ES2287553T3 - Aparato para captacion de imagenes asi como utilizacion del aparato para captacion de imagenes. - Google Patents
Aparato para captacion de imagenes asi como utilizacion del aparato para captacion de imagenes. Download PDFInfo
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Abstract
Aparato (16) para captación de imágenes para la captación de imágenes de 2 dimensiones, con una unidad (1) de captación de imágenes y una superficie (31) de apoyo de la imagen, en el que el eje óptico de la unidad de captación de imágenes llega a la imagen a través de la superficie de apoyo de la imagen, caracterizado porque la unidad de captación de imágenes está dispuesta de manera que el rayo de su eje (6) óptico discurre en la zona en la que incide en la imagen a captar, con un ángulo alfa de más de 5º respecto a una normal (7) a la superficie (31) de apoyo de la imagen.
Description
Aparato para captación de imágenes así como
utilización del aparato para captación de imágenes.
La invención se refiere por una parte a un
aparato para captación de imágenes con una unidad de captación de
imágenes y una superficie de apoyo de la imagen. Por otra parte, se
refiere la invención a un procedimiento para la captación de una
imagen visualizada en una pantalla. Además, la invención se refiere
a una disposición formada por una unidad de captación de imágenes y
una pantalla. La invención se refiere, además, a varias
utilizaciones del aparato para captación de imágenes y de la
disposición.
Cada vez se desea con más frecuencia que una
imagen mostrada por una pantalla, por ejemplo, de un aparato
portátil, se pueda captar por medios ópticos con una cámara. Esto es
válido en especial cuando la imagen presentada en la pantalla,
contiene un código óptico legible por una máquina, por ejemplo, un
código de barras o una matriz de datos.
En Japón se utiliza, por ejemplo, un sistema con
el que usuarios de teléfono móvil pueden comprar sin efectivo,
bebidas en una máquina automática expendedora de bebidas. Aquí el
usuario de teléfono móvil elige un número indicado en la máquina
automática expendedora de bebidas, a continuación se envía al
usuario de teléfono móvil un código óptico que se anuncia en la
pantalla del teléfono móvil. El usuario del teléfono móvil sostiene
la pantalla de su teléfono móvil delante de una disposición de
captación que se encuentra en la máquina automática expendedora de
bebidas. Aquí la disposición de captación registra el código óptico
que a continuación puede descodificarse. Si el código óptico es
válido, el usuario recibe la bebida deseada, y el importe a pagar se
adeuda mediante la factura del teléfono.
Junto a este ejemplo concreto existe una
multitud de otras disposiciones de captación de imágenes que sirven
para el registro de un código óptico. La mayoría de estas
disposiciones de captación de imágenes, trabajan
satisfactoriamente, siempre y cuando el código óptico esté unido
como señalización, rígidamente con una superficie física. Entre
estos se cuentan, por ejemplo, códigos impresos o grabados en una
superficie con un láser. Los aparatos trabajan satisfactoriamente
siempre y cuando la superficie física no refleje y/o en tanto que la
superficie física no se recubra para la protección, por una o
varias capas transparentes.
No obstante, la mayoría de estas disposiciones
fallan en caso de una toma de imagen de señalizaciones aplicadas
sobre superficies brillantes reflectantes, de señalizaciones que
estén dispuestas detrás de un cristal, así como en la toma de
imagen de señalizaciones que se muestren en una pantalla
electrónica. En especial la mayoría de estas disposiciones fallan
en una lectura de una pantalla de cristal líquido (LCD). Esto
depende por una parte de que la mayoría de las pantallas están
optimizadas para la presentación de una imagen para un usuario
humano, y por otra parte, de que la superficie física de la pantalla
refleja la luz incidente, o una capa transparente dispuesta delante
de una pantalla, refleja la luz incidente, y por la luz reflejada se
perjudica negativamente la toma de la imagen.
No obstante, para obtener en una toma de imagen
para el registro correcto del código óptico, un contraste mínimo
necesario así como una nitidez mínima necesaria, se necesita en la
mayoría de los casos de aplicación, una iluminación que incida
frontalmente en la pantalla. Aquí se ocasionan en especial las
reflexiones ya citadas antes, en la pantalla o en las capas
transparentes dispuestas delante de la pantalla, y que asimismo
inciden directamente en la unidad de captación de imágenes y, por
tanto, se superponen a la imagen a captar propiamente por la unidad
de captación de imágenes.
Tales capas son, por ejemplo, la capa superior
de cobertura de la LCD propiamente dicha, una lámina eventualmente
existente de pantalla de contacto -empleada con frecuencia en PC's
de bolsillo, PDA's [agendas portátiles], smartphones [teléfonos
inteligentes] y comunicadores-, así como en caso necesario, un
cristal protector superior con el que se protege la LCD contra
influencias mecánicas. En especial, hay que considerar como
especialmente problemático, el cristal protector superior, con
vistas a una buena toma de la imagen mostrada en una pantalla,
puesto que por una parte, está fabricado generalmente de un plástico
sencillo de muy poca calidad óptica y, por otra parte, está
realizado con frecuencia muy grueso, para de este modo poder
aprovechar especialmente bien, su función protectora. Además, con
frecuencia el cristal protector superior está abovedado, de manera
que los rayos de luz que inciden en el cristal protector superior
abovedado, se reflejan en todas direcciones.
En general, las reflexiones de una iluminación
sólo se pueden reducir o evitar muy malamente. No obstante, para
reducir las influencias negativas de esta reflexión con vistas a una
imagen captada, en las disposiciones conocidas de captación de
imágenes, se procura con frecuencia una iluminación difusa muy
uniforme. En el caso ideal desaparecen con ello casi todos los
artefactos superpuestos a la imagen, ocasionados por la iluminación.
Aquí se llega pues únicamente a un aclarado general uniforme de la
imagen y a una disminución del contraste, que lo acompaña.
Por consiguiente, las disposiciones hasta ahora
conocidas para la captación de imágenes de una LCD, se componen de
una cámara cuyo eje óptico coincide con la normal de la pantalla, y
de un dispositivo coaxial de iluminación que ilumina por delante la
pantalla con una luz homogénea difusa. Además, las fuentes físicas
de luz utilizadas para ello, no pueden estar situadas en la
trayectoria de los rayos de la cámara que capta la imagen, puesto
que, si no, se ocultaría una parte de la imagen. Del mismo modo,
tampoco las fuentes de luz se pueden disponer lógicamente detrás de
la cámara, puesto que aquí la cámara estaría dispuesta entre la
fuente de luz y la pantalla, y la pantalla estaría oscurecida al
menos parcialmente por la cámara. Con respecto a las disposiciones
conocidas de captación de imágenes, se utiliza pues como
dispositivo de iluminación una fuente virtual en la trayectoria de
los rayos, que se realiza mediante un espejo semitransparente.
Disposiciones similares de captación de imágenes
se utilizan también cuando debe de captarse una imagen de una
superficie brillante reflectante, o cuando la superficie a captar se
cubre por una o varias capas transparentes, de manera que la
superficie brillante reflectante y/o la superficie límite de las
capas transparentes, actúan como un espejo. De este modo la unidad
de captación de imágenes "ve" imágenes reflejadas de la
disposición de captación de imágenes que está alrededor, y que se
superponen con la imagen a captar. Para reducir estos
inconvenientes, se prefiere aquí la utilización de un dispositivo de
iluminación coaxial, que irradia luz difusa homogénea. Un
inconveniente esencial de esta disposición consiste en los altos
costes para dispositivos de iluminación construidos tan
costosamente. Otro inconveniente de las disposiciones conocidas
consiste, además, en una homogeneidad no ideal de la iluminación
que se refleja directamente en la LCD, en el cristal protector o en
otra superficie capaz de reflejar la luz. También es desventajoso
que la iluminación frontal conduce casi siempre a una disminución
del contraste, con lo que por una parte se restringe la calidad de
imagen que puede obtenerse y, por otra parte, se dificulta
claramente el registro automático correcto de un código óptico que
se encuentre en la imagen.
Además, para la obtención de la necesaria
homogeneidad de la iluminación, tienen que emplearse los llamados
difusores, con lo que se absorbe una gran parte de la energía
luminosa producida y, por consiguiente, se transforma en calor. Por
lo tanto, los dispositivos convencionales de iluminación trabajan
con mala eficiencia, puesto que se necesita mucha energía
eléctrica, y esta se convierte en calor en su mayor parte.
