(57)【要約】【課題】手動トリガ動作が不要な走査エンジンを提供する。【解決手段】２つのモードを有する走査エンジンを使用して、対象を走査する方法及び装置である。第１のモードでは、上記走査エンジンは、バーコードのようなシンボルの存在を判断するための調整されたパルスを発生し、走査ミラーが静止状態に保たれる。上記シンボルの存在が判断されると、上記走査エンジンは連続光を発生し、走査ミラーが標準走査のために振動する第２のモードに切り換わる。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特徴を識別する情報を有するシンボルを走査する光を発生する光源と、その発生した光が前記シンボルから反射されたときにその光を受光する受光器と、前記光源と前記受光器との間の光路に介挿された振動ミラーとを有する走査エンジンを用意するステップと、
前記振動ミラーを静止状態に保持し、それにより前記シンボルの存在を識別するのに充分な情報量だけが反射光により転送されるようにするステップと、
前記シンボルの存在を識別する充分な情報量が反射光によって転送されたかどうかを判断するステップと
からなる前記シンボルを識別するシンボル識別方法。
【請求項２】
前記シンボルの完全な走査のために前記ミラーを振動させるステップをさらに有する請求項１に記載のシンボル識別方法。
【請求項３】
前記光源が不連続パルスの光を発生させる請求項１に記載のシンボル識別方法。
【請求項４】
前記光がレーザである請求項３に記載のシンボル識別方法。
【請求項５】
前記光が固定周波数に調整される請求項３に記載のシンボル識別方法。
【請求項６】
前記ミラーが電磁駆動装置に連結している請求項１に記載のシンボル識別方法。
【請求項７】
前記走査エンジンが、前記振動ミラーによって反射された光情報を集光するための第２のカーブミラーを有する請求項１に記載のシンボル識別方法。
【請求項８】
前記判断するステップでは、前記シンボルによって表わされる情報の識別に十分な領域より実質的に少ない範囲のサブ領域からの反射光に基づいて判断する請求項１に記載のシンボル識別方法。
【請求項９】
前記記号がバーコードである請求項１に記載のシンボル識別方法。
【請求項１０】
特徴を識別する情報を有するシンボルを走査する光を発生する光源と、その発生した光が前記シンボルから反射されたときにその光を受光する受光器と、前記光源と前記受光器との間の光路に介挿された振動ミラーとを有する走査エンジンと、
前記振動ミラーを静止状態に保持し、それにより前記シンボルの存在を識別するのに充分な情報量だけが反射光により転送されるようにし、前記シンボルの存在を識別する充分な情報量が反射光によって転送されたかどうかを判断するコントローラと
からなる前記シンボルを識別するバーコード走査装置。
【請求項１１】
前記ミラーが前記シンボルの完全な走査のために振動される請求項１０に記載のバーコード走査装置。
【請求項１２】
前記光源が不連続パルスの光を発生する請求項１０に記載のバーコード走査装置。
【請求項１３】
前記光がレーザである請求項１２に記載のバーコード走査装置。
【請求項１４】
前記光が固定周波数に調整される請求項１２に記載のバーコード走査装置。
【請求項１５】
前記ミラーが電磁駆動装置に連結している請求項１０に記載のバーコード走査装置。
【請求項１６】
前記走査エンジンが、前記振動ミラーによって反射された光情報を集光するための第２の曲面ミラーを有する請求項１０に記載のバーコード走査装置。
【請求項１７】
前記判断するステップが、前記シンボルによって表わされる情報の識別に十分な領域より実質的に少ない範囲のサブ領域からの反射光に基づいている請求項１に記載のバーコード走査装置。
【請求項１８】
前記シンボルがバーコードである請求項１０に記載のバーコード走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、包括的には走査エンジンに関し、特に自動トリガ装置内蔵の走査エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
バーコードのように特徴を識別するデータを有するシンボルを走査（スキャン）するために使用される走査エンジンが知られている。さらに、走査装置で使用される手動トリガが知られている。例えば、米国特許第５，３２９，１０６号（Hone et al.）には、プリント回路基板上に手動のトリガ装置を備えたハンドルのないバーコード走査装置が記載されている。
【０００３】
