DE112017002228T5

DE112017002228T5 - Bildgebungsmodul und Lesegerät zum und Verfahren zum Lesen eines Ziels durch Bilderfassung mit einem visuell verbesserten Ziellichtmuster

Info

Publication number: DE112017002228T5
Application number: DE112017002228.2T
Authority: DE
Inventors: Darran Michael Handshaw; Vladimir Gurevich; Igor Vinogradov; Mark D. Anderson
Original assignee: Symbol Technologies LLC
Current assignee: Symbol Technologies LLC
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2019-01-10
Also published as: CN109074470B; GB2564618B; GB201817251D0; CN109074470A; US10142531B2; US20170318206A1; US20190104241A1; WO2017189190A1; GB2564618A; US10715712B2

Abstract

Ein Bildgebungssensor eines Bildgebungslesegerätes erfasst das zurückkehrende Licht von einem Ziel, das durch Bilderfassung entlang einer Bildachse über ein Sichtfeld gelesen werden soll, das sich entlang zueinander orthogonaler, horizontaler und vertikaler Achsen erstreckt. Zwei Ziellichtanordnungen sind vom Sensor versetzt und richten ein Ziellichtmuster auf das Ziel. Das Muster hat eine Zielmarkierung in einem zentralen Bereich des Musters und ein Paar von Ziellichtlinien, die entlang der horizontalen Achse kollinear sind. Die Erkennbarkeit der Zielmarkierung wird verbessert, indem die Zielmarkierung optisch so konfiguriert wird, dass sie sich in Helligkeit und/oder Farbe und/oder Größe und/oder Existenzzustand relativ zu einem verbleibenden Bereich des Musters unterscheidet. Das Zielmarkierung zur verbesserten Erkennbarkeit stellt einen markanten visuellen Indikator für einen zentralen Bereich des Sichtfeldes dar.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Bildgebungsmodul und ein Bildlesegerät zum und ein Verfahren zum Lesen eines Ziels, wie zum Beispiel eines Strichcodesymbols, das durch Bilderfassung über ein Sichtfeld in einem Bereich von Arbeitsabständen entfernt von dem Modul/Lesegerät elektrooptisch gelesen werden soll, und insbesondere auf eine Verwendung einer Zielmarkierung eines Ziellichtmusters, um das Ziel im Wesentlichen im Sichtfeld zu zentrieren, insbesondere in einem mit Zielen gefüllten Feld, und weiter insbesondere auf ein Verbessern der Erkennbarkeit der Zielmarkierung, um als ein markanterer visueller Indikator für einen zentralen Bereich des Sichtfeldes zu dienen.
Festkörper-Bildgebungssysteme oder Bildlesegeräte werden seit langem sowohl in tragbaren als auch in freihändigen Betriebsarten in vielen Branchen wie Einzelhandel, Fertigung, Lagerhaltung, Vertrieb, Post, Transport, Logistik usw. eingesetzt, um Ziele wie ein- oder zweidimensionale zu dekodierende Strichcodesymbole elektrooptisch zu lesen. Ein bekanntes Bildlesegerät umfasst im Allgemeinen ein Bildgebungsmodul, das in einem Gehäuse montiert ist und das ein Ziellichtsystem zum Projizieren eines sichtbaren Ziellichtmusters entlang einer Zielachse aufweist, um ein Ziel innerhalb eines Sichtfeldes visuell zu lokalisieren und somit einem Bediener zu empfehlen, in welche Richtung das Lesegerät bewegt werden soll, um das Ziellichtmuster auf dem Ziel, typischerweise in der Mitte, vor dem Lesen zu positionieren; ein Beleuchtungssystem zum Emittieren von Beleuchtungslicht in Richtung des Ziels zur Reflexion und Streuung davon; und ein Bildgebungssystem mit einem Festkörper-Bildgeber mit einer Sensoranordnung von Fotozellen oder Lichtsensoren und einer optischen Anordnung zum Erfassen von zurückkehrendem Beleuchtungslicht, das von dem Ziel, das über das auf einer Bildachse zentrierte Sichtfeld abgebildet wird, gestreut und/oder reflektiert wird, und zum Projizieren des erfassten Beleuchtungslichts auf den Bildgeber, um das Erfassen eines Bildes des Ziels einzuleiten. Der Bildgeber erzeugt elektrische Signale, die von einem programmierten Mikroprozessor oder einer Steuerung dekodiert und/oder verarbeitet werden in Informationen bezüglich des gelesenen Ziels, z. B. dekodierte Daten, die das Ziel identifizieren. Die Steuerung ist in der Lage, die dekodierten Daten entweder über eine drahtlose oder drahtgebundene Verbindung zu übertragen an einen entfernten Host zur weiteren Verarbeitung, z. B. Preisabruf aus einer Preisdatenbank, um einen Preis für das identifizierte Ziel zu erhalten.
Niedrigpreis-Bildgeber mit Rollverschlüssen werden manchmal verwendet, um die Kosten zu minimieren, aber das setzt zweckmäßigerweise voraus, dass das Zielsystem physisch horizontal vom Bildgebungssystem weg versetzt ist. Dieser horizontale Versatz oder Parallaxe positioniert das Ziellichtmuster so, dass es in Bezug auf die Bildachse exzentrisch und zu einer Seite des Lesegeräts hin versetzt ist, und ist insbesondere unerwünscht, wenn Ziele im Nahbereich in der Nähe des Lesegeräts gelesen werden sollen, da der Bediener fälschlicherweise geführt würde, das Lesegerät so zu positionieren, dass ein Teil des Ziels typischerweise außerhalb des Sichtfeldes liegen würde, so dass das Ziel oft nicht zentriert und gelesen wird.
Es ist bekannt, dass das Ziellichtsystem im Bildgebungslesegerät mit einem Laser, einer Fokussierlinse und einem musterformenden optischen Element, wie zum Beispiel einem diffraktiven optischen Element (DOE) oder einem refraktiven optischen Element (ROE), konfiguriert wird, um das Ziellichtmuster zum Beispiel als ein Paar Fadenkreuze zur Positionierung in der Mitte des Ziels oder als kontinuierliche Linien oder Reihen von Lichtpunkten zu projizieren, um auf dem Ziel platziert zu werden, damit das Sichtfeld annähernd angezeigt wird. Allerdings sind die Laser und die optischen Komponenten solcher laserbasierter Zielsysteme relativ teuer in der Herstellung und werden bei der Montage im Lesegerät optisch ausgerichtet, so dass sie für preiswerte Bildgebungslesegeräte ungeeignet sind. Es ist auch bekannt, dass das Ziellichtsystem im Bildgebungslesegerät mit einer oder mehreren Leuchtdioden (LEDs) konfiguriert wird, um das Ziellichtmuster als z. B. einen oder mehrere im Allgemeinen kreisförmige Punkte oder als einzelne Ziellinie zur Platzierung auf dem Ziel zu projizieren. Solche Ziellichtmuster zeigen im Allgemeinen ungefähr an, wo sich das Zentrum des Sichtfeldes befindet, oder zeigen ungefähr an, wo sich die äußeren Grenzen oder Endbegrenzungen des Sichtfeldes befinden, aber nicht beides gleichzeitig. In jedem Fall unterliegen solche laserbasierten und LED-basierten Zielsysteme dem gleichen zuvor genannten horizontalen Versatzpositionierungsfehler, wenn die Bild- und Ziellichtsysteme voneinander versetzt sind.
Es ist auch bekannt, dass auf das Ziel ein Ziellichtmuster projiziert wird, das ein Paar von Ziellinien mit jeweils einer vorbestimmten Helligkeit und linearen Endabschnitten aufweist, die sich teilweise überlappen, um eine Zielmarkierung auszubilden, die eine Helligkeit größer als die vorbestimmte Helligkeit hat, um den ungefähre zentralen Bereich des Sichtfeldes über den Bereich von Arbeitsabständen visuell anzuzeigen. Obwohl für den vorgesehenen Zweck im Allgemeinen zufriedenstellend, hat die Erfahrung gezeigt, dass die Zielmarkierung nicht immer klar und in allen Fällen erkennbar ist und nicht immer gut sichtbar oder ausreichend hell ist, wenn sie z. B. vor weißen Hintergründen und/oder an hell beleuchteten Orten betrachtet wird und/oder wenn Text- oder Strichcodesymbole in das Sichtfeld eingeführt werden. Die ungenaue Zentrierung eines Ziels ist insbesondere dann erheblich, wenn das Sichtfeld mit Zielen überfüllt ist, z. B. wenn mehrere Ziele nahe beieinander angeordnet sind in einer Auswahlliste, aus der das Lagerpersonal nur die Ziele auswählen und lesen muss, die den bestellten Artikeln entsprechen, die aus einem Lager oder einer ähnlichen Einrichtung entnommen werden sollen.
