JP2748671B2 - Symbol reader - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、レーザ発振装置から照射されるレーザビー
ムを走査し、離れた物体に向けてレーザビームを当て、
その反射光を受光することにより、物体の表面に表され
た文字、符号等の記号を読取る記号読取装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial application field> The present invention scans a laser beam emitted from a laser oscillation device, and applies a laser beam toward a distant object.
The present invention relates to a symbol reading device that reads a symbol such as a character or a code displayed on the surface of an object by receiving the reflected light.

＜従来の技術＞ 近年のように、コンピュータが広く利用されるように
なると、コンピュータに接続される入出力装置に対して
も、より多様な機能が要求されるようになる。例えば、
カード、包装パッケージ等に記録された文字や符号を読
取り、即時にその内容を識別する光学式文字読取装置
（OCR）やバーコード読取装置（BCR）においては、読取
ヘッドを文字や符号面に接触させて読取るのではなく、
読取現象からある程度離れていても、あるいは読取対象
と真正面から正対できなくとも、正確に文字、符号を読
取ることができる機能が要求されるようになってきてい
る。<Related Art> As computers are widely used as in recent years, more various functions are required for input / output devices connected to the computers. For example,
In optical character readers (OCRs) and barcode readers (BCRs), which read characters and codes recorded on cards, packaging packages, etc., and immediately identify the contents, the reading head touches the characters and code surfaces. Instead of reading
There has been a growing demand for a function that can accurately read characters and codes even if it is somewhat away from the reading phenomenon, or even if it cannot face the reading object directly from the front.

上記の諸機能を実現するため、最近の記号読取装置
は、レーザ発振装置、レーザ発振装置から出たレーザビ
ームを一定の角度幅で走査するポリゴンミラーやガルバ
ノミラーなどの走査ミラー、読取対象から反射してきた
光を受光する受光素子、および受光信号を処理して読取
対象を識別する処理回路等を、据置き可能な筐体の中に
一体に組み込んだ構造のものが提供されている。この構
造の記号読取装置によれば、レーザビームを使用するの
で離れた位置でも小さなスポットを得ることができ、近
くにある読取対象のみならず、遠くにある読取対象を読
取ることもできる（読取深度が広い）ほか、ビームを自
動的にスキャンするので、ペン式の記号読取装置のよう
に筒先を動かす必要はなく、レーザビーム出射窓の視野
内に読取対象を例えば手で持って静止させるだけの簡単
な操作で読み取れるといった利点が得られる。In order to realize the above functions, recent symbol reading devices include a laser oscillator, a scanning mirror such as a polygon mirror or a galvanometer mirror that scans a laser beam emitted from the laser oscillator at a fixed angular width, and a reflection device from a reading object. There is provided a structure in which a light receiving element for receiving the received light, a processing circuit for processing a light receiving signal to identify a reading target, and the like are integrally incorporated in a mountable housing. According to the symbol reading device having this structure, a small spot can be obtained even at a distant position because a laser beam is used, and it is possible to read not only near reading objects but also far reading objects (read depth). In addition, since the beam is automatically scanned, there is no need to move the tip of the cylinder as in a pen-type symbol reader, just hold the object to be read in the field of view of the laser beam exit window and hold it, for example, with your hand. The advantage that reading can be performed with a simple operation is obtained.

また、ハンディなピストル型筐体に上記部品を組み込
んで筐体の筒先からレーザビームを照射するようにした
いわゆるハンドヘルドタイプのものでは、読取対象に対
して照準を定めるだけで読取を行うことができ、ハンデ
ィでどこでも持ち運びできる点とあいまって、例えばプ
リント基板面に印刷された小さなバーコード等のように
直接接触不可能な読取対象の読取も非常に簡便に行うこ
とができる。In addition, the so-called hand-held type, in which the above components are incorporated into a handy pistol-type housing and a laser beam is irradiated from the tip of the housing, can be read simply by aiming at the object to be read In addition to the fact that the portable object can be carried anywhere, it is very easy to read an object that cannot be directly contacted, such as a small bar code printed on the surface of a printed circuit board.

