DE69502403T2

DE69502403T2 - Entzerrer für optische wege

Info

Publication number: DE69502403T2
Application number: DE69502403T
Authority: DE
Inventors: Johannes Arne Schionning Woodbury Ct 06798 Bjorner; Steven Lew Oxford Ct 06478 Smith
Original assignee: United Parcel Service of America Inc; United Parcel Service Inc
Current assignee: United Parcel Service of America Inc; United Parcel Service Inc
Priority date: 1994-08-18
Filing date: 1995-08-14
Publication date: 1998-12-17
Anticipated expiration: 2015-08-15
Also published as: WO1996006406A1; CA2197193A1; US5485263A; JP2962579B2; EP0776511B1; JPH10502752A; CA2197193C; EP0776511A1; DE69502403D1; ATE165926T1

Description

Erfindungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein optische Systeme und insbesondere ein optisches System zum Abgleichen der optischen Weglänge zwischen einer Kamera über einem Band und einem beweglichen Gegenstand mit alphanumerischen oder optisch codierten Informationen auf der Oberfläche.

Allgemeiner Stand der Technik

In den vergangenen Jahren hat sich der Gebrauch von Lesegeräten, die ausgelegt sind, Etiketten optisch zu lesen, die alphanumerische oder codierte Informationen wie beispielsweise Strichcodes und zweidimensionale Syznbole enthalten, weit verbreitet. Herkömmliche Strichcodelesegeräte, wie beispielsweise die bekannten Abtast einrichtungen, die in vielen Lebensmittelgeschäften verwendet werden, arbeiten, indem sie mit einem Laserstrahl die Oberfläche eines Gegenstands, auf dem der Strichcode ausgebildet ist, abtasten. Das von der Codeoberflche reflektierte Bild wird von einem Lichtwahr nehmungselement empfangen und in ein Binarsignal umgewandelt, das den in dem Etikett oder dem Strichcode enthaltenen Informationen entspricht.
Der Gebrauch von Codelesegeräten ist besonders stark in der Paketauslieferindustrie angewachsen, wo Informationen auf Etiketten aufgedruckt sind, die an Handelswaren, Paketen, Briefen, beweglichen Gegenständen und anderen Sachen, die versandt oder transportiert werden, festgemacht sind. Moderne optisch lesbare Etiketten, wie beispielsweise das in dem US-Patent Nr. 4,874,936 an Chandler et al. beschriebene, das unter Bezugnahme hier aufgenommen ist, umfassen zweidimensionale Symbole, um eine viel höhere Informationsdichte als herkömmliche Strichcodes zu liefern. Die codierten Informationen auf diesen Etiketten enthalten in der Regel Informationen hinsichtlich Ausgangspunkt, Flugnummer, Ziel, Name, Preis, Teilenummer usw. Zweidimensionale codierte Etiketten finden auch breite Verwendung zum automatischen Leiten und Sortieren von Post, Paketen, Gepäck usw.
Um die alphanumerischen und/oder codierten Etiketten zu lesen, setzt die Paketzulieferindustrie gewöhnlicherweise Kamerasysteme "über dem Band" ein, bei denen über Kopf angeordnete Kameras Bilder von Strichcodeetiketten oder dergleichen auf Paketen erzeugen, die sich auf Förderbändern unter der Kamera bewegen. Bei diesen Kamerasystemen werden in der Regel CCD-Kameras (CCD = charge-coupled device = ladungsgekoppeltes Bauelement) verwendet, um derartige Bilder zu erstellen. Moderne Systeme mit der Kamera über dem Band weisen Förderbandbreiten von eineinhalb bis fünf Fuß auf, um Pakete unterschiedlicher Größe und Form zu berücksichtigen, und Bandgeschwindigkeiten von bis zu fünfhundert Fuß pro Minute.
Um alphanumerische oder codierte Symbole enthaltende Etiketten zu lesen und von ihnen Bilder zu erstellen, muß das System mit der Kamera über dem Band in der Lage sein, sich auf das Etikett zu fokussieren, während es sich auf dem Förderband schnell vorbeibewegt. Pakete, die sich auf dem Förderband bewegen, werden unterschiedliche Höhen aufweisen, so daß der Abstand zwischen dem Etikett und dem Kamerawahrnehmungselement stark variieren kann. Die Höhe der Pakete schwankt oftmals derart, daß das Etikett sich außerhalb der Schärfentiefe der Kamera befindet, wodurch das optische Decodiersystem daran gehindert wird, sich auf das Etikett zu fokussieren.
Eine Kamera in einem typischen Lesegerätsystem "über dem Band" arbeitet, indem sie von dem Bild des Etiketts "Scheiben" nimmt, während der Gegenstand sich auf dem Förderband unten vorbeibewegt. Es versteht sich, daß die Breite des Bildes von dem Blickfeld über das Band bestimmt wird, während die Länge des Bildes von der Geschwindigkeit des Bandes bestimmt wird. Das "Bildformat" ist als das Verhältnis der Höhe des Bildes zu der Breite des Bildes definiert. Um zu verhindern, daß das Bild verzerrt wird, ist es wichtig, dab Bildformat konstant zu halten. Wenn allerdings der Abstand zwischen Gegenstand und Detektor schwankt, während die Bandge schwindigkeit konstant bleibt, so verändert sich nur die Breite des Bildes und das Bild wird verzerrt.
Die Schwierigkeit, ein scharfes Bild beizube halten, hat zu der Entwicklung verschiedener Autofokussiertechniken geführt. Ein herkömmliches Verfahren des automatischen Fokussierens wird in US-Patent Nr. 4,877,949 an Danielson et al. offenbart. Bei diesem Verfahren wird die Fokussierlinse der Kamera von einem Motor bewegt, um das Bild und die Schärfe aufrechtzuerhalten. Die vordere oder die hintere Brennweite zum Nachfokussieren zu verändern, während der Abstand zwischen dem Etikett und der Kamera sich verändert, hat allerdings den Nachteil, daß sich beim Nachfokussieren die Vergrößerung verändert. Das heißt, je näher das codierte Etikett sich zu dem Wahrnehmungselement der Kamera befindet, umso größer erscheint die Bildgröße. Außerdem wird durch die Bewegung der Fokussierlinse nicht die Veränderung im Bildformat kompensiert, was eine Verzerrung des Bildes gestattet. Es hat sich herausgestellt, daß dieser Ansatz sich in solchen Situationen nicht eignet, wo der Abstand zwischen dem Gegenstand und dem Wahmehmungselement sich stark verändert.
Aus US-Patentnummer 5,308,966 an Danielson et al. ist ein optisches System mit mehreren Spiegeln bekannt, die in unterschiedlichen Abständen angeordnet sind, um zwischen einem handgehaltenen Strichcodelesegerät und einem Etikett mehrere optische Wege bereitzustellen. Dieses System erfordert allerdings, daß in jedem der mehreren optischen Wege ein getrennter Bildsensor angeordnet wird.
Ein weiteres herkömmliches Verfahren zum Autofokussieren beruht auf dem physischen Bewegen der Position der Kamera, um unterschiedliche Gegenstandshöhen auszugleichen. Dieses Verfahren wird durch das Erfordernis beschränkt, die Trägheit der Kamera bei ihrer linearen Bewegung zu uberwinden, und sie gestattet Veränderungen beim Bildformat.
Gemäß noch einem anderen Verfahren nach dem Stand der Technik, das sich mit einem ähnlichen Problem befaßt, wird die optische Weglänge zwischen einer Lichtquelle und einem Gegenstand verändert, um unterschiedliche Leseabstände auszugleichen. Bei dieser Technik, die in US-Patent Nr. 5,216,230 an Nakazawa beschrieben wird, wird in den optischen Weg zwischen der Lichtquelle und dem Gegenstand ein Umlenkspiegel hineinbewegt und aus ihm herausbewegt, um zwei unterschiedliche optische Weglängen zu liefern. Zusätzliche Umlenkspiegel können so angeordnet sein, daß sie sich in den optischen Weg hinein und aus ihm heraus bewegen lassen, um zusätzliche optische Weglängen bereitzustellen. Da dieses Verfahren mehrere mechanische Anordnungen zum Antreiben der Umlenkspiegel in den optischen Weg hinein und aus ihm heraus erfordert, ist diese Technik allerdings ungeeignet, um mehrere optische Weglängen bereitzustellen.
In US-Patent Nr. 5,185,822 an Miura wird ein automatisches Sortiersystem für Gegenstände auf einem Förderer beschrieben. Um eine Kamera auf Gegenstände unterschiedlicher Größe zu fokussieren, verschiebt das System ein Paar Umlenkspiegel entlang des optischen Weges zwischen einer Lichtquelle und dem Gegenstand. Es scheint, daß dieses System Teile erfordern würde, die mit einem sehr hohen ngrad an Präzision hergestellt sind, um sicherzustellen, daß die Spiegel bei ihrer Bewegung ausgerichtet bleiben.
EP-A-0494 647 zeigt eine Vorrichtung mit einem feststehenden Prisma und einem beweglichen Prisma, das in den Weg des Lichtstrahls bewegt werden kann und auf diese Weise die Weglänge des Lichtstrahls reduziert. In dieser Vorrichtung gibt es keine Spiegel.
Die Vorrichtung von EP-A-0267 549 enthält ebenfalls keine Spiegel; in WO-A-92 12499 weist die Vorrichtung verschiedene feststehende Spiegel, aber keine beweglichen Spiegel auf. US-A-5185 822 beschreibt eine Vorrichtung mit Spiegeln, bei der lediglich der Abstand dazwischen verändert werden kann.
Es besteht somit ein Bedarf an einem optischen System, das sicherstellt, daß das Bild eines Etiketts nicht dadurch verzerrt wird, daß ein im wesentlichen konstantes Bildformat beibehalten wird, während sich der Abstand zwischen der Kamera und dem Etikett verändert. Es besteht außerdem ein Bedarf an einem Autofokussiersystem, bei dem die Größe des Bildes eines Etiketts trotz Veränderungen bei dem Abstand zwischen der das Bild erstellenden Kamera und dem Etikett im wesentlichen konstant bleibt.
Es besteht ebenfalls ein Bedarf an einem optischen System, das die optische Weglänge zwischen einer Kamera und einem Gegenstand abgleicht, ohne die Fokussieroptik oder die Kameraposition zu verändern.
Es besteht ebenfalls ein Bedarf an einem optischen System, das zwischen einer Kamera und einem Gegenstand mehrere optische Weglängen bereitstellt und das nicht die Verwendung mehrerer Bildsensoren erfordert. Weiterhin besteht ein Bedarf an einem optischen Wegabgleicher, bei dem der Bedarf an mehreren Kamerasensoren bzw. Mehrlinsensystemen vermieden wird.

