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JPH04280388A - Optical scanner - Google Patents

Optical scanner

Info

Publication number
JPH04280388A
JPH04280388A JP3153022A JP15302291A JPH04280388A JP H04280388 A JPH04280388 A JP H04280388A JP 3153022 A JP3153022 A JP 3153022A JP 15302291 A JP15302291 A JP 15302291A JP H04280388 A JPH04280388 A JP H04280388A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
symbol
scanning
reading
scanning device
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3153022A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3058941B2 (en
Inventor
Jerome Swartz
ジェローム スワーツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Symbol Technologies LLC
Original Assignee
Symbol Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US07/544,628 external-priority patent/US5117098A/en
Application filed by Symbol Technologies LLC filed Critical Symbol Technologies LLC
Publication of JPH04280388A publication Critical patent/JPH04280388A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3058941B2 publication Critical patent/JP3058941B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To easily aim a mark with the beam of a laser diode, to exactly position the mark for a laser scanner before scanning, and to exactly trace the mark by the laser scanner during scanning. CONSTITUTION: A laser for generating an incident light beam is provided in a head 10 for aiming a mark by a hand scanning head 10, and an optical element such as a positive lens for directing the incident laser beam along a first optical path to the reference plane of a plane perpendicular to an incident laser beam transmitting direction 104 is provided in the head 10 (which is provided also in a blocking wall part 58). The laser light reflected from a mark is going along a second optical path going away from the mark to the head 10. A reflection surface such as a scanning mirror 66 is vibrated back and force, and the mark is scanned. The head 10 is provided with a sensor means 80 for generating an electric analog signal indicating the optical intensity of the reflected laser light, and signal processing means 81-83 which process an electric signal, and process the data of an scanned mark into a digital electric signal.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、バーコード記号のよう
に、異なる光の反射性を有する部分を備えた記号を光学
的に走査する光学的走査装置に関するものであり、さら
に詳細には、使用者が持つことができ、読み取るべき各
記号に狙い付けすることができる多態様、ポータブル光
学的走査装置であって、第1の作動態様が、狙い付けま
たは読み取りにに用いられ、第2の作動態様が、各記号
の読み取りに用いられる光学的走査装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device for optically scanning a symbol, such as a bar code symbol, which has portions having different light reflectivity. A multimodal, portable optical scanning device that can be held by a user and aimed at each symbol to be read, wherein a first mode of operation is used for aiming or reading, and a second mode of operation is used for aiming or reading. The mode of operation concerns the optical scanning device used to read each symbol.

【0002】0002

【従来の技術】これまで、対象物上に、光学的に読み取
ることにより、それを特定するために設けられたバーコ
ード記号のような記号を光学的に読み取る光学読取り器
および光走査装置が、種々、開発されている。バーコー
ド記号は、それ自体、種々の幅の一連のバーからなり、
種々の幅の領域を画するために、互いに間隔を置いて、
形成されたコード化されたパターンであって、バーと領
域は、異なった光反射性を有するものである。この読取
り器および光走査装置は、コード化されたパターンを、
電気光学的に、対象物の英−数ディジット表示にデコー
ドしていた。この種の走査装置は、たとえば、本出願人
の出願にかかる米国特許第4,251,798号明細書
、同第 4,360,798号明細書、同第 4,36
9,361号明細書、同第 4,387,297号明細
書、同第 4,409,470号明細書、同第 4,4
60,120号明細書、同第 4,835,374号明
細書などに開示されている。
2. Description of the Related Art Until now, optical readers and optical scanning devices have been used to optically read symbols, such as barcode symbols, provided on objects to identify them by optically reading them. Various types have been developed. A barcode symbol itself consists of a series of bars of varying widths,
spaced apart from each other to delineate areas of varying widths.
A coded pattern is formed in which the bars and regions have different light reflectivity. This reader and optical scanning device reads the coded pattern by
Electro-optically decoded into an alphanumeric digit representation of the object. This type of scanning device is disclosed, for example, in U.S. Pat. No. 4,251,798, U.S. Pat.
Specification No. 9,361, Specification No. 4,387,297, Specification No. 4,409,470, Specification No. 4,4
It is disclosed in the specification No. 60,120, the specification No. 4,835,374, etc.

【0003】これらに開示されているように、これらの
走査装置のとりわけ好適な実施態様においては、レーザ
光ビームを、使用者が持った手持ちのポータブルレーザ
走査ヘッドから射出させ、ヘッド、厳密には、レーザ光
ビームを、読み取るべき記号に狙い付けさせ、記号を横
切って、それぞれ、レーザ光ビームを走査して、記号か
ら反射したレーザ光の走査光を検出し、検出した反射光
をデコードしていた。つねにではないが、通常、レーザ
光ビームは、約6328オングストロームの波長の赤色
レーザ光を発生するヘリウム−ネオンガスレーザにより
生成されるので、使用者は、赤色レーザ光を視覚的に認
識することができ、したがって、使用者は、困難なく、
所望のように、ヘッドを狙い付けすることができ、走査
中、射出された赤色レーザ光を、記号上に、これを横切
るように、位置させ、保持することができる。
[0003] As disclosed therein, particularly preferred embodiments of these scanning devices emit a laser light beam from a portable laser scanning head held by a user; , a laser light beam is aimed at the symbol to be read, each scans the laser light beam across the symbol, detects the scanning beam of laser light reflected from the symbol, and decodes the detected reflected light. Ta. Typically, but not always, the laser light beam is produced by a helium-neon gas laser that produces red laser light at a wavelength of approximately 6328 angstroms so that the red laser light is visually perceptible to the user. , so the user can, without difficulty,
The head can be aimed as desired and the emitted red laser light can be positioned and held over and across the symbol during scanning.

【0004】しかしながら、レーザ光ビームが、たとえ
ば、米国特許第 4,387,297号明細書、同第 
4,409,470号明細書、同第 4,460,12
0号明細書などに開示されているように、半導体レーザ
ダイオードにより生成される場合には、使用者が視覚的
に認識することのできないレーザ光が、レーザダイオー
ドから射出されたときには、記号に対するヘッドの狙い
付けは、より困難であった。いくつかのダイオードでは
、赤外光にきわめて近く、視覚的に認識し得るボーダー
ラインにある約7800オングストロームの波長を有す
るレーザ光が射出される。可視光領域にある光を発生す
るレーザダイオードを用いる場合でも、周囲の光により
、レーザダイオード光が、マスクされる傾向があった。 さらに、たとえば、記号を横切るように、走査されるこ
とにより、レーザダイオード光が動いているとき、とく
に、1秒に複数回のオーダーで、たとえば、1秒に40
回のの速度で走査する場合のように、高速で、レーザダ
イオード光が走査されているときは、暗い部屋内におい
てさえ、使用者が、レーザダイオード光を視覚的に認識
することは容易ではなかった。したがって、レーザ光の
波長、レーザ光の強度、レーザ光が操作される環境にお
ける周囲の光の強度、走査速度、その他のファクタの1
または2以上のファクタにより、レーザダイオード光は
、視覚的に、容易に認識し得ないものになっていた。
However, the laser light beam is
Specification No. 4,409,470, No. 4,460,12
As disclosed in the specification of No. 0, etc., when the laser light is generated by a semiconductor laser diode, the laser light that cannot be visually recognized by the user is emitted from the laser diode, and when the laser light is emitted from the laser diode, the head of the symbol Aiming was more difficult. Some diodes emit laser light with a wavelength of about 7800 angstroms, which is very close to infrared light and borderline visually perceptible. Even when using a laser diode that generates light in the visible light range, the laser diode light tends to be masked by surrounding light. Furthermore, it is particularly useful when the laser diode light is moving, for example by being scanned across the symbol, on the order of multiple times per second, e.g. 40 times per second.
When the laser diode light is being scanned at high speeds, such as when scanning at a speed of Ta. Therefore, the wavelength of the laser light, the intensity of the laser light, the intensity of ambient light in the environment in which the laser light is operated, the scanning speed, and other factors.
Or, due to two or more factors, the laser diode light could not be easily recognized visually.

【0005】このように、レーザダイオード光が、視覚
的に、容易に認識し得ないことにより、使用者は、簡単
には、レーザダイオード光を見ることができないため、
レーザダイオード光を、記号に狙い付けすることが容易
にはできず、かなりの困難と努力が必要であった。した
がって、使用者は、試行錯誤により、探しまわり、走査
しているレーザダイオード光が、最終的に、記号上に、
これを横切って、位置されることを望み、記号が、うま
く、デコードされ、読み取られた旨の走査装置からの情
報を、典型的には、表示ランプが点灯することにより、
あるいは、音声発生器から音が発せられることにより、
知らされるまで、待たなければならなかった。このよう
に、記号を読み取るために、探しまわる方法は、非効率
で、かつ、時間を要するものであり、とくに、毎日、毎
時間、多数の記号を読み取る必要のある場合には、そう
であった。
[0005] As described above, since the laser diode light cannot be easily recognized visually, the user cannot easily see the laser diode light.
It was not easy to aim the laser diode light at the symbol and required considerable difficulty and effort. Therefore, through trial and error, the user searches for and scans the laser diode light until it finally appears on the symbol.
Across this, information from the scanning device that the symbol desired to be located has been successfully decoded and read, typically by illumination of an indicator lamp.
Or, by a sound being emitted from a sound generator,
I had to wait until I was informed. This method of searching around to read symbols is inefficient and time consuming, especially when a large number of symbols need to be read every hour of every day. Ta.

【0006】使用者が、レーザダイオード光を、記号に
、容易に狙い付けすることを可能にするために、米国特
許第 4,835,374号明細書は、視覚的に、容易
に認識し得ないレーザ光を用いる場合にも、使用者が、
ヘッドを、視覚的に、各記号に、位置させ、狙い付けす
ることを可能にする光狙い付け装置を提案している。こ
の光狙い付け装置は、可視光源、たとえば、レーザ光源
から分離され、区別された1または2以上の光発生ダイ
オードを利用している。記号の領域を可視的に照射する
ためのトリガーの第1の作動態様において、光狙い付け
装置を起動させるために、手動トリガーが用いられてい
る。この可視領域は、狙い付けのために、使用される。 そして直ちに、トリガーの第2の作動態様において、レ
ーザ光源が起動され、記号の読み取りが開始される。
To enable a user to easily aim the laser diode light at a symbol, US Pat. No. 4,835,374 proposes a visually easily recognizable Even when using a laser beam that is not
An optical aiming device is proposed that allows the head to be visually positioned and aimed at each symbol. This light aiming device utilizes one or more light generating diodes that are separate and distinct from a visible light source, such as a laser light source. In a first mode of actuation of the trigger to visibly illuminate an area of the symbol, a manual trigger is used to activate the optical aiming device. This visible area is used for aiming. Immediately, in the second mode of activation of the trigger, the laser light source is activated and reading of the symbol begins.

【0007】独立した光狙い付け装置をを用いることに
より、使用者は、確実に、ヘッドを記号に、狙い付けす
ることが可能になるが、これには、主として、ヘッドが
、大きく、また、重くなり、エネルギー効率を低下させ
るという欠点がある。独立した光発生ダイオードを用い
ることは、ヘッドを重くし、ヘッド内で、スペースを要
するとともに、独立した電源と、制御回路を必要とし、
電力を消費するという問題がある。ヘッドを、出来る限
り、軽く、小さく、かつ、効率的にすることが望ましい
The use of a separate optical aiming device allows the user to reliably aim the head at a symbol, primarily because the head is large and It has the disadvantage of being heavy and reducing energy efficiency. Using a separate light generating diode makes the head heavier, takes up more space within the head, and requires a separate power supply and control circuit.
There is a problem of power consumption. It is desirable to make the head as light, small, and efficient as possible.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的な目的
は、従来のレーザ走査装置の前述したような欠点を克服
することである。本発明の別の目的は、別々に狙い付け
しなければならないような光配置を除くことである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is a general object of the present invention to overcome the aforementioned drawbacks of conventional laser scanning devices. Another object of the invention is to eliminate light arrangements that must be aimed separately.

