JP2752735B2 - 標識読み取りのための装置及び走査モジュール - Google Patents

Description

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

〔従来の技術〕

物品をその上にある記号を光学的に読み取ることによ
って識別するため、物品に貼着されたラベル上に印刷さ
れたバーコード記号を光学的に読み取るための種々の光
学的読取装置及び光学的走査装置が従来から開発されて
いる。バーコード記号自体は一連のバーから成るコード
化されたパターンであり、これらバーは種々の幅を有
し、且つ種々の幅のスペースを境界づけるように互いに
間隔を置いており、これらバー及びスペースは異なる光
反射特性を有している。このような読取装置はコード化
されたパターンを電子光学的にデコードし、物品を記述
する多重英数字デジット表現となす。このような一般型
の走査装置及びこれに用いられる部材を開示しているも
のとしては、例えば、米国特許第4,251,798号、第4,36
0,798号、第4,369,361号、第4,387,297号、第4,593,186
号、第4,496,831号、第4,409,470号、第4,460,120号、
第4,607,156号、第4,673,805号、第4,736,095号、第4,7
58,717号、第4,760,248号及び第4,806,742号並びに米国
特許出願第196,021号、第7,775号、第944,848号、第13
8,563号、第148,438号、第148,669号、第148,555号、第
147,708号及び第193,265号があり、これらは全て本出願
人に譲渡されている。これら特許及び特許出願の内容に
ついては、本技術分野の現在の水準を示すために本明細
書において説明する。

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

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

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

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

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の一般的目的は前記従来のレーザ走査装置にあ
った問題及び欠点を克服することにある。本発明の他の
目的は、種々の形状のハウジング内に取り付けることの
できる小形の走査盤を構成するように、かかる装置の電
気光学的構成部材を単一プリント回路盤に取り付けるこ
とにある。本発明の更に他の目的は、最も重い装置構成
部材をハウジング内に該部材のほぼ重心において緩衝取
付けすることにある。本発明の更に他の目的は、整合の
目的に用いられたプリンタ回路盤が衝撃を受けたときに
たわんで光学的整合を乱すということを防止することに
ある。本発明の更に他の目的は、種々の構成のハウジン
グ内に取り付けることができ、且つ遠隔端末装置に接続
して知能端末を構成することのできる単一の小形の走査
盤を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

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

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

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

この装置はまたセンサ手段、例えば１つまたは複数の
ホトダイオードを備え、反射レーザ光の戻り部分の可変
光強度を視野にわたって検出し、及びこの検出された可
変光強度を示す電気信号、一般にはアナログ信号を発生
するようになっている。

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

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

デコード／制御電子回路が、常にではないがしばし
ば、前記ハウジング内に設けられている。しかし、この
回路はハウジングから離れて遠くに配置される場合もあ
る。この回路は、デジタル化信号を前述のデータにデコ
ードするように、記号の間違いのないデコードを測定す
るように、及び記号の間違いのないデコードが測定され
たら記号の読み取りを終了するように働く。読取はアク
チュエータの作動によって開始される。このアクチュエ
ータは、一般にはハウジングに設けられている手動式ト
リガ手段であり、光源手段、走査手段、センサ手段、信
号処理手段、及びデコード／制御手段に作動的に接続さ
れ、これらを作動させるように働く。このトリガ手段は
各記号に対して順々に１回作動させられる。

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

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

本発明の他の態様においては、手持ち形ヘッドが地面
に落下して外力を受けた場合に光学整合取付具がたわむ
ことを防止するようにしてある。レーザダイオード、光
学手段、センサ手段、及びダイオードのためのヒートシ
ンクは、共同して、重心を有する光学組立体を構成す
る。走査モータは走査組立体の一部であり、これも同様
に重心を有す。光学組立体と走査組立体との間の光学的
整合は、これら組立体によって支持されてこれら組立体
間に延びる薄いプリント回路盤によって提供される。こ
の回路盤は薄く且つ比較的たわみやすいので、２対の緩
衝取付体を設け、前述組立体をヘッドに対して緩衝取付
けする。各対の緩衝取付体は、それぞれの組立体のそれ
ぞれの重心をほぼ通って延びる軸に沿って整列してい
る。前記組立体をそのそれぞれの重心を通ってヘッドに
直接緩衝取付けすることにより、これら組立体の最も重
い構成部材、例えば走査モータ及びヒートシンクは、各
対の緩衝取付体が整列しているそれぞれの軸の回りで回
転しようとしなくなる。ハウジングは捻じれず、プリン
ト回路盤はたわまず、これにより、前記組立体は光学的
整合状態に確実に保持されるようになる。

