CN100395768C - 改进的包括隧道扫描器的集成的代码阅读系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种读取光学码的系统和技术，尤其是一种具有沿不同方向指向目标范围的多个成象或扫描模块的代码读取系统，它增加了在目标范围内任意指向的物体上的代码符号被读取的可能性。本发明的其他方面涉及手持式阅读器、固定装置、操作员侧栏、拱形隧道和镜面用于增加系统覆盖范围的使用和结构。本发明的其他方面涉及与售货点设备或代码读取终端相关的元件，包括组装在一起的磅秤、输入台、系统控制器和显示器。

Description

改进的包括隧道扫描器的集成的代码阅读系统

本申请是1999年10月29日提交的申请号为99123637.8，申请名称为《改进的包括隧道扫描器的集成的代码阅读系统》的申请的分案申请。

本申请是申请日为1998年10月30日而在此引述供参考的美国专利申请09/182,205的部分续展申请。

本申请也是申请日为1996年5月23日而在此引述供参考的美国专利申请08/652,830的部分续展申请，08/652,830号专利申请是1993年9月14日的美国专利申请127,898的分案申请，它现在是美国专利申请5,495,097。

本申请也是申请日为1997年6月17日的美国专利申请08/877,652的部分续展申请，该专利申请08/877,652是申请日为1995年1月25日的美国专利申请08/377,732、现在是美国专利5,691,528的分案申请，这些专利申请在此引述供参考。337,732号申请是申请日为1993年11月17日的美国专利申请153,053、现在是美国专利5,504,316的部分续展申请。337,732号申请也是申请日为1995年7月19日的美国专利申请08/108,521的部分续展申请，08/108,521号申请是申请日为1992年4月14日的美国专利申请07/868,401、现在是美国专利5,280,165的部分续展申请，而07/868,401号申请又是申请日为1990年5月8日的美国专利申请07/520,464、现在是美国专利申请5,168,149的分案申请，而美国专利申请07/520,464是申请日为1989年10月30日的美国专利申请07/428,770、现在是美国专利5,099,110的部分续展申请。337,732号申请也是申请日为1993年3月25目的美国专利申请08/037,143的部分续展申请，该08/037,143是申请日为1991年6月14日的美国专利申请07/715,267、现在是美国专利5,235,167的分案申请。337,732号申请也是申请日为1992年11月25日的07/981,448号申请、现在是美国专利5,478,997的部分续展申请。337,732号申请也是申请日为1993年3月8日的08/028,107号申请、现在是美国专利5,408,081的部分续展申请。

技术领域

本发明涉及一种用于读取光学编码符号的系统，尤其涉及一种具有多个对准轴或视场的光学编码读取系统，它使得这些系统的操作者在寻找系统读取路径中的光学编码符号时必须进行的操作量为最少。本发明的其他方面涉及编码读取模块以及其他元件(如拱形隧道、手持阅读器和插入站，因此也是扫描侧栏、综合称重平台、输入板(input pad)、显示器和与销售设备点或编码读取终端相关的可听指示器)的排列。

背景技术

读取光学编码符号(如：条形码、矩阵码和二维记号)的光学系统是众所周知的。某些已知的成象光学编码读取系统能够从各种角度和距离读取各种不同的编码。通常，成象装置和激光束扫描系统将光学编码电光转换成电信号，这些电信号又被译名成字母-数字字符或其他的数据。这些数据成数字形式，被用作售货点(POS)查询物品价格时数据处理系统的输入。

激光扫描器模块和成象光学编码读取模块通常有一个以光轴或视线为中心的视场。在理想情况下，扫描器模块或成象模块读取位于大体垂直于视线的光学平面上的工作范围内的条形码。但是，大多数扫描器模块和成象装置模块能够有效地读取视场内呈不同角度和取向的许多其他平面或表面内的编码。

早期的扫描系统是构筑成单个对准轴或视场的，并且需要相对于扫描头对编码符号进行精确的定位。

具有相互成某一角度的两个平面扫描窗的扫描器在超级市场和大型购物商场上是随处可见的。这样的扫描器使检查物品通过量增加，这在需要扫描大量物品的时候是重要的。在只有一个平面扫描模块的情况下，操作人员必须保证条形码符号在单个的视场中的取向，并保持一定的距离，使得光束能够读取该符号。具有两个窗口扫描器的系统减少了操作人员在恰当定位物品进行扫描时所必须执行的操作量。在两个窗口扫描器系统的情况下，操作员只要保证通过至少其中的一个扫描窗口来读取条形码符号就可以了。这样的系统可以包括一个水平扫描窗口和一个通常为垂直的扫描窗口，从中可以发出扫描条形码符号的激光光线。通常情况下，操作员位于正对垂直扫描窗口的扫描器一侧。

某些这样的系统可以恰当地在位于系统中物品的四周的任一侧上进行条形码符号的读取。从操作人员看来，这四个侧面是物品面朝下的一侧、与操作人员远离的一侧(面朝向垂直窗口)、物品的前沿一侧(指向物品行进方向的一侧)和物品的后沿一侧。一种已知的扫描器：Spectra Physics MagellanScanner，还试图读取正对垂直窗口一侧上的符号(即物品面朝向操作人员的一侧)，但这只有当物品与操作人员相距至少某一预定距离时或者在符号很接近物品底部的时候才会成功。读取扫描器这一侧上的符号的激光光线是从物品所在的水平扫描窗口发射的。这些光线向上投射，并偏离操作人员45度，在它们达到物品这一侧上的某一高度之前，需要传播一定的距离。NCR扫描器还能够读取被扫描物品顶部上的符号。

在传统的系统中，当操作人员将物品移向扫描器时，用眼睛看着符号。系统只有在代码位于这样的位置从而穿过一个窗口内的一个扫描头的视场时才可以读取该代码。如果该符号不是位于这样的位置上，操作人员就必须重新调整物品的方向，并使其通过扫描器。实践中，如果操作人员看不到该符号，那么他就假设符号是在物品面朝下的一侧或在面朝向垂直扫描窗口的一侧上。操作人员必须决定他是否想要在没有看到符号而希望系统能够看到符号的情况下使物品通过扫描系统。操作人员不能肯定他的手没有将符号盖住。如果操作人员决定在没有看到符号的情况下进行扫描，并且扫描是在没有看到或读到符号的时候进行的，则操作人员就必须将物品向后移，并再试一次，这次要看到符号以保证成功。这是很费时，并且是一个效率较低的过程。许多操作人员将避免出现这样的情况，即，在必要时，在将物品移动通过扫描系统之前，用肉眼来看到符号并对物品进行定位。这通常确保了第一次进行的阅读，但这一过程需要一些时间，从而使扫描操作的效率减低。另外，为了用肉眼看到符号，必须使物品翻个身，使得符号指向操作人员。然而，传统的两个窗口的扫描器的垂直窗口位于朝着物体远离操作人员一侧上来读取物体的符号。所以，操作人员必须使物品朝自己旋转，从而看到物品，随后重新使包装物品朝向水平窗口或垂直窗口。

已经有人建议构筑一种具有两个以上个对准轴或视场的光学编码读取系统，以便能够得到更可靠或完整的扫描。具有多条视线相互沿不同方向从而通常在扫描的立体范围内扫描两个或多个光学平面的多个扫描模块的系统的例子见授权给Symbol Technology，Inc.的美国专利5,495,097。上述专利中所揭示的两个系统如图1和图2所示。图中所示的元件10是扫描模块或扫描头。图1中的系统包括使带有代码的物品通过扫描头的传送带。这一系统是一个通常称为“隧道扫描器”的例子。图2中的系统采用了一个柜台14，带有代码的物品支承在柜台14上或在柜台14上移动。这一系统称为“反向(inverted)隧道扫描器”。

