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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf maschinelle Sichtsysteme und Symbol-Ausleser,
welche eine maschinelle Sicht verwenden, und genauer gesagt auf Ausleuchter
für dergleichen.
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Hintergrundinformation
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Maschinelle
Sichtsysteme verwenden Bilderlangungsvorrichtungen, welche Kamerasensoren enthalten,
um eine Information über
ein betrachtetes Objekt zuzuführen.
Das System interpretiert dann diese Information gemäß einer
Vielzahl von Algorithmen, um eine programmierte Entscheidungserstellung
und/oder Identifikationsfunktion durchzuführen. Damit ein Bild durch
einen Sensor im sichtbaren und nahe sichtbaren Lichtbereich am wirksamsten
erlangt wird, sollte das Objekt korrekt ausgeleuchtet sein.
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Bei
dem Beispiel einer Symbol-Auslesung (ebenfalls allgemein als „Barcode"-Abtastung bezeichnet)
unter Verwendung von einem Bildsensor, ist eine korrekte Ausleuchtung
stark gewünscht.
Eine Symbol-Auslesung bedingt die Unterstützung von einem Bilderlangungssensor
(CMOS-Kamera, CCD, usw.) an einer Stelle auf einem Objekt, welches
ein Symbol (einen „Barcode") enthält, und
Erlangung eines Bildes von diesem Symbol. Das Symbol enthält einen
Satz von vorbestimmten Mustern, welche eine geordnete Gruppe von
Zeichen oder Formen darstellen, aus welchen ein zugehöriger Datenprozessor (beispielsweise
ein Mikrocomputer) eine nützliche
Information über
das Objekt herleiten kann (beispielsweise dessen Seriennummer, Typ,
Modell, Preis, usw.). Symbole/Barcodes sind in einer Vielzahl von Formen
und Größen verfügbar. Zwei
der für
gewöhnlich
am häufigsten
verwendeten Symboltypen, welche bei der Markierung und Identifikation
von Objekten verwendet werden, sind der sogenannte eindimensionale
Barcode, welcher eine Linie von vertikalen Streifen von einer variierenden
Breite und Beabstandung enthält,
und der sogenannte zweidimensionale Barcode, welcher ein zweidimensionales
Feld von Punkten oder Rechtecken enthält.
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1 zeigt
ein beispielhaftes Abtastsystem 100 aus dem Stand der Technik,
welches für
den Handbetrieb adaptiert ist. Ein beispielhaftes Hand-Abtastgerät oder Handstück 102 ist
bereitgestellt. Es enthält
eine Griffsektion 104 und eine Körpersektion 106. Ein
Bildgestaltungssystem 151, welches nicht gezeigt ist, kann
gesteuert werden und kann Bilddaten an einen On-Board Embedded-Prozessor 109 richten.
Dieser Prozessor kann eine Abtast-Softwareapplikation 113 enthalten, über welche eine
Beleuchtung gesteuert wird, wobei Bilder erlangt werden und Bilddaten
zu einer nutzbaren Information interpretiert werden (beispielsweise
alphanumerische Folgen, welche aus den Symbolen hergeleitet werden
(wie beispielsweise das angezeigte zweidimensionale Barcode-Bild 195)).
Die decodierte Information kann über
ein Kabel 111 an einen PC oder an eine weitere Datenspeichervorrichtung 112 gerichtet werden,
welche (beispielsweise) eine Anzeige 114, eine Tastatur 116 und
eine Mause 118 enthält,
wo sie gespeichert und unter Verwendung von einer geeigneten Applikation 121 weiterverarbeitet
werden kann. Alternativ kann das Kabel 111 direkt an eine
Schnittstelle im Abtastgerät
und eine geeignete Schnittstelle im Computer 112 verbunden
sein. In diesem Fall führt die
computerbasierte Applikation 121 verschiedene Bild-Interpretations-/Decodierungs-
und Lichtsteuer-Funktionen wie benötigt durch. Die genaue Anordnung
des Hand-Abtastgerätes
mit Bezug auf einen Embedded-Prozessor, Computer oder weiteren Prozessor
ist sehr variabel. Beispielsweise kann eine Drahtlos-Zwischenverbindung
bereitgestellt sein, bei welcher kein Kabel 111 vorliegt.
Ebenso kann der angezeigte Mikrocomputer durch eine weitere Verarbeitungsvorrichtung
ersetzt werden, welche einen On-Board-Prozessor oder eine Miniatur-Verarbeitungseinheit
enthält,
wie beispielsweise ein Personal Digital Assistent oder eine weitere
kleine Berechnungsvorrichtung.
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Die
Abtast-Applikation 113 kann dazu adaptiert sein, auf Eingaben
vom Abtastgerät 102 zu
antworten. Wenn beispielsweise der Bediener einen Schalter 122 am
Hand-Abtastgerät 102 umschaltet, erlangt
ein interner Kamerabildsensor (welcher Teil des Bildgestaltungssystems 151 ist)
ein Bild eines Bereiches von Interesse 131 auf einem Objekt 105. Der
beispielhafte Bereich von Interesse enthält ein zweidimensionales Symbol 195,
welches dazu verwendet werden kann, um das Objekt 105 zu
identifizieren. Eine Identifikation und weitere Verarbeitungsfunktionen
werden durch die Abtast-Applikation 113, basierend auf
Bilddaten, welche von dem Hand-Abtastgerät 102 an den Prozessor 109 übertragen
werden, durchgeführt.
Ein Sicht-Indikator 141 kann durch Signale von dem Prozessor 109 beleuchtet werden,
um ein erfolgreiches Lesen und Decodieren des Symbols 195 anzuzeigen.
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Beim
Auslesen eines Symbols oder weiterer Objekte von Interesse ist der
Typ der verwendeten Ausleuchtung von Interesse. Wenn ein Symbol und/oder
weitere sichtbare Objekte auf einer flachen Oberfläche durch
absetzende Tinte oder Farbe bedruckt sind, kann eine diffuse, stark
winklige „Hellfeld"-Ausleuchtung diese
Merkmale für
den Sensor am besten hervorheben. Mit stark winklig ist im Allgemeinen
ein Licht gemeint, welches nahezu senkrecht (lotrecht) oder bei
einem Winkel, welcher typischerweise nicht mehr als etwa 45 Grad
von der Senkrechte (vom Lot) beträgt, auf die Oberfläche von
dem abgetasteten Element auf das Objekt auftrifft. Eine solche Ausleuchtung
ist im Wesentlichen einer Reflexion zurück zum Sensor unterworfen.
Mittels Beispiel können
Barcodes oder weitere Objekte, welche hauptsächlich eine Hellfeld-Ausleuchtung
erfordern, auf einem gedruckten Etikett, welches an einem Element
oder Behälter
anhaftet, oder auf einem bedruckten Feld in einem relativ glatten
Bereich des Elements oder des Behälters vorliegen.
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Im
Gegensatz dazu, wenn ein Symbol oder ein weiteres Objekt auf einer
mehr unregelmäßigen Oberfläche ausgebildet
ist oder durch Ätzen
oder Strahlen eines Musters direkt auf die Oberfläche erzeugt
ist, kann die Verwendung von einer stark reflektierenden Hellfeld-Ausleuchtung
ungeeignet sein. Eine gestrahlte/geätzte Oberfläche hat zweidimensionale Eigenschaften,
welche dazu neigen, eine Hellfeld-Ausleuchtung zu zerstreuen, wodurch
das erlangte Bild verschleiert wird. Wenn ein betrachtetes Objekt
eine derart eindeutig zweidimensionale Oberflächenstruktur hat, kann es am
besten durch eine Dunkelfeld-Ausleuchtung ausgeleuchtet werden. Dies
ist eine Ausleuchtung mit einem charakteristisch geringen Winkel
(beispielsweise ungefähr
45 Grad oder weniger) mit Bezug auf die Oberfläche des Objektes (das heißt, ein
Winkel von mehr als ungefähr 45
Grad mit Bezug auf die Senkrechte). Bei Verwenden einer solchen
schwachwinkligen Dunkelfeld-Ausleuchtung
wird eine zweidimensionale Oberflächenstruktur zur besseren Bilderlan gung
wirksamer in Kontrast gesetzt (mit Vertiefungen, welche als helle
Punkte erscheinen, wobei die Umgebungen schattiert sind).
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In
weiteren Fällen
eines angelegten Symbols kann eine Diffus-Direktausleuchtung vorteilhaft
sein. Eine solche Ausleuchtung wird typischerweise unter Verwendung
einer direkt projizierten Ausleuchter-Quelle (beispielsweise lichtemittierende
Dioden (LEDs)) erzeugt, welche durch einen Diffuser passiert, um
die gewünschte
Ausleuchtungswirkung zu erzeugen.
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Um
den vollen Vorteil der Einsatzflexibilität von einem Kamerabildsensor
zu erzielen, ist es wünschenswert,
eine Hellfeld-, Dunkelfeld- und Diffus-Ausleuchtung bereitzustellen.
Jedoch muss die Dunkelfeld-Ausleuchtung nahe zu einem Objekt vorliegen,
um den geringen Einfallwinkel darauf zu erzielen. Umgekehrt dazu,
wird die Hellfeld-Ausleuchtung bei einer relativen Distanz besser
erzeugt, um eine Vollbereich-Ausleuchtung sicherzustellen.
