JPH06509891A - 光学目標を捕捉するためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 光学目標を捕捉するためのシステム及び方法ｌ　発明の分野 この発明は光学的に符号化されたラベルの光学的読み取りの分野に、特に、その ような光学的に符号化されたラベル上に置かれた捕捉目標（ａｃｑｕｉｓｉｔｉ ｏｎ　ｔａｒｇｅｔ）を認識するためのシステムに関するものである。

２　関連技術の説明 シツピングあるいは輸送される商品、種々の部品、手紙、パッケージ、コンテナ 、及びその地間様の物品を、その発送地、フライト番号、目的地、名前、価格、 側口番号に関する情報及びその他多くの情報によって識別する必要がしばしばあ る。別のケースでは、そのような物品に貼られたラベルにプリントした符号化さ れた情報を読み取ることにより、売上数と在庫数の計算及び電子キャッシュレジ スタの動作を自動化させることができる。

このような符号化ラベルを用いる別の応用例には、郵便、小包、手荷物等の自動 経−路指示・分類、及び製造工程における原材料あるいは部品上への製造に関す る指示を記載したラベルの貼付がある。この種の物品用のラベルは、通常は、バ ーコードが付されている。そのバーコードの１つは万国製品コードである。この 分野では、他にも多くのバーコードシステムが知られている。

通常、商業的に利用可能なバーコードシステムは、次第にサイズが小さくなって きているラベル上に、より多くの情報を符号化したいという今日の増大している 要求に応えられる充分なデータ密度を持っていない。種々のバーコードシステム において、データ密度を高めるためにバーの全体的なサイズと間隔と小さくする 試みがなされたが、この問題を解決できなかった。０．１２７ｍ＋ｎ　（５ミル ）以下の間隔で配置された、互いにコントラストを有するバーを含むバーコード を検出するに充分な解像度を有する光学スキャナは、このような寸法のビット符 号化されたバーを解像するために必要な光学装置が精巧になるために、通常、製 造することが経済的に実効不可能である。さらに、ラベルの印刷時に必ず要求さ れる厳しい公差のために、このようなラベルを提供することは非常に困難である 。

上記に代えて、多量のデータを収容するために、非常に大きなバーコードラベル が提供されたことがある。しかし、多量のデータを収容するに充分な大きさのバ ーコードは、コンパクトではないので小さな物品に貼付することができない。も う一つの重要なファクタはラベルの素材、例えば紙のコストである。小さなラベ ルは大きなラベルよりも紙のコストが少ない。このコストは、取扱いの量か大き い場合には重要なファクタである。従って、大きなバーを用いたラベルは費用が かかり過ぎる。

バーコードに代わるものとしては、円形フォーマット、例えば、１９７１年　１ 月　５日付けでメルビン（Ｍｅｌｖｉｎ）民地に付与された米国特許第３．５５ ３．４３８号「マーク検出システム（Ｍａｒｋ　Ｓｅｎｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ 　）　Ｊに記載されているような、放射状に配置された横状コード素子を用いた もの、あるいは、１９７６年７月２７日付けでマドックス（Ｍａｄｄｏｘ）民地 に付与された米国特許第３．９７１．９１７号「ラベル及びラベルリーダ（Ｌａ ｂｅｌｓ　ａｎｄ　Ｌａｂｅｌ　Ｒｅａｄｅｒｓ）Ｊ及び１９７５年１０月２８ 日付けでノッカート（Ｋｎｏｃｋｅａｒｔ）民地に付与された米国特許第３．９ １６．１６０号「自動読み取りシステム用符号化ラベル（Ｃｏｄｅｄ　Ｌａｂｅ ｌ　Ｆｏｒ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｒｅａｄｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）Ｊに記載さ れているような白黒のビット符号化された同心リング、１９８１年８月２５日付 けでマサヵズ（Ｍａｓａｋａｚｕ）民地に付与された米国特許第４．２８６．１ ４６号「符号化ラベル及びその符号化ラベルのためのコードリーグ（Ｃｏｄｅｄ 　Ｌａｂｅｌ　ａｎｄ　Ｃｏｄｅ　Ｒｅａｄｅｒ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｃｏｄｅｄ 　Ｌａｂｅｌ）　Ｊに記載されているようなデータ符号化された正方形または長 方形の行列からなる格子（グリッド）、１９８７年１月　６日付けでバクストン （Ｂｏｘｔｏｎ）民地に付与された米国特許第４．６３４．８５０号「クワッド ・デンシティ・データ・システム（ＱｕａｄＤｅｎｓｉｔｙ　Ｄａｔａ　Ｓｙｓ ｔｅｍ）Ｊに記載されているような規則的に間隔をおいて配置されたグリッドを 形成するセルに配置された微視的なスポット、及び、１９８４年１２月１８日付 けでポックホールト（Ｂｏｃｋｈｏｌｔ）民地に付与された米国特許第４．４８ ８．６７９号「コード及び読み取りシステム（Ｃｏｄｅ　ａｎｄ　Ｒｅａｄｉｎ ｇ　５ｙｓｔｅ＋ｅ）　Ｊに記載されているようなドツトあるいはエレメントか らなる高密度で詰め込まれた多色デ−夕領域がある。

上述した例に記載されているコード化システム及びこの技術分野で知られている 他のコード化システムの中の幾つかのものは、例えば、符号化円形パターン及び 長方形または正方形ボックスからなるグリッドの場合のように、本来、データ密 度に欠陥がある。一方、上述した微視的なスポットあるいは多色素子からなるグ リッドの場合では、上記システムは特殊な方向付は及び搬送手段を必要とし、従 って、その使用は高度に制御された読み取り環境に限定されてしまう。１９８９ 年１０月１７日付けでチャンドラ−（Ｃｈａｎｄ　１ｅｒ）民地に付与された米 国特許第４．８７４゜９３６号「六角形情報符号化物品、方法及びシステム（Ｈ ｅｘａｇｏｎａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｃｏｄｉｎｇ　Ａｒｔｉｃｌ ｅ、　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ＳｙｓＬｅｍ）Ｊ及び１９９０年１月２３日付 けで同じくチャンドラ−民地に付与された米国特許第４．８９６．０２９号「多 角形情報符号化物品、方法及びシステム（Ｐｏｌｙｇｏｎａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａ ｔｉｏｎＥｎｃｏｄｉｎｇ　Ａｒｔｉｃｌｅ、　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　Ｓｙ ｓｔｅｍ）　Ｊには、稠密に詰め込まれた情報を記憶し、どの方向にでも高速で 読み取ることができる情報符号化多角形を記憶するラベルが開示されている。チ ャンドラ−氏のシステムにおけるラベルは目標（ｔａｒｇｅｔ）捕捉（ａｃｑｕ ｉｓｉｔｉｏｎ）のために同心リングを用いている。例えば、チャンドラ−氏に よって教示されたシステムのようなシステムは、困難な動作状況においてラベル 上の捕捉目標の同心リングの存在を検出しなければならない。

最近のコンベヤシステムには、ベルト幅が９１．４４〜１２１．９２ｃ　ｍ　（ ３〜４フィート）で、ベルト速度が２．５４ｍ（１００インチ）７秒以上という ようなコンベヤを持ったものがある。このコンベヤは、情報符号化ラベルが貼付 された種々の高さのパッケージを搬送する。従って、光学システムや復号システ ムが目標を捕捉して、これらの高速で移動するパッケージ上のデータ符号化ラベ ルを読み取ることは非常に困難なことがある。そのような状況においては、例え ば、チャンドラ−民地によって教示されたリングを用いたラベル像を、光学スキ ャナが捕捉することだけでも困難である。ラベル像は、一旦捕捉される、即ち、 識別されると、コンベヤシステムにおけるパッケージに対する次の作業が開始さ れる前、しばしば１秒の何分の１の間に、正確に復号されねばならない。このよ うな問題のために、コンベヤベルト全体の走査が出来るように設置された光学ス キャナの視野内にデータ符号化ラベルが存在することを検出してそれを知らせる ための簡単で、動作速度が早くかつ低価格の手段を提供する必要が生した。

チャンドラ−民地教示の同心リング以外の捕捉目標を有するデータアレーがこの 技術分野で知られている。例えば、１９７０年５月１９日付けでウェルダン（Ｗ ｅｌｄｏｎ）氏に付与された米国特許第３．５１３．３２０号「物品上に配置さ れた複数の色を検出する物品識別システム（Ａｒｔｉｃｌｅ　１ｄｅｎｔｉｆｉ ｃａＬｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　Ｐｌｕｒａｌｉｔｙ　ｏｆ 　Ｃｏ１ｏｒｓ　Ｄｉｓｐｏｓｅｄ　ｏｎ　ａｎ　Ａｒｔｉｃｌｅ）Ｊ　、及び １９７９年９月７日付けでアキムラ（Ａｋｉｍｕｒａ）氏に付与された米国特許 第３．６０３．７２８号「パターンを用いた位置及び方向検出システム（Ｐｏｓ 　ｉ　Ｌｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔ ｅｍ　Ｕｓｉｎｇ　Ｐａｔｔｅｒｎｓ）Ｊに記載されているような、リング以外 の、例えば、正方形、三角形、六角形、それらの多数の変形からなる同心幾何学 模様がある。また、１９７７年９月１９日付けでアキムラ氏他に付与された米国 特許第３．６９３．１５４号「微小物体の位置と方向を検出する方法（Ｍｅｔｈ ｏｄ　Ｆｏｒ　Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｐｏ５ｉＬｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｉ ｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｒ　ａ　Ｐｉｎｅ　０ｂｊｅｃｔ）」、及び、１９７４年４ 月２日付けでエイカー（Ａｉｋｅｒ）氏に付与された米国特許第３．８０１．７ ７５号「物体を識別するための方法と装！ｉｆ（Ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　Ａｐｐ ａｒａｔｕｓ　ｆｏｒ　Ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ　０ｂｊｅｃｔｓ）Ｊには、識 別標識及び位置標識として、同心円からなり、光学的に走査される物品に固定さ れる記号を用いたシステムが記載されている。

しかし、このエイカー氏のシステムは、データ領域とその位置の識別のために２ つの別々の記号を用いており、従って、ラベルの印刷及び記号の検出に必要な論 理回路がより複雑になってしまうと同時に、それに付属するデータ領域のデータ 搬送容量が減少してしまう。さらに、２つの記号を用いると、一方に損傷が生し た場合、データ領域の位置を見出すこと及び、それに伴う、データ領域からの情 報の再生の能力に問題が生してしまう。後者のシステムにおいては、限定された データ搬送能力しが持たないデータ符号化された直線的なマークを有するデータ トラックの両端に位置及び向きに関するマークが別々に用いられている。しかし 、これらのシステムの欠点は２つの別々の記号を必要とする点である。第１の記 号は像を捕捉（アクワイヤ）するために必要なものであり、第２の記号は像の向 きをめるために必要なものである。

また、従来のラベル捕捉システムでは、捕捉目標の信号レベルの特徴付けが固定 されているので、光学センサのディジタル信号出力を位置記号及び向き記号の両 方を表す予め定められたビットシーケンスとマツチングさせるプロセスを行うと 、読み取りにエラーが生じることがある。

前述した種々のシステムは、通常、ビデオ信号出方を生成することができる光学 センサで走査される。ビデオ出力信号は、データアレーから反射された光の強度 の変化に対応し、従って、走査された記号の位置と向きを表す。このようなシス テムのビデオ出力は、ディジタル化されると、予め定められたビットパターンに 整合するある特定のビットパターンを持つ。この形式の一般的なビットパターン は単純な高調波（ｈａｒｍｏｎｉｃ）である。ディジタル及びアナログ領域の両 方において、高調波の存在を検出することは周知である。しかし、ディジタルデ ータ捕捉用の高速光学システムにおいては、目標の認識は、例えば、電話のプソ ンユボタンダイヤリングを識別するために用いることのできる時間よりも遥に短 い時間で行わなければならない。従って、通常の光学的捕捉目標の光学的走査に よって生じる高調波を、捕捉目標が実際に走査される時間しか持続しない信号か ら信頼性をもって識別するためのシステムを堤供することが望ましいであろう。

メルビン氏に付与された米国特許第３．５５３．４３８号には、中心に配置され た一連の同心円からなる捕捉目標を有する円形データアレーが開示されている。

この捕捉目標は、ラベルの位置を検出するために光学走査装置が用いることので きる像を提供する。さらに、メルビン氏の捕捉目標では、ラベルの幾何学的中心 とデータアレーの幾何学的中心をめることが可能である。これは、同心リング捕 捉目標の目玉構成を表すパルスパターンを認識する論理回路によって行われる。

しかし、バーコードの場合と同様、データアレーは限られたデータ容量しか持た ず、また、システムは直線及び円形走査処理の両方を必要とする。このようなデ ータ容量が限られたシステムに直線走査と円形走査の両方を用いると、従来のバ ーコードよりも幾らかデータ容量を多くしようとすると、望ましくない復雑さか システムに生じてしまう。

従って、非常に困難な状況において、光学走査システムが目標を捕捉することが 必要である。このような目標は走査領域内の種々の位置に現れ、かつ、急速に動 いていることがある。さらに、捕捉目標は光学走査装置から種々の距離に置かれ ている場合がある。例えば、パンケーノ上のラベルは、パッケージのサイズが変 動することにより、変動する距離の位置で走査される場合がある。

このために、光学走査装置によって供給される走査された捕捉目標を表すサンプ ルされたシーケンスに拡大が生じてしまう。捕捉目標が走査装置に近ければ近い ほど、大きく見え、サンプルシーケンスの周波数は低くなる。

調整可能な極と零を持つディジタルフィルタは高価でかつ複雑なので、拡大の量 が変化することによって生じる変動する周波数を検出することは困難な場合があ る。さらに、距離が変動することにより、捕捉目標を正確に走査するために、焦 点合わせを行う必要が生じる。

