(57)【要約】リーダに対して様々に提供することができる複数の新規の特徴を提供する。一実施形態において、光パイプは、ショック耐性を高めるために耐久性のあるポリカーボネートから構築され、四角形の断面を画定することができる。光パイプにおける面取りされた端部が、テクスチャード加工されるか又は艶消しにされて、更に均一な効果を提供するために、更に拡散された屈折された光が、該端部を通過させられる。光パイプ内における円錐形の／すぼめられた形状のディフューザが、白色のテクスチャード加工された表面を有する反射器によって照射させられ、該表面が、複数の後方に向けられた照明源を、該ディフューザ内へと戻すように反射させる。前記反射器は、所定の断面を画定することができる。該断面は、更なる光を、前記ディフューザの前方のリモート領域に導き、より広げられた光を生成し、及び、スポット効果を軽減させる。前記面取りされた光パイプ端部の前記テクスチャード加工された表面を、より良好な投射インジケータ光に用いることができる。前記照明源は、前記パイプの内部端におけるリング内に構成され、マルチ色の光源とすることができる。該マルチ色の光源は、コントローラに応答して、適切な色、及び／又は、点滅を、適切なパターンにおいて投射して、読み取りの成功か又は失敗のような様々な状況を指示する。該コントローラは、画像取得の間の指示を提供するよう構成される。該コントローラは、前記リングの個々の部分を動作させることができ、その結果、光パイプの外周部の対応する部分のみ（例えば、象限）が、所与の時間に、特定色において照光される。異なる象限は、一例において、異なる色で同時に照光されることが可能である。
2009512957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マークリーダ用の照明アセンブリであって、
面取りされた端部を外側表面に沿って画定する末端部を有する光パイプであって、該面取りされた端部が、内側壁を通じて、内部的に反射させられた光をある表面上に暗視野照明として投射し、及び、屈折させれた光を該表面上に直接的明視野照明として投射するものであり、該末端部が、拡散性の表面構造を有する外側表面を含むことからなる、光パイプ
を備える、照明アセンブリ。
【請求項２】
前記光パイプが、ポリカーボネートから構築される、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項３】
前記光パイプと光学的に伝達し合う状態に環内に構成された複数の照明源を更に備え、前記リーダの所定ステータスを指示するために、前記表面の画像が取得される、前記表面の照射の場合である間の時間に、該照明源から照明を投射するよう構成されたコントローラと該照明源が相互接続されていることからなる、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項４】
前記照明源が、マルチ色の複数ＬＥＤｓを含み、該マルチ色の複数ＬＥＤｓが、複数の色の各々を、所定時間に選択的に投射して、前記所定ステータスを指示することからなる、請求項３に記載の照明アセンブリ。
【請求項５】
前記所定ステータスを指示するために、前記光パイプにおける互いに近接したセクション上の少なくとも２つの色を同時に投射するよう前記コントローラが構成される、請求項４に記載の照明アセンブリ。
【請求項６】
前記所定ステータスを指示するために、前記照明源に点滅を生じさせるよう前記コントローラが構成される、請求項４に記載の照明アセンブリ。
【請求項７】
前記光パイプの内側の外周部内において配置された先細りにされたディフューザを更に備え、該先細りにされたディフューザが、反射器と光学的に伝達し合う状態にあり、該反射器は、後方に向けられた複数の照明源からの光を受け取るものであり、該後方に向けられた複数の照明源は、前記面取された端部が前記表面に向って投射する光の方向とは反対の方向に投射することからなる、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項８】
前記面取りされた端部に近接する前記ディフューザのリモート領域に光を導くよう構成された表面プロフィールを、前記反射器が含む、請求項７に記載の照明アセンブリ。
【請求項９】
前記反射器が、複数のステップを含み、該複数のステップのうちの少なくとも１つのステップが、前記光の一部を前記リモート領域に向って合焦させることからなる、請求項８に記載の照明アセンブリ。
【請求項１０】
前記後方に向けられた照明源が、画像取得中に前記表面を照光するために、前記面取りされた端部から投射された色とは異なる色で、前記ディフューザを通じて前記表面上に光を投射する、請求項７に記載の照明アセンブリ。
【請求項１１】
前記ディフューザからの色が通過させられ、且つ、前記面取りされた端部からの該色が前記ディフューザによって再伝達させられることが防止されることを可能にするフィルタを更に備える、請求項１０に記載の照明アセンブリ。
【請求項１２】
前記内側壁と、前記面取りされた端部とのうちの少なくとも１つが、個々の照明源によるスポット付けを低減させるための拡散性の表面構造を含む、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項１３】
マークリーダ用の照明アセンブリであって、
照明源の環と光学的に伝達し合う状態にある光パイプであって、該光パイプの前方端から、前方向に光を投射する、光パイプと、
前記光パイプの内側の外周部内において配置された先細りにされたディフューザであって、該先細りにされたディフューザが、反射器と光学的に伝達し合う状態にあり、該反射器は、後方に向けられた複数の照明源からの光を受け取るものであり、該後方に向けられた複数の照明源は、前記前方向とは反対の方向に投射することからなる、ディフューザ
とを備える、照明アセンブリ。
【請求項１４】
前記面取りされた端部に近接する前記ディフューザのリモート領域に光を導くよう構成された表面プロフィールを、前記反射器が含む、請求項１３に記載の照明アセンブリ。
【請求項１５】
前記反射器が、複数のステップを含み、該複数のステップのうちの少なくとも１つのステップが、前記光の一部を前記リモート領域に向って合焦させることからなる、請求項１４に記載の照明アセンブリ。
【請求項１６】
前記後方に向けられた照明源が、画像取得中に前記表面を照光するために、前記面取りされた端部から投射された色とは異なる色で、前記ディフューザを通じて前記表面上に光を投射する、請求項１３に記載の照明アセンブリ。
【請求項１７】
前記ディフューザからの色が通過させられることを可能にし、且つ、前記面取りされた端部からの該色が前記ディフューザによって再伝達させられることが防止されることを可能にするフィルタを更に備える、請求項１６に記載の照明アセンブリ。
【請求項１８】
マークリーダ用の照明アセンブリであって、
照明源の環からの光をある表面上に投射する光パイプであって、前記マークを有する該表面をイメージャが通して見る通路を含む、光パイプ
を備え、
前記リーダの所定ステータスを指示するために、前記表面の画像が取得される、前記表面の照射の場合である間の時間に、前記照明源からの照明を投射するよう構成されたコントローラと、前記照明源が相互接続されていることからなる、照明アセンブリ。
【請求項１９】
前記照明源が、マルチ色の複数ＬＥＤｓを含み、該マルチ色の複数ＬＥＤｓが、複数の色の各々を、所定時間に選択的に投射して、前記所定ステータスを指示することからなる、請求項１８に記載の照明アセンブリ。
【請求項２０】
前記所定ステータスを指示するために、前記光パイプにおける互いに近接したセクション上の少なくとも２つの色を同時に投射するよう前記コントローラが構成される、請求項１９に記載の照明アセンブリ。
【請求項２１】
前記所定ステータスを指示するために、前記照明源に点滅を生じさせるよう前記コントローラが構成される、請求項２０に記載の照明アセンブリ。
【請求項２２】
前記光パイプの末端部が、面取りされた端部を含み、該面取りされた端部と、該面取された端部に対向する前記光パイプの内側壁とのうちの少なくとも１つが、前記環の照明源によるスポット付けを低減させるための拡散性の表面構造を含むことからなる、請求項１８に記載の照明アセンブリ。
【請求項２３】
光学的なビューイング軸に沿って配置された、マークリーダ用の照明アセンブリであって、