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Die
gemeinsam zugeordnete U.S.-Patentanmeldung Serial No. 11/014,478
mit dem Titel HAND HELD SYMBOLOGY READER ILLUMINATION DIFFUSER und
die U.S.-Patentanmeldung
Serial No. 11/019,763 mit dem Titel LOW PROFILE ILLUMINATION FOR
DIRECT PART MARK READERS, beide von Laurens W. Nunnink, deren Lehre
hier durch Inbezugnahme ausdrücklich
einbezogen ist, stellen Techniken bereit, um die Übertragung
von einer Hellfeld-(großer
Winkel)- und Dunkelfeld-(kleiner Winkel)-Ausleuchtung zu verbessern. Diese Techniken enthalten
die Bereitstellung von besonders geometrischen Anordnungen von direkten
Hellfeld-LEDs und konischen und/oder flachen Diffusern, welche zwischen
den Hellfeld-Ausleuchtern und dem Objekt platziert sind, um das
Hellfeld-Licht besser zu zerstreuen. Der oben angegebene HAND HELD
SYMBOLOGY READER ILLUMINATION DIFFUSER lehrt ferner die Verwendung
von bestimmten Farben, um die Ausleuchtung zu verbessern, welche
auf bestimmte Typen von Oberflächen
anwendbar ist. Oftmals ist jedoch die Auswahl von Hellfeld-, Dunkelfeld-,
Direkt- oder Diffus-Licht bei vielen Typen von Oberflächen und/oder
bei bestimmten Winkeln, bei welchen der Ausleser auf sie gerichtet
wird, für
den Benutzer nicht intuitiv. Mit anderen Worten, kann eine Oberfläche derart
erscheinen, dass sie am besten unter Verwendung der Dunkelfeld-Ausleuchtung
auszulesen ist, wobei in der Praxis jedoch das Hellfeld bevorzugt
ist, um notwendige Details aufzunehmen, insbesondere bei einem bestimmten
Sichtwinkel. Ebenfalls ist bei Hand-Auslesern der Sichtwinkel von Oberfläche zu Oberfläche (von
Teil zu Teil) nicht annähernd
der gleiche, und einige Sichtwinkel werden besser bedient durch
ein Hellfeld, während
andere besser durch ein Dunkelfeld bedient werden. Die oben angegebenen
Patentanmeldungen ziehen die Anwendung von einer Mehrzahl von Ausleucht-Typen
in Betracht, um das beste Bild für
eine bestimmte Oberfläche
und einen Betrachtungswinkel zu erzielen.
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Es
wurde beobachtet, dass Hand-Ausleser eine Anzahl von eindeutigen
Belangen auferlegen. Zumindest einige dieser Belange befinden sich
gemeinsam in Bezug auf festgelegte Ausleser. Beispielsweise ist
das Material, aus welchen die meisten Lichtröhren aufgebaut sind, gleich
Acryl (allgemein bezeichnet als „Plexiglas"). Acryl legt einen hohen Brechungsindex
(ungefähr
1,58) auf, welcher zur internen Übertragung
von Licht, eine Lichtröhre
herab, gut geeignet ist. Jedoch neigt Acryl als Reaktion auf einen
Aufschlag dazu, leicht zu zerbrechen. Dies kann die Lebensdauer
und Haltbarkeit eines Hand-Auslesers (insbesondere ein Kabellos-/Drahtlos-Modell)
beschränken,
bei welchem zu erwarten ist, dass er gelegentlich herunterfällt und
auf einen harten Boden aufschlägt,
möglicherweise
gegen die Lichtröhre.
Obwohl die Lichtröhre
durch eine Dämpfung
und durch externe Gehäuse
verstärkt
werden kann, erhöht
dies ungewünschterweise
die Produktionskosten, das Gewicht, die Aufdringlichkeit, und kann
die Röhre
optisch verdunkeln.
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Darüber hinaus
können
die in den oben angegebenen Patenten beschriebenen Lichtröhren ein abgeschrägtes Ende
enthalten, um eine Dunkelfeld-Ausleuchtung über interne Reflexion zu projizieren.
Eine Brechung über
das polierte abgeschrägte Ende
erzeugt ebenfalls eine direkte Hellfeld-Ausleuchtung. Die optische
Klarheit von der Lichtröhre und
dem Ende neigt dazu, einen Lichtspot-Effekt zu erzeugen, bei welchem
jede einzelne Ausleucht-Quelle (beispielsweise rote LEDs) auf bestimmten
Oberflächen
klar sichtbar ist (s. 7 im Folgenden). Dies widerspricht
dem typischen Ziel, dass eine gleichförmige Ausleucht-Streuung bereitgestellt
wird.
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Ebenfalls
dann, wenn ein konischer Diffuser angewendet wird, um eine gesamte
Quelle einer direkten diffusen Ausleuchtung bereitzustellen, sind Vorrichtungen
aus dem Stand der Technik in ihrer Fähigkeit zum Streuen von Licht
aus einigen wenigen einzelnen Ausleucht-Quellen (beispielsweise
LEDs) durch die Diffuser-Oberfläche
und dann auf das Objekt als diffuses Licht beschränkt. Somit
neigt das diffuse Licht dazu, einen charakteristischen, lokalisierten
Hellspot- und Dunkelspot-Effekt darzulegen. Ein Hinzufügen von
weiteren Ausleucht-Quellen zu der diffusen Sektion kann sowohl durch
Platz als auch die relativen Kosten der Ausleucht-Quellen beschränkt werden,
insbesondere dann, wenn relativ teure blaufarbige LEDs verwendet
werden.
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Ferner
enthalten Ausleser aus dem Stand der Technik oftmals visuelle Indikatoren,
welche sich an der Rückseite,
Oberseite oder einer weiteren Oberfläche befinden, welche den derzeitigen
Status des Auslesers anzeigen (beispielsweise Energie-Ein/Aus, Auslesen
gut, Fehler, Auslesen schlecht, bereit, nicht bereit, usw.). Dem
Benutzer kann eine vielfältige
Information über
unterschiedliche Farblichter (beispielsweise Rot/Grün) und/oder über Blinkmuster
präsentiert
werden. Jedoch können in
einer Produktionsumgebung kleine, rückseitig montierte oder oberseitig
montierte Indikatoren übersehen
werden oder eine Ablenkung darstellen, während es der Benutzer versucht,
auf die auszulesende Oberfläche
zu fokussieren. Es ist eine Technik zur bequemeren Integration von
Indikatoren mit dem Hauptpunkt von Interesse des Benutzers stark
gewünscht.
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UMRISS DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung löst
die Nachteile aus dem Stand der Technik, indem eine Mehrzahl von
neuen Merkmalen bereitgestellt wird, welche vielfältig auf
einen Ausleser angewendet werden können, um die Ausleucht-Leistung
sowohl im Dunkelfeld/direkten Hellfeld als auch bei direkt diffusen
Typen von Ausleuchtung zu verbessern. Weitere Merkmale erlauben
eine erhöhte
Lichtröhren-Haltbarkeit
ohne die Erhöhung
von Gewicht oder Größe, und
eine bessere Auslesbarkeit von Status-Indikatoren, indem solche Indikatoren
in der Nähe
von dem Objekt platziert werden, und die Gesamtgröße des Indikators
wesentlich vergrößert wird.
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In
einer Ausführungsform
ist die Lichtröhre aus
haltbarem Polykarbonat für
einen erhöhten
Stoßwiderstand
aufgebaut. Das abgeschrägte
Ende von der Lichtröhre
ist strukturiert oder getönt,
um gebrochenes Licht, welches durch das Ende passiert, weiter zu
zerstreuen, um eine gleichförmigere
Wirkung darzulegen. Der konische/abgeschrägte Diffuser innerhalb der
Lichtröhre
wird durch einen Reflektor mit einer weiß strukturierten Oberfläche ausgeleuchtet, welche
eine Mehrzahl von rückwärts gerichteten (entgegengesetzt
zur Ausleuchtung und Sichtrichtung) Ausleucht-Quellen zurück in den
Diffuser reflektiert. Der Reflektor kann einen vorbestimmten Querschnitt
bestimmen, welcher weiterhin Licht in die vordersten, entferntesten
Bereiche des Diffusers richtet, um eine bessere Gesamtstreuung von
Licht zu erzeugen und Hell- und Dunkelpunkt-Effekte zu vermeiden.
Die strukturierte Oberfläche
auf dem abgeschrägten
Lichtröhrenende
kann dazu verwendet werden, um ein Indikatorlicht besser zu projizieren. Die
strukturierte Oberfläche kann
alternativ (oder zusätzlich)
auf den freigelegten Abschnitt von der Innenwand angrenzend zu dem
distalen (vorwärtsgerichteten)
Ende von der Röhre
angelegt werden.
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Die
Ausleucht-Quellen sind in einem Ring am Innenende von der Lichtröhre angeordnet
und können
mehrfarbige Quellen sein, welche der Steuerung zur Projektion entsprechen,
und eine geeignete Farbe haben und/oder in einem geeigneten Muster blinken,
um verschiedene Bedingungen anzuzeigen, wie beispielsweise ein erfolgreiches
Auslesen oder ein Fehlverhalten. Typischerweise ist die Steuerung dazu
adaptiert, um diese speziellen Indikationen zwischen einer aktuellen
Bilderlangung bereitzustellen, so dass die Bilderlangung korrekt
ausgeleuchtet wird. Die Steuerung kann einzelne Abschnitte des Ringes
derart ansteuern, so dass lediglich entsprechende Abschnitte von
dem Lichtröhren-Umfang
zu einer vorgegebenen Zeit auf eine bestimmte Farbe ausgeleuchtet
werden (beispielsweise Quadranten). Unterschiedliche Quadranten
können
in einem Beispiel gleichzeitig auf unterschiedliche Farben ausgeleuchtet
werden.
