DE3910633A1 - Lesegeraet fuer strichcodes auf datentraegern - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Lesegerät mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Es ist ein Lesegerät bekannt, welches als Lichtquelle eine Leuchtdiode hat, die infrarotes Licht aussendet. Das von der Leuchtdiode ausgehende Licht wird durch eine Optik gebündelt und trifft annähernd punktförmig auf den Datenträger, welcher mit einem Strichcode versehen ist. Das Licht muß so scharf gebündelt sein, daß der Durchmesser des beleuchteten Flecks auf dem Datenträger kleiner ist als die Strichbreite im Strichcode, weil sonst der Strichcode nicht aufgelöst und gelesen werden kann. Das vom Datenträger reflektierte Licht wird von einem Fototransistor aufgefangen. Wird das Lesegerät über den Strich­ code hinwegbewegt oder der Datenträger mit dem Strichcode am Lesegerät vorbeibewegt, dann trifft der Lichtstrahl entsprechend der Ausbildung des Strichcodes auf dem Datenträger abwechselnd Bereiche mit unterschiedlichem Reflektionsvermögen und dem­ entsprechend beobachtet man ein elektrisches Ausgangssignal des Fototransistors, welches eine entsprechend der Strich­ folge modulierte Amplitude hat und im Idealfall eine Impuls­ folge darstellt. Durch eine Auswerteelektronik, welcher das Ausgangssignal des Fototransistors zugeführt wird, kann die vom Datenträger in das Ausgangssignal des Fototransistors übertragene Information erkannt und verarbeitet, z. B. ange­ zeigt oder registriert werden. Nachteilig bei dem bekannten Lesegerät ist, daß es empfindlich gegen eine Verschmutzung, Beschädigung oder Verformung des Datenträgers ist. Ver­ schmutzungen, Beschädigungen, insbesondere auch mutwillige Beschädigungen, und Verformungen der Datenträger lassen sich durch die Handhabung der Datenträger im praktischen Gebrauch nicht verhindern. So ist z. B. bei Kreditkarten, die man bei sich führt, stets damit zu rechnen, daß sie verknautscht werden, wenn man sie in der Gesäßtasche mit sich führt. Verschmutzungen, Beschädigungen und Verformungen der Daten­ träger sind geeignet, stellenweise das Reflektionsvermögen des Datenträgers zu ändern und können deshalb zu Fehlern beim Lesen der Strichcodes führen. Um die Sicherheit gegen Verschmutzungen, Beschädigungen und Verformungen der Daten­ träger zu erhöhen, ist es bekannt, sie in biegesteifen Hüllen aufzubewahren; das macht die Datenträger jedoch in der Hand­ habung unbequem.

Es sind auch Datenträger in Form von Durchlichtkarten bekannt. Es handelt sich dabei um Karten, deren Strichcode dadurch ge­ bildet ist, daß lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Streifen miteinander abwechseln. Lesegeräte für solche Durch­ lichtkarten haben die Lichtquelle auf der einen Seite und einen optisch/elektrischen Wandler auf der anderen Seite der Karte. Hinsichtlich der Sicherheit gegen Verschmutzungen, Beschädigungen und Verformungen der Karte schneiden solche Lesegeräte nicht wesentlich besser ab als Lesegeräte, die mit reflektiertem Licht arbeiten, haben dafür aber größere Justierprobleme.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lesegerät für reflektierende Strichcodes auf Datenträgern zu schaffen, welches mit einfachen Mitteln eine größere Sicherheit gegen Lesefehler bietet, welche von Verschmutzungen, Beschädigungen und Ver­ formungen des Datenträgers herrühren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Lesegerät mit den im An­ spruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im Gegensatz zum Stand der Technik beleuchtet das erfindungs­ gemäße Lesegerät die Datenträger nicht punktförmig, sondern strichförmig. Das ermöglicht es, die Striche des Strichcodes nicht nur punktförmig, sondern über eine größere Länge, vor­ zugsweise über ihre volle Länge abzutasten. Weil sich Ver­ schmutzungen, Beschädigungen und Verformungen der Datenträger in den allermeisten Fällen nicht über die volle Länge der Striche des Strichcodes erstrecken oder auswirken, kann trotz stellenweiser Verschmutzung, Verformung oder Beschädigung eines Strichs dieser durch das erfindungsgemäße Lesegerät trotzdem einwandfrei erkannt werden. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung des erfindungsgemäßen Lesegerätes ver­ glichen mit dem Stand der Technik die Häufigkeit von Lese­ fehlern drastisch reduziert wird. Besonders vorteilhaft ist, daß die stark verbesserte Lesesicherheit mit einfachen techni­ schen Mitteln erreicht wird, nämlich durch einen Lichtwellen­ leiter, welcher das Licht von der Lichtquelle zum Datenträger leitet, und durch einen weiteren Lichtwellenleiter, welcher das vom Datenträger reflektierte Licht zum optisch/elektrischen Wandler leitet. Diese Lichtwellenleiter sind leicht zu install­ lieren und zu justieren und machen sogar eine Optik, die man sonst braucht, um das Licht der Lichtquelle punktförmig auf den Datenträger zu werfen und um diesen Punkt durch das re­ flektierte Licht auf dem optisch/elektrischen Wandler abzu­ bilden, überflüssig. Das erfindungsgemäße Lesegerät bietet deshalb im Vergleich mit bekannten Lesegeräten nicht nur eine größere Lesesicherheit, sondern ist obendrein im Aufbau noch einfacher und preiswerter. Die Lesesicherheit ist so groß, daß man mit einem Strichcode versehene Karten mutwillig mehr­ mals knicken und sogar in der Haushaltswaschmaschine waschen kann, wobei sie einläuft, und doch wird der Strichcode immer noch richtig gelesen.

