JPH06187479A - Bar code scanner - Google Patents
Bar code scannerInfo
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- JPH06187479A JPH06187479A JP4256605A JP25660592A JPH06187479A JP H06187479 A JPH06187479 A JP H06187479A JP 4256605 A JP4256605 A JP 4256605A JP 25660592 A JP25660592 A JP 25660592A JP H06187479 A JPH06187479 A JP H06187479A
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- light emitting
- light
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、商品管理などに用いら
れているバーコードを読み取るためのバーコードスキャ
ナに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bar code scanner for reading bar codes used for product management and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】図12は従来のバーコードスキャナを示
す斜視図であり、図13は電気系の構成を示すブロック
図である。2. Description of the Related Art FIG. 12 is a perspective view showing a conventional bar code scanner, and FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of an electric system.
【0003】図12に示すように、バーコードスキャナ
は、バーコード1を照明するための高輝度LED2、こ
の高輝度のLEDアレイ2によって照明されたバーコー
ド表面からの反射光を所定方向へ反射させるミラー3、
このミラー3からの光を受光するレンズ4、このレンズ
4の合焦位置に配設されるイメージセンサ(CCD)
5、このイメージセンサ5の出力信号を処理するデコー
ダボード6の各々を備えて構成されている。As shown in FIG. 12, a bar code scanner has a high-intensity LED 2 for illuminating a bar code 1, and a light reflected from a bar code surface illuminated by the high-intensity LED array 2 is reflected in a predetermined direction. A mirror 3,
A lens 4 for receiving the light from the mirror 3, and an image sensor (CCD) arranged at a focus position of the lens 4.
5, each of which is provided with a decoder board 6 for processing the output signal of the image sensor 5.
【0004】図12においては、LEDアレイ2から発
せられた光がバーコード1の読取部を照明し、その際の
反射光がミラー3及びレンズ4を介してイメージセンサ
5に結像され、光−電変換される。イメージセンサ5の
出力信号はデコーダボード6に印加され、デコード処理
が行われる。In FIG. 12, the light emitted from the LED array 2 illuminates the reading section of the bar code 1, and the reflected light at that time is imaged on the image sensor 5 via the mirror 3 and the lens 4, -Electrically converted. The output signal of the image sensor 5 is applied to the decoder board 6 to be decoded.
【0005】図13に示すように、イメージセンサ5に
接続されるデコーダボード6は、波形整形回路7、その
出力信号を取り込むマイクロコンピュータ8、外部の処
理装置などとのデータ交換を行うためのインターフェー
ス回路9、マイクロコンピュータ8の管理のもとにLE
Dアレイ2を駆動する照明コントロール回路10、マイ
クロコンピュータ8の管理のもとにイメージセンサ5を
駆動するセンサ駆動回路11、及び各回路に電源を供給
する電源回路12から構成されている。As shown in FIG. 13, a decoder board 6 connected to the image sensor 5 is an interface for exchanging data with a waveform shaping circuit 7, a microcomputer 8 for fetching an output signal thereof, an external processing device and the like. LE under the control of the circuit 9 and the microcomputer 8.
An illumination control circuit 10 that drives the D array 2, a sensor drive circuit 11 that drives the image sensor 5 under the control of the microcomputer 8, and a power supply circuit 12 that supplies power to each circuit.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術にあっては、読み取りを行うために縮小光学系を用
いており、このために縮小用のレンズを含め、光路を確
保せねばならず、小型化に限界がある。また、レンズ設
計が複雑になり、レンズ自体のコストも高くなるという
問題がある。However, in the above-mentioned prior art, the reduction optical system is used for reading, and therefore the optical path including the reduction lens must be secured. , There is a limit to miniaturization. Further, there is a problem that the lens design becomes complicated and the cost of the lens itself increases.
【0007】さらに、従来、LEDアレイは全数のLE
Dを読み取りの全期間を通して点灯させており、電池を
電源とした構成では消費電力が問題になる。また、発光
素子から遠いところに位置する受光素子ほど照明に関与
する重要性が減少する。[0007] Further, conventionally, the LED array has a total number of LEs.
Since D is turned on during the entire reading period, power consumption becomes a problem in a configuration in which a battery is used as a power source. In addition, the light receiving element located farther from the light emitting element is less important in the illumination.
【0008】また、LEDアレイにあっては、シェーデ
ィングを無くすために、LEDアレイの設計及び製造
上、光量の素子間ばらつきを少なくするための対策とし
て、素子の選別や拡散板を必要とするなど、製造上多大
の負担を強いられ、このためにコストアップを招いてい
る。さらに、シェーディング補正は受光側においてしか
できないため、システム設計の自由度が制限されてい
た。Further, in the LED array, in order to eliminate shading, in designing and manufacturing the LED array, as a measure for reducing the variation in the light amount among the elements, it is necessary to select the elements or to use a diffusion plate. However, a great burden is imposed on the manufacturing, which causes an increase in cost. Further, since shading correction can be performed only on the light receiving side, the degree of freedom in system design is limited.
【0009】さらに、レーザ型のスキャナの場合、その
高速化のためには複数の高価なレーザ光源、受光素子及
び複雑な制御機構を必要とし、コストアップをまねくこ
とになる。Further, in the case of the laser type scanner, a plurality of expensive laser light sources, light receiving elements and complicated control mechanism are required for speeding up the operation, which leads to an increase in cost.