ところで、上記のようなレーザビームによりバーコー
ドを走査するようにした装置では、第５図に示すように
バーコード41を走査線l1に従って走査した場合に、受光
素子からは参照符号S1で示すようなバーコード41に対応
した変化を示す信号が得られる。この場合に、バーコー
ドの空間周波数fbは、バー（スペース）の幅とレーザビ
ームがバーコードを横切る速度（走査速度）とによって
下記第（１）式より定まる。By the way, in the apparatus in which the barcode is scanned by the laser beam as described above, when the barcode 41 is scanned according to the scanning line l1 as shown in FIG. Thus, a signal indicating a change corresponding to the appropriate barcode 41 is obtained. In this case, the spatial frequency fb of the bar code is determined by the following formula (1) depending on the width of the bar (space) and the speed (scanning speed) at which the laser beam crosses the bar code.

この空間周波数の信号が受光素子から出力され、その
後段の処理回路は当該空間周波数の信号を処理して、バ
ーコードが表す情報を識別することになる。 The signal of this spatial frequency is output from the light receiving element, and the subsequent processing circuit processes the signal of the spatial frequency to identify the information represented by the barcode.

一方、上記の走査ミラーには、第６図に示すように回
転軸51まわりに一定の振幅および振動数で往復変位して
レーザ光源52からのレーザビームL1を一定角度範囲θ１
に走査するガルバノミラーや、第７図に示すように回転
軸55まわりに一定角速度で回転駆動されてレーザ光源56
からのレーザ光L2を一定角度範囲θ２に走査するポリゴ
ンミラーが一般に用いられている。On the other hand, as shown in FIG. 6, the scanning mirror is reciprocally displaced around the rotation axis 51 at a constant amplitude and frequency so that the laser beam L1 from the laser light source 52 has a constant angular range θ1.
A galvanomirror that scans the laser light source, and a laser light source 56 that is rotationally driven at a constant angular speed around a rotation axis 55 as shown in FIG.
In general, a polygon mirror that scans the laser beam L2 from the camera in a certain angle range θ2 is used.

ところが、このような走査ミラーでは、走査範囲が扇
形に広がっているので、ミラーの反射面と読取対象であ
るバーコードなどが形成された記号面との間の距離（以
下「読取距離」という）に比例して上記の走査速度が大
きくなることになり、読取距離d1,d2での走査速度をそ
れぞれv1,v2とすれば、 d1:d2＝v1:v2 ……（２） となる。すなわち、近くにあるバーコードは低速で走査
され、遠くにあるバーコードは高速に走査される。However, in such a scanning mirror, the scanning range is fan-shaped, so that the distance between the reflecting surface of the mirror and the symbol surface on which a bar code or the like to be read is formed (hereinafter referred to as "reading distance"). The above-mentioned scanning speed increases in proportion to the following expression. Assuming that the scanning speeds at the reading distances d1 and d2 are v1 and v2, respectively, d1: d2 = v1: v2 (2). That is, near barcodes are scanned at a low speed, and far barcodes are scanned at a high speed.

この結果、上記の空間周波数fbは、当該装置において
予定されている最短の読取距離での上記走査速度v
_minと、この際短読取距離で読み取ろうとするバーコー
ドを構成するバー幅の最大値b_maxと、当該装置において
予定されている最長の読取距離での走査速度v_maxと、こ
の最長読取距離で読み取ろうとするバーコードを構成す
るバー幅の最小値b_minとによって表される下記第（３）
式の範囲の値を採り得ることになる。As a result, the above spatial frequency fb is the same as the scanning speed v at the shortest reading distance scheduled in the apparatus.
_min , the maximum value b _max of the bar width constituting the bar code to be read at a short reading distance at this time, the scanning speed v _max at the longest reading distance scheduled in the apparatus, and the longest reading distance. The following (3) represented by the minimum value b _min of the bar width constituting the bar code to be read
It will take a value in the range of the expression.

したがって、受光素子の出力信号を処理する処理回路
では、上記第（３）式の周波数範囲で適正な動作が確保
される必要がある。 Therefore, in the processing circuit that processes the output signal of the light receiving element, it is necessary to ensure proper operation in the frequency range of the above equation (3).

＜発明が解決しようとする課題＞ ところが、上記第（３）式から明らかなように、バー
コードの読取が可能な読取距離の範囲（以下「読取範
囲」という）を大きくし、さらに読取可能なバーコード
の種類（バー幅の範囲）を多くすると、上記処理回路に
要求される周波数範囲が増大する。このことは、処理回
路を構成する回路や部品の複雑化，高級化を招来し、装
置が大型化するとともにコストが増大することになる。<Problems to be solved by the invention> However, as is apparent from the above formula (3), the range of the reading distance (hereinafter referred to as "reading range") in which the barcode can be read is increased, and Increasing the type of barcode (bar width range) increases the frequency range required for the processing circuit. This causes the circuits and components constituting the processing circuit to be complicated and high-grade, resulting in an increase in the size of the device and an increase in cost.

