JP4334651B2 - Bar code symbol reader - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はバーコード記号読取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、反射率の異なるバーコード記号に光学要素によって所望のレーザビームスポットを照射し、そのバーコード記号からの反射率の差によって得られる光の強弱を電気信号に変換して読み取るようなバーコードスキャナが知られている。
【0003】
このようなバーコードスキャナに於いては、光源に半導体のレーザダイオード(LD)を有しており、光学要素によってレーザダイオードから出射したレーザ光を所定のレーザスポットに変換して光学路に導き、ビーム走査手段によりバーコード記号上をレーザスポットが走査可能となっている。この走査ビームは、バーコード記号が構成するキャラクタ数、記号の密度(mil数)、走査距離(ワーキングレンジ)により一義的に決定される。
【0004】
したがって、バーコード記号読取装置から出射されるレーザ走査幅(走査角度は一定)は、当該読取装置からの作動距離により変化する。すなわち、読取装置に近い側では走査幅は狭く、読取装置から遠ざかるに従って走査幅が広くなって行き、その作動距離の範囲内で読み取り要素、または読取装置の構成回路で決まる形態のバーコードをデコードしていた。
【0005】
このようなバーコード記号読取装置に於いて、作動距離が比較的遠方にあって、且つレーザ光の走査方向と同一方向に複数のバーコード記号が配列されている場合には、レーザ光が一度に複数のバーコード記号を走査することになってしまう。そして、たとえ複数の中の特定のバーコード記号をデコードできたとしても、操作者にどのバーコード記号をデコードしたのかを告知するのは容易ではなかった。
【0006】
そこで、これらの欠点を解決するために例えば特開平8−329184号公報に記載されたような装置が開発されている。この公報には、弾性体を用いたガルバノ方式によって往復運動させる走査ミラーでレーザ光を走査し、走査ミラーの走査動作に同期した走査同期信号を発生させ、この走査同期信号の中心から対称に目的のレーザ走査幅に見合ったパルス幅の光源駆動許可信号を生成し、この光源駆動許可信号を光源駆動回路へ出力することによりレーザ光のオン/オフを制御することにより、走査ミラーの走査角よりも狭い角度でレーザ光を出射して特定のバーコード記号のみを走査可能なバーコード記号読取装置が記載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平8−329184号公報に記載された装置に於いて、走査ミラーを往復運動させるための弾性体の外力の大きさに対する撓み量の特性、弾性体と走査ミラーの相対的な位置、走査ミラーの振れ位置を検出するための永久磁石とセンサコイルの相対的な位置、センサコイル出力から走査同期信号を生成する回路の電気的特性などにおいてスキャナによる個体差があるため、実際の走査角の中心と走査同期信号の中心に時間的なずれが発生する。
【0008】
また、光源駆動回路に光源駆動許可信号を入力すると同時にレーザダイオード出力が所定の出力となるのではなく、光源駆動回路の時定数やレーザダイオードの特性によって、光源駆動回路に光源駆動許可信号を入力してからレーザダイオード出力が所定の出力となるまでに図6に示すような時間的なずれ(光源発光遅延時間)が発生する。
【0009】
このような時間的なずれのために、走査同期信号の中心に対して対称な時間幅の光源駆動許可信号を出力してもスキャナによっては、図7(a)のA−A’及びB−B’で示すように、レーザ光が走査角の中心αに対して対称な角度を走査しなかったり、図7(b)のA−A’及びB−B’で示すように、レーザ光の走査幅が変化してしまう現象が発生する。
【0010】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、装置に個体差があっても専用の制御回路や機構部品を付加することなしに、レーザ光を走査角の中心から対称な角度で走査することのできるバーコード記号読取装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第1の態様に係るバーコード記号読取装置は、レーザ光を出射する光源手段と、この光源手段から出射されるレーザ光をバーコード記号に関して走査させる回動自在な走査手段と、上記バーコード記号の反射率の異なる部分の記号を検出して上記バーコード記号の情報を読み取る情報読取り手段と、前記走査手段の走査動作に同期した走査同期信号を生成する走査同期信号生成手段と、前記光源手段からのレーザ光の出射時間を制御するための装置固有のデータを格納するための格納手段と、前記走査同期信号と、前記格納手段に格納された装置固有のデータと、設定されたパラメータとに基づいて、上記光源手段からのレーザ光のオン/オフを制御するための光源駆動許可信号を生成する制御手段と、を具備するバーコード記号読取装置において、前記装置固有のデータは、前記走査同期信号のエッジから走査角中心までの時間により定義される走査中心時間に関するデータである。
【0012】
また、本発明の第2の態様に係るバーコード記号読取装置は、第1の態様において、前記走査中心時間は、前記走査手段の走査方向にかかわらず同じ値を用いる。
【0013】
また、本発明の第3の態様に係るバーコード記号読取装置は、第1の態様において、前記走査中心時間は、前記走査手段の走査方向に応じて異なる値を用いる。
【0014】
また、本発明の第4の態様に係るバーコード記号読取装置は、レーザ光を出射する光源手段と、この光源手段から出射されるレーザ光をバーコード記号に関して走査させる回動自在な走査手段と、上記バーコード記号の反射率の異なる部分の記号を検出して上記バーコード記号の情報を読み取る情報読取り手段と、前記走査手段の走査動作に同期した走査同期信号を生成する走査同期信号生成手段と、前記光源手段からのレーザ光の出射時間を制御するための装置固有のデータを格納するための格納手段と、前記走査同期信号と、前記格納手段に格納された装置固有のデータと、設定されたパラメータとに基づいて、上記光源手段からのレーザ光のオン/オフを制御するための光源駆動許可信号を生成する制御手段と、を具備するバーコード記号読取装置において、前記装置固有のデータは、前記光源駆動許可信号がハイレベルとなってからレーザ光出力が所定の値となるまでの時間により定義される光源発光遅延時間に関するデータであり、前記光源発光遅延時間は、前記走査手段の走査方向にかかわらず同じ値を用いる。
