ES2264133T3 - Aparato portatil para leer un codigo optico. - Google Patents
Aparato portatil para leer un codigo optico.Info
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Abstract
EL APARATO INCLUYE UNA CAJA EXTERIOR (11), UNA VENTANA DE LECTURA (14) ABIERTA EN LA CAJA (11), UN MEDIO DE ILUMINACION (16-20) ALOJADO DENTRO DE LA CAJA (11) Y COLOCADO PARA ACTUAR SOBRE EL CODIGO OPTICO QUE SE LEE A TRAVES DE LA VENTANA (14), Y UN MEDIO DE DETECCION (24-28) ALOJADO DENTRO DE LA CAJA (11) Y SENSIBLE A LA LUZ, QUE SE DIFUNDE, DE REBOTE, DESDE EL CODIGO OPTICO ILUMINADO EN LA CAJA (11) A TRAVES DE LA VENTANA (14). EL MEDIO DE DETECCION INCLUYE UN ELEMENTO SENSIBLE A LA LUZ (24) CAPAZ DE CONVERTIR LA LUZ EN SEÑALES ELECTRICAS QUE REPRESENTAN LA IMAGEN DE LUZ, Y UN CAMINO DE DETECCION OPTICA (25-26) DESDE LA VENTANA DE LECTURA (14) HASTA LOS ELEMENTOS SENSIBLES A LA LUZ (24), LOS CUALES TIENEN UN ELEMENTO RECEPTIVO (27) DENTRO DE ELLOS, QUE PARTEN, DE FORMA EFECTIVA, EL CAMINO OPTICO, EN DOS SECCIONES CONSECUTIVAS DEL CAMINO (25,26) CON UN ANGULO ENTRE SI, EN DONDE LA SEGUNDA SECCION DEL CAMINO (26) SE DESVIA DE LA PRIMERA SECCION DEL CAMINO (25). EL MEDIO DE ILUMINACION (16-20) ESTA SITUADO EN EL LADO OPUESTO DEL ELEMENTO SENSIBLE A LA LUZ (24) DE LA PRIMERA SECCION (25) DEL CAMINO OPTICO DE DETECCION, POR TANTO SE MINIMIZA EL RIESGO DE QUE PARTE DE LA LUZ EMITIDA POR EL MEDIO DE ILUMINACION (16-20) QUE SE TRANSMITE DIRECTAMENTE AL ELEMENTO SENSIBLE A LA LUZ (24) PUEDA CREAR PROBLEMAS DE LECTURA.
Description
Aparato portátil para leer un código óptico.
Esta invención se refiere a un aparato portátil
para leer un código óptico. La expresión "código óptico" se
utiliza aquí para designar un conjunto de marcas gráficas (ya sea
aplicadas sobre una etiqueta o ya sea directamente sobre un
producto), que se utilizan para codificar información en forma de
zonas negras y zonas blancas dispuestas secuencialmente, o de zonas
de diversos colores, que se extienden a lo largo de la misma o de
diferentes direcciones. Ejemplos de tales códigos son los códigos
de barras, los códigos de dos dimensiones, los códigos de colores,
etc.
Los códigos ópticos pueden ser leídos utilizando
aparatos de lectura estacionarios o portátiles. Los lectores
portátiles tienen una carcasa externa conformada con una ventana de
lectura a través de la cual se activan tanto medios de iluminación
de un código que va a ser leído, como medios de lectura de una
imagen luminosa del código iluminado por detección de la luz
difundida desde la misma y su conversión en señales eléctricas. Los
elementos sensibles a la luz que efectúan la conversión de la señal
luminosa en una señal eléctrica, pueden ser de varios tipos; en
general, se utiliza lo que se conoce como CCD (Charge
Coupled Device, Dispositivo de Acoplo de Carga), el cual incluye una matriz que comprende un número muy grande de elementos individuales sensibles a la luz.
Coupled Device, Dispositivo de Acoplo de Carga), el cual incluye una matriz que comprende un número muy grande de elementos individuales sensibles a la luz.
Un problema principal que ha de ser resuelto en
los lectores de código óptico portátiles, consiste en evitar que la
luz procedente de los medios de iluminación pueda llegar a mezclarse
con la luz esparcida hacia atrás desde el código, y que de ese modo
alcance al elemento sensible a la luz haciendo que resulte imposible
obtener una lectura correcta del código.
El documento
US-A-5484994 enseña que la luz
procedente de los medios de iluminación puede ser confinada dentro
de cámaras oscuras abiertas a la ventana de lectura, estando estas
cámaras oscuras completamente aisladas de otra cámara oscura que
encierra la trayectoria de detección óptica recorrida por la imagen
luminosa desde el código iluminado.
