DE69528929T2

DE69528929T2 - Gerät und Verfahren zum Lesen von ladungsgekoppelten Kennzeichen und zugehörige Laserstrahlabtastung

Info

Publication number: DE69528929T2
Application number: DE69528929T
Authority: DE
Inventors: Edward Barkan; Joseph Katz; Yajun Li; Daniel R. Mcglynn; Jerome Swartz
Original assignee: Symbol Technologies LLC
Current assignee: Symbol Technologies LLC
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2015-07-01
Also published as: US5672858A; EP0690401B1; CA2150730A1; EP0690401A3; DE69528929D1; US6398112B1; JP3792753B2; CA2150730C; EP0690401A2; US6123264A; JPH0816699A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren, welches wirksam ist, um elektrooptisch Anzeigemittel (Indizien) mit Teilen von unterschiedlicher Lichtreflektivität zu lesen, beispielsweise Strichcodesymbole oder Matrixanordnungssymbole, und insbesondere auf eine Vorrichtung, die sowohl eine CCD-Technologie (CGD = charge coupled device) als auch eine Laserstrahlführungstechnologie verwendet, um ordnungsgemäß eine solche Vorrichtung zu positionieren, zu orientieren und/oder zu zielen, und ein- oder zweidimensionale Strichcodesymbole zu lesen, und auf ein Verfahren dafür.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Verschiedene optische Lesevorrichtungen und optische Scannersysteme bzw. Abtastsysteme sind bis jetzt entwickelt worden, um Anzeigemittel zu lesen, wie beispielsweise Strichcodesymbole, die auf einem Etikett oder auf der Oberfläche eines Artikels erscheinen. Das Strichcodesymbol selbst ist ein codiertes Muster von Anzeigemitteln, welches aus einer Abfolge von Strichen von verschiedener Breite besteht, die voneinander beanstandet sind, um Freiräume von verschiedener Breite zu begrenzen, wobei die Striche und die Freiräume unterschiedliche Lichtreflektionseigenschaften haben. Die Lesevorrichtungen und Abtastsysteme wandeln elektrooptisch die grafischen Anzeigemittel in elektrische Signale um, die in alphanumerische Zeichen decodiert werden, die den Artikel oder eine gewisse Charakteristik davon beschreiben sollen. Solche Zeichen sind typischerweise in digitaler Form dargestellt worden und als eine Eingangsgrösse für ein Datenverarbeitungssystem verwendet worden, und zwar für Anwendungen bei der Kassenverarbeitung, bei der Inventurkontrolle usw.. Abtastsysteme bzw. Scannersysteme dieser allgemeinen Bauart sind beispielsweise offenbart worden in den US- Patenten 4251798; 4369361; 4387297; 4409470; 4760248; 4896026, die alle der gleichen Anmelderin wie die vorliegende Anmeldung zueigen sind.
Wie in einigen der obigen Patente offenbart, liegt eine Anordnung eines solchen Abtast- bzw. Scannersystems unter anderem in einem in der Hand gehaltenen tragbaren Laserabtastkopf, der von einem Anwender getragen wird, der konfiguriert ist, um es dem Anwender zu gestatten, den Kopf, und insbesondere einen Lichtstrahl, auf ein Ziel und ein zu lesendes Symbol zu zielen.
Die Lichtquelle in einer Laserscanner-Strichcodelesevorrichtung ist typischerweise ein Gaslaser oder ein Halbleiterlaser. Die Anwendung von Halbleitervorrichtungen als Lichtquelle bei Abtastsystemen ist insbesondere wünschenswert wegen ihrer kleinen Größe, geringen Kosten und geringen Spannungsanforderungen. Der Laserstrahl wird optisch modifiziert, typischerweise durch eine Focussierung einer optischen Anordnung, um einen Strahlpunkt von gewisser Größe bei der Zieldistanz zu bilden. Es wird bevorzugt, dass der Querschnitt des Strahlpunktes bei der Zieldistanz ungefähr der gleiche ist, wie die minimale Breite zwischen den Regionen von unterschiedlicher Lichtreflektivität, d. h. zwischen den Strichen und den Freiräumen des Symbols.
Die Strichcodesymbole werden aus Strichen oder typischerweise rechteckig geformten Elementen mit einer Vielzahl von möglichen Breiten geformt. Die spezielle Anordnung der Elemente definiert das Zeichen, welches gemäß eines Satzes von Regeln und Definitionen dargestellt wird, die durch den verwendeten Code oder die "Symbolik" festgelegt werden. Die relative Größe der Striche und Freiräume wird bestimmt durch die Art der verwendeten Codierung, genauso wie durch die tatsächliche Größe der Striche und der Freiräume. Die Anzahl der Zeichen pro Inch, die von dem Strichcodesymbol dargestellt werden, wird als Dichte des Symbols bezeichnet. Um eine erwünschte Abfolge von Zeichen zu codieren wird eine Sammlung von Elementanordnungen miteinander verkettet, um das vollständige Strichcodesymbol zu bilden, wobei jedes Zeichen der Nachricht durch seine eigene entsprechende Gruppe von Elementen dargestellt wird. Bei manchen Symboliken wird ein einzigartiges "Start-" und ein "Stop-Zeichen" verwendet, um anzuzeigen, wo der Strichcodes beginnt und endet. Es gibt eine Anzahl von unterschiedlichen Strichcodesymboliken. Diese Symboliken weisen UPC/EAN, Code 39, Code 128, Codabar und Interleaved 2 von 5 usw. auf.
Zum Zwecke unserer Besprechung sollen die Zeichen, die von einer Symbolik erkannt und definiert werden, als legitime Zeichen bezeichnet werden, während Zeichen, die nicht von dieser Symbolik erkannt und definiert werden, als illegitime Zeichen bezeichnet werden. Somit entspricht eine Anordnung von Elementen, die durch eine gegebene Symbolik nicht zu decodieren sind, einem (mehreren) illegitimen Zeichen für diese Symbolik.
Um die Menge der Daten zu vergrößern, die auf einem gegebenen Oberflächengebiet dargestellt oder gespeichert werden können, sind verschiedene neue Strichcodesymboliken in letzter Zeit entwickelt worden. Einer dieser neuen Codestandards, Code 49, führt ein "zweidimensionales" Konzept ein und zwar durch Stapeln von Reihen von Zeichen vertikal anstatt die Striche horizontal auszudehnen. Das heißt, es gibt verschiedene Zeilen von Strich- und Freiraummustern anstatt nur einer Reihe. Die Struktur des Codes 49 wird beschrieben im US-Patent 4794239. eine weitere zweidimensionale Symbolik, bekannt als "PDF 417", wird beschrieben in dem US-Patent 5304786. Noch andere Symboliken sind entwickelt worden, bei denen das Symbol aus einer Matrixanordnung besteht, die aus hexagonalen, quadratischen, polygonförmigen und/oder anderen geometrischen Formen besteht. Die Fig. 24A-C des Standes der Technik bildet eine beispielhafte bekannte Matrix und andere Arten von Symbolen ab. Solche Symbole werden beispielsweise weiter beschrieben in den US-Patenten 5276315 und 4794239. Solche Matrixsymbole können VericodeTM, DatacodeTM und UPSCODETM aufweisen.
Bei den in der Technik bekannten Laserstrahl-Abtastsystemen wird der Laserlichtstrahl durch eine Linse oder durch ähnliche optische Komponenten entlang eines Lichtpfades zu einem Ziel geleitet, welches einen Strichcode oder ein anderes Symbol auf der Oberfläche aufweist. Die Abtastvorrichtung mit sich bewegendem Strahl arbeitet durch wiederholte Führung des Lichtstrahls in einer Linie oder in einer Abfolge von Linien über das Symbol mittels einer Bewegung einer Führungskomponente, wie beispielsweise der Lichtquelle selbst oder eines Spiegels, die in dem Pfad des Lichtstrahls angeordnet ist. Die Führungskomponente kann entweder den Strahlpunkt über das Symbol schwenken und eine Scanlinie bzw. eine Abtastlinie oder ein Abtastmuster über das Symbol ziehen, oder kann das Sichtfeld des Scanners abtasten oder beides tun.
Strichcodelesesysteme weisen auch einen Sensor oder Fotodetektor auf, der dahingehend arbeitet, dass er Licht dedektiert, welches von dem Symbol reflektiert oder zerstreut wurde. Der Fotodetektor oder Sensor ist in dem Scanner in einem optischen Pfad positioniert, so dass er ein Sichtfeld hat, welches die Aufnahme eines Teils des Lichtes sicherstellt, welches von dem Symbol reflektiert oder zerstreut wird, wobei dies dedektiert wird und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Die elektronische Schaltung oder Software decodieren das elektrische Signal in eine digitale Darstellung der Daten, die von dem Symbol dargestellt werden, welches abgetastet worden ist. Beispielsweise kann das analoge elektrische Signal, welches von dem Fotodetektor verarbeitet wurde, in ein pulsbreitenmoduliertes digitales Signal umgewandelt werden, wobei die Breiten den physikalischen Breiten der Striche und Freiräume entsprechen. Ein solches digitalisiertes Signal wird dann basierend auf der spezifischen Symbolik decodiert, die von dem Symbol verwendet wird, und zwar in eine binäre Darstellung der Daten, die in dem Symbol codiert wurden, und darauf folgend in die so dargestellten alphanumerischen Zeichen.
Der Decodierungsprozess bei bekannten Strichcodelesesystemen arbeitet gewöhnlicherweise in der folgenden Weise. Der Decoder nimmt das pulsbreitenmodulierte digitale Signal von der Strichcodelesevorrichtung auf, und ein in Software eingerichteter Algorithmus versucht, die Abtastung zu decodieren. Wenn die Start- und Stop-Zeichen und die Zeichen zwischen ihnen in der Abtastung erfolgreich und vollständig decodiert wurden, endet der Decodierungsprozess und eine Anzeige eines erfolgreichen Lesevorgangs (wie beispielsweise ein grünes Licht und/oder ein hörbarer Piepton) wird für den Anwender vorgesehen. Anderenfalls nimmt der Decoder die nächste Abtastung auf, führt einen weiteren Decodierungsversuch bei dieser Abtastung bzw. diesem Scan durch, usw., bis eine vollständig decodierte Abtastung erhalten wird oder keine Abtastungen mehr verfügbar sind.
Ein solches Signal wird dann gemäß der spezifischen Symbolik zu einer binären Darstellung der Daten decodiert, die in dem Symbol codiert sind, und in die so dargestellten alphanumerischen Zeichen.
Laserscanner mit beweglichem Strahl sind nicht die einzige Bauart von optischen Instrumenten, die Strichcodesymbole lesen können. Eine weitere Bauart einer Strichcodelesevorrichtung, die insbesondere für die vorliegende Erfindung relevant ist, ist eine, die Detektoren vorsieht, die auf einer CCD- Technologie (CCD = charge coupled device) basieren. Bei solchen Lesevorrrichtungen des Standes der Technik ist die Größe des Detektors typischerweise kleiner als das zu lesende Symbol, und zwar wegen der Bildverkleinerung durch die Objektivlinse vor der CCD. Das gesamte Symbol wird mit Licht überflutet, welches von einer Lichtquelle herkommt, wie beispielsweise von lichtemittierenden Dioden (LED) in der Lesevorrichtung, und jede CCD- Zelle wird sequentiell ausgelesen, um die Anwesenheit eines Striches oder eines Freiraums zu bestimmen.
Der Arbeitsbereich von CCD-Strichcodescannern kann ziemlich beschränkt sein im Vergleich zu laserbasierten Scannern und ist insbesondere gering für CCD-basierte Scanner mit einer LED-Beleuchtungsquelle. Andere Merkmale von CCD-basierten Strichcodescannern werden dargelegt in US-A-5210398, die die früheren technologischen Techniken darstellt, die zur Anwendung bei CCD-Scannern bzw. CCD-Lesevorrichtungen vorgeschlagen werden, um zweidimensionale Anzeigemittel aufzunehmen und zu lesen.
Darüber hinaus offenbart EP-A-0517957 ein System zum Lesen von Strichcodesymbolen oder ähnlichem mit einem Scanner zur Erzeugung eines Laserstrahls, der auf ein Ziel gerichtet wird, und zur Erzeugung eines engen ersten Rasterabtastmusters, welches es dem Anwender ermöglicht, manuell den Strahl auf die vom Anwender erwünschte Stelle zu zielen und zu richten, und ein relativ breiteres zweites Rasterabtastmuster, welches ein gesamtes, zu lesendes Symbol überstreicht, und einen Detektor zur Aufnahme des reflektierten Lichtes von einem solchen Symbol zur Erzeugung von elektrischen Signalen entsprechend den Daten, die von einem solchen Symbol dargestellt werden.
EP-A-0524029 offenbart eine in der Hand zu haltende Strichcodelesevorrichtung mit einem zweidimensionalen Bildsensor zum Lesen von Strichcodes in allen Richtungen, die variable Abbildungsoptiken aufweist, und eine Blitzbeleuchtung mit einer variablen Blitzbeleuchtungsoptik. Ein Punktstrahl ist vorgesehen, um die in der Hand gehaltene Strichcodelesevorrichtung auf ein Strichcodessymbol zu zielen. Der Punktstrahl wird auch verwendet, um die Entfernung zu dem Strichcode von der in der Hand gehaltenen Strichcodelesevorrichtung zu messen und die Brennweite der variablen Abbildungsoptiken und der variablen Blitzbeleuchtungsoptik zu bestimmen. Die Abbildungsoptik wird automatisch eingestellt, um die korrekte Vergrößerung und den Focus eines Strichcodes ungeachtet der Entfernung des Etiketts vorzusehen. Die Blitzbeleuchtungsoptik mit variabler Brennweite wird verwendet, um die Beleuchtungsenergie nur in dem Sichtfeld der Strichcodelesevorrichtung zu konzentrieren. Die Blitzbeleuchtungsenergie wird konserviert durch Messung des Umgebungslichtes und durch Einstellung des Niveaus der Blitzbeleuchtungsenergie gemäß des gemessenen Pegels des Umgebunglichtes. In dieser Weise können herkömmliche, beschädigte, mehrfache und gestapelte Strichcodesymbole zusammen mit dichten zweidimensionalen Codes schnell über Distanzen von unter einem Fuß bis über mehreren Fuß gelesen werden, ohne die Strichcodelesevorrichtung auf den Strichcode zielen zu müssen.
Schließlich offenbart US-A-5250792 einen tragbaren Laserdiodenabtastkopf, der auf jedes zu lesende Symbol zu zielen ist und nicht leicht sichtbares Laserlicht aussendet und empfängt und mit einer auslöserbetätigten Ziellichtanordnung ausgerüstet ist, um visuell jedes Symbol zu lokalisieren und zu verfolgen. Ein kompakter optischer Laufpfad für die Laserdioden und eine optische gefaltete Pfadanordnung genauso wie eine Konstruktion mit austauschbaren Komponenten und eine integrale Fensterkonstruktion für den Kopf werden ebenfalls offenbart.
Es ist ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Anzeigemittelscanner ohne die Einschränkungen von Lesevorrichtungen des Standes der Technik vorzusehen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Anzeigemittelscanner vorzusehen, der die Merkmale von sowohl einem Scanner mit einem Lichtstrahl mit fliegendem Punkt als auch eines Abbildungsscanners in einer einzigen Einheit bieten kann.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Abtastvorrichtung bzw. einem Scanner zum Lesen von sowohl zweidimensionalen oder komplexeren Anzeigemitteln als auch linearen Strichcodes vorzusehen.
Es ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung, sowohl eine Laserabtastung als auch eine CCD-Abbildung entweder gleichzeitig, alternativ oder auf einer zeitaufgeteilten gemultiplexten Grundlage auszuführen.
Es ist auch ein Ziel der Erfindung, eine Anzeigemittellesevorrichtung vorzusehen, die automatisch und adaptiv Anzeigemittel von unterschiedlichen Arten von Symboliken lesen kann, einschließlich Anzeigemitteln, die aus einer Matrixanordnung aus geometrischen Formen in enger räumlicher Nähe bestehen, wie beispielsweise bei UPSCODETM.
Es ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Verfahren vorzusehen, welches verwendet werden kann, um eines oder mehrere der obigen Ziele zu erreichen.
Zusätzliche Ziele, Vorteile und neuartige Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus dieser Offenbarung einschließlich der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich, genauso wie durch eine praktische Ausführung der Erfindung. Während die Erfindung unten mit Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, sei bemerkt, dass die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Strichcodelesevorrichtung zum Lesen von Anzeigemitteln mit unterschiedlicher Lichtreflektivität, wie beispielsweise für Strichcodesymbole oder Matrixanordnungssymbole, die optisch codierte Informationen enthalten, nach Anspruch 1 vorgesehen. Die Lesevorrichtung hat einen Laserlichtemitter, um einen geführten Lichtstrahl zu erzeugen, um visuell aufeinander folgende Teile der Anzeigemittel zu beleuchten und reflektiertes Licht von den Anzeigemitteln zu erzeugen. Ein Sensor, wie beispielsweise eine lineare Anordnung einer ladungsgekoppelten oder zweidimensionalen Anordnung einer Festkörper- Abbildungsvorrichtung detektiert simultan Licht von dem Lichtstrahl oder vom Umgebungslicht, welches von Teilen der Anzeigemittel reflektiert wird, und erzeugt ein elektrisches Signal, welches das reflektierte Licht von den Teilen der Anzeigemittel darstellt. Der Sensor kann entweder in einem Abtastbetriebszustand oder einem Nicht-Abtastbetriebszustand arbeiten, wobei der letztere ähnlich jenem eines einzigen Fotodetektors ist, oder in beiden Betriebszuständen. Wenn man in einem Abtastbetriebszustand arbeitet, kann der Sensor ein Sichtfeld mit einer schnelleren Rate oder einer wesentlich langsameren Rate als der geführte Lichtstrahl abtasten. Der Sensor kann gesteuert werden, um ein Sichtfeld nur periodisch abzutasten, und kann als ein Entfernungs- bzw. Bereichsdetektor funktionieren, um die Distanz zwischen der Abtastvorrichtung und dem angepeilten Anzeigemittel zu detektieren. Der Betrieb des Sensors als Bereichsdetektor wird weiter unten beschrieben. Der Emitter und der Sensor können in einem in der Hand gehaltenen Gehäuse angeordnet sein, um einen tragbaren Betrieb zuzulassen.
Die Lesevorrichtung kann auch einen Umgebungslichtsensor aufweisen, um den Pegel des Umgebungslichtes in einem Sichtfeld zu detektieren und ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn das Umgebungslicht über einem Schwellenwert ist, d. h. dem Wert, bei dem ausreichend Umgebungslicht für ein zufriedenstellendes Auslesen der Anzeigemittel vorhanden ist, und zwar ohne zusätzliches Licht, welches von den Anzeigemitteln reflektiert wird. Ein Aktivator kann auch vorgesehen werden, um den Emitter bzw. Sender zu aktivieren, vorzugsweise automatisch, und zwar ansprechend auf das Ausgangssignal. Der Aktivator kann auch auf das elektrische Signal ansprechen, welches von dem Sensor erzeugt wird. In dieser Weise wird der Emitter bzw. Sender beispielsweise nur aktiviert, nachdem der Sensor eine zufriedenstellende Auslesung von einem Symbol erhalten hat, und der Emitter weiter einen Lichtstrahl aussendet, bis der Sensor eine zufriedenstellende Auslesung des nächsten Symbols erhalten hat. Anders als Codelesevorrichtungen des Standes der Technik muss der Lichtstrahl nicht nach einer erfolgreichen Decodierung eines Symbols deaktiviert werden. Insbesondere könnte der Lichtstrahl nur deaktiviert werden, wenn keine Decodierung nach einer vorbestimmten Zeit stattgefunden hat.
Ein Prozessor zur Verarbeitung der elektrischen Signale ist ebenfalls vorzugsweise vorgesehen. Der Prozessor weist typischerweise einen A/D- Wandler auf, um das elektrische Signal in ein entsprechendes digitales Signal umzuwandeln, und einen Decoder zur Decodierung des Digitalsignals, um die Informationen zu erhalten, die in dem Symbol codiert sind. Der Decoder kann einen Diskriminator bzw. eine Unterscheidungsvorrichtung aufweisen, um zu bestimmen, ob das angepeilte Symbol ein lineares oder ein mehrdimensionales Symbol ist, beispielsweise ein Strichcodessymbol von einer gewissen Symbolart. Eine Auswahlvorrichtung wird in vorteilhafter Weise vorgesehen, um den Lichtemitter zu deaktivieren, wenn bestimmt wird, dass das angepeilte Symbol ein mehrdimensionales Strichcodesymbol ist. Die Unterscheidungsvorrichtung kann geeignet sein, um allgemein zwischen Anzeigemitteln von unterschiedlichen Symbolarten zu unterscheiden oder zwischen Anzeigemitteln von irgend welchen erwünschten Symbolarten zu unterscheiden. Beispielsweise kann die Unterscheidungsvorrichtung bzw. der Diskriminator geeignet sein, um nach Symbolen zu suchen, die dem UPSCODETM entsprechen. Der Sensor kann geeignet sein, um sichtbares Licht zu detektieren, welches von einem Teil des Symbols reflektiert wird, der aus einer Mittelpunktmarkierung gebildet wird. Solche Markierungen werden oft in Verbindung mit Symbolen verwendet, die aus einer Matrixanordnung aus geometrischen Formen gebildet werden, wie beispielsweise jene, die der Symbolik des UPSCODETM entsprechen.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Strichcodelesevorrichtung der vorliegenden Erfindung können aus den abhängigen Ansprüchen erhalten werden.
Weiterhin werden gemäß der vorliegenden Erfindung verschiedene Verfahren nach den Ansprüchen 35, 36, 59 und 62 vorgesehen. Bevorzugte Varianten dieser Verfahren können aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen erhalten werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1A-1E sind jeweils (i) eine seitliche Schnittansicht einer pistolenförmigen Anordnung mit schmalem Körper und zwei Fenstern eines laserröhrenbasierten, tragbaren Laserscannerkopfes bzw. -abtastkopfes, (ii) eine Schnittansicht von oben eines Details der Laserröhre und eines Teils des optischen Laufpfades der Fig. 1A, (iii) eine Schnittansicht von hinten, aufgenommen entlang der Linie IC-IC der Fig. 1A, (iv) eine Querschnittsansicht von oben, die die Laserröhre und einen Teil des optischen Laufpfades zeigt, und (v) eine Vorderansicht der Anordnung der Fig. 1A.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht von vorne der Anordnung der Fig. 1 in einem viel kleineren Maßstab und zeigt diagrammartig die Verbindung des Kopfes mit dem Rest des Abtastsystems.
Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht einer pistolenförmigen Anordnung mit schmalem Körper und zwei Fenstern eines lichtbasierten tragbaren Scannerkopfes bzw. Abtastkopfes.
Fig. 4 ist eine schematische Draufsicht der Anordnung der Fig. 3.
Fig. 5 ist eine Vorderansicht eines tragbaren Laserdiodenabtastkopfes.
Fig. 6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Kopfes der Fig. 5.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht, aufgenommen entlang der Linie 7-7 der Fig. 6.
Fig. 8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Symbols und der Teile davon, auf denen ein Lichtstrahl auftrifft und reflektiert wird.
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht einer Zielanordnung mit einem statischen einzelnen Strahl.
Fig. 10 ist eine vergrößerte Ansicht eines Symbols und von Teilen davon, die durch einen Zielvorgang mit einem statischen einzelnen Strahl oder durch einen Zielvorgang mit doppeltem Strahl beleuchtet werden.
Fig. 11 ist eine schematische Ansicht einer Zielanordnung mit statischem doppeltem Strahl.
Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht eines Symbols und von Teilen davon, die durch einen Zielvorgang mit dynamischem einzelnen Strahl beleuchtet werden.
Fig. 13 ist der Blockdiagramm des Abtastsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14 ist ein Flussdiagramm des Betriebs eines Algorithmus, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 15A-15C sind jeweilige Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines Hybridscanners gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 16A-16B sind jeweils eine Draufsicht und eine Ansicht des Hybridscanners der Fig. 15A.
Fig. 17 bildet die Abtastlinie ab, die über ein Strichcodessymbol unter Verwendung des Hybridscanners der Fig. 15A gebildet wird.
Fig. 18A-18D sind schematische Darstellungen des Bereichsfinders.
Fig. 19A und 19B sind jeweils eine vereinfachte seitliche Schnittansicht und eine perspektivische Ansicht des Hybridscanners der Fig. 15A oder 15B, der in einem pistolenförmigen Gehäuse mit schmalem Körper und einem einzigen Fenster aufgenommen ist.
Fig. 20 bildet ein Schwanenhalsgehäuse für einen Hybridscanner der Fig. 15A, 15B oder 15C ab.
Fig. 21A-21C bilden eine Tunnelscanneranordnung ab, die mehrere Hybridscanner der Fig. 15A, 15B oder 15C verwendet.
Fig. 22 bildet eine Montageanordnung für einen Lastwagen ab, die mehrere Hybridscanner der Fig. 15A, 15B oder 15C verwendet.
Fig. 23 bildet eine Montageanordnung für ein Flugzeug ab, welche mehrere Hybridscanner der Fig. 15A, 15B oder 15C verwendet.
Fig. 24A-24C bilden Symbole gemäß der herkömmlichen Matrixanordnung oder anderer Symboliken ab.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugte Ausführungsbeispiele