尽管在理论上这样的系统提供了比传统的系统改进了的光学代码读取能力，但需要开发一种代码读取系统，这种系统具有多个视场，能够更精确、更可靠和花费更低的读取光学代码，而这些光学代码相对于系统和操作员是随机取向的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种代码读取系统，这种系统在测力上是可接受的，并且能够从与带代码的物品相交的某一位置或路径上的多个视场读得代码。这就使得不必重复地使物品朝向当今系统所具备的一个扫描头或成象装置移动，并且不耗时。

本发明的另一个目的是提供一种制造简易的、价格低廉的系统。

本发明的又一个目的是提供一种使操作人员的观察和运动的阻碍为最小或减小的代码阅读系统。

本发明的再一个目的是提供一种将用于操作员和客户的手持阅读器、信息显示器和数据输入组合在一起同时使观察阻碍为最小的代码阅读系统。

本发明的进一步的目的是提供一种需要最少数量的硬件的隧道及反向隧道扫描器，并且这种扫描器中的扫描模块和/或成象装置模块数量少、性能高。

许多传统的扫描系统是用在售货点安装时候的，或者是用在检查柜台的时候的。在许多情况下，单个的或两个窗口缝隙扫描器(window slot scanner)或单个手持扫描器或成象装置模块是用在代码读取过程中的。安装时配备有一些可听和可视指示器，如人们所熟悉的蜂鸣器和价格显示器。有时还配备有称重站。一般情况下，这些编码读取系统经常是一些增加项目，并且不是在安装时与其他的结构和功能组装在一起的。

本发明的再一个目的是提供一种与光学代码阅读器一起使用的集成称重系统。

本发明的又一个目的是向操作员和/或客户提供一种更易使用、更加有用的与代码读取过程有关的可视和可听信息。

本发明的再一个目的是将具有多个观察域的代码读取装置组装在销售系统点处，它具有更大的数据捕获和数据显示能力。

读者将从本说明书揭示的内容和附图中了解这些和其他的目的和特征。

本发明涉及一种用在阅读光学代码符号中的装置。扫描系统的各种实施例采用多个扫描模块或成象模块，这些模块位于相对于带有符号的物品的地点或路径的各个位置上。

根据本发明的一方面，提供了一种在暴露于可变环境噪声的环境中电光读取与目标关联的机器可读的一维和二维符号的系统，所述系统包括在成功读取每个符号时产生控制信号的处理器和响应于产生的控制信号产生音频声音的扬声器，所述系统还包括：a)声级检测器用于检测环境噪声的音量级；和b)控制电路用于控制扬声器以可变的音量产生音频声音，所述可变音量作为检测器检测到的音量级的函数变化，其中控制电路控制扬声器在读取一维符号时以一种音质产生音频声音，在读取二维符号时，以不同的音质产生音频声音。

在一个典型的实施例中，光学代码读取系统可以包含至少一个位于相对于系统扫描范围的固定位置上的光学扫描模块，和一个能够进行手持操作和对准的活动光学扫描模块。活动模块可以选择由支持构件支承在某一位置上，能够使模块在固定位置光学扫描模块不能读取的扫描范围内读取光学代码。

在另一个较佳实施例中，支持构件在系统罩壳内包括至少一个反光镜，用来将活动光学代码读取模块的视场对准系统的目标范围。另一个实施例包括位于目标范围内的至少一个反光镜，用来将至少一个代码读取模块的至少一部分视场的方向重新调整到目标范围的顶部。

本发明的其他实施例采用全部位于或部分位于扫描站加高护栏侧的扫描器。扫描站可以包括一个用来支承目标物体的水平面，和一个包括壳体，该壳体包括一个在最靠近操作员的水平面一侧上的部分，并且沿水平面上延伸。外壳的加高部分含有至少一个第一光学代码读取模块，用来读取通常面向操作员一侧的目标物体侧面上的光学代码，第一模块具有一个视场，该视场高于在最靠近操作员的水平面边缘正上方处的壳体。这样的系统还可以包括一个位于所述水平面内的水平窗口，和至少一个第二光学代码读取模块，该模块位于水平窗口的下方，用来读取位于水平窗口上目标物体至少下方上的光学代码。外壳的加高部分最好是一个高度不超过水平上方约二英寸的侧栏。第一光学代码读取模块位于与最靠近侧栏的水平窗口边缘某一距离的位置上，选择该距离，使得第一模块的视场向上投射充分的角度，使得包括面向操作员的目标物体侧面上和位于最靠近操作员的水平窗口边缘上方的符号。这样一种光学扫描站可以包括一个位于所述外壳部分上的第三光学代码读取模块，第三模块与第一模块一起具有一个视场，该视场分别包括面向操作员的目标物体侧面上和位于最靠近操作员的水平窗口边缘上方的上部区域和下部区域。第四和第五代码读取模块可以有一个与目标物体的前沿和后沿成一定角度的视场。

本发明的其他实施例是集成售货点或检查系统。系统可以包含一个用来水平运送多个物体而位于预定高度上的传送带。这些物体中的至少某些可以带有一个光学代码符号。代码读取模块可以位于所述传送带的下游处。代码读取系统可以包含一个位于水平面内一个窗口下方的扫描模块。该表面可以具有与传送带相同的高度。系统外壳的顶盖(hood)或拱形部分可以在带有代码的物体通过的水平面上形成一个隧道。顶盖部分可以包括至少一个光学扫描模块，用来读取其他系统模块所不能阅读的符号。顶盖上带有一个操作员显示终端，使得系统操作员能够在符号已被解码以后读取从符号产生的信息。在正对操作员并较靠近顾客的地方还带有一个客户显示器，用来显示正向操作员显示的同一信息。现金抽屉可以位于操作员侧水平扫描窗口学下方，用来处理业务。还可以包括一个从顶盖向外突出朝向客户的支承面，客户可以在它上面放置一些小物体，如：支票本、钢笔或钥匙。也可以包括一个活动的能够进行手持操作和进行对准的活动扫描模块。该模块可以由一个支持构件来支承。该模块保持在某一位置上，使得活动模块可以读取固定位置光学扫描模块所不能读取的扫描范围内的光学代码。

本发明还揭示了一种与检查系统一起用的声频信号系统。

本发明还包括一种提供具有代码读取模块的可选号码和视场的代码读取系统的技术和装置。因此，代码读取终端具有一个电机控制系统，用来控制多个激光扫描模块的移动光学元件的移动。译码器电路用来从多个代码读取模块接收信息，并对所述信息进行译码。位于终端中的各个位置上的多个模块站中的每一个含有：用来将激光扫描模块与电机控制系统和译码器电路连接起来的电耦合装置，以及在系统的目标范围内对准模块的设备构件。可以选择配备插入站(docking station)，用来将一个手持代码读取模块保持在某一位置上，从而可以固定对准系统目标范围。模块站和插入站排列在目标范围的周围。模块是附在代码读取终端上，用来提供目标范围选择的视场，用于在终端处进行合适的扫描工作。以后，终端可以通过在不使用的模块站处加进附加的扫描模块来升级。

