JPH05182009A - バー・コードを読み取るためのラスタ走査システムと走査方法 - Google Patents

バー・コードを読み取るためのラスタ走査システムと走査方法

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JPH05182009A
JPH05182009A JP4147190A JP14719092A JPH05182009A JP H05182009 A JPH05182009 A JP H05182009A JP 4147190 A JP4147190 A JP 4147190A JP 14719092 A JP14719092 A JP 14719092A JP H05182009 A JPH05182009 A JP H05182009A
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pattern
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David P Goren
ピー ゴーレン ディヴィッド
S Spitz Glen
エス スピッツ グレン
R Mcglynn Daniel
アール マッグリーン ダニエル
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ２次元のバーコードの読取りを容易とする。 【構成】 ラスタ光線１５１を目標に向かって照射して
狭い第１ラスタ走査パターンを作り、この第１ラスタ走
査パターンによって使用者が手で自分の希望する位置に
上記の光線の狙いを定めてこの位置にこの光線を向ける
ことを可能にする上記のラスタ光線と、読み取るべき符
号全体を掃引する比較的幅の広い第２ラスタ走査パター
ンを発生するスキャナ及び、バーコード１７０からの反
射光１５２を受け、対応する電気信号を発生する検出器
１５８を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願】本出願は１９９０年４月９日に出願された
米国特許出願番号第５０6,６７４号の一部継続出願であ
り、この米国特許出願番号第５０6,６７４号は１９８９
年１０月２１日に出願された米国特許出願番号第２６0,
６９２号すなわち米国特許番号第4,933,538 号の継続出
願である。本出願は、更に１９８９年３月１日に出願さ
れた米国特許出願番号第３１7,４３３号、１９９０年５
月８日に出願された米国特許出願番号第５２0,４６４号
および１９９０年６月２７日に出願された米国特許出願
番号第５４4,６２８号と関連し、上記の出願は全てシン
ボル・テクノロジー社（Symbol Technologies, Inc. ）
に譲渡されている。
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にバーコードの
符号または同様の印を読み取るレーザ走査システムの設
計に関し、更に詳しくは、２次元のバーコードの符号を
より効率的に読み取るためにラスタ走査の走査パターン
を変更する方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】ラベルまたは商品の表面にあるバー・コ
ードの符号を読み取るためにこれまで種々の光学的読取
装置および光学的走査システムが開発されている。バー
・コードの符号自身はコード化された印のパターであ
り、これは、種々の幅の空間を形成するように相互に間
隔を開けて設けられた種々の幅の一連のバーによって構
成され、これらのバーと空間は異なった光反射特性を有
している。読取り装置および走査システムは図形的な印
を電子光学的に電気信号に変形し、これらの信号は商品
またはこの商品の一定の特性を説明するように意図され
た英数字に復号される。このような文字は一般的にディ
ジタルの形式で表され、販売時点情報の処理、在庫管理
等の用途のためにデータ処理システムに対する入力とし
て使用される。このような一般的な形式の走査システム
は、例えば、米国特許第4,251,798 号、4,360,798 号、
4,369,361 号、4,387,297 号、4,409,470 号および4,46
0,120号に開示され、これらの特許は全て本出願と同じ
譲受人に譲渡されている。
【０００４】上記の特許の幾つかに開示されているよう
に、このような走査システムの１つの実施例は、とりわ
け、使用者が支える手持ち式の携帯用レーザ走査ヘッド
であり、これは、使用者がこのヘッドを目標と読み取る
べき符号に向ける、更に詳しくは、光線を目標と読み取
るべき符号に向けるように構成されている。レーザ・ス
キャナの光源は、一般的にガス・レーザまたは半導体レ
ーザである。走査システムにおいて、光源として半導体
素子を使用することは特に望ましいが、その理由は、こ
れはサイズが小さく、コストが安く、かつ必要な電力量
が少ないからである。レーザ光線は、一般的にレンズに
よって光学的に変調されて目標の距離に一定のサイズの
ビーム・スポットを形成する。目標の距離に於けるビー
ム・スポットのサイズは光反射率の異なった領域の間の
最小幅、すなわち、符号のバーと空間の間の最小幅と畧
同じであることが好ましい。
【０００５】バー・コードの符号は、種々の可能な幅を
有し、一般的に形状が長方形のバーすなわち要素から形
成される。特定の要素の構成により、使用されているコ
ードすなわち「記号論」によって特定された１組の規則
および定義にしたがって表される文字が定義される。バ
ーと空間の相対的なサイズは使用されているコードの種
類によって決まり、これによって実際のバーと空間のサ
イズが決まる。バー・コードの符号によって表される１
インチ当たりの文字の数は、符号の密度と称する。所望
のシーケンスの文字をコード化するには、構成された要
素の集合を共に連結して完全なバー・コードの符号を形
成し、この場合、メッセージの各文字はそれ自身の対応
するグループの要素によって表される。ある種の記号論
では、特有の「開始」および「停止」の文字を使用して
バーコードが開始されるかまたは終了するかを示す。バ
ーコードの記号論には、多数の異なった記号論が存在す
る。これらの記号論には、ＵＰＣ／ＥＡＮ、コード３
９、コード１２８、コーダバー（Codabar ）、および５
個の内の２個の交互配置（Interleaved 2 of 5）があ
る。
【０００６】我々の議論の目的のため、記号論によって
認識され定義された文字を基準に適合した文字と称し、
一方その記号論によって認識され定義されない文字を基
準に適合しない文字と稱する。従って、所定の記号論に
よって復号化することのできない要素の構成は、その記
号論にとって基準に適合しない文字に対応する。所定の
大きさの表面積の上に表すことのできる、すなわち記憶
することのできるデータの量を増すため、幾つかの新し
いバー・コードの記号論が最近開発されている。これら
の新しいコードの規格の１つ、コード４９は、バーを水
平方向に拡張する代わりに文字の行を垂直方向に重ねる
「２次元」のコンセプトを導入している。すなわち、一
行のみのバーとスペースのパターンの代わりに、幾つか
の行のバーとスペースのパターンが存在する。コード４
９の構造は、米国特許第4,794,239 号に開示され、これ
はここに参照として含まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】手持ち式の読取装置が
通常行っているような１次元で単線の走査は、これらの
２次元のバー・コードを読み取る場合には不利である。
すなわち、この読取装置は個々の行に個別に狙いを定め
なければならない。同様に、マルチ走査線読取装置は、
相互に対して１つの角度で多数の走査線を発生し、従っ
て、これらの読取装置は２次元の符号を使用するコード
４９のタイプを識別するには適当でない。
【０００８】技術上周知の走査システムの場合、光線
は、レンズまたは同様の光学部品により光路に沿って表
面にバー・コードの符号を有する目標に向けられる。走
査装置は、光路に配設された鏡のような符号を立ち上が
らせる走査部品を横切って、一本の線または一連の線の
状態で光線を反復して走査するように機能する。この走
査部品は、符号を横切ってビーム・スポットを掃引し、
この符号を横切りかつ通過して走査線をトレースする
か、またはスキャナの視野を走査するかのいずれかでも
よく、またはその両方を行ってもよい。
【０００９】走査システムは、また符号から反射した光
を検出する機能を果たすセンサまたは光検出器を有す