【0015】
また、本発明の第5の態様に係るバーコード記号読取装置は、レーザ光を出射する光源手段と、この光源手段から出射されるレーザ光をバーコード記号に関して走査させる回動自在な走査手段と、上記バーコード記号の反射率の異なる部分の記号を検出して上記バーコード記号の情報を読み取る情報読取り手段と、前記走査手段の走査動作に同期した走査同期信号を生成する走査同期信号生成手段と、前記光源手段からのレーザ光の出射時間を制御するための装置固有のデータを格納するための格納手段と、前記走査同期信号と、前記格納手段に格納された装置固有のデータと、設定されたパラメータとに基づいて、上記光源手段からのレーザ光のオン/オフを制御するための光源駆動許可信号を生成する制御手段と、を具備するバーコード記号読取装置において、前記装置固有のデータは、前記光源駆動許可信号がハイレベルとなってからレーザ光出力が所定の値となるまでの時間により定義される光源発光遅延時間に関するデータであり、前記光源発光遅延時間は、前記走査手段の走査方向に応じて異なる値を用いる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0017】
図1は、本発明の実施形態に係るバーコード記号読取装置の概略構成を示すブロック図であり、読取装置全体の制御を行なうマイクロコンピュータ16と、レーザ光を発光させる光源11と、マイクロコンピュータ16からの光源駆動許可信号を受けて光源11を駆動する光源駆動回路17と、マイクロコンピュータ16で処理されたデコードデータを通信インタフェースを介して受信して格納するホストコンピュータ19と、光源11から出射されたレーザ光を走査しつつ品物等に貼り付けられたバーコード記号13に対して出射する走査部12と、マイクロコンピュータ16からの走査許可信号を受けて走査部12を駆動する走査部駆動回路18と、バーコード記号13からの反射率の差によって得られる光の強弱を電気信号に変換するフォトダイオード(PD)14と、波形整形部15とを具備する。
【0018】
ここで、波形整形部15は、フォトダイオード14からの出力を増幅、制御する信号増幅制御回路15aと、この信号増幅制御回路15aの出力を2値化して2値化データ(以下、DBP信号と呼ぶ)を生成する2値化データ生成回路15bと、走査部12の出力を所定のレベルに増幅しつつその位相を調整する波形生成回路15cと、この波形生成回路15cで生成された信号から走査同期信号(以下、SOS信号と呼ぶ)を生成する走査同期信号生成回路15dとを具備する。
【0019】
また、マイクロコンピュータ16に接続された不揮発性メモリ20には、SOS信号のエッジから走査角中心までの時間(走査中心時間)、及び光源駆動許可信号がハイレベルとなってからレーザ光出力が所定の値と成るまでの時間(光源発光遅延時間)に関するデータが予め格納されている。これら走査中心時間及び光源発光遅延時間は、装置製造時の調整工程において、テストチャートを用いてまず一方向の走査(SOS信号がハイレベル)においてレーザを発光させて測定して得られる時間と、他方向の走査(SOS信号がローレベル)においてレーザを発光させて測定して得られる時間との2種類がある。この実施形態では走査中心時間及び光源発光遅延時間は両方向において共通な値を用いるものとする。
【0020】
図2(a)はバーコード記号読取装置における情報読取り光の走査駆動機構(光学ヘッド部分)の構成を示した図、図2(b)は同図(a)におけるI−I’線に沿った断面図、図3は光学ヘッド部分を斜めから見た構成図である。
【0021】
基板21上には、光源11と、レーザ光を反射しつつ所定範囲で反復動作(振れ動作)して上記レーザ光をバーコード記号13上で走査させる走査部駆動回路18としてのミラー駆動装置22と、バーコード記号13からの反射光を読み取るフォトダイオード14等により構成される情報読取り部23とが配置されている。
【0022】
上記光源11は、図示されるように、反射光の幅領域外のミラー駆動装置22の斜め前方に配置されている。また、情報読取り部23はミラー駆動装置22の前面で出射されるレーザ光の光軸より下方で反射光が集光されるような位置に配置されている。
【0023】
上記ミラー駆動装置22は、後述する走査ミラーを磁力と弾性体を利用して振れ動作させ、レーザ光を走査させるものである。そしてその構成は、反射面が球面形状のミラーから成る走査ミラー24と、この走査ミラー24を一端に固定するU字形状の可動部25と、基板21に固定されて前記可動部25を回動可能に支持すると共に弾性体26で連結される直立支柱27と、上記可動部25の他端に取り付けられた円柱形状の永久磁石28と、この永久磁石28の中空に脱入可能に設けられた円筒状の電磁コイル29と、この電磁コイル29により発生した吸引力が無くなったときに復元力により振れ幅の中央に戻ろうとする弾性体26とを有して構成される。
【0024】
上記弾性体26は、弾性体固定部30a側の両側または片側に弾性部材から成るダンパー32により、両側から挟み込み固定される。このダンパー32は、弾性体26の固有振動数を変化させないように設ける必要があり、弾性固定部30aから軸Bまでの長さより短くする。尚、ダンパー32は、金属、プラスチック、ゴム等を薄板にして弾性力を持たせたものが望ましい。
【0025】
そして、可動部25に走査ミラー24を固定している箇所には、弾性体固定部30bが設けられており、弾性体26の一辺が固定されている。また、可動部25の他端には、上記永久磁石28が交差方向に取り付けられている。可動部25の中央部には、基板21の面に垂直に延出する軸Bが設けられて、直立支柱27に嵌着されている。したがって、可動部25は、軸Bを中心に図示矢印mnで示される所定角度の範囲内で回動可能となっている。
【0026】
更に、可動部25の回動中心点(B軸)と弾性体26との位置関係は、弾性体26が固定箇所を除く撓みが有効な長さの中点とB軸とが直線状に一致する。その直線を回動軸として、基板21の主面(水平面)に対して、直交するように垂直に交わるものとする。故に、可動部25は基板面に対して平行に回動する。
【0027】
また、可動部25の一端の下方には、その端部から軸B下にまで達する揺れ止め部33が形成されている。この揺れ止め部33は、直立支柱27の下部に設けられた溝に嵌められており、可動部25が振れ過ぎることを防止し、また振れががたつくことを防止している。