Los lectores portátiles de diseño formando
ángulo son ampliamente utilizados, en los que la imagen luminosa
procedente del código iluminado ha de recorrer una trayectoria en
ángulo con anterioridad a que choque con el elemento sensible a la
luz. Esta deflexión, que es un ángulo obtuso comprendido en la gama
de 110º a 160º, está proporcionada por un espejo plano o por algún
elemento reflector adecuado.
En este caso, el problema de evitar que la luz
de los medios de iluminación pueda llegar a mezclarse con la imagen
de luz procedente del código, consiste realmente en evitar que la
luz de iluminación alcance el espejo directamente.
Los documentos EP 0610504 y EP 0627705,
describen aparatos de lectura de información, que comprenden una
carcasa con una ventana de lectura, una fuente luminosa en la
carcasa para iluminar un código óptico que ha de ser leído a través
de la ventana, y un sensor de imagen en la carcasa que actúa en
respuesta a la luz difundida hacia atrás desde el código óptico
iluminado hacia la carcasa, a través de la ventana. Se proporciona
un espejo que desvía la luz difundida que se desplaza desde la
ventana de lectura hasta el sensor de imagen, definiendo con ello
una trayectoria de deflexión óptica que está dividida en dos
porciones, formando un ángulo cada una con la otra. En una
realización del documento EP 0610504, mostrada en la Figura 4, la
fuente luminosa está situada en el lado opuesto del sensor de
imagen con respecto a la porción de trayectoria de detección óptima
próxima a la ventana de lectura. En una realización del documento EP
0627705, mostrada en la Figura 7, existen dos fuentes luminosas,
una de las cuales está situada en el lado opuesto del sensor de
imagen con respecto a la porción de trayectoria de detección óptica
próxima a la ventana de lectura.
De este modo, la presente invención se refiere a
un aparato portátil según se define mediante las características de
la reivindicación 1.
Al tener los medios de iluminación situados en
el lado opuesto del elemento sensible a la luz de la primera
sección desde la trayectoria de detección óptica, es decir, fuera
del ángulo de deflexión de la trayectoria de detección óptica, la
probabilidad de que parte de la luz de iluminación alcance el
elemento reflector directamente y se mezcle con la luz difundida
hacia atrás desde el código óptico iluminado, se reduce
geométricamente, incluso aunque ambas luces estén dirigidas a
través de la misma cámara.
Con preferencia, los medios de iluminación
comprenden una batería de LEDs que están soportados en una placa de
soporte, montada a su vez en el interior de la carcasa, cuya placa
de soporte porta un circuito impreso de control/ fuente de
alimentación para los LEDs. Este diseño facilita la fabricación del
aparato, puesto que minimiza el número de conexiones eléctricas que
han de realizarse durante el proceso de montaje del aparato.
Con preferencia, los LEDs se montan en el lado
de la placa que se enfrenta hacia fuera del elemento reflector
según la trayectoria de detección óptica. Con preferencia, la placa
será opaca a la luz, por ejemplo debido a que está realizada con
plástico reforzado con fibra de vidrio y recubierto con una
sustancia opaca a la luz. Tales provisiones son efectivas para
reducir aún más el riesgo de que la luz emitida por los LEDs alcance
el elemento reflector directamente.
Con preferencia, los LEDs son del tipo de ángulo
de 90 grados, y emiten luz a lo largo de una dirección
sustancialmente paralela con el plano que contiene a su placa de
soporte. Este tipo de LED hace que el montaje sea más fácil de
realizar, y proporciona directamente la emisión de luz a lo largo de
la dirección deseada (paralela con el plano de la placa de
soporte), sin ninguna necesidad de dispositivos mecánicos
especiales.
Con preferencia, los medios de iluminación
incluyen una lente de enfoque montada por el mismo lado de la placa
de soporte que los LEDs, enfrente de los LEDs. La lente de enfoque
se ha montado con preferencia por acoplamiento a presión en la
placa de soporte, estando la acción de acoplamiento asistida por
brazos formados integralmente con la lente y por una espiga que se
enclava en una ranura respectiva formada en la placa de soporte.
Estas provisiones contribuyen además a la racionalización y
simplificación del proceso de fabricación del aparato.
Con preferencia, la lente de enfoque está
montada en una zona extrema de la placa de soporte, enfrentada a la
ventana de lectura, y puede solamente sobresalir de la placa
mediante una porción convexa de la lente, a lo sumo. De esta forma,
la lente de enfoque está completamente apantallada por la propia
placa de soporte, impidiendo con ello que se pierdan rayos de luz
desde la luz radiada por la lente que puedan chocar con el elemento
reflector.
