DE2519481B2 - Verfahren zum abtasten eines codefeldes und vorrichtung zur ausuebung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtasten eines Codefeldes, das aus in Schreibrjchtung aufeinanderfolgenden, senkrecht zu diesem verlaufenden Balken besteht und das in willkürlicher Orientierung durch ein rechteckiges Lesefeld bewegt wird, wobei das Lesefeld wiederholt durch einen wandernden Lichtpunkt abgetastet wird. Es sind bereits Verfahren bekannt, bei denen der den Lichtpunkt erzeugende, auf das Codefeld

gerichtete Lichtstrahl Pendelbewegungen hoher Frequenz ausführt, die um ihren Schwerpunkt rotieren, der quer zur Pendelrichtung verschiebbar ist. Bei diesem bekannten Verfahren sollen senkrechte und waagerechte Teile des abzutastenden Codefeldes bei der Abtastung voneinander getrennt werden bzw. störende Schwärzungen sollen eliminiert werden. Eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens ist kompliziert und damit störanfällig, da sich ein Spiegel um zwei senkrecht in einer Ebene zueinander stehende Achsen und um eine dritte Achse bewegen muß. Ferner ist es bei den bekannten Verfahren nachteilig, daß das Lesefeld eine große Ausdehnung haben muß, die ein Vielfaches der Höhe der Codesymbole trägt. Die Bedienungsperson dieser bekannten Vorrichtung muß eine mit dem Codefeld versehene Packung über die gesamte Längsausdehnung des Lesefeldes laufen lassen, um sicherzustellen, daß man eine richtige Ablesung erhält. Ein solcher langer Laufweg ist unerwünscht, da die Bedienungsperson ermüdet und in ihrer Leistung nachlassen kann. Darüber hinaus ist die Zeit, die zum Abtasten des Codefeldes erforderlich ist, sehr groß, was die Lesegeschwindigkeit herabsetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren der vorbeschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß die vorerwähnten Nachteile beseitigt sind. Insbesondere soll die Abmessung des Lesefeldes kleinzuhalten sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Lichtpunkt längs mindestens zweier, nacheinander durchlaufener etwa sinusförmiger Bahnen über das Lesefeld geführt wird, deren Null-Linien parallel zu den Längsrändern des Lesefeldes verlaufen, daß die Amplituden der Bahnen größer als die Breite des Codefeldes in Schreibrichtung sind, daß die sinusförmigen Bahnen die Null-Linie in den Nulldurchgängen unter Winkeln schneiden, die Komplementärwinkel zu dem Winkel sind, den die Diagonale des Codefeldes mit dessen Schreibrichtung bildet, und daß die Nulldurchgänge jeder Folgebahn zur Bildung eines Mehrphasenmusters gegenüber denen der vorhergehenden Bahn um einen Bruchteil der Wellenlänge, der kleiner als die Balkenlänge ist, verschoben sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt den Vorteil, daß das Lesefeld wiederholt von einer Seite zur anderen mit einem Lichtpunkt abgetastet wird, der sich längs einer sinusförmigen Bahn bewegt, so daß ein Bereich dieser Bahn immer alle Balkensymbole eines Codefeldes schneidet, unabhängig davon, in welcher Richtung bzw. in welcher Orientierung die Balkencodesymbole, eines Codefeldes über das Lesefeld hinwegbewegt werden. Darüber hinaus erbringt das erfindungsgemäße Verfahren den weiteren Vorteil, daß die Zeit, die zum Erfassen und Abtasten der Balkencodesymbole eines Codefeldes erforderlich ist, sehr kurz ist, so daß die Ausdehnung des Lesefeldes in der Voranbewegungsrichtung der Codefelder sehr gering sein kann, was nicht nur die zum Abtasten der Codefelder erforderliche Zeit verringert, sondern darüber hinaus auch die Aufmerksamkeit einer Bedienungsperson nicht so schnell beeinträchtigt, wie Vorrichtungen, die nach einem bekannten Verfahren arbeiten.

Über die genannten Merkmale hinausgehende Einzelheiten zur Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die US-PS 37 62 791 beschreibt ein Ablenksystem, bei dem ein von einer Lichtquelle erzeugter Abtaststrahl über eine bewegbare Spiegelanordnung, die zwei je um eine Achse schwingbare Spiegel enthält, auf das Lesefeld gelenkt wird. Der reflektierte Strahl wird einem Fotodetektor zugeführt und in elektrische Impulse umgewandelt. Da die Spiegelanordnung bei diesem bekannten Ablenksystem zwei je um eine Achse schwingende Einzelspiegel enthält, muß durch die Schwingbewegung eine sichtbare Strahlrückführung erfolgen, die zwangsläufig über das Lesefeld geführt wird. Damit entsteht zusätzlich zu der gewünschten Bahn eine unerwünschte ebenfalls in einer gekrümmten Form durch das Lesefeld laufende weitere Bahn. Auch durch die Reflexion dieser Bahn werden Impulse erzeugt, die das Ergebnis verfälschen müssen. Darüber hinaus ist in dieser Literaturstelle keine Einrichtung zum Ablenken des Strahls in einer linearen Funktion der Zeit beschrieben. Somit ist es unmöglich, daß mit dieser bekannten Vorrichtung sinusförmige Bahnen erzeugt werden. Diese Vorrichtung erzeugt vielmehr, wie der Patentschrift zu entnehmen ist, synthetisierte Sägezahn-Wellenformen.

Eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens umfaßt eine Lichtquelle, deren Abtaststrahl über eine bewegbare Spiegelanordnung auf das Lesefeld gelenkt wird, und wobei der vom Codefeld reflektierte Strahl einem Fotodetektor zugeführt und in elektrische Impulse umgewandelt wird, und ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung zwei Spiegel umfaßt, wobei der erste um eine Achse schwenkbare Spiegel den Abtaststrahl in Richtung quer zum Lesefeld ablenkt und auf den zweiten Spiegel wirft, der den Abtaststrahl zusätzlich in Längrichtung des Lesefeldes ablenkt und damit die versetzt aufeinanderfolgenden, etwa sinusförmigen Bahnen bildet. Eine derartige Vorrichtung kann ein Ablesefeld beliebig großer Breite haben, während die Tiefe in der Förderrichtung sehr gering ist.

Darüber hinaus ist eine solche Vorrichtung durch die geringe Anzahl der Einzelteile sicher im Betrieb und nicht störanfällig.

Weitere über die genannten Merkmale hinausgehende Einzelheiten zur Weiterbildung der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie schematische Darstellungen von Bahnen veranschaulicht, die der Erklärung des Verfahrens dienen. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Verkaufstresen, der einen Teil des Kontrollstandes bildet,

Fig.2 eine Draufsicht auf einen Bereich des Verkaufstresens nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Ansicht eines rechtwinkligen Balkencodesymbols,

Fig.4 eine die Abmessungen des Codefeldes veranschaulichende Draufsicht,

F i g. 5 eine grafische Darstellung des Abtastmusters gemäß der Erfindung,

F i g. 6 ein Diagramm zur Erläuterung des Abtastens von Codefeldern in willkürlicher Orientierung,

F i g. 7 die Darstellung eines Dreiphasenabtastmusters mit einer geraden Linie,

Fig.8 die Darstellung eines Zweiphasenabtastmusters mit einer geraden Linie,

Fig.9 die Darstellung eines Vierphasenabtastmusters mit einer geraden Linie,

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zum Abtasten eines Codefeldes,

F i g. 11 eine schematische Draufsicht auf die Anord-

nung der Einzelteile der Abtastvorrichtung nach Fig. 10,

Fig. 12 ein Blockschaltbild eines Steuersystems für die in Fig. 10 und 11 veranschaulichte Abtastvorrichtung,

Fig. 13 eine andere Darstellung eines Codefeldes eines Balkencodesymbols,

F i g. 14 eine schaubildliche, schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Abtastvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 15 ein Sechsphasenabtastmuster, wie es von der zweiten Ausführungsform der Abtastvorrichtung erzeugt wird,

Fig. 16 ein Blockschaltbild eines Steuersystems für die in Fig. 14 dargestellte zweite Ausführungsform einer Abtastvorrichtung,

Fig. 17 eine Darstellung eines Teiles des Abtastmusters nach F i g. 15,

Fig. 18 die Darstellung eines Fünfphasenabtastmusters und

F i g. 19 die Darstellung eines Siebenphasenabtastmusters.

In einem ersten Ausführungsbeispiel ist eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Abtastvorrichtung zum Abtasten eines unterquadratischen Codefeldes unabhängig von der Orientierung dieses Codefeldes, wenn es über das Lesefeld der Vorrichtung bewegt wird. Bei dieser Ausführungsform haben die etwa sinusförmigen Bahnen, längs denen sich der Lichtpunkt bewegt, einen relativ kleinen Neigungswinkel. Die einzelnen sinusförmigen Bahnen wiederholen sich in einer Zeitfolge. Es entstehen also phasenverschobene Bahnen, wobei die Phasenverschiebung so gewählt ist, daß der Abstand zweier aufeinanderfolgender Bahnen kleiner als die Balkenlänge, also die Höhe des Codefeldes ist. Die Einrichtungsabtastbarkeit für unterquadratische Codefelder wird durch eine zusätzliche Auslenkung geschaffen, die eine Bahn entstehen läßt, welche einen relativ kleinen Neigungswinkel hat. Das Abtastmuster wird vorzugsweise aus aufeinanderfolgenden Bahnen gebildet, wobei zwei oder mehr Bahnen sinusförmig und längs der Zeitachse phasenverschoben sind und mehr als eine Periode pro Phase haben, und aus einer zusätzlichen Bahn, die etwa eine gerade Linie j längs der Zeitachse ist.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Abtastvorrichtung so gestaltet, daß sie sich zum Abtasten überquadratischer Codefelder eignet. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die sinusförmigen Bahnen einen maximalen Neigungswinkel von mehr als 45°. Die Größe der Verschiebung ist ein Bruchteil der Wellenlänge, derart, daß die Bahn des Lichtpunktes alle Balkencodesymbole des Codefeldes nacheinander schneidet, unabhängig von der Orientierung des Codefeldes auf dem Lesefeld.

