DE202009009493U1 - Optoelektronischer Sensor zu Erfassung von Codes - Google Patents

Optoelektronischer Sensor zu Erfassung von Codes Download PDF

Info

Publication number
DE202009009493U1
DE202009009493U1 DE200920009493 DE202009009493U DE202009009493U1 DE 202009009493 U1 DE202009009493 U1 DE 202009009493U1 DE 200920009493 DE200920009493 DE 200920009493 DE 202009009493 U DE202009009493 U DE 202009009493U DE 202009009493 U1 DE202009009493 U1 DE 202009009493U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
light sources
light
frequency spectrum
codes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE200920009493
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sick AG
Original Assignee
Sick AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sick AG filed Critical Sick AG
Priority to DE200920009493 priority Critical patent/DE202009009493U1/de
Publication of DE202009009493U1 publication Critical patent/DE202009009493U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10Detecting, e.g. by using light barriers
    • G01V8/12Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver
    • G01V8/14Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver using reflectors
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10712Fixed beam scanning
    • G06K7/10722Photodetector array or CCD scanning
    • G06K7/10732Light sources

Abstract

Optoelektronischer Sensor (10) zur Erfassung von Codes (20), der eine Beleuchtungseinrichtung (26) zur Aussendung von Leselicht, ein Lichtempfangselement (24) für die Umwandlung von Empfangslicht in ein elektronisches Empfangssignal sowie eine Auswertungseinheit (26) aufweist, die dafür ausgebildet ist, aus dem Empfangssignal Codeinformationen zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (26) dafür ausgebildet ist, Leselicht in einem Frequenzspektrum zu erzeugen, welches den Kontrast der zu lesenden Codes (20) gegenüber einem Codehintergrund erhöht.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Sensor zur Erfassung von Codes nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Die verbreitetsten Codeleser sind Barcodescanner, welche einen Barcode oder Strichcode mit einem Laserlesestrahl quer zum Code abtasten. Sie werden an Supermarktkassen, zur automatischen Paketidentifikation, Sortierung von Postsendungen oder bei der Gepäckabfertigung in Flughäfen und in anderen Logistikanwendungen häufig eingesetzt. Mit der Weiterentwicklung der digitalen Kameratechnologie werden Barcodescanner zunehmend durch kamerabasierte Codeleser abgelöst. Statt Codebereiche abzuscannen, nimmt ein kamerabasierter Codeleser mit Hilfe eines CCD-Chips Bilder der Objekte mit den darauf befindlichen Codes auf, und eine Bildauswertungssoftware extrahiert aus diesen Bildern die Codeinformation. Kamerabasierte Codeleser kommen problemlos auch mit anderen Codearten als eindimensionalen Strichcodes zurecht, die wie ein Matrixcode auch zweidimensional aufgebaut sind und mehr Informationen zur Verfügung stellen.
  • In einer wichtigen Anwendungsgruppe werden die Code tragenden Objekte an dem Codeleser vorbei gefördert. Eine Zeilenkamera liest die Objektbilder mit den Codeinformationen sukzessive und zeilenweise mit der Relativbewegung ein. Damit die Objekte in beliebiger Orientierung auf dem Förderer angeordnet werden können, sind oft mehrere Codeleser vorgesehen, um Objekte von mehreren oder allen Seiten aufzunehmen.
  • Barcodescanner leuchten den Codebereich stets durch ihren Abtaststrahl aus. Aber auch bei kamerabasierten Codelesern ist das Umgebungslicht nur in seltenen Fällen ausreichend, oder es wird wie im Falle von Lesetunneln sogar abgeschirmt. Deshalb wird das Lesefeld zusätzlich ausgeleuchtet. In Zeilenkameraanwendungen ist das Lesefeld zeilenförmig und wird im Schärfentiefebereich mit einer möglichst homogenen und abstandsunabhängigen Linienbeleuchtung hoher Intensität beleuchtet.
  • Herkömmlich werden häufig zur Ausleuchtung noch Gasentladungslampen eingesetzt. Sie liefern die notwendigen Intensitäten über ein breites Frequenzspektrum. Der Kontrast der ausgeleuchteten Codes gegenüber dem Codehintergrund ist in der breitbandigen Beleuchtung weitgehend unabhängig von der Code- und der Hintergrundfarbe.