【0010】本発明の目的は、性能の向上、製造コスト
の削減及び小型化が図れ、かつ設計の自由度を増大でき
るようにしたバーコードスキャナを提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a bar code scanner capable of improving the performance, reducing the manufacturing cost and downsizing, and increasing the degree of freedom in design.
【0011】[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、この発明は、バーコード読み取り装置において、
発光素子と受光素子を一体化すると共に、その読み取り
有効長をバーコード長に等しくし、或いはバーコード長
より長くするようにしている。In order to achieve the above object, the present invention provides a bar code reader,
The light emitting element and the light receiving element are integrated, and the effective reading length is made equal to or longer than the bar code length.
【0012】また、発光素子の消費電力の低減及びS/
Nを改善を図るために、読み取り走査中の受光素子の周
辺の前記発光素子を点灯させることができる。Further, the power consumption of the light emitting element is reduced and S /
In order to improve N, the light emitting elements around the light receiving element during the read scanning can be turned on.
【0013】さらに、発光素子の消費電力の低減を図る
ために、前記受光素子の素子間距離に応じて前記発光素
子の光量を制御することができる。Further, in order to reduce the power consumption of the light emitting element, the light amount of the light emitting element can be controlled according to the distance between the light receiving elements.
【0014】設計の自由度を増すために、前記発光素子
及び前記受光素子の特性に応じて前記発光素子の光量を
制御することができる。In order to increase the degree of freedom in design, the light amount of the light emitting element can be controlled according to the characteristics of the light emitting element and the light receiving element.
【0015】また、制御機構を簡略にし、コストダウン
を図るために、前記発光素子及び前記受光素子を複数の
群に分割し、夫々の群を独立させて同時に駆動する駆動
手段を設けることができる。Further, in order to simplify the control mechanism and reduce the cost, it is possible to divide the light emitting element and the light receiving element into a plurality of groups, and provide a driving means for driving each group independently. .
【0016】[0016]
【作用】上記した手段によれば、読み取り有効長をバー
コード長に等しくし、或いはバーコード長より長くする
ことで、バーコードのイメージは等倍で受光素子面上に
結ばれる。したがって、発光素子と前記受光素子を一体
化することができ、小型化を図ることができる。According to the above-described means, the effective reading length is made equal to the bar code length or longer than the bar code length, so that the image of the bar code is united on the light receiving element surface. Therefore, the light emitting element and the light receiving element can be integrated, and the size can be reduced.
【0017】また、読み取り走査中の受光素子周辺の前
記発光素子を点灯させることで、不必要な箇所の照明用
電力を低減でき、電池駆動型のスキャナにおける動作時
間の延長、電池の小型化、スキャナ本体の小型化などを
図ることができる。Further, by turning on the light emitting element around the light receiving element during the reading scan, it is possible to reduce the electric power for illumination at an unnecessary portion, prolong the operation time in the battery-driven scanner, downsize the battery, It is possible to reduce the size of the scanner body.
【0018】前記受光素子の素子間距離に応じて前記発
光素子の光量に傾斜が生じるように制御し、受光素子に
近い発光素子ほど照明に関与する割合が大きくなるよう
にすることで、発光素子の消費電力の低減を図ることが
できる。The light amount of the light emitting element is controlled so as to incline depending on the distance between the light receiving elements, and the light emitting elements closer to the light receiving element are more likely to be involved in the illumination, so that the light emitting element is increased. It is possible to reduce power consumption.
【0019】前記発光素子及び前記受光素子の特性に不
均一が生じた場合、受光素子の感度に加えて発光素子の
光量を制御することで、システムとしての最適点を求め
ることが容易になり、設計の自由度を増すことができ
る。When the characteristics of the light emitting element and the light receiving element are non-uniform, by controlling the light amount of the light emitting element in addition to the sensitivity of the light receiving element, it becomes easy to find the optimum point of the system. The degree of freedom in design can be increased.
【0020】前記発光素子及び前記受光素子を複数の群
に分割し、夫々の群を独立させて同時に駆動する駆動手
段を設けることで、同時に各受光素子と発光素子を駆動
でき、一気に読み取りを終えることができると共に、制
御機構を簡略にし、コストダウンを図ることができる。By dividing the light emitting element and the light receiving element into a plurality of groups and providing a driving means for independently driving each group, each light receiving element and the light emitting element can be driven at the same time, and the reading is completed at a stretch. In addition, the control mechanism can be simplified and the cost can be reduced.
【0021】[0021]
【実施例】図1は本発明のバーコードスキャナに用いら
れるLED/PDアレイの構成を示す正面図である。1 is a front view showing the structure of an LED / PD array used in a bar code scanner of the present invention.
【0022】本実施例においては、1個の受光素子PD
(例えば、フォトダイオード)の両側に各2個のLED
を配設する構成に特徴がある。そして、受光素子PDの
感度を高めるために、受光素子PDの素子面積をLED
よりも大きくしている。In this embodiment, one light receiving element PD
Two LEDs on each side (eg photodiode)
It is characterized by the arrangement of. Then, in order to increase the sensitivity of the light receiving element PD, the element area of the light receiving element PD is set to LED.
Bigger than that.
