DE60308313T2 - Leser für optische Kodierungen - Google Patents

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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10712Fixed beam scanning
    • G06K7/10722Photodetector array or CCD scanning
    • G06K7/10732Light sources

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lesegerät oder eine Vorrichtung zum Lesen eines optischen Codes der statischen Art.
  • Mit der Angabe „der statischen Art" ist jene Kategorie von Lesegeräten gemeint, bei der das Lesen des Codes durch simultane Beleuchtung des gesamten Codes und Erfassung des gesamten Bilds durch einen ein- oder zweidimensionalen Sensor erfolgt, wie beispielsweise einer CCD oder einem CMOS. Die vorliegende Erfindung betrifft somit keine Lesegeräte vom Scan- oder Abtasttyp, bei denen das Lesen des Codes durch sukzessives Abtasten der verschiedenen Zonen der Codes erfolgt, die typischerweise durch einen Laserstrahlscanner nacheinander beleuchtet und somit ebenfalls durch einen im wesentlichen punktförmigen Sensor nacheinander gelesen werden.
  • Ein „optischer Code" soll eine Gruppe von Graphiksignalen (auf einem Etikett oder direkt auf einem Produkt vorgesehen) angeben, durch die eine Informationseinheit als eine Abfolge von schwarzen Zonen und weißen Zonen oder anderen verschiedenfarbigen Zonen codiert ist, die einer oder mehreren Richtungen entsprechend angeordnet sind. Beispiele derartiger Codes sind Strichcodes (Bar Codes), Stapelcodes (Stacked Codes), zweidimensionale Codes, Farbcodes etc. Der Ausdruck „optischer Code" umfaßt im allgemeinen ferner andere graphische Formen mit Informationscodierfunktion, einschließlich gedruckter Schriftzeichen (Buchstaben, Zahlen) oder spezieller Formen (Muster), wie beispielsweise Siegel, Logos und Unterschriften.
  • Im allgemeinen umfaßt ein statisches Lesegerät auf der einen Seite eine Lichtquelle und einen optischen Beleuchtungspfad, der von der Lichtquelle in Richtung auf den Code verläuft, und auf der anderen Seite einen optischen Sensor und ein optisches Abbildungssystem, das in einem optischen Bildempfangspfad angeordnet ist, der von dem Code zu dem optischen Sensor verläuft. Das ganze ist in einem geeigneten Gehäuse angeordnet, das mit wenigstens einem Fenster versehen ist, durch das vorzugsweise sowohl der optische Beleuchtungspfad als auch der optische Bildempfangspfad, d. h. sowohl das Licht, das den Code beleuchtet, als auch das Licht, das von dem beleuchteten Code aus in Richtung auf den Sensor verläuft, durchlaufen. Das optische Abbildungssystem ist eine Gruppe optischer Komponenten (zum Beispiel typischerweise Linsen und möglicherweise auch Blenden) zum Fokussieren des Bilds des Codes an dem Sensor.
  • Bei diesen Lesegeräten besteht das Risiko, daß ein Teil des Beleuchtungslichts, das von der Quelle abgestrahlt wird, eventuell direkt den Sensor erreicht und das diffuse Licht, das von dem beleuchteten Code stammt, an Intensität übertrifft und somit verhindert, daß der Code selbst gelesen werden kann. Dies kann selbst dann geschehen, wenn ein kleiner Teil des Lichts, das von der Quelle abgestrahlt wird, irgendeine Innenwand des Lesegeräts erreicht und von hier in Richtung auf den Sensor gestreut oder reflektiert wird. Um ein derartiges Risiko zu verringern, wird sowohl versucht, eine Lichtquelle mit einer Abstrahlung zu verwenden, die möglichst innerhalb eines gut definierten Abstrahlkonus eingegrenzt ist, als auch eine derartige Quelle möglichst nahe an dem Fenster zu positionieren, wobei möglicherweise Blenden vorgesehen sind, um zu verhindern, daß sich das abgestrahlte Licht in Richtung auf das Innere des Lesegeräts und somit in Richtung auf den Sensor bewegt.
