DE112006002867T5

DE112006002867T5 - Integrierte Ausleucht-Anordnung für einen Symbol-Ausleser

Info

Publication number: DE112006002867T5
Application number: DE112006002867T
Authority: DE
Inventors: Laurens W. Nunnink; William H. Waban Equitz
Original assignee: Cognex Technology and Investment LLC
Current assignee: Cognex Technology and Investment LLC
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2008-10-30
Also published as: WO2007050454A2; US20110080729A1; DE112006004282A5; US9405951B2; CN102419814A; WO2007050454A9; DE112006004283A5; CN102419814B; JP5102215B2; HK1169504A1; CN101346729A; US7874487B2; JP2009512957A; WO2007050454A3; CN101346729B; US20070090193A1

Abstract

Ausleuchter-Anordnung für einen Markierungs-Ausleser, welche enthält:
eine Lichtröhre, welche ein distales Ende hat, welches entlang einer Außenoberfläche ein abgeschrägtes Ende bestimmt, wobei das abgeschrägte Ende durch eine Innenwand ein intern reflektiertes Licht auf eine Oberfläche als eine Dunkelfeld-Ausleuchtung und ein gebrochenes Licht auf die Oberfläche als eine direkte Hellfeld-Ausleuchtung projiziert, wobei das distale Ende eine Außenoberfläche enthält, welche eine diffuse Oberflächenstruktur hat.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf maschinelle Sichtsysteme und Symbol-Ausleser, welche eine maschinelle Sicht verwenden, und genauer gesagt auf Ausleuchter für dergleichen.
Hintergrundinformation
Maschinelle Sichtsysteme verwenden Bilderlangungsvorrichtungen, welche Kamerasensoren enthalten, um eine Information über ein betrachtetes Objekt zuzuführen. Das System interpretiert dann diese Information gemäß einer Vielzahl von Algorithmen, um eine programmierte Entscheidungserstellung und/oder Identifikationsfunktion durchzuführen. Damit ein Bild durch einen Sensor im sichtbaren und nahe sichtbaren Lichtbereich am wirksamsten erlangt wird, sollte das Objekt korrekt ausgeleuchtet sein.
Bei dem Beispiel einer Symbol-Auslesung (ebenfalls allgemein als „Barcode"-Abtastung bezeichnet) unter Verwendung von einem Bildsensor, ist eine korrekte Ausleuchtung stark gewünscht. Eine Symbol-Auslesung bedingt die Unterstützung von einem Bilderlangungssensor (CMOS-Kamera, CCD, usw.) an einer Stelle auf einem Objekt, welches ein Symbol (einen „Barcode") enthält, und Erlangung eines Bildes von diesem Symbol. Das Symbol enthält einen Satz von vorbestimmten Mustern, welche eine geordnete Gruppe von Zeichen oder Formen darstellen, aus welchen ein zugehöriger Datenprozessor (beispielsweise ein Mikrocomputer) eine nützliche Information über das Objekt herleiten kann (beispielsweise dessen Seriennummer, Typ, Modell, Preis, usw.). Symbole/Barcodes sind in einer Vielzahl von Formen und Größen verfügbar. Zwei der für gewöhnlich am häufigsten verwendeten Symboltypen, welche bei der Markierung und Identifikation von Objekten verwendet werden, sind der sogenannte eindimensionale Barcode, welcher eine Linie von vertikalen Streifen von einer variierenden Breite und Beabstandung enthält, und der sogenannte zweidimensionale Barcode, welcher ein zweidimensionales Feld von Punkten oder Rechtecken enthält.
1 zeigt ein beispielhaftes Abtastsystem 100 aus dem Stand der Technik, welches für den Handbetrieb adaptiert ist. Ein beispielhaftes Hand-Abtastgerät oder Handstück 102 ist bereitgestellt. Es enthält eine Griffsektion 104 und eine Körpersektion 106. Ein Bildgestaltungssystem 151, welches nicht gezeigt ist, kann gesteuert werden und kann Bilddaten an einen On-Board Embedded-Prozessor 109 richten. Dieser Prozessor kann eine Abtast-Softwareapplikation 113 enthalten, über welche eine Beleuchtung gesteuert wird, wobei Bilder erlangt werden und Bilddaten zu einer nutzbaren Information interpretiert werden (beispielsweise alphanumerische Folgen, welche aus den Symbolen hergeleitet werden (wie beispielsweise das angezeigte zweidimensionale Barcode-Bild 195)). Die decodierte Information kann über ein Kabel 111 an einen PC oder an eine weitere Datenspeichervorrichtung 112 gerichtet werden, welche (beispielsweise) eine Anzeige 114, eine Tastatur 116 und eine Mause 118 enthält, wo sie gespeichert und unter Verwendung von einer geeigneten Applikation 121 weiterverarbeitet werden kann. Alternativ kann das Kabel 111 direkt an eine Schnittstelle im Abtastgerät und eine geeignete Schnittstelle im Computer 112 verbunden sein. In diesem Fall führt die computerbasierte Applikation 121 verschiedene Bild-Interpretations-/Decodierungs- und Lichtsteuer-Funktionen wie benötigt durch. Die genaue Anordnung des Hand-Abtastgerätes mit Bezug auf einen Embedded-Prozessor, Computer oder weiteren Prozessor ist sehr variabel. Beispielsweise kann eine Drahtlos-Zwischenverbindung bereitgestellt sein, bei welcher kein Kabel 111 vorliegt. Ebenso kann der angezeigte Mikrocomputer durch eine weitere Verarbeitungsvorrichtung ersetzt werden, welche einen On-Board-Prozessor oder eine Miniatur-Verarbeitungseinheit enthält, wie beispielsweise ein Personal Digital Assistent oder eine weitere kleine Berechnungsvorrichtung.
Die Abtast-Applikation 113 kann dazu adaptiert sein, auf Eingaben vom Abtastgerät 102 zu antworten. Wenn beispielsweise der Bediener einen Schalter 122 am Hand-Abtastgerät 102 umschaltet, erlangt ein interner Kamerabildsensor (welcher Teil des Bildgestaltungssystems 151 ist) ein Bild eines Bereiches von Interesse 131 auf einem Objekt 105. Der beispielhafte Bereich von Interesse enthält ein zweidimensionales Symbol 195, welches dazu verwendet werden kann, um das Objekt 105 zu identifizieren. Eine Identifikation und weitere Verarbeitungsfunktionen werden durch die Abtast-Applikation 113, basierend auf Bilddaten, welche von dem Hand-Abtastgerät 102 an den Prozessor 109 übertragen werden, durchgeführt. Ein Sicht-Indikator 141 kann durch Signale von dem Prozessor 109 beleuchtet werden, um ein erfolgreiches Lesen und Decodieren des Symbols 195 anzuzeigen.
Beim Auslesen eines Symbols oder weiterer Objekte von Interesse ist der Typ der verwendeten Ausleuchtung von Interesse. Wenn ein Symbol und/oder weitere sichtbare Objekte auf einer flachen Oberfläche durch absetzende Tinte oder Farbe bedruckt sind, kann eine diffuse, stark winklige „Hellfeld"-Ausleuchtung diese Merkmale für den Sensor am besten hervorheben. Mit stark winklig ist im Allgemeinen ein Licht gemeint, welches nahezu senkrecht (lotrecht) oder bei einem Winkel, welcher typischerweise nicht mehr als etwa 45 Grad von der Senkrechte (vom Lot) beträgt, auf die Oberfläche von dem abgetasteten Element auf das Objekt auftrifft. Eine solche Ausleuchtung ist im Wesentlichen einer Reflexion zurück zum Sensor unterworfen. Mittels Beispiel können Barcodes oder weitere Objekte, welche hauptsächlich eine Hellfeld-Ausleuchtung erfordern, auf einem gedruckten Etikett, welches an einem Element oder Behälter anhaftet, oder auf einem bedruckten Feld in einem relativ glatten Bereich des Elements oder des Behälters vorliegen.
Im Gegensatz dazu, wenn ein Symbol oder ein weiteres Objekt auf einer mehr unregelmäßigen Oberfläche ausgebildet ist oder durch Ätzen oder Strahlen eines Musters direkt auf die Oberfläche erzeugt ist, kann die Verwendung von einer stark reflektierenden Hellfeld-Ausleuchtung ungeeignet sein. Eine gestrahlte/geätzte Oberfläche hat zweidimensionale Eigenschaften, welche dazu neigen, eine Hellfeld-Ausleuchtung zu zerstreuen, wodurch das erlangte Bild verschleiert wird. Wenn ein betrachtetes Objekt eine derart eindeutig zweidimensionale Oberflächenstruktur hat, kann es am besten durch eine Dunkelfeld-Ausleuchtung ausgeleuchtet werden. Dies ist eine Ausleuchtung mit einem charakteristisch geringen Winkel (beispielsweise ungefähr 45 Grad oder weniger) mit Bezug auf die Oberfläche des Objektes (das heißt, ein Winkel von mehr als ungefähr 45 Grad mit Bezug auf die Senkrechte). Bei Verwenden einer solchen schwachwinkligen Dunkelfeld-Ausleuchtung wird eine zweidimensionale Oberflächenstruktur zur besseren Bilderlan gung wirksamer in Kontrast gesetzt (mit Vertiefungen, welche als helle Punkte erscheinen, wobei die Umgebungen schattiert sind).
In weiteren Fällen eines angelegten Symbols kann eine Diffus-Direktausleuchtung vorteilhaft sein. Eine solche Ausleuchtung wird typischerweise unter Verwendung einer direkt projizierten Ausleuchter-Quelle (beispielsweise lichtemittierende Dioden (LEDs)) erzeugt, welche durch einen Diffuser passiert, um die gewünschte Ausleuchtungswirkung zu erzeugen.
Um den vollen Vorteil der Einsatzflexibilität von einem Kamerabildsensor zu erzielen, ist es wünschenswert, eine Hellfeld-, Dunkelfeld- und Diffus-Ausleuchtung bereitzustellen. Jedoch muss die Dunkelfeld-Ausleuchtung nahe zu einem Objekt vorliegen, um den geringen Einfallwinkel darauf zu erzielen. Umgekehrt dazu, wird die Hellfeld-Ausleuchtung bei einer relativen Distanz besser erzeugt, um eine Vollbereich-Ausleuchtung sicherzustellen.