これらの問題に対する従来の解決法として、２つの一般的な解決法がある。焦点 合わせの問題に対するこの技術分野で知られている１つの解決法は、光学走査装 置から種々の距離にある捕捉目標の検出を可能とするに充分な焦点深度を用いる ことである。拡大の問題に対する通常の解決法は光学走査装置と捕捉目標との距 離を、拡大を防止するために、固定することである。

焦点合わせの問題を避けるために大きな焦点深度を用いることを教示している公 知例には、フエルダ−（Ｆｅｌｄｅｒ）氏に付与された米国特許第４．５４４． ０６４号［移動する物品に対する分配装置（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｉｎ５ ｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｅｃｅ　Ｇｏｏｄｓ）Ｊ　ｓ アラカー（＾ｃｋｅｒ）氏に付与された米国特許第３．８０１．７７５号［物体 を識別するための方法及び装置（Ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　 ｆｏｒ　Ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ　０ｂｊｅＣＬＳ）Ｊ　、ランド（Ｌｕｎｄ） 氏に付与された米国特許第３．５５０゜７７０号「物体の自動分類または記録の ための方法及びこの方法を実施するための装置（Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ａｕｔ ｏｍａｔｉｃ　Ｓ。

ｒｔｉｎｇ　ｏｒ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　ｏｆ　０ｂｊｅｃｔｓ　ａｎｄ　Ａｐ ｐａｒａｔｕｓ　ｆｏｒ　Ｃａｒｒｙｉｎｇ　Ｏｕｔ　ｔｈｅ　Ｍｅｔｈｏｄ） Ｊ　、及び、ライクライ（Ｓｚｉｋｌａｉ）氏に付与された米国特許第４．４５ ４．６１０号「パターンの自動分類のための方法及び装置（Ｍｅｔｈｏｄｓ　ａ ｎｄ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ＣＩａｓｓ ｉｆｉｃａＬｉｏｎ　ｏｒ　Ｐａｔｔｅｒｎｓ）Ｊがある。

捕捉目標と光学走査装置を固定距離にすることを教示する文献の例には、マドッ クス民地に付与された米国特許第３．９７１．９１７号「ラベル及びラベルリー ダ」、及びヘイフェリ（Ｈａｅｆｅｌｉ）民地に付与された米国特許第３．７５ ７゜０９０号「情報担体上に表示された情報の機械的読み取り及び認識（Ｍｅｃ ｈａｎｉｃａｌ　Ｒｅａｄｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｏｒ　Ｉ ｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｄｉｓｐｌａｙｅｄ　ｏｎ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　 Ｃａｒｒｉｅｒｓ）　Ｊかある。

隼尭合わせの問題と拡大問題の両方に対する解決法は、捕捉目標と光学走査装置 との間の距離を調整することである。ミラー（Ｍｉｌｌｅｒ）氏に付与された米 国特許第４．７７６゜４６４号にはこの形式の調整が示されている。しかし、こ の方法は、多数の、高さが大幅に異なり、急速に動き、かつ相互間隔が小さなパ ッケージを取り扱うには、機械的に困難である。

発明の概要 光学目標は、光学走査装置からの入力信号中の帯域内（ｉｎ−ｂｉｎｄ）目標周 波数に従って、光学走査システムにより捕捉される。光学走査装置からの入力信 号の帯域内エネルギレベル及び帯域外エネルギレベルの両方がめられる。これら ２つのエネルギレベルは比較され、この比較に従って目標の検出が決定される。

帯域内エネルギ（Ｉｎ−ｂａｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ）の最低閾値が、可能な検出を 確認するために必要とされる。入力信号は、光学走査装置によって走査される捕 捉目標の拡大の量が変動することにより、種々の周波数を持つ場合がある。従っ て、入力信号は、変動する拡大量のために種々の周波数として目標を表すであろ う。捕捉目標の拡大の量が変動するのは、走査装置と捕捉目標との間の走査距離 が変化するためである。

従って、フィルタまたは入力信号の中心周波数にある量のシフトを与えることに よって拡大に対する補償が与えられる。このシフトの量は走査距離に従って決め られる。

周波数のシフトは、ある固定された周波数において、ディジタル入力信号にディ ジタル−アナログ変換処理を施すことによって行われる。ディジタル−アナログ 変換器の出力はアナログ−ディジタル変換器に供給され、そこで、アナログ信号 は変化するりサンプリング周波数でリサンプルされる。このリサンプリング周波 数がサンプリング周波数と異なる時、フィルタの中心周波数を実効的にソフトさ せる。このようにする代わりに、リサンプルされた信号をバッファ処理し、再ク ロックしてもよい。

その場合は、入力信号の周波数が実効的にシフトされる。

周波数シフトの量を走査距離に応じて変化させるために、アナログーディノタル 変換器に供給されるリサンプリング周波数が、走査距離に応じて変化させられる 。種々のりサンプリング周波数と種々の走査距離との間の関係は、走査された捕 捉目標を表す種々の入力周波数が、単一の予め定められた基本周波数ヘシフトさ れるように選択することができる。

図面の簡単な説明 図１は、２進データを符号化するための３つの光学的特性を有する、連続して配 列された多角形を有する従来の光学的に読み取り可能なラベルであって、同心リ ングからなる捕捉目標が設けられているラベルの平面図、図２は、図１の光学的 に読み取り可能なラベルの好ましい実施例内に設けられた従来の光学的に読み取 り可能な同心リング捕捉目標の平面図、 図３は、図１の光学的に読み取り可能なラベルの推奨実施例の同心リング捕捉目 標を捕捉するための、この発明による光学目標捕捉システムのブロック図、図４ は、図３の目標捕捉システムに捕捉目標を表すサンプルシーケンスを供給するた めの、この発明による光学的ラベル走査システムのブロック図、図５は、パッケ ージに付された図１の光学的に読み取り可能なラベルを走査領域を通して移動さ せるためのコンベヤベルトを含む、図４の光学的走査システムの一部の斜視図、 図６は、図４の光学的ラベル走査システムの走査光線を表す概略断面図、 図７Ａ及びＢは、図３の光学的目標捕捉システムのりサンプラまたは周波数シフ タの別々の実施例の詳細を示す図、 図８は、図３の光学的目標捕捉システムの部分の詳細ブロック図、 図９は、図３の光学的目標捕捉システムのデュアルフィルタ回路の詳細を示す図 、 図１０は、図３の光学的目標捕捉システムの別の部分の詳細なブロック図、 図１１は、図３の光学的捕捉システムのディジタル制御発振器の詳細を示す概略 図、 図１２は、図３の目標捕捉システム内の帯域内エネルギ検出器の詳細を示す図、 図１３は、図３の目標捕捉システム内の帯域外エネルギ検出器の詳細を示す概略 図である。

発明の詳細な説明 図１及び図２を参照すると、従来の光学的に読み取り可能なラベル４内に配置さ れた従来の同心リング捕捉目標２が示されている。同心リング捕捉目標２は中心 の円５と複数の同心リング３とによって形成されており、この発明の光学的走査 システムによって捕捉される。捕捉目標２、即ち、目玉２は、複数の同心リング ３からなり、好ましくは、光学的に読み取り可能なラベル４の中心に配置される 。

光学的に読み取り可能なラベル４の好ましい実施例では、同心リング捕捉目標２ の他に、約８８８個の多角形７あるいは情報符号化セルフが設けられている。８ ８８個の多角形７を有する光学的に読み取り可能なラベル４の大きさは、例えば 、約１インチ×１インチ（２，５４ｃｍＸ２．５４　ｃｍ　）である。多角形７ はこの発明の光学走査システムによって復号されるデータを表すものとすること ができる。しかし、当業者であれば、この発明のシステムが、任意の構成のデー タを有し任意の表面に付された捕捉目標に適用できることは理解されよう。さら に、この発明のシステムはデータを持った捕捉目標にも、データを持たない捕捉 目標にも適用できる。

１インチ×１インチの光学的に読み取り可能なラベル４の８８８個の多角形７は 、３３の水平の行と３０の垂直の列に配列されている。光学的に読み取り可能な ラベル４の各個別六角形７は、約１０分の８ｍｍの直径を有し、また、６辺以外 の辺を持った多角形とすることもできる。光学的に読み取り可能なラベル４の好 ましい実施例においては、光学的に読み取り可能なラベル４上の六角形７の密度 を最大にするために、六角形７は、それぞれ凹凸を持ち互いに重畳する垂直列中 に配列されており、一つおきの垂直方向に隔たった情報符号化六角形７が共線軸 を持っている。

捕捉目標２の同心リング３と中心の円５、及び多角形７は、これらに２以上の異 なる光学特性を付与するような方法により形成される。例えば、捕捉目標２の同 心リング３と中心円５、及び多角形７にコントラストを呈する色を付すことがで きる。これらの色には、例えば、白、黒、あるいは灰色がある。しかし、当業者 には、他のコントラストを呈する色を用いて捕捉目標２及び多角形７を形成して もよいことは理解されよう。この発明の走査システム中の電子−光学センサによ る識別を容易にするために、特定の色合いの白、黒及び灰色を選択して、最良の コントラストを得るようにすることができる。光学的特性が光学的に読み取り可 能なラベル４の白色領域と黒色領域の光学的特性のほぼ中間となるように、灰色 レベルを選択することが好ましい。

光学的に読み取り可能なラベル４は、表面、例えば、パッケージの表面に付され る個別のラベル４として形成できる。また、白色というような許容できる色の背 景が用いられている場合には、光学的に読み取り可能なラベル４を、別に作った ラベルを用いずに、パッケージの表面に直接印刷することができる。コントラス トを呈する色の各々に対して、制御された光学特性の背景を用いることが重要で あるから、別に作成したラベル４を用いることが好ましい。なぜなら、光学的に 読み取り可能なラベル４の背景は、ラベル４が別に作成されたものである場合の ほうが簡単に制御できるからである。

光学的に読み取り可能なラベル４の好ましい実施例のようなラベルは１９８９年 ＩＯ月１７日付けでチャンドラ−民地に付与された米国特許第４．８７４．９３ ６号［六角形情報符号化物品、方法及びシステム」、及び、１９９０年１月２３ 日付けでチャンドラ−民地に付与された米国特許第４．８９６．０２９号「多角 形情報符号化物品、方法及びシステム」に開示されている。この米国特許は両方 とも参照のために含められている。

前にも述べたように、同心リング捕捉目標２は、黒、灰色及び白のようなコント ラストを呈する色の中心の円５と複数の同心リング３とを含んでいる。同心リン グ捕捉目標２は、光学的に読み取り可能なラベル４の周縁部が破れたり、汚れた りあるいは損傷を受けたりした場合でも、その全体あるいは一部が損傷を受けた り破損したりしにくいようにするために、光学的に読み取り可能なラベル４の幾 何学的な中心部に配置することが好ましい。

同心リング捕捉目標２内の同心リング３の数としては種々あるが、６個の同心リ ング３が良好であることが分がっている。中心円５と６個の同心リング３で構成 された捕捉目標２がその中心を通って光学走査装置によって走査されると、１１ 個の半サイクルからなる高調波サンプルソーケンスか生成される。個々の同心円 ３を２回横切って走査が行われるが、その２回の各々において、１つの半サイク ルが生成され、また、中心円５が走査される時、１つの半サイクルが生成される 。

同心リング捕捉目標２の全体的な直径は、光学的に読み取り可能なラベル４の全 データアレーと等しいがあるいはそれより小さな任意の直径とすることができる 。例えば、同心リング捕捉目標２の面積は光学的に読み取り可能なラベル４の面 積の２５％とすることができる。好ましい実施例においては、同心リング捕捉目 標２は光学的に読み取り可能なラベル４の面積の約７％を構成する。

光学的に読み取り可能なラベル４の面積の中で同心リング捕捉目標２が占める部 分が大きくなれば、それだけ光学的に読み取り可能なラベル４に符号化できる情 報の量が減少するので、同心リング捕捉目標２は可能な限り小さいことが好まし い。

同心リング捕捉目標２の好ましい実施例では、目標２の最も外側のリング３の直 径を約７．５ｍｍにすると、１インチ平方の光学的に読み取り可能なラベル４上 に、目標２の周囲の多角形７のアレー中に符号化できる情報の量を過度に損なう ことなく、満足できる捕捉目標を形成することができる。同心リング捕捉目標２ の最も外側の同心リング３の外側境界線に接する完全でない多角形７は、この発 明のシステムの光学的に読み取り可能なラベル４内に情報を符号化する目的には 使用されない。

この発明のシステムを用いた検出に適した捕捉目標は、同心リング捕捉目標２の 形状以外の形状を採ることもできる。例えば、中心を異にするリング、同心の正 方形または中心を異にする正方形、螺旋、あるいは他の多角形を用いて、コント ラストを呈する同心図形の遷移部を形成するようにしてもよい。さらに、当業者 には、捕捉目１１１２を直線的に横切った時、電子−光学センサによる検出がし 易い予め定められた識別用遷移が光学的特性に生しるものであれば、別の任意の 幾何学的構成を用いてもよいことは理解できよう。ここで、螺旋は同心円の集合 ではないが、その螺旋のサイズ及び半径によっては、螺旋を用いて同心円の極め て近似したものを得ることができる。従って、当業者には、同心リング捕捉目標 ２の幾何学的構成以外の幾何学的構成を持った捕捉目標も、この発明のシステム 及び方法により捕捉できることは理解できよう。

同心リング３によって形成された捕捉目標２は、例えば、正方形あるいは六角形 よりも好ましい。なぜなら、このような同心リング捕捉目標２の中心を通る光学 走査により生成される信号は、走査がどの方向に行われても同し周波数を持つた めである。従って、同心リング捕捉目標２は回転には影響を受けない。このこと により、同心リング捕捉目標２の識別は他の幾何学的構成よりも容易になり、ま た、捕捉目標２の位置の識別を、電子−光学スキャナのアナログまたはディジタ ル出力を一次元捜査することにより行うことが可能となる。しかし、この発明の システム及び方法は、回転に影響されない捕捉目標と同様に、回転による影響を 受けるものにも実施できることは理解されよう。