  • Es sind sogenannte tragbare Lesegeräte bekannt, die manuell verwendet werden sollen und somit von einer Bedienperson (beispielsweise einem Kassierer in einem Supermarkt) gegriffen werden sollen. Um es der Bedienperson zu erleichtern, dieselben zu greifen, wird bei diesen Lesegeräten im allgemeinen ein gewinkelter optischer Bildempfangspfad verwendet, und zwar durch die Einbringung eines Spiegels in den Pfad selbst. Dadurch kann ein Hauptkörper des Lesegeräts erhalten werden, der sich in eine Richtung erstreckt und sich im wesentlichen dazu eignet, mit einer Hand gegriffen zu werden, wohingegen das Fenster mit Bezug auf die zuvor erwähnte Richtung mehr oder weniger quer abgewinkelt ist. Die Bedienperson kann somit zum Lesen das Lesegerät auf den Code richten, ohne ihr Handgelenk unangenehmen Belastungen auszusetzen. Derartige Lesegeräte sind beispielsweise aus der US-A-4,528,444, US-A-4,818,847, US-A-5,430,285 und der US-A-5,449,892 bekannt.
  • Bei diesen Lesegeräten ist die Lichtquelle im wesentlichen neben dem Fenster an einer Seite desselben, normalerweise hinter einer Blende, angeordnet, die den Durchgang des Lichts verhindert, das direkt in Richtung auf den Sensor abgestrahlt wird. Das Beleuchtungslicht kommt somit aus dem Fenster in einer zu dem optischen Bildempfangspfad unterschiedlichen Richtung heraus. Folglich ist es nur möglich, einen Code zu lesen, wenn er sich innerhalb eines bestimmten Höchstabstands von dem Lesegerät befindet, da sich der Code bis zu dieser Entfernung sowohl auf dem optischen Bildempfangspfad als auch innerhalb des Beleuchtungskonus der Quelle befinden kann. Jenseits einer derartigen Entfernung wird der Code, falls beleuchtet, außerhalb des optischen Empfangspfads liegen (und somit kann das Licht, das von ihm abgestrahlt wird, nicht von dem Lesegerät empfangen und gelesen werden), und, andersherum, falls der Code an dem optischen Bildempfangspfad angeordnet ist, wird er nicht beleuchtet (und wird somit nicht das notwendige Licht abstrahlen, damit er gelesen werden kann). Es sind auch ortsfeste Lesegeräte bekannt, die stabil in einer Vorrichtung oder in einer Einheit in einer vordefinierten Position befestigt sind, um (im allgemeinen automatisch ohne das Eingreifen einer Bedienperson) Codes zu lesen, die an Objekten befestigt sind, die vor dem Lesegerät plaziert oder vorbeibewegt werden. Bei diesen Lesegeräten ist es häufig zweckmäßig, daß das Lesen auch für sehr unterschiedliche Entfernungen zwischen dem Lesegerät und dem Code korrekt erfolgen kann. Dies erfordert natürlich ein optisches Abbildungssystem, das eine angemessene Schärfentiefe sicherstellt, möglicherweise dank einem automatischen Fokussiersystem. Es ist jedoch auch notwendig, das zumindest für die gesamte Schärfentiefe, in der das optische Abbildungssystem ein Fokussieren sicherstellen kann, das zum Ausführen des Lesens ausreichend ist, das Beleuchtungslicht den Code erreicht, wenn sich derselbe an dem optischen Bildempfangspfad befindet.
  • Die JP 59 035276 A offenbart eine tragbare Vorrichtung zum Lesen eines optischen Codes gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, die einen optischen Sensor, eine Lichtquelle, einen optischen Beleuchtungspfad, der von der Lichtquelle in Richtung auf den Code verläuft, einen optischen Bildempfangspfad, der von dem Code zu dem optischen Sensor verläuft, ein optisches Abbildungssystem, das in dem Bildempfangspfad angeordnet ist, einen ebenen Spiegel, der in dem optischen Bildempfangspfad zwischen dem Code und dem optischen Abbildungssystem angeordnet ist, umfaßt, wobei der optische Beleuchtungspfad und der optische Bildempfangspfad eine Reflexion auf den ebenen Spiegel ermöglichen. Die Lichtquellen befinden sich relativ weit weg von dem Spiegel und das von diesen abgestrahlte Licht durchläuft Linsen, bevor es den Spiegel erreicht.