分離したトリガ装置を備えた走査装置が知られている。図１は、従来の自動トリガ光学装置を示している。走査システムに対して分離して独立した自動トリガサブシステムが示されている。トリガの目的で使用される分離した発光ダイオード（ＬＥＤ）が、手持式バーコードスキャナ内に適切に位置されている。このスキャナは、分離した走査エンジンをそこに収納している。トリガＬＥＤが発光し、所望のバーコードから反射された光は、光検知器（ＰＤ）により受光および検出される。このＰＤに入射する反射光は電気信号に変換され、走査エンジンにバーコード走査を開始させるプロセッサ（図示せず）によって処理される。
【０００４】
図２は、トリガサブシステム６の分離パスを示す従来の走査装置のブロック図である。分離したバーコードＰＤとトリガＰＤは、それぞれトリガ用とバーコード読み取り用に使用される。スイッチ８は、トリガシステム６とバーコード走査システムとを切り替えるために使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来の装置は分離及び独立したトリガ用光学部品を使用している。その分離及び独立した部品はそれぞれ大きさがあり場所を取っている。例えば、その部品はそのバーコード走査用光路の近くに配置されるかもしれない。さらに、余分な回路基板がその部品の配置とそれに伴う配線に必要になるかもしれない。１部品の故障が装置全体の動作を停止させるので、部品数が多いほどスキャナの寿命を必然的に低下させる。
【０００６】
従って、上述した分離及び独立したトリガ用光学部品のない走査装置を得ることが望まれる。さらに走査エンジンの既存の部品を使用してトリガ機能が効率的になされる走査装置を得ることが望まれる。
【０００７】
この発明は、包括的には自動トリガ装置内蔵の走査エンジンを提供する。
この発明はさらに、手動トリガ動作が不要な走査エンジンを提供する。
この発明はさらにまた、定位置に設置して使用するような手で持たない走査装置を提供する。
【０００８】
この発明はまたさらに、連続光の代わりに光パルスを周期的に発生することによって、非作動期間中に消費する電力を低下させる。
この発明はまた、パルス間に非作動期間があることによってレーザダイオードのような光源の走査寿命を伸ばす。
この発明は加えて、定位置における走査ミラーによる自動トリガ走査によって、走査ミラー機構の寿命を伸ばす。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、特徴を識別するデータを有するシンボルの識別方法を提供する。
その方法は、光を発生してシンボルを走査するための光源と、その発生された光がシンボルから反射された時にそれを受けるための受光器と、上記光源と受光器との間の光路中に介挿された振動ミラー(oscillatable mirror)と有する走査エンジンを用意するステップと、反射光によって上記シンボルの存在を識別するのに充分な情報量のみが転送されるように、上記振動ミラーを静止状態に維持するステップと、上記シンボルの存在を識別するのに十分な情報量が反射光によって転送されるかどうか判断するステップとを有する。
【００１０】
特徴を識別するデータを有するシンボルを識別するバーコード走査装置を提供する。その装置は、光を発生してシンボルを走査するための光源と、その発生された光がシンボルから反射された時にそれを受けるための受光器と、上記光源と受光器との間の光路中に介挿された振動ミラーとからなる走査エンジンと、反射光によって上記シンボルの存在を識別するのに充分な情報量のみが転送されるように上記振動ミラーを静止状態に維持し、上記シンボルの存在を識別するのに十分な情報量が反射光によって転送されるかどうか判断するコントローラとを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の上記特徴と利点および目的が達成されることが詳細に理解されるように、簡単に要約して上述したこの発明を、添付図面に示す実施例を参照して説明する。
しかし、添付図面はこの発明の典型的な実施例を示すだけであり、この発明の範囲を限定するものではなく、他の同等に有効な実施例があり得ることに留意されたい。
【００１２】
この発明は、バーコード走査とバーコードの存在検出の両方に同じ走査路を使用することに関する。図３から図７を参照してこの発明の好ましい実施例を説明する。
【００１３】
まず図３を参照して、走査エンジン１２を含む手持ち式スキャナ１０を有する走査装置を説明する。図１における光検知器のようなトリガ装置は必要としない。走査エンジン１２はバーコード１６のような走査シンボルのために使用する。また、走査エンジン１２はバーコード１６を走査するために使用される回路基板１４上に搭載してもよい。
【００１４】