少なくとも４つの近接する側部によって画定された光パイプであって、該側部は、第１の対向する側部対と、第２の対向する側部対とを含み、該光パイプが、末端部において面取りされたエッジを含み、該エッジが、近接する端部における環光源から、表面上へと暗視野としての光を導くことからなる、光パイプ
を備え、
前記第１の対向する側部対の間の第１の間隔が、前記第２の対向する側部対の間の第２の間隔の長さとは異なる長さを有することからなる、照明アセンブリ。
【請求項２４】
前記光パイプによって画定された内側の中において配置されたディフューザを前記光パイプが含み、該ディフューザが、直接的拡散照明を投射することからなる、請求項２３に記載の照明アセンブリ。
【請求項２５】
前記面取りされたエッジと、該面取りされたエッジに対向する、前記光パイプの内側エッジとのうちの少なくとも１つが、拡散性の表面を含む、請求項２３に記載の照明アセンブリ。
【請求項２６】
前記面取りされたエッジにおいて第１のステータス信号を提供するために、前記環から少なくとも第１の色における照明を投射するよう構成された照明コントローラを更に備える、請求項２５に記載の照明アセンブリ。
【請求項２７】
前記面取りされたエッジにおいて第２のステータス信号を提供するために、前記環から、前記第１の色とは異なる第２の色において照明を投射するよう前記コントローラが構成される、請求項２６に記載の照明アセンブリ。
【請求項２８】
前記第１の対向する側部対と、前記第２の対向する側部対とが、楕円の概略的な形状を選択的に画定する、請求項２３に記載の照明アセンブリ。
【請求項２９】
前記第１の対向する側部対と、前記第２の対向する側部対とが、近接した側部間のコーナーを有する四角形を選択的に画定する、請求項２３に記載の照明アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械視覚システムと、機械視覚（マシンビジョン）を用いるシンボロジーリーダ（シンボロジー読み取り器）とに関し、特に、これらのための照明器（照射器）に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械視覚システムは、視野内の対象物における情報を配信するために、カメラセンサを含む画像取得（撮像）デバイスを用いる。次いで、該システムがこの情報を、プログラムされた意志決定及び／又は識別機能を実施するための様々なアルゴリズムに従って解釈する。可視光領域内において、及び可視光に近い領域内において、センサによって画像が最も効果的に取得されることとなるためには、対象物が適正に照光される必要がある。
【０００３】
イメージセンサを用いたシンボロジーリーディング（一般に「バーコード」走査とも呼ばれる）の例では、適正な照明が非常に望まれる。シンボロジーリーディング（シンボロジーの読み取り）には、シンボル（「バーコード」）を含む目標物の位置における（ＣＭＯＳカメラ、ＣＣＤなどの）画像取得センサのエイミング（照準合わせ）と、そのシンボルの画像の取得とを必然的に伴う。該シンボルは、所定パターンのセットを含み、該所定パターンのセットは、順序付けられた、文字か又は形のグループを表し、それらグループから、取り付けられたデータプロセッサ（例えば、マイクロコンピュータ）が、その目標物についての有用な情報（例えば、そのシリアル番号、タイプ、モデル、価格、など）を導出することができる。シンボル／バーコードは、様々な形状及びサイズにおいて利用可能である。目標物をマーキングすること及び識別することにおいて使用されている最も一般的に用いられているシンボルタイプのうちの２つは、様々な幅と間隔の縦のストライプ線からなる、いわゆる１次元バーコードと、点（ドット）か又は四角形の２次元アレイからなる、いわゆる２次元バーコードである。
【０００４】
背景として、図１は、手持ち式操作用に構成された例示的な走査システム１００を示す。ある例示的な手持ち式の走査機器、すなわちハンドピース１０２が提供されている。該ハンドピース１０２は、グリップ部１０４と、本体部１０６とを備える。鎖線で示された画像形成システム１５１は、制御されることが可能であり、オンボードの組み込み式プロセッサ１０９に画像データを導くことができる。このプロセッサには、走査ソフトウェアアプリケーション１１３を含めることができる。該走査ソフトウェアアプリケーション１１３によって、照光が制御され、画像が取得されて、画像データが、利用可能な情報（例えば、（図示された２次元のバーコード画像１９５のような）シンボルから導き出された英数字の文字列）へと解釈される。そのデコードされた情報を、ケーブル１１１を介して、ディスプレイ１１４、キーボード１１６、及びマウス１１８を（例えば）有するＰＣか又は他のデータ記憶装置１１２に導くことができ、該デコードされた情報を、そこに格納することができ、該デコードされた情報を、適切なアプリケーション１２１を用いてそこで更に操作することもできる。代替的には、ケーブル１１１を、走査機器内のインターフェースと、コンピュータ１１２内の適切なインターフェースとに直接接続することができる。このケースでは、コンピュータベースのアプリケーション１２１が、必要とされるような、様々な画像解釈／デコーディングと、照光制御機能とを実施する。組み込み式プロセッサか、コンピュータか、又は他のプロセッサに対する、手持ち式の走査機器の正確な構成は、極めてバリアブル（可変）である。例えば、ケーブル１１１が存在しない無線相互接続を提供することもできる。同様に、図示されたマイクロコンピュータを、オンボードプロセッサか、或いは携帯情報端末か又は他の小型のコンピューティングデバイスのような小型化された処理ユニットを含む、別の処理デバイスに置き換えることもできる。
【０００５】
走査アプリケーション１１３を、走査機器１０２からの入力に応答するよう構成することができる。例えば、オペレータが、手持ち式走査機器１０２上のトリガ１２２を切り換えた時（トグルした時）には、（画像形成システム１５１の一部分である）内部カメライメージセンサが、目標物１０５上の対象領域１３１の画像を取得する。この例示的な対象領域は、２次元シンボル１９５を含む。該２次元シンボル１９５を用いて、該目標物１０５を識別することができる。識別することと、他の処理機能とが、手持ち式走査機器１０２からプロセッサ１０９に伝達された画像データに基づいて、走査アプリケーション１１３によって実行される。シンボル１９５の読み取り及びデコードの成功を指示するために、ビジュアルインジケータ１４１を、プロセッサ１０９からの信号によって点灯させることができる。
【０００６】
シンボロジーか又は他の対象物の読み取りにおいて、用いられる照明のタイプは、問題事項である。シンボロジー及び／又は他の視野内の対象物とが、コントラストを付けるインクか又は塗料によって平面上に印刷されている場合には、拡散された、高角度の「明視野」照明が、これらの特徴を、センサに対して最も強調させることができる。高角度によることは、ほぼ垂直に（法線で）か、又は走査されているアイテムの表面に対する垂線（法線）から典型的には約４５度未満の角度で、対象物に当る光を、概して意味する。このような照明は、センサに向って戻るように実質的な反射を受ける。例示を目的として、主として明視野照明が必要とされるバーコード及び他の対象物を、アイテムか又は容器（コンテナ）に貼られた印刷されたラベル上にか、又はアイテムか又は容器の比較的平滑な領域内の印刷された領域上に、存在させることができる。
【０００７】
逆に言うと、シンボロジーか又は他の対象物が、より不規則な表面上に形成されている場合か、或いは表面上に直接的にパターンをエッチングか又はピーニングすることによって作られている場合には、高反射性の明視野照明の使用は、不適切である可能性がある。ピーニングされた／エッチングされた表面は、明視野照明を散乱させる傾向にある２次元の特性を有し、それにより、取得される画像が不明瞭となる。視野内の対象物が、このような明確に２次元の表面構造を有する場合には、暗視野照明によって最も良く照光されることが可能である。この暗視野照明は、対象物の表面に対する、特徴的な低角度（例えば、約４５度か、又はそれ未満の角度）での照明である（すなわち、法線に対して約４５度よりも大きい角度を有する照明）。そのような低角度な、暗視野照明を用いると、２次元の表面構造は、より良好な画像取得のために、（明るいスポットとその周囲の陰としてあらわれるインデントによって）より効果的にコントラストが付けられる。