  • Die US 5,556,732 offenbart einen Getränkespender mit einer Getränkeflußsteuerung. Ein Mechanismus liest einen Vermerk (z. B. einen Strichcode), der auf einen Behälter gedruckt ist, um das abzugebende Volumen zu identifizieren.
  • Durch Betrachtung einiger spezifischer fester Anwendungen, bei denen ein besonders geringer Raumbedarf erforderlich war, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung erkannt, daß, um die Größe des Lesegeräts zu verringern, es manchmal bevorzugt ist, nicht einen geradlinigen, sondern einen gewinkelten oder abgelenkten Bildempfangspfad zu haben. Auf eine solche Art und Weise sind der Sensor und das optische Abbildungssystem in einer Längsrichtung ausgerichtet, wobei ermöglicht wird, daß sich der Raumbedarf des Lesegeräts hauptsächlich in eine solche Längsrichtung erstreckt, wohingegen die Bilderfassung aus einer anderen Richtung erfolgt, die quer oder in jedem Fall geneigt verläuft.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Problematik besteht in dem Realisieren eines Lesegeräts mit begrenztem Raumbedarf.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine statische Vorrichtung zum Lesen eines optischen Codes, mit einem ein- oder zweidimensionalen optischen Sensor, einer Lichtquelle, einem optischen Beleuchtungspfad, der von der Lichtquelle in Richtung auf den Code verläuft, einem optischen Bildempfangspfad, der von dem Code zu dem optischen Sensor verläuft, einem optischen Abbildungssystem, das in dem Bildempfangspfad angeordnet ist, einem ebenen Spiegel, der in dem optischen Bildempfangspfad zwischen dem Code und dem optischen Abbildungssystem angeordnet ist, wobei der optische Beleuchtungspfad und der optische Bildempfangspfad eine Reflexion auf dem ebenen Spiegel ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle in der direkten und unmittelbaren Umgebung des ebenen Spiegels ist und die Vorrichtung eine ortsfeste Vorrichtung ist.
  • Die Tatsache, daß sowohl der optische Beleuchtungspfad als auch der Bildempfangspfad eine Reflexion auf dem gleichen Spiegel ermöglichen, gestattet, daß die Vorrichtung besonders kompakt und somit für Anwendungen geeignet sein kann, bei denen der Raumbedarf entscheidend ist.
  • Zudem ermöglicht die Verwendung des gleichen Spiegels, um sowohl den optischen Bildempfangspfad als auch den optischen Beleuchtungspfad abzulenken, daß die Richtung beider Pfade simultan gesteuert werden kann, indem die Neigung des Spiegels beeinflußt wird. Der optische Bildempfangspfad hat eine Empfangsachse mit einem ersten Abschnitt zwischen dem Sensor und dem Spiegel und einem zweiten Abschnitt zwischen dem Spiegel und dem Code, wobei der erste und der zweite Abschnitt eine erste Ebene definieren. Ebenso hat der optische Beleuchtungspfad eine Gesamtbeleuchtungsachse mit einem ersten Abschnitt zwischen der Lichtquelle und dem Spiegel und einem zweiten Abschnitt zwischen dem Spiegel und dem Code, wobei der erste und der zweite Abschnitt eine zweite Ebene definieren.
  • „Bildempfangsachse" bedeutet die Richtung, entlang der das Bild des Codes C den Sensor erreichen kann. Eine solche Richtung ist durch die Position und die Charakteristika des Sensors und des optischen Abbildungssystems definiert und wird durch den Spiegel abgelenkt.
  • „Gesamtbeleuchtungsachse" bedeutet die Richtung, entlang der die Gesamtlichtabstrahlintensität der Lichtquelle ihr Maximum aufweist. Eine solche Richtung ist durch die Position und die Charakteristika der Lichtquelle definiert.