る。光検出器は、従って、スキャナまたは光路内に位置
し、後者の場合、この光検出器は符号を横切って延び、
かつこれを若干通り過ぎる視野を有している。符号から
反射された反射光の一部は検出されて電気信号に変換さ
れ、電子回路またはソフトウェアがこの電気信号を走査
された符号の表すデータのディジタル表示に変換する。
例えば、光検出器からのアナログの電気信号は一般的に
パルス幅変調ディジタル信号に変換され、この幅がバー
と空間の物理的な幅に対応する。このような信号は、次
に特定の記号論によりこの符号内で符号化されているデ
ータの２進表示に復号され、次いでこれはこのような表
示を行う英数文字に変換される。
【００１０】周知の走査システムの復号プロセスは、通
常下記のような方法で動作する。復号器はスキャナから
パルス幅変調デジタル信号を受け取り、ソフトウェア内
で実行されるアルゴリズムがこの走査を復号する。もし
走査内の開始文字と終了文字およびこれらの文字の間の
文字の復号に完全に成功すれば、復号プロセスは終了
し、読み取り成功の指示（緑の光線および／または可聴
音のような）が使用者に与えられる。もしそうでなけれ
ば、復号器は次の走査を受け、その装置に対して別の復
号を行い、これは走査が完全に復号される迄またはそれ
以上走査が入手できなくなる迄行われる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】簡単に説明すると、また
一般的に、本発明は、バー・コードの符号等を読み取る
システムと方法を提供し、これには、ラスタ光線を目標
に向かって発生して狭いラスタ走査パターン（または１
本の走査線）を作り、このラスタ走査パターンによって
使用者が手で自分の希望する位置に上記の光線の狙いを
定めてこの位置にこの光線を向けることを可能にする上
記のラスタ光線と、高さが高くなり読み取るべき符号全
体を掃引する比較的幅の広いラスタ走査パターン（また
はデュアル走査線）を発生するスキャナが含まれる。こ
のシステムは、更に検出器を有し、この検出器は、この
ような符号からの反射光を受け、有効な符号が走査され
たかどうかを判定し、このような符号によって表される
データに対応する電気信号を発生する。
【００１２】本発明の特徴であると考えられる新規な特
徴は、特に上記の請求項に示されている。しかし、本発
明自身の構成とその動作方法は、いずれも他の目的およ
び特徴と共に、添付図と組み合わせて以下の特定の実施
例の説明を読むことにより、最もよく理解することがで
きる。
【００１３】
【実施例】本明細書および上記の請求項で使用されてい
るように、「符号」と「バー・コード」という用語は、
幅広く解釈されることを意図するものであり、交互に配
列した種々の幅のバーと空間によって構成されるパター
ンだけでなく、またこれ以上の１次元または２次元の図
形的パターン並びに英数字をも包含することを意図する
ものである。
【００１４】本発明は、一般的にスキャナ・システムに
関するものであり、このスキャナ・システムは、バー・
コードの符号のような異なった光の反射率を有する印を
読み取るための光源に基礎を置いている。更に詳しく
は、本発明はスキヤナ・システムを提供し、このスキャ
ナ・システムでは、走査ビームのラスタ走査パターンの
空間的な範囲の調整が自動的に行われ、読み取るべき符
号の適当な検出、掃引および（または）走査を行う。バ
ー・コードの符号のような所望の目標の一部を表わして
いるまたは表す可能性のある印の検出に応答して、光源
の電流駆動装置および走査制御装置に信号を供給するこ
とにより、本発明は更にスキャナ・システムの動作方法
を提供する。
【００１５】本発明は、目標の走査を自動的に開始し終
了する技術を含む走査システムに関する。幾つかのスキ
ャナ・システムの１つの特徴は、米国特許第4,387,297
号に開示されているように、目標の走査を開始するため
に手動で動作されるトリガを使用することである。多く
の用途にとってトリガを使用することは重要な特徴であ
るが、幾つかの用途では、走査を開始するのに他の動作
技術を使用するのが望ましく、このような技術もまた本
発明の範囲内にある。
【００１６】本発明は、２つの異なった種類のバー・コ
ード、すなわち標準の直線バー・コードと２次元のバー
・コードを読み取ることのできる走査システムを動作さ
せる方法と装置を提供する。本発明は、またバー・コー
ドの種類を決定し、２次元のバー・コードを完全に読み
取るための十分な掃引を行うためにラスタ走査ビームの
空間的な範囲すなわち垂直掃引を調整する技術を提供す
る。
【００１７】図１は、本発明の原理に従って設計するこ
とのできる１つの種類のバー・コード読取装置の単純化
した実施例を示す。この読取装置１００は、図示のよう
に、手持ち式のスキャナで実行することができ、または
卓上型のワークステーションまたは静止スキャナで実行
することができる。この好適な実施例では、この構成は
ハウジング１１５内で実行され、このハウジング１１５
は出口ポート１５６を有し、これを通って出射レーザ光
線１５１がハウジングの外部に位置する符号１７０に当
たりこれを横切って走査される。
【００１８】図１の手持ち式の装置は、一般的にスワー
ツ（Swartz）他に付与された米国特許番号第4,706,248
号またはシンボル・テクノロジーズ社に譲渡された米国
特許第4,896,026 号で開示されている形式のものであ
り、またこれは部品番号ＬＳ８１００またはＬＳ２００
０としてシンボル・テクノロジーズ社から市販されてい
るバー・コード読取装置の構成に類似している。これに
代わって、またはこれに加えて、図１のバー・コード読
取装置を構成する場合、いずれもシンボル・テクノロジ
ーズ社に譲渡されたスワーツ他に対する米国特許番号第
4,387,297 号またはシェパード（Shepard ）他に付与さ
れた米国特許番号第4,409,470 号の特徴を使用すること
ができる。これらの特許番号第4,760,248 号、4,896,02
6 号および4,409,470 号はここに参照として含まれる
が、これらの装置の一般的な設計を参考のためここで簡
単に説明する。
【００１９】図１を更に詳しく検討して、出射光線１５
１は通常レーザ・ダイオード等よってリーダ１００内で
発生され、読取装置の前部から数インチ離れた目標上に
配設されたバー・コードの符号に当る。この出射光線１
５１は本発明の直線ラスタ走査パターン内で走査され、
使用者はこの走査パターンが読み取るべき符号を横切る
ように手持ち型の装置を位置決めする。この符号からの
反射光および（または）散乱光１５２は読取装置内の光
応答装置１５８によって検出され、シリアルな電気信号
を発生し、これらの電気信号を処理および復号してバー
・コードによって表されるデータを再現する。以下で使
用しているように、「反射光」という用語は反射光およ
び（または）散乱光を意味する。
【００２０】好適な実施例では、読取装置１００はピス
トルのグリップ形のハンドル１５３を有するガンの形状
をした装置である。使用者がこの装置を読み取るべき符
号の点に位置させると、この使用者は、可動トリガ１５
４を使用して光線１５１および検出回路を動作させるこ
とができる。軽量のプラスチックのハウジング１５５に
は、レーザ光源１４６、検出器１５８、光学系１５７、
１４７、１５９、検出器１７を有する信号処理回路およ
びＣＰＵ１４０並びに電源または電池１６２が内蔵され
ている。ハウジング１５５の前端部内の光を透過する窓
１５６によって、出射光線１５１が外部に放射され、反
射された入射光１５２がハウジング内に入ることが可能
になる。読取装置１００が符号から離れている位置、す
なわち読取装置１００が符号に接触していないまたはこ
の符号を横切って移動していない位置から使用者がバー
・コードの符号を狙うことができるように、この読取装
置１００は設計されている。一般的に、この種の手持ち
式のバー・コード読取装置はおそらく数インチの範囲内
で動作するように仕様が決められている。
【００２１】読取装置１００は、また携帯用のコンピュ
ータの端末として機能することが可能であり、前に留意
した米国特許第4,409,470 号で述べたようなキーボード
１４８と表示装置１４９を有している。更に図１に示す
ように、適当なレンズ１５７（またはマルチ・レンズ・
システム）を使用して走査された光線を適当な基準面で
バー・コードの符号に合焦させることができる。半導体
レーザ・ダイオードのような光源１４６を設けて光線を
レンズ１５７の軸に導き、この光線は部分的に銀めっき
したミラー１４７と他のレンズを通過し、または必要に