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In
einer darstellhaften Ausführungsform
bestimmt die Lichtröhre
einen polygonalen (beispielsweise rechteckigen) Querschnitt (wobei
das Polygon im Allgemeinen aus zumindest vier linearen oder nicht-linearen
Seiten bestehend bestimmt wird), welcher an Kanten anliegt (welche
rundförmig
sein können),
um eine (typisch) ungleichseitige Form auszubilden. Die abgeschrägte Kante
an jeder Seite liegt bei einem festgelegten Winkel vor, und somit
erzeugt die unterschiedliche Länge
von der Nord-Süd-
gegen Ost-West-Seite (im Falle eines Rechteckes) zwei unterschiedliche
Distanzen zur Konvergenz von Dunkelfeld-Strahlen, welches eine Feldtiefe erhöht. Wie unterschiedlich
angegeben, enthält
das Polygon (Rechteck) zumindest zwei Paare von gegenüberliegenden
Seiten, wobei das erste Paar von gegenüberliegenden Seiten eine Länge hat,
welche unterschiedlich ist zu jene des zweiten Paares von gegenüberliegenden
Seiten, um zwei Konvergenzpunkte von unterschiedlicher Distanz für Dunkelfeld-Strahlen
zu erzeugen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
folgende Beschreibung der Erfindung bezieht sich auf die begleitenden
Zeichnungen, bei denen:
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1,
wie bereits beschrieben, eine Perspektivansicht von einem Hand-Abtastsystem
mit integrierter Ausleuchtung gemäß dem Stand der Technik ist;
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2 eine
Seitenschnittansicht von einem Hand-Abtastsystem ist, welches in
Verbindung mit der Lehre von dieser Erfindung verwendet werden kann;
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3 eine
Vorderansicht des Abtastsystems von 2 ist;
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4 eine
Explosionsdarstellung der Ausleuchter-Anordnung und des Bildsensors
für das
Abtastsystem von 2 ist;
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5 eine
etwas schematische Seitenschnittansicht der Sensor- und Ausleuchter-Anordnung zur Verwendung
mit dem Abtastsystem von 2 ist, welche den Pfad hervorhebt,
welcher durch verschiedene Ausleucht-Typen genommen wird;
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6 eine
etwas schematische Seitenschnittansicht der Lichtröhre von
der Ausleuchter-Anordnung
von 5 ist, welche die Projektion von einer direkten
Hellfeld-Ausleuchtung
genauer anzeigt;
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7 ein
Schaubild ist, welches eine Ausleucht-Wirkung anzeigt, bei welchem
einzelne Ausleucht-Quellen über
ein poliertes, abgeschrägtes Lichtröhrenende
auf eine Oberfläche
projiziert werden;
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8 eine
teilweise perspektivische Ansicht des Ansichtendes von dem Ausleser
ist, welcher die Ausleucht-Anordnung ausbildet, und eine strukturierte
Oberfläche
an dem abgeschrägten
Lichtröhrenende
hat;
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9 ein
Schaubild ist, welches eine Ausleucht-Wirkung anzeigt, welche auf
einer Oberfläche erzielt
wird, welche ein strukturiertes, abgeschrägtes Lichtröhrenende gemäß einer
Ausführungsform
von dieser Erfindung verwendet;
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10 ein
Blockdiagramm des Bildprozessors und der Ausleucht-Steuerschaltung
ist, welche mit dem Sensor, Schalter und Ausleucht-Ring zusammenwirken,
welche eine einzelne Quadranten-Steuerung und mehrfarbige Ausleucht-Quellen ausbilden;
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11 eine
teilweise perspektivische Ansicht des Ansichtendes von dem Ausleser
ist, welcher das strukturierte, abgeschrägte Lichtröhrenende zeigt, welches als
ein Indikator in Rot ausgeleuchtet ist;
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12 eine
teilweise perspektivische Ansicht des Ansichtendes von dem Ausleser
ist, welcher das strukturierte, abgeschrägte Lichtröhrenende zeigt, welches als
ein Indikator in Grün
ausgeleuchtet ist;
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13 eine
teilweise perspektivische Ansicht des Ansichtendes von dem Ausleser
ist, welcher das strukturierte, abgeschrägte Lichtröhrenende zeigt, welches als
ein Indikator in vorbestimmten Quadranten in Rot, und in weiteren
vorbestimmten Quadranten in Grün
ausgeleuchtet ist;
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14 eine
schematische Seitenschnittansicht von der Lichtröhre, dem Diffuser, den Ausleucht-Quellen
und dem Reflektor ist, welcher eine vorbestimmte Reflektor-Geometrie zeigt,
um somit die Projektion von Licht zu entfernten Bereichen von dem
Diffuser zu erhöhen;
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15 eine
etwas schematische Seitenschnittansicht von der Lichtröhre der
Ausleuchter-Anordnung ist, welche den Vorlagewinkel hervorhebt, welcher
bereitgestellt ist, um ein Ausformen von der Lichtröhre zu erlauben,
und eine alternative Platzierung von der diffusen Oberfläche am distalen
Ende von der Lichtröhre
zeigt;
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16 ein
schematisches Schaubild von einer allgemeinen Form einer Lichtröhre mit
rechteckigem Querschnitt ist, welche Darstellungen von einer Nord-,
Süd-, Ost-
und West-Kante ausbildet;
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17 eine
schematische Darstellung von der Konvergenz von Dunkelfeld-Strahlen
von den Nord- und Süd-Kanten
von der Lichtröhre
von 16 ist, welche eine erste Distanz dazu zeigt;
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18 eine
schematische Darstellung von der Konvergenz von Dunkelfeld-Strahlen
von den Ost- und West-Kanten von der Lichtröhre von 16 ist,
welche eine erste Distanz dazu zeigt; und
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19 eine
freigelegte Perspektivansicht von einer Lichtröhre gemäß einer alternativen Ausführungsform
von dieser Erfindung ist, welche einen elliptischen Querschnitt
bestimmt.
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GENAUE BESCHREIBUNG VON EINER
DARSTELLHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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2 zeigt
eine Seitenschnittansicht von einer darstellhaften Ausführungsform
des Auslesers 200 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Ein Aufnahmegerät 212 und
eine Ausleuchter-Platte 214 sind an einer stoßfesten
Befestigung (nicht gezeigt) innerhalb eines Gehäuses 206 positioniert.
Bei dieser beispielhaften Ausführungsform
sind ein Prozessormodul und zugehörige funktionale elektronische
Bauteile auf einer Prozessorplatte 215 befestigt. Ein Griffabschnitt 202 und
ein Schalter 204 sind funktionell einstückig zu dem Gehäuse 206 und
zu Bauteilen von der Prozessorplatte 215. Der Griffabschnitt 206 enthält einen
angenehm platzierten Schalter 204, welcher durch einen
Finger des Benutzers betätigt werden
kann, um die Bilderlangung und Decodierungsfunktion einzuleiten.
Genauer gesagt, bewirkt ein Drücken
des Schalters, dass alle Typen der Ausleuchter-Farben (wie im Folgenden
weiter beschrieben) gleichzeitig auf das Objekt von Interesse projiziert
werden, und bewirkt ebenfalls eine entsprechende Erlangung eines
Bildes durch den Bildaufnehmer.
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Mit
kurzem Bezug auf den Ausleuchter, hält die Ausleuchter-Platte 214 eine
Mehrzahl von LEDs 310, welche in dieser Ausführungsform
Rot sind (es kann eine Vielzahl von Farben verwendet werden). Die
LEDs 310 sind nach vorne zur Öffnung des Bildaufnehmers hin
gerichtet. Diese LEDs sind hinter einer Passivlichtröhre 244 positioniert,
welche das Licht von dem Ring aus LEDs 310 zu einem Vorderende 230 hin
intern überträgt. Bei
dieser Ausführungsform
enthält
das Vorderende 230 eine abgeschrägte Oberfläche 232. Verschiedene
Beispiele von einer Lichtröhre
zur Verwendung mit einem Bildaufnehmer oder eine ähnliche
Anwendung sind in den U.S.-Patentanmeldungen Serial No. 10/693,626 mit
dem Titel LIGHT PIPE ILLUMINATION SYSTEM AND METHOD von William
H. Equitz, et al. gezeigt und beschrieben, wobei die Lehre davon
hier durch Inbezugnahme ausdrücklich
einbezogen ist.
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Kurz
erläutert,
passiert ein Licht durch den erstreckten Körper von der Röhre 244 von
dem inneren Ende, angrenzend zu den LEDs 310. Der Körper ist
aus einer durchlässigen/transparenten
Substanz ausgebildet. Wie oben diskutiert, betrifft ein Anliegen bezogen
auf die Lichtröhre
die Haltbarkeit und Aufstoß-Widerstandsfähigkeit.
In einer Ausführungsform von
der Erfindung ist die Lichtröhre
aus transparentem Polykarbonat (verfügbar unter dem Markenname Makrolon
von der BASF aus Deutschland oder alternativ Lexan®, verfügbar von
der General Electric Company) aufgebaut. Diese Substanz kann unter Verwendung
von flüssigem
Kunstharz, das zu einer gewünschten
Form ausgebildet wird, formgegossen werden, wie im Folgenden weiter
diskutiert. Das übertragene
Licht wird intern durch die angewinkelte/abgeschrägte Oberfläche 232 von
der Lichtröhre 244 reflektiert,
um bei einem geringen Winkel zur zentralen optischen Achse 270 auszutreten.
