JPH05197835A - バーコードシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製品番号、品種などを表示するバーコードシ
ンボルを印刷・印字したバーコードラベルと、これにバ
ーコードリーダーと呼ばれる発光素子と、反射率を測定
する受光部品とを備えた装置により、印字されたバーコ
ードシンボルの認識を行うバーコードシステムに関し、
同一走査において従来の２倍以上の情報が認識できるバ
ーコードシステムを実現することを目的とする。 【構成】 少なくとも２種以上の波長の光を出射する少
なくとも１つの光源と、前記光源からの光が入射される
とともに、前記２種以上の波長の光の各々に対応して認
識される少なくとも２種以上の情報を有するバーコード
ラベルと、前記バーコードラベルからの反射光が入射さ
れる受光手段とを有し、前記２種以上の情報は前記光源
と前記バーコードラベルとの相対的な移動において認識
されることにより、従来に比較して２倍以上の情報を認
識できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製品番号、品種などを
表示するバーコードシンボルを印刷・印字したバーコー
ドラベルと、これにバーコードリーダーと呼ばれる発光
素子と、反射率を測定する受光部品とを備えた装置によ
り、印字されたバーコードシンボルの認識を行うバーコ
ードシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、バーコードシステムには、Ｊ
ＡＮコードなどに代表されるようにバーコードラベル表
面に、黒色などの単色の細の太さ、あるいは、有無によ
り、バーコードシンボルを印字し、He-Neレーザ、赤色か
ら赤外領域の半導体レーザ、LEDなどの発光素子で、光
を走査しながら入射し、受光部品により、反射光を受光
し、反射率の違いにより、バーコードシンボルを認識す
るという方法がとられていた。図11にバーコードリーダ
ーの構成図を示す。図11(a)はバーコードに対する発光
素子を示すもので、同図において、71は電源72の電力供
給により発光する発光素子、73はバーコード74に対して
発光素子71の光源を伝達調整するレンズ系である。

【０００３】図11(b)はバーコードに対する受光系を示
すもので、同図において、75はレンズ系76を介してバー
コード74からの反射光を受光するディテクタ、77はディ
テクタ75の微小電流（あるいは電圧）変化を増幅する増
幅器、78は増幅器77の出力信号に基づき例えば出力信号
電圧の強弱からバーコード情報を得る選別器である。図
10に白地に黒色の細の太さを用いた場合のバーコードシ
ンボルの例を示す。細の太さにより、太い場合は１の信
号、細い場合は０の信号と処理し、認識する。ここで白
の反射率が、図５に示すように、バーコードリーダーに
用いられる発光素子のどの波長でも100％近くあり、逆
に黒色では10％以下であることを利用している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のバーコ
ードシステムでは、走査するバーコードシンボルの長さ
の制限により、多くの信号を認識するためには、１行の
バーコードシンボルでは間に合わず、バーコードシンボ
ルの行数が増え、バーコードリーダーを何行分も走査さ
せねばならず、手間がかかるため、同一走査において、
もっと情報量の多い、バーコードシステムができないか
という課題があった。本発明は、同一走査で、従来の２
倍以上の情報認識が可能なバーコードシステムを提供す
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、少なくとも２種以上の波長の光を出射す
る少なくとも１つの光源と、前記光源からの光が入射さ
れるとともに、前記２種以上の波長の光の各々に対応し
て認識される少なくとも２種以上の情報を有するバーコ
ードラベルと、前記バーコードラベルからの反射光が入
射される受光手段とを有し、前記２種以上の情報は前記
光源と前記バーコードラベルとの相対的な移動において
認識されるバーコードシステムである。

【０００６】そして上記バーコードラベルは、入射光に
対する反射率が各々異なる少なくとも２種以上のシンボ
ルを有する。

【０００７】更に、上記構成において、少なくとも２種
以上のシンボルの各々の反射率の違いを識別する認識手
段により識別された反射率の違いに対応した少なくとも
２種以上の情報が認識される。

