【発明の詳細な説明】［発明の背景］１）発明の分野本発明は、全般的には、バーコード記号を走査し、読み
取り１分析するレーザ走査装置に関し、−層詳しく言え
ば、記号の読み取り中ユーザーか完全に支えていること
のできる軽量、取り扱い容易で、手首、腕を疲れさせな
い手持ち式薄型単窓、二重窓付きレーザ走査ヘッドに関
する。なお−層詳しく言えば、本発明は、迅速かつ容易
に交換できる視野交換可能なレーザ・チューブ構造、新
規なレーザ・チューブおよびそれを作る方法、走査装置
を制御する構造および方法、焦点深度を大きくすること
のできる光学受動要素、トリガ保護装置ならびに一体加
工あるいは成形可能なプラスチック製支持ベンチおよび
それを製造する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1) Field of the Invention The present invention relates generally to laser scanning devices for scanning, reading and analyzing bar code symbols; Concerning a lightweight, easy-to-handle, hand-held thin single- and double-glazed laser scanning head that can be fully supported by the user during reading without tiring wrists or arms. More specifically, the present invention provides a field-of-view interchangeable laser tube structure that can be quickly and easily replaced, a novel laser tube and method for making the same, a structure and method for controlling a scanning device, and a structure and method for controlling a scanning device that greatly increases the depth of focus. The present invention relates to an optical passive element, a trigger protection device, and a moldable or moldable plastic support bench, which can be manufactured in one piece and to a method of manufacturing the same.
２）関連 術の説明多くの産業界、特に食料品・食品処理産業界では、種々
の幅を有する一連の線、スペースからなる独特のバーコ
ード記号を製品に取り付は始めている。買物合計や在庫
品検査の目的で記号パターンを多重デイジット表示に符
号化するために種々のバーコード読取機やレーザ走査装
置が開発されてきた。2) Description of Related Techniques Many industries, particularly the food and food processing industries, have begun to apply unique bar code symbols to their products, consisting of a series of lines and spaces of varying widths. Various bar code readers and laser scanning devices have been developed to encode symbol patterns into multiple digit representations for shopping totaling and inventory inspection purposes.
普通の接触式、非接触式のスティック型あるいはペン型
バーコード読取機とは別に、移動ビーム式あるいは固定
ビーム式のポイント・オフ・セールまたはデツキ・スキ
ャナのような本当のレーザ・スキャナは、従来、固定カ
ウンタに組み込まれている。しかしなから、デツキ・ス
キャナは大きくて嵩かあり、固定専用である。或る種の
記号７添付物品は重すぎたり、大きすぎたり、固定走査
設備まで持って行くのな不便すぎたりする。また、或る
種の物品はそれ自体か固定されていることもある。Apart from ordinary contact and non-contact stick or pen barcode readers, true laser scanners such as moving beam or fixed beam point-off sail or deck scanners are conventional , built into a fixed counter. However, deck scanners are large, bulky, and are for fixed use only. Certain Symbol 7 attachments are too heavy, too large, or too inconvenient to transport to fixed scanning equipment. Also, some articles may be fixed to themselves.
移動式走査装置を得るために、米国特許第４．２５１，
７９８号に開示されているような半携帯式レーザ走査ヘ
ッドは物品まで走査へ・ンドをユーザーが持って行ける
ように設計されている。しかしなから、この半携帯式ヘ
ッドは３ボンド（１゜３５キロクラム）を超える重さで
あり、部分的に物品そのものて支えなければならず、特
に、毎分、毎時間、毎日何回も繰り返してユーザーか日
常的に取り扱わなければならない組み立てラインの場合
には、重すぎて、容易に取り扱えるとは言えない。To obtain a mobile scanning device, U.S. Pat. No. 4.251,
Semi-portable laser scanning heads, such as those disclosed in the '798 patent, are designed to allow the user to carry the hand to scan an article. However, this semi-portable head weighs more than 3 Bonds (1°35 kilograms) and must be partially supported by the article itself, especially when it is repeatedly operated many times every minute, hour, and day. It is too heavy and cannot be easily handled in the case of an assembly line where it must be handled by users on a daily basis.
２．５ボンド（１，１２５キログラム）程度の重さのも
つと進んた小型レーザ・スキャナが、たとえば、１９８
３年 ６月 ７日にＪ、 Ｓｗａｒｔｚ等に許された、
「携帯式レーザ走査装置および走査方法」という名称の
米国特許第４，３８７，２９７号に記載されており、こ
れはバーコード読み取り中にユーザーが完全に支えてい
ることのできるより本当の意味での携帯式レーザ走査ヘ
ッドを提案している。この完全な携帯式のヘッドは、そ
の意図した目的のためにはほぼ満足てきるものであるが
、ヘッド内に発生したレーザ・ビームかハウジングの外
部に設置した基準場所付近に設けたバーコード記号を横
切って幅の広い視野にわたって掃引する必要があるとい
う事実により、かなり大きなケース幅を持っている。幅
広ヘット内に完全に収容されている掃引レーザ・ビーム
はヘッド内に大きな「デッド」スペースを必要とする。For example, an advanced compact laser scanner weighing about 2.5 bonds (1,125 kilograms)
Granted by J. Swartz et al. on June 7, 2003.
It is described in U.S. Pat. We are proposing a portable laser scanning head. Although this fully portable head is mostly satisfactory for its intended purpose, it is possible to use a laser beam generated within the head or a bar code symbol placed near a reference location on the exterior of the housing. Due to the fact that it needs to be swept across a wide field of view, it has a fairly large case width. A swept laser beam that is completely contained within a wide head requires a large amount of "dead" space within the head.
この「デッド」スペースかケース幅を不必要に大きくし
ている原因であり、それかヘットの全寸法、重量を増大
させ、操作性の容易さと完全携帯式という特徴を割り引
いてしまっている。This "dead" space is responsible for making the case width unnecessarily large, or it increases the overall size and weight of the head, discounting its ease of operation and fully portable features.
幅広ヘッドの別の欠点は、ケース幅が、ハウジングから
基準平面に向う方向で考えて、ヘッドの後部から前部に
向って大きくなり、その結果、ヘッドの前部すなわちノ
ーズか幅の広い鼻すらを持つことになるということであ
る。好ましい具体例では、この幅広ヘットは銃の形状を
持っていた。或る種の用途では、使用していないときに
銃型のヘッドを武器を受は入れ、支持するのに伝統的に
用いられている種類のユーザー支持式のホルスタに挿入
するのが望ましいことであった。しかしながら、幅広ヘ
ッドの幅の広い鼻すらか伝統的なガン・ホルスタに嵌め
るには不便な形状である。それ故、この幅広ヘッドは、
普通は、最も近いテーブルに放り出されたままであり、
損傷を受けたり、置き違えたり、失ったりしがちであっ
た。Another disadvantage of wide heads is that the case width increases from the rear of the head to the front, considered from the housing to the reference plane, so that the front of the head, i.e. the nose or even the wide nose, increases. This means that they will have . In a preferred embodiment, the wide head had the shape of a gun. In some applications, it may be desirable to insert the gun-shaped head into a user-supported holster of the type traditionally used to receive and support weapons when not in use. there were. However, even the wide nose of the wide head is an awkward shape to fit into a traditional gun holster. Therefore, this wide head
It is usually left thrown at the nearest table,
They were prone to damage, misplacement, and loss.
半携帯式幅広ヘッドに伴なうまた別の欠点は、バーコー
ド記号へ向って射出されたレーザ・ビームが記号のとこ
ろでのレーザ走査に影響を与えるということである。射
出窓と基準平面における記号との距離か大きくなれば、
それだけ、射出窓のほこり粒子から生しる誤作動の可能
性は少なくなる。しかしながら、公知の半携帯式幅広ヘ
ッドは、射出窓があまりにも基準平面に接近しすぎてい
るのて、或る種の用途ではほこりに敏感すぎた。Another disadvantage with semi-portable wide heads is that the laser beam directed toward the bar code symbol affects the laser scan at the symbol. If the distance between the exit window and the symbol on the reference plane increases,
The possibility of malfunctions resulting from dust particles on the exit window is correspondingly reduced. However, known semi-portable wide heads are too sensitive to dust for some applications because the exit window is too close to the reference plane.
従来のレーザ走査ヘッドのまた別の欠点は、レーザ・チ
ューブを交換するのに、一般的に、特殊な機器を用い、
熟練した人間を必要とするということにある。たとえば
、或る技術では、交換チューブをブラケットに取り付け
、次いで、調整ねじによってブラケットを位置決めし、
交換チューブを光学系と正しく一致させる。この作業に
は、時間がかかるし、労力も要り、熟練した技術者も必
要である。別の技術では、チューブを予め整合させた取
り付は用ブラケットを使用する。Another disadvantage of conventional laser scanning heads is that changing the laser tube typically requires special equipment and
The reason is that it requires skilled people. For example, one technique involves attaching a replacement tube to a bracket, then positioning the bracket with an adjustment screw, and
Correctly match the replacement tube to the optic. This work is time consuming, labor intensive, and requires skilled technicians. Another technique uses mounting brackets with prealigned tubes.
ブラケットとチューブは一体の組立体として一諸に交換
される。この技術では未熟な人間ても交換を行なえるが
、チューブを最初に取り付は用ブラケットに整合させる
には、また、熟練した技術者か必要である。これら両方
の技術において、使用済みのレーザ・チューブの出力端
および非出力端はそれぞれの電力線からはんだを溶かし
て取り外し、それから、新しいチューブの出力、非出力
端をそれぞれの電力線にはんだ付けしなければならない
。このはんだ付は作業も時間かかかり、労力も要り、特
殊な工具（或る所与のすえ付は現場て利用できるかも知
れないし、利用できないかも知れない）を必要とする。The bracket and tube are replaced together as an integral assembly. Although this technique allows unskilled personnel to perform the replacement, it also requires a skilled technician to initially align the tube with the mounting bracket. In both of these techniques, the output and non-output ends of the used laser tube must be desoldered from their respective power lines, and then the output and non-output ends of the new tube must be soldered to their respective power lines. It won't happen. This soldering is time consuming, labor intensive, and requires special tools (which may or may not be available in the field for a given fixture).
レーザ・スキャナ・ヘッドの光学系は、一般に、レーザ
・チューブの出力端に負のレンズを用いて平行化レーザ
・ビームを発散させ、その後すぐに、正のレンズを用い
て発散レーザ・ビームをヘッドの外部に位置した基準平
面にある所定直径の絞りに合焦させている。負のレンズ
というのは所与の重量、寸法およびコストの大きい構成
要素を代表するものであり、できる限り軽量、小型、安
価であるように作るべきレーザ・スキャナ・ヘットの状
況ては、排除することが望ましい構成要素である。Laser scanner head optics typically use a negative lens at the output end of the laser tube to diverge the collimated laser beam, followed immediately by a positive lens to direct the diverging laser beam to the head. The lens is focused on an aperture of a predetermined diameter located on a reference plane located outside of the lens. Negative lenses represent large components of given weight, size, and cost, and should be avoided in laser scanner head situations where they should be made to be as light, small, and inexpensive as possible. This is a desirable component.
［発明の概要］１）発明の目的したかって、本発明の全体的な目的は、従来のレーザ走
査ヘッドの前記の欠点を克服することにある。SUMMARY OF THE INVENTION 1) Object of the Invention The overall object of the invention is therefore to overcome the above-mentioned drawbacks of conventional laser scanning heads.
本発明の別の目的は、従来の幅広レーザ走査ヘッドで必
要とされていた非常に大きいケース幅を減らすことにあ
る。Another object of the present invention is to reduce the very large case width required in conventional wide laser scanning heads.
本発明のまた別の目的は、ヘット内のデッド・スペース
を排除することにある。Another object of the invention is to eliminate dead space within the head.
本発明のまたさらに別の目的は、毎分、毎時、毎日、多
数回ヘッドを反復操作するのか日常的となっている組み
立てラインの場合ても、腕、手首を疲労させることなく
ユーザーの手て容易に持つことかてき、しかも、扱い容
易である軽量、小型のレーザ走査ヘッドを提供すること
にある。Still another object of the present invention is to allow users to easily operate their hands without tiring their arms and wrists, even in the case of an assembly line where the head is repeatedly operated many times every minute, hour, and day. It is an object of the present invention to provide a lightweight and compact laser scanning head that is easy to hold and handle.
本発明の付加的な目的は、１ボンド（０，４５キログラ
ム）程度の重量を持つ完全携帯式レーザ走査ヘットを提
供することにある。An additional object of the invention is to provide a fully portable laser scanning head having a weight on the order of 1 Bond (0.45 kg).
本発明のさらに別の目的は、従来の幅広レーザ走査ヘッ
トにある幅の広い鼻すらを排除することにある。Yet another object of the present invention is to eliminate even the wide nose of conventional wide laser scanning heads.
本発明のまた別の目的は、伝統的なＶ字形のガン・ホル
スタ内に容易に受は入れられ、そこに支持され得、ヘッ
ドへの損傷やヘットの置き違いや紛失を防ぐことのてき
る幅狭レーザ走査ヘットを提供することにある。Another object of the present invention is that the gun can be easily received and supported within a traditional V-shaped gun holster to prevent damage to the head or misplacement or loss of the head. An object of the present invention is to provide a narrow laser scanning head.
本発明のまたさらに別の目的は、レーザ走査ヘッドのレ
ーザ射出窓上のほこり粒子かバーコード記号の読み取り
に悪影響を与えるのを防ぐことにある。Yet another object of the present invention is to prevent dust particles on the laser exit window of a laser scanning head from adversely affecting the reading of bar code symbols.
本発明の別の目的は、熟練技術者も特殊器具も必要とす
ることなくレーザ・チューブを交換時に光学系と自動的
に光学的に整合させることにある。Another object of the present invention is to automatically optically align the laser tube with the optical system during replacement without the need for skilled technicians or specialized equipment.
本発明のまた別の目的は、いかなる電力線のはんた付は
作業も必要とすることなくヘッド内の使用済みのレーザ
・チューブを交換することにある。Another object of the invention is to replace a used laser tube in the head without requiring any power line soldering operations.
本発明のまたさらに別の目的は、光学系の負レンズを排
除し、ヘッドの全体的な重量、寸法、コストを減らすこ
とにある。Yet another object of the invention is to eliminate the negative lens in the optical system, reducing the overall weight, size, and cost of the head.
本発明のさらに別の目的は、記号に向って移動する入射
レーザ・ビームあるいは記号から戻ってくる反射レーザ
・ビームまたはこれら両方のレーザ・ビームの視野をヘ
ッドのケース幅とほとんど無関係に作ることにある。Yet another object of the invention is to make the field of view of the incident laser beam traveling towards the symbol and/or the reflected laser beam returning from the symbol nearly independent of the case width of the head. be.
本発明の付加的な目的は、入射レーザ・ビームあるいは
反射レーザ・ビームまたはこれら両方のレーザ・ビーム
の視野をヘッドのケース幅より大きく作ることにある。An additional object of the invention is to make the field of view of the incident laser beam and/or the reflected laser beam larger than the case width of the head.
本発明のさらに別の目的は、耐衝撃性があり、ねじりに
も抵抗かあるレーザ走査ヘッドを提供することにある。Yet another object of the invention is to provide a laser scanning head that is impact resistant and twist resistant.
本発明のまたさらに別の目的は、レーザ走査ヘッドの作
動構成要素のすべてをそれらか記号を読み取り、処理す
るように作動するときにのみ作動させ、かつ、記号読み
取り、処理作業が完了した後にこれらすべての作動構成
要素を消勢することによってバッテリ電力消費を最小限
に抑えることにある。It is yet another object of the present invention to operate all of the operative components of the laser scanning head only when they are activated to read and process a symbol, and to operate them only after the symbol reading and processing operations are completed. The aim is to minimize battery power consumption by de-energizing all operating components.
本発明のまた別の目的は、レーザ走査ヘッド内のすべて
の作動構成要素をヘット上にあって遠隔の独立して作動
てきる手段によって独立して付勢、消勢することにある
。It is a further object of the present invention to independently energize and deenergize all active components within a laser scanning head by remote, independently actuable means on the head.
本発明の別の目的は、レーザ走査ヘットと走査システム
の残部との間の電力・通信ケーフルを排除することにあ
る。Another object of the invention is to eliminate power and communication cables between the laser scanning head and the remainder of the scanning system.
本発明のまた別の目的は、入射レーザ・ビームにとって
最適な視野、反射レーザ・ビームにとって最適の視野、
レーザ・ビームにとって低スポット速度走査変動、はこ
りに対する低感度、ハイライト・センサ有効性、光セン
サまての走査距離の判断の容易さおよび最初のケース幅
という利点を組合わせた二重窓式レーザ走査ヘットを提
供することにある。Another object of the invention is to provide an optimal field of view for the incident laser beam, an optimal field of view for the reflected laser beam,
Double glazing combines the advantages of low spot velocity scanning variation for the laser beam, low sensitivity to clumps, highlight sensor effectiveness, ease of determining scan distance to the optical sensor and first case width An object of the present invention is to provide a laser scanning head.
」工」１里！と４童上記の目的および後に明らかにする他の目的を理解する
助けとして、簡単に言えば、本発明の一特徴は、バーコ
ード記号を読み取るための走査システムの走査ヘットに
ある。このヘッドは軽量、幅狭で、取り扱い容易、腕、
手首の疲労がないものであると好ましく、また、記号読
み取り中にユーザーが手で持って支えることかできる。"Ku" 1 ri! As an aid to understanding the above objects and others that will become apparent later, briefly stated, one feature of the present invention is a scanning head of a scanning system for reading bar code symbols. This head is lightweight, narrow, easy to handle, and
It is preferable that the device does not cause wrist fatigue, and also allows the user to hold and support the device while reading symbols.
ヘッドは細長いボデ一部分を有し、前部、後部、そして
、前部と後部の間に延びる中間ボデ一部を包含する。ヘ
ットは互いに横方向に隔たった一対の対向した側壁によ
って構成された所定の幅を有する。好ましい実施例では
、この手持ち式ヘッドはガン形状のハウジングを有し、
ボデ一部分の下方に装着したハンドル部分を有する。The head has an elongated body portion including a front portion, a rear portion, and an intermediate body portion extending between the front portion and the rear portion. The head has a predetermined width defined by a pair of opposing side walls laterally spaced from each other. In a preferred embodiment, the hand-held head has a gun-shaped housing;
It has a handle part attached below a part of the body.
ヘッドには、光源手段、たとえば、小型レーザ・チュー
ブあるいは半導体レーザ・ダイオードが装着してあり、
これは入射光線を発生する。少なくとも１つのレンズと
光反射用ミラーとからなる光学手段、たとえば、光学ト
レインもヘッド内に装着してあり、これは入射光線を光
路に泊ってハウジングの外部てその前部付近に設置した
基準平面に向って、そしてまた、基準平面付近に位置し
たバーコード記号に向って送るように作動する。反射光
線か記号から反射してきて、光路に泊って基準平面から
離れるようにハウジングに戻らされる。The head is fitted with a light source means, for example a small laser tube or a semiconductor laser diode;
This produces an incident beam. An optical means, e.g. an optical train, consisting of at least one lens and a light-reflecting mirror, is also mounted in the head, which directs the incident light beam in the optical path to a reference plane located outside the housing and near its front. and also towards a bar code symbol located near a reference plane. A reflected ray is reflected from the symbol and is directed back into the housing away from the reference plane in the optical path.
ヘッドは、さらに、その後部において内部に装・着した
走査手段、たとえば、小型高速走査モータあるいは小型
夫う−式多角体を包含し、これは光線のうちの少なくと
も１つ、入射光線か反射光線のいずれかあるいはこれら
両方の光線をバーコード記号を横切る視野にわたって掃
引する。センサ手段、たとえば、一対の小型フォトダイ
オードかヘッド内に装着してあり、これはバーコード記
号を横切る視野にわたった反射光線の光強度を検出し、
検出された光強度を示す電気アナログ信号を発生する。The head further includes internally mounted scanning means at its rear, such as a small high-speed scanning motor or a small double-sided polygon, which scans at least one of the beams, the incident beam or the reflected beam. or both rays are swept across a field of view across the bar code symbol. A sensor means, for example a pair of small photodiodes, is mounted in the head, which detects the light intensity of the reflected light beam over a field of view across the bar code symbol;
Generates an electrical analog signal indicative of the detected light intensity.
信号処理手段、たとえば、アナログ・ディジタル処理回
路もヘッド内に取り付けてあり、これはアナログ信号を
ディジタル化信号に処理してそこからバーコード記号を
描写するデータを発生する。Signal processing means, eg, analog-to-digital processing circuitry, is also mounted within the head, which processes the analog signal into a digitized signal from which data representing the bar code symbol is generated.
本発明によれば、ハウジングには窓手段が取り付けてあ
り、本発明の広い局面によれば、ヘッドの後部において
走査手段とＶ：接して対面した関係て単一の光透過窓が
装着しである。この窓は、掃引ビーム、すなわち、入射
ビームあるいは反射ビームのいずれかまたはこれら両方
の光路内に、この掃引ビームに窓を通過させ、ハウジン
グの前部および中間ボデ一部の外部を障害なしに移動さ
せる形態てありかつ位置となっている。According to the invention, the housing is fitted with a window means, and according to a broad aspect of the invention, a single light-transmissive window is mounted in V: tangentially facing relationship with the scanning means at the rear of the head. be. This window allows the swept beam to pass through the window in the optical path of either the incident beam and/or the reflected beam and travel without obstruction outside the front part of the housing and part of the intermediate body. It has a certain form and position.
掃引ビームの、ハウジングの前部、中間ボデー部の外側
での伝送により、掃引ビームの視野はハウジングの幅と
はほぼ無関係となる。別の方法で説明すれば、入射ビー
ムあるいは反射ビームもしくはこれら両方のビームが掃
引される角度距離は、もはや、ハウジングの幅の関数と
はならない。入射あるいは反射または両方のビームは、
今や、ハウジング幅より大きい角度距離にわたって掃引
され得る。さらに、入射ビームあるいは反射ビームもし
くはこれら両方のビームか掃引される角度距離は工業基
準に維持され得、ハウジングの幅は従来の幅ひろの設計
よりもかなり狭くすることかてきる。ヘッド内のデッド
・スペース量はかなり減じられる。ヘッドの全体寸法、
重量も同様にかなり減しられ、それによって、本発明の
完全携帯性ならびに易扱い性にさらに貢献する。小型レ
ーザ走査ヘッドの設計者は、もはや、幅広ヘッド形態に
拘束されることがない。Due to the transmission of the swept beam at the front of the housing, outside the intermediate body part, the field of view of the swept beam is substantially independent of the width of the housing. Stated another way, the angular distance over which the incident and/or reflected beam is swept is no longer a function of the width of the housing. The incident or reflected beam, or both, is
It can now be swept over an angular distance greater than the housing width. Additionally, the angular distance swept by the incident and/or reflected beams can be maintained to industry standards, and the width of the housing can be made much narrower than conventional wide-width designs. The amount of dead space within the head is significantly reduced. overall dimensions of the head,
The weight is likewise considerably reduced, thereby further contributing to the complete portability and ease of handling of the invention. Designers of miniature laser scanning heads are no longer constrained to wide head configurations.