応じて光線の整形構造を通過し、トリガー１５４が引か
れると、走査モータ１６０に取り付けた振動ミラーが動
作される。もし光源１４６によって発生された光線が可
視でなければ、狙いを定めるための光線を光学システム
内に含むことができる。もし必要であれば、狙いを定め
る光線は可視光線のスポットを発生し、このスポットは
固定され、またはラスタ・ビームと同様に走査すること
が可能で有り、使用者はこの可視光線を使用して読取装
置の狙いを符号に定める。
【００２２】図２は、従来技術で周知のラスタ・スキャ
ナの走査パターンを示す。このようなパターンは、米国
特許第4,387,297 号で述べられているような、ｘ方向に
駆動された直線走査線の垂直（すなわちｙ方向）の変位
によって発生することができる。従来技術では、このよ
うなパターンは、符号の走査と読取りの間固定されてい
る。
【００２３】次に、図３〜６は、１実施例に於ける本発
明の動作を示すため、符号を含む目標をラスタ走査パタ
ーンによって走査した場合の一連の像を示す。図３〜６
と関連して行った非常に単純化した議論から分かるよう
に、本発明の特徴は、目標の１つの部分のみからの反射
光をサンプリングし、検出した電気信号に基づいて計算
または分析を行い、検出した部分がバー・コードの符号
が検出されたことを示しているかどうかを判定すること
である。このような検出回路の好適な実施例は、以下で
図１２〜１３を参照して説明する。
【００２４】本発明による１つの技術は、電気信号を処
理してテスト信号を発生し、強度の異なった反射光がバ
ー・コードの符号のような所定の印のパターンの存在を
示すことのできる光の反射率の異なった空間的な変化を
表しているかどうかを判定することである。もしテスト
信号が所定の基準信号を超えていれば、イネーブル信号
が発生される。光線は、以下で説明するように、次に１
つ以上の点でこのイネーブル信号に応答して変調され
る。
【００２５】他の技術は、電気信号を処理し、所定の時
間間隔の間に光反射率の異なる部分の間の遷移の数のカ
ウントを発生することである。このカウントを使用し、
光の反射率の異なった反射光が一般的なバー・コードの
符号、１つの種類のバー・コードの符号、または特定の
バー・コードの符号までも含むような所定の印のパター
ンの存在を示しているかどうかを判定する。このカウン
トが所定の最小値を超えれば、イネーブル信号が発生さ
れる。再び、この光線はイネーブル信号に応答して変調
される。
【００２６】更に他の技術は、電気信号を処理して光反
射率の低い印の部分の長さの光反射率の高い印の部分の
１つに対する比率を計算し、強度の異なる反射光が所定
の印のパターンの存在を示す光反射率の異なった空間の
変化を表すかどうかを判定し、もしこの比率が所定の値
以下であれば、イネーブル信号を発生することである。
ラスタ走査パターンは、このイネーブル信号に応答して
変調される。
【００２７】更に他の技術は、電気信号を処理して第１
走査からの信号をこれに続く第２走査からの信号と比較
し、連続して行われた走査に対する強度の異なる反射光
が所定の印のパターンの存在を示す光反射率の異なった
実質的に同じ空間の変化を表すかどうかを判定すること
である。もし所定の数の連続して行われた走査を比較し
た結果、類似したまたはほとんど同じマッチングがあれ
ば、イネーブル信号を発生する。この光線は、イネーブ
ル信号に応答して変調される。更に他の技術は、幾つか
の走査を比較して同じ走査がグループになっているかど
うかを判定することであり、このようなグループがあれ
ば、２次元のバー・コードを示している。
【００２８】図３は、第１段の動作中の本発明を単純化
して概略的に示すものであり、この場合、この例では２
次元のバー・コードの符号であるバー・コードの符号が
「狭い」ラスタ走査パターンとして示されている放射光
の走査パターンから間隔を開けて位置している。この仕
様書で使用されている「狭い」パターンとは、走査パタ
ーンの長さ（ｘ方向）よりもはるかに短い高さ（ｙ方
向）を有しているパターンを意味する。
【００２９】本発明の動作は、コード化された印の一部
が走査パターン内に存在する場合、すなわち、図４に示
す第２段階に開始される。もしスキャナが手持ち式であ
れば、使用者はスキャナを動かして走査ビームがコード
化された印の位置に向かうようにこのスキャナを位置決
めする。コード化された印の一部は図４に示すようにス
キャナからの放射光の走査パターン内に存在する。もし
スキャナが静止していれば、使用者は目標をパターンの
位置に移動させる。図１２〜１３に示す検出回路１７が
動作して符号の一部を検出し、バー・コードが検出され
たかどうかを示すラスタ・イネーブル信号を発生する。
もしバー・コードが検出されなければ、使用者はまたス
キャナと目標の間の距離を変化させることができるが、
この理由は、例え走査パターンがバー・コードを照らし
ていても、スキャナの動作範囲が限定されている可能性
があるからである。本発明によるアルゴリズムは、この
例では２次元のバー・コードが明らかに検出されている
ことを更に示し、装置の動作を第３段階にシフトする。
この動作を実行するには２つの方法がある。
【００３０】この動作を実行するには、２つの方法があ
る。第１の方法は、第１行を復号し、復号された情報に
基づいてバー・コードが１次元のバー・コードであるか
２次元のバー・コードであるかを判定する方法である。
第２の方法は、検出して復号されたコードのワードに基
づいて、読み取られた部分が１次元のバー・コードの一
部であるか２次元のバー・コードの一部であるかを判定
することのできるインテリジェント検出アルゴリズムを
使用する方法である。
【００３１】図５は、第３段階の動作中の本発明の装置
の動作を単純化して概略的に示し、ここで、ラスタ走査
パターンは高さが増大し、その結果、放射された光の走
査パターン内にはバー・コードのより大きな垂直方向の
寸法が存在する。走査パターン内に存在するバー・コー
ドの行は読み取られ、復号され、分析され、以下で説明
するように、２次元のバー・コードの符号全体が走査さ
れたかどうかを判定する。
【００３２】図６は、ラスタの高さが更に増大してバー
・コード全体が放射された光の走査パターン内に存在し
た後、第４段階の動作中の本発明の装置の動作を単純化
して概略的に示すものである。バー・コード全体が読み
取られて復号化された後、ラスタ・パターンは終了し、
または狭くすなわち高さが低くなり、その結果、印の一
部のみが光線によってカバーされる。
【００３３】図３〜６と関連して単純化して議論したと
ころから分かるように、本発明の特徴は、符号の一部部
分のみからの反射光をサンプリングし、計算または分析
を実行し、１次元のバー・コードの符号または２次元の
バー・コードの符号が検出されたことをこの検出した部
分が示しているかどうかを判定することのできる回路を
提供することである。図３〜６に示す実施例によれば、
アルゴリズムによって計算または分析された結果を使用
し、２次元のバー・コードが検出された場合には、第２
段階の動作と第３段階の動作の間並びに第３段階の動作
と第４段階の動作の間にラスタの高さを変化させること
ができる。
【００３４】図７は、１次元のバー・コードを横切るラ
スタ走査パターンを示し、更に詳しくは、走査線の走査
方向に対して傾斜しているすなわち正しく位置が合って
いないバー・コードを示す。この図を調べてみると、例
え走査線がバー・コードの垂直なバーと直角でなくて
も、連続する走査線が同じ順序のバーと空間をなお読み
取ることが分かる。本発明のアルゴリズムは、このよう
な事実を使用して、１次元のバー・コードが検出された
と結論する。
【００３５】図８〜１１は、走査の方向に対して位置が
合っていない２次元のバー・コードを横切るラスタ走査
線を図示し、これらは、走査パターンの位置がバー・コ
ードと合うまで走査方向を調整する本発明によるプロセ
スを示す。図８は、第１動作段階中の本発明のラスタ走
査パターンを簡略化して概略的に示し、この場合、２次
元のバー・コードの位置はラスタ走査パターンの方向に
対して傾斜しているすなわち位置が合っていない。
【００３６】アルゴリズムが傾斜したバー・コードが存
在すると判定すると、本発明の動作が始まる。傾斜した
２次元のバー・コードを読み取る装置と方法について
は、共願の米国特許出願番号第３１7,４３３号を参照す
ること。この出願で開示されている回路と光学部品を本
発明で使用し、図９で示すようにラスタ走査パターンの
方向を再調整することができる。更に、新しい方向から
得たデータに基づいて分析を行い、もしこのパターンが