Die erste Ausführungsform einer Abtastvorrichtung ist in einen Verkaufstresen eingebaut und die Balkencodesymbole, also das Codefeld, ist an Packungen angebracht, die über das an der Oberseite des Tresens vorgesehene Lesefeld an dem Kassenstand eines Einzelhandelsgeschäft wandern. Die erste Ausführungsform kann als optischer Abtaster für die Datenverarbeitung an einer Verkaufsstelle (BOS) unter Verwendung eines unterquadratischen Codefeldes mit Balkencodesymbolen bezeichnet werden, beispielsweise das Universal Product-Code-Symbol (UPC). Der dargestellte Tresen umfaßt eine Tresenoberseite 10, die der Kassierer als Arbeitsfläche verwendet, um die Waren oder Packungen handzuhaben, die verkauft wurden. Ein Förderer 12 kann in der Oberseite des Tresens vorgesehen sein, um die Packungen in Richtung des Pfeiles 14 voranzubewegen. Die Oberseite des Tresens ist mit einem transparenten Fenster, dem Lesefeld 16 versehen, das im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Abmessung in Förderrichtung von etwa 75 mm hat und eine Breite von 150 mm. Eine als Ganzes mit 18 bezeichnete Abtastvorrichtung ist unter dem Lesefeld 16 angeordnet. Ein Steuergerät 20 für diese Abtastvorrichtung ist zweckmäßigerweise im Tresen angeordnet und über nicht dargestellte Leitungen mit der Abtastvorrichtung 18 verbunden. Bei der Behandlung der Packungen 22 werden diese, eine nach der anderen vom Kassierer über das Lesefeldl6 bewegt, wobei das Codefeld dem Lesefeld zugewandt ist und sich über dieses hinwegbewegt.

Die im Codefeld enthaltenen Balkensymbole betreffen Daten, die Informationen darstellen, die verschiedenen Zwecken in Verbindung mit dem in Frage stehenden Geschäft dienen. Beispielsweise können die Daten die Identifikationsnummer des Herstellers, die Identifikationsnummer der Packung, im Falle von Fleischprodukten können diese Daten Preis- und Gewichtsinformationen enthalten.

Während in F i g. 1 der Zeichnung eine Packung 22 auf dem Förderer 12 dargestellt ist, deren Codefeld dem Betrachter zugewandt ist, ist in Fig.2 der Zeichnung eine Packung 26 veranschaulicht, deren Codefeld 26 der Oberseite des Tresens 10 und damit dem Lesefeld 16 zugewandt ist. In welcher Winkelorientierung das Codefeld 26 über das Lesefeld 16 bewegt wird, ist gleichgültig, da die Abtastvorrichtung so beschaffen ist, daß sie Codefelder in willkürlicher Orientierung abzutasten vermag, wenn sie sich über das Lesefeld 16 bewegen. Das Codefeld 16 kann flach auf dem Lesefeld 16 aufliegen, es kann jedoch auch einseitig aus der Ebene des Fensters gekippt sein, sogar bis zu Winkeln von 90°, vorausgesetzt, daß die Abtastvorrichtung einen Abtaststrahl durch das Lesefeld wirft, der dem Fenster gegenüber schräggestellt ist. Die vom Abtaststrahl durchlaufenen Bahnen sind als Ganzes in F i g. 2 mit 30 bezeichnet.

P In F i g. 3 ist ein Balkencodesymbol dargestellt, das besonders zur Abtastung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung geeignet ist. Dieses Codesymbol gibt das UPC-Standardsymbol wieder, das von dem Uniform-Product-Code Council eingeführt wurde. Bei diesem, das Codefeld ausfüllenden Codesymbol, sind parallel zueinander verlaufende helle und dunkle Balken unterschiedlicher Breite, so zusammengestellt, daß verschlüsselte Daten entstehen, die unterhalb der Balken im Codefeld in Form von äquivalenten numerischen Ziffern in einer für den Menschen lesbaren Form wiederholt sind. Die Gesamtform des Codefeldes ist rechtwinklig, und zwar bei dieser Ausführungsform unterquadratisch. Der linke Rand enthält ein alphanumerisches Zeichen, das das Zahlsystem des betreffenden Codes bezeichnet. Jedes Zeichen oder jede Ziffer des Codes besteht aus sieben Datenelementen oder Modulen, die hell oder dunkel sein können. Die links und rechts liegenden Ränder sind beide hell und haben eine Breite von mindestens sieben Modulen. Jedes Modul stellt eine binäre Ziffer dar, wobei der dunkle Balken eine binäre Eins ist, während der helle Balken eine binäre Null ist Ein links liegendes Schutzbalkenmuster 32 und ein rechts liegendes Schutzbalkenmuster 34 bilden Seitenbegrenzungen für

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die anderen Balkencodesymbole. Jedes Schutzbalken- Codefeld mit einem Verhältnis von mehr als eins als

muster hat die Form eines dunklen Moduls, eines hellen »überquadratisch«, während ein Codefeld mit einem

Moduls und eines dunklen Moduls, was die Verschlüsse- Verhältnis von weniger als eins als »unterquadratisch«

lung von 101 ist. Jedes Zeichen des Codes besteht aus 7 bezeichnet wird. Im allgemeinen wird ein Abtasten

Modulen und wird durch zwei dunkle Balken und zwei 5 willkürlich orientierter Codefelder durch ein höheres

helle Zwischenräume wiedergegeben, wobei jeder Verhältnis erleichtert.

dunkle Balken aus einem, zwei, drei oder vier dunklen Das in F i g. 4 dargestellte Codefeld hat die Abmes-

Modulen besteht. Die längeren Balken 36 geben das sungen eines UPC-Symbols in der Version A. Bei

Nummersystemzeichen wieder und die längeren Balken Datenverarbeitungseinrichtungen, die nur nach der

38 ein Modulprüfzeichen. Die in der Mitte liegenden _ί0 Eingang-Interception abtasten, wird dieses Codefeld als

längeren Balken 40 trennen fünf Zeichen des Codes 42 Einzelcodefeld angesehen, das unterquadratisch ist.

S an der linken Seite von fünf Zeichen des Codes 44 an der Das zwischen den äußeren Begrenzungen der

rechten Seite. Das in F i g. 3 dargestellte Symbol ist eine Schutzbalken liegende Codefeld hat eine Abmessung X.

Version des UPC-Standardsymbols, das zwei Informa- Das Codefeld erstreckt sich senkrecht zu dieser

tions-Codefeider enthält. Ein links liegendes Informa- 15 Abmessung, also vom oberen zum unteren Ende der

tions-Codefeld 45 besteht aus Schutzbalken 32, Zahlsy- Balkencodesymbole in einer Abmessung von X. Das

stembalken 36, Codebalken 42 und mittleren Balken 40. Codefeld 48 ist natürlich rechtwinklig und hat eine

Während das rechts liegende Informations-Codefeld 46 seitliche Abmessung X bzw. eine X-Achsenabmessung

aus mittleren Balken 40, Codebalken 44, Modulprüfbai- X, die größer als die Abmessung Y^-von oben nach unten

Uten 38 und Schutzbalken 34 besteht. 20 ist, d. h. die Abmessung in Richtung der Y-Achse. Das

Eine Abtastung der Information, die durch das Verhältnis des Symbols wird als X: Y ausgedrückt. Bei

Codesymbol wiedergegeben ist, kann durch eine der nominellen Größe des UPC-Symbols beträgt X

Eingang-Interception oder durch eine Doppelgang-In- etwa 32 mm und yetwa 22 mm, was ein Verhältnis von

terception erreicht werden, in Abhängigkeit von der 0,73 ergibt. Es ist jedoch wesentlich, daß die

Auslegung der Datenverarbeitungseinrichtung, die den 25 Codefeldgröße innerhalb eines Vergrößerungsberei-

Output der Abtasteinrichtung erhält. Bei der Eingang- ches von 0,8 bis 2,0 veränderbar ist. Die Diagonalen dl

Interception werden alle Codebalkensymbole beider und d2 des Codefeldes 48 haben eine Abmessung D, und

Informations-Codefelder nacheinander durch die Ab- der Winkel Θ zwischen der Diagonalen und der

tastbahn erfaßt, d. h. in einer einzigen Auslenkung oder X-Achse beträgt etwa 36°. Der Winkel der Diagonalen

in einem einzigen Gang über das Codefeld hinweg. Mit 30 des Codefeldes ist, wie später noch erläutert werden

anderen Worten, die Abtastbahn muß mit den wird, von Bedeutung für die Form des Abtastmusters.

Codebalken an der linken oder an der rechten Seite des In F i g. 13 ist eine andere Ausführung der Versipn K]

Codefeldes beginnen und mit den Schutzbalken an der eines Codefeldes dargestellt. Dieses umfaßt die

gegenüberliegenden Seite des Codefeldes enden, wobei Codefelder 45 und 46. Mit Datenverarbeitungseinrich-

alle dazwischenliegenden Balkensymbole erfaßt worden 35 tungen, die mit einer Doppelgang-Interception abtasten

sind. Die Richtung der Bahn bei einer solchen Abtastung können, wird dieses Codesymbol als Doppelcodefeld

kann geradlinig oder kurvenförmig sein. Eine gültige angesehen, wobei jedes Codefeld überquadratisch ist.

Abtastung entsteht, solange alle Codebalkensymbole in Die Codefelder 45 und 46 überlappen sich etwas

einem kontinuierlichen Gang oder Abtastvorgang aufgrund der Tatsache, daß beide Felder die mittleren

.erfaßt worden sind. 40 Balken enthalten. Jedes Codefeld 45 und 46 hat eine

> Bei der Doppelgang-Interception können die beiden Höhe //und eine Breite W. _/

Informations-Codefelder getrennt gelesen werden, d. h. Ein quadratisches Codefeld hätte eine Höhe gleich

durch verschiedene Auslenkungen oder Gänge der der Breite W, wie das durch die gestrichelte Linie in

Abtastbahn während eines einzigen Durchgangs des Fig. 13 angedeutet ist. Das Maß der Überquadratigkeit

Codefeldes durch das Lesefeld. Wenn die beiden 45 ist durch die Abmessung //'angegeben und kann durch

Informations-Codefelder durch getrennte Gänge abge- eine Prozentzahl der Breite ausgedrückt werden. Die

tastet werden, oder wenn diese von demselben Gang Bedeutung der Überquadratigkeit besteht natürlich

abgetastet werden, wird die von einem Feld wiederge- darin, daß dadurch die Möglichkeit zum Lesen des

gebene Information mit der des anderen durch, die Codes für ein bestimmtes Packungslaufverhältnis und

Datenverarbeitujg^mrEhlüngTTööEBJsiert," die den 50 eine Punktgeschwindigkeit des Abtasters verbessert

OutpuTaeTAbtastvorrichtung erhält. Ferner kann bei wird. Das Standard-UPC-Codesymbol (Version A) hat

der Doppelgang-Interception die Abtastung eines eine nominelle Größe, bei der die Breite ca. 16 mm und

Codefeldes in die eine wie in die andere Richtung über die Höhe ca. 22 mm beträgt. Dies entspricht einem

die Codebalkensymbole hinweg erfolgen. Das linke und Verhältnis von 1,4.

das rechte Codefeld sind bei der Datenverarbeitung 55 F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Abtastmu-

aufgrund der ungleichen Parität für das eine und durch sters zum Abtasten eines rechtwinklige Balkencodesym-

die gleiche Parität für das andere im Code unterscheid- bole enthaltenen Codefeldes, das unterquadratisch ist,

bar. Eine Abtastvorrichtung ist von der anderen beispielsweise in einer Ausführung, wie in F i g. 3 und 4

aufgrund der Folge der Daten unterscheidbar, die durch dargestellt In F i g. 5 ist das Lesefeld mit einem

die Decodiereinrichtung der Datenverarbeitungsein- 60 Abtastmuster 50 vernetzt, das aus Gründen, die noch

I richtung erkannt wird. erläutert werden, als ein Muster mit »drei Phasen und

¹^ Was das Abtasten willkürlich orientierter Balkenco- einer geraden Linie« bezeichnet wird. Dieses Abtastmu-

desymbolen anbelangt, ist eine der wesentlichsten ster ist durch das Lesefeld begrenzt, das rechtwinklig ist

Eigenschaften des Symbols die Beziehung zwischen der und eine Zeitachse t und eine Abmessung 7* und eine

Höhe und der Breite des Codefeldes. Die Eigenschaft 65 Amplitude ρ und eine Abmessung P hat. Innerhalb

des Codefeldes, d. h. des Verhältnisses von Höhe zu dieses Lesefeldes werden mehrere Abtastbahnen durch

Breite, wird auch mit dem Ausdruck »quadratisch« Abtastmittel erzeugt, wie später erläutert werden wird,

belegt In dieser Ausdrucksweise bezeichnet man ein Der Pfeil 49 zeigt die Voranbewegungsrichtung eines

Codefeldes durch das Lesefeld.

