DE69118829T2

DE69118829T2 - Optisches Abtastgerät

Info

Publication number: DE69118829T2
Application number: DE69118829T
Authority: DE
Inventors: Charles Kenneth Wike
Original assignee: NCR International Inc
Current assignee: NCR International Inc
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1991-11-21
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2011-11-22
Also published as: EP0488585B1; DE69118829D1; JPH04302069A; US5081364A; EP0488585A1

Description

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Abtastgerät und findet z. B. Anwendung bei einer optischen Strichcode- Abtastvorrichtung, bei der der Strichcode während eines Abtastvorgangs in verschiedenen Abständen von dem Abtaster angeordnet sein kann. Solch eine Vorrichtung ist aus der US-A-3,989,348 bekannt, die die Grundlage für den Oberbegriff des Anspruches 1 bildet.
Bei Verkaufstätigkeiten im Handel werden heutzutage Daten, die den Kaufpreis eines Handelsartikels betreffen, durch das Lesen von als Zeichen verschlüsselten Daten erhalten, wie z. B. einem Strichcode, der auf dem Warenartikel aufgedruckt ist. Um die bei den verschiedenen Verkaufsstellen-Kassensystemen verwendeten Strichcodes zu normieren, hat die Lebensmittelindustrie einen einheitlichen Produktcode (UPC) eingeführt, der die Form eines Strichcodes aufweist. Zum Lesen des Strichcodes wurden verschiedene Lesesysteme entworfen, die mit der Hand zu haltende Leseköpfe, die über den Strichcode bewegt werden, stationäre optische Lesesysteme, die normalerweise innerhalb eines Kassentisches angeordnet sind, in welchem der Strichcode gelesen wird, wenn ein gekaufter Warenartikel über ein Fenster, das die Abtastfläche des Ladentisches aufweist, bewegt wird, und tragbare, eigenständige Auftisch-Laser-Abtastarbeitsplätze umfaßt, die einen Laser-Abtastkopf aufweisen, der über einer Abstützunterlage befestigt ist und dem Bediener gegenüberliegt, wobei die Gegenstände, die abzutastende Strichcodesymbole tragen, unter dem Kopf vorbeibewegt werden. Bei jedem dieser vorstehenden Abtastsysteme werden die projizierten Abtastlichtstrahlen alle in einer einzigen Ebene fokussiert, die in der Bewegungsebene des Gegenstandes, der das kodierte Etikett trägt, angeordnet ist oder im Falle von mit der Hand zu haltenden Abtastsystemen in einer Ebene, in der das Strichcodeetikett angeordnet ist. Da viele Warenartikel das kodierte Etikett in verschiedenen Winkeln zu der Brennpunktebene der Abtasteinheit tragen, wurden komplexe und teure optische Systeme entwickelt, um die Abtastlichtstrahlen bei verschiedenen Winkeln zu übertragen, alle möglichen Orientierungsrichtungen des Strichcodeetiketts abzudecken und einen richtigen Abtastvorgang zu gewährleisten. Dieses Erfordernis beschränkt die betriebliche Leistungsfähigkeit der Abtastsysteme, während ihre Kosten ansteigen. Im Falle der Überkopf-Strichcode- Abtastsysteme ist das Anordnen des Strichcodeetiketts bezüglich des Abtastkopfes sehr kritisch für das Lesen des Strichcodeetiketts. Es wurde herausgefunden, daß der Bediener Schwierigkeiten hat, das Strichcodeetikett in der Brennpunktebene des Abtastsystems anzuordnen, was ein Wiederholen des Abtastvorgangs erfordert, wodurch die Bearbeitungszeit des Warenartikels ansteigt. Die FR-A-2 266 401 offenbart ein System zum Regulieren der Lichtfokussierung auf einer Videoplatte. Dies wird mittels eines zusätzlichen Detektors erreicht, der von dem die Videodaten ermittelnden Photodetektor getrennt ist.
Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, eine optische Strichcode-Abtastvorrichtung zu schaffen, die entworfen ist, den Brennpunkt der Abtastlichtstrahlen zu variieren, und die einfach im Aufbau sowie kostengünstig ist.
Somit ist hier entsprechend der Erfindung eine optische Abtastvorrichtung vorgesehen, die einen Abtastkopf und eine Datenverarbeitungseinrichtung umfaßt, wobei der Abtastkopf eine ein Abtastmuster erzeugende Einrichtung zum Erzeugen eines Abtast-Lichtstrahlmusters in einer Brennpunktebene und eine Detektoreinrichtung zum Empfangen von Licht, das von einem verschlüsselten Aufzeichnungsmedium, das in der Nähe der Brennpunktebene angeordnet ist, reflektiert wird, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung angeordnet ist, um Ausgangsdaten zu erzeugen, die die abgetasteten Daten in Ansprechen auf das reflektierte Licht darstellen, das durch die Detektoreinrichtung empfangen wird, und Einstelleinrichtungen umfaßt, die angeordnet sind, um die Position der Brennpunktebene relativ zu dem Abtastkopf in Abhängigkeit von dem Abstand der abgetasteten Daten von dem Abtastkopf einzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung ein erstes Detektorteil und ein zweites Detektorteil umfaßt, wobei das zweite Detektorteil angeordnet ist, um das von dem Aufzeichnungsmedium reflektierte Licht zu erfassen, wenn das Aufzeichnungsmedium von einer ersten Abtastposition in eine zweite Abtastposition, die näher zu dem Abtastkopf ist, bewegt wird, wobei die Einstelleinrichtungen angeordnet sind, um die Position der Brennpunktebene von einer ersten Brennpunktposition auf eine zweite Brennpunktposition, die näher zu dem Abtastkopf ist, in Ansprechen auf das zweite Detektorteil, das das von dem Aufzeichnungsmedium reflektierte Licht erfaßt, einzustellen.
Die Erfindung wird nun beispielhaft beschrieben, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, bei denen gleiche Bezugszeichen ähnliche oder entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten darstellen, und in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der auf einem Kassentisch angeordneten, tragbaren Überkopf-Strichcode- Abtastvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist, die das durch die Abtastvorrichtung erzeugte, mehrlinige Abtastmuster zusammen mit dem Elektronikgehäuse darstellt, das im Kassentisch angeordnet ist und benutzt wird, um den Betrieb der Abtastvorrichtung zu steuern;
Fig. 2 eine ausschnittweise Draufsicht auf die Abtastvorrichtung entlang der Linien 2-2 der Fig. 1 ist, die einen Teil der im Oberteil angeordneten Laserdiode der Abtastvorrichtung zusammen mit der Optik, die in dem Kopfteil der Abtastvorrichtung angeordnet ist, um ein Abtastmuster in einer Abwärtsrichtung zu einer Öffnung hin in dem Boden des Kopfteils zu erzeugen, und ein Schiebeelement zeigt, das die Anordnung der Brennpunktebene der Abtastlichtstrahlen variiert;
Fig. 3 eine vergrößerte, seitliche Teilansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 ist, die die Richtung der Abtast- Lichtstrahlen zeigt, wenn sie von einem Drehspiegelelement und Musterspiegeln reflektiert werden;
Fig. 4 eine vergrößerte, detaillierte Draufsicht auf das Schiebeelement ist, wenn es sich in einer Ausgangsstellung befindet, die die Anordnung der Laserquelle und der Strahlachse der Abtastlichtstrahlen darstellt, wenn sie durch die Öffnung in dem Schiebeelement projiziert werden, das ein Glaselement zum Erhöhen der Schärfentiefe des Brennpunktes des Lichtstrahls enthält;
