Die Erfindung betrifft optische Abtastsysteme
und im einzelnen ein optisches Abtastsystem, welches Objekte abtasten
kann, welche in einer Vielzahl von unterschiedlichen Lagen ausgerichtet
sind. Die Erfindung ist insbesondere für die Anwendung für einen
ortsfesten Scanner geeignet, wie er beispielsweise bei Kassen von
Supermärkten
für das
Lesen von Barcodes verwendet wird, die auf den Konsumprodukten angebracht sind.The invention relates to optical scanning systems
and in particular an optical scanning system which scans objects
which can be aligned in a variety of different locations
are. The invention is particularly for use with one
Fixed scanner suitable, as it is for example at cash registers from
supermarkets
for the
Reading of barcodes is used, which are attached to the consumer products.
Aus der amerikanischen Patentschrift US 5,206,491 ist eine multi-direktionale
Barcode-Lesevorrichtung bekannt, bei welcher Abtaststrahlen aus
mehreren Richtungen auf ein zu lesendes Objekt projiziert werden
und welche eine Mehrzahl von um eine Strahlabtasteinheit herum angeordneten
Spiegeln sowie eine Mehrzahl von Strahlquellen zum Emittieren von
Strahlen auf die Strahlabtasteinheit hin aufweist.From the American patent specification US 5,206,491 A multi-directional barcode reading device is known in which scanning beams are projected onto an object to be read from several directions and which has a plurality of mirrors arranged around a beam scanning unit and a plurality of beam sources for emitting beams towards the beam scanning unit.
Für
ein wirksames und zuverlässiges
Betriebsverhalten sind die fokussierende Optik eines Barcode-Scanners
und die Abtastgeometrie wesentlich. Bei ortsfesten Scannern wird
häufig
ein rotierender Polygonspiegel verwendet, welcher einen Abtastlichtstrahl
auf ein Spiegelfeld richtet, um ein gewünschtes Abtastmuster zu erzeugen.
Bei einem Typ von ortsfestem Barcode-Scanner ist eine Abtastmechanik
in einer Basis angeordnet, welche ein Scannerfenster aufweist, das
in einer horizontalen Ebene ausgerichtet ist. Ein derartiges Abtastsystem
ist in der amerikanischen Patentschrift US 5,073,702 offenbart, wobei ein
Abtastlichtstrahl von einem Spiegelfeld aus reflektiert wird, welches
eine Mehrzahl von im wesentlichen halbkreisförmig gruppierten Spiegeln aufweist.
Der von jedem dieser Spiegel wegreflektierte Abtastlichtstrahl weist
eine vertikal nach oben gerichtete Komponente auf und passiert so
durch das Fenster bzw. eine Öffnung.
Die abzutastenden Objekte werden über das Fenster bewegt, wobei
die Barcodes im wesentlichen nach unten gerichtet sein müssen.The focusing optics of a barcode scanner and the scanning geometry are essential for effective and reliable operating behavior. In stationary scanners, a rotating polygon mirror is often used, which directs a scanning light beam onto a mirror field in order to generate a desired scanning pattern. In one type of stationary barcode scanner, a scanning mechanism is arranged in a base, which has a scanner window that is aligned in a horizontal plane. Such a scanning system is in the American patent US 5,073,702 discloses, wherein a scanning light beam is reflected from a mirror field which has a plurality of substantially semicircular grouped mirrors. The scanning light beam reflected by each of these mirrors has a vertically upward component and thus passes through the window or an opening. The objects to be scanned are moved over the window, with the barcodes essentially pointing downwards.
Bei einer anderen Ausrichtung des
Scanners kann die Abtastmechanik in einem vertikalen Turm untergebracht
sein, wobei das Scannerfenster sich in einer vertikalen Ebene erstreckend
ausgerichtet ist. Bei einem derartigen vertikalen Scanner werden
im wesentlichen alle heraustretenden Abtastlichtstrahlen seitlich herausgestrahlt
und haben eine aufwärts
gerichtete Vertikalkomponente. Objekte, welche abzutasten sind, werden
vor der Fensterfront mit ihrem im wesentlichen seitlich ausgerichteten
Barcodes vorbeigeführt.With a different orientation of the
Scanners can house the scanning mechanism in a vertical tower
be, the scanner window extending in a vertical plane
is aligned. With such a vertical scanner
essentially all emerging scanning light beams are emitted laterally
and have an upward
directional vertical component. Objects that are to be scanned
in front of the window front with its essentially laterally aligned
Barcodes passed.
Um ein erfolgreiches Abtasten zu
bewerkstelligen, darf das Objekt mit seinem Barcode, welches vor der
Scannerfenster vorbeigeführt
wird, nur in einem nicht zu sehr geneigten Winkel vorbeigeführt werden,
um zu verhindern, dass eine Abtastlinie mit dem Barcode zusammentrifft
("seeing"). Daher muß, um ein
erfolgreiches Abtasten zu erreichen, der Anwender das Objekt mit
dem Barcode so positionieren, dass eine möglichst nahe Annäherung an
die optimale Orientierung erzielt wird. Der Bereich der geeigneten
Orientierung der Ebenen des Objekts, welches den Barcode trägt, ist
durch die Größe des Fensters
und den Winkel, über
welchen das Spiegelfeld das Abtastmuster richten kann, begrenzt.
Derzeitige vertikale Scanner können
Barcodes abtasten, welche auf eine bestimmte seitliche Fläche (d.h.
Seitenfläche)
ausgerichtet sind, welche dem vertikalen Fenster zugewandt ist,
haben jedoch Schwierigkeiten, Flächen
abzutasten, welche in einer horizontalen Ebene ausgerichtet sind
(d.h. nach oben oder unten weisen) oder Seitenflächen abzutasten, welche dem
Fenster abgewandt sind. Horizontale Scanner (d.h. nach oben gerichtete)
sind gut daran angepaßt,
Unterseiten oder Bodenflächen
abzutasten, aber sind darin beschränkt, Seitenflächen abzutasten.
Es ist ein Ziel der Erfindung, den Bereich der Orientierung der
von dem Scanner zu lesenden Seiten zu erhöhen, was die geforderte Positionierung
oder Ausrichtung eines Barcode-Etiketts minimieren würde, das
Förderband-zu-Förderband-Abtasten
(automatisches Abtasten) erleichtern würde, und eine verbesserte Abtast-Ergonomie
verwirklichen würde.To successfully scan
the object with its barcode, which is in front of the
Scanner window passed
will only be passed at an angle that is not too inclined,
to prevent a scan line from hitting the barcode
( "Seeing"). Therefore, in order to
to achieve successful scanning, the user using the object
Position the barcode so that it is as close as possible to
the optimal orientation is achieved. The range of suitable
Orientation of the levels of the object bearing the barcode is
by the size of the window
and the angle over
which the mirror field can direct the scanning pattern.
Current vertical scanners can
Scan barcodes that are on a certain side surface (i.e.
Side surface)
aligned, which faces the vertical window,
however have difficulty getting areas
to scan which are aligned in a horizontal plane
(i.e. point up or down) or to scan side surfaces which
Windows are facing away. Horizontal scanners (i.e. upward facing)
are well adapted
Bottom or bottom surfaces
scanning, but are limited to scanning side surfaces.
It is an object of the invention to extend the range of orientation of the
Pages to be read by the scanner increase what the required positioning
or minimize alignment of a barcode label that
Conveyor belt-to-belt scanning
(automatic scanning) would facilitate, and improved scanning ergonomics
would realize.
Dies wird erfindungsgemäß durch
die Merkmale in den Ansprüchen
1, 17 und 21 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den
jeweiligen Unteransprüchen
beansprucht.This is done according to the invention
the features in the claims
1, 17 and 21 reached. Advantageous further developments are in the
respective subclaims
claimed.
Die Erfindung betrifft ein optisches
System und ein Verfahren zum Lesen von Daten. Ein erstes bevorzugtes
System ist auf einen Scanner gerichtet, welcher Einrichtungen zum
Erzeugen eines ersten optischen Lichtstrahls und eines zweiten optischen
Lichtstrahls aufweist, wobei der erste optische Lichtstrahl auf
eine Seite eines ersten optischen Abtastelements wie eines rotierenden
Polygonspiegels und zu einem ersten Spiegelfeld gerichtet ist, während der
zweite optische Lichtstrahl zu einem zweiten optischen Abtastelement
wie einer weiteren Seite des rotierenden Polygonspiegels und von
dort aus zu einem zweiten Spiegelfeld gerichtet ist. Das erste Spiegelfeld
ist so ausgebildet, dass ein Abtastmuster erzeugt wird, welches
in einer rechtwinkligen Richtung strahlt, und das zweite Spiegelfeld
ist derart ausgebildet, dass es ein Abtastmuster erzeugt, welches
in einer anderen, zu der ersten Richtung im wesentlichen senkrechten
Richtung strahlt. Ein zweites, bevorzugtes System ist auf einen
Scanner gerichtet, welcher ein Gehäuse mit einem sich im wesentlichen
senkrecht erstreckenden Fenster in einem oberen Gehäuseteil
aufweist und ein sich im wesentlichen horizontal erstreckendes Fenster
in einem unteren Gehäuseteil
aufweist. Der Scanner weist eine Lichtquelle auf, welche einen Lichtstrahl
erzeugt, und ist mit einem Strahlenteiler versehen, welcher den
Lichtstrahl in einen ersten optischen Lichtstrahl und in einen zweiten
optischen Lichtstrahl teilt. Der erste optische Lichtstrahl wird
zu einer Seite eines optischen Abtastelements hin gerichtet und
trifft dann auf ein erstes Spiegelfeld, welches in dem oberen Gehäuseabschnitt
in der Nähe
des vertikalen Fensters angeordnet ist, und tritt dann durch das
vertikale Fenster. Der zweite optische Lichtstrahl wird zu einer
weiteren Seite des optischen Abtastelements hin gerichtet, wobei
der erste Teil des zweiten optischen Lichtstrahls zu einem zweiten
Spiegelfeld hin gerichtet ist, welches in einer ersten Seite des
unteren Gehäuseteils
in der Nähe
des oberen Gehäuseteils
angeordnet ist und wird dann durch das horizontale Fenster herausgestrahlt,
und wobei ein zweiter Teil des zweiten optischen Lichtstrahls zu
einem dritten Spiegelfeld gerichtet ist, welches an einer zweiten
Seite des unteren Gehäuses angeordnet
ist, welche der ersten Seite gegenüberliegend angeordnet ist.
