(57)【要約】像形成光学部品組立体をターゲット像上に合焦するための構造を有する光学コード・リーダ（１２）。光学コード・リーダは、シャーシ（９１０）及び該シャーシ上にピボット運動可能に取り付けられた像形成光学部品組立体（９１４）を含む。像形成光学部品組立体は、光学機械式バレル（９３４）組立体内に収容される。光学機械式バレル組立体のピボット運動は、ターゲット像上の像形成光学部品組立体の焦点を調整する。光学コード・リーダは、さらに、照明装置（９１８）及び照準装置（９２０）を含む。インターフェース組立体（２８）は、像形成光学部品組立体の像形成・エンジン（１４）を光学コード・リーダの回路組立体にインターフェースさせる。像形成・エンジン（１４）は、取り外し可能に配置され及び／又は寸法決めされて、所定のフォームファクタ内に嵌まるように構成される。
2006518065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学コード・リーダであって、
シャーシと、
前記シャーシ上にピボット運動可能に取り付けられた像形成光学部品組立体と、
前記像形成光学部品組立体により生成された像データを受信及び処理するための組立体と、
前記像形成光学部品組立体をターゲット像上に合焦するための手段と、
を備え、前記合焦が、前記像形成光学部品組立体をピボット・ピンの周りでピボット運動させて、該像形成光学部品組立体が、前記像データを受信及び処理するための組立体に対してピボット運動することにより調整されるようになったことを特徴とする光学コード・リーダ。
【請求項２】
前記ターゲット像を照明するための照明装置をさらに備えた請求項１に記載の光学コード・リーダ。
【請求項３】
ユーザが、前記光学コード・リーダを前記ターゲット像上に照準する際に助けとなる照準装置をさらに備えた請求項１に記載の光学コード・リーダ。
【請求項４】
前記照準装置が、視覚レーザ・ダイオードと、回折光学素子レンズ組立体とを備えた請求項３に記載の光学コード・リーダ。
【請求項５】
複数の入力信号及び複数の出力信号のうちの少なくとも１つの信号の双方向伝送のための印刷回路基板組立体をさらに備えた請求項１に記載の光学コード・リーダ。
【請求項６】
前記像形成光学部品組立体を前記ターゲット像上に合焦するためのモータ組立体をさらに備えた請求項１に記載の光学コード・リーダ。
【請求項７】
前記モータ組立体が、磁石と、前記磁石上に電磁気力を印加するためのコイル組立体と、前記像形成光学部品組立体を収容するための光学機械式バレル組立体と、前記光学機械式バレル組立体を前記シャーシに連結するためのピボット・ピンとを備えた請求項６に記載の光学コード・リーダ。
【請求項８】
少なくとも１つの電力信号が前記コイル組立体に伝送されて、該コイル組立体が電磁気力を前記磁石上に作用するようになり、前記磁石が、前記光学機械式バレル組立体に連結され、これによって該光学機械式バレル組立体が前記ピボット・ピンの周りでピボット運動するようになり、前記光学コード・リーダの前記焦点を調整するようになった請求項７に記載の光学コード・リーダ。
【請求項９】
前記像形成光学組立体が、レンズ・ホルダと、前記レンズ・ホルダ内に、該レンズ・ホルダの内面に形成された周方向肩部に隣接して配置された第１レンズと、該レンズ・ホルダ内に、前記第１レンズに隣接して配置された第２レンズ及びアパーチャと、該レンズ・ホルダ内に配置された第３レンズと、該第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズ及び前記アパーチャを該レンズ・ホルダ内に保持するための保持要素とを備えた請求項１に記載の光学コード・リーダ。
【請求項１０】
前記シャーシが亜鉛で形成された請求項１に記載の光学コード・リーダ。
【請求項１１】
前記像形成光学部品組立体が、おおよそ１度だけピボット運動される請求項１に記載の光学コード・リーダ。
【請求項１２】
前記おおよそ１度のピボット運動が、８５ミクロンの直線調整とおおよそ等しい調整となる請求項１１に記載の光学コード・リーダ。
【請求項１３】
前記調整が、２０ミリ秒以内で完了する請求項１２に記載の光学コード・リーダ。
【請求項１４】
像形成光学組立体の焦点を調整する方法であって、
ピボット運動可能にシャーシ上に取り付けられた像形成光学組立体を準備するステップと、
像データを受信及び処理する組立体によって、前記像形成光学部品組立体により生成された像データを受信及び処理するステップと、
前記像形成光学部品組立体を、前記像データを受信及び処理する組立体に対してピボット運動させて、該像形成光学部品組立体をターゲット像上に合焦させるステップと、
からなる方法。
【請求項１５】
前記ターゲット像を照明するステップをさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記像形成光学部品組立体を前記ターゲット像上に照準するステップをさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記照準装置が、視覚レーザ・ダイオードと回折光学素子レンズ組立体とを備えた請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
光学コード・リーダであって、
シャーシと、
前記シャーシ上にピボット運動可能に取り付けられた像データを受信及び処理する組立体と、
像形成光学部品組立体を収容するための光学機械式バレル組立体と、
を備え、
前記光学機械式バレル組立体が前記シャーシ上にピボット運動可能に取り付けられて、前記メージ・データを受信及び処理する組立体に対する前記光学機械式バレル組立体のピボット運動が、ターゲット像上の前記像形成光学部品組立体の焦点を調整するようになったことを特徴とする光学コード・リーダ。
【請求項１９】
さらに電磁気モータ組立体を備え、前記像形成光学部品組立体をピボット運動させて、前記ターゲット像上の前記焦点を調整するようになった請求項１８に記載の光学コード・リーダ。
【請求項２０】
前記電磁気モータ組立体が、前記光学機械式バレル組立体上に取り付けられた磁石と、電磁気力を前記磁石上に印加するためのコイル組立体と、該光学機械式バレル組立体を前記シャーシ上にピボット運動可能に取り付けるためのピボット・ピンとを備えた請求項１９に記載の光学コード・リーダ。
【請求項２１】
光学コード・リーダ内に取り外し可能に配置され、調整可能なレンズ組立体を有する像形成・エンジンを、光学コード・リーダ・システムの回路組立体にインターフェースするためのインターフェース組立体であって、
少なくとも１つの入力信号を第１の方向で、前記回路組立体から前記像形成・エンジンに向かって伝送するための第１結合回路組立体、
を備え、前記少なくとも１つの入力信号が、前記レンズ組立体が、少なくとも２つの焦点位置のうちの１つの焦点位置を選択するように制御するための少なくとも１つの焦点制御信号と、焦点制御モータ電力信号、照明電力信号、複合ＣＣＤ／照準電力信号、像形成・エンジンの照明組立体を制御するための照明イネーブル信号、及び、前記像形成・エンジンの照準組立体を制御するための照準イネーブル信号とを含み、
少なくとも１つの出力信号を第２の方向で、前記像形成・エンジンから前記回路組立体に向かって伝送するための第２結語回路組立体、
を備え、前記少なくとも１つの出力信号が、少なくとも１つのピクセル・データ信号を含み、前記少なくとも１つのピクセル・データ信号が、前記像形成・エンジンの光センサ・アレイにより感知された光を示す、
ことを特徴とするインターフェース組立体。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの焦点制御信号が、少なくとも３つの焦点制御モードから焦点制御モードを選択するための２つの信号を含む請求項２１に記載のインターフェース組立体。
【請求項２３】
前記少なくとも３つの焦点制御モードが、第１焦点距離を選択するように前記レンズ組立体のモータを作動させる第１のモード、第２焦点距離を選択するように前記モータを作動させるモード、該モータを作動させず、焦点距離も選択しないモード、及び、一連の少なくとも２つのイメージ収集のうちの１つのイメージ収集のために、前記第１の焦点距離と前記第２の焦点距離との間で切り換えるように該モータを作動させるモードで構成された焦点制御モードの群から選択された請求項２１に記載のインターフェース組立体。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの信号のうちの少なくとも１つの信号を前記回路組立体と前記像形成・エンジンとの間で双方向に伝送するための第３結合回路組立体をさらに含むようになった請求項２１に記載のインターフェース組立体。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの入力信号が、さらに、データを前記像形成・エンジンのデータ信号プロセッサ内の少なくとも１つのレジスタの中にプログラムするための少なくとも１つのレジスタ・データ信号と、少なくとも１つのレジスタ・クロック信号とを含む請求項２１に記載のインターフェース組立体。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの入力信号が、さらに、少なくとも１つの外部フレーム同期信号と、少なくとも１つの外部水平クロック信号と、前記少なくとも１つのレジスタをリセットするための少なくとも１つのレジスタ・リセット信号と、前記データ信号プロセッサの少なくとも１つのチップのうちの１つのチップを選択するための少なくとも１つのチップ選択信号と、少なくとも１つのマスタ・クロック信号とを含む請求項２１に記載のインターフェース組立体。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの出力信号が、さらに、少なくとも１つのピクセル・クロック信号と、少なくとも１つの水平ピクセル有効クロック同期信号と、少なくとも１つの垂直フレーム有効クロック同期信号とを含む請求項２１に記載のインターフェース組立体。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの出力信号が、さらに、所定のモード信号に対して露光された後にフレーム・シフトを含む請求項２３に記載のインターフェース組立体。
