JPH08263582A - 光学式読み取り装置 - Google Patents

光学式読み取り装置

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JPH08263582A
JPH08263582A JP8064309A JP6430996A JPH08263582A JP H08263582 A JPH08263582 A JP H08263582A JP 8064309 A JP8064309 A JP 8064309A JP 6430996 A JP6430996 A JP 6430996A JP H08263582 A JPH08263582 A JP H08263582A
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Debiita Jiyosefu
デビータ ジョセフ
Aaru Makugiriin Danieru
アール マクギリーン ダニエル
Shiyapira Ruuben
シャピラ ルーベン
Baado Shimon
バード シモン
Katsutsu Jiyosefu
カッツ ジョセフ
Daasuto Robaato
ダースト ロバート
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学式読み取り装置が有する複数の機能を所
望の順に実行する複数のトリガを有する光学式読み取り
装置を提供する。 【解決手段】 光を射出する光源と、光源からの光を符
号に指し向ける光学系と、符号からの反射光を受光し、
反射光を光強度に対応する電気信号を生成する光検出手
段と、複数の電気的接点と、複数の電気的接点をオン／
オフするトリガ手段と、複数の電気的接点のオン／オフ
出力に応じて読取り装置の操作モードを切り替える制御
手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光反射率の異なる
複数の部分を有する符号（例えば、バーコード、マトリ
ックスアレイ記号）を光電的に読み取るための光学読み
取り装置に関する。また、特に、独立トリガ機能を有す
るもの、あるいは読み取り装置の照準および位置決めま
たは他の操作機能の実行に関連して使用するためのグラ
フィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）とを有する
光学式読み取り装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】従来から、ラベルの上
や物品の表面に表示されているバーコード記号のような
符号を読み取るための光学式読み取り装置とその光学式
走査システムが各種開発されている。バーコード記号自
体は、互いに間隔をおいて連続に並んだ複数のバーから
成る符号をコード化したパターンである。パターンは、
いろいろな寸法の幅の複数のバーと、複数のバーの間の
複数のスペースとからなる。また、バーとスペースはそ
れぞれ異なる光反射特性を有する。走査システム内の読
み取り装置は、図形的な符号を、物品についての記述や
物品についてのある種の特性の記述に使用される英数字
として復号される電気信号に、光電的に変換する。この
ような特性は、一般的に、デジタル形式で表示され、Ｐ
ＯＳ処理、物流管理等の使用に関するデータ処理システ
ムへの入力として利用される。この一般的な走査システ
ムは、例えば、米国特許第4,251,789 号，第4,369,361
号，第4,387,297 号，第4,409,470 号，第4,760,248 号
および第4,896,026 号に開示されている。上記特許の幾
つかにおいて開示されているように、その様な走査シス
テムの実施形態は、とりわけ、読み取る符号に、装置の
走査ヘッド、特に光ビームを照準することが可能な、手
持ち式携帯用レーザ走査装置である。
【０００３】レーザ式バーコード読み取り装置内の光源
としては、一般的に、ガスレーザや半導体レーザが用い
られる。光源として半導体レーザを使用することは、そ
れらは小型で、廉価で、必要電圧が低くて済むという面
で、特に好ましい。レーザビームは、目標の距離に、あ
るサイズのビームスポットを形成するために、典型的に
は光学部品により、光学的に変形される。目標の距離に
おけるビームスポットの断面寸法は、異なる反射率の領
域、すなわち記号における複数のバーとそれらの間のス
ペースの最小幅とほぼ同じであることが好ましい。ま
た、異なる周波数の２つの光ビームを生成するために、
２つの光源を付けたバーコード読み取り装置が提案され
ている。
【０００４】バーコード記号は、バーや、いろいろな寸
法の幅の、一般的に長方形の要素から形成される。要素
の配置は、使用されるコードまたは「符号論」によって
特定された規則と定義の集合によって表記される文字を
規定する。複数のバーとそれらの間のスペースの相対的
な寸法は、複数のバーとそれらの間のスペースの実際の
寸法のように使用されるコードの種類によって決定され
る。文字（バーコード記号で表記される）の数は、記号
の密度といわれる。所望の文字列を符号に変換するため
に、要素配列の集合が、バーコード記号を完全に形成す
るために、互いに連鎖され、メッセージの各文字は、対
応するそれ自身の要素群によって表記される。ある符号
論においては、独特の「スタート」と「ストップ」との
文字が、バーコードの「はじめ」と「おわり」とを示す
のに使用されている。数多くの異なるバーコード符号論
が存在する。これらの符号論は、UPC/EAN 、Code 39 、
Code 128、Codaber およびInterleaved 2 of 5等を含
む。
【０００５】与えられた表面領域上に表記したり、記憶
したりすることが出来るデータ量を増加するために、最
近、新しいバーコード記号論が、幾つか開発されつつあ
る。これらの新しいコード標準の１つであるCode 49 で
は、水平方向に複数のバーを拡張するかわりに垂直方向
に文字列を積上げる「２次元バーコード」の概念が用い
