JPH0348378A - 標識読み取りのための装置及び走査モジュール - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般に、バーコード記号のような光反射率を
異にする部分を有する標識を読み取るためのレーザ走査
装置に関し、更に詳細には、かかる装置に用いるための
軽量、多素子、小形の走査盤モジュールに関する。

〔従来の技術〕

物品をその上にある記号を光学的に読み取ることによっ
て識別するため、物品に貼着されたラベル上に印刷され
たバーコード記号を光学的に読み取るための種々の光学
的読取装置及び光学的走査装置が従来から開発されてい
る。バーコード記号自体は一連のバーから成るコード化
されたパターンであり、これらバーは種々の幅を有し、
且つ種々の幅のスペースを境界づけるように互いに間隔
を置いており、これらバー及びスペースは異なる光反射
特性を有している。このような読取装置はコード化され
たパターンを電子光′学的にデコードし、物品を記述す
る多重英数字デジット表現となす。このような一般型の
走査装置及びこれに用いられる部材を開示しているもの
としては、例えば、米国特許第４．　２５．１．　７９
８号、第４．　３６０．　７９８号、第４．　３６９，
　３６１号、第４．　３８７゛，　２９７号、第４，　
５９３，　１８６号、第４．　４９６．　８３１号、第
４，　４０９，　４７０号、第４，　４６０，　１２０
号、第４．　６０７，　１５６号、第４，　６７３，　
８０５号、第４．　７３６．　０９５号、第４．　７５
８．　７１７号、第４，　７６０．　２４８号及び第４
，　８０６．　７４２号並びに米国特許出願第１９６，
　０２１号、第７，　７７５号、第９４４．　８４８号
、第１３８，　５６３号、第１４８．　４３８号、第１
４８．　６６９号、第１４８，　５５５号、第１４７，
　７０８号及び第１９３．　２６５号があり、これらは
全て本出願人に譲渡されている。これら特許及び特許出
願の内容については、本技術分野の現在の水準を示すた
めに本明細書において説明する。

前掲のいくつかの特許及び特許出願に開示されているよ
うに、特に有利な走査装置の例においては、使用者が手
に持っている手持ち形ヘッドからのレーヂ光ビームを修
正して導き、ヘッドを、そしてある場合にはレーザビー
ム自体を、読み取るべき記号に狙いをつけ、レーザビー
ム及び／又は検出器の視野を記号を横切って反復走査し
、走査中に記号から反射して来るレーザ光を検出し、検
出された反射光をデコードする。

他の有利な具現例としては、カウンタ上面または類似の
面に支持される独立型可搬式ワークステーションにおけ
る装置構成部材の、全部ではないにしても、少なくとも
若干についての取付がある。

手持ち型ヘッド及びワークステーションは、必ずそうで
あるという訳ではないが、一般に、特定用途に専用の形
状の種々のハウジングを有している。ガン形またはフラ
ッシュライト形ハウジングは成る手持ち用に適しており
、ボックス形またはベル形ハウジングは成るワークステ
ーション用に適している。いずれにせよ、種々の構成の
各ハウジングに対しては、これにどの装置構成部材をど
のようにして取り付けるかが決まっている。従来、かか
る装置構成部材は頑丈な支持板、ブラケソト、光学ベン
チ、複数のプリント回路盤及びこれらの組合せ体に取り
付けられている。従って、各ハウジングには、装置構成
部材についてのそれ自体の注文設計配置が決まっており
、これは、技術的設計の時間及び人員の点からみて不経
済且つ非効率的である。

従来の手持ち形装置の他の欠点として、ヘッドが落下し
て衝撃を受けた後もヘッド内の構戒部材を光学的整合関
係にどのようにして保持するかという問題がある。従来
から種々の緩衝取付が提案されているが、単一のプリン
ト回路盤をヘッド内の整合取付具として用いた場合に問
題がある。即ち、この型の回路盤は一般に薄く、衝撃を
受けるとたわむ。このようなたわみは、回路盤に付属し
ている構戊部材の光学的整合を乱す。

〔発明が解決しようとする課題） 本発明の一般的目的は前記従来のレーザ走査装置にあっ
た問題及び欠点を克服することにある。

本発明の他の目的は、種々の形状のハウジング内に取り
付けることのできる小形の走査盤を構威するように、か
かる装置の電気光学的構戊部材を単一プリント酊路盤に
取り付けることにある。本発明の更に他の目的は、最も
重い装置構或部材をハウジング内に該部材のほぼ重心に
おいて緩衝取付けすることにある。本発明の更に他の目
的は、整合の目的に用いられたプリント回路盤が衝撃を
受けたときにたわんで光学的整合を乱すということを防
止することにある。本発明の更に他の目的は、種々の構
成のハウジング内に取り付けることができ、且つ遠隔端
末装置に接続して知能端末を構成することのできる単一
の小形の走査盤を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の前記及び他の目的を達或するため、本発明の特
徴全有するレーザ走査装置は、光反射率を異にする部分
を有する標識、例えば、可変幅の明るいスペース及びこ
れによって分離された暗いバーを交互に有するバーコー
ド記号を読み取るためのものである．本発明，装置は、
ハウジング、及び入射レーザビームを発生するために該
ハウジング内にある光源手段を有す。前記光源手段は波
長約６７０ｎｍないし約６８０ｎｍのレーザ光を放射す
る半導体レーザダイオードを具備しており、従って、放
射されるレーザ光は人間の目に最少限界的に可視である
。

