DE2346509A1

DE2346509A1 - Vorrichtung zum lesen von mit einem hell-dunkel-code codierten informationstraegern

Info

Publication number: DE2346509A1
Application number: DE19732346509
Authority: DE
Inventors: Johann Ploeckl; Hermann Dipl Ing Poeschl
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1972-03-24
Filing date: 1973-09-15
Publication date: 1975-03-20
Also published as: DE2214386A1; DE2245235A1; US3823326A; DE2346509B2; DE2346509C3; DE2245235C3; DE2214386B2; DE2245235B2; FR2177820A1; DE2214386C3; GB1432924A; US3907197A; CH545516A; FR2177820B1; GB1388653A

Description

P ATF NΤΛN'.VÄ LTE

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPL-PHYS. DIPL.-ING.

Firma Erwin Sick Optik-Elektronik ■ si-14

14. Sept. 1973 S/Ba.

Zusatz zu P 22 14 386.8 (si-10)

Vorrichtung zum Lesen von mit einem Hell-dunkel-Code codierten Informationsträgern

Die Erfindung der Hauptanmeldung bezieht sich in verallgemeine t er Form auf ein Verfahren, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 der vorliegenden Anmeldung ab Zeile 3 angegeben ist. Im Unterschied zur Hauptanmeldung können hiernach auch Hell-dunkel-Codes abgetastet werden, die nicht nur aus einem einzelnen Balken, sondern aus einem Feld bestehen, das mehrere Balken enthält. Zu diesem Zweck können statt eines einzelnen Strahls deren mehrere so bewegt werden, daß sie in der Abtastebene Kreise beschreiben.

Zur Ausübung des Verfahrens nach der Hauptanmeldung ist eine Vorrichtung erforderlich. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Weiterbildung einer derartigen Vorrichtung. Die Vorrichtung nach der Hauptanmeldung hat ein Abtastfenster, das in der Abtastebene liegt. Das Fenster ist langgestreckt und die mit dem Hell-dunicel-Code versehenen

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Informationsträger werden quer zur Längsrichtung des Fensters über dieses hinwegbewegt, während der Abtaststrahl das Fenster durchdringt und innerhalb des Fensters einen Kreis beschreibt, der in Längsrichtung des Fensters hin und her verschoben wird. Bei kontinuierlicher Verschiebung wird im Fenster eine stark verschlungene Zykloide erzeugt.

Bei einer derartigen Vorrichtung ist-es erforderlich, daß die Breite des Abtastfensters mindestens so groß ist wie der Durchmesser der Abtastkreise. Bei der Länge der üblicherweise verwendeten Balkencodes und dem sich daraus praktisch ergebenden wesentlich größeren Durchmesser der Abtastkreise ergibt sich eine ansehnlich Breite des Abtastfensters, was konstruktiv unerwünscht ist. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin,eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht,mit einem wesentlich schmaleren Abtastfenster auszukommen. Diese Aufgabe wird bei der oben genannten Vorrichtung entsprechend dem Kennzeichen von Anspruch 1 gelöst. Durch das Prisma werden die Abtastkreise in einzelne Bogenstücke zerlegt, die durch die Lichtbrechung im Prisma, einander überlappend, in ein Abtastfenster geworfen werden, dessen Breite wesentlich kleiner ist als der Durchmesser der Abtastkreise. Hat das Prisma zwei Facetten, so beträgt die Breite des Abtastfenstezs die Hälfte, hat das Prisma fünf Facetten,so beträgt die Breite ein fünftel des Durchmessers eines Abtastkreises.

Anspruch 1 deckt auch den Fall, daß statt eines Prismas mit mehreren Facetten mehrere zueinander parallele Einzelprismen verwendet werden. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 2 wird jedoch nur ein einziges Prisma verwendet, dessen Breite dann mindestens so groß ist, wie der Durchmesser eines vom Abtaststrahl am Ort des Prismas beschriebenen Kreises.

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Sind statt eines einzigen Abtastkreises mehren konzentrische Abtastkreise zur Abtastung von Mehrbalkencodes vorgesehen, wie es schon in der älteren, nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 22 45 235.3 (si-12) vorgeschlagen wurde, so werden die konzetrischen Kreise in der gleichen Weise in Teilstücke zerlegt und in das schmale Abtastfenster geworfen.

