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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- black
- circuit
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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)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
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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