Kurze Darstellung der Erfindung

Kurz beschrieben stellt die vorliegende Erfindung ein optisches System zum Justieren der optischen Weglänge zwischen einem Detektor und einem Gegenstand wie beispielsweise einem an einem Paket befestigten alphanumerischen oder informationsmäßig codierten Etikett bereit. Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt das optische System ein Paar beweglicher Spiegel und ein Array aus den Weg definierenden Spiegeln, das vorzugsweise eine Reihe von feststehenden Spiegeln umfaßt. Einer der beweglichen Spiegel kann so positioniert werden, daß er ein von dem Gegenstand reflektiertes Bild auf einen beliebigen Spiegel des Arrays von den Weg definierenden Spiegeln lenkt. Der andere der beweglichen Spiegel kann so positioniert werden, daß er das von dem den Weg definierenden Spiegel reflektierte Bild auf den Detektor lenkt.
Ein System gemäß der Erfindung hält den Abstand zwischen Gegenstand und Detektor innerhalb der Schärfentiefe des Detektors, um das Bildformat des Bildes trotz Veränderungen bei den Abmessungen des Gegenstands zu stabilisieren. Das erfaßte Bild ist infolgedessen unverzerrt und auch scharf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Höhensensor bereitgestellt, um eine die Höhe des Gegenstands betreffende Strecke zu messen. Um Schwankungen bei der Höhe des Gegenstands auszugleichen, wirkt das optische System dahingehend, daß es auf den Höhensensor mit der Justierung der optischen Weglänge zwischen dem Detektor und dem Gegenstand durch Manipulieren der Positionen der beweglichen Spiegel zum Wählen einer anderen optischen Weglänge reagiert. Die gewählte optische Weglänge liegt vorzugsweise innerhalb der Schärfentiefe des Detektors.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt das optische System mehrere in zwei parallelen Reihen angeordnete Spiegel. Die erste Reihe von Spiegeln ist von der zweiten Reihe von Spiegeln beabstandet und zu ihr parallel. Ein gewählter erster Spiegel aus der ersten Reihe von Spiegeln und ein gewählter zweiter Spiegel aus der zweiten Reihe von Spiegeln werden gedreht, um einen optischen Weg zwischen dem Gegenstand und dem Detektor bereitzustellen. Auf diese Weise wird ein von dem Gegenstand wegreflektierter Lichtstrahl zu dem ersten Spiegel, danach zu dem zweiten Spiegel und dann zu dem Detektor gelenkt.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Justieren der optischen Weglänge zwischen einem Detektor und einem Gegenstand bereitgestellt. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Wegreflektierens eines Bildes des Gegenstands zu einem ersten beweglichen Spiegel und Lenken des Bildes zu einem ausgewählten Spiegel eines Arrays von den Weg definierenden Spiegeln. Von dem ausgewählten Spiegel des Arrays von den Weg definierenden Spiegeln wird das Bild zu einem zweiten beweglichen Spiegel reflektiert. Das Bild wird dann von dem zweiten beweglichen Spiegel zu dem Detektor reflektiert. Die Positionen des ersten und des zweiten beweglichen Spiegels werden justiert, um einen anderen Spiegel des Arrays von den Weg definierenden Spiegeln zu wählen, um zwischen dem Detektor und dem Gegenstand eine andere optische Weglänge bereitzustellen.
Es ist zu verstehen, daß die Erfindung bei der Erfassung eines beliebigen Bildes angewendet werden kann, unabhängig davon, ob der Gegenstand ein Text, ein Symbol, eine Grafik oder ein zweidimensionaler oder dreidimensionaler Gegenstand ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Bereitstellung eines optischen Systems zum Lesen von alphanumerischen Daten oder codierten Etiketten auf beweglichen Objekten unterschiedlicher Höhe.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Abgleich der optischen Weglänge zwischen einer Kamera und einer Reihe von Gegenständen unterschiedlicher Höhe.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ebenfalls in der Justierung der optischen Weglänge zwischen einer Kamera und einem Gegenstand ohne Verändern der Fokussieroptik oder der Kameraposition. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Justierung von Spiegeln in der optischen Weglänge zwischen einer Reihe von Gegenständen und einer abbildenden Kamera, so daß die optische Weglänge trotz Veränderung bei der Höhe der Gegenstände immer innerhalb der Schärfentiefe der Kameraoptik liegt.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der Erfindung hervor.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist ein Blockschaltbild, das die grundlegende Anordnung eines gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten Systems mit der Kamera über dem Band veranschaulicht.
Figur 2 ist ein Schaltschema einer ersten bevor zugten Ausführungsforrn der optischen Baugruppe des in Figur 1 gezeigten Kamerasystems.
Figur 3 ist ein Schaltschema einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der in Figur 1 gezeigten optischen Baugruppe.
Figur 4 ist ein Flußdiagramm, das den grundlegenden Betrieb der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Figur 5 ist ein Schaltschema einer dritten bevorzugten Ausführungsform der in Figur 1 gezeigten optischen Baugruppe.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile oder Schritte bezeichnen, werden nun die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Figur 1 ist ein Blockschaltbild, das die grundlegende Anordnung eines gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten Systems mit der Kamera über dem Band veranschaulicht. Ein optisches Lesegerätsystem 10, das über einem Förderband 40 und innerhalb eines Gehäuses 12 positioniert ist, umfaßt einen Detektor 20, eine optische Baugruppe 25 und einen Prozessor 95. Der Prozessor 95, der alternativ auch außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet sein kann, ist mit einer Beleuchtungssteuerung 51 verbunden, die eine Lichtquelle 50 steuert. Die Beleuchtungssteuerung 51 und die Lichtquelle 50 können auch außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet sein. Das Gehäuse 12 enthält eine Apertur 13, durch die Licht von der Lichtquelle 50 in Richtung des Förderbands 40 durchtreten kann.