【0023】また、発光素子と受光素子の長さは、バー
コード長に等しくするか、それより長くすることで、バ
ーコードのイメージは等倍で受光素子及び発光素子面上
に結ばせることができる。これにより、従来のバーコー
ドスキャナと異なり、等倍レンズ系を用い、受発光素子
一体型の構成が可能になり、スキャナの小型化が可能に
なる。Further, by making the lengths of the light emitting element and the light receiving element equal to or longer than the bar code length, the image of the bar code can be connected to the light receiving element and the light emitting element surface in the same size. it can. As a result, unlike the conventional bar code scanner, it is possible to use a unity magnification lens system and have a structure in which light receiving and emitting elements are integrated, and the scanner can be downsized.
【0024】図2は本発明によるバーコードスキャナの
概略構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the bar code scanner according to the present invention.
【0025】図1に示したLED/PDアレイ13に面
してシリンドリカルレンズ14が配設され、バーコード
1のイメージがLED/PDアレイ13に結像できるよ
うにされている。LED/PDアレイ13の背面には、
ドライバ、アンプ及び2値化回路などを含む回路基板1
5が取り付けられ、さらに回路基板15にはデコーダ回
路を実装した回路基板16が取り付けられている。A cylindrical lens 14 is provided so as to face the LED / PD array 13 shown in FIG. 1 so that the image of the barcode 1 can be formed on the LED / PD array 13. On the back of the LED / PD array 13,
Circuit board 1 including driver, amplifier, binarization circuit, etc.
5, a circuit board 16 on which a decoder circuit is mounted is further mounted on the circuit board 15.
【0026】なお、図2においては、レンズにシリンド
リカルレンズを用いたが、これに代えてセルホックアレ
イレンズなどを用いることもできる。Although a cylindrical lens is used as the lens in FIG. 2, a cell-hook array lens or the like may be used instead.
【0027】図2の構成においては、LED/PDアレ
イ13のLEDの必要なもののみが駆動され、これによ
り照明されたバーコード1の内容がシリンドリカルレン
ズ14を介してLED/PDアレイ13の受光素子PD
に受光され、光−電変換が行われる。受光素子PDの出
力は、回路基板15によって増幅及び2値化処理が行わ
れ、さらに回路基板16によってバーコードの解読が行
われる。In the configuration of FIG. 2, only the necessary LEDs of the LED / PD array 13 are driven, and the contents of the barcode 1 illuminated thereby are received by the LED / PD array 13 via the cylindrical lens 14. Element PD
The light is received by, and photoelectric conversion is performed. The output of the light receiving element PD is amplified and binarized by the circuit board 15, and the barcode is decoded by the circuit board 16.
【0028】図3は、本発明のバーコードスキャナによ
るバーコードの読み取り説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of reading a bar code by the bar code scanner of the present invention.
【0029】図3においては、上方向から下方向へ向か
って時間が経過しており、読み取りは左から右に向けて
行う場合を示している。読み取り用の素子である受光素
子PDを左から右に向けて順次動作させることで、受光
素子PDに入射する光量にしたがってバーコードの黒白
を電気信号の変化として知ることができる。In FIG. 3, the time elapses from the upper side to the lower side, and the reading is performed from the left to the right. By sequentially operating the light receiving element PD, which is an element for reading, from left to right, it is possible to know black and white of the barcode as a change in the electric signal according to the amount of light incident on the light receiving element PD.
【0030】そして、照明用のLEDは読み取っている
受光素子PDの近傍のみを点灯して走査を行うように
し、不必要な箇所の照明用電力を削減している。この結
果、電池の容量に動作時間を制限されていた電池駆動型
のスキャナにあっては、動作時間の延長や電池の小型化
が可能になると同時に発熱を低く抑えられることから、
スキャナ本体の小型化が可能になる。The LED for illumination is lit only in the vicinity of the light receiving element PD that is being read to perform scanning, and the power for illumination of unnecessary portions is reduced. As a result, in a battery-driven scanner whose operation time was limited by the capacity of the battery, it is possible to extend the operation time and reduce the size of the battery, and at the same time, keep the heat generation low,
The scanner body can be downsized.
【0031】読取走査は、図1に示す素子ナンバー3,
6,9,12,15の順に行い、これら受光素子PD上
に結ばれた等倍のバーコード像から、その白黒模様を受
光素子PDからの電気信号として取り出す。このときの
受光素子PD間の距離によって分解能が決定される。本
実施例では、LED、受光素子PDとも夫々の中心間の
距離を同一にとり、1200dpi(47素子/mm)
に設定しており、これにより、受光素子PDは400d
pi(16素子/mm)になる。そして、受光素子PD
間の距離は、0.0625mmになることから、最小線
幅0.15mmのバーコードを読み取ることができる。The reading scan is performed by the element number 3 shown in FIG.
6, 9, 12 and 15 are carried out in this order, and the black and white pattern is taken out as an electric signal from the light receiving element PD from the barcode image of the same size connected on these light receiving elements PD. The resolution is determined by the distance between the light receiving elements PD at this time. In the present embodiment, the distance between the centers of the LED and the light receiving element PD is set to be the same, and 1200 dpi (47 elements / mm)
The light receiving element PD is set to 400d.
pi (16 elements / mm). Then, the light receiving element PD
Since the distance between them is 0.0625 mm, it is possible to read a barcode with a minimum line width of 0.15 mm.
【0032】例えば、図1に示す素子ナンバー6の受光
素子PDを動作させる場合には、素子ナンバー1,2,
10,11の4つのLEDを点灯させると共に素子ナン
バー4,5,7,8の4つのLEDを消灯させる。同様
に、素子ナンバー9の受光素子PDを動作させる場合に
は、素子ナンバー7,8,10,11の4つのLEDを
消灯させることで、回り込みによるS/Nの低下を最小
限にくい止めることができる。For example, when operating the light receiving element PD having the element number 6 shown in FIG.