【０００８】そして更に、以上の構成において光源とバ
ーコードラベルとの相対移動の間に光源が、少なくとも
２種以上の波長の光を、１回以上出射する。

【０００９】

【作用】本発明は、電流注入による変調などを用いて、
波長を可変とできる発光素子を搭載するバーコードリー
ダーにより、第１の波長で、反射率が大きく異なる色に
よりシンボルを読み取り、シンボルを表さない色は反射
率がほとんど変わらないので、バックグラウンドとして
処理され、電流注入などにより変化した、第２以上の波
長では、シンボルを読み取る色の組み合わせと、バック
グラウンドとなる色の組み合わせとが交換されること
で、同一走査で２倍以上の情報が認識できるようにする
ものである。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下、図１を参照しながら、本発明の第１
の実施例について説明する。

【００１１】図１において、バーコードリーダーとバー
コードをが示され、72は電源、73，76はレンズ系、75は
ディテクタ、77は増幅器、78は選別器で、図11の構成と
ほぼ同様なものである。10は電流注入により変調、すな
わち波長可変の発光素子である。11はパルス信号処理を
して選んだ２つの以上の波長となるように発光素子10に
対して電流注入量を変化させる波長制御電流用電源で、
その際には遅延回路12によりタイミングをずらして発光
素子10を発光させる。13は後述する図２乃至図４に示す
ようなバーコード、14は増幅器77に対してトリガーをか
けて処理させる再生回路である。又、１５は波長補正用
電源である。

【００１２】図２(a)には、白地に赤と、青地に黒のバ
ーコードシンボルをラベルに印字する場合のバーコード
シンボルの一例の拡大図を示してある。図２(a)では縦
方向にラベル面を分割し、白赤と青黒の領域を印刷・印
字してあるが、分割を細かくすれば、バーコードリーダ
ーの発光素子10からのビーム径より十分に小さくでき、
１回の走査で、白赤の領域と青黒の領域のどちらにも走
査ができる。図５は、バーコードリーダーの光源の波長
と反射率との色による依存性を示したものである。第５
図において、波長を560nm程度にすれば、白地に赤の領
域では、反射率の差が大きく白と赤の区別がつき、青地
に黒の領域では、反射率の差がほとんどなく、バックグ
ラウンドとして青と黒の区別はできない。又、波長が68
0nm程度ならば、青と黒の区別はできるが、白と赤の区
別はできない。

【００１３】このようなシンボルを用いたバーコードシ
ステムにおいて、白黒の従来のバーコードシステムに比
較して２倍の情報量が得られることについて説明する。

【００１４】図６は、所定波長帯（例えば600nm帯）の
電流注入型レーザ素子（可変波長発光素子）の概略構成
を示す図である。この図において、電流注入層は活性領
域（active region）、位相制御領域（PC region）、お
よび分布反射型領域（DBRregion）を有する。

【００１５】この電流注入層において、位相制御領域に
所定の位相制御用電流Ipを注入しながら、発振波長を所
定の値に維持するために活性領域に波長補正用電流Iaを
注入しつつ、分布反射型領域に所定量の波長可変用注入
電流Idを注入することにより、この波長可変用注入電流
に応じた発振波長でレーザ光を射出することができる。

【００１６】より具体的には、図１において、電源72か
ら、on-offの動作が図７に示されるような所定のタイミ
ングであるパルス動作となるように可変波長発光素子10
に位相制御用電流が注入され、同時に、遅延回路12によ
りこのon-offの動作のタイミングに対応するように制御
されつつ波長制御用電源11から可変波長発光素子10へ波
長可変用電流が注入される。

【００１７】このとき各々のタイミングで波長制御用電
源11の電流注入量が図７に示されるように変化するた
め、この電流注入量に対応した560nmと680nmの異なる発
振波長を有するレーザ光を可変波長発光素子11から得る
ことができる。

【００１８】なお、このとき波長補正用電流は、波長補
正用電源15から、変化させた波長をその値に固定するた
めに注入されている。従って、少なくとも可変波長発光
素子10が２回続けてon状態となれば560nmと680nmの２種
類の異なる波長で発振することができる。