さらには、外乱光の影響や外部からの電気的雑音を排
除するために電気的フィルタを用いてバーコードに対応
した周波数成分のみを抽出するようにした構成では、上
記バーコードの空間周波数の範囲の増大に伴って信号の
分離を良好に行えなくなるおそれがある。Furthermore, in a configuration in which only the frequency components corresponding to the barcode are extracted using an electric filter in order to eliminate the influence of disturbance light and external electric noise, the spatial frequency range of the barcode is limited. As the number of signals increases, there is a possibility that the signals cannot be properly separated.

そこで、本発明は、上述の技術的課題を解決し、装置
の大型化やコストの増大を招くことなく、取範囲を増加
させることができるとともに、読取距離に依らずに安定
した読取性能を得ることができる記号読取装置を提供す
ることを目的とする。Therefore, the present invention solves the above-mentioned technical problems, and can increase the coverage without inviting an increase in the size and cost of the apparatus, and obtain stable reading performance regardless of the reading distance. It is an object of the present invention to provide a symbol reading device capable of performing the above.

＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するための本発明の記号読取装置
は、第１図に示すように、レーザビームL11を出射する
ビーム出射手段21と、このビーム出射手段21からのレー
ザビームL11を偏向させて偏向後のレーザビームL11でバ
ーコードなどの記号を形成した記号面22を走査する走査
手段23と、記号面23からの反射光を受光して受光光量に
対応した電気信号を出力する検出手段24と、この検出手
段24の出力に基づいて記号面22に形成したバーコードな
どの記号を識別する処理手段25とを基本構成要素として
有する記号読取装置において、走査手段23と記号面22と
の間の距離を検出する距離検出手段26と、この距離検出
手段26の出力に基づいて走査手段23を制御する制御手段
27とを備えたものである。制御手段27は、走査手段23が
レーザビームL11を偏向させる偏向速度を変化させるも
のであって、この偏向速度の制御により、読取面22にお
けるレーザビームL11の走査速度を、走査手段23と読取
面22との間の距離に依らずにほぼ一定に調節する。<Means for Solving the Problems> As shown in FIG. 1, the symbol reading device of the present invention for achieving the above object includes a beam emitting unit 21 for emitting a laser beam L11, and a beam emitting unit 21 for emitting the laser beam L11. Scanning means 23 that deflects the laser beam L11 from the scanner and scans the symbol surface 22 on which a symbol such as a barcode is formed with the deflected laser beam L11, and receives reflected light from the symbol surface 23 to correspond to the amount of received light. Scanning means in a symbol reading device having, as basic components, detection means 24 for outputting a converted electric signal and processing means 25 for identifying a symbol such as a barcode formed on the symbol surface 22 based on the output of the detection means 24. Distance detecting means 26 for detecting a distance between the means 23 and the symbol surface 22, and control means for controlling the scanning means 23 based on the output of the distance detecting means 26
27. The control unit 27 changes a deflection speed at which the scanning unit 23 deflects the laser beam L11.By controlling the deflection speed, the scanning speed of the laser beam L11 on the reading surface 22 is changed between the scanning unit 23 and the reading surface. Adjust almost constant regardless of the distance from 22.

上記の距離検出手段26は、たとえば記号面22からの反
射光を検出して受光光量に対応した電気信号を出力する
受光素子や、超音波を利用した測距手段などにより構成
してもよい。The above-described distance detecting means 26 may be constituted by, for example, a light-receiving element that detects reflected light from the symbol surface 22 and outputs an electric signal corresponding to the amount of received light, a distance measuring means using ultrasonic waves, or the like.

＜作用＞ 走査手段23は、ビーム出射手段21からのレーザビーム
L11を偏向させることによって記号面22をレーザビームL
11で走査させるものであるので、もしもレーザビームL1
1を偏向させる偏向速度が固定的であれば、走査手段23
と記号面22との間の距離（読取距離）によってレーザビ
ームL11が記号面22に形成するスポットによって記号面2
2が走査される速度（走査速度）が変化することにな
る。すなわち、読取距離が長ければ走査速度が大きく、
読取距離が短ければ走査速度が小さくなる。<Operation> The scanning unit 23 is a laser beam from the beam emitting unit 21.
By deflecting L11, the symbol plane 22 is
Since scanning is performed at 11, the laser beam L1
If the deflection speed for deflecting 1 is fixed, the scanning means 23
Depending on the distance (reading distance) between the laser beam L11 and the symbol surface 22,
The speed at which 2 is scanned (scanning speed) changes. That is, the longer the reading distance, the higher the scanning speed,
The shorter the reading distance, the lower the scanning speed.