られている。すなわち、従来のコード標準が一列のみの
バーとスペースで構成されるパターンの概念に基づくの
に対し、新コード標準は、数列のバーとスペースとで構
成されるパターンの概念に基づいている。Code 49 の構
成は、ここに採用される米国特許第4,794,239 号に記載
されている。他の２次元バーコード記号論としては、米
国特許第5,304,786 号に開示されており、PDF417として
知られている。
【０００６】また他に、記号が、六角形、四角形、多角
形および／または他の幾何学的形状のマトリックスアレ
イから成る記号論も開発されている。このような記号
は、例えば、米国特許第5,276,315 号および第4,794,23
9 号にさらに記載されている。このようなマトリックス
記号としては、Vericode, Datacode, MAXICODE（これら
は、全て、それぞれの所有者の商標である）などがあ
る。
【０００７】公知技術であるレーザビーム走査システム
において、レーザ光源からの光ビームは、レンズまたは
その他の光学要素によって、光路に沿って、表面にバー
コード記号を含む目標に向かって指し向けられる。ビー
ムスキャナの操作は、光源自身または光ビームの光路に
配置されたミラーのような走査構成部品を動作させる、
手段によって、バーコード記号上を１ラインまたは連続
する数ライン内での光ビームを繰返し走査させる。走査
構成部品は、バーコード記号の上を横切るビームスポッ
トを掃引し、バーコード記号のパターン上を横切る走査
ラインをトレースするか、もしくはスキャナの視野を走
査するか、または、両方をともに実施してもよい。
【０００８】バーコード読み取りシステムは、また、バ
ーコード記号から反射され、または散乱された光を検出
するセンサまたは光検出器を含む。光検出器やセンサ
は、バーコード記号から反射され、または散乱された光
の一部をとらえることができる視野を有するように、ス
キャナ内の光路中に配置されている。この光は、検出さ
れ、電気信号に変換される。電子回路と、ソフトウェア
とは、電気信号を、すでに走査されたバーコード記号が
表すデータをデジタルで復号する。例えば、光検出器に
よって生成されたアナログ電気信号は、デジタイザによ
って、複数のバーとスペースの物理的な幅に対応する幅
とともに、パルス信号または周波数変調されたデジタル
信号に変換される。それらの幅はバーおよびスペースの
物理的な幅に対応する。そして、このようなデジタル信
号は、記号に使用された特定の符号論に基づき、バーコ
ード記号に符号化されたデータの２値化表記へと復号さ
れ、続いて、そのように表記された英数字に復号され
る。
【０００９】従来のバーコード読み取りシステムの復号
化処理は、通常、次の方法で行われる。復号器は、デジ
タイザからパルス幅変調され、デジタル化された信号を
受信する。そして、ソフトウェアとして実行されるアル
ゴリズムは、走査を復号しようとする。もし、走査内の
「スタート」と「ストップ」の文字とそれらの間の文字
が、うまく、しかも、完全に復号されたならば、復号処
理は、終了し、読み取りがうまくいったことを知らせる
表示（例えば、緑色の光、および／または、「ビー」と
いう音）がユーザに対して提供される。さもなければ、
復号器は、次の走査を受信し、その走査上で他の復号方
法を試みる。そして、それは、次々に、走査が完全にう
まく復号されるか、走査ができなくなるまで続けられ
る。
【００１０】そして、そのような信号は、特定の符号論
にしたがって、バーコード記号に符号化されたデータの
２値化表記へと復号化され、そしてそのように表記され
た英数字に復号される。レーザタイプの光学式読み取り
装置ばかりが、バーコード記号を読み取ることができる
光学式読み取り装置ではない。別のタイプのバーコード
読み取り装置としては、固体撮像アレイまたは電荷結合
素子（以下、ＣＣＤと略記）技術に基づく検出器を組み
込んだものがある。このような従来のＣＣＤタイプの読
み取り装置においては、アレイやＣＣＤの前方の対物レ
ンズによって像が縮小されるため、検出器の一辺は、一
般的に、読み取られる記号よりも小さくなる。バーコー
ド記号全体は、走査装置内の発光ダイオード（以下、Ｌ
ＥＤと略記）のような光源からの光で満たされ、そし
て、各アレイセルが、バーまたはスペースの存在を決定
するために連続して読み出される。
【００１１】ＬＥＤを光源とするＣＣＤタイプの読み取
り装置の作動範囲は、レーザタイプのものに比べ、制限
を受け、特に狭い。ＣＣＤタイプのバーコードスキャナ
の他の特徴は、米国特許第5,210,398 号に開示されてい
る。これらの参考文献には、２次元パターンとして配置
された情報の符号をとらえ、または読み出すために、Ｃ
ＣＤを用いた読み取り装置として提案された初期の工業
技術の実例が開示されている。
【００１２】ユーザにハンドヘルド型読み取り装置の位
置決めを容易にできるようにさせ、その結果、符号が容
易に読取られるようにするため、符号へレーザ光を照準
する数多くの技術が知られている。米国特許第4,835,37
4 号には、各記号に読み取り装置のヘッドを視覚的に位
置づけ、照準するに際し、ユーザを支援する照準光装置
が記載されている。ここで、照準光は非可視レーザ光源
による。あるアプリケーションにおいては、別々の照準
光装置を用いることにより、各符号への照準精度に関す
る信頼性を確かに高めている。ハンドヘルド型光学読み
取り装置で多位置トリガスイッチを使用した別のシステ
ムも米国特許第5,117,089 号において開示されている。
そのヘッドは、照準パターンが出される第１の操作段階
で、走査の対象となる記号が目標となるように整列され
る。一旦、ユーザがヘッドを、記号の配置に対し適切に
整列させると、標準走査または読み取りモードにおい
て、符号上に対し、走査ビームを走査する第２の操作段
階にするために、トリガスイッチが再作動され、符号が
復号される。照準パターンを生成するにも、走査ビーム
を生成するにも、共通のレーザが使用される。