【００１９】又、本実施例においては、バーコードリー
ダーの１回の走査時間に比べて極めて短い時間で２種類
の波長を切り換えるものとする。

【００２０】このような、レーザ光をレンズ系73を経て
各々バーコード13に導き、反射光はレンズ系76を通じて
ディテクタ75へと導かれ受光される。ディタクタ75から
の信号は、増幅器77へと送出され、再生回路14が可変波
長発光素子10のon動作時にトリガーをかけることにより
増幅される。そして選別器78へは、増幅された信号が送
出される。ここで、バーコード13をバーコードリーダー
で１回走査する間に、電源72からの電流注入により可変
波長発光素子10は複数回on状態となるため、560nmと680
nmの２種類の異なる波長で交互に複数回発振し、選別器
78へ入力される信号は、赤白の領域と青黒の領域の各々
の情報を含む信号となる。

【００２１】具体的には、560nmのレーザ光が発振した
場合には、選別器78において赤に対応する信号が１、白
に対応する信号が０であると図５に示される各々の反射
率により認識され、680nmのレーザ光が発振した場合に
も同様に、選別器78において黒に対応する信号が１、青
に対応する信号が０と図５に示される各々の反射率によ
り認識される。

【００２２】なお、560nmのレーザ光が発振した場合に
は、選別器78において青黒に対応した信号はバックグラ
ウンドのノイズとなるのみで有用な情報とは認識され
ず、680nmのレーザ光が発振した場合にも同様に、選別
器78において赤白に対応した信号はバックグラウンドノ
イズとなるのみで有用な情報とは認識されない。

【００２３】従って、バーコードリーダーで１回走査す
る度に、従来の白黒のバーコードシンボルを用いた場合
に比べて、図２乃至図４に示されるように白赤、青黒の
バーコードシンボルによる２倍の情報を得ることができ
る。

【００２４】なお、用いる波長は、560nmと680nmに限定
されるものではなく、また、これらの波長差がより少な
い場合でも、前述の１、０の認識が可能な範囲において
本質的には本発明を適用することができる。

【００２５】なお本実施例において、白赤と青黒の２種
類を用いたが、同じ原理を用いて、又バックグラウンド
の信号処理の幅を変えることで、他の色及び波長の組み
合わせ、色の組み合わせ数の増加にも適用できる。

【００２６】また、ここで図２(b)は、バーコードラベ
ルの分割を斜めにした例、図３は、横方向にした例、図
４はドット状にした例であり、図２(a)の例と同様の処
理が可能なものである。

【００２７】（実施例２）次に図８を参照しながら、本
発明の第２の実施例について説明する。

【００２８】この実施例は発光素子として発振波長が固
定された２つの発光素子を用いている点で第１の実施例
と異なるが、その他の構成については基本的に第１の実
施例と同様である。図８において72a、72bは図１の電源
72に、73a、73bは図１のレンズ系73にそれぞれ対応する
とともに、75はディテクタ、76はレンズ系、78は増幅器、
78は波高選別器で、それぞれ図１の構成と同等のもので
ある。又、１４は再生回路である。

【００２９】100、111はそれぞれ560、680nmの発光波長
を有する発光素子、12は第１の実施例に示される図２乃
至図４のバーコードである。

【００３０】このような構成のバーコードを用いたバー
コードシステムにおいて、白黒の従来のバーコードシス
テムに比較して２倍の情報量が得られることについて説
明する。

【００３１】図８において、電源72a、72bから、on-off
の動作が図９に示されるような所定のタイミングのパル
ス動作となるように発光素子100、111に各々駆動電圧が
印加され、これにより例えば560nmと680nmの異なる発振
波長を有するレーザ光が各々発光素子100、111から得ら
れる。

【００３２】従って、波長発光素子110、111が少なくと
も１回づづon状態となれば560nmと680nmの２種類の異な
る波長でレーザ光を射出することができる。

【００３３】又、本実施例においては、バーコードリー
ダーの１回の走査時間に比べて極めて短い時間で２種類
の波長を切り換えるものとする。

【００３４】このような、レーザ光をレンズ系73a、73b
を経てバーコード13に導き、反射光をレンズ系76を通じ
てディテクタ75へと導き受光する。ディテクタ75からの
信号は、増幅器77へと送出され、再生回路14が発光素子
100、111の各々のon動作時にトリガーをかけることによ
り増幅される。そして選別器78へは、増幅された信号が
送出される。

