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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Strichcode-Lesegerät
zum Lesen von Strichcodes.
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Die Grundstruktur eines Strichcode-Lesegerätes, nach
einem ersten Beispiel der herkömmlichen Technik,
ist in 4 dargestellt.
In 4 dargestellt sind
das Strichcode-Etikett 1, mehrere Lichtquellen 2 und
eine zylindrische Linse 3 zum Fokussieren des von den Lichtquellen 2 abgegebenen
Lichts. Auch sind die Projektions-Vorrichtung P, welche die Lichtquellen 2 und
die zylindrische Linse 3 umfasst, sowie der Rezeptor Q
dargestellt, der einen Spiegel zum Erfassen des widergespiegelten
Lichts 4, eine darstellende Linse 5 und einen
Bildsensor 6 umfasst. Auch eine Schaltung 7 ist
in dem Inneren des Gehäuses 8 vorgesehen.
Es ist zu beachten, dass der Strahlengang von den Lichtquellen 2 zum
Bildsensor 6 durch die strichpunktierte Linie in 4 gekennzeichnet ist.
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5A und 5B stellen den Abstand (die Strahlengang-Länge) von
dem Bildsensor 6 des Rezeptors Q zum Strichcode-Etikett 1 dar.
Angenommen, dass das Strichcode-Etikett 1 ein Spiegel ist, dann
kann der Bildsensor 6 alles erfassen, was in den Bereich
zwischen den Linien L1 und L2 fällt. Solch
ein Bereich wird als Spiegel-Reflexionsbereich bezeichnet. Der Spiegel-Reflexionsbereich
ist mit anderen Worten ein Bereich, der von dem Bildsensor 6 erfasst
und auf das Strichcode-Etikett 1 reflektiert wird.
Abhängig
von dem Material, aus dem das Strichcode-Etikett 1 gefertigt
ist, kann die Oberfläche des
Strichcode-Etiketts 1 glatt wie bei einem Spiegel oder
unregelmäßig wie
bei Papier sein. Wenn die Oberfläche
des Strichcode-Etiketts einen glatten Zustand aufweist, kann sie
eine Spiegelung oder eine Totalreflexion erzeugen, welches den Bildsensor 6 veranlasst,
ein Bild von Artikeln zu erfassen, die innerhalb des Spiegel-Reflexionsbereichs
fallen.
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Es ist zu beachten, dass der Abstand
(die Strahlengang-Länge)
von dem Bildsensor 6 zum Strichcode-Etikett 1,
wie in 5A dargestellt,
dreimal so lang ist wie die Strahlengang-Länge, die in 5B dargestellt ist. Es ist ferner zu
beachten, dass der Spiegel zum Erfassen des widergespiegelten Lichts 4 in
den 5A und 5B nur der Einfachheit halber
herausgenommen wurde, und dass die Beziehung zwi schen dem Strichcode-Etikett 1,
der darstellenden Linse 5 und dem Bildsensor 6 in
den 5A und 5B dieselbe ist, wie in 4 dargestellt.
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Wenn die Lichtquellen 2 innerhalb
des Spiegel-Reflexionsbereiches angeordnet werden, das ist der Bereich
zwischen den Linien L1 und L2 in 5A oder 5B, wird Licht von den Lichtquellen 2 von
dem Strichcode-Etikett 1 mit Totalreflexion oder annähernder
Totalreflexion widergespiegelt, wobei die Oberfläche des Strichcode-Etiketts 1 einen
glatten, und gegenüber
unregelmäßiger Reflexion
einen beständigen
Zustand aufweist, so wie wenn das Etikett auf ein Hartpapier gedruckt
ist. Da Licht, welches mit Totalreflexion oder annähernder
Totalreflexion widergespiegelt wird, stärker ist, als unregelmäßig reflektiertes Licht,
ist die Leistung des Bildsensors 6 gesättigt, wie mit den Spitzenwerten
J und K in 6A dargestellt. Wenn
dieses eintritt, kann die Information, die in dem Strichcode-Etikett 1 enthalten
ist, nicht richtig ermittelt werden, und das Lesen des Strichcodes
kann nicht erfolgen.
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Es ist zu beachten, dass die Wellenform,
die in 6A dargestellt
ist, erzielt wurde, durch die Nutzung eines linearen Bildsensors
statt des Bildsensors 6 und durch die Nutzung von zwei
LEDs als die Lichtquellen 2, die in dem Spiegel-Reflexionsbereich
angeordnet sind. Die Positionen der Lichtquellen, gesehen von der
Vorderseite des Strichcode-Lesegerätes, das die Ausgangsspannung
des Bildsensors erzeugt, die in 6A dargestellt
ist, sind in 6B dargestellt,
in der die LEDs mit 2J und 2K gekennzeichnet sind.