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel werden
zurückgesendete
Signale, welche sowohl durch den ersten, als auch durch den zweiten optischen
Lichtstrahl verursacht wurden, in einem einzigen Mikroprozessor
verarbeitet, um eine einheitliche Signalverarbeitung zu gewährleisten.The invention relates to an optical system and a method for reading data. A first preferred system is directed to a scanner having means for generating a first optical light beam and a second optical light beam, the first optical light beam being directed to one side of a first optical scanning element such as a rotating polygon mirror and to a first mirror field while the second optical light beam is directed to a second optical scanning element such as a further side of the rotating polygon mirror and from there to a second mirror field. The first mirror field is designed such that a scanning pattern is generated which radiates in a right-angled direction, and the second mirror field is designed such that it generates a scanning pattern which radiates in another direction substantially perpendicular to the first direction. A second, preferred system is directed to a scanner which has a housing with a substantially lower has quite extending window in an upper housing part and has a substantially horizontally extending window in a lower housing part. The scanner has a light source which generates a light beam and is provided with a beam splitter which divides the light beam into a first optical light beam and into a second optical light beam. The first optical light beam is directed to one side of an optical scanning element and then strikes a first mirror field which is arranged in the upper housing section in the vicinity of the vertical window, and then passes through the vertical window. The second optical light beam is directed towards a further side of the optical scanning element, the first part of the second optical light beam being directed towards a second mirror field which is arranged in a first side of the lower housing part in the vicinity of the upper housing part and then becomes radiated out through the horizontal window, and wherein a second part of the second optical light beam is directed to a third mirror field, which is arranged on a second side of the lower housing, which is arranged opposite the first side. According to a preferred exemplary embodiment, returned signals which have been caused by both the first and the second optical light beam are processed in a single microprocessor in order to ensure uniform signal processing.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand
bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is described below
preferred embodiments
explained with reference to the drawing. The drawing shows:
1 eine
perspektivische Vorderansicht eines vertikalen Mehrebenen-Scanners
gemäß der Erfindung; 1 a front perspective view of a vertical multilevel scanner according to the invention;
2 eine
schematische Teil-Seitenansicht der rechten Seite des Scanners nach 1; 2 a schematic partial side view of the right side of the scanner 1 ;
3 eine
Teil-Draufsicht des Scanners nach 1; 3 a partial top view of the scanner 1 ;
4 eine
Teil-Frontansicht des Scanners nach 1; 4 a partial front view of the scanner 1 ;
5 eine
schematische Draufsicht aus das von dem oberen Spiegelfeld des in 1 dargestellten Scanners
erzeugte Abtastmusters entlang einer horizontalen Ebene; 5 is a schematic plan view of the from the upper mirror field of in 1 shown scanner generated scan pattern along a horizontal plane;
6 eine
schematische Vorderansicht des von dem unteren Spiegelfeld des Scanners 1 erzeugten Abtastmusters
entlang einer vertikalen Ebene; 6 is a schematic front view of the lower mirror field of the scanner 1 generated scan pattern along a vertical plane;
7 eine
schematische Darstellung, welche eine bevorzugte Polygonspiegel-Lichtabtast-
und Lichtsammelanordnung zeigt; 7 is a schematic diagram showing a preferred polygon mirror light scanning and light collecting arrangement;
8 eine
schematische Ansicht, welche eine alternative Polygonspiegel-Lichtabtast-
und Lichtsammelanordnung zeigt; 8th is a schematic view showing an alternative polygon mirror light scanning and light collecting arrangement;
9 eine
schematische Ansicht, welche eine alternative Polygonspiegel-Lichtabtast-
und Lichtsammelanordnung zeigt; 9 is a schematic view showing an alternative polygon mirror light scanning and light collecting arrangement;
10 eine
detailliert Ansicht der Blende nach 9 gemäß der Linie
10-10; 10 a detailed view of the aperture after 9 according to line 10-10;
11 eine
schematische Ansicht, welche eine weitere Polygonspiegel-Lichtabtast-
und Lichtsammelanordnung zeigt; 11 is a schematic view showing another polygon mirror light scanning and light collecting arrangement;
12 eine
schematische Ansicht, welche eine weitere, alternative Polygonspiegel-Lichtabtast-
und Lichtsammelanordnung zeigt; 12 is a schematic view showing another alternative polygon mirror light scanning and light collecting arrangement;
13 eine
schematische Ansicht einer weiteren, alternativen Polygonspiegel-Lichtabtast-
und Lichtsammelanordnung; 13 a schematic view of a further, alternative polygon mirror light scanning and light collecting arrangement;
14 eine
schematische Ansicht, welche eine alternative Lichtabtast- und Lichtsammelanordnung zeigt,
welche ein Paar von bewegbaren Spiegeln verwendet; 14 is a schematic view showing an alternative light sensing and light collecting arrangement using a pair of movable mirrors;
15 eine
schematische Ansicht, welche eine Lichtabtast- und Lichtsammelanordnung mit einer
holographischen Scheibe darstellt; 15 is a schematic view illustrating a light scanning and light collecting arrangement with a holographic disk;
16 eine
schematische Darstellung, welche eine alternative Lichtabtast- und
Lichtsammelanordnung mit einer holographischen Scheibe darstellt; 16 is a schematic representation which shows an alternative light scanning and light collecting arrangement with a holographic disk;
17 eine
schematische Ansicht einer Lichtabtast- und Lichtsammelanordnung
mit zwei holographischen Scheiben; 17 a schematic view of a light scanning and light collecting arrangement with two holographic disks;
18 ein
Flussdiagramm, welches den Betrieb einer Lichtabtast- und Lichtsammelanordnung
veranschaulicht; 18 a flowchart illustrating the operation of a light sensing and light collecting arrangement;
19 ein
Flussdiagramm, welches den Betrieb einer alternativen Lichtabtast-
und Lichtsammelanordnung veranschaulicht; 19 a flowchart illustrating the operation of an alternative light sensing and light collecting arrangement;
20 eine
perspektivische Vorderansicht einer Kombination mit einem vertikalen
und einem horizontalen Scanner; 20 a front perspective view of a combination with a vertical and a horizontal scanner;
21 eine
perspektivische Ansicht eines alternativen Mehrebenen-Scanners gemäß der Erfindung von
oben rechts; 21 a perspective view of an alternative multi-level scanner according to the invention from top right;
22 ein
vereinfachtes Schema der Optik des in 21 dargestellten
Scanners; 22 a simplified scheme of the optics of the in 21 illustrated scanners;
23 eine
schematische Seitenansicht der inneren Optik des in 21 dargestellten Scanners; 23 is a schematic side view of the inner optics of the in 21 illustrated scanners;
24 eine
Seitenansicht der inneren Optik des in 21 dargestellten Scanners; 24 a side view of the inner optics of the in 21 illustrated scanners;
25 eine
perspektivische Seitenansicht des in 21 dargestellten
Scanners von oben rechts betrachtet, teilweise in Schnittdarstellung; 25 a side perspective view of the in 21 scanner shown viewed from the top right, partially in section;
26 eine
schematische Ansicht des von dem oberen Spiegelfeld des in 21 gezeigten Scanners erzeugten
Abtastfelds in einer vertikalen Ebene; 26 a schematic view of the from the upper mirror field of in 21 shown scanner generated scan field in a vertical plane;
27 eine
schematische Darstellung des von dem unteren Spiegelfeld des in 21 gezeigten Scanners erzeugten
Abtastmusters entlang einer vertikalen Ebene; 27 a schematic representation of the lower mirror field of the in 21 shown scanner generated scan pattern along a vertical plane;
28 eine
schematische Darstellung des von dem unteren Spiegelfeld des in 21 gezeigten Scanners erzeugten
Abtastmusters entlang einer horizontalen Ebene; 28 a schematic representation of the lower mirror field of the in 21 shown scanner generated scan pattern along a horizontal plane;
29 ein
Flussdiagramm des Betriebs einer bevorzugten Lichtabtast- und Lichtsammelanordnung für den in 21 dargestellten Scanner. 29 a flow diagram of the operation of a preferred light sensing and light collecting arrangement for the in 21 illustrated scanner.
Nachfolgend werden nun bevorzugte
Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. 1 zeigt eine schematische Darstellung
eines bevorzugten, vertikalen Scanners 10, welcher ein
Gehäuse 12 mit
einem unteren Gehäuseteil 14 und
einem oberen Gehäuseteil 16 aufweist.Preferred exemplary embodiments are now explained below with reference to the drawing. 1 shows a schematic representation of a preferred, vertical scanner 10 which is a housing 12 with a lower housing part 14 and an upper housing part 16 having.
Der Scanner 10 kann ein
Abtastvolumen abtasten, welches allgemein mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet
wird, indem Abtast-Lichtstrahlen nach außen durch ein unteres Fenster 20 bzw.
ein oberes Fenster 25 gestrahlt werden. Um die Bezugnahme
auf verschiedene, relative Richtungen zu erleichtern, sind orthogonale
Koordinaten (X, Y, Z) in 1 eingezeichnet.
Die Koordinaten X bezeichnen die seitliche Richtung, senkrecht zu
oder horizontal auswärts
von dem unteren Fenster 20 des Scanner-Gehäuses 12;
die Y-Koordinaten bezeichnen eine vertikal nach oben gerichtete
Richtung; und die Z-Koordinaten bezeichnen eine weitere horizontale
Richtung parallel zu dem unteren Fenster 20.The scanner 10 can sample a sample volume, generally designated by the reference symbol 5 is referred to by scanning light rays out through a lower window 20 or an upper window 25 be blasted. To facilitate reference to different relative directions, orthogonal coordinates (X, Y, Z) are in 1 located. The coordinates X denote the lateral direction, perpendicular to or horizontally outwards from the lower window 20 of the scanner housing 12 ; the Y coordinates denote a vertically upward direction; and the Z coordinates denote another horizontal direction parallel to the lower window 20 ,
Die 2-4 zeigen die Einrichtungen
zum Erzeugen und Sammeln eines Abtast-Lichtstrahls des Scanners 10.
Der Scanner 10 weist zwei Fenster auf, nämlich das
untere Fenster 20 und das obere Fenster 25, welche
in einem zueinander schrägen
oder geneigten Winkel relativ zueinander angeordnet sind. Der Scanner 10 kann
alternativ ein einziges vertikales oder geneigtes Fenster aufweisen,
jedoch liefert die Doppelfenster-Anordnung dem Anwender physikalische Informationen
bezüglich
der Richtung der Abtast-Lichtstrahlen,
im einzelnen dass ein Abtast-Lichtstrahl-Muster grundsätzlich durch das obere Fenster 25 ausgestrahlt
wird und ein weiteres Abtast-Lichtstrahl-Muster grundsätzlich durch
das untere Fenster 20 ausgestrahlt wird.The 2 - 4 show the means for generating and collecting a scanning light beam of the scanner 10 , The scanner 10 has two windows, the bottom window 20 and the upper window 25 , which are arranged at an oblique or inclined angle relative to each other. The scanner 10 may alternatively have a single vertical or inclined window, but the dual window arrangement provides the user with physical information regarding the direction of the scanning light beams, specifically a scanning light beam pattern basically through the upper window 25 is emitted and another scanning light beam pattern basically through the lower window 20 is broadcast.
Die Abtastmechanik des Scanners 10 weist
einen zentralen, rotierenden Polygonspiegel 30 auf, welcher
von einem Motor 40 angetrieben wird. In dem unteren Gehäuseteil 14 befindet
sich eine Lichtquelle 76, welche einen Lichtstrahl erzeugt
und diesen zu dem Spiegel 74 hin richtet. Die Lichtquelle 76 kann
ein Laser oder eine Laserdiode, oder jede andere geeignete Lichtquelle
sein. Der Spiegel 74 fokussiert und reflektiert Licht in
Richtung des Polygonspiegels 30, welcher vier Spiegelflächen 31, 32, 33, 34 aufweist.
Wenn der Polygonspiegel 30 rotiert, wird der Ausgangs-Lichtstrahl über das
untere Spiegelfeld 80 geleitet und dann durch das untere
Fenster 20 herausreflektiert, um ein gewünschtes
Abtastmuster zu erzielen. Licht, welches von dem Zielobjekt reflektiert
wird, kehrt auf dem gleichen Weg zurück und wird mittels eines Sammelspiegels 72 gesammelt
und zu einem Detektor 79 hin fokussiert. Der Polygonspiegel 30 ist
vorzugsweise einstückig
aus lichtreflektierendem Material ausgebildet, kann aber auch aus
Akryl oder anderen optischen Materialien wie anderen Kunststoffen,
aus Metallen oder Glas ausgebildet sein, wobei der Fachmann das
jeweils geeignete Material wählt.
Die Außenoberfläche von
jeder der Spiegelflächen
kann vorteilhaft mit einer geeigneten, mit hohem Wirkungsgrad reflektierenden
Beschichtung beschichtet sein, wobei die gewählte Beschichtung von dem optischen
Material des Polygonspiegels 30 abhängt. Beispielsweise kann eine
reflektierende oder Akryl-Spiegelfläche, oder eine Metallbeschichtung
wie eine Aluminium- oder Goldbeschichtung vorgesehen sein, während eine
Metall- oder Glasspiegelfläche
vorzugsweise mit einem einschichtigen oder mehrschichtigen Dielektrikum wie
Siliziumdioxid (SiO2) oder Titandioxid beschichtet
sein kann.The scanning mechanism of the scanner 10 has a central, rotating polygon mirror 30 on which of an engine 40 is driven. In the lower part of the housing 14 there is a light source 76 , which generates a light beam and this to the mirror 74 towards it. The light source 76 can be a laser or a laser diode, or any other suitable light source. The mirror 74 focuses and reflects light in the direction of the polygon mirror 30 which has four mirror surfaces 31 . 32 . 33 . 34 having. If the polygon mirror 30 rotates, the output light beam is over the lower mirror field 80 and then through the lower window 20 reflected out to achieve a desired scan pattern. Light that is reflected from the target object returns in the same way and is reflected by means of a collecting mirror 72 collected and to a detector 79 focused on. The polygon mirror 30 is preferably formed in one piece from light-reflecting material, but can also be formed from acrylic or other optical materials such as other plastics, from metals or glass, the person skilled in the art choosing the appropriate material in each case. The outer surface of each of the mirror surfaces can advantageously be coated with a suitable, highly reflective coating, the selected coating being the optical material of the polygon mirror 30 depends. For example, a reflective or acrylic mirror surface, or a metal coating such as an aluminum or gold coating can be provided, while a metal or glass mirror surface can preferably be coated with a single-layer or multi-layer dielectric such as silicon dioxide (SiO 2 ) or titanium dioxide.
Der Spiegel 74 für den Ausgangs-Lichtstrahl
und der Eingangs-Sammelspiegel 72 sind
vorzugsweise als eine einstückige
Einheit ausgebildet, welche eine Spiegeleinheit 70 darstellt.
Beide Spiegelelemente haben eine optische Wirkung, wobei der kleinere
Ausgangs-Spiegel 74 ein Parabolspiegel ist und der größere Eingangs-Sammelspiegel 72 ein
Ellipsoidspiegel ist.The mirror 74 for the output light beam and the input group mirror 72 are preferably formed as a one-piece unit, which is a mirror unit 70 represents. Both mirror elements have an optical effect, with the smaller output mirror 74 is a parabolic mirror and the larger entrance collecting mirror 72 is an ellipsoid mirror.