Obwohl Acryl einen überlegenen
Brechungsindex (ungefähr 1,58)
aufzeigt, wurde erkannt, dass der Brechungsindex von Polykarbonat
(ungefähr
1,49) ausreichend ist, um den Grad der Lichtübertragung und internen Reflexion,
welche zur Dunkelfeld-Ausleuchtung
gemäß von Ausführungsformen
von der Erfindung verwendet werden, zu erzielen. Die Innen- und/oder
Außenwandoberfläche von
der Lichtröhre 244 kann durch
undurchsichtige Farbe oder einen weiteren Verbund beschichtet sein,
um ein Entweichen von Licht in oder aus der Röhre zu verhindern. In diesem Beispiel
ist ebenfalls ein Schirm 250 entlang der Innenoberfläche von
der Lichtröhre
bereitgestellt. Eine Funktion des Schirms 250 dient dazu,
um eine Übertragung
von diffusem Licht (im Folgenden beschrieben) in die Lichtröhre zu verhindern.
Eine weitere Funktion dient dazu, um ein Licht, welches vom Reflektor übertragen
wird (s. im Folgenden), in den Diffuser zurückzurichten.
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In
diesem Beispiel dient der Ring aus LEDs 310 zur Erzeugung
eines roten direkten Hellfeld-Effektes zusammen mit dem Dunkelfeld-Effekt
durch eine Lichtbrechung eines bestimmten Lichtes von den LEDs durch
die abgeschrägte
Oberfläche 232. Im
Allgemeinen, bei kurzen Lesedistanzen zu einer Oberfläche (< 25 mm zwischen
dem Lichtröhren-Distal-(vorwärts)-Ende 230 und
der Oberfläche),
neigt die Hellfeld-Ausleuchtung von der Lichtröhre 230 nicht zur
Interferenz mit der Dunkelfeld-Ausleuchtung. Die Hellfeld-Ausleuchtung ist
jedoch bei größeren Lesedistanzen
(> 25 mm zwischen
dem Ende 230 und der Oberfläche) verfügbar. Dieses ist bei einfach
auszulesenden Codes hilfreich, wie beispielsweise schwarz-weiß gedruckte
Etiketten. Bei anderen Ausführungsformen
kann eine separate Hellfeld-Ausleuchtung wie im Folgenden beschrieben
bereitgestellt werden. Tatsächlich
enthalten viele verfügbare
Bildaufnehmer integrale rote Hellfeld-Ausleuchter. Bei einer weiteren
Ausführungsform
kann ein separater Hellfeld-Ausleuchter in einer diskreten Farbe,
wie beispielsweise Grün,
bereitgestellt werden.
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Es
ist zu erwähnen,
dass ein Paar von unterstützenden
LEDs 220 (welche typischerweise grünes Licht emittieren) bereitgestellt
ist. Diese sind jedoch optional. Solche unterstützenden LEDs können mit dem
kommerziell erhältlichen
Bild, wie hier verwendet, einstückig
sein.
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Ein
Kabel 260 stellt dem Ausleser 200 eine elektrische
Energie, als auch einen Kommunikations-Übertragungspfad für die decodierte
Zeichenfolge von der encodierten Information bereit, obwohl es offensichtlich
ist, dass der Ausleser 200 mit Batteriekraft und einer
Drahtloskommunikation zur vollständig
tragbaren Flexibilität
konfiguriert sein kann.
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Ebenfalls
mit Bezug auf 3, ist eine Vorderansicht des
Auslesers 200 gezeigt. Die Verteilung und Platzierung der
einzelnen LEDs (oder weiterer geeigneter Lichtelemente) 310,
welche Licht an die Lichtröhre 244 übertragen,
ist durch eine Folge von angrenzenden X-Markierungen dargestellt,
welche um den Umfang von der Lichtröhre 244 in Reihe zum distalen
Ende 230 positioniert sind. Die darstellhafte LED-Platzierung
erzeugt eine im Allgemeinen gleichförmige Lichtwirkung. Die Platzierung
dieser Lichtelemente und weiterer hier verwendeter ist stark variabel.
Zusätzlich
kann die Adressierung von Lichtelementen derart gesteuert werden,
dass lediglich bestimmte Elemente zu bestimmten Zeiten aktiviert werden,
um die gewünschte,
gesamte Dunkelfeld-Ausleuchtungsintensität und/oder Vorspannung (beispielsweise
an einer Seite heller als an der anderen) auf die Dunkelfeld-Ausleuchtungswirkung
auf das Objekt zu erzeugen. Dieses variabel adressierbare Merkmal
ist im Folgenden beschrieben und ist im weiteren Detail in den oben
einbezogenen U.S.-Patentanmeldungen und in weiteren hier angegebenen
gemeinsam zugewiesenen U.S.-Patentanmeldungen beschrieben.
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Es
wird nun ebenfalls Bezug auf die Explosionsansicht von 4 genommen,
welche die Bauteile von der gesamten Ausleuchter-Anordnung mit Bezug
auf den Bildaufnehmer 212 weiter detailliert zeigt. Wie
angezeigt, sind die verschiedenen Ausleuchter-Anordnung Bauteile,
wie oben beschrieben, getrennt, um einzelne strukturelle Details
zu enthüllen.
Der Bildaufnehmer 212 liegt an der linken Seite von der
Ansicht vor. Die Ausleuchter-Platten-Anordnung 214 befindet
sich davor. Vor der Ausleuchter-Platte 214 und den LEDs 310 ist
das Proximal-(oder Basis)-Ende 410 von der Lichtröhre 244 platziert,
welche das übertragene
Licht von den LEDs 310 empfängt und dieses intern an das
abgeschrägte distale
Ende 230 überträgt. Ein
schräger
(ebenfalls frei gesagt als „konisch" bezeichnet) Diffuser 280 (s. ebenfalls 2)
ist innerhalb der Lichtröhre 244 verschachtelt,
wobei eine schmalere proximale Öffnung 420 angrenzend
zu dem Bildaufnehmer 212 bereitgestellt ist, und eine breitere
distale Öffnung 422 sich am
gegenüberliegenden
Ende befindet. Bei einer darstellhaften Ausführungsform kann dieser Diffuser 280 aus
dünnen
(1 bis 3 mm) Polymer-Material mit satiniertem/strukturiertem Inneren
aufgebaut werden. Wie oben erwähnt,
ist ein dünner
Schirm 250 gegen den Innenraum von der Lichtröhre bereitgestellt,
um das von dem Diffuser übertragene
Licht gegen ein Eintreten in die Lichtröhre 244 zu blockieren. Auf
diese Art und Weise vermischt sich das von dem Diffuser emittierte
Licht nicht mit der Lichtröhren-Übertragung.
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In
dem Bereich zwischen dem Schirm 250 und der Innenoberfläche von
dem Diffuser 280 kann ein Raum beschränkt sein. Darüber hinaus
ist in zahlreichen Ausführungsformen
vorgesehen, für
die diffuse Ausleuchtung eine blaue Farbe bereitzustellen, wodurch
blaufarbige LEDs mit hoher Ausgabe verwendet werden, welche teurer
als die roten oder grünen
Versionen sind. Somit ist die Verwendung von einer geringeren Anzahl
von solchen LEDs sehr gewünscht.
Je weniger einzelne Ausleucht-Quellen verwendet werden, desto größer ist
die Notwendigkeit dazu, das Licht um den Diffuser zu zerstreuen,
um somit eine Hell- und Dunkelpunkt-Wirkung auf der Oberfläche von
Interesse zu vermeiden. Um die gewünschte Zerstreuung von diffuser
Ausleuchtung mit einer minimalen Anzahl von einzelnen Ausleucht-Quellen
zu erzielen, wird das Licht, welches durch den Diffuser projiziert
wird, durch einen Satz von (vier) rückwärts projizierenden LEDs 282 bereitgestellt,
welche auf einer Ausleuchter-Platte 214, an einer Seite
gegenüberliegend
zu dem Ring von den Lichtröhren-LEDs 310,
befestigt sind. Diese LEDs 282 projizieren rückwärts in einen
konischen, kugelförmigen,
parabelförmigen
(oder eine weitere Form) Reflektor 290, welcher das reflektierte
Licht durch die Innenoberfläche
von dem Diffuser 280 streut, so dass es als eine im Wesentlichen
gleichförmige
Streuung von direktem, diffusem Licht auf die Oberfläche von Interesse
austritt. Wie im Folgenden weiter beschrieben wird, kann die Reflektorform
optimiert werden, um die Zerstreuung von Licht entlang des konischen Diffusers
zu verbessern. In dieser Ausführungsform ist
der Reflektor 290 aus Polymer mit einer weiß strukturierten
Oberfläche
aufgebaut, um das davon reflektierte Licht weiter zu zerstreuen.
Diese indirekte Projektion von Licht mit einer zerstreuenden Reflexionsoberfläche hilft
wesentlich bei der Reduktion der Anzahl von diffusen Ausleucht-LEDs 282,
welche dazu verwendet werden, um die diffuse Ausleuchtung zu projizieren,
wodurch Produktionskosten und ein Energieverbrauch reduziert werden.
Wie oben erwähnt,
sind die diffusen Ausleucht-LEDs 282 in dieser Ausführungsform
blaue LEDs mit hoher Ausgabe. Jedoch sind die bestimmten Farben,
welche für jeden
Typ von Ausleuchtung verwendet werden, stark variabel. Es ist jedoch
stark gewünscht,
dass die diffuse Ausleuchtung auf dem Spektrum ausreichend von der
Dunkelfeld-Ausleuchtung
beabstandet ist, um eine adäquate
Auflösung
von den zwei Lichtwellenlängen
zu ermöglichen.
-
Es
ist ein lichtdurchlässiger „konischer" Filter 292 bereitgestellt.
