JPS588021B2 - フゴウラベルオヨミトルホウホウ オヨビソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は符号化したラベルを読取る方法および装置に関
し、特に、食料品販売／スーパーマーケット業において
採用され且つ一般に食料品販売業凡用製品符号“Ｕｎｉ
ｖｅｒｓａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｏｄｅゝ１（ＵＰＣ
）として知られた機械読取りの表示を読取るために特に
設計した方法および装置に関する。

前述の形式の符号は、一方向に直線的であり且つ全体に
長方形状である異なった巾の一連の平行な明るいおよび
暗い線条からなる線条符号として一般に特徴付けられて
いる。

符号の各文字まだはデジイトは２つの暗い線条および明
るい空間によって表わされる。

例えば、この形式の符号の完全な記載は、” Ｕ．Ｐ，
Ｃ表示仕様（ Ｕ．Ｐ．Ｃ，ＳｙｍｂｃｌＳｐｅｃｉｆ
ｉｃａｔｉｍ） ” という文献に与えられいる。

この文献は、１９７３年５月、画一食料品販売店製品符
号会議に対する凡用製品符号およびＵＰＣ表示の管理者
であるワシントンＤ．Ｃ．のデイストリビューション
．ナンバー・バンク（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＮｕｍ
ｂｅｒ Ｂａｎｋ ）によって発行されている。

最近、スーパーマーケット／食料品販売業界にすべての
製品に機械読取り形のラベルを付する能力を与える、す
なわち機械読取りのコンピューター化された装置を介し
て商品の照合を与えるような符号を読取るための種々の
システムに対しテ多数の提案がなされた。

その機械は完全で正確な財庫品調べ会計システムを与え
るばかりでなく、照合カウンターを通るのに現在要求さ
れている時間および手間を実質的に減じるものである。

本発明の目的は、そのような目的に対する改良したシス
テムを提供することにある。

一般に、本発明の目的は、そのようなラベルを効率的に
且つ正確に読取ると同時に非読取り状態の可能性を最小
にまで減じ且つ人間工学的観点からシステムの最適化を
与えるような、商品上の符号化したラベルを読取る方法
および装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、単一の回転部品を有するレーザー
ビーム走査システムを利用し、それにもかかわらず非読
取りの可能性が低い複雑な走査パターンを与える、特に
信頼できる方法および装置を提供することにある。

機械読取りのラベルを商品の包装に設けることは、その
ような包装置が照合カウンターにおいて処理される仕方
の仮定から初めなければならない。

このことを詳細に考えると、機械読取りの符号およびそ
のような符号を読取る装置に対して各包装を処理する人
が照合カウンターに配置され、且つそこで商品が包装さ
れることが仮定される。

商品上の符号化した表示が機械読取りされない場合には
、人、すなわち照合者がキャッシュレジスター形式のキ
ーボード等の如き、ある適当な手段によって符号化表示
を手動的に入れることが要求される。

ＵＰＣ表示仕様は、機械読取りの線条符号に加えて、他
の人間読取り符号を与える。

本明細書に記載されている形式の機械読取りの符号およ
びシステムの満足すべき使用および許容を得るためには
、所定の照合ステーションにおいて生ずる非読取りの場
合のパーセンテージが絶対的最小に維持され、システム
の正確さが保証されることが絶対に必要である。

問題を一層詳細に見ると、満足すべきある種の人間要素
が存在する。

結局、通常の寸法の包装はガムの小さい包装の如き寸法
から石けんの大きな重い箱または米の包装商品にまでの
範囲がある。

これらの物品の各々は、適当な符号化したラベルが符号
が読取られるように窓に対して置かれるように、ある種
の読取り窓に持たらされる。

商品の移動方向を横切る方向を標的方向と決めると、５
ないし６インチ巾の標的領域は照合者がかなり制限され
ないで標的を合せることを可能にするので、適当な窓の
巾を定める。

５ないし６インチの標的巾を設けることによって照合者
は、最初ラベルを窓に配列する努力をすることなしに、
商品を窓を横切って引くことができる。

そのような窓をさらに大きくすることが可能であるが、
このことば、結果を復号するのに要する電子論理回路が
技術上の制限状態でなされなければならない程度に、窓
を適当におおうのに要する走査量を増加させる。

このことは不当にシステムの費用および複雑さを増加さ
せる。

商品が移動する方向を伸び（ ｒｅａｃｈ）方向と決め
ると、照合者は、商品を窓を横切って移動させる際に、
窓のこの寸法を横切って手を伸ばさなければならない。

もし仮に、６インチの横方向寸法、すなわち標的寸法が
伸び方向においても用いられるならば、すなわち正方形
状が用いられるならば、照合店員の疲労が生ずる。

したがって、その方向における読取りパターンおよび窓
を最小にすることが望ましい。

減少できない最小値が、符号化ラベルが読取りに対して
与える最大領域の寸法を考慮することによって見出され
る。

ＵＰＣの場合、領域の最を有する）且つ２インチの高さ
である。

多方向性読取りに対するこの特定のラベルを分析すると
、商品の移動速度を許容するように０．２５インチが加
えられなければならない超方形状＝１．７５イン対角線
を用いる結果となる。