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

〔実施例〕

第１図ないし第４図について説明すると、レーザ走査
ヘッド10は、軽量（約0.454kg（１ポンド）未満）の、
流線形の、手持ち形の、完全可搬式の、操作容易の、腕
及び手首疲労なしのものであり、レーザ操作装置におい
て用いるために使用者による完全支持が可能であり、記
号を読み取り、操作し、及び／又は解析するように働
き、記号の読取り前または読取り中に、使用者によって
各記号に順々に狙いをつけられる。本明細書において用
いる「記号」なる用語は、利用される光源、例えばレー
ザの波長において相異なる光反射特性を有する相異なる
部分から成る指標を含む。この指標は、遍在する万国製
品コード（UPC）記号、または白黒の工業記号、例えば
コード39、コダバール、５中２インタリーブ（Code 39,
Codabar,Interleaved 2 of 5）、等の任意のものを含
む。この指標はまた、任意の英文字及び／又は数字であ
ってもよい。「記号」なる用語はまた背景分野に配置さ
れた指標を含み、この指標、または少なくともその一部
は、背景分野に対するものとは異なる光反射特性を有
す。後者の定義において、記号の「読取り」はロボット
工学及び物体認識の分野において特に有益である。

第１図について説明すると、ヘッド10は、断面ほぼ矩
形状であってハンドル軸に沿って長く伸びるハンドル部
12と、ほぼ水平に伸びるバレルまたは本体部11とを有す
るほぼガン形のハウジングを備えている。ハンドル部12
の断面寸法及び全体的大きさは、使用者の手に都合よく
適合して支持されるようになっている。本体及びハンド
ル部は、合成プラスチック材料のような軽量、可とう
性、耐衝撃性、自己支持性の材料で作られている。この
プラスチック製ハウジングは、好ましくは、射出成形さ
れたものであるが、真空成形または吹出し成形したもの
であってもよく、内部空間を形成する肉薄の中空シェル
を形成している。その容積は約819cm²（50立法インチ）
程度以下であるが、用途によっては約410cm²（25立法イ
ンチ）程度以下である。これらの値は本発明を限定する
ものではなく、ヘッド10の総体的な最大の大きさ及び容
積の概略を示すものである。シェルは、ほぼ垂直の接合
線12cに沿って突き合わさる２つのハウジング部12a、12
bで形成されている。

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

手動式の、好ましくは押込み式のトリガ13が片持ばり
式弾性アーム13a上に取り付けられ、前方へ向く領域内
でヘッドに対して移動するようになっている。前記前方
へ向く領域は、ハンドルと本体部とが付き合わさってい
る領域であり、また、使用者が使用位置においてハンド
ル部を握るときに使用者の人差し指が通例横たわる領域
である。下面壁11dは下面開口部を有し、ハンドル12は
前方へ向くスロットを有し、トリガ13はこのスロットを
通って突出し且つ移動させられるようになっている。ア
ーム13aの一方の端部はトリガスイッチ25上に横たわ
り、トリガ13を押し込むと開放状態から閉鎖状態へ切り
換えられるようになっている。

窓14がノーズの定位置に設けられている。この窓は透
光性であり、レーザ光がヘッドの内部から外部へ、及び
外部から内部へ通過することができる。

可とう性の、余り太くない、自由に曲がるコイル形電
気ケーブル15が、ヘッド10とレーザ走査装置の残りの構
成部材とを接続している。その作動については後で詳細
に説明する。

