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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum Lesen und Decodieren optischer Codes mit einer
Anzeige des Ergebnisses der Decodierung selbst.
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In dieser Beschreibung und den folgenden Ansprüchen sollen
mit dem Ausdruck "optischer
Code" Strichcodes,
Stapelcodes, d. h. mit einer Vielzahl von gestapelten Strichfolgen,
zweidimensionale Codes, Farbcodes und dergleichen bezeichnet werden.
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Ferner ist mit "Lesen eines optischen Codes" oder "Erfassen eines optischen
Codes" die gesamte Beleuchtung
(oder Abtastung; Scan) des Codes mit einem Lichtstrahl, die Erfassung
des von dem Code abgestrahlten Lichtes und seine Umwandlung in elektrische
Signale gemeint, während
mit "Decodieren
eines optischen Codes" die
Verarbeitung des elektrischen Signals und seine Interpretation oder Decodieren
gemeint ist.
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Schließlich ist mit "Anzeige des Decodierergebnisses" auch die bloße Anzeige
des Endes des Decodierens oder eines nicht erfolgreichen Decodierversuches
gemeint.
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Bekannte Vorrichtungen zum Lesen
und Decodieren optischer Codes, oder kurz Leser, umfassen im wesentlichen
eine Lichtquelle zum Erzeugen eines Lichtstrahls, der auf den optischen
Code, welcher gelesen werden soll, projiziert wird, z. B. durch Schlitze
und Linsen, die hier im allgemeinen mit dem Ausdruck "Beleuchtungsoptik" bezeichnet sind,
optische Elemente, die zum Erfassen und Fokussieren des von dem
Code abgestrahlten Lichtes geeignet sind, z. B. Schlitze und Linsen
(die allgemein mit dem Ausdruck "Empfängeroptik" bezeichnet sind),
lichtempfindliche Elemente, auf welche das von der Empfängeroptik
erfaßte
Licht fokussiert wird, die geeignet zum Erfassen des von dem Code
abgestrahlten Lichtes und zum Umwandeln desselben in ein elektrisches
Signal sind, wobei das elektrische Signal die Reflektivitätsmodulationen
der den Code bildenden Elemente so präzise wie möglich wiedergibt, sowie Verarbeitungsmittel
zum Interpretieren oder Decodieren des Codes, um die in diesem enthaltene
signifikante Information zu erhalten, z. B. Hersteller, Name des
spezifischen Produkts, Produktionscharge, Preis etc.
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Der Vorgang des Lesens und Decodierens eines
speziellen optischen Codes kann aufgrund verschiedener Faktoren
negative Ergebnisse liefern, wobei zu diesen Faktoren Fehlerhaftigkeit
des Codes aufgrund von z. B. Beschädigung des Etiketts, auf welchem
er enthalten ist, der -Abstand zwischen dem Leser und dem Code oder
die Aufrechterhaltung dieses Abstands während der Abtastzeit gehören. Auch wenn
der Code richtig erfaßt
wird, kann ferner das Decodieren unmöglich sein, weil er z. B. nicht
in eine der Kategorien von Codes fällt, welche der Leser kennt,
fällt.
In jedem Fall muß die
Bedienungsperson wissen, ob der Code decodiert wurde, bevor mit
dem Lesen eines weiteren Codes fortgefahren wird.
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Diese Probleme sind im Falle der
sogenannten Hand- oder handgehaltenen Leser nach An von Pistolen
besonders gravierend.
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Bei optischen Codelesern sind daher
einfache Anzeigegeräte
bekannt und heute in Gebrauch, um dem Benutzer anzuzeigen, daß der spezielle
anvisierte optische Code von dem Leser decodiert wurde.
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Diese Anzeige wird normalerweise
mit Hilfe einer Lichtquelle erzeugt, die aus einer oder mehreren
lichtemittierenden Dioden (LEDs) aufgebaut ist, welche im Körper des
Lesers in der Nähe
seiner Außenfläche oder
innerhalb desselben angeordnet sind. Da in beiden Fällen die
LED von außen
sichtbar sein muß,
kann das von der LED ausgesandte Licht gebrochen und/oder gestreut
werden, so daß es
für die
Bedienungsperson besser sichtbar ist. Das Bild des Leserkörpers befindet
sich jedoch normalerweise am Rand des Sichtfeldes der Bedienungsperson, deren
Blick auf den optischen Code fokussiert ist. Dies gilt insbesondere
bei Codes geringer Größe oder
bei Stapelcodes, deren Erfassung eine präzise Bewegung der Hand erfordert.
Die Wahrnehmung des Aufleuchtens der LED, die in dem Körper des
Lesers angeordnet ist, erfolgt daher nicht unbedingt sofort.
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Um die Wahrnehmung der Angabe, daß das Lesen
und Decodieren erfolgt ist, auch für den Fall zu verbessern, daß die visuelle
Aufmerksamkeit der Bedienungsperson nicht auf den Leser fokussiert
ist, wird das Aufleuchten der LED üblicherweise von einem akustischen
Signal begleitet, das z. B. von einer elektromagnetischen akustischen
Signalvorrichtung vorgesehen wird, üblicherweise ein Summer oder
ein Pieper. Auch diese Vorkehrung ist jedoch nicht vollständig zufriedenstellend,
weil das akustische Signal nicht gut gehört werden kann, wenn der Vorgang
in einer lauten Umgebung oder von einer Bedienungsperson mit einer
Beeinträchtigung
des Hörvermögens durchgeführt wird.
Ferner kann ein häufig
wiederholtes akustisches Signal für die Bedienungsperson, die
sehr häufig
und/oder über
einen langen Zeitraum scannen muß, sehr nervend sein.
