JPS60157677A - バ−コ−ドリ−ダ増幅回路方式 - Google Patents
バ−コ−ドリ−ダ増幅回路方式Info
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- JPS60157677A JPS60157677A JP1391784A JP1391784A JPS60157677A JP S60157677 A JPS60157677 A JP S60157677A JP 1391784 A JP1391784 A JP 1391784A JP 1391784 A JP1391784 A JP 1391784A JP S60157677 A JPS60157677 A JP S60157677A
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- Japan
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- signal
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
- G06K7/10821—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
- G06K7/10851—Circuits for pulse shaping, amplifying, eliminating noise signals, checking the function of the sensing device
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
- H03K5/08—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
- H03K5/082—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding with an adaptive threshold
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- Nonlinear Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、バーコードリーダの増幅回路方式に関し、特
に雑音やオフセットを含むマークセンサ出力信号から黒
レベルおよび白レベルの中点レベルをめてスライスする
ことによｐ、高精度でマ一り信号を検出するバーコード
リーグ増幅回路方式に関する。
に雑音やオフセットを含むマークセンサ出力信号から黒
レベルおよび白レベルの中点レベルをめてスライスする
ことによｐ、高精度でマ一り信号を検出するバーコード
リーグ増幅回路方式に関する。
一般のバーコードリーダは、バーコード面を光学的に走
査して得られる反射光を、光センサで電気信号に変換す
るように構成されている。この光センサから出力される
電気信号は増幅され、その際スライス等によシ波形整形
される。これは、信号中に含まれている雑音成分やバイ
アスその他によるオフセット成分等の影響を除去し、バ
ーコード情報を正しく取シ出すことを可能にする。
査して得られる反射光を、光センサで電気信号に変換す
るように構成されている。この光センサから出力される
電気信号は増幅され、その際スライス等によシ波形整形
される。これは、信号中に含まれている雑音成分やバイ
アスその他によるオフセット成分等の影響を除去し、バ
ーコード情報を正しく取シ出すことを可能にする。
次にバーコードリーダにおける従来の増幅方式およびス
ライス方式について説明する。
ライス方式について説明する。
増幅方式には、ＤＣ結合増幅器型とＡＣ結合増幅器型が
ある。ＤＣ結合増幅器型は、完全なりＣ成分の再生が可
能である代りにバーコードリーダの光源あるいは光セン
サの劣化あるいはバイアス変化などの特性変化に対する
マージンが小さく。
ある。ＤＣ結合増幅器型は、完全なりＣ成分の再生が可
能である代りにバーコードリーダの光源あるいは光セン
サの劣化あるいはバイアス変化などの特性変化に対する
マージンが小さく。
定期的なレベル調整が必要とされる。また、 ＡＣ結合
増幅器型では、経時変化に対する調整は不要であるが、
信号の１個とそれ以後の信号とで振幅中心が変動し、最
初の１個の信号についてはマージンが小さいという欠点
があった。第１図は上記２つの型の増幅器の信号比較を
行なったもので図（→はバーコードの例１図＜ｈ＞はＤ
Ｃ結合増幅器の出力信号１図（Ｃ）はＡＣ結合増幅器の
出力信号を示す。
増幅器型では、経時変化に対する調整は不要であるが、
信号の１個とそれ以後の信号とで振幅中心が変動し、最
初の１個の信号についてはマージンが小さいという欠点
があった。第１図は上記２つの型の増幅器の信号比較を