【００１３】欧州特許第0355355 号では、多位置トリガ
を有する実施形態を含むバーコート読み取り装置および
ＥＡＳタグ解除器の組合せが記載されている。また他
に、Grabowski とWohlとによる論文（IBB Technical Di
sclosure Bulletin, p. 78,Vol. 5, No.5, October 196
2 ）に、多位置トリガスイッチ（他の目的のための）付
バーコード読み取り装置が開示されている。
【００１４】さらに他に、あるモードから他のモードへ
の変更が自動的（すなわち、非手動）な方法で実施され
る照準および走査装置が、米国特許第4,933,538 号，第
5,229,591 号および第5,250,791 号に記載されている。
本発明の一般的な目的は、、従来型の読み取り装置の制
限を有しない改良された光学式読み取り装置を提供する
ことである。
【００１５】また、本発明の他の目的は、１）照準、
２）距離測定、３）ズーム、フォーカス、ビームスポッ
トサイズの調節、４）像取り込み、５）飛点走査の内の
機能の１つ以上を、所望の順に、別々に実行する２個の
（または１個で２位置を有する）トリガを有する光学式
読み取り装置を提供することである。さらに、本発明の
他の目的は、手動でのビーム作動か、または、走査線制
御機能かによって、２次元またはそれ以上の複雑な符号
または線形バーコードとの両方を読み取ることができる
光学式読み取り装置を提供することである。
【００１６】また、本発明の目的は、任意の距離にある
幾何学的形状のマトリックスアレイで構成された符号を
含む異るタイプの符号論による符号を、自動的に、また
は適切に読み取ることができる光学式読み取り装置を提
供することである。また、本発明の目的は、光学式読み
取り装置の制御操作のためのグラフィックユーザインタ
ーフェース（ＧＵＩ）を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、光反射率が異なる部分を有し、コード化
された符号を光電的に読み取る光学式読み取り装置にお
いて、光を射出する光源と、前記光源からの光を前記符
号に指し向ける光学系と、前記符号からの反射光を受光
し、該反射光の光強度に対応する電気信号を生成する光
検出手段と、複数の電気的接点と、前記複数の電気的接
点をオンまたはオフするトリガ手段と、前記複数の電気
的接点のオンまたはオフ出力に応じて前記読み取り装置
の操作モードを切り替える制御手段と、を有している。
【００１８】また、光反射率が異なる部分を有し、コー
ド化された符号を光電的に読み取る光学式読み取り装置
において、前記符号に対して光を照射する光源と、前記
符号からの反射光を受光し、該反射光の光強度に対応す
る電気信号を生成する光検出手段と、前記符号と前記光
検出手段との間の光路中に配置される光学系と、前記符
号と前記読み取り装置との間の距離を測定し、該測定距
離に相当する距離信号を生成する距離測定手段と、前記
距離信号に応じて、前記光学系の位置をその光軸に沿っ
て調整する制御手段と、を有した。
【００１９】さらに、光反射率が異なる部分を有し、コ
ード化された符号を光電的に読み取る光学式読み取り装
置において、前記符号に対して照射する光を射出する光
源と、 前記符号からの反射光を受光し、該反射光の光
強度に対応する電気信号を生成する光検出手段と、前記
光源に電力を供給する太陽電池と、を有する。
【００２０】さらに、光反射率が異なる部分を有し、コ
ード化された符号を光電的に読み取る光学式読み取り装
置において、前記符号に照射させる光を射出する光源
と、前記符号からの反射光を受光し、該反射光の光強度
に対応する電気信号を生成する光検出手段と、操作者が
把持可能なハンドル部が形成され、前記光源及び前記光
検出手段を配置するハウジングと、前記ハウジング上に
形成され、前記光学式読み取り装置の操作モードを切り
替えることができるグラフィックユーザインターフェー
スとを有する。
【００２１】
【作用】本発明は、読み取られる符号に向かって指し向
けられたレーザビームを生成するためのスキャナを有
し、コード化された符号などを読み取るための光学的読
み取り装置であり、この読み取り装置は、操作可能な第
１のトリガは、光源を含むスキャナ部に電気的に接続さ
れ、符号に対する読み取り装置の照準や整列のための第
１のビームパターンを生成するために、また、符号を読
み取るための第２のビームパターンを生成するためのト
リガ手段を有する。このトリガ手段は、第１のビームパ
ターンを発光させる第１のトリガと、この第１のトリガ
とは独立して操作が可能で、第２のビームパターンを生
成するための第２のトリガとを有する。この第１のトリ
ガは、初期位置から第１の位置（第１の電気的接点のあ
る位置）に手動で変位させることが可能であって、第２
のトリガは、初期位置から第２の位置（第２の電気的接
点のある位置）まで手動で変位させることができる。
【００２２】また、他のトリガ手段としては、第１のビ
ームパターンを生成するための第１の電気的接点と第２
のビームパターンを生成する、もしくは他の操作を行う
第２の電気的接点の両方を有するトリガでも良い。この
トリガは、初期位置から第１の位置（第１の電気的接点
のある位置）まで手動で変化可能で、さらに、この第１
の位置から第２の位置（第２の電気的接点のある位置）
まで手動で変位可能である。
【００２３】また、本発明の読み取り装置は、符号と読
み取り装置までの距離を測定する距離測定手段と、光検
出器の前段に配置されている光学系の位置を調整する制
御手段を有する。距離測定手段は、読み取り装置内に設
けられ、符号と読み取り装置との間の距離を測定し、距
離信号を生成する。この距離信号に応じて、制御手段
は、光検出器上で符号からの反射光が結像するように、
光学系の位置を調整する。
【００２４】さらに、上記したように光学的読み取り装
置の操作モードを変えるのにトリガ手段ではなく、グラ
フィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）を用いても
