JP2009510603A - 電気光学読取り機におけるトリガおよびライトパイプの一体型アセンブリ - Google Patents

Abstract

読み取りを開始するためのトリガ、および読み取りの結果を表示するためのライトパイプは共に、電気光学読み取り機に取り付けるための一体的に成形されたアセンブリを形成する。インディシアを電気光学的に読み取るための読み取り機における一体型のアセンブリが提供され、このアセンブリは、ａ）作動されたときにインディシアの読み取りを開始するための作動可能なトリガと、ｂ）トリガの作動によって開始された読み取りの状態を示す光を視覚的に表示するためのライトパイプとを備えており、ｃ）トリガおよびライトパイプは、読み取り器における組み立てのために単一のコンポーネントとして一体化されている。

Description

本発明は、概して、電気光学読取り機、例えば、インディシア（例えばバーコードシンボル）を読み取るためのレーザスキャナに関し、より具体的には、そのような読取り機に取り付けるためのトリガおよびライトパイプの一体型のアセンブリに関する。

様々な電気光学システムまたは読取り機が、物品のラベル上または表面上に現れるバーコードシンボルのようなインディシアを読み取るために開発されてきた。バーコードシンボルそのものは、様々な幅の一連のバーから構成されたグラフィックインディシアの符号化されたパターンであり、これら一連のバーは、互いに対して間隔が空けられており、様々な幅のスペースの境界を定めている。これらのバーおよびスペースは、異なる光反射特性を有している。読取り機は、グラフィックインディシアのパターンを時間によって変動する電気信号へと電気光学的に変換することによって機能し、これらの変換された電気信号は、読み取られるシンボルに関連するデータへとデジタル化および復号化される。

典型的に、レーザからのレーザビームは、標的（標的表面上のバーコードシンボルを含む）に向けた光路に沿って配向される。移動ビームスキャナは、スキャニングコンポーネントの移動手段（例えば、レーザそのもの、またはレーザビームの経路に沿って配置されたスキャンミラー）によって、シンボルにわたって一本のスキャンラインまたは一連のスキャンラインでレーザビームを繰り返し掃引することによって動作する。光学素子が、標的表面上のビームスポットにレーザビームを焦点合わせし、スキャニングコンポーネントの移動によって、シンボルにわたってビームスポットを掃引し、シンボルにわたってスキャンラインをトレースする。スキャニングコンポーネントの移動は、典型的には、電気駆動モータによってもたらされる。

読取り機はまた、センサまたは光検出器をも含んでおり、これらセンサまたは光検出器が、シンボルから反射または散乱されたスキャンラインに沿った光を検出する。光検出器またはセンサは、これら光検出器またはセンサが反射または散乱された光のキャプチャを確実にできる視野を有し、かつキャプチャした光を電気的アナログ信号に変換することができるように配置される。

逆反射光収集においては、例えば、特許文献１または特許文献２（これら両者は、参照により本明細書中に援用される）に記載されている往復振動ミラーのような単一の光学的コンポーネントが、標的表面にわたってビームを掃引し、収集光をセンサに配向する。非逆反射光収集においては、反射されたレーザ光は、スキャニングのために用いられるのと同じ光学的コンポーネントによっては収集されない。その代わりに、センサは、ビームのスキャニングとは独立しており、大きな視野を有している。反射されたレーザ光は、センサにわたってトレースし得る。

電子制御回路およびソフトウェアは、センサからの電気的アナログ信号を、スキャンされているシンボルによって表現されているデータのデジタル表現に変換する。例えば、光検出器によって生成されたアナログ電気信号は、デジタイザによって、パルス幅変調された、バーおよびスペースの物理的な幅に対応する幅を有するデジタル信号に、変換され得る。代替的に、アナログ電気信号は、ソフトウェア復号器によって直接的に処理され得る。例えば、特許文献３を参照されたい。

復号化処理は、通常、ソフトウェアアルゴリズムを実行して信号を復号化しようと試みるマイクロプロセッサに、デジタル化された信号を適用することによって機能する。シンボルが正しく復号化されると、復号化が終了し、正しい読取りの指標（例えば、緑色光および／または可聴ビープ音）が、ユーザに提供される。あるいは、マイクロプロセッサは次のスキャンを受信して、シンボルにおける符号化されたデータのバイナリ表現への、およびそのように表現される英数字への、別の復号化を実行する。正しい読取りが得られると、バイナリデータは、さらなる処理（例えば、ルックアップテーブルからの情報抽出）のためにホストコンピュータに通信される。