【0009】本発明のさらに別の目的は、使用者が、半
導体レーザダイオードによって放射されたレーザビーム
を、ある記号に対し、またその記号を横切るように、そ
の記号の走査前および走査中に、容易に狙い付けするこ
とができるようにすることである。本発明のさらに別の
目的は、半導体レーザダイオードビームを、ある記号に
対して狙い付けするに際して、特に長い動作距離の場合
にも試行錯誤的な方法をとらなくとも良いようにするこ
とである。
Yet another object of the invention is to enable a user to direct a laser beam emitted by a semiconductor laser diode to and across a symbol before and during scanning of the symbol. The goal is to make it easy to aim. Yet another object of the invention is to eliminate the need for trial-and-error methods when aiming a semiconductor laser diode beam at a symbol, especially for long working distances.

【0010】本発明のさらに別の目的は、半導体レーザ
ダイオードビームで記号を光学的に読み取る効率を増大
しそれに要する時間を減少させることである。本発明の
さらに別の目的は、走査前に半導体レーザダイオード走
査器に対して記号を正確に位置させ、且つ走査中にその
半導体レーザダイオード走査器でその記号を正確に追跡
することである。
Yet another object of the invention is to increase the efficiency and reduce the time required to optically read symbols with a semiconductor laser diode beam. Yet another object of the invention is to precisely position a symbol relative to a semiconductor laser diode scanner before scanning and to precisely track the symbol with the semiconductor laser diode scanner during scanning.

【0011】本発明のさらに別の目的は、狙い付けと読
み取りとの両方の目的に同じ光源を使用することである
。本発明のさらに別の目的は、狙い付けおよび読み取り
を制御するための多位置に手動で押し下げうるようなト
リガを提供することである。本発明のさらに別の目的は
、ヘッドから異なる距離に位置した記号の読み取りを制
御するための多位置トリガを提供することである。
Yet another object of the invention is to use the same light source for both aiming and reading purposes. Yet another object of the invention is to provide a multi-position manually depressable trigger for controlling aiming and reading. Yet another object of the invention is to provide a multi-position trigger for controlling the reading of symbols located at different distances from the head.

【0012】本発明のさらに別の目的は、非常に軽量で
、流線型で、コンパクトで、手に持てて、完全にポータ
ブルで、操作容易で、腕も手首も疲れず、記号、特に、
産業応用において使用される黒白記号だけでなくユニバ
ーサルプロダクトコード(UPC)として知られた型の
バーコード記号の光学的読み取り中に使用者によって完
全に保持されるようなレーザダイオード操作ヘッドおよ
び/または装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is to be very lightweight, streamlined, compact, handheld, completely portable, easy to operate, easy to operate without tiring arms or wrists, and to be easy to use with symbols, especially
A laser diode operating head and/or device such as is held completely by the user during optical reading of bar code symbols of the type known as Universal Product Code (UPC) as well as black and white symbols used in industrial applications. The goal is to provide the following.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】これらの目的および以下
に明らかになるようなその他の目的を達成するために、
本発明の1つの特徴は、簡単に言えば、ヘッドが狙い付
けされている記号を読み取るためのレーザ装置において
手持ち走査ヘッドを狙い付けするのに使用する構成にあ
る。いくつかの構成部品が、ヘッドに通常のように取り
付けられる。例えば、入射光ビーム、好ましくは、レー
ザビームを発生するための手段、例えば半導体レーザダ
イオード、またはガスレーザまたは非レーザ源がヘッド
内に設けられる。入射レーザビームを光学的に変更する
、すなわち、ヘッドの外に位置して且つ入射レーザビー
ムの伝播方向と大体直角な平面にある基準平面の方へ且
つその基準平面の付近において動作距離範囲に位置した
記号の方へ第1の光学路にそって入射レーザビームを形
成し指向させるための光学的手段、例えば、正レンズ、
負レンズ、反射ミラーまたはその他の光学的要素もヘッ
ド内に設けられる。便宜的に、基準平面とヘッドとの間
に位置する記号は、以後、クローズイン記号と称し、一
方、基準平面のヘッドから離れた他の側に位置する記号
は、ファーアウト記号と称する。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve these objectives and other objectives as will become apparent below,
One feature of the invention, briefly, resides in an arrangement for use in aiming a hand-held scanning head in a laser device for reading the symbol at which the head is aimed. Several components are attached to the head in a conventional manner. For example, means are provided in the head for generating an incident light beam, preferably a laser beam, such as a semiconductor laser diode, or a gas laser or a non-laser source. optically altering the incident laser beam, i.e., toward and within a working distance of a reference plane located outside the head and in a plane approximately perpendicular to the direction of propagation of the incident laser beam; optical means, such as a positive lens, for forming and directing the incident laser beam along the first optical path towards the symbol;
Negative lenses, reflective mirrors or other optical elements are also provided within the head. For convenience, symbols located between the reference plane and the head will be referred to hereinafter as close-in symbols, while symbols located on the other side of the reference plane away from the head will be referred to as far-out symbols.

【0014】レーザ光は、記号にて反射され、その反射
レーザ光の少なくとも戻り部分は、記号からヘッドの方
へ離れていく第2の光学路にそって進む。走査手段、例
えば、走査ミラーの如き反射面が取り付けられる往復振
動しうる出力シャフトを有する走査モータが、記号をあ
る走査、好ましくは、記号を繰り返し横切るように毎秒
複数のスイープにて走査するために、ヘッドに取り付け
られる。反射されたレーザ光の戻り部分は、バーコード
記号の場合には、記号を構成するバーおよびスペースの
異なる光反射特性による走査中における記号を横切る方
向にて変化する光強度を有する。
Laser light is reflected at the symbol, and at least a returned portion of the reflected laser light travels along a second optical path away from the symbol toward the head. A scanning means, for example a scanning motor having a reciprocally oscillating output shaft to which a reflective surface, such as a scanning mirror, is mounted, for scanning the symbol in one scan, preferably in multiple sweeps per second repeatedly across the symbol. , attached to the head. The return portion of the reflected laser light, in the case of a bar code symbol, has a light intensity that varies across the symbol during scanning due to the different light reflection properties of the bars and spaces that make up the symbol.

【0015】ヘッドは、また、反射されたレーザ光の戻
り部分の変化する光強度を視野に亘って検出し且つその
検出された変化する光強度を示す電気的アナログ信号を
発生するためのセンサ手段、例えば、1つまたはそれ以
上のフォトダイオードを備える。そのアナログ電気信号
を処理し、通常、そのアナログ信号を、走査されている
記号を示すデータへとデコードされるデジタル電気信号
へと処理するための信号処理手段もヘッドに取り付けら
れる。走査手段は、入射レーザビーム自身を記号または
センサ手段の視野、またはその両者を横切るように走査
するように動作する。
The head also includes sensor means for detecting the varying light intensity of the returned portion of the reflected laser light over the field of view and generating an electrical analog signal indicative of the detected varying light intensity. , for example, one or more photodiodes. Signal processing means are also attached to the head for processing the analog electrical signal, typically into a digital electrical signal that is decoded into data indicative of the symbol being scanned. The scanning means is operative to scan the incident laser beam itself across the symbol or the field of view of the sensor means, or both.

【0016】常にではないが、ある場合には、デコード
/制御電子回路が、ヘッド内のある位置に設けられるか
、ヘッドから離れた位置に設けられる。デコード/制御
電子回路は、デジタル化された信号を前述したようなデ
ータへとデコードし、その記号のデコードがうまく行わ
れたことを判定し且つそのデコードがうまく行われたと
判定されたときに記号の読み取りを終了させるように動
作する。読み取りは、ヘッドに設けられ且つレーザビー
ム発生手段、走査手段、センサ手段、信号処理手段およ
びデコード/制御手段に作動的に接続されそれら各手段
を作動させるように動作する手動操作可能なトリガ手段
の作動によって開始させられる。トリガ手段は、各記号
毎に一度作動させられる。好ましい実施例では、トリガ
手段を作動させることにより、デコード/制御手段が作
動させられ、このデコード/制御手段が作動させられる
と、レーザビーム発生手段、走査手段、センサ手段およ
び信号処理手段が作動させられる。
[0016] In some cases, but not always, the decoding/control electronics are provided at a location within the head or at a location remote from the head. The decoding/control electronics decodes the digitized signal into data as described above, determines that the symbol is successfully decoded, and decodes the symbol when the decoding is determined to be successful. operates to finish reading. The reading is performed by a manually operable triggering means provided in the head and operatively connected to the laser beam generating means, scanning means, sensor means, signal processing means and decoding/controlling means and operative to actuate each of these means. Initiated by actuation. The trigger means is actuated once for each symbol. In a preferred embodiment, actuation of the trigger means causes the decoding/control means to be actuated, and actuation of the decoding/control means causes the laser beam generation means, the scanning means, the sensor means and the signal processing means to be actuated. It will be done.

【0017】従来の使用では、使用者の手に保持された
ヘッドが読み取られるべき各記号に狙い付けされ、記号
が配置されると、使用者はトリガ手段を付勢して読み取
りを開始する。デコード/制御手段は、記号が読み取ら
れると、使用者に警告を発して使用者が次の記号にその
注意を向けることができ、この手順が繰り返される。上
記したように、入射レーザビームまたは反射レーザ光が
、レーザ光の波長やレーザ光の輝度や周囲の光の輝度や
走査速度等の要因や更に他の要因によって生じ得る、容
易には視認できないとき問題があった。このような「不
視認性」によって、使用者はレーザビームを見れなかっ
たし、レーザビームが記号上に位置していることや走査
レーザビームが記号の全長さに渡って走査しているかど
うかも容易には知ることができなかった。この問題を解
消するため、従来の技術は複数の個別になった狙い付け
光学装置の使用を提案していた。
In conventional use, a head held in the user's hand is aimed at each symbol to be read, and once the symbol is located, the user activates the triggering means to begin reading. The decoding/control means alerts the user when a symbol is read so that he can direct his attention to the next symbol and the procedure is repeated. As mentioned above, when the incident or reflected laser beam is not easily visible, which may be caused by factors such as the wavelength of the laser beam, the brightness of the laser beam, the brightness of the surrounding light, the scanning speed, and other factors. There was a problem. This "invisibility" meant that the user could not see the laser beam and could not tell whether the laser beam was located on the symbol or whether the scanning laser beam was scanning the entire length of the symbol. It was not easy to know. To overcome this problem, prior art has proposed the use of multiple individual aiming optics.