同様にして、従来ヘッドの前部における幅広の鼻すらも
、もはや、設計上の拘束ではない。本発明のヘットの幅
の狭い流線形のデザインは伝統的なＶ字形のガン・ホル
スタ内に容易に受は入れられ、支持され得、それによっ
て、ヘッドが損傷を受けたり、ヘッドを置き違えたり、
紛失したりすることが防止できる。Similarly, even the wide nose at the front of the conventional head is no longer a design constraint. The narrow, streamlined design of the head of the present invention can be easily received and supported within traditional V-shaped gun holsters, thereby preventing head damage or misplacement. ,
You can prevent it from getting lost.
或る好ましい実施例では、走査手段に隣接してヘッドの
後部に設けた窓は走査窓を構成し、これを通して、入射
ビームかバーコード記号まで移動する。もう１つの光透
過性非走査窓かセンサ手段と密接して対面した状態でヘ
ットの前部に設けである。この非走査窓は、反射ビーム
の光路に位置しており、反射ビームなセンサ手段まで通
過させるような形態となっている。この二重窓式実施例
では、走査手段に対する走査窓の近さが入射ビームの視
野を最大限に広げ、光センサ信号を増大させる。走査窓
は、非走査窓の位置に比べて、基準平面ならびにハウジ
ング後部からさらに遠くに位置していると有利である。In one preferred embodiment, a window provided at the rear of the head adjacent to the scanning means constitutes a scanning window through which the incident beam travels to the bar code symbol. Another light-transmissive non-scanning window is provided at the front of the head in close contact with the sensor means. This non-scanning window is located in the optical path of the reflected beam and is configured to allow the reflected beam to pass through to the sensor means. In this double window embodiment, the proximity of the scanning window to the scanning means maximizes the field of view of the incident beam and increases the optical sensor signal. Advantageously, the scanning window is located further away from the reference plane and from the housing rear than the position of the non-scanning window.
走査窓のこの後方配置は、走査窓上のほこり粒子の影響
を最小限にする助けとなる。This rearward placement of the scan window helps minimize the effects of dust particles on the scan window.
別の二重窓式実施例では、部品の位置を逆にして、後部
走査窓を反射ビームの光路に位置させ、一方、前部非走
査窓を入射ビームの光路内に位置させている。この実施
例では、光源は非走査窓と密接して対面した状態でヘッ
トの前部に取り付けである。走査手段は走査窓に隣接し
たヘット後部に留まっている。作動にあたっては、光源
が記号を照射し、反射ビームかヘッドの前部および中間
ボデ一部の外部をそこを通過して障害なしに移動する。In another double window embodiment, the positions of the parts are reversed so that the rear scanning window is located in the optical path of the reflected beam, while the front non-scanning window is located in the optical path of the incident beam. In this embodiment, the light source is mounted at the front of the head in close contact with the non-scanning window. The scanning means remains at the rear of the head adjacent to the scanning window. In operation, a light source illuminates the symbol and a reflected beam passes through the front of the head and the exterior of the intermediate body portion without obstruction.
走査手段は反射ビームを掃引させ、掃引ビームをセンサ
手段に送ってさらなる処理を受けさせる。The scanning means sweeps the reflected beam and sends the swept beam to the sensor means for further processing.
また別の好ましい実施例では、ただ１つの窓が走査手段
に密接して対面した状態でヘッド後部に装着しである。In yet another preferred embodiment, only one window is mounted at the rear of the head, closely facing the scanning means.
この単一窓は掃引させられた入射、反射両ビームの光路
に位置しており、これら両ビームに窓を通過させ、ヘッ
ドの前部および中間ボデ一部の外部でそこを通過して障
害なしに移動させる。この再帰反射は、或る種の用途で
は、先の二重窓式実施例て説明したように、第二の窓の
必要性を排除するために、有利な構造である。This single window is located in the optical path of both the swept incident and reflected beams and allows both beams to pass through the window and pass through it without obstruction at the front of the head and outside part of the intermediate body. move it to This retroreflection is an advantageous construction in some applications because it eliminates the need for a second window, as described in the previous double-glazed embodiment.
本発明のまた別の特徴は、視野交換式レーザ・チューブ
配置にあり、これはレーザ・チューブをそれの交換中に
自動的にヘッドの光学系と光学的に整合させ、熟練技術
者も交換に影響を与える特殊化された器具も不要であり
、また、いかなる電力線とのはんだ付けも不要である。Another feature of the invention is the field-of-view interchangeable laser tube arrangement, which automatically optically aligns the laser tube with the head optics during its replacement, making it easy for skilled technicians to replace. There is no need for specialized equipment to interfere, nor is there any need for soldering to any power lines.
本発明の付加的な特徴は、発散出力レーザ・ビームを持
たせるようにヘッドのレーザ・チューブを改造すること
によって光学系の負レンズを排除したことにある。従来
設計では、レーザ・チューブの出力ビームは平行化され
ていた。すなわち、はぼ平らな波面を持っていた。した
がって、負のレンズを用いて平行化レーザ・ビームを発
散させ、そのすぐ後で、正のレンズを用いて発散レーザ
・ビームを基準平面のところにある所定直径の円形スポ
ットに合焦させる必要があった。An additional feature of the invention is the elimination of the negative lens in the optical system by modifying the laser tube of the head to have a diverging output laser beam. In conventional designs, the output beam of the laser tube is collimated. In other words, it had a nearly flat wave front. Therefore, it is necessary to use a negative lens to diverge the collimated laser beam and shortly thereafter use a positive lens to focus the diverging laser beam onto a circular spot of a given diameter at the reference plane. there were.
しかしながら、レーザ・チューブを発散出力ビームを持
つように改造することによって、負レンズおよびそれに
付随する重量、寸法、スペースの要件ならびにコスト要
件が排除され、ヘッドの全体的な携帯性に貢献できるの
である。However, by modifying the laser tube to have a diverging output beam, the negative lens and its associated weight, size, space, and cost requirements can be eliminated, contributing to the overall portability of the head. .
また他の特徴は、電子回路ではなくて光学的な受動要素
を用いることによって焦点深度を深くし、記号を読み取
っているときのみ構成要素な作動させることによってバ
ッテリ消費量を最小限に抑え、大量生産技術によって光
学支持ベンチを製作するということに関する。Other features include increasing depth of focus by using optical passive components rather than electronics, minimizing battery consumption by activating components only when a symbol is being read, and This invention relates to manufacturing an optical support bench using production technology.
本発明の特徴と考えられる新規な特徴は本書の特許請求
の範囲に特別に記載されている。しかしながら１本発明
は、その構成ならびにその動作方法の両方に関して、そ
の付加的な目的および利点と一緒に、添付図面に関連し
た特殊な実施例についての以下の説明から最も良く理解
して貰えよう。The features of novelty that are considered characteristic of the invention are pointed out with particularity in the claims of this disclosure. The present invention, however, both as to its construction and method of operation, together with additional objects and advantages thereof, may best be understood from the following description of specific embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
［好ましい実施例の詳細な説明コ第１〜６図を参照して、参照符号１０は、全体的に、軽
量、幅狭で、流線形の幅の狭い鼻すらを持つ、手持ち式
で、完全な携帯式であり、取り扱い容易、腕や手首の疲
労のない二重窓型レーザ走査ヘッドを示しており、これ
はバーコード記号を読み取り、走査し、分析するように
作動するレーザ走査システムで読み取り中に使用すべく
ユーザーによって完全に支えられ得る。この記号は一連
の種々の幅の鐘とスペースからなり、そのパターンか記
号を担持する製品の多重デイジット表示特性に符号化さ
れる。広く使用されている代表的なバーコード記号はＵ
ｎｉｖｅｒｓａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｏｄｅ（ＵＰ（
：）、 ＥＡＮ、（：ｏｄａｂａｒ ａｎｄ Ｃｏｄｅ
３９である。[DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS] Referring to FIGS. 1-6, the reference numeral 10 is generally a lightweight, narrow, hand-held, fully integrated, lightweight, narrow-width, even with a streamlined narrow nose. It features a double-window laser scanning head that is portable, easy to handle, and eliminates arm and wrist fatigue, and is read by a laser scanning system that operates to read, scan, and analyze barcode symbols. It can be fully supported by the user for use during operation. The symbol consists of a series of bells and spaces of various widths and is encoded into the pattern or multi-digit display characteristics of the product bearing the symbol. The most widely used barcode symbol is U.
Universal Product Code (UP(
:), EAN, (:odabar and Code
It is 39.
次に第１図を参照して、ヘッドｌＯはほぼガン形状のハ
ウジングを包含し、このハウジングはハンドル部分１２
と、細長い幅狭のバレルまたはボデ一部分１４とを有す
る。ハンドル部分１２は、ユーザーの手掌になじむよう
な横断面寸法および全体的な寸法を有する。ボデ一部分
、ハンドル部分は、共に、軽量で弾力性があり、耐衝撃
性のある自立式材料、たとえば、台底プラスチック材料
で作られている。プラスチック製のハウジングは射出成
形すると好ましいが、中空で５０立方インチ（８１９，
３５立方センチメートル）程度の値より小さい体積の内
部スペースを境する薄いシＪルを形成するように真空成
形あるいは吹き込み底形してもよい。５０立方インチと
いう特定の値には限定の意味はなく、ヘット１０の全体
的な最大体積、寸法の近似値を与えるだけのものである
。Referring now to FIG. 1, the head lO includes a generally gun-shaped housing that includes a handle portion 12.
and an elongated narrow barrel or body portion 14. Handle portion 12 has cross-sectional and overall dimensions to fit in the palm of a user's hand. Both the body part and the handle part are made of a lightweight, resilient, impact-resistant, self-supporting material, such as a base plastic material. The plastic housing, preferably injection molded, is hollow and 50 cubic inches (819,
It may be vacuum formed or blown to form a thin seal bounding an interior space of a volume less than about 35 cubic centimeters (35 cubic centimeters). The specific value of 50 cubic inches is not intended to be limiting and is merely intended to provide an approximation of the overall maximum volume and dimensions of the head 10.
全体的な体積は５０立方インチ未満であってもよく、実
際、或る種の用途では、体積は２５やカインチ（４０９
，６８立方センチメートル）程度である。The overall volume may be less than 50 cubic inches, and in fact, in some applications, the volume may be less than 25 cubic inches (409 cubic inches).
, 68 cubic centimeters).
ボデ一部分１４は長手軸線に沿ってほぼ水平方向に細長
くなっており、前端に前部１６、後端に高くなった後部
１８、ならびに、前部と後部の間を延びる中間ボデ一部
２０を有する。ボデ一部分１４は高くなった後部１８が
上方に突出する頂壁１１と、頂壁下方の底壁１３と、所
定の幅寸性分たけ互いに横方向に隔たった一対の対向し
た側壁１５．１７と、前壁すなわちノーズ１９と、前壁
から後方に隔たった後壁２１とを有する。The body portion 14 is generally horizontally elongated along its longitudinal axis and has a front section 16 at its forward end, a raised rear section 18 at its rear end, and an intermediate body section 20 extending between the front section and the rear section. . The body portion 14 includes a top wall 11 with a raised rear portion 18 projecting upwardly, a bottom wall 13 below the top wall, and a pair of opposing side walls 15, 17 laterally separated from each other by a predetermined width dimension. , having a front wall or nose 19 and a rear wall 21 rearwardly spaced from the front wall.
光源手段、すなわち、陽極すなわち出力端２３（第４図
参照）と陰極すなわち非出力端２５とを有するレーザ・
チューブ２２が長芋軸線に沿って長さ方向にボデ一部１
４内に装着してあり、これは入射平行化レーザ・ビーム
を発生するようになっている。光学手段、すなわち、光
学トレインか同様にボデ一部分内に装着しである。これ
は、第１．２図に示すように、前部１６付近でハウジン
グの外部に位置した基準平面に向って光路に沿って入射
ビームを送るようになっている。読み取るべきバーコー
ド記号は基準平面付近に置かれる。すなわち、後述する
ように入射ビームの焦点深度内のどこかに置かれ、記号
から反射してきた光は反射レーザ・ビームとなり、光路
に沿って基準平面から遠ざかり、ハウジングに戻るよう
に送られる。The light source means is a laser having an anode or output end 23 (see FIG. 4) and a cathode or non-output end 25.
The tube 22 extends along the lengthwise direction of the body part 1 along the axis of the potato.
4, which is adapted to generate an incident collimated laser beam. The optical means, ie the optical train, is likewise mounted within the body part. This directs the incident beam along an optical path towards a reference plane located outside the housing near the front section 16, as shown in FIG. 1.2. The barcode symbol to be read is placed near the reference plane. That is, the light reflected from the symbol, placed somewhere within the depth of focus of the incident beam as described below, becomes a reflected laser beam that is directed along an optical path away from the reference plane and back into the housing.
第４．５図に最も良く示すように、光学トレインは光学
ベンチ２４と、このベンチの円筒形内径孔２５内に固定
された負のレンズ、すなわち、凹レンズ２６と、ベンチ
の傾斜面２７上に固定された光反射用ミラー２６と、ベ
ンチの別の傾斜面２９上に固定された別の光反射用ミラ
ー２８と、固定ねじ３１によってベンチ上に調節自在に
装着された正のレンズ、すなわち、凸レンズ３０と、屈
曲可能な金属のブラケット３３上に調節自在に装着され
たまた別の光反射用ミラー３２とを包含する。As best shown in Figure 4.5, the optical train consists of an optical bench 24, a negative or concave lens 26 fixed within the cylindrical bore 25 of the bench, and an inclined surface 27 of the bench. A fixed light-reflecting mirror 26, another light-reflecting mirror 28 fixed on another inclined surface 29 of the bench, and a positive lens adjustably mounted on the bench by means of a fixing screw 31, i.e. It includes a convex lens 30 and another light reflecting mirror 32 adjustably mounted on a bendable metal bracket 33.
光学ベンチ２４はより小さい内径孔２５と連絡する拡大
円筒形のくぼみ３５を有する。レーザ・′チューブ２２
は円筒形支持スリーブ３４内にぴったり嵌合しており、
この支持スリーブは内径孔２５内にぴったりと嵌合して
いる。くぼみ３５と内径孔２５の間の肩部のところには
導電性要素すなわちワッシャ３６か設置しである。ワッ
シャ３６はチューブの出力端２３と電気機械式に非はん
た付は接触をなす。別の導電性要素、好ましくは、弾性
ワイヤ３８がチューブの非出力端２５に取り付けである
。このワイヤ３８は非出力端２５のまわりに巻いたコイ
ル状の一端と、チューブの長さ方向に延びる中間のびん
と張ったワイヤ部分と、固定ねし３７でベンチに固定さ
れた反対端とを宥する。ワイヤ３８は弾性のあるスプリ
ング状材料で作っであると好ましく、その張力が出力端
２３をワッシャ３８と確実に電気機械的に接触するよう
に押圧するスプリング手段あるいは片寄せ手段とかなり
似た機能を与える。非出力端２５はワイヤ３８を経てア
ースされており、ハンドル部分１２内に装着された給電
要素４０からの高電圧電力線（図示せず）がベンチ２４
に形成された別の内径孔内に装着された安定抵抗器４２
に電気的に接続されている。この安定抵抗器は、次に、
説明を簡略にするために図示していないワイヤによって
ワッシャ３６に電気的に接続されている。ここで、チュ
ーブの出力端も非出力端もいかなる電気ワイヤにも直接
はんだ付けされていないという点に注目されたい。この
特徴は、現場でチューブ交換を行なうなうときに非常に
望ましい。内径孔２５およびくぼみ３５は機械的に合わ
せられており、スリーブ支持のチューブと出力端をそれ
ぞれくぼみ２５と内径孔２５に完全に挿入したときにレ
ーザ出力ビームか光学トレインと自動的に光学的に整合
するようにしである。Optical bench 24 has an enlarged cylindrical recess 35 communicating with smaller inner diameter bore 25 . Laser tube 22
is a snug fit within the cylindrical support sleeve 34;
The support sleeve fits snugly within bore 25. A conductive element or washer 36 is located at the shoulder between the recess 35 and the bore 25. Washer 36 makes electromechanical, non-soldered contact with output end 23 of the tube. Another electrically conductive element, preferably an elastic wire 38, is attached to the non-output end 25 of the tube. This wire 38 has one coiled end wrapped around the non-output end 25, an intermediate taut wire section extending the length of the tube, and the opposite end secured to the bench by a securing screw 37. Appease. The wire 38 is preferably made of a resilient spring-like material, the tension of which acts much like a spring or biasing means to urge the output end 23 into positive electromechanical contact with the washer 38. give. The non-output end 25 is grounded via a wire 38 and a high voltage power line (not shown) from a power supply element 40 mounted within the handle portion 12 is connected to the bench 24.
ballast resistor 42 mounted within another bore formed in the
electrically connected to. This ballast resistor is then
It is electrically connected to the washer 36 by a wire, which is not shown to simplify the explanation. Note that neither the output nor non-output ends of the tube are soldered directly to any electrical wires. This feature is highly desirable when performing tube exchanges in the field. Bore 25 and bore 35 are mechanically aligned to automatically engage the laser output beam or optical train when the sleeve support tube and output end are fully inserted into bore 25 and bore 25, respectively. This is to ensure consistency.
ベンチ２４は、好ましくは絶縁破壊の高い（５００ｖｏ
ｌｔｓ／５ｉｌ）で寸法安定性のある難燃材料、たとえ
ば、Ｄｅｌｒｉｎ （登録商標）またはガラス繊維入り
のＮｏｒｙ！（登録商標）を安価な大量生産技術によっ
て加工、好ましくは、成形した一体の軽量部品である。The bench 24 preferably has a high dielectric breakdown (500 vo
lts/5il) and dimensionally stable flame retardant materials, such as Delrin® or Nory! with glass fibers. (registered trademark) is a one-piece, lightweight part fabricated, preferably molded, using inexpensive mass production techniques.
異なるチューブおよびチューブそれ自体、内径孔２５お
よびくぽみ３５の公差変動から避けがたく生しるビーム
・アラインメントにおける軽い変動を考慮して、非常に
弱い負のレンズ２６（−２４ｍｍの程度）がチュ・−ブ
の出力端に非常に接近して装着してあり、光路内のすべ
ての要素がたとえビームが正確に中心になくてもビーム
を障害なしに通過させ得るに充分な大きさに作っである
。弱いレンズ２６の接近取り付けとレンズ２６．３０間
の短い光路（約３８ｍｍ）は、光路の残部における光学
的公差がシステム性能を犠牲にすることなく約１７２°
だけまだ外れ得ることを意味する。これはベンチを実用
的な公差をもって安価に大量生産できるという利点を与
える。Taking into account the slight variations in beam alignment that inevitably result from tolerance variations in the different tubes and the tubes themselves, the bore 25 and the recess 35, a very weak negative lens 26 (of the order of -24 mm) is used. It is mounted very close to the output end of the tube and all elements in the optical path are made large enough to allow the beam to pass through without obstruction even if the beam is not exactly centered. It is. The close mounting of weak lens 26 and the short optical path (approximately 38 mm) between lenses 26.30 allows for optical tolerances in the remainder of the optical path to be approximately 172° without sacrificing system performance.
It means that it can still come off. This offers the advantage that benches can be produced in large quantities inexpensively and with practical tolerances.
こうして、出力端２３から放射されたビームは、まず、
初期平行化ビームを発散させるように作用する負レンズ
２６を通過する。次に５発散ビームはミラー２６′に入
射し、側方に反射させられてミラー２８に入射する。そ
れから、ビームは上向きに反射して正レンズ３０を通る
。この正レンズは発散ビームを基準平面のところで約８
ミル〜１０ｆｉルの直径のほぼ円形のスポットに収束さ
せる。このスポット寸法は基準平面の両側で焦点深度を
通してほぼ一定に留まる。レンズ３０からの収束ビーム
は調節自在にミラー３２に入射し、そこから、走査手段
の一部となる走査ミラー４４に向って側方へ反射させら
れる。In this way, the beam emitted from the output end 23 is first
It passes through a negative lens 26 which acts to diverge the initially collimated beam. The five diverging beams then enter mirror 26', are reflected laterally and enter mirror 28. The beam is then reflected upwardly through positive lens 30. This positive lens directs the diverging beam to approximately 8
Focus into a roughly circular spot with a diameter of mils to 10 fils. This spot size remains approximately constant throughout the depth of focus on either side of the reference plane. The converging beam from lens 30 is adjustably incident on mirror 32 and from there is reflected laterally towards scanning mirror 44 which forms part of the scanning means.
走査手段は上述した米国特許第４，３８７，２９７号に
図示され、説明されているタイプの高速スキャナ・ミラ
ー４６であると好ましい。本願の目的のためには、この
スキャナ・ミラー４６が支持プレート４３を固定した出
力軸４１を有するということを指摘すれば充分である。The scanning means is preferably a high speed scanner mirror 46 of the type shown and described in the above-mentioned US Pat. No. 4,387,297. For the purposes of this application, it is sufficient to point out that this scanner mirror 46 has an output shaft 41 to which a support plate 43 is fixed.
走査ミラー４４はプレート４３に固定しである。モータ
４６が付勢されると、軸か任意所望の寸法の円弧長にわ
たって（普通は、３６０°未満）、かつ、毎秒複数の揺
動回数の程度の速度率で交互の円周方向に往復、反復し
て揺動する。本発明の好ましい実施例ては、走査ミラー
４４および軸は一緒に揺動して、走査ミラーがそこに入
射するビームを角度距離Ａまたは約２５６の円弧長にわ
たって、かつ、毎秒約４０回の揺動率で反復掃引するよ
うになっている。The scanning mirror 44 is fixed to the plate 43. When the motor 46 is energized, the shaft reciprocates in alternating circumferential directions over an arc length of any desired dimension (usually less than 360 degrees) and at a rate on the order of multiple oscillations per second. Rock repeatedly. In a preferred embodiment of the invention, the scanning mirror 44 and the shaft oscillate together so that the scanning mirror directs the beam incident thereon over an angular distance A or about 256 arc lengths and about 40 oscillations per second. It is designed to repeatedly sweep at a dynamic rate.
止め手段、すなわち、衝合片４８がブラケット４９に固
定してあり、このブラケットはベンチ２４に取り付けで
ある。衝合片４８は走査ミラー４４に対するプレート４
３の揺動経路内に位置しており、輸送時にミラーが完全
に３６００回転するのを防ぐようになっている。衝合片
は走査中には決してミラーと衝突せず、ミラーを正しく
整合した状態に、すなわち、常にヘットの前方に向いて
いる状態に保つように作用する。A stop means or abutment piece 48 is fixed to a bracket 49 which is attached to the bench 24. The abutment piece 48 is attached to the plate 4 against the scanning mirror 44.
3, and is designed to prevent the mirror from rotating a complete 3,600 times during transportation. The abutment strip never collides with the mirror during scanning and acts to keep the mirror properly aligned, ie, always facing forward of the head.
走査モータ４６は長手軸線からややオフセットした状態
てベンチ２４上に装着しである。他の小型走査要素も利
用てきる。たとえば、モータによって駆動される小型多
角体を使用てきるし、あるいは、米国特許第４，２５１
，７９８号に記載されている種々のバイモルフ走査揺動
要素も使用てきるし、あるいは、米国特許第４，３８７
，２９７号に記載されているペンタ・バイモルフ要素を
使用できるし、あるいは、１９８３年 １月１８日にＪ
、 Ｓｗａｒｔｚ等に許された、「インテリジェントデ
ータ引き込み端子のための携帯式自立型デスクトップ・
レーザ走査ワークステーションおよび走査方法」なる名
称の米国特許第４，３６９，３６１号に記載されている
小型多角形要素を使用できる。Scan motor 46 is mounted on bench 24 slightly offset from the longitudinal axis. Other compact scanning elements may also be used. For example, one could use a small polygon driven by a motor, or use U.S. Pat.