Dementsprechend wäre es wünschenswert, das Zentrum des Sichtfeldes eines Bildgebungslesegeräts über einen Bereich von Arbeitsabständen trotz eines horizontalen Versatzes zwischen den Bildgebungs- und Ziellichtsystemen des Lesegeräts genauer und deutlicher anzuzeigen.
Figurenliste
Die beigefügten Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen identische oder funktional ähnliche Elemente in den einzelnen Ansichten bezeichnen, sind zusammen mit der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in die Offenbarung inkorporiert und bilden einen Bestandteil der Offenbarung und dienen dazu, hierin beschriebene Ausführungsformen von Konzepten weiter zu veranschaulichen und verschiedene Prinzipien und Vorteile dieser Ausführungsformen zu erklären.

1 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines elektrooptischen tragbaren Lesegerätes zum Lesen von Zielen durch Bilderfassung, in dem ein Bildgebungsmodul gemäß dieser Offenbarung montiert ist.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Lesegerätes von 1, dessen Oberseite entfernt ist, um Komponenten von Bildgebungs- und Ziellichtsystemen des Lesegerätes gemäß dieser Offenbarung zu veranschaulichen.
3 ist eine Draufsicht auf das Lesegerät von 2.
4 ist eine seitliche erhöhte Ansicht des Lesegerätes von 2.
5 ist eine schematische Darstellung von Komponenten des Bildgebungs- und Ziellichtsystems des Lesegerätes von 1.
6A ist eine vergrößerte, erhöhte Ansicht eines oberen Abschnitts des Bildgebungsmoduls, die Zielquellenblenden des Ziellichtsystems darstellt, die gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Offenbarung optisch konfiguriert sind.
6B ist eine vergrößerte, schematische Ansicht des Ziellichtmusters, das durch die Ausführungsform des Ziellichtsystems von 6A erzeugt wird.
7A ist eine vergrößerte, erhöhte Ansicht eines oberen Abschnitts des Bildgebungsmoduls, die Zielquellenblenden des Ziellichtsystems darstellt, die gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Offenbarung optisch konfiguriert sind.
7B ist eine vergrößerte, schematische Ansicht des Ziellichtmusters, das durch die Ausführungsform des Ziellichtsystems von 7A erzeugt wird.
8A ist eine vergrößerte, erhöhte Ansicht eines oberen Abschnitts des Bildgebungsmoduls, die Zielquellenblenden des Ziellichtsystems darstellt, die gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Offenbarung optisch konfiguriert sind.
8B ist eine vergrößerte, schematische Ansicht des Ziellichtmusters, das durch die Ausführungsform des Ziellichtsystems von 8A erzeugt wird.
9A ist eine Überkopfansicht eines oberen Teils des Bildgebungslesers, die zeigt, wie die Ziellichtquellen des Ziellichtsystems gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Offenbarung konfiguriert sind.
9B ist eine vergrößerte, schematische Ansicht des Ziellichtmusters, das durch die Ausführungsform des Ziellichtsystems von 9A erzeugt wird.
10A ist eine vergrößerte, erhöhte Ansicht eines oberen Abschnitts des Bildgebungsmoduls, die Ziellinsenblenden des Ziellichtsystems darstellt, die gemäß einer fünften Ausführungsform dieser Offenbarung optisch konfiguriert sind.
10B ist eine vergrößerte, schematische Ansicht des Ziellichtmusters, das durch die Ausführungsform des Ziellichtsystems von 10A erzeugt wird.
11A ist eine vergrößerte, erhöhte Ansicht eines oberen Abschnitts des Bildgebungsmoduls, die Ziellinsenblenden des Ziellichtsystems darstellt, die gemäß einer sechsten Ausführungsform dieser Offenbarung optisch konfiguriert sind.
11B ist eine vergrößerte, schematische Ansicht des Ziellichtmusters, das durch die Ausführungsform des Ziellichtsystems von 11A erzeugt wird.
12A ist eine vergrößerte, erhöhte Ansicht eines oberen Abschnitts des Bildgebungsmoduls, die Ziellinsenblenden des Ziellichtsystems darstellt, die gemäß einer siebenten Ausführungsform dieser Offenbarung optisch konfiguriert sind.
12B ist eine vergrößerte, schematische Ansicht des Ziellichtmusters, das durch die Ausführungsform des Ziellichtsystems von 12A erzeugt wird.

Erfahrene Fachleute werden erkennen, dass Elemente in den Figuren der Einfachheit und Klarheit halber dargestellt sind und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Zum Beispiel können die Dimensionen einiger der Elemente in den Figuren relativ zu anderen Elementen übertrieben sein, um das Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
Das Modul, das Lesegerät und die Verfahrensschritte wurden, wo es angemessen ist, durch herkömmliche Symbole in den Zeichnungen dargestellt, die nur jene spezifischen Details zeigen, die zum Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung relevant sind, um somit die Offenbarung nicht mit Einzelheiten zu verdecken, die für die Fachleute auf dem Gebiet, die auf die vorliegende Beschreibung zurückgreifen, ohne weiteres ersichtlich sind.
DETAILLIERTE BESCHRIEBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Merkmal dieser Offenbarung ist ein Bildgebungsmodul zum Lesen eines Ziels, z. B. eines Strichcodesymbols, durch Bilderfassung über einen Bereich von Arbeitsabständen weg von dem Modul ausgeführt. Das Modul umfasst ein Bildgebungssystem mit einem Bildgebungssensor, z. B. einem zweidimensionalen Festkörpersensor, wie zum Beispiel einer ladungsgekoppelten Vorrichtung (CCD) oder einer komplementären Metalloxid-Halbleiter-(CMOS)-Anordnung von Bildsensoren, zum Erfassen von Licht, das von dem Ziel entlang einer Bildachse über ein Sichtfeld zurückkehrt, das sich entlang zueinander orthogonaler, horizontaler und vertikaler Achsen erstreckt, die im Allgemeinen senkrecht zur Bildachse verlaufen. Das Modul umfasst auch ein Ziellichtsystem, das von dem Bildgebungssystem versetzt ist und ein Ziellichtmuster auf das Ziel richtet und das Ziellichtmuster mit einer Zielmarkierung in einem zentralen Bereich des Ziellichtmusters und mit einem Paar von Ziellichtlinien bildet, die entlang der horizontalen Achse kollinear sind. Das Ziellichtsystem verbessert auch die Erkennbarkeit der Zielmarkierung, indem es die Zielmarkierung optisch so konfiguriert, dass sie in Helligkeit und/oder Farbe und/oder Größe und/oder Existenzzustand in Bezug auf einen verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters unterschiedlich ist. Die Zielmarkierung für eine verbesserte Erkennbarkeit stellt einen markanten visuellen Indikator für einen zentralen Bereich des Sichtfeldes dar, in der das Ziel über den Bereich der Arbeitsabstände positioniert ist. So kann das Ziel zuverlässig in dem Sichtfeld zentriert werden, was besonders wichtig ist, wenn das Feld mit eng beieinander liegenden Zielen überfüllt ist und dann elektrooptisch durch Bilderfassung gelesen wird.
Vorteilhafterweise umfasst das Ziellichtsystem ein Paar von Ziellichtbaugruppen, die entlang der horizontalen Achse an gegenüberliegenden Seiten des Bildgebungssensors voneinander beabstandet sind. Die Lichtbaugruppen umfassen ein Paar Ziellichtquellen zum Emittieren eines Paares von Ziellichtern entlang eines Paares von Zielachsen, ein Paar von Zielquellenblenden und ein Paar von Ziellinsenblenden, durch die die Ziellichter jeweils entlang der Zielachsen hindurchgehen, und ein Paar Ziellinsen zum jeweiligen optischen Modifizieren der Ziellichter, um die Ziellichtlinien zu bilden.