この結果は延び寸法におｂて２インチ窓寸法である。

前述のことは、伸び方向の最小窓寸法が読取られべき最
大ラベル領域によって決定されることを示している。

前述のことに加えて、窓の伸び寸法を制限する他の理由
が存在する。

もし多重読取りを防止することが望まれるならば、すな
わち、同時に窓上の数個のものを読取ることが可能なら
ば、箱の寸法に対して幾分余白を許す、横に並べられた
２つの小さなラベルの寸法より小さい窓の伸び寸法を維
持する寸法がある。

目的物間の空間の他の余分の０．５インチほどが伸び寸
法または深さ寸法が多重読取りを可能にすることを防い
でいる。

要約すると、電子回路は、深さ寸法における弁別をする
必要なしに、長さ寸法を走査するとき、弁別できる。

このことは、走査動作がしばしば何度も同一ラベルを読
取るので、かなりの単純化を与える。

さもないと、などども読取られるべきラベルと同一視野
内で窓を通過する第２の均等なラベルとを区別すること
は困難である。

窓を深さ寸法において小さくする他の理由は、窓が走査
ビームに同期されるラベルの反転方向性観察を可能にす
ることである。

このことは、照合ステーションの明るい光線の場所にお
いてシステムの動作を可能にし且つ背景の光にかかわら
ず良好な信号対雑音比を与える。

このことは、２インチノ深さ寸法は大部分の包装によっ
ておおわれることができるものとほぼ同一寸法であり、
したがって包装自体が窓の反転方向性領域の大部分をし
ゃ断する事実から生ずる。

照合者が読取り窓を横切って商品を動かすほぼ最つとも
早い速度は、約１００インチ／秒であり、それは、ＵＰ
Ｃラベルの最大寸法を考慮すると、ほぼ２インチ深さ寸
法が他の要素、特に復号電子回路に不当な制限を加える
ことなしに、可能な最小量であることを示している。

次に、人間の要素の考慮は一般に″正面直視（ｆｒｏｎ
ｔ ｌｏｏｋｉｎｇ） ”として特徴付けられる品質の
望ましいことに導く。

照合者が商品の物品に手を伸ばしそれを窓を横切るよう
に引くとき、照合者が、ラベル符号を、それが通過する
際、窓の深さ寸法または移動方向に面するように向ける
ことが非常に起り得ることである。

もしラベルが側部にあるならば、このことは、垂直に向
けられたラベルが読取られなければならないことを意味
している。

例えば６バックのボトル入商品の如き緩く包装した商品
の多くの場合、物品が窓を通過するとき、物品を傾ける
ことはできない。

したがってもし底にラベルが付けられていない場合には
、読取り機構が垂直に向いたラベルを読取ることができ
る必要がある。

このことは人間の要素の問題であるが無視することはで
きない。

その理由は、照合者は包装が持ち上げられるとき包装を
見て、ラベルがどこに置かれているかを認め、そしてラ
ベルが一般に窓の深さ寸法に面する状態で、それを窓の
そばを通過させるからである。

さらに包装の実施が考慮されると、側部にラベルが付け
られた包装が望まれ、しだがって、符号化したラベル読
取りシステムが包装の側部を読取ることができる必要性
を生じさせる。

以前提案された走査手順は、１つまたは他の理由に対し
てＵＰＣラベル符号を走査するのに不適当である。

単一のＸパターンは貧弱な形状の要素を次の点において
有する。

すなわち、正面直視の感覚で垂直に向けられたラベルに
投射されるときそれは縮む傾向にあり、したがって、垂
直方向に向けられており且つ水平走査線において読取ら
れることができるラベルだけを読取る。

リサージ図形（ Ｌ ｉｓｓａｊｏｕｓ ｆ ｉｇｕｒ
ｅｓ ） の群の如き多重Ｘパターンは同一の困難性
を受け、さらにそのような図形の発生によって生ずるレ
ーザーの運動速度が無視できない範囲にわたって可変で
ある点において他の困難性を受ける。

ラベルの寸法における差と組合されるとき、このことは
、認めることができない高度の要求に復号および処理電
子回路を押し付けるような広範囲にわたって変化する未
処理のデータ出力に導く。

本発明は、前述の分析によって与えられる制限が特定の
走査パターンで受入れられることができる実現性の際予
想される。

この特定の走査パターンは、例えば３：１の比の窓領域
を適当におゝい非読取りの極めて低い可能性を維持し、
一方窓に対して任意の方向に向けられたラベルを読取り
且つ商品の包装の壁までのかなりの距離にあるラベルを
読取ることができる。

本発明の走査パターンは、窓の深さ寸法を横切る方向に
向けられ且つ時時水平走査線で分散された複数の走査線
から成っている。

特に、窓全体をおおう走査サイクルは、窓の中ほどを横
切る単一の水平走査線と、その後の窓を横切って分散し
た垂直走査線の群とから成っている。

各サブサイクルにおいて、水平走査線は同一位置を繰返
すが、一方、垂直走査線は、窓全体が垂直走査線によっ
ておおわれるまで、前のサブサイクルに対して所定の増
分だけ前進的にシフトされる。