なお傾斜していると判定されれば、走査パターンが図１
０の位置に示すように、バー・コードと最終的に位置が
合うまで、この走査パターンを対話によるプロセスで再
調整する。
【００３７】図１０は、第３段階の動作中の本発明の装
置の動作を単純化して概略的に示し、この場合、ラスタ
走査パターンの方向は再調整を完了し、その結果、２次
元のバー・コードの行は走査パターンと平行している。
この走査パターン内に存在するバー・コードの行が、図
４と関連して説明したように、読み取られ、復号化さ
れ、分析される。
【００３８】図９は、ラスタの高さが更に増大し、バー
・コード全体が放射された光線の走査パターン内に存在
した後の第４段階の動作中の本発明の装置の動作を単純
化して概略的に示す。バー・コード全体が読み取られて
復号された後、ラスタ・パターンは狭くなり、その結
果、印の一部しかこのビームによってカバーされない。
本発明では、また比較的明るくて高さの低い長方形のレ
ーザ・ラスタ走査パターンを使用することが可能であ
り、これによって使用者は読み取るべきバー・コードの
符号の方向に光線の狙いを定めてこの光線をこの方向に
向けることができる。使用者は引き続いて符号を走査
し、装置はこの符号から反射した光を検出してこの反射
光に応答して電気信号を発生する。この信号は処理およ
び分析され、ラスタ走査パターの高さは、この電気信号
に応答して制御回路によって変調される。
【００３９】高さの低いラスター走査パターンを使用し
た場合の狙いの定め方と走査の特徴は、異なった動作ま
たはトリガ・モードで実行することが可能であり、これ
は前の出願で詳細に説明されている。手持ち式のラスタ
ー・スキャナまたは固定取り付け式のラスター・スキャ
ナと関連して実行することのできる可能な走査モードは
多数あり、これには、（ａ）通常のトリガ・モード、
（ｂ）トリガ・スポットおよび走査モード、および
（ｃ）デュアル・ポジション・トリガ・モードがある。
モード（ａ）と（ｂ）は一体化された走査端子と関連し
て１９８９年５月１０日に出願された米国特許出願番号
第３４9,８６５号で説明されているが、このような走査
モードは他の種類のスキャナに対しても同様に適用する
ことが可能である。モード（ｃ）は、広域スキャナと関
連して１９９０年６月２７日に出願された米国特許番号
第５４4,６２８号で開示され、この走査モードもまた同
様に他の種類のスキャナにも適用することが可能であ
る。
【００４０】通常のトリガ・モードの場合、ラスター光
線は通常オフされている。トリガは通常のトリガ・モー
ドで使用されて目標の符号の高速反復走査を開始する。
正しいカウントを行うためには、多数の走査が１つの対
象に対して実行されている状況と１つ以上の走査が同じ
符号を有する複数の対象に対して実行されている状況を
識別することが必要である。走査すべき各対象を順に検
出する能力が、データの収集、在庫管理、および同様の
用途にバー・コードの走査をうまく適用するために重要
である。
【００４１】従来技術のスキャナ（米国特許番号第4,38
7,297 号で開示されているような）で周知のように、ト
リガを動作して走査手段を動作させ、トリガを動作する
毎に、バー・コードの符号を多数回繰り返して掃引させ
る。このトリガは、ハウジングの胴体部とハンドル部の
接続部の近傍でこのハウジングに取り付けた手で押すこ
とのできるスイッチであることが好ましい。使用者の手
の人指し指を使用してこのスイッチを手で押すことがで
きるように、トリガ・スイッチはハンドル部に位置す
る。スイッチを押す度に、完全に復号がおこなわれる迄
または所定時間になる迄、走査手段は符号を多数回掃引
する。
【００４２】通常のトリガ・モードでは、復号回路が符
号の復号に成功すると、この復号回路は復号成功信号を
発生し、スキャナ内に位置する指示器を動作させること
ができる。この指示器は、可聴型の音声発生器および
（または）発光ダイオードである。この音声発生器が音
を出しおよび（または）ダイオードが発光すると、使用
者はその特定の符号に対する走査が終了したことを知
る。
【００４３】米国特許出願番号第２６0,６９２号に開示
されているようなトリガ・スポットおよび走査モードの
場合、トリガが引いた後、光線は狭い走査角度のみで出
てくる。このような動作モードの場合、長さが約１イン
チの非常に明るくて短い線が狭いレーザ走査光線によっ
て形成される。レーザ・スキャナを保持している使用者
はこの目標上に形成された明るくて短い線を使用し、こ
の使用者がバー・コードが位置していることを目によっ
て実際に確かめた目標上の特定の位置に手で光線の狙い
を定めてこれに光線を向る。バー・コードの符号を示す
印のパターンが検出されると、光線は自動的に広くな
り、これによって符号全体を掃引し、その結果、この符
号が復号される。
【００４４】デュアル・ポジション・トリガ・モードの
場合、トリガは第１動作位置と第２動作位置を有してい
る。もしトリガが第１動作位置に引かれると、光線は固
定した非走査経路に向かって細い狙いを定めるための光
線を形成する。このような動作モードの場合、非常に明
るいスポットが細い光線によって形成される。レーザ・
スキャナを保持している使用者はこの明るいスポットを
使用し、この使用者がバー・コードが位置していること
を目によって実際に確かめた目標上の特定の位置に手で
光線の狙いを定めてこれに光線を向る。一般的に、使用
者はこのスポットをバー・コードの畧中心に位置決めす
る。使用者は次にトリガを第２の位置に引いて走査を開
始する。トリガが第２位置に達すると、光線は広くなっ
て符号全体を走査し、その結果、この符号を解読するこ
とができる。幾つかの場合には、この光線は微かにしか
反射されず、または使用者に見えないが、この光線は既
に位置決めされているので、掃引によって符号がカバー
され、従って解読が行われる。
【００４５】本発明では、細い走査パターンが、狙いを
定める光線としておよび範囲の方向を決める検出子とし
て機能する。もしこの光線が適切な範囲と方向になけれ
ば、この走査パターンは広がらず、従って、使用者が手
持ち式のスキャナを正しい方向に向けてバー・コードの
符号を正しく読み取るための教示を行う方法が提供され
る。
【００４６】次に、図１２は、本発明で使用している好
適な検出回路１７の１実施例の概略図を示す。この回路
は、特許出願番号第５０6,６７４号に開示されているも
のと同一であり、議論を完全にするためにここに含まれ
ている。増幅器／ディジタイザ１６からの信号はインバ
ータ３１の入力に供給され、このインバータ３１の出力
はダイオード３２に供給される。第１抵抗Ｒ１とコンデ
ンサ（Ｃ）３４によってＲＣ回路が形成され、この抵抗
Ｒ１はダイオード３２の出力とオープン・コレクタ出力
比較器３７の第１入力の間に直列に接続される。コンデ
ンサ（Ｃ）３４は第１入力３５とアース電位の間に接続
され、第２コンデンサＲ２は第１入力３５とアース電位
の間に接続される。抵抗Ｒ１の抵抗値は抵抗Ｒ２の抵抗
値よりもはるかに小さいことが好ましい。
【００４７】比較器の第２入力３８は抵抗Ｒ４とＲ５に
よって形成された電圧分周器のノードに接続され、これ
らの抵抗Ｒ４とＲ５は電位Ｖとアースの間に直列に接続
される。比較器３７の出力４１は、「ラスタ・イネーブ
ル」信号線に接続されると共に抵抗Ｒ３を介してフィー
ドバックされる。比較器３７の出力からのフィードバッ
クは比較動作に対してヒステリシス効果を与えるが、そ
の理由は、抵抗Ｒ３の他方の端子が比較器３７の第２入
力３８に接続されているからである。検出回路１７の動
作を下記のように説明することができる。ディジタイザ
がバーを出力すると、コンデンサは約Ｒ１Ｃの時定数で
充電されるが、その理由は、Ｒ２がＲ１よりもはるかに
大きいからである。ディジタイザが空間を出力すると、
コンデンサはＲ２を介して放電を行うが、この理由は、
ダイオード３２によってＲ１を介して放電を行うことが
妨げられるからである。時定数Ｒ２Ｃは時定数Ｒ１Ｃよ
りもはるかに大きく、その結果、バーの影響を打ち消す
にはより大きな空間時間が必要である。
【００４８】一般的な密度の幾つかのバーと空間の後
で、電圧がコンデンサ３４に発生し、この電圧は比較器
３７を使用して設定されているしきい値を超える。この
時点で「トリガすなわちラスタ・イネーブル信号が比較
器３７から出力されてバー・コードの存在を示す。比較
器３７のオープン・コレクタ出力はこの時点でＬに駆動
され、これによってこの比較器のしきい値が小さくな
り、その結果、後続のバーと空間およびクワイト・ゾー
ン（quite zone）に起因するコンデンサ３４の微小な電