別の実施例においては、この発明のシステムは、走査信号が解析される時に正確 さを増すために２次元捜査を行うようにすることができる。この走査はディジタ ル走査でも、アナログ走査でもよい。さらに、実質的に同じ幅の同心リング３の 代わりに異なる幅の同心リング３を用いてもよいし、また、同心リングの幅と異 なる直径を持った中心円５を用いることもできる。互いに幅が異なる同心リング ３がこの発明のシステムによって走査されると、異なる幅の同心リングが光学的 に走査される時、レーダチャーブに似た波形が生じる。このチャーブ波形は、実 質的に等しい幅の同心リング３を走査した時に生成される高調波波形とは異なる 。しかし、このチャーブ波形は、整合したフィルタを備えたこの発明の光学目標 捕捉システムｌＯと同様に、通常の技術によっても検出できる。

従って、ここに使用されている「同心リング」なる語には、円弧、完全なリング 、半円形をした部分的なリング、１８０°と３６０°の間を占める同心リングの 断片、幅の異なるリング、同心リングに近似する同心螺旋等の、コントラスト光 学特性を有する幾何学的形状も含まれる。

但し、これらの形状に限定されるものではない。これらの幾何学的形状は幅か同 じでも異なっていてもよく、また、中心を同じくしていても、異にしていても、 あるいは互いに間隔を置いたものでもよい。当業者には、光学目標捕捉システム ＩＯは、これらの種々の幾何学形状を有する捕捉目標を検出するために用いるこ とができることは理解できよう。

ここに用いる［ラベル」という語は、これに限定はされないが、像が付され対象 物に付される個別ユニットと共に、対象物に付される像も含まれる。上記のよう な個別ユニットには、対象物に付すために適当な手段を設けてもよいし、設けな くてもよい。その手段は、例えば、個別ユニットを対象物に固定するための接着 剤を裏面に設けることである。この個別ラベルは、例えば、コンテナや他の対象 物の外面に固定される。捕捉目標の他に、さらに別の光学的に読み取り可能な情 報を、個別ラベルあるいは対象物に付してもよいし、あるいは、付さなくてもよ い。

ここで用いる「光学特性」なる語は、これに限定されないが、異なる媒体中に表 された像の光吸収性、光反射性、屈折性のような特性を含む。

次に、図３．４、及び５を参照すると、これには、光学的に読み取り可能なラベ ル４を捕捉し読みだすためのこの発明の光学目標捕捉システムｌＯのブロック図 、光学的ラベル走査システム９のブロック図、及び、コンベヤベルト４２と光学 走査装置６０とを含む光学的ラベル走査システム９の部分の斜視図が示されてい る。光学的ラベル走査システム９の光学走査装置６ｏは、コンベヤベルト４２と このコンベヤベルト４２上に載置された移動するパッケージ６７を、オーバヘッ ドミラー５６によって反射された扇状光線５８によって走査する。扇状光線５８ の走査端（エラ′））の光線６２が扇状光線５８の外側の境界をほぼ示している 。従って、走査端光線６２は光学走査装置６０によって走査される領域の外側の 限界を示す。走査端光線６８は、点線６８で示すように、コンベヤベルト４２か らＯの高さにおけるコンベヤベルト４２の幅よりも少し広く拡がっている。

パッケージ端光線６４は、扇状光線５８の範囲内にあり、移動するパッケージ６ ７の対向する端縁に入射し、また、移動するパッケージ６７が光学走査装置６０ の走査領域を通って進む時、パッケージ走査線６６を規定する。パッケージ端光 線６４は扇状光線５８の走査端光線６２と同じ平面内にある。パッケージ走査線 ６６は、パッケージ６７が走査される時、コンベヤベルト４２が動くことによっ て、パッケージ６７に対して相対的に移動する。走査線６６に対するこのパッケ ージ６７の移動により、走査線６６は、移動するパッケージ６７上に置かれた光 学的に読み取り可能なラベル４によって規定される、ラベル４内の同心リング捕 捉目標２を含む光学領域中を通過する。

移動するパッケージ６７が光学的ラベル走査システム９内の扇状光線５８を通っ て進むと、パッケージ走査線６６は同心リング捕捉目標２の円５の中心を通過す る。

パッケージ走査線６６が同心リング捕捉目標２の中心を通過すると、１１個の半 サイクルを有するサンプルシーケンスが光学走査装置６０の電荷結合装置３０の 出力に供給される。このサンプルシーケンスは、前述したように、捕捉目標２を 構成する６個の同心リング３と中心円５の交番する光学特性により生成される。

光学走査装置６０は走査によって得られたサンプルシーケンスを光学１欅捕捉シ ステム１０内の周波数シフタ１２またはりサンプラ１２に供給して、同心リング 捕捉目標２を表すサンプルシーケンスの検出を行う。

次に、図６を参照すると、この発明の光学的ラベル走査システム９の一部の断面 が示されている。ここに示されている断面は、光学的ラベル走査システム９の、 走査端光線６２によって境界が定められた扇状光線５８を通るものである。走査 端光線６２とパッケージ端光線６４は全て扇状光線５８の平面内にある。光学走 査システム９内の光学走査装置６０の電荷結合装置３０による各走査毎に４０９ ６個のビクセルが得られる。これらの４０９６個のビクセルは、拡大高（ｍａｇ ｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｈｅｉｇｈｔ）７２か０である点線６８に沿った約４６ インチ（約１１６゜８４ｃｍ）上の走査情報を表す。しかし、拡大高７２がほぼ ３６インチ（約９１．４４ｃｍ）に等しい、コンベヤベルト４２から上に最大高 さ７１の位置では、点線７０に沿った３６インチのみが同し数のビクセルによっ て表される。

従って、光学走査装置６０によって検出される同心リング捕捉目標２は、拡大高 ７２が大きくなると、同じ水平走査距離内でより多くのサンプルが取られるので 、大きく現れる。そのために、光学走査装置６０の出力に現れるサンプルシーケ ンスは、光学捕捉目標２がコンベヤベルト４２上の大きな拡大高７２において走 査される時は、低い周波数をもつ。従って、光学的に読み取り可能なラベル４が 移動するパッケージ６７上に置かれてコンベヤベルト４２の上方に置かれると、 ラベル４は拡大されて見える。この拡大は光学的ラベル走査システム９内の周波 数シフタ１２またはりサンプラ１２によって補償される。コンベヤベルト４２か らの拡大高７２は、光学的ラベル走査システム９の推奨実施例においては最大３ ６インチ（約９１．４４ｃｍ）に制限してもよい。

光学的ラベル走査システム９内で、光学的に読み取り可能なラベル４の拡大を補 償するために、ラベル走査システム９の高さ検出器アレー４０または高さセンサ ４０が、移動するパッケージ６７がコンベヤベルト４２によって高さ検出器アレ ー４０を通過する時に、その移動するパッケージ６７の頂部の拡大高７２を検出 する。高さ検出器アレー４０には、例えば、拡大高さ７２を検出するための赤外 線発光ダイオード（図示せず）が含まれる。

別の実施例においては、ソナー（図示せず）または他の形式のセンサを、拡大高 ７２を検出するための走査システム９の高さ検出器アレー４０内に用いてもよい 。高さ検出器アレー４０または高さセンサ４ｏからの高さ情報または距離情報は 高さ検出器アレー出カライン５ｏを介して高さ情報プロセッサ３６または高さ計 算装置３６に供給される。

高さ検出器アレー４０からの情報の処理のための計算を行った後、高さ情報プロ セッサ３６は処理した高さ情報をライン５２を通して走査システム制御器４６に 供給する。走査システム制御器４６は、さらに、コンベヤエンコーダ４４からコ ンベヤベルト速度情報を受け取る。

このコンベヤベルト速度情報は、コンベヤエンコーダ４４から、エンコーダライ ン５４を介して走査システム制御器４６に供給される。

走査システム制御器４６は、高さ情報プロセッサ３６によって走査システム制御 器４６に供給される高さ情報に対して行われた計算に従って、焦点合わせ制御ラ イン４８を通してスキャナ焦点合わせ回路３２を制御する。

スキャナ隼点合わせ回路３２は、走査システム制御器４６からの拡大高７２を表 す計算済の情報を用いて、光学走査装置１６０の電荷結合装置３０と走査集束レ ンズ２４との間の距離の調整を行わせる。このように、光学走査装置Ｉ６０は拡 大高７２に従って調整される。この調整により、移動するパッケージ６７上に配 置された光学的に読み取り可能なラベル４の焦点合わせされた走査を光学走査装 置１６０によって行うことが可能となる。

光学的ラベル走査システム９の推奨実施例においては、スキャナ６０の電荷結合 装置３０はその質量が集束レンズ２４よりも小さいので、集束レンズ２４ではな く、電荷結合装ｆｆ１ｉ３０が、スキャナ焦点合わせ回路３２からの高さ情報に 従って動かされる。電荷結合装置３０は走査情報を目標捕捉入力ライン２６を介 して、この発明の光学目標捕捉システムｌＯのリサンプラ１２または周波数シフ タ１２に供給する。光学的ラベル走査システム９内のりサンプラ１２は拡大を補 正する。前に述べたように、移動するパッケージ６７のサイズが異なるために、 光学的に読み取り可能なラベル４が、コンベヤベルト４２からの色々な拡大高に 持ち上げられることにより、光学的ラベル走査システム９内における拡大率が変 化する。コンベヤベルト４２からの拡大高７２が変化することにより、光学走査 装置６０と捕捉目標２の間の走査距離が変化する。従って、リサンブラ１２は、 走査距離が変化するために、この発明の光学目標捕捉システムＩＯ内で変動する 拡大の補償を行うために、付与する周波数シフトの量を変化させなければならな い。

目標光学捕捉システムｌＯのリサンブラ１２はこの変動拡大率補正を拡大補正信 号または周波数制御信号に従って行う。当業者には、システム９における周波数 シフトが、（１）帯域内エネルギ表示器（ｉｎ−ｂａｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ　１ｎ ｄｉｃａｔｏｒ）　＋　４または帯域外エネルギ表示器（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎ ｄｅｎｅｒｇｙ　１ｎｄｉｃａｔｏｒ）　＋　６内のフィルタの中心周波数を実 効的にシフトさせること、または（２）目標捕捉入力ライン２６を介して光学的 目標捕捉システム１０に供給される入力信号内の周波数を実効的にシフトさせる ことを意味することが理解されよう。どちらのタイプのシフトでも、そのソフト によって、これらの周波数の一方が他方に向けて、または、これらの周波数の両 方がお互いの方向に移動するようにして、予め定められた入力信号周波数が検出 されるようにできる限り、用いることができる。

変動拡大制御を行うための拡大補正信号は、走査システム制御器４６から拡大補 正制御ライン２８を通してリサンプラ１２に供給される。どのよう拡大補正方式 でも採用できるが、光学的ラベル走査システム９の推奨実施例では、リサンブラ １２は電荷結合装置３０からの信号に、その信号をコンベヤベルト４２からの零 高さレベルに正規化するような補正を与える。従って、光学的に読み取り可能な ラベル４の走査によって得られた情報を含んでいる電荷結合装置３０からの光学 走査信号は、周波数ノフタ１２の出力に現れる補正された信号が、ラベル４をコ ンベヤベルト４２からある非ゼロ拡大高にではなく、コンベヤヘルド４２のレベ ルに置いた時に入力ライン２６に現れる周波数を持つように補正される。

従って、光学的ラベル走査システム９のコンベヤベルト４２のレベルにおける拡 大率は１と規定される。従って、同心リング捕捉目標２がコンベヤベルト４２の レベルで走査された時に供給されるサンプルシーケンス周波数が走査システム９ の基本リング周波数と規定される。

光学的に読み取り可能なラベル４がコンベヤベルト４２から種々の拡大高７２の 位置で走査されると、ラベル４が走査領域を占める割合が大きくなり、同じ１１ 個の半サイクル内で取り出されるサンプルが多くなるので、これらのラベル４か ら目標捕捉入力ライン２６または検出器入力信号ライン２６に供給される信号の 周波数は低くなる。しかし、コンベヤベルト４２から種々の拡大高７２の位置に 上げられた同心リング捕捉目標２がらのサンプルシーケンスが、サンプルシーケ ンスの周波数をシフトさせる構成のシステム９の実施例によってその拡大補正を 施されると、これらのサンプルソーケンスは全て、予め定められた基本リング周 波数に実質的に等しい周波数を持つ。あるいは、光学的目標捕捉システム１０が 表示器１４．１６の特異点（ｓｉｎｇｕｌａｒｉｔＹ）をシフトさせるように働 くものである場合は、これらの特異点が拡大の結果として現れる周波数にシフト される。

当業者には、「種々の高さ７２Ｊあるいは「異なる高さ７２Ｊという語が、ある １つの移動しているパッケージ６７と別の移動しているパッケージの高さが異な ることを意味し、１つの動いているパッケージ６７の１回の走査において生し得 る高さの変動をいうものではないことが理解されよう。同様に、光学的目標捕捉 システムＩＯに関連して使用されている変動する周波数、種々の周波数あるいは 異なる周波数あるいは拡大というのは、１つの移動するパッケージ６７の１回の 走査中に生じる周波数あるいは拡大ではなく、ある１つの移動するパッケージ６ ７と別のパッケージとの間で変化する周波数を意味することも理解されよう。い がなるタイプの高さ変動及びそれに対応する拡大及び周波数の変動でも高さ検出 器４０により検出され、光学的目標捕捉システム１０内で補償され得るが、この 発明の推奨実施例では、目標捕捉システム１０は移動する１つのパッケージ６７ がら別のパッケージへの変動についてのみ補償を行う。