また、光学手段が前記ハウジング内に設けられており、
入射レーザビームを、該ハウジングに対する作動距離の
範囲内に配置された記号へ向かって、光学路に沿って、
光学的に成形して導くように働く。レーザ光は記号から
反射される。この反射光のうちの少なくとも成る戻り部
分は記号から離れて進んでハウジングへ向かって戻る。

走査手段、例えば、走査ミラーのような反射面が上に取
り付けられている往復振動性出力軸を有する走査モータ
がヘッドに取り付けられており、記号を、一つの走査に
おいて、好ましくは反復的に記号を横切る１秒当たり複
数の掃引において、走査するようになっている。前記反
射したレーザ光の戻り部分は、走査中に記号を横切る可
変的光強度を持つ。これは、パーコード記号の場合には
、記号を構威してるバー及びスペースの光反射特性が異
なっていることによるものである。

この装置はまたセンサ手段、例えば１つまたは複数のホ
トダイオードを備え、反射レーザ光の戻り部分の可変光
強度を視野にわたって検出し、及びこの検出された可変
光強度を示す電気信号、般にはアナログ信号を発生する
ようになっている。

前記アナログ電気信号を処理するための信号処理手段が
設けられており、この信号処理手段は、通例は、このア
ナログ電気信号を処理して、走査中の記号を記述するデ
ータにデコードされるデジタル化電気信号となす。

前記走査手段は、記号を横切る入射レーザビーム自体を
、またはセンサ手段の視野を、またはこれら両方を走査
するように働く。

デコード／制御電子回路が、常にではないがしばしば、
前記ハウジング内に設けられている。しかし、この回路
はハウジングから離れて遠くに配置される場合もある。

この回路は、デジタル化１３号を前述のデータにデコー
ドするように、記号の間違いのないデコードを測定する
ように、及び記号の間違いのないデコート゛が測定され
たら記号の読み取りを終了するように働く。読取はアク
チュエータの作動によって開始される。このアクチュエ
ー夕は、一般にはハウジングに設けられている手動式ト
リガ手段であり、光源手段、走査手段、センサ手段、信
号処理手段、及びデコート゛／制御手段に作動的に接続
され、これらを作動させるように働く。このトリガ手段
は各記号に対して順々に１回作動させられる。

手持ち形を用いる場合には、レーザ走査ヘッドとも呼ば
れるハウジングを使用者の手に持ち、読み取るべき各記
号にに狙いをつけ、そして記号の場所を突きとめたら、
使用者はトリガ手段を作動させて読取を開始する。記号
が読み取られると、デコード／制御手段は自動的に使用
者に警報を発する。それで、使用者は次の記号に注意を
移して読取行動を繰り返すこができる。

本発明の一つの態様においては、用途に応じて種々の形
状を有するハウジング内に取り付けることができる小形
の走査盤またはモジュールを構成するように、光源手段
、センサ手段、及び単一処理手段を単一の薄いプリント
回路盤上に取り付ける。

本発明の他の態様においては、手持ち形ヘッドが地面に
落下して外力を受けた場合に光学整合取付具がたわむこ
とを防止するようにしてある。レーザダイオード、光学
手段、センサ手段、及びダイオードのためのヒートシン
クは、共同して、重心を有する光学組立体を構戊する。

走査モークは走査組立体の一部であり、これも同様に重
心を有す。光学組立体と走査組立体との間の光学的整合
は、これら組立体によって支持されてこれら組立体間に
延びる薄いプリント回路盤によって提供される。この回
路盤は薄く且つ比較的たわみやすいので、２対の緩衝取
付体を設け、前記組立体をヘッドに対して緩衝取付けす
る。各対の緩衝取付体は、それぞれの組立体のそれぞれ
の重心をほぼ通って延びる軸に沿って整列している。前
記翅立体をそのそれぞれの重心を通ってヘッドに直接緩
衝取付けすることにより、これら組立体の最も重い構戒
部材、例えば走査モータ及びヒートシンクは、各対の緩
衝取付体が整列しているそれぞれの軸の回りで回転しよ
うとしなくなる。ハウジングは捻じれず、プリント回路
盤はたわまず、これにより、前記組立体は光学的整合状
態に確実に保持されるようになる。

前述した本発明の新規な特徴は特許請求の範囲に記載の
とおりである。以下、本発明装置の構造及び作動方法並
びに本発明の更に他の目的及び利点をその実施例につい
て図面を参照して詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図ないし第４図について説明すると、レーザ走査ヘ
ソト１０は、軽量（約０．４５４ｋｇ（１ポンド）未満
）の、流線形の、手持ち形の、完全可鑵式の、操作容易
の、腕及び手首疲労なしのものであり、レーザ操作装置
において用いるために使用者による完全支持が可能であ
り、記号を読み取り、走査し、及び／又は解析するよう
に働き、記号の読取り前または読取り中に、使用者によ
って各記゛号に順々に狙いをつけられる。本明細書にお
いて用いる「記号」なる用語は、利用される光源、例え
ばレーザの波長において相異なる光反射特性を有する相
異なる部分から威る指標を含む。この指標は、遍在する
万国製品コード（ＵＰＣ）記号、または白黒の工業記号
、例えばコード３９、コダハール、５中２インタリーブ
（　Ｃｏｄｅ　３９＋　Ｃｏｄａｂａｒ，Ｉｎｔｅｒｌ
ｅａｖｅｄ　２　ｏｆ　５　）、等の任意のものを含む
。

この指標はまた、任意の英文字及び／又は数字であって
もよい。「記号」なる用語はまた背景分野に配置された
指標を含み、この指標、または少なくともその一部は、
背景分野に対するものとは異なる光反射特性を有す。後
者の定義において、記号の「読取り」はロボット工学及
び物体Ｌ２識の分野において特に有益である。

