JP2009520249A - ガイド光をもつ走査エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】画像取り込み装置の適切な焦点距離とその焦点距離での視野を容易に決定できるようにすることを、最小限の費用で実現する。
【解決手段】特徴を識別するデータを有するシンボルの読取方法を提供する。その方法は、シンボル取り込み装置の一部を形成する突出部を設けるステップを含んでいる。その突出部は、面上に画像を作るために用いる間隙を置いた複数の光源を有している。その画像は、この装置の適切な位置決め及び焦点面を確認するために使用することができる。
【選択図】 図３

Description

この発明は、包括的にはシンボル取り込み装置（symbol capture devices）に関し、より詳しくはシンボル取り込み装置又は画像取り込み装置の焦点距離とその焦点距離での視野を確認するためのガイド光（guiding light beams）をもつ他のシンボル取り込み装置に関する。

シンボル取り込み装置は、バーコードとして知られるような特徴を識別するデータを有するシンボルを読み取るために使用される。一般的にシンボル取り込み装置は、焦点距離と視野の位置決めを含む適切な位置決めを行うためのガイド光を有している。すなわち、シンボル取り込み装置は、最適な位置に距離を置いて配置されたシンボル（記号）に対して位置決めする必要がある。最適な位置を決定するための従来の方法としては、レーザ光源又は発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用する方法がある。その装置を正確に位置決めすることは重要である。なぜなら、それがＣＣＤカメラなどとして作動するので、その位置が正しくないと、画像の明瞭さ及び読み取りの効果が低減してしまうからである。

図１は、その装置によって読み取られる面を位置決めするために使用される面上への従来の３種類のＬＥＤ投影図形を示している。この従来のＬＥＤ図形の難点は、その投影が明瞭な視野を示さず、しかも読み取り面が位置すべき焦点面が示されないことである。

図２はレーザを使用する他の従来例である。そのレーザは、装置と画像の面との間の距離に関係なくユーザに同様な可視表示を与える。それは視野を明瞭に示すが、コストは比較的高い。その上、焦点距離を確認するのが難しい。

そのため、ユーザが画像取り込み装置の適切な焦点距離とその焦点距離での視野を同様に容易に決定できる装置が望まれる。その解決は最小限の費用でなされるべきである。
この発明は、焦点距離及び視野を確定するためのガイド光をもつシンボル取り込み装置を提供する。

この発明は、さらに視野及び焦点距離調節の両方に用いる一組の光源を備えたシンボル取り込み装置を提供する。
この発明は、さらにまた高価なレーザ光源を使用せず、発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる光源を備えたシンボル取り込み装置を提供する。

特徴を識別するデータを有するシンボルの読取方法を提供する。その方法は、シンボル取り込み装置の一部をなす突出部（nose portion）を設けるステップを含んでいる。
その突出部は、取り込まれる画像を有する面上に可視像を作るために使用される間隙を置いた複数の光源を有している。複数の画像がその面上で発生される。焦点距離と光学的な視野はその画像の特徴から見分けられる。

特徴を識別するデータを有するシンボルの読取装置も提供する。その装置は、シンボル取り込み装置の一部をなす突出部を有し、その突出部分には間隙を置いて光源が設けられている。その光源は、シンボルが形成された面上に画像を作るために用いられる。複数の画像がその光源の結果として上記面上に発生され、その画像は焦点面及び視野を容易に確認するのに十分な情報を伝える。

この発明の上記特徴を詳細に理解できるように、簡単に要約して上述したこの発明を添付図面に示される実施例を参照してより具体的に説明する。
しかし、添付図面は、この発明の典型的な実施例を示すだけであり、その範囲の限定とみなすべきではなく、この発明は他の同等に有効な実施例があり得ることに留意されたい。

この発明は、走査装置において最適な焦点距離とバランスのとれた視野を決定あるいは調節するために発光ダイオード（ＬＥＤ）及びそれに関連するレンズを使用することに関する。図３から図５を参照してこの発明の好ましい実施例を説明する。

図３は、焦点距離と視野を含む最適な位置決めを示している。最上面に設置された２個の発光ダイオードであるＬＥＤ１２、ＬＥＤ１２’を有するシンボル取り込み装置突出部１０が設けられている。ＬＥＤ１２とＬＥＤ１２’は、それらの間にゼロでない距離があるので間隔を有している。ＬＥＤ１２が発生した光は、いずれかの適切な面で画像を形成するためにレンズ１４及びレンズ１５を通して放射される。同様に、ＬＥＤ１２’が発生した光は、同様の反射を形成するためにレンズ１６及びレンズ１７を通して放射される。

仮想線による中心軸線１８は基準線として使用される。実質的には、中心軸線１８に直交して仮想の第１面２０がある。適切な面がそこにあった場合、そこに光像が現れるであろうという点でそれは仮想である。同様に、第２面２２、第３面２４、及び第４面又は光学面２６が存在するものと仮定して、そこに光像を形成してもよい。その光像は、図４に示すようにそれらの各面上に形成されるが、その各画像構成は図４に説明のために示すような完全な正方形でなくてもよい。

図示のように、第１面２０、第２面２２、第３面２４及び第４面又は光学反射面２６の間での相違の１つは、中心部の対の画像３０と３０’の間に存在する距離が異なることである。その距離は、第１面２０、第２面２２、第３面２４、及び第４面又は光学反射面２６に関してそれぞれｄ_１，ｄ_２，ｄ_３及びｄ_４である。図示のように、画像３０と３０’の中心点は一致しており、ｄ_１の値はｄ_２の値より大きく、ｄ_２の値はｄ_３の値より大きく、ｄ_４は０である（ｄ_１?ｄ_２?ｄ_３、及びｄ_４＝０）。最適の焦点距離は、画像３０と３０’が一致する（ｄ_４＝０）ように調節されたときに達成されることは知られている。

