JPH02282880A - 手持ち式バーコード読み取り装置 - Google Patents
手持ち式バーコード読み取り装置Info
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- JPH02282880A JPH02282880A JP2073168A JP7316890A JPH02282880A JP H02282880 A JPH02282880 A JP H02282880A JP 2073168 A JP2073168 A JP 2073168A JP 7316890 A JP7316890 A JP 7316890A JP H02282880 A JPH02282880 A JP H02282880A
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Classifications
-
- 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
- G06K7/10881—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 constructional details of hand-held scanners
-
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- G06K7/10554—Moving beam scanning
- G06K7/10594—Beam path
- G06K7/10603—Basic scanning using moving elements
- G06K7/10633—Basic scanning using moving elements by oscillation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K2207/00—Other aspects
- G06K2207/1016—Motor control or optical moving unit control
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、バーコード記号の読み取りのための装置に関
する。とくに本発明は、手持ちで操作できる手持ち式バ
ーコード読み取り装置に関する。
する。とくに本発明は、手持ちで操作できる手持ち式バ
ーコード読み取り装置に関する。
従来、バーコード記号を読み取るバーコード読み取り装
置としては、定置式のものがある。この定置式の装置は
、レーザ光を射出する窓を有し、この窓を横切って読み
取られるべきバーコード記号を持った物品を動かすこと
により読み取りを行うような構成を有するものである。
置としては、定置式のものがある。この定置式の装置は
、レーザ光を射出する窓を有し、この窓を横切って読み
取られるべきバーコード記号を持った物品を動かすこと
により読み取りを行うような構成を有するものである。
このような構成の定置式バーコード読み取り装置は、取
り扱いが不便であるため、用途によっては使用に軽便な
手持ち式の装置が望まれる。
り扱いが不便であるため、用途によっては使用に軽便な
手持ち式の装置が望まれる。
この要望に沿う手持ち式バーコード読み取り装置が実開
昭54−108620号公報に開示されている。この公
報の第1図に示される装置は、手持ちのペン式のもので
、胴部の窓から読み取りのための光ビームが射出される
。使用者は、装置の胸部を把持してバーコード記号を横
切るように胴部の先端を動かすことにより該記号の読み
取りを行う。この装置は、使用者が手で装置を動かさな
ければならない、という不便がある。上述の公報の第2
図および第3図には、使用者が手で装置を動かす必要の
ない手持ち式バーコード読み取り装置が開示されている
。このバーコード読み取り装置は、走査ヘッド内にモー
ターで回転させられる反射鏡を有し、レーザ光源からの
レーザ光がこの回転する反射鏡により反射されることに
より、バーコード記号を横切って動かされ、走査を行う
。
昭54−108620号公報に開示されている。この公
報の第1図に示される装置は、手持ちのペン式のもので
、胴部の窓から読み取りのための光ビームが射出される
。使用者は、装置の胸部を把持してバーコード記号を横
切るように胴部の先端を動かすことにより該記号の読み
取りを行う。この装置は、使用者が手で装置を動かさな
ければならない、という不便がある。上述の公報の第2
図および第3図には、使用者が手で装置を動かす必要の
ない手持ち式バーコード読み取り装置が開示されている
。このバーコード読み取り装置は、走査ヘッド内にモー
ターで回転させられる反射鏡を有し、レーザ光源からの
レーザ光がこの回転する反射鏡により反射されることに
より、バーコード記号を横切って動かされ、走査を行う
。
」二足した公報の第2図および第3図に示されたバーコ
ード読み取り装置は、レーザ光源としてレーザ管を使用
するものである。このレーザ管は、比較的大型であるた
め、装置全体が重くなり、操作が不便である、という欠
点を持つ。また、レーザ管は比較的高圧の電源と低圧の
電源の両方を必要とするので、このことも装置が大型に
なる原因となる。さらに、高圧電源の使用は、バーコー
ド読み取り装置の高い絶縁性を必要とする。
ード読み取り装置は、レーザ光源としてレーザ管を使用
するものである。このレーザ管は、比較的大型であるた
め、装置全体が重くなり、操作が不便である、という欠
点を持つ。また、レーザ管は比較的高圧の電源と低圧の
電源の両方を必要とするので、このことも装置が大型に
なる原因となる。さらに、高圧電源の使用は、バーコー
ド読み取り装置の高い絶縁性を必要とする。
本発明は、従来の手持ち式バーコード読み取り装置が高
圧電源を必要とする、という問題に着目して得られたも
ので、比較的小型のレーザ光源を使用でき、低電圧で作
動するバーコード読み取り装置を提供することを目的と
する。
圧電源を必要とする、という問題に着目して得られたも
ので、比較的小型のレーザ光源を使用でき、低電圧で作
動するバーコード読み取り装置を提供することを目的と
する。
上記目的を達成するため、本考案においては、レーザ光
源として半導体レーザダイオードを使用する。レーザダ
イオードは、射出口を有する手持ち式走査ヘッドに支持
されて、レーザ光を発生する。走査ヘッド内には光学手
段が設けられ、該光学手段は、レーザダイオードからの
レーザ光を光路に沿って射出口から外部に射出させる。
源として半導体レーザダイオードを使用する。レーザダ
イオードは、射出口を有する手持ち式走査ヘッドに支持
されて、レーザ光を発生する。走査ヘッド内には光学手
段が設けられ、該光学手段は、レーザダイオードからの
レーザ光を光路に沿って射出口から外部に射出させる。
このバーコード読み取り装置は、バーコード記号から離
れて読み取りを行うものであり、バーコード記号は走査
ヘッドから離れた位置に置かれる。走査ヘッド内には、
レーザ光の光路上に走査手段が設けられる。この走査手
段は、レーザ光をバーコード記号に対して走査方向に振
らせるように作用するものである。さらに、走査ヘッド
内には、バーコード記号により反射された光ビームを検
出して反射光ビームの強さを表す電気信号を発生する検
出手段が設けられる。この電気信号はデコード手段によ
りデコードされる。
れて読み取りを行うものであり、バーコード記号は走査
ヘッドから離れた位置に置かれる。走査ヘッド内には、
レーザ光の光路上に走査手段が設けられる。この走査手
段は、レーザ光をバーコード記号に対して走査方向に振
らせるように作用するものである。さらに、走査ヘッド
内には、バーコード記号により反射された光ビームを検
出して反射光ビームの強さを表す電気信号を発生する検
出手段が設けられる。この電気信号はデコード手段によ
りデコードされる。
〔作 用]
本発明においてレーザ光源として使用される半導体レー
デダイオードは、小型で十分に強力なレーザ光を発生す
ることができる。したがって、このレーザダイオードの
使用により、走査ヘッドを小型かつ!−1ffiに構成
することができる。また、レーザダイオードは比較的低
電圧で作動するので、電源に供給する電圧は低くてよい
。このために、装置は一層小型で軽量に構成できる。
デダイオードは、小型で十分に強力なレーザ光を発生す
ることができる。したがって、このレーザダイオードの
使用により、走査ヘッドを小型かつ!−1ffiに構成
することができる。また、レーザダイオードは比較的低
電圧で作動するので、電源に供給する電圧は低くてよい
。このために、装置は一層小型で軽量に構成できる。
以下、本発明の実施例を図について説明する。
I レーザτ管走査機構
第1図ないし第3図および第11図を参照すると、参照
数字10により軽量の手持ち型携帯用レーザー走査ヘッ
ドが示されている。この走査ヘッドはバーコード記号を
読み取り、又は分析するだめのレーザー走査システムと
して用いられる。このコード記号はこれにより指示する
物品の特性を多数の数字で表わすためにデコード(解読
)される種々の幅で間隔した線群からなっている。最近
使用される典型的な記号バーコードはユニバーサルプロ
ダクトコード(Ul)C)、EΔN、コーゲル−(co
dabar)及びコード39である。
数字10により軽量の手持ち型携帯用レーザー走査ヘッ
ドが示されている。この走査ヘッドはバーコード記号を
読み取り、又は分析するだめのレーザー走査システムと
して用いられる。このコード記号はこれにより指示する
物品の特性を多数の数字で表わすためにデコード(解読
)される種々の幅で間隔した線群からなっている。最近
使用される典型的な記号バーコードはユニバーサルプロ
ダクトコード(Ul)C)、EΔN、コーゲル−(co
dabar)及びコード39である。
第1図を再び参照すると、(jζ帯用レしザー走査ヘッ
ド■0は、ハンドル部12及び胴部14を有する銃撃ハ
ウジングを含んでいる。ハンドル部12はそれが使用者
の手のひらに収まる程度の横断寸法及び外径寸法を有す
る。この胴部14は取外し可能なコネクタ16.18に
よりハンドル部14に連結されている。
ド■0は、ハンドル部12及び胴部14を有する銃撃ハ
ウジングを含んでいる。ハンドル部12はそれが使用者
の手のひらに収まる程度の横断寸法及び外径寸法を有す
る。この胴部14は取外し可能なコネクタ16.18に
よりハンドル部14に連結されている。
ハンドル部及び胴部はいずれも合成樹脂、プラスチック
材料などの軽量で弾性及び耐衝撃性を有する材料からな
っている。プラスチックハウジングは射出成形により作
るのが好ましいが、真空又は吹付は成形によっても得ら
れる。このハウジングは薄い殻体からなり、たとえば1
640cri(100in’)以下の容積を有する室を
形成した中空体である。この容積はヘッド10の外径寸
法及び最大の体積に近いものとして例示する。ヘッド1
0の全体積は1640cafより十分小さいことが望ま
しく、ある種の利用においては中空部の容積が820c
m (50in3)であるようにされる。
材料などの軽量で弾性及び耐衝撃性を有する材料からな
っている。プラスチックハウジングは射出成形により作
るのが好ましいが、真空又は吹付は成形によっても得ら
れる。このハウジングは薄い殻体からなり、たとえば1
640cri(100in’)以下の容積を有する室を
形成した中空体である。この容積はヘッド10の外径寸
法及び最大の体積に近いものとして例示する。ヘッド1
0の全体積は1640cafより十分小さいことが望ま
しく、ある種の利用においては中空部の容積が820c
m (50in3)であるようにされる。
胴部14はほぼ水平に細長く伸びており、両端部20.