Gleichzeitig (oder falls gewünscht intermittierend)
zu dem Betrieb der unteren Abtast-Lichtstrahl-Erzeugung, erzeugt
eine obere Lichtquelle 56 einen Lichtstrahl und richtet
ihn zu dem Spiegel 54. Die Lichtquelle 56 kann
ein Laser, eine Laserdiode, oder eine andere geeignete Lichtquelle
sein. Der Spiegel 54 fokussiert und reflektiert Licht in
Richtung des Polygonspiegels 30. Wenn der Polygonspiegel 30 rotiert,
wird der Ausgangs-Lichtstrahl über
das obere Spiegelfeld 60 gerichtet und dann durch das obere
Fenster 25 herausreflektiert, um ein gewünschtes
Abtastmuster zu erzeugen. Licht, welches von dem Zielgegenstand
zurückreflektiert wird,
kehrt auf dem gleichen Weg zurück
und wird von einem Sammelspiegel 52 gesammelt, und von
dem Umlenkspiegel 58 weiterreflektiert und so in einen
Detektor 59 hinein fokussiert. Der Spiegel 54 für den Ausgangslichtstrahl
und der Sammelspiegel 52 sind vorzugsweise als eine einstückige Einheit
ausgebildet, welche eine Spiegeleinheit 50 darstellt. Beide
Spiegelelemente haben eine optische Wirkung, wobei der kleinere
Spiegel 54 ein Parabolspiegel ist und der größere Sammelspiegel 52 ein
Ellipsoidspiegel ist.Simultaneously (or if desired intermittently) with the operation of the lower scanning light beam generation, generates an upper light source 56 a beam of light and directs it to the mirror 54 , The light source 56 can be a laser, a laser diode, or another suitable light source. The mirror 54 focuses and reflects light in the direction of the polygon mirror 30 , If the polygon mirror 30 rotates, the output light beam is over the upper mirror field 60 and then through the upper window 25 reflected out to produce a desired scan pattern. Light that is reflected back from the target object returns in the same way and is emitted by a collecting mirror 52 collected, and from the deflecting mirror 58 further reflected and so into a detector 59 focused into it. The mirror 54 for the output light beam and the collecting mirror 52 are preferably formed as a one-piece unit, which is a mirror unit 50 represents. Both mirror elements have an optical effect, with the smaller mirror 54 is a parabolic mirror and the larger collective mirror 52 is an ellipsoid mirror.
Der Ausgangs-Lichtstrahl von der
oberen Lichtquelle 56 wird von einer Seite des Polygonspiegels 30 wegreflektiert,
während
gleichzeitig der Lichtstrahl von der unteren Lichtquelle 76 von
einer gegenüberliegenden
Seite des Polygonspiegels 30 wegreflektiert wird. Das obere
Spiegelfeld 60 wirkt mit dem rotierenden Polygonspiegel 30 zusammen,
um das in 5 gezeigte
Abtastmuster 90 zu erzeugen. 5 zeigt
eine schematische Draufsicht auf des Abtastmuster 90 mit
den sich schneidenden Abtastlinien 92, wie sie in einer horizontalen
X-Z-Ebene auf der Basis des Scanners 10 gezeigt sind.The output light beam from the top light source 56 is from one side of the polygon mirror 30 reflected away while at the same time the light beam from the lower light source 76 from an opposite side of the polygon mirror 30 is reflected away. The upper mirror field 60 works with the rotating polygon mirror 30 together to get that in 5 shown scanning pattern 90 to create. 5 shows a schematic plan view of the scanning pattern 90 with the intersecting scan lines 92 as in a horizontal XZ plane based on the scanner 10 are shown.
Das untere Spiegelfeld 80 wirkt
mit dem rotierenden Polygonspiegel 30 zusammen, um so das
in 6 gezeigte Abtastmuster 95 zu
erzeugen. 6 zeigt eine
schematische Vorderansicht des Abtastmusters 95 aus sich
schneidenden Abtastlinien 97, wie sie in der vertikalen
Y-Z-Ebene gezeigt sind und in einem Abstand von 6,0 Inch (15,24
cm) von dem Scanner 10 entfernt angeordnet sind. Mit Hilfe
der obigen Beschreibung und des offenbarten Abtastmusters kann der
Fachmann einen geeigneten Polygonspiegel 30 und geeignete
Spiegelfelder 60, 80 vorsehen, um die gewünschten
Abtastmuster zu erzielen.The lower mirror field 80 works with the rotating polygon mirror 30 together so in that 6 shown scanning pattern 95 to create. 6 shows a schematic front view of the scanning pattern 95 from intersecting scan lines 97 as shown in the vertical YZ plane and at a distance of 6.0 inches (15.24 cm) from the scanner 10 are arranged away. With the help of the above description and the disclosed scanning pattern, the person skilled in the art can find a suitable polygon mirror 30 and suitable mirror fields 60 . 80 to achieve the desired scan pattern.
Wie in den 2-4 gezeigt
ist, weisen die Spiegelfelder 60, 80 eine Mehrzahl
von Abtastmuster-Spiegeln auf, welche grundsätzlich in einer Form angeordnet
sind, welche als halbkreisförmig
oder oval bezeichnet werden kann. Die Abtastspiegel können so
gestaltet sein, dass sie eine Mehrzahl von gewünschten Abtastmustern erzeugen
können.
Der Scanner 10 erzeugt Abtastlinien entlang von zwei grundsätzlich zueinander senkrechten
Richtungen, wobei eine Abtastlinie grundsätzlich nach unten und seitwärts durch
das obere, geneigte Fenster 25 ausgestrahlt wird, und eine
weitere Abtastlinie grundsätzlich
seitwärts
und nach oben durch das vertikale untere Fenster 20 ausgestrahlt
wird. Durch das Zusammenwirken dieser beiden Abtastlinien, welche
in unterschiedliche Abtastrichtungen ausgestrahlt werden, wird ein
vergrößerter Abtastbereich
erzeugt. Die Spiegelfelder 60, 80 können derart
gestaltet sein, dass sie ein gewünschtes
Abtastmuster für
eine bestimmte Anwendung erzeugen.As in the 2 - 4 the mirror fields are shown 60 . 80 a plurality of scanning pattern mirrors, which are basically arranged in a shape that can be called semicircular or oval. The scanning mirrors can be designed to generate a plurality of desired scanning patterns. The scanner 10 generates scan lines along two fundamentally perpendicular directions, one scan line generally downwards and sideways through the upper, inclined window 25 is broadcast, and a further scanning line basically sideways and up through the vertical lower window 20 is broadcast. The interaction of these two scanning lines, which are emitted in different scanning directions, creates an enlarged scanning area. The mirror fields 60 . 80 can be designed to produce a desired scan pattern for a particular application.
Das obere Fenster 25 ist
in einem geneigten Winkel θ relativ
zu dem vertikalen, unteren Fenster 20 von etwa 150° angeordnet.
Das untere Fenster 20 und das obere Fenster 25 sind
vorzugsweise aus Glas, Plastik oder anderen geeigneten Materialien
ausgebildet. Für
Anwendungen, bei welchen Objekte gegen das Fenster in Kontakt kommen
können,
kann dieses jeweils mit einer geeigneten, gegen Zerkratzen resistenten Beschichtung
beschichtet sein oder sogar aus Saphir gestaltet sein. Das obere
und das untere Fenster stellen erste und zweite Fensterelemente
dar oder können
einfach als Öffnungen
ausgebildet sein, durch welche hindurch die Abtast-Lichtstrahlen passieren
können.
Das erste Fensterelement ist so ausgebildet und angeordnet, dass
es in einer ersten Öffnungsebene
verlaufend ausgerichtet ist, und das zweite Fensterelement ist derart ausgebildet
und angeordnet, dass es in einer zweiten Öffnungsebene verläuft, wobei
die erste Öffnungsebene in
einem Winkel θ zu
der zweiten Öffnungsebene
verläuft.
Vorzugsweise ist der Winkel θ größer als
90° und um
einen bestimmten Betrag kleiner als 180°, wobei der bevorzugte Winkel
150° ist.The upper window 25 is at an inclined angle θ relative to the vertical lower window 20 of about 150 °. The lower window 20 and the upper window 25 are preferably made of glass, plastic or other suitable materials. For applications in which objects can come into contact with the window, this can in each case be coated with a suitable, scratch-resistant coating or even be made of sapphire. The upper and lower windows represent first and second window elements or can simply be designed as openings through which the scanning light beams can pass. The first window element is designed and arranged such that it is oriented in a first opening plane, and the second window element is designed and arranged such that it runs in a second opening plane, the first opening plane running at an angle θ to the second opening plane , The angle θ is preferably greater than 90 ° and less than 180 ° by a certain amount, the preferred angle being 150 °.
Obgleich in Wirklichkeit die von
jedem der Spiegelfelder 60, 80 erzeugten Abtastmuster
wirklich dreidimensional sind, sind die Abtastlinien, welche von
jedem der Spiegelfelder erzeugt werden, grundsätzlich in einer Abtastebene
liegend, wobei die Ebene durch eine Mittelebene der von den jeweiligen
Spiegelfeldern ausgestrahlten Abtastlinien definiert wird, wobei
die Ebene eine in gleicher Ebene mit dem Halbkreis des Spiegelfelds
liegende Ausrichtung hat. Durch Positionieren der Spiegelfelder 60, 80 auf
gegenüberliegenden
Seiten des Polygonspiegels 30, überschneiden sich die Abtastebenen,
welche von den Spiegelfeldern ausgestrahlt werden, in dem Abtastraum
oder Abtastvolumen, wobei die abzutastenden Objekte durch dieses
Volumen geführt
werden. Bei einer Anwendung eines vertikal ausgerichteten Scanners
bei einem Markt-Checkoutstand, beispielsweise der Kasse in einem
Supermarkt, kann der Winkel der sich überschneidenden Abtastebenen vorzugsweise
zwischen 30 und 90° liegen,
besonders bevorzugt bei etwa 60°.Although in reality that of each of the mirror fields 60 . 80 generated scanning patterns are really three-dimensional, the scanning lines which are generated by each of the mirror fields are basically in a scanning plane, the plane being defined by a central plane of the scanning lines emitted by the respective mirror fields, the plane being in the same plane as the semicircle of the mirror field. By positioning the mirror fields 60 . 80 on opposite sides of the polygon mirror 30 , the scanning planes, which are emitted by the mirror fields, overlap in the scanning space or scanning volume, the objects to be scanned being guided through this volume. When using a vertically aligned scanner at a market checkout stand, for example the checkout in a supermarket, the angle of the overlapping scanning planes can preferably be between 30 and 90 °, particularly preferably around 60 °.
Obgleich das bevorzugte Abtastsystem
als eine ortsfester Scanner beschrieben wurde, und die abzutastenden
Objekte ein Symbol wie einen Barcode aufweisen, welcher durch das
Abtastvolumen hindurch geführt
wird, kann alternativ dazu der Scanner und damit das Abtastvolumen
an einem ortsfesten Objekt vorbeigeführt werden. Eine derartige
Anordnung kann für
das Managen von Inventar oder für
das Abtasten von großen
Objekten wünschenswert
sein. Sowohl im Falle des ortsfesten, als auch des bewegten Scanners,
kann das Objekt durch das Abtastvolumen des Scanners passieren.Although the preferred scanning system
has been described as a fixed scanner, and the ones to be scanned
Objects have a symbol like a barcode, which is indicated by the
Scanned volume passed through
the scanner and thus the scanning volume
be guided past a stationary object. Such one
Arrangement can for
managing inventory or for
scanning large ones
Objects desirable
his. Both in the case of the stationary as well as the moving scanner,
the object can pass through the scanning volume of the scanner.
Alternativ kann das Abtastfenster
(falls ein einziges Fenster verwendet wird) oder können die
Abtastfenster 20, 25 holographische Elemente ausweisen,
um eine zusätzliche
Abtastmuster-Richtungssteuerung zu schaffen. Wie bereits oben beschreiben,
zeigen die 2-4 eine bevorzugte Anordnung
zum Erzeugen und Sammeln von Abtast-Lichtstrahlen. Diese Anordnung
ist auch schematisch in 7 gezeigt.