圧の変化によって、トリガ信号はディスエーブルされな
い。
【００４９】もし長くて黒いバーを走査すべきであれ
ば、上述した回路はまたトリガを行う。しかし、好適な
実施例では、ディジタイザは長くて黒いバーの読取りに
対して識別を行う回路を有する、すなわち、このディジ
タイザはハイ・パス・フィルタとして機能する。このよ
うなディジタイザ回路はタイムアウトを使用し、その結
果、もし長くて黒いバーが走査されれば、短いパルスの
みが発生される。このような短いパルス信号が検出回路
１６に供給されると、しきい値を超えることがなく、
「トリガ信号」は出力されない。
【００５０】いずれのバーもディジタル化されない間に
比較的長い時間が経過した後でのみ、このトリガ信号は
解放される。スキャナが符号から離れると、コンデンサ
はＲ２Ｃを介して放電してトリガ信号が解放されるがこ
のことによって、同じ符号がもはや走査されていなこと
が解読ロジックすなわち、検出回路に指示される。図１
２に示すバー・コード検出回路は、本発明の重要な特徴
の１つであるが、その理由は、これが特定の画像のパタ
ーンに対して反応するからである。この回路はＨの反射
光の信号とＬの反射光の信号のパターンに応答してコン
デンサ３４を充電および放電させて、あるしきい値に達
した後、正味の電荷を使用してトリガ信号を発生する。
【００５１】図１２で説明する回路は、テキストまたは
その他の図形から走査領域内のバー・コードを識別する
のに有用である。これを行うには、この回路はバー・コ
ードの１次元の面を捜してこれをテキストから識別す
る。このことは走査線の動きによって行われ、この走査
線の動きは通常使用者の手の中のスキャナの運動によっ
て発生され、走査領域内のパターンの異なった切断部分
を比較する。この実施例によって決められた限度内で連
続する切断部分が同じであれば、バー・コードが走査さ
れていた可能性が非常に高い。もし連続する切断部分が
異なっていれば、バー・コードが走査されなかった可能
性が非常に高い。このアルゴリズムを変更して２次元の
バー・コードを図形から識別することが可能である。こ
のことは、Ｙ次元の領域内の１次元の性質に基づいて行
われる。
【００５２】本発明によるアルゴリズムは、ソフトウェ
アによって実行されるのが好ましく、スキャナ内のＣＰ
Ｕ１４０によって実行される。図１３のアルゴリズムを
使用して１次元のバー・コード、２次元（すなわち「積
み重ねられた」）バー・コード、およびテキストまたは
その他の図形を識別することができる。本発明によるラ
スタ走査パターンは当然このアルゴリズムと協働するの
に適しているが、その理由は、これが自動的に走査線の
方向と直角に走査線の運動を行わせるからであり、これ
によって、連続した走査線が走査されたパターンの異な
った切断部分を横切ることが保証され、このことはこの
アルゴリズムに基づくものである。
【００５３】スキャナから与えられるデータに対して行
われる処理量がこのアルゴリズムによって最小になり、
従って、バー・コードの符号を完全に読み取る場合にシ
ステムに発生する待ち時間が削減される。このアルゴリ
ズムの他の特徴は、走査すべきであると決定された種類
のバー・コードに応答し、水平および垂直走査角度のよ
うな走査システムの動作上のパラメータを制御する方法
を提供することである。
【００５４】図１３は、読み取るべき印、例えばバー・
コードの符号を所定の方向に沿って長手方向に走査する
（またＸ軸走査として知られている）、および所定の方
向に対して直角な横方向で走査を行う（またＹ軸走査と
して知られている）ために動作可能なスキャナの動作を
示すフローチャートを示す。上述したように、例えば、
米国特許第4,387,298 号では、個々のＸ軸走査手段とＹ
軸走査手段を使用して全ての所望の形状の走査パターン
を得ることができる。従って、もしＸ軸走査手段のみを
動作させれば、一般的に直線の走査線が符号で発生す
る。もしＸ軸とＹ軸の走査手段を同じ速度で駆動させれ
ば、いずれも符号の長手方向と高さ方向に延びる１組の
一般的に平行な走査線によって構成されるラスタ形の走
査パターンが発生される。もしＸ軸とＹ軸の走査手段が
正弦的に変化する速度で駆動されれば、リサージュ形の
全方向走査パターンがその符号で発生される。１９８０
年５月８日に出願された米国特許出願番号第５２0,４６
４号をまた参照するものとし、これはここに参考として
含まれる。
【００５５】勿論、他の種類の走査パターンを本発明の
精神の範囲で考えることができる。例えば、Ｘ軸の走査
手段はＸ軸の走査パターンとして１本の走査線を発生す
る必要はないが、その代わり、Ｘ軸の走査パターンとし
て複数の相互に平行な走査線を発生することができる。
この複数の走査線は、符号の高さ方向を横切って比較的
短い第１の距離にわたって間隔が開いている。Ｙ軸の走
査パターンが符号の高さ方向に沿って第２の距離にわた
って相互に離れている１組の互いに平行な走査線によっ
て構成されている場合、この第２の距離は第１の距離よ
りも大きい。従って、種々のラスタ形の走査パターンを
発生することが可能であり、高さの低くなった１つの走
査パターンはＸ軸の走査を表し、他の種々の高さの高く
なった走査パターンはＹ軸の走査を表す。
【００５６】図１３で使用しているように、「Ｙオープ
ニング」という用語は、ラスタ走査パターンの高さを変
化させるためのＹ軸走査手段の動作を表す。図１３のブ
ロック２００は、１組の走査に於けるアルゴリズムの第
１ステップを示す。手持ち式のスキャナの場合、走査
は、一般的にトリガを相互に動作させることによって開
始される。この時点では、Ｙ軸の走査が行われていない
か、または一定のＹ軸の走査が行われているかのいずれ
かである。すなわち、ラスタ走査パターンの高さは増加
しない。
【００５７】ブロック２０１はＸ軸走査手段の動作に対
応するアルゴリズムの次の連続するステップを表し、目
標を横切って行われる１回の走査の結果得られるデータ
を取得する。ブロック２０２は、１次元のバー・コード
の符号と２次元のバー・コードの符号を識別するための
上述したアルゴリズムの次のステップを示す。もしこの
アルゴリズムが符号は２次元ではないと判定すれば、次
にブロック２０３は１次元の符号に対して行われた復号
を表す。もし１次元の符号の復号がブロック２０５の段
階で成功すれば、復号されたデータばブロック２０７で
次の段階に送られて更に処理される。もし１次元の符号
の復号がブロック２０５で成功しなければ、復号に成功
する迄、または所定の長さの時間が経過する迄、ブロッ
ク２０１でＸ軸走査手段は動作可能な状態のままにな
る。
【００５８】もしブロック２０２のアルゴリズムで、こ
の符号は２次元であると判定されたなら、Ｙ軸走査手段
がブロック２０４で動作される。ブロック２０６は、２
次元の符号に対して試みられた復号を表す。もし２次元
の符号の復号がブロック２０８で成功すれば、復号され
たデータはブロック２０９に送られて更に処理され、同
時に、Ｙ軸走査手段の動作が停止される。もし２次元の
符号の復号がブロック２０８で成功しなければ、復号に
成功する迄または所定の長さの時間が経過する迄、Ｙ軸
走査手段は動作状態のままになる。この所定の長さの時
間は一般的に３秒のオーダであり、この時間の長さはオ
ペレータが符号を見て復号に成功するのに十分な時間で
あると考えられる。
【００５９】図１４に進んで、１次元の符号または２次
元の符号がそれぞれ検出されたかどうかに基づいて、１
次元のバー・コードの符号と２次元のバー・コードの符
号を識別するアルゴリズムがＨの状態またはＬの状態の
いずれかを有するデジタル出力信号を発生することを、
好適な実施例の上述のブロック２０２は示す。この出力
信号は、制御信号Ｖc （図１５で時間の関数としてグラ
フで示す）を発生するように動作する増幅制御回路２１
０（図１６に詳細に示す）に供給される。
【００６０】図１４に戻って、Ｙ軸動作用の発振器２１
２はＸ軸ドライバ２１４を動作させて次に、Ｙ軸走査手
段２１６を動作させるための基本駆動信号を発生するよ
うに動作可能である。この駆動信号は、周期的な波形、
例えば、制限波の波形、三角形の波形等を有している。
この駆動信号は制御信号Ｖc と共に乗算器２１８に供給
される。この駆動信号Ｖc によって、駆動信号の振幅が
制御される。
【００６１】本発明の他の重要な特徴は、符号を読み取
るスキャナの正しい範囲と方向を迅速かつ正確にこのス
キャナのオペレータに教示することであり、その結果、
符号が所定の範囲で検出されると、フィードバック信号
（可聴「音」または目視可能な指示）を発生することが
