(57)【要約】【課題】  手持ち式スキャナが放射した単一直線走査パターンを交差する複数の走査線からなる全方向性走査パターンへ変換する知能型固定装置を提供する。【解決手段】  トリガー操作またはトリガーレススキャナは、手で持って使用する第１の姿勢で第１走査パターンによってバーコード記号を読み取る。知能型固定装置は、ハンドフリーワークステーションとして選択的にスキャナを支持するほか、スキャナを単に固定装置に取付けるだけで、第１走査パターンをそれとは異なる第２走査パターンへ変換する。スキャナは、バーコード記号を忠実にディジタルで再構築するため、いろいろな信号処理ディジタル化回路を備えている。【選択図】          図１３
2004348758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間的に離れた光反射性部分を有する表示を走査しているとき反射された光を光電変換して生成されたアナログ電気信号をディジタル化する回路であって、
前記アナログ電気信号を微分して一次微分信号を発生する一次微分手段と、
前記一次微分信号を微分して二次微分信号を発生する二次微分手段と、
前記一次微分信号と前記二次微分信号とを比較して走査中の表示からディジタル電気信号を発生する比較器手段と、
前記ディジタル電気信号に対応するディジタル出力信号を生成する出力手段と、
を備えていることを特徴とする回路。
【請求項２】
前記第一次微分手段の出力と前記比較器手段の入力との間に電圧制限回路が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項３】
前記出力手段は、前記ディジタル電気信号を受信し、前記ディジタル出力信号を発するスイッチを備えることを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項４】
空間的に離れた光反射性部分を有する表示を走査しているとき反射された光を光電変換して生成されたアナログ電気信号をディジタル化する回路であって、
前記アナログ信号の一次微分を表す一次微分信号を生成する微分器回路手段と、
前記アナログ信号の付加的な微分を要求しない比較信号を生成する手段と、
前記微分器回路手段と前記比較信号生成手段とに結合されており、前記一次微分信号と前記比較信号とを比較し、前記反射光の輝度の変化を示すディジタル出力信号を生成する出力手段と、
該出力手段に結合されており、前記一次微分信号の値に従って前記ディジタル出力信号の通路を制御する出力コントローラと、
からなる回路。
【請求項５】
前記一次微分信号のピーク値を制限する手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の回路。
【請求項６】
前記出力手段は、前記ディジタル出力信号を発するスイッチを備えていることを特徴とする請求項４に記載の回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、コード化表示たとえばバーコード記号を第１走査パターンで走査して読み取る手持ち式レーザースキャナ、より詳細には、レーザースキャナをその上に選択的に支持し、スキャナがその上に支持されると、外側に置かれたコード化表示を走査して該表示を読み取る作用をする異なる第２走査パターンへ第１走査パターンで変換する独立型固定装置に関するものである。さらに詳しく述べると、本発明は、手で操作されるとトリガー動作モードで読取りを開始させるトリガー（引き金）を有する手持ち式スキャナを、単に固定装置上に置くことによってトリガーレス動作モードへ変換する技術、さらに一般のトリガーレススキャナのほかに、トリガー付きおよびトリガーレス手持ち式スキャナを支持する技術に関するものである。そのほかに、信号を処理するさまざまなディジタル化回路を開示する。
【背景技術】
【０００２】
手持ち式レーザースキャナはよく知られている。たとえば、この技術を代表するものには特許文献１、２、及び３を参照されたい。また、内蔵レーザー、走査部品およびセンサ-部品を備えた独立型レーザー走査ワークステーション（たとえば、特許文献４参照）も知られている。また、オペレータが保持しないとき、すなわち使用しないとき、手持ち式レーザースキャナを選択的に載せる、いわゆるダミースタンドすなわち固定装置も知られている。ダミースタンドは、一般に、主としてオペレータがスキャナへ容易にアクセスすることができる便利な卓上取付台として役に立つ。そのような場合には、たとえば、米国特許第5,105,070 号に記載されているように、ダミースタンドを使用して、その上に支持されたスキャナが放射したレーザービームの方向を変えることができる。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第4,387,297 号公報
【特許文献２】米国特許第4,409,470 号公報
【特許文献３】米国特許第4,806,742 号公報
【特許文献４】米国特許第4,369,361 号公報
【０００４】
上に挙げたそれぞれの手持ち式スキャナは、手で操作されるとコード化表示の走査および読取りを開始させるトリガーを使用している。最近、手動操作式トリガーの代わりに、スキャナの前部または先端に超赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）と赤外線センサを取り付けた、いわゆる「トリガーレス」手持ち式レーザースキャナが提案された。スキャナの先端を記号の近くに置くと、ＬＥＤから放射された光が記号で反射され、センサによって検出される。その検出に応じて、スキャナに搭載された制御回路網がレーザーおよび走査部品を作動させて、記号の走査および読取りを開始させる。
【０００５】
従って、このトリガーレススキャナの作業範囲は赤外線スキャナの感知範囲によって制限される。センサの感知範囲外に置かれた記号は、センサがレーザーおよび走査部品を作動させないので、走査することができない。さらに、赤外線ＬＥＤおよびセンサの費用が加わるほかに、この赤外線トリガーレス感知技術は使用するのに不便である。別の記号または再び同じ記号を読み取るには、スキャナを一度記号から離して感知範囲（たとえば、約１５ｃｍ）外へ動かしたあと、再び感知範囲内に戻さなければならない。これには疲れる大きな手の運動が必要である。それに加えて、スキャナの先端近くに置かれたあらゆる物体がスキャナを作動させるので、トリガーレススキャナは間違って何度も読取りを試行する。もちろん、これには記号の付いていない物品も含まれる。
【０００６】
また、この分野においては、アナログ信号から直接に導いた一定のしきい値レベルを使用するか、アナログ信号の一次導関数とアナログ信号のピークを追従するピーク信号とを比較する信号処理ディジタル化回路を使用することにより、走査中に記号から反射された光を光電変換して生成されたアナログ信号からディジタル信号を構築する方法が知られている。しかし、この既知のディジタル化回路は、特に読取り用ビームスポットがうまく焦点に集まらない場合には、すなわち長レンジの読取り、あるいは非常に高密度の記号を読み取る場合には、高い周囲光レベルやノイズなどの要因のためにエラーが生じやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の第１の目的は、手持ち式レーザースキャナを選択的に支持するほか、商品に付いているコード化表示を読み取ることができるハンドフリーワークステーションとして役に立ついわゆる「知能型」固定装置を提供することである。
【０００８】
本発明の第２の目的は、手持ち式スキャナが放射した走査パターンをそれとは異なる走査パターンへ変換することである。
【０００９】
本発明の第３の目的は、手持ち式スキャナが放射した単一直線走査パターンを、手持ち式スキャナを固定装置に設置するという簡単な処置により、交差する直線から成る全方向性走査パターンへ変換することである。
【００１０】
本発明の第４の目的は、トリガー付き手持ち式レーザースキャナを固定装置の上に置くと、スキャナをトリガーレス動作モードへ自動的に変更する固定装置を提供することである。
【００１１】
本発明の第５の目的は、新規なトリガーレススキャナを提供することである。
【００１２】
本発明の第６の目的は、ノイズ、高い周囲光レベル、および不完全な焦点合せの状態に耐えることができ、かつ走査中の記号を真に忠実にディジタルで再構築することができる信号処理ディジタル化回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記および以下、明らかになるであろうその他の諸目的を達成するため、本発明は、コード化表示（たとえば、バーコード記号）を電子光学的に読み取る装置および方法を提供する。本発明の読取り装置は、意図されたある使用姿勢でオペレータが保持してスキャナを読み取る表示に向けることができる握り部をもつ電子光学式スキャナを含む。スキャナは、オペレータがスキャナを保持して表示に向けたとき第１走査パターン（たとえば、表示を横断する単一走査線、または表示を通り過ぎて延びる複数の直線ラスター走査パターン）で表示を走査する手段を備えている。ラスター走査パターンは、一組の平行な走査線であってもよいし、一組の交差する走査線であってもよいし、あるいは曲線の走査パターンであってもよい。
【００１４】
本発明の読取り装置は、さらに、意図されたもう１つの使用姿勢で、すなわちオペレータがスキャナを保持しないとき、スキャナを支持する手段をもつ独立型固定装置を含んでいる。固定装置は、出口と、スキャナが固定装置によって支持されたとき第１走査パターンをそれとは異なる第２走査パターン（たとえば、複数の走査線）へ変換し、出口を通過してその外側に置かれた表示を横断する方向に第２走査パターンを向ける変換手段を有している。第２走査パターンは一組の平行な走査線、交差する走査線、あるいは曲線の走査線であってもよい。２つの走査パターンが対応する平行な直線群を含んでいる場合には、第１および第２走査パターンは、高さ、輝度、傾斜角、どれかその他の特徴が互いに相違することがある。
【００１５】
従って、スキャナはオペレータの手に保持されていても、独立型固定装置上に支持されていても、表示を読み取る機能を果たす。走査パターンは、スキャナを固定装置上に載せるという簡単な措置によって変えられるので都合がよい。
【００１６】