行なったもので図（→はバーコードの例１図＜ｈ＞はＤ
Ｃ結合増幅器の出力信号１図（Ｃ）はＡＣ結合増幅器の
出力信号を示す。
他方、スライス方式についてみると、その主なものに固
定スライス方式と浮動スライス方式とがある。
定スライス方式と浮動スライス方式とがある。
第２図に、固定スライス方式を用いた波形整形の例を示
す。入力信号に対して、固定されたスライスレベルＥＪ
が設定され、このスライスレベルにかかった信号部分が
パルスとして出力富れる。
す。入力信号に対して、固定されたスライスレベルＥＪ
が設定され、このスライスレベルにかかった信号部分が
パルスとして出力富れる。
この方式の欠点は、一般にマークセンサの利得は高域周
波数で低下するため、バーコードの空間周波数（バーコ
ード密度）が高くなると、センサ出力信号すなわち図の
入力信号のレベルが、Ｐｚ、Ｐｇのように、低下して出
力パルス幅が狭くなり、場合によっては、Ｐ６． Ｐ？
のようにスライスレベルＥｙ以下となって検出されず、
エラーを生じることである。さらにこの状況は、バーコ
ードリーダの経年変化や使用環境変化による信号中のオ
フセット量の変化によっても影響される。
波数で低下するため、バーコードの空間周波数（バーコ
ード密度）が高くなると、センサ出力信号すなわち図の
入力信号のレベルが、Ｐｚ、Ｐｇのように、低下して出
力パルス幅が狭くなり、場合によっては、Ｐ６． Ｐ？
のようにスライスレベルＥｙ以下となって検出されず、
エラーを生じることである。さらにこの状況は、バーコ
ードリーダの経年変化や使用環境変化による信号中のオ
フセット量の変化によっても影響される。
浮動スライス方式は、上記した固定スライス方式の欠点
を改良したものであシ、第３図にその例を示す。図示の
ように、スライスレベルを入力信号工のレベルに応じて
変化させるものであυ、スライス信号Ｓとしては入力信
号を時定数回路で積分したものが使用される。この方式
の欠点は、バーコードの空間周波数が低いとき入力信号
とスライス信号とのレベル差が小さくなり、Ｓ／Ｎマー
ジンが減少することと、空間周波数によシスライスポイ
ントが変化し、空間周波数が高い場合の信号では、第４
図（→に示すようにスライスレベルが振幅中心近傍を通
り、空間周波数が低い場合の信号では、第４図（ｂ）に
示すようにスライスレベルが振幅の上下限に近くな９．
その結果、空間周波数が変化する境目の信号では、第４
図（１５）に示すように第４図（ｈ）の場合よりもパル
ス幅Ｔｗが狭くなって１幅方向のマージンが減少するこ
とである。
を改良したものであシ、第３図にその例を示す。図示の
ように、スライスレベルを入力信号工のレベルに応じて
変化させるものであυ、スライス信号Ｓとしては入力信
号を時定数回路で積分したものが使用される。この方式
の欠点は、バーコードの空間周波数が低いとき入力信号
とスライス信号とのレベル差が小さくなり、Ｓ／Ｎマー
ジンが減少することと、空間周波数によシスライスポイ
ントが変化し、空間周波数が高い場合の信号では、第４
図（→に示すようにスライスレベルが振幅中心近傍を通
り、空間周波数が低い場合の信号では、第４図（ｂ）に
示すようにスライスレベルが振幅の上下限に近くな９．
その結果、空間周波数が変化する境目の信号では、第４
図（１５）に示すように第４図（ｈ）の場合よりもパル
ス幅Ｔｗが狭くなって１幅方向のマージンが減少するこ
とである。
この場合、固定スライス方式においては１周減数の高域
で増幅器の利得を上げ、空間周波数に対する入力信号の
振幅を均一化してから固定スライスする周波数ＡＧＯ法
が考えられ、ｔた浮動スライス方式においてはスライス
レベルのＤＣ成分変動が大きすぎるのを補正するために
、第５図（→に示すようにダイオードＤｚ、Ｄａをスラ
イスレベル保持用コンデンサＣを含む時定数回路の入力
側に挿入して、第５図Ｃｂ）に示すように、その順方向
電圧ｖＤｆだけ、スライスレベルが入力信号振幅の上下
限値から内側に抑えられるようにする方法が考えられる
。しかし、第５図（α）の回路の場合、 ＤＣの安定レ
ベルは＋または−に固定されなけ朴ばならず、極端なＡ
Ｃ結合を行なうことは不可能である。
で増幅器の利得を上げ、空間周波数に対する入力信号の
振幅を均一化してから固定スライスする周波数ＡＧＯ法
が考えられ、ｔた浮動スライス方式においてはスライス
レベルのＤＣ成分変動が大きすぎるのを補正するために
、第５図（→に示すようにダイオードＤｚ、Ｄａをスラ
イスレベル保持用コンデンサＣを含む時定数回路の入力
側に挿入して、第５図Ｃｂ）に示すように、その順方向
電圧ｖＤｆだけ、スライスレベルが入力信号振幅の上下
限値から内側に抑えられるようにする方法が考えられる
。しかし、第５図（α）の回路の場合、 ＤＣの安定レ
ベルは＋または−に固定されなけ朴ばならず、極端なＡ
Ｃ結合を行なうことは不可能である。
またいずれにしろ上記のような改良によっても。
バーコードの空間周波数の高低に基づく７ソルス幅の変