このパターンは、布の破れにわたるレーシングまだは切
断目をステッチ掛けすることを幾分現わしている。

前述の事柄に加えて、読取り処理論理に関する走査速度
および走査の性質上に他の制限が存在する。

これらの１つは、比較的低価のＬＳＩ部品技術内、すな
わち、マイクロ秒の論理速度内に入ることである。

すでに述べた如く、本発明の走査速度は実質的に均一で
あり、したがって、論理処理速度中に変化は起らない。

しかしながら、１マイクロ秒論理速度に対する走査速度
はほぼ８０００インチ／秒である。

この速度は、６×２インチの窓をすべての想像できる形
式のパターンでおおうことの点で評価されると、最適パ
ターンが現われる。

したがって、比較的固定した値に対して速度の直線性お
よび速度の制限によって、一層容易に処理でき且つシス
テムのコストを減少する処理論理および関連する算術が
使用され得る。

本発明において開示する前述の手順を行なう装置は幾分
複雑な光学系から成っている。

しかしながら、このシステム（系）の走査素子は、１つ
だけの可動部品が要求される単一の回転部品から成って
いる。

したがって、システムは機械的動作の点からは極めて簡
単である。

さらに具体的にいうと、複数の鏡平面がその軸線を中心
として回転される回転面体の表面に取付けられている。

各鏡素子の方向は、鏡素子の組合せによって形成される
複数の垂直線で分散された状態で、単一の水平ラスター
線が窓を横切って走査されるようなものである。

垂直素子の各々は、窓を横切って離された所定のサブサ
イクルであり且つ多重のサブサイクルによって窓領域が
垂直線によって均一に走査されるように増分的にシフト
される連続したサブサイクルである。

水平走査線は各サブサイクル毎に繰返す。

適当な配列によって、すべての垂直および水平走査線を
与える単一のレーザービームが用いられる。

本発明の一般的目的は、良好な正面直視特性を有し、広
い孔にわたって反転方向性であり、したがって周囲の光
条件に敏感でない前述の特徴の符号化ラベルを読取る方
法および装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、パターン効率が高く、最大に効率
的なパターンに対して最つとも低い走査速度を有し、し
たがって走査速度がほぼ一定であるような方法および装
置を提供することにある。

本発明の他の目的は、読取り窓中の平均パワーが低レベ
ルに維持されるような、走査パターンを有する方法およ
び装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、読取り窓を通過されている間たと
え回転されるとしてもラベルを全方向において読取るこ
とができる方法および装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、読取り窓から数インチほど変位さ
れている符号がさらに読取られることができる視野の深
さを有する方法および装置を提供することにある。

次に、本発明を図面を参照して説明する。

最初、特に第１図ないし第５図を参照するに、端部ステ
ーションまたは照合ステーション２０を含む本発明のラ
ベル読取り装置が示されている。

照合ステーション２０は、例えば、２４において物品を
ステーションの端に向かって運ぶコンベヤベルト２２を
有している。

コンベヤベルトは矢印２６で示す方向に包装した商品を
運ぶような任意の適当な形式のものである。

連続したコンベヤベルトはドラム２８のまわりを通過さ
れるように示されている。

しかしながら、他の形式のコンベヤが用いられてもよく
、実際には、商品の運搬が手でなされるならばコンベヤ
システムは必要ない。

コンベヤを越えたステーションの端には、符号化ラベル
読取り器３２が設けられている。

読取り器は窓３４をその上部壁３６に含み、この上部壁
を通して包装が例えば照合を行なう店員によって前進さ
せられる。

好ましくは、ほぼ１：３の高さに対する巾の比を有する
長方形状を有する。

本明細書において、矢印２６と一致する窓を通る方向の
運動は高さ方向の運動または垂直方向の運動と定義され
、一方コンベヤ装置に対して横方向の運動は巾方向の運
動または水平方向の運動と定義される。

図示の如く、処理されるべき包装には、ＵＰＣ仕様の下
で周知の如き任意の適当な手段によって適当な線条形式
の符号化ラベルが設けられている。

明らかに、本発明はＵＰＣ符号化ラベルを読取る際用い
るのに特に適するが、他の形式のラベルが適当な変形で
読取られることもできる。

後述する如く、窓を通して商品３０上に表われるラベル
４０に当るように、窓はレーザー走査ビーム３８を通過
させる。

窓３４は、またレーザービームが包装上のラベルを走査
するときレーザービームの点の反射を見るための且つ変
化量をレーザー読取り光学装置４２に戻すように通過さ
せるだめの逆方向性観察孔を設けている。

第２図ないし第６図を参照して、装置の第１実施例の特
殊な形状について次に説明する。

それは光学路の折れ曲る性質のために、複雑であると思
われる。

次に、単純化した概略ダイアグラムが装置の動作を説明
するために用いられるが、それは与えられるべき情報が
取られるとき、本発明を一層理解し易くするであろう。

第２図ないし第６図を特に参照するに、本発明の装置は
、６３２８オングストロームにおけるスペクトルの赤色
領域中にある約２ミリワットの出力の細いビーム４６を
有するヘリウムネオンレーザー装置４４を含んでいる。