Das optische System 10 erfaßt und liest ein alphanumerisches oder informationsmäßig codiertes Etikett 35 wie beispielsweise einen Strichcode oder ein zweidimensionales Symbol. Das codierte Etikett 35 ist an einem beweglichen Objekt 30 befestigt, das von dem Förderband 40 unter dem optischen System 10 transportiert wird. Das optische System 10 ist mit einem Höhensensor 90 verbunden, der die Höhe von Gegenständen 30 mißt, bevor sie das optische System 10 erreichen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Detektor 20 eine CCD-Kamera (CCD charge-coupled device = ladungsgekoppeltes Bauelement), das ausgelegt ist, von dem Etikett 35 ein Bild zu erstellen. Wie in Figur 2 gezeigt, umfaßt der Detektor 20 einen CCD-Sensor 21, der in der Fokussierungsposition eines Objektivs 22 angeord net ist. Der Abstand zwischen dem Sensor 21 und dem Objektiv 22 wird konstant gehalten, um einen festen Brennpunkt zu liefern. Bei dem Sensor 21 kann es sich um einen zeilenartigen Sensor oder um einen flächenartigen Sensor handeln. Es ist zu verstehen, daß die Kamera 20 eine gewisse "Schärfentiefe" aufweist, d.h. einen Bereich von Entfernungen, über die die Kamera eine zufriedenstellende Bildschärfe liefert, wobei das Fokussierobjektiv 22 sich für einen gewissen spezifischen Abstand im besten Fokus befindet. Der Betrieb von CCD-Kameras zur Erstellung von Bildern von codierten Etiketten, insbesondere bei Systemen mit der Kamera über dem Band, ist dem Fachmann wohlbekannt und wird in dem Patent von Chandler et al., auf das oben verwiesen wird, ausführlich beschrieben.
Das Förderband 40 ist vorgesehen, um Gegenstände unterschiedlicher Form und Größe aufzunehmen und zu transportieren. Die Gegenstände 30 umfassen vorzugsweise Handelswaren, Pakete, Briefe oder dergleichen, die versandt oder transportiert werden können, können aber auch jeden anderen Gegenstand umfassen, auf dem informationsmäßig codierte Etiketten angebracht sein können.
Bei der Lichtquelle 50 handelt es sich vorzugsweise um eine Lichtquelle hoher Intensität, die auf der Grundlage der optischen Eigenschaften des Etiketts 35 gut reflektiert. Bei dem Licht kann es sich um Infrarotlicht, Ultraviolettlicht oder sichtbares Licht handeln, und das Lichtspektrum des sichtbaren Lichtes kann variieren. Zum zuverlässigen Decodieren des Etiketts 35 muß die Lichtquelle 50 am CCD-Sensor 21 genügend reflektiertes Licht erzeugen. Eine durch ein geeignetes optisches System geführte Laserlichtquelle zum Bereitstellen einer zeilenmäßigen Beleuchtungsquelle könnte ebenfalls bei der Ausübung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sowie nicht auf Laser basierende Lichtquellen.
Somit wird, während das codierte Etikett 35 vom Förderband 40 bewegt wird, die Höhe des Gegenstands 30 von dem Höhensensor 90 gemessen, was unten ausführlicher beschrieben wird. Wenn das Etikett 35 sich unterhalb der Apertur 13 des Gehäuses 12 des optischen Systems befindet, wird von der Lichtquelle 50 Licht auf das Etikett 35 ausgestrahlt. Das Etikett 35 wird dann von dem Detektor abgetastet, um elektrische Signale zu liefern, die für das vom Etikett 35 wegreflektierte Licht repräsentativ sind. Wenn der Sensor 21 als ein zeilenförmiger Sensor ausgelegt ist, sind mehrere, aus CCD-Elementen oder dergleichen bestehende Sensoren in einer Richtung senkrecht zur Bewegung des vom Objektiv 22 erzeugten Objekts angeordnet. Das informationsmäßig codierte Etikett 35 wird Zeile für Zeile abgetastet, während sich der Gegenstand 30 bewegt.
Wenn Sensor 21 als ein Flächensensor ausgelegt ist, kann das ganze informationsmäßig codierte Etikett 35 auf einmal gelesen werden. Gemäß der jeweiligen Verwen dung des optischen Systems kann einer der beiden Arten von Sensor 21 gewählt werden. Die Art und Weise, das von der Etikettoberfläche 35 reflektierte Licht in ein den codierten Informationen entsprechendes Binärsignal umzuwandeln, ist dem Fachmann wohlbekannt.
Figur 2 ist ein Schaltschema, das die grundlegende Anordnung und den Betrieb einer ersten bevorzugten Ausführungsform der optischen Baugruppe 25 veranschaulicht. Die optische Baugruppe 25 umfaßt ein Paar beweglicher Spiegel 60 und 80 und ein Array von feststehenden Spiegeln 70. Die beweglichen Spiegel 60 und 80 sind an Drehstiften 61 bzw. 81 drehbar an dem Gehäuse 12 befestigt. Die beweglichen Spiegel 60 und 80 werden von einem oder mehreren Stellgliedern 65 gedreht, bei denen es sich um herköinmliche Schaltmotoren oder andere in der Technik wohlbekannte Stellglieder handeln kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die beweglichen Spiegel 60 und 80 von von der Firma HSI hergestellten bidirektionalen linearen Schrittmotoren HSI Serie 46000 bewegt. Die Serie 46000, beispielsweise Nr. 46448-05001 nutzt einen Kleinstschrittmotor mit einem mit einem Gewinde versehenen Rotor mit einer Leitspindelwelle für schnelle Bewegung in eine Richtung nach außen und innen, gefolgt von schneller Abbremsung.
Das Array aus feststehenden Spiegeln 70 umfaßt mehrere Spiegel, die unter zunehmenden Entfernungen von den beweglichen Spiegeln angeordnet sind, um zwischen dem Detektor 20 und dem Gegenstand 30 mehrere unterschiedliche optische Weglängen bereitzustellen. Das Array aus feststehenden Spiegeln 70 wird deshalb auch als "die den Weg definierenden Spiegel" bezeichnet. Das Array aus feststehenden Spiegeln 70 ist an dem Gehäuse 12 über ein Paar Klainmern 77 auf beiden Seiten des Gehäuses 12 angebracht.