Fig. 5 eine Ansicht ist, die ähnlich der der Fig. 4 ist, jedoch mit dem Schiebeelement in einer Betätigungsstellung, bei der der Lichtstrahl durch eine freie Öffnung in dem Schiebeelement und eine kleine Öffnung in dem armähnlichen Fortsatz projiziert wird;
Fig. 6 eine seitliche Teilansicht des Schiebeelementes entlang der Linie 6-6 der Fig. 5 ist, die einen Teil von zwei Schienenabstützelementen zum verschiebbaren Befestigen des Schiebeelementes in der Strahlachse der Laserquelle darstellt;
Fig. 7 eine Kurvendarstellung ist, die die Stärke des Ausgangssignals eines Detektors darstellt, wenn das abgetastete Strichcodeetikett in eine vertikale Richtung bezüglich des Abtastkopfes der Strichcode- Abtastvorrichtung bewegt wird;
Fig. 8 eine diagrammartige Darstellung der Strichcode- Abtastvorrichtung ist, die das Überfüllen des Detektors darstellt, wenn das abgetastete Strichcodeetikett näher zu einem Sammellinsensystem hinbewegt wird;
Fig. 9 eine diagrammartige Darstellung ist, die die Verschiebung des Brennpunktes nach dem Einsetzen des Glaselements in einem Schiebeelement in die Strahlachse der Laserquelle darstellt;
Fig. 10 ein Blockdiagramm eines Kassensystems ist, bei dem die Abtastvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
Fig. 11 eine vergrößerte Vorderansicht eines Mehrebenendetektors ist, der die Anordnung des inneren und äußeren Detektorteils des Detektors darstellt.
Nun auf Fig. 1 bezugnehmend, ist dort eine perspektivische Ansicht einer Strichcode-Abtastvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die allgemein durch das Bezugszeichen 18 gekennzeichnete Abtastvorrichtung, die ein tragbares Basiselement 20 umfaßt, trägt ein Pfostenelement 22, von dem aus sich ein Abtastkopfelement erstreckt, das allgemein durch das Bezugszeichen 24 gekennzeichnet ist. Das Kopfelement 24 umfaßt ein Oberteil 26 und ein Abtastkopfteil 28, in dem die Abtastoptik für die Abtastvorrichtung angeordnet ist. Die Strichcode-Abtastvorrichtung 18 kann auf jeder tragenden Oberfläche, wie z.B. der Oberseite eines Kassentisches 30, angeordnet sein und weist ein elektrisches Kabelelement 32 auf, das sich vom Boden des Pfostenelementes 22 zu einem Elektronik- Gehäuseelement 34 erstreckt, das die mit der Abtastvorrichtung verbundene Elektronik enthält, die zum Bearbeiten der durch die Abtastvorrichtung erzeugten Informationen benutzt wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, gehen von der unteren Seite des Abtastkopfteils 28 eine Vielzahl von Abtastlichtstrahlen 38 aus, die ein durch das Bezugszeichen 40 dargestelltes X-Strich-Abtastmuster bilden, das sechs sich kreuzende Abtastlinien 42 umfaßt, die das Muster 40 bilden. Angeordnet in einer Seitenwand 43 des Kopfteils 28 und normalerweise dem Kassenbediener gegenüberliegend, befindet sich eine Anzeigebeleuchtung 44, die zwei Leuchtelemente 45 (Fig. 10) (rot) und 47 (grün) umfassen kann, die anzeigen, ob die Abtastvorrichtung das Strichcodeetikett erfolgreich gelesen hat (grün) oder nicht (rot). Zusätzlich zu dem Anzeigelicht 44 erzeugt ein in der Seitenwand 43 befestigter Lautsprecher 46 einen Ton, der anzeigt, ob das Lesen ordnungsgemäß ausgeführt wurde. Das Elektronikgehäuseelement 34 kann in dem Kassentisch 30 oder benachbart zu dem Basiselement 20 auf dem oberen Teil des Kassentisches 30 befestigt sein.