【0028】
上記電磁コイル29は、その外側に巻回されたセンサコイルと内側に巻回された駆動コイルで構成された2層コイルとなっている。このセンサコイルは、永久磁石28の脱入によって生じる磁力を検知して、脱入の状態(振れ位置)を知ることができる。電磁コイル28によって発生する振動は、弾性体26の復元力による走査幅の中間の位置に戻ろうとする力により、走査要素で決定される固有の振動周波数で振動しつづける。
【0029】
一方、上記走査ミラー24は、反射面が球面形状に形成された球面ミラー部(集光部)24bと、その中央部に設けられた平面ミラー部(出射部)24aとから成る。この出射部24aは、その面が軸Bに沿って延出していると共に、走査ミラー24が駆動されていない初期位置で光源11からの光を、基板21のエッジ21aを含む面から垂直に出射させられるような角度を維持する。また、上記集光部24bは、基板21上で反射光の範囲Aの領域内に設けられたフォトダイオード14に集光されるように設定されている。このフォトダイオード14の受光面にはフィルタ23を有しており、集光部24bの光軸と垂直となるような角度で配されている。
【0030】
このような構成により、光源11から発生されたレーザ光は、ミラー駆動装置22の走査ミラー24の平面ミラー部(出射部)24aで図示矢印m’n’方向に回動されつつ反射されて、所定角度でバーコード記号13に照射される。そして、そのバーコード記号13からの反射光は、球面ミラー部(集光部)24bで集光され、情報読取り部23に入射される。
【0031】
上記光源11は、レーザダイオード保持部11aにレーザ光の放射方向が自在に調整できるように保持されており、出射点11bから出射部24aに至る光路は、基板21の主面と平行になっている。また、上記レーザダイオード保持部11aは金属などで形成され、放熱効果が高いものである。
【0032】
この光源11は、同実施形態では、バーコード記号13からの反射光が図示範囲Aで入射するように設定されており、上記範囲Aの領域の外側の基板21上に配置されている。
【0033】
次に、上記した構成のバーコード記号読取装置の全体的な動作を説明する。マイクロコンピュータ16により、光源駆動回路17を介して光源11のレーザ光のオン/オフが制御される。これにより、光源11から出射されたレーザ光は、走査部12における走査ミラー24で走査されて、品物等に貼り付けられたバーコード記号13に対して出射される。
【0034】
尚、この走査方法は、走査ミラー24を図示矢印m’n’方向に往復運動させるガルバノ方式による走査部駆動回路18より駆動されるが、このような走査方法に限定されるものではない。
【0035】
走査部12により走査されたレーザ光は、バーコード記号13上を走査する。そして、バーコード記号13からの反射率の差によって得られる光の強弱が、情報読取り部23のフォトダイオード14において集光され光電変換されて波形整形部15に入力される。
【0036】
そして、波形整形部15内の信号増幅制御回路15aにて、フィルタ作用により光電変換時に発生しやすい変換ノイズの除去がなされ、増幅により適当なレベルのアナログ電気信号に変換される。次いで、信号増幅制御回路15aで生成されたアナログ電気信号がマイクロコンピュータ16でデコード処理されるように、2値化データ生成回路15bにてDBP信号に変換される。
【0037】
一方、走査部駆動回路18の駆動により走査部12の走査ミラー24が往復運動され、電磁コイル29から得られた起電力が、波形生成回路15cにて所定のレベルに増幅されてその位相が調整される。そして、走査同期信号生成回路15dにて、波形生成回路15cから得られた信号から、走査ミラー24の走査方向の各両端で方向が反転するタイミングと同期するSOS信号が生成される。
【0038】
上記2値化データ生成回路15bから出力されたDBP信号と、走査同期信号発生回路15dから出力されたSOS信号は、マイクロコンピュータ16に入力される。そして、このマイクロコンピュータ16に於いて、デコードアルゴリズムに従ってデコードデータがチェックされ、読み取られたデコードデータをデータキャラクタ(数字、記号、文字等)にソフトウェアで変更された後、ホストコンピュータ19に一般的な通信インターフェースで転送される。
【0039】
上記マイクロコンピュータ16は、読取装置が動作する場合は、光源駆動回路17及び走査部駆動回路18に対して動作許可信号を指示することで回路の動作を実行する。尚、光源駆動回路17及び走査部駆動回路18は、マイクロコンピュータ16からの動作許可信号に対して、独立に動作可能である。
【0040】
また、マイクロコンピュータ16は、走査部12に同期して、図示されていない内部タイマにより走査ミラー24の双方向でのSOS信号の略走査時間を計測する。
【0041】
図4は、SOS信号のパルス列と、光源駆動回路17に供給される光源駆動許可信号との関係をレーザ走査幅可変無しと可変有りの場合について示すタイミングチャートである。
【0042】
SOS信号は、走査ミラー24の動作と同期した略50%デューティサイクルのパルス列である。この状態で、レーザ光の走査幅について何ら変化しない(デフォルト状態)場合は、光源駆動許可信号は連続にハイレベルを保持するため、光源11は連続的にレーザ光を出射し続ける。
【0043】
次に、本実施形態の方法によりレーザ走査幅を狭める場合の動作について説明する。マイクロコンピュータ16は、不揮発メモリ20に格納されているSOS信号のエッジから走査角中心までの時間(走査中心時間)及び光源駆動許可信号がハイレベルとなってからレーザ光出力が所定の値と成るまでの時間(光源発光遅延時間)に関するデータを読み出し、走査中心時間及び光源発光遅延時間及びSOS信号の略走査時間、さらに、バーコード記号に応じて設定される設定パラメータ(ここではユーザが狭めたいレーザ走査幅)に基づいて、図5に示すような目的のレーザ走査幅に見合ったパルス幅をもつ光源駆動許可信号を生成して光源駆動回路17に対して出力する。このようなパルス幅をもつ光源駆動許可信号により光源11のレーザ光駆動のオン/オフが制御される。
【0044】
なお、上記レーザ走査幅を設定する手段としては、外部よりパラメータ設定用のバーコード記号を読ませることにより行なうか、あるいは、パルス入力手段などを用いてマイクロコンピュータに直接供給することにより行なう。パルス入力手段の詳細については上記した特開平8−329184号公報に記載されている。