Die gemeinsam zugeordnete U.S.-Patentanmeldung Serial No. 11/014,478 mit dem Titel HAND HELD SYMBOLOGY READER ILLUMINATION DIFFUSER und die U.S.-Patentanmeldung Serial No. 11/019,763 mit dem Titel LOW PROFILE ILLUMINATION FOR DIRECT PART MARK READERS, beide von Laurens W. Nunnink, deren Lehre hier durch Inbezugnahme ausdrücklich einbezogen ist, stellen Techniken bereit, um die Übertragung von einer Hellfeld-(großer Winkel)- und Dunkelfeld-(kleiner Winkel)-Ausleuchtung zu verbessern. Diese Techniken enthalten die Bereitstellung von besonders geometrischen Anordnungen von direkten Hellfeld-LEDs und konischen und/oder flachen Diffusern, welche zwischen den Hellfeld-Ausleuchtern und dem Objekt platziert sind, um das Hellfeld-Licht besser zu zerstreuen. Der oben angegebene HAND HELD SYMBOLOGY READER ILLUMINATION DIFFUSER lehrt ferner die Verwendung von bestimmten Farben, um die Ausleuchtung zu verbessern, welche auf bestimmte Typen von Oberflächen anwendbar ist. Oftmals ist jedoch die Auswahl von Hellfeld-, Dunkelfeld-, Direkt- oder Diffus-Licht bei vielen Typen von Oberflächen und/oder bei bestimmten Winkeln, bei welchen der Ausleser auf sie gerichtet wird, für den Benutzer nicht intuitiv. Mit anderen Worten, kann eine Oberfläche derart erscheinen, dass sie am besten unter Verwendung der Dunkelfeld-Ausleuchtung auszulesen ist, wobei in der Praxis jedoch das Hellfeld bevorzugt ist, um notwendige Details aufzunehmen, insbesondere bei einem bestimmten Sichtwinkel. Ebenfalls ist bei Hand-Auslesern der Sichtwinkel von Oberfläche zu Oberfläche (von Teil zu Teil) nicht annähernd der gleiche, und einige Sichtwinkel werden besser bedient durch ein Hellfeld, während andere besser durch ein Dunkelfeld bedient werden. Die oben angegebenen Patentanmeldungen ziehen die Anwendung von einer Mehrzahl von Ausleucht-Typen in Betracht, um das beste Bild für eine bestimmte Oberfläche und einen Betrachtungswinkel zu erzielen.
Es wurde beobachtet, dass Hand-Ausleser eine Anzahl von eindeutigen Belangen auferlegen. Zumindest einige dieser Belange befinden sich gemeinsam in Bezug auf festgelegte Ausleser. Beispielsweise ist das Material, aus welchen die meisten Lichtröhren aufgebaut sind, gleich Acryl (allgemein bezeichnet als „Plexiglas"). Acryl legt einen hohen Brechungsindex (ungefähr 1,58) auf, welcher zur internen Übertragung von Licht, eine Lichtröhre herab, gut geeignet ist. Jedoch neigt Acryl als Reaktion auf einen Aufschlag dazu, leicht zu zerbrechen. Dies kann die Lebensdauer und Haltbarkeit eines Hand-Auslesers (insbesondere ein Kabellos-/Drahtlos-Modell) beschränken, bei welchem zu erwarten ist, dass er gelegentlich herunterfällt und auf einen harten Boden aufschlägt, möglicherweise gegen die Lichtröhre. Obwohl die Lichtröhre durch eine Dämpfung und durch externe Gehäuse verstärkt werden kann, erhöht dies ungewünschterweise die Produktionskosten, das Gewicht, die Aufdringlichkeit, und kann die Röhre optisch verdunkeln.
Darüber hinaus können die in den oben angegebenen Patenten beschriebenen Lichtröhren ein abgeschrägtes Ende enthalten, um eine Dunkelfeld-Ausleuchtung über interne Reflexion zu projizieren. Eine Brechung über das polierte abgeschrägte Ende erzeugt ebenfalls eine direkte Hellfeld-Ausleuchtung. Die optische Klarheit von der Lichtröhre und dem Ende neigt dazu, einen Lichtspot-Effekt zu erzeugen, bei welchem jede einzelne Ausleucht-Quelle (beispielsweise rote LEDs) auf bestimmten Oberflächen klar sichtbar ist (s. 7 im Folgenden). Dies widerspricht dem typischen Ziel, dass eine gleichförmige Ausleucht-Streuung bereitgestellt wird.
Ebenfalls dann, wenn ein konischer Diffuser angewendet wird, um eine gesamte Quelle einer direkten diffusen Ausleuchtung bereitzustellen, sind Vorrichtungen aus dem Stand der Technik in ihrer Fähigkeit zum Streuen von Licht aus einigen wenigen einzelnen Ausleucht-Quellen (beispielsweise LEDs) durch die Diffuser-Oberfläche und dann auf das Objekt als diffuses Licht beschränkt. Somit neigt das diffuse Licht dazu, einen charakteristischen, lokalisierten Hellspot- und Dunkelspot-Effekt darzulegen. Ein Hinzufügen von weiteren Ausleucht-Quellen zu der diffusen Sektion kann sowohl durch Platz als auch die relativen Kosten der Ausleucht-Quellen beschränkt werden, insbesondere dann, wenn relativ teure blaufarbige LEDs verwendet werden.
Ferner enthalten Ausleser aus dem Stand der Technik oftmals visuelle Indikatoren, welche sich an der Rückseite, Oberseite oder einer weiteren Oberfläche befinden, welche den derzeitigen Status des Auslesers anzeigen (beispielsweise Energie-Ein/Aus, Auslesen gut, Fehler, Auslesen schlecht, bereit, nicht bereit, usw.). Dem Benutzer kann eine vielfältige Information über unterschiedliche Farblichter (beispielsweise Rot/Grün) und/oder über Blinkmuster präsentiert werden. Jedoch können in einer Produktionsumgebung kleine, rückseitig montierte oder oberseitig montierte Indikatoren übersehen werden oder eine Ablenkung darstellen, während es der Benutzer versucht, auf die auszulesende Oberfläche zu fokussieren. Es ist eine Technik zur bequemeren Integration von Indikatoren mit dem Hauptpunkt von Interesse des Benutzers stark gewünscht.
UMRISS DER ERFINDUNG
Diese Erfindung löst die Nachteile aus dem Stand der Technik, indem eine Mehrzahl von neuen Merkmalen bereitgestellt wird, welche vielfältig auf einen Ausleser angewendet werden können, um die Ausleucht-Leistung sowohl im Dunkelfeld/direkten Hellfeld als auch bei direkt diffusen Typen von Ausleuchtung zu verbessern. Weitere Merkmale erlauben eine erhöhte Lichtröhren-Haltbarkeit ohne die Erhöhung von Gewicht oder Größe, und eine bessere Auslesbarkeit von Status-Indikatoren, indem solche Indikatoren in der Nähe von dem Objekt platziert werden, und die Gesamtgröße des Indikators wesentlich vergrößert wird.
In einer Ausführungsform ist die Lichtröhre aus haltbarem Polykarbonat für einen erhöhten Stoßwiderstand aufgebaut. Das abgeschrägte Ende von der Lichtröhre ist strukturiert oder getönt, um gebrochenes Licht, welches durch das Ende passiert, weiter zu zerstreuen, um eine gleichförmigere Wirkung darzulegen. Der konische/abgeschrägte Diffuser innerhalb der Lichtröhre wird durch einen Reflektor mit einer weiß strukturierten Oberfläche ausgeleuchtet, welche eine Mehrzahl von rückwärts gerichteten (entgegengesetzt zur Ausleuchtung und Sichtrichtung) Ausleucht-Quellen zurück in den Diffuser reflektiert. Der Reflektor kann einen vorbestimmten Querschnitt bestimmen, welcher weiterhin Licht in die vordersten, entferntesten Bereiche des Diffusers richtet, um eine bessere Gesamtstreuung von Licht zu erzeugen und Hell- und Dunkelpunkt-Effekte zu vermeiden. Die strukturierte Oberfläche auf dem abgeschrägten Lichtröhrenende kann dazu verwendet werden, um ein Indikatorlicht besser zu projizieren. Die strukturierte Oberfläche kann alternativ (oder zusätzlich) auf den freigelegten Abschnitt von der Innenwand angrenzend zu dem distalen (vorwärtsgerichteten) Ende von der Röhre angelegt werden.
Die Ausleucht-Quellen sind in einem Ring am Innenende von der Lichtröhre angeordnet und können mehrfarbige Quellen sein, welche der Steuerung zur Projektion entsprechen, und eine geeignete Farbe haben und/oder in einem geeigneten Muster blinken, um verschiedene Bedingungen anzuzeigen, wie beispielsweise ein erfolgreiches Auslesen oder ein Fehlverhalten. Typischerweise ist die Steuerung dazu adaptiert, um diese speziellen Indikationen zwischen einer aktuellen Bilderlangung bereitzustellen, so dass die Bilderlangung korrekt ausgeleuchtet wird. Die Steuerung kann einzelne Abschnitte des Ringes derart ansteuern, so dass lediglich entsprechende Abschnitte von dem Lichtröhren-Umfang zu einer vorgegebenen Zeit auf eine bestimmte Farbe ausgeleuchtet werden (beispielsweise Quadranten). Unterschiedliche Quadranten können in einem Beispiel gleichzeitig auf unterschiedliche Farben ausgeleuchtet werden.