, 798 may also be used, or U.S. Pat. No. 4,387
, 297, or the penta-bimorph elements described in J.
, Swartz et al.
The small polygonal elements described in US Pat. No. 4,369,361 entitled "Laser Scanning Workstation and Scanning Method" can be used.
所定の方向（ｘ軸走査方向）に沿ってその長さ方向に記
号を横切ってレーザ・ビームを周期的に掃引するための
スキャナ要素をただ１つ図面（示しであるが、別のスキ
ャナ要素をヘッド内に装着して、所定の方向に対してほ
ぼ直角の横方向（Ｙ軸走査方向）に沿って記号を掃引す
ることもてきることは了解されたい。或る種の用途ては
、多重線走査が好ましい。Only one scanner element (not shown, but with another scanner element) for periodically sweeping the laser beam across the symbol along its length along a predetermined direction (x-axis scanning direction) It should be appreciated that the symbol could also be mounted within the head to sweep the symbol along a transverse direction (Y-axis scanning direction) approximately perpendicular to the predetermined direction. Line scanning is preferred.
ここで再び第１．２図を参照して、走査ミラー４４はヘ
ッドの後部１８のところで入射ビームの光路内に取り付
けてあり、モータ４６は基準平面付近に位置したバーコ
ード記号を横切る視野にわたって角度距ｌａＡに沿って
入射ビームを周期的に掃引するように作動する。レーザ
光透過性走査窓５０が、走査ミラー４４と密接して対面
した状態で形成された開口５１の背後で高くなった後部
１８に設けである。本明細書を通じて使用する、構成要
素間の「密接して対面した」状態という表現は、一方の
構成要素が他方の構成要素に対して、普通は互いに１イ
ンチ（２，５４センチメートル）未満離れた状態で接近
して位置していることを意味する。第１図に示すように
、走査窓５０は入射ビームの光路内に位置しており、走
査ミラー４４から来る入射ビームが高くなった後部１８
内で１インチ未満の距離を移動してから走査窓５０を通
過し、その後すぐにハウジングの中間ボデー部２０．前
部１６を通過してそれらの外側を障害なしに移動し、次
いて、基準平面のところあるいはその付近にある記号に
入射できるような形状となっている。Referring again to FIG. 1.2, a scanning mirror 44 is mounted in the optical path of the incident beam at the back 18 of the head, and a motor 46 is angled across a field of view across the bar code symbol located near the reference plane. It operates to periodically sweep the incident beam along a distance laA. A laser light transparent scanning window 50 is provided in the raised rear portion 18 behind an aperture 51 formed in close facing scanning mirror 44 . As used throughout this specification, "closely facing" between components refers to one component relative to another, typically less than 1 inch (2.54 centimeters) from each other. It means that they are located close to each other in a state of closeness. As shown in FIG. 1, the scanning window 50 is located in the optical path of the incident beam such that the incident beam coming from the scanning mirror 44 is located at the raised rear portion 18.
within the housing intermediate body portion 20 . It is shaped so that it can pass through the front portion 16 and move unobstructed outside of them and then enter a symbol at or near the reference plane.
走査ミラー４４が走査窓５０に近ければそれたけ、所与
の走査角に対する掃引入射ビームの視野か大きくなる。The closer scan mirror 44 is to scan window 50, the larger the field of view of the swept incident beam for a given scan angle.
ここで、走査窓の幅寸法が入射ビームの掃引について限
定ファクタを表わしていることに注目されたい。それは
走査窓を構成しているハウジングの壁が走査窓の幅を超
えて掃引されたビームを削り、阻止するからである。そ
れ故、原則として、走査ミラーは走査窓にできるだけ接
近して作り、掃引入射ビームの視野を最適な状態にする
。Note that the width dimension of the scanning window represents a limiting factor for the sweep of the incident beam. This is because the walls of the housing that make up the scanning window clip and block beams swept beyond the width of the scanning window. Therefore, as a general rule, the scanning mirror should be made as close as possible to the scanning window to optimize the field of view of the swept incident beam.
第２図に最も良く示すように、掃引入射ビームの視野は
ボデ一部分１４の幅とはほぼ無関係てあり、実際、掃引
入射ビームの視野（すなわち、横方向ビーム寸法〉は前
部１６のところと中間ボデ一部２０の前方部分のところ
てボデ一部分１４の幅よりも大きくなっている。これは
、もちろん、掃引された入射ビームがハウジングの前部
、中間ボデ一部の外側を伝送されるという事実による。As best shown in FIG. 2, the field of view of the swept incident beam is substantially independent of the width of body portion 14; At the front part of the intermediate body part 20, the width is greater than the width of the body part 14. This, of course, means that the swept incident beam is transmitted at the front of the housing, outside the intermediate body part. Depends on the facts.
側壁１５．１７は光路内にないので、掃引入射ビームを
削ったり、阻止したりすることはない。走査窓５０は、
オーバーヘッド式無障害伝送を許すように頂壁１１上方
の高さで後部１８上に取り付けである。Since the side walls 15,17 are not in the optical path, they do not shave or block the swept incident beam. The scanning window 50 is
It is mounted on the rear 18 at a height above the top wall 11 to allow overhead unobstructed transmission.
好ましい実施例において、ボデ一部分１４の幅はｌＶ４
インチ（４，４５センチメートル）程度であり、一方、
基準平面での視野は３ｙ２インチ（８−８９センチメー
トル）程度である。従来の幅広設計では、ハウジングの
幅は３ｙ２インチ（８，８９センチメートル）よりも大
きく、所与の走査角に対して３局インチ（８，８９セン
チメートル）の視野を得ていた。、それ故、掃引入射ビ
ームの外部伝送は本発明のヘットに幅の狭い流線形の形
状を持たせることができる。側壁１５．１７は、もやは
、従来設計におけるように掃引ビームを受は入れるべく
前方に向って外方に発散することはなくなり、図示した
ようにほぼ平行とすることもできるし、あるいは所望に
応じて他の形状とすることもできる。In the preferred embodiment, the width of the body portion 14 is lV4.
It is about an inch (4.45 centimeters), and on the other hand,
The field of view at the reference plane is approximately 3y2 inches (8-89 centimeters). In previous wide width designs, the housing width was greater than 3 by 2 inches (8.89 centimeters), yielding a field of view of 3 square inches (8.89 centimeters) for a given scan angle. , therefore, the external transmission of the swept incident beam allows the head of the present invention to have a narrow streamlined shape. The side walls 15,17 no longer diverge forwardly and outwardly to receive the swept beam as in conventional designs, but can be substantially parallel as shown, or as desired. Other shapes can also be used depending on the requirements.
好ましい実施例では、基準平面はヘッドの前壁１９から
約２インチ（５，０８センチメートル）のところに位置
しており、かつ、正のレンズ３０から約９％インチ（２
４，１センチメートル）の直線距離のところに位置する
。基準平面での焦点深度は基準平面の各側て約２Ｖ４イ
ンチ（６，９８センチメートル）である。これらの数値
は限定する意味ではなく、単なる例示である。In the preferred embodiment, the reference plane is located approximately 2 inches (5.08 centimeters) from the front wall 19 of the head and approximately 9% (2 inches) from the positive lens 30.
It is located at a straight line distance of 4.1 cm). The depth of focus at the reference plane is approximately 2V4 inches (6.98 centimeters) on each side of the reference plane. These numbers are not meant to be limiting, but merely illustrative.
レーザ光透過性非走査窓５２が前部１６のところに設け
たセンサ手段５４と密接して対面した状態で前壁１９上
に設けである。センサ手段５４は、記号から来た反射ビ
ームの光の強度を記号を横切る視野にわたって検出し、
検出した光強度を示す電気アナログ信号を発生するよう
に作動する。センサ手段のカバー範囲を広げるために、
長手軸線の両側に一対のセンサ要素、すなわち、フォト
ダイオード５４ａ、５４ｂが設置しである。これらセン
サ要素は交差する平面内に位置し、共に前方、側方に向
いている。前壁１９は同様に一対のテーパ付きの壁部分
１９ａ、１９ｂで構成してあり、各壁部分には開口５３
ａ、５３ｂが形威しである。開口５２ａ、５２ｂの背後
には、それぞれ、一対の非走査窓部分５２ａ、５２ｂが
固定しである。各非走査窓部分は対応したセンサ要素に
密接して対面した状態で取り付けである。これらの非走
査窓部分は反射ビームの光路内に位置し、この反射ビー
ムをセンサ要素に向って通過させ得るような形態となっ
ている。２・つの小さい非走査窓部分は、それらが−緒
に与えるより大きい周囲により１つの場合よりも強くな
っているため、単一非走査窓よりも好ましい。A non-scanning window 52 transparent to laser light is provided on the front wall 19 in close contact with sensor means 54 provided at the front portion 16. The sensor means 54 detects the intensity of the light of the reflected beam coming from the symbol over a field of view across the symbol;
It operates to generate an electrical analog signal indicative of detected light intensity. In order to widen the coverage area of the sensor means,
A pair of sensor elements, photodiodes 54a, 54b, are installed on either side of the longitudinal axis. These sensor elements are located in intersecting planes and both face forward and sideways. The front wall 19 similarly consists of a pair of tapered wall sections 19a, 19b, each having an opening 53.
a and 53b are formal. A pair of non-scanning window portions 52a, 52b are fixed behind the openings 52a, 52b, respectively. Each non-scanning window portion is mounted closely facing a corresponding sensor element. These non-scanning window portions are located in the optical path of the reflected beam and are configured to allow the reflected beam to pass towards the sensor element. Two small non-scanning window sections are preferred over a single non-scanning window because they are stronger than one due to the larger perimeter they provide.
走査窓５０は非走査窓５２の後方に位置している。各窓
５０．５２は基準平面および前壁１９から異なった距離
のところにある。走査窓５０は、上述したように、非走
査窓５２の上方に位置している。非走査窓部分は長手軸
線の両側に位置している。走査窓は長手軸線上に位置し
ている。Scanning window 50 is located behind non-scanning window 52. Each window 50,52 is at a different distance from the reference plane and the front wall 19. The scanning window 50 is located above the non-scanning window 52, as described above. Non-scanning window portions are located on either side of the longitudinal axis. The scanning window is located on the longitudinal axis.
プリント配線ボード５９がボデ一部分１４内に装着して
あり、参照符号５５．５６．５８．５８で概略的に示す
種々の電気副回路がボード５９上に設けである。信号処
理手段５５はセンサ要素の発生したアナログ信号をディ
ジタル化信号に処理してバーコード記号を描写するデー
タを発生する。この目的に適した信号処理手段が米国特
許第４．２５１，７９８号に記載されている。副回路５
６はスキャナ・モータ４６のための駆動回路を構成して
いる。この目的に適したモータ駆動回路は前述の米国特
許第４，３８７，２９７号に記載されている。副回路５
７．５８はレーザ・チューブの安全回路と電圧調整回路
を構成している。この目的に適した回路も米国特許第４
，３８７，２９７号に記載されている。A printed wiring board 59 is mounted within the body portion 14 and various electrical sub-circuits, generally indicated by reference numerals 55, 56, 58, 58, are provided on the board 59. Signal processing means 55 processes the analog signals generated by the sensor elements into digitized signals to generate data representing the bar code symbol. Signal processing means suitable for this purpose are described in US Pat. No. 4,251,798. Sub circuit 5
6 constitutes a drive circuit for the scanner motor 46. A motor drive circuit suitable for this purpose is described in the aforementioned US Pat. No. 4,387,297. Sub circuit 5
7.58 constitutes the laser tube safety circuit and voltage regulation circuit. A circuit suitable for this purpose is also described in U.S. Pat.
, 387, 297.
衝撃取り付は手段がボデ一部分の前部、後部に装着して
あり、これはレーザ、光学、走査の各構成要素をボデ一
部分内に衝撃取り付けする。環状の衝撃カラー６０（ゴ
ム材で作っであると好ましい）がチューブ２２の前端を
取り囲んており、底壁１３とプリント配線ボード５９の
下面に係合している。ボード支持要素６１ａ、６１ｂが
頂壁１１の下方に延びており、プリント配線ボード５９
を堅固に支持している。光学ベンチ２４の両側に一対の
ゴム製衝撃マウント６２．６４が固定してあり、それぞ
れ、ハウジングの後部１８のところで側壁１５．１７と
係合している。衝撃マウント６２．６４およびカラー６
０は互いに長手方向に隔たっており、３つの間隔を置い
た位置て薄肉ハウジングと係合し、ハウジングのねじり
をレーザ、光学、走査の各構成要素に伝えないようにな
っている。Shock mounting means are mounted to the front and rear of the body portion for impact mounting the laser, optical, and scanning components within the body portion. An annular shock collar 60 (preferably made of rubber material) surrounds the front end of tube 22 and engages bottom wall 13 and the underside of printed wiring board 59. Board support elements 61a, 61b extend below top wall 11 and include printed wiring board 59.
is firmly supported. A pair of rubber shock mounts 62,64 are secured to either side of the optical bench 24, each engaging a side wall 15,17 at the rear 18 of the housing. Shock mount 62.64 and collar 6
0 are longitudinally spaced from each other and engage the thin-walled housing at three spaced locations to prevent torsion of the housing from being transmitted to the laser, optical, and scanning components.
電力は、ハンドル部分１２内に装着した給電要素４０に
よってレーザ・チューブ２２に供給される。この給電要
素は、１２ｖ直流バツテリ電圧を１キロボルト以上まで
昇圧てき、ヘッド内で最も重い構成要素であり、それを
ハンドル部分内に取り付けることにより、重心を低くし
、ヘッドのバランスを良好にすることができる。Power is supplied to the laser tube 22 by a power supply element 40 mounted within the handle portion 12. This power supply element boosts the 12V DC battery voltage to more than 1 kilovolt and is the heaviest component in the head, and by installing it inside the handle, the center of gravity is lowered and the head is better balanced. I can do it.
嵩ぼらず、つぶすことのできるコイル式のケープル６６
（第６図参照）がヘット１０を走査システムの残部に電
気的に接続している。この残部としては、バッテリ電力
式デコード・モジュール６８とホスト・コンピュータ７
０がある。コイル式ケーブル６６は容易に撓むことがて
き、ヘット１０の取り扱いを１つの記号から次の記号ま
て多数の運動自由度をもって行なうことができ、しかも
ユーザーはこれを楽に行なうことかできる。ケーブル６
６は複数本の導電性ワイヤを包含し、これらのワイヤは
すべて比較的細く、可撓性がある。A coil-type cable 66 that is not bulky and can be crushed.
(See FIG. 6) electrically connects the head 10 to the rest of the scanning system. The remainder includes a battery powered decode module 68 and a host computer 7.
There is 0. The coiled cable 66 is easily deflectable, allowing the handling of the head 10 from one symbol to the next with multiple degrees of freedom of movement, yet at the user's ease. cable 6
6 includes a plurality of conductive wires, all of which are relatively thin and flexible.
たとえば、１本のワイヤはデコード・モジュール６８内
のバッテリから電力構成要素４０まで１２Ｖ直流電圧信
号を搬送する。別のワイヤは、復号の目的で、アナログ
・ディジタル信号処理回路５５からデコード・モジュー
ル６８にディジタル化信号を搬送する。この後者のワイ
ヤは非無線周波数シールド式であり、容易に撓むことが
できる。For example, one wire carries a 12V DC voltage signal from the battery in decode module 68 to power component 40. Another wire carries the digitized signal from analog-to-digital signal processing circuit 55 to decode module 68 for decoding purposes. This latter wire is non-radio frequency shielded and can be easily bent.
残りのワイヤは低電圧制御信号、通信信号を搬送する。The remaining wires carry low voltage control and communication signals.
ケーブル６６のワイヤは、すべて、−緒に共通のプラグ
式コネクタ７２に接続しである。対応するコネクタ７４
かヘット内に装着してあり、これがコネクタ７２を受は
入れる。これら合わせコネクタ７２．７４を使用するこ
とによって、現場修理の場合にケーブルの迅速な交換が
可能となる。コネクタ７４とヘッド内の種々の構成要素
の間の電気接続は簡潔化のために図面では省略しである
。The wires of cable 66 all connect together to a common pluggable connector 72. Corresponding connector 74
The connector 72 is mounted within the connector head and receives the connector 72. The use of these mating connectors 72, 74 allows for quick replacement of the cable in case of field repair. Electrical connections between connector 74 and various components within the head have been omitted from the drawings for the sake of brevity.
デコード・モジュール６８はヘット内で発生したディジ
タル化信号を処理し、ソフトウェア・プログラムに入っ
ているアルゴリズムに従って、所望データ、たとえば、
バーコード記号の多重デイジット表示すなわちコードを
演算する。デコード・モジュール６８は、制御プログラ
ムを保持するＰＲＯＭと、−時的にデータを記憶するＲ
ＡＭと、ＰＲＯＭおよびＲＡＭを制御しかつ所望の計算
を行なうマイクロプロセッサとを包含する。デコード・
モジュールは、また、後述するようにヘッド内の作動可
能構成要素を制御する制御回路も包含すると共に、ヘッ
ドまたはホスト・コンピュータ７０あるいはこれら両方
と通信するための２方向通信回路も包含する。ホスト・
コンビニルり７０は木質的には大型データ・ベースであ
り、復号化された記号についての情報を与える。たとえ
ば、ホスト・コンピュータは復号化された記号に対応す
る小売価格を与えることができる。Decode module 68 processes the digitized signals generated within the head and, according to algorithms contained in the software program, decodes the desired data, e.g.
Computes a multi-digit representation or code of a bar code symbol. The decode module 68 includes a PROM for holding a control program and an R for temporarily storing data.
It includes an AM and a microprocessor that controls the PROM and RAM and performs the desired calculations. Decode/
The module also includes control circuitry for controlling the operable components within the head, as described below, as well as two-way communication circuitry for communicating with the head and/or host computer 70. host·
Convenience store 70 is essentially a large data base that provides information about the decoded symbols. For example, the host computer can provide a retail price that corresponds to the decoded symbol.
手動式トリガ・スイッチ７６がハンドル部分１２をボデ
一部分１４に結合するところて八ツｌ−に装着しである
。トリガ・スイッチ７６を押し下げると、デコード・モ
ジュール内のマイクロプロセッサがオンになる。トリガ
・スイッチを開放すると、スプリング７８がそれを初期
位置へ復帰させ、マイクロプロセッサはオフとなる。マ
イクロプロセッサはヘット内の作動構成要素にケーブル
６６を経て電気的に接続しており、マイクロプロセッサ
がトリガ・スイッチによってオン オフとされるたびに
作動構成要素を付勢したり、消勢したりするようになっ
ている。。A manual trigger switch 76 is mounted at the point connecting the handle portion 12 to the body portion 14. Depressing trigger switch 76 turns on the microprocessor within the decode module. When the trigger switch is released, spring 78 returns it to its initial position and the microprocessor is turned off. The microprocessor is electrically connected to the actuating components within the head via cable 66 and energizes and de-energizes the actuating components whenever the microprocessor is turned on or off by a trigger switch. It looks like this. .
従来のヘッドでは、トリガ・スイ・ソチはレーザ・チュ
ーブあるいはスキャナ・モータまたは両方をオンまたは
オフにするだけである。本発明では、トリガ・スイッチ
はマイクロプロセッサをオン、オフし、これはヘッド内
の作動構成要素のすべてをオン、オフする。マイクロプ
ロセッサはデコード・モジュール内に組み込まれたバッ
テリに−）いての大きな電力消費要素である。それ故、
記号を読み取ろうとするとき、すなわち、トリガ・スイ
ッチを押し下げたときにのみマイクロプロセッサのオン
時間を制御することによって、電力消費量かかなり減じ
、バッテリ寿命がかなり延びる（５時間以上）。In conventional heads, the trigger switch only turns the laser tube or scanner motor or both on or off. In the present invention, a trigger switch turns the microprocessor on and off, which turns on and off all of the operating components within the head. The microprocessor is a large power consuming element in the battery incorporated within the decoding module. Therefore,
By controlling the on-time of the microprocessor only when attempting to read a symbol, ie, when the trigger switch is depressed, power consumption is significantly reduced and battery life is significantly extended (more than 5 hours).
本発明の別の特徴は、ヘッド１０から遠いホスト・コン
ピュータ７０によってマイクロプロセッサをオン、オフ
することに具体化されている。コンピュータ７０は、普
通は、キーボードとディスプレイとを包含する。ユーザ
ーがひとたびキーボードとのエントリをオンにすると、
たとえば、復号しようとしているコードの識別を入力す
ると、コンピュータはマイクロプロセッサにオンとなる
ようにリクエストし、情報を記憶し、次いて、マイクロ
プロセッサをオフにする。マイクロプロセッサは、コン
ピュータのリクエストに応える必要がある場合にのみ再
度オンとなる。トリガ・スイッチとキーボードによるコ
ンピュータ・エントリはマイクロプロセッサを直接的に
制御しかつヘッド内の作動構成要素を間接的に制御する
独立して作動可能な手段である。Another feature of the invention is embodied in turning the microprocessor on and off by a host computer 70 remote from the head 10. Computer 70 typically includes a keyboard and display. Once the user turns on keyboard entry,
For example, if you enter the identity of the code you are trying to decode, the computer requests the microprocessor to turn on, stores the information, and then turns the microprocessor off. The microprocessor is turned on again only when needed to service a computer request. The trigger switch and keyboard computer entry are independently actuatable means of directly controlling the microprocessor and indirectly controlling the operating components within the head.
トリガ・スイッチよりはむしろマイクロプロセッサにレ
ーザ・チューブを直接制御させるという別の有用な特徴
があり、これは政府記録保存のためのレーザ・オン時間
についての正確な記録を保存するということを特徴とす
る。もちろん、レーザのオン時間を手作業て記録するよ
りもマイクロプロセッサのソフトウェアにレーザのオン
時間の軌跡を保存する方かはるかに容易である。Another useful feature is that it allows the microprocessor, rather than a trigger switch, to directly control the laser tube, which maintains an accurate record of the laser on time for government record keeping. do. Of course, it is much easier to store the laser on-time trajectory in microprocessor software than to manually record the laser on-time.
プリント配線ボード５９上には一組の視覚表示器すなわ
ちランプ８０．８２．８４が装着してあり、各ランプは
頂壁１１にある対応した開口の下に設置しである。これ
らのランプは、走査システムの状況をユーザーに視覚て
示すように作動する。たとえば、ランプ８０はレーザ・
チューブが付勢されたときにはいっでも点灯し、チュー
ブがオンであるかオフであるかをユーザーに絶えず知ら
せる。ランプ８２は復号が上首尾に行なわれたときに点
灯する。ここで、入射ビームか毎秒約４０走査回数の率
で記号に沿って掃引されるということ分思い出していた
たきたい、反射ビームは１回目の走査で首尾良く復号化
されるかも知れないし、その後の何回目かの走査でうま
く復号化さυろかち知れない４、走査が！首尾に行なわ
れたときにはいっても、マイクロプロセッサはランプ８
２を点灯させ、ヘッドが次の記号を読み取る準備を整え
たことをユーザー□知らせることになる。Mounted on the printed wiring board 59 is a set of visual indicators or lamps 80, 82, 84, each lamp located under a corresponding opening in the top wall 11. These lamps operate to provide a visual indication to the user of the status of the scanning system. For example, lamp 80 may be a laser
It lights up whenever the tube is energized, constantly informing the user whether the tube is on or off. Lamp 82 lights up when decoding is successful. It is worth remembering that the incident beam is swept along the symbol at a rate of about 40 scans per second; the reflected beam may be successfully decoded on the first scan; It was successfully decoded on the second scan. 4. Scan! Even when done successfully, the microprocessor will turn on lamp 8.