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Die europäische Patentanmeldung Nr. 98830656.9
von derselben Anmelderin, die ein Dokument des Standes der Technik
gemäß Art. 54
(3) EPÜ ist,
beschreibt eine optische Einrichtung mit wenigstens einer Beleuchtungsanordnung,
die in einem Teil des Lesebereichs entlang eines optischen Sendewegs
aktiv ist, wobei diese wenigstens eine Beleuchtungsanordnung folgende
Merkmale aufweist: eine Lichtquelle; eine Membran mit einer vorgegebenen
Form zum Auswählen
eines Teils des Lichtes, das von der Quelle erzeugt wird; und eine
Konvergenzlinse, die stromabwärts
der Membran angeordnet ist, um das von der Membran kommende geformte
Licht zu kollimieren und auf den Teil des Lesebereichs zu projizieren.
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Diese Vorrichtung dient jedoch dem
Anvisieren und der visuellen Anzeige des Bereichs, in dem der optische
Code liegt, während
das obige Dokument keine Anzeige der Verwendung eines solchen Geräts vorsieht,
um das Ergebnis der Decodierung des optischen Codes anzuzeigen.
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Patent Abstracts of Japan, Band 1996,
Nr. 12, 26. Dezember 1996 und
JP 08 202806 A , auf denen der Oberbegriff
der unabhängigen
Ansprüche beruht,
beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Lesen und Decodieren
optischer Codes, bei denen nach dem Decodieren eines optischen Codes eine
rote Erfassungslichtquelle ausgeschaltet und ein grünes Licht
bei dem optischen Code ausgesandt wird.
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Das technische Problem, daß der Erfindung zugrundeliegt,
besteht darin, das Vorsehen einer visuellen Anzeige des Decodierergebnisses
zu verbessern.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch
eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Lesen und Decodieren optischer
Codes gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Weitere Merkmale und Ausführungen
der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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In dieser Beschreibung und den folgenden Ansprüchen ist
mit "im wesentlichen
bei dem optischen Code" gemeint:
auf der Oberfläche,
welche den optischen Code trägt,
und in großer
Nähe oder
in Übereinstimmung
mit dem optischen Code selbst.
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Die Mittel zum Decodieren des optischen
Codes umfassen vorteilhaft Mittel zum Übertragen des erfaßten Codes
an eine entfernte Verarbeitungseinheit und zum Empfangen des Decodierergebnisses von
dieser.
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In einer Ausführung umfassen die Mittel zum Aufprägen des
Informationsgehalts einen Schalter zum Ein- und Ausschalten der
wenigstens einen Anzeigelichtquelle. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß sie sehr
einfach ist.
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In einer alternativen Ausführung umfassen die
Mittel zum Aufprägen
des Informationsgehaltes wenigstens ein Element zum selektiven Übertragen des
Lichtes, das von der wenigstens einen Anzeigelichtquelle erzeugt
wird. Mit dieser Vorkehrung ist es möglich, Lichtfiguren zu erzeugen,
die solche Formen oder Farbtöne
haben, daß die
Bedienungsperson unmittelbar erkennt, daß sie sich von der Beleuchtungslinie
unterscheiden, die zum Erfassen des Codes verwendet wird, indem
einfach die Lichtquelle ein- und ausgeschaltet wird.
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Spezieller kann das selektive Übertragungselement
ein brechendes Element, eine Membran mit einer vorgegebenen Form,
ein Dia, eine reflektierende Oberfläche mit einer vorgegebenen
Form und ein Schließer
sein. In dem Fall einer Membran kann die vorgegebene Form z. B.
in einer elementaren geometrischen Figur bestehen, oder sie kann
einen stärker
suggestiven Inhalt haben. Wenn die Lichtquelle weißes Licht
aussendet, ist es auch möglich,
ein Farbdia zu verwenden. In dem Falle einer reflektierenden Oberfläche kann
das an die Projektionsvorrichtung übertragene Licht alternativ
nur das reflektierte oder nur das Licht sein, das nicht zurück reflektiert
wird.
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In einer Alternative kann das selektive Übertragungselement
ein brechendes Element oder ein Hologramm sein. In diesem Fall wird
der Informationsgehalt aufgeprägt,
indem die Wellen front des Lichtstrahls modifiziert wird. Die brechenden
Elemente können
z. B. brechende Gitter sein, und die Hologramme können z.
B. rechnererzeugte Hologramme sein.
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In einer anderen Ausführung umfassen
die Mittel zum Aufprägen
des Informationsgehaltes einen Ansteuerschaltkreis der wenigstens
einen Lichtquelle. Durch richtiges Ansteuern der Lichtquelle ist es
daher tatsächlich
möglich,
projizierte Bilder zu erhalten, bei denen die Bedienungsperson unmittelbar erkennt,
daß sie
sich von der Beleuchtungslinie unterscheiden, die zum Erfassen des
Codes verwendet wird.
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Vorteilhaft ist die wenigstens eine
Anzeigelichtquelle eine Lichtquelle, die Licht mit wenigstens zwei
chromatischen Komponenten aussenden kann, und der Ansteuerschaltkreis
kann die wenigstens eine Anzeigelichtquelle derart ansteuern, daß diese jedes
Mal Licht mit einer oder mehreren chromatischen Komponenten erzeugt.
Auf diese Weise umfaßt
das projizierte Bild einen Informationsgehalt, der durch seine Farbe
codiert ist. Ferner kann einer der erzeugten Farbtöne derjenige
sein, der zum Erfassen des Codes benötigt wird.
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In einer Alternative kann der Ansteuerschaltkreis
die wenigstens eine Anzeigelichtquelle wenigstens mit Unterbrechungen
anschalten. Bei dieser Ausführung
ist es auch möglich,
projizierte Bilder zu erzeugen, die sich durch Unterbrechungszeiten
unterscheiden und von dem Licht unterschieden werden können, das
von der Erfassungslichtquelle erzeugt wird und üblicherweise kontinuierlich
ist.
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Alternativ kann der Ansteuerschaltkreis
dazu geeignet sein, die Intensität
der wenigstens eine Anzeigelichtquelle zu modulieren. Auf diese
Weise ist es auch möglich,
projizierte Bilder zu erzeugen, die sich voneinander und von dem
Erfassungslicht unterscheiden, das üblicherweise eine gleichmäßige und konstante
Intensität
hat, wobei getrennte Lichtquellen verwendet werden.