【0018】しかしながら、本発明によれば、重量の増
加や寸法の増大やエネルギー消費の増大を伴う複数の狙
い付け用光学装置を使用するのではなく、光源そのもの
を使用することを提案し、その光源からの光で記号を読
み取る前に、使用者がヘッドを各記号に位置決めして狙
い付けするのを助ける。光源(好ましくはレーザダイオ
ード)が走査手段とトリガ手段に連動するように連結さ
れて、トリガ手段によって付勢されると動作でき、光源
からの光ビームを基準面に向け、更に各記号に当てて各
記号の少なくとも一部(すなわち第1領域)を視認可能
に照射し、使用者に対して記号を位置決めする。これに
より、使用者にはヘッドを各読み取られるべき記号に適
正に狙い付けするのが容易になる。
However, according to the invention, rather than using multiple aiming optics, which would be associated with increased weight, increased dimensions and increased energy consumption, it is proposed to use the light source itself; Light from a light source assists the user in positioning and aiming the head at each symbol before reading the symbols. A light source (preferably a laser diode) is operatively coupled to the scanning means and the triggering means and is operable when energized by the triggering means to direct a light beam from the light source onto the reference plane and further onto each symbol. At least a portion (ie, a first region) of each symbol is visibly illuminated to position the symbol relative to the user. This makes it easier for the user to properly aim the head at each symbol to be read.

【0019】本発明による1つの実施態様において、装
置は各記号に光ビームを向けて視野内の記号上のほぼ円
形のスポット領域(好ましくは記号の中心付近)を照射
する。このスポット領域は静止(または記号の狙い付け
の間に停止)しているのが好ましく、スポットの中の記
号とスポット外の記号の両者が使用者によってその走査
の前に見ることができ位置決めできる。
In one embodiment according to the invention, the apparatus directs a light beam at each symbol to illuminate a generally circular spot area on the symbol within the field of view, preferably near the center of the symbol. This spot area is preferably stationary (or stationary during symbol aiming) so that both symbols within the spot and symbols outside the spot can be seen and positioned by the user prior to its scanning. .

【0020】他の実施態様において、装置は光ビームを
走査ミラーに向け、このミラーが往復動するように振動
して各記号の一部を横切って該光ビームをスイープさせ
る。この場合、前記した第1領域は記号の長さより短い
長さの線領域となる。この動的な狙い付けは、領域内記
号が、静的な狙い付けに比較すると、更に容易に視認で
き、位置決めでき、走行できる。
In another embodiment, the apparatus directs the light beam onto a scanning mirror that reciprocates to sweep the light beam across a portion of each symbol. In this case, the first region described above becomes a line region whose length is shorter than the length of the symbol. This dynamic targeting allows the in-region symbol to be more easily seen, positioned, and navigated compared to static targeting.

【0021】更に別の実施態様において、前記第1領域
は、記号長さに少なくとも等しい(好ましくはより長い
)長さの線領域になっている。この動的な狙い付けは走
行に最適である。また、走査が記号全体に行われるので
、同一の光ビームを読み取りに使用できる。好ましくは
、装置は、静止状態と少なくとも1つの振動状態を有す
る走査ミラーに光ビームを向ける。最初に、その光ビー
ムは、静止したあるいは移動中のミラーを反射して各記
号に向けられ、記号の走査の前に、その視野内のスポッ
トまたは線状の領域(好ましくは記号の中心付近)を照
射してその記号を位置決めする。このとき、走査ミラー
が、もう1つの往復動振動状態で振動させられ、光ビー
ムを記号に反射させて記号全体を横切ってスイープさせ
、記号全体に沿って延びる線領域を照射して記号の読み
取りを行う。
In yet another embodiment, said first region is a line region of length at least equal to (preferably greater than) the symbol length. This dynamic aiming is perfect for driving. Also, since scanning is performed over the entire symbol, the same light beam can be used for reading. Preferably, the device directs the light beam onto a scanning mirror that has a stationary state and at least one oscillating state. First, the light beam is directed onto each symbol by reflecting off a stationary or moving mirror, and is then directed to a spot or linear area within its field of view (preferably near the center of the symbol) before scanning the symbol. to position the symbol. The scanning mirror is then oscillated in another reciprocating vibration state to reflect the light beam onto the symbol and sweep it across the symbol, illuminating a line area extending along the entire symbol to read the symbol. I do.

【0022】かかる狙い付け及び読み取りを実施するた
め、前記トリガ手段は多位置形式であって振動走査ミラ
ーと同様にデコード/制御手段を介して光源に直接また
は間接に連結されているのが好ましい。トリガ手段の第
1位置すなわちオフ状態では、ヘッドの全構成部材が消
勢されているが好ましい。第2位置すなわち第1作動態
様では、光ビームが、所定の時間に所定の静止位置(例
えば中心位置)に配置された走査ミラーを照射し、これ
によって、光ビームがヘッドを出つつ読み取られるべき
記号の中心スポット領域を照射するように向けられる。 第3の位置すなわち第2作動態様では、走査ミラーを往
復的に振動させるのに応答する構成部材を含むヘッドの
他の全構成部材が付勢されて、記号の読み取りを開始し
記号に沿って線領域の照射を開始する。
[0022] In order to carry out such aiming and reading, the triggering means are preferably of multi-position type and are coupled directly or indirectly to the light source via decoding/controlling means similar to an oscillating scanning mirror. Preferably, in the first or off position of the trigger means, all components of the head are deenergized. In the second position or first operating mode, the light beam illuminates a scanning mirror located at a predetermined stationary position (e.g. central position) at a predetermined time, such that the light beam is to be read as it exits the head. It is directed to illuminate the central spot area of the symbol. In the third position or second operating mode, all other components of the head, including those responsive to reciprocating the scanning mirror, are energized to begin reading the symbol and move along the symbol. Start irradiating the line area.

【0023】別の実施態様では、走査ミラーが前記第1
作動態様で、限定した角度(1度〜5度)の孤を描いて
往復的に振動させられ、記号の限定した長さの線領域を
照射する。次に、第2作動態様では、その走査ミラーは
より大きな角度(例えば20度〜40度)の拡大した孤
の間を往復的に振動させられ、記号全体を横切るように
延びた長さの線領域を照射する。
[0023] In another embodiment, the scanning mirror is
In operation, it is oscillated back and forth in an arc of limited angle (1 degree to 5 degrees), illuminating a line area of limited length of the symbol. Then, in a second mode of operation, the scanning mirror is oscillated back and forth between an enlarged arc of a larger angle (e.g. 20 degrees to 40 degrees), creating a line of length extending across the entire symbol. Irradiate the area.

【0024】更に別の実施態様において、走査ミラーが
前記両方の作動態様で前記拡大した孤の間を往復的に振
動させられ、どちらかの作動態様が狙い付けと読み取り
の両者を成すように同時に使用できる。これは、同じヘ
ッドで範囲内記号及び範囲外記号を読み取るのに特に適
しており、同じヘッドで高密度記号も低密度記号も読み
取るのに適している。
In yet another embodiment, the scanning mirror is oscillated back and forth between said enlarged arcs in both said modes of operation, such that either mode of operation serves both aiming and reading simultaneously. Can be used. This is particularly suitable for reading in-range and out-of-range symbols with the same head, and suitable for reading both high- and low-density symbols with the same head.

【0025】本発明の特徴として考えられる新規なもの
は特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、発
明の構成及び作動の方法に関する本発明については、追
加の目的及び利点とともに、添付した図面に関連して記
載される以下の実施例の記述から更に理解されるであろ
う。
[0025] Possible novel features of the invention are set forth in the claims. The invention, however, both as to its construction and method of operation, together with additional objects and advantages, will be better understood from the following description of the embodiments, read in conjunction with the accompanying drawings.

【0026】[0026]

【実施例】図1乃至図6にレーザ走査ヘッド10を示す
。このレーザ走査ヘッドは、軽量(1ポンド未満)で、
小体で、流線形で、前部が小さく、手持ち式で、完全携
帯式で、操作が簡単で、腕や手首が疲れないものであり
、記号の読み取り、走査及び/又は解析を行うレーザ走
査機構において用いるのに適しており、さらに、読み取
りの開始前及び読み取りの最中の双方において各記号が
順番に並んでいる複数の記号を狙い付けすることができ
る。本明細書において用いる「記号」の語は、使用する
光源、すなわちレーザの波長によって異なる光反射特性
を有する異なる部分からなる表示を全て含むものとする
。この表示は前述の黒及び白の工業記号(例えば、Co
de 39, Codabar, Interleav
ed 2 of 5  等)や、よくあるUPCバーコ
ード記号などである。あるいは、この表示はアルファベ
ット及び/又は数字などであってもよい。また、「記号
」の語は、ある背景領域にある表示、すなわちその表示
、あるいはその表示の少なくとも一部がその背景領域に
対する光反射特性とは異なる光反射特性を有するような
表示を含むものとする。この定義において、記号の「読
み取り」はロボット工学や対象認識の分野においては大
きな利益をもたらすものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A laser scanning head 10 is shown in FIGS. 1 to 6. This laser scanning head is lightweight (less than 1 pound) and
small-bodied, streamlined, small-front, hand-held, fully portable, easy to operate, free of arm and wrist fatigue, laser scanning for symbol reading, scanning and/or analysis; It is suitable for use in a mechanism and can further target multiple symbols, each symbol being in sequence, both before the start of reading and during reading. As used herein, the term "symbol" is intended to include all indications consisting of different parts having different light reflection properties depending on the wavelength of the light source used, ie, laser. This designation is based on the black and white industrial symbol (e.g. Co
de 39, Codabar, Interleav
ed 2 of 5, etc.) and common UPC barcode symbols. Alternatively, this display may be alphabetical and/or numerical. The term "symbol" is also intended to include an indicia located in a certain background area, i.e. an indicia in which the indicia, or at least a portion of the indicia, has light reflection properties that are different from those with respect to the background area. In this definition, "reading" symbols has great benefits in the fields of robotics and object recognition.

【0027】図1乃至図3を参照すると、ヘッド10は
ほぼ銃の形状をしたハウジングを備えており、このハウ
ジングは、断面がほぼ長方形でハンドル軸に沿ってほぼ
垂直方向に延びるハンドル部分12と、ほぼ水平方向に
延びる細身の本体14とを有している。ハンドル部分1
2の断面形状及び全体の大きさは使用者がヘッド10を
手の中に持ちやすく、保持しやすい程度にされている。 本体14及びハンドル部分12は軽量で、弾性の、耐衝
撃性を有する自立材料、例えば合成プラスティック材料
からつくられている。プラスティック製ハウジングは射
出成形されることが好ましいが、真空成形や吹込成形に
よりつくることもできる。このハウジングは内部空間を
有する薄壁の中空のシェルを構成している。この内部空
間の容積は50立方インチ以下であり、ある場合には2
5立方インチあるいはそれ以下である。これらの値はそ
れらに限定されるものとして用いているのではなく、ヘ
ッド10の最大の大きさ及び容積の一般的な値として用
いているものである。
Referring to FIGS. 1-3, the head 10 includes a generally gun-shaped housing that includes a handle portion 12 that is generally rectangular in cross section and extends generally perpendicularly along the handle axis. , and a slender main body 14 extending substantially horizontally. Handle part 1
The cross-sectional shape and overall size of the head 2 are such that the user can easily hold and hold the head 10 in his/her hand. The body 14 and handle portion 12 are constructed from a lightweight, resilient, impact resistant, self-supporting material, such as a synthetic plastic material. The plastic housing is preferably injection molded, but can also be made by vacuum forming or blow molding. The housing constitutes a thin-walled hollow shell with an interior space. The volume of this interior space is less than 50 cubic inches, and in some cases 2
5 cubic inches or less. These values are not used as limitations, but are used as general values for the maximum size and volume of the head 10.