Con frecuencia, los aparatos de este tipo se
dotan de un LED dispuesto de modo que indica al usuario que la
lectura ha sido llevada a cabo correctamente. En este caso, se
podría montar un indicador LED, con preferencia, en el lado de la
placa de soporte hacia fuera del elemento reflector en la
trayectoria de detección óptica, de modo que apunte a una ventana
indicadora a través de la carcasa. De este modo, se asegura la
ventaja constructiva de tener el indicador LED montado en la misma
placa de soporte que los LEDs de iluminación, sin introducir ningún
riesgo de que alguna luz indeseada alcance el elemento
reflector.
Otras características y ventajas del aparato
conforme a esta invención, se pondrán de manifiesto a partir de la
descripción que sigue de una realización preferida de la misma,
realizada con referencia a los dibujos que se acompañan.
En los dibujos:
La Figura 1 es una vista en sección longitudinal
de un aparato de acuerdo con la invención;
la Figura 2 es una vista del aparato de la
Figura 1, con parte de su carcasa externa retirada, según se ve en
la dirección de la flecha II de la Figura 1;
la Figura 3 es una vista en perspectiva de una
placa de soporte incorporada en el aparato de la Figura 1, y
la Figura 4 es una vista en perspectiva de la
placa de la Figura 3, con la lente de enfoque fuera de su
asiento.
En las representaciones de los dibujos, el
número 10 designa en general un aparato portátil para la lectura de
códigos ópticos, tales como códigos de barras o similares.
El aparato 10 comprende una carcasa externa 11
con forma angular, que tiene una porción 12 principal que sirve
también como empuñadura, y una porción 13 delantera que se extiende
formando un ángulo con la porción 12 principal. La porción 12
principal de la carcasa 11 lleva todos los medios que se necesitan
para conectarla tanto a la fuente de alimentación como a la unidad
de procesamiento de datos; todos estos componentes han sido omitidos
de los dibujos debido a que son convencionales. La porción 13
delantera de la carcasa 11 ha sido formada con una ventana 14 de
lectura, situada en el extremo de la porción 13 delantera, cuya
ventana está protegida por una placa 15 de un material
transparente, tal como una hoja de vidrio.
El aparato 10 comprende también medios de
iluminación, situados en el interior de la carcasa externa 11, para
iluminar un código óptico (no representado) situado frente a la
ventana 14 de lectura, así como medios de detección adaptados para
detectar la luz difundida de retorno desde el código óptico
iluminado y que entra en la carcasa 11 a través de la ventana 14 de
lectura.
Los medios de iluminación comprenden un conjunto
de LEDs 16 montados en una placa 17 de soporte que porta un
circuito impreso de alimentación/ control (que no se muestra en
detalle), para los LEDs 16. La placa 17 de soporte está hecha de
plástico reforzado con fibra de vidrio, recubierta con un material
opaco a la luz, y se encuentra situada en la porción 13 delantera
de la carcasa 11, extendiéndose sobre un plano orientado
transversal a la ventana 14 de lectura. La placa 17 de soporte está
montada preferentemente de tal modo que estará en contacto próximo
con las paredes laterales internas de la carcasa 11. El aparato 10
representado, que es adecuado para leer esencialmente códigos de
una dimensión del tipo de los códigos de barras, está dotado de
ocho LEDs 16 alineados, del tipo que se conocen como de 90 grados;
en estos LEDs, la luz se emite a lo largo de una dirección
sustancialmente ortogonal a la orientación de montaje, es decir, a
lo largo de una dirección sustancialmente paralela con la placa 17
de soporte, en este ejemplo. Con el aparato previsto para la
lectura de código de dos dimensiones, en el que han de leerse
características ópticas del código que están extendidas a través de
un plano, puede resultar útil disponer los LEDs en varias filas.
Montada en la placa 17 de soporte, se encuentra
una lente 18 convergente cilíndrica, conocida habitualmente como
lente de enfoque, la cual está adaptada para concentrar la luz
emitida desde los LEDs 16 sobre la ventana 14 de lectura, con el
fin de iluminar, tan eficazmente como sea posible, los códigos
ópticos situados frente a la ventana 14 de lectura. La lente 18 de
enfoque tiene forma de varilla de un material transparente que
tiene un índice de refracción adecuado, tal como el policarbonato,
con una cara 19 planar de luz incidente, y una cara 20
cilíndricamente convexa de luz emergente.
