JPH06215174A - バーコード読取り装置 - Google Patents
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- JPH06215174A JPH06215174A JP5252944A JP25294493A JPH06215174A JP H06215174 A JPH06215174 A JP H06215174A JP 5252944 A JP5252944 A JP 5252944A JP 25294493 A JP25294493 A JP 25294493A JP H06215174 A JPH06215174 A JP H06215174A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バーコード読取り装置の走査ヘッドを小型軽
量化し、取扱いを容易にすることである。 【構成】 本発明は、読取り装置のレーザーダイオード
を別装置に移し、光ファィバを使用してレーザービーム
を離れた走査ヘッドへ伝送している。これにより、走査
ヘッドのサイズおよび重量が減り、また走査ヘッドを高
温環境において使用することができる。走査した記号か
ら反射された光を検出する光検出器は、走査ヘツド内に
設置することもできるし、あるいは別装置内に設置し
て、反射光を同一または追加した光ファイバによって光
検出器へ送ることもできる。光ファイバから放射される
光ビームに走査運動を与えるため、電磁式および圧電式
のほかに、純機械式の走査機構を使用することができ
る。
量化し、取扱いを容易にすることである。 【構成】 本発明は、読取り装置のレーザーダイオード
を別装置に移し、光ファィバを使用してレーザービーム
を離れた走査ヘッドへ伝送している。これにより、走査
ヘッドのサイズおよび重量が減り、また走査ヘッドを高
温環境において使用することができる。走査した記号か
ら反射された光を検出する光検出器は、走査ヘツド内に
設置することもできるし、あるいは別装置内に設置し
て、反射光を同一または追加した光ファイバによって光
検出器へ送ることもできる。光ファイバから放射される
光ビームに走査運動を与えるため、電磁式および圧電式
のほかに、純機械式の走査機構を使用することができ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バーコードなどの情報
を光学的に読み取る光学式スキャナ、より詳細には光フ
ァイバを使用する小型、軽量の走査機構に関するもので
ある。
を光学的に読み取る光学式スキャナ、より詳細には光フ
ァイバを使用する小型、軽量の走査機構に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】バーコード読取り装置などの光学式読取
り装置は、現在ではどこでも見ることができる。バーコ
ードは一般に一連のコード化記号から成っている。各記
号は一般に長方形の形をした一連の明領域と暗領域から
成っており、暗領域すなわちバーの幅と(または)明領
域すなわちスペースの幅がコード化情報を表す。バーコ
ード読取り装置は、バーコードに光を当て、バーコード
から反射された光を感知し、バーコードの幅と間隔を検
出してコード化データを得る。
り装置は、現在ではどこでも見ることができる。バーコ
ードは一般に一連のコード化記号から成っている。各記
号は一般に長方形の形をした一連の明領域と暗領域から
成っており、暗領域すなわちバーの幅と(または)明領
域すなわちスペースの幅がコード化情報を表す。バーコ
ード読取り装置は、バーコードに光を当て、バーコード
から反射された光を感知し、バーコードの幅と間隔を検
出してコード化データを得る。
【0003】バーコード読取り形式のデータ入力装置
は、さまざまな適用業務において、データ入力の効率お
よび精度を改善する。このようなデータ入力装置は、デ
ータの入力が容易なので、データをより頻繁に、より詳
しく入力することができ、例えば効率的な在庫管理、進
行中の作業の追跡、等を行うことができる。しかし、こ
れらの有利な点を活用するには、使用者すなわち従業員
がバーコード読取り装置の使用をしぶるようであっては
ならない。それには、読取り装置の取扱いが容易で、し
かも便利でなければならない。
は、さまざまな適用業務において、データ入力の効率お
よび精度を改善する。このようなデータ入力装置は、デ
ータの入力が容易なので、データをより頻繁に、より詳
しく入力することができ、例えば効率的な在庫管理、進
行中の作業の追跡、等を行うことができる。しかし、こ
れらの有利な点を活用するには、使用者すなわち従業員
がバーコード読取り装置の使用をしぶるようであっては
ならない。それには、読取り装置の取扱いが容易で、し
かも便利でなければならない。
【0004】いろいろな形式の読取り装置が知られてい
る。特に利点のある読取り装置は、レーザービームなど
の光ビームで記号を横切って走査する光学式スキャナで
ある。米国特許第4,387,297 号および同第4,760,248 号
によって実証された形式のレーザースキャナとその構成
部品は、一般に手持ち式または定置式スキャナから一定
の作業距離すなわち読取り距離に置かれた異なる光反射
率の部分をもつ記号(例えば、バーコード記号、詳細に
は Universal Product Code (UPC) 形式のバーコード記
号)を読み取るように設計されている。
る。特に利点のある読取り装置は、レーザービームなど
の光ビームで記号を横切って走査する光学式スキャナで
ある。米国特許第4,387,297 号および同第4,760,248 号
によって実証された形式のレーザースキャナとその構成
部品は、一般に手持ち式または定置式スキャナから一定
の作業距離すなわち読取り距離に置かれた異なる光反射
率の部分をもつ記号(例えば、バーコード記号、詳細に
は Universal Product Code (UPC) 形式のバーコード記
号)を読み取るように設計されている。
【0005】典型的な光学式スキャナ装置においては、
光源、例えばレーザーが光ビームを発生する。光ビーム
は光学部品によって一定の作業距離に一定サイズのビー
ムスポットを形成するように光学的に修正された後、光
路に沿って導かれ、作業距離の近くに置かれたバーコー
ド記号に当たって反射される。記号より少し大きな視野
をもつ光センサすなわち光検出器は、記号から反射され
たいろいろな強さの光を検出し、光の強さに対応する電
気信号を発生する。走査機構は光路内に配置されてい
る。走査機構は記号を横切ってビームスポツトを掃引
し、記号を少し過ぎた所まで走査線を描くことも、また
は光検出器の視野を走査することも、またはその両方を
行うこともできる。
光源、例えばレーザーが光ビームを発生する。光ビーム
は光学部品によって一定の作業距離に一定サイズのビー
ムスポットを形成するように光学的に修正された後、光
路に沿って導かれ、作業距離の近くに置かれたバーコー
ド記号に当たって反射される。記号より少し大きな視野
をもつ光センサすなわち光検出器は、記号から反射され
たいろいろな強さの光を検出し、光の強さに対応する電
気信号を発生する。走査機構は光路内に配置されてい
る。走査機構は記号を横切ってビームスポツトを掃引
し、記号を少し過ぎた所まで走査線を描くことも、また
は光検出器の視野を走査することも、またはその両方を
行うこともできる。
【0006】スキャナに接続された、または内蔵された
ディジタイザは、光検出器から送られたアナログ信号を
処理し、パルス信号を発生する。パルスの幅とパルス間
の間隔は、バーコードの幅とバー間の間隔に対応してい
る。ディジタイザはエッジ検出器すなわち波形整形回路
として機能する。ディジタイザによって設定されたしき
い値は、アナログ信号のどの点がバーのエッジを表すか
を決める。ディジタイザからのパルス信号は復号器へ送
られる。復号器は、最初にディジタイザからのパルス信
号の幅と間隔を決定する。次に、復号器はパルスの幅と
間隔を分析し、適法なバーコードメッセージを見つけて
復号する。これには、適当なコード規格によって定義さ
れた適法な文字および順序を認識する分析が含まれる。
この分析は、走査した記号が準拠する特定の規格を最初
に認識する「自動識別」を含むことがある。復号器の種
々の機能は、一般に、マイクロプロセッサと、関連する
プログラムメモリおよびランダムアクセスデータメモリ
によって実行される。
ディジタイザは、光検出器から送られたアナログ信号を
処理し、パルス信号を発生する。パルスの幅とパルス間
の間隔は、バーコードの幅とバー間の間隔に対応してい
る。ディジタイザはエッジ検出器すなわち波形整形回路
として機能する。ディジタイザによって設定されたしき
い値は、アナログ信号のどの点がバーのエッジを表すか
を決める。ディジタイザからのパルス信号は復号器へ送
られる。復号器は、最初にディジタイザからのパルス信
号の幅と間隔を決定する。次に、復号器はパルスの幅と
間隔を分析し、適法なバーコードメッセージを見つけて
復号する。これには、適当なコード規格によって定義さ
れた適法な文字および順序を認識する分析が含まれる。
この分析は、走査した記号が準拠する特定の規格を最初
に認識する「自動識別」を含むことがある。復号器の種
々の機能は、一般に、マイクロプロセッサと、関連する
プログラムメモリおよびランダムアクセスデータメモリ
によって実行される。
【0007】図10は、ピストルのグリップの形をした
柄部53をもつガンタイプの装置として具体化された従
来のバーコード読取り装置10を示す。軽量プラスチッ
ク製ハウジング55には、電源すなわちバッテリ62の
ほかに、レーザー光源46、光検出器58、光学系、信
号処理回路網、およびCPU40が入っている。ハウジ
ング55の前端にある光透過窓56を通って、光ビーム
51が出ていき、そして反射光52が入ってくる。読取
り装置10は、使用者が記号から離れた位置から(すな
わち、記号に接触させずに、あるいは記号を横切るよう
に動かさずに)、装置10をバーコード記号70に向け
るように設計されている。
柄部53をもつガンタイプの装置として具体化された従
来のバーコード読取り装置10を示す。軽量プラスチッ
ク製ハウジング55には、電源すなわちバッテリ62の
ほかに、レーザー光源46、光検出器58、光学系、信
号処理回路網、およびCPU40が入っている。ハウジ
ング55の前端にある光透過窓56を通って、光ビーム
51が出ていき、そして反射光52が入ってくる。読取
り装置10は、使用者が記号から離れた位置から(すな
わち、記号に接触させずに、あるいは記号を横切るよう
に動かさずに)、装置10をバーコード記号70に向け
るように設計されている。
【0008】図10に詳細に示されているように、適当
な単レンズ系または複レンズ系57を使用して、光ビー
ムを焦点に集め、適当な基準面に走査スポットを形成す
ることができる。光源46(例えば、半導体レーザーダ
イオード)は光ビームをレンズ系57の軸線に沿って放
射する。光ビームは、半透明ミラー47、必要に応じて
他のレンズ、または光ビーム整形構造を通過し、振動ミ
ラー59によって反射される。振動ミラー59は、引き
金54を引くと電圧が加えられる走査モーター60に連
結されている。このミラー59の振動によって、反射さ
れたビーム51は所望の走査パターンで前後に走査され
る。
な単レンズ系または複レンズ系57を使用して、光ビー
ムを焦点に集め、適当な基準面に走査スポットを形成す
ることができる。光源46(例えば、半導体レーザーダ
イオード)は光ビームをレンズ系57の軸線に沿って放
射する。光ビームは、半透明ミラー47、必要に応じて
他のレンズ、または光ビーム整形構造を通過し、振動ミ
ラー59によって反射される。振動ミラー59は、引き
金54を引くと電圧が加えられる走査モーター60に連
結されている。このミラー59の振動によって、反射さ
れたビーム51は所望の走査パターンで前後に走査され
る。
【0009】いろいろな形態のミラーおよびモーターを
使用して、光ビームを所望の走査パターンで動かすこと
ができる。例えば米国特許第4,251,798 号は、各側面に
平面ミラーをもつ回転多面体を開示している。各平面ミ
ラーは記号を横切って走査線を描く。同第4,387,297 号
および同第4,409,470 号は、ミラーが取り付けられた駆
動軸のまわりに交互に円周方向に繰り返して往復駆動さ
れる平面ミラーを使用している。また同第4,816,660 号
は、凹面ミラー部分と平面ミラー部分から成るマルチミ
ラー構造を開示している。マルチミラー構造は、ミラー
を取り付けている駆動軸のまわりに交互に円周方向に繰
り返して往復運動する。
使用して、光ビームを所望の走査パターンで動かすこと
ができる。例えば米国特許第4,251,798 号は、各側面に
平面ミラーをもつ回転多面体を開示している。各平面ミ
ラーは記号を横切って走査線を描く。同第4,387,297 号
および同第4,409,470 号は、ミラーが取り付けられた駆
動軸のまわりに交互に円周方向に繰り返して往復駆動さ
れる平面ミラーを使用している。また同第4,816,660 号
は、凹面ミラー部分と平面ミラー部分から成るマルチミ
ラー構造を開示している。マルチミラー構造は、ミラー
を取り付けている駆動軸のまわりに交互に円周方向に繰
り返して往復運動する。
【0010】図10の典型的な読取り装置10において
は、バーコード記号70から反射されて戻ってきた光5
2は、窓56を通過したあと、振動ミラー59および半
透明ミラー47で反射されて光検出器58に当たる。光
検出器58は、反射光52の強さに比例するアナログ信
号を発生する。このアナログ信号は、回路基板61に設
けられた回路網で処理され、ディジタル化され、マイク
ロプロセッサ40によって復号される。
は、バーコード記号70から反射されて戻ってきた光5
2は、窓56を通過したあと、振動ミラー59および半
透明ミラー47で反射されて光検出器58に当たる。光
検出器58は、反射光52の強さに比例するアナログ信
号を発生する。このアナログ信号は、回路基板61に設
けられた回路網で処理され、ディジタル化され、マイク
ロプロセッサ40によって復号される。
【0011】バーコード記号70を走査するため、使用
者が読取り装置10を記号に向けて引き金54を引く
と、光ビーム51、走査モーター60および検出器回路
網が作動する。走査ビームが可視であれば、使用者はバ
ーコード記号付きの表面上で走査パターンを見ることが
できるので、読取り装置10の照準を調整することがで
きる。光源46が発生した光が可視ぎりぎりであれば、
光学系に照準光を導入することができる。必要があれ
ば、照準光は眼に見える光スポットを生成する。可視光
スポットは、固定することもできるし、レーザービーム
のように走査することもできる。使用者は、引き金を引
く前に、この可視光スポットを見て、読取り装置をバー
コード記号に正しく向けることができる。
者が読取り装置10を記号に向けて引き金54を引く
と、光ビーム51、走査モーター60および検出器回路
網が作動する。走査ビームが可視であれば、使用者はバ
ーコード記号付きの表面上で走査パターンを見ることが
できるので、読取り装置10の照準を調整することがで
きる。光源46が発生した光が可視ぎりぎりであれば、
光学系に照準光を導入することができる。必要があれ
ば、照準光は眼に見える光スポットを生成する。可視光
スポットは、固定することもできるし、レーザービーム
のように走査することもできる。使用者は、引き金を引
く前に、この可視光スポットを見て、読取り装置をバー
コード記号に正しく向けることができる。
【0012】読取り装置10は、さらにポータブルコン
ピュータ端末として機能することができる。その場合
は、読取り装置10は、前に引用した米国特許第4,409,
470 号に記載されているように、キーボード48とディ
スプレイ49を備えることになろう。
ピュータ端末として機能することができる。その場合
は、読取り装置10は、前に引用した米国特許第4,409,
470 号に記載されているように、キーボード48とディ
スプレイ49を備えることになろう。
【0013】上記形式の光学式スキャナの場合、レーザ
ーダイオード、レンズ、ミラー、およびミラー振動手段
は、すべて手持ち式スキャナにサイズと重量を追加す
る。さらに、光検出器と関連処理回路網も、サイズと重
量を追加する。長時間使用しなければならない業務にお
いては、大型で重量のある手持ち式スキャナは疲労の原
因になることがある。スキャナの使用で疲労したり、別
の幾つかの点で不便であれば、使用者はスキャナの使用
をしぶるであろう。光学的コード化データを入力するた
めスキャナの継続的使用をしぶるようであれば、バーコ
ードシステムが意図するデータ収集の目的が果たせな
い。
ーダイオード、レンズ、ミラー、およびミラー振動手段
は、すべて手持ち式スキャナにサイズと重量を追加す
る。さらに、光検出器と関連処理回路網も、サイズと重
量を追加する。長時間使用しなければならない業務にお
いては、大型で重量のある手持ち式スキャナは疲労の原
因になることがある。スキャナの使用で疲労したり、別
の幾つかの点で不便であれば、使用者はスキャナの使用
をしぶるであろう。光学的コード化データを入力するた
めスキャナの継続的使用をしぶるようであれば、バーコ
ードシステムが意図するデータ収集の目的が果たせな
い。
【0014】このように、バーコード読取り装置の開発
における継続中の目標は、できるだけバーコード読取り
装置を小型化することである。レーザーダイオードは、
かさばる部品であり、一般にヒートシンクを必要とす
る。レーザーダイオードは小型になってきたが、依然と
してスキャナの相当に大きな構成成品である。従って、
バーコード読取り装置の小型化の度合いは、レーザーダ
イオードと、レーザービームを振動させる関連手段のサ
イズによって制約される。
における継続中の目標は、できるだけバーコード読取り