本发明还包括在检查或售货扫描点处加进一个磅秤的技术。这样的系统包括一个支承底座，和一个活动支承在支承底座上的称重平台，称重平台有一个接收目标物体的水平面。水平面可以包括一个水平窗口，至少一个光学代码读取模块指向该水平窗口。最靠近操作员的水平面一侧上的加高侧栏可以含有一个朝向水平面视场的第二光学代码模块。检测称重平台根据目标物体的重量的垂直移动，以产生在数值上与目标物体的重量相关的信号。为了通过在平台以外的系统的一些部分上加力而禁止或防止目标物体干扰称重过程，在一个实施例中，侧栏在水平面上成一定的角度。在另外的实施例中，加高的侧栏和称重平台是活动支承在支承底座上的，从而根据目标物体的重量垂直协调运动。系统还包括一个“光栏(light rail)”子系统，用来检测目标物体是何时伸出在称重平台上的。这样一个子系统包括至少一个光束源；以及至少一个用于所述光束的检测器，而光束位于靠近所述称重平台边缘的地方。当检测到物体伸出在称重平台上方时，系统产生一个表示称重操作中可能的差错的信号。

本发明还包括某些改进前述系统中使用的激光束扫描模块的构造、性能和尺寸的光学技术。一种这样的系统是一个两个元件的聚焦系统。该系统包括一个产生激光光束的激光器、位于激光束的光程中用来对激光束进行预聚焦的第一光学元件，和位于激光束的光程中用来从第一光学元件接收光束的第二光学元件。第二光学元件可以沿某一方向运动，使得激光束能够跨越条形码进行扫描。第二光学元件沿垂直于运动方向的某一轴弯曲，并提供非零光功率。

在一种实施例中，第二光学元件是一个凹柱面反射镜，它增加了通过的激光束功率。在另一种实施例中，第二光学元件是一个凸柱面反射镜，它增加了系统的有效内部光程，从而降低了光学系统的物理尺寸。

上文是本发明的概述，应当理解，本发明的保护范围是由权利要求书和法律所认可的范围所限定。

附图说明

图1和图2是一例现有技术的隧道和反向隧道扫描器；

图3(a)和(b)描述的是采用多个扫描器头以提供与扫描范围相关的多个视场的总的概念；

图4描绘的是按照本发明的一个较佳实施例的扫描头或成象装置的排列；

图5图示的是按照本发明的一个较佳实施例的采用插入的(docked)手持代码阅读器而具有多个视场的代码阅读系统；

图6(a)和(b)描绘的是手持装置如个人计算装置的使用，它配备有扫描头或成象装置，用以实施本发明的原理；

图7(a)、(b)和8描绘的是本发明较佳实施例中采用的反光镜；

图9(a)、9(b)和9(c)是按照本发明的较佳实施例集成多个成象或扫描模块的系统的示意方框图；

图10(a)、10(b)和10(c)分别是含有两个不同的扫描器的手持扫描单元的正面、侧面截面图和平面图；

图11是包括一个代码读取系统的售货点的图示，该系统具有多个描绘本发明各个方面的视场；

图11(a)是图11的侧视图；

图12(a)和(b)是按照本发明的较佳实施例的售货点设备另一个实施例的图示；

图13(a)-13(g)是按照本发明的较佳实施例执行的两个元件聚焦的示意图；

图14(a)和14(b)分别是描绘本发明较佳实施例的可听指示器系统的某些方面的示意方框图和流程图；

图15(a)和15(b)是按照本发明较佳实施例的集成代码读取/称重系统的侧视图，图15(c)是图15(a)所示磅秤平台的图示。

具体实施方式

标题

I.具有多个视场的代码阅读器。

II.采用多个激光扫描器模块或成象模块、反光镜和手持代码阅读器的实施例。

III.模块结构：多个扫描器模块或成象模块的电子集成。

IV.具有多个视场的售货点代码阅读器系统的示功设计。

V.包括位于侧栏上的代码阅读器或窗口的代码阅读器系统。

VI.二元件聚焦。

VII.代码阅读器的可听信号。

VIII.集成称重系统。

I.带有多个视场的代码阅读器

图3(a)和3(b)描绘的是多个扫描模块或成象模块及相应的扫描或成象范围的配置。

在通常情况下，全向多平面扫描系统将解码区域局限于一个三维场中，光学代码通过该三维场进行解码。一例多平面扫描系统如图3(a)和(b)所示。这些扫描系统采用多个全向扫描模块(OSM)，其标号为110、120和130。从诸如自旋多面体的源发出的标号为115、125和135扫描线朝向进行扫描的三维扫描范围。然而，为了全向地在扫描空间对条形码进行解码并保持每一平面所需的扫描线密度，需要相当大数量的扫描线。这可以通过增加产生多面体平面的扫描线的数量和扫描线被偏转的固定位置反光镜的数量来实现。如果要保持信号质量，系统将变得相当大、价格更贵。

使具有视场和在扫描范围内任意取向的读码能力的代码读取系统的尺寸和成本为最小的一种方法是使OSM的数量为最小。参照图3(a)和3(b)，图中示出了含有在体积150内解码球(decode sphere)的两种可能的最小结构。然而，覆盖的程度，或该球的大小将取决于每一OSM的偏航角(yaw)、间距(pitch)、滚动(roll)和射程能力(range ability)。这样的一种配置在如售货点(POS)环境中在人机控制上是不容易的。所以，这些潜在的最小结构在大多数情况下是不实际的。

所以，我们所需要的是增加全向扫描或成像平面的数量并保持或者甚至增加每一平面扫描线密度的方法。从经济的眼光来，要求这是在基本上不增加系统的尺寸或成本的情况下实现的。

本发明的较佳实施例允许在POS设备人机限制内配置的扫描模块或成象模块的模块化配置。结果是可以接受的成本和覆盖范围的折衷。制造商或客户可以根据个人的需要和标准，决定系统的扫描模块或成象模块的地点和数量。

图3(c)描绘的是提供大体完全的三维空间覆盖范围的有利的排列方式。每一OSM可以具有一种致密的旋转Lissajour扫描图案(scanning pattern)，它提供了一种它所投向的场中完全的全向覆盖。每一系统的预定偏航角和间距特性将影响每一OSM的覆盖程度。

POS环境中图4所示每一扫描模块或成象模块的覆盖范围在下面的表1中给出。给出元件地点的POS系统的实施例如图12(a)所示。

OSM	所含的光学代码地点*	OSM的地点
			160	物品的顶部或局部背面	拱形下面
165	物品的前面和局部向下正面	水平扫描窗口185以下成一定的角度
			170	物品的向下正面	水平扫描窗口185以下
175	物品的后面和局部向下正面	水平扫描窗口185以下成一定的角度
			180	物体的背面(指向图4平面外的视场)	水平扫描窗口185以下成一定的角度或客户侧上的内侧竖直支承

*-参照操作员的位置

OSM 165和170或OSM 170和175是以这样的方式排列的，即，可以用另外的反光镜，以非常类似于传统的空隙扫描器的方式来投射某一图案。

模块概念使得能够在成本与性能或平面覆盖范围之间折衷。例如，在某些有用场合，具有每一平面更高扫描图案密度的两个扫描模块(一种双平面结构)将给出一种广大的覆盖范围。如果有更多的要求，制造商将如在下面III中讨论的那样，提供一种附加的扫描模块或成象模块结构。

