
幅手段と、 この増幅手段の出力信号を矩形波に整形する整
形手段と を備えたことを特徴とする。
以下本発明を図に示す一実施例について説明す
る。
第1図の全体構成図において、1は照射光1a
を供給する送光部、2は前記送光部1の照射光に
基く対象物の反射光を受光する受光部であり、2
dは複数の読取点を連続して読取線上に配列した
読取センサをなすイメージセンサで、前記照射光
1aがあたる対象物よりの反射光1bの強弱によ
る読取像を前記読取線上に受けるとともに、クロ
ツクパルスが印加されたときにそのクロツクパル
スにより循環的に前記複数の読取点が順次読取作
動(スイープ)して前記反射光の強弱に対応した
直列の映像信号を発生するものである。2bは前
記反射光を前記イメージセンサ2a上に集光する
レンズである。
3は記録媒体をなすカードで、その表面に広い
幅、狭い幅のバー記号3aの行状配置にて4個の
バーコードをグループ化したバーコード情報を印
刷記録しており、前記バー記号3aの線状方向に
対して直交する線状の読取位置3bにおける白黒
線による反射光信号を前記イメージセンサ2aに
与えるとともに、読取面3c上を前記バー記号3
aの線状方向に一致する矢印方向に移動するもの
である。
4は前記イメージセンサ2aより発生するクロ
ツクパルスに同期した離散的で微弱な映像信号を
増幅して連続信号に変換し、さらに整形してバー
記号毎に反転する矩形波を得るアナログ増幅部、
5は前記アナログ増幅部4の出力信号を前記バー
コードに対応した並列デイジタル信号に変換する
デイジタル変換部、6は一定周波数のクロツクパ
ルスを発生して前記イメージセンサ2a、アナロ
グ増幅部4およびデイジタル変換部5に供給する
とともに他の同期クロツクパルスを発生する基準
クロツク発生部、7はマイクロコンピユータを有
する演算処理部で前記デイジタル変換部5にて変
換したデイジタル信号のデイジタル演算処理を行
うものである。8はカード送り装置で、前記カー
ド3を矢印方向に沿つて自動的に移動させるもの
であり、モータ、ベルト、一対のローラ等で構成
して前記ローラ間にカード3を挿入してカード送
りを行うものである。
次に、上記構成においてその概略作動を説明す
る。
今、カード3が読取面上3cを図示の矢印方向
に移動し、受光部2の読取位置3bに到達すると
カード3より得られた反射光信号がレンズ2bを
通り、イメージセンサ2a上に読取像を結ぶ。こ
のとき、イメージセンサ2aは読取線上に複数個
の光電変換素子が配列されているため、読取位置
3bの直線上の白黒バー記号よりの反射率の違つ
た反射光信号がイメージセンサ2a上に読取像を
結ぶ。
従つて、前記反射光信号が照射されたイメージ
センサ2aは、基準クロツク発生器6のクロツク
パルスを受けて前記読取線上に配例した複数の読
取点の読取作動にて前記読取線を直列の映像信号
に変換する。この映像信号はアナログ増幅部4に
て増幅及び波形変換され、例えば白線のコード記
号が“1”レベル、黒線のコード信号が“0”レ
ベルになる論理信号に変換される。該論理信号は
デイジタル変換部5において、広い幅のバー記号
あるいは狭に幅のバー記号のどちらであるか判別
され並列のデイジタル信号つまりバーコードの情
報符号に変換される。そして前記情報符号は演算
処理部7に送られ各種の処理例えばバーコード情
報の確認処理等が行なわれる。
次に、第1図中におけるアナログ増幅部4の詳
細構成並びにその作動について説明する。
第2図はアナログ増幅部4の詳細構成を示す電
気結線図で、前記イメージセンサ2aよりの映像
信号を受けて白線バー記号を“1”レベル、黒線
バー記号を“0”レベルに増幅変換している。4
1は微小な前記映像信号を増幅する増幅器で、抵
抗41aに加わる帰還入力に対して前記映像信号
の差動増幅を行つている。42はサンプリング回
路で、基準クロツク発生部6よりのクロツクパル
スを受けてそれに同期したサンプリングパルスを
発生するサンプリングパルス発生器42a,42
bを有している。43は前記サンプリングパルス
にて前記増幅器41よりの映像増幅信号をサンプ
ルホールドして前記クロツクパルスに同期した離
散的信号を連続信号に変換する保持手段をなすサ
ンプルホールド回路、43aは前記サンプリング
パルスにて閉成してその映像増幅信号をサンプリ
ング通過させるアナログスイツチ、43bは前記
アナログスイツチ43aにてサンプリングされた
信号レベルを次のサンプリング時点まで保持する
コンデンサ、43cは前記コンデンサ43bの保
持信号を約3倍に増幅する高入力インピーダンズ
の増幅回路である。44は前記サンプルホールド
回路43よりの連続信号から低周波成分を取出し
て前記増幅器41の帰還入力を供給する帰還用ロ
ーパスフイルタで、そのカツトオフ周波数を前記
バー信号の広い幅に対応する前記連続信号の周波