Der erste bewegliche Spiegel 60 kann wählbar positioniert werden, um ein von dem Gegenstand 30 wegreflektiertes Bild des Etiketts 35 zu empfangen und das Bild zu einem gewählten Spiegel des Arrays von feststehenden Spiegeln 70 zu reflektieren. Der zweite bewegliche Spiegel 80 kann wählbar positioniert werden, um das von dem ausgewählten einen Spiegel des Arrays von feststehenden Spiegeln 70 reflektierte Bild zu empfangen und das Bild zum Detektor 20 zu reflektieren.
Bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform wird deshalb die optische Weglänge zwischen dem Detektor 20 und dem Etikett 35 durch den Weg von dem Etikett 35 zu dem ersten beweglichen Spiegel 60 zu einem ausgewählten Spiegel des Arrays von feststehenden Spiegeln 70, zu dem zweiten beweglichen Spiegel 80 und schließlich zu dem Detektor 20 definiert. Dementsprechend ist zu verstehen, daß es durch Manipulieren der Positionen der beweglichen Spiegel 60 und 80 möglich ist, unter den mehreren feststehenden Spiegeln 70 zu wählen, um unterschiedliche optische Weglängen bereitzustellen. Die Wahl unter den mehreren feststehenden Spiegeln 70 wird vorzugsweise so getroffen, daß eine optische Weglänge bereitgestellt wird, die innerhalb der Schärfentiefe des Detektors 20 liegt.
In Figur 2 können beispielsweise die beweglichen Spiegel 60 und 80 so positioniert sein, daß sie eine erste optische Weglänge vom Etikett 35 zum ersten beweglichen Spiegel 60, zum feststehenden Spiegel 71, zum zweiten beweglichen Spiegel 80 und zum Detektor 20 bereitstellen. Durch Drehen der Positionen der beweglichen Spiegel 60 und 80 kann eine unterschiedliche optische Weglänge gewählt werden. So können beispielsweise die beweglichen Spiegel 60 und 80 so positioniert werden, daß sie eine zweite optische Weglänge vom Etikett 35 zum ersten beweglichen Spiegel 60, zum feststehenden Spiegel 72, zum zweiten beweglichen Spiegel 80 und zum Detektor 20 bereitstellen. Die Anzahl unterschiedlicher optischer Weglängen, die gewählt werden können, wird somit durch die Anzahl von Spiegeln in dem feststehenden Array 70 bestimmt.
Zwischen die beweglichen Spiegel 70 und die linearen Stellglieder 65 können Isolierungshalterungen wie beispielsweise die von der Firma E-A-R Specialty Composites hergestellten Schichthalterungen ISOLOSS gekoppelt werden. Derartige Halterungen enthalten hochgradig gedämpfte Urethanelastomere, die die Komponenten gegenüber Schwingungen und Schocks isolieren und eine kontrollierte Abbremsung liefern.
Das optische System 10 ist ausgelegt, Etiketten 35 zu erfassen und zu lesen, die auf beweglichen Gegenständen 30 mit großer Schwankungsbreite bezüglich Größe und Form angeordnet sind. Bei dem einen Gegenstand 30 kann es sich beispielsweise um einen standardmäßigen Briefumschlag handeln, während der nächste Gegenstand 30 ein größeres Paket sein kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das optische System 10 dafür ausgelegt, Gegenstände zu lesen, deren Höhe bis zu 8 Zoll variiert, dieser Bereich kann aber je nach der Anzahl von Spiegeln in dem festen Array 70 und der Schärfentiefe des Detektors 20 noch größer sein. Aus diesem Grund variiert die Höhe unterschiedlicher Gegenstände 30 signifikant. Da der Abstand zwischen dem Detektor 20 und dem codierten Etikett 35 eine Funktion der Höhe des Gegenstands 30 ist, wird eine Veränderung bei der Höhe des Gegenstands 30 auch einer Veränderung beim Abstand entsprechen. Weiterhin ist zu verstehen, daß bei Veränderung des Abstands zwischen dem Detektor 20 und dem Gegenstand auch die Größe des von dem Detektor 20 erzeugten Etikettenbilds dazu neigt, sich aufgrund der Vergrößerung zu verändern. Das heißt, je näher das Etikett 35 sich am Detektor 30 befindet, umso größer erscheint die Bildgröße. Zur hochwertigen Erfassung, die zum zuverlässigen Decodieren erforderlich ist, ist es allerdings wichtig, daß die Bildgröße des Etiketts 35 trotz Schwankungen bei der Entfernung zwischen dem Detektor 20 und dem Etikett relativ konstant bleibt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform hält das optische System 10 eine konstante Bildgröße durch Justieren der optischen Weglänge zwischen dem Detektor 20 und dem Etikett 35 aufrecht. Insbesondere wird die optische Weglänge durch Manipulieren der Positionen der beweglichen Spiegel 60 und 80 justiert. Im Gegensatz allerdings zu Systemen nach dem Stand der Technik, bei denen mehrere Spiegel in den optischen Weg hinein und aus ihm heraus bewegt werden müssen, um zusätzliche Weglängen bereitzustellen, sorgt die bevorzugte Ausführungsform für mehrere optische Weglängen durch Drehen der beweglichen Spiegel 60 und 80, um einen der Spiegel des Arrays von den Weg definierenden Spiegeln 70 zu wählen.
Da die von dem optischen System 10 gewählte jeweilige optische Weglänge zu der Höhe des Gegenstands in Beziehung steht, ist zum Messen der Höhe des Gegenstands 30 eine Höhenwahrnehmungseinrichtung 90 bereitgestellt. Die Höhenwahrnehmungseinrichtung 90 kann aber auch dafür ausgelegt sein, daß sie eine beliebige, die Höhe des Objekts 30 betreffende Strecke mißt, beispielsweise die Entfernung vom Detektor 20 zu der oberen Fläche des beweglichen Gegenstands 30. Die Höhenwahr nehmungseinrichtung 90 kann jede beliebige herkömmliche Höhenmeßeinrichtung wie beispielsweise ein Lichtvorhang 92 sein, der von einem vertikalen Array aus Lichtquellen erzeugt wird. Die Höhe kann aber auch durch Reflektieren von Ultraschallwellen oder Infrarotwellen von der Oberseite des Gegenstands 30 und Messen der Zeit, die zum Erfassen der reflektierten Wellen erforderlich ist, gemessen werden. Die gemessene Zeit kann in den Abstand zwischen dem Gegenstand 30 und einem feststehenden Referenzpunkt umgewandelt werden. Der Gebrauch von Lichtvorhängen und Ultraschallwellen oder dergleichen zum Messen der Größe eines Gegenstands oder von Entfernungen ist dem Fachmann wohlbekannt.