ビームは、ビームを幾分拡げる凹レンズ４８に回転光学
装置を通して送られる。

さらに光学装置を経た後、ビームは、ビームが、後述の
如く、サブラスター（Ｓｕｂ一ｒａｓｔｅｒ ）鏡５２
を通して窓３４を丁度越えた面に焦点が結ばれるように
配列された凸焦点レンズ５０を通される。

凸レンズ５０を通過した後、ビームは一連のビーム分割
器５４，５６，５８および鏡６０を通される。

この目的は、垂直走査に用いられる３つの別個のビーム
ｖ１，Ｖ２およびｖ３および水平走査に用いられる１つ
のビームＨを発生させることにある。

３つの垂直ビームは時分割されており、ビームｖ１は、
垂直走査パターンを形成する第１組の８つのラインに対
して応答できる。

ビームＶ２は第２組の８つのラインと関連しビームＶ３
は、走査パターン中に２４の垂直ラインを得るように第
３組の８つのラインと関連されている。

水平ビームＨは、後述する如く、水平走査ラインだけと
関連している。

可動鏡アセンブリー 垂直ビーム■１，ｖ２，Ｖ３および水平ビームＨの各々
は、後述の如く、可動鏡アセンブリー６０に１回または
それ以上の回数当るように種々の光学を通して向けられ
る。

可動鏡アセンブリー６０は鏡輪６２を含み、鏡輪６２は
、ディスク６８および軸シャフト７０によってその軸線
６６のまわりに支持された円錐台形状における回転表面
上にほぼ横たわる外側リム６４を有している。

軸部材は所定の速度で軸部材を１駆動するようにモータ
ー７２に連結されている。

リム６４の周囲は第５図に示すほぼそれぞれの角度で配
置された複数の平らな鏡７４−１ないし７４−２４を支
持している。

しだがって、鏡の各々は、回転軸線を通るベクトルｒ１
に対する鏡の傾斜角を定める垂直ベクトル旧を有する表
面を形成する。

鏡の各々は図面において符号が付けられており、次の図
表は数によつて鏡の各々のラスターおよびサブラスター
の傾を示している。

傾角度は可動鏡アセンブリーの回転軸線を通って中心決
めされた垂直ベクトルｒｌに対するものであるので、隣
接する表面間で各鏡の表面はわずかにシフトされている
。

隙間に起因する止休時間を避けるために、この傾によっ
て生ずる重なり量を計算して、各々の鏡間にほぼ縁対縁
（ｅｄｇｅ ｔｏ ｅｄｇｅ）関係を与えるように鏡を
研磨して定位置に鏡を調節することが好ましい。

次の表は、各鏡に関連する傾の度合を与えている。

鏡は順序を形成しており、その順序において、水平鏡１
， ４， ７， １０， １３， １６， １ ９およ
び２２があり、一方残りの鏡は垂直鏡である。

アセンブリーが回転するとき、最上部の鏡はラスター鏡
Ｒと定められ、一方、反時計方向に２つ移動した（２つ
隣りの鏡はサブラスター鏡ＳｕｂＲと定められる。

水平鏡のすべては０°の傾角度を有し、一方垂直鏡は種
々の小量の傾角度を有している。

ゲート構造体 鏡輪のディスク部材６６には、数で２４であるが、４つ
を群として一緒に配列され、互いに連結された複数の孔
８０−１ないし８０−８が設けられており、それによっ
て孔の計数が８に減少されている。

垂直および水平ビームの両方はこれらの孔の種々の部分
を通され、これらの孔は、開いているときは、特定のビ
ームに対する通過ゲートとして働き、閉じられていると
きは、停止ゲートとして働く。

