JPH04220786A - Bar code scanner - Google Patents

Bar code scanner

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Publication number
JPH04220786A
JPH04220786A JP3036378A JP3637891A JPH04220786A JP H04220786 A JPH04220786 A JP H04220786A JP 3036378 A JP3036378 A JP 3036378A JP 3637891 A JP3637891 A JP 3637891A JP H04220786 A JPH04220786 A JP H04220786A
Authority
JP
Japan
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barcode
light
barcode scanner
scanning
symbol
Prior art date
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Pending
Application number
JP3036378A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Boris Metlitsky
ボリス メトリツキー
Joseph Katz
ジョセフ カッツ
Emanuel Marom
エマニュエル マローム
Gousgounis Dean
ディーン グースグーニス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Symbol Technologies LLC
Original Assignee
Symbol Technologies LLC
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Filing date
Publication date
Application filed by Symbol Technologies LLC filed Critical Symbol Technologies LLC
Publication of JPH04220786A publication Critical patent/JPH04220786A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To generate light beams for scanning at a high speed with a bar code scanner without a moving part and to improve the read precision and efficiency. CONSTITUTION: Arrangement 10 where laser diodes or LED 11 which are sequentially started one by one are linearly arranged is used. Optical output from the arrangement 10 is image-formed on a line 13 on a focus face by using an appropriate lens system, and the video of the arrangement 10 crosses the focus face and appears as the line 13 for scanning. A bar code mark 14 is scanned by the line 13. Since moving parts do not exist in the scanning device, scanning speed can be speeded up compared to a machine type rocking mirror. Relevance is given to data signals by using appropriate algorithm and the precision of decoding can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、バーコード読取り装置
、より詳細には、バーコード記号を読み取るために用い
る走査光ビームを発生する装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to bar code reading devices and, more particularly, to devices for generating scanning light beams used to read bar code symbols.

【0002】0002

【従来の技術】米国特許第4,387,297 号、同
第4,409,470 号、同第4,251,798 
号、および同第4,760,248 号(いずれも、S
ymbol Technologies,Inc.の所
有)には、バーコード読取り装置が開示されている。上
記特許文献に記載されているバーコード読取り装置や、
その他の市販されている同形式の読取り装置は、走査パ
ターンを発生させるため、通例、揺動ミラーまたは類似
の機械的手段を用いている。この形式の読取り装置は、
現在スーバーマーケットや小売店で広く使用されており
、それぞれの意図を十分に達成することができるが、な
お信頼性の向上、電力消費の節減、小型化、軽量化、部
品費や製造費の削減、動作速度や動作精度の向上などが
引き続き要望されている。これらの線に沿って最も改良
を受ける余地のある従来のバーコードスキャナ部品の1
つは、機械式走査装置である。機械式走査装置はステッ
プモーターに取り付けた走査ミラーで構成することがで
きる。走査ミラーは出射レーザービームを向けるための
平坦面部分と入射した反射光を集めて光検出器の上に結
像させる凹面部分を有する。
[Prior Art] U.S. Patent No. 4,387,297, U.S. Patent No. 4,409,470, U.S. Patent No. 4,251,798
No. 4,760,248 (both S.
ymbol Technologies, Inc. (proprietary of) discloses a barcode reading device. The barcode reading device described in the above patent document,
Other commercially available readers of the same type typically use an oscillating mirror or similar mechanical means to generate the scanning pattern. This type of reader is
Currently widely used in supermarkets and retail stores, it can fully achieve its respective intentions, while still improving reliability, reducing power consumption, reducing size, weight, and reducing component and manufacturing costs. , improvements in operating speed and accuracy continue to be desired. One of the traditional barcode scanner components most susceptible to improvement along these lines:
One is a mechanical scanning device. A mechanical scanning device can consist of a scanning mirror attached to a stepper motor. The scanning mirror has a flat surface portion for directing the outgoing laser beam and a concave portion for collecting the incident reflected light and imaging it onto a photodetector.

【0003】バーコード読取り装置は、バーコード記号
から反射された光に応じて光検出器が発生した信号を、
復号回路網を用いて解釈する。通常の復号方法は、バー
コード記号が置かれた視域を横切って一直線に動かされ
る単一走査スポットによって収集されたデータに依存し
ている。バーコードデータはバックグランドノイズの中
に埋没しているので、もし信号を改良することができれ
ば、復号回路網はより効果的に機能する。このために走
査速度をより大きくすれば、複数走査が可能になり、収
集したデータの信頼性を向上させることができるが、従
来使用されている機械式走査ビーム発生装置すなわち走
査装置は、走査速度に限界があるので、複数走査方法の
足かせになっている。
[0003] A barcode reader detects a signal generated by a photodetector in response to light reflected from a barcode symbol.
Interpret using decoding circuitry. Typical decoding methods rely on data collected by a single scanning spot that is moved in a straight line across the field of view in which the barcode symbol is placed. Bar code data is buried in background noise, so if the signal can be improved, the decoding circuitry will work more effectively. For this purpose, higher scanning speeds can enable multiple scans and improve the reliability of the collected data, but traditionally used mechanical scanning beam generators or scanners The limitations of this have hindered the use of multiple scan methods.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】本発明の主目的は、読
み取る記号を光ビームで走査するのに、揺動ミラーなど
の機械式走査装置を必要としないバーコード読取り装置
または類似の装置を提供することである。第2の目的は
、可動部品を使用せずに走査を実施することにより、よ
り高速で走査が可能なバーコード読取り装置を提供する
ことである。第3の目的は、高速走査技術を用いて複数
走査を行うことにより、信号回復能力を高めること、す
なわちバーコード記号の正しい復号を回復する見込みを
大きくすることである。それに加えて、高速走査技術を
用いて複数走査を行う能力は、複数列バーコードパター
ン形式の二次元バーコード記号を読み取る機能を向上さ
せることができる。本発明のその他の目的は、レーザー
走査形式のバーコード読取り装置のサイズを小型にし、
重量を低減し、電力消費を節減し、製造コストを下げ、
信頼性を高め、使用寿命を延ばすことである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is a principal object of the present invention to provide a bar code reader or similar device that does not require a mechanical scanning device such as an oscillating mirror to scan the symbol to be read with a beam of light. It is to be. A second object is to provide a barcode reading device that is capable of scanning at higher speeds by performing scanning without the use of moving parts. A third objective is to increase the signal recovery capability, ie, the likelihood of recovering correct decoding of the bar code symbol, by performing multiple scans using high speed scanning techniques. In addition, the ability to perform multiple scans using high speed scanning techniques can improve the ability to read two-dimensional bar code symbols in the form of multi-column bar code patterns. Another object of the invention is to reduce the size of a laser scanning type bar code reader;
Reduce weight, save power consumption, lower manufacturing costs,
The goal is to improve reliability and extend service life.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、第1の実施例
として、電子的手段を使用して、読み取るバーコード記
号を光ビームで走査する(バーコード記号を横切って動
かす)バーコードスキャナを提供する。走査線を生成す
るため、従来の機械式走査装置の代わりに、バーコード
記号を走査する電子的手段を使用している。第1の実施
例では、一度に1個づつ規則正しい順序で起動される光
源の線形配列が、一連の単一スポットビームを高速で発
生する。これらのスポットビームはバーコード記号の上
に写像されて走査ビームを模擬する。代わりに、可調整
レーザーと、レーザー出力の波長に応じて回折角が変化
する回折格子を使用することもできる。この場合には、
レーザーの周波数が一定の選択されたパターンで変化す
ると、それに応じて回折角が変化する結果、レーザービ
ームは記号を走査する。その走査速度は、機械式走査装
置で可能な速度よりかなり大きく、かつ特定の記号およ
び位置に合わせて、走査パターンを調整することができ
る。開示した幾つかの実施例において走査ミラーが有益
に使用されているが、可動部品のないスキャナは、シス
テムの信頼性を向上させることが可能である。また、本
発明の種々の実施例の特徴を使用することにより電力消
費、サイズ、形状および重量が改善されるので、使い勝
手のよいバーコード読取り装置が得られる。
SUMMARY OF THE INVENTION In a first embodiment, the present invention provides a bar code scanner that uses electronic means to scan (move across) a bar code symbol with a beam of light. I will provide a. To generate the scan lines, electronic means of scanning the bar code symbol are used instead of traditional mechanical scanning devices. In a first embodiment, a linear array of light sources activated one at a time in an orderly sequence generates a series of single spot beams at high speed. These spot beams are mapped onto the bar code symbol to simulate a scanning beam. Alternatively, a tunable laser and a diffraction grating whose diffraction angle changes depending on the wavelength of the laser output can be used. In this case,
As the frequency of the laser changes in a selected pattern, the diffraction angle changes accordingly, causing the laser beam to scan the symbol. The scanning speed is significantly greater than that possible with mechanical scanning devices, and the scanning pattern can be tailored to specific symbols and locations. Although scanning mirrors have been advantageously used in some of the disclosed embodiments, a scanner without moving parts can improve system reliability. Additionally, improvements in power consumption, size, shape, and weight by using features of various embodiments of the present invention result in a bar code reader that is easier to use.

【0006】可動部品を用いない走査線の生成によって
可能になった高速走査により、従来の装置の単一走査の
時間内に、複数の走査を行うことができる。この複数の
走査を行う能力は、復号する信号すなわち光検出器から
の電気信号を改善する。バーコード記号上の縦方向に一
定の距離をおいた位置での複数の走査と、すべての走査
からの戻り複合信号である光検出器の出力とによって、
記号自体の欠陥あるいはバックグランドノイズに起因す
る誤読は避けられるであろう。上記の代わりに、複数の
走査線を用いて、複数列のバーコードパターンをもつ二
次元バーコード記号を読み取ることが可能である。上述
のような可動部品を持たない走査装置の代わりに、揺動
ミラーなど機械式走査装置を用いて、複数の走査線を生
成することができる。この場合、複数の走査線は、複数
の光源または単一光源とビームスプリッターを使用して
生成することができる。ビームスプリッターとして使用
される液晶デバイスは、液晶物質を保持する板に印加す
る電圧の大きさまたは周波数を変化させることにより、
走査線の数を動的に変更することが可能である。
[0006] The high speed scanning made possible by the generation of scan lines without moving parts allows multiple scans to be performed within the time of a single scan of conventional devices. This ability to perform multiple scans improves the decoding signal, ie the electrical signal from the photodetector. By multiple scans at fixed vertical distances on the barcode symbol and the output of the photodetector being the composite signal returned from all the scans,
Misreadings due to defects in the symbol itself or background noise will be avoided. Alternatively, multiple scan lines can be used to read a two-dimensional barcode symbol with a multi-column barcode pattern. Instead of a scanning device without moving parts as described above, a mechanical scanning device, such as an oscillating mirror, can be used to generate multiple scan lines. In this case, multiple scan lines can be generated using multiple light sources or a single light source and a beam splitter. Liquid crystal devices used as beam splitters are made by changing the magnitude or frequency of the voltage applied to a plate holding the liquid crystal material.
It is possible to dynamically change the number of scan lines.

【0007】バーコード読取り装置または類似の装置に
複数の走査線を使用する別の実施例として、機械式走査
装置を用いて、視域をラスター方式で走査することがで
きる。また各走査ごとに複数の走査線が生成されるので
、機械式走査装置の周波数を減らすことができる。複数
の同時走査線からの反射光は、最初に各走査線を異なる
周波数で変調し、次に帯域フィルタを使用して異なる信
号を回復することによって分離される。
As another example of using multiple scan lines in a bar code reader or similar device, a mechanical scanning device can be used to scan the viewing field in a raster fashion. Also, since multiple scan lines are generated for each scan, the frequency of the mechanical scanning device can be reduced. The reflected light from multiple simultaneous scan lines is separated by first modulating each scan line with a different frequency and then using a bandpass filter to recover the different signals.

