ES2246947T3 - Escaner. - Google Patents

Abstract

Escáner, en especial para captar un código (13) mono y/o bidimensional, con un receptor (5) luminoso, dispuesto en una carcasa (1), y un colector (7) de luz asociado al anterior y montado asimismo en la carcasa (1), que se sujeta de forma móvil en la carcasa (1) para ajustar diferentes distancias entre el escáner y el plano (12) del objeto y/o diferentes tamaños de código, y que se puede ajustar en diferentes posiciones, habiéndose previsto adicionalmente en la carcasa (1), al menos, una fuente (9) luminosa para iluminar la región a explorar dispuesta en un plano (12) de exploración, caracterizado porque también se ha sujetado de forma móvil en la carcasa (1) la fuente (9) luminosa para ajustar diferentes distancias entre el escáner y el plano (12) de exploración y/o diferentes tamaños de código y se puede ajustar en diversas posiciones.

Description

Escáner.

El invento se refiere a un escáner según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un escáner semejante se conoce, por ejemplo, por el documento US-A-5 834 753. Los escáneres de ese tipo, conocidos a partir del estado actual de la técnica, pueden configurarse, por ejemplo, como escáneres lineales para poder leer de ese modo códigos de barras sin que tenga que realizarse un movimiento relativo entre escáner y código. No obstante, también se puede recurrir asimismo a tales escáneres para leer códigos bidimensionales, siempre que se realice un movimiento relativo entre escáner y código, por ejemplo, por medio de un movimiento de transporte. Alternativamente a ello, también es posible además emplear escáneres superficiales conocidos a partir del estado actual de la técnica, en lugar de un escáner lineal, escáneres superficiales, que pueden leer códigos bidimensionales sin movimiento relativo entre escáner y código.

Los escáneres conocidos, basados en los principios de funcionamiento descritos anteriormente, presentan el inconveniente de que, a consecuencia de unas condiciones luminosas insuficientes o cambiantes, los códigos sólo se pueden identificar incompleta o defectuosamente o, en caso extremo, no pueden identificarse en absoluto.

Una misión del presente invento consiste en perfeccionar un escáner del tipo mencionado al principio de tal modo que se puedan excluir, al menos en gran parte, en especial completamente, los errores de lectura dependientes de condiciones luminosas insuficientes o cambiantes.

Esta misión se resuelve por medio de un escáner según la reivindicación 1.

Gracias a que el escáner posee una fuente luminosa propia, que vela por la iluminación óptima de la región a explorar o bien del código a leer, se elimina, al menos en gran parte, la influencia de las condiciones luminosas ambientales, lo que significa que los códigos se pueden identificar fiable y correctamente incluso en un ambiente oscuro o en un ambiente con condiciones luminosas cambiantes.

Se prefiere que la fuente luminosa esté además dimensionada para emitir luz constante, de modo que se pueda asegurar una iluminación del código continua y constante durante el proceso de lectura.

Resulta ventajoso, además, que la fuente luminosa está formada por, al menos, un diodo de láser, ya que una fuente luminosa puntual semejante hace posible una buena formación del haz luminoso.

Resulta ventajoso que se asocie a la fuente luminosa un instrumento óptico emisor, que transforme un haz luminoso esencialmente homocéntrico, emitido por la fuente luminosa, en un rayo luminoso básicamente lineal, enfocado sobre el plano del objeto. Gracias a esta medida, se consigue, al emplear el escáner según el invento como escáner lineal, que, al menos, la mayor parte de le energía luminosa emitida por la fuente luminosa se concentre sobre la línea a leer por el escáner, en cada caso, de modo que la línea a explorar se ilumine óptimamente.

El instrumento óptico emisor consiste preferiblemente en elementos refractantes, difractantes y/o holográficos.

La intensidad del rayo luminoso lineal puede tener un desarrollo gaussiano a lo largo de la línea iluminada. En este caso, puede conseguirse, al preverse varias fuentes luminosas, mediante un hábil solape de líneas mutuamente alineadas, que se ilumine constantemente una región lineal comparativamente mayor.

Para poder ajustar diferentes distancias entre el escáner y el plano del objeto, es decir, diferentes distancias de lectura y/o diferentes tamaños de código, se sujetan la fuente luminosa y el instrumento óptico receptor de forma móvil en la carcasa y ajustable en diferentes posiciones. Al mismo tiempo, resulta especialmente ventajoso que los movimientos de fuente luminosa e instrumento óptico receptor estén mutuamente correlacionados mecánicamente, de modo que el usuario deba accionar únicamente, por ejemplo, un tornillo de ajuste para mover la fuente luminosa y el instrumento óptico receptor simultáneamente y de tal modo sincronizados que, por un lado, el instrumento óptico receptor esté enfocado sobre el plano de exploración y, por otro, se haya asegurado una iluminación óptima de la región a leer del plano de exploración.