【0045】
以下にこの光源駆動許可信号のパルス幅の生成方法について説明する。まず、SOS信号の走査時間T1と、設定パラメータで指定されたレーザ走査幅の割合を乗算して光源発光時間T5を求める。次に不揮発性メモリ20から読み出した走査中心時間T2から、光源発光時間T5の2分の1と光源発光遅延時間T4とを減算して光源駆動許可開始時間T3を求める。次に不揮発性メモリ20から読み出した光源発光遅延時間T4に光源発光時間T5を加算して、光源駆動許可信号のパルス幅としての光源駆動許可時間T6を求める。
【0046】
マイクロコンピュータ16は、SOS信号がローレベルからハイレベルに変化(走査手段の走査方向が一方向から他方向に変化)したことを検出すると、図示していない内部タイマによって光源駆動許可開始時間T3が経過するのを待ち、ハイレベルの光源駆動許可信号を出力する。次に、ハイレベルの光源駆動許可信号を出力してから光源駆動許可時間T6が経過するのを待ち、その後ローレベルの光源駆動許可信号を出力する。逆に、SOS信号がハイレベルからローレベルに変化したことを検出した場合も同様な手順で光源駆動許可信号を生成する。
【0047】
このようにして、光源11のレーザ出射時間は光源駆動許可信号のパルス幅によってのみ制限されるので、走査部12の走査角度よりもレーザ走査幅を狭くすることが可能となる。また光源11の走査部12の走査角度に対するレーザ出射位置はSOS信号に対する光源駆動許可信号のパルス信号の位置によってのみ制限されるので、走査中心時間T2及び光源発光遅延時間T4に所定の値を用いることによりレーザ走査線が走査部12の走査角の中心から対称な角度になるように制御することができる。
【0048】
なお、上述した実施形態では、走査中心時間としてSOS信号のエッジから走査角中心までの時間を用いたが、走査中心時間としてSOS信号のエッジから走査角中心までの時間のSOS信号の走査時間に対する割合を用いても上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに動作環境の変化や経年変化等によって走査部12の走査時間が変化しても、レーザ走査線は走査部12の走査角の中心から対称な角度を走査することができる。
【0049】
また上述した実施形態では、SOS信号がハイレベルの場合とローレベルの場合の走査中心時間及び光源発光遅延時間に共通の値を用いたが、SOS信号がローレベルの場合の走査中心時間をT2’、光源発光遅延時間をT4’とし、T2、T4、T2’、T4’の値を不揮発性メモリ20に格納し、SOS信号がハイレベルの場合はT2及びT4を用いて光源駆動許可信号を生成し、SOS信号がローレベルの場合はT2’及びT4’を用いて光源駆動許可信号を生成しても上述した実施形態と同様の効果を得ることが出来る。
【0050】
上記した実施形態によれば、あらかじめ装置内部の不揮発性メモリ内に格納された装置固有のデータとしての走査中心時間と光源発光遅延時間とを用いてレーザ光の出射時間(レーザ光駆動のオン/オフ)を制御するようにしたので、装置に個体差があっても専用の制御回路や機構部品を付加することなしに、走査ミラーの走査角よりも狭い角度でレーザ光を出射してバーコードを走査する場合にも、レーザ走査線は常に走査ミラーの走査角の中心に対して対称な角度を走査することが可能となる。
【0051】
【発明の効果】
本発明によれば、装置に個体差があっても専用の制御回路や機構部品を付加することなしに、走査要素の走査角よりも狭い角度でレーザ光を出射した場合でも、レーザ光を走査角の中心から対称な角度で走査することのできるバーコード記号読取装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るバーコード記号読取装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】(a)はバーコード記号読取装置における情報読取り光の走査駆動機構(光学ヘッド部分)の構成を示した図であり、(b)は(a)におけるI−I’線に沿った断面図である。
【図3】光学ヘッド部分を斜めから見た構成図である。
【図4】走査同期信号のパルス列(SOS信号)と、レーザ走査幅の可変無しと可変有りの場合における光源駆動許可信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図5】目的のレーザ走査幅に見合ったパルス幅の光源駆動許可信号を示す図である。
【図6】光源駆動許可信号に対する光源発光の時間遅延について説明するための図である。
【図7】従来のバーコード記号読取装置としてのスキャナの問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
11…光源、
12…走査部、
13…バーコード記号、
14…フォトダイオード(PD)、
15…波形整形部、
15a…信号増幅制御回路、
15b…2値化データ生成回路、
15c…波形生成回路、
15d…走査同期信号生成回路、
16…マイクロコンピュータ、
17…光源駆動回路、
18…走査部駆動回路、
19…ホストコンピュータ、
20…不揮発性メモリ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bar code symbol reader.
[0002]
[Prior art]
In general, a bar code symbol with different reflectivity is irradiated with a desired laser beam spot by an optical element, and the intensity of light obtained by the difference in reflectivity from the bar code symbol is converted into an electric signal and read. Scanners are known.
[0003]