固定装置は、基部と、その上方の中空ヘッドから成っている。ヘッドに設けられた出口は基部と向かい合っている。一実施例においては、パターン変換手段はヘッド内に支持された複数のビーム折返しミラーを有しており、スキャナが発生した光ビームは出口を通過する前に上記ミラーに次々に当たってミラーから基部に向かって反射される。別の実施例においては、光ビームは複数のビーム折返しミラーに取り囲まれた主ミラーに直接当たるようになっている。駆動装置が主ミラーを回転させ、主ミラーに当たった光ビームをビーム折返しミラーへ次々に反射させるようになっている。
【００１７】
スキャナはトリガー動作モードで読取りを開始させる手動操作トリガーを備えていてもよいし、いなくてもよい。もしトリガーを備えていれば、本発明は、さらに、スキャナが固定装置によって支持されたとき、走査パターンのどんな変化にも無関係に、トリガーレス動作モードで読取りを開始するようにスキャナを変更させるモード変更手段を提案する。
【００１８】
たとえば、モード変更手段は、スキャナを固定装置上に載せたときトリガーを押すように固定装置上に設置された不動突起であってもよい。代案として、固定装置上のスキャナの存在を感知する手段を取り付けることができる。好ましい実施例の場合は、固定装置側に磁石が設置され、スキャナ側に磁気センサが設置されている。スキャナを固定装置に載せると、磁気センサはスキャナの存在を感知して、電気制御信号を発生する。この制御信号は読取りを開始するために使用される。
【００１９】
スキャナがトリガーを備えておらず、すなわち「トリガーレス」スキャナの場合には、本発明は、光ビームのくびれがスキャナの内部に位置するように光ビームを焦点に集めることによってその作業範囲を限定することを提案する。走査方向（各記号はその方向に沿って伸びている）に沿ってみると、ビームのくびれは最小ビーム断面を有する。作業範囲は、光ビームが記号に向かう途中に通過する光透過窓とビームのくびれの間のスキャナ内で光ビームが進行する距離によって限定される。限定された作業範囲内の記号だけを読み取ることができる。このやり方は、特別なＬＥＤや磁気センサを必要としない。
【００２０】
本発明は、さらに、走査中の記号をディジタルで真に忠実に再構築する、さまざまな信号処理ディジタル化回路を提案する。
【００２１】
本発明の特質と思われる新規な特徴は、特許請求の範囲に詳しく記載してあるが、発明の構成と使用方法に関する発明自体、その他の目的、利点については、添付図面を参照して以下の具体的な実施例の説明を熟読されれば十分に理解することができよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
最初に、図１〜図４を参照して、コード化表示を読み取り、走査し、および（または）分析する作用をするレーザー走査システムの中で使用するとき、ユーザーが完全に支持することができ、かつ読取り前および読取り中にユーザーが表示に向けることができる、軽量（１ポンド以下）の手持ち式レーザースキャナ１０について説明する。ここで取り替えて使用している用語「表示」または「記号」は、使用中の光源（たとえば、レーザー）の波長において異なる反射特性を示す異なる部分から成る表示を含むものとする。表示は、どこでも見かけるＵＰＣ（Universal Product Code) バーコード記号、あるいは白黒の産業用記号（たとえば、 Code 39  、Codabar 、Interleaved 2 of 5  等）のどれであってもよい。また、表示はアルファベット文字と数字またはそのどちらであってもよい。用語「記号」はさらに背景領域内に配置された表示を含んでおり、表示または少なくともその一部分は背景領域とは異なる光反射性質を有するものとする。この後者の定義の場合には、記号の「読取り」はロボット工学や対象認識の分野において特に有用である。
【００２３】
図１に示したスキャナ１０は、長方形断面をもち軸線に沿って伸びた握り部１２と水平に伸びた銃身部１１をもつガン形式のハウジングを有する。握り部１２は、スキャナがユーザーの手に適合し、手の中に保持できるような断面寸法と全体サイズを有する。銃身部１１と握り部１２は、軽量で、弾力性および耐衝撃性のある自立プラスチック材料でできている。プラスチック製ハウジングは射出成形することが好ましいが、容積が５０立方インチ、用途によっては、２５立方インチまたはそれ以下の内部空間を取り囲む薄い中空殻を形成するために真空成形または吹込成形することもできる。上記の特定の値は自らを制約するものでなく、ハウジングの最大サイズと容積の大体の目安を与えるものである。ハウジングの殻は、垂直な接合線１２ｃに沿ってぴったり合わされた２つのハウジング部分１２ａ，１２ｂから成っている。
【００２４】
意図されたある使用姿勢の場合、すなわち図４に示すように手持ち式スキャナとして使用する場合について説明すると、銃身部１１は、傾斜した前壁１１ａをもつ前端部と、傾斜した前壁１１ａの後方に間隔をおいて配置された後壁１１ｂをもつ後端部とを有する。銃身部１１はさらに上壁１１ｃ、底壁１１ｄ、および上壁と底壁の間にある一対の向かい合った側壁１１ｅ，１１ｆを有する。前壁１１ａは上壁および底壁に対し傾斜している。
【００２５】
銃身部と握り部が出会う場所で、かつユーザーが意図された使用姿勢で握り部を握ったとき普通はユーザーの人指し指が置かれる場所である前面領域内でハウジングに対し動かすことができるように、手動起動可能な、好ましい押下げ可能なトリガー１３が、片持ち弾性アーム１３ａに取り付けられている。トリガー１３は、底壁１１ｄの開口および握り部１２の前面の溝穴を通って突き出ている。アーム１３ａの一端はトリガースイッチ２５の上に置かれており、トリガー１３を引くとスイッチ２５は開状態から閉状態へ切り替わる。
【００２６】
前端部に固定して取り付けられた光透過窓１４は、レーザー光がハウジングの内部から外部へ、またはその逆へ通過するのを許す。
【００２７】
複数の運動自由度を有し、可撓性で、かさばらないコイル形式の電気ケーブル１５は、スキャナとレーザー走査装置の残りの構成部品を相互に接続している。レーザー走査装置の動作については、後で詳しく説明する。
【００２８】
スキャナ内には複数の構成部品が取り付けられており、後で説明するように、それらの少なくとも一部はトリガー１３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起動される。構成部品の１つは、トリガー１３で起動されると、人間の目に見える、または少なくとも辛うじて見える入射レーザービームを放射する起動可能なレーザー光源たとえば半導体レーザーダイオード３３（図３、図５、および図６）である。放射されたレーザービームは発散性が強く、ビーム伝播方向に平行な平面および垂直な平面内で異なって発散し、半径方向に非対称（すなわち、アナモルフィック）であり、楕円形に似たビーム断面を有する。ダイオードは連続波またはパルス形式のダイオードであってもよい。ダイオードは、スキャナ内に搭載可能な電力調整装置とバッテリ（ＤＣ）電源によって、スキャナに取外し自在に搭載された充電式バッテリパックによって、または外部電源（たとえば、ＤＣ電源）からスキャナに接続されたケーブル１５内の電力線によって供給される低電圧（たとえば、１２Ｖ（ＤＣ）またはそれ以下）が必要である。
【００２９】
図６に示すように、スキャナ内の薄いプリント回路基板１６上に取り付けられた光学装置３０は基板に対し調整自在に配置されていて、放射されたレーザービームを光学的に修正し、すなわち焦点に集め、第１光路２１ａ，２１ｃに沿って基準面へ向ける。基準面は、前壁１１ａに接した状態で記号を読み取る場合は前端部に、または前壁１１ａに接していない状態で記号を読み取る場合は前端部の前方にヘッドの外側に位置している。基準面は、放射されたレーザービームが伝播する縦方向にほぼ直角に横たわっている。読み取られる記号１００（図５参照）は、基準面、またはその一の側、または他の側のどちらかに、すなわち光学的に修正されたレーザービームの焦点深度の範囲内およびスキャナに対し測った作業距離の範囲内のどこかに、基準面に近接して置かれる。レーザービームは、記号から正反射成分として一方向に、そして散乱成分として多くの方向に反射する。記号から反射され第２光路２１ｃ，２１ｂに沿ってスキャナへ戻るレーザー光の部分は、この分野では戻り部分として知られる。
【００３０】
図６に示すように、光学装置３０は細長い円筒形の光学筒３４を有する。光学筒３４は、一方の端部にダイオード３３の環状ケーシング部分をぴったり受け入れてダイオード３３を定位置に保持する円筒形ボアを有し、他方の端部に鏡筒３５を有する。鏡筒３５は開口絞り４５、開口絞りを取り囲んで輪郭を定めている遮蔽壁部分４４、および内部空間の輪郭を定めている円筒形側壁部分４６を有する。
【００３１】
光学装置３０は、さらに側壁部分４６の内部空間内の第１光路内に配置された焦点合せレンズ３２（たとえば、平凸面レンズ）を有する。焦点合せレンズ３２は開口絞りと共同して、放射されたレーザービームを焦点に集めて基準面の所でビームのくびれ（たとえば、図５の位置ｄ3 参照）を作る。開口絞り４５はレンズ３２のどちら側にあってもよいが、下流側に配置することが好ましい。光学筒内に配置されたバイアス手段すなわち圧縮コイルばね４７は、一方のコイル端がダイオードのケーシング部分に接し、他方のコイル端がレンズ３２の平面側に接している。コイルばね４７はレンズ３２を遮蔽壁面部分に常時押し付けることによってレンズを開口絞りに対し固定する。鏡筒を縦方向に動かすと、レンズと開口絞りも共に動く。
【００３２】
開口絞り４５は、以下に説明するように、開口絞りにおけるレーザービームの断面にほぼ等しい断面を有するので、放射されたレーザービームの大部分は第１光路に沿って記号に向かう途中に下流の開口絞り４５を通過する。開口絞り４５の断面は長方形または楕円形が好ましい。その場合には、より多くのエネルギーを記号へ伝達するために、長方形または楕円形断面のより長い寸法とレーザービームのより大きな発散とが一直線に合わされる。光学装置３０は、前方部分５２と後方部分５４をもつ光学ブロック５０を有する。前方部分５２と後方部分５４で取り囲まれた空間内に、ダイオード３３、光学筒３４、鏡筒３５、および鏡筒内の上述の構成部品が入っている。ダイオードから熱を逃がすために、ヒートシンク３１がダイオードに密着した状態で取り付けられている。少なくとも１個のねじ要素５６を含む高さ調整手段は、ヒートシンクと後方部分５４のそれぞれの孔をゆとりをもって通過し、前方部分５２のねじ付きボアにねじ込まれている。都合よく、光学ブロック５０の前方部分５２と後方部分５４の間に薄い、撓みやすい、弱い区域を設けることによって、ヒンジ５８が得られる。前方部分５２は固定ねじ５９で基板１６に固定されている。ダイオード、光学筒、鏡筒、および鏡筒内の構成部品は、後方部分５４と共に動くように後方部分５４に結合されている。ねじ要素５６をどちらかに回すと、後方部分５４とその上に支持されたすべての構成部品が、固定された前方部分５２に対しヒンジ５８のまわりに回転するので、クリアランス通路６０を通って光学ブロック５０を出ていくレーザービームが上下に動かされる。通路６０はレーザービームの角度調整範囲にわたってビームを遮らない寸法で作られている