Nun auf Fig. 2 bezugnehmend, ist dort eine ausschnittweise Draufsicht auf das Kopfteil 28 gezeigt, wobei ein Teil des Deckelelementes 49 des Kopfteils entfernt ist, um ein in dem Oberteil 26 des Abtastkopfelementes 24 befestigtes Laserdiodenelement 48 zu zeigen. In dem Kopfteil 28 ist in Ausrichtung mit dem Laserelement 48 ein Sammellinsenteil 52 befestigt, das einen divergierenden Laserlichtstrahl 38 von dem Diodenelement 48 empfängt und den Lichtstrahl in einer bestimmten Entfernung unter dem Bodenelement 50 des Kopfteils 28 bündelt. Der durch das Linsenelement 52 austretende, gerichtete Lichtstrahl, der in Fig. 3 als Punkt erscheinen würde, wird auf einen Leitspiegel 54 gerichtet, der den empfangenen Lichtstrahl entlang einer horizontalen Achse zu einem sechsseitigen Vieleck- Drehspiegelelement 56 ablenkt, das drehbar an einem Motorelement 58 (Fig. 3) befestigt ist, das auf dem Bodenelement 50 des Kopfteils 28 montiert ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt, lenkt der Leitspiegel 54 den Lichtstrahl 38 um 90º von seinem ursprünglichen Lichtpfad zu dem Drehspiegelelement 56 ab, das in einem spitzen Winkel, wie z.B. 20º hinsichtlich der Pfadachse des empfangenen Lichtstrahls geneigt ist. Das Drehspiegelelement 56 lenkt den empfangenen Lichtstrahl zu einer Muster-Spiegelanordnung 60 (Fig. 3) ab, die an dem Deckelelement 49 des Kopfteils 28 mittels des Trägerelementes 63 befestigt ist. Die Spiegelanordnung 60 umfaßt drei Musterspiegel 64a bis einschließlich 64c (Fig. 2), die über und zwischen dem Drehspiegelelement 56 und dem Leitspiegel 54 befestigt sind. Die Spiegel in der Muster-Spiegelanordnung 60 sind zueinander und bezüglich des Bodenelementes 50 versetzt, um die einzelnen Abtastlinien 42 (Fig. 1) zu erzeugen, die das Abtastmuster 40 (Fig. 1) in einer Weise aufweisen, die in Fachkreisen wohlbekannt ist.
Ebenso ist die Spiegelanordnung 60 unter einem Winkel von z.B. 25º bezüglich des Pfades der empfangenen Lichtstrahlen befestigt, um die empfangenen Abtastlichtstrahlen in einer Abwärtsrichtung, wie in Fig. 3 gezeigt, durch eine Öffnung 66 (Fig. 2 und 3) in dem Bodenelement 50 abzulenken, das ein Fensterelement 67 aufweist, um das Abtastmuster 40 (Fig. 1) in einem vorbestimmten Abstand unter dem Bodenelement 50 des Kopfteils 28 zu bilden. Der Pfad der von der Muster- Spiegelanordnung 60 abgelenkten Lichtstrahlen ist im allgemeinen senkrecht zur Wegstrecke des vom Leitspiegel 54 abgelenkten Lichtstrahls. Die optische Abtastvorrichtung der vorliegenden Erfindung erzeugt das Abtastmuster 40, was die Lesefähigkeit der Abtastvorrichtung vergrößert, weil die Größe des Abtastmusters 40 wechselt, wenn ein durch ein Strichcodeetikett (nicht dargestellt) repräsentiertes, verschlüsseltes Aufzeichnungsmedium durch den Kassenbediener in verschiedenen Abständen von dem Kopfteil 28 angeordnet wird, was der Abtastvorrichtung ermöglicht, große Größen der Strichcodeetikette und kleine Größen der Strichcodeetikette zu lesen.
