JP3341026B2 - Barcode reader - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はバーコード読み取り装置
に関する。特に、不動2値化方式の信号処理部によって
バーコード信号を2値化するバーコード読み取り装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bar code reader. In particular, the present invention relates to a barcode reading device that binarizes a barcode signal by a signal processing unit of an immovable binary system.
【従来の技術】図1は従来のバーコード読み取り装置1
の構成を示すブロック図である。バーコード読み取り装
置1の投光部2は光ビーム3を出射する半導体レーザ素
子や発光ダイオード等の光源4と、光源4から出射され
た光ビーム3をバーコード12に沿って走査させる光ス
キャナ5とから構成されている。バーコード読み取り装
置1の受光側は、フォトダイオード等の受光素子6と、
増幅器7と、AGC部(オートゲインコントローラ)8
と、信号処理部9と、デコーダ10とから構成されてい
る。受光素子6は、バーコード12で反射された拡散光
を受光して光電変換し、受光信号(電気信号)を出力す
る。増幅器7は固定ゲインの増幅回路であって、受光素
子6から出力する受光信号をハイパスフィルタに通過さ
せた後増幅して出力する。AGC部8は、増幅器7から
出力された増幅信号の大きさに応じてゲインを調整し
(つまり、増幅信号が小さい場合には大きなゲインとな
るように調整し、増幅信号が大きい場合には小さなゲイ
ンとなるように調整する)、出力するバーコード信号1
3の大きさがほぼ一定の大きさとなるように調整する。
信号処理部9は、AGC部8から出力されるバーコード
信号13からスライス信号14を生成し、バーコード信
号13とスライス信号14とを比較することによって2
値化信号15を得る不動2値化方式の信号処理を行な
う。図2は信号処理部9の具体回路図であって、コンパ
レータ11の反転入力にAGC部8の出力を接続してあ
り、コンパレータ11の出力に抵抗RとキャパシタCの
直列回路を接続し、この直列回路のキャパシタCの電圧
をスライス信号14としてコンパレータ11の非反転入
力に接続している。しかして、コンパレータ11の出力
によってキャパシタCが充放電されるが、抵抗R及びキ
ャパシタCの時定数τ=RCだけキャパシタCの電圧が
遅延するので、スライス信号14はコンパレータ11の
出力よりも遅れて変化する。また、コンパレータ11の
反転入力と非反転入力との間には2つのダイオードD
1,D2が逆並列にして接続されているので、スライス
信号14はAGC部8から入力されるバーコード信号1
3との電圧差がダイオードD1,D2の順方向降下電圧
以下となるように保たれている。そして、コンパレータ
11からは、バーコード信号13とスライス信号14と
の大小に応じた2値化信号15が出力される。この後、
デコーダ10は、信号処理部9から出力された2値化信
号15をデコードして所定形式のバーコード情報として
出力する。FIG. 1 shows a conventional bar code reader 1.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of FIG. The light projecting unit 2 of the bar code reader 1 includes a light source 4 such as a semiconductor laser device or a light emitting diode that emits a light beam 3 and an optical scanner 5 that scans the light beam 3 emitted from the light source 4 along a bar code 12. It is composed of The light receiving side of the bar code reading device 1 includes a light receiving element 6 such as a photodiode,
Amplifier 7 and AGC unit (auto gain controller) 8
, A signal processing unit 9 and a decoder 10. The light receiving element 6 receives the diffused light reflected by the bar code 12, performs photoelectric conversion, and outputs a light receiving signal (electric signal). The amplifier 7 is an amplifier circuit having a fixed gain, and after passing a light receiving signal output from the light receiving element 6 through a high-pass filter, amplifies and outputs the amplified signal. The AGC unit 8 adjusts the gain in accordance with the magnitude of the amplified signal output from the amplifier 7 (that is, adjusts the gain to be large when the amplified signal is small, and adjusts the gain to be large when the amplified signal is large). Bar code signal 1 to be output)
3 is adjusted so that the size becomes substantially constant.
The signal processing unit 9 generates a slice signal 14 from the barcode signal 13 output from the AGC unit 8 and compares the slice signal 14 with the barcode signal 13 to generate a slice signal 14.
A signal processing of an immovable binarization method for obtaining a binarized signal 15 is performed. FIG. 2 is a specific circuit diagram of the signal processing unit 9, in which the output of the AGC unit 8 is connected to the inverting input of the comparator 11, and the series circuit of the resistor R and the capacitor C is connected to the output of the comparator 11. The voltage of the capacitor C of the series circuit is connected as a slice signal 14 to the non-inverting input of the comparator 11. Thus, although the capacitor C is charged and discharged by the output of the comparator 11, the voltage of the capacitor C is delayed by the time constant τ = RC of the resistor R and the capacitor C, so that the slice signal 14 lags behind the output of the comparator 11. Change. Two diodes D are provided between the inverting input and the non-inverting input of the comparator 11.
1 and D2 are connected in anti-parallel, so that the slice signal 14 is the bar code signal 1 input from the AGC unit 8.
3 is maintained so as to be equal to or less than the forward voltage drop of the diodes D1 and D2. The comparator 11 outputs a binarized signal 15 according to the magnitude of the barcode signal 13 and the slice signal 14. After this,
The decoder 10 decodes the binarized signal 15 output from the signal processing unit 9 and outputs it as barcode information in a predetermined format.