インディシアの読取りは、本明細書の図１におけるトリガ２１０のようなトリガを手動で押すことによって開始される。図１は、従来技術の読取り機、特に特許文献４に示されている読取り機１０を示しており、上記特許文献の全体の内容は、参照により本明細書中に援用される。トリガ２１０は、読取り機１０に搭載されており、ハンドル１２における印刷回路基板１８０上に搭載されたトリガスイッチ２２４を作動させるように、オペレータによって押されることが可能である。トリガスイッチ２２４が押されると、電気的トリガ信号がスイッチクロージャによって生成され、シンボルの読取りを開始するために用いられる。

図１はまた、読取り機内の印刷回路基板１０４上に搭載された、一対の異なる色の発光ダイオード２３６、２３８を示している。これらのダイオード２３６、２３８は、読取り機の動作の状態指標としての役割を果たす。照明されたとき、各ダイオードからの光は、ライトパイプ２４０を介することにより、読取り機１８の外壁へと、そしてこの外壁を通って伝導され、特定のシステム機能についてオペレータに視覚的に知らせる。ライトパイプ２４０は、状態光を強化および最適化する。例えば、ダイオード２３８からの緑色光は、シンボルが正しく読み取られたことを示し得る。ダイオード２４０からの赤色光は、読取りが失敗したことを示し得る。赤色光および緑色光の組み合わせは、読取り機における故障を示し得る。２つのダイオードは、単一のダイオードパッケージにおいて組み込まれることさえもあり得る。

トリガ２１０およびライトパイプ２４０は、典型的には、異なる材料から形成され、２つの異なるパーツから構成され得る。トリガは、典型的には、スナップアクション、接着、またはステーキング（ｓｔａｋｉｎｇ）によって、読取り機に取り付けられる。ライトパイプは、典型的には、ボンディング、ヒートステーキング、または超音波溶接によって、読取り機に取り付けられる。一部の読取り機は、読取り機のハウジング上に、例えば、図１の外壁１８上に、ライトパイプを直接的にオーバーモールドし得る。しかしながら、ハウジングとのオーバーモールド処理は、コストがかかる工具細工を必要とし、ライトパイプとハウジングとの間の界面または分割線は消費者に明確に見えるので、実現が困難である。ライトパイプとハウジングとの間の界面における傷は、非審美的であり、許容しがたいものであり得る。トリガおよびライトパイプの別個のアセンブリは、手間のかかるものであり得る。これらの別個のパーツの形成および組み立ては、コストがかかり得る。
米国特許第４，８１６，６６１号明細書 米国特許第４，４０９，４７０号明細書 米国特許第５，５０４，３１８号明細書 米国特許第６，３２１，９９０号明細書

したがって、本発明の一般的な目的は、トリガおよびライトパイプの形成および組み立てのコストを低減することである。

本発明の追加的な目的は、電気光学読取り機におけるトリガおよびライトパイプの組み立てを簡略化することである。

本発明の別の目的は、トリガおよびライトパイプを単一のコンポーネントとして一体化することである。

上述の目的および以後明らかになるその他の目的を踏まえると、本発明の１つの特徴は、簡略的に述べると、インディシアを電気光学的に読取るための読取り機における一体型のアセンブリ、特に、作動されたときにインディシアの読み取りを開始するための作動可能なトリガを有する読取り機、およびトリガの作動によって開始された読み取りの状態を示す光を視覚的に表示するライトパイプに関する。

本発明にしたがうと、トリガおよびライトパイプは、読取り機における組み立てのための単一のコンポーネントとして一体化される。好適には、トリガおよびライトパイプは、審美性のあるプラスチック材料から構成され得、これらは、互いにワンピース構成で射出成形される。

好適な実施形態において、トリガおよびライトパイプは、異なる材料から形成される。例えば、その動作寿命にわたって何回も押されることが見込まれるトリガに対し、材料の疲労寿命は、そのトリガの最初の押されていない位置に戻るための弾力性と共に重要である。ライトパイプに対し、そのライトパイプの光学的特性（例えば、透過性または透光性）は、重要である。

これらの事柄を満たすために、本発明は、異なる材料のトリガおよびライトパイプを、各々がそれらの特定の機能を実行するために最適化されるように、一体成形（ｃｏ−ｍｏｌｄ）またはオーバーモールドすることを提案する。これは、２ショット射出成形機械上でなされ得る。第１のショットはトリガであり得、第２のショットはライトパイプであり得る（またはその逆であり得る）。このタイプの成形は、従来技術の読取り機のハウジング上にライトパイプを成形する技術よりもはるかに単純であり得る。