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Um den Lichtquellen-Spiegel-Reflexionsbereich
des Strichcode-Etiketts 1 zu vermeiden, sind die Lichtquellen 2 außerhalb
des Spiegel-Reflexionsbereichs angeordnet.
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Bezugnehmend auf 5B, stellt Punkt A die Vorderseite (den
Beginn) des Strichcode-Etiketts 1 dar, gesehen vom Strichcode-Lesegerät während des
Strichcode-Lesevorgangs, Punkt B stellt den Endpunkt des Strichcodes
dar und die Längen
L7 und L8 stellen die Abstände
von den Punkten A und B zum Punkt b, bei Abstand D1 von Punkt A,
dar. Die Längen
L3 und L4 stellen die Abstände
von den Punkten A und B zum Punkt c, bei Abstand D2 von Punkt A,
dar. In 5A ist der Abstand
von Punkt A zu Punkt a als Länge
L5 gekennzeichnet, und der Abstand von Punkt B zu Punkt a ist als
Länge L6
gekennzeichnet.
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Wenn die Leuchtdichten-Verteilung,
die durch das Strichcode-Lesegerät
von 5 A erzielt wird,
als eine Standard-Leuchtdichten-Verteilung betrachtet wird, wird
dieselbe Standard-Leuchtdichten-Verteilung im Fall von 5B erzielt, wenn sich die
Lichtquelle 2 am Punkt c befindet. Genauer gesagt beträgt im Falle
von 5A der Abstand vom Bildsensor 6 zum
Strichcode-Etikett 1 den Wert 3 M, und die Lichtquelle 2 befindet
sich am Punkt a. Im Fall von 5B beträgt der Abstand
von dem Bildsensor 6 zum Strichcode-Etikett 1 den
Wert M, und die Lichtquelle 2 befindet sind am Punkt c.
Punkt c ist an einem solchen Punkt ausgewählt, um dasselbe Abstands-Verhältnis wie
L6/L5 zu erzielen. Somit ist L6/L5 = L4/L3. Wenn die Lichtquellen 2 an
irgendeinem Punkt eingerichtet werden, der nicht dasselbe Abstands-Verhältnis wie
L6/L5 aufweist, so wie am Punkt b, bei welchem L 6/L5 < L8/L7 ist, kann nicht
dieselbe Standard-Leuchtdichten-Verteilung erzielt werden.
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Um Spiegel-Reflexionen zu vermeiden,
wurden herkömmliche
Strichcode-Lesegeräte wie in 4 dargestellt gestaltet,
um den Abstand (die Strahlengang-Länge) vom
Bildsensor 6 zum Strichcode-Etikett 1 zu vergrößern (erste
Konstruktion); oder der Abstand (die Strahlengang-Länge) vom Bildsensor 6 zum
Strichcode-Etikett 1 wurde,
mittels einer zweiten Konstruktion, wie in 7 dargestellt, verkürzt. In dieser zweiten Konstruktion
sind die Lichtquellen 2 außerhalb des Spiegel-Reflexionsbereiches
versetzt angeordnet, weiter vom Mittelpunkt der Lese-Öffnung entfernt.
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Die Probleme mit den herkömmlichen
Strichcode-Lesegeräten,
die in 4 und 7 dargestellt sind, umfassen
eine physisch große
Gestalt, eine schlechte Form-Ästhetik
und ein vergrößertes Gewicht
des Strichcode-Lesegerätes,
welches zu einer schlechten Bedienbarkeit führt.
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Ein weiteres allgemeines Problem
mit der Vergrößerung des
Abstandes (der Strahlengang-Länge)
vom Bildsensor 6 zum Strichcode-Etikett 1, mit
einer Konstruktion wie in 4 dargestellt, ist,
dass mit dem Spiegel zum Erfassen des widergespie gelten Lichts 4 eine
ausreichende Oberflächen-Präzision und
Anlagen-Präzision
benötigt
werden, aufgrund von Begrenzungen bezüglich der Gehäuse-Konstruktion
und der Bauteile-Platzierung. Diese Voraussetzungen führen zu
gesteigerten Kosten für
ein Strichcode-Lesegerät.
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Ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Strichcode-Lesegerätes, in
dem das Licht von der Lichtquelle durch das Strichcode-Etikett auf
den Sensor widerspiegelbar ist, ist in US-A-5430285 dargestellt.