In einer Ausführungsform emittieren die Ziellichtquellen die Ziellichter mit unterschiedlichen Farben, z. B. rot und blau, und die Ziellichtlinien weisen innere lineare Endbereiche auf, die sich über die Bildachse hinaus erstrecken und sich auf dem Ziel überlappen, um die Zielmarkierung mit einer Mischfarbe, z. B. lila, d. h. einer Mischung aus den verschiedenen Farben der Ziellichter, zu bilden. Somit ist in dieser Ausführungsform die Zielmarkierung optisch so konfiguriert, dass sie in Bezug auf den verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters farblich unterschiedlich ist.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Zielquellenblenden gestreckte Öffnungen, die sich entlang der horizontalen Achse erstrecken und Endbereiche der inneren Blende aufweisen, die näher an der Bildachse liegen, und Endbereiche der äußeren Blende aufweisen, die weiter von der Bildachse entfernt sind. Die Endbereiche der inneren Blende und die Endbereiche der äußeren Blende weisen jeweils relativ größere Höhenabmessungen und relativ kleinere Höhenabmessungen auf, wenn sie entlang der vertikalen Achse betrachtet werden. Die Ziellichtlinien weisen innere lineare Endbereiche auf, die sich über die Bildachse hinaus erstrecken und sich auf dem Ziel im zentralen Bereich des Ziellichtmusters überlappen, um die Zielmarkierung im zentralen Bereich mit einer Markierungshöhe zu bilden, die, wenn sie entlang der vertikalen Achse betrachtet wird, größer ist als eine Höhe des verbleibenden Bereichs des Ziellichtmusters. In noch einer weiteren Ausführungsform weisen die Endbereiche der inneren Blende und die Endbereiche der äußeren Blende jeweils relativ kürzere Höhenabmessungen und relativ größere Höhenabmessungen auf, wenn sie entlang der vertikalen Achse betrachtet werden. Die Ziellichtlinien weisen innere lineare Endbereiche auf, die sich über die Bildachse hinaus erstrecken und die sich auf dem Ziel im zentralen Bereich des Ziellichtmusters überlappen, um die Zielmarkierung im zentralen Bereich mit einer Markierungshöhe zu bilden, die, wenn sie entlang der vertikalen Achse betrachtet wird, kleiner ist als eine Höhe des verbleibende Bereichs des Ziellichtmusters. So ist in den beiden letztgenannten Ausführungsformen die Zielmarkierung optisch so konfiguriert, dass sie in Bezug auf den verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters unterschiedlich groß, z. B. in der Höhe größer oder kleiner, ist.
In einer weiteren Ausführungsform werden die Ziellinsen optisch modifiziert, um die Ziellinsen so zu konfigurieren, dass sie sich in einem Abstand entfernt von dem Modul schneiden. Die Ziellichtlinien haben innere lineare Endbereiche, die voneinander beabstandet und von der Bildachse entfernt sind, um die Zielmarkierung als eine Lücke zwischen den Ziellichtlinien zu bilden. Somit ist die Zielmarkierung in dieser Ausführungsform optisch so konfiguriert, dass sie sich in ihrem Existenzzustand in Bezug zum verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters unterscheidet. Mit anderen Worten kann die Lücke als negativer oder Null-Zustand betrachtet werden, wohingegen der verbleibende Bereich des Ziellichtmusters als positiver oder nicht-Null-Zustand betrachtet werden kann.
In weiteren Ausführungsformen sind die Ziellinsenblenden Öffnungen, durch die die Ziellichter hindurchgehen und sich im zentralen Bereich des Ziellichtmusters auf dem Ziel überlappen, um die Zielmarkierung zu bilden. Diese Öffnungen sind optisch dazu konfiguriert, um die Helligkeit der Zielmarkierung im zentralen Bereich zu erhöhen, die größer ist als die Helligkeit des verbleibenden Bereichs des Ziellichtmusters. So kann die Form jeder dieser Öffnungen ein einzelnes Rechteck mit einer vorbestimmten Höhe, oder ein einzelnes höheres Rechteck mit größerer Höhe oder eine Vielzahl von beabstandeten Rechtecken sein, die entlang einer Reihe angeordnet sind.
Vorteilhafterweise weisen die Ziellichtlinien äußere lineare Endbereiche auf, die sich entlang der horizontalen Achse in Richtung der ungefähren Randbereiche des Sichtfeldes über den Bereich von Arbeitsabständen erstrecken und diese visuell anzeigen. Das Sichtfeld ist im Allgemeinen rechteckig und hat eine horizontale Abmessung entlang der horizontalen Achse. Die äußeren linearen Endbereiche weisen gegenüberliegende Enden auf, die entlang der horizontalen Achse um einen Abstand voneinander beabstandet sind, der etwas kleiner ist als die horizontale Abmessung des Sichtfeldes über zumindest einen Teil der Arbeitsabstände. Dies unterstützt und führt den Bediener auch bei der Suche nach einer optimalen Zielleseposition. Somit werden die zentralen und/oder ungefähren Endbegrenzungen des Sichtfeldes trotz eines horizontalen Versatzes zwischen dem Bildgebungs- und dem Ziellichtsystem des Moduls über den Bereich von Arbeitsabständen präzise und gleichzeitig angezeigt. Vorteilhafterweise liegen die Zielachsen und die Bildachsen im Allgemeinen in einer gemeinsamen Ebene und sind im Allgemeinen parallel zueinander angeordnet. Die Ziellichtlinien werden länger und das Sichtfeld wächst proportional in der Fläche in einer vom Modul weg gerichteten Richtung.
Gemäß einem weiteren Merkmal dieser Offenbarung ist das vorgenannte Bildgebungsmodul in einem Gehäuse eines Bildlesegerätes montiert, des ein lichtdurchlässiges Fenster aufweist. Der Bildgebungssensor erfasst Licht, das vom Ziel durch das Fenster zurückkehrt, und das Ziellichtmuster wird durch das Fenster auf das Ziel gerichtet. Das Gehäuse ist vorzugsweise als ein tragbares, transaktionspunktfähiges, pistolenförmiges, handgehaltenes Gehäuse ausgeführt, kann aber auch als ein handgehaltenes, kastenförmiges Gehäuse oder jede andere Konfiguration einschließlich einer Freihandkonfiguration ausgeführt sein.
In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Merkmal dieser Offenbarung wird ein Verfahren zum Lesen eines Ziels durch Bilderfassung über einen Bereich von Arbeitsabständen entfernt von einem Bildlesegerät durchgeführt, indem das vom Ziel zurückkehrende Licht entlang einer Bildachse über ein Sichtfeld erfasst wird, das sich entlang zueinander orthogonalen horizontalen und vertikalen Achsen erstreckt, die im Allgemeinen senkrecht zur Bildachse stehen, durch Richten eines Ziellichtmusters auf das Ziel, durch Bilden des Ziellichtmusters mit einer Zielmarkierung in einem zentralen Bereich des Ziellichtmusters und mit einem Paar von Ziellichtlinien, die entlang der horizontalen Achse kollinear sind, und durch Verbessern der Erkennbarkeit der Zielmarkierung, zum Beispiel durch optisches Konfigurieren der Zielmarkierung, um in mindestens einer aus Helligkeit und/oder Farbe und/oder Größe und/oder Existenzzustand in Bezug auf einen verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters unterschiedlich zu sein. Die Zielmarkierung von verbesserter Erkennbarkeit stellt einen markanten visuellen Indikator für einen zentralen Beriech des Sichtfeldes dar, in dem das Ziel über den Bereich der Arbeitsabstände positioniert ist.