  • Die zweite Ebene und die erste Ebene sind vorzugsweise parallel und stimmen vorzugsweise überein. Noch bevorzugter ist der erste Abschnitt der Bildempfangsachse parallel zu dem ersten Abschnitt der Gesamtbeleuchtungsachse und der zweite Abschnitt der Bildempfangsachse parallel zu dem zweiten Abschnitt der Gesamtbeleuchtungsachse. Unter diesen Umständen befinden sich die Bildempfangs- und die Gesamtbeleuchtungsachse immer im wesentlichen Seite an Seite zueinander. Daraus folgt die Möglichkeit des Beleuchtens und Lesens von Codes, die in einer beliebigen Entfernung angeordnet sind (offensichtlich unter der Vorausset zung, daß die Fokussierung, die von dem optischen Abbildungssystem vorgenommem wird, geeignet ist). Diese Lösung ist ferner hinsichtlich einer Vereinfachung der Anordnung der Lichtquelle vorteilhaft.
  • Die Lichtquelle kann ein einzelnes Beleuchtungselement mit Lichtabstrahlcharakteristika umfassen, die zum Erfüllen der spezifischen Beleuchtungsanforderungen geeignet sind. Vorzugsweise jedoch umfaßt die Lichtquelle eine Mehrzahl von Beleuchtungselementen, von denen jedes seine eigene Beleuchtungsachse aufweist, wobei die Beleuchtungsachsen aller Beleuchtungselemente in einer Beleuchtungsebene liegen, welche die zweite Ebene an der Gesamtbeleuchtungsachse schneidet. Die Verwendung vieler Lichtelemente ermöglicht sowohl eine im wesentlichen längliche Lichtquelle, die zum Beleuchten von Codes geeignet ist, deren Länge wesentlich größer als die Breite ist, als auch die Positionierung der Gesamtbeleuchtungsachse mit größerer Freiheit. Insbesondere ist es möglich dafür zu sorgen, daß die Gesamtbeleuchtungsachse nahe an der Bildempfangsachse liegt oder sogar mit ihr übereinstimmt, ohne daß es irgendein Lichtelement entlang einer solchen Achse gibt.
  • Entsprechend den Beleuchtungsanforderungen und den Beleuchtungscharakteristika der verwendeten Elemente können die Beleuchtungsachsen der Beleuchtungselemente parallel zueinander sein, oder auch divergierend oder konvergierend.
  • Die Beleuchtungselemente können verschiedener Art sein. Vorzugsweise sind sie LEDs, die aufgrund ihrer Vielseitigkeit kombiniert mit geringen Kosten besonders geeignet sind.
  • Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann als eine autonome physische Komponente realisiert sein, die für eine Anordnung an einer Vorrichtung vorgesehen ist, oder kann sonst einfach eine Gruppe von Komponenten sein, die in einer komplexeren Vorrichtung montiert sind. Um eine korrekte Anordnung hinsichtlich der optischen Positionierung sicherzustellen, sind jedoch vorzugsweise der Spiegel und das optische Abbildungssystem durch eine Lagerstruktur mechanisch miteinander verbunden.
  • Der Spiegel kann eine feste Neigung aufweisen, die bezüglich der spezifischen Anwendung vorbestimmt ist, oder sonst einstellbar sein. Dies ermöglich sowohl eine Verwendung in Situationen, in denen es erwünscht ist, die Neigung zu verändern, als auch vor allem die Herstellung standardisierter Komponenten, die ohne weiteres an unterschiedliche Anwendungen angepaßt werden können.
  • In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer ortsfesten Vorrichtung der oben erwähnten Art in einem Gerät zum Bereiten heißer oder kalter Getränke zum Lesen eines optischen Codes, der Informationen beinhaltet, die für die Bereitung und Bereitstellung des Getränks von dem Gerät selbst verwendet werden. In noch einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Gerät zum Bereiten heißer oder kalter Getränke, das eine ortsfeste Vorrichtung der oben erwähnten Art aufweist, zum Lesen eines optischen Codes, der Informationen beinhaltet, die zum Bereiten und Bereitstellen des Getränks von dem Gerät selbst verwendet werden.
  • Weitere Charakteristika und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher, in denen:
  • 1 eine Längsschnittansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist;
  • 2 und 3 perspektivische Ansichten der Vorrichtung von 1 ohne das äußere Gehäuse sind, die in unterschiedlichen Winkel aufgenommen sind;
  • 4 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung, insbesondere eines Geräts zum Bereiten von Getränken ist, das die Vorrichtung von 1 umfaßt.