【0002】[0002]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バーコード読み取り装置1にあっては、以下に述べるよ
うに、正確にバーコード情報を取り出せない場合があっ
た。例えば、図3(a)に示すように、投光部2により
バーコード12上を走査する光ビーム3のスポット径に
比較してバーB及びスペースSの幅が狭い場合、受光素
子6で受光され増幅器7及びAGC部8で増幅されたバ
ーコード信号13は図3(b)の実線のようになる。ま
た、スライス信号14は図3(b)の破線のようにな
る。ところが、バーBやスペースSが狭い領域では、光
ビーム3がバーコード12上でバーBとスペースSの上
に跨がるため、バーコード信号13の変化が小さくな
り、キャパシタCの充放電すなわちスライス信号14が
変化に追従できない。このため、信号処理部9から出力
される2値化信号15は図3(c)のようになり、細い
バーBとスペースSの部分でバーコード12の読み取り
ができない。However, in the conventional bar code reader 1, there is a case where the bar code information cannot be accurately taken out as described below. For example, as shown in FIG. 3A, when the width of the bar B and the space S is narrower than the spot diameter of the light beam 3 that scans the bar code 12 by the light projecting unit 2, the light receiving element 6 receives the light. The bar code signal 13 amplified by the amplifier 7 and the AGC unit 8 is as shown by a solid line in FIG. The slice signal 14 is as shown by a broken line in FIG. However, in an area where the bar B and the space S are narrow, the light beam 3 straddles the bar B and the space S on the bar code 12, so that the change in the bar code signal 13 becomes small, and the charge and discharge of the capacitor C, that is, The slice signal 14 cannot follow the change. For this reason, the binarized signal 15 output from the signal processing unit 9 is as shown in FIG. 3C, and the bar code 12 cannot be read at the thin bar B and space S.
【0003】また、図4(a)に示すように、バーBに
かすれ17がある場合やスペースSに汚れ16がある場
合には、図4(b)に実線で示すように、バーコード信
号13にかすれ17に対応する信号17aや汚れ16に
対応する信号16aが生じ、これを図4(b)に破線で
示すスライス信号14と比較した場合、図4(c)に示
すように汚れ16やかすれ17を読み取ってしまい、汚
れ16やかすれ17による誤った2値化信号15が出力
され、正確にバーコード12を読み取ることができなか
った。As shown in FIG. 4A, when the bar B has a blur 17 or the space S has a stain 16, as shown by a solid line in FIG. 13, a signal 17a corresponding to the blur 17 and a signal 16a corresponding to the dirt 16 are generated. When these are compared with the slice signal 14 shown by a broken line in FIG. 4B, the dirt 16 as shown in FIG. The faint 17 was read, an erroneous binarized signal 15 due to the dirt 16 or the faint 17 was output, and the bar code 12 could not be accurately read.
【0004】さらに、バーコードラベル18の白地反射
率が高く、バーBが薄くてバー反射率も高い場合には、
図5(a)に示すように光ビーム3がバーコードラベル
18のエッジ部分18aを通過する時に受光量が急激に
変化するが、受光信号は増幅器7内のハイパスフィルタ
を通過するので、バーコード信号13の両端には図5
(b)に示すようにエッジ部分18aに対応して大きな
信号19が発生する。このとき、エッジ部分18aでの
出力振幅はバーコード信号13より十分大きくなるの
で、エッジ部分18aの直後の信号変化(傾き)が大き
くなり、エッジ部分18aで信号19とスライス信号1
4とが交差し、エッジ部分18aの信号19も2値化さ
れるため第1のバーBを正確に2値化できないという欠
点があった(図5(c))。Further, when the bar code label 18 has a high white background reflectance, the bar B is thin and the bar reflectance is high,
As shown in FIG. 5A, when the light beam 3 passes through the edge portion 18a of the bar code label 18, the amount of received light changes rapidly. However, since the received light signal passes through the high-pass filter in the amplifier 7, the bar code At both ends of the signal 13, FIG.
As shown in (b), a large signal 19 is generated corresponding to the edge portion 18a. At this time, the output amplitude at the edge portion 18a is sufficiently larger than that of the barcode signal 13, so that the signal change (slope) immediately after the edge portion 18a becomes large, and the signal 19 and the slice signal 1 at the edge portion 18a.
4 and the signal 19 at the edge portion 18a is also binarized, so that the first bar B cannot be binarized accurately (FIG. 5C).
【0005】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、バーコー
ド上の光スポットに対してバーやスペースの幅が狭い場
合や、バーコードに汚れやかすれ等のノイズ成分が存在
する場合、バーが薄くてその反射率が高い場合でも、正
確にバーコード情報を取り出すことができるバーコード
読み取り装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional example, and has as its object the case where the width of a bar or space relative to a light spot on a bar code is narrow, It is an object of the present invention to provide a bar code reading device capable of accurately extracting bar code information even when a code has a noise component such as dirt or fading even when the bar is thin and its reflectance is high.
【0006】[0006]
【発明を解決するための手段】本発明のバーコード読み
取り装置は、バーコードに光ビームを照射する投光部
と、バーコードからの反射光を受光して光電変換する光
電変換部と、光電変換された信号に基づいて得られた信
号を2値化する信号処理部を備えたバーコード読み取り
装置において、前記光電変換部と前記信号処理部との間
に、入力信号の大きさに応じてゲインを自動調整して当
該入力信号を増幅するオートゲインコントローラと、オ
ートゲインコントローラから出力された一定電圧以上の
振幅をクランプするリミッタ部とを少なくとも2組以上
有し、異なる組のリミッタ部とオートゲインコントロー
ラの間にハイパスフィルタを配置したことを特徴として
いる。SUMMARY OF THE INVENTION A bar code reader according to the present invention comprises: a light projecting unit for irradiating a light beam onto a bar code; a photoelectric conversion unit for receiving reflected light from the bar code and performing photoelectric conversion; In a barcode reading device including a signal processing unit that binarizes a signal obtained based on the converted signal, a signal processing unit is provided between the photoelectric conversion unit and the signal processing unit in accordance with a magnitude of an input signal. At least two sets of an auto gain controller for automatically adjusting the gain and amplifying the input signal, and a limiter unit for clamping an amplitude of a certain voltage or more output from the auto gain controller.
With different sets of limiter and auto gain control
And a high-pass filter is arranged between the two lines.
【0007】[0007]
【0008】さらに、前記リミッタ部の極性は正または
負または正負とし、前記一定電圧を、バーコードラベル
のエッジ部の出力以下で、かつバーコード信号以上に設
定するとよい。Further, it is preferable that the polarity of the limiter section is positive, negative, or positive / negative, and the constant voltage is set to be equal to or less than the output of the edge of the bar code label and equal to or greater than the bar code signal.