Der Filter 292 ist dazu adaptiert, um Licht mit größeren Wellenlängen herauszufiltern, wodurch
es blauem Licht mit kürzerer
Wellenlänge ermöglicht wird,
aus dem Diffuser und auf die Oberfläche zu passieren, jedoch die
Neuübertragung
von jeglichem reflektierten roten Licht von der Oberfläche verhindert
wird, welches andererseits dazu neigt, als diffuses rotes Licht
zusammen mit der roten Dunkelfeld-Ausleuchtung neu übertragen
zu werden. Die Wellenlängen-Spreizung
zwischen totem Licht und blauem Licht ist ausreichend, um diese
Filterung zu erzielen, ohne die Leistung von einem Typ (Dunkelfeld/direktes
Hellfeld gegen direkte Zerstreuung) von Ausleuchtung zu enthalten.
Der Filter 292 entspricht der Form von der äußeren (freigelegten)
Oberfläche des
Diffusers und kann auf die Diffuser-Oberfläche unter Verwendung von einer
Vielzahl von Befestigungstechniken aufgeschnappt oder angeklebt
werden, welche dem Fachmann offensichtlich sind. Es ist zu erwähnen, dass
anstelle eines separaten Filters 292 ein ähnlicher
Effekt durch die Verwendung eines farbigen Diffusers erlangt werden
kann (s. 6 im Folgenden). Die Farbe sollte
derart ausgewählt
werden, so dass der Diffuser das Diffus-Licht (in dieser Ausführungsform
Blau) überträgt, jedoch
nicht das Dunkelfeld-Licht (Rot in dieser Ausführungsform), welches von der
Lichtröhre übertragen
wird, reflektiert.
-
Somit
sind zusammengefasst zumindest zwei diskrete Sätze von Ausleuchter-Übertragern (beispielsweise
LEDs) gemäß der darstellhaften
Ausführungsform
bereitgestellt, nämlich
die direkten Diffus-Übertrager 282 und
die Dunkelfeld-Übertrager 310.
Gemäß der darstellhaften
Ausführungsform,
erzeugt jeder diskrete Satz von Übertragern 282 und 310 eine
entsprechend diskrete Ausleucht-Farbe. Beispielsweise kann eine
direkte Diffus-Ausleuchtung
durch blaue LEDs erzeugt werden, und kann ein Dunkelfeld (und direktes
Hellfeld) durch rote LEDs erzeugt werden. Die Verwendung von zwei
diskreten Farben ermöglicht
es, dass jeder Typ von Ausleuchtung auf seine bestimmte Anwendung
ohne ein Mischen unter Verwendung von einer Filterung innerhalb
der Ausleuchter-Anordnung beschränkt
ist. Bei dieser Ausführungsform
erzeugt jeder Typ von Ausleuchtung ein Bild, welches durch den Bildaufnehmer 212 empfangen
wird. Der Bildaufnehmer enthält
bei dieser Ausführungsform
einen herkömmlichen
monochromen Sensor, welcher aus dem farbigen Licht ein Graustufenbild
erzeugt. Es ist zu erwähnen,
dass in alternativen Ausführungsformen
ein Farbsensor verwendet werden kann. Eine solche Implementierung ist
in der allgemein zugewiesenen U.S.-Patentanmeldung mit dem Titel
SYSTEM AND METHOD FOR EMPLOYING COLOR ILLUMINATION AND COLOR FILTRATION
IN A SYMBOLOGY READER von Laurens W. Nunnink gezeigt und beschrieben,
eingereicht am gleichen Datum hierzu, wobei die Lehre davon hier
unter Bezugnahme ausdrücklich
einbezogen ist.
-
Es
wird nun Bezug genommen auf 5 und 6,
welche im Allgemeinen die Ausleucht-Muster beschreiben, welche durch
die Lichtröhre 244 und den
Diffuser 280 von der Ausleuchter-Anordnung erzielt werden.
Bezug nehmend zunächst
auf 5, ist ein Querschnitt von einer Implementierung
des Diffusers 280 gezeigt, mit einer Lichtröhre 244,
wie oben im Allgemeinen beschrieben, in Relation zu der Bildaufnehmer-Anordnung 212 (und
zugehörigem
Linsen-Aufbau 240). Die Dunkelfeld-Ausleuchtung (Strahlen 510)
wird in die Lichtröhre 244 gerichtet, das
heißt,
am abgeschrägten,
distalen (vorwärtsgerichtet)
Ende 230 intern reflektiert, um somit bei einem kleinen
Winkel auf die Objektoberfläche 520 gerichtet
zu werden. Weitere Information bezogen auf den Basisaufbau und die
Implementierung von passiven Lichtröhren mit selektiv erregter
Ausleuchtung zur Bereitstellung der Dunkelfeld-Ausleuchtung kann in
der oben einbezogenen U.S.-Patentanmeldung Serial
No. 10/693,629 mit dem Titel LIGHT PIPE ILLUMINATION SYSTEM AND
METHOD von William H. Equitz, et al. gefunden werden. Die direkte
Ausleuchtung (Strahlen 532) von blauen LEDs 282 wird in
eine gänzlich
diffuse direkte Ausleuchtung durch Reflexion am Reflektor 290 und
Durchgang in und durch den Diffuser 280 von dieser Ausführungsform umgewandelt.
Der Diffuser 280 projiziert dadurch die Diffus-Ausleuchtung
auf die Objektoberfläche 520 innerhalb
des Sichtfeldes, welches als ein Bereich angezeigt ist, welcher
durch gestrichelte Linien 540 bestimmt ist. Bei dieser
Ausführungsform
ist der Diffuser 280 selber lichtdurchlässig ohne Farbton- oder Farbfilter-Wirkung.
In alternativen Ausführungsformen
kann der Diffuser getönt
sein, um eine gewünschte
Farbe zu erzeugen und/oder als ein Filter zu wirken (unter Verwendung
von farbigen oder weißen
Ausleuchter-Quellen (282)). Es sollte erwähnt werden,
dass der Diffuser 280 gemäß dieser Ausführungsform
und weiterer hier beschriebener Ausführungsformen derart aufgebaut
und angeordnet werden kann, um an dem Hand-Abtastgerät entnehmbar befestigt zu werden.
In einem Beispiel kann der Diffuser entfernt werden, um zu ermöglichen,
dass die Übertrager 282 als
eine nicht-diffuse direkte Hellfeld-Ausleuchtung arbeiten. Alternativ
kann der Diffuser mit bewegbaren Verschlüssen bereitgestellt werden,
welche beim gesamten Diffuser selektiv klare (nicht satinierte/nicht
diffuse) Fenster darlegen. Die Entnehmbarkeit des Diffusers 280 kann
erzielt werden, indem Einschnapp-Ausnehmungen und/oder Merkmale
im Diffuser und in der Lichtröhre 244,
welche eine entnehmbare Anordnung erlauben (nicht gezeigt), einbezogen
werden.
-
In
dieser Ausführungsform
wird eine direkte, nicht-diffuse Hellfeld-Ausleuchtung (s. Strahlen 620 in 6)
durch Brechung von Licht durch das abgeschrägte Ende 230 von der
Lichtröhre 244 bereitgestellt.
Wie insbesondere in 6 gezeigt, tritt ein Abschnitt des
Lichtes, welches entlang der Röhre 244 intern
reflektiert wird, direkt von dem abgeschrägten Ende 230 als
Lichtfeld-Licht (Strahlen 620) mit relativ hohen Winkel
aus (für
gewöhnlich
größer als
45 Grad in Relation zu der Oberflächenachse 520). Das
verbleibende Licht wird intern durch das abgeschrägte Ende 230 reflektiert,
um angrenzend zu der inneren Kante 630 von der Röhre 244 auszutreten,
wie im Allgemeinen oben diskutiert. Es ist zu erwähnen, dass die
Lichtröhre
in alternativen Ausführungsformen derart
modifiziert werden kann, dass sie einen abgeflachten Ring enthält (welcher
in einer Ebene senkrecht zu der Achse 270 vorliegt). Dies
würde es
erlauben, dass zusätzliches
Hellfeld-Licht direkt
auf die Oberfläche 520 übertragen
wird. Ebenso kann eine verschachtelte Lichtröhre mit einem flachen (nicht abgeschrägten) Ring,
welcher an ihrem distalen Ende ausgebildet ist, in alternativen
Ausführungsformen
verwendet werden, um Hellfeld-Licht entlang eines Wellenleiters,
welcher von der angezeigten Dunkelfeld-Lichtröhre 244 getrennt ist,
direkt zu übertragen.
Dies kann dort hilfreich sein, wo Ausleuchter, welche eine diskrete
Farbe haben, für
direktes Hellfeld-Licht verwendet werden. Alternativ, wenn optionale
direkte Hellfeld-Übertrager
verwendet werden, können
sie derart positioniert werden, um ein Licht durch klare/transparente
Abschnitte (nicht gezeigt) des Diffusers 280 zu projizieren.
-
Obwohl
in dieser Darstellung aus Gründen der
Vereinfachung nicht angezeigt, kann angenommen werden, dass ein
Filter (292 oben) über
den Diffuser angelegt werden kann, um ein Abwandern von reflektierten
Dunkelfeld-(und Hellfeld-)-Licht in den Diffuser 280 zu
verhindern.
-
Wie
oben im Abschnitt Hintergrund der Erfindung diskutiert, enthalten
Ausleuchter-Lichtröhren gemäß zahlreicher
vorbekannter Implementierungen von Markierungs-Auslesern ein poliertes distales Ende.
Kurz unter Bezugnahme auf 7, ist ein
Bild 710, welches von einer spiegelnden Oberfläche unter Verwendung
von einer Lichtröhre
mit einem polierten Ende erlangt ist, gezeigt. Dieses Bild 710 zeigt
klar abgegrenzte Punkte 720 an, welche durch die einzelnen
Ausleuchter-Quellen von dem Ausleuchter-Ring erzeugt sind. Diese Punkte führen zu
einem etwas gebrochenen Ausleuchter-Muster, welches die Erlangung
von der Markierung 730 beeinflussen kann.