【請求項２９】
前記第１及び第２結合回路組立体が、前記像形成・エンジンの入力／出力（Ｉ／Ｏ）手段、前記回路組立体のＩ／Ｏ手段、及び前記像形成・エンジンと前記回路組立体との間に連結された伝送組立体のうちの少なくとも１つに含まれた請求項２１に記載のインターフェース組立体。
【請求項３０】
前記伝送組立体が、電気通信及びデータ通信のうちの少なくとも１つを与える経路を与える少なくとも１つのコネクタと、前記少なくとも１つの信号の経路及び特性のうちの少なくとも１つを修正するための少なくとも１つの伝送適応装置とを含む請求項２９に記載のインターフェース組立体。
【請求項３１】
前記第１及び第２結合回路組立体が、前記像形成・エンジン及び前記回路組立体のうちの少なくとも１つに直接連結された請求項２１に記載のインターフェース組立体。
【請求項３２】
組み合わされた前記第１結合回路組立体、前記第２結合回路組立体、及び前記第３結合回路組立体が、少なくとも第１及び第２の端部を有するコネクタを含んでおり、前記第１及び第２の端部の一方が１番目から３１番目までのコンタクトを含む複数のコンタクトを含む請求項２３に記載のインターフェース組立体。
【請求項３３】
前記１番目から３１番目までのコンタクトが、０．３ｍｍのピッチを有する請求項３２に記載のインターフェース組立体。
【請求項３４】
光学コード・リーダ内に取り外し可能に配置された像形成・エンジンを光学コード・リーダ・システムの回路組立体にインターフェースする方法であって、
第１の方向で、回路組立体から像形成・エンジンに向かって、前記像形成・エンジンのレンズ組立体が少なくとも２つの焦点位置のうちの１つの焦点位置を選択するように制御するための少なくとも１つの焦点制御信号、焦点制御モータ電力信号、照明電力信号、複合ＣＣＤ／照準電力信号、像形成・エンジンの照明組立体を制御するための照明イネーブル信号、及び、前記像形成・エンジンの照準組立体を制御するための照準イネーブル信号を伝送するステップと、
前記像形成・エンジンの光センサ・アレイにより感知された光を示す少なくとも１つのピクセル・データ信号を、第２の方向で、該像形成・エンジンから前記回路組立体に向かって伝送するステップと、
からなる方法。
【請求項３５】
前記少なくとも１つの焦点制御信号を伝送することが、２つの信号を伝送して、少なくとも３つの焦点制御モードから１つの焦点制御モードを選択することを含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記少なくとも３つの焦点制御モードが、第１焦点距離を選択するように前記レンズ組立体のモータを作動させる第１のモード、第２焦点距離を選択するように前記モータを作動させるモード、前記モータを作動させず、焦点距離も選択しないモード、及び、一連の少なくとも２つのイメージ収集のうちの１つのイメージ収集のために、前記第１の焦点距離と前記第２の焦点距離との間で切り換えるように該モータを作動させるモードで構成された焦点制御モードの群から選択される請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１の方向で、データを前記像形成・エンジンのデータ信号プロセッサ内の少なくとも１つのレジスタの中にプログラムするための少なくとも１つのレジスタ・データ信号、及び少なくとも１つのレジスタ・クロック信号を伝送するステップをさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１の方向で、少なくとも１つの外部フレーム信号と、少なくとも１つの外部水平クロック信号と、前記少なくとも１つのレジスタをリセットするための少なくとも１つのレジスタ・リセット信号と、前記データ信号プロセッサの少なくとも１つのチップのうちの１つのチップを選択するための少なくとも１つのチップ選択信号と、少なくとも１つのマスタ・クロック信号とを伝送するステップをさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
前記第２の方向で、少なくとも１つのピクセル・クロック信号と、少なくとも１つの水平ピクセル有効クロック信号と、少なくとも１つの垂直フレーム有効クロック同期信号を伝送するステップをさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項４０】
調整可能なレンズ組立体を有する像形成・エンジンを光学コード・リーダ・システムの回路組立体にインターフェースするインターフェース組立体であって、
少なくとも１つのマスタ・クロック信号を第１の方向で回路組立体から像形成・エンジンに向かって伝送するための第１結合回路組立体と、
少なくとも１つの水平ピクセル有効同期クロック信号を第２の方向で前記像形成・エンジンから前記回路組立体に向かって伝送するための第２結合回路組立体と、
少なくとも１つの垂直フレーム有効同期クロック信号を前記第２の方向で伝送するための第３結合回路と、
前記像形成・エンジンの光センサ・アレイにより感知された光を示す複数のピクセル・データ・ビットを前記第２の方向で伝送するための第４結合回路と、
レンズ組立体が焦点位置を選択するように制御するための少なくとも１つの焦点制御信号を前記第１の方向で伝送するための第５結合回路と、
を備えた結合回路、
を含むことを特徴とするインターフェース組立体。
【請求項４１】
前記結合回路が、さらに、
少なくとも１つの焦点制御モータ電力信号を前記第１の方向で伝送して、前記像形成・エンジンの焦点位置を変更するために、該像形成・エンジンの前記レンズ組立体を調整することができるモータに電力を与えるための第６結合回路と、
少なくとも１つのアース信号を前記第１の方向で前記回路組立体から前記像形成・エンジンに伝送するための第７結合回路と、
少なくとも１つの照明イネーブル信号を前記第１の方向で伝送して、前記像形成・エンジンの照明組立体を制御するための第８結合回路と、
少なくとも１つの照準イネーブル信号を前記第１の方向で伝送して、前記像形成・エンジンの照準組立体を制御するための第９結合回路と、
少なくとも１つの照明電力信号を前記第１の方向で伝送して、前記照明組立体に電力を与えるための第１０結合回路と、
少なくとも１つの照準電力信号を前記第１の方向で伝送して、前記光学コード・リーダ・システムの照準組立体に電力を与えるための第１１結合回路と、
を備えた請求項４０に記載のインターフェース組立体。
【請求項４２】
前記結合回路が、さらに、
少なくとも１つのピクセル・クロック信号を前記第２の方向で伝送するための第１２結合回路と、
少なくとも１つの外部水平クロック信号を前記第１の方向で伝送するための第１３結合回路と、
少なくとも１つのＩ2Ｃレジスタ・データを前記第１及び第２の方向の少なくとも１つで伝送するための第１４結合回路と、
少なくとも１つのＩ2Ｃレジスタ・クロック信号を前記第１の方向で伝送するための第１５結合回路と、
前記像形成・エンジンのデータ信号プロセッサの少なくとも１つのレジスタをリセットするために、少なくとも１つのレジスタ・リセット信号を前記第１及び第２の方向の少なくとも１つで伝送するための第１６結合回路と、
少なくとも１つのチップ選択信号を前記第１の方向で伝送するための第１７結合回路と、
少なくとも１つの露光後フレーム・シフト信号を前記第２の方向で伝送するための第１８結合回路と、
少なくとも１つの外部フレーム同期信号を前記第１の方向で伝送するための第１９結合回路と、
を備えた請求項４１に記載のインターフェース組立体。
【請求項４３】
前記インターフェース組立体が、さらに、少なくとも第１及び第２の端部を有するコネクタを含んでおり、前記第１及び第２の端部の一方が１番目から３１番目までのコンタクトを含み、前記第１結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第２結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第３結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第４結合回路が複数のコンタクトのうちの８つのコンタクトを含み、前記第５結合回路が複数のコンタクトのうちの２つのコンタクトを含み、前記第６結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第７結合回路が複数のコンタクトのうちの４つのコンタクトを含み、前記第８結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第９結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第１０結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第１１結合回路が複数のコンタクトのうちの２つのコンタクトを含み、前記第１２結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第１３結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第１４結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第１５結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第１６結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第１７結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第１８結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第１９結合回路が複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトを含み、前記第１から前記第１９まで結合回路に含まれる前記コンタクトの各々が、異なるコンタクトである請求項４２に記載のインターフェース組立体。