Por ejemplo, por el documento WO 02/31749 A1 se
conoce un escáner móvil guiado con la mano, que se lleva con su
óptica sobre un objeto, y aquí debe de reconocer y leer códigos de
barras. Para el reconocimiento y lectura del código de barras, se
lleva el escáner encima del objeto que presenta el código de
barras.
En el documento US 6,036,095 se describe
asimismo un escáner móvil de mano que debe de reconocer y leer un
código de barras de la superficie de un objeto. En el interior de la
carcasa del escáner se encuentra un dispositivo de captación de
imágenes cuyo eje óptico incide perpendicularmente sobre el plano de
un objeto. Para posicionar el plano del objeto a escanear, respecto
al eje óptico, el escáner se apoya con su cara inferior sobre el
plano del objeto. El eje óptico se encuentra aquí en ángulo recto,
vertical sobre el plano del documento a escanear.
En el documento US 5,789,732 se describe un
dispositivo que presenta un dispositivo de lectura para determinar
un código de barras de una pantalla LCD. Mediante este dispositivo
puede gestionarse bien un pago sin dinero efectivo.
Para reducir las pérdidas de resolución de un
documento que se sostenga delante de una cámara, en el documento EP
0 984 319 A1 se describe una cámara con un dispositivo en el que se
modifica paso a paso la orientación de una lente o de un detector,
de manera que la superficie del documento esté enfocada en distintos
sectores del documento. Gracias a esta focalización modificada paso
a paso de la superficie del documento, se consigue una resolución
mejorada.
La misión de la invención se basa en facilitar
un aparato o una disposición que evite en su mayoría, los
inconvenientes de las disposiciones convencionales de captación de
imágenes.
La misión de la invención se resuelve por un
aparato para captación de imágenes según la reivindicación 1.
Mediante el aparato para captación de imágenes
según la invención, se facilita una posibilidad especialmente
barata para captar, por una parte, imágenes en una alta calidad de
contraste y nitidez, de una superficie reflectante brillante, y/o
de superficies que estén cubiertas por capas transparentes. Aquí es
especialmente ventajoso que, por otra parte, puede captarse una
imagen de alta calidad, de una pantalla, en especial, de una
pantalla de LC.
Esto es especialmente ventajoso, puesto que por
una parte cada vez más aparatos electrónicos portátiles están
equipados con una pantalla y, por otra parte, cada vez se encuentran
más aparatos electrónicos con pantallas de esta naturaleza, con las
que se presentan a un usuario informaciones en forma visual. Esto es
válido en especial para aparatos móviles de telecomunicación y para
ordenadores electrónicos de bolsillo. Por ejemplo, en los teléfonos
móviles se han impuesto entretanto, pantallas gráficas con alta
resolución -parcialmente con varias decenas de miles de píxeles-
frente a pantallas alfanuméricas de celdillas orientadas. Aquí, como
siempre entra en acción en la mayoría de los aparatos, como
tecnología de las pantallas, la tecnología de cristal líquido,
Liquid Cristal LC, que se ha desarrollado más sobre todo en los
últimos treinta años. Además, desde siempre, por ejemplo, los PC's
de bolsillo y PDA's, poseen pantallas gráficas. Entretanto existen
módulos adicionales para PC's de bolsillo y PDA's que permiten,
adicionalmente a su fin principal original, la utilización de estos
aparatos como teléfonos móviles. Asimismo existen entre tanto formas
mixtas entre PC's de bolsillo, PDA's y teléfonos móviles. Estas
formas mixtas se designan frecuentemente como teléfonos inteligentes
o comunicadores. También en los PC's de bolsillo, PDA's, teléfonos
inteligentes y comunicadores, se utilizan hasta ahora tales
pantallas de cristal líquido.
Bajo el concepto de "unidad de captación de
imágenes" se entienden en el presente contexto todos los
dispositivos que sean apropiados para captar digitalmente una
imagen. Esto quiere decir por lo regular, dispositivos que
presenten un sensor captador digital para la toma de la imagen. Una
unidad semejante de captación de imágenes puede presentar también,
además, un dispositivo óptico como, por ejemplo, una lente o un
objetivo. Aquí el dispositivo óptico sirve en lo esencial para
proyectar una reproducción de la escena "vista" por la unidad
de captación de imágenes, sobre el sensor captador.
Bajo la designación "superficie de apoyo de la
imagen" se entiende un dispositivo transparente en el que se
coloca una imagen a captar, o al menos se posiciona ante él, cuya
imagen está reproducida de preferencia en una pantalla o en una
superficie brillante reflectante. En la mayoría de los casos de
aplicación, la superficie de apoyo de la imagen sirve también al
mismo tiempo como ayuda al posicionamiento, para posicionar la
imagen a captar frente a la unidad de captación de imágenes, de
forma exacta y sencilla. Aquí no importa nada si la imagen a captar
se aproxima al aparato para captación de imágenes, o si el aparato
para captación de imágenes se lleva a la imagen a captar.
La superficie de apoyo de la imagen está
configurada de preferencia, plana, y es una parte integrante de la
carcasa de un aparato para captación de imágenes. Está fabricada en
forma ventajosa de un material poco reflectante, como por ejemplo,
de un vidrio antirreflectante. Junto a una superficie de apoyo de la
imagen, que se presente preferentemente como "física", pueden
darse ejemplos de realización en los que la superficie de apoyo de
la imagen, está formada por una ayuda al posicionamiento. Por
ejemplo, la ayuda al posicionamiento presenta un bastidor en el que
se posiciona una pantalla frente a la unidad de captación de
imágenes. El bastidor incluye aquí una superficie "virtual"
que entonces representa una superficie de apoyo de la imagen, en el
sentido de la invención.
La designación "eje óptico" describe en
nuestro caso la dirección principal de la visual de la unidad de
captación de imágenes. El eje principal de la visual coincide aquí
por lo regular con un eje de simetría del dispositivo óptico, como
acaso una lente o un objetivo de la unidad de captación de imágenes.
El eje óptico representa en el sentido de la invención, la
dirección de una visual de la unidad de captación de imágenes, y
está sujeto a las leyes de la óptica geométrica. Se entiende a este
respecto que el eje óptico de la unidad de captación de imágenes,
se puede refractar o desviar mediante elementos ópticos, como por
ejemplo, lentes, prismas o espejos.
El eje óptico tiene, además, en el sentido de la
invención, un ángulo \alpha respecto a la normal a la superficie
de apoyo de la imagen, y en el caso más sencillo discurre
directamente entre la unidad de captación de imágenes y la
superficie de apoyo de la imagen. No obstante, si el eje óptico de
la unidad de captación de imágenes, se desvía de un dispositivo
óptico de manera que la trayectoria media de los rayos incida de
este modo sobre la superficie de apoyo de la imagen, el eje óptico
de la unidad de captación de imágenes, presenta asimismo en la zona
entre el dispositivo óptico y la superficie de apoyo de la imagen,
un ángulo \alpha respecto a la normal a la superficie de apoyo de
la
imagen.
imagen.
Bajo la designación "normal a la
superficie" se entiende una línea ideal que cae como una plomada
sobre la superficie de apoyo de la imagen. De preferencia, en el
sentido de la invención, la normal a la superficie discurre por un
punto en el que el eje óptico incide sobre la superficie de apoyo de
la imagen, o sobre una pantalla colocada delante de la unidad de
captación de imágenes.
Bajo el concepto "pantalla" se entiende
junto a la multitud de perfeccionamientos de la LCD, como por
ejemplo, supertwisted nematic (STN) [nemático super retorcido],
fast supertwisted nematic (FSTN) [STN de respuesta rápida], thin
film diode (TFD) [diodo de película fina], thin film transistor
(TFT) [transistor de película fina], low temperatur silicone (LTPS)
[silicona de baja temperatura], además también, otras tecnologías de
pantalla que no emplean cristales líquidos ningunos, sino por
ejemplo, materiales orgánicos electroluminiscentes. Casi todas las
pantallas actuales, como probablemente también las futuras,
presentan un "cristal protector" transparente, que cubre la
superficie de presentación de la pantalla, y protege las partes
sensibles de la pantalla, contra una solicitud mecánica y contra un
ensuciamiento. Tales cristales protectores están fabricados con
frecuencia de un plástico transparente, no obstante, mas raramente
de un cristal mineral. Del mismo modo es común a casi todas las
pantallas que el objetivo primario consiste en producir una imagen
que se reconozca bien en la observación directa por el usuario.