リサンブラ１２の出力の信号は光学目標捕捉システム１０内の帯域内エネルギ表 示器１４と帯域外エネルギ表示器１６に同時に供給される。帯域内エネルギ表示 器１４は、光学走査装置１６０からの信号内の基本リング周波数におけるエネル ギのレベルを検出するようにされている。前に述べたように、基本リング周波数 とは、同心リング捕捉目標２がコンベヤベルト４２のレベルで走査された時に光 学走査装置１ｉ６０の出力に得られる周波数である。

従って、同心リング捕捉目標２が非ゼロ拡大高７２に配置されている場合は、帯 域内エネルギ表示器１４によって検出されるエネルギレベルは、システム９の１ つの推奨実施例においてはりサンプラ１２によって、帯域内表示器１４の検出帯 域ヘシフトされる。あるいは、採用される周波数ノット処理のタイプによっては 、帯域内表示器１４の特異点が目標２の走査によって生成されるエネルギの周波 数ヘノフトされる。後の方の実施例においては、非ゼロ拡大高７２を有する捕捉 目標２が走査されると、それに応じて帯域内表示器１４の特異点がシフトされる 。

同心リング捕捉目標２の中心円５の中心が光学走査装置６０の走査経路を通過す ると、扇状光線５８が捕捉目標２の中心を通過する。捕捉目標２がコンベヤベル ト４２から上に異なる非ゼロ拡大高７２に上がると、拡大された捕捉目標２を表 す異なる周波数の信号かりサンプラ１２に供給される。これらの異なる周波数の どれがリサンブラ１２の入力に供給されても、周波数シフタ１２が特異点周波数 ではなく入力信号周波数をシフトするようになっている場合には、拡大制御ライ ン２８の信号に従って入力周波数信号の補正が行われたあと、捕捉目標２を表す 基本リング周波数または目標周波数かりサンプラＩ２の出力ライン１３に現れる 。拡大制御ライン２８の信号は、捕捉目標２が付されている移動パッケージ６７ の拡大高７２を表す情報に従って走査システム制御器４６によって周波数シフタ １２に供給される。

リサンブラ１２の出力ライン１３に基本リング周波数がある時は、帯域内エネル ギ表示器１４に供給される帯域内エネルギレベルが増大する。この帯域内エネル ギは、同心リング捕捉目標２中の中心円５及び隣接する同心リング３間の光学的 コントラストにより生じる１１個の半サイクルによるものである。これが生しる と、光学的目標捕捉システム１０の帯域内エネルギ表示器１４の表示器出力ライ ン１５が高となる。同心リング捕捉目標２の中心が光学走査装置１６０によって 走査され、帯域内エネルギレベルが増大すると、同時に帯域外エネルギレベルが 低下する。この帯域外エネルギの減少は帯域外エネルギ表示器１６によって検出 され、表示器出力ライン１７の振幅を低下させる。

帯域内エネルギ表示器１４の出力と帯域外エネルギ表示器１６の出力は、それぞ れ表示器出力ライン１５と１７を通してエネルギ割合比較器２０に供給される。

エネルギ割合比較器２０は帯域内エネルギレベルと帯域外エネルギレベルの割合 の比較を行う。帯域内エネルギ表示器１４の出力ライン１５上に現れる帯域内エ ネルギの、帯域外エネルギ表示器１６の出力ライン１７に現れる帯域外エネルギ に対する比が、ある予め定められたレベルに達すると、エネルギ割合比較器２０ の出力が高になる。

エネルギ割合比較器２０の高い出力は光学的に読み取り可能なラベル４の同心リ ング捕捉目標２が光学走査装置６０の走査経路内にある可能性を示す。

さらに、帯域内エネルギ表示器１４の出力は表示器出力ライン１５を通して、光 学的目標捕捉システムｌＯの閾値検出器１８あるいは閾値比較器１８に供給され る。

閾値比較器１８には、帯域内エネルギ表示器１４の出力の他に、固定直流レベル が供給される。帯域内表示器１４の出力が、閾値比較器１８の入力に与えられる 固定直流レベルによって決まるある予め定められた閾値に達すると、閾値比較器 １８の出力は高になる。閾値比較器１８とエネルギ割合比較器２ｏの出力は光学 目標捕捉システムｌＯ内の目標捕捉出力ＡＮＤゲート２２に供給される。目標捕 捉出力ＡＮＤゲート２２の出力は目標捕捉トリガライン３４を通して走査システ ム制御器４６に供給される。

ＡＮＤゲート２２の出力の目標捕捉トリガライン３４に現れるトリガ信号は、（ １）帯域内エネルギレベルの帯域外エネルギレベルに対する比が高くなった時、 及び（２）帯域内エネルギレベルがある予め定められた閾値あるいは設定点を超 えた時のみに、高となる。従って、目標捕捉トリガライン３４は、光学的目標捕 捉システム１０が同心リング捕捉目標２が光学走査装置６ｏによって走査されて いることを検出すると、高となる。目標捕捉トリガライン３４は、光学的ラベル 走査システム９を制御するために走査システム制御器４６に供給される。

さらに、目標捕捉トリガライン３４は、光学的に読み取り可能なラベル４からの データが読み取られ、記憶され、復号されるように、バッファ及びラベルデコー ダ３８にも供給される。トリガ信号が目標捕捉トリガライン３４に供給された時 のみ、光学的走査システム９内でデータが取り出される。

次に、図７Ａ及びＢを参照すると、これにはこの発明の光学的目標捕捉システム １０内の周波数シフタ１１またはリサンブラ１１と周波数シフタ１２がより詳細 に示されている。周波数シフタ１１は周波数シフタ１２またはりサンプラ１２の 別の実施例である。サンプルシーケンス１０１が、光学走査装置６０の電荷結合 装置３ｏがら目標捕捉入力ライン２６を通してリサンプラ１１．１２の入力に供 給される。目標捕捉入力ライン２６の波形には、同心リング捕捉目標２の中心が 光学走査装置６゜の走査経路を通過する期間ｔ、〜ｔ、中のサンプルシーケンス １０１が含まれている。期間ｔ、〜ｔ、の前後において、入力ライン２６にはラ ンダム信号が現れる。

変動する拡大のために生じる変動する周波数を有するサンプルシーケンス１０１ がリサンブラ１１．１２に加えられると、リサンブラはそれに対応する変動する 量の周波数シフトを発生する。これらの変動する周波数シフトは、目標捕捉シス テム１０の異なる実施例中で、サンプルシーケンス１０１の周波数、または表示 器１４．１６の特異点周波数のいずれかに加えられる。リサンプラ１１により与 えられる周波数シフトは、周波数シフタ出カライン１３に、基本リング周波数を 持った補償済信号波形１２４またはりサンプルされた信号波形１２４を生成する 働きをする。周波数シフタ１２により与えられる周波数シフトはデュアルフィル タ回路１２７の特異点をシフトさせる働きを持つ。

サンプルシーケンス１０１は周波数シフタ入力ライン２６を通して、光学的目標 捕捉システムＩＯ内のりサンプラ１１．１２のディジタル−アナログ変換器１０ ６に供給される。ディジタル−アナログ変換器１０６は、同心リング捕捉目標２ を有する移動するパッケージ６７の拡大高７２に従って拡大補正を行うために、 サンプルシーケンス１０１に対応するアナログ信号を生成する。拡大補正に使用 される高さ情報は、移動するパッケージ６７がコンベヤベルト４２によって搬送 される時、高さ検出アレー４０によって検出され、高さ情報プロセッサ３６によ って処理される。走査システム制御器４６からの処理された高さ情報は走査シス テム制御器４６によって拡大制御ライン２８を通してリサンブラ１２に供給され る。

ディジタル−アナログ変換器１０６は、例えば、ディジタル−アナログ変換器ク ロックライン１０４を通して変換器１０６に供給される４０ＭＨｚに固定された クロック信号によってクロックすることができる。変換された入力信号はディジ タル−アナログ変換器１０６の出力に現れ、ディジタル−アナログ出力ライン１ ０５を通して低域通過フィルタ１０８に供給される。低域通過フィルタ１０８は 、エーリアリングによってディジタル−アナログ変換器１０６の出力の信号に生 じる高周波数成分を除去するために、光学的目標捕捉システム１ｏのリサンブラ １２内に設けられている。従って、低域通過フィルタ１０８は光学的目標捕捉シ ステムＩＯのりサンプラ１２内でエーリアシフタ除去を行う。低域通過フィルタ １０ｇの出力におけるフィルタ処理されたアナログ信号はフィルタ出力ライン１ ０９を通してアナログ−ディジタル変換器１１０に供給される。

リサンプラ１１内のアナログ−ディジタル変換器１１０によるディジタル信号へ の変換処理中、ライン１０９を通して変換器＋１０に供給される低域通過フィル タ１０８からの変換器アナログ信号は可調整リサンプリングレートまたは変化す るりサンプリングレートでリサンプルされる。このように、周波数シフタ１１１ ２をリサンプラ１１，１２と呼ぶのは、これらが両方とも、シフト動作中リサン プリングするようにされているためである。リサンブラ１１のアナログ−ディジ タル変換器１１０の可調整、即ち、変化するりサンプリングレートは変動周波数 クロック信号または変動周波数制御信号によって決められる。変動周波数制御信 号は、特異点を測定された高さ７２に対応する周波数ヘシフトさせるために必要 な正しいレートでエネルギ表示器１４．１６がクロックされるように、アナログ −ディジタル変換器１１０とエネルギ表示器１４．１６とに供給される。

リサンブラＩ２のアナログ−ディジタル変換器１１０はその出力を、出力ラッチ されたバッファ１１５に供給し、さらに、バッファされた出力ラソチ１１７を通 してデュアルフィルタ回路１２７に供給する。出力ラッチｌ１７は４０ＭＨｚラ インによってクロックされ、このラインはデュアルフィルタ回路１２７のクロッ クにも用いられる。デュアルフィルタ１２７自身に加えられる出力は同じ固定レ ートでクロックされ、一方、アナログ−ディジタル変換器１１０は可変レートで クロックされるので、周波数シフタ１２はデュアルフィルタ１２７の特異点をシ フトさせるように働く。

可変クロックライン１１２のリサンプリングクロック信号周波数は、光学的に読 み取り可能なラベル４が光学走査装置６０によって走査されるコンベヤベルト４ ２がらの拡大高７２に従って、例えば、３１ＭＨｚと４０ＭＨｚの間で変化する 。４０ＭＨｚという最高リサンプリング周波数は、光学的に読み取り可能なラベ ル４がコンベヤベルト４２のレベルにあって、拡大高７２がゼロの時に生じる。

ラベル４がこのレベルにある時、ディジタル−アナログ変換器１０６のサンプリ ングレートとアナログ−ディジタル変換器１１０のリサンプリングレートは両方 とも４０ＭＨｚに等しい。従って、同心リング捕捉目標２がコンベヤベルト４２ のレベルで走査され、リサンブラ１１，１２によって拡大補正が行われない時、 拡大率はｌである。

可変クロックライン１１２に最低リサンプリング周波数３１ＭＨｚが現れるのは 、同心リング捕捉目標２がコンベヤベルト４２より３６インチ上方の拡大高７２ にある時である。これは、コンベヤベルト４２がらの拡大高７１、及び、光学的 目標捕捉システム１０内のりサンプラ１２による周波数補償が最大の時に相当す る。３１ＭＨｚから４０ＭＨｚの範囲で変化する可変クロック周波数は、ディジ タル的に制御される発振器１０７によって、拡大制御ライン２８を通して走査シ ステム制御器４６からこのディジタル制御発振器１０７に供給される高さ情報に 従って生成される。このように、アナログ−ディジタル変換器１１０の出力のり サンプルされた信号波形１２４は、コンベヤベルト４２から測った光学的に読み 取り可能なラベル４の拡大高７２について可調整リサンプリングレートで補償さ れる。

目標捕捉システムｌＯの推奨実施例では、ライン２６の入力信号１０．１の周波 数をシフトさせるために、ディジタル−アナログ変換器１（１６のクロッキング 周波数は一定とされており、アナログ−ディジタル変換器１１０あるいは再変換 器（ｒｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）　１１０のクロッキング周波数は変化させられる 。しかし、当業者には、サンプルノーケンス１０１の周波数をシフトさせるため に、変換器１０６のクロッキング周波数を可変にし、再変換器１１０のクロッキ ング周波数を固定してもよいことは、理解されよう。さらに、変換器＋０６のク ロッキング周波数と再変換器１１０のクロッキング周波数の両方を可変にしても よいことは理解できよう。

しかし、当業者には、周波数のシフトのために他の補間及びデンメーンヨン技法 を用いるごとも可能であることは理解できよう。変動拡大によって生成される異 なる周波数がある予め定められた基本周波数へ周波数ソフトされる周波数シフタ １２の推奨実施例では、必要な種々の周波数シフトは、ライン１３の補償済信号 波形１２４をエネルギ表示器１４．１６に供給するに先立って、任意の公知の周 波数シフト法を用いて生成することができる。

さらに、走査システム制御器４６からのりサンプリングレート制御情報を計算し て、入力周波数を単一の周波数ではなく、異なる出力周波数ヘシフトさせるよう な異なる周波数シフトを発生するようにしてもよいことは理解されよう。このよ うな代替実施例（図示せず）は、推奨実施例におけるような、全ての入力周波数 を同じ基本周波数ヘンフトさせるものとは区別される。この代替実施例において は、検出を行うために、これらの異なる周波数を異なるフィルタに供給すること ができる。