Die Lichtquelle 56 erzeugt einen Lichtstrahl und richtet
diesen auf einen kleinen Zielspiegel (Spiegel) 54, welcher
das Licht fokussiert und Richtung einer Seite des rotierenden Polygonspiegels 30 reflektiert,
welcher den Lichtstrahl durch das obere Spiegelfeld zum Abtasten
hindurchstrahlt. Das Licht, welches von dem Zielgegenstand zurückreflektiert
wird, wird von dem Sammelspiegel 52 gesammelt und zu dem
Detektor 59 hin gerichtet. Gleichzeitig erzeugt das unter
Lichterzeugungs- und Sammelsystem einen Lichtstrahl, welcher von
der Lichtquelle 76 auf einen Zielspiegel (Spiegel) 74 gerichtet
wird, welcher das Licht fokussiert und in Richtung der gegenüberliegenden
Seite des rotierenden Polygonspiegels 30 reflektiert, welcher
den Lichtstrahl quer über
das untere Spiegelfeld zum Abtasten richtet. Das Licht, welches
von dem Zielgegenstand reflektiert wird, wird durch den Sammelspiegel 72 gesammelt
und in Richtung des Detektors 79 gerichtet.Alternatively, the scan window (if a single window is used) or the scan windows 20 . 25 Identify holographic elements to provide additional scan pattern direction control. As already described above, the 2 - 4 a preferred arrangement for generating and collecting scanning light beams. This arrangement is also shown schematically in 7 shown. The light source 56 generates a light beam and directs it onto a small target mirror (mirror) 54 , which focuses the light and towards one side of the rotating polygon mirror 30 reflected, which radiates the light beam through the upper mirror field for scanning. The light that is reflected back from the target object is from the collecting mirror 52 collected and to the detector 59 directed towards. At the same time, this generates a light beam from the light source under the light generation and collection system 76 to a target mirror (mirror) 74 is directed, which focuses the light and towards the opposite overlying side of the rotating polygon mirror 30 reflected, which directs the light beam across the lower mirror field for scanning. The light that is reflected from the target object is reflected by the collective mirror 72 collected and towards the detector 79 directed.
Diese Anordnung kann auch je nach
Anwendung zusätzliche
Komponenten aufweisen. Beispielsweise kann ein optisches Element 58, 78 wie
eine Öffnung,
ein Filter oder ein Bildraster in dem Ausgangs-Lichtstrahl angeordnet
sein, um ungewünschte,
einfallende Lichtstrahlen zu unterbinden oder andere Funktionen
zu gewährleisten.Depending on the application, this arrangement can also have additional components. For example, an optical element 58 . 78 such as an opening, a filter or an image grid can be arranged in the output light beam in order to prevent unwanted, incident light beams or to ensure other functions.
7 zeigt
nur eine bevorzugte Ausführungsform
für eine
Anordnung zum Erzeugen und Sammeln von Lichtstrahlen, jedoch können auch
andere Anordnungen verwendet werden. Anhand von Beispielen sind bestimmte,
alternative Anordnungen in den 8-17 gezeigt und werden nachfolgend
beschrieben. 7 shows only a preferred embodiment for an arrangement for generating and collecting light beams, but other arrangements can also be used. Specific examples of alternative arrangements are given in the 8th - 17 shown and are described below.
8 zeigt
in schematischer Darstellung eine alternative Lichterzeugungs- und
Abtastanordnung, welche eine einzige Lichtquelle 216 verwendet.
Die Lichtquelle 216 erzeugt einen Lichtstrahl durch eine
fokussierende Linse 217, welche den Lichtstrahl auf einen
kleinen Umlenkspiegel 220 fokussiert, von wo er weiterreflektiert
wird, wodurch der Lichtstrahl zu einem Strahlenteiler 224 reflektiert
wird. Der Strahlenteiler 224 hat zwei Funktionen; (a) einen
Teil des Lichts in Richtung des Polygonspiegels (Spiegel) 230 zu
reflektieren; und (b) zu ermöglichen,
dass ein Teil des Lichtes zu einem Umlenkspiegel (Spiegel) 227 durchgelassen
wird, von wo aus dieser Teil des Lichts zu einer weiteren Seite
des Polygonspiegels 230 gerichtet wird. Auf jeder Seite des
Polygonspiegels wird der Lichtstrahl quer über das jeweilige Spiegelfeld
gestrahlt, um so die gewünschten Abtastmuster
zu erzeugen. Licht, welches von dem Zielobjekt zurückreflektiert
wird, wird von dem jeweiligen Spiegelfeld weg zu der jeweiligen
Seite des Polygonspiegels 230 reflektiert, und wird dann
weiter durch den Strahlenteiler 224 zu dem Spiegel 227 gestrahlt
und dann durch die Sammellinse 222 gesammelt und zu dem Detektor 219 gerichtet.
Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ist nur ein einziger Detektor 219 vorgesehen, und das System
kann eine elektronische Datenverarbeitung erforderlich machen, um
die simultanen Signale zu verarbeiten. Alternativ dazu können der
Strahlenteiler 224 und der Spiegel 227 mit einer
Gelenkeinrichtung versehen sein oder eine Blende kann in einem oder
mehreren der Lichtwege angeordnet sein, so dass simultan nur einer
der hereinkommenden Strahlen zugelassen wird. Gemäß einer
weiteren Konstruktion kann eine spezielle Ausrichtung des Strahlenteilers 224 und
der Spiegel 227 und 230 vorgenommen werden, so
dass nur ein einziges, hereinkommendes Signal von dem Detektor 219 zu
einem gegebenen Zeitpunkt empfangen wird. Gemäß noch einer weiteren, alternativen
Ausführungsform
kann ein separates Detektorsystem für den zurückreflektierten Lichtstrahl
vorgesehen sein, wobei das System mit dem Spiegel 227 zusammenwirkt. 8th shows a schematic representation of an alternative light generating and scanning arrangement, which a single light source 216 used. The light source 216 creates a light beam through a focusing lens 217 , which the beam of light onto a small deflecting mirror 220 focuses from where it is further reflected, which causes the light beam to become a beam splitter 224 is reflected. The beam splitter 224 has two functions; (a) part of the light in the direction of the polygon mirror (mirror) 230 to reflect; and (b) to allow part of the light to be a deflecting mirror (mirror) 227 is transmitted from where this part of the light to another side of the polygon mirror 230 is judged. The light beam is radiated across the respective mirror field on each side of the polygon mirror in order to generate the desired scanning pattern. Light that is reflected back from the target object is directed away from the respective mirror field to the respective side of the polygon mirror 230 reflected, and then continues through the beam splitter 224 to the mirror 227 blasted and then through the converging lens 222 collected and to the detector 219 directed. According to this embodiment, there is only a single detector 219 and the system may require electronic data processing to process the simultaneous signals. Alternatively, the beam splitter 224 and the mirror 227 be provided with an articulation device or a diaphragm can be arranged in one or more of the light paths, so that only one of the incoming beams is admitted simultaneously. According to a further construction, a special alignment of the beam splitter can 224 and the mirror 227 and 230 be made so that only a single incoming signal from the detector 219 is received at a given time. According to yet another alternative embodiment, a separate detector system for the back-reflected light beam can be provided, the system with the mirror 227 interacts.
Alternativ kann eine derartige Konstruktion
gewählt
werden, welche einen rotierenden oder hin- und herschwenkenden Umlenkspiegel
(beispielsweise anstatt eines Strahlenteiler 224) vorsieht,
welche den Lichtstrahl abwechselnd zu dem Umlenkspiegel 227 oder
direkt zu dem Polygonspiegel 230 sendet.Alternatively, such a construction can be chosen which has a rotating or swiveling deflecting mirror (for example instead of a beam splitter 224 ) that alternates the light beam to the deflecting mirror 227 or directly to the polygon mirror 230 sends.
Die 9-10 zeigen eine alternative
Ausführungsform
mit nur einer einzigen Lichtquelle, wobei die Lichtquelle 236 einen
Lichtstrahl erzeugt, welcher mittels einer Fokussierlinse 234 (diese
kann wahlweise vorgesehen sein) fokussiert wird und zu einem Umlenkspiegel 238 durch
ein Kombinations-Linsenelement 244 gerichtet wird, welche
einen Ausgangslichtstrahl-Linsenteil 248 und einen Eingangslichtstrahl-Sammellinsenteil 246 aufweist.
Der von dem Umlenkspiegel 238 aus ausgehende Lichtstrahl
wird von dem Linsenteil 248 in Richtung des Blenden-Spiegels 250 reflektiert.
Der Blendenspiegel 250 ist ein rundes Abdunklungselement, welches
von einem Motor 258 gedreht wird. Der Blendenspiegel 250 weist
einen äußeren Stützring 254 auf, wobei
ein Teil der kreisrunden Fläche
des Blendenspiegels einen reflektierenden Spiegelteil 252 aufweist
und der übrige
Teil ein freier Raum 256 ist.The 9 - 10 show an alternative embodiment with only a single light source, the light source 236 generates a light beam, which by means of a focusing lens 234 (this can optionally be provided) is focused and to a deflecting mirror 238 through a combination lens element 244 which is an output light beam lens part 248 and an input light collecting lens part 246 having. The one from the deflecting mirror 238 outgoing light beam is from the lens part 248 towards the aperture mirror 250 reflected. The aperture mirror 250 is a round darkening element, which is from a motor 258 is rotated. The aperture mirror 250 has an outer support ring 254 on, with part of the circular surface of the diaphragm mirror a reflecting mirror part 252 has and the rest of a free space 256 is.
Wenn der Spiegelteil 252 in
den Strahlengang angeordnet ist, wird der Lichtstrahl zu dem Polygonspiegel 240 hin
reflektiert und das rückreflektierte
Signal wird zurück
zu der Sammellinse reflektiert, welche den gesammelten Lichtstrahl
zu dem Detektor 239 hin fokussiert. Wenn der freie Raum 256 in
dem Strahlengang angeordnet ist, passiert der Lichtstrahl durch
diesen freien Raum und wird dann von dem Umlenkspiegel 242 zu
dem Polygonspiegel 240 hin reflektiert und das zurückreflektierte
Signal wird von dem Umlenkspiegel 242 aus zurückreflektiert
und passiert durch den freien Raum 256 zu der Sammellinse
hin, welche den gesammelten Lichtstrahl zu dem Detektor 239 hin
fokussiert. Die relative Größe des Spiegelteils 252 und
des freien Raums 256 zueinander kann so gewählt werden,
dass die relative Menge der Abtastung oben und unten wie gewünscht eingestellt
wird. Gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
wird der Großteil
des Abtastlichtstrahls zu dem oberen Abtastteil (beispielsweise
60%-70%) gerichtet, so dass der Spiegelteil 252 einen größeren Kreisbogen
(216°-252°) als der
freie Raumteil (144°-108°) einnimmt.If the mirror part 252 arranged in the beam path, the light beam becomes the polygon mirror 240 reflected back and the retroreflected signal is reflected back to the condenser lens, which the collected light beam to the detector 239 focused on. If the free space 256 is arranged in the beam path, the light beam passes through this free space and is then by the deflecting mirror 242 to the polygon mirror 240 reflected and the reflected back signal is from the deflecting mirror 242 from reflected back and happens through the free space 256 towards the converging lens, which directs the collected light beam to the detector 239 focused on. The relative size of the mirror part 252 and free space 256 to each other can be chosen so that the relative amount of scanning above and below is set as desired. According to the preferred embodiment, most of the scanning light beam is directed to the upper scanning part (e.g. 60% -70%) so that the mirror part 252 occupies a larger arc (216 ° -252 °) than the free space (144 ° -108 °).
11 zeigt
ein weiteres, alternatives Schema für eine Licht-Abtast- und Sammel-Anordnung.
Separate Lichtquellen 262, 270 sind vorgesehen,
wovon jede einen Lichtstrahl erzeugt, welcher mittels einer jeweiligen
Fokussierlinse 264, 272 fokussiert wird und dann
durch eine Öffnung 268, 275 in
einem konkaven Sammelspiegel 267, 274 passiert.
Der Lichtstrahl wird dann von einem jeweiligen Umlenkspiegel 265, 277 reflektiert
und dann zu einer jeweiligen Seite des Polygonspiegels 260 hin
gerichtet. Lichtstrahlen werden dann quer über die jeweiligen Spiegelfelder
gestrahlt und reflektierte Signale kehren zurück und werden von den Spiegelflächen des
Polygonspiegels 260 zu den Umlenkspiegeln 265, 277 zurückreflektiert
und von den jeweiligen Sammelspiegeln 267, 274 zu
dem Detektor 269, 279 hin gerichtet. Eine Seite
des Sammelsystems zeigt auch eine zusätzliche Fokussierlinse 278 in
dem Lichtpfad zwischen dem Sammelspiegel 274 und dem Detektor 279,
um das Fokussieren des gesammelten Signalstrahls zu unterstützen. 11 shows another alternative scheme for a light sensing and collecting arrangement. Separate light sources 262 . 270 are provided, each of which generates a light beam, which by means of a respective focusing lens 264 . 272 is focused and then through an opening 268 . 275 in a concave collecting mirror 267 . 274 happens. The light beam is then from a respective deflecting mirror 265 . 277 reflected and then to a respective side of the polygon mirror 260 directed towards. Light rays are then radiated across the respective mirror fields and reflected signals return and are reflected by the mirror surfaces of the polygon mirror 260 to the deflecting mirrors 265 . 277 reflected back and by the respective collecting mirrors 267 . 274 to the detector 269 . 279 directed towards. One side of the collection system also shows an additional focusing lens 278 in the light path between the collecting mirror 274 and the detector 279 to help focus the collected signal beam.