Das von dem abgetasteten Strichcodeetikett (nicht dargestellt) reflektierte Licht wird auf die Muster-Spiegelanordnung 60 zurückgeleitet, die die Lichtstrahlen zu dem Drehspiegelelement 56 ablenkt, das dann wieder die empfangenen Lichtstrahlen zu dem Leitspiegel 54 ablenkt. Das vom abgetasteten Strichcodeetikett reflektierte Licht befindet sich in einem gestreuten Zustand und wird durch eine Sammellinse 70 gebündelt, die zwischen dem Deckelelement 49 und dem Bodenelement 50 des Kopfteils 28 befestigt ist. Die Sammellinse 70, die den Leitspiegel 54 trägt, bündelt die empfangenen Streulichtstrahlen an einem Mehrebenendetektor 72 (Fig. 2 und 11), der benachbart zu dem Bodenelement 50 des Kopfteils 28 befestigt ist. Wie in Fachkreisen wohlbekannt ist, erzeugt das Detektorelement 72, das mit dem Kabel 32 (Fig. 1) verbunden ist, elektrische Signale entsprechend der Intensität der empfangenen Lichtstrahlen. Die elektrischen Signale werden einem Mikroprozessor 76 (Fig. 10) übertragen, der in dem Elektronikgehäuse 34 (Fig. 1) angeordnet ist, um sie in einer Weise zu verarbeiten, die nachfolgend ausführlicher beschrieben wird.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein Schiebeelement 82 (Fig. 2 und 4 bis 6 einschließlich), das ein Paar von sich durch das Schiebeelement 82 hindurch erstreckende Öffnungen 84 und 86 umfaßt, schiebbar auf einem Paar von Schienenelementen 78 und 80 befestigt, die an dem Bodenelement 50 des Kopfteils 24 gesichert sind. An einem Ende der Öffnung 86 ist ein Glaselement 88 befestigt, das ein Ende der Öffnung abdeckt. Ein Armteil 90, an dem ein Ende eines Ankers 92 stabil befestigt ist, erstreckt sich von einer Seite des Schiebeelementes 82 nach außen. Der Anker ist verschiebbar innerhalb eines Solenoids 94 befestigt, das an einem an dem Bodenelement 50 gesicherten Abstützelement 96 (Fig. 6) befestigt ist. Ein Federelement 98, das ein an einem Anschlagelement 100 befestigtes Ende aufweist, ist an dem Armteil 90 befestigt. Normalerweise spannt das Federelement 98 das Armelement in einer Richtung zu dem Solenoid 94 hin vor, was das Endteil 102 des Schiebeelementes 82 in ein Stoppteil 104 des Schienenelementes 78 bewegt. Das Erregen des Solenoids 94 bewegt das Schiebeelement 82 durch die Bewegung des Ankers 92 aus der in Fig. 4 dargestellten Position in die in Fig. 5 dargestellte Position, bei der das Endteil 106 des Verschiebelementes in ein Stoppteil 108 des Schienenelementes 80 eingreift. Das Armteil 90 weist einen rechtwinkligen Verlängerungsteil 110 auf, der eine kleine Öffnung 112 umfaßt, die auf das Erregen des Solenoids 94 hin in eine Position benachbart zu dem Sammellinsenelement 52 bewegt wird. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, bewegt die Verlagerung des Schiebeelementes 82 aus der in Fig. 4 dargestellten Position, bei der das Glaselement 88 angeordnet ist, um den Laserstrahl 38 abzufangen, in die in Fig. 5 dargestellte Position, bei der die Öffnungen 84 und 112 benachbart zu dem Linsenelement 52 angeordnet sind, den Brennpunkt des Linsenelementes 52 näher zu dem Abtastkopfteil 28. Die Öffnung 112 wird beim Fokussieren des Abtastlichtstrahls verwendet, wenn der Brennpunkt des Linsenelementes 52 näher zu dem Abtastkopfteil 28 bewegt wird.