In einer darstellhaften Ausführungsform bestimmt die Lichtröhre einen polygonalen (beispielsweise rechteckigen) Querschnitt (wobei das Polygon im Allgemeinen aus zumindest vier linearen oder nicht-linearen Seiten bestehend bestimmt wird), welcher an Kanten anliegt (welche rundförmig sein können), um eine (typisch) ungleichseitige Form auszubilden. Die abgeschrägte Kante an jeder Seite liegt bei einem festgelegten Winkel vor, und somit erzeugt die unterschiedliche Länge von der Nord-Süd- gegen Ost-West-Seite (im Falle eines Rechteckes) zwei unterschiedliche Distanzen zur Konvergenz von Dunkelfeld-Strahlen, welches eine Feldtiefe erhöht. Wie unterschiedlich angegeben, enthält das Polygon (Rechteck) zumindest zwei Paare von gegenüberliegenden Seiten, wobei das erste Paar von gegenüberliegenden Seiten eine Länge hat, welche unterschiedlich ist zu jene des zweiten Paares von gegenüberliegenden Seiten, um zwei Konvergenzpunkte von unterschiedlicher Distanz für Dunkelfeld-Strahlen zu erzeugen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die folgende Beschreibung der Erfindung bezieht sich auf die begleitenden Zeichnungen, bei denen:
1, wie bereits beschrieben, eine Perspektivansicht von einem Hand-Abtastsystem mit integrierter Ausleuchtung gemäß dem Stand der Technik ist;
2 eine Seitenschnittansicht von einem Hand-Abtastsystem ist, welches in Verbindung mit der Lehre von dieser Erfindung verwendet werden kann;
3 eine Vorderansicht des Abtastsystems von 2 ist;
4 eine Explosionsdarstellung der Ausleuchter-Anordnung und des Bildsensors für das Abtastsystem von 2 ist;
5 eine etwas schematische Seitenschnittansicht der Sensor- und Ausleuchter-Anordnung zur Verwendung mit dem Abtastsystem von 2 ist, welche den Pfad hervorhebt, welcher durch verschiedene Ausleucht-Typen genommen wird;
6 eine etwas schematische Seitenschnittansicht der Lichtröhre von der Ausleuchter-Anordnung von 5 ist, welche die Projektion von einer direkten Hellfeld-Ausleuchtung genauer anzeigt;
7 ein Schaubild ist, welches eine Ausleucht-Wirkung anzeigt, bei welchem einzelne Ausleucht-Quellen über ein poliertes, abgeschrägtes Lichtröhrenende auf eine Oberfläche projiziert werden;
8 eine teilweise perspektivische Ansicht des Ansichtendes von dem Ausleser ist, welcher die Ausleucht-Anordnung ausbildet, und eine strukturierte Oberfläche an dem abgeschrägten Lichtröhrenende hat;
9 ein Schaubild ist, welches eine Ausleucht-Wirkung anzeigt, welche auf einer Oberfläche erzielt wird, welche ein strukturiertes, abgeschrägtes Lichtröhrenende gemäß einer Ausführungsform von dieser Erfindung verwendet;
10 ein Blockdiagramm des Bildprozessors und der Ausleucht-Steuerschaltung ist, welche mit dem Sensor, Schalter und Ausleucht-Ring zusammenwirken, welche eine einzelne Quadranten-Steuerung und mehrfarbige Ausleucht-Quellen ausbilden;
11 eine teilweise perspektivische Ansicht des Ansichtendes von dem Ausleser ist, welcher das strukturierte, abgeschrägte Lichtröhrenende zeigt, welches als ein Indikator in Rot ausgeleuchtet ist;
12 eine teilweise perspektivische Ansicht des Ansichtendes von dem Ausleser ist, welcher das strukturierte, abgeschrägte Lichtröhrenende zeigt, welches als ein Indikator in Grün ausgeleuchtet ist;
13 eine teilweise perspektivische Ansicht des Ansichtendes von dem Ausleser ist, welcher das strukturierte, abgeschrägte Lichtröhrenende zeigt, welches als ein Indikator in vorbestimmten Quadranten in Rot, und in weiteren vorbestimmten Quadranten in Grün ausgeleuchtet ist;
14 eine schematische Seitenschnittansicht von der Lichtröhre, dem Diffuser, den Ausleucht-Quellen und dem Reflektor ist, welcher eine vorbestimmte Reflektor-Geometrie zeigt, um somit die Projektion von Licht zu entfernten Bereichen von dem Diffuser zu erhöhen;
15 eine etwas schematische Seitenschnittansicht von der Lichtröhre der Ausleuchter-Anordnung ist, welche den Vorlagewinkel hervorhebt, welcher bereitgestellt ist, um ein Ausformen von der Lichtröhre zu erlauben, und eine alternative Platzierung von der diffusen Oberfläche am distalen Ende von der Lichtröhre zeigt;
16 ein schematisches Schaubild von einer allgemeinen Form einer Lichtröhre mit rechteckigem Querschnitt ist, welche Darstellungen von einer Nord-, Süd-, Ost- und West-Kante ausbildet;
17 eine schematische Darstellung von der Konvergenz von Dunkelfeld-Strahlen von den Nord- und Süd-Kanten von der Lichtröhre von 16 ist, welche eine erste Distanz dazu zeigt;
18 eine schematische Darstellung von der Konvergenz von Dunkelfeld-Strahlen von den Ost- und West-Kanten von der Lichtröhre von 16 ist, welche eine erste Distanz dazu zeigt; und
19 eine freigelegte Perspektivansicht von einer Lichtröhre gemäß einer alternativen Ausführungsform von dieser Erfindung ist, welche einen elliptischen Querschnitt bestimmt.
GENAUE BESCHREIBUNG VON EINER DARSTELLHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
2 zeigt eine Seitenschnittansicht von einer darstellhaften Ausführungsform des Auslesers 200 gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Aufnahmegerät 212 und eine Ausleuchter-Platte 214 sind an einer stoßfesten Befestigung (nicht gezeigt) innerhalb eines Gehäuses 206 positioniert. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform sind ein Prozessormodul und zugehörige funktionale elektronische Bauteile auf einer Prozessorplatte 215 befestigt. Ein Griffabschnitt 202 und ein Schalter 204 sind funktionell einstückig zu dem Gehäuse 206 und zu Bauteilen von der Prozessorplatte 215. Der Griffabschnitt 206 enthält einen angenehm platzierten Schalter 204, welcher durch einen Finger des Benutzers betätigt werden kann, um die Bilderlangung und Decodierungsfunktion einzuleiten. Genauer gesagt, bewirkt ein Drücken des Schalters, dass alle Typen der Ausleuchter-Farben (wie im Folgenden weiter beschrieben) gleichzeitig auf das Objekt von Interesse projiziert werden, und bewirkt ebenfalls eine entsprechende Erlangung eines Bildes durch den Bildaufnehmer.
Mit kurzem Bezug auf den Ausleuchter, hält die Ausleuchter-Platte 214 eine Mehrzahl von LEDs 310, welche in dieser Ausführungsform Rot sind (es kann eine Vielzahl von Farben verwendet werden). Die LEDs 310 sind nach vorne zur Öffnung des Bildaufnehmers hin gerichtet. Diese LEDs sind hinter einer Passivlichtröhre 244 positioniert, welche das Licht von dem Ring aus LEDs 310 zu einem Vorderende 230 hin intern überträgt. Bei dieser Ausführungsform enthält das Vorderende 230 eine abgeschrägte Oberfläche 232. Verschiedene Beispiele von einer Lichtröhre zur Verwendung mit einem Bildaufnehmer oder eine ähnliche Anwendung sind in den U.S.-Patentanmeldungen Serial No. 10/693,626 mit dem Titel LIGHT PIPE ILLUMINATION SYSTEM AND METHOD von William H. Equitz, et al. gezeigt und beschrieben, wobei die Lehre davon hier durch Inbezugnahme ausdrücklich einbezogen ist.
Kurz erläutert, passiert ein Licht durch den erstreckten Körper von der Röhre 244 von dem inneren Ende, angrenzend zu den LEDs 310. Der Körper ist aus einer durchlässigen/transparenten Substanz ausgebildet. Wie oben diskutiert, betrifft ein Anliegen bezogen auf die Lichtröhre die Haltbarkeit und Aufstoß-Widerstandsfähigkeit. In einer Ausführungsform von der Erfindung ist die Lichtröhre aus transparentem Polykarbonat (verfügbar unter dem Markenname Makrolon von der BASF aus Deutschland oder alternativ Lexan^®, verfügbar von der General Electric Company) aufgebaut. Diese Substanz kann unter Verwendung von flüssigem Kunstharz, das zu einer gewünschten Form ausgebildet wird, formgegossen werden, wie im Folgenden weiter diskutiert. Das übertragene Licht wird intern durch die angewinkelte/abgeschrägte Oberfläche 232 von der Lichtröhre 244 reflektiert, um bei einem geringen Winkel zur zentralen optischen Achse 270 auszutreten. Obwohl Acryl einen überlegenen Brechungsindex (ungefähr 1,58) aufzeigt, wurde erkannt, dass der Brechungsindex von Polykarbonat (ungefähr 1,49) ausreichend ist, um den Grad der Lichtübertragung und internen Reflexion, welche zur Dunkelfeld-Ausleuchtung gemäß von Ausführungsformen von der Erfindung verwendet werden, zu erzielen. Die Innen- und/oder Außenwandoberfläche von der Lichtröhre 244 kann durch undurchsichtige Farbe oder einen weiteren Verbund beschichtet sein, um ein Entweichen von Licht in oder aus der Röhre zu verhindern. In diesem Beispiel ist ebenfalls ein Schirm 250 entlang der Innenoberfläche von der Lichtröhre bereitgestellt. Eine Funktion des Schirms 250 dient dazu, um eine Übertragung von diffusem Licht (im Folgenden beschrieben) in die Lichtröhre zu verhindern. Eine weitere Funktion dient dazu, um ein Licht, welches vom Reflektor übertragen wird (s. im Folgenden), in den Diffuser zurückzurichten.
In diesem Beispiel dient der Ring aus LEDs 310 zur Erzeugung eines roten direkten Hellfeld-Effektes zusammen mit dem Dunkelfeld-Effekt durch eine Lichtbrechung eines bestimmten Lichtes von den LEDs durch die abgeschrägte Oberfläche 232. Im Allgemeinen, bei kurzen Lesedistanzen zu einer Oberfläche (< 25 mm zwischen dem Lichtröhren-Distal-(vorwärts)-Ende 230 und der Oberfläche), neigt die Hellfeld-Ausleuchtung von der Lichtröhre 230 nicht zur Interferenz mit der Dunkelfeld-Ausleuchtung. Die Hellfeld-Ausleuchtung ist jedoch bei größeren Lesedistanzen (> 25 mm zwischen dem Ende 230 und der Oberfläche) verfügbar. Dieses ist bei einfach auszulesenden Codes hilfreich, wie beispielsweise schwarz-weiß gedruckte Etiketten. Bei anderen Ausführungsformen kann eine separate Hellfeld-Ausleuchtung wie im Folgenden beschrieben bereitgestellt werden. Tatsächlich enthalten viele verfügbare Bildaufnehmer integrale rote Hellfeld-Ausleuchter. Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein separater Hellfeld-Ausleuchter in einer diskreten Farbe, wie beispielsweise Grün, bereitgestellt werden.
Es ist zu erwähnen, dass ein Paar von unterstützenden LEDs 220 (welche typischerweise grünes Licht emittieren) bereitgestellt ist. Diese sind jedoch optional. Solche unterstützenden LEDs können mit dem kommerziell erhältlichen Bild, wie hier verwendet, einstückig sein.
Ein Kabel 260 stellt dem Ausleser 200 eine elektrische Energie, als auch einen Kommunikations-Übertragungspfad für die decodierte Zeichenfolge von der encodierten Information bereit, obwohl es offensichtlich ist, dass der Ausleser 200 mit Batteriekraft und einer Drahtloskommunikation zur vollständig tragbaren Flexibilität konfiguriert sein kann.