En el sentido de la presente invención, se
entiende bajo el concepto "pantalla", no sólo un indicador
digital de datos, sino además, también en especial, superficies
brillantes reflectantes que contengan una información. En general,
el concepto "pantalla" comprende cualquier superficie de un
objeto que presente informaciones legibles en el sentido de la
invención. Aquí no importa nada si estas superficies están cubiertas
adicionalmente por una o varias capas protectoras transparentes. Se
entiende que finalmente también superficies mucho menos complicadas
que contengan una información a captar, se comprendan con la
designación de pantalla, de manera que con el aparato para
captación de imágenes según la invención, sea posible captar
imágenes de casi todas las superficies que contengan una
información en el sentido de la invención.
Sobre la base del hecho de que la normal a la
superficie está dispuesta con un ángulo \alpha respecto al eje
óptico de la unidad de captación de imágenes, la unidad de captación
de imágenes está dispuesta respecto a la superficie de apoyo de la
imagen y, por tanto, respecto a una pantalla, de tal manera que los
rayos de luz que inciden sobre la superficie de apoyo de la imagen
o sobre la pantalla, en el caso de una reflexión, no se perciban o
"vean", o sólo lo sean en una medida insignificante, por la
unidad de captación de imágenes. Por consiguiente, reflexiones que
procedan de la superficie de apoyo de la imagen, o de una pantalla,
no tienen ningún efecto negativo sobre la imagen captada. Por lo
tanto, con el aparato para captación de imágenes según la
invención, se obtienen tomas de imágenes de superior calidad que la
que sería el caso con disposiciones convencionales para la
captación de imágenes, en las que la normal a la superficie y el eje
óptico discurren paralelos entre sí.
Además, el aparato para captación de imágenes
según la invención, permite una toma de imágenes más nítidas y más
contrastadas, en especial, de imágenes de pantallas de aparatos
portátiles, de preferencia de LCD's, incluso cuando la luz que
incide en la LCD se refleje fuertemente, o cuando la LCD se recubra
por una o varias capas transparentes, brillantes reflectantes, que
reflejen fuertemente la luz incidente.
En especial, en semejantes circunstancias
desfavorables, el aparato para captación de imágenes según la
invención, proporciona ventajas esenciales respecto a la
legibilidad de códigos ópticos de una pantalla, con relación a las
disposiciones conocidas de captación de imágenes.
El concepto "código óptico" -o también
llamado a continuación "código 2D"- comprende con respecto a la
presente invención, cualquier señalización que lleve información,
cuya información pueda "leerse" con medios de la visión
mecánica, como por ejemplo, con un sensor digital de captación. En
especial, se entiende por un código semejante, una llamada
señalización "de texto claro", que también es conocida bajo la
designación de texto "OCR" [reconocimiento óptico de
caracteres].
Además, la disposición de un ángulo \alpha
entre el eje óptico de la unidad de captación de imágenes y la
normal a la superficie de apoyo de la imagen, permite la utilización
de un dispositivo de iluminación de fabricación barata. Esto se
hace posible haciendo que el dispositivo de iluminación se disponga
dentro del aparato para captación de imágenes, de manera que los
reflejos en principio inevitables del dispositivo de iluminación,
se encuentren en la pantalla y/o en un cristal protector, fuera del
campo visual de la unidad de captación de imágenes.
Se conoce que, en especial, pantallas basadas en
una tecnología de LCD, poseen una característica en función del
ángulo, respecto a su legibilidad. Parámetros esenciales, como
contraste y nitidez, son función fuertemente del ángulo de
observación de la LCD. Esto es válido en una medida especial, para
LCDs reflectoras sin iluminación de fondo, que se emplean sobre
todo en aparatos portátiles. Casi todas las LCDs poseen un ángulo
óptimo de observación, bajo el cual se obtiene un contraste alto,
una buena nitidez y en pantallas en color, una alta fidelidad
cromática. No obstante esto significa que en caso de una desviación
demasiado grande del ángulo real de observación, del ángulo óptimo
de observación, la pantalla ya no puede leerse más, o todavía lo es
tan sólo con grandes dificultades. La desviación tolerable, del
ángulo óptimo de observación, es muy pequeña precisamente en
aparatos portátiles, y asciende como máximo a \pm 10º. En el uso
normal de un aparato portátil, esto no representa ningún
inconveniente, porque el aparato es sostenido por el usuario en la
mano, y el usuario ajusta intuitivamente un ángulo favorable de
observación. Para hacer posible un trabajo cómodo con un aparato
portátil semejante, las LCDs para aparatos portátiles se construyen
por lo regular, de manera que la dirección óptima de observación no
discurra a lo largo de la normal de la pantalla, sino en general
formando un ángulo de unos 15º a 20º.
Por esto, es ventajoso cuando el ángulo \alpha
entre el eje óptico de la unidad de captación de imágenes y la
normal a la superficie de apoyo de la imagen, asciende a más de 2º,
de preferencia a más de 5º.
Para conseguir la mejor calidad posible respecto
a la imagen a captar, es ventajoso cuando el ángulo \alpha
asciende a menos de 50º, ó a menos de 35º, de preferencia a menos de
30º.
Se procura en la mayor zona posible de la
superficie de apoyo de la imagen, tener que contar con la menor
pérdida posible en contraste y nitidez. De ahí que sea ventajoso
cuando la unidad de captación de imágenes presente un ángulo
\beta de visión de menos de 30º, de preferencia de menos de 15º.
Esto conduce a que en lo posible, muchos rayos ópticos discurren
con una desviación tan sólo pequeña, en la dirección del eje óptico
y, por tanto, a una pérdida menor en contraste y nitidez. Esto se
basa en que una toma de imagen se lleva a cabo exactamente bajo el
ángulo \alpha y, por tanto, especialmente bien, solamente en el
centro de un campo de visión de una unidad de captación de
imágenes, o sea, en lo esencial en una zona a lo largo del eje
óptico. No obstante, en los bordes del campo de visión, la dirección
efectiva de la toma se desvía aproximadamente la mitad del ángulo
de visión, del eje óptico de la unidad de captación de imágenes. El
ángulo \beta de visión se determina esencialmente mediante la
distancia focal de la unidad de captación de imágenes. Utilizando
una distancia focal larga, se deduce un ángulo \beta pequeño de
visión; utilizando una distancia focal corta, se deduce un ángulo
\beta grande de visión. Por tanto, para evitar los efectos
perjudiciales de un ángulo \beta grande de visión, hay que
utilizar una distancia focal larga. La distancia focal de la unidad
de captación de imágenes se designa como larga en el sentido de la
invención, cuando al menos es tan grande como el doble de la
extensión del sensor de la unidad de captación de imágenes. Por
consiguiente, es ventajoso cuando la unidad de captación de
imágenes presenta una distancia focal que es más del doble de
grande, de preferencia más de cuatro veces de grande, que la
extensión de la diagonal máxima de un sensor captador de la unidad
de captación de imágenes.
Se consiguen calidades especialmente buenas de
la toma de imágenes, cuando el ángulo \alpha es al menos la mitad
tan grande como el ángulo \beta de visión de la unidad de
captación de imágenes, de preferencia, al menos tan grande como el
ángulo \beta de visión de la unidad de captación de imágenes.
Aquí, la distancia focal se elige en forma ventajosa tan larga, que
se impida que la unidad de captación de imágenes se refleje en la
superficie de apoyo de la imagen, lo que tendría como consecuencia
una disminución clara de la calidad de la imagen captada.
Para poder construir lo más compacto posible el
aparato para captación de imágenes, incluso en caso de una
distancia focal elegida muy larga, es ventajoso cuando entre la
unidad de captación de imágenes y la superficie de apoyo de la
imagen, está dispuesto un dispositivo óptico mediante el cual puedan
desviarse con ventaja las trayectorias de los rayos entre la unidad
de captación de imágenes y la superficie de apoyo de la imagen.
Aquí el dispositivo óptico es de preferencia un
espejo con el que las trayectorias de los rayos entre la superficie
de apoyo de la imagen y la unidad de captación de imágenes, se
pueden desviar constructivamente, con mucha facilidad.
Se ha visto que es ventajoso iluminar
controladamente una pantalla a leer, en especial con vistas a una
pantalla reflectora, o a una superficie brillante reflectante, para
de este modo obtener mejores resultados de la toma. Aquí es
ventajoso cuando el aparato para captación de imágenes presenta un
dispositivo de iluminación. Se entiende que en caso de una
desviación de las trayectorias de los rayos, también se desvía el
eje óptico y, por tanto, hay que entender por el ángulo \alpha,
aquel ángulo que posiblemente forma el eje óptico en el lugar de la
superficie de apoyo de la imagen, con la normal a la superficie de
apoyo de la imagen.