【請求項４４】
前記結合回路が、前記像形成・エンジン及び前記回路組立体のうちの少なくとも１つに直接連結された請求項４０に記載のインターフェース組立体。
【請求項４５】
前記結合回路が、さらに、前記少なくとも１つの信号のうちの１つの信号が、前記像形成・エンジン及び前記回路組立体で構成された群から選択されたものに向かって、信号が伝送される宛先に到達しないように遮断するための遮断回路を備えた請求項４０に記載のインターフェース組立体。
【請求項４６】
調整可能なレンズ組立体を有する像形成・エンジンを光学コード・リーダ・システムの回路組立体にインターフェースするインターフェース組立体であって、
少なくとも第１及び第２の端部を有し、前記第１及び第２の端部の一方が、少なくとも１つの信号を伝送するための１番目から３１番目までのコンタクトを含むコネクタと、
少なくとも１つの焦点制御信号及び少なくとも１つの焦点及びモータ電力を第１の方向で回路組立体から像形成・エンジンに向かって伝送して、レンズ組立体が、前記レンズ組立体の少なくとも２つの焦点位置のうちの１つの焦点位置を選択するように制御する第１結合回路、
を備え、前記第１結合回路は前記複数のコンタクトのうちの４つのコンタクトを含み、
光学コード・リーダ・システムの照明組立体を制御するための少なくとも１つの照明イネーブル信号のうちの少なくとも１つを第１の方向で伝送し、前記光学コード・リーダ・システムの照準組立体を制御するための少なくとも１つの照準イネーブル信号を該第１の方向で伝送する第２結合回路、
を備え、前記第２結合回路が前記複数のコンタクトのうちの少なくとも２つのコンタクトを含み、
前記像形成・エンジンの光センサ・アレイにより感知された光を示すピクセル・データの複数のビットを、第２の方向で、前記像形成・エンジンから前記回路組立体に伝送する第３結合回路、
を備え、前記第３結合回路が前記複数のコンタクトのうちの８つのコンタクトを含み、
前記第１から前記第３まで結合回路に含まれるコンタクトの各々が異なるコンタクトであることを特徴とするインターフェース組立体。
【請求項４７】
前記第１結合回路、前記第２結合回路、及び前記第３結合回路のうちの少なくとも１つが、前記像形成・エンジン及び前記回路組立体のうちの少なくとも１つに直接連結された請求項４６に記載のインターフェース組立体。
【請求項４８】
調整可能なレンズ組立体を有する像形成・エンジンを光学コード・リーダ・システムの回路組立体にインターフェースするインターフェース組立体であって、
前記像形成・エンジンの入力／出力（Ｉ／Ｏ）手段、前記回路組立体のＩ／Ｏ手段、及び少なくとも１つの信号を該像形成・エンジン及び該回路組立体の一方から、該像形成・エンジン及び該回路組立体の他方に向かって伝送するように構成された、該像形成・エンジンと該回路組立体との間に連結された伝送組立体うちの少なくとも１つ、
を備え、
前記少なくとも１つの信号が、前記像形成・エンジンの光センサ・アレイにより感知された光を示す少なくとも１つのピクセル・データ信号と、該像形成・エンジンと回路組立体との同期のための少なくとも１つのクロック信号と、焦点制御モータ電力信号と、照明電力信号と、複合ＣＣＤ／照準電力信号と、該像形成・エンジンの照明組立体を制御するための照明イネーブル信号と、該像形成・エンジンの照準組立体を制御するための照準イネーブル信号と、少なくとも３つの焦点制御モードから焦点制御モードを選択することを含む、前記レンズ組立体の調整を制御するための少なくとも１つの焦点制御信号と、少なくとも１つのアース信号と、
を含むことを特徴とするインターフェース組立体。
【請求項４９】
前記伝送組立体が、電気通信及びデータ通信のうちの少なくとも１つのための経路を与える少なくとも１つのコネクタと、前記少なくとも１つの信号の経路及び特性の少なくとも１つを修正するための少なくとも１つの伝送適応装置とを含む請求項４８に記載のインターフェース組立体。
【請求項５０】
前記伝送組立体が、複数のコンタクトを有するコネクタを含み、前記複数のコンタクトのうちの２つのコンタクトが前記焦点制御信号を伝送し、該複数のコンタクトのうちの２つのコンタクトがＣＣＤ／照準電力信号を伝送し、該複数のコンタクトのうちの１つのコンタクトが焦点制御モータ電力信号、照明電力信号、照明イネーブル信号、及び照準イネーブル信号の各々を伝送するようになった請求項４８に記載のインターフェース組立体。
【請求項５１】
前記伝送組立体が、前記少なくとも１つの信号のうちの１つの信号が、前記像形成・エンジン及び前記回路組立体で構成された群から選択されたものに向かって、信号が伝送される宛先に到達しないように遮断するための遮断回路を備えた請求項４８に記載のインターフェース組立体。
【請求項５２】
前記伝送組立体が、３１のコンタクトを有するコネクタを含む請求項４９に記載のインターフェース組立体。
【請求項５３】
前記３１のコンタクトが０．３ｍｍのピッチを有する請求項５０に記載のインターフェース組立体。
【請求項５４】
さらに、少なくとも１つの信号を伝送するために、有線伝送のための手段及び無線伝送のための手段のうちの少なくとも１つを含む請求項４８に記載のインターフェース組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学コード読取装置における像形成に関する。本発明の態様は、特に、ターゲット・コードに対して様々な配向及び距離で配置されるソリッドステートの面積像センサ・ベースの手持ち式コード・リーダに有益である。
【背景技術】
【０００２】
光学コードは、典型的には、プリオリ・ルールによって組み立てられた異なる光反射特性又は光放射特性を有する像領域で構成されたパターンである。「バーコード」という用語は、典型的には、ある種の光学コードを述べるのに用いられる。光学特性及び光学コードのパターンは、これらが用いられる背景環境から外見で区別するように選択される。データを光学コードから識別又は抽出するための装置は、時には、「光学コード・リーダ」と呼ばれ、バーコード・スキャナはその１つの種類である。
【０００３】
光学コード・リーダは、店内での支払いサービス、製造場所でのワークフロー及び在庫管理、及び輸送機関での小包取り扱い追跡といった多くの様々な環境において固定型及び携帯型両方の設備において用いられる。光学コードは、例えば、ターゲット・バーコードを、多数のバーコードの印刷リストから読み取ることによるような、迅速な一般化されたデータ入力手段として用いることができる。幾つかの用途においては、光学コード・リーダは、携帯型データ処理装置又はデータ収集及び伝送装置に接続される。多くの場合、光学コード・リーダは、人為的にターゲット・コードに向けられる手持ち式センサを含む。
【０００４】
最も通常の光学走査システムは、一次元のバーコード記号を読み取るように設計される。バーコードは、可変幅の四角形のバーが固定幅又は可変幅の間隔で分けられたパターンである。バー及び間隔は異なる光反射特性を有する。一次元バーコードの一例は、例えば、製品の在庫を識別するのに用いられるＵＰＣ／ＥＡＮコードである。二次元又は積み重ねバーコードの一例は、ＰＤＦ４１７バーコードである。別の通常の光学コードは、「ＭａｘｉＣｏｄｅ」として知られている。これは、中心ファインダ・パターン又はブルズアイ中心と、該中心ファインダを取り囲む六角形のグリッドとで構成される。
【０００５】
ここに開示される本発明の態様は、読み取るように適応された特定の種類の光学コードを問わず、光学コード・リーダ一般に適用可能である。述べられる本発明は、さらに、幾つかの関連するイメージ認識又は分析に適用可能とすることができる。
【０００６】
最も通常の走査システムは、バーコード記号を反射して走査システムに戻るレーザ光の１つ又はそれ以上のビームを生成する。システムは、該システムの１つ又はそれ以上の走査線に沿ってコードにより反射された光に対応する連続的なアナログ波形を取得する。システムは、次いで、波形をデコードして、情報をバーコードから抽出する。この一般的な種類のシステムは、例えば、Ｓｙｍｂｏｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．に譲渡された米国特許番号第４，２５１，７９８号に開示されている。一次元及び二次元バーコードを検出し、デコードするためのビーム走査システムは、また同様に、Ｓｙｍｂｏｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．に譲渡された米国特許番号５，５６１，２８３号に開示されている。
【０００７】
このような走査システムは、人為的にターゲットを指すことができる手持ち式ユニットに配置される。多くの場合、個々のスキャナは、他のスキャナ、コンピュータ、ケーブル布線、データ端末などを含むはるかに大きなシステムの構成部品である。このようなシステムは、多くの場合、時には「フォームファクタ」と呼ばれる走査エンジンのための機械的及び光学的仕様に基づいて設計及び構成される。１つのこのようなフォームファクタは、Ｓｙｍｂｏｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．により設計されたＳＥ１２００フォームファクタである。
【０００８】
光学コードは、さらに、像形成・エンジンを有する光学コード・リーダを用いることにより読み取ることができる。像形成・エンジンは、セルの二次元アレイ又は像形成・エンジンは、セルの二次元アレイを有するイメージ・センサ、又は、像形成・エンジンの視野におけるイメージ素子又はピクセルに対応する電荷結合素子（ＣＣＤ）といった光センサを含む。像形成・エンジンは、さらに、イメージ・センサ上に入射する光を合焦するためのレンズ組立体と、該イメージ・センサに結合された関連回路とを含む。
【０００９】
関連回路は、視野に対するピクセル情報の二次元アレイに対応する電子信号を生成する。電気信号はプロセッサにより処理されて、視野に対応するイメージの焦点品質を示す情報を抽出する。
【００１０】