【0028】図1乃至図3に示すように、本体14は前
方に突出した領域を有しており、この領域は上部前壁1
6と下部前壁18とを有する。上部前壁16と下部前壁
18は相互に前方に延びており、ヘッド10の最先端に
位置するノーズ部分20において結合している。さらに
、本体14は後部領域を有しており、この領域は前壁1
6、18から後方に隔置されている後壁22を有する。 また、本体14は頂壁24、頂壁24の下方にある底壁
26、及び、頂壁24と底壁26との間において相互に
平行に対向している一対の側壁28、30を有する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the main body 14 has a region projecting forward, and this region extends from the upper front wall 1.
6 and a lower front wall 18. The upper front wall 16 and the lower front wall 18 extend forwardly from each other and join at a nose portion 20 located at the most distal end of the head 10. Furthermore, the body 14 has a rear region, which region comprises the front wall 1
6, 18, and has a rear wall 22 spaced rearwardly from 6,18. The main body 14 also has a top wall 24, a bottom wall 26 below the top wall 24, and a pair of side walls 28, 30 that are parallel to each other and face each other between the top wall 24 and the bottom wall 26.

【0029】ヘッド10の前方を向く領域には手動で付
勢可能な、好ましくは押し下げ可能なトリガー32が枢
動軸34の回りに枢動可能であるように取り付けられて
いる。このヘッド10の前方を向く領域はハンドル部分
12と本体14とが結合する箇所であり、また使用者が
使用時にハンドル部分を握る時に使用者の人指し指が通
常位置する箇所である。底壁26は管状のネック部分3
6を有しており、このネック部分36はハンドル軸に沿
って下方に延び、断面がほぼ長方形の半径方向内側に延
びるカラー部分38において終端している。ネック部分
36及びカラー部分38は前方を向くスロットを有して
おり、このスロットを通ってトリガー32が突出してお
り、かつ枢動する。
A manually activatable, preferably depressable, trigger 32 is mounted in the forward facing region of the head 10 so as to be pivotable about a pivot axis 34 . This forwardly facing region of the head 10 is where the handle portion 12 and the body 14 join, and is where the user's index finger would normally be located when the user grips the handle portion during use. The bottom wall 26 has a tubular neck portion 3
6, the neck portion 36 extending downwardly along the handle axis and terminating in a radially inwardly extending collar portion 38 of generally rectangular cross section. The neck portion 36 and collar portion 38 have forward facing slots through which the trigger 32 projects and pivots.

【0030】ハンドル部分12は、断面ほぼ長方形の半
径方向外側に延びる上部フランジ部分40を有しており
、この上部フランジ部分40もまた前方を向くスロット
を有しており、このスロットを通ってトリガー32が突
出しており、かつ枢動する。上部フランジ部分40は弾
性であり、かつ半径方向内側に変形可能である。この上
部フランジ部分40がネック部分36に挿入されると、
上部フランジ部分40はカラー部分38と係合して、上
部フランジ部分40は半径方向内側にたわむ。上部フラ
ンジ部分40がカラー部分38を通り過ぎると、その弾
性によって、上部フランジ部分40は当初の変形前の状
態に戻り、スナップ式ロックとしてカラー部分38の後
方と係合する。ハンドル部分12を本体14から取り外
すためには、ハンドル部分12の上部を内側に十分にた
わませ、上部フランジ部分40が再びカラー部分38か
ら離れるようにする。このようにすれば、ハンドル部分
12はネック部分36から引き離すことができる。この
ようにして、ハンドル部分12は本体14に取り外し可
能にスナップ式に取り付けられており、また取り外すこ
とができる。もし必要であれば、各々がレーザ走査機構
の異なる部品を有している一組の交換可能なハンドル部
分からなる他のハンドル部分を本体に取り付け、ヘッド
10を使用者の種々の要求に答えるものにすることもで
きる。
The handle portion 12 has a radially outwardly extending upper flange portion 40 of generally rectangular cross section which also has a forwardly facing slot through which the trigger can be inserted. 32 is protruding and pivots. Upper flange portion 40 is elastic and radially inwardly deformable. When this upper flange portion 40 is inserted into the neck portion 36,
Upper flange portion 40 engages collar portion 38 such that upper flange portion 40 deflects radially inwardly. As the upper flange portion 40 passes over the collar portion 38, its elasticity causes the upper flange portion 40 to return to its original undeformed state and engage the rear of the collar portion 38 as a snap-lock. To remove the handle portion 12 from the body 14, the upper portion of the handle portion 12 is deflected inwardly enough so that the upper flange portion 40 is again separated from the collar portion 38. In this way, the handle portion 12 can be pulled away from the neck portion 36. In this manner, handle portion 12 is removably snap-attached to body 14 and can be removed. If necessary, other handle parts can be attached to the main body, consisting of a set of interchangeable handle parts, each having a different part of the laser scanning mechanism, to adapt the head 10 to meet the various requirements of the user. It can also be done.

【0031】複数の構成部品がヘッドに取り付けられ、
後述するように、その一部が制御マイクロプロセッサを
直接的に又は間接的に介してトリガ32により作動させ
られる。ヘッドの構成部品の一つは、作動可能な光源(
図4参照)、例えば、トリガ32により作動させられる
と入射レーザビームを伝播させ且つ発生させるように動
作する半導体レーザダイオード42である。この入射レ
ーザビームの光は、後述するように、動作時においてユ
ーザには容易には見えないか、若しくは見えないように
される。ダイオードは連続波又は連続パルス型であって
もよい。ダイオード42は低電圧(例えば、12V以下
の直流電圧)を必要とし、この低電圧は、例えばヘッド
内部に設けられたバッテリ(DC)電源により、或いは
ヘッドに取り外し可能に取り付けられた再充電可能なバ
ッテリパックアクセサリにより、或いはヘッドと外部電
源(例えば、DC電源)を接続するケーブル46の電源
心線により供給される。
[0031] A plurality of components are attached to the head;
Some of which are actuated by triggers 32, either directly or indirectly through the control microprocessor, as described below. One of the components of the head is an actuatable light source (
4), for example, a semiconductor laser diode 42 operative to propagate and generate an incident laser beam when actuated by trigger 32. The light of this incident laser beam is not readily visible, or made invisible, to the user during operation, as described below. The diode may be continuous wave or continuous pulsed. The diode 42 requires a low voltage (e.g., a DC voltage of less than 12 V), which can be provided, for example, by a battery (DC) power source located within the head or by a rechargeable power source removably attached to the head. It may be supplied by a battery pack accessory or by the power core of a cable 46 that connects the head to an external power source (eg, a DC power source).

【0032】図4に最も詳しく示されているように、レ
ーザダイオード42はプリント回路板48に取り付けら
れている。光学組立体がヘッドに取り付けられ且つダイ
オード42に調節可能に位置決めされて入射レーザビー
ムを光学的に修正して第1光路を通って基準平面の方へ
向けるようになっている。この基準平面は、ヘッドの外
側のノイズ部分の前方に配置され、入射レーザビームの
伝播する長手軸方向に対してほぼ垂直になっている。読
み取るべき記号は基準平面に隣接した基準平面の両側、
片側又は反対側、すなわち、光学的に修正された入射レ
ーザビームの焦点深度すなわち視野内のあらゆる場所に
配置されている。この焦点深度又は視野はまた読み取る
ことのできる記号の動作距離として知られている。入射
レーザビームは多くの方向に記号を反射し、その反射さ
れたレーザ光のうち、第2光路に沿って記号から遠ざか
ってヘッドの後方へ伝播する部分は、ここでは、戻り部
分として知られており、その部分も勿論ユーザには容易
には見えない。
As shown most clearly in FIG. 4, laser diode 42 is mounted on a printed circuit board 48. As shown in FIG. An optical assembly is attached to the head and adjustably positioned on the diode 42 to optically modify and direct the incident laser beam through the first optical path toward the reference plane. This reference plane is located outside the head in front of the noise section and is approximately perpendicular to the longitudinal direction of propagation of the incident laser beam. The symbols to be read are on both sides of the reference plane adjacent to the reference plane,
It is located on one side or the other, ie anywhere within the depth of focus or field of view of the optically modified incident laser beam. This depth of focus or field of view is also known as the working distance of the symbol that can be read. The incident laser beam reflects off the symbol in many directions, and the portion of the reflected laser light that propagates away from the symbol and toward the rear of the head along a second optical path is known herein as the return portion. Of course, this part is not easily visible to the user.

【0033】図4に最も良く示されているように、光学
組立体は細長い、円筒状光学筒50を有し、その円筒状
光学筒50は、一端の領域に円筒状ボア52を有し、そ
のボア52内には、ダイオード42の環状ケーシング部
分がそのダイオードを固定位置に保持するように嵌め込
まれて受け入れられている。また、光学筒50の反対端
の領域には、レンズ胴54が長手軸方向に移動するよう
に取り付けられている。レンズ胴54は、開口絞り56
、この開口絞り56を囲んでその境界となる阻止壁部分
58及び内部空間の境界となる円筒状側壁部分60を有
する。
As best shown in FIG. 4, the optical assembly includes an elongated, cylindrical optical tube 50 having a cylindrical bore 52 in the region of one end; The annular casing portion of the diode 42 is received within the bore 52 in a fitted manner to maintain the diode in a fixed position. Further, a lens barrel 54 is attached to an area at the opposite end of the optical barrel 50 so as to be movable in the longitudinal axis direction. The lens barrel 54 has an aperture stop 56
, a blocking wall portion 58 surrounding and serving as a boundary of the aperture stop 56, and a cylindrical side wall portion 60 serving as a boundary of the internal space.

【0034】光学組立体はさらに、第1光路内に配置さ
れて入射レーザビームを基準平面に焦点合わせするよう
に動作する焦点合わせレンズ62、例えば、平−凸レン
ズを有している。開口絞り56はレンズ62の両側の、
好ましくは下流側に配置されてもよい。バイアス手段す
なわち引っ張りコイルスプリング64が光学筒内に配置
され、ダイオードのケーシング部分に対して1つのコイ
ル端軸受け、レンズ62の平坦な側に対して別のコイル
端軸受けを有している。スプリング64は、常にレンズ
62を阻止壁部分58に押し付けており、それによりレ
ンズ62を開口絞り56に対して固定するように配置し
ている。レンズ62及び開口絞り56は、レンズ胴54
が長手軸方向に移動するとき共に移動する。側壁部分6
0は、光学筒50の境界となる内周壁と最初螺子結合又
は滑り結合関係に受け入れられ、そして、レンズ62と
開口絞り56の間の所望の長手軸空間が一方に、ダイオ
ード42が他方に得られるとき、内周壁に、例えば接着
剤で接着することにより又は締め具で締めつけることに
よりそこに固定される。筒50の側壁部分60と内周壁
の間の長手軸方向運動は、レンズ62と開口絞り56に
対して調節可能な位置決め手段となっており、レンズ及
び開口絞りのダイオードに対する位置を固定することは
レンズ及び開口絞りをダイオードから所定の間隔に固定
配置する手段となっている。
The optical assembly further includes a focusing lens 62, such as a plano-convex lens, disposed in the first optical path and operative to focus the incident laser beam onto a reference plane. The aperture stop 56 is located on both sides of the lens 62.
Preferably, it may be arranged on the downstream side. A biasing means or tension coil spring 64 is disposed within the optical barrel and has one coil end bearing against the casing portion of the diode and another against the flat side of the lens 62. The spring 64 always presses the lens 62 against the blocking wall portion 58, thereby positioning the lens 62 to be fixed relative to the aperture stop 56. The lens 62 and the aperture stop 56 are connected to the lens barrel 54.
move in the longitudinal direction. Side wall part 6
0 is initially received in a screw-coupled or sliding-coupling relationship with the inner circumferential wall that bounds the optical barrel 50, and the desired longitudinal space between the lens 62 and the aperture stop 56 is obtained on one side and the diode 42 on the other. When installed, it is fixed to the inner circumferential wall, for example by gluing with adhesive or by tightening with fasteners. The longitudinal movement between the side wall portion 60 and the inner circumferential wall of the tube 50 provides an adjustable positioning means for the lens 62 and the aperture stop 56; the position of the lens and aperture stop relative to the diode cannot be fixed. This is a means for fixedly arranging the lens and the aperture stop at a predetermined distance from the diode.