図４Ａ及び図４Ｂを参照して、バーコード走査装置の内部構成について説明する。その上に各部品が搭載される回路基板１４を有する取付層１８(mounting layer)が設けられる。中心点に対して振動するように配置された振動ミラー２０が、バーコード情報を決定する際に使用される光を反射するために設けられる。振動ミラー２０は、特に光を反射するために使用される面２０ａを有している。電磁アクチュエータ２２は振動ミラー２０を制御する。その電磁アクチュエータ２２はマイクロコントローラ・ユニット３０（ＭＰＵ）により回動が制御される。
【００１５】
レーザダイオード・アッセンブリ２４もまた取付層１８に搭載されている。レーザダイオード・アッセンブリ２４は不連続なパルス又は連続する光放射のいずれにもなるレーザを発生する。つまり、状況に応じて、レーザダイオード・アッセンブリ２４は２つのモード、すなわち、両方とも後述するが不連続モードと連続モードで動作できる。静止した凹面状のミラー２６がレーザ光路の前面に位置している。ミラー２６はレーザがそこを通過して面２０ａに到達できるようにするための開口部を有しており、その面ではレーザを偏向反射してそれを走査対象に向わせる。バーコード１６が検出されると、その光はそこから振動ミラー２０に達するように反射されるが、その振動ミラー２０はこの装置がどのモードで動作しているかによってによって、振動するかまたは静止（非振動）している。振動ミラー２０は、ミラー２６の面２６ａに向けて光を反射し、そこでそのレーザ光はフォトダイオード・アッセンブリ２８に向けて偏向反射される。
【００１６】
図５を参照して、自動トリガとバーコード走査の両方に同じバーコード検出光路を使用する走査エンジンのブロック図を示している。すなわち、後のバーコードデータ読取用と同じバーコード検出光路が、始めのバーコード確定工程にも使用される。マイクロプロセッサ・ユニット３０は、レーザダイオード２４を駆動するレーザドライバ３２を制御する。レーザダイオード・アッセンブリ３２は、上述した２つのモードすなわち不連続モードと連続モードのいずれかで排他的に動作する。マイクロプロセッサ３０はさらに振動ミラー２０を駆動するミラードライバ２２を制御する。フォトダイオード・アッセンブリ２８はアンプ３６に接続し、それはバーコード自動利得制御回路（ＡＧＣ）３８に接続する。トリガ処理部４０はアナログ・デジタルコンバータ４２に接続され、それによって変換されたデジタル信号がプロセッサ３０に入力される。
【００１７】
このように、振動ミラー２０が振動する時には広範囲からの情報を受け取る。例えば、相対的な中心点であるポイント１６ｃを含むポイント１６aからポイント１６ｂまでに含まれる情報を振動ミラー２０の振動によって受け取ることができる。このようにして、連続モードは行われる。連続モード又はバーコード走査モードでは、レーザダイオード２４は時間内に連続的に光を放射する。さらに、そのバーコード走査モードでは、走査ミラー２０は振動する。バーコードによる反射光パターンは集光用ミラー２６を経てフォトダイオード２８上に受光又は集光される。フォトダイオード２８はその光パターンを電気信号に変換し、その電気信号はさらにＡＧＣ３８によって所望のあるいは一定のレベルに増幅される。その増幅されたバーコード信号はさらにＡ／Ｄコンバータ４２によってデジタル信号に変換され、ＭＰＵ３０によってさらに処理されるデジタル信号を出力する。
【００１８】
不連続モードあるいは自動トリガモードでは、レーザダイオードは定期的に発光するかあるいは不連続光パルスを放射する。さらに、自動トリガモードでは、図４Ｂに示すように非振動状態の振動ミラー２０によってポイント１６ｃ付近の情報のみが受け取られる。この発明におけるその自動トリガモードについて述べる。自動トリガモードでは、走査ミラー２０はアクチュエータ２２が振動ミラー２０に作動力を与えない非振動モードで静止状態に保持される。さらに、自動トリガモードでは、レーザダイオードは光パルスを放射し、センシングミラーは振動していない。すなわち、センシングミラーは走査領域の中心部、例えばポイント１６ｃの付近のみを検知できる静止状態に保持される。例えば、もしバーコードリーダの前に特性を識別するデータを有する１組のシンボルのいくつか又は一部がある場合、そのシンボルによる反射光パターンは、バーコード走査モードのときと同様に集光用ミラー２６を経てフォトダイオードに集光される。なお、この自動トリガモードでは、ＭＰＵ３０は、入力された信号の絶対レベル又は絶対レベルの変化でシンボルを検出する。そのため、ＡＧＣ３８は使用してもよいが必要ではなく、このモードでは、ＭＰＵ３０はＡＧＣ３８を固定ゲイン状態で帯域通過周波数１００ｋＨｚに設定する。