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Folglich besteht die Erfindung aus
einem Strichcode-Lesegerät,
welches ein Gehäuse
umfasst, sowie
eine Projektions-Vorrichtung, die eine Lichtquelle enthält, wobei
die Projektions-Vorrichtung
zur Projektion von Licht auf ein Strichcode-Etikett dient,
einen
Rezeptor, der einen Bildsensor umfasst, wobei der Rezeptor zum Erfassen
von Licht dient, das von dem Strichcode-Etikett widergespiegelt
wird, sowie zum Darstellen des widergespiegelten Lichts auf dem
Bildsensor, wobei der gesamte Bereich, der für den Bildsensor sichtbar ist
und von dem Strichcode-Etikett widergespiegelt wird, als der Spiegel-Reflexionsbereich
bezeichnet wird und
eine Schaltung zum Empfangen von Daten
von dem Bildsensor und zum Lesen des Strichcodes,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Projektions-Vorrichtung die Lichtquelle umfasst, die innerhalb
des Spiegel-Reflexionsbereichs angeordnet ist, sowie
ein Schutzschild,
welches verhindert, dass Licht von der Lichtquelle direkt auf das
Strichcode-Etikett einfällt,
und
eine Licht-Umlenkvorrichtung, die außerhalb des Spiegel-Reflexionsbereichs
angeordnet ist, zum Spiegeln des Lichts von der Lichtquelle, um
das Strichcode-Etikett
zu beleuchten.
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Durch das Anordnen der Lichtquelle
und der zylindrischen Linse innerhalb des Spiegel-Reflexionsbereiches,
kann das Strichcode-Lesegerät
kompakt gestaltet werden.
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Die Licht-Umlenkvorrichtung kann
sowohl ein Spiegel als auch ein Prisma sein. Wenn das Prisma genutzt
wird, können
die spektralen Verteilungs-Charakteristiken des Prismas von dem
Licht, welches von der Lichtquelle ausgestrahlt und zum Strichcode-Etikett
weitergegeben wird, nur das Licht mit einer bestimmten Schwerpunktswellenlänge auswählen. Daher
ist es möglich,
der Ausgabe von Licht mit nicht-notwendigen Wellenlängen zum
Strichcode-Etikett vorzubeugen und dadurch eine Störung zu
verringern, die durch chromatische Abweichungen der darstellenden
Linse verursacht wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen von Strichcode-Lesegeräten gemäß dieser
Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
Teil-Seitenansicht eines Strichcode-Lesegeräts, gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
Teil-Seitenansicht eines Strichcode-Lesegeräts, gemäß der zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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3 eine
Teil-Seitenansicht eines Strichcode-Lesegeräts, um die Gehäuse-Formen eines herkömmlichen
Strichcode-Lesegeräts
und des Strichcode-Lesegeräts
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung zu vergleichen;
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4 eine
Teil-Seitenansicht eines Strichcode-Lesegeräts nach bekanntem Stand der
Technik;
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5A eine
vereinfachte Darstellung des Spiegel-Reflexionsbereiches und dessen
Verhältnis zum
Abstand (der Strahlengang-Länge)
des Bildsensors zum Strichcode-Etikett;
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5B eine
grafische Darstellung ähnlich der
von 5A, wobei der Abstand
(die Strahlengang-Länge)
vom Bildsensor zum Strichcode-Etikett kürzer ist;
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6A eine
grafische Darstellung einer Wellenform, welche die Ausgangsspannung
des Bildsensors darstellt, wenn die Spiegelreflexion eintritt;
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6B eine
grafische Darstellung der Position der Lichtquellen, gesehen von
der Vorderseite des Strichcode-Lesegerätes, wenn die Wellenform, die
in 6A dargestellt ist,
entsteht;
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7 eine
Teil-Seitenansicht eines Strichcode-Lesegeräts, gemäß eines anderen Beispiels des
bekannten Standes der Technik.
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Die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf die beigefügten 1 bis 3 beschrieben. Es ist zu beachten, dass
gleiche Teile in den 1–3 und 4–7, die in der vorstehenden Beschreibung
des herkömmlichen
Standes der Technik genutzt wurden, im Folgenden mit denselben Bezugszeichen
erwähnt
werden.
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Ausführungsform 1
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1 zeigt
eine Teil-Seitenansicht eines Strichcode-Lesegeräts gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung.
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Dargestellt in 1 sind das Strichcode-Etikett 1,
mehrere Lichtquellen 2, welche LEDs oder Halbleiterlaser
sein können,
und eine zylindrische Linse 3 zum Fokussieren des Lichts,
das von den Lichtquellen 2 ausgegeben wird. Es ist zu beachten, dass
die benötigte
zylindrische Linse 3 vom Typ der verwendeten Lichtquelle 2 abhängt und
deshalb nicht immer vorgesehen ist. Auch ist eine Projektions-Vorrichtung P1 dargestellt,
welche die Lichtquellen 2, die zylindrische Linse 3,
das Schutzschild 11 und den Licht-Reflektor 9 umfasst.