-
Bezug
nehmend auf 8, ist der Ausleser 200 mit
einer Ausleuchter-Anordnung 800 ausgestattet, welche eine
Lichtröhre 810 gemäß einer
Ausführungsform
von der Erfindung enthält.
Die Lichtröhre 810 enthält ein abgeschrägtes Ende 820 um
ihren vorderen Umfang, welcher eine allgemeine Größe und Form
wie oben beschrieben hat. Es ist zu erwähnen, dass die angezeigte Außenoberfläche 830 von dem
abgeschrägten
Ende 820 leicht getönt
oder strukturiert ist. Dies stellt eine leicht diffuse Wirkung auf
Licht bereit, welches als direkte Hellfeld-Ausleuchtung (s. 6)
austritt, und ebenfalls auf intern reflektiertes Licht, welches
als Dunkelfeld-Ausleuchtung austritt. Die resultierende Diffusion
erzeugt das in 9 gezeigte Bild. Es ist zu erwähnen, dass
der Lichtring 920, welcher die Markierung 930 einschließt, gleichförmiger ist,
und dass die Markierung selber im besseren Kontrast erscheint, als
die Ergebnisse von der in 7 gezeigten
Version mit poliertem Ende.
-
Die
getönte
oder strukturierte Oberfläche 830,
welche entlang des abgeschrägten
Endes bereitgestellt ist, unterstützt eine neue und wunschgemäße Anzeige
des Auslese-Status gemäß einer
Ausführungsform
von der Erfindung. Bevor die Statusanzeige detailliert beschrieben
wird, wird auf 10 Bezug genommen, welche die
grundlegenden Bauteile von der Ausleuchtung und dem Bildverarbeitungssystem
von dem Ausleser schematisch beschreibt. Die Schaltungsplatine (215 in 2)
des Auslesers enthält
einen Prozessor und eine Ausleuchter-Steuerung, welche schematisch
als Prozessor/Steuer-Block 1010 gezeigt sind. Die Prozessor-Steuerung 1010 kann
herkömmliche
Bildverarbeitungs- und Markierungserkennungs-/Decodierungs-Prozesse
verwenden. Die Prozessor-Steuerung 1010 empfängt Signale
vom Schalter (Block 1012), welche dazu verwendet werden,
um die Ausleuchter-Anordnung zu betreiben, und um Bilddaten über dem
Bildaufnehmer (Block 1014) zu erlangen. Die unterstützenden
LEDs (Block 1016 und siehe ebenfalls 220 in 2)
werden vor und während
der Bilderlangung unter der Steuerung von dem Prozessor 1010 betrieben.
Dies dient zur beibehaltenden Unterstützung des Benutzers an der
Markierung während
des Erlangungsprozesses, insbesondere dann, wenn die Abtastung bei
einer unentschiedenen Distanz zur Objektoberfläche durchgeführt wird.
Somit ist zu erwähnen,
dass die Erlangung des Bildes gemäß dieser Ausführungsform
ein Durchschreiten von einer Mehrzahl von Ausleucht-Typen (Dunkelfeld und
diffus) in einer zeitlichen Sequenz mit einer zugehörigen Bilderlangung
von der Markierung während jedes
Types der Ausleuchtung enthält.
Typischerweise wird das beste Bild (oder eine Kombination aus den
Bildern) ausgewählt,
um die durch die Markierung dargestellten Daten zu decodieren. Vor
der Erlangung und nach der Erlangung kann der Ausleser eine Vielzahl
von Status-Codes
anzeigen, wie beispielsweise eine Lesebereitschaft, ein erfolgreiches Auslesen,
ein unerfolgreiches Auslesen, usw. Diese Anzeigen werden im Folgenden
weiter beschrieben.
-
Während des
Schrittprozesses weist der Prozessor 1010 den Ausleuchter-Ring
(Block 1020) zur Ausleuchtung an. Er weist dann den diffusen
Ausleuchter (Block 1018) zur Ausleuchtung an. Wie in verschiedenen
der oben unter Bezugnahme einbezogenen Patentanmeldungen beschrieben,
kann der Ring 1020 einzelne Bänke von LEDs (oder weitere Ausleuchter-Quellen)
enthalten, welche in diesem Beispiel in Quadranten ausgebildet sind – nämlich oben/Nord 1022,
unten/Süd 1024,
rechts/Ost 1026 und links/West 1028 (wie von außen aus
zur Ausleser-Vorderseite gesehen). Diese Quadranten können einzeln
durch den Prozessor adressiert werden. Dies ermöglicht es, dass die Ausgabe
von jedem Quadranten derart variiert wird, um somit die gewünschte Wirkung
auf dem Objekt zu erzeugen. Dies ist insbesondere dann hilfreich,
wenn der Ausleser bei einem nicht senkrechten Winkel zur Objektoberfläche angeordnet
werden kann oder wenn die Oberfläche
nicht eben ist. Es können
zahlreiche automatische Einstellprozesse enthalten sein, um wirksam
zahlreiche Lichtanordnungen unter den Quadranten zu durchlaufen,
um die Anordnung/das Profil zu bestimmen, welches das beste Bild
erzielt. In dieser Ausführungsform
sind die einzelnen Ausleuchter-Quellen (LEDs 1030) kommerziell
erhältliche
mehrfarbige LEDs (in dieser Ausführungsform
Rot und Grün,
wie schematisch durch die Trennungslinie durch die Mitte von jeder
LED 1030 angezeigt), welche dazu in der Lage sind, eine
aus zwei Farben in Ansprechen auf den Prozessor 1010 zu
projizieren. Dies kann von einem Bildaufnahme-Standpunkt aus dann
hilfreich sein, wenn eine unterschiedliche Farbe für das Dunkelfeld und
direkte Hellfeld bereitzustellen ist. Genauer gesagt, erlaubt die
Mehrfarben-Fähigkeit
des Ausleuchter-Rings, dass die Lichtröhre (insbesondere das getönte Ende 820)
ein gut sichtbares, zum Objekt angrenzendes Indikatorlicht in einer
Vielzahl von Farben projiziert.
-
11 stellt
im Allgemeinen die Ausleuchtung von der Lichtröhre 810 zum Zwecke
der Bereitstellung einer Anzeige für den Benutzer detailliert
dar. Bei diesem Beispiel sind die vier Quadranten 1110, 1120, 1130 und 1140 von
der strukturierten abgeschrägten
Kante 820 durch ihre geeigneten Bänke von LEDs im Ring rot ausgeleuchtet
(durch eingekreiste Rs angezeigt). Die getönte Oberfläche erzeugt tatsächlich einen
hellen, diffusen Farbstreifen, welcher die Sichtbarkeit des Indikators
erhöht.
Dieser Indikator kann vor, während
oder nach der Bilderlangung als ein kontinuierliches oder blinkendes
Signal ausgeleuchtet werden. Das Blinken kann auf die Art und Weise
des Morse-Codes zeitlich festgelegt werden, um eine gewünschte Statusmeldung
zu erzielen. Es sollte offensichtlich sein, dass das Bereitstellen
eines starken, klar sichtbaren Indikatorlichts am distalen Ende
von der Lichtröhre
(nahe der Markierung, wo der Benutzer seine Aufmerksamkeit fokussiert
hat) einen hochwirksamen Indikator ermöglicht, welcher den Benutzer
nicht von dem Objekt zur Hand ablenkt, und welches sichtbar ist,
und zwar unabhängig
davon, ob der Ausleser in naher Nähe zu der Objektoberfläche oder
bei einer unentschiedenen Position davon platziert ist. Tatsächlich projiziert
der Indikator bei einer unentschiedenen Distanz selber ein farbiges
Licht auf die Oberfläche,
wodurch die Benutzeraufmerksamkeit ein farbiges Licht auf die Oberfläche, wodurch
die Benutzeraufmerksamkeit weiter auf die Aufgabe zur Hand fokussiert
wird.
-
Wie
in 12 gezeigt, sind alle Lichtröhrenenden-Quadranten 1110, 1120, 1130, 1140 in Grün ausgeleuchtet
(durch die eingekreisten Gs angezeigt). Dies kann ein durchgängiger (durchgängig Grün) oder
blinkender Indikator sein. Er kann ebenfalls alternativ mit Rot
(oder einer weiteren Farbe) gemäß jeglichem
vorbestimmten Muster blinken, um eine bestimmte Meldung bereitzustellen.
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Wie
in 13 gezeigt, ist der Indikator durch zwei (oder
mehr) gleichzeitige Farben gekennzeichnet, welche durch unterschiedliche
Quadranten (oder weitere Sektionen) von der Lichtröhrenkante
angezeigt werden. In diesem Beispiel ist der obere Quadrant 1110 rot
und ist der linke Quadrant 1140 grün. Der gegenüberliegende
untere und linke Quadrant 1120 und 1130 können jeweils
ebenfalls Rot und Grün
sein. Dieses Muster kann blinken oder sich verändern (beispielsweise eine
Rot- und Grün-Umschaltung).
Ebenso kann eine eindeutige Durchgangsänderung von Farben auftreten,
bei welcher sich jeder Quadrant wiederum auf eine unterschiedliche
Farbe ändert,
so dass die Farbänderung
derart erscheint, dass sie um den Umfang abwandert. Jegliche beobachtbare
und gewünschte Änderung
von Farben wird gemäß dieser
Erfindung als ein Indikator in Betracht gezogen.
-
Es
wird nun Bezug genommen auf 14, welche
eine Variation der oben beschriebenen Reflektorform zeigt. Wie oben
diskutiert, definieren die Länge
und der Winkel (A) von dem konischen Diffuser 280 (typischerweise
weniger als 45 Grad mit Bezug auf die Achse 270 in jedem
Quadranten) einen entfernten distalen Bereich 1410 zwischen
der Innenwand von dem Diffuser 280 und dem Schirm 250, welcher
vom Volumen her klein ist und welcher schwierig mit Licht vom Reflektor 1420 adäquat zu füllen ist.