数より低い周波数に定めている。この負帰還によ
り送光部1の照射光1aの照度に関する低周波変
動などの低周波ノイズ成分を前記映像信号から除
去している。45はハイパスフイルタで前記サン
プルホールド回路43よりの連続信号を微分し、
その連続信号の変化点を検出するもので、そのカ
ツトオフ周波数は前記バー記号の狭い幅に対応す
る前記連続信号の周波数より高い周波数に定めて
いる。46は自動利得制御回路(以下AGC回路
と称す)で、前記ハイパスフイルタ45の微分出
力信号を自動的な利得の可変にて増幅するもの
で、FET46cのゲート電圧を可変しソース−
ドレイン間のインピーダンスを変えることにより
実現している。そのゲート電圧の制御は増幅器4
6aの微分出力信号の平均値により行う。つまり
微分出力信号を整流し、その整流された信号をア
ナログスイツチ46bにて一定周期でサンプリン
グした信号をコンデンサ46dにて次のサンプリ
ング時点まで保持することにより行つている。4
6eはコンデンサ46dの電荷を瞬時に放電させ
るリセツト回路でトランジスタ等で構成されてい
る。47はAGC回路の微分信号を矩形波に整形
する整形回路で、47a,47bは逆並列接続し
たダイオード、47cはコンデンサであり、逆並
列接続した前記ダイオード47a,47bを伴つ
てダイオード順方向電圧降下分の所定の電位差だ
け前記微分信号の振幅を縮め、かつ位相をずらし
て基準信号を得ている。47dは前記基準信号と
前記微分信号とを比較して矩形波を得る比較器で
ある。48は演算処理部7より読取不能の指示信
号を受けると時限パルスをリセツト回路46eに
加えるパルス発生器である。
次に、上記構成においてその作動を第3図、第
4図の各部信号波形図とともに説明する。第3図
は通常読取時の状態を示しており、aは増幅器4
1よりの映像増幅信号aを示し、bはサンプルホ
ールド回路43よりの連続波形bを示し、cは
AGC回路46の微分波形cを示し、dは整数回
路47よりの矩形波dを示している。この状態に
おいて、時刻t1からt2、t3からt4、t5からt6は白線
バー記号を走査しており、時刻t1まで、t2からt3、
t4からt5、t6以後は黒線バー記号を走査している。
そして、イメージセンサ2aよりの映像信号を増
幅器41にて約400倍に増幅して第3図aに示す
離散的な映像増幅信号aを得る。この映像増幅信
号aの負のピーク値のみをサンプルホールド回路
43にてサンプリング保持して、第3図bに示す
連続信号を得る。次にその連続信号はハイパルス
イルタ45、およびAGC回路により微分及び増
幅され第3図cの実線で示す信号波形となる。こ
のとき、AGC回路の利得は信号cの平均値で決
まる例えばGIである。さらに、前記微分信号c
は整形回路47に加わるため、そのコンデンサ4
7cの端子に第3図cの破線にて示す基準信号を
得、この基準信号と前記微分信号とを比較器47
dにて比較し、第3図dに示す矩形波dを得る。
この矩形波dはバーコードにおける黒線バー記号
が“0”レベルになり、白線バー記号が“1”レ
ベルになる。
また、第4図はガード3のバーコード面が汚れ
た状態を示しており、連続信号aの振幅が下がり
黒線部、白線部の判別がむずかしい状態となつて
いる。これは狭いバー記号部においてより顕著に
あらわれる。bは微分信号を示しているが連続信
号aの振幅変動が小さいため微分信号も小さくな
りバーコードに対応した正確な矩形波を得ること
ができなくなる。そこで、bの微分信号の平均値
電圧によりAGC回路46の利得を変化させつま
り利得が大きくなるため、イメージセンサ2dの
次の走査時には波形cのように正常な微分信号が
得られると同時に、波形dに示すように黒線、白
線バー記号に対応した正確な矩形波が得られる。
次に、第5図に示す波形図によりAGC回路4
6のさらに詳細な作動を説明する。aはサンプル
ホールド回路43の出力である連続信号を示し、
T1間はイメージセンサ2aの読取り1周期で、
T2間はバーコードの映像信号である。またT2間
とT2′間の違いはT2間は正常なバーコード読取時
の映像信号に対しT2′間は汚れたバーコード部の
読取を示し図からも明らかなように振幅が小さく
なつている。その時のAGC回路46の微分信号
はeである。波形bは微分信号の平均値電圧を示
し、この電圧をサンプリングパルス発生器42b
よりの周期T3のサンプリングパルスcによりサ
ンプリングしコンデンサ46dにdに示すAGC
の基準電圧を得ている。前記サンプリングパルス
cはバーコードの走査つまり読取開始後、波形b
の平均電圧が安定したところで出力されるよう設
定してある。AGC回路46の利得は前記コンデ
ンサ46dに保持された基準電圧で決まり時刻
T4までは負に大きくこのためFET46cは負に
大きくバイアスされているためFET46cのソ