The four LEDs of 10 and 11 are turned on, and the four LEDs of the element numbers 4, 5, 7, and 8 are turned off. Similarly, when the light receiving element PD having the element number 9 is operated, by turning off the four LEDs having the element numbers 7, 8, 10, and 11, it is possible to prevent the decrease in S / N due to the wraparound to a minimum. it can.
【0033】図3に示すように、素子ナンバー6の受光
素子PDで読み取りを行っている場合、素子ナンバー
1,2,10,11の4つのLEDを点灯させている
が、LED1,11の光量はLED2,10の光量の約
半分におさえてある。これにより、不要な電力消費をお
さえることが可能になった。As shown in FIG. 3, when the light-receiving element PD having the element number 6 is used for reading, the four LEDs having the element numbers 1, 2, 10 and 11 are turned on, but the light amount of the LEDs 1 and 11 is increased. Is controlled to about half of the light amount of the LEDs 2 and 10. This makes it possible to reduce unnecessary power consumption.
【0034】また、受光素子PDの特性によっては、1
個のLEDの光量ではバーコード面での十分な照度が得
られない場合がある。このため、複数個のLEDを駆動
することになるが、受光素子PDに近いLEDほど照明
に寄与する割合が大きくなっている。しかし、上記した
ように、S/Nの劣化を引き起こすことから、トレード
オフの関係となり、受光素子PDからの距離に応じてL
EDの光量に傾斜を持たせる必要がある。また、受光素
子PDから離れた位置にあるLEDは照明に寄与する率
が低いが、動作中の受光素子周辺の照度むらを少なくす
るために、或る程度点灯させる必要がある。これに対
し、本発明のようにLEDを点灯させることにより、上
記した問題を解決することができる。Further, depending on the characteristics of the light receiving element PD, 1
The light intensity of each LED may not provide sufficient illuminance on the barcode surface. For this reason, a plurality of LEDs are driven, but the closer the LED is to the light receiving element PD, the greater the contribution to illumination. However, as described above, since S / N is deteriorated, there is a trade-off relationship, and L is changed according to the distance from the light receiving element PD.
It is necessary to give an inclination to the light quantity of the ED. Further, although the LED located far from the light receiving element PD has a low rate of contributing to illumination, it needs to be turned on to some extent in order to reduce uneven illuminance around the light receiving element during operation. On the other hand, by lighting the LED as in the present invention, the above-mentioned problem can be solved.
【0035】さらに、シェーディングと称するスキャナ
端部の照度が中央部に比べて落ちる現象を本発明では解
消することができる。従来のLED配置ではシェーディ
ングが顕著に現れていたため、シェーディング補正は必
須であったが、本発明ではシェーディング補正機構が不
要になり、コストダウンが可能になる。Further, according to the present invention, a phenomenon called shading in which the illuminance at the scanner end portion is lower than that at the central portion can be eliminated. Since shading was conspicuously shown in the conventional LED arrangement, shading correction was essential, but the present invention does not require a shading correction mechanism, which enables cost reduction.
【0036】しかしながら、本発明においても製造上の
問題で受光素子及び発光素子の特性に不均一なものが出
ることがある。そこで、この対策として、本発明では予
め標準のバーコード映像を記したテスト用チャートを基
に、受光素子PDの感度及びLEDの光量を決定し、制
御部に記憶させておくことで解決を図っている。なお、
従来のシェーディング補正機構と同様に、動作開始直前
に標準白板を基に校正を行うことも可能であり、、受光
素子PDの感度に加えてLEDの光量を変えることも可
能であるため、システムとしての最適点を求めやすく、
設計の自由度を増すことができる。因みに、従来は受光
素子PDの感度のみに依存したシェーディング補正であ
るため、設計の自由度は乏しいものであった。However, even in the present invention, the characteristics of the light receiving element and the light emitting element may be non-uniform due to manufacturing problems. Therefore, as a countermeasure against this, in the present invention, a solution is achieved by determining the sensitivity of the light receiving element PD and the light amount of the LED based on a test chart in which a standard barcode image is written in advance and storing them in the control unit. ing. In addition,
Similar to the conventional shading correction mechanism, it is possible to calibrate based on the standard white plate immediately before the operation is started, and it is possible to change the light amount of the LED in addition to the sensitivity of the light receiving element PD. It is easy to find the optimum point of
The degree of freedom in design can be increased. Incidentally, since the conventional shading correction depends only on the sensitivity of the light receiving element PD, the degree of freedom in design has been poor.
【0037】図4は受光素子のグループ化を示す説明図
である。FIG. 4 is an explanatory view showing grouping of light receiving elements.
【0038】ここでは、受光素子PDをA〜Dの4群に
分け、各々の群は並列動作、つまり各々の群は独立して
同時に読み取り動作を行える構成にしている。このよう
な構成にあって、A〜Dの各群が基板サイズを越え、同
一基板上に実装できなかった場合には、各群を繋ぎ合わ
せることで実装が可能になる。隣接する群の端がオーバ
ーラップすることがあっても、回路基板16により電気
的に見掛け上連続している如くに扱うことが可能であ
る。Here, the light receiving element PD is divided into four groups A to D, and each group is configured to perform a parallel operation, that is, each group can independently perform a simultaneous reading operation. In such a configuration, when the groups A to D exceed the board size and cannot be mounted on the same board, the groups can be connected by mounting them. Even if the ends of the adjacent groups overlap, it is possible to treat them as if they are electrically continuous by the circuit board 16.