画像２８及び２８’によって、ユーザはその装置の最適な焦点面における正確な視野が分かり、走査される画像を有する面を、画像２８及び２８’によって規定される視野と焦点面内にその画像があるように、適切に位置決めできる。すなわち、この発明は、２個のＬＥＤｓと４個のレンズのセットによって視野と適切な焦点距離の両方を決定する簡単な方法を提供する。ユーザは、画像取り込み装置の前に読み取る面を簡単に置いて、その面を装置に近づけたり遠ざけたりするように移動させる。画像３０と３０’が完全に重なったとき、その面は最適な画像取り込み用の焦点面に位置しており、その面における視野は画像２８と２８’によって示される。当業者であれば適切な画像を得るために必要なレンズを選ぶ方法は分かるであろう。

図示のように、好ましい実施例においては２個のＬＥＤが使用される。具体的には、ＬＥＤ１２，ＬＥＤ１２’とその２個のＬＥＤに関連する４個のレンズ１４〜１７が使用される。その他に集光レンズ３８が、反射光線３６，３６’を処理してそれを受光器４０に供給するために設けてもよいし設けなくてもよい。受光器４０は光信号を電気信号のような他のタイプの信号に変換する。受光器４０は、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補的金属酸化膜半導体センサ（ＣＭＯＳ）、あるいは他の適切な受信器であってもよい。

２つのビーム３６，３６’は視野角αを定めるのに使用される。異なるＬＥＤによって発生された２本の光線３２，３２’は、２個の異なるレンズすなわちレンズ１４とレンズ１６によってそれぞれ集光される。 異なるＬＥＤすなわちＬＥＤ１２とＬＥＤ１２’から異なるレンズ１５、１７を通したもう２本の光線３４、３４’ は、焦点距離を定めるために使用される。さらに、この発明は、一般に知られている一次元および二次元のバーコードおよび同様な他のタイプの画像の読み取りに適用される。

この発明の上述した説明は、一例としてバーコード記号取り込み装置に言及しているが、この発明自体は、データ読み取り及びバーコード以外のコード化されたデータ（標印）を読み取りおよび形成するための他の方法及び装置にも同様に適用可能である。

この発明の実施例について述べてきたが、この発明の他の更なる実施例を発明の要旨を逸脱することなくなし得る者にはこの発明の要旨をはずれることなく可能であり、この発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定されるだけである。

従来の３種類の走査投影の１セットを示す図である。 他の従来例であるレーザ使用する走査投影図である。 この発明による焦点距離及び視野を含む最適な位置決めを示す図である。 図３の第１の詳細図である。 図３の第２の詳細図である。

Claims (16)

1. 特徴を識別するデータを有するシンボルを読み取るための方法であって、
   シンボルが形成された面上に複数の画像を作るために用いられる間隙を置いた複数の光源を有する突出部をシンボル取り込み装置の一部として設けるステップと、
   上記複数の画像を生成するステップと、
   読み取られる面が読み取りに適した位置になったときにその画像が規定の特徴となり、その所定の特徴が視野と焦点面の両方を確定するように、前記面と前記シンボル取り込み装置との間の距離を調整するステップと、
   を有するシンボル読取方法。
2. 前記規定の特徴が、前記画像の数あるいは複数の画像間の距離である請求項１に記載のシンボル読取方法。
3. レンズの数が光源の数より多く、１個の光源は1個以上のレンズを使用し、前記画像の少なくとも1つは、前記シンボル取り込み装置の視野を確認するために使用される請求項２に記載のシンボル読取方法。
4. ４つの画像を作るようにレンズを設けた請求項１に記載のシンボル読取方法。
5. 前記複数の光源が、少なくとも２つの発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる請求項１に記載のシンボル読取方法。
6. 前記複数の画像が、前記面が適切な焦点距離になったときに３つになる４つの画像からなる請求項１に記載のシンボル読取方法。
7. 前記焦点距離が、約１００ｍｍである請求項１に記載のシンボル読取方法。
8. 前記シンボル取り込み装置が、手持ち式シンボル取り込み装置である請求項１に記載のシンボル読取方法。
9. 特徴を識別するデータを有するシンボルを読み取るためのバーコード走査装置であって、
   シンボルが形成された面上に複数の画像を作るために用いられる間隙を置いた複数の光源を有し、シンボル取り込み装置の一部を形成する突出部と、
   取り込まれるシンボルを有する面上に複数の光源によって多数の画像を作り、前記面が前記シンボルを読み取るのに最適な位置になったときに前記多数の画像が変化するように配置された複数のレンズ及び複数の光源と、
   からなるバーコード走査装置。
10. 前記複数の光源によって発光された光を合焦させるためのレンズを設けた請求項９に記載のバーコード走査装置。
11. １個の光源が1個以上のレンズを使用するように、前記レンズの数が前記光源の数より多い請求項１０に記載のバーコード走査装置。
12. 前記画像の数が変化したとき、焦点面での視野を確定する請求項９に記載のバーコード走査装置。
13. 前記複数の光源が少なくとも２個の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる請求項９に記載のバーコード走査装置。
14. 前記複数の画像が前記焦点面で減少する請求項９に記載のバーコード走査装置。
15. 前記焦点距離が約１００ｍｍである請求項９に記載のバーコード走査装置。
16. 前記シンボル取り込み装置が、手持ち式シンボル取り込み装置で請求項９に記載のバーコード走査装置。

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