【００３３】
通路６０を通過したレーザービームは、光学装置によってスキャナ内の光路２１に沿って後方へ向けられ、平面走査ミラー１９ｂに当たって反射される。走査ミラー１９ｂはレーザービームを前方へ反射し、光路２１ｃに沿って光透過窓１４を通して記号に向ける。図５に示すように、記号１００は基準面１０２の近くに置かれている。バーコード記号の場合、記号は縦方向に沿って間隔をおいて配置された一連の縦バーから成っている。レーザービームスポットは記号の上に集められる。以下に説明するように、走査ミラーが横方向に繰り返して往復振動し、記号のすべてのバーを横断するようにレーザービームを長手方向に掃引すると、単一直線の走査線が生じる。すべてのバーが掃引されるならば、直線走査線はバーの高さに沿ったどの位置にあってもよい。直線走査線の長さは読み取ることが予想される最長記号の長さより長く、好ましいケースでは、直線走査線は基準面の所で３インチ程度である。
【００３４】
走査ミラー１９ｂは走査手段の上に設置されている。走査手段は米国特許第4,387,297 号に記載されている形式の高速走査モーター２４が好ましい。本発明を説明するため、走査モーター２４が出力軸１０４を有し、その上に支持ブラケット１９が固定して取り付けられていることを指摘すれば十分であると考える。その支持ブラケット１９に、走査ミラー１９ｂが固定して取り付けられている。モーター２４は、出力軸１０４を交互に円周方向に任意の所望の円弧長さ（一般に、３６０°以下）にわたって毎秒数振動程度の割合で振動させる。好ましい実施例においては、走査ミラーに当たったレーザービームを基準面で約３２°の角距離、すなわち円弧長さにわたって毎秒約４０走査、すなわち２０振動の割合で繰り返して掃引するように、出力軸が走査ミラーを振動させる。
【００３５】
再び図２に戻って説明すると、記号１００を構成するいろいろな部分の異なる光反射特性のせいで、反射されたレーザー光の散乱成分の戻り部分は、走査のとき記号の端から端へ光強度が変化する。記号から反射されたレーザー光の戻り部分は凹形球面集光ミラー１９ａによって集められ、光路２１ｃ上に中心がある円錐形容積内の広幅円錐形の光の流れである。集光ミラー１９ａは集めた円錐形の光を光路２１ｂに沿ってヘッド内に反射し、レーザー光透過素子１０６を通してセンサ手段たとえば光センサ１７に当てる。光センサ１７（フォトダイオードが好ましい）は、直線走査線に沿って広がっている（直線走査線を越えていることが好ましい）さまざまな光強度を検出し、検出したさまざまな光強度を表す電気アナログ信号を発生する。
【００３６】
集光ミラー１９ａも同様に支持ブラケット１９上に設置されており、トリガーによって走査ミラー１９ｂが起動されると、集光ミラー１９ａも横方向に繰り返して振動し、直線走査線内の記号を横切る長手方向のフォトダイオードの視野を掃引する。
【００３７】
好ましい実施例の場合、走査ミラーと集光ミラーは一体構造の部品として作られている。しかし、走査ミラーは、別個の前面反射膜付き凹面ミラーの上の所定の場所に正しい位置および角度で接着された、または別個の成形された平面ミラーであってもよい。凹面集光ミラーはレーザー光の戻り部分を集めてフォトダイオード上の焦点に集める作用をする。
【００３８】
ヘッド内の基板１６には、そのほかにさまざまな電気部分回路が設けられている。たとえば、基板１６上の信号処理手段３８は光センサが発生したアナログ電気信号を処理してディジタル化ビデオ信号を発生する作用をする。記号を記述するデータはビデオ信号から得ることができる。この目的に合った適当な信号処理回路が米国特許第4,251,798 号に記載されている。基板１６上の部品３９は走査モーター駆動回路網を構成している。この目的に合った適当なモーター駆動回路網が米国特許第4,387,297 号に記載されている。基板１６上の部品４０はレーザーダイオード３３を励起する電圧変換器である。
【００３９】
ある実施例の場合、ディジタル化ビデオ信号はケーブル１５を通して復号／制御モジュール１０１（図４参照）へ送られる。復号／制御モジュール１０１はディジタル化ビデオ信号をディジタル化復号信号へ復号する作用をする。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、上記ディジタル化復号信号から記号を記述する所望のデータが得られる。復号／制御モジュール１０１は制御プログラムを保存するＰＲＯＭ、一時的にデータを記憶するＲＡＭ、および前記ＰＲＯＭとＲＡＭを制御する制御マイクロプロセッサを含んでいる。復号／制御モジュール１０１は記号の復号がいつ成功したか決定し、記号の復号の成功を決定すると、記号の読取りを停止する。読取りの開始はトリガーを押すことによって行われる。復号／制御モジュール１０１は、さらに、たとえば指示ランプ３６，３７（図３参照）へ制御信号を送って指示ランプを点灯させて読取りが自動的に停止されたことをユーザーへ知らせるほか、トリガーによって起動されるヘッド内の構成部品の起動を制御する制御回路網を含んでいる。
【００４０】
復号信号は遠隔のホストコンピュータ１０３へ送られる。ホストコンピュータ１０３は基本的に大型データベースの役目を果たし、復号信号を記憶し、場合によっては、復号信号に関する情報を提供する。たとえば、ホストコンピュータは復号記号によって識別された商品に対応する小売り価格情報を提供することができる。
【００４１】
別の実施例においては、復号／制御モジュールとローカルデータ記憶装置が、握り部内の別のプリント回路基板２７上に取り付けられていて、読み取られた複数の復号信号を記憶する。ローカルデータ記憶装置に記憶された信号は遠隔のホストコンピュータへダウンロードすることができる。ローカルデータ記憶装置を設置することによって、記号を読み取るときケーブルを使用しないですむ。これは、ヘッドをできる限り自由に操作できるようにする上で望ましい特徴である。さらに、記号の読取りが成功したとき握り部の孔２９を通してユーザーが聞くことができるように、オプションとして基板２７上にビーパー２８（ビーという音を発生する）が設置されている。さらに、握り部内にバッテリパックが入っている。
【００４２】
次に図７および図８について説明すると、前に指摘した通り、スキャナ１０は単一直線走査パターンを放射する。本発明の１つの特徴は単一直線走査パターンをそれとは異なる走査パターン（たとえば、走査線が互いに交差している全方向性走査パターンへ変換することである。これはスキャナ１０を独立型定置固定装置１１０に載せるという簡単な処置によって達成される。
【００４３】
固定装置１１０は直立柱１１６と、直立柱１１６によって基部１１４に対し持ち上げられた中空ヘッド１１２から成っている。基部１１４は水平支持面たとえばカウンタ面１２５の上に置かれている。ヘッド１１２はスキャナ１０の銃身部の先端を受け入れる隔室１１８を有する。ヘッド１１２はさらにスキャナ１０の握り部１２の底をスナップ作用で弾力的に引っ掛けるフィンガー１２０を有する。このように、スキャナ１０は固定装置上の所定位置に寄り添った形で保持される。隔室１１８内の光透過窓１２２は銃身部の先端に面していて、スキャナが放射したレーザービームは光透過窓１２２を通過してヘッド１１２の内部に入ることができる。
【００４４】
ヘッド１１２内に設置された走査パターン変換装置１２４は、垂直軸のまわりに等角度で配列され、後方マウント１２６ａ，１２８ａ，１３０ａによってヘッド１１２内に固定して取り付けられた複数のビーム折返しミラー１２６，１２８，１３０から成っている。各ミラーは、放射されたレーザービームの通路内に設置され、光透過窓として作られた出口１３２に面するように下方に傾斜している。
【００４５】
スキャナ１０が固定装置内に支持され、起動されると、以下に説明するように、スキャナ１０は端限界位置１３４ａと１３４ｂ（図８参照）の間を直線的に移動するレーザービームを放射する。この直線移動のときレーザービームは側面ミラー１３０、中央ミラー１２６、および反対側の側面ミラー１２８に次々に当たる。各ミラーは当たったレーザービームを下方へ反射し、出口１３２を通して、基部１１４および（または）支持面１２５の上またはその近くに置かれた記号に向ける。図示のように３個のミラーを使用すると、３本一組の交差する走査線１２６′，１２８′，１３０′が発生する。
【００４６】
図９および図１０に示したもう１つの走査パターン変換装置１４０は、モーター軸１４８のまわりに等角度で配列された一組のビーム折返しミラー１４２，１４４，１４６と、モーター軸１４８に取り付けられた主走査ミラー１５０から成っている。モーター軸１４８は駆動モーター１５２によって回される。各ミラー１４２，１４４，１４６は、後方マウント１４２ａ，１４４ａ，１４６ａによってヘッド１１２内に固定して取れ付けられ、出口１３２に面するように下方に傾斜している。主ミラー１５０は放射されたレーザービームの通路内に設置されている。固定装置内に設置された近接センサ１５３は、スキャナ１０内に取り付けられたセンサ要素１５５の存在を検出することによって、固定装置上のスキャナの存在を検出する作用をする。近接センサ１５３とセンサ要素１５５の場所は逆にしてもよい。
【００４７】
スキャナ１０が固定装置内に支持され、起動されると、以下に説明するように、スキャナ１０は主ミラー１５０に当たるレーザービームを放射する。そこで、主ミラー１５０がモーター１５２によって回転されると、主ミラーから反射されたビームが次々に各ミラー１４２，１４４，１４６に当たって下方に反射され、出口１３２を通って基部１１４および（または）支持面１２５の上またはその近くに置かれた記号に向けられる。その結果、同様に交差する直線の走査線パターン１４２′，１４４′，１４６′が発生する。