できる。前に説明したように、好適な実施例は、Ｘ軸の
走査に対して高さの低くなった第１ラスタ走査を発生
し、発生すると共にＹ軸の走査に対しては高さの高くな
った第２ラスタ走査を発生する。この場合、２次元のバ
ー・コードの符号が検出されると、ラスタ・パターンの
高さすなわちＹ軸方向の寸法は、振幅Ｖ2 の最終の高さ
に達する迄、最初の振幅Ｖ1 から直線的に成長する。図
１５は、この動作を実行するために必要な制御信号を示
す。
【００６２】図１６は、図１５に示す制御信号Ｖc を発
生するために動作する振幅制御回路２１０を示す。ブロ
ック２０２からの出力信号はアナログ・スイッチ２２０
に供給され、このアナログ・スイッチ２２０は、充電コ
ンデンサＣ1 の両端に並列に接続される。オペアンプ２
２２は、可変抵抗Ｒ8 を介してアースに接続された一方
の入力と抵抗Ｒ6 とＲ7 の間の接合部に接続された他方
の入力を有している。抵抗Ｒ6 の他端は供給電圧Ｖccに
接続され、抵抗Ｒ7 の他端はアースに接続される。電圧
Ｖ j が抵抗Ｒ6 とＲ7 の間の接合部に現れる。
【００６３】オペアンプ２２２の出力は抵抗Ｒ9 を介し
てツェナ・ダイオードに接続され、またコンデンサＣ1
の一方の側に接続される。出力電圧Ｖ0 はポテンショメ
ータＲ10を介してアースに接続され、このポテンショメ
ータのワイパ・アームから制御電圧Ｖc が取り出され
る。動作上、２次元のバー・コードの符号が検出されな
ければ、ブロック２０２からの出力信号はＬの状態にセ
ットされ、これによってスイッチ２２０を閉じると共に
Ｃ1 を放電する。そこで、Ｖ0 は、Ｖcc、Ｒ6 およびＲ
7 によってセットされたＶj に等しい。
【００６４】２次元のバー・コードの符号が検出される
と、ブロック２０２の出力信号はＨの状態にセットさ
れ、これによってスイッチ２２０が開になり、従って、
Ｃ1 がＶj 、Ｒ8 およびＣ1 によってセットされた速度
で充電される。この期間中、この回路は直線積分器とし
て動作し、電圧Ｖ0 は直線的に増加する。最終的に、Ｖ
0 はツェナ・ダイオードの降伏電圧Ｖz に達しこれ以上
上昇しない。ツェナ・ダイオードの電流は、Ｒ9 によっ
て安全な水準に制限される。スイッチ２２０が再び閉に
なって急速にＣ1 を放電させ、Ｖ0 を強制的にＶj に等
しくする迄、電圧Ｖ0 は電圧Ｖz のままであり、Ｒ10を
設けて電圧Ｖ0 を所望の電圧Ｖc に増減させる。
【００６５】上で説明した動作方法により、走査線は使
用者によってバー・コードの垂直方向の畧中間点に位置
されることが保証される。本発明の他の実施例は、使用
者が走査線をこの中点に事実上正確に位置させないで、
上端または下端に接近させている場合を考慮している。
このような実施例では、どの様にしてラスタ走査がＹの
正方向とＹの負の方向の両方で実行されるかを決定する
アルゴリズムが設けられている。例えば、最初の走査線
のＹ軸に沿う位置によってラスタ走査が異なった速度で
正の方向と負の方向に成長することができる。最初の走
査線の位置は２次元のバー・コードの行の番号を読み取
ることによって判定することが可能であり、アルゴリズ
ムを使用することによって、ラスタ走査パターンを最も
効率よく拡張するには最初の走査線のいずれの側で異な
った速度でパターンを列に並べればよいかを判定する。
例として、もし最初の走査線が２次元のバー・コードの
第３行にあると判定されれば、Ｙの負の方向におけるラ
スタ走査パターンの成長はＹの正の方向に於ける成長よ
りも非常に大きいことをアルゴリズムは示す。このよう
にアルゴリズムは実行することと最初の走査線の行に基
づいて成長速度を指定することは、全て２次元のバー・
コードの符号を復号することに習熟している当業者の範
囲内にあるものであり、ここではこれ以上詳細に説明し
ない。
【００６６】図１７〜２０および図２１〜２４は、高さ
が増加する場合に対応する動作の異なった段階として、
線の密度（図２１〜２４に示す）に関する本発明の動作
のオフセットを示すために、符号を含む目標がラスタ走
査パターンによって走査された場合の図１７〜２０の一
連の図を示す。図１７は第１段階の動作中の本発明のラ
スタ走査パターンの実施例の走査パターンを単純化して
概略的に示す図であり、ここで、バー・コードの符号、
この例では２次元のバー・コードの符号は放射された光
の走査パターン内に含まれている。図２２は、図１８に
示す走査パターンの線の密度を示す。
【００６７】図１９は、第２段階の動作中の本発明の装
置の動作を単純化して概略的に示す図であり、ここで、
ラスタ走査パターンは高さが増加し、その結果、バー・
コードのより大きな垂直方向の寸法が放射された光の走
査パターン内に存在する。前に説明したように、走査パ
ターン内に存在するバー・コードの行が読み取られ、復
号され、分析されて２次元のバー・コードの符号全体が
走査されたかどうかが判定される。図２３は、図１９に
示す走査パターンの線の密度を表す。
【００６８】図２０は、第３段階の動作中の本発明の装
置の動作を単純化して概略的に示す図であり、ここで、
ラスタ・パターンの高さは更に高くなり、２次元のバー
・コードの第１行および最後の行が放射された光の走査
パターン内に存在する。バー・コード全体が読み取られ
て復号された後、ラスタ・パターンは終了し、またはよ
り低い高さになる。図２４は、図２０に示す走査パター
ンの線の密度を表す。
【００６９】図２５〜２７は本発明の他の実施例の動作
を示すため、１つの符号を含む目標がデュアル・ライン
・走査パターンによって走査された場合の一連の図を示
す。図２５は第１段階の動作中の本発明のデュアル・ラ
インの実施例の走査パターンを単純化して概略的に示す
図であり、ここで、バー・コードの符号、この例では２
次元のバー・コードの符号は放射された光の走査パター
ン内に含まれ、２本の線は短い間隔で分離されている。
【００７０】デュアル・ラインの走査パターンを発生す
るには、異なった方法がある。第１の方法は、各々のラ
スタか、２つの線の走査パターンの１つと関連している
２つのラスタを使用する方法である。各々のラスタは交
互に動作されることが可能であり、その結果、いずれの
所定の時刻にも１本のラスタ光線のみが目標に向かって
いる。第２のアプローチは、２本の走査線の内の１本で
交互に目標を走査し、次にこれらの走査線の他方で交互
に目標を走査する光学的機構を有する１つのレーザを使
用することである。このような光学的機構は、例えば、
２つの角度の間で傾斜する走査ミラーである。このよう
なミラーの各々の位置は走査経路の内の１つに対応して
いる。時間の経過と共にこの角度を増加させることが可
能であり、その結果、２本の走査線間の距離はある最初
の値から最大値に増加する。走査パターンを変化させる
ためにいずれかの光学的経路に２個のミラーを使用する
ことを開示する米国特許第4,８７1,９０４号を参照する
ことができる。本発明を実行するセクションでは、２つ
のミラーは同時に動作されないが、このミラーは、２つ
の固定された位置の間をシフトし、このミラーがこのよ
うな固定された位置に載置された場合のみ、第２ミラー
は動作されている縦方向の走査線と連動する。
【００７１】図３〜６と関連して議論したように、検出
回路１７は動作状態にあって符号の一部を検出し、もし
バー・コードが検出されれば、レーザ・イネーブル信号
を発生するように機能する。本発明によるアルゴリズム
は、この例では２次元のバー・コードが明らかに検出さ
れていることを更に示し、この装置の動作を次の動作段
階にシフトさせる。
【００７２】図２６は、デュアル走査パターンの高さが
増加し、その結果、バー・コードのより大きな垂直方向
の寸法が放射された光線の走査パターン内に存在した後
の第２段階の動作中の本発明の装置の動作を簡略化して
概略的に示す図である。走査パターン内に存在するバー
・コードの列が読み取られ、復号され分析されて２次元
のバー・コードの符号全体が、前に説明したように走査
されたかどうかが判定される。
【００７３】図２７は、デュアル・ラインの高さが更に
増大し、第１および最後の列すなわち２次元のバー・コ
ードが放射された光線の走査パターン内に存在した後の
第３段階の動作中の本発明の装置の動作を簡略化して概
略的に示す図である。バー・コードの全体が読み取られ
て復号された後、デュアル・ラインのパターンが終了さ
れるまたは低い高さになる。
【００７４】本発明は、１次元のバー・コードまたは２
次元のバー・コードの読取りに関して説明したが、本発
明はこのような実施例に限定されるものではなく、もっ