In such a barcode scanner, the light source has a semiconductor laser diode (LD), the laser beam emitted from the laser diode by the optical element is converted into a predetermined laser spot, and led to the optical path, The laser spot can be scanned on the bar code symbol by the beam scanning means. This scanning beam is uniquely determined by the number of characters that the bar code symbol constitutes, the density of the symbol (mil number), and the scanning distance (working range).
[0004]
Therefore, the laser scanning width (scanning angle is constant) emitted from the barcode symbol reader changes depending on the working distance from the reader. In other words, the scanning width is narrower on the side closer to the reading device, and the scanning width becomes wider as the distance from the reading device increases, and barcodes in a form determined by the reading element or the reading device's constituent circuits are decoded within the working distance. Was.
[0005]
In such a barcode symbol reader, when the working distance is relatively far and a plurality of barcode symbols are arranged in the same direction as the scanning direction of the laser beam, the laser beam is once emitted. In this case, a plurality of bar code symbols are scanned. Even if a specific bar code symbol can be decoded, it is not easy to notify the operator which bar code symbol is decoded.
[0006]
Therefore, in order to solve these drawbacks, for example, an apparatus as described in JP-A-8-329184 has been developed. In this publication, a laser beam is scanned by a scanning mirror that is reciprocated by a galvano method using an elastic body, a scanning synchronization signal is generated in synchronization with the scanning operation of the scanning mirror, and the object is symmetrical from the center of the scanning synchronization signal. By generating a light source driving permission signal having a pulse width corresponding to the laser scanning width of the laser and outputting the light source driving permission signal to the light source driving circuit to control on / off of the laser light, the scanning angle of the scanning mirror There is also described a bar code symbol reader capable of emitting only a specific bar code symbol by emitting laser light at a narrow angle.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-329184, the characteristics of the deflection amount with respect to the magnitude of the external force of the elastic body for reciprocating the scanning mirror, the relative position of the elastic body and the scanning mirror, Because there are individual differences due to the scanner in the relative positions of the permanent magnet and sensor coil for detecting the deflection position of the scanning mirror and the electrical characteristics of the circuit that generates the scanning synchronization signal from the sensor coil output, the actual scanning angle There is a time lag between the center of the signal and the center of the scanning synchronization signal.