2 will be lit to let the user□ know that the head is ready to read the next symbol.
走査しすてむの動作は前述のことから明らかであると考
えるが、ころで簡単に説明すると、ガン形状・乃・・＼
ントをまず２”＼゛、／、／ドル部分ろで握り、モ“Ｊ
７）バレルで読Ａ狗１うとｌノているバーツー１−・記
、号に狙いを付ける。記号の視、認は、バレルの幅か狭
くなっており、また、バレルの前部および中間ボデ一部
になん０阻害もないという事実から容易に打なわれ得る
。バＬ・ルの前壁を記号に接近し、て位置きせるが、こ
こで、記号が基準平面のいず、れかの側の焦点深度内の
ど−かに置かれ得るというこ辷は了解されたいう次に、トリガ・スイ・、・チを押し下げ５マイクロブａ
セ・ミ・すをして、レーザ・チューブ、スキャナ・モー
タ、センサ要素、プリント配線ボードに設けたすべての
電子回路を付勢させる。レーザ・チューブがビームを放
射すると、このビームはに述したように光学トレインを
通り、次いですぐに４走査ミラーで反射１ノて走査窓を
通過し、ヘッドのボデ一部分の前部および中間ボデ一部
を通過してその外側てへ・ントから出射する。反射ビー
ムは非走査窓部分を通ってセンサ要素に行き、次いで、
信号処理回路によって処理される４処理信弓はデコード
・モジュールに送られ、復号化される。復号が上首尾に
行なわれたならば、マイクロプロセッサはランプ８２を
点灯させ、ヘッドを消・勢する。ここて、ニー・ザーは
ヘッドが次の記号に狙いを付ける準備を整えたことを知
らされる。コイル形のケーラ１しの可撓性の故に、−＼
ットを次の記号に移動させるのは容易である。I believe that the operation of the scanning station is clear from the above, but to briefly explain it, it is the shape of the gun.
First, hold the 2” ＼゛, /, / dollar part, and press the
7) Aim at the bar two 1 - mark, number that is reading A dog 1 and l with the barrel. The visibility and recognition of the symbol can be easily influenced by the narrow width of the barrel and the fact that there are no obstructions in the front and middle body portions of the barrel. The front wall of the barrel is positioned close to the symbol, with the understanding that the symbol can be placed anywhere within the depth of focus on either side of the reference plane. Next, press down the trigger switch...
The laser tube, scanner motor, sensor element, and all electronic circuitry on the printed wiring board are energized. When the laser tube emits a beam, this beam passes through an optical train as described in , then immediately reflects off four scan mirrors, passes through a scan window, and is directed to the front and middle body portions of the head. The light passes through the area and exits from the outside of the area. The reflected beam passes through the non-scanning window portion to the sensor element and then
The four processed signals processed by the signal processing circuit are sent to the decoding module and decoded. If the decoding is successful, the microprocessor turns on lamp 82 and turns off/energizes the head. Nie Zar is now informed that the Head is preparing to target the next symbol. Because of the flexibility of the coil-shaped Kohler 1, -\
It is easy to move the cut to the next symbol.
加えて、１つの記号から次の記号へのヘッドの移動はヘ
ッドの比較的軽い重量によつでも容易に行なわれる。前
述のすべての構成要素を備えたヘッドでも１ボンド（０
，４５キログラム）の重さである。これは小型化した携
帯式レーザ走査ヘッドの分野ではかなりの進歩である。Additionally, movement of the head from one symbol to the next is facilitated by the relatively light weight of the head. Even a head with all the above components will still require 1 bond (0
, 45 kilograms). This is a significant advance in the field of miniaturized, portable laser scanning heads.
二重窓式ヘッド（対になった非走査窓部分５２ａ、５２
ｂが１つの非走査窓５２を構威し、走査窓５０か他方の
窓を構成する）に後方の高くなった走査窓５０を設ける
ことによって、従来のヘットに伴なういくつかの問題を
解決できる。これらの問題についての説明を容易にする
ため、そして、本発明の二重窓式ヘッドがどのようにし
てこれらの問題を解決するかを説明するのを容易にする
ため、第７Ａ、７Ｂ、７Ｃ５７Ｂ図の概略頂面図が与え
られている。第７Ａ図は前記の米国時。Double window head (paired non-scanning window portions 52a, 52
By providing a rear raised scanning window 50 (with one non-scanning window 52 and one non-scanning window 52 and one scanning window 50 or the other window), some of the problems associated with conventional heads are avoided. Solvable. 7A, 7B, 7C57B to facilitate explanation of these problems and how the double glazed head of the present invention solves these problems. A schematic top view of the figure is given. Figure 7A shows the above-mentioned US time.
許第４，３８７，２９７号に示されているタイプの従来
の幅広ヘッドを概略的に示している。第７Ｂ、７０図は
別のヘットの設計を概略的に示しているが、これらの設
計は従来技術の問題をすべて解決しているわけではない
ので、許容できない。第７Ｄ図は、第１〜６図に関連し
て先に説明したような、本発明の幅狭の二重窓式ヘッド
を概略的に示している。4 schematically depicts a conventional wide head of the type shown in US Pat. No. 4,387,297; Figures 7B and 70 schematically illustrate alternative head designs, which are unacceptable because they do not solve all of the problems of the prior art. FIG. 7D schematically depicts a narrow double-glazed head of the present invention, as described above in connection with FIGS. 1-6.
第７Ａ図は細長いボデ一部分またはバレル８６を示して
おり、これは上述したような後部走査手段４４．４６を
有し、これらの走査手段は単一の前部窓９２を通して所
定の円弧長、たとえば、２５″の走査角Ａにわたって入
射ビームを掃引するように作動する。反射ビームも前部
窓９２を通り、上述したようにセンサ要素５４ａ、５４
ｂによって検出される。バレルは比較的幅の広いものて
あり、バレル内に掃引入射ビームを収容でき、ハウジン
グの前部は基準平面に比較的接近している。FIG. 7A shows an elongated body portion or barrel 86 having rear scanning means 44,46 as described above, which scan means extend through a single front window 92 to a predetermined arcuate length, e.g. , 25". The reflected beam also passes through the front window 92 and is connected to the sensor elements 54a, 54 as described above.
b. The barrel is relatively wide to accommodate the swept incident beam within the barrel, and the front of the housing is relatively close to the reference plane.
第７Ａ図と比較して、第７Ｂ図はより前方にある走査手
段４４．４６を有する幅の狭いバレル８８を示しており
、これらの走査手段は単一の前部窓９４を通してより大
きい走査角Ｂ、たとえば。In comparison to FIG. 7A, FIG. 7B shows a narrower barrel 88 with more forward scanning means 44, 46, these scanning means having a larger scanning angle through a single front window 94. B. For example.
４５″にわたって入射ビームを掃引するようになってい
る。反射ビームもこの前部窓を通り、センサ要素５４ａ
、５４ｂによって検出される。ハウジングの前部は基準
平面からさらに遠くに隔たっている。45'' of the incident beam. The reflected beam also passes through this front window and is directed to the sensor element 54a.
, 54b. The front of the housing is further spaced from the reference plane.
第７Ｂ図と比較して、第７Ｃ図の走査手段４４．４６は
バレル９０の中間付近に設置してあり、単一の前部窓９
６を通して当初の２５°の走査角にわたって入射ビーム
を掃引するようになっている。反射ビームもこの前部窓
を通過し、センサ要素５４ａ、５４ｂによって検出され
る。ハウジングの前部は基準平面からまたさらに遠くに
隔たっている。In comparison to FIG. 7B, the scanning means 44,46 in FIG. 7C is located near the middle of the barrel 90 and has a single front window 9.
6 to sweep the incident beam over an initial 25° scan angle. The reflected beam also passes through this front window and is detected by sensor elements 54a, 54b. The front of the housing is spaced further away from the reference plane.
第７Ｄ図は詳しく説明する必要はないであろうが、後部
走査手段４４．４６がハウジング上で後方に設置した走
査窓５０を持つということを再度述べるに留める。走査
窓５０は高くなっており、掃引された入射ビームはバレ
ル１４内に収容されていない０反射ビームは異なった窓
、すなわち、バレルの前部に設けた非走査窓５２を通過
する。Figure 7D does not need to be described in detail, but it is worth mentioning again that the rear scanning means 44,46 have a scanning window 50 located rearwardly on the housing. The scanning window 50 is raised such that the swept incident beam and the zero reflected beams not contained within the barrel 14 pass through a different window, a non-scanning window 52 located at the front of the barrel.
レーザ走査ヘッドの性能を評価するにあたって、記号を
横切っての走査のスポット速度変動が一定であることが
理想的であり、それによって、信号処理回路が簡単にな
る。すなわち、スポット速度変動を補正する複雑な回路
が不要となる。たとえば、焦点深度Ｃにおいて点Ｘのと
ころてのスポット速度は点Ｙのところでのスポット速度
よりみかなり大きい。周知のように、走査角Ａが小さけ
れば、それだけ、投射スポット速度変動が低くなる。そ
れ故、第７Ａ、７ｃ、７Ｂ図に示すような２５″の走査
角は第７Ｂ図の４５″走査角よりもスポット速度変動に
ついてはより良好である。In evaluating the performance of a laser scanning head, it is ideal for the spot velocity variation of the scan across the symbol to be constant, thereby simplifying the signal processing circuitry. That is, a complicated circuit for correcting spot speed fluctuations is not required. For example, at depth of focus C, the spot velocity at point X is much greater than the spot velocity at point Y. As is well known, the smaller the scan angle A, the lower the projected spot velocity variation. Therefore, the 25'' scan angle as shown in Figures 7A, 7c, and 7B is better for spot velocity variations than the 45'' scan angle of Figure 7B.
上述したように、走査窓、すなわち、出射窓上のほこり
粒子は、特に窓が走査スポットか合焦させられ、比較的
小さくなる光路内に位置している場合には、走査能力に
悪影響を与える。それ故、スポット寸法が大きければ大
きいほど、そして、それに伴なって、出射窓と基準平面
との距離が大きくなればなっただけ、走査性能は良くな
る。それ故、第７Ｄ図のヘットでその後部の出射窓５゜
が基準平面からもっとと遠くに離れているときに、はこ
り粒子に対する感度は最低となる。第７０．７Ｂ、７Ａ
図のヘッドはこの順序でほこり粒子に対する感度が大き
くなる。As mentioned above, dust particles on the scanning window, i.e., the exit window, have a negative impact on the scanning ability, especially if the window is located within the optical path of the scanning spot, which is focused and relatively small. . Therefore, the larger the spot size and, correspondingly, the larger the distance between the exit window and the reference plane, the better the scanning performance. Therefore, when the rear exit window 5° of the head of FIG. 7D is further away from the reference plane, the sensitivity to clump particles is lowest. No. 70.7B, 7A
The heads shown in the figure become more sensitive to dust particles in this order.
光センサ有効性の点では、センサ要素が基準平面に近け
ればそれたけ、センサ要素の検出感度か大きくなる。そ
れ故、第７Ｄ、７Ａ図のヘットは最良の光感度を有し、
第７Ｂ図のヘッドはそれより低い光感度を有し、第７Ｃ
図のヘッドか最も光感度が悪い。In terms of optical sensor effectiveness, the closer the sensor element is to the reference plane, the greater the detection sensitivity of the sensor element. Therefore, the heads in Figures 7D and 7A have the best light sensitivity;
The head in Figure 7B has a lower light sensitivity and the head in Figure 7C
The head shown in the figure has the lowest light sensitivity.
作動にあたって、ヘッドから遠いところに作業距離を求
めずにヘットに近い作業距離を求めるのかユーザーにと
って容易である。普通は、前壁から、たとえば、９イン
チ〜１２インチ（２２，８６センチメードル〜３０．４
８センチメートル）離れたところに位置する記号にヘッ
ドの狙いを付けるよりは、バレルの前部から、たとえば
、月インチ〜６インチ（０，６４センチメートル〜１５
．２４センチメートル）離れたところに位置させた記号
にヘッドの狙いを付ける方がユーザーにとってより容易
である。それ故、第７Ｄ、７Ａ図のヘットはユーザーに
とって便利であるという点では最良であり、第７Ｂ図の
ヘッドはそれより不便であり、第７Ｃ図のヘッドが最も
不便である。During operation, it is easy for the user to determine the working distance close to the head, rather than determining the working distance far from the head. Typically, for example, 9 inches to 12 inches (22,86 cm to 30.4 cm) from the front wall.
Rather than aiming the head at a symbol located 8 cm) away, for example, aim the head at a symbol located 8 cm to 6 inches (0.64 cm to 15 cm) from the front of the barrel.
．． It is easier for the user to aim the head at a symbol located a distance (24 cm) away. Therefore, the heads of Figures 7D and 7A are the best in terms of user convenience, the head of Figure 7B is less convenient, and the head of Figure 7C is the least convenient.
非常に重要なのは、バレル幅かほぼ走査幅を有するとい
うことである。第７Ａ図に示すように、走査の全幅はバ
レル８６内に収容されなければならず、そのため、幅広
の美的でない設計を生じる。スキャナ手段か第７Ｂ図に
示すように前方に移動していてバレルの幅を狭くしてい
る場合には、同じ視野を得るには走査角を広げなければ
ならない。上述したように、走査角を広げるということ
は、スポット速度変動性能を劣化させるのて、許容てき
る解決策ではない。スキャナ手段がバレルの中間部に向
って後方に動かされており、走査角がその当初の円弧長
を保っており、第７Ｃ図に示すようにボデーが幅の狭い
ままである場合には、光センサ有効性は悪化し、走査距
離について便利良く判断することか難しくなる。What is very important is that it has a barrel width or approximately the scan width. As shown in FIG. 7A, the entire width of the scan must be accommodated within the barrel 86, resulting in a wide and unaesthetic design. If the scanner means were to move forward and narrow the barrel as shown in Figure 7B, the scan angle would have to be increased to obtain the same field of view. As mentioned above, widening the scan angle degrades spot velocity variation performance and is not an acceptable solution. If the scanner means is moved rearward towards the middle of the barrel and the scan angle maintains its original arc length and the body remains narrow as shown in Figure 7C, the light Sensor effectiveness deteriorates and it becomes difficult to conveniently judge scan distance.
非再帰反射モートにおいて、本出願人等は、入射ビーム
も反射ビームも通過しなければならない単一の前部窓を
使用することは矛盾する要件を持つことを認識した。こ
れらのビームに対して後部窓と前部窓を設けることによ
って、これら和式れない要件を解決できる。第７Ｄ図の
ヘッドは出射窓上のほこり粒子について最も鈍感であり
、最も狭い幅のバレルを有し、スポット速度変動にわた
って最適な制御、走査距離の判断の最適な容易さならび
に最適な光センサ有効性を持つ。In non-retroreflective modes, Applicants have recognized that using a single front window through which both the incident and reflected beams must pass has conflicting requirements. By providing rear and front windows for these beams, these unconventional requirements can be overcome. The head of Figure 7D is the least sensitive to dust particles on the exit window, has the narrowest barrel width, provides optimal control over spot velocity variations, optimal ease of determining scan distance and optimal optical sensor effectiveness. have sex.
本発明によれば、ハウジングは構成要素を収容するだけ
の大きさであればよい。これはスタイリング、コストお
よび重量にとって有利である。走査幅はバレルに変化を
与えることなく用途毎に変えることができる。走査手段
を後部走査窓に接近して装着することによって、入射ビ
ームの視野は非常に広くなる。同様に、センサ手段を前
部非走査窓に接近させて設けることによって１反射ビー
ムの視野は非常に広くなる。さらに、走査手段およびセ
ンサ手段をそれぞれ対応した窓の比較に設けるというこ
とにより、従来の幅の狭いスリット状孔を排除し、入射
ビームの光学アラインメントを容易にし、ビーム角がド
リフトした場合の入射ビームの潜在的な削り取りを避け
ることができる。According to the invention, the housing need only be large enough to accommodate the components. This is advantageous for styling, cost and weight. The scan width can be varied from application to application without changing the barrel. By mounting the scanning means close to the rear scanning window, the field of view of the incident beam becomes very wide. Similarly, by placing the sensor means close to the front non-scanning window, the field of view of one reflected beam is greatly increased. Furthermore, by providing the scanning means and the sensor means in respective corresponding window comparisons, the conventional narrow slit-like aperture is eliminated, the optical alignment of the incident beam is facilitated, and the incident beam is Potential scraping of can be avoided.
第８．９図を次に参照して、ここに示すガン形状のヘッ
ド１００は以下に述べる点を除いてヘッド１０とほとん
ど同じである。それ故、第８．９図の同様な構成要素は
先に使用したと同じ参照符号を付けである。ここで、レ
ーザ・チューブに代わりに、半導体レーザ・ダイオード
１０２がバレル１４内に装着してあり、これは入射レー
ザ・ビームを発するようになっている。また、折れ曲が
った経路の光学トレインの代わりに、光学チューブ１０
４がレーザ・ダイオードと軸線方向に一致して設けであ
る。光反射用ミラー１０６がチューン１０４の外面に装
着した屈曲可能なブラケットｌＯＢ上に調節自在に取り
付けである。ミラー１０６は入射ビームの光路内に位置
していて入射ビームをスキャナ・モータ４６の走査ミラ
ー４４に向って送るようになっている。前述したように
、モータ４６は入射ビームが後部走査窓５゜を通り。中
間ボデ一部２０と前部１６を通過してその外側を通るよ
うに掃引する。反射ビームは非走査窓５２を通ってセン
サ手段５４に行き、そこて検出され、先に述べたように
引き続き処理される。Referring now to Figure 8.9, the gun-shaped head 100 shown here is substantially similar to head 10, except as noted below. Similar components in Figure 8.9 are therefore given the same reference numerals as used above. Here, instead of a laser tube, a semiconductor laser diode 102 is mounted within the barrel 14, which is adapted to emit the incident laser beam. Also, instead of an optical train with a bent path, the optical tube 10
4 is provided in alignment with the laser diode in the axial direction. A light reflecting mirror 106 is adjustably mounted on a bendable bracket IOB mounted on the outer surface of the tune 104. Mirror 106 is located in the optical path of the incident beam and directs the incident beam toward scanning mirror 44 of scanner motor 46. As previously mentioned, the motor 46 directs the incident beam through the rear scan window 5°. It sweeps past and outside the intermediate body portion 20 and the front portion 16. The reflected beam passes through the non-scanning window 52 to the sensor means 54 where it is detected and subsequently processed as described above.
キーボード１１０およびディスプレイ１１２がバレルの
頂壁１１に取り付けである。キーボード１１０はそれぞ
れ異なった数字を付けた複数の手動押し下げ可能なキー
と、所与の用途で要求される種々の機能を計算、表示す
るための一組の機能キーとを包含する。ディスプレイ１
１２は低電力型ＬＣＤタイプてあってもよい。ディスプ
レイ１１２およびキーボード１１０をヘッド１００に取
り付けることによって、ヘットから離れた遠隔位置ては
なくて、読み取ろうとしている記号の側でのキーボード
入力とデータ読み取りが容易になる。A keyboard 110 and display 112 are attached to the top wall 11 of the barrel. Keyboard 110 includes a plurality of manually depressable keys, each numbered differently, and a set of function keys for calculating and displaying various functions required for a given application. Display 1
12 may be a low power LCD type. Attaching the display 112 and keyboard 110 to the head 100 facilitates keyboard entry and data reading at the side of the symbol being read, rather than at a remote location away from the head.
レーザ・ダイオード１０２か電圧セットアツプ構成要素
４０を必要とせず、低電圧バッテリで直接付勢できるの
で、ダイオードを付勢するバッテリ１１４はハンドル１
２内に取り付けである。The battery 114 that powers the diode can be powered directly by a low voltage battery without the need for the laser diode 102 or voltage setup components 40.
It is installed inside 2.
ヘット１００をシステムの残部に対して一層容易に移動
させ得るようにするため、前述のケーブル６６は完全に
排除される。その代わりに、ハンドルの後部に伝送アン
テナ１１６が取り付けてあり、これはシステムの残部に
処理済みの情報を電磁的に伝送するようになっている。To allow the head 100 to be more easily moved relative to the rest of the system, the aforementioned cable 66 is completely eliminated. Instead, a transmission antenna 116 is mounted to the rear of the handle, which electromagnetically transmits the processed information to the rest of the system.
プリント配線ボード５９に加えて、別のプリント配線ボ
ード１１８かバレル内に設けてあり、これはキーボード
およびディスプレイのための付加的な電子回路を収容し
ている。In addition to printed wiring board 59, another printed wiring board 118 is provided within the barrel, which houses additional electronic circuitry for the keyboard and display.
また別のプリント配線ボード１２０かバレル内に設けて
あり、これは無線送信器１２４と周波数偏移キー変調器
１２５とを収容している。この変調器１２５は送信器１
２４が発し、アンテナ１１６によって送信される無線波
に１つあるいは別のとオン（周波数）を置くことになる
。或る実施例ては、送信された信号はヘッド内に発した
ディジタル化信号に相当し、受信器と復調器によって受
信される。受信器と復調器はデコード・モジュール６８
に組み込まれている。この場合、デコート・モジュール
６８はヘッド１００に復号化情報を電磁的に送信するた
めの戻り送信器と変調器を持たなければならない。ここ
て、復号化情報は戻り受信器１２６と復調器１２７とに
よって受信され、復調される。戻り受信器１２６と復調
器１２７もプリント配線ボード１２０に装着しである。Another printed wiring board 120 is also provided within the barrel and contains a wireless transmitter 124 and a frequency shift key modulator 125. This modulator 125 is connected to the transmitter 1
24 and placed on one or another of the radio waves transmitted by antenna 116. In some embodiments, the transmitted signal corresponds to a digitized signal originating within the head and is received by a receiver and demodulator. The receiver and demodulator are decode module 68
is incorporated into. In this case, decoding module 68 must have a return transmitter and a modulator to electromagnetically transmit decoding information to head 100. Here, the decoded information is received and demodulated by return receiver 126 and demodulator 127. A return receiver 126 and demodulator 127 are also mounted on printed wiring board 120.
復号化情報はディスプレイ１１２上に表示され得る。Decoded information may be displayed on display 112.
本発明の別の実施例では、デコード・モジュール６８全
体が、１つまたは２つの集積回路チップ、たとえば、ノ
＜ Ｌ、−ル内に設けられたまたさらに別のプリント配
線ボード１２２上に装着されたチップ１２Ｂ、１２９に
大規模統合することによって縮小することかできる。こ
の場合、副回路５５て発生したディジタル化信号は、ヘ
ッドから遠い位置ではなくて、正にヘッド１００内のチ
ップ１２８．１２９によって復号される。それ故、送信
信号はヘッド内で発生した復号信号に対応し、遠隔のデ
コート・・干ジ、１−ルに送られずに、ホスト・コンピ
ュータ７（）に直接送られる。この場合、ホスト・コン
ピュータか復号信号のための受信器と復調器を備えてい
なければならない。もちろん、ホスト・コンピュータは
ヘット１００に所望のデータを電磁的に戻さなければな
らず、そこにおいて、データは戻り受信器１２６と復調
器１２７によって受信され、復調される。データはディ
スプレイ１１２上に表示され得る。In another embodiment of the invention, the entire decoding module 68 is mounted on yet another printed wiring board 122 provided within one or two integrated circuit chips, e.g. It can be reduced by large-scale integration into chips 12B and 129. In this case, the digitized signal generated by subcircuit 55 is decoded by chips 128, 129 directly within head 100, rather than far from the head. Therefore, the transmitted signal corresponds to the decoded signal generated within the head and is sent directly to the host computer 7 () without being sent to a remote decoder. In this case, the host computer must be equipped with a receiver and demodulator for the decoded signal. Of course, the host computer must electromagnetically return the desired data to head 100, where it is received and demodulated by return receiver 126 and demodulator 127. Data may be displayed on display 112.