A este respecto es ventajoso cuando el
dispositivo de iluminación presenta diodos luminosos, puesto que los
diodos luminosos son baratos de fabricación, presentan una forma
constructiva pequeña, trabajan con una tensión baja, sólo producen
poco desprendimiento de calor y presentan una vida útil muy
larga.
Además, es ventajoso cuando la luz emitida por
el dispositivo de iluminación, discurre en lo esencial a lo largo
de la trayectoria de los rayos de la unidad de captación de
imágenes.
Por eso una variante de realización prevé que
los medios luminosos estén dispuestos directamente en la proximidad
de la unidad de captación de imágenes. Gracias a una disposición
semejante de los medios luminosos, se consigue que los rayos de luz
emitidos incidan sobre la superficie de apoyo de la imagen, o sobre
una pantalla a leer, aproximadamente con el mismo ángulo bajo el
cual discurre la trayectoria de los rayos de la unidad de captación,
y bajo el que se "ve" la pantalla desde la unidad de
captación. De este modo se reduce una disminución del contraste y
de la nitidez en la imagen captada, respecto a la luz que si no,
incidiría bajo otro ángulo.
En especial, gracias a la disposición del eje
óptico, según la invención, respecto a una normal a la superficie
de apoyo de la imagen, así como a la elección de una unidad de
captación de imágenes de distancia focal larga, se consigue que ni
la unidad de captación de imágenes, ni los medios luminosos, se
reflejen en una superficie a leer. Por este motivo se puede
prescindir de un dispositivo coaxial de iluminación, caro y
homogéneo, que ilumine la pantalla mediante una fuente virtual de
luz. Por tanto, el aparato para captación de imágenes es una
alternativa económicamente muy interesante a las disposiciones
convencionales de captación de imágenes.
Otra variante de realización prevé que el
dispositivo de iluminación presente medios luminosos de colores, de
preferencia, diodos luminosos de colores.
Para impedir que luz ambiental eventualmente
existente, o luz dispersa, incida sobre la superficie de apoyo de
la imagen, y se refleje total o parcialmente desde aquella en la
unidad de captación de imágenes, es ventajoso cuando el aparato
para captación de imágenes presenta un apantallamiento óptico que
esté dispuesto fuera de la trayectoria de los rayos de la unidad de
captación de imágenes. Para que el apantallamiento óptico cumpla
óptimamente su objetivo, es ventajoso cuando el apantallamiento
óptico está dispuesto entre la superficie de apoyo de la imagen y
la unidad de captación de imágenes y/o un dispositivo de
iluminación.
Es especialmente ventajoso cuando el
apantallamiento óptico presenta una superficie absorbente de la luz,
y la superficie absorbente de la luz, está vuelta de preferencia
hacia la superficie de apoyo de la imagen. Aquí la superficie
absorbente de la luz es preferentemente negra. Una superficie
semejante absorbente de la luz es ventajosa puesto que esta se
refleja en la superficie de apoyo de la imagen o en la pantalla o en
el cristal protector de una pantalla, y la imagen reflejada se
superpone a la imagen propiamente dicha tomada por la unidad de
captación de imágenes. No obstante, la superficie absorbente de la
luz provoca aquí únicamente una imagen reflejada negra, cuya
superposición con la superficie de apoyo de la imagen, no tiene
ningún efecto perjudicial sobre la calidad de la imagen tomada.
Además, es ventajoso cuando el aparato para
captación de imágenes presenta una carcasa en la que de preferencia
zonas parciales presentan un material transparente. Una carcasa
semejante es ventajosa en primera línea puesto que protege los
componentes constructivos y dispositivos antes descritos contra
influencias físicas, en especial, mecánicas, ópticas y/o eléctricas
que actúan desde afuera. Aquí es especialmente ventajoso fabricar
partes de la carcasa de material opaco, y otras partes de la
carcasa, transparente. Es especialmente ventajoso configurar la
parte de la carcasa que está situada en la trayectoria de los rayos
de la disposición óptica, por ejemplo, la superficie de apoyo de la
imagen, como ventana de un material antirreflectante. De este modo
se contrarresta un empeoramiento de la calidad de la imagen tomada,
por reflexiones en las superficies límite de la ventana, o de la
superficie de apoyo de la imagen.
Además, es ventajoso cuando el aparato para
captación de imágenes presenta un dispositivo de posicionamiento.
La utilización reglamentaria del aparato se puede facilitar cuando
aquel lado de la carcasa que está situado en la trayectoria de los
rayos de la disposición óptica, está equipado con un dispositivo de
posicionamiento, o está configurado como ayuda al posicionamiento.
En el caso más sencillo, el dispositivo de posicionamiento se
compone de una superficie plana que se sujeta delante de la
pantalla, o en la que se aprieta la pantalla. Por tanto es
ventajoso, configurar la superficie de apoyo de la imagen como
dispositivo de posicionamiento, o al menos, instalar un dispositivo
semejante de posicionamiento en la proximidad de la superficie de
apoyo de la imagen.
Es especialmente ventajoso cuando el dispositivo
de posicionamiento comprende un medio para la protección de una
pantalla o de un aparato que contiene la pantalla. Así por ejemplo,
un acolchado de un material flexible, dispuesto alrededor de la
superficie de apoyo de la imagen, sirve para evitar dañar el aparato
sujeto directamente delante de la ventana o de la superficie de
apoyo. Además, es ventajoso que con un almohadillado semejante
puede mantenerse alejada luz exterior que incide lateralmente sobre
una pantalla, cuando el usuario aprieta ligeramente el aparato con
la pantalla, en el almohadillado del dispositivo de
posicionamiento.
Por consiguiente es ventajoso cuando el
dispositivo de posicionamiento presenta un almohadillado que protege
de un desperfecto, un objeto colocado en el dispositivo de
posicionamiento, y que apantalla, además, en combinación con el
objeto, la unidad de captación de imágenes, con respecto a una luz
ambiental.
De este modo también se apantalla de forma
ventajosa, una pantalla apretada en el dispositivo de
posicionamiento, o una superficie brillante reflectante apretada en
el dispositivo de posicionamiento, contra una luz ambiental.
La misión de la invención se resuelve asimismo,
por un procedimiento para captar una imagen visualizada en una
pantalla, en el que una unidad de captación de imágenes se sujeta
oblicua a la pantalla durante la toma de la imagen. Haciendo que el
dispositivo de captación de imágenes se sujete "oblicuo" a la
pantalla, se sujeta la pantalla con respecto a una unidad de
captación de imágenes, en un ángulo que corresponde al ángulo óptimo
de observación de una pantalla de LC, o que puede llegar a estar al
menos muy cerca de este. De aquí se deduce que la calidad de la
toma de la imagen visualizada en la pantalla, se ha elevado
esencialmente, respecto al procedimiento convencional de captación
de imágenes.
En el presente contexto, el concepto
"pantalla" se refiere también, como ya se ha explicado antes, a
superficies brillantes reflectantes. En relación con tales
superficies, es ventajoso cuando los rayos reflejados por la
pantalla, que están situados en la trayectoria de los rayos de la
unidad de captación de imágenes, son absorbidos por un
apantallamiento óptico.
Mediante el procedimiento según la invención,
pueden aprovecharse dispositivos de iluminación esencialmente más
sencillos que los hasta ahora utilizados para iluminar una pantalla,
con lo que el procedimiento está esencialmente simplificado
respecto a procedimientos conocidos para la captación de
imágenes.
Para estructurar el procedimiento, insensible
contra la luz dispersa, es ventajoso cuando la pantalla se coloca
en lo esencial en una superficies de apoyo de la imagen, o
viceversa. De este modo se consigue por una parte que la luz
ambiental pueda mantenerse alejada en su mayor parte de la pantalla,
y no llegue o lo haga muy malamente, a la pantalla, y no sea
reflejada por la pantalla. Con ello se impide que se perturbe
eventualmente la toma de la imagen de la unidad de captación de
imágenes. Por otra parte se obtiene de este modo un buen
posicionamiento de la imagen a captar respecto a la unidad de
captación de imágenes, o viceversa.
Se pueden obtener resultados especialmente
buenos de la toma de la imagen, cuando durante la toma de la imagen,
la pantalla se ilumina mediante luz con una longitud de onda entre
450 nm, de preferencia entre 500 nm y 600 nm, de preferencia con
550 nm.