Die Höheninformationen von der Höhenwahrnehmungseinrichtung 90 werden an einen Prozessor 95 angelegt. Bei der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Prozessor 95 um eine von der Firma Intel Corporation in Santa Clara, Kalifornien, hergestellte Mikrocomputerschaltung vom Typ 80486 oder irgendeine andere geeignete Prozessorkarte und er ist programmiert, die gemessene Höhe des Gegenstands 30 mit den Positionen der beweglichen Spiegel 60 und 80 in Beziehung zu setzen. Die Positionen der beweglichen Spiegel 60 und 80 werden deshalb auf der Grundlage der Höhenmessung von Stellgliedern 65 unter der Steuerung des Prozessors 95 justiert.
Bei der bevorzugten Ausführungsform werden bei Veränderung der Höhe von Gegenstand 30 die Positionen der beweglichen Spiegel 60 und 80 justiert, um zwischen dem Detektor 20 und dem Etikett 35 eine konstante relative optische Weglänge zu erzielen. Das heißt, die Positionen der beweglichen Spiegel 60 und 80 werden bei Anwachsen der Höhe des Gegenstands 30 justiert, um die optische Weglänge zu erhöhen, damit die entsprechende Verringerung bei der Entfernung zwischen Detektor 20 und Etikett 35 ausgeglichen wird. Die Positionen der Spiegel 60 und 80 werden vorzugsweise justiert, um eine optische Weglänge bereitzustellen, die innerhalb der Schärfentiefe des Detektors 20 liegt.
Wenn die Höhe des nächsten Gegenstands 30 geringer ist als die Höhe des ersten Gegenstands, dann werden die Positionen der beweglichen Spiegel 60 und 80 auf die gleiche Weise justiert, um die optische Weglänge zu verringern, damit der entsprechende Anstieg bei der Entfernung zwischen Detektor 20 und Etikett 35 ausgeglichen wird.
Figur 3 ist ein Schaltscherna, das eine zweite bevozugte Ausführungsform der optischen Baugruppe 125 veranschaulicht, die auf die gleiche Weise wie die erste bevorzugte Ausführungsform arbeitet. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist ein Array aus feststehenden Spiegeln 170 zwischen den beweglichen Spiegeln 60 und 80 angeordnet. Die Spiegel des Arrays von feststehenden Spiegeln 170 sind entlang und senkrecht zu einer Achse A beabstandet angeordnet. Achse A liegt vorzugsweise entlang einer Linie aquidistant zwischen der Position des ersten beweglichen Spiegels 60 und des zweiten beweglichen Spiegels 80.
Der erste bewegliche Spiegel 60 kann wählbar positioniert werden, um ein Bild des Etiketts 35, das durch von der Lichtquelle 50 vom Gegenstand 30 wegreflektiertes Licht erzeugt wird, zu empfangen und das Bild zu einem ausgewählten Spiegel des Arrays von feststehenden Spiegeln 170 zu reflektieren. Von dem ausgewählten Spiegel des Arrays von feststehenden Spiegeln 170 wird das Bild von dem zweiten beweglichen Spiegel 80 wegreflektiert. Der zweite bewegliche Spiegel 80 kann auswählbar positioniert werden, um das Bild des ausgewählten Spiegels des Arrays von feststehenden Spiegeln 170 zu empfangen und das Bild zum Detektor 20 zu reflektieren. Es versteht sich deshalb, daß das Array aus feststehenden Spiegeln 170 zwischen dem Detektor 20 und dem Gegenstand 30 mehrere unterschiedliche optische Weglängen bereitstellt.
Wie bei der ersten Ausführungsform werden die Positionen der beweglichen Spiegel 60 und 80 bei der zweiten Ausführungsform justiert, um unter den mehreren unterschiedlichen optischen Weglängen zu wählen. In Figur 2 können beispielsweise die beweglichen Spiegel 60 und 80 positioniert werden, um eine erste optische Weglänge von dem Etikett 35 zu dem ersten beweglichen Spiegel 60, zu dem feststehenden Spiegel 171, zu dem zweiten beweglichen Spiegel 80 und zum Detektor 20 bereitzustellen. Durch Drehen der Positionen der beweglichen Spiegel 60 und 80 kann eine andere optische Weglänge gewählt werden. Beispielsweise können die beweglichen Spiegel 60 und 80 positioniert sein, um eine zweite optische Weglänge vom Etikett 35 zum ersten Spiegel 60, zum feststehenden Spiegel 172, zum zweiten beweglichen Spiegel 80 und zum Detektor 20 bereitzustellen. Die Anzahl unterschiedlicher optischer Weglängen, die gewählt werden können, wird somit durch die Anzahl an Spiegeln in dem festen Array 170 bestimmt.
Mit Ausnahme der Anordnung des Arrays von feststehenden Spiegeln 170 arbeitet die zweite Ausführungsform auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform.
-. Das heißt, die Höhe des Gegenstands 30 wird durch die Höhenwahrnehmungseinrichtung 90 gemessen und dem Prozessor 95 zugeführt. Der Prozessor 95 signalisiert dann den Stellgliedern 65, die Positionen der beweglichen Spiegel 60 und 80 gemäß der Höhenmessung zu justieren, um eine relativ konstante optische Weglänge beizubehalten, während Gegenstände unterschiedlicher Höhe unterhalb des Lesegeräts 10 passieren. Vorzugsweise werden die Positionen der Spiegel 60 und 80 justiert, um eine optische Weglänge bereitzustellen, die innerhalb der Schärfentiefe des Detektors 20 liegt.
Figur 4 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm, das die Funktionsweise der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Bei Schritt 300 wird die Höhe des Gegenstands mit einem darauf befestigten Etikett gemessen. Bei Schritt 302 werden die Positionen des ersten und des zweiten beweglichen Spiegels als Reaktion auf die gemessene Höhe des Gegenstands justiert. Bei Schritt 304 richtet eine Lichtquelle Licht auf das Etikett, und ein Bild des Etiketts wird zu dem ersten beweglichen Spiegel reflektiert.
Das Bild wird bei Schritt 306 von dem ersten beweglichen Spiegel zu einem ausgewählten Spiegel des Arrays von feststehenden Spiegeln gelenkt. Bei Schritt 308 wird das Bild von dem Array aus feststehenden Spiegeln zu dem zweiten beweglichen Spiegel reflektiert. Das Bild wird dann bei Schritt 310 zu dem Detektor gelenkt.