【0039】因みに、従来のバーコードスキャナにあっ
ては、受光にイメージセンサを用いていたために読み出
しがシリアルに行われ、分割数に限界がある。ところ
が、本発明では分割が容易であり、極端な場合には各素
子を同時に駆動することで、一気に読み取りを終了でき
る。Incidentally, in the conventional bar code scanner, since the image sensor is used for receiving light, the reading is performed serially, and the number of divisions is limited. However, in the present invention, the division is easy, and in an extreme case, the reading can be completed at once by driving the respective elements at the same time.
【0040】図5は図2に示したバーコードスキャナの
実装例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a mounting example of the bar code scanner shown in FIG.
【0041】この実施例では、有効読み取り幅を65m
mとしており、シリンドリカルレンズ14に密着させて
半導体基板17を取り付けている。この半導体基板17
は、LED/PDアレイ13と回路基板15の一部(こ
こではドライバー)を同一基板上に実装している。半導
体基板17上には絶縁層18が形成されており、この絶
縁層18内には半導体回路からの熱を放熱するためのヒ
ートシンク(不図示)が埋め込まれている。さらに、絶
縁層18上には、2値化回路とデコーダ回路を実装した
基板19が取り付けられている。In this embodiment, the effective reading width is 65 m.
m, and the semiconductor substrate 17 is attached in close contact with the cylindrical lens 14. This semiconductor substrate 17
Mounts the LED / PD array 13 and a part of the circuit board 15 (driver in this case) on the same board. An insulating layer 18 is formed on the semiconductor substrate 17, and a heat sink (not shown) for radiating heat from the semiconductor circuit is embedded in the insulating layer 18. Further, on the insulating layer 18, a substrate 19 on which a binarization circuit and a decoder circuit are mounted is attached.
【0042】この実施例では、図1に示したようにLE
DとPDを一列に並べているため、素子数は全部で3,
070個にもなる。このため、中には受光素子PDの感
度にばらつきが生じたり、LEDの輝度むらを生じるこ
とは避けられない。従来では選別により対処してきたた
めに、コスト増を招いていた。In this embodiment, as shown in FIG.
Since D and PD are arranged in a line, the total number of elements is 3,
It will be 070. Therefore, it is inevitable that the sensitivity of the light receiving element PD varies and the brightness of the LED varies. In the past, the cost was increased because it was handled by selection.
【0043】この問題に対して本発明は、受光素子PD
の感度が見掛け上一定になるように、LEDによる照明
を制御することで解決している。具体的には、点灯する
LEDの個数を制御する方法と、LEDに流す電流を制
御する方法とがある。本実施例では、LEDを4個点灯
させ、外側の2個の電流を制御する方法を採用してい
る。To solve this problem, the present invention is directed to the light receiving element PD.
The problem is solved by controlling the illumination by the LED so that the sensitivity of is apparently constant. Specifically, there are a method of controlling the number of LEDs to be turned on and a method of controlling a current passed through the LEDs. In this embodiment, a method is used in which four LEDs are lit and two outer currents are controlled.
【0044】図6は発光素子群と受光素子群を制御する
ための制御回路を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a control circuit for controlling the light emitting element group and the light receiving element group.
【0045】PDアレイ20にはスイッチ(S.R)2
1が接続され、このスイッチ21にはPDアレイ20の
出力信号を増幅するためのアンプ22が接続され、この
アンプ22には増幅出力をデジタル信号に変換するため
のA/D変換器23が接続されている。The PD array 20 has a switch (SR) 2
1 is connected, an amplifier 22 for amplifying the output signal of the PD array 20 is connected to the switch 21, and an A / D converter 23 for converting the amplified output into a digital signal is connected to the amplifier 22. Has been done.
【0046】また、LEDアレイ24には、点灯すべき
LEDを選択するためのスイッチ(S.R)25,26
が順次接続され、このスイッチ25(SW1),26
(SW2)及びスイッチ21はクロックジェネレータ2
7によって制御される。さらに、スイッチ25には、通
電々流を制御するための発光制御部28が接続されてい
る。The LED array 24 has switches (SR) 25, 26 for selecting the LEDs to be turned on.
Are sequentially connected, and the switches 25 (SW1) and 26 are connected.
(SW2) and the switch 21 are the clock generator 2
Controlled by 7. Further, the switch 25 is connected to a light emission control unit 28 for controlling the energization current.
【0047】図8の構成においては、クロックジェネレ
ータ27が読み取りの走査速度を決定しており、例え
ば、1MHzのクロック信号を発生しており、これによ
り読み取り速度を約300スキャン/秒にすることがで
きる。このクロック信号に同期してスイッチ21,2
5,26が動作し、PDアレイ20内の受光素子PD及
びLEDアレイ24内のLEDが動作し、読み取りが行
われる。In the configuration of FIG. 8, the clock generator 27 determines the scanning speed for reading, and generates a clock signal of, for example, 1 MHz, and thereby the reading speed can be set to about 300 scans / second. it can. The switches 21 and 2 are synchronized with this clock signal.
5, 26 operate, the light receiving element PD in the PD array 20 and the LED in the LED array 24 operate, and reading is performed.
【0048】図7は図6の回路の動作を示すタイミング
チャートである。なお、図中、右側のA〜Dは時間の経
過を示している。FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the circuit of FIG. In the figure, A to D on the right side show the passage of time.