後述するように、複数の構成部材がヘッド内に取り付
けられている。そのうちの少なくとも若干は、制御マイ
クロプロセッサにより、直接的にまたは間接的にトリガ
13によって作動させられる。ヘッド構成部材のうちの一
つはレーザ光源（第３図、第４図）、例えば半導体レー
ザダイオード33である。このレーザ光源は、トリガ13に
よって点灯させられると、前述したように、入射レーザ
ビームを発生伝播させる。その光は、前述したように、
人間の目に最少限界的に可視である。この放射ビームの
波長は約670nmから約680nmまでの範囲内にある。この放
射レーザダイオード・ビームは高度に発散性であり、ビ
ーム伝播の縦方向と平行及び垂直の相異なる平面内で種
々に発散し、非半径方向対称的、即ちアナモルフィック
であり、そして楕円形のビーム横断面を有す。このダイ
オードは連続波型またはパルス型である。このダイオー
ドは低い電圧（例えば直流12Vまたはそれ以下）を必要
とし、この電圧は、ヘッド内に設けられている電源レギ
ュレータ及び電池（直流）電源、またはヘッドに着脱自
在に取り付けられている付属の再充電式電池パック組立
体、またはヘッドから外部電源（例えば直流電源）に接
続されているケーブル15内の導電体によって与えられ
る。種々の波長のレーザ光を放射するダイオードも本発
明の範囲内にある。

第８図に詳細に示すように、光学組立体30が、薄い可
とう性プリント回路盤16上に取り付けられており該回路
盤に対して調節可能に位置決めされ、放出されたレーザ
ビームを修正して第１の光学路21a、21cに沿って基準平
面へ導くようになっている。前記基準平面は、ヘッドの
外部に、前面壁11aと接触している記号を読み取るため
にノーズに、または前面壁11aとの接触から離れている
記号を読み取るためにノーズの前方に配置される。基準
平面は、放射レーザビームが伝播する縦方向に対してほ
ぼ垂直に配置される。読み取るべき記号を、基準面の近
くに、該基準面の一方の側にまたは反対の側に位置させ
る。即ち、光学的に修正されたレーザビームの被写体深
度内、及びヘッドに対して計った作動距離の範囲内のど
こかに位置させる。レーザビームは、記号から、１つの
方向に鏡面成分として、及び多くの方向に散乱成分とし
て反射する。前記散乱レーザ光のうち、第２の光学路21
c及び21bに沿って記号からヘッドへ向かって戻る部分
を、本明細書においては、戻り部分という。この部分も
使用者に対して最少限界的可視性である。

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

光学組立体は、更に、側面壁部46の内部空間内に第１
の光学路中に配置されており放射レーザビームを基準面
に合焦させるために絞りとともに働く合焦レンズ32、例
えば平凸レンズを有す。開口絞り45はレンズ32のどちら
の側に配置されていてもよいが、下流側に配置されてい
ることが好ましい。バイアスかけ手段または引っ張りコ
イルばね47が光学筒内に配置されており、このコイルの
一端部はダイオードのケーシング部に押しかかり、コイ
ルの他端部はレンズ32の平面側に押しかかっている。こ
のばねはレンズを阻止壁部に向かって一定に押してお
り、これによりレンズを開口絞りに対して固定配置させ
ている。レンズ及び開口絞りは、鏡筒が縦方向に移動す
ると、連動的に移動する。側面壁部は、当初は、光学筒
を境界付けする内周壁内に、これとねじ山を噛み合わせ
てまたは滑動的に受け入れられ、そして、レンズと開口
絞りとの間の、及びレンズとダイオードとの間の所望の
縦方向間隔が得られると、例えば接着剤または締め付け
により、そこに固定される。側面壁部と光学筒の内周壁
との間の縦方向移動は、レンズ及び開口絞りに対する調
節可能な位置決め手段であり、ダイオードに対するレン
ズ及び開口絞りの所定位置固定は、レンズ及び開口絞り
をダイオードからの所定間隔に固定的に配置する手段で
ある。

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

光学組立体は光学ブロック50を有し、このブロックの
前方部分52及び後方部分54は、協同して、ダイオード3
3、光学筒34、鏡筒35及び前述の構成部材が収容されて
いる内部空間を境界付けしている。ヒートシンク31がダ
イオードと熱的に密接接触して取り付けられ、該ダイオ
ードから熱を伝導して逃がすようになっている。少なく
とも１つのねじ山付き部材56を有する昇降調節手段が、
ヒートシンク及び後方部分54にそれぞれ形成された整合
穴を、すきまをもって、通過し、前方部分52に形成され
たねじ山付き穴にねじ込まれている。光学ブロック内に
その前方及び後方部分間に薄い可とう性の軟弱区域を設
けることにより、ヒンジ58が形成されている。前方部分
52はアンカー59によって回路盤16上に定置的に取り付け
られている。ダイオード、光学筒、鏡筒及びこれに収容
されている構成部材は後方部分上に取り付けられてこれ
とともに移動するようになっている。部材56を、部材56
が沿って延びる軸のまわりでいずれかの周辺方向に回転
させると、後方部分及びその上に支持されている全ての
構成部材は、定置的前方部分に対してヒンジ58のまわり
で角度的に移動させられ、これにより、すきま通路60を
通ってブロック50から出て来る放射光りビームを上げ下
げする。前記すきま通路は、ビームを、その角度的調節
範囲にわたって、阻止することのないような寸法に作ら
れている。