と複雑な印の走査の用途にも適用することがまた可能で
ある。本発明の方法は、情報が文字のような他の種類の
印から取出されるかまたは走査されている商品の表面の
特性から取り出される種々の視認装置または光学的文字
識別装置の用途にも使用することができることが認識で
きる。
【００７５】種々の実施例の全ての場合、スキャナの要
素は非常にコンパクトなパッケージにアセンブリするこ
とが可能であり、このパッケージにより、スキャナは１
つのプリント回路基板または一体化したモジュールとし
て製作することが可能である。このようなモジュール
は、種々の異なった種類のデータ取得システムのための
レーザ走査要素として互換的に使用することが可能であ
る。例えば、このモジュールは、手持ち型のスキャナ、
テーブルの表面上に延びた可撓性のアームまたはマウン
トに取り付けられたデスクトップ型のスキャナまたはテ
ーブルの下に取り付けられたスキャナまたはより精巧な
データ取得システムの部品の一部またはサブアセンブリ
として取り付けられたスキャナで交互に使用することも
可能である。
【００７６】このモジュールは、支持部材上に取り付け
られたレーザ／光学系のサブアセンブリ、回転または往
復運動を行うミラーのような走査要素および光検出器の
部品によって構成されるのが有利である。このような部
品と連動する制御線またはデータ線はこのモジュールの
端部または外部表面に取り付けられた電気コネクタに接
続され、このモジュールがデータ取得システムの他の要
素と連動する相手のコネクタと電気的に接続されること
を可能にする。
【００７７】個々のモジュールはこれと関連する特定の
走査または復号特性を有し、これには、例えば、一定の
動作距離での動作可能性、または特定の記号論または印
刷密度での動作可能性などがある。これらの特性は、ま
たこのモジュールと関連するスイッチを手動で設定する
ことによって定義することができる。簡単な電気コネク
タを使用してデータ取得システムのモジュールを相互に
交換することにより、使用者はデータ取得システムを異
なった種類の商品の走査に適応することが可能であり、
またこのシステムを異なった用途に適用することも可能
である。
【００７８】上で説明したモジュールは、１つ以上のこ
のような構成部品をキーボード、表示装置、プリンタ、
データ記憶装置、アプリケーション・ソフトウェア、お
よびデータ・ベースとして有する自蔵型のデータ取得シ
ステムの中で実行することもまた可能である。このよう
なシステムはまた通信用のインターフェースを有するこ
とが可能であり、これにより、モデムまたはＩＳＤＮイ
ンターフェースのいずれかを介して、または携帯用端子
から固定受信機への低電力のラジオ放送によって、デー
タ取得システムは、ローカル・エリア・ネットワークの
他の構成部品または電話交換ネットワークと通信を行う
ことが可能になる。
【００７９】上で説明した特徴の各々またはこれらの特
徴の２つ以上を組み合わすと、上で説明した種類とは異
なった他の種類のスキャナおよびバー・コードの読取り
装置に有用に適用することができる。本発明をここで具
現化されているように図示し説明してきたが、種々の変
形と構造上の変更を本発明の精神から乖離しない方法で
行われることが可能であるので、本発明はここで示す詳
細に限定されることを意図するものではない。
【００８０】更に分析を行わなくとも、上述した内容は
本発明の用紙を十分に明らかにしているので、他の人々
は従来技術の観点からして本発明の特定の特徴の属性の
基本的な特性を明らかに構成する特徴をはぶくことなく
本発明は種々の用途に容易に適用することが可能であ
り、従って、このような適用は上記の請求項の意味する
ところと等価な範囲内にあると理解されることを意図す
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるレーザ走査システムの１実施例を
単純化して模式的に示した図である。
【図２】従来技術で周知のラスタ・スキャナの走査パタ
ーンを示す図である。
【図３】本発明による２次元のバー・コードを読み取る
間の異なった時間間隔中のラスタ走査パターンを示す。
【図４】本発明による２次元のバー・コードを読み取る
間の異なった時間間隔中のラスタ走査パターンを示す。
【図５】本発明による２次元のバー・コードを読み取る
間の異なった時間間隔中のラスタ走査パターンを示す。
【図６】本発明による２次元のバー・コードを読み取る
間の異なった時間間隔中のラスタ走査パターンを示す。
【図７】１次元のバー・コード横切るラスタ走査光線を
示す図である。
【図８】走査の方向に対して位置が合っていない２次元
のバー・コードを横切り、走査の方向を再び調整してい
るラスタ走査光線を示す図である。
【図９】走査の方向に対して位置が合っていない２次元
のバー・コードを横切り、走査の方向を再び調整してい
るラスタ走査光線を示す図である。
【図１０】走査の方向に対して位置が合っていない２次
元のバー・コードを横切り、走査の方向を再び調整して
いるラスタ走査光線を示す図である。
【図１１】走査の方向に対して位置が合っていない２次
元のバー・コードを横切り、走査の方向を再び調整して
いるラスタ走査光線を示す図である。
【図１２】有効なバー・コードが走査されたかどうかを
判定するため、走査のバーと空間のパターンを検出する
ために使用する電気回路の概略的である。
【図１３】１次元のバー・コードおよび２次元のバー・
コードを識別するための本発明によるアルゴリズムのフ
ローチャートである。
【図１４】本発明によるアルゴリズムと組み合わせて使
用する回路のブロック図である。
【図１５】図１４の回路と組み合わせて使用する制御信
号を示すグラフである。
【図１６】図１５の制御信号を発生する回路の概略的で
ある。
【図１７】比較例を示すために２次元のバー・コードを
横切る種々の種類のラスタ走査パターンを示す。
【図１８】比較例を示すために２次元のバー・コードを
横切る種々の種類のラスタ走査パターンを示す。
【図１９】比較例を示すために２次元のバー・コードを
横切る種々の種類のラスタ走査パターンを示す。
【図２０】比較例を示すために２次元のバー・コードを
横切る種々の種類のラスタ走査パターンを示す。
【図２１】それぞれ図１７、１８、１９および２０の走
査パターンのｙ軸に沿った位置に於ける走査線の密度を
示すグラフである。
【図２２】それぞれ図１７、１８、１９および２０の走
査パターンのｙ軸に沿った位置に於ける走査線の密度を
示すグラフである。
【図２３】それぞれ図１７、１８、１９および２０の走
査パターンのｙ軸に沿った位置に於ける走査線の密度を
示すグラフである。
【図２４】それぞれ図１７、１８、１９および２０の走
査パターンのｙ軸に沿った位置に於ける走査線の密度を
示すグラフである。
【図２５】図３〜６のラスタ走査パターンと同じ方法で
機能するデュアル・ラインの走査パターンを示す。
【図２６】図３〜６のラスタ走査パターンと同じ方法で
機能するデュアル・ラインの走査パターンを示す。
【図２７】図３〜６のラスタ走査パターンと同じ方法で
機能するデュアル・ラインの走査パターンを示す。
【符号の説明】
１７ 検出回路 ３１ インバータ ３２ ダイオード ３７ 比較器 １００ 読取装置 １４６ レーザ光線 １５１ 出射光 １５２ 反射光 １５３ ハンドル １５４ トリガ １５５ ハウジング １５７、１４７、１５９ 光学系 １６２ 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディヴィッド ピー ゴーレン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11779 ロンコンコマ ヴィクトリー ドライヴ 245 (72)発明者 グレン エス スピッツ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11691 ファー ロッカウェイ ベイ コート 3347 (72)発明者 ダニエル アール マッグリーン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11209 ブルックリン セヴンティシックスス ストリート 266

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バー・コードの符号等を読み取るシステ
    ムに於いて、上記のシステムは、ラスタ光線を目標に向
    かって発生して狭い第１ラスタ走査パターンを作り、上
    記のラスタ走査パターンによって使用者が手で自分の希