Das erfindungsgemäße Lesegerät kann in mancherlei Gestalt ver­ wirklicht werden. Es kann z. B. ein Gerät sein, welches man von Hand über einen Datenträger führt. Die Führungseinrich­ tung, welche die Bewegungsbahn für den Datenträger definiert, ist in diesem Fall z. B. ein Fenster in einer Gehäusewand des Lesegerätes, hinter welchem die freien Endflächen der Licht­ wellenleiter liegen und nach außen gerichtet sind. Die beiden gegen den Datenträger gerichteten Endflächen der Lichtwellen­ leiter können aber auch frei liegen, wenn die Enden der Licht­ wellenleiter in einer Gehäusewand des Lesegerätes fixiert sind, zweckmäßigerweise so, daß die Endflächen gegenüber dem Rand der umgebenden Gehäusewand etwas vertieft angeordnet sind. In diesem Fall definiert die die Enden der Lichtwellenleiter umgebende Gehäusewand die Führungseinrichtung, an welcher der Datenträger entlangbewegt oder mit welcher das Lesegerät am ortsfesten Datenträger entlangbewegt wird. Für die Arbeits­ weise des Lesegerätes ist es unerheblich, ob der Datenträger gegenüber dem Lesegerät oder das Lesegerät gegenüber dem Daten­ träger bewegt wird; wichtig ist nur, daß eine Relativbewegung zwischen beiden stattfindet. Es ist deshalb insbesondere auch möglich, ein erfindungsgemäßes Lesegerät ortsfest in einem Tisch anzuordnen und die Datenträger über das Lesegerät hinwegzuführen. Ausführungsformen der Erfindung, bei denen das Lesegerät von Hand über die Datenträger geführt oder die Datenträger über das Lesegerät hinweggeführt werden, eignen sich insbesondere für Datenträger, die an Gegenständen, z. B. an Waren, ihrer Verpackung, an Warenkörben, an Werk­ stücken, die eine Fließfertigung durchlaufen, und dergleichen angebracht sind. Das erfindungsgemäße Lesegerät kann auch als Einsteck-Lesegerät ausgebildet sein, in welches die Datenträger zum Lesen hineingesteckt und wieder herausge­ zogen oder hindurchgeschoben werden. Ein solches Lese­ gerät eignet sich besonders für kartenförmige Daten­ träger, wie sie beispielsweise für Kreditkarten oder Identitätskarten verwendet werden. In diesem Fall kann die Führungseinrichtung, welche die Bewegungsbahn für den Daten­ träger definiert, ein Schlitz oder eine Schiene oder ein Schienenpaar im Lesegerät sein.

Die Art der verwendeten Lichtquelle ist weitgehend beliebig. Die Lichtquelle könnte eine Zwerglampe sein, welche in einem Gehäuse untergebracht ist, in welches der eine Licht­ wellenleiter mit seinem einen Ende hineingeführt ist. Be­ sonders bevorzugt wird eine infrarotes Licht aussendende Lichtquelle, weil man deren Licht nicht sieht. Besonders geeignet ist als Lichtquelle eine Leuchtdiode.