第８．９図に示されるレーザ走査ヘット１００は、それ
か完全に携帯式であり、バッテリ動力式てあり、ヘット
内で記号を復号し、そして、なんら遠隔のシステム構成
要素に機械的に接続されていないという点で、完全な独
立したデータ処理ワークステーションを構成する。ヘッ
ド１００は任意のホスト・コンピュータと相互作用する
ように容易に適応てきる。The laser scanning head 100 shown in Figure 8.9 is entirely portable, battery powered, decodes symbols within the head, and is mechanically connected to any remote system components. It does not constitute a complete independent data processing workstation. Head 100 is easily adapted to interact with any host computer.
先に述べたように、ホスト・コンピュータまたは端子７
０はデータ・ベースであり、ビルトイン式の大型コンピ
ュータ設備に組み込むことかできるし７あるいは、より
小型に作って軽量手持ち式の個別のユニットを構威して
もよい。あるいは、第８，９図に示すように、集積回路
記憶チップ１２９′を構威し、ヘッド１００内でボード
１２２上に取り付けて完全なデータ収集端子を構成して
もよい。この場合、読み取ろうとしている記号の側でリ
アルタイムに逐次データ処理を行なうのか容易となる。As mentioned earlier, the host computer or terminal 7
0 is a data base that can be built into a large, built-in computer facility, 7 or it can be made smaller and constitute a lightweight, hand-held, separate unit. Alternatively, as shown in FIGS. 8 and 9, an integrated circuit storage chip 129' may be constructed and mounted on board 122 within head 100 to form a complete data collection terminal. In this case, it becomes easy to perform sequential data processing in real time on the side of the symbol to be read.
上述したように、モジュール６８とコンピュータ７０の
相互接続は手作業配線でもよいし、遠隔通信でもよいし
、プラグイン式接続てもよいし、ヘット内での電気回路
接続であってもよい。As mentioned above, the interconnection between module 68 and computer 70 may be by hand wiring, by remote communication, by plug-in connections, or by electrical circuit connections within the head.
次に第１０．１１図を参照して、参照符号１３０は先の
へラド１０．１００に類似したガン形状でレーザ無しの
二重窓式ヘットを全体的に示している。たたし、これは
以下の点で異なる。ヘット１３０の説明を簡単にするた
めに、先の実施例に関連して先に説明したと同様の部分
は同様の参照符号が付けである。ヘッド１３０の主要な
差異の１つは、入射ビームか掃引されず、ハウジングの
前部から伝送され、視野にわたって掃引されるのか反射
ビームであるということである。換言すれば、センサ手
段は記号を横切って掃引する。ハウジングの前部と中間
ボデ一部を通過して外側を障害なしに移動するのは反射
ビームである。Referring now to Figure 10.11, reference numeral 130 generally designates a gun-shaped, non-laser, double-glazed head similar to the Herad 10.100 above. However, this differs in the following points. To simplify the description of head 130, similar parts as previously described in connection with the previous embodiments are given like reference numerals. One of the major differences in head 130 is that the incident beam is not swept, and the reflected beam is transmitted from the front of the housing and swept across the field of view. In other words, the sensor means sweeps across the symbol. It is the reflected beam that passes through the front of the housing and the intermediate body portion and travels unobstructed on the outside.
レーザ無しヘット１３０は、レーザ・チューブやレーザ
・ダイオードを持たず、長子軸線の両側に一対の光源要
素１３２ａ、１３２ｂを有する光源１３２を包含する。Laserless head 130 includes a light source 132 without a laser tube or laser diode and having a pair of light source elements 132a, 132b on opposite sides of the longitudinal axis.
各光源要素は、共に、前方、上方ならびに側方に向いて
いて光線を放射する。繰り返して言うが、光源要素はレ
ーザ・ビームを発生するのではなくて、任意タイプの光
線を発生するものであり、ハイパワーのＬＥＤ（３０〜
１００ ｍ Ｗ ）でもよいし、小型の石英ハロゲン電
球てあってもよい。入射光線はヘッドのボデー部分２０
の前部１６において光源要素１３２ａ、１３２ｂと密接
して対面した状態て設置した光透過性の前部非走査窓１
５２を通る。非走査窓５２の変形として、非走査窓１５
２は包み込み式窓であり、前壁に沿って横方向に延びる
と共に、へ・ソドの側壁に泊っても一部延びている。非
走査窓１５２を通過した後、入射光線は記号を照射する
。Each light source element is oriented forward, upward and sideways to emit light. To reiterate, the light source element does not produce a laser beam, but rather any type of light beam, including a high power LED (30~
100 mW) or a small quartz halogen bulb. The incident light beam is on the body part 20 of the head.
A light-transmissive front non-scanning window 1 placed in close contact with the light source elements 132a, 132b at the front 16 of the
Pass through 52. As a modification of the non-scanning window 52, the non-scanning window 15
2 is a wrap-around window that extends laterally along the front wall and also partially extends into the side wall of Hesodo. After passing through the non-scanning window 152, the incident light beam illuminates the symbol.
入射光線がやや上向きであると好ましく、その場合、反
射光線は図示のように、すなわち、ボデー部分の頂壁上
方を前部１６と中間ボデ一部２０の外側を通過する。反
射光線は高くなった後部走査窓１５０を通り、スキャナ
・モータ４６によって反復揺動させられている走査ミラ
ー４４に入射し、記号を横切って視野を走査する。掃引
された反射光線は、その後すぐに、センサ光学チューブ
１３８の屈曲自在の取り付はブラケット１３６に調節自
在に装着された光反射司政ラー１３４に向う。ミラー１
３４は反射光線の光路内に位置していてミラー４４から
の反射光線をセンサ光学チューブ１３８を通してセンサ
手段１４０に送るようになっている。このセンサ手段１
４０はヘッドの後部］８のところてボデ一部分１４内に
装着されている。Preferably, the incident rays are directed slightly upwards, in which case the reflected rays pass outside the front section 16 and the intermediate body section 20 as shown, ie above the top wall of the body section. The reflected beam passes through a raised rear scan window 150 and is incident on a scan mirror 44 which is repeatedly oscillated by a scanner motor 46 to scan the field of view across the symbol. The swept reflected light beam is then immediately directed to a light reflector 134 whose flexible mounting of the sensor optical tube 138 is adjustably mounted to a bracket 136 . mirror 1
34 is located in the optical path of the reflected light beam to direct the reflected light beam from mirror 44 through sensor optical tube 138 to sensor means 140. This sensor means 1
40 is mounted within the body portion 14 at the rear part]8 of the head.
第１１図に最も良く示すように、反射光線はボデ一部分
の幅よりも大きい横方向ビーム寸法にわたって掃引され
る。それ故、ここで再び、掃引反射光線の視野はバレル
幅とほとんど無関係となる。As best shown in FIG. 11, the reflected beam is swept over a transverse beam dimension that is greater than the width of the body portion. Therefore, here again, the field of view of the swept reflected beam is largely independent of barrel width.
次に第１２図から第１４図を参照して、ここでは、参照
符号１６０が再帰反射走査を行なえるように配置したガ
ン形状の単一窓穴レーザ走査ヘットを全体的に示してい
る。先と同様に、説明を簡略化するため、先に述べたと
同様の部分には同じ参照符号か付しである。ヘッド１６
０はレーザ光源、たとえば、半導体レーザ・ダイオード
１６２を包含し、これはレーザ・ビームを発生すると共
に、それを光学トレインを通１ノて送るように作動する
。光学トレインは正のレンズ１６４と屈曲自在のフラケ
ット１６８上に調節自在に装着した光反射用ミラー１６
６とを包含する。このブラケット１６８は光学ベンチ１
７０上に取り付けである。ミラー１６６は入射ビームの
光路内に位置していて、この入射ビームをレンズ１６４
からセンサ・載う−１７４の中心に形成されている開口
１７２に向って送るようになっている。入射ビームは開
口１７２を通って障害なしに移動し、スキャナ・くチー
４６の走査ミラー４４に入射する。走査くシー４４は入
射ビームを高くなった後部の光透過性窓１７６を通し、
ヘッドの中間ボデ一部２０および前部１６に沿って外側
を移動させる。Referring now to FIGS. 12-14, reference numeral 160 generally indicates a gun-shaped single window laser scanning head arranged for retroreflective scanning. As before, to simplify the explanation, similar parts to those described above are given the same reference numerals. head 16
0 includes a laser light source, such as a semiconductor laser diode 162, which is operative to generate a laser beam and send it through the optical train. The optical train includes a positive lens 164 and a light reflecting mirror 16 adjustably mounted on a bendable flaket 168.
6. This bracket 168 is the optical bench 1
It is installed on 70. Mirror 166 is located in the optical path of the incident beam and directs the incident beam to lens 164.
From there, it is sent toward an opening 172 formed in the center of the sensor mounting plate 174. The incident beam travels unobstructed through aperture 172 and is incident on scanning mirror 44 of scanner square 46. The scanning sheath 44 passes the incident beam through a raised rear light transmissive window 176.
Moving outwardly along the intermediate body portion 20 and front portion 16 of the head.
モータ４６は先の実施例の変形としてバレル１４の幅よ
りも小さい横方向ビーム寸法にわたって入射ビームを掃
引させる。掃引入射ビームの外部伝送により、横方向ビ
ーム寸法はバレル幅とほとんど無関係となる。掃引入射
ビームの寸法とバレル幅の直接的な関係を欠くというこ
とは、横方向ビーム寸法がバレル幅よりも多くてもよい
し、小さくてもよいという利点を与える。もちろん、所
望に応じて、入射ビームはバレル幅よりも大きい視野に
わたって掃引され得る。Motor 46 sweeps the incident beam over a lateral beam dimension that is less than the width of barrel 14 as a variation of the previous embodiment. Due to the external transmission of the swept incident beam, the lateral beam dimension is almost independent of the barrel width. The lack of a direct relationship between swept incident beam size and barrel width provides the advantage that the lateral beam size can be more or less than the barrel width. Of course, the input beam can be swept over a field larger than the barrel width, if desired.
同様にして、反射ビームは前部および中間ボデ一部の外
側を通過して移動し、同じ高くなった後部窓１７６を通
過して走査ミラー４４に入射する。Similarly, the reflected beam travels past the outside of the front and intermediate body portions and passes through the same raised rear window 176 and enters the scanning mirror 44.
走査モータ４４はバレル幅よりも小さい（大きくてもよ
い）横方向ビーム寸法にわたって反射ビームの視野も掃
引する。センサ・ミラー１７４は反射ビームの光路に位
置しており、ミラー１７４の開口１７２を境する光反射
部分は反射ビームをセンサ凸レンズ１８０に向って後方
に反射し、順次に、光センサ要素１８２に移動させる。Scan motor 44 also sweeps the field of view of the reflected beam over a lateral beam dimension that is smaller (or larger) than the barrel width. A sensor mirror 174 is located in the optical path of the reflected beam, and the light-reflecting portion of the mirror 174 bordering the aperture 172 reflects the reflected beam back toward the sensor convex lens 180 and, in turn, travels to the optical sensor element 182. let
レンズ１８０およびセンサ要素１８２は光学ベンチ１７
０上の対応したブラケット１８４．１８６に取り付けで
ある。Lens 180 and sensor element 182 are mounted on optical bench 17
Attaches to corresponding brackets 184 and 186 on 0.
ここで、単一の高くなった後部窓１７６のみかヘッド１
６０に設けであるということに注目されたい。ヘッドの
先の実施例１０，１００．１３０におけるような前部窓
は必要ないのである。入射ビームも反射ビームも同じ高
くなった後部窓１７６を通して掃引され、移動する。そ
れ故、ここでも再び、掃引された入射１反射両ビームの
視野はバレル幅とはほとんど無関係となる。Here, only a single raised rear window 176 or head 1
Please note that it is set at 60. There is no need for a front window in the head as in the previous embodiments 10, 100, 130. Both the incident and reflected beams are swept and moved through the same raised rear window 176. Therefore, once again, the field of view of the swept incident and reflected beams is largely independent of barrel width.
次に、第１５図に示す視野交換可能なレーザ・チューブ
配置に目を向けると、この配置はレーザ走査ヘッド内に
装着した前記のレーザ・チューブ２２を迅速かつ容易に
交換するのに用いられる。Turning now to the field-interchangeable laser tube arrangement shown in FIG. 15, this arrangement can be used to quickly and easily replace the laser tube 22 described above mounted within a laser scan head.
前述のように、チューブ２２は出力端２３と非出力端２
５とを有する。光学ベンチ２４は内径孔２５と同心の拡
大くぼみ３５を有する。くぼみ３５の底には導電性金属
のワッシャ３６が装着しである。金属製の円筒形支持ス
リーブ３４がチューブを囲んでおり、スリーブの直径は
くぽみ３５の直径にほぼ一致している。出力端２３は出
力レーザ・ビームと同心であると知られている機械加工
した円筒形の肩部２３ａを有する。肩部２３ａの直径は
内径孔２５の直径にほぼ一致する。肩部２３ａはワッシ
ャ３６と共に電気機械式非はんだ付は接点を構成する。As mentioned above, the tube 22 has an output end 23 and a non-output end 2.
5. Optical bench 24 has an enlarged recess 35 concentric with bore 25 . A conductive metal washer 36 is attached to the bottom of the recess 35. A metal cylindrical support sleeve 34 surrounds the tube, the diameter of the sleeve approximately matching the diameter of the recess 35. Output end 23 has a machined cylindrical shoulder 23a known to be concentric with the output laser beam. The diameter of the shoulder portion 23a substantially matches the diameter of the inner diameter hole 25. The shoulder 23a together with the washer 36 constitutes an electromechanical non-soldering contact.
ベンチ２４の横方向孔を通して高電圧電力線２００が延
びていて、ワッシャ３６にはんた付けしである。A high voltage power line 200 extends through a lateral hole in bench 24 and is soldered to washer 36 .
非出力端２５のところで１機械加工した肩部２５ａが片
寄せ手段、すなわち、細長いコイル状のスプリング２０
２の一端と力伝達・導電関係て取り囲みかつ係合してい
る。スプリング２０２の反対端は取り外し自在の導電性
錠止キャップ２０４と係合しており、この錠止キャップ
はヘッドの固定支持壁２０６上に取り外し自在に装着し
である。アース線２０８がキャップ２０４にはんだ付け
しである。A shoulder 25a machined at the non-output end 25 serves as a biasing means, ie, an elongated coiled spring 20.
It surrounds and engages one end of 2 in a force transmitting/conducting relationship. The opposite end of spring 202 engages a removable conductive locking cap 204 that is removably mounted on a fixed support wall 206 of the head. A ground wire 208 is soldered to cap 204.
第ｉ５図に示すようにすえ付けたとき、スプリング２０
２は圧縮状態にあり、チューブ２２を常時前方に押圧し
ていて機械加工肩部２３ａをワッシャ３６との確実な電
気機械式接触状態に片寄せている。ここて、スプリング
２０２が第１〜６図の実施例に関連して説明したぴんと
張ったワイヤ３日と機能的に均等であることに注目され
たい。When installed as shown in Figure i5, the spring 20
2 is in a compressed state, constantly forcing tube 22 forward and biasing machined shoulder 23a into positive electromechanical contact with washer 36. Note that spring 202 is functionally equivalent to the taut wire 3 day described in connection with the embodiment of FIGS. 1-6.
使用済みのチューブを新しいチューブと交換するには、
取り外し自在のキャップ２０４を壁２０６から取り外し
、スプリング２０２を取り出す。To replace a used tube with a new one,
Remove removable cap 204 from wall 206 and remove spring 202.
次に、使用済みのチューブ２２をスリーブ３４から滑り
出させ、新しいチューブを挿入する。次いて、スプリン
グを非出力端２５に再装着し、キャップを図示の位置に
再設置する。The used tube 22 is then slid out of the sleeve 34 and a new tube inserted. The spring is then reinstalled on the non-output end 25 and the cap is reinstalled in the position shown.
ここで、使用済みのチューブの取り外し、あるいは、新
しいチューブのすえ付けにはんだ付けも、はんだ除去も
必要ないということに注目されたい。電力線２００．２
０８はチューブ端に連結しておらず、代わりに、構成要
素３６．２０４に連結、固定しである。上述したように
、これは従来のレーザ・チューブ使用の走査ヘッドとは
対照的であり、従来は、電力線をチューブ端に直接連結
していたのである。Note that no soldering or desoldering is required to remove the used tube or install a new tube. power line 200.2
08 is not connected to the tube end, but instead is connected and fixed to component 36.204. As mentioned above, this is in contrast to conventional laser tube-based scan heads, which traditionally couple the power line directly to the end of the tube.
さらに、ひとたびすえ付けたならば、レーザ・チューブ
２２が光学手段、たとえば、凸レンズ２１０と自動的に
光学的に整合するということに注目されてたい。それ故
、従来ヘットと対照的に、出力ビームを光学手段に整合
させるのになんら熟練技術者を必要としない。Additionally, it is noted that once seated, laser tube 22 automatically optically aligns with the optical means, such as convex lens 210. Therefore, in contrast to conventional heads, no skilled technician is required to align the output beam with the optical means.
凹レンズてはなくて凸レンズ２１０かレーザ・チューブ
２２の出力端のところに存在することにより、レーザ走
査ヘッドの分野においてまた別の重要な進歩を与える。The presence of a convex lens 210, rather than a concave lens, at the output end of the laser tube 22 provides another significant advance in the field of laser scanning heads.
これは、第１６．１７図に関連して後に説明するように
、本発明が通常の平行かビームよりもむしろ発散ビーム
を有する新規なレーザ・チューブを含み、それと共に、
このようなレーザ・チューブを製作する方法も含からで
ある。This is because the present invention includes a novel laser tube with a diverging beam rather than the usual parallel or parallel beam, as will be explained later in connection with FIG.
A method of manufacturing such a laser tube is also included.
第１６．１７図に言及する前に、多くのタイプのレーザ
において、凹くラーがチューブ内の一端部に設置されて
おり、はぼ平らな、すなわち、平ミラーかその反対端部
でチューブ内に設置しであるということに注目されたい
。周知のように、ミラーのところの波面はその後のもの
と同じ形状であり、また、波面はビームウェストのとこ
ろで平らとなる。それ故、平らなミラーのところの波面
も同様に平らとなり、そこがビームウェストとなる。凹
成ラーのところの波面は同様に凹形である。代表的には
、平ミラーの内面は所定の高反射率（たとえば、最高１
００％の反射率）を有するコーティングで被覆してあり
、その結果、理想的には、避は得ない漏れを除いて、こ
の平ミラーを通しての光の透過は生しない。また、凹ミ
ラーの内面は、普通は、前記所定の高反射率より低い、
たとえば、９９％反射率程度の反射率を有するコーティ
ングて被覆されており、その結果、ビームの約１％か凹
ミラーを透過する。それ故、チューブの出力端は凹ミラ
ーに隣接して位置させる。Before referring to Figure 16.17, it should be noted that in many types of lasers, a concave mirror is placed at one end within the tube, and a flat, i.e. flat, mirror is placed inside the tube at its opposite end. Please note that it is installed in As is well known, the wavefront at the mirror has the same shape as the one after it, and the wavefront is flat at the beam waist. Therefore, the wavefront at the flat mirror is also flat, which becomes the beam waist. The wavefront at the concave roller is likewise concave. Typically, the inner surface of a flat mirror has a predetermined high reflectivity (e.g., up to 1
00% reflectivity) so that, ideally, there is no transmission of light through this mirror except for unavoidable leakage. Further, the inner surface of the concave mirror normally has a lower reflectance than the predetermined high reflectance.
For example, it may be coated with a coating having a reflectivity on the order of 99% reflectance, so that about 1% of the beam will pass through the concave mirror. The output end of the tube is therefore located adjacent to the concave mirror.
しかしながら、従来のレーザでは、凹ミラーの外面は正
しい曲率半径に研削されており、凹ミラーのところて波
面を扁平化して平らな波面を生じさせ、凹くラーの研削
した外面のところに別のビームウェストを生じさせる。However, in conventional lasers, the outer surface of the concave mirror is ground to the correct radius of curvature, flattening the wavefront at the concave mirror to produce a flat wavefront, and creating another wavefront at the ground outer surface of the concave mirror. Causes beam waist.
凹ミラーのところのビームウェストはレーザ内のミラー
間の任意の他の点のところよりも大きい直径を有し、平
ミラーのところのビームウェストよりもかなり大きい。The beam waist at the concave mirror has a larger diameter than at any other point between the mirrors in the laser, and is significantly larger than the beam waist at the flat mirror.
レーザ・スキャナの分野ては、凹ミラーのところのより
大きな出力ビームは非常に望ましいものである。ビーム
の発散を最小限に抑えるからである。それ故、この分野
ては、出力レーザ・ビームは常に平行化され、補正され
た凹ミラーに隣接した端から常に取り出される。In the field of laser scanners, a larger output beam at a concave mirror is highly desirable. This is because beam divergence is minimized. Therefore, in this field, the output laser beam is always collimated and always taken out at the end adjacent to the corrected concave mirror.
それと異なり、本発明はレーザ・チューブを改造し、出
力ビームか発散することを提案している。或る実施例で
は、発散出力ビームが凹ミラーに隣接した端から取り出
される。別の実施例では、発散出力ビームは平くラーに
隣接した端から取り出される。In contrast, the present invention proposes modifying the laser tube to make the output beam divergent. In some embodiments, a diverging output beam is extracted from the end adjacent the concave mirror. In another embodiment, the diverging output beam is taken from the end adjacent to the flat mirror.
次に第１６図を参照して、チューブ２２は非出力端２５
に平くシー２１２を有し、出力端２３に隣接して凹ミラ
ー２１４を有する。平くシー２１２の内面は上述した所
定の高反射率を持つコーティング２１６を有する。凹く
シー２１４の内面は上述した低反射率を持つコーティン
グ２１８を有する。これらのミラーの被覆内面は互いに
対面している。本発明の１＃徴によれば、凹ミラー２１
４の外面２２０は、光学的に言えば弱くて凹くラーの発
散特性を高める曲率を持つように研削される。好ましい
実施例では、この外面は約１０ミリラジアン〜約１００
ミリラジアンの範囲の発散角を与えるように研削される
。Next, referring to FIG. 16, the tube 22 is connected to the non-output end 25.
It has a flat sea 212 and a concave mirror 214 adjacent to the output end 23. The inner surface of the flat sheet 212 has a predetermined high reflectance coating 216 as described above. The inner surface of the recessed sea 214 has a low reflectance coating 218 as described above. The coated inner surfaces of these mirrors face each other. According to feature #1 of the present invention, the concave mirror 21
The outer surface 220 of 4 is ground to have a curvature that enhances the divergent properties of the optically speaking weak and concave mirror. In a preferred embodiment, this outer surface has a diameter of about 10 milliradians to about 100 milliradians.