第１図について説明すると、ヘッドｌＯは、断面ほぼ矩
形状であってハンドル軸に沿って長く伸びるハンドル部
ｌ２と、ほぼ水平に伸びるバレルまたは本体部１１とを
有するほぼガン形のハウジングを備えている。ハンドル
部１２．の断面寸法及び全体的大きさは、使用者の手に
都合よく適合して支持されるようになっている。本体及
びハンドル部は、合成プラスチノク材料のような軽量、
可とう性、耐衝撃性、自己支持性の材料で作られている
。このプラスチック製ハウジングは、好ましくは、射出
威形されたものであるが、真空成形または吹出し成形し
たものであってもよく、内部空間を形成する肉薄の中空
シェルを形成している。

その容積は約８１９ｃｍ２　（５０立法インチ）程度以
下であるが、用途によっては約４　１　０ｃｍ２（２　
５立法インチ）程度以下である。これらの値は本発明を
限定するものではなく、ヘッド１０の総体的な最大の大
きさ及び容積の概略を示すものである。

シェルは、ほぼ垂直の接合線１２Ｃに沿って付き合わさ
る２つのハウジング部１２ａ，１２ｂで形戒されている
。

第４図に示すような使用位置を考えて説明すると、本体
部ｌ１は、傾斜前面壁１１ａを有する前部突出領域また
はノーズを有す。本体部１１はまた、傾斜前面壁１１ａ
から後方へ間隔をおく背面壁１ｌｂを有する後部領域ま
たは後端部を有している。本体部１ｌはまた、上面壁１
１Ｃ、上面壁１１Ｃの下にある下面壁１　１　ｄ、及び
上面壁と下面壁との間にある１対のｔ目対向する側面壁
ｌｉｅ，１１ｆを有す。前面壁１１ａは上面壁及び下面
壁に対して傾斜している。

手動式の、好ましくは押込み式のトリガ１３が片持ばり
式弾性アーム１３ａ上に取り付けられ、前方へ向く領域
内でヘッドに対して移動するようになっている。前記前
方へ向く領域は、ハンドルと本体部とが突き合わさって
いる領域であり、また、使用者が使用位置においてハン
ドル部を渥るときに使用者の人差し指が通例横たわる領
域である。下面壁ｌｉｄは下面開口部を有し、ハンドル
ｌ２は前方へ向くスロットを有し、トリガｌ３はこのス
ロットを通って突出し且つ移動させられるようになって
いる。アーム１３ａの一方の端部はトリガスイッチ２５
上に横たわり、トリガｌ３を押し込むと開放状態から閉
鎖状態へ切り換えられるようになっている。

窓ｌ４が７ーズの定位値に設けられている。この窓は透
光性であり、レーザ光がヘッドの内部から外部へ、及び
外部から内部へ通過することができる。

可とう性の、余り太くない、自由に曲がるコイル形電気
ケーブルｌ５が、ヘッドｌＯとレーザ走査装置の残りの
構或部材とを接続している。その作動については後で詳
細に説明する。

後述するように、複数の構威部材がヘッド内に取り付け
られている。そのうちの少なくとも若干は、制御マイク
ロプロセッサにより、直接的にまたは間接的にトリガ１
３によって作動させられる。

ヘッド構或部材のうちの一つはレーザ光源（第３図、第
４図〉、例えば半導体レーザダイオード３３である。こ
のレーザ光源は、トリガｌ３によって点灯させられると
、前述したように、入射レーザビームを発生伝播させる
。その光は、前述したように、人間の目に最少限界的に
可視である。

この放射ビームの波長は約６７０ｎｍから約６８０ｎｍ
までの範囲内にある。この放射レーザダイオード・ビー
ムは゛高度に発敗性であり、ビーム伝播の縦方向と平行
及び垂直の相異なる平面内で種々に発敗し、非半径方向
対称的、即ちアナモルフィックであり、そして楕円形の
ビーム横断面を有す。

このダイオードは連続波型またはパルス型である。

このダイオードは低い電圧（例えば直流１２Ｖまたはそ
れ以下）を必要とし、この電圧は、ヘッド内に設けられ
ている電源レギュレーク及び電池（直流）電源、または
ヘッドに着脱自在に取り付けられている付属の再充電式
電池パック組立体、またはヘッドから外郎電源（例えば
直流電源）に接続されているケーブル１５内の導電体に
よって与えられる。種々の波長のレーザ光を放射するダ
イオードも本発明の範囲内にある。

第８図に詳細に示すように、光学組立体３０が、薄い可
とう性プリント回路盤ｌ６上に取り付けられており該回
路盤に対して調節可能に位置決めされ、放出されたレー
ザビームを修正して第１の光学路２１ａ，２１ｃに沿っ
て基準平面へ導くようになっている。前記基準平面は、
ヘッドの外部に、前面璧１１ａと接触している記号を読
み取るために７ーズに、または前面壁１１ａとの接触か
ら離れている記号を読み取るためにノーズの前方に配置
される。基準平面は、放射レーザビームが伝播する縦方
向に対してほぼ垂直に配置される。

読み取るべき記号を、基準面の近くに、該基準面の一方
の側にまたは反対の側に位置させる。即ち、光学的に修
正されたレーザビームの被写体深度内、及びヘットに対
して計った作動距離の範囲内のどこかに位置させる。レ
ーザビームは、記号か・ら、１つの方向に鏡面戒分とし
て、及び多くの方向に敗乱或分として反射する。前記散
乱レーザ光のうち、第２の光学路２１ｃ及び２ｌｂに沿
って記号からヘッドへ向かって戻る部分を、本明細書に
おいては、戻り部分という。この部分も使用者に対して
最少限界的可視性である。