【０００８】
提供されるシンボロジーの他の例では、拡散された直接照明が好まれる場合がある。そのような照明は、典型的には、直接的に投射される照明の源（例えば、複数の発光ダイオード（ＬＥＤｓ））を用いて生成され、その直接的に投射された照明は、ディフューザを通過して、所望の照明効果を生じさせる。
【０００９】
カメライメージセンサの多用性の利点をフルに利用するためには、明視野、暗視野、及び拡散照明を提供することが望ましい。しかしながら、対象物に対する低入射角を達成させるために、暗視野照明が、該対象物に接近して存在している必要がある。逆に言えば、明視野照明は、全領域照明を保証するための相対距離において、より良好に生じられる。
【００１０】
HAND HELD SYMBOLOGY READER ILLUMINATION DIFFUSER と題する、共通に譲渡された米国特許出願シリアル番号第１１／０１４，４７８号と、LOW PROFILE ILLUMINATION FOR DIRECT PART MARK READERSと題する、米国特許出願シリアル番号第１１／０１９，７６３号とが、両方ともLaurens W.Nunninkにより著されたものであり、それらの教示は、参照により本明細書内に明確に組み込まれ、明視野（高角度）照明と暗視野（低角度）照明の伝達を改善させるための技法を提供する。明視野光をより良好に広げるために、直接的明視野ＬＥＤｓと、明視野照明器と対象物との間に配置される円錐形の及び／又は平らなディフューザとの特定の幾何学的な構成の提供をこれらの技法は含む。上記の組み込まれたHAND HELD SYMBOLOGY READER ILLUMINATION DIFFUSER は、あるタイプの表面に適用可能な照明を改善させるために、特定色の使用を更に教示する。頻繁に、明視野か、暗視野か、直接的か、又は拡散された光の選択が、多くのタイプの表面の場合に及び／又はリーダがそれらに対して向けられる特定の角度の場合に、ユーザにとって直感的ではない。換言すると、ある表面が、暗視野照明を用いて最も読み取られることになると思われる可能性があっても、実際には、必要とされる細部（ディテール）を特にある視野角において見出すために、明視野が好まれる。同様に、手持ち式リーダによって、その視野角は、面々によって（部分対部分で）決して完全に同じではなく、幾つかの視野角は明視野によってより良好に機能されても、他の視野角は暗視野によってより良好に機能される可能性がある。上記に参照された特許出願は、複数の照明タイプのアプリケーションが、ある特定の表面と視野角について最良画像を達成することを意図している。
【特許文献１】米国特許出願第１１／０１４，４７８号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１１／０１９，７６３号明細書
【特許文献３】米国特許出願第１０／６９３，６２６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
手持ち式リーダが、多くの固有の問題をもたらすことが認識されている。少なくとも幾つかのこれらの問題は、固定されたリーダに関して共有されている。例えば、大抵の光パイプが構築されている材料は、アクリル（一般に「プレクシグラス」と呼ばれる）である。アクリルは、高屈折率（約１．５８）を示し、そのことは、光パイプを通る光の内部伝送に非常に適している。しかしながら、アクリルは、衝撃に反応して容易に粉砕される傾向にある。このことは、手持ち式リーダ（特に、コードレス／ワイヤレスのモデル）の寿命と耐久性とを制限する可能性がある。該手持ち式リーダは、時折落下させられて、おそらくは光パイプに逆らって堅い床に打ち当てられることが予想される。光パイプに、クッション状の及び外部のハウジングによる鎧を付けることができるが、このことは、望ましくないことに、生産コストを引き上げ、重量を引き上げ、目立たせることとなり（奇抜さが増し）、オプションでパイプが覆い隠される可能性がある。
【００１２】
更に、上記の参照された特許内に記載された光パイプには、内部反射によって暗視野照明を投射するための面取りされた端部を含めることができる。磨かれた面取りされた端部を通じた屈折がまた、直接的明視野照明を生じさせる。光パイプ及び端部の光学的な透明度は、スポットライト効果を生じさせる傾向にある。該スポットライト効果において、各々の個別の照明源（例えば、赤色ＬＥＤｓ）が、ある表面上において明確に見ることができる（下記の図７を参照のこと）。このことは、照明の均一な広がりを提供することの典型的な目的を否定する。
【００１３】
更にまた、直接的拡散照明源の全体を提供するために円錐形のディフューザが用いられている場合には、少数の個別の照明源（例えば、ＬＥＤｓ）からの光をディフューザ表面全体に広げて、次いで拡散光として対象物上に当てるといった能力を、先行技術のデバイスは制限される。従って、その拡散光は、特徴的な、局所化された光スポット効果とダークスポット効果とを示す傾向にある。更なる照明源を拡散部に追加することは、空間と、（特に、比較的コストがかかる青色ＬＥＤｓが用いられる場合には）照明源の相対コストとの両方により制限される可能性がある。
【００１４】
更に、先行技術のリーダは、頻繁に、それらの後部か、上部か、又は別の表面に配置された視覚的なインジケータを含む。該インジケータは、該リーダの現在の状態（例えば、電力のオン／オフ、良好な読み出し、エラー、読み出しの失敗、準備完了（レディ）、準備未完了（非レディ）など）を示す。様々な情報を、様々な色の光（例えば、赤色／緑色）を介して、及び／又は、点滅パターンを介して、ユーザに対して提示することができる。しかしながら、ある生産環境において、小型の、後部に実装されたか、又は上部に実装されたインジケータが見過ごされる可能性があるか、或いは、読み取りを行っている表面上における合焦をユーザが試行している間には、ユーザが注意散漫となる可能性がある。ユーザのメインの関心点を有した、より都合の良い統合化されたインジケータのための技法が、非常に望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、複数の斬新な機能（特徴）を提供することにより、先行技術の不利な点を克服する。該複数の斬新な機能を、リーダに対して様々に提供して、暗視野／直接的明視野タイプの照明と、直接的拡散タイプの照明との両方において、照明の性能を改善させることができる。更に、その機能によって、重量か又はサイズを増加させること無く、光パイプの耐久性を高めることができ、そのようなインジケータを対象物に近接して配置し、且つ、該インジケータのサイズ全体を著しく拡大させることにより、ステータスインジケータの読み取り可能性をより高めることができる。
【００１６】
一実施形態において、光パイプは、ショック抵抗を高めるために、耐久性のあるポリカーボネートから構築される。前記光パイプにおける面取りされた端部は、より均一な効果を提示するために、テクスチャード加工されるか又は艶消しにされて、更に拡散した屈折させられた光が該端部を通じて送られる。光パイプ内における円錐形の／すぼめられた（先細りにされた）ディフューザが、白色のテクスチャード加工された表面を有する反射器によって照射され、該表面が、（照明及び視界の方向とは反対の）複数の後方に向けられた照明源を、ディフューザ内へと戻すように反射させる。該反射器は、更なる光を最大限に前方へと、ディフューザにおけるリモート領域（遠く離れた領域）内へと導く所定の断面を画定して、より良好な全体的な光の広がりを生成することができ、光スポット効果とダークスポット効果とを軽減させることができる。面取りされた光パイプ端部上におけるテクスチャード加工された表面を、インジケータ光をより良好に投射するために用いることができる。該テクスチャード加工された表面を、代替的には（又は追加的には）、該パイプの（前方の）末端部に近接する内壁の露出部分に提供することもできる。
【００１７】
照明源は、光パイプの内側端における環（リング）内に構成されており、マルチ色の光源とすることができ、該マルチ色の光源は、コントローラに応答して、適切な色及び／又は適切なパターンにおける点滅を投射して、読み出しの成功又は失敗のような様々な状況を示すことができる。典型的には、該コントローラは、実際の画像取得の間にこれらの特定された指示を提供するよう構成され、その結果、該画像取得は適正にイルミネート（点灯）される。該コントローラは、環（リング）の個別の部分を操作することができるため、光パイプ外周部における対応する部分のみ（例えば、象限）が、所与の時間に、ある特定色において点灯させられる。一例では、異なる象限を、異なる色において同時に点灯させることができる。