よい。グラフィックユーザインターフェースには、複数
の操作モードを意味する複数のアイコンと、カーソルが
表示されており、操作者はジョイスティックなどの操作
手段でカーソルを所望のアイコンに合わせることで、読
み取り装置の操作モードを切り替えることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１に図示されたＰＯＳシステム
において、１次元バーコード記号14を有する商品もしく
は物品85が、バーコード読み取り装置10がマウントされ
ているカウンタ87上に配置されている。物品85が、RF−
IDタグ（無線を使ってデータを読み出すタグ）88を含む
買い物篭86内に配置されている。あるアプリケーション
では、RF−IDタグ88が、買物客や顧客を確認してもよ
く、バーコード記号が、商品を確認してもよい。また、
別のアプリケーションとしては、買い物篭86が、出荷コ
ンテナであってもよく、RF−IDタグ88が行き先や、ルー
トや、出荷の宛て先を表示させてもよい。 RF −IDタグ
検出器69（図５に示される）は、システムの一部に含ま
れてもよい。システムは、以下に述べる２つの確認方法
を共に採用してもよい。
【００２６】図１には、２つの独立トリガを有するハン
ドヘルド操作型及び固定型の両方に応用可能なバーコー
ド読み取り装置10が示されている。読み取り装置10のハ
ウジングは、従来技術として知られる銃形状のハウジン
グと同じ様な形状となっている。読み取り装置10は、ユ
ーザの携帯使用の目的のために改善されてもよいし、固
定モードでの操作を機能させるためにスタンド80にマウ
ントされてもよい。固定モードにおいて、カウンタ87の
領域のような読み取り装置10の視野内に、ターゲット上
のバーコード記号14を読み取るために、位置づけられて
いる。読み取り装置10は、スタンド80に、電気的に接続
されている。スタンド80は、キャッシュレジスタ89、お
よび／または、ホストコンピュータ82に順に接続されて
いる。ホストコンピュータ82やキャッシュレジスタ89に
は、ディスプレイ83や、プリンタ84のような構成要素が
含まれる。本発明において、ハウジング10のハンドル72
（例：通常の使用において、ユーザが把持する部分）
は、２つの別々のトリガスイッチ70, 71を有する。人指
し指によって作動するように設計された上部のトリガス
イッチ70は、ある機能またはある操作を制御する。ま
た、人指し指以外の指で作動するように設計されている
下部のトリガスイッチ71は、以下に述べる（スイッチ70
が制御するのとは）別の機能またはある操作を制御す
る。トリガスイッチ70, 71は、独立した操作が可能であ
る。その結果、これらを別々に、前後して、または同時
に操作することが出来る。
【００２７】別の実施形態としては、独立２元トリガス
イッチの代わりに１元２位置のトリガスイッチを有する
読み取り装置がある。以下に、独立２元トリガスイッチ
または１元２位置トリガスイッチの第１、第２の位置で
の作動によって実行される機能の例を示す。 (A) 独立２元トリガスイッチ １） トリガ１：照準； トリガ２：走査 ２） トリガ１：走査； トリガ２：EAS 解除 ３） トリガ１：走査； トリガ２：RF−ID ４） トリガ１：走査； トリガ２：データ転送または周辺装置の操作 （例：プリンタ，通信装置，ディスプレイ） (B) 1 元２位置トリガスイッチ １） 位置１：照準； 位置２：走査 ２） 位置１：走査； 位置２： EAS解除 ３） 位置１：走査； 位置２： RF −ID ４） 位置１：走査； 位置２：データ転送または周辺装置の操作 （例：プリンタ，通信装置，ディスプレイ） 以下に、３つの（操作）位置を有する１元３位置トリガ
スイッチによって実行される機能の例を示す。 １） 位置１：照準； 位置２：走査； 位置３： EAS解除 ２） 位置１：照準； 位置２：走査； 位置３： RF-ID ３） 位置１：走査； 位置２： RF −ID； 位置３： EAS解除 上述した用語「 EAS解除」は、物品上のEAS タグを解除
する操作を意味する。
【００２８】EASシステムとタグ、および、その解除方
法については、米国特許第5,005,125号に、また、欧州
特許第0355355 号に述べられている。また、用語「 RF
−ID」は、米国特許第4,739,328 号に述べられているよ
うに、 RF −IDタグを読み取ることを意味する。上記し
た操作とその操作手順は、全て、特に、ＰＯＳ、受取、
出荷、配送システムに関して図解されている。また、他
のアプリケーションにおいては、上記とは別の手順、ま
たは別の手順との組合せて行ってもよい。
【００２９】図２には、ディスプレイ100 と、ジョイス
ティク101 として知られるトラックボールとを有する読
み取り装置10の平面図が、また、図３には、読み取り装
置10の斜視図が図示されている。ジョイスティック101
は、ディスプレイ100 上のカーソル102 を動かすため
に、ユーザの親指で動かされる。図４に最も明瞭に示さ
れるように、ディスプレイ100 には、特に（コンピュー
タ）環境のためにプログラムされたアイコン103 、また
は、システムによって、特定のアプリケーションプログ
ラムや、ドキュメントや、記録データにアクセスするた
めのグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）が
表示される。図４はディスプレイ100 の拡大図を示して
おり、「ＡＩＭ（照準）」アイコン１０３ａと、「ＳＣ
ＡＮ（走査）」アイコン１０３ｂと、「ＤＥＡＣＴＩＶ
ＡＴＥ（解除）」アイコン１０３ｃと、「ＤＡＴＡ Ｔ
ＲＡＮＳＦＥＲ（データ転送）」アイコン１０３ｄとが
示されている。カーソル102 が図４に示される仮想線上
を移動し、所望のアイコンに合わされるとき、ユーザは
ジョイステック101 を押してスイッチを作動（クリッ
ク）させて、アイコンで示されたアプリケーションやド