Aquí se encontró que es ventajoso cuando la
pantalla es iluminada por rayos de luz que en lo esencial discurren
a lo largo de la trayectoria de los rayos de la unidad de captación
de imágenes. Mediante una iluminación semejante de la pantalla a lo
largo de la trayectoria de los rayos de la unidad de captación de
imágenes, se consigue que la luz incida en la pantalla
esencialmente con el mismo ángulo bajo el cual se "ve" la
pantalla desde la unidad de captación de imágenes. De aquí se
deduce la ventaja de que no aparezca ninguna disminución de
contraste y nitidez en la imagen tomada, como es el caso quizá en
una iluminación bajo otro ángulo.
Si en una variante del procedimiento, no está
prevista una superficie "física" de apoyo de la imagen, el eje
óptico discurre forzosamente entre una pantalla y una unidad de
captación de imágenes o, un dispositivo óptico.
Además, se resuelve la invención por una
disposición formada por una unidad de captación de imágenes y una
pantalla, en la que el eje óptico de la unidad de captación de
imágenes está dispuesto con un ángulo \alpha respecto a una
normal a la superficie de la pantalla. Las ventajas de una
disposición semejante se explicaron ya en relación con el aparato
para captación de imágenes según la invención. La diferencia
respecto al aparato para captación de imágenes hay que verla en que
en la disposición según la invención puede prescindirse de una
carcasa. De aquí se deduce una alternativa barata. No obstante, a
causa de la forma constructiva abierta de la disposición según la
invención, es ventajoso cuando esta se limita para un empleo en un
funcionamiento estacionario automático. Por ejemplo, las pantallas
u otras superficies brillantes reflectantes, se llevan
automatizadas a la unidad de captación de imágenes de la disposición
según la invención. O la disposición se monta en un dispositivo ya
existente.
Además, la utilización del aparato para
captación de imágenes ya descrito y la utilización de la disposición
descrita, es ventajosa en especial para la captación de una imagen
de una pantalla, en especial, de una pantalla de LC, o de una
superficie brillante reflectante.
En especial, la utilización del aparato descrito
para captación de imágenes, así como la utilización de la
disposición descrita, es especialmente ventajosa para la captación
de una imagen de una superficie que esté cubierta por al menos una
capa transparente.
La utilización del aparato descrito para
captación de imágenes, y la utilización de la disposición descrita,
es ventajosa para leer un código óptico que esté presentado de
preferencia en una pantalla o en una superficie brillante
reflectante.
Por ejemplo, las superficies en la zona de
envases de bebidas, son normalmente brillantes, o sea, brillantes
reflectantes. Más ejemplos derivados de esto, de una superficie
brillante reflectante, son botellas de PET [polietilentereftalato],
botellas de vidrio, latas de bebidas de chapa, y envases de cartón
de bebidas, así como etiquetas resistentes a la humedad.
La invención aquí descrita es apropiada en
especial para la lectura de señalizaciones en botes y botellas. La
introducción de un sistema de retorno para envases de un solo uso,
exige la señalización de los envases recuperados, para diferenciar
envases por los que se pagó una garantía -recuperados- de envases
por los que no se pagó ninguna garantía -no recuperados-.
Es ventajoso cuando esta señalización contiene
informaciones adicionales, como por ejemplo, informaciones sobre el
valor de la garantía, el material, el fabricante y/o el
embotellador, porque estas informaciones adicionales facilitan la
compensación de los flujos de dinero -compensación de la garantía-,
o incluso permiten que sea efectiva. Una compensación semejante se
hace necesaria, en especial, cuando la entrega y la devolución de
los envases, deba tener lugar en lugares distintos. Incluso puede
ser ventajoso proveer cada envase recuperado con una identificación
inequívoca, y mantener las informaciones sobre los envases
individuales en un banco de datos.
Además, es ventajoso cuando una señalización de
garantía se puede reconocer o leer automáticamente. Una señalización
que solamente se pudiera reconocer o leer por personas, pero no por
máquinas, obstaculizaría o dificultaría la devolución apoyada por
autómatas, y produciría un gasto logístico enorme en la compensación
de la garantía.
Por tanto, es ventajoso cuando la señalización
de garantía contiene un código óptico, por ejemplo, un código de
matriz de datos, que se puede leer por un aparato lector. La
invención es apropiada con ventaja para la lectura de tales
señalizaciones de garantía, en especial también, con respecto a
superficies brillantes cilíndricas o brillantes redondas.
Otro campo de aplicación se produce con respecto
a tiques móviles, o a un control de acceso a una zona separada. Es
posible comprar tiques para grandes acontecimientos, como por
ejemplo, conciertos, eventos deportivos, en el mercado por
correspondencia, en especial por Internet. Se conocen las ventajas
vinculadas con ello. Hasta ahora se remitían por esta vía, tiques
en forma de tiques materiales, generalmente por vía postal, por lo
que entre la venta de tique y el acontecimiento tenían que pasar
algunos días. En lugar de un tique material, se puede utilizar
también un tique electrónico en forma de un código óptico que se
puede presentar en la pantalla habitual de un teléfono móvil. Un
tique electrónico semejante se puede transmitir sin hilos, sin
pérdida de tiempo. Por consiguiente, se pueden comprar tiques,
todavía poco antes del comienzo del acontecimiento, por ejemplo,
desde casa, lo que sólo sería posible todavía, si no, en la
taquilla.
Además, en la zona de entrada de los
acontecimientos pueden utilizarse aparatos lectores de códigos según
la invención, para leer, por ejemplo, un código 2D. Aquí se
verifica el código leído comprobándose si el código representa un
tique válido. Tras la comprobación exitosa se permite la entrada al
acontecimiento. Aquí puede ser ventajoso cuando el aparato lector
de códigos presenta medios de señalización, por ejemplo, un avisador
acústico, una indicación óptica o una salida eléctrica con cables o
sin cables, con la que se señaliza la validez del tique. La
señalización mediante una salida eléctrica con cables o sin cables,
es especialmente ventajosa cuando el sistema de acceso presenta una
entrada eléctrica correspondiente con cables o sin cables. El
aparato lector de códigos puede señalizar entonces al sistema de
acceso, la validez del tique, con lo que el sistema de acceso abre,
por ejemplo, una puerta automática.
Del mismo modo es posible utilizar aparatos
lectores de códigos en otro lugar que no esté inmediato a la zona
de entrada de un acontecimiento. A este respecto es ventajoso cuando
el aparato lector de códigos presenta una impresora o está unido
con una impresora. Con un aparato semejante lector de códigos, sería
posible cambiar el tique electrónico en la pantalla del teléfono
móvil, por un tique impreso. En la zona de entrada del
acontecimiento se puede llevar a cabo entonces la entrada, sobre la
base del tique impreso.
Como tique propiamente dicho funciona aquí, no
el código 2D, sino su contenido. Por consiguiente para la aplicación
es irrelevante si un código 2D se envía como gráfico, por ejemplo,
MMS [sistema de mensajería multimedia], o si tan sólo se envía el
contenido del código, y un programa que se desarrolla en el teléfono
móvil, convierte este contenido del código en un código 2D, y lo
lleva a la pantalla para su presentación.
Del mismo modo sería posible transportar el
contenido del código al sistema de acceso, de otra forma que
mediante una presentación en la pantalla y una captación de la
imagen por el aparato lector, por ejemplo, con una interfaz de
infrarrojos, o por SMS [sistema de mensajes cortos]. Pero el rodeo
por la pantalla del teléfono es ventajoso porque esta vía está
unida al menor gasto por parte del usuario del teléfono.
Además, se producen aplicaciones en el campo de
vales digitales en un teléfono móvil. La mayoría de los usuarios de
teléfonos móviles aceptan publicidad en su teléfono móvil, solamente
cuando con ello van unidas ventajas directas para el usuario. Para
explotar este círculo de usuarios para la publicidad, es pues
necesario conceder a los usuarios del servicio de publicidad,
ventajas que no tendría sin la utilización del servicio.
Para ello se ofrece al círculo de usuarios que
permite publicidad en su teléfono móvil, enviar junto con la
publicidad, vales electrónicos que dentro de ciertos intervalos de
tiempo, se pueden canjear en determinados comercios, como por
ejemplo, cines, teatros, etc. Un vale puede conceder, por ejemplo,
rebajas especiales, extras, o prometer pequeños regalos.
Es ventajosa en esta forma de publicidad, la
eficiencia mejorada. Por una parte, a partir del necesario
consentimiento del usuario, se deduce una buena coincidencia con el
grupo destinatario. Por otra parte, servicios futuros de
localización permiten una adaptación de los envíos de publicidad al
lugar de residencia de los usuarios.