【００３５】ここで、バーコード13をバーコードリーダ
ーで１回走査する間に、電源72a、ｂからの電圧印加に
より発光素子100、111は各々複数回on状態となるため、
560nmと680nmの２種類の異なる波長で交互に複数回発振
し、選別器78へ入力される信号は、白赤の領域と青黒の
領域の各々の情報を含む信号となる。

【００３６】具体的には、560nmのレーザ光が発振した
場合には、選別器78において赤に対応する信号が１、白
に対応する信号が０と図５に示される各々の反射率によ
り認識され、680nmのレーザ光が発振した場合にも同様
に、選別器78において黒に対応する信号が１、青に対応
する信号が０と図５に示される各々の反射率により認識
される。

【００３７】なお、560nmのレーザ光が発振した場合に
は、選別器78において青黒に対応した信号はバックグラ
ウンドのノイズとなるのみで有用な情報とは認識され
ず、680nmのレーザ光が発振した場合にも同様に、選別
器78において赤白に対応した信号はバックグラウンドノ
イズとなるのみで有用な情報とは認識されない。

【００３８】従って、バーコードリーダーで１回走査す
る度に、従来の白黒のバーコードシンボルを用いた場合
に比べて、図２乃至図４に示されるように白赤、青黒の
バーコードシンボルによる２倍の情報を得ることができ
る。

【００３９】なお、用いる波長は、560nmと680nmに限定
されるものではなく、また、これらの波長差がより少な
い場合でも、前述の１、０の認識が可能な範囲において
本質的には本発明を適用することができる。

【００４０】本実施例においても、白赤と青黒の２種類
を用いたが、同じ原理を用いてバックグラウンドの信号
処理の巾を変えることで、他の色及び波長の組合せ、色
の組合せ数の増加にも適用でき、図２乃至図４に示され
るバーコードに対して同様の処理が可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明の効果としては、
バーコードシステムにおいて、同一走査で、従来の２倍
以上の情報が認識できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるバーコードリー
ダーとバーコードから構成されるバーコードシステムの
ブロック図

【図２】本発明のバーコードのシンボルの構成図

【図３】本発明のバーコードのシンボルの構成図

【図４】本発明のバーコードのシンボルの構成図

【図５】本発明のバーコードレーダーの発光波長と反射
率の色による依存特性図

【図６】本発明の第１の実施例に用いる波長可変発光素
子の構成図

【図７】本発明の第１の実施例における発光素子の駆動
のタイミングと波長変化のタイミングを示す図

【図８】本発明の第２の実施例におけるバーコードリー
ダーとバーコードから構成されるバーコードシステムの
ブロック図

【図９】本発明の第２の実施例における発光素子の駆動
のタイミングを示す図

【図10】従来のバーコードのシンボルの構成図

【図11】従来のバーコードリーダーとバーコードから構
成されるバーコードシステムのブロック図

【符号の説明】

10 可変波長発光素子 11 波長制御電流用電源 12 遅延回路 13 バーコード 14 再生回路 15 波長補正電流用電源 72 電源 73 レンズ系 75 ディテクタ 76 レンズ系 77 増幅器 78 選別器 100 発光素子 111 発光素子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２種以上の波長の光を出射す
   る少なくとも１つの光源と、前記光源からの光が入射さ
   れるとともに、前記２種以上の波長の光の各々に対応し
   て認識される少なくとも２種以上の情報を有するバーコ
   ードラベルと、前記バーコードラベルからの反射光が入
   射される受光手段とを有し、前記２種以上の情報は前記
   光源と前記バーコードラベルとの相対的な移動において
   認識されるバーコードシステム。
2. 【請求項２】 バーコードラベルは、入射光に対する反
   射率が各々異なる少なくとも２種以上のシンボルを有す
   る請求項１記載のバーコードシステム。
3. 【請求項３】 少なくとも２種以上のシンボルの各々の
   反射率の違いを識別する認識手段により識別された反射
   率の違いに対応した少なくとも２種以上の情報が認識さ
   れる請求項２記載のバーコードシステム。
4. 【請求項４】 光源とバーコードラベルとの相対移動の
   間に光源が、少なくとも２種以上の波長の光を、１回以
   上出射する請求項１乃至請求項４記載のバーコードシス
   テム。