JP2007518189A - 光学読取装置 - Google Patents

Abstract

第１の無線トランシーバを含む光学撮像装置と、第１の無線トランシーバと通信する第２の無線トランシーバを含むベースユニットとを含む、光学標印を読み取るための光学デバイス。ベースユニットは、光学撮像装置を受け、光学撮像装置をプレゼンテーションモードで使用できるような方向に、光学撮像装置を位置決めするように構成される。

Description

このＰＣＴ出願は特に、参照により本明細書に組み込まれる、２００４年１月９日に出願された「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅａｄｅｒ」と題する米国特許出願第１０／７５４６５３号の優先権を主張する。

本発明は一般に、光学読取装置に関し、詳細には、ハンドヘルド型読取装置からプレゼンテーション型読取装置に、逆もまた同様に再構成可能な光学読取装置に関する。

小売り環境では、バーコードが、商品を識別するための標準的なものとなっている。典型的には、各物品は、当該物品の説明に関連するバーコードでマーク付けされ、当該物品の価格はデータベース内に格納される。小売り環境における精算所は典型的には、例えばフラットベッドスキャナなどの据え置きプレゼンテーションタイプの光学読取装置、あるいは有線式の（ｔｅｔｈｅｒｅｄ）ハンドヘルド型光学読取装置を利用する。

フラットベッドスキャナタイプの光学読取装置では、典型的にはキャッシャが手動で、光学標印（ｉｎｄｉｃｉａ）の付いた物品を光学読取装置の視野内に移動させ、光学読取装置が光学標印を復号できるように物品を配向する必要がある。フラットベッドスキャナタイプの光学読取装置は、キャッシャによって当該光学読取装置の視野を通して容易に移動できる小さい物品上の符号化された光学標印を走査するのには適切であり得るが、これらのタイプの光学読取装置は、大きな物品または重い物品を取り扱う際には、いくつかの欠点を有している。

別の手法は、プレゼンテーションモードで動作するように構成され、キャッシュレジスタ付近のスタンド内に取り付けられた有線式のハンドヘルド型光学読取装置を使用するというものであった。この手法の１つの欠点は、物品上の光学標印が有線式のハンドヘルド型光学読取装置の到達範囲外にある場合には、有線式の光学読取装置によって光学標印が読み取られ得る位置に、当該物品を再配置しなければならないことである。このように必要となる再配置は、大きな物品および／または重い物品を誰かが移動させる必要があり、そのため、この手法の効率が低下するので、有線式の光学読取装置をプレゼンテーション走査において動作させる有用性が大きく損なわれる。また、大きな物体および／または重い物体の移動はその性質上、危険を伴う。さらに、手動モードで動作する有線式のハンドヘルド型光学読取装置はしばしば、復号可能な画像を取り込むために、オペレータによる複数のトリガ・アクティベーションを必要とする。

別の手法は、光学標印を読み取るために、手動操作を必要とする有線式のハンドヘルド型光学読取装置を使用する。典型的には、有線式の読取装置は、キャッシャによって操作され、有線の故に動作範囲が限られている。有線によってもたらされる上記の限られた範囲は、光学標印が光学読取装置から離れて配置されている場合の大きな物品の操作を伴う物品の処理の際に、上記のタイプの読取装置を使用することを困難にしている。手動モードでは、光学読取装置は、光学標印を復号するために、トリガからのアクティベーション信号を必要とする。光学標印が復号される前に、多数のトリガ・アクティベーションが、必要とされることが多い。光学標印を復号しようとする試みが失敗すると、しばしば、オペレータまたは顧客にフラストレーションが生じ、その結果、顧客満足を損なうことになる。

提案されている別の手法は、別個のプレゼンテーションタイプの光学読取装置と共に、ベースユニットと無線通信する光学読取装置を使用する。この手法では、プレゼンテーション光学読取装置の視界の外にある光学標印を読み取ることが必要とされるまでは、無線光学読取装置は、ドッキングクレードルつまりドッキングステーション内に保持される。この手法の１つの欠点は、各キャッシャステーション専用の複数の光学読取装置を有する必要があることに関する、費用および非効率性である。この手法で使用される無線光学読取装置は典型的には、光学標印を復号するためにトリガからのアクティベーション信号の供給を必要とする手動モードで動作する。光学標印が復号される前に、多数のトリガ・アクティベーションが、必要とされることが多い。光学標印を復号しようとする試みが失敗すると、しばしば、オペレータまたは顧客にフラストレーションが生じ、その結果、顧客満足を損なうことになる。

したがって、いくつかの例では、固定式のプレゼンテーション光学読取装置として働き、必要が生じたときは持ち運び可能なハンドヘルド型光学読取装置として働くこともできる、従来の有線式のハンドヘルド型光学読取装置のレンジよりも広いレンジを備える光学読取装置を有することが、望ましいはずである。