次に図８を参照すると、これには、同心リング光学的捕捉目標２のような光学目 標を捕捉するためのこの発明の光学的目標捕捉システムｌＯの部分の詳細が示さ れている。光学的目標捕捉システムｌＯにおいて、リサンプラ１２の出力の補償 済信号波形１２４は周波数シフタ出力ライン１３を通してデュアルフィルタ回路 １２７に加えられる。デュアルフィルタ回路１２７は、補償された波形１２４中 の帯域内エネルギのレベルをめるための帯域通過フィルタ１２６と、補償された 信号波形１２４中の帯域外エネルギのレベルをめるための帯域阻止フィルタ１２ ８またはノツチフィルタ１２８とを含んでいる。デュアルフィルタ回路１２７は 、信号波形１２４中の目標周波数を検出するために帯域内エネルギレベルを帯域 外エネルギレベルと比較することが出来るようにするために、リサンプルされた 信号波形１２４を処理する。

周波数シフタ出カライン１３上の補償された信号波形１２４は、同心リング捕捉 目標２の中心が光学走査装置６０の走査経路中にある期間ｔ、〜ｔ５における、 全体として正弦波形のサンプルによって形成されている。補償済信号波形１２４ は、上記の期間以外ではランダム信号によって形成されている。リサンブラ１２ のアナログ−ディジタル変換器１１０からの周波数シフタ出力ライン１３は、少 なくとも６ビツト幅を有することが好ましいか、それより広くてもよい。

次に図９を参照すると、これには光学的目標捕捉システム１０のデュアルフィル タ回路１２７か示されている。

デュアルフィルタ回路＋２７は光学的目標捕捉システム１０の帯域通過フィルタ １２６と帯域阻止フィルタ１２８とを含んでいる。前述したように、補償済の信 号波形１２４はリサンブラ【２から周波数シフタ出力ライン１３を通してデュア ルフィルタ回路１２７に供給される。

さらに、ディジタル制御発振器１０７の周波数制御信号が可変クロノクライン１ １２を通してデュアルフィルタ回路１２７のシフトレジスタクロソク入力端子１ １３に供給される。発振器１０７からの周波数制御信号によるフィルタ：１！： 延ンフトレノスタ１１６のクロ・フキングは、リサンプルされた波形１２４を拡 大情報に従ってシフトレジスタ１１６中をシフトさせることが出来るようにする ために行われる。

これにより、パッケージ６７の高さに応じたフィルタ１２６．１２８の特異点の 実効的なシフトが行われると考えられる。デュアルフィルタ回路１２７において 、それぞれフィルタ応答波形１３０Ｓ　１３２によって線図的に表されている、 所要の帯域通過フィルタ応答特性と帯域阻止フィルタ応答特性を与えるために、 帯域通過フィルタ１２６と帯域阻止フィルタ１２８には重み付は関数部（重み付 は手段）１２５．１１８がそれぞれ設けられている。光学的目標捕捉システム１ ０に周波数シフタ１２が用いられている場合には、可変クロックライン１１２の 代わりに、４０ＭＨｚクロックラインがシフトレジスタ１１６の入力端子１１３ に接続されることは理解できよう。

デュアルフィルタ回路１２７のフィルタ遅延シフトレジスタ１１６は帯域通過フ ィルタ１２６と帯域阻止フィルタ１２８の両方に共通である。フィルタ遅延シフ トレジスタ１１６としては、光学目標ＰＬＣ捕捉システム１０のデュアルフィル タ回路【２７内で遅延線として働くように、変換器＋１０と同じレートでクロッ クされる通常の遅延シフトレジスタを用いることができる。フィルタ遅延シフト レジスタ＋１６には、帯域阻止フィルタ１２８内で重み付は手段１１８と関連さ せて使用するための複数の遅延線出力タップ１１９が設けられている。フィルタ 遅延シフトレジスタ１１６には、さらに、帯域通過フィルタ１２６内で重み付は 手段と関連させて使用するための複数の遅延線出力タップ１２３も設けられてい る。

フィルタ１２６．１２８ヘデータをシフトさせるレートが、シフトレジスタ１１ ６のクロック人力１１３に可変クロックレートまたはりサンプリングレートを供 給することによって変化させられる場合は、この発明の方法は、フィルタ１２６ ．１２８の中心周波数あるいは特異点を実効的にシフトさせるものとして考える ことができる。しかしながら、他方、リサンプラ１１の方法は、目標捕捉入力ラ イン２６を通してリサンプラ１２に供給される信号波形の周波数を実効的にシフ トさせることとして考えることもできる。

同様に、リサンブラ１２の方法は、サンプルシーケンス＋０１の周波数を実効的 にソフトさせること、または、デュアルフィルタ１２７の特異点をシフトさせる ことのいずれかとして見ることができる。この後者の実施例においては、データ が利用できる状態以前に、データをシフトレジスタ１１６にシフトさせようとし ないようにする必要がある。従って、光学的目標捕捉システム９内における周波 数シフトには、１）ある信号周波数をある特異点周波数にシフトさせること、及 び、２）ある特異点周波数をある信号周波数にシフトさせることとが含まれる。

さらに、ここでいう「周波数をシフトさせる」とは、これらの周波数シフトの両 方を指していることは理解されよう。

しかし、周波数のシフトがこれらの方法の何方でなされようと関係なく、同心リ ング２の走査を表すサンプルンーケンス波形１０１内の周波数とフィルタ１２６ ．１２８の特異点の関連周波数とは、システム９の周波数シフト動作により互い にシフトされることは、当業者には理解できよう。これらの周波数を相互に近づ けるためのどのような方法であれ、ここでいう周波数シフトの範囲に入る。さら に、リサンプラ１２の入力周波数をデュアルフィルタ１２７の特異点周波数ヘシ フトさせる時、他の公知の周波数シフトの方法を用いてもよいことは理解されよ う。この信号または特異点のいずれかを周波数シフトさせることは、コンベヤベ ルト４２より上方にある光学的捕捉目標２を、それがあたかもコンベヤベルト４ ２と同しレベルで走査されて、基本リング周波数を生成したのと同じように検出 することを可能とする。

デュアルフィルタ回路１．２７中の各遅延線出力タップ１１９．１２３は、遅延 時間のそれぞれの期間とそれぞれの重みＷＮ０〜ＷＷＣまたはＷＩＩ０〜Ｗ！Ｉ Ｇに関係付けられている。光学的目標捕捉システムＩＯの推奨実施例においては 、帯域通過フィルタ１２６には２３個の遅延線出力タップ１２３が設けられてお り、帯域阻止フィルタ１２８には２３個の遅延線出力タップ１１９が設けられて いる。当業者には、遅延線出力タップ１１９と１２３の数がデュアルフィルタ回 路１２７のゼロまたは特異点の数を決定し、また、フィルタ１２６．１２８に２ ４個以上あるいは２２個以下のタップ１１９．１２３を設けてもよいことは理解 されよう。

フィルタ遅延シフトレジスタ１１６の帯域阻止フィルタ１２Ｂの各遅延線出力タ ップ１１９は対応する帯域阻止重み付は手段１１８に結合されている。各帯域阻 止重み付は手段＋１８は、帯域阻止フィルタ１２８の所要の帯域阻止フィルタ特 性を実現するために、シフトレジスタ１１６の各遅延線出力タップ１１９に個々 の重み付けを行う。帯域阻止フィルタ１２８の推奨実施例では、各遅延線出力タ ップ１１９の重み付は手段１１８は、一定値の抵抗器（図示せず）または接地点 への接続である。

実効フィルタ係数の値は、ノツチ周波数１３３を有する帯域阻止フィルタ応答波 形１３２を実現するために、当業者には周知の通常の方法により選択される。実 効フィルタ係数を実現するための抵抗の選択は、別に計算される。この発明の光 学的目標捕捉システムＩＯ内の帯域阻止フィルタ！３２の応答特性を表すフィル タ応答曲線１３２のノツチ周波数１３３または特異点１３３は基本リング周波数 に選択される。

帯域阻止重み付は関数１１８の重み付けされた出力は加算器回路１２０に供給さ れて、加算される。加算器回路１２０は普通形式の加算手段でよい。従って、加 算器回路＋２０によって帯域阻止フィルタ出力線１３７に供給される帯域通過出 力波形１３６は、帯域阻止フィルタ１２８のすべての重み付けされた出力タップ １１９の信号の総和である。帯域阻止フィルタ１２８またはノツチフィルタ１２ ８は、２３個のゼロまたは特異点（ｓｉｎｇｕｌａｒ已ｙ　ｐｏｉｎｔ）を持っ ている。ノツチフィルタ１２８のこれらのゼロは、周波数１３３において急峻な ロールオフおよび狭いノツチを呈するように、すべて同一周波数位置におくこと ができる。しかし、幾つかのゼロはノツチフィルタ１２８の直流（ｄ　ｃ）応答 を低減するために使用することもできる。

フィルタ遅延シフトレジスタ１１６の遅延線出力タップ１２３が、デュアルフィ ルタ回路１２７の帯域通過フィルタ１２６を形成するために設けられている。遅 延線出力タップ１２３は、シフトレジスタ１１６の各出力タップ１２３を個々に 重み付けするために各帯域通過型み付は手段１２５に結合されている。重み付は 手段１２５は、帯域通過フィルタ１２６の帯域通過フィルタ応答波形１３０に、 基本リング周波数である周波数１３１または特異点１３１でピーク応答を持たせ るように選ばれた固定抵抗（図示省略）である。従って、一つの好ましい実施例 においては、捕捉目標２を変化する拡大高７２をもって走査するとき、光学走査 装置６ｏによって与えられる変化する周波数に対してリサンブラ１２が変化する シフトを与えると、この変化する周波数はすべて帯域通過フィルタ１２６の固定 特異点に対してシフトされる。

帯域通過重み付は手段１２５からの重み付けされた出力は、加算するために、帯 域通過フィルタ１２６の加算器回路１２＋に供給される。加算器回路１２１は、 たとえば、複数の入力レベルを受入れてこの受入れた入力レベルの総和を供給す る形式の、普通形式の加算手段である。従って、加算器回路１２１によって帯域 通過出力線１２９に供給された出力波形１３４は、各重み付は手段１２５によっ て重み付けされた、シフトレジスタ１１６のすべての出力タップ１２３の信号の 総和である。

こうして、光学的目標捕捉システムｌＯのデュアルフィルタ回路１２７内におい て、周波数シフタ出力線１３によって帯域通過フィルタ１２６にリサンプルされ た信号波形１２４が供給される。リサンプルされた信号波形１２４は、固定特異 点をもつ帯域通過フィルタ１２６において、帯域通過フィルタ応答波形１３０に よって示されている振幅対周波数フィルタ応答曲線に従って処理される。或いは また、フィルタ１２６に波形１２４が供給されるとき、高さ情報に従ってフィル タ１２６の特異点を移動させることもできる。帯域通過フィルタ応答波形＋３０ は、中心周波数１３１でピーク応答を与える固定された帯域通過重み付は抵抗に よって、決定される。

リサンプラ１２の出力に生じる、補償された信号波形１２４またはりサンプルさ れた信号波形＋２４は、波形１２４が帯域通過フィルタ１２６に印加されるのと 同時に、周波数シフタ出力線１３によって帯域阻止フィルタ１２８に供給される 。補償された波形１２４の同時処理が、帯域阻止フィルタ応答波形１３２で表わ される振幅対周波数フィルタ応答曲線に従って、帯域阻止フィルタ１２８で行わ れる。帯域阻止フィルタ応答波形１３２は、固定帯域阻止重み付は手段１１８に よって決定される。

帯域阻止フィルタ１２８の重みＷ、。〜ＷＢＬおよび帯域通過フィルタ１２６の 重みＷ　１０％　Ｗ　ＭＬは、普通の抵抗回路網によって決定することができる 。

帯域通過フィルタ１２６の帯域通過フィルタ応答波形１３０の中心周波数１３１ または特異点１３１は、基本リング周波数と実質的に等しく選定されている。こ の基本リング周波数は、同心リングの捕捉目標の中心が、コンベヤベルト４２上 方の拡大高７２がゼロに等しい位置に置かれたときに生成されるサンプルシーケ ンス１０１の周波数に相当する。ゼロでない拡大高７２に対応するサンプルシー ケンスはセンサ４０からの高さ情報に従ってこの基本周波数にシフトすることが できる。更に、波形１２４がフィルタ１２６に印加されたとき、特異点１３１を 高さ情報に従ってシフトすることもできる。帯域通過フィルタ１２６は、帯域通 過フィルタ応答波形１３０によって表わされる振幅対周波数フィルタ曲線が適正 な帯域通過重み付は手段１２５を選択することによって得られる、有限インパル ス応答フィルタである。

同様に、帯域阻止フィルタ１２８の帯域阻止フィルタ応答波形１３２のノツチ周 波数１３３は、実質的に、同心リング捕捉目標２の基本リング周波数に、選定さ れている。従って、ノツチ周波数１３３は、帯域通過フィルり１２６の帯域通過 フィルタ応答波形１３０の中心周波数１３１にほぼ等しい。帯域阻止フィルタ１ ２８もまた有限インパルス応答フィルタである。帯域阻止フィルり応答波形１３ ２で表わされる振幅対周波数フィルり応答曲線は、帯域阻止重み付は手段１１８ の値を適正に選択することによって、得ることができる。帯域阻止フィルり１２ ８の１つの好ましい実施例においては、ゼロまたは特異点のうちの大部分は、同 心リング捕捉目標２の基本リング周波数であるように、選ばれる。幾つかのゼロ は、直流（ｄａ）においてロールオフを与えるために使用される。

デュアルフィルタ回路１２７の帯域通過フィルり１２６と帯域阻止フィルタ１２ ８には、双方共フィートノく・ツクを有する無限インパルス応答フィルタで（ま なく有限インパルス応答フィルタが選ばれている。従って、フィルり１２６．１ ２８の出力は、同心リング捕捉口ｍ２（こ対応するサンプルシーケンス１２４が フィルタ遅延シフトレジスタ１１６内に存在している間のみ持続する。デュアル フィルタ回路１２７の好ましい実施例にお０て（ま、シフトレジスタ１１６は、 捕捉目標２を横断して走査したサンプルの数と全く同し長さである。従って、補 償された信号波形１２４はシフトレジスタ１１０を完全１こ充満させることにな る。