通路60を通過するレーザビームは、光学組立体によ
り、ヘッド内の通路21aに沿って、ほぼ平面状の走査ミ
ラー19bへ後方へ導かれて該ミラーから反射される。走
査ミラー19bは、これに入射するレーザビームを、通路2
1cに沿い、前方へ向くレーザ光透過性窓14を通して記号
の方へ前方へ反射する。第５図に詳細に示すように、記
号100が基準平面102の近くに設けられている。この記号
は、バーコードの場合には、縦方向に沿って互いに間隔
をおく一連の垂直バーから成る。レーザビームのスポッ
トをこの記号上に合焦させる。後述するように、レーザ
ビームを記号の全てのバーを長さ方向に横切って掃引さ
せるように走査ミラーを往復且つ反復的に横に振動させ
ると、線形走査が生ずる。全てのバーが掃引されるなら
ば、線形走査はバーの高さに沿う何処にあってもよい。
線形走査の長さは読み取るべき最も長い記号の長さより
も長い。本例においては、線形走査は基準平面において
76.2mm（３インチ）程度である。

走査ミラー19bは、走査手段、好ましくは米国特許第
4,387,397号に図示且つ記載されている型の高速走査モ
ータ上に取り付けられている。この米国特許の内容は本
明細書に参照として記載してあり、且つ本願の一部とな
っている。本願の目的としては、走査モータ24は出力軸
104を有しており、この軸に支持ブラケット19が固定さ
れている、ということだけでよい。走査ミラーはこのブ
ラケット上に取り付けられている。モータは、軸を、交
互の周辺方向に、所望の大きさ、一般には360°未満の
弧長にわたって、１秒当たり複数の振動がある程度の速
度で、往復且つ反復的に振動させるように回転させられ
る。本実施例においては、走査ミラー及び軸は連動的に
振動し、これにより、走査ミラーはこれに入射するレー
ザダイオードのビームを、基準平面における約32°の角
度的距離または弧長にわたって、且つ１秒当たり約20走
査または40振動の速度で、反復走査する。

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

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

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

走査ミラー及び集光ミラーは、本実施例においては、
一体構造のものであるが、走査ミラーは、前面表面仕上
げして銀めっきされた別個の凹面ミラー上に、正しい位
置及び角度に、接着剤付けまたは成形された別個の小形
の平面状ミラーであってもよい。凹面集光ミラーは、レ
ーザ光の戻り部分を集めてこれをホトダイオード上に合
焦させる役をなす。

ヘッド内にはまた、回路盤16に取り付けられた種々の
分岐電気回路が取り付けられている。例えば、回路盤16
上の信号処理手段は、センサによって発生されたアナロ
グ電気信号を処理し、及びデジタル化ビデオ信号を発生
するという働きをなす。記号を記述するデータはこのビ
デオ信号から引き出される。この目的のための適当する
信号処理手段が米国特許第4,251,798号に記載されてい
る。回路盤16上の部材39が走査モータのための駆動回路
を構成する。この目的のための適当するモータ駆動回路
が米国特許第4,387,297号に記載されている。回路盤16
上の部材40は、入って来る電圧をレーザダイオードを賦
勢するのに適当する電圧に変換するための電圧コンバー
タである。米国特許第4,251,798号及び第4,387,297号の
全体的内容は、本明細書に参照として記載してあり、本
願の一部となっている。