Fig. 1-4 der Zeichnungen bezieht sich auf die Anordnung nach US-A- 5130520. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet im allgemeinen einen leichtgewichtigen, stromlinienförmigen, in der Hand zu haltenden, vollständig tragbaren, leicht zu manipulierenden, den Arm und das Handgelenk nicht ermüdenden Laserscannerkopf bzw. Laserabtastkopf mit schmalem Körper und schmaler Schnauze und zwei Fenstern, der vollständig von einem Anwender zur Anwendung in einem optischen Scannersystem bzw. Abtastsystem zu tragen ist, welches zum Lesen, Scannen und/oder analysieren von optisch codierten Symbolen oder anderen Anzeigemitteln betreibbar ist. Solche Symbole können beispielsweise eine Reihe von Linien und Freiräumen mit variierenden Breiten oder irgend eine Anordnung von geometrischen Formen aufweisen, wobei sich diese Muster zu einer Darstellungscharakteristik mit mehreren Zahlen des Produktes decodieren, welches das Symbol trägt.
Der Kopf 10 weist ein im allgemeinen pistolenförmiges Gehäuse mit einem Handgriffteil 12 und einer langgestreckten Trommel mit schmalem Körper oder einem Körperteil 14 auf. Der Handgriffteil 12 hat eine Querschnittsabmessung und eine Gesamtgröße, so dass er in bequemer Weise in die Handfläche einer Hand eines Anwenders passt. Sowohl der Körperteil als auch der Handgriffteil sind aus einem leichtgewichtigen, elastischen, stossbeständigen, sich selbst tragenden Material hergestellt, wie beispielsweise aus synthetischem Plastikmaterial. Das Plastikgehäuse ist vorzugsweise spritzgegossenen kann jedoch vakuumgeformt oder geblasen sein, um eine dünne Hülle zu bilden, die hohl ist und einen Innenraum umgibt, dessen Volumen kleinere Abmessungen hat als einen Wert, der in der Größenordnung von 820 cm³ (50 Kubikinch) ist. Der spezifische Wert von 820 cm³ (50 Kubikinch) soll nicht selbst einschränkend sein sondern ist nur vorgesehen worden, um eine Annäherung an das maximale Gesamtvolumen und die Gesamtgröße des Kopfes 10 zu geben. Das Gesamtvolumen kann kleiner als 820 cm³ (50 Kubikinch) sein, und tatsächlich ist bei manchen Anwendungen das Volumen in der Größenordnung von 410 cm³ (25 Kubikinch).
Der Körperteil 14 ist im allgemeinen horizontal entlang einer Längsachse langgestreckt und hat eine vordere Region 16 an dem vorderen Ende, eine erhabene hintere Region 18 am hinteren Ende und eine dazwischen liegende Körperregion 20, die sich zwischen den vorderen und hinteren Regionen erstreckt. Der Körperteil 14 hat eine obere Wand 11, über die die erhabene hintere Region 18 vorsteht, eine untere Wand 13 unter der oberen Wand, ein Paar von gegenüber liegenden Seitenwänden 15, 17, die quer voneinander um eine vorbestimmte Breitenabmessung beanstandet sind, eine vordere Wand oder Nase 19 und eine hintere Wand 21, die nach hinten von der vorderen Wand beanstandet ist.
Lichtquellenmittel, wie beispielsweise eine Laserröhre 22 mit einer Anode oder einem Ausgangsende 28 und einer Kathode oder einem Nicht- Ausgangsende 25 ist innerhalb des Körperteils 14 in Längsrichtung entlang der Längsachse montiert und ist betreibbar zur Erzeugung eines auftreffenden kollimierten Laserstrahls. Optische Mittel, beispielsweise ein optischer Laufpfad sind genauso innerhalb des Körperteils montiert und sind betreibbar, um den auftreffenden Strahl entlang eines Lichtpfades zu einer Referenzebene zu leiten, die außerhalb des Gehäuses in der Nachbarschaft der vordere Region 16 gelegen ist, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Ein zu lesendes Symbol ist in der Nachbarschaft der Referenzebene angeordnet, d. h. irgendwo innerhalb der Tiefenschärfe bzw. Focustiefe des auftreffenden Strahls, wie unten beschrieben, und das Licht, welches von dem Symbol reflektiert wird, bildet reflektiertes Licht von dem Laserstrahl, welches entlang eines Lichtpfades entfernt von der Referenzebene und zurück zu dem Gehäuse hin geleitet wird.
Wie am besten in Fig. 1D gezeigt, weist der optische Pfad eine optische Bank 24 auf, eine negative oder konkave Linse 26, die fest in einer zylindrischen Bohrung 25 der Bank montiert ist, einen Licht reflektierenden Spiegel 26', der fest an einer geneigten Oberfläche 29 der Bank montiert ist, eine positive oder konvexe Linse 30, die einstellbar an der Bank mittels eines Satzes von Schrauben 31 montiert ist, und noch einem weiteren Licht reflektierenden Spiegel 32, der einstellbar an einem zu biegenden Metallbügel 33 montiert ist.
Die optische Bank 24 hat eine vergrößerte zylindrische Ausnehmung, die mit der kleineren Bohrung 25 in Verbindung steht. Die Laserröhre 22 wird eng in einer zylindrischen Traghülse 34 aufgenommen, die wiederum eng in der Bohrung 25 aufgenommen wird. Ein elektrisch leitendes Element oder einer Scheibe 36 ist an der Schulter zwischen der Ausnehmung 35 und der Bohrung 25 gelegen. Die Scheibe 36 stellt einen elektromechanischen, nicht gelöteten Kontakt mit dem Ausgangsende 23 des Rohrs her. Ein eiteres elektrisch leitendes Element, vorzugsweise ein elastischer Draht 38, ist an dem Nicht-Ausgangsende 25 des Rohrs montiert. Der Draht 38 hat ein gewickeltes Ende, welches um das Nicht-Ausgangsende 25 schleifenförmig herum gelegt ist, einen dazwischen liegenden Spannungsdrahtteil, der sich in Längsrichtung des Rohrs erstreckt, und dessen anderes Ende fest an der Bank 24 durch die Einstellschraube 37 befestigt wird. Der Draht 38 ist vorzugsweise aus einem elastischen, federartigen Material hergestellt und seine Spannung wirkt ziemlich genau wie eine Feder oder Vorspannmittel, um sicher das Ausgangsende 23 in einen sicheren elektromechanischen Kontakt mit der Scheibe 36 zu drücken. Das Nicht-Ausgangsende 25 ist über den Draht 38 geerdet; und ein (nicht gezeigter) Hochspannungsleistungsdraht aus der Leistungsversorgungskomponente 40, die in dem Handgriffteil 12 montiert ist, ist elektrisch mit einem Lastwiderstand 42 verbunden, der in einer anderen Bohrung montiert ist, die in der Bank 24 ausgebildet ist. Der Lastwiderstand ist wiederum elektrisch mit der Scheibe 36 durch einen Draht verbunden, der um der klaren Darstellung willen nicht veranschaulicht ist. Es sei bemerkt, dass weder das Ausgangsende noch das Nicht-Ausgangsende des Rohrs direkt an irgend einen elektrischen Draht gelötet ist, ein Merkmal, was besonders wünschenswert ist, wenn man einen Ersatz des Rohrs am Einsatzort ermöglichen möchte. Die Bohrung 25 und die Ausnehmung 35 sind mechanisch bezüglich der Bohrung ausgerichtet bzw. gepeilt, so dass der herauslaufende Laserstrahl automatisch optisch mit dem optischen Laufpfad ausgerichtet ist, wenn das von der Hülse unterstützte Rohr und das Ausgangsende vollständig in die Ausnehmung 35 bzw. die Bohrung 25 eingeführt werden.
Die Bank 24 ist ein leichtgewichtiges Teil aus einem Stück, welches durch kostengünstige Massenproduktionstechniken eines in seinen Abmessungen stabilem Flammen zurückhaltenden Material gearbeitet oder vorzugsweise gegossen wird, wie beispielsweise aus Delrin (Handelsmarke) oder glasgefüllten bzw. glasverstärkten Noryl (Handelsmarke), vorzugsweise mit einem hohen dielektrischen Durchschlag (in der Größenordnung von 500 V/mil). Um die geringfügigen Variationen der Strahlausrichtung zu berücksichtigen, die unvermeidlicher Weise aus unterschiedlichen Röhren und aus Veränderungen der Toleranz in der Röhre selbst, der Bohrung 25 und der Ausnehmung 35 resultieren, wird die sehr schwache negative Linse 26 (in der Größenordnung von -24 mm) sehr nahe am Auslassende des Rohrs montiert, und alle Elemente in dem optischen Pfad werden groß genug gemacht, um zu gestatten, dass der Strahl unbehindert durchläuft, auch wenn der Strahl nicht genau in der Mitte ist. Die nahe Befestigung der schwachen Linse 26 und der kurze optische Pfad (ungefähr 38 mm) zwischen den Linsen 26 und 30 bedeuten, dass die optischen Toleranzen im Rest des Strahlpfades immer noch um 112 entfernt liegen können, ohne die Leistung des Systems zu opfern. Dies bietet den Vorteil, dass die Bank kostengünstig massenproduziert werden kann, und zwar mit praktischen Toleranzen.
Somit läuft der aus dem Auslassende 23 ausgelassene bzw. emittierte Strahl zuerst durch die negative Linse 26, welche dahingehend wirkt, dass sie den anfänglich kollimierten Strahl auseinander laufen lässt. Dann trifft der auseinander laufende bzw. divergierende Strahl auf den Spiegel 26 und wird darauf seitlich reflektiert, um auf den Spiegel 28 aufzutreffen, worauf hin der Strahl nach oben reflektiert wird, um durch die positive Linse 30 zu laufen, die dahingehend wirksam ist, dass sie den divergierenden Strahl zu einem im allgemeinen kreisförmigen Punkt von ungefähr einem Durchmesser von 0,203-0,254 mm (8 mil bis 10 mil) in der Referenzebene zusammen leitet. Die Punktgrösse bleibt ungefähr über die Brennweite auf jeder Seite der Referenzebene gleich. Der zusammen laufende Strahl von der Linse 30 trifft auf den einstellbaren Spiegel 32 und wird daraufhin seitlich zu einem Scan- bzw. Führungsspiegel 44 reflektiert, der einen Teil der Führungsmittel bildet.
Die Scan- bzw. Führungsmittel sind vorzugsweise ein Führungsmotor 46 mit hoher Drehzahl von der Bauart, die in dem US-Patent 4387297 gezeigt und beschrieben wird. Für die Zwecke dieses Patentes ist es ausreichend, darauf hinzuweisen, dass der Scannermotor bzw. Führungsmotor 46 eine Ausgangswelle 41 hat, auf der eine Fügungsplatte 43 fest montiert ist. Der Führungsspiegel 44 ist fest an der Platte 43 montiert. Der Motor 46 wird angetrieben, um hin und her beweglich und wiederholt die Welle in abwechselnden Umfangsrichtungen über Bogenlängen von irgend einer erwünschten Größe zu oszillieren, typischerweise über weniger als 360º, und mit einer Geschwindigkeitsrate in der Größenordnung von einer Vielzahl von Oszillationen pro Sekunde. Vorzugsweise werden der Führungsspiegel 44 und die Welle zusammen oszilliert, so dass der Führungsspiegel wiederholt den darauf auftreffenden Strahl über eine Winkeldistanz A oder eine Bogenlänge von ungefähr 25 Grad und mit einer Rate von ungefähr 40 Oszillationen pro Sekunde schwenkt.
Anschlagmittel, beispielsweise eine Anlage 48 sind fest an einem Bügel 49 befestigt, der wiederum an der Bank 24 montiert ist. Die Anlage 48 ist im Pfad der oszillierenden Bewegung der Platte 43 gelegen, die den Führungsspiegel 44 trägt, um zu verhindern, dass der Spiegel eine vollständige Drehung von 360 Grad während des Versandes ausführt. Die Anlage trifft niemals den Spiegel während des Scannens bzw. der Führungsbewegung; die Anlage dient dazu, den Spiegel ordnungsgemäß ausgerichtet zu halten, d. h. so, dass er immer nach vorne zum Vorderteil des Kopfes weist.
Der Führungsmotor 46 ist auf der Bank 24 geringfügig von der Längsachse versetzt montiert. Andere Miniatur-Führungselemente können verwendet werden. Beispielsweise können Miniatur-Polygone verwendet werden, die von Motoren angetrieben werden, oder verschiedene bimorphe oszillierende Führungselemente, die im US-Patent 4251798 beschrieben werden, können verwendet werden, oder ein penta-bimorphes Element kann verwendet werden, oder ein Miniatur-Polygonelement kann verwendet werden.
Obwohl nur ein einziges Scannerelement bzw. Führungselement in den Zeichnungen zum zyklischen Schwenken des Laserstrahls über das Symbol entsprechend einer vorbestimmten Richtung in Längsrichtung davon gezeigt ist (x-Achsen-Scan) wird klar sein, das ein anderes Scannerelement bzw. Führungselement in dem Kopf montiert werden kann, um das Symbol entlang einer Querrichtung zu überstreichen (y-Achsen-Scan) die im wesentlichen senkrecht zu der vorbestimmten Richtung ist. Bei manchen Anwendungen wird ein Scan bzw. eine Führung in mehreren Zeilen bevorzugt. Andere alternative Konfigurationen können verwendet werden, um sowohl eine x- als auch eine y-BX13-Führung mit einem einzigen Führungselement vorzusehen. Unter Verwendung einer x- und y-Führung kann ein Raster, ein in allen Richtungen laufendes oder anderes Scanner- bzw. Führungsmuster, gebildet werden, wie es erwünscht ist.
Wiederum mit Bezug auf die Fig. 1-2 wird der Führungsspiegel 44 in dem Lichtpfad des eintreffenden Strahls an der hinteren Region des Kopfes montiert, und der Motor 46 ist wirksam, um zyklisch den auftreffenden Strahl über eine Winkeldistanz A über ein Sichtfeld über das Symbol zu schwenken, welches in der Nachbarschaft der Referenzebenen gelegen ist. Ein für Laserlicht durchlässiges Scanfenster 50 ist an der erhabenen Region 18 montiert, und zwar hinter einer Öffnung 51, die darin in eng benachbarter gegenüberstehender Beziehung mit dem Führungsspiegel 44 ausgebildet ist. Wie in der Beschreibung und in den Ansprüchen hier verwendet, ist der Ausdruck "eng benachbarte gegenüber liegende Beziehung" zwischen den Komponenten so definiert, dass sie meint, dass eine Komponente in der Nähe relativ zur anderen Komponente gelegen ist, und zwar typischerweise um weniger als einen Inch voneinander entfernt. Wie in Fig. 1A gezeigt, ist das Scanfenster 50 konfiguriert und in dem Lichtpfad des einfallenden Strahls positioniert, um zu gestatten, dass letzterer wenn er von dem Führungsspiegel 44 kommt, über eine Distanz von weniger als einen Inch innerhalb der erhabenen hinteren Region 18 läuft, und dann durch das Scanfenster 50 hindurch läuft, und daraufhin unbehindert und außerhalb der dazwischen liegenden Körperregion 20 und der vorderen Region 16 des Gehäuses und darüber hinaus läuft, und dann auf das Symbol auftrifft, welches auf oder nahe der Referenzebene gelegen ist.
Je näher der Führungsspiegel 44 an dem Scanfenster 50 gelegen ist, desto größer wird das Sichtfeld des geschwenkten einfallenden Strahls für einen gegebenen Scanwinkel bzw. Führungswinkel sein. Es sei bemerkt, dass die Breitenabmessung des Scanfensters einen begrenzenden Faktor für die Schwenkbewegung des einfallenden Strahls darstellt, weil die Gehäusewände, die das Scanfenster begrenzen, irgend einen Strahl abschneiden und blockieren würden, der über die Breite des Scanfensters hinaus geschwenkt werden würde. Daher wird als eine Regel der Führungsspiegel so nahe wie möglich an dem Scanfenster angeordnet, um das Sichtfeld des geschwenkten einfallenden Strahls zu optimieren.
Wie am besten in Fig. 2 gezeigt, ist das Sichtfeld des geschwenkten einfallenden Strahls im wesentlichen unabhängig von der Breite des Körperteils 14, und tatsächlich ist das Sichtfeld des geschwenkten einfallenden Strahls tatsächlich, d. h. die Querabmessung des Strahls, größer als die Breite des Körperteils 14 an der vorderen Region und am vorderen Abschnitt der dazwischen liegenden Körperregion 20. Dies kommt natürlich von der Tatsache, dass der geschwenkte einfallende Strahl nach außen aus den vorderen und dazwischen liegenden Körperregionen des Gehäuses getragen wurde. Die Seitenwände 15, 17 sind nicht im Lichtpfad und schneiden den geschwenkten einfallenden Strahl nicht ab oder blockieren ihn. Das Scanfenster 50 ist an der hinteren Region 18 an der Höhe über der oberen Wand 11 montiert, um eine unbehinderte Übertragung über Kopf zu gestatten.
Vorzugsweise ist die Breite des Körperteils 14 in der Größenordnung von 4,45 cm (1 3/4 Inch), während das Sichtfeld in der Referenzebene in der Größenordnung von 8,89 cm (3 1/2 Inch) ist. Bei Konstruktionen des Standes der Technik mit breitem Körper war die Breite des Gehäuses größer als 8,89 cm (3 1/2 Inch), um ein Sichtfeld von 8,89 cm (3 1/2 Inch) für einen gegebenen Führungswinkel zu erhalten. Daher gestattet die Übertragung des geschwenkten einfallenden Strahls nach außen, dass der Kopf eine stromlinienförmige Konfiguration mit schmalem Körper hat. Die Seitenwände 15, 17 müssen nicht weiter nach außen nach vorne auseinander laufen, wie bei Konstruktionen des Standes der Technik, um den geschwenkten Strahl aufzunehmen, sondern können im wesentlichen parallel gemacht werden, wie gezeigt, oder in irgend einer anderen erwünschten Form.
Vorzugsweise ist die Referenzebene ungefähr 5,08 cm (2 Inch) von der vorderen Wand 19 des Kopfes gelegen und ist bei einer linearen Entfernung von ungefähr 24,13 cm (9 1/2 Inch) von der positiven Linse 30 entfernt gelegen. Die Tiefenschärfe in der Referenzebene ist ungefähr 6,98 cm (2 3/4 Inch) auf jeder Seite der Referenzebene. Diese Zahlenangaben sollen nicht selbst einschränkend sein sondern sind nur beispielhaft.
Ein für Laserlicht durchlässiges Nicht-Scanfenster 52 ist an der vorderen Wand 19 in eng benachbarter, gegenüber liegender Beziehung zu den Sensormitteln 54 montiert, die in der vorderen Region 16 gelegen sind. Die Sensormittel 54 sind betreibbar, um die Intensität des Lichtes in dem reflektierten Strahl zu detektieren, der von dem Symbol über ein Sichtfeld über diesem kommt, und zur Erzeugung eines elektrischen analogen Signals, welches die detektierte Lichtintensität anzeigt. Um die Abdeckungszone der Sensormittel zu vergrößern ist ein Paar von Sensorelementen oder Fotodioden 54a, 54b an gegenüber liegenden Seiten der Längsachse gelegen. Die Sensorelemente liegen in sich schneidenden Ebenen und weisen sowohl nach vorne als auch zur Seite. Die vordere Wand 19 besteht genauso aus einem Paar von verjüngten Wandteilen 19a, 19b, von denen jeder eine darin ausgebildete Öffnung 53a, 53b besitzt. Ein Paar von Nicht-Scanfensterteilen 52a, 52b ist fest hinter den Öffnungen 52a bzw. 52b montiert. Jeder Nicht- Scanfensterteil ist in eng benachbarter, gegenüber liegender Beziehung zu seinem jeweiligen Sensorelement montiert. Die Nicht-Scanfensterteile sind konfiguriert und im Lichtpfad des reflektierten Strahls positioniert, um zu gestatten, dass letzterer dort hindurch zu den Sensorelementen läuft. Zwei kleine Nicht-Scanfensterteile werden vorzugsweise verwendet, und zwar anstelle eines einzigen Nicht-Scanfensters, weil zwei kleinere Fenster grundsätzlich fester als eines sind, und zwar auf Grund des größeren Umfangs, welches zwei Fenster bieten.
Das Scanfenster 50 ist hinter dem Nicht-Scanfenster 52 gelegen. Jedes Fenster 50, 52 ist an einer anderen Entfernung von der Referenzebene und der vorderen Wand 19 gelegen. Das Scanfenster 50 ist über dem Nicht- Scanfenster 52 angehoben, wie oben beschrieben. Die Nicht-Scanfensterteile sind an gegenüber liegenden Seiten der Längsachse gelegen. Das Scanfenster ist auf der Längsachse gelegen.
Eine gedruckte Schaltungsplatine 59 ist innerhalb des Körperteils 14 montiert, und verschiedene elektrische Unterschaltungen, die diagrammartig durch die Bezugszeichen 55, 56, 57, 58 dargestellt werden, sind auf der Platine 59 vorgesehen. Signalverarbeitungsmittel 55 sind betreibbar, um das analoge Signal zu verarbeiten, welches von den Sensorelementen erzeugt wird, und zwar zu einem digitalisierten Signal, um daraus Daten zu erzeugen, die das Symbol beschreiben. Geeignete Signalverarbeitungsmittel für diesen Zweck wurden im US-Patent 4251798 beschrieben. Die Unterschaltung 56 bildet die Treiberschaltung für den Führungsmotor 46. Eine geeignete Motortreiberschaltung für diesen Zweck wurde beschrieben in dem zuvor erwähnten US-Patent 4387297. Die Unterschaltungen 57 und 58 bilden eine Sicherheitsschaltung für die Laserröhre und die Spannungsreglerschaltung. Eine geeignete Schaltung für diesen Zweck wurde ebenfalls beschrieben im US-Patent 4387297.