【0049】ここで、Aの状態において、読み取りが行
われるが、このとき素子ナンバー6の受光素子PDが動
作中であることをアクティブローで示している。この信
号を作るのが図6のスイッチ21であり、その構成はシ
フトレジスタによっている。Here, in the state of A, reading is performed, but at this time, it is indicated by active low that the light receiving element PD having the element number 6 is in operation. The switch 21 of FIG. 6 produces this signal, and its configuration is based on the shift register.
【0050】このシフトレジスタは、クロックジェネレ
ータ27からの信号を3分周したものを制御信号とし
て、素子ナンバー3、6、9、12、15の順で動作す
るようにPDアレイ20を制御する。This shift register controls the PD array 20 so as to operate in the order of element numbers 3, 6, 9, 12, and 15 by using a signal obtained by dividing the signal from the clock generator 27 by 3 as a control signal.
【0051】図7に示す時間Cのタイミングでは、読み
取り動作は行われない。このため、発光素子の動作を停
止する必要があり、図8に示す1/3カウンタによりシ
フトレジスタの出力を制御することにより実現してい
る。At the timing of time C shown in FIG. 7, the reading operation is not performed. Therefore, it is necessary to stop the operation of the light emitting element, which is realized by controlling the output of the shift register by the 1/3 counter shown in FIG.
【0052】図8は発光制御部28の詳細を示すブロッ
ク図である。FIG. 8 is a block diagram showing details of the light emission control section 28.
【0053】クロックジェネレータ27には、1/30
70カウンタ28a及び1/3カウンタ28bが接続さ
れ、その各々の出力はシフトレジスタ28cに印加され
る。The clock generator 27 has 1/30
70 counter 28a and 1/3 counter 28b are connected, and the output of each is applied to shift register 28c.
【0054】また、1/3070カウンタ28aにはR
OM28dが接続され、このROM28dにはD/A変
換器28eが接続されている。D/A変換器28eの出
力がスイッチ26を駆動するための第1の信号になり、
シフトレジスタ28cの出力がスイッチ26を駆動する
ための第2の信号になる。Further, the 1/3070 counter 28a has R
The OM 28d is connected, and the D / A converter 28e is connected to the ROM 28d. The output of the D / A converter 28e becomes a first signal for driving the switch 26,
The output of the shift register 28c becomes the second signal for driving the switch 26.
【0055】図9はスイッチ25,26の詳細構成を示
す回路図である。ここでは1個のLEDを駆動する回路
例についてのみ示し、他のLEDについては全く同一構
成であるので説明を省略する。また、重複するので回路
全体の図示も省略する。FIG. 9 is a circuit diagram showing a detailed structure of the switches 25 and 26. Here, only an example of a circuit that drives one LED is shown, and the other LEDs have the same configuration, so the description thereof will be omitted. In addition, the illustration of the entire circuit is omitted because it overlaps.
【0056】電源ラインVCCにはLEDが接続され、こ
のLEDには抵抗29A を介してトランジスタ30A の
コレクタが接続されている。トランジスタ30A のベー
スにはクロックジェネレータ27の出力が接続され、エ
ミッタは接地されている。トランジスタ30A のコレク
タには、トランジスタ31A ,32A のコレクタが接続
され、そのエミッタは共に接地されている。An LED is connected to the power supply line V CC, and the collector of a transistor 30 A is connected to this LED via a resistor 29 A. The output of the clock generator 27 is connected to the base of the transistor 30 A , and the emitter is grounded. The collectors of the transistors 30 A are connected to the collectors of the transistors 31 A and 32 A , and the emitters thereof are both grounded.
【0057】トランジスタ301 〜30A ,30A+1 〜
30N のN個のトランジスタの各々のベースは、個別に
スイッチ21ないのシフトレジスタの出力に接続され、
同様にトランジスタ311 〜31A ,31A+1 〜31N
のN個のトランジスタの各々のベースは、個別にシフト
レジスタ28cの出力に接続されている。また、トラン
ジスタ321 〜32A ,32A+1 〜32N のN個のトラ
ンジスタの各々のベースは共通接続され、D/A変換器
28eの出力に接続されている。Transistors 30 1 to 30 A , 30 A + 1 to
The base of each of the 30 N transistors is individually connected to the output of the shift register without switch 21,
Similarly, the transistors 31 1 to 31 A , 31 A + 1 to 31 N
The bases of each of the N transistors are individually connected to the output of shift register 28c. The bases of the N transistors of the transistors 32 1 to 32 A and 32 A + 1 to 32 N are commonly connected and are connected to the output of the D / A converter 28e.
【0058】図8及び図9においては、スイッチ25が
LEDを完全点灯(電流制御をしない点灯)するのに対
し、スイッチ26は時間AとDのタイミングでは発光量
が異なっている。この発光量はROM28d内に補正値
として格納され、この記憶値に基づいてスイッチ26の
制御が行われる。このような制御により、素子間のばら
つきや光学的なパスの設計からくる照明むらに対処する
ことができる。In FIG. 8 and FIG. 9, the switch 25 completely lights up the LED (lighting without current control), whereas the switch 26 has different light emission amounts at the timings A and D. This light emission amount is stored in the ROM 28d as a correction value, and the switch 26 is controlled based on this stored value. By such control, it is possible to deal with the unevenness of illumination due to the variation between the elements and the design of the optical path.
