JPH1153462A - Laser system bar code scanner - Google Patents

Laser system bar code scanner

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Publication number
JPH1153462A
JPH1153462A JP9212920A JP21292097A JPH1153462A JP H1153462 A JPH1153462 A JP H1153462A JP 9212920 A JP9212920 A JP 9212920A JP 21292097 A JP21292097 A JP 21292097A JP H1153462 A JPH1153462 A JP H1153462A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotator
bar code
laser beam
scanner
scanning speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9212920A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Suzuki
信行 鈴木
Satoshi Arakawa
敏 荒川
Minoru Makita
稔 牧田
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP9212920A priority Critical patent/JPH1153462A/en
Publication of JPH1153462A publication Critical patent/JPH1153462A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To read even a bar code of high density distant from a scanner by varying the oscillation speed of an oscillatory mirror and then setting a proper scanning speed corresponding to the distance between the read bar code and scanner. SOLUTION: A rotator 11 is composed partially of a permanent magnet and rotates with the magnetic field of a driving coil 10. A reflector is provided in front of the rotator 11. A frame 12 supports the rotator 11 rotatably. A spiral spring 13 has its one end fixed to the rotator 11 and the other end fixed to the frame 12. This spiral spring 13 allows the rotator 11 have a natural oscillation frequency in its rotating direction. Then a link driving shaft is moved along its axis and then a link arm can have its arm expanded and contracted around an axis of rotation. In this case, the moment of inertia of the rotator 1 is changed by an inertial moment varying part 14 and the arm of the link arm is put away from the axis of rotation to increase the moment of inertia. Consequently, the laser light scanning speed decreases.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】レーザ式バーコードスキャナ
の読取許容距離で、離れた距離でも高密度のバーコード
が読取可能なレーザ式バーコードスキャナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser barcode scanner capable of reading a high-density barcode even at a distant distance within an allowable reading distance of the laser barcode scanner.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ式バーコードスキャナは、レーザ
光源から照射された光を特定された角度で回動する反射
鏡で反射し、この回動に従ってレーザ光線がバーコード
を走査してバーコードを読取る。
2. Description of the Related Art A laser bar code scanner reflects light emitted from a laser light source by a reflecting mirror that rotates at a specified angle, and scans a bar code with a laser beam according to the rotation. Read.

【0003】前述のレーザ式バーコードスキャナの回動
する反射鏡は、その回動が特定された固有振動数を保有
するように機構を有しており、振動鏡(スキャンミラ
ー)と称されている。
The rotating reflecting mirror of the above-mentioned laser bar code scanner has a mechanism so that its rotation has a specified natural frequency, and is called a vibrating mirror (scan mirror). I have.

【0004】このようなバーコードスキャナでは特開平
8−16698号公報にあるように、様々な物理的長さのバー
コードを読取るときの改善については考えられている
が、バーコードの密度について、特にスキャナから離れ
たところの高密度バーコードの読取りについては考えら
れていなかった。
[0004] Such a bar code scanner is disclosed in
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-16698, improvements in reading barcodes of various physical lengths have been considered, but the density of barcodes, especially of high-density barcodes located away from the scanner, has been considered. Reading was not considered.

【0005】したがって、従来のレーザ式バーコードス
キャナでは、走査するレーザ光は、バーコードスキャナ
に近い距離のバーコードでの走査速度と離れた距離での
走査速度では距離にほぼ比例して速くなる。さらに、走
査速度が速くなることにより反射する光の単位長さ当た
りのエネルギ密度が低くなる。
Therefore, in the conventional laser bar code scanner, the scanning laser beam becomes faster almost in proportion to the distance at the scanning speed of the bar code at a distance close to the bar code scanner and at the scanning speed at the far distance. . Furthermore, the energy density per unit length of the reflected light decreases as the scanning speed increases.