Für die Auswahl des optisch/elektrischen Wandlers gibt es ebenfalls zahlreiche Möglichkeiten. Die Auswahl richtet sich in erster Linie nach dem verwendeten Licht, nach den Anforderungen der nachgeschalteten Auswerteelektronik und nach den Kosten. Man könnte eine Fotozelle oder eine Fotodiode nehmen; besonders geeignet ist als optisch/ elektrischer Wandler ein Fototransistor, welcher in die Auswerteelektronik integriert werden kann.

Die spezielle Ausbildung der Auswerteelektronik ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Es können Auswerte­ schaltungen eingesetzt werden, die Stand der Technik sind. Im Anspruch 1 ist die Auswerteelektronik nur der Voll­ ständigkeit halber aufgeführt, weil der Lesevorgang mit einer Auswertung des vom optisch/elektrischen Wandler ge­ lieferten Signals einhergeht.

Zweckmäßigerweise werden die Datenträger so an den Enden der Lichtwellenleiter entlanggeführt, daß deren strich­ förmige Endfläche parallel zu den Strichen des Strichcodes verläuft. Bei einem von Hand geführten Lesegerät ist die Richtung der Führung insoweit Sache des Benutzers. Bei einem Einstecklesegerät wird man die Richtung durch ent­ sprechende Anordnung und Ausbildung der Führungseinrich­ tung vorgeben.

Vorteilhafte Abmessungen der strichförmigen Endfläche der Lichtwellenleiter sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5. Eine solche strichförmige Endfläche kann ohne Schwierigkeit dadurch gebildet werden, daß man das Bündel aus Lichtleit­ fasern, aus welchen ein Lichtwellenleiter üblicherweise be­ steht, am einen Ende des Lichtwellenleiters abplattet und in der abgeplatteten Form fixiert, indem man es einklemmt oder eingießt in eine Halterung. Z. B. kann man über das Ende des Lichtwellenleiters eine zunächst zylindrische Hülse schieben und diese anschließend plattdrücken. Am besten führt man die Enden beider Lichtwellenleiter in ein und dieselbe Hülse und drückt sie gemeinsam platt. Zur Er­ zielung eines hohen Auflösungsvermögens wäre es günstig, die Fasern der beiden Lichtwellenleiter an ihrem einen Ende miteinander gleichmäßig zu vermischen, so daß die Fasern beider Lichtwellenleiter gleichmäßig nebeneinander verteilt in einer gemeinsamen strichförmigen Endfläche lie­ gen. Einfacher und für die Praxis ausreichend ist es je­ doch, die beiden Lichtwellenleiter an ihrem der Bewegungs­ bahn zugewandten Ende unmittelbar nebeneinander anzuordnen, wobei die Lichtwellenleiter dort von dem Schutzmantel, der das Faserbündel üblicherweise umgibt, zweckmäßigerweise be­ freit sind, so daß die beiden Lichtleitfaserbündel einander unmittelbar berühren und auch teilweise miteinander vermischt sein können; Lichtleitfasern aus beiden Lichtwellenleitern sollten jedoch über die volle Länge der auf diese Weise ge­ bildeten gemeinsamen, strichförmigen Endfläche verteilt sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beige­ fügten Zeichnungen schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein Lesegerät für kartenförmige Daten­ träger in einer Schrägansicht,

Fig. 2 zeigt den Querschnitt II-II durch das Lese­ gerät,

Fig. 3 zeigt als Detail das Ende eines in einer ge­ meinsamen Endfläche zusammengefaßten Licht­ wellenleiterpaares,

Fig. 4 zeigt als Detail die Art der Fixierung der Enden von zwei Lichtwellenleiterpaaren, und

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild des Lesegerätes.