  • Bekannt ist auch, vergleichsweise schmalbandige rote LED-Beleuchtungen zu verwenden. Sie sind schon seit längerem mit hohen Ausgangsleistungen erhältlich und bieten über die gesamte Kette von Sendeintensität über Remission zu CCD-Empfindlichkeit eine gute Energiebilanz.
  • Die herkömmlichen Beleuchtungen bieten aber nicht in allen Kontrastsituationen gute Leseergebnisse.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen optoelektronischen Sensor zur Erfassung von Codes anzugeben, welcher in einer größeren Vielfalt von Anwendungen gute Leseergebnisse liefert.
  • Diese Aufgabe wird von einem optoelektronischen Sensor gemäß Anspruch 1 gelöst. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass in bestimmten Farbkonstellationen Beleuchtungsanteile in einem Frequenzband für eine Codelesung weniger geeignet sind als in anderen Teilen des Frequenzspektrums. Das betrifft in erster Linie verschiedenfarbige Codes vor ihrem in der Regel weißen Codehintergrund. Es gilt aber ebenso für verschiedenfarbige Codehintergründe
  • Bei schmalbandiger Beleuchtung in einem weniger geeigneten Frequenzband würde ein großer Teil der Sendeenergie nicht zur Kontrasterhöhung des zu lesenden Codes beitragen. In gewissem Maße gilt dies auch bei breitbandigen Beleuchtungen, denn zumindest ein Teil von deren Sendeenergie befindet sich zwangsläufig in weniger geeigneten Frequenzbändern.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass Codes beliebiger Farbe vor beliebig gefärbtem Hintergrund kontraststärker aufgenommen und damit besser ausgelesen werden. Da mit entstehen weniger Lesefehler oder Situationen, in denen der Code nicht gelesen wird (sogenannte „No Reads). Solche Lesefehler erfordern manuelle Reaktionen und damit hohen Aufwand, und deshalb werden schon mäßig hohe Fehlerraten in der Praxis nicht toleriert.
  • Unter dem Leselicht wird sowohl der Lesestrahl eines Laserscanners als auch das Licht der aktiven Beleuchtung einer Kamera verstanden. Der Codehintergrund ist in vielen Anwendungen weiß, nämlich das Papier eines Etiketts. Die Erfindung ist aber ebenso anwendbar bei einem andersfarbigen Codehintergrund, wenn der Code auf Packpapier oder direkt auf das Material einer Ware aufgedruckt oder sogar eingeprägt ist (direct Part marking).
  • Der Begriff Farbe oder eine Farbbezeichnung wird weitgehend synonym zu einem Frequenzband verwendet. Eine Farbe ist dabei auch nicht notwendig auf Frequenzen beschränkt, die für das menschliche Auge sichtbar sind.
  • Vorteilhafterweise ist das Frequenzspektrum für die Lesung von Codes einer festgelegten Farbe optimiert, insbesondere für die Lesung roter Codes. Die Beleuchtungseinrichtung wird so für besonders hohen Kontrast und damit gute Leseergebnisse bei bestimmten Codes ausgelegt, für deren Bearbeitung der Sensor eingesetzt werden soll. Beispielsweise werden bei Anwendungen im Postbereich häufig rote Codes eingesetzt. Die herkömmlich verwendete rote Beleuchtung erzielt hier bei weitem nicht das optimale Leseergebnis, so dass die Fehlerrate durch Optimierung der Beleuchtungseinrichtung deutlich verbessert werden kann. Dabei soll der Begriff Optimierung weit genug verstanden werden, dass nicht notwendig ein globales Optimum erreicht, sondern lediglich eine Verbesserung angestrebt wird.
  • Der Sensor ist in einer vorteilhaften Weiterbildung für einen Konfigurationsmodus ausgebildet, in dem ein kontrastverbesserndes Frequenzspektrum für eine oder mehrere angebotene Kombinationen von Codes und Codehintergründen eingelernt wird. Die einfachste Art, die Beleuchtungseinrichtung zu optimieren, ist die Vorabauswahl bestimmter Lichtquellen mit passendem Frequenzspektrum. Deutlich flexibler ist, wenn die Beleuchtung in ihrem Frequenzspektrum veränderbar ist und Beispiele später zu lesender Codes ausgewertet werden, um automatisch oder händisch eine gut kontrastierende Lichtmischung zu finden.