【0008】本発明の新規な特徴は特許請求の範囲に記
載してある。本発明の以上およびその他の特徴および利
点は添付図面を参照して以下の詳細な説明を読まれれば
十分に理解できるであろう。
The novel features of the invention are set forth in the claims. These and other features and advantages of the present invention will be better understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

【0009】[0009]

【実施例】図1に示した本発明の第1の実施例に係るバ
ーコードスキャナは、一度に1個づつ順次起動されるレ
ーザーダイオードまたはLED11の線形配列10を使
用している。米国特許第4,445,125 号は、線
形配列10として使用できる、共通基板上に形成された
レーザーダイオードの線形配列を開示している。線形配
列10からの光出力は、適当なレンズ系12によって焦
点面にある線13の上に結像される。すなわち、線形配
列10の映像は焦点面を横切って走査する線13として
現れる。目標物たとえばバーコード記号14は、上記の
線13によって走査される。線13を走査する光ビーム
は、まさに従来のバーコード読取り装置に使用されるレ
ーザー走査と同じ機能を果たす。しかし、図1の走査装
置の優れている点は可動部品のないことであり、機械式
揺動ミラーまたは類似の装置による制限さえなければ、
走査速度をかなり大きくすることが可能である。走査線
13の図示したスポットサイズは単なる例に過ぎず、ダ
イオード11の映像を表す実際のスポットサイズは、バ
ーおよびスペースの最小寸法と同じ大きさでもよいし、
それより大きくてもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A bar code scanner according to a first embodiment of the invention, shown in FIG. 1, uses a linear array 10 of laser diodes or LEDs 11 that are activated sequentially, one at a time. US Pat. No. 4,445,125 discloses a linear array of laser diodes formed on a common substrate that can be used as linear array 10. The light output from the linear array 10 is imaged by a suitable lens system 12 onto a line 13 in the focal plane. That is, the image of the linear array 10 appears as a line 13 scanning across the focal plane. A target, for example a barcode symbol 14, is scanned by the line 13 mentioned above. The light beam scanning line 13 performs just the same function as the laser scanning used in conventional bar code readers. However, the advantage of the scanning device of FIG.
It is possible to increase the scanning speed considerably. The illustrated spot size of the scan line 13 is merely an example; the actual spot size representing the image of the diode 11 may be as large as the minimum dimensions of the bars and spaces;
It may be larger than that.

【0010】バーコード記号14から反射された光は、
レンズ系16を通過して光検出器(フォトダイオード)
15の上に結像される。光検出器15は、受け取った反
射光を表すアナログ電気信号を順次ライン17上に出力
する。この順次出力信号は、波整形回路網18によって
整形され、方形波信号がライン19上に生成される。そ
のあと、この方形波信号は通常のやり方で復号され、バ
ーコード記号が識別される。マイクロプロセッサ20は
、多重駆動回路21を用いて線形配列10を駆動するた
め使用されるほか、検出され整形されたライン19上の
信号を復号するためにも使用される。駆動回路21は、
図2に示すように、多数のトランジスタ22で構成する
ことができる。各トランジスタ22は線形配列10のレ
ーザーダイオード11の1つに直列に接続されている。 トランジスタ22のベースエミッタ回路は、マイクロプ
ロセッサ20からのライン24上のワンオブNアドレス
信号を受け取る復号器23から駆動され、特定のレーザ
ーダイオード11を起動させる。このやり方で、線形配
列の一端で始まり他端までのレーザーダイオード11を
一度に1個づつ高速でターンオンさせることができる。 トランジスタ22のベースを駆動してレーザーダイオー
ド11をターンオンさせるため使用するパルス幅は、次
に述べるように、反射光に基づくフィードバックによっ
て変更することができる。
The light reflected from the barcode symbol 14 is
A photodetector (photodiode) passes through the lens system 16
15. Photodetector 15 sequentially outputs analog electrical signals on line 17 representing the received reflected light. This sequential output signal is shaped by wave shaping circuitry 18 to produce a square wave signal on line 19. This square wave signal is then decoded in the usual manner to identify the bar code symbol. Microprocessor 20 is used to drive linear array 10 using multiple drive circuits 21, as well as to decode the detected and shaped signals on line 19. The drive circuit 21 is
As shown in FIG. 2, it can be configured with a large number of transistors 22. Each transistor 22 is connected in series with one of the laser diodes 11 of the linear array 10. The base emitter circuit of transistor 22 is driven from a decoder 23 which receives a one-of-N address signal on line 24 from microprocessor 20 to activate a particular laser diode 11. In this way, the laser diodes 11 starting at one end of the linear array and ending at the other end can be turned on one at a time at high speed. The pulse width used to drive the base of transistor 22 to turn on laser diode 11 can be varied by feedback based on reflected light, as described below.

【0011】もし必要ならば適当な光学装置を使用して
発光ダイオード11からのすべての光出力を検出するた
め、監視用フォトダイオード25が読取り装置のハウジ
ング内に配置されている。このフォトダイオード25か
らの電気出力は、ライン26および波整形装置またはデ
ィジタイザ18aを通してマイクロプロセッサ20の入
力に加えられる。この監視用フォトダイオード25は2
つの仕事をする。第1に、駆動電流パルスのパルス幅を
調整することにより、たとえばライン27を通してマイ
クロプロセッサ20から復号器23に加えるアドレスス
トローブにより、レーザーダイオードまたはLED11
の出力パワーを適当な範囲に維持することができる。こ
のように、トランジスタ22を駆動するため使用するパ
ルス幅を調整するフィードバックが行われる。代わりに
、レーザーダイオード11に対する電源の電圧レベルを
変化させて、ダイオード11の駆動電流を調整すること
もできるであろう。第2に、監視用フォトダイオード2
5は、故障の検出および修正に使用する入力をマイクロ
プロセッサ20に送る。すなわち、もし1個またはそれ
以上のレーザーダイオード11が故障して光出力を発生
しなければ、そのレーザーダイオードが照明しなければ
ならない走査線13内の位置すなわちスポットは常に暗
いので、たとえ実際にバーコード記号14のこの位置が
白いスペースであったとしても、戻り信号では黒色バー
として解釈される。この誤った解釈を防止するため、マ
イクロプロセッサ20は、故障ダイオードの時間幅の間
、入力ライン17上のすべての信号を無視するようにプ
ログラムされる。図3の(a)において、ライン26上
の監視フォトダイオード25の電気出力は、一連の連続
する重複パルス30であるべきであるが、もし故障レー
ザーダイオードが存在すれば、空白31が生じるで、マ
イクロプロセッサ20は、図3の(b)に示すように、
空白期間32を発生する。図3の(c)に示したバーコ
ード記号14は、図3の(d)に示すように、ライン1
7上に信号34を生じさせるはずであるが、空白期間3
2の間の戻り信号は偽りであるので、この入力は無視さ
れるか、または黒または白のどちらかであるとみなされ
る。もしこの曖昧さ(多義性)のままコードを復号する
ことができれば、正しい読取りは可能である。もし復号
することができなければ、少なくとも誤読が避けられる
ので、使用者が再度スイッチを操作するか、使用者が介
在しない自動的再走査によって、正しい読取り結果を得
ることができる。いずれにせよ、故障は信号で知らされ
るので、使用者は修理のため読取り装置を返却すること
ができる。
A monitoring photodiode 25 is located within the reader housing to detect any light output from the light emitting diode 11 using suitable optical equipment if necessary. The electrical output from photodiode 25 is applied to the input of microprocessor 20 through line 26 and wave shaper or digitizer 18a. This monitoring photodiode 25 has two
do one job. First, by adjusting the pulse width of the drive current pulse, e.g. by an address strobe applied from the microprocessor 20 to the decoder 23 through line 27, the laser diode or LED 11
can maintain the output power within a suitable range. In this way, feedback is provided to adjust the pulse width used to drive transistor 22. Alternatively, the voltage level of the power supply to laser diode 11 could be varied to adjust the drive current of diode 11. Second, the monitoring photodiode 2
5 sends input to microprocessor 20 for use in fault detection and correction. That is, if one or more laser diodes 11 fail and do not produce light output, the location or spot within the scan line 13 that the laser diode must illuminate will always be dark, even if it is not actually a light output. Even if this position of the code symbol 14 is a white space, it will be interpreted as a black bar in the return signal. To prevent this erroneous interpretation, microprocessor 20 is programmed to ignore all signals on input line 17 during the duration of the failed diode. In FIG. 3(a), the electrical output of the monitoring photodiode 25 on line 26 should be a series of consecutive overlapping pulses 30, but if a faulty laser diode is present, a blank 31 will result. The microprocessor 20, as shown in FIG. 3(b),
A blank period 32 is generated. The barcode symbol 14 shown in FIG. 3(c) is on line 1 as shown in FIG. 3(d).
7, but the blank period 3
Since the return signal between 2 and 2 is false, this input is ignored or assumed to be either black or white. If the code can be decoded with this ambiguity (ambiguity), correct reading is possible. If decoding is not possible, at least erroneous reading can be avoided, and a correct reading result can be obtained by the user operating the switch again or by automatic rescanning without user intervention. In any case, a failure is signaled so that the user can return the reader for repair.

【0012】図4に示すように、線形配列10をバーコ
ード記号14の焦点面の上に結像させるため使用する光
学装置は、各レーザーダイオード11に1個づつ、各レ
ーザーダイオードからの光を平行光線にする多数の個別
小レンズ12a,12b,12c,等を使用することが
できる。各小レンズ12a,12b,12c,等は、各
レーザーダイオードの光を平行光線にするため個別に配
置されているので、各レーザーダイオードの単一光スポ
ットを、バーコード記号が置かれると予想される焦点面
に結像させ、前述のように、光スポットから成る線13
を生成するために、レンズ12が使用される。線形配列
10は、図示のように個別デバイスでなく、半導体チッ
プ上に製作した多数のレーザーダイオードまたはLED
で構成することができる。その場合には、レーザーダイ
オード11の線形配列10の実際のサイズは小さいけれ
ども、レンズ系12で拡大して容易に所望の長さの走査
線13を生成することができる。図1の走査線13の拡
大図の光スポットが滑らかに推移するように、図示した
一連の明確な輪郭を有する光スポットの代わりに、線形
配列10の像を、走査線13の位置に少しピンぼけで結
像させてもよい。
As shown in FIG. 4, the optical system used to image the linear array 10 onto the focal plane of the bar code symbol 14 focuses the light from each laser diode, one for each laser diode 11. A large number of individual lenslets 12a, 12b, 12c, etc. that collimate the beams can be used. Each lenslet 12a, 12b, 12c, etc. is individually positioned to collimate the light of each laser diode into a parallel beam of light, so that the single light spot of each laser diode is aligned with the area where the bar code symbol is expected to be placed. The line 13 consisting of the light spot is imaged onto the focal plane of
Lens 12 is used to generate . The linear array 10 is comprised of a number of laser diodes or LEDs fabricated on a semiconductor chip rather than individual devices as shown.
It can be composed of In that case, although the actual size of the linear array 10 of laser diodes 11 is small, it can be easily enlarged with a lens system 12 to produce a scan line 13 of the desired length. In order to ensure that the light spot in the enlarged view of the scan line 13 in FIG. The image may be formed using

【0013】次に、図5について説明する。図1〜図4
のバーコードスキャナは、使用者が握る銃把部36を有
するガンタイプの手持ち式読取り装置35に装着するこ
とができる。線形配列10が発生したレーザー走査ビー
ム37は前部の窓38を通って出ていき、そしてバーコ
ード記号14から反射された光はこの窓38を通って光
検出器15に達する。図1および図2のマイクロプロセ
ッサ20やその他の回路網は、読取り装置35内の回路
基板に取り付けられている。もし読取り装置が自立電源
方式であれば、バッテリが装備される。読取り装置35
は、RFリンクまたは電線ケーブルで中央ステーション
に接続されている。使用者が読取り装置35をバーコー
ド記号14に向けて、引き金式スイッチ39を操作する
と、走査、検出、および復号の各機能が起動される。
Next, FIG. 5 will be explained. Figures 1 to 4
The barcode scanner can be attached to a gun-type handheld reader 35 having a gun handle 36 that is held by the user. The laser scanning beam 37 generated by the linear array 10 exits through the front window 38 and the light reflected from the barcode symbol 14 passes through this window to the photodetector 15. Microprocessor 20 and other circuitry of FIGS. 1 and 2 are mounted on a circuit board within reader 35. Microprocessor 20 and other circuitry of FIGS. If the reader is self-powered, it is equipped with a battery. Reading device 35
are connected to a central station by an RF link or wire cable. When the user points reader 35 at bar code symbol 14 and operates trigger switch 39, scanning, detection, and decoding functions are activated.