既述したように、扇状光線５８または走査光線６８による走査線６６で示される ように、同心リング捕捉目標２をその中心を通って走査すると、１１個の半サイ クルから成る有限期間を持った信号が生成される。トリガ線３４のレベルは、こ れら１１個の半サイクルに相当するデータの量によってのみ決定される。これで 光学的目標捕捉システムｌＯ内で持続時間の短いトーンを正確に検出することが できるが、もしラベル走査システム９内で長いトーンが得られたなら上記のこと は必要ではない。

これは、走査システム９のコンベヤベルト４２が光学的捕捉目標４の同心リング ２を高速度で走査装置６０を通過するように移動させるから、光学ラベル走査シ ステム９内で必要なのである。この速度は、毎秒約１００インチ（２５４ω）で ある。もし光学走査システム９が４０ＭＨｚを超えるサンプリングレートを持っ ていれば、コンベヤベルト４２の速度は毎秒５００インチ（１２７０ａｎ）にな る。サンプルされた波形１２４を表わす２３個のビットがシフトレジスタ１１６ 内の所定位置にあれば、光学的目標捕捉システム１０は高信頼性をもってそれら を確認せねばならない。従って、デュアルフィルタ１２７は、光学的捕捉目標２ の長さに適合した適合フィルタである。

帯域通過フィルタ１２６の出力は、帯域通過フィルタ処理済みの波形１３４によ って図形的に表わされている。

帯域通過出力線１２９上における帯域通過フィルタ処理済みの波形１３４は、同 心リング捕捉目標２の中心が光学走査装置６０の走査径路中にある時間中は、実 質的に、三角形のエンベロープ内にある正弦波形を持っている。

波形１３４は、その時間の前後では可成り小さな応答を持っている。帯域阻止フ ィルタ１２８の出力は、帯域阻止フィルタ処理済みの波形１３６として図示され ているが、光学走査装置６０による同心リング捕捉目標２の中心の走査によって 、帯域阻止フィルタ１２８で除去された基本リング周波数がシフトレジスタ１１ ６内に存在している時間に相当する平坦期間または無出力（ｑｕｉｅｔ）期間を 含んでいる。帯域阻止出力線１３７に生ずるフィルタ済み波形１３６は、上記の 時間の前後に、不規則（ランダム）な信号を含んでいる。

帯域通過フィルタ出力線！２９上に生ずる帯域通過フィルタ１２６の出力である フィルタ処理済み波形１３４は２乗（ｓｑｕａｒｉｎｇ）手段１３８に供給され る。この光学的目標捕捉システムＩＯの好ましい実施例においては、供給された フィルタ処理済み波形１３４を２乗するために２乗手段１３８が設けられている 。しかし、２乗手段１３８の代わりに、フィルタ処理済み波形１３４の絶対値を 生成する任意の手段を帯域内エネルギ表示器１４内に使用することもできる。フ ィルタ処理済み波形１３４の絶対値を生成する手段は、フィルタ処理済み波形１ ３４の全波整流分を生成する。

２乗手段１３８の出力は、２乗波形１４２として図示されており、そのフィルタ 処理済み波形１３４の２乗操作は２乗手段１３８で行われたものである。２乗波 形１４２は、２乗手段出力線１３９によって低域通過フィルタ１４６に供給され 、そこで帯域内エネルギ表示器波形１５０が発生する。低域通過フィルタ１４６ の出力における帯域内エネルギ表示器波形１５０は、サンプルシーケンス１０１ が同心リング捕捉目標２の基本周波数に対応する期間中は高である。従って、低 域通過フィルタ１４６の出力における帯域内エネルギ表示器波形１５０は、同心 リング捕捉目標２の中心が光学走査装置６ｏの走査径路中にある期間は、高であ るようにできる。目標捕捉入力線２６を介して光学的目標捕捉システム１０に不 規則信号が供給されている残余の時間には、帯域内エネルギ波形１５０は、実質 的にゼロであるようにできる。

２乗手段１４０の出力が２乗波形１４４として図示されているが、その帯域阻止 フィルタ処理済み波形１３６の２乗操作は２乗手段１４０によって行われている 。２乗手段１４０ではなく、帯域阻止フィルタ処理済みの波形１３６の絶対値を 得る手段を設けて、波形１３６の全波整流を行うようにすることもできる。２乗 手段１４０の出力における２乗波形１４＋は、２乗出力線１４１によって低域通 過フィルタＡ４Ｂに供給され、そこで帯域外エネルギ表示器波形１５２が発生す る。サンプルシーケンス１２４が同心リング捕捉ターゲット２の基本周波数に対 応している期間中は、低域通過フィルタ１４８の出力に、低振幅レベルの帯域外 エネルギ表示器波形１５２が現れる。従って、帯域外エネルギ表示器波形１５２ は、同心リング捕捉目標２の中心が光学走査装置６０の走査径路中に在る間は低 にすることができ、また、光学的目標捕捉システムＩＯに目標捕捉入力線２６を 介して不規則信号が供給される残余の時間は、非ゼロにすることができる。

この様に、低域通過フィルタ１４６の出力に生ずる、帯域通過フィルタ＋２６で 処理された帯域内エネルギ表示器波形１５０は、同心リング捕捉目標２の中心が 光学走査装置６０で走査されている時間中は高値を呈する。　゛低域通過フィル タ１４８の出力に生ずる、帯域阻止フィルタ１２８で処理された帯域外エネルギ 表示器波形１５２は、同心リング捕捉目標２の中心が光学走査装置６０で走査さ れている期間中は、低値を呈する。この帯域内エネルギ波形１５０と帯域外エネ ルギ波形１５２は、共に、エネルギ比の比較器２０に供給される。

次に、図１Ｏを参照すると、図１Ｏには光学的目標捕捉システム１０の比較部と 論理部のより詳細が示されている。光学的目標捕捉システム１０内で、エネルギ 比の比較器２０は、低域通過フィルタ１４６の出力のエネルギレベルと、低域通 過フィルタ１４８の出力のエネルギレベルとを、表示器１１１５と１７をそれぞ れ介して受け入れる。低域通過フィルタ１４６および１４８の両川力レベルは、 任意周知の利得調整装置１５８によって調整される。

フィルタ１２６と１２８の両川力における２つのエネルギレベルは、エネルギ比 比較器２ｏで比較されて、比較器出力線１５６に２進出力を供給する。エネルギ 比比較器２０の線１５６に生じた２進出力は、基本リング周波数または基本リン グ周波数の拡大分が目標捕捉入力線２６によって光学的目標捕捉システム１０に 印加されていればそれを示す。エネルギ比比較器２ｏによって行われる決定は、 対象としている帯域内に、その帯域外におけるよりも多量のエネルギが含まれて いるがどうかの決定である。対象とする帯域は、拡大された目標に対応する信号 がリサンブラ１２によってシフトされた後、同心リング捕捉ターゲット２の基本 周波数を中心とする周囲の狭い帯域である。

エネルギ比比較器２０による比較動作の他に、光学的目標捕捉システムＩＯ内で は、第２の比較動作が行われる。この第２の決定は、同心リング捕捉目標２が、 エネルギ比比較器２０の出力によって示されるように光学走査装置６０の走査径 路中に在るかどうかを確認するために、行われる。この第２の比較動作は帯域内 エネルギ閾値比較器１８が行う。帯域内エネルギ閾値比較器１８によって行われ るこの比較動作では、低域通過フィルタ１４６の出力における帯域内エネルギ表 示器波形！５０が帯域内エネルギ閾値比較器１８の正入力に供給される。

低域通過フィルタ１４６の入力は帯域通過フィルタ１２６によって処理されてい るので、帯域内エネルギ波形１５０は、捕捉目標２の同心リングの基本リング周 波数を中心とした狭い帯域である対象とする周波数帯域内のエネルギ量を表わし ている。

従って、前述のように、同心リング捕捉目標２の中心が光学走査装置Ｉ６０の走 査径路中に在る期間中は、この帯域内エネルギ波形１５０のレベルは上昇する。

帯域内エネルギ閾値比較器１８の負入力は、固定電圧電源と大地との間に接続さ れている通常形式の利得調整手段１６２に結合されていて、可調整直流閾値を与 える。こうして、帯域内エネルギ閾値比較器１８の出力は、対象とする帯域内の エネルギが、利得調整装置１６２を使用して変化させることができる所定の閾値 よりも上昇したときだけ、高になる。利得調整装置１６２の調整によって光学的 目標捕捉システム１０の検出閾値を変更することができる。

対象とする帯域中のエネルギを固定直流閾値と比較する帯域内エネルギ閾値比較 器１８の出力は、閾値比較器出力線＋６７によって比較器ＡＮＤゲート２２に供 給される。比較器ＡＮＤゲート２２には、エネルギ比比較器２０の出力も比比較 器出力線１５６によって供給される。

比較器ＡＮＤゲート２２の出力は、同ＡＮＤゲート２２の目標捕捉トリガ線３４ に供給されるが、（１）対象とする帯域内にはその帯域外におけるよりも多量の エネルギが有ることがエネルギ比比較器２ｏによって確認され、その結果比比較 器出力線１５６が高にされたとき、および（２）対象とする帯域内のエネルギ量 が帯域内エネルギ閾値比較器１８によって決められた固定閾値よりも多くて閾値 比較器出力線１６７が高にされたとき、高となる。

次に図１１を参照して説明すると、同図にはデジタル制御発振器１０７がより詳 細に図示されている。デジタル制御発振器１０７には、Ｎ分周出力を有するダウ ンカウンタ１１０２が設けられている。ダウンカウンタ１．１０２は拡大制御線 ２８によって走査システム制御器４６に結合されている。拡大制御線２８によっ てダウンカウンタ１１０２にロードされる値は、走査システム制御器４６によっ てルックアップテーブル（図示省略）から取出される。ルックアップテーブルは 、高さ情報プロセッサ３６からの高さ情報を、発振器１０７の出力線１１２に所 要の周波数制御信号を供給するに適した６ビツトの高さ値に変換する。出力線１ １２上の周波数制御信号はアナログ−デジタル変換器１１０に供給され、制御器 ４６から拡大制御線２８によって発振器１０７に供給される高さ情報に従って、 変換器１１０内に可変りサンプリングレートを供給する。これらの制御信号は、 またデュアルフィルタ１２７のシフトレジスタ１１６にも供給されることもある 。

たとえば、高さ情報プロセッサ３６による高さの決定に応じてデジタル制御発振 器１０７の出力に３１ＭＨｚの信号が必要とされる場合には、この３１という値 が線２８を介してダウンカウンタ１１０２中にロードされる。

ロードされたこれらの値は、ゼロになるまでダウンカウンタ１１０２によりカウ ントダウンされて、線１１０８上にターミナルカウントを生成する。このターミ ナルカウントは、デジタル制御発振器１０７内の位相基準を与える。更に、この 線１１０８上のターミナルカウントはダウンカウンタ１１０２にフィードバック されて、拡大制御線２８によって制御器４６から受入れた高さ値をこのダウンカ ウンタ１１０２が繰返しプリロードするようにする。

デジタル制御発振器１０７には１ＭＨｚの局部発振器１１０４も設けられている 。局部発振器１１０４は、線１１０６上に局部基準信号を生成する。線１１０６ 上のこの局部基準信号と線１１０８上のターミナルカウントとは、普通形式の位 相ロックループ１１１０内の通常形式の位相比較器１１１２に供給される。この ターミナルカウントと局部基準信号間の位相差によって位相ロックループ１１１ ０はその出力周波数が変化させられる。こうして、３１ＭＨｚと４０ＭＨｚ間で 可変のりサンプリングレートが、デジタル制御発振器１０７の出力線１１２に１ ＭＨｚごとのステップで供給される。他の構成（図示せず）を使って、より粗い または細かい制御を行うこともできる。この可変りサンプリングレートは、ア′ ナログーデジタル変換器１１０と遅延シフトレジスタｌ１６に供給されてリサン ブラ１２内で可変周波数シフトを行う。

次に図１２および図１３について説明する。これらの図には、帯域内エネルギ閾 値比較器１８とエネルギ比比較器２０と共に２乗器（ｓｑｕａｒｅｒ）　１３８ ．１４０および低域通過フィルタ１４６、＋４８を含む、帯域内エネルギ表示器 １４と帯域外エネルギ表示器１６の部分のより詳細な構成が示されている。帯域 通過フィルタ１２６の出力である波形１３４が２乗器１３８の線１２９に現れ、 この２乗器１３８の両ダイオード１９８に印加される。

帯域通過フィルタ１２６からの波形１３４の絶対値が、２乗器１３８内の両ダイ オード１９８によって帯域内エネルギ表示器１４で生成される。２乗器１３８の 出力は２乗器線１３９によってＲＣ低域通過フィルタ１４６に供給される。ＲＣ 低域通過フィルタ１４６は並列接続された抵抗１９０とキャパシタ１９２を持っ ている。

帯域阻止フィルタ１２８の出力である波形１３６が阻止フィルタ１２８から線１ ３７に生じる。波形１３６は２乗器１４０の両ダイオード２０１に供給されて、 帯域外エネルギ検出器１６内で波形１３６の絶対値を生成する。波形１３６のこ の絶対値は２乗器出力線１４１によってＲＣ低域通過フィルタ１４８に供給され る。低域通過フィルタ１４８は並列接続された抵抗１９４とキャパシタ１９６を 含んでいる。低域通過フィルタ＋４６の出力と低域通過フィルタ１４８の出力と は、サンプルシーケンス１０１の帯域内エネルギとサンプルシーケンス１０１の 帯域外エネルギとを比較するために、エネルギ比比較器２０に供給される。更に 、低域通過フィルタ１４６の出力は帯域内エネルギ閾値比較器１８に供給される 。