したがって、本発明の例示的な一実施形態によれば、第１の無線トランシーバを含む光学撮像装置と、第１の無線トランシーバと通信する第２の無線トランシーバを含むベースユニットと、を含む、光学標印を読み取るための光学デバイスが提供される。ベースユニットは、光学撮像装置を受け、光学撮像装置をプレゼンテーションモードで使用できるような方向に、光学撮像装置を位置決めするように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、光学標印を読み取るための光学デバイスが、提供される。光学デバイスは、ハンドヘルド動作向けに構成された光学読取装置を含む。光学読取装置は、手動モードと、プレゼンテーションモードとの間で切換え可能である。光学読取装置は、少なくとも片方の手で握られるように構成されたハウジングを有し、このハウジングが内部容積（ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｖｏｌｕｍｅ）を定義する。光学読取装置はさらに、内部容積内に配設された照明部材と、内部容積内に配設された画像取込み部材と、を含む。光学読取装置はさらに、照明部材および画像取込み部材と通信する制御回路と、オペレータによってアクティブ化されるように構成されたトリガ部材とを含み、トリガ部材は、制御回路と通信し、制御回路は、オペレータによるトリガ部材のアクティベーションに応答して、画像取込み部材に画像を取り込むよう命令するように構成される。光学読取装置はさらに、ハウジング内に配設された再充電可能な電力供給源を含み、この電力供給源が制御回路に結合され、それによって制御回路に電力が供給される。再充電可能な電力供給源は、照明部材に結合され、それによって照明部材に電力が供給され、さらに、画像取込み部材に結合され、それによって画像取込み部材に電力が供給される。再充電可能な電力供給源は、ハウジングの周辺に近接して配設された第１の電気接点部材を含む。光学デバイスはさらに、光学読取装置を受け、光学読取装置を受けた状態で、プレゼンテーション読取装置としての光学読取装置の使用が円滑に進む向きに、光学読取装置を維持するように構成されたベースユニットを含む。ベースユニットは、第１の電気接点部材に係合するように構成された第２の電気接点部材を含み、この第２の電気接点部材は、光学読取装置がベースユニットによって受けられたときに、第１の電気接点部材と前記第２の電気接点部材との間に導電性が確立され、それによって再充電可能な電力供給源に電力が供給され、それによって再充電可能な電力供給源が再充電され得るように配設される。

本発明の他の実施形態によれば、光学標印を読み取るための光学デバイスが、提供される。光学デバイスは、ハンドヘルド型光学読取装置を含む。ハンドヘルド型光学読取装置は、ハウジングを含む。ハンドヘルド型光学読取装置はさらに、ハウジング内に配設された画像センサと、画像センサに近接して配設されて、光を放出するように構成された、光源と、を含む。ハンドヘルド型光学読取装置はさらに、放出された光を受け取り、画像センサの視野内に光線を導くように配設され、それによってオペレータがターゲットの標印を照明することを可能とする照明光学系を含む。ハンドヘルド型光学読取装置はさらに、画像センサおよび光源に結合されて画像センサおよび光源の動作を制御するように構成された、動作制御回路を含む。ハンドヘルド型光学読取装置はさらに、動作回路に結合されて画像センサおよび光源に電力を供給するバッテリを含む。ハンドヘルド型光学読取装置はさらに、バッテリに結合された電気コネクタを含み、この電気コネクタは、ハウジングの外面に近接して配設され、外部の電力供給源に係合され得る。ハンドヘルド型光学読取装置はさらに、画像センサに結合された第１の無線通信トランシーバを含み、この第１の無線通信トランシーバは、送信される無線通信が、光学標印に関する情報を含む信号を送信するように構成される。光学デバイスは、また、ハンドヘルド型光学読取装置を受けるように構成されたベースユニットを含む。ベースユニットはさらに、プレゼンテーション読取装置としての使用のために、ハンドヘルド型光学読取装置を位置決めするように構成される。ベースユニットは、ハンドヘルド型光学読取装置がベースユニットによって受けられた状態で、バッテリに電力を供給するように構成された電力供給源と、第１の無線通信トランシーバと通信するように構成された第２の無線通信トランシーバと、通信インターフェイスと、を含み、それによってベースユニットは、ホストと結合され得、ホストとの電気通信を行うことができる。

本発明のさらに他の実施形態によれば、トランザクションシステムが提供される。トランザクションシステムは、第１の通信ポートを有するホストを含む。トランザクションシステムはさらに、ホストと通信するベースユニットを含む。ベースユニットは、バッテリ充電器と、第１の無線トランシーバと、第１の通信ポートと通信するように構成された第２の通信ポートと、を含み、第２の通信ポートは、無線トランシーバと通信する。トランザクションシステムはさらに、ベースユニットと着脱可能に係合可能なハンドヘルドユニットを含む。ハンドヘルドユニットは、ハウジングを含む。ハンドヘルドユニットは、ハウジング内に配設されたバッテリと、バッテリに結合され、かつハウジング内に配設された画像取込み回路と、を含む。画像取込み回路は、画像を第１の電気信号に変換するように構成された画像センサと、画像センサに結合された復号回路と、を含む。復号回路は、第１の電気信号を受信し、第１の電気信号を復号するように構成される。復号回路は、光学標印内に含まれる情報を表す第２の電気信号を出力する。ハンドヘルドユニットはさらに、復号回路に結合された無線トランシーバを含み、この無線トランシーバは、第２の電気信号を受信し、第２の電気信号をブロードキャストするように配設される。

本発明のさらに他の実施形態によれば、光学読取装置を使用する方法が、提供される。光学読取装置を使用する方法は、ハンドヘルド動作向けに構成された光学読取装置デバイスを提供するステップと、光学読取装置デバイスを受けるように構成されたベースユニットを提供するステップと、を含む。光学読取装置を使用する方法はさらに、光学読取装置デバイスが、プレゼンテーションスキャナとして動作するように位置決めされるように、光学読取装置デバイスをベースユニットに結合するステップと、光学読取装置デバイス内に配設された再充電可能な電源と、ベースユニット内に配設された電力供給源との間に、導電性を確立するステップとを含む。