【0035】開口絞り56は、開口絞り56における入
射レーザビームの横断面よりも小さな横断面を有し、そ
れにより、入射レーザビームの一部しか開口絞り56を
通して第1光路に沿って下流へ向かい記号に至らないよ
うにしている。阻止壁部分58は入射レーザビームの他
の部分を阻止して、その他の部分が開口絞り56を通過
しないようにしている。開口絞りの横断面は製造が容易
なように円形であることが好ましいが、長方形又は楕円
形であってもよい。その場合、長方形又は楕円形の横断
面の長手軸の寸法は、より多くのエネルギーを記号に伝
送するように入射レーザビームの大きな発散角と整列し
ている。
Aperture stop 56 has a smaller cross-section than the cross-section of the incident laser beam at aperture stop 56 such that only a portion of the incident laser beam is directed downstream along the first optical path through aperture stop 56. I try not to reach the symbol. Blocking wall portion 58 blocks other portions of the incident laser beam from passing through aperture stop 56 . The cross section of the aperture stop is preferably circular for ease of manufacture, but may also be rectangular or elliptical. In that case, the longitudinal axis dimension of the rectangular or elliptical cross section is aligned with a large divergence angle of the incident laser beam to transmit more energy to the symbol.

【0036】屈折光学系の法則によれば、基準平面にお
ける所望の入射ビームの横断面は、なかんずく、開口絞
りの寸法、入射ビームの波長、レーザ62と基準平面の
間の長手軸方向距離により定まる。そこで、前記波長及
び長手軸距離が同じであると仮定すると、基準平面にお
けるビームの横断面は、開口絞りの横断面の寸法を制御
することにより容易に制御できる。開口絞りをレーザ6
2の上流でなく下流に配置すれば、基準平面におけるビ
ームの横断面を決定するに際し、レンズの許容量を考慮
する必要が無くなる。
According to the laws of refractive optics, the desired cross-section of the incident beam at the reference plane is determined by, among other things, the dimensions of the aperture stop, the wavelength of the incident beam, and the longitudinal distance between the laser 62 and the reference plane. . Therefore, assuming that the wavelength and longitudinal axis distance are the same, the cross-section of the beam at the reference plane can be easily controlled by controlling the cross-section dimensions of the aperture stop. Laser 6 aperture diaphragm
2, there is no need to consider lens tolerance when determining the beam cross-section at the reference plane.

【0037】開口絞り56がレーザビームの中央に位置
しており、光の強度がp−n接合、即ち、ダイオード4
2のエミッタに直角及び平行な平面内で略均一である様
にされている。レーザダイオードビームは放射相性を有
さない(non−radial sysmmetry)
ため、p−n接合に直角な平面内ににおける光強度はビ
ームの中央で最も明るくて、半径方向外側方向で減少す
ることが理解される。このことは、p−n接合に平行な
面でも当てはまるが、強度は異なる割合で減少する。従
って、好ましくは円状の小さな開口を、楕円形状の大き
な断面積を有するレーザダイオードビームの中心に設置
することにより、開口における楕円形状のビーム断面が
、略円状のものに変形され、p−n接合に直角及び平行
な面の両方における光の強度は略一定となる。開口絞り
は、光学アッセンブリの開口数を0.05以下に減少し
、単一のレンズ62でレーザビームを参照面に集光する
ことを可能にする。
The aperture stop 56 is located at the center of the laser beam, and the intensity of the light reaches the pn junction, that is, the diode 4.
It is made to be substantially uniform in a plane perpendicular to and parallel to the two emitters. Laser diode beams have non-radial systems
Therefore, it is understood that the light intensity in the plane perpendicular to the pn junction is brightest in the center of the beam and decreases radially outward. This is also true in planes parallel to the pn junction, but the strength decreases at a different rate. Therefore, by placing a small, preferably circular aperture in the center of a laser diode beam with a large elliptical cross-section, the elliptical beam cross-section at the aperture is transformed into a substantially circular one, p- The intensity of light in both planes perpendicular to and parallel to the n-junction is approximately constant. The aperture stop reduces the numerical aperture of the optical assembly to below 0.05, allowing a single lens 62 to focus the laser beam onto the reference surface.

【0038】好ましい実施例において、レーザダイオー
ド42のエミッタと開口絞り56間の近似的距離は約9
.7から約9.9mmである。レンズ62の焦点距離は
9.5mmから9.7mmの範囲にある。開口絞り56
が円形である場合、その直径は約1.2mmである。 開口絞り56が矩形状である場合、その大きさは約1m
m×約2mmである。ビーム断面積は、ビームが開口絞
り56を通過する直前で、3.0mm×9.3mmであ
る。これらの例示的距離及びサイズは、光学アッセンブ
リがレーザダイオードビームを変形して、このビームを
集光して、ノーズ部分20から約3インチから約4イン
チ離れた参照面に、約6ミル(mil)から12ミルの
ビーム断面を形成することを可能とする。作動距離は、
前で定義された様な近接記号が、ノーズ部分20から約
1インチ離れた部分と基準面に至る部分の間に位置でき
、又前に定義された様な疎遠記号が、参照面とこの参照
面から約20インチ離れた部分の間に位置できる如くも
のである。
In the preferred embodiment, the approximate distance between the emitter of laser diode 42 and aperture stop 56 is about 9
.. 7 to about 9.9 mm. The focal length of lens 62 is in the range of 9.5 mm to 9.7 mm. Aperture diaphragm 56
If it is circular, its diameter is approximately 1.2 mm. When the aperture stop 56 is rectangular, its size is approximately 1 m.
m x approximately 2 mm. The beam cross-sectional area is 3.0 mm x 9.3 mm just before the beam passes through the aperture stop 56 . These exemplary distances and sizes are such that the optical assembly deforms and focuses the laser diode beam onto a reference plane approximately 3 inches to approximately 4 inches from the nose portion 20 at a distance of approximately 6 mils. ) to form a 12 mil beam cross section. The working distance is
A proximity symbol, as previously defined, may be located between the portion approximately 1 inch away from the nose portion 20 and the portion leading to the reference plane, and an estrangement symbol, as previously defined, may be located between the reference plane and this reference plane. such that it can be located between approximately 20 inches from the surface.

【0039】開口絞り56を通過した入射レーザビーム
部分は、ヘッド内の光学軸102に沿って光学アッセン
ブリによって後方に向けられ、反射用の略平面の走査ミ
ラーに到らされる。この走査ミラー66は入射するレー
ザビームを前方向に反射し、別の光軸104に沿って、
上方の前壁16上に取り付けられた前方レーザ光透過窓
68を透過して、記号に到らせる。図7に最も良く、参
照面近傍の表示記号100が示されている。バーコード
記号の場合、長さ方向に沿って互いに間隔をする一連の
垂直のバーからなる。参照番号150は、記号上に延び
る略円形の可視スポットを示している。図7のレーザス
ポット150は、静的な位置又は瞬間的な動的な位置で
示される。走査ミラー66がトリガ32によって駆動さ
る時、以下に説明される様に、静止状態に位置されるか
、又は横方向に往復して繰り返し振動されて、入射する
レーザビームを長さ方向にスイープして記号のバーの幾
つか又は全てを横切らせる。
The portion of the incident laser beam that passes through the aperture stop 56 is directed rearward by an optical assembly along an optical axis 102 within the head to a generally planar scanning mirror for reflection. This scanning mirror 66 reflects the incoming laser beam forward and along another optical axis 104.
It passes through a front laser light transmission window 68 mounted on the upper front wall 16 to reach the symbol. FIG. 7 best shows the markings 100 near the reference plane. A barcode symbol consists of a series of vertical bars spaced from each other along its length. Reference numeral 150 indicates a generally circular visible spot extending over the symbol. Laser spot 150 in FIG. 7 is shown in a static position or in an instantaneous dynamic position. When scanning mirror 66 is actuated by trigger 32, it may be positioned stationary or repeatedly oscillated laterally back and forth to longitudinally sweep the incident laser beam, as described below. cross some or all of the bars of the symbol.

【0040】走査ミラー66は走査手段、好ましくは米
国特許4,387,397号に示される及び記述される
形態の高速走査モータ70に取り付けられている。この
特許の全内容が本願明細書で参照される。この出願の目
的から、走査モータ70が出力シャフト72を有してお
り、このシャフト上に支持ブラケット74が固定して取
り付けられていることを指摘することで十分であると確
信する。走査ミラー66はブラケット74上に取り付け
られている。モータ70は、所望の大きさの円弧に渡っ
て、典型的には360度以下で、毎秒複数回振動する程
度のスピードで、交互の円周方向でシャフト72を往復
且つ繰り返し振動する様駆動される。好適な実施例にお
いては、走査ミラー66及びシャフト72は結合されて
振動され、走査ミラー66が、入射する入射レーザダイ
オードビームを、基準面において、トリガの第1の作動
態様において約1度から5度、トリガの第2の作動態様
において20度から40度の角度範囲又は円弧長さに渡
って、毎秒約20回の走査即ち40回の振動速度でスイ
ープを繰り返して走査する。
Scanning mirror 66 is attached to scanning means, preferably a high speed scan motor 70 of the form shown and described in US Pat. No. 4,387,397. The entire contents of this patent are incorporated herein by reference. For the purposes of this application, we believe it is sufficient to point out that the scanning motor 70 has an output shaft 72 on which a support bracket 74 is fixedly mounted. Scanning mirror 66 is mounted on bracket 74. The motor 70 is driven to reciprocate and repeatedly oscillate the shaft 72 in alternating circumferential directions at a speed such that it oscillates multiple times per second over an arc of a desired size, typically less than 360 degrees. Ru. In a preferred embodiment, scan mirror 66 and shaft 72 are coupled and oscillated such that scan mirror 66 directs the incident laser diode beam at a reference plane from approximately 1 to 5 degrees in the first mode of actuation of the trigger. The second mode of operation of the trigger repeatedly sweeps over an angular range or arc length of 20 to 40 degrees at a rate of approximately 20 scans or 40 oscillations per second.