22を有する。ハンドル部12はやはり細長い形状であ
り、胴部に対しある角度を以て連結される。取外し可能
なコネクタ16.18は、ハンドル部を胴部の下側にお
いてその両端部20.22の中間位置に取り付けるもの
である。この連結構造は、使用者がヘッド10をその胴
部の下側から把持してヘッドをバランスよく取り扱える
ように配慮したものである。
22を有する。ハンドル部12はやはり細長い形状であ
り、胴部に対しある角度を以て連結される。取外し可能
なコネクタ16.18は、ハンドル部を胴部の下側にお
いてその両端部20.22の中間位置に取り付けるもの
である。この連結構造は、使用者がヘッド10をその胴
部の下側から把持してヘッドをバランスよく取り扱える
ように配慮したものである。
胴部14Φ中空室内にはレーザー光線を発生するための
小型光源手段が取り付けられる。本発明においては、こ
の光源手段は半導体レーザーダイオード200により構
成される。レーザーダイオード200は支持板30に取
り付けられる。支持板30は胴部14に関し衝撃を吸収
できるようにゴムバンパー36.38を用いて取付けら
れる。
小型光源手段が取り付けられる。本発明においては、こ
の光源手段は半導体レーザーダイオード200により構
成される。レーザーダイオード200は支持板30に取
り付けられる。支持板30は胴部14に関し衝撃を吸収
できるようにゴムバンパー36.38を用いて取付けら
れる。
バンパー36はハウジングと、支持板30の正面垂直7
ランジ部40との間に取り付けられ、支持板30及びそ
の関連要素の前後水平移動を最小にするものである。バ
ンパー38はハウジングと支持板30の水平後部との間
に取り付けられ、支持板及びその関連要素の上下移動を
最小にするものである。
ランジ部40との間に取り付けられ、支持板30及びそ
の関連要素の前後水平移動を最小にするものである。バ
ンパー38はハウジングと支持板30の水平後部との間
に取り付けられ、支持板及びその関連要素の上下移動を
最小にするものである。
レーザーダイオード200にDC電力を供給するだめの
12ボルトDC電源はケーブル58を介してハンドル部
12の内側室内に導かれる。
12ボルトDC電源はケーブル58を介してハンドル部
12の内側室内に導かれる。
第16図に最もよく示す通り、12ボルトDC電源はス
イッチ50を介してレーザーダイオード200のアノー
ド26に適当なアノード電圧及びアノード電流を供給す
る。レーザーダイオード200のカソード28は接地さ
れる。
イッチ50を介してレーザーダイオード200のアノー
ド26に適当なアノード電圧及びアノード電流を供給す
る。レーザーダイオード200のカソード28は接地さ
れる。
スイッチ50はさらに制御端子56を有し、この端子は
後に詳述するようにトリガースイッチ60、及び制御回
路に機能的に接続される。制御端子56における制御信
号は、スイッチ50の作動を制御するものである。
後に詳述するようにトリガースイッチ60、及び制御回
路に機能的に接続される。制御端子56における制御信
号は、スイッチ50の作動を制御するものである。
再び第1図を参照すると、レーザー光線は胴部内に取り
付けられた小型の光学手段206に導かれる。光学手段
206はレーザー光線を光学的に変調し、かつその変調
光をハウジングを通る光路に沿って導くように構成され
た光学素子列を含んでいる。レーザー光はハウジングの
端部20における出口孔62からハウジング外に出射し
、バーコード記号上に入射する。このバーコード記号は
ハウジングの外部に配置された基準面に近接して配置さ
れる。
付けられた小型の光学手段206に導かれる。光学手段
206はレーザー光線を光学的に変調し、かつその変調
光をハウジングを通る光路に沿って導くように構成され
た光学素子列を含んでいる。レーザー光はハウジングの
端部20における出口孔62からハウジング外に出射し
、バーコード記号上に入射する。このバーコード記号は
ハウジングの外部に配置された基準面に近接して配置さ
れる。
光学素子列はビーム拡散用のネガレンズ64及び対物ポ
ジレンズ66を有し、これらのレンズは典型的にはf/
6ないしf/’/の範囲にあるf数を有する。光学素子
列を出るビームのf数は、典型的にはf150ないしf
/60の範囲にある。
ジレンズ66を有し、これらのレンズは典型的にはf/
6ないしf/’/の範囲にあるf数を有する。光学素子
列を出るビームのf数は、典型的にはf150ないしf
/60の範囲にある。
この多元モードレーザーのためのレンズパラメータの他
の選択は焦点深度を2.54cm N in、 )以上
にすることである。
の選択は焦点深度を2.54cm N in、 )以上
にすることである。
光学素子列はビームスポットが対物レンズ66から約2
60市離れた基準面に結像するようにレーザービームの
焦点合わせをする。基準面におけるこの結像状態は、標
準作動間隔だけ基準面から対物レンズに近い側または遠
い側に偏った位置でも維持されるようにする。好ましい
実施例において、基準面は胴部14の端部20から約2
.54 cm(fin、)離れており、作動間隔は約5
,1cm(2In、 )である。したがって、結像状態
は基準面に対して2.54 amの距離にある胴部14
の端部20から、該基準面より遠い側に2.54cm
(lin、 )離れた範囲まで維持される。バーコード
記号はこの範囲のいかなる部分に配置されても正確に解
読又は分析されることができる。
60市離れた基準面に結像するようにレーザービームの
焦点合わせをする。基準面におけるこの結像状態は、標
準作動間隔だけ基準面から対物レンズに近い側または遠
い側に偏った位置でも維持されるようにする。好ましい
実施例において、基準面は胴部14の端部20から約2
.54 cm(fin、)離れており、作動間隔は約5
,1cm(2In、 )である。したがって、結像状態
は基準面に対して2.54 amの距離にある胴部14
の端部20から、該基準面より遠い側に2.54cm
(lin、 )離れた範囲まで維持される。バーコード
記号はこの範囲のいかなる部分に配置されても正確に解
読又は分析されることができる。
小型走査手段は胴部の内側室内における光路中に取り付
けられ、これによりレーザービームを周期的に掃引して
バーコード記号を横断させ、そこから反射させることが
できる。この走査手段は所定の方向(X軸)、すなわち
記号の長さに沿ってこれを掃引するための、少なくとも
1つの小型走査手段68からなっている。しかしこのよ
うな走査手段に限る必要はなく、別の小型走査手段70
を設けて記号を縦方向と横方向(Y軸)の両方向に沿っ
て掃引できるように構成してもよい。
けられ、これによりレーザービームを周期的に掃引して
バーコード記号を横断させ、そこから反射させることが
できる。この走査手段は所定の方向(X軸)、すなわち
記号の長さに沿ってこれを掃引するための、少なくとも
1つの小型走査手段68からなっている。しかしこのよ
うな走査手段に限る必要はなく、別の小型走査手段70
を設けて記号を縦方向と横方向(Y軸)の両方向に沿っ
て掃引できるように構成してもよい。
走査手段68.70として種々の型の走査素子を用いる
ことができる。たとえばモータにより駆動される小型の
多角形素子が用いられ、さらに1978年5月31日付
の米国特許願第911171号において開示された種々
のバイモルフ走査振動素子を用いることかできる。
ことができる。たとえばモータにより駆動される小型の
多角形素子が用いられ、さらに1978年5月31日付
の米国特許願第911171号において開示された種々
のバイモルフ走査振動素子を用いることかできる。
どのような場合でもX軸走査手段68及びY軸走査手段
70は後に詳述する通り、胴部14内に支持できるよう
な寸法及び重量を有するものである。これらの走査手段
68.70の動作については第4ないし10図に関連し
て後述する。ここでは2つの走査手段68.70が往復
振動する出力軸72.74を有する走査モータであるこ
とに留意すべきである。光反射手段、すなわちミラー7
6.78はそれぞれシャフト72.74上に支持されて
光路中に位置する。モータ制御手段は各モータを駆動し
てそれらのシャフトが360°より小さい弧状路におい
てコード円周方向に往復回転させるように作用するもの
である。典型的には弧状路の長さは垂直に関して約5°
である。当然乍らこれ以下の弧状長さも採用される。ミ
ラー上に入射したレーザー光線は少なくとも1秒間に5
回、典型的には約100回の振動速度で急速に移動する
。
70は後に詳述する通り、胴部14内に支持できるよう
な寸法及び重量を有するものである。これらの走査手段
68.70の動作については第4ないし10図に関連し
て後述する。ここでは2つの走査手段68.70が往復
振動する出力軸72.74を有する走査モータであるこ
とに留意すべきである。光反射手段、すなわちミラー7
6.78はそれぞれシャフト72.74上に支持されて