Para llevar a cabo las mencionadas posibilidades de ajuste, el instrumento óptico receptor puede desplazarse a lo largo de su eje óptico. Además, la fuente luminosa puede configurarse giratoriamente en un primer plano, que se extienda, al menos, básicamente de forma paralela a los ejes ópticos de los instrumentos ópticos emisor y receptor. Gracias a esas dos posibilidades de ajuste ya es posible adaptar el escáner según el invento a diversas distancias de lectura y a diferentes tamaños de código.

Aunque también es posible además configurar giratoriamente la fuente luminosa en un segundo plano básicamente perpendicular al mencionado primer plano, conteniendo este segundo plano el eje óptico del instrumento óptico emisor. Gracias a esta posibilidad de regulación se consigue que, por ejemplo, en el caso de emisión de un rayo luminoso lineal, pueda ajustarse éste en el plano de exploración perpendicularmente a la línea luminosa generada en el plano de exploración y, en especial, pueda ser alineado con otra línea luminosa más.

Es especialmente preferido que se prevean, en la carcasa del escáner según el invento, dos unidades dispuestas formando ángulo con sus ejes ópticos entre sí, constituida cada una de dichas unidades por una fuente luminosa y un instrumento óptico emisor. Previendo dos o más fuentes luminosas, se puede conseguir una mejor iluminación todavía de la región a explorar.

Una forma de realización del invento con dos fuentes luminosas, que generan, en cada caso, un rayo luminoso lineal, se explicará aún más detalladamente en el marco de la descripción de las figuras.

El receptor de luz puede configurarse como detector definidor de lugar, en especial, como línea de CCD (charged-coupled device = dispositivo de carga acoplada), superficie de CCD, línea de CMOS (complementary metal-oxide semiconductor = metal-óxido-semiconductor complementario) o superficie de CMOS.

Otras formas de realización preferidas se describen en las reivindicaciones subordinadas. El invento se explica, a continuación, a base de un ejemplo de realización en relación con las figuras; en las que se muestra:

Figura 1 una vista en planta desde arriba sobre un escáner según el invento con la tapa de la carcasa quitada, en el que se han representado esquemáticamente los componentes esenciales para el invento, y

Figura 2 un alzado lateral del escáner según la figura 1 con la tapa de la carcasa puesta.

El escáner según la figura 1 posee una carcasa básicamente rectangular, que tiene en una de sus caras estrechas más largas un alojamiento para una ventana 2, que se ha puesto de forma inclinada para evitar reflexiones perturbadoras. Esta posición inclinada se puede ver especialmente en la figura 2.

En la región de la cara 3 estrecha de la carcasa 1 opuesta a la ventana 2, se ha montado una platina 4 orientada paralelamente a dicha cara 3 estrecha, en la cual se ha dispuesto un receptor de luz o bien un sensor 5. La platina 4 se ha atornillado además con dos nervios 6, que se extienden perpendicularmente a ella, nervios 6 que, a su vez, pueden, por ejemplo, formar parte de la carcasa 1 y fabricarse conjuntamente con la carcasa 1 en un solo proceso de inyección. Los nervios 6 se extienden a lo largo de una mayor parte de la anchura de la carcasa y también a lo largo de una gran parte del espesor de la carcasa, que se extiende perpendicularmente al plano del dibujo según la figura 1, para crear así una separación óptica entre el receptor 5 de luz y los receptores de luz a explicar aún más adelante. Esta separación óptica se puede optimizar obviamente de modo que los nervios 6 se extiendan en el interior de la carcasa 1 por todo el espesor de la misma.

Entre los dos nervios 6 y entre el receptor 5 de luz y la ventana 2, se ha dispuesto un objetivo 7 receptor, que se ha sujetado a la carcasa 1 de forma móvil a lo largo de su eje A óptico y ajustable en diferentes posiciones. Al objetivo 7, se le puede anteponer o posponer opcionalmente un filtro de paso de banda, no representado, para poder filtrar, a partir de la luz recibida, las frecuencias interesantes, en cada
caso.

Fuera de la región delimitada por los dos nervios 6, se han previsto a los dos lados del eje A óptico un elemento 8 de soporte, en cada caso, una lente 10 colimadora y una lente 11 cilíndrica. La lente 11 cilíndrica posee además, en cada caso, la función de transformar la luz irradiada por el diodo 9 láser y que ha atravesado la lente 10 colimadora, de un rayo luminoso enfocado puntualmente en un rayo luminoso enfocado linealmente. Al mismo tiempo, los rayos luminosos o bien las rayas luminosas lineales emitidas por las dos unidades 9, 10, 11 se alinean uno con otro y se enfocan mutuamente solapados sobre un plano 12 de exploración, dentro del cual se encuentra un código 13 a ser leído. También el objetivo 7 está enfocado sobre dicho plano 12 de exploración.

La intensidad de cada raya luminosa posee a lo largo de la línea iluminada, en cada caso, por los dos rayos luminosos un desarrollo gaussiano, en cada caso, tal como se ha dibujado de trazos en la figura 1. El solape de las dos rayas luminosas se ha elegido además de tal modo que resulte, en toda la longitud de las rayas luminosas iluminadas generadas conjuntamente, una iluminación básicamente constante energéticamente por la adición de los dos desarrollos de energía gaussianos.