La dificultad de canjear vales electrónicos
almacenados, por ejemplo, en el teléfono móvil, o sea, sacarlos
"de nuevo afuera", se resuelve mediante la utilización de un
código 2D como vale, y la utilización de un aparato lector según la
invención en el lugar del canje. Así por ejemplo, es posible que
cada caja de unos grandes almacenes participantes, se equipe con un
aparato lector. Aquí es ventajoso cuando el aparato lector está
unido con la caja mediante medios de conexión. En una medida
especial esto es válido para vales que conceden una rebaja.
Mediante una tal unión es que es posible de forma sencilla,
transferir el vale al sistema de caja, y evitar un costoso asiento
contable manual posterior.
Pero precisamente en una fase de introducción,
es posible también que se instale solamente un aparato lector o
pocos aparatos lectores en puntos centrales en los grandes
almacenes. Este aparato lector se integra junto con una impresora
en un aparato fácil de servir. El usuario sujeta el teléfono móvil
con el código 2D delante del aparato lector y recibe por ello un
vale "físico" que a continuación puede canjear en una caja.
Aquí es ventajoso cuando el vale físico presenta un código de
barras que puede ser leído por la caja, y procesado por el sistema
de caja. En este modo de proceder es especialmente ventajoso que el
personal de caja puede trabajar estos vales físicos exactamente
igual que los vales convencionales que están publicados, por
ejemplo, en suplementos periodísticos. Así pues en el caso ideal,
no son necesarios adiestramientos posteriores del personal de
caja.
Una vez que se leyó el código 2D, y se utilizó
en el sistema, por ejemplo, para imprimir un vale "físico", se
desactiva el código 2D, o la información del código 2D, de manera
que el código sólo puede utilizarse una vez. No obstante, si está
prevista una utilización repetida del código, este puede permanecer
activo correspondientemente más tiempo.
Otros fines, ventajas y características de la
presente invención, se explican de la mano de la descripción del
dibujo adjunto en el que a título de ejemplo, están representados en
las figuras 4 a 9, la disposición según la invención y el aparato
para captación de imágenes según la invención.
Por claridad, los componentes constructivos del
mismo efecto, o conjuntos constructivos del mismo efecto, están
provistos aquí con números iguales de referencia.
Se muestran
Figura 1 Una vista esquemática de una
disposición de captación de imágenes.
Figura 2 y 3 Sendas vistas esquemáticas de una
disposición de captación de imágenes con un apantallamiento.
Figura 4 Una vista en perspectiva de un aparato
lector de códigos.
Figura 5 y 6 Sendas vistas en perspectiva de un
aparato lector de códigos, en interacción con un teléfono
móvil.
Figura 7 Un alzado lateral esquemático del
aparato lector de códigos de las figuras 4 a 6, con una disposición
de captación de imágenes según la invención.
Figura 8 Una vista esquemática de otro aparato
lector de códigos con un panel de control, con una pantalla y con
un teclado, y
Figura 9 Un ejemplo de realización de un vale
que se elaboró mediante el aparato lector de códigos de la figura
8.
El ejemplo de realización mostrado en la figura
1, comprende una unidad 1 de captación de imágenes que está
dispuesta opuesta a una pantalla 2 de un PC 3 de bolsillo. La unidad
1 de captación de imágenes tiene una trayectoria 4 de los rayos con
un ángulo \beta de visión. Aquí la unidad 1 de captación de
imágenes está dispuesta frente a la pantalla 2 de tal manera que la
trayectoria 4 de los rayos incluye casi completamente la pantalla
2, de manera que la unidad 1 de captación de imágenes "ve"
totalmente una imagen 5 visualizada por la pantalla 2.
La unidad 1 de captación de imágenes tiene un
eje 6 óptico que forma un ángulo \alpha con una normal 7 a la
superficie.
La normal 7 a la superficie discurre
perpendicular a la pantalla 2 por un punto 8 de intersección en el
que el eje óptico incide en la pantalla 2.
Si la pantalla 2 refleja parcialmente, o si la
pantalla 2 está recubierta con capas 32 (véase figura 7)
parcialmente brillantes transparentes, la imagen tomada por la
unidad 1 de captación de imágenes, se compone de la reproducción de
la pantalla 2, ó de la imagen 5 visualizada en la pantalla 2, y de
una reproducción de los reflejos (aquí no representados). En una
disposición convencional en la que el eje 6 óptico de la unidad 1 de
captación de imágenes, coincide con la normal 7, la unidad 1 de
captación de imágenes se refleja al menos parcialmente en la
pantalla 2, ó en las capas que se superponen a la pantalla 2, como
consecuencia de ello, la imagen tomada por la unidad 1 de captación
de imágenes, contiene una reproducción "reflejada" de la unidad
1 de captación de imágenes.
En la disposición 1 según la figura 1, la unidad
1 de captación de imágenes no se "ve" a sí misma en la imagen
especular, sino que pasa de "ver" su propia imagen especular.
En su lugar la unidad 1 de captación de imágenes "ve" la
imagen especular de una zona 9 de la escena, que se encuentra junto
a la unidad 1 de captación de imágenes. Aquí es especialmente
ventajoso que una zona 9A en la que está dispuesta la unidad 1 de
captación de imágenes, no se utilice para la toma de imágenes.
De este modo se pueden prever en forma ventajosa
en la zona 9, otros elementos constructivos (véanse, por ejemplo,
las figuras 2 y 3) con los que se pueden controlar los efectos
reflectantes. En especial es ventajoso instalar en esta zona 9
dejada libre, que "ve" la unidad 1 de captación de imágenes por
causa de los reflejos, un apantallamiento 12 óptico (véanse figuras
2 y 3) de material opaco.
La disposición 10 mostrada en la figura 2,
comprende una unidad 1 de captación de imágenes para la toma de una
imagen de una superficie 11 brillante reflectante. También en este
ejemplo de realización, la unidad 1 de captación de imágenes está
caracterizada por un eje 6 óptico y una trayectoria 4 de los rayos
con un ángulo \beta de visión, incidiendo el eje 6 óptico en el
punto 8 de intersección, en la superficie 11 brillante reflectante.
Partiendo de este punto 8 de intersección, discurre una normal 7 a
la superficie, perpendicular a la superficie 11, y tiene un ángulo
\alpha con el eje 6 óptico.
La disposición 10 presenta, además, un
apantallamiento 12 óptico que está provisto con una superficie 13
negra absorbente de la luz. De este modo se impiden reflejos que
pueden disminuir la calidad de la captación de imágenes. La propia
superficie 13 absorbente de la luz, aparece entonces "negra"
cuando se la ilumina. Esto conduce en forma ventajosa a ningún
reflejo visible desde la unidad 1 de captación de imágenes.
La disposición 14 mostrada en la figura 3,
presenta una unidad 1 de captación de imágenes delante de una
superficie 11 brillante reflectante, con un apantallamiento 12
óptico. Es ventajoso dejar libre de fuentes luminosas la zona 15
aquí dibujada sombreada, puesto que fuentes luminosas dispuestas en
esta zona 15, provocarían reflejos perjudiciales en la imagen
tomada. Además, esta zona 15 sombreada es también la única zona
desde la que los rayos de luz llegan por reflexión a la superficie
11 brillante reflectante y, por tanto, a la unidad 1 de captación
de imágenes.
Mediante la disposición 14 aquí descrita, se
gana un alto grado de libertad constructiva. En especial pueden
instalarse dispositivos 39 adicionales de iluminación (véase figura
7) en casi cualquier punto dentro de la disposición 14 de captación
de imágenes, sin producir reflexiones perturbadoras en la superficie
11 brillante reflectante. Otra ventaja consiste en la tolerancia
claramente mejorada contra luz exterior incidente.
El aparato 16 lector de códigos según la
invención, mostrado en las figuras 4 a 6, comprende el principio
funcional de las disposiciones 10 y 14 descritas en las figuras 1 a
3. El aparato 16 lector de códigos comprende una carcasa 17 que
ofrece una protección excelente contra influencias exteriores.
El panel 18 anterior del aparato 16 lector de
códigos está fabricado parcialmente de una ventana 19 de vidrio
antirreflectante. La zona restante del panel 18 comprende al menos
parcialmente una ayuda 20 al posicionamiento. Por lo demás, el
aparato 16 lector de códigos presenta medios 21 y 22 mecánicos de
fijación, así como medios 23 de conexión eléctrica.