オペレータによって係合されて押されるトリガの部分は、本明細書においてはプレス部分と称される。オペレータに見えるライトパイプの部分は、本明細書においては露出端部分と称される。トリガのプレス部分およびライトパイプの露出端部分の両方は、読み取り機に容易にアクセスすることができるように、読み取り機の外部に配置されている。ライトパイプおよびトリガを単一のコンポーネントとして一体化することによって、読み取り機が、プレス部分および端部分が互いに近くに配置されるように構成されることが望ましい。

ワンピース構成は、読み取り機の製造コストを低減させるのみならず、読み取り機を組み立てるコストをも低減させ得る。労働コストが対応するように低減され、これによって、読み取り機の機能をなんら犠牲にすることなく、非常に低いコストで読み取り機が製造されることが可能になる。

図２における参照番号１００は、一般的に、従来技術の図１の読み取り機に類似している電気光学読み取り機を識別しているが、以下に記載されるように、トリガおよびライトパイプの一体型のアセンブリを収容するように意図的に構成されている。読み取り機１００は、下部ハウジング部分１０２および上部ハウジング部分１０４を有しており、これらは、界面または分割線１０６に沿って接触している。図３は、同じ読み取り機１００を示しているが、上部ハウジング部分１０４が除去されており、読み取り機の内部が露出している。

本発明にしたがうと、図４に最もよく見ることができるように、ライトパイプ１０８およびトリガ１１０が、読み取り機１００におけるアセンブリの単一のコンポーネントとして一体化されている。トリガ１１０は、オペレータの指と係合し、オペレータの指によって押されることが可能な可動プレス部分１１２を含んでいる。トリガ１００はまた、読み取り機内の印刷回路基板１１８上に搭載された、トリガスイッチ１１６（図６）と係合可能なスイッチ作動部分１１４を含んでいる。トリガ１１０はまた、一対のピボットアーム１２０、１２２をも含んでおり、これは、ピボット軸を定義する一直線上にある一対のスタブ軸１２４、１２６を有している。トリガ１１０はまた、弾力性の分岐した部分をも含んでおり、これは、上部ハウジング部分１０４を弾力的に支持するオフセットスプリングアーム１２８、１３０を有している。

トリガ１１０はまた、ライトパイプ１０８が固定して一体化される一対の支持アーム１３２、１３４をも含んでいる。ライトパイプ１０８は、例えば、ハウジング内の基板１１８上に搭載された発光ダイオード１３６（図６）のような光源から放出された光を、露出された端部１３８に伝導するための細長い部分を含んでいる。図２に戻ると、トリガのプレス部分１１２およびライトパイプの露出端部分１３８は、読取り機の上部ハウジング部分１０４において互いに近くに存在していることが見て取れる。

動作中、オペレータは、プレス部分１１２を押し、付随してスイッチ作動部分１１４をピボット軸のまわりで回し、トリガスイッチ１１６のアーマチュア（ａｒｍａｔｕｒｅ）を押すことによって、読取りを開始する。スプリングアーム１２８、１３０は、この押している間に応力を受ける。プレス部分１１２が解放されると、スプリングアームはトリガをその最初の応力を受けていない位置に戻す。読取りが成功した場合、緑色光がダイオード１３８によって放出され、緑色光は、ライトパイプに沿って露出端部分１３８へと伝導され、インディシアが正しく読み取られたということをオペレータに知らせる。読み取りが成功しなかった場合、同じダイオード１３８または隣接するダイオードによって放出された赤色光が、露出端部分１３８に伝導される。

ライトパイプ１０８は、トリガに対して接着または熱融合され得るが、それらを共に単一のコンポーネントとして成形し、パーツおよび組み立てのコストを低減することが好適である。トリガおよびライトパイプは、これらが共に共通の鋳型に射出成形され得るように、合成プラスチック材料から形成されることが好適である。トリガおよびライトパイプは、同じ材料から形成され得る。例えば、ライトパイプは、できるだけ明るく赤色光または緑色光を表示するために、光透過性の材料から形成され得る。この場合、トリガが同じ光透過性材料から形成されていると、赤色光または緑色光の一部はまた、トリガに伝導され得る。これが好ましくないと考えられる場合、そのような光の透過を阻止するために、トリガが艶消しされるか、あるいはその外部表面が粗面にされる。

ライトパイプおよびトリガは、それらのここの機能を最適化するためには、異なるプラスチック材料から形成されることが好適である。トリガは、何回も押されることが見込まれるので、その疲労寿命および弾力性は、重要である。ライトパイプにとって重要なことは、その光学的特性（すなわち、ライトパイプの透過性、透光性）、あるいは光を効率的に伝導するための能力である。