Das Prisma hat die hier unerwünschte Eigenschaft, einen einfallenden Lichtstrahl in ein Spektrum aufzufächern, was mindestens zu unscharfen Abtastlinien führt. In Fällen, in denen hierdurch eine Ablesung erschwert oder unmöglich gemacht wird, kann in Weiterbildung der Erfindung eine mindestens annähernd monochromatische Lichtquelle, insbesondere ein Laser verwendet werden.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.

Pig. 1 zeigt in der Abtastebene eine stark verschlungene Zykloide, wie sie durch eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach der Hauptanmeldung entsteht.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in einer Ansicht quer zum Abtastfenster.

Pig. 5 zeigt einen Teil derselben Vorrichtung in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Figur 2.

Pig. 4 ist ein Ausschnitt aus dem Abtastfenster der Vorrichtung nach der Erfindung, in das einige durch die Zerlegung gewonnene Abtast-Kreisstücke eingezeichnet sind.

Pig. 5 ist eine Endansicht eines Prismas mit fünf Facetten.

Fig. 6 ist eine Hilfskonstruktion zur Ermittlung der Abtast-Kreisstücke und

Fig. 7 ist ein Ausschnitt aus einem Abtastfenster, in das die Kreisstücke nach Figur 6 eingezeichnet sind.

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Figur 1 zeigt eine stark verschlungene Zykloide, wie sie sich ergibt, wenn Abtastkreise längs des Abtastfensteis kontinuierlich verschoben werden. Das Abtastfenster muß nach der Hauptanmeldung mindestens die Breite B haben.

Bei der Vorrichtung nach Figur 2 und 3 ist (in der Bildebene do? Figur 2) ein Laser 1 vorgesehen, der einen Abtaststrahl 2.1 erzeugt. Dieser Strahl fällt schräg in ein Dachkantprisma 3 ein. Dieses Prisma liat die Form eines Satteldaches mit einem Querschnitt in Form eines rechtwinkligen Dreiecks. Das Dachkantprisma 3 wird durch nicht dargestellte Mittel um eine Achse 5 gedreht, die rechtwinklig zur Mitte der Bodenfläche 7 des Dachkantprismas verläuft. Nach Umlenkung im Dachkantprisma verlädt der Abtaststrahl es so, daß sein Abschnitt 2.2 einen Kegel beschreibt, dessen Spitze in einem Punkt 9 liegt.

Ein ebener Spiegel 11 ist um eine Achse schwenkbar, die senkrecht zur Zeichenebene der Figur 2 und durch den Punkt 9 verläuft. Durch Hin- und Herschwenkungen des Spiegels 11 wird ein vom Punkt 9 ausgehender (zu einer Achse 12 symmetrischer) Abtaststrahlenkegel in Längsrichtung des Abtastfensters 13 hin und her bewegt. Die Schwenkbewegungen des Spiegels 11 sind langsam in Vergleich zur Rotation des Dachkantprismas 3* so daß sich in einer gedachten Ebene 17 die stark verschlungene Zykloide nach Figur 1 ergibt.

In die Bahn des Kegels der Abtaststrahlen 2.3 ist ein Prisma 19 gelegt, und zwar so, daß seine Längsrichtung parallel zur Längsrichtung des Abtastfensters 13 verläuft. Das Prisma hat eine ebene Grundfläche 19.1 und drei Facetten 19.2, I9.3 und 19.4. Die Winkel zwischen den Facetten 19.2 und 19.4 gegenüber der Facette 19.3 sind einander gleich, d.h. die Facette 19.3 ist parallel zur Grundfläche I9.I. Der Abtaststrahl 2.3

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wird, wenn er in den mittleren Bereich des Prismas fällt, nicht abgelenkt, so daß die mittleren Abschnitte 20.1 des Abtastkreises 20 unabgelenkt in das Abtastfenster 13 (Figur 4) fallen. Fällt der Abtaststrahl 2.3 dagegen in einen der Außenbereiche des Prismas, so wird durch die Facetten 19.2 oder 19.²I- der Abtaststrahl 2.4 nach innen abgelenkt. Dadurch werden die Kreissigmente 20.2 und 20.4 durch Lichtbrechung ebenfalls in das Abtastfenster 13 geworfen. Die Breite C des Abtastfenster 13 beträgt nur etwa ein Drittel der Größe des Durchmessers des Abtastkreises 20 in der Fensterebene.