    望する位置に上記の光線の狙いを定めて上記の位置に上
    記の光線を向けることを可能にする上記のラスタ光線
    と、読み取るべき符号全体を掃引する比較的幅の広い第
    ２ラスタ走査パターンを発生する走査手段、および上記
    の符号からの反射光を受け、上記の符号によって表され
    るデータに対応する電気信号を発生する検出手段によっ
    て構成されることを特徴とするシステム。
  2. 【請求項２】 上記の走査手段は、上記のラスタ光線を
    発生する半導体ラスタ光源を有し、更に出口ポートを有
    するガンの形状をしたハウジングによって構成され、上
    記の走査手段と上記の検出手段は、上記のハウジング内
    に位置し、上記のハウジングは使用者が把持するように
    設計された寸法のハンドル部、および上記のハンドル部
    に接続された胴体部を有することを特徴とする請求項１
    記載のシステム。
  3. 【請求項３】 上記のハウジング上に位置し上記の狭い
    第１ラスタ走査パターンを開始する手動で動作可能なト
    リガ手段、および上記の使用者に上記のハウジングが正
    しい作業範囲に位置することを伝える指示手段によって
    更に構成されることを特徴とする請求項２記載のシステ
    ム。
  4. 【請求項４】 上記のトリガ手段は、上記の走査手段に
    動作可能に接続され、上記の狭い第１ラスタ走査パター
    ンと上記の比較的幅の広い第２ラスタ走査パターンを選
    択する多目的トリガを有することを特徴とする請求項２
    記載のシステム。
  5. 【請求項５】 上記の符号は少なくとも２行のバーのパ
    ターンを有し、上記の比較的幅の広い第２ラスタ走査パ
    ターンは、３段階の動作全体の間に１行当たり少なくと
    も２本の走査線を有する符号全体をカバーすることを特
    徴とする請求項１記載のシステム。
  6. 【請求項６】 上記の狭いラスタ走査パターン内の走査
    線の数は、上記の比較的幅の広いラスタ走査パターンと
    実質的に等しいことを特徴とする請求項１記載のシステ
    ム。
  7. 【請求項７】 バー・コードの符号等を読み取る装置に
    おいて、上記の装置は： ａ）読み取るべき符号に向かって、高さを調整可能なラ
    スタ走査パターンの形で光線を発生する光源； ｂ）上記の符号からの反射光を受け、上記の反射光に応
    答して電気信号を発生する光検出器；および ｃ）上記の検出器からの上記の電気信号に応答して上記
    の走査パターンの高さを変更する制御回路； によって構成されることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 上記の制御回路は、上記の電気信号がバ
    ー・コードの符号のパターンを表すかどうかに応答する
    ことを特徴とする請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 上記の電気信号がバー・コードのパター
    ンを表す場合、上記の制御回路は、上記のラスタ走査パ
    ターンを狭い高さのモードから広い高さのモードに切り
    替えることを特徴とする請求項８７記載の装置。
  10. 【請求項１０】 バー・コードの読取装置に於いて、上
    記の装置は： ａ）読み取るべき符号に向かって光線を発生し、ラスタ
    走査パターンで上記の符号に沿って上記の光線を移動さ
    せる光線スキャナ； ｂ）上記の符号からの反射光を受け、上記の反射光に応
    答して電気信号を発生する光検出器；および ｃ）上記の電気信号に応答して上記の走査パターンの高
    さおよび（または）幅を制御する制御回路； によって構成されることを特徴する装置。
  11. 【請求項１１】 上記の光線スキャナは、上記の電気信
    号に応答して上記の光線を第１走査経路上または第２走
    査経路上で移動させることを特徴とする請求項１０記載
    の装置。
  12. 【請求項１２】 上記の第１および第２走査経路は、上
    記のラスタ走査パターンの走査角度を変更することによ
    って選択されることを特徴とする請求項１１記載の装
    置。
  13. 【請求項１３】 バー・コードの符号等を走査する方法
    において、上記の方法は： ａ）比較的明るくて狭い長方形のレーザ光線のラスタ走
    査パターンを発生し、使用者が読み取るべきバー・コー
    ドの符号に対して上記の光線の狙いを定めて上記の光線
    を上記の符号に向けることを可能にするステップ； ｂ）上記の符号を走査するステップ； ｃ）上記の符号からの反射光を検出し、上記の反射光に
    応答して電気信号を発生するステップ；および ｄ）上記の電気信号に応答して上記のラスタ走査パター
    ンの高さを変更するステップ； によって構成されることを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 上記の変更ステップは、上記の経路の
    形状を変更するステップを有することを特徴とする請求
    項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 上記の電気信号がバー・コードの信号
    の特性を示すかどうかを判定するステップを更に有し、
    上記の変更ステップは、上記の判定ステップからの結果
    に応答して実行されることを特徴とする請求項１４記載
    の方法。
  16. 【請求項１６】 上記の判定ステップは、上記のバー・
    コードの符号が１次元のバー・コードの符号であるか２
    次元のバー・コードの符号であるかを判定するステップ
    を有することを特徴とする請求項１５記載の方法。
  17. 【請求項１７】 上記の判定ステップは、走査方向が２
    次元のバー・コードの符号のバーと実質的に垂直である
    かどうかを判定するステップを有することを特徴とする
    請求項１５記載の方法。
  18. 【請求項１８】 直線のバー・コードの符号、またはデ
    ータまたは情報が複数の行に並べられた種々の幅を有す
    るバーまたは要素の形で表され、１つの行は他の行の近
    傍でその下に位置し、各行は情報の複数のコード語を有
    し、各コード語は文字を有する少なくとも１つの情報を
    表す２次元の符号を有するコード化された印を電気光学
    的に読み取るスキャナに於いて、上記のスキャナは： ａ）読み取るべき印に光線を向けて上記の印から反射さ
    せる手段； ｂ）上記の印から反射された光線の少なくとも一部を検
    出する手段； ｃ）上記の印は直線バー・コードの符号の一部である
    か、２次元の符号の一部であるかを上記の反射光から判
    定する手段；および ｄ）上記の印を復号する手段； によって構成されることを特徴とするスキャナ。
  19. 【請求項１９】 バー・コードの符号等を読み取るシス
    テムにおいて、上記のシステムは：ラスタ光線を目標に
    向かって発生して間隔の狭いデュアル・ラインの走査パ
    ターンを作り、上記のデュアル線の走査パターンによっ
    て使用者が手で自分の希望する位置に上記の光線の狙い
    を定めて上記の位置に上記の光線を向けることを可能に
    する上記のラスタ光線と、幅が漸増的に増加して読み取
    るべき符号全体の垂直方向の寸法を掃引する比較的幅の
    広い間隔の開いたデュアル・ラインの走査パターンを発
    生する走査手段、および上記の符号からの反射光を受
    け、上記の符号によって表されるデータに対応する電気
    信号を発生する検出手段によって構成されることを特徴
    とするシステム。
  20. 【請求項２０】 上記のバー・コードの符号は、１次元
    のバー・コードの符号、または２次元のバー・コードの
    構造であり、上記の２次元のバー・コードの構造はバー
    ・コードの情報のコード語の複数の順に並べた行を有
    し、１つの行は他の行の近傍でその下に位置し、各コー
    ド語は文字を有する少なくとも１つの情報を表し、 ａ）上記のバー・コードの符号は、１次元のバー・コー
    ドの符号または２次元のバー・コードの構造であるかど
    うかを判定する処理手段；によって更に構成されること
    を特徴とする請求項１９記載のシステム。
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