ところが、本発明では、距離検出手段26によって上記
読取距離を検出し、この距離検出手段26の出力に基づい
て走査手段23における上記偏向速度を制御手段27により
制御させることによって、読取距離に依らずに上記走査
速度がほぼ一定に保たれる。However, in the present invention, the reading distance is detected by the distance detecting means 26, and the deflection speed in the scanning means 23 is controlled by the control means 27 based on the output of the distance detecting means 26. The scanning speed is kept substantially constant.

これにより、検出手段24が出力する電気信号の周波数
（空間周波数）は読取距離に依らずにほぼ一定となるの
で、この検出手段24およびその後段の処理手段25などが
対応し得る周波数範囲を過度に広く設定することなく、
読取距離の範囲（読取範囲）を増大させることができ
る。また、走査速度がほぼ一定となることにより、読取
距離による空間周波数の変動が抑制されるので、読取距
離によらずに安定した読取性能が得られる。As a result, the frequency (spatial frequency) of the electric signal output from the detecting means 24 becomes substantially constant irrespective of the reading distance, so that the frequency range which can be dealt with by the detecting means 24 and the subsequent processing means 25 is excessively increased. Without setting it wide
The range of the reading distance (reading range) can be increased. In addition, since the scanning speed becomes substantially constant, fluctuation of the spatial frequency due to the reading distance is suppressed, so that stable reading performance can be obtained regardless of the reading distance.

＜実施例＞ 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。<Example> Hereinafter, an example will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第３図は本発明の記号読取装置の一実施例であるバー
コード読取装置の内部を示した斜視図である。この装置
はハンドヘルドタイプのバーコード読取装置であって、
ピストル形の筐体１の中に、半導体レーザ発振装置２、
半導体レーザ発振装置２の出力光を集束させる無収差レ
ンズ３、同出力光を偏向させて一定の角度幅にわたって
走査する回転式のポリゴンミラー４、ポリゴンミラー４
を回転させるモータ11、筐体１に形成した開口部13から
照射され距離Ｄだけ離れて置かれた記号面６に当たって
反射されてきた光を集光する円柱レンズ５、円柱レンズ
５を通して集光された反射光を受光する検出手段および
距離検出手段を兼ねるフォトダイオード等の受光素子
７、ポリゴンミラー４からの反射光を直接受光する走査
検出用受光素子12、並びに本発明の制御手順に従ってモ
ータ11の回転数を制御するとともに、受光素子７の出力
信号を波形整形、二値化して読取対象である例えばバー
コードの形状に対応する信号を得、この信号に基づきバ
ーコードの内容を識別する処理部を搭載した基板９を収
納している。筐体１から出ているコード10は、処理部９
の出力信号を外部に提供するための信号コードであり、
レバー８は、記号読取の開始を指示するための読取スイ
ッチである。上記半導体レーザ発振装置２および無収差
レンズ３を含んでビーム出射手段が構成されており、ポ
リゴンミラー４およびモータ11を含んで走査手段が構成
されている。FIG. 3 is a perspective view showing the inside of a bar code reader which is an embodiment of the symbol reader of the present invention. This device is a hand-held type bar code reader,
In a pistol-shaped housing 1, a semiconductor laser oscillation device 2,
An aberration-free lens 3 for converging the output light of the semiconductor laser oscillation device 2, a rotary polygon mirror 4 for deflecting the output light and scanning over a predetermined angular width, a polygon mirror 4
, A cylindrical lens 5 for condensing light reflected from the opening 13 formed in the housing 1 and hitting the symbol surface 6 placed at a distance D, and condensed through the cylindrical lens 5 Light receiving element 7 such as a photodiode which also serves as detecting means and distance detecting means for receiving reflected light, scanning detecting light receiving element 12 for directly receiving reflected light from polygon mirror 4, and motor 11 in accordance with the control procedure of the present invention. A processing unit that controls the number of rotations, shapes and binarizes the output signal of the light receiving element 7 to obtain a signal corresponding to, for example, the shape of a bar code to be read, and identifies the content of the bar code based on this signal Is mounted. The code 10 protruding from the housing 1 is
Is a signal code for providing the output signal of
The lever 8 is a reading switch for instructing the start of symbol reading. A beam emitting unit includes the semiconductor laser oscillation device 2 and the aberration-free lens 3, and a scanning unit includes the polygon mirror 4 and the motor 11.