  • In den Figuren ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Lesen eines optischen Codes C insgesamt mit 1 angegeben. Sie umfaßt eine Trägerbasis 2, an der ein optischer Sensor 3, ein optisches Abbildungssystem 4, eine Lichtquelle, die aus einem Paar Beleuchtungselementen 5 gebildet ist, und ein ebener Spiegel 6, einfach reflektierend, befestigt sind.
  • Der optische Sensor 3 ist von der eindimensionalen Art, beispielsweise ein CCD oder ein CMOS, mit einer Erfassung eines Gesamtbilds an einem empfindlichen Abschnitt 31. In diesem wird das optische Signal, das an dem empfindlichen Abschnitt 31 gesammelt wird, in eine Gruppe elektrischer Signale umgewandelt, die durch eine Reihe elektrischer Kontakte 32 nach außen gesendet und dann verarbeitet werden.
  • An der Basis 2 können auch Komponenten (nicht gezeigt) für die analoge und digitale Aufbereitung der elektrischen Signale befestigt sein, die aus dem optischen Sensor 3 extrahiert werden, wie beispielsweise ein oder mehrere Filter, ein Analog/Digital-Wandler und ein Mikroprozessor, der möglicherweise auch einen Decodierer zum Verarbeiten des digitalen Signals und zum Decodieren des optischen Codes C umfaßt.
  • Das optische Abbildungssystem 4 umfaßt eine Gruppe optischer Komponenten (Linsen, Blenden oder ähnliches) zum Fokussieren des Bilds des Codes C an dem empfindlichen Abschnitt 31 des Sensors 3. Die innere Struktur des optischen Abbildungssystems 4 ist per se herkömmlich und nicht detailliert dargestellt. Das optische Abbildungssystem 4 kann mit einer Vorrichtung zum automatischen Steuern einer Fokussierung ausgerüstet sein.
  • Das optische Abbildungssystem 4 und der Spiegel 6 sind vorzugsweise gemeinsam an der Basis 2 befestigt, wobei die gleiche Lagerstruktur 7 eingefügt ist, durch die dieselben mechanisch verbunden sind. Dazu umfaßt die Struktur 7 einen Körper 71 zum Aufnehmen des optischen Abbildungssystems 4, einen Träger 72 für den Spiegel 6 und zwei Arme 73, die den Körper 71 mit dem Träger 72 verbinden.
  • Vorteilhafterweise ist die Struktur 7 einstückig.
  • Gemäß einer vorteilhaften Variante (nicht gezeigt) können die Beleuchtungselemente 5 auch an der Lagerstruktur 7 befestigt sein, die zu diesem Zweck mit einer horizontalen Trägerbasis ausgestattet ist.
  • Gemäß einer Variante (nicht gezeigt) sind das optische Abbildungssystem 4 und der Spiegel 6 durch jeweilige Träger getrennt an der Basis 2 befestigt.
  • 1 zeigt ein äußeres Gehäuse 8, das alle oben genannten Elemente einschließt. Ein solches Gehäuse 8 kann ein tatsächlicher Lagerbehälter sein, es könnte eine Abdeckung sein, die mechanisch zu der Basis 2 paßt, oder es kann auch einfach durch benachbarte Wände eines Geräts definiert sein, in dem die Vorrichtung aufgenommen ist. In dem Gehäuse 8 ist ein Lesefenster 81 ausgebildet.
  • Die zwei Beleuchtungselemente 5 sind zwei LEDs (bei dieser speziellen Ausführung der SMD-Art), die an der Basis 2 befestigt sind und zusammen eine Lichtquelle bilden. Lichtenergie wird von jedem der Elemente 5 in einem bestimmten Abstrahlkegel 51 (in 1 schematisch dargestellt) abgestrahlt, der gemäß einer Beleuchtungsachse 52 eine maximale Intensität aufweist. Die Achsen 52 der zwei Elemente 5 sind parallel zueinander.
  • In Anbetracht der Lichtenergie, die von der Gruppe von zwei Elementen 5 abgestrahlt und von dem Spiegel 6 gerichtet wird, ist gemäß der oben definierten Bedeutung eine Gesamtbeleuchtungsachse 11 definiert.