【００４８】
本発明に従って、１個またはそれ以上の可動および定置ミラーを使用する別形式の走査パターン変換装置も考えられる。たとえば、複数の鏡面をもつ回転多面体あるいは傾斜鏡面をもつプリズムを使用することができる。モーター１５２は近接センサ１５３，１５５によって固定装置上のスキャナの存在が検出されると起動され、スキャナの存在が検出されないと停止される。
【００４９】
図７および図９に示すように、スキャナ１０が固定装置１１０上に置かれたとき、トリガー１３を使用できないので都合が悪い。このため、走査を可能にし、読取りを開始させる別の手段が必要である。
【００５０】
１つの案は、図７に示すように、スキャナ１０に磁気起動式リードスイッチすなわちホール効果センサ１５４を設置し、固定装置に磁石１５６を設置することである。スキャナ１０が固定装置上に置かれると、センサ１５４が自動的に磁石１５６を検出し、次に説明するように、スキャナ１０をいわゆる「トリガーレス動作モード」にする。
【００５１】
図１１に示すように、トリガーレス信号はケーブル１５内の電線１５８を経由して復号／制御モジュール１０１内のマイクロプロセッサ１６０へ送られる。マイクロプロセッサは、次に説明するように、電線１６２を経由してレーザー駆動装置１６４へ制御信号を出力してレーザーダイオード３３を制御するように、かつ電線１６６を経由してモーター駆動装置１６８へ制御信号を出力して走査モーター２４を制御するように、プログラムされている。
【００５２】
もう１つの案は、固定装置にトリガー１３に面した突起１５７を設けることである。スキャナ１０が固定装置上に置かれると、突起１５７は自動的にトリガーを押して、スキャナが固定装置上にある間トリガーを押した状態を維持する。
【００５３】
さらに別の代案として、トリガーの長い引き（たとえば、５秒以上）を検出するように、復号／制御モジュール１０１内のマイクロプロセッサ１６０をプログラムすることができる。これにより、スキャナはトリガーレス動作モードにされる。トリガーを離すと、スキャナはトリガー動作モードに戻る。
【００５４】
トリガー動作モードにおいて、スキャナ１０は一般に次のように動作する。すなわち、トリガーを押すと、スキャナは走査を開始する。スキャナは、どちらが先に来ても、所定の時間長さ（一般に、１、２秒）の間、または記号が復号されるまで走査する。
【００５５】
トリガーが上述の１、２秒の期間を過ぎて数秒間押し続けられたときだけ、スキャナはトリガーレス動作モードに入る。所望ならば、特殊記号が読み取られた後まで押し続けられた場合だけ、あるいはどれかの記号が読み取られた場合だけ、あるいは記号が読み取られなかった場合だけ、トリガーレス動作モードに入るようにスキャナを構成することができる。
【００５６】
トリガーレス動作モードは連続走査モードであってもよいし、あるいはスキャナが１秒間に数回、記号を捜索する「明滅」モードであってもよい。これらの捜索の間、レーザーダイオード３３および（または）走査モーター２４を停止させることができる。もし記号が存在するとスキャナが決定すれば、記号が復号されるまでスキャナはオンのままで、そのあと明滅モードへ戻ることができる。このモードは、スキャナ内の熱の蓄積を最小にし、かつモーターおよび（または）レーザーダイオード３３の動作時間を最小にすることによって、スキャナの寿命を延ばすことができる。好ましい実施例の場合、モーターは連続して動作し、レーザーダイオードは明滅モードに置かれる。
【００５７】
さらに、本発明は、上に述べたように、手動操作トリガー付き手持ち式スキャナを固定装置上に置いて手でトリガーを押して固定装置内で読取りを開始させる、または固定装置内にあるがスキャナをトリガーレス動作モードへ変更するのいずれでもなく、固定装置上でも固定装置外でも使用できる新しいトリガーレススキャナを心に描いている。
【００５８】
図１２に示したトリガーレススキャナは、基本的に手動操作形式のトリガーをもたないことを除き、図２のスキャナと構造的に類似している。トリガーレススキャナにおいては、伝統的でないやり方でレーザー光を焦点に集めるように光学装置設計することによって、作業範囲を限定する。
【００５９】
図５に示すように、光学装置を構成する焦点合せレンズ３２と開口絞り４５は、放射されたビームを焦点に集め、距離ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 ，ｄ5 ，ｄ6 の所でいろいろな断面をもたせる。走査方向すなわち記号を横切る水平方向に沿って注意して見ると、ビームの断面は減少して距離ｄ3 の所で最小になり、そこから増大して距離ｄ6 の所で最大になる。非走査方向すなわち垂直方向に沿って注意して見ると、ビームの断面は増大し距離ｄ3 の所で最大になり、そこから減少して距離ｄ6 の所で最小になる。距離ｄ3 における最小断面は「ビームのくびれ」と呼ばれ、記号１００をそこに置いて読み取るのに理想的なスポットである。記号は距離ｄ1 〜距離ｄ6 の範囲内のどこにでも置くことができ、これがスキャナの作業範囲を構成している。
【００６０】
従来のすべてのレーザースキャナの場合、ビームのくびれが作業範囲内に、しかしスキャナのハウジング外に位置するように、レーザー光が焦点に集められる。スキャナが読み取るつもりの最大密度のバーコード記号がビームのくびれの所に、またはその近くに置かれたとき読み取ることができるように、ビームのくびれのサイズが選定される。
【００６１】
トリガーレススキャナの場合には、本発明に従って、ビームのくびれは記号を置くことができないスキャナのハウジング内に位置している。ビームのくびれは高密度の記号を読み取るために必要なサイズよりもかなり小さく、ビームがスキャナの先端に達するまでに、高密度の記号にふさわしいサイズまで成長している。ビームのくびれは非常に小さいので、ビームは非常に迅速に成長し続けて、スキャナの先端をほんの数インチ過ぎた所では普通の密度の記号を読み取るには大き過ぎるほどになる。たとえば、プロトタイプのスキャナは、約 0.25 インチまで５ミルの記号を、約 1.25 インチまで１３ミルの記号を、そして約 2.5  インチまで２６ミルの記号を読み取ることができる。この限定された作業範囲により、従来のように連続する記号を読み取るため必要であった大きな疲れる手の運動をしなくてすむ。
【００６２】
従来のスキャナのように、検出回路網は必要ないから、これは非常に経済的である。また、非常に小さいくびれのサイズは低倍率を意味するので、レーザーの焦点合せも容易になる。すなわち、焦点合せが容易な１０倍以下の焦点合せ装置を使用できる。
【００６３】
記号がスキャナの近くに置かれたときレーザーダイオード３３と走査モーター２４をオンにするセンサが存在しないので、走査範囲の中に入ってくるすべての記号を即座に復号することができるように、モーターとレーザーを常時ランさせておくことが望ましい。しかし、これはスキャナのハウジング内に許容できない量の熱を発生させる可能性がある。レーザーはスキャナ内の最大熱発生器であると同時に、スキャナ内の最も熱に敏感で、しかも最も寿命の短い部品である。従って、必要なときだけレーザーをオンさせることが重要である。レーザーのオン時間を最小にすることができる幾つかの方法がある。
【００６４】
レーザーを高い周波数（ビームスポットがバーの幅を横断するのに要する時間内に数回）でオンとオフに切り替えることができる。これはレーザーの電力消費を減らす周知の方法である。もう１つの方法は、復号モジュール１０１が新しいデータを受け取る準備が完了したときだけ、レーザーをオンにすることである。これは、復号モジュール内のマイクロプロセッサ１６０が、データをローディングする時間の部分（レーザーが必要とするとき）と、ロードされたばかりのデータを評価する時間の部分（レーザーを必要としないとき）を経過するという事実を利用する。評価（すなわち、処理）時間は、走査している記号にもよるが、走査時間の１５％から５０％の割合を占めることがある。
【００６５】
レーザーのオン時間を減らすもう１つの方法は、過走査期間の間、レーザーをオフにすることである。過走査期間は、レーザービームが走査窓の一端または他端を通り過ぎて、レーザービームが記号でなくハウジングの内側に当たるようなモーター角度の期間である。マイクロプロセッサ１６０は、走査の遷移が始まる両側で短時間の間レーザーをオフにすることによって、これを制御することができる。走査の開始は、走査モーターの回転方向が変わり、新しい走査を始めることを指示するモーター駆動回路からの信号である。
【００６６】
復号後、またはある期間の間記号が検出されなかった場合には、記号が検出されるまで、時々（たとえば、１走査おきに）レーザーをオンにすることができる。復号マイクロプロセッサは、作業範囲内に復号可能な記号が存在するかも知れないと考えた場合には、レーザーを走査ごとにオンにすることができる。すなわち、復号マイクロプロセッサは、記号が復号されるまでに走査データをロードする準備が完了したときはいつでも、その時点で、レーザーを時々オンにするモードへ戻る。
【００６７】
復号マイクロプロセッサが、記号が存在していると思って、「毎走査」モードに入ったが、所定の時間（たとえば、２秒）の後、復号に成功しなかった場合には、復号マイクロプロセッサは、新しい何かが存在していると思うまで、「時々走査」モードへ戻る。
【００６８】
所定の時間の後、新しい記号が復号されなかった場合には、所望ならば、数ステップで「時々走査」モードのデュティサイクルを減らすことができる。すなわち、レーザーを１走査おきにオンにすることができる。もし５分間何も復号されなければ、レーザーを３走査おきにオンにする。１５分後は、５走査おきにすることができる。スキャナがたまにしか使用されない環境の場合や、夜自宅に帰ったとき電源をオンにするような場合には、これはレーザーのオン時間を最小にするであろう。しかし、酷使する環境においては、その積極性（低いデュティサイクルで低下する）は維持されるであろう。
【００６９】
所望ならば、バーコードメニューで、あるいはスキャナホスト間インタフェースを介して、ユーザーが正確なデュティサイクルと、それらが使用可能にされる時間をプログラムすることができる。
【００７０】