Stossbefestigungsmittel sind am vorderen Ende der hinteren Regionen des Körperteils montiert, um den Laser, die optischen Komponenten und die Führungskomponenten bzw. Scankomponenten innerhalb des Körperteils stoßgeschützt zu montieren. Ein ringförmiger Stoßbund 60, vorzugsweise aus Gummimaterial, umgibt das vordere Ende des Rohrs 22 und ist in Eingriff mit der unteren Wand 13 und der Unterseite der Schaltungsplatine 59. Platinentragelemente 61a, 61b erstrecken sich nach unten von der oberen Wand 11, um starr die Schaltungsplatine 59 zu tragen. Ein Paar von Gummistossbefestigungen 62 wird fest an den gegenüber liegenden Seiten der optischen Bank 24 montiert, und steht jeweils in Eingriff mit den Seitenwänden 15, 17 an der hinteren Region 18 des Gehäuses. Die Stossbefestigungen 62 und der Bund 60 sind in Längsrichtung voneinander beanstandet und stehen mit dem dünnwandigen Gehäuse an drei beanstandeten Stellen in Eingriff, um eine Verdrehung des Gehäuses von den Laserkomponenten, den optischen Komponenten und den Abtastkomponenten bzw. Führungskomponenten zu isolieren.
Elektrische Leistung wird zu der Laserröhre 22 durch die Leistungsversorgungskomponente 40 geliefert, die innerhalb des Handgriffteils 12 montiert ist. Die Leistungsversorgungskomponente, die von einer Batteriespannung mit 12 V Gleichstrom auf über 1 Kilovolt stufenförmig heraufschaltet, ist die schwerste Komponente in dem Kopf, und ihre Montage in dem Handgriffteil gestattet einen niedrigen Schwerpunkt und eine bessere Balance des Kopfes.
Ein nicht sperriges, zusammen faltbares, spulenartiges Kabel 66, wie in Fig. 2 gezeigt, verbindet elektrisch den Kopf 10 mit dem Rest des Scannersystems, welches ein mit Batterien mit Leistung versorgtes Decodierungsmodul 68 und einen Host-Computer 70 aufweist. Das spulenartige Kabel 66 ist leicht zu biegen und gestattet eine Manipulation des Kopfes 10 durch den Anwender mit mehreren Freiheitsgraden der Bewegung von einem Symbol zum nächsten, ohne vom Anwender übermäßige Kräfte zu erfordern. Das Kabel 66 weist eine Vielzahl von leitenden Drähten auf, die alle relativ dünn und flexibel sind. Beispielsweise leitet ein Draht das Niederspannungssignal mit 12 Volt Gleichstrom von der Batterie in dem Decodierungsmodul 68 zur Leistungskomponente 40. Ein anderer Draht leitet das digitalisierte Signal von der Analog/Digital-Signalverarbeitungsschaltung 55 zu dem Decodierungsmodul 68 zu Zwecken der Decodierung. Dieser letztere Draht ist nicht gegen Hochfrequenz abgeschirmt und ist daher leicht zu biegen. Die restlichen Drähte leiten die Niederspannungssteuer- und Niederspannungskommunikationssignale. Alle Drähte des Kabels 66 sind miteinander mit einem gemeinsamen Verbinder 72 der Steckerbauart verbunden. Ein dazu passender Verbinder bzw. Stecker 74 ist innerhalb des Kopfes montiert und nimmt den Verbinder 72 in einer zusammenpassenden Beziehung auf. Die Anwendung der zusammenpassenden Verbinder 72, 74 gestattet ein schnelles Ersetzen des Kabels für Reparaturen vor Ort. Die elektrischen Verbindungen zwischen dem Verbinder 74 und den verschiedenen Komponenten in dem Kopf sind in den Zeichnungen aus Gründen der Verdeutlichung weggelassen worden.
Das Decodierungsmodul 68 verarbeitet das digitalisierte Signal, welches in dem Kopf erzeugt wird, und berechnet die erwünschten Daten, beispielsweise die Darstellung oder Codierung des Symbols in mehreren Zahlen gemäß eines Algorithmus, der in einem Softwareprogramm enthalten ist. Das Decodierungsmodul 68 weist einen PROM auf, um das Steuerprogramm zu enthalten, einen RAM zur temporären Datenspeicherung und einen Mikroprozessor, der den PROM und den RAM steuert und die erwünschten Berechnungen ausführt. Das Decodierungsmodul weist auch eine Steuerschaltung auf, um die betätigbaren Komponenten in dem Kopf zusteuern, wie unten beschrieben, genauso wie für eine Kommunikationsschaltung in zwei Richtungen zur Kommunikation mit dem Kopf und/oder mit dem Hostcomputer 70. Der Hostcomputer 70 ist im wesentlichen eine große Datenbank und liefert Informationen bezüglich des decodierten Symbols. Beispielsweise kann der Hostcomputer Ersatzteilpreisinformationen entsprechend den decodierten Symbolen liefern.
Ein manuell betätigbarer Auslöseschalter 76 ist an dem Kopf in der Region montiert, wo der Handgriffteil 12 mit dem Körperteil 14 verbunden ist. Das Herunterdrücken des Auslöseschalters 76 ist dahingehend wirksam, dass es den Mikroprozessor in dem Decodierungsmodul einschaltet. Beim Loslassen des Auslöseschalters bringt die Feder 78 den Schalter in seine Anfangsposition zurück, und der Mikroprozessor wird ausgeschaltet. Wiederum ist der Mikroprozessor elektrisch mit den betätigbaren Komponenten in dem Kopf über das Kabel 66 verbunden, um die betätigbaren Komponenten zu betätigen bzw. einzuschalten und auszuschalten, wenn der Mikroprozessor jeweils durch den Auslöseschalter eingeschaltet oder ausgeschaltet wird.
Bei Köpfen des Standes der Technik war der Auslöseschalter nur dahingehend wirksam, dass er die Laserröhre und/oder den Scannermotor bzw. Führungsmotor eingeschaltet hat oder ausgeschaltet hat. Nun schaltet der Auslöseschalter den Mikroprozessor an oder aus und schaltet wiederum alle der betätigbaren Komponenten in dem Kopf an oder aus. Der Mikroprozessor ist eine große Leistungsableitung für die Batterie, die in das Decodierungsmodul eingebaut ist. Daher wird durch Steuerung der An-Zeit des Mikroprozessors auf nur jene Zeiten, wenn ein Symbol gelesen wird, d. h., wenn der Auslöseschalter heruntergedrückt wird, die Leistungsableitung wesentlich verringert, und die Lebensdauer der Batterie wird wesentlich verlängert (über fünf Stunden).
Der Mikroprozessor kann mittels des Host-Computers 70, der von dem Kopf 10 entfernt ist, eingeschaltet oder ausgeschaltet werden. Der Computer 70 weist typischerweise eine Tastatur und eine Anzeige auf. Sobald ein Anwender eine Eingabe auf der Tastatur macht, beispielsweise durch Eingabe der Identität des Codes, der zu decodieren ist, fordert der Computer den Mikroprozessor auf, sich einzuschalten, die Informationen zu speichern und sich dann auszuschalten. Der Mikroprozessor wird wiederum nur solange eingeschaltet sein, wie es nötig ist, die Anforderung des Computers zu vollenden. Der Auslöseschalter und die Eingabe auf der Computertastatur sind unabhängig betätigbare Mittel zur direkten Steuerung des Mikroprozessors und zur indirekten Steuerung der betätigbaren Komponenten in dem Kopf.
Ein weiteres nützliches Merkmal dabei, wenn man den Mikroprozessor und nicht den Auslöseschalter direkt die Laserröhre steuern lässt, ist es, eine genaue Aufzeichnung der An-Zeit des Lasers für Aufzeichnungen zur Regelung zu erhalten. Das heißt natürlich ist es viel einfacher, die An-Zeit des Lasers in der Software eines Mikroprozessors zu verfolgen, als manuell die An- Zeit des Lasers aufzuzeichnen. Unter Verwendung des Mikroprozessors kann die Laserröhre nur nach einer zufriedenstellenden Auslesung eines Symbols aktiviert werden, und bis ein weiteres Symbol ordnungsgemäß gelesen wurde. Alternativ könnte die Laserröhre aktiviert bleiben, bis eine vorbestimmte Zeitperiode ohne eine Decodierung vergeht.
Ein Satz von Sichtanzeigen oder Lampen 80, 82, 84 ist ebenfalls auf der Schaltungsplatine 59 montiert, wobei jede Lampe unter einer entsprechenden Öffnung in der oberen Wand 11 positioniert ist. Die Lampen sind betreibbar, um visuell dem Anwender den Zustand des Abtastsystems bzw. Scannersystems anzuzeigen. Beispielsweise leuchtet die Lampe 80 immer dann, wenn die Laserröhre mit Energie versorgt wird, wodurch sie kontinuierlich dem Anwender sagt, wann die Röhre an oder aus ist. Die Lampe 82 leuchtet wenn eine erfolgreiche Decodierung erhalten wurde. Es sei daran erinnert, dass der einfallende Strahl über ein Symbol mit einer Rate von ungefähr 40 Scans bzw. Abtastungen pro Sekunde geführt wird. Der reflektierte Strahl kann erfolgreich beim ersten Scan oder bei irgend einem der folgenden Scans decodiert werden. Immer wenn ein erfolgreicher Scan bzw. eine erfolgreiche Abtastung erhalten wurde, wird der Mikroprozessor bewirken, dass die Lampe 84 leuchtet, um dem Anwender zu zeigen, dass der Kopf bereit ist, um ein anderes Symbol zu lesen.
Es wird angenommen, dass der Betrieb des Abtastungssystems bzw. Scannersystems aus dem Vorangegangenen selbst offensichtlich wird, jedoch sei als kurzer Rückblick erwähnt, dass der pistolenförmige Kopf bei seinem Handgriffteil ergriffen wird und dass sein Lauf auf das zu lesende Symbol gezielt wird. Die Betrachtung des Symbols wird erleichtert durch die Tatsache, dass der Lauf einen schmalen Körper hat, und dass es keine Behinderungen bei den vorderen und dazwischen liegenden Körperregionen des Laufes bzw. der Trommel gibt. Die vordere Wand des Laufes ist nahe an dem Symbol gelegen, wobei bemerkt sei, dass das Symbol irgendwo in der Brennweite auf irgend einer Seite der Referenzebene gelegen sein kann.
Der Auslöseschalter wird dann heruntergedrückt, was bewirkt, dass der Mikroprozessor die Laserröhre, den Scannermotor bzw. Führungsmotor, die Sensorelemente und alle elektronischen Schaltungen mit Energie versorgt, die auf der gedruckten Leiterplatte vorgesehen sind. Die Laserröhre sendet einen Strahl aus, der dann durch den optischen Pfad geleitet wird, wie oben beschrieben, und daraufhin reflektiert der Führungsspiegel den Strahl durch das Scanfenster und aus dem Kopf heraus und über die vorderen und dazwischen liegenden Körperregionen des Körperteils des Kopfes hinaus. Der reflektierte Lichtstrahl läuft durch die Nicht-Scanfensterteile zu den Sensorelementen und wird darauf folgend durch die Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet. Das verarbeitete Signal wird zur Decodierung zum Decodierungsmodul geleitet. Sobald eine erfolgreiche Decodierung erreicht worden ist, lässt der Mikroprozessor die Lampe 82 leuchten, und falls erwünscht, kann er den Kopf ausschalten, und dem Anwender wird nun durch das Leuchten der Lampe 84 gezeigt, dass der Kopf bereit ist, auf ein anderes Symbol gezielt zu werden. Die Flexibilität des spulenartigen Kabels erleichtert die Bewegung des Kopfes zum nächsten Symbol.
Zusätzlich wird die Bewegung des Kopfes von einem Symbol zum nächsten durch das relativ geringe Gewicht des Kopfes erleichtert. Der Kopf, mit allen zuvor erwähnten Komponenten darin, wiegt weniger als 0,454 Kilogramm (1 Pfund).
Mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 bezeichnet das Bezugszeichen 130 im allgemeinen einen pistolenförmigen Kopf mit zwei Fenstern ohne Laser analog zu den vorherigen Köpfen 10, 100, außer den folgenden Punkten. Um die Beschreibung des Kopfes 130 zu vereinfachen sind gleiche Teile, die zuvor in Verbindung mit der früheren Anordnung beschrieben wurden, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet worden. Eine hauptsächliche Unterscheidung des Kopfes 130 ist, dass der einfallende Strahl nicht geschwenkt wird sondern von dem Vorderteil des Gehäuses übertragen bzw. ausgesandt wird, und dass es der reflektierte Strahl ist, der vorzugsweise über sein Sichtfeld geschwenkt wird. Anders gesagt, bedeutet Sensor vorzugsweise eine lineare Anordnung von ladungsgekoppelten Vorrichtungen bzw. CCD- Vorrichtungen oder eine andere zweidimensionale Anordnung von Festkörper-Abbildungsvorrichtungen, die über das Symbol schwenken. Es sei jedoch bemerkt, dass wenn es erwünscht ist, der Sensor mit der Fähigkeit versehen werden könnte, in einem Abtastbetriebszustand und/oder einem Nicht-Abtastbetriebszustand (Scan-Betriebszustand bzw. Nicht-Scan- Betriebszustand) zu arbeiten, wobei der passende Betrieb bezüglich der Eignung für die spezielle Funktion auszuwählen ist, beispielsweise Lesen, Umgebungslichtdetektion, Bereichsfindung, auf die sich der Sensor bezieht. Wenn man in einem Scan-Betriebszustand arbeitet, kann der Sensor das Sichtfeld mit einer Rate abtasten, die schneller oder wesentlich langsamer ist, als die Abtastung durch den geführten Lichtstrahl. Der Sensor kann gesteuert werden, so dass er das Sichtfeld periodisch abtastet. Es ist der reflektierte Strahl, der ungehindert nach außen und über die vorderen und dazwischen liegenden Körperregionen des Gehäuses läuft.
Anstelle einer Laserröhre oder einer Laserdiode weist der Kopf 130 ohne Laser eine Lichtquelle 132 auf, die ein Paar von Lichtquellenelementen 132a, 132b an gegenüber liegenden Seiten der Längsachse aufweist, wobei jedes Lichtquellenelement sowohl nach vorne, nach oben als auch seitlich weist, um einen Lichtstrahl auszusenden. Wiederum müssen die Lichtquellenelemente keinen Laserstrahl erzeugen sondern sind wirksam zur Erzeugung irgend einer Art eines Lichtstrahls und können LEDs mit hoher Leistung (30-100 mW) oder eine Miniatur-Quarz-Hallogenlampe aufweisen. Der einfallende Lichtstrahl läuft durch ein lichtdurchlässiges, vorderes Nicht- Scanfenster 152, welches an der vorderen Region 16 des Körperteils 20 des Kopfes in eng benachbarter, gegenüber liegender Beziehung zu den Lichtquellenelementen 132a, 132b liegt. In einer Variante des Nicht-Scanfensters 52 ist das Nicht-Scanfenster 152 ein gebogenes Fenster, welches sich quer entlang der vordere Wand erstreckt und auch teilweise entlang der Seitenwände des Kopfes. Nach dem Durchlaufen durch das Nicht-Scanfenster 152 beleuchtet der auftreffende Strahl das Symbol. Es ist vorzuziehen, wenn der eintreffende Strahl geringfügig nach oben gerichtet wird, so dass der reflektierte Strahl wie gezeigt geleitet werden wird, d. h. nach außen und über die vordere Region 16 und die dazwischen liegende Körperregion 20 über die obere Wand des Körperteils, der reflektierte Strahl durch das erhabene hintere Scanfenster 150 läuft und auf den Führungsspiegel 44 trifft, der wiederholt durch den Führungsmotor 46 oszilliert wird, um das Sichtfeld des reflektierten Strahls über das Symbol zu führen. Der geschwenkte, reflektierte Strahl wird daraufhin zu dem Licht reflektierenden Spiegel 134 gerichtet, welcher einstellbar an einem zu biegenden Befestigungsbügel 136 einer optischen Sensorröhre 138 montiert ist. Der Spiegel 134 ist in dem Lichtpfad des reflektierten Strahls positioniert, um das reflektierte Licht weg vom Spiegel 44 zu leiten, und zwar durch die optische Sensorröhre 138 zu den Sensormitteln 140, die innerhalb des Körperteils 14 an der hinteren Region 18 des Kopfes montiert sind.
Wie am besten in Fig. 4 gezeigt, wird der reflektierte Lichtstrahl über eine Abmessung des Strahls in Querrichtung geschwenkt, die größer ist als die Breite des Körperteils. Daher ist hier wiederum das Sichtfeld des geschwenkten, reflektierten Strahls im wesentlichen unabhängig von der Breite der Trommel bzw. des Laufes.
Fig. 5-7 der Zeichnungen beziehen sich auf die Anordnung, die im US- Patent 5250792 dargestellt wird. Das Bezugszeichen 910 bezeichnet im allgemeinen ein Leichtgewichtiges (weniger als ein Pfund), stromlinienförmiges, in der Hand gehaltenes, vollständig tragbares, leicht zu manipulierendes, den Arm und das Handgelenk nicht ermüdendes Laserscannersystem bzw. Laserabtastsystem mit schmalem Körper und schmaler Schnauze, welches betreibbar ist, um Symbole zu lesen und/oder zu scannen bzw. abzutasten und/oder zu analysieren, und welches durch den Anwender auf die Symbole sowohl vor der Auslesung als auch während der Auslesung davon zu zielen ist, und zwar auf jedes Symbol, wenn es an der Reihe ist.
Der Kopf 910 weist ein im allgemeinen pistolenförmiges Gehäuse mit einem Handgriffteil 912 auf, und zwar mit einem im allgemeinen rechteckigen Querschnitt und im allgemeinen vertikal langgestreckt entlang einer Handgriffachse, und mit einem im allgemeinen horizontalen langgestreckten Trommel- oder Körperteil 914 mit schmalem Körper. Die Querschnittsabmessung und die Gesamtgröße des Handgriffteils 912 ist derart, dass er in bequemer Weise in einer Hand eines Anwenders passen kann und von dieser gehalten werden kann. Die Körper- und Handgriffteile werden aus einem leichtgewichtigen, elastischen, stossbeständigen, selbsttragenden Material hergestellt, wie beispielsweise aus einem synthetischen Plastikmaterial. Das Plastikgehäuse ist vorzugsweise spritzgegossen, kann jedoch vakuumgeformt oder durch Blasen geformt werden, um eine dünne, hohle Hülle zu bilden, die einen Innenraum umgibt, dessen Volumen weniger als einen Wert misst, der in der Größenordnung von 820 Kubikzentimeter (50 Kubikinch) liegt, und in einigen Anwendungen ist das Volumen in der Größenordnung von 410 Kubikzentimeter (25 Kubikinch) oder weniger. Solche speziellen Werte sollen nicht selbst einschränkend sein sondern sollen eine allgemeine Annäherung der maximalen Gesamtgröße und des Gesamtvolumens des Kopfes 910 vorsehen.
Wie in einer beabsichtigten Gebrauchsposition, wie in Fig. 5-7 gezeigt, zu sehen, hat der Körperteil 914 eine vordere Region mit einer oberen vorderen Wand 916 und einer unteren vorderen Wand 918, die nach vorne zusammen zueinander hin laufen und sich bei einem Nasenteil 920 treffen, der am vordersten Teil des Kopfes liegt. Der Körperteil 914 hat auch eine hintere Region mit einer hinteren Wand 922, die nach hinten von den vorderen Wänden 916, 918 beanstandet ist. Der Körperteil 914 hat auch eine obere Wand 924, eine untere Wand 926 unter der oberen Wand 924, und ein Paar von gegenüber liegenden Seitenwänden 928, 930, die in gegenseitiger Parallelität zwischen den oberen und unteren Wänden liegen.
Ein manuell zu betätigender und vorzugsweise herunter zu drückender Auslöser 932 ist zur schwenkbaren Bewegung um eine Schwenkachse 934 auf dem Kopf in einer nach vorne weisenden Region montiert, wo sich der Handgriffteil und der Körperteil treffen, und wo der Zeigefinger des Anwenders normalerweise liegt, wenn der Anwender den Handgriffteil in der beabsichtigten Position zum Gebrauch ergreift. Die untere Wand 926 hat einen rohrförmigen Halsteil 936, der sich nach unten entlang der Handgriffachse erstreckt und endet in einem sich radial nach innen erstreckenden Bundteil 938 mit im allgemeinen rechteckigem Querschnitt. Die Hals- und Bundteile haben einen nach vorne weisenden Schlitz, durch welchen der Auslöser 932 vorsteht und bewegt wird. Der Handgriffteil 912 hat einen sich radial nach außen erstreckenden oberen Flanschteil 940 mit einem im allgemeinen rechteckigen Querschnitt, der ebenfalls einen nach vorne weisenden Schlitz hat, durch welchen der Auslöser 32 vorsteht und bewegt wird. Der oberen Flanschteil 940 ist elastisch und in einer radial nach innen gerichteten Richtung aus zu lenken. Wenn der obere Flanschteil 940 in den Halsteil 936 eingeführt wird, liegt der obere Flanschteil 940 an dem Bundteil 938 an und wird radial nach innen ausgelenkt, bis der Flanschteil 940 den Bundteil 938 frei macht, wobei zu diesem Zeitpunkt der obere Flanschteil 940 auf Grund seiner innewohnenden Elastizität zurück in seine anfängliche, nicht ausgelenkte Position springt und hinter dem Bundteil in Eingriff mit einer Schnapp- Verriegelungswirkung in Eingriff kommt. Um den Handgriffteil außer Eingriff mit dem Körperteil zu bringen, wird der obere Teil des Handgriffteils ausreichend ausgelenkt, bis der obere Flanschteil 940 wiederum den Bundteil freimacht, und daraufhin kann der Handgriffteil aus dem Halsteil 936 zurückgezogen werden. In dieser Weise kann der Handgriffteil 912 entfernbar durch Einschnappen mit dem Körperteil 914 montiert und demontiert werden, und ein anderer Handgriffteil kann, wie unten erklärt, aus einem Satz von austauschbaren Handgriffteilen, die jeweils andere Komponenten des Laserabtastsystems bzw. Laserscannersystems enthalten, an dem Körperteil montiert werden, um den Kopf 910 an unterschiedliche Anforderungen des Anwenders anzupassen.