一実施例においては、このデジタル化ビデオ信号はケ
ーブル15に沿ってデコード／制御手段101へ送られる
（第４図）。このデコード／制御手段は、デジタル化ビ
デオ信号をデジタル化デコード済み信号にデコードする
働きをなし、このデジタル化デコード済み信号から、記
号を記述する所望のデータが、ソフトウェア制御プログ
ラム内に含まれているアルゴリズムに従って、得られ
る。デコード／制御手段は制御プログラムを保持するた
めのPROM、一時的データ記憶のためのRAM、及びPROM及
びRAMを制御するための制御マイクロプロセッサを有
す。デコード／制御手段は、記号の間違いのないデコー
ディングが何時得られたかを測定し、そして、この記号
の間違いのないデコーディングの測定がなされると、記
号の読取を終了する。読取の開始はトリガを押すことに
よってなされる。デコード／制御手段はまた、トリガに
よって開始されたときのヘッド内の作動可能部材の作動
を制御するための、及び、読取が自動的に終了したとい
うことを例えば制御信号を指示ランプ36、37へ送ってこ
れを点灯させることによって、使用者に通信するための
制御回路を有している。

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

他の実施例においては、デコード／制御手段及びロー
カルデータ記憶手段はハンドル部内の他のプリント回路
盤27に取り付けられており、読み取られた多重デコード
済み信号を記憶する。ここに記憶されたデコード済み信
号は、遠隔ホストコンピュータへアンロードすることが
できる。ローカルデータ記憶手段を設けることにより、
記号の読取中のケーブルの使用を排除することができ
る。これは、ヘッドを可及的自由に操作可能にする際に
極めて望ましいことである。また、ビーパ28が回路盤27
に自由選択的に取り付けられ、これにより、使用者は、
記号が何時間違いなく読み取られたかをハンドル内のポ
ート29を通じて聞くことができる。

光学ブロック50、ヒートシンク31、レーザダイオード
33、及びその付属の光学装置を含む、回路盤16の前端部
にある組立体は、光検出器、即ちホトセンサ17とともに
重心を有し、この重心は、前部緩衝取付23b、23dが沿っ
て延びる軸と共直線性である軸にほぼ沿って延びる（第
２図参照）。走査モータ24、ブラケット19上の集光及び
走査ミラー、アーム20、ダイオード22a、並びに受信器2
2bを含む、回路盤16の後端部にある組立体も重心を有
し、この重心は、後部緩衝取付23a、23cが沿って延びる
軸と共直線性である軸にほぼ沿って延びる。ヘッド内の
最も重い構成部材、即ちヒートシンク及び走査モータを
これら緩衝取付軸の上またはその近くに配置することに
より、ヒートシンク及び走査モータが緩衝取付軸のまわ
りで回転しようとする傾向が最小となり、従って、ヘッ
ドが落下した場合、ヘッドが捻じれようとする傾向並び
に光学及び走査組立体が光学的整合から外れようとする
傾向が妨げられる。

第10図はプリント回路盤16並びにこれに取り付けられ
た前述の光源手段、光学手段、走査手段、センサ手段及
びアナログ・ディジタル信号処理手段を示すものであ
る。これら部材は、共同して、事実上任意の形状のハウ
ジング内に、例えば第４図に示す手持ち式ガン形ヘッド
10内に、単一体として取付可能な走査盤またはモジュー
ルを構成している。トリガアーム13a及びトリガスイッ
チ25を省くことにより、その結果のモジュールは、第10
及び第11図にそれぞれ示すハウジング202及び226のよう
なワークステーションに取り付けることができるものと
なる。平形リボンケーブル218が、回路盤16上の電気部
材へ及びこれから電気信号を運ぶ。

ハウジング202は、半硬の曲げ可能な形状保持アーム2
04の一端に取り付けられ、その反対端部は、カウンタ上
面のような支持面に取り付けられ、可搬式独立ワークス
テーションを構成している。デコードモジュール101は
基台206の内部に取り付け可能である。ケーブル218はア
ーム204の内部を通っている。電気ケーブル208が基台20
6を金銭登録機型端末装置210に接続している。この端末
装置は、走査中の記号を記述するデータを含む情報を操
作員に表示するためのディスプレイ212、走査中の記号
を記述するデータを含む情報を操作員が手作業で入力す
ることを可能ならしめるキーボード214、現金を保持す
るための引出し219、走査中の記号が記載されている物
品の購入についての情報を記録し及びその領収証を客に
渡すための紙テープ、基台206またはヘッド、即ちハウ
ジング202内に取り付けられている電池に電力を再充電
するための充電器222、デコードモジュール101（デコー
ドモジュールが基台206またはヘッド202部内に配置され
ていない場合）、及びローカルデータ記憶手段27（ロー
カルデータ記憶手段が基台206またはヘッド202の内部に
配置されてない場合）を有している。端末装置内に記憶
されているデータはコネクタ224を介してホストコンピ
ュータ103にアンロードされる。第11図に示す全体的設
備は総合端末装置として知られている。アーム204を、
運動の多重自由度をもって操作し、励起用レーザビーム
を記号に当てること、及び／又は戻り反射光を記号から
集光することを確実にすることができる。