光路中に位置する。モータ制御手段は各モータを駆動し
てそれらのシャフトが360°より小さい弧状路におい
てコード円周方向に往復回転させるように作用するもの
である。典型的には弧状路の長さは垂直に関して約5°
である。当然乍らこれ以下の弧状長さも採用される。ミ
ラー上に入射したレーザー光線は少なくとも1秒間に5
回、典型的には約100回の振動速度で急速に移動する
。
小型走査手段は固定反射手段としてのミラー80を有す
る。このミラーは支持板上に固定され、出力シャフト7
20回転軸に関し約45°の角度を有する。対物レンズ
66から出た光線はこの固定ミラー80に入射し、ここ
から水平面内において反射され、ミラー76面に入射す
る。このミラー76はシャフト72に支持され、シャフ
ト72.74の回転軸に関し約45°の角度を有するも
のである。ミラー76に入射する光は上向きに反射され
てミラー78に入射する。このミラー78はシャフト7
4上において45°の角度で支持されている。ミラー7
8に入射する光は前向きに、すなわち胴部14に沿った
長さ方向に反射される。
る。このミラーは支持板上に固定され、出力シャフト7
20回転軸に関し約45°の角度を有する。対物レンズ
66から出た光線はこの固定ミラー80に入射し、ここ
から水平面内において反射され、ミラー76面に入射す
る。このミラー76はシャフト72に支持され、シャフ
ト72.74の回転軸に関し約45°の角度を有するも
のである。ミラー76に入射する光は上向きに反射され
てミラー78に入射する。このミラー78はシャフト7
4上において45°の角度で支持されている。ミラー7
8に入射する光は前向きに、すなわち胴部14に沿った
長さ方向に反射される。
この光線はレーザービーム透過用の出口窓62を通過す
る。
る。
シャフト72の往復振動はレーザー光線をバーコード記
号に沿って長さ方向に移動させ、したがってX軸走査が
形成される。所望に応じてシャフト74の往復振動がレ
ーザー光線を記号の高さに沿って移動させ、これにより
Y軸走査を形成することもできる。
号に沿って長さ方向に移動させ、したがってX軸走査が
形成される。所望に応じてシャフト74の往復振動がレ
ーザー光線を記号の高さに沿って移動させ、これにより
Y軸走査を形成することもできる。
X軸走査モータ68のみが駆動されて、ミラー76が均
一速度で駆動される場合には、レーザー光線は水平方向
に直線的に変位し、したがって基準面にはほぼ直線的な
走査線が形成される。同様にY軸走査モータ70が駆動
されて、ミラー78を均一速度で駆動する場合にはレー
ザー光線が垂直方向に直線的に変位し、したがって基準
面にはラスター型の走査パターンが形成される。この走
査パターンは垂直方向に沿って1つ1つ束ねられる形の
ほぼ平行な等間隔の走査線群からなっている。
一速度で駆動される場合には、レーザー光線は水平方向
に直線的に変位し、したがって基準面にはほぼ直線的な
走査線が形成される。同様にY軸走査モータ70が駆動
されて、ミラー78を均一速度で駆動する場合にはレー
ザー光線が垂直方向に直線的に変位し、したがって基準
面にはラスター型の走査パターンが形成される。この走
査パターンは垂直方向に沿って1つ1つ束ねられる形の
ほぼ平行な等間隔の走査線群からなっている。
胴部14はそれぞれ端部20の出口孔の上部及び下部に
配置された土壁部82及び下側傾斜壁部84を有する。
配置された土壁部82及び下側傾斜壁部84を有する。
上壁部82はほぼ平坦であって、端部20に近接した直
立した突起を持っていない。
立した突起を持っていない。
出口孔は広く、あるいは狭くするように設計されている
。レーザー光線は出口孔から上壁部の直下を通って出射
する。したがって上壁部82はレーザー光線を標的とし
ての記号に正確に向かわせるための見通しガイドとなる
ものである。使用者はヘッド10のほぼ背後位置から標
的の記号にねらいをつけ、したがって土壁部82が突起
を有する場合には彼のねらいを妨げることになる。上述
した平坦な土壁部 82はハウジングとレーザー光線と
の間の可視的な干渉を避けるものである。
。レーザー光線は出口孔から上壁部の直下を通って出射
する。したがって上壁部82はレーザー光線を標的とし
ての記号に正確に向かわせるための見通しガイドとなる
ものである。使用者はヘッド10のほぼ背後位置から標
的の記号にねらいをつけ、したがって土壁部82が突起
を有する場合には彼のねらいを妨げることになる。上述
した平坦な土壁部 82はハウジングとレーザー光線と
の間の可視的な干渉を避けるものである。
ハウジングの内側室において、支持板30の正面直立フ
ランジ40には小型の検出手段が取り付けられる。この
小型検出手段はホトマルチプライヤ−管又は半導体ホト
ダイオードなどのホト検出装置からなり、記号から反射
された光の強度を検出してその反射光強度を指示するア
ナログ電気信号を発生するものである。
ランジ40には小型の検出手段が取り付けられる。この
小型検出手段はホトマルチプライヤ−管又は半導体ホト
ダイオードなどのホト検出装置からなり、記号から反射
された光の強度を検出してその反射光強度を指示するア
ナログ電気信号を発生するものである。
第1図に示す通り、反射された光はまず出口窓62を通
り、さらに赤色レーザー光線用透過フィルタ90を通り
、一対のホトダイオード86.88に入射する。これら
のホトダイオードはフランジ40上に互いに隔たって取
り付けられ、アナログ電気信号を発生する。ホトダイオ
ードを1個でなく2個用いるのは視界を広げるためであ
る。
り、さらに赤色レーザー光線用透過フィルタ90を通り
、一対のホトダイオード86.88に入射する。これら
のホトダイオードはフランジ40上に互いに隔たって取
り付けられ、アナログ電気信号を発生する。ホトダイオ
ードを1個でなく2個用いるのは視界を広げるためであ
る。
これら2個のダイオードの間隔は互いに相手の視界と重
なる部分を有する。走査手段の視界が約4インチであれ
ば、ホトダイオードは互いに2インチ離すことにより、
この視界を完全に捕捉することができる。
なる部分を有する。走査手段の視界が約4インチであれ
ば、ホトダイオードは互いに2インチ離すことにより、
この視界を完全に捕捉することができる。
小型の信号処理手段92 (第2図参照)は、胴部14
の内側室内に取り付けられ、検出手段から発生した電気
信号を処理するものである。この処理手段はレーザー管
24の一方の側において支持板30上に固定される。処
理手段はなるべくなら集積回路から構成され、アナログ
電気信号を処理してこれをデジタル化し、データ記述さ
れたバーコード記号を発生する。信号処理手段の1つの
好ましい例は米国特許第4251798号に開示されて
いる。
の内側室内に取り付けられ、検出手段から発生した電気
信号を処理するものである。この処理手段はレーザー管
24の一方の側において支持板30上に固定される。処
理手段はなるべくなら集積回路から構成され、アナログ
電気信号を処理してこれをデジタル化し、データ記述さ
れたバーコード記号を発生する。信号処理手段の1つの
好ましい例は米国特許第4251798号に開示されて
いる。
走査手段68.70のための制御回路94 (第2図参
照)もまた、なるべくなら集積回路からなり、レーザー
管の他方の側に支持される。ホトダイオード86.88
、処理手段92)及び走査手段68.70のだめの制御
回路94に関する電気接続は説明の便宜上、第1ないし
3図からは省略する。制御回路の詳細な記述は第16図
を参照して後に行なう。
照)もまた、なるべくなら集積回路からなり、レーザー
管の他方の側に支持される。ホトダイオード86.88
、処理手段92)及び走査手段68.70のだめの制御
回路94に関する電気接続は説明の便宜上、第1ないし
3図からは省略する。制御回路の詳細な記述は第16図
を参照して後に行なう。
上述したすべての素子、中でもレーザーダイオード20
0、光学素子206走査モータ68.70、ホトダイオ
ード86.88、処理回路92)制御回路94及び支持
板30はハンドル部2及びハウジングの胴部14ととも
に軽量の走査ヘッドを構成するものである。
0、光学素子206走査モータ68.70、ホトダイオ
ード86.88、処理回路92)制御回路94及び支持
板30はハンドル部2及びハウジングの胴部14ととも
に軽量の走査ヘッドを構成するものである。
第1ないし3及び11図に示されたポータプルヘッド1
0は手持ち型ユニットであって、これは可撓性のかさば
らないケーブル58によりレーザー走査システムの他の
要素に接続される。この残りの要素はデジタル信号解読
用コンピュータ回路、データストア回路等を含むもので
あり、ある種の適用例においては電源50及び制御回路
94のための制御電源が含まれる。これらの付加的な回
路要素はACの壁コンセントに接続される卓上コンソー
ル内に取り付けることができ、第11図の好ましい実施