【0009】あるいは、前記リミッタ部の極性は正また
は負または正負とし、前記一定電圧を、オートゲインコ
ントローラの太いバーの信号振幅の電圧値以下に設定し
てもよい。Alternatively, the polarity of the limiter unit may be positive, negative, or positive and negative, and the constant voltage may be set to be equal to or less than the voltage value of the signal amplitude of the thick bar of the auto gain controller.
【0010】あるいは、前記リミッタ部の極性は正また
は負または正負とし、前記一定電圧を、バーコードの汚
れ又はかすれの信号レベル以下に設定してもよい。Alternatively, the polarity of the limiter unit may be positive, negative or positive / negative, and the constant voltage may be set to be equal to or lower than a signal level of a bar code stain or blur.
【0011】[0011]
【作用】本発明にあっては、オートゲインコントローラ
で信号をほぼ一定の大きさとなるように調整した後、リ
ミッタ部により一定電圧以上の信号をクランプしている
ので、オートゲインコントローラに入力される信号のう
ち一定比率の振幅以上の振動を一定のクランプレベルに
クランプすることができる。したがって、不必要に振幅
の大きな部分やノイズ成分等を除去した後に信号処理部
において2値化処理することができ、バーコードを正確
に読み取ることができる。According to the present invention, after the signal is adjusted by the auto gain controller so as to have a substantially constant magnitude, the signal having a voltage equal to or higher than the predetermined voltage is clamped by the limiter, so that the signal is inputted to the auto gain controller. Vibration of a signal having a certain amplitude or more can be clamped to a certain clamp level. Therefore, the signal processing unit can perform binarization processing after removing unnecessary large amplitude portions, noise components, and the like, and can read bar codes accurately.
【0012】例えば、リミッタ部の一定電圧(絶対値)
を、バーコードラベルのエッジ部の出力以下で、かつバ
ーコード信号以上に設定すれば、バーコードラベルのエ
ッジ部による信号が信号処理部に入力されるのを防止す
ることができ、第1のバーも正確に読み取ることができ
る。For example, a constant voltage (absolute value) of the limiter section
Is set to be equal to or less than the output of the edge portion of the barcode label and equal to or greater than the barcode signal, it is possible to prevent the signal due to the edge portion of the barcode label from being input to the signal processing unit. Bars can also be read accurately.
【0013】また、リミッタ部の一定電圧を、オートゲ
インコントローラの太いバーの信号振幅の電圧値以下に
設定すれば、細いバーやスペースによる振幅の小さな信
号部分を相対的に拡大した状態で信号処理部へ入力する
ことができ、光ビームのスポット径に比べて狭いバーや
スペースも正確に読み取ることができる。If the constant voltage of the limiter section is set to be equal to or less than the voltage value of the signal amplitude of the thick bar of the auto gain controller, the signal processing is performed in a state where the signal portion having a small amplitude due to the thin bar or space is relatively enlarged. The bar and the space narrower than the spot diameter of the light beam can be accurately read.
【0014】また、リミッタ部の一定電圧を、バーコー
ドの汚れ又はかすれの信号レベル以下に設定すれば、バ
ーコードの汚れやかすれによって生じた信号が信号処理
部に入力されるのを防止することができ、バーコードの
汚れやかすれを誤って読み取ることを防止することがで
きる。Further, if the constant voltage of the limiter section is set to be equal to or lower than the signal level of the bar code stain or blur, it is possible to prevent the signal generated by the bar code stain or blur from being input to the signal processing section. Thus, it is possible to prevent the bar code from being erroneously read or stained.
【0015】また、ハイパスフィルタを挟んでオートゲ
インコントローラ及びリミット部を少なくとも2組以上
設ければ、より正確にバーコードを読み取ることができ
る。Further, if at least two sets of the auto gain controller and the limit unit are provided with the high-pass filter interposed therebetween, the bar code can be read more accurately.
【0016】[0016]
【実施例】図6は本発明の一実施例によるバーコード読
み取り装置21の構成を示すブロック図である。バーコ
ード読み取り装置21の投光部2は光ビーム3を出射す
る半導体レーザ素子や発光ダイオード等の光源4と、光
源4から出射された光ビーム3をバーコード12に沿っ
て走査させる光スキャナ5とから構成される。バーコー
ド読み取り装置21の受光側は、フォトダイオード等の
受光素子6と、第1の増幅器7と、AGC部8と、リミ
ッタ22と、第2の増幅器23と、信号処理部9と、デ
コーダ10とから構成されている。受光素子6は、バー
コード12で反射された拡散光を受光して光電変換し、
受光信号を出力する。第1の増幅器7は一定ゲインの増
幅回路であって、受光素子6から出力される受光信号を
増幅して出力する。AGC部8は、増幅器7から出力さ
れた増幅信号の大きさに応じてゲインを調整し、出力す
るバーコード信号26Aの大きさがほぼ一定の大きさと
なるように調整する。リミッタ22は、AGC部8によ
って増幅された後のバーコード信号26Aが一定のクラ
ンプレベルを越えるとそのクランプレベルの電圧にクラ
ンプするものである。すなわち、リミッタ22は正負2
つのクランプレベルを有し、入力信号がクランプレベル
以上である場合には出力信号をクランプレベルの値に固
定する。すなわち、入力信号が正のクランプレベル(以
下、上クランプレベルUCLという)以上である場合に
は、出力信号を上クランプレベルUCLの値に固定し、
入力信号が負のクランプレベル(以下、下クランプレベ
ルDCLという)以下である場合には、出力信号を下ク
ランプレベルDCLの値に固定する。言い換えると、リ
ミッタ22は上クランプレベルUCLより大きな振幅と
下クランプレベルDCLより大きな振幅をカットして出
力する。図7はリミッタ22の具体回路図を示す。24
は出力と反転入力間を負帰還抵抗Rfによって接続され
た負帰還増幅回路であって、その出力とアース間には、
逆方向に向けて直列に接続した2つの定電圧ダイオード
(ツェナーダイオード)Z1,Z2が接続されている。
また、Ri,Roは入力側及び出力側の抵抗である。し
かして、入力電圧が上クランプレベルUCL以上になっ
たり、下クランプレベルDCL以下になったりした場合
には、定電圧ダイオードZ1,Z2が導通し、リミッタ
22の出力はそれぞれ上クランプレベルUCL又は下ク
ランプレベルDCLの値に保たれる。第2の増幅器23
も一定ゲインの増幅回路であって、リミッタ22で一定
電圧幅の信号となるように処理された信号をさらに増幅
して信号処理部9へ出力する。信号処理部9は、第2の
増幅器23から出力されるバーコード信号26Bからス
ライス信号27を生成し、バーコード信号26Bとスラ
イス信号27とを比較することによって2値化信号28
を得る不動2値化方式の信号処理を行なうものである。
これは従来例に関して説明したように、例えば図2のよ
うな具体回路によって実現される。デコーダ10は、信
号処理部9から出力された2値化信号28をデコードし
て所定形式のバーコード情報として出力する。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a bar code reading device 21 according to one embodiment of the present invention. The light projecting unit 2 of the bar code reading device 21 includes a light source 4 such as a semiconductor laser device or a light emitting diode that emits the light beam 3, and an optical scanner 5 that scans the light beam 3 emitted from the light source 4 along the bar code 12. It is composed of The light receiving side of the bar code reading device 21 includes a light receiving element 6 such as a photodiode, a first amplifier 7, an AGC unit 8, a limiter 22, a second amplifier 23, a signal processing unit 9, a decoder 10 It is composed of The light receiving element 6 receives the diffused light reflected by the bar code 12 and performs photoelectric conversion on the diffused light.