【0014】図1〜図5のスキャナは非常に高速で動作
することができる。もし線形配列内にN個のレーザーダ
イオード11があり、トランジスタ22を介して各レー
ザーダイオード11に加えるパルス幅がTp であれば
、1秒当たりの走査の数は、 nscan=1/NTp  で表される。たとえば、N=100 、Tp =1μ秒
ならば、走査速度は 104走査/秒である。Tp の
値を実時間で変更することにより、走査速度を変えるこ
とができる。
The scanner of FIGS. 1-5 can operate at very high speeds. If there are N laser diodes 11 in a linear array and the pulse width applied to each laser diode 11 via transistor 22 is Tp, then the number of scans per second is given by nscan=1/NTp. Ru. For example, if N=100 and Tp=1 μsec, the scanning rate is 104 scans/sec. By changing the value of Tp in real time, the scanning speed can be changed.

【0015】可動部品のない図1〜図5のスキャナを使
用しているので、走査パターンを記号に柔軟に適合させ
ることができる。たとえば、もしバーコードが全走査線
13の一部を占めるだけであるとわかれば、実際にバー
コード記号14を照明するレーザーダイオード11のト
ランジスタ22のみに駆動電流を加えることで、電力消
費を節減することができる。同様に、もしライン17上
の信号の復号がバーコード記号の小部分について曖昧さ
を指示していれば、多重駆動回路15に加えるアドレッ
シングを制限することにより、その部分に対しより多く
走査を行うことができる。
The use of the scanner of FIGS. 1-5 with no moving parts allows the scanning pattern to be flexibly adapted to the symbology. For example, if it is determined that the barcode occupies only a portion of the total scan line 13, power consumption can be saved by applying drive current only to the transistor 22 of the laser diode 11 that actually illuminates the barcode symbol 14. can do. Similarly, if the decoding of the signal on line 17 indicates an ambiguity for a small portion of the bar code symbol, limiting the addressing applied to multiplex drive circuit 15 causes more scanning to be performed on that portion. be able to.

【0016】図6に、可動部品のないバーコード読取り
装置の別の実施例を示す。可調整レーザーダイオード4
0またはレーザー管が発生したレーザービーム41は、
適当なレンズ系42を通過して回折格子43に当たり、
そこで反射された光ビームはもう1つのレンズ系44を
通過して、バーコード記号45の面で結像される。
FIG. 6 shows another embodiment of a bar code reader without moving parts. Tunable laser diode 4
0 or the laser beam 41 generated by the laser tube is
It passes through a suitable lens system 42 and hits a diffraction grating 43,
The reflected light beam passes through another lens system 44 and is imaged in the plane of the barcode symbol 45 .

【0017】回折格子43はレーザーダイオード40が
発生した光の波長によって決まる角度で光を反射する性
質を有するので、レーザーダイオード40の波長を変化
させることにより、光ビーム41を、バーコード記号4
5の面を横切る線46に沿って掃引することができる。 図1の実施例の場合と同様に、バーコード記号45から
反射された光を検出したフォトダイオード47は、ライ
ン48上にアナログ電気信号を発生し、波形整形装置を
介して復号器へ送る。図6に示したスキャナは、図5に
示したガンタイプの手持ち式読取り装置35に、または
前に挙げた特許文献に記載されている形式の読取り装置
のハウジングに装着することができる。読取り装置に付
いている引き金式スイッチ39を使用者が操作するとレ
ーザー光源40、光検出器47、関連するマイクロプロ
セッサ、およびデータ伝送回路網が起動される。
Since the diffraction grating 43 has the property of reflecting light at an angle determined by the wavelength of the light generated by the laser diode 40, by changing the wavelength of the laser diode 40, the light beam 41 can be changed to the bar code symbol 4.
5 can be swept along a line 46 across the plane of the screen. As in the embodiment of FIG. 1, photodiode 47, which detects the light reflected from bar code symbol 45, generates an analog electrical signal on line 48 which is transmitted via a waveform shaping device to a decoder. The scanner shown in FIG. 6 can be mounted in the gun-type hand-held reader 35 shown in FIG. 5 or in the housing of a reader of the type described in the previously cited patent documents. The user's actuation of a trigger switch 39 on the reader activates the laser light source 40, photodetector 47, associated microprocessor, and data transmission circuitry.

【0018】レーザーダイオード40の波長をΔλの量
だけ調整すると、回折角に、 ΔΘ=(m/α cosΘ)Δλ の変化が生じる。ここで、mは回折次数、αは線ピッチ
(1200線/mmの回折格子の場合、α=1/120
0mm、すなわち約 0.8μm)、Θは入射ビーム4
1と格子43の面に垂直な線とがなす角度である。
Adjusting the wavelength of the laser diode 40 by an amount of Δλ causes a change in the diffraction angle of ΔΘ=(m/α cosΘ)Δλ. Here, m is the diffraction order, α is the line pitch (in the case of a 1200 lines/mm diffraction grating, α=1/120
0 mm, i.e. approximately 0.8 μm), Θ is the incident beam 4
1 and a line perpendicular to the surface of the grid 43.

【0019】回折によって制限される角分解能は、δΘ
=(λ/N・αcos Θ) で表される。ここで、Nは格子内の線の総数である。し
たがって、分解可能なスポットの数nspotは、本説
明の文末に示す数式1で表される。線密度が1200線
/mm、長さが1cmの回折格子の場合、N=12,0
00である。また、可調整レーザーダイオード40にお
いて、Δλ=50Åを達成することは比較的簡単である
。したがって、分解可能なスポットの数は、 nspot=12,000・50Å/6,700 Å≒
90である。m=1、αcos Θ=0.5 μm、Δ
λ=50Åの場合、生じる角偏差は、        
    ΔΘ= 0.01 rad ≒ 0.6° である。±15°の走査角を得るためレンズ系44に必
要な光学倍率は、約50倍である。
The angular resolution limited by diffraction is δΘ
It is expressed as = (λ/N・αcos Θ). where N is the total number of lines in the grid. Therefore, the number of resolvable spots nspot is expressed by Equation 1 shown at the end of this description. For a diffraction grating with a linear density of 1200 lines/mm and a length of 1 cm, N = 12,0
It is 00. Also, it is relatively easy to achieve Δλ=50 Å in the tunable laser diode 40. Therefore, the number of resolvable spots is: nspot=12,000・50Å/6,700Å≒
It is 90. m=1, αcos Θ=0.5 μm, Δ
For λ = 50 Å, the resulting angular deviation is
ΔΘ=0.01 rad≈0.6°. The optical magnification required for lens system 44 to obtain a scan angle of ±15° is approximately 50x.

【0020】レーザーダイオード40を調整して可変波
長の出力光ビーム41を得る方法には、幾つかの方法が
ある。半導体レーザーは、いろいろな方法でその出力波
長を調整することができる。機械的運動を必要とする方
法と機械的運動を必要としない方法があるが、いずれの
場合も、線50上の掃引信号発生器51から送られたの
こぎり歯形状波形の電気入力により、レーザー光源40
の出力波長が変化し、その結果走査線46が生じる。
There are several ways to tune the laser diode 40 to obtain the variable wavelength output light beam 41. Semiconductor lasers can have their output wavelength tuned in a variety of ways. There are methods that require mechanical movement and methods that do not require mechanical movement, but in both cases, the laser light source is activated by an electrical input with a sawtooth waveform sent from a sweep signal generator 51 on line 50. 40
, the output wavelength of is changed, resulting in scan line 46.

【0021】図1の実施例の場合のように1個でなく、
2個の線形配列10a,10bを使用する本発明のさら
に別の実施例を図7に示す。装置の残りの部品の構成は
図1の実施例と同じである。2個の線形配列10a,1
0bを使用しているので、線形配列10aと10bの実
際の間隔と光学系12の倍率に対応する距離だけ互いに
上下に離れた2本の走査線13a,13bが生じる。こ
のデュアル走査線方式は、幾つかのやり方で有益に使用
することができる。第1に、もし2個の線形配列10a
,10bの2列のレーザーダイオード11を同一順序で
並行して起動させれば、2本の走査線13a,13bも
同様に同時性を有する。この場合、もし2本の走査線が
同じバーコード記号14を横断すれば、光検出器15が
受け取る反射光も2本の走査線13a,13bに基づき
同時性を有する。2本の走査線を有することの利点は、
図8を参照すれば理解することができる。背景領域53
は相関性のない信号54を戻すのに対し、2本の走査線
13a,13bで走査された記号14の2つの部分は相
関性のある波形を戻す。単一光検出器15は2本の走査
線から反射された光を同時に集めて反射の強度を合計す
るので、バーコード記号14から検出された全信号55
のコントラストが強くなる。他方、バーコード記号14
以外の背景領域53からは、それぞれ異なる信号が生じ
るので、これらの背景領域からの全コントラストは弱く
なる。ライン17上のアナログ波形を整形してバーコー
ド情報を回復するためのディジタル化回路網は、信号の
バーコード領域における変化と背景領域53からの相関
性のない信号とを容易に区別することができる。図9お
よび図10は、図7のデュアル走査方式が、もう1つの
利点として、バーコードの不完全さを補償できることを
示す。図9に示すように、バーコード記号14に切れ目
57の形の欠陥がある場合には、走査線13aから戻さ
れた信号は対応する偽り領域58を有するのに対し、走
査線13bから戻された信号は正しい。しかし、光検出
器15の出力側のライン17上の複合信号59は依然と
して解釈可能であるから、正しいデータが回復されるで
あろう。同様に、図10に示すように、記号に黒斑点6
0の形の欠陥がある場合には、一方の走査線13aから
戻された信号は、あたかも記号内に非常に幅広のバーが
存在するかのような偽り領域61を有するが、2本の走
査線13a,13bの和を表す複合電気信号62は、は
っきりした変化を示しているので、復号され、正しいバ
ーコードデータを得ることができる。
[0021] Instead of one piece as in the embodiment of FIG.
A further embodiment of the invention using two linear arrays 10a, 10b is shown in FIG. The construction of the remaining parts of the device is the same as the embodiment of FIG. 2 linear arrays 10a, 1
0b results in two scan lines 13a, 13b separated above and below each other by a distance corresponding to the actual spacing of linear arrays 10a and 10b and the magnification of optical system 12. This dual scan line scheme can be used beneficially in several ways. First, if two linear arrays 10a
, 10b are activated in parallel in the same order, the two scanning lines 13a and 13b also have simultaneity. In this case, if the two scan lines cross the same barcode symbol 14, the reflected light received by the photodetector 15 will also have simultaneity based on the two scan lines 13a, 13b. The advantage of having two scan lines is that
This can be understood by referring to FIG. Background area 53
returns an uncorrelated signal 54, whereas the two portions of the symbol 14 scanned by the two scan lines 13a, 13b return correlated waveforms. A single photodetector 15 simultaneously collects the light reflected from the two scan lines and sums the intensity of the reflections so that the total signal 55 detected from the barcode symbol 14 is
The contrast becomes stronger. On the other hand, barcode symbol 14
The other background regions 53 produce different signals, so the overall contrast from these background regions is weaker. The digitizing circuitry for shaping the analog waveform on line 17 to recover the barcode information can easily distinguish between changes in the barcode region of the signal and uncorrelated signals from the background region 53. can. 9 and 10 show that the dual scanning scheme of FIG. 7 can compensate for barcode imperfections as another advantage. As shown in FIG. 9, if barcode symbol 14 has a defect in the form of a cut 57, the signal returned from scan line 13a will have a corresponding false area 58, whereas the signal returned from scan line 13b will have a corresponding false area 58. The signal is correct. However, since the composite signal 59 on line 17 at the output of photodetector 15 is still interpretable, the correct data will be recovered. Similarly, as shown in FIG.
If there is a defect in the form of a 0, the signal returned from one scan line 13a will have a false area 61 as if there were a very wide bar within the symbol, but two scan lines 13a The composite electrical signal 62 representing the sum of lines 13a and 13b shows a distinct change and can be decoded to obtain correct barcode data.