  • Nochmals bevorzugt ist der Sensor dafür ausgebildet, ein kontrastverbesserndes Frequenzspektrum für eine zu lesende Kombination von Codes und Codehintergründen dynamisch in Echtzeit zu bestimmen. Bei zeilenweisem Einlesen beispielsweise erkennt der Codeleser anhand aktuell gelesener Zeilen, welche Farben im Lesebereich vorhanden sind, und stellt das Frequenzspektrum der Beleuchtung nach. Alternativ ist ein vorgeordneter weiterer Sensor vorgesehen, welcher die Farben des Lesebereichs bestimmt, so dass schon zu Beginn der eigentlichen Codelesung die angepasste kontrastverbessernde Beleuchtung verwendet wird.
  • Der Sensor ist bevorzugt als Codescanner ausgebildet, wobei die Beleuchtungseinrichtung ein Lichtsender ist, dessen Lesestrahl mittels eines beweglichen optischen Elements zur Abtastung eines Lesebereichs periodisch ablenkbar ist, und wobei der remittierte Lesestrahl als Empfangslicht über das bewegliche optische Element auf das Lichtempfangselement ablenkbar ist. Der scannende Lesestrahl bildet hier selbst das Leselicht, welches zur Kontrastverbesserung an die Farben von Code beziehungsweise Codehintergrund adaptiert wird.
  • Alternativ ist der Sensor als kamerabasierter Codeleser ausgebildet, wobei das Lichtempfangselement ein Bildsensor, insbesondere eine Matrix oder eine Zeile aus Pixelelementen in CCD- oder CMOS-Technologie ist. Kamerabasierte Codeleser kommen ohne bewegliche Teile aus und können mehr Typen auch zweidimensionaler Codes lesen.
  • Die Beleuchtungseinrichtung weist bevorzugt Halbleiterlichtquellen auf, insbesondere Hochleistungs-LEDs oder Hochleistungslaser. Halbleiterlichtquellen liefern Licht in einem engen Frequenzband, das sich gut auf die zu lesenden Codefarben einstellen lässt. Andere Lichtquellen, wie beispielsweise Gasentladungslampen, sind nicht nur breitbandig, sondern auch deutlich kurzlebiger. Als Halbleiterlichtquellen kommen prinzipiell alle Typen einschließlich VCSEL, Laserbarren oder Laserstacks in Betracht.
  • Die Beleuchtungseinrichtung weist vorteilhafterweise eine oder mehrere Zeilen von Lichtquellen auf, denen eine Optik vorgeordnet ist, welche für eine gleichmäßige zeilenförmige Ausleuchtung zu lesender Codes ausgebildet ist. Jede einzelne Lichtquelle selbst zeigt häufig kein gleichmäßiges Intensitätsprofil, sondern beispielsweise einen gaussförmigen Abfall. Durch Überlagerung, die mit der Optik angepasst wird, entsteht daraus eine gleichmäßige Beleuchtung über das ganze zeilenförmige Lesefeld hinweg.
  • Die Beleuchtungseinrichtung weist bevorzugt mehrere Lichtquellen unterschiedlicher Frequenzspektren auf, insbesondere rote, grüne und/oder blaue Lichtquellen. Weitere Farben mit engeren und weiteren Frequenzbändern sind denkbar. Aus den vorhandenen Lichtquellen lassen sich weitere Spektren mischen.
  • Die Beleuchtungseinrichtung weist vorteilhafterweise infrarote und/oder ultraviolette Lichtquellen auf. Die Farbmischung ist damit nicht nur auf das sichtbare Spektrum beschränkt. Manche Kontraste lassen sich dadurch weiter verstärken, und die Beleuchtung wird unsichtbar und kann damit Personen nicht stören.
  • Eine Beleuchtungssteuerung des Sensors ist bevorzugt dafür ausgebildet, die Intensitäten einzelner Lichtquellen oder von Gruppen von Lichtquellen zu verändern oder einzelne Lichtquellen oder Gruppen von Lichtquellen zu aktivieren oder zu deaktivieren, um eine gewünschte Mischfarbe für das Frequenzspektrum des Leselichts einzustellen. So ist die Beleuchtungseinrichtung flexibel auf die Code- und Codehintergrundfarben einer vorzunehmenden Lesung einstellbar, und auch ein Intensitätsprofil ist anpassbar.
  • Eine Gruppe von Lichtquellen wird dabei insbesondere von einem Modul gebildet, welches mehrere Lichtquellen auf einer Platine zusammenfasst. Mehrere Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung in jeweils einem Modul zusammenzufassen, hat fertigungstechnische Vorteile.
  • Ein Modul ist bevorzugt als einfarbiges Modul ausgebildet, indem das Modul nur Lichtquellen desselben Frequenzspektrums aufweist. Einfarbige Module sind demnach gegenüber einzelnen Lichtquellen intensitätsstärker und haben eine bessere Homogenität in ihrer Intensitätsverteilung.