【００１８】
例示的な一実施形態において、光パイプは、多角形の（例えば、四角形の）断面（該断面は、コーナー（該コーナーは円形とすることもできる）において接合された少なくとも４つの線形か又は非線形の側部として概して画定されている多角形を有する）を画定して、（典型的には）不等辺形状を形成する。各々の側部における面取りされたエッジは、固定された角度におけるものであり、従って、（四角形の場合には）西−東側部に対する北−南側部の異なる長さが、暗視野放射線の収束に関して、２つの異なる距離を生成し、そのことが被写界深度を増加させる。言い方を変えると、多角形（四角形）は、対向する側部の少なくとも２つの対を含み、対向する側部の第１の対が、対向する側部の第２の対とは異なる長さを有して、暗視野放射線について、２つの異なる距離の収束点が生成される。
【実施例】
【００１９】
本発明の以下の説明は、添付図面を参照する。
【００２０】
例示的な実施形態の詳細な説明
図２は、本発明による、リーダ２００の例示的な一実施形態の側面断面図を示す。イメージャ２１２と照明基板２１４とが、ハウジング２０６内において耐衝撃性マウント（図示せず）上に配置されている。この例示的な実施形態において、プロセッサモジュールと、関連した機能上の電子構成要素とが、プロセッサ基板２１５上に実装されている。グリップ部２０２とトリガ２０４とが、ハウジング２０６及びプロセッサ基板２１５の構成要素と、機能的に協力している。グリップ部２０６は、都合良く配置されたトリガ２０４を備える。該トリガ２０４を、画像取得及びデコーディング機能を開始するために、ユーザの指によって駆動させることができる。より詳細には、トリガを押すことによって、（後述されるように）全タイプ及び色の照明が、同時に対象物上に投射させられ、対応する画像取得も前記イメージャによりなされる。
【００２１】
イルミネータ（照明器）を簡単に参照すると、照明基板２１４が、複数のＬＥＤｓ３１０を支持する。該複数のＬＥＤｓ３１０は、この実施形態では赤色である（様々な色を使用することが可能である）。ＬＥＤｓ３１０は、リーダの開口部の方に向って、前方に向けられている。これらＬＥＤｓは、受動光パイプ２４４の後ろに配置されている。該受動光パイプ２４４は、ＬＥＤｓ３１０の環（リング）から前方端２３０へと内部的に光を伝達させる。この実施形態において、前方端２３０は、面取りされた表面２３２を含む。リーダか又は類似したアプリケーションと共に使用されるための光パイプの様々な例が、William H.Equitz他による、LIGHT PIPE ILLUMINATION SYSTEM AND METHODと題する、米国特許出願シリアル番号第１０／６９３，６２６号内に示され且つ説明されており、その教示は、参照により本明細書内に明確に組み込まれる。
【００２２】
簡単に説明すると、ＬＥＤｓ３１０の付近の内側端から、パイプ２４４の延在するボディを、光が通過する。該ボディは、透過性を有する／透明な物質から形成される。上述のように、光パイプに対するある問題事項は、耐久性と、耐衝撃性である。本発明の一実施形態では、光パイプは、透明なポリカーボネート（独国のＢＡＳＦによる商標名Ｍａｋｒｏｌｏｎにて利用可能であるか、又は代替的には、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙから利用可能なＬｅｘａｎ（登録商標）にて利用可能である）から構築されている。この物質は、後述のように所望の形状に形成される液体樹脂を用いて射出成形されることが可能である。その伝達された光は、光パイプ２４４における、角度が付けられた／面取りされた表面２３２によって、内部的に反射させられて、低角度で中央光軸２７０に向って出る。アクリル樹脂は優れた屈折率（約１．５８）を表すが、ポリカーボネートの屈折率（約１．４９）が、本発明の実施形態による暗視野照明の場合に用いられる光の伝達と内部反射の程度を十分に達成することが認識されている。光パイプ２４４の内側の及び／外側の壁表面を、該パイプの内側へか又は外側へと光が漏れるのを防ぐために、不透明な塗料か又は別の合成物（コンパウンド）によってコーティングすることができる。この例では、光パイプの内側表面に沿ってシールド２５０もまた提供されている。シールド２５０の一機能は、光パイプ内への（後述される）拡散光の伝達を防止することである。別の機能は、反射器（下記を参照）から伝達された光を、ディフューザ内へと戻すように向け直すことである。
【００２３】
この例では、ＬＥＤｓ３１０の環は、面取りされた表面２３２を通じたＬＥＤｓからの幾つかの光の屈折を介した暗視野効果と共に、赤色の直接的明視野効果を生じさせるように作用する。一般的には、表面からの短い読み取り距離（光パイプ端部（前方）端２３０と表面との間が２５ｍｍ未満）において、光パイプ２３０からの明視野照明は、暗視野照明とは干渉しない傾向にある。しかしながら、より長い読み取り距離（端部２３０と表面との間が２５ｍｍよりも大きい）の場合には、明視野照明が利用可能である。このことは、黒と白とに印刷されたラベルのような、簡単に読み取れるコードに対して有効である。代替の実施形態において、後述されるような、分離された明視野照明器を提供することができる。実際には、多くの利用可能なイメージャは、一体型の赤色明視野照明器を含む。代替の一実施形態において、分離された明視野照明器を、緑色のような別個の色で提供することもできる。
【００２４】
一対のエイミングＬＥＤｓ２２０（典型的には、緑色の放射光）が提供されていることに留意されたい。しかしながら、これらのことはオプションである。そのようなエイミングＬＥＤｓを、本明細書内において用いられる商業的に利用可能な画像に統合させることができる。
【００２５】
完全な手持ち式の柔軟性（フレキシビリティ）のために、リーダ２００は、バッテリ電力と無線伝達とによって構成されることが可能であることが考慮されているが、つなぎコード２６０が、電力をリーダ２００に対して提供し、並びに、エンコードされた情報におけるデコードされた文字列のための通信伝達経路を提供する。
【００２６】
図３もまた参照すると、リーダ２００の前面図が示されている。光パイプ２４４に光を伝達させる個々のＬＥＤｓ（又は他の適切な光素子）３１０の配送及び配置が、末端部２３０を有するラインにおける光パイプ２４４の外縁部の周囲に配置された近接する一連のＸｓによって表されている。その例示的なＬＥＤの配置は、概して一様な光効果を生じさせる。本明細書内において用いられるこれら光素子及びその他の素子の配置は、極めてバリアブルである。追加的には、所望の全体的な暗視野照明強度を生成するために、及び／又は、対象物上の暗視野照明効果にバイアスさせる（例えば、一方側を他方側よりも明るくさせる）ために、光素子のアドレス指定を、ある時間にある素子だけがアクティブにされるように制御することができる。このバリアブルなアドレス指定の機能は、後述され、及び、上述における組み込まれた米国特許出願内と、その中で参照される他の共通に譲渡された米国特許出願内とにおいて更に詳細に説明されている。
【００２７】
次に図４の分解図もまた参照すると、図４は、イメージャ２１２に対する照明器アセンブリ全体の構成要素を更に詳細に説明している。示されているように、上述の様々な照明器アセンブリ構成要素が、個々の構造上の細部を明らかにするために分離させられている。イメージャ２１２は、その図の左側に存在する。照明基板アセンブリ２１４が、その前方に配置されている。照明基板２１４及びＬＥＤｓ３１０の前に配置されているのは、光パイプ２４４の基部（すなわちベース）端４１０であり、該基部端４１０は、ＬＥＤｓ３１０からの伝達された光を受け取り、面取りされた端部２３０へとそれを内部的に伝達させる。先細りにされた（おおざっぱに円錐形とも呼ばれる）ディフューザ２８０（図２もまた参照のこと）が、光パイプ２４４内において入れ子にされており、該ディフューザ２８０は、イメージャ２１２の付近に提供される狭められた近接した開口部４２０と、その反対側の端に配置された広げられた端開口部４２２とを有する。例示的な一実施形態において、このディフューザ２８０を、艶消しにされた／テクスチャード加工された内側（インテリア）を有する薄い（１〜３ミリメートルの）ポリマー材料から構築することができる。上述のように、薄いシールド２５０が、ディフューザにおいて伝達される光を、光パイプ２４４に入っていく光から遮断するために、光パイプの該内側（インテリア）に対して提供されている。この手法では、ディフューザから放射される光は、光パイプの伝送には混合されない。