Eine Vielzahl von Komponenten ist in dem Kopf montiert und, wie unten erklärt, werden zumindestens einige von ihnen durch den Auslöser 932 betätigt, und zwar entweder direkt oder indirekt mittels eines Steuermikroprozessors. Eine der Komponenten des Kopfes ist eine betätigbare Laserlichtquelle, beispielsweise eine Halbleiterlaserdiode 942, die, wenn sie durch den Auslöser 932 betätigt wird, betreibbar ist, um einen einfallenden Laserstrahl zu erzeugen und voran zu leiten, dessen Licht wie oben erklärt "unsichtbar" oder nicht leicht für den Anwender sichtbar ist, stark divergiert, radial nicht symmetrisch ist, im allgemeinen im Querschnitt oval ist und eine Wellenlänge über 7000 m Angstromeinheiten hat, beispielsweise ungefähr 7800 m Angstromeinheiten. Vorteilhafterweise ist die Diode 942 kommerziell aus vielen Quellen erhältlich, beispielsweise von der Sharp Corp. als das Modell Nr. LT020MC. Die Diode kann eine Bauart mit kontinuierlicher Welle oder mit Impuls sein. Die Diode 942 erfordert eine geringe Spannung, beispielsweise 12 V Gleichstrom oder weniger, geliefert von einer Batteriequelle (Gleichstrom), die innerhalb des Kopfes vorgesehen sein kann, oder durch einen wieder aufladbares Batteriepackzusatzgerät, welches entfernbar an dem Kopf montiert ist, oder durch eine Leistungsleitung in einem Kabel 946, siehe Fig. 5, dass mit dem Kopf von einer externen Leistungsversorgung her verbunden ist, beispielsweise einer Gleichstromquelle.
Der Aperturstop bzw. Öffnungsanschlag 956 ist in der Mitte des Laserdiodenstrahls so positioniert, dass die Intensität des Lichtes ungefähr in den Ebenen sowohl senkrecht als auch parallel zu der p-n-Verbindung gleichförmig ist, d. h. zum Emitter der Diode 942. Es sei bemerkt, dass auf Grund der nicht radialen Symmetrie des Laserdiodenstrahls die Lichtintensität in der Ebene senkrecht zu der p-n-Verbindung am hellsten in der Mitte des Strahls ist und dann in der radial äußeren Richtung abfällt. Das Gleiche ist der Fall in der Ebene parallel zu der p-n-Verbindung, jedoch fällt die Intensität mit einer anderen Rate ab. Daher wird durch Positionierung einer vorzugsweise kreisförmigen kleinen Öffnung in der Mitte eines Laserdiodenstrahls mit einem ovalen, größeren Querschnitt der ovale Strahlquerschnitt an der Öffnung zu einem Querschnitt modifiziert, der im allgemeinen kreisförmig ist, und die Lichtintensität in beiden Ebenen senkrecht und parallel zu der p-n-Verbindung ist ungefähr konstant. Der Aperturstop reduziert vorzugsweise die numerische Apertur der optischen Anordnung auf unter 0,05 und gestattet, dass die einzelne Linse 958 den Laserstrahl in der Referenzebene focussiert.
Vorzugsweise läuft die ungefähre Distanz zwischen dem Emitter der Laserdiode 942 und dem Aperturstop 956 von ungefähr 9,7 mm ab. Die Brennweite der Linse 958 reicht von ungefähr 9,5 mm bis ungefähr 9,7 mm. Wenn der Aperturstop 956 kreisförmig ist, dann ist sein Durchmesser ungefähr 1,2 mm. Wenn der Aperturstop 956 rechteckig ist, dann sind seine Abmessungen ungefähr 1 mm mal ungefähr 2 mm. Der Strahlquerschnitt ist ungefähr 3,0 mm mal ungefähr 9,3 mm gerade bevor der Strahl durch den Aperturstop 956 läuft. Diese nur beispielhaften Entfernungen und Größen ermöglichen, dass die optische Anordnung die Laserdiode modifiziert.
Wie am besten in Fig. 8 gezeigt ist ein repräsentatives Symbol 9100 in der Nachbarschaft der Referenzebene gezeigt, und besteht im Fall eines Strichcodesymbols aus einer Reihe von vertikalen Strichen, die voneinander entlang einer Längsrichtung beanstandet sind. Das Bezugszeichen 9106 bezeichnet den im allgemeinen kreisförmigen, und sichtbaren Laserpunkt, der dem Symbol gegenüber liegt. Der Laserpunkt 9106 in Fig. 8 ist in einer augenblicklichen Position gezeigt, da der Führungsspiegel 966, wenn er von dem Auslöser 32 betätigt wird, wie unten erklärt, hin und her beweglich und wiederholt in Querrichtung oszilliert wird, um den einfallenden Laserstrahl in Längsrichtung über alle Striche des Symbols in einer linearen Abtastung zu schwenken. Die Laserpunkte 9106a und 9106b in Fig. 8 bezeichnen die augenblicklichen Endpositionen der linearen Abtastung. Die lineare Abtastung (Scan) kann irgendwo entlang der Höhe der Striche gelegen sein, vorausgesetzt, alle Striche werden überstrichen. Die Länge der linearen Abtastung ist länger als die Länge des längsten erwartungsgemäß zu lesenden Symbols, und in einem bevorzugten Fall ist die lineare Abtastung in der Größenordnung von 12,7 cm (5 Inch) in der Referenzebene.
Der Führungsspiegel 966 ist auf Führungsmitteln bzw. Scannermitteln montiert, vorzugsweise auf einem Scannermotor bzw. Führungsmotor 970 mit hoher Drehzahl der Bauart, die im US-Patent 4387397 gezeigt und beschrieben wird. Für die Zwecke dieser Anwendung wird angenommen, dass es ausreichend ist, darzulegen, dass der Führungsmotor 970 eine Ausgangswelle 972 besitzt, auf der ein Tragbügel 974 fest montiert ist. Der Führungsspiegel bzw. Scannerspiegel 966 ist fest an dem Bügel 974 montiert. Der Motor wird angetrieben, um hin und her beweglich und wiederholt die Welle. 972 in abwechselnden Umfangsrichtungen über Bogenlängen von irgend einer erwünschten Größe zu oszillieren, typischerweise weniger als 360 Grad, und mit einer Geschwindigkeitsrate in der Größenordnung von einer Vielzahl von Oszillationen pro Sekunde. Vorzugsweise werden der Führungsspiegel 966 und die Welle 972 zusammen oszilliert, so dass der Scannerspiegel bzw. Führungsspiegel 966 wiederholt den einfallenden Laserdiodenstrahl, der darauf auftrifft, über eine Winkeldistanz oder eine Bogenlänge in der Referenzebene von ungefähr 32 Grad schwenkt, und zwar mit einer Rate von ungefähr 40 Abtastungen (Scans) oder 20 Oszillationen pro Sekunde.
Wiederum mit Bezug auf Fig. 6 hat der zurückkehrende Teil des reflektierten Laserlichtes eine variable Lichtintensität auf Grund der unterschiedlichen Lichtreflektionseigenschaften der verschiedenen Teile in dem gesamten Symbol während der Abtastung, die das Symbol 9100 ausmachen. Der zurückkehrende Teil des reflektierten Laserlichtes wird durch einen im allgemeinen konkaven, sphärischen Sammelspiegel 976 gesammelt und ist ein breiter kegelförmiger Strom von Licht in einem kegelförmigen Sammelvolumen eingebunden, wie in Fig. 6 gezeigt, durch obere und untere Grenzlinien 9108, 9110, und wie in Fig. 7 gezeigt durch gegenüber liegende Größenbegrenzungslinien 9112, 9114. Der Sammelspiegel 976 reflektiert das gesammelte konische Licht in dem Kopf entlang einer optischen Achse 9116, wie in Fig. 7 gezeigt, und zwar entlang des zweiten optischen Pfades durch ein für Laserlicht durchlässiges Element 978 zu Sensormitteln, beispielsweise zu einem Fotosensor 980. Das gesammelte konische Laserlicht, welches zu dem Fotosensor 980 geleitet wird, wird durch obere und untere Grenzlinien 9118, 9120, wie in Fig. 6 gezeigt, und durch gegenüber liegende Seitengrenzlinien 9122, 9124 umgeben, wie in Fig. 7 gezeigt. Der Fotosensor 980, vorzugsweise eine lineare ladungsgekoppelte oder zweidimensionale Festkörper- bzw. Festkörper-Abbildungsvorrichtung oder eine Fotodiode, detektiert durch Abfühlen oder Abbildung der variablen Intensität des gesammelten Laserlichtes über ein Sichtfeld, welches sich entlang und vorzugsweise über die lineare Abtastung hinaus erstreckt, und erzeugt ein elektrisches analoges Signal, welches die detektierte variable Lichtintensität anzeigt. Die lineare ladungsgekoppelte Vorrichtung bzw. CCD ist innerhalb des Scannergehäuses angeordnet, so dass die lange Abmessung der ladungsgekoppelten Vorrichtung bzw. CCD parallel zu dem geführten Lichtstrahl sein wird.
Wiederum mit Bezug auf Fig. 8 bezeichnet das Bezugszeichen 9126 eine augenblickliche Sammelzone, die dem Symbol 9110 gegenüber liegt, und von der der augenblickliche Laserpunkt 9106 reflektiert. Anders gesagt "sieht" die Sammelzone 9126, wenn der Laserpunkt 9106 auf das Symbol auftrifft. Der Sammelspiegel 9106 ist an dem Tragbügel 974 montiert, und wenn der Führungsmotor 970 durch den Auslöser 932 betätigt wird, wird der Sammelspiegel 976 hin und her und wiederholt in Querrichtung oszilliert, wobei er über das Sichtfeld der Fotodiode in Längsrichtung über das Symbol in einer linearen Abtastung schwenkt. Die Sammelzonen 9126a, 9126b bezeichnen die augenblicklichen Endpositionen der linearen Abtastung des Sichtfeldes.
Der Führungsspiegel 966 und der Sammelspiegel 976 sind in einem Beispiel eine einstückige Konstruktion, und sind wie in Fig. 7 gezeigt, Licht reflektierende Schichten oder Beschichtungen, die auf einer plan-konvexen Linse aufgebracht sind, die aus einem lichtdurchlässigen Material, vorzugsweise aus Glas, gebildet wird. Die Linse hat eine erste äußere im wesentlichen ebenen Oberfläche an einem Teil, auf dem eine erste Licht reflektierende Lage beschichtet ist, um den ebenen Führungsspiegel 966 zu bilden, und eine zweite äußere im allgemeinen sphärische bzw. kugelförmige Oberfläche, auf der eine zweite Licht reflektierende Schicht aufgebracht wurde, um den konkaven Sammelspiegel 976 zu bilden, und zwar als einen so genannten "zweiten sphärischen Oberflächenspiegel".
Der Führungsspiegel 966 kann auch ein getrennter, kleiner, ebener Spiegel sein, der durch Kleber an der korrekten Position und in dem korrekten Winkel an einem getrennten, an der Vorderseite gelegenen, versilberten, konkaven Spiegel angebracht ist oder am Platz vergossen wurde. Wie unten beschrieben dient der konkave Sammelspiegel 976 nicht nur dazu, den zurückkehrenden Teil des Laserlichtes zu sammeln und diesen auf der Fotodiode 980 zu focussieren, sondern auch einen Ziellichtstrahl zum Äußeren des Kopfes zu leiten und dort zu focussieren.
In denn Kopf ist auch ein Paar oder eine Vielzahl von gedruckten Schaltungsplatinen 984, 986 montiert, auf denen verschiedene elektrische Unterschaltungen montiert sind. Beispielsweise sind Signalverarbeitungsmittel mit Komponenten 983 und 985 auf der Platine 984 dahingehend wirksam, dass sie das analoge, elektrische Signale verarbeiten, welches von dem Sensor 980 erzeugt wird, und zur Erzeugung eines digitalisierten Videosignals. Daten, die das Symbol beschreiben, können aus dem Videosignal abgeleitet werden. Geeignete Signalverarbeitungsmittel für diesen Zweck wurden beschrieben im US-Patent 4251798. Komponenten 987 und 989 auf der Platine 986 bilden eine Treiberschaltung für den Scannermotor bzw. Führungsmotor 970, und eine geeignete Motortreiberschaltung für diesen Zweck wurde beschrieben im US-Patent 4387297. Die Komponente 991 auf der Platine 986 bildet eine Ziellichtsteuervorrichtungsunterschaltung, deren Betrieb unten beschrieben wird. Die Komponente 993 auf der Platine 948, auf der die Diode 942 und der Sensor 980 montiert sind, ist ein Spannungswandler zur Umwandlung der herankommenden Spannung in eine Spannung, die geeignet ist, um die Laserdiode 942 mit Energie zu versorgen.
Das digitalisierte Videosignal wird zu einer elektrischen Verriegelungsschaltung (Interlock) geleitet, die aus einem Sockel 988 besteht, der an dem Körperteil 914 vorgesehen ist, und aus einem dazu passenden Stecker 990, der an dem Handgriffteil 912 vorgesehen ist. Der Stecker 990 passt automatisch elektromechanisch mit dem Sockel 988 zusammen, wenn der Handgriffteil an dem Körperteil montiert wird. Es ist auch innerhalb des Handgriffteils ein Paar von Schaltungsplatinen 992, 994 montiert, wie in Fig. 5 gezeigt, auf denen verschiedene Komponenten montiert sind. Beispielsweise sind Decoder/Steuermittel, die aus Komponenten 995, 997 bestehen, und andere dahingehend wirksam, dass sie das digitalisierte Videosignal in ein digitalisiertes decodiertes Signal decodieren, aus dem die erwünschten Daten erhalten werden, die das Symbol beschreiben, und zwar gemäß eines Algorithmus, der in einem Softwaresteuerprogramm enthalten ist. Die Decoder/Steuermittel weisen einen PROM auf, um das Steuerprogramm zu enthalten, einen RAM bzw. Arbeitsspeicher für eine temporäre Datenspeicherung und einen Steuermikroprozessor zur Steuerung des PROM und des RAM. Die Decoder/Steuermittel bestimmen, wann eine erfolgreiche Decodierung des Symbols erreicht worden ist, und beenden auch die Auslesung des Symbols auf einer Bestimmung der erfolgreichen Decodierung davon hin. Die Einleitung der Auslesung wird bewirkt durch das Herunterdrücken des Auslösers 932. Die Decoder/Steuermittel weisen auch eine Steuerschaltung auf, um die Betätigung der betätigbaren Komponenten in dem Kopf zu steuern, wie von dem Auslöser eingeleitet, genauso wie, um mit dem Anwender zu kommunizieren, und zwar dahingehend, dass die Auslesung automatisch bestimmt wurde, und zwar beispielsweise durch Senden eines Steuersignals an eine Anzeigelampe 996, um diese leuchten zu lassen.
Das decodierte Signal wird in einem Beispiel entlang eines Signalleiters in dem Kabel 946 zu einem entfernten Host-Computer 9128 geleitet, der im wesentlichen als eine große Datenbank dient, der das decodierte Signal speichert, und der in manchen Fällen Informationen bezüglich des decodierten Signals liefert. Beispielsweise kann der Host-Computer Ersatzteilpreisinformationen liefern, die den Objekten entsprechen, die durch ihre decodierten Symbole identifiziert wurden.
In einem weiteren Beispiel sind lokale Datenspeichermittel, beispielsweise eine Komponente 995, in dem Handgriffteil montiert, und speichern mehrere decodierte Signale, die ausgelesen wurden. Die gespeicherten, decodierten Signale können daraufhin in einem entfernten Host-Computer entladen werden. Durch Vorsehen der fokalen Datenspeichermittel kann die Anwendung des Kabels 946 während des Auslesens der Symbole eliminiert werden.
Wie zuvor erwähnt, kann der Handgriffteil 912 einer von einem Satz von Handgriffen sein, die austauschbar an dem Körper montiert worden sind. In einem Beispiel kann der Handgriffteil freigelassen werden, wobei in diesem Fall das Videosignal entlang des Kabels 946 zur Decodierung in entfernten Decoder/Steuermittel geleitet wird. In einem anderen Beispiel können nur die Decoder/Steuermitteln innerhalb des Handgriffteils enthalten sein, wobei in diesem Fall das decodierte Signal entlang des Kabels 946 zur Speicherung in einem entfernten Host-Computer geleitet wird. In noch einem weiteren Beispiel können die Decoder/Steuermittel und lokalen Datenspeichermittel innerhalb des Handgriffteils enthalten sein, wobei in diesem Fall die gespeicherten decodierten Signale von einer Vielzahl von Auslesungen daraufhin in einem entfernten Host-Computer entladen werden können, wobei das Kabel 946 nur angeschlossen wird, um das gespeicherte Signal zu entladen.
Anstatt einen Satz von entfernbaren Handgriffen vorzusehen kann alternativ ein einziger Handgriff in nicht entfernbarer Weise an dem Kopf befestigt werden, und in diesem Fall können unterschiedliche Komponenten, die auf entfernbaren Schaltungsplatinen 992 und 994 montiert sind, wie erwünscht innerhalb des einzigen Handgriffes vorgesehen werden durch Entfernen und darauf folgendes Einsetzen des entfernbaren Handgriffendes 9128.
Zur elektrischen Leistungsversorgung der Laserdiode 942 genauso wie der verschiedenen Komponenten in dem Kopf, die elektrische Leistung erfordern, kann ein Spannungssignal entlang eines Leistungsleiters in dem Kabel 946 geleitet werden, und ein Wandler, wie beispielsweise die Komponente 993, kann eingesetzt werden, um das hereinkommende Spannungssignal in welche Spannungswerte auch immer umzuwandeln, die erforderlich sind. Bei diesen Anordnungen, bei denen das Kabel 946 während des Lesens des Symbols eliminiert wurde, wird eine wieder aufladbare Batteriepackungsanordnung in entfernbarer Weise an dem Unterteil des Handgriffteils 912 durch Einschnappen montiert.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist eine Ziellichtanordnung innerhalb des Kopfes montiert, um dem Anwender dabei zu helfen, visuell den Kopf auf jedes zu lesende Symbol an der Reihe auszurichten und zu zielen, insbesondere in der Situation, die oben beschrieben wird, wobei der Laserstrahl, der auf das Symbol auftrifft und davon reflektiert wird, nicht leicht für den Anwender sichtbar ist. Die Ziellichtanordnung weist Mittel auf, die eine betätigbare Ziellichtquelle 9130 aufweisen, beispielsweise eine sichtbares Licht emittierende Diode (LED) einer Beleuchtungsquelle bzw. Glühlampe mit weißem Licht, eine Xenon-Blitzröhre, usw., die in dem Kopf montiert sind und betriebsmässig mit dem Auslöser 932 verbunden sind. Wenn sie entweder direkt durch den Auslöser 932 oder indirekt durch die Decoder/Steuermittel betätigt wird, läuft das Ziellicht 9130 voran und erzeugt einen divergierenden Ziellichtstrahl, dessen Licht leicht für den Anwender sichtbar ist, und dessen Wellenlänge ungefähr 6600 Angstromeinheiten ist, so dass die Ziellichtquelle im allgemeinen eine rote Farbe hat und somit in Kontrast zu dem weißen Umgebungslicht der Umgebung steht, in der das Symbol angeordnet ist.
Zielmittel sind auch in dem Kopf montiert, um den Ziellichtstrahl entlang eines Ziellichtpfades von der Ziellichtquelle zu leiten, und zwar zu der Referenzebene und zu jedem Symbol, wobei sichtbar mindestens ein Teil des jeweiligen Symbols beleuchtet wird. Insbesondere, wie in Fig. 7 gezeigt, ist das Ziellicht 9130 an einem geneigten Träger 9132 montiert, um den im allgemeinen konischen Ziellichtstrahl auf das optische Element 978 zuleiten. Der konische Ziellichtstrahl wird durch obere und untere Grenzlinien und durch gegenüber liegende seitliche Grenzlinien auf dem Weg zu dem optischen Element 978 eingegrenzt. Wie zuvor erwähnt, gestattet das optische Element 978, dass das gesammelte Laserlicht dort hindurch zum Fotosensor 980 läuft, und filtert Umgebungslichtrauschen aus der Umgebung aus, so dass es nicht den Fotosensor erreicht. Das optische Element 978 reflektiert auch den Ziellichtstrahl, der darauf auftrifft. Das optische Element ist im Endeffekt ein so genannter "kalter" Spiegel, der Licht mit Wellenlängen im Bereich des Ziellichtstrahls reflektiert, jedoch Licht mit Wellenlängen im Bereich des Laserlichtes durchlässt. Der Ziellichtstrahl wird von dem kalten Spiegel 978 entlang einer optischen Achse reflektiert, die im wesentlichen kolinear mit der optischen Achse 9116 des gesammelten Laserlichtes zwischen dem Sammelspiegel 976 und dem Fotosensor 980 ist und auf dem konkaven Spiegel 976 auftrifft, der dazu dient, den Ziellichtstrahl zu focussieren und nach vorne zu reflektieren, und zwar entlang einer optischen Achse, die im wesentlichen kolinear mit der gleichen optischen Achse des gesammelten Laserlichtes zwischen dem konkaven Spiegel 976 und dem Symbol 9100 ist. Der konkave Spiegel 976, der als Focussierungsspiegel für den Ziellichtstrahl dient, focussiert diesen auf einen kreisförmigen Punkt mit eine Größe von ungefähr einem halben Inch bei einer Distanz von ungefähr acht Inch bis ungefähr zehn Inch von der Nase 20 des Kopfes. Es sei bemerkt, dass der Teil des Ziellichtpfades, der außerhalb des Kopfes liegt, mit dem Teil des Pfades des gesammelten Laserlichtes zusammenfällt, der außerhalb des Kopfes liegt, so dass der Fotosensor 980 im Endeffekt das nicht leicht sichtbare Laserlicht "sieht", welches von diesen Teil des Symbols reflektiert wird, der beleuchtet wurde, oder sichtbar gemacht wird, und zwar durch den Ziellichtstrahl. In einer anderen Variante könnte der Ziellichtstrahl auf das Symbol geleitet worden sein, um mit dem herausgehenden einfallenden Laserstrahl zusammen zu fallen, indem man einen kalten Spiegel in dem ersten optischen Pfad anordnet und den Ziellichtstrahl auf den kalten Spiegel richtet, so dass die optische Achse des Ziellichtstrahls mit der des ausgehenden, einfallenden Laserstrahls zusammenfällt.