Obgleich die vorhergehenden Ausführungsbeispiele
einen einzigen Polygonspiegel für
das optische Abtastelement oder den optischen Abtastmechanismus
zeigen, können
andere Anordnungen gewählt
werden, bei welchen beispielsweise ein rotierendes, optische Polygon
mit jeder beliebigen Anzahl von Spiegelflächen, eine rotierende holographische
Scheibe, ein Paar von rotierenden Spiegel mit nur einer Spiegelfläche, und ein Paar
von schwenkbaren Spiegeln mit nur einer Spiegelfläche verwendet
werden, oder es kann jeder beliebige andere Abtastmechanismus verwendet
werden. Einige dieser alternativen Konstruktionen werden nachfolgend
erläutert.Although the previous embodiments
a single polygon mirror for
the optical sensing element or mechanism
be able to show
other arrangements chosen
in which, for example, a rotating, optical polygon
with any number of mirror surfaces, a rotating holographic
Disc, a pair of rotating mirrors with only one mirror surface, and a pair
used by pivoting mirrors with only one mirror surface
or any other scanning mechanism can be used
become. Some of these alternative designs are shown below
explained.
12 zeigt
ein Abtastsystem, welches einen ersten Polygonspiegel 284 und
einem zweiten Polygonspiegel 282 aufweist, welche von einem
gemeinsamen Motor 280 angetrieben werden. Der erste und
der zweite Polygonspiegel 284 bzw. 282 können koaxial
zueinander auf einer gemeinsamen Welle 281 montiert sein. Die
beiden Lichterzeugungs- und Abtast-Anordnungen sind schematisch als Elemente 286, 288 bezeichnet und
können
jede Art von geeigneter Single- oder Dual-Lichtquelle aufweisen und jede geeignete
Konfiguration von Lichtdetektoren aufweisen, wie die bereits in
dem obigen Ausführungsbeispiel
beschriebenen. 12 shows a scanning system which a first polygon mirror 284 and a second polygon mirror 282 which is from a common motor 280 are driven. The first and the second polygon mirror 284 or 282 can coaxially with each other on a common shaft 281 be mounted. The two light generating and sensing arrangements are schematic as elements 286 . 288 denotes and can have any type of suitable single or dual light source and have any suitable configuration of light detectors, such as those already described in the above embodiment.
In ähnlicher Weise ist in 13 eine Licht-Abtast- und
Sammelanordnung veranschaulicht, welche einen ersten Polygonspiegel 292 und
einen zweiten Polygonspiegel 294 aufweist, welche Seite
an Seite angeordnet sind. Die Polygonspiegel 292, 294 können von
einem gemeinsamen Motor mittels einer in der Basis 290 angeordneten
Getriebeanordnung angetrieben werden. Die beiden Lichterzeugungs-
und Abtastanordnungen sind schematisch dargestellt und als Elemente 296, 298 bezeichnet
und können
jede beliebige Art von Lichtdetektor sein, wie diese bereits anhand
der anderen Ausführungsbeispiele
beschrieben wurden.Similarly, in 13 a light scanning and collecting arrangement illustrating a first polygon mirror 292 and a second polygon mirror 294 which are arranged side by side. The polygon mirror 292 . 294 can from a common engine by means of one in the base 290 arranged gear arrangement are driven. The two light generating and scanning arrangements are shown schematically and as elements 296 . 298 referred to and can be any type of light detector, as already described with reference to the other exemplary embodiments.
12 und 13 veranschaulichen zwei
Polygonspiegel-Anordnungen,
aber es können
auch andere Anordnungen verwendet werden. Beispielsweise können die
Polygonspiegel übereinander
auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sein. Die Spiegel
in jeder der Mehrfach-Spiegelflächen-Anordnungen
können eine
unterschiedliche Größe und eine
unterschiedliche Anzahl von Spiegelflächen aufweisen, je nach Bedarf für die jeweils
gewünschte
Anwendung. 12 and 13 illustrate two polygon mirror arrangements, but other arrangements can be used. For example, the polygon mirrors can be arranged one above the other on a common drive shaft. The mirrors in each of the multiple mirror surface arrangements can have a different size and a different number of mirror surfaces, as required for the particular application desired.
14 zeigt
eine weitere, alternative Lichtabtast- und Lichtsammelanordnung.
Gemäß dieser
Anordnung weist das optische Abtastelement ein Paar von schwenkbaren
Spiegeln 308, 318 mit nur einer einzigen Spiegelfläche. Eine
Lichtquelle 300 erzeugt einen Lichtstrahl und richtet diesen
auf einen kleinen Zielspiegel 302, welcher das Licht fokussiert
und in Richtung des Spiegels 308 reflektiert, welcher schwenkt,
um den Lichtstrahl quer über
das erste Spiegelfeld zu senden. Licht, welches von dem Zielobjekt
zurückreflektiert
wird, wird von dem ersten Spiegelfeld zu dem schwenkbaren Spiegel 308 reflektiert
und schließlich
von dem Sammelspiegel 304 gesammelt und zu dem Detektor 306 gerichtet.
Zur gleichen Zeit erzeugt das untere Lichterzeugungs- und Sammelsystem
einen Lichtstrahl, welcher ausgehend von der Lichtquelle 310 zu
einem Zielspiegel 312 gerichtet wird, welcher das Licht
fokussiert und zu dem schwenkbaren Spiegel 318 hin reflektiert,
welcher derart schwenkt, dass er den Lichtstrahl quer über das
zweite Spiegelfeld strahlt. Licht, welches von dem Zielobjekt zurückreflektiert
wird, wird von dem zweiten Spiegelfeld weiterreflektiert und dann
zu dem schwenkbaren Spiegel 318 reflektiert und dann von
dem Sammelspiegel 314 gesammelt und zu dem Detektor 316 gerichtet. 14 shows another alternative light sensing and light collection arrangement. According to this arrangement, the optical pickup has a pair of pivotable mirrors 308 . 318 with just a single mirror surface. A source of light 300 generates a light beam and directs it onto a small target mirror 302 , which focuses the light and towards the mirror 308 reflected, which pivots to send the light beam across the first mirror field. Light that is reflected back from the target object becomes from the first mirror field to the pivotable mirror 308 reflected and finally from the collective mirror 304 collected and to the detector 306 directed. At the same time, the lower light generating and collecting system generates a light beam, which starts from the light source 310 to a target mirror 312 is directed, which focuses the light and to the pivoting mirror 318 reflected, which pivots such that it radiates the light beam across the second mirror field. Light that is reflected back from the target object is further reflected by the second mirror field and then to the pivotable mirror 318 reflected and then from the collective mirror 314 collected and to the detector 316 directed.
15 zeigt
eine weitere, alternative Lichtabtast- und Lichtsammelanordnung.
Gemäß dieser
Anordnung weist das optische Abtastelement eine rotierende, holographische
Scheibe 320 auf, welche an einen Motor und einen Stützrahmen 321 montiert
ist. Separate Lichtquellen 322, 332 erzeugen jeweils
einen Lichtstrahl, welcher mittels einer jeweiligen Fokussierlinse 324, 334 fokussiert
wird und dann durch eine jeweilige Öffnung 327, 337 passiert,
welche in einem jeweiligen, konkaven Sammelspiegel 328, 338 ausgebildet
ist. Der Lichtstrahl wird dann von einem jeweiligen, schwenkbaren
Umlenkspiegel 326, 336 weiterreflektiert und zu
einer jeweiligen Seite der rotierenden, holographischen Scheibe 320 hin
gerichtet. Strahlen werden dann verteilt, wozu sie von dem jeweiligen
Umlenkspiegeln 327, 337 über die jeweiligen Spiegelfelder
verteilt werden und zu dem Zielobjekt gerichtet werden. Die zurückgesendeten
Signale werden durch die holographische Scheibe hindurch gerichtet,
von dem schwenkbaren Umlenkspiegeln 326, 336 wegreflektiert
und dann von dem jeweiligen Sammelspiegel 328, 338 gesammelt
und zu dem jeweiligen Detektor 329, 339 gerichtet. 15 shows another alternative light sensing and light collection arrangement. According to this arrangement, the optical scanning element has a rotating, holographic disk 320 on which to an engine and a support frame 321 is mounted. Separate light sources 322 . 332 each generate a light beam, which by means of a respective focusing lens 324 . 334 is focused and then through a respective opening 327 . 337 what happens in a respective concave collecting mirror 328 . 338 is trained. The light beam is then from a respective, pivotable deflecting mirror 326 . 336 further reflected and to a respective side of the rotating, holographic disk 320 directed towards. Rays are then distributed, for which purpose they are reflected by the respective deflecting mirror 327 . 337 distributed over the respective mirror fields and directed to the target object. The returned signals are directed through the holographic disk by the pivoting deflecting mirror 326 . 336 reflected away and then from the respective collecting mirror 328 . 338 collected and to the respective detector 329 . 339 directed.
16 zeigt
eine alternative Lichtabtast- und Lichtsammelanordnung, welche nur
eine einzige Lichtquelle 342 verwendet und welche einen
Lichtstrahl zu einem kleinen Umlenkspiegel 344 hin sendet.
Licht, welches von dem Umlenkspiegel 344 wegreflektiert
wird, passiert durch einen inneren Linsenteil 347 der Linse 346,
wobei dieser innere Linsenteil den Ausgangs-Lichtstrahl in Richtung
des schwenkenden oder rotierenden Umlenkspiegels 350 fokussiert.
Der schwenkbare Spiegel 350 richtet abwechselnd Licht entweder
zu dem schwenkbaren Umlenkspiegel 352 oder zu dem schwenkbaren
Umlenkspiegel 356, je nach Orientierung des Umlenkspiegels 350.
Ein Lichtstrahl von den jeweiligen, schwenkbaren Umlenkspiegel 352, 356 passiert
durch eine jeweilige Seite einer rotierenden, holographischen Scheibe 340.
Lichtstrahlen, welche durch die holographische Scheibe passieren,
werden dann verteilt, und von den jeweiligen Umlenkspiegeln 354, 358 über die jeweiligen
Spiegelfelder verteilt und die zurückreflektierten Signale werden
durch die holographische Scheibe und dann von den schwenkbaren Umlenkspiegeln 352, 356 weitergeleitet
und durch die Fokussierlinse 348 gesammelt und in den Detektor 359 gerichtet. 16 shows an alternative light sensing and light collection arrangement, which only a single light source 342 used and which a light beam to a small deflecting mirror 344 sends out. Light coming from the deflecting mirror 344 is reflected away, happens through an inner lens part 347 the lens 346 , wherein this inner lens part the output light beam in the direction of the pivoting or rotating deflecting mirror 350 focused. The swiveling mirror 350 alternately directs light either to the pivoting deflecting mirror 352 or to the swiveling deflecting mirror 356 , depending on the orientation of the deflecting mirror 350 , A beam of light from the respective pivoting deflecting mirror 352 . 356 happens through each side of a rotating holographic disc 340 , Light rays that pass through the holographic pane are then distributed and from the respective deflecting mirrors 354 . 358 about the The respective mirror fields are distributed and the signals reflected back are transmitted through the holographic disk and then from the pivotable deflecting mirrors 352 . 356 forwarded and through the focusing lens 348 collected and in the detector 359 directed.
17 zeigt
noch eine weitere, alternative Lichtabtast- und Lichtsammelanordnung, bei welcher
eine erste und eine zweite holographische Scheibe 360 bzw.
370 vorgesehen sind. Die beiden Lichterzeugungs- und Abtastanordnungen
sind schematisch dargestellt und als Elemente 362, 372 bezeichnet
und können
jede geeignete Art von Single- oder Dual-Lichtquelle aufweisen und jede beliebige
Art und Anordnung von Lichtdetektoren, wie diese bereits in vorhergehenden
Ausführungsbeispielen
beschrieben wurden. Die erste und die zweite holographische Scheibe 360 bzw. 370 können separat voneinander
angeordnet sein und durch separate Motoren angetrieben sein, aber
können
vorzugsweise wie dargestellt auch auf einer gemeinsamen Achse oder
einer gemeinsamen Welle 368 montiert sein und von einem
einzigen Motor 366 rotierend angetrieben werden. Der Lichtstrahl
von dem erste Element 362 wird durch die erste holographische
Scheibe 360 gerichtet und von dem Umlenkspiegel 364 wegreflektiert
und über
das erste Spiegelfeld verteilt. In ähnlicher Weise kann der Lichtstrahl
von dem zweiten Element 372 durch die zweite holographische
Scheibe 37 gerichtet werden und von dem Umlenkspiegel 374 weiterreflektiert
und über
das zweite Spiegelfeld verteilt werden. Zurückreflektierte Lichtstrahlen
folgen dem gleichen Lichtpfad und werden in jeweiligen Sammelelementen
erfasst. 17 shows yet another alternative light sensing and light collecting arrangement in which a first and a second holographic disk 360 or 370 are provided. The two light generating and scanning arrangements are shown schematically and as elements 362 . 372 denotes and can have any suitable type of single or dual light source and any type and arrangement of light detectors, as have already been described in previous exemplary embodiments. The first and the second holographic disk 360 respectively. 370 can be arranged separately from one another and driven by separate motors, but can preferably also, as shown, on a common axis or a common shaft 368 be mounted and by a single motor 366 are driven in rotation. The light beam from the first element 362 is through the first holographic disc 360 directed and from the deflecting mirror 364 reflected off and distributed over the first mirror field. Similarly, the light beam from the second element 372 through the second holographic disc 37 be directed and by the deflecting mirror 374 further reflected and distributed over the second mirror field. Retroreflected light rays follow the same light path and are recorded in the respective collecting elements.