【００２８】
シールド２５０とディフューザの内側表面との間の領域内における空間を制限することができる。更には、様々な実施形態において、拡散照明の場合に青色を提供することが意図されており、高出力の青色ＬＥＤｓを用いると、赤色か又は緑色バージョンよりも、より高コストである。従って、そのようなＬＥＤｓのより少ない数の使用が非常に望まれる。用いられる個々の照明源が少なくなればなるほど、対象とする表面上の光スポット及びダークスポット効果を避けるために、ディフューザの周りに光を広げる必要性がより高まる。最小数の個々の照明源によって、拡散照明の所望の広がりを成し遂げるために、ディフューザによって投射される光は、光パイプＬＥＤｓ３１０の環（リング）の反対側における照明基板２１４上に実装された（４つの）後方に投射するＬＥＤｓ２８２のセットによって提供される。これらのＬＥＤｓ（２８２）は、円錐形の、球面状の、放射状の（又は他の形状の）反射器２９０内へと後方に投射する。該反射器２９０は、反射させられた光を、ディフューザ２８０の内側表面全体にわたって広げ、その結果、対象とする表面上への直接的な拡散光の、ほぼ一様な広がりとして、それが出て行くこととなる。更に後述されるように、反射器の形状を、円錐形のディフューザに沿った光の広がりを改善するために最適化することができる。この実施形態において、反射器２９０は、そこから反射させられた光を更に拡散させるために白色のテクスチャード加工された表面を有するポリマーから構成される。反射性の表面の拡散によるこの間接的な光の投射は、拡散照明を投射するのに用いられる拡散照明ＬＥＤｓ２８２の数を低減させることを著しく助ける。これにより、生産コストと電力消費とが低減される。上記のように、この実施形態において、拡散照明ＬＥＤｓ２８２は、高出力青色ＬＥＤｓである。しかしながら、照明の各タイプごとに使用される特定の色は、極めてバリアブルである。しかしながら、光の２つの波長の十分な分離を可能にするために、拡散照明が、暗視野照明から、スペクトラム上において十分に隔置されることが非常に望まれている。
【００２９】
透光性の「円錐形の」フィルタ２９２が提供される。該フィルタ２９２は、より大きな波長を有する光をフィルタリングして取り除くよう構成されており、それにより、より小さな波長の青色光が、ディフューザ表面上を通ってディリューザの外へと出ていくことが可能となるが、その表面からの任意の反射させられた赤色光が再伝達されることを防止する。このことは、別様には、赤色暗視野照明と共に拡散された赤色光として再伝達されることになる傾向になることとなる。赤色光と青色光との間に広がる波長は、いずれかのタイプ（暗視野／直接的明視野、対、直接的拡散）の照明の性能を妥協することなく、このフィルタリングを成し遂げるためには十分である。フィルタ２９２は、ディフューザの外側の（露出された）表面の形状に一致しており、該フィルタ２９２を、当業者にとって明らかであるはずの様々な固定技法を用いて、ディフューザの表面上へとパチンとはめ込むか又は付着させることができる。分離されたフィルタ（２９２）の代わりに、色付けされたディフューザ（下記の図６を参照）の使用によって類似の効果を得ることができることに留意されたい。ディフューザは拡散光（この実施形態では青色）を伝達させるけれども、光パイプから伝達される暗視野光（この実施形態では赤色）を反射させないように、その色が選択されるべきである。
【００３０】
従って、要約すると、例示的な実施形態に従って、少なくとも２つの別個のセットの照明送信器（例えば、ＬＥＤｓ）が、直接的拡散送信器２８２及び暗視野送信器３１０に提供されている。その例示的な実施形態に従って、各別個のセットの送信器２８２と３１０とが、ある対応する別個の照明色を生成する。例えば、直接的拡散照明を、青色ＬＥＤｓによって生成することができ、暗視野（及び直接的明視野）を、赤色ＬＥＤｓによって生成することができる。２つの別個の色の使用によって、各タイプの照明が、照明アセンブリ内におけるフィルタリングを用いて、混合することなく、その特定の用途が制限されることが可能となる。この実施形態において、各タイプの照明は、イメージャ２１２によって受け取られた画像を生成する。この実施形態におけるイメージャは、色付けられた光からグレースケール画像を生成する従来のモノクロームセンサを含む。代替の実施形態において、カラーセンサを用いることもできることに留意されたい。１つのそのような実施例は、共通に譲渡され、本願出願と共に同一日にファイリングされた、Laurens W.Nunninkによる、SYSTEM AND METHOD FOR EMPLOYING COLOR ILLUMINATION AND COLOR FILTERATION IN A SYMBOLOGY READERと題する、米国特許出願内に示され且つ説明されており、その教示は、参照により本明細書内に明確に組み込まれる。
【００３１】
ここで図５及び図６を参照する。図５及び図６は、照明アセンブリの光パイプ２４４及びディフューザ２８０によって達成される照明パターンを概略的に説明している。最初に図５を参照すると、イメージャアセンブリ２１２に相対する（及びレンズ構造２４０に関連付けられた）、（上記に概略的に説明したような）光パイプ２４４を有するディフューザ２８０の一実施例の断面が示されている。暗視野照明（放射線５１０）は、光パイプ２４４内へと導かれ、面取りされた（前方の）末端部２３０においてそれが内部的に反射させられて、従って、低角度で目標物の表面５２０に導かれることとなる。暗視野照明を提供するために選択的に駆動される照明を有する受動光パイプの基本的な設計及び実施例に関する更なる情報を、William H.Equitz他による、LIGHT PIPE ILLUMINATION SYSTEM AND METHODと題する、上述の組み込まれた米国特許出願シリアル番号第１０／６９３，６２６号内において見出すことができる。青色ＬＥＤｓ２８２からの直接照明（放射線５３２）が、反射器２９０からの反射によって、全体的に拡散直接照明に変換されて、この実施形態のディフューザ２８０内へと、及び該ディフューザ２８０を通って進行する。それにより、ディフューザ２８０は、破線５４０によって画定される領域として図示された拡散照明を、視野内における目標物の表面５２０上に投射する。この実施形態にでは、ディフューザ２８０は、色付けされること無く、或いはカラーフィルタリング効果が無く、それ自体が透光性を有する。代替の実施形態において、ディフューザを色付けて、（色付けされたか又は白色の照明源（２８２）を用いて）所望の色、及び／又は、フィルタとしてふるまうように生じさせることができる。この実施形態による、及び本明細書内に記載された他の実施形態によるディフューザ２８０を、手持ち式走査機器に脱着可能に取り付けられるように構築及び構成することができることに留意すべきである。一例において、ディフューザを取り外すことができ、それにより、送信器２８２が、非拡散直接的明視野照明として動作することが可能になる。代替的には、ディフューザ全体において透明な（曇っていない／非拡散の）窓を選択的に露出させる可動式シャッタを、ディフューザに提供することもできる。ディフューザ２８０の脱着可能性を、パチンと適切にはめ込む隙間を組み込むことによって、及び／又は、脱着可能なアッセンブリを可能にする機能をディフューザ及び光パイプ２４４内に組み込むことによって（図示せず）、達成することができる。
【００３２】