Ground to give a divergence angle in the milliradian range.
次に第１７図を参照して、ここでも同様の部分には同様
の参照符号が付けである。ここに示す構成では、ミラー
のコーティングか逆になっており、高反射率のコーティ
ング２１８か平ミラー２１２の内面に設けられ、より低
い反射率のコーティング２１６が凹ミラー２１４の内面
に設けられていることに注意されたい。平ミラー２１２
を通過した光線は後に最小となるので、ビームの扇形の
発散は回折効果によりできるだけ大きくする。回折効果
にのみ依存することによって遠戚される発散角は３塾す
ラジアン程度であり、これはすべてのスキャナ・ヘッド
用途で有用というわけには行かない。それ故１発散角を
広げるために、平ミラー２１２の外面２２２を研削して
ビームを必要な程度まで発散させるような曲率な与える
。Referring now to FIG. 17, like parts are again given like reference numerals. In the configuration shown, the mirror coatings are reversed, with a high reflectance coating 218 on the inner surface of the flat mirror 212 and a lower reflectance coating 216 on the inner surface of the concave mirror 214. Please note that. flat mirror 212
The fan-shaped divergence of the beam should be as large as possible due to diffraction effects, since the rays that pass through it will later become minimum. By relying solely on diffraction effects, the distant divergence angle is on the order of 3 radians, which is not useful in all scanner head applications. Therefore, to increase the divergence angle, the outer surface 222 of the flat mirror 212 is ground to give it a curvature that diverges the beam to the required degree.
発散出力ビームは平くシー２１２に隣接した出力端２３
を通って放射される。The diverging output beam is flat at the output end 23 adjacent to the sea 212.
radiated through.
いずれにしても、変形レーザ・ビームは発散する。ここ
で、レーザ走査ヘッドて用いられる代表的な光学系ては
、ビームを発散させるのに負のレンズが用いられ、この
ビームを所望のスポット寸法、位置に合焦させるのに正
のレンズが用いられていることを思い出していたたきた
い。本発明の発散レーザ出力の場合には、負のレンズな
らびにそれに付随する寸法、重量およびコストは排除さ
れる。次に第１５図に戻って、ここで、負のレンズか完
全に除かれており、チューブの出力端２３に隣接して正
のレンズ２１０のみが設置しであることに注目されたい
。In either case, the deformed laser beam diverges. Here, in a typical optical system used in a laser scanning head, a negative lens is used to diverge the beam, and a positive lens is used to focus the beam to the desired spot size and position. I want to remember what is happening to me. With the diverging laser output of the present invention, negative lenses and their associated size, weight and cost are eliminated. Returning now to FIG. 15, note that the negative lens has now been completely removed and only the positive lens 210 is placed adjacent the output end 23 of the tube.
上述した構成要素の各々あるいは２つまたはそれ以上か
上述したタイプと異なる他のタイプの構造ても有効に応
用てきることは了解されたい。It should be understood that each or two or more of the components described above or other types of structures different from those described above may also be usefully applied.
第１図、第８図に示す各トリガ・スイッチ７６．７６′
はスプリング７８を押し下げるように作動するが、スイ
ッチ７６は安全過負荷特徴を備える。トリガ７６の後部
には溝７５が形成してあり、これはユーザー係合トリガ
部７７とスイッチ作動１９４部７９とを構成している。Each trigger switch 76, 76' shown in FIGS. 1 and 8
actuates to depress spring 78, but switch 76 has a safety overload feature. A groove 75 is formed at the rear of the trigger 76 and defines a user engagement trigger portion 77 and a switch actuation 194 portion 79.
トリガのガイド・フィンガ７１はハンドル１２の前部衝
合部７３に形成したガイド孔内に突入している。使用に
あたって、ユーザーはユーザー係合部７７を押し下げ、
スイッチ作動部７９を回動させてスプリング７８を押し
下げる。しかしながら、ユーザーかユーザー係合部７７
を強く押し過ぎた場合には、すなわち、所定の安全負荷
限度を超えて押してしまった場合には、ユーザー係合部
７７は、溝７５の存在によって生じる軽い構造的な弱さ
により、スイッチ作動部７８に対してやや屈曲あるいは
撓むことになる。この特徴はスプリング７８およびこの
スプリング７８が装着されたプリント配線ボードを保護
し、スプリング７日およびそのプリント配線ボードかト
リガ・スイッチにかかる過剰な負荷によって損傷を受け
るのを防ぐ。トリガにとって所定の安全負荷限度は予め
決定され、この限度を超えたときにのみユーザー係合部
７７か撓む。さらなる安全特徴として、ユーザー係合部
７７は、トリガのさらなる後方移動を効果的に阻止する
前部衝合部７３と衝合するまでのみ撓めるようにしであ
る。The guide finger 71 of the trigger projects into a guide hole formed in the front abutment 73 of the handle 12. In use, the user presses down the user engagement part 77,
The switch operating portion 79 is rotated to push down the spring 78. However, if the user
If pressed too hard, i.e. beyond the predetermined safe load limit, the user-engaging portion 77 will fail due to the slight structural weakness caused by the presence of the groove 75. 78, it will be slightly bent or bent. This feature protects the spring 78 and the printed wiring board to which the spring 78 is attached, preventing it from being damaged by excessive loads on the spring 78 and the printed wiring board or the trigger switch. A predetermined safe load limit for the trigger is predetermined and the user engagement portion 77 deflects only when this limit is exceeded. As a further safety feature, the user engagement portion 77 is configured to flex only until it abuts the front abutment portion 73 which effectively prevents further rearward movement of the trigger.
別の有用な構造はレーザ走査ヘッドの焦点深度、すなわ
ち、作動距離を大きくすることに関係する。ここて、バ
ーコード記号が基準平面のいずれの側でも読み取られ得
、記号か読み取られる範囲が焦点深度として定義されて
いることを思い出していただきたい。便宜上、基準平面
とヘットの間に位置した記号は「クローズイン記号」と
定義し、基準平面のヘッドから離れた反対側に位置する
記号を「ファラウト記号」と定義する。Another useful structure involves increasing the depth of focus, or working distance, of the laser scanning head. Recall that the barcode symbol can be read on either side of the reference plane and that the range over which the symbol is read is defined as the depth of focus. For convenience, a symbol located between the reference plane and the head is defined as a "close-in symbol", and a symbol located on the opposite side of the reference plane away from the head is defined as a "farout symbol".
上述したように、センサ手段は反射光線の強度を検出し
、検出された光強度を示す電気信号を発生する。この電
気信号は、次に、信号処理手段によって処理される。反
射光の振幅、それ故、発生した電気信号の振幅が記号が
ヘット内のセンサ手段に対して位置する距離の関数とな
っているので、レーザ走査システムの設計では、クロー
ズイン、ファラウト記号について生じる振幅の変化を考
慮しなければならない。たとえば、焦点深度か約賜イン
チ（１，２７センチメードル）〜約６インチ（１５，２
４センチメートル）の範囲にあり、そして、基準平面が
センサ手段から４インチ（１０，１６センチメードル）
の程度である場合には、この範囲の両端における振幅変
化は１００°１のオーダーとなり得る。この振幅変化は
高すぎて望ましくないが、電子信号処理回路によって電
気的に補正することはてきる。しかしながら、必要な電
子回路は非常に複雑であり、高価でもあり、レーザ走査
システムの設計者が、複雑な電子回路を設けるくらいな
らかなり小さい焦点深度て我慢することになる。As mentioned above, the sensor means detects the intensity of the reflected light beam and generates an electrical signal indicative of the detected light intensity. This electrical signal is then processed by signal processing means. In the design of laser scanning systems, close-in, farout symbols arise because the amplitude of the reflected light, and therefore the amplitude of the generated electrical signal, is a function of the distance at which the symbol is located relative to the sensor means within the head. Changes in amplitude must be taken into account. For example, the depth of focus ranges from approximately 1,27 inches (1,27 centimeters) to approximately 6 inches (15,2 centimeters).
4 cm) and the reference plane is 4 inches (10,16 cm) from the sensor means.
, the amplitude change at both ends of this range can be on the order of 100°1. Although this amplitude change is too high to be desirable, it can be electrically corrected by electronic signal processing circuitry. However, the required electronics are very complex and expensive, and designers of laser scanning systems are willing to settle for a fairly small depth of focus rather than provide complex electronics.
本発明によれば、特に、複雑な電子機器を加えることな
くクローズイン記号と組合った振幅を減らすことによっ
て、前記の振幅変化を減らすための受動光学手段が設け
られる。好ましい実施例ては、センサ手段と組合わせた
前記の窓、すなわち、非走査窓５２あるいは走査窓１５
０．１７６は、光変調特性を持たない単なる窓を構成す
る代わりに、フレネルレンズのような正のレンズと交換
してもよい。フレネルレンズ窓はセンサ手段（すなわち
、光検出器）のそれよりも高い高さを有する。フアラツ
ド記号の場合、フレネルレンズ窓は反射光線の光検出器
へ戻る光線のほとんど全部を検出する。これはフアラツ
ド記号に組み合った信号強度を高める。クローズイン記
号の場合には１反射光線の戻り光線のほんの一部がフレ
ネルレンズ窓によって光検出器上に合焦させられ、それ
によって、クローズイン記号と組み合った信号強度を低
下させる。According to the invention, passive optical means are provided to reduce said amplitude variations, in particular by reducing the amplitude associated with the close-in symbol without adding complex electronics. In a preferred embodiment, said window in combination with sensor means, i.e. non-scanning window 52 or scanning window 15
0.176 may be replaced with a positive lens such as a Fresnel lens instead of forming a mere window with no light modulating properties. The Fresnel lens window has a higher height than that of the sensor means (ie the photodetector). For farad symbols, the Fresnel lens window detects almost all of the reflected rays returning to the photodetector. This increases the signal strength associated with the Farad symbol. In the case of a close-in symbol, only a fraction of the return rays of one reflected ray are focused by the Fresnel lens window onto the photodetector, thereby reducing the signal strength associated with the close-in symbol.
それ故、フレネルレンズ窓は、クローズイン記、号と組
み合った振幅を減らすばかりでなく、フアラツド記号と
組み合った振幅を増大させるようにも光学的に作動する
。焦点深度がセンサ手段から約％インチ（１，２７セン
チメードル）〜約６インチ（１５，２４センチメートル
）の範囲にある前記の場合には、フレネルレンズ窓は約
１００：ｌ〜約５：ｌで振幅変化を変える。この縮小し
たダイナくツクレンジは信号処理手段の電子機器の能力
の範囲内にあり、これにより、高い振幅変動に合わせる
べく複雑な電子信号処理回路は不要となる。焦点深度は
このような付加的な複雑な電子回路を必要とすることな
く大きくすることができる。Therefore, the Fresnel lens window operates optically not only to reduce the amplitude associated with the close-in symbol, but also to increase the amplitude associated with the far-out symbol. In the above case where the depth of focus is in the range of about % inches (1,27 centimeters) to about 6 inches (15,24 centimeters) from the sensor means, the Fresnel lens window is about 100:l to about 5:l. to change the amplitude change. This reduced dynamic range is within the capabilities of the electronics of the signal processing means, thereby eliminating the need for complex electronic signal processing circuits to accommodate high amplitude variations. The depth of focus can be increased without the need for such additional complex electronics.
フレネルレンズ窓を用いずに、別の受動光学光変調手段
、たとえば、相互に平行な常時開放スラットを持つベネ
チアン・ブラインドと同じように形成された固定ルーバ
ーを、センサ手段と組合わせた窓の前方あるいは後方て
ハウジングの前部のところに取り付けてもよい。記号が
センサ手段に近ければそれだけ、多くの光がルーバーに
よって遮られる。記号か遠い場合には、より多くの光が
ルーバーを通過してセンサ手段に移動することになる。In front of the window, without using a Fresnel lens window, another passive optical light modulation means, for example a fixed louver shaped like a Venetian blind with mutually parallel normally open slats, is combined with sensor means. Alternatively, it may be mounted at the rear and at the front of the housing. The closer the symbol is to the sensor means, the more light will be blocked by the louvers. The further away the symbol, the more light will pass through the louvers and travel to the sensor means.
あるいは、オーバーヘッド・バイザあるいはシェードを
センサ手段の前方に取り付けてもよい。記号かセンサ手
段に近くなればそれだけ、バイザはセンサ手段からより
多くの光を阻止する。いずれにしても１反射光線は光学
的に変調され、クローズイン記号に伴なう振幅が減らさ
れることになり、それによって、振幅変化を平坦にし、
焦点深度を大きくすることになる。Alternatively, an overhead visor or shade may be mounted in front of the sensor means. The closer the symbol is to the sensor means, the more light the visor will block from the sensor means. In either case, one reflected ray will be optically modulated to reduce the amplitude associated with the close-in symbol, thereby flattening the amplitude variation and
This will increase the depth of focus.
振幅変化を減らすことによって焦点深度を光学的に大き
くする別の方法としては、センサ手段と組み合った窓を
狭帯域干渉フィルタ（６３２８八）として構成するが、
あるいは、窓のいずれかの側に個別の干渉フィルタを取
り付けることがある。このフィルタは周囲光を抑え、ク
ローズイン記号に組み合った振幅を減衰してダイナミッ
クレンジを強調するように作動する。Another way to optically increase the depth of focus by reducing amplitude variation is to configure the window associated with the sensor means as a narrow band interference filter (63288);
Alternatively, separate interference filters may be installed on either side of the window. This filter operates to suppress ambient light and attenuate the amplitude associated with close-in symbols to enhance dynamic range.
振幅変動を減らすことによって焦点深度を光学的に大き
くするまた別の方法としては、ハウジングの後部にセン
サ手段を取り付ければよい、第９．１０図に示すように
、センサ手段４０はハウジングの後部に設置してあり、
焦点深度が約翅インチ（１，２７センチメードル）〜約
６インチ（１５，２４センチメートル）の範囲にあるの
が望ましい前記の場合に対しるフアラツド、クローズイ
ン記号についての振幅変化はフレネルレンズ窓あるいは
複雑な信号処理回路を設ける必要なしに約１００：１か
ら約４：１まで減らされる。Another way to optically increase the depth of focus by reducing amplitude fluctuations is to mount the sensor means 40 at the rear of the housing, as shown in Figure 9.10. It has been installed,
It is desirable that the depth of focus be in the range of about a wing inch (1,27 centimeters) to about 6 inches (15,24 centimeters).The amplitude changes for the far-end and close-in symbols for the above case are determined by the Fresnel lens window. Alternatively, it can be reduced from about 100:1 to about 4:1 without the need for complex signal processing circuitry.
第１２〜１４図に示す再帰反射実施例は信号対雑音比に
ついては非常に右利であり、この実施例は上述した焦点
深度増大特徴と共に非常に効率の良いレーザ走査ヘッド
を構成する。The retroreflective embodiment shown in FIGS. 12-14 is very advantageous in terms of signal-to-noise ratio, and this embodiment, along with the depth of focus enhancement feature described above, constitutes a very efficient laser scanning head.
信号対雑音比を高めるのに関係する別の有利な特徴は同
期検出にある。レーザ・ダイオード（第８図）、１６２
（第１３図）ならびに光源要素１３２ａ、１３２ｂ （
第１１図）は或る所定の周波数をパルス化するには良く
適しており、センサ手段は前記パルス化周波数にチュー
ンされた狭帯域増幅器を包含する。それ故、信号対雑音
比はかなり高められる。Another advantageous feature related to increasing the signal-to-noise ratio resides in synchronous detection. Laser diode (Figure 8), 162
(Fig. 13) and light source elements 132a, 132b (
Figure 11) is well suited for pulsing some predetermined frequency, and the sensor means includes a narrowband amplifier tuned to the pulsing frequency. Therefore, the signal-to-noise ratio is significantly enhanced.
次に第１８図を参照して、ヘットはほぼガン形状のハウ
ジングを包含し、このハウジングはほぼ矩形の横断面形
状てかつ軸線に沿って全体的に細長くなっているハンド
ル部３１２と、はぼ水平方向に細長くなっているバレル
、すなわち、ボデー部３１１とを有する。Referring now to FIG. 18, the head includes a generally gun-shaped housing having a generally rectangular cross-sectional shape and a handle portion 312 that is generally elongated along an axis; It has a barrel, that is, a body portion 311 that is elongated in the horizontal direction.
意図した使用状態で考えると、ボデ一部３１１は傾斜し
た前壁３１１ａを有する前部すなわちノーズを有する。When considered in its intended use, the body portion 311 has a front portion or nose with an inclined front wall 311a.
ボデ一部３１１は、また、傾斜した前壁３１１ａの後方
に隔たった後壁３１１ｂを有する後部すなわち尻尾を有
する。ボデ一部３１１は、頂壁３１１ｃと、この頂壁３
１１ｃの下方の底壁３１１ｄと、これら頂壁、底壁の間
にある一対の対向した側壁３１１ｅ、３１１ｆとを有す
る。前壁３１１ａは頂壁、底壁に対して傾斜している。Body portion 311 also has a rear portion or tail having a rear wall 311b spaced behind an angled front wall 311a. The body part 311 includes a top wall 311c and the top wall 3.
11c, and a pair of opposing side walls 311e and 311f located between the top wall and the bottom wall. The front wall 311a is inclined with respect to the top wall and the bottom wall.
手動式の、好ましくは、押し下げ可能なトリガ３１３か
片持ち式弾性アーム３１３ａに取り付けてあり、これは
ハンドル部とボデ一部を合わせ、ユーザーが意図した使
用状態でハンドル部を握ったときに通常ユーザーの人差
指が位置する前向き部分においてヘッドに対して動かす
ことができるようになっている。底壁３１１ｄは下方の
開口を有し、ハンドル３１２は前向きのスロットを有し
、このスロットを通してトリガ３１３か突出し、動かさ
れる。アーム３１３ａの一端はトリガ・スイッチ３２５
に重なっており、トリガ３１３を押し下げたときにトリ
ガ・スイッチは開状態から閉状態に切り換えられる。A manually actuated, preferably depressable, trigger 313 or a cantilevered resilient arm 313a is attached, which aligns the handle portion with a portion of the body and is normally activated when the handle portion is grasped by the user in its intended use. The forward facing portion where the user's index finger is located can be moved relative to the head. The bottom wall 311d has a downward opening and the handle 312 has a forward facing slot through which the trigger 313 projects and is actuated. One end of the arm 313a is a trigger switch 325
When the trigger 313 is pressed down, the trigger switch is switched from the open state to the closed state.
ノーズには窓３１４が固定してあり、これは光透過性で
あってレーザ光がヘッドの内部から外部へ、そして、そ
の逆に通るのを許す。A window 314 is fixed to the nose, which is optically transparent and allows laser light to pass from the interior of the head to the exterior and vice versa.
多数の移動自由度を持った可撓性で嵩ぼらないコイル状
の電気ケーブル３１５がヘッドをレーザ走査システムの
残りの構成要素と接続しており、この動作については後
により詳しく説明する。A flexible, compact, coiled electrical cable 315 with multiple degrees of freedom of movement connects the head to the remaining components of the laser scanning system, the operation of which will be described in more detail below.
本発明の特徴の１つは、トリガ３１３を利用して種々の
走査モートでレーザ・スキャナを作動させるということ
にある。One feature of the present invention is the use of trigger 313 to operate the laser scanner in various scanning modes.
手持ち式レーザ・スキャナと関連して本出願人等か考え
ている多数の可能性のある走査モートとしては５ （ａ
）正規トリガ作動モード、（ｂ）トリガ作動のスポット
・スキャン・モード、（ｃ）本発明による二重位置トリ
ガ・モードがある。Among the many possible scanning modes that Applicants are considering in connection with hand-held laser scanners are 5 (a
(b) spot scan mode of trigger activation; and (c) dual position trigger mode according to the present invention.
正規トリガ作動モートては、レーザ・ビームは通常オフ
である。トリガがこの正規トリガ作動モードで使用され
ると、目標の記号の急速・反復走査が開始する。正しい
カウント動作のためには、多数回の走査がただ１つの物
品について実施される状況と、１回またはそれ以上の回
数の走査か同一記号を備えた複数の物品について実施さ
れる状況とを区別しなければならない。順次に走査しよ
うとしている各物品を走査する能力はデータ収集、在庫
調べ等におけるバーコード走査を上首尾に行なうには重
要である。In normal trigger mode, the laser beam is normally off. When the trigger is used in this regular trigger mode of operation, rapid repetitive scanning of the target symbol begins. For correct counting operation, it is necessary to distinguish between situations where multiple scans are performed on just one item and situations where one or more scans are performed on multiple items with the same symbol. Must. The ability to scan each item sequentially is important to successful bar code scanning in data collection, inventory taking, etc.
従来のスキャナ（たとえば、米国特許第４．３８７，２
９７号に記載されているもの）で知られているように、
トリガはそれが作動させられる毎に走査手段を作動させ
てバーコード記号を多数回にわたって反復して掃引する
ように作動する。トリガはハウジングのボデ一部、ハン
ドル部の連結部分付近でハウジングに装着された手動押
し下げ式スイッチであると好ましい。このトリガ・スイ
ッチは、ユーザーの人差指を用いてスイッチを押し下げ
ることかできるようにハンドル部に設けられる。スイッ
チが押し下げられる毎に、走査手段は、完全な復号ある
いはタイムアウトが遠戚されるまで、記号を多数回にわ
たって掃引する。Conventional scanners (e.g., U.S. Pat. No. 4.387,2
97), as known from
The trigger is actuated to actuate the scanning means to repeatedly sweep the bar code symbol a number of times each time it is actuated. Preferably, the trigger is a manual push-down switch mounted on the housing at a portion of the body of the housing near the connecting portion of the handle portion. The trigger switch is provided on the handle so that the switch can be depressed using the user's index finger. Each time the switch is depressed, the scanning means sweeps through the symbols a number of times until complete decoding or a timeout occurs.
トリガ作動モードでは、復号回路が記号を首尾良く復号
すると、この復号回路は上首尾復号信号を発生し、スキ
ャナ内に設けたインジケータを作動させる。このインジ
ケータは音響式警報器であってもよいし１発光ダイオー
ドであってもよいし、あるいは、これら両方を兼ねるも
のであってもよい。警報器が音を発するが、あるいは、
ダイオードが点灯するが、もしくは、これら両方の現象
か生じたとき、ユーザーはその特定の記号についての走
査が終了したことを知る。In the triggered activation mode, when the decoding circuit successfully decodes a symbol, the decoding circuit generates a successful decoding signal that activates an indicator within the scanner. The indicator may be an audible alarm, a light emitting diode, or both. The alarm makes a sound, or
When the diode lights up and/or both of these events occur, the user knows that scanning for that particular symbol is complete.
米国特許出願第２６０，６９２号に記載されているトリ
ガ作動スポット・スキャン・モードでは、トリガか引か
れた後、ビームは狭い角度で放射する。In the triggered spot scan mode described in US Patent Application No. 260,692, the beam emits at a narrow angle after the trigger is pulled.