第12図に示す総合端末装置は同じ金銭登録機210を有
している。ハウジング226はベル形またはランプ形であ
る。アーム204の反対端部はどの基台にも接続されず、
金銭登録機210に直接接続されている。第12図の総合端
末装置は永久的走査設備として企図されたものである。

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

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

即ち、第13図に示すように、端末装置230は人の手の
ひらに入る大きさであり、走査モジュール200が取り付
けられている手持ち形ヘッド232に作動的に接続されて
いる。導体手段218がケーブル234を通っており、その一
端をヘッドに接続させ、反対端部を、端末装置230に対
するコネクタ236に着脱自在に接続させている。端末装
置230は、データ及び／又は制御機能を入力するための
キーボード238、ヘッド232によって読み取られたデータ
またはキーボード238を介して入力されたデータを表示
するためのディスプレイ240、ヘッド232によって読み取
られたデータまたはキーボード238を介して入力された
データを記憶するためのローカルデータ記憶装置242、
バッテリバックアップ付きの充電器244、及び記憶装置2
42内のデータをホストコンピュータへダウンロードする
ためのデータ転送コネクタ248を有す。

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

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

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

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるレーザ走査ヘッドの正面図、第
２図は第１図の２−２線に沿う垂直断面図、第３図は第
２図の３−３線に沿う横断面図、第４図はレーザ走査装
置の他の構成部材に接続されて使用中である第１図のヘ
ッドの正面斜視図、第５図は第１図のヘッドによって放
射されたレーザビームの種々の横断面を示す斜視図、第
６図は第３図の光学組立体の一部の上面図、第７図は第
６図の光学組立体の側面図、第８図は第３図の光学組立
体の拡大断面図、第９図は第２図の９−９線に沿う拡大
断面図、第10図は本発明にかかる走査盤の側面図、第11
図は本発明にかかる総合端末装置の一実施例の側面図、
第12図は本発明にかかる総合端末装置の他の実施例の側
面図、第13図は本発明にかかる総合端末装置の更に他の
実施例の側面図である。 10……走査ヘッド、15、208、234……電気ケーブル、1
6、27……プリント回路盤、17……ホトセンサ、19a……
集光ミラー、19b……走査ミラー、22a、33……レーザダ
イオード、30……光学組立体、31……ヒートシンク、32
……合焦レンズ、45……開口絞り、101……デコード／
制御手段、202、206……ハウジング、204……アーム、2
12、240……ディスプレイ、214、238……キーボード、2
30……端末装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハワード エム 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 11720 サウス セトーケット リン ストリート ８

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相異なる光反射率の部分を有する標識を読
   み取るためのレーザ走査装置に用いるための走査モジュ
   ールにおいて、 （ａ）単一プリント回路盤と、 （ｂ）レーザビームを放射するため、前記回路盤上にあ
   る光源手段と、 （ｃ）前記レーザビームを標識に対して光学的に形成し
   て導くため、前記回路盤上にある光学手段と、 （ｄ）前記回路盤上にあるセンサ手段とを備え、前記セ
   ンサ手段は、視野を有し、及び前記標識から反射する可
   変強度の光を示す電気的アナログ信号を発生するように
   働き、更に、 （ｅ）前記アナログ信号を前記標識を示すディジタル信
   号に変換するため、前記回路盤上にある信号処理手段
   と、 （ｆ）前記標識を横切る走査において前記レーザビーム
   及び前記視野のうちの少なくとも一つを走査するため、
   前記回路盤上にある走査手段と、 （ｇ）前記ディジタル信号を前記回路盤から遠くへ伝導
   するため、前記回路盤上にある伝導手段とを備えて成る
   走査モジュール。