Wie in Fig. 9 gezeigt, kann die Ziel-LED 9130 in einer ersten Zielanordnung mit einem statischen einzelnen Strahl relativ zu einem stationären Leistungselement 9142 positioniert sein, beispielsweise relativ zu einer Focussierungslinse, die stationär in dem Ziellichtpfad innerhalb des Kopfes montiert ist. Die Linse 9142 ist wirksam, um den Ziellichtstrahl auf das jeweilige Symbol 9100 zu focussieren und zu richten, wobei sichtbar darauf eine Punktregion 9150 beleuchtet wird, siehe auch Fig. 10, und zwar innerhalb des Sichtfeldes. Die Punktregion 9150 ist vorzugsweise kreisförmig, nahe der Mitte des Symbols und wird sowohl vor der Abtastung befeuchtet, um das Symbol vor seiner Auslesung zu lokalisieren, als auch während der Abtastung und des Auslesens davon. Sowohl nahe liegende als auch entfernt liegende Symbole können durch die Zielanordnung mit statischem einzelnen Strahl der Fig. 9 lokalisiert und gesehen werden, weit entfernt liegende Symbole auf Grund ihrer größeren Distanz von dem Kopf, die mit einer geringeren Intensität beleuchtet werden, jedoch trotzdem für den Anwender sichtbar sind. Jedoch, wie zuvor erklärt, gibt der feste Punkt 9150 wenig Hilfe bezüglich der Verfolgung der Abtastung bzw. Führung über das Symbol.
Als nächstes ist mit Bezug auf eine zweite Zielanordnung mit statischem doppelten Strahl, wie in Fig. 11 gezeigt, ein Paar von Ziel-LEDs 9130a, 9130b jeweils identisch mit der Ziel-LED 9130 winkelmässig relativ zu der stationären Focussierungslinse 9142 positioniert, die wiederum wirksam ist, die Ziellichtstrahl von beiden LEDs 9130a, 9130b zu dem gleichen jeweiligen Symbol zu leiten, wobei sichtbar darauf ein Paar von Punktregionen 9152 und 9154 beleuchtet wird, die innerhalb des Sichtfeldes sind und linear von einander entlang des Sichtfeldes beanstandet sind, siehe auch Fig. 10. Die Punktregionen 9152 und 9154 sind vorzugsweise kreisförmig nahe den Enden der Abtastung und werden sowohl vor als auch während der Abtastung beleuchtet, um das jeweilige Symbol vor und während seiner Auslesung zu lokalisieren und zu verfolgen. Sowohl nahe bei liegende, als auch entfernte Symbole können durch das Ausführungsbeispiel des Ziels mit dem statischen doppelten Strahl der Fig. 11 lokalisiert und gesehen werden, die entfernten Symbole auf Grund ihrer größeren Distanz vom Kopf, die mit einer geringeren Intensität beleuchtet werden, jedoch trotzdem für den Anwender sichtbar sind. Wie zuvor erklärt, bietet das Paar der festen Punkte 9152 und 9154 eine wertvolle Hilfe bezüglich der Verfolgung der Abtastung bzw. des Scans über das Symbol.
Mit Bezug als nächstes auf eine dritte Zielanordnung mit dynamischem einzelnen Strahl und mit Hilfe der Fig. 10 kann anstelle einer stationären Befestigung der Focussierungslinse 9142 in dem Kopf die Linse 9142 in der Weise oszilliert werden, die zuvor für die Abtastungs/Sammel/Focussierungskomponente beschrieben wurde, um den Ziellichtstrahl über das jeweilige Symbol zu schwenken, wobei darauf eine Linienregion 9156 beleuchtet wird, siehe Fig. 12, die sich entlang des Sichtfeldes erstreckt. Die Linienregion 9156 wird während der Abtastung beleuchtet, um das jeweilige Symbol während der Auslesung davon zu verfolgen. Nahe liegende Symbole werden durch die Linienregion 9156 gut beleuchtet, auch wenn die Abtastung mit Geschwindigkeiten von 40 Abtastungen bzw. Scans pro Sekunde ausgeführt wird; jedoch gilt für entfernt gelegene Symbole, dass je größer die Distanz von dem Kopf und je schneller die Abtastengeschwindigkeit desto geringer sichtbar die Linienregion 9156 ist.
Mit Bezug auf die Fig. 5-7 ist eine Kombination aus einer statischen und einer dynamischen Zielanordnung gezeigt, die durch den Auslöser 32 in verschiedenen Positionen oder Zuständen betätigt wird. In Fig. 6 ist der Auslöser 32 in einem Aus-Zustand gezeigt, wo alle betätigbaren Komponenten in dem Kopf deaktiviert sind. Ein Paar von elektrischen Schaltern 9158 und 9160 ist an der Unterseite der Platine 984 montiert. Jeder Schalter 9158, 9160 hat einen federvorgespannten Anker oder Knopf 9162, 9164, der sich in dem Aus-Zustand aus den Schaltern heraus erstreckt und an gegenüber liegenden Endegionen eines Hebels 9166 anliegt, der an einer mittleren versetzten Position an einem Schwenkpunkt 9168 an der hinteren Verlängerung 9170 des Auslösers 932 schwenkt.
Wenn der Auslöser 932 anfänglich zu einem ersten anfänglichen Ausmaß heruntergedrückt wird, drückt der Hebel 9166 nur auf den Knopf 9162, und der heruntergedrückte Schalter 9158 richtet einen ersten Betriebszustand ein, in dem der Auslöser 932 das Ziellicht 9130 betätigt, wie nur in Fig. 7 gezeigt ist, deren Ziellichtstrahl daraufhin nach hinten weg von dem kalten Spiegel 978 reflektiert wird und nach vorne weg von dem Focussierungsspiegel 976 zu dem Symbol reflektiert wird. In dem erwähnten ersten Betriebszustand hat der Auslöser auch den Focussierungsspiegel 976 in einer vorbestimmten stationären Position positioniert. Der stationäre Focussierungsspiegel 976 leitet den Ziellichtstrahl auf das Symbol, wobei dieser sichtbar darauf eine Punktregion beleuchtet, und zwar identisch mit der zentralen Punktregion 9150 in Fig. 10 innerhalb des Sichtfeldes vor der Abtastung, um dem Anwender dabei zu helfen, das Symbol vor dessen Auslesung zu lokalisieren. Die stationäre Positionierung des Focussierungsspiegels 976 wird vorteilhaft erreicht durch Erregung einer Gleichstromwindung des Führungsmotors 970, so dass die Ausgangswelle und der Focussierungsspiegel 976, die daran montiert sind, winkelartig in eine mittlere Referenzposition gedreht werden.
Wenn daraufhin der Auslöser 932 in einem zweiten weiteren Ausmaß heruntergedrückt wird, drückt der Hebel 9166 nicht nur auf den Knopf 9162 sondern auch auf den Knopf 9164, so dass ein zweiter Betriebszustand eingerichtet wird. In dem zweiten Betriebszustand betätigt der Auslöser alle restlichen betätigbaren Komponenten in dem Kopf, beispielsweise die Laserdiode 942, die Steuerschaltung des Scannermotors bzw. Führungsmotors 970, der bewirkt, dass der Focussierungsspiegel 976 oszilliert, und die Fotodiode 980, die Signalverarbeitungsschaltung genauso wie die anderen Schaltungen in dem Kopf, um eine Auslesung des Symbols zu initialisieren. Der Focussierungsspiegel 976 ist nicht länger stationär sondern wird oszilliert, so dass der Ziellichtstrahl dynamisch über das Symbol geschwenkt wird, wobei sichtbar darauf eine Linienregion beleuchtet wird, die identisch ist mit der Linienregion 9156 in Fig. 12, die sich entlang des Sichtfeldes erstreckt. Daher wird dem Anwender während der Abtastung bei der Verfolgung des Symbols während dessen Auslesung geholfen. Eine solche Symbolverfolgung ist besonders gut sichtbar für nahe liegende Symbole, jedoch weniger für entfernte Symbole.
Die zuvor erwähnte, sequentielle Betätigung der Komponenten in dem Kopf könnte auch mit einem einzigen Zwei-Pol-Schalter mit eingebauten sequentiellen Kontakten ausgeführt werden.
Der Laserscannerkopf bzw. Laserabtastkopf der Fig. 6 ist von der rückreflektierenden Bauart, wobei der herausgehende einfallende Laserstrahl genauso wie das Sichtfeld der Sensormittel abgetastet bzw. gescannt werden. Beispielsweise kann der heraustretende, einfallende Laserstrahl auf das Symbol gerichtet werden und über dieses geschwenkt werden, und zwar durch ein Fenster im Kopf, während das Sichtfeld nicht gescannt bzw. überstrichen wird, und das zurückkehrende Laserlicht wird durch ein anderes Fenster am Kopf gesammelt. Auch kann der heraustretende einfallende Strahl auf das Symbol geleitet werden, jedoch nicht über dieses geschwenkt werden, während das Sichtfeld gescannt bzw. abgetastet wird.
Eine Vielzahl von Gehäusearten und Gehäuseformen, die durch Überlegungen bezüglich der Ästhetik, der Umgebung, der Größe, der Auswahl und der Anordnung von elektronischen und mechanischen Komponenten, der erforderlichen Stoßbeständigkeit von sowohl Innenseite als auch Außenseite des Gehäuses vorgegeben werden, können anstelle des in den Zeichnungen gezeigten Gehäuses eingesetzt werden.
Der Laserscannerkopf bzw. Laserabtastkopf muss nicht in der Hand gehalten werden sondern kann auch in einer auf einem Tisch installierten alleine stehenden Arbeitsstation bzw. Workstation vorgesehen werden, vorzugsweise unter einem über Kopf liegenden Fenster oder Ausgang, durch den der heraustretende einfallende Laserstrahl geleitet wird. Obwohl die Arbeitsstation selbst stationär ist, ist zumindest während der Abtastung des Symbols das Symbol relativ zu der Arbeitsstation bewegbar und muss mit dem herauslaufenden Strahl registriert bzw. in Übereinanderlage gebracht werden, und für diesen Zweck ist die hier beschriebene Ziellichtanordnung insbesondere vorteilhaft.
Es sei bemerkt, dass der Laserscannerkopf bzw. Laserabtastkopf einen Strichcode oder andere Symbole mit hoher, mittlerer und geringer Dichte lesen kann, und zwar innerhalb ungefährer Arbeitsabstandsbereiche von 1 Inch bis 6 Inch bzw. 1 Inch bis 12 inch bzw. 1 Inch bis 20 Inch. Wie hier definiert, hätten die Strichcodesymbole mit hoher, mittlerer und geringer Dichte Striche und/oder Freiräume, deren kleinste Breite in der Größenordnung von 7,5 mil bzw. 15-20 mil bzw. 30-40 mil liegen. Vorzugsweise wird die Position der Referenzebene für ein Symbol mit bekannter Dichte für die maximale Arbeitsdistanz für dieses Symbol optimiert.
Um dem Anwender dabei zu helfen, den Kopf auf das Symbol zu zielen, können zusätzlich zu den hier beschriebenen Ziellichtanordnungen andere Mittel vorgesehen werden. Beispielsweise kann der Anwender entlang mechanischer Zielmittel sehen, wie beispielsweise entlang eines erhabenen Sichtelementes, welches auf einem oberen Teil des Gehäuses ausgebildet ist, und sich entlang der Richtung des ersten oder zweiten optischen Pfades erstreckt. Ein Sichtpunkt mit einem Sichtfenster kann auch auf dem Kopf gelegen sein, um es dem Anwender zu ermöglichen, durch das Sichtfenster zu sehen und dadurch visuell das Symbol in dem Fenster zu lokalisieren. Schallbereichsmittel bzw. Schallbereichsmessungsmittel können ebenfalls verwendet werden, um das Symbol zu finden. Die Bereichsmittel bzw. Bereichsmessungsmittel senden Schallsignale aus, detektieren ein zurückkehrendes Echosignal und betätigen eine hörbare Anzeige auf eine solche Detektion hin. Die hörbare Anzeige kann einen Ton oder eine Veränderung der Rate der Abfolge von Tönen oder Pieptönen ertönen lassen, wodurch dem Anwender signalisiert wird, dass das Symbol gefunden worden ist.
Es ist manchmal wünschenswert, zu bewirken, dass die zuvor erwähnten Ziellichtpunkte auf dem Symbol blinken, beispielsweise zu dem Zweck, dass man die Punkte leichter zu sehen macht, oder die durchschnittliche Leistung zu reduzieren, die von den Ziellichtquellen verbraucht wird. Solche blinkenden Lichtpunkte können durch elektrische und/oder mechanische Mittel verursacht werden.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, um ein Lesesystem für Anzeigemittel zu betreiben, bei dem zwei unterschiedliche Arten von Symbolen gelesen werden können, beispielsweise ein lineares Standard-Strichcodesymbol und ein zweidimensionaler Strichcode. Die vorliegende Erfindung sieht auch eine Technik vor, um auszuwählen, ob ein Laserscanner einen Lichtstrahl verwendet, um ein Symbol abzutasten, oder ob eine CCD-Abbildung und eine Abtastung bzw. ein Scan eines Sichtfeldes verwendet wird.
Mit Bezug auf Fig. 13 ist eine stark vereinfachte Blockdiagrammdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Bauart einer Lesevorrichtung für Anzeigemittel gezeigt, die gemäß der Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert werden kann. Die Lesevorrichtung 200 kann in einem tragbaren Scanner bzw. einer tragbaren Abtastvorrichtung oder als eine auf einem Täsch stehende Arbeitsstation oder als stationärer Scanner eingerichtet werden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Lesevorrichtung in einem leichtgewichtigen Plastikgehäuse 201 eingerichtet.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Lesevorrichtung 200 eine pistolenförmige Vorrichtung sein, die einen Handgriff in der Bauart eines Pistolengriffes besitzt; ein anderes Ausführungsbeispiel ist eine an der Hand befestigte Einheit. Ein bewegbarer Auslöseschalter (in den Fig. 1 und 6 an dem Gehäuse gezeigt) kann eingesetzt werden, um es dem Anwender zu gestatten, manuell den Scanner bzw. die Abtastvorrichtung zu aktivieren, wenn der Anwender die Vorrichtung positioniert hat, so dass sie auf das zu lesende Symbol zeigt. Verschiedene "auslöserlose Aktivierungstechniken" können ebenfalls verwendet werden, wie im Folgenden beschrieben wird.
Das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel kann im allgemeinen von der Bauart sein, die in dem US-Patent 4760248 offenbart wird, welches an Swartz und andere ausgegeben wurde, oder in dem US-Patent 4896026, welches der Symbol Technologies Inc. zu eigen ist, und welches ebenfalls der Konfiguration einer Strichcodelesevorrichtung ähnlich ist, die kommerziell als Teil Nr. LS8100 oder als LS2000 von Symbol Technologies Inc. erhältlich ist. Alternativ oder zusätzlich können Merkmale des US-Patentes 4387297, ausgegeben an Swartz und andere oder des US-Patentes 4409470, ausgegeben an Shepard und andere eingesetzt werden, um die Strichcodeleseeinheit der Fig. 13 zu konstruieren, wobei diese beiden Patente der Symbol Technologies Inc. zu eigen sind. Die allgemeine Konstruktion von solchen Vorrichtungen wird hier kurz zur Bezugnahme beschrieben.
Mit genauerer Bezugnahme auf Fig. 13 wird ein herauslaufender Lichtstrahl 203 in der Lesevorrichtung 200 durch eine Lichtquelle 207 erzeugt, gewöhnlicherweise durch eine Laserdiode oder ähnliches. Gemäß der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1-34 beansprucht wird, ist die Lichtquelle ein Laserlichtemitter. Der Lichtstrahl aus der Lichtquelle 207 wird optisch durch eine optische Anordnung 208 modifiziert, um einen Strahl mit gewissen Charakteristiken zu bilden. Der Strahl, der durch die Anordnung 208 bemessen und geformt wird, wird auf eine Scanner- bzw. Führungseinheit 209 aufgebracht. Der Lichtstrahl wird von der Führungseinheit 209 in einem speziellen Führungsmuster abgelenkt, d. h. um eine einzige Linie, ein lineares Rasterscanmuster oder ein komplexeres Muster zu bilden. Der geführte Strahl 203 wird dann durch die Führungseinheit 209 durch ein Ausgangsfenster 202 geleitet, um auf einen Strichcode oder auf ein anderes Symbol 204 aufzutreffen, welches bei einem Ziel einige wenige Inch von der Vorderseite der Lesevorrichtung angeordnet ist. Bei den Ausführungsbeispielen, bei denen die Lesevorrichtung 200 tragbar ist, zielt der Anwender die tragbare Einheit so, dass dieses Führungsmuster bzw. Scanmuster über das zu lesende Symbol 204 läuft oder positioniert die tragbare Einheit so. Reflektiertes und/oder gestreutes Licht 205 von dem Symbol wird durch einen Lichtdetektor 206 in der Lesevorrichtung detektiert, wobei elektrische Signale erzeugt werden, die zur Reproduktion der von dem Symbol dargestellten Daten zu verarbeiten und zu decodieren sind. Wie im Folgenden verwendet, soll der Ausdruck "reflektiertes Licht" reflektiertes und/oder gestreutes Licht bedeuten.
Die Charakteristiken von jeder der optischen Komponenten 207, 208 und 209 können unabhängig von Antriebseinheiten bzw. Treibereinheiten 210 bzw. 211 bzw. 212 gesteuert werden. Die Treibereinheiten werden durch digitale Steuersignale betätigt, die über den Steuerbus 226 durch die zentralen Verarbeitungseinheit 219 gesandt werden, die vorzugsweise mittels eines Mikroprozessors eingerichtet wird, der in dem Gehäuse 201 enthalten ist.
Eine zweite optionale Lichtquelle 240, wie beispielsweise eine LED- Anordnung kann auch vorgesehen werden und unabhängig durch die Treibereinheit 210 gesteuert werden.
Die Ausgangsgröße des Lichtdetektors 206 wird auf einen analogen Verstärker 213 aufgebracht, der eine einstellbare oder auswählbare Verstärkung (gain) und Bandbreite hat. Eine Verstärkersteuereinheit 214 ist mit dem analogen Verstärker 213 verbunden, um die entsprechende Einstellung der Schaltungswerte in dem analogen Verstärker 213 zu bewirken, und zwar ansprechend auf Steuersignale, die an der Steuereinheit 214 über den Steuerbus 226 angelegt werden. Ein Umgebungslichtsensor 241 ist ebenfalls vorgesehen, der eine Ausgangsgröße an den Steuerbus 226 liefert.
Eine Ausgangsgröße aus dem analogen Verstärker 213 wird an einen Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) 215 angelegt, der das analoge Signal sampelt bzw. tastet, welches von der CPU 219 zu testen ist. Der A/D- Wandler ist mit dem Steuerbus 226 verbunden, um das getastete bzw. gesampelte Digitalsignal zur Verarbeitung durch die CPU 219 zu übertragen.
Eine weitere Ausgangsgröße des analogen Verstärkers 213 wird an eine Digitalisierungsvorrichtung 216 angelegt. Die Digitalisierungsvorrichtung 216 wandelt das analoge Signal aus dem analogen Verstärker 213 in ein pulsbreitenmoduliertes digitales Signal um. Eine Art einer Digitalisierungsvorrichtung wird in dem US-Patent 4360798 beschrieben. Schaltungen, wie beispielsweise jene, die in der Digitalisierungsvorrichtung 216 enthalten sind, haben variable Schwellenpegel, die entsprechend eingestellt werden können. Die Digitalisierungssteuereinheit 217 ist mit der Digitalisierungsvorrichtung 216 verbunden und wirkt dahingehend, dass sie die geeignete Einstellung der Schwellenpegel in der Digitalisierungsvorrichtung 216 ansprechend auf Steuersignale bewirkt, die an der Steuereinheit 217 durch die CPU 219 über den Steuerbus 226 angelegt werden.
Die Ausgangsgröße aus der Digitalisierungsvorrichtung 216 wird an einen Kantendetektor 218 angelegt. Der Betrieb des Kantendetektors 218 kann mit. Bezugnahme auf die Besprechung in der ebenfalls anhängigen Seriennummer 07/897835 mit Bezug auf die entsprechende Komponente 118 in jener Anmeldung erklärt werden.
Der Kantendetektor 218 ist mit dem Decoder 220 verbunden, der in der Weise funktioniert, die im Hintergrund der Erfindung beschrieben wird.
Insbesondere kann der Decoder wie folgt arbeiten. Zuerst wird ein Timer/Zählerregister (welches in dem CPU-Mikroprozessor 219 sein kann) auf Null zurückgesetzt. Wenn es als Timer bzw. Zeituhr arbeitet, wird das Register bei jedem Maschinenzyklus inkrementiert bzw. weitergeschaltet, bis ein weiterer Übergang eines digitalen Strichmusters (DBP-Strichmuster, DBP = digital bar pattern) auftritt. Immer wenn ein Übergang eines digitalen Strichmusters auftritt, wird der Wert des Zählers, oder der Wert 255, wenn ein Überfluss aufgetreten ist, zu einem weiteren Register übertragen, und dann in den Speicher. Der Wert des Registers stellt die Anzahl der Maschinenzyklen zwischen den Übergängen der digitalen Strichmuster dar, d. h. die Pulsbreite. Nachdem der Wert des Registers übertragen wurde, wird es wiederum auf Null zurückgesetzt, und der Prozess des Weiterschaltens geht bis zum nächsten Übergang weiter.
Zu irgend einem Zeitpunkt kann ein Strich oder ein Freiraum mehr als 255 Zählungszyklen andauern. Wenn dies auftritt, wird ein Timer-Überfluss- Interrupt erzeugt. Die CPU 219 kann eine Interrupt-Serviceroutine ansprechend auf den Interrupt laufen lassen. Diese Routine setzt ein Flag bzw. Zeichen, welches bei dem nächsten Übergang des digitalen Strichmusters verwendet wird, um anzuzeigen, dass ein Überfluss aufgetreten ist. Die Interrupt-Serviceroutine überprüft auch, ob das Signal für den Beginn der Abtastung (SOS-Signal, SOS = start of scan) seinen Zustand beim Beginn dieses Abtastungsdatenaufnahmeprozesses verändert hat. Wenn sich das SOS- Signal verändert hat, wird ein Wert von 255 als Breite des letzten Elementes geschrieben, und der Datenaufnahmeprozess endet. Das Endergebnis ist, dass eine Abfolge von Worten in dem Speicher gespeichert wird, wobei jedes 16-Bit-Wort beispielsweise die Pulsbreite darstellt, die die aufeinander folgenden Striche und Freiräume darstellt, die von der Strichcodelesevorrichtung detektiert werden.