第８図に詳細に示すように、光学組立体は細長い円筒状
光学筒３４を有す。この光学筒は一端部に円筒状穴を有
し、この穴にダイオード３３の環状ケーシング部がはま
り込み、ダイオードを定位置に保持している。光学筒３
４の反対端部には鏡筒３５か、縦方向に移動できるよう
に取り付けられている。鏡筒３５は、開口絞り４５、開
口絞りを取り巻いて境界付けしている阻止壁部４４、及
び内部空間を境界付けしている円筒状側面壁部４６を有
す。

光学組立体は、更に、刺面壁部４６の内部空間内に第１
の光学路中に配置されており放射レーザビームを基準面
に合焦させるために絞りとともに働く合焦レンズ３２、
例えば平凸レンズを有す。

開口絞り４５はレンズ３２のどちらの側に配置されてい
てもよいが、下流側に配置されていることが好ましい。

バイアスかけ手段または引っ張りコイルばね４７が光学
筒内に配置されており、このコイルの一端部はダイオー
ドのケーシング部に押しかかり、コイルの他端部はレン
ズ３２の平面側に押しかかっている。このばねはレンズ
を阻止壁部に向かって一定に押しており、これによりレ
ンスヲ開口絞りに対して固定配置させている。レンズ及
び開口絞りは、鏡筒が縦方向に移動すると、連動的に移
動する。側面壁部は、当初は、光学筒を境界付けする内
周壁内に、これとねじ山を噛み．合わせてまたは滑動的
に受け入れられ、そして、レンズと開口絞りとの間の、
及びレンズとダイオードとの間の所望の縦方向間隔が得
られると、例えば接着剤または締め付けにより、そこに
固定される。側面壁部と光学筒の内周壁との間の縦方向
移動は、レンズ及び開口絞りに対する調節可能な位置決
め手段であり、ダイオードに対するレンズ及び開口絞り
の所定位置固定は、レンズ及び開口絞りをダイオードか
らの所定間隔に固定的に配置する手段である。

開口絞りは、後述するように、開口絞りにおける放射レ
ーザビームの横断面にほぼ等しく、これにより、放射レ
ーザビームの大半部は、記号への途中で第１の光学路に
沿って開口絞りを下流へ通過させることができる。開口
絞りの横断面は矩形または楕円形であることが好ましく
、この場合、矩形または楕円形横断面の長手方向をレー
ザビームの大きい方の発敗角と整合させ、より多くのエ
ネルギーを記号へ伝導するようにする。

光学組立体は光学ブロック５０を有し、このブロックの
前方部分５２及び後方部分５４は、協同して、ダイオー
ド３３、光学筒３４、鏡筒３５及び前述の構成部材が収
容されている内部空間を境界付けしている。ヒートシン
ク３１がダイオートと熱的に密接接触して取り付けられ
、該ダイオードから熱を伝導して逃がすようになってい
る。少なくとも１つのねじ山付き部材５６を有する昇降
調節手段が、ヒートシンク及び後方部分５４にそれぞれ
形成された整合穴を、すきまをもって、通過し、，前方
部分５２に形成されたねじ山付き穴にねじ込まれている
。光学ブロック内にその前方及び後方部分間に薄い可と
う性の軟弱区域を設けることにより、ヒンジ５８が形成
されている。前方部分５２はアンカー５９によって回路
盤１６上に定置的に取り付けられている。ダイオード、
光学筒、鏡筒及びこれに収容されている構威部材は後方
部分上に取り付けられてこれとともに移動するようにな
っている。部材５６を、部材５６が沿って延びる軸のま
わりでいずれかの周辺方向に回転させると、後方部分及
びその上に支持されている全ての構或部材は、定置的前
方部分に対してヒンジ５８のまわりで角度的に移動させ
られ、これにより、すきま通路６０を通ってブロック５
０から出て来る放射光りビームを上げ下げする。前記す
きま通路は、ビームを、その角度的調節範囲にわたって
、阻止することのないような寸法に作られている。

通路６０を通過するレーザビームは、光学組立体により
、ヘッド内の通１２１ａに沿って、ほぼ平面状の走査ミ
ラー１９ｂへ後方へ導かれて該ミラーから反射される。

走査ミラー１９ｂは、これに入射するレーザビームを、
通路２１Ｃに沿い、前方へ向くレーザ光透過性窓１４を
通して記号の方へ前方へ反射する。第５図に詳細に示す
ように、記号１００が基準平面１０２の近くに設けられ
ている。この記号は、バーコードの場合には、縦方向に
沿って互いに間隔をおく一連の垂直バーから成る。レー
ザビームのスポットをこの記号上に合焦させる。後述す
るように、レーザビームを記号の全てのバーを長さ方向
に横切って掃引させるように走査ミラーを往復且つ反復
的に横に振動させると、線形走査が生ずる。全てのバー
が掃引されるならば、線形走査はバーの高さに沿う何処
にあってもよい。線形走査の長さは読み取るべき最も長
い記号の長さよりも長い。本例においては、線形走査は
基準平面において７６．２ｎ＋ｍ（３インチ）程度であ
る。

走査ミラー１９ｂは、走査手段、好ましくは米国特許第
４，　３８７．　３９７号に図示且つ記載されている型
の高速走査モータ上に取り付けられている。この米国特
許の内容は本明細書に参照として記載してあり、且つ本
願の一部となっている。本願の目的としては、走査モー
タ２４は出力軸１０４を有しており、この軸に支持ブラ
ケット１９が固定されている、ということだけでよい。