装置を小型化することである。レーザーダイオードは、
かさばる部品であり、一般にヒートシンクを必要とす
る。レーザーダイオードは小型になってきたが、依然と
してスキャナの相当に大きな構成成品である。従って、
バーコード読取り装置の小型化の度合いは、レーザーダ
イオードと、レーザービームを振動させる関連手段のサ
イズによって制約される。
【0015】公表された欧州特許出願第264,956 号は、
光ファイバを使用する光学式コード読取り装置を開示し
ている。詳しく述べると、この欧州特許出願において
は、レーザー光源が床上装置内に配置され、光ビームは
そこから手持ち式走査ヘッドへ光ファイバによって伝送
される。走査ヘッド内のフォトダイオードは、走査した
バーコードから反射された光を感知し、対応する電気信
号をケーブルで床上装置内の計算装置へ送る。計算装置
は電気信号を処理し、走査したバーコードの電気的表現
を生成する。特定の一実施例においては、旋回自在に支
持された台の上に光ファイバの光放射端を保持するスリ
ーブとレンズが設置されている。台が旋回軸のまわりに
往復運動することによって、光ビームの走査運動が生じ
る。しかし、走査ヘッド内に配置されたフォトダイオー
ドと、光ビームの走査運動を生じさせる手段は、読取り
装置に余分のサイズと重量を加えるので、さまざまな場
所で長時間使用するには、この読取り装置は適していな
い。
光ファイバを使用する光学式コード読取り装置を開示し
ている。詳しく述べると、この欧州特許出願において
は、レーザー光源が床上装置内に配置され、光ビームは
そこから手持ち式走査ヘッドへ光ファイバによって伝送
される。走査ヘッド内のフォトダイオードは、走査した
バーコードから反射された光を感知し、対応する電気信
号をケーブルで床上装置内の計算装置へ送る。計算装置
は電気信号を処理し、走査したバーコードの電気的表現
を生成する。特定の一実施例においては、旋回自在に支
持された台の上に光ファイバの光放射端を保持するスリ
ーブとレンズが設置されている。台が旋回軸のまわりに
往復運動することによって、光ビームの走査運動が生じ
る。しかし、走査ヘッド内に配置されたフォトダイオー
ドと、光ビームの走査運動を生じさせる手段は、読取り
装置に余分のサイズと重量を加えるので、さまざまな場
所で長時間使用するには、この読取り装置は適していな
い。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】現在の技術水準に関す
る以上の検討から、依然として走査ヘッドのサイズと重
量をさらに減らすことと、特に取扱いが容易なスキャナ
システムを提供することが要望されていることは明らか
である。また走査運動に必要な電力をできるだけ少なく
し、かつ大きな走査速度で容易に動作させるには、可動
部品の質量を可能な限り小さくすべきである。
る以上の検討から、依然として走査ヘッドのサイズと重
量をさらに減らすことと、特に取扱いが容易なスキャナ
システムを提供することが要望されていることは明らか
である。また走査運動に必要な電力をできるだけ少なく
し、かつ大きな走査速度で容易に動作させるには、可動
部品の質量を可能な限り小さくすべきである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の実施例
は、光学式走査ヘッド、別装置、および少なくとも1本
の光ファイバから成る、光学的コード化情報を読み取る
装置である。別装置には、発光素子、光検出器および信
号分析回路網が入っている。光ファイバは発光素子から
走査ヘッドへ光を伝送する。光ファイバは、さらに、走
査した光学的コード化情報から反射された光を受け取っ
て、その反射光を走査ヘッドから別装置内の光検出器へ
送り戻す。光学式読取り装置は、さらに、走査ヘッド内
に、光ビームが光学的コード化情報を走査するように、
光ファイバから出てきた光ビームに振動運動を与える手
段を備えている。
は、光学式走査ヘッド、別装置、および少なくとも1本
の光ファイバから成る、光学的コード化情報を読み取る
装置である。別装置には、発光素子、光検出器および信
号分析回路網が入っている。光ファイバは発光素子から
走査ヘッドへ光を伝送する。光ファイバは、さらに、走
査した光学的コード化情報から反射された光を受け取っ
て、その反射光を走査ヘッドから別装置内の光検出器へ
送り戻す。光学式読取り装置は、さらに、走査ヘッド内
に、光ビームが光学的コード化情報を走査するように、
光ファイバから出てきた光ビームに振動運動を与える手
段を備えている。
【0018】本発明の第2の実施例は、光学的コード化
情報を走査する装置である。この第2の装置は、光学式
走査ヘッドと別装置とから成り、両者は光ファイバによ
って結ばれている。この装置でも、発光素子は別装置に
配置されている。光ファイバは別装置内の発光素子から
走査ヘッドへ光を伝送する。光ビームが光学的コード化
情報を走査するように、光学式走査ヘッド内に光ファイ
バの自由端から出てきた光に振動運動を与えるいろいろ
異なる振動手段を使用することができる。
情報を走査する装置である。この第2の装置は、光学式
走査ヘッドと別装置とから成り、両者は光ファイバによ
って結ばれている。この装置でも、発光素子は別装置に
配置されている。光ファイバは別装置内の発光素子から
走査ヘッドへ光を伝送する。光ビームが光学的コード化
情報を走査するように、光学式走査ヘッド内に光ファイ
バの自由端から出てきた光に振動運動を与えるいろいろ
異なる振動手段を使用することができる。
【0019】本発明の一実施例においては、前記振動運
動を与える手段は、光ファイバの第1端を走査ヘッド内
に取り付ける可撓支持体と、光ファイバの第1端に対し
固定された磁石とから成っている。例えば、コイルに交
番電流が加えられると、生じた磁界によって磁石に振動
力が作用し、光ファイバの第1端すなわち自由端が振動
運動をする。
動を与える手段は、光ファイバの第1端を走査ヘッド内
に取り付ける可撓支持体と、光ファイバの第1端に対し
固定された磁石とから成っている。例えば、コイルに交
番電流が加えられると、生じた磁界によって磁石に振動
力が作用し、光ファイバの第1端すなわち自由端が振動
運動をする。
【0020】本発明の別の実施例においては、前記振動
運動を与える手段は、圧電素子から成っている。圧電素
子は走査ヘッド内の光ファイバの自由端に取り付けられ
ている。圧電素子は、光学的コード化情報を走査するた
め駆動信号に応じて光ファイバの自由端に振動運動を与
える。本発明のさらに別の実施例においては、前記振動
運動を与える手段は、レンズ、可撓支持体、および光フ
ァイバの第1端から出てきた光を走査パターンで振動さ
せるためレンズに振動運動を与える手段から成ってい
る。
運動を与える手段は、圧電素子から成っている。圧電素
子は走査ヘッド内の光ファイバの自由端に取り付けられ
ている。圧電素子は、光学的コード化情報を走査するた
め駆動信号に応じて光ファイバの自由端に振動運動を与
える。本発明のさらに別の実施例においては、前記振動
運動を与える手段は、レンズ、可撓支持体、および光フ
ァイバの第1端から出てきた光を走査パターンで振動さ
せるためレンズに振動運動を与える手段から成ってい
る。
【0021】本発明のさらに別の実施例においては、使
用者の賦活に応じて、走査ヘッド内の構成部品が純機械
的手段によって振動すなわち揺動する走査方式が使用さ
れている。機械的手段を使用して光ビームに振動運動を
与えるので、上に述べた実施例に使用されている電磁手
段または圧電手段が除かれている。少なくとも幾つかの
ケースにおいて、機械的手段はより小型で、より軽量で
ある。さらに、機械的手段を使用する場合には、光学式
走査ヘッドへ駆動信号を送る必要がない。この結果、必
要電力が減るので、束ねた接続ケーブルから1本以上の
電線が除かれている。
用者の賦活に応じて、走査ヘッド内の構成部品が純機械
的手段によって振動すなわち揺動する走査方式が使用さ
れている。機械的手段を使用して光ビームに振動運動を
与えるので、上に述べた実施例に使用されている電磁手
段または圧電手段が除かれている。少なくとも幾つかの
ケースにおいて、機械的手段はより小型で、より軽量で
ある。さらに、機械的手段を使用する場合には、光学式
走査ヘッドへ駆動信号を送る必要がない。この結果、必
要電力が減るので、束ねた接続ケーブルから1本以上の
電線が除かれている。
【0022】例えば、機械的手段を使用している或る実
施例においては、光ファイバの第1端からやや離れた部
分が光学式走査ヘッドに固定して取り付けられている。
例えば、使用者が走査ヘッドを揺り動かすか、軽く叩く
ことによって光学系に機械的な力を加えると、光ファイ
バの第1端が走査ヘッド内で自由に振動する。この実施
例は、確実に光ファイバの第1端が動いて、光ファイバ
から出てきた光が所望のパターンを走査するように、一
般に、光ファイバの第1端に取り付けられたブッシング
と、前記ブッシングが前後に動くことができる直線溝孔
から成る手段を有している。
施例においては、光ファイバの第1端からやや離れた部
分が光学式走査ヘッドに固定して取り付けられている。
例えば、使用者が走査ヘッドを揺り動かすか、軽く叩く
ことによって光学系に機械的な力を加えると、光ファイ
バの第1端が走査ヘッド内で自由に振動する。この実施
例は、確実に光ファイバの第1端が動いて、光ファイバ
から出てきた光が所望のパターンを走査するように、一
般に、光ファイバの第1端に取り付けられたブッシング
と、前記ブッシングが前後に動くことができる直線溝孔
から成る手段を有している。
【0023】また機械的手段を使用している別の実施例
においては、光ファイバの第1端が捩り針金ばねで支持
されている。この実施例では、使用者が機械式引き金ま
たは同種のものを操作してばねを振動させることによっ
て、光ファイバの第1端に振動運動を与えるようになっ
ている。
においては、光ファイバの第1端が捩り針金ばねで支持
されている。この実施例では、使用者が機械式引き金ま
たは同種のものを操作してばねを振動させることによっ
て、光ファイバの第1端に振動運動を与えるようになっ
ている。
【0024】読取り装置の種々の実施例は、それぞれが
光検出器を備えることができる。光学式コード化情報か
ら反射された光を検出するため、光検出器を走査ヘッド
の中に設置することができる。光検出器の出力信号は可
撓ケーブルによって走査ヘッドから別装置内の信号分析
回路網へ送り戻される。上記の代わりに、光検出器を別
装置の中に設置することもできる。その場合には、光フ
ァイバによって走査ヘッドから別装置内の光検出器へ反
射光が送り戻される。
光検出器を備えることができる。光学式コード化情報か
ら反射された光を検出するため、光検出器を走査ヘッド
の中に設置することができる。光検出器の出力信号は可
撓ケーブルによって走査ヘッドから別装置内の信号分析
回路網へ送り戻される。上記の代わりに、光検出器を別
装置の中に設置することもできる。その場合には、光フ
ァイバによって走査ヘッドから別装置内の光検出器へ反
射光が送り戻される。
【0025】このように、本発明は、レーザーダイオー
ド、アナログおよびディジタル信号処理回路網、バッテ
リ、および使用可能なRF通信回路網のすべてを別装置
の中に配置している。この別装置は、使用者の手首、ベ
ルト、あるいはヘルメットに装着することができる。一
端が別装置内の可視レーザーダイオードに結合された光
ファィバは、レーザーダイオードが発生した光を走査ヘ
ッドへ伝送する。焦点合せ光学部品(レンズ)が取り付
けられた光ファィバの自由端は、電磁駆動装置または圧
電素子によって振動される。上記の代わりに、光ファイ
バの端を走査ヘッド内に固定し、レンズを光ファイバの
端から離して配置することもできる。その場合には、光
ビームの走査パターンを生じさせるため、レンズを駆動
装置が動かす。
ド、アナログおよびディジタル信号処理回路網、バッテ
リ、および使用可能なRF通信回路網のすべてを別装置
の中に配置している。この別装置は、使用者の手首、ベ
ルト、あるいはヘルメットに装着することができる。一
端が別装置内の可視レーザーダイオードに結合された光
ファィバは、レーザーダイオードが発生した光を走査ヘ
ッドへ伝送する。焦点合せ光学部品(レンズ)が取り付
けられた光ファィバの自由端は、電磁駆動装置または圧
電素子によって振動される。上記の代わりに、光ファイ
バの端を走査ヘッド内に固定し、レンズを光ファイバの
端から離して配置することもできる。その場合には、光
ビームの走査パターンを生じさせるため、レンズを駆動
装置が動かす。
【0026】本発明は、反射光を検出するため異なる幾
つかの方法を使用することができる。第1の方法では、
走査ヘッド内に設置された光検出器が反射光を感知し、
電気信号を発生して別装置内の回路網へ送る。光検出器
は固定することもできるし、レンズまたは光ファイバの
端と一緒に動くこともできる。
つかの方法を使用することができる。第1の方法では、
走査ヘッド内に設置された光検出器が反射光を感知し、
電気信号を発生して別装置内の回路網へ送る。光検出器
は固定することもできるし、レンズまたは光ファイバの
端と一緒に動くこともできる。
【0027】第2の方法では、第2光ファイバまたは一
組の追加光ファイバが反射光を受け取って、その反射光
を走査ヘッドから別装置内の光検出器へ伝送する。反射
光を集めて第2光ファイバまたは一組の光ファイバを通
して伝送するため、追加光学部品、例えば別レンズを使
用することができる。
組の追加光ファイバが反射光を受け取って、その反射光
を走査ヘッドから別装置内の光検出器へ伝送する。反射
光を集めて第2光ファイバまたは一組の光ファイバを通
して伝送するため、追加光学部品、例えば別レンズを使
用することができる。
【0028】第3の方法では、1本の光ファイバを使用
して、レーザーダイオードから走査ヘッドへレーザー光
を伝送したり、走査ヘッドから別装置内の光検出器へ反
射光を伝送したりすることができる。この方法は、さら
に別装置内にビームスプリッタを使用している。
して、レーザーダイオードから走査ヘッドへレーザー光
を伝送したり、走査ヘッドから別装置内の光検出器へ反
射光を伝送したりすることができる。この方法は、さら
に別装置内にビームスプリッタを使用している。
【0029】本発明は、スキャナの光ビーム送信用部品
と受信用部品のサイズを大幅に縮小することによって、
小型、軽量であって、悪い環境においても使用できる小
型走査ヘッドの製造を可能にしている。本発明によって
得られる走査ヘッドは、さまざまの実際のバーコード走
査作業を実施するため、さまざまな場所に設置すること
もできるし、あるいは使用者が装着または保持すること
もできる。例えば、別装置は使用者のベルトに装着し、
またはポケットに入れ、走査ヘッドはヘルメツトまたは
眼鏡に、腕章またはブレスレットに、あるいは指輪、等
に装着することができる。上記の代わりに、走査ヘッド
をコンピュータのタブレットペンや、他の書込み装置に
組み込んだり、あるいは下向き走査に使用されるグーズ
ネック型スキャナ、等に組み込むこともできる。
と受信用部品のサイズを大幅に縮小することによって、
小型、軽量であって、悪い環境においても使用できる小
型走査ヘッドの製造を可能にしている。本発明によって
得られる走査ヘッドは、さまざまの実際のバーコード走
査作業を実施するため、さまざまな場所に設置すること
もできるし、あるいは使用者が装着または保持すること
もできる。例えば、別装置は使用者のベルトに装着し、
またはポケットに入れ、走査ヘッドはヘルメツトまたは
眼鏡に、腕章またはブレスレットに、あるいは指輪、等
に装着することができる。上記の代わりに、走査ヘッド
をコンピュータのタブレットペンや、他の書込み装置に
組み込んだり、あるいは下向き走査に使用されるグーズ
ネック型スキャナ、等に組み込むこともできる。
【0030】現在のところレーザーダイオードはまだか
さばる部品であり、一般にヒートシンクを必要とするの
で、本発明は、レーザーダイオードを走査ヘッドから別
装置へ移して、1本またはそれ以上の光ファイバを使用
してレーザーダイオードから走査ヘッドへ光を伝送して
いる。本発明は、さらに、走査ヘッドのサイズと重量を
さらに減らすため、光検出器も別装置へ移している。本
発明は、さらに、光ビームに走査運動を与えるため、い
ろいろ異なる機構を使用しているが、各機構は非常に小
型かつ軽量に設計されている。
さばる部品であり、一般にヒートシンクを必要とするの
で、本発明は、レーザーダイオードを走査ヘッドから別
装置へ移して、1本またはそれ以上の光ファイバを使用
してレーザーダイオードから走査ヘッドへ光を伝送して
いる。本発明は、さらに、走査ヘッドのサイズと重量を
さらに減らすため、光検出器も別装置へ移している。本
発明は、さらに、光ビームに走査運動を与えるため、い
ろいろ異なる機構を使用しているが、各機構は非常に小
型かつ軽量に設計されている。
【0031】本発明によって得られるもう1つの利点
は、走査ヘッドが悪い環境においても使用できることで
ある。レーザーダイオードは温度に対し極めて敏感であ
る。本発明に従ってレーザーダイオードは別装置内に設
置されているので、レーザーダイオードを極端な高温に
さらさずに、光ファイバ走査ヘッドを悪い環境に持ち込
むことができる。
は、走査ヘッドが悪い環境においても使用できることで
ある。レーザーダイオードは温度に対し極めて敏感であ
る。本発明に従ってレーザーダイオードは別装置内に設
置されているので、レーザーダイオードを極端な高温に
さらさずに、光ファイバ走査ヘッドを悪い環境に持ち込
むことができる。
【0032】
【実施例】ここで使用している用語「記号」は、概し
て、さまざまな幅のバーとスペースが交互に配置された
記号パターン(一般にバーコード記号と呼ばれる)のほ
かに、英数字、その他の一次元または二次元図形パター
ンを含む。一般に、用語「記号」は、光ビームで走査