【0041】図2を再び参照する。戻り位置の反射レー
ザ光は、異なる光強度を有しているが、これは、走査中
の記号の記号10を含む異なる部分が異なる光反射特性
を有するためである。反射されたレーザ光の反射部分は
、全体として凹面の球形集光ミラー76によって集光さ
れ、図2に示される様に上部及び下部境界線108、1
10及び、図3によって示される両側方境界線112、
114によってによって区切られた円錐状集光部分内の
幅広い円錐状の光の流れとなる。集光ミラー76は集光
された円錐状光を、光学軸116に沿ってヘッド内に反
射し、第2の光軸に沿って、例えばフォトセンサー80
の如きセンサー手段へ導く。このフォトセンサー80に
向けられた集光された円錐状のレーザ光は上部及び下部
の境界線118、120(図2を見よ)及び両側方境界
線122、124(図2を見よ)によって境界付けられ
ている。フォトセンサー80は、好ましくは、フォトダ
イオードであるが、これは、線形走査領域に沿って延び
、好ましくはこれを越える視野に渡って、集光されるレ
ーザ光の変動する強度を検出し、検出された変動する光
強度を示す電気的なアナログ信号を発生する。
Referring again to FIG. The reflected laser light at the return position has different light intensities because different parts of the symbol being scanned, including the symbol 10, have different light reflection properties. The reflected portion of the laser beam is focused by a generally concave spherical focusing mirror 76, and is focused by the upper and lower boundary lines 108, 1 as shown in FIG.
10 and both side border lines 112 shown by FIG.
114 resulting in a wide conical flow of light within the conical focusing section delimited by . The condensing mirror 76 reflects the condensed light into the head along the optical axis 116 and passes it along the second optical axis to a photo sensor 80, for example.
leading to sensor means such as The focused cone of laser light directed toward the photosensor 80 is bounded by upper and lower boundaries 118, 120 (see FIG. 2) and side boundaries 122, 124 (see FIG. 2). It is being Photosensor 80 is preferably a photodiode that detects and detects the varying intensity of the focused laser light over a field of view extending along and preferably beyond a linear scanning area. generates an electrical analog signal indicative of the varying light intensity generated.

【0042】図7を再び参照する。参照番号126は、
瞬時的なレーザスポット150が反射される記号100
とこれに被さる瞬時的な集光領域を示している。別の見
方だと、フォトセンサー80が、レーザスポット106
が記号に入射する時の集光領域126を“見ている。”
ことになる。集光ミラー76は、支持ブラケット74に
取り付けられており、走査ミラー70がトリガ32によ
って駆動される時、集光ミラー76は横方向で往復して
繰り返して振動され、線形走査領域内の記号を横切る長
さ方向でフォトダイオードの視野が走査される。
Referring again to FIG. Reference number 126 is
Symbol 100 where instantaneous laser spot 150 is reflected
This shows the instantaneous light convergence area that overlaps this. From another perspective, the photo sensor 80 is the laser spot 106
is "looking at" the focal region 126 when the light is incident on the symbol.
It turns out. A focusing mirror 76 is attached to a support bracket 74, and when the scanning mirror 70 is actuated by the trigger 32, the focusing mirror 76 is repeatedly oscillated back and forth in the lateral direction to capture symbols within the linear scanning area. The field of view of the photodiode is scanned across its length.

【0043】ヘッドには一対のプリント回路基板84、
85も取りつけられており、この基板84, 85上に
各種の小基板が取りつけられている。例えば、基板84
に素子81、82、83を有する信号処理手段が動作し
て、センサ80によって生じたアナログ電気信号を処理
し、そしてデジット化したビデオ信号を発生する。記号
を示すデータがビデオ信号から得られる。この目的に相
応しい信号処理手段は米国特許第4,251,798号
に記載されている。基板86上の素子87、89が走査
用モータ70の駆動回路を構成する。 この目的のために相応しいモータ駆動回路は米国特許第
4,387,297 号に記載されている。基板86上
の素子91が制御スイッチを構成する。この動作を以下
に記載する。基板48にダイオード42及びセンサ80
が取りつけられており、そして基板48上の素子93は
、電圧変換器であって、入力電圧をレーザダイオード4
2を付勢するのに相応しい電圧に変換する。米国特許第
4,251,798 号及び第4,387,297 号
の内容の全ては、参考として本明細書の含まれており、
そして本出願の一部を成すものである。
The head includes a pair of printed circuit boards 84,
85 is also attached, and various small substrates are attached on these substrates 84 and 85. For example, the substrate 84
Signal processing means comprising elements 81, 82 and 83 are operative to process the analog electrical signal produced by sensor 80 and generate a digitized video signal. Data representative of the symbols is obtained from the video signal. Signal processing means suitable for this purpose are described in US Pat. No. 4,251,798. Elements 87 and 89 on the substrate 86 constitute a drive circuit for the scanning motor 70. A suitable motor drive circuit for this purpose is described in US Pat. No. 4,387,297. Element 91 on substrate 86 constitutes a control switch. This operation is described below. Diode 42 and sensor 80 on substrate 48
is attached, and element 93 on substrate 48 is a voltage converter that converts the input voltage to laser diode 4.
2 to a suitable voltage for energizing. The entire contents of U.S. Pat. Nos. 4,251,798 and 4,387,297 are incorporated herein by reference;
and forms part of this application.

【0044】デジット化したビデオ信号は、本体部14
に設けられたソケット88と、ハンドル部12に設けら
れた対となるプラグ90とから成る電気連動装置に与え
られる。 プラグ90は、ハンドル部が本体部に取りつけられると
、ソケット88と自動的に電気ー機械的の対となる。ハ
ンドル内に取りつけられているものに一対の回路基板9
2、94がある( 図1参照) 。この基板の上には各
種の素子が取りつけられている。例えば、素子95、9
7とその他からなるデコード/制御手段は、動作してデ
ジット化したビデオ信号をデジット化したデコードされ
た信号にデコードし、そしてこの信号から、ソフトウエ
ア制御プログラムに含まれたアルゴリズムによって、記
号を示す望ましいデータが得られる。デコード/制御手
段は、制御プログラムを保持するPROMと、データを
一時的に保持するRAM と、PROM及びRAM を
制御する制御用マイクロプロセッサとを含む。このデコ
ード/制御手段は、いつシムボルのデコード化が成功し
て行われたかを決定し、そして記号の読み取りの成功を
決定したとき、その記号の読み取りを終了する。読み取
りの開始はトリガ32を押すことによって行われる。デ
コード/制御手段は制御回路も含んでいる。この制御回
路は、トリガによって開始されたときヘッド内の動作可
能な素子の動作を制御し、また例えば、制御信号を指示
ランプ96に送出しそのランプを点灯することによって
、読み取りが自動的に終了したことを使用者に知らせる
The digitized video signal is sent to the main body 14.
and a mating plug 90 in the handle portion 12. Plug 90 automatically mates electro-mechanically with socket 88 when the handle is attached to the body. A pair of circuit boards 9 are installed inside the handle.
There are 2,94 (see Figure 1). Various elements are mounted on this substrate. For example, elements 95, 9
The decoding/control means comprising 7 and 7 is operative to decode the digitized video signal into a digitized decoded signal and from this signal to represent the symbol by an algorithm contained in the software control program. Desired data can be obtained. The decoding/control means includes a PROM that holds a control program, a RAM that temporarily holds data, and a control microprocessor that controls the PROM and RAM. The decoding/control means determines when a symbol has been successfully decoded and terminates the reading of the symbol when it determines that the symbol has been read successfully. The reading is started by pressing the trigger 32. The decoding/control means also includes control circuitry. This control circuit controls the operation of the operable elements in the head when initiated by a trigger and automatically terminates the reading, for example by sending a control signal to an indicator lamp 96 and activating that lamp. Inform the user of what has happened.

【0045】デコード信号は、一実施例では、ケーブル
46内の信号用導体に沿って遠隔にあるホストコンピュ
ータ128 に与えられる。このホストコンピュータ1
28 は、大データベースとして本質的に役割をし、デ
コード信号を記憶し、ある場合には、デコード信号に関
連した情報を与える。例えば、ホストコンピュータは、
デコード化された記号によって特定されたものに対応す
る小売価格情報を提供する。
The decoded signal, in one embodiment, is provided to a remote host computer 128 along signal conductors within cable 46. This host computer 1
28 essentially acts as a large database, storing the decoded signals and, in some cases, providing information related to the decoded signals. For example, the host computer
Provide retail price information corresponding to that specified by the decoded symbol.

【0046】他の実施例では、部分的なデータ記憶手段
、例えば素子95がハンドル部に取りつけられ、そして
読み込まれる多数のデコード信号を記憶する。この記憶
されたデコード信号は、遠隔にあるホストコンピュータ
に移す。部分的なデータ記憶手段を設けることによって
、記号の読み取り中ケーブル46の使用を排除すること
ができるーこれは、ヘッドをできるだけ自由に操作可能
にする場合に非常に望ましい特徴である。
In another embodiment, a partial data storage means, such as element 95, is attached to the handle and stores a number of decoded signals to be read. This stored decoded signal is transferred to a remote host computer. By providing partial data storage means, the use of cable 46 can be eliminated during symbol reading - a highly desirable feature if the head is to be made as freely manoeuvrable as possible.

【0047】レーザダイオード42の電力供給、及び電
力を必要とするヘッド内の各種の素子の電力供給につい
ては、電圧信号がケーブル46内の電力導体に沿って伝
送される。そして、素子93のようなコンバータが用い
られて、入力電圧信号を必要とされる電圧値に変換され
る。 本発明によれば、ディスクリートの光照射配列を用いる
ことより、レーザダイオード42それ自体がその目的の
ために用いられている。図2に示すように、トリガ32
はオフの状態であり、ヘッド内の動作可能の素子の全て
でなくても少なくともいくつかは、動作しなくなる。一
対の電気スイッチ158 、160(図5 参照) が
基板84の下側に取りつけられている。スイッチ158
 、160 は、それぞれバネで偏位されたアーマチャ
、即ちボタン162 、164 を有しており、このボ
タンは、オフの状態では、スイッチから伸びていて、レ
バー166 の反対の端部領域に位置している。そして
、レバー166 は、トリガ32の後方拡張部170 
の中心点168 で中心オフセット位置で回転する。
Voltage signals are transmitted along power conductors in cable 46 to power the laser diode 42 and the various elements within the head that require power. A converter such as element 93 is then used to convert the input voltage signal to the required voltage value. According to the invention, by using a discrete illumination array, the laser diode 42 itself is used for that purpose. As shown in FIG.
is in an off state, and at least some, if not all, of the operable elements in the head are rendered inoperable. A pair of electrical switches 158, 160 (see FIG. 5) are mounted on the underside of the board 84. switch 158
, 160 each have a spring biased armature or button 162, 164 which, in the off state, extends from the switch and is located in the opposite end region of the lever 166. ing. The lever 166 is then connected to a rearward extension 170 of the trigger 32.
The center point 168 rotates at a center offset position.

【0048】図5に示すように、トリガ32が最初に最
初の開始範囲まで押されると、レバー166 はボタン
162 のみを押し、押されたスイッチ158 は最初
の動作状態を確立する。この最初の動作状態において、
ダイオード42を動作させ、このダイオードの光ビーム
は、後方に走査ミラー66に向けられ、そこから前方方
向に反射される。又は、ダイオード42は既にオンであ
って、トリガは動作して、光ビームを走査ミラーの方向
に進行させる。前記の最初の動作状態において、トリガ
は走査ミラー66を所定の固定位置に置く。この固定走
査ミラー66は、光ビームを記号に向け、走査の前に視
野内にスポット領域150 に可視的に照射して、記号
の読み取り前にその記号を見つけるときに使用者を助け
る。走査ミラー66の固定位置決めは、走査モータ70
のDC巻線を付勢することによって有利に行われ、その
結果出力軸及びそれに取りつけられた走査ミラー66は
、角度的に中央の基準位置に回転される。DC電圧が制
御スイッチ91によってモータ巻線にスイッチされる。 走査モータが定常である場合、レーザダイオードへの電
力は、エネルギーを保存するために、減少される。
As shown in FIG. 5, when the trigger 32 is first pressed to the initial starting range, the lever 166 depresses only the button 162 and the pressed switch 158 establishes the initial operating state. In this initial operating state,
Diode 42 is activated and its light beam is directed backwards to scanning mirror 66 and reflected therefrom in a forward direction. Alternatively, diode 42 is already on and the trigger is actuated to cause the light beam to travel toward the scanning mirror. In the first operating state, the trigger places the scanning mirror 66 in a fixed position. This fixed scanning mirror 66 directs a light beam onto the symbol and visibly illuminates the spot area 150 in the field of view prior to scanning to assist the user in locating the symbol prior to reading it. The scanning mirror 66 is fixedly positioned by a scanning motor 70.
This is advantageously done by energizing the DC winding of the output shaft, so that the output shaft and the scanning mirror 66 attached thereto are rotated to an angularly central reference position. DC voltage is switched to the motor windings by control switch 91. When the scan motor is stationary, power to the laser diode is reduced to conserve energy.