Die Abtastbahnen sind die Schnittpunkte eines sich voranbewegenden Lichtstrahles mit einer Ebene oder einer Zielfläche, und sie haben eine Breite, die von dem Querschnitt des Strahls abhängt, wobei der Strahl im wesentlichen senkrecht zur Ebene gerichtet ist. Die Ebene des Lesefeldes kann als die Oberseite des Fensters 16 oder die Fläche des Codefeldes selbst angenommen werden. Wie in Fig.5 schematisch gezeigt ist, besteht das Abtastmuster aus einer ersten Bahn A, die eine etwa sinusförmige Wellenform, insbesondere eine Sinusform hat, deren Ausgangspunkt an der oberen linken Ecke des Lesefeldes liegt. Die Bahn A hat eine Amplitude gleich der Abmessung P des Lesefeldes, und sie beschreibt zwei vollständige Perioden und einen Bruchteil einer Periode, ehe sie am rechten Rand des Lesefeldes endet. Die Bahn A hat die gleiche Wellenform und die gleiche Amplitude wie die Bahn A und läuft zeitlich hinter der Bahn A um einen Phasenwinkel von 120° her. Ebenfalls die Bahn Chat die gleiche Wellenform und Amplitude wie die Bahn A und läuft zeitlich hinter der Bahn B um einen Phasenwinkel von 120° her. Die Bahnen A, B und C sind in Wirklichkeit nicht zeitgleich existent; vielmehr werden sie in einer Sequenz bzw. aufeinanderfolgend erzeugt, wobei der volle Lauf der Bahn A durch das Lesefeld abgeschlossen ist, bevor die Bahn B durch das Lesefeld beginnt. Ist die Bahn E beendet, so beginnt die Bahn C durch das Lesefeld zu laufen. Beim Durchlaufen der Bahn C entsteht eine vierte Bahn D in Form einer geraden Linie über den Spitzen der Bahnen A, B und C. Die Bahn B kann eine beliebige Stellung im Lesefeld einnehmen und braucht nicht an dessen oberen Begrenzung zu liegen, wie dies dargestellt ist. Ferner geht aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, daß die Bahnen nicht in der Folge A, B und C entstehen müssen, wie das beschrieben worden ist, sondern in jeder anderen gewünschten Folge erzeugt werden können.

In dem Abtastmuster, das als Ausführungsbeispiel in F i g. 5 gezeigt ist, ist der Winkel der Wellenbahnen in bezug auf die Zeitachse t so gewählt, daß er etwa gleich (90° — Θ) ist, wobei Θ der Schnittwinkel zwischen der Diagonalen und der X-Achse des Codefeldes 48 des Codesymbols ist. Dies ist eine erste Voraussetzung für die Beziehung zwischen dem Codefeld und dem Abtastmuster, um Abtasten willkürlich orientierter Codefelder sicherzustellen. Aus Erläuterungsgründen wird auf die Darstellung der Codefelder 52,54,56 und 58 in F i g. 5 verwiesen, die in verschiedenen Orientierungen gezeigt sind und die dem Abtastmuster überlagert sind. Das Codefeld 52 ist so orientiert, daß die X-Achse parallel zu den ansteigenden Teilen der Bahnen A, B und C liegt. In dieser Orientierung schneiden die ansteigenden Teile der Bahn B alle Balkencode-Symbole nacheinander im rechten Winkel. Das Codefeld 54 ist mit seiner X-Achse im rechten Winkel zur Zeitachse t orientiert, und entsprechend schneidet der ansteigende Teil der Bahn C die Balkencode-Symbole parallel zur Diagonalen d 1 des Codefeldes. In der dargestellten Lage werden nicht alle Balkencode-Symbole nacheinander geschnitten, jedoch wird mit einer geringfügigen zusätzlichen Bewegung des Codefeldes durch das Lesefeld in Richtung des Pfeils 49 die Bahn C alle Symbole nacheinander schneiden. Das Codefeld 56, das weiter durch das Lesefeld gewandert ist, ist in der gleichen Weise, wie das Codefeld 54 orientiert, und es ist zuvor durch eine Stellung gelaufen, in der die Bahn A mit ihrem abfallenden Teil alle Code-Symbole nacheinander geschnitten hat. Das Codefeld 58 ist mit seiner X-Achse in einem Winkel von 2 Θ relativ zur Amplitudenachse des Lesefeldes orientiert. In dieser

5 Orientierung liegt der ansteigende Teil der Bahn A parallel zur Diagonalen dl des Codefeldes und schneidet folglich alle Code-Symbole nacheinander.

F i g. 6 zeigt im vergrößerten Maßstab einen ansteigenden Teil der Bahn A und einen Teil der geradlinigen Bahn D, die sich längs der Zeitachse t erstreckt. Wie im Falle der Darstellung in F i g. 5 schneidet die Bahn A die Zeitachse t in einem Winkel von (90° — θ). Wenn das Codefeld 62 mit der X-Achse im rechten Winkel zur Zeitachse t orientiert ist, schneidet die Bahn A alle Code-Symbole längs der Diagonalen dl. Wenn das Codefeld in die Orientierung des Codefeldes 64 gedreht wird, schneidet die Bahn A alle Code-Symbole im rechten Winkel. Wenn das Codefeld weiter in die Orientierung des Codefeldes 66 gedreht wird (das nach links versetzt dargestellt ist), schneidet die Bahn A alle Code-Symbole nacheinander längs der Diagonalen dl. Zusammenfassend schneidet die Bahn A alle Balkencode-Symbole dann, wenn die X-Achse des Codefeldes unter irgendeinem Winkel zwischen 90° und dem Winkel (90° -2 Θ) relativ zur Zeitachse ί steht. Wenn die Orientierung des Codefeldes weiter in Richtung nach rechts über diesen Winkel hinaus gedreht wird, wird die Bahn A außer Wirkung gebracht und schneidet nicht alle Code-Symbole. Die Bahn D ist jedoch in diesem Bereich von Orientierungswinkeln wirksam, wobei die Grenzen in F i g. 6 angegeben sind. Bei einem Codefeld 68, das mit seiner X-Achse parallel zur Zeitachse t orientiert ist, schneidet die Bahn D alle Code-Symbole im rechten Winkel. Es ist zu sehen, daß für jede Orientierung zwischen dem Codefeld 68 und einer Orientierung der X-Achse desselben in einem Winkel Θ nach rechts die Bahn Dalle Code-Symbole des Codefeldes schneidet. Entsprechend schneidet bei irgendeiner Orientierung zwischen der des Codefeldes 68 und einer Drehung des Codefeldes nach links um einen Winkel Θ die Bahn Dalle Code-Symbole.

Aus Fig.6 ist also zu sehen, daß mit dem ansteigenden Teil der Bahn A unter dem Winkel β von der Amplitudenachse aus das Codefeld vollständig durch die Bahn A für alle Orientierungen der X-Achse des Codefeldes im Bereich der Amplitudenachse ρ bis zu einem Winkel von 2 Θ nach rechts abgetastet wird.

Ferner ist zu sehen, daß die Bahn D in der Form einer geraden Linie längs der Zeitachse t so wirkt, daß alle Codeelemente des Codefeldes in einer Orientierung geschnitten werden, die von einem Winkel Θ nach links gegen die Zeitachse ibis zu einem Winkel Θ nach rechts gegen die Zeitachse reicht. Im Zusammenhang mit F i g. 6 ist ferner zu sehen, daß die Bahn D nicht eine gerade Linie ist, um eine kontinuierliche nacheinander erfolgende Abtastung aller Code-Symbole zu bewirken. Vielmehr handelt es sich dabei um eine etwa sinusförmige Wellenform D', vorausgesetzt, daß die Wellenbahn einen relativ kleinen Neigungswinkel hat, der gleich oder kleiner als der Winkel Θ ist. Wenn die Bahn Deine Wellenform ist, braucht sie nicht die gleiche Frequenz wie die Bahn A zu haben. Das vorstehend beschriebene Verhältnis zwischen dein Codefeld und dem ansteigenden Teil der Bahn A bei Drehung des Codefeldes nach rechts aus der Amplitudenachse heraus gilt auch für den fallenden Teil der Bahn A, wenn das . Codefeld nach links aus der Amplitudenachse herausgedreht wird. Ferner liegt auf der Hand, daß das Codefeld

für irgendeine Orientierung um 180° gedreht werden kann, d. h. umgekehrt werden kann, und den gleichen Lesewinkel bietet, der bestand, ehe eine Umkehrung erfolgte. Entsprechend erfordert die genannte erste Voraussetzung für eine Abtastung in allen Richtungen eine bestimmte Winkligkeit der Bahnen A oder B oder B', wie das vorstehend erörtert worden ist.

Das Abtasten in alle Richtungen des Abtastmusters hängt ferner von einer zweiten Voraussetzung ab, die eine bestimmte geringste Amplitude der Bahnen A, B und C erfordert. Durch einen Blick auf Fig.6 in Verbindung mit der Bahn A und dem Codefeld 62 wird klar, daß die Amplitude der Bahn A von Spitze zu Spitze mindestens so groß wie die Abmessung X der X-Achse des Codefeldes sein muß. Wenn die Amplitude einen geringeren Wert hätte, würden weniger als alle Elemente durch die Bahn A geschnitten werden, wenn das Codefeld die Orientierung des Codefelds 62 hat. Sie kann größer als die Abmessung des Codefeldes in der A"-Achse sein, unter der Bedingung einer dritten Voraussetzung jedoch, die mit dem Abstand der Zeit-Achse zu tun hat, d.h. dem Phasenwinkel der nacheinander vom Lichtpunkt durchlaufenden Bahnen.