Die oben beschriebenen Sammel- und
Abtastanordnungen sind nur einige Beispiele von geeigneten Anordnungen.
Der Fachmann kann aufgrund der obigen Offenbarung Teile von einigen
der Anordnungen mit anderen Anordnungen kombinieren.The collection and
Scanning arrangements are only a few examples of suitable arrangements.
Those skilled in the art can, based on the above disclosure, parts of some
combine the arrangements with other arrangements.
18 zeigt
ein Flussdiagramm, wie es bei einer bevorzugten Lichtabtast- und
Lichtsammelanordnung vorgesehen ist. Eine erste (untere) Laserdioden-Lichtquelle 107 und
eine zweite (obere) Laserdioden-Lichtquelle 105 erzeugen
Lichtstrahlen, welche zu einem unteren Abtastkopf 112 bzw.
einem oberen Abtastkopf 110 gerichtet sind. Abtast-Lichtstrahlen, sowohl
von dem oberen Abtastkopf 110, als auch von dem unteren
Abtastkopf 112, werden von einem gemeinsamen Spiegelflächenrad 115 oder
Polygonspiegel reflektiert. Weil diese Konstruktion einen gemeinsamen
Polygonspiegel verwenden kann, erfordert das System nur eine einzige
Motoranordnung, was zu einer verringerten Größe, einem verringerten Gewicht
und geringeren Kosten sowie zu einem geringeren Energiebedarf führt. Zurückreflektierte
Signale werden von der oberen und der unteren Sammeloptik 120 bzw. 122 gesammelt,
wobei die Signale, welche in jeweiligen Analogsignal-Verarbeitungseinheiten 125, 127 verarbeitet
werden, dann konvertiert werden und in jeweiligen Digital-Prozessoren 130, 132 verarbeitet
werden. Die verarbeiteten Grunddaten von den Digitalprozessoren 130 und 132 werden
dann in einen ersten Mikroprozessor 135 eingegeben, in
welchem Signale analysiert und zusammen verarbeitet werden. Diese
gemeinsame Datenverarbeitung erlaubt eine erhöhte Wirksamkeit und Vorteile
beim Abtasten. Beispielsweise kann ein Teil des Barcodes, welcher
von einer Abtastlinie abgetastet wird, welche von dem oberen Abtastkopf 110 erzeugt
wird und mittels einer Sammeloptik 120 gesammelt wird,
mit einem weiteren Teil des Barcodes verknüpft werden, welcher von der
von dem unteren Abtastkopf 112 erzeugten Abtastlinie abgetastet
wird und in der entsprechenden Sammeloptik 122 gesammelt
wird, um so eine komplette Abtastung zu erzielen. Ein zweiter Mikroprozessor 140,
welcher von dem ersten Mikroprozessor 135 getrennt vorgesehen
oder mit diesem kombiniert sein kann, kann wahlweise Daten integrieren,
welche von einer Waage 147 eingegeben werden. Wenn die
Daten einmal verarbeitet sind, können
Sie von dem Prozessor 140 zu einem Anwendungssystem ausgegeben
werden, welches ein POS-Verkaufssystem 145 darstellt. 18 shows a flow diagram as is provided in a preferred light scanning and light collecting arrangement. A first (lower) laser diode light source 107 and a second (upper) laser diode light source 105 generate beams of light which lead to a lower scanning head 112 or an upper scanning head 110 are directed. Scanning light beams, both from the top scanning head 110 , as well as from the lower readhead 112 , are from a common mirror surface wheel 115 or polygon mirror reflected. Because this construction can use a common polygon mirror, the system requires only a single motor arrangement, which results in a reduced size, weight and cost, and less energy consumption. Back-reflected signals are from the upper and lower collecting optics 120 respectively. 122 collected, the signals which in respective analog signal processing units 125 . 127 processed, then converted and in respective digital processors 130 . 132 are processed. The processed basic data from the digital processors 130 and 132 are then in a first microprocessor 135 entered, in which signals are analyzed and processed together. This common data processing allows increased effectiveness and advantages when scanning. For example, part of the bar code that is scanned by a scan line may be that by the upper scan head 110 is generated and by means of a collection optics 120 is collected, can be linked to another part of the bar code, which of the lower scanning head 112 generated scan line is scanned and in the corresponding collection optics 122 is collected to achieve a complete scan. A second microprocessor 140 which is from the first microprocessor 135 can be provided separately or combined with this, can optionally integrate data from a scale 147 can be entered. Once the data is processed, it can be processed by the processor 140 output to an application system, which is a POS sales system 145 represents.
19 zeigt
ein Flussdiagramm einer alternativen Lichtabtast- und Lichtsammelanordnung.
Eine erste (untere) Laserdioden-Lichtquelle 157 und eine
zweite (obere) Laserdioden-Lichtquelle 155 erzeugen Lichtstrahlen,
welche in Richtung des jeweiligen unteren Abtastkopfs 162 bzw.
des oberen Abtastkopfs 160 gerichtet sind. Lichtstrahlen
sowohl von dem oberen Abtastkopf 160, als auch von dem
unteren Abtastkopf 162 werden von einem gemeinsamen Spiegelflächen-Rad 165 wegreflektiert.
Das rückreflektierte
Signal wird an einer oberen und unteren Sammeloptik 170 bzw. 172 gesammelt,
wonach die Signale in jeweiligen Analogsignal-Verarbeitungseinheiten 175 bzw. 177 verarbeitet
werden und dann in einen Zeitmultiplexerschaltkreis 180 eingegeben
werden, so dass die Barcode-Signale von oben und von unten in geeigneter
Weise miteinander kombiniert werden können und zu einem Mikroprozessor 185 übertragen
werden können.
Diese gemeinsame Datenverarbeitung ermöglicht einen Erhöhung des
Wirkungsgrads und Abtastvorteile, ähnlich wie bei dem vorhergehenden
Ausführungsbeispiel.
Der decodierende Mikroprozessor 185 kann wahlweise Daten integrieren, welche
von einer Waage 190 eingegeben werden. Wenn die Daten verarbeitet
sind, werden sie von dem Mikroprozessor 185 zu dem POS-Verkaufssystem 195 ausgegeben. 19 Figure 10 shows a flow diagram of an alternative light sensing and light collection arrangement. A first (lower) laser diode light source 157 and a second (upper) laser diode light source 155 generate light beams which are directed in the direction of the respective lower scanning head 162 or the upper scanning head 160 are directed. Beams of light from both the top readhead 160 , as well as from the lower readhead 162 are shared by a mirror surface wheel 165 reflected away. The back-reflected signal is at an upper and lower collecting optics 170 respectively. 172 collected, after which the signals in respective analog signal processing units 175 respectively. 177 processed and then into a time-division multiplexer circuit 180 can be entered so that the barcode signals from above and below can be combined with one another in a suitable manner and to form a microprocessor 185 can be transferred. This common data processing enables an increase in efficiency and scanning advantages, similar to the previous embodiment. The decoding microprocessor 185 can optionally integrate data from a scale 190 can be entered. When the data is processed, it is processed by the microprocessor 185 to the POS sales system 195 output.
Das Abtastsystem kann auch mit einem
horizontalen Scanner kombiniert werden. 20 stellt eine Kombination aus einem
vertikalen und einem horizontalen Scanner 410 dar. Der
Scanner 410 weist ein Gehäuse 412 mit einem
oberen Gehäuseteil 414 und
einem oberen schräggeneigten
Gehäuseteil 416 auf,
und ist mit einem unteren, horizontalen Gehäuseteil 418 versehen.
Der Scanner 410 erzeugt ein Abtastvolumen aus 4 Sätzen von
Abtastlinien, welche von unterschiedlichen, im wesentlichen senkrechten
Richtungen projiziert werden, wobei ein erster Satz von Abtastlinien
von einem zweiten Spiegelfeld 490 durch das obere, geneigte
Fenster 425 nach unten und zur Seite hin ausgestrahlt wird,
ein zweiter Satz von Abtastlinien von dem ersten Spiegelfeld 480 durch
das vertikale Fenster 420 zur Seite hin ausgestrahlt wird,
und ein dritter Satz von Abtastlinien von einem dritten Spiegelfeld 470 durch
das horizontale Fenster 427 (von dem oberen Gehäuseteil 414 weg)
im wesentlichen nach oben und zur Seite hin abgestrahlt wird, und
ein vierter Satz von Abtastlinien, welche von einem vierten Spiegelfeld 460 durch
das horizontale Fenster 427 (in Richtung des oberen Gehäuseteils 414)
im wesentlichen nach oben und zur Seite hin abgestrahlt wird.The scanning system can also be combined with a horizontal scanner. 20 represents a combination of a vertical and a horizontal scanner 410 The scanner 410 has a housing 412 with an upper housing part 414 and an upper inclined housing part 416 on, and is with a lower, horizontal housing part 418 Mistake. The scanner 410 generates a scan volume from 4 sets of scan lines projected from different, substantially perpendicular directions, with a first set of scan lines from a second mirror field 490 through the upper, sloping window 425 radiated down and to the side, a second set of scan lines from that first mirror field 480 through the vertical window 420 is emitted to the side, and a third set of scan lines from a third mirror field 470 through the horizontal window 427 (from the upper part of the housing 414 radiated) essentially upwards and to the side, and a fourth set of scan lines, which from a fourth mirror field 460 through the horizontal window 427 (towards the upper part of the housing 414 ) is emitted essentially upwards and to the side.
Alternativ können die Abtastsysteme nach 1 oder 20 auch mit einer Waage oder einer kombinierten
Waagen-Scanner-Einheit
kombiniert werden. Gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel
kann das horizontale Fenster 427 eine Waagen-Einheit sein,
welche Gewichtsdaten liefert, und wie anhand des Flussdiagramms
nach 18 beispielhaft
erläutert
wurde, kann die Eingabe von der elektronischen Waage 147 direkt
in den Mikroprozessor 140 erfolgen. Gemäß noch einem weiteren alternativen
Ausführungsbeispiel
kann das Element 427 eine kombinierte Waage sein und die
Abtasteinheit kann sowohl einen dritten Abtaststrahl, als auch die
Möglichkeit
Gewicht zu wiegen gleichermaßen
aufweisen. Eine solche kombinierte Wieg- und Abtastfunktion ist beispielsweise
aus der amerikanischen Patentschrift US
4,971,176 bekannt, welche durch Bezugnahme darauf Bestandteil
dieser Anmeldung wird.Alternatively, the scanning systems can be based on 1 or 20 can also be combined with a scale or a combined scale-scanner unit. According to an alternative embodiment, the horizontal window 427 be a scale unit, which provides weight data, and how based on the flow chart 18 was exemplified, the input from the electronic scale 147 directly into the microprocessor 140 respectively. According to yet another alternative embodiment, the element 427 can be a combined scale and the scanning unit can have both a third scanning beam and the possibility of weighing weight equally. Such a combined weighing and scanning function is, for example, from the American patent US 4,971,176 known, which becomes part of this application by reference.
Ein alternativer Scanner mit mehreren
Ebenen ist in den 21-39 dargestellt, welche einen Scanner 500 zeigen,
welcher ein Gehäuse 510 mit
einem unteren, horizontalen Gehäuseteil 512 und
einem oberen Gehäuseteil 516 aufweist.
Der Scanner 500 weist zwei Fenster auf, nämlich ein
oberes Fenster 520, welches in einer im wesentlichen vertikalen
Ebene angeordnet ist, und ein unteres Fenster 525, welches
in einer im wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet ist. Das
obere Fenster 520 und das untere Fenster 525 sind
im wesentlichen im rechten Winkel zueinander angeordnet.An alternative scanner with several levels is in the 21 - 39 shown which is a scanner 500 show which one housing 510 with a lower, horizontal housing part 512 and an upper housing part 516 having. The scanner 500 has two windows, namely an upper window 520 , which is arranged in a substantially vertical plane, and a lower window 525 , which is arranged in a substantially horizontal plane. The upper window 520 and the lower window 525 are arranged essentially at right angles to each other.