II.采用多个激光扫描器模块或成象模块、反光镜和手持代码阅读器的实施例

为了得到所要求的多个视场和系统的灵活性并使硬件成本为最小，本发明的较佳实施例采用多功能的手持代码阅读器和/或反光镜。在一种实施例中，，可以用一种手持单元来代替固定位置的OSM。这时，在其自身含有自己的译码电路的意义上说，手持单元可以是一个完整的系统，或者，该单元可以简单的是一个激光扫描模块或成象模块，它向中央处理电路提供数据流。

一例简化的手持单元的应用如图5所示。图5所示装置的系统覆盖范围与图3(b)所示的类似。然而，图3(b)所示OSM 130中的一个被手持扫描器200所取代，它可以放开手持而保持在固定的位置上，其光轴202对准扫描范围或目标物体204。如图5所示，保持手持扫描器的装置可以是一个插入腔206，用来接纳手持代码阅读器的手柄。这种结构使得用户能够拿住手柄，手动对准手持单元，兼作固定位置的代码阅读器。手持单元200可以含有一个传统的激光扫描模块208。另外，在图象模糊(image blur)和对准不成问题的情况下，可以采用成象模块，特别是采用能够读取一维或二维代码如邮政编码、PDF417编码、Maxi码等各种类型的复杂类型代码的时候。这样一种手持单元可以采用美国专利申请号为09/096,578标题为“Imaging Engine and Method For CodeReaders”的文献中描述的成象装置，该文献在此引述供参考。在两种中任一种实施例中，手持单元可以包含其自身的译码电路。

所揭示的系统的另一优点是可以以最佳方式来对准和聚焦每一读取模块，而在其指定的工作距离内得到最佳性能。在采用激光扫描模块的情况下，也可以使扫描图案在其扫描平面内的特性为最佳。在手持单元的情况下，可以采用焦点切换机构，如活动透镜或孔径，来使用于手持的以及“插入(docked)”方式的可拆卸单元的性能为最佳。在上述共同待批的专利申请中揭示了一种用于成象模块的双变焦距透镜系统。

在进一步的典型实施例中，可以将配备有光学代码阅读器的诸如PALMPILOT的手持计算装置用作小商店的小型独立现金出纳机的心脏，或用作与大型商店中主终端和/或中央计算机相连的几个代码阅读器中的一个。每当因产品的尺寸或重量使得要扫描的物品无法放置在扫描光束的光路内的时候，便携式装置还可以用作手持式扫描器。便携式装置还可以用来检查商店的库存，或者在收货处扫描新接收的货物。与新加进的货物有关的信息可以通过扫描该信息或用便携式装置如笔或触摸式输入装置人工输入而加到价格档案中。这样的装置也可以被用作如固定安装的或手持的代码阅读器，用于工厂、船舶、图书馆或血库中的库存控制或跟踪。

图6(a)和(b)描绘的是带有光学编码阅读器212的PALM PILOT计算装置210。代码阅读器的窗口位于214处。标号216表示代码阅读器的发射的激光扫描图案或视场。计算装置210可以嵌在或安装在底座(stand)218上。当处于图6(b)所示的固定方式时，该装置能够以与POS设备中固定OSM类似的方式来读取代码。该装置还能够用作手持代码阅读器。

代码阅读器的窗口可以与PALM PILOT的顶部相连。因此，PALM PILOT可以被构筑成如图6(a)中所示反向方式中的显示数据，这时，装置用作手持式代码阅读器。当放置在图6(b)中所示的支座218上时，系统可以恢复到视场通常指向向下的普通显示方式。

PALM PILOT装置可以用电缆220与现金抽屉、信用卡杆(swipe)阅读器、新式卡阅读器、调制解调器、主计算机或收据打印机相连。PALM PILOT装置还可以含有价格文件或其他类似的特定应用的软件或数据。对便携式装置的供电也可以从电缆220提供或当插入装置时通过插座来供电。当不插入时，装置可以由内部电池来供电。对于Pilot来说，确认它是在支座内还是在支座外是有效的。如上所述，如果装置是放在支座内的，那么就必须使显示器的取向反向。如果单元是放置在与电源相连的支座内的，就无需内储电能，但是，如果装置是用电池进行工作的，就需要使电能消耗为最小。可以采用几种技术来感测装置的插入。在一种技术中，支座内的磁铁可以用来触发可拆卸装置的一个内部霍尔效应传感器或簧片开关。可拆卸装置还可以通过检测由支座反射到装置中的光学传感器的检测光来检测支座。装置还可以在检测开启电源时检测支座，或检测装置在与支座上的电触头相连或感测与连接器的触点时的电压。

反光镜可以用来获得更多的视场或对准方向，尤其是在具有多个固定扫描模块和手持式代码阅读器的系统的情况下。

图7(a)和(b)描绘了两例含有手持式代码阅读器230的结构。这些系统中，手持式代码阅读器230可以是插入的或固定的，从而其视场包括位于POS设备或代码读取站中的反光镜232或232’。图7(a)中，操作员将代码阅读器放置在站234的一侧，从而视场236通过水平窗口238向上投射。另一种实施例如图7(b)所示，这里，代码阅读器230是指向或向下插入到靠近操作员的侧栏240内的。视场由反光镜232’偏转，并且通常通过一般情况下为系统的垂直侧栏242水平地投射。读者将会理解，也可以采用扫描器插座(dock)、反光镜和窗口的其他的排列方式，以获得与手持式代码阅读器成各种方向朝向扫描区域的各种视场。

图8描绘的是反光镜另一种应用，以用最小数量的扫描模块或成象模块产生多个视场。该系统包括可拆卸的无绳手持式代码阅读器250，其视场252(当插入到系统中的时候)覆盖扫描区域或其中的目标物体254的前面。手持式单元可以是能够确认许多不同类型的代码并对其进行译码。

还可以配备激光束扫描器256、258和260。这些装置最好是单线或全向的扫描模块。在另一种实施例中，手持式单元是如上所述放置在成象装置上的。当从其插口(dock)262中移开手持式单元时，可以关闭其他的扫描器。也可以开启和关闭激光扫描头。在另一种实施例中，激光扫描波长可以随扫描模块的不同而不同，并且可以采用带通滤波器的系统。

位于扫描区域之上的反光镜264和266可以用来提供覆盖扫描区域的视场的隧道扫描器。应当理解，扫描模块256和258必须具有深度较深的视场或视场的深度可选，以便直接读取编码，或读取反光镜264和266反射的编码。

在本发明的较佳实施例中，两个窗口的售货点扫描器是用两个扫描反光镜或两个多面体扫描反光镜来实现的。这时，每一扫描模块有其自己的电机和两个多面体反光镜。与现有技术中所有的单个电机/多面体系统相比，尽管这是一种价格略微昂贵的结构，双光学扫描器中的两个电机/多面体可以提高扫描性能。

单个的电机/多面体双光学扫描器需要使可以用来将扫描线投射到两个窗口外面的多面体定位。该位置对两个(或一个)窗口来说不是最佳的。采用两个电机、多面体使得设计者可以自由地将其中的一个放置到每一窗口最佳位置内。这使得能够从每一窗口中投射出最佳可能的扫描图形。

例如，对于水平窗口来说，三面的多面体可能是最佳的，而对于垂直窗口来说，四面的多面体可能是最佳的。有时，我们需要使每一多面体上的面有不同的倾斜，以便使扫描线按照每一系统的最佳扫描图形展开不同的量。两个电机的位置可以有不同的旋转轴取向。驱动多面体的电机产生扫描垂直窗外的扫描图形，该电机的最佳取向可以沿水平轴的方向。如果另一电机的取向是垂直方向的，那么最好。两个电机的运行速度最好不相同，从而能够均衡两个多面体产生的光点扫描速度。