例においては使用者が着用する装具100内に組み込ま
れる。この後者の場合、装具には再充電可能なバッテリ
ーのパックが取り付けられ、全システムの野外携帯を支
障なくできるようにしである。
0は手持ち型ユニットであって、これは可撓性のかさば
らないケーブル58によりレーザー走査システムの他の
要素に接続される。この残りの要素はデジタル信号解読
用コンピュータ回路、データストア回路等を含むもので
あり、ある種の適用例においては電源50及び制御回路
94のための制御電源が含まれる。これらの付加的な回
路要素はACの壁コンセントに接続される卓上コンソー
ル内に取り付けることができ、第11図の好ましい実施
例においては使用者が着用する装具100内に組み込ま
れる。この後者の場合、装具には再充電可能なバッテリ
ーのパックが取り付けられ、全システムの野外携帯を支
障なくできるようにしである。
使用者装具100は肩掛式又はなるべくならベルト吊下
げ式(第11図参照)からなり、これは使用者の腰に吊
下げられる。解読コンピューター102はこのベルトバ
ックに取付けられ信号処理手段92によって発生したデ
ジタル信号を解読する働きをする。データストア回路1
04もまたベルトバックに取付けられ、これは解読され
た信号をストアするイ動きをする。このデータストア回
路104は基本的には持久バブルメモリ手段のような自
蔵型メモリ装置又は磁気カセットあるいは揮発性半導体
読み書きメモリ手段からなっている。
げ式(第11図参照)からなり、これは使用者の腰に吊
下げられる。解読コンピューター102はこのベルトバ
ックに取付けられ信号処理手段92によって発生したデ
ジタル信号を解読する働きをする。データストア回路1
04もまたベルトバックに取付けられ、これは解読され
た信号をストアするイ動きをする。このデータストア回
路104は基本的には持久バブルメモリ手段のような自
蔵型メモリ装置又は磁気カセットあるいは揮発性半導体
読み書きメモリ手段からなっている。
低電圧の再充電可能なバッテリー電源106もまたベル
トバックに取付けられる。デコード回路102)データ
ストア回路104及びバッテリーt06はベルト100
に分離して個々に取付けられるかまたは約5.08cm
X10.16cmX25.4cm(2inx 4 in
x l Oin)の大きさを有する単一のハウジング内
に装備される。このようにしてレーザー走査システムの
全体が完全に屋外(1も掛川及び一体型装置として構成
される。
トバックに取付けられる。デコード回路102)データ
ストア回路104及びバッテリーt06はベルト100
に分離して個々に取付けられるかまたは約5.08cm
X10.16cmX25.4cm(2inx 4 in
x l Oin)の大きさを有する単一のハウジング内
に装備される。このようにしてレーザー走査システムの
全体が完全に屋外(1も掛川及び一体型装置として構成
される。
ケーブル58は比較的断面が小さく軽量でかさばらず、
しかも可撓性を有するものである。したがって、ヘッド
10を異なった標的記号に向けるとき容易にこれを維持
することができる。ケーブル58は自由に種々の方向に
移動できることが特徴であり、使用者が操作のために過
大な労力を要しないようになっている。
しかも可撓性を有するものである。したがって、ヘッド
10を異なった標的記号に向けるとき容易にこれを維持
することができる。ケーブル58は自由に種々の方向に
移動できることが特徴であり、使用者が操作のために過
大な労力を要しないようになっている。
ヘッド10は第1〜3及び11図に示すような銃撃形状
を有する必要はない。すなわち、流線型や箱型などの形
状も採用することができる。例えば第14図には他の手
持型形状を有するヘッド10aが示されている。この流
線型ヘッド10aは基本的には銃撃ヘッドと同じである
が、それが異なる点はハンドル部12が胴部と同一線上
に位置すること及び胴部14の後端がハンドルバー型の
グリップに類似した借受溝101を有することである。
を有する必要はない。すなわち、流線型や箱型などの形
状も採用することができる。例えば第14図には他の手
持型形状を有するヘッド10aが示されている。この流
線型ヘッド10aは基本的には銃撃ヘッドと同じである
が、それが異なる点はハンドル部12が胴部と同一線上
に位置すること及び胴部14の後端がハンドルバー型の
グリップに類似した借受溝101を有することである。
したがって使用者はこのヘッドを彼の手中に把持するこ
とができる。
とができる。
流線型ヘッド10aの別の特徴は、ここに述べたハウジ
ングの場合に用いることができる外側ゴムバンパー10
3を有することである。すでに述べた通り、手持型装置
の一般的要求として、この手持型レーザー走査ヘッドは
種々の物理的な酷使、例えば不本意にテーブルから床面
に落されることによる衝撃などに十分耐えるだけの強度
をもたなければならない。したがってハウジング内に剛
性の支持板30を支持するためにゴム素子からなるショ
ック吸収手段36.38が用いられ、これにより支持板
及びこれに取付けた部品がショックを受けたとき、ハウ
ジング内において瞬間的にずれることができるようにな
っている。
ングの場合に用いることができる外側ゴムバンパー10
3を有することである。すでに述べた通り、手持型装置
の一般的要求として、この手持型レーザー走査ヘッドは
種々の物理的な酷使、例えば不本意にテーブルから床面
に落されることによる衝撃などに十分耐えるだけの強度
をもたなければならない。したがってハウジング内に剛
性の支持板30を支持するためにゴム素子からなるショ
ック吸収手段36.38が用いられ、これにより支持板
及びこれに取付けた部品がショックを受けたとき、ハウ
ジング内において瞬間的にずれることができるようにな
っている。
ショック吸収は更に外側ハウジング壁それ自体に弾力性
及び可撓性を与えることにより達成される。例えば真空
成形されたABS等の適当な物質により外側ハウジング
を形成するとこのような可撓性を実現してハウジングに
損傷を与えないようにすることができる。
及び可撓性を与えることにより達成される。例えば真空
成形されたABS等の適当な物質により外側ハウジング
を形成するとこのような可撓性を実現してハウジングに
損傷を与えないようにすることができる。
■高速走査モータ
X軸走査モータ68の構造及び機能上の詳細は第4〜第
11図に示されている。これらの実体はY軸走査モータ
70についても同様であり、したがって後者のモータに
ついては繰返し説明することを省略する。
11図に示されている。これらの実体はY軸走査モータ
70についても同様であり、したがって後者のモータに
ついては繰返し説明することを省略する。
走査モータ68はレーザー走査システムにおいてバーコ
ード記号を高速走査するための#1量で小型のレーザー
光線走査装置である。モータ68は振動出力シャフト7
2を有する。このシャフト72はベアリング108に軸
支されている。モータ68は、更にシャフト72に固定
されてこれと一体的に振動するミラー76を有する。
ード記号を高速走査するための#1量で小型のレーザー
光線走査装置である。モータ68は振動出力シャフト7
2を有する。このシャフト72はベアリング108に軸
支されている。モータ68は、更にシャフト72に固定
されてこれと一体的に振動するミラー76を有する。
モータ68は上部カップ型ステーターハウジング110
、及び下部カップ型ステータハウジング112を有する
。ステータコイル巻線114.116はそれぞれステー
タハウジング110.112内に取付けられる。永久磁
石型p−タ120はスタブシャフト118上に支持され
る。
、及び下部カップ型ステータハウジング112を有する
。ステータコイル巻線114.116はそれぞれステー
タハウジング110.112内に取付けられる。永久磁
石型p−タ120はスタブシャフト118上に支持され
る。
このスタブシャフト118はシャフト72と同一線上に
配置される。ロータはステータコイルにより包囲され、
出力シャフト72に連動的に連結され、これと一体的に
振動するものである。
配置される。ロータはステータコイルにより包囲され、
出力シャフト72に連動的に連結され、これと一体的に
振動するものである。
上部ステータハウジング110は互いに180゜の機械
的変位を有する一対の極122.124を有する。下部
ステータハウジング112はやはり機械的に180°変
位した一対の極126.128を有する。上部の極12
2.124は下部の極126.128から90°離れて
いる。永久磁石ロータ120は、各ステータコイル巻線
により、納められた極の対数(すなわち一対)と同数だ
け磁化される。
的変位を有する一対の極122.124を有する。下部
ステータハウジング112はやはり機械的に180°変
位した一対の極126.128を有する。上部の極12
2.124は下部の極126.128から90°離れて
いる。永久磁石ロータ120は、各ステータコイル巻線