上記の記号読取装置で、レバー８を操作すると、モー
タ11の駆動によりポリゴンミラー４が回転するととも
に、上記半導体レーザ発振装置２からレーザビームL21
が照射される。照射されたレーザビームL21は、回転す
るポリゴンミラー４のいずれかの反射面に当たって反射
されるとともに、当該反射光は、反射面の回転に対応し
て、一定角度にわたって走査される。この走査されたビ
ームL21は、開口部13を通過して記号面６に照射され
る。記号面６から反射されてきた光は、受光素子７によ
って受光され、その電気出力信号は、処理部９に設けら
れた処理回路30（第２図参照）によって検波増幅され、
二値化される。二値化されることにより信号は、バーコ
ードに対応した矩形パルス状となり、そのパルス間隔、
パルス幅等が読取られ、バーコードの内容が識別され
る。When the lever 8 is operated in the above symbol reading device, the polygon mirror 4 is rotated by the driving of the motor 11, and the laser beam L21 is emitted from the semiconductor laser oscillation device 2.
Is irradiated. The irradiated laser beam L21 is reflected on one of the reflecting surfaces of the rotating polygon mirror 4 and is reflected, and the reflected light is scanned over a certain angle in accordance with the rotation of the reflecting surface. The scanned beam L21 passes through the opening 13 and irradiates the symbol surface 6. The light reflected from the symbol surface 6 is received by the light receiving element 7, and its electric output signal is detected and amplified by a processing circuit 30 (see FIG. 2) provided in the processing unit 9.
It is binarized. By being binarized, the signal becomes a rectangular pulse corresponding to the bar code, and the pulse interval,
The pulse width and the like are read, and the contents of the barcode are identified.

第２図は上記のバーコード読取装置の電気的構成を示
すブロック図である。受光素子７の出力信号は、上記の
処理回路30に与えられているとともに、ライン31を介し
て制御回路32にも入力されている。この制御回路32は、
ライン31からの受光素子７の出力信号に基づいて３種類
の直流電圧Va,Vb,Vc（Va＞Vb＞Vc）をモータ11に切り換
えて与え、このモータ11の回転数をRa,Rb,Rc（Ra＞Rb＞
Rc）の３種類に変化させるものである。制御回路32に
は、それぞれ異なる基準電圧で受光素子７の出力信号を
レベル弁別する３個の比較器33A,33B,33Cと、この比較
器33A,33B,33Cの出力に基づいて上記３種類の直流電圧
を切り換える切換え部34とが備えられている。FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the bar code reader. The output signal of the light receiving element 7 is supplied to the above-mentioned processing circuit 30 and also to the control circuit 32 via the line 31. This control circuit 32
Three types of DC voltages Va, Vb, Vc (Va>Vb> Vc) are switched and applied to the motor 11 based on the output signal of the light receiving element 7 from the line 31, and the rotation speed of the motor 11 is changed to Ra, Rb, Rc (Ra>Rb>
Rc). The control circuit 32 includes three comparators 33A, 33B, and 33C for discriminating the level of the output signal of the light receiving element 7 with different reference voltages, and the three types of the three types based on the outputs of the comparators 33A, 33B, and 33C. And a switching unit 34 for switching the DC voltage.