Nun auf Fig. 10 bezugnehmend, ist dort ein Blockdiagramm des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Datenverarbeitungsystems gezeigt. In dem Datenverarbeitungssystem befindet sich eine Abtast-Anordnungs- und Bestimmungslogik 114, die die Strichcode- Abtastvorrichtung 18 (Fig. 1) umfaßt, um abgetastete Strichcodes in elektrische Signale umzuwandeln. Das Verarbeitungssystem umfaßt weiterhin den Mikroprozessor 76 zum Überprüfen und Dekodieren der durch die Bestimmungslogik 114 eingelesenen Signale und zum Erzeugen der Steuersignale an die Fehlablesungsanzeige 45, die Gut-Ablesungsanzeige 47 und den Lautsprecher 46, um in einer Weise, wie vorher beschrieben, die Gültigkeit eines Abtastvorgangs durch die Abtastvorrichtung 18 anzuzeigen. Der Mikroprozessor 76 empfängt ebenso Signale von dem Detektor 72 (Fig. 11), um den Betrieb des Solenoids 94 zu steuern. Der Detektor 72 umfaßt ein äußeres Detektorteil 120 und ein inneres Detektorteil 122. Das innere Detektorteil 122 erzeugt elektrische Signale, die die durch den Abtastvorgang gelesenen Daten darstellen, während das äußere Detektorteil 120 verwendet wird, um die Position des Strichcodeetiketts bezüglich des Abtastkopfteils 28 in einer Weise zu erfassen, wie dies nachfolgend ausführlicher beschrieben ist. In Ansprechen auf ein von dem Detektorteil 120 empfangenes Signal sendet der Mikroprozessor ein Erregungssignal über Leitung 124 an das Solenoid 94. Ebenso umfaßt das Datenverarbeitungssystem eine herkömmliche Speichereinheit 126 und einen Ausgangspuffer 51 zum Übermitteln der mittels der Bestimmungslogik 114 über Leitung 128 gelesenen Datensignale zu einem entfernten Prozessor, um den Preis des Artikels zu erhalten, der mit einem kodierten Etikett versehen ist, das in einer in Fachkreisen wohlbekannten Weise gelesen wird.
Beim Betrieb des Systems hat das Anordnen eines Strichcodeetiketts benachbart zu dem Abtastkopfteil 28 (Fig. 1) das Abtasten des Etiketts durch die Abtastlichtstrahlen 38 zur Folge. Die von dem Etikett reflektierten Lichtstrahlen werden durch die Spiegelanordnung 60 (Fig. 2) und das Drehspiegelelement 56 zu der Sammellinse 70 zurückgeleitet, von wo das reflektierte Licht auf den Detektor 72 fokussiert wird. Die Intensität des Lichtes, das auf den Detektor 72 fokussiert wird, ist eine Funktion des Abstands zwischen dem Strichcodeetikett und dem Abtastkopfteil 28 (Fig. 1). Wie in Fig. 7 dargestellt, wird das elektrische Ansprechsignal (R) des Detektors 72 auf die Anordnung des Strichcodeetiketts 140 (Fig. 8) durch die Kurve 130 dargestellt, bei der der Abschnitt 132 der Kurve wegen des "Überfüllens" des inneren Detektorteils 122 (Fig. 11) des Detektors 72 durch das durch die Sammellinse 70 (Fig. 1) gesammelte, reflektierte Licht abnimmt, wenn das Strichcodeetikett näher zu dem Abtastkopfteil 28 hinbewegt wird. Dieser Überfüllungszustand wird durch das äußere Detektorteil 120 des Detektors 72 (Fig. 11) ermittelt und ist in Fig. 8 durch das Bezugszeichen 142 veranschaulicht, bei der der Brennpunkt F der Sammellinse 70, an welcher Stelle der Detektor 72 normalerweise angeordnet ist, sich zu dem Punkt F¹ bewegt. Der Abschnitt 134 (Fig. 7) der Kurve 130 veranschaulicht das Ansprechsignal des Detektors, wenn kein "Überfüllen" auftritt.
Wenn sich das Etikett 140 von dem Abtastkopfteil 28 wegbewegt, nimmt das Ansprechsignal des Detektors 72, wie dies durch den Abschnitt 136 der Kurve 130 dargestellt ist, ab, wenn man sich der maximalen Leseschärfentiefe annähert, wobei diese Handlung das innere Detektorteil 122 unterfüllt. Die Schärfentiefe der Ablesung ist eine Funktion des Systembrennpunkts, der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel optimiert ist, um 0,2 mm Strichweiten zu erfassen, was zu einer Leseschärfentiefe von 127 mm führt. Um den Brennpunkt der Fokussierlinse 52 (Fig. 2, 4, 5 und 9) in Antwort auf einen Wechsel in der Anordnung des Strichcodeetiketts 140 einzustellen, erzeugt das äußere Detektorteil 120 (Fig. 11) des Detektors 72 ein Signal, wenn es Licht erfaßt, das von dem Strichcodeetikett 140 reflektiert wird und wenn ein Überfüllungszustand vorliegt.