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Die Mittel zum Projizieren des Lichtes
umfassen üblicherweise
wenigstens eine konvergierende Linse zum Kollimieren des Lichtes
und Fokussieren desselben im wesentlichen auf den optischen Code.
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Die Mittel zum Projizieren des Lichtes
können
in der Empfangsoptik der Erfassungsvorrichtung enthalten oder von
dieser getrennt sein.
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Die visuellen Anzeigemittel umfassen
auch zweite Mittel zum Projizieren des Lichtes, welches von der
wenigstens einen Lichtquelle ausgesandt wird, oder ein zweites Licht,
das von einer zweiten Anzeigelichtquelle in Richtung der Bedienungsperson
der Vorrichtung ausgesandt wird. Alternativ oder zusätzlich kann
die Einrichtung akustische Anzeigemittel umfassen, welche den visuellen
Anzeigemitteln zugeordnet sind. Während auf diese Weise auch die üblichen
Arten der Anzeige beibehalten werden, eignet sich die Einrichtung
in der Praxis für
alle Betriebsbedingungen.
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Das Verfahren umfaßt vorzugsweise
die Schritte des Unterscheidens des Ergebnisses des Decodierschrittes,
und der Anzeigeschritt wird ausgeführt, indem eine vorgegebene
Lichtfigur erzeugt wird, welche dem speziellen erkannten Ergebnis
zugeordnet ist. Durch Vorsehen verschiedener Anzeigen, welche dem
speziellen Decodierergebnis zugeordnet sind, erhält die Bedienungsperson in
jedem Fall eine Anzeige.
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Der Schritt des Unterscheidens des
Ergebnisses wird üblicherweise
durch Unterscheiden zwischen einem positiven Ergebnis und einem
negativen Ergebnis ausgeführt.
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Der Schritt des Unterscheidens des
Ergebnisses wird vorzugsweise ausgeführt, indem zwischen einem positiven
Ergebnis und wenigstens zwei verschiedenen negativen Ergebnissen
unterschieden wird. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson zum
Beispiel erkennen, ob das Decodieren aufgrund von Ursachen in bezug
auf den optischen Code oder aufgrund einer falschen Bedienung des Lesers
unmöglich
ist, und sie kann so, soweit möglich,
die notwendigen korrektiven Maßnahmen
umsetzen oder anderenfalls weitere Versuche aufgeben.
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Der Schritt des Anzeigens wird vorzugsweise
nur nach dem Wiederholen des Erfassungsschrittes und des Decodierschrittes
mit einer vorgegebenen Anzahl von negativen Ergebnissen ausgeführt. Auf
diese Weise können
vorübergehende
Lese- oder Decodierfehler automatisch überwunden werden.
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Die vorgegebenen Lichtfiguren, welche
in dem Anzeigeschritt erzeugt werden, unterscheiden sich üblicherweise
durch Farbton, Form und/oder Dynamik der Lichtintensität. Auf all
diese drei Arten oder durch eine geeignete Kombination ist es möglich, auch
komplexe Informationsgehalte an die Bedienungsperson des optischen
Codelesers zu übertragen.
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Der Schritt des Anzeigens wird üblicherweise
ausgeführt,
indem auch wenigstens eine zweite Lichtinformation bei der Einrichtung
zum Lesen und Decodieren des optischen Codes erzeugt wird.
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Die im wesentlichen bei dem optischen
Code erzeugte Lichtinformation wird ferner vorzugsweise ausgeschaltet,
bevor die zweite Lichtinformation bei der Einrichtung zum Lesen
und Decodieren des optischen Codes eingeschaltet wird. Durch diese
Vorkehrung ist es möglich,
eine kurze Anzeige der idealen Position und eine längere visuelle
Anzeige, gegebenenfalls auch nicht bei der idealen Position, zu
erzeugen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung sind nun mit Bezug auf einige Ausführungen erläutert, wobei die Ausführungen
als nicht einschränkende
Beispiele in den beigefügten
Zeichnungen gezeigt sind, worin:
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1 zeigt
eine Teilansicht einer Einrichtung zum Lesen und Decodieren optischer
Codes mit einer Anzeigevorrichtung, die von der Vorrichtung zum Erfassen
des Codes getrennt ist;
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2 zeigt
schematisch eine Laseranzeigevorrichtung für eine solche Einrichtung;
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3,
die außerhalb
des Bereichs der Erfindung liegt, zeigt eine Teilansicht einer Einrichtung zum
Lesen und Decodieren optischer Codes mit einer Anzeigevorrichtung,
die in die Vorrichtung zum Erfassen des Codes integriert ist;
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4 zeigt
ein Ablaufdiagramm, das für
die Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens nützlich ist;
und
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5 zeigt
ein weiteres Ablaufdiagramm, das für die Beschreibung des Verfahrens
gemäß der Erfindung
nützlich
ist.
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1 zeigt
schematisch einen Teil einer Einrichtung 10 zum Lesen und
Decodieren optischer Codes, welche eine erste Ausführung der
Erfindung darstellt. Der Empfangsteil des optischen Codelesers ist mit
einem Objektiv 12, das eine Empfangsachse 14 hat,
und einem Sensor 16 dargestellt, während der Teil zum Beleuchten
des optischen Codes nicht gezeigt ist.
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Diese Ausführung der Erfindung sieht tatsächlich die
Verwendung einer vollständig
getrennten Lichtquelle und Optik zum Anzeigen des Ergebnisses der
Erfassung eines optischen Codes vor, wobei die Anzeige durch Projizieren
einer Lichtfigur in Richtung der den optischen Code tragenden Oberfläche erfolgt.
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Spezieller umfaßt die in 1 gezeigte Einrichtung eine Anzeigevorrichtung 20 in
der Form einer Lichtquelle 22, eine Membran 24,
die im wesentlichen an die Lichtquelle angrenzt, und eine Linse 26, die
durch einen Träger 30 entlang
einer optischen Achse 28 ausgerichtet wird.