也可以这样来使每一多面体定位，使得它从两个窗口投射出来，提供与用一个电机/多面体相比更多的扫描线和/或更高的图形重复速率。

读者将会理解，采用两个电机/两个多面体使得扫描器设计者具有更多的自由度，而这是单个电机/多面体设计中所没有的。

两个多面体可以扫描两个独立的激光器产生的激光束，单个的激光束可以用分光器分裂，使得两个多面体能够扫描从单个的激光器发出的光束。如果需要，每个多面体可以扫描一个以上的光束。每个光束可以由一个独立的激光器产生，并且可以采用分光器。传统的双光学扫描器能够扫描包装物上的四个或五个侧面上的符号。两个电机和两个多面体的使用提高了扫描图形的覆盖范围。

III.模块结构：多个激光器扫描器模块或成象模块的电子集成

在本发明的较佳实施例中，POS设备或代码读取终端配备有多个模块站，每一个模块站具有电子耦合装置和安装结构，适合于接收扫描模块或成象模块。这些特征使得能够进行设备和终端的定制和升级换代。该设备或终端可以进一步包括自动由系统进行的检测和构成的电路和软件。检测结构可以由机械开关(switch)、电子磁性开关或软件规约来形成，每一模块在电源打开以后可以自己识别系统。

为了同时在降低成本的情况下得到一定的效率，每一扫描模块(例如OSM)或成象模块可以仅由光学元件和信号接收和数字化电子电路组成。其余的控制系统“主要部分”可以由电机和译码子系统组成。在一种较佳实施例中，电机控制电子电路根据要扫描的平面产生用于OSM的不同的“最佳”图形。由于通过适配的软件控制可以得到的灵活性，这一特征对电机控制系统所增加的成本可以忽略不计。如图9(a)中所示，电机控制单元300可以输出每一扫描模块302的控制信号。

反馈信号用来监视和更新扫描图形随温度或其他干扰而引起的扫描图形的变化。信号可以多路复用回到电机控制单元300内。一旦建立起来了产生基本扫描图形的软件功能，则产生每一OSM的变化将不会增加额外的处理电能，并且不会需要多少或者根本不需要附加的电子电路。当在系统中加入新的OSM306时，其地点将被转送到电机控制器，从而可以产生合适的扫描图形。

可以由各种不同的激光扫描模块或成象模块来产生多个数字条形码(DBP)流。

在一种较佳实施例中，每一模块的硬件电路对数据进行滤波(或筛选)，从而输出所识别的数据作为候选的光学码或其片段。滤波器输出的数据按照到达的顺序被传送到中央译码器。出现一个译码以后，不管它是从哪个扫描器出来的，系统都将立即提供一个译码表示(例如一个“蜂鸣声”)，并且该译码数据被传送出去。

另外，系统必须将实施译码算法的数据流按照优先顺序进行排列。这就意味着它必须在试图对其进行译码之前对最可能具有条形码数据的数据流作出快速的判断。这应当在某一计算速度下来完成，从而系统可以跟上数据速率。

在试图对任何一种条形码进行译码之前，首先识别的是它的符号类型。对于成象模块，这可以采用上述专利申请09/096,578中描述的方法来实现。对于OSM，这一部分的算法与其余部分的译码算法相比相当小。对于OSM来说，这可以在相当低的成本下以硬件来实现快速识别。每一DBP数据流随后可以在有限大小的缓冲器中捕获，并通过条形码识别器硬件来集中。

如图9(b)所示，条形码定位器310从各个OSM 312接收DBP信号。该逻辑块将确定哪一个数据流中含有一个有效的条形码，并且随后将数据流传送到译码器，并在过程中识别其符号类型。这一概念如图10中所示。它还可以通过一种传统的IC滤波器来完成，以识别具有某一电位的信号，或为某一光学码的可能性。构成条形码寻找器块作为硬件还是软件之间的折衷可以通过考虑所要求的系统速度和成本来评估。另一种方法是如美国专利5,495,097中所描述的那样，从不同的扫描源将条形码汇聚起来。该美国专利在此引述供参考。

提供一种成象设备314，作为附加的条形码读取模块。这样的设备可以构成上述专利申请中的自动鉴别算规，以识别图形的出现和图形的代码类型。另外，成象装置可以是一种位置自由选择的单元，具有其自己的译码器。

采用OSM的多平面扫描器的这种结构将具有采用单个电机控制器和用于所有单元的译码器的价格优点。每一增加平面或扫描域的成本将主要是增加OSM的成本，而没有译码器和电机控制器的成本。

本发明模块设计方面的另一个不同点如图9(c)所示。外壳(如侧栏扫描器、便携式或手持扫描器)用标号320所示。外壳有两个(或更多个)具有不同容量的阅读光头322和324。在所描述的实施例中，光头322具有比光头324的视场更宽的视场326。读者将会理解能力上的其他差异可以通过特别的代码读取头的合适选择来提供，例如不同的有效范围、视场深度、对准角、读取的代码类型(如UPC对PDF)或阅读器的类型(例如用作成象装置的激光束扫描器)。

在功能块330处选择来自每一光头的输出信号，或将其按照优先顺序排队，这可以是在硬件中和/或软件中实现的。如在功能块332处所表示的那样，尝试对信号进行译码。如图中反馈环路334所表示的那样，译码失败会要求调用来自其他代码读取头的数据。成功的译码将产生含有最终数据的输出信号336。

下面描述图9(c)中所示系统的另一个模块。代码阅读头322和324中的每一个含有一个输入光学模块(分别是338和340)和一个感测/扫描模块(分别是342和344)。每一模块是一个可以选择包括的模块，图中用接纳或插入结构346示意表示。所以，举例来说，长距离和短距离激光束扫描器头可以通过输入光学模块338和340的合适选择来实现。另外，短距离的代码读取头322可以通过选择与基于CCD的条形码成象这种相关的光学系统和传感器来实现。

图10(a)、(b)和(c)分别描述的是手持式条形码阅读器350的正面、侧面截面图和平面图，它们描绘了本发明的模块设计原理的某些方面。阅读器350包括由手抓住的外壳352和用于对准或代码读取功能的启动装置354。阅读器的正面356可以包括两个窗口358和360。一个更大的激光束扫描装置通过窗口358投射出一个扫描光束，并通过该窗口接收反射光束。窗口360的后面有一个更小的代码阅读模块362(在现有技术中的例子是1200的规模)。例如，模块362可以是一个成象装置、一个PDF代码激光束扫描器，或者在更一般的情况下，是一个具有与通过窗口358工作的更大的激光束扫描器不同的代码阅读模块。更大扫描系统和模块362的对准方向可以是近似相同的。

在一些较佳实施例中，通过窗口356工作的更大的激光束扫描器可以包括一个激光器364，和一个通过扫描场368投射激光束的移动式聚酯薄膜反光镜366。反光镜366最好是一个至少为一个平方英寸面积的大反光镜，以提高系统的信噪比。返回的激光可以通过滤光镜366从反光镜370反射到光探测器372，产生一个响应于返回光束的电信号。大激光束扫描器364、366和372的元件可以位于电路板374上。代码阅读模块362位于激光器364和光检测器372之间。它也可以是安装在或不安装在电路板374上。模块362是可拆卸地安装在手持式阅读器350上的，如图中扣件376所示的那样。在一些较佳实施例中，模块是可以插在插座内，并与其他扫描器一起共享信号处理和控制电路。可安装或替换各种型号的模块以取代模块362。