Ebenfalls mit Bezug auf 3, ist eine Vorderansicht des Auslesers 200 gezeigt. Die Verteilung und Platzierung der einzelnen LEDs (oder weiterer geeigneter Lichtelemente) 310, welche Licht an die Lichtröhre 244 übertragen, ist durch eine Folge von angrenzenden X-Markierungen dargestellt, welche um den Umfang von der Lichtröhre 244 in Reihe zum distalen Ende 230 positioniert sind. Die darstellhafte LED-Platzierung erzeugt eine im Allgemeinen gleichförmige Lichtwirkung. Die Platzierung dieser Lichtelemente und weiterer hier verwendeter ist stark variabel. Zusätzlich kann die Adressierung von Lichtelementen derart gesteuert werden, dass lediglich bestimmte Elemente zu bestimmten Zeiten aktiviert werden, um die gewünschte, gesamte Dunkelfeld-Ausleuchtungsintensität und/oder Vorspannung (beispielsweise an einer Seite heller als an der anderen) auf die Dunkelfeld-Ausleuchtungswirkung auf das Objekt zu erzeugen. Dieses variabel adressierbare Merkmal ist im Folgenden beschrieben und ist im weiteren Detail in den oben einbezogenen U.S.-Patentanmeldungen und in weiteren hier angegebenen gemeinsam zugewiesenen U.S.-Patentanmeldungen beschrieben.
Es wird nun ebenfalls Bezug auf die Explosionsansicht von 4 genommen, welche die Bauteile von der gesamten Ausleuchter-Anordnung mit Bezug auf den Bildaufnehmer 212 weiter detailliert zeigt. Wie angezeigt, sind die verschiedenen Ausleuchter-Anordnung Bauteile, wie oben beschrieben, getrennt, um einzelne strukturelle Details zu enthüllen. Der Bildaufnehmer 212 liegt an der linken Seite von der Ansicht vor. Die Ausleuchter-Platten-Anordnung 214 befindet sich davor. Vor der Ausleuchter-Platte 214 und den LEDs 310 ist das Proximal-(oder Basis)-Ende 410 von der Lichtröhre 244 platziert, welche das übertragene Licht von den LEDs 310 empfängt und dieses intern an das abgeschrägte distale Ende 230 überträgt. Ein schräger (ebenfalls frei gesagt als „konisch" bezeichnet) Diffuser 280 (s. ebenfalls 2) ist innerhalb der Lichtröhre 244 verschachtelt, wobei eine schmalere proximale Öffnung 420 angrenzend zu dem Bildaufnehmer 212 bereitgestellt ist, und eine breitere distale Öffnung 422 sich am gegenüberliegenden Ende befindet. Bei einer darstellhaften Ausführungsform kann dieser Diffuser 280 aus dünnen (1 bis 3 mm) Polymer-Material mit satiniertem/strukturiertem Inneren aufgebaut werden. Wie oben erwähnt, ist ein dünner Schirm 250 gegen den Innenraum von der Lichtröhre bereitgestellt, um das von dem Diffuser übertragene Licht gegen ein Eintreten in die Lichtröhre 244 zu blockieren. Auf diese Art und Weise vermischt sich das von dem Diffuser emittierte Licht nicht mit der Lichtröhren-Übertragung.
In dem Bereich zwischen dem Schirm 250 und der Innenoberfläche von dem Diffuser 280 kann ein Raum beschränkt sein. Darüber hinaus ist in zahlreichen Ausführungsformen vorgesehen, für die diffuse Ausleuchtung eine blaue Farbe bereitzustellen, wodurch blaufarbige LEDs mit hoher Ausgabe verwendet werden, welche teurer als die roten oder grünen Versionen sind. Somit ist die Verwendung von einer geringeren Anzahl von solchen LEDs sehr gewünscht. Je weniger einzelne Ausleucht-Quellen verwendet werden, desto größer ist die Notwendigkeit dazu, das Licht um den Diffuser zu zerstreuen, um somit eine Hell- und Dunkelpunkt-Wirkung auf der Oberfläche von Interesse zu vermeiden. Um die gewünschte Zerstreuung von diffuser Ausleuchtung mit einer minimalen Anzahl von einzelnen Ausleucht-Quellen zu erzielen, wird das Licht, welches durch den Diffuser projiziert wird, durch einen Satz von (vier) rückwärts projizierenden LEDs 282 bereitgestellt, welche auf einer Ausleuchter-Platte 214, an einer Seite gegenüberliegend zu dem Ring von den Lichtröhren-LEDs 310, befestigt sind. Diese LEDs 282 projizieren rückwärts in einen konischen, kugelförmigen, parabelförmigen (oder eine weitere Form) Reflektor 290, welcher das reflektierte Licht durch die Innenoberfläche von dem Diffuser 280 streut, so dass es als eine im Wesentlichen gleichförmige Streuung von direktem, diffusem Licht auf die Oberfläche von Interesse austritt. Wie im Folgenden weiter beschrieben wird, kann die Reflektorform optimiert werden, um die Zerstreuung von Licht entlang des konischen Diffusers zu verbessern. In dieser Ausführungsform ist der Reflektor 290 aus Polymer mit einer weiß strukturierten Oberfläche aufgebaut, um das davon reflektierte Licht weiter zu zerstreuen. Diese indirekte Projektion von Licht mit einer zerstreuenden Reflexionsoberfläche hilft wesentlich bei der Reduktion der Anzahl von diffusen Ausleucht-LEDs 282, welche dazu verwendet werden, um die diffuse Ausleuchtung zu projizieren, wodurch Produktionskosten und ein Energieverbrauch reduziert werden. Wie oben erwähnt, sind die diffusen Ausleucht-LEDs 282 in dieser Ausführungsform blaue LEDs mit hoher Ausgabe. Jedoch sind die bestimmten Farben, welche für jeden Typ von Ausleuchtung verwendet werden, stark variabel. Es ist jedoch stark gewünscht, dass die diffuse Ausleuchtung auf dem Spektrum ausreichend von der Dunkelfeld-Ausleuchtung beabstandet ist, um eine adäquate Auflösung von den zwei Lichtwellenlängen zu ermöglichen.
Es ist ein lichtdurchlässiger „konischer" Filter 292 bereitgestellt. Der Filter 292 ist dazu adaptiert, um Licht mit größeren Wellenlängen herauszufiltern, wodurch es blauem Licht mit kürzerer Wellenlänge ermöglicht wird, aus dem Diffuser und auf die Oberfläche zu passieren, jedoch die Neuübertragung von jeglichem reflektierten roten Licht von der Oberfläche verhindert wird, welches andererseits dazu neigt, als diffuses rotes Licht zusammen mit der roten Dunkelfeld-Ausleuchtung neu übertragen zu werden. Die Wellenlängen-Spreizung zwischen totem Licht und blauem Licht ist ausreichend, um diese Filterung zu erzielen, ohne die Leistung von einem Typ (Dunkelfeld/direktes Hellfeld gegen direkte Zerstreuung) von Ausleuchtung zu enthalten. Der Filter 292 entspricht der Form von der äußeren (freigelegten) Oberfläche des Diffusers und kann auf die Diffuser-Oberfläche unter Verwendung von einer Vielzahl von Befestigungstechniken aufgeschnappt oder angeklebt werden, welche dem Fachmann offensichtlich sind. Es ist zu erwähnen, dass anstelle eines separaten Filters 292 ein ähnlicher Effekt durch die Verwendung eines farbigen Diffusers erlangt werden kann (s. 6 im Folgenden). Die Farbe sollte derart ausgewählt werden, so dass der Diffuser das Diffus-Licht (in dieser Ausführungsform Blau) überträgt, jedoch nicht das Dunkelfeld-Licht (Rot in dieser Ausführungsform), welches von der Lichtröhre übertragen wird, reflektiert.
Somit sind zusammengefasst zumindest zwei diskrete Sätze von Ausleuchter-Übertragern (beispielsweise LEDs) gemäß der darstellhaften Ausführungsform bereitgestellt, nämlich die direkten Diffus-Übertrager 282 und die Dunkelfeld-Übertrager 310. Gemäß der darstellhaften Ausführungsform, erzeugt jeder diskrete Satz von Übertragern 282 und 310 eine entsprechend diskrete Ausleucht-Farbe. Beispielsweise kann eine direkte Diffus-Ausleuchtung durch blaue LEDs erzeugt werden, und kann ein Dunkelfeld (und direktes Hellfeld) durch rote LEDs erzeugt werden. Die Verwendung von zwei diskreten Farben ermöglicht es, dass jeder Typ von Ausleuchtung auf seine bestimmte Anwendung ohne ein Mischen unter Verwendung von einer Filterung innerhalb der Ausleuchter-Anordnung beschränkt ist. Bei dieser Ausführungsform erzeugt jeder Typ von Ausleuchtung ein Bild, welches durch den Bildaufnehmer 212 empfangen wird. Der Bildaufnehmer enthält bei dieser Ausführungsform einen herkömmlichen monochromen Sensor, welcher aus dem farbigen Licht ein Graustufenbild erzeugt. Es ist zu erwähnen, dass in alternativen Ausführungsformen ein Farbsensor verwendet werden kann. Eine solche Implementierung ist in der allgemein zugewiesenen U.S.-Patentanmeldung mit dem Titel SYSTEM AND METHOD FOR EMPLOYING COLOR ILLUMINATION AND COLOR FILTRATION IN A SYMBOLOGY READER von Laurens W. Nunnink gezeigt und beschrieben, eingereicht am gleichen Datum hierzu, wobei die Lehre davon hier unter Bezugnahme ausdrücklich einbezogen ist.