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In der einfachsten Ausführung ist
die Membran 24 nicht wesentlich, da das einfache Einschalten einer
LED 22 ausreichend ist, um den Informationsgehalt auf die
Lichtanzeige aufzuprägen.
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Die Lichtquelle 22 kann
z. B. eine lichtemittierende Diode (LED) sein, die vorzugsweise
unabhängig
von anderen LEDs (oder Laserdioden) gespeist wird, welche in dem
Leser zum Beleuchten des Codes verwendet werden. Die Lichtquelle 22 muß ausreichend
lichtstark sein, um eine Lichtfigur zu erzeugen, die auch in einer
gut beleuchteten Umgebung deutlich sichtbar sein muß. Auf dem
Markt verfügbare
LEDs, welche als die Lichtquelle 22 verwendet werden können, sind
z. B. die LED-Modelle HLMP-CM15 von Hewlett Packard, Palo Alto,
Kalifornien (USA), mit einem Epoxidharzgehäuse mit einem Durchmesser von
5 mm, einer Spitzenwellenlänge (λ) von λ = 524 nm
und einem Emissionswinkel von 15°,
oder das LED-Modell
LT5413 von OSRAM, München,
Deutschland, mit einer Spitzenwellenlänge λ = 525 nm und einem Gehäuse und
einem Emissionswinkel, welche gleich denen der zuvor genannten LEDs
sind. Diese LEDs senden beide grünes
Licht aus.
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Die Lichtquelle 22 der Anzeigevorrichtung 20 kann
tatsächlich
Licht jeder Farbe aussenden, grünes
Licht wird jedoch bevorzugt. Grünes
Licht wird tatsächlich
universell dazu verwendet, eine positive Anzeige oder die Anzeige
eines fehlerfreien Betriebs vorzusehen, wie bei Verkehrsampeln oder
den Anzeige-LEDs elektronischer Einrichtungen, und hinzu kommt,
daß das
Licht der Beleuchtungsvorrichtung zum Erfassen des Codes üblicherweise
rot ist; grünes Licht
erlaubt somit eine Betonung des Unterschieds in bezug auf das Licht,
das zum Beleuchten des optischen Codes für dessen Erfassung ausgesandt
wird.
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Der optische Codeleser kann jeder
Bauart sein, mit einigen LEDs und einer Beleuchtungsoptik zum Beleuchten
des optischen Codes, und mit einer Empfangsoptik und einem Sensor
vom Typ CCD (charge coupled device) oder des C-MOS-Typs (Complementary
Metal Oxide Semiconductor) zum Empfangen des Lichtsignals, welches
von dem Code kommt, und Transformieren desselben in ein elektrisches
Signal. Ferner können
beide Sensortypen linear oder zweidimensional sein. Der Leser kann
ebenfalls ein beliebiger Leser mit einer Laserdiode, einer Beleuchtungsoptik
und einer Abtastvorrichtung zum Erzeugen einer Abtastung und somit
Beleuchtung des optischen Codes und mit einer Empfangsoptik in einer
Photodiode zum Empfangen des Lichtsignals, das von dem Code kommt,
und zum Transformieren desselben in ein elektrisches Signal sein.
In der folgenden Beschreibung wird der Ausdruck "Vorrichtung (oder Lichtquelle) zum Beleuchten
des optischen Codes und/oder zum Erfassen des optischen Codes" ohne Unterscheidung
der beiden Arten optischer Codeleser verwendet werden.
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Ferner umfassen beide Arten von Lesern Mittel
zum Verarbeiten der elektrischen Signale und Decodieren des gelesenen
optischen Codes. Diese Mittel zum Verarbeiten der elektrischen Signale und/oder
zum Decodieren des Codes können "an Bord" des Lesers selbst
enthalten sein oder sie können "entfernt" sein. Das bedeutet,
daß das
elektrische Signal über
ein Kabel oder über
eine schnurlose Verbindung an eine Verarbeitungseinheit, welche
von dem Leser entfernt ist, gesendet werden kann, wobei diese Verarbeitungseinheit
dann mitteilt, ob der Code decodiert wurde oder nicht. In der weiteren
Beschreibung werden die Verarbeitung des elektrischen Signals und/oder
seine Decodierung mit dem Ausdruck "Codedecodierung" bezeichnet.
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Als eine Alternative zu monochromatischen LEDs,
die in einem beschränkten
Band des sichtbaren Spektrums senden, ist es möglicht, LEDs zu verwenden,
die ein im wesentlichen weißes
Licht oder andere Varianten aussenden, was im folgenden weiter beschrieben
ist.
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Die Membran 24 soll einen
Teil des von der Lichtquelle 24 ausgesandten Lichtes sperren.
Diese Membran kann jede Form haben, während ihr für die Lichtstrahlung transparenter
Teil die Form der gewünschten
Lichtfigur hat, welche als eine visuelle Anzeige des Decodierergebnisses
auf den optischen Code oder in seine unmittelbare Nähe projiziert
werden soll.
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Die Membran 24 kann z. B.
eine kreisförmige freie Öffnung 25 umfassen.
Die Membran 24 ist vorteilhaft im wesentlichen in Kontakt
mit der LED 22, um einen Teil des Lichtes durch die freie Öffnung hindurchzulassen,
der so breit wie möglich
ist. Ferner kann die Membran 24 als ein getrenntes Teil
hergestellt werden, das in den Träger 30 eingefügt wird, oder
sie kann direkt in dem Träger 30 enthalten
sein.
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Als eine Alternative zu der Kreisform
kann die freie Öffnung 25 der
Membran 24 eine andere Form haben. Um eine unmittelbare
Anzeige des Ergebnisses zu erreichen, kann es z. B. vorteilhaft
sein, freie Öffnungen 25 mit
einer signifikanteren Form zu verwenden, wie einem Haken (√), einem
Begriff wie "OK", "GELESEN" oder dergleichen,
einer komplexeren Figur, wie einer geschlossenen Hand mit nach oben
gestrecktem Daumen, oder mit dem Logo des Herstellers. Wenn dagegen
die Ergebnisanzeige das negative Ergebnis der Decodierung darstellt,
kann es vorteilhaft sein, Symbole, wie ein X, oder Ausdrücke, wie "NEIN", "FEHLER" oder dergleichen
oder eine komplexere Figur, wie eine geschlossene Hand mit nach
unten gestrecktem Daumen, zu verwenden.