Outputs the light receiving signal. The first amplifier 7 is an amplifier circuit having a constant gain, and amplifies and outputs a light receiving signal output from the light receiving element 6. The AGC unit 8 adjusts the gain according to the magnitude of the amplified signal output from the amplifier 7, and adjusts the barcode signal 26A to be output to have a substantially constant magnitude. The limiter 22 clamps the barcode signal 26A amplified by the AGC unit 8 to a voltage of the clamp level when the barcode signal 26A exceeds a predetermined clamp level. That is, the limiter 22 is positive / negative 2
When the input signal is equal to or higher than the clamp level, the output signal is fixed to the value of the clamp level. That is, when the input signal is equal to or higher than the positive clamp level (hereinafter, referred to as the upper clamp level UCL), the output signal is fixed to the value of the upper clamp level UCL,
When the input signal is lower than the negative clamp level (hereinafter, referred to as lower clamp level DCL), the output signal is fixed to the value of lower clamp level DCL. In other words, the limiter 22 cuts and outputs an amplitude larger than the upper clamp level UCL and an amplitude larger than the lower clamp level DCL. FIG. 7 shows a specific circuit diagram of the limiter 22. 24
Is a negative feedback amplifier circuit in which the output and the inverting input are connected by a negative feedback resistor Rf.
Two constant voltage diodes (Zener diodes) Z1 and Z2 connected in series in opposite directions are connected.
Also, Ri and Ro are input-side and output-side resistors. However, when the input voltage becomes higher than the upper clamp level UCL or lower than the lower clamp level DCL, the constant voltage diodes Z1 and Z2 conduct, and the output of the limiter 22 becomes the upper clamp level UCL or the lower clamp level, respectively. It is kept at the value of the clamp level DCL. Second amplifier 23
Is also an amplifying circuit having a constant gain, and further amplifies the signal processed by the limiter 22 so that the signal has a constant voltage width, and outputs the amplified signal to the signal processing unit 9. The signal processing unit 9 generates a slice signal 27 from the barcode signal 26B output from the second amplifier 23, and compares the barcode signal 26B with the slice signal 27 to generate a binary signal 28.
The signal processing of the immovable binarization method for obtaining the following is performed.
This is realized by a specific circuit as shown in FIG. 2, for example, as described in the conventional example. The decoder 10 decodes the binarized signal 28 output from the signal processing unit 9 and outputs it as barcode information in a predetermined format.
【0017】しかして、投光部2からバーコード12上
に光ビーム3が走査され、バーコード12上で反射した
拡散光が受光素子6に入射すると、受光素子6からはバ
ーBもしくはスペースSに応じた受光信号が出力する。
受光素子6から出力した受光信号は増幅器7で増幅され
た後、AGC部8で所定振幅の信号となるようにゲイン
調整される。こうしてAGC部8で一定振幅の信号とな
るように調整されたバーコード信号26Aはリミッタ2
2によって上クランプレベルUCL以上の信号と下クラ
ンプレベルDCL以下の信号をクランプされる。これに
よって、増幅器7から出力されたバーコード信号26A
のうち一定比率の振幅部分の信号だけを信号処理部9へ
通過させることができる。When the light beam 3 is scanned from the light projecting unit 2 onto the bar code 12 and the diffused light reflected on the bar code 12 enters the light receiving element 6, the bar B or the space S is transmitted from the light receiving element 6. The light receiving signal corresponding to the signal is output.
After the light receiving signal output from the light receiving element 6 is amplified by the amplifier 7, the gain is adjusted by the AGC unit 8 so that the signal has a predetermined amplitude. The bar code signal 26A thus adjusted by the AGC unit 8 so as to have a signal of a constant amplitude is transmitted to the limiter 2
2, the signal above the upper clamp level UCL and the signal below the lower clamp level DCL are clamped. As a result, the bar code signal 26A output from the amplifier 7 is output.
Out of the signal processing section 9 can be passed to the signal processing section 9 only.