【0022】2本の走査線13a,13bを図7に示す
ように使用する場合、走査線は記号14の個々のバーに
対し直角であるべきである。許されるミスアライメント
は、バーコードの密度と2本の走査線13a,13b間
の実際の間隔の値によって決まる。図11において走査
線13aまたは13b内のスポットの直径がバー(また
は、スペース)の最小幅Dより大きいと仮定すると、最
大許容傾斜角αは、 tan α≒(0.5 D)/L で表される。ここで、Lは2つの走査線13a,13b
間の間隔である。
When two scan lines 13a, 13b are used as shown in FIG. 7, the scan lines should be perpendicular to the individual bars of symbol 14. The permissible misalignment depends on the density of the barcode and the actual spacing value between the two scan lines 13a, 13b. Assuming in FIG. 11 that the diameter of the spot in scan line 13a or 13b is greater than the minimum width D of the bar (or space), the maximum allowable tilt angle α is expressed as tan α≈(0.5 D)/L. be done. Here, L is the two scanning lines 13a, 13b
The interval between

【0023】図7に示した実施例は、2本の走査線13
a,13bを生じさせるために2個の線形配列10a,
10bを備えているが、配列の数を2以上に増やすこと
ができる。3本以上の走査線を使用すれば、上に述べた
と同様な利益が得られるが、その度合いはさらに大きい
。そのほかに、複数列のバーコードパターンを同時に走
査する能力を手に入れることができる。図12は、米国
特許第4,794,239 号に記載されているように
、3列のバーコードパターンから成るバーコード記号1
4aの上に結像された3本の走査線13a,13b,1
3cを示す。図示した記号は、最大8列のバーコードパ
ターンをもつことができる Code−49形式の記号
である。図12には、例示として、3本の走査線13a
,13b,13cのみを示してあるが、本発明の複数走
査方式のこの実施例では、さらに多くの走査線を有益に
使用できることを留意されたい。 Code−49形式
の記号は、従来は、完全な正しい復号が得られたことを
指示灯またはブザーが使用者に知らせるまで、単一走査
方式の読取り装置を使用し、反復して走査された。また
、係属中の米国特許出願第317,533 号(198
9 年3月1日出願)に記載されているように、光検出
器はビジコン形式の撮像管であり、記号が走査されるの
ではなく、記号全体が照明された。これに対し、本発明
によって得られる走査速度は、一度に1列づつ順次起動
させることにより、複数列の複数走査を簡単に識別する
ことを可能にする。すなわち、走査線13a用の線形配
列10aのレーザーダイオード11が次々に起動され(
この間、他のすべての線形配列は起動されない)、続い
て線形配列10b、10c、等の順で起動される。した
がって、任意の決められた瞬間にレーザーダイオード1
1が1個だけ起動され、バーコード記号14上のスポッ
トが1個だけ照明されるので、使用する光検出器15は
1個のみでよい。2本以上の走査線を同時に生成し、そ
の反射光を識別する別の方法は、異なる波長すなわち異
なる周波数で変調された光スポットを発生させ、その反
射光を光学フィルタまたは電気フィルタで分離するもの
である。たとえば、図13に示すように、第1列の個々
のレーザーダイオードを、一定電圧レベルの長方形パル
スでなく、波形64で示した一定周波数のバーストで起
動させる一方、第2列のレーザーダイオード11を異な
る周波数の同様なバーストで起動させることができる。 そのあと光検出器15からの経路に配置された帯域フィ
ルタ65がこれらの周波数に応答し、2本の異なる走査
線についてバーコード記号からの戻りを表す個別同時入
力を発生してマイクロプロセッサ20へ送る。同様に、
図13に示した周波数分割多重化の代わりに、時分割多
重化を用いることができる。この場合には、配列10a
,10bの発光ダイオード11が一度に1個づつ交互に
起動され、そのあとライン17上の戻り信号が、交互の
起動に同期して切り換えられ、2つの個別データストリ
ームが作られる。この切換えはマイクロプロセッサ20
またはマイクロプロセッサ入力の前方の回路網で行うこ
とができる。
The embodiment shown in FIG.
two linear arrays 10a, 10b to give rise to a, 13b;
10b, but the number of arrays can be increased to two or more. Using more than two scan lines provides benefits similar to those discussed above, but to a greater extent. Additionally, you get the ability to scan multiple rows of barcode patterns simultaneously. FIG. 12 shows a barcode symbol 1 consisting of a three-column barcode pattern, as described in U.S. Pat. No. 4,794,239.
Three scanning lines 13a, 13b, 1 imaged on 4a
3c is shown. The symbol shown is a Code-49 format symbol that can have up to eight columns of bar code patterns. In FIG. 12, as an example, three scanning lines 13a are shown.
, 13b, 13c are shown, it should be noted that even more scan lines could be beneficially used in this embodiment of the multiple scan scheme of the present invention. Code-49 format symbols have traditionally been scanned repeatedly using single-scan readers until an indicator light or buzzer indicates to the user that a complete correct decoding has been obtained. Also, pending U.S. Patent Application No. 317,533 (198
The photodetector was a vidicon-type image tube, and the entire symbol was illuminated rather than being scanned. In contrast, the scanning speed provided by the present invention allows multiple scans of multiple columns to be easily identified by sequentially activating one column at a time. That is, the laser diodes 11 of the linear array 10a for the scanning line 13a are activated one after another (
During this time, all other linear arrays are not activated), followed by linear arrays 10b, 10c, and so on. Therefore, at any given moment the laser diode 1
1 is activated and only one spot on the barcode symbol 14 is illuminated, only one photodetector 15 is needed. Another method of simultaneously generating two or more scan lines and identifying their reflected light is to generate light spots modulated at different wavelengths or frequencies and separate the reflected light with optical or electrical filters. It is. For example, as shown in FIG. 13, the individual laser diodes in the first row are activated with a constant frequency burst, as shown by waveform 64, rather than a rectangular pulse at a constant voltage level, while the laser diodes 11 in the second row are activated. Can be activated with similar bursts of different frequencies. A bandpass filter 65 placed in the path from photodetector 15 is then responsive to these frequencies and generates separate simultaneous inputs representing returns from the bar code symbol for two different scan lines to microprocessor 20. send. Similarly,
Instead of frequency division multiplexing as shown in FIG. 13, time division multiplexing can be used. In this case, array 10a
, 10b are activated alternately, one at a time, and the return signal on line 17 is then switched in synchronization with the alternate activation to create two separate data streams. This switching is done by the microprocessor 20.
Or it can be done in circuitry in front of the microprocessor input.

【0024】可動部品に用いない走査線の生成および複
数の走査線を使用する概念の別の実施例において、配列
の列の数を増すことにより、完全なラスター走査方式の
スキャナを作ることができる。すなわち、図14に示す
ように、一例として25列×100 行のレーザーダイ
オードまたは発光ダイオード( 十分な分解能を得るに
は、さらに多くのダイオードが必要であるが、この例で
は、2500個のダイオード)のマトリックスから成る
半導体チップで配列10を構成し、一度に1個づつダイ
オードを起動させることができる。このスキャナは、前
に挙げた係属中の米国特許出願第317,533 号に
記載されている二次元走査と同様に、バーコード記号1
4があると予想される焦点面に二次元視域を作り出す。 図14のスキャナは、 Code−49など、バーコー
ドの列が上下に積み重ねられた複数列のバーコード記号
に使用するのに特に適している。最初に、視域66を高
速で不完全に走査し(おそらく、ダイオード11を5個
に1個または10個に1個の割合で起動させる)、復号
を試みずに、単にバーコード記号の一般的な特徴たとえ
ば単位長さ当たりの変化の数を見ることにより、視域6
6内のバーコードのキャラクタの位置と向きを見つける
ことができる。次に、各ダイオードを次々に起動させて
バーコード記号14が置かれた視域66の局所領域のみ
を走査し、バーコード記号14の列と交差する一組の走
査線を生成する。走査線13a,13b,等の角方位は
、ダイオード11の列と平行である必要はないが、視域
66内の記号14の向きに一致させるため斜めでもよい
ことに留意されたい。ダイオードのマトリックス内で直
線を形成している(必ずしも同じ列にあるとは限らない
)一連のダイオードを起動させれば、走査線は斜めにな
るであろう。
In another embodiment of the concept of generating scan lines without moving parts and using multiple scan lines, a complete raster scan scanner can be created by increasing the number of columns in the array. . That is, as shown in Figure 14, for example, 25 columns by 100 rows of laser diodes or light emitting diodes (2500 diodes in this example, although more diodes are needed to obtain sufficient resolution). The array 10 can be made up of semiconductor chips consisting of a matrix of diodes, one at a time, to activate the diodes. This scanner is similar to the two-dimensional scanning described in the previously cited pending U.S. patent application Ser.
Create a two-dimensional viewing zone at the focal plane where 4 is expected to be. The scanner of FIG. 14 is particularly suited for use with multi-row bar code symbols, such as Code-49, where the rows of bar codes are stacked one above the other. First, scan field 66 at high speed and incompletely (perhaps activating diodes 11 every 1 in 5 or 1 in 10) and simply scan the barcode symbol without attempting to decode it. By looking at the number of changes per unit length, for example, the visual field 6
The position and orientation of the barcode characters within 6 can be found. Each diode is then activated in turn to scan only the local area of the viewing field 66 where the bar code symbol 14 is located, producing a set of scan lines that intersect the column of bar code symbols 14. Note that the angular orientation of the scan lines 13a, 13b, etc. need not be parallel to the row of diodes 11, but may be oblique to match the orientation of the symbol 14 within the viewing field 66. If we activate a series of diodes forming a straight line (not necessarily in the same column) within a matrix of diodes, the scan line will be diagonal.