もし走査モーター２４が連続的にランすれば、上に述べたレーザーオン時間制限技術は最適に実施される。これには、数年間連続的にランさせなければならないかも知れないので、非常に長寿命のモーターを得ることが重要である。さらに、レーザーの寿命を縮めるので、モーターは最少限の電力を使用し、スキャナの内部を加熱しないことが重要である。これには、共振モーターが理想的であり、共振モーターの１つが係属中の米国特許出願第812,938 号（1991年12月24日) に開示されている。
【００７１】
作業範囲を制限するもう１つの方法は、通常はトリガーレススキャナにとって都合のよい作業範囲より長い作業範囲を与えるように焦点に集められるレーザーを使用する。この場合には、作業範囲は復号ソフトウェアによって制限される。小さ過ぎると思われる記号（スポット速度がより高いので、復号器には記号はよりいっそう小さく見える）を拒絶するように、デコーダをプログラムすることができる。ここで、作業範囲はソフトウェア制御の下にある。これは作業範囲を特定の用途に合わせて変更できることを意味する。たとえば、固定装置使用の場合には６インチに、メニュー読取りの場合には１インチに作業範囲を設定することができる。さらに、異なる記号表示あるいは特殊コード化記号を異なる距離で読み取ることもできる。
【００７２】
信号処理手段３８は、前に述べたように、光センサ１７が発生したアナログ電気信号をディジタル化する作用をする。しかし、このアナログ信号は、バーコード記号のバーからスペースへ、またはその逆の各遷移を表す明確な点をもっていない。このアナログ信号は、振幅のピークに達する立上がり傾斜と、そのあと各ピークから下落する立下がり傾斜に特徴がある。たとえば、米国特許第4,251,798 号に記載されている従来の信号処理回路においては、アナログ信号自身を直接使用して、最大および最小の固定しきい値レベルを得て、それらから記号の遷移を決定している。しかし、高い周囲光レベルが記号の再構築に悪い影響を及ぼしている。
【００７３】
また、米国特許第5,061,843 号に開示されているように、アナログ信号をディジタル信号へ変換する際に、アナログ信号の一次導関数とピーク検出器を使用することが提案された。しかし、たとえば長レンジ走査のとき、読取りスポットが不完全に焦点に集められた場合（すなわち、焦点深度の外側に集められた場合）など、一定の状況においては、一次導関数とピーク検出信号とを比較するだけでは不十分である。一次導関数信号のピークは振幅が変化し、しかも非常に低い振幅のピークは検出されないので、記号の再構築にエラーが生じた。
【００７４】
図１３は信号処理回路２００を示し、図１４は回路２００のいろいろな場所における電圧波形を示す。回路２００は、記号の走査中、光センサ１７が発生した可変電流を電圧へ変換する作用をする電流電圧変換器２０２を有する。可変電圧は、そのあと、低域フィルタ２０４によってろ波され、アナログ電圧信号（波形Ａ）が作られる。
【００７５】
一次微分器２０６は第１電圧信号（波形Ｃ）を発生する。一次導関数信号の振幅ピークはバーコード記号の真の縁位置に近い。正ピーク検出器２０８はあるピークから次のピークへ延びるピーク信号（波形Ｂ）を発生する。しかし、不完全に焦点に集められた場合には、一次導関数信号のいくつかのピークは非常に振幅が低く、ピーク信号によってピックアップされない。このため、第１の救済手段として、ピーク信号の電圧を分圧器２１０によって一般に５０％だけ一定率で減らす。この一定率で減らしたピーク信号は、図１４に波形Ｂ′として点線で示してある。
【００７６】
加算増幅器２１２は一次導関数信号（波形Ｃ）と一定率で減らしたピーク信号（波形Ｂ′）とを加算して第１和信号（波形Ｄ）を与える。次に、反転器２１４が一次導関数信号（波形Ｃ）を反転し、反転された導関数信号（波形Ｅ）を与える。そのあと、比較器２１６が第１和信号（波形Ｄ）と反転された導関数信号（波形Ｅ）とを比較して、第１比較器出力信号（波形Ｈ）を与える。第１比較器出力信号はパルスより成っており、波形Ｄと波形Ｅが交差するたびに、パルスの前縁および後縁の遷移の境が定められる。これらの遷移はフリップフロップ２１８の“preset”入力端子へ送られ、フリップフロップを２進高論理レベル“１”にリセットすることによって、立上がり縁（positive-going edge)を指示する。
【００７７】
立下がり縁（negative-going edge)を指示する遷移を得るために、反転された一次導関数信号（波形Ｅ）が別の正ピーク検出器２２０へ送られ、そこでピーク反転信号（波形Ｆ）が生成される。前と同様に、分圧器２２０がこのピーク反転信号（波形Ｆ）を一定率で減らす。次に、この一定率で減らしたピーク反転信号と反転された一次導関数信号とを別の加算増幅器２２４が加算して第２和信号（波形Ｇ）を発生する。この第２和信号（波形Ｇ）と一次導関数信号（波形Ｃ）を別の比較器２２６が比較して第２比較器出力信号（波形Ｉ）を発生する。この第２比較器出力信号（波形Ｉ）は、次にフリップフロップ２１８の“Clear ”端子へ送られ、フリップフロップ２１８をクリヤする立下がり縁を示す遷移を与える。フリップフロップ２１８は、各立上がり縁が検出されると２進高論理レベル“１”を格納し、各立下がり縁が検出されると２進低論理レベル“０”を格納する出力信号（波形Ｌ）を発生する。この出力信号（波形Ｌ）は別のフリップフロップ２２８のデータ“Ｄ”端子へ送られる。
【００７８】
二次微分器２３０は二次導関数信号（波形Ｊ）を発生する。この二次導関数信号（波形Ｊ）は比較器２３２の一方の入力へ送られる。比較器２３２の他方の入力は接地されている。比較器２３２の出力は、クロック信号（波形Ｋ）を生成するためＲＣ時間遅延回路および排他的論理和ゲートへ送られる。そこでは、二次導関数信号（波形Ｊ）が零を通過するたびに、すなわち比較器２３２がある状態から別の状態へ変わるたびに、パルスが生成される。
【００７９】
クロック信号（波形Ｋ）はフリップフロップ２２８のクロック“Clk ”端子へ送られる。フリップフロップ２２８は、このクロック信号（波形Ｋ）とフリップフロップ２１８が与える出力信号（波形Ｌ）を受け取り、出力ディジタル信号（波形Ｍ）を発生する。クロック信号（波形Ｋ）はフリップフロップ２２８を刻時し、かつフリップフロップ２１８に保存された縁の方向をラッチするのに使用される。このようにして、アナログ信号から正しいバーコードの縁が再構築される。マージンしきい値副回路２３６はフリップフロップ２２８をクリヤするのにと要される。その作用はあとで図１７および図１８を参照して説明する。
【００８０】
図１５および図１６に、信号処理回路２４０のもう１つの実施例と説明用の波形を示す、図中、同じ参照番号は同じ構成部品を示す。変換器２０２、フィルタ２０４、微分器２０６、正ビーク検出器２０８、分圧器２１０、加算増幅器２１２、および反転器２１４は、前に述べたように、波形Ａ，Ｂ，Ｂ′，Ｃ，Ｄを生成する作用をする。信号処理回路２００と異なり、加算増幅器２１２が、一定率で減らしたピーク信号（波形Ｂ′）と反転した一次導関数信号（波形Ｅ）の和である第１和信号（波形Ｎ）を生成する。比較器２１６は第１和信号（波形Ｎ）と一次導関数信号（波形Ｃ）とを比較して寝台１比較器出力信号（波形Ｓ）を生成し、フリップフロップ２１８の“Clear ”端子へ送る。第１比較器出力信号の遷移は、フリップフロップ２１８を２進低論理レベル“０”へクリヤし、それによって各立下がり縁を指示する。
【００８１】
立上がり縁を指示する遷移を得るために、負ピーク検出器２３８は一次導関数信号（波形Ｃ）の負ピークを検出して、負ピーク信号（波形Ｐ）を発生する。分圧器２２２はこの負ピーク信号（波形Ｐ）を一定率で減らす。加算増幅器２２４はこの一定率で減らした信号と反転した一次導関数信号とを加算して、第２和信号（波形Ｑ）を得る。比較器２２６は、この第２和信号と一次導関数信号とを比較して、第１比較器出力信号（波形Ｒ）を生成し、それをフリップフロップ２１８の“Preset”端子へ送る。第２比較器出力信号（波形Ｒ）の遷移は立上がり縁を示す。フリップフロップ２１８は出力信号（波形Ｌ）を発生する。その場合、フリップフロップ２１８は、立上がり縁が検出されると２進高論理レベル“１”を保存し、立下がり縁が検出されると２進低論理レベル“０”を保存する。
【００８２】
前と同様に、二次微分器２３０は二次導関数信号（波形Ｊ）を発生し、クロック信号（波形Ｋ）がフリップフロップ２２８のクロック“Clear ”端子へ送られる。フリップフロップ２２８の出力ディジタル信号（波形Ｍ）が記号のディジタル再構築である。
【００８３】
したがって、従来の方法で行われてきたように、アナログ信号から直接導いた一定しきい値レベルを使用するのでなく、すなわち一次導関数信号とピーク信号とを比較するのでなく、本発明は、一次導関数信号と、一次導関数信号を反転した信号とピーク信号との和とを比較する。したがって、特にアナログ信号のコントラストレベルが低いときに、特別な成果が得られる。たとえば、図１６の領域Ｘに示すように、アナログ信号のコントラストレベルは低い。ときには、ピーク信号が一次導関数信号のピークの下で交差せず、そのために記号の再構築が不完全になることがある。
【００８４】
図１７および１８に、簡単化したディジタル化回路２５０を示す。このディジタル化回路２５０は、読取りビームスポットが走査する記号の最小幅のバーまたはスペースよりかなり大きいときでも、すぐれたディジタル化精度が得られる。これは、長レンジのスキャナ、非常に高密度の記号を読み取るスキャナ、あるいは長焦点深度が重要な場合に使用するスキャナに使用するのに特に適している。さらに、ディジタル化回路２５０は日光を含む高レベルの周囲光に対するすぐれた免疫性を与えることができる。
【００８５】
図１７および図１８において、最初に、アナログ信号は一次導関数信号を発生する微分器として構成された一連の増幅器の最初に置かれた第１演算増幅器２５２へ送られる。微分器として構成された第２演算増幅器２５４は二次導関数信号を発生する作用をする。簡単化のため、受動微分器を使用することもできるであろう。一次および二次導関数信号は比較器２５６の一対の入力へ送られ、比較器２５６のディジタル出力がトランジスタ２５８へ送られる。マージンしきい値副回路２６０は比較器２６０を有し、比較器２６０の一方の入力に一次導関数出力が与えられ、その他方の入力は接地されている。比較器２６２の出力はトランジスタ２６４のベースに接続されており、トランジスタ２６４のコレクタは比較器２５６の出力に接続されている。
【００８６】
図１９および図２０に、もう１つの出力処理ディジタル化回路３００と、説明用の波形を示す。
【００８７】