Das Abtasten des Abtastmusters in alle Richtungen hängt ferner von einer dritten Voraussetzung ab, die eine bestimmte Beziehung zwischen dem Abstand der Zeitachse der nacheinander durchlaufenden Bahnen und der Abmessung der y-Achse des Codefeldes erfordert. Bei einem Blick auf F i g. 5 im Zusammenhang mit dem Codefeld 52 ist zu sehen, daß der fallende Teil der Bahn A einige, jedoch nicht alle Code-Symbole bei der Bewegung des Codeteiles 52 schneidet, die der dargestellten Position im Lesefeld vorhergeht. Weil die Bahn A nicht in der Lage war, einen Schnitt aller Code-Symbole zu erreichen, wird das Codefeld 52 nicht in der dargestellten Orientierung gelesen, abgesehen von der Tatsache, daß der steigende Teil der Bahn ßalle Code-Symbole des Codefeldes schneidet. Öas geschieht, weil die Y-Achsenabmessung Y des Codefeldes größer als der Abstand der Bahnen A und B längs der Zeitachse t ist. Der maximale Abstand der aufeinanderfolgenden Bahnen längs der Zeitachse, d. h. die Phasenverschiebung zwischen ihnen, darf also die Y- Achsenabmessung Y des Codefeldes nicht überschreiten. Die Phasenverschiebung der aufeinanderfolgenden Bahnen kann geringer als die Abmessung Y sein, aber natürlich müssen ausreichende Phasen in dem Abtastmuster vorhanden sein, um die erwähnte Voraussetzung zu erfüllen.

Bei der praktischen Anwendung werden sinusförmige oder etwa sinusförmige Bahnen in Abtastmustern bevorzugt Es versteht sich, daß die Winkligkeit der sinusförmigen Bahn in bezug auf die Zeitachse sich über die Periode der Bahn hinweg ändert. Solche Änderungen können jedoch toleriert werden, und das Abtasten in allen Richtungen des Abtastmusters kann durch Vornahme geeigneter Einstellungen erreicht werden, um die vorstehend erwähnten Voraussetzungen zu erfüllen. Mehrere Beispiele für Abtastmuster, die aus sinusförmigen Bahnen und einer geraden Linie bestehen, werden nachstehend beschrieben.

Fig.7 zeigt ein Abtastmuster mit sinusförmigen Bahnen Ai, Bi und Cl in einer Dreiphasenbeziehung. Dieses Abtastmuster umfaßt ferner eine Bahn D1 in der Form einer geraden Linie. Zu beachten ist, daß die Bahn A 1 an der linken Seite des Abtastfeldes am Maximumamplitudenpunkt beginnt und 3'/3 Perioden beschreibt, um an der rechten Seite des Lesefeldes zu enden. Die Bahn Bi beginnt an der linken Seite des Lesefeldes bei der gleichen Amplitude wie der Endpunkt der Bahn A 1 und beschreibt 3·/3 Perioden, ehe der Endpunkt an der rechten Seite des Lesefeldes erreicht wird. Die Bahn Cl beginnt an der linken Seite des Lesefeldes mit der gleichen Amplitude wie der Endpunkt der Bahn Bi an der rechten Seite des Lesefeldes und beschreibt 3·/3 Perioden, ehe der Endpunkt an der rechten Seite des Lesefeldes erreicht

ίο wird. Weil jede der Bahnen Ai, Bi und Cl 3'/3 Perioden beschreibt, wobei jede nachfolgende Bahn mit einer Amplitude beginnt, die die gleiche wie die des Endpunktes der vorhergehenden Bahn ist, beschreiben die drei Bahnen in einer Folge insgesamt 10 Perioden.

Folglich liegt der Endpunkt der Bahn Cl bei der gleichen Amplitude wie der Anfangspunkt der Bahn A 1. Die Bahn D1 ist die gerade Linie, die an der linken Seite des Lesefeldes am Maximumamplitudenpunkt beginnt und zu einem Endpunkt an der rechten Seite des Lesefeldes bei der Maximumamplitude führt. Das gesamte Abtastmuster wird in der vorstehend beschriebenen Weise wiederholt abgetastet. Das Abtastmuster wird also durch vier gesonderte Zeitfolgebahnen erzeugt, die im Lesefeld überlagert sind. Jede der vier Bahnen Ai, Bi, Ci und Di entsteht in vier gleichen Zeitfolge-Zeitrahmen, wobei die Bahn jedes Zeitrahmens den gleichen Bereich einnimmt, d. h. das Lesefeld. Bei den hohen Abtastgeschwindigkeiten des zu beschreibenden optischen Systems zur Erzeugung des Abtastmusters erscheinen alle vier Bahnen für das menschliche Auge als gleichzeitig auftretend, und zwar wegen des Beharrungsvermögens des Auges. Die vier Bahnen bestehen in Wirklichkeit, jedoch nicht gleichzeitig. Tatsächlich bestehen keine zwei Teile der gleichen Bahn gleichzeitig, weil die Bahn lediglich die Bahn eines Hochgeschwindigkeitslichtpunktes ist, der auf das Lesefeld auftrifft.

Um die Beziehung zwischen den nacheinander durchlaufenen Bahnen so zu erhalten, daß eine Bahn an der Amplitude beginnt, an der die vorhergehende endet, wird der Bruchteil der Zahl der Perioden pro Zeit oder pro Lesefensterlänge entsprechend der Anzahl der Phasen der sinusförmigen Bahn bestimmt. Für eine Mehrphasenabtastung mit Φ-Phasen wird allgemein die Zahl der Ablenkungsperioden längs der Amplitudenachse für jede Ablenkung längs der Zeitachse durch den Ausdruck wiedergegeben: K± η/Φ, wobei η eine ganze Zahl ist, die kleiner als Φ ist, außer einer solchen, die glatt in Φ geteilt werden kann, wobei K irgendeine ganze Zahl ist.

Ein weiteres Beispiel für ein Mehrphasenabtastmu-

. ster unter Verwendung von nacheinander von einem Lichtpunkt durchlaufenen sinusförmigen Bahnen ist in Fig.8 gezeigt. Dieses Abtastmuster besteht aus zwei phasenverschoben sinusförmigen Bahnen Λ 3 und B 3 und einer Bahn C3, bei der es sich um eine gerade Linie handelt. Dieses Muster wird dadurch definiert, daß die ganze Zahl /i gleich 4 ist und daß die ganze Zahl π gleich 1 ist, was nach K+ η/Φ als Zahl der Ablenkungsperioden in der Amplitudenachse pro Zeitachsenperiode 4'/2 ergibt. Das wird als 9/2-Muster bezeichnet, weil das der Bruchausdruck für das Ablenkungsfrequenzverhältnis ist. Wie ersichtlich, hat die Bahn A3 einen Anfangspunkt an einer Amplitudenspitze und einen Endpunkt an der gegenüberliegenden Amplitudenspitze. Die Bahn B 3 hat einen Anfangspunkt an der Endpunktamplitude der Bahn A 3 und einen Endpunkt an der Anfangspunktamplitude der Bahnen A 3 und C3. Die Bahn C3, die

eine gerade Linie ist, hat einen Endpunkt gleich dem Anfangspunkt für die Bahn A 3, so daß das Abtastmuster so endet, daß eine Wiederholung des gleichen Musters erfolgen kann.

F i g. 9 zeigt ein weiteres Beispiel für ein Mehrphasenabtastmuster. Dieses Abtastmuster ist ein Vierphasen- und Geradenmuster, d. h., es besteht aus vier sinusförmigen Bahnen AA, BA, CA, DA und einer geradlinigen Bahn EA. Dieses Muster hat ein Ablenkungsfrequenzverhältnis von 17/4. Die Ausgangspunkte und die Endpunkte der Bahnen dieses Abtastmusters haben die gleiche Beziehung, wie im Zusammenhang mit dem Abtastmuster nach F i g. 7 und 8 beschrieben worden ist. In Fig. 10 und 11 ist eine Form einer Vorrichtung dargestellt, mit der die erfindungsgemäßen Abtastmuster erzeugt werden können. Die dargestellte Vorrichtung ist in Fig. 10 in Ansicht und in Fig. 11 in Draufsicht gezeigt.

Die in F i g. 10 veranschaulichte Abtastvorrichtung 18 ist unter der Tresenoberseite 10 eines Kassenstandes angeordnet, wie im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben wurde. Die Abtastvorrichtung besteht aus zwei getrennten, jedoch zusammenwirkenden, die Abtastbewegung bewirkenden Komponenten, nämlich einem drehbaren Facettenspiegel 88 und einem von einem Galvanometer 86 getragenen Spiegel 84. Der Facettenspiegel 88 wird mit einer konstanten Drehzahl gedreht und bewirkt ein Schwenken des Strahls über das Lesefeld in einer Richtung parallel zur Zeitachse. Das Galvanometer 86 hat zweckmäßigerweise eine herkömmliche Konstruktion, und der Spiegel 84 erzeugt eine oszillierende Abtastbewegung des Strahls in einer Richtung quer zur Zeitachse.

Die Abtastvorrichtung weist ferner eine Strahlungsenergiequelle in der Form eines Lasers 80 auf, beispielsweise eines Helium-Neon-Lasers, wodurch ein Strahl 82 koherenter Strahlung in sichtbarem Teil des Spektrums entsteht. Der Laserstrahl wird durch ein Linsensystem im Laser so gebündelt, daß der Strahl im Brennpunkt in der Fensterfläche liegt. Der optische Strahl 82 trifft auf den ersten Spiegel 84 des Galvanometers 86 auf, das erregt wird, um eine schwingende Winkelverlagerung des Spiegels 84 entsprechend der gewünschten Wellenform für die Bahnen des Abtastmusters entstehen zu lassen. Der optische Strahl wird vom Galvanometerspiegel 84 auf den rotierenden Facettenspiegel 88 reflektiert, der mit einer bestimmten Drehzahl von einem Motor 92 angetrieben wird. Die schwingende Winkelverlagerung des ersten Spiegels 84 bewirkt ein Schwenken des optischen Strahls 82 über diebetreffende Facette 95 des Spiegels 88, auf die er auf trifft. Wie am besten aus Fig. 10 zu ersehen ist, wird der Strahl 82 durch die dazwischen geschaltete Facette 95 des rotierenden Spiegels 88 auf das Fenster 16 an der Tresenobef seite 10 reflektiert. Die Facetten 95 fangen den Strahl 82 nacheinander auf, während sich der Spiegel 88 dreht, und jede Facette 95 bewirkt ein Schwenken des Strahls über das Abtastfeld am Fenster 16. Die Abtastbewegung des Strahls 82 wird natürlich durch das erste Auftreffen auf eine bestimmte Facette eingeleitet, und die Verschwenkung endet, wenn diese bestimmte Facette 95 den Strahl 82 nicht mehr auffängt Die Facetten 95 sind dicht aufeinanderfolgend an dem Spiegel 88 angeordnet, und der Strahlübergang wird durch die folgende Facette wiederholt. Die Abtastbewegung des Strahls, wie sie durch den rotierenden Spiegel 88 erzeugt werden, ist in eine Richtung gerichtet. Sie hat eine sehr schnelle Rückstellung ohne sichtbare Rückschwenkbahn, und sie bestimmt die Zeitachse des Abtastmusters.