キュメントを選択することができる。また、クリックす
ることにより、アクセス、実行または表示を所望する特
定のアプリケーションや、ドキュメントや、記録データ
を表す選択されたアイコンをシステムに登録できる。よ
って、照準や、走査や、タグ解除や、データ転送は、選
択されるアイコン103a乃至103dによって、それぞれ対応
して実行される。表示されるドキュメントの種類の例と
して、異なるプログラムによって表示される２つの「ウ
インドウ」 P1, P2 内に、現在示されてる表示データ10
5 （ウインドウ P2 の下に隠れている）, 106 がある。
【００３０】また、図２，３には、読み取り装置10、及
び／または、読み取り装置10のハウジング内に設けられ
ているバッテリーに電力を充電する太陽電池107 が図示
されている。ホストコンピュータ82、または他の電力源
から遠隔操作されるような位置で利用されるスタンド80
は、利用されるそのアプリケーションとして、読み取り
装置に電力を与えるための手段を独立して別々に設ける
ことが有効である。本発明の実施形態において、太陽電
池107 に接続された太陽電池充電装置が、この目的を果
す。
【００３１】太陽電池を使用する代りに、マイクロ波
や、熱エネルギー源を使用することができる。第１の変
形例において、マイクロ波伝達装置が、読み取り装置の
極近傍（例：使用されるコードレスタイプの読み取り装
置のキャシュレジスタ）に取り付けられている。これ
は、携帯用の読み取り装置と通信するために用いられる
伝達装置か、または、この仕事に特定された装置かのど
ちらかである。両方の場合で、その周波数は、通信チャ
ンネルに用いられる装置と同じでも、または、異なって
いてもよい。規定および安全／健康に関する問題のた
め、たいていの場合、低い周波数が用いられている。
【００３２】他の変形例として、読み取り装置内で、そ
の構成部品から余分に発生した熱を用いることも可能で
ある。例えば、もし、Ω１が装置の非効率性（つまり熱
の発生）で、Ω２が熱を電気に変換する処理の効率性と
すると、バッテリーエネルギー（Ω１×Ω２）の一部
は、その充電のために使用され得る。つまり、この読み
取り装置の変形例には、異なる光反射率を有する符号を
光電的に読み取るためのシステムと、ハウジングの付い
た走査ヘッドと、符号に向かって導かれる光ビームを生
成するためのハウジング内にマウントされたDCボルト電
力光源と、符号からいろいろな強さで反射する光を検出
し、符号の表示信号を生成するためのセンサと、光源へ
のDC電力を供給するためのハウジング内のバッテリー
と、ハウジング内のバッテリーを充電するための太陽電
池とが設けられている。
【００３３】本実施形態において、主要電源は、読み取
り装置内に配置されている。一般的に、メインバッテリ
ー（再充電不可）は、第２のバッテリー（例：アルカリ
電池で、ニッケルカドミウム電池で30Wh/kg 以下）より
も大きいエネルギー密度を有する。しかしながら、この
大きな容量では通常、大きな放電速度で消費されてい
る。セッション（例えば、バーコード読み取り装置が作
動している間）に、短い時間の「バースト（放電）」操
作を行う装置は、バッテリーから、高ドレン率で、放電
している。より好ましくは、メインバッテリーは、非常
に小さい充電電流を第２のバッテリーに供給している。
第２のバッテリー（充電可能）は、コードレスモードの
操作を続けている間、読み取り装置に、直接、電力を与
える電源で、低いレベル（「トリクル充電」）で、連続
的に、セッションを通して充電される。この特定の例に
おいて、セッションの終了時に、メインバッテリーは、
交換され、第２のバッテリーは、再充電される。しかし
ながら、このメインバッテリーと第２バッテリーとの組
合せは、（バッテリーの総重量が同じであるとすると）
単一バッテリー型よりも長いセッションを提供できる。
【００３４】以下に、一例を示す（但し、特定値は、概
算である）。例えば、ある装置が3.6Vのバッテリー（３
つの1.2Vのバッテリーを接続する組合せ）によって電力
が供給され、バッテリーのために最大100gが割当てられ
たとする。もし、メインバッテリーのみが使用される
と、そのバッテリー密度は、（高いドレン率が予想され
るため）40Wh/kg となる。これは、式(1) により1.11Ah
に換算される。 (40Wh/kg) ×(0.1kg)/(3.6V) = 1.11Ah (1) 同様に、第２のバッテリーが使用されたとすると、その
容量は、式(2) から0.83Ahとなる。 (30Wh/kg) ×(0.1kg)/(3.6V) = 0.83Ah (2) もし、50g のメインバッテリーと、50g の第２のバッテ
リーとの組合せが使用されたとすると、（メインバッテ
リーは、第２のバッテリーにトリクル充電した結果、こ
のような高いバッテリー密度が実現される）この場合、
容量の総計は、式(3) から1.81Ahとなる。 (100Wh/kg)×(0.05kg)/(3.6V) + (30Wh/kg) ×(0.05kg)/(3.6V) = 1.39Ah + 0.42Ah = 1.81Ah (3) 上記計算結果から、この場合の容量は、前記メインバッ
テリーと第２のバッテリーとを組み合わせない変形例の
結果を上回っていることがわかる。
【００３５】以下に、別の例を示す。例えば、通常、3V
の500mAhバッテリーで８時間シフト（セッション）で作
動する読み取り装置は、250mAhバッテリーで同様に作動
するように再設計できる。そして、残りの250mAhは、ト
リクル充電を経由して供与されるべきである。要求され
る充電電流は、式(4) から30mAである。 (250mAh)/(8hour) = 30mA (4) これは、3Vで90mWに相当する。例えば、太陽電池107 の
電力変換効率が10% だとするならば、太陽電池には約90
0 mWの周辺光の入射が要求される。晴天下で、その程度
の光強度ならば、約100mW/cm2 の場合、9 cm2 の太陽電
池の大きさが必要となる。従って、太陽電池107 は、周