微分器（図示せず）はアナログ信号の一次導関数を発生する。この一次導関数信号（波形ＡＡ）は回路３００の入力へ加えられる。信号の極性は、負のピークが走査中のバーコード記号の白から黒への遷移を表し、正のピークが黒から白への遷移を表す。
【００８８】
演算増幅器３０２は一次導関数信号を少し遅らせる作用をする。この遅らせた一次導関数信号は図２０に波形ＢＢとして点線で示してある。比較器３０４は遅らせた一次導関数信号（波形ＢＢ）と一次導関数信号（波形ＡＡ）とを比較して、比較器出力信号（波形ＣＣ）を発生する。ゲート３０６は、比較器３０４の出力における各立上がりおよび立下がりの遷移のときにパルスをもつゲート出力信号（波形ＤＤ）を発生する。ゲート出力信号（波形ＤＤ）は次にフリップフロップ３０８のクロック“Ck”に送られる。
【００８９】
演算増幅器３１０，３１２，３１４は一緒に全波ピーク検出器３１６を構成している。全波ピーク検出器３１６はキャパシタＣ１を一次導関数信号のピークの絶対値までチャージする。キャパシタＣ１は抵抗器Ｒ１，Ｒ２を通して放電する。図２０に、このピーク電圧を波形ＥＥとして示してある。
【００９０】
抵抗器Ｒ１とＲ２間のノードにおける電圧は、キャパシタＣ１にかかる電圧の割合であり、図示した値の場合は約２７％である。抵抗器Ｒ１とＲ２は分圧器３１８として作用する。図２０に、一定率で減らした電圧信号を波形ＦＦとして示してある。
【００９１】
比較器３２０はこの一定率で減らしたピーク信号（波形ＦＦ）と一次導関数信号（波形ＡＡ）とを比較する。比較器３２２は同じ一定率で減らしたピーク信号（波形ＦＦ）と一次導関数信号（波形ＡＡ）の反転した信号（波形ＧＧ）とを比較する。この反転は増幅器３１０によって実行される。比較器３２２の出力信号（波形ＨＨ）はフリップフロップ３２４の“Preset”端子に接続されている。比較器３２０の出力信号（波形ＩＩ）はフリップフロップ３２４のクリヤ“Clear ”端子に接続されている。
【００９２】
フリップフロップ３２４の出力信号である波形ＪＪが示すように、一次導関数信号（波形ＡＡ）の正ピークがキャパシタＣ１にかかる電圧の割合を越えると、フリップフロップ３２４はある状態へフリップする。前記割合は抵抗器Ｒ１とＲ２の比で決まる。反転した一次導関数信号（波形ＧＧ）の正ピークがキャパシタＣ１にかかる電圧の前記割合を越えると、フリップフロップ３２４は他の状態へフリップする。前記割合の電圧を越えない一次導関数信号（波形ＡＡ）上のピークは、比較器３２２または比較器３２０によって検出されず、フリップフロップ３２４の状態は変わらない。これは、回路３００が雑音に応答するのを防止する。
【００９３】
フリップフロップ３２４の出力はフリップフロップ３０８のデータ“Ｄ”端子に接続されている。これにより、フリップフロップ３２４の出力ディジタル信号（波形ＫＫ）によって示すように、フリップフロップ３２４がその状態を変えた後にクロック入力に最初のパルスが入ったときだけ、フリップフロップ３０８の出力が状態を変える。雑音によって生じたパルスなどの付加クロックパルスは無視される。前に述べたように、ゲート出力信号（波形ＤＤ）は一次導関数信号のピークにおいてのみ生じる。したがって、フリップフロップ３２４の遷移後に最初のピークが生じたとき、フリップフロップ３０８はその状態を変える。出力ディジタル信号（波形ＫＫ）は、もちろん無視される雑音ピークを除いて、一次導関数信号のピークに正確に一致する遷移を有する。
【００９４】
分圧器３１８内の抵抗器Ｒ３は、走査するバーコード記号またはその他の図形が存在しないとき、ピーク検出器３１６が０まで放電するのを防止する。これは回路３００が低レベルの雑音に応答するのを防止する。
【００９５】
演算増幅器３２６は別のピーク検出器回路３２８内に使用され、反転された一次導関数信号（波形ＧＧ）の正ピークレベルまでキャパシタＣ２をチャージする。これらのピークはアナログ信号の白から黒への遷移に対応する。キャパシタＣ２は別の分圧器３３０の一部である抵抗器Ｒ４とＲ５を通してゆっくり放電する。得られた時定数は十分に長いので、キャパシタＣ２は走査と走査の間に完全に放電しない。図示した値の場合、抵抗器Ｒ４とＲ５の間のノードにおける電圧はキャパシタＣ２の電圧の１／２である。
【００９６】
別の比較器３３２は抵抗器Ｒ４とＲ５の間のノードにおける電圧と全波ピーク検出器から出た電圧とを比較する。記号を走査している場合には、全波ピーク検出器の出力は比較器３３２の他の入力での電圧より高いであろう。これは比較器３３２の出力を低値にするであろう。
【００９７】
走査スポットが走査中の記号の最後のバーを通過した少し後に、キャパシタＣ１はキャパシタＣ２の電圧の１／２以下になるまで放電する。これは比較器３３２の出力を高値にし、したがってトランジスタ３３４をターンオンする。トランジスタ３３４の出力はフリップフロップ３０８のプリセット“PRE ”端子に接続されており、フリップフロップ３０８をプリセットするので、フリップフロップ３０８は確実に次の走査を開始するのに適した状態になる。また、これはフリップフロップ３０８が抵抗器Ｒ４とＲ５の間のノードに存在する振幅より小さい振幅を有する何かに応答するのを防止し、しかも前に参照番号２３６で示したマージンしきい値副回路としての役目を果たすので、走査と走査の間の雑音に対する回路３００の免疫性が向上する。
図２１に、多くの機能を組み入れることにより、かなり少ない数の構成部品で高性能のスキャナを実現する単一チップ特注線型回路４００を示す。チップ４００には、ディジタイザ４０２（たとえば、図２、図１３、図１５、図１７と図１８、および図１９のそれぞれの信号処理回路３８，２００，２４０，２５０，３００）、モーター駆動回路４０４（たとえば、図２の品３９）、レーザー駆動回路４０６（たとえば、図２の部品４０）、およびディジタイザ回路へ送る前に光センサが発生したアナログ信号の利得（４０ｄＢの有効範囲）を制御する自動利得制御回路を含むフロントエンド４０８が取り付けられている。フロントエンド４０８は光センサからの電流アナログ信号を電圧信号へ変換し、ろ波し、増幅し、ディジタイザが使用できるように準備する。信号の調整には、雑音や周囲光の影響の除去のほか、ＡＧＣセルによる正しい増幅が含まれる。
【００９８】
総合電圧利得は外部から選択でき、６０ｄＢ以上にすることができる。したがって、電流入力ノード（ＩＮ１）は望ましくないフィードバックおよび（または）発振を最小にするのに、集積回路とプリント回路基板レイアウトに決定的に依存している。
【００９９】
第１増幅器の等価入力雑音電流および電圧（ＩＮ１）は、最小検出可能信号を決定し、したがってシステム全体のダイナミックレンジを制限するので、最も重要である。この第１段については漏話を最小にするレイアウトが最も重要である。トレンチング（少しでも可能であれば）とサブストレート電流を制限する技術も非常に望ましい。
【０１００】
また、走査と走査の間のピーク検出器のキャパシタ電圧に関する垂下（一般に、２７ msec ) を減らすために、ＡＧＣ制御入力（ＰＫＡＧＣ）の入力バイアス電流を最小にすることも重要である。高速ＡＧＣアタック時間およびスキャナの用途に合った物理的サイズを維持するために、キャパシタは１μＦ以下に保たれる。
【０１０１】
ピーク検出器４１０は、位相スプリッタ／バッファ入力段と、２つの全波ピーク検出器段と、１つの半波ピーク検出器段とで構成されている。スプリットバッファ付き信号は、ピーク検出器のソースフォロワのほか、ディジタイザ４０２に給電するために使用される。ピーク検出器４１０の出力トランジスタは、ローディングキャパシタを迅速にチャージするため（直列抵抗器によって制限される）必要なサージ電流を供給することができ、さらに絶縁破壊せずに最悪のケースの逆電圧（たとえば、５ボルト以上）にも耐えることができる。
【０１０２】
ピーク検出器４１０は、ＡＧＣセルに制御電圧信号をフィードバックするために、ディジタイザのウィンドウ比較器に信号トラッキングしきい値を与えるために、およびＡＧＣセルを使用しない用途においてディジタイザの MARGIN 回路へ信号状態情報を与えるために、使用される。
【０１０３】
ディジタイザ４０２はスキャナの心臓部である。ここで、調整されたアナログ信号が分析され、分解されて、読み取り中のバーコード記号の電子的同等物が生成される。ディジタイザ４０２の一方の分岐は可変しきい値をもつウィンドウ比較器である。
【０１０４】
しきい値はアナログ信号の振幅を追跡して、すべての可能な振幅について可能な最大信号雑音比を維持する。
【０１０５】
上記の準備は、信号レベルが十分に高いときは、単一走査ごとに非常に正確な読取りが可能であるが、信号が弱くて読み取るのに数回の走査を必要とするかも知れないときは、より低い信号雑音比に対し順応するであろう。
【０１０６】
ウィンドウ比較器の出力パルスは、フリップフロップ４１２のＳＥＴ（Ｓ）およびＲＥＳＥＴ（Ｒ）入力をトリガーし、読み取り中の記号を表す方形波を生成するのに使用される。正確なタイミング情報（すなわち、位相）を得るために、追加のＤ形フリップフロップ４１４が使用されている。フリップフロップ４１４はディジタイザの遅延ループの分岐の一部である排他的論理和ゲート４１６の出力から刻時される。遅延ループは、過渡的な速度や回路応答の変動による位相の歪みを実質的に除去するために、入ってくる信号からタイミング情報を抽出するのに使用される。遅延ループは、最初に信号を遅らせた後、信号とその遅延させた信号を、適切に選択した大きさヒステリシスをもつ比較器４１８の２つの入力へ与えることによって仕事をする。
【０１０７】
その遅延量は、信号とその遅延させた信号がピークに近い点で交差し（したがって、比較器に状態を変えさせる）、小さい全位相歪みを生じさせる零交差遷移において可能であるより高度の雑音免疫性を得られるように選択される。
【０１０８】
比較器４１８の出力に発生した方形波の一次導関数は、そのあと排他的論理和ゲート４１６（一定しきい値をもつ別のウィンドウ比較器にすぎない）に送られる。排他的論理和ゲート４１６の出力は、別のやり方で可能であるより高度の位相完全性で、Ｄ形フリップフロップ４１４からの記号データを刻時するのに使用される。
【０１０９】
比較器４１８は、ピークの振幅が５０ｍＶ程度の低い信号に応答しなければならないので、この副回路に対し最も厳しい要求を有する。比較器４１８は信号のピークに非常に近い状態を変化させ、そして１５ｍＶ程度の大きなヒステリシスを見込んでいる。このため、利得と帯域はできるだけ大きくなければならない（１３５ｄＢのＤＣ利得；低周波数モードのためにバイアスしたとき５Ｖの状態の下で、２ MHz  で８５ｄＢ、４３ MHz  で０ｄＢが好ましい値である）。