下面描述图10(a)、(b)和(c)较佳实施例的一个操作例子。选择并安装模块362，以提供近距离扫描，对更长的距离/更宽的区域扫描采用更大的扫描器。启动装置354的激励会使模块362进行扫描，而使其他的扫描器投射对准图形。如果条形码是由模块362检测的，并且尝试进行译码，如果译码成功，则处理就完成了。如果模块362未能检测到条形码或产生可译码的信号，那么这就会被当作是一个目标距离的指示(即，目标条形码是在更长的距离处)，并采用更大的扫描器进行扫描。

IV.具有多个视场的售货点代码阅读器系统的示功设计

按照本发明典型实施例构成的客户检查站或POS系统400如图11所示。图11(a)是图11所示检查台的侧面截面图。客户检查台包括传送装置402，在该传送装置上，在客户406和系统操作员或检查员408之间传多个物品。物品由操作员运送或移动到一个水平扫描窗口410，在此由窗口下面的多个扫描模块411中的一个或多个来扫描附在物品上的代码符号。例如，如上面讨论的那样，水平扫描窗口410的正下方可以有多个OSM。还可以配备一个手持单元412，它可以从一个固定的插口414读取代码，它也可以是可拆卸的，并且用来访问无论对于传送装置来说是太大还是太重的物品上的代码。手持式扫描器可以是全向的而不带内部译码器的。扫描器可以共享空隙扫描器的译码器。手持式扫描器可以由启动装置来操作。例如，启动装置可以关掉空隙扫描器中的激光器，开启手持式扫描器中的激光器，并将译码器的输入切换到手持式单元，以取代空隙扫描器。另外，手持式扫描器也可以被设置成是连续运行的。当它被置于其保持装置中的时候，它的位置使得扫描图形可以补充空隙扫描器的图形。手持式扫描器的激励也可以使水平窗口和垂直窗口不工作，从而就像是产品因其尺寸或重量而不在传送装置中的情况那样，便于手持式扫描器单独进行扫描。在扫描窗口410的上方并且是安装在离开操作员一侧的平台上的是一个大体成半圆形的顶盖，或者是一个局部的拱形结构，在传送装置402的上方形成一个隧道。顶盖可以包括一个输入/显示终端418，该输入/显示终端418是操作员可以看到，并处在操作员能够观察显示器419以及在键盘420上输入信息的方便的工作高度上。第二显示器422可以用来向客户显示信息，如物品的价格、产品信息、折扣等。

顶盖或拱形装置也可以还盖住光学代码阅读器或模块424、426、428和430。这些代码阅读器可以在拱形装置(428)中显示器终端(424和426)的背面，或者在拱形装置430的底座上。通常，这些代码阅读器的视场指向传送装置，从而当物品通过检查台时大体完全覆盖住物品。顶盖可能妨碍很大的物品通过固定扫描体积的系统。然而，这样大的物品可以由手持式单元来扫描。

检查台400还可以包括一个现金抽屉432。在客户一侧，顶盖也可以是附到有一个信用卡读取装置436的支票书写台434上。

从图11(a)的侧面截面图上可以更清楚地看到本发明的其他方面。图中描绘的是各个代码阅读器和模块的扫描视场。操作员和客户的观察点建议分别是眼睛标记438和440。可以看出，这可以在手持式单元412不是激光扫描器的时候，并且可以看到，不会有激光扫描器指向操作员或客户的眼睛的。另外，读者还会看到，当打开的时候，操作员可以清楚地看到扫描区域和传送装置以及手持式单元412和现金抽屉432的输入/显示终端418。客户可以清楚地看到显示器422、支票书写台434的台面，以及通过拱形结构中的窗口442的扫描区域中的物品。

V.包括位于侧栏上的代码阅读器或窗口的代码阅读器系统

装有多个扫描模块或成像模块的本发明的其他实施例如图12(a)和(b)所示。水平扫描窗口500可以覆盖多个OSM502、504和506，每一个以不同的角度投射激光光束。一个扫描窗口508可以位于客户一侧。侧栏512中还包括另一个与操作员相邻的垂直扫描窗口510。这第二个垂直扫描窗口510可以包括一个OSM。人们已经发现，在靠近操作员的地方，侧栏的高度是2英寸是人机控制可以接受的。另外，如图中所示的那样，可以由插入式手持单元514提供代码读取功能，或者如前面结合图7(b)所讨论的那样，由反光镜排列来提供代码读取功能。窗口510的高度与用作传统扫描器中客户侧的典型垂直扫描窗口的高度相比较小。这可以通过确定窗口距水平窗口500的近端516为几个英寸来完成。这使得从较低一侧窗口恰当空间投射出来的激光光线向上传播，从而在它们处于水平窗口上方的时候，它们在柜台顶面上足够高，从而扫描那些正跨越水平窗口500的物品侧面上几个英寸高的符号。

人与机械控制研究已经显示，空隙扫描器的水平窗口应当位于距操作员几英寸的地方，从而他或她的手可以容易地在上面通过，而不会离得太远或缩回来。空隙扫描器中的水平窗口通常是其中心离最靠近操作员的柜台顶部边缘约8到10英寸远。这对于侧面窗口投射光线具有充分的扫描高度来说是一个合适的距离。

图12所示的设备可以以几种方式来实现。侧面的扫描可以用独立于在水平窗口500下使用的扫描机构的扫描装置来执行。例如，如图12(b)所示，两个OSM 518和520靠近操作员，可以使它们的光束跨越水平窗口。一个OSM模块520扫描靠近柜台顶部(即包装物的下部)的符号，另一个装置518可以以相对于水平面500而成倾斜角的方式来对准，以扫描位于较高的代码。

从水平窗口发射的以及从侧面窗口发射的激光光线可以由单个的激光器、多面体以及几个反光镜产生，非常象传统的两个窗口扫描器。如果需要，较远的侧面(即最靠近客户的侧面)的读取可以用两个OSM 522和524来补充，OSM522和524安装在柜台的对面，远离操作员，构成一个反向的隧道代码阅读器。

传统的两个窗口的扫描器用客户侧面上外壳内的侧面窗口进行扫描，它可以通过加入OSM从操作员一侧进行扫描而得到改进。对于要求较少的情况下，所有的扫描工作可以由靠近操作员的位置较低的外壳内的OSM来进行，对面对他的外包装的侧面进行扫描。这时，无需水平窗口。

具有与操作员相邻的稍稍抬高部分的空隙扫描器，它面对隔开操作员较远的抬高较多的部分，还有其他一些优点。沿传送带朝向传统扫描器移动的物品会挤向抬高的垂直扫描窗口。由于这是发生在靠近客户的一面的，所以操作员很难为清除拥挤而到达物品。然而，在采用按照本发明的典型实施例的结构时，堵塞物品流动的那部分扫描器要小得多，从而减小了拥塞的频度。如拥塞发生在另一侧，则操作员可以容易地接触物品，并清理堵塞的情况。

正如下面所讨论的那样，靠近操作员的侧栏512也是一个理想的确定指示器光线的地方，可以对蜂鸣器或音频信号选择器进行音量控制或显示检查台上的磅秤读数。

即使在应用于没有附加扫描窗口的情况下，读取最靠近操作员的一侧上的符号的护栏上的扫描模块可以提供对通过量的良好扫描。流量可以通过在正对操作员的护栏上加进另一个扫描器来改进。另外，每一护栏上的扫描设备可以对准上游和下游，以便扫描物体的前面和后面。