通過ゲートは、それらが通すビームに応じてＶまたはＨ
と符号が与えられている。

水平偏向システム 水平ビームは最終鏡素子６０から鏡であるビーム分割器
に通され且つ垂直ビームの通路として用いられる孔８０
−ｎの偶然に置かれた部分を通される。

次に、水平ビームは折り返し鏡８２によって再び方向を
変えられて水平ビーム用の同一孔８０−ｎのある部分を
通される。

水平通路の長さはゲートの周囲のほぼ１／３であり、こ
のことは、水平鏡が鏡アセンブリーの周囲の１／３を取
ることに対応している。

次に、水平ビームは第２折り返し鏡によって再び方向を
変えられ水平ビームを透過するビーム再結合器８６を通
される。

水平および垂直ビームは、したがって、中継レンズ系を
通って一列になって進行する。

中継レンズ系は第１レンズ８８および挿入兼再経路決め
鏡９２に続く挿入レンズ９０から成っている。

ビームは、ラスター鏡Ｒと定義した、鏡アセンブリーの
最上部鏡に入射し、そこでその鏡によって窓鏡または孔
鏡９４に反射される。

孔鏡９４はビームを装置の読取り窓３４を通るように向
ける。

レンズ８８および９０は、ビームの任意の並進運動が鏡
Ｒにおいて角運動に変換されるような中継対または組合
せを形成する。

この目的は垂直偏向システムと関連して詳細に後述する
。

可動鏡アセンブリーが回転すると静止水平ビームはラス
ター鏡によって水平通路に沿って偏向される。

偏向倍率はラスター鏡上のビームの入射角で制御される
。

本発明の特定な実施例においては、鏡間が約１５°であ
り、水平掃引が窓３４において約１５．２ｃｍ（６イン
チ）であるような配列である。

垂直偏向システム 第８図と共に、第１図ないし第６図を参照して垂直偏向
システムについて説明する。

前述の如く各垂直ビームＶ１，ｖ２，■３は第２図およ
び第３図に明らかに示す如く、ビーム分割器５４，５６
．５８中で形成される。

ビーム分割器の各々は、ビーム■１，■２，Ｖ３の通路
長さが、可動鏡アセンブリーに向けられて再方向決めさ
れるとき、等しくなるように、ビームをある量偏向する
。

このことは、ピームＶ１およびｖ２に関する初期投射線
の後方の経路決め鏡にビームを偏向することによってな
され、後方投射の量は、図面上その点から５８の点すな
わちビームｖ３を形成するビーム分割器までの距離の差
である。

ビーム分割器は次の値を有している。

すなわち、ビーム分割器５４，２５％、ビーム分割器５
６．３３−１／３％およびビーム分割器５８，５０％で
ある。

サブラスター鏡ＳｕｂＲから、垂直ビームは、アセンブ
リーディスク６８の垂直ゲート構造体Ｖを通るように鏡
９６および鏡９８から成る再経路決め光学装置を通され
そこでビーム再結合器８６に至り、中継レンズアセンブ
リー８８．９０を通してラスター鏡Ｒに至り、次に孔鏡
９４に至って、窓３４を通る。

前述の如く、サブラスター鏡Ｓ ｕｂ Ｒの傾角度およ
びラスター鏡Ｒの傾角度は、水平掃引を打ち消し且つ垂
直ビームの各々に対して垂直掃引を形成する。

ビームはビーム分割器における空間において角度的に変
位されているので、ビームは読取り窓において角度的に
且つ空間的に変位されている。

しかしながら、この変位の倍率は光学系全体ばかりでな
くサブラスターおよびラスター鏡に入るビームＶ１，ｖ
２，ｖ３の入射角によって異なる。

第６図の単純化した光学概略図において幾分具体的に示
す如く、中継レンズ系８８，９０は、８８の点における
空間のレンズ系を横切って動く垂直光を受入れ、且つ空
間で可動のこれらの光を次の点に持たらすように構成さ
れている。

その点とは、光がラスター表面において角度的な動きだ
けを有する点である。

このようにして、ラスター鏡の全表面は、垂直走査がラ
スター鏡の縁から出ることなしに、走査線を発生する目
的に対して用いられ得る。

３つの垂直走査線を時間において分離するために、これ
らの線は、それらが再結合光学装置に達するとき、空間
中を動く。

この位置に適当に配置したスリットを配置することによ
って垂直線の１つだけが１５°ラスター掃引の各５°の
部分中にラスターに現われるように垂直線を分離するこ
とが可能である。

水平および垂直偏向システムの組合せ動作最初の８つの
掃引線に対する結果が第６図に示されている。

回転輪が素子Ｔ４−４をラスター位置に持たらすように
進行すると、第８番目の掃引線が、第６図に示す如く、
再び水平になる。

したがって、第１線は水平鏡γ４−１の１５°の通過中
水平であるが、一方掃引線２，３．４はサブラスター鏡
７４−４およびラスター鏡７４−２の組合せによって形
成される。

これらの線が通過した後、線５， ６． ７はラスター
鏡７４−３およびサブラスター鏡７４−５の組合せによ
って形成される。

傾角度は、掃引線５，６および７が初期掃引線２，３お
よび４から所定の増分だけシフトされるように調節され
ている。

その後、鏡素子７４−４がラスター鏡になり、次の水平
掃引（番号８）が生ずる。

これはサブサイクルを表わす。水平掃引８で初まる次の
サブサイクルは，各サブサイクルが完了するまで可動鏡
アセンブリーの調節した傾角度によって他の所定の増分
だけ再びシフトされた２組の垂直掃引を進行させる。

４つのサブサイクルの終りにおいて、２４垂直走査線か
表面を横切って形成され初期走査線から前進的にシフト
されている。

垂直走査線は、この特定の窓に対して選ばれた幾何形状
のために、３つの群に分けられ且つ窓面を横切る均一に
離れた位置から始まる。

各サブサイクル内で、１つの水平走査線が存在する。

鏡輪の１レ２の回転によって形成される完全走査が第１
０図に示されており、各走査は１−２４と適当に表示さ
れている。

直交（この場合、垂直および水平）走査パターンを形成
する１つの回転機構を用いることは、１つの素子（この
場合、ラスター鏡によって形成された水平走査）から接
線方向の１つの走査方向の形成およびラスター素子を含
んでも含まなくてもよい光学的列によって再影像される
第２素子（サブラスター）からの接線方向の走査の形成
に依存する。