【0018】このAGC部8及びリミッタ22の働きを
図8(a)(b)により、さらに詳しく説明する。い
ま、AGC部8がなく、リミッタ22だけが設けられて
いるとする。この場合、例えばバーコード12がバーコ
ード読み取り装置21の近距離にあって図8(a)に示
すように信号強度が大きい場合には、このバーコード信
号25をリミッタ22に通すとバーコード信号25のう
ち小さな割合の振幅領域の信号しか通過しないが、バー
コード12が遠距離にあって図8(b)に示すように信
号強度が小さい場合には、バーコード信号25の大部分
がリミッタ22を通過する。これに対し、リミッタ22
の前段にAGC部8を設け、バーコード信号25の振幅
Vppを一定値となるように調整した後、一定のクランプ
レベルを有するリミッタ22で大きな振幅部分をクラン
プすれば、もとのバーコード信号25のうち一定比率の
振幅部分の振動だけをクランプすることができる。The operations of the AGC unit 8 and the limiter 22 will be described in more detail with reference to FIGS. Now, it is assumed that there is no AGC unit 8 and only the limiter 22 is provided. In this case, for example, when the barcode 12 is located at a short distance from the barcode reader 21 and the signal strength is large as shown in FIG. 25, only a small percentage of the signals in the amplitude region pass therethrough. However, when the barcode 12 is at a long distance and the signal strength is low as shown in FIG. 8B, most of the barcode signal 25 is limited. Pass 22. On the other hand, the limiter 22
AGC section 8 is provided in the preceding stage to adjust the amplitude Vpp of the bar code signal 25 to a constant value, and then clamp the large amplitude portion with the limiter 22 having a fixed clamp level to obtain the original bar code signal. It is possible to clamp only the vibration of the amplitude portion of a fixed ratio out of 25.
【0019】こうしてAGC部8及びリミッタ22によ
って一定割合、特に中央部の一定割合の信号だけを通過
させられたバーコード信号26Bは、信号処理部9によ
ってスライス信号27と比較することによって2値化さ
れ、デコーダ10からバーコード情報が出力される。The bar code signal 26B, which has been passed by the AGC unit 8 and the limiter 22 at a fixed rate, in particular, only a fixed rate signal at the center, is binarized by being compared with the slice signal 27 by the signal processing unit 9. Then, the barcode information is output from the decoder 10.
【0020】従来のバーコード読み取り装置1では正確
にバーコード情報を読み取ることが困難な状況におい
て、本発明のバーコード読み取り装置21を用いた場合
を以下具体的に説明する。まず、図9は細いバーBもし
くはスペースSの幅が光ビーム3のスポット径に比較し
て細い場合を示している(図9(a))。図9(b)は
AGC部8により適当な信号振幅となるように調整され
たバーコード信号26Aであって、このバーコード信号
26Aはリミッタ22によって上下のクランプレベルU
CL,DCLと比較され、上下クランプレベルUCL,
DCLを越える電圧は上下クランプレベルUCL,DC
Lの値に固定される。ここで、クランプレベルを太いバ
ーB及びスペースSによる大振幅部分の電圧値以下で細
いバーB及びスペースSによる小振幅部分の電圧値以上
に設定すれば(すなわち、上クランプレベルUCLの値
と下クランプレベルDCLの値を、細いバーB及びスペ
ースSによる小振幅部分と太いバーBによる大振幅部分
の中間となるように設定しておけば)、図9(c)に実
線で示すように、元のバーコード信号26Aで振幅の大
きかった信号部分イが一定振幅にクランプされると共に
細いバーB及びスペースSに対応する小振幅部分ロが他
と同じ程度の振幅となるように拡大されている。このた
め、図9(c)に破線で示すように、スライス信号27
は細いバーB及びスペースSに対応する信号部分ロでも
バーコード信号26Bの変化に追従して変化するように
なり、光ビーム3のスポット径に比較して細いバーB及
びスペースSに対応する部分でも、図9(d)に示すよ
うにバーコード12と一致した正確な2値化信号28が
得られる。In a situation where it is difficult to accurately read bar code information with the conventional bar code reader 1, a case where the bar code reader 21 of the present invention is used will be specifically described below. First, FIG. 9 shows a case where the width of the thin bar B or space S is narrower than the spot diameter of the light beam 3 (FIG. 9A). FIG. 9B shows a bar code signal 26A adjusted by the AGC unit 8 so as to have an appropriate signal amplitude.
CL, DCL and upper and lower clamp levels UCL,
The voltage exceeding DCL is the upper and lower clamp levels UCL, DC
The value of L is fixed. Here, if the clamp level is set to be equal to or less than the voltage value of the large amplitude portion due to the thick bar B and the space S and equal to or greater than the voltage value of the small amplitude portion due to the thin bar B and the space S (that is, the value of the upper clamp level UCL and the lower value) If the value of the clamp level DCL is set to be intermediate between the small amplitude part due to the thin bar B and the space S and the large amplitude part due to the thick bar B), as shown by a solid line in FIG. The signal portion A having a large amplitude in the original barcode signal 26A is clamped at a constant amplitude, and the small amplitude portion B corresponding to the thin bar B and the space S is enlarged so as to have the same amplitude as the others. . For this reason, as shown by the broken line in FIG.
The signal portion B corresponding to the thin bar B and the space S also changes following the change of the bar code signal 26B, and the portion corresponding to the narrow bar B and the space S is smaller than the spot diameter of the light beam 3. However, as shown in FIG. 9D, an accurate binary signal 28 that matches the bar code 12 can be obtained.
【0021】つぎに、図10(a)に示すようにスペー
スSに汚れ16があったり、バーBにかすれ17がある
場合について説明する。この場合には、図10(b)に
示すように、バーコード信号26には、上ピーク側に汚
れ16による信号16aが生じ、あるいは、下ピーク側
にかすれ17による信号17aが生じる。従って、AG
C部8で一定振幅となるように調整されたバーコード信
号26Bにおいて、上クランプレベルUCLを汚れ16
による信号16aよりも少し低い値に設定し、下クラン
プレベルDCLをかすれ17による信号17aよりも少
し高い値に設定しておけば、リミッタ22から出力され
たバーコード信号26Bでは、図10(c)に示すよう
に、汚れ16やかすれ17による信号16a,17aは
クランプレベルにクランプされてしまい、2値化されな
くなる。すなわち、2値化信号28には、図10(d)
に示すように、汚れ16やかすれ17に対応する2値化
信号28が表われず、汚れ16やかすれ17を誤って読
み取ることが無くなる。この場合もリミッタ22の前に
AGC部8を設けているため、このような動作を行なわ
せるための一定レベルのクランプレベルを設定すること
が可能になる。Next, the case where the space S has dirt 16 and the bar B has blur 17 as shown in FIG. 10A will be described. In this case, as shown in FIG. 10B, in the barcode signal 26, a signal 16a due to the stain 16 is generated on the upper peak side, or a signal 17a due to the blur 17 is generated on the lower peak side. Therefore, AG
In the bar code signal 26B adjusted so as to have a constant amplitude in the C section 8, the upper clamp level UCL is contaminated.