両比較器１８．２０の出力におけるワイヤードＯＲ構成がＡＮＤゲート２２の論 理ＡＮＤ機能を果たすことは、当業者にとって理解できることである。両比較器 １８．２０の出力が双方とも高であれば、光学的目標捕捉システム１０の出力に おけるトリガ線３４は高になって、同心リング捕捉目標２が光学走査装置６０の 走査径路を通過しつつあることを示す。

この発明の詳細な説明するためにこれまで説明および例示して来た各部の詳細、 材料および構成を、請求の範囲に記載されたこの発明の原理および範囲を外れる ことなく種々変更し得ることは、当業者にとって容易に理解できるであろう。

特表平ｒ；−５ｏｑａｑ、ｔ　（２１）１の１ ＋ＣｉＪ　Ｚ 従ユ挾明 の　３ ０　≠ 図　ｙ 図　６ 図　７Ａ ロアＢ の　と 霞　ｑ 図　１０ 霞　１１ （２）Ｉ２ 国際調査報告 口１３ 国際調査報告 ＵＳ　９２０５７３２ フロントページの続き （８１）指定回　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ 、Ｂ、■、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、　ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、 ＴＧ）、ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ３，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、 ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、ＮＬ、Ｎｏ、、ＰＬ、ＲＯ、ＲＵ、　ＳＤ、　５Ｅ （７２）発明者　ショウ、ディピッド　グツドウィンアメリカ合衆国　ニュージ ャージ州 ０７７４８−２３０１　ミドルタウン・タウンシップ　キャロル・ロード　５１ （７２）発明者　チャンドラ−、ドナルド　ゴートン０８５４０　プリンストン 　スプリングウッド・コート４３

Claims (106)