この実施形態において、直接的非拡散明視野照明（図６内の放射線６２０を参照）が、光パイプ２４４における面取りされた端部２３０を通じた光の屈折によって提供される。図６内に具体的に示されるように、光の一部が、パイプ２４４に沿って内部的に反射させられて、相対的に高角度（通常、軸の面５２０に対して、４５度よりも大きい）の明視野照明（放射線６２０）として、面取りされた端部２３０から直接的に出る。残った光は、面取りされた端部２３０によって内部的に反射させられて、上記に概して説明されたようにパイプ２４４の内側コーナー６３０付近に出る。該光パイプを、代替の実施形態において、（軸２７０に垂直な面内に存在する）平らにされた環（リング）を含むように変更することができることに留意されたい。このことによって、追加的な明視野光が、表面５２０上へと直接的に伝達されることが可能になることとなる。同様に、光パイプの末端部において形成された（面取りされていない）平らな環を有する、入れ子にされた光パイプを、代替の実施形態において、図示された暗視野光パイプ２４４から分離された導波路に沿った明視野光の直接的な伝達のために使用することができる。別個の色を有する照明器が、直接的明視野光のために使用されている場合に、このことは有効である可能性がある。代替的には、オプションの直接的明視野送信器が用いられる場合には、それら直接的明視野送信器を、ディフューザ２８０の透明（クリア）な／透過性のある部分（図示せず）を通じて光を投射するために配置することができる。
【００３３】
簡単化のために、この図内には示されていないが、ディフューザ２８０内への反射させられた暗視野（及び明視野）光のマイグレーションを防止するために、フィルタ（上記の２９２）を、ディフューザ上に提供することができることを仮定することもできる。
【００３４】
上記の発明の背景において説明されたように、マークリーダの様々な以前の実施形態による照明器光パイプは、磨かれた末端部を含む。簡単に図７を参照すると、磨かれた端部を有する光パイプを用いて、反射性の表面から取得された画像７１０が示されている。この画像７１０は、明確に、照明環内の個々の照明源により生成された、視覚的に示されたスポット７２０を図示している。これらスポットによって、マーク７３０の取得に影響を及ぼす可能性のあるやや壊れた照明パターンをまねく結果となる。
【００３５】
図８を参照すると、リーダ２００は、本発明の一実施形態による、光パイプ８１０を含む照明アセンブリ８００がはめこまれている。光パイプ８１０は、上述のように一般のサイズ及び形状を有するその前方の外縁部の周りに面取りされた端部８２０を含む。特に、面取りされた端部８２０の、図示された外側表面８３０は、細かく艶消しにされているか、又はテクスチャード加工されている（ざらざらな表面にされている）。このことは、直接的明視野照明（図６を参照）として出力される光に対して、そしてまた暗視野照明として出力される内部的に反射させられた光に対して、穏やかな（マイルドな）拡散性の効果を提供する。結果として生じる拡散は、図９内に示される画像を生成する。マーク９３０を取り囲む光９２０の環（リング）は、より均一であり、該マークは、それ自体が、図７に示された磨かれた端部のバージョンの結果よりも、より良好にコントラストが付けられてあらわれることに留意されたい。
【００３６】
面取りされた端部に沿って艶消しにされているか又はテクスチャード加工されている表面８３０は、本発明の一実施形態による、リーダのステータス（状況）の斬新な及び望ましい表示を容易にする。ステータス表示を詳細に説明する前に、図１０を参照する。図１０は、リーダの照明及び画像処理システムの基本的な構成要素を概略的に説明している。リーダの回路基板（図２内の２１５）は、プロセッサ／コントロールブロック１０１０として概略的に示されているプロセッサ及び照明コントローラを含む。プロセッサ／コントロール１０１０は、従来の画像処理及びマーク認識／デコード処理を用いることができる。プロセッサ／コントロール１０１０は、トリガ（ブロック１０１２）から信号を受け取り、その信号が、照明アセンブリを動作させるために、及び、イメージャ（ブロック１０１４）を介して画像データを得るために、使用される。プロセッサ１０１０の制御下における画像取得の前及び最中に、エイミングＬＥＤｓ（ブロック１０１６、及び図２内の２２０も参照のこと）が、動作させられる。これは、特に、目標物表面から離れた距離において走査が実施される場合に、取得処理中のマークへのユーザの照準合わせ（エイミング）を保持するように機能する。この目的を達成するために、この実施形態による画像取得が、各タイプの照明中のマークの画像取得に関連付けられたタイミングがとられたシーケンス内において、複数の照明タイプ（暗視野及び拡散）を通じて段階を踏むこと（ステッピング）を含むことに留意されたい。典型的には、最良画像（又は画像の組み合わせ）が、選択されて、マークによって表されたデータをデコードする。取得の前、及び取得後に、リーダは、読み取り準備完了、読み取り成功、読み取り失敗、などのような様々なステータスコードを指示することができる。これらのインジケータは、更に後述される。
【００３７】
前記段階を踏む処理（ステッピング処理）中に、プロセッサ１０１０は、照光させるよう照明環（ブロック１０２０）に指示する。それが、次いで、照光させるよう拡散照明器に指示する（ブロック１０１８）。上記における参照によって組み込まれた様々な特許出願内に記載されているように、環（リング）１０２０には、個々のＬＥＤｓバンク（又は他の照明源）を含めることができる。該個々のＬＥＤｓバンクは、この例では、象限内に形成されている。すなわち、（リーダの前方に向って、外側から眺めた場合に）上部／北１０２２、底部／南１０２４、右／東１０２６、及び左／西１０２８である。これらの象限を、プロセッサによって個々にアドレス指定することができる。このことにより、各象限の出力が、目標物上に所望の効果を生じさせるために変更させられることが可能になる。このことは、目標物表面に対して垂直でない角度においてリーダが配置されている場合か又は目標物表面が平らでない場合に特に有効である。最良画像を達成する照光構成／プロフィールを決定するために、様々な自動調整処理を、象限間の様々な該照光構成を介して効率的にサイクルに含めることができる。この実施形態において、個々の照明源（ＬＥＤｓ１０３０）は、商業的に利用可能なマルチ色のＬＥＤｓ（この実施形態において赤色及び緑色であり、各ＬＥＤ１０３０の中央に引かれた分割ラインによって概して示されている）であり、プロセッサ１０１０に応答して、２つの色のいずれかを投射することが可能である。このことは、有用である可能性があり、異なる色が、暗視野及び直接的明視野に提供される場合に、イメージングの観点（スタンドポイント）を形成する。更に、重大なことには、照明環のマルチ色の能力（機能）によって、光パイプ（特に艶消しにされた端部８２０）が、非常に良好な可視の、対象物に近接した、複数の色におけるインジケータ光を、投射することが可能になる。
【００３８】
図１１は、ユーザにインジケータを提供する目的のための光パイプ８１０の照明を概して表している。この例では、４つの象限すなわち、テクスチャード加工された面取りされたエッジ８２０の１１１０、１１２０、１１３０、及び１１４０が、環内のそれらの適切なＬＥＤｓバンクによって、（全周を取り囲んだＲｓによって示された）赤色に照光させられている。その艶消しにされた表面は、実際には、明るい、拡散色のストリップを生成する。該ストリップは、インジケータの視野を高める。連続信号か又は点滅信号として、このインジケータを、画像取得の前か、最中か、又は後に点灯させることができる。点滅は、所望のステータスメッセージを達成するために、モールス符号の手法において、タイミングをとることができる。光パイプの（ユーザが着目することになる場所であるマーク付近の）末端部において大きな、はっきりと見ることができるインジケータ光を提供することは、手に持っている対象物からユーザの注意をそらすこと無く、且つ、目標物表面付近に近接してリーダが配置されているか又はその目標物から離れているのか否かを視認ことができる非常に効率的なインジケータを、もたらすことが明らかなはずである。実際には、離れた距離において、インジケータは、それ自体が、色付けられた光を表面に投射し、更に、ユーザの注意を、手での仕事に更に集中させる。
【００３９】
図１２内に示されるように、全ての光パイプの端部の象限１１１０、１１２０、１１３０、及び１１４０が、（全周を取り囲んだＧｓによって示された）緑色に照光させられる。このことは、固定点灯するインジケータ（連続的に緑色）か、又は点滅するインジケータであることが可能である。ある特定のメッセージを提供するための任意の所定パターンに従って、代替的に、赤色（又は別の色）によって点滅させることもまた可能である。
【００４０】