Das Lesegerät hat ein ungefähr quaderförmiges Gehäuse 1, in welchem ein Führungsschlitz 2 vorgesehen ist, welcher an den beiden Enden und an der Oberseite des Gehäuses offen ist, so daß ein kartenförmiger Datenträger 3 durch den Schlitz hin­ durchgeschoben werden kann. Die Tiefe des Schlitzes 2 ist geringer als die Breite b des Datenträgers 3, so daß der Datenträger nach oben über den Rand des Führungsschlitzes vor­ steht und während des Hindurchbewegens durch den Schlitz von Hand gefaßt werden kann. Der Schlitz 2 ist nur wenig breiter als die Dicke des Datenträgers 3. Durch die beiden innen liegenden Wände 2 a und 2 b sowie durch den Boden 2 c des Schlitzes wird der Datenträger 3 auf einer vorbestimmten Bahn durch den Schlitz hindurchbewegt.

Wie Fig. 2 zeigt, sind in einer Ausnehmung der Wand 2 b die Enden 4, 5 von vier Lichtwellenleitern 6, 7, 8, 9 ange­ ordnet. Die Lichtwellenleiter sind an den Enden 4, 5 paar­ weise zusammengefaßt und stecken - wie es Fig. 3 zeigt - in einer ursprünglich zylindrischen Metallhülse 10, welche am vorderen Ende plattgedrückt worden ist. Dadurch ist eine schmale, langgestreckte Endfläche 11 entstanden, in welcher die Lichtleitfasern, aus denen die Lichtwellenleiter gebildet sind, enden. Die Lichtleitfasern der beiden Lichtwellenleiter 6 und 7 bzw. 8 und 9 liegen in dem plattgedrückten Abschnitt der Metallhülse 10 dicht gepackt nebeneinander.

Die Enden 4, 5 der Lichtwellenleiter liegen fluchtend über­ einander in einem vorgegebenen Abstand oberhalb des Bodens 2 c des Führungsschlitzes 2. Auf den Datenträgern 3 befinden sich ihnen gegenüber zwei übereinander liegende Reihen 12 und 13 von Strichcodes, deren Lage so gewählt ist, daß die Striche der oberen Reihe 12 sich in der Höhe des Endes 4 und die Striche der unteren Reihe 13 sich in der Höhe des unteren Endes 5 der Lichtwellenleiter befinden, wenn der Datenträger 3 auf dem Boden 2 c gleitend durch den Schlitz 2 bewegt wird. Die Striche in den beiden Reihen 12 und 13 sind dabei parallel zur Längs­ erstreckung der Endflächen 11 orientiert.

Die Enden 4, 5 der Lichtwellenleiter können in ihrer Lage fixiert sein, wie es die Fig. 4 zeigt: Sie liegen in Aus­ nehmungen der Wand 2 b und sind darin durch eine Klemmleiste 16 fixiert.

Der Innenraum des Gehäuses 1 ist durch einen durchbrochenen Zwischenboden, welcher eine Fortsetzung des Bodens 2 c des Führungsschlitzes 2 ist, in zwei Abteile 18 und 19 unter­ teilt. Im oberen Abteil 18 sind zwei Lichtquellen 20 und 21 angeordnet, von denen die eine mit dem Lichtwellenleiter 9 und die andere mit dem Lichtwellenleiter 7 verbunden ist. Im unteren Abteil 19 befinden sich eine Auswerteschaltung 22 und zwei optisch/elektrische Wandler 23 und 24, von denen der eine mit dem Lichtwellenleiter 6 und der andere mit dem Lichtwellenleiter 8 verbunden ist.

Von der Lichtquelle 20 ausgehendes Licht gelangt über den Lichtwellenleiter 9 auf den Datenträger 3, wird von diesem reflektiert und gelangt über den Lichtwellenleiter 8 zum optisch/elektrischen Wandler 24. Von der Lichtquelle 21 aus­ gehendes Licht wird durch den Lichtwellenleiter 7 auf den Datenträger 3 geworfen, reflektiert und durch den Licht­ wellenleiter 6 zum optisch/elektrischen Wandler 23 geführt. Die Ausgangssignale der beiden optisch/elektrischen Wandler 23, 24 werden der Auswerteschaltung 22 zugeführt und dort verarbeitet.

Bei den Lichtquellen kann es sich um Leuchtdioden handeln, die infrarotes Licht aussenden. Bei den optisch/elektrischen Wandlern kann es sich um Fototransistoren handeln. Der Strich­ code kann durch ein Siebdruckverfahren auf den Datenträger 3 aufgebracht und durch eine zwar für infrarotes, nicht aber für sichtbares Licht durchlässige Folie, z. B. aus Polyvinyl­ chlorid, abgedeckt sein. Durch die beiden Reihen 12 und 13 von Strichen kann eine binäre Information dargestellt werden, in dem z. B. den Strichen der oberen Reihe die Bedeutung der Zif­ fer "1" und denen der unteren Reihe die Bedeutung der Ziffer "0" beigemessen wird.