Es wird nun Bezug genommen auf 5 und 6, welche im Allgemeinen die Ausleucht-Muster beschreiben, welche durch die Lichtröhre 244 und den Diffuser 280 von der Ausleuchter-Anordnung erzielt werden. Bezug nehmend zunächst auf 5, ist ein Querschnitt von einer Implementierung des Diffusers 280 gezeigt, mit einer Lichtröhre 244, wie oben im Allgemeinen beschrieben, in Relation zu der Bildaufnehmer-Anordnung 212 (und zugehörigem Linsen-Aufbau 240). Die Dunkelfeld-Ausleuchtung (Strahlen 510) wird in die Lichtröhre 244 gerichtet, das heißt, am abgeschrägten, distalen (vorwärtsgerichtet) Ende 230 intern reflektiert, um somit bei einem kleinen Winkel auf die Objektoberfläche 520 gerichtet zu werden. Weitere Information bezogen auf den Basisaufbau und die Implementierung von passiven Lichtröhren mit selektiv erregter Ausleuchtung zur Bereitstellung der Dunkelfeld-Ausleuchtung kann in der oben einbezogenen U.S.-Patentanmeldung Serial No. 10/693,629 mit dem Titel LIGHT PIPE ILLUMINATION SYSTEM AND METHOD von William H. Equitz, et al. gefunden werden. Die direkte Ausleuchtung (Strahlen 532) von blauen LEDs 282 wird in eine gänzlich diffuse direkte Ausleuchtung durch Reflexion am Reflektor 290 und Durchgang in und durch den Diffuser 280 von dieser Ausführungsform umgewandelt. Der Diffuser 280 projiziert dadurch die Diffus-Ausleuchtung auf die Objektoberfläche 520 innerhalb des Sichtfeldes, welches als ein Bereich angezeigt ist, welcher durch gestrichelte Linien 540 bestimmt ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Diffuser 280 selber lichtdurchlässig ohne Farbton- oder Farbfilter-Wirkung. In alternativen Ausführungsformen kann der Diffuser getönt sein, um eine gewünschte Farbe zu erzeugen und/oder als ein Filter zu wirken (unter Verwendung von farbigen oder weißen Ausleuchter-Quellen (282)). Es sollte erwähnt werden, dass der Diffuser 280 gemäß dieser Ausführungsform und weiterer hier beschriebener Ausführungsformen derart aufgebaut und angeordnet werden kann, um an dem Hand-Abtastgerät entnehmbar befestigt zu werden. In einem Beispiel kann der Diffuser entfernt werden, um zu ermöglichen, dass die Übertrager 282 als eine nicht-diffuse direkte Hellfeld-Ausleuchtung arbeiten. Alternativ kann der Diffuser mit bewegbaren Verschlüssen bereitgestellt werden, welche beim gesamten Diffuser selektiv klare (nicht satinierte/nicht diffuse) Fenster darlegen. Die Entnehmbarkeit des Diffusers 280 kann erzielt werden, indem Einschnapp-Ausnehmungen und/oder Merkmale im Diffuser und in der Lichtröhre 244, welche eine entnehmbare Anordnung erlauben (nicht gezeigt), einbezogen werden.
In dieser Ausführungsform wird eine direkte, nicht-diffuse Hellfeld-Ausleuchtung (s. Strahlen 620 in 6) durch Brechung von Licht durch das abgeschrägte Ende 230 von der Lichtröhre 244 bereitgestellt. Wie insbesondere in 6 gezeigt, tritt ein Abschnitt des Lichtes, welches entlang der Röhre 244 intern reflektiert wird, direkt von dem abgeschrägten Ende 230 als Lichtfeld-Licht (Strahlen 620) mit relativ hohen Winkel aus (für gewöhnlich größer als 45 Grad in Relation zu der Oberflächenachse 520). Das verbleibende Licht wird intern durch das abgeschrägte Ende 230 reflektiert, um angrenzend zu der inneren Kante 630 von der Röhre 244 auszutreten, wie im Allgemeinen oben diskutiert. Es ist zu erwähnen, dass die Lichtröhre in alternativen Ausführungsformen derart modifiziert werden kann, dass sie einen abgeflachten Ring enthält (welcher in einer Ebene senkrecht zu der Achse 270 vorliegt). Dies würde es erlauben, dass zusätzliches Hellfeld-Licht direkt auf die Oberfläche 520 übertragen wird. Ebenso kann eine verschachtelte Lichtröhre mit einem flachen (nicht abgeschrägten) Ring, welcher an ihrem distalen Ende ausgebildet ist, in alternativen Ausführungsformen verwendet werden, um Hellfeld-Licht entlang eines Wellenleiters, welcher von der angezeigten Dunkelfeld-Lichtröhre 244 getrennt ist, direkt zu übertragen. Dies kann dort hilfreich sein, wo Ausleuchter, welche eine diskrete Farbe haben, für direktes Hellfeld-Licht verwendet werden. Alternativ, wenn optionale direkte Hellfeld-Übertrager verwendet werden, können sie derart positioniert werden, um ein Licht durch klare/transparente Abschnitte (nicht gezeigt) des Diffusers 280 zu projizieren.
Obwohl in dieser Darstellung aus Gründen der Vereinfachung nicht angezeigt, kann angenommen werden, dass ein Filter (292 oben) über den Diffuser angelegt werden kann, um ein Abwandern von reflektierten Dunkelfeld-(und Hellfeld-)-Licht in den Diffuser 280 zu verhindern.
Wie oben im Abschnitt Hintergrund der Erfindung diskutiert, enthalten Ausleuchter-Lichtröhren gemäß zahlreicher vorbekannter Implementierungen von Markierungs-Auslesern ein poliertes distales Ende. Kurz unter Bezugnahme auf 7, ist ein Bild 710, welches von einer spiegelnden Oberfläche unter Verwendung von einer Lichtröhre mit einem polierten Ende erlangt ist, gezeigt. Dieses Bild 710 zeigt klar abgegrenzte Punkte 720 an, welche durch die einzelnen Ausleuchter-Quellen von dem Ausleuchter-Ring erzeugt sind. Diese Punkte führen zu einem etwas gebrochenen Ausleuchter-Muster, welches die Erlangung von der Markierung 730 beeinflussen kann.
Bezug nehmend auf 8, ist der Ausleser 200 mit einer Ausleuchter-Anordnung 800 ausgestattet, welche eine Lichtröhre 810 gemäß einer Ausführungsform von der Erfindung enthält. Die Lichtröhre 810 enthält ein abgeschrägtes Ende 820 um ihren vorderen Umfang, welcher eine allgemeine Größe und Form wie oben beschrieben hat. Es ist zu erwähnen, dass die angezeigte Außenoberfläche 830 von dem abgeschrägten Ende 820 leicht getönt oder strukturiert ist. Dies stellt eine leicht diffuse Wirkung auf Licht bereit, welches als direkte Hellfeld-Ausleuchtung (s. 6) austritt, und ebenfalls auf intern reflektiertes Licht, welches als Dunkelfeld-Ausleuchtung austritt. Die resultierende Diffusion erzeugt das in 9 gezeigte Bild. Es ist zu erwähnen, dass der Lichtring 920, welcher die Markierung 930 einschließt, gleichförmiger ist, und dass die Markierung selber im besseren Kontrast erscheint, als die Ergebnisse von der in 7 gezeigten Version mit poliertem Ende.
Die getönte oder strukturierte Oberfläche 830, welche entlang des abgeschrägten Endes bereitgestellt ist, unterstützt eine neue und wunschgemäße Anzeige des Auslese-Status gemäß einer Ausführungsform von der Erfindung. Bevor die Statusanzeige detailliert beschrieben wird, wird auf 10 Bezug genommen, welche die grundlegenden Bauteile von der Ausleuchtung und dem Bildverarbeitungssystem von dem Ausleser schematisch beschreibt. Die Schaltungsplatine (215 in 2) des Auslesers enthält einen Prozessor und eine Ausleuchter-Steuerung, welche schematisch als Prozessor/Steuer-Block 1010 gezeigt sind. Die Prozessor-Steuerung 1010 kann herkömmliche Bildverarbeitungs- und Markierungserkennungs-/Decodierungs-Prozesse verwenden. Die Prozessor-Steuerung 1010 empfängt Signale vom Schalter (Block 1012), welche dazu verwendet werden, um die Ausleuchter-Anordnung zu betreiben, und um Bilddaten über dem Bildaufnehmer (Block 1014) zu erlangen. Die unterstützenden LEDs (Block 1016 und siehe ebenfalls 220 in 2) werden vor und während der Bilderlangung unter der Steuerung von dem Prozessor 1010 betrieben. Dies dient zur beibehaltenden Unterstützung des Benutzers an der Markierung während des Erlangungsprozesses, insbesondere dann, wenn die Abtastung bei einer unentschiedenen Distanz zur Objektoberfläche durchgeführt wird. Somit ist zu erwähnen, dass die Erlangung des Bildes gemäß dieser Ausführungsform ein Durchschreiten von einer Mehrzahl von Ausleucht-Typen (Dunkelfeld und diffus) in einer zeitlichen Sequenz mit einer zugehörigen Bilderlangung von der Markierung während jedes Types der Ausleuchtung enthält. Typischerweise wird das beste Bild (oder eine Kombination aus den Bildern) ausgewählt, um die durch die Markierung dargestellten Daten zu decodieren. Vor der Erlangung und nach der Erlangung kann der Ausleser eine Vielzahl von Status-Codes anzeigen, wie beispielsweise eine Lesebereitschaft, ein erfolgreiches Auslesen, ein unerfolgreiches Auslesen, usw. Diese Anzeigen werden im Folgenden weiter beschrieben.
Während des Schrittprozesses weist der Prozessor 1010 den Ausleuchter-Ring (Block 1020) zur Ausleuchtung an. Er weist dann den diffusen Ausleuchter (Block 1018) zur Ausleuchtung an. Wie in verschiedenen der oben unter Bezugnahme einbezogenen Patentanmeldungen beschrieben, kann der Ring 1020 einzelne Bänke von LEDs (oder weitere Ausleuchter-Quellen) enthalten, welche in diesem Beispiel in Quadranten ausgebildet sind – nämlich oben/Nord 1022, unten/Süd 1024, rechts/Ost 1026 und links/West 1028 (wie von außen aus zur Ausleser-Vorderseite gesehen). Diese Quadranten können einzeln durch den Prozessor adressiert werden. Dies ermöglicht es, dass die Ausgabe von jedem Quadranten derart variiert wird, um somit die gewünschte Wirkung auf dem Objekt zu erzeugen. Dies ist insbesondere dann hilfreich, wenn der Ausleser bei einem nicht senkrechten Winkel zur Objektoberfläche angeordnet werden kann oder wenn die Oberfläche nicht eben ist. Es können zahlreiche automatische Einstellprozesse enthalten sein, um wirksam zahlreiche Lichtanordnungen unter den Quadranten zu durchlaufen, um die Anordnung/das Profil zu bestimmen, welches das beste Bild erzielt. In dieser Ausführungsform sind die einzelnen Ausleuchter-Quellen (LEDs 1030) kommerziell erhältliche mehrfarbige LEDs (in dieser Ausführungsform Rot und Grün, wie schematisch durch die Trennungslinie durch die Mitte von jeder LED 1030 angezeigt), welche dazu in der Lage sind, eine aus zwei Farben in Ansprechen auf den Prozessor 1010 zu projizieren. Dies kann von einem Bildaufnahme-Standpunkt aus dann hilfreich sein, wenn eine unterschiedliche Farbe für das Dunkelfeld und direkte Hellfeld bereitzustellen ist. Genauer gesagt, erlaubt die Mehrfarben-Fähigkeit des Ausleuchter-Rings, dass die Lichtröhre (insbesondere das getönte Ende 820) ein gut sichtbares, zum Objekt angrenzendes Indikatorlicht in einer Vielzahl von Farben projiziert.