La lente 18 está montada en un extremo de la
placa 17 de soporte, enfrentada a la ventana 14 de lectura,
sustancialmente a ras con el borde de la placa 17 de soporte; de
manera más precisa, la lente 18 permanece sobresaliendo desde el
contorno de la placa 17 de soporte solamente con la convexidad de
la
cara 20.
cara 20.
La lente 18 está montada a presión en la placa
17 de soporte merced a dos brazos 21 que han sido formados
integralmente con la lente 18, y a una espiga 22 que ha sido formada
en la lente y que se inter-acopla con una ranura 23
respectiva prevista en la placa 17 de soporte. Durante el montaje,
se hace que la lente 18 deslice a través de la placa 17 de soporte,
con los brazos 21 y la lente 18 sobre los lados opuestos de la placa
17 de soporte; la espiga 22 de inter-acoplamiento y
la ranura 23, impedirán la separación por deslizamiento de cada una
respecto a la otra.
Los medios del detección del aparato 10
comprenden un elemento sensible a la luz, específicamente un CCD,
mostrado esquemáticamente con 24, que convierte la luz recogida en
señales eléctricas. La luz recogida a través de la ventana 14 de
lectura, es dirigida hasta el CCD 24 a lo largo de una trayectoria
de detección óptica que se extiende, con una sección inicial 25 de
la misma, a través de porción 13 delantera, y con una sección final
26, a través de la porción 12 principal de la carcasa 11; la sección
26 final está desviada de la sección inicial 25, formando un ángulo
obtuso que con preferencia está comprendido en la gama de 110º a
160º (el ángulo es de alrededor de 125º en el ejemplo
representado), mediante un espejo 27 plano alojado en el interior de
la carcasa 11 en una posición cercana a la placa 17 de soporte. Se
debe apreciar que el ángulo podrá variar realmente algo, de acuerdo
con la inclinación del rayo de luz individual considerado; las
especificaciones anteriores deberán ser entendidas, por lo tanto,
para un rayo L de luz central que choca sobre un punto central de
la superficie del espejo 27.
La sección final 26 de la trayectoria de
detección óptica incluye además una lente (o un sistema de lentes)
28 para enfocar los rayos de luz sobre el CCD 24.
La placa 17 de soporte portadora de los LEDs 16,
está situada, por lo tanto, por el lado de la primera sección 25 de
la trayectoria de detección óptica, opuesto al lado en el que se
sitúa el elemento 24 sensible a la luz, y en consecuencia, fuera
del ángulo obtuso formado por las secciones 25 y 26 de la
trayectoria de detección óptica. Los propios LEDs 16 se situarán
por el lado de la placa 17 de soporte que se enfrenta hacia fuera
del espejo 27.
El aparato 10 comprende además un indicador LED
29, montado en la placa 17 de soporte, por el mismo lado de la
misma que los LEDs 16, pero orientado en dirección opuesta a la de
estos últimos; de hecho, mientas los LEDs 16 están apuntando a la
ventana 14 de lectura, el indicador LED 29 apunta a una ventana 30
de indicador, formada a través de la carcasa 11 en las proximidades
de la zona media de unión entre las porciones principal 12 y
delantera 13, con preferencia en la porción 12 principal con el fin
de estar más claramente a la vista de un(a)
operador(a) que sujete el aparato 10 con su mano. La abertura
30 está cerrada por una lente 31, la cual puede estar formada por
un material dotado de propiedades de filtrado de la luz del sol.
En funcionamiento, el aparato 10 se acerca al
código óptico que ha de ser leído, de tal modo que el código se
alinea con la ventana 14 de lectura. La luz emitida por los LEDs 16
y concentrada por la lente 18, chocará contra el código y lo
iluminará. El código iluminado emite entonces (por difusión de luz)
una imagen luminosa correspondiente al propio código; esta imagen,
una vez captada a través de la ventana 14 de lectura, se moverá a
través de las secciones 25 y 26 de la trayectoria de detección
óptica (mientras es desviada por el espejo 27), y eventualmente
será enfocada sobre el CCD 24 por medio de la lente 28. A
continuación, el CCD 24 generará una señal eléctrica que representa
el código óptico de la imagen. El indicador LED 29 confirmará al
operador que la lectura se ha realizado correctamente.
Cuando una parte incluso muy pequeña de la luz
emitida por los LEDs 16 pudiera alcanzar el CCD 24 directamente,
solapándose con una imagen de código que se está leyendo, la lectura
del código resultaría problemática, por no decir imposible. Esto se
impide que ocurra en la presente invención en virtud de las
posiciones de los LEDs 16 con relación a la trayectoria óptica en
ángulo.