図１３内に示されるように、光パイプのエッジにおける異なる象限（又は他のセクション）によって表示された２つの（又は３つ以上の）同時の色によって、インジケータが特徴付けられている。この例では、上部の象限１１１０が赤色であり、左の象限１１４０が緑色である。それらに対向する底部及び左の象限１１２０及び１１３０も、それぞれ、赤色、及び緑色とすることができる。このパターンを、点滅させることができるか、又は（例えば赤色と緑色のスイッチを）交換することもできる。同様に、均一な回転変化の色を、各象限内において、異なる色へと次々と変化させるように、生じさせることができ、その結果、その外周部の周りに、移り変わる色の変化があらわれる。任意の観察可能な及び望ましい色シフトが、本発明によるインジケータとして意図される。
【００４１】
図１４を次に参照する。図１４は、上述の反射器の形状の変動を示す。上述のように、円錐形のディフューザ２８０の長さと（各象限内において、軸２７０に対して、典型的には４５度よりも小さい）角度（Ａ）とが、ディフューザ２８０の内側壁と、シールド２５０との間におけるリモートの（遠く離れた）末端領域１４１０を画定する。該領域は、体積が小さく、反射器１４２０からの光に十分に満たさせることが難しい。照明基板２１４の内部外周部と、ディフューザの内側壁との間の隙間（ギャップ）が、このリモート領域（遠く離れた領域）１４１０内への光の伝達を更に不明瞭にする。従って、この実施形態の反射器１４２０の反射面１４２２は、複数のステップ（段）１４２４、１４２６、１４２８、１４２９を含み、該複数のステップは、ＬＥＤｓ２８２からの反射された光（放射線１４３０）の特定の部分を、ディフューザの様々な部分に向って導くよう設計されている。該ディフューザの様々な部分は、リモート領域１４１０を含む。反射器内の中央の窓１４５０（その窓を通して、イメージャが対象物を見る）の近接部分において、断面内に形成された複数の小さな角度が付けられたステップ（段）１４２９が、ディフューザ表面全体に沿った光の広がりを最適化するために、光源２８２からの放射線１４３０を、リモート領域１４１０に沿った様々な点に伝達させるよう具体的に構成されることに留意されたい。この実施形態における反射器１４２０はまた、拡散を最大にするためのテクスチャード加工された表面と白い表面色とを含む。代替の実施形態において、異なる表面色と表面仕上げとを、用いることができる。この手法では、完全なディフューザ表面の、更に均一な照明が達成され、目標物上の光スポット及びダークスポットの出現が最小化される。
【００４２】
本発明の一実施形態による、ステップ付けられた（段が付けられた）反射器１４２０が、示され且つ説明されているが、様々な表面の断面プロフィールを有する反射器を、代替の実施形態において用いることができることが明確に意図される。そのような反射器は、対象とする表面の局所的な領域上の望ましくないスポット付けを避けるために、本明細書内において概して考慮された形状の先細りにされたか又は円錐形のディフューザの長さ（長手方向）に沿って光を広げるために光学的な合焦技法を用いて構成されるべきである。
【００４３】
本発明の様々な実施形態による、テクスチャード加工されたか又は艶消しにされた面取りされた端部を有する光パイプを、グリットブラストか又は仕上げ表面のピーニングを含む様々な技法によって製造することができることが意図されており、望ましい構築技法は、流し込まれる樹脂からの光パイプの成形を必然的に伴う。面取りされた端部は、モールドの底の付近に配置され、（照明環に近接する）後方の端部は、モールドの上部に配置され、その位置において、仕上げが行われたパイプが、該モールドから射出される。仕上げが行われたパイプの面取りされた端部上に、パターンの表面効果を形成するために、該モールドの底には、艶消しにされたか又はテクスチャード加工されたパターンが提供される。図１５を参照すると、図１５は、光パイプ２４４の断面を示しており、そのモールドは、先細らせるわずかなドラフト角（ドラフトアングル）と共に構築され、その結果、生じられる光パイプ２４４は、間が少なくとも約２度（軸２７０に対して、各々の側が１度の状態）におけるドラフト角ＡＤを有する一対の内側壁を画定する。該モールドが、艶消しにされたか又はテクスチャード加工された表面を含むので、該ドラフト角は、円滑に成形される部品のための典型的な１度ではなく、約２度に設定される。この２度のドラフト角が、仕上げが行われたパイプと、テクスチャード加工されたモールド表面との間に形成される可能性のある付着効果をより良好に克服する。その構造が、面取りされた端部２３０に提供される場合に、このドラフト角が用いられる。面取りされた端部２３０の各々が、その間における約７０度（軸２７０に対して、各々の端部が約３５度の状態）の角度を画定することに留意されたい。しかしながら、光パイプと、本明細書内における他の構成要素とを形成するために使用される技法は、通常のスキルの範囲内において変更することが可能であることが明らかなはずである。
【００４４】
更に図１５を参照すると、代替の一実施形態による、艶消しにされたか又はテクスチャード加工された仕上げ（フィニッシュ）を、端部位置１５２０において光パイプ２４４の内側壁に提供することができる。この位置１５２０は、ディフューザ２８０及び上述のシールド２５０の末端部を越えて露出されており、それにより、暗視野光（放射線５１０）の妨げられない通過が可能となる。このことにより、反射された暗視野が、マーク表面に当る前に、拡散性の構成を通過させられることとなる。テクスチャード加工された表面を、本発明の一実施形態において、外側（位置８２０）に提供することもできることに留意されたい。代替的には、テクスチャード加工された表面を、選択的に、内側位置（１５２０）か又は外側位置（８２０）のうちの一方にのみ、適切に提供することができる。位置１５２０における内側壁に構造を提供する時には、その行われるドラフト角ＡＤ（図１４）が、典型的には、２度よりも大きくなるであろうことに留意すべきである。適切なドラフト角を、プラスチック部品を成形する当業者によって決定することができる。
【００４５】
上述の実施形態による、光パイプの一般的な断面外周形状は（軸２７０が通る平面上の）四角形である。この説明の目的のために、語句「四角形」は、直線形状からの、その四角形の側部のわずかな偏りを含むこととする。換言すると、四角形の形状には、本明細書では、例えば、図示され且つ説明されるような曲線状の円弧を含めることができる。概して、四角形の語句は、概略的には、４つのコーナー（極めて丸められたコーナーとすることもできる）の各々において交差する非線形な側部のうちの線形な１セットとして画定されることとなる。該４つのコーナーによって、２つの近接する側部のおおよその方向が、約９０度だけ変化させられる。四角形の光パイプ１６１０の極めて一般化された表現が、図１６内に示されている。上述のように、四角形の光パイプ１６１０の側部１６２０、１６２２、１６２４、及び１６２６を、北（矢印Ｎ）、南（矢印Ｓ）、東（矢印Ｅ）、及び西（矢印Ｗ）の観点で画定することができる。同様に、末端の面取りされた端部の各エッジを、それに対応して、ＥＮ（北エッジ）、ＥＳ（南エッジ）、ＥＥ（東エッジ）、及びＥＷ（西エッジ）として表すことができる。北エッジＥＮと南エッジＥＳとの間の長さＬＮＳは、東エッジＥＥと西エッジＥＷとの間の長さＬＥＷよりも（この実施形態において）短い（ＬＮＳ＜ＬＥＷ）。代替の実施形態において、逆もまた真である（ＬＮＳ＞ＬＥＷ）か、又はこれらの測定値をほぼ等しくすることができることに留意されたい。
【００４６】
図１７及び図１８を参照すると、各側部に沿った面取りされたエッジが、同じ固定角（この実施形態では、約５５度）において配置されており、約３２度の平均固定θにおける点１７１０で収束する暗視野光の放射線を生成している（引き起こされた１度のドラフト角に沿った面取り角の半分と、光がパイプ内側壁を出る時の更なる屈折とを表している）。距離ＬＮＳが、距離ＬＥＷよりも短いため、対向する側部ＥＮとＥＳとの対についての光の収束距離ＤＮＳは、対向する側部ＥＥとＥＷとの対からの光の収束距離ＤＥＷよりも短い。従って、この構成が、マークに対する照明における２つの異なる距離範囲を提供することにより、リーダに対してより広い被写界深度をもたらす。本発明の一実施形態において、おおよその長さＮＳは３ｃｍであり、おおよその長さＥＷは４．５ｃｍである。ＤＮＳは、約０．９２ｃｍであり、一方ＤＥＷは、約１．２３ｃｍである。従って、０．３１ｃｍよりも長い望ましい距離が、より大きな被写界深度のために提供される。