迅速かつ正確にスキャナを合焦する能力は、スキャナの成功に重要である。この問題に対して提案される解決法は、ピエゾ・セラミック・アクチュエータ及びマイクロ・モータといった予めパッケージされた構成部品を含む。これらの提案された解決法の各々が生み出した成功は限度のあるものであった。従って、本発明の目的は、より正確かつ迅速な像形成光学部品の合焦を与える、光学コード読み取り装置のための像形成・エンジンを提供することである。さらに、像形成・エンジンは、このようなリーダの信頼性、汎用性、及び合焦能力を向上させるために、現在採用されている、Ｓｙｍｂｏｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｉｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手可能な光学コード・リーダのような光学コード・リーダにおいて使用されるＳＥ９００及びＳＥ１２００といった所定のフォームファクタ内に嵌まるように寸法決めされ、かつ、そのように構成される。
【発明の開示】
【００１１】
本発明によれば、改善された像形成・エンジンを有する光学コード・リーダ・システムが提供される。光学コード・リーダ・システムは、プロトン・サイズのバーコード走査エンジンにおける走査の積極性を妥協させることなく、作業範囲を増加させる目的のために、８５ミクロン、２０ミリ秒以下の２位置焦点の光学像形成・システムを達成するように構成された像形成・エンジンを含む。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、光学コード・リーダ・システムは、シャーシ、該シャーシ上にピボット運動可能に取り付けられた像形成光学部品組立体、及び該像形成光学部品組立体を移動させるための手段を含み、該像形成光学部品組立体の焦点を変更するための手段は、該像形成光学部品組立体を、回転運動によって、２つの定められた位置の１つに並進させるようにする。光学コード・リーダは、ターゲット像を照明するための照明装置、又は、ユーザがターゲット像上の光学コード・リーダに照準する際に助けとなる照準装置といった他のものを含むことができる。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、像形成光学部品組立体の焦点を変更するための手段は、磁石を含むモータ組立体、電磁気力を該磁石上に印加するためのコイル組立体、像形成光学部品組立体を収容するための光学機械式バレル組立体、及び該光学機械式バレル組立体をシャーシに対して回転可能に連結するためのピボット・ピンを含む。信号がコイル組立体に伝送されて、該コイル組立体は、電磁気力を磁石上に印加する。磁石が光学機械式バレル組立体に連結され、これにより、該光学機械式バレル組立体がピボット・ピンの周りをピボット運動するようになり、光学コード・リーダの焦点を調整する。
【００１４】
本発明によれば、調整可能なレンズ組立体を有する像形成・エンジンを、光学コード・リーダ・システムの回路組立体にインターフェースするためにインターフェース組立体が提供される。インターフェース組立体は、少なくとも１つの入力信号を第１の方向で回路組立体から像形成・エンジンに向かって伝送するための第１結合回路組立体を含み、該少なくとも１つの入力信号は、レンズ組立体が少なくとも２つの焦点位置のうちの１つの焦点位置を選択するように制御するための少なくとも１つの焦点制御信号を含む。インターフェース組立体は、さらに、少なくとも１つの出力信号を第２の方向で像形成・エンジンから回路組立体に向かって伝送するための第２結合回路組立体を含み、該少なくとも１つの出力信号が少なくとも１つのピクセル・データ信号を含んでおり、該少なくとも１つのピクセル・データ信号が、像形成・エンジンの光センサ・アレイにより感知された光を示す。
【００１５】
本発明の別の実施形態においては、インターフェース組立体は、少なくとも１つの外部垂直フレーム・クロック信号を第１の方向で回路組立体から像形成・エンジンに向かって伝送するための第１結合回路組立体と、少なくとも１つの水平ピクセル有効クロック信号を第２の方向で像形成・エンジンから回路組立体に向かって伝送するための第２結合回路組立体と、少なくとも１つのマスタ・クロック信号を第１の方向で伝送するための第３結合回路と、像形成・エンジンの光センサ・アレイにより感知された光を示す複数のピクセル・データ・ビットを第２の方向で伝送するための第４結合回路と、レンズ組立体が焦点位置を選択するように制御するための少なくとも１つの焦点制御信号を第１の方向で伝送するための第５結合回路とを含む結合回路を含む。
【００１６】
本発明の別の実施形態においては、インターフェース組立体は、少なくとも第１及び第２の端部を有するコネクタを含み、該第１及び第２の端部の一方が、少なくとも１つの信号を伝送するための１番目から３１番目までのコンタクトを含む複数のコンタクトを含む。インターフェース組立体は、さらに、レンズ組立体が、該レンズ組立体の少なくとも２つの焦点位置ののうちの１つの焦点位置を選択するように制御するための、少なくとも１つの焦点制御信号を第１の方向で、回路組立体から像形成・エンジンに向かって伝送するための第１結合回路を含み、該第１結合回路は複数のコンタクトのうちの４つのコンタクトを含み、光学コード・リーダ・システムの照明組立体を制御する、少なくとも１つの照明イネーブル信号のうちの少なくとも１つを第１の方向に伝送し、及び、該光学コード・リーダ・システムの照準組立体を制御する、少なくとも１つの照準イネーブル信号を第１の方向に伝送するための第２結合回路を含み、該第２結合回路は、複数のコンタクトのうちのコンタクトの少なくとも２つを含み、像形成・エンジンの光センサ・アレイにより感知された光を示す複数のピクセル・データ・ビットを第２の方向で、像形成・エンジンから回路組立体に向かって伝送するための第３結合回路を含み、該第３結合回路は、複数のコンタクトのうちの８つのコンタクトを含み、該第１から該第３まで結合回路に含まれるコンタクトの各々は異なるコンタクトである。
【００１７】
本発明の別の実施形態においては、インターフェース組立体は、像形成・エンジンの入力／出力（Ｉ／Ｏ）手段、回路組立体のＩ／Ｏ手段、及び少なくとも１つの信号を該像形成・エンジン及び該回路組立体の一方から、該像形成・エンジン及び該回路組立体の他方に向かって伝送するように構成された、該像形成・エンジンと該回路組立体との間に連結された伝送組立体うちの少なくとも１つを含む。少なくとも１つの信号は、像形成・エンジンの光センサ・アレイにより感知された光を示す少なくとも１つのピクセル・データ信号と、該像形成・エンジンと回路組立体とを同期するための少なくとも１つのクロック信号と、少なくとも１つの垂直フレーム基準信号及び少なくとも１つの水平ピクセル基準信号を含む少なくとも１つの基準信号と、レンズ組立体の調整を制御するための少なくとも１つの焦点制御信号と、少なくとも１つのアース信号とを含む。
【００１８】
本発明の別の実施形態においては、光学コード・リーダ内に取り外し可能に配置された像形成・エンジンを、光学コード・リーダ・システムの回路組立体にインターフェースするための方法が提供される。この方法は、像形成・エンジンのレンズ組立体が少なくとも２つの焦点位置のうちの１つの焦点位置を選択するように制御するための、少なくとも１つの焦点制御信号を第１の方向で、回路組立体から像形成・エンジンに向かって伝送するステップと、該像形成・エンジンの光センサ・アレイにより感知された光を示す少なくとも１つのピクセル・データ信号を、第２の方向で、該像形成・エンジンから該回路組立体に向かって伝送するステップとを含む。
【００１９】
像形成・エンジンは、例えば、Ｓｙｍｂｏｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｉｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手可能な光学コード・リーダといった光学コード・リーダにおいて使用されるＳＥ９００及びＳＥ１２００フォームファクタといった所定のフォームファクタ内に取り外し可能に配置され、この中に嵌まるように寸法決めされ、かつ、そのように構成される。像形成・エンジンは、このような光学コード・リーダの信頼性及び汎用性を増加させる。
【００２０】
像形成・エンジンは、高解像度の光検出器アレイ又はイメージ・センサを有することにより、高解像度イメージを与えるように最適化されることが好ましい。像形成・エンジンには、当該技術分野に知られる照準組立体及び／又は照明組立体を与えることができる。
【００２１】
本発明による特定の仕様により特徴づけられたインターフェースを有する像形成・エンジンは、携帯情報端末（ＰＤＡ）その他の移動用コンピューティング装置、デジタル・カメラ、ポケット・ベル、テレビ電話、及び携帯電話といった、光学コード・リーダ以外の装置内に組み込む又はこれらに加えることができる。従って、本発明の上述及びその他の実施形態を、添付の図を参照して以下に述べる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の種々の実施形態を、ここで図を参照して以下に述べる。
【００２３】
ここで、特に詳細に、いくつかの図にわたり、同じ参照番号が同様な又は同一の要素を示す、図面を参照する。
【００２４】
図１は、像形成・エンジン１４を有する光学コード・リーダ１２を含む光学コード・リーダ・システム１０を示し、該光学コード・リーダ１２は、ケーブル１８によりホスト端末１６に接続されることが好ましい。図２は、光学コード・リーダ１２のブロック図を示し、ここでは、像形成・エンジン１４がプラットフォーム２０とインターフェースされる。伝送組立体２１は、少なくとも１つのコネクタ２２、及び／又は、個々に或いは総合的に、電気及び／又はデータ伝送回路を有する少なくとも１つの伝送適応装置２６を含み、像形成・エンジン１４とプラットフォーム２０との間に電気及び／又はデータ通信を与える。
【００２５】