Um nun zu den Zeichnungen zu kommen, das Bezugszeichen 30 in 1 identifiziert im Allgemeinen ein tragbares Bildgebungslesegerät zum elektro-optischen Lesen von Zielen, wie z. B. Strichcodesymbole oder ähnliche Zeichen. Das Lesegerät 30 umfasst ein Gehäuse 32, in dem eine Bildgebungs- oder Scanmaschine oder ein Modul 40, wie im Folgenden in Verbindung mit 5 ausführlich beschrieben, montiert ist. Das Gehäuse 32 umfasst einen im Allgemeinen verlängerten Griff oder unteren Handgriffabschnitt 28 und einen Lauf- oder oberen Körperabschnitt oder einen Deckel 24 mit einem vorderen Ende, an dem sich ein lichtdurchlässiges Fenster 26 befindet. Die Querschnittsabmessungen und die gesamte Baugröße des Griffs 28 sind so bemessen, dass das Lesegerät 30 bequem in der Hand eines Bedieners gehalten werden kann. Die Körper- und die Griffabschnitte 24, 28 können aus einem leichten, elastischen, stoßfesten, selbsttragenden Material, wie zum Beispiel einem synthetischen Kunststoff, gefertigt sein. Das Kunststoffgehäuse 32 kann im Spritzgussverfahren hergestellt sein, kann aber auch vakuumgeformt oder zu einer dünnen Hohlschale blasgeformt sein, die einen Innenraum begrenzt, dessen Volumen ausreicht, um die verschiedenen Komponenten dieses Lesegerätes 30 aufzunehmen. Ein manuell betätigbarer Auslöser 34 ist in einem beweglichen Verhältnis an dem Griff 28 in einem nach vorne gerichteten Bereich des Lesegerätes 30 montiert. Der Zeigefinger eines Bedieners wird verwendet, um das Lesegerät 30 zu betätigen, um das Lesen einzuleiten, indem der Auslöser 34 gedrückt wird. Obwohl das Gehäuse 32 als tragbares, transaktionsfähiges, pistolenförmiges handgehaltenes Gehäuse dargestellt ist, ist dies nur beispielhaft, da das Gehäuse auch als handgehaltenes, kastenförmiges Gehäuse oder mit jeder anderen Konfiguration einschließlich einer Freihandkonfiguration ausgeführt sein kann.
Die 2-3 zeigen das Lesegerät 30, wobei der Deckel 24 entfernt ist und das Modul 40 darin freigelegt ist. Wie in 5 am besten dargestellt ist, umfasst das Modul 40 ein Bildgebungssystem mit einem Festkörper-Bildgeber 10 und eine Bildgebungslinsenanordnung 12, die in einem röhrenförmigen Halter 14 montiert ist, der eine kreisförmige Bildgebungsblende 16 aufweist. Der Bildgeber 30 ist eine zweidimensionale, ladungsgekoppelte Vorrichtungsanordnung (CCD) oder eine komplementäre Metalloxid-Halbleiteranordnung (CMOS) von Zellen oder Sensoren mit entweder einem globalen oder einem rollenden Verschluss (rolling shutter). Aus Gründen geringerer Kosten wird ein CMOS-Bildgeber vorzugsweise mit einem rollenden Verschluss verwendet. Der Bildgeber 10 und die Bildgebungslinse 12 werden vorzugsweise entlang einer Mittellinie oder einer optischen Bildachse 18 ausgerichtet, die im Allgemeinen zentral innerhalb des oberen Körperabschnitts 24 angeordnet ist.
Im Betrieb erfasst das Bildgebungssystem zurückkehrendes Licht, das durch das Fenster 26 entlang der in einem Sichtfeld 20 der Bildgebungslinsenanordnung 12 zentrierten Bildachse 18 hindurchgeht von einem Ziel, das sich in einem Bereich von Arbeitsabständen entfernt von dem Fenster 26 befindet. Der Bildgeber 10 ist vorteilhafterweise näher an einer Rückwand des oberen Körperabschnitts 24 als an einer Vorderseite des Gehäuses positioniert, um das Bildgebungssichtfeld 20 in dem Nahbereich der Arbeitsabstände nahe dem Lesegerät 30 zu vergrößern. Die Bildgebungslinse 32 umfasst vorzugsweise ein oder mehrere feste Fixfokuslinsen, vorzugsweise ein Cooke-Triplett mit einer Bildgebungsebene, auf die das Ziel am besten fokussiert und auf den Bildgeber 10 abgebildet wird. Das Sichtfeld 20 ist im Allgemeinen rechteckig und erstreckt sich entlang der veranschaulichten zueinander orthogonalen, horizontalen (X-X) und vertikalen (Y-Y) Achsen, die im Allgemeinen senkrecht zur Bildachse 18 stehen. Die Sensoren erzeugen elektrische Signale, die mit einer zweidimensionalen Anordnung von Pixelinformationen für ein Bild des Ziels korrespondieren. Die elektrischen Signale werden von einer Steuerung oder einem programmierten Mikroprozessor 22 zu Daten verarbeitet, die für das zu lesende Ziel bezeichnend sind. Die Steuerung 22 ist mit einem Speicher 36 zum Abrufen und Speichern von Daten verbunden. Die Steuerung 22 und der Speicher 36 sind auf einer Leiterplatte 38 montiert, die nicht wie abgebildet im Modul 40 montiert zu sein braucht, sondern vom Modul 40 entfernt montiert sein kann.
Das Bildgebungssystem ist in der Lage, unter verschiedenen Lichtverhältnissen ein vollständiges Bild des Ziels aufzunehmen. Ein nicht dargestelltes Beleuchtungssystem kann auch auf dem Modul 40 montiert sein, um Beleuchtungslicht zur Beleuchtung des Ziels bereitzustellen. Die Belichtungszeit wird von der Steuerung 22 gesteuert. Die Auflösung der Anordnung (Array) kann unterschiedlich groß sein, obwohl eine VGA-Auflösung von 640 x 480 Pixel verwendet werden kann, um die Kosten zu minimieren.
Ein Ziellichtsystem, einschließlich eines Paares von Ziellichtanordnungen, ist auf dem Modul 40 gelagert und vom Bildgebungssystem versetzt. Das Zielsystem ist in der Lage, verschiedene Ziellichtmuster 100 auf das Ziel zu projizieren (siehe 6B, 7B, 8B und 9B), wie im Folgenden ausführlich beschrieben. Die Ziellichtanordnungen sind entlang der horizontalen Achse (X-X) an gegenüberliegenden Seiten des Bildgebungssensors 10 beabstandet. Jede Ziellichteinheit umfasst eine Ziellichtquelle oder Leuchtdiode (LED) 42, vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, auf der Leiterplatte 38 montiert; eine im Allgemeinen lineare, längliche Zielquellenblende 46, die sich entlang der horizontalen Achse (X-X) vor der LED 42 erstreckt; eine Ziellinse 44, vorzugsweise eine toroidale Linse, die von ihrer jeweiligen LED 42 entfernt montiert ist; und eine Ziellinsenblende 62, die vorzugsweise stromauf der Ziellinse 44 angeordnet ist. Jede LED 42, Quellenblende 46, Linsenblende 62 und Linse 44 sind zentriert und liegen entlang einer entsprechenden Zielachse 48. Die Zielachsen 48 liegen im Allgemeinen in einer gemeinsamen Ebene und sind im Allgemeinen parallel zueinander. Wie dargestellt, sind die LEDs 42 und der Sensor 10 vorzugsweise entlang einer gemeinsamen horizontalen Achse montiert. Vorteilhafterweise liegt die Bildachse 18 in der gleichen Ebene und ist im Allgemeinen parallel zu den Zielachsen 48.
Die Ziellichtanordnungen sind dazu ausgeführt, das von jeder LED 42 abgegebene Ziellicht durch die jeweilige Quellenblende 46, die jeweilige Linsenblende 62 und die jeweilige Linse 44 entlang der jeweiligen Zielachse 48 über ein Zielfeld 52 zu richten, das auf die jeweilige Zielachse 48 auf das Ziel zentriert ist. Auf dem Ziel beschreiben diese Zielfelder 52 ein Paar von Ziellichtlichtlinien 50, die entlang der horizontalen Achse (X-X) kollinear sind. Wie in 5 dargestellt, weisen die Ziellichtlinien 50 innere lineare Endbereiche 50A auf, die sich über die Bildachse 18 hinaus erstrecken und sich mit dem Ziel überlappen, um eine Zielmarkierung 60 zu bilden. Somit kann der Bediener die Zielmarkierung 60 auf dem Ziel positionieren, und das Ziel wird trotz des Versatzes zwischen dem Bildgebungs- und dem Ziellichtsystem im Wesentlichen in dem Sichtfeld 20 zentriert. Dies ist während einer Auswahllistenbetriebsart hilfreich, wenn Sie zwischen mehreren Zielen, die im Sichtfeld dicht beieinander liegen, ausgewählt wird.