Los medios 21 y 22 mecánicos de fijación que
aquí están realizados a título de ejemplo, como rosca interior,
permiten una fijación sin problemas a otros objetos, así como una
instalación sin problemas en otros aparatos, como por ejemplo,
máquinas expendedoras automáticas o sistemas de control de
acceso.
Los medios 23 de conexión eléctrica sirven para
el suministro del aparato con energía eléctrica, y para el
intercambio electrónico de datos. En especial, mediante los medios
23 de conexión eléctrica es posible enviar informaciones desde el
aparato 16 lector de códigos, a un aparato periférico (aquí no
representado). Tales informaciones pueden ser, por ejemplo, la
imagen tomada por la unidad 1 de captación de imágenes (véanse, por
ejemplo, figuras 1 a 3), el contenido de un código descodificado por
el aparato 16 lector de códigos, o avisos del estado del aparato 16
lector de códigos. Pero del mismo modo es posible enviar
informaciones desde la periferia al aparato 16 lector de códigos.
Por tanto es posible establecer y mantener los parámetros del
aparato 16 lector de códigos, desde el exterior o mandar avisadores
41 ópticos y acústicos de señales (véase figura 7), contenidos en
el aparato 16 lector de códigos.
Delante del aparato 16 lector de códigos puede
disponerse un teléfono 24 móvil (véanse figuras 5 y 6). Aquí se
utiliza el aparato 16 lector de códigos para leer un código 25
óptico que se muestra en una LCD 26 del teléfono 24 móvil. La
posición vertical insinuada de montaje de una disposición 10, 14, es
ventajosa en especial en la utilización del aparato 16 lector de
códigos en zonas 27 exteriores, porque allí tiene que contarse con
luz ambiental intensa que se irradia principalmente de arriba abajo.
Gracias a la posición vertical de montaje se evita pues una
radiación 28 perturbadora directa de la luz solar sobre la unidad 1
de captación de imágenes.
Para leer el código 25, un usuario mantiene la
pantalla 26 del teléfono 24 móvil debajo de aparato 16 lector de
códigos, y delante de la ventana 19 del aparato 16 lector de
códigos. Aquí el usuario, gracias al apoyo del teléfono 24 móvil en
el dispositivo 20 de posicionamiento, favorece automáticamente que
se ajuste un ángulo favorable entre la LCD 26 y el eje 6 óptico de
la unidad 1 de captación de imágenes. Al leer el código 25, se
transmite el contenido del código por los medios 23 de conexión
eléctrica a un sistema de orden superior (aquí no representado) que
asume el ulterior procesamiento del contenido del código.
Para facilitar todavía más el posicionamiento,
el panel 29 vuelto hacia el usuario, presenta otra zona 30
transparente. El usuario ve a través de esta zona 30 la LCD 26 del
teléfono 24 móvil. De este modo se facilita esencialmente el
posicionamiento. Finalmente el posicionamiento puede favorecerse
todavía mediante una señalización acústica y óptica, que indica al
usuario un aviso de ejecución, tan pronto se ha leído el código 25
óptico a leer. Aquí, esta señalización puede llevarse a cabo
directamente junto a, o en el aparato 16 lector de códigos, o
mediante un sistema de orden superior (aquí no representado), el
cual se comunica mediante los medios 23 de conexión, con el aparato
16 lector de códigos. En disposiciones convencionales, otra zona 30
transparente tendría efectos perjudiciales sobre la calidad de la
imagen tomada, porque a través de esta abertura, la luz incidente
del exterior sería reflejada por la pantalla 26, a la unidad 1 de
captación de imágenes (véanse figuras 1 a 3). Por el contrario, en
la presente disposición la luz eventualmente incidente desde el
exterior a través de la abertura 30 transparente, únicamente se
refleja sobre la superficie 13 absorbente de la luz del
apantallamiento 12 óptico (véanse figuras 2 y 3), en donde es
absorbida y, por tanto, se hace inofensiva para la toma de la
imagen.
En el aparato 16 lector de códigos está
dispuesta una unidad 1 de captación de imágenes, distanciada de una
superficie 31 de apoyo de la imagen. La unidad 1 de captación de
imágenes capta el código 25 de la LCD 26. Aquí, la LCD 26 está
protegida mediante un cristal 32 protector del teléfono 24
móvil.
La utilización de un pequeño ángulo \beta de
visión de la unidad 1 de captación de imágenes, es ventajosa para
la toma de una imagen, pero lleva a una forma constructiva grande
del aparato 16 lector de códigos. Para mantener pequeña la forma
constructiva del aparato 16 lector de códigos, se desvía la
trayectoria 4 de los rayos de la unidad 1 de captación de imágenes
mediante un espejo 33. De este modo se puede disponer la unidad 1
de captación de imágenes junto con otros componentes constructivos
integrantes del aparato 16 lector de códigos. Por ejemplo, se
disponen una unidad 34 de procesamiento de la imagen y una unidad 35
de unión, así como un avisador 41 óptico, en una zona 36 libre
detrás del apantallamiento 12 óptico.
Otra ventaja de la desviación de la trayectoria
4 de los rayos mediante un espejo 33, consiste en que casi todos
los componentes constructivos pueden colocarse en ángulo recto en
una carcasa 17 rectangular, lo cual reduce esencialmente el gasto
constructivo. Únicamente para el espejo 33 y el apantallamiento 12
óptico son necesarias fijaciones 37 y 38 oblicuas. Es especialmente
ventajoso cuando el espejo 33 y el apantallamiento 12 óptico se
incorporan ya en la fabricación de la carcasa 17.
La disposición 10, 14 de captación de imágenes
(véanse figuras 2 y 3), presenta adicionalmente dentro del aparato
16 lector de códigos, un dispositivo 39 de iluminación que para la
iluminación de la LCD 26, comprende diodos 40 luminosos. Aquí los
diodos 40 luminosos están dispuestos en la proximidad inmediata de
la unidad 1 de captación de imágenes, e irradian luz en lo
esencial, en la dirección de la trayectoria 4 de los rayos de la
unidad 1 de captación de imágenes.
La disposición de los diodos 40 luminosos en la
proximidad inmediata de la unidad 1 de captación de imágenes, es
ventajosa para la toma de la imagen. Gracias a la proximidad a la
unidad 1 de captación de imágenes, y a la irradiación de la luz en
la dirección de la trayectoria 4 de los rayos de la unidad 1 de
captación de imágenes, la luz reflejada por la LCD 26 ó por un
cristal 32 protector de recubrimiento, se desvía sobre el
apantallamiento 12 óptico con la superficie 13 absorbente y, por
consiguiente, no puede desarrollar efectos ningunos perjudiciales.
En especial en LCDs 26 se produce como otra ventaja, una nitidez
mejorada, porque se evitan defectos de paralaje debidos a
diferentes ángulos de visión y de iluminación.
Puede ser ventajoso disponer el dispositivo 39
de iluminación, de manera que la dirección principal de iluminación
diverja un poco del eje 6 óptico de la unidad 1 de captación de
imágenes. Esto se basa en que no todas las zonas de la LCD 26 están
a igual distancia de los cuerpos 40 luminosos y, por tanto, se
iluminan con diferente intensidad. En el aparato 16 lector de
códigos mostrado en este ejemplo de realización, se compensa este
efecto mediante un ligero ladeo del dispositivo 39 de iluminación,
de manera que se obtenga una LCD iluminada uniformemente. Los
diodos luminosos en este ejemplo de realización, emiten luz amarilla
y verde. Esto es ventajoso porque muchas LCDs 26 presentan el
contraste máximo con este color de la luz.
El aparato 16 lector de códigos comprende,
además, un avisador 41 acústico de señales, con el que se señaliza
una lectura del código 25 óptico. El avisador 41 de señales puede
mandarse directamente por el aparato 16 lector de códigos, o sea,
autárquicamente, o mediante los medios 23 de conexión eléctrica.