上記の一般的な説明と以下の詳細な説明はどちらも、単に本発明の例を示すものにすぎず、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の性質および特徴を理解するための概要または枠組みを提供するものであることが、理解されるべきである。添付の図面は、本発明のさらなる理解をもたらすために、本明細書に含まれ、組み込まれ、本明細書の一部を構成するものである。添付の図面は、本発明の様々な実施形態を例示し、本明細書の記載と併せて本発明の諸原理および動作を説明する働きをする。

ここで、添付の図面にその例が示される、本発明の好ましい諸実施形態を詳細に参照する。可能な限り、分かりやすくするために、全図面を通して同じ参照番号を使用して同じまたは同様の部分を示す。

一実施形態によれば、図１〜８に示されるように、光学デバイス１０を対象とする本発明は、ハンドヘルドユニット１２と、ベースユニット１４とを含む。ハンドヘルドユニット１２は、ハンドル部分を含むバッテリ動作型の光学読取装置である。図２６では、ハンドヘルドユニット１２の内部コンポーネントが、ブロック図の形で示されている。ハンドヘルドスキャナは、複数の別個の機能コンポーネントとして示されているが、これらの別個のコンポーネントのいずれの機能も組み合わせることができることが、当業者には理解されるであろう。ハンドヘルドユニット１２は、例えばバーコードや２次元光学コードなどの光学標印を復号するための走査エンジン１３を含む。１次元および２次元の光学記号体系（ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｍｂｏｌｏｇｙ）の例としては、ＰＤＦ４１７、ＭａｘｉＣｏｄｅ、ＱＲＣｏｄｅ、およびＤａｔａ Ｍａｔｒｉｘが挙げられる。ハンドヘルドユニット１２内での走査エンジン１３の配設は、図２４を参照すればより明確に理解することができる。図２４は、ベース１４とドッキングされ、光学デバイス１０を形成する、ハンドヘルドユニット１２を示している。図２４では、走査エンジン１３を示すために、ハンドヘルドユニット１２の蓋が、取り外されている。走査エンジンは、光学読取装置であり、この装置は、レーザ走査エンジンでも、画像取込みデバイスでもよい。画像取込みデバイスは典型的には、光検出器アレイを利用する、半導体チップベースの画像センサを含む。図２４に示される実施形態では、走査エンジン１３は、画像取込みデバイスとして示されている。画像取込みデバイスの例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２００２年９月２３日に出願された「Ｌｏｎｇ Ｒａｎｇｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅａｄｅｒ」と題する米国特許出願第１０／２５２４８４号、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２００２年３月７日に出願された「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅａｄｅｒ ｆｏｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｍｏｄｕｌｅ」と題する米国特許出願第１０／０９２７８９号、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２００２年３月７日に出願された「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｃｏｌｏｒ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ」と題する米国特許出願第１０／０９３１３６号、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２００２年３月７日に出願された「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｆｉｎｅｌｙ Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ Ｌｅｎｓ Ａｓｓｅｍｂｌｙ」と題する米国特許出願第１０／０９３１６７号、および参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２００２年３月７日に出願された「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅａｄｅｒ Ａｉｍｉｎｇ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ａｐｅｒｔｕｒｅ」と題する米国特許出願第１０／０９３１４０号に記載されている。図２６に戻ると、ハンドヘルドユニット１２はさらに、画像処理回路を含む中央処理回路１８と、制御回路とを含んでいることが理解できる。画像処理回路１８および制御回路１６は、１つまたは複数の印刷回路基板２０内に組み込むことができる。図２６に示されるように、制御回路は、電力管理用の回路を含む別個の電気素子である。ハンドヘルドユニット１２はさらに、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線デバイスなどの無線トランシーバ２２を含む。無線トランシーバ２２は、少なくとも１つの他の無線トランシーバとの２方向通信を行うように構成される。無線トランシーバは、ベースユニット１４内に配置されてもよく、ホストに接続されてもよい。図２４に戻ると、印刷回路基板１３ａは、走査エンジン１３に結合されている。印刷回路基板１３ａは、無線トランシーバ２２を含む。

図１に示されるように、ベースユニット１４は、ハンドヘルドユニット１２を受け、ハンドヘルドユニット１２をプレゼンテーション光学読取装置として使用するのが可能となる位置に、ハンドヘルドユニット１２を保持するように構成される。