Se debe apreciar que, en virtud de la lente 31
proporcionada, la luz ambiental no podrá ser admitida en la carcasa
11 en una cantidad significativa. Sin embargo, en caso de que rayos
extraviados alcancen el CCD 24, éstos tendrán unas características
luminosas que son completamente diferentes de las correspondientes a
la luz procedente de los LEDs 16 y que se difunde hacia atrás desde
el código óptico, y de ninguna forma podrá perjudicar la
lectura.
Finalmente, deberá apreciarse que todas las
características importantes de evitar dificultades de lectura, han
sido conseguidas aquí, no mediante disposiciones complicadas, sino
únicamente a través de una construcción simple que puede ser
implementada de una forma fácil y económica.
Claims (9)
1. Un aparato (10) para leer un código óptico,
cuyo aparato comprende una carcasa (11) externa, una ventana (14)
de lectura abierta en la carcasa (11), medios de iluminación
(16-20) alojados en el interior de la carcasa (11)
y dispuestos para actuar sobre el código óptico que se está leyendo
a través de la ventana (14), y medios de detección
(24-28) alojados en el interior de la carcasa (11) y
que actúan en respuesta a la luz difundida de retorno desde el
código óptico iluminado hacia la carcasa (11) a través de la ventana
(14), en el que los medios de detección comprenden una batería de
elementos (24) sensibles a la luz susceptibles de convertir la luz
en señales eléctricas que representan la imagen luminosa, y una
trayectoria (25-28) de detección óptica desde la
ventana (14) de lectura hasta los elementos (24) sensibles a la luz,
que tiene un elemento reflector (27) en la misma que divide de
manera efectiva la trayectoria óptica en dos secciones (25, 26)
consecutivas de trayectoria, en el que la segunda sección (26) de
trayectoria está desviada de la primera sección (25) de trayectoria
mediante un ángulo de deflexión convexo, en el que todos los medios
de iluminación (16-20) están situados en el lado
opuesto del elemento (24) sensible a la luz con respecto a la
primera sección (25) de la trayectoria de detección óptica, que se
caracteriza porque los medios de iluminación
(16-20) incluyen una placa (17) de soporte opaca,
montada en el interior de la carcasa (11) y que tiene un primer lado
que se enfrenta al elemento reflector (27) y a los medios de
detección (24-28), y un segundo lado opuesto al
primer lado, estando los medios de iluminación
(16-20) dispuestos para emitir luz por el segundo
lado de la placa (17) de soporte, siendo dicha luz emitida hacia la
ventana (14) de lectura a lo largo de una dirección que es
sustancialmente paralela con la placa (17) de soporte.
2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el que los medios de iluminación comprenden una batería de
LEDs (16) montados en el segundo lado de la placa (17) de soporte,
cuya placa porta un circuito impreso de alimentación/ control de
potencia para los LEDs (16).
3. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, en el que la placa (17) de soporte está hecha de plástico
reforzado con fibra de vidrio, y recubierta con una sustancia opaca
a la luz.
4. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 2
ó 3, en el que los LEDs (16) son del tipo en ángulo de 90 grados, y
emiten luz a lo largo de una dirección sustancialmente paralela con
el plano que contiene a la placa (17) de soporte.
5. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4, en el que los medios de iluminación
incluyen una lente de enfoque (18) montada en el segundo lado de la
placa (17) de soporte, frente a los LEDs (16).
6. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
5, en el que la lente de enfoque (18) está montada con preferencia
por acoplamiento a presión en la placa (17) de soporte, estando la
acción de acoplamiento asistida por brazos (21) formados
integralmente con la lente (18) y mediante una espiga (22) que se
inter-acopla con una ranura (23) respectiva formada
en la placa (17) de soporte.
7. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5
ó 6, en el que la lente de enfoque (18) está montada en una zona
extrema de la placa (17) de soporte, enfrentándose a la ventana (14)
de lectura, y puede sobresalir solamente de la placa (17) de
soporte mediante una porción (20) de lente convexa.
8. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que incluye un indicador LED (29)
montado en el segundo lado de la placa (17) de soporte, y apuntando
a una ventana (30) de indicador, abierta en la carcasa (11).
9. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la placa (17) de soporte
está montada en contacto próximo con las paredes laterales
interiores de la carcasa (11).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP96830439A EP0822508B1 (en) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Portable apparatus for reading an optical code |
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| Publication Number | Publication Date |
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| ES2264133T3 true ES2264133T3 (es) | 2006-12-16 |
Family
ID=8225990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES96830439T Expired - Lifetime ES2264133T3 (es) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Aparato portatil para leer un codigo optico. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0822508B1 (es) |
| AT (1) | ATE329321T1 (es) |
| DE (1) | DE69636222T2 (es) |
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