Wie in Fig. 9 dargestellt, ist der Brennpunkt der Fokussierlinse 52 von der Entfernung zwischen der Lichtquelle 48 und der Linse 52 abhängig und befindet sich normalerweise am Punkt F, wenn das Glaselement 88 zwischen der Lichtquelle 48 und der Linse 52 angeordnet ist. Wenn ein Strichcodeetikett 140 (Fig. 8) näher zu dem Abtastkopfteil 28 (Fig. 2) hinbewegt wird, beginnt das empfangene Licht den Detektor 72 zu "überfüllen", so daß das äußere Detektorteil 120 ein elektrisches Signal an den Mikroprozessor 76 (Fig. 10) abgibt, was die Erregung des Solenoids 94 (Fig. 2 und 4 bis einschließlich 6) zur Folge hat. Das Erregen des Solenoids 94 ermöglicht dem Anker 92, das Schiebeelement 82 in die in Fig. 5 dargestellte Position zu bewegen, bei der das Glaselement 88 von dem Weg des Abtastlichtstrahls 38 entfernt ist und die Öffnung 112 benachbart zu der Fokussierlinse 52 angeordnet ist, was der Linse 52 ermöglicht, die Lichtstrahlen 38 auf einen Brennpunkt F¹ (Fig. 9) zu fokussieren. Die Systemzahl ist eine willkürliche Zahl, die das Verhältnis der Fokussierschärfentiefe der Linse 52 zu der Öffnung der Linse ist, die konstant bleiben muß, wenn der Brennpunkt der Linse zwischen F¹ und F verschoben wird. Um diesen Zustand zu erreichen, wird die Öffnung 112 verwendet, wenn die Linse 52 die Lichtstrahlen bei F¹ fokussiert.
Wenn das Strichcodeetikett 140 von dem Abtastkopfteil 28 wegbewegt wird, hört das durch das äußere Detektorteil 120 abgegebene elektrische Signal auf, wodurch dem Mikroprozessor 116 ermöglicht wird, das Solenoid 94 auszuschalten, was dazu führt, daß das Federelement 98 das Schiebeelement 82 in die in Fig. 4 dargestellte Position zurückkehren läßt, bei der das Glaselement 88 in dem Weg des Lichtstrahls 38 angeordnet ist. Das Glaselement 88 verschiebt den Brennpunkt der Linse 52 zu dem entferntesten Brennpunkt F (Fig. 9). Das Einsetzen des Glaselementes 88 in den Weg des Lichtstrahls 38 zwischen die Laserdiode 48 und die Fokussierlinse 52 bewirkt eine effektive Verschiebung (D) des Brennpunktes entsprechend der folgenden Gleichung (Fig. 9):
D = (N - 1) t / N,
wobei N der Brechungsindex des Glaselementes 88 und t die Dicke des Glaselementes ist.
Falls N = 1,48 und t = 0,62 mm sind, dann ist D = 0,2 mm. Dies führt zu einer effektiven Verschiebung des Brennpunktes von 127 mm. Falls das Sammelsystem ursprünglich optimiert wurde, um eine Leseschärfentiefe von 127 mm aufzuweisen, würde das Verwenden der vorliegenden Erfindung die Lesetiefe auf 254 mm vergrößern. Diese Anordnung ist insbesondere vorteilhaft für Überkopf- und mit der Hand gehaltene optische Abtastvorrichtungen, bei denen das Anordnen des Warenartikels, auf dem der Strichcode angeordnet ist, durch die Hand des Kassenbedieners gesteuert wird.