Um die Interception bzw. Unterbrechungen des Abtaststrahls durch Code-Symbole des Codefeldes zu erfassen, das abgetastet wird, ist ein optisches System und eine Fotodetektoreinrichtung, wie in F i g. 10 und 11 gezeigt, vorgesehen. Das optische System zum Erfassen des zurückkehrenden Lichtes, das durch das Zusammenwirken des Abtaststrahls und des Codefeldes entsteht, ist besonders zum Maximalisieren der Signalsammlung und zum Abweisen von Umgebungslicht eingerichtet. Das optische System mit dem Fotodetektor sorgt für eine »Entdrehung« des zurückkehrenden Lichtes, d. h. des zurückkehrenden Lichtes, das von dem mit dem Codefeld zusammenwirkenden Strahl herrührt und das mit hoher Geschwindigkeit über das Lesefeld wandert, wird bei seinem Auffallen auf den Fotodetektor stationär gemacht. Zu diesem Zweck wird ein Teil des zurückkehrenden Lichtes, das von dem Codefeld gestreut wird, auch von einer Facette des rotierenden Facettenspiegels reflektiert, ehe es die Möglichkeit erhält, auf den Fotodetektor einzufallen. Diese Anordnung wird nachstehend im einzelnen beschrieben.

Der Fotodetektor 94, zweckmäßigerweise eine Fotomultiplizierröhre, steht in Wirkverbindung mit dem vom Lesefeld reflektierten Strahl 82. Der Fotodetektor 94 ist hinter einer Sammellinse 96, einem Spektralfilter 97 und einer Blendenplatte 98 angeordnet, die alle mit der Basis des optischen Strahls 82 fluchten, während dieser vom Galvanometerspiegel 84 reflektiert wird.

Die Blendenplatte 98 hat einen Schlitz 99, der sich parallel zur Drehachse des Spiegels 84 erstreckt. Der Teil des Strahls, der vom Codefeld der Packung 22 während des Abtastens reflektiert wird, wird also zurück auf die Facette 95 des Facettenspiegels 88 in divergierender bzw. diffuser Weise reflektiert, wie das durch die Pfeile 102 und 104 angedeutet ist. Von der Facette 94 wird die reflektierte Strahlungsenergie durch die Linse % gesammelt und durch die Blendenplatte 98 auf den Fotodetektor 94 gerichtet.

Die Blendenplatte 98 bewirkt eine Begrenzung der Lichtsignalsammlung auf den kleinen Bereich des Laserstrahlpunktes und minimalisiert damit das Umgebungslicht, das auf den Fotodetektor einfällt. Die Sammellinse 96 bewirkt ein Bündeln des Bildes des Laserstrahlpunktes am Fotodetektor. Der Spiegel 84 liegt in der optischen Bahn zwischen der Facette 95 des Spiegels 88 und der Sammellinse 96. Die Fläche des Spiegels 84 ist klein in bezug auf die Querschnittsfläche des reflektierten Lichtstrahls und damit wird sehr wenig Signalenergie durch diese Verdunklung im Strahlweg verloren. Die Abweisung von Umgebungslicht wird ferner durch die Verwendung des Spektralfilters begünstigt. Ein solches Filter bewirkt einen Durchlaß des Laserlichtes, jedoch eine Sperrung des Umgebungslichtes.

Der Fotodetektor erzeugt eine Kette elektrischer Impulse, die dem Wechsel zwischen hellen Balken und dunklen Balken im Codefeld entsprechen, während der Abtaststrahl darüber läuft Die elektrischen Impulse vom Fotodetektor, die die verschlüsselten Daten wiedergeben, werden durch geeignete Entschlüsselungsschaltungen verarbeitet, die nicht dargestellt sind.

Um die Abtastbewegung des Galvanometerspiegels 84 mit der Abtastbewegung des rotierenden Facettenspiegels 88 zu synchronisieren, ist eine Steuerschaltung gemäß F i g. 12 vorgesehen. Der Input zur Steuerschaltung wird an einen Leiter 112 angelegt und besteht aus

einer Reihe von Impulsen, von denen jeder den Beginn der Abtastung durch eine Facette des rotierenden Spiegels 88 bezeichnet. Der Beginn der Abtastimpulse entsteht durch ein optisches Abgriffsystem mit einem Infrarottransmitter 114 und einem Detektor 116 (Fig. 10). Diese Anordnung ist zur Erzeugung eines Impulses vorgesehen, der mit dem Übergang des Laserstrahls von einer Facette zur nächsten zusammenfällt. Die Eingangsimpulse, d.h. der Beginn der Abtastimpulse, haben eine Impulswiederholungsrate, die durch die Drehzahl des Spiegels 88 und die Zahl der Facetten bestimmt wird. Die Impulskette wird an einen Frequenzvervielfacher 118 angelegt, und dessen Ausgangsignal wird an einem Frequenzteiler 120 angelegt. Aufgabe des Vervielfachers und des Teilers ist es, eine Ausgangsimpulsfrequenz zu erzeugen, die gleich derjenigen ist, die für die Erregung des Galvanometers 86 für das gewünschte Abtastfrequenzverhältnis erforderlich ist. Wenn beispielsweise das Abtastmuster nach F i g. 7 genommen wird, bei dem es sich um ein Dreiphasenmuster mit gerader Linie handelt, sind 3>/3 Perioden der sinusförmigen Bahnen pro Zeitrahmen für jede Phase vorhanden. Wie vorstehend erwähnt, entsteht die Zeitachsenabtastung des optischen Strahls durch die aufeinanderfolgenden Facetten des rotierenden Spiegels 88. Die Amplitudenachsenabtastung der Bahnen wird durch den Galvanometerspiegel 84 erzeugt. Für das Abtastmuster nach Fig.7 sind entsprechend 3V3 Perioden des Galvanometerspiegels 84 für jede Facette des rotierenden Spiegels 88 erforderlich, d.h., das Verhältnis der Galvanometerperioden zu den Perioden der rotierenden Spiegelfacetten ist gleich 3'/3. In diesem Beispiel multipliziert der Vervielfacher 118 mit 20 und der Teiler 120 teilt durch 6, um eine Ausgangsimpulskette entstehen zu lassen, die eine Frequenz hat, welche das 3V3fache der Frequenz des Beginns der Abtastimpulse beträgt. Die Impulskette von dem Teiler 120 wird durch eine Torschaltung 122 und ein Filter 124 durch eine Signalaufbereitungsschaltung 123 an den Treiber 125 angelegt, der mit dem Galvanometer 86 verbunden ist, und jeder Impuls bewirkt, daß der Galvanometerspiegel eine Periode einer sinusförmigen Schwingung ausführt. In dem Abtastmuster nach F i g. 7 sollen die sinusförmigen Bahnen Ai, Bi und Ci in einer Zeitfolge entstehen, und dann soll die gerade Bahn D1 entstehen. Zu diesem Zweck muß jeder vierte Impuls, der vom Teiler 120 erzeugt wird, eine Ablenkung des Galvano-'meters bewirken, um die geradlinige Spur B1 entstehen zu lassen. Um ein Triggersignal für die Signalaufbereitungsschaltung 123 zu erzeugen, werden der Anfang der Abtastimpulse vom Leiter 112 durch ein Netzwerk 126 an einen Teiler 128 angelegt, der für die Wellenform als Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 so wirkt, daß eine Teilung durch vier erfolgt. Der Ausgang des Teilers 128 am Leiter 130 liefert einen Impuls bei dem Auftreten jedes vierten Impulses des Beginns der Abtastimpulskette.

Dieser Ausgang wird an einen Sperreingang der Torschaltung 122 angelegt, was ein Schließen der Torschaltung bewirkt und jeden vierten Impuls vom Treiber des Galvanometers ausblendet Gleichzeitig » wird der Impuls vom Teiler 128 an die Triggerschaltung 132 angelegt, und deren Ausgang wird an die Signalaufbereitungsschaltung 125 angelegt, die den erforderlichen Energiewechsel bewirkt, um zu erreichen, daß der Galvanometerspiegel seine Position der maximalen Auslenkung (Ruheposition) hält und damit eine gerade Linie erzeugt. Darüber hinaus wird der Ausgang des Teilers 128 an einer Rückstellschaltung 134 angelegt, die auch einen Eingang vom Ausgang des Teilers 120 erhält und eine Rückstellung des Teilers 120 für eine Zählung von vier Facettenperioden bewirkt, was ein Beginnen und Enden der geradlinigen Abtastung ermöglicht, während das Galvanometer in seiner Position bleibt. Es ist also zu sehen, daß diese Abtastvorrichtung bewirkt, daß eine in irgendeinem Zeitraum erzeugte Bahn, d. h. durch eine Facette, mit der gleichen Amplitude beginnt, mit der die vorhergehende Bahn geendet hat. Das Galvanometer 84 wird entsprechend in einer kontinuierlichen Schwingung mit gleicher Amplitude für jede der Bahnen Ai, Bi und C1 betrieben. Dann erfolgt ein Übergang auf die geradlinige Bahn Di, in dem lediglich das Galvanometer in seiner voll ausgelenkten Position gehalten wird. Das Galvanometer befindet sich damit in einer Position zur Wiederaufnahme des Schwingungsbetriebs mit dem Ende der geradlinigen Bahn. Es ist ersichtlich, daß die Bahn D1 keine gerade Linie sein muß, wie vorstehend erwähnt, sondern eine sinusförmige Wellenform geringer Amplitude sein kann. Die gleiche Art von Antrieb kann für das Galvanometer mit einer Modifikation der Signalaufbereitungsschaltung verwendet werden.

Wie vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 13 erörtert worden ist, besteht das reguläre UPC-Codesymbol aus zwei Informationscodefeldern, die eine Höhe //und eine Breite ^aufweisen. Jedes Codefeld ist überquadratisch und muß, getrennt betrachtet, durch mindestens eine Eingangsinterception abgetastet werden. Die Seitencodefelder können durch eine Doppelganginterception abgetastet werden, wobei natürlich vorausgesetzt wird, daß die Datenverarbeitungseinrichtungen entsprechend ausgelegt sind. Das Abtastmuster kann entsprechend eine solche Form haben, daß alle Balkencodesymbole in einem Codefeld nacheinander durch die Abtastbahn erfaßt werden, wobei sich das Codefeld in irgendeiner Orientierung befindet, während es durch das Lesefeld wandert.