動は避けられず１幅方向でのマージンが減少するという
問題があった。
動は避けられず１幅方向でのマージンが減少するという
問題があった。
本発明の目的は、バーコードリーグ増幅回路において９
幅方向のマージンの大きいスライス手段を提供すること
にある。
幅方向のマージンの大きいスライス手段を提供すること
にある。
一般に、バーコード増幅回路への入力信号波形は、第６
図に示すように正弦波状をなしており。
図に示すように正弦波状をなしており。
中心レベル近傍では変化速度が大きく、上限近傍では変
化速度が遅い。そのため図示のように、波形の中央部と
上限部とにおいである一定の振幅変化値Δｖ、１を設定
したとき、それぞれの時間幅ΔＴ１とΔＴｓとの間には
ΔＴｌ＜ΔＴ８ の関係が成り立つ。
化速度が遅い。そのため図示のように、波形の中央部と
上限部とにおいである一定の振幅変化値Δｖ、１を設定
したとき、それぞれの時間幅ΔＴ１とΔＴｓとの間には
ΔＴｌ＜ΔＴ８ の関係が成り立つ。
し九がって、振幅変化が最大である波形の中心付近でス
ライスするのが、パルス幅変化を最小にする上では望ま
しい。本発明の構成は、この中心スライス方式に基づく
ものであり、マークセンサと、該マークセンサの出力信
号から黒レベルおよび白レベルを□それぞれ検出する手
段と、咳黒Ｖペルおよび白レベルの中点レベルをめる手
段と。
ライスするのが、パルス幅変化を最小にする上では望ま
しい。本発明の構成は、この中心スライス方式に基づく
ものであり、マークセンサと、該マークセンサの出力信
号から黒レベルおよび白レベルを□それぞれ検出する手
段と、咳黒Ｖペルおよび白レベルの中点レベルをめる手
段と。
核中点レベルに基づいてマークセンサの出力信号をスラ
イスする手段とをそなえていることを特徴としている。
イスする手段とをそなえていることを特徴としている。
以下に１本発明の詳細を実施例にしたがって説明する。
第７図は１本発明の１実施例の概要図であｐ。
１は白レベルホールド回路、２は差動増幅器、３は黒レ
ベルホールド回路、４は比較器、５は分圧器、６は入力
端子、７は出力端子を示す。
ベルホールド回路、４は比較器、５は分圧器、６は入力
端子、７は出力端子を示す。
マークセンサからの出力信号は、入力端子６に与えられ
、白レベルホール１回ｗｒ１にょシ、白レベルに相当す
る信号の一方のピーク値が抽出され保持される。差動増
幅器２は、白レベルを基準にして入力信号を反転増幅し
９次に黒レベル申−ルト回路３で黒レベルに相当する他
方のピーク値が抽出され、保持される。
、白レベルホール１回ｗｒ１にょシ、白レベルに相当す
る信号の一方のピーク値が抽出され保持される。差動増
幅器２は、白レベルを基準にして入力信号を反転増幅し
９次に黒レベル申−ルト回路３で黒レベルに相当する他
方のピーク値が抽出され、保持される。
黒レベルホールド回路３の出力には、黒レベルと白レベ
ルに挾まれた信号成分が現われる。それを２個の抵抗Ｒ
からなる分圧器５で２分の１に分圧し、中心レベルを抽
出する。
ルに挾まれた信号成分が現われる。それを２個の抵抗Ｒ
からなる分圧器５で２分の１に分圧し、中心レベルを抽
出する。
比較器４は１分圧器Ｓから得られた中心レベルの電圧を
スライスレベルとして、差動増幅器２からの出力信号を
スライスし、ノでルス信号を生成して、出力端子７へ出
力する。
スライスレベルとして、差動増幅器２からの出力信号を
スライスし、ノでルス信号を生成して、出力端子７へ出
力する。
第８図は、第７図に示した実施例の詳細回路図であり、
第９図は、第８図の回路の各部信号波形図である。第８
図において、白レベルホールド回路ｌに与えられている
負バイアス電圧Ｖαは、マークセンサ出力信号に含まれ
ている正のオフセット電圧とバランスさせるだめのもの
であり、ま九黒レベルホールド回路３に与えられている
正のバイアス電圧＋ｖｂ は、最初の白を明確にＩＩ
□ ＩＩと判定させるだめのものである。これは、ピー
クホールド回路がまだピーク値を保持していないため。
第９図は、第８図の回路の各部信号波形図である。第８
図において、白レベルホールド回路ｌに与えられている
負バイアス電圧Ｖαは、マークセンサ出力信号に含まれ
ている正のオフセット電圧とバランスさせるだめのもの
であり、ま九黒レベルホールド回路３に与えられている
正のバイアス電圧＋ｖｂ は、最初の白を明確にＩＩ
□ ＩＩと判定させるだめのものである。これは、ピー
クホールド回路がまだピーク値を保持していないため。
スライスレベルが低くなり、不定領域となるからである
。
。
第９図において、（→はマークの例を示し、（ｈ）は入
力端子６０入力信号で１点線■は白レベルを示す。（Ｃ
）は差動増幅器２の出力信号を示し９点線■は黒レベル
、点線■は中心レベルを示す。（カは比較器４から得ら
れる出力信号である。
力端子６０入力信号で１点線■は白レベルを示す。（Ｃ