辺光の小さい室内操作の場合、より大きな太陽電池の領
域が必要となる。
【００３６】図５において、ハウジングは、読み取られ
るバーコード14と向かい合ったユーザによって配置され
るように調整されるウインドウ12を有する。ウインドウ
12の後側には、例えば、照明源として、光学系18を伴う
レーザ16と、光学系22を伴う照明用ＬＥＤまたはレーザ
20と、集光光学系24とがある。集光光学系24の後側に
は、信号処理回路28によって読み出されるように配置さ
れたＣＣＤアレイのような検出器である２次元アレイ26
がある。ＣＣＤアレイの代わりに、アレイ26は、任意の
２次元固体撮像素子を含む。例えば、それには、ランダ
ムアクセス装置を含めることができる。また、ウィンド
ウ12と読み取られるバーコード14との間の距離d を自動
的に決定するために、距離測定装置32に接続された検出
器30が設けられている。距離測定装置32は、超音波や光
などを用いた任意の所望の手段によって操作されてよ
い。また、周辺光の状態を検知する周辺光検出器34が設
けられている。さらに、太陽電池107 と、バッテリー再
充電装置110 と、メインバッテリー111 と、第２のバッ
テリー112 とが設けられている。読み取り装置10の操作
は、共通マイクロプロセッサまたはコントローラ36によ
って制御され、キーボード38とトリガ機構40とによって
操作される。トリガ機構40は、図１に示されるような第
１のスイッチ接点42と第２のスイッチ接点44とを有する
独立２元トリガスイッチ70,71 からなる 使用において、オぺレータは、まず第１のトリガ70を、
それが接点42と接触するような第１の位置に引き戻す。
これは、コントローラ36にオぺレータが手動でバーコー
ド14に照準を合わせる可視照準ビーム46を生成するレー
ザ16を作動させるようにする。照準ビーム46で生成され
る静止パターンや指示パターンは、簡単に視認できる点
や線が好ましい。理想的には、光学系18は、バーコード
記号の水平軸に容易に照準を合わすことが出来る光の線
を生成するシリンドリカルレンズを有する。
【００３７】オぺレータが、読み取り装置10の照準を適
当に合わせたら、次に、オぺレータは、第２のトリガ71
を、その接点44に近付ける様に引く。これは、コントロ
ーラ36に距離d を決定するように、距離測定器32に命令
させる。この決定と、周辺光検出器34によって提供され
た情報とに基づいて、コントローラ36は、最適のフォー
カスと、倍率と、像の復号に要求される照明パラメータ
とを決定する。次に、コントローラ36は、集光光学系24
を調整する合焦／倍率制御機構48と、レーザ20からの照
明を調節する照明制御部50と、光学系22を調整するため
の別の制御部52とに信号を送信する。その結果、実際に
生成される照射ビーム54の大きさ、及び／または、光強
度が調整される。
【００３８】パラメータの全てが決定され、そして必要
な調整がなされると、コントローラ36は、レーザ16のス
イッチを切り、そして所定の周期で、ＬＥＤ20のスイッ
チを入れる。その結果、照射ビーム54が射出され、バー
コード14が照らされる。もし、調整が適切になされたな
らば、照射ビーム54は、計測距離d でのコードの寸法
に、最適に適合する。射出窓12から見られるように、コ
ードのみかけの寸法の概算は、キーボード38によって予
め入力されている既知の（利用可能な）コードの実際の
寸法から、決定することができる。
【００３９】バーコード14は、次に信号処理回路28によ
って読み出される２次元半導体アレイ26上に結像され
る。そして、信号は、デコーダ56によって復号される。
ディスプレイ58、及び／または、フィードバック手段60
によって、オペレータに、フィードバックが与えられ
る。像がうまく得られ、処理され、復号されると、コン
トローラ36は自動的に読み取り装置10に、そのスイッチ
を切るように、あるいは、低電力静止モードに入るよう
に命令する。
【００４０】図５に示された実施形態の変形例として、
距離測定装置32と、その検出器30とを除いてもよい。そ
の代わりに、距離d の決定は、照準ビーム46によって照
明される記号からの反射光62を解析することで達成され
る。例えば、照準ビーム46は、パルス発光されてもよ
い。また、距離d を決定するために時間的計測装置を採
用してもよい。またその代わりに、受信信号の空間特性
が、距離d を指示する何かを提供する場合、照準ビーム
46を、バーコード上に走査してよい。さらにその代わり
に、反射光内での位相関係を計算してもよい。
【００４１】更なる変形例としては、レーザ16および20
を単一レーザに置き換え、光学系18および22を単一の光
学系セットに置き換えるものである。このような読み取
り装置において、単一レーザは、照準ビーム46（パター
ンを生成する）と、照明ビーム54とを生成するために作
動される。もちろん、このような読み取り装置は、オペ
レータによって容易に視認することができる波長の光を
生成するレーザを補助するのみである。
【００４２】トリガ機構40の代わりに、独立２元トリ
ガ、または、一元２位置トリガを用いても良いし、複数
位置トリガでも良い。トリガの位置が豊富にあること
は、いろいろの機能を付加できることを意味する。例え
ば、トリガの１番目の位置で第１の静的パターン（指示
パターン）を生成し、２番目の位置で第２のパターンを
生成し、３番目の位置で計測照明光を生成してもよい。
この種の読み取り装置は、オペレータが、計測される符
号のための適当な指示パターンを選ぶことが可能である
時、いろいろな状況で使用される場合や、バーコード記
号がいろいろ異なる場合に有効である。複数位置トリガ
の他のトリガ位置は、EAS タグの解除や、RF−IDタグの
読み取り、もしくは、モデム、無線、赤外線転送ユニッ
トなどの通信装置、もしくはプリンタなどの周辺装置の
起動のようなスイッチの切替機能、または、ディスプレ
イ58に示される情報を制御するための他の機能を提供す
る。