Bei Schritt 312 liest der Detektor das Bild des Etiketts.
Bei Schritt 314 decodiert der Prozessor die in dem Etikettenbild enthaltenen Informationen.
Figur 5 ist ein Schaltschema, das die grundlegende Anordnung und den grundlegenden Betrieb einer dritten Ausführungsform der optischen Baugruppe 225 veranschaulicht. Der Betrieb der dritten Ausführungsform ist ähnlich dem Betrieb der ersten und der zweiten Ausführungsform, wie oben beschrieben, insofern als das System durch Justieren der optischen Weglänge zwischen dem Detektor 20 und dem Etikett 35 zum Ausgleichen von Schwankungen bei der Höhe des Gegenstands 30 eine konstante Bildgröße beibehält. Bei der dritten Ausführungs form allerdings werden die mehreren unterschiedlichen optischen Weglängen durch Drehen entsprechender Paare beweglicher Spiegel aus zwei parallelen Reihen beweglicher Spiegel bereitgestellt.
Insbesondere umfaßt das optische System 210 eine erste und eine zweite Reihe beweglicher Spiegel 270 und 280. Die erste Reihe beweglicher Spiegel 270 ist von der zweiten Reihe 280 beabstandet und zü ihr parallel positioniert. Die erste und die zweite Reihe von beweglichen Spiegeln 270 und 280 umfassen jeweils mehrere Umlenkspie gel, die Ende an Ende in einer Reihe derart ausgerichtet sind, daß jeder einzelne Spiegel in der Lage ist, sich unabhängig von den anderen Spiegeln innerhalb der gleichen Reihe zu drehen.
Bei dieser dritten Ausführungsform werden die erste und die zweite Reihe von beweglichen Spiegeln 270 und 280 von einem Paar entsprechender Reihen von Elektromagneten 290 und 295 gesteuert. Jeder Spiegel ist auf einer Ummantelung aus ferromagnetischem Metall montiert, das über Drehstifte 274 bzw. 284 drehbar an dem Gehäuse 12 montiert ist. Auf diese Weise wird jeder der einzelnen Spiegel in den Reihen 270 und 280 durch Aktivieren seines entsprechenden Elektromagneten gedreht. So wird beispielsweise der bewegliche Spiegel 271 durch Aktivieren eines Elektromagneten 291 gedreht, und der beweg liche Spiegel 272 wird durch Aktivieren eines Elektromagneten 296 gedreht. Die Spiegel können auch durch jedes beliebige Stellglied gedreht werden, zum Beispiel durch Magnetspulen oder Schrittmotore.
Das Paar beweglicher Spiegel wird vorzugsweise relativ zueinander um 450 nach innen gedreht. In Figur 5 beispielsweise sind die Spiegel 271 und 272 jeweils relativ zueinander um 450 nach innen gedreht worden. Für jeden Spiegel in den beiden Reihen 270 und 280 sind Anschläge 273 vorgesehen, die sich von dem Gehäuse 12 aus erstrecken. Die Anschläge 273 sind derart positioniert, daß jeder zugeordnete Spiegel sich in die 45º-Position dreht und unter der Wirkung der elektromagnetischen Kraft am Anschlag 273 bleibt.
Die Lichtquelle so ist positioniert, um Licht zu einem Etikett derart zu lenken, daß das Bild des Etiketts zwischen den Reihen von Spiegeln 270 und 280 nach oben reflektiert wird, um auf den Spiegel 271 aufzutreffen. Der Spiegel 272 ist positioniert, das Bild vorn Spiegel 271 zu empfangen und das Bild zurück, zwischen den Reihen von Spiegeln entlang zu reflektieren. Ein Rechtwinkelspiegel 275 ist vorgesehen, um das Bild von dem gedrehten Spiegel 272 in der zweiten Reihe von beweglichen Spiegeln 280 zu empfangen und um das Bild zu dem Detektor 20 zu reflektieren.
Somit werden durch Drehen eines ausgewählten Spiegeis aus der ersten Reihe von beweglichen Spiegeln 270 und durch Drehen des entsprechenden Spiegeis aus der zweiten Reihe von beweglichen Spiegeln 280 mehrere unterschiedliche optische Weglängen zwischen Gegenstand und Detektor 20 bereitgestellt. Die Anzahl unterschiedlicher optischer Weglängen, die gewählt werden können, wird durch die Anzahl von Spiegeln in der ersten und der zweiten Reihe von beweglichen Spiegeln 270 und 280 bestimmt.
Wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform wird die jeweilige optische Weglänge bei der dritten Ausführungsform als Funktion der Höhe des Gegenstands 30 gewählt. Somit ist der Prozessor 95 vorgesehen, um die gemessene Höhe des Gegenstands 30 von der Höhenwahrnehmungseinrichtung 90 zu empfangen und eine dieser Höhe entsprechende angemessene optische Weglänge zu bestimmen. Auf der Grundlage der gemessenen Höhe des Gegenstands 30 wirkt der Prozessor 95 nun dahingehend, ein ausgewähltes Paar von Elektromagneten zu aktivieren, einen aus der ersten Reihe von Elektromagneten 290 und den anderen aus der zweiten Reihe von Elektromagneten 280. Durch das Aktivieren des gewählten Paars von Elektromagneten wird auf diese Weise bewirkt, daß das entsprechende Paar beweglicher Spiegel sich relativ zueinander um 450 nach innen dreht, um zwischen dem Etikett 35 und dem Detektor eine optische Weglänge herzustellen.
Somit wird bei Veränderung der Höhe des Gegenstands 30 ein jeweiliges Paar von beweglichen Spiegeln gewählt, einer aus der ersten Reihe 270 und der andere aus der zweiten Reihe 280, um zwischen dem Etikett 35 und dem Detektor 20 eine relativ konstante optische Weglänge bereitzustellen. Die optische Weglänge wird vorzugsweise so gewählt, daß sie innerhalb der Schärfentiefe des Detektors 20 liegt.
Angesichts des oben gesagten versteht sich, daß die vorliegende Erfindung ein optisches Lesegerätsystem zum Lesen codierter Etiketten auf beweglichen Objekten mit unterschiedlicher Höhe bereitstellt. Das optische Lesegerätsystem ist dahingehend wirksam, die optische Weglänge zwischen einer Kamera und einem beweglichen Objekt ohne Veränderung der Fokussieroptik oder der Kameraposition abzugleichen. Spiegel in der optischen Weglänge werden so justiert, daß die optische Weglänge trotz Veränderungen bei der Höhe der Gegenstände immer innerhalb der Schärfentiefe des Kameraobjektivs liegt. Durch die vorliegende Erfindung wird somit das Erfordernis mehrerer Kamerasensoren oder von Mehrlinsensystemen vermieden.

