DE2346509B2 - Vorrichtung zum Lesen von Informationsträgern - Google Patents

Description

Gegenstand der Hauptanmeldung P 22 14 386.8 ist ein Verfahren zum Lesen von Informationsträgern, die mit einem Code aus Codeelementen codiert sind, unabhängig von ihrer Orientierung in einer Ableseebene, wobei der Informationsträger von wenigstens einem Lichtbündel abgetastet, das reflektierte Licht wenigstens einem photoelektrischen Wandler und dessen Ausgangssignale einer elektronischen Auswerteeinrichtung zugeführt werden, wobei ferner das mindestens eine Lichtbündel so bewegt wird, daß es die Ableseebene in einem Kreis durchsetzt, dessen Radius größer ist als die Ausdehnung des Codes in seiner Ableserichtung, und die Lage des Kreises in der Ableseebene bei jedem Umlauf in gleichbleibender Richtung um Stücke verschoben wird, die kleiner sind als die Ausdehnung der Codeelemente quer zur Ableserichtung, und wobei der Informationsträger in der Ableseebene etwa quer zur Verschiebungsrichtung der Lichtbündelkreise bewegt wird und die Umlaufgeschwindigkeit des Lichtbündels groß ist gegen die Bewegungsgeschwindigkeit des Informationsträgers.

Bereits zur Ausübung des Verfahrens nach der Hauptanmeldung ist eine Vorrichtung erforderlich. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Weiterbildung einer derartigen Vorrichtung. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Hauptanmeldung hat ein Abtastfenster, das in der Abtastebene liegt. Das Fenster ist langgestreckt, und die mit den Codeelementen versehenen Informationsträger werden quer zur Längsrichtung des Fensters über dieses hinwegbewegt, während der Abtaststrahl das Fenster durchdringt und innerhalb des Fensters eine 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 ansehnliche 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 Abtastfensters 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.

Sind statt eines einzigen Abtastkreises mehrere konzentrische Abtastkreise zur Abtastung von Mehrbalkencodes vorgesehen, wie es schon in der älteren, nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 22 45 235.3 vorgeschlagen wurde, so werden die konzentrischen 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.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im

folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.

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

F i g. 2 zeigt eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in einer Ansicht quer zum Abiastfenster.

F i g. 3 zeigt einen Teil derselben Vorrichtung in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles A in F i g. 2.

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

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

F i g. 6 ist eine Hilfskonstruktion zur Ermittlung der Abtast-Kreisstücke und

F i g. 7 ist ein Ausschnitt aus einem Abtastfenster, in das die Kreisstücke nach F i g. 6 eingezeichnet sind.

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

Bei der Vorrichtung nach F i g. 2 und 3 ist (in der Bildebene der F i g. 2) ein Laser 1 vorgesehen, der einen Abtaststrahl 2.1 erzeugt. Dieser Strahl fällt schräg in ein Dachkantprisma 3 ein. Dieses Prisma hat die Form eines Satteldaches mit einem Querschnitt in Form eines rechtwinkeligen 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 verläßt 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 Fig.2 und durch den Punkt 9 verlr.uft. 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 im Vergleich zur Rotation des Dachkantprismas 3, so daß sich in einer gedachten Ebene 17 die stark verschlungene Zykloide nach F i g. 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, 19.3 und 19.4. Die Winkel zwischen den Facetten 19.2 und 19.4 gegenüber der FaceUe 19.3 sind einander gleich, d. h„ die Facette 19.3 ist parallel zur Grundfläche 19.1. Der Abtaststrahl 23 wird, wenn er in den mittleren Bereich des Prismas fälit, nicht abgelenkt, so daß die mittleren Abschnitte 20.1 des

ίο Abtastkreises 20 unabgelenkt in das Abtastfenster 13 (Fig.4) fallen. Fällt der Abtaststrahl 23 dagegen in einen der Außenbereiche des Prismas, so wird durch die Facetten 19.2 oder 19.4 der Abtaststrahl 2.4 nach innen abgelenkt. Dadurch werden die Kreissegmente 20.2 und 20.4 durch Lichtbrechung ebenfalls in das Abtastfenster 13 geworfen. Die Breite Cdes Abtastfensters 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 Hell-Dunkel-Code abtasten. Im Falle von Hell-Dunkel-Codes, die aus mehreren nebeneinanderliegenden Balkencodes beste-

SD hen, werden sich immer konzentrische Kreisbogenstükke finden, die alle Balkencodes beim Herüberlaufen über das Abtastfenster abtasten.

Soll das Abtastfenster noch schmaler gemacht werden als nach F i g. 4, so kann ein Prisma mit mehr als drei Facetten verwendet werden, z. B. ein Prisma 22 mit Grundfläche 22.1 und mit fünf Facetten nach Fig.5. F i g. 6 zeigt, wie der Abtastkreis 20 hierdurch in Teilstücke zerlegt wird. F i g. 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.

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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Lesen von Informationsträgern, die mit einem Code aus Codeelementen codiert sind, unabhängig von ihrer Orientierung in einer Ableseebene, wobei der Informationsträger von wenigstens einem Lichtbündel abgetastet, das reflektierte Licht wenigstens einem photoelektrischen Wandler und dessen Ausgangssignale einer elektronischen Auswerteeinrichtung zugeführt werden, wobei ferner das mindestens eine Lichtbündel so bewegt wird, daß es die Ableseebene in einem Kreis durchsetzt, dessen Radius größer ist als die Ausdehnung des Codes in seiner Ableseeinrichtung, und die Lage des Kreises in der Ableseebene bei jedem Umlauf in gleichbleibender Richtung um Stücke verschoben wird, die keiner sind als die Ausdehnung der Codeelemente quer zur Ableserichtung, und wobei der Informationsträger in der Ableseebene etwa quer zur Verschiebungsrichtung der Lichtbündelkreise bewegt wird und die Umlaufgeschwindigkeit des Lichtbündels groß ist gegen die Bewegungsgeschwindigkeit des Informationsträgers, nach Patentanmeldung P22 14 386.8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (C) eines in der Abtastebene angeordneten Abtastfensters (13) kleiner ist als der Durchmesser der Lichtbündelkreise (20) und daß in Lichtfortpflanzungsrichtung vor dem Abtastfenster (13) und parallel zu dessen Längsrichtung mindestens ein langgestrecktes Prisma (19, 22) angeordnet 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, 22.1) 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 (1) mindestens annähernd monochromatisch ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1) ein Laser ist.