図２６に戻ると、ハンドヘルドユニットは、例えばニッカドまたはリチウムイオン電池など、再充電可能なバッテリ２６によって給電される。バッテリ２６は、走査エンジン１３、無線トランシーバ２２、および中央処理回路１８と電気的に接続されている。図２５では、ハンドヘルドユニット１２におけるハンドル部分３１の切欠分解図が示されている。ハンドル部分３１は、耐衝撃性プラスチックからできており、バッテリ筐体３１ａを含む。バッテリ筐体３１ａは、バッテリ２６を受ける容積を定義する、細長い管状部材である。バッテリ２６の端子（図示せず）は、バッテリ筐体３１ａ内に設置されたときに、バッテリ筐体３１ａの内側の電気接点に係合し、それによってハンドヘルドユニット１２に電力が供給される。バッテリ２６は、エンドキャップ３１ｂによってバッテリ筐体３１ａ内に保持される。エンドキャップ３１ｂは、相補構造体（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）をハンドル３１またはバッテリ筐体３１ａに係合させて、エンドキャップ３１ｂを所定の位置に固定する、弾性フィンガを含む。代替の一実施形態では、例えば、ねじなど、別個のメカニカルファスナを使用して、エンドキャップ３１ｂをハンドル３１に結合することができる。図２６に戻ると、中央処理回路１８は、取り込まれた画像を評価して、当該画像が復号可能な標印を含んでいるかどうかを確認し、取り込まれた画像内の標印を定義するための画像処理回路を含む。画像処理回路は、取り込まれた画像内の光学標印を復号できる場合は、復号された情報を含む電気信号を、無線トランシーバ２２に送出する。次いで、無線トランシーバ２２は、復号された情報を、ベースユニット１４内の無線トランシーバ２４に送信する。

ハンドヘルドユニット１２はさらに、ユーザインターフェイス／アクセサリバス（ａｃｃｅｓｓｏｒｙ ｂｕｓ）１７を含むことができる。ユーザインターフェイスは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ブザー、キーパッド、ディスプレイ、タッチスクリーン、またはそれらの任意の組合せを含むことができる。ユーザインターフェイスを有するハンドヘルドユニット１２の１つの例が、図９〜１６に示されている。

ハンドヘルドユニット１２はさらに、操作命令の格納および取り込まれた画像の格納と、取り込まれた画像を処理する際の使用の両方を対象とする、電子メモリを含む。メモリとしては、例えば、ランダムアクセスメモリ、またはフラッシュメモリを挙げることができる。電気の技術分野の当業者には理解されるように、先のメモリタイプの例は、本発明において使用され得るメモリのタイプを例示するものであり、どのような形にも本発明の範囲を限定するものではなく、過度の実験を必要とすることのない適用可能な設計基準に応じて、他の適当なメモリタイプが使用されてもよい。

ハンドヘルドユニットには、ハンドヘルドユニット１２をベースユニット１４に接続するためのインターフェイス２７が装備されている。インターフェイス２７は、ハンドヘルドユニット１２がベース１４に係合されたときに、ハンドヘルドユニット１２およびベースユニット１４が互いに通信することを可能にする。このインターフェイスは、ハンドヘルドユニット１２が電力をベースユニット１４から受け取り、無線システムを使用することなく、ベースユニット１４と通信するのを可能にする。ハンドヘルドユニット１２は、ベース１４に係合されたときに、ベースユニット１４と通信し、ホスト２５からの通信、例えばソフトウェアの更新などを受信することができる。このドッキング機能は、ハンドヘルドユニット１２のバッテリ２６に、一定の再充電を受けさせるようにしてもよく、あるいは、電力率が一般に低い夜間に再充電を行うことを可能にする計時回路を装備することもできるという利点を提供する。さらに、ハンドヘルドユニット１２は、夜通しドッキングされる場合は、無線暗号方式に頼ることのないセキュアモードで、新しいソフトウェアのダウンロードを受信することができ、新しいソフトウェアは、ハンドヘルドユニット１２が使用されていないときにインストールされる。インターフェイスは、例えばＲＳ−２３２インターフェイス、ＲＳ−４２２インターフェイス、あるいは磁気誘導式インターフェイスであってもよい。

一実施形態では、インターフェイスは、４ピンコネクタである。４ピンの中の２ピンは、電力の供給専用であり、第３ピンは、受信ピンであり、第４ピンは、ベースユニット１４との２方向通信用の送信ピンである。ベースユニット１４は、対応する４ピンコネクタ（ｍａｔｉｎｇ ｆｏｕｒ ｐｉｎ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を含む。

ハンドヘルドユニット１２は、手動トリガ１１も含むことができる。手動トリガは、ハンドヘルドユニット１２を握るのに使用されるオペレータの手の、指での操作のために位置決めされる。図１に示されるハンドヘルドユニット１２の実施形態では、ハンドヘルドユニットの形状要素は、ハンドヘルドユニット１２のヘッド１２ｂから延びるハンドル１２ａを含む。トリガ１１は、ハンドヘルドユニット１２が手動モードのときに、ハンドヘルドユニット１２に画像を取り込ませるようシグナリングするために使用される。図１３に示されるように、ハンドヘルドユニットは、ハンドヘルドユニット１２の１つまたは複数の側面上に１つまたは複数のトリガが取り付けられる形状要素を有することもできる。

ハンドヘルドユニットは、ベースユニット内にある間は「プレゼンテーションモード」で動作するように構成される。本明細書で使用されるように、プレゼンテーションモードとは、ハンドヘルドユニット１２が途切れなく画像を取り込み復号しようと試みている、ハンドヘルドユニットの動作状態、あるいは、物体がハンドヘルドユニット１２の画像センサの視野内に配置されているときに、ハンドヘルドユニット１２が画像の取り込みおよび画像の復号の試行だけを行う、自動トリガモードを指す。プレゼンテーションモードにおける自動トリガモードの形で動作するように構成されたハンドヘルドユニット１２は、物体がいつ画像センサの視野内に置かれたかを判定するために、例えば動作センサ、赤外線センサ、音響センサなどのセンサを含むことができる。別法として、画像センサ自体を使用して、物体の存在を検出することもできる。