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Zusätzlich ist es möglich, mehrere
Membranen gleichzeitig zu verwenden, welche von derselben oder von
entsprechenden Quellen beleuchtet werden, um mehrere, mit Abstand
angeordnete Lichtfiguren zu erhalten, oder eine Membran 24 mit
mehreren freien Öffnungen 25.
Ferner ist offensichtlich, daß in
jedem Fall die Membran 24 oder dergleichen von mehr als
einer LED beleuchtet werden kann, um die Intensität der Lichtfigur
zu erhöhen.
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Die Membran 24 muß als ein
Beispiel für eine
Vorrichtung zum Aufprägen
eines Informationsgehaltes auf das projizierte Licht, d. h. zum
Erzeugen einer speziellen vorgegebenen Figur verstanden werden.
In dieser Hinsicht erlaubt die Membran 24 mit der freien Öffnung 25 das
Erhalten eines projizierten Bildes mit nur zwei Beleuchtungspegeln
(Licht und Schatten). Um eine Abstufung von Zwischenlichtpegeln
zwischen Dunkel und Hell zu erhalten, kann es vorteilhaft sein,
diese durch eine Membran mit variabler Lichtdurchlässigkeit
oder durch ein Dia zu ersetzen, das in dem Falle, daß eine Lichtquelle 22 verwendet
wird, welche weißes
Licht aussendet, ein Farbdia sein kann.
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In einer weiteren alternativen Ausführung kann
der von der Quelle 22 ausgesandte Lichtstrahl von einer
reflektierenden Oberfläche
geformt werden, welche im wesentlichen dieselbe Form wie die gewünschte Lichtfigur
hat, die zum Anzeigen eines Ergebnisses verwendet werden soll, und
die so angeordnet ist, daß sie
einen Teil des Lichtes der Lichtquelle 22 unterbricht und
in Richtung der Linse 26 sendet. In diesem Fall sind die
drei Elemente nicht entlang der optischen Achse 28 ausgerichtet.
Alternativ kann die reflektierende Oberfläche dazu verwendet werden,
das nicht reflektierte Licht als eine Anzeigefigur, die zu ihrer
Form komplementär
ist, hindurchzulassen. In diesem Fall kann das zurückreflektierte
Licht z. B. als die Quelle der traditionellen Anzeigevorrichtung
verwendet werden, welche bei dem Grundkörper der Leseeinrichtung sendet.
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Die Einrichtung 10 kann
vorteilhaft mehr als ein Anzeigesystem 20 (wie das beispielhaft
gezeigte) umfassen, wobei jedes für eine andere Angabe verwendet
wird. Neben der Anzeige der erfolgreichen Decodierung ist es z.
B. möglich,
anzuzeigen, daß die
Decodierung des optischen Codes innerhalb einer maximalen Zeit oder
mit einer maximalen Anzahl von Versuchen nicht möglich war. In diesem Fall sollte
eine rote Lichtfigur verwendet werden, z. B. ein X. Es ist noch
weiter bevorzugt, daß das
negative Ergebnis der Decodierung aus einer Reihe von Typologien
unterschieden werden kann, z. B. wenn der Code beschädigt ist
oder wenn in der speziellen Betriebsbedingung der Leser die Decodierung
nicht ausführen
kann, oder wenn der Code nicht unter die Kategorien, welche dem
Leser 10 bekannt sind, fällt. Die erzeugte Anzeigefigur
wird auf verschiedene Arten unterschieden, z. B. durch ihre Farbe
und/oder Form.
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Äquivalent
ist es möglich,
die Anzeigevorrichtung dazu zu nutzen, die Projektion einer variablen
Lichtfigur zu ermöglichen,
um mehr Information für
die Bedienungsperson der Einrichtung 10 vorzusehen. Auch
bei Fehlen einer Membran kann die Lichtquelle 22 z. B.
aus einer beliebigen Gruppe aus zwei oder mehr LEDs mit einer vorgegebenen
geometrischen Anordnung aufgebaut werden, aus einer Flüssigkristallanzeige
(LED) mit Hintergrundbeleuchtung, aus einer segmentierten LED-Matrix
als alphanumerische Anzeige (z. B. die, welche im Handel als SA05-11SRWA
von Kingbright, Taiwan, erhältlich
ist und Sieben-Segment-LEDs mit einer Wellenlänge von λ = 660 nm umfaßt, die
Zeichen mit einer Höhe von
12,7 mm darstellen), oder aus einer Punkt-LED-Matrix (z. B. die,
welche im Handel als TA07-11SRWA von Kingbright, erhältlich ist,
welche aus 5 × 7
Punkten gebildet ist und Abmessungen von 12,7 × 18 mm2 hat
und Licht mit einer Spitzenwellenlänge von λ = 660 nm aussendet). Diese
alphanumerische Anzeige des Ergebnisses kann dazu verwendet werden,
eine Fehlernachricht anzuzeigen, welche den Grund, warum der Code
nicht decodiert wurde, erklärt.
In dem Fall ei nes positiven Ergebnisses der Decodierung des optischen
Codes kann dieselbe Anzeige zur selben Zeit Information vorsehen,
welche sich auf den Inhalt des gelesenen optischen Codes oder auf
einen Teil des Codes bezieht, z. B. das Produkt oder der Name des
Herstellers oder eine Kategorie aus einer Reihe von vorgewählten Kategorien.
Jedem Produkt kann z. B. der Ort zugeordnet werden, wo es gelagert
ist, ein möglicher
Discount, der auf das Produkt angewendet wird, etc.