像形成・エンジン１４とプラットフォーム２０との間にデータ及び／又は電気通信を与えるためのインターフェース組立体２８は、少なくとも１つの信号の直接及び間接の交換を含む、少なくとも１つの信号を該プラットフォーム２０と交換するように構成された該像形成・エンジン１４のＩ／Ｏポートのような入力／出力（Ｉ／Ｏ）手段３０と、少なくとも１つの信号の直接及び間接の交換を含む、少なくとも１つの信号を該像形成・エンジン１４と交換するように構成されたプラットフォーム２０のＩ／ＯポートのようなＩ／Ｏ手段３２と、該像形成・エンジン１４と該プラットフォーム２０との間に直接又は間接に接続されて、少なくとも１つの信号を該像形成・エンジン１４と該プラットフォーム２０との間に伝送するための伝送組立体２１とを含む。
【００２６】
少なくとも１つの信号は、像形成・エンジン１４によるイメージの感知に対応する複数のピクセル信号、該像形成・エンジン１４の焦点距離を制御するための少なくとも１つの焦点制御信号、像形成基準情報を交換するための基準信号、同期信号、電力信号、及びアース信号を含むことが好ましい。好ましい実施形態においては、少なくとも１つの信号は、像形成・エンジンにより生成された照明を制御するための照明制御信号、該像形成・エンジンによる照準を制御するための少なくとも１つの照準信号、該像形成・エンジンのデータ信号プロセッサ内のプログラム可能なレジスタと交換された少なくとも１つのプログラム可能なレジスタ信号、少なくとも１つのチップ選択信号、及び少なくとも１つのフレーム・シフト信号の組み合わせを含む。
【００２７】
別の実施形態においては、伝送組立体２１はさらに、少なくとも１つの信号の信号が、像形成・エンジン及び回路組立体で構成された群から選択されたものに向かってこれが伝送される宛先に到達しないように遮断するための遮断回路を含む。
【００２８】
リーダ１２は、支払いカウンタ、戸口のモールディング、料金所、コンベヤ・ベルト上の台などのような、固定の設備、或いは、手持ち式リーダ又は回転式タレットのような移動式ユニットに組み込まれたユニットとすることができる。さらに、リーダ１２を、ＰＤＴ６８００Ｓｅｒｉｅｓ及びＰＤＴ８１００Ｓｅｒｉｅｓ  Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｄａｔａ  Ｔｅｒｍｉｎａｌのような、Ｓｙｍｂｏｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｉｎｃ．から入手可能なＰＤＡ及び手持ち式コンピュータ装置のような、携帯用手持ち式コンピュータ装置に取り付ける又は組み込む、或いは、Ｓｙｍｂｏｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｉｎｃ．から入手可能なもののような、携帯用走査システム又は端末に取り付ける又は組み込むことができる。このようなシステムは、以下に説明される走査及び他のイメージ処理機能を連係させるように、局所、移動、又は広域ネットワークの一部として組み込むことができる。さらに、リーダ１２は、ビデオ信号を出力して、イメージを端末モニタ上に表示するために、ビデオ制御回路及びフレーム・グラビング回路を含むことができる。さらに、リーダ１２は、データ圧縮モジュール（図示せず）を含み、例えば、該リーダ１２及び／又はホスト端末１６内に格納するために、像データを圧縮することができる。さらに、像形成・エンジン１４をテレビ電話システムに組み込んで、ディスプレイ、処理及びＩ／Ｏ機能の使用を共有することができる。
【００２９】
リーダ１２が、レーザ線走査エンジンから像形成・エンジン１４に後付けされる状況では、該像形成・エンジン１４及び関連回路（図示せず）を線走査エンジン及び回路基板の代わりに挿入することができる。このように、以前に設計されたツーリング、ハウジング及びホスト装置を用いて、コード読み取りシステムをアップグレードする際に連続性を与えることができる。好ましい実施形態においては、像形成・エンジン１４は、体積が２立方インチより小さく、ＳＥ１２００フォームファクタ走査エンジンのような、手持ち式の光学コードスキャナにおける可動レーザビーム走査エンジンに代わるような寸法にされる。さらに、リーダ１２は、１つより多い像形成・エンジンが与えられる光学コード読み取りキットとして与えることができ、インストールされた像形成・エンジンは特定の用途により適した異なる像形成・エンジンと置き換え可能である。
【００３０】
ケーブル１８は、リーダ１２とホスト端末１６との間のデータ通信、及び／又は、電力を該リーダ１２に与えるための電気通信を与えることができる。例えば、電力を、ホスト端末１６及びケーブル１８を介して、或いは、該リーダ１２内の充電式バッテリによって、該リーダ１２に与えることができる。ケーブル１８は、無線周波数のようなワイヤレス通信手段、光学又は移動通信手段によって部分的に又は完全に置き換えることができる。例えば、リーダ１２は、無線周波数基板及びホスト端末１６のような１つ又はそれ以上のデータ端末にモバイル無線リンクを与えるアンテナを含むことができる。リーダ１２と外部レシーバ又はドッキング装置それぞれとの間でデータを通信するために、赤外線データ・インターフェース（ＩＲＤＡ）又は多接点シューを与えることもできる。圧縮されたタグ及び／又は像データは、無線周波数リンク、ＩＲ通信リンクにより、又はドッキング装置との直接接触により、ホスト端末１６に伝送することができる。
【００３１】
像形成・エンジン１４によって生成された像データは、リーダ１２（以下にさらに説明されるように）及び／又はホスト端末１６によって処理される。ホスト端末１６は、少なくとも１つのプロセッサを含み、又はこれにアクセスし、該少なくとも１つのプロセッサは、ビデオモニタ、及び／又はネットワークのような１つ又はそれ以上の周辺又はコンピューティング装置に接続されることになる。リーダ１２は、ホスト端末１６は他のプロセッサに接続されることなく、独立型装置として作動することができることが考えられる。
【００３２】
リーダ１２は、光学コードに照準をあてることができ、該光学コード及び／又は該リーダ１２の少なくとも１つを移動させることにより、該光学コードが該リーダ１２の視野に入る。作動の際、像形成・エンジン１４は、その視野内に光学コードをイメージ形成し、対応する像データを生成する。各々が、取り付けられたコードを有する組立体ライン上の一連の対象物のような一連の光学コード、又は、一連のコードのプリントアウトをリーダ１２に与えて、該リーダ１２による一連の光学コードの個々の光学コードの逐次的な像形成を行うことができる。
【００３３】
図３により詳細に示されるように、像形成・エンジン１４は、レンズ組立体３０２、電荷結合素子（ＣＣＤ）のような光センサ・アレイ３０４、及びデータ信号プロセッサ（ＤＳＰ）３０６をさらに含むことが好ましい。好ましい実施形態においては、像形成・エンジン１４は、照準システム３０８及び／又は照明システム３１０をさらに含む。さらに、好ましい実施形態においては、レンズ組立体３０２は、光センサ・アレイ３０４上に入射した光を合焦するための少なくとも１つのレンズ３１２を含み、該レンズ組立体３０２の位置決めは、該レンズ組立体３０２の焦点距離を調整するために調整可能である。示される実施例においては、レンズ組立体３０２は、レンズ案内組立体３１４に取り付けられており、焦点制御ユニット３１９に応答するモータ３１８を有するレンズ調整機構３１６を有して、該レンズ組立体３０２の少なくとも１つのレンズを該レンズ案内組立体３１４に沿って移動させて、該レンズ組立体３０２の焦点距離を変更する。従って、像形成・エンジン１４は、拡大された作業範囲のため、又はユーザが高密度のバーコードを読み取る及び／又はデジタル写真を撮る必要があるような用途における、より良好に合焦される写真撮影能力のために、焦点位置を変更する能力を有する。
【００３４】
ＤＳＰ３０６は、少なくとも１つの充電ポンプ３３２及びＣＣＤを駆動させるのに必要なタイミング・ジェネレータ３３４を有する多チップモジュール（ＭＣＭ）を含むＤＳＰのようなデータ信号プロセッサを含む。さらに、ＭＣＭは、相関二重サンプラ（図示せず）、及び、ＣＣＤによって出力されたアナログ電圧を、複数の濃淡のうちの１つ、好ましくは２５６又はそれ以上の濃淡を表すマルチビット（例えば８ビット）量子化ピクセルに変換するためのＡ／Ｄコンバータ（図示せず）を含むことが好ましい。
【００３５】
像形成・エンジン１４を、リーダがバーコードを読み取るために用いられる用途に用いられる高精度モードを含む、種々の解像度モードで作動するように構成できることが好ましい。高精度モードは、露光時間の精密な設定能力及びさらに積極的な性能をもたらす電源投入状態からのより迅速な起動を提供することが好ましい。
【００３６】
光学コード・リーダ１２内又はホスト端末１６内に含むことのできるプラットフォーム２０は、マイクロプロセッサを含み、さらに、グルー論理、例えば、必要に応じて、該マイクロプロセッサを伝送組立体２１にインターフェースさせるためのカスタマイズされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むことができる。マイクロプロセッサは、商業的に入手可能なマイクロプロセッサであることが好ましい。１つの実施形態においては、プラットフォームは、ＸＳＣＡＬＥアーキテクチャ、例えば、Ｉｎｔｅｌ  ＰＸＡ２５０プロセッサ、及びカスタマイズされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に従って構成されたマイクロプロセッサを含む。別の実施形態においては、プラットフォームは、例えば、Ｍｏｔｏｒｏｌａ  ＭＸ‐１プロセッサのような、伝送組立体２１に連結するためにグルー論理を潜在的に必要としないマイクロプロセッサを含む。
【００３７】
少なくとも１つのコネクタ２２は、電気及び／又はデータ通信のために２つの装置を結合する商業的に入手可能な電気コネクタであることが好ましい。少なくとも１つのコネクタ２２は、２つの装置の一方が他方から遠くに配置されている場合には、平坦で可撓性のあるケーブルのようなケーブルを含むように延長することができる。与えられる実施例においては、少なくとも１つのコネクタ２２は、Ｍｏｌｅｘ  Ｉｎｃ．によって製造された３１位置の０．３ｍｍの可撓性コネクタを含む。少なくとも１つのコネクタ２２は、光学伝送のような非電気伝送のためのコネクタであることが想定される。