本明細書で使用されるように、「手動モード」とは、ハンドヘルドユニット１２が画像を取り込み復号しようと試みるのに、オペレータによる手動のトリガ・アクティベーションを必要とする、ハンドヘルドユニットの動作状態を指す。ハンドヘルドユニットは、一方のモードから別のモードへと切り換えるための命令を含む光学標印を復号する技法、ハンドヘルドユニット１２上のスイッチを使用して動作モード間の切換えを行う技法、またはベース／ハンドヘルドユニットインターフェイスのデータポートを介して、ホストから命令を送信する技法を含めたいくつかの技法により、手動モードとプレゼンテーションモードの間で切り換えることができる。ハンドヘルドユニット１２は、トリガ１１の動作に基づいて動作モードを変更するように構成することもできる。例えば、一実施形態では、ハンドヘルドユニット１２は、トリガ１１が押下されつまりアクティブ化されたとき、例えば１５秒などの所定の期間、一時的に手動モードに入り、その後プレゼンテーションモードに戻る。さらに、いくつかの適用形態では、ハンドヘルドユニット１２を常にプレゼンテーションモードで機能させることが、望ましいこともある。上記の例では、ハンドヘルドユニット１２は、絶えずプレゼンテーションモードにあるようにプログラムすることができる。代替の一実施形態では、ハンドヘルド１２がベースユニット１４に係合しているかどうかに応じて、所定のタイプのプレゼンテーションモードと手動モードとの間でハンドヘルドユニット１２が自動的に切り換わるように、ハンドヘルドユニット１２を構成することができる。例えば、ハンドヘルドユニット１２には、ハンドヘルドユニット１２がベースユニット１４とドッキングされたときにアクティブ化される、スイッチが装備されてもよい。このスイッチがアクティブ化されると、ハンドヘルドユニット１２がプレゼンテーションモードに切り換わることになる。逆に、スイッチの装備されたハンドヘルドユニット１２がベースユニット１４から取り外された場合は、それにより、ハンドヘルドユニット１２が手動モード動作に切り換わることになる。代替の一実施形態では、ハンドヘルドユニット１２には、ハンドヘルドユニット１２がベースユニット１４とドッキングされているかどうかを判定するためのセンサが装備されてもよい。ハンドヘルドユニット１２がベースユニット１４に係合していることを、センサが示した場合には、ハンドヘルドユニット１２は、プレゼンテーションモードで動作している。同様に、ハンドヘルドユニット１２が現在ベースユニット１４に係合していないことを、センサが示した場合には、ハンドヘルドユニット１２は、手動モードで動作しているはずである。動作時の画像取込みモードに関するより詳細な説明は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「Ｉｎｄｉｃｉａ Ｓｅｎｓｏｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅａｄｅｒ」と題する米国特許第６５８５１５９号に見出すことができる。

図１〜８に示されるように、ベースユニット１４は、光学標印を読み取るのに有利な位置に、ハンドヘルドユニット１２を保持するように構成される。ハンドヘルドユニット１２の走査エンジン１３は、撮像軸（ｉｍａｇｉｎｇ ａｘｉｓ）ａｉを含む。撮像軸ａｉは、走査エンジンがその軸の周りで光学標印の画像を取り込む、光軸である。図２９は、商業環境におけるバーコードを読み取るために配備された、本発明の光学読取装置１０を示している。ベースユニット１４は、光学読取装置１０が、カウンタに沿ってスライドする物体上のバーコードを読み取ることが可能になるように、ハンドヘルドユニット１２の撮像軸ａｉを位置決めするように構成される。したがって、ベースユニット１４からハンドヘルドユニット１２を取り外さない場合にも、光学読取装置１０が、カウンタと平行なバーコード、またはカウンタと略垂直なバーコード、あるいはその中間の任意の位置にあるバーコードを読み取ることが、可能になる。ハンドヘルドユニット１２は、それ自体のオンボードの照明源によってユーザまたは顧客を照明しないように配向されることが好ましい。

さらに、光学読取装置１０は主に、精算所付近のカウンタ上での使用が企図されており、可能な限り少ないカウンタスペースしか使用しないように、コンパクトでなければならず、また、それ自体が容易に再配置され得、それにより周囲のカウンタスペースの最大限の使用が可能になるように、軽量でなければならない。ハンドヘルドユニット１２の質量分布（ｍａｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）は、エルゴノミクス設計の問題であり、バッテリ２６のサイズおよび位置に依存する部分が大きい。ベースユニット１４の質量分布は、軽量さを実現しながらも、ハンドヘルドユニット１２を受けるための安定したプラットフォームを提供するように構成される。

図２７に戻ると、ベースユニット１４に装備された無線トランシーバの電気コンポーネントが、ブロック図の形で概略的に示されている。ベースユニット１４は、ハンドヘルドユニット１２と通信するための、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＲＦトランシーバなどの無線トランシーバ２４を含む。図示の実施形態では、無線トランシーバ２４は、ＲＦモジュール２４ａと、アンテナ２４ｂとを含む。