Ein Mehrphasenabtastmuster als Ausführungsbeispiel für ein Allrichtungslesen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 15 gezeigt. Das Lesefeld 26 ist mit einem Abtastmuster 200 bedeckt, bei dem es sich um eine sinusförmige 6-Phasenwellenform handelt. Das Abtastmuster 200 besteht aus 6 aufeinanderfolgenden Bahnen A 5, B 5, C5, D 5, £"5 und F5 in einer 6-Phasenbeziehung. Ein vollständiger Zeitrahmen des Abtastmusters ist in Fig. 15 gezeigt, und jeder folgende Zeitrahmen des Musters ist eine Wiederholung des dargestellten Rahmens. Alle Bahnen sind sinusförmig mit der gleichen Wellenlänge und der gleichen Amplitude und sind gleichmäßig phasenverschoben.

Eine Größe ist der Neigungswinkel Ψ der Bahn zur Zeitachse. Für ein Codefeld, das quadratisch oder leicht überquadratisch ist, liegt der maximale Winkel ΪΌ der Bahn vorzugsweise im Bereich von etwa 45° bis etwa 60°. Diese Grenzwerte werden aus den Betrachtungen verständlich, die folgen. Es ist bekannt, daß für den Spezialfall einer dreieckigen Wellenbahn ein quadrati sches Codefeld beim Stillstand in alle Richtungen mit einer Bahn mit einer Neigung von 45° abgetastet werden kann. Bei einem überquadratischen Codefeld kann ferner ein Allrichtungslesen mit einer Bahnneigung erreicht werden, die entsprechend größer als 45° ist, d.h. eine Neigung parallel zur Diagonalen des Codefeldes. Entsprechend wird der untere Grenzwert des Neigungswinkels der Wellenform durch die Quadratigkeit des Codefeldes bestimmt und darf nicht

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weniger als 45° betragen. Der obere Grenzwert wird durch andere Bedingungen bestimmt, die nachstehend erörtert werden.

Die Erörterung der Neigung der sinusförmigen Bahn wird unter Bezugnahme auf Fig. 17 erleichtert. Diese Figur zeigt einen Teil von Bahnen Z? 5 und E 5 des Abtastmusters nach F i g. 15. Die sinusförmigen Bahnen haben eine Neigung, die sich als eine Funktion der Verlagerung längs der Zeitachse ändert, und die Änderung liegt im Bereich von einem Maximalwert der Neigung Ψο, wenn die Sinusbahn eine Nullamplitude hat, bis zu einem Wert von Null, wenn die Sinusbahn ihren Spitzen- bzw. Maximumwert hat. Bei der Erzeugung der sinusförmigen Bahnen ist die Geschwindigkeit des Lichtpunktes längs der Zeitachse v_t konstant, und die Geschwindigkeit längs der Amplitudenachse v_p ändert sich sinusförmig als eine Funktion der Zeit. Entsprechend hat die resultierende Geschwindigkeit des Lichtpunktes einen Maximalwert beim Schneiden der Zeitachse, und dabei handelt es sich um die Vectorsumme der Zeitachsengeschwindigkeit und der Amplitudenachsengeschwindigkeit. Die resultierende Geschwindigkeit des Lichtpunktes hat einen Minimalwert bei der Spitzenamplitude, weil die Amplitudenachsengeschwindigkeit Null ist und folglich die Resultierende gleich der Zeitachsengeschwindigkeit ist. Die Änderung in der resultierenden Geschwindigkeit des Lichtpunktes ist von Bedeutung für die Verarbeitung von Datenbits, die vom Abtaster erzeugt werden. Insbesondere ändert sich die Bitbreite, die vom Abtaster erzeugt wird, umgekehrt zur Punktgeschwindigkeit, und folglich ist die Zeit pro Bit bei hoher Geschwindigkeit kleiner als bei geringer Geschwindigkeit. Bei den Datenverarbeitungsanlagen muß die Bandbreite groß genug sein, um die Änderung der Zeit pro Bit aufnehmen zu können. Eine große Änderung in der Punktgeschwindigkeit erfordert übermäßige Bandbreitenkapazitäten in den Datenverarbeitungsanlagen. Entsprechend ist es erwünscht, den Bereich der Geschwindigkeitsänderung so zu beschränken, daß die Zeit pro Datenbit sich nicht um ein Verhältnis ändert, das mehr als einen bestimmten Wert beträgt.

Zu diesem Zweck hat die Zeit pro Datenbit ein Maximum, wenn das Codefeld der Bahn in den Bereichen der niedrigen Lichtpunktgeschwindigkeit überlagert ist und so orientiert ist, daß die Bahn die Codebalken-Symbole schräg schneidet. Die Minimumzeit pro Bit tritt dann auf, wenn das Codefeld dem Teil der Bahn überlagert wird, in dem die Geschwindigkeit ein Maximum erreicht, wobei die Codebalken-Symbole so orientiert sind, daß der Lichtpunkt diese im rechten Winkel schneidet.

Um den Änderungsbereich der Zeit pro Datenbit so zu begrenzen, daß das Verhältnis des Maximums zum Minimum einen Sollwert nicht überschreitet, muß die Neigung der Bahnen auf einen bestimmten Maximalwert begrenzt werden. Bei einem bestimmten Verhältnis R darf die resultierende Geschwindigkeit v_r R mal die Zeitachsengeschwindigkeit v_t nicht überschreiten. Diese Beziehung ergibt eine maximale Amplitudenachsengeschwindigkeit von v^B?—\. Der entsprechende Neigungswinkel der Bahn ist die Bogentangente von VpIv_t, die gleich ^R²-\ ist. Wenn der Änderungsbereich der Lichtpunktgeschwindigkeit beispielsweise so beschränkt werden soll, daß das Verhältnis vom Maximum zum Minimum 2 nicht überschreitet, ist der maximale Neigungswinkel iPo gleich der Bogentangente aus iß. Das entspricht einem maximalen Neigungswinkel von 60°. Die Wellenformen werden vorzugsweise dadurch erzeugt, daß die Ebene des Abtaststrahls aus der Senkrechten zum Fenster um einen Winkel von etwa 35° weggekippt wird, um ein Ablesen der Codefelder an der Seite einer Packung wie am Boden zu ermöglichen. Es versteht sich, daß ein Schrägstellen eines Etiketts dem Fenster gegenüber den Winkel Ψο vergrößert, außer, wenn das Schrägstellen in der Richtung erfolgt, die das Codefeld mehr an die Senkrechte zum Strahl

ίο heranführt.

Eine andere Größe der Mehrphasenwellenform ist die Amplitude P von Spitze zu Spitze, die mindestens gleich der Breite des größten Codefelds sein muß, das abzutasten ist. Wenn die Amplitude kleiner als dieser Wert ist, läßt sich keine Abtastung erhalten, wenn das Codefeld so orientiert ist, daß die Codebalken-Symbole parallel zur Zeitachse liegen. Ein großes Codefeld 208 ist in dieser Orientierung in Fig. 17 dargestellt. Wenn die Tatsache berücksichtigt wird, daß das Codefeld durch das Lesefeld hindurchwandert, muß die Amplitude von Spitze zu Spitze etwas größer als die Breite des Codefelds sein. Zu beachten ist jedoch, daß andere Phasenbahnen ebenfalls eine Möglichkeit bieten, ein Abtasten des großen Codefelds zu erhalten. Allgemein soll die Amplitude von Spitze zu Spitze der Wellenform mindestens gleich der Breite W des Codefelds plus einem Rand m sein, gleich der Packungslaufrate multipliziert mit der Zeit zwischen irgendeinem Paar Bahnen, die beide das Codefeld ablesen. Die Amplitude von Spitze zu Spitze kann größer als dieser Wert sein. Vorzugsweise wird jedoch mit einer Amplitude von Spitze zu Spitze gearbeitet, die eine genügende Möglichkeit zur Abtastung bietet und dennoch eine Lesefeldtiefe erbringt, die für die Bedienung eine gewünschte Tiefe hat.

Eine weitere Größe der Wellenform, die richtig festgelegt werden muß, um ein Abtasten in allen Richtungen zu ermöglichen, ist die Wellenlänge λ. Um eine Abtastung zu erhalten, wenn das Codefeld so orientiert ist, daß die Codebalken-Symbole im rechten Winkel zur Zeitachse liegen, wie das durch das Codefeld 209 in Fig. 17 dargestellt ist, muß eine halbe Wellenlänge gleich oder größer als die Breite des Codefelds sein. Diese Bedingung muß im Einklang mit der Tatsache stehen, daß, nachdem der Neigungswinkel Ψο und die Amplitude von Spitze zu Spitze der Bahn festgelegt sind, die Wellenlänge dadurch bestimmt wird. Die Wellenlänge ist gleich π mal P geteilt durch die Tangente von Ψο. Entsprechend müssen die Wellenlänge, die Amplitude und der Neigungswinkel in Beziehung gesetzt werden, um die vorstehenden Bedingungen zu erfüllen. Das System kann so ausgelegt werden, daß ein bestimmtes Maß an Überabtastung längs der Zeitachse ermöglicht wird, wie das durch die gestrichelten Linien in Fig. 15 angedeutet ist, so daß das Abtastfeld tatsächlich breiter als das Fenster ist, wobei die Enden der Bahnen vom Lesefeld abgeschirmt sind.

Die Anzahl der Phasen Φ in dem Abtastmuster bestimmen den Abstand zwischen den Bahnen längs der Zeitachse und werden entsprechend den Abmessungen des Codefelds festgelegt. Unter Bezugnahme auf Fig. 17 ist zu sehen, daß der Raum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bahnen, beispielsweise den Bahnen D 5 und ff 5, ein sich diagonal erstreckender »Korridor« ist, der unter bestimmten Voraussetzungen einen Durchgang eines kleinen Codefelds ohne Ablesung ermöglicht. Wie in F i g. 17 dargestellt ist, wird ein kleines Codefeld 210, das durch das Lesefeld in einer

Richtung im rechten Winkel zu dessen Codebalken-Symbolen und parallel zu den Bahnen läuft, nicht gelesen, außer wenn der Zeitachsenabstand der Bahnen kleiner als die Höhe des Codefelds ist. Der Abstand zwischen den Bahnen eines Mehrphasenmusters ist die Wellenlänge λ geteilt durch die Zahl der Phasen Φ, und deshalb muß dieser Wert gleich oder kleiner als die Höhe des Codefelds sein.