走査ミラーはこのブラケット上に取り付けられている。

モータは、軸を、交互の周辺方向に、所望の大きさ、般
には３６０°未満の弧長にわたって、１秒当たり複数の
振動がある程度の速度で、往復且つ反復的に振動させる
ように回転させられる。本実施例においては、走査ミラ
ー及び軸は連動的に振動しこれにより、走査ミラーはこ
れに入射するレーザダイオードのビームを、基準平面に
おける約３２“の角度的距離または弧長にわたって、且
つ１秒当たり約２０走査または４０振動の速度で、反復
走査する。

再び第２図について説明すると、反射レーザ光の敗乱戒
分のうちの戻り部分は、記号１００を構成する種々の部
分の相異なる光反射特性のため、走査中の記号にわたっ
て光強度が可変である。反射レーザ光のうちの戻り部分
は、ほぼ凹球状集光ミラー１９ａによって集められ、光
学路２１ｃ上に中心をおく円錐状集光容積を有する広い
円錐状の光の流れとなる。集光ξラー１９ａは、ヘッド
内に集まった円錐状光を、光学路２ｌｂに沿い、レーザ
光透過性部材１０６を通じてセンサ手段、例えばホトセ
ンサｌ７へ反射する。ホトセンサ１７は、好ましくはホ
トダイオードであり、線形走査に沿って、且つ好ましく
はこれを越えて延びる視野にわたって集められたレーザ
光の可変強度を検出し、この検出された可変光強度を示
すアナログ電気信号を発生する。

ホトセンサは記号上の集光区域を「見る」。前述の角度
調節手段は、レーザスボソトが記号に入射するときに放
射レーザビームが前記集光区域において記号に入射する
ことを確実にする。

集光ξラー１９ａも支持ブラケソト１９に取り付けられ
ており、走査ミラーがトリガによって作動させられると
、集光果ラーは往復且つ反復的に横に振動させられ、記
号を横切って長手方向にホトダイオードの視野を線形走
査状に掃引する。

走査ミラー及び集光藁ラーは、本実施例においては、一
体構造のものであるが、走査ミラーは、前面表面仕上げ
して銀めっきされた別個の凹面ごラー上に、正しい位置
及び角度に、接着剤付けまたは成形された別個の小形の
平面状くラーであってもよい。凹面集光ごラーは、レー
ザ光の戻り部分を集めてこれをホトダイオード上に合焦
させる役をなす． ヘッド内にはまた、回路盤１Ｇに取り付けられた種々の
分岐電気回路が取り付けられている。例えば、回路盤１
６上の信号処理手段は、センサによって発生されたアナ
ログ電気信号を処理し、及びデジタル化ビデオ信号を発
生するという働きをなす。記号を記述するデータはこの
ビデオ信号から引き出される。この目的のための適当す
る信号処理手役が米国特許第４，　２５１．　７９８号
に記載されている。回路盤ｌ６上の部材３９が走査モー
タのための駆動回路を構或する。この目的のための適当
するモータ駆動回路が米国特許第４．　３８７．　２９
７号に記載されている。回路盤１６上の部材４０は、入
って来る電圧をレーザダイオードを賦勢するのに適当す
る電圧に変換するための電圧コンバータである。米国特
許第４，　２５１．　７９８号及び第４．　３８７，　
２９７号の全体的内容は、本明細書に参照として記載し
てあり、本願の一部となっている。

一実施例においては、このデジタル化ビデオ信号はケー
ブルｌ５に沿ってデコード／制御手段１０１へ送られる
（第４図〉。このデコード／制御手役は、デジタル化ビ
デオ信号をデジタル化デコード済み信号にデコードする
働きをなし、このデジタル化デコード済み信号から、記
号を記述する所望のデータが、ソフトウエア制御プログ
ラム内に含まれているアルゴリズムに従って、得ラレる
。デコード／制御手段は制御プログラムを保持するため
のＦＲＯＭ、一時的データ記憶のためのＲＡＭ，及びＦ
ＲＯＭ及びＲＡＭを制御するための制御マイクロプロセ
ッサを有す。デコート／制御手段は、記号の間違いのな
いデコーディングが何時得られたかを測定し、そして、
この記号の間違いのないデコーディングの測定がなされ
ると、記号の読取を終了する。読取の開始はトリガを押
すことによってなされる。デコード／制御手段はまた、
トリガによって開始されたときのヘッド内の作動可能部
材の作動を制御するための、及び、読取が自動的に終了
したということを、例えば制御信号を指示ランプ３６、
３７へ送ってこれを点灯させることによって、使用者に
通信するための制御回路を有している。

デコード済み信号は遠隔ホストコンピュータ１０３へ送
られる。このホストコンピュータは本質的に大形データ
ベースとして働き、デコード済み信号を記憶し、ある場
合にはデコード済み信号に関係する情報を提供する。例
えば、ホストコンピュータは、デコード済み記号によっ
て識別された物品に対応する小売り値段情報を提供する
。

他の実施例においては、デコート／制御手段及びローカ
ルデータ記憶手段はハンドル部内の他のプリント回路盤
２７に取り付けられており、読み取られた多重デコード
済み信号を記憶する。ここに記憶されたデコード済み信
号は、遠隔ホストコンビユータヘアンロードすることが
できる。ローカルデータ記憶手段を設けることにより、
記号の読取中のケーブルの使用を排除することができる
。

これは、ヘッドを可及的自由に操作可能にする際に極め
て望ましいことである。また、ビーパ２８が回路盤２７
に自由選択的に取り付けられ、これにより、使用者は、
記号が何時間違いなく読み取られたかをハンドル内のボ
ート２９を通じて聞くことができる。