  • Die Gesamtbeleuchtungsachse 11 definiert einen optischen Beleuchtungspfad in Richtung auf den Spiegel 6 und somit in Richtung auf den Code C. Eine derartige Achse 11 ist in einen ersten Abschnitt 11a zwischen der Lichtquelle und dem Spiegel 6 und einen zweiten Abschnitt 11b zwischen dem Spiegel und dem Code C geteilt. Der Abschnitt 11a der Beleuchtungsachse 11 liegt auf der gleichen Beleuchtungsebene 20 mit den zwei Achsen 52 parallel zu diesen und in ihrer Mitte. Es ist ferner anzumerken, daß sich keines der zwei Beleuchtungselemente 5 auf der Gesamtbeleuchtungsachse 11 befindet, da die Position einer solchen Achse 11 von der Kombination der Beleuchtungsbeiträge der zwei Elemente 5 abhängt und diese somit von solchen Elementen im wesentlichen gleichmäßig beabstandet ist.
  • Zwischen dem Sensor 3 und dem Code C ist ferner ein optischer Bildempfangspfad definiert, entlang dem der Spiegel 6 und das optische Abbildungssystem 4 plaziert sind, wobei das letztgenannte zwischen dem Spiegel 6 und dem Sensor 3 angeordnet ist. Ein solcher optischer Pfad ist durch eine Bildempfangsachse 12 definiert, die wiederum in einen ersten Abschnitt 12a zwischen dem Sensor 3 und dem Spiegel 6 und einen zweiten Abschnitt 12b zwischen dem Spiegel 6 und dem Code C geteilt ist. An dem ersten Abschnitt 12a befindet sich das optische Abbildungssystem 4.
  • Die zwei Abschnitte 12a und 12b der Bildempfangsachse 12 definieren eine Ebene 22, die mit der Ebene 21 übereinstimmt, in der ebenfalls die zwei Abschnitte 11a und 11b der Gesamtbeleuchtungsachse 11 liegen. Eine derartige Ebene 21, 22 stimmt mit der Schnittebene von 1 überein. Die Ebene 21, 22 ist senkrecht zu der Beleuchtungsebene 20, die durch die Beleuchtungsachsen 52 der Beleuchtungselemente 5 definiert ist.
  • Die ersten Abschnitte 12a und 11a der Bildempfangsachse 12 und der Gesamtbeleuchtungsachse 11 sind parallel zueinander in der Ebene 21, 22. Folglich sind die jeweiligen zweiten Abschnitte 12b und 11b ebenfalls parallel und in der Ebene 21, 22.
  • Dank dieser Struktur verläßt das Beleuchtungslicht die Vorrichtung 1 in eine Richtung parallel zu der Bildempfangsachse 12, so daß, wenn die Vorrichtung 1 auf den Code C „zielt" (d. h. der Code C liegt auf der Achse 12), das von der Beleuchtungsquelle 5 erzeugte Licht ebenfalls in Richtung auf den Code C gerichtet ist.
  • Die Richtung der Achse 12 und der Achse 11 hängt von der Neigung des Spiegels 6 an der Basis 2 ab. Eine derartige Neigung ist somit selbstverständlich gemäß der spezifischen festen Anwendung, für welche die Vorrichtung 1 vorgesehen ist, zu wählen. Es kann ferner eine Anordnung des Spiegels 6 mit einer variablen Neigung vorgesehen sein, vor allem um die Anpassung eines einzigen Produkts an unterschiedliche Anwendungen zu erleichtern.
  • Natürlich kann es bei der beschriebenen Vorrichtung 1 viele Modifikationen und Varianten geben.
  • Beispielsweise können die Beleuchtungselemente 5 nicht nur in ihrer Anzahl unterschiedlich sein, sondern sich auch bei einer anderen Position befinden. Insbesondere können sie neben dem optischen Abbildungssystem 4 an den zwei Seiten desselben angeordnet sein.
  • Gemäß einer Variante können die Beleuchtungselemente 5 entlang der vertikalen Richtung der Vorrichtung angeordnet sein, beispielsweise nahe dem optischen Abbildungssystem 4, vorzugsweise an dem Träger 71 befestigt, und sie werden in Richtung auf den Spiegel 6 gerichtet, so daß die jeweiligen Beleuchtungspfade von dem Spiegel 6 reflektiert werden.