Fig. 5 zeigt die elektrischen und optischen Komponenten des Lesegerätes in einer Blockdarstellung. An die Auswerteelektronik kann sich nach Bedarf ein Anzeigegerät 25 anschließen.

Claims (13)

1. Lesegerät für Strichcodes auf Datenträgern, insbe­ sondere zur Verwendung in Zeit- und Betriebsdaten­ erfassungssystemen sowie in Personenzugangskontrollsystemen,
mit einer Lichtquelle zum Beleuchten des Strichcodes auf dem Datenträger,
mit einem optisch/elektrischen Wandler zum Empfangen des vom Datenträger reflektierten Lichtes,
mit einer Auswerteelektronik, welcher das elektrische Aus­ gangssignal des optisch/elektrischen Wandlers zugeführt wird,
und mit einer Führungseinrichtung, welche eine Bewegungsbahn für die Datenträger definiert und durch welche die Daten­ träger in vorbestimmtem Abstand, vorzugsweise auch in vor­ bestimmter Richtung in bezug auf die Lichtquelle und den optisch/elektrischen Wandler, an der Lichtquelle und dem optisch/elektrischen Wandler vorbeibewegt werden können,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle (20, 21) und der Bewegungsbahn (2) ein erster Lichtwellenleiter (9, 7) und zwischen dem optisch/elektrischen Wandler (23, 24) und der Bewegungsbahn (2) ein zweiter Lichtwellenleiter (6, 8) angeordnet ist und daß das gegen die Bewegungsbahn (2) gerichtete Ende (4, 5) beider Lichtwellenleiter (6, 7; 8, 9) eine strichförmige Endfläche (11) hat.

2. Lesegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strichförmige Endfläche (11) wenigstens fünf­ mal so lang wie breit ist.

3. Lesegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die strichförmige Endfläche (11) ungefähr zehn­ mal so lang wie breit ist.

4. Lesegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die strichförmige Endfläche (11) nicht mehr als 0,5 mm breit ist.

5. Lesegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die strichformige Endfläche (11) mehr als 3 mm lang ist.

6. Lesegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lichtwellen­ leiter (6, 7; 8, 9) an ihrem der Bewegungsbahn (2) zuge­ wandten Ende (4, 5) unmittelbar nebeneinander angeordnet sind.

7. Lesegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter (6, 7; 8, 9) aus Lichtleitfaserbündeln gebildet sind und die Lichtleitfasern beider Lichtwellenleiter (6, 7; 8, 9) an ihrem der Bewegungsbahn (2) zugewandten Ende (4, 5) mit­ einander vermischt sind.

8. Lesegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die beiden Lichtwellen­ leiter (6, 7; 8, 9) an ihrem der Bewegungsbahn (2) zuge­ wandten Ende (4, 5) unter Bildung einer gemeinsamen End­ fläche (11) zusammengefaßt sind.

9. Lesegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter (6, 7; 8, 9) mit ihrem der Bewegungsbahn (2) zugewandten Ende (4, 5) in einer platt gedrückten Hülse (10) stecken.

10. Lesegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (20, 21) eine Leuchtdiode ist.

11. Lesegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (20, 21) infrarotes Licht aussendet.

12. Lesegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der optisch/elektrische Wandler (23, 24) ein Fototransistor ist.

13. Verfahren zum Lesen von Strichcodes auf Datenträgern, insbesondere zur Anwendung in Zeit- und Betriebsdaten­ erfassungssystemen sowie in Personenzugangskontrollsystemen,
durch Beleuchten des Strichcodes auf dem Datenträger mit einem im Querschnitt strichförmigen Lichtstrahlenbündel so, daß die vom Lichtstrahlenbündel getroffene, strichförmige Fläche auf dem Datenträger annähernd oder genau parallel zu den Strichen des Strichcodes verläuft,
Auffangen des vom Datenträger reflektierten Lichts,
Wandeln des aufgefangenen Lichts in ein elektrisches Signal mit zeitlich veränderlicher Intensität,
und Auswerten des zeitlichen Verlaufs der Intensität des elektrischen Signals.