If the lower clamp level DCL is set to a value slightly higher than the signal 17a due to the blur 17 when the bar code signal 26B output from the limiter 22 is set to a value slightly lower than the signal 16a due to As shown in ()), the signals 16a and 17a due to the dirt 16 and blur 17 are clamped to the clamp level, and are not binarized. That is, the binarized signal 28 includes FIG.
As shown in (2), the binarized signal 28 corresponding to the stain 16 or the blur 17 is not displayed, so that the stain 16 or the blur 17 is not erroneously read. Also in this case, since the AGC unit 8 is provided before the limiter 22, it is possible to set a constant clamp level for performing such an operation.
【0022】図11(a)(b)(c)はバーコードラ
ベル18の白地部分の反射率が高い場合を示す。この場
合には、図11(b)に示すように、クランプレベルを
AGC部8から出力されたバーコード信号26より以上
で、バーコードラベル18のエッジ部分18aで生じた
信号19との中間に(すなわち、上のクランプレベルU
CLが、AGC部8から出力されたバーコード信号26
より高く、かつエッジ部分18aの信号19より低くな
り、下のクランプレベルDCLが、AGC部8から出力
されたバーコード信号26より低く、エッジ部分18a
の信号より高くなるように)設定しておくとよい。これ
により、バーコードラベル18のエッジ部分18aで生
じた信号19の急激に変化する部分(図11(b)に2
点鎖線で示す)をリミッタ22でクランプでき、エッジ
部分18に対応する信号19とそのスライス信号27と
が交差するのを避けることができる。よって、図11
(c)に示すように2値化信号28にバーコードラベル
18のエッジ部分18aによる信号19があらわれるの
を防止でき、第1のバーBを安定に読み取ることが可能
になる。FIGS. 11A, 11B and 11C show the case where the reflectance of the white background portion of the bar code label 18 is high. In this case, as shown in FIG. 11B, the clamp level is higher than the barcode signal 26 output from the AGC unit 8 and is in the middle of the signal 19 generated at the edge 18a of the barcode label 18. (Ie the upper clamp level U
CL is the bar code signal 26 output from the AGC unit 8.
It is higher and lower than the signal 19 of the edge portion 18a, and the lower clamp level DCL is lower than the barcode signal 26 output from the AGC unit 8, and the edge portion 18a
Is set to be higher than the above signal). As a result, a rapidly changing portion of the signal 19 generated at the edge portion 18a of the barcode label 18 (2 in FIG. 11B)
(Indicated by a dashed line) can be clamped by the limiter 22, so that the signal 19 corresponding to the edge portion 18 and the slice signal 27 thereof can be prevented from intersecting. Therefore, FIG.
As shown in (c), the signal 19 due to the edge portion 18a of the barcode label 18 can be prevented from appearing in the binarized signal 28, and the first bar B can be read stably.
【0023】図12は本発明の別な実施例によるバーコ
ード読み取り装置31の受光側の構成を示すブロック図
である。この実施例では、第1の増幅器7と第2の増幅
器23の間にAGC部8、リミッタ22、ハイパスフィ
ルタ32、AGC部33及びリミッタ34を挿入してい
る。すなわち、ハイパスフィルタ32を挟んで2段のA
GC部8,33及びリミッタ22,34を挿入してい
る。このようなバーコード読み取り装置31によれば、
まず第1のAGC部8で一定の大きさの信号となるよう
に増幅されたバーコード信号26Aは第1のリミッタ2
2で図13(a)に示すクランプレベルUCL1,DC
L1と比較され、クランプレベルUCL1,DCL1以
上の信号はクランプされる。ついで、ハイパスフィルタ
32を通過したバーコード信号は第2のAGC部33で
一定の大きさのバーコード信号26Cとなるように増幅
された後、図13(b)のクランプレベルUCL2,D
CL2と比較され、再びクランプレベルUCL2,DC
L2以上の振幅をクランプされる。この後、2段にクラ
ンプされた図13(c)のバーコード信号26Dは信号
処理部9でスライス信号27と比較され、2値化され
る。FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the light receiving side of a bar code reader 31 according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, an AGC unit 8, a limiter 22, a high-pass filter 32, an AGC unit 33, and a limiter 34 are inserted between the first amplifier 7 and the second amplifier 23. That is, two stages of A with the high-pass filter 32 interposed
GC sections 8, 33 and limiters 22, 34 are inserted. According to such a barcode reading device 31,
First, the barcode signal 26A amplified by the first AGC unit 8 so as to become a signal of a constant magnitude is supplied to the first limiter 2
2, the clamp levels UCL1 and DC shown in FIG.
The signal is compared with L1 and the signal at the clamp level UCL1 or DCL1 or higher is clamped. Next, the barcode signal that has passed through the high-pass filter 32 is amplified by the second AGC unit 33 so as to become a barcode signal 26C of a fixed size, and then the clamp levels UCL2, D in FIG.
CL2 is compared with the clamp level UCL2, DC again.
The amplitude greater than L2 is clamped. Thereafter, the bar code signal 26D of FIG. 13C clamped in two stages is compared with the slice signal 27 by the signal processing unit 9 and binarized.