【0059】図8においては、1/3カウンタ28bに
よりシフトレジスタの出力が制御され、1/3070カ
ウンタ28aによって各素子の位置情報が作り出され
る。1/3070カウンタ28aの出力によってROM
28dのアドレスが与えられ、そのデータ側に補正値が
出力される。これをD/A変換器28eに通したのち、
トランジスタ321 〜32A 〜32N にベース信号とし
て与えられ、各LEDの電流制御が行われる。In FIG. 8, the output of the shift register is controlled by the 1/3 counter 28b, and the position information of each element is generated by the 1/3070 counter 28a. ROM by the output of the 1/3070 counter 28a
The address of 28d is given, and the correction value is output to the data side. After passing this through the D / A converter 28e,
It is given as a base signal to the transistors 32 1 to 32 A to 32 N, and the current control of each LED is performed.
【0060】図7に示すSW2(SR)はSW2(D/
A)が有効か無効かを示す信号であり、この信号は前記
したB,CのタイミングではLOWにならず、図9より
明らかなようにトランジスタトランジスタ31,32は
動作しない。D/A変換器28eの変換出力は、トラン
ジスタ32群に入力され、図7に示すSW2(D/A)
となって発光素子の電流を制御することにより、バーコ
ード面の照度を適正値に保持している。SW2 (SR) shown in FIG. 7 is equal to SW2 (D /
A) is a signal indicating whether the signal is valid or invalid. This signal does not become LOW at the timings of B and C described above, and the transistor transistors 31 and 32 do not operate as apparent from FIG. The converted output of the D / A converter 28e is input to the transistor 32 group, and SW2 (D / A) shown in FIG.
Thus, the illuminance on the bar code surface is maintained at an appropriate value by controlling the current of the light emitting element.
【0061】図10は本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。FIG. 10 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【0062】本実施例においては、受光素子及び発光素
子のほか、駆動回路、増幅器を一体化してモジュールと
し、このモジュール33,34,35,36の各々にデ
コーダ37が接続されている。受光素子及び発光素子の
両端(両端のモジュールは除く)は、図11に示すよう
にオーバーラップしてある。この理由は、素子製造上の
問題から、大型の基板を使用できなかったため、各モジ
ュールを繋ぎ合わせて使用せねばならなかったためであ
る。このようにすることで、接続部の各素子間の距離を
一定に保つ機械的な張り合わせの精度を緩和することが
できる。オーバーラップした部分の処理は、デコーダ3
7上のカウンタでどこが該当部であるかを知ることがで
きるため、デコード処理中に二重にデコードすることを
避けることができる。In this embodiment, in addition to the light receiving element and the light emitting element, the driving circuit and the amplifier are integrated into a module, and the decoder 37 is connected to each of the modules 33, 34, 35 and 36. Both ends (excluding the modules at both ends) of the light receiving element and the light emitting element are overlapped as shown in FIG. The reason for this is that a large substrate could not be used due to a problem in device manufacturing, and each module had to be connected and used. By doing so, it is possible to relax the accuracy of mechanical bonding that keeps the distance between each element of the connection part constant. The processing of the overlapped portion is performed by the decoder 3
Since the counter on 7 can find out which is the corresponding part, it is possible to avoid double decoding during the decoding process.
【0063】[0063]
【発明の効果】本発明は上記の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【0064】請求項1のバーコードスキャナにおいて
は、バーコード読み取り装置において、発光素子と受光
素子を一体化すると共に、その読み取り有効長をバーコ
ード長に等しくし、或いはバーコード長より長くするよ
うにしたので、発光素子と前記受光素子を一体化するこ
とができ、小型化を図ることができる。In the bar code scanner of the first aspect, in the bar code reading device, the light emitting element and the light receiving element are integrated, and the effective reading length is made equal to or longer than the bar code length. Therefore, the light emitting element and the light receiving element can be integrated, and the size can be reduced.
【0065】請求項2のバーコードスキャナにおいて
は、読み取り走査中の受光素子周辺の前記発光素子を点
灯させるようにしたので、電池駆動型のスキャナにおけ
る動作時間の延長、電池の小型化、発熱の減少、スキャ
ナ本体の小型化などを図ることができる。In the bar code scanner according to the second aspect, since the light emitting element around the light receiving element is turned on during the reading scan, the operation time is extended, the battery is downsized, and the heat is generated in the battery-driven scanner. It is possible to reduce the size and downsize the scanner body.
【0066】請求項3のバーコードスキャナにおいて
は、読み取り走査中の受光素子の直近を除く周辺の前記
発光素子を点灯させるようにしたので、受光素子のS/
Nを改善でき、安定した読み取りが可能になる。In the bar code scanner according to the third aspect of the invention, since the light emitting elements in the periphery except for the vicinity of the light receiving element during the scanning for reading are turned on, the S / of the light receiving element is turned on.
N can be improved and stable reading becomes possible.
【0067】請求項4のバーコードスキャナにおいて
は、受光素子の素子間距離に応じて前記発光素子の光量
を制御するようにしたので、発光素子の消費電力の低減
を図ることができる。In the bar code scanner of the fourth aspect, since the light amount of the light emitting element is controlled according to the distance between the light receiving elements, the power consumption of the light emitting element can be reduced.
【0068】請求項5のバーコードスキャナにおいて
は、発光素子及び受光素子の特性に応じて前記発光素子
の光量を制御するようにしたので、設計の自由度を増す
ことができる。In the bar code scanner of the fifth aspect, since the light amount of the light emitting element is controlled according to the characteristics of the light emitting element and the light receiving element, the degree of freedom in design can be increased.