ラスター素子を用いる利点は２倍ある。すなわち（１）
パターンが寸法的に一致して投射するように２つの走査
の仮想的一致の供給源および（２）空間的にコンパクト
な反転観察収集系を得ることができることにある。

サブラスター走査をラスター走査素子上に再影像化する
ことは数個の目的を有する。

すなわち、（１）合成走査方向のために、ラスターおよ
びサブラスター走査のベクトルのだし算および引き算を
なすためにサブラスター走査の回転、 （２）前述の（１）のベクトルの組合せを容易にするた
めサブラスター走査の拡大または縮少、および（３）デ
ューテイサイクル（ｄｕ’，ｙ ｃｙｃｌｅ）を改良す
るためにラスター素子におけるサブラスター走査像の点
像への変換、等である。

特殊な場合には、走査パターンは読取りに利用される２
つの公称投射面、すなわち窓の面および包装移動の方向
に面する側に表示を有する包装の面を有する。

これらの２つの読取り面において、点走査速度は８ ０
０ ０ ｉｐｓの公称設計速度に均一に且つ直線的に
等しい。

これらの条件のために、ビーム方向に垂直な投射におけ
る垂直走査速度は６ １ ２ ８ ｉｐｓに等しい。

この考察は、表示またはレベル観察領域中の拘束によっ
てすべて定められる。

すべての関係方向に均一に投射する、８０００ｉｐｓの
水平走査速度を維持しながら６ １ ２ ８ ｉｐｓの
垂直走査速度の発生は、ラスター走査速度におけるベク
トル組合せ基準を決定する。

８０００ｉｐｓ水平走査成分を発生する素子から６ １
２ ８ ｉｐｓ垂直走査を発生することは、水平走査
成分に対して１２７°２７′に向けられた１ ０ ０
７ ６ ｉｐｓサブラスター走査成分を要する。

次に、中継影像システムの役割について説明する。

サブラスター素子は、（その角走査速度がラスター走査
速度と堅く結合されているので）、ほぼ８ ０ ０ ０
ｉｐｓ走査の大きさを形成する。

この８ ０ ０ ０ ｉｐｓのサブラスター走査速度は
ラスター素子影像面において中継レンズ素子によって１
０ ０ ７ ６ ｉｐｓに拡大される。

拡大したサブラスター走査像は、ラスター走査方向に対
して、定められた１２７°２７′に中継鏡によって回転
される。

最終的に、中継レンズは、（ラスター素子に至る長さに
わたって線像を発生する（投射した１ ０ ０ ７ ６
ｉｐｓの拡大したサブラスター走査を角度的な走査成
分を有する点像に変換する。

パターンの寸法を横切る垂直走査像の前進は２つのステ
ップにおいてなされる。

ステップ１は１５°のラスターの角回転を利用して３つ
の垂直走査を５°離して空間的に位置決めすることであ
る。

ステップ１は、各ラスター素子がその有効な孔を通って
回転するとき、独自になされる。

ステップ２は、各組内の走査の間で５°空間にわたって
均一に離れた８つの組を発生するようにステップ１で形
成された３つの垂直走査の組の位置を５／８° だけ順
次変位することである。

ステップ２は、公称接線方向の（軸線を通る半径方向ベ
クトルと一列になる表面垂直ベクトル）の基本的方向に
対して（組合せられた）ラスターおよびサブラスター素
子を傾斜することによってなされる。

本明細書に開示される特定の装置に対する適当な傾角度
を与える表を次に記載する。

したがって、第１０図は完成した走査を示し、各線は番
号（１−２４）が付けられており、各々０． ２ ５ミ
リ秒の２４の垂直走査および各々０．７５ミリ秒の４つ
の水平走査を有する、縫った跡に類似するパターンとし
て表われる。

順序は番号順に、水平、６つの垂直であり、各サブサイ
クル１−７，１−１４．１５−２１．２２−２８、を形
成する。

鏡アセンブリーは２４の小面を含み、その内の１２は一
完全サイクルを表わす。

それは、ラスタートレース速度を形成するように３ ４
０ ０ｒｐｍで回転される。

システムの光学特性をさらに説明すると、中継光学系は
垂直ビームになる予定のビームの偏奇運動を制限する視
域停止を有している。

視域停止の縁は、走査器の頂部において窓から出てくる
垂直ビームが正確に適当な時間に自動的にオンおよびオ
フに転ずるように現われるように調節される。

さらにサブラスターおよびラスタ一点における中継光学
系は中継光学系の入口どうこうおよび出口どうこうと考
えられる。

凹および凸レンズの組合せ４８．５０は、レーザーから
くる光ビームが中継光学系の視域停止中の点像に焦点を
結ぶようにある距離によって分離される。

注入レンズはその像を中継し窓の頂部または頂部を越え
た点における面１０３においてその像の新たな像を形成
する。

反転方向性観察システム（収集光学） 第９図と共に、第１図ないし第５図を参照するに、本発
明の反転方向性観察システムが示されており、それは孔
鏡９４を含んでいる。

鏡９４は観察窓の全孔を下方向にラスター鏡Ｒに伝達し
、径路決め鏡１００に上方に、焦点レンズ１０２を通し
て、光多重器管（ｐｈｏｔｏｍｕｔｉｐｉｉｒ ｔｕｂ
ｅ） １ ０ ４に至る。