し、その反射光すなわち散乱光を、パターンまたは記号
のさまざまな点の光反射率の変化の表現として検出する
ことによって認識または識別することができるあらゆる
種類のパターンまたは記号に適用することができる。
て、さまざまな幅のバーとスペースが交互に配置された
記号パターン(一般にバーコード記号と呼ばれる)のほ
かに、英数字、その他の一次元または二次元図形パター
ンを含む。一般に、用語「記号」は、光ビームで走査
し、その反射光すなわち散乱光を、パターンまたは記号
のさまざまな点の光反射率の変化の表現として検出する
ことによって認識または識別することができるあらゆる
種類のパターンまたは記号に適用することができる。
【0033】図1に示した本発明の第1実施例において
は、読取り装置100は光ファイバ150によって互い
に結ばれた走査ヘッド110と別装置130から成って
い。光ファイバ150の第1端151は走査ヘッド内に
置かれ、第2端153は別ボックス130内の構成部品
に光学的に結合されている。走査ヘッドと別装置は、さ
らに、光ファイバ150と一緒に結束されたケーブル1
57によって互いに結ばれている。
は、読取り装置100は光ファイバ150によって互い
に結ばれた走査ヘッド110と別装置130から成って
い。光ファイバ150の第1端151は走査ヘッド内に
置かれ、第2端153は別ボックス130内の構成部品
に光学的に結合されている。走査ヘッドと別装置は、さ
らに、光ファイバ150と一緒に結束されたケーブル1
57によって互いに結ばれている。
【0034】別装置130の中には、光学的コード化情
報の走査に使用する光ビームを発生する発光素子と、あ
とで説明するその他の構成部品が入っている。図1に示
した好ましい実施例の場合、発光素子は可視レーザーダ
イオード133である。レンズ135は、必要なとき光
ファイバ150を通して光ビームを伝送するため、レー
ザーダイオード133が発生した光を集束する役目を果
たす。一般に、レーザーダイオード133とレンズは、
可視レーザーダイオード組立体131の構成要素であ
る。この形式の可視レーザーダイオード組立体は、一般
に、レーザーダイオード、レーザーダイオードが発生し
た光を集束する少なくとも1個のレンズ、および所定の
集束特性を得るためレンズをレーザーダイオードから望
ましい距離に固定する手段から成っている。例えば、米
国特許第4,923,281 号は、2個の入れ子式保持部材と、
レーザーダイオードとレンズの間に配置されたバイアス
ばねを備えたモジュールを開示している。第1保持部材
はレーザーダイオードに取り付けられており、第2保持
部材はレンズを保持している。さらに、第2保持部材に
はレンズを通過する光のため開口が設けられている。実
際の焦点合せの際は、2個の保持部材を入れ子式に徐々
に挿入するとレーザービーム、レンズおよび開口の向き
を定めるキー溝にキーがはまる治具に、焦点合せモジュ
ールを取り付ける。望ましい焦点が得られたら直ちに、
2個の保持部材を「にかわ」やエポキシなどの接着剤、
あるいはステーキング、スポット溶接、超音波溶接、等
で互いに永久的に固定する。
報の走査に使用する光ビームを発生する発光素子と、あ
とで説明するその他の構成部品が入っている。図1に示
した好ましい実施例の場合、発光素子は可視レーザーダ
イオード133である。レンズ135は、必要なとき光
ファイバ150を通して光ビームを伝送するため、レー
ザーダイオード133が発生した光を集束する役目を果
たす。一般に、レーザーダイオード133とレンズは、
可視レーザーダイオード組立体131の構成要素であ
る。この形式の可視レーザーダイオード組立体は、一般
に、レーザーダイオード、レーザーダイオードが発生し
た光を集束する少なくとも1個のレンズ、および所定の
集束特性を得るためレンズをレーザーダイオードから望
ましい距離に固定する手段から成っている。例えば、米
国特許第4,923,281 号は、2個の入れ子式保持部材と、
レーザーダイオードとレンズの間に配置されたバイアス
ばねを備えたモジュールを開示している。第1保持部材
はレーザーダイオードに取り付けられており、第2保持
部材はレンズを保持している。さらに、第2保持部材に
はレンズを通過する光のため開口が設けられている。実
際の焦点合せの際は、2個の保持部材を入れ子式に徐々
に挿入するとレーザービーム、レンズおよび開口の向き
を定めるキー溝にキーがはまる治具に、焦点合せモジュ
ールを取り付ける。望ましい焦点が得られたら直ちに、
2個の保持部材を「にかわ」やエポキシなどの接着剤、
あるいはステーキング、スポット溶接、超音波溶接、等
で互いに永久的に固定する。
【0035】レンズ135と可視レーザーダイオード組
立体131の開口の近くに、機械的/光学的結合器13
7が配置されている。結合器137は、光ビームを受け
取るのに適した位置に光ファイバの第2端153を物理
的に支持する。結合器137に、さらに、可視レーザー
ダイオード組立体131からの光を送信用光ファイバ1
50へ効率よく結合する光学的手段、例えば別のレンズ
を備えることができる。光ファイバ150は、一般に、
長さ3〜4フィートのシングルモード光ファイバであ
る。光ファイバは非常に曲がりやすいので、使用者は走
査ヘッドをかなり容易に動かすことができる。光ファイ
バ150は別装置130内の結合器137から走査ヘッ
ド110へ光ビームを伝送する。
立体131の開口の近くに、機械的/光学的結合器13
7が配置されている。結合器137は、光ビームを受け
取るのに適した位置に光ファイバの第2端153を物理
的に支持する。結合器137に、さらに、可視レーザー
ダイオード組立体131からの光を送信用光ファイバ1
50へ効率よく結合する光学的手段、例えば別のレンズ
を備えることができる。光ファイバ150は、一般に、
長さ3〜4フィートのシングルモード光ファイバであ
る。光ファイバは非常に曲がりやすいので、使用者は走
査ヘッドをかなり容易に動かすことができる。光ファイ
バ150は別装置130内の結合器137から走査ヘッ
ド110へ光ビームを伝送する。
【0036】光ファイバは走査ヘッド110へ永久的に
接続されている。一般に、走査ヘッドは図1の走査ヘッ
ドの構成部品のまわりに点線で示したハウジングを有す
る。光ファイバ150はそのハウジングの後部を貫通さ
せて、ある場所に固定することができる。図1の好まし
い実施例において、光ファイバ150の第1端151
は、静止位置に保持されていないので、「自由端」であ
り、第2端153は光ファイバ150の「固定端」であ
る。レンズまたは他の焦点合せ光学部品(図示せず)
は、光ファイバと共に動くように、光ファイバの第1端
151の実際の放射面に成形することもできるし、ある
いは取り付けることもできる。
接続されている。一般に、走査ヘッドは図1の走査ヘッ
ドの構成部品のまわりに点線で示したハウジングを有す
る。光ファイバ150はそのハウジングの後部を貫通さ
せて、ある場所に固定することができる。図1の好まし
い実施例において、光ファイバ150の第1端151
は、静止位置に保持されていないので、「自由端」であ
り、第2端153は光ファイバ150の「固定端」であ
る。レンズまたは他の焦点合せ光学部品(図示せず)
は、光ファイバと共に動くように、光ファイバの第1端
151の実際の放射面に成形することもできるし、ある
いは取り付けることもできる。
【0037】光ファィバの第1端151は可撓ストリッ
プ111に取り付けられている。ハウジング後部の固定
点に対する光ファィバの自由端の可撓性と、ストリップ
111の可撓性との組合せにより、光ファィバの第1端
151はある方向(図1では、水平方向)に往復運動す
ることができるが、他の方向(図1では、垂直および前
後方向)に動くことができない。上記の代わりに、可撓
支持構造をコイルの開口を横断して延びる可撓ストリッ
プにすることができる(図3参照)。好ましい実施例に
おいては、可撓ストリップは Mylar(登録商標)または
Kapton (登録商標)フィルムから作られているが、他
の可撓要素、例えば銅ベリリウム合金などの非磁性金属
の平板ストリップを使用することもできよう。
プ111に取り付けられている。ハウジング後部の固定
点に対する光ファィバの自由端の可撓性と、ストリップ
111の可撓性との組合せにより、光ファィバの第1端
151はある方向(図1では、水平方向)に往復運動す
ることができるが、他の方向(図1では、垂直および前
後方向)に動くことができない。上記の代わりに、可撓
支持構造をコイルの開口を横断して延びる可撓ストリッ
プにすることができる(図3参照)。好ましい実施例に
おいては、可撓ストリップは Mylar(登録商標)または
Kapton (登録商標)フィルムから作られているが、他
の可撓要素、例えば銅ベリリウム合金などの非磁性金属
の平板ストリップを使用することもできよう。
【0038】光ファィバは走査ヘッドのハウジングまた
は可撓ストリップ111から比較的遠い別の点に固定す
ることができる。光ファィバの自由な第1端151は可
撓ストリップ111を越えて延びていなくてもよい。上
記の代わりに、走査ヘッド内の可撓ストリップ111に
近い点に光ファィバを固定することもできるが、そのよ
うな構成にすると、可撓ストリップ111の取付け点と
前記固定点間の光ファィバの部分に過大な張力が生じる
ことがある。
は可撓ストリップ111から比較的遠い別の点に固定す
ることができる。光ファィバの自由な第1端151は可
撓ストリップ111を越えて延びていなくてもよい。上
記の代わりに、走査ヘッド内の可撓ストリップ111に
近い点に光ファィバを固定することもできるが、そのよ
うな構成にすると、可撓ストリップ111の取付け点と
前記固定点間の光ファィバの部分に過大な張力が生じる
ことがある。
【0039】図示のように、光ファィバの第1端151
は可撓ストリップ111の可動端に取り付けられてお
り、可撓ストリップ111の他端は固定支持点、例えば
走査ヘッドのハウジングまたはコイル115に取り付け
られている。従って、可撓ストリップが捩じれると、光
ファィバの第1端151が横方向に回転する。すなわ
ち、光ファィバの端は駆動力に応じて横方向に行きつ戻
りつ回転する。発光素子が光を放射しているとき、この
ように光ファィバが振動すると、光ファィバから出た光
が表面(例えば、バーコードまたは他の光学的コード化
情報を有する表面)を走査する。
は可撓ストリップ111の可動端に取り付けられてお
り、可撓ストリップ111の他端は固定支持点、例えば
走査ヘッドのハウジングまたはコイル115に取り付け
られている。従って、可撓ストリップが捩じれると、光
ファィバの第1端151が横方向に回転する。すなわ
ち、光ファィバの端は駆動力に応じて横方向に行きつ戻
りつ回転する。発光素子が光を放射しているとき、この
ように光ファィバが振動すると、光ファィバから出た光
が表面(例えば、バーコードまたは他の光学的コード化
情報を有する表面)を走査する。
【0040】図1の実施例においては、コイル115と
永久磁石113が必要な駆動力を発生する。永久磁石1
13は可撓ストリップ111の可動端に接着剤または他
の方法で結合されている。光ファィバの第1端151
も、同様に磁石113または可撓ストリップ111の可
動端に、または磁石113と可動端の両方に結合されて
いる。図示のように、コイル115と光ファィバの第1
端151の静止位置とは、本質的に同心である。コイル
115に交番電流信号が流れると、あとで詳しく説明す
るように、コイル115が発生した磁界によって磁石1
13にトルクが発生し、磁石113を振動させる。可視
レーザーダイオード組立体131からのレーザービーム
は、光ファィバ150を通って、振動している永久磁石
113に結合された光ファィバの第1端151の振動に
よって偏向される。コイル115に電流が流れていない
ときは、光ファィバと可撓ストリップの弾力性によっ
て、光ファィバ150の「自由端」は中央静止位置へ戻
され、まっすぐ前方に向く。
永久磁石113が必要な駆動力を発生する。永久磁石1
13は可撓ストリップ111の可動端に接着剤または他
の方法で結合されている。光ファィバの第1端151
も、同様に磁石113または可撓ストリップ111の可
動端に、または磁石113と可動端の両方に結合されて
いる。図示のように、コイル115と光ファィバの第1
端151の静止位置とは、本質的に同心である。コイル
115に交番電流信号が流れると、あとで詳しく説明す
るように、コイル115が発生した磁界によって磁石1
13にトルクが発生し、磁石113を振動させる。可視
レーザーダイオード組立体131からのレーザービーム
は、光ファィバ150を通って、振動している永久磁石
113に結合された光ファィバの第1端151の振動に
よって偏向される。コイル115に電流が流れていない
ときは、光ファィバと可撓ストリップの弾力性によっ
て、光ファィバ150の「自由端」は中央静止位置へ戻
され、まっすぐ前方に向く。
【0041】永久磁石113は、そのN極とS極間の軸
線がコイル115の軸線と直角をなすように置かれてい
る。例えば、磁石113の軸線が図1の面に平行、また
は面内にあれば、コイル115の軸線は図1の面に対し
垂直である。コイル115に電流が流れると、コイル1
15の磁界と永久磁石113の磁界との相互作用によっ
て生じたトルクが、磁石113(光ファィバの取付け端
151と共に)を平衡位置から動かす。図1に示した同
心配置の場合は、コイル115の磁界と永久磁石113
の磁界との相互作用によって、コイル115の軸線と磁
石113の軸線とが一直線になるように動かそうとする
トルクが発生する。このトルクにより、光ファィバの自
由端151を支持している可撓ストリツプ111が捩じ
れて、復元力が生じる。この可撓ストリップの動きのせ
いで、さらに、光ファィバによって復元力が生じる。こ
れらの復元力は永久磁石113と光ファィバの自由端を
静止位置へ戻そうとする。電流の極性が逆になると、磁
力の向きが逆になる。従って、もしコイルに加える電流
が周期的交番信号、例えば正弦波、パルス信号、三角
波、等の形をしていれば、誘起された磁力によって、永
久磁石113と光ファィバの自由端151は振動運動を
するであろう。すなわち、可撓ストリップ111がその
軸線のまわりに捩じれて、光ファィバの自由端を振動さ
せる。
線がコイル115の軸線と直角をなすように置かれてい
る。例えば、磁石113の軸線が図1の面に平行、また
は面内にあれば、コイル115の軸線は図1の面に対し
垂直である。コイル115に電流が流れると、コイル1
15の磁界と永久磁石113の磁界との相互作用によっ
て生じたトルクが、磁石113(光ファィバの取付け端
151と共に)を平衡位置から動かす。図1に示した同
心配置の場合は、コイル115の磁界と永久磁石113
の磁界との相互作用によって、コイル115の軸線と磁
石113の軸線とが一直線になるように動かそうとする
トルクが発生する。このトルクにより、光ファィバの自
由端151を支持している可撓ストリツプ111が捩じ
れて、復元力が生じる。この可撓ストリップの動きのせ
いで、さらに、光ファィバによって復元力が生じる。こ
れらの復元力は永久磁石113と光ファィバの自由端を
静止位置へ戻そうとする。電流の極性が逆になると、磁
力の向きが逆になる。従って、もしコイルに加える電流
が周期的交番信号、例えば正弦波、パルス信号、三角
波、等の形をしていれば、誘起された磁力によって、永
久磁石113と光ファィバの自由端151は振動運動を
するであろう。すなわち、可撓ストリップ111がその
軸線のまわりに捩じれて、光ファィバの自由端を振動さ
せる。
【0042】光ファィバ150の振動している自由端
(第1端)151から出てきたレーザービームは走査線
を描く。コイル115の軸線が図1の面と直角をなし、
磁石113の軸線が図1の面内にある場合には、描かれ
た走査線は図1の面とほぼ平行な面内で水平になるであ
ろう。
(第1端)151から出てきたレーザービームは走査線
を描く。コイル115の軸線が図1の面と直角をなし、
磁石113の軸線が図1の面内にある場合には、描かれ
た走査線は図1の面とほぼ平行な面内で水平になるであ
ろう。
【0043】図1の実施例においては、光検出器117
は走査ヘッド110内にある。光検出器117は、一般
に、フォトダイオードであり、光ファィバの第1端15
1から出た光ビームによって走査された記号からの反射
光が当たるように置かれている。光検出器117は反射
光の強さに比例する振幅をもつ電気信号を発生する。反
射光の強さは走査された記号の光反射率の関数で変化す
るので、信号振幅の変化は、異なる光反射率の記号要素
としてコード化された情報、例えばバーコード記号のバ
ーとスペースに対応している。
は走査ヘッド110内にある。光検出器117は、一般
に、フォトダイオードであり、光ファィバの第1端15
1から出た光ビームによって走査された記号からの反射
光が当たるように置かれている。光検出器117は反射
光の強さに比例する振幅をもつ電気信号を発生する。反
射光の強さは走査された記号の光反射率の関数で変化す
るので、信号振幅の変化は、異なる光反射率の記号要素
としてコード化された情報、例えばバーコード記号のバ
ーとスペースに対応している。
【0044】走査ヘッド110と別装置130とは長い
可撓ケーブル157によって結ばれている。ケーブル1
57は別装置130内の駆動信号発生器147からコイ
ル115へ駆動電流を運ぶ。ケーブル157は、さらに
光検出器117から別装置130内の処理回路網149
へ電気信号を運ぶ。ケーブル157を通して別装置13
0内の処理回路網へ送ることができるレベルまで光検出
器117の出力信号パワーを増強するために、走査ヘッ
ド内に増幅器を設置することができる。ケーブル157
は光ファィバ150とほぼ同じ長さを有し、一般に光フ
ァィバと一緒に結束され、走査ヘッド110と別装置1