Das Mehrphasenabtastmuster gemäß Erfindung entsteht vorzugsweise derart, daß eine Bahn mit der gleichen Amplitude endet, wie die folgende Bahn beginnt. Das Abtastmuster unterscheidet sich von Lissajousschen Schwingungsfiguren, wie sie von einem Kathodenstrahloszilloskop erzeugt werden, durch die Tatsache, daß keine sichtbare Rückspur im Abtastmuster vorhanden ist und es sich folglich um eine unterbrochene Bahn handelt. Das Abtastmuster wird jedoch vorzugsweise durch Auslenkung bei einer Frequenz längs der Amplitudenachse und durch Auslenkung mit einer anderen Frequenz längs der Zeitachse erzeugt, wobei die Auslenkungsfrequenzen in einem genauen Verhältnis in Beziehung gesetzt sind, das durch den Quotienten von zwei ganzen Zahlen ausgedrückt wird, beispielsweise 11/6, 9/5 usw. Allgemein wird für ein Mehrphasenabtastmuster mit Φ-Phasen die Zahl der Auslenkungsperioden längs der Amplitudenachse für jede Auslenkungsperiode längs der Zeitachse durch den Ausdruck wiedergegeben: K± η/Φ. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel (F i g. 15) beträgt die Zahl der Phasen 6, und der Abtastrahmen, der alle sechs Bahnen enthält, hat eine Breite, die gleich 11/6 Wellenlänge ist, d. h. 11 Perioden Auslenkung längs der Amplitudenachse pro 6 Perioden Auslenkung längs der Zeitachse. Das ist ein bevorzugtes Abtastmuster für die UPC-Codesymbole, da damit alle vorstehend beschriebenen Kriterien für ein Abtasten willkürlich orientierter Packungen erfüllt werden.

In Fig. 14 und 16 ist die Vorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. F i g. 14 zeigt die allgemeine Anordnung der Einzelteile der Abtastvorrichtung, die zweckmäßigerweise unter der Tresenoberseite 10 des Kassenstandes sitzt. Die Abtastvorrichtung entspricht allgemein derjenigen; die im Zusammenhang mit Fig. 10 und 11 beschrieben worden ist, außer daß die optischen Bahnen etwas anders verlaufen und ein elektromechanischer Resonator anstelle eines Galvanometers verwendet wird, um den schwingenden ersten Spiegel anzutreiben.

In diesem Ausführungsbeispiel besteht die Abtastvorrichtung aus einem rotierbaren Facettenspiegel 288, der mit einer konstanten Drehzahl von einem Rotationsmotor 292 angetrieben wird, um eine Zeitachsenabtastung zu erzeugen, und einem elektromechanischen Resonator 286, an dem ein Spiegel 284 sitzt, um eine schwingende Abtastbewegung des Strahls in einer Richtung quer zur Zeitachse entstehen zu lassen. Ein Laser 280 erzeugt einen Lichtstrahl 282, der auf einen Winkelspiegel 281 fällt und durch diesen in seiner Richtung umgekehrt wird. Der Lichtstrahl wird durch den Reflektor 281 auf den schwingenden Spiegel 284 reflektiert und durch diesen auf einen ortsfesten Spiegel 283 gerichtet. Der Lichtstrahl wird vom Spiegel 283 auf eine der Facetten 295 des drehbaren Facettenspiegels 288 reflektiert und dann weiter zu einem ortsfesten Spiegel 289, der den Strahl zum Fenster 212 hinlenkt.

Der elektromechanische Resonator 286 ist in einer Ausführung vorgesehen, die eine schwingende Welle umfaßt, welche zur harmonischen Bewegung in der Art eines Torsionspendels eingerichtet ist. Der Resonator wird durch eine Wechselspannung angetrieben, die die gleiche Frequenz wie die natürliche Resonanzfrequenz der Vorrichtung hat. Der Spiegel 284 wird entsprechend in eine schwingende Winkelbewegung als eine Sinusfunktion der Zeit mit konstanter Frequenz angetrieben. Als eine Folge der linearen Abtastbewegung, die vom schwingenden Spiegel 284 erzeugt wird, wandert der Lichtstrahl über die betreffende Facette 295, auf die er auf trifft.

Der Spiegel 288 hat eine so ausreichende axiale Abmessung, daß das volle Ausmaß des Winkeldurchlaufs des Lichtstrahls aufgenommen wird. Die Facetten des rotierenden Spiegels fangen den Strahl nacheinander auf, während sich der Spiegel dreht, und jede Facette bewirkt einen Durchlauf des Strahls über das Abtastfeld hinweg längs der Zeitachse.

Die Detektoranordnung für das optische Signal nach dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 14 ähnelt derjenigen, die im Zusammenhang mit Fig. 10 und 11 beschrieben worden ist.

Wie vorstehend erwähnt, wird das 6-Phasenmuster (Fig. 15) am Lesefeld dadurch erzeugt, daß 11 Schwingungsperioden längs der Amplitudenachse pro 6 Perioden längs der Zeitachse vorgesehen werden. Dies wird durch eine Steuerung erreicht, die nachstehend im Zusammenhang mit F i g. 16 beschrieben wird.

Der Resonator 286 ist ein elektromechanisch erregtes Torsionspendel mit einer bestimmten Resonanzfrequenz, mit der der davon getragene Spiegel 284 schwingen soll. Der Resonator umfaßt einen torsionsmäßig resonanten Stab 300, der den Spiegel 284 trägt und der bei seiner Resonanzfrequenz durch eine Spule 302 erregt wird. Die Spule 302 wird durch einen Verstärker 304 elektrisch erregt, der eine Abgriff- oder Rückkopplungsspule 306 hat, die zum Verstärkereingang durch einen Differenzkondensator 308 parallel geschaltet ist. Die Bewegung des Stabs 300 läßt eine Spannung in der Rückkopplungsspule 306 entstehen, die zusammen mit dem Kondensator 308 ein Rückkopplungssignal in einer richtigen Phasenbeziehung zum Ausgang des Verstärkers 304 entwickelt, um die Schwingungen des Resonators auf der Resonanzfrequenz zu halten.

Der Ausgang des Verstärkers 304 wird an einem Eingang eines Verstärkers 310 angelegt. Der andere Eingang des Verstärkers 310 ist über einen Widerstand 314 an Erde angelegt. Der Ausgang des Verstärkers 310 wird über einen Widerstand 316 zum ersten Eingang zurückgekoppelt. Dieser Verstärker 310 entwickelt eine Ausgangsspannung mit einer Frequenz gleich der . Resonanzfrequenz des Resonators 286, und dieses Ausgangssignal wird an den Eingang eines Phasensperrkreises 318 angelegt. Der Phasensperrkreis besteht aus einem Phasendetektor 320, von dem ein Eingang mit dem Ausgang des Verstärkers 310 verbunden ist. Der Ausgang des Phasendetektors wird durch ein Filter 322 an den Eingang eines spannungsgeregelten Oszillators 324 angelegt. Der Ausgang des spannungsgeregelten Oszillators wird an den Eingang eines Frequenzteilers 326 angelegt, dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des Phasendetektors 320 verbunden ist. Der Phasensperrkreis arbeitet in herkömmlicher Weise, um ein Ausgangssignal vom spannungsgeregelten Oszillator mit einer Frequenz entstehen zu lassen, die gleich einem bestimmten Mehrfachen der Frequenz des Eingangssignals ist; insbesondere ist das bestimmte Mehrfache ein Divisor Φ des Frequenzteilers 326. Der Ausgang des

spannungsgeregelten Oszillators 324 wird an den Eingang eines Frequenzteilers 328 mit einem Divisor M angelegt, so daß ein Ausgang entsteht, der eine Frequenz hat, die dem Φ/M-fachen der Resonatorfrequenz entspricht. Der Ausgang des Frequenzteilers 328 wird an den Eingang eines Frequenzteilers 330 angelegt. Der Ausgang des Teilers 330 wird an den Eingang des Motortreibers 332 angelegt, der den Motor 292 mit Energie versorgt. Der Motor 292 ist ein Synchronmotor, und er wird in genauer Synchronisation mit den Schwingungen des Resonators durch die vorstehend beschriebene Steuerschaltung gehalten. Der Frequenzteiler 330 im dargestellten Ausführungsbeispiel hat einen Divisor von 60, der in Verbindung mit den Frequenzteilern 326 und 328 das gewünschte Verhältnis der Resonatorfrequenz zur Facettenfrequenz erzeugt, die vom rotierenden Spiegel 288 erzeugt wird. Der Divisor Φ des Frequenzteilers 326 und der Divisor M des Frequenzteilers 328 werden entsprechend dem gewünschten Auslenkungsfrequenzverhältnis des Abtastmusters gewählt. Andererseits wird der Divisor 60 des Frequenzteilers 330 in bezug auf die Zahl der Facetten am Spiegel 288 und die Zahl der Pole des Motors 292 so gewählt, daß die Facettenfrequenz die gleiche wie die Eingangsfrequenz zum Teiler 330 ist.

Im Betrieb bewahrt die Steuerschaltung die Synchronisation zwischen dem rotierenden Spiegel 288 und dem schwingenden Spiegel 284, so daß die Auslenkungsfrequenz längs der Amplitudenachse ein bestimmtes Verhältnis der Auslenkungsfrequenz längs der Zeitachse ist.

Dieser synchrone Betrieb der Ablenkungsspiegel liefert jede Bahn mit einem bestimmten Bruchteil von Wellenlängen und einem Wellenmuster mit einer bestimmten Zahl von Phasen. Bei dem 6-Phasenabtastmuster nach Fig. 15 beträgt das bestimmte Verhältnis 11/6, d. h. das Ablenkungsfrequenzverhältnis. Das wird mit der Steuerschaltung nach Fig. 16 durch Verwendung eines Teilers 326 mit Φ gleich 6 und eines Teilers 328 mit M gleich 11 erreicht.

Ein Mehrphasenabtastmuster als Ausführungsbeispiel ist in F i g. 15 gegeben, das vorstehend erörtert worden ist. Die vorgegebenen Beschränkungen sind eine Produktlaufrate von 254 cm pro Sekunde und eine Zeitachsenabtastrate von 1000 pro Sekunde. Bei einem 6-Phasenmuster ergibt das eine Rahmenrate von 166 pro Sekunde, und Folgeabtastpaare können mit einer Rate von 333 pro Sekunde auftreten. Ferner ist die Bandbreite dadurch zu begrenzen, daß die Punktabtastgeschwindigkeit auf einen Änderungsbereich begrenzt wird, bei dem das Verhältnis von maximaler zu minimaler Geschwindigkeit 2 :1 nicht überschreitet. Aus den vorstehend erwähnten Kriterien unter Berücksichtigung des Neigungswinkels der Bahnen ist bekannt, daß ein maximaler Neigungswinkel Ψο mehr als 45° betragen muß, und daß er für die gegebene Bandbreitenbegrenzung kleiner als 60° sein muß. Der Wert des maximalen Neigungswinkels wird spezieller innerhalb dieses Bereiches entsprechend den vorgegebenen Beschränkungen bestimmt, wobei das kleinste UPC-Codefeld berücksichtigt wird, das eine Breite von 1,37 cm und eine Höhe von 1,82 cm hat, und zwar für jedes Feld. Um eine 100%ige Abtastwahrscheinlichkeit zu erhalten, muß der maximale Neigungswinkel Ψ_ο groß genug sein, daß mindestens eine Bahn alle Balken-Code-Symbole schneidet, wenn das Codefeld mit der maximalen Laufgeschwindigkeit' wandert und die Balken-Code-Symbole parallel zur Zeitachse liegen.