【0006】これにより、受光側の分解能力の関係から
読取り可能なバーコードも距離が離れるに従い密度が低
いものに限られていた。
As a result, readable bar codes are limited to those having a lower density as the distance increases, because of the resolution of the light receiving side.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、離れた
距離にある高密度のバーコードでは、受光側の分解能力
を超えてしまう場合があり、読取り出来なくなってい
た。
As described above, a high-density bar code at a distant distance may exceed the resolution of the light receiving side, and cannot be read.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決するためになされたものである。即ち、請求項1
から請求項4の如く振動鏡の振動速度を可変にすること
により、読取るバーコードとスキャナの距離に応じた適
切な走査速度にして、スキャナから離れた高密度のバー
コードも読取り可能にしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems. That is, claim 1
The variable scanning speed of the vibrating mirror makes the scanning speed appropriate for the distance between the bar code to be read and the scanner so that high-density bar codes far from the scanner can be read. It is.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図に示す一
実施例で説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to an embodiment shown in the drawings.

【0010】図1はレーザ式バーコードスキャナの構成
図である。図1において、1はレーザ光発生器である。
2は当該レーザ光発生器1より照射されたレーザ光線で
ある。3はレーザ光線2を左右方向に操作させるための
振動鏡で回動可能に構成されている。4は振動鏡3で左
右方向に振られたバーコードの走査光である。5は走査
光4で走査されたバーコードの反射信号を受光する受光
器である。この図において、L1からL2の間が受光器
3の光学的な受光領域である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a laser bar code scanner. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a laser light generator.
Reference numeral 2 denotes a laser beam emitted from the laser light generator 1. Reference numeral 3 denotes a vibrating mirror for operating the laser beam 2 in the left-right direction, and is configured to be rotatable. Reference numeral 4 denotes a scanning light of a bar code which is oscillated in the left-right direction by the vibration mirror 3. Reference numeral 5 denotes a light receiver for receiving a reflected signal of the bar code scanned by the scanning light 4. In this figure, an area between L1 and L2 is an optical light receiving area of the light receiver 3.

【0011】この受光領域において、レーザ式バーコー
ドスキャナ側に近いL1のポイントと、離れた位置にあ
るL2のポイントでは走査光の走査速度の比は、L2の
ポイントでL1のポイントのL2/L1倍と速くなって
いる。
In this light receiving area, the ratio of the scanning speed of the scanning light between the point L1 near the laser barcode scanner side and the point L2 at a remote position is L2 / L1 of the point L1 at the point L2. It is twice as fast.

【0012】図2はバーコード読取りの、電気信号の概
念図である。図2において、6はバーコードで黒バーと
スペースがバーコードの規格に従って、任意のキャラク
タを構成するように並べられている。7はバーコード6
を走査光4が走査して受光したときに受光器5で発生す
るアナログ信号で、時間軸tに沿ってバーコード6と符
合するように発生する。8はアナログ信号7をデジタル
波形整形して生成したデジタル信号で、この信号をマイ
クロコンピュータ等で解析しキャラクタに変換する。
FIG. 2 is a conceptual diagram of an electric signal for reading a bar code. In FIG. 2, reference numeral 6 denotes a bar code in which black bars and spaces are arranged so as to form an arbitrary character according to the bar code standard. 7 is a bar code 6
Is an analog signal generated by the photodetector 5 when the scanning light 4 scans and receives light, and is generated so as to coincide with the bar code 6 along the time axis t. Reference numeral 8 denotes a digital signal generated by shaping the analog signal 7 into a digital waveform. The digital signal is analyzed by a microcomputer or the like and converted into a character.

【0013】ここで、図2の左側を仮に前述のL1のポ
イントで読出した信号とすると、右側はL2のポイント
で同じように読出した場合の信号である。
Assuming that the left side of FIG. 2 is a signal read out at the point L1 described above, the right side is a signal read out similarly at the point L2.

【0014】L2のポイントでは、走査速度が速くなっ
ている割合だけ受光器5で発生するアナログ信号7は信
号幅が狭くなる。
At the point L2, the signal width of the analog signal 7 generated by the photodetector 5 is reduced by the rate at which the scanning speed is increased.

【0015】さらに、走査速度が速くなることにより反
射する光の単位長さ当たりのエネルギ密度が低くなるた
め、受光器5で発生するアナログ信号7の高さも低くな
る。
Further, the energy density per unit length of the reflected light is reduced by increasing the scanning speed, so that the height of the analog signal 7 generated in the photodetector 5 is also reduced.