Der Spalt zwischen dem Innenumfang von der Ausleuchter-Platte 214 und
der Innenwand von dem Diffuser verschlechtert ferner die Übertragung von
Licht in diesem entfernten Bereich 1410. Somit enthält die Reflexionsoberfläche 1422 des
Reflektors 1420 von dieser Ausführungsform eine Mehrzahl von Schritten 1424, 1426, 1428, 1429,
welche dazu entworfen sind, um spezifische Abschnitte des reflektierten
Lichtes (Strahlen 1430) von den LEDs 282 zu den verschiedenen
Teilen des Diffusers, welche die entfernten Bereiche 1410 enthalten,
zu richten. Es ist zu erwähnen,
dass angrenzend zu dem zentralen Fenster 1450 im Reflektor
(durch welches der Bildaufnehmer das Objekt sieht) die Mehrzahl
von kleinen, angewinkelten Stufen 1429, welche im Querschnitt
ausgebildet sind, insbesondere dazu adaptiert sind, um Strahlen 1430 von
den Lichtquellen 282 auf verschiedene Punkte entlang des
entfernten Bereiches 1410 für eine optimierte Lichtspreizung
entlang der gesamten Diffuser-Oberfläche zu übertragen. Der Reflektor 1420 in
dieser Ausführungsform
enthält
ebenfalls eine strukturierte Oberfläche und eine weiße Oberflächenfarbe
zur maximalen Zerstreuung. In alternativen Ausführungsformen können eine
unterschiedliche Oberflächenfarbe
und Oberflächenausführung verwendet
werden. Auf diese Art und Weise wird eine gleichförmigere
Ausleuchtung von der vollständigen Diffuser-Oberfläche erzielt,
und wird das Vorliegen von einer hellen und dunklen Punktierung
auf dem Objekt minimiert.
-
Obwohl
ein gestufter Reflektor 1420 gemäß einer Ausführungsform
von dieser Erfindung gezeigt und beschrieben ist, wird ausdrücklich in
Betracht gezogen, dass Reflektoren, welche eine Vielzahl von Oberflächen-Querschnittsprofilen
haben, in alternativen Ausführungsformen
verwendet werden können. Solche
Reflektoren sollten unter Verwendung von optischen Fokussierungstechniken
dazu adaptiert sein, um Licht entlang der Länge von einem abgeschrägten oder
konischen Diffuser von einer im Allgemeinen hier in Betracht gezogenen
Form zu spreizen, adaptiert sein, um somit eine ungewünschte Punktierung auf
lokalisierten Bereichen von der Oberfläche von Interesse zu vermeiden.
-
Es
wird in Betracht gezogen, dass eine Lichtröhre mit einem strukturierten
oder getönten
abgeschrägten
Ende gemäß den zahlreichen
Ausführungsformen
von dieser Erfindung durch eine Vielzahl von Techniken erzeugt werden
kann, welche ein Sandstrahlen oder Bestrahlen von einer ausgeführten Oberfläche enthalten,
wobei eine wünschenswerte
Aufbautechnik ein Formen der Lichtröhre aus gegossenem Kunstharz
einschließt.
Das abgeschrägte Ende
wird nahe der Unterseite von der Form lokalisiert, und das rückwärtige Ende
(angrenzend dem Ausleuchter-Ring) wird an der Oberseite von der Form
lokalisiert, wobei an dieser Stelle die abgeschlossene Röhre aus
der Form hervorragt. Die Unterseite von der Form wird mit einem
getönten
oder strukturierten Muster bereitgestellt, um somit diese Oberflächenwirkung
auf das abgeschrägte
Ende von der abgeschlossenen Röhre
auszubilden. Bezug nehmend auf 15, welche
den Querschnitt von der Lichtröhre 244 zeigt,
wird die Form mit einem leichten Entwurfswinkel, welcher sich zuspitzt,
aufgebaut, so dass die resultierende Lichtröhre 244 ein Paar von
Innenwänden
bestimmt, welche einen Entwurfswinkel AD dazwischen von ungefähr zumindest 2
Grad haben (jede Seite beträgt
1 Grad in Relation zur Achse 270). Weil die Form eine getön te/strukturierte
Oberfläche
enthält,
wird der Entwurfswinkel bei ungefähr 2 Grad, anstelle der typischen
1 Grad, für ein
glattes geformtes Teil eingestellt. Dieser Entwurfswinkel bei 2
Grad löst
die möglichen
Anhaftwirkungen besser, welche zwischen der abgeschlossenen Röhre und
der strukturierten Formoberfläche
erzeugt werden. Dieser Entwurfswinkel wird dort verwendet, wo die
Struktur auf die abgeschrägten
Enden 230 angelegt wird. Es ist zu erwähnen, dass die abgeschrägten Enden 230 jeweils
dazwischen einen Winkel von ungefähr 70 Grad bestimmen (jedes Ende
hat ungefähr
35 Grad in Relation zu der Achse 270). Es sollte jedoch
offensichtlich sein, dass die Techniken, welche zur Ausbildung von
der Lichtröhre und
von weiteren Bauteilen hier verwendet werden, innerhalb des Umfangs
der allgemeinen Lehre variieren können.
-
Bezug
nehmend weiter auf 15, kann gemäß einer alternativen Ausführungsform
der getönte oder
strukturierte Abschluss auf die Innenwand von der Lichtröhre 244 an
einer Endstelle 1520 angelegt werden. Diese Stelle 1520 ist
jenseits des distalen Endes von dem Diffuser 280 und des
Schirms 250 wie oben beschrieben freigelegt, um einen ungestörten Durchgang
des Dunkelfeld-Lichtes (Strahlen 510) zu ermöglichen.
Dies bewirkt, dass das reflektierte Dunkelfeld-Licht durch einen
diffusen Aufbau passiert, bevor es auf die Markierungsoberfläche auftrifft. Es
ist zu erwähnen,
dass gemäß einer
Ausführungsform
von der Erfindung die strukturierte Oberfläche ebenfalls auf die Außenseite
(Stelle 820) angelegt werden kann. Alternativ kann die
strukturierte Oberfläche
selektiv auf lediglich eine von der Innenstelle (1520)
oder Außenstelle
(820), wie geeignet, angelegt werden. Es ist zu erwähnen, dass,
wenn die Struktur auf die Innenwand bei der Stelle 1520 angelegt
wird, der benötigte
Entwurfswinkel AD (14) dann typischerweise größer als
2 Grad ist. Ein geeigneter Entwurfswinkel kann durch den Fachmann
bei der Ausformung von Kunststoffteilen bestimmt werden.
-
Gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
ist die allgemeine Querschnitt-Umfangsform
von der Lichtröhre
rechteckig (an einer Ebene durch eine Achse 270 angenommen).
Zum Zwecke dieser Beschreibung sollte der Ausdruck „rechteckig" kleinere Abweichungen
von den Seiten des Rechteckes von einer geradlinigen Geometrie enthalten.
Mit anderen Worten kann eine rechteckige Form hier beispielsweise
gekrümmte
Bögen enthalten,
wie gezeigt und beschrieben. Im Allgemeinen sollte der Ausdruck rechteckig
allgemein als ein Satz von linearen oder nicht-linearen Seiten definiert
werden, welche sich an jeder der vier Kanten (welche signifikant
gerundete Kanten sein können)
schneiden, welches bewirkt, dass die ungefähre Richtung von zwei angrenzenden Seiten
um ungefähr
90 Grad variiert. Eine stark verallgemeinerte Darstellung von einer
recht eckigen Lichtröhre 1610 ist
in 16 gezeigt. Wie oben beschrieben, können die
Seiten 1620, 1622, 1624 und 1626 von
der rechteckigen Lichtröhre 1610 in
Ausdrücken
von Nord (Pfeil N), Süd
(Pfeil S), Ost (Pfeil E) und West (Pfeil W) definiert werden. Ebenso
kann jede Kante des distalen, abgeschrägten Endes dementsprechend
als EN (Kante Nord), ES (Kante Süd), EE
(Kante Ost) und EW (Kante West) dargestellt werden. Die Länge LNS
zwischen der Nordkante EN und Südkante
ES ist (in dieser Ausführungsform)
kürzer als
die Länge
LEW zwischen der Ostkante EE und Westkante EW (LNS < LEW). Es ist zu
erwähnen, dass
in alternativen Ausführungsformen
das Umgekehrte gelten kann (LNS > LEW)
oder dass diese Messungen ungefähr
gleich sein können.
-
Bezug
nehmend auf 17 und 18 ist die
abgeschrägte
Kante entlang von jeder Seite bei dem gleichen festgelegten Winkel
(in dieser Ausführungsform
ungefähr
55 Grad) angeordnet, wobei sie Dunkelfeld-Lichtstrahlen erzeugt,
welche sich einen Punkt 1710 bei einem mittleren festgelegten
Winkel Θ von
ungefähr
32 Grad (welcher den halben abgeschrägten Winkel zusammen mit einem
induzierten Entwurfswinkel von 1 Grad und eine weitere Brechung,
wenn das Licht aus der Röhren-Innenwand austritt,
darstellt) nähern.