【００４３】ある例では、コントローラ36に接続された
通信ユニット113 を通して記号によって表されたデータ
のワイヤレス通信をすることができる。異なるトリガ位
置は、読み取り装置の計測特性を、変えることができ
る。例えば、ズームやスポットサイズ調整のようなフォ
ーカス及び／または、倍率について、少なくとも手動制
御のあるレベルを提供する。もちろん、これらの機能の
全ては、コントローラ36によって制御される。
【００４４】加えて、トリガ40の代りに、図２, ３, ３
に図示された前記ＧＵＩはシステム機能を実行するには
有効である。よって、前に述べたように、ユーザの親指
を使って、ジョイステック101 と、選択されたアイコン
上のカーソル102 の位置を動かし、それによってアイコ
ンに関連付けられた機能の「強調」または「選択」が行
われる。
【００４５】よって、親指を使ってジョイステック102
を再度押すか、あるいはユーザーの他の指でトリガスイ
ッチ70, 71のどれか１つを押せば、選択された機能が、
「選択」または「実行」される。既に述べたように、光
学式読み取り装置の好ましい形態は、ポータブルで、ハ
ンドヘルド型であるが、他の形態でもよい。例えば、図
５に図示されたコンベヤーのようなＰＯＳユニット内に
構築されるように配置され、固定された形態でもよい。
自動倍率／フォーカスは、コンベヤーに沿って処理され
るいろいろ異なる寸法の小包（つまり、読み取り装置か
らバーコード記号までの距離は、まちまち）を処理する
ための読み取り装置の制御を可能にする。
【００４６】上で述べたそれぞれの、または２つ以上が
一緒になった要素は、上述したタイプとは異なる別のタ
イプのアプリケーションにおいて有効であるかもしれな
いことが理解されるであろう。本発明は、トリガ機構を
有する光学的読み取り装置及びＧＵＩを有する光学式読
み取り装置における各種形態を図示し、記述している。
但し、それは、本発明の範囲が、示された実施例にのみ
に限定されることではない。それらをいろいろに変形し
たり、構造的に変化させても、それらが本発明の精神に
則っている限り、本発明の範囲を逃れることにはならな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の一実施の形態である、ＰＯ
Ｓアプリケーション環境における２元トリガスイッチの
ついたバーコード読み取り装置のシステム図である。
【図２】 図２は、トラックボール（ジョイスティッ
ク）とＧＵＩディスプレイとを備えるバーコード読み取
り装置の平面図である。
【図３】 図３は、図２に図示したバーコード読み取り
装置の斜視図である。
【図４】 図４は、図２に図示したバーコード読み取り
装置に形成されているＧＵＩディスプレイの拡大図であ
る。
【図５】 図５は、図２に図示したバーコード読み取り
装置の光学−電子構成要素のブロック図である。
【符号の説明】
１０ バーコード読み取り装置 １２ ウインドウ １４ バーコード記号 １６ レーザ １８ 光学系 ２０ ＬＥＤ ２２ 光学系 ２４ 集光光学系 ２６ ＣＣＤアレイ ２８ 信号処理回路 ３０ 検出器 ３２ 距離測定器 ３４ 周辺光検出器 ３６ コントローラ ３８ キーボード ４０ トリガ ４２ 第１の電気接点 ４４ 第２の電気接点 ４６ 可視照準ビーム ４８ フォーカス／倍率制御部 ５０ 照明制御部 ５２ 光学系制御部 ５４ 照明ビーム ５６ 復号器 ５８ ディスプレイ ６０ フィードバック手段 ６２ 反射光 ６９ ＲＦ−ＩＤタグ検出器 ７０ トリガスイッチ ７１ トリガスイッチ ８０ スタンド ８２ ホストコンピュータ ８３ ディスプレイ ８４ プリンタ ８５ 物品 ８６ 買い物かご ８７ カウンタ ８８ ＲＦ−ＩＤタグ ８９ キャッシュレジスタ １００ ディスプレイ １０１ ジョイスティック １０２ カーソル １０３ アイコン １０５ 表示データ １０６ 表示データ １０７ 太陽電池 １１０ バッテリー再充電装置 １１１ メインバッテリー １１２ 第２のバッテリー １１３ 通信ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ デビータ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11772 パッチォギュー ブルックストリート 23 (72)発明者 ダニエル アール マクギリーン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11209 ブルックリン 76ストリート 266 (72)発明者 ルーベン シャピラ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11803 プレインビュー セダー ドライブ イ ースト 17 (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 セタケット グナルド オーク ドライ ブ ３ (72)発明者 ジョセフ カッツ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11790 ストーニー ブルック ハロウィック ミドゥー ドライブ 12 (72)発明者 ロバート ダースト アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11733 イースト セタケット ウッドハル ロ ード 11

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光反射率が異なる部分を有し、コード化
    された符号を光電的に読み取る光学式読み取り装置にお
    いて、 光を射出する光源と、 前記光源からの光を前記符号に指し向ける光学系と、 前記符号からの反射光を受光し、該反射光の光強度に対
    応する電気信号を生成する光検出手段と、 複数の電気的接点と、 前記複数の電気的接点をオンまたはオフするトリガ手段
    と、 前記複数の電気的接点のオンまたはオフ出力に応じて前