  • Die Beleuchtungseinrichtung weist vorteilhafterweise mehrere einfarbige Module auf, die als Modul untereinander unterschiedliche Frequenzspektren aufweisen, insbesondere erste einfarbige Module mit einem ersten Frequenzspektrum und zweite einfarbige Module mit einem zweiten Frequenzspektrum in alternierender Anordnung. Hierbei werden also mehrere in sich einfarbige Module zusammengefügt, um insgesamt eine Mischfarbe zu erhalten. Auch das ist fertigungstechnisch einfacher, als auf Ebene einzelner Lichtquellen eine Beleuchtungseinrichtung zusammenzubauen.
  • Ein Modul ist alternativ zu einem einfarbigen Modul als mehrfarbiges Modul ausgebildet und weist Lichtquellen mit untereinander unterschiedlichem Frequenzspektrum auf, insbesondere erste Lichtquellen eines ersten Frequenzspektrums und zweite Lichtquellen eines zweiten Frequenzspektrums in alternierender Anordnung. Hier werden Lichtquellen bereits innerhalb eines Moduls miteinander vermischt, beispielsweise um aus grünen und blauen Lichtquellen ein Modul mit türkisem Licht zu erzeugen. Betrachtet man nur das effektiv erzeugte Licht bei fest eingestellten Einzelintensitäten der Lichtquellen und in genügendem Abstand, in dem sich das Licht hinreichend vermischt, so sind mehrfarbige eigentlich auch wieder einfarbig. Der Begriff bezieht sich also auf die Grundeigenschaft der Lichtquellen in dem Modul, weniger auf deren ausgesandtes Licht. Auch kann ein mehrfarbiges Modul die Farbe des ausgesandten Lichts durch Einstellung der Einzelintensitäten verändern, was bei einem einfarbigen Modul nicht möglich ist. Eine Beleuchtungseinrichtung kann auch sowohl ein- und wie mehrfarbige Module aufweisen.
  • Licht in dem ersten Frequenzspektrum ist bevorzugt rot und Licht in dem zweiten Frequenzspektrum bevorzugt blau. Damit wird einerseits wie herkömmlich die in vielen Anwendungen geeignete rote Ausleuchtung erhalten. Wo diese Beleuchtungsfarbe aber weniger geeignet ist, etwa bei roten Codes, wird auf die blaue Farbe gewechselt oder blaues Licht hinzugemischt.
  • Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Vorteile und Merkmale unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen in:
  • 1 eine schematische dreidimensionale Übersichtsdarstellung der Montage des erfindungsgemäßen optoelektronischen Sensors über einem Förderband, welches Objekte mit zu lesenden Codes durch das Sichtfeld des Sensors fördert;
  • 2 eine Darstellung des relativen Kontrastes in Abhängigkeit von der Farbe eines Ziels für Beleuchtungen mit rotem, grünem und blauem Licht;
  • 3 ein beispielhaftes Grauwertbild einer Musterfarbtabelle bei roter Beleuchtung;
  • 4 ein Grauwertbild gemäß 3 bei grüner Beleuchtung;
  • 5 ein Grauwertbild gemäß 3 bei blauer Beleuchtung;
  • 6 eine schematische Darstellung einer modular aufgebauten Beleuchtungseinrichtung mit einer Sorte einfarbiger Beleuchtungsmodulen;
  • 7 eine Darstellung gemäß 6 mit zwei Sorten einfarbiger Beleuchtungsmodule; und
  • 8 eine Darstellung gemäß 6 mit einer Sorte mehrfarbiger Beleuchtungsmodule.
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen optoelektronischen Sensor 10, der über einem Förderband 12 montiert ist, welches Objekte 14, wie durch den Pfeil 16 angedeutet, durch das Sichtfeld 18 des Sensors 10 fördert. Die Objekte 14 tragen an ihren Außenflächen Codebereiche 20, die von dem Sensor 10 gelesen und ausgewertet werden. Diese Codebereiche 20 können von dem Sensor 10 nur dann gelesen werden, wenn sie auf der Oberseite oder zumindest von oben erkennbar angebracht sind. Daher kann abweichend von der Darstellung in 1 zum Lesen eines etwa seitlich oder unten angebrachten Codes 22 eine Mehrzahl von Sensoren 10 aus verschiedenen Richtungen montiert sein, um eine sogenannte Omnilesung aus allen Richtungen zu ermöglichen.
  • Das Sichtfeld 18 des Sensors 10 ist hier als eine einzige Ebene dargestellt, die einem zeilenförmigen Bildsensor entspricht. Diese Lesezeile kann durch einen Laserscanner realisiert sein. In einer bevorzugten Ausführungsform basiert der Sensor 10 aber auf einem Bildsensor 24, also beispielsweise einem CCD- oder CMOS-Chip mit einer matrixförmigen oder einer zeilenförmigen Anordnung von lichtempfindlichen Pixelelementen. Indem die Objekte 14 in der Förderrichtung 16 zeilenweise aufgenommen oder abgetastet werden, entsteht nach und nach ein Gesamtbild der vorbeigeförderten Objekte 20.