Los dos elementos 8 de soporte se han apoyado en la carcasa 1 de tal modo que sean giratorios en un plano, que discurre paralelamente al plano de dibujo de la figura 1 y, por consiguiente, también paralelamente al eje óptico del instrumento 10, 11 óptico emisor y del objetivo 7 de recepción. Gracias a dicho giro se puede regular el ángulo á entre el eje óptico del objetivo 7 de recepción y el eje óptico de los instrumentos ópticos 10, 11 emisores, de modo que finalmente se puedan ajustar distancias diferentes entre la carcasa 1 y el plano 12 del objeto.

Además, los elementos 8 de soporte pueden ser giratorios en un plano, que discurre perpendicularmente al plano del dibujo y que contiene, en cada caso, el eje óptico del instrumento 10, 11 óptico emisor para alinear una con otra las dos rayas luminosas generadas. Gracias a esta posibilidad de ajuste, se puede asegurar también que la línea iluminada en el plano 12 de exploración coincida con la línea, formada por el objetivo 7 sobre el receptor 5 de luz. Una posibilidad adicional para la alineación de las dos rayas luminosas generadas puede obtenerse de modo que los elementos 8 de soporte sean apoyados también rotativamente, en cada caso, alrededor de los ejes ópticos de su respectivo instrumento 10, 11 óptico emisor.

Por consiguiente, se facilita con la disposición según las figuras 1 y 2 un escáner, que ilumina activamente un código a leer con una raya luminosa considerablemente constante energéticamente a lo largo de toda su longitud, de modo que sea posible una lectura sin dificultades del código a través del objetivo 7 receptor.

Lista de referencias numéricas

1

Carcasa

2

Ventana

3

Cara estrecha

4

Platina

5

Receptor de luz

6

Nervios

7

Objetivo receptor

8

Elemento de soporte

9

Diodo láser

10

Lente de colimación

11

Lente cilíndrica

12

Plano del objeto o bien de exploración

13

Código

Claims (13)

1. Escáner, en especial para captar un código (13) mono y/o bidimensional, con un receptor (5) luminoso, dispuesto en una carcasa (1), y un colector (7) de luz asociado al anterior y montado asimismo en la carcasa (1), que se sujeta de forma móvil en la carcasa (1) para ajustar diferentes distancias entre el escáner y el plano (12) del objeto y/o diferentes tamaños de código, y que se puede ajustar en diferentes posiciones, habiéndose previsto adicionalmente en la carcasa (1), al menos, una fuente (9) luminosa para iluminar la región a explorar dispuesta en un plano (12) de exploración, caracterizado porque también se ha sujetado de forma móvil en la carcasa (1) la fuente (9) luminosa para ajustar diferentes distancias entre el escáner y el plano (12) de exploración y/o diferentes tamaños de código y se puede ajustar en diversas posiciones.

2. Escáner según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente (9) luminosa se ha dimensionado para la emisión de luz constante.

3. Escáner según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente (9) luminosa está formada por, al menos, un diodo láser.

4. Escáner según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque a la fuente (9) luminosa se le ha asignado un instrumento (10, 11) óptico emisor, que transforma un haz luminoso básicamente homocéntrico en un rayo luminoso básicamente lineal, enfocado sobre el plano (12) del objeto.

5. Escáner según la reivindicación 4, caracterizado porque la intensidad del rayo luminoso lineal es extremadamente constante a lo largo de la línea iluminada.

6. Escáner según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el instrumento óptico (10, 11) emisor consiste en elementos refractantes, difractantes y/u holográficos.

7. Escáner según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los movimientos de fuente (9) luminosa y colector (7) de luz están mutuamente sincronizados de forma mecánica.

8. Escáner según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el colector (7) de luz es desplazable a lo largo de su eje (A) óptico.

9. Escáner según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente (9) luminosa se puede girar en un primer plano, que se extiende, al menos, básicamente paralelamente a los ejes ópticos del instrumento (10, 11) óptico emisor y el colector (7) de luz.

10. Escáner según la reivindicación 9, caracterizado porque la fuente (9) luminosa puede girar en un primer plano básicamente perpendicular al segundo plano y que contiene el eje óptico del instrumento (10, 11) óptico emisor.

11. Escáner según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se han previsto en la carcasa (1) dos unidades, dispuestas formando un ángulo con sus ejes ópticos, compuestas, en cada caso, por una fuente (9) luminosa y un instrumento (10, 11) óptico emisor.

12. Escáner según la reivindicación 11, caracterizado porque las dos fuentes (9) luminosas se pueden ajustar entre sí y con respecto al colector (7) de luz, de tal modo que iluminen regiones de líneas mutuamente yuxtapuestas o mutuamente solapantes, alineadas una con otra en el plano del dibujo.

13. Escáner según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el receptor (5) luminoso se ha configurado como línea de CCD, superficie de CCD o línea de CMOS o superficie de CMOS.