）は差動増幅器２の出力信号を示し９点線■は黒レベル
、点線■は中心レベルを示す。（カは比較器４から得ら
れる出力信号である。
第１０図は１本発明の他の実施例の回路図であシ、第１
１図は第１Ｏ図に示す実施例回路の各部信号波形図であ
る。
１図は第１Ｏ図に示す実施例回路の各部信号波形図であ
る。
第１０図において、８はＡＣ増幅器、９は白レベルホー
ルド回路、１０は黒レベルホールド回路。
ルド回路、１０は黒レベルホールド回路。
１１はバイアス回路、１２は分圧器、１３は比較器、１
４は入力端子、１５は出力端子を示す。
４は入力端子、１５は出力端子を示す。
ＡＣ増幅器８は、マークセンサの出力信号中に含まれる
直流バイアス成分を除去し、その変動による影響をなく
す作用をもっている。マークセンサの出力信号は２０Ｈ
２乃至２ Ｋｋｌｚ の周波数帯域をもっているため、
ＡＣ増幅器８も十分な低域特性をそなえる必要がある。
直流バイアス成分を除去し、その変動による影響をなく
す作用をもっている。マークセンサの出力信号は２０Ｈ
２乃至２ Ｋｋｌｚ の周波数帯域をもっているため、
ＡＣ増幅器８も十分な低域特性をそなえる必要がある。
白レベルホールド回路９および黒レベルホールド回路１
０は、第８図に示されている実施例の白レベルホールド
回路１および黒レベルホールド回路３に対応している。
０は、第８図に示されている実施例の白レベルホールド
回路１および黒レベルホールド回路３に対応している。
上記光の実施例ではこれらの白レベルおよび黒レベルの
ホールド回路が縦続的に設けられていたが、第１０図の
実施例では。
ホールド回路が縦続的に設けられていたが、第１０図の
実施例では。
これを並列構成としている。
各ホールド回路９．１０は、入力信号から、ダイオード
Ｄｉ、Ｄ２を用いてそれぞれ正および負のピーク、すな
わち白レベルおよび黒しベルヲ逐次的に抽出し１時定数
回路ＣＩＲＩ 、 ＣｇＲｓ＋によってエンベロープホ
ロワとして機能する。
Ｄｉ、Ｄ２を用いてそれぞれ正および負のピーク、すな
わち白レベルおよび黒しベルヲ逐次的に抽出し１時定数
回路ＣＩＲＩ 、 ＣｇＲｓ＋によってエンベロープホ
ロワとして機能する。
分圧器１２は、白レベルおよび黒レベルの中心レベルを
得るために使用され、比較器１３は、この中心レベルを
用いて、ＡＣ増幅器８からの出力信号をスフイスし、・
ソルス整形して出力端子１５へ出力する。
得るために使用され、比較器１３は、この中心レベルを
用いて、ＡＣ増幅器８からの出力信号をスフイスし、・
ソルス整形して出力端子１５へ出力する。
バイアス回路１１は、最初の白レベルを０１に設定する
だめのものである。これは、最初はピークホールド回路
から適正なスライス信号余得ることができない九めであ
る。
だめのものである。これは、最初はピークホールド回路
から適正なスライス信号余得ることができない九めであ
る。
第１１図において、（α）はバーコードマーク、（ｂ）
はマークセンサからの出力信号で、ＡＣ増幅器８への入
力信号となるものである。（Ｃ）はＡＣ増幅器８の出力
信号であシ、波形中に示す点線■は白レベル、点線■は
黒レベル、点線■は中心レベルを表わしている。そして
（カは比較器１３でスライスした出力信号である。
はマークセンサからの出力信号で、ＡＣ増幅器８への入
力信号となるものである。（Ｃ）はＡＣ増幅器８の出力
信号であシ、波形中に示す点線■は白レベル、点線■は
黒レベル、点線■は中心レベルを表わしている。そして
（カは比較器１３でスライスした出力信号である。
以上のように９本発明によれば、簡単な構成により常に
中心スライスレベルを動的に生成して。
中心スライスレベルを動的に生成して。
幅方向マージンの大きいバーコードマーク信号の再生を
行なうことができ、安価で精度の高いバーコードリーダ
増幅回路を提供できる。
行なうことができ、安価で精度の高いバーコードリーダ
増幅回路を提供できる。
第１図（α）乃至（Ｃ）は増幅方式の説明図、第２図は
固定スライス方式の説明図、第３図は浮動スライス方式
の説明図、第４図（α）乃至（Ｃ）は浮動スライス方式
における空間周波数の影響の説明図１第５図は改良され
た浮動スライス方式の説明図、第６図は幅方向マージン
の説明図、第７図は本発明の１実施例回路の概要図、第
８図は第７図に示す実施例の詳細回路図、第９図は第８
図に示す回路の各部信号波形図、第１０図は本発明の他
の実施例の回路図、第１１図は第１０図に示す回路の各
部信号波形図である。 図中、８はＡＣ増幅器、９は白レベルホールド回路、１
０は黒レベルホールド回路、１１はバイアス回路、１２
は分圧器、１３は比較器、１４は入力端子、１５は出力
端子を示す。 特許出願人 ユーザツク電子工業株式会社代理人弁理士
長径用 文 廣（外２名）城 凶 口 − 円 四 箋 ぐ ＯＧＯ 占 ♂
固定スライス方式の説明図、第３図は浮動スライス方式
の説明図、第４図（α）乃至（Ｃ）は浮動スライス方式