30間を結ぶ1本のケーブル/光ファィバの束になって
いる。
可撓ケーブル157によって結ばれている。ケーブル1
57は別装置130内の駆動信号発生器147からコイ
ル115へ駆動電流を運ぶ。ケーブル157は、さらに
光検出器117から別装置130内の処理回路網149
へ電気信号を運ぶ。ケーブル157を通して別装置13
0内の処理回路網へ送ることができるレベルまで光検出
器117の出力信号パワーを増強するために、走査ヘッ
ド内に増幅器を設置することができる。ケーブル157
は光ファィバ150とほぼ同じ長さを有し、一般に光フ
ァィバと一緒に結束され、走査ヘッド110と別装置1
30間を結ぶ1本のケーブル/光ファィバの束になって
いる。
【0045】別装置130内の処理回路網149には、
光検出器117からの電気信号を処理する増幅段、ディ
ジタイザ、等が含まれている。別装置130には、さら
に、コイル115を駆動する交番信号を発生する交流駆
動信号発生器147が入っている。別ボックス130に
は、さらに、可視レーザーダイオード組立体133や読
取り装置100の他の回路素子へ電力を供給する電源回
路網145が入っている。例えば、別装置130内の電
子回路は、 Symbol Technologies,Inc.製の標準 LS-20
00 スキャナ用の回路基板に取り付けられた処理回路網
を含むことができる。別装置130は小型で、ポケット
に入れて、あるいはベルト、等に装着して運べるほどの
サイズである。
光検出器117からの電気信号を処理する増幅段、ディ
ジタイザ、等が含まれている。別装置130には、さら
に、コイル115を駆動する交番信号を発生する交流駆
動信号発生器147が入っている。別ボックス130に
は、さらに、可視レーザーダイオード組立体133や読
取り装置100の他の回路素子へ電力を供給する電源回
路網145が入っている。例えば、別装置130内の電
子回路は、 Symbol Technologies,Inc.製の標準 LS-20
00 スキャナ用の回路基板に取り付けられた処理回路網
を含むことができる。別装置130は小型で、ポケット
に入れて、あるいはベルト、等に装着して運べるほどの
サイズである。
【0046】「両手が制約されない」また「場所に制約
されない」装置にするために、さらに、バッテリ電源付
き完全復号器( Symbol Technologies,Inc.製の LS 85
000型 )、あるいはキーボードやディスプレイを別装置
130に組み入れることができる(図3の別装置330
参照)。さらに、幾つかの特別のデバイス、例えば記憶
装置、遠隔ホストコンピュータと無線通信するための赤
外線またはRF(無線周波数)送信機、等を別装置13
0に組み入れることができる。これにより、装置全体を
携帯することができるし、また動きが制約されなくなる
ので、走査中、読取り装置100と、走査したバーコー
ドデータを最終的に処理するレジスター、コンピュー
タ、等を物理的手段で接続する必要がない。
されない」装置にするために、さらに、バッテリ電源付
き完全復号器( Symbol Technologies,Inc.製の LS 85
000型 )、あるいはキーボードやディスプレイを別装置
130に組み入れることができる(図3の別装置330
参照)。さらに、幾つかの特別のデバイス、例えば記憶
装置、遠隔ホストコンピュータと無線通信するための赤
外線またはRF(無線周波数)送信機、等を別装置13
0に組み入れることができる。これにより、装置全体を
携帯することができるし、また動きが制約されなくなる
ので、走査中、読取り装置100と、走査したバーコー
ドデータを最終的に処理するレジスター、コンピュー
タ、等を物理的手段で接続する必要がない。
【0047】図2の示した第2の実施例においては、読
取り装置200は、光ファイバ250で互いに結ばれた
走査ヘッド210と別装置230から成っている。光フ
ァィバの第1端251は走査ヘッド内に置かれており、
第2端は別装置230内の構成部品に光学的に結合され
ている。走査ヘッドと別装置は、さらに光ファィバ25
0と一緒に結束されたケーブル(図示せず)によって互
いに結ばれている。図2の実施例は、圧電素子211が
光ファィバの自由端251の可撓支持体になって走査運
動を生じさせる点で、図1の第1の実施例とは基本的に
異なる。
取り装置200は、光ファイバ250で互いに結ばれた
走査ヘッド210と別装置230から成っている。光フ
ァィバの第1端251は走査ヘッド内に置かれており、
第2端は別装置230内の構成部品に光学的に結合され
ている。走査ヘッドと別装置は、さらに光ファィバ25
0と一緒に結束されたケーブル(図示せず)によって互
いに結ばれている。図2の実施例は、圧電素子211が
光ファィバの自由端251の可撓支持体になって走査運
動を生じさせる点で、図1の第1の実施例とは基本的に
異なる。
【0048】逆圧電効果のため、圧電物質は、電気信号
が加えられると、物理的サイズが変化する、すなわち加
える電圧の極性に従って膨張または収縮する。しかし、
その変化は非常に小さい。相対的変化すなわち歪みは圧
電物質の厚さに逆比例する。この効果を生じさせるには
数百ボルトの電圧が必要であるが、電流は非常に少な
い。電圧は直流であってもよい。
が加えられると、物理的サイズが変化する、すなわち加
える電圧の極性に従って膨張または収縮する。しかし、
その変化は非常に小さい。相対的変化すなわち歪みは圧
電物質の厚さに逆比例する。この効果を生じさせるには
数百ボルトの電圧が必要であるが、電流は非常に少な
い。電圧は直流であってもよい。
【0049】圧電素子は、互いに接着された、逆極性の
2つ(バイモルフ)またはそれ以上(マルチモルフ)の
圧電層を有する。加えられた電圧の下で、一方の層は収
縮し、他方の逆極性層は膨張する。その結果、電圧が加
えられると、圧電素子は曲がる。反対の極性の電圧が加
えられると、圧電素子は反対方向に曲がる。従って、周
期的に交番電圧が加わると、圧電素子は繰り返して前後
に曲がる。
2つ(バイモルフ)またはそれ以上(マルチモルフ)の
圧電層を有する。加えられた電圧の下で、一方の層は収
縮し、他方の逆極性層は膨張する。その結果、電圧が加
えられると、圧電素子は曲がる。反対の極性の電圧が加
えられると、圧電素子は反対方向に曲がる。従って、周
期的に交番電圧が加わると、圧電素子は繰り返して前後
に曲がる。
【0050】図2の実施例においては、光ファィバの自
由(第1)端が圧電素子211の可動端に結合されてい
る。圧電素子211の反対端は走査ヘッド210のハウ
ジング内のある点に固定されている。圧電素子211に
高電圧、小電流の交流信号が加えられると、圧電素子2
11が前後に曲がって、圧電素子211の可動端がその
長さによって決まる円弧を通って往復運動をする。この
圧電素子211の往復曲げ動作によって、光ファィバの
自由端が往復運動をする。光ファィバの自由端の光放射
面にレンズまたは他の焦点合せ光学部品(図示せず)を
取り付けておけば、圧電素子211の往復運動によっ
て、そのレンズが往復運動をする。
由(第1)端が圧電素子211の可動端に結合されてい
る。圧電素子211の反対端は走査ヘッド210のハウ
ジング内のある点に固定されている。圧電素子211に
高電圧、小電流の交流信号が加えられると、圧電素子2
11が前後に曲がって、圧電素子211の可動端がその
長さによって決まる円弧を通って往復運動をする。この
圧電素子211の往復曲げ動作によって、光ファィバの
自由端が往復運動をする。光ファィバの自由端の光放射
面にレンズまたは他の焦点合せ光学部品(図示せず)を
取り付けておけば、圧電素子211の往復運動によっ
て、そのレンズが往復運動をする。
【0051】走査ヘッド210は、さらに、第1の実施
例の光検出器に似た光検出器217を備えている。光検
出器217は、光ファィバ250から出たレーザービー
ムによって走査された記号の光反射率の相違に相当する
振幅をもつ電気信号を発生する。光検出器217は、第
1の実施例のように、走査ヘッド210のハウジング内
に固定してもよいが、圧電素子211は大きな振動力を
発生するので、図示のように光ファィバの自由端251
と光検出器217を実際に支持することができる。
例の光検出器に似た光検出器217を備えている。光検
出器217は、光ファィバ250から出たレーザービー
ムによって走査された記号の光反射率の相違に相当する
振幅をもつ電気信号を発生する。光検出器217は、第
1の実施例のように、走査ヘッド210のハウジング内
に固定してもよいが、圧電素子211は大きな振動力を
発生するので、図示のように光ファィバの自由端251
と光検出器217を実際に支持することができる。
【0052】長い可撓ケーブル(図示せず)は、走査ヘ
ッド210と別装置230内の回路網とを接続する。ケ
ーブルは、別装置230内の回路網から圧電素子211
へ駆動電流を運ぶ。ケーブルは、さらに光検出器217
から別装置230内の処理回路網へ電気信号を運ぶ。走
査ヘッドは、ケーブルを通して別装置230内の処理回
路網へ伝送することができるレベルまで光検出器217
の電気信号のパワーを増強するため、増幅器を備えるこ
とができる。別装置230内の回路網は、駆動信号を発
生する交流信号発生器が圧電素子211を駆動するのに
適した高電圧、小電流信号を発生することを除いて、第
1の実施例の別装置130内の回路網と実質的に同じで
ある。
ッド210と別装置230内の回路網とを接続する。ケ
ーブルは、別装置230内の回路網から圧電素子211
へ駆動電流を運ぶ。ケーブルは、さらに光検出器217
から別装置230内の処理回路網へ電気信号を運ぶ。走
査ヘッドは、ケーブルを通して別装置230内の処理回
路網へ伝送することができるレベルまで光検出器217
の電気信号のパワーを増強するため、増幅器を備えるこ
とができる。別装置230内の回路網は、駆動信号を発
生する交流信号発生器が圧電素子211を駆動するのに
適した高電圧、小電流信号を発生することを除いて、第
1の実施例の別装置130内の回路網と実質的に同じで
ある。
【0053】図3は、光ファィバ350,350′の束
によって互いに接続された走査ヘッド310と別装置3
30から成る読取り装置300を示す。各光ファィバの
第1端は走査ヘッド310に接続され、第2端は別装置
330に接続されている。
によって互いに接続された走査ヘッド310と別装置3
30から成る読取り装置300を示す。各光ファィバの
第1端は走査ヘッド310に接続され、第2端は別装置
330に接続されている。
【0054】別装置330は、図1の実施例と同様に、
可視レーザーダイオード組立体、交流駆動信号発生器、
および処理回路網を備えている。この第3の実施例にお
いては、別装置330に、データ入力/表示端末装置と
して機能するために必要な構成部品が追加されている。
例えば、別装置330はキーボード332、ディスプレ
イ334、およびキーボードによるデータ入力や、ディ
スプレイによるデータ表示を行う関連回路網を備えるこ
とができる。
可視レーザーダイオード組立体、交流駆動信号発生器、
および処理回路網を備えている。この第3の実施例にお
いては、別装置330に、データ入力/表示端末装置と
して機能するために必要な構成部品が追加されている。
例えば、別装置330はキーボード332、ディスプレ
イ334、およびキーボードによるデータ入力や、ディ
スプレイによるデータ表示を行う関連回路網を備えるこ
とができる。
【0055】走査ヘッド310は、可撓支持構造31
1、永久磁石313、およびコイル315を備えてい
る。一方の光ファィバ350の第1(自由)端351
は、可撓支持構造311に結合されている。可撓支持構
造311、永久磁石313およびコイル315は、図1
の可撓ストリップ、永久磁石およびコイルの構成と本質
的に同じであるが、相違点が1つあることに留意された
い。すなわち、可撓支持構造311はコイル315の直
径を完全に横断しており、その中央に一方の光ファィバ
350の第1端351が取り付けられている。可撓支持
構造311は、一般に、コイルの開口を横断して延びて
いる1個の可撓平板ストリップで、その中央に光ファィ
バの自由端を受け入れる孔が設けられている。可撓支持
構造311を構成するストリップは、図1の可撓ストリ
ップ111について説明したように、 Mylar または K
apton フイルムのストリップ、等から作られる。
1、永久磁石313、およびコイル315を備えてい
る。一方の光ファィバ350の第1(自由)端351
は、可撓支持構造311に結合されている。可撓支持構
造311、永久磁石313およびコイル315は、図1
の可撓ストリップ、永久磁石およびコイルの構成と本質
的に同じであるが、相違点が1つあることに留意された
い。すなわち、可撓支持構造311はコイル315の直
径を完全に横断しており、その中央に一方の光ファィバ
350の第1端351が取り付けられている。可撓支持
構造311は、一般に、コイルの開口を横断して延びて
いる1個の可撓平板ストリップで、その中央に光ファィ
バの自由端を受け入れる孔が設けられている。可撓支持
構造311を構成するストリップは、図1の可撓ストリ
ップ111について説明したように、 Mylar または K
apton フイルムのストリップ、等から作られる。
【0056】図1の実施例においては、光ファィバと永
久磁石の重量によって横に動かないように、すなわち傾
かないように支持するには、単一可撓ストリップ111
をかなり厚くすることが必要である。しかし、厚い可撓
ストリップは曲がりにくい傾向があり、得られた可撓支
持構造は低い振動数で動作することができない。対照的
に、図3に示した可撓支持構造311は垂直方向の支持
を増強するので、前記の傾きが生じない。さらに、可撓
支持構造311は垂直軸のまわりに自由に捩じれるが、
コイルの開口を横断して取り付けられているので、本質
的に横方向または前後方向のどちらにも曲がることはな
い。その結果、可撓支持構造311を構成する1個また
は複数のストリップをかなり薄くすることができる。従
って、可撓支持構造311は曲がりやすく、低い振動数
で良好に動作する。
久磁石の重量によって横に動かないように、すなわち傾
かないように支持するには、単一可撓ストリップ111
をかなり厚くすることが必要である。しかし、厚い可撓
ストリップは曲がりにくい傾向があり、得られた可撓支
持構造は低い振動数で動作することができない。対照的
に、図3に示した可撓支持構造311は垂直方向の支持
を増強するので、前記の傾きが生じない。さらに、可撓
支持構造311は垂直軸のまわりに自由に捩じれるが、
コイルの開口を横断して取り付けられているので、本質
的に横方向または前後方向のどちらにも曲がることはな
い。その結果、可撓支持構造311を構成する1個また
は複数のストリップをかなり薄くすることができる。従
って、可撓支持構造311は曲がりやすく、低い振動数
で良好に動作する。
【0057】図3の実施例は、光検出器を走査ヘッドか
ら別装置へ移した幾つかの好ましい実施例の1つであ
る。図3において、他方の光ファィバ350′の第1端
351′は、コイル315または走査ヘッド310のハ
ウジング前部の別の点に固定されている。光ファィバ3
50′は戻し用光ファィバとして機能する。戻し用光フ
ァィバ350′は、走査した記号から反射された光を受
け取り、その反射光を別装置330内の処理回路網に直
結された光検出器すなわちフォトダイオード(図示せ
ず)へ伝送する。一般に、戻し用光ファィバ350′と
フォトダイオードは結合器によって光学的に結合されて
いる。フォトダイオードは走査した記号の反射率に比例
する信号を発生する。さらに、走査した記号から反射さ
れた光を集束して戻し用光ファィバ350′の第1端3
51′に当てるため、走査ヘッド310に、1個または
それ以上の集束用光学部品(例えば、レンズ)を組み入
れることができる。
ら別装置へ移した幾つかの好ましい実施例の1つであ
る。図3において、他方の光ファィバ350′の第1端
351′は、コイル315または走査ヘッド310のハ
ウジング前部の別の点に固定されている。光ファィバ3
50′は戻し用光ファィバとして機能する。戻し用光フ
ァィバ350′は、走査した記号から反射された光を受
け取り、その反射光を別装置330内の処理回路網に直
結された光検出器すなわちフォトダイオード(図示せ
ず)へ伝送する。一般に、戻し用光ファィバ350′と
フォトダイオードは結合器によって光学的に結合されて
いる。フォトダイオードは走査した記号の反射率に比例
する信号を発生する。さらに、走査した記号から反射さ
れた光を集束して戻し用光ファィバ350′の第1端3
51′に当てるため、走査ヘッド310に、1個または
それ以上の集束用光学部品(例えば、レンズ)を組み入
れることができる。
【0058】走査ヘッドから光検出器を除去したことに
より、走査ヘッドのサイズはさらに小さくなり、光検出
器のぶんだけ走査ヘッドの重量が軽くなる。さらに、こ
の改造により、従来の実施例において別装置内の処理回
路網へ伝送する前に光検出器の信号を増幅するため必要
であった走査ヘッド内の増幅器のぶんだけ重量が軽くな
る。別装置330と走査ヘッド310間で電気信号を送
るため、可撓ケーブルが必要である。しかし、このケー
ブルは交流駆動電流をコイル315へ送るだけである。
より、走査ヘッドのサイズはさらに小さくなり、光検出
器のぶんだけ走査ヘッドの重量が軽くなる。さらに、こ
の改造により、従来の実施例において別装置内の処理回
路網へ伝送する前に光検出器の信号を増幅するため必要
であった走査ヘッド内の増幅器のぶんだけ重量が軽くな
る。別装置330と走査ヘッド310間で電気信号を送
るため、可撓ケーブルが必要である。しかし、このケー
ブルは交流駆動電流をコイル315へ送るだけである。
【0059】図4は、1本の光ファィバ450を使用し
て、レーザービームを走査ヘッド410へ送り、同時に