【００３８】
少なくとも１つの伝送適応装置２６は、電気及び／又はデータ伝送を適応させるための、アダプタのような装置である。少なくとも１つの伝送適応装置２６は、例えば、少なくとも１つの信号の特性及び／又は信号が移動した経路を修正することを含む、少なくとも１つの信号の１つ又はそれ以上の信号の伝送を修正することにより、伝送を適応させることができる。例えば、少なくとも１つの伝送適応装置２６は、例えば、少なくとも１つの信号のうちの１つ又はそれ以上の信号を１つの信号に組み合わせること、少なくとも１つの信号のうちの１つの信号から１つ又はそれ以上の信号を生成すること、及び／又は、例えば電気、光学、ＲＦなどの間で信号の変換を実行するといった、信号の構成を変更することなどによって、特性を変更することができる。別の実施例では、少なくとも１つの伝送適応装置２６は、例えば、１つのコネクタ又は入力／出力手段のピンのようなコンタクトから、別のコネクタ又は入力／出力手段のピンのようなコンタクトに、１つの信号の信号を向けることにより、経路を修正することができる。或いは、伝送適応装置２６は、少なくとも１つの信号が伝搬された経路を終端させることができる。少なくとも１つのコネクタ２２及び／又は少なくとも１つの伝送適応装置２６は、光学、ＲＦなどのような有線及び無線伝送モード間の伝送を変換するための手段を含む、有線及び無線データ伝送手段の組み合わせを含むことが想定される。
【００３９】
図４は、好ましくは、像形成・エンジン１４が高精度の解像度モードで作動するように構成された場合に、伝送組立体２１によりプラットフォーム２０に接続するためのＩ／Ｏ手段３０に与えられたＤＳＰ３０６のピン接続の例示的な構成を示す。像形成・エンジン１４が他の解像度モードで作動するように構成される場合には、ピン接続に対して異なる構成を用いることができることが考えられる。
【００４０】
ＤＳＰ３０６のピン１であるＰ１の位置Ｌ１は、照準組立体３０８及び照明組立体３１０のそれぞれとは反対側の像形成・エンジン１４の側Ｓ１に配置されることが好ましい。与えられる作動電圧は、３．１０ｖと３．４５ｖとの間にあることが好ましい。図４に列記された信号は、それぞれ異なるピンに割り当てられることが考えられる。ＶＣＣラインは、カメラのアナログ・チェーンに入る端末からのデジタル雑音を最小にするために、ＬＣフィルタリングなどによってフィルタ処理されることが好ましい。ＦＲＡＭＥ＿ＳＨＩＦＴピンは、高精度の解像度モード以外の解像度モードで作動するように構成された将来のシステムで使用されるものであるので、接続されないまま残されることが好ましい。しかしながら、Ｉ／Ｏが使用可能であってＦＲＡＭＥ＿ＳＨＩＦＴが接続された解像度モードで作動する場合には、ＦＲＡＭＥ＿ＳＨＩＦＴピンをプラットフォーム２０の入力に接続することが好ましい。ＦＲＡＭＥ＿ＳＨＩＦＴピンは、アドレス２１６ｄビット６に対応するＬＣ９９７０４ＤＳＰのＵＶ６ピンに接続されることが好ましい。
【００４１】
ＲＥＧ＿ＲＥＳＥＴ*ピンは、ＬＣ９９７０４ＤＳＰのＩ2Ｃレジスタが低い場合にこれをリセットし、従って、ＲＥＧ＿ＲＥＳＥＴ*ピンが電源投入の際に有効なリセットを得ることを保証するように、回路が像形成・エンジン１４に含まれることが好ましい。ＲＥＧ＿ＲＥＳＥＴ*ピンをプラットフォーム２０の解放ドレイン出力に接続して、Ｉ2Ｃレジスタがハードウェアラインによってソフトウェア・リセットされるようになる。カスタマイズされたＡＳＩＣがプラットフォーム２０に含まれる実施形態においては、ＣＳ*ピンが高く駆動される場合にはピクセル・データ・ビットは高Ｚになり、これはカスタマイズされたＡＳＩＣ実施を用いる適用例においては必要ないため、ＣＳ*ピンはアースに接続される。ＦＯＣＵＳ＿ＣＴＲＬ１ピン及びＦＯＣＵＳ＿ＣＴＲＬ２ピンは、焦点選択の種々のモードを可能enableにするために用いられ、焦点選択のためのモードの実施可能性は、イメージ収集中に、ＦＯＣＵＳ＿ＣＴＲＬ１ピン及びＦＯＣＵＳ＿ＣＴＲＬ２ピンにおける信号のリアルタイムの修正を要求しない。従って、ＦＯＣＵＳ＿ＣＴＲＬ１ピン及びＦＯＣＵＳ＿ＣＴＲＬ２ピンをプラットフォーム２０の汎用の入力／出力ピン又はポートに接続して、走査セッションを基礎とする焦点選択を修正することが好ましい。
【００４２】
図５は、例示的なＬＣ００２１４ＣＣＤのためのピクセルのレイアウト５００を示す。ピクセル領域５０２は、６８０の水平ピクセル及び４９２の垂直ピクセルから構成される。光が集まる実際の又は有効なピクセルは、６５２Ｈ×４８６Ｖピクセルのわずかに小さいイメージ領域５０４であり、ここでの光学的に黒色のピクセル（ＯＰＢ）は感光性ではない。光センサ・アレイ３０４がイメージのキャプチャ中に読み出される場合には、ＤＳＰ３０６のイメージのクロッピング特徴がＩ2Ｃインターフェースを通して構成されていない限りは、ピクセルのすべてがキャプチャされる。
【００４３】
プラットフォームによって供給されるクロックが４７．９２３ＭＨｚの公称周波数を有することが好ましい。プラットフォーム２０は、このクロックを割って、像形成・エンジン１４に対するマスタ・クロック入力（ＭＣＫＩ）を生成する。４７．９２３ＭＨｚの例示的なプラットフォームのクロックを４で割って１１．９８１ＭＨｚにし、ＭＣＫＩを生成することが好ましい。例示的なＬＣ００２１４ＣＣＤは、適切に作動するためには、ほぼ２４ＭＨｚのクロックを必要とする。従って、ＤＳＰ３０６の内部ＰＬＬは、入ってくるＭＣＫＩに２を乗じて、カメラのマスタ・クロック（ＭＣＫ）として公知の２３．９６２ＭＨｚの内部カメラ（すなわち、像形成・エンジン）クロックを得るように用いられる。ピクセル領域の読み出し中、現在の例においては、ＭＣＫの半分に等しい割合で、８ビットのデジタル値に変換される。従って、ピクセル・クロック、ＰＣＬＫは、
2006518065.tif 000003
の周波数を有することが好ましい。
【００４４】
好ましい実施形態においては、カメラが読み出されたピクセルのラインあたり７６３のＰＣＬＫ周期があるように構成され、このことは、或いは別の場合には水平周期としてすられる光センサ・アレイ３０４から１つのラインを読み取るための総時間が、
2006518065.tif 000004
（ＨＲＥＦ／ＥＸＨＴ周期）であることを意味し、ここでは、ＨＲＥＦは水平基準信号を指し、ＥＸＨＴは外部水平トリガ信号を指す。さらに、好ましい実施形態においては、フレーム（イメージ）全体には５２５のライン周期があり、これは、或いは別の場合には垂直周期として知られる光センサ・アレイ３０４から完全なフレームを読み出すための総時間が、＝５２５×６３．６９μｓ＝３３．４３ｍｓ．（ＶＲＥＦ／ＥＸＳＦＴ周期）であることを意味し、ここでは、ＶＲＥＦが垂直基準信号を指し、ＥＸＳＥＦはフレーム・トリガ信号の外部開始を指す。これは、毎秒
2006518065.tif 000005
フレームの一定フレーム速度を生み出す。プラットフォーム２０及びＤＳＰ３０６の両方は、一致するクロック設定を得るために適切に構成される必要があり、好ましくは、適切なデフォルトのレジスタ設定が、ＬＣ９９７０４ＤＳＰ３０６が適切に構成されることを保証するために与えられる。
【００４５】
複数の電力モード（電力消費のモード）の電力モードを、デコード・アプリケーションの状態に応じて、像形成・エンジン１４に対して選択できることが好ましい。これらの電力モードの各々は、イメージを収集するための電力消費と時間との間に妥協を与え、これが最終的にはデコード時間に影響を与える。５つの例示的な作動電力モードは、
Ａ．ハードウェアのスイッチによって完全に電源が切られているモード
Ｂ．ホスト収集が停止し、カメラがＩ2Ｃ設定によりスタンバイ状態で配置されているモード
Ｃ．ホスト収集が停止し、外部カメラ同期信号が停止している（ＥＸＳＦＴ＆ＥＸＨＴアイドル）モード
Ｄ．ホスト収集が停止し、カメラが完全なフレーム速度で作動するモード
Ｅ．完全なフレーム速度で収集及び作動するモード
である。
【００４６】
＋／−５ｖといった電圧を生成して充電がＣＣＤセンサから適切にシフトすることができる充電ポンプ３３２は、調整を達成するのに時間がかかる。電力モードＡ及びＢにおける場合には、充電ポンプ回路は、できるだけ速く（〜６０ミリ秒）調整される（充電ポンプは残りの電力モードにおいて、すでに調整に達している）。開始シーケンスは、この時間を最小にするように実行されることが好ましい。
【００４７】
電力モードＡにおいては、エンジンは完全に電力が切られており、
１．Ｉ2Ｃによりカメラのレジスタ設定をプログラムすること、及び、
２．充電ポンプを準備するためにＥＸＳＦＴをアイドリングすること、
を含む電源投入シーケンスを実行しなければならない。
ＥＸＳＦＴのアイドリングは、充電ポンプ電圧をできるだけ速く調整することを助け、プラットフォーム２０のイメージ制御センサのサイズ（ＩＣＳＳ）レジスタを適切に設定することによって実行されることが好ましい。
【００４８】
図６は、電力が像形成・エンジン１４に印加された後、或いは、像形成・エンジンのスタンバイ電力モードＢが終了した後の、像形成・エンジン１４の開始シーケンスのタイミングを示す。Ｉ2Ｃレジスタは電力が印加された後で設計要求に従って書き込まれる。
Ｉ2Ｃレジスタ書き込みシーケンスは、設計要求に従って電力モードＢ（スタンバイ）に入る場合に実行される。電力モードＢ（スタンバイ）を終了する場合には、Ｉ2Ｃレジスタの完全なプログラミングは、該レジスタのコンテンツはスタンバイ電力モードＢに入ることによって失われることはないので実行されないことが好ましい。スタンバイ電力モードＢを終了するためには、以下のシーケンス、
１．Ｉ2Ｃレジスタの書き込みによりスタンバイ電力モードＢを終了すること、
２．充電ポンプを準備するためにＥＸＳＦＴをアイドリングすること、及び、
３．モータ焦点制御の初期化
が続くことが好ましい。
【００４９】
スタンバイ電力モードＢを終了する場合には、Ｉ2Ｃレジスタの書き込みシーケンスが設計要求に従って実行される。一旦、スタンバイ電力モードＢが終了されると、図６に示す充電ポンプ開始シーケンスが続くことが好ましい。