反転観察光学系の孔は、孔３４の完全視野が可能なよう
なものである。

しかしながら、ラスター鏡の運動は水平走査に対して反
転方向性であり、したがって、水平走査線は光多重管に
おける固定位置として現われる。

運動を１方向に限定することによって、光多重管の選択
および構造は直進性の、標準サイドカソード管であり、
それは充分満足のいくものである。

反転方向性レンズ１０２は、球面収差およびコマに対し
て補正された非球面レンズであり、それによって走査面
１０３に対して明瞭に焦点を結んだ走査線像を与える。

頂部における線のシステムの像において狭帯域スペクト
ルフィルター１０５が置かれ、それはそこに焦点が持た
らされる円錐の光に対して最適にされる。

その点に一致して、いわゆる空間フィルターがあり、そ
れは光の量を制限する小さい長方形のスロットである。

光は、制限した窓の頂部にある領域から、収集したい、
すなわち背景の光を一層効率的に排除したい走査の部分
にたけ持たらされる。

さらに、収集光学系を説明すると、回転する輪上のラス
ター鏡はシステムのこの部分の人口どうこうである。

ラスター鏡はほぼ焦点長さだけ、収集レンズから分離さ
れている。

このことは、自動的に、収集システムを遠距離中心性収
集システムとなし、入ってくる光の角度上の透過依存性
を有するスペクトルフィルターの最適利用を可能にする
。

遠距離中心性であるとき、入ってくる光の一定角が走査
系の視野にわたって維持され、それによって、スペクト
ルフィルターの透過特性上の最適仕様を与える。

次に、第１１図および第１４図を参照するに、本発明の
第２実施例が示されており、それは異なった形式のゲー
トシスアムを利用することによって可能な比較的簡略化
した光学系を用いている。

しかしながら、簡略化は、能動光学素子自体においてで
はなく径路決め光学系においてなされており、その結果
、第６図の概略図の光学的記載が第１１図ないし第１４
図に等しく適用できる。

したがって、これに関する説明はかなり単純化されてお
り、同様な部分はダッシュ（′）を追加した同一番号で
示されている。

凹レンズ４８′ および凸レンズ５０′ を通され
る出力を有するレーザー４４′が設けられておりその出
力は３つの垂直ビームｖ１，Ｖ２，ｖ３を与えるような
ビーム分割器５４’ ， ５６’ ， ５８’によって
径路が決められ、前述と同様な等しい光学路の長さを有
する。

第４の水平ビームＨは反射素子６０′から与えられ、素
子１１０によって径路が決められ、頂部鏡のラスター表
面に向けられる。

水平走査ベクトルＨの運動は第１２図にもつともよく示
されている。

垂直走査ベクトルは鏡１１２を介してサブラスター表面
ＳｕｂＲに再び向けられ、それからビーム結合器８６′
、レンズ８８′、投射鏡９２′および投射レンズ９０′
を介してラスター表面に至る。

出力垂直ビームの運動は第１３図にもつとも良く示され
ている。

第１４図は、表面の性質を示し且つ第１１図に示す図の
拡大図である。

表面には３つのチャンネルが設けられており、第１の、
サブラスターみそは最上部にあり、サブラスター鏡上で
垂直ビームによって接触されている。

垂直ラスターチャンネルは各水平ラスター鏡を通して空
けられており、水平ラスターみぞは垂直ラスター鏡の各
々の走査の距離にわたって空けられている。

ビームは、特に第１１図に示す如く、わずかに変位され
ているので、第５図に示すゲート機構によって予め与え
られる種々の垂直または水平の空（ｂｌａｎｋｉｇ）特
性は鏡の表面上にブランキング（ｂｌａｎｋｉｇ ）ま
だはマースキング（ｍａｓｋｉｎｇ）技術を直接行なう
ことによつて設けられる。

前述の如く、第１２図および第１４図の実施例の動作は
前述のものと同一である。

当業者にとって、多くの変形および変更が本発明の範囲
内でなされ得る。

本明細書において、異なったゲート手段が装置をかなり
単純化した。

本発明の特殊な目的は、幾何学形状の仕様の実施例とし
て、表示領域に対して所定の超方形性条件（ｏｖｅｒｓ
ｑｕａｒｅｎｅｓｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）を有するＵ
ＰＣｓｙｍｂｏｌ （ ＵＰ Ｃ表示）を読取ることに
あった。

１つの表示領域は、充分な雑音弁別を維持しなから復号
化されるために、１つの走査によって完全に読取られな
ければならない表示の数個の領域の１つである。

領域の超方形性は領域の高さおよび巾の相違によって決
められ、且つ長方形の走査ベクトルが表示の全方向性を
可能にするように用いられている。

超方形性の寸法は表示速度方向に直角に向いた走査に対
する走査反復速度（サイクル時間）を決定する。

同時に、超方形性は表示速度方向に平行に向けられた走
査区分に要せられる空間重複を決定する。

本発明の特定の場合には、パターンは、次の如くＣＰＵ
表示仕様によって決められている。

（１）長方形走査（９０°角度の冗長） （２） １ ０ ０ ｉｐｓの垂直表示速度を可能に
するように反復水平走査の間の２．２５ミリ秒（時間冗
長）（３）増分垂直走査シフト０．２２４インチの隣接
垂直走査空間（時間冗長） 他の可能性も存在する。