記号から反射された光を走査ヘッド410から別装置4
30内の処理回路網へ送り戻すように構成された読取り
装置400を示す。
て、レーザービームを走査ヘッド410へ送り、同時に
記号から反射された光を走査ヘッド410から別装置4
30内の処理回路網へ送り戻すように構成された読取り
装置400を示す。
【0060】図4の実施例においては、走査ヘッド41
0のハウジング内の保持器423が光ファィバ450の
第1端451を定位置にしっかりと保持している。光フ
ァィバの端面の近くにレンズ421が設置されている。
レンズ421は可撓ストリップ411に取り付けられて
いる。可撓ストリップは、図示のように、コイル415
の縁からコイルの開口中心まで延びていてもよいし、図
3のようにコイルの開口を完全に横断して延びていても
よい。
0のハウジング内の保持器423が光ファィバ450の
第1端451を定位置にしっかりと保持している。光フ
ァィバの端面の近くにレンズ421が設置されている。
レンズ421は可撓ストリップ411に取り付けられて
いる。可撓ストリップは、図示のように、コイル415
の縁からコイルの開口中心まで延びていてもよいし、図
3のようにコイルの開口を完全に横断して延びていても
よい。
【0061】図示のように、レンズ421は可撓ストリ
ップ411の可動端に取り付けられている。可撓ストリ
ップ411の他端は、固定支持点、例えば走査ヘッドの
ハウジングまたはコイル415上の定点に取り付けられ
ている。可撓ストリップ411は、光ファィバの第1端
451の前方でレンズを支持している。可撓ストリップ
411が捩じれると、レンズ421が横方向に回転す
る。永久磁石413は、接着剤または他の方法で対物レ
ンズ421に、または可撓ストリップ411の可動端
に、あるいはその両方に取り付けられている。図示のよ
うに、コイル415は、レンズおよび光ファィバの第1
端451の静止位置のまわりに本質的に同心である。永
久磁石413は、そのN極とS極間の軸線がコイル41
5の軸線と直角をなすように置かれている。例えば、磁
石413の軸線が図4の面に平行であれば、コイル41
5の軸線は図4の面に対し直角でる。
ップ411の可動端に取り付けられている。可撓ストリ
ップ411の他端は、固定支持点、例えば走査ヘッドの
ハウジングまたはコイル415上の定点に取り付けられ
ている。可撓ストリップ411は、光ファィバの第1端
451の前方でレンズを支持している。可撓ストリップ
411が捩じれると、レンズ421が横方向に回転す
る。永久磁石413は、接着剤または他の方法で対物レ
ンズ421に、または可撓ストリップ411の可動端
に、あるいはその両方に取り付けられている。図示のよ
うに、コイル415は、レンズおよび光ファィバの第1
端451の静止位置のまわりに本質的に同心である。永
久磁石413は、そのN極とS極間の軸線がコイル41
5の軸線と直角をなすように置かれている。例えば、磁
石413の軸線が図4の面に平行であれば、コイル41
5の軸線は図4の面に対し直角でる。
【0062】コイル415に電流が流れると、コイルの
磁界と永久磁石の磁界との相互作用により、磁石413
(取り付けられたレンズ421と共に)を平衡位置から
動かす力が発生する。図4に示した同心配置のために、
コイルの磁界と円筒形永久磁石の磁界との相互作用によ
り、磁石413の軸線とコイル415の軸線を一直線に
並ばせようとするトルクが発生する。このトルクによ
り、レンズ421を支持している可撓ストリップ411
が捩じられ、同時に永久磁石413とレンズ421を静
止位置へ戻そうとする復元力が生じる。加える電流の極
性を逆にすると、磁力の向きが逆になる。従って、コイ
ルに加える電流が周期的な交番信号、例えば正弦波、パ
ルス信号、三角波、等の形であれば、誘起された磁力に
より、永久磁石413と対物レンズ421が振動し、可
撓ストリップ411が前後に捩じれる。別装置430と
走査ヘッド410を結んでいる可撓ケーブル(図示せ
ず)は、走査ヘッド内のコイル415へ交流駆動電流を
送る。
磁界と永久磁石の磁界との相互作用により、磁石413
(取り付けられたレンズ421と共に)を平衡位置から
動かす力が発生する。図4に示した同心配置のために、
コイルの磁界と円筒形永久磁石の磁界との相互作用によ
り、磁石413の軸線とコイル415の軸線を一直線に
並ばせようとするトルクが発生する。このトルクによ
り、レンズ421を支持している可撓ストリップ411
が捩じられ、同時に永久磁石413とレンズ421を静
止位置へ戻そうとする復元力が生じる。加える電流の極
性を逆にすると、磁力の向きが逆になる。従って、コイ
ルに加える電流が周期的な交番信号、例えば正弦波、パ
ルス信号、三角波、等の形であれば、誘起された磁力に
より、永久磁石413と対物レンズ421が振動し、可
撓ストリップ411が前後に捩じれる。別装置430と
走査ヘッド410を結んでいる可撓ケーブル(図示せ
ず)は、走査ヘッド内のコイル415へ交流駆動電流を
送る。
【0063】光ファィバ450の第1端451から放射
されたレーザービームは、振動する対物レンズ421を
通過する。もしコイル415の軸線が図4の面に対し直
角であり、磁石413の軸線が図4の面内にあれば、得
られた走査線は図4の面にほぼ平行な面内で水平になる
であろう。
されたレーザービームは、振動する対物レンズ421を
通過する。もしコイル415の軸線が図4の面に対し直
角であり、磁石413の軸線が図4の面内にあれば、得
られた走査線は図4の面にほぼ平行な面内で水平になる
であろう。
【0064】レーザービームが記号を走査すると、記号
は光を反射して走査ヘッド410へ戻す。そのとき前記
レンズ421が集束機能を果たす。詳しく述べると、レ
ンズは振動しながら、反射光を集束して光ファィバ45
0の第1端451へ当てる。従って、光ファィバ450
は戻し用光ファィバとして機能し、走査した記号から反
射された光を受け取り、別装置430へ送り戻す。
は光を反射して走査ヘッド410へ戻す。そのとき前記
レンズ421が集束機能を果たす。詳しく述べると、レ
ンズは振動しながら、反射光を集束して光ファィバ45
0の第1端451へ当てる。従って、光ファィバ450
は戻し用光ファィバとして機能し、走査した記号から反
射された光を受け取り、別装置430へ送り戻す。
【0065】別装置430内では、光ファィバ450を
通って戻ってきた反射光がのビームスプリッタ439の
一の面に当たり、レーザーダイオード433から放出さ
れた光がビームスプリッタ439の他の面に当たる。ビ
ームスプリッタ439は、前に述べたように、レーザー
ビームを走査ヘッド410へ伝送して振動中のレンズを
通して放射するため、レーザーダイオード433から放
出されたレーザービームを光ファィバ450へ結合す
る。ビームスブリッタ439は、同時に光ファィバ45
0を通って戻ってきた反射光を分離して別装置430内
の光検出器437に当てる。光検出器437は、一般
に、走査した記号の反射率に比例する信号を発生する通
常のフォトダイオードである。フャトダイオードが発生
した信号は処理回路網449によって分析される。別装
置430内のその他の構成部品は、前に述べた実施例と
実質上同じである。
通って戻ってきた反射光がのビームスプリッタ439の
一の面に当たり、レーザーダイオード433から放出さ
れた光がビームスプリッタ439の他の面に当たる。ビ
ームスプリッタ439は、前に述べたように、レーザー
ビームを走査ヘッド410へ伝送して振動中のレンズを
通して放射するため、レーザーダイオード433から放
出されたレーザービームを光ファィバ450へ結合す
る。ビームスブリッタ439は、同時に光ファィバ45
0を通って戻ってきた反射光を分離して別装置430内
の光検出器437に当てる。光検出器437は、一般
に、走査した記号の反射率に比例する信号を発生する通
常のフォトダイオードである。フャトダイオードが発生
した信号は処理回路網449によって分析される。別装
置430内のその他の構成部品は、前に述べた実施例と
実質上同じである。
【0066】図5は、走査ヘッド510と別装置530
の間に2本の光ファィバ550,550′を使用してい
る光学式読取り装置500を示す。この読取り装置50
0は、前に述べた実施例の可撓支持部材の機能を光ファ
ィバの弾性で代替しており、可撓支持部材を使用してい
ない。
の間に2本の光ファィバ550,550′を使用してい
る光学式読取り装置500を示す。この読取り装置50
0は、前に述べた実施例の可撓支持部材の機能を光ファ
ィバの弾性で代替しており、可撓支持部材を使用してい
ない。
【0067】図5の実施例においては、前に述べた実施
例と同様に、別装置530内に、可視レーザーダイオー
ド組立体、電源、駆動信号発生器、および処理回路網が
入っている。さらに別装置内には、図3および図4の実
施例と同様に、処理回路網に直結された光検出器が入っ
ている。
例と同様に、別装置530内に、可視レーザーダイオー
ド組立体、電源、駆動信号発生器、および処理回路網が
入っている。さらに別装置内には、図3および図4の実
施例と同様に、処理回路網に直結された光検出器が入っ
ている。
【0068】図5の実施例においては、走査ヘッド51
0のハウジング内のコイル551の後方開口に近い場所
に、またはコイル515を横切ってベース523が置か
れている。送り用光ファィバ550の第1端551と、
戻し用光ファィバ550′の第1端551′は、ベース
523の開口を貫通している。光ファィバ550,55
0′はベース523の開口に固定されているが、それら
の第1端551,551′はベース523を越えて伸び
ており、自由に曲げることができる。2本の光ファィバ
の第1端551,551′は上下に配置され、それらの
間に永久磁石513が取り付けられている。
0のハウジング内のコイル551の後方開口に近い場所
に、またはコイル515を横切ってベース523が置か
れている。送り用光ファィバ550の第1端551と、
戻し用光ファィバ550′の第1端551′は、ベース
523の開口を貫通している。光ファィバ550,55
0′はベース523の開口に固定されているが、それら
の第1端551,551′はベース523を越えて伸び
ており、自由に曲げることができる。2本の光ファィバ
の第1端551,551′は上下に配置され、それらの
間に永久磁石513が取り付けられている。
【0069】走査部材は、所望の走査運動を生じさせる
ため往復運動する方向を除く、すべての方向に剛性が必
要である。もし走査部材の非走査方向の剛性が不十分で
あれば、フリンジ磁界によって別の方向に望ましくない
運動が生じ、走査パターンが乱れるであろう。それ故、
図1の実施例は厚い可撓ストリツプを使用しており、図
3の実施例はコイルの開口を完全に横断して伸びている
可撓ストリップを使用している。図5の実施例において
は、光ファィバの第1端151,151′の上下配置
と、磁石をはさんだ相互結合が、上下方向にかなりの剛
性をもつ「平らな」ペア構造を生み出している。この構
造は、光ファィバの端が傾くのを防止するので、いかな
る垂直方向支持構造も必要としない。
ため往復運動する方向を除く、すべての方向に剛性が必
要である。もし走査部材の非走査方向の剛性が不十分で
あれば、フリンジ磁界によって別の方向に望ましくない
運動が生じ、走査パターンが乱れるであろう。それ故、
図1の実施例は厚い可撓ストリツプを使用しており、図
3の実施例はコイルの開口を完全に横断して伸びている
可撓ストリップを使用している。図5の実施例において
は、光ファィバの第1端151,151′の上下配置
と、磁石をはさんだ相互結合が、上下方向にかなりの剛
性をもつ「平らな」ペア構造を生み出している。この構
造は、光ファィバの端が傾くのを防止するので、いかな
る垂直方向支持構造も必要としない。
【0070】別装置530と走査ヘッド510の間に接
続された可撓ケーブルは交流駆動電流をコイル515へ
運ぶ。図示のように、コイル515は、送り用光ファィ
バ550の第1端551の静止位置のまわりに本質的に
同心である。永久磁石513は、 そのN極とS極間の
軸線がコイル515の軸線と直角をなすように置かれて
いる。コイル515に電流が流れると、コイル515の
磁界と永久磁石513の磁界との相互作用により、磁石
513(取り付けられた光ファィバの端と共に)をその
平衡位置から動かす力が発生する。図5に示した同心配
置のため、コイルの磁界と円筒形永久磁石の磁界との相
互作用により、磁石513の軸線とコイル515の軸線
を一直線に並ばせようとするトルクが発生する。このト
ルクは光ファィバの第1端551,551′を曲げると
同時に、永久磁石513と光ファィバの端を静止位置へ
戻そうとする復元力を生じさせる。加える電流の極性を
逆にすれば、磁力の方向が逆になる。従って、コイル5
15に周期的な交流駆動信号が加えられると、磁力が発
生し、その磁力によって永久磁石513と光ファィバ端
551,551′が往復運動する。可視レーザーダイオ
ード組立体からの光が光ファィバ550を通過すると
き、往復運動しているその第1端551から放射された
レーザービームは走査線を描く。
続された可撓ケーブルは交流駆動電流をコイル515へ
運ぶ。図示のように、コイル515は、送り用光ファィ
バ550の第1端551の静止位置のまわりに本質的に
同心である。永久磁石513は、 そのN極とS極間の
軸線がコイル515の軸線と直角をなすように置かれて
いる。コイル515に電流が流れると、コイル515の
磁界と永久磁石513の磁界との相互作用により、磁石
513(取り付けられた光ファィバの端と共に)をその
平衡位置から動かす力が発生する。図5に示した同心配
置のため、コイルの磁界と円筒形永久磁石の磁界との相
互作用により、磁石513の軸線とコイル515の軸線
を一直線に並ばせようとするトルクが発生する。このト
ルクは光ファィバの第1端551,551′を曲げると
同時に、永久磁石513と光ファィバの端を静止位置へ
戻そうとする復元力を生じさせる。加える電流の極性を
逆にすれば、磁力の方向が逆になる。従って、コイル5
15に周期的な交流駆動信号が加えられると、磁力が発
生し、その磁力によって永久磁石513と光ファィバ端
551,551′が往復運動する。可視レーザーダイオ
ード組立体からの光が光ファィバ550を通過すると
き、往復運動しているその第1端551から放射された
レーザービームは走査線を描く。
【0071】光ビームが記号を走査すると、記号は光を
反射して走査ヘッド510へ戻す。戻し用光ファィバ5
50′の第1端551′は、往復運動しながら反射光を
集束する。従って、光ファィバ550′は走査した記号
から反射された光を受け取り、その光を別装置530へ
送り戻す。別装置530の内部では、戻し用光ファィバ
550′を通ってきた反射光が処理回路網に直結された
光検出器(図示せず)に当たる。光検出器は走査した記
号の反射率に比例する信号を発生する。その信号は通常
のやり方で処理される。
反射して走査ヘッド510へ戻す。戻し用光ファィバ5
50′の第1端551′は、往復運動しながら反射光を
集束する。従って、光ファィバ550′は走査した記号
から反射された光を受け取り、その光を別装置530へ
送り戻す。別装置530の内部では、戻し用光ファィバ
550′を通ってきた反射光が処理回路網に直結された
光検出器(図示せず)に当たる。光検出器は走査した記
号の反射率に比例する信号を発生する。その信号は通常
のやり方で処理される。
【0072】走査ビームを走査ヘッド510から適当な
距離の焦点に集めるため、送り用光ファィバ550の第
1端551の実際の光放射面に、レンズ(図示せず)を
成形するか、または取り付けることができる。同様に、
走査した記号から反射された光を集束するため、戻し用
光ファィバ550′の第1端551′の実際の受光面
に、レンズ(図示せず)を成形するか、または取り付け
ることができる。
距離の焦点に集めるため、送り用光ファィバ550の第
1端551の実際の光放射面に、レンズ(図示せず)を
成形するか、または取り付けることができる。同様に、
走査した記号から反射された光を集束するため、戻し用
光ファィバ550′の第1端551′の実際の受光面
に、レンズ(図示せず)を成形するか、または取り付け
ることができる。
【0073】詳しく示してないが、図1〜図5の読取り
装置には、一般に手動で操作する引き金が付いている。
引き金を引くと、電源、発光素子、駆動信号発生器、処
理回路網、等が作動して、光ビームを発生し、走査し、
反射光を検出する。引き金の使用により、実際に走査に
使用されていないときは構成部品へ電力が供給されない
ので、電力が節減される。
装置には、一般に手動で操作する引き金が付いている。
引き金を引くと、電源、発光素子、駆動信号発生器、処
理回路網、等が作動して、光ビームを発生し、走査し、
反射光を検出する。引き金の使用により、実際に走査に
使用されていないときは構成部品へ電力が供給されない
ので、電力が節減される。
【0074】説明した図1〜図5の読取り装置は、図1
0の従来の読取り装置と同様に、走査ヘッドを記号に向
けて引き金を引くと、記号を走査する。しかし、本発明
のどの走査ヘッドも小型、軽量であり、また温度に敏感
でないので、使用者は走査ヘッドをさまざまな場所に設
置し、身に付け、または保持して使用することができ
る。例えば、使用者は別装置をベルトに付け、またはポ
ケットに入れ、走査ヘッドをヘルメットまたは眼鏡に装
着することができる。図6は、使用者が腕時計のように
装着できるように、腕章またはブレスレット612Aに
走査ヘッド610Aを取り付けた場合を示す。図7は、
使用者の人指し指に付けた指輪612Bに走査ヘッド6
10Bを取り付けた場合を示す。取付け位置は、使用者
が行ういろいろな仕事を考慮し、使用者が最も楽で、か
つ便利であるように選ぶことができる。また引き金は、
最も便利な場所、例えば走査ヘッド、別装置、あるいは