により、納められた極の対数(すなわち一対)と同数だ
け磁化される。
走査モータ68の構造は単純なステップモータと類似で
あり、これはステータ巻線の極性が変わる毎に電気パル
スを不連続な機械的角度運動に変換するために用いられ
る。ステップモータの2個のステータコイルを交互に付
勢及び消勢することによりロータ極とステータ極との間
の磁気作用がロータを出力シャフトの全周360°の範
囲内で不連続な角度ステップにおいて回転させる。
あり、これはステータ巻線の極性が変わる毎に電気パル
スを不連続な機械的角度運動に変換するために用いられ
る。ステップモータの2個のステータコイルを交互に付
勢及び消勢することによりロータ極とステータ極との間
の磁気作用がロータを出力シャフトの全周360°の範
囲内で不連続な角度ステップにおいて回転させる。
モーター制御手段94はステップモータとの対応におい
て、シャフト72を振動させるように動作するものであ
る。この動作はまずシャフト72を360°より小さい
弧状長さにおいて円周方向に駆動し、次に360°より
小さい弧状長さにおいて逆の円周方向に駆動し、このよ
うな周期運動を高速で行わせるものである。各弧状長さ
は典型的には垂直に関し約5゛であるが、他の角度変位
も勿論採用することができる。振動速度は典型的には1
00c、ρ、S、程度である。
て、シャフト72を振動させるように動作するものであ
る。この動作はまずシャフト72を360°より小さい
弧状長さにおいて円周方向に駆動し、次に360°より
小さい弧状長さにおいて逆の円周方向に駆動し、このよ
うな周期運動を高速で行わせるものである。各弧状長さ
は典型的には垂直に関し約5゛であるが、他の角度変位
も勿論採用することができる。振動速度は典型的には1
00c、ρ、S、程度である。
モータ制御手段94はステータ巻線の1つにほぼ一定の
低いレベルDC電圧を加えるための参照手段140を有
する。例えばステータ巻線114には導体132を介し
て12VのDC信号が加えられる。モータ制御手段は更
に他のステータ巻線に時間的に変化する振幅を有する周
期電圧を加えるための可変手段142を含んでいる。例
えばステータ巻線116には導体134を介して三角電
圧波が加えられる。
低いレベルDC電圧を加えるための参照手段140を有
する。例えばステータ巻線114には導体132を介し
て12VのDC信号が加えられる。モータ制御手段は更
に他のステータ巻線に時間的に変化する振幅を有する周
期電圧を加えるための可変手段142を含んでいる。例
えばステータ巻線116には導体134を介して三角電
圧波が加えられる。
第5.6及び7図において参照手段はステータコイル1
14に一定の正のDC電圧を加えこれによりステータ極
122.124をそれぞれN極及びS極として励磁する
ものである。第5図において可変手段はステータコイル
116にゼロ電圧を加え、これによりロータの永久N極
及び永久S極を図示の如くステータ極122.124と
整列させるようにする。第6図において可変手段はコイ
ル116の正のDC電圧を加え、これによりステータ極
126及び128をそれぞれN極及びS極として励磁し
、これに伴なってロータをコイル116に加えた正の電
圧振幅に応じた角度位置まで時計方面に回転させる。第
7図において可変手段はコイル116に負のDC電圧を
加え、これによりステータ極126及び128をそれぞ
れS極及びN極として励磁し、その結果ロータをコイル
116に加えた電圧の負の振幅に応じた角度位置まで反
時計方向に回転させる。
14に一定の正のDC電圧を加えこれによりステータ極
122.124をそれぞれN極及びS極として励磁する
ものである。第5図において可変手段はステータコイル
116にゼロ電圧を加え、これによりロータの永久N極
及び永久S極を図示の如くステータ極122.124と
整列させるようにする。第6図において可変手段はコイ
ル116の正のDC電圧を加え、これによりステータ極
126及び128をそれぞれN極及びS極として励磁し
、これに伴なってロータをコイル116に加えた正の電
圧振幅に応じた角度位置まで時計方面に回転させる。第
7図において可変手段はコイル116に負のDC電圧を
加え、これによりステータ極126及び128をそれぞ
れS極及びN極として励磁し、その結果ロータをコイル
116に加えた電圧の負の振幅に応じた角度位置まで反
時計方向に回転させる。
要約すれば、シャフト72は周期電圧の振幅に対応する
角度位置までアナログ様式で移動する。
角度位置までアナログ様式で移動する。
この運動角度は電圧の振幅に比例する。シャフト72の
運動速度は周期電圧の変化速度に対応する。
運動速度は周期電圧の変化速度に対応する。
運動の方向、すなわち時計方向か反時計方向かは周期電
圧の傾斜すなわち正の勾配か負の勾配かによって決定さ
れる。振動速度は周期波形の周波数に比例する。この振
動速度は少なくとも1秒間に5回であり、好ましい実施
例においては1秒間に約100回振動する。
圧の傾斜すなわち正の勾配か負の勾配かによって決定さ
れる。振動速度は周期波形の周波数に比例する。この振
動速度は少なくとも1秒間に5回であり、好ましい実施
例においては1秒間に約100回振動する。
周期電圧の波形は鋸歯状波、正弦波又は三角波等何らか
の時間変化電圧である。周期的な駆動波形の場合、シャ
フトの速度は非直線的であり、実施例においてもシャフ
トが第6及び7図の掃引制限位置に向うときは速度を低
下し、第5図の均衡位置に向うときは速度を上げるとい
う意味において正弦波状に変化するものである。
の時間変化電圧である。周期的な駆動波形の場合、シャ
フトの速度は非直線的であり、実施例においてもシャフ
トが第6及び7図の掃引制限位置に向うときは速度を低
下し、第5図の均衡位置に向うときは速度を上げるとい
う意味において正弦波状に変化するものである。
周期的な駆動電圧の振幅に関するシャフト位置の比較的
直線的な軌跡を達するために行われる調整はステータコ
イル114に加える一定のDC電圧の振幅を予めセット
することであり、この調整は参照手段140を所定の値
にすることにより行われる。全ての振幅要素は共振周波
数により特徴づけられる。走査モータ68の場合、共振
周波数は可動構造の質量、及びステータ巻線により確立
される固定磁界(すなわちスプリング乗数)により決定
される。したがって、ステータコイル114に加えるD
C電圧レベルを変化することによりシャフトの動作周期
を所望の値に調整することができる。。
直線的な軌跡を達するために行われる調整はステータコ
イル114に加える一定のDC電圧の振幅を予めセット
することであり、この調整は参照手段140を所定の値
にすることにより行われる。全ての振幅要素は共振周波
数により特徴づけられる。走査モータ68の場合、共振
周波数は可動構造の質量、及びステータ巻線により確立
される固定磁界(すなわちスプリング乗数)により決定
される。したがって、ステータコイル114に加えるD
C電圧レベルを変化することによりシャフトの動作周期
を所望の値に調整することができる。。
より直線的な軌跡を達成する別の方法は第8図に示した
帰還回路を用いることである。小型の走査モータは約2
8.35g(loz)の重量を有し約2)54cmX0
.635cm (1in、 xQ、 4 in)の体
積を占有する。走査モータは約1万時間という長い動作
寿命を有する。これは後に述べる通り、しばしば停止さ
せられるからである。
帰還回路を用いることである。小型の走査モータは約2
8.35g(loz)の重量を有し約2)54cmX0
.635cm (1in、 xQ、 4 in)の体
積を占有する。走査モータは約1万時間という長い動作
寿命を有する。これは後に述べる通り、しばしば停止さ
せられるからである。
より直線的な軌跡を達成する更に別の方法は第9及び第
10図に示す閉ループ走査モータ制御回路を用いること
である。
10図に示す閉ループ走査モータ制御回路を用いること
である。
第16図を参照すると各小型走査モータ68.70は基
準手段140及び可変電圧手段142を有する。更に制
御回路94にはシャッター手段150が装備され、これ
はモータ68.70のいずれか、または双方の出口シャ
フトを1つのシャッター位置に移動させるためのシャッ
ター電圧を発生する。このシャッター位置へのシャフト
の移動において、関連するミラーがレーザー光線を出口
孔62から記号に向かわせないような位置に移動するも
のである。
準手段140及び可変電圧手段142を有する。更に制
御回路94にはシャッター手段150が装備され、これ
はモータ68.70のいずれか、または双方の出口シャ
フトを1つのシャッター位置に移動させるためのシャッ
ター電圧を発生する。このシャッター位置へのシャフト
の移動において、関連するミラーがレーザー光線を出口
孔62から記号に向かわせないような位置に移動するも
のである。
シャッター手段150は可変電圧手段に電気接続される