[0008]
In addition, when the light source drive permission signal is input to the light source drive circuit, the laser diode output does not become a predetermined output at the same time, but the light source drive permission signal is input to the light source drive circuit depending on the time constant of the light source drive circuit and the characteristics of the laser diode. Then, a time shift (light source light emission delay time) as shown in FIG. 6 occurs until the laser diode output becomes a predetermined output.
[0009]
Due to such a time lag, even if a light source drive permission signal having a symmetric time width with respect to the center of the scanning synchronization signal is output, depending on the scanner, AA ′ and B− in FIG. As shown by B ′, the laser beam does not scan at a symmetrical angle with respect to the center α of the scanning angle, or as shown by AA ′ and BB ′ in FIG. A phenomenon that the scanning width changes occurs.
[0010]
The present invention has been made paying attention to such problems, and the object of the present invention is to scan laser light without adding a dedicated control circuit or mechanism parts even if there are individual differences in apparatuses. An object of the present invention is to provide a barcode symbol reader capable of scanning at a symmetrical angle from the center of the corner.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a barcode symbol reader according to a first aspect of the present invention scans a barcode symbol with light source means for emitting laser light and laser light emitted from the light source means. A rotatable scanning means, an information reading means for detecting the symbol of the bar code symbol having a different reflectance, and reading the information of the barcode symbol; and a scanning synchronization signal synchronized with the scanning operation of the scanning means. Scan synchronization signal generating means for generating, storage means for storing data specific to the apparatus for controlling the emission time of the laser light from the light source means, the scan synchronization signal, and the storage means stored in the storage means Control means for generating a light source drive permission signal for controlling on / off of laser light from the light source means based on device-specific data and set parameters; In bar code symbol reading device having a said device specific data is data on a scanning center time defined by the time until the scanning angle from the center edge of the scanning synchronization signal.
[0012]
In the bar code symbol reading apparatus according to the second aspect of the present invention , in the first aspect, the scanning center time uses the same value regardless of the scanning direction of the scanning means .
[0013]
In the bar code symbol reading apparatus according to the third aspect of the present invention, the scanning center time uses a different value depending on the scanning direction of the scanning means in the first aspect .
[0014]
A bar code symbol reading apparatus according to the fourth aspect of the present invention includes a light source unit that emits laser light, and a rotatable scanning unit that scans the laser beam emitted from the light source unit with respect to the bar code symbol. , An information reading means for detecting a symbol of a part having a different reflectance of the bar code symbol and reading the information of the bar code symbol, and a scanning synchronizing signal generating means for generating a scanning synchronizing signal synchronized with a scanning operation of the scanning means Storage means for storing device-specific data for controlling the emission time of laser light from the light source means, the scanning synchronization signal, device-specific data stored in the storage means, and setting A control means for generating a light source drive permission signal for controlling on / off of the laser light from the light source means based on the measured parameters. In the signal reading device, the device-specific data is data relating to a light source emission delay time defined by a time from when the light source drive permission signal becomes high level to when the laser light output becomes a predetermined value, The light source emission delay time uses the same value regardless of the scanning direction of the scanning means .
[0015]
The barcode symbol reader according to the fifth aspect of the present invention includes a light source means for emitting laser light, and a rotatable scanning means for scanning the laser light emitted from the light source means with respect to the barcode symbol. , An information reading means for detecting a symbol of a part having a different reflectance of the bar code symbol and reading the information of the bar code symbol, and a scanning synchronizing signal generating means for generating a scanning synchronizing signal synchronized with a scanning operation of the scanning means Storage means for storing device-specific data for controlling the emission time of laser light from the light source means, the scanning synchronization signal, device-specific data stored in the storage means, and setting A control means for generating a light source drive permission signal for controlling on / off of the laser light from the light source means based on the measured parameters. In the signal reading device, the device-specific data is data relating to a light source emission delay time defined by a time from when the light source drive permission signal becomes high level to when the laser light output becomes a predetermined value, The light source emission delay time uses a different value depending on the scanning direction of the scanning means .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a barcode symbol reading apparatus according to an embodiment of the present invention. The
[0018]
Here, the waveform shaping unit 15 amplifies and controls the output from the
[0019]
The
[0020]
FIG. 2A is a diagram showing the configuration of a scanning drive mechanism (optical head portion) for information reading light in the bar code symbol reader, and FIG. 2B is along the line II ′ in FIG. FIG. 3 is a structural view of the optical head portion viewed obliquely.