【０１１０】
低周波モードバイアスの状態の下で１０ｍＶのオーバードライブの場合、６００ nsec 以下（３００ nsec が好ましい）の応答遅れが必要である。
【０１１１】
位相歪みを許容限度内に保つために、立上がり時間遅れと立下がり時間遅れとの差（１０ｍＶのオーバードライブのとき）を、低周波モードバイアスの場合は４５０ nsec 以下に、高周波モードバイアスの場合は２５０ nsec 以下にしなければならない。両状態について時間遅れの差を１００ nsec 以下することが非常に望ましい。
【０１１２】
比較器の出力段は、１６ｋΩのロードを駆動しているとき（ゲート４１６の入力インピーダンス＝２０ｋΩ±２０％）、最低限度各レールから１Ｖ以内へスイングすることができなければならない。
【０１１３】
ゲート４１６の出力パルス幅は、ゲート共通入力（ＸＯＲＩＮ）が１５〜２２ｐＦキャパシタを介して比較器の出力に接続されたとき、すべての状態について（最悪のケースは低周波モードである）中間点で測定したとき最小の１．５μｓｃでなければならない。十分な雑音免疫性を与えるために、ゲートしきい値は１Ｖの共通入力ＤＣレベルより２５０ｍＶ上および下に設定される。
【０１１４】
Ｄ形フリップフロップ４１４は、クロックパルス幅が 1.5  μsec のとき、データを刻時することができなければならない。
【０１１５】
パワーオンクリヤ回路４２０は、最初に電力が加えられるとフリップフロップ４１４をクリヤし、ピーク検出器のキャパシタのオーバーチャージを避けるために使用される。この作用は、まさに最初の走査で復号ができることを保証するために必要である。
【０１１６】
パワーオンクリヤ回路４２０は、レール（rail) および重バイパス付き AC GROUND  ハブを検出することによって仕事をする。その出力は、AC GROUND における電圧が１ Vbe  の値に達するまでは活動状態であり、達した時点で非活動状態になり、したがってピーク検出器とフリップフロップ４１４をリリースして正常に動作させる。
【０１１７】
制御回路４２２はチップ全体の動作を命令する。それは、すべての副回路によって使用されるすべての基準電圧と AC GROUND  を発生することによって行われる。
【０１１８】
２つの入力制御ラインは、オープンコレクタまたはＣＭＯＳドライブを容認するように設計されている。一方の入力制御ライン（ /ENABL ) は 1.25 Ｖバンドギャップ基準を活動化し、その 1.25 Ｖバンドギャップ基準がレーザードライブを除くすべての副回路を活動化する。この一方の入力に高電圧が加えられると、回路は使用不能にされ、そして最大の１００μＡを引き出す（たとえば、 SLEEPモード)。
【０１１９】
他方の入力制御ライン（/LSR.EN)に加えられた低電圧は、レーザー駆動副回路４０６を使用可能にし、そのレーザー駆動副回路４０６は動作のため /ENABL 入力にも低電圧が加えられるよう要求する。
【０１２０】
モーター駆動回路４０４は、 1.25 Ｖ基準を提供する制御回路４２２を除き、これまで説明したどれとも相互に作用しない。
【０１２１】
最初の始動のとき、センス増幅器４２４の出力は AC GROUND  電圧レベル( そのレスト状態) へ向かって上がる。この遷移は外部キャパシタを介して駆動増幅器４２６の入力に送られる。
【０１２２】
この初期サージはモーターを始動させる初期キックを与える。始動すると、センスコイルは誘導したＥＭＦをセンス増幅器に与える。次にセンス増幅器は再生ドライブをモーターコイルに与えるように駆動増幅器に命令する。モーターは高Ｑフィードバック要素として働き、発振周波数を制御する。
【０１２３】
駆動増幅器の出力は、信号が零と交差するたびに状態を変化させる走査開始（ＳＯＳ：start-of-scan ) 外部比較器を駆動するのに使用される。
【０１２４】
レーザー駆動回路４０６は主として演算増幅器で構成されており、高周波雑音（たとえば、ＲＦ，ＥＭＩ）が増幅器によって取り入れられ、レーザーを過駆動して損傷させることがないように、その入力は低域ろ波される。
【０１２５】
この増幅器はさらに２つの出力を有している。第１の出力はレーザーを駆動する外部駆動装置を駆動するのに使用される最大５ｍＡの電流を送り出すことができるが、ＶCCから１ボルト以内にスウィングできるだけである。
【０１２６】
６０μＡを送り出す、または受け取ることができるだけの第２の出力は、レーザーを駆動する外部ＦＥＴを駆動するのに使用され、各レールから２５０ｍＶ以内にスウィングすることができる。
【０１２７】
LSRADJ 入力は、外部ポテンショメータを介して接地するためレーザー電流を調整すること、および光センサからのフィードハック電流を感知することの２つの目的に使用される。これにより、レーザー電流をセットし、連続して調整することができる。
【０１２８】
以下の状態のどれか１つまたは全部に出会うと、レーザー駆動回路４０６は停止される。
（ａ）  過輝度状態
（ｂ）  モーター故障状態
（ｃ）  過大温度状態
（ｄ）  LAS.EN  端子に加えられた論理高信号
【０１２９】
過輝度状態は、レーザーダイオードの内部モニター光センサ（連続調整も行う）を介して LSRADJ 入力端子の所で増幅器フィードバックループに直結することによって検出される。
【０１３０】
モーター故障状態は、モーター駆動回路によって管理されており、モーターが所定のスウィング振幅より上にスウィングするのに失敗した場合にはレーザーを停止させる。
【０１３１】
過大温度状態は、比較器４２８によって制御される。比較器４２８は内部設定基準電圧と、“LSRTMP”として外部に設けられた比較器の残りの入力に接続された外部抵抗器−サーミスタ対を介して、バンドギャップ基準の電圧分割によって得られた電圧とを比較する。
【０１３２】
上に述べたスキャナおよび信号処理回路は多くの用途、特に小売り販売店において役に立つ。たとえば、図２２に示すように、店頭カウンタたとえば食品カウンタ５０８には、魚５１０、肉５１２、ポテトサラダ５１４、チーズ５１６、サラミソーセージ５１８など、多数の食欲をそそる食品が並んでいる。各食品はバーコード記号と独自に対応つけられている。たとえば、立札５２０，５２２，５２４，５２６，５２８には、それぞれ食品５１０，５１２，５１４，５１６，５１８を識別する独自のコード化記号が付いており、電子光学的に走査され、復号され、読み取られるようになっている。
【０１３３】
カウンタ５０８の上には、さらに、通常の現金入れ、キーボード、ディスプレイ、レシートテープ装置、および卓上スキャナ５３６のアンテナ５３４と無線通信するためのアンテナ５３２を有する形式のレジスタ５３０が設置されている。店員はカウンタ５０８の後ろに立ってスキャナ５３６とレジスター５３０を操作する。
【０１３４】
図示されているスキャナ５３６は、卓上ワークステーションであり、半剛体の可曲支柱５４０は一端にヘッド５３８が取り付けられており、他端は基部５４２に結合されている。ヘッド５３８には、キーボード５４４、ディスプレイ５４６、および磁気コード化顧客カード、たとえばクレジットカードまたはスマートカードを通すカード挿入口５４８が設けられたカード読取り装置が搭載されている。クレジットカードには、カード読取り装置が読み取って顧客の預金口座に購入品の代金を請求することができるように磁気ストリップが付いている。また、スマートカードには、預金口座に代金を請求することができる貸出し限度額がプログラムされた内部メモリをもつ集積回路が埋め込まれている。基部５４２には、計量秤５５０、電子式モニター値札デアクチベータ５５２、および紙テープおよび（または）機械または人が読取り可能なラベルが通る開口５５４が設けられている。秤は基部上板の平面内に計量台を有する。デアクチベータ５５２は基部内部に設置されていて、商品に付けられた値札の状態を変えて盗難を防ぐ作用をする。プリンタは基部の内部に設置されており、商品に貼るテープおよび（または）ラベルを開口５５４から放出する。
【０１３５】
さらに本発明に従って、図２２のワークスーション５３６は、既に図７および図９について説明した独立型スキャナワークステーション、または次に図２３および図２４について説明するワークステーションで置き換えることができる。スキャナを固定装置から取り外すことができることは、店員が商品をスキャナまで運ぶ代わりにスキャナを商品まで運ぶことができるなど、融通性がある。
【０１３６】
使用中、顧客はカウンタ５０８まで歩いて、特定の商品たとえばサラミソーセージ５１８の一部を求める。店員はその一部を切り、秤５５０の上で計量し、スキャナ５３８を立札５２８に向けて、計量中の商品がサラミソーセージであることをシステムに知らせる。このような商品の光学的識別により、店員の間違いが防止される。
【０１３７】
商品とその重量が知らされると、単価情報をもつローカルデータベースに問い合わせがなされ、プリンタ５５４によってラベルが印刷される。ラベルはサラミシーセージの一部、一般にはその包装に貼り付けられる。
【０１３８】
計量のとき、店員はディスプレイ５４６をチェックして、正しい商品が識別されたかどうかを見ることもできるし、あるいはキーボードにアクセスすることもできる。ラベルを商品に貼り付けたあと、顧客のクレジットカードまたはスマートカードをカード挿入口５４８に通して、顧客の預金口座に代金を請求することができる。
【０１３９】
図示したスキャナ５３８はレジスタ５３０と無線連絡されているが、有線であってもよい。また、スキャナ５３８は必ずしも基部５４２によって機械的に支持する必要がなく、固定または操作可能な支柱または類似の支持体上に取り付けることもできるであろう。
【０１４０】
どんな商品でも上述のやり方で光学的に読み取ることができるから、本発明を食品カウンタに限定するつもりはない。衣料店などの小売り販売店においては、値札デアクチベータ５５２はより役に立つであろう。
【０１４１】
次に、図２３および図２４について説明する。懐中電灯形スキャナ６００は、カウンタ面上の基部６０４によって支持された直立部６０２を含むスタンドに取外し可能に設置されている。電子機械式コネクタ６０６により、スキャナ６００をスタンドに迅速に取り付け、また取り外すことができる。コネクタ６０６は、さらに、スキャナ内の電気部品とスタンドとを電気的に接続している。