【0069】請求項6のバーコードスキャナにおいて
は、発光素子及び受光素子を複数の群に分割し、夫々の
群を独立させて同時に駆動する駆動手段を設けるように
したので、同時に各受光素子と発光素子を駆動でき、一
気に読み取りを終えることができると共に、制御機構を
簡略にし、コストダウンを図ることができる。In the bar code scanner according to the sixth aspect, the light emitting element and the light receiving element are divided into a plurality of groups, and the driving means for independently driving each group is provided at the same time. The light emitting element can be driven, the reading can be completed at a stretch, and the control mechanism can be simplified to reduce the cost.
【図1】本発明のバーコードスキャナに用いられるLE
D/PDアレイの構成を示す正面図である。FIG. 1 is an LE used in the barcode scanner of the present invention.
It is a front view which shows the structure of a D / PD array.
【図2】図1のLED/PDアレイを用いた本発明のバ
ーコードスキャナの概略構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a barcode scanner of the present invention using the LED / PD array shown in FIG.
【図3】本発明のバーコードスキャナによるバーコード
の読み取り説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of reading a barcode by the barcode scanner of the present invention.
【図4】受光素子のグループ化を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing grouping of light receiving elements.
【図5】図2に示したバーコードスキャナの実装例を示
す斜視図である。5 is a perspective view showing an implementation example of the barcode scanner shown in FIG. 2. FIG.
【図6】発光素子群と受光素子群を制御する為の制御回
路を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a control circuit for controlling a light emitting element group and a light receiving element group.
【図7】図6の回路の動作を示すタイミングチャートで
ある。7 is a timing chart showing the operation of the circuit of FIG.
【図8】本発明に係る発光制御部の詳細を示すブロック
図である。FIG. 8 is a block diagram showing details of a light emission control unit according to the present invention.
【図9】本発明に係るスイッチSW1及びSW2の詳細
構成を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a detailed configuration of switches SW1 and SW2 according to the present invention.
【図10】本発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 10 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【図11】図10の実施例のモジュール配置を示す説明
図である。11 is an explanatory diagram showing a module arrangement of the embodiment of FIG.
【図12】従来のバーコードスキャナを示す斜視図であ
る。FIG. 12 is a perspective view showing a conventional barcode scanner.
【図13】従来のバーコードスキャナの電気系の構成を
示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an electric system of a conventional barcode scanner.
1 バーコード 13 LED/PDアレイ 14 シリンドリカルレンズ 15 回路基板 16 回路基板 17 半導体基板 18 絶縁層 19 基板 20 PDアレイ 21 スイッチ 22 アンプ 23 A/D変換器 24 LEDアレイ 25 スイッチ 26 スイッチ 27 クロックジェネレータ 28 発光制御部 28a 1/3070カウンタ 28b 1/3カウンタ 28c シフトレジスタ 28d ROM 28e D/A変換器 29 抵抗 30 トランジスタ 31 トランジスタ 32 トランジスタ 33,34,35,36 モジュール 37 デコーダ 1 Bar Code 13 LED / PD Array 14 Cylindrical Lens 15 Circuit Board 16 Circuit Board 17 Semiconductor Substrate 18 Insulating Layer 19 Substrate 20 PD Array 21 Switch 22 Amplifier 23 A / D Converter 24 LED Array 25 Switch 26 Switch 27 Clock Generator 28 Light Emission Control unit 28a 1/3070 counter 28b 1/3 counter 28c shift register 28d ROM 28e D / A converter 29 resistor 30 transistor 31 transistor 32 transistor 33, 34, 35, 36 module 37 decoder
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成5年12月22日[Submission date] December 22, 1993
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図12[Name of item to be corrected] Fig. 12
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図12】 [Fig. 12]
Claims (6)
素子と受光素子を一体化すると共に、その読み取り有効
長をバーコード長と同一もしくはそれ以上の長さに設定
したことを特徴とするバーコードスキャナ。1. A bar code scanner in which a light emitting element and a light receiving element are integrated in a bar code reading device, and the effective reading length is set to be equal to or longer than the bar code length.
光素子を点灯させることを特徴とする請求項1記載のバ
ーコードスキャナ。2. The bar code scanner according to claim 1, wherein the light emitting element around the light receiving element is turned on during reading scanning.
周辺の前記発光素子を点灯させることを特徴とする請求
項1記載のバーコードスキャナ。3. The bar code scanner according to claim 1, wherein the light emitting elements in the periphery of the light receiving element except for the vicinity of the light receiving element during the reading scan are turned on.
発光素子の光量を制御することを特徴とする請求項1記
載のバーコードスキャナ。4. The bar code scanner according to claim 1, wherein the light amount of the light emitting element is controlled according to the distance between the light receiving elements.
応じて前記発光素子の光量を制御することを特徴とする
請求項1記載のバーコードスキャナ。5. The bar code scanner according to claim 1, wherein the light amount of the light emitting element is controlled according to the characteristics of the light emitting element and the light receiving element.
群に分割し、夫々の群を独立させて同時に駆動する駆動
手段を設けたことを特徴とする請求項1記載のバーコー
ドスキャナ。6. The bar code scanner according to claim 1, wherein the light emitting element and the light receiving element are divided into a plurality of groups, and driving means for independently driving each group is provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25660592A JP3237918B2 (en) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | Barcode scanner |
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