光学ブロック５０、ヒートシンク３１、レーザダイオー
ド３３、及びその付属の光学装置を含む、回路盤１６の
前端部にある組立体は、光検出器、即ちホトセンサ１７
ととも番ご重心を有し、この重心は、前部緩衝取付２３
ｂミ２３ｄが沿って延びる軸と共直線性である軸にほぼ
沿って延びる（第２図参照）。走査モータ２４、ブラケ
ソトｌ９上の集光及び走査旦ラー、アーム２０、ダイオ
ード２２ａ、並びに受信器２２ｂを含む、回路盤ｌ６の
後端部にある組立体も重心を有し、この重心は、後部緩
衝取付２３ａ、２３ｃが沿って延びる軸と共直線性であ
る軸にほぼ沿って延びる。ヘッド内の最も重い構成部材
、即ちヒートシンク及び走査モータをこれら緩衝取付軸
の上またはその近くに配置することにより、ヒートシン
ク及び走査モータが緩衝取付軸のまわりで回転しようと
する傾向が最小となり、従って、ヘッドが落下した場合
、ヘッドが捻じれようとする傾向並びに光学及び走査組
立体が光学的整合から外れようとする傾向が妨げられる
。

第ｌＯ図はプリント回路盤１６並びにこれＧこ取り付け
られた前述の光源手段、光学手段、走査手段、センサ手
段及びアナログ・デイジタノレ信号処理手段を示すもの
である。これら部材は、共同して、事実上任意の形状の
ノ＼ウジング内に、例えば第４図に示す手持ち式ガン形
へ・ノＦ　ｌ　Ｏ内に、単一体として取付可能な走査盤
またはモジュ−／レを構成している。トリガアーム１３
ａ及び１・リガスイノチ２５を省くことにより、その結
果のモジュールは、第１０及び第１ｌ図にそれぞれ示す
ノ＼ウジング２０２及び２２６のようなワークステーシ
ョンに取り付けることができるものとなる。平形リボン
ケーブル２１８が、回路９１６上の電気部材へ及びこれ
から電気信号を運ぶ。

ハウジング２０２は、半硬の西げ可能な形状保持アーム
２０４の一端に取り付けられ、その反対端部は、カウン
タ上面のような支持面に取り付けられ、可搬式独立ワー
クステーションを構戒している。デコードモジュール１
０１は基台２０６の内部に取り付け可能である。ケーブ
ル２１８はア一ム２０４の内部を通っている。電気ケー
ブル２０８が基台２０６を金銭登録機型端末装置２１０
に接続している。この端末装置は、走査中の記号を記述
するデータを含む情報を摸作員に表示するためのディス
プレイ２１２、走査中の記号を記述するデータを含む情
報を操作員が手作業で入力することを可能ならしめるキ
ーボード２１４、現金を保持するための引出し２１９、
走査中の記号が記載されている物品の購入についての情
報を記録し及びその領収証を客に渡すための紙テープ、
基台２０６またはヘッド、即ちハウジング２０２内に取
り付けられている電池に電力を再充電するための充電器
２２２、デコードモジュール１０１（デコードモジュー
ルが基台２０６またはヘッド２０２部内に配置されてな
い場合〉、及びローカルデータ記憶手段２７　（ローカ
ルデータ記憶手段が基台２０６またはヘッド２０２の内
部に配置されてない場合〉を有している。端末装置内に
記憶されているデータはコネクク２２４を介してホスト
コンピュータ１０３にアンロードされる。第１１図に示
す全体的設備は総合端末装置として知られている。アー
ム２０４を、運動の多重自由度をもって操作し、励起用
レーザビームを記号に当てること、及び／又は戻り反射
光を記号から集光することを確実にすることができる。

第１２図に示す総合端末装置は同じ金銭登録機２１０を
有している。ハウジング２２６はベル形またはランプ形
である。アーム２０４０反対端部はどの基台にも接続さ
れず、金銭登録機２１０に直接接続されている。第１２
図の総合端末装置は永久的走査設備として企図されたも
のである。

第２図、第１１図及び第１２図のレーザ走査ヘッドは再
帰反射型であり、出て行く入射レーザビーム及びセンサ
手段の視野が走査される。しかし、本発明の精神を逸脱
することなしに他の変形が可能である。例えば、出て行
く入射レーザビームをヘッド上の一つの窓を通じて記号
へ導いてこれを掃引させ、一方、視野を走査せず、そし
て戻リレーザ光をヘッド上の他の窓を通じて集光しても
よい。また、出て行く入射ビームを記号へ導くがこれを
掃引せず、一方、視野を走査してもよい。

各ヘッドは、記号が記されているタグまたはラベルと関
係する監視装置の状態を変えるための不活性化装置を更
に有すること，もできる。この例としては、本出願人に
譲渡された米国特許出願第２３６．　２４９号に記載さ
れているものがある。端末装置は金銭登録機である必要
はなく、手持ち式ボックスであってもよい。

即ち、第１３図に示すように、端末装置２３０は人の手
のひらに入る大きさであり、走査モジュール２００が取
り付けられている手持ち形へ・ソド２３２に作動的に接
続されている。導体手段２１８がケーブル２３４を通っ
ており、その一端をヘッドに接続させ、反対端部を、端
末装置２３０に対するコネクタ２３６に着脱自在に接続
させている。端末装置２３０は、データ及び／又は制御
機能を入力するためのキーボード２３８、ヘッド２３２
によって読み取られたデータまたはキーボード　２３８
を介して人力されたデータを表示するためのディスプレ
イ２４０、へ・ンド２３２によって読み取られたデータ
またはキーボード２３８を介して人力されたデータを記
憶するためのローカルデータ記憶装置２４２、バッテリ
バックアップ付きの充電器２４４、及び記憶装置２４２
内のデータをホストコンピュータへダウンロードするた
めのデータ転送コネクタ２４８を有す。