容易に操作できるその他の望ましい場所に設置すること
ができる。
0の従来の読取り装置と同様に、走査ヘッドを記号に向
けて引き金を引くと、記号を走査する。しかし、本発明
のどの走査ヘッドも小型、軽量であり、また温度に敏感
でないので、使用者は走査ヘッドをさまざまな場所に設
置し、身に付け、または保持して使用することができ
る。例えば、使用者は別装置をベルトに付け、またはポ
ケットに入れ、走査ヘッドをヘルメットまたは眼鏡に装
着することができる。図6は、使用者が腕時計のように
装着できるように、腕章またはブレスレット612Aに
走査ヘッド610Aを取り付けた場合を示す。図7は、
使用者の人指し指に付けた指輪612Bに走査ヘッド6
10Bを取り付けた場合を示す。取付け位置は、使用者
が行ういろいろな仕事を考慮し、使用者が最も楽で、か
つ便利であるように選ぶことができる。また引き金は、
最も便利な場所、例えば走査ヘッド、別装置、あるいは
容易に操作できるその他の望ましい場所に設置すること
ができる。
【0075】本発明の読取り装置を使用することができ
るいろいろな形式の装置の別の例として、次に説明する
ペン型スキャナとグーズネック型スキャナがある。
るいろいろな形式の装置の別の例として、次に説明する
ペン型スキャナとグーズネック型スキャナがある。
【0076】図8は、電子タブレット型コンピュータ入
力装置を示す。この装置の書込みスタイラスすなわちペ
ンの中に、本発明の走査ヘッドが組み込まれている。図
8の実施例においては、ペンの先端に必要なスタイラス
電子回路が入っており、スタイラスのハウジング655
の太い後部に走査ヘッドが入っている。ハウジング65
5の光透過窓656を通って、走査ヘッドから光ビーム
が出ていき、また反射光が入ることができる。スタイラ
スのハウジング655は別の形状も考えられる。例え
ば、ハウジング655は、走査ヘッドをペンの先端また
はその近くに取り付け、そして伸長可能な書込み器具
と、(または)伸長可能な電子スタイラス先端部品を入
れるように構成することができるであろう。
力装置を示す。この装置の書込みスタイラスすなわちペ
ンの中に、本発明の走査ヘッドが組み込まれている。図
8の実施例においては、ペンの先端に必要なスタイラス
電子回路が入っており、スタイラスのハウジング655
の太い後部に走査ヘッドが入っている。ハウジング65
5の光透過窓656を通って、走査ヘッドから光ビーム
が出ていき、また反射光が入ることができる。スタイラ
スのハウジング655は別の形状も考えられる。例え
ば、ハウジング655は、走査ヘッドをペンの先端また
はその近くに取り付け、そして伸長可能な書込み器具
と、(または)伸長可能な電子スタイラス先端部品を入
れるように構成することができるであろう。
【0077】走査ヘッドを含むスタイラスは、光ファイ
バと一緒に結束された可撓ケーブル657によって別装
置630に接続されている。別装置630は、図1〜図
5の実施例の別装置と同じであるが、別装置630はさ
らに書込みタブレット632を備えている。書込みタブ
レット632は、タブレット上の位置にスタイラスの先
端が触れると、それを感知して位置データを得て、その
位置データに関する情報を表示する。例えば、タブレッ
トは、米国特許第4,972,496 号に開示されているよう
に、ペン先がタブレット面に触れたX−Y位置を電子的
に決定する抵抗接触型入力スクリーンと表示装置を備え
ることができる。上記の代わりに、スタイラスのエレク
トロニクスを、ライトペン技術、容量形接触検出回路
網、感圧形接触検出回路網、超音波近接検出回路網、等
に頼ることもできるであろう。それぞれのケースにおい
て、重要な特徴は、電子タブレット632に入力された
X−Y位置データを得るために必要なエレクトロニクス
と本発明の走査ヘッドの両方がスタイラスに組み込まれ
ていることである。
バと一緒に結束された可撓ケーブル657によって別装
置630に接続されている。別装置630は、図1〜図
5の実施例の別装置と同じであるが、別装置630はさ
らに書込みタブレット632を備えている。書込みタブ
レット632は、タブレット上の位置にスタイラスの先
端が触れると、それを感知して位置データを得て、その
位置データに関する情報を表示する。例えば、タブレッ
トは、米国特許第4,972,496 号に開示されているよう
に、ペン先がタブレット面に触れたX−Y位置を電子的
に決定する抵抗接触型入力スクリーンと表示装置を備え
ることができる。上記の代わりに、スタイラスのエレク
トロニクスを、ライトペン技術、容量形接触検出回路
網、感圧形接触検出回路網、超音波近接検出回路網、等
に頼ることもできるであろう。それぞれのケースにおい
て、重要な特徴は、電子タブレット632に入力された
X−Y位置データを得るために必要なエレクトロニクス
と本発明の走査ヘッドの両方がスタイラスに組み込まれ
ていることである。
【0078】図9は、グーズネック型スキャナに本発明
を使用した場合を示す。この実施例においては、いろい
ろな形式の卓上ランプに使われている可撓支持体に似た
構造の可撓支持アーム612Dの端に、本発明の走査ヘ
ッド610Dが取り付けられている。使用者は、可撓支
持アーム612Dの曲りを調整して走査ヘッド610D
の光放射面を、バーコード付き商品が通過する点へ向け
る。一般に、光ファィバと可撓ケーブルは、支持アーム
の基台から可撓支持アーム612Dの中を通って、図1
〜図5について説明した仕方で走査ヘッド610Dに接
続されている。この実施例の1つの利点は、グーズネッ
ク型スキャナをかなり厳しい環境、例えば高温の場所に
設置することができるので、設置しさえすれば、上記の
環境において実施される各走査作業の間、走査ヘッドを
実際に手で取り扱う必要がないことである。
を使用した場合を示す。この実施例においては、いろい
ろな形式の卓上ランプに使われている可撓支持体に似た
構造の可撓支持アーム612Dの端に、本発明の走査ヘ
ッド610Dが取り付けられている。使用者は、可撓支
持アーム612Dの曲りを調整して走査ヘッド610D
の光放射面を、バーコード付き商品が通過する点へ向け
る。一般に、光ファィバと可撓ケーブルは、支持アーム
の基台から可撓支持アーム612Dの中を通って、図1
〜図5について説明した仕方で走査ヘッド610Dに接
続されている。この実施例の1つの利点は、グーズネッ
ク型スキャナをかなり厳しい環境、例えば高温の場所に
設置することができるので、設置しさえすれば、上記の
環境において実施される各走査作業の間、走査ヘッドを
実際に手で取り扱う必要がないことである。
【0079】先に説明した実施例において使用されてい
る、光ファイバの第1(自由)端から放射される光に振
動運動を与える種々の手段は、必要な走査運動を与える
純機械的手段によって置き換えることができる。図11
〜図15は、純機械的手段によって振動運動を与える幾
つかの構造を示す。このような機械的構造は、電磁コイ
ルまたは圧電素子へ駆動電流を供給する必要がない。こ
のため、走査ヘッドの構造がより簡単で、軽量になるほ
か、可撓ケーブルの中に束ねられる電線の数が減る。別
装置は、駆動信号発生器が除去されていることを除き、
前に説明した実施例のそれと基本的に同じである。
る、光ファイバの第1(自由)端から放射される光に振
動運動を与える種々の手段は、必要な走査運動を与える
純機械的手段によって置き換えることができる。図11
〜図15は、純機械的手段によって振動運動を与える幾
つかの構造を示す。このような機械的構造は、電磁コイ
ルまたは圧電素子へ駆動電流を供給する必要がない。こ
のため、走査ヘッドの構造がより簡単で、軽量になるほ
か、可撓ケーブルの中に束ねられる電線の数が減る。別
装置は、駆動信号発生器が除去されていることを除き、
前に説明した実施例のそれと基本的に同じである。
【0080】図11は、光ファイバ750の第1(自
由)端751から放射される光に振動運動を与える第1
の機械式振動機構700を示す。光ビームを走査ヘッド
から適切な距離の焦点に集めるため、光ファイバの第1
(自由)端751の実際の光放射面に、レンズ(図示せ
ず)を成形または取り付けることができる。
由)端751から放射される光に振動運動を与える第1
の機械式振動機構700を示す。光ビームを走査ヘッド
から適切な距離の焦点に集めるため、光ファイバの第1
(自由)端751の実際の光放射面に、レンズ(図示せ
ず)を成形または取り付けることができる。
【0081】この実施例においては、走査ヘッドは、2
つの垂直部分521,723と、走査ヘッドに固定され
た水平部分720をもつブラケットを有する。光ファイ
バ750は、自由端751から離れた所がブラケットの
第1垂直部分721に固定され、そして自由端により近
い所が可動プラスチックブッシング725を通ってい
る。ブッシング725は、ブラケットの第2垂直部分7
23に形成された直線溝孔727に沿って動くことがで
きる(図12)。放射された光がコード化記号の付いた
表面を横断する所望の走査パターンを描くように、ブッ
シングと溝孔は光ファイバの自由端の運動を所定のパタ
ーンに制限する。詳しく述べると、ブッシング725と
溝孔727は、光ファイバ750の自由端751の水平
運動を許すが、自由端751の垂直方向の運動を阻止す
る。従って、ブッシング751と光ファイバの自由端7
51の運動は、正確な水平直線走査パターンを描く。
つの垂直部分521,723と、走査ヘッドに固定され
た水平部分720をもつブラケットを有する。光ファイ
バ750は、自由端751から離れた所がブラケットの
第1垂直部分721に固定され、そして自由端により近
い所が可動プラスチックブッシング725を通ってい
る。ブッシング725は、ブラケットの第2垂直部分7
23に形成された直線溝孔727に沿って動くことがで
きる(図12)。放射された光がコード化記号の付いた
表面を横断する所望の走査パターンを描くように、ブッ
シングと溝孔は光ファイバの自由端の運動を所定のパタ
ーンに制限する。詳しく述べると、ブッシング725と
溝孔727は、光ファイバ750の自由端751の水平
運動を許すが、自由端751の垂直方向の運動を阻止す
る。従って、ブッシング751と光ファイバの自由端7
51の運動は、正確な水平直線走査パターンを描く。
【0082】図12の実施例においては、固定点を越え
た光ファイバの端部が、絶えず光ファイバの第1端75
1から出てきた光を図示した静止位置へ戻そうとするば
ねとして作用する。使用者が走査ヘッドを単に揺り動か
すか、または軽く叩くことによって光ファイバ750の
自由端751に運動を与えると、自由端750は静止位
置から動いて、使用者が与えた機械的エネルギーの一部
を、光ファイバ自身からなるばねの中に弾性エネルギー
として一時的に蓄積するであろう。この弾性エネルギー
が解放されると、ばねは減衰しながら振動し、光ファイ
バの自由端は何回も振動する、すなわち水平に前後に揺
れ動くであろう。この自由端の振動の振幅は、エネルギ
ーが消費されるにつれて次第に減少し、振動は減衰する
であろう。従って、自由端は徐々に図示の中央静止位置
へ戻る。
た光ファイバの端部が、絶えず光ファイバの第1端75
1から出てきた光を図示した静止位置へ戻そうとするば
ねとして作用する。使用者が走査ヘッドを単に揺り動か
すか、または軽く叩くことによって光ファイバ750の
自由端751に運動を与えると、自由端750は静止位
置から動いて、使用者が与えた機械的エネルギーの一部
を、光ファイバ自身からなるばねの中に弾性エネルギー
として一時的に蓄積するであろう。この弾性エネルギー
が解放されると、ばねは減衰しながら振動し、光ファイ
バの自由端は何回も振動する、すなわち水平に前後に揺
れ動くであろう。この自由端の振動の振幅は、エネルギ
ーが消費されるにつれて次第に減少し、振動は減衰する
であろう。従って、自由端は徐々に図示の中央静止位置
へ戻る。
【0083】もし記号付き表面が図11の機械式振動機
構700の右側に置かれていれば、光ファイバ750の
自由端751から放射されたレーザービームは、その表
面を横切って水平な走査線を描くであろう。すなわち、
走査線は図11の面に入ったり出たりするであろう。光
ファイバの自由端751の少なくとも1回の振動が記号
を完全に横断する走査線を描いて記号を読み取ることが
できるように、使用者は走査ヘッドを表面から離して保
持する。使用者が走査ヘッドを揺り動かすと、生じた走
査線は最初記号を完全に横断するであろう。ばねの振動
が減衰し、自由端の振動の振幅が減少するにつれて、走
査線の長さが減少するであろ。しかし、走査線は初期振
動の際に1回以上記号を完全に横断するので、記号は十
分に読み取られるであろう。
構700の右側に置かれていれば、光ファイバ750の
自由端751から放射されたレーザービームは、その表
面を横切って水平な走査線を描くであろう。すなわち、
走査線は図11の面に入ったり出たりするであろう。光
ファイバの自由端751の少なくとも1回の振動が記号
を完全に横断する走査線を描いて記号を読み取ることが
できるように、使用者は走査ヘッドを表面から離して保
持する。使用者が走査ヘッドを揺り動かすと、生じた走
査線は最初記号を完全に横断するであろう。ばねの振動
が減衰し、自由端の振動の振幅が減少するにつれて、走
査線の長さが減少するであろ。しかし、走査線は初期振
動の際に1回以上記号を完全に横断するので、記号は十
分に読み取られるであろう。
【0084】図12の実施例においては、ブラケットの
第1垂直部分721に固定された点を越えて伸びている
光ファイバ750の部分からなるばねが、与えられた唯
一のばねであった。しかし、図13に示すように、光フ
ァイバの自由端751を静止位置へ戻す復元力を与える
ために、ブッシング725と溝孔727の両端との間に
付加ばね729を配置することができる。付加ばね72
9は、光ファイバのばね力を増強するほか、ブッシング
725と光ファイバの自由端751の振動の限界を制限
する。図13の実施例は、本質的に、図12の実施例と
同じやり方で動作する。
第1垂直部分721に固定された点を越えて伸びている
光ファイバ750の部分からなるばねが、与えられた唯
一のばねであった。しかし、図13に示すように、光フ
ァイバの自由端751を静止位置へ戻す復元力を与える
ために、ブッシング725と溝孔727の両端との間に
付加ばね729を配置することができる。付加ばね72
9は、光ファイバのばね力を増強するほか、ブッシング
725と光ファイバの自由端751の振動の限界を制限
する。図13の実施例は、本質的に、図12の実施例と
同じやり方で動作する。
【0085】図11の実施例は、光ファイバの第1端7
51がばねのように自由に曲がることができるように、
第1端751から離れた光ファイバ750の部分が走査
ヘッドに対し固定されさえすれば、別のブラケット構造
を使用することができる。また、光ファイバの第1端7
51の運動の方向を制限し、かつ(または)光ファイバ
の第1端751を案内して所望のパターンで振動させる
ために、別の手段を使用することもできる。例えば、ブ
ッシングと直線溝孔の代わりに、第2の光ファイバを光
ファイバ750に上下方向に一直線に並べて取り付ける
ことができる(図5に示した構成に似ているが、光ファ
イバの間に磁石がない)。この一対の光ファイバは水平
方向に曲がるだけである。もし必要ならば、一対の光フ
ァイバと走査ヘッドハウジングの向かい合った各壁面と
の間に、付加ばねを配置することができる。
51がばねのように自由に曲がることができるように、
第1端751から離れた光ファイバ750の部分が走査
ヘッドに対し固定されさえすれば、別のブラケット構造
を使用することができる。また、光ファイバの第1端7
51の運動の方向を制限し、かつ(または)光ファイバ
の第1端751を案内して所望のパターンで振動させる
ために、別の手段を使用することもできる。例えば、ブ
ッシングと直線溝孔の代わりに、第2の光ファイバを光
ファイバ750に上下方向に一直線に並べて取り付ける
ことができる(図5に示した構成に似ているが、光ファ
イバの間に磁石がない)。この一対の光ファイバは水平
方向に曲がるだけである。もし必要ならば、一対の光フ
ァイバと走査ヘッドハウジングの向かい合った各壁面と
の間に、付加ばねを配置することができる。
【0086】図11〜図13の実施例は、いろいろなハ
ウジング形態で使用することができるが、走査ヘッドを
手持ちするか、または腕または手首に着用する形態が好
ましい。例えば、図11の機械式振動機構は、手首に装
着する走査ヘッド(図6)、指輪に装着する走査ヘッド
(図7)、スタイラスに組み込む走査ヘッド(図8)、
等の一部を構成することができるであろう。
ウジング形態で使用することができるが、走査ヘッドを
手持ちするか、または腕または手首に着用する形態が好
ましい。例えば、図11の機械式振動機構は、手首に装
着する走査ヘッド(図6)、指輪に装着する走査ヘッド
(図7)、スタイラスに組み込む走査ヘッド(図8)、
等の一部を構成することができるであろう。
【0087】図14は、別装置内の発光素子から光を伝
送する光ファイバの自由端に振動運動を与えるために捩
り針金ばねを使用している第2の機械式振動機構810
を示す。前に述べたように、光ファイバの第1(自由)
端の実際の光放射面にレンズを成形するか、または取り
付けることができる。この実施例は、上部アーム813
と下部アーム813′をもつ全体にC形のブラケットを
有しているが、他のブラケット形状または取付け構造を
使用してもよい。光ファイバ850は、C形ブラケット
の垂直部分のほぼ中央にある開口817を通って伸びて
いる。光ファイバ850の自由端851が振動している
とき、光ファイバ850に前後運動と、ある程度の捩じ
れを許すため、開口817の直径は光ファイバ850の
外径より若干大きい。
送する光ファイバの自由端に振動運動を与えるために捩
り針金ばねを使用している第2の機械式振動機構810
を示す。前に述べたように、光ファイバの第1(自由)
端の実際の光放射面にレンズを成形するか、または取り
付けることができる。この実施例は、上部アーム813
と下部アーム813′をもつ全体にC形のブラケットを
有しているが、他のブラケット形状または取付け構造を
使用してもよい。光ファイバ850は、C形ブラケット
の垂直部分のほぼ中央にある開口817を通って伸びて
いる。光ファイバ850の自由端851が振動している
とき、光ファイバ850に前後運動と、ある程度の捩じ
れを許すため、開口817の直径は光ファイバ850の
外径より若干大きい。
【0088】細長い捩り針金ばね811が上部アーム8
13に固定され、下方に伸びている。また別の細長い捩
り針金ばね811′が下部アーム813′に固定され、
上方に伸びている。2つの捩り針金ばね811,81
1′の自由端の間に、光ファイバ850の自由端851
が結合されている。
13に固定され、下方に伸びている。また別の細長い捩
り針金ばね811′が下部アーム813′に固定され、
上方に伸びている。2つの捩り針金ばね811,81
1′の自由端の間に、光ファイバ850の自由端851
が結合されている。
【0089】C形ブラケットの下部アーム813′に、
引き金819が自由に旋回できるように取り付けられて
いる。下部アーム813′と引き金819の延長部との
間に配置されたばね825は、使用者が引き金を引いて
離した後、引き金819が図示した静止位置へ自動的に
戻るように復元力を与える。
引き金819が自由に旋回できるように取り付けられて
いる。下部アーム813′と引き金819の延長部との
間に配置されたばね825は、使用者が引き金を引いて
離した後、引き金819が図示した静止位置へ自動的に
戻るように復元力を与える。
【0090】引き金819の前方突起にアクチュエータ
ロッド821の一端が結合されているので、使用者が引
き金を引くと、アクチュエータロッド821は引き金と
一緒に動く。アクチュエータロッドの反対側の駆動端
は、引き金が「オフ」位置にあるとき、カム823の傾
斜面に接している。
ロッド821の一端が結合されているので、使用者が引
き金を引くと、アクチュエータロッド821は引き金と
一緒に動く。アクチュエータロッドの反対側の駆動端
は、引き金が「オフ」位置にあるとき、カム823の傾
斜面に接している。
【0091】図14の実施例は、さらに、引き金の操作
に応じて別装置へ信号を送り、発光素子や関連する光検
出器や処理回路網を起動させるマイクロスイッチまたは
類似装置(図示せず)を備えている。使用者は、走査を
始めるとき引き金819を引く(図14の右から左
へ)。引き金はその取付けピンのまわりに旋回する。こ
の引き金の動きは、復元ばね825を圧縮すると同時
に、アクチュエータロッド821の駆動端を図14の静
止位置から右へ動かす。アクチュエータロッド821の
駆動端が右へ動くと、カム823の傾斜面に当たってカ
ム823を回転させる。カム823は、アクチュエータ
ロッド821の駆動端がカムの丸い先端を過ぎてスリッ
プする「発射位置」に達するまで回転する。アクチュエ
ータロッド821の動きに応じてカム823が発射位置
まで回転すると、捩り針金ばね811,811′が捩じ
れて、内部に弾性エネルギーを蓄積される。アクチュエ
ータロッド821の駆動端がカムの丸い先端を過ぎてス
リップする発射位置で、カムと捩り針金ばねが急に解放
される。捩り針金ばね811,811′に蓄積された弾
性エネルギーが突然に解放されると、発射位置を始点と
するばねの回転振動が生じる。
に応じて別装置へ信号を送り、発光素子や関連する光検
出器や処理回路網を起動させるマイクロスイッチまたは
類似装置(図示せず)を備えている。使用者は、走査を
始めるとき引き金819を引く(図14の右から左
へ)。引き金はその取付けピンのまわりに旋回する。こ
の引き金の動きは、復元ばね825を圧縮すると同時
に、アクチュエータロッド821の駆動端を図14の静
止位置から右へ動かす。アクチュエータロッド821の
駆動端が右へ動くと、カム823の傾斜面に当たってカ
ム823を回転させる。カム823は、アクチュエータ
ロッド821の駆動端がカムの丸い先端を過ぎてスリッ
プする「発射位置」に達するまで回転する。アクチュエ
ータロッド821の動きに応じてカム823が発射位置
まで回転すると、捩り針金ばね811,811′が捩じ
れて、内部に弾性エネルギーを蓄積される。アクチュエ
ータロッド821の駆動端がカムの丸い先端を過ぎてス
リップする発射位置で、カムと捩り針金ばねが急に解放
される。捩り針金ばね811,811′に蓄積された弾
性エネルギーが突然に解放されると、発射位置を始点と
するばねの回転振動が生じる。
【0092】光ファイバ850の自由端851は、捩り
針金ばね811,811′の間に取り付けられているの
で、カム823に加わるアクチュエータロッド821の
駆動端の圧力に応じて回転する。そしてアクチュエータ
ロッド821の駆動端がカム823を解放すると、ばね
811,811′の回転振動によって光ファイバの自由
端851が振動する。光ファイバの自由端は、弾性エネ
ルギーが消費され、自由端851が静止位置へ戻って停
止するまで、捩り針金ばねの振動と共に次第に減少する
振幅の円弧を通って往復運動する。図15(A)〜
(C)は、図14の実施例の上記動作中の異なる時間に
おける、アクチュエータロッド821の駆動端、カム8
23、および光ファイバ850の自由端851のそれぞ
れの位置を示す。
針金ばね811,811′の間に取り付けられているの
で、カム823に加わるアクチュエータロッド821の
駆動端の圧力に応じて回転する。そしてアクチュエータ
ロッド821の駆動端がカム823を解放すると、ばね
811,811′の回転振動によって光ファイバの自由
端851が振動する。光ファイバの自由端は、弾性エネ
ルギーが消費され、自由端851が静止位置へ戻って停
止するまで、捩り針金ばねの振動と共に次第に減少する
振幅の円弧を通って往復運動する。図15(A)〜
(C)は、図14の実施例の上記動作中の異なる時間に
おける、アクチュエータロッド821の駆動端、カム8
23、および光ファイバ850の自由端851のそれぞ
れの位置を示す。
【0093】詳しく説明すると、図15(A)は、使用
者がまだ引き金を引いていないとき、アクチュエータロ
ッド821の駆動端、カム823、および光ファイバ8
50の自由端851がそれぞれの静止位置にある状態を
示す。図15(B)は、アクチュエータロッド821の
駆動端がカム823の先端を過ぎてスリップする直前ま
で、引き金を途中まで引いたとき、アクチュエータロッ
ド821の駆動端、カム823、および光ファイバ85
0の自由端851のそれぞれの位置を示す。この時点
で、光ファイバの自由端851は運動の最端点(発射点
になる)またはその近くにあり、その点からばね力によ
って自由端の振動が始まる。アクチュエータロッド82
1がカム823の先端を通り過ぎて図15(C)に示し
た位置までスリップすると、捩り針金ばね811,81
1′に蓄積されていた弾性エネルギーが急に解放され、
カム823と光ファイバ850の自由端851を逆方向
に、静止位置を通り越して振動の最端点まで回転させ
る。そのあと、ばねは図15(B)と図15(C)に示
した2つの最端位置の間で光ファイバの自由端を減衰振
動させる。
者がまだ引き金を引いていないとき、アクチュエータロ
ッド821の駆動端、カム823、および光ファイバ8
50の自由端851がそれぞれの静止位置にある状態を
示す。図15(B)は、アクチュエータロッド821の
駆動端がカム823の先端を過ぎてスリップする直前ま
で、引き金を途中まで引いたとき、アクチュエータロッ
ド821の駆動端、カム823、および光ファイバ85
0の自由端851のそれぞれの位置を示す。この時点
で、光ファイバの自由端851は運動の最端点(発射点
になる)またはその近くにあり、その点からばね力によ
って自由端の振動が始まる。アクチュエータロッド82
1がカム823の先端を通り過ぎて図15(C)に示し
た位置までスリップすると、捩り針金ばね811,81
1′に蓄積されていた弾性エネルギーが急に解放され、
カム823と光ファイバ850の自由端851を逆方向
に、静止位置を通り越して振動の最端点まで回転させ
る。そのあと、ばねは図15(B)と図15(C)に示
した2つの最端位置の間で光ファイバの自由端を減衰振
動させる。
【0094】使用者が引き金819を離すと、復元ばね
825が引き金819とアクチュエータロッド821を
それぞれの静止位置へ戻す。このアクチュエータロッド
821の復帰動作によって再びカム823が動かされる
ので、ばね811,811′の別の振動および光ファイ
バの自由端851の振動が生じる。捩り針金ばね81
1,811′および復元ばね825内の弾性エネルギー
が全部使い果たされると、ばねの振動と光ファイバの振
動が停止し、すべての部品が図14に示した静止位置へ
戻る。
825が引き金819とアクチュエータロッド821を
それぞれの静止位置へ戻す。このアクチュエータロッド
821の復帰動作によって再びカム823が動かされる
ので、ばね811,811′の別の振動および光ファイ
バの自由端851の振動が生じる。捩り針金ばね81
1,811′および復元ばね825内の弾性エネルギー
が全部使い果たされると、ばねの振動と光ファイバの振
動が停止し、すべての部品が図14に示した静止位置へ
戻る。
【0095】捩り針金ばね811,811′の間に光フ
ァイバ850の自由端851を取り付けたことによって
自由端851の垂直方向の運動が防止されるので、光フ
ァイバ850の自由端851の弾力による振動によっ
て、水平直線走査パターンが正確に描かれる。
ァイバ850の自由端851を取り付けたことによって
自由端851の垂直方向の運動が防止されるので、光フ
ァイバ850の自由端851の弾力による振動によっ
て、水平直線走査パターンが正確に描かれる。
【0096】使用者が引き金を引くと、マイクロスイッ
チによって別装置内のレーザーが作動し、光ファイバ8
50を通してレーザービームを放射する。引き金の操作
は、さらに、前述のように、光ファイバ850の自由端
851の振動を開始させる。光ファイバの自由端は水平
に何回も振動して、図示した静止位置へゆっくり戻る。
もし記号付き表面が図14の機械式振動機構810の右
側に置かれていれば、光ファイバの振動している自由端
851から出てきたレーザービームは、その表面を横切
って水平な走査線を描くであろう(走査線は図14の面
を出たり、入ったりする)。光ファイバの自由端851
の振動が少なくとも1回記号を完全に横断する走査線を
描き、記号を読み取ることができるように、使用者は機
械式振動機構810を含む走査ヘッドを表面から離して
保持する。
チによって別装置内のレーザーが作動し、光ファイバ8
50を通してレーザービームを放射する。引き金の操作
は、さらに、前述のように、光ファイバ850の自由端
851の振動を開始させる。光ファイバの自由端は水平
に何回も振動して、図示した静止位置へゆっくり戻る。
もし記号付き表面が図14の機械式振動機構810の右
側に置かれていれば、光ファイバの振動している自由端
851から出てきたレーザービームは、その表面を横切
って水平な走査線を描くであろう(走査線は図14の面
を出たり、入ったりする)。光ファイバの自由端851
の振動が少なくとも1回記号を完全に横断する走査線を
描き、記号を読み取ることができるように、使用者は機
械式振動機構810を含む走査ヘッドを表面から離して
保持する。
【0097】捩り針金ばね811,811′は、他の捩
りばね要素で置き換えることができる。例えば、各ばね
811,811′を、Mylar ( 登録商標 ) または Kap
ton( 登録商標 )フィルムの平板片など、可撓プラスチ
ック要素で置き換えることができる。上記の代わりに、
2個のばね811,811′を、図3に示した要素31
1に類似する1個の連続する針金、まはたMylar または
Kapton フィルムの1個の連続すとりっぷで置き換える
ことができる。
りばね要素で置き換えることができる。例えば、各ばね
811,811′を、Mylar ( 登録商標 ) または Kap
ton( 登録商標 )フィルムの平板片など、可撓プラスチ
ック要素で置き換えることができる。上記の代わりに、
2個のばね811,811′を、図3に示した要素31
1に類似する1個の連続する針金、まはたMylar または
Kapton フィルムの1個の連続すとりっぷで置き換える
ことができる。
【0098】図14の実施例は、いろいろなハウジング
形態で使用することができる。走査ヘッドのハウジング
は、図10に示した従来の走査ヘッドのハウジングのよ
うにピストル形が好ましいが、従来のハウジングよりい
くらか小型になる。手首や指輪に装着した走査ヘッド
(図6および図7)、スタイラス型走査ヘッド(図
8)、あるいはグーズネック型走査ヘッド(図9)な
ど、他のハウジング形態を使用する場合には、固有のハ
ウジング内に入るように、かつ使用者が引き金819を
容易に操作できるように、ブラケットと(または)引き
金を改造することになろう。
形態で使用することができる。走査ヘッドのハウジング
は、図10に示した従来の走査ヘッドのハウジングのよ
うにピストル形が好ましいが、従来のハウジングよりい
くらか小型になる。手首や指輪に装着した走査ヘッド
(図6および図7)、スタイラス型走査ヘッド(図
8)、あるいはグーズネック型走査ヘッド(図9)な
ど、他のハウジング形態を使用する場合には、固有のハ
ウジング内に入るように、かつ使用者が引き金819を
容易に操作できるように、ブラケットと(または)引き
金を改造することになろう。
【0099】図11〜図15の機械式振動機構において
は、図1の実施例のように、光検出器を走査ヘッド内に
設置することもできるし、図4の実施例のように、光検
出器を別装置内に設置して、1本の光ファイバでレーザ
ービームを走査ヘッドへ送り、反射光を走査ヘッドから
別装置内の処理回路網へ送り戻すこともできる。上記の
代わりに、反射光を別装置へ送り戻すための光ファイバ
(例えば、図3に示すように光ファイバの束、または図
5に示すように送り用光ファイバに対し端部が上下方向
に並んだ1本の戻し用光ファイバ)を追加することもで
きる。
は、図1の実施例のように、光検出器を走査ヘッド内に
設置することもできるし、図4の実施例のように、光検
出器を別装置内に設置して、1本の光ファイバでレーザ
ービームを走査ヘッドへ送り、反射光を走査ヘッドから
別装置内の処理回路網へ送り戻すこともできる。上記の
代わりに、反射光を別装置へ送り戻すための光ファイバ
(例えば、図3に示すように光ファイバの束、または図
5に示すように送り用光ファイバに対し端部が上下方向
に並んだ1本の戻し用光ファイバ)を追加することもで
きる。
【0100】図11〜図15の実施例においては、光フ
ァイバの第1端が動くことが好ましいが、光ファイバの
第1端を走査ヘッド内に固定して、レーザービームの走
査運動を生じさせる別の部品、例えば図4のように、レ
ンズを自由に動けるように取り付けることもできる。
ァイバの第1端が動くことが好ましいが、光ファイバの
第1端を走査ヘッド内に固定して、レーザービームの走
査運動を生じさせる別の部品、例えば図4のように、レ
ンズを自由に動けるように取り付けることもできる。
【0101】
【発明の効果】上に述べた好ましい実施例の詳しい説明
から、本発明は可能な限り多くの構成部品を別装置へ移
すことによって走査ヘッドのサイズおよび重量を減らし
ていることがわかるであろう。1本またはそれ以上の光
ファィバがレーザーダイオードから走査ヘッドへ光を伝
送する。また本発明の走査ヘッドには温度に敏感なレー
ザーダイオードが搭載されていないので、走査ヘッドを
より厳しい環境の中で使用することが可能である。幾つ
かの実施例においては、本発明は光検出器を別装置へ移
し、走査した記号から反射された光を走査ヘッドから別
装置内の光検出器へ光ファィバで送り戻している。また
レーザービームの走査運動を生じさせるいろいろな振動
機構もサイズと重量の減少に一役を買っている。このよ
うに、本発明は、運搬および操作が容易で、とりわけ頑
丈な読取り装置を提供する。
から、本発明は可能な限り多くの構成部品を別装置へ移
すことによって走査ヘッドのサイズおよび重量を減らし
ていることがわかるであろう。1本またはそれ以上の光
ファィバがレーザーダイオードから走査ヘッドへ光を伝
送する。また本発明の走査ヘッドには温度に敏感なレー
ザーダイオードが搭載されていないので、走査ヘッドを
より厳しい環境の中で使用することが可能である。幾つ
かの実施例においては、本発明は光検出器を別装置へ移
し、走査した記号から反射された光を走査ヘッドから別
装置内の光検出器へ光ファィバで送り戻している。また
レーザービームの走査運動を生じさせるいろいろな振動
機構もサイズと重量の減少に一役を買っている。このよ
うに、本発明は、運搬および操作が容易で、とりわけ頑
丈な読取り装置を提供する。
【図1】1本またはそれ以上の光ファィバを使用する本
発明の光学式読取り装置の第1の実施例の斜視図であ
る。
発明の光学式読取り装置の第1の実施例の斜視図であ
る。
【図2】第2の実施例の斜視図である。
【図3】第3の実施例の斜視図である。
【図4】第4の実施例の斜視図である。
【図5】第5の実施例の斜視図である。
【図6】本発明の走査ヘッドをブレスレットに装着した
場合を示す斜視図である。
場合を示す斜視図である。
【図7】本発明の走査ヘッドを指輪に装着した場合を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図8】本発明の走査ヘッドを組み入れた書込みスタイ
ラスと電子タブレット型コンピュータ入力装置の斜視図
である。
ラスと電子タブレット型コンピュータ入力装置の斜視図
である。