。一実施例において、シャッター手段150は駆動電圧
の振幅より大きい振幅を有する電圧を発生する。第6図
において破線で示すロータ120′はシャッター位置を
示している。この大きい振幅の電圧は出力シャフトを実
線で示す掃引制限位置が要求するより大きい角度範囲ま
で変位させる。この場合、関連するミラーは光路からは
ずれて移動し、したがってレーザー光線の信号を遮断す
、る。
。一実施例において、シャッター手段150は駆動電圧
の振幅より大きい振幅を有する電圧を発生する。第6図
において破線で示すロータ120′はシャッター位置を
示している。この大きい振幅の電圧は出力シャフトを実
線で示す掃引制限位置が要求するより大きい角度範囲ま
で変位させる。この場合、関連するミラーは光路からは
ずれて移動し、したがってレーザー光線の信号を遮断す
、る。
別の好ましい実施例において、シャッター手段は上述し
た掃引範囲の外側にミラーを移動させるような動作をし
ない。すなわちシャッター手段は反射光が出口孔を通過
しないような掃引範囲内の位置へミラーを移動させるよ
うに動作する。反射光はハウジング自体の内側に収まる
か、又はハウジング内に支持された黒体のような光吸収
器に向けられる。
た掃引範囲の外側にミラーを移動させるような動作をし
ない。すなわちシャッター手段は反射光が出口孔を通過
しないような掃引範囲内の位置へミラーを移動させるよ
うに動作する。反射光はハウジング自体の内側に収まる
か、又はハウジング内に支持された黒体のような光吸収
器に向けられる。
好ましい実施例において、可変電圧手段はミラーを移動
させることにより反射されたレーザー光線が、出口孔6
2における出口窓の長さより長い視界を横切るように掃
引されるようにする。実施例において出口窓の両側にお
けるハウジング壁はレーザー光線が出口窓の長さ以上の
全掃引範囲を通じて掃引されるとき、レーザー光線と交
差し、その信号を阻止する。この場合、シャッター位置
はミラーから反射されるレーザー光線が出口窓の長さを
越えて進行するようにそのミラーを位置づける。この場
合におけるシャッター位置は全掃弓範囲内にあるが、レ
ーザー光線は記号に到達することを阻止される。
させることにより反射されたレーザー光線が、出口孔6
2における出口窓の長さより長い視界を横切るように掃
引されるようにする。実施例において出口窓の両側にお
けるハウジング壁はレーザー光線が出口窓の長さ以上の
全掃引範囲を通じて掃引されるとき、レーザー光線と交
差し、その信号を阻止する。この場合、シャッター位置
はミラーから反射されるレーザー光線が出口窓の長さを
越えて進行するようにそのミラーを位置づける。この場
合におけるシャッター位置は全掃弓範囲内にあるが、レ
ーザー光線は記号に到達することを阻止される。
このシャッター位置はモータの停止条件を表わすもので
ある。頻繁なモータの停止は後述する通りきわめて小さ
いデユーティ−サイクルを意味する。
ある。頻繁なモータの停止は後述する通りきわめて小さ
いデユーティ−サイクルを意味する。
■対象物の検出
すでに述べた通り、走査手段は標的の記号を急速に、か
つ繰り返し走査する。正確な動作を行なわせるためには
多数の走査が一対象物のために行なわれるか、又は1回
の走査が多くの対象物のために行なわれるかを識別する
必要がある。走査されるべき各対象物をその回転におい
て検出する能力は好ましい解読を行なうために必要不可
欠なことである。
つ繰り返し走査する。正確な動作を行なわせるためには
多数の走査が一対象物のために行なわれるか、又は1回
の走査が多くの対象物のために行なわれるかを識別する
必要がある。走査されるべき各対象物をその回転におい
て検出する能力は好ましい解読を行なうために必要不可
欠なことである。
トリガー手段60(第1及び10図参照)は走査手段6
8.70を付勢して何回でも、すなわちこのトリガー手
段60が付勢されるたび毎にバーコード記号を繰り返し
掃引させるために用いられる。トリガー手段60はなる
べくならハウジング上でその胴部及びハンドル部の連結
部に近接して取り付けられた手押し型スイッチからなっ
ている。
8.70を付勢して何回でも、すなわちこのトリガー手
段60が付勢されるたび毎にバーコード記号を繰り返し
掃引させるために用いられる。トリガー手段60はなる
べくならハウジング上でその胴部及びハンドル部の連結
部に近接して取り付けられた手押し型スイッチからなっ
ている。
このトリガースイッチ60はハンドル部において使用者
の人指し指で押圧する引き金スイッチとして配置される
。このスイッチが押圧されるたびに走査手段は記号を多
数回、たとえば200回程産婦引する。
の人指し指で押圧する引き金スイッチとして配置される
。このスイッチが押圧されるたびに走査手段は記号を多
数回、たとえば200回程産婦引する。
デコード回路102が解読し、その記号が最初の走査に
おいて表われるか、又は200回までの何回目かの走査
において表われるとき、このデコード回路はテ゛コード
信号を発生してケーブル58内の導体を介してヘッドに
取り付けた表示手段に供給し、この手段を付勢する。こ
の表示手段はブザー98又は発光ダイオード99あるい
はその両方によって構成される。ビーバー98が音声を
発するか、又はダイオード99が発光すると使用者はこ
れによって特定記号のための走査が終了したことを知る
。スイッチ 60及び表示手段の作動はレーザー走査シ
ステムに走査が開始及び終了した場合を識別させるもの
である。トリガースイッチ60は表示手段の作動前又は
作動後に解除されることができる。
おいて表われるか、又は200回までの何回目かの走査
において表われるとき、このデコード回路はテ゛コード
信号を発生してケーブル58内の導体を介してヘッドに
取り付けた表示手段に供給し、この手段を付勢する。こ
の表示手段はブザー98又は発光ダイオード99あるい
はその両方によって構成される。ビーバー98が音声を
発するか、又はダイオード99が発光すると使用者はこ
れによって特定記号のための走査が終了したことを知る
。スイッチ 60及び表示手段の作動はレーザー走査シ
ステムに走査が開始及び終了した場合を識別させるもの
である。トリガースイッチ60は表示手段の作動前又は
作動後に解除されることができる。
表示手段の表示後において走査が終了すると、機械的シ
ャッター回路150が出力シャフトをそれらのシャッタ
ー位置に移動させ、これによりレーザー光線が出口孔か
ら出射することを阻止する。
ャッター回路150が出力シャフトをそれらのシャッタ
ー位置に移動させ、これによりレーザー光線が出口孔か
ら出射することを阻止する。
レーザーダイオード200はこの時点では遮断されず、
走査モータのみが遮断される。これは安全な構成である
とともに、レーザーダイオード及び走査モータの動作寿
命を長くするものである。
走査モータのみが遮断される。これは安全な構成である
とともに、レーザーダイオード及び走査モータの動作寿
命を長くするものである。
トリガースイッチ60を付勢すると、遮断状態にあるレ
ーザーダイオード200が付勢される。
ーザーダイオード200が付勢される。
さらに、トリガースイッチ60が付勢されたときタイマ
ー手段152が付勢される。タイマー手段152は5分
間程度の所定の周期内において動作状態を維持する。ト
リガースイッチ60がこの5分間周期内に付勢されなけ
れば、レーザーダイオードは自動的に遮断される。これ
は電源素子50の制御端子56に制御信号を送ることに
より達せられる。この制御は節電のために有効である。
ー手段152が付勢される。タイマー手段152は5分
間程度の所定の周期内において動作状態を維持する。ト
リガースイッチ60がこの5分間周期内に付勢されなけ
れば、レーザーダイオードは自動的に遮断される。これ
は電源素子50の制御端子56に制御信号を送ることに
より達せられる。この制御は節電のために有効である。
また、トリガースイッチがこの時間周期内に押圧される
と、この時間周期が再開され、レーザーダイオードが自
動遮断されるまで、さらに5分間時機する。この自動手
段はトリガースイッチが次の5分間に押圧されなかった
場合に生ずる。ヘッドにはあらゆる時点においてレーザ
ーのオン・オフ状態を指示するための別の発光ダイオー
ド97 (第1図参照)が取り付けられる。
と、この時間周期が再開され、レーザーダイオードが自
動遮断されるまで、さらに5分間時機する。この自動手
段はトリガースイッチが次の5分間に押圧されなかった
場合に生ずる。ヘッドにはあらゆる時点においてレーザ
ーのオン・オフ状態を指示するための別の発光ダイオー
ド97 (第1図参照)が取り付けられる。
すでに述べた通り、トリガー手段60の各付勢は複数回
の走査を開始するものであり、この走査はデコード回路
が解読動作を実行するまで行なわれ、そのときブザー9
8又は発光ダイオード99あるいはその双方に解読信号
が供給される。これによる音声又は発光表示は使用者に