第４図（ａ）は比較器33A,33B,33Cの動作を説明する
ための図である。受光素子７の出力信号は記号面６に形
成したバーコードに対応して変動するが、たとえばレー
ザビームL21が記号面６を１回走査する期間中における
記号面６からの反射光強度の最大値は、半導体レーザ発
振装置２から記号面６に至る光路長の増大に伴って減少
する。したがって、受光素子７の出力の１回の走査期間
中の最大値は上記の光路長の増大に伴って減少し、この
ため装置と記号面６との間の距離（以下「読取距離」と
いう）Ｄ（第３図参照）に対して第４図（ａ）のように
変化することになる。読取距離Ｄは、半導体レーザ発振
装置２から記号面６に至る光路長、またはポリゴンミラ
ー４と記号面６との間の距離に対応する。FIG. 4A is a diagram for explaining the operation of the comparators 33A, 33B, and 33C. The output signal of the light receiving element 7 fluctuates in accordance with the bar code formed on the symbol surface 6. For example, the maximum value of the intensity of the reflected light from the symbol surface 6 during a period in which the laser beam L21 scans the symbol surface 6 once. Decreases as the optical path length from the semiconductor laser oscillation device 2 to the symbol surface 6 increases. Therefore, the maximum value of the output of the light receiving element 7 during one scanning period decreases with the increase in the optical path length, and thus the distance between the apparatus and the symbol surface 6 (hereinafter referred to as "reading distance"). D (see FIG. 3) changes as shown in FIG. 4 (a). The reading distance D corresponds to the optical path length from the semiconductor laser oscillation device 2 to the symbol surface 6, or the distance between the polygon mirror 4 and the symbol surface 6.

比較器33A,33B,33Cでは、１回の走査期間中の受光素
子７の出力信号の最大値を各基準電圧に関してレベル弁
別しており、この最大値が範囲VAにあるときには比較器
33Aが検出信号を出力し、範囲VBにあるときには比較器3
3Bが検出信号を出力し、範囲VBにあるときには比較器33
Cが検出信号を出力する。切変え部34は、比較器33Aから
の検出信号が与えられたときには直流電圧Vaをモータ11
に与え、比較器33Bからの検出信号が与えられたときに
は直流電圧Vbをモータ11に与え、比較器33Cからの検出
信号が与えられたときには直流電圧Vcをモータ11に与え
るように切り換わる。In the comparators 33A, 33B, and 33C, the maximum value of the output signal of the light receiving element 7 during one scanning period is level-discriminated with respect to each reference voltage.
33A outputs a detection signal, and when it is in range VB, comparator 3
3B outputs a detection signal.
C outputs a detection signal. The switching unit 34 changes the DC voltage Va when the detection signal from the comparator 33A is given.
When the detection signal from the comparator 33B is supplied, the DC voltage Vb is supplied to the motor 11, and when the detection signal from the comparator 33C is supplied, the DC voltage Vc is supplied to the motor 11.

この結果、モータ11の回転数は、第４図（ｂ）に示す
ように読取距離Ｄが範囲DAであるときには比較的大きな
回転数Raとされ、範囲DBであるときには中間的な回転数
Rbとされ、範囲DCであるときには比較的小さな回転数Rc
とされる。すなわち、読取距離Ｄが大きいときには回転
数が小さく、また読取距離Ｄが小さいときには回転数が
大きくなるように、回転数が３段階に変化される。As a result, the rotation speed of the motor 11 is set to a relatively large rotation speed Ra when the reading distance D is in the range DA as shown in FIG.
Rb, and a relatively small rotation speed Rc when the range is DC.
It is said. That is, when the reading distance D is large, the rotation speed is small, and when the reading distance D is small, the rotation speed is increased in three stages so that the rotation speed becomes large.

モータ11の回転数の変化によってポリゴンミラー４に
おいてレーザビームL21が偏向される偏向速度が変化す
る。もしも、一定の読取距離Ｄに記号面６が配置されて
いる場合に、上記のようにモータ11の回転数を変化させ
れば、記号面６にレーザビームL21が形成するスポット
が当該記号面６を走査する走査速度が変化することにな
るが、モータ１の回転数にほぼ反比例する読取距離を設
定した場合には記号面６の走査速度はほぼ一定に保たれ
る。すなわち上記のように読取距離にほぼ反比例するよ
うにモータ11の回転数を変化させることによって、記号
面６の走査速度をほぼ一定に保つことができることにな
る。The deflection speed at which the laser beam L21 is deflected in the polygon mirror 4 by the change in the rotation speed of the motor 11 changes. If the symbol surface 6 is arranged at a fixed reading distance D and the rotation speed of the motor 11 is changed as described above, the spot formed by the laser beam L21 on the symbol surface 6 The scanning speed of scanning the symbol surface 6 changes, but when the reading distance is set substantially in inverse proportion to the rotation speed of the motor 1, the scanning speed of the symbol surface 6 is kept almost constant. That is, by changing the rotation speed of the motor 11 so as to be substantially in inverse proportion to the reading distance as described above, the scanning speed of the symbol surface 6 can be kept almost constant.