Das erfordert einen Neigungswinkel, der durch die folgenden Werte bestimmt ist:

Arctan

d + W H

wobei

d = in der Zeit zwischen dem Auftreten von Folgeabtastpaaren durchlaufene Strecke (254 cm pro Sekunde mal 0,003 Sekunden), W = Breite des Codefelds 1,37 cm, H = Höhe des Codefelds 1,82 cm
ist.

Dieser Ausdruck ergibt einen Wert für Ψ_ο von etwa 50°. Zu beachten ist, daß das die untere Grenze für den Neigungswinkel iPo der Bahnen festsetzt. Damit liegt der zulässige Bereich für Ψο zwischen größer als 50° und kleiner als 60°. Nach den Kriterien, die vorstehend bezüglich der Amplitude Pvon Spitze zu Spitze erörtert worden sind, muß der Wert für P gleich oder größer als die Breite des größten Codefelds sein. Dieser Wert beträgt 3,32 cm. Nach den Kriterien für die Wellenform λ, wie vorstehend erwähnt, muß dieser Wert gleich oder größer als die doppelte Breite des größten Codefelds sein. Entsprechend muß λ gleich oder größer als 6,64 cm sein. Um die Wahrscheinlichkeiten einer Abtastung, daß die Balken-Code-Symbole im rechten Winkel zur Zeitachse liegen, gegen die Wahrscheinlichkeit einer Abtastung auszugleichen, bei der die Balken-Code-Symbole parallel zur Zeitachse liegen, muß der maximale Neigungswinkel Ψο in seiner Größe entsprechend dem Verhältnis Ρ/λ der Grenzwerte für diese Größen liegen, wie das vorstehend angegeben ist. Dieses Verhältnis Ρ/λ beträgt 0,5, und weil Ψο gleich dem Arctangent von πΡ/λ ist, beträgt der Mittelwert von SO 57,5°. Um die Zahl von Abtastinterceptionen zu erhöhen, kann die Amplitude der Bahn von Spitze zu Spitze von einem unteren Grenzwert von 3,32 cm bis zu 5,08 cm erhöht werden, und dabei handelt es sich um die größte wünschenswerte Tiefe des Lesefelds. Wenn P gleich 5,08 cm ist, und wenn das Verhältnis Ρ/λ mit 0,5 konstant gehalten wird, ist die Wellenlänge mit 10,6 cm festgelegt. Die Zahl der Phasen, die erforderlich sind, kann nun nach den vorstehend angegebenen Kriterien festgelegt werden. Bei einer Wahrscheinlichkeit von 100% für die Abtastinterception für das kleine Codefeld muß die Wellenlänge geteilt durch die Zahl der Phasen gleich oder kleiner als die Höhe des kleinen Codefelds sein. Eine Teilung der Wellenlänge von 10,16 cm durch die Höhe von 1,82 cm ergibt einen Quotienten von 5,5; der nächste größere ganzzahlige Wert, nämlich 6, ist die Zahl der erforderlichen Phasen. Das verifiziert die erste Annahme von 6 Phasen für das gewählte Muster. Das als Ausführungsbeispiel angegebene Abtastmuster nach Fig. 15 ist ein 6-Phasenmuster mit einem Ablenkfrequenzverhältnis von 11/6. In diesem Abtastmuster beträgt die maximale Neigung der Spuren 56,3°, und der Abstand zwischen den Phasenspuren beträgt 1,78 cm.

Andere Mehrphasenabtastmuster sind ebenfalls zur Verwendung mit den UPC-Codesymbolen geeignet Ein solches Abtastmuster ist in Fig. 18 gezeigt und besteht aus einem 5-Phasenmuster mit Bahnen A 6 bis E% und einem Ablenkungsfrequenzverhältnis von 9:5. In diesem Abtastmuster beträgt die maximale Neigung der Spuren 55,7°, der Abstand zwischen den Bahnen beträgt 2,16 cm, und die Rahmenrate beträgt 200 Rahmen pro Sekunde. Obgleich der Abstand zwischen den Phasen mehr als 1,82 cm beträgt, ist es ein brauchbares Muster

bei Berücksichtigung von Packungslaufbewegungen, die auf Läufe beschränkt sind, die im wesentlichen im rechten Winkel zu der Abtastrichtung liegen. Dieses Abtastmuster kann mit der Abtastvorrichtung nach Fig. 14 und 16 erzeugt werden, wobei der Teiler 328 einen Divisor M gleich 9 und der Teiler 326 einen Divisor Φ gleich 5 haben.

Ein anderes Mehrphasenabtastmuster, das sich für das UPC-Codesymbol eignet, ist in Fig. 19 gezeigt. Dieses

Abtastmuster ist ein 7-Phasenmuster und besteht in jedem Rahmen aus 7 Bahnen A 7 bis GT. Die maximale Neigung der Bahnen in diesem Muster beträgt 55,8°, und der Abstand zwischen den Phasenspuren beträgt 1,45 cm mit einer Rahmenrate von 145 Rahmen pro Sekunde. Dieses Abtastmuster kann mit der Abtastvorrichtung nach F i g. 14 und 16 erzeugt werden, wobei der Teiler 328 einen Divisor M gleich 13 und der Teiler 326 einen Divisor Φ gleich 7 hat.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

709 530/328

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abtasten eines Codefeldes, das aus in Schreibrichtung aufeinanderfolgenden, senkrecht zu diesen verlaufenden Balken besteht und das in willkürlicher Orientierung durch ein rechteckiges Lesefeld bewegt wird, wobei das Lesefeld wiederholt durch einen wandernden Lichtpunkt abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtpunkt längs mindestens zweier, nacheinander durchlaufener etwa sinusförmiger Bahnen (A, B) über das Lesefeld (16) geführt wird, deren Null-Linien parallel zu den Längsrändern des Lesefeldes verlaufen, daß die Amplituden (P) der Bahnen (A, B) größer als die Breite (X) des Codefeldes (48) in Schreibrichtung sind, daß die sinusförmigen Bahnen (A, B) die Null-Linie in den Nulldurchgängen unter Winkeln (90° — Θ) schneiden, die Komplementärwinkel zu dem Winkel (Θ) sind, den die Diagonale (D) des Codefeldes (48) mit dessen Schreibrichtung bildet, und daß die Nulldurchgänge jeder Folgebahn (B) zur Bildung eines Mehrphasenmusters gegenüber denen der vorhergehenden Bahn (A) um einen Bruchteil der Wellenlänge (λ), der kleiner als die Balkenlänge (Y) ist, verschoben sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden (P) der Bahnen (A, B) so gewählt sind, daß der Winkel (90° -Θ) im Bereich von etwa 45° bis etwa 60° liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Winkel (90°-Θ) einen Wert von etwa 56° hat.

4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Lesefeld (16) eine Breite hat, die mehr als eine Wellenlänge (λ) und weniger als zwei Wellenlängen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Verschiebung der Nulldurchgänge jeder Folgebahn (B) gegenüber denen der vorhergehenden Bahn (A) ein Drittel bis ein Sechstel einer Wellenlänge (λ) beträgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lesefeld (16) von einer Seite zur anderen mit dem Lichtpunkt so abgetastet wird, daß eine zusätzliche Bahn entsteht, die eine Wellenlänge hat, die mehr als das Zweifache der Breite (Λ? des Codefeldes (48) in Schreibrichtung beträgt, wobei der maximale Winkel, in der die zusätzliche Bahn (D) die Null-Linie in den Nulldurchgängen schneidet, geringer als 45° ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Bahn (D) eine etwa gerade Linie ist.

8. Abtastvorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Lichtquelle, deren Abtaststrahl über eine bewegbare Spiegelanordnung auf das Lesefeld gelenkt wird, und wobei der vom Codefeld reflektierte Strahl einem Fotodetektor zugeführt und in elektrische Impulse umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung zwei Spiegel (84, 95) umfaßt, wobei der erste um eine Achse schwenkbare Spiegel (84) den Abtaststrahl (82) in Richtung quer zum Lesefeld (16) ablenkt und auf den zweiten Spiegel (95) wirft, der den Abtaststrahl (82) zusätzlich in Längsrichtung des Lesefeldes (16) ablenkt und damit die versetzt aufeinanderfolgenden, etwa sinusförmigen Bahnen /Abbildet

9. Abtastvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Schwenkungen des ersten Spiegels (84) so an die Bewegung des zweiten Spiegels (95) angepaßt ist, daß der zweite Spiegel (95) während jeder Schwenkperiode des ersten Spiegels eine Bewegung ausführt, durch die der Lichtpunkt mindestens längs einer vollen sinusförmigen Bahn bewegt wird.

10. Abtastvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Ausbildung des zweiten Spiegels (95) die zur Bildung eines Mehrphasenmusters erforderliche Verschiebung bzw. Phasenverschiebung bewirkt wird.

11. Abtastvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Spiegel (84,95) mit der Einrichtung zum Bewirken der Phasenverschiebung synchron wirkt.

12. Abtastvorrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die die Synchronisierung bewirkenden Mittel ein Aufrechterhalten der Frequenz des ersten und des zweiten Spiegels in einem Verhältnis bewirken, das gleich einer Zahl ist, die einen Bruch enthält, derart, daß die Bahnen (A, B) ein Mehrphasenmuster bilden, wobei die Zahl der Phasen gleich dem Nenner des Bruches ist.

13. Abtastvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis gleich einer ganzen Zahl plus einem Bruch ist, der nicht reduzierbar ist, derart, daß sich ein Nenner ergibt, der kleiner als die Zahl der Phasen ist.

14. Abtastvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis 11/6 ist.

15. Abtastvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis 9/5 ist.

16. Abtastvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Spiegel (95) durch einen drehbaren Facettenspiegel gebildet ist.

17. Abtastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel von einem elektromagnetischen Resonator, der einen Schwingmotor bildet, angetrieben ist.

18. Abtastvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Synchronisierung bewirkenden Mittel zwischen den Antriebsmotor des Facettenspiegels und den Resonator geschaltet sind und daß die Mittel einen elektrischen Oszillator umfassen, der den Resonator, eine Erregungsschaltung für den Motor und Frequenzwechselmittel enthält, die zwischen den Oszillator und die Erregungsschaltung geschaltet sind.

19. Abtastvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzwechselmittel Frequenzvervielfacher und Frequenzteiler aufweisen.