謹り返し走査が終了したこと、及び別の記号を走査でき
ることを告げるものである。
の走査を開始するものであり、この走査はデコード回路
が解読動作を実行するまで行なわれ、そのときブザー9
8又は発光ダイオード99あるいはその双方に解読信号
が供給される。これによる音声又は発光表示は使用者に
謹り返し走査が終了したこと、及び別の記号を走査でき
ることを告げるものである。
解読動作が行なわれなかった場合には、トリガー手段は
トリガーの付勢時点から一定の時間経過後に力いてこの
繰り返し走査を終了するように働く。この所定の時間周
期は、典型的には3秒程度であり、これは使用者が対象
物を目視確認できるに十分な時間として選択される。ト
リガースイッチが上記3秒間の経過前及び解読動作が達
成される前に解除されると、走査はやはり自動的に終了
する。
トリガーの付勢時点から一定の時間経過後に力いてこの
繰り返し走査を終了するように働く。この所定の時間周
期は、典型的には3秒程度であり、これは使用者が対象
物を目視確認できるに十分な時間として選択される。ト
リガースイッチが上記3秒間の経過前及び解読動作が達
成される前に解除されると、走査はやはり自動的に終了
する。
第12図に、半導体レーザーダイオード200の他の配
置例を示す。このレーザーダイオード200は、連続波
又はパルス型の素子のいずれでもよい。そして、このレ
ーザーダイオードはたとえばゼネラルオブトロニクスコ
ーポレーション、レーザーダイオードインコーホレイテ
ッド及びオブチカルインコーポレーションシステムズイ
ンコーポレイテッド等、種々の製造元から容易に購入す
ることができる。
置例を示す。このレーザーダイオード200は、連続波
又はパルス型の素子のいずれでもよい。そして、このレ
ーザーダイオードはたとえばゼネラルオブトロニクスコ
ーポレーション、レーザーダイオードインコーホレイテ
ッド及びオブチカルインコーポレーションシステムズイ
ンコーポレイテッド等、種々の製造元から容易に購入す
ることができる。
レーザーダイオード200は、走査ヘッド10内に取り
付けられる。ダイオード200はヘッド10にねじ込ま
れた吸熱素子202上に支持される。このダイオード2
00はレーザー管に比較して小型軽量である。したがっ
て、レーザーダイオードの使用により重量を0.45k
g (1ボンド)より小さくでき、寸法は約819ca
f (50in’ )より軽くできる。
付けられる。ダイオード200はヘッド10にねじ込ま
れた吸熱素子202上に支持される。このダイオード2
00はレーザー管に比較して小型軽量である。したがっ
て、レーザーダイオードの使用により重量を0.45k
g (1ボンド)より小さくでき、寸法は約819ca
f (50in’ )より軽くできる。
さらに、レーザー管は高電圧電源(すなわち650 V
DC)及び低電圧電源(すなわち12VDC)を必要と
するが1、このレーザーダイオード200は低電圧(す
なわち12VDC)のみで作動できる。このように高電
圧電源を必要としないので、さらに体積及び重量を小さ
くすることが可能になる。
DC)及び低電圧電源(すなわち12VDC)を必要と
するが1、このレーザーダイオード200は低電圧(す
なわち12VDC)のみで作動できる。このように高電
圧電源を必要としないので、さらに体積及び重量を小さ
くすることが可能になる。
レーザーダイオード200はほぼ矩形の空洞又はレーザ
ー発射絞り204を有し、その開口は約1×10μm2
の大きさにされる。者出されたレーザー光線は開口20
4から外側に発散し、約IOないし20°又は40ない
し50°の対称的な角度範囲に拡散する。レンズ系20
6は、口径数が0.25、総合倍率が10倍ないし15
倍、そしてf数が約f/2となるように設計されている
。走査手段及び信号処理手段は簡略化のため第12図か
らは省略する。
ー発射絞り204を有し、その開口は約1×10μm2
の大きさにされる。者出されたレーザー光線は開口20
4から外側に発散し、約IOないし20°又は40ない
し50°の対称的な角度範囲に拡散する。レンズ系20
6は、口径数が0.25、総合倍率が10倍ないし15
倍、そしてf数が約f/2となるように設計されている
。走査手段及び信号処理手段は簡略化のため第12図か
らは省略する。
矩形出口開口204を設けたことにより、ビームスポッ
トの軸断面は矩形状又は長円形となる。
トの軸断面は矩形状又は長円形となる。
基準面における細長いビームスポットは約0.15mm
Xf)、025mm (6ミル×1ミル)の大きさとな
る。この細長いスポットの長さ方向は、走査されるべき
記号の高さ方向に向けられる。細長いスポットの幅すな
わち短径は、走査されるべき記号の配列方向に向けられ
る。
Xf)、025mm (6ミル×1ミル)の大きさとな
る。この細長いスポットの長さ方向は、走査されるべき
記号の高さ方向に向けられる。細長いスポットの幅すな
わち短径は、走査されるべき記号の配列方向に向けられ
る。
矩形又は長円形ビームスポットによる走査は円形ビーム
スポットによる走査よりも好ましい。これは前者の細長
いスポットが記号上の明暗遷移領域を横切るときに、よ
り急激な振幅変化を有する電気信号を発生し得るからで
ある。細長いスポットが記号上の暗線(dark 1i
ne)と並ぶと、このライン全体の高さに及ぶライン幅
の変化が平均化される。そして細長いスポットが次のス
ペースに移動すると、明暗遷移は円形スポットの場合に
比較してより急激に表われる。このようなより大きい分
解能は印刷されたラインとスペースとの対比が貧弱な場
合における記号の解読ミスを減少するものである。
スポットによる走査よりも好ましい。これは前者の細長
いスポットが記号上の明暗遷移領域を横切るときに、よ
り急激な振幅変化を有する電気信号を発生し得るからで
ある。細長いスポットが記号上の暗線(dark 1i
ne)と並ぶと、このライン全体の高さに及ぶライン幅
の変化が平均化される。そして細長いスポットが次のス
ペースに移動すると、明暗遷移は円形スポットの場合に
比較してより急激に表われる。このようなより大きい分
解能は印刷されたラインとスペースとの対比が貧弱な場
合における記号の解読ミスを減少するものである。
レンズ206は細長いスポットを記号のラインに整列さ
せて約10°ないし15°の小さな傾きが許されるよう
に設計されている。
せて約10°ないし15°の小さな傾きが許されるよう
に設計されている。
以上を要約すると、本発明は、手持ち式レーザー走査ヘ
ッドを備えたバーコード読み取り装置において、レーザ
ー光源として半導体レーザーダイオード使用したので、
それ自体で小型、I!量な装置を実現できるとともに、
レーザーダイオードは低電圧電源で作動できるので、電
源部を軽量かつ小型に構成でき、絶縁が容易であること
と相まって装置の一層の小型化および軽量化をはかるこ
とができる。
ッドを備えたバーコード読み取り装置において、レーザ
ー光源として半導体レーザーダイオード使用したので、
それ自体で小型、I!量な装置を実現できるとともに、
レーザーダイオードは低電圧電源で作動できるので、電
源部を軽量かつ小型に構成でき、絶縁が容易であること
と相まって装置の一層の小型化および軽量化をはかるこ
とができる。
第1図はこの発明によるレーず一管型レーザー走査ヘッ
ドの銃型実施例を示す側断面図、第2図は第1図の実施
例の上断面図、第3図はその正面図、第4図は本発明に
よる制御回路に接続された小型の高速走査モータの側断
面図、第5図は第4図のモータにおいてロータがその均
衡位置にある状態を示す略図、第6図はロータがその掃
引限界位置の一方に位置し、破線においてそのシャッタ
ー位置を示す第5図と類似の略図、第7図はモータが前
記掃引限界位置の他方に位置した状態を示す第5図と類
似の略図、第8図は第4図のモータにおける出力軸速度
を変えるための帰還回路を示す図、第9図は本発明によ
る第4図のモータのための閉ループ型走査モータ制御回
路を示す図、第10図は第9図のモータ制御回路の電気
回路図、第11図は本発明によるレーザー走査ヘッドの
第1図の実施例を使用した完全野外携帯用レーザー走査
システムを示す略図、第12図は本発明による携帯用レ
ーザー銃走査ヘッドの半導体レーザーダイオードによる
実施例を示す略図、第13図は本発明において検査ステ
ーションとして利用されるレーザー走査ヘッドのブラケ
ット支持による箱型の実施例を示す略図、第14図は本
発明によるレーザー走査ヘッドの別の手持ち型実施例を
示す略図、第15図は本発明において駆動回路に接続さ
れた多角形バイモルフ走査素子の略図、第16図は本発
明による制御回路の電気回路図である。 10、IOa・・・・・・走査ヘッド、[2・・・・・
・ハンドル部、 14・・・・・・胴部、 26・・・・・・アノード、 58・・・・・・接続ケーブル、 68・・・・・・X軸走査手段、 70・・・・・・Y軸走査手段、 72.74・・・・・・往復回転シャフト、86.8.