Claims

1. Eine optische Abtastvorrichtung, die einen Abtastkopf (28) und eine Datenverarbeitungseinrichtung (76) umfaßt, wobei der Abtastkopf eine ein Abtastmuster erzeugende Einrichtung (48, 56, 60) zum Erzeugen eines Abtast-Lichtstrahlmusters (40) in einer Brennpunktebene und eine Detektoreinrichtung (72) zum Empfangen von Licht, das von einem verschlüsselten Aufzeichnungsmedium, das in der Nähe der Brennpunktebene angeordnet ist, reflektiert wird, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (76) angeordnet ist, um Ausgangsdaten zu erzeugen, die die abgetasteten Daten in Ansprechen auf das reflektierte Licht darstellen, das durch die Detektoreinrichtung (72) empfangen wird, und Einstelleinrichtungen (94, 82) umfaßt, die angeordnet sind, um die Position der Brennpunktebene relativ zu dem Abtastkopf (28) in Abhängigkeit von dem Abstand der abgetasteten Daten von dem Abtastkopf einzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (72) ein erstes Detektorteil (122) und ein zweites Detektorteil (120) umfaßt, wobei das zweite Detektorteil angeordnet ist, um das von dem Aufzeichnungsmedium reflektierte Licht zu erfassen, wenn das Aufzeichnungsmedium von einer ersten Abtastposition in eine zweite Abtastposition, die näher an dem Abtastkopf (28) ist, bewegt wird, wobei die Einstelleinrichtungen (94, 82) angeordnet sind, um die Position der Brennpunktebene von einer ersten Brennpunktposition auf eine zweite Brennpunktposition, die näher zu dem Abtastkopf (28) ist, in Ansprechen auf das zweite Detektorteil (120), das das von dem Aufzeichnungsmedium reflektierte Licht erfaßt, einzustellen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Detektorteil (120) als ein äußeres Teil ausgebildet ist, das um das erste Detektorteil (122) herum angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtungen (82, 94) ein Trägerelement (82), das durch Betätigungseinrichtungen (92, 94) zwischen Ausgangs- und Betätigungsstellung beweglich ist, und den Brennpunkt wechselnde Einrichtungen (88, 112) umfassen, die an dem Trägerelement (82) befestigt sind, um der ein Abtastmuster erzeugenden Einrichtung (48, 56, 60) zu ermöglichen, das Abtastmuster in der ersten Brennpunktposition zu fokussieren, wenn sich das Trägerelement in der Ausgangsstellung befindet, und um den ein Abtastmuster erzeugenden Einrichtungen zu ermöglichen, das Abtastmuster in der zweiten Brennpunktposition zu fokussieren, wenn sich das Trägerelement in der Betätigungsstellung befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtungen (94, 92) ein Solenoid (94) umfassen, das angeordnet ist, um erregt zu werden, wenn das zweite Detektorteil (120) das von dem Aufzeichnungsmedium reflektierte Licht erfaßt, und das angeordnet ist, um abgeschaltet zu werden, wenn das zweite Detektorteil aufhört, das von dem Aufzeichnungsmedium reflektierte Licht zu erfassen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (82) ein Glaselement (88) trägt, das angeordnet ist, um einen Lichtstrahl von einer Lichtquelle (48), die Teil der ein Abtastmuster erzeugenden Einrichtung (48, 56, 60) ist und von der Position des Trägerelementes abhängig ist, abzufangen oder außerhalb seines Pfades angeordnet zu sein.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (82) ein Armteil (90, 110) umfaßt, das darin eine Öffnung (112) aufweist, wobei die Öffnung (112) in dem Pfad angeordnet ist, wenn sich das Trägerelement (82) in der Betätigungsstellung befindet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (82, 94) eine elastische Einrichtung (98) umfaßt, die angeordnet ist, um das Trägerelement (82) in die Ausgangsstellung zu zwingen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (82) verschiebbar an einem Paar von Schienenelementen (72, 80) befestigt ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Abtastmuster erzeugende Einrichtung (48, 56, 60) eine Laserquelle (48) umfaßt.