ース−ドレイン間のインピーダンスは大きくな
り、そのため利得は小さくなつている。そのため
T5間の微分信号は小さくなつているが、T4時刻
で新たにT5間の平均電圧でAGC回路の基準電圧
がサンプリング保持されるため、利得が上がり微
分出力信号もeのごとく大きくなる。また、ある
一定期間(一定回数走査)読取りが不可の時は演
算処理部7よりの指示信号を受てパルス発生器4
8より時限パルスが発生し、リセツト回路46e
により、コンデンサ46dの電荷を放電させ、つ
まりAGC回路の基準電圧を“0”にすることに
より利得を最大にさせるように作動する。
上述したようなAGC回路46の作動により、
黒線、白線バー記号に対応した正確な矩形波を得
ることができる。
なお、上述の実施例によれば、バーコード上の
バー記号に交わる読取線上の走査をクロツクパル
スにて電子的に行なうものを示したが、イメージ
センサ2aのかわりにレーザー光を読取線上に走
査してその反射光を離散的な電気信号に変換する
レーザー走査式のセンサを用いてもよい。
また、AGCを離散的な映像信号を連続信号に
変換し、さらに微分した信号にかけたものを示し
たが、連続信号に変換する部分、つまり第2図の
サンプルホールド回路43の増幅器43cに適用
しても同等の結果が得られる。
また、リセツト回路の作動タイミングを一定期
間読取りができなかつた時に行うものを示したが
カード検出器を設け、読取り面にカードが到来し
た時点でリセツト回路を作動させAGC回路の利
得が最大になるようにしてもよい。
さらに、バーコード情報のコード形態はどのよ
うなものであつてもよい。
以上述べたように本発明においては、特にバー
コードを複数ビツトの映像信号に変換する読取セ
ンサと、この映像信号のビツト毎のピーク値を保
持して連続信号に変換する保持手段と、この連続
信号を微分し微分信号を出力する微分手段と、こ
の微分信号の平滑化出力に応じて増幅利得を調整
して前記微分信号を所定レベルに増幅する増幅手
段とを備え、前記連続信号を微分した微分信号を
所定レベルに増幅し、この増幅した微分信号を2
値化のための信号源としているから、読取センサ
の読取信号に含まれる映像信号の信号レベルが小
さくなつた場合にも、その映像信号の変化分(つ
まり微分信号)を取り出して所定レベルまで増幅
できるため、映像信号の読取能力をより一層高め
ることができる。それによつて、バーコード上を
照射する照射光の変動、バーコード面の汚れ、あ
るいはバーコードの印刷濃度のばらつき等があつ
ても、速やかに微分信号に対する増幅利得を調整
でき、常に正確に白線、黒線バー記号に対応した
矩形波に変換して読取ることができるという優れ
た効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になるバーコード読取装置の一
実施例を示す全体構成図、第2図は第1図中のア
ナログ増幅部の詳細構成を示す電気結線図、第3
図、第4図、第5図は第2図に示す回路の作動説
明に供する各部信号波形図である。 1……送光部、2……受光部、2d……読取セ
ンサをなすイメージセンサ、2b……レンズ、3
……記録媒体をなすカード、3a……バー記号、
4……アナログ増幅部、5……デイジタル変換
部、6……基準クロツク発生部、7……演算処理
部、41……増幅器、42……サンプリング回
路、43……保持手段をなすサンプルホールド回
路、44……帰還用ローパスフイルタ、45……
ハイパスフイルタ、46……増幅手段をなす自動
利得制御回路、47……整形手段をなす整形回
路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 少なくとも2種の幅のバー記号を順次配列し
    たバーコード上における前記バー記号に交わる読
    取線上の走査にて前記バーコードを複数ビツトの
    映像信号に変換する読取センサと、 この映像信号のビツト毎のピーク値を保持して
    連続信号に変換する保持手段と、 この連続信号を微分して微分信号を出力する微
    分手段と、 この微分信号の平滑化出力に応じて増幅利得を
    調整して前記微分信号を所定レベルに増幅する増
    幅手段と、 この増幅手段の出力信号を矩形波に整形する整
    形手段と を備えたバーコード読取装置。
JP14567481A 1981-09-15 1981-09-15 バ−コ−ド読取装置 Granted JPS5846474A (ja)

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JPS5846474A JPS5846474A (ja) 1983-03-17
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