Die 22-25 veranschaulichen eine
bevorzugte optische Anordnung für
den Scanner nach 21. Eine
einzelne Lichtquelle, welche als eine sichtbare Laserdiode 535 dargestellt
ist, erzeugt einen optischen Lichtstrahl 515, welcher ein
paralleler Lichtstrahl ist und in Richtung des Strahlenteilers 538 gerichtet
ist. Der Strahlenteiler 538 teilt den optische Lichtstrahl 515 in
einen ersten Lichtstrahl 517 und einen zweiten Lichtstrahl 518,
wodurch eine Mehrfach-Lichtstrahl-Quelle geschaffen wird. Wie in
vorhergehenden Ausführungsbeispielen
können
jedoch die mehreren Lichtstrahlen, d.h. der erste und der zweite
Lichtstrahl 517 bzw. 518, von einer ersten bzw.
einer zweiten Diode oder durch eine Laserdiode 535 und
einen Strahlenteiler 538 erzeugt werden. Der erste Lichtstrahl 517 wird
zu einem Umlenkspiegel 536 gerichtet, welcher den Lichtstrahl 517 durch
einen zentralen, fokussierenden Linsenteil 533 in der Sammellinse 532 und
dann weiter zu dem rotierenden, optische Polygonspiegel (optisches
Abtastelement) 530 schickt. Das optische Polygon wird von
einem Motor 590 gedreht, dessen Geschwindigkeit durch eine
geeignete Regelungseinheit geregelt wird. Der optische Polygonspiegel 530 weist
drei Spiegelflächen
auf, um drei verschiedene Abtastlinien zu schaffen, welche den optischen
Strahl quer über
die Abtastmuster-Spiegel verteilt. Es können auch mehr Spiegelflächen vorgesehen sein
und das Spiegelflächenrad
kann den Lichtstrahl entlang des gleichen Wegs verteilen, jedoch
werden unterschiedliche Lichtpfade in diesem Ausführungsbeispiel
bevorzugt, um eine bessere Raumdeckung mit Abtastlinien zu erzielen.
wenn der Lichtstrahl 517 quer über das obere Spiegelfeld verteilt
wird, wird ein erster Satz von Abtastlinien erzeugt. Das obere Spiegelfeld
besteht aus Spiegeln (Feldspiegeln) 586, 588,
welche in dem oberen Gehäuseteil 516 in
der Nähe
des vertikalen Fensters 520 angeordnet ist. Lichtleitspiegel
(Leitspiegel) 580, 581, 582, 583 und 584 leiten
den Abtastlichtstrahl von dem optischen Polygonspiegel 530 zu
dem oberen Spiegelfeld. Weil die Spiegelflächen des rotierenden Polygonspiegels 530 in
unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet sind, erzeugt die
Kombination aus Lichtleitspiegeln und Spiegelfeld drei Abtastlinien pro
Umdrehung des Polygonspiegels 530.The 22 - 25 illustrate a preferred optical arrangement for the scanner of FIG 21 , A single light source, which acts as a visible laser diode 535 is shown produces an optical light beam 515 , which is a parallel light beam and in the direction of the beam splitter 538 is directed. The beam splitter 538 divides the optical light beam 515 into a first ray of light 517 and a second beam of light 518 , creating a multiple light beam source. As in previous exemplary embodiments, however, the multiple light beams, ie the first and the second light beam 517 respectively. 518 , by a first or a second diode or by a laser diode 535 and a beam splitter 538 be generated. The first ray of light 517 becomes a deflecting mirror 536 directed which the beam of light 517 through a central, focusing lens part 533 in the converging lens 532 and then on to the rotating, optical polygon mirror (optical scanning element) 530 sends. The optical polygon is from a motor 590 rotated, the speed of which is regulated by a suitable control unit. The optical polygon mirror 530 has three mirror surfaces to create three different scan lines that distribute the optical beam across the scan pattern mirrors. More mirror surfaces can also be provided and the mirror surface wheel can distribute the light beam along the same path, but different light paths are preferred in this exemplary embodiment in order to achieve better spatial coverage with scanning lines. when the beam of light 517 distributed across the top mirror field, a first set of scan lines is generated. The upper mirror field consists of mirrors (field mirrors) 586 . 588 which in the upper housing part 516 near the vertical window 520 is arranged. Light guide mirror (guide mirror) 580 . 581 . 582 . 583 and 584 guide the scanning light beam from the optical polygon mirror 530 to the upper mirror field. Because the mirror surfaces of the rotating polygon mirror 530 Arranged at different angles to each other, the combination of light guide mirrors and mirror field creates three scanning lines per revolution of the polygon mirror 530 ,
26 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines Abtastmusters 610 aus
sich schneidenden Abtastlinien, wie sie in einer vertikalen Y-Z-Ebene
vor dem vertikalen Fenster 520 vorhanden sind. Der erste
Satz von Abtastlinien 610 wird im wesentlichen zur Seite
hin durch das vertikale Fenster 520 ausgestrahlt. Das Muster
aus Abtastlinien 610 wird wie in der folgenden Tabelle
dargestellt geformt: 26 shows a schematic side view of a scanning pattern 610 from intersecting scan lines, as in a vertical YZ plane in front of the vertical window 520 available. The first set of scan lines 610 is essentially to the side through the vertical window 520 broadcast. The pattern of scan lines 610 is shaped as shown in the following table:
27 zeigt
eine schematische Darstellung des Abtastmusters 630 aus
sich überschneidenden
Abtastlinien, wie sie in einer vertikalen Y-Z-Ebene in dem Abtastvolumen
vorgesehen sind, wobei die Abtastlinien sich von dem vertikalen
Fenster 520 wegerstrecken. Dieser zweite Satz von Abtastlinien 630 wird
im wesentlichen zur Seite und nach oben hin durch das horizontale
Fenster 525 zu dem vertikalen Fenster 520 hin
abgestrahlt. Die Linien des Abtastmusters 530 setzen sich
gemäß der folgenden
Tabelle zusammen: 27 shows a schematic representation of the scanning pattern 630 from overlapping scan lines, as are provided in a vertical YZ plane in the scan volume, the scan lines being different from the vertical window 520 extend away. This second set of scan lines 630 will essentially lichen to the side and up through the horizontal window 525 to the vertical window 520 radiated out. The lines of the scan pattern 530 are composed according to the following table:
28 zeigt
eine schematische Draufsicht auf ein Abtastmuster 650 aus
sich überschneidenden
Abtastlinien in einer X-Y-Ebene in dem Abtastvolumen, wobei diese
Ebene dem horizontalen Fenster 525 zugewandt ist. Dieser
dritte Satz von Abtastlinien 650 wird im wesentlichen nach
oben und in seitliche Richtung durch das horizontale Fenster 525 ausgestrahlt,
wobei die Abtastlinien 651 bis 656 sich senkrecht
zu der Ebene des vertikalen Fensters 520 erstrecken und
die Abtastlinien 557–622 im
wesentliche zum Abtasten unten vorgesehen sind und sich in Richtung
des vertikalen Fensters 520 erstrecken. Die Linien des
Abtastmusters 650 sind wie in der nachfolgenden Tabelle
dargestellt ausgebildet. 28 shows a schematic plan view of a scanning pattern 650 from intersecting scan lines in an XY plane in the scan volume, this plane being the horizontal window 525 is facing. This third set of scan lines 650 is essentially up and to the side through the horizontal window 525 broadcast with the scan lines 651 to 656 perpendicular to the plane of the vertical window 520 extend and the scan lines 557 - 622 are essentially intended for scanning down and towards the vertical window 520 extend. The lines of the scan pattern 650 are designed as shown in the table below.
28 zeigt
auch den zweiten Satz von Abtastlinien 630, wie sie sichtbar
sind und einen zusätzlichen Beitrag
zum raumdeckenden Abtasten in der horizontalen Ebene für das Abtasten
der Bodenfläche
des durch das Abtastvolumen geführten
Objekts liefern. 28 also shows the second set of scan lines 630 , as they are visible and make an additional contribution to space-covering scanning in the horizontal plane for scanning the bottom surface of the object guided by the scanning volume.
Zusätzlich kann dabei jede Seite
eines durch das Abtastvolumen geführten Objekts mittels Linien
von mehr als einem der Sätze
von Abtastlinien abgetastet werden. Wenn angenommen wird, dass die
Ausrichtung des Scanners 500, wobei das Produkt durch das
Abtastvolumen entlang der "Z"-Richtung bewegt
wird (siehe die in 21 eingezeichnete
X-, Y-, und Z-Richtung), wird die Stirnseite des Objekts hauptsächlich durch
die Linien 654-656 von dem dritten Satz von Abtastlinien 650 durch
das horizontale Fenster 525 hindurch abgetastet, aber auch
durch die Abtastlinien 631 bis 633 von dem zweiten
Satz von Abtastlinien 630 durch das horizontale Fenster 525 hindurch
und durch die Abtastlinien 620-622 und 626-628 des
dritten Satzes von Abtastlinien 610 durch das vertikale
Fenster 520 hindurch abgetastet. Auf diese Weise wird eine
dichte Raumdeckung von Abtastlinien zum Abtasten aller Seiten eines
Objekts erzielt, welches durch das Abtastvolumen geführt wird.In addition, each side of an object passed through the scan volume can be scanned using lines from more than one of the sets of scan lines. If it is assumed that the orientation of the scanner 500 , whereby the product is moved along the "Z" direction by the scanning volume (see the in 21 drawn X, Y, and Z directions), the front of the object is mainly by the lines 654-656 from the third set of scan lines 650 through the horizontal window 525 scanned through, but also through the scan lines 631 to 633 from the second set of scan lines 630 through the horizontal window 525 through and through the scan lines 620-622 and 626-628 of the third set of scan lines 610 through the vertical window 520 scanned through. In this way a dense coverage of scanning lines for scanning all sides of an object is achieved, which is guided through the scanning volume.
29 zeigt
ein Flussdiagramm, welches das bevorzugte Abtastverfahren veranschaulicht.
Eine Lichtquelle (Laserdiode) 535 erzeugt einen Lichtstrahl 515,
welcher von einem Strahlenteiler 538 in einen ersten Lichtstrahl 517 und
einen zweiten Lichtstrahl 518 geteilt wird. Vorzugsweise
sendet der Strahlenteiler 538 40% des Lichtstrahls zu einer
Seite des Polygonspiegels 530 hin, welches den Lichtstrahl 517 quer über den ersten
Satz von Abtastmuster-Spiegeln (Spiegelfeld) M1 zum
Abtasten durch das vertikalen Fenster 520 verteilt, und
60% des Lichtstrahls werden reflektiert und zu der gegenüberliegenden
Seite des Spiegelflächenrads 530 gerichtet
und über
den zweiten und dritten Satz von Abtastmusterspiegeln (Spiegelfelder)
M2 und M3 verteilt.
Derjenige Teil des Abtastlichtstrahls, welcher über den ersten Satz von Abtastmusterspiegeln
M1 zurück zu
dem Polygonspiegel 530 reflektiert wird und von einer Sammeloptik
gesammelt wird, nämlich
von der Sammellinse 532, dem Sammel-Umlenkspiegel 531, und einer
Analog-PCB mit einer Photodiode 537. Derjenige Teil des
Abtastlichtstrahls, welcher mittels des zweiten und dritten Satzes
von Abtastmusterspiegeln M2 und M3 über
den Polygonspiegel 530 zurückreflektiert wird, wird von
einer Sammeloptik gesammelt, nämlich
von der Sammellinse 540, dem Sammel-Umlenkspiegel 544 und
einer Analog-PCB mit der Photodiode 546. Eine separate
Sammeloptik erlaubt das gleichzeitige Abtasten durch ein horizontales
und ein vertikales Fenster. Separate Analogsignal-Prozessoren 710, 712 sind
vorgesehen, um gleichzeitig die Analogsignale von verschiedenen
Photodioden zu verarbeiten. Jedes Signal wird dann konvertiert und
in entsprechenden Digitalprozessoren 714, 716 weiter
verarbeitet und dann in den Mikroprozessor 725 für die entgültige Datenverarbeitung und
Ausgabe zu der Schnittstelle oder dem POS-Verkaufssystem 730 eingegeben.