  • Alternativ zu dieser zeilenweisen Abtastung können aber auch andere Abschnitte aufgenommen werden. So ist zum Beispiel denkbar, größere Bereiche aus mehreren Zeilen gleichzeitig aufzunehmen oder, den Zusatzaufwand beim Zusammenfügen eines Gesamtbilds in Kauf nehmend, auch eine beliebige andere Geometrie der jeweils einzelnen aufgenommenen Abschnitte. Das Zusammenfügen zu einem Gesamtbild ist bei einer gleichmäßigen Förderung der Objekte 14 in stationärem Aufbau relativ einfach zu lösen, besonders wenn die Fördereinrichtung 16 Weg- oder Geschwindigkeitsmessdaten liefert. Dennoch ist denkbar, den Sensor 10 auch als mobiles Gerät, beispielsweise Handgerät, einzusetzen und jeweils an dem zu lesenden Bereich vorbeizuführen.
  • Aufgabe des Sensors 10 ist, die Codebereiche 20 zu erkennen und die dort angebrachten Codes auszulesen, zu dekodieren und dem jeweils zugehörigen Objekt 14 zuzuordnen. Dazu ist eine Auswertungseinheit 25 vorgesehen, welche die Signale des Bildsensors 24 erhält und mittels Bildverarbeitung den Code ausliest.
  • Der Sensor 10 weist eine Beleuchtung 26 auf, die das Lesefeld im Sichtbereich 18 ausleuchtet. Die Beleuchtung kann lediglich eine einzelne Lichtquelle sein, aber für die homogene lichtstarke Ausleuchtung eines zeilenförmigen Lesefelds wird das in der Praxis häufig nicht genügen. Ein möglicher Aufbau einer Zeilenbeleuchtung 26 wird später im Zusammenhang mit den 6 bis 8 näher erläutert. Die Aktivität und die Intensitäten der Beleuchtung 26 werden ebenfalls von der Auswertungseinheit 25 gesteuert.
  • Die Wahl eines geeigneten Frequenzspektrums der Beleuchtung 26 wirkt sich auf die Lesegenauigkeit des Sensors 10 aus. 2 zeigt in der Y-Achse den relativen Kontrast unter Beleuchtung des Codebereichs mit rotem Licht (durchgezogene Linie), grünem Licht (gestrichelte Linie) oder blauem Licht (gepunktete Linie) bei auf der X-Achse abgetragenen verschiedenen Farben des Codes vor weißem Hintergrund.
  • Im häufig auftretenden Fall schwarzer Codes ergibt sich dementsprechend ein guter Kontrast, der fast nicht von dem Beleuchtungsspektrum abhängt. Farbige Codes dagegen erscheinen unter manchen Beleuchtungsfarben deutlich kontrastschwächer als unter anderen. Beispielsweise bricht der Kontrast für rote oder orangefarbene Codes unter roter Beleuchtung bis auf unter 30% oder sogar unter 10% ein. Deutlich geringer sind die Einbrüche für grüne Codes unter grüner Beleuchtung auf knapp unter 70% und für blaue Codes unter blauer Beleuchtung auf etwa 55%.
  • Das gemäß 2 jeweils am besten geeignete Beleuchtungsspektrum lässt sich beispielsweise ablesen, indem man immer den höchsten Werten folgt und somit für schwarze bis grüne Codes blaues Licht, für dunkelgrüne bis veilchenblaue Codes grünes Licht und für noch kurzwelligere Codefarben rotes Licht für die Beleuchtung 26 auswählt.
  • Die 3 bis 5 zeigen Grauwertbilder einer Farbmustertabelle unter Beleuchtung mit rotem, grünem beziehungsweise blauem Licht. Dies ist letztlich nur eine weitere Art, die Frequenzabhängigkeit des Kontrastes bei verschiedenen Codefarben darzustellen.
  • Erfindungsgemäß wird das Frequenzspektrum der Beleuchtung 26 je nach zu lesenden Codes angepasst. Im statischen Fall weiß man vorab, dass beispielsweise rote Codes zu lesen sind, die häufig im Postbereich Verwendung finden. Gemäß 2 ist dafür eine blaue Beleuchtung 26 am besten geeignet, um hohe Kontraste zu liefern, denn die grüne Beleuchtung bricht im Übergang zu mehr orangefarbenen oder gar gelben Codes stärker ein. Durch Einsatz einer blauen Beleuchtung 26 wird also das Leseergebnis deutlich verbessert.