ベースユニット１４はさらに、制御およびインターフェイスアセンブリ２４ｃと、バッテリ充電器３６とを含む。制御およびインターフェイスアセンブリ２４ｃは、ホスト２４、電力供給源を含んでもよい電源（図示せず）、無線トランシーバ２４、およびバッテリ充電器３６に接続するための入力および出力ポート（Ｉ／Ｏポート）を含む、少なくとも１つの印刷回路基板を含む。制御およびインターフェイスアセンブリ２４ｃは、インターフェイス２７に係合するように構成された電気コネクタ３０を含む。制御およびインターフェイスアセンブリ２４ｃはさらに、通信回路と、電力管理回路とを含む。電力管理回路は、バッテリ充電器３６の動作を制御する。バッテリ充電器３６は、高速充電器または細流充電器あるいはその両方を含むこともできる。

制御およびインターフェイスアセンブリ２４ｃの通信回路は、無線トランシーバ２４の動作を制御し、ホスト２５と通信するように構成される。図２８のブロック図に示されるように、ベースユニット１４は、制御およびインターフェイスアセンブリ２４ｃのＩ／Ｏポートのうちの１つを介して、ホスト２５に接続されている。ホスト２５は、１つのコンピュータ、複数のコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯データ端末（ＰＤＴ）、ＰＯＳ（ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｓａｌｅ）端末、トランザクション端末、あるいはキャッシュレジスタであってもよい。一実施形態では、ベースユニット１４は、電気ケーブル４０によってホスト２５に結合される。電気ケーブル４０は、ホスト２５の通信ポートに接続されている。電気ケーブル４０は、データ通信回線を含み、電力線を含むこともできる。例えば、ホスト２５がコンピュータである場合は、ベースの通信ポート３８は、当該コンピュータのキーボード接続ポートに接続することができる。キーボード接続ポートは、データ通信端子と、電力端子とを含む。この実施形態では、ベース１２は有利なことに、キーボード接続ポートを介して使用可能な電力を使用して、ベースユニット１４の通信回路に電力を供給することも、バッテリ充電器３６を細流充電モードで動作させることもできる。図２７に戻ると、制御およびインターフェイスアセンブリ２４ｃの電力管理回路は、バッテリ充電器３６に供給されている電力がホスト２５からの電力であるのか、それとも別のソースからの、例えば外部の電力供給源や壁コンセントなどからの電力であるのかを判定するように構成される。ホスト２５は典型的には、例えば在庫制御またはトランザクションプログラムなどのソフトウェアプログラムを動作させるように構成される。

制御およびインターフェイスアセンブリ２４ｃのＩ／Ｏポートのうちの１つは、バッテリ充電器３６が高速再充電モードで動作できるように電力をベースユニット１４へと供給することができる電源（図示せず）に、ベースユニット１４を結合するための電気コネクタとして構成することができる。

動作においては、ハンドヘルドユニット１２およびベースユニット１４は、互いに関連付けられる。任意の一時点において、２つ以上のハンドヘルドユニット１２を１つのベース１４と関連付けることができることに、留意すべきである。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線通信プロトコルが使用される本発明の一実施形態では、各ハンドヘルドユニット１２および各ベースユニット１４は、オペレータから直ちにアクセス可能な一意の識別子を用いて、例えば外面に貼付されたバーコードや他の光学標印などを用いて識別される。ハンドヘルドユニット１２は、例えばベースユニット１４上の光学標印またはバーコードを走査などして、一意の識別子をハンドヘルドユニット１２に入力することにより、特定のベースユニット１４と関連付けられる。光学標印は、命令を含んでいるか、あるいはハンドヘルドユニット１２の回路内に格納された１組の命令を実行するためのコマンドとして、ハンドヘルドユニット１２から認識される。ハンドヘルドユニット１２は、光学標印を読み取ったことに応答して、それ自体の無線トランシーバから送出される全ての無線送信をベースユニット１２へアドレスするように、ハンドヘルドユニット１２自体を構成する。次いで、ハンドヘルドユニット１２は、ベースユニット１４へアドレスされた無線送信をブロードキャストする。この無線信号は、ベースユニット１４がハンドヘルドユニットと通信するのを可能にする、ハンドヘルドユニット１２に関する情報を含む。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線システムが使用される場合、上記の無線信号内に含まれる情報は、ハンドヘルドユニット１２の一意のアドレスを含む。ベースユニット１４は、ハンドヘルドユニット１２の無線アドレスを格納し、当該ハンドヘルドユニット１２の無線アドレスを無線デバイスのリストに追加し、この無線デバイスのリストを用いて通信を行うことができる。次いで、読取装置およびスキャナが、互いに関連付けられる。さらに、読取装置は、無線通信機能が組み込まれ、かつホストと直接結合されたドングルデバイスと関連付けることもできる。例えば、ドングルデバイスとしては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格を利用するＵＳＢドングルを挙げることができる。さらに、（小売り取引の適用形態以外の）いくつかの適用形態では、複数のハンドヘルド型読取装置を単一のベースユニットと関連付けることが、望ましいこともある。かかる一適用形態としては、工業環境または在庫制御環境を挙げることができる。

光学デバイス１０のモジュール性により、上述の諸実施形態から、光学デバイス１０自体のハンドヘルドユニット１２やベースユニット１４を、容易に特殊化できる。例えば、本発明による別の実施形態では、ベースユニット１４は、略垂直な位置にハンドヘルドユニット１２を保持するように構成される。ベースユニット１４は、ハンドヘルドユニット１２のバッテリ２６を再充電するためのバッテリ充電器３６を含む。バッテリ充電器３６は、接触タイプの充電器でも、非接触タイプの充電器でもよい。バッテリ充電器３６は、高速充電器でも、細流充電器でもよく、あるいは高速充電モードと細流充電モードの間で選択的に切換え可能な充電器でもよい。