Gemäß dieser Offenbarung verbessert das Ziellichtsystem die Erkennbarkeit der Zielmarkierung 60, indem es die Zielmarkierung 60 optisch so konfiguriert, dass sie sich, wie nachfolgend beschrieben, in Helligkeit und/oder Farbe und/oder Größe und/oder Existenzzustand in Bezug auf einen verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters unterscheidet. Die Zielmarkierung 60 zur verbesserten Erkennbarkeit stellt einen markanten visuellen Indikator für einen zentralen Bereich des Sichtfeldes 20 dar, in dem das Ziel über den Bereich von Arbeitsabständen positioniert ist.
Eine vordere Oberansicht eines oberen Teils des Moduls 40 ist in den 6A, 7A und 8A dargestellt. Die Zielquellenblenden 46 befinden sich an gegenüberliegenden Seiten der Bildgebungsblende 16. In einer ersten Ausführungsform, wie sie in den 6A - 6B dargestellt ist, emittieren die Ziellichtquellen 42 die Ziellichter mit unterschiedlichen Farben, z. B. rot und blau, durch die Zielquellenblenden 46. Wie dargestellt, sind die Zielquellenblenden 46 im Allgemeinen abgerundet, rechteckige Öffnungen von allgemein einheitlicher Höhe, wenn sie entlang der vertikalen Achse (Y-Y) betrachtet werden. Die Ziellichtlinien 50 weisen innere lineare Endbereiche 50A auf, die sich über die Bildachse 18 hinaus erstrecken und sich auf dem Ziel überlappen, um die Zielmarkierung 60 mit einer Mischfarbe, z. B. lila, d. h. einer Mischung aus den verschiedenen Farben der Ziellichter zu bilden. Somit ist in der ersten Ausführungsform die Zielmarkierung 60 optisch so konfiguriert, dass sie in Bezug auf den verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters 100 farblich unterschiedlich ist. Es versteht sich, dass die Farben rot und blau nur beispielhaft sind und dass andere Farben verwendet werden können.
In einer zweiten Ausführungsform, wie sie in den 7A - 7B dargestellt ist, sind die Zielquellenblenden 46 im Allgemeinen abgerundet, gleichschenklige trapezförmige Öffnungen, die länglich sind und sich entlang der horizontalen Achse (X-X) erstrecken und innere Blendenendbereiche 46A aufweisen, die näher an der Bildachse 18 liegen und äußere Blendenendbereiche 46B, die weiter von der Bildachse 18 entfernt sind. Die Endbereiche der inneren Blenden 46A und die Endbereiche der äußeren Blenden 46B weisen jeweils relativ größere Höhenabmessungen und relativ kleinere Höhenabmessungen auf, wenn sie entlang der vertikalen Achse (Y-Y) betrachtet werden. Die Ziellichtlinien 50 weisen innere lineare Endbereiche 50A auf, die sich über die Bildachse 18 hinaus erstrecken und sich mit dem Ziel im zentralen Bereich des Ziellichtmusters 100 überlappen, um die Zielmarkierung 60 mit einer Markierungshöhe im zentralen Bereich zu bilden, die, wenn sie entlang der vertikalen Achse (Y-Y) betrachtet wird, größer ist als eine Höhe des verbleibenden Bereichs des Ziellichtmusters 100. So ist in der zweiten Ausführungsform die Zielmarkierung 60 optisch so konfiguriert, dass sie in Bezug auf den verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters 100 unterschiedlich groß ist, z. B. größer in der Höhe. Die größere oder dickere Zielmarkierung 60 zeigt deutlich den zentralen Bereich des Sichtfeldes 20 an.
In einer dritten Ausführungsform, wie sie in den 8A - 8B dargestellt ist, haben die inneren Blendenendbereiche 46A und die äußeren Blendenendbereiche 46B jeweils relativ kürzere Höhendimensionen und relativ größere Höhendimensionen, wenn sie entlang der vertikalen Achse (Y-Y) betrachtet werden. Die Ziellichtlinien 50 weisen innere lineare Endbereiche 50A auf, die sich über die Bildachse 18 hinaus erstrecken und sich auf dem Ziel im zentralen Bereich des Ziellichtmusters 100 überlappen, um die Zielmarkierung 60 mit einer Markierungshöhe in dem zentralen Bereich zu bilden, die, wenn sie entlang der vertikalen Achse (Y-Y) betrachtet wird, kleiner ist als eine Höhe des verbleibenden Bereichs des Ziellichtmusters 100. So ist in der dritten Ausführungsform die Zielmarkierung 60 optisch so konfiguriert, dass sie unterschiedlich groß ist, z. B. kürzer in der Höhe, in Bezug auf den verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters 100. Die kürzere oder dünnere Zielmarkierung 60 zeigt deutlich den zentralen Bereich des Sichtfeldes 20 an.
In einer vierten Ausführungsform, wie sie in den 9A - 9B dargestellt ist, werden die Ziellinsen 44 optisch modifiziert, z. B. durch Ändern der Krümmungen ihrer Austrittsflächen, um die Ziellichter so zu konfigurieren, dass sie sich gegenseitig in einem Abstand von dem Lesegerät 30 schneiden. In einem Nahbereich von Arbeitsabständen, z. B. bis zu etwa sechs Zoll vom Lesegerät 30 entfernt, z. B. bei der angegebenen Zielbildebene, weisen die Ziellichtlinien 50 innere lineare Endbereiche 50A auf, die voneinander beabstandet und von der Bildachse 18 entfernt sind, um die Zielmarkierung 60 als ein Abstand zwischen den Ziellichtlinien 50 zu bilden. So ist in der vierten Ausführungsform die Zielmarkierung 60 optisch so konfiguriert, dass sie in ihrem Existenzzustand im Verhältnis zum verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters 100 unterschiedlich ist. Mit anderen Worten kann die Lücke als negativer oder nullter Existenzzustand betrachtet werden, während der verbleibende Bereich des Ziellichtmusters 100 als positiver oder nicht nullter Existenzzustand betrachtet werden kann.
In einer fünften Ausführungsform, wie sie in den 10A - 10B dargestellt ist, ist jede Ziellinsenblende 62 eine einzelne rechteckige Öffnung (10A), durch die jedes Ziellicht hindurchtritt. Wie in 10B dargestellt, überlappen die Ziellichter auf dem Ziel im zentralen Bereich des Ziellichtmusters, um die Zielmarkierung 60 zu bilden. Jede einzelne Öffnung ist optisch konfiguriert, um die Helligkeit der Zielmarkierung 60 im zentralen Bereich zu erhöhen, die größer ist als eine Helligkeit des verbleibenden Bereichs des Ziellichtmusters. In einer sechsten Ausführungsform, wie sie in den 11A - 11B dargestellt ist, ist jede Ziellinsenblende 62 eine einzelne rechteckige Öffnung mit größerer Höhe (11A) im Vergleich zu derjenigen der Öffnung in 10A. In dieser sechsten Ausführungsform ist die Helligkeit der Zielmarkierung 60 aufgrund der höheren Öffnung größer als die Helligkeit der Zielmarkierung 60 der fünften Ausführungsform. In einer siebten Ausführungsform, wie sie in den 12A - 12B dargestellt ist, ist jede Ziellinsenblende 62 als eine Vielzahl von Öffnungen konfiguriert, die durch vertikale Schlitze voneinander getrennt sind. In dieser siebten Ausführungsform werden in dem Ziellichtmuster eine Vielzahl von gut sichtbaren Lücken 64 (12B) gebildet. So kann die Form jeder dieser Öffnungen ein einzelnes Rechteck mit einer vorbestimmten Höhe oder ein einzelnes höheres Rechteck mit vergrößerter Höhe oder eine Vielzahl von zueinander beabstandeten Rechtecken sein, die entlang einer Reihe angeordnet sind. Jede Ziellinsenblende 62 kann als Umriss auf einer Eitrittsfläche einer jeweiligen Ziellinse 44, als eine gemusterte Beschichtung oder Textur auf der Eitrittsfläche oder als ein separates mit Blenden versehenes Leitblechelement ausgebildet sein.