Da die Distanz LNS kleiner als die Distanz LEW ist, ist die Näherungsdistanz
des Lichtes DNS für
das Paar von gegenüberliegenden Seiten
EN und ES kleiner als die Näherungsdistanz DEW
des Lichtes von dem Paar von gegenüberliegenden Seiten EE und
EW. Somit erfordert diese Anordnung für den Ausleser eine breitere
Feldtiefe, indem zwei unterschiedliche Distanzbereiche der Ausleuchtung
für die
Markierung bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform von dieser Erfindung
beträgt die
ungefähre
Länge NS
gleich 3 cm, und beträgt
die ungefähre
Länge EW
gleich 4,5 cm. Die DNS beträgt ungefähr 0,92
cm, während
die DEW ungefähr
1,23 cm beträgt.
Somit ist eine gewünschte
Differenz von mehr als 0,31 cm bei einer größeren Feldtiefe bereitgestellt.
-
Neben
der Bereitstellung von einer größeren Feldtiefe
durch zwei Projektionsdistanzen stellt die oben beschriebene rechteckige
Lichtröhrenform mehrere
Vorteile gegenüber
runden Lichtröhren
und jenen von weiteren regelmäßigen, gleichseitigen
Formen dar. Die rechteckige Form entspricht mehr dem herkömmlichen
4:3 Horizontal-zu-Vertikal-Verhältnis, welches
durch kommerziell verfügbare
Sensoren dargelegt wird. Der rechteckige Querschnitt erzielt einen
größeren Dunkelfeld-Bereich
als durch runde Röhren
bereitgestellt. Er ermöglicht
ebenfalls einen Ausleser mit niedrigerem Profil hinsichtlich der
Gesamthöhe.
Darüber
hinaus gestaltet die Verwendung von diskreten „Seiten" auf der Röhre eine einfachere Steuerung
von separaten Quadranten, wie oben beschrieben.
-
Es
ist zu erwähnen,
dass, obwohl die hier beschriebenen Ausführungsformen im Allgemeinen
etwas polygonale Formen mit angrenzenden Seiten, welche durch Kanten
verbunden sind, in Betracht zieht, es ausdrücklich in Betracht gezogen
wird, dass kontinuierlich gekrümmte
Verbindungen zwischen „Seiten" bereitgestellt werden
können.
Somit können die
Ausdrücke „Seiten" und Paar von gegenüberliegenden
Seiten derart herangezogen werden, dass sie Ellipsen enthalten,
bei welchem die gegenüberliegenden
Seiten, welche durch die Hauptachse aufgespannt sind, in der Länge größer sind
als die gegenüberliegenden
Seiten, welche durch die Nebenachse aufgespannt ist. Auf diese Art
und Weise erzeugt jeder Satz vonseiten eine mittlere Näherungsdistanz für Dunkelfeld-Strahlen, welche
unterschiedlich ist, wodurch die gewünschte verbesserte Feldtiefe
erzeugt wird. Somit zeigt 19 eine
Lichtröhre 1910 mit
elliptischen Querschnitt detailliert an, welche zur Verwendung mit
einer Ausführungsform
von der Erfindung adaptiert werden kann (mit einer geeigneten Neuformung
des Ausleuchter-Rings und des Diffusers, wo anwendbar). Das distale
Ende von der Lichtröhre 1910 schließt mit einem
abgeschrägten
Ende 1920 ab, welches einen Winkel und eine Funktion hat,
wie hier allgemein beschrieben. Die Kante des abgeschrägten Endes
bestimmt im Wesentlichen ein gegenüberliegendes Paar von Nord-
und Süd-Seiten (1930 und 1932 jeweils)
und Ost- und West-Seiten (1940 und 1942 jeweils),
welche durch Distanzen voneinander getrennt sind, welche sich unterscheiden.
In diesem Fall sind die Distanzen gleich die Nebenachse MIA und
die Hauptachse MAA (jeweils) von der Ellipse. In dieser Ausführungsform
können die „Seiten" als kontinuierlich
ineinander verlaufend mit beliebigen Grenzen oder mit „kontinuierlich
gekrümmten
Kanten" gekennzeichnet
werden. Eine Vielzahl von Variationen über diese grundlegende elliptische
Form wird ausdrücklich
in Betracht gezogen. Auf jeden Fall erzeugen die Seiten zumindest
zwei diskrete Distanzen von einer Strahlnäherung für einen vorgegebenen festgelegten
abgeschrägten
Winkel.
-
Es
sollte anhand der oben beschriebenen Ausführungsformen offensichtlich
sein, dass ein Ausleser, welcher überlegende Ausleuchtungs- und
Markierungsauslesungs-Fähigkeiten
hat, hier beschrieben ist. Dieser Ausleser löst viele der Nachteile in Zusammenhang
mit Auslesern aus dem Stand der Technik und stellt eine verbesserte
Objekt-Ausleuchtung, Status-Anzeige und Gesamthaltbarkeit bereit.
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Im
Vorhergehenden wurde eine detaillierte Beschreibung von darstellhaften
Ausführungsformen von
der Erfindung gegeben. Es können
zahlreiche Modifikationen und Hinzufügungen vorgenommen werden,
ohne vom Geist und Umfang davon abzuweichen. Beispielsweise können jegliche
der hier beschriebenen Merkmale mit einigen oder allen wei teren
hier beschriebenen Merkmalen gemäß alternativer
Ausführungsformen
zusammengefasst werden. Zusätzlich
können
in alternativen Ausführungsformen,
obwohl eine Mehrzahl von mehrfarbigen LEDs bereitgestellt ist, individuelle
monochromatische LEDs, jeweils in einer Mehrzahl von Farben, zueinander
angrenzend auf dem Ausleuchter-Ring angeordnet werden. Ebenso, obwohl
ein in Quadranten aufgeteilter Ring angezeigt ist, kann jegliche
akzeptierbare Einteilung des gesamten Ringes gemäß alternativer Ausführungsformen
bereitgestellt werden. Bestimmte Teile des gesamten Rings können so
erstellt sein, dass sie mit weiteren Teilen gemäß von Ausführungsformen hiervon zusammenarbeiten.
Beispielsweise können
die Oberen und Rechten stets zusammenarbeiten oder können die
Oberen und Unteren stets zusammenarbeiten. Ebenso können zusätzliche
Ringfarben, wie beispielsweise Gelb, verwendet werden, um weitere
Typen von Anzeigen bereitzustellen. Es können mehrfarbige Ausleuchter-Quellen
oder eine Mehrzahl von angrenzenden einzelnen Ausleuchter-Quellen
(oder Kombinationen von einzelnen und mehrfarbigen Quellen) dazu
verwendet werden, um den gewünschten
Satz von Ringfarben zu erzeugen. Darüber hinaus, obwohl eine rechteckige
Lichtröhre
gezeigt und beschrieben ist, kann ein größerer Bereich einer Feldtiefe
erlangt werden, indem eine nicht-gleichseitige
Form bereitgestellt wird, welche mehr als vier Seiten hat, welche durch
Kanten verbunden sind (beispielsweise ein schräges Hexagon). Diese Erfindung
zieht polygonale Lichtröhren-Querschnitte
in Betracht, welche vier oder mehrere Seiten haben (linear oder
gekrümmt), welche
an Kanten verbunden sind (welche rundförmig sein können). Schließlich wird
ausdrücklich
in Betracht gezogen, dass jegliche der Prozesse oder Schritte wie
hier beschrieben, als Hardware, Software, welche Programmanweisungen
enthält,
welche auf einem Computer ausgeführt
werden, oder durch eine Kombination aus Hardware und Software implementiert
werden können.
Demgemäß sollte
diese Beschreibung lediglich mittels Beispiel und nicht als andererseits
den Umfang von der Erfindung beschränkend herangezogen werden.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung stellt eine Mehrzahl von neuen Merkmalen bereit, welche
bei einem Ausleser vielfältig
angewendet werden können.
In einer Ausführungsform
ist die Lichtröhre
aus haltbarem Polykarbonat für
einen erhöhten
Stoßwiderstand
aufgebaut und kann einen rechteckigen Querschnitt bestimmen. Das
abgeschrägte
Ende von der Lichtröhre
ist strukturiert oder getönt,
um gebrochenes Licht, welches durch das Ende passiert, weiter zu
zerstreuen, um eine gleichförmigere
Wirkung darzulegen. Der konische/abgeschrägte Diffuser innerhalb der
Lichtröhre
wird durch einen Reflektor mit einer weiß strukturierten Oberfläche ausgeleuchtet,
welche eine Mehrzahl von rückwärts gerichteten
Ausleucht-Quellen
zurück
in den Diffuser reflektiert. Der Reflektor kann einen vorbestimmten
Querschnitt bestimmen, welcher weiterhin Licht in die vordersten,
entferntesten Bereiche des Diffusers richtet, um eine bessere Streuung
von Licht zu erzeugen und Punktierungs-Effekte zu vermeiden. Die strukturierte
Oberfläche
auf dem abgeschrägten
Lichtröhrenende
kann dazu verwendet werden, um ein Indikatorlicht besser zu projizieren.
Die Ausleucht-Quellen sind in einem Ring am Innenende von der Röhre angeordnet
und können
mehrfarbige Quellen sein, welche der Steuerung zur Projektion entsprechen,
und eine geeignete Farbe haben und/oder in einem geeigneten Muster blinken,
um verschiedene Bedingungen anzuzeigen, wie beispielsweise ein erfolgreiches
Auslesen oder ein Fehlverhalten. Die Steuerung ist dazu angepasst, um
Indikationen zwischen Bilderlangungen bereitzustellen. Die Steuerung
kann einzelne Abschnitte des Ringes derart ansteuern, so dass lediglich
entsprechende Abschnitte von dem Lichtröhren-Umfang zu einer vorgegebenen
Zeit in einer bestimmten Farbe ausgeleuchtet werden (beispielsweise
Quadranten). Unter schiedliche Quadranten können in einem Beispiel gleichzeitig
in unterschiedlichen Farben ausgeleuchtet werden.