像形成・エンジン１４のレンズ案内組立体３１４は、製造時に設定される２つの異なる所定の焦点位置のうちの１つに設定されることになるのが好ましい。短焦点と呼ばれる１つの焦点位置は、像形成・エンジン１４が約５インチ（１２．７ｃｍ）だけ離れた対象物上に合焦することを可能にする。遠焦点と呼ばれる第２の焦点位置は、像形成・エンジン１４が約９インチ（２２．９ｃｍ）だけ離れた対象物に合焦することを可能にする。これら２つの焦点位置のスーパーセットは、像形成・エンジン１４にバーコード密度の範囲にわたって優れた作業範囲を達成するための能力を与え、さらに遠焦点位置に設定された場合には、改善された遠距離写真撮影能力を与える。焦点制御ユニット３１９は、モータ３１８の作動を制御するＦＯＣＵＳ＿ＣＴＲＬ１信号及びＦＯＣＵＳ＿ＣＮＴＲＬ２信号によって制御されて、レンズ組立体３０２の位置決めをする。レンズ組立体３０２の位置決めの制御を表１に示す。
表１‐焦点制御定義
2006518065.tif 000006
【００５０】
典型的には、モータ３１８は、バーコードのデコード走査セッション中、トグル・モードで稼動するので、焦点は各々の収集したフレームにおいて短焦点と遠焦点との間で変化する。写真撮影及び特定のバーコード読み取りの用途といった特定の状況では、焦点位置のうちの１つを多数のフレーム・キャプチャにわたり強制的に向けることが望ましいこととなる。一旦、作動するように命令されると、モータ３１８は、少なくとも１つのレンズ３１２をレンズ案内組立体３１４に沿って指定された位置に移動させ、そこに２０ミリ秒内の時間だけそこに留まるようにレンズ調整機構を作動させる。このことは、最大露光時間が、おおよそ、フレーム時間から２０ミリ秒の整定時間を引いたものであり、１２ミリ秒の最大露光設定をもたらすことを意味する。ソフトウェアは、トグル・モードで作動している場合には、適切で安定したイメージのキャプチャを保証するように、１２ミリ秒より長い露光時間を設定すべきではない。焦点位置が短焦点又は遠焦点に強制的に向けられる場合には、モータに対して、焦点位置が強制的に向けられた時間から第１のイメージ露光開始時間まで留まるように２０ミリ秒が与えられている限りは、露光時間は、問題なくフレーム時間と同じ程度に長くすることができる。
【００５１】
特定の状態においては、トグル・モードがイネーブルされた場合には、キャプチャされたイメージの焦点位置を知る必要がある。与えられる実施例においては、イメージが読み出されている間、レンズ組立体３０２が存在する焦点位置に対して、像形成・エンジン１４からの直接のフィードバックはない。焦点位置を知るための唯一の方法は、像形成・エンジン１４を特定の焦点位置に初期化し、次いで、フレームごとに現在の焦点位置を常時監視することである。この作業を達成するための１つの方法は、焦点位置を、ＦＯＣＵＳ＿ＣＴＲＬ１及びＦＯＣＵＳ＿ＣＴＲＬ２を用いて特定の焦点位置に強制的に向け、次いで、焦点制御をトグル・モードに変更して、プラットフォーム２０がＥＸＳＦＴ信号をイネーブルする（例えば、プラットフォームにおいてＲＵＮビットを設定する（ＡＣＱビットがすでにイネーブルされていると仮定して））ように命令することである。ＥＸＳＦＴの全ての立ち上がり端で、カメラ焦点はトグルして、第１のフレームは初期化された位置とは反対側の焦点位置でキャプチャされる。次のフレームは初期化された位置にあり、以下同様である。これらのフレームの各々がキャプチャされるので、フレーム割り込みの端部がプラットフォーム２０によって生成されて、フレームはその焦点位置でタグを付けることができ、現在の焦点位置は次のフレームをキャプチャする準備のために、次の位置にトグルされる。電力モードＡないしＥの何れを使用する場合にも、最初の焦点位置は、第１のフレームが常に所定の焦点位置で開始することを保証するように設定されることが好ましい。
【００５２】
稼動が、像形成・エンジン１４がイメージを感知することに対してはイネーブルされ、イメージの収集に対してはディスエーブルにされる（プラットフォーム２０においては、ＲＵＮビット（稼動）がイネーブルされて、ＡＣＱビット（収集）がディスエーブルされる）、プラットフォーム２０を電力モードＤで作動させることは、例えば、２つのフレームが収集され、処理されつつある場合に走査セッションの途中で用いることができ、システムは、収集なしでカメラを稼動させ続けるので、必要であればより多くのフレームを積極的にキャプチャすることができる。この状況においては、プロセッサは、収集していないので、フレーム割り込みの端部を生成しない。この状況下では、焦点位置の状態の記録を取ることは、さらに難しくなる。電力モードＤが用いられる場合には、モータは収集（ＡＣＱビット）がイネーブルされるまで、初期化された焦点位置に強制的に向けられるべきであることが推奨される。このことは、焦点制御が公知の開始位置に再初期化されることを保証し、フレーム割り込みの端部を再び用いて、焦点位置の状態の記録を取ることができるようになる。電源投入後に像形成・エンジン１４のＤＳＰ３０６（例えばＬＣ９９７０４）に書き込まれるデフォルトのカメラ・レジスタ設定は、設計要求に応じて与えられる。
【００５３】
像形成・エンジン１４は、Ｉ2Ｃインターフェースにわたり人為的に変更することができるデジタル及びアナログ両方の利得制御を含むことが好ましい。バーコード読み取りの用途は、典型的には、これは一般に真の信号増幅値を与えないため、デジタル利得制御を使用しない。アナログ利得は、ＬＣ９９７０４ＤＳＰのレジスタ１５７ｄにより制御される。図７は、レジスタ１５７ｄに書き込まれたデジタル値に従って達成されたアナログ利得を示す。アナログ利得は、その後のフレーム読み出しに効果がある。
【００５４】
プラットフォーム２０の収集インターフェースは、高度にプログラム可能であることが好ましい。適切なカメラ作動を保証するように構成される必要のある重要な項目は、ＭＣＫＩの設定がＤＳＰ３０６と一致すること（与えられる実施例においてはプラットフォーム２０からの１１．９８１ＭＨｚ）、電力が像形成・エンジン１４に印加された後、或いは、該像形成・エンジンのスタンバイ電力モードＢを終了した後、ＥＸＳＦＴの極性が該像形成・エンジン１４の開始シーケンスと適合すること、収集／稼動がディスエーブルされる場合のＥＸＨＴ及びＥＸＳＦＴのアイドル状態、ラインごとのピクセル及びフレームごとのラインがＣＣＤに一致すること、及び、直接メモリアクセス（ＤＭＡ）の宛先及び再ロード・アドレス・レジスタである。
【００５５】
ここで図８を参照すると、光学コード・リーダ９１２が、本発明の実施形態に従って、斜視図で示される。光学コード・リーダ９１２は、像形成光学部品９１４、プリント回路基板組立体９１６、照明装置９１８、照準装置９２０、及びモータ組立体９２２を含む。像形成光学部品９１４は、プリント回路基板組立体９１６によって受信及び処理される像データを生成する。照明装置９１８及び照準装置９２０は、像形成光学部品９１４が、像データをそこから取得するための品質内容を有することを保証する際の助けとなる。モータ組立体９２２は、ここにさらに詳細に説明されるように、ターゲット像に合焦するための手段を表す。光学コード・リーダ９１２の構成部品は、シャーシ９１０内に収容される、或いは、これに取り付けられる。シャーシ９１０は亜鉛で形成されることが好ましい。
【００５６】
照明装置９１８は、照明プリント回路基板及び小型レンズ・プレートから構成することができる。照明プリント回路基板は、複数の発光ダイオードを含むことができる。好ましい実施形態においては、２０個の６６０ｎｍ発光ダイオード（ＬＥＤ）が、照明器基板に配置される。代替的な実施形態においては、より高い又はより低い波長の光を生成するＬＥＤを使用することができる。何れの場合においても、ＬＥＤはターゲット領域が均一に照明されるような方法で配置される。多数の視野及び多数の焦点距離が像形成・エンジンにおいて選択可能であるシステムにおいては、照明システムは、異なる照明の場を与えることができる。ＬＥＤから発する光は、像形成・エンジンの前面プレートのアパーチャ又は小型レンズを通して投影される。
【００５７】
照明源は、像形成光学コード・リーダに比較的近いターゲットのバーコードを照明するための低出力強度の相対的に広幅のビーム、並びに、該リーダから比較的離れたターゲットのバーコードを照明するための高出力強度の相対的に狭幅のビームを生成することができる。低出力強度の照明ビームを生成するための照明源の一部は、１つ又はそれ以上の発光素子を含むことができ、広幅の発散パターンがレンズ組立体の主要な光軸の相対的に近くに配置される。付加的な素子を用いて、より高い出力強度のより長い範囲の照明ビームを与えることができる。好ましい実施形態においては、この機能は、発光素子により実行され、狭幅の発散パターンが、像形成・エンジンの主要な光軸の相対的に遠くに配置される。これら後者の要素は、各々が像形成・エンジンの前面に配置された合焦小型レンズに関連する複数の発光ダイオードとすることができる。
【００５８】
複数の発光素子を用いる照明システムにおいては、特定の強度の変化が、照明された場にわたり発生することになる。本発明の好ましい実施形態においては、イメージ処理回路及び／又はソフトウェアは、照明源によって与えられた照明における公知の変化に対して、イメージ・センサからの信号を補償する。
【００５９】
図３を参照して上述したように、像形成・エンジンのレンズ組立体が異なる２つの所定の焦点位置のうちの１つに設定されることになるのが好ましい。その位置は、典型的には、製造時間で固定される。短焦点と呼ばれる１つの焦点位置は、像形成・エンジンが、例えば、約５インチ（１２．７ｃｍ）だけ離れた対象物に合焦することを可能にする。遠焦点と呼ばれる第２の焦点位置は、像形成・エンジンが、例えば、約９インチ（２２．９ｃｍ）だけ離れた対象物に合焦することを可能にする。これら２つの焦点位置のスーパーセット又はオーバーラップは、像形成・エンジンに複数のバーコード密度にわたる優れた作業範囲を達成する能力を与え、さらに、遠焦点位置に設定された場合には改善された遠距離写真撮影能力を与える。
【００６０】