例えば、もし１：２の巾に対する長さの比を有する長方
形窓を選ぶことが望ましいならば、本明細書に記載され
た装置がそのような用途に適応でき、垂直ビームの１つ
の必要性を消去できる。

各サブサイクルを通る二重垂直走査は関連する空間を占
めるのに適当である。

また、サブラスター鏡は２つの鏡によって、ラスター鏡
から回転的に変位され、サブラスター鏡は．輪のどの位
置にも配置されることが等しく可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１０図は本発明の第１実施例に関し、一
方第１１図ないし第１４図は第２実施例に関する。 なお、第１図、第５図、第６図および第１０図は各実施
例に対して共通である。 第１図は、本発明に従って構成されたレーザーレベル読
取り器の立面図である。 第２図は、線２−２に沿う第１図のラベル読取り器の平
面図である。 第３図は、線３−３に沿う第２図のラベル読取り器の平
面図である。 第４図は、線４−４に沿う第２図のラベル読取り器の平
面図である。 第５図は、線５−５に沿う第１図のラベル読取り器の平
面図である。 第７図は、水平走査中の動作における各成分を強調する
第１図のラベル読取り器を示す、第３図と同様な単純化
した概略図である。 第８図は、垂直走査中の動作における各成分を強調する
第１図のラベル読取り器を示す、第３図と同様な単純化
した概略図である。 第９図は、包装ラベルの反転性観察において用いられる
各成分を強調し且つ示す、第３図と同様な単純化した概
略図である。 第１０図は、第１図ないし第９図の装置によって発生さ
れる考査パターン図である。 第１１図は、本発明に従って構成されたラベル読取り器
の第２実施例を示す平面図である。 第１２図は第１１図の線１ ２−１ ２からの正部立面
図である。 第１３図は第１１図の線１３−１３からの側部立面図で
ある。 第１４図は水平および垂直走査を時分割するように第１
１図ないし第１３図の装置の鏡輪に用いられるマスキン
グパターンのダイアグラムである。 ２０・・・照合ステーション、２２・・・コンベヤベル
ト、２８・・・ドラム、３０・・・商品、３２・・・符
号化ラベル読取り器、３４・・・窓、３６・・・上壁、
４０・・・ラベル、４２・・・レーザー読取り光学装置
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 商品の運動方向における短い垂直寸法および前記運
   動方向を横切る長い水平寸法を形成する窓を通る商品上
   の符号化ラベルを読取る方法において、レーザービーム
   を発生し、水平走査がところどころに入る複数の垂直走
   査から成るパターンに順次前記ビームを移動し、前記水
   平走査は前記窓に対して静止しており、前記垂直走査は
   前記窓領域が前記垂直走査によっておおわれるまで所定
   の増分まで前記窓を横切って移動され、前記ラベルから
   の反射変化量を受取るように前記ビームの水平移動通路
   を反転方向に走査し、前記反射変化量を示す電気信号を
   形成する、ことを特徴とする方法。 ２ 照合ステーションにおいて商品上の機械読取りの符
   号化ラベルを読取る装置において、前記照合ステーショ
   ンと関連した窓手段と、前記窓手段を通って移動させる
   ように前記商品を支持する手段と、出力ビームを有する
   レーザー源と所定の角度発散を有する多重垂直ビーム■
   １，Ｖ２，ｖ３オよび水平ビームＨに前記ビームを分割
   する手段と、複数の鏡をその上に有する鏡輪を含む走査
   光学系と、ラスター位置と、サブラスター位置と、受取
   るための入力を有し且つ前記水平ビームを前記ラスター
   位置を投射する中継光学系と、を含み、前記鏡輪の運動
   によって前記水平ビームが水平角度走査されて前記Ｈ走
   査線の水平運動に変換され、前記垂直ビームを前記サブ
   ラスター位置に伝達する手段をさらに含み前記中継光学
   系手段は受取り且つ前記垂直ビームＶ１，ｖ２，ｖ３を
   前記ラスター位置欠投射する入力を有し、前記中継光学
   系手段は合成垂直成分を加える一方前記ラスター位置に
   おける水平走査ベクトル成分を打消すベクトルに前記サ
   ブラスター位置における前記鏡輪の運動を変換するのに
   役立ち且つラスター位置における純粋に角度的な走査成
   分を有する点像にサブラスターの合成物を変換するのに
   役立ち、前記ビームＶ１，Ｖ，Ｖ３Ｍ Ｈの１つだけが
   装置を通過するようにするゲート手段と、ラベル上の前
   記ビームの衝当の領域から反射した光を受取る反転方向
   性観察手段と、その強度を示す電気信号に反射した光を
   変換する手段と、をさらに含む、ことを特徴とする装置
   。