における空間周波数の影響の説明図１第５図は改良され
た浮動スライス方式の説明図、第６図は幅方向マージン
の説明図、第７図は本発明の１実施例回路の概要図、第
８図は第７図に示す実施例の詳細回路図、第９図は第８
図に示す回路の各部信号波形図、第１０図は本発明の他
の実施例の回路図、第１１図は第１０図に示す回路の各
部信号波形図である。 図中、８はＡＣ増幅器、９は白レベルホールド回路、１
０は黒レベルホールド回路、１１はバイアス回路、１２
は分圧器、１３は比較器、１４は入力端子、１５は出力
端子を示す。 特許出願人 ユーザツク電子工業株式会社代理人弁理士
長径用 文 廣（外２名）城 凶 口 − 円 四 箋 ぐ ＯＧＯ 占 ♂
Claims (1)
- マークセンサと、該マークセンサの出力信号から黒レベ
ルおよび白レベルをそれぞれ検出する手段と、該黒レベ
ルおよび白レベルの中点レベルをめる手段と、該中点レ
ベルに基づいてマークセンサの出力信号をスライスする
手段とをそなえていることを特徴とするバーコードリー
グ増幅回路方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1391784A JPS60157677A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | バ−コ−ドリ−ダ増幅回路方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1391784A JPS60157677A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | バ−コ−ドリ−ダ増幅回路方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60157677A true JPS60157677A (ja) | 1985-08-17 |
Family
ID=11846519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1391784A Pending JPS60157677A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | バ−コ−ドリ−ダ増幅回路方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60157677A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6260074A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-03-16 | Tokyo Electric Co Ltd | バ−コ−ドスキヤナ− |
| JPH0192888A (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バーコード検出装置 |
| JPH05500721A (ja) * | 1989-09-22 | 1993-02-12 | ザ・ガバナー・アンド・カンパニー・オブ・ザ・バンク・オブ・イングランド | 調整可能なしきい値を有する磁気コード読取装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4898724A (ja) * | 1972-02-22 | 1973-12-14 |
-
1984
- 1984-01-27 JP JP1391784A patent/JPS60157677A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4898724A (ja) * | 1972-02-22 | 1973-12-14 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6260074A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-03-16 | Tokyo Electric Co Ltd | バ−コ−ドスキヤナ− |
| JPH0564395B2 (ja) * | 1985-09-10 | 1993-09-14 | Tokyo Electric Co Ltd | |
| JPH0192888A (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バーコード検出装置 |
| JPH05500721A (ja) * | 1989-09-22 | 1993-02-12 | ザ・ガバナー・アンド・カンパニー・オブ・ザ・バンク・オブ・イングランド | 調整可能なしきい値を有する磁気コード読取装置 |
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