【0025】次に、図15について説明する。このバー
コードスキャナは、図7のように2本の走査線13a,
13bを生成することができる。しかし、これら2本の
走査線は、本発明のさらに別の実施例に従って、光ビー
ム69を放射する単一光源68から作られる。光ビーム
69はビームスプリッタ70を通過して、2本の個別ビ
ーム71,72に分けられる。2本のビームはモーター
74で駆動される走査ミラー73へ向けられ、そこから
適当なレンズ系75を通過して、2本の走査線13a,
13bとしてバーコード記号14に当たる。図15のス
キャナは、図5に示したような手持ち式ガン形読取り装
置または定置式読取り粗装置に装着することができる。 図15の実施例は、図8、図9および図10について述
べたように、分解能および復号の改善が得られる。
Next, FIG. 15 will be explained. As shown in FIG. 7, this barcode scanner has two scanning lines 13a,
13b can be generated. However, these two scan lines are produced from a single light source 68 that emits a light beam 69 in accordance with yet another embodiment of the invention. The light beam 69 passes through a beam splitter 70 and is split into two individual beams 71,72. The two beams are directed to a scanning mirror 73 driven by a motor 74, from where they pass through a suitable lens system 75 to form two scanning lines 13a,
13b corresponds to barcode symbol 14. The scanner of FIG. 15 can be mounted on a hand-held gun reader or a stationary reader as shown in FIG. The embodiment of FIG. 15 provides improved resolution and decoding as described with respect to FIGS. 8, 9, and 10.

【0026】図15の実施例において用いる走査線の数
は、図7について述べたように、図示した2本の走査線
13a,13bに限定されず、二次元バーコード記号に
ついて図12に示した走査線13a,13b,13cの
ように2本以上にすることができる。あるいは図16に
示すように、多数の走査線13a,13b,13cを有
益に用いて通常のバーコード記号14を走査することに
より、分解能をいっそう高めたり、誤りを修正したりす
ることができる。これらの3本の走査線13a,13b
,13cは、図15のように、単一光源68とビームス
プリッタ70と機械式走査ミラー73を使用して生成さ
れる。
The number of scanning lines used in the embodiment of FIG. 15 is not limited to the two shown scanning lines 13a, 13b as described in connection with FIG. It is possible to use two or more scanning lines such as scanning lines 13a, 13b, and 13c. Alternatively, as shown in FIG. 16, multiple scan lines 13a, 13b, 13c can be advantageously used to scan a conventional bar code symbol 14 to further increase resolution or correct errors. These three scanning lines 13a, 13b
, 13c are generated using a single light source 68, a beam splitter 70, and a mechanical scanning mirror 73, as shown in FIG.

【0027】次に、複数の同時走査線13a,13b,
13cを反復して使用することによりラスター形式の走
査線を生成するバーコードスキャナを図17に示す。こ
の場合には、ラスター形式の走査線を生成するために、
水平トレースを生成するため垂直軸77のまわりに揺動
し、かつ3本の走査線を垂直方向に移動させるため水平
軸78のまわりに揺動するミラー76の形の機械式手段
が使用される。たとえば、各垂直フレームごとに20の
水平トレース(全部で60本の走査線の場合、1トレー
ス当たり3本の走査線)にしてもよい。図17には3本
の走査線13a,13b,13cを示してあるが、任意
の数nの走査線を使用してもよいこと、しかし、機械式
ビーム偏向手段の走査周波数は1/nに減少することを
理解されたい。ミラー76の各揺動サイクルの間に複数
の走査線を生成できるので、ミラー駆動機構の構造上の
要求条件が緩和される。すなわち、ミラー駆動機構は1
/3の速度で動作するから、構造をより小型に、より軽
量に、より安価に、そして電力消費をより節減すること
ができる。また、走査線13a,13bまたは13cの
光スポットのドウェル時間をより長くすること、分解能
を高めること、または(および)光源の電力消費を節減
することができる。3個の個別発光ダイオードまたはレ
ーザーダイオード81,82,83は、視域79を走査
する間、3つの個別周波数f1,f2,f3 で連続的
に起動される。すなわち、3個のレーザーダイオードに
、図13と同じやり方で3つの異なる周波数で電流パル
スが加えられる。図18からわかるように、3本の走査
線13a,13b,13cは、視域79の一方の縁から
他方の縁までトレースし、そのあと、軸77および78
のまわりの走査ミラー76の割出しで決められた垂直方
向にずれた位置へ戻って再びトレースを開始する。走査
線13a、13b,13cを生成する3つの個別光スポ
ットは、それらを発生した光源と同じ周波数f1,f2
,f3 で変調されるので、もちろん、スポットからの
反射光も同様に変調される。単一光検出器15は、3つ
の走査線13a,13b,13cからの個別の戻りを回
復するため、3本のすべての走査線について視域79か
ら反射された光に応答し、ライン17上にアナログ電気
信号を発生し、それぞれf1,f2,f3 に調整され
た3個の帯域フィルタ84,85,86へ加える。変調
周波数を除去し、かつエンベロープを回復するため、3
個の帯域フィルタ84,85,86からの出力87,8
8,89は復調器で復調される。3つの復調された信号
は、3個の波整形回路すなわちディジタル化回路18へ
加えられ、整形された出力19はマイクロプロセッサ2
0へ入力として加えられ、復号される。前に挙げた米国
特許出願第317,533 号に記載されているように
、これら3つのディジタルデータ19を、RAMに記憶
させておいて、あとで原始ラスター走査パターン以外の
パターンでアクセスすることができるから、もしバーコ
ード記号14がある角度で視域79に置かれれば、メモ
リ内のデータを解釈するとき有効走査線を同じ角度にす
ることができる。すなわち、正しい読取りおよび復号を
得るために、走査線13a,13b,13cは必ずしも
バーコード記号14のパターンに平行である必要はない
。図17のスキャナが装着された図5の読取り装置のハ
ウジング35がバーコード記号に直角に整列していない
ために、図19に示すように、メモリ90に記憶された
視域79のビットマップイメージ79′が、傾斜して歪
んだバーコード記号14のイメージ14′を含むことが
ある。したがって、たとえライン17から得たデータが
マイクロプロセッサ20によって、このメモリに、列1
3a′,13b′等の正常なパターンでロードされても
、走査線がパターンを定義するので、復号のためアクセ
スするとき、バーコードパターン14の列と一直線に並
んだ復号用の信号を生成するため、メモリを適当にアド
レスして疑似走査線91,92,等を生成する必要があ
る。また、図17および図18には、走査線13a,1
3b,13cを互いに隣接して示してあるが、代わりに
、交錯した走査パターンをこの実施例のラスター走査に
使用してもよいことに留意されたい。
Next, a plurality of simultaneous scanning lines 13a, 13b,
A barcode scanner that generates scan lines in raster format by repeatedly using 13c is shown in FIG. In this case, to generate scanlines in raster format,
Mechanical means are used in the form of a mirror 76 that oscillates about a vertical axis 77 to generate the horizontal trace and about a horizontal axis 78 to move the three scan lines vertically. . For example, there may be 20 horizontal traces (3 scan lines per trace for a total of 60 scan lines) for each vertical frame. Although three scanning lines 13a, 13b, and 13c are shown in FIG. 17, it should be noted that any number n of scanning lines may be used; however, the scanning frequency of the mechanical beam deflection means is reduced to 1/n. Please understand that this will decrease. The ability to generate multiple scan lines during each rocking cycle of mirror 76 reduces the structural requirements of the mirror drive mechanism. In other words, the mirror drive mechanism is 1
/3 speed allows for smaller, lighter, cheaper structures and lower power consumption. Also, the dwell time of the light spot of the scan line 13a, 13b or 13c can be made longer, the resolution can be increased, and/or the power consumption of the light source can be reduced. Three individual light emitting diodes or laser diodes 81, 82, 83 are activated successively at three individual frequencies f1, f2, f3 while scanning the viewing field 79. That is, three laser diodes are applied with current pulses at three different frequencies in the same manner as in FIG. As can be seen in FIG. 18, three scan lines 13a, 13b, 13c trace from one edge of viewing zone 79 to the other, and then trace axes 77 and 78.
The trace returns to the vertically shifted position determined by the indexing of the scanning mirror 76 around the , and begins tracing again. The three individual light spots producing the scan lines 13a, 13b, 13c have the same frequencies f1, f2 as the light source that produced them.
, f3, of course the reflected light from the spot is also modulated in the same way. A single photodetector 15 is responsive to the light reflected from field 79 for all three scan lines to recover the individual returns from three scan lines 13a, 13b, 13c, and on line 17. Analog electrical signals are generated and applied to three bandpass filters 84, 85, and 86 adjusted to f1, f2, and f3, respectively. 3 to remove the modulation frequency and recover the envelope.
Outputs 87, 8 from bandpass filters 84, 85, 86
8 and 89 are demodulated by a demodulator. The three demodulated signals are applied to three wave shaping or digitizing circuits 18, and the shaped output 19 is sent to the microprocessor 2.
0 as input and decoded. As described in the previously cited U.S. patent application Ser. Therefore, if bar code symbol 14 is placed in viewing field 79 at an angle, the effective scan lines can be at the same angle when interpreting the data in memory. That is, scan lines 13a, 13b, 13c do not necessarily need to be parallel to the pattern of bar code symbol 14 to obtain correct reading and decoding. Because the housing 35 of the reading device of FIG. 5 with the scanner of FIG. 17 attached thereto is not aligned perpendicularly to the bar code symbol, a bitmap image of the viewing zone 79 is stored in memory 90, as shown in FIG. 79' may include an image 14' of bar code symbol 14 that is tilted and distorted. Therefore, even if the data obtained from line 17 is stored by microprocessor 20 in this memory in column 1
Even if it is loaded with a normal pattern such as 3a', 13b', the scanning line defines the pattern, so when accessing for decoding, a signal for decoding is generated that is aligned with the column of barcode pattern 14. Therefore, it is necessary to appropriately address the memory to generate pseudo scanning lines 91, 92, etc. Further, in FIGS. 17 and 18, scanning lines 13a, 1
Note that although 3b and 13c are shown adjacent to each other, an interleaved scanning pattern may alternatively be used for raster scanning in this example.

【0028】図17の実施例は、3つの個別光源81,
82,83を使用しているが、図15のように、単一光
源とビームスプリッタ70を使用することもできる。さ
らに、ビームスプリッタの下流に、各ビームの通路に、
電気光学式光変調器が配置される。光変調器は、前に述
べたように、帯域フィルタ84,85,86が回復する
ことができる識別信号を各ビームに加える。光変調器は
、たとえば、強誘電性液晶、電気光学式または音響光学
式クリスタルゲートでもよい。
The embodiment of FIG. 17 includes three individual light sources 81,
82 and 83, a single light source and beam splitter 70 can also be used as shown in FIG. Furthermore, downstream of the beam splitter, in the path of each beam,
An electro-optic light modulator is arranged. The optical modulator applies an identification signal to each beam that can be recovered by bandpass filters 84, 85, 86, as previously described. The light modulator may be, for example, a ferroelectric liquid crystal, an electro-optic or an acousto-optic crystal gate.