【0016】この信号幅と高さの減少が受光器3または
デジタル波形整形側の分解能力を超えてしまうと、読取
り不可能になる。特に高密度のバーコードほど離れた距
離での読取りに不利である。
If the reduction in the signal width and height exceeds the resolution of the photodetector 3 or the digital waveform shaping side, reading becomes impossible. In particular, a bar code with a higher density is disadvantageous for reading at a greater distance.

【0017】図3および図4は、前述の本発明の一実施
例による振動鏡3の外観図とその内部構造図である。
FIGS. 3 and 4 are an external view and an internal structural view of the vibrating mirror 3 according to one embodiment of the present invention.

【0018】図3において、9は反射鏡、10は駆動コ
イル、11は回動子で、一部永久磁石で構成され前記駆
動コイル10の磁界により回動する。
In FIG. 3, reference numeral 9 denotes a reflecting mirror, 10 denotes a driving coil, and 11 denotes a rotator, which is partially constituted by a permanent magnet and is rotated by a magnetic field of the driving coil 10.

【0019】また、回動子11の前面には反射鏡9が設
けられている。12はフレームで、回動子11を回動軸
で支えている。13は渦巻きバネで、一端を回動子11
に固定し他端をフレーム12に固定してある。
A reflecting mirror 9 is provided on the front surface of the rotator 11. Reference numeral 12 denotes a frame, which supports the rotating element 11 with a rotating shaft. Reference numeral 13 denotes a spiral spring, one end of which is a rotating element 11.
And the other end is fixed to the frame 12.

【0020】この渦巻きバネ13により、回動子11は
回動方向に固有振動数を有することができる。
The spiral spring 13 allows the rotating element 11 to have a natural frequency in the rotating direction.

【0021】図4において、14は慣性モーメント可変
部で回動子11の内部に装備されている。
In FIG. 4, reference numeral 14 denotes a variable moment of inertia which is provided inside the rotor 11.

【0022】15は調整レバーで、慣性モーメント可変
部14を動作させる。
An adjustment lever 15 operates the inertia moment variable section 14.

【0023】図5は、慣性モーメント可変部14の詳細
構成図である。
FIG. 5 is a detailed configuration diagram of the inertia moment variable section 14.

【0024】図5において、14aはリンクアーム、1
4bは可動支点でリンクアーム14aの一端を支持してい
る。
In FIG. 5, 14a is a link arm, 1
4b is a movable fulcrum that supports one end of the link arm 14a.

【0025】14cは固定支点で前述の可動支点14b
と共にリンクアーム14aの他端を支持している。
Reference numeral 14c denotes a fixed fulcrum, which is the aforementioned movable fulcrum 14b.
And the other end of the link arm 14a.

【0026】14dはリンク駆動軸である。ここで、リ
ンク駆動軸14dを軸方向に移動することにより、リン
クアーム14aは回動軸を中心にその腕を伸縮すること
ができる。
Reference numeral 14d denotes a link drive shaft. Here, by moving the link drive shaft 14d in the axial direction, the link arm 14a can expand and contract its arm around the rotation axis.

【0027】ここで、渦巻きバネ13のバネ常数をk
(N・m/rad)とし回動子11の慣性モーメントをMと
すると、回動子11は次の式で表される固有振動数f
(Hz)を持つ。
Here, the spring constant of the spiral spring 13 is k
(N · m / rad) and the moment of inertia of the rotator 11 is M, the rotator 11 has a natural frequency f expressed by the following equation.
(Hz).

【0028】[0028]

【数1】 f=√(k/M)/(2・π) …(数1) さらに、回動子11の振動速度V0(rad/s)(ピー
ク値)と回動子11からLの距離の位置におけるレーザ
光の走査速度V1(m/s)(ピーク値)は、回動子1
1の回動振幅を2・φ(rad)とすると次の式で表され
る。
F = √ (k / M) / (2 · π) (Equation 1) Further, the vibration velocity V0 (rad / s) (peak value) of the rotator 11 and the The scanning speed V1 (m / s) (peak value) of the laser beam at the distance position is
If the rotation amplitude of 1 is 2 · φ (rad), it is expressed by the following equation.