In allen Ausführungsformen weisen die Ziellichtlinien 50 auch äußere lineare Endbereiche 50B auf, die sich entlang und in Richtung der horizontalen Achse (X-X) erstrecken und die visuell ungefähre Grenzbereiche oder Endbegrenzungen des Sichtfeldes 20 über den Bereich der Arbeitsabstände anzeigen. Somit wird der Bediener so geführt, dass er die äußeren linearen Endbereiche 50B auf dem Ziel positioniert, so dass das Ziel trotz des Versatzes zwischen dem Bildgebungs- und Zielsystem im Wesentlichen vollständig innerhalb des Bildgebungssichtfeldes enthalten ist.
Wie am besten in den 3 - 4 zu erkennen ist, vergrößern sich die Ziellichtlinien 50 in der Länge, und das Sichtfeld 20 vergrößert sich proportional in der Fläche, in einer Richtung weg vom Lesegerät 30. Wie in den 6B, 7B, 8B und 9B zu erkennen ist, hat das Sichtfeld 20 eine horizontale Abmessung entlang der horizontalen Achse (X-X), und die äußeren linearen Endbereiche 50B haben gegenüberliegende Kanten oder Enden 50C, die entlang der horizontalen Achse (X-X) um einen Abstand beabstandet sind, der sich der horizontalen Abmessung über mindestens einen Teil des Bereichs der Arbeitsabstände nahe annähert. So kann zum Beispiel dieser Abstand etwas geringer sein, z. B. 10% - 30% kleiner, als die horizontale Abmessung über mindestens einen Teil des Bereichs der Arbeitsabstände. Ein Paar Lichtleitbleche 70 (siehe 3) kann innerhalb des Gehäuses des Lesegerätes vorgesehen werden, um sauberere Außenkanten 50C für das Ziellichtbild 100 zu erzeugen. Dieser Abstand ist vorteilhafterweise optimiert, um einige schwer lesbare Ziele in einem ausgewählten Teil des Arbeitsabstandsbereichs zu lesen, insbesondere in dem nahen Teil dieses Bereichs, der ideal zum Lesen solcher schwer lesbaren Ziele ist.
Als ein numerisches Beispiel, ist in der ersten Ausführungsform der 6A - 6B das Ziellichtmuster 100 bei etwa 5 Zoll entfernt von dem Fenster 26, d. h. der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Enden 50C der äußeren linearen Endbereiche 50B, etwa 5 Zoll lang entlang der horizontalen Achse (X-X) und etwa 0,5 Zoll hoch entlang der vertikalen Achse (Y-Y), und die Zielmarkierung 60 ist etwa 1,5 Zoll lang entlang der horizontalen Achse (X-X) und auch etwa 0,5 Zoll hoch entlang der vertikalen Achse (Y-Y), und die horizontale Abmessung des Sichtfeldes 20 beträgt etwas mehr als 5 Zoll. Sobald das Ziel durch das Ziellichtmuster 100 abgedeckt ist, liegt das Ziel somit garantiert innerhalb des Sichtfeldes 20. Mit abnehmender Entfernung zwischen dem Lesegerät 30 und dem Ziel verkleinert sich die Zielmarkierung 60 in der Größe, bis sie zu einem Punkt zusammenschrumpft, wenn das Ziel dem Lesegerät nahekommt oder es berührt. Dies hilft dabei, das Ziel beim Lesen im Nahbereich trotz des Versatzes zwischen dem Bildgebungs- und Zielsystem zu zentrieren.
In der vorstehenden Beschreibung wurden spezifische Ausführungsformen beschrieben. Ein Durchschnittsfachmann erkennt jedoch, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den nachfolgenden Ansprüchen wiedergegeben ist. So kann zum Beispiel die Erkennbarkeit der Zielmarkierung durch Kombinieren von Merkmalen aus den Ausführungsformen weiter verbessert werden. Somit können die unterschiedlichen Farben der von den Ziellichtquellen 42 emittierten und in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Ziellichter mit jeder der anderen Ausführungsformen vorteilhaft genutzt werden. Darüber hinaus können die Formen der im Zusammenhang mit der zweiten und dritten Ausführungsform beschriebenen Zielquellenblenden 46 mit jeder der anderen Ausführungsformen vorteilhaft genutzt werden. Darüber hinaus kann die optische Konfiguration der in Verbindung mit der vierten Ausführungsform beschriebenen Ziellinsen 44 mit jeder der anderen Ausführungsformen vorteilhaft genutzt werden. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Figuren vielmehr in einem illustrativen als in einem einschränkenden Sinne zu betrachten, und alle derartigen Modifikationen sollen im Umfang der vorliegenden Lehren eingeschlossen sein.
Die Nutzen, Vorteile, Lösungen für Probleme und alle Elemente, die zum Auftreten oder einer Verstärkung eines Nutzens, eines Vorteils, oder einer Lösung führen können, sind nicht als kritische, erforderliche oder wesentliche Merkmale oder Elemente in den Ansprüchen zu verstehen. Die Erfindung wird ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche definiert, einschließlich jeglicher Änderungen, die während der Anhängigkeit dieser Anmeldung vorgenommen wurden, sowie aller Äquivalente der Ansprüche wie erteilt.
Darüber hinaus können in diesem Dokument relationale Begriffe wie erster und zweiter, oberer und unterer und dergleichen lediglich verwendet sein, um eine Entität oder Aktion von einer anderen Entität oder Aktion zu unterscheiden, ohne notwendigerweise eine tatsächliche derartige Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Entitäten oder Aktionen zu erfordern oder zu implizieren. Die Ausdrücke „umfasst“, „umfassend“, „hat“, „haben“, „aufweist“, „aufweisen“, „enthält“, „enthalten“ oder jede andere Variation davon sollen eine nicht-ausschließliche Einbeziehung abdecken, derart, dass ein Prozess, Verfahren, Produkt oder Vorrichtung, das eine Liste von Elementen umfasst, hat, aufweist, enthält, nicht nur diese Elemente aufweist, sondern auch andere Elemente aufweisen kann, die nicht ausdrücklich aufgelistet sind oder einem solchen Prozess, Verfahren, Produkt oder Vorrichtung inhärent sind. Ein Element, dem „umfasst... ein“, „hat... ein“, „aufweist... ein“ oder „enthält...ein“ vorausgeht, schließt ohne weitere Einschränkungen die Existenz zusätzlicher identischer Elemente in dem Prozess, dem Verfahren, dem Produkt oder der Vorrichtung, die das Element umfasst, hat, aufweist oder enthält, nicht aus. Die Begriffe „ein“ und „eine“ sind als eine oder mehrere definiert, sofern es hierin nicht ausdrücklich anders angegeben wird. Die Begriffe „im Wesentlichen“, „im Allgemeinen“, „ungefähr“, „etwa“ oder jede andere Version davon sind so definiert, dass sie von einem Fachmann auf diesem Gebiet nahekommend verstanden werden, und in einer nicht-einschränkenden Ausführungsform ist der Ausdruck definiert als innerhalb von 10%, in einer weiteren Ausführungsform als innerhalb von 5%, in einer weiteren Ausführungsform als innerhalb von 1% und in einer weiteren Ausführungsform als innerhalb von 0,5%. Der Ausdruck „gekoppelt“, wie er hierin verwendet wird, ist als verbunden definiert, jedoch nicht notwendigerweise direkt und nicht notwendigerweise mechanisch. Eine Vorrichtung oder eine Struktur, die auf eine bestimmte Art „ausgeführt“ ist, ist zumindest auch so ausgeführt, kann aber auch auf Arten ausgeführt sein, die nicht aufgeführt sind.