【0029】図20に、本発明のさらに別の実施例を示
す。複数の走査線13a,13b,13c,13dは、
液晶デバイス94によって単一レーザー光源68から生
成される。図15のように、レーザー光源68が発生し
たビーム69は液晶デバイス94によって複数のビーム
95に分けられる。機械式装置たとえば揺動ミラー73
は、これらのビームを複数の走査線13a、13b,等
としてバーコード記号の領域を横切って同時に掃引する
。液晶デバイス94は、ライン96,97から電圧が印
加される。生成されるビーム95の数、すなわち走査線
の数は、その電圧の大きさと周波数によって決まる。 このように、電圧源98の電圧の大きさおよび周波数を
変化させることにより、ビーム95を単一ビームから複
数の分割されたビームへダイナミックに変えることがで
きる。たとえば、使用する走査線が1本であれば、光検
出器15からライン17に出力される信号の質が悪いこ
とがありうるが、図8,図9,および図10で述べたよ
うに、複数の走査線を使用すれば、復号可能なことがあ
る。したがって、もし1本の走査線で正しい復号が得ら
れなければ、マイクロプロセッサ20によって実行され
る制御プログラムは、電圧源98を複数走査線状態へ切
り換えることができる。また、ビームスプリッタは一定
出力のレーザー光源68の照明レベルを低下させるであ
ろうから、もしもっと強い照明が必要であれば、前記制
御プログラムは、複数走査線状態から1走査線状態へ切
り換えることもできる。
FIG. 20 shows yet another embodiment of the present invention. The plurality of scanning lines 13a, 13b, 13c, 13d are
It is generated from a single laser light source 68 by a liquid crystal device 94. As shown in FIG. 15, a beam 69 generated by a laser light source 68 is divided into a plurality of beams 95 by a liquid crystal device 94. As shown in FIG. Mechanical device such as swinging mirror 73
simultaneously sweeps these beams across the area of the bar code symbol as multiple scan lines 13a, 13b, etc. A voltage is applied to the liquid crystal device 94 from lines 96 and 97. The number of beams 95, or scan lines, produced depends on the magnitude and frequency of the voltage. Thus, by varying the magnitude and frequency of the voltage of voltage source 98, beam 95 can be dynamically changed from a single beam to multiple segmented beams. For example, if one scanning line is used, the quality of the signal output from photodetector 15 to line 17 may be poor, but as described in FIGS. 8, 9, and 10, Decoding may be possible using multiple scan lines. Therefore, if correct decoding is not obtained on one scan line, the control program executed by microprocessor 20 can switch voltage source 98 to a multi-scan line state. Also, since the beam splitter will reduce the illumination level of the constant power laser light source 68, the control program may switch from a multiple scan line condition to a single scan line condition if more intense illumination is required. can.

【0030】図21に示すように、液晶デバイス94は
、導電性薄膜で被覆された2枚のガラス板69と、ガラ
ス板の間に挟まれた液晶物質100で構成することがで
きる。液晶物質100は、たとえば、p−メトキシ−ベ
ンジリデンまたはp−n−ブチル−アニリンでもよい。
As shown in FIG. 21, a liquid crystal device 94 can be constructed of two glass plates 69 coated with a conductive thin film and a liquid crystal material 100 sandwiched between the glass plates. Liquid crystal material 100 may be, for example, p-methoxy-benzylidene or p-n-butyl-aniline.

【0031】図20の液晶デバイス94は、ビーム69
を2つ以上のビームに分割することができるので、検出
された状態に応じて、電圧源98に数レベルの電圧を印
加して必要な数の走査線を生成することができる。
Liquid crystal device 94 of FIG.
can be split into two or more beams, so that depending on the detected condition, several levels of voltage can be applied to voltage source 98 to generate the required number of scan lines.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明の多様な実施例において、走査線
生成装置は揺動ミラーを使用することもできるが、前に
述べたように、可動部品のないバーコードスキャナの実
施例は、電気機械部品を使用するスキャナに比べると、
一定の問題について幾つかの利点を有する。第1に、走
査速度を非常に大きくすることができるので、レーザー
がオンである時間を短縮すること、したがって電力消費
を節減することができる。また、より大きな走査速度は
、1つの読取り動作に複数の走査を実施することを可能
にするので、適当なアルゴリズムを使用してデータ信号
を互いに関連づけて復号の精度を高めることができる。 第2に、走査パターンを記号に柔軟に適合させることが
できる。すなわち、特定のバーコード記号および位置に
適合するように、走査を仕立てることができる。たとえ
ば、最初の走査後、視域内のバーコード記号の位置およ
び幅が特定の場所にあることがわかるので、視域は、そ
の場所でだけ再走査される。これは電力の節減になる。 第3に、最初の走査後、曖昧な復号を示した小部分のみ
を再走査し、その問題の部分のみの正しい復号を得るこ
とができる。第4に、信頼性の向上は可動部品のないス
キャナで得られるが、代わりに電子部品と固定光学装置
のみを用いて実現することもできる。
Although in various embodiments of the present invention the scan line generating device can also use an oscillating mirror, as previously mentioned, bar code scanner embodiments with no moving parts are electrically Compared to scanners that use mechanical parts,
It has several advantages for certain problems. First, the scanning speed can be very high, reducing the time the laser is on and thus saving power consumption. The higher scanning speed also allows multiple scans to be performed in one read operation, so that appropriate algorithms can be used to correlate the data signals to increase the accuracy of decoding. Second, the scanning pattern can be flexibly adapted to the symbol. That is, the scan can be tailored to fit a particular barcode symbol and location. For example, after an initial scan, the position and width of the barcode symbol within the viewing zone is known to be at a particular location, so the viewing zone is rescanned only at that location. This saves power. Third, after the first scan, only the small portion that showed ambiguous decoding can be rescanned and a correct decoding of only that problematic portion can be obtained. Fourth, improved reliability is obtained with scanners without moving parts, but could alternatively be achieved using only electronics and fixed optics.

【0033】本発明のさらに別の実施例として開示した
、複数の走査線を使用するバーコード走査方法は重要な
特徴を有している。複数の同時走査から複合信号を生成
することによって、雑音または欠陥の影響を最小にする
ことができ、復号処理の信頼性を高めることができる。 また、可動部品を用いないことで可能になった大きな走
査速度により、一度に1線づつ複数の走査線を順次生成
することができる。これにより、光検出器を1個だけ使
用しているとき、複数の走査線からの反射光を分離する
ことができる。すなわち、この方法により、複数列バー
コード記号や類似のものを走査することができる。
A bar code scanning method using multiple scan lines disclosed as yet another embodiment of the present invention has important features. By generating a composite signal from multiple simultaneous scans, the effects of noise or defects can be minimized and the reliability of the decoding process can be increased. Additionally, the high scanning speed made possible by the lack of moving parts allows multiple scan lines to be generated sequentially, one line at a time. This allows the reflected light from multiple scanning lines to be separated when only one photodetector is used. That is, multi-column bar code symbols and the like can be scanned using this method.

【0034】特定の実施例について本発明を説明したが
、上記の説明は限定的な意味に解釈すべきでない。上記
の説明を読まれたこの分野の専門家は、開示した実施例
のさまざまな修正態様や、本発明の他の実施例や、開示
したまたは他の実施例の特徴の変更態様を容易に思いつ
かれるであろう。したがって、特許請求の範囲は、発明
の真の範囲に入るすべての修正態様、他の実施例、ある
いは変更態様を含んでいるものとする。
Although the invention has been described in terms of specific embodiments, the above description is not to be construed in a limiting sense. Various modifications of the disclosed embodiments, other embodiments of the invention, and changes in the features of the disclosed or other embodiments will readily occur to those skilled in the art after reading the above description. It will be. It is therefore intended that the appended claims cover all modifications, alternative embodiments, or changes falling within the true scope of the invention.

【0035】[0035]

【数1】[Math 1]

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例に従って、単一光源と機械式
走査手段の代わりに、光源の線形配列を使用するバーコ
ードスキャナの略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a barcode scanner that uses a linear array of light sources instead of a single light source and mechanical scanning means, according to one embodiment of the invention.

【図2】図1のバーコードスキャナの部分電気回路図で
ある。
FIG. 2 is a partial electrical circuit diagram of the barcode scanner of FIG. 1;

【図3】図1および図2のバーコードスキャナにおける
種々の事象(電圧)に関する事象対時間を示すタイミン
グ図である。
FIG. 3 is a timing diagram showing events versus time for various events (voltages) in the barcode scanner of FIGS. 1 and 2;

【図4】本発明の別の実施例による図1の光源の線形配
列の部分拡大図である。
4 is an enlarged partial view of the linear array of light sources of FIG. 1 according to another embodiment of the invention; FIG.

【図5】手持ち式バーコード読取り装置に装着した図1
〜図4のスキャナの部分切除斜視図である。
[Figure 5] Figure 1 attached to a handheld barcode reader
- Figure 5 is a partially cut away perspective view of the scanner of Figure 4;

【図6】本発明のさらに別の実施例に従って、可動部品
を使用せずに回折格子を使用するバーコードスキャナの
略図である。
FIG. 6 is a schematic illustration of a barcode scanner that uses a diffraction grating without moving parts, in accordance with yet another embodiment of the invention.

【図7】本発明のさらに別の実施例に従って、図1の光
源の単一線形配列の代わりにデュアル線形配列を使用す
るバーコードスキャナの略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram of a barcode scanner using a dual linear array of light sources in place of the single linear array of FIG. 1, according to yet another embodiment of the invention.

【図8】バックグランドノイズの除去を説明するための
、図7のスキャナにおいて起きる可能性のある事象(電
圧)対時間を示すタイミング図である。
8 is a timing diagram showing events (voltages) versus time that may occur in the scanner of FIG. 7 to illustrate background noise removal; FIG.

【図9】バーコードの欠陥(切れ目)に対する補償を説
明するための、図7のスキャナにおいて起きる可能性の
ある事象(電圧)対時間を示すタイミング図である。
FIG. 9 is a timing diagram showing possible events (voltages) versus time in the scanner of FIG. 7 to illustrate compensation for barcode defects (cuts);

【図10】バーコードの欠陥(黒斑点)に対する補償を
説明するための、図7のスキャナにおいて起きる可能性
のある事象(電圧)対時間を示すタイミング図である。
10 is a timing diagram showing possible events (voltages) versus time in the scanner of FIG. 7 to illustrate compensation for barcode defects (black spots); FIG.

【図11】許される傾きを説明するための、2本の光ビ
ームで走査されたバーコード記号の拡大図である。
FIG. 11 is an enlarged view of a barcode symbol scanned with two light beams to illustrate the allowed tilts.

【図12】本発明のさらに別の実施例に従って、複数の
走査線で走査された複数列バーコード記号の平面図であ
る。
FIG. 12 is a top view of a multi-column barcode symbol scanned with multiple scan lines, in accordance with yet another embodiment of the invention.

【図13】本発明のさらに別の実施例に従って、異なる
周波数の信号で起動された2列の光源を有する、図7に
相当するバーコードスキャナの斜視図である。
13 is a perspective view of a barcode scanner corresponding to FIG. 7 with two rows of light sources activated with signals of different frequencies, according to yet another embodiment of the invention; FIG.

【図14】本発明のさらに別の実施例に従って、光源の
二次元配列を使用する、図7に相当するバーコードスキ
ャナの斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view of a barcode scanner corresponding to FIG. 7 using a two-dimensional array of light sources in accordance with yet another embodiment of the invention.

【図15】ビームスプリッタと単一光源を使用して2本
の走査線を生成する、図7に相当するバーコードスキャ
ナの斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view of a barcode scanner corresponding to FIG. 7 using a beam splitter and a single light source to generate two scan lines.

【図16】3本の走査線で走査されたバーコード記号の
平面図である。
FIG. 16 is a top view of a barcode symbol scanned with three scan lines.

【図17】本発明のさらに別の実施例に従って、複数本
の同時走査線を使用して二次元視域を走査する、図7に
類似するバーコードスキャナの斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view of a barcode scanner similar to FIG. 7 that scans a two-dimensional viewing field using multiple simultaneous scan lines, in accordance with yet another embodiment of the present invention.