Der Decodierungsalgorithmus arbeitet mit den Daten im Speicher wie das Folgende beispielhaft darstellt. Zuerst werden rechte und linke Ruhezonen durch Durchsuchen der Daten im Speicher nach Freiräumen, die im Vergleich zu benachbarten Datenelementen groß sind, gefunden. Als nächstes geht die Decodierung von jedem Zeichen voran, und zwar beginnend von dem Element rechts von der linken Ruhezone. Der Decodierungsprozess für jedes Zeichen ist für jede Symbolik spezifisch. Daher können unterschiedliche Zeichendecodierungsalgorithmen angewandt werden, wenn der Decoder auf die automatische Unterscheidung von den Codearten eingestellt ist. Im allgemeinen wendet die Decodierung mathematische Operationen an, um die Anzahl der Einheitsmodule zu berechnen, die in jedem Element codiert sind, oder Paare von Elementen für so genannte "Delta-Codes", wie beispielsweise Code 128 und UPC. Für so genannte "binäre" Codes, wie beispielsweise Code 39, wendet der Decoder mathematische Operationen an, um eine Schwelle zwischen den breiten und schmalen Elementen zu berechnen, und führt dann einen relationalen Vergleich zwischen jedem Element und der Schwelle durch. Die Schwelle wird dynamisch berechnet, d. h. die Schwelle ist nicht für alle Elemente die gleiche.
Die decodierten Daten werden in einem Latch(-Speicher) 221 gespeichert, der mit einem Datenbus 222 verbunden ist. Der Latch 221 ist auch mit einem Steuerbus 226 verbunden, der ebenfalls mit der CPU 219 verbunden ist.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Verarbeitung von entweder den Pulsbreitendaten oder den decodierten Daten in einer Software unter der Steuerung der CPU 219 eingerichtet. Die folgende Besprechung stellt ein Beispiel eines Algorithmus dar, der in einem Computerprogramm in der Lesevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingerichtet werden kann.
Fig. 14 ist ein Flussdiagramm eines Algorithmus, der dahingehend wirkt, dass er bestimmt, ob ein Teil eines eindimensionalen oder zweidimensionalen Strichcodessymbols gelesen wurde, und ob die Art der zu verwendenden Abtastung modifiziert werden sollte, oder ob andere Parameter unter der Steuerung des Abtastungssystems, wie beispielsweise das Lichtniveau im Sichtfeld eingestellt werden sollten. Es wird angenommen, dass gewisse vorbestimmte Initialisierungsparameter automatisch eingestellt werden, wenn die Abtastvorrichtung angeschaltet wird, wie vom Block 300 dargestellt. Die Abtastvorrichtung wird dann in einen "Interpretationsbetriebszustand" gesetzt (im Gegensatz zu einem "Lesebetriebszustand"), und der Algorithmus geht voran, wie in Fig. 14 gezeigt.
Gemäß Fig. 14 wird eine Abtastung im Schritt 302 erhalten durch Abtastung des Sichtfeldes mit einem Laserstrahl und durch Detektieren des reflektierten Lichtes mit dem Detektor 206 der Fig. 13. Eine Bestimmung wird im Schritt 304 vorgenommenen, um zu bestimmen, ob ein zweidimensionaler Strichcode abgetastet bzw. gescannt wurde. Wenn die Bestimmung positiv ist, wird die Laserlichtquelle im Schritt 306 deaktiviert. Das Umgebungslichtniveau wird überprüft, typischerweise gegenüber einer vorbestimmten Schwelle, und zwar im Schritt 308. Wenn das Umgebungslicht ausreicht, um eine zufriedenstellende Auslesung zu erreichen, wird die Abtastung durch den Decoder 310 verarbeitet, und die Ergebnisse der Decodierung werden zu der Abtastvorrichtung im Schritt 312 übertragen, und die Abtastungsparameter werden gegebenenfalls darauf ansprechend modifiziert. Wenn im Schritt 308 bestimmt wird, dass das Umgebungslicht nicht ausreicht, um eine zufriedenstellende Auslesung zu erhalten, dann wird die LED im Schritt 314 aktiviert. Die Abtastung wird dann decodiert, und die Decodierungsergebnisse werden wie oben beschrieben übertragen. Wenn im Schritt 304 bestimmt wird, dass ein eindimensionaler Strichcode abgetastet wurde, wird die Abtastung im Schritt 316 decodiert, und die Ergebnisse der Decodierung werden zu der Abtastvorrichtung im Schritt 318 übertragen, und die Abtastparameter werden gegebenenfalls ansprechend darauf modifiziert. Falls erwünscht, könnte eine Überprüfung des Umgebungslichtniveaus, wie im Schritt 308 ausgeführt, ebenfalls für Abtastungen von eindimensionalen Strichcodes ausgeführt werden.
Fig. 15A ist eine perspektivische Ansicht und die Fig. 16A-B sind eine Ansicht und eine Draufsicht eines Hybridscanners gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Eine kombinierte Anordnung 401 aus Laserdiode und Abtastungsvorrichtung sendet einen Lichtstrahl aus. Der Lichstrahl wird vom Spiegel 403 zu dem angepeilten Symbol reflektiert, welches ein eindimensionaler Strichcode sein kann, wie gezeigt, oder ein komplexeres Symbol, wie beispielsweise eine Matrixanordnung bis zu geometrischen Formen. Auf Grund der hin und her laufenden Bewegung der Laserdiode unter der Steuerung des Führungsmotors bildet der sichtbare Lichtstrahl, der ein Lichtstrahl mit fliegendem Punkt sein könnte, eine Abtastungslinie über dem angepeilten Symbol. Eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD) oder eine andere Festkörper-Abbildungsviorrichtung 404, die eine Anordnung von Detektionselementen aufweist, detektiert die Reflektion des sichtbaren Lichtes von dem Symbol, auf welches der sichtbare Lichtstrahl von der Laserdiode 401 gerichtet wurde, oder bildet diese ab. Eine herkömmliche Optik 408, die sich automatisch selbst focussiert, nimmt das reflektierte Licht auf und stellt den Brennpunkt des Bildes auf der Anordnung der Detektionselemente ein. Somit kann der Strahl aus sichtbarem Licht verwendet werden, um die Abtastungsvorrichtung auf das Ziel zu zielen, während die CCD 404 das angepeilte Symbol unter Verwendung von entweder dem reflektierten Umgebungslicht oder dem reflektierten Licht von dem sichtbaren Lichtstrahl oder beiden liest. Die einzelnen Detektionselemente können mit einer variablen Abtastungsrate unter der Steuerung der Steuervorrichtung 415 gescannt werden, die durch einen Umschaltschalter 417 betätigt werden kann, um die Abtastungsrate zu verändern. Wie gezeigt, ist die CCD 404 eine zweidimensionale CCD-Kamera. Die Abtastungsvorrichtung ist vorzugsweise klein, beispielsweise eine SE-1000 Abtastungsvorrichtung, die von Symbol Technologies Inc. hergestellt wird. Die CCD hat eine zweidimensionale Anordnung von einem Drittel Inch, vorzugsweise 500 mal 500 Pixel. Das Sichtfeld der CCD ist größer als 30 Grad und ist plus oder minus 20 Grad für die eindimensionale Laserabtastvorrichtung. Der Arbeitsbereich des gezeigten Systems ist ungefähr 4 bis 10 inch für einen Maxi- Code oder einen eindimensionalen UPS-Code.
Ein Prozessor 420, der einen herkömmlichen Decoder 420a und eine Symbolunterscheidungsvorrichtung bzw. einen Symboldiskriminator 420b aufweist, ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob das gelesene Symbol von dieser speziellen Symbolart ist, beispielsweise ein Matrixcode, wie beispielsweise eine UPSCODE(TM)-Symbolik, für deren Auslesung der Hybridscanner konstruiert ist. Der Prozessor nimmt ein elektrisches Signal auf, welches von der CCD erzeugt wird, und zwar entsprechend dem abgefühlten reflektierten Licht. Das elektrische Signal wird verarbeitet, und das decodierte Signal wird von dem Decoder 420a zu der Symbolunterscheidungsvorrichtung bzw. dem Symboldiskriminator 420b übertragen. Der Symboldiskriminator 420b, der beispielsweise unter Verwendung einer Komparatorschaltung oder irgend welcher anderer herkömmlicher Mittel eingerichtet werden kann, bestimmt, ob das Symbol der entsprechenden Symbolart entspricht. Wenn bestimmt wird, dass das Ziel ein übereinstimmendes Symbol ist, überträgt der Symboldiskriminator 420b das decodierte Symbol beispielsweise zu einer Speichervorrichtung, zu einer Anzeige oder zu einer weiteren Verarbeitungsschaltung. Wenn von dem Symboldiskriminator 420b bestimmt wird, dass das angepeilte Symbol eine nicht übereinstimmende Symbolik ist, überträgt der Diskriminator 420b ein Signal zu dem Deaktivator 422, wodurch die nicht übereinstimmende Natur des Ziels widergespiegelt wird, und der Deaktivator 422 überträgt ein Signal zur Deaktivierung der CCD 404, und falls erwünscht des Emitters 401.
Im Betrieb kann die Abtastvorrichtung der Fig. 15A ein Symbol lesen, welches innerhalb eines geeigneten Bereiches von 4 bis 10 Inch von dem Abtastkopffenster 407 gelegen ist, wie in den Fig. 16A und 16B gezeigt. Obwohl eine Laserdiode in den Fig. 15A und 16A-E gezeigt wurde, könnte eine Licht emittierende Diode alternativ verwendet werden. Gemäß der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1-34 beansprucht wird, wird ein Laserlichtemitter verwendet. Ein Umgebungslichtdetektor 405 wird gegebenenfalls verwendet, um sicherzustellen, dass es ausreichend Umgebungslicht gebt, um eine ordnungsgemäße Auslesung des angepeilten Symbols zu erhalten. Der Umgebungslichtdetektor detektiert das Umgebungslicht im Sichtfeld der CCD. Wenn die CCD reflektiertes Umgebungslicht lesen soll, wird der sichtbare Lichtstrahl nur zum Zielen oder zur Orientierung verwendet. Wenn in einem solchen Falle eine erwünschte Schwelle erfüllt wird, die anzeigt, dass ausreichend Umgebungslicht für eine Auslesung vorhanden ist, wird die Laserdiode durch den Aktivator 406 aktiviert, um das Symbol anzutreiben. Der Aktivator kann auch die CCD aktivieren, falls sie nicht in anderer Weise aktiviert wird, um das Symbol zu detektieren. Wenn alternativ reflektiertes sichtbares Licht von dem emittierten Lichtstrahl detektiert wird, können der Umgebungslichtdetektor 405 und der Aktivator nicht nötig sein. Als eine dritte Alternative kann die CCD entweder reflektiertes Umgebungslicht oder Laserstrahllicht abfühlen. In diesem Fall kann der Laserscanner nur aktiviert werden, wenn ein Umgebungslichtschwellenpegel nicht erreicht wird, und der Umgebungslichtniveau nicht ausreicht, um eine ordnungsgemäße Auslesung zu erhalten. Der Umgebungslichtdetektor 405 und der Aktivator 406 sind von herkömmlicher Konstruktion und können auf irgend eine von einer Anzahl von wohlbekannten Arten eingerichtet werden. Es sei bemerkt, dass die Abtastvorrichtung der Fig. 15A derartige Merkmale aufweisen könnte, wie beispielsweise Verarbeitungsmechanismen, Leistungsversorgungsmechanismen und Abtastungsmechanismen, wie oben beschrieben. Der Sensor kann auch als ein Bereichsfinder bzw. Entfernungsmesser wirken, wie mit Bezugnahme auf Fig. 18 unten beschrieben.
Fig. 115B bildet eine geringfügig veränderte Konfiguration des Hybridscanners der Fig. 15A ab. Die Konfiguration der Fig. 15B ist insbesondere geeignet zum Lesen von dualen Symbolen von unterschiedlichen Symbolarten auf einer einzigen Packung. Wie beispielsweise in Fig. 15B gezeigt, ist ein UPC-Symbol 411 benachbart zu einem UPS-Codesymbol 413 angeordnet. Der UPC-Code 411 kann beispielsweise Informationen bezüglich der Inhalte der Packung codieren, während der UPS-Code 413 eine Information über den Kunden und/oder den Bestimmungsort aufweisen kann. Die Konfiguration der Fig. 15B ist identisch mit jener des Ausführungsbeispiels der Fig. 15A mit der Ausnahme, dass ein Fotodetektor 409, wie beispielsweise eine Photodiode, ebenfalls in der Konfiguration vorgesehen ist, und verwendet wird, um die Reflektion des Lichtes von dem Abtastlichtstrahl weg von dem UPC-Symbol 411 zu detektieren.
Zum Lesen von zwei Symbolen auf einer einzigen Packung detektiert die CCD 404 getrennt das reflektierte Umgebungslicht von dem UPS- Codesymbol 413. Die Symbole werden getrennt in herkömmlicher Weise verarbeitet. Die Verarbeitung kann vollständig oder teilweise innerhalb der Abtastungseinheit ausgeführt werden, wie es für die anwendbare Anwendung wünschenswert sein mag. Der Abtaststrahl scannt bzw. läuft sowohl über das Symbol 411 als auch 413 und wird sowohl zum Zielen und/oder Orientieren der Abtastungseinheit als auch zur Erzeugung des Lichtes verwendet, welches nach der Reflektion von dem Symbol 411 detektiert wird. Entsprechend wird der Lichtstrahl mit Bezug auf das Symbol 413 nur zu Zwecken des Zielens und des Orientierens verwendet. Anstatt zum Lesen des Symbols 411 verwendet zu werden, könnte der Fotodetektor 409 nur zum Finden des Bereiches bzw. der Entfernung verwendet werden, wie unten beschrieben.
Ein Prozessor 420, der identisch mit jenem ist, der oben mit Bezug auf die Fig. 15A beschrieben wird, weist einen herkömmlichen Decoder 420a und einen Symboldiskriminator 420b auf. Der Prozessor bestimmt, ob das Symbol 413, welches von der CCD gelesen wird, von einer speziellen Symbolart ist, beispielsweise ein Matrixcode, wie beispielsweise eine UPSCODE(TM)- Symbolik. Zusätzlich ist ein Prozessor 424, der einen herkömmlichen Decoder 424a und einen Symboldiskriminator 424b aufweist, vorgesehen, um zu bestimmen, ob das von der Fotodiode 409 gelesene Symbol 411 von der speziellen Symbolart ist, beispielsweise ein Strichcode, der einer UPC- Codesymbolik entspricht. Wie mit Bezug auf die Abtastvorrichtung der Fig. 15A beschrieben, nimmt der Prozessor 420 ein elektrisches Signal auf, welches von der CCD 404 erzeugt wird, welches dem abgebildeten reflektierten Licht von dem Symbol 413 entspricht. Das elektrische Signal wird verarbeitet, und das decodierte Signal wird von dem Decoder 420a zum Symboldiskriminator 420b übertragen.
Der Symboldiskriminator 420b bestimmt, ob das Symbol der entsprechenden Symbolart entspricht. Wenn bestimmt wird, dass das Ziel ein entsprechendes Symbol ist, überträgt der Symboldiskriminator 4201 das decodierte Signal beispielsweise zu einer Speichervorrichtung, zu einer Anzeige oder zu einer weiteren Verarbeitungsschaltung. Wenn von dem Symboldiskriminator 420b bestimmt wird, dass das angepeilte Symbol von einer nicht übereinstimmenden Symbolik ist, überträgt der Diskriminator 420b ein Signal an den Aktivator/Deaktivator 426, was die nicht übereinstimmende Natur des Ziels wiederspiegelt, und der Aktivator/Deaktivator 426 überträgt ein Signal zur Deaktivierung der CCD 404, und falls erwünscht auch zur Deaktivierung der Fotodiode 409. Der Aktivaton/Deaktivator 426 ist ähnlich dem Deaktivator 422 der Abtastvorrichtung der Fig. 15A, ist jedoch geeignet, um die Fähigkeit aufzuweisen, die CCD 404 und/oder die Fotodiode 409 zu aktivieren und/oder zu deaktivieren.
Der Prozessor 424 nimmt ein elektrisches Signal auf, welches von der Fotodiode 409 erzeugt wird, welches dem detektierten, von dem Symbol 411 reflektierten Licht entspricht. Das elektrische Signal wird verarbeitet, und das decodierte Signal wird von dem Decoder 420a zum Symboldiskriminator 424b übertragen. Der Symboldiskriminator 424b, der ähnlich wie der Symboldiskriminator 424b unter Verwendung einer Komparatorschaltung oder anderer herkömmlicher Mittel eingerichtet werden kann, bestimmt, ob das Symbol der entsprechenden Symbolart entspricht. Wenn bestimmt wird, dass das Ziel ein übereinstimmendes Symbol ist, überträgt der Symboldiskriminator 424b das decodierte Signal, beispielsweise zu einer Speichervorrichtung, zu einer Anzeige oder zu einer weiteren Verarbeitungsschaltung. Wenn von dem Symboldiskriminator 424b bestimmt wird, dass das angepeilte Symbol eine nicht übereinstimmende Symbolik ist, überträgt der Diskriminator 424b ein Signal an den Aktivator/Deaktivator 426, was die nicht übereinstimmende Natur des Ziels widerspiegelt, und der Aktivator/Deaktivator 426 überträgt ein Signal zur Deaktivierung der Fotodiode 409 und falls erwünscht auch der CCD 404.
Die Abtastvorrichtung der Fig. 15C ist eine Anpassung der Abtastvorrichtung der Fig. 15B, die insbesondere bei Operationen vorteilhaft ist, wo ein einziger Scanner bzw. eine einzige Abtastvorrichtung mit zwei Betriebszuständen bzw. Modalitäten erforderlich oder erwünscht ist. Eine solche Notwendigkeit kann beispielsweise auftreten, wo unterschiedliche Packungen jeweils mit einem Etikett, welches eine Abtastung erfordert und einer von zwei Symbolarten entspricht, an einer ähnlichen Stelle gelegen sind, wie beispielsweise einem Warenhaus, einem Anhänger oder einer Ersatzteilausgabe, oder entlang eines einzigen Förderbandes bewegt werden.
In solchen Fällen kann eine Symbolart, wie beispielsweise ein UPS-Code oder anderer Matrixcode insbesondere zur Abbildung mit der CCD 404 geeignet sein. Eine andere Symbolart, wie beispielsweise ein Strichcode, kann besser zur Detektion durch einen Fotodetektor 409 geeignet sein. Die Reflektion des Umgebungslichtes von dem Symbol kann zur Abbildung verwendet werden, während die Reflektion des Lichtes von einem Lichtstrahl mit fliegendem Punkt, der durch die Laserdiode und die Abtastvorrichtung 401 erzeugt wird, für die Fotodetektion verwendet werden kann.
Für solche Betriebsvorgänge, wie sie in Fig. 15C gezeigt sind, werden sowohl die CCD 404 als auch die Fotodiode 409 ausgerichtet, um ein einziges angepeiltes Symbol 450 abzutasten, welches entweder ein UPC-Code oder ein UPS-Code sein kann, oder irgend eine andere Art von Symbolen, die unterschiedlichen Symbolarten entsprechen. Die CCD 404 fühlt die Reflektion des von dem Symbol 450 weg reflektierten sichtbaren Umgebungslichtes. Die Fotodiode 409 detektiert gleichzeitig die Reflektion des Lichtstrahls mit fliegendem Punkt, der von dem Emitter 401 ausgesandt wurde, von dem Symbol 450. Prozessoren 420 und 424 verarbeiten und decodieren jeweils das elektrische Signal, welches von der CCD 404 und der Fotodiode 409 empfangen wurde. Die decodierten Signale werden jeweils durch Symboldiskriminatoren 420b und 424b analysiert, um zu bestimmen, ob das decodierte Signal ein Symbol von der geeigneten Symbolart darstellt.
Wenn in diesem Fall von dem Diskriminator 420b bestimmt wird, dass das Signal, welches von dem Decoder 420 decodiert wird, der UPSCODE(TM)- Symbolik entspricht, wird das decodierte Signal gegebenenfalls zur Speicherung, zur weiteren Verarbeitung, zur Anzeige oder für andere Operationen übertragen. Wenn andererseits bestimmt wird, dass das abgebildete Symbol nicht dem UPSCODE(TM) entspricht, dann wird ein Signal an den Deaktivator 426 gesandt, der entsprechend ein Signal zur Deaktivierung der CCD sendet. Vorzugsweise bleibt die CCD deaktiviert, bis ein Signal von dem Deaktivator 426 zur Deaktivierung der Fotodiode 409 übertragen wird, wobei zu diesem Zeitpunkt der Aktivator/Deaktivator 426 auch ein Signal überträgt, welches die CCD 404 aktiviert. Es wird klar sein, dass die Deaktivierung der Fotodiode 409 und die Aktivierung der CCD 404 auftreten wird, wenn ein Symbol, welches darauf folgend von der Abtastvorrichtung angepeilt wird, dem UPSCODE(TM) und nicht der UPC-Codesymbolik entspricht.
Wenn von dem Diskriminator 424b bestimmt wird, dass das von dem Decoder 424a decodierte Signal der UPC-Codesymbolik entspricht, wird genauso das decodierte Signal von dem Diskriminator 424b gegebenenfalls zur Speicherung, zur weiteren Verarbeitung, zur Anzeige oder für andere Operationen übertragen. Wenn andererseits bestimmt wird, dass das detektierte Symbol nicht dem UPC-Code entspricht, dann wird ein Signal zu dem Deaktivator 426 gesandt, der entsprechend ein Signal zur Deaktivierung der Fotodiode 409 sendet. Vorzugsweise bleibt die Fotodiode deaktiviert, bis ein Signal von dem Aktivator/Deaktivator 426 übertragen wird, um die CCD 404 zu deaktivieren, wobei zu diesem Zeitpunkt der Aktivator/Deaktivator 426 ebenfalls ein Signal überträgt, welches die Fotodiode 409 aktiviert. Es sei hier bemerkt, dass die Aktivierung der Fotodiode 409 und die Deaktivierung der CCD 404 auftreten wird, wenn ein darauf folgend von der Abtastvorrichtung angepeiltes Symbol als übereinstimmend mit der UPC-Code-Symbolik und nicht mit der UPSCODE(TM)-Symbolik bestimmt wird.