以上のように本実施例のバーコード読取装置によれ
ば、読取距離に対応してモータ11の回転数を３段階に変
化させることによって、記号面６上におけるレーザビー
ムL21の走査速度をほぼ一定に保つことができる。この
結果、バーコードに対応して変化する受光素子７の出力
の周波数である空間周波数の変動が抑制されるので、受
光素子７の後段の処理回路30は比較的狭い周波数範囲の
電気信号に対応できればよいことになる。したがって、
読取範囲を広く設定する場合でも、空間周波数の変動を
抑制できるので、処理回路30の構成部品として比較的狭
い周波数範囲の安価なものを用いることができ、また回
路が複雑化することもない。さらに、空間周波数の変動
が抑制される結果、読取距離に依らずに信号の二値化を
良好に行って安定した読取性能を得ることができる。As described above, according to the barcode reading apparatus of the present embodiment, the scanning speed of the laser beam L21 on the symbol surface 6 is made substantially constant by changing the rotation speed of the motor 11 in three stages in accordance with the reading distance. Can be kept. As a result, the variation of the spatial frequency, which is the output frequency of the light receiving element 7 that changes in accordance with the bar code, is suppressed, so that the processing circuit 30 at the subsequent stage of the light receiving element 7 can handle electric signals in a relatively narrow frequency range. It would be good if possible. Therefore,
Even when the reading range is set wide, fluctuations in the spatial frequency can be suppressed, so that inexpensive components having a relatively narrow frequency range can be used as components of the processing circuit 30, and the circuit is not complicated. Further, as a result of suppressing the fluctuation of the spatial frequency, it is possible to satisfactorily binarize the signal regardless of the reading distance and obtain a stable reading performance.

また、たとえば受光素子７と処理回路30との間に、バ
ーコードの空間周波数に対応した周波数成分を抽出する
ための電気的フィルタを介挿して外乱光や外来の電気的
雑音などの影響を排除するようにした場合にも、上記空
間周波数の変動幅が小さいので、上記の電気的フィルタ
を良好に動作させることができ、これにより広い読取範
囲でバーコードの識別を良好に行わせることができる。Further, for example, an electric filter for extracting a frequency component corresponding to the spatial frequency of the bar code is inserted between the light receiving element 7 and the processing circuit 30 to eliminate the influence of disturbance light and external electric noise. In this case, since the fluctuation range of the spatial frequency is small, the electric filter can be operated satisfactorily, whereby the barcode can be satisfactorily identified in a wide reading range. .

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、上記の実施例ではバーコードの検出のた
めの受光素子７を読取距離Ｄの検出のための距離検出手
段として共用しているが、受光素子７とは別に距離検出
用の受光素子を設けてもよい。また、距離検出手段に
は、記号面からの反射光強度に基づいて検出を行うもの
のほか、超音波を利用した測距手段などを適用すること
ができる。Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the light receiving element 7 for detecting the bar code is shared as the distance detecting means for detecting the reading distance D, but a light receiving element for detecting the distance is provided separately from the light receiving element 7. You may. Further, as the distance detecting means, a means for detecting based on the intensity of light reflected from the symbol surface, or a distance measuring means using ultrasonic waves can be applied.

さらに上記の実施例では、モータ11の回転数を３段階
に切り換えるようにしたが、２段階または４段階以上の
切換えが行われてもよく、さらにはモータ11の回転数を
検出された読取距離Ｄにほぼ反比例するように連続的に
切り換えるようにしてもよい。Further, in the above-described embodiment, the rotation speed of the motor 11 is switched to three stages. However, the rotation speed may be switched between two stages or four or more stages. D may be continuously switched so as to be substantially inversely proportional to D.

また、上記の実施例ではポリゴンミラーをモータによ
り回転させることによりレーザビームを偏向させるよう
にしているが、ガルバノミラーを往復角変位させるよう
にしてレーザビームを偏向させる走査手段が適用されて
もよい。この場合には読取距離に対応して単位時間当た
りの往復角変位の回数を変化させればよい。In the above embodiment, the laser beam is deflected by rotating the polygon mirror by a motor. However, a scanning unit that deflects the laser beam by displacing the galvanomirror in a reciprocating angle may be applied. . In this case, the number of reciprocal angular displacements per unit time may be changed according to the reading distance.