[0021]
On the
[0022]
As illustrated, the light source 11 is disposed obliquely in front of the
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
And the elastic body fixing |
[0026]
Furthermore, as for the positional relationship between the rotation center point (B axis) of the
[0027]
Further, an
[0028]
The electromagnetic coil 29 is a two-layer coil composed of a sensor coil wound outside and a drive coil wound inside. This sensor coil can detect the magnetic force generated by the insertion / removal of the
[0029]
On the other hand, the
[0030]
With such a configuration, the laser beam generated from the light source 11 is reflected while being rotated in the illustrated arrow m′n ′ direction by the plane mirror part (emission part) 24a of the
[0031]
The light source 11 is held by the laser diode holding part 11a so that the emission direction of the laser light can be freely adjusted, and the optical path from the emission point 11b to the emission part 24a is parallel to the main surface of the
[0032]
In this embodiment, the light source 11 is set so that the reflected light from the
[0033]
Next, the overall operation of the barcode symbol reader having the above-described configuration will be described. The
[0034]
This scanning method is driven by the galvano-type scanning
[0035]
The laser beam scanned by the
[0036]
Then, the signal amplification control circuit 15a in the waveform shaping unit 15 removes conversion noise that is likely to occur during photoelectric conversion due to the filter action, and is converted into an analog electric signal of an appropriate level by amplification. Next, the binarized
[0037]
On the other hand, the
[0038]
The DBP signal output from the binary
[0039]
When the reading apparatus operates, the
[0040]
Further, the
[0041]
FIG. 4 is a timing chart showing the relationship between the pulse train of the SOS signal and the light source drive permission signal supplied to the light
[0042]
The SOS signal is a pulse train having a substantially 50% duty cycle synchronized with the operation of the
[0043]
Next, an operation when the laser scanning width is narrowed by the method of the present embodiment will be described. In the
[0044]
The laser scanning width is set by reading a parameter setting bar code symbol from the outside or by directly supplying it to a microcomputer using a pulse input means. Details of the pulse input means are described in the above-mentioned JP-A-8-329184.
[0045]
A method for generating the pulse width of the light source drive permission signal will be described below. First, the light source emission time T5 is obtained by multiplying the scanning time T1 of the SOS signal by the ratio of the laser scanning width specified by the setting parameter. Next, the light source drive permission start time T3 is obtained by subtracting one half of the light source emission time T5 and the light source emission delay time T4 from the scan center time T2 read from the
[0046]
When the
[0047]
Thus, since the laser emission time of the light source 11 is limited only by the pulse width of the light source drive permission signal, the laser scanning width can be made narrower than the scanning angle of the
[0048]
In the above-described embodiment, the time from the edge of the SOS signal to the center of the scanning angle is used as the scanning center time, but the time from the edge of the SOS signal to the center of the scanning angle is used as the scanning center time with respect to the scanning time of the SOS signal. Even if the ratio is used, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained. Further, even if the scanning time of the
[0049]
In the above-described embodiment, a common value is used for the scanning center time and the light source light emission delay time when the SOS signal is at the high level and when the SOS signal is at the low level, but the scanning center time when the SOS signal is at the low level is T2. ', The light source emission delay time is T4', the values of T2, T4, T2 ', and T4' are stored in the
[0050]
According to the above-described embodiment, the laser beam emission time (laser beam drive on / off) using the scan center time and the light source emission delay time as device-specific data stored in advance in a nonvolatile memory inside the device. Off), even if there are individual differences in the device, without adding a dedicated control circuit or mechanical parts, the laser beam is emitted at a narrower angle than the scanning angle of the scanning mirror, and the barcode Even when scanning is performed, the laser scanning line can always scan at a symmetrical angle with respect to the center of the scanning angle of the scanning mirror.
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when there is an individual difference in the apparatus, the laser beam is scanned even when the laser beam is emitted at an angle narrower than the scanning angle of the scanning element without adding a dedicated control circuit or mechanism component. A bar code symbol reader capable of scanning at a symmetrical angle from the center of the corner can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a barcode symbol reading apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a diagram showing a configuration of a scanning drive mechanism (optical head portion) of information reading light in a bar code symbol reading device, and FIG. 2B is along the line II ′ in FIG. FIG.
FIG. 3 is a configuration diagram of an optical head portion viewed from an oblique direction.
FIG. 4 is a timing chart showing a relationship between a pulse train (SOS signal) of a scanning synchronization signal and a light source drive permission signal when the laser scanning width is not variable and is variable.
FIG. 5 is a diagram showing a light source drive permission signal having a pulse width corresponding to a target laser scanning width.
FIG. 6 is a diagram for explaining a time delay of light source emission with respect to a light source drive permission signal.
FIG. 7 is a diagram for explaining problems of a scanner as a conventional bar code symbol reading device.
[Explanation of symbols]
11 ... Light source,
12 ... scanning unit,
13 ... Barcode symbol,
14 ... Photodiode (PD),
15 ... Wave shaping unit,
15a ... Signal amplification control circuit,
15b... Binarized data generation circuit,
15c ... Waveform generation circuit,
15d: Scanning synchronization signal generation circuit,
16 ... Microcomputer,
17 ... Light source drive circuit,
18... Scanning unit driving circuit,
19: Host computer,
20: Non-volatile memory.