特定の状況のもとでこれらの事柄を満たすために、相反するように、トリガまたはライトパイプは、２ショット射出成形機械の第１のショットにおける第１の材料で射出成形され得、ライトパイプまたはトリガは、この機械の第２のショットにおける第２の異なる材料で射出成形され得る。このタイプの一体成形またはオーバーモールドは、上述の上部ハウジング部分とのライトパイプのオーバーモールドよりもより単純であり、よりコストが低い。また、ライトパイプとトリガとの間の成形界面は、読み取り機の内部に隠され、そして、消費者によって拒絶を受けることはないので、アセンブリ上の任意の傷の視覚的外観は、問題ではなくなる。

新規であって特許証によって保護されることが所望される事柄は、添付の請求の範囲に記載されている。

図１は、従来技術にしたがう、ハンドヘルドの電気光学読み取り機の断面図である。 図２は、本発明にしたがう、ハンドヘルドの電気光学読み取り機の斜視図である。 図３は、図２に類似した図であるが、ハウジングの上部が除去されて、読み取り機の内部を露出している。 図４は、本発明にしたがう、一体型のアセンブリを形成するライトパイプおよびトリガの拡大分解図である。 図５は、下方から見た、ハウジングの上部の裏面に搭載された図４のアセンブリの斜視図である。 図６は、図２の線６−６で切断された断面図である。

Claims (16)

1. インディシアを電気光学的に読み取るための読み取り機における一体型のアセンブリであって、
   ａ）作動されたときに該インディシアの読み取りを開始するための作動可能なトリガと、
   ｂ）該トリガの作動によって開始された該読み取りの状態を示す光を視覚的に表示するためのライトパイプと
   を備えており、
   ｃ）該トリガおよび該ライトパイプは、該読み取り器における組み立てのために単一のコンポーネントとして一体化されている、アセンブリ。
2. 前記トリガおよび前記ライトパイプは、合成プラスチック材料から構成されている、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記トリガおよび前記ライトパイプは、合成プラスチック材料から成形されている、請求項２に記載のアセンブリ。
4. 前記トリガおよび前記ライトパイプの前記合成プラスチック材料は、異なるものである、請求項２に記載のアセンブリ。
5. 前記トリガは、オペレータの指との係合のための可動プレス部分、トリガスイッチとの係合のためのスイッチ作動部分、該トリガスイッチを係合するために一方向に該プレス部分および該作動部分の動作をガイドするためのピボット部分、および該トリガスイッチから離れた反対の戻り方向に該プレス部分および該作動部分の動作をガイドするための弾力性部分を含んでいる、請求項１に記載のアセンブリ。
6. 前記弾力性部分は、分岐している、請求項５に記載のアセンブリ。
7. 前記ピボット部分は、前記読み取り機におけるピボット動作のための軸止めされた一対の一直線上のスタブ軸を含んでいる、請求項５に記載のアセンブリ。
8. 前記トリガは、一対の支持アームをさらに含んでおり、前記ライトパイプは、該一対の支持アームを用いて、固定されて一体化されている、請求項５に記載のアセンブリ。
9. 前記ライトパイプは、前記読み取り機内の前記光源から、該読み取り機の露出端部に光を外部へと伝導し、該露出端部は、オペレータに対して該光を視覚的に表示するように動作可能である、請求項１に記載のアセンブリ。
10. 前記ライトパイプは、光透過性の合成プラスチック材料から構成されており、前記トリガは、光を遮断する合成プラスチック材料から構成されている、請求項９に記載のアセンブリ。
11. 前記トリガは、前記読み取り機の可動プレス部分を外部に含んでおり、前記ライトパイプの前記露出端部は、該可動プレス部分の近くに搭載されている、請求項９に記載のアセンブリ。
12. インディシアを電気光学的に読み取るための読み取り機における組み立て方法であって、該読み取り機は、トリガの作動によって読み取りを開始し、ライトパイプを用いて該読み取りの状態を示す光を視覚的に表示することによって、インディシアを電気光学的に読み取り、該方法は、
    該読み取り機における組み立てのために、該トリガおよび該ライトパイプを単一のコンポーネントとして一体化するステップ
    を含んでいる、方法。
13. 前記一体化するステップは、前記トリガおよび前記ライトパイプを共に、合成プラスチック材料で射出成形することによって実行される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記一体化するステップは、前記トリガおよび前記ライトパイプに対して異なる合成プラスチック材料を使用することによって実行される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記ライトパイプに対して使用される材料は、光透過性であり、前記トリガに対して使用される材料は、光を遮断する、請求項１４に記載の方法。
16. 前記一体化するステップは、前記ライトパイプの露出端部の近くに前記トリガの可動プレス部分を配置することによって実行される、請求項１３に記載の方法。

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