【特許請求の範囲】
1. １．帯域内エネルギと帯域外エネルギとを有する検出器入力信号を有する検出器 で、上記帯域内エネルギを有する目標周波数信号を検出するための目標捕捉方法 であって、 （ａ）上記検出器入力信号中の上記帯域内エネルギのレベルを検出するステップ と、 （ｂ）上記検出器入力信号中の上記帯域外エネルギのレベルを検出するステップ と、 （ｃ）上記帯域内エネルギを上記帯域外エネルギと比較するステップと、 （ｄ）ステップ（ｃ）の比較に従って上記目標周波数信号を検出するステップと 、 を含む、目標捕捉方法。
2. ２．ステップ（ｃ）の比較が、上記帯域内エネルギレベルと上記帯域外エネルギ レベルの間で割合比較を行うことを含むものである、請求項１の目標捕捉方法。
3. ３．ステップ（ｄ）の検出が、上記帯域内エネルギレベルがある予め定められた 設定点を超えた時のみに上記目標周波数信号の検出を行うことを含む、請求項１ の目標捕捉方法。
4. ４．さらに、上記予め定められた設定点を変化させるステップを含んでいる、請 求項３の目標捕捉方法。
5. ５．さらに、ステップ（ｄ）の検出に応じて、検出信号を供給するステップを含 んでいる、請求項１の目標捕捉方法。
6. ６．さらに、ステップ（ｄ）の検出に応じてデータを捕捉するステップを含んで いる、請求項１の目標捕捉方法。
7. ７．上記検出器入力信号が光学走査装置からの光学走査信号であり、上記目標周 波数信号が光学的捕捉目標を表すものであり、さらに、上記ステップ（ｄ）の検 出に従って、上記光学的捕捉目標が上記光学走査装置によって走査されているこ とを検出するステップを含んでいる、請求項１の目標捕捉方法。
8. ８．上記検出器入力信号の周波数が変動するものであり、さらに、上記帯域内エ ネルギレベルの検出に先立ち、また上記帯域外エネルギレベルの検出に先立って 、上記検出器内で周波数シフトを行わせるステップを含んでいる、請求項１の目 標捕捉方法。
9. ９．上記検出器入力信号が光学走査装置からの光学走査信号であり、上記目標周 波数信号が上記光学走査装置からある走査距離に配置された光学的捕捉目標を表 すものであり、さらに、上記光学走査装置と上記光学的捕捉目標との間の上記走 査距離に応じて周波数シフトを行わせるステップを含んでいる、請求項８の捕捉 目標方法。
10. １０．上記走査距離に応じた周波数シフトのステップが、走査距離の変動による 上記光学的捕捉目標の変動する拡大を補償するステップを含むものである、請求 項９の目標捕捉方法。
11. １１．ステップ（ａ）と（ｂ）が、特異点を有するフィルタ手段に上記検出器入 力信号を供給することを含み、上記周波数シフトが上記特異点をシフトさせるこ とを含むものである、請求項１０の目標捕捉方法。
12. １２．周波数をシフトさせるステップが、上記検出器入力信号の変動する周波数 をある単一の基本周波数ヘ周波数シフトさせることを含む、請求項１０の目標捕 捉方法。
13. １３．上記基本周波数がある予め定められた走査距離に対応するものである、請 求項１２の目標捕捉方法。
14. １４．帯域内エネルギと帯域外エネルギとを有する検出器入力信号を有する検出 器で、上記帯域内エネルギを有する目標周波数信号を検出するための目標捕捉シ ステムであって、 上記検出器入力信号中の上記帯域内エネルギのレベルを検出する手段と、 上記検出器入力信号中の上記帯域外エネルギのレベルを検出する手段と、 上記検出された帯域内エネルギのレベルを上記検出された帯域外エネルギのレベ ルと比較してエネルギレベル比較を行う手段と、 上記エネルギレベル比較に従って上記目標周波数信号を検出して検出結果を供給 する手段と、を含む、目標捕捉システム。
15. １５．上記比較手段が、上記帯域内エネルギレベルと上記帯域外エネルギレベル の間で割合比較を行う手段を含むものである、請求項１４の目標捕捉システム。
16. １６．上記検出手段が、上記帯域内エネルギレベルがある予め定められた設定点 を超えた時のみに上記目標周波数信号を検出する手段を含むものである、請求項 １４の目標捕捉システム。
17. １７．さらに、上記予め定められた設定点を変化させる手段を含んでいる、請求 項１６の目標捕捉システム。
18. １８．さらに、上記検出結果に応じて検出信号を供給する手段を含んでいる、請 求項１４の目標捕捉システム。
19. １９．さらに、上記検出結果に応じてデータを捕捉するための手段を含んでいる 、請求項１４の目標捕捉システム。
20. ２０．光学走査装置を有し、上記検出器入力信号が上記光学走査装置からの光学 走査信号であり、上記目標周波数信号が光学的捕捉目標を表すものであり、さら に、上記検出結果に従って上記光学的捕捉目標が上記光学走査装置によって走査 されていることを検出する手段を含んでいる、請求項１４の目標捕捉システム。
21. ２１．上記検出器入力信号の周波数が変動するものであり、さらに、上記帯域内 エネルギレベルの検出に先立ち、また上記帯域外エネルギレベルの検出に先立っ て、上記検出器内で周波数シフトを行わせるための手段を含んでいる、請求項１ ４の目標捕捉システム。
22. ２２．光学走査装置を有し、上記検出器入力信号が上記光学走査装置からの光学 走査信号であり、上記目標周波数信号が上記光学走査装置からある走査距離に配 置された光学的捕捉目標を表すものであり、さらに、上記光学走査装置と上記光 学的捕捉目標との間の上記走査距離に応じて周波数シフトを行わせる手段を含ん でいる、請求項２１の捕捉目標システム。
23. ２３．上記走査距離に応じて周波数シフトを行わせる上記手段が、走査距離の変 動による上記光学的捕捉目標の変動する拡大を補償する手段を含むものである、 請求項２２の目標捕捉システム。
24. ２４．上記エネルギレベル検出手段が特異点を有するフィルタ手段を含んでいる ものであり、さらに、上記特異点をシフトさせるための手段を含む、請求項２３ の目標捕捉システム。
25. ２５．上記周波数をシフトさせる手段が、上記検出器入力信号の上記変動する周 波数をある単一の基本周波数ヘ周波数シフトさせるようにされている、請求項２ ３の目標捕捉システム。
26. ２６．上記基本周波数がある予め定められた走査距離に対応するものである、請 求項２５の目標捕捉システム。
27. ２７．可変周波数シフトを与えてシフタ入力信号を処理するシステムであって、 上記シフタ入力信号を受け取り、このシフタ入力信号を第１のサンプリング周波 数に従って変換して変換入力信号を供給する第１の変換手段と、 上記変換入力信号を受け取り、この変換入力信号を第２のリサンプリング周波数 に従って再変換して上記周波数シフトを与える第２の再変換手段とを有する、周 波数シフタシステム。
28. ２８．さらに、上記第１のサンプリング周波数と上記第２のリサンプリング周波 数の少なくとも一方を変化させて、可変周波数シフトを与える変更手段を含む、 請求項２７の周波数シフタシステム。
29. ２９．さらに、上記周波数シフトを上記シフタ入力信号に与える手段を含む、請 求項２８の周波数シフタ。
30. ３０．さらに、ある特異点周波数を持った少なくとも１つの特異点を有する特異 点手段を含み、さらに、上記周波数シフトを上記特異点周波数に与える手段を含 んでいる、請求項２８の周波数シフタシステム。
31. ３１．上記変更手段が上記第１と第２の周波数の少なくとも一方の周波数を周波 数制御信号に応じて変化させる手段を含んでいる、請求項２８の周波数シフタシ ステム。
32. ３２．上記変更手段が上記第２のリサンプリング周波数を上記周波数制御信号に 応じて変化させる手段を含んでいる、請求項３１の周波数シフタシステム。
33. ３３．さらに、上記周波数制御信号を計算手段に応じて調整するための手段を含 んでいる、請求項３１の周波数シフタシステム。
34. ３４．さらに、上記周波数制御信号をセンサ情報に従って調整するための手段を 含んでいる、請求項３１の周波数シフタシステム。
35. ３５．上記センサ情報が距離情報を含むものである、請求項３４の周波数シフタ システム。
36. ３６．上記センサ情報が拡大情報を含むものである、請求項３４の周波数シフタ システム。
37. ３７．上記第１のサンプリング周波数が上記第２のリサンプリング周波数に実質 的に等しい、請求項２７の周波数シフタシステム。
38. ３８．ゼロの周波数シフトが与えられる、請求項３７の周波数シフタシステム。
39. ３９．上記第１の変換手段がディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタ ル−アナログ変換手段を含み、上記再変換手段がアナログ信号をディジタル信号 に変換するアナログーディジタル変換手段を含む、請求項２７の周波数シフタシ ステム。
40. ４０．上記周波数制御信号が上記周波数シフトを表す可変電圧レベルを含むもの である、請求項３１の周波数シフタシステム。
41. ４１．上記周波数制御信号が可変クロックレートを有するクロック信号を含み、 上記可変クロックレートが上記可変周波数シフトを表す、請求項３１の周波数シ フタシステム。
42. ４２．上記周波数シフタシステムが複数の特異点周波数を有し、上記シフタ入力 信号が複数の異なる入力周波数の信号を有し、上記変更手段が、上記複数の特異 点周波数の中のある特異点周波数と上記複数の異なる入力周波数の中のある入力 周波数の両方に等しい等周波数を生成するために、対応する異なる周波数シフト を与えるようにされる、請求項２８の周波数シフタシステム。
43. ４３．上記シフタ入力信号が光学的補足目標を走査するための光学走査装置から の光学走査信号であり、上記等周波数が、上記光学走査装置が上記光学補足目標 をある予め定められた走査距離で走査する時に得られる上記光学走査信号の単一 のある予め定められた基本周波数である、請求項４２の周波数シフタシステム。
44. ４４．上記変更手段が、さらに、上記第１のサンプリング周波数と上記第２のリ サンプリング周波数の上記少なくとも一方を、上記光学走査装置と上記光学的補 足目標との間の上記走査距離に従って変化させる手段を含んでいる、請求項４３ の周波数シフトのための方法。
45. ４５．シフタシステム入力信号を処理するための周波数シフトを与えるための周 波数シフトの方法であって、（ａ）シフタ入力信号の第１の受信ステップと、第 １のサンプリング周波数に応じた上記シフタ入力信号の第１の変換ステップと、 （ｂ）上記変換された入力信号の第２の受信ステップと、第２のリサンプリング 周波数に応じて上記変換された入力信号を再変換して上記周波数シフトを与える ステップと、 を有する周波数シフトの方法。
46. ４６．さらに、上記第１のサンプリング周波数と上記第２のリサンプリング周波 数の少なくとも一方を変化させて、変化する周波数シフトを生成するステップを 含む、請求項４５の周波数シフト方法。
47. ４７．上記第１と第２の周波数の中の少なくとも一方の周波数を変化させるステ ップが周波数制御信号に従って変化させることを含んでいる、請求項４６の周波 数シフトの方法。
48. ４８．上記周波数シフトを上記入力信号に加えるステップを含んでいる、請求項 ４５の周波数シフト方法。
49. ４９．上記シフタシステムが少なくとも１つの特異点を有するものであり、さら に、上記周波数シフトを上記特異点に加えることを含んでいる、請求項４５の周 波数シフトの方法。
50. ５０．上記第１と第２の周波数の少なくとも一方を変化させるステップが、上記 第２のリサンプリング周波数を上記周波数制御信号に従って変化させることを含 んでいる、請求項４５の周波数シフトの方法。
51. ５１．さらに、上記周波数制御信号を計算手段に応じて調整するステップを含ん でいる、請求項４７の周波数シフトの方法。
52. ５２．さらに、上記周波数制御信号をセンサ情報に従って調整するステップを含 んでいる、請求項４７の周波数シフトの方法。
53. ５３．上記センサ情報が距離情報を含んでいる、請求項５２の周波数シフトの方 法。
54. ５４．上記センサ情報が拡大情報を含んでいる、請求項５２の周波数シフトの方 法。
55. ５５．上記第１のサンプリング周波数が上記第２のリサンプリング周波数に実質 的に等しい、請求項４５の周波数シフトの方法。
56. ５６．ゼロの周波数シフトを与えるステップを含んでいる、請求項５５の周波数 シフトの方法。
57. ５７．ステップ（ａ）がディジタル−アナログ変換器によってディジタル信号を アナログ信号に変換することを含んでおり、ステップ（ｂ）がアナログーディジ タル変換器によってアナログ信号をディジタル信号に変換することを含んでいる 、請求項４５の周波数シフトの方法。
58. ５８．上記周波数制御信号が上記周波数シフトを表す変化する電圧レベルを含ん でいる、請求項４７の周波数シフトの方法。
59. ５９．上記周波数制御信号が変化するクロッキングレートを有するクロック信号 を含み、上記変化するクロッキングレートが上記変化する周波数シフトを表すも のである、請求項４７の周波数シフトの方法。
60. ６０．上記システムには複数の特異点周波数が設けられており、上記シフタシス テム入力信号には上記複数の異なる入力信号周波数が与えられており、さらに、 上記複数の特異点周波数の中のある特異点周波数と上記複数の異なる入力周波数 の中のある入力周波数の両方に等しい等周波数を生成するために、対応する異な る周波数シフトを与えるようにするステップを含んでいる、請求項４５の周波数 シフタの方法。
61. ６１．上記シフタ入力信号が光学的捕捉目標を走査するための光学走査装置から の光学走査信号を含み、上記等周波数が、上記光学走査装置が上記光学的捕捉目 標をある予め定められた走査距離で走査する時に得られる上記光学走査信号のあ る単一の予め定められた基本周波数である、請求項６０の周波数シフトの方法。
62. ６２．上記第１のサンプリング周波数と上記第２のリサンプリング周波数の上記 少なくとも一方を変化させるステップが、光学走査装置と光学的捕捉目標の間の 走査距離に応じて変化させるステップを含んでいる、請求項４６の周波数シフト の方法。
63. ６３．複数の異なる入力周波数を有する入力信号を濾波するためのものであって 、 少なくとも１つのフィルタ特異点周波数を生成するフィルタ手段と、 上記複数の異なる入力周波数を受け取り、上記複数の異なる入力周波数の中の異 なる入力周波数に周波数シフトを与えて、周波数シフトされた信号を生成する周 波数シフト手段と、 上記周波数シフトされた信号を濾波するために、上記周波数シフトされた信号を 上記フィルタ手段に供給する手段と、 を含むディジタルフィルタシステム。
64. ６４．上記周波数シフト手段が上記複数の異なる入力周波数の中の上記異なる入 力周波数に対して異なる量の周波数シフトを与えて、上記異なる入力周波数の各 々についてそれぞれのシフトされた周波数を有するそれぞれの周波数シフトされ た信号を生成するようにされている、請求項６４のディジタルフィルタシステム 。
65. ６５．上記フィルタ特異点周波数がある固定されたフィルタ周波数からなり、上 記それぞれのシフトされた周波数の各々が上記固定されたフィルタ周波数に等し い、請求項６４のディジタルフィルタシステム。
66. ６６．上記フィルタ手段がある固定されたフィルタ周波数に第１の固定された特 異点を有する第１の特異点手段を含むものである、請求項６３のディジタルフィ ルタシステム。
67. ６７．上記フィルタ手段がさらに、上記固定されたフィルタ周波数に第２の固定 された特異点を有する第２の特異点手段を含むものである、請求項６６のディジ タル濾波システム。
68. ６８．上記周波数シフト手段が、上記入力信号を受け取り、上記入力信号をある 第１のサンプリングレートでサンプルして第１の変換された信号を生成する第１ の変換手段を含んでいる、請求項６３のディジタルフィルタシステム。
69. ６９．上記周波数シフト手段が、さらに、上記第１の変換された信号を受け取り 、上記第１の変換された信号をある第２のリサンプリングレートでリサンプルし て第２の再変換された信号を生成する第２の再変換手段を含むものである、請求 項６８のディジタル濾波システム。
70. ７０．さらに、上記第２の再変換された信号を上記フィルタ手段に供給して上記 第２の再変換された信号を濾波するための手段を含んでいる、請求項６９のディ ジタルフィルタシステム。
71. ７１．さらに、上記第１のサンプリングレートと上記第２のリサンプリングレー トの少なくとも一方を、これらの第１と第２のレートの他方に対して変化させる ための手段を含んでいる、ディジタルフィルタシステム。
72. ７２．さらに、上記第１のサンプリングレートと上記第２のリサンプリングレー トの少なくとも一方を変化させて、上記複数の異なる入力周波数の中の個々の入 力周波数に与えられる上記周波数シフトの量を、上記個々の入力周波数に応じて 変化させるための手段を含んでいる、請求項７１のディジタルフィルタシステム 。
73. ７３．さらに、周波数シフトを選択し、上記選択された周波数シフトを上記複数 の異なる入力周波数の中の個々の入力周波数に、上記個々の入力周波数に従って 与える手段を含んでいる、請求項６４のディジタルフィルタシステム。
74. ７４．上記フィルタ手段は、上記周波数シフトされた信号がある予め定められた 目標周波数に等しいシフトされた周波数を有する時、検出手段に結合される、請 求項６４のディジタルフィルタシステム。
75. ７５．光学走査装置を有し、上記入力信号が上記光学走査装置からの光学走査信 号であり、上記予め定められた目標周波数が光学的捕捉目標を表すものであり、 さらに、上記周波数シフトされた信号が上記予め定められた目標周波数を持つこ とが検出されると、それに応じて上記光学的捕捉目標が上記光学走査装置によっ て走査されていることを検出する手段を備えている、請求項７４のディジタルフ ィルタシステム。
76. ７６．上記入力信号が帯域内エネルギと帯域外エネルギとを有し、上記帯域内エ ネルギが上記予め定められた目標周波数の周波数に実質的に等しい周波数を有し 、上記入力信号中の上記帯域内エネルギのレベルを求める手段と、 上記入力信号中の帯域外エネルギを求める手段と、を有する、請求項７４のディ ジタルフィルタシステム。
77. ７７．さらに、 上記求められた帯域内エネルギレベルを上記求められた帯域外エネルギレベルと 比較して、エネルギレベルの比較を行う手段を有し、 上記検出手段が上記エネルギレベルの比較に応じて上記予め定められた目標周波 数を検出して、上記検出が行われたことを検出するものである、 請求項７６のディジタルフィルタシステム。
78. ７８．光学走査装置を有し、上記入力信号が上記光学走査装置からの光学走査信 号であり、上記目標周波数信号が上記光学走査装置からある走査距離に置かれた 光学的捕捉目標を表すものであり、さらに、上記光学走査装置と上記光学的捕捉 目標の間の上記走査距離に応じて上記入力信号の周波数シフトの量を変化させる 手段を備えている、請求項７７のディジタルフィルタシステム。
79. ７９．上記走査距離に応じて上記入力信号を周波数シフトさせるための上記手段 が、走査距離が変化することによる上記光学的捕捉目標の変化する拡大を補償す るための手段を備えている、請求項７８のディジタルフィルタシステム。
80. ８０．上記補償手段が上記帯域内エネルギと上記帯域外エネルギの間で割合の比 較を行う手段を備えている請求項７７のディジタルフィルタシステム。
81. ８１．上記検出手段が、上記帯域内エネルギレベルがある予め定められた設定点 を超えた時のみに上記周波数信号の検出を行う手段を備えている、請求項７７の ディジタルフィルタシステム。
82. ８２．さらに、上記予め定められた設定点を変化させる手段を備えている、請求 項８１のディジタルフィルタシステム。
83. ８３．さらに、上記検出が行われたことの検出に応じて検出信号を生成する手段 を備えている、請求項７４のディジタルフィルタシステム。
84. ８４．さらに、上記検出が行われたことの検出に応じてデータを捕捉する手段を 備えている、請求項７４のディジタルフィルタシステム。
85. ８５．複数の異なる入力周波数を有する入力信号のディジタル濾波の方法であっ て、 （ａ）あるフィルタ特異点を有するフィルタ手段を提供するステップと、 （ｂ）上記複数の異なる入力周波数を受信し、上記複数の異なる入力周波数の中 の異なる入力周波数に周波数シフト手段を適用して、周波数シフトされた信号を 生成するステップと、 （ｃ）上記周波数シフトされた信号を上記フィルタ手段に供給して上記周波数シ フトされた信号を濾波するステップと、 を有する、ディジタル濾波の方法。
86. ８６．ステップ（ｂ）が上記複数の異なる入力周波数の中の上記異なる入力周波 数に異なる量の周波数シフトを与えて、上記異なる入力周波数の各々についてそ れぞれシフトされた周波数を有するそれぞれの周波数シフトされた信号を生成す るステップを含むものである、請求項８５のディジタル濾波の方法。
87. ８７．上記フィルタの特異点がある固定されたフィルタ周波数を含み、上記それ ぞれのシフトされた周波数の各々が上記固定されたフィルタ周波数に等しい、請 求項８６のディジタル濾波の方法。
88. ８８．上記フィルタ手段が、ある固定されたフィルタ周波数に第１の特異点を有 する第１の特異点手段を備えている、請求項８５のディジタル濾波の方法。
89. ８９．上記フィルタ手段が、さらに、上記固定されたフィルタ周波数に固定され た特異点を有する第２の特異点手段を構えている、請求項８８のディジタル濾波 の方法。
90. ９０．ステップ（ｂ）における上記周波数シフト手段を適用するステップが、上 記入力信号に第１の変換手段を適用して、上記入力信号を受け取り、上記入力信 号を第１のサンプリングレートでサンプルして第１の変換された信号を生成する ステップを含んでいる、請求項８５のディジタル濾波の方法。
91. ９１．上記周波数シフト手段を適用するステップが、さらに、上記第１の変換さ れた信号に第２の再変換手段を適用して、上記第１の変換された信号を受け取り 、上記第１の変換された信号を第２のリサンプリングレートでリサンプルして第 ２の再変換された信号を生成するステップを含んでいる、請求項９０のディジタ ル濾波の方法。
92. ９２．上記フィルタ手段に上記第２の再変換された信号を供給して、上記第２の 再変換された信号を濾波するステップを含んでいる、請求項９１のディジタル濾 波の方法。
93. ９３．さらに、上記第１のサンプリングレートと上記第２のリサンプリングレー トの少なくとも一方を、上記第１と第２のレートの他方に対して変化させるステ ップを含んでいる、請求項９１のディジタル濾波の方法。
94. ９４．上記複数の異なる入力周波数の中の個々の入力周波数の上記周波数シフト の量を、上記第１のサンプリングレートと上記第２のリサンプリングレートの上 記一方を変化させることによって上記個々の入力周波数に応じて変化させるステ ップを含んでいる、請求項９３のディジタル濾波の方法。
95. ９５．さらに、周波数シフトを選択して、上記複数の異なる入力周波数の中の個 々の入力周波数に応じて、上記選択された周波数シフトを上記個々の入力周波数 に加えるステップを含んでいる、請求項８６のディジタル濾波の方法。
96. ９６．さらに、上記周波数シフトされた信号を検出手段に供給して、上記周波数 シフトされた信号がある予め定められた目標周波数に等しいシフトされた周波数 を持っていることを検出するステップを含んでいる、請求項８６のディジタル濾 波の方法。
97. ９７．上記入力信号が光学走査装置からの光学走査信号であり、上記予め定めら れた目標周波数が光学捕捉目標を表すものであり、さらに、上記周波数シフトさ れた信号が上記予め定められた目標周波数を持っていることが検出された時、こ れに応じて、上記光学捕捉目標が上記光学走査装置によって走査されていること を検出するステップを含んでいる、請求項９６のディジタル濾波の方法。
98. ９８．上記入力信号が帯域内エネルギと帯域外エネルギとを有し、上記帯域内エ ネルギが上記予め定められた目標周波数の周波数に実質的に等しい周波数を有し 、さらに、 （ｄ）上記入力信号内の上記帯域内エネルギのレベルを求めるステップと、 （ｅ）上記入力信号中の帯域外エネルギのレベルを求めるステップと、 を含んでいる、請求項９６のディジタル濾波の方法。
99. ９９．さらに、 （ｆ）上記求められた帯域内エネルギレベルを上記求められた帯域外エネルギレ ベルと比較するステップと、（ｇ）上記エネルギレベルの比較に応じて上記予め 定められた目標周波数を検出して、上記検出の決定を行うステップと、 を含んでいる、請求項９８のディジタル濾波の方法。
100. １００．上記入力信号が光学走査装置の光学走査信号であり、上記予め定められ た目標周波数が上記光学走査装置からある走査距離に置かれた光学的捕捉目標を 表すものであり、さらに、上記入力信号を上記光学走査装置と上記光学的捕捉目 標との間の上記走査距離に応じて周波数シフトさせるステップを含んでいる、請 求項９９のディジタル濾波の方法。
101. １０１．上記入力信号を上記走査距離に応じて周波数シフトさせるステップが、 走査距離の変動による上記光学的捕捉目標の変動する拡大を補償するステップを 含んでいる、請求項１００のディジタル濾波の方法。
102. １０２．ステップ（ｆ）のエネルギレベルの比較が、上記帯域内エネルギと上記 帯域外エネルギの間で割合比較を行うことを含んでいる、請求項９９のディジタ ル濾波の方法。
103. １０３．ステップ（ｇ）の検出が、さらに、上記帯域内エネルギレベルがある予 め定められた設定点を超えた時のみに、上記周波数信号を検出するステップを含 んでいる、請求項９９のディジタル濾波の方法。
104. １０４．さらに、上記予め定められた設定点を変化させるステップを含んでいる 、請求項１０３のディジタル濾波の方法。
105. １０５．さらに、上記検出の決定に応じて、検出信号を生成するステップを含ん でいる、請求項９６のディジタル濾波の方法。
106. １０６．さらに、上記検出されたことの検出に応じて、データを捕捉するステッ プを含んでいる、請求項９６のディジタル濾波の方法。