  • Mit Bezug auf die beschriebene und in den Figuren dargestellt bevorzugte Lösung ist es auch möglich, daß die Beleuchtungselemente 5 an der Basis 2 oder an der Struktur 7 so befestigt sind, daß die jeweiligen Beleuchtungsachsen 52 mit Bezug auf den Abschnitt 12a der Bildempfangsachse 12 geneigt sind, aber immer noch auf eine solche Weise, daß die jeweiligen Beleuchtungspfade von dem Spiegel 6 reflektiert werden.
  • Zudem kann die Beleuchtungsquelle aus einem einzigen Beleuchtungselement (beispielsweise einer LED) gebildet sein, das auf die gleiche Weise wie eines der Lichtelemente angeordnet ist, die in den Figuren gezeigt sind oder gerade beschrieben wurden.
  • In den oben beschriebenen Fällen können die Neigung der Beleuchtungselemente 5 und die relative Position zwischen den Beleuchtungselementen 5, dem Spiegel 6 und dem optischen Abbildungssystem 4 gemäß der spezifischen Anwendung gewählt sein und müssen insbesondere für feste Anwendungen so gewählt sein, daß sie intensive Reflexionen des Lichts, das von der Lichtquelle abgestrahlt wird, im Inneren der Vorrichtung 1 und deshalb möglicherweise auf den optischen Sensor 3 vermeiden.
  • In dem Fall, in dem der optische Sensor 3 zweidimensional ist, ist es ferner bevorzugt, obgleich nicht notwendig, weitere Beleuchtungselemente 5 beispielsweise auf Ebenen parallel zu der Beleuchtungsebene 20 vorzusehen, die so angeordnet sind, daß sie den optischen Bildempfangspfad nicht behindern.
  • Da zudem die beschriebene bevorzugte Lösung einen Spiegel 6 umfaßt, der als eine einzige reflektierende Oberfläche realisiert ist, ist es ebenfalls möglich, daß derselbe aus zwei oder mehr reflektierenden ebenen Abschnitten gebildet ist, die in einer vertikalen oder horizontalen Richtung benachbart zueinander angeordnet sind und alle auf der gleichen optischen Ebene liegen.
  • Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kann bei verschiedenen Gerätetypen verwendet werden. Wie es schematisch in 4 gezeigt ist, kann eine solche Vorrichtung 101 insbesonde re vorteilhaft bei einem komplexen Gerät 102 für die Verteilung von Essen oder für die Bereitung heißer oder kalter Getränke verwendet werden, wo sie zum Lesen eines optischen Codes C verwendet wird, der beispielsweise an einem Behälter 103 angebracht ist. Dank eines derartigen Lesens kann das Gerät 102 automatisch gewisse Betriebsfunktionen für die Bereitung und Bereitstellung eines oder mehrerer Getränke aktivieren. Geräte dieser Art sind allgemein beispielsweise aus der US-A-4,858,523, der US-A-5,094,153 und der US-A-5,566,732 bekannt, in denen eines oder mehrere Strichcodelesegeräte verwendet werden, um Codes zu lesen, die an Behältern, Tassen oder anderen Aufnahmen angeordnet sind, und in denen eine Steuereinheit die dem gelesenen Code zugeordneten Informationen verwendet, um die Zufuhr einer geeigneten Menge an Wasser oder Getränk oder die Auswahl eines bestimmten Typs von Getränk aus verschiedenen Getränken zu befehlen, wobei somit einige Bereitungsschritte automatisiert sind.
  • Derartige Geräte sind häufig mechanisch ziemlich komplex und somit können strukturelle Einschränkungen für die Aufnahme der Vorrichtung zum Lesen eines optischen Codes ohne weiteres gegeben sein. Folglich wird die Verwendung einer Vorrichtung 101 gemäß der Erfindung vorteilhaft, die eine geringe Größe aufweist und die eine Aufnahme bei einer Vielzahl von Positionen ermöglicht, indem einfach eine geeignete Neigung für den Spiegel gewählt wird.