Alternativ dazu können
Signale von Analogsignal-Prozessoren 710, 712 zu
einem einzelnen Digitalprozessor 720 gerichtet werden, wozu
die Signale mit einem Schaltmechanismus 713 gemultiplext
werden. Alternativ kann eine Kombination der obigen beiden Ausführungsbeispiele
verwendet werden. Puffer (nicht dargestellt) können bei den obigen Ausführungsbeispielen
verwendet werden. 29 shows a flow diagram illustrating the preferred sampling method. A light source (laser diode) 535 creates a beam of light 515 which is from a beam splitter 538 into a first ray of light 517 and a second beam of light 518 is shared. The beam splitter preferably transmits 538 40% of the light beam to one side of the polygon mirror 530 towards the light beam 517 across the first set of scan pattern mirrors (mirror field) M 1 for scanning through the vertical window 520 distributed, and 60% of the light beam is reflected and to the opposite side of the mirror surface wheel 530 directed and distributed over the second and third set of scanning pattern mirrors (mirror fields) M 2 and M 3 . That part of the scanning light beam which goes back to the polygon mirror via the first set of scanning pattern mirrors M 1 530 is reflected and is collected by a collecting optics, namely by the collecting lens 532 , the collective deflecting mirror 531 , and an analog PCB with a photodiode 537 , That part of the scanning light beam which passes over the polygon mirror by means of the second and third set of scanning pattern mirrors M 2 and M 3 530 is reflected back, is collected by a collecting optics, namely by the collecting lens 540 , the collective deflecting mirror 544 and an analog PCB with the photodiode 546 , A separate collecting optic allows simultaneous scanning through a horizontal and a vertical window. Separate analog signal processors 710 . 712 are provided to simultaneously process the analog signals from different photodiodes. Each signal is then converted and in appropriate digital processors 714 . 716 processed further and then into the microprocessor 725 for the final data processing and output to the interface or the POS sales system 730 entered. Alternatively, signals from analog signal processors 710 . 712 to a single digital processor 720 be directed to what the signals with a switching mechanism 713 be multiplexed. Alternatively, a combination of the above two exemplary embodiments can be used. Buffers (not shown) can be used in the above Embodiments are used.
Eine integrierte Waage kann in den
horizontalen Gehäuseteil 512 eingearbeitet
sein. Ein derartiges System wird vorzugsweise als ein konzentrisches
Abtaststrahlen-System gestaltet, welches nicht mit dem horizontalen
Fenster 525 in der Mitte einer Waagschale interferiert.
Das Signal von einer elektronischen Waage 740 kann dann
in den Mikroprozessor 725 übertragen werden, um dort verarbeitet
zu werden, und ein Ausgangssignal zu dem POS-Verkaufssystem 730 zu
erzeugen.An integrated scale can be placed in the horizontal part of the housing 512 be incorporated. Such a system is preferably designed as a concentric scanning beam system which does not match the horizontal window 525 interfered in the middle of a weighing pan. The signal from an electronic scale 740 can then be in the microprocessor 725 transmitted to be processed there and an output signal to the POS vending system 730 to create.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind in den nachfolgenden Abschnitten
aufgeführt:
Ein erstes weiteres Ausführungsbeispiel
ist ein Abtastsystem zum Lesen von Symbolen auf einem durch ein
Abtastvolumen geführten
Objekt, mit: einem Scannergehäuse,
welches einen oberen Gehäuseteil
und einen unteren Gehäuseteil
aufweist; einem ersten Fenster, welches in dem oberen Gehäuseteil angeordnet
ist, wobei das erste Fenster sich in einer im wesentlichen vertikalen
Ebene erstreckt; einem zweiten Fenster, welches in dem unteren Gehäuseteil
ausgebildet ist, wobei das zweite Fenster sich in einer im wesentliche
horizontalen Ebene erstreckt; einer Mehrfach-Lichtstrahlenquelle zum Erzeugen eines
ersten optische Lichtstrahls und eines zweiten optischen Lichtstrahls;
einem optischen Scannerelement; einem ersten Spiegelfeld, welches
in dem oberen Gehäuseteil
in der Nähe
des ersten Fensters ausgebildet ist; einem zweiten Spiegelfeld,
welches in dem unteren Gehäuseteil
in der Nähe
des zweiten Fensters ausgebildet ist; einem dritten Spiegelfeld,
welches in dem unteren Gehäuseteil
in der Nähe
des zweiten Fensters ausgebildet ist; einer ersten Einrichtung zum
Lenken des ersten optischen Lichtstrahls zu einer ersten Seite des
optischen Abtastelements und zu einer zweiten Seite des optischen
Abtastelements, wobei das optische Abtastelement den ersten optischen
Lichtstrahl quer über
das erste Spiegelfeld verteilt; einer zweiten Einrichtung zum Richten
des zweiten optischen Lichtstrahls entlang eines zweiten optische
Pfades zu der zweiten Seite des optischen Abtastelements hin, wobei
das optische Abtastelement den zweiten optischen Lichtstrahl quer über das
zweite Spiegelfeld und das dritte Spiegelfeld verteilt, wobei der
erste Abtastlichtstrahl und der zweite Abtastlichtstrahl gleichzeitig
von dem optischen Abtastelement verteilt werden; wobei das erste
Spiegelfeld derart konstruiert und angeordnet ist, dass ein erstes
Muster von sich schneidenden Abtastlinien erzeugt wird, welche durch
das erste Fenster und in das Abtastvolumen hinein passieren, wenn
der erste Abtastlichtstrahl quer über das erste Spiegelfeld verteilt
wird, das zweite Spiegelfeld derart konstruiert und angeordnet ist,
dass ein zweites Abtastmuster aus sich schneidenden Linien erzeugt
wird, welche durch das zweite Fenster und in das Abtastvolumen hinein
passieren, wenn der zweite Abtastlichtstrahl über das zweite Spiegelfeld
verteilt wird, und das dritte Spiegelfeld derart konstruiert und
angeordnet ist, dass ein drittes Abtastmuster aus sich schneidenden
Abtastlinien erzeugt wird, welche durch das zweite Fenster in das
Abtastvolumen hinein passieren, wenn der zweite optische Lichtstrahl über das
dritte Spiegelfeld verteilt wird.Further preferred exemplary embodiments
of the present invention are in the following sections
listed:
A first further embodiment
is a scanning system for reading symbols on a by one
Guided scan volume
Object, with: a scanner housing,
which is an upper housing part
and a lower housing part
having; a first window, which is arranged in the upper housing part
is, the first window being in a substantially vertical
Level extends; a second window, which is in the lower housing part
is formed, wherein the second window is essentially in one
extends horizontal plane; a multiple light beam source for generating one
first optical light beam and a second optical light beam;
an optical scanner element; a first mirror field, which
in the upper part of the housing
nearby
the first window is formed; a second mirror field,
which in the lower case
nearby
the second window is formed; a third mirror field,
which in the lower case
nearby
the second window is formed; a first facility for
Directing the first optical light beam to a first side of the
optical scanning element and to a second side of the optical
Scanning element, wherein the optical scanning element the first optical
Beam of light across
distributes the first mirror field; a second device for straightening
of the second optical light beam along a second optical
Path to the second side of the optical pickup, where
the optical scanning element across the second optical light beam
second mirror field and the third mirror field distributed, the
first scanning light beam and the second scanning light beam simultaneously
be distributed by the optical scanning element; being the first
Spiegelfeld is constructed and arranged so that a first
Pattern of intersecting scan lines generated by
pass the first window and into the scan volume if
the first scanning light beam is distributed across the first mirror field
the second mirror field is constructed and arranged in such a way
that creates a second scan pattern from intersecting lines
which is through the second window and into the sample volume
happen when the second scanning light beam passes through the second mirror field
is distributed, and the third mirror field constructed and
is arranged that a third scanning pattern of intersecting
Scan lines is generated, which through the second window in the
Sampling volume happen when the second optical light beam passes over it
third mirror field is distributed.
Gemäß einem ersten Aspekt des ersten
weiteren Ausführungsbeispiels
verteilt das optische Abtastelement einen Großteil des zweiten optischen
Lichtstrahls über
das zweite Spiegelfeld.According to a first aspect of the first
another embodiment
the optical scanning element distributes most of the second optical
Light beam over
the second mirror field.
Gemäß einem zweiten Aspekt des
ersten weiteren Ausführungsbeispiels
tastet das Abtastsystem eine Unterseite und alle Seitenflächen des
durch das Abtastvolumen geführten
Objekts ab.According to a second aspect of the
first further embodiment
the scanning system scans an underside and all side surfaces of the
guided by the scanning volume
Object.
Gemäß einem dritten Aspekt des
ersten weiteren Ausführungsbeispiels
ist das optische Abtastelement aus einer Gruppe gewählt, welche
besteht aus: einem rotierenden optischen Polygonspiegel, einer rotierenden holographischen
Scheibe, einem ersten und einem zweiten rotierenden Spiegel mit
nur einer Spiegelfläche, und
einem ersten und einem zweiten schwenkbaren Spiegel mit nur einer
Spiegelfläche.According to a third aspect of the
first further embodiment
the optical scanning element is selected from a group which
consists of: a rotating optical polygon mirror, a rotating holographic
Disc, a first and a second rotating mirror with
only one mirror surface, and
a first and a second pivoting mirror with only one
Mirror surface.
Gemäß einem vierten Aspekt des
ersten weiteren Ausführungsbeispiels
sind das erste Spiegelfeld eine Mehrzahl von Abtastmusterspiegeln
aufweist, welche im wesentlichen halbkreisförmig gruppiert.According to a fourth aspect of the
first further embodiment
the first mirror field is a plurality of scan pattern mirrors
which is grouped substantially semicircular.
Gemäß einem fünften Aspekt des ersten weiteren
Ausführungsbeispiels
weist das zweite Spiegelfeld eine Mehrzahl von Abtastmusterspiegeln
auf, welche im wesentlichen halbkreisförmig gruppiert sind.According to a fifth aspect of the first further
embodiment
the second mirror field has a plurality of scan pattern mirrors
on, which are grouped substantially semicircular.
Gemäß einem sechsten Aspekt des
ersten weiteren Ausführungsbeispiels
weist das dritte Spiegelfeld eine Mehrzahl von Abtastmusterspiegeln
auf, welche im wesentlichen halbkreisförmig gruppiert sind. Insbesondere
sind das zweite Spiegelfeld und das dritte Spiegelfeld zusammen
im wesentlichen kreisbogenförmig oder
zu einem Oval gruppiert.According to a sixth aspect of the
first further embodiment
the third mirror field has a plurality of scan pattern mirrors
on, which are grouped substantially semicircular. In particular
the second mirror field and the third mirror field are together
essentially circular or
grouped into an oval.
Gemäß einem siebten Aspekt des
ersten weiteren Ausführungsbeispiels
sind weiter vorgesehen: ein erstes Detektorsystem, welches ein zurückkehrendes
Trägersignal
von dem ersten optischen Lichtstrahl erfasst, einem zweiten Detektorsystem,
welches ein zurückkehrendes
Trägersignal
von einem zweiten optischen Lichtstrahl erfasst, und einem Prozessor,
welcher die zurückkehrenden
Trägersignaldaten
sowohl von dem ersten, als auch von dem zweiten Detektorsystem verarbeitet.According to a seventh aspect of the
first further embodiment
are further provided: a first detector system, which a returning
carrier signal
detected by the first optical light beam, a second detector system,
which is a returning
carrier signal
captured by a second optical light beam and a processor,
which the returning
Carrier signal data
processed by both the first and the second detector system.
Gemäß einem achten Aspekt des ersten
weiteren Ausführungsbeispiels
weist die Mehrfach-Lichtstrahlenquelle eine Laserdiode und einen
Strahlenteiler auf.According to an eighth aspect of the first
another embodiment
the multiple light beam source has a laser diode and one
Beam splitter.
Gemäß einem neunten Aspekt des
ersten weiteren Ausführungsbeispiels
weist die Mehrfach-Lichtsstrahlenquelle eine separate erste und
eine separate zweite Laserdiode auf.According to a ninth aspect of the
first further embodiment
the multiple light beam source has a separate first and
a separate second laser diode.
Gemäß einem zehnten Aspekt des
ersten weiteren Ausführungsbeispiels
sind vorgesehen ein erster Detektor, welcher ein zurückkehrendes
Trägersignal
des ersten Abtaststrahls erfasst, ein zweiter Detektor, welcher
ein zurückkehrendes
Trägersignal
von dem zweiten Abtastlichtstrahl erfasst, und ein erster und ein
zweiter Signalprozessor, welche gleichzeitig die Signale von den
jeweiligen Detektoren verarbeiten. Insbesondere ist ein einzelner
Mikroprozessor zum Empfangen und Verarbeiten der Signale sowohl
von dem ersten, als auch von dem zweiten Signalprozessor vorgesehen.According to a tenth aspect of the first further exemplary embodiment, a first detector is provided which detects a returning carrier signal of the first scanning beam, a second detector which detects a returning carrier signal from the second scanning light beam, and a first and a two ter signal processor, which simultaneously process the signals from the respective detectors. In particular, a single microprocessor is provided for receiving and processing the signals from both the first and the second signal processor.
Gemäß einem elften Aspekt des ersten
weiteren Ausführungsbeispiels
weist das optische Abtastelement einen ersten und einen zweiten
Polygonspiegel auf, welche von einem gemeinsamen Motor angetrