JPH11326805A - 低価格光スキャナ用ワンピ―ス光学アセンブリ - Google Patents
低価格光スキャナ用ワンピ―ス光学アセンブリInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バーコード読取り装置のような電気・光学的
読取り装置、または走査システム、特に小型スキャナを
必要とするアプリケーションのための走査モジュールを
提供する。 【解決手段】 例えば光学的スキャナのための光走査モ
ジュールは、一体としてモールドされたプラスチック材
料部材を含み、この部材はレーザ集束用レンズだけでは
なく、レーザ集束用開口及び収集鏡をも限定している。
更に、モールドされた部材は、半導体レーザ及び光検出
器の両者を収容して位置決めするようにも動作し、それ
によってこれらの要素を走査アセンブリ内に容易に、且
つ正確に配置することを可能にする。光アセンブリは、
共通の印刷回路基板上にビームスキャナと共に取り付け
られるモジュラーであることができる。
読取り装置、または走査システム、特に小型スキャナを
必要とするアプリケーションのための走査モジュールを
提供する。 【解決手段】 例えば光学的スキャナのための光走査モ
ジュールは、一体としてモールドされたプラスチック材
料部材を含み、この部材はレーザ集束用レンズだけでは
なく、レーザ集束用開口及び収集鏡をも限定している。
更に、モールドされた部材は、半導体レーザ及び光検出
器の両者を収容して位置決めするようにも動作し、それ
によってこれらの要素を走査アセンブリ内に容易に、且
つ正確に配置することを可能にする。光アセンブリは、
共通の印刷回路基板上にビームスキャナと共に取り付け
られるモジュラーであることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バーコード記号読
取り装置のような電気・光学的読取り装置、または走査
システムに関し、詳しく述べれば、特に小型化スキャナ
を必要とするアプリケーションに使用するための走査モ
ジュールに関する。
取り装置のような電気・光学的読取り装置、または走査
システムに関し、詳しく述べれば、特に小型化スキャナ
を必要とするアプリケーションに使用するための走査モ
ジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、バーコード記号読取り装置のよう
な電気・光学的読取り装置は極めて一般的である。典型
的には、バーコード記号は、典型的に矩形の形状の、明
領域及び暗領域の１つ以上の行からなっている。暗領域
（即ちバーの幅）及び／または明領域（即ちバー間の間
隔の幅）が、読取られる符号化情報を表している。バー
コード記号読取り装置は記号を照明し、符号化された領
域からの反射光を感知して符号化された領域の幅及び間
隔を検出し、符号化情報を導出する。バーコード読取り
型データ入力システムは、広範なアプリケーションのた
めのデータ入力の効率及び精度を改善している。これら
のシステムへデータを入力することが容易であるため
に、例えば効率的な在庫管理、進行中の作業の追跡等よ
うな、より頻繁な、そして詳細なデータを入力すること
を容易にする。しかしながら、これらの利点を達成する
ためには、ユーザまたは従業員が自発的に、一貫して読
取り装置を使用しなければならない。従って、読取り装
置は操作が容易で便利でなければならない。
な電気・光学的読取り装置は極めて一般的である。典型
的には、バーコード記号は、典型的に矩形の形状の、明
領域及び暗領域の１つ以上の行からなっている。暗領域
（即ちバーの幅）及び／または明領域（即ちバー間の間
隔の幅）が、読取られる符号化情報を表している。バー
コード記号読取り装置は記号を照明し、符号化された領
域からの反射光を感知して符号化された領域の幅及び間
隔を検出し、符号化情報を導出する。バーコード読取り
型データ入力システムは、広範なアプリケーションのた
めのデータ入力の効率及び精度を改善している。これら
のシステムへデータを入力することが容易であるため
に、例えば効率的な在庫管理、進行中の作業の追跡等よ
うな、より頻繁な、そして詳細なデータを入力すること
を容易にする。しかしながら、これらの利点を達成する
ためには、ユーザまたは従業員が自発的に、一貫して読
取り装置を使用しなければならない。従って、読取り装
置は操作が容易で便利でなければならない。
【０００３】いろいろな走査システムが公知である。１
つの特に有利な型の読取り装置は、記号を横切ってレー
ザビームのような光ビームを走査させる光学的スキャナ
である。米国特許第 4,387,297号及び同第 4,760,248号
に例示されている型のレーザスキャナシステム及びコン
ポーネントは、ハンドヘルドまたは静止スキャナからあ
る動作範囲、即ち読取り距離において、反射率が異なる
部分を有するインディシア、即ちバーコード記号、特に
統一商品コード（ＵＰＣ）型のバーコード記号を読取る
ように設計されている。
つの特に有利な型の読取り装置は、記号を横切ってレー
ザビームのような光ビームを走査させる光学的スキャナ
である。米国特許第 4,387,297号及び同第 4,760,248号
に例示されている型のレーザスキャナシステム及びコン
ポーネントは、ハンドヘルドまたは静止スキャナからあ
る動作範囲、即ち読取り距離において、反射率が異なる
部分を有するインディシア、即ちバーコード記号、特に
統一商品コード（ＵＰＣ）型のバーコード記号を読取る
ように設計されている。
【０００４】いろいろな鏡及びモータ構成を使用して、
所望の走査パターンでビームを運動させることができ
る。例えば、米国特許第 4,251,798号では平面鏡を使用
しており、この鏡はそれを取付けている駆動シャフトを
中心とする円周方向に、繰り返して往復動的に交互に駆
動されるようになっている。米国特許第 4,816,660号に
は、全体的に凹面鏡部分と全体的に平面鏡部分とからな
る多重鏡構造が開示されている。この多重鏡構造はそれ
を取付けている駆動シャフトを中心とする円周方向に、
繰り返して往復動的に交互に駆動される。上述した特許
は全て、本明細書に参照として採り入れている。上述し
た型の電気・光学的スキャナでは、「走査エンジン」に
含まれるレーザ源、光学系、鏡構造、鏡構造を振動させ
るドライブ、光検出器、及び関連信号処理・デコーディ
ング回路が全て、スキャナにサイズ及び重量を付加す
る。長時間にわたって使用するようなアプリケーション
では、大きくて重いハンドヘルドスキャナはユーザに疲
れをもたらし得る。スキャナを使用すると疲れるとか、
それ以外に不便であったりする場合には、ユーザはスキ
ャナを動作させたがらない。スキャナを一貫して使用し
たがらないと、これらのバーコードシステムが意図して
いるデータ収集の目的が無効になってしまう。また、ノ
ートブックのような小型デバイス内にフィットするコン
パクトなスキャナに対する要望が存在している。
所望の走査パターンでビームを運動させることができ
る。例えば、米国特許第 4,251,798号では平面鏡を使用
しており、この鏡はそれを取付けている駆動シャフトを
中心とする円周方向に、繰り返して往復動的に交互に駆
動されるようになっている。米国特許第 4,816,660号に
は、全体的に凹面鏡部分と全体的に平面鏡部分とからな
る多重鏡構造が開示されている。この多重鏡構造はそれ
を取付けている駆動シャフトを中心とする円周方向に、
繰り返して往復動的に交互に駆動される。上述した特許
は全て、本明細書に参照として採り入れている。上述し
た型の電気・光学的スキャナでは、「走査エンジン」に
含まれるレーザ源、光学系、鏡構造、鏡構造を振動させ
るドライブ、光検出器、及び関連信号処理・デコーディ
ング回路が全て、スキャナにサイズ及び重量を付加す
る。長時間にわたって使用するようなアプリケーション
では、大きくて重いハンドヘルドスキャナはユーザに疲
れをもたらし得る。スキャナを使用すると疲れるとか、
それ以外に不便であったりする場合には、ユーザはスキ
ャナを動作させたがらない。スキャナを一貫して使用し
たがらないと、これらのバーコードシステムが意図して
いるデータ収集の目的が無効になってしまう。また、ノ
ートブックのような小型デバイス内にフィットするコン
パクトなスキャナに対する要望が存在している。
【０００５】従って、現在ではバーコード読取り装置の
開発の目標は、読取り装置を可能な限り小型化すること
であるが、それでも未だに走査エンジンのサイズ及び重
量を減少させてスキャナの使用を特に便利にすることが
望まれている。運動コンポーネントの質量は、走査運動
を発生させるのに必要な電力を最小にするので、可能な
限り小さくすべきである。特定のモジュールをさまざま
な異なるスキャナ内で使用可能にするために、走査エン
ジンをモジュール化することも望ましい。しかしなが
ら、必要なスキャナコンポーネントの全てを含む特に小
型・軽量モジュールを開発する要望が存在している。
開発の目標は、読取り装置を可能な限り小型化すること
であるが、それでも未だに走査エンジンのサイズ及び重
量を減少させてスキャナの使用を特に便利にすることが
望まれている。運動コンポーネントの質量は、走査運動
を発生させるのに必要な電力を最小にするので、可能な
限り小さくすべきである。特定のモジュールをさまざま
な異なるスキャナ内で使用可能にするために、走査エン
ジンをモジュール化することも望ましい。しかしなが
ら、必要なスキャナコンポーネントの全てを含む特に小
型・軽量モジュールを開発する要望が存在している。
【０００６】
【発明の要旨】本発明の目的は、光ビームを走査運動さ
せ、反射光を収集するために使用されるコンポーネント
のサイズ及び重量を減少させることである。関連目的
は、小型・軽量の電気・光走査システムを開発すること
である。さらなる目的は、便利に、且つ低価格で製造す
ることができるモジュールを提供することである。関連
目的は、組立てが容易なモジュールを提供することであ
る。
せ、反射光を収集するために使用されるコンポーネント
のサイズ及び重量を減少させることである。関連目的
は、小型・軽量の電気・光走査システムを開発すること
である。さらなる目的は、便利に、且つ低価格で製造す
ることができるモジュールを提供することである。関連
目的は、組立てが容易なモジュールを提供することであ
る。
【０００７】本発明による光走査モジュールは、（ａ）
光ビームを放出する光源と、（ｂ）上記光ビームを受
け、それから走査ビームを発生させて読取るべきインデ
ィシアへ導く走査アセンブリと、（ｃ）(i) 上記光ビー
ムを上記走査アセンブリへ伝送する前に、上記光ビーム
を受けて成形するビーム成形レンズと、(ii)上記インデ
ィシアから反射光を受け、それを上記光検出器へ導く鏡
面を位置決めするための鏡限定部分と、を含むワンピー
ス光要素と、を含んでいる。
光ビームを放出する光源と、（ｂ）上記光ビームを受
け、それから走査ビームを発生させて読取るべきインデ
ィシアへ導く走査アセンブリと、（ｃ）(i) 上記光ビー
ムを上記走査アセンブリへ伝送する前に、上記光ビーム
を受けて成形するビーム成形レンズと、(ii)上記インデ
ィシアから反射光を受け、それを上記光検出器へ導く鏡
面を位置決めするための鏡限定部分と、を含むワンピー
ス光要素と、を含んでいる。
【０００８】好ましくは、ワンピース、即ち一体型の光
要素は、収集鏡の反射表面を得るために選択的に被膜さ
れた光学的に透明なプラスチック材料をモールドするこ
とができる。モールドされた部材は、光源／レーザ及び
／または光検出器のための取付け部分及び／または配置
部分を限定することもできる。光検出器取付け部分は、
好ましくは収集鏡を被膜するのに使用した材料と同一の
材料で被膜し、光検出器を光学的だけではなく、電磁的
にもシールドすることができる。モールドされた部材
は、下方に伸びる「スナップ」を含むことができる。ス
ナップは、モールドされた部材に取付けられたレーザ及
び光検出器を下に横たわるＰＣＢに固定するのを容易な
らしめる。同一のＰＣＢ上に、一次元または二次元走査
の何れかを行わせるビーム走査配列を取付けることもで
きる。
要素は、収集鏡の反射表面を得るために選択的に被膜さ
れた光学的に透明なプラスチック材料をモールドするこ
とができる。モールドされた部材は、光源／レーザ及び
／または光検出器のための取付け部分及び／または配置
部分を限定することもできる。光検出器取付け部分は、
好ましくは収集鏡を被膜するのに使用した材料と同一の
材料で被膜し、光検出器を光学的だけではなく、電磁的
にもシールドすることができる。モールドされた部材
は、下方に伸びる「スナップ」を含むことができる。ス
ナップは、モールドされた部材に取付けられたレーザ及
び光検出器を下に横たわるＰＣＢに固定するのを容易な
らしめる。同一のＰＣＢ上に、一次元または二次元走査
の何れかを行わせるビーム走査配列を取付けることもで
きる。
【０００９】本発明は更に光走査モジュールを提供し、
この光走査モジュールは取付け用ベースを含み、この取
付け用ベースは基準面を限定し、且つ ａ）光ビームを放出する光源と、 ｂ）上記光ビームを受け、それから走査ビームを発生し
て読取るべきインディシアへ導く走査アセンブリと、を
取付けており、上記モジュールは、走査ビームが、上記
基準面に対して非直交関係の走査面を限定するように配
列されている。従って、モジュールは、スペーサを必要
とせずに所望の角度を達成するようにマザーボード上に
配置することができる。本発明の別の形状では、光走査
モジュールが提供される。この光走査モジュールは、基
準面を限定するベースと、ビーム反射要素と、ビーム反
射要素ドライブとを含み、上記ビーム反射要素は、基準
面と直交する面に対して角度をなした面内で振動駆動さ
れるようにベースに対して取付けられている。
この光走査モジュールは取付け用ベースを含み、この取
付け用ベースは基準面を限定し、且つ ａ）光ビームを放出する光源と、 ｂ）上記光ビームを受け、それから走査ビームを発生し
て読取るべきインディシアへ導く走査アセンブリと、を
取付けており、上記モジュールは、走査ビームが、上記
基準面に対して非直交関係の走査面を限定するように配
列されている。従って、モジュールは、スペーサを必要
とせずに所望の角度を達成するようにマザーボード上に
配置することができる。本発明の別の形状では、光走査
モジュールが提供される。この光走査モジュールは、基
準面を限定するベースと、ビーム反射要素と、ビーム反
射要素ドライブとを含み、上記ビーム反射要素は、基準
面と直交する面に対して角度をなした面内で振動駆動さ
れるようにベースに対して取付けられている。
【００１０】本発明は更に、小型の光走査モジュールを
提供する。この光走査モジュールは、実質的に矩形のモ
ジュールベース、光ビームを放出する光源、上記光ビー
ムを受けてそれから走査ビームを発生し、それを読取る
べきしるしに導く走査アセンブリ、検出器、及びワンピ
ース光要素とを含み、上記光源、走査アセンブリ、検出
器、及びワンピース光要素は上記ベース上に取付けられ
ており、上記ワンピース光要素は、上記光ビームを上記
走査アセンブリへ伝送する前に上記光ビームを受けて成
形するビーム成形レンズと、鏡面を位置決めする鏡限定
部分とを含み、上記鏡面は逆反射光を受けてそれを上記
検出器に導くようになっている。
提供する。この光走査モジュールは、実質的に矩形のモ
ジュールベース、光ビームを放出する光源、上記光ビー
ムを受けてそれから走査ビームを発生し、それを読取る
べきしるしに導く走査アセンブリ、検出器、及びワンピ
ース光要素とを含み、上記光源、走査アセンブリ、検出
器、及びワンピース光要素は上記ベース上に取付けられ
ており、上記ワンピース光要素は、上記光ビームを上記
走査アセンブリへ伝送する前に上記光ビームを受けて成
形するビーム成形レンズと、鏡面を位置決めする鏡限定
部分とを含み、上記鏡面は逆反射光を受けてそれを上記
検出器に導くようになっている。
【００１１】本発明は光走査モジュールを更に提供す
る。この光走査モジュールは、光ビームを放出する光源
と、上記光ビームを受け、それから第１の走査面内の走
査ビームを発生する第１の走査アセンブリと、上記第１
の走査アセンブリから上記走査ビームを受け、第１の走
査面と非平行な第２の面内をも走査する走査ビームを発
生する第２の走査アセンブリと、戻りビームを検出する
検出器とを含み、上記走査アセンブリ及び検出器は単一
のモジュールベース上に設けられている。従って、カス
トマイズされた走査パターンを可能にする二次元走査が
達成される。本発明によれば、光スキャナ用走査要素が
更に提供される。この走査要素は、走査ビームを反射さ
せる反射器と、この反射器を走査運動させるように駆動
するドライブとを含み、上記反射器はねじれ変形可能な
要素上に取付けられていてその上で走査運動するように
駆動される。上記ねじれ変形可能な要素は、細長く、そ
の細長い軸を中心として変形可能であり、そしてその細
長い軸に対して直角の断面形状は非平面である。上記断
面形状は、細長い軸に沿って実質的に均一なねじれ変形
が得られるように選択される。
る。この光走査モジュールは、光ビームを放出する光源
と、上記光ビームを受け、それから第１の走査面内の走
査ビームを発生する第１の走査アセンブリと、上記第１
の走査アセンブリから上記走査ビームを受け、第１の走
査面と非平行な第２の面内をも走査する走査ビームを発
生する第２の走査アセンブリと、戻りビームを検出する
検出器とを含み、上記走査アセンブリ及び検出器は単一
のモジュールベース上に設けられている。従って、カス
トマイズされた走査パターンを可能にする二次元走査が
達成される。本発明によれば、光スキャナ用走査要素が
更に提供される。この走査要素は、走査ビームを反射さ
せる反射器と、この反射器を走査運動させるように駆動
するドライブとを含み、上記反射器はねじれ変形可能な
要素上に取付けられていてその上で走査運動するように
駆動される。上記ねじれ変形可能な要素は、細長く、そ
の細長い軸を中心として変形可能であり、そしてその細
長い軸に対して直角の断面形状は非平面である。上記断
面形状は、細長い軸に沿って実質的に均一なねじれ変形
が得られるように選択される。
【００１２】本発明は更に光読取り装置を提供する。こ
の光読取り装置は、読取り装置ハウジングと、読取りビ
ーム発生器と、読取りビーム検出器と、上記ハウジング
内に取付けられている読取りビーム窓とを含み、上記ハ
ウジングは、ベースと、ハンドルと、ヘッド部分とを含
み、上記ヘッド部分は上記ハンドルの一方の端に取付け
られている上記読取り窓を含み、上記ハンドルはその他
方の端が上記ベースに取付けられており、上記読取り装
置は上記ベース上に自立する。従って、ハンドフリー／
自立、及びハンドヘルド使用を含む改良されたアーゴノ
ミックが達成される。本発明の特徴をなしている新規な
特色が特許請求の範囲に記載されている。しかしなが
ら、本発明の構造及び動作方法、並びに付加的な目的及
び長所は、以下の添付図面に基づく詳細な説明から充分
に理解されよう。本発明のさらなる特色は独立請求項
に、またさらなる好ましい特色は従属請求項に記載され
ている。
の光読取り装置は、読取り装置ハウジングと、読取りビ
ーム発生器と、読取りビーム検出器と、上記ハウジング
内に取付けられている読取りビーム窓とを含み、上記ハ
ウジングは、ベースと、ハンドルと、ヘッド部分とを含
み、上記ヘッド部分は上記ハンドルの一方の端に取付け
られている上記読取り窓を含み、上記ハンドルはその他
方の端が上記ベースに取付けられており、上記読取り装
置は上記ベース上に自立する。従って、ハンドフリー／
自立、及びハンドヘルド使用を含む改良されたアーゴノ
ミックが達成される。本発明の特徴をなしている新規な
特色が特許請求の範囲に記載されている。しかしなが
ら、本発明の構造及び動作方法、並びに付加的な目的及
び長所は、以下の添付図面に基づく詳細な説明から充分
に理解されよう。本発明のさらなる特色は独立請求項
に、またさらなる好ましい特色は従属請求項に記載され
ている。
【００１３】
【実施例】図１に、走査用レーザビームを発生するため
の、好ましい実施例による低価格光アセンブリを示す。
この光アセンブリは、分離した２つの不可欠の部分、即
ち「静的光学系」１０及びスキャナモータドライブ１２
を含み、これらは共に共通の印刷回路基板（ＰＣＢ）１
４に取付けられている。アセンブリの構造の詳細を説明
する前に、デバイスの動作の概要を説明しておくことが
有用であろう。半導体レーザ１８からの光ビーム１６
は、モールドされたプラスチックレンズ２０を通過し、
プリズム２２の全反射によって向きを 90 °変えられ
る。プリズムを出た後、ビームは収集鏡２６内の開口２
４を通過し、振動走査鏡２８上に衝突する。これによ
り、走査用出射光ビーム３０が発生し、このビームは読
取るべきインディシア（図示してない）に向かって導か
れる。しるしからの反射光３２は最初に走査鏡２８によ
って受けられ、走査鏡２８はそれを収集鏡２６の凹面３
４上に導く。凹面３４は、光を開口３６及びフィルタ３
８を介して光検出器４０上に合焦させる。光検出器出力
信号は、電気カップリング４２によってＰＣＢ １４内
の適当なエレクトロニクスに供給される。走査鏡２８
は、ある軸を中心として振動するように４４において取
付けられている。これは、永久磁石４６と被駆動電磁コ
イル４８との間の相互作用によって達成される。適当な
駆動信号が、ＰＣＢ １４及びコイル電気接点５０を介
してコイルに印加される。
の、好ましい実施例による低価格光アセンブリを示す。
この光アセンブリは、分離した２つの不可欠の部分、即
ち「静的光学系」１０及びスキャナモータドライブ１２
を含み、これらは共に共通の印刷回路基板（ＰＣＢ）１
４に取付けられている。アセンブリの構造の詳細を説明
する前に、デバイスの動作の概要を説明しておくことが
有用であろう。半導体レーザ１８からの光ビーム１６
は、モールドされたプラスチックレンズ２０を通過し、
プリズム２２の全反射によって向きを 90 °変えられ
る。プリズムを出た後、ビームは収集鏡２６内の開口２
４を通過し、振動走査鏡２８上に衝突する。これによ
り、走査用出射光ビーム３０が発生し、このビームは読
取るべきインディシア（図示してない）に向かって導か
れる。しるしからの反射光３２は最初に走査鏡２８によ
って受けられ、走査鏡２８はそれを収集鏡２６の凹面３
４上に導く。凹面３４は、光を開口３６及びフィルタ３
８を介して光検出器４０上に合焦させる。光検出器出力
信号は、電気カップリング４２によってＰＣＢ １４内
の適当なエレクトロニクスに供給される。走査鏡２８
は、ある軸を中心として振動するように４４において取
付けられている。これは、永久磁石４６と被駆動電磁コ
イル４８との間の相互作用によって達成される。適当な
駆動信号が、ＰＣＢ １４及びコイル電気接点５０を介
してコイルに印加される。
【００１４】図１に示すスキャナモータドライブ１２は
例示に過ぎず、一次元または二次元内でレーザビームを
走査運動させるどのような型のメカニズムとも置換する
ことができる。例えば、スキャナモータドライブは、米
国特許第 5,581,067号及び同第 5,367,151号に開示され
ている構成の何れかからなることができる。このように
して、静的光アセンブリ１０は、いろいろなスキャナ設
計内の成分として使用することができる。図１に示す光
アセンブリは、どのような型の固定、またはポータブル
光学的スキャナ（例えば、図２ａ−２ｃの走査型スキャ
ナ、図２ｄに示すハンドヘルドスキャナ、または図２ｅ
に示すハンドヘルドコンピュータ端末／スキャナ）内に
も組み込むことができる。
例示に過ぎず、一次元または二次元内でレーザビームを
走査運動させるどのような型のメカニズムとも置換する
ことができる。例えば、スキャナモータドライブは、米
国特許第 5,581,067号及び同第 5,367,151号に開示され
ている構成の何れかからなることができる。このように
して、静的光アセンブリ１０は、いろいろなスキャナ設
計内の成分として使用することができる。図１に示す光
アセンブリは、どのような型の固定、またはポータブル
光学的スキャナ（例えば、図２ａ−２ｃの走査型スキャ
ナ、図２ｄに示すハンドヘルドスキャナ、または図２ｅ
に示すハンドヘルドコンピュータ端末／スキャナ）内に
も組み込むことができる。
【００１５】図２ａ乃至２ｃに、アーゴノミック設計の
ハンドヘルド銃型スキャナを示す。このスキャナは、ス
キャナ本体１００を含み、本体１００はハンドル部分１
０２及びヘッド部分１０４を含んでいる。ハンドル部分
１０２は、ユーザの掌内に直立して保持され、好ましく
はユーザの人指し指によって操作できるように位置決め
された引金１０６を含む前部分を有するように構成され
ている。ヘッド部分１０４はハンドル部分１０２のトッ
プに設けられ、走査窓１０８を含む前面と、ハンドル１
０２から後方へ伸びて使用中にユーザの手の上に載る、
またはその上に位置する球状後部分とを含んでいる。ス
キャナ１００は、ハンドル１０２の下端に設けられてい
るピボット軸１１２を中心としてピボットできるように
ベース部分１１０に固定されている。ベースは、平らな
底面１１４を含んでいる。ベースは、ハンドル部分から
前及び後方向と、側方向とに外向きに伸び、アセンブリ
全体を支持表面上に安定に自立して配置することができ
るようになっている。スキャナ１００は、ベース１１０
上で前／後方向にピボットするようになっている。ベー
ス１１０は、ケーブル１１６によってスキャナ１００と
ホスト（図示してない）との間のインタフェースを提供
している。ケーブル１１６は、単に電力を供給するだけ
であることも、またはスキャナへ印加する制御情報のた
めの、またはスキャナ１００からホストへダウンロード
される読取られたデータのためのデータ経路を含むこと
もできる。ベース１１０はその底面１１４に適当な公知
の型の圧力スイッチ（図示してない）を含み、このスイ
ッチが解放されると、スキャナがハンドヘルドモードで
動作中であることがスキャナ内のプロセッサに指示され
る。またスキャナは引金１０６が作動させられた時に限
って、読取りが行われることを指示するトリガードモー
ドへ切り替わる。
ハンドヘルド銃型スキャナを示す。このスキャナは、ス
キャナ本体１００を含み、本体１００はハンドル部分１
０２及びヘッド部分１０４を含んでいる。ハンドル部分
１０２は、ユーザの掌内に直立して保持され、好ましく
はユーザの人指し指によって操作できるように位置決め
された引金１０６を含む前部分を有するように構成され
ている。ヘッド部分１０４はハンドル部分１０２のトッ
プに設けられ、走査窓１０８を含む前面と、ハンドル１
０２から後方へ伸びて使用中にユーザの手の上に載る、
またはその上に位置する球状後部分とを含んでいる。ス
キャナ１００は、ハンドル１０２の下端に設けられてい
るピボット軸１１２を中心としてピボットできるように
ベース部分１１０に固定されている。ベースは、平らな
底面１１４を含んでいる。ベースは、ハンドル部分から
前及び後方向と、側方向とに外向きに伸び、アセンブリ
全体を支持表面上に安定に自立して配置することができ
るようになっている。スキャナ１００は、ベース１１０
上で前／後方向にピボットするようになっている。ベー
ス１１０は、ケーブル１１６によってスキャナ１００と
ホスト（図示してない）との間のインタフェースを提供
している。ケーブル１１６は、単に電力を供給するだけ
であることも、またはスキャナへ印加する制御情報のた
めの、またはスキャナ１００からホストへダウンロード
される読取られたデータのためのデータ経路を含むこと
もできる。ベース１１０はその底面１１４に適当な公知
の型の圧力スイッチ（図示してない）を含み、このスイ
ッチが解放されると、スキャナがハンドヘルドモードで
動作中であることがスキャナ内のプロセッサに指示され
る。またスキャナは引金１０６が作動させられた時に限
って、読取りが行われることを指示するトリガードモー
ドへ切り替わる。
【００１６】制御システムの詳細を、図４の流れ図によ
って示す。圧力スイッチが作動しているか否か（ステッ
プ１５０）には拘わりなく、適当なコントローラによっ
て連続ループが維持されていることが理解されよう。も
し圧力スイッチが作動していなければ、トリガード（ハ
ンドヘルド）モードに入る（ステップ１５２）。関連特
色のさらなる詳細に関しては、米国特許第 5,151,581号
を参照されたい。圧力スイッチが作動しているような別
のモードでは、連続走査（ハンドフリー）モード１５４
に入る。このモードでは、走査パターンが常に作動させ
られ、全てのアイテムがスキャナの前を通過して走査さ
れる。これは、例えば小売り販売点の勘定カウンタにお
いて使用することができる。このように、この配列はデ
ュアルモード動作を可能にする。スキャナは、好まいの
は全方向スキャナであるが、銃型の構成は普通の一方向
性スキャナの便益を提供する。ピボット軸１１２が組み
込まれていることによって角度が調整可能であることの
他に、スキャナ全体を所望のピボット角度に位置決めし
て読取りを容易にすることが可能になり、またハンドヘ
ルドモードにある時にベースを邪魔にならない位置まで
角度をつけることができる。主本体１００及びベース１
１０は、それらの一方または他方を最小の費用で、例え
ばコードレス実施例に変化させることができるように、
好ましくはモジュラーである。オプションとして、付加
的にモードボタン１１８がヘッド１０４の上面に設けら
れており（図２ｃ参照）、例えば読取るべきバーコード
記号または他の記号、または走査状態に基づいて、ユー
ザがどのような所望の型の走査パターンをも選択できる
ようにしている。更に、ＬＥＤのような表示灯１２０が
設けられており、これらは、例えばスキャナの動作モー
ド、即ちスキャナがハンドフリーモードにあるのか、ま
たはハンドヘルドモードにあるのか等を指示することが
できる。
って示す。圧力スイッチが作動しているか否か（ステッ
プ１５０）には拘わりなく、適当なコントローラによっ
て連続ループが維持されていることが理解されよう。も
し圧力スイッチが作動していなければ、トリガード（ハ
ンドヘルド）モードに入る（ステップ１５２）。関連特
色のさらなる詳細に関しては、米国特許第 5,151,581号
を参照されたい。圧力スイッチが作動しているような別
のモードでは、連続走査（ハンドフリー）モード１５４
に入る。このモードでは、走査パターンが常に作動させ
られ、全てのアイテムがスキャナの前を通過して走査さ
れる。これは、例えば小売り販売点の勘定カウンタにお
いて使用することができる。このように、この配列はデ
ュアルモード動作を可能にする。スキャナは、好まいの
は全方向スキャナであるが、銃型の構成は普通の一方向
性スキャナの便益を提供する。ピボット軸１１２が組み
込まれていることによって角度が調整可能であることの
他に、スキャナ全体を所望のピボット角度に位置決めし
て読取りを容易にすることが可能になり、またハンドヘ
ルドモードにある時にベースを邪魔にならない位置まで
角度をつけることができる。主本体１００及びベース１
１０は、それらの一方または他方を最小の費用で、例え
ばコードレス実施例に変化させることができるように、
好ましくはモジュラーである。オプションとして、付加
的にモードボタン１１８がヘッド１０４の上面に設けら
れており（図２ｃ参照）、例えば読取るべきバーコード
記号または他の記号、または走査状態に基づいて、ユー
ザがどのような所望の型の走査パターンをも選択できる
ようにしている。更に、ＬＥＤのような表示灯１２０が
設けられており、これらは、例えばスキャナの動作モー
ド、即ちスキャナがハンドフリーモードにあるのか、ま
たはハンドヘルドモードにあるのか等を指示することが
できる。
【００１７】図２ｄの参照番号２１０は、代替実施例の
ハンドヘルドスキャナ全体を示している。このスキャナ
は、代替として銃型であることも、または何等かの適当
な形態であることもできる。スキャナは、例えば引金
（図示してない）によって手動作動可能である。前記特
許及び出願から公知のように、限定するものではないが
典型的にはレーザである光源成分は、ブロック２１２で
示すスキャナの内側に取付けられている。光源は、例え
ばバーコード記号のような読取るべきしるしに対面する
窓２１８を通して外向きに伸びる伝送路に沿って光ビー
ムを放出する。ブロック２１２内には、例えばフォトダ
イオードのような、ある視野を有する光検出器成分も取
付けられており、記号から経路に沿って窓２１８を通っ
て戻る反射光を収集するように動作する。図１の光アセ
ンブリは、ブロック２１２内に、またはその一部として
取付けられている。どちらの型のスキャナ配列を設けよ
うとも、動作はほぼ同じである。光検出器は、反射光の
可変強度を表す電気的アナログ信号を生成する。このア
ナログ信号は、アナログ・デジタル変換器回路によって
ディジタル信号に変換される。このディジタル信号は、
デコードモジュール２２２によってデコードされる。デ
コードモジュール２２２はディジタル信号を、記号を表
すデータにデコードする。普通はコンピュータである外
部ホストデバイス２２４は、主としてデータ記憶装置と
して役立ち、デコードモジュール２２２によって生成さ
れたデータを事後の処理のために記憶する。ブロック２
１２及びデコーダ２２２は、ＰＣＢ ２１４上に取付け
られている。
ハンドヘルドスキャナ全体を示している。このスキャナ
は、代替として銃型であることも、または何等かの適当
な形態であることもできる。スキャナは、例えば引金
（図示してない）によって手動作動可能である。前記特
許及び出願から公知のように、限定するものではないが
典型的にはレーザである光源成分は、ブロック２１２で
示すスキャナの内側に取付けられている。光源は、例え
ばバーコード記号のような読取るべきしるしに対面する
窓２１８を通して外向きに伸びる伝送路に沿って光ビー
ムを放出する。ブロック２１２内には、例えばフォトダ
イオードのような、ある視野を有する光検出器成分も取
付けられており、記号から経路に沿って窓２１８を通っ
て戻る反射光を収集するように動作する。図１の光アセ
ンブリは、ブロック２１２内に、またはその一部として
取付けられている。どちらの型のスキャナ配列を設けよ
うとも、動作はほぼ同じである。光検出器は、反射光の
可変強度を表す電気的アナログ信号を生成する。このア
ナログ信号は、アナログ・デジタル変換器回路によって
ディジタル信号に変換される。このディジタル信号は、
デコードモジュール２２２によってデコードされる。デ
コードモジュール２２２はディジタル信号を、記号を表
すデータにデコードする。普通はコンピュータである外
部ホストデバイス２２４は、主としてデータ記憶装置と
して役立ち、デコードモジュール２２２によって生成さ
れたデータを事後の処理のために記憶する。ブロック２
１２及びデコーダ２２２は、ＰＣＢ ２１４上に取付け
られている。
【００１８】動作を説明する。ユーザが記号を読取るこ
とを望む度に、ユーザはスキャナで記号を狙い、引金を
引くか、またはそれ以外で記号の読取りを開始させる。
引金は、ドライブ手段を作動させる電気スイッチであ
る。記号は毎秒複数回、例えば毎秒 100回より多く繰り
返して走査される。記号が成功裏にデコードされ、読取
られると走査動作は自動的に終了し、それによってスキ
ャナを、それぞれの順番に読取るべき次の記号に向ける
ことができるようになる。更に、本発明においてはヘッ
ドを固定して取付けることも企図しているので、ヘッド
はポータブルハンドヘルド型である必要はない。更に、
ヘッドは手動作動式の引金を有していることも、または
電源に直接接続することによって連続的に動作させるこ
ともできる。たとえ記号の印刷が薄くても、時間ではな
く、多重振動がデコードに成功する可能性を増加させる
ので、振動は１秒程度持続するだけでよい。システムの
信頼度を増加させるために、共振反射器は所定の、予測
可能な、既知の、ほぼ均一な角速度を有している。
とを望む度に、ユーザはスキャナで記号を狙い、引金を
引くか、またはそれ以外で記号の読取りを開始させる。
引金は、ドライブ手段を作動させる電気スイッチであ
る。記号は毎秒複数回、例えば毎秒 100回より多く繰り
返して走査される。記号が成功裏にデコードされ、読取
られると走査動作は自動的に終了し、それによってスキ
ャナを、それぞれの順番に読取るべき次の記号に向ける
ことができるようになる。更に、本発明においてはヘッ
ドを固定して取付けることも企図しているので、ヘッド
はポータブルハンドヘルド型である必要はない。更に、
ヘッドは手動作動式の引金を有していることも、または
電源に直接接続することによって連続的に動作させるこ
ともできる。たとえ記号の印刷が薄くても、時間ではな
く、多重振動がデコードに成功する可能性を増加させる
ので、振動は１秒程度持続するだけでよい。システムの
信頼度を増加させるために、共振反射器は所定の、予測
可能な、既知の、ほぼ均一な角速度を有している。
【００１９】図２ｅに、走査端末３２６の形状を取って
いる付加的な特色を含む代替ハンドヘルド光スキャナを
示す。この端末は、データディスプレイスクリーン３３
０及びデータ入力キーパッド３３２を含むハンドヘルド
ケース３２８からなる。ケース３２８内の光アセンブリ
（図１）は走査光ビームを発生し、このビームは、読取
るべきインディシアに対面している窓３３４を通って出
て行く。インディシアからの反射光は窓３３４を通って
戻り、例えばフォトダイオードである光検出器成分に衝
突し、光検出器成分は戻りの光出力信号を生成する。こ
の信号内の情報内容は、オンボードメモリ（図示してな
い）内に記憶することも、またはデータポート３３６を
介して遠隔コンピュータへダウンロードすることもでき
る。代替として、情報はオンボード無線送信機／受信機
３３８が発生する無線周波数信号を介して送信すること
ができる。
いる付加的な特色を含む代替ハンドヘルド光スキャナを
示す。この端末は、データディスプレイスクリーン３３
０及びデータ入力キーパッド３３２を含むハンドヘルド
ケース３２８からなる。ケース３２８内の光アセンブリ
（図１）は走査光ビームを発生し、このビームは、読取
るべきインディシアに対面している窓３３４を通って出
て行く。インディシアからの反射光は窓３３４を通って
戻り、例えばフォトダイオードである光検出器成分に衝
突し、光検出器成分は戻りの光出力信号を生成する。こ
の信号内の情報内容は、オンボードメモリ（図示してな
い）内に記憶することも、またはデータポート３３６を
介して遠隔コンピュータへダウンロードすることもでき
る。代替として、情報はオンボード無線送信機／受信機
３３８が発生する無線周波数信号を介して送信すること
ができる。
【００２０】一実施例では、走査動作を得るために使用
されるモータドライブは「トートバンドエレメント」ド
ライブであることが好ましい。この型のドライブは、特
に、米国特許第 5,614,706号及び同第 5,665,954号に詳
細開示されている。本質的にこの配列は、電磁コイルを
横切って取付けられた薄い可撓性ストリップ（「トート
バンド」）上に取付けられている軽量の鏡のような光要
素を含んでいる。光要素に取付けられている永久磁石
が、コイルに交流信号を印加した時に発生する変化する
磁場と相互作用し、可撓性ストリップ内に繰り返しねじ
れ運動を発生させる。その結果、光要素が振動して走査
運動が発生する。
されるモータドライブは「トートバンドエレメント」ド
ライブであることが好ましい。この型のドライブは、特
に、米国特許第 5,614,706号及び同第 5,665,954号に詳
細開示されている。本質的にこの配列は、電磁コイルを
横切って取付けられた薄い可撓性ストリップ（「トート
バンド」）上に取付けられている軽量の鏡のような光要
素を含んでいる。光要素に取付けられている永久磁石
が、コイルに交流信号を印加した時に発生する変化する
磁場と相互作用し、可撓性ストリップ内に繰り返しねじ
れ運動を発生させる。その結果、光要素が振動して走査
運動が発生する。
【００２１】図５ａに、公知の型のトートバンドエレメ
ントドライブを詳細に示す。即ち、コイル７０、可撓性
ストリップ７２、鏡７４、及び永久磁石７６が図示され
ている。可撓性ストリップ７２は、例えば保持環７８に
よって、コイルに対して保持することができる。８０で
表されているコイルに印加される交流電圧が、矢印８２
によって表されているねじれ振動をもたらす。この配列
を、当業者には明白な手法で、図１の鏡２８及びドライ
ブ配列４４、４６、４８と置換できることは理解できよ
う。図５ｂに示すさらなる実施例では、可撓性ストリッ
プ７２は細長い要素８４によって置換されている。要素
８４は、その長さ軸に直角な断面がＶ字形であり、鏡７
４及び永久磁石７６が要素上に取付けられている。Ｖ字
形要素８４はコイルを横切って伸びるか、または上記薄
い可撓性ストリップ７２と同じように適切に取付けられ
ており、永久磁石７６が交流磁場と相互作用して矢印８
６で示すねじれたわみを発生させる。バンドのＶ字形断
面はその剛さを増加させ、特にＶ字の頂点に鏡７４を取
付けているバンドの長さにわたって均一な、または実質
的に均一なねじれたわみが得られるようにする。必要な
ねじれたわみ及びバンドの長さに沿うねじれたわみの均
一性が維持される限り、Ｘ字形、ＩまたはＨ字形、Ｗ字
形のようなバンド断面の異なる形態も企図できることが
理解されよう。
ントドライブを詳細に示す。即ち、コイル７０、可撓性
ストリップ７２、鏡７４、及び永久磁石７６が図示され
ている。可撓性ストリップ７２は、例えば保持環７８に
よって、コイルに対して保持することができる。８０で
表されているコイルに印加される交流電圧が、矢印８２
によって表されているねじれ振動をもたらす。この配列
を、当業者には明白な手法で、図１の鏡２８及びドライ
ブ配列４４、４６、４８と置換できることは理解できよ
う。図５ｂに示すさらなる実施例では、可撓性ストリッ
プ７２は細長い要素８４によって置換されている。要素
８４は、その長さ軸に直角な断面がＶ字形であり、鏡７
４及び永久磁石７６が要素上に取付けられている。Ｖ字
形要素８４はコイルを横切って伸びるか、または上記薄
い可撓性ストリップ７２と同じように適切に取付けられ
ており、永久磁石７６が交流磁場と相互作用して矢印８
６で示すねじれたわみを発生させる。バンドのＶ字形断
面はその剛さを増加させ、特にＶ字の頂点に鏡７４を取
付けているバンドの長さにわたって均一な、または実質
的に均一なねじれたわみが得られるようにする。必要な
ねじれたわみ及びバンドの長さに沿うねじれたわみの均
一性が維持される限り、Ｘ字形、ＩまたはＨ字形、Ｗ字
形のようなバンド断面の異なる形態も企図できることが
理解されよう。
【００２２】図６は、図５ｂのＶ字形要素８４の実際の
取付けモードを分解した形状で示している。コイル７０
はＥ字形コア７１ａ上に取付けられる。コア７１ａは、
コイル７０の中央凹部内に突入させる中央のアーム７１
ｂと、コイルの両側を通ってその上まで伸びる外側アー
ム７１ｃ及び７１ｄを含んでいる。取付け板７５ａがＥ
字形コアの外側アーム７１ｃ、７１ｄ上に受けられ、コ
イル７０の上に、そしてそれを横切って伸びる。取付け
板７５ａは、空間を限定する中央開口７５ｂ（Ｖ字形要
素８４がそれを横切って伸びる）を含んでいる。Ｖ字形
要素８４は、その中央と両端に、縦軸の両側に対称的に
伸びているリム( limb )８４ａを含んでおり、例えば端
リム８４ａを取付け板７５ａの上面に固定することによ
る等、適当な手法で開口７５ｂを横切って取付け板７５
ａ上に取付けられる。協同的な形態のＶ字形接続要素８
５がリム８４ａとほぼ整列してＶ字形要素８４に取付け
られ、鏡７４はＶ字形要素の頂点において接続要素８５
に取付けられる。鏡７４から垂下しているのは、これも
実質的にＶ字形ではあるがＶ字形要素８４を跨いでいる
ヨーク７３であり、その外側端７３ａ、７３ｂが鏡７４
の裏に取付けられている。ヨーク７３は鏡７４から離れ
て伸びる中央部分を有し、この中央部分は横方向タブ７
３ｃ、７３ｄを有しいる。横方向タブ７３ｃ及び７３ｄ
はＶ字形要素の中央リム８４ａ、８４ｂに揃っており、
それに取付けられる。永久磁石７６はヨーク７３の中央
部分の下側に（例えば、タブ７３ｃ及び７３ｄの下側
に）取付けられる。従って、永久磁石７６が取付け板７
５ａ内の開口７５ｂ上に、またはそれを通して突き出て
コイル７０と最適の磁気結合が得られるように、ヨーク
７３はＶ字形要素８４を跨ぐ。交流電流がコイル７０に
印加されると永久磁石７６が振動し、今度はそれがＶ字
形要素８４にねじれたわみを発生させ、鏡７４を振動さ
せる。アセンブルされた配列を図７に示す。
取付けモードを分解した形状で示している。コイル７０
はＥ字形コア７１ａ上に取付けられる。コア７１ａは、
コイル７０の中央凹部内に突入させる中央のアーム７１
ｂと、コイルの両側を通ってその上まで伸びる外側アー
ム７１ｃ及び７１ｄを含んでいる。取付け板７５ａがＥ
字形コアの外側アーム７１ｃ、７１ｄ上に受けられ、コ
イル７０の上に、そしてそれを横切って伸びる。取付け
板７５ａは、空間を限定する中央開口７５ｂ（Ｖ字形要
素８４がそれを横切って伸びる）を含んでいる。Ｖ字形
要素８４は、その中央と両端に、縦軸の両側に対称的に
伸びているリム( limb )８４ａを含んでおり、例えば端
リム８４ａを取付け板７５ａの上面に固定することによ
る等、適当な手法で開口７５ｂを横切って取付け板７５
ａ上に取付けられる。協同的な形態のＶ字形接続要素８
５がリム８４ａとほぼ整列してＶ字形要素８４に取付け
られ、鏡７４はＶ字形要素の頂点において接続要素８５
に取付けられる。鏡７４から垂下しているのは、これも
実質的にＶ字形ではあるがＶ字形要素８４を跨いでいる
ヨーク７３であり、その外側端７３ａ、７３ｂが鏡７４
の裏に取付けられている。ヨーク７３は鏡７４から離れ
て伸びる中央部分を有し、この中央部分は横方向タブ７
３ｃ、７３ｄを有しいる。横方向タブ７３ｃ及び７３ｄ
はＶ字形要素の中央リム８４ａ、８４ｂに揃っており、
それに取付けられる。永久磁石７６はヨーク７３の中央
部分の下側に（例えば、タブ７３ｃ及び７３ｄの下側
に）取付けられる。従って、永久磁石７６が取付け板７
５ａ内の開口７５ｂ上に、またはそれを通して突き出て
コイル７０と最適の磁気結合が得られるように、ヨーク
７３はＶ字形要素８４を跨ぐ。交流電流がコイル７０に
印加されると永久磁石７６が振動し、今度はそれがＶ字
形要素８４にねじれたわみを発生させ、鏡７４を振動さ
せる。アセンブルされた配列を図７に示す。
【００２３】図７の配列を組み込んでアセンブルされた
モジュールを図８に示す。図８から明白なように、実質
的に立方体のハウジングが得られている。鏡の角運動の
方向が、矢印Ａで示されている。代替として、走査鏡を
振動させるために使用されるモータドライブの型は、例
えば以下に図１１−１２を参照して説明する不平衡型の
「マイラモータ」であることができる。それによれば、
鏡は永久磁石が交流コイルによって駆動されると前後に
たわんで振動運動するマイラ板ばねに取付けられる。さ
らなる代替は前記米国特許第 4,387,297号及び同第 4,4
09,470号に開示されているマイクロマシン鏡であり、こ
れらの特許では鏡は、超小型であることが好ましい適当
なドライブモータによって直接前後に駆動されるように
なっている。さらなる代替は前記米国特許第 4,251,798
号に開示されている公知の回転多角形型の鏡を使用する
ことである。この特許によれば、鏡は互いに角度をなし
ている複数の面を有する立体の本体からなる。一実施例
では、マイラモータは一次元走査用の配列に使用するこ
とができ、一方Ｖ字形トートバンドエレメント（上述）
は、以下に詳述するように二次元走査のために使用する
ことができる。
モジュールを図８に示す。図８から明白なように、実質
的に立方体のハウジングが得られている。鏡の角運動の
方向が、矢印Ａで示されている。代替として、走査鏡を
振動させるために使用されるモータドライブの型は、例
えば以下に図１１−１２を参照して説明する不平衡型の
「マイラモータ」であることができる。それによれば、
鏡は永久磁石が交流コイルによって駆動されると前後に
たわんで振動運動するマイラ板ばねに取付けられる。さ
らなる代替は前記米国特許第 4,387,297号及び同第 4,4
09,470号に開示されているマイクロマシン鏡であり、こ
れらの特許では鏡は、超小型であることが好ましい適当
なドライブモータによって直接前後に駆動されるように
なっている。さらなる代替は前記米国特許第 4,251,798
号に開示されている公知の回転多角形型の鏡を使用する
ことである。この特許によれば、鏡は互いに角度をなし
ている複数の面を有する立体の本体からなる。一実施例
では、マイラモータは一次元走査用の配列に使用するこ
とができ、一方Ｖ字形トートバンドエレメント（上述）
は、以下に詳述するように二次元走査のために使用する
ことができる。
【００２４】さて、図１に示す静的光アセンブリ１０を
説明する。レーザ集束用レンズ２０、レーザ開口２４、
及び収集鏡２６は全て、番号５２によって全体を示し、
クロスハッチで示されている単一のモールドされたプラ
スチック材料部材によって限定されている。モールドさ
れた部材５２は、レーザ１８、フィルタ３８、及び光検
出器４０を収容し、位置決めするためにも役立ってい
る。好ましいレーザ１８は半導体レーザであり、好まし
くはＳＭＤ（「表面取付けデバイス」）フォトダイオー
ドである。これは、従来技術のスキャナに使用されてい
るようなフォトダイオードのスタンドオフ及び人手によ
る半田付けまたはソケットの必要性を排除する。典型的
には、レーザは標準パッケージの端面放出型レーザであ
る。費用を最小にするためにレーザ集束は調整不能であ
り、レーザは単にその取付け用フランジを、モールドさ
れた部材の一部としてモールドされている肩に接触させ
て設置されているだけである。これでも、低価格のスキ
ャナに充分な性能を与えるためにモールドされた集束用
レンズ２０に対してレーザを充分正確に位置決めする。
集束レンズが肩５４と同一成分の一部としてモールドさ
れているので、不適切な集束を生じさせる公差の累積が
最小になる。
説明する。レーザ集束用レンズ２０、レーザ開口２４、
及び収集鏡２６は全て、番号５２によって全体を示し、
クロスハッチで示されている単一のモールドされたプラ
スチック材料部材によって限定されている。モールドさ
れた部材５２は、レーザ１８、フィルタ３８、及び光検
出器４０を収容し、位置決めするためにも役立ってい
る。好ましいレーザ１８は半導体レーザであり、好まし
くはＳＭＤ（「表面取付けデバイス」）フォトダイオー
ドである。これは、従来技術のスキャナに使用されてい
るようなフォトダイオードのスタンドオフ及び人手によ
る半田付けまたはソケットの必要性を排除する。典型的
には、レーザは標準パッケージの端面放出型レーザであ
る。費用を最小にするためにレーザ集束は調整不能であ
り、レーザは単にその取付け用フランジを、モールドさ
れた部材の一部としてモールドされている肩に接触させ
て設置されているだけである。これでも、低価格のスキ
ャナに充分な性能を与えるためにモールドされた集束用
レンズ２０に対してレーザを充分正確に位置決めする。
集束レンズが肩５４と同一成分の一部としてモールドさ
れているので、不適切な集束を生じさせる公差の累積が
最小になる。
【００２５】レーザは、紫外硬化セメントによって、モ
ールドされた部材５２内の定位置に保持される。モール
ドされた部材のプラスチック材料は紫外光に対して透明
であるので、レーザが位置決めされている空洞内のセメ
ントは、部材を通して紫外光を照射することによって硬
化させることができる。セメントはレーザ１８に塗布す
ることも、またはモールドされた部材５２に塗布するこ
ともでき、次いでレーザをそれが位置決め用肩５４に突
き当たるまで空洞内に押し込む。次にアセンブリを数秒
間にわたって紫外光に曝してセメントを硬化させること
ができる。もしより高い性能を得るために望むのであれ
ば、レーザを保持するこの方法は、集束を調整しながら
行うこともできる。この場合、出力ビームを監視しなが
らレーザを空洞内に徐々に滑り込ませる。正しい焦点が
得られたら、アセンブリを紫外光に曝してセメントを硬
化させ、アセンブリをその位置にロックする。無調整ア
センブリでは、例えば、ＰＣＢ １４とレーザ１８の底
との間にゴムまたはフォームワッシャ５６によって、レ
ーザを位置決め用肩５４に対してばねロードすることに
よってセメントを排除することが可能である。
ールドされた部材５２内の定位置に保持される。モール
ドされた部材のプラスチック材料は紫外光に対して透明
であるので、レーザが位置決めされている空洞内のセメ
ントは、部材を通して紫外光を照射することによって硬
化させることができる。セメントはレーザ１８に塗布す
ることも、またはモールドされた部材５２に塗布するこ
ともでき、次いでレーザをそれが位置決め用肩５４に突
き当たるまで空洞内に押し込む。次にアセンブリを数秒
間にわたって紫外光に曝してセメントを硬化させること
ができる。もしより高い性能を得るために望むのであれ
ば、レーザを保持するこの方法は、集束を調整しながら
行うこともできる。この場合、出力ビームを監視しなが
らレーザを空洞内に徐々に滑り込ませる。正しい焦点が
得られたら、アセンブリを紫外光に曝してセメントを硬
化させ、アセンブリをその位置にロックする。無調整ア
センブリでは、例えば、ＰＣＢ １４とレーザ１８の底
との間にゴムまたはフォームワッシャ５６によって、レ
ーザを位置決め用肩５４に対してばねロードすることに
よってセメントを排除することが可能である。
【００２６】図示のように、レーザ１８は下方に伸びる
電気リード５８を有し、これらのリードは簡単にＰＣＢ
１４内に直接取付けられる。これは人手による半田付
けを排除するが、もし望むのであれば半田付けすること
ができる。リードが回路基板手段内へ下方に伸びている
ことから、普通のレーザでは、ビームは基板に直角に直
接上方へ放出される。前述したプリズム２２は、モール
ドされた部材５２のトップ内に成形されており、垂直レ
ーザビームを収集鏡２６内の開口２４を通して走査鏡２
８に向けて導く。プリズム２２は全反射を利用してレー
ザビームを反射させるので、その上側表面を反射性被膜
で被膜する必要はない。レーザビームを更に集束させる
（もし望むのであれば）ために、プリズムの出口表面６
０を成形することも可能である。レーザビームは、その
経路に沿う何処かにおいて、ビームストップを通過させ
ることが望ましい。収集鏡２６内の開口２４を、この目
的のために役立たせることができる。代替として、レン
ズ２０、またはプリズム２２の反射表面または出口表面
がビームストップを構成することができる。実際には、
開口２４をできる限り小さく保って、収集鏡２６の収集
能力を改善することが好ましい。例えば、開口２４の直
径は 0.5ｍｍ程度であることができる。これは、得られ
る回折パターンがベッセル関数に従う光分布を発生する
（これは、インディシアを走査するのに特に良く適合す
る）ので、付加的な利点を提供することになる。
電気リード５８を有し、これらのリードは簡単にＰＣＢ
１４内に直接取付けられる。これは人手による半田付
けを排除するが、もし望むのであれば半田付けすること
ができる。リードが回路基板手段内へ下方に伸びている
ことから、普通のレーザでは、ビームは基板に直角に直
接上方へ放出される。前述したプリズム２２は、モール
ドされた部材５２のトップ内に成形されており、垂直レ
ーザビームを収集鏡２６内の開口２４を通して走査鏡２
８に向けて導く。プリズム２２は全反射を利用してレー
ザビームを反射させるので、その上側表面を反射性被膜
で被膜する必要はない。レーザビームを更に集束させる
（もし望むのであれば）ために、プリズムの出口表面６
０を成形することも可能である。レーザビームは、その
経路に沿う何処かにおいて、ビームストップを通過させ
ることが望ましい。収集鏡２６内の開口２４を、この目
的のために役立たせることができる。代替として、レン
ズ２０、またはプリズム２２の反射表面または出口表面
がビームストップを構成することができる。実際には、
開口２４をできる限り小さく保って、収集鏡２６の収集
能力を改善することが好ましい。例えば、開口２４の直
径は 0.5ｍｍ程度であることができる。これは、得られ
る回折パターンがベッセル関数に従う光分布を発生する
（これは、インディシアを走査するのに特に良く適合す
る）ので、付加的な利点を提供することになる。
【００２７】モールドされた部材５２は回路基板１４に
固定する必要があり、この目的のためにスナップ６２、
６４が設けられている。これらは、コンポーネントを設
置する時に回路基板に自動的にラッチする。代替とし
て、モールドされた部材の下側に支柱を設け、それらを
基板を通して突き出させて基板の底に熱で固定すること
ができる。超音波による固定も使用することができる。
収集鏡２６は、それに衝突する光を光検出器４０に向け
て下方に反射させるように反射性被膜で被膜されてい
る。この被膜は、フォトダイオードのためのハウジング
として役立つモールドされた部材の部分６２をもカバー
している。これは光アセンブリのその領域を不透明に
し、開口３６及びフィルタ３８を通る光以外に、何等か
の光がフォトダイオードに到達するのを防いでいる。こ
の反射性被膜は、別の機能にも役立つ。典型的には、こ
の被膜は金、アルミニウム、またはクロムのような金属
の薄いフィルムである。これらのフィルムは導電性であ
る。従って、フィルムはフォトダイオード４０のための
電磁妨害シールドとしても動作する。フォトダイオード
保護のために表面被膜を使用すると、普通の電磁妨害シ
ールドを省くことができ、それによって分離したシール
ドの費用及びそれをアセンブリ内に設置する労働力の両
者を排除できる。被膜は、モールドされた部材の突起６
６をＰＣＢ内の小さいソケット６８内に伸ばすことによ
って電気的に接地される。代替として、突起６６を基板
内のめっきしたスルーホール内に圧入させることができ
る。モールドされた部材５２のハウジング部分６２は、
光フィルタ３８をフォトダイオード４０のトップの定位
置に保持するように動作するだけではなく、フォトダイ
オードを完全に取り囲み、それによって迷光がそれに到
達しないようにしている。ハウジング内の開口３６は、
検出器の視野を制限し、周囲光免除を最大にするように
小さくすることができる。最小サイズの視野を使用する
ことができるように、開口は収集鏡２６に対して正確に
位置決めする必要がある。開口及び収集鏡の正確な相対
位置は、これらが単一の部品として成形されているの
で、容易に達成される。
固定する必要があり、この目的のためにスナップ６２、
６４が設けられている。これらは、コンポーネントを設
置する時に回路基板に自動的にラッチする。代替とし
て、モールドされた部材の下側に支柱を設け、それらを
基板を通して突き出させて基板の底に熱で固定すること
ができる。超音波による固定も使用することができる。
収集鏡２６は、それに衝突する光を光検出器４０に向け
て下方に反射させるように反射性被膜で被膜されてい
る。この被膜は、フォトダイオードのためのハウジング
として役立つモールドされた部材の部分６２をもカバー
している。これは光アセンブリのその領域を不透明に
し、開口３６及びフィルタ３８を通る光以外に、何等か
の光がフォトダイオードに到達するのを防いでいる。こ
の反射性被膜は、別の機能にも役立つ。典型的には、こ
の被膜は金、アルミニウム、またはクロムのような金属
の薄いフィルムである。これらのフィルムは導電性であ
る。従って、フィルムはフォトダイオード４０のための
電磁妨害シールドとしても動作する。フォトダイオード
保護のために表面被膜を使用すると、普通の電磁妨害シ
ールドを省くことができ、それによって分離したシール
ドの費用及びそれをアセンブリ内に設置する労働力の両
者を排除できる。被膜は、モールドされた部材の突起６
６をＰＣＢ内の小さいソケット６８内に伸ばすことによ
って電気的に接地される。代替として、突起６６を基板
内のめっきしたスルーホール内に圧入させることができ
る。モールドされた部材５２のハウジング部分６２は、
光フィルタ３８をフォトダイオード４０のトップの定位
置に保持するように動作するだけではなく、フォトダイ
オードを完全に取り囲み、それによって迷光がそれに到
達しないようにしている。ハウジング内の開口３６は、
検出器の視野を制限し、周囲光免除を最大にするように
小さくすることができる。最小サイズの視野を使用する
ことができるように、開口は収集鏡２６に対して正確に
位置決めする必要がある。開口及び収集鏡の正確な相対
位置は、これらが単一の部品として成形されているの
で、容易に達成される。
【００２８】代替配列を図３に示す。若干の環境におい
ては、ビーム３０が、垂直に対して（ＰＣＢ １４に対
して） 90 °以外の角度で光アセンブリを去るような配
列を設けることが望ましい。例えば、ＰＣＢ １４を非
直交位置に取り付けることを要求されるような場合が存
在する。従来の配列では、ビーム３０が所望の角度で去
るようにＰＣＢ １４を取付ける時に、付加的なスペー
サを導入することによってこの問題を解消する必要があ
った。図３による配列では、ビームが光アセンブリを出
て行く角度を調整して取付け角を補償し、スペーサを含
むＰＣＢを取付ける必要性を排除することによってこの
問題を解消している。図示の配列では、走査鏡アセンブ
リ２８の角度を変更することによってこれを達成してお
り、これはレーザ取付けの調整を必要としないので特に
有益である。さらなる補償のために残余の光学系も調整
を必要とし得るが、これらの調整は当業者ならば容易に
達成できることは理解されよう。含まれる角度は、特定
の消費者の要求に依存するが、ＰＣ基板に対して 45 −
90°の範囲、より好ましくは 60 −70°の範囲、そして
最も好ましくはＰＣＢに対して 65 °であることができ
る。
ては、ビーム３０が、垂直に対して（ＰＣＢ １４に対
して） 90 °以外の角度で光アセンブリを去るような配
列を設けることが望ましい。例えば、ＰＣＢ １４を非
直交位置に取り付けることを要求されるような場合が存
在する。従来の配列では、ビーム３０が所望の角度で去
るようにＰＣＢ １４を取付ける時に、付加的なスペー
サを導入することによってこの問題を解消する必要があ
った。図３による配列では、ビームが光アセンブリを出
て行く角度を調整して取付け角を補償し、スペーサを含
むＰＣＢを取付ける必要性を排除することによってこの
問題を解消している。図示の配列では、走査鏡アセンブ
リ２８の角度を変更することによってこれを達成してお
り、これはレーザ取付けの調整を必要としないので特に
有益である。さらなる補償のために残余の光学系も調整
を必要とし得るが、これらの調整は当業者ならば容易に
達成できることは理解されよう。含まれる角度は、特定
の消費者の要求に依存するが、ＰＣ基板に対して 45 −
90°の範囲、より好ましくは 60 −70°の範囲、そして
最も好ましくはＰＣＢに対して 65 °であることができ
る。
【００２９】図１１及び１２は、本発明による図３の実
施例の代替光アセンブリ及びモータドライブを示してい
る。この配列は単一のベースボード５００上に取付けら
れており、例えば上述したような、適当な型のレーザア
センブリ５０２を含む。レーザアセンブリ５０２からの
ビームは収集鏡５０６内の開口５０４を通過し、走査鏡
５０８によって反射される。戻りビームは収集鏡５０６
上へ逆反射され、適当な公知の型の検出器５１０へ導か
れる。さて、走査鏡５０８のためのドライブアセンブリ
を詳細に説明する。鏡５０８は永久磁石５１２と共に取
付けられ、永久磁石５１２は交流電流被駆動コイル５１
４によって発生される磁場と相互作用して鏡を振動させ
る。鏡５０８は、アタッチメント要素５１６を介してベ
ース５００に対して取付けられている。アタッチメント
要素５１６は、２つのマイラばね５１８、５２０によっ
て鏡５０８に接続されている。鏡５０８はベースに平行
に取付けられているが、アタッチメント要素５１６は水
平のベース５００及びマイラばね５１８、５２０に対し
て 25 °に取付けられており、水平のベース５００及び
マイラばね５１８、５２０はアタッチメント要素５１６
に対して直角に伸びているので、垂直に対して 25 °に
なっている。従って以下に詳述するように、走査面は垂
直に対して 25 °に限定される。勿論、どのような適切
な角度も選択できることは理解されよう。走査角は鏡の
運動の振幅によって限定され、好ましくは 50 °である
ように選択される。鏡は不平衡型であり、即ち、鏡質量
に対して釣合い錘は設けられていない。
施例の代替光アセンブリ及びモータドライブを示してい
る。この配列は単一のベースボード５００上に取付けら
れており、例えば上述したような、適当な型のレーザア
センブリ５０２を含む。レーザアセンブリ５０２からの
ビームは収集鏡５０６内の開口５０４を通過し、走査鏡
５０８によって反射される。戻りビームは収集鏡５０６
上へ逆反射され、適当な公知の型の検出器５１０へ導か
れる。さて、走査鏡５０８のためのドライブアセンブリ
を詳細に説明する。鏡５０８は永久磁石５１２と共に取
付けられ、永久磁石５１２は交流電流被駆動コイル５１
４によって発生される磁場と相互作用して鏡を振動させ
る。鏡５０８は、アタッチメント要素５１６を介してベ
ース５００に対して取付けられている。アタッチメント
要素５１６は、２つのマイラばね５１８、５２０によっ
て鏡５０８に接続されている。鏡５０８はベースに平行
に取付けられているが、アタッチメント要素５１６は水
平のベース５００及びマイラばね５１８、５２０に対し
て 25 °に取付けられており、水平のベース５００及び
マイラばね５１８、５２０はアタッチメント要素５１６
に対して直角に伸びているので、垂直に対して 25 °に
なっている。従って以下に詳述するように、走査面は垂
直に対して 25 °に限定される。勿論、どのような適切
な角度も選択できることは理解されよう。走査角は鏡の
運動の振幅によって限定され、好ましくは 50 °である
ように選択される。鏡は不平衡型であり、即ち、鏡質量
に対して釣合い錘は設けられていない。
【００３０】鏡５０８は垂直に対して角度付けされてお
り、走査ビームをアセンブリの上面から出て行くように
導く。図１のように、図１１に示されている鏡５０８も
紙面と直交する面から外れるように角度付けして示され
ているが、これは単に図面を明瞭にするために図示した
に過ぎない。アタッチメント要素５１６が、マイラばね
５１８、５２０の両側を伸びるリム５２２及び５２４を
含んでいることが分かるであろう。これらのリムは側ブ
ロック５２６、５２８内に成形された凹み内にリムのた
めの若干の量の間隙をもって位置決めされる。この間隙
は所望の走査角のために充分な空間を与えながら、例え
ばユニットを落としてユニットに衝撃が加わった時の鏡
の振動の量を制限するストップになる。以上のように、
レーザアセンブリ５０２から放出されて鏡５０８に入射
するビームは走査鏡によって 50 °の角度だけ掃引され
るが、ビームの掃引面（走査面）はベース５００に対し
て 90 °ではなく、磁石が振動するように駆動される方
向、即ちマイラばねのたわみの軸によって拘束される角
度である。これは、図１３ａ及び１３ｂを参照すると理
解し易い。図１３ａにおいて、レーザビーム３０はＹ方
向に入射する。鏡及びドライブアセンブリは図示してな
いが、図１３ａでは、通常の鏡形態は、鏡がＸＺ面に対
して 45 °の角度をなしており、Ｘ方向を中心として振
動するように取付けられているものとしている。その結
果、走査面５３０がＹＺ面内に確立される。しかしなが
ら、図１３ｂにおいて鏡及び鏡ドライブは図１１及び１
２について説明したように取付けられている。従って、
ＹＺ面に対して 25 °の面５３２内に走査線が得られる
ことが理解されよう。この場合も、どのような所望走査
面角度または走査角度も選択することができる。以上の
ように、図３について説明したビームの非 90 °出力角
が異なる技法で達成されている。
り、走査ビームをアセンブリの上面から出て行くように
導く。図１のように、図１１に示されている鏡５０８も
紙面と直交する面から外れるように角度付けして示され
ているが、これは単に図面を明瞭にするために図示した
に過ぎない。アタッチメント要素５１６が、マイラばね
５１８、５２０の両側を伸びるリム５２２及び５２４を
含んでいることが分かるであろう。これらのリムは側ブ
ロック５２６、５２８内に成形された凹み内にリムのた
めの若干の量の間隙をもって位置決めされる。この間隙
は所望の走査角のために充分な空間を与えながら、例え
ばユニットを落としてユニットに衝撃が加わった時の鏡
の振動の量を制限するストップになる。以上のように、
レーザアセンブリ５０２から放出されて鏡５０８に入射
するビームは走査鏡によって 50 °の角度だけ掃引され
るが、ビームの掃引面（走査面）はベース５００に対し
て 90 °ではなく、磁石が振動するように駆動される方
向、即ちマイラばねのたわみの軸によって拘束される角
度である。これは、図１３ａ及び１３ｂを参照すると理
解し易い。図１３ａにおいて、レーザビーム３０はＹ方
向に入射する。鏡及びドライブアセンブリは図示してな
いが、図１３ａでは、通常の鏡形態は、鏡がＸＺ面に対
して 45 °の角度をなしており、Ｘ方向を中心として振
動するように取付けられているものとしている。その結
果、走査面５３０がＹＺ面内に確立される。しかしなが
ら、図１３ｂにおいて鏡及び鏡ドライブは図１１及び１
２について説明したように取付けられている。従って、
ＹＺ面に対して 25 °の面５３２内に走査線が得られる
ことが理解されよう。この場合も、どのような所望走査
面角度または走査角度も選択することができる。以上の
ように、図３について説明したビームの非 90 °出力角
が異なる技法で達成されている。
【００３１】図９に示す第２の好ましい実施例において
は、各々が直交面内で振動する２つの鏡を使用すること
によって、二次元走査運動が達成される。米国特許第
5,581,070号、同第 5,637,856号、及び同第 5,614,706
号に開示されているように、２つの反射器のＸ−Ｙ運動
を使用して多重パターンスキャナを達成することができ
る。好ましくは２つの反射器は、図５ａまたは図７に示
す型の薄い可撓性要素型ドライブによって駆動する。詳
述すれば、光モジュール１０は収集鏡２６内の開口２４
を通してビーム３０を放出し、第１のＶ字形要素８４上
に取付けられている第１の振動鏡２８ａによって第１の
方向（例えば、Ｘ方向）に振動させられ、次いでＶ字形
要素８４上に取付けられている第２の鏡２８ｂによって
第２の方向（例えば、Ｙ方向）に振動させられる。その
結果、パターン１１によって示されているように、目標
上に所望の走査パターンを達成することができる。図１
０に示すベースレイアウトから分かるように、全ての要
素を単一のモジュール内に設けることが好ましい。即
ち、レーザ１８は収集鏡２６内の開口３４を通して出射
ビーム３０を放出する。ビームは鏡２８ａによってＸ方
向に振動させられ、鏡２８ｂによってＹ方向に振動させ
られて、図９に１１で示す走査パターンを発生させる。
戻りビーム３２は反射経路に沿って戻り、収集鏡２６に
よって検出器４０上へ導かれる。勿論、この配列が図１
に示す光アセンブリと共に好ましく使用されることは明
白であり、部品の正しい位置決め及び配向は当業者には
明白であろう。
は、各々が直交面内で振動する２つの鏡を使用すること
によって、二次元走査運動が達成される。米国特許第
5,581,070号、同第 5,637,856号、及び同第 5,614,706
号に開示されているように、２つの反射器のＸ−Ｙ運動
を使用して多重パターンスキャナを達成することができ
る。好ましくは２つの反射器は、図５ａまたは図７に示
す型の薄い可撓性要素型ドライブによって駆動する。詳
述すれば、光モジュール１０は収集鏡２６内の開口２４
を通してビーム３０を放出し、第１のＶ字形要素８４上
に取付けられている第１の振動鏡２８ａによって第１の
方向（例えば、Ｘ方向）に振動させられ、次いでＶ字形
要素８４上に取付けられている第２の鏡２８ｂによって
第２の方向（例えば、Ｙ方向）に振動させられる。その
結果、パターン１１によって示されているように、目標
上に所望の走査パターンを達成することができる。図１
０に示すベースレイアウトから分かるように、全ての要
素を単一のモジュール内に設けることが好ましい。即
ち、レーザ１８は収集鏡２６内の開口３４を通して出射
ビーム３０を放出する。ビームは鏡２８ａによってＸ方
向に振動させられ、鏡２８ｂによってＹ方向に振動させ
られて、図９に１１で示す走査パターンを発生させる。
戻りビーム３２は反射経路に沿って戻り、収集鏡２６に
よって検出器４０上へ導かれる。勿論、この配列が図１
に示す光アセンブリと共に好ましく使用されることは明
白であり、部品の正しい位置決め及び配向は当業者には
明白であろう。
【００３２】図１４に、上述したスキャナ、または何等
かの他の適当に寸法決めしたスキャナを組み込むための
代替走査エンジン形状・ファクタ、及びアーゴノミック
ハウジング変形を示す。詳述すれば、スキャナは走査窓
６０２を有するペン型ハウジング６００内に組み込まれ
る。ペン型ハウジング６００は、好ましくは細長く、幅
広の前及び後面６０４、６０６と、狭い側面とを有して
いる。走査窓は、好ましくは「ペン先」６１２とは反対
端の幅広の面６０４の上端に設ける。走査は、例えばペ
ンハウジング６００の側または前面上に設けられた１つ
以上の引金６０８、６１０によってトリガすることがで
きる。ペン先６１２は、普通のペンであることも、また
は電子ペンであることもできる。面が幅広であるから、
この配列は上述した型のスキャナモジュールを容易に収
納できる。更に、窓６０２の位置によりアーゴノミック
走査が可能になり、引金の位置が複数であるために左利
き及び右利きのユーザが容易にスキャナを使用すること
ができる。ハウジング６００の幅広の後面６０６が、読
み出しモード中にはユーザの掌と接触して楽に、且つ容
易に使用できるようにし、一方記入モード中には狭い側
面がユーザの掌と接触するので、配列は通常のペンとし
て使用できることが理解されよう。上述した特色の各々
は、または２つ以上を一緒にすると、他の型のスキャナ
に、及び上述した型とは異なるバーコード読取り装置に
有用なアプリケーションを見出し得ることが理解されよ
う。
かの他の適当に寸法決めしたスキャナを組み込むための
代替走査エンジン形状・ファクタ、及びアーゴノミック
ハウジング変形を示す。詳述すれば、スキャナは走査窓
６０２を有するペン型ハウジング６００内に組み込まれ
る。ペン型ハウジング６００は、好ましくは細長く、幅
広の前及び後面６０４、６０６と、狭い側面とを有して
いる。走査窓は、好ましくは「ペン先」６１２とは反対
端の幅広の面６０４の上端に設ける。走査は、例えばペ
ンハウジング６００の側または前面上に設けられた１つ
以上の引金６０８、６１０によってトリガすることがで
きる。ペン先６１２は、普通のペンであることも、また
は電子ペンであることもできる。面が幅広であるから、
この配列は上述した型のスキャナモジュールを容易に収
納できる。更に、窓６０２の位置によりアーゴノミック
走査が可能になり、引金の位置が複数であるために左利
き及び右利きのユーザが容易にスキャナを使用すること
ができる。ハウジング６００の幅広の後面６０６が、読
み出しモード中にはユーザの掌と接触して楽に、且つ容
易に使用できるようにし、一方記入モード中には狭い側
面がユーザの掌と接触するので、配列は通常のペンとし
て使用できることが理解されよう。上述した特色の各々
は、または２つ以上を一緒にすると、他の型のスキャナ
に、及び上述した型とは異なるバーコード読取り装置に
有用なアプリケーションを見出し得ることが理解されよ
う。
【００３３】以上に、本発明を光・電気スキャナのため
の走査モジュールに実施するものとして説明したが、本
発明の思想及び範囲から逸脱することなく多くの変更及
び構造的変化を施すことができるので、本発明は上述し
た詳細に制限されることを意図してはいない。即ち、一
実施例に関して説明した特色は、当業者には明白な技法
で適宜他の実施例内に組み込むことができることが理解
されよう。更に説明するまでもなく、以上の説明は本発
明の要点を完全に記述しており、現在の知識から本発明
の特色を種々のアプリケーションに容易に採用すること
が可能である。従って、これらのアプリケーションは特
許請求の範囲に含まれることを意図していることを理解
されたい。
の走査モジュールに実施するものとして説明したが、本
発明の思想及び範囲から逸脱することなく多くの変更及
び構造的変化を施すことができるので、本発明は上述し
た詳細に制限されることを意図してはいない。即ち、一
実施例に関して説明した特色は、当業者には明白な技法
で適宜他の実施例内に組み込むことができることが理解
されよう。更に説明するまでもなく、以上の説明は本発
明の要点を完全に記述しており、現在の知識から本発明
の特色を種々のアプリケーションに容易に採用すること
が可能である。従って、これらのアプリケーションは特
許請求の範囲に含まれることを意図していることを理解
されたい。
【図１】本発明の好ましい実施例による光アセンブリの
部分断面図である。
部分断面図である。
【図２ａ】図１の光アセンブリと共に使用するのに適し
ている銃型スキャナの側面図である。
ている銃型スキャナの側面図である。
【図２ｂ】図２ａのスキャナの正面図である。
【図２ｃ】図２ａのスキャナの平面図である。
【図２ｄ】図１の光アセンブリと共に使用するのに適し
ているハンドヘルド光学的スキャナの例を示す図であ
る。
ているハンドヘルド光学的スキャナの例を示す図であ
る。
【図２ｅ】図１の光アセンブリと共に使用するのに適し
ているハンドヘルド組合せコンピュータ端末及び光学的
スキャナの例を示す図である。
ているハンドヘルド組合せコンピュータ端末及び光学的
スキャナの例を示す図である。
【図３】走査ビームを非 90 °角度で出射する光アセン
ブリを示す図である。
ブリを示す図である。
【図４】図２ａ−２ｃのスキャナの動作を示す流れ図で
ある。
ある。
【図５ａ】公知の型の薄い可撓性バンドドライブを示す
図である。
図である。
【図５ｂ】改良された薄い可撓性バンドを示す図であ
る。
る。
【図６】図５ｂの薄い可撓性バンドの取付けを示す分解
図である。
図である。
【図７】図６に示す成分をアセンブルした形状で示す図
である。
である。
【図８】ハウジング内の光アセンブリを切り欠いて示す
図である。
図である。
【図９】２Ｄ走査運動スキャナアセンブリを示す図であ
る。
る。
【図１０】図９に対応する平面図である。
【図１１】代替走査アセンブリ形態を示す図である。
【図１２】図１１に対応する端面図である。
【図１３ａ】普通のアセンブリにおける走査面を示す図
である。
である。
【図１３ｂ】図１１に示す型のアセンブリの走査面を示
す図である。
す図である。
【図１４】代替走査モジュールハウジングを示す図であ
る。
る。
１０ 静的光学系 １１ 走査パターン １２ スキャナモータドライブ １４ 印刷回路基板（ＰＣＢ） １６ 光ビーム １８ 半導体レーザ ２０ プラスチックレンズ ２２ プリズム ２４ 開口 ２６ 収集鏡 ２８ 振動走査鏡 ３０ 走査用出射ビーム ３２ 反射光 ３４ 凹面 ３６ 開口 ３８ フィルタ ４０ 光検出器 ４４ 走査鏡取付け点 ４６ 永久磁石 ４８ 非駆動電磁コイル ５２ モールドされた部材 ５４ 肩 ５６ ワッシャ ６０ プリズムの出口表面 ６２、６４ スナップ ６６ 突起 ６８ ソケット ７０ コイル ７２ 可撓性ストリップ ７４ 鏡 ７６ 永久磁石 ７８ 保持環 ８０ 交流電圧 ８２、８６ ねじれ振動 ８４ Ｖ字形要素 １００ スキャナ本体 １０２ ハンドル部分 １０４ ヘッド部分 １０６ 引金 １０８ 走査窓 １１０ ベース部分 １１２ ピボット軸 １１４ 底面 １１６ ケーブル １１８ モードボタン １２０ 表示灯 ２１０ ハンドヘルドスキャナ ２１２ 光源 ２１４ ＰＣＢ ２１８ 窓 ２２２ デコードモジュール ２２４ 外部ホストデバイス ３２６ 走査端末 ３２８ ハンドヘルドケース ３３０ データディスプレイスクリーン ３３２ データ入力キーパッド ３３４ 窓 ３３６ データポート ３３８ 無線送信機／受信機 ５００ ベースボード ５０２ レーザアセンブリ ５０４ 収集鏡 ５０６ 開口 ５０８ 走査鏡 ５１０ 検出器 ５１２ 永久磁石 ５１４ コイル ５１６ アタッチメント要素 ５１８、５２０ マイラばね ５２２、５２４ リム ５２６、５２８ 側ブロック ５３０ 走査面 ５３２ 25°傾いた面 ６００ ペン型ハウジング ６０２ 走査窓 ６０４ 前面 ６０６ 後面 ６０８、６１０ 引金 ６１２ ペン先
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハワード シェパード アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11739 グレート リヴァー プロヴォスト ア ベニュー 18 (72)発明者 エドワード バーカン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11764 ミラー プレイス エンチャンティド ウッズ コート ３ (72)発明者 シモン バード アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11733 セトーケット ナーレッド オーク ド ライヴ ３ (72)発明者 ヘンリー グロスフェルド アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11021 グレート ネック ナッソー ロード 50 (72)発明者 マーク ドライズマーラ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11725 コマック テリー ロード 42 (72)発明者 ハル チャリック アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11733 イースト セトーケット アビー レー ン 31 (72)発明者 ラジ ブリッジェラール アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11766 マウント シナイ フローラ ドライヴ １ (72)発明者 ディヴィッド ツィー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11790 ストーニー ブルック ストーニー ブ ルック ロード 1399 (72)発明者 イアン ジェンキンス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11790 ストーニー ブルック ブリンカー ラ イト ロード 14 (72)発明者 チン ヒュン イウォー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11766 マウント シナイ ヴィネヤード ウェ イ 10 (72)発明者 セオドア クーンツ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11764 ミラー プレイス シークリッフ レー ン 16
Claims (8)
- 【請求項１】 読取るべきバーコード記号へ光ビームを
伝送するための光放出器と、上記記号からの反射光を検
出する光検出器とを有する電気・光読取り装置におい
て、 ａ）上記光ビームを成形してそれを第１の光路に沿って
上記放出器から遠去けるように導くビーム成形レンズ部
分と、 ｂ）上記ビーム成形部分とワンピースであり、上記成形
されたビームを上記第１の光路とは異なる第２の光路に
沿って導くビーム折り曲げ部分と、 ｃ）上記ビーム成形部分及び上記ビーム折り曲げ部分と
ワンピースであり、上記反射光を収集して検出器へ導く
光収集部分と、を含む一体化光学要素を備えることを特
徴とする電気・光読取り装置。 - 【請求項２】 読取るべきバーコード記号へ光ビームを
導き、上記バーコード記号からの反射光を検出する電気
・光読取り装置において、 ａ）基準面内に横たわる全体が平面状の支持具と、 ｂ）上記支持具上に取付けられ、上記光ビームを発生す
る光放出器と、 ｃ）上記支持具上に取付けられ、上記光ビームを上記基
準面に対して鋭角に配向されている傾斜した走査面内で
掃引させ、それを上記傾斜した走査面に沿って上記モジ
ュールから遠去けるように導くスキャナと、を含む光学
走査モジュールを備えることを特徴とする電気・光学的
読取り装置。 - 【請求項３】 読取るべきバーコード記号へ光ビームを
導き、上記バーコード記号からの反射光を検出する電気
・光学的読取り装置において、 ａ）基準面内に横たわる全体が平面状の支持具と、 ｂ）上記支持具上に取付けられ、上記光ビームを発生し
てそれを折り曲がった光路に沿って上記読取るべき記号
まで導く光源と、 ｃ）上記支持具上に取付けられ、上記基準面と概ね直交
する経路の第１のセグメントに沿う上記光源からの光ビ
ームを受け、それを上記基準面と概ね平行な経路の第２
のセグメントに沿って導くビーム折り曲げ部分を有する
光要素を含む光アセンブリと、 ｄ）上記支持具上で振動運動するように取付けられてい
る全体が平面状の往復動的に振動可能な走査鏡を含み、
上記ビーム折り曲げ部分からの上記光ビームを受け、そ
れを上記基準面に対して鋭角に傾斜している上記経路の
第３のセグメントに沿って導く走査アセンブリと、を含
む光学走査モジュールを備えることを特徴とする電気・
光学的読取り装置。 - 【請求項４】 読取るべきバーコード記号へ光ビームを
導き、上記バーコード記号からの反射光を検出する電気
・光学的読取り装置において、 ａ）全体が平面状の矩形支持具と、 ｂ）上記支持具によって支持され、上記光ビームを発生
してそれを第１の光路に沿って上記読取るべき記号まで
導く光源と、 ｃ）上記支持具上に取付けられ、上記反射光を収集して
それを転向させる光収集部分と、上記第１の光路内にあ
って上記光ビームを上記光収集部分へ、及びそれを通過
させて導くビーム折り曲げ部分とを含む光アセンブリ
と、 ｄ）上記支持具上で振動運動するように上記第１の光路
内に取付けられ、往復動的に振動可能な全体が平面状の
走査鏡を含み、上記ビーム折り曲げ部分によって導かれ
た上記光ビームを上記記号へ向かって反射させ、同時に
上記記号から反射した光を直接受けてそれを第２の光路
に沿って上記アセンブリの上記光収集部分へ導く走査ア
センブリと、 ｅ）上記走査鏡を往復動的に振動させるように上記支持
具によって支持され、上記光ビームを上記記号を横切っ
て掃引させるドライブと、 ｆ）上記第２の光路内に横たわるように上記支持具によ
って支持され、上記光収集部分によって収集されて転向
された上記反射光を検出し、上記記号に対応する電気信
号を発生するセンサと、を含む逆反射走査モジュールを
備えることを特徴とする電気・光学的読取り装置。 - 【請求項５】 読取るべきバーコード記号へ光ビームを
導き、上記バーコード記号からの反射光を検出する電気
・光学的読取り装置において、 ａ）全体が平面状の支持具と、 ｂ）上記支持具によって支持され、上記反射光を収集す
る光収集部分と、上記光ビームを上記光収集部分へ、及
びそれを通して導くビーム折り曲げ部分とを含む光アセ
ンブリと、 ｃ）上記支持具上に取付けられ、上記光収集部分を通過
した上記光ビームを第１の走査面に沿って掃引させる第
１の走査アセンブリと、 ｄ）上記支持具上に取付けられ、上記第１の走査面内で
掃引された上記光ビームを上記第１の走査面に平行では
ない第２の走査面に沿って掃引させ、上記記号を横切る
二次元走査パターンを発生させる第２の走査アセンブリ
と、を含む光学走査モジュールを備えることを特徴とす
る電気・光学的読取り装置。 - 【請求項６】 読取るべきバーコード記号へ光ビームを
導いてそれを横切らせる電気・光学的読取り装置におい
て、 ａ）上記光ビームを反射させる反射器と、 ｂ）ある軸に沿って伸び、非平面状の断面を有し、上記
反射器を支持するねじれ変形可能な要素と、 ｃ）上記反射器を上記軸を中心とする円周上で反対方向
に振動させ、それに伴って上記要素を実質的に均一なね
じれ変形させるドライブと、を含む走査アセンブリを備
えることを特徴とする電気・光学的読取り装置。 - 【請求項７】 バーコードを読取るための読取り装置で
あって、 ａ）窓と、ハンドル部分と、を含み、読取るべきバーコ
ード記号へ上記窓を通して光ビームを導き、上記記号か
ら反射し上記窓を通して上記ハウジングへ進入する光を
検出する電気・光学コンポーネントを収め、上記ハンド
ル部分はハンドヘルド動作モードで読取り中にはユーザ
によって保持されるようになっているハウジング、 ｂ）上記ハンドル部分に接続されているベース、を備
え、上記ベースは、自立動作モードで読み出し中に上記
ハウジングをある支持表面上に支持するための支持表面
を有している、ことを特徴とする読取り装置。 - 【請求項８】 バーコードを読取るための読取り装置で
あって、 ａ）縦軸に沿って対向する端領域間に伸びるハンドヘル
ドハウジング、を備え、上記ハウジングは、上記縦軸と
概ね直角な方向にほぼ矩形の断面を有しており、上記ハ
ウジングは、相互に平行な長めの１対の壁及び相互に平
行な短めの１対の壁を有し、上記壁の全てによって内部
を画しており、上記ハウジングは上記端領域の一方に窓
を有し、また読取るべきバーコード記号へ上記窓を通し
て光ビームを導き、上記記号から反射し上記窓を通して
上記ハウジングへ進入する光を検出する電気・光学コン
ポーネントを上記内部に含み、 ｂ）上記ハウジングの端領域の他方から突き出ているペ
ン先、が設けられたことを特徴とする読取り装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/048418 | 1998-03-26 | ||
| US09/048,418 US6114712A (en) | 1996-10-09 | 1998-03-26 | One piece optical assembly for low cost optical scanner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11326805A true JPH11326805A (ja) | 1999-11-26 |
| JP3810576B2 JP3810576B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=21954469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08152499A Expired - Fee Related JP3810576B2 (ja) | 1998-03-26 | 1999-03-25 | 低価格光スキャナ用ワンピース光学アセンブリ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US6114712A (ja) |
| EP (3) | EP1296277B1 (ja) |
| JP (1) | JP3810576B2 (ja) |
| CN (2) | CN1270264C (ja) |
| AU (1) | AU750961B2 (ja) |
| BR (1) | BR9902494A (ja) |
| CA (1) | CA2255187C (ja) |
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