Es versteht sich, dass einige Ausführungsformen von einem oder mehreren generischen oder spezialisierten Prozessoren (oder „Verarbeitungsgeräten“) wie Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren, kundenspezifische Prozessoren und Field-Programmable-Gate-Arrays (FPGAs) und einmalig gespeicherten Programmanweisungen (einschließlich sowohl Software als auch Firmware) umfasst sein können, die den einen oder die mehreren Prozessoren steuern, um in Verbindung mit bestimmten Nicht-Prozessorschaltungen einige, die meisten oder alle der hierin beschriebenen Funktionen des Verfahrens und/oder der Vorrichtung zu implementieren. Alternativ können einige oder alle Funktionen durch eine Zustandsmaschine implementiert sein, die keine gespeicherten Programmanweisungen aufweist, oder in einer oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), in denen jede Funktion oder einige Kombinationen von bestimmten Funktionen als benutzerdefinierte Logik implementiert sind. Natürlich kann eine Kombination der beiden Ansätze verwendet werden.
Darüber hinaus kann eine Ausführungsform als ein computerlesbares Speichermedium implementiert sein, auf dem computerlesbarer Code gespeichert ist, um einen Computer (der zum Beispiel einen Prozessor umfasst) zu programmieren, um ein Verfahren auszuführen, wie es hierin beschrieben und beansprucht ist. Beispiele solcher computerlesbaren Speichermedien weisen eine Festplatte, eine CD-ROM, eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung, einen ROM (Nur-Lese-Speicher), einen PROM (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), einen EPROM (löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher), einen EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher) und einen Flash-Speicher auf, sind aber nicht hierauf beschränkt auf. Ferner wird davon ausgegangen, dass ein Durchschnittsfachmann, ungeachtet möglicher signifikanter Anstrengungen und vieler Designwahlen, die zum Beispiel durch verfügbare Zeit, aktuelle Technologie und wirtschaftliche Überlegungen motiviert sind, ohne Weiteres in der Lage ist, solche Softwareanweisungen und -programme und ICs mit minimalem Experimentieren zu generieren, wenn er durch die hierin offenbarten Konzepte und Prinzipien angeleitet wird.
Die Zusammenfassung der Offenbarung wird bereitgestellt, um es dem Leser zu ermöglichen, schnell das Wesen der technischen Offenbarung zu ermitteln. Sie wird mit dem Verständnis bereitgestellt, dass sie nicht zur Auslegung oder Einschränkung des Umfangs oder der Bedeutung der Ansprüche verwendet wird. Ferner kann der vorangehenden detaillierten Beschreibung entnommen werden, dass verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen zum Zwecke der Verschlankung der Offenbarung zusammengefasst sind. Diese Art der Offenbarung ist nicht so auszulegen, dass es die Absicht widerspiegelt, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als ausdrücklich in jedem Anspruch angegeben sind. Vielmehr ist es so, wie die folgenden Ansprüche zeigen, dass der erfinderische Gegenstand in weniger als allen Merkmalen einer einzigen offenbarten Ausführungsform liegt. Somit werden die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung inkorporiert, wobei jeder Anspruch für sich als ein separat beanspruchter Gegenstand steht.

Claims

Bildgebungsmodul zum Lesen eines Ziels durch Bilderfassung über einen Bereich von Arbeitsabständen entfernt von dem Modul, umfassend: ein Bildgebungssystem mit einem Bildgebungssensor zum Erfassen von Licht, das von dem Ziel entlang einer Bildachse zurückkehrt über ein Sichtfeld, das sich entlang zueinander orthogonaler, horizontaler und vertikaler Achsen erstreckt, die im Allgemeinen senkrecht zur Bildachse sind; und ein Ziellichtsystem, das von dem Bildgebungssystem versetzt ist und dazu ausgeführt ist, ein Ziellichtmuster auf das Ziel zu richten, das Ziellichtmuster mit einer Zielmarkierung in einem zentralen Bereich des Ziellichtmusters und mit einem Paar von Ziellichtlinien auszubilden, die entlang der horizontalen Achse kollinear sind, und die Erkennbarkeit der Zielmarkierung in Bezug auf einen verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters zu verbessern, wobei die Zielmarkierung zur verbesserten Erkennbarkeit einen markanten visuellen Indikator für einen zentralen Bereich des Sichtfeldes darstellt, in dem das Ziel über den Bereich der Arbeitsabstände positioniert ist.
Modul nach Anspruch 1, wobei das Ziellichtsystem die Zielmarkierung optisch konfiguriert, damit sie in mindestens einer aus Helligkeit, Farbe, Größe und Existenzzustand relativ zu dem verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters unterschiedlich ist.
Modul nach Anspruch 1, wobei das Ziellichtsystem ein Paar von Ziellichtanordnungen umfasst, die entlang der horizontalen Achse an gegenüberliegenden Seiten des Bildgebungssensors beabstandet sind, und wobei die Lichtanordnungen ein Paar von Ziellichtquellen zum Aussenden eines Paares von Ziellichtern entlang eines Paares von Zielachsen, ein Paar von Zielquellenblenden und ein Paar von Ziellinsenblenden, durch die die Ziellichter jeweils entlang der Zielachsen hindurchgehen, und ein Paar von Ziellinsen zum jeweiligen optischen Modifizieren der Ziellichter zum Bilden der Ziellichtlinien aufweisen.
Modul nach Anspruch 3, wobei die Ziellichtquellen die Ziellichter mit unterschiedlichen Farben emittieren, und wobei die Ziellichtlinien innere lineare Endbereiche aufweisen, die sich über die Bildachse hinaus erstrecken und sich auf dem Ziel überlappen, um die Zielmarkierung mit einer Mischfarbe zu bilden, die eine Mischung aus den verschiedenen Farben der Ziellichter ist.
Modul nach Anspruch 3, wobei die Zielquellenblenden längliche Öffnungen sind, die sich entlang der horizontalen Achse erstrecken und innere Blendenendbereiche aufweisen, die näher an der Bildachse liegen, und äußere Blendenendbereiche, die weiter von der Bildachse entfernt sind, und wobei die inneren Blendenendbereiche und die äußeren Blendenendbereiche relativ größere Höhenabmessungen bzw. relativ kleinere Höhenabmessungen aufweisen, wenn sie entlang der vertikalen Achse betrachtet werden, und wobei die Ziellichtlinien innere lineare Endbereiche aufweisen, die sich über die Bildachse hinaus erstrecken und die sich auf dem Ziel im zentralen Bereich des Ziellichtmusters überlappen, um die Zielmarkierung mit einer Markierungshöhe in dem zentralen Bereich zu bilden, die, wenn sie entlang der vertikalen Achse betrachtet wird, größer ist als eine Höhe des verbleibenden Bereichs des Ziellichtmusters.
Modul nach Anspruch 3, wobei die Zielquellenblenden längliche Öffnungen sind, die sich entlang der horizontalen Achse erstrecken und innere Blendenendbereiche aufweisen, die näher an der Bildachse liegen, und äußere Blendenendbereiche, die weiter von der Bildachse entfernt sind, und wobei die inneren Blendenendbereiche und die äußeren Blendenendbereiche relativ kleinere Höhenabmessungen bzw. relativ größere Höhenabmessungen aufweisen, wenn sie entlang der vertikalen Achse betrachtet werden, und wobei die Ziellichtlinien innere lineare Endbereiche aufweisen, die sich über die Bildachse hinaus erstrecken und die sich auf dem Ziel im zentralen Bereich des Ziellichtmusters überlappen, um die Zielmarkierung mit einer Markierungshöhe in dem zentralen Bereich zu bilden, die, wenn sie entlang der vertikalen Achse betrachtet wird, kleiner ist als eine Höhe des verbleibenden Bereichs des Ziellichtmusters.
Modul nach Anspruch 3, wobei die Ziellinsen optisch modifiziert sind, um die Ziellichter so zu konfigurieren, dass sie sich gegenseitig in einem Abstand vom Modul schneiden, und wobei die Ziellichtlinien innere lineare Endbereiche aufweisen, die voneinander beabstandet und von der Bildachse entfernt angeordnet sind, um die Zielmarkierung als eine Lücke zwischen den Ziellichtlinien zu bilden.
Modul nach Anspruch 3, wobei die Ziellinsenblenden Öffnungen sind, durch die die Ziellichter hindurchgehen und sich auf dem Ziel im zentralen Bereich des Ziellichtmusters überlappen, um die Zielmarkierung zu bilden, und wobei die Öffnungen optisch konfiguriert sind, um die Helligkeit der Zielmarkierung im zentralen Bereich zu erhöhen, die größer ist als eine Helligkeit des verbleibenden Bereichs des Ziellichtmusters.