【0049】走査ミラーを定常状態に維持するよりむし
ろ、トリガは、走査モータ70用の制御回路87、89
及び/又はダイオード42を動作させることができ、弧
の一部、例えば1°〜5°のオーダに渡って走査ミラー
66を発振させて、記号上の一部の直線領域152(図
8を参照) を可視的に照射する。この直線領域は記号
の長さよりも小さい。動作を限定するために、走査モー
タの巻線は、スイッチによって所定の大きさのAC駆動
電流に電気的に接続される。
Rather than maintaining the scan mirror in a steady state, the trigger controls the control circuits 87, 89 for the scan motor 70.
and/or the diode 42 can be operated to oscillate the scanning mirror 66 over a portion of the arc, e.g. on the order of 1° to 5°, to create a portion of the linear region 152 on the symbol (see FIG. 8). ) is visibly illuminated. This linear area is smaller than the length of the symbol. To limit operation, the scan motor windings are electrically connected to a predetermined magnitude of AC drive current by a switch.

【0050】又は、走査ミラー66は、弧を拡張した部
分、例えば20°〜40°のオーダに渡って振動して、
記号上の直線領域の拡張された部分(8を参照)を照射
する。この直線領域は、記号の長さに少なくても等しい
。 動作を限定するために、走査モータの巻線は、制御スイ
ッチ91によって前記所定の大きさよりも大きい大きさ
のAC駆動電流に電気的に接続される。
Alternatively, the scanning mirror 66 may vibrate over an extended arc, for example on the order of 20° to 40°,
Illuminate the extended portion of the linear region (see 8) on the symbol. This linear area is at least equal to the length of the symbol. To limit operation, the scan motor windings are electrically connected by a control switch 91 to an AC drive current of magnitude greater than the predetermined magnitude.

【0051】トリガ32が図6に示すように第2の範囲
まで押し下げられたときは、レバー166がボタン16
2とボタン164の両方を押し上げ、第2の作動状態が
確立される。この第2の作動状態において、トリガ32
は、ヘッド部内の全ての残りの駆動可能な要素、例えば
レーザ・ダイオード42、走査ミラー66を往復運動さ
せる走査モータ70の制御回路、フォトダイオード80
、信号処理回路を他のヘッド部内の回路と同様に駆動さ
せ、記号の読み取りを開始する。走査ミラー66が往復
運動することにより、光ビームが、視野に沿って広がる
ライン領域156と同一のライン領域上を認識できるよ
うに照明しながら、全記号に沿って動的に移動する。 そのため、走査中は、使用者が補助することにより、記
号を読み取る間記号の追跡を行う。この記号の追跡は、
近くの記号に対しては精度良く認識できるが、遠くの記
号に対しては精度は悪くなる。
When the trigger 32 is depressed to the second range as shown in FIG.
2 and button 164, a second operating condition is established. In this second operating state, the trigger 32
is a control circuit for the scan motor 70 that reciprocates all the remaining drivable elements in the head, such as the laser diode 42, the scan mirror 66, and the photodiode 80.
, the signal processing circuit is driven in the same way as the circuits in the other heads, and symbol reading begins. The reciprocating motion of the scanning mirror 66 dynamically moves the light beam along the entire symbol, discernably illuminating the same line area 156 extending along the field of view. Therefore, during scanning, the user assists in tracking the symbol while it is being read. The trace of this symbol is
Nearby symbols can be recognized with good accuracy, but far away symbols can be recognized with poor accuracy.

【0052】第1の領域と第2の領域が、認識できる線
状の走査であり、それらの領域が全記号にそって広がっ
ている場合は、異なる密度を有するか若しくはヘッド部
に対して相対的に異なるように位置された記号を読み取
るために、同一のヘッド部を使用することが可能である
。上記のヘッド部内の要素の連続する駆動は、組み込ま
れた連続接点を有する単一の2極スイッチを用いて行う
こともできる。
If the first and second regions are perceptible linear scans and extend along the entire symbol, they may have different densities or be relative to the head. It is possible to use the same head to read differently positioned symbols. Sequential actuation of the elements in the head described above can also be achieved using a single two-pole switch with integrated continuous contacts.

【0053】図1に示されたように、ヘッド部内の多く
の種々の要素が、前方のショック遮断部材172と後方
のショック遮断部材174によりショックを和らげるよ
うに取り付けられている。この前方のショック遮断部材
172上には、台48とこの台48上の全ての要素が支
持されており、後方のショック遮断部材174には、走
査モータ70を取り付けた支持板176が支持されてい
る。光バッフル178は、本体部の内部をさらに区分け
し、周囲の迷光が感光装置80に到達するのを防止する
As shown in FIG. 1, a number of different elements within the head are mounted for shock mitigation by a front shock isolation member 172 and a rear shock isolation member 174. On this front shock isolating member 172, a table 48 and all the elements on this table 48 are supported, and on the rear shock isolating member 174, a support plate 176 to which a scanning motor 70 is attached is supported. There is. Light baffle 178 further partitions the interior of the body and prevents stray ambient light from reaching photosensitive device 80 .

【0054】図2に示されたレーザ走査ヘッド部は、逆
反射型であり、センサ手段の視界と同様に範囲外の入射
レーザ光が走査される。本発明においては、種々の変形
例が含まれ、例えば、視野が走査されずに戻りレーザ光
がヘッド部上の他の窓を介して集められている間、範囲
外の入射レーザ光が、記号に向けられさらにその記号に
沿って動くこともできる。また範囲外の入射レーザ光は
、視野が走査されている間、記号に向けらるがその記号
にそって動かないとすることもできる。
The laser scanning head shown in FIG. 2 is of the retro-reflective type and the incident laser light is scanned out of the field of view of the sensor means as well. Various variations are included in the invention, for example, while the field of view is not scanned and the returning laser light is collected through another window on the head, the incident laser light outside the field is You can also move along the symbol. Also, the incident laser light outside the range may be directed toward the symbol but not move along the symbol while the field of view is being scanned.

【0055】美観、環境、サイズ、機械及び電気の部品
の選択及び配置、必要とされるハウジングの内外のショ
ックに対する強度などを考慮することにより、種々のハ
ウジング形状が、図示されたものの代わりに採用され得
る。本発明によりレーザ走査ヘッド部は、ハンドヘルド
タイプのものである必要はなく、デスクトップタイプの
スタンドアロンのワークステーションであってもよい。 このワークステーションの場合、記号はワークステーシ
ョンを通過し、好ましくは、範囲外の入射レーザ光が向
けられる頭上の窓の下を記号が通過する。ワークステー
ション自体は条件を満足すべきものであっても、少なく
とも記号の走査中において、記号は、ワークステーショ
ンに対して移動可能でありさらに範囲外の入射レーザ光
と共に登録される。
Various housing shapes may be employed in place of those shown, depending on considerations such as aesthetics, environment, size, selection and placement of mechanical and electrical components, and the required internal and external shock resistance of the housing. can be done. In accordance with the present invention, the laser scanning head need not be of the hand-held type, but may be a stand-alone workstation of the desktop type. For this workstation, the symbol passes through the workstation and preferably passes under an overhead window onto which the incident out-of-range laser light is directed. Even though the workstation itself is acceptable, at least during scanning of the symbol, the symbol is movable relative to the workstation and registers with incident laser light that is out of range.

【0056】本発明によりレーザ走査ヘッド部は、高密
度、中密度及び低密度のバーコード記号を、例えば、1
″〜6″、1″〜12″、及び1″〜20″の作業距離
領域内でそれぞれ読み取ることができる。ここで定義さ
れたように、高密度、中密度及び低密度のバーコード記
号は、バー及び/又はスペースを有し、これらに最小幅
は、それぞれ7.5ミル、15〜20ミル、及び30〜
40ミルのオーダである。好ましい実施例において、既
知の密度の記号のための基準面の位置は、その記号の最
大作業距離に対して最適化される。
[0056] According to the present invention, the laser scanning head unit can print high density, medium density and low density bar code symbols, for example
It can be read within working distance ranges of ''~6'', 1''~12'', and 1''~20'', respectively. As defined herein, high-density, medium-density, and low-density barcode symbols have bars and/or spaces with minimum widths of 7.5 mils, 15-20 mils, and 30 mils, respectively. ~
It is on the order of 40 mils. In a preferred embodiment, the location of the reference plane for a symbol of known density is optimized for the maximum working distance of that symbol.

【0057】さらに本発明においては、上記の目標光ス
ポットである記号上の線状領域を、例えば照明領域を見
易くするために,明滅させたり、若しくはレーザダイオ
ードにより消費される平均電力を減らすことが望ましい
。このような明滅領域は、電気的及び/若しくは機械的
手段により形成することができる。上記の本発明の実施
例においては、ポータブルなレーザダイオード走査ヘッ
ドのための多位置トリガが示されているが、本発明はこ
れに限定されることなく、種々の変形が適用可能である
Furthermore, in the present invention, the linear area on the symbol, which is the target light spot, can be made to flicker, for example, in order to make the illumination area easier to see, or the average power consumed by the laser diode can be reduced. desirable. Such a flickering region can be created by electrical and/or mechanical means. Although in the embodiments of the invention described above a multi-position trigger for a portable laser diode scan head is shown, the invention is not limited thereto and various modifications may be applied.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明に係る携帯式走査ヘッドの正面図である
1 is a front view of a portable scanning head according to the invention; FIG.

【図2】図1の線2−2における拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1;

【図3】図2の線3−3における断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2;

【図4】図2の線4−4における断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 2. FIG.

【図5】第1作動態様にあるトリガー組立体を示す拡大
詳細図である。
FIG. 5 is an enlarged detail view of the trigger assembly in a first operating configuration;

【図6】第2作動態様にあるトリガー組立体を示す拡大
詳細図である。
FIG. 6 is an enlarged detail view of the trigger assembly in a second mode of operation;

【図7】記号と狙い付けの最中に照らされている記号の
一部とを示す一実施例の拡大図である。
FIG. 7 is an enlarged view of one embodiment showing the symbol and a portion of the symbol being illuminated during aiming.