Claims (5)
この光源手段から出射されるレーザ光をバーコード記号に関して走査させる回動自在な走査手段と、
上記バーコード記号の反射率の異なる部分の記号を検出して上記バーコード記号の情報を読み取る情報読取り手段と、
前記走査手段の走査動作に同期した走査同期信号を生成する走査同期信号生成手段と、
前記光源手段からのレーザ光の出射時間を制御するための装置固有のデータを格納するための格納手段と、
前記走査同期信号と、前記格納手段に格納された装置固有のデータと、設定されたパラメータとに基づいて、上記光源手段からのレーザ光のオン/オフを制御するための光源駆動許可信号を生成する制御手段と、
を具備するバーコード記号読取装置において、
前記装置固有のデータは、前記走査同期信号のエッジから走査角中心までの時間により定義される走査中心時間に関するデータであることを特徴とするバーコード記号読取装置。Light source means for emitting laser light;
Rotatable scanning means for scanning the laser beam emitted from the light source means with respect to the bar code symbol;
Information reading means for detecting information of the barcode symbol by detecting a symbol having a different reflectance of the barcode symbol;
Scanning synchronization signal generating means for generating a scanning synchronization signal synchronized with the scanning operation of the scanning means;
Storage means for storing device-specific data for controlling the emission time of the laser light from the light source means;
Based on the scanning synchronization signal, device-specific data stored in the storage means, and set parameters, a light source drive permission signal for controlling on / off of laser light from the light source means is generated. Control means to
In a bar code symbol reader comprising :
The bar code symbol reader according to claim 1, wherein the data unique to the apparatus is data relating to a scan center time defined by a time from an edge of the scan synchronization signal to a scan angle center .
この光源手段から出射されるレーザ光をバーコード記号に関して走査させる回動自在な走査手段と、
上記バーコード記号の反射率の異なる部分の記号を検出して上記バーコード記号の情報を読み取る情報読取り手段と、
前記走査手段の走査動作に同期した走査同期信号を生成する走査同期信号生成手段と、 前記光源手段からのレーザ光の出射時間を制御するための装置固有のデータを格納するための格納手段と、
前記走査同期信号と、前記格納手段に格納された装置固有のデータと、設定されたパラメータとに基づいて、上記光源手段からのレーザ光のオン/オフを制御するための光源駆動許可信号を生成する制御手段と、
を具備するバーコード記号読取装置において、
前記装置固有のデータは、前記光源駆動許可信号がハイレベルとなってからレーザ光出力が所定の値となるまでの時間により定義される光源発光遅延時間に関するデータであり、
前記光源発光遅延時間は、前記走査手段の走査方向にかかわらず同じ値を用いることを特徴とするバーコード記号読取装置。 Light source means for emitting laser light;
Rotatable scanning means for scanning the laser beam emitted from the light source means with respect to the bar code symbol;
Information reading means for detecting information of the barcode symbol by detecting a symbol having a different reflectance of the barcode symbol;
Scanning synchronization signal generating means for generating a scanning synchronization signal synchronized with the scanning operation of the scanning means; storage means for storing device-specific data for controlling the emission time of the laser light from the light source means;
Based on the scanning synchronization signal, device-specific data stored in the storage means, and set parameters, a light source drive permission signal for controlling on / off of laser light from the light source means is generated. Control means to
In a bar code symbol reader comprising:
The device-specific data is data relating to a light source emission delay time defined by a time from when the light source drive permission signal becomes high level until the laser light output becomes a predetermined value,
The bar code symbol reading apparatus according to claim 1, wherein the light source light emission delay time uses the same value regardless of the scanning direction of the scanning means .
この光源手段から出射されるレーザ光をバーコード記号に関して走査させる回動自在な走査手段と、
上記バーコード記号の反射率の異なる部分の記号を検出して上記バーコード記号の情報を読み取る情報読取り手段と、
前記走査手段の走査動作に同期した走査同期信号を生成する走査同期信号生成手段と、
前記光源手段からのレーザ光の出射時間を制御するための装置固有のデータを格納するための格納手段と、
前記走査同期信号と、前記格納手段に格納された装置固有のデータと、設定されたパラメータとに基づいて、上記光源手段からのレーザ光のオン/オフを制御するための光源駆動許可信号を生成する制御手段と、
を具備するバーコード記号読取装置において、
前記装置固有のデータは、前記光源駆動許可信号がハイレベルとなってからレーザ光出力が所定の値となるまでの時間により定義される光源発光遅延時間に関するデータであり、
前記光源発光遅延時間は、前記走査手段の走査方向に応じて異なる値を用いることを特徴とするバーコード記号読取装置。 Light source means for emitting laser light;
Rotatable scanning means for scanning the laser beam emitted from the light source means with respect to the bar code symbol;
Information reading means for detecting information of the barcode symbol by detecting a symbol having a different reflectance of the barcode symbol;
Scanning synchronization signal generating means for generating a scanning synchronization signal synchronized with the scanning operation of the scanning means;
Storage means for storing device-specific data for controlling the emission time of the laser light from the light source means;
Based on the scanning synchronization signal, device-specific data stored in the storage means, and set parameters, a light source drive permission signal for controlling on / off of laser light from the light source means is generated. Control means to
In a bar code symbol reader comprising:
The device-specific data is data relating to a light source emission delay time defined by a time from when the light source drive permission signal becomes high level until the laser light output becomes a predetermined value,
The bar code symbol reader according to claim 1, wherein a different value is used for the light source light emission delay time depending on a scanning direction of the scanning means .
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