この作動モードでは、非常に明るくて、約１インチ（２
，４５センチメートル）の短い線がレーザの幅の狭い走
査ビームによって形成される。この明るくて小さい線は
ユーザーに使用されて、レーザ・スキャナを手動で狙い
を付は続け、ビームをユーザーか実際にバーコードを見
ることのてきる位置に向けることができる。バーコード
記号を示すパターンが検出されると、ビームが広がり、
記号全体を掃引し、それを復号することかできる。In this mode of operation, it is very bright and approximately 1 inch (2
, 45 centimeters) are formed by the laser's narrow scanning beam. This bright, small line can be used by the user to manually aim the laser scanner and direct the beam to a location where the user can actually see the barcode. When a pattern indicating a barcode symbol is detected, the beam widens and
You can sweep across the symbol and decode it.
二重位置スポット・スキャン・モードでは、本発明によ
れば、トリガが第１位置に引かれた後、ビームは一定の
非走査経路に向けられる。このような作動モードでは、
直径約２４０くクロン（ノーズから約３月インチ）の非
常に明るいスポットかレーザの狭い走査ビームによって
形成される。この明るいスポットがユーザーに使用され
て、レーザ・スキャナを手動で狙いを付は続け、ビーム
をユーザーが実際にバーコードを見ることのできる位置
に向けることができる。普通は、ユーザーはバーコード
のほぼ中心にスポットを位置させることになる。ユーザ
ーは、次に、トリガを第２位置まで引いて走査を開始さ
せる。トリガが第２位置に達すると、ビームが広がって
記号全体を掃引し、それを復号することかできる。或る
場合には、ビームはぼんやりと反射するが、あるいは、
ユーザーの目には見えないが、ビームが既に位置決めさ
れているので、掃引は記号をカバーし、復号が行なわれ
ることになる６ヘツドには複数の構成要素が取り付けてあり、以下に説
明するように、これら構成要素のうち少なくともいくつ
かは、トリガ３１３によって直接的に、あるいは、制御
マイクロプロセッサによって間接的に作動させられる。In dual position spot scan mode, according to the invention, after the trigger is pulled to the first position, the beam is directed in a fixed non-scanning path. In such a mode of operation,
A very bright spot about 240 microns (about 3 inches from the nose) in diameter is formed by the narrow scanning beam of the laser. This bright spot can be used by the user to manually aim the laser scanner and direct the beam to a location where the user can actually see the barcode. Typically, the user will position the spot approximately in the center of the barcode. The user then pulls the trigger to the second position to begin scanning. When the trigger reaches the second position, the beam spreads out to sweep across the symbol so that it can be decoded. In some cases, the beam is vaguely reflected, or
Although invisible to the user, since the beam is already positioned, the sweep will cover the symbol and decoding will occur.6 The head has several components attached to it, as described below. At least some of these components are actuated either directly by trigger 313 or indirectly by a control microprocessor.
ヘッド構成要素のうちの１つはレーザ光源（第１９．２
０図参照）。One of the head components includes a laser light source (No. 19.2).
(See figure 0).
たとえば、半導体レーザ・ダイオード３３３である。こ
れは、トリガ３１３によって作動させられたときに、入
射レーザ・ビームを発生し、このビームの光は、上述し
たように、少なくとも縁か人間の目には見える。放射ビ
ームの波長は約６７０ｎｍ〜約６８０ｎｍの範囲にある
。放射レーザ・ビームは高度に発散性であり、ビーム伝
搬長手方向に対して平行、直角の異なった平面で異なっ
た発散を行ない、非半径方向対称、すなわち、アナモル
フィックであり、楕円形に似た横断面形状を有する。タ
イオードは普通のウェーブタイプでもよいし、パルスタ
イプでもよい。ダイオードは電力調整器におよびバッテ
リ（ＤＣ：）電源（共にヘッド内に設けてあってもよい
）によって供給されが、あるいは、ヘッドに取り外し自
在に取り付けた再充電可能なバッテリ・バック・アクセ
ッサリによって供給されるが、あるいは、外・部給電装
置（たとえば、直流電源）からヘッドに接続したケーブ
ル３１５の電力導体によって供給される低電圧（たとえ
ば、１２ｖ直流またはそれ以下）を必要とする。異なっ
た波長のレーザ光を発するダイオードも本発明の範囲内
にある。For example, a semiconductor laser diode 333. This, when actuated by trigger 313, generates an incident laser beam whose light is at least marginally visible to the human eye, as described above. The wavelength of the radiation beam is in the range of about 670 nm to about 680 nm. The emitted laser beam is highly divergent, diverges differently in different planes parallel and perpendicular to the longitudinal direction of beam propagation, and is non-radially symmetric, i.e. anamorphic, resembling an ellipse. It has a cross-sectional shape. The diode may be a normal wave type or a pulse type. The diodes are supplied by a power conditioner and a battery (DC) power supply (both of which may be located within the head), or alternatively by a rechargeable battery back accessory removably attached to the head. or may require a low voltage (eg, 12v DC or less) supplied by the power conductor of cable 315 connected to the head from an external power supply (eg, a DC power supply). Diodes that emit laser light at different wavelengths are also within the scope of the invention.
第２０図に最も良く示すように、ヘッド内の薄くて可撓
性のあるプリント配線ボード３１６には光学組立体３３
０か装着してあり、これはプリント配線ボードに対して
調節可能に位置しており、放射されたレーザ・ビームを
光学的に変調し、第１の光路３２１ａ、３２１Ｃに沿っ
て基準平面に向って送る。この基準平面は、へ・ンドの
外部て、前壁３１１ａと接触している記号を読み取れる
ようにノーズのところに置かれるが、あるいは、前壁３
１１ａとの接触から外れている記号を読み取れるように
ノーズの前方に置かれる。基準平面は放射されたレーザ
・ビームが伝播する長手方向に対してほぼ直角に位置す
る。読み取ろうとしている記号は基準平面かあるいはそ
の片側かもしくは両側に、すなわち、光学的に変調され
たレーザ・ビームの焦点深度内てかつヘットに対して測
定したような作業距離の範囲内のどこかに置かれる。As best shown in FIG. 20, a thin, flexible printed wiring board 316 within the head includes an optical assembly 33.
0, which is adjustably positioned relative to the printed wiring board, optically modulates the emitted laser beam and directs it toward a reference plane along a first optical path 321a, 321C. and send it. This reference plane is placed outside the head at the nose so that the symbol in contact with the front wall 311a can be read, or alternatively, the front wall 311a
It is placed in front of the nose so that the symbol that is out of contact with 11a can be read. The reference plane lies approximately perpendicular to the longitudinal direction of propagation of the emitted laser beam. The symbol to be read is located on the reference plane or on one or both sides of it, i.e. somewhere within the depth of focus of the optically modulated laser beam and within the working distance as measured with respect to the head. placed in
レーザ・ビームは一方向では正反射成分として、多くの
方向では散乱成分として、記号から反射し、散乱レーザ
光の、記号から離れてへ・ントに戻る第２光路３２１Ｃ
１３２１ｂに沿って移動する部分はここては戻り部分と
呼ぶが、もちろん、少なくとも周縁ではユーザーの目に
見える。The laser beam reflects from the symbol, in one direction as a specular component and in most directions as a scattered component, and a second optical path 321C of the scattered laser light returns away from the symbol and to the center.
The portion moving along 1321b, here referred to as the return portion, is of course visible to the user, at least at the periphery.
第２０図に最も良く示すように、光学組立体は一端部に
円筒形内径孔を有する細長い円筒形の光学チューブ３３
４を包含し、この内径孔の中には、ダイオード３３３の
環状ケーシング部分かぴったりと嵌合していてダイオー
ドを固定位置に保持しており、光学チューブ３３４の反
対端部のところでは、レンズ・バレル３３５が長手方向
に移動できるように装着しである。レンズ・バレル３３
５は開口絞り３４５と、この開口絞りを取り囲み、それ
を境している遮光壁部分３４４と、内部スペースを境す
る円筒形の側壁部分３４６とを包含する。As best shown in FIG. 20, the optical assembly comprises an elongated cylindrical optical tube 33 having a cylindrical bore at one end.
4, into which the annular casing portion of the diode 333 fits snugly to hold the diode in a fixed position, and at the opposite end of the optical tube 334 a lens The barrel 335 is mounted for longitudinal movement. Lens barrel 33
5 includes an aperture stop 345, a light-shielding wall portion 344 surrounding and bordering the aperture stop, and a cylindrical side wall portion 346 bordering an internal space.
光学組立体は、さらに、第１光路において側壁部分３４
６の内部スペースの内に設置した合焦レンズ３３２、た
とえば、平凸レンズを包含し、これは基準平面のところ
で放射レーザ・ビームを合焦させる。開口絞り３４５は
レンズ３３２のいずれの側に位置させてもよいが、下手
側に設置すると好ましい。光学チューブ内には片寄せ手
段すなわち張力付与されたコイル・スプリング３４７が
設置してあり、このスプリングの一端はダイオードのケ
ーシング部分を押圧し、反対端はレンズ３３２の平らな
面を押圧している。スプリングは、レンズを常に遮光壁
部分に向って押圧しており、それによって、レンズを開
口絞りに対して固定することかできる。レンズおよび開
口絞りは、レンズ・バレルが長手方向に動かされたとき
に一緒に動かされる。側壁部分は、最初、光学チューブ
を境する内周壁面と螺合間係あるいは摺動関係で受は入
れられ、そのすぐ後に、レンズと開口絞り、そして、レ
ンズと開口絞りの間の所望の長さ方向間隔が得られたと
きにたとえば、接着あるいは締付けによって固定される
。側壁部分とチューブの内周壁面との間の長手方向移動
はレンズと開口絞りのための調節自在の位置決め手段を
構成し、ダイオードに対するレンズ、開口絞りの位置の
固定はダイオードから所定の間隔てレンズ、開口絞りを
固定する手段を構成する。The optical assembly further includes a sidewall portion 34 in the first optical path.
6 includes a focusing lens 332, for example a plano-convex lens, located within the interior space of 6, which focuses the emitted laser beam at a reference plane. The aperture stop 345 may be located on either side of the lens 332, but is preferably located on the lower side. A biasing means or tensioned coil spring 347 is located within the optical tube, with one end of the spring pressing against the casing portion of the diode and the opposite end against the flat surface of the lens 332. . The spring always presses the lens toward the light-shielding wall portion, thereby fixing the lens relative to the aperture stop. The lens and aperture stop are moved together when the lens barrel is moved longitudinally. The side wall portion is first received in a threaded engagement or sliding relationship with the inner circumferential wall surface bordering the optical tube, and immediately thereafter, the side wall portion is inserted into the lens and the aperture stop, and the desired length between the lens and the aperture stop is inserted. When the directional spacing is achieved, it is fixed, for example by gluing or clamping. The longitudinal movement between the side wall portion and the inner circumferential wall of the tube constitutes an adjustable positioning means for the lens and the aperture diaphragm, and the fixation of the position of the lens and aperture diaphragm relative to the diode is achieved by moving the lens at a predetermined distance from the diode. , constituting means for fixing the aperture stop.
開口絞りは、後述するように、開口絞りのところでの放
射レーザ・ビームの横断面形状にほぼ等しい横断面形状
を有し、それによって２放射レーザ・ビームの主要部分
を記号までの第１光路に治って下手側に開口絞りを通過
させることかできる。開口絞りの横断面形状は、矩形あ
るいは楕円形であると好ましく、この場合、矩形または
楕円形の横断面形状の長い方の寸法がレーザ・ビームの
より大きい発散角と一致して記号により多くのエネルギ
を伝送することができる。The aperture stop has a cross-sectional shape approximately equal to the cross-sectional shape of the emitted laser beam at the aperture stop, as will be explained below, thereby directing the main part of the two emitted laser beams into the first optical path to the symbol. After it heals, you can pass it through the aperture diaphragm on the lower side. The cross-sectional shape of the aperture stop is preferably rectangular or elliptical, in which case the longer dimension of the rectangular or elliptical cross-sectional shape corresponds to a larger divergence angle of the laser beam, resulting in more Energy can be transmitted.
光学組立体は光学ブロック３５０を包含し、これは前部
３５２と後部３５４を有し、これら前後の部分が一緒に
なって、ダイオード３３３、光学チューブ３３４、レン
ズ・バレル３３５およびそこに含まれる前記の構成要素
が収容される内部を境する。ダイオードと熱的に密着し
てそこから熱を運び去るようにヒート・シンク３３１が
取り付けである。少なくとも１つのねじ付き要素３５６
を含む高さ調節手段がヒート・シンク、後部３５４のぞ
わぞれに形成された整合孔を通して間隙をもっ′Ｃ延び
ており、これは前部３５２に形成したねし孔に螺合され
る。光学ブロック内で縁部、後部の間に薄くて可撓性の
ある弱化領域を設けることによってヒンジ３５８を設け
ると有利である。The optical assembly includes an optical block 350, which has a front section 352 and a rear section 354, which together include a diode 333, an optical tube 334, a lens barrel 335, and the aforementioned components contained therein. Bounds the interior where the components of are housed. A heat sink 331 is mounted in thermal intimate contact with the diode to carry heat away therefrom. at least one threaded element 356
A height adjustment means including a heat sink extends spaced apart through alignment holes formed in each of the rear portions 354 of the heat sink, which are threadedly engaged with tapped holes formed in the front portion 352. . Advantageously, the hinge 358 is provided by providing a thin, flexible area of weakness within the optical block between the edges and the back.
前部３５２はアンカ３５９によってボード３１６上に固
定しである。ダイオード、チューブ、バレルおよびそこ
に含まれる構成要素が一緒に動けるように後部に装着し
である。要素３５６をそれが延びる軸線のまわりのいず
れかの周方向に回転させると、後部およびそこに支えら
れる構成要素のすべては固定前部に対してヒンジ３５８
まわりに角度的に動かされ、それによって、角度調節範
囲を通じてビームを阻止しないように寸法付けた間隙通
路３６０を通ってブロック３５０を出射する放射光線を
昇降させることになる。Front portion 352 is secured onto board 316 by anchors 359. It is mounted at the rear so that the diode, tube, barrel, and components contained therein can move together. When element 356 is rotated in either circumferential direction about the axis along which it extends, the rear portion and all of the components supported thereon are hinged 358 relative to the fixed front portion.
angular movement about the block 350, thereby raising and lowering the radiation beam exiting the block 350 through a gap passageway 360 dimensioned so as not to block the beam throughout the angular adjustment range.
通路３６０を通過したレーザ・ビームはヘッド内の光路
３２１ａに沿って光へほぼ平らな走査ミラー３１９ｂま
で移動してそこで反射する、走査ミラー３１９ｂそこに
入射したレーザ・ビームを光路３２１ｃに沿って前向き
レーザ光透過性窓３１４を通して記号に向って前方に反
射する。The laser beam passing through passage 360 travels along optical path 321a in the head to a generally flat scanning mirror 319b, where it is reflected, and the laser beam incident thereon is directed forward along optical path 321c. The laser light is reflected forward through the transparent window 314 toward the symbol.
走査ミラー３１９ｂは走査手段、好ましくは、米国特許
第４，３８７，３９７号に図示、記載されているタイプ
の高速スキャナ・モータ３２４上に装着しである。この
米国特許の全内容はここに参考資料として援用し、本願
の一部とする。本願の目的のためには、スキャナ・モー
タ３２４が出力軸４０４を有し、この出力軸上に支持ブ
ラケット３１９か固定しであることを指摘すればここで
は充分であると考える。走査ミラーはこのブラケットに
固定しである。モータか付勢されると、出力軸は所望の
寸法の円弧長にわたって、普通は３６０”未満の円弧長
にわたって、毎秒複数の揺動回数程度の速度率で交互に
互いに反対の周方向に往復動を繰り返す、好ましい実施
例では、走査ミラーおよび出力軸は一緒に揺動して、走
査くラーはそこに入射したレーザ・ダイオード・ビーム
を、基準平面で約３２°の角度距離すなわち円弧長にわ
たって、毎秒約２０回の走査すなわち４０回の揺動の率
で繰り返し掃引する。Scanning mirror 319b is mounted on a scanning means, preferably a high speed scanner motor 324 of the type shown and described in US Pat. No. 4,387,397. The entire contents of this US patent are hereby incorporated by reference and made a part of this application. For purposes of this application, it is considered sufficient here to point out that the scanner motor 324 has an output shaft 404 on which a support bracket 319 is fixed. The scanning mirror is fixed to this bracket. When the motor is energized, the output shafts alternately reciprocate in opposite circumferential directions at a rate on the order of multiple oscillations per second over an arc length of desired dimensions, typically less than 360". In a preferred embodiment, the scanning mirror and output shaft swing together so that the scanning angler directs the laser diode beam incident thereon over an angular distance or arc length of approximately 32° in the reference plane. It is swept repeatedly at a rate of approximately 20 scans or 40 oscillations per second.
再び第１８図を参照して、反射レーザ光の散乱酸分の戻
り部分は、種々の部分（記号を含む）の異なった光反射
特性により、走査中に記号に沿って可変光強度を有する
。反射レーザ光の戻り部分はほぼ凹の球面集光くシー３
１９ａによつで集められ、経路３２１ｃに中心を置く円
錐形の集光体積て幅の広い円錐形の光の流れたなる。集
光くチー３１９８は集められた円錐形の光を経路３２１
ｂに沿ってレーザ光透過性要素４０６を通してヘッド内
のセンサ手段、たとえば、フォトセンサ３１７に向って
反射する。フォトセンサ３１７は、好ましくは、７オト
ダイオー１１であり、線形走査線に沿って、好ましくは
それを越えて延びる視野にわたって集光レーザ光の可変
強度を検出し、検出された可変光強度を示す電気アナロ
グ信号を発生する。Referring again to FIG. 18, the returned portion of the scattered acid content of the reflected laser light has variable light intensity along the symbol during scanning due to the different light reflection properties of the various portions (including the symbol). The return portion of the reflected laser beam is condensed by an almost concave spherical sheet 3.
19a and centered at path 321c, resulting in a wide conical stream of light. The condenser 3198 directs the cone-shaped light to the path 321.
The laser light is reflected along b through the transparent element 406 towards a sensor means in the head, for example a photosensor 317. Photosensor 317 is preferably a seven-dimensional photodiode 11 that detects variable intensities of the focused laser light over a field of view extending along, and preferably beyond, a linear scan line, and includes an electrical Generates an analog signal.
フォトセンサは記号上に集光領域を「見る」。The photosensor "sees" a focused area on the symbol.
前記の角度調節手段によれば、放射レーザ・ビームは、
レーザ・スポットが記号Ｃ衝突ｌ／だときに集光領域で
記号に確実に入射する。According to the angle adjustment means, the emitted laser beam is
The laser spot is reliably incident on the symbol at the focal region when the symbol C collisions l/.
集光ミラー３１９ａは支持ブラケット３１９．Ｊｌにも
取り付けてあり、走査ミラーがトリガによって作動させ
られたときに、集光ミラーは往復動させられ、反復して
横方向に揺動させられ、−回の線形走査において記号を
横切って長さ方向にフォトダイオードの視野を棉引する
。The condensing mirror 319a is attached to the support bracket 319. Jl, and when the scanning mirror is actuated by a trigger, the collection mirror is reciprocated and repeatedly oscillated laterally, extending across the symbol in - times linear scans. Scan the field of view of the photodiode in the horizontal direction.
走査ミラーおよび集光くラーは、好ましい実施例では、
一体構造であるが、走査ミラーを別個の前向きの銀被覆
した凹ミラー上に正しい位置、角度で接着剤によって取
り付けるが、あるいは、所定位置に成形した別個の小さ
くて平らなミラーとしてもよい。凹集光ミラーはレーザ
光の戻り部分を集め、フォトダイオード上に合焦させる
ように作用するウド、ットには、また、ボード３１６上に装着した種々の
電気副回路も取り付けである。たとえば、ボード３１６
上の信号処理手段３３８はセンサの発生した電気アナロ
グ信号を処理し、ディジタル化ビデオ信号を発生するよ
うに作動する。記号を描写するデータはこのビデオ信号
から導かれ得る。この目的に適した信号処理手段は米国
特許第４．２５１．７９８＠に記７ｔされている。ボー
ド３１６上の構成要素３３９はスキャナ・モータの粗動
回路を構成しており、この目的に適したモータ駆動回路
は米国特許第４．３８７．２９７号に記載されている。In a preferred embodiment, the scanning mirror and the focusing mirror are:
Although of monolithic construction, the scanning mirror is mounted by adhesive in the correct position and angle on a separate forward facing silver coated concave mirror, or alternatively it may be a separate small flat mirror molded in place. A concave focusing mirror serves to collect and focus the return portion of the laser light onto the photodiode. The field also has various electrical subcircuits mounted on board 316. For example, board 316
The signal processing means 338 above are operative to process the electrical analog signals generated by the sensors and generate digitized video signals. Data depicting the symbol can be derived from this video signal. Signal processing means suitable for this purpose are described in US Pat. No. 4,251,798. Components 339 on board 316 constitute the scanner motor coarse circuit, and a motor drive circuit suitable for this purpose is described in U.S. Pat. No. 4,387,297.
ボード３１６上の構成要素３４０は入力電圧をレーザ・
ダイオード３３３を付勢するに適した電圧に変換する電
圧変換器である。米国特許第４．２５１，７９８号、同
第４，３８７，２９７号の全内容はここに参考資料とし
て援用し、本願の一部とする。Component 340 on board 316 connects the input voltage to the laser.
This is a voltage converter that converts the voltage to a voltage suitable for energizing the diode 333. The entire contents of U.S. Pat.
ディジタル化ビデオ信号は、或る実施例では、ケーブル
３１５に沿って復号／制御手段に送られる。この復号／
制御手段は、ソフトウェア制御プログラムに入っている
アルゴリズムに従って、ディジタル化ビデオ信号を、記
号を描写する所望のデータを得るディジタル化復号信号
に復号するように作動する。復号／制御手段は、制御プ
ログラムを保持するＰＲＯＭと、データを一時的に記憶
するＲＡＭと、これらＦＲＯＭ、ＲＡＭを制御する制御
マイクロプロセッサとを包含する。復号／制御手段は、
記号の復号化が首尾良く行なわれた時期を決定し、上首
尾の復号化の決定の際に記号の読み取りを終了させる。The digitized video signal is sent along cable 315 to the decoding/control means in some embodiments. This decryption/
The control means is operative to decode the digitized video signal into a digitized decoded signal that obtains the desired data representing the symbol, according to an algorithm contained in a software control program. The decoding/control means includes a PROM that holds a control program, a RAM that temporarily stores data, and a control microprocessor that controls the FROM and RAM. The decoding/control means is
Determining when a symbol has been successfully decoded and terminating symbol reading upon determination of successful decoding.
読み取りの開始はトリガの押し下げによって行なわれる
。復号／制御手段は、トリガによって開始されるような
。Reading is started by pressing the trigger. The decoding/control means may be initiated by a trigger.
ヘッド内の作動構成要素の作動を制御すると共に、たと
えば、制御信号をインジケータ・ランプ３３６．３３７
に送ってそれを点灯させることによって読み取りが自動
的に終了したことをユーザーに知らせる制御回路も包含
する。Controls the operation of actuating components within the head and transmits control signals to indicator lamps 336, 337, for example.
It also includes a control circuit that automatically indicates to the user that the reading has ended by sending a signal to illuminate it.
復号された信号は本質的に大型データ・ベースとして役
立つ遠隔のホスト・コンピュータに送られ、そこに記憶
される。或る場合には、ホスト・コンピュータは復号化
信号に関係した情報を提供７する。たとえば、ホスト・
コンピュータは復号化記号によって識別される物品に対
応する小売価格情報を提供することができる。The decoded signal is sent to and stored on a remote host computer, essentially serving as a large data base. In some cases, the host computer provides 7 information related to the decoded signal. For example, host
The computer can provide retail price information corresponding to the item identified by the decoding symbol.