Innerhalb des Abtastfensters überlappen sich die Einzelteile jedes Abtastkreises, aber auch die Einzelteile mehrerer Abtastkreise, die vom Spiegel 11 in Längsrichtung des Abtastfenster hin und her bewegt werden.

Wird ein mit einem Hell-dunkel-Code versehener Informationsträger quer über das Abtastfenster 13 bewegt und ist das Abtastfenster mindestens so breit wie der Hell-dunkel-Code, so wird immer mindestens eines der Kreisbogenstücke den Helldunkel-Code abtasten. Im Falle von Hell-dunkel-Codes, die aus mehreren nebeneinander liegenden Balkencodes bestehen, werden sich immer konzentrische Kreisbogenstücke finden, die alle Balkencodes beim Herüberlaufen über das Abtastfenster . abtasten.

Soll das Abtassfenster noch schmaler gemacht werden als nach Figur 4, so kann ein Prisma mit mehr als drei Facetten verwendet werden, z. B. ein Prisma mit fünf Facetten nach Figur 5. Figur 6 zeigt, wie der Abtastkreis 20 hierdurch in Teilstücke -zerlegt wird. Figur 7 zeigt, wie sich diese Teilstücke in das Abtastfenster 13 einfügen. Die Breite D des Abtastfensters beträgt etwa ein Fünftel des Durchmessers des Abtastkreises 20.

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Wird dagegen nur eine Verringerung der Breite des Abtastfensters auf den halben Durchmesser des Abtastkreises gewünscht, so kann man mit einem einfachen Dachkantprisma anstelle des Prismas 19 auskommen.

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Claims

23A65Q9

8 ·■ si-lA . ,..

14. Sept. S/Ba.

PATENTANSPRÜCHE

(iJ Vorrichtung zum Lesen von mit einem Hell-dunkel-Code versehenen Informationsträgern zur Ausübung eines Verfahrens nach P 22 14 386.8, bei dem die Informationsträger mit Licht abgetastet, das reflektierte Licht einem photoelektrischen Wandler und dessen Ausgangssignale einer elektronischen Auswerteeinrichtung zugeführt werden, wobei zum Lesen der Informationsträger, unabhängig von ihrer Orientierung in einer Abtastebene, mindestens ein Abtaststrahl so bewegt wird, daß er in der Abtastebene einen Kreis (Abtastkreis) beschreibt, dessen Durchmesser größer ist als die Ausdehnung des Codes in seiner Ableserichtung, wobei die Lage des Abtastkreises in der Abtastebene bei jedem Umlauf in gleichbleibender Richtung um ein Stück verschoben wird, das kleiner ist als die Ausdehnung der Elemente des Codes quer zur Ableserichtung und wobei der Informationsträger in der Abtastebene etwa quer zur Verschiebungsrichtung der Abtastkreise bewegt wird und die Umlaufgeschwindigkeit des Abtaststrahls groß ist gegen die Bewegungsgeschwindigkeit des Informationsträgers, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (C) eines in der Abtastebene angeordneten Abtastfensters (13) kleiner ist als der Durchmesser der Abtastkreise (20) und daß in Lichtfortpflanzungsrichtung vor dem Abtastfenster und parallel zu dessen Längsrichtung mindestens ein langgestrecktes Prisma (19* 22) ange-

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ordnet ist, dessen Kanten in Längsrichtung verlaufen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Prismas (19* 22) mindestens so groß ist, wie der Durchmesser'eines vom Abtaststrahl (2.3) am Ort des Prismas beschriebenen Kreises.
3. Vorrichtung nach ,Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (19* 22) eine sich über seine ganze Breite erstreckende ebene Fläche (19.1, 22.I) hat, die quer zur Achse (12) eines vom Abtaststrahl (2.3) beschriebenen Kegels angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Abtaststrahl erzeugende Lichtquelle (l) mindestens annähernd monochromatisch ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (l) ein Laser ist.

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