11 stellt im Allgemeinen die Ausleuchtung von der Lichtröhre 810 zum Zwecke der Bereitstellung einer Anzeige für den Benutzer detailliert dar. Bei diesem Beispiel sind die vier Quadranten 1110, 1120, 1130 und 1140 von der strukturierten abgeschrägten Kante 820 durch ihre geeigneten Bänke von LEDs im Ring rot ausgeleuchtet (durch eingekreiste Rs angezeigt). Die getönte Oberfläche erzeugt tatsächlich einen hellen, diffusen Farbstreifen, welcher die Sichtbarkeit des Indikators erhöht. Dieser Indikator kann vor, während oder nach der Bilderlangung als ein kontinuierliches oder blinkendes Signal ausgeleuchtet werden. Das Blinken kann auf die Art und Weise des Morse-Codes zeitlich festgelegt werden, um eine gewünschte Statusmeldung zu erzielen. Es sollte offensichtlich sein, dass das Bereitstellen eines starken, klar sichtbaren Indikatorlichts am distalen Ende von der Lichtröhre (nahe der Markierung, wo der Benutzer seine Aufmerksamkeit fokussiert hat) einen hochwirksamen Indikator ermöglicht, welcher den Benutzer nicht von dem Objekt zur Hand ablenkt, und welches sichtbar ist, und zwar unabhängig davon, ob der Ausleser in naher Nähe zu der Objektoberfläche oder bei einer unentschiedenen Position davon platziert ist. Tatsächlich projiziert der Indikator bei einer unentschiedenen Distanz selber ein farbiges Licht auf die Oberfläche, wodurch die Benutzeraufmerksamkeit ein farbiges Licht auf die Oberfläche, wodurch die Benutzeraufmerksamkeit weiter auf die Aufgabe zur Hand fokussiert wird.
Wie in 12 gezeigt, sind alle Lichtröhrenenden-Quadranten 1110, 1120, 1130, 1140 in Grün ausgeleuchtet (durch die eingekreisten Gs angezeigt). Dies kann ein durchgängiger (durchgängig Grün) oder blinkender Indikator sein. Er kann ebenfalls alternativ mit Rot (oder einer weiteren Farbe) gemäß jeglichem vorbestimmten Muster blinken, um eine bestimmte Meldung bereitzustellen.
Wie in 13 gezeigt, ist der Indikator durch zwei (oder mehr) gleichzeitige Farben gekennzeichnet, welche durch unterschiedliche Quadranten (oder weitere Sektionen) von der Lichtröhrenkante angezeigt werden. In diesem Beispiel ist der obere Quadrant 1110 rot und ist der linke Quadrant 1140 grün. Der gegenüberliegende untere und linke Quadrant 1120 und 1130 können jeweils ebenfalls Rot und Grün sein. Dieses Muster kann blinken oder sich verändern (beispielsweise eine Rot- und Grün-Umschaltung). Ebenso kann eine eindeutige Durchgangsänderung von Farben auftreten, bei welcher sich jeder Quadrant wiederum auf eine unterschiedliche Farbe ändert, so dass die Farbänderung derart erscheint, dass sie um den Umfang abwandert. Jegliche beobachtbare und gewünschte Änderung von Farben wird gemäß dieser Erfindung als ein Indikator in Betracht gezogen.
Es wird nun Bezug genommen auf 14, welche eine Variation der oben beschriebenen Reflektorform zeigt. Wie oben diskutiert, definieren die Länge und der Winkel (A) von dem konischen Diffuser 280 (typischerweise weniger als 45 Grad mit Bezug auf die Achse 270 in jedem Quadranten) einen entfernten distalen Bereich 1410 zwischen der Innenwand von dem Diffuser 280 und dem Schirm 250, welcher vom Volumen her klein ist und welcher schwierig mit Licht vom Reflektor 1420 adäquat zu füllen ist. Der Spalt zwischen dem Innenumfang von der Ausleuchter-Platte 214 und der Innenwand von dem Diffuser verschlechtert ferner die Übertragung von Licht in diesem entfernten Bereich 1410. Somit enthält die Reflexionsoberfläche 1422 des Reflektors 1420 von dieser Ausführungsform eine Mehrzahl von Schritten 1424, 1426, 1428, 1429, welche dazu entworfen sind, um spezifische Abschnitte des reflektierten Lichtes (Strahlen 1430) von den LEDs 282 zu den verschiedenen Teilen des Diffusers, welche die entfernten Bereiche 1410 enthalten, zu richten. Es ist zu erwähnen, dass angrenzend zu dem zentralen Fenster 1450 im Reflektor (durch welches der Bildaufnehmer das Objekt sieht) die Mehrzahl von kleinen, angewinkelten Stufen 1429, welche im Querschnitt ausgebildet sind, insbesondere dazu adaptiert sind, um Strahlen 1430 von den Lichtquellen 282 auf verschiedene Punkte entlang des entfernten Bereiches 1410 für eine optimierte Lichtspreizung entlang der gesamten Diffuser-Oberfläche zu übertragen. Der Reflektor 1420 in dieser Ausführungsform enthält ebenfalls eine strukturierte Oberfläche und eine weiße Oberflächenfarbe zur maximalen Zerstreuung. In alternativen Ausführungsformen können eine unterschiedliche Oberflächenfarbe und Oberflächenausführung verwendet werden. Auf diese Art und Weise wird eine gleichförmigere Ausleuchtung von der vollständigen Diffuser-Oberfläche erzielt, und wird das Vorliegen von einer hellen und dunklen Punktierung auf dem Objekt minimiert.
Obwohl ein gestufter Reflektor 1420 gemäß einer Ausführungsform von dieser Erfindung gezeigt und beschrieben ist, wird ausdrücklich in Betracht gezogen, dass Reflektoren, welche eine Vielzahl von Oberflächen-Querschnittsprofilen haben, in alternativen Ausführungsformen verwendet werden können. Solche Reflektoren sollten unter Verwendung von optischen Fokussierungstechniken dazu adaptiert sein, um Licht entlang der Länge von einem abgeschrägten oder konischen Diffuser von einer im Allgemeinen hier in Betracht gezogenen Form zu spreizen, adaptiert sein, um somit eine ungewünschte Punktierung auf lokalisierten Bereichen von der Oberfläche von Interesse zu vermeiden.
Es wird in Betracht gezogen, dass eine Lichtröhre mit einem strukturierten oder getönten abgeschrägten Ende gemäß den zahlreichen Ausführungsformen von dieser Erfindung durch eine Vielzahl von Techniken erzeugt werden kann, welche ein Sandstrahlen oder Bestrahlen von einer ausgeführten Oberfläche enthalten, wobei eine wünschenswerte Aufbautechnik ein Formen der Lichtröhre aus gegossenem Kunstharz einschließt. Das abgeschrägte Ende wird nahe der Unterseite von der Form lokalisiert, und das rückwärtige Ende (angrenzend dem Ausleuchter-Ring) wird an der Oberseite von der Form lokalisiert, wobei an dieser Stelle die abgeschlossene Röhre aus der Form hervorragt. Die Unterseite von der Form wird mit einem getönten oder strukturierten Muster bereitgestellt, um somit diese Oberflächenwirkung auf das abgeschrägte Ende von der abgeschlossenen Röhre auszubilden. Bezug nehmend auf 15, welche den Querschnitt von der Lichtröhre 244 zeigt, wird die Form mit einem leichten Entwurfswinkel, welcher sich zuspitzt, aufgebaut, so dass die resultierende Lichtröhre 244 ein Paar von Innenwänden bestimmt, welche einen Entwurfswinkel AD dazwischen von ungefähr zumindest 2 Grad haben (jede Seite beträgt 1 Grad in Relation zur Achse 270). Weil die Form eine getön te/strukturierte Oberfläche enthält, wird der Entwurfswinkel bei ungefähr 2 Grad, anstelle der typischen 1 Grad, für ein glattes geformtes Teil eingestellt. Dieser Entwurfswinkel bei 2 Grad löst die möglichen Anhaftwirkungen besser, welche zwischen der abgeschlossenen Röhre und der strukturierten Formoberfläche erzeugt werden. Dieser Entwurfswinkel wird dort verwendet, wo die Struktur auf die abgeschrägten Enden 230 angelegt wird. Es ist zu erwähnen, dass die abgeschrägten Enden 230 jeweils dazwischen einen Winkel von ungefähr 70 Grad bestimmen (jedes Ende hat ungefähr 35 Grad in Relation zu der Achse 270). Es sollte jedoch offensichtlich sein, dass die Techniken, welche zur Ausbildung von der Lichtröhre und von weiteren Bauteilen hier verwendet werden, innerhalb des Umfangs der allgemeinen Lehre variieren können.