  • In einer flexibleren Ausführungsform kann das Frequenzspektrum der Beleuchtung 26 angepasst werden. Dazu können verschiedene Filter vor eine breitbandige Beleuchtung 26 geschoben werden. In einer elektronischen Lösung weist die Beleuchtung 26 mehrere verschiedenfarbige Lichtquellen auf, die mit unterschiedlichen Intensitäten angesteuert werden, um Mischfarben einzustellen. Besonders geeignet sind dafür Lichtquellen in den Grundfarben rot, grün und blau, aber der Einsatz ultravioletter, infraroter oder andersfarbiger Lichtquellen ist ebenfalls denkbar.
  • So lässt sich die gewünschte Farbmischung händisch durch Wahl der Intensitätsparameter einzelner Lichtquellen einstellen. Noch flexibler ist ein Sensor 10, dem in einer Einlernphase zu lesende Codefarben vor einem typischen Hintergrund präsentiert werden und der daraus, beispielsweise mit einer Tabelle analog der 2, selbsttätig ein geeignetes Beleuchtungsspektrum auswählt und die Intensitäten der Lichtquellen in der Beleuchtung 26 entsprechend ansteuert. In einer Weiterbildung wählt der Sensor 10 geeignete Beleuchtungsspektren sogar dynamisch zur Laufzeit, entweder anhand bereits eingelesener Zeilen oder auf Basis von Farberkennungen eines vorgelagerten zusätzlichen Sensors.
  • 6 zeigt schematisch den Aufbau der Beleuchtung 26 für ein zeilenförmiges Lesefeld. Einzelne LED-Lichtquellen 28 werden, wie in der Ausschnittsvergrößerung im unteren Teil der 6 gezeigt, zeilenförmig nebeneinander auf einer gemeinsamen Elektronikkarte angeordnet und bilden ein Beleuchtungsmodul 30. Eine Mehrzahl derartiger Beleuchtungsmodule 30 wird wiederum zu der Linienbeleuchtung 26 kombiniert. Das Bezugszeichen 32 bezeichnet die Lage des Bildsensors 24. Dort kann ein Loch vorgesehen sein, um den Bildsensor 24 von hinten hindurchzustecken oder der Bildsensor 24 wird an dieser Stelle 32 befestigt.
  • Gemäß der Ausführungsform der 6 haben sämtliche Einzellichtquellen 28 dasselbe Frequenzspektrum, es handelt sich also beispielsweise durchgehend um blaue LEDs, um den Kontrast für das Lesen roter Codes zu verbessern.
  • In einer weiteren Ausführungsform gemäß 7 werden verschiedenartige einfarbige Module 30a, 30b gebildet, beispielsweise einerseits blaue Module 30a, die nur mit blauen LEDs 28a, und rote Module 30b, die nur roten LEDs 28b bestückt sind. Diese einfarbigen roten und blauen Module 30a–b werden dann alternierend angeordnet, um die Beleuchtung 26 zu bilden.
  • In einer nochmals anderen Ausführungsform gemäß 8 wird ein mehrfarbiges Modul 30c gebildet, welches alternierend mit sowohl blauen LEDs 28a als auch mit roten LEDs 28b bestückt ist. Die Beleuchtung 26 besteht aus untereinander gleichartigen mehrfarbigen Modulen 30c. Bei Ansteuerung des einzelnen LED 28a–b mit gleicher Intensität entsteht eine violette Mischfarbe, die aber durch Änderung der Intensitäten nach blau oder rot verschoben werden kann.
  • Die in den 6 bis 8 gezeigten Beleuchtungen 26 sind nur beispielhaft zu verstehen. Die Erfindung umfasst auch die weiteren denkbaren Kombinationen und Mischformen, von denen nur beispielhaft noch mehrfarbige Module 30 mit mehr als zwei Farben von LEDs 28 und in unterschiedlicher Anzahl der LEDs 28 einer Farbe genannt wird, oder eine andere Zusammensetzung von Modulen 30, beispielsweise eine Beleuchtung 26 aus roten, blauen und rot/blau/grünen Modulen 30. Bei gemischten Modulen 30c kann es sich lohnen, die Intensität der LEDs 28 einzeln zu steuern, um andere Mischfarben des Moduls 30c zu erzeugen. Auch durch Änderung der Intensität ganzer Module 30, die sich auf die Lichtquellen 28 innerhalb des jeweiligen Moduls 30 gleichartig auswirken, lässt sich die Mischfarbe der gesamten Beleuchtung 26 modifizieren.
  • Die Erfindung ermöglicht somit, durch Anpassung des Frequenzspektrums der Beleuchtung 26 den Kontrast zu lesender Codes 20 zu erhöhen und damit die Lesegenauigkeit und Leserate des Sensors 10 zu verbessern. Das gilt, wie auch 2 illustriert, in besonderem Maße für rote Codes, wie sie im Postbereich Verwendung finden.
  • Dabei ist die Erfindung nicht auf die im Detail dargestellten zeilenförmigen Anordnungen von Lichtquellen 28 beschränkt. Auch matrixförmige, insbesondere zur besseren Lichtmischung schachbrettartige Anordnungen und auch nicht matrixförmige, unregelmäßige Anordnungen sind denkbar.