【0029】[0029]

【数2】 V0=φ・√(k/M) …(数2)V0 = φ · √ (k / M) (Expression 2)

【0030】[0030]

【数3】 V1=L・V0 …(数3) 慣性モーメントMは慣性モーメント可変部14により変
化し、リンクアーム14aの腕を回動軸から離すことに
より慣性モーメントMは増加する。これにより、式(数
2)(数3)からレーザ光走査速度V1は減少すること
が判る。さらに、レーザ光走査速度が低下することによ
り、読取り可能なバーコードの密度範囲も高い方に広が
る。また上記で説明した実施例の他に、図6に示すよう
な構成の電磁式振動鏡を用いることもできる。
V1 = L · V0 (Equation 3) The moment of inertia M is changed by the moment of inertia variable unit 14, and the moment of inertia M is increased by moving the arm of the link arm 14a away from the rotation axis. Thus, it can be seen from the equations (2) and (3) that the laser beam scanning speed V1 decreases. Further, as the scanning speed of the laser beam is reduced, the density range of the readable barcode is widened. In addition to the embodiments described above, an electromagnetic vibrating mirror having a configuration as shown in FIG. 6 can be used.

【0031】図6において、16は回動子で外側に図に
示したような極性の永久磁石を保有している。17は反
射鏡である。18は斥力バネ用電磁石で、前述の回動子
16の永久磁石部分とあい対しており、極性も回動子1
6と斥力が発生するように同極になるよう任意の定電流
が流される。19は駆動コイルで回動子16を駆動す
る。ここで、回動子16と斥力バネ用電磁石18の間に
は、近似的にバネ常数kの斥力バネが形成される。
In FIG. 6, reference numeral 16 denotes a rotator which has a permanent magnet having the polarity shown in the figure on the outside. 17 is a reflecting mirror. Reference numeral 18 denotes an electromagnet for a repulsive spring, which faces the permanent magnet portion of the rotor 16 and has a polarity of the rotor 1.
An arbitrary constant current is supplied so as to have the same polarity as the repulsive force 6. Reference numeral 19 denotes a drive coil for driving the rotator 16. Here, a repulsive spring having a spring constant k is formed approximately between the rotor 16 and the electromagnet 18 for repulsive springs.

【0032】このバネ常数kは、斥力バネ用電磁石18
に流す電流により変化するため、前述の式(数2)(数
3)から判るようにレーザ光走査速度V1を変化させる
ことができる。さらに、前記2つの実施例の他に、図7
に示すように振幅を変化させることによりレーザ光走査
速度V1を変化させることができる。
The spring constant k is determined by the electromagnet 18 for the repulsive spring.
, The laser beam scanning speed V1 can be changed as can be seen from the above-described equations (Equation 2) and (Equation 3). Further, in addition to the two embodiments, FIG.
The laser beam scanning speed V1 can be changed by changing the amplitude as shown in FIG.

【0033】図7において、20はレーザスキャナ本
体、21は通常のレーザ光走査振幅、22は本発明での
走査振幅である。ここで共振保持のために供給するエネ
ルギは、回動機構等の機構損失エネルギとほぼ同量と考
えられ、機構損失エネルギは走査振幅にほぼ比例すると
考えられることから、次の式が成り立つ。
In FIG. 7, reference numeral 20 denotes a laser scanner main body, 21 denotes a normal laser beam scanning amplitude, and 22 denotes a scanning amplitude in the present invention. Here, the energy supplied for maintaining the resonance is considered to be substantially the same as the mechanism loss energy of the rotating mechanism and the like, and the mechanism loss energy is considered to be substantially proportional to the scanning amplitude. Therefore, the following equation is established.

【0034】[0034]

【数4】 φ=C・E …(数4) (Eは共振保持のために供給するエネルギ,Cは定数) したがって、走査振幅は共振保持のための供給エネルギ
に依存し、式(数2)(数3)から判るようにレーザ光
走査速度V1を変化させることができる。
Φ = C · E (Equation 4) (E is the energy supplied for maintaining resonance, C is a constant) Therefore, the scanning amplitude depends on the supplied energy for maintaining resonance, and the equation (Equation 2) As can be seen from (Equation 3), the laser beam scanning speed V1 can be changed.