去掉通过水平窗口向上扫描中的模块使得传送装置能够使安装在护栏上的扫描器延伸，从而无需操作员推动扫描器上的每一个物品。

另外，安装在护栏上的扫描器使得可以在检查台上放置磅秤，而不必将其装在扫描器内，或将其放在扫描器下。避免将磅秤与扫描器组装在一起使得可以提供一种采用或不采用磅秤进行扫描的模式。避免在扫描器下设置磅秤使得给操作员的膝盖在柜台下面留有了一定的空间。最后，去掉通过水平窗口进行对准的扫描器也给现金抽屉留出了空间。含有扫描模块的护栏可以与支票书写台、信用卡阅读器、磅秤显示器、现金收入记录机显示器和键盘组装在一起。

VI.二元件聚焦

在制造一个条形码扫描器时，必须使激光束焦距，以便使用于不同条形码密度的工作距离为最大。通常，聚焦是由聚焦透镜和孔径来完成的。必须使三个变量为最佳，即，透镜的焦距，激光器与透镜之间的距离，以及孔径的大小。在仅采用这些变量时，存在重要的限制。例如，小型的扫描器有一个小的内部光程，并采用较远小焦距的透镜。所以，在扫描器的突出部(nose)可以有一个大死区(dead zone)，并且会因激光器芯片(laser chip)的边缘漂移而存在显著的激光束指向差错。其次，采用小透镜孔径(圆形的或正方形的)二维扫描器会缺少激光能量通量(laser power throughput)。

下面描述的二元件焦距用来在不增加其成本或复杂性的情况下提高扫描器的性能。从下文中可以看到，二元件焦距可以显著地提高激光能量通量(对于长距离应用场合是最关键的)，或者增加从系统出射光瞳到扫描器突出部分的内部光程从而减小扫描器的死区(对于小型扫描器来说是最关键的)，或者增加系统有效焦距以降低激光束指向差错(有助于增加收集区(collecting area)和降低收集视场(collecting field of view))。

图13(a)给出的是采用曲面扫描反射镜的聚焦技术的实施例。我们知道，如图13(b)所示沿垂直方向具有曲率的柱面反射镜可以提高对质量较差符号的光束清晰度和特性。这样一种镜面沿水平方向是弯曲的，从而在扫描期间提供聚焦连贯性。

本技术可以采用垂直于图13(c)中用双头箭头(double headed arrow)551表示的扫描方向具有曲率的反光镜。在一种较佳实施例中，这可以是一个围绕垂直于扫描平面P的轴553的柱形曲面。

参照图13(a)，来自激光器L的激光束(通常是一个固态激光芯片)由具有焦距F₁的传统透镜550预聚焦，随后由焦距为F₂的弯曲扫描镜面聚焦。镜面552可以是一个具有某一光功率的移动镜面。注意，具有弯曲面的扫描镜面的成本与传统由模制塑料(modeling plastic)制成的平面反光镜大致是相同的。取决于所要求的特性折衷考虑，焦距F₂可以是正的(如图所示)，也可以是负的。焦距F₂取决于扫描角度SA：

F₂＝F₂₀*cos(SA/2)

这里，F₂₀是扫描线中心的焦距。设计上要确保扫描期间的焦距变化要小于第一元件550的焦距(焦距透镜)：

EFL＜F₁。

因此，激光能量通量将相对于图13(d)中所示传统系统而增加，并且同一光束聚焦在条形码上。注意，用具有更小焦距的透镜，我们可以得到相同的结果。然而，用弯曲的镜面有一个优点，这是因为，我们可以用一个标准的聚焦透镜，使得系统的价格为最小。从图13(d)和13(e)，我们可以看到，激光芯片560与预聚焦透镜550之间的物理间距在本发明(图13e)所示的实施例中大于传统结构(图13d)中的情况。间距的增加在元件设计中是十分有利的。负焦强的(negative power)反光镜554能够使物理孔径555减小。图13(e)所示系统的入射光瞳大于图13(d)所示系统的入射光瞳。但是，两个系统的实际出射光瞳却是相同的。

图13(g)中，凸面镜是用等效的负透镜来表示的，F₂＞0。结果是，光瞳从扫描器突出部分显著向后偏移。所以，系统将具有大的内部光程。所以，与图13(f)所示的、且具有明显较大尺寸的传统系统相比，可以使扫描器工作范围死区减小。所建议的系统的另一个优点是透镜的有效聚焦透镜增大。所以，可以大大降低因激光芯片560的侧面偏移而引起的激光束指向误差。

图13(f)和13(g)所示的系统基本上具有相同的出射光瞳557。但是，第二光学元件(例如弯曲的扫描反光镜558)的正光焦强的使用使内部光程增加。这一结果反应了激光芯片560和扫描器突出部分之间物理距离的减小，即，L₁＞L₂。因此，图13(g)所示光学系统长度更短，但所提供的有效内部光程是相同的，工作范围和出射光瞳是相同的。

VII.代码阅读器的可听信号

可听信号(通常是蜂鸣音)通常是用在代码读取系统中，用来提示操作员，某一符号已经被读取。本发明较佳实施例包括改进的信号发送系统，它能够更好地将信息传送给操作员。

与在柜台下安装有信号发声器其他扫描器相反，采用这一结构时，可以用更低的信号音量。更低的信号音量使得商店中的噪声减弱。考虑到在白天的可变环境噪声，信号音量是可以自动调节的。例如，当在高峰售货时间内，噪声较高，信号发声器的音量可以往高处调节。

在一些较佳实施例中，具有不同频率(蜂鸣器或扬声器)的多个声频发声器(换能器或扬声器)可以被组装在光学代码读取或售货点系统内，产生不同的声音组合、立体声效果和/或更高的音量。多个发声器能够在相同的频率下产生更高的音量。另外，可以用多个发声器来产生具有不同相位和/或不同频率的声音，向每个站点提供独特的可听信号。这些信号可以是用户定义的，向特定的站点或扫描器提供一个与附近单元相比是特有的标记。多个发声器还可以用来产生具有不同相位和/或不同频率用于不同类型的光学代码的立体声效果(即UPC码的与PDF码的不同信号)。发声器可以用来加强和引导声音。可听信号还可以表示阅读器系统中的功能变化(如代码读取方式从一维变换到PDF或OMNI模式)。光学码可以被提供到用户，并且在扫描时，对可听声音系统进行编程，以提供不同的声音效果。

一种音量可调的可调信号发声系统如图14(a)所示。话筒602用来检测环境噪声。在比较器604中将来自话筒的信号与一预置值或阈值比较，该预置值或阈值是操作员可以通过调节灵敏度控制器606而人工设置的。比较器的输出决定声频放大器608的增益。可以将每一音量设置的阈值设置在特定的分贝值上，高于或低于测得的水平。

代码处理器610对读取的代码进行处理，并启动发声器或声音合成器612，产生一个或多个信号波形。波形由放大器608放大，产生由一个或多个音频发声器如扬声器614和614’发射的声音。在另一种实施例中，可以在一种时间共享的基础上，采用相同的机-电结构，既作话筒又作发声器之用。

扬声器可以指向这样的方向，使得信号可以容易地被操作员听到。扬声器的位置最好是在垂直面上，或挂起来，使得溢出的材料不会弄赃扬声器。如图14a所示，话筒位于抬高侧栏512的外壳壁615上，如图12(a)和12(b)所示的那样，位于水平工作面和系统操作员之间。