8・・・・・・フォトダイオード、1)2・・・・・・
信号処理回路、 94・・・・・・モータ制御手段、 90・・・・・・レーザー光透過フィルタ、60・・・
・・・トリガースイッチ、 100・・・・・・使用者装具、 106・・・・・・バッテリー 200・・・・・・レーザーダイオード。 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第9 図 第 4図 第 15図 第10 図 +12DC 第 図
ドの銃型実施例を示す側断面図、第2図は第1図の実施
例の上断面図、第3図はその正面図、第4図は本発明に
よる制御回路に接続された小型の高速走査モータの側断
面図、第5図は第4図のモータにおいてロータがその均
衡位置にある状態を示す略図、第6図はロータがその掃
引限界位置の一方に位置し、破線においてそのシャッタ
ー位置を示す第5図と類似の略図、第7図はモータが前
記掃引限界位置の他方に位置した状態を示す第5図と類
似の略図、第8図は第4図のモータにおける出力軸速度
を変えるための帰還回路を示す図、第9図は本発明によ
る第4図のモータのための閉ループ型走査モータ制御回
路を示す図、第10図は第9図のモータ制御回路の電気
回路図、第11図は本発明によるレーザー走査ヘッドの
第1図の実施例を使用した完全野外携帯用レーザー走査
システムを示す略図、第12図は本発明による携帯用レ
ーザー銃走査ヘッドの半導体レーザーダイオードによる
実施例を示す略図、第13図は本発明において検査ステ
ーションとして利用されるレーザー走査ヘッドのブラケ
ット支持による箱型の実施例を示す略図、第14図は本
発明によるレーザー走査ヘッドの別の手持ち型実施例を
示す略図、第15図は本発明において駆動回路に接続さ
れた多角形バイモルフ走査素子の略図、第16図は本発
明による制御回路の電気回路図である。 10、IOa・・・・・・走査ヘッド、[2・・・・・
・ハンドル部、 14・・・・・・胴部、 26・・・・・・アノード、 58・・・・・・接続ケーブル、 68・・・・・・X軸走査手段、 70・・・・・・Y軸走査手段、 72.74・・・・・・往復回転シャフト、86.8.
8・・・・・・フォトダイオード、1)2・・・・・・
信号処理回路、 94・・・・・・モータ制御手段、 90・・・・・・レーザー光透過フィルタ、60・・・
・・・トリガースイッチ、 100・・・・・・使用者装具、 106・・・・・・バッテリー 200・・・・・・レーザーダイオード。 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第9 図 第 4図 第 15図 第10 図 +12DC 第 図
Claims (4)
- (1)(a)射出口を有する手持ち式レーザ走査ヘッド
; (b)前記レーザ走査ヘッドに支持されてレーザ光を発
生する半導体レーザダイオード; (c)前記レーザダイオードのための低電圧供給源; (d)前記レーザ走査ヘッドに支持され前記レーザダイ
オードからのレーザ光を光路に沿って前記射出口からヘ
ッド外部に射出させ前記射出口から外方に間隔をもった
位置で前記レーザ光を合焦させてレーザ走査ヘッドの外
部に該走査ヘッドから離れて置かれたバーコード記号に
当てる光学手段; (e)前記走査ヘッド内で前記光路内に配置され前記レ
ーザ光をバーコード記号に対して走査方向に振らせるた
めの走査手段; (f)前記走査ヘッドに支持され前記バーコード記号に
より反射された光ビームを検出して反射光ビームの強さ
を表わす電気信号を発生する検出手段; (g)前記電気信号をデコードして前記バーコード記号
を読み取るデコード手段; からなり、前記走査ヘッドを前記バーコード記号から離
れた位置に保持してバーコード記号の読み取りを行なう
ようになった手持ち式のバーコード読み取り装置。 - (2)特許請求の範囲第1項に記載したバーコード読み
取り装置において、前記レーザダイオードは熱伝導率の
高い材料からなる吸熱素子を介して前記走査ヘッドに取
付けられたバーコード読み取り装置。 - (3)特許請求の範囲第1項または第2項に記載したバ
ーコード読み取り装置において、前記光学手段に向けら
れていないレーザ光を遮断し前記光学手段に向けられた
レーザ光を通過させる開口が形成されたバーコード読み
取り装置。 - (4)特許請求の範囲第3項に記載したバーコード読み
取り装置において、前記光学手段は前記開口を通過した
レーザ光を直接受けるように配置されたレンズ手段を有
するバーコード読み取り装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06125768 US4387297B1 (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | Portable laser scanning system and scanning methods |
US125768 | 1980-02-29 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2929281A Division JPS56140467A (en) | 1980-02-29 | 1981-02-28 | Portable laser scanning system and method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02282880A true JPH02282880A (ja) | 1990-11-20 |
Family
ID=22421333
Family Applications (7)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2929281A Granted JPS56140467A (en) | 1980-02-29 | 1981-02-28 | Portable laser scanning system and method |
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JP2073165A Pending JPH02288987A (ja) | 1980-02-29 | 1990-03-22 | 光学走査装置 |
JP2073164A Granted JPH02288986A (ja) | 1980-02-29 | 1990-03-22 | 手持ち式レーザー走査装置 |
JP2073168A Pending JPH02282880A (ja) | 1980-02-29 | 1990-03-22 | 手持ち式バーコード読み取り装置 |
JP2073167A Pending JPH02282879A (ja) | 1980-02-29 | 1990-03-22 | 携帯式バーコード読み取り装置 |
JP2201601A Pending JPH0380386A (ja) | 1980-02-29 | 1990-07-31 | 手持ち式レーザ走査装置 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2929281A Granted JPS56140467A (en) | 1980-02-29 | 1981-02-28 | Portable laser scanning system and method |
JP2073166A Granted JPH02288988A (ja) | 1980-02-29 | 1990-03-22 | レーザ走査装置 |
JP2073165A Pending JPH02288987A (ja) | 1980-02-29 | 1990-03-22 | 光学走査装置 |
JP2073164A Granted JPH02288986A (ja) | 1980-02-29 | 1990-03-22 | 手持ち式レーザー走査装置 |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2073167A Pending JPH02282879A (ja) | 1980-02-29 | 1990-03-22 | 携帯式バーコード読み取り装置 |
JP2201601A Pending JPH0380386A (ja) | 1980-02-29 | 1990-07-31 | 手持ち式レーザ走査装置 |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US4387297B1 (ja) |
JP (7) | JPS56140467A (ja) |
CA (1) | CA1154872A (ja) |
DE (2) | DE3153253C2 (ja) |
FR (1) | FR2477302B1 (ja) |
GB (2) | GB2070832B (ja) |
HK (1) | HK52588A (ja) |
IT (1) | IT1138713B (ja) |
SG (1) | SG75287G (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4387297B1 (en) * | 1980-02-29 | 1995-09-12 | Symbol Technologies Inc | Portable laser scanning system and scanning methods |
US5182441A (en) * | 1981-12-28 | 1993-01-26 | Norand Corporation | Instant portable bar code reader |
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