Claims

1. Optische Vorrichtung zum Lesen eines Gegenstands (35), von dem Licht von einer Lichtquelle reflektiert wird, wobei die optische Vorrichtung einen optischen Detektor (20) enthält, auf den bei Gebrauch Licht auffällt, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist:

durch ein optisches System (10), das einen optischen Weg zwischen einem zu lesenden Gegenstand (35) und dem optischen Detektor (20) definiert, wobei das optische System (10) ein Paar beweglicher Spiegel (60, 80) und ein Array von den Weg definierenden Spiegeln (70; 170) enthält;

dadurch, daß einer der beweglichen Spiegel (60) so positioniert werden kann, daß er von einem Gegenstand (35) reflektiertes Licht auf einen beliebigen Spiegel des Arrays von den Weg definierenden Spiegeln (70; 170) lenkt und der andere der beweglichen Spiegel (80) so positioniert werden kann, daß er von dem einen Spiegel des Arrays von den Weg definierenden Spiegeln (70; 170) reflektiertes Licht auf den Detektor lenkt.

2. Optische Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch eine Decodiereinrichtung (95), die so geschaltet ist, daß sie von dem Detektor (20) Signale empfängt, wobei die Signale auf reflektiertes Licht reagieren.

3. Optische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (50) und einen Förderer (40), der dahingehend wirkt, daß er einen Gegenstand (35) relativ zu der Lichtquelle (50) bewegt.