Modul nach Anspruch 1, wobei die Ziellichtlinien äußere lineare Endbereiche aufweisen, die sich entlang und in Richtung der horizontalen Achse erstrecken und die visuell ungefähre Grenzbereiche des Sichtfeldes über den Bereich der Arbeitsabstände anzeigen; und wobei das Sichtfeld eine horizontale Abmessung entlang der horizontalen Achse aufweist, und wobei die äußeren linearen Endbereiche gegenüberliegende Enden aufweisen, die entlang der horizontalen Achse um einen Abstand beabstandet sind, der sich der horizontalen Abmessung des Sichtfeldes über mindestens einen Teil des Bereichs der Arbeitsabstände nahe annähert.
Bildgebungslesegerät zum Lesen eines Ziels durch Bilderfassung über einen Bereich von Arbeitsabständen entfernt von dem Lesegerät, aufweisend: ein Gehäuse mit einem lichtdurchlässigen Fenster; und ein im Gehäuse montiertes Bildgebungsmodul, wobei das Modul horizontale und vertikale Achsen aufweist, die im Allgemeinen senkrecht zur Bildachse sind, und ein Ziellichtsystem, das von dem Bildgebungssystem versetzt ist und dazu ausgeführt ist, um ein Ziellichtmuster durch das Fenster auf das Ziel zu richten, um das Ziellichtmuster mit einer Zielmarkierung in einem zentralen Bereich des Ziellichtmusters und mit einem Paar von Ziellichtlinien zu bilden, die entlang der horizontalen Achse kollinearer sind, und um die Erkennbarkeit der Zielmarkierung relativ zu einem verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters zu verbessern, wobei die Zielmarkierung zur verbesserten Erkennbarkeit einen markanten visuellen Indikator für einen zentralen Bereich des Sichtfeldes darstellt, in dem das Ziel über den Bereich der Arbeitsabstände positioniert ist.
Lesegerät nach Anspruch 10, wobei das Ziellichtsystem die Zielmarkierung optisch so konfiguriert, dass sie sich in mindestens einer auch Helligkeit, Farbe, Größe und Existenzzustand relativ zu dem verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters unterscheidet.
Verfahren zum Lesen eines Ziels durch Bilderfassung über einen Bereich von Arbeitsabständen entfernt von einem Bildgebungslesegerät, wobei das Verfahren aufweist: Erfassen von Licht, das von dem Ziel entlang einer Bildachse über ein Sichtfeld zurückkehrt, das sich entlang zueinander orthogonaler, horizontaler und vertikaler Achsen erstreckt, die im Allgemeinen senkrecht zur Bildachse sind; Richten eines Ziellichtmusters auf das Ziel; Bilden des Ziellichtmusters mit einer Zielmarkierung in einem zentralen Bereich des Ziellichtmusters und mit einem Paar von Ziellichtlinien, die entlang der horizontalen Achse kollinear sind; und Verbessern der Erkennbarkeit der Zielmarkierung in Bezug auf einen verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters, wobei die Zielmarkierung zur verbesserten Erkennbarkeit einen markanten visuellen Indikator für einen zentralen Bereich des Sichtfeldes darstellt, in dem das Ziel über den Bereich der Arbeitsabstände positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Verbessern durch optisches Konfigurieren der Zielmarkierung durchgeführt wird, um sich in mindestens einer aus Helligkeit, Farbe, Größe und Existenzzustand relativ zu dem verbleibenden Bereich des Ziellichtmusters zu unterscheiden.
Verfahren nach Anspruch 12, und Emittieren eines Paares von Ziellichtern entlang eines Paares von Zielachsen jeweils durch ein Paar von Zielquellenblenden, ein Paar von Ziellinsenblenden, und ein Paar von Ziellinsen, um die Ziellichter optisch zu modifizieren, um die Ziellichtlinien zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Emittieren durch Emittieren der Ziellichter mit unterschiedlichen Farben durchgeführt wird, und wobei das Bilden durch Konfigurieren der Ziellichtlinien mit inneren linearen Endbereichen durchgeführt wird, die sich über die Bildachse hinaus erstrecken und sich auf dem Ziel überlappen, und wobei das Verbessern durch Bilden der Zielmarkierung mit einer Mischfarbe durchgeführt wird, die eine Mischung aus den verschiedenen Farben der Ziellichter ist.
Verfahren nach Anspruch 14, und Konfigurieren der Zielquellenblenden als längliche Öffnungen, die sich entlang der horizontalen Achse erstrecken, mit inneren Blendenendbereichen, die näher an der Bildachse liegen, und äußeren Blendenendbereichen, die weiter von der Bildachse entfernt sind, und Konfigurieren der inneren Blendenendbereiche und der äußeren Blendenendbereiche mit relativ größeren Höhenabmessungen bzw. relativ kleineren Höhenabmessungen, wenn sie entlang der vertikalen Achse betrachtet werden, und Konfigurieren der Ziellichtlinien mit inneren linearen Endbereichen, die sich über die Bildachse hinaus erstrecken und sich auf dem Ziel im zentralen Bereich des Ziellichtmusters überlappen, und wobei das Verbessern durchgeführt wird, indem die Zielmarkierung mit einer Markierungshöhe im zentralen Bereich gebildet wird, die, wenn sie entlang der vertikalen Achse betrachtet wird, größer ist als eine Höhe des verbleibenden Bereichs des Ziellichtmusters.
Verfahren nach Anspruch 14, und Konfigurieren der Zielquellenblenden als längliche Öffnungen, die sich entlang der horizontalen Achse erstrecken, mit inneren Blendenendbereichen, die näher an der Bildachse liegen, und äußeren Blendenendbereichen, die weiter von der Bildachse entfernt sind, und Konfigurieren der inneren Blendenendbereiche und der äußeren Blendenendbereiche mit relativ kleineren Höhenabmessungen bzw. relativ größeren Höhenabmessungen, wenn sie entlang der vertikalen Achse betrachtet werden, und Konfigurieren der Ziellichtlinien mit inneren linearen Endbereichen, die sich über die Bildachse hinaus erstrecken und sich auf dem Ziel im zentralen Bereich des Ziellichtmusters überlappen, und wobei das Verbessern durchgeführt wird, indem die Zielmarkierung mit einer Markierungshöhe im zentralen Bereich gebildet wird, die, wenn sie entlang der vertikalen Achse betrachtet wird, kleiner ist als eine Höhe des verbleibenden Bereichs des Ziellichtmusters.
Verfahren nach Anspruch 14, und optisches Modifizieren der Ziellinsen zum Konfigurieren der Ziellichter, so dass sie sich gegenseitig in einem Abstand entfernt von dem Modul schneiden, und Konfigurieren der Ziellichtlinien mit inneren linearen Endbereichen, die voneinander beabstandet und von der Bildachse entfernt sind, und wobei das Verbessern durch Bilden der Zielmarkierung als eine Lücke zwischen den Ziellichtlinien durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, und Konfigurieren der Ziellinsenblenden mit Öffnungen, durch die die Ziellichter hindurchgehen und sich auf dem Ziel in dem zentralen Bereich des Ziellichtmusters überlappen, um die Zielmarkierung zu bilden, und wobei das Verbessern durch optisches Konfigurieren der Öffnungen durchgeführt wird, um die Helligkeit der Zielmarkierung im zentralen Bereich zu erhöhen, die größer ist als eine Helligkeit des verbleibenden Bereichs des Ziellichtmusters.
Verfahren nach Anspruch 14, und Konfigurieren der Ziellichtlinien mit äußeren linearen Endbereichen, die sich entlang und in Richtung der horizontalen Achse erstrecken, und die visuell ungefähre Grenzbereiche des Sichtfeldes über den Bereich der Arbeitsabstände anzeigen; und Konfigurieren des Sichtfeldes mit einer horizontalen Abmessung entlang der horizontalen Achse; und Konfigurieren der äußeren linearen Endbereiche mit gegenüberliegenden Enden, die entlang der horizontalen Achse um einen Abstand beabstandet sind, der sich der horizontalen Abmessung des Sichtfeldes über mindestens einen Teil des Bereichs der Arbeitsabstände nahe annähert.