さらに本発明はバーコードでなく、文字を読取るOCR
にも適用できることはいうまでもない。その他本発明の
要旨を変更しない範囲内において、種々の設定変更を施
すことが可能である。Furthermore, the present invention provides an OCR that reads characters, not barcodes.
Needless to say, it can be applied to In addition, various setting changes can be made without departing from the scope of the present invention.

＜発明の効果＞ 以上のように、本発明の記号読取装置によれば、検出
手段が出力する電気信号の周波数（空間周波数）は読取
距離に依らずにほぼ一定となるので、この検出手段およ
びその後段の処理手段などが対応し得る周波数範囲を過
度に広く設定することなく、読取距離の範囲（読取範
囲）を増大させることができる。これによって、読取範
囲を増大させる場合でも、周波数帯域の広い高級な回路
部品を用いる必要がなく、回路の複雑化・大型化を招来
することもない。<Effects of the Invention> As described above, according to the symbol reading device of the present invention, the frequency (spatial frequency) of the electric signal output from the detecting means is substantially constant irrespective of the reading distance. The range of the reading distance (reading range) can be increased without excessively setting the frequency range that can be handled by the subsequent processing means and the like. As a result, even when the reading range is increased, it is not necessary to use high-grade circuit components having a wide frequency band, and the circuit does not become complicated and large.

また、空間周波数の変動が抑制されるので、読取距離
に依らずに安定した読取性能が得られるようになる。Further, since the fluctuation of the spatial frequency is suppressed, stable reading performance can be obtained regardless of the reading distance.

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

第１図は本発明の記号読取装置の基本構成を示すブロッ
ク図、 第２図は本発明の一実施例であるバーコード読取装置の
電化的構成を示すブロック図、 第３図は上記バーコード読取装置の内部構成を示す斜視
図、 第４図は制御回路32の動作を説明するための図、 第５図はバーコードの空間周波数を説明するための図、 第６図および第７図は走査ミラーの具体例を示す平面図
である。 21……ビーム出射手段、22……記号面、23……走査手
段、24……検出手段、25……処理手段、26……距離検出
手段、27……制御手段、２……半導体レーザ発振装置、
３……無収差レンズ、４……ポリゴンミラー、６……記
号面、７……受光素子（検出手段、距離検出手段）、９
……処理部、11……モータ、30……処理回路、32……制
御回路、33A,33B,33C……比較器、34……切換え部FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a symbol reading device of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of a bar code reading device according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the internal configuration of the reader, FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the control circuit 32, FIG. 5 is a diagram for explaining the spatial frequency of the bar code, FIG. 6 and FIG. FIG. 4 is a plan view showing a specific example of a scanning mirror. 21 ... beam emitting means, 22 ... sign surface, 23 ... scanning means, 24 ... detecting means, 25 ... processing means, 26 ... distance detecting means, 27 ... control means, 2 ... semiconductor laser oscillation apparatus,
3 ... aberration-free lens, 4 ... polygon mirror, 6 ... symbol surface, 7 ... light receiving element (detection means, distance detection means), 9
... Processing unit, 11 ... Motor, 30 ... Processing circuit, 32 ... Control circuit, 33A, 33B, 33C ... Comparator, 34 ... Switching unit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】レーザビームを出射するビーム出射手段
と、上記レーザビームを偏向させてこのレーザビームで
記号を形成した記号面を走査する走査手段と、上記記号
面からの反射光を受光して電気信号に変換する検出手段
と、この検出手段の出力に基づいて上記記号を識別する
処理手段とを有する記号読取装置において、 上記走査手段と記号面との間の距離を検出する距離検出
手段と、 この距離検出手段の出力に基づいて上記走査手段が上記
レーザビームを偏向させる速さを制御し、上記レーザビ
ームが上記記号面を走査する走査速度をほぼ一定に調整
する制御手段とを備えたことを特徴とする記号読取装
置。1. A beam emitting means for emitting a laser beam, a scanning means for deflecting the laser beam and scanning a symbol surface on which a symbol is formed with the laser beam, and receiving a reflected light from the symbol surface. In a symbol reading device having a detecting means for converting to an electric signal and a processing means for identifying the symbol based on an output of the detecting means, a distance detecting means for detecting a distance between the scanning means and a symbol surface; Control means for controlling a speed at which the scanning means deflects the laser beam based on an output of the distance detection means, and adjusting a scanning speed at which the laser beam scans the symbol surface to be substantially constant. A symbol reading device characterized by the above-mentioned.