別の実施例では、復号／制御手段および局部データ記憶
手段はハンドル部内の別のプリント配線ボード３２７に
取り付けてあり、読み取られた多数の復号信号を記憶す
る。記憶された復号信号は、その後すぐに、遠隔ホスト
・コンピュータに対してアンロードされ得る。局部デー
タ記憶手段を設けることによって、記号の読み取り中に
ケーブルを使用する必要がなくなり、これはヘッドをで
きるだけ自由に取り扱えるようにするのて非常に望まし
い。警報器３２８もオプションでボード３２７に取り付
けてあり、記号が首尾良く読み取られたときにハンドル
にあるボード３２９を通してユーザーが聞くことができ
る。In another embodiment, the decoding/control means and local data storage means are mounted on a separate printed wiring board 327 within the handle to store the multiple decoded signals read. The stored decoded signal may then be immediately unloaded to a remote host computer. By providing local data storage means, there is no need to use cables during symbol reading, which is highly desirable as it allows the head to be handled as freely as possible. An alarm 328 is also optionally attached to board 327 and allows the user to hear through board 329 on the handle when a symbol is successfully read.
ボード３１６の前端にある組立体（光検出器３１７と一
緒に光学ブロック３５０、ヒート・シンク３３１、レー
ザ・タイオード３３３およびそれに組み合った光学要素
を含む〉は前部衝撃マウント３２３ｂ、３２３ｄが延び
る（第１８図参照）軸線と同軸の軸線にほぼ沿って延び
る質量の中心を有する。ボード３１６の後端にある組立
体（走査モータ３２４、ブラケット３１９上の集光、走
査ミラー、アーム３２０．ダイオード３２２ａおよび受
信器３２２ｂを含む）も、前部衝撃マウント３２３ａ、
３２３ｃが延びる軸線と同軸の軸線にほぼ沿って延びる
質量の中心を有する。ヘット内に最も重い４Ｉ成要素を
このように設置することによって１すなわち、これら衝
撃取り付は軸線−ヒあるいはそれに接近して設置するこ
とによって。The assembly at the front end of board 316 (including optical block 350, heat sink 331, laser diode 333 and associated optics along with photodetector 317) has front shock mounts 323b, 323d extending ( 18) has a center of mass extending generally along an axis coaxial with the axis.Assemblies at the rear end of board 316 (scan motor 324, concentrator on bracket 319, scan mirror, arm 320, diode 322a and receiver 322b) also includes a front shock mount 323a,
323c has a center of mass extending generally along an axis coaxial with the axis along which 323c extends. By locating the heaviest 4I components in the head in this manner, these shock mounts are located at or near the axis.
ヒート・シンクおよび走査ミラーが衝撃取り付は軸線ま
わりに回転する傾向か最小限に抑えられ、それによって
、ヘッドがねじれる傾向、ならびに、ヘッドか落とされ
た場合ても光学組立体および走査組立体が光学アライン
メントから外れて移動する傾向を防ぐことができる。Shock mounting of the heat sink and scanning mirror minimizes the tendency of the head to rotate about its axis, thereby reducing the tendency of the head to twist and the optical and scanning assemblies even if the head is dropped. The tendency to move out of optical alignment can be prevented.
第２１図はプリント配線ボード３１６およびそこに装着
した前記の光源手段、光学手段、走査手段、センサ手段
、アナログ・ディジタル信号処理手段を示しており、こ
れらは−緒になって第１８図に示すほぼ任意の形状、た
とえば、手持ち式ガン形状のヘットのハウジングに単一
ユニットとして装着できる走査ボードまたは走査モジュ
ール４００を構成している。トリガ・アーム３１３ａお
よびトリガ・スイッチ３２５を除いたことによって、こ
のモジュールは第２２図、第２３図のそれぞれに示すハ
ウジング４０２．４２６のようなワークステーションに
装着することができる。平らなリボン状のケーブル４１
８か電気信号をボード３１６上の電気構成要素に、また
、そこから伝送する。FIG. 21 shows a printed wiring board 316 and the aforementioned light source means, optical means, scanning means, sensor means, and analog/digital signal processing means mounted thereon, which are collectively shown in FIG. It constitutes a scanning board or scanning module 400 that can be mounted as a single unit in the housing of a head of almost any shape, for example, the shape of a hand-held gun. The removal of trigger arm 313a and trigger switch 325 allows this module to be mounted in a workstation such as housing 402, 426 shown in FIGS. 22 and 23, respectively. flat ribbon cable 41
8 electrical signals to and from electrical components on board 316.
ハウジング４０２は半剛性の屈曲可能な形状保持アーム
４０４の一端に取り付けてあり、このアームの反対端は
カウンタトップのような支持面上に取り付けたベース４
０６に連結してあって携帯式自立型ワークステーション
を構成する。デコート・モジュール４０１がベース４０
６の内部に取り付けてあってもよい。デコート・モジュ
ール４０１はアーム４０４の内部を通っている。電気ケ
ーブル４０８がベース４０６をキャッシュ・レジスタ式
端子４１０に接続しており、この端子は走査されている
記号を描写するデータを含む情報をオペレータに表示す
るディスプレイ４１２と、オペレータか手動で、走査さ
れている記号を描写するデータを含む情報を入力できる
ようにしたキーボード４１４と、金を保持する現金入れ
引出し４１９と、走査されている記号を担持した物品に
ついての情報を記録し、それの購買者にレシートを与え
るためのベーパー・テープ４２０と、ベース４０６また
はヘッド４０２内のいずれかに装着したバッテリに電力
を供給して再充電する再充電器４２２と、デコード・モ
ジュール４０１（この場合、デコード・モジュールはベ
ース４０６あるいはヘッド４０２内には設置されていな
い）と、局部データ記憶手段４２７（この場合、局部デ
ータ記憶手段はベース４０６内にもヘット４０２内にも
設置されていない）とを有する。端子４１０内に記憶さ
れたデータはコネクタ４２４を経てホスト・コンピュー
タにアンロードすることかてきる。第２２図に示す配置
全体は統合端子として知られている。アーム４０４は多
数の運動自由度をもって扱うことができ、励起レーザ・
ビームを記号に当てたり、あるいは、戻り反射光を記号
から集めたりすることか確実となる。The housing 402 is attached to one end of a semi-rigid bendable shape-retaining arm 404, the opposite end of which is attached to a base 4 mounted on a support surface, such as a countertop.
06 to form a portable, self-contained workstation. Decoat module 401 is based on 40
6 may be installed inside. Decoat module 401 passes inside arm 404. An electrical cable 408 connects the base 406 to a cash register terminal 410 that is connected to a display 412 that displays information to the operator, including data depicting the symbol being scanned, and a terminal that is connected to a display 412 that displays information to the operator, including data depicting the symbol being scanned. a keyboard 414 for entering information containing data depicting the symbol being scanned; a cash drawer 419 for holding money; a vapor tape 420 for providing a receipt to the user; a recharger 422 for powering and recharging a battery mounted either in the base 406 or in the head 402; and a decoding module 401 (in this case the decoding (the module is not located within the base 406 or the head 402) and local data storage means 427 (in this case the local data storage means is not located within the base 406 or the head 402). Data stored in terminal 410 can be unloaded to a host computer via connector 424. The entire arrangement shown in Figure 22 is known as an integrated terminal. The arm 404 can be manipulated with multiple degrees of freedom of movement and can be
It is ensured that the beam hits the symbol or that the reflected light is collected back from the symbol.
第２３図に示す統合端子は同じレジスタ４１０を有する
。ハウジング４２６はベル形あるいはランプ形を持つ。The integrated terminal shown in FIG. 23 has the same register 410. Housing 426 has a bell or lamp shape.
アーム４０４の反対端はベースのどこにも連結されてお
らず、その代わりに、レジスタ４１０に直結しである。The opposite end of arm 404 is not connected anywhere on the base, but instead is connected directly to resistor 410.
第２３図の統合端子は固定式走査設備として考えられて
いる。The integrated terminal of FIG. 23 is considered a fixed scanning facility.
第１８．２２．２３図のレーザ走査ヘットは再帰反射式
であり、そこでは、出て行く入射レーザ・ビームかセン
サ手段の視野と共に走査される。容易に理解して貰える
ように、本発明の精神内で他の変形も可能である。たと
えば、出て行く入射レーザ・ビームはヘッドにある１つ
の窓な通して記号に向けられ、それを横切って掃引する
が、このとき、視野は走査されず、戻りレーザ光がヘッ
ト上の別の窓を通して集められる。また、出て行く入射
ビームは視野か走査されている間に記号に向けられるが
、記号を横切って掃引することはない。The laser scanning head of Figure 18.22.23 is retroreflective, in which the outgoing incident laser beam is scanned together with the field of view of the sensor means. Other variations are possible within the spirit of the invention, as will be readily understood. For example, an outgoing incoming laser beam may be directed through a window in the head to a symbol and sweep across it, but the field of view is not scanned and the returning laser beam is directed through another window in the head. collected through the window. Also, the outgoing incoming beam is directed onto the symbol while the field of view is being scanned, but is not swept across the symbol.
各ヘッドは、記号を付けたタグまたはレーベルと組合わ
せた監視装置の状態を変えるための消勢装置をさらに包
含し得る。たとえば、このような装置は本出願人に譲渡
された米国特許出願第２３６．２４９号に記載されてい
るものがある。端子はキャッシュ・レジスタである必要
はなく、手持ちボックスてあってもよい。Each head may further include a deactivation device for changing the state of the monitoring device associated with the marked tag or label. For example, such a device is described in commonly assigned US patent application Ser. No. 236.249. The terminal need not be a cash register; it may be a handheld box.
こうして、第２４図に示すように、端子４３０は手掌に
なじむような寸法となり、走査モジュール４００を装着
した手持ち式ヘッド４３２に作動接続される。コンダク
タ手段４１８がケーブル４３４を通っており、このケー
ブルは一端をヘッドに接続し、反対端をコネクタ４３６
によって端子４３０に取り外し自在に接続している。端
子４３０はデータまたは制御機能あるいはこれら両方を
入力するためのキーボード４３８と、ヘット４４３２に
よって読み取られたが、あるいは、キーボード４３８を
経て入力されたデータを表示するディスプレイ４４０と
、ヘッド４３２によって読み取られたが、あるいは、キ
ーボード４３８を通して入力されたデータを記憶する局
部データ記憶装置４４２と、バッテリ・バックアップを
備える再充電器４４４と、記憶装置４４２内のデータを
ホスト・コンピュータにダウンロードするデータ転送コ
ネクタ４４８とを有する。Thus, as shown in FIG. 24, the terminal 430 is sized to fit in the palm of the hand and is operatively connected to a hand-held head 432 carrying the scanning module 400. Conductor means 418 passes through cable 434, which connects to the head at one end and to connector 436 at the opposite end.
It is removably connected to terminal 430 by. Terminal 430 may be read by head 4432 with a keyboard 438 for inputting data and/or control functions, or alternatively may be read by head 432 with a display 440 for displaying data entered via keyboard 438. but alternatively, a local data storage device 442 for storing data entered through the keyboard 438, a recharger 444 with battery backup, and a data transfer connector 448 for downloading the data in the storage device 442 to the host computer. has.
本発明をバーコード記号を読み取るための幅狭て車窓式
あるいは二重窓式の携帯用レーザ走査ヘットについて図
示し、説明してきたが、本発明をこれに限定するつもり
はない。本発明の精神から逸脱することなく種々の修正
、変形をなし得ることは了解されたい。Although the present invention has been illustrated and described in conjunction with a narrow window or double window portable laser scanning head for reading bar code symbols, it is not intended that the invention be so limited. It should be understood that various modifications and variations may be made without departing from the spirit of the invention.
さらに分析することなく、前記のことは本発明の利益を
完全に明らかにしており、従来技術の観点から本発明の
一般的な、あるいは、特殊な点の木質的な特徴を公正に
構成する特徴を省略することなく現在の知識に基づいて
容易に当業者が実施てき、このような応用か特許請求の
範囲の欄に記載されている均等物の意味、範囲内で実施
されるべきであると考える。Without further analysis, the foregoing fully reveals the benefits of the present invention and features which fairly constitute the general or special woody character of the present invention from the perspective of the prior art. It is understood that such applications can be easily carried out by a person skilled in the art on the basis of current knowledge without omitting the above, and that such applications are to be carried out within the meaning and scope of the equivalents recited in the claims. think.
第１図は本発明によるレーザ・チューブ式の携帯レーザ
走査・ヘットのガン形状で幅の狭い二重窓式実施例の側
断面図である。第２図は第１図の実施例の部分破断断面平面図である。第３図は第１図の３−３線に沿った後部断面図である。第４図は第１図の実施例の細部の断面頂面図てあり、レ
ーザ・チューブと光学トレインの一部を示す図である。第５図は第１図の実施例の正面図である。第６図は第１図の実施例の縮尺正面斜視図てあり、ヘッ
トの走査システム残部への連結状態を示す図である。第７Ａ図は従来技術の幅広ヘッドの概略頂面図である。第７Ｂ図はレーザ走査ヘッドの別の設計であるか許容て
きない設計の概略頂面図である。第７Ｃ図はレーザ走査ヘッドのまた別の設計であるか許
容てきない設計の概略頂面図である。第７Ｄ図は第１図のレーザ走査ヘッドの概略頂面図であ
る。第８図は本発明によるレーザ・ダイオード式携帯レーザ
走査ヘットのガン形状の幅の狭い二重窓式実施例の側断
面図である。第９図は第８図の実施例の部分断面頂面図である。第１０図は本発明による光線式携帯レーザ走査ヘッドの
ガン形状の幅の狭い二重窓式実施例の側断面図である。第１１図は第１０図の実施例の概略頂面図である。第１２図は本発明による光式携帯レーザ走査ヘットのガ
ン形状の幅の狭い車窓式実施例の側断面図である。第１３図は第１２図の実施例の概略頂面図である。第１４図は第１２図の実施例の後部に装着した構成要素
の部分概略後面図である。第１５図は前記レーザ・チューブ式実施例のどれかで使
用するための視野交換式レーザ・チューブ配置である。第１６図は本発明の一方法に従って作った発散出力レー
ザ・ビームを有する新規なレーザ・チューブの部分断面
部分概略側面図である。第１７図は本発明の別の法に従って作った発散出力レー
ザ・ビームを有する新規なレーザ・チューブの部分断面
部分概略側面図である。第１８図は本発明によるレーザ式携帯走査ヘッドのガン
形状実施例の側面図である。第１９図は第１８図の１９−１９線に沿った断面図であ
る。第２０図は第１８図のヘッド内の光学、走査構成要素の
拡大横断面図である。第２１図はオ、発明による走査ボード・モジュールの側
面図である。第２２図は本発明による統合端子の−・実施例の側面図
である。第２３図は本発明による統合端子の別の実施例の側面図
である。第２４図は本発明による統合端子のまた別の実施例の側
面図である。図面において、１０・・・ヘット・、１２・・・ハンド
ル部分、１４・・・ボデ一部分、１６・・・前部、１８
・・・後部、２０・・・中間ボデ一部、２２・・・レー
ザ・チューブ、２４・・・光学ベンチ、２６・・・負の
レンズ、２８・・・光反射よラー、３０・・・正のレン
ズ、３２・・・光反射ミラー１３４・・・支持スリーブ
、３５・・・くぼみ、３６・・・ワッシャ、３８・・・
弾性ワイヤ、４０・・・給電要素、４１・・・出力軸、
４２・・・バラスト・レジスタ、４３・・・支持プレー
ト、４４・・・走査ミラー４６・・・スキャナ・モータ
、４８・・・衝合片。４９・・・ブラケット、５０・・
・走査窓、５２・・・非走査窓、５４・・・センサ手段
、５５．５６．５７．５８・・・電気副回路、５９・・
・プリント配線ボード、６０・・・環状衝撃カラー、６
１ａ、６１ｂ・・・ボード支持要素、６２．６４・・・
衝撃マウント、６６・・・ケーブル、６８・・・デコー
ト・モジュール、７０・・・ホスト・コンピュータ、７
２・・・コネクタ、７４・・・コネクタ、７６・・・ト
リガ・スイッチ、７８・・・スプリング、８０．８２．
８４・・・ランプ、８８・・・ベレル、１００・・・ヘ
ッド、１０２−・・半導体レーザ・ダイオード、１０４
・・・光学チューブ、１０６−・・光反射ミラー、１０
８・・・ブラケット、１１０・・・キーボード、１１２
・・・ディスプレイ、１２４・・・送信器、１２５・・
・変調器、１３０・・・ヘット、１３２・・・光源、１
５０・・・走査窓、１５２・・・非走査窓、１６０・・
・レーザ走査ヘッド、１６２・・・半導体レーザ・ダイ
オード、１６４・・・正のレンズ、１６６・・・光反射
くラー、１６８・・・ブラケット、１７０・・・光学ベ
ンチ、１７２・・・開口、１７４・・・センサ・ミラー
、１７６・・・光透過性窓、１８０・・・センサ凸レン
ズ、１８２・・・光センサ要素、１８４．１８６・・・
ブラケット、２０２・・・スプリング、２０４・・・キ
ャップ、２１０・・・凸レンズ、２１２・・・平くラー
、２１４・・・凹レンズ、３１１・・・ボデ一部分、３
１２−・・ハンドル部分、３１３・・・トリガ、３１４
−・・窓、３１５・・・電気ケーブル、３１６・・・プ
リント配線ボード、３２４・・・スキャナ・モータ、３
３０・・・光学組立体、３３３・・・半導体レーザ・ダ
イオード、３３２・・・合焦レンズ、３３４−・・光学
チューブ、３４５・・・開口絞り、３４７・・・コイル
・スプリング、３５０・・・光学ブロック、４０４・・
・出力軸、４０６・・・レーザ光透過要素FIG. 1 is a side cross-sectional view of a gun-shaped, narrow, double-glazed embodiment of a laser tube portable laser scanning head in accordance with the present invention. FIG. 2 is a partially cutaway cross-sectional plan view of the embodiment of FIG. 1. FIG. 3 is a rear sectional view taken along line 3--3 in FIG. 1. FIG. 4 is a cross-sectional top view of a detail of the embodiment of FIG. 1, showing a portion of the laser tube and optical train. FIG. 5 is a front view of the embodiment of FIG. 1. FIG. 6 is a scaled front perspective view of the embodiment of FIG. 1, illustrating the connection of the head to the remainder of the scanning system. FIG. 7A is a schematic top view of a conventional wide head. FIG. 7B is a schematic top view of an alternative or unacceptable design of a laser scanning head. FIG. 7C is a schematic top view of another alternative or unacceptable design of a laser scanning head. 7D is a schematic top view of the laser scanning head of FIG. 1; FIG. FIG. 8 is a side cross-sectional view of a gun-shaped narrow double window embodiment of a portable laser diode scanning head in accordance with the present invention. 9 is a partially sectional top view of the embodiment of FIG. 8; FIG. FIG. 10 is a side cross-sectional view of a gun-shaped narrow double-glazed embodiment of a beam portable laser scanning head in accordance with the present invention. FIG. 11 is a schematic top view of the embodiment of FIG. 10. FIG. 12 is a side sectional view of a gun-shaped narrow car window type embodiment of an optical portable laser scanning head according to the present invention. FIG. 13 is a schematic top view of the embodiment of FIG. 12. FIG. 14 is a partial schematic rear view of rear mounted components of the embodiment of FIG. 12; FIG. 15 is an interchangeable field laser tube arrangement for use with any of the laser tube embodiments described above. FIG. 16 is a partial schematic side view, partially in section, of a novel laser tube having a diverging output laser beam made in accordance with one method of the present invention. FIG. 17 is a partial schematic side view, partially in section, of a novel laser tube having a diverging output laser beam made in accordance with another method of the present invention. FIG. 18 is a side view of a gun-shaped embodiment of a portable laser scan head in accordance with the present invention. FIG. 19 is a sectional view taken along line 19-19 in FIG. 18. FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view of the optical and scanning components within the head of FIG. 18. FIG. 21 is a side view of a scanning board module according to the invention. FIG. 22 is a side view of an embodiment of an integrated terminal according to the present invention. FIG. 23 is a side view of another embodiment of an integrated terminal according to the present invention. FIG. 24 is a side view of yet another embodiment of an integrated terminal according to the present invention. In the drawings, 10...Head, 12...Handle part, 14...Body part, 16...Front part, 18
... Rear part, 20 ... Part of intermediate body, 22 ... Laser tube, 24 ... Optical bench, 26 ... Negative lens, 28 ... Light reflection mirror, 30 ... Positive lens, 32... Light reflecting mirror 134... Support sleeve, 35... Recess, 36... Washer, 38...
Elastic wire, 40... Power feeding element, 41... Output shaft,
42...Ballast register, 43...Support plate, 44...Scanning mirror 46...Scanner motor, 48...Abutting piece. 49...bracket, 50...
- Scanning window, 52... Non-scanning window, 54... Sensor means, 55.56.57.58... Electrical subcircuit, 59...
・Printed wiring board, 60... Annular impact collar, 6
1a, 61b...board support elements, 62.64...
Shock mount, 66... Cable, 68... Decode module, 70... Host computer, 7
2... Connector, 74... Connector, 76... Trigger switch, 78... Spring, 80.82.
84... Lamp, 88... Berel, 100... Head, 102-... Semiconductor laser diode, 104
...Optical tube, 106-...Light reflecting mirror, 10
8...Bracket, 110...Keyboard, 112
...Display, 124...Transmitter, 125...
- Modulator, 130... Head, 132... Light source, 1
50...Scanning window, 152...Non-scanning window, 160...
- Laser scanning head, 162... Semiconductor laser diode, 164... Positive lens, 166... Light reflecting bracket, 168... Bracket, 170... Optical bench, 172... Aperture, 174... Sensor mirror, 176... Light transmitting window, 180... Sensor convex lens, 182... Optical sensor element, 184.186...
Bracket, 202... Spring, 204... Cap, 210... Convex lens, 212... Flat radius, 214... Concave lens, 311... Part of body, 3
12--Handle part, 313--Trigger, 314
-...Window, 315...Electric cable, 316...Printed wiring board, 324...Scanner motor, 3
30... Optical assembly, 333... Semiconductor laser diode, 332... Focusing lens, 334... Optical tube, 345... Aperture stop, 347... Coil spring, 350...・Optical block, 404...
・Output shaft, 406...laser light transmission element
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US34986089A | 1989-05-10 | 1989-05-10 | |
| US349860 | 1994-12-06 |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0363894Atrue JPH0363894A (en) | 1991-03-19 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2118490APendingJPH0363894A (en) | 1989-05-10 | 1990-05-08 | Optical reader with integrated terminal |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0363894A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61251980A (en)* | 1985-02-28 | 1986-11-08 | シンボル テクノロジイズ インコ−ポレイテツド | Portable laser diode scanning head |
| JPS62102326A (en)* | 1985-10-29 | 1987-05-12 | Sharp Corp | signal detection device |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61251980A (en)* | 1985-02-28 | 1986-11-08 | シンボル テクノロジイズ インコ−ポレイテツド | Portable laser diode scanning head |
| JPS62102326A (en)* | 1985-10-29 | 1987-05-12 | Sharp Corp | signal detection device |
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