Ebenso ist ein Rezeptor Q vorgesehen, der eine darstellende Linse 5 und
einen Bildsensor 6 umfasst. Auch ist eine Schaltung 7 innerhalb
eines Gehäuses 8 vorgesehen,
um Daten von dem Bildsensor 6 zu empfangen und den Strichcode
zu lesen. Es ist zu beachten, dass der Strahlengang von den Lichtquellen 2 zum
Bildsensor 6 mittels der strichpunktierten Linie in 1 dargestellt ist.
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In der Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist, ist der
Licht-Reflektor 9 ein Spiegel, um Licht zum Strichcode-Etikett 1 widerzuspiegeln
und auszugeben, wobei das Licht von den Lichtquellen 2 ausgegeben
und durch eine zylindrische Linse 3 auf dem Spiegel 9 fokussiert
wird. Es ist zu beachten, dass eine Mehrzahl, so wie zwei, Lichtquellen 2 in
einer Richtung senkrecht zum Blatt, auf dem 1 gezeichnet ist, ausgerichtet sind.
Das Schutzschild 11 weist eine solche Länge auf, um das Licht vollständig abzuschirmen,
das von der Lichtquelle 2 und der Linse 3 ausgegeben
wird und direkt auf das Strichcode-Etikett 1 einfällt.
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Die Spiegel-Reflexion (Spiegelung)
durch das Strichcode-Etikett 1 ereignet sich, wenn die Lichtquelle
innerhalb des Spiegel-Reflexionsbereichs (Spiegelung) angeordnet
ist, wobei deren Licht-Grenze durch die Punkt-Punkt-Strich-Linien
L1 und L2 gekennzeichnet ist, wie in 1 dargestellt.
Mit anderen Worten, angenommen dass das Strichcode-Etikett 1 ein
Spiegel ist, kann alles was zwischen die Grenzlinien L1 und L2 fällt von
dem Bildsensor 6 erfasst werden. Wenn die Lichtquellen 2 innerhalb
der Grenzlinien L1 und L2 ohne jedes Schutzschild und direkt auf
das Strichcode-Etikett 1 gerichtet angeordnet wären, würde das
Licht, welches von dem Strichcode-Etikett 1 widergespiegelt
wird, direkt auf den Bildsensor 6 einfallen, was unerwünschte Lichtpunkte
in dem Bild zur Folge hätte,
das durch den Bildsensor 6 erfasst wird.
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Um den direkten Lichteinfall von
den Lichtquellen 2 auf den Bildsensor 6 zu vermeiden,
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung das Licht, welches von den Lichtquellen 2 ausgegeben
wird, in Richtung des Bereichs außerhalb der Grenzlinie L1 gelenkt und
von dem Reflektor 9, der außerhalb der Grenzelinie L1
angeordnet ist, widergespiegelt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Licht-Reflektor 9 genutzt, um das Licht von den
Lichtquellen 2 zum Strichcode-Etikett 1 widerzuspiegeln, wodurch
das Strichcode-Etikett 1 beleuchtet wird, als ob die Lichtquellen 2 und
die zylindrische Linse 3 physisch außerhalb des Spiegel-Reflexionsbereichs angeordnet
sind, das ist der Bereich zwischen den Linien L1 und L2.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann das Gehäuse 8 in
der Form gestaltet sein, dass die Wände, die um den Strahlengang
herum angeordnet sind, relativ dicht an der Grenzlinie L1 ausgerichtet
sind, wie in den 1 und 2 dargestellt, mit mindestens
einem Zwischenraum, der zwischen der Linie L1 und der Wand des Gehäuses 8 gewahrt
wird, um darin den Licht-Reflektor 9 anzuordnen.
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Ausführungsform 2
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2 stellt
eine Teil-Seitenansicht eines Strichcode-Lesegeräts gemäß der zweiten Ausführungsform
der Erfindung dar. Es ist zu beachten, dass gleiche Teile durch
dieselben Bezugszeichen in 2 und 1 gekennzeichnet sind. Diese
Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten zuvor dargestellten Ausführungsform
durch die Benutzung eines optischen Reflektors 10, welcher
in diesem Beispiel ein Prisma ist. Licht der Lichtquellen 2 tritt
durch die zylindrische Linse 3 hindurch, wird durch den
Reflektor 10 gebrochen und von dem Reflektor 10 ausgegeben,
um das Strichcode-Etikett 1 zu beleuchten.