Falls erwünscht, könnte anfänglich nur ein einziger Detektor aktiviert werden, d. h. entweder die CCD oder die Fotodiode. Eine oder mehrere Anzeigen könnten ebenfalls vorgesehen werden, um einen Anwender zu benachrichtigen, wenn die CCD oder die Fotodiode aktiv sind oder aktiviert oder deaktiviert worden sind. Jeder Prozessor wird auch typischerweise eine oder mehrere Digitalisierungsvorrichtungen aufweisen, um ein Signal zu digitalisieren, welches einem elektrischen Signal entspricht, welches von der CCD oder der Fotodiode erzeugt wurde, falls anwendbar, und zwar vor der Decodierung. Zusätzliche Fotodetektoren, CCDs und Prozessoren könnten hinzugefügt werden, und zwar mit kleineren Modifikationen an dem Aktivator/Deaktivator 426, um für zusätzliche Modalitäten bzw. Betriebszustände zu sorgen und weiter Flexibilität beim Auslesen von einzelnen Symbolen vorzusehen, die irgend eine von drei oder mehr Symbolarten sein können.
Unter Verwendung des Systems der Fig. 15C arbeitet die Abtastvorrichtung in zwei unterschiedlichen Modalitäten bzw. Betriebszuständen, einem zum Lesen von Strichcodesymbolen und dem anderen zum Lesen von Matrixcodes. Die Symboldiskriminatoren 420b und 424b bestimmen, ob das gerade angepeilte Symbol 430 von einer vorbestimmten Kategorie oder Symbolart ist. Wenn ein Signal nur von einem der Diskriminatoren 420b und 424b erzeugt wird, zeigt die sein, dass die Kategorie des angepeilten Symbols notwendigerweise der vorbestimmten Symbolik entspricht, die für den anderen Symboldiskriminator akzeptabel ist. Wenn beide Diskriminatoren 420b und 424b Signale erzeugen, dann ist die Kategorie des angepeilten Signals notwendigerweise außerhalb der vorbestimmten Kategorien für die Abtastvorrichtung. Daher wird irgend einer der zwei Betriebszustände ansprechend auf ein Signal ausgewählt, welches von einem der zwei Symboldiskrinninatoren empfangen wird. Bei einem Betriebszustand wird die CCD aktiviert, um Matrixcodes durch Abbildung von reflektiertem Umgebunglicht zu lesen, und in dem anderen Betriebszustand wird die Fotodiode aktiviert, um Strichcodes zu lesen, beispielsweise gestapelte Strichcodes, wie beispielsweise benachbarte Reihen von linearen Strichcodes, und zwar unter Verwendung von Licht von einem Lichtstrahl mit fliegendem Punkt, das von dem Symbol reflektiert wurde.
Fig. 17 bildet eine einzige Abtastlinie ab, die von der Abtastvorrichtung der Fig. 15A und 15B erzeugt werden kann, und zwar über einem UPS- Symbol, welches mit einer Matrixanordnung aus geometrischen Formen gebildet wird.
Fig. 18A-18D bilden verschiedene Aspekte des Bereichsfinders ab, der in irgend einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung vorgesehen werden kann. Bereichsfinder bzw. Entfernungsfinder werden typischerweise in Vorrichtungen vorgesehen, wie beispielsweise in Autofocus-Kameras. Wie gezeigt fühlen die Sensoranordnung 1600 und die Linse 1602 die Bewegung und die Position des Bildes ab, welches von dem geführten Lichtstrahl 1604 erzeugt wird, wenn die Distanz zwischen dem Symbol und der Abtastvorrichtung zunimmt oder abnimmt. Es ist für die Bereichsfinder bzw. Entfernungsbestimmung keine sekundäre Lichtquelle erforderlich. Ein positiver empfindlicher Sensor könnte anstelle der Sensoranordnung 1600 verwendet werden, falls erwünscht. Die Ergebnisse der Entfernungsbestimmung können in einem Algorithmus verwendet werden, wie beispielsweise in jenem, der mit Bezug auf Fig. 14 oben beschrieben wird, um die Abtastungsparameter zu modifizieren, wenn die Distanz zwischen der Abtastvorrichtung und dem Symbol eine vorbestimmte Schwelle erreicht. Wenn beispielsweise eine Schwelle überschritten wird, kann es vorteilhaft sein, eine LED zu aktivieren, auch wenn das Umgebungslichtniveau ausreichend erscheint, um eine zufriedenstellende Abtastung zu erhalten.
Der Betrieb des Bereichsfinders bzw. Entfernungsmessers wird nun mit Bezugnahme auf die Fig. 18B-18D beschrieben. Wie gezeigt hat die Abtastvorrichtung 1650 ein Sichtfeld (FOV = field of view). Das Abtastlinienbild, welches von der CCD 1600 detektiert wird, hat eine Länge d&sub3;, wenn das angepeilte Symbol 1660 bei einer Distanz d&sub1; von der Abtastvorrichtung 1650 ist. Wenn andererseits das Symbol 1660 bei einer Distanz d&sub2; entfernt von der Abtastvorrichtung 1650 ist, die größer ist, als die Distanz d&sub1;, hat das Abtastlinienbild, welches von der CCD 1600 detektiert wird, eine Länge d&sub4;, die größer ist, als d&sub3;. Somit kann die Länge des Abtastlinienbildes, welches von der CCD detektiert wird, verwendet werden, um die Distanz der Abtastvorrichtung von dem angepeilten Symbol zu bestimmen. Sobald die Länge des Bildes bestimmt wurde, kann sie beispielsweise in einer Komparatorschaltung bzw. Vergleichsschaltung oder unter Verwendung von anderen herkömmlichen Mitteln mit vorbestimmten Parametern verglichen werden, um die Länge des detektierten Bildes mit einer Distanz oder einem Bereich bzw. einer Entfernung des Symbols in Beziehung zu setzen.
Fig. 19A bildet eine vereinfachte Querschnittsansicht eines pistolenförmigen Gehäuses für einen Hybridscanner der Bauart ab, die in den Fig. 15A oder 15B gezeigt ist. Das pistolenförmige Gehäuse 500 hat einen schmalem Körper 501 und ein einzelnes Fenster 502, durch welches das Laserlicht ausgestrahlt wird und reflektiertes Licht von dem Ziel in das pistolenförmige Gehäuse 500 eintritt. Ein Auslöseschalter 503 ist vorgesehen, um den Lichtemitter und den Detektor zu aktivieren, oder mehrere Detektoren und andere Komponenten innerhalb des Gehäuses. Das Gehäuse kann die Steuervorrichtung 415 und die Betätigungsvorrichtung 417 aufnehmen, falls diese vorgesehen sind. Eine Batterie 504 liefert die Leistung für die Emitter- und Detektorkomponenten, wenn der Auslöser 503 gedrückt wird. Eine herkömmliche Verarbeitungsschaltung 512 ist vorgesehen, um das elektrische Signal umzuwandeln, welches von dem Sensor 404 erzeugt wird, wobei der Detektor 409 vorgesehen ist, und zwar in ein Entsprechendes analoges oder digitales Signal, welches durch den drahtlosen Sender 514 zu einem entfernten Empfänger 516 übertragen werden kann, beispielsweise bei einer zentralen Verarbeitungseinheit oder einer elektronischen Datenspeichervorrichtung 518. Der Sender könnte ein Sender/Empfänger sein, falls erwünscht, und könnte mit Funkfrequenz bzw. Hochfrequenz oder anderen Frequenzen arbeiten, die geeignet sind, um die Übertragung durchzuführen. Die Verarbeitungsschaltung 512 weist einen Integrator 512A auf, der die Ausgangsgrössen der einzelnen Detektionselemente in ein einziges Ausgangssignal vor der Übertragung umwandelt.
Fig. 19B bildet eine perspektivische Ansicht der pistolenförmigen Abtastvorrichtung der Fig. 19A ab, die mit einem Decodierungsmodul 505 durch ein flexibles Kabel 506 verbunden ist. Elektrische Signale, die von der CCD 404 und/oder nicht gezeigten Fotodioden erzeugt werden, oder Signale, die diesen entsprechen, werden von dem pistolenförmigen Gehäuse 500 über das flexible Kabel 506 zum Decodierungsmodul 505 übertragen. Das Decodierungsmodul verarbeitet das empfangene Signal, wobei es vorzugsweise das empfangene Signal in ein digitalisiertes Signal umgewandelt und das Signal decodiert, um Informationen zu erhalten, die die räumlichen Intensitätsveränderungen des Ziels darstellen. Die decodierte Informationen können dann mittels des Kommunikationskabels 507 zu einem Basiscomputer 508 übertragen werden, wo die decodierte Informationen gespeichert und/oder weiterverarbeitet werden können. Anstelle einer hat verkabelten Verbindung können das Modul 505 und der Computer 508 in vorteilhafter Weise mit einem Sender oder Sender/Empfänger 509 und einem Empfänger oder einem Sender/Empfänger 510 versehen werden, um eine drahtlose Kommunikation zur Übertragung der decodierten Informationen und der anderen Informationen zu gestatten. Wenn Sender/Empfänger vorgesehen werden, kann eine Zwei-Wege-Kommunikationsverbindung eingerichtet werden, so dass Informationen und Anweisungen von dem Computer 508 zusätzlich zu dem Decodierungsmodul 505 übertragen werden können.
Fig. 20 bildet eine stationäre Schwanenhalsbefestigung 520 ab, die einen flexiblen kantileverartigen Teil 521 aufweist, der an einer stabilisierenden Basis 522 angebracht ist und einen Hybridscannergehäuseteil 523 besitzt, in dem ein Hybridscanner der Bauart aufgenommen ist, wie sie in Fig. 15A oder 15B gezeigt ist. Das flexible kantileverartige Tragglied 521 kann eingestellt werden, um die Distanz zwischen dem Gehäuse 523 und dem Ziel zu vergrößern oder zu verringern. Es bietet auch die Flexibilität, um das emittierte Licht in nahezu irgend einer erwünschten Richtung zu leiten. Das Gehäuse 523 kann vollständig gedreht werden, d. h. um 360º um die Basis 522 herum. Wie dem Fachmann verständlich sein wird, kann das Gehäuse 523 ausgerichtet werden, um einen Lichtstrahl im wesentlichen parallel zur Tragstruktur 524 oder senkrecht zu dieser zu liefern, auf der die Basis 522 ruht. Obwohl ein speziell geformtes Gehäuse 523 in Fig. 20 abgebildet ist, könnte die Gehäuseform in irgend einer erwünschten Form sein, solange ein Fenster oder mehrere Fenster in dem Gehäuse angeordnet sind, die das notwendige Sichtfeld zulassen, damit die emittierten Lichtstrahlen und das reflektierte Licht von dem Ziel in das Gehäuse hinein und aus diesem heraus laufen. Zusätzlich kann, falls erwünscht, eine Befestigung an dem Ende des flexiblen, kantileverartigen Gliedes 521 im Sichtfeld des Gehäuses vorgesehen werden, um den Handgriffteil des pistolenförmigen Gehäuses der Fig. 19A und 19B aufzunehmen. Eine solche Konfiguration würde es gestatten, dass ein Hybridscanner in einem pistolenförmigen Gehäuse sowohl als tragbarer Scanner als auch als stationärer Scanner verwendet wird, und zwar abhängig von der speziellen Anforderung.
Fig. 21A-21C bilden Hybridscanner der Bauart ab, die in Fig. 15A oder 15B gezeigt sind, und zwar angeordnet als Teil eines Tunnelabtastsystems bzw. Tunnelscannersystems. Die Tragstruktur 530 trägt mehrere Hybridscanner 531. Die Scanner bzw. Abtastvorrichtungen sind angeordnet, um Symbole auf Packungen abzutasten, die sich entlang eines Förderbandes 532 bewegen. Die Scanner sind in präziser Weise angeordnet und orientiert, um das Auslesen von Symbolen zu erleichtern, und zwar egal in welcher Orientierung die Packung sein mag, wenn sie sich entlang des Förderbandes 532 bewegt. Wie vielleicht am besten in den Fig. 521B und 521C gezeigt, ist das Förderband 532 vorzugsweise aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt, so dass Abtastkomponenten 531 unter dem Förderband angeordnet werden können, um Symbole zu lesen, die eine Symbolorientierung entgegengesetzt zu der Oberfläche des Förderbandes haben. Zusätzlich werden Hybridscanner ebenfalls unterstützt, um auch Symbole zu lesen, die auf einer stromaufwärts oder stromabwärts gelegenen Stirnseite der Packung sind, und zwar während ihrer Bewegung durch das Tunnelscannersystem.
Fig. 22 bildet ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Tunnelscanners bzw. einer Tunnelabtastetvorrichtung ab, die insbesondere zur Lokalisierung und Verfolgung von Paketen geeignet ist, die von einem Lastwagen transportiert werden. Wie gezeigt werden Hybridscanner 531 um die Öffnung in dem Anhängerteil 541 des Lastwagens 540 aufgehängt. Das Scannersystem bzw. Abtastsystem kann beispielsweise beim Öffnen der Anhängertür am Hinterteil des Anhängerteils 541 aktiviert werden. Die Hybridscanner umgeben die Öffnung und sind in präziser Weise orientiert, um ein kombiniertes Sichtfeld vorzusehen, welches gestatten wird, dass ein Symbol, welches auf der Packung gelegen ist, durch die Öffnung bewegt wird, beispielsweise auf einer Rutsche 542, um gelesen zu werden, und zwar egal, wie das Symbol zu den Zeitpunkt orientiert ist, wenn es sich durch die Öffnung bewegt. Falls erwünscht, können ein Prozessor 543 und ein drahtloser Sender oder Sender/Empfänger 544 in dem Anhängerteil 541 oder sonst irgendwo innerhalb des Lastwagens 540 montiert werden, um die Signale zu verarbeiten, die einem elektrischen Signal entsprechen, welches durch die CCD oder den Fotodetektor des Hybridscanners erzeugt wird, der die Auslesung erhält. Das verarbeitete Signal kann falls erwünscht durch den drahtlosen Sender oder Sender/Empfänger 544 zu einer Basisstation übermittelt werden, wo die verarbeiteten Daten gespeichert oder verwendet werden, beispielsweise zu der Benachrichtigung des Eigentümers der transportierten Güter, dass der Versand begonnen hat, oder dass die Lieferung ausgeführt wurde. Der Prozessor 543 kann falls erwünscht ebenfalls eine Speichervorrichtung aufweisen, um die decodierten Informationen zu speichern.
Fig. 23 zeigt eine weitere Anwendung eines Tunnelscannersystems, welches die Hybridscanner der Fig. 15A oder 15B verwendet. Ähnlich wie bei dem in Fig. 22 gezeigten System werden Hybridscanner 531 um eine Öffnung herum aufgehängt, die in einem Flugzeug 550 vorgesehen ist. Die Scanner bzw. Abtastvorrichtungen sind präzise orientiert, um ein akzeptables, kombiniertes Sichtfeld vorzusehen, so dass das angepeilte Symbol auf der Packung in zufriedenstellender Weise gelesen werden kann, und zwar ungeachtet der Orientierung der Packung, wenn sie sich durch das Tunnelscannersystem bewegt. Falls erwünscht kann ein Prozessor 543 und ein drahtloser Sender oder Sender/Empfänger 544 der Bauart vorgesehen werden, die in Fig. 22 beschrieben wird.
Obwohl gewisse Ausführungsbeispiele der Erfindung ohne Bezugnahme auf das Scannergehäuse, den Auslösemechanismus und andere Merkmale von herkömmlichen Scannern besprochen wurden, sei bemerkt, dass eine Vielzahl von Gehäusearten und Gehäuseformen und Auslösemechanismen verwendet werden könnte. Andere herkömmliche Merkmale können ebenfalls vorgesehen werden, falls erwünscht. Die Abtastvorrichtung bzw. der Scanner der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei tragbaren Vorrichtungen oder Tunnelscannersystemen eingeschränkt und kann auch leicht zur Anwendung in einem stationären Gehäuse angepasst werden, wobei das Teil, auf welchem das Symbol ist, über den Scannerkopf bzw. Abtastkopf bewegt wird.
Auch wenn die vorliegende Erfindung mit Bezug auf das Auslesen von eindimensionalen oder zweidimensionalen Strichcodesymbolen und Matrixanordnungssymbolen beschrieben worden ist, ist sie zusätzlich nicht auf solche Ausführungsbeispiele eingeschränkt sondern kann auch auf die Abtastung von komplexeren Anzeigemitteln oder Datenaufnahmeanwendungen anwendbar sein. Es ist vorstellbar, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung ebenfalls Anwendung bei verschiedenen Anwendungen der Maschinenerkennung oder der optischen Zeichenerkennung finden kann, bei denen Informationen aus Anzeigemitteln abgeleitet werden, wie beispielsweise gedruckten Zeichen oder Symbolen, oder aus der Oberfläche oder einer Konfigurationscharakteristik des abgetasteten bzw. gescannten Artikels.
In allen verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Elemente der Abtastvorrichtung in einer sehr kompakten Anordnung oder Packung vorgesehen werden, wie beispielsweise auf einer einzigen gedruckten Schaltungsplatine oder einem integralen Modul. Eine solche Platine oder ein solches Modul kann austauschbar als extra dafür vorgesehenes Abtastelement für eine Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsmodaliläten bzw. Betriebszuständen und Arten von Datenaufnahmesystemen verwendet werden. Beispielsweise kann das Modul alternativ in einer in der Hand gehaltenen Art und Weise verwendet werden, weiter bei einer auf einem Tisch angeordneten Schwanenhalsabtastvorrichtung, die an einem flexiblen Arm oder einer Befestigung angebracht ist, der bzw. die sich über die Oberfläche des Tisches erstreckt, oder an der Unterseite der Tischfläche angebracht ist oder als eine Unterkomponente oder Unteranordnung eines komplizierteren Datenaufnahmesystems montiert ist, wie beispielsweise eines Tunnelscannersystems.
Jede dieser unterschiedlichen Einrichtungen ist mit einer anderen Modalität bzw. einem anderen Weg zum Lesen von Strichcodesymbolen oder anderen Symbolen assoziiert. Somit wird beispielsweise der in der Hand gehaltene Scanner typischerweise dadurch betrieben, dass der Anwender den Scanner bzw. die Abtastvorrichtung auf das Ziel "zielt". Die auf den Tisch montierte Abtastvorrichtung wird dadurch betrieben, dass das Ziel schnell durch das Abtastfeld bewegt wird oder einem Scannermuster bzw Abtastmuster "präsentiert" wird, welches auf einer Rückseite abgebildet ist. Noch weitere Modalitäten bzw. Betriebszustände innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung ziehen in Betracht, dass die Artikel über eine Vielzahl von Abtastmodulen bewegt werden, die in unterschiedlichen Richtungen orientiert sind, so dass zumindest das Sichtfeld eine Abtastung eines Symbols gestattet, welches in willkürlicher Weise auf dem Artikel positioniert ist.
Das Modul würde vorteilhafterweise eine Optikunteranordnung aufweisen; die auf einem Träger montiert ist, und eine Fotodetektorkomponente. Steuer- und Datenleitungen, die mit solchen Komponenten assoziiert sind, können mit einem elektrischen Verbinder verbunden werden, der an der Kante oder an der äußeren Oberfläche des Moduls montiert ist, um zu ermöglichen, dass das Modul elektrisch mit einem damit zusammenpassenden Verbinder verbunden wird, der mit anderen Elementen des Datenaufnahmesystems assoziiert ist.
Ein einzelnes Modul kann spezielle Abtastungs- oder Decodierungscharakteristiken haben, die damit assoziiert sind, beispielsweise eine Betreibbarkeit bei einem gewissen Arbeitsabstand oder eine Betreibbarkeit mit einer oder mehreren spezifischen Symboliken oder Druckdichten. Die Charakteristiken können auch durch die manuelle Einstellung von Steuerschaltern definiert werden, die mit dem Modul assoziiert sind. Der Anwender kann auch das Datenaufnahmesystem anpassen, so dass es unterschiedliche Arten von Artikeln abtastet, oder das System kann für unterschiedliche Anwendungen durch den Austausch von Modulen in dem Datenaufnahmesystem durch Anwendung eines einfachen elektrischen Verbinders angepasst werden.
Das oben beschriebene Abtastmodul kann auch innerhalb eines abgeschlossenen Datenaufnahmesystems eingerichtet werden, welches eine oder mehrere Komponenten aufweist, wie beispielsweise eine Tastatur, eine Anzeige, einen Drucker, einen Datenspeicher, Anwendungssoftware und Datenbanken. Ein solches System kann auch eine Kommunikationsschnittstelle aufweisen, um zu gestatten, dass das Datenaufnahmesystem mit anderen Komponenten eines lokalen Netzwerkes bzw. LAN oder eines fernen Netzwerkes bzw. WAN oder einem Austauschnetzwerk über das Telefon kommuniziert, und zwar entweder durch ein Modem oder eine ISDN- Schnittstelle oder durch eine Funksendung mit geringer Leistung von einem tragbaren Terminal zu einem stationären Empfänger.
Wie oben beschriebenen ist eine verbesserte Lesevorrichtung für Anzeigemittel ohne die Einschränkungen der Lesevorrichtungen des Standes der Technik vorgesehen. Die Lesevorrichtung für Anzeigemittel kann eine langgestreckte Abtastlinie über die Anzeigemittel vorsehen, die nahe an dem Abtastkopf bzw. Scannerkopf gelegen sind. Die Lesevorrichtung kann zweidimensionale Anzeigemittel oder komplexere Anzeigemittel lesen. Die Lesevorrichtung kann auch gezielt oder orientiert werden, während sie die Anzeigemittel abbildet. Eine Laserabtastung mit einer CCD-Abbildung sit vorgesehen. Die Lesevorrichtung kann Anzeigemittel von unterschiedlichen Symbolarten lesen, die Anzeigemittel mit einschließen, die aus einer Matrixanordnung aus geometrisch eingestellten Formen bestehen, wie beispielsweise UPSCODETM.
Die neuartigen charakteristischen Merkmale der Erfindung werden in den beigefügten Ansprüchen dargestellt. Die Erfindung selbst jedoch genauso wie andere Merkmale und Vorteile davon werden am besten mit Bezugnahme auf eine detaillierte Beschreibung eines spezifischen Ausführungsbeispiels verstanden, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.