従来技術の光学コード・リーダにおいて、焦点位置を調整するための典型的な手段は、光軸に沿って像形成光学部品を移動させることを含む。本発明の実施形態によれば、焦点位置への調整は、図８ないし図１０を参照して説明されるように、像形成光学部品をピボット運動させることにより行われる。
図９を参照すると、図８に示す光学コード・リーダ９１２の分解図が例示される。従って、図９は像形成光学部品９１４、ＰＣＢ組立体９１６、照準装置９２０、及びモータ組立体９２２の分解図を示す。
【００６１】
ねじ９３０が、ＰＣＢ組立体９１６をシャーシ９１０に固定するために与えられる。ねじ９３０の取り外しは、ＰＣＢ組立体９１６をシャーシ９１０から取り外すことを可能にする。一旦ＰＣＢ組立体９１６が取り外されると、モータ組立体９２２を収容するシャーシ９１０のキャビティ９３５にアクセスすることができる。モータ組立体９２２は磁石９３２、回転光学機械式バレル組立体９３４、コイル組立体９３６、止め具９３８、ピボット・ピン９４０を含む。
照準装置９２０は、回析光学素子９６４、回析光学素子レンズ組立体９６６及び可視レーザ・ダイオード９６８を含む。回析光学要素９６４は、光学コード・リーダ９１２のシャーシ９１０の前面に取り付けられる。回析光学素子レンズ組立体９６６は、回析光学素子９６４の後方に配置される。可視レーザ・ダイオード９６８はレーザ光を生成し、回析光学素子レンズ組立体９６６の後方に隣接して配置される。可視レーザ・ダイオード９６８は、プロング９７０のような電気コネクタによって、ＰＣＢ組立体９１６に電気的に接続される。
【００６２】
モータ組立体９２２は、像形成装置とイメージ形成される対象物との間の距離を判断した後で、作動されることが好ましい。本発明の像形成装置と対象物との間の距離を判断するのに用いることのできる距離判断方法は、Ｓｙｍｂｏｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｉｎｃ．に譲渡された米国特許番号第６，３４０，１１４  Ｂ１号に開示される。この方法は、ターゲット像への距離を測定するために、像形成光学コード・リーダの照準装置を用いることを含む。他の距離判断方法は、例えば、２００３年４月２９日に出願された同時係属中の米国特許出願番号第１０／４２５，４９９号に開示される方法のような、像形成装置とイメージ形成される対象物との間の距離を判断するのに用いることができる。
【００６３】
次いで、判断された対象物への距離が、処理システム（例えば、ＰＣＢ組立体９１６）によって、固定の基準点（例えば、中心点のような像形成光学部品の特定の点）に対する特定の又はおおよその像形成光学部品９１４の位置と相関される。
次いで、処理システムは、像形成光学部品が、固定の基準点に対する該像形成光学部品の特定の又はおおよその位置に移動されるのに必要な距離の量を判断する。この計算を実行するためには、処理システムは、固定の基準点に対する像形成光学部品９１４の基準点の最後に格納された位置を考慮する。像形成装置を較正する不定期の必要性を考慮することなく、固定の基準点に対する公知の位置で像形成光学部品の現在の位置を人為的に又は自動で設定することにより、像形成光学部品９１４の基準点の最後に格納された位置は、固定の基準点に対する該像形成光学部品９１４の基準点の現在の位置に等しくなる。
【００６４】
最後に「記録された」又は現在の位置は、処理システムが、像形成光学部品９１４の基準点が固定の基準点に対して移動する距離の量を継続的に計算することにより判断される。例えば、像形成装置の最初の製造設定又は較正の後、像形成光学部品９１４の基準点は、固定の基準点と同じ平面であるか、又は、固定の基準点から公知の距離、例えば、固定の基準点から可能性のある最も遠い位置に配置される。
【００６５】
その後、焦点は、バーコードのデコード走査セッションが以下の説明に従って達成される間、短焦点と遠焦点との間で変化する。最初に、焦点の品質が、上述のように、ＰＣＢ組立体９１６によって処理される情報により判断される。本開示によれば、次いで、ＰＣＢ組立体９１６からの信号が磁石９３２に隣接して配置されたコイル組立体９３６に伝送される。コイル組立体９３６は、磁石９３２に電磁気力を印加する。磁石９３２は、コイル組立体９３６によって印加される電磁気力の大きさ及び方向の関数として移動する。磁石９３２は、回転光学機械式バレル組立体９３４に物理的に取り付けられるので、コイル組立体９３６によって磁石９３２に作用される電磁気力の変化が該回転光学機械式バレル組立体９３４に伝達される。像形成光学部品９１４は、回転光学機械式バレル組立体９３４内に収容される。従って、回転光学機械式バレル組立体９３４の位置に対して行われる調整は、像形成光学部品９１４の位置に直接の影響を有する。止め具部材９３８が、回転光学機械式バレル組立体９３４によって行うことのできる運動量に対して物理的な制限を課すように与えられる。
【００６６】
上述のように、像形成光学部品の焦点を調整するための通常の手段は、光路に沿った軸方向の像形成光学部品の運動を含む。本開示によれば、像形成光学部品の焦点の調整は、回転光学機械式バレル組立体９３４をピボット・ピン９４０によって定義される回転軸の周りでピボット運動又は回転させることにより達成される。ピボット・ピン９４０は、光学機械式バレル組立体９３４の部分内に固定されるハブ９４２内に回転可能に配置される。
【００６７】
図１０は、組み立てられた電磁モータ組立体９２２の分離した斜視図を示す。ピボット・ピン９４０は、摩擦嵌めによりハブ９４２内に保持されて、熱的効果、重力、ほこり、又はモータが望ましい位置から出るように移動させることになる何らかの他の要因の影響を最小にする。軸受がハブ９４２内に嵌合されて、ピボット・ピン９４０が小さい増分で精密に回転するように滑らかな仕上げを与える。センサ９４４が像形成光学装置９１４に隣接して配置される。
【００６８】
像形成光学部品９１４は、センサ９４４上に光学情報を合焦するように構成される。センサ９４４は、ターゲット像のピクセル・アレイ情報に対応する電気信号を生成する。センサ９４４からの電気信号は、例えば、ＰＣＢ組立体９１６のような制御又は論理回路に伝送される。制御及び論理回路は信号を処理して、ターゲット像の焦点に対する出力信号をアクチュエータ組立体に与える。ターゲット像が合焦されているかどうか、並びに、対応する出力信号が何であるべきかを判断する方法が、２００３年３月１４日に出願された同時係属中の米国特許出願番号第１０／３８９，１８４号にさらに詳細に説明される。
【００６９】
回転光学機械式バレル組立体９３４の構造的特性は、所望の調整、すなわち、好ましくは、２０ミリ秒以下で８５＋／−１０ミクロンの直線調整を行った結果として、１度の公称角度誤差をシステムに導入する。所望の調整は、光学機械式バレル組立体９３４の１度の回転を通して達成することができる。２つの焦点位置の間の誤差を分割することによって、０．５度より小さい公称誤差が達成され、許容される。このような低い誤差数値は、所望の焦点調整をもたらすように要求される非常に小量の直線運動によって達成される。本発明の用途においては、約２度の統計誤差は、許容できる光学品質に対する外部境界と考えられる。
【００７０】
ここで図１１を参照すると、本発明の実施形態による像形成光学部品９１４の分解図が示される。像形成光学装置９１４は、一組のレンズ９５０、９５４及び９６０、アパーチャ・プレート９５２、レンズ・ホルダ９５６、及び保持リング９５８を含む。像形成光学部品９１４の構成部品は、逐次的に、レンズ・ホルダ９５６に組み立てられる。構成部品の配置の順番は、１つのレンズ９５０を、レンズ・ホルダ９５６内に、レンズ・ホルダ９５６の内面に形成された周方向肩部に対して置くことにより開始する。次いで、レンズ９５４及びアパーチャ９５２を、レンズ・ホルダ９５６に挿入して、第１のレンズ９５０に当接させる。第３のレンズ９６０を、アパーチャ９５２に隣接して、レンズ・ホルダ９５６に挿入する。最後に、保持リング９５８を、レンズ・ホルダ９５６に挿入して、該保持リング９５８の外周とレンズ・ホルダ９５６の内周とのねじ付き連結によりそこに固定される。次いで、組み立てられた像形成・レンズ組立体９１４は、当業者に知られる種々の性能及び構造試験を受ける。構成部品は、当業者に知られる他の手段、例えば、スナップ嵌めにより、レンズ・ホルダ９５６内に固定できることが想定される。
【００７１】
本発明の説明された実施形態は、制限するものではなく、例示的なものであることが意図され、本発明の全ての実施形態を表すことを意図するものではない。種々の修正物及び変化物を、事実上及び法律において同等と認識される特許請求の範囲に説明されるような本発明の精神から離れることなくなされることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態による特定の仕様により特徴づけられたインターフェースを有する像形成・エンジンを備えた光学コード・リーダを有する光学コード・リーダ・システムの斜視図である。
【図２】図１に示す光学コード・リーダのブロック図である。
【図３】図１に示す像形成・エンジンのブロック図である。
【図４】像形成・エンジンのデジタル信号プロセッサのピン接続に対する例示的な構成の表である。
【図５】図３に示す像形成・エンジンの光センサ・アレイのピクセル・レイアウト４００である。
【図６】図３に示す像形成・エンジンのデータ信号プロセッサの開始シーケンスのタイミング図である。
【図７】本発明によるデータ信号プロセッサにより入力されたデジタル利得制御に応答して達成されるアナログ利得をプロットしたものである。
【図８】本発明による組み立てられたイメージャの斜視図である。
【図９】本発明による組み立てられたイメージャの分解斜視図である。
【図１０】本発明によるピボット運動をする腕部設計の斜視図である。
【図１１】本発明による像形成・レンズ組立体の分解図である。
【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】
2006518065.tif 000015
【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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