可以将具有不同蜂鸣音的蜂鸣器组装在本发明的扫描系统内。这种类型的蜂鸣器可以用作扫描一次启动拉动中两个不同的代码符号。统一代码委员会(Uniform Code Council，UCC)准备了一种新的在某些项目(如药品)中加入除统一产品代码(UPC)以外的补充信息的说明。UPC识别这些产品，并且这种新的说明使得可以用第二种代码来代表例如药品的批号或过期日期。因此，必须扫描两种符号，一种是1D符号，第二种是在1D符号上方立即出现的2D符号。

本发明的蜂鸣器可以产生一个蜂鸣音，表示1D符号已被扫描。本发明的蜂鸣器还可以产生第二个蜂鸣音，它与第一个蜂鸣音不同，表示2D符号已被扫描。另外，也可以给出更复杂和更易区别的声音信号。例如，构成代码处理器，用来选择声音波形，它表示以读取的产品的性质，例如，发声的“姆(moo)”，或者当扫描的产品是牛奶时的词“牛奶”。声音信号可以用选择器616来手工选择，或者由来自系统CPU的输出控制信号来控制。

现在来看图14(b)，图中示出了一个根据多个条形码符号的检测器提供可听信号过程的进行过程。我们来扫描622处的数据，如果数据不在624处，则控制回到622处。在626处对1D符号进行译码。如果在628处没有其他的数据(即译码完成了)，则控制过程进行到630处，产生低频的蜂鸣音，它表示1D符号的读取，并且控制过程进行到632。如果1D译码在628处失败，则在622处对2D符号的译码进行扫描。如果两个符号都未被译码，则控制过程回到634。2D符号的成功扫描产生高频蜂鸣音，它表示2D符号的读取，并且控制过程进行到632。在632处作出判断，判断1D符号和2D符号是否已被译码了。如果结果是对两个译码没有成功，则控制过程进行到622。如果已经对两个符号进行了译码，则发出用户选择的频率的第三种类型的蜂鸣音，并将经译码的数据传送到处理系统。所以，译码器在混合1D-2D符号(UPS-A码或代码128线性符号之上的MicroPDF码)的译码过程中蜂鸣两次。

可以用作这一用途的扫描器是能够读取MicroPDF417和1D条形码的LS-4804光栅激光扫描器。另一种装置是成象装置，见上述美国专利申请09/096,578。译码器对每一部分的混合码进行识别和译码时，会发出不同的译码蜂鸣音。在第一次蜂鸣音以后，操作员可以确定，已经对一个符号进行了译码，并且除此之外还能够确定已被译码的符号的类型，从而他或她可以集中对还没有被译码的符号进行扫描。如果两种混合符号在视觉上是可以被鉴别的，则这种方法是很有效的。

VIII.集成称重系统

人们知道，可以将单个窗口扫描器组装到称重系统平台内，从而可以以一种组合的方式来完成条形码的读取和物品的称重。

人们还知道，在传统的检查台中，在传送装置的尾端采用一个双光学扫描器和对物品进行称重的平台。这种方法的缺点是平台上的物品会斜靠在扫描器的垂直窗口或外壳上，并使系统给出错误的低的读数。人们已经建议采用一种“L”形的平台，对超级市场中的物品进行称重。这种装置的一个明显的优点是，平台可以在有效称量区域内包含要称量的软性食品，并且不会与扫描器元件接触。

本发明的实施例采用一种解决这些问题的较佳方法，如图15(a)和15(b)所示。

在图15(a)所示的装置中，整个扫描系统包含在磅秤的移动平台内。更确切地说，检查台包括底座702和磅秤平台704，它可以根据平台水平表面708上放置的物品重量，按箭头706所示的方向，相对于底座垂直向下运动。平台含有一个通常沿垂直方向的扫描头或成象装置710，以及通常沿水平方向的扫描头712，位于系统的侧栏部分714内。侧栏部分最好如上所述位于检查台的操作员一侧。可以产生可听信号，作为称量成功的指示。

操作时，食品放置在表面708上的任何一个地方，其总量可以根据平台向下的移动或偏转来确定。这种结构使得我们无需注意食品是否因侧栏714随平台一起运动而斜靠在扫描器外壳上。

图15(c)是图15(a)所示磅秤平台704的图示，它描绘了本发明的其他特征。平台包括光源750，如激光二极管或光二极管和组合的(integrated)传感器。光束752在光源750和反射衬底(如磅秤平台的垂直部分上的反射带)之间传播。当物品使一个或多个光束752中断时，产生一个提示，从而表示该物品不是完全位于称重平台上。因此，系统产生一条“光栏(light rail)”，它表示磅秤平台水平称重表面的边界。读者将会理解，物品跨越光栏的指示可以用来识别这样的情况，即，称重的结果可能由不恰当的物品位置造成的。

图15(b)中，检查台包括底座720和磅秤平台722，磅秤平台722根据平台水平表面726上放置的物品重量，沿箭头724表示的方向，垂直向下运动。底座或平台含有一个通常沿垂直方向的扫描头或成象装置728，以及通常沿水平方向位于底座侧栏部分732内的扫描头730。侧栏的窗口734或者是垂直方向的，或者相对于垂直基准线736朝向平台成θ角倾斜。采用这种结构，斜靠在窗口734或侧栏732上的物品或食品不会产生虚假的重量测量，因为来自物体或食品所有的力方向向下。

本发明的上述实施例仅是描述性的，并非是限定性的，并不代表本发明的所有实施例。在不偏离权利要求书中所描述的以及法律所确认的本发明的精神和范围的情况下，还可以对所揭示的系统作各种修改和变异。

Claims (10)

1.一种在暴露于可变环境噪声的环境中电光读取与目标关联的机器可读的一维和二维符号的系统，所述系统包括在成功读取每个符号时产生控制信号的处理器(610)和响应于产生的控制信号产生音频声音的扬声器(614)，

其特征在于：

a)声级检测器(602)用于检测环境噪声的音量级；和

b)控制电路(604，606，608，612，616)用于控制扬声器(614)以可变的音量产生音频声音，所述可变音量作为检测器(602)检测到的音量级的函数变化，其中控制电路(604，606，608，612，616)控制扬声器(614)在读取一维符号时以一种音质产生音频声音，在读取二维符号时，以不同的音质产生音频声音。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，检测器是安装在读取符号的销售点终端(512)处的话筒(602)。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，控制电路包括用于将话筒(602)检测到的音量级与可调灵敏度控制器(606)设置的基准音量级比较的比较器(604)。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，控制电路包括音频放大器(608)，其增益是话筒(602)检测到的音量级与灵敏度控制器(606)设置的基准音量级之间差值的函数。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，控制电路包括音调发生器(612)，用于接收来自处理器(610)的控制信号并产生输入到音频放大器(608)以控制扬声器(614)产生音频声音的音调信号。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，控制电路包括与音调发生器(612)连接的选择器(616)，用于选择产生的音调信号。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，控制电路在检测器(602)检测到的音量级较响时控制扬声器(614)以较响的音量产生音频声音。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，控制电路控制扬声器(614)将音频声音产生为立体声效果、频率、相位和音量的不同组合的多个声音。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，控制电路控制扬声器(614)将音频声音产生为只与所述系统关联的独特声音。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括由控制电路控制以产生单独的音频声音的另一扬声器(614’)。

Images