【図9】本発明の走査ヘッドを組み入れたグーズネック
型スキャナの側面図である。
型スキャナの側面図である。
【図10】バーコードを走査し、データを入力し、表示
する、従来の手持ち式レーザースキャナ/端末装置の断
面図である。
する、従来の手持ち式レーザースキャナ/端末装置の断
面図である。
【図11】本発明の別の実施例において、走査ヘッドの
動きに応じて光ファイバの自由端に機械的振動を生じさ
せる光ファイバ取付け構造(機械式振動機構の第1の実
施例)の側面図である。
動きに応じて光ファイバの自由端に機械的振動を生じさ
せる光ファイバ取付け構造(機械式振動機構の第1の実
施例)の側面図である。
【図12】図11の取付け構造の第1の実施例の正面図
である。
である。
【図13】図11の取付け構造の第2の実施例の正面図
である。
である。
【図14】本発明のさらに別の実施例において、引き金
の操作に応じて光ファイバの自由端に機械的振動を生じ
させる捩り針金ばねを使用した光ファイバ取付け構造
(機械式振動機構の第2の実施例)の斜視図である。
の操作に応じて光ファイバの自由端に機械的振動を生じ
させる捩り針金ばねを使用した光ファイバ取付け構造
(機械式振動機構の第2の実施例)の斜視図である。
【図15】(A)、(B)および(C)は、引き金を操
作したときのカムと光ファイバの位置を示す図14の線
A−Aに沿った断面図である。
作したときのカムと光ファイバの位置を示す図14の線
A−Aに沿った断面図である。
10 従来のバーコード読取り装置 40 CPU 46 レーザーダイオード 47 半透明ミラー 48 キーボード 49 ディスプレイ 51 光ビーム 52 反射光 53 柄部 54 引き金 55 ハウジング 56 光透過窓 57 レンズ 58 光検出器 59 振動ミラー 60 走査モーター 61 基板 62 バッテリ 70 バーコード記号 100 本発明の読取り装置の第1の実施例 110 走査ヘッド 111 可撓ストリップ 113 永久磁石 115 コイル 117 光検出器 130 別装置 131 可視レーザーダイオード組立体 133 可視レーザーダイオード 135 レンズ 137 機械/光学結合器 145 電源回路網 147 駆動信号発生器 149 処理回路網 150 光ファィバ 151 第1端(自由端) 153 第2端 157 可撓ケーブル 200 本発明の読取り装置の第2の実施例 210 走査ヘッド 211 圧電素子 217 光検出器 250 光ファィバ 251 第1端(自由端) 230 別装置 300 本発明の読取り装置の第3の実施例 310 走査ヘッド 311 可撓支持構造 313 永久磁石 315 コイル 330 別装置 332 キーボード 334 ディスプレイ 350,350′ 光ファィバ 351 第1端(自由端) 400 本発明の読取り装置の第4の実施例 410 走査ヘッド 411 可撓ストリップ 413 永久磁石 415 コイル 421 レンズ 423 保持器 430 別装置 433 レーザーダイオード 437 光検出器 439 ビームスプリッタ 449 処理回路網 450 光ファィバ 451 第1端 500 本発明の読取り装置の第5の実施例 510 走査ヘッド 513 永久磁石 515 コイル 523 ベース 530 別装置 550,550′ 光ファィバ 551,551′ 第1端 610A,610B,610D 走査ヘッド 612A ブレスレット 612B 指輪 612D 可撓支持アーム 630 別装置 632 電子タブレット 655 スタイラスのハウジング 656 光透過窓 657 ケーブル 700 本発明の機械式振動機構の第1の実施例 720 ブラケットの水平部分 721,723 同垂直部分 725 ブッシング 727 直線溝孔 729 ばね 750 光ファイバ 751 第1端(自由端) 810 本発明の機械式振動機構の第2の実施例 811,811′ 捩り針金ばね 813,813′ アーム 817 開口 819 引き金 821 アクチュエータロッド 823 カム 825 復元ばね 850 光ファイバ 851 第1端(自由端)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ カッツ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11790 ストーニー ブルック ハーロック メ ドー ドライヴ サウス 12 (72)発明者 ミクロス スターン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11367 フラッシング ジュウェル アベニュー 138−31 (72)発明者 ヤージャン リー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11769 オークデイル レイス プレイス 527
Claims (39)
- 【請求項1】 光学的コード化記号を読み取る装置であ
って、 光学式走査ヘッド、 前記走査ヘッドから離れた所に配置され、内部に発光素
子、光検出器、および光検出器からの信号を分析する回
路網が入っている別装置、 発光素子から走査ヘッドへ光を伝送し、かつ走査した光
学的コード化記号から反射された光を走査ヘッドから光
検出器へ伝送する少なくとも1本の光ファィバ、および
前記走査ヘッド内に配置され、光学的コード化記号を走
査するため発光素子から少なくとも1本の光ファィバを
通って出てきた光ビームに振動運動を与える手段、から
成ることを特徴とする読取り装置。 - 【請求項2】 前記振動運動を与える手段は、使用者が
加えた機械的力に応じて光ファイバの第1端が走査ヘッ
ドに対し自由に振動し、光ファイバの第1端から出てき
た光がコード化記号を前後に走査するように、光ファイ
バの第1端からやや離れた光ファイバの部分を走査ヘッ
ドへ固定して取り付ける手段から成ることを特徴とする
請求項1に記載の読取り装置。 - 【請求項3】 読取り装置は、さらに、 コード化記号から反射された光を検出する光検出器と、 別装置内に配置され、光検出器からの信号を分析してコ
ード化記号の特徴を決定する処理回路網、を備えている
ことを特徴とする請求項1に記載の読取り装置。 - 【請求項4】 前記光検出器は、走査ヘッド内に配置さ
れており、 読取り装置は、さらに、光検出器からの信号を別装置内
の信号分析回路網へ送る可撓ケーブルを備えていること
を特徴とする請求項2に記載の読取り装置。 - 【請求項5】 前記光検出器は、別装置内に配置されて
いることを特徴とする請求項2に記載の読取り装置。 - 【請求項6】 前記別個の光ファイバは、記号から反射
された光を走査ヘッドから別装置内の光検出器へ伝送す
ることを特徴とする請求項4に記載の読取り装置。 - 【請求項7】 前記発光素子から光を伝送する光ファイ
バは、さらに、記号から反射された光を走査ヘッドから
別装置内の光検出器へ伝送することを特徴とする請求項
5に記載の読取り装置。 - 【請求項8】 前記発光素子から光を伝送する光ファイ
バは、第1の光ファイバであり、記号から反射された光
を走査ヘッドから別装置内の光検出器へ伝送する光ファ
イバは、前記第1の光ファイバとは別個の第2の光ファ
イバであることを特徴とする請求項5に記載の読取り装
置。 - 【請求項9】 前記振動運動を与える手段は、 振動運動ができるように走査ヘッド内の光ファイバの第
1端を自由に曲がるように取り付けている捩り針金ばね
と、 使用者による賦活に応じて捩り針金ばねに弾性エネルギ
ーを蓄積し、その弾性エネルギーを急に解放することに
よって、捩り針金ばねの振動および光ファイバの第1端
の振動を開始させる機械的手段、から成ることを特徴と
する請求項2に記載の読取り装置。 - 【請求項10】 使用者による賦活に応じて捩り針金ば
ねに弾性エネルギーを蓄積する手段は、 捩り針金ばねに結合されたカムと、 使用者による賦活に応じて前記カムに力を加えて、捩り
針金ばねを捩じるアクチュエータ手段、から成ることを
特徴とする請求項9に記載の読取り装置。 - 【請求項11】 前記読取り装置は、さらに、引き金を
備えており、 前記アクチュエータ手段は、前記引き金に結合されてい
て、使用者が引き金を引くと、カムに力を加え、次にカ
ムを急に解放することを特徴とする請求項10に記載の
読取り装置。 - 【請求項12】 前記読取り装置は、さらに、光ファイ
バの第1端から出てきた光を記号に向ける光学部品を、
走査ヘッドに対し自由に動かすことができるように取り
付ける手段を備えていること、および前記振動運動を与
える手段は、さらに、使用者が加えた純機械的な力に応
じて前記光学部品を振動させて、前記光ファイバの第1
端から出てきた光を前記記号を横切って前後に振動させ
る手段を備えていること、を特徴とする請求項2に記載
の読取り装置。 - 【請求項13】 前記光学部品は、前記光ファイバの第
1端であることを特徴とする請求項12に記載の読取り
装置。 - 【請求項14】 前記読取り装置は、さらに、前記光フ
ァイバの第1端から出てきた光が記号を横切って所望の
走査パターンを描くように、前記光ファイバの第1端の
運動を制限する手段を備えていることを特徴とする請求
項3に記載の読取り装置。 - 【請求項15】 前記所望の走査パターンは、直線であ
ることを特徴とする請求項14に記載の読取り装置。 - 【請求項16】 前記運動を制限する手段は、光ファイ
バの第1端に取り付けられたブッシングと、前記ブッシ
ングが自由に動くことができる直線溝孔から成ることを
特徴とする請求項15に記載の読取り装置。 - 【請求項17】 前記運動を制限する手段は、さらに、
前記溝孔内のブッシングと溝孔の向かい合った端との間
に配置された2個のばねを有することを特徴とする請求
項16に記載の読取り装置。 - 【請求項18】 前記振動運動を与える手段は、少なく
とも1本の光ファイバの可動第1端に取り付けられた圧
電素子であることを特徴とする請求項2に記載の読取り
装置。 - 【請求項19】 前記振動運動を与える手段は、 走査ヘッド内の前記少なくとも1本の光ファイバの可動
第1端を自由に曲がるように取り付ける可撓支持手段
と、 前記可撓支持手段上の前記少なくとも1本の光ファイバ
の可動第1端を動かす手段から成ることを特徴とする請
求項2に記載の読取り装置。 - 【請求項20】 前記可撓支持手段は、少なくとも1個
の可撓ストリップから成り、 前記光ファイバの可動第1端を動かす手段は、走査ヘッ
ド内に固定して取り付けられたコイルと、前記少なくと
も1本の光ファイバの第1端に対し固定された磁石とか
ら成り、前記コイルに交番駆動電流が加えられると、前
記コイルが磁界を発生し、その磁界が前記磁石および前
記少なくとも1本の光ファイバの第1端に振動力を及ぼ
すことを特徴とする請求項19に記載の読取り装置。 - 【請求項21】 前記振動運動を与える手段は、 前記少なくとも1本の光ファイバの一端を走査ヘッド内
に固定して取り付ける手段、 前記少なくとも1本の光ファイバの一端から出てきた光
がレンズを通過するように、前記走査ヘッド内に自由に
動けるように支持されたレンズ、および前記レンズに振
動運動を与える手段、から成ることを特徴とする請求項
1に記載の読取り装置。 - 【請求項22】 前記レンズに振動運動を与える手段
は、 前記レンズを自由に動けるように取り付けている可撓支
持手段と、 前記可撓支持手段上のレンズを動かす手段、 から成ることを特徴とする請求項21に記載の読取り装
置。 - 【請求項23】 前記可撓支持手段は、少なくとも1個
の可撓ストリップから成り、前記レンズを動かす手段
は、 走査ヘッド内に固定して取り付けられたコイルと、 前記レンズに固定された磁石、から成り、前記コイルに
交番駆動電流が加えられると、前記コイルが磁界を発生
し、その磁界が前記磁石および前記レンズに振動力を及
ぼすことを特徴とする請求項22に記載の読取り装置。 - 【請求項24】 前記少なくとも1本の光ファイバの可
動第1端を動かす手段は、 走査ヘッド内に固定して取り付けられたコイルと、 前記第1および第2光ファイバの自由端に対し固定され
た磁石、 から成り、前記コイルに交番駆動電流が加えられると、
前記コイルが磁界を発生し、その磁界が前記磁石および
前記第1および第2光ファイバに振動力を及ぼすことを
特徴とする請求項19に記載の読取り装置。 - 【請求項25】 前記読取り装置は、さらに、前記別装
置内に、データ入力用のキーボードと、データ表示用の
手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の読
取り装置。 - 【請求項26】 光学的コード化記号を走査する装置で
あって、光学式走査ヘッド、前記光学式走査ヘッドから
離れた所に配置され、内部に発光素子と駆動信号発生回
路網が入っている別装置、 第1端が光学式走査ヘッドに接続され、第2端が別装置
に接続され、発光素子から走査ヘッドへ光を伝送する光
ファィバ、 光学式走査ヘッド内に配置され、光学的コード化記号を
走査するため光ファイバの第1端から出てきた光に振動
運動を与える手段、から成り、前記振動運動を与える手
段は、 (a) 光ファイバの第1端を光学式走査ヘッド内に自
由に動けるように取り付ける可撓支持手段、 (b) 光ファイバの第1端に対し固定された磁石、お
よび (c) 前記駆動信号に応じて磁石に振動力を及ぼす手
段、から成ることを特徴とする走査装置。 - 【請求項27】 前記可撓支持手段は、少なくとも1個
の可撓ストリップから成り、 前記振動力を及ぼす手段は、光学式走査ヘッド内に固定
して取り付けられたコイルから成り、前記コイルに交番
駆動電流が加えられると、前記コイルが磁石に振動力を
及ぼすことを特徴とする請求項26に記載の走査装置。 - 【請求項28】 前記走査装置は、さらに、光学的コー
ド化記号から反射された光を感知する光検出器を備えて
おり、 前記別装置は、さらに、前記光検出器からの信号を分析
して光学的コード化記号の特徴を決定する処理回路網を
有していることを特徴とする請求項26に記載の走査装
置。 - 【請求項29】 前記光検出器は、走査ヘッド内に配置
されており、 前記走査装置は、さらに、前記光検出器からの信号を光
学式走査ヘッドから別装置内の信号分析回路網へ送り戻
し、かつ駆動信号を別装置から光学式走査ヘッドへ送る
ための可撓ケーブルを有することを特徴とする請求項2
8に記載の走査装置。 - 【請求項30】 光学的コード化記号を走査する装置で
あって、 光学式走査ヘッド、 前記光学式走査ヘッドから離れた所に配置され、内部に
発光素子と駆動信号発生回路網が入っている別装置、 第1端が光学式走査ヘッドに接続され、第2端が別装置
に接続されていて、発光素子から走査ヘッドへ光を伝送
する光ファィバ、 前記光ファイバの第1端を光学式走査ヘッド内に固定し
て支持する手段、 レンズ、 前記光ファイバの第1端から出てきた光が前記レンズを
通過する光学式走査ヘッド内の位置に、前記レンズを自
由に動けるように支持する手段、および前記駆動信号に
応じて光ファイバの第1端から出てきた光が光学的コー
ド化記号を走査するように、前記レンズに振動運動を与
える手段、から成ることを特徴とする走査装置。 - 【請求項31】 前記走査装置は、さらに、光学的コー
ド化記号から反射された光を感知する光検出器を備えて
おり、 前記別装置は、さらに、前記光検出器からの信号を分析
して光学的コード化記号の特徴を決定する処理回路網を
有していることを特徴とする請求項30に記載の走査装
置。 - 【請求項32】 前記光検出器は、前記別装置の中に入
っていることを特徴とする請求項31に記載の走査装
置。 - 【請求項33】 前記光ファイバは、光学的コード化記
号から反射された光を走査ヘッドから別装置内の光検出
器へ伝送することを特徴とする請求項32に記載の走査
装置。 - 【請求項34】 光学的コード化記号を読み取る装置で
あって、 光学式走査ヘッド、 光学式走査ヘッドから離れた所に配置され、内部に発光
素子と駆動信号発生回路網が入っている別装置、 第1端が光学式走査ヘッドに接続され、第2端が別装置
に接続されていて、発光素子から走査ヘッドへ光を伝送
する光ファィバ、および走査ヘッド内に前記光ファイバ
の第1端に取り付けられていて、駆動信号に応じて光学
的コード化記号を走査するため前記光ファイバの第1端
に振動運動を与える圧電素子、から成ることを特徴とす
る読取り装置。 - 【請求項35】 前記読取り装置は、さらに、光学的コ
ード化記号から反射された光を感知する光検出器を備え
ており、 前記別装置は、さらに、前記光検出器からの信号を分析
して光学的コード化記号の特徴を決定する処理回路網が
有していることを特徴とする請求項34に記載の読取り
装置。 - 【請求項36】 前記光検出器は、前記走査ヘッド内に
配置されており、 前記読取り装置は、さらに、前記光検出器からの信号を
光学式走査ヘッドから別装置内の信号分析回路網へ送り
戻し、かつ駆動信号を別装置から光学式走査ヘッドへ送
るための可撓ケーブルを備えていることを特徴とする請
求項35に記載の読取り装置。 - 【請求項37】 前記読取り装置は、さらに、走査ヘッ
ドを使用者の腕、手首、または指に取り付ける手段を備
えていることを特徴とする請求項1から請求項36のい
ずれかに記載の読取り装置。 - 【請求項38】 前記読取り装置は、さらに、走査ヘッ
ドが組み込まれたぺンすなわちスタイラス型ハウジング
を備えていることを特徴とする請求項1から請求項37
のいずれかに記載の読取り装置。 - 【請求項39】 前記走査ヘッドは、下向き走査に使用
されるグーズネック型スキャナに組み込まれていること
を特徴とする請求項1から請求項37のいずれかに記載
の読取り装置。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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