前述した諸部材の各１つも、または２つもしくはそれ以
上の部材を一緒にした場合も、前述の型とは異なる他の
型の構或において有用な用途が見い出される。

以上、本発明を、レーザ走査装置のための走査盤モジュ
ールの実施例について説明したが、本発明は図示の細部
に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱するこ
となしに種々の変形及び構造的変更が可能である。

前述は本発明の要旨を完全に表しており、従って、この
知識を適用することにより、先行技術に鑑みて、本発明
の一般的または特殊な態様の本質的特質を構威するとい
う特徴を欠如することなしに、この要旨を種々の用途に
採用することができる。即ち、特許請求の範囲に記載の
ごとき本発明の範囲内で種々の変更及び変形が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明にかかるレーザ走査ヘッドの正面図、第
２図は第１図の２−２線に沿う垂直断面図、第３図は第
２図の３−３線に沿う横断面図、第４図はレーザ走査装
置の他の構或部材に接続されて使用中である第ｌ図のヘ
ッドの正面斜視図、第５図は第１図のヘッドによって放
射されたレーザビームの種々の横断面を示す斜視図、第
６図は第３図の光学組立体の一部の上面図、第７図は第
６図の光学組立体の側面図、第８図は第３図の光学組立
体の拡大断面図、第９図は第２図の９−９線に沿う拡大
断面図、第１０図は本発明にｐ＼かる走査盤の側面図、
第１１図は本発明にかかる総合端末装置の一実施例の側
面図、第１２図は本発明にかかる総合端末装置の他の実
施例の側面図、第１３図は本発明にかかる総合端末装置
の更に他の実施例の側面図である。 １０・・・走査ヘッド、 ｌ５、２０８、２３４・・・電気ケーブル、ｌ６、２７
・・・プリント回路盤、 １７・・・ホトセンサ、 １９ａ・・・集光ミラー １９ｂ・・・走査ミラー ２２ａ，３３・・・レーヂダイオード、３０・・・光学
組立体、 ３ｌ・・・ヒートシンク、 ３２・・・合焦レンズ、 ４５・・・開口絞り、 ｌＯｌ・・・デコード／制御手段、 ２０２、２０６・・・ハウジング、 ２０４・・・アーム、 ２１２、２４０・・・ディスプレイ、 ２１４、２３８・・・キーボード、 ２３０・・・端末装置。 ＦＩＧ．／ ｇ−１ Ｆ／６．４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、相異なる光反射率の部分を有する標識を読み取るた
   めのレーザ走査装置に用いるための走査モジュールにお
   いて、 （ａ）単一プリント回路盤と、 （ｂ）レーザビームを放射するため、前記回路盤上にあ
   る光源手段と、 （ｃ）前記レーザビームを標識に対して光学的に形成し
   て導くため、前記回路盤上にある光学手段と、 （ｄ）前記回路盤上にあるセンサ手段とを備え、前記セ
   ンサ手段は、視野を有し、及び前記標識から反射する可
   変強度の光を示す電気的アナログ信号を発生するように
   働き、更に、 （ｅ）前記アナログ信号を前記標識を示すディジタル信
   号に変換するため、前記回路盤上にある信号処理手段と
   、 （ｆ）前記標識を横切る走査において前記レーザビーム
   及び前記視野のうちの少なくとも一つを走査するため、
   前記回路盤上にある走査手段と、 （ｇ）前記ディジタル信号を前記回路盤から遠くへ伝導
   するため、前記回路盤上にある伝導手段とを備えて成る
   走査モジュール。 ２、光源手段、光学手段及び走査手段は光学的に整合し
   た関係で回路盤上に共通に取り付けられている請求項１
   記載の走査モジュール。 ３、光源手段は、レーザダイオードと、前記ダイオード
   から廃熱を伝導して取り去るためのヒートシンクとを含
   んでいる請求項１記載の走査モジュール。 ４、回路盤は、比較的薄い可とう性の薄板であり、光学
   的整合取付具として働く請求項２記載の走査モジュール
   。 ５、伝導手段は平形リボンケーブルである請求項１記載
   の走査モジュール。 ６、相異なる光反射率の部分を有する標識を読み取るた
   めの装置において、 （Ａ）軽量な可搬形の手持ち式ヘッドを備え、前記ヘッ
   ドは、 （ｉ）単一プリント回路盤と、 （ｉｉ）前記回路盤上にあり、レーザビームを放射する
   ように働く光源手段と、 （ｉｉｉ）前記回路盤上にあり、前記ヘッドの外部にあ
   る基準平面の付近に位置する標識へ向かって光学路に沿
   って前記レーザビームを光学的に修正して導くように働
   く光学手段と、 （ｉｖ）回路盤上にあるセンサ手段とを含み、前記セン
   サ手段は、視野を有し、前記標識から反射した可変強度
   の光の少なくとも一部を検出するように、及び前記検出
   された光強度を示す電気的アナログ信号を発生するよう
   に働き、更に、 （ｖ）前記標識を横切る走査において前記レーザビーム
   及び前記視野のうちの少なくとも一つを走査するための
   走査手段と、 （ｖｉ）前記回路盤上にあり、前記アナログ信号を、読
   み取り中の標識を示すディジタル信号に変換するように
   働く処理手段と、 （ｖｉｉ）前記回路盤上にあり、前記ディジタル信号を
   前記回路盤から遠く伝導するように働く伝導手段と、 （ｖｉｉｉ）前記回路盤上にあり、前記標識の読取りを