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Alternativ ist es möglich, als
Lichtquelle Multichip-LEDs zu verwenden, die zwei oder mehr Chips mit
unterschiedlichen Emissionsbändern
umfassen und die unabhängig
eingeschaltet werden können,
z. B. die rote und grüne
Doppelchip-LED LU 53511-JM, welche im Handel von OSRAM erhältlich ist,
oder RBG LEDs, wie die LEDs KAA-3528EMBSGC von Kingbright. Die zuletzt
genannten LEDs umfassen drei Chips, welche die drei Primärfarben
(rot, grün und
blau) aussenden und unabhängig
steuerbar sind, um den vollständigen
Farbbereich, der durch das menschliche Auge wahrnehmbar ist, zu
erhalten. Auf diese Weise können
die verschiedenen Farben dazu verwendet werden, spezielle Ergebnisanzeigen für die Bedienungsperson
vorzusehen.
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Die konvergierende Linse 26,
die z. B. eine einfache plano-konvexe sphärische Linse aus Kunststoff
sein kann, welche durch Formen erhalten wird, dient zum Projizieren
des Lichtes, das aus der freien Öffnung 25 der
Membran 24 in wesentlichen in Richtung des optischen Codes
austritt (oder in jedem Fall der Figur, welche durch die oben beschriebenen äquivalenten
Mittel erhalten wird). Zu diesem Zweck ist sie mit einem Solchen
Abstand zu der Membran 24 angeordnet, daß die Figur
auf die Oberfläche
des optischen Codes bei einer finiten Distanz, fokussiert wird,
die in den Lesebereich der Vorrichtung zum Erfassen des Codes der
Einrichtung 10 fällt.
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Alternativ kann der Strahl kollimiert
werden, d. h., die Membran 24 kann durch die Linse 26 auf
unendlich fokussiert werden, um die Größenzunahme des durchgelassenen
Strahls mit zunehmendem Abstand von der Linse 26 so weit
wie möglich
zu begrenzen.
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Der mechanische Träger 30 dient
zum Aufnehmen und Halten der obigen Elemente, nämlich der Lichtquelle 22,
der Membran 24 und der Linse 26 oder ihrer Äquivalente,
in fester Position. Zu diesem Zweck weist er entsprechende Sitze
auf, z. B. Schlitze, die der Übersichtlichkeit
halber in 1 nicht gezeigt
sind. Der Träger 30 wird
z. B. durch Formen erhalten und wird vorteilhaft in demselben Block
hergestellt, der die optische Erfassungskamera des Lesers enthält. Diese
Lösung
erlaubt eine größere Reproduzierbarkeit
der Ausrichtung zwischen der Achse der Beleuchtungsvorrichtung,
der Empfangsachse 14 und der Achse 28 des Anzeigeprojektors;
ferner erlaubt eine solche Lösung
einen schnelleren Zusammenbau der Teile. Alternativ kann der Träger 30 in dem
Gehäuse
vorgesehen sein, welches die Einrichtung 10 einschließt.
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Jeder Träger 30 der Anzeigevorrichtung 20 kann
in jedem Punkt des Lesers angeordnet sein, vorausgesetzt, daß der Anzeigenlichtstrahl
nicht gestört wird.
Bei der in 1 gezeigten
Ausführungsform
ist das Projektionssystem isoliert und der zugehörige Träger 30 ist über der
optischen Empfangskamera des Lesers angeordnet, wobei die Achse 28 parallel zur
Empfangsachse 14 und symmetrisch in bezug auf eine vertikale
Ebene ist, welche durch diese Empfangsachse 14 geht. Auf
diese Art sind das Zentrum der Lichtfigur und dasjenige der Beleuchtungsfigur, üblicherweise
eine Abtastlinie, um denselben Betrag voneinander getrennt, wenn
sich der Abstand von der Ebene des optischen Codes verändert.
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Alternativ können die beiden Achsen 14, 28 relativ
zueinander geneigt sein, und sie können sich bei einer Distanz
schneiden, welche innerhalb des Lesebereichs liegt, um den Abstand
zwischen der Anzeigefigur und der Beleuchtungsfigur unter normalen
Betriebsbedingungen zu reduzieren.
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2 zeigt
eine weitere Ausführung
der Anzeigevorrichtung, die insgesamt mit 40 bezeichnet ist.
Diese Anzeigevorrichtung umfaßt
eine Laserdiode 42 als die Lichtquelle, ein kollimierendes
Objektiv 46, das aus einer oder mehreren Linsen gebildet
ist, und möglicherweise
ein brechendes Element 44 oder ein Hologramm, welches stromabwärts der
Kollimators 46 angeordnet ist, zum Erzeugen der gewünschten
Lichtfigur auf der Ebene P (welche den optischen Code enthält oder
die Oberfläche,
welche diesen enthält,
berührt).
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Die Verwendung eines Lasers 42 als
die Lichtquelle erlaubt eine hellere Lichtfigur als dies selbst
mit LEDs hoher Intensität
möglich
wäre. Die Verwendung
von brechenden und/oder Hologramm-Elementen 44 in Verbindung
mit dem Laserlicht, ermöglicht
die Erzeugung einer scharfen Figur innerhalb eines größeren Distanzbereichs.
In einer alternativen Ausführung
wird das brechende Element oder Hologramm 44 weggelassen
und die Lichtfigur wird auf der Ebene des Codes durch einen kollimierten
Laserstrahl gebildet, dessen Zielrichtung nach und nach verändert wird,
um eine zweidimensionale Figur auf der Ebene P zu zeichnen. Systeme
dieser Art, sogenannte 2D-Abtastlaser, sind bekannt.
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3 zeigt
eine Einrichtung zum Lesen optischer Codes, die nicht erfindungsgemäß ausgebildet ist,
wobei dieselbe Optik des Beleuchtungssystems zum Erfassen des optischen
Codes wenigstens teilweise für
die visuelle Anzeige des Decodierergebnisses genutzt wird.
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Die Einrichtung 50 umfaßt einen
Träger 52, der
geeignet geformt ist, um die für
die Beleuchtung und für
den Empfang während
der optischen Codeerfassung notwendigen Elemente unterzubringen.
Neben einem Objektiv 54 und dem Empfangssensor 56, zeigt 3 die Beleuchtungsquelle 58 und
Schlitze 60 sowie Linsen 62, welche die Beleuchtungsoptik bilden.