【０１４２】
スキャナ６００は、単一直線走査パターンまたは全方向性走査パターンでバーコード記号を読み取る電子光学式読取り装置、あるいはスタンド上にスキャナ６００を置くという簡単な処置で、ある走査パターンを別の走査パターンへ変換できる上に述べた好ましい読取り装置を含む、図１〜図６のスキャナ１０について説明したすべての構成部品を備えることができる。スキャナ６００は、さらに、スタンドに接続されたデコーダやその他の周辺機器たとえば秤、プリンタ、クレジットカードまたはスマートカード読取り装置、等との通信チャンネルを備えることもできる。スキャナは、さらに、上に述べた形式の信号処理回路網、データを一時的に保存する記憶装置、および電源を備えている。電源は、スキャナをスタンドから取り外した後、所定の時間、所定量の電力を保有することが可能な内蔵充電式バッテリパック、またはエネルギー蓄積部品たとえばキャパシタであってもよい。
【０１４３】
通常の動作モードで使用する場合には、スキャナ６００はスタンド上に設置され、この形態でハンドフリー独立型装置として使用される。この場合には、スキャナと周辺機器とは常時連絡されており、情報搬送信号はコネクタ６０６を経由してスタンド内の電気部品へ、または有線または無線によって遠隔周辺機器へ送られる。比較的小形の包装を走査する必要がある場合、この形式の使用法は小売り店の端末における通常の使用法とみなすことができる。
【０１４４】
しかし、大形の包装を取り扱う必要がある場合、たとえばかさばる箱または物品をショッピングカートで運んでいる場合には、店員がスキャナを走査対象物まで運ばなければならない。スキャナ６００はコードレスであるから、その取外しに支障がない。使用する場合、店員はスキャナをつかんで、素早くスタンドからスキャナを取り外す。スキャナが動作している数分間の間、十分なエネルギーを供給する内蔵充電式電源を備えているので、店員は遠くに置かれた商品上の記号を走査することができる。この場合、ディジタルデータをメモリに一時的に保存して、そのあと遠隔のホストコンピュータへダウンロードすることもできる。
【０１４５】
上に述べた各構成要素または２以上の構成要素が上述の形式とは異なる他の形式の構造においても有益に利用することができることは理解されるであろう。
以上、手持ち式レーザースキャナの走査パターンを変換する独立型固定装置に具体化された場合について本発明を説明したが、本発明を記載した細部構造に限定するつもりはない。その理由は、本発明の範囲の中でいろいろな修正や構造的変更ができるからである。
【０１４６】
これ以上の分析をしなくても以上の説明で本発明の要旨は完全に明らかにされているから、従来技術の見地から、本発明の一般的または具体的特徴の不可欠な特性を明確に構成する諸特徴を省略せずに、最新の知識を利用することによって、本発明をいろいろな用途に容易に適応させることができるであろう。したがって、そのような適応は特許請求の範囲の均等物の意味および範囲の中で理解すべきものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】手持ち式スキャナの正面図である。
【図２】図１の線２−２に沿った断面図である。
【図３】図２の線３−３に沿った断面図である。
【図４】意図される１つの使用姿勢で置かれた図１のスキャナの斜視図である。
【図５】図１のスキャナに使用されている光学装置の光ビームの断面を示す拡大斜視図である。
【図６】図１のスキャナの光学装置の一部の拡大断面図である。
【図７】独立型固定装置の一実施例と、意図される別の使用姿勢で置かれた図１のスキャナの部分断面図である。
【図８】図７の線８−８に沿った水平断面図である。
【図９】独立型固定装置の別の実施例の図７に類似した部分断面図である。
【図１０】図９の線１０−１０に沿った水平断面図である。
【図１１】図７のスキャナ／固定装置に使用する制御装置の略図である。
【図１２】トリガーレススキャナの図２に類似した断面図である。
【図１３】本発明による信号処理ディジタル化回路の第１実施例のブロック図である。
【図１４】図１３の回路内のいろいろな場所における一組の波形である。
【図１５】本発明による信号処理ディジタル化回路の第２実施例のブロック図である。
【図１６】図１５の回路内のいろいろな場所における一組の波形である。
【図１７】本発明による信号処理ディジタル化回路の第３実施例の電気回路図である。
【図１８】図１７の信号処理ディジタル化回路の代替実施例の電気回路図である。
【図１９】本発明による信号処理ディジタル化回路の第４実施例の電気回路図である。
【図２０】図１９の回路のいろいろな場所における一組の波形である。
【図２１】ディジタル化回路を組み入れた集積回路チップのブロック図である。
【図２２】独立型スキャナを備えた販売時点情報管理システムの斜視図である。
【図２３】取外し可能なスキャナを備えた独立型ワークステーションの斜視図である。
【図２４】図２３のワークステーションの正面図である。
【符号の説明】
【０１４８】
１０  手持ち式レーザースキャナ
１１  銃身部
１２  握り部
１３  トリガー（引き金）
１４  光透過窓
１５  ケーブル
１６  プリント回路基板
１７  光センサ
１９  支持ブラケット
１９ａ  凹面集光ミラー
１９ｂ  平面走査ミラー
２１  光路
２４  走査モーター
２７  別のプリント回路基板
２８  ビーパー
２９  孔
３０  光学装置
３１  ヒートシンク
３２  焦点合せレンズ
３３  半導体レーザーダイオード
３４  光学筒
３５  鏡筒
３６，３７  指示ランプ
３８  信号処理手段
３９  モーター駆動回路網を構成する部品
４０  電圧変換器
４４  遮蔽壁部分
４５  開口絞り
４６  円筒形側壁部分
５０  光学ブロック
５２  前方部分
５４  後方部分
５６  ねじ付き要素
５８  ヒンジ
５９  固定ねじ
６０  クリアランス通路
１００  バーコード記号
１０１  復号／制御モジュール
１０２  基準面
１０３  遠隔ホストコンピュータ
１０４  出力軸
１０６  レーザー透過要素
１１０  独立型固定装置
１１２  中空ヘッド
１１４  基部
１１６  直立部
１１８  隔室
１２０  指
１２２  光透過窓
１２４  走査パターン変換装置
１２５  カウンタ面
１２６，１２８，１３０  一組のビーム折返しミラー
１２６ａ，１２８ａ，１３０ａ  後方マウント
１２６′，１２８′，１３０′  交差する走査線
１３２  出口
１３４ａ，１３４ｂ  端制限位置
１４０  別の走査パターン変換装置
１４２，１４４，１４６  一組のビーム折返しミラー
１４２ａ，１４４ａ，１４６ａ  後方マウント
１４２′，１４４′，１４６′  交差する走査線
１４８  モーター軸
１５０  主走査ミラー
１５２  駆動モーター
１５３  近接センサ
１５４  ホール効果センサ
１５５  センサ要素
１５６  磁石
１５７  突起
１５８  電線
１６０  マイクロプロセッサ
１６２  電線
１６４  レーザー駆動回路
１６６  電線
１６８  モーター駆動回路
２００  信号処理回路
２０２  電流電圧変換器
２０４  低域フィルタ
２０６  一次微分器
２０８  正ピーク検出器
２１０  分圧器
２１２  加算増幅器
２１４  反転器
２１６  比較器
２１８  フリップフロップ
２２０  正ピーク検出器
２２２  分圧器
２２４  加算増幅器
２２６  比較器
２２８  フリップフロップ
２３０  二次微分器
２３２  比較器
２３４  排他的論和ゲート
２３６  マージンしきい値副回路
２３８  負ピーク検出器
２４０  信号処理回路
２５０  簡単化したディジタル化回路
２５２  第１演算増幅器
２５４  第２演算増幅器
２５６  比較器
２５８  トランジスタ
２６０  マージンしきい値副回路
２６２  比較器
２６４  トランジスタ
３００  信号処理ディジタル化回路
３０２  演算増幅器
３０４  比較器
３０６  ゲート
３０８  フリップフロップ
３１０，３１２，３１４  演算増幅器
３１６  全波ピーク検出器
３１８  分圧器
３２０，３２２  比較器
３２４  フリップフロップ
３２６  演算増幅器
３２８  ピーク検出器回路
３３０  分圧器
３３２  比較器
３３４  トランジスタ
４００  単一チップ特注線形回路
４０２  ディジタイザ
４０４  モーター駆動回路
４０６  レーザー駆動回路
４０８  フロントエンド
４１０  ピーク検出器
４１２  フリップフロップ
４１４  Ｄ形フリップフロップ
４１６  排他的論理和ゲート
４１８  比較器
４２０  パワーアップクリヤ回路
４２２  制御回路
４２４  センス増幅器
４２６  駆動増幅器
４２８  比較器
５０８  食品カウンタ
５１０  魚
５１２  肉
５１６  チーズ
５１８  サラミソーセージ
５２０，５２２，５２４，５２６，５２８  立札
５３０  レジスタ
５３２，５３４  アンテナ
５３６  卓上スキャナ
５３８  ヘッド
５４０  可曲支柱
５４２  基部
５４４  キーボード
５４６  ディスプレイ
５４８  カード挿入口
５５０  計量秤
５５２  電子式モニター値札デアクチベータ
５５４  開口
６００  懐中電灯形スキャナ
６０２  スタンド直立部
６０４  基部
６０６  電子機械式コネクタ
【図１】
2004348758.tif 000003
【図２】
2004348758.tif 000004
【図３】
2004348758.tif 000005
【図４】
2004348758.tif 000006
【図５】
2004348758.tif 000007
【図６】
2004348758.tif 000008
【図７】
2004348758.tif 000009
【図８】
2004348758.tif 000010
【図９】
2004348758.tif 000011
【図１０】
2004348758.tif 000012
【図１１】
2004348758.tif 000013
【図１２】
2004348758.tif 000014
【図１３】
2004348758.tif 000015
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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