【図18】図17のスキャナで走査されたバーコード記
号を含む視域の図である。
FIG. 18 is an illustration of a field of view including a barcode symbol scanned by the scanner of FIG. 17;

【図19】図17のスキャナを使用して図18のような
視域の走査から回復されたデータを含むビットマップメ
モリの図である。
19 is a diagram of a bitmap memory containing data recovered from scanning a field of view such as that of FIG. 18 using the scanner of FIG. 17;

【図20】本発明のさらに別の実施例に従って、ビーム
スプリッタとして液晶デバイスと単一光源を使用して複
数の走査線を生成する、図7または図15に相当するバ
ーコードスキャナの斜視図である。および
FIG. 20 is a perspective view of a barcode scanner corresponding to FIG. 7 or FIG. 15 using a liquid crystal device as a beam splitter and a single light source to generate multiple scan lines, according to yet another embodiment of the invention; be. and

【図21】図
20の液晶デバイスの断面図である。
21 is a cross-sectional view of the liquid crystal device of FIG. 20. FIG.

【符号の説明】 10  光源の線形配列 11  レーザーダイオードまたはLED12  レン
ズ系 12a,12b,12c  小レンズ 13  走査線 14  バーコード記号 14′  バーコード記号のイメージ 15  光検出器 16  レンズ系 17  ライン 18,18a  波整形回路 19  ライン 20  マイクロプロセッサ 21  多重駆動回路 22  トランジスタ 23  復号器 24  ライン 25  監視用フォトダイオード 26,27  ライン 30  連続する一連の並行パルス 31  空白 32  空白期間 34  戻り信号 35  手持ち式読取り装置 36  銃把部 37  レーザー走査ビーム 38  窓 39  引き金式スイッチ 40  レーザー 41  レーザービーム 42  レンズ系 43  回折格子 44  別のレンズ系 45  バーコード記号 46  走査線 47  フォトダイオード 48,50  ライン 51  掃引信号発生装置 53  背景領域 54  非相関信号 55  全信号 57  切れ目 58  対応する偽り領域 59  複合信号 60  黒斑点 61  偽り領域 62  複合信号 64  波形 65  帯域フィルタ 66  視域 68  単一光源 69  ビーム 70  ビームスプリッタ 71,72  個別ビーム 73  走査ミラー 74  モーター 75  レンズ系 76  ミラー 77  垂直軸 78  水平軸 79  視域 79′  ビットマップイメージ 81,82,83  レーザーダイオードまたはLED
84,85,86  帯域フィルタ 87,88,89  出力 90  メモリ 91,92  疑似走査線 94  液晶デバイス 95  複数のビーム 96,97  ライン 98  電圧源 99  ガラス板 100  液晶物質
[Explanation of symbols] 10 Linear array of light sources 11 Laser diode or LED 12 Lens systems 12a, 12b, 12c Small lenses 13 Scanning line 14 Barcode symbol 14' Image of barcode symbol 15 Photodetector 16 Lens system 17 Lines 18, 18a Wave shaping circuit 19 Line 20 Microprocessor 21 Multiplex drive circuit 22 Transistor 23 Decoder 24 Line 25 Monitoring photodiodes 26, 27 Line 30 Successive series of parallel pulses 31 Blank 32 Blank period 34 Return signal 35 Handheld reader 36 Gun Grip 37 Laser scanning beam 38 Window 39 Trigger switch 40 Laser 41 Laser beam 42 Lens system 43 Diffraction grating 44 Further lens system 45 Barcode symbol 46 Scanning line 47 Photodiode 48, 50 Line 51 Sweeping signal generator 53 Background area 54 Decorrelation signal 55 Total signal 57 Cut 58 Corresponding false region 59 Composite signal 60 Black spot 61 false region 62 Composite signal 64 Waveform 65 Bandpass filter 66 Viewing zone 68 Single light source 69 Beam 70 Beam splitter 71, 72 Individual beam 73 Scanning Mirror 74 Motor 75 Lens system 76 Mirror 77 Vertical axis 78 Horizontal axis 79 Viewing zone 79' Bitmap image 81, 82, 83 Laser diode or LED
84, 85, 86 Bandpass filter 87, 88, 89 Output 90 Memory 91, 92 Pseudo scanning line 94 Liquid crystal device 95 Multiple beams 96, 97 Line 98 Voltage source 99 Glass plate 100 Liquid crystal material