Spezieller ist die Beleuchtungsquelle 58 mit einer Mehrzahl
von LEDs dargestellt, welche üblicherweise
rotes Licht aussenden, das durch die Schlitze 60 zu einer
Linie geformt wird. Wenigstens eine zusätzliche oder Anzeige-LED 64 ist
vorgesehen, welche in der Nähe
der Beleuchtungs-LEDs 58 angeordnet ist. Die Anzeige-LEDs 64 emittieren Licht,
das vorzugsweise eine andere Farbe als die Beleuchtungs-LEDs 48 hat,
z. B. grünes
Licht, so daß die
erzeugte Anzeigefigur aus einer Linie besteht, welche ähnlich der
Abtastlinie ist, jedoch eine andere Farbe hat. Alternativ oder zusätzlich kann
eine Membran (nicht gezeigt) oder ein entsprechendes Element, wie
es oben mit Bezug auf 1 beschrieben ist,
vor der (oder jeder) Anzeige-LED 64 angeordnet werden,
um eine Lichtfigur mit einer anderen Form als die Abtastlinie zu
erhalten.
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Diese Lösung erlaubt die Verwendung
derselben Optik wie das Beleuchtungssystem und erfordert daher,
neben den LEDs, nicht die Einführung
zusätzlicher
Komponenten in das Lesesystem. Es lohnt sich zu bemerken, daß das von
den Anzeige-LEDs 64 emittierte Licht nicht mit der Erfassung
des optischen Codes interferiert, weil die Anzeige-LEDs 64, wie
sogleich beschrieben wird, nur dann eingeschaltet werden, wenn die
Erfassung erfolgt ist, d. h., wenn der Sensor 56 nicht
mehr aktiv ist.
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Gemäß einer Abwandlung können die
Anzeige-LEDs an den Seiten des Sensors 56 angeordnet werden,
und die für
das Fokussieren der Anzeigequellen verwendete Optik ist die Empfangsoptik
des Lesers (in umgekehrter Richtung). Auch in diesem Fall werden
die Anzeige-LEDs
nur eingeschaltet, wenn eine Erfassung erfolgt ist, d. h., wenn
der Sensor 56 nicht mehr aktiv ist.
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In einer vorteilhafteren Alternative
außerhalb des
Bereichs der Erfindung werden die Beleuchtungsquellen, die zum Erfassen
des optischen Codes verwendet werden, auch zum Anzeigen des Decodierergebnisses
verwendet. In diesem Fall werden andere Mittel zum Verändern des
auf den optischen Code projizierten Lichtes eingesetzt, um die gewünschte Lichtfigur
aufzuprägen.
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Wenn diese gemeinsam genutzt Beleuchtungsquelle
aus monochromatischen LEDs besteht, welche für die Codeerfassung den Code
so gleichmäßig wie
möglich
beleuchten müssen,
kann die Veränderung
z. B. darin bestehen, die verschiedenen LEDs während der Anzeige durch einen
geeigneten Ansteuerschaltkreis (nicht gezeigt) mit Unterbrechungen
ein und auszuschalten. Alternativ kann der Ansteuerschaltkreis eine
oder mehrere LEDs auf einmal einschalten (indem z. B. der Effekt
einer sich bewegenden Lichtlinie erzeugt wird) oder ihre Intensität verändern.
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Alternativ kann (außerhalb
des Bereichs der Erfindung) die gemeinsam genutzte Lichtquelle aus Multi-Chip-LEDs
bestehen, welche, wie bereits oben mit Bezug auf 1 beschrieben, zwei oder mehr Chips mit
unterschiedlichen Emissionsbändern
umfassen und unabhängig
eingeschaltet werden können,
wie z. B. die rote und grüne
Dual-Chip-LED LU 5351-JM, die im Handel von OSRAM erhältlich ist, mit
einem Gehäusedurchmesser
von 5 mm, welche bei den zwei Wellenlängen λ = 628 nm (rot) und λ = 570 nm
(grün)
mit Hilfe von zwei unabhängig
ansteuerbaren Chips Licht aussendet. In diesem Fall wird während der
Erfassung nur der rote Chip jeder LED eingeschaltet, wohingegen
während
der Anzeige die roten Chips ausgeschaltet werden, um die grünen zu aktivieren
und die Farbe der projizierten Figur zu verändern.
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Wie bereits oben mit Bezug auf 1 beschrieben, umfassen
RGB-LEDs, wie die LED KAA-3528EMBSGC von Kingbright (SMD-Bauweise) drei
Chips, welche Licht mit den drei Primärfarben aussenden, Rot (λ = 625 nm),
Grün (λ = 565 nm)
und Blau (λ =
430 nm), wobei diese unabhängig
angesteuert werden können,
um den gesamten Bereich der Farben zu erhalten, welche durch das
menschliche Auge wahrnehmbar ist. In diesem Zusammenhang ist es
möglich,
eine Farbe, üblicherweise
Rot, für
die Beleuchtung während
der Erfassung zu verwenden und eine Reihe von Farben für die Anzeige bestimmter
Ergebnisse für
die Bedienungsperson. Grün
kann z. B. dazu verwendet werden, anzuzeigen, daß der optische Code richtig
decodiert wurde; Blau dient zum Anzeigen, daß der optische Code nicht decodiert
werden kann, weil er außerhalb
des Lesebereichs liegt; Gelb dient zum Anzeigen, daß der optische
Code nicht decodiert werden kann, weil er beschädigt ist; Violett dient zum
Anzeigen, daß der optische
Code nicht in eine Kategorie fällt,
die dem Leser bekannt ist; etc.