Claims

1. Bar- oder Strichcodeleser zum Lesen von Anzeigemitteln von unterschiedlicher Lichtreflektivität, wobei der Strichcodeleser Folgendes aufweist:

eine erste Anordnung (401) einschließlich eines ersten Laserlichtemitters (207) zur Erzeugung eines Lichtstrahls und Mittel (209) zum Tasten bzw. Führen des Lichtstrahls um visuell die Anzeigemittel zu beleuchten und

eine zweite Anordnung (404) einschließlich einer Festkörperbildvorrichtung bzw. Abbildungsvorrichtung (206) mit einer Anordnung von Detektierelementen, um reflektiertes Licht von den Anzeigemitteln abzubilden und, um ein erstes elektrisches Signal zu erzeugen, und zwar ansprechend auf das für die Anzeigemittel eine Anzeige bildende abgebildete Licht.

2. Strichcodeleser nach Anspruch 1, wobei der erste Lichtemitter (401) eine Laserdiode aufweist.

3. Strichcodeleser nach Anspruch 1, wobei die Festkörperbildvorrichtung (404) eine Linearanordnung von ladungsgekoppelten Vorrichtungen (CCD) ist.

4. Strichcodeleser nach Anspruch 1, wobei die Festkörperbildvorrichtung (404) eine zweidimensionale Anordnung von Detektierelementen aufweist.

5. Strichcodeleser nach Anspruch 1, wobei ein Umgebungslichtsensor (405, 241) vorgesehen ist zum Detektieren des Pegels von Umgebungslicht in dem Gesichtsfeld und zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn der Umgebungslichtpegel oberhalb eines Schwellenwertes liegt.

6. Strichcodeleser nach Anspruch 5, wobei ferner Mittel (406) vorgesehen sind zum Aktivieren des Lichtemitters, und wobei die erwähnten Mittel zum Aktivieren des Lichtemitters auf das erwähnte Ausgangssignal ansprechen.

7. Strichcodeleser nach Anspruch 6, wobei die Mittel (406) zum Aktivieren des Lichtemitters auch auf das erwähnte elektrische Signal ansprechen.

8. Strichcodeleser nach Anspruch 1, wobei die Anzeigemittel ein Matrixcode oder ein Barcodesymbol sind, in dem Information in einem zweidimensionalen Muster codiert ist.

9. Strichcodeleser nach Anspruch 1, wobei ferner Mittel (420) vorgesehen sind zum Verarbeiten des erwähnten elektrischen Signals, um zu bestimmen, ob die Anzeigemittel ein lineares oder multidimensionales Symbol sind.

10. Strichcodeleser nach Anspruch 9, wobei ferner Auswahlmittel (420, 422) vorgesehen sind, zum Deaktivieren des ersten Lichtemitters, wenn die erwähnten Mittel (420) zur Verarbeitung feststellen, dass die Anzeigemittel ein Strichcodesymbol einer bestimmten Symbologiekategorie sind.

11. Strichcodeleser nach Anspruch 1, wobei das elektrische Signal für Licht repräsentativ ist, erzeugt durch den ersten Lichtemitter, reflektiert von den Anzeigemitteln.

12. Strichcodeleser nach Anspruch 1, wobei das elektrische Signal für das Umgebungslicht reflektiert von den Anzeigemitteln repräsentativ ist.

13. Strichcodeleser nach Anspruch 1, wobei die Festkörperbildvorrichtung ein Gesichtsfeld mit einer Abtastrate abtastet, die schneller ist als die des erwähnten Abtastlichtstrahls.

14. Strichcodeleser nach Anspruch 1, wobei die Festkörperbildvorrichtung ein Gesichtsfeld mit einer Abtastrate abtastet, die wesentlich kleiner ist als die des erwähnten abtastenden Lichtstrahls.

15. Strichcodeleser nach Anspruch 1, wobei die Festkörperbildvorrichtung periodisch ein Gesichtsfeld abtastet und sodann aufhört, das Gesichtsfeld für eine Zeitperiode abzutasten.

16. Strichcodeleser nach Anspruch 9, wobei die Verarbeitungsmittel (420) einen Symbologiediskriminator (420b) aufweisen, um zwischen Anzeigemitteln unterschiedlicher Symbologie-Typen zu unterscheiden.

17. Strichcodeleser nach Anspruch 16, wobei einer der Symbologie- Typen eine Matrix-Anordnung mit geometrischen Formen ist.

18. Strichcodeleser nach Anspruch 17, wobei der erwähnte erste Lichtemitter (401) dann deaktiviert wird, wenn die erwähnten Verarbeitungsmittel (420) eine Symbolmatrixanordnung detektieren.

19. Strichcodeleser nach Anspruch 1, wobei der erste Lichtemitter und die erwähnte Festkörperbildvorrichtung in einem in der Hand zu haltenden Gehäuse (201) angeordnet sind.

20. Strichcodeleser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ferner Folgendes vorgesehen ist:

ein zweiter Lichtemitter (240) zur Erzeugung eines Lichtstrahls zur Beleuchtung eines Gesichtsfeldes.

21. Strichcodeleser nach Anspruch 20, wobei der zweite Lichtemitter (240) eine lichtemittierende Diode aufweist, und wobei die lichtemittierende Diode und der erste Lichtemitter in einem einzigen Gehäuse angeordnet sind.

22. Strichcodeleser nach Anspruch 20, wobei die Festkörperbildvorrichtung eine lineare ladungsgekoppelte Vorrichtung ist, und zwar angeordnet in dem Leser derart, dass eine Längsdimension der ladungsgekoppelten Vorrichtung parallel zu einer Längsdimension des Abtastlichtstrahls verläuft.

23. Strichcodeleser nach Anspruch 20, bei Abhängigkeit von Anspruch 5, wobei ferner Mittel (406) vorgesehen sind, zum Aktivieren des zweiten Lichtemitters (240) und wobei die Mittel zum Aktivieren des zweiten Lichtemitters auf das erwähnte Ausgangssignal ansprechen.

24. Strichcodeleser nach Anspruch 20, bei Abhängigkeit von Anspruch 5, wobei ferner Mittel (406) vorgesehen sind zum Aktivieren des ersten und/oder zweiten Lichtemitters und, wobei die erwähnten Mittel zum Aktivieren des ersten und/oder zweiten Lichtemitters auf das erwähnte Ausgangssignal ansprechen.

25. Strichcodeleser nach Anspruch 20, wobei die Festkörperbildvorrichtung eine Längsdimension eines Abtastlinienbildes auf dem Sensor mißt, um den Bereich der Anzeigemittel festzustellen.

26. Strichcodeleser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Detektierelemente ein elektrisches Signal erzeugen, welches Raumintensitätsveränderungen der Anzeigemittel repräsentiert.

27. Strichcodeleser nach Anspruch 26, wobei ferner Integriermittel vorgesehen sind, um den Ausgang bzw. die Ausgangsgröße jedes der Detektierelemente zu verarbeiten, um ein einziges Ausgangssignal zu erzeugen.

28. Strichcodeleser nach Anspruch 27, wobei die Detektierelemente mit einer variablen Abtastrate abgetastet werden.

29. Strichcodeleser nach Anspruch 26, wobei ferner Autofocusoptikmittel vorgesehen sind, um das reflektierte Licht zu empfangen und den Brennpunkt des Bildes auf der Anordnung der Detektierelemente einzustellen.

30. Strichcodeleser nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Detektierelemente mit einer Abtastrate abgetastet werden und wobei ferner betätigbare Steuermittel in dem Gehäuse vorgesehen sind, um die Abtastrate der Detektierelemente zu ändern.

31. Strichcodeleser nach Anspruch 30, wobei ferner Transmitter oder Sendemittel (514) in dem Gehäuse vorgesehen sind, um Information durch die Luft zu einem Empfänger zu senden, der entfernt vom Strichcodeleser angeordnet ist.

32. Strichcodeleser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ferner folgendes vorgesehen ist:

ein Fotodetektor (409) zum Detektieren von reflektiertem Licht von den Anzeigemitteln und zur Erzeugung eines zweiten elektrischen Signals welches Raumintensitätsveränderungen oder Variationen der Anzeigemittel repräsentiert.

33. Strichcodeleser nach Anspruch 32, wobei ferner Folgendes vorgesehen ist:

ein erster Symbologiediskriminator (420b) zum Empfang eines ersten Signals entsprechend dem ersten elektrischen Signal und zur Erzeugung eines ersten Ausgangssignals, wenn das erwähnte erste Signal Anzeigemittel anzeigt, die mit einer ersten Anzeigemittelkategorie nicht konform sind;

einen zweiten Symbologiediskriminator (424b) zum Empfang eines zweiten Signals entsprechend dem zweiten elektrischen Signal und zur Erzeugung eines zweiten Ausgangssignals, wenn das zweite Signal Anzeigemittel anzeigt, die mit einer zweiten Anzeigemittelkategorie nicht konform sind;

einen Deaktivator (426) zum Deaktivieren der erwähnten Festkörperbildvorrichtung (404) ansprechend auf das erste Ausgangssignal und zum Deaktivieren des erwähnten Fotodetektors (409) ansprechend auf das zweite Ausgangssignal.

34. Strichcodeleser nach Anspruch 33, wobei die erste Anzeigemittelkategorie Matrixcodes sind, und wobei die zweite Anzeigemittelkategorie gestapelte Bar- oder Strichcodes sind, und zwar einschließlich benachbarter Reihen von linearen Bar- oder Strichcodes.

35. Verfahren zum Lesen codierter Anzeigemittel mit Teilen unterschiedlicher Lichtreflektivität, wobei Folgendes vorgesehen ist:

a) Leiten eines Lichtstrahls von einer Lichtquelle entlang eines Pfades zu den codierten Anzeigemitteln, wobei der Lichtstrahl auf einem Pfad entlang des Symbols getastet wird, und

Detektieren von mindestens einem Teil des Lichtes variabler Intensität, reflektiert von den codierten Anzeigemitteln und Erzeugung eines ersten elektrischen Signals, welches eine Anzeige für die detektierte Lichtintensität bildet,

b) Verarbeiten des ersten elektrischen Signals um zu bestimmen, ob es in Daten repräsentiert durch die codierten Anzeigemittel decodiert werden kann,

c) Abbilden von reflektiertem Licht von den Anzeigemitteln auf der Festkörperbildvorrichtung (404) einschließlich einer Anordnung von Detektierelementen in dem Falle, dass das erste elektrische Signal nicht in Daten decodiert werden kann, und Erzeugen eines zweiten elektrischen Signals, welches eine Anzeige für die detektierte Lichtintensität bildet; und

d) Verarbeiten des zweiten elektrischen Signals, um zu bestimmen, ob es decodiert werden kann in Daten repräsentiert durch die codierten Anzeigemittel.

36. Verfahren zum Lesen codierter Anzeigemittel mit Teilen unterschiedlicher Lichtreflektivität, wobei Folgendes vorgesehen ist:

a) Abbilden reflektierten Lichtes von den Anzeigemitteln auf einer Festkörperbildvorrichtung (404) einschließlich einer Anordnung von Detektierelementen, und Erzeugung eines ersten elektrischen Signals, welches eine Anzeige bildet für die detektierte Lichtintensität; und

b) Verarbeiten des ersten elektrischen Signals, um zu bestimmen, ob es in Daten decodiert werden kann repräsentiert durch die codierten Anzeigemittel;

c) Leiten eines Lichtstrahls von einer Lichtquelle entlang eines Pfades zu den codierten Anzeigemitteln im Falle, dass das erste elektrische Signal nicht in Daten decodiert werden kann, wobei der Lichtstrahl auf einen Pfad entlang des Symbols getastet wird, und

Detektieren von mindestens einem Teil des Lichtes variabler Lichtintensität, reflektiert von den codierten Anzeigemitteln und Erzeugung eines zweiten elektrischen Signals, welches eine Anzeige für die detektierte Lichtintensität bildet,

d) Verarbeiten des zweiten elektrischen Signals, um zu bestimmen, ob es in Daten repräsentiert durch die codierten Anzeigemittel decodiert werden kann.

37. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei der Lichtstrahl ein Laserlichtstrahl ist.

38. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei ferner die Schritte des Detektierens des Pegels des Umgebungslichtes in einem Gesichtsfeld und das Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn der Umgebungslichtpegel oberhalb eines Schwellenwertes ist, vorgesehen ist.

39. Verfahren nach Anspruch 38, wobei ferner der Schritt des Erzeugens des Lichtstrahls ansprechend auf das erwähnte Ausgangssignal vorgesehen ist.

40. Verfahren nach Anspruch 39, wobei der Schritt des Erzeugens des Lichtstrahls ebenfalls auf das erwähnte elektrische Signal anspricht.

41. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei die Anzeigemittel ein Matrixcode oder Barcodesymbol sind in dem Information in einem zweidimensionalen Muster codiert ist.

42. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei ferner der Schritt des Verarbeitens des elektrischen Signals vorgesehen ist, um festzustellen, ob die Anzeigemittel ein lineares oder multidimensionales Symbol sind.

43. Verfahren nach Anspruch 42, wobei ferner der Schrift des Beendens der Erzeugung des erwähnten Lichtstrahls vorgesehen ist, wenn die Verarbeitung feststellt, dass das Symbol ein Bar- oder Strichcodesymbol einer bestimmten Symbologiekategorie ist.

44. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei das elektrische Signal für Licht von dem erwähnten Lichtstrahl reflektiert von den Anzeigemitteln repräsentativ ist.

45. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei das elektrische Signal für Umgebungslicht reflektiert von den Anzeigemitteln repräsentativ ist.

46. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei die Abbildung ausgeführt wird durch Abtasten eines Gesichtsfeldes mit einer Abtastrate, die schneller ist als die des erwähnten Abtastlichtstrahls.

47. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei die Abbildung ausgeführt wird durch Abtasten eines Gesichtsfeldes mit einer Abtastrate, die wesentlich langsamer ist als die des abtastender Lichtstrahls.

48. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei die Abbildung periodisch ein Gesichtsfeld abtastet und sodann aufhört, das Gesichtsfeld für eine Zeitperiode abzutasten.

49. Verfahren nach Anspruch 42, wobei die Verarbeitung die Unterscheidung zwischen Anzeigemitteln unterschiedlicher Symbologietypen umfasst.

50. Verfahren nach Anspruch 49, wobei einer der erwähnten Symbologietypen eine Matrixanordnung von geometrischen Formen ist.

51. Verfahren nach Anspruch 50, wobei der erwähnte Lichtstrahl beendet wird, wenn eine Matrixanordnung während der erwähnten Verarbeitung detektiert wird.

52. Verfahren nach Anspruch 38, wobei ferner der Schritt des Erzeugens des erwähnten Lichtstrahls und/oder des erwähnten Abtastlichtstrahls ansprechend auf das Ausgangssignal vorgesehen ist.

53. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei Mehrfachausgangssignale bzw. eine Vielzahl von Ausgangssignalen durch die Abbildung vorgesehen werden, und wobei ferner der Schritt des Verarbeitens der Mehrfachausgangssignale bzw. Vielzahl von Ausgangssignalen vorgesehen ist, um ein einziges Ausgangssignal vorzusehen.

54. Verfahren nach Anspruch 53, wobei die Abbildung durch Abtasten mit einer variablen Abtastrate ausgeführt wird.

55. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei ferner die Schritte des Empfangens des reflektierten Lichtes und des Einstellens der Abbildung vorgesehen sind, und zwar ansprechend auf das empfangene reflektierte Licht.

56. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei die Abbildung mit einer Abtastrate ausgeführt wird, und wobei ferner der Schritt der Änderung der Abtastrate der Abbildung vorgesehen ist.

57. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei ferner der Schritt des Übertragens von Information repräsentiert durch die erwähnten elektrischen Signale vorgesehen ist, und zwar durch die Luft zu einer entfernten Stelle.

58. Verfahren nach Anspruch 35 bis 57, wobei ferner Folgendes vorgesehen ist:

Detektieren der relativen Position des reflektierten Lichtes, um einen Abstand zu dem Strichcodesymbol zu bestimmen.

59. Verfahren zum Lesen von Symbolen gebildet durch ein Muster von Anzeigemitteln, wie beispielsweise Matrixcodes oder Strichcodesymbolen, und zwar mit einem Leser mit mindestens zwei unterschiedlichen Lesemodalitäten, wobei Folgendes vorgesehen ist:

Bestimmen, ob das Symbol zu einer vorbestimmten Kategorie gehört und Erzeugung eines Signals, welches die Kategorie anzeigt, und

Auswählen (304) einer entsprechenden Abtastmodalität ansprechend auf das erwähnte Signal, um darauf folgend dieses Signal zu lesen, wobei eine erste Lesemodalität die Abbildung mit einer CCD- Vorrichtung ist, wobei eine zweite Lesemodalität das Abtasten mit einem Lichtstrahl mit "fliegendem Punkt" ist.

60. Verfahren nach Anspruch 59, wobei eine erste Kategorie von Symbohen Matrixcodes sind.

61. Verfahren nach Anspruch 60, wobei eine zweite Kategorie von Symbolen gestapelte Barcodes sind, und zwar einschließlich benachbarter Reihen von linearen Bar- oder Strichcodes.

62. Verfahren zum Lesen von Strichcodesymbolen mit Teilen unterschiedlicher Lichtreflektivität auf einem Ziel mit einem in der Hand zu haltenden Leser, wobei Folgendes vorgesehen ist:

a) Emittieren eines Lichtstrahls vom Leser, so dass der Strahl auf einem Pfad auf dem Ziel getastet bzw. geführt wird und dem Benutzer ermöglicht, den Leser auf das Barcodesymbol zu zielen, und

b) Abbilden des reflektierten Lichtes von dem Strichcodesymbol auf einem CCD-Sensor und Erzeugung eines elektrischen Signals, welches eine Anzeige der abgebildeten Lichtintensität bildet und Verarbeiten des elektrischen Signals zur Erzeugung von durch das Strichcodesymbol repräsentierten Daten.