Claims (16)

  1. Optoelektronischer Sensor (10) zur Erfassung von Codes (20), der eine Beleuchtungseinrichtung (26) zur Aussendung von Leselicht, ein Lichtempfangselement (24) für die Umwandlung von Empfangslicht in ein elektronisches Empfangssignal sowie eine Auswertungseinheit (26) aufweist, die dafür ausgebildet ist, aus dem Empfangssignal Codeinformationen zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (26) dafür ausgebildet ist, Leselicht in einem Frequenzspektrum zu erzeugen, welches den Kontrast der zu lesenden Codes (20) gegenüber einem Codehintergrund erhöht.
  2. Sensor (10) nach Anspruch 1, wobei das Frequenzspektrum für die Lesung von Codes (20) einer festgelegten Farbe optimiert ist, insbesondere für die Lesung roter Codes (20).
  3. Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der für einen Konfigurationsmodus ausgebildet ist, in dem ein kontrastverbesserndes Frequenzspektrum für eine oder mehrere angebotene Kombinationen von Codes (10) und Codehintergründen eingelernt wird.
  4. Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der dafür ausgebildet ist, ein kontrastverbesserndes Frequenzspektrum für eine zu lesende Kombination von Codes (20) und Codehintergründen dynamisch in Echtzeit zu bestimmen.
  5. Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der als Codescanner ausgebildet ist, wobei die Beleuchtungseinrichtung ein Lichtsender ist, dessen Lesestrahl mittels eines beweglichen optischen Elements zur Abtastung eines Lesebereichs periodisch ablenkbar ist, und wobei der remittierte Lesestrahl als Empfangslicht über das bewegliche optische Element auf das Lichtempfangselement ablenkbar ist.
  6. Sensor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der als kamerabasierter Codeleser ausgebildet ist, wobei das Lichtempfangselement ein Bildsensor (24), insbesondere eine Matrix oder eine Zeile aus Pi xelelementen in CCD- oder CMOS-Technologie ist.
  7. Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungseinrichtung (26) Halbleiterlichtquellen (28) aufweist, insbesondere Hochleistungs-LEDs oder Hochleistungslaser.
  8. Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungseinrichtung (26) eine oder mehrere Zeilen von Lichtquellen (28) aufweist, denen eine Optik vorgeordnet ist, welche für eine gleichmäßige zeilenförmige Ausleuchtung zu lesender Codes (20) ausgebildet ist.
  9. Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungseinrichtung (26) mehrere Lichtquellen (28, 30) unterschiedlicher Frequenzspektren aufweist, insbesondere rote, grüne und/oder blaue Lichtquellen (28, 30).
  10. Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungseinrichtung (26) infrarote und/oder ultraviolette Lichtquellen (28, 30) aufweist.
  11. Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Beleuchtungssteuerung (25) des Sensors (10) dafür ausgebildet ist, die Intensitäten einzelner Lichtquellen (28) oder von Gruppen von Lichtquellen (30) zu verändern oder einzelne Lichtquellen (28) oder Gruppen von Lichtquellen (30) zu aktivieren oder zu deaktivieren, um eine gewünschte Mischfarbe für das Frequenzspektrum des Leselichts einzustellen.
  12. Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Lichtquellen (28) der Beleuchtungseinrichtung (26) in jeweils einem Modul (30) zusammengefasst sind.
  13. Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Modul (30a, 30b) als einfarbiges Modul (30a, 30b) ausgebildet ist, indem das Modul (30a, 30b) nur Lichtquellen (28a, 28b) desselben Frequenzspektrums aufweist.
  14. Sensor (10) nach Anspruch 13, wobei die Beleuchtungseinrichtung (26) mehrere einfarbige Module (30a, 30b) aufweist, die als Modul (30a, 30b) untereinander unterschiedliche Frequenzspektren aufweisen, insbesondere erste einfarbige Module (30a) mit einem ersten Frequenzspektrum und zweite einfarbige Module (30b) mit einem zweiten Frequenzspektrum in alternierender Anordnung.
  15. Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Modul (30c) als mehrfarbiges Modul (30c) ausgebildet ist und Lichtquellen (28a, 28b) mit untereinander unterschiedlichem Frequenzspektrum aufweist, insbesondere erste Lichtquellen (28a) eines ersten Frequenzspektrums und zweite Lichtquellen (28b) eines zweiten Frequenzspektrums in alternierender Anordnung.
  16. Sensor nach Anspruch 14 oder 15, wobei Licht in dem ersten Frequenzspektrum rot und Licht in dem zweiten Frequenzspektrum blau ist.
DE200920009493 2009-07-11 2009-07-11 Optoelektronischer Sensor zu Erfassung von Codes Expired - Lifetime DE202009009493U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200920009493 DE202009009493U1 (de) 2009-07-11 2009-07-11 Optoelektronischer Sensor zu Erfassung von Codes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200920009493 DE202009009493U1 (de) 2009-07-11 2009-07-11 Optoelektronischer Sensor zu Erfassung von Codes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202009009493U1 true DE202009009493U1 (de) 2009-09-17