【００１９】
バーコードの存在は、実際の信号を検出するか否かによって判断できる。
【００２０】
図６は自動トリガモードのタイムチャートの例を示している。パルス化されたレーザ４４がレーザ光源によって停止期間４６を置いて周期的に発生される。パルス４４はさらに固定周波数で調整される。そのレーザ光は、典型的には１０ｍＳ毎に１ｍＳのパルスにパルス化される。さらに、そのパルス化されたレーザは対周囲光の目的で１００ｋＨｚの周波数で調整される。すなわち、パルス期間中の周波数は、周囲光を濾波するように設計された装置を通過するように設定される。
【００２１】
図７にはフローチャート５０が示されている。上述したデュアルモード走査エンジンを用意する（ステップ５２）。振動ミラー２０は、走査対象のバーコードの存在を判断する前に不動あるいは静止状態に保持される（ステップ５４）。調整されたパルス４４は、レーザダイオード２４によって発生され、不動のミラー２０によってシンボルあるいは対象に向けて反射する（ステップ５６）。もしその対象がバーコード又はバーコードの一部であると判断した場合には（ステップ５８）、いずれもＭＰＵ３０の制御の下で、レーザダイオード２４によって連続レーザを発生し（ステップ６０）、振動ミラーが振動する（ステップ６２）。もしバーコードが検出されない場合は、この装置はステップ５４に戻る。ステップ５８を単に対象の存在を判断するために設けてもよい。
【００２２】
この発明の実施例について上述したが、他のさらに種々の適用、修正及び変更が、この発明の要旨をはずれることなく可能であることが分かる、そして、この発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ規定される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の走査装置を示す図である。
【図２】図１に示した従来の走査装置のブロック図である。
【図３】この発明による自動トリガ走査装置を示す図である。
【図４Ａ】図３の装置の第１の詳細図である。
【図４Ｂ】図３の装置の第２の詳細図である。
【図５】この発明のブロック図である。
【図６】この発明のタイミング図である。
【図７】この発明のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年7月11日(2008.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１７】
前記判断するコントローラが、前記シンボルによって表わされる情報の識別に十分な領域より実質的に少ない範囲のサブ領域からの反射光に基づいて前記判断をする請求項１に記載のバーコード走査装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
図４Ａ及び図４Ｂを参照して、バーコード走査装置の内部構成について説明する。その上に各部品が搭載される回路基板を有する取付層１８(mounting layer)が設けられる。中心点に対して振動するように配置された振動ミラー２０が、バーコード情報を決定する際に使用される光を反射するために設けられる。振動ミラー２０は、特に光を反射するために使用される面２０ａを有している。電磁駆動装置である電磁アクチュエータ２２は振動ミラー２０を制御する。その電磁アクチュエータ２２はコントローラであるマイクロプロセッサ・ユニット３０（ＭＰＵ）により回動が制御される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図５を参照して、自動トリガとバーコード走査の両方に同じバーコード検出光路を使用する走査エンジンのブロック図を示している。すなわち、後のバーコードデータ読取用と同じバーコード検出光路が、始めのバーコード確定工程にも使用される。マイクロプロセッサ・ユニット３０は、レーザダイオード・アッセンブリ２４を駆動するレーザドライバ３２を制御する。レーザダイオード・アッセンブリ２４は、上述した２つのモードすなわち不連続モードと連続モードのいずれかで排他的に動作する。マイクロプロセッサ・ユニット３０はさらに振動ミラー２０を駆動するミラードライバ２２を制御する。フォトダイオード・アッセンブリ２８はアンプ３６に接続し、それはバーコード自動利得制御回路（ＡＧＣ）３８に接続する。トリガ処理部４０はアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ４２に接続され、それによって変換されたデジタル信号がマイクロプロセッサ・ユニット３０に入力される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