【0035】これにより、離れたところにある高密度の
バーコードを読取る場合は、共振保持のための供給エネ
ルギを減少させ、レーザ光走査振幅を小さくしてレーザ
光走査速度を遅くすることにより可能となる。
This makes it possible to read a high-density bar code at a distant place by reducing the supply energy for maintaining resonance, reducing the laser beam scanning amplitude, and decreasing the laser beam scanning speed. Becomes

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明のレーザ式バーコードスキャナ
は、請求項2,請求項3および請求項4のような手段を
使って振動鏡の振動速度を可変にすることができる。こ
れにより、一定速のレーザ光走査速度では読取りが難し
かった、スキャナから離れた高密度のバーコードも、レ
ーザ光走査速度を低くして読取可能にできる。
According to the laser bar code scanner of the present invention, the vibration speed of the vibrating mirror can be made variable using the means as described in the second, third and fourth aspects. This makes it possible to read even a high-density barcode far from the scanner, which was difficult to read at a constant laser beam scanning speed, by lowering the laser beam scanning speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例であるレーザ式バーコードスキ
ャナの構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a laser barcode scanner according to an embodiment of the present invention.

【図2】バーコード読取りの電気信号概念図。FIG. 2 is a conceptual diagram of an electric signal for reading a bar code.

【図3】図1の振動鏡の外観図。FIG. 3 is an external view of the vibrating mirror of FIG.

【図4】図3の振動鏡の内部構造図。FIG. 4 is an internal structural diagram of the vibrating mirror of FIG. 3;

【図5】図3の慣性モーメント可変部の詳細構成図。FIG. 5 is a detailed configuration diagram of an inertia moment variable unit in FIG. 3;

【図6】回動子の電磁式振動鏡の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of an electromagnetic vibrating mirror of a rotator.

【図7】走査振幅を変化させたレーザ式バーコードスキ
ャナの構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram of a laser barcode scanner in which a scanning amplitude is changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザ光発生器、2…レーザ光線、3…振動鏡、4
…走査光、5…受光器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser light generator, 2 ... Laser beam, 3 ... Vibration mirror, 4
... scanning light, 5 ... light receiver.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レーザ光発生器と、当該レーザ光発生器か
ら照射されたレーザ光の進路を振って、左右方向などの
一次元的な線状の走査や二次元的な面状の走査をさせる
ための振動鏡と、前記レーザ光の走査によりバーコード
の反射信号を受光する受光器と、前記受光器で受けたバ
ーコード信号をデジタル波形に整形する波形整形回路と
からなるレーザ式バーコードスキャナにおいて、前記振
動鏡の振動速度を可変にしたことを特徴とするレーザ式
バーコードスキャナ。
A laser beam generator and a laser beam emitted from the laser beam generator are traversed to perform one-dimensional linear scanning or two-dimensional planar scanning such as in the left-right direction. A laser bar code comprising: a vibrating mirror for causing the laser beam to be received, a light receiver for receiving a bar code reflection signal by scanning with the laser beam, and a waveform shaping circuit for shaping the bar code signal received by the light receiver into a digital waveform. A laser barcode scanner, wherein the vibration speed of the vibrating mirror is variable.
JP9212920A 1997-08-07 1997-08-07 Laser system bar code scanner Pending JPH1153462A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9212920A JPH1153462A (en) 1997-08-07 1997-08-07 Laser system bar code scanner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9212920A JPH1153462A (en) 1997-08-07 1997-08-07 Laser system bar code scanner

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ID=16630480

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9212920A Pending JPH1153462A (en) 1997-08-07 1997-08-07 Laser system bar code scanner

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JP (1) JPH1153462A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6360949B1 (en) * 1995-10-10 2002-03-26 Symbol Technologies, Inc. Retro-reflective scan module for electro-optical readers

Cited By (1)

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US6360949B1 (en) * 1995-10-10 2002-03-26 Symbol Technologies, Inc. Retro-reflective scan module for electro-optical readers

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