Family

ID=41079107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200920009493 Expired - Lifetime DE202009009493U1 (de) 2009-07-11 2009-07-11 Optoelektronischer Sensor zu Erfassung von Codes

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202009009493U1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202014105096U1 (de) 2014-10-24 2016-01-27 Sick Ag Kamera zur Erfassung von Objekten
EP3012778A2 (de) 2014-10-24 2016-04-27 Sick Ag Kamera und verfahren zur erfassung von objekten
EP3128348A1 (de) * 2015-07-14 2017-02-08 Sick Ag Optoelektronischer sensor
DE202017107687U1 (de) 2017-12-18 2019-03-20 Sick Ag Optoelektronischer Sensor zur Erfassung eines Erfassungsbereichs
DE102017130378A1 (de) 2017-12-18 2019-06-19 Sick Ag Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung eines Erfassungsbereichs

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202014105096U1 (de) 2014-10-24 2016-01-27 Sick Ag Kamera zur Erfassung von Objekten
EP3012778A2 (de) 2014-10-24 2016-04-27 Sick Ag Kamera und verfahren zur erfassung von objekten
DE102014115540A1 (de) 2014-10-24 2016-04-28 Sick Ag Kamera und Verfahren zur Erfassung von Objekten
US9609194B2 (en) 2014-10-24 2017-03-28 Sick Ag Camera and method for the detection of objects
EP3128348A1 (de) * 2015-07-14 2017-02-08 Sick Ag Optoelektronischer sensor
US10197439B2 (en) 2015-07-14 2019-02-05 Sick Ag Optoelectronic sensor including a light transmitter with multiple wavelength light transmission comprising a monolithic semiconductor component
DE202017107687U1 (de) 2017-12-18 2019-03-20 Sick Ag Optoelektronischer Sensor zur Erfassung eines Erfassungsbereichs
DE102017130378A1 (de) 2017-12-18 2019-06-19 Sick Ag Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung eines Erfassungsbereichs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2620894B1 (de) Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung von Objektinformationen
DE19781573B4 (de) Optischer Sensor für ein Tintenstrahldrucksystem
EP2937810B1 (de) Kamera und Verfahren zur Erfassung eines bewegten Stroms von Objekten
EP2546776B1 (de) Kamerabasierter Codeleser und Verfahren zu dessen justierter Herstellung
DE2913565C2 (de) Optischer Informationshandabtaster
DE2431781C3 (de) Optischer Lesekopf
DE19624931B4 (de) Lesegerät für Datensymbole
EP1154225B1 (de) Erfassen der Randkante, Markierung einer laufenden Warenbahn mit zweiter diffuser Lichtquelle sowie Lichtzeiger
DE202009009493U1 (de) Optoelektronischer Sensor zu Erfassung von Codes
EP3528042A1 (de) Kamera und verfahren zur erfassung von bilddaten
EP1845336A1 (de) Verfahren zur optischen Erfassung von bewegten Objekten und Vorrichtung
EP3537334B1 (de) Kamera
DE102010050577B4 (de) Flackerfreie Beleuchtungsvorrichtung
DE102017119282B4 (de) Optische Abbildungsvorrichtungen und -verfahren
EP1850269A1 (de) Scanverfahren und -vorrichtung
WO2001050735A1 (de) Kamerasystem für die bearbeitung von dokumenten
DE4108916C2 (de) Strichcode-System
DE60216888T2 (de) Feste optische Kamera mit Visiermittel
DE102004018404A1 (de) Optoelektronische Vorrichtung
EP3591567A1 (de) Optoelektronischer sensor und verfahren zur wiederholten optischen erfassung von objekten in unterschiedlichem objektabstand
DE102004005460A1 (de) Optoelektronische Vorrichtung
EP3687155B1 (de) Modulare kameravorrichtung und verfahren zur optischen erfassung
DE60223162T2 (de) Methode zum Lesen von graphischer Muster und Erfassung seines Bildes
DE102016112405B3 (de) Zählscheibenvorrichtung
EP3693927A1 (de) Ausrichten einer zeilenkamera mit dreiecken als ausrichtziel

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20091022

R150 Term of protection extended to 6 years
R150 Term of protection extended to 6 years

Effective date: 20120928

R151 Term of protection extended to 8 years
R152 Term of protection extended to 10 years
R071 Expiry of right