Bezug nehmend weiter auf 15, kann gemäß einer alternativen Ausführungsform der getönte oder strukturierte Abschluss auf die Innenwand von der Lichtröhre 244 an einer Endstelle 1520 angelegt werden. Diese Stelle 1520 ist jenseits des distalen Endes von dem Diffuser 280 und des Schirms 250 wie oben beschrieben freigelegt, um einen ungestörten Durchgang des Dunkelfeld-Lichtes (Strahlen 510) zu ermöglichen. Dies bewirkt, dass das reflektierte Dunkelfeld-Licht durch einen diffusen Aufbau passiert, bevor es auf die Markierungsoberfläche auftrifft. Es ist zu erwähnen, dass gemäß einer Ausführungsform von der Erfindung die strukturierte Oberfläche ebenfalls auf die Außenseite (Stelle 820) angelegt werden kann. Alternativ kann die strukturierte Oberfläche selektiv auf lediglich eine von der Innenstelle (1520) oder Außenstelle (820), wie geeignet, angelegt werden. Es ist zu erwähnen, dass, wenn die Struktur auf die Innenwand bei der Stelle 1520 angelegt wird, der benötigte Entwurfswinkel AD (14) dann typischerweise größer als 2 Grad ist. Ein geeigneter Entwurfswinkel kann durch den Fachmann bei der Ausformung von Kunststoffteilen bestimmt werden.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist die allgemeine Querschnitt-Umfangsform von der Lichtröhre rechteckig (an einer Ebene durch eine Achse 270 angenommen). Zum Zwecke dieser Beschreibung sollte der Ausdruck „rechteckig" kleinere Abweichungen von den Seiten des Rechteckes von einer geradlinigen Geometrie enthalten. Mit anderen Worten kann eine rechteckige Form hier beispielsweise gekrümmte Bögen enthalten, wie gezeigt und beschrieben. Im Allgemeinen sollte der Ausdruck rechteckig allgemein als ein Satz von linearen oder nicht-linearen Seiten definiert werden, welche sich an jeder der vier Kanten (welche signifikant gerundete Kanten sein können) schneiden, welches bewirkt, dass die ungefähre Richtung von zwei angrenzenden Seiten um ungefähr 90 Grad variiert. Eine stark verallgemeinerte Darstellung von einer recht eckigen Lichtröhre 1610 ist in 16 gezeigt. Wie oben beschrieben, können die Seiten 1620, 1622, 1624 und 1626 von der rechteckigen Lichtröhre 1610 in Ausdrücken von Nord (Pfeil N), Süd (Pfeil S), Ost (Pfeil E) und West (Pfeil W) definiert werden. Ebenso kann jede Kante des distalen, abgeschrägten Endes dementsprechend als EN (Kante Nord), ES (Kante Süd), EE (Kante Ost) und EW (Kante West) dargestellt werden. Die Länge LNS zwischen der Nordkante EN und Südkante ES ist (in dieser Ausführungsform) kürzer als die Länge LEW zwischen der Ostkante EE und Westkante EW (LNS < LEW). Es ist zu erwähnen, dass in alternativen Ausführungsformen das Umgekehrte gelten kann (LNS > LEW) oder dass diese Messungen ungefähr gleich sein können.
Bezug nehmend auf 17 und 18 ist die abgeschrägte Kante entlang von jeder Seite bei dem gleichen festgelegten Winkel (in dieser Ausführungsform ungefähr 55 Grad) angeordnet, wobei sie Dunkelfeld-Lichtstrahlen erzeugt, welche sich einen Punkt 1710 bei einem mittleren festgelegten Winkel Θ von ungefähr 32 Grad (welcher den halben abgeschrägten Winkel zusammen mit einem induzierten Entwurfswinkel von 1 Grad und eine weitere Brechung, wenn das Licht aus der Röhren-Innenwand austritt, darstellt) nähern. Da die Distanz LNS kleiner als die Distanz LEW ist, ist die Näherungsdistanz des Lichtes DNS für das Paar von gegenüberliegenden Seiten EN und ES kleiner als die Näherungsdistanz DEW des Lichtes von dem Paar von gegenüberliegenden Seiten EE und EW. Somit erfordert diese Anordnung für den Ausleser eine breitere Feldtiefe, indem zwei unterschiedliche Distanzbereiche der Ausleuchtung für die Markierung bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform von dieser Erfindung beträgt die ungefähre Länge NS gleich 3 cm, und beträgt die ungefähre Länge EW gleich 4,5 cm. Die DNS beträgt ungefähr 0,92 cm, während die DEW ungefähr 1,23 cm beträgt. Somit ist eine gewünschte Differenz von mehr als 0,31 cm bei einer größeren Feldtiefe bereitgestellt.
Neben der Bereitstellung von einer größeren Feldtiefe durch zwei Projektionsdistanzen stellt die oben beschriebene rechteckige Lichtröhrenform mehrere Vorteile gegenüber runden Lichtröhren und jenen von weiteren regelmäßigen, gleichseitigen Formen dar. Die rechteckige Form entspricht mehr dem herkömmlichen 4:3 Horizontal-zu-Vertikal-Verhältnis, welches durch kommerziell verfügbare Sensoren dargelegt wird. Der rechteckige Querschnitt erzielt einen größeren Dunkelfeld-Bereich als durch runde Röhren bereitgestellt. Er ermöglicht ebenfalls einen Ausleser mit niedrigerem Profil hinsichtlich der Gesamthöhe. Darüber hinaus gestaltet die Verwendung von diskreten „Seiten" auf der Röhre eine einfachere Steuerung von separaten Quadranten, wie oben beschrieben.
Es ist zu erwähnen, dass, obwohl die hier beschriebenen Ausführungsformen im Allgemeinen etwas polygonale Formen mit angrenzenden Seiten, welche durch Kanten verbunden sind, in Betracht zieht, es ausdrücklich in Betracht gezogen wird, dass kontinuierlich gekrümmte Verbindungen zwischen „Seiten" bereitgestellt werden können. Somit können die Ausdrücke „Seiten" und Paar von gegenüberliegenden Seiten derart herangezogen werden, dass sie Ellipsen enthalten, bei welchem die gegenüberliegenden Seiten, welche durch die Hauptachse aufgespannt sind, in der Länge größer sind als die gegenüberliegenden Seiten, welche durch die Nebenachse aufgespannt ist. Auf diese Art und Weise erzeugt jeder Satz vonseiten eine mittlere Näherungsdistanz für Dunkelfeld-Strahlen, welche unterschiedlich ist, wodurch die gewünschte verbesserte Feldtiefe erzeugt wird. Somit zeigt 19 eine Lichtröhre 1910 mit elliptischen Querschnitt detailliert an, welche zur Verwendung mit einer Ausführungsform von der Erfindung adaptiert werden kann (mit einer geeigneten Neuformung des Ausleuchter-Rings und des Diffusers, wo anwendbar). Das distale Ende von der Lichtröhre 1910 schließt mit einem abgeschrägten Ende 1920 ab, welches einen Winkel und eine Funktion hat, wie hier allgemein beschrieben. Die Kante des abgeschrägten Endes bestimmt im Wesentlichen ein gegenüberliegendes Paar von Nord- und Süd-Seiten (1930 und 1932 jeweils) und Ost- und West-Seiten (1940 und 1942 jeweils), welche durch Distanzen voneinander getrennt sind, welche sich unterscheiden. In diesem Fall sind die Distanzen gleich die Nebenachse MIA und die Hauptachse MAA (jeweils) von der Ellipse. In dieser Ausführungsform können die „Seiten" als kontinuierlich ineinander verlaufend mit beliebigen Grenzen oder mit „kontinuierlich gekrümmten Kanten" gekennzeichnet werden. Eine Vielzahl von Variationen über diese grundlegende elliptische Form wird ausdrücklich in Betracht gezogen. Auf jeden Fall erzeugen die Seiten zumindest zwei diskrete Distanzen von einer Strahlnäherung für einen vorgegebenen festgelegten abgeschrägten Winkel.
Es sollte anhand der oben beschriebenen Ausführungsformen offensichtlich sein, dass ein Ausleser, welcher überlegende Ausleuchtungs- und Markierungsauslesungs-Fähigkeiten hat, hier beschrieben ist. Dieser Ausleser löst viele der Nachteile in Zusammenhang mit Auslesern aus dem Stand der Technik und stellt eine verbesserte Objekt-Ausleuchtung, Status-Anzeige und Gesamthaltbarkeit bereit.
Im Vorhergehenden wurde eine detaillierte Beschreibung von darstellhaften Ausführungsformen von der Erfindung gegeben. Es können zahlreiche Modifikationen und Hinzufügungen vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang davon abzuweichen. Beispielsweise können jegliche der hier beschriebenen Merkmale mit einigen oder allen wei teren hier beschriebenen Merkmalen gemäß alternativer Ausführungsformen zusammengefasst werden. Zusätzlich können in alternativen Ausführungsformen, obwohl eine Mehrzahl von mehrfarbigen LEDs bereitgestellt ist, individuelle monochromatische LEDs, jeweils in einer Mehrzahl von Farben, zueinander angrenzend auf dem Ausleuchter-Ring angeordnet werden. Ebenso, obwohl ein in Quadranten aufgeteilter Ring angezeigt ist, kann jegliche akzeptierbare Einteilung des gesamten Ringes gemäß alternativer Ausführungsformen bereitgestellt werden. Bestimmte Teile des gesamten Rings können so erstellt sein, dass sie mit weiteren Teilen gemäß von Ausführungsformen hiervon zusammenarbeiten. Beispielsweise können die Oberen und Rechten stets zusammenarbeiten oder können die Oberen und Unteren stets zusammenarbeiten. Ebenso können zusätzliche Ringfarben, wie beispielsweise Gelb, verwendet werden, um weitere Typen von Anzeigen bereitzustellen. Es können mehrfarbige Ausleuchter-Quellen oder eine Mehrzahl von angrenzenden einzelnen Ausleuchter-Quellen (oder Kombinationen von einzelnen und mehrfarbigen Quellen) dazu verwendet werden, um den gewünschten Satz von Ringfarben zu erzeugen. Darüber hinaus, obwohl eine rechteckige Lichtröhre gezeigt und beschrieben ist, kann ein größerer Bereich einer Feldtiefe erlangt werden, indem eine nicht-gleichseitige Form bereitgestellt wird, welche mehr als vier Seiten hat, welche durch Kanten verbunden sind (beispielsweise ein schräges Hexagon). Diese Erfindung zieht polygonale Lichtröhren-Querschnitte in Betracht, welche vier oder mehrere Seiten haben (linear oder gekrümmt), welche an Kanten verbunden sind (welche rundförmig sein können). Schließlich wird ausdrücklich in Betracht gezogen, dass jegliche der Prozesse oder Schritte wie hier beschrieben, als Hardware, Software, welche Programmanweisungen enthält, welche auf einem Computer ausgeführt werden, oder durch eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden können. Demgemäß sollte diese Beschreibung lediglich mittels Beispiel und nicht als andererseits den Umfang von der Erfindung beschränkend herangezogen werden.