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Laserbeleuchtungssysteme für die optische Codeerfassung
können
außerhalb
des Bereiches der Erfindung ebenfalls als Lichtquellen für die Anzeige von
Decodierergebnissen verwendet werden. Tatsächlich sind Laser-Leser für optische
Codes üblicherweise
mit einem Spiegelsystem zum Scannen des Laserstrahls ausgestattet,
das zum Erzeugen einer gleichmäßigen Scanlinie
dient. Dieselbe Laserquelle kann für die Anzeige verwendet werden,
indem das Abtastsystem angehalten wird, um einen festen Lichtpunkt
zu erhalten, oder indem der Laserstrahl abwechselnd ein und ausgeschaltet
wird.
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Die verschiedenen beschriebenen Anzeigemittel
können
vorteilhaft der visuellen Anzeige am Gehäuse der Leseeinrichtung und/oder
der akustischen Anzeige, welche im Stand der Technik normalerweise
vorgesehen wird, zugeordnet werden. Das in 4 gezeigte Flußdiagramm gibt an, wie die
zwei Anzeigen vorteilhaft verwaltet werden können. In diesem Flußdiagramm
wird der Einfachheit halber nur auf den Fall der Anzeige eines positiven
Decodierergebnisses Bezug genommen, wobei "LED 1" die Anzeige an dem Gehäuse der
Einrichtung repräsentiert und "LED 2" die Lichtquelle
der Anzeigevorrichtung gemäß den verschiedenen
oben beschriebenen Ausführungsformen
repräsentiert.
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Beim Start in Schritt 70 geht
die Vorrichtung in einen Stand-By-Modus 72, und LED 1 und
LED 2 sind beide ausgeschaltet (AUS). In diesem Modus wartet die
Einrichtung auf den Beginn des Lesens, wie durch die Abfrage 74 dargestellt,
das z. B. durch Drücken
eines Knopfes an der Einrichtung angezeigt wird. Während der
Erfassung 76 sind LED 1 und LED 2 noch immer beide ausgeschaltet
(AUS), während die
Beleuchtungsquelle arbeitet. Sobald der optische Code erfaßt wurde, überprüft die Einrichtung
in einem Schritt 78, ob es möglich ist, den optischen Code
richtig zu decodieren. Wenn nein, geht sie zurück zu dem Stand-By-Schritt 74.
Im Falle eines positiven Decodierergebnisses wird dies in einem Schritt 80 durch
Einschalten (EIN) beider LED 1 und LED 2 angezeigt. An diesem Punkt
muß eine
vorgegebene Zeit T in einem Schritt 82 verstreichen, wobei an
deren Ende LED 2 in einem Schritt 84 ausgeschaltet wird,
während
LED 1 eingeschaltet bleibt, während
die Einrichtung in einem Schritt 86 auf den Beginn eines
neuen Lesevorgangs wartet, um wieder in den Erfassungsschritt 76 einzutreten.
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Die verschiedenen Ausschaltzeiten
von LED 1 und LED 2 haben ihren Grund in der Tatsache, daß die Anzeige
durch Projektion eine relativ leistungsfähige Lichtquelle erfordert,
so daß es
sinnvoll ist, einen längeren
Betrieb zu vermeiden, der zu einer übermäßigen Energieaufnahme und zu
der Entladung möglicher
Batterien führen
könnte.
Im Gegensatz hierzu kann die LED oder andere Lichtquelle, welche
am Gehäuse
des Lesers sendet, eingeschaltet bleiben, weil sie eine geringere
Energieaufnahme hat, um der Bedienungsperson die Decodierung bis zu
der nächsten
Erfassung anzuzeigen.
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Es ist jedoch offensichtlich, daß die Verzögerung T
nicht absolut notwendig ist, und die zwei LEDs könnten zur selben Zeit abschalten.
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Lediglich zur Erläuterung zeigt das Ablaufdiagramm
der 5 die Verwaltung
einer Anzeige sowohl eines positiven Ergebnisses als auch eines
negativen Ergebnisses, was beispielhaft durch das Einschalten (EIN)
und Ausschalten (AUS) einer LED OK und einer LED NO dargestellt
wird. Beim Einschalten in einem Schritt 90 geht die Einrichtung
in einen Stand-By-Modus 92,
und die LED OK sowie die LED NO sind beide ausgeschaltet (AUS).
In diesem Modus wartet die Einrichtung, wie durch die Abfrage 94 dargestellt,
auf den Beginn eines Lesevorgangs, der z. B. durch Drücken eines
Knopfes der Einrichtung angezeigt wird. Während der Erfassung 56 sind
die LED OK und LED NO noch immer beide ausgeschaltet (AUS), während die
Beleuchtungsquelle arbeitet. Sobald der optische Code erfaßt wurde,
prüft die
Einrichtung in einem Schritt 98, ob es möglich ist,
den optischen Code richtig zu decodieren. Im Falle eines positiven
Ergebnisses der Decodierung wird dies in einem Schritt 100 durch
Einschalten (EIN) der LED OK angezeigt. An diesem Punkt muß in einem
Schritt 102 eine vorgegebene Zeit T1 verstreichen, an deren Ende
die LED OK in einem Schritt 104 abgeschaltet wird, während die
Einrichtung in einem Schritt 106 auf den Beginn eines neuen
Lesevorgangs wartet, um in den Erfassungsschritt 96 einzutreten.
Im Falle eines negativen Ergebnisses der Decodierung geht die Einrichtung
von der Abfrage 98 zu der Anzeige dieses Ergebnisses in
einem Schritt 108, wobei die LED NO eingeschaltet wird
(EIN). An diesem Punkt muß eine
vorgegebene Zeit T2 in einem Schritt 110 verstreichen,
an deren Ende die LED NO in einem Schritt 112 abgeschaltet
wird, während
die Einrichtung in einem Schritt 94 auf den Beginn eines
neuen Lesevorgangs wartet.
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Vorteilhaft kann ferner in allen
Ausführungen der
Vorrichtung bzw. des Verfahrens gemäß der Erfindung vorsehen sein,
daß die
verschiedenen Optionen, die jeweils verfügbar sind, von der Bedienungsperson über die
Verwaltungssoftware der Einrichtung sowohl durch die normale Benutzerschnittstelle
als auch durch Programmierung mit vorgegebenen Codes, die z. B.
auf das Handbuch gedruckt sind, wählbar sind.