El aparato 50 lector de códigos mostrado en la
figura 8, para leer un código 25 óptico (véase figura 6), presenta
una carcasa 51 en la que están dispuestos una ventana 52 de lectura,
una ayuda 53 al posicionamiento, una unidad 54 óptica de salida, un
panel 55 de control, un teclado 56, así como una impresora 57 de
vales, por ejemplo, para la elaboración de un vale 58 (véase figura
9). Además, el aparato 50 lector de códigos presenta en su panel 59
posterior, diversos medios de conexión. Por ejemplo, el aparato 50
lector de códigos dispone de un cable 60 de conexión con el que el
aparato lector de códigos se suministra con energía. Por lo demás,
el aparato 50 lector de códigos presenta una conexión 61 mediante la
cual puede unirse con una Ethernet [red de ordenadores]. Además, el
aparato 50 lector de códigos comprende una interfaz 62 de Bluetooth,
con la que puede estructurarse una unión inalámbrica con un sistema
de Backoffice [comercio electrónico, trastienda] (aquí no
representado). Se entiende que una unión inalámbrica semejante,
junto a una interfaz 62 de Bluetooth, puede realizarse también
mediante una interfaz GPRS [General Packet Radio Service \cong
Servicio de radio general en paquetes] o W-Lan [Red
inalámbrica de ámbito local] (aquí no representada). Por
consiguiente el medio 61 de conexión puede estar realizado también
mediante una norma RS232. En especial, es posible configurar, el
aparato 50 lector de códigos a partir del sistema de Backoffice,
para mantener y/o consultar datos estadísticos. Ahora, para poder
leer un código 25 óptico de una pantalla 26 de un teléfono 24 móvil,
se mantiene la pantalla 26 de LCD delante de la ventana 52 de
lectura del aparato 50 lector de códigos. Para poder posicionar de
forma especialmente sencilla, delante de la ventana 52 de lectura,
una pantalla 26 ó una superficie de un objeto que presente un
código a leer, la ventana 52 de lectura está rodeada por la ayuda 53
al posicionamiento. La ayuda 53 al posicionamiento se compone en
este ejemplo de realización, de un plástico relativamente blando
que no dañe la pantalla 26 apretada en la ayuda 53 al
posicionamiento. Con la pantalla 26 apretada en la ventana 52 de
lectura, la ayuda 53 al posicionamiento sirve, además, también como
medio protector contra una luz 63 ambiental, de manera que en lo
posible, la lectura del código 25 de la pantalla 26, no sea impedida
por la luz 63 ambiental que incida adicionalmente.
A la izquierda de la ventana 52 de lectura se
encuentra la unidad 54 de salida, el panel 55 de control y el
teclado 56. En la unidad 54 de salida pueden presentarse
instrucciones para el usuario y avisos del estado, como por
ejemplo, "por favor, coloque usted la pantalla de su teléfono
móvil en la ventana de lectura", "por favor, introduzca usted
su PIN en el teclado", "tique no válido", "por favor,
espere, su cupón se está imprimiendo", "el cupón fue ya
canjeado", "no hay papel" o "fuera de servicio".
Mediante el teclado 56 se pueden introducir
datos de autorización, como por ejemplo, un PIN. Mediante el teclado
56 es posible que el personal de servicio programe el aparato 50
lector de códigos, para un determinado modo de aplicación. Aquí es
ventajoso cuando el personal de servicio se tiene que autorizar
antes en el aparato 50 lector de códigos. Esto puede suceder, por
ejemplo, introduciendo un PIN del sistema en el teclado 56, ó
mediante un código óptico a través de la ventana 52 de lectura. Por
ejemplo, el aparato 50 lector de códigos es configura guiado por un
menú, por el personal de servicio -en forma similar a como hoy día
es corriente en los teléfonos móviles-, mediante el teclado 56 y la
unidad 54 óptica de salida.
Mediante la impresora 57 de vales, se imprime un
vale 58 físico u otro tique. El vale 58 es emitido aquí por una
rendija 64 de salida de la impresora 57 de vales, desde el aparato
50 lector de códigos.
El vale 58 editado en este ejemplo de
realización (véase figura 9), presenta también junto a una
descripción 65 para la utilización del vale, un código 66 de
barras. El código de barras se puede explorar, por ejemplo, en una
caja (aquí no representada), juntamente con un producto a comprar
(aquí no representado), con lo que el sistema de caja calcula, por
ejemplo, un abono en cuenta del vale 58, con el precio de compra del
producto.
Se entiende que los aparatos 16 y 50 lectores de
códigos descritos precedentemente, así como las disposiciones
descritas en relación con la invención, representan únicamente
primeros ejemplos de realización de la presente invención, y de
ninguna forma tienen efectos restrictivos sobre la invención.
Claims (19)
1. Aparato (16) para captación de imágenes para
la captación de imágenes de 2 dimensiones, con una unidad (1) de
captación de imágenes y una superficie (31) de apoyo de la imagen,
en el que el eje óptico de la unidad de captación de imágenes llega
a la imagen a través de la superficie de apoyo de la imagen,
caracterizado porque la unidad de captación de imágenes está
dispuesta de manera que el rayo de su eje (6) óptico discurre en la
zona en la que incide en la imagen a captar, con un ángulo \alpha
de más de 5º respecto a una normal (7) a la superficie (31) de
apoyo de la
imagen.
imagen.
2. Aparato (16) para captación de imágenes según
la reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo \alpha
asciende a menos de 50º, ó a menos de 35º, de preferencia a menos de
30º.
3. Aparato (16) para captación de imágenes según
alguna de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque
la unidad (1) de captación de imágenes presenta un ángulo \beta de
visión de menos de 30º, de preferencia de menos de 15º.
4. Aparato (16) para captación de imágenes según
alguna de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque
la unidad (1) de captación de imágenes presenta una distancia focal
que es más del doble de grande, de preferencia más de cuatro veces
de grande, que la extensión de la diagonal máxima de un sensor
captador de la unidad (1) de captación de imágenes.
5. Aparato (16) para captación de imágenes según
alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
el ángulo \alpha es al menos tan grande como el ángulo \beta de
visión de la unidad (1) de captación de imágenes, de preferencia al
menos tan grande como el ángulo \beta de visión de la unidad (1)
de captación de imágenes.
6. Aparato (16) para captación de imágenes según
alguna de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque
entre la unidad (1) de captación de imágenes y la superficie (31) de
apoyo de la imagen, está dispuesto un dispositivo (33) óptico.
7. Aparato (16) para captación de imágenes según
alguna de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por un
dispositivo (39) de iluminación.
8. Aparato (16) para captación de imágenes según
la reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo
(39) de iluminación presenta como medios luminosos, diodos (40)
luminosos.
9. Aparato (16) para captación de imágenes según
la reivindicación 8, caracterizado porque los medios
luminosos están dispuestos directamente en la proximidad de la
unidad (1) de captación de imágenes.
10. Aparato (16) para captación de imágenes
según alguna de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado
porque el dispositivo (39) de iluminación presenta medios luminosos
de colores, de preferencia, diodos (40) luminosos de colores.
11. Aparato (16) para captación de imágenes
según alguna de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado
por al menos un apantallamiento (12) óptico que está dispuesto
fuera de la trayectoria (4) de los rayos de la unidad (1) de
captación de imágenes.
12. Aparato (16) para captación de imágenes
según la reivindicación 11, caracterizado porque el
apantallamiento (12) óptico está dispuesto entre la superficie (31)
de apoyo de la imagen y la unidad (1) de captación de imágenes y/o
un dispositivo (39) de iluminación.
13. Aparato (16) para captación de imágenes
según alguna de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado
porque el apantallamiento (12) óptico presenta una superficie (13)
absorbente de la luz, y la superficie absorbente de la luz, está
vuelta hacia la superficie (31) de apoyo de la imagen.
14. Aparato (16) para captación de imágenes
según alguna de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado
por una carcasa (17) en la que de preferencia zonas parciales
presentan un material transparente.
15. Aparato (16) para captación de imágenes
según la reivindicación 14, caracterizado porque el material
transparente es un material poco reflectante, de preferencia, un
vidrio antirreflectante.
16. Aparato (16) para captación de imágenes
según alguna de las reivindicaciones 1 a 15 caracterizado por
un dispositivo (20) de posicionamiento.
17. Aparato (16) para captación de imágenes
según la reivindicación 16, caracterizado porque el
dispositivo (20) de posicionamiento presenta un medio protector, de
preferencia un almohadillado que protege de un desperfecto, un
objeto colocado en el dispositivo (20) de posicionamiento, y que
apantalla, además, en combinación con el objeto, la unidad (1) de
captación de imágenes, con respecto a una luz (28) ambiental.
18. Utilización de un aparato (16) para
captación de imágenes según alguna de las reivindicaciones 1 a 17,
para la captación de una imagen de una superficie, que está cubierta
por al menos una capa (32) transparente
19. Utilización de un aparato (16) para
captación de imágenes según alguna de las reivindicaciones 1 a 17,
para la lectura de un código (25) óptico que se presenta en una
pantalla (2; 26) o en una superficie (11) brillante
reflectante.
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