Claims (55)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  バーコード記号を読み取るためのバー
コードスキャナであって、(a)発光素子の配列、(b
)前記発光素子を次々に起動させる手段、(c)スキャ
ナから一定の距離をおいた視域に、前記発光素子の配列
を結像させる光学手段、(d)前記視域から反射された
光に応答して電気信号を発生する光検出器、および(e
)バーコードパターンを識別するため前記電気信号を復
号する手段、を備えていることを特徴とするバーコード
スキャナ。
1. A barcode scanner for reading barcode symbols, comprising: (a) an array of light emitting elements; (b) a barcode scanner for reading barcode symbols;
) means for sequentially activating said light emitting elements; (c) optical means for imaging said array of light emitting elements in a viewing zone at a fixed distance from the scanner; a photodetector that generates an electrical signal in response, and (e
) means for decoding said electrical signal to identify a barcode pattern.
【請求項2】  前記発光素子はレーザーダイオードま
たは発光ダイオードであることを特徴とする請求項1に
記載のバーコードスキャナ。
2. The barcode scanner according to claim 1, wherein the light emitting element is a laser diode or a light emitting diode.
【請求項3】  前記配列は線形配列であり、前記発光
素子は一度に1個づつ起動されることを特徴とする請求
項1に記載のバーコードスキャナ。
3. The barcode scanner of claim 1, wherein the array is a linear array and the light emitting elements are activated one at a time.
【請求項4】  前記起動順序は前記配列の一端で始ま
り規則正しく他端まで続くことを特徴とする請求項1に
記載のバーコードスキャナ。
4. The barcode scanner of claim 1, wherein the activation order starts at one end of the array and continues regularly to the other end.
【請求項5】  前記発光素子が放射した光に応答する
監視光検出器と、前記監視光検出器の出力に応じて前記
起動手段を変更させる手段を備えていることを特徴とす
る請求項1に記載のバーコードスキャナ。
5. The light emitting device according to claim 1, further comprising: a monitoring light detector responsive to light emitted by the light emitting element; and means for changing the activation means in accordance with the output of the monitoring light detector. Barcode scanner described in.
【請求項6】  前記発光素子が放射した光に応答する
監視光検出器と、前記監視光検出器の出力に応じて前記
検出手段を変更させる手段を備えていることを特徴とす
る請求項1に記載のバーコードスキャナ。
6. The light emitting device according to claim 1, further comprising: a monitoring light detector that responds to the light emitted by the light emitting element; and means for changing the detection means in accordance with the output of the monitoring light detector. Barcode scanner described in.
【請求項7】  前記配列は複数個の前記線形配列を含
んでいることを特徴とする請求項1に記載のバーコード
スキャナ。
7. The barcode scanner of claim 1, wherein the array includes a plurality of the linear arrays.
【請求項8】  前記発光素子は一度に1個づつ起動さ
れる発光ダイオードであることを特徴とする請求項7に
記載のバーコードスキャナ。
8. The barcode scanner of claim 7, wherein the light emitting elements are light emitting diodes activated one at a time.
【請求項9】  前記複数個の線形配列は前記バーコー
ド記号の上に複数の走査線を生成することを特徴とする
請求項7に記載のバーコードスキャナ。
9. The barcode scanner of claim 7, wherein the plurality of linear arrays generate a plurality of scan lines over the barcode symbol.
【請求項10】  前記バーコード記号は複数列のバー
コードパターンを含んでいることを特徴とする請求項9
に記載のバーコードスキャナ。
10. Claim 9, wherein the barcode symbol includes a plurality of columns of barcode patterns.
Barcode scanner described in.
【請求項11】  バーコード記号を読み取る方法であ
って、(a)複数の個別光源を次々に起動させることに
より、前記バーコード記号を見ることができる視域に、
規則正しい一連の光スポットを写像するステップ、およ
び(b)前記視域から反射された光を検出して電気信号
を発生するステップ、から成ることを特徴とする方法。
11. A method of reading a barcode symbol, comprising: (a) sequentially activating a plurality of individual light sources into a viewing area in which the barcode symbol can be viewed;
A method comprising the steps of: mapping an ordered series of light spots; and (b) detecting light reflected from the viewing zone to generate an electrical signal.
【請求項12】  前記一連の光スポットは前記視域の
一端で始まり他端まで直線状に連続していることを特徴
とする請求項11に記載の方法。
12. The method of claim 11, wherein the series of light spots starts at one end of the viewing zone and continues in a straight line to the other end.
【請求項13】  前記複数の個別光源は少なくとも1
個の線形配列内に配置されていることを特徴とする請求
項11に記載の方法。
13. The plurality of individual light sources includes at least one
12. A method according to claim 11, characterized in that the method is arranged in a linear array of .
【請求項14】  複数個の前記線形配列が上下に積み
重ねられていることを特徴とする請求項13に記載の方
法。
14. The method of claim 13, wherein a plurality of said linear arrays are stacked one above the other.
【請求項15】  バーコード記号を読み取る方法であ
って、(a)走査する光ビームを発生させ、機械的可動
装置を含まない光路によって、前記バーコード記号を見
ることができる視域に、前記光ビームを写像するステッ
プ、および(b)電気入力を変化させることによって前
記光ビームの光路を変更させ、前記視域を横断する走査
線を生成するステップ、から成ることを特徴とする方法
15. A method of reading a bar code symbol, comprising: (a) generating a scanning light beam and directing the bar code symbol into a viewing area in which the bar code symbol can be viewed by a light path that does not include a mechanically moving device; A method comprising the steps of: mapping a light beam; and (b) altering the optical path of the light beam by varying an electrical input to generate a scan line across the field of view.
【請求項16】  複数の発光ダイオードを次々にター
ンオンさせることによって前記光路を変更させることを
特徴とする請求項15に記載の方法。
16. The method of claim 15, wherein the optical path is changed by turning on a plurality of light emitting diodes one after another.
【請求項17】  前記光ビームはレーザービームであ
り、前記レーザービームの波長を変化させることによっ
て前記光路を変更させることを特徴といる請求項15に
記載の方法。
17. The method of claim 15, wherein the light beam is a laser beam, and the optical path is changed by changing the wavelength of the laser beam.
【請求項18】  発光ダイオードの複数の線形配列を
次々にターンオンさせることによって前記光路を変更さ
せることを特徴とする請求項15に記載の方法。
18. The method of claim 15, wherein the optical path is varied by sequentially turning on a plurality of linear arrays of light emitting diodes.
【請求項19】  前記バーコード記号は複数列のバー
コードバターンを含んでおり、前記複数の線形配列は前
記バーコードパターンを別個に走査する複数の走査線を
生成することを特徴とする請求項18に記載の方法。
19. The barcode symbol includes a plurality of rows of barcode patterns, and the plurality of linear arrays produce a plurality of scan lines that separately scan the barcode pattern. 18. The method described in 18.
【請求項20】  前記光路内の液晶デバイスに印加す
る電気信号を変化させることによって前記光路を変更さ
せることを特徴とする請求項15に記載の方法。
20. The method of claim 15, wherein the optical path is varied by varying an electrical signal applied to a liquid crystal device within the optical path.
【請求項21】  バーコード記号を走査するためのバ
ーコードスキャナであって、(a)光源(b)前記光源
が発生した光の波長を変化させる手段、および(c)前
記光の波長で決まる量だけ前記光を曲げる手段を備え、
スキャナから一定の距離をおいた視域に、前記光源を結
像させる光学手段、を備えていることを特徴とするバー
コードスキャナ。
21. A barcode scanner for scanning barcode symbols, comprising: (a) a light source; (b) means for varying the wavelength of light generated by said light source; and (c) dependent on the wavelength of said light. comprising means for bending the light by an amount;
A barcode scanner comprising: optical means for forming an image of the light source in a viewing zone located a certain distance from the scanner.
【請求項22】  前記光源はレーザーであることを特
徴とする請求項21に記載のバーコードスキャナ。
22. The barcode scanner according to claim 21, wherein the light source is a laser.
【請求項23】  さらに、(d)前記視域から反射さ
れた光に応答して電気信号を発生する光検出器、および
(e)バーコードパターンを識別するため前記電気信号
を復号する手段、を備えていることを特徴とする請求項
21に記載のバーコードスキャナ。
23. Further, (d) a photodetector for generating an electrical signal in response to light reflected from the viewing zone, and (e) means for decoding the electrical signal to identify a barcode pattern. 22. The barcode scanner according to claim 21, further comprising: a barcode scanner.
【請求項24】  前記光路曲げ手段は回折格子である
ことを特徴とする請求項21に記載のバーコードスキャ
ナ。
24. The barcode scanner according to claim 21, wherein the optical path bending means is a diffraction grating.
【請求項25】  前記回折格子は前記視域内のバーコ
ード記号のバーに平行な複数の線を有することを特徴と
する請求項24に記載のバーコードスキャナ。
25. The barcode scanner of claim 24, wherein the diffraction grating has a plurality of lines parallel to the bars of the barcode symbol in the viewing zone.
【請求項26】  前記光源は電気入力で制御される波
長のビームを発生する可調整レーザーであることを特徴
とする請求項25に記載のバーコードスキャナ。
26. The barcode scanner of claim 25, wherein the light source is a tunable laser that produces a beam of wavelength controlled by an electrical input.
【請求項27】  バーコード記号を読み取る方法であ
って、(a)可変波長のレーザービームを発生させるス
テップ、および(b)回折格子を含む光路によって、バ
ーコード記号を見ることができる視域に前記レーザービ
ームを写像し、波長が変化すると前記レーザービームの
回折角を変化させて前記視域を横切って走査線を生成す
るステップ、から成ることを特徴とする方法。
27. A method of reading a bar code symbol, comprising: (a) generating a laser beam of variable wavelength; and (b) providing a viewing area in which the bar code symbol can be viewed by an optical path including a diffraction grating. A method comprising: mapping the laser beam and changing the diffraction angle of the laser beam as the wavelength changes to generate a scan line across the viewing field.
【請求項28】  前記ステップ(a)はレーザーダイ
オードを用いることを特徴とする請求項27に記載の方
法。
28. The method of claim 27, wherein step (a) uses a laser diode.
【請求項29】  前記視域の一端で始まり他端まで続
く走査線を生成するため、前記波長を線形的に変化させ
ることを特徴とする請求項27に記載の方法。
29. The method of claim 27, wherein the wavelength is varied linearly to generate a scan line starting at one end of the viewing field and continuing to the other end.
【請求項30】  さらに、(c)前記視域から反射さ
れた光を検出して電気信号を発生するステップ、および
、(d)前記記号に対応するバーコードデータを識別す
るため前記電気信号を復号するステップ、を含んでいる
ことを特徴といる請求項27に記載の方法。
30. Further, (c) detecting light reflected from the viewing zone to generate an electrical signal; and (d) using the electrical signal to identify barcode data corresponding to the symbol. 28. The method of claim 27, comprising the step of decoding.
【請求項31】  前記回折格子は前記走査線に垂直な
複数の線で構成されていることを特徴とする請求項27
に記載の方法。
31. Claim 27, wherein the diffraction grating is composed of a plurality of lines perpendicular to the scanning line.
The method described in.
【請求項32】  バーコード記号を走査するためのバ
ーコードスキャナであって、(a)複数の走査線を生成
してバーコード記号または類似物に当てる光ビーム発生
装置、(b)前記複数の走査線によって前記バーコード
記号から反射された光に応答して電気信号を発生する光
検出器、および(c)バーコードパターンを識別するた
め前記複数の走査線からの電気信号を復号する手段、を
備えていることを特徴とするバーコードスキャナ。
32. A barcode scanner for scanning a barcode symbol, comprising: (a) a light beam generating device that generates and impinges a plurality of scan lines on the barcode symbol or the like; (c) means for decoding the electrical signals from the plurality of scan lines to identify a bar code pattern; A barcode scanner comprising:
【請求項33】  前記光ビーム発生装置は、単一光源
、ビームスプリッタ、および走査ミラーから成ることを
特徴とする請求項32に記載のバーコードスキャナ。
33. The barcode scanner of claim 32, wherein the light beam generating device comprises a single light source, a beam splitter, and a scanning mirror.
【請求項34】  前記光ビーム発生装置は発光素子の
配列から成り、前記発光素子は次々に起動されることを
特徴とする請求項32に記載のバーコードスキャナ。
34. The barcode scanner according to claim 32, wherein the light beam generating device comprises an array of light emitting elements, and the light emitting elements are activated one after another.
【請求項35】  前記発光素子は少なくとも1個の線
形配列内に配置されており、各線形配列は一端から始ま
り規則正しく他端まで続く順序で起動されることを特徴
とする請求項34に記載のバーコードスキャナ。
35. The light emitting elements of claim 34, wherein the light emitting elements are arranged in at least one linear array, each linear array being activated in an order starting from one end and continuing regularly to the other end. barcode scanner.
【請求項36】  前記走査線は多重化されることを特
徴とする請求項32に記載のバーコードスキャナ。
36. The barcode scanner of claim 32, wherein the scan lines are multiplexed.
【請求項37】  前記走査線は時分割多重化されるこ
とを特徴とする請求項36に記載のバーコードスキャナ
37. The barcode scanner of claim 36, wherein the scan lines are time division multiplexed.
【請求項38】  前記走査線は周波数分割多重化され
ることを特徴とする請求項36に記載のバーコードスキ
ャナ。
38. The barcode scanner of claim 36, wherein the scan lines are frequency division multiplexed.
【請求項39】  前記復号手段は、各走査線ごとに前
記電気信号をデマルチプレックスして個別信号を回復す
るデマルチプレックス手段を備えていることを特徴とす
る請求項36に記載のバーコードスキャナ。
39. The bar code according to claim 36, wherein the decoding means includes demultiplexing means for demultiplexing the electrical signal for each scanning line to recover individual signals. scanner.
【請求項40】  前記複数の走査線は1個のバーコー
ド記号に当たることを特徴とする請求項32に記載のバ
ーコードスキャナ。
40. The barcode scanner of claim 32, wherein the plurality of scan lines correspond to one barcode symbol.
【請求項41】  前記バーコード記号は複数列のバー
コードパターンを含んでいることを特徴とする請求項4
0に記載のバーコードスキャナ。
41. Claim 4, wherein the barcode symbol includes a plurality of columns of barcode patterns.
Barcode scanner described in 0.
【請求項42】  前記複数の走査線はラスター走査パ
ターンで反復されることを特徴とする請求項40に記載
のバーコードスキャナ。
42. The barcode scanner of claim 40, wherein the plurality of scan lines are repeated in a raster scan pattern.
【請求項43】  前記走査線は異なる周波数で変調さ
れており、前記複数の走査線に対する応答を分離するた
め前記電気信号が濾波されることを特徴とする請求項4
2に記載のバーコードスキャナ。
43. The electrical signal of claim 4, wherein the scan lines are modulated at different frequencies and the electrical signal is filtered to separate responses to the plurality of scan lines.
2. The barcode scanner described in 2.
【請求項44】  前記複数の走査線は異なる光源によ
って生成されることを特徴とする請求項42に記載のバ
ーコードスキャナ。
44. The barcode scanner of claim 42, wherein the plurality of scan lines are generated by different light sources.
【請求項45】  前記複数の走査線は機械的に走査さ
れる光ビームによって生成されることを特徴とする請求
項44に記載のバーコードスキャナ。
45. The barcode scanner of claim 44, wherein the plurality of scan lines are generated by a mechanically scanned light beam.
【請求項46】  前記光ビーム発生装置は、単一光源
、ビームスプリッタとして機能する液晶デバイス、およ
び機械式走査装置から成ることを特徴とする請求項32
に記載のバーコードスキャナ。
46. The light beam generating device comprises a single light source, a liquid crystal device functioning as a beam splitter, and a mechanical scanning device.
Barcode scanner described in.
【請求項47】  前記光ビーム発生装置は、前記複数
の光ビームの数および(または)分岐を選択するため、
前記液晶デバイスに接続された可変電圧および周波数の
電圧源を備えていることを特徴とする請求項46に記載
のバーコードスキャナ。
47. The light beam generator selects the number and/or branching of the plurality of light beams,
47. The barcode scanner of claim 46, further comprising a variable voltage and frequency voltage source connected to the liquid crystal device.
【請求項48】  バーコード記号を読み取る方法であ
って、(a)バーコード記号を見ることができる視域に
、複数の光ビームを写像するステップ、および(b)前
記視域から反射された光を検出して前記複数の走査線に
対応する電気信号を発生するステップ、から成ることを
特徴とする方法。
48. A method of reading a barcode symbol, comprising: (a) mapping a plurality of light beams to a viewing zone in which the barcode symbol can be viewed; and (b) reflecting a beam of light from the viewing zone. A method comprising: detecting light to generate electrical signals corresponding to the plurality of scan lines.
【請求項49】  ビームスプリッタを通過した単一光
源の出力を機械的に走査することにより、前記複数の光
ビームを生成するステップを含んでいることを特徴とす
る請求項48に記載の方法。
49. The method of claim 48, comprising generating the plurality of light beams by mechanically scanning the output of a single light source through a beam splitter.
【請求項50】  少なくとも1個の線形配列内に配置
され、順次起動される複数の光源から複数の光ビーム走
査線を生成するステップを含んでいることを特徴とする
請求項48に記載の方法。
50. The method of claim 48, comprising the step of generating a plurality of light beam scan lines from a plurality of light sources arranged in at least one linear array and activated sequentially. .
【請求項51】  複数個の前記線形配列が上下に積み
重ねられていることを特徴とする請求項50に記載の方
法。
51. The method of claim 50, wherein a plurality of said linear arrays are stacked one above the other.
【請求項52】  液晶デバイスによって前記複数の光
ビーム走査線を生成するステップを含んでいることを特
徴とする請求項48に記載の方法。
52. The method of claim 48, including the step of generating the plurality of light beam scan lines with a liquid crystal device.
【請求項53】  前記液晶デバイスに印加する電圧の
電圧および(または)周波数を変えることにより、前記
複数の光ビーム走査線の数を変更させるステップを含ん
でいることを特徴とする請求項52に記載の方法。
53. The method according to claim 52, further comprising the step of changing the number of the plurality of light beam scanning lines by changing the voltage and/or frequency of the voltage applied to the liquid crystal device. Method described.
【請求項54】  前記視域に単一光ビーム走査線を写
像するステップを含んでいることを特徴とする請求項4
8に記載の方法。
54. The method of claim 4 further comprising the step of mapping a single light beam scan line to the viewing zone.
8. The method described in 8.
【請求項55】  前記電気信号に応じて単一走査線状
態と複数走査線状態を切り換えるステップを含んでいる
ことを特徴とする請求項54に記載の方法。
55. The method of claim 54, including the step of switching between a single scan line state and a multiple scan line state in response to the electrical signal.
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