【0024】同様なことは、1段のAGC部とリミッタ
を用いたバーコード読み取り装置(例えば図6のような
バーコード読み取り装置)においてAGC部の増幅度を
大きくし、バーコード信号26AとクランプレベルUC
L3,DCL3との関係が図13(b)と同等になるよ
うにしてもよい。しかし、その場合には、バーコード信
号26Aと比較してクランプレベルUCL,DCLの幅
が非常に狭くなるので、細いバーBやスペースSの箇所
で低周波のゆらぎがある場合には、図14に示すように
細いバーBやスペースSの信号35がクランプレベルU
CL,DCLにかかって削除されてしまい、細いバーB
やスペースSを読み取れなくなる恐れがある。Similarly, in a bar code reader (for example, a bar code reader as shown in FIG. 6) using a one-stage AGC section and a limiter, the amplification of the AGC section is increased, and the bar code signal 26A and the clamp Level UC
The relationship between L3 and DCL3 may be equivalent to that shown in FIG. However, in this case, the widths of the clamp levels UCL and DCL are very narrow as compared with the barcode signal 26A. Therefore, when there is a low-frequency fluctuation in the narrow bar B or space S, FIG. As shown in the figure, the signal 35 of the thin bar B or space S is the clamp level U.
CL, DCL and deleted, resulting in thin bar B
Or the space S cannot be read.
【0025】これに対し、この実施例の場合には、第1
のリミッタ22におけるクランプレベルUCL,DCL
の幅を比較的広くしておけるので、細いバーBやスペー
スSの箇所でゆらぎがあっても当該信号35をクランプ
レベルUCL,DCL間に納めて保存することができ
る。この後、第1のリミッタ22でクランプされたバー
コード信号26Cをハイパスフィルタ32に通過させる
と、低周波のゆらぎが除去されるので、細いバーBやス
ペースSの信号は振幅方向の中央部へ移動する。この
後、第2のAGC部33でバーコード信号を一定の大き
さに増幅し、第2のリミッタ34でクランプレベル以上
の電圧をクランプすると、図13(c)に示すように低
周波ゆらぎのある細いバーBやスペースSの信号を削除
することなく、細いバーBやスペースSの信号を大きく
拡大することができ、バーコードを正確かつ安定に読み
取ることができるようになる。On the other hand, in the case of this embodiment, the first
Level UCL, DCL in the limiter 22
Can be made relatively wide, so that the signal 35 can be stored and stored between the clamp levels UCL and DCL even if there is fluctuation at the thin bar B or space S. Thereafter, when the bar code signal 26C clamped by the first limiter 22 is passed through the high-pass filter 32, the fluctuation of the low frequency is removed, so that the signal of the thin bar B or the space S is shifted to the center in the amplitude direction. Moving. Thereafter, the second AGC unit 33 amplifies the bar code signal to a certain magnitude, and clamps a voltage higher than the clamp level by the second limiter 34, as shown in FIG. 13 (c). The signal of the thin bar B or space S can be greatly enlarged without deleting the signal of a certain thin bar B or space S, and the bar code can be read accurately and stably.
【0026】なお、上記実施例では、リミッタにおいて
正及び負のクランプレベルを設定したが、正のクランプ
レベルと負のクランプレベルのうち、いずれか一方のみ
を設定しても差し支えない。In the above embodiment, the positive and negative clamp levels are set in the limiter. However, only one of the positive and negative clamp levels may be set.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明によれば、不必要に振幅の大きな
部分やノイズ成分等を除去した後に信号処理部において
2値化処理することができるので、リミッタ部のクラン
プレベルを適当に設定することにより、バーコードを正
確に読み取ることができる。According to the present invention, since the binarization processing can be performed in the signal processing section after unnecessary portions having large amplitude and noise components are removed, the clamp level of the limiter section is appropriately set. Thus, the barcode can be read accurately.
【0028】例えば、バーコードラベルのエッジ部によ
る信号が信号処理部に入力されるのを防止することがで
き、第1のバーも正確に読み取ることができる。また、
光ビームのスポット径に比べて狭いバーやスペースも正
確に読み取ることができる。さらに、バーのかすれやス
ペースの汚れがある場合にも、かすれや汚れの読み取り
を防止し、バーコードの読み取り精度を向上させること
ができる。For example, it is possible to prevent a signal due to the edge of the bar code label from being input to the signal processing unit, and it is possible to accurately read the first bar. Also,
Bars and spaces narrower than the spot diameter of the light beam can be accurately read. Furthermore, even when the bar has faintness or dirt in the space, it is possible to prevent the faintness or dirt from being read and to improve the barcode reading accuracy.
【0029】また、ハイパスフィルタを挟んで2組以上
のオートゲインコントローラ及びリミット部を設けれ
ば、さらにバーコードを正確に読み取ることができるよ
うになる。If two or more sets of the auto gain controller and the limit section are provided with the high-pass filter interposed therebetween, the bar code can be read more accurately.
【図1】従来のバーコード読み取り装置の概略構成を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional barcode reading device.
【図2】信号処理部の具体回路を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific circuit of a signal processing unit.
【図3】従来例においてビーム径よりも細いバー幅のバ
ーコードを読み取る場合の様子を示し、(a)はバーコ
ードを示す図、(b)はバーコード信号とスライス信号
を示す波形図、(c)は2値化信号を示す波形図であ
る。3A and 3B show a state of reading a barcode having a bar width smaller than a beam diameter in a conventional example, FIG. 3A shows a barcode, FIG. 3B shows a waveform diagram showing a barcode signal and a slice signal, (C) is a waveform diagram showing a binarized signal.
【図4】従来例において汚れやかすれのあるバーコード
を読み取る場合の様子を示し、(a)はバーコードを示
す図、(b)はバーコード信号とスライス信号を示す波
形図、(c)は2値化信号を示す波形図である。FIGS. 4A and 4B show a state in which a bar code having dirt or fading is read in a conventional example, FIG. 4A is a diagram showing a bar code, FIG. 4B is a waveform diagram showing a bar code signal and a slice signal, and FIG. FIG. 3 is a waveform diagram showing a binarized signal.
【図5】従来例において白地部分の反射率の高いバーコ
ードラベルを読み取る場合の様子を示し、(a)はバー
コードラベルを示す図、(b)はバーコード信号とスラ
イス信号を示す波形図、(c)は2値化信号を示す波形
図である。5A and 5B show a state in which a barcode label having a high reflectance in a white background portion is read in a conventional example, FIG. 5A is a diagram showing a barcode label, and FIG. 5B is a waveform diagram showing a barcode signal and a slice signal. And (c) are waveform diagrams showing the binarized signal.