Claims (15)

  1. Statische Vorrichtung zum Lesen eines optischen Codes (C), mit einem ein- oder zweidimensionalen optischen Sensor (3), einer Lichtquelle (5) zum Beleuchten des optischen Codes, einem optischen Beleuchtungspfad, der von der Lichtquelle (5) in Richtung auf den Code (C) verläuft, einem optischen Bildempfangspfad, der von dem Code (C) bis zu dem optischen Sensor (3) verläuft, einem optischen Abbildungssystem (4), das in dem Bildempfangspfand angeordnet ist, einem ebenen Spiegel (6), der in dem optischen Bildempfangspfad zwischen dem Code (C) und dem optischen Abbildungssystem (4) angeordnet ist, wobei der optische Beleuchtungspfad und der optische Bildempfangspfad eine Reflektion auf dem ebenen Spiegel (6) ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (5) in der direkten und unmittelbaren Umgebung des ebenen Spiegels (6) ist und daß die Vorrichtung eine befestigte Vorrichtung ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß – der optische Bildempfangspfad eine Empfangsachse (12) aufweist, mit einem ersten Abschnitt (12A) zwischen dem Sensor (3) und dem Spiegel (6) und einem zweiten Abschnitt (12B) zwischen dem Spiegel (6) und dem Code (C), wobei der erste und der zweite Abschnitt (12A, 12B) eine erste Ebene (22) definieren; – der optische Beleuchtungspfad eine Gesamtbeleuchtungsachse (11) aufweist, mit einem ersten Abschnitt (11A) zwischen der Lichtquelle (5) und dem Spiegel (6) und einem zweiten Abschnitt (11B) zwischen dem Spiegel (6) und dem Code (C), wobei der erste und der zweite Abschnitt (11A, 11B) eine zweite Ebene (21) parallel zu der ersten Ebene (22) definieren.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ebene (22) und die zweite Ebene (21) übereinstimmen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (12A) der Bildempfangsachse (12) parallel zu dem ersten Abschnitt (11A) der Gesamtbeleuchtungsachse (11) ist und der zweite Abschnitt (12B) der Bildempfangsachse (12) parallel zu dem zweiten Abschnitt (11B) der Gesamtbeleuchtungsachse (11) ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (5) ein einzelnes Beleuchtungselement umfaßt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (5) eine Vielzahl von Beleuchtungselementen (5) umfaßt, von denen jedes seine eigene Beleuchtungsachse (52) aufweist, die Beleuchtungsachsen (52) aller Beleuchtungselemente (5) in einer Beleuchtungsebene (20) liegen, die die zweite Ebene (21) in dem ersten Abschnitt (11A) der Gesamtbeleuchtungsachse (11) schneidet.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (5) eine Vielzahl von Beleuchtungselementen umfaßt, die jeweils ihre eigene Beleuchtungsachse aufweisen, die Beleuchtungsachsen der Beleuchtungselemente in einer Vielzahl von Beleuchtungsebenen liegen, die die zweite Ebene schneiden.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsachsen (52) der Beleuchtungselemente (5) parallel zueinander sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungselemente (5) LEDs sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (6) und das optische Abbildungssystem (4) durch eine gleiche Lagerstruktur (7) mechanisch miteinander verbunden sind, die als eine getrennte Baugruppe auf einer Basis 2 der Vorrichtung (1) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Spiegels (6) einstellbar ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die LEDs (5) von dem SMD-Typ sind.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die LEDs (5) Licht in einem Abstrahlkonus (51) abstrahlen, der auf den Spiegel (6) gerichtet ist und eine maximale Intensität entsprechend der Beleuchtungsachse (52) aufweist.
  14. Verwendung einer Vorrichtung (1, 101) gemäß Anspruch 13 in einem Automaten (102) zur Vorbereitung von Getränken durch Lesen eines optischen Codes (C), der Informationen über das Getränk enthält, das zubereitet werden soll.
  15. Automat zur Zubereitung von Getränken mit einer Vorrichtung (1, 101) nach Anspruch 13 zum Lesen eines optischen Codes (C), der Informationen über das Getränk enthält, das zubereitet werden muß.
DE60308313T 2003-04-16 2003-05-14 Leser für optische Kodierungen Revoked DE60308313T2 (de)

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