Zusammenfassung
Die Erfindung stellt eine Mehrzahl von neuen Merkmalen bereit, welche bei einem Ausleser vielfältig angewendet werden können. In einer Ausführungsform ist die Lichtröhre aus haltbarem Polykarbonat für einen erhöhten Stoßwiderstand aufgebaut und kann einen rechteckigen Querschnitt bestimmen. Das abgeschrägte Ende von der Lichtröhre ist strukturiert oder getönt, um gebrochenes Licht, welches durch das Ende passiert, weiter zu zerstreuen, um eine gleichförmigere Wirkung darzulegen. Der konische/abgeschrägte Diffuser innerhalb der Lichtröhre wird durch einen Reflektor mit einer weiß strukturierten Oberfläche ausgeleuchtet, welche eine Mehrzahl von rückwärts gerichteten Ausleucht-Quellen zurück in den Diffuser reflektiert. Der Reflektor kann einen vorbestimmten Querschnitt bestimmen, welcher weiterhin Licht in die vordersten, entferntesten Bereiche des Diffusers richtet, um eine bessere Streuung von Licht zu erzeugen und Punktierungs-Effekte zu vermeiden. Die strukturierte Oberfläche auf dem abgeschrägten Lichtröhrenende kann dazu verwendet werden, um ein Indikatorlicht besser zu projizieren. Die Ausleucht-Quellen sind in einem Ring am Innenende von der Röhre angeordnet und können mehrfarbige Quellen sein, welche der Steuerung zur Projektion entsprechen, und eine geeignete Farbe haben und/oder in einem geeigneten Muster blinken, um verschiedene Bedingungen anzuzeigen, wie beispielsweise ein erfolgreiches Auslesen oder ein Fehlverhalten. Die Steuerung ist dazu angepasst, um Indikationen zwischen Bilderlangungen bereitzustellen. Die Steuerung kann einzelne Abschnitte des Ringes derart ansteuern, so dass lediglich entsprechende Abschnitte von dem Lichtröhren-Umfang zu einer vorgegebenen Zeit in einer bestimmten Farbe ausgeleuchtet werden (beispielsweise Quadranten). Unter schiedliche Quadranten können in einem Beispiel gleichzeitig in unterschiedlichen Farben ausgeleuchtet werden.

Claims

Ausleuchter-Anordnung für einen Markierungs-Ausleser, welche enthält: eine Lichtröhre, welche ein distales Ende hat, welches entlang einer Außenoberfläche ein abgeschrägtes Ende bestimmt, wobei das abgeschrägte Ende durch eine Innenwand ein intern reflektiertes Licht auf eine Oberfläche als eine Dunkelfeld-Ausleuchtung und ein gebrochenes Licht auf die Oberfläche als eine direkte Hellfeld-Ausleuchtung projiziert, wobei das distale Ende eine Außenoberfläche enthält, welche eine diffuse Oberflächenstruktur hat.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Lichtröhre aus Polykarbonat aufgebaut ist.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 1, welche ferner eine Mehrzahl von Ausleuchter-Quellen enthält, welche in einem Ring in einer optischen Verbindung mit der Lichtröhre angeordnet sind, wobei die Ausleuchter-Quellen mit einer Steuerung verbunden sind, welche dazu angepasst ist, eine Ausleuchtung von den Ausleuchter-Quellen zu projizieren, um somit einen vorbestimmten Status des Auslesers innerhalb von Zeiten zwischen Ausleuchtungs-Vorgängen von der Oberfläche, bei welchen ein Bild von der Oberfläche erlangt wird, anzuzeigen.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 3, bei welcher die Ausleuchter-Quellen mehrfarbige LEDs enthalten, welche selektiv jede von einer Mehrzahl von Farben zu vorbestimmten Zeiten projizieren, um den vorbestimmten Status anzuzeigen.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 4, bei welcher die Steuerung dazu angepasst ist, um zumindest zwei Farben auf jeder von angrenzenden Sektionen von der Lichtröhre gleichzeitig zu projizieren, um somit den vorbestimmten Status anzuzeigen.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 4, bei welcher die Steuerung dazu angepasst ist, die Ausleuchter-Quellen dazu zu bewirken, zu blinken, um somit den vorbestimmten Status anzuzeigen.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 1, welche ferner einen konischen Diffuser enthält, welcher sich innerhalb eines Innenumfanges von der Lichtröhre befindet, wobei der konische Diffuser mit einem Reflektor in optischer Verbindung ist, welcher ein Licht von einer Mehrzahl von rückwärts gerichteten Ausleuchter-Quellen empfängt, welche in eine Richtung projizieren, welche entgegengesetzt ist zu einer Richtung, in welche ein Licht von dem abgeschrägten Ende auf die Oberfläche projiziert.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 7, bei welcher der Reflektor ein Oberflächenprofil enthält, welches dazu angepasst ist, um ein Licht an einen entfernten Bereich des Diffusers in der Nähe des abgeschrägten Endes zu richten.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 8, bei welcher der Reflektor eine Mehrzahl von Stufen enthält, wobei zumindest eine der Stufen einen Abschnitt des Lichtes zu dem entfernten Bereich fokussiert.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 7, bei welcher die rückwärts gerichteten Ausleuchter-Quellen ein Licht durch den Diffuser auf die Oberfläche in einer Farbe projizieren, welche sich von einer Farbe unterscheidet, welche von dem abgeschrägten Ende projiziert wird, um die Oberfläche während der Bilderlangung auszuleuchten.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 10, welche ferner einen Filter enthält, welcher ein Passieren der Farbe von dem Diffuser erlaubt, und verhindert, dass die Farbe von dem abgeschrägten Ende durch den Diffuser neu übertragen wird.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher zumindest eines aus der Innenwand und dem abgeschrägten Ende eine diffuse Oberflächenstruktur enthält, um ein Punktieren durch diskrete Ausleuchter-Quellen zu reduzieren.
Ausleuchter-Anordnung für einen Markierungs-Ausleser, welche enthält: eine Lichtröhre in einer optischen Verbindung mit einem Ring von Ausleuchter-Quellen, wobei die Lichtröhre ein Licht in eine Vorwärtsrichtung von einem Vorwärtsende von der Lichtröhre projiziert; und einen konischen Diffuser, welcher sich innerhalb eines Innenumfanges von der Lichtröhre befindet, wobei der konische Diffuser in einer optischen Verbindung mit einem Reflektor ist, welcher ein Licht von einer Mehrzahl von rückwärts gerichteten Ausleuchter-Quellen empfängt, welche in eine Richtung projizieren, welche zur Vorwärtsrichtung entgegengesetzt ist.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 13, bei welcher der Reflektor ein Oberflächenprofil enthält, welches dazu angepasst ist, um ein Licht an einen entfernten Bereich von dem Diffuser in der Nähe von dem abgeschrägten Ende zu richten.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 14, bei welcher der Reflektor eine Mehrzahl von Stufen enthält, wobei zumindest eine der Stufen einen Abschnitt des Lichtes zu dem entfernten Bereich fokussiert.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 13, bei welcher die rückwärts gerichteten Ausleuchter-Quellen ein Licht durch den Diffuser auf die Oberfläche in einer Farbe projizieren, welche sich von einer Farbe unterscheidet, welche von dem abgeschrägten Ende projiziert wird, um die Oberfläche während der Bilderlangung auszuleuchten.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 16, welche ferner einen Filter enthält, welcher ein Passieren der Farbe von dem Diffuser erlaubt, und verhindert, dass die Farbe von dem abgeschrägten Ende durch den Diffuser neu übertragen wird.
Ausleuchter-Anordnung für einen Markierungs-Ausleser, welche enthält: eine Lichtröhre, welche ein Licht von einem Ring von Ausleuchter-Quellen auf eine Oberfläche projiziert, wobei die Lichtröhre einen Durchgang enthält, durch welchen ein Bildaufnehmer die Oberfläche sieht, welche die Markierung hat; und wobei die Ausleuchter-Quellen mit einer Steuerung verbunden sind, welche dazu angepasst ist, eine Ausleuchtung von den Ausleuchter-Quellen zu projizieren, um somit einen vorbestimmten Status des Auslesers innerhalb von Zeiten zwischen Ausleuchtungs-Vorgängen von der Oberfläche, bei welchen ein Bild von der Oberfläche erlangt wird, anzuzeigen.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 18, bei welcher die Ausleuchter-Quellen mehrfarbige LEDs enthalten, welche selektiv jede von einer Mehrzahl von Farben zu vorbestimmten Zeiten projizieren, um den vorbestimmten Status anzuzeigen.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 19, bei welcher die Steuerung dazu angepasst ist, um zumindest zwei Farben auf jeder von angrenzenden Sektionen von der Lichtröhre gleichzeitig zu projizieren, um somit den vorbestimmten Status anzuzeigen.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 20, bei welcher die Steuerung dazu angepasst ist, die Ausleuchter-Quellen dazu zu bewirken, zu blinken, um somit den vorbestimmten Status anzuzeigen.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 18, bei welcher ein distales Ende von der Lichtröhre ein abgeschrägtes Ende enthält, und zumindest eines aus dem abgeschrägten Ende und einer Innenwand von der Lichtröhre gegenüberliegend zum abgeschrägten Ende eine diffuse Oberflächenstruktur enthält, um ein Punktieren durch die Ring-Ausleuchter-Quellen zu reduzieren.
Ausleuchter-Anordnung für einen Markierungs-Ausleser, welcher entlang einer optischen Sichtachse angeordnet ist, welche enthält: eine Lichtröhre, welche durch zumindest vier angrenzende Seiten bestimmt ist, welche ein erstes gegenüberliegendes Paar von Seiten und ein zweites gegenüber liegendes Paar von Seiten enthalten, wobei die Lichtröhre eine abgeschrägte Kante an einem distalen Ende enthält, welche ein Licht von einer Ring-Lichtquelle an dem proximalen Ende auf eine Oberfläche als ein Dunkelfeld richtet; und wobei ein erster Abstand zwischen dem ersten gegenüberliegenden Paar von den Seiten eine Länge hat, welche sich von einer Länge von einem zweiten Abstand zwischen dem zweiten gegenüberliegenden Paar von den Seiten unterscheidet.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 23, bei welcher die Lichtröhre einen Diffuser enthält, welcher innerhalb eines Innenraums positioniert ist, welcher durch die Lichtröhre bestimmt ist, welche eine direkte diffuse Ausleuchtung projiziert.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 23, bei welcher zumindest eines aus der abgeschrägten Kante und einer Innenkante von der Lichtröhre gegenüberliegend der abgeschrägten Kante eine diffuse Oberfläche darauf enthält.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 25, welche ferner eine Ausleuchter-Steuerung enthält, welche dazu angepasst ist, um eine Ausleuchtung in zumindest einer ersten Farbe von dem Ring zu projizieren, um somit ein erstes Statussignal an der abgeschrägten Kante bereitzustellen.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 26, bei welcher die Steuerung dazu angepasst ist, um eine Ausleuchtung in einer zweiten Farbe zu projizieren, welche unterschiedlich ist zu der ersten Farbe von dem Ring, um somit ein zweites Statussignal an der abgeschrägten Kante bereitzustellen.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 23, bei welcher das erste gegenüberliegende Paar von Seiten und das zweite gegenüberliegende Paar von Seiten gemeinsam eine ungefähre Form von einer Ellipse bestimmen.
Ausleuchter-Anordnung nach Anspruch 23, bei welcher das erste gegenüberliegende Paar von Seiten und das zweite gegenüberliegende Paar von Seiten gemeinsam ein Rechteck bestimmen, welches Ecken zwischen angrenzenden Seiten hat.