【図6】本発明の一実施例によるバーコード読み取り装
置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a barcode reading device according to an embodiment of the present invention.
【図7】同上のバーコード読み取り装置におけるリミッ
タの具体回路を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific circuit of a limiter in the barcode reading device of the above.
【図8】(a)(b)は同上の作用を説明するための図
である。FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining the operation of the above.
【図9】本発明の実施例においてビーム径よりも細いバ
ー幅のバーコードを読み取る場合の様子を示し、(a)
はバーコードを示す図、(b)はバーコード信号とクラ
ンプレベルを示す図、(c)はリミッタでクランプされ
たバーコード信号とスライス信号を示す波形図、(d)
は2値化信号を示す波形図である。FIGS. 9A and 9B show a case where a bar code having a bar width smaller than the beam diameter is read in the embodiment of the present invention, and FIG.
Is a diagram showing a barcode, (b) is a diagram showing a barcode signal and a clamp level, (c) is a waveform diagram showing a barcode signal and a slice signal clamped by a limiter, (d)
FIG. 3 is a waveform diagram showing a binarized signal.
【図10】本発明の実施例において汚れやかすれのある
バーコードを読み取る場合の様子を示し、(a)はバー
コードを示す図、(b)はバーコード信号とクランプレ
ベルを示す図、(c)はリミッタでクランプされたバー
コード信号とスライス信号を示す波形図、(d)は2値
化信号を示す波形図である。FIGS. 10A and 10B show a state of reading a bar code with dirt or fading in the embodiment of the present invention, wherein FIG. 10A shows a bar code, FIG. 10B shows a bar code signal and a clamp level, (c) is a waveform diagram showing a barcode signal and a slice signal clamped by a limiter, and (d) is a waveform diagram showing a binarized signal.
【図11】本発明の実施例において白地部分の反射率の
高いバーコードラベルを読み取る場合の様子を示し、
(a)はバーコードラベルを示す図、(b)はバーコー
ド信号とスライス信号を示す波形図、(c)は2値化信
号を示す波形図である。FIG. 11 shows a state in which a barcode label having a high reflectance in a white background portion is read in the embodiment of the present invention;
(A) is a diagram showing a barcode label, (b) is a waveform diagram showing a barcode signal and a slice signal, and (c) is a waveform diagram showing a binarized signal.
【図12】本発明の別な実施例における受光部の構成を
示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a light receiving unit according to another embodiment of the present invention.
【図13】(a)(b)(c)は同上の実施例における
各段のバーコード信号を示す波形図である。13 (a), 13 (b) and 13 (c) are waveform diagrams showing bar code signals at respective stages in the embodiment of the above.
【図14】同上の作用説明のための比較例を示す図であ
る。FIG. 14 is a diagram showing a comparative example for explaining the operation of the above.
2 投光部 6 受光素子 8 AGC部(オートゲインコントローラ) 9 信号処理部 12 バーコード 18 バーコードラベル 22 リミッタ UCL 上クランプレベル DCL 下クランプレベル 26A バーコード信号 26B クランプされたバーコード信号 27 スライス信号 28 2値化信号 2 Light emitting unit 6 Light receiving element 8 AGC unit (auto gain controller) 9 Signal processing unit 12 Barcode 18 Barcode label 22 Limiter UCL Upper clamp level DCL Lower clamp level 26A Barcode signal 26B Clamped barcode signal 27 Slice signal 28 Binary signal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06K 7/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G06K 7/10
Claims (4)
と、バーコードからの反射光を受光して光電変換する光
電変換部と、光電変換された信号に基づいて得られた信
号を2値化する信号処理部を備えたバーコード読み取り
装置において、 前記光電変換部と前記信号処理部との間に、入力信号の
大きさに応じてゲインを自動調整して当該入力信号を増
幅するオートゲインコントローラと、オートゲインコン
トローラから出力された一定電圧以上の振幅をクランプ
するリミッタ部とを少なくとも2組以上有し、異なる組
のリミッタ部とオートゲインコントローラの間にハイパ
スフィルタを配置したことを特徴とするバーコード読み
取り装置。1. A light projecting unit that irradiates a bar code with a light beam, a photoelectric conversion unit that receives reflected light from the bar code and performs photoelectric conversion, and converts a signal obtained based on the photoelectrically converted signal into two. In a barcode reading device provided with a signal processing unit for converting a value, an automatic gain between the photoelectric conversion unit and the signal processing unit is automatically adjusted according to a magnitude of an input signal to amplify the input signal. A gain controller and at least two sets of limiters for clamping an amplitude equal to or higher than a certain voltage output from the auto gain controller;
Between the limiter section and the auto gain controller.
A bar code reader , wherein a filter is arranged .
は正負であり、前記一定電圧はバーコードラベルのエッ
ジ部の出力以下で、かつバーコード信号以上に設定され
ていることを特徴とする請求項1に記載のバーコード読
み取り装置。 2. The method according to claim 1, wherein the polarity of the limiter is positive, negative or positive or negative, and the constant voltage is set to be equal to or less than the output of the edge of the bar code label and equal to or greater than the bar code signal. Item 2. The barcode reader according to Item 1 .
は正負であり、前記一定電圧はオートゲインコントロー
ラの太いバーの信号増幅の電圧値以下に設定されている
ことを特徴とする請求項1に記載のバーコード読み取り
装置。 Wherein the polarity of the limiter portion is positive or negative, or positive or negative, to claim 1, wherein the constant voltage is set below the voltage value of the automatic gain controller thick bar signal amplification The barcode reader according to the above.
は正負であり、前記一定電圧はバーコードの汚れ又はか
すれの信号レベル以下に設定されていることを特徴とす
る請求項1に記載のバーコード読み取り装置。 Wherein the polarity of the limiter portion is positive or negative, or positive or negative, bar according to claim 1, wherein the constant voltage is set below the bar code of dirt or blur signal level Code reader.
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