本発明による別の実施形態では、ベースユニット１４は、略垂直な位置にハンドヘルドユニット１２を保持するように構成される。ベースユニット１４は、ハンドヘルドユニット１２と通信するための無線トランシーバ２４を含んでおり、バッテリ充電器は含んでいない。この構成のベースユニット１４は特に、複数のハンドヘルドユニット１２と関連付ける場合に適しており、ハンドヘルドユニット１２のバッテリのそれぞれは、専用のバッテリ充電器によって再充電され、あるいは、バッテリ充電器を含んでいるが、２方向通信のためにそのハンドヘルドユニット１２とは関連付けられていないベースユニット１４によって再充電されることになる。

本発明による別の実施形態では、ベースユニット１４は、ハンドヘルドユニット１２から送信された画像信号を復号するための回路を含む。

別の実施形態では、ハンドヘルドユニット１２は、ホスト２５との直接の無線通信状態にある。ハンドヘルドユニット１２は、ホスト２５が、例えばＵＳＢドングルの形で、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線デバイスなどの無線トランシーバを含んでいる場合は、当該ホスト２５と直接通信することができる。

別の実施形態では、ハンドヘルドユニット１２は、より複雑な全機能搭載の（ｆｕｌｌｙ ｆｅａｔｕｒｅｄ）携帯型デバイス、例えば無線通信向けに構成された携帯型コンピュータや携帯データ端末など、と関連付けることができる。こうすれば、携帯データ端末の到達範囲および機能が、より完全な形で利用され得る。

図１７〜２３に示される別の実施形態では、ハンドヘルドユニット１２は、例えば、Ｈａｎｄ Ｈｅｌｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．社（ニューヨーク州、スカニアトレスフォールズ）から入手可能な、Ｄｏｌｐｈｉｎ ７４００ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒなどの携帯データ端末である。携帯データ端末に関するより包括的な記載は、参照によりいずれの出願もその全体が本明細書に組み込まれる、２００３年９月２３日に出願された「Ｍｅｍｏｒｙ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｃｏｐｙｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題する米国特許出願第１０／６６９８９６号、および２００３年９月２３日に出願された「Ｒｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題する米国特許出願第１０／６６９８９４号に見出すことができる。携帯データ端末は、次のユーザインターフェイスのうちの１つまたは複数、すなわち、タッチスクリーン、キーパッド、手動トリガ、および１つまたは複数のファンクションキー、を含むことができる。図１７〜２３のハンドヘルドユニット１２として示される携帯データ端末の外部機能は、図９〜１６においてより明確に示されている。図９〜１６に示されるように、ハンドヘルドユニット１２は、キーパッド１０１と、ファンクションキー１０２と、表示画面１０３とを含む。表示画面１０３は、タッチスクリーンを含むように構成することができる。

本発明による別の実施形態では、光学読取装置１０は、劣悪な環境での動作向けに構成される。例えば、光学読取装置１０が高湿環境で使用されることになる場合は、ハンドヘルドユニット１２とベースユニット１４はいずれも、気密密閉ユニットとすることができる。この実施形態では、ベースユニット１２のバッテリ充電器３６は、磁気誘導によってバッテリに充電することになる。また、ハンドヘルドユニット１２は、無線トランシーバを介する通信に加えて、それ自体がベースユニット１４とドッキングされたときに、例えば自由空間赤外線システムなどの光通信システムを使用して、ベースユニットと通信することができる。別法として、ハンドヘルドユニット１２およびベースユニット１４は、ハンドヘルドユニット１２がベースユニット１４とドッキングされたときに、磁気誘導を使用して互いに通信するように構成することもできる。

さらに、光学デバイス１０は、ハンドヘルドユニット１２およびベースユニット１４が互いに電気的に分離されるように構成することができる。電気的に分離されたベースユニット１４とハンドヘルドユニット１２との間のデータ転送は、例えば光リンクまたは電磁誘導リンクを使用して実現することができる。同様に、電力は、磁気誘導によってハンドヘルドユニット１２に供給することができる。かかるシステムは、電気スパークのリスクを最小限に抑えなければならない環境において、例えば可燃性蒸気の存在する領域などにおいて有利であることを証明し得る。

本発明の他の実施形態では、ベースユニット１４は、ハンドヘルドユニット１２によって取り込まれた画像を復号するための電気回路を含む。したがって、復号回路が、ハンドヘルドユニット１２から省略されてもよい。ハンドヘルドユニット１２によって取り込まれた光学標印の画像は、ベースユニット１４へと送信され、そこで光学標印を復号しようとする試みがなされる。光学標印の復号が成功した場合には、オペレータは、光学標印の復号が成功し、光学デバイス１０が別の光学標印を読み取ることのできる状態にある旨を、例えば聴覚的または視覚的な合図によってシグナリングされる。光学標印の復号が成功しなかった場合には、ベースユニット１４は、復号の試行が不成功であった旨を、例えば復号の成功を示す合図とは異なる聴覚的または視覚的合図などによって、オペレータにシグナリングすることができる。

本発明には、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、様々な修正および変更を加えることができることが、当業者には明らかとなるであろう。したがって、本発明は、それらが添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内にあることを条件として、本発明に関する全ての変更形態および修正形態をカバーするものとする。