   開始するように働く読取り開始手段と、 （ｉｘ）前記光源手段、光学手段、センサ手段及び走査
   手段を前記回路盤上に光学的整合関係に取り付けるため
   の手段とを含んでおり、更に、 （Ｂ）前記ヘッドに作動的に接続された端末装置を備え
   、前記端末装置は、 （ｉ）読み取り中の標識を記述するデータを表示するた
   めのディスプレイ手段と、 （ｉｉ）読み取り中の標識に関する情報を入力すること
   を操作員に可能ならしめるためのキーボード手段と、 （ｉｉｉ）読み取り中の標識を記述するデータを記憶す
   るためのデータ記憶手段とを含んでおり、更に、 （Ｃ）前記ヘッド及び前記端末装置のうちの少なくとも
   一つ内に配置され、前記ディジタル信号を、読み取り中
   の標識を記述するデータにデコードするように働くデコ
   ード手段と、 （Ｄ）前記ヘッド及び前記端末装置のうちの少なくとも
   一つ内に配置され、前記ヘッドに電力を供給するように
   働く再充電可能電源と、 （Ｅ）前記ヘッド及び前記端末装置のうちの少なくとも
   一つ内に配置され、標識が間違いなく読み取られたとい
   うことが決定されると前記標識の読取りを終了するよう
   に働く読取終了手段とを備えて成る標識読取装置。 ７、光源手段は、レーザダイオードと、前記ダイオード
   から廃熱を伝導して取り去るためのヒートシンクとを含
   んでいる請求項６記載の標識読取装置。 ８、回路盤は、比較的薄い可とう性の薄板であり、光学
   的整合取付具として働く請求項６記載の標識読取装置。 ９、伝導手段は、一端をヘッドに接続させ、反対端部を
   端末装置に接続させた長く延びたケーブルを含んでいる
   請求項６記載の標識読取装置。 １０、相異なる光反射率の部分を有する標識を読み取る
   ための装置において、 （Ａ）ヘッドを備え、前記ヘッドは、 （ｉ）単一プリント回路盤と、 （ｉｉ）前記回路盤上にあり、レーザビームを放射する
   ように働く光源手段と、 （ｉｉｉ）前記回路盤上にあり、前記ヘッドの外部にあ
   る基準平面の付近に位置する標識へ向かって光学路に沿
   って前記レーザビームを光学的に修正して導くように働
   く光学手段と、 （ｉｖ）回路盤上にあるセンサ手段とを含み、前記セン
   サ手段は、視野を有し、前記標識から反射した可変強度
   の光の少なくとも一部を検出するように、及び前記検出
   された光強度を示す電気的アナログ信号を発生するよう
   に働き、更に、 （ｖ）前記標識を横切る走査において前記レーザビーム
   及び前記視野のうちの少なくとも一つを走査するための
   走査手段と、 （ｖｉ）前記回路盤上にあり、前記アナログ信号を、読
   み取り中の標識を示すディジタル信号に変換するように
   働く処理手段と、 （ｖｉ）前記回路盤上にあり、前記ディジタル信号を前
   記回路盤から遠く伝導するように働く伝導手段と、 （ｖｉｉｉ）前記光源手段、光学手段、センサ手段及び
   走査手段を前記回路盤上に光学的整合関係に取り付ける
   ための手段とを含んでおり、更に、 （Ｂ）前記ヘッドに作動的に接続された端末装置を備え
   、前記端末装置は、 （ｉ）読み取り中の標識を記述するデータを表示するた
   めのディスプレイ手段と、 （ｉｉ）読み取り中の標識に関する情報を入力すること
   を操作員に可能ならしめるためのキーボード手段と、 （ｉｉｉ）読み取り中の標識を記述するデータを記憶す
   るためのデータ記憶手段とを含んでおり、更に、 （Ｃ）前記ヘッド及び前記端末装置のうちの少なくとも
   一つ内に配置され、前記ディジタル信号を、読み取り中
   の標識を記述するデータにデコードするように働くデコ
   ード手段と、 （Ｄ）前記ヘッド及び前記端末装置のうちの少なくとも
   一つ内に配置され、前記ヘッドに電力を供給するように
   働く再充電可能電源と、 （Ｅ）前記ヘッド及び前記端末装置のうちの少なくとも
   一つ内に配置され、標識の読取りを開始するように、及
   び前記標識が間違いなく読み取られたということが間違
   いなく決定されると前記標識の読取りを終了するように
   働く読取制御手段とを備えて成る標識読取装置。 １１、支持面に支持された基台と、一端をヘッドに接続
   させ、反射端部を前記基台に接続させた曲げ可能な中空
   の長く延びたコンジットを更に備え、前記曲げ可能コン
   ジットは多重運動自由度を有している請求項１０記載の
   標識読取装置。 １２、コンジット手段は該コンジットの内部を通るワイ
   ヤを含んでいる請求項１１記載の標識読取装置。 １３、一端を基台に接続させ、反対端部を端末装置に接
   続させた電気ケーブルを更に備えている請求項１１記載
   の標識読取装置。 １４、端末装置は金銭登録機である請求項１０記載の標
   識読取装置。 １５、一端を基台に接続させ、反対端部を端末装置に接
   続させた長く延びた曲げ可能な中空コンジットを更に備
   え、前記曲げ可能コンジットは多重運動自由度を有して
   いる請求項１０記載の標識読取装置。 １６、伝導手段は、コンジットの内部を通るワイヤを含
   んでいる請求項１５記載の標識読取装置。 １７、端末装置は手持ち形ハウジングを含んでいる請求
   項１０記載の標識読取装置。