このように、振動ミラー２０が振動する時には広範囲からの情報を受け取る。例えば、相対的な中心点であるポイント１６ｃを含むポイント１６aからポイント１６ｂまでに含まれる情報を振動ミラー２０の振動によって受け取ることができる。このようにして、連続モードは行われる。連続モード又はバーコード走査モードでは、レーザダイオード・アッセンブリ２４は時間内に連続的に光を放射する。さらに、そのバーコード走査モードでは、走査ミラーである振動ミラー２０は振動する。バーコードによる反射光パターンは集光用ミラー２６を経てフォトダイオード・アッセンブリ２８上に受光又は集光される。フォトダイオード・アッセンブリ２８はその光パターンを電気信号に変換し、その電気信号はさらにバーコードＡＧＣ３８によって所望のあるいは一定のレベルに増幅される。その増幅されたバーコード信号はさらにＡ／Ｄコンバータ４２によってデジタル信号に変換され、ＭＰＵ３０によってさらに処理されるデジタル信号を出力する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
不連続モードあるいは自動トリガモードでは、レーザダイオード・アッセンブリ２４は定期的に発光するかあるいは不連続光パルスを放射する。さらに、自動トリガモードでは、図４Ｂに示すように非振動状態の振動ミラー２０によってポイント１６ｃ付近の情報のみが受け取られる。この発明におけるその自動トリガモードについて述べる。自動トリガモードでは、振動ミラー２０は電磁アクチュエータ２２が振動ミラー２０に作動力を与えない非振動モードで静止状態に保持される。さらに、自動トリガモードでは、レーザダイオードは光パルスを放射し、振動ミラー２０は振動していない。すなわち、振動ミラー２０は走査領域の中心部、例えばポイント１６ｃの付近のみを検知できる静止状態に保持される。例えば、もしバーコードリーダの前に特性を識別するデータを有する１組のシンボルのいくつか又は一部がある場合、そのシンボルによる反射光パターンは、バーコード走査モードのときと同様に集光用ミラー２６を経てフォトダイオード・アッセンブリ２８に集光される。なお、この自動トリガモードでは、ＭＰＵ３０は、入力された信号の絶対レベル又は絶対レベルの変化でシンボルを検出する。そのため、ＡＧＣ３８は使用してもよいが必要ではなく、このモードでは、ＭＰＵ３０はＡＧＣ３８を固定ゲイン状態で帯域通過周波数１００ｋＨｚに設定する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図６は自動トリガモードのタイムチャートの例を示している。パルス化されたレーザ４４がレーザ光源によって停止期間４６を置いて周期的に発生される。パルス化されたレーザ４４はさらに固定周波数で調整される。そのレーザ光は、典型的には１０ｍＳ毎に１ｍＳのパルスにパルス化される。さらに、そのパルス化されたレーザは対周囲光の目的で１００ｋＨｚの周波数で調整される。すなわち、パルス期間中の周波数は、周囲光を濾波するように設計された装置を通過するように設定される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図７にはフローチャート５０が示されている。上述したデュアルモード走査エンジンを用意する（ステップ５２）。振動ミラー２０は、走査対象のバーコードの存在を判断する前に不動あるいは静止状態に保持される（ステップ５４）。調整されたパルス化されたレーザ４４は、レーザダイオード・アッセンブリ２４によって発生され、不動の振動ミラー２０によってシンボルあるいは対象に向けて反射する（ステップ５６）。もしその対象がバーコード又はバーコードの一部であると判断した場合には（ステップ５８）、いずれもＭＰＵ３０の制御の下で、レーザダイオード・アッセンブリ２４によって連続レーザを発生し（ステップ６０）、振動ミラーが振動する（ステップ６２）。もしバーコードが検出されない場合は、この装置はステップ５４に戻る。ステップ５８を単に対象の存在を判断するために設けてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ａ】
2009515229.tif 000011
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｂ】
2009515229.tif 000012
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2009515229.tif 000013
【国際調査報告】
2009515229.tif 000014