本発明による光学読取装置の一実施形態の斜視図である。 図１の光学読取装置の右側面と背面を示す斜視図である。 図１の光学読取装置の右側面図である。 図１の光学読取装置の左側面図である。 図１の光学読取装置の正面図である。 図１の光学読取装置の背面図である。 図１の光学読取装置の上面図である。 図１の光学読取装置の下面図である。 本発明によるハンドヘルドユニットの一実施形態の斜視図である。 図９のハンドヘルドユニットの斜視図であり、当該ハンドヘルドユニットの上面、下面、および左側面を示す図である。 図９のハンドヘルドユニットの上面図である。 図９のハンドヘルドユニットの左側面図である。 図９のハンドヘルドユニットの右側面図である。 図９のハンドヘルドユニットの背面図である。 図９のハンドヘルドユニットの正面図である。 図９のハンドヘルドユニットの下面図である。 本発明による光学読取装置の代替の一実施形態の斜視図である。 図１７の光学読取装置の正面図である。 図１７の光学読取装置の左側面図である。 図１７の光学読取装置の右側面図である。 図１７の光学読取装置の背面図である。 図１７の光学読取装置の上面図である。 図１７の光学読取装置の下面図である。 画像取込みアセンブリを示すために蓋が取り外された、図１の光学読取装置の斜視図である。 図１の光学読取装置におけるハンドヘルドユニットの切欠分解図である。 図１の光学読取装置におけるハンドヘルドユニット内に配設されたコンポーネントを表すブロック図である。 図１の光学読取装置におけるベースユニット内に配設されたコンポーネントを表すブロック図である。 ホストに接続された図１の光学読取装置の斜視図である。 光学標印を読み取る、図１の光学読取装置の斜視図である。

Claims (7)

1. バーコード読取装置システムであって、
   （Ａ）画像データを取得する画像取得手段と手動トリガとを有する、ハンドヘルド型読取装置であって、取得された前記画像データ内で表現されるバーコード記号を復号するように構成され、前記画像取得手段を内蔵するハウジングを有し、前記ハンドヘルド型読取装置が、前記手動トリガの作動に応答して、画像データを取得し、その画像データ内で表現されるバーコードを復号する、第１の「手動」動作モードと、前記読取装置が、前記手動トリガの作動なしに、前記画像取得手段の視野内に提示されたバーコード記号の表現を自動的に復号する、第２の「プレゼンテーション」動作モードとにおいて動作するように構成され、少なくとも１つの光源と、前記画像取得手段および前記光源に結合された制御回路とをさらに有し、さらに前記ハウジング内に配設された再充電可能な電力供給源を有し、この再充電可能な電力供給源は、前記制御回路に結合され、それによって前記制御回路に電力が供給されるとともに、前記少なくとも１つの光源および前記画像取得手段にさらに結合され、かつ第１の電気接点部材を含むとともに、前記ハウジングの周辺に近接して配設されているハンドヘルド型読取装置と、
   （Ｂ）水平な位置に静止するように構成され、かつキャビティを有する、ベースユニットであって、プレゼンテーション読取装置としての前記ハンドヘルド型読取装置の配向に、前記ハンドヘルド型読取装置を前記キャビティ内で受けるように構成され、前記ハンドヘルド型読取装置が前記キャビティ内で受けられたときに前記第１の電気接点部材に係合するように構成された第２の電気接点部材を含むベースユニットと、
   を備え、
   前記システムは、前記ベースユニットの前記第２の電気接点部材が、前記ハンドヘルド型読取装置の前記第１の電気接点部材に係合したときに、前記ベースユニットが、前記ハンドヘルド型読取装置ユニットに電力を供給し、前記ベースユニットから前記ハンドヘルド型読取装置ユニットに供給された電力によって、前記ハンドヘルド型読取装置の前記再充電可能な電力供給源が再充電され、さらに、前記ハンドヘルド型読取装置ユニットが前記ベースユニットの前記キャビティ内で受けられた状態では、前記ハンドヘルド型読取装置が、自動的に前記第２の「プレゼンテーション」動作モードで動作する状態にされるように構成され、前記ハンドヘルド型読取装置が前記ベースユニット内で受けられた状態では、前記ハンドヘルド型読取装置が、前記手動トリガの作動なしに、前記画像取得手段の視野内に提示されたバーコード記号の表現を自動的に復号することを特徴とするバーコード読取装置システム。
2. 前記ハウジングは、それ自体から延びるハンドルをさらに含み、前記キャビティは、前記ハンドルを受けるように構成されている、請求項１に記載の光学デバイス。
3. 前記少なくとも１つの光源は、少なくとも１つの発光ダイオードを含む、請求項１に記載の光学デバイス。
4. 前記少なくとも１つの発光ダイオードは、可視スペクトル内の波長を有する光を放出する、請求項３に記載の光学デバイス。
5. 前記少なくとも１つの光源は、少なくとも１つの白色発光ダイオードを含む、請求項１に記載の光学デバイス。
6. 前記画像取得手段は、カラー画像取込みデバイスを含む、請求項１に記載の光学デバイス。
7. 前記ハンドヘルド型光学読取装置の前記「手動」動作モードと、前記「プレゼンテーション」動作モードとの間を切り換えるために、光学標印が使用される、請求項１に記載の光学デバイス。
   

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