【００４７】
２つの投射距離によってより大きな被写界深度を提供することと並んで、上述の四角形の光パイプの形状は、円形の光パイプを越えた、及びそれらの他の規則的な等辺の形状を越えた、いくつかの利点を示す。四角形の形状は、商業的に利用可能なセンサによって示される従来の４：３の水平対垂直比率に対してより密接に一致する。四角形の断面は、円形のパイプよりも広い暗視野範囲をもたらす。全体的な高さの観点から、より低いプロフィールのリーダもまた可能である。更には、パイプ上の個別の「側部」の使用は、上述のような分離された象限の制御をより容易にさせる。
【００４８】
本明細書内に記載された実施形態は、コーナーによって接続された近接する側部を有するやや多角形の形状を概して意図しているが、「側部」の間における連続的に曲っている接合部を提供することができることも明確に意図されていることに留意されたい。従って、語句「側部」と、対向する側部の対とが、楕円を含むようにとらえられるべきであり、該楕円において、長軸によりまたがる対向する側部は、短軸によりまたがる対向する側部における長さよりも長い。この手法において、各セットの側部が、異なる暗視野放射線についての平均収束距離を生成し、それにより、所望の高められた被写界深度が生成される。この目的を達成するために、図１９は、楕円形断面の光パイプ１９１０を詳細に示す。該光パイプ１９１０を、（適用可能な、照明環及びディフューザの適切な再構築によって）本発明の一実施形態によって使用するために構成することができる。光パイプ１９１０の末端部は、本明細書内において概して説明されているある角度及び機能を有する面取りされた端部１９２０において終端されている。面取りされた端部のエッジは、本質的には、対向する対の北及び南側部（１９３０と１９３２のそれぞれ）と、対向する対の東及び西側部（１９４０と１９４２のそれぞれ）とを画定し、それらは、異なる距離だけ離されている。このケースでは、それらの距離は、楕円の短軸ＭＩＡと長軸ＭＡＡ（のそれぞれ）である。この実施形態において、「側部」を、任意の境界によってか又は「連続的に曲がるコーナ」によって互いに連続的に遭遇するものとして特徴付けることができる。この基本的な楕円形状において様々な変形形態が、明確に意図される。任意のケースにおいて、その側部は、所与の固定された面取りされた角度について、放射線収束の少なくとも２つの別個の距離を生成する。
【００４９】
優れた照明とマーク読み出し能力とを有するリーダが、本明細書内において説明されていることが、上述の実施形態から明らかであるはずである。このリーダは、先行技術のリーダによって直面される多くの不利な点を軽減させ、改善された、目標物の照明、ステータスの指示、及び全体的な耐久性が提供される。
【００５０】
上記は、本発明の例示的な実施形態の詳細な説明である。様々な修正と追加とを、本発明の原理及び範囲から逸脱すること無く行うことができる。例えば、本明細書内において記載された任意の様々な機能を、代替の実施形態に従って本明細書内において記載された幾つかのか又は全てのその他の機能と組み合わせることができる。追加的には、複数のマルチ色のＬＥＤｓが提供されているが、個々の単色光のＬＥＤｓの各々を、代替の実施形態において、複数の色で互いに近接して照明環上において構成することができる。同様に、象限に分けられた環（リング）が示されているが、代替の実施形態による、環全体における任意の許容可能な分割を、提供することもできる。環全体のある部分を、本明細書内の実施形態による他の部分と協働させることもできる。例えば、上部と右側とを常に協働させることができるか、又は上部と底部とを常に協働させることもできる。同様に、黄色のような追加的な環の色を用いて、更なるタイプのインジケータを提供することができる。マルチ色の照明源か又は複数の近接した個々の照明源（又は個々の光源とマルチ色源との組み合わせ）を使用して、環（リング）色の所望のシートを生成することができる。更には、四角形の光パイプが図示され且つ説明されているが、より広い範囲の被写界深度を、コーナーによって連結された５つ以上の側部を有する不等辺形状（例えば、傾斜した六角形）を提供することによって得ることができる。本発明は、コーナー（円形とすることもできる）において連結された４つか又は５つ以上の（線形か、又は曲線の）側部を有する、多角形の光パイプ断面を意図している。最終的には、本明細書内において記載された任意の処理か又はステップを、コンピュータ上において実行されるプログラム命令を含んでいるハードウェアとしてか、ソフトウェアとしてか、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせとして実施することができることが明確に意図される。従って、本記載は、例示を目的とするものとしてのみ、とらえられることが意図されており、別様に本発明の範囲を限定するようには意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例の説明の前に説明される図であり、先行技術による、組み込み式の照明を有する手持ち式走査システムの斜視図である。
【図２】本発明の教示に関連して用いられることが可能な手持ち式走査システムの側面断面図である。
【図３】図２の走査システムの前面図である。
【図４】図２の走査システムについての照明アセンブリ及びイメージセンサの分解図である。
【図５】図２の走査システムによって使用されるためのセンサ及び照明器アセンブリのやや概略的な側面断面図であり、様々な照明タイプによって取られる経路を詳細に示している。
【図６】図５の照明器アセンブリの光パイプのやや概略的な側面断面図であり、より具体的には、直接的明視野照明の投射を示している。
【図７】磨かれた面取りされた光パイプ端部を通じてある表面上へと個々の照明源が投射される照明効果を示す図である。
【図８】照明アセンブリを特徴付けており、且つ面取りされた光パイプ端部においてテクスチャード加工された表面を有しているリーダの端部を眺めている、断片的な斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態による、テクスチャード加工された、面取りされた光パイプ端部を用いて、表面上において達成される照明効果を示す図である。
【図１０】個々の象限制御とマルチ色の照明源とを特徴付けている、センサ、トリガ、及び照明リングと相互作用する画像プロセッサ及び照明制御回路構成のブロック図である。
【図１１】インジケータとして赤色に点灯させられたテクスチャード加工された面取りされた光パイプ端部を示しているリーダの端部を眺めている、断片的な斜視図である。
【図１２】インジケータとして緑色に点灯させられたテクスチャード加工された面取りされた光パイプ端部を示しているリーダの端部を眺めている、断片的な斜視図である。
【図１３】インジケータとして、所定象限内において赤色に、及び他の所定象限内おいて緑色に点灯させられたテクスチャード加工された面取りされた光パイプ端部を示しているリーダの端部を眺めている、断片的な斜視図である。
【図１４】光パイプ、ディフューザ、照明源、及び反射器の概略側面断面図であり、該ディフューザのリモート領域に沿った光の投射を増加させるための所定の反射器のジオメトリを示している。
【図１５】照明器アセンブリの光パイプのやや概略的な側面断面図であり、光パイプの成形を可能にするために提供されるドラフト角を詳細に示しており、及び、光パイプの末端部における拡散性の表面の代替の配置を示している。
【図１６】北、南、東、及び西のエッジの表示を特徴付ける四角形の断面の光パイプについての一般化された形状の概略図である。
【図１７】図１６の光パイプの北及び南エッジからの暗視野放射線の収束の概略的な表現であり、第１の距離を示している。
【図１８】図１６の光パイプの東及び西エッジからの暗視野放射線の収束の概略的な表現であり、第１の距離を示している。
【図１９】楕円状の断面を画定する、本発明の代替の一実施形態による光パイプの透視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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