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Wie durch die punktierte Linie in 2 dargestellt, umfasst die
Projektions-Vorrichtung
P2 in dieser Ausführungsform
die Lichtquellen 2, die zylindrische Linse 3 und
den Reflektor 10. Es ist ferner zu beachten, dass der Strahlengang
von den Lichtquellen 2 zum Bildsensor 6 durch
die strichpunktierten Linien in 1 und 2 dargestellt ist.
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Es ist zu beachten, dass während in
beiden der ersten und zweiten Ausführungsformen, die in den 1 und 2 dargestellt sind, für den Bildsensor 6 vorzugsweise
ein Flächensensor
genutzt wird, auch ein linearer Bildsensor verwendet werden kann. Ebenso
können
lineare oder zweidimensionale Strichcode-Etiketten 1 verwendet
werden.
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Ein Spiegel zum Erfassen des widergespiegelten
Lichts 4, so wie in 4 dargestellt,
kann auch für
Entwurfsplanungen eines Strichcode-Lesegeräts verwendet werden, einschließlich zur
Verringerung der Höhe.
Einzelheiten der Schaltung 7, der Summton und die LED,
zum Anzeigen der Beendigung des Lesevorganges, sowie die Kabel für die Verbindung mit
dem POS-Standort oder Host wurden in der Darstellung der Einfachheit
halber ebenfalls auslassen.
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Die Unterschiede zwischen einem Strichcode-Lesegerät, welches
einen Licht-Reflektor 9 gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung benutzt, wie in 1 dargestellt,
und einem herkömmlichen
Strichcode-Lesegerät,
welches keinen Licht-Reflektor 9 benutzt,
wie in 7 dargestellt, werden
im Folgenden unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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In 3 sind
die Positionen der Lichtquellen 2 und der zylindrischen
Linse 3 in der ersten Ausführungsform der Erfindung und
in der herkömmlichen Bauweise
dargestellt, sowie die entsprechenden Formen des Gehäuses 8.
Es ist ferner zu beachten, dass in 3 die
durchgezogene Linie die Gehäuse-Form in
der vorliegenden Erfindung kennzeichnet, und die Punkt-Punkt-Strich-Linie
die Form des herkömmlichen
Gehäuses 8 kennzeichnet.
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Wie durch den Pfeil S in 3 gekennzeichnet, kann,
gemäß der vorliegenden
Erfindung, das Gehäuse 8 durch
das Vorsehen eines Licht-Reflektors 9 offensichtlich kleiner
gestaltet werden.
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Wie im Vorstehenden dargestellt,
kann das Strichcode-Lesegerät
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kleiner gestaltet werden, weil die Lichtquelle
innerhalb des Spiegel-Reflexionsbereichs angeordnet sein kann. Dieses
bietet ein größeres Maß an Konstruktionsfreiheit, verringert
das Gewicht des Strichcode-Lesegerätes und verbessert somit die
Bedienbarkeit. Diese Wirkung ist stärker in einem Strichcode-Lesegerät, das einen
Flächen-Bildsensor
nutzt, als in einem Strichcode-Lesegerät, das einen linearen Bildsensor
nutzt, weil der Spiegelungs-Bereich
eines Flächen-Bildsensors
größer ist,
als der eines linearen Bildsensors.
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Zusätzlich wird durch die Verkürzung des
Abstandes (der Strahlengang-Länge)
von dem Bildsensor zum Strichcode-Etikett die Notwenigkeit eines Spiegels
zum Erfassen des widergespiegelten Lichts beseitigt. Während ein
Spiegel als der Licht- Reflektor benutzt
wird, sind die Anforderungen an die Anlagen- und Oberflächen-Präzision des
Licht-Reflektors nicht so hoch, wie die des Spiegels zum Erfassen
des widergespiegelten Lichts, und die Kosten können deshalb reduziert werden.
Der Licht-Reflektor wird zudem weniger durch Verschmutzung angegriffen.
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Außerdem können durch die Auswahl der Wellenlänge (Farbe)
des Lichts, welches auf das Strichcode-Etikett ausgegeben wird,
durch die Nutzung der Spektralcharakteristiken des Prismas in einem
Strichcode-Lesegeräts,
gemäß der zweiten Ausführungsform
der Erfindung, die Auswirkungen der chromatischen Abweichungen der
darstellenden Linse durch die Ausgabe von Licht verringert werden, wobei
das dem Licht mit einer einzelnen Wellenlänge ähnlicher ist. Deshalb wird
eine Störung
verringert, und das Lesen des Strichcode-Etiketts erfolgt mit verbesserter
Leistung.