4. Optische Vorrichtung nach Anspruch 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (40) dahingehend wirkt, daß er mehrere Gegenstände an dem Detektor (20) vorbeiträgt, wobei die Vorrichtung weiterhin folgendes enthält:

einen Höhensensor (90), der so positioniert ißt, daß er eine die Höhe eines Gegenstands betreffende Strecke mißt; und

eine Steuerung (95) zum Justieren der Positionen der beweglichen Spiegel als Reaktion auf die die Höhe betreffende Strecke.

5. Optische Vorrichtung nach Anspruch 4, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (95) folgendes umfaßt:

einen Prozessor (95), der so geschaltet ist, daß er ein die Strecke darstellendes Höhesignal empfängt und ein weglängensignal ausgibt; und mehrere Spiegelaktivierungsmittel (65), die zum Justieren der Positionen der beweglichen Spiegel als Reaktion auf das Weglängensignal jeweils mit einem der beweglichen Spiegel (60, 80) in Wirkverbindung stehen.

6. Optische Vorrichtung nach Anspruch 5, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Spiegelaktivierungsmittel (65) mehrere bidirektionale lineare Schrittmotoren (65) umfassen.

7. Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, weiterhin gekennzeichnet durch ein entlang des optischen Wegs positioniertes Einlinsensystem (22), wobei die beweglichen Spiegel (60, 80) so positioniert werden können, daß von einem Gegenstand (35) reflektiertes Licht auf einen beliebigen Spiegel der den Weg definierenden Spiegel (70; 170) und auf das Linsensystem (22) gelenkt wird.

8. Optische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und geeignet, einen Gegenstand (35) an einem Ende des optischen Wegs zu positionieren.

9. Optische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Array von den Weg definierenden Spiegeln (70; 170) so positioniert ist, daß zwischen einem Gegenstand (35) und dem Detektor mehrere unterschiedliche optische Weglängen definiert werden.

10. Optische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin mit einem zu lesenden Gegenstand (35), der optisch codierte Symbole trägt.

11. Optische Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Gegenstand (35) ein Etikett (35) ist, das geeignet ist, an einem Paket (30) befestigt zu werden.

12. Optische Vorrichtung nach Anspruch 11, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Etikett (35) alphanumerische Zeichen enthält.

13. Optische Vorrichtung nach Anspruch 12, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der optische Detektor (20) eine Kamera über dem Band ist, die in der Lage ist, von den alphanumerischen Zeichen ein Bild zu erzeugen und sie zu decodieren.

14. Optische Vorrichtung nach einem der vorhergehen den Ansprüche, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Array von den Weg definierenden Spiegeln (70; 170) eine Reihe von feststehenden Spiegeln (70; 170) enthält; und daß die beweglichen Spiegel (60, 80) drehbar montiert sind, so daß ein Bild zu einem beliebigen der festmachenden Spiegel (70; 170) gelenkt wird.

15. Optische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Array von den Weg definierenden Spiegeln (170) entlang und senkrecht zu einer Linie (A) positioniert ist, die sich äquidistant zwischen den Positionen des Paares beweglicher Spiegel (60, 80) erstreckt.

16. Optisches System zum Justieren der optischen Weglänge zwischen einem Detektor (20) und einem Gegenstand (35), wobei das optische System (210) gekennzeichnet ist durch: mehrere Spiegel (270, 280), die in einer ersten und zweiten Reihe angeordnet sind, so daß die erste Reihe (270) von der zweiten Reihe (280) beabstandet und zu ihr parallel ist; und

Drehmittel (290, 295) zum Drehen eines ausgewählten ersten Spiegels (271) aus der ersten Reihe (270) der mehreren Spiegel (270, 280) und eines ausgewählten zweiten Spiegels (272) aus der zweiten Reihe (280) der mehreren Spiegel (270, 280);

wobei der ausgewählte erste und zweite Spiegel (271, 272) derart gedreht werden, daß ein von einem Gegenstand wegreflektierter Lichtstrahl bei Gebrauch der Reihe nach zu dem ersten Spiegel (271), dem zweiten Spiegel (272) und dem Detektor (20) gelenkt wird.

17. Optisches System nach Anspruch 16, weiterhin gekennzeichnet durch ein Meßmittel (90) zum Messen einer die Höhe eines zu lesenden Gegenstands betreffenden Strecke; wobei das Drehmittel (290, 295) auf das Meßmittel (90) reagiert.

18. Optisches System nach Anspruch 16, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmittel (290, 295) mehrere Elektromagnete (290, 295) umfaßt, die den mehreren Spiegeln (270, 280) entsprechen; und weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß jeder Elektromagnet (290, 295) bei Aktivierung dahingehend wirkt, seinen entsprechenden Spiegel (270, 280) zu drehen.

19. Verfahren zum Justieren der optischen Weglänge zwischen einem Detektor (20) und einem Gegenstand (35), wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

Wegreflektieren (304) eines Bildes von einem Gegenstand (35) zu einem ersten beweglichen Spiegel (60);

Lenken (306) des Bildes von dem ersten beweglichen Spiegel (60) zu einem ausgewählten Spiegel eines Arrays von den Weg definierenden Spiegeln (70; 170);

Reflektieren (308) des Bildes von dem ausgewähl ten einen Spiegel des Arrays von den Weg definierenden Spiegeln (70; 170) auf einen zweiten beweglichen Spiegel (80);

Lenken (310) des Bildes von dem zweiten beweglichen Spiegel (80) zu dem Detektor (20); und

Justieren (302) der Position des ersten und zweiten beweglichen Spiegels (60, 80), so daß ein anderer Spiegel des Arrays von den Weg definierenden Spiegeln (70; 170) ausgewählt wird, um zwischen dem Detektor (20) und dem Gegenstand (35) für eine andere optische Weglänge zu sorgen.

20. Verfahren nach Anspruch 19, weiterhin gekennzeichnet durch den Schritt des Messens (300) der Höhe des Gegenstandes (35), wobei der Justierschritt (302) auf die Höhe des Gegenstandes (35) reagiert.

21. Verfahren nach Anspruch 20, weiterhin gekennzeichnet durch:

Befördern einer Folge von Gegenständen (35) durch einen Lichtstrahl; und

wobei der Justierschritt (302) das Justieren des ersten und zweiten beweglichen Spiegels (60, 80) umfaßt, damit die optische Weglänge trotz Unterschieden bei der Höhe der Gegenstände (35) relativ konstant gehalten wird.