【図8】記号と狙い付けの最中に照らされている記号の
一部とを示す他の実施例の拡大図である。
FIG. 8 is an enlarged view of another embodiment showing the symbol and a portion of the symbol being illuminated during aiming.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10  レーザ走査ヘッド 12  ハンドル部分 14  本体 20  ノーズ部分 32  トリガー 36  ネック部分 38  カラー部分 40  上部フランジ部分 10 Laser scanning head 12 Handle part 14 Main body 20 Nose part 32 Trigger 36 Neck part 38 Color part 40 Upper flange part

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  異なる光反射性を有する部分を備えた
記号を光学的に走査する光学的走査装置において、(a
) 射出口を有するハウジングと、(b) 前記ハウジ
ング内に設けられ、光ビームを発生する光源と、(c)
 前記ハウジング内に設けられ、前記光ビームを前記射
出口から射出して、第1の作動態様において前記記号上
の第1の領域を照明し、第2の作動態様において前記記
号上の第2の領域を照明するように前記光ビームの方向
を定める、作動操作可能な制御手段と、(d) 前記作
動態様のいずれかで前記制御手段を作動させる作動手段
と、からなることを特徴とする光学的走査装置。
1. An optical scanning device for optically scanning a symbol with portions having different light reflectivity, comprising: (a
) a housing having an exit port; (b) a light source disposed within the housing and generating a light beam; (c)
disposed within the housing, the light beam is emitted from the exit opening to illuminate a first region on the symbol in a first mode of operation, and illuminates a second region on the symbol in a second mode of operation. (d) actuating means for actuating said control means in any of said operating modes; target scanning device.
【請求項2】  請求項1に記載した光学的走査装置に
おいて、前記ハウジングは手持ち操作するためのハンド
ルを有し、前記作動手段は前記ハウジング上に設けられ
た手動操作可能なアクチュエータである、光学的走査装
置。
2. The optical scanning device of claim 1, wherein the housing has a handle for hand-held operation, and the actuating means is a manually operable actuator provided on the housing. target scanning device.
【請求項3】  請求項2に記載した光学的走査装置に
おいて、前記アクチュエータは前記作動態様を選択する
ように前記制御手段に作動的に接続された多位置トリガ
を含む、光学的走査装置。
3. An optical scanning device according to claim 2, wherein said actuator includes a multi-position trigger operatively connected to said control means to select said actuation mode.
【請求項4】  請求項3に記載した光学的走査装置に
おいて、前記第1の領域は静的な狙い付け領域であり、
前記第2の領域は前記記号の全体にわたって存在する線
状の動的読み取り領域である、光学的走査装置。
4. The optical scanning device according to claim 3, wherein the first region is a static aiming region;
The optical scanning device, wherein the second area is a linear dynamic reading area that spans the entirety of the symbol.
【請求項5】  請求項3に記載した光学的走査装置に
おいて、前記第1の領域は前記記号の1部にわたって存
在する線状の動的読み取り領域であり、前記第2の領域
は前記記号の全体にわたって存在する線状の動的読み取
り領域である、光学的走査装置。
5. The optical scanning device according to claim 3, wherein the first region is a linear dynamic reading region extending over a portion of the symbol, and the second region is a linear dynamic reading region extending over a portion of the symbol. An optical scanning device that is a linear dynamic reading field that exists throughout.
【請求項6】  請求項3に記載した光学的走査装置に
おいて、前記2つの領域は前記ハウジングの前記射出口
から異なる距離に置かれた線状の動的読み取り領域であ
る、光学的走査装置。
6. The optical scanning device of claim 3, wherein the two regions are linear dynamic reading regions located at different distances from the exit port of the housing.
【請求項7】  請求項1に記載した光学的走査装置に
おいて、前記光源はレーザビームを発生するレーザであ
り、前記制御手段は、それぞれの作動態様のもとで前記
記号上の前記第1および第2の領域を照明するように前
記レーザビームの方向を定めるようになった、光学的走
査装置。
7. The optical scanning device according to claim 1, wherein the light source is a laser that generates a laser beam, and the control means controls the first and second points on the symbol under respective operating modes. An optical scanning device adapted to direct the laser beam to illuminate a second area.
【請求項8】  請求項1に記載した光学的走査装置に
おいて、前記制御手段は前記作動態様の1つのもとで前
記記号に沿って前記光ビームを振らせるように作動する
可動走査要素を有する走査手段を含む、光学的走査装置
8. An optical scanning device according to claim 1, wherein said control means comprises a movable scanning element operative to swing said light beam along said symbol under one of said operating modes. An optical scanning device comprising scanning means.
【請求項9】  請求項8に記載した光学的走査装置に
おいて、前記走査手段は反射鏡であり、前記反射鏡は、
軸線に対し円弧に沿って交互に反対方向に繰り返し往復
運動が可能なように取り付けられた、光学的走査装置。
9. The optical scanning device according to claim 8, wherein the scanning means is a reflecting mirror, and the reflecting mirror comprises:
An optical scanning device mounted for repeated reciprocating motion in alternately opposite directions along an arc relative to an axis.
【請求項10】  請求項9に記載した光学的走査装置
において、前記作動手段は、前記第1の作動態様では前
記走査要素を静止状態に維持し、前記第2の作動態様で
は所定の角度だけ前記円弧に沿って前記走査要素を繰り
返し往復運動させるようになった、光学的走査装置。
10. An optical scanning device as claimed in claim 9, wherein the actuation means maintains the scanning element stationary in the first mode of operation and only by a predetermined angle in the second mode of operation. An optical scanning device adapted to repeatedly reciprocate the scanning element along the arc.
【請求項11】  請求項9に記載した光学的走査装置
において、前記作動手段は、前記第1の作動態様では前
記走査要素を限定された角度範囲の円弧に沿って繰り返
し往復運動させ、前記第2の作動態様では前記走査要素
を前記限定された角度範囲より大きい所定の角度範囲だ
け円弧に沿って繰り返し往復運動させるようになった、
光学的走査装置。
11. The optical scanning device according to claim 9, wherein the actuating means repeatedly reciprocates the scanning element along an arc of a limited angular range in the first operating mode; In the second operating mode, the scanning element is repeatedly reciprocated along an arc within a predetermined angular range that is larger than the limited angular range;
Optical scanning device.
【請求項12】  請求項9に記載した光学的走査装置
において、前記作動手段は、前記第1、第2の作動態様
の両方で、前記走査要素を所定の角度範囲にわたり円弧
に沿って繰り返し往復運動させるようになった、光学的
走査装置。
12. The optical scanning device according to claim 9, wherein the actuating means repeatedly reciprocates the scanning element along an arc over a predetermined angular range in both the first and second actuation modes. Optical scanning device adapted for movement.
【請求項13】  目的物に向けられるレーザビームを
発生する走査手段、第1の選択位置で、使用者が望む位
置に前記レーザビームを狙い付けして、その方向を定め
ることができるようにする第1の走査パターンを発生し
、第2の選択位置で、読み取るべき記号の全体を走査す
る第2の走査パターンを発生する制御手段、および記号
からの反射光を受けて前記記号により表される電気信号
を発生する検出手段、からなる、バーコード記号等のた
めの読み取り装置。
13. Scanning means for generating a laser beam directed at an object, a first selection position allowing a user to aim and direct the laser beam at a desired location; a control means for generating a first scanning pattern and, at a second selected position, generating a second scanning pattern for scanning the entirety of the symbol to be read; and receiving reflected light from the symbol to be represented by said symbol. A reading device for bar code symbols, etc., comprising detection means for generating an electrical signal.
【請求項14】  請求項13に記載した読み取り装置
において、前記ハウジングは手持ち操作のためのハンド
ルを有し、前記走査手段と前記検出手段は前記ハウジン
グ内に配置され、前記制御手段は前記ハウジング上に設
けられた手動操作可能なアクチュエータである、読み取
り装置。
14. The reading device of claim 13, wherein the housing has a handle for hand-held operation, the scanning means and the detection means are located within the housing, and the control means is mounted on the housing. A reading device, which is a manually operable actuator installed in the.
【請求項15】  請求項14に記載した読み取り装置
において、前記アクチュエータは、前記選択位置を選択
するために前記制御手段に接続された多位置トリガを含
む、読み取り装置。
15. A reading device according to claim 14, wherein said actuator includes a multi-position trigger connected to said control means for selecting said selected position.
【請求項16】  請求項13に記載した読み取り装置
において、前記走査手段は、前記選択位置の1つで前記
記号に沿って前記レーザビームを振らせる可動の走査要
素を有し、前記制御手段は、前記第1の選択位置で限定
された角度範囲にわたり円弧に沿って前記走査要素を繰
り返し往復運動させ、前記第2の選択位置で前記限定さ
れた角度範囲より大きい所定の角度範囲にわたり円弧に
沿って前記走査要素を繰り返し往復運動させるようにな
った、読み取り装置。
16. A reading device as claimed in claim 13, wherein the scanning means comprises a movable scanning element for deflecting the laser beam along the symbol at one of the selected positions, and the control means comprises a , repeatedly reciprocating the scanning element along an arc over a limited angular range at the first selected position and along an arc over a predetermined angular range greater than the limited angular range at the second selected position; a reading device, wherein said scanning element is repeatedly reciprocated by means of said scanning element;
【請求項17】  目的物に向けられるレーザビームを
作り、使用者が望む位置に前記ビームを狙い付けし、そ
の方向を定めることができるようにする第1の走査パタ
ーンを前記レーザビームによって形成し、読み取るべき
記号の全体を走査する第2の走査パターンを発生するよ
うに第2の選択位置を選択し、前記記号により反射され
た光を受け取って該記号により表されるデータに対応す
る電気信号を形成する、ことからなる、バーコード記号
等の読み取り方法。
17. A first scanning pattern is formed by the laser beam to produce a laser beam directed at an object and to enable a user to aim and orient the beam to a desired location. , selecting a second selected position to generate a second scanning pattern across the symbol to be read, receiving light reflected by the symbol to receive an electrical signal corresponding to data represented by the symbol; A method of reading barcode symbols, etc., consisting of forming a .
【請求項18】  請求項17に記載した読み取り方法
において、レーザビームを発生する手段を、手持ち操作
のためのハンドルを有するハウジングに取り付け、走査
手段と検出手段を前記ハウジングに取り付け、手動操作
可能なアクチュエータを前記ハウジングに取り付けて、
前記選択位置の選択を行うようにした、読み取り方法。
18. The reading method according to claim 17, wherein the means for generating a laser beam is attached to a housing having a handle for hand-held operation, the scanning means and the detection means are attached to the housing, and the means for generating a laser beam is attached to the housing, and the means for generating a laser beam is attached to the housing and has a handle for hand-held operation. attaching an actuator to the housing;
A reading method in which the selection position is selected.
【請求項19】  請求項18に記載した読み取り方法
において、前記アクチュエータは前記走査パターンの選
択を行うための多位置トリガを有する、読み取り方法。
19. The reading method of claim 18, wherein the actuator has a multi-position trigger for selecting the scanning pattern.
【請求項20】  請求項17に記載した読み取り方法
において、前記レーザビームを作る段階は、記号に沿っ
て前記ビームを振らせるための可動走査要素をハウジン
グに取り付け、第1の選択位置で限定された角度範囲に
わたり前記走査要素を円弧に沿って繰り返し往復運動さ
せ、第2の選択位置で前記限定された角度範囲より大き
い所定の角度範囲にわたり前記走査要素を繰り返し往復
運動させることからなる、読み取り方法。
20. The reading method of claim 17, wherein the step of creating a laser beam includes mounting a movable scanning element on a housing for swinging the beam along a symbol and being confined at a first selected position. a reading method comprising repeatedly reciprocating the scanning element along an arc over a predetermined angular range, and repeatedly reciprocating the scanning element at a second selected position over a predetermined angular range greater than the limited angular range. .
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US544628 1990-06-27
US07/544,628 US5117098A (en) 1989-09-29 1990-06-27 Multi-position trigger for control over aiming and symbol reading in a portable laser diode scanning head

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5552590A (en) * 1992-09-08 1996-09-03 Nippondenso Co., Ltd. Optical information reading apparatus having means for judging laser deterioration

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5552590A (en) * 1992-09-08 1996-09-03 Nippondenso Co., Ltd. Optical information reading apparatus having means for judging laser deterioration

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