    記読み取り装置の操作モードを切り替える制御手段と、
    を有する光学的読み取り装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の光学的読み取り装置にお
    いて、 前記複数の電気的接点は、それぞれ異なる位置に配置さ
    れ、 前記トリガ手段は、初期位置から前記それぞれ異なる位
    置に対し変位可能であることを特徴とする光学的読み取
    り装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の光学的読み取り装置にお
    いて、 前記複数の電気的接点は、第１および第２の電気的接点
    からなり、 前記トリガ手段は、前記初期位置から前記第１の電気的
    接点の位置まで変位可能な第１のトリガと、前記第１の
    トリガとは独立して操作可能であり、前記初期位置から
    前記第２の電気的接点の位置まで変位可能な第２のトリ
    ガとからなり、 前記制御手段は、前記第１の電気的接点および第２の電
    気的接点の出力に応じて、第１の操作モードもしく第２
    の操作モードに切り替えることをを特徴とする光学的読
    み取り装置。
  4. 【請求項４】 請求項２記載の光学的読み取り装置にお
    いて、 前記複数の電気的接点は、第１および第２の電気的接点
    からなり、 前記トリガ手段は、前記初期位置から前記第１の電気的
    接点の位置および前記第２の電気的接点の位置まで変位
    可能なトリガであり、 前記制御手段は、前記第１の電気的接点および第２の電
    気的接点の出力に応じて、第１の操作モードもしく第２
    の操作モードに切り替えることをを特徴とする光学的読
    み取り装置。
  5. 【請求項５】 請求項３及び４記載の光学的読み取り装
    置において、 前記第１の操作モードでは、前記符号に対し第１の発光
    パターンを照射し、前記第２の操作モードでは、前記符
    号に対し第１の発光パターンとは異なる第２の発光パタ
    ーンを照射することを特徴とする光学的読み取り装置。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の光学的読み取り装置にお
    いて、 前記第１の発光パターンは、前記光学読み取り装置を前
    記符号に対し照準を合わせるための照準パターンであっ
    て、 前記第２の発光パターンは、前記符号を読み取るための
    走査パターンであることを特徴する光学的読み取り装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項３及び４記載の光学的読み取り装
    置において、 前記第１の操作モードでは、前記符号に対し前記符号を
    読み取るための走査パターンを照射し、 前記第２の操作モードでは、前記第１の操作モードで読
    み取った符号のデータを周辺装置に転送することを特徴
    とする光学的読み取り装置。
  8. 【請求項８】 請求項３及び４記載の光学的読み取り装
    置において、 前記第１の操作モードでは、ある符号論に従ってコード
    化された符号１を読み取るための走査パターンを該符号
    に照射し、 前記第２の操作モードでは、前記符号論とは異なる符号
    論に従ってコード化された符号２を読み取るための走査
    パターンを該符号に照射することを特徴とする光学的読
    み取り装置。
  9. 【請求項９】 光反射率が異なる部分を有し、コード化
    された符号を光電的に読み取る光学式読み取り装置にお
    いて、 前記符号に対して光を照射する光源と、 前記符号からの反射光を受光し、該反射光の光強度に対
    応する電気信号を生成する光検出手段と、 前記符号と前記光検出手段との間の光路中に配置される
    光学系と、 前記符号と前記読み取り装置との間の距離を測定し、該
    測定距離に相当する距離信号を生成する距離測定手段
    と、 前記距離信号に応じて、前記光学系の位置をその光軸に
    沿って調整する制御手段と、を有することを特徴とする
    光学的読み取り装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９記載の光学的読み取り装置に
    おいて、 前記制御手段は、前記距離信号に応じて、前記光検出手
    段の検出面上に前記反射光を結像させるために前記光学
    系の位置を調整することを特徴とする光学的読み取り装
    置。
  11. 【請求項１１】 請求項９記載の光学的読み取り装置に
    おいて、 前記制御手段は、前記距離信号に応じて、前記光学系の
    倍率調整することを特徴とする光学的読み取り装置。
  12. 【請求項１２】 光反射率が異なる部分を有し、コード
    化された符号を光電的に読み取る光学式読み取り装置に
    おいて、 前記符号に対して照射する光を射出する光源と、 前記符号からの反射光を受光し、該反射光の光強度に対
    応する電気信号を生成する光検出手段と、 前記光源に電力を供給する太陽電池と、を有する光学的
    読み取り装置。
  13. 【請求項１３】 光反射率が異なる部分を有し、コード
    化された符号を光電的に読み取る光学式読み取り装置に
    おいて、 前記符号に照射させる光を射出する光源と、 前記符号からの反射光を受光し、該反射光の光強度に対
    応する電気信号を生成する光検出手段と、 操作者が把持可能なハンドル部が形成され、前記光源及
    び前記光検出手段を配置するハウジングと、 前記ハウジング上に形成され、前記光学式読み取り装置
    の操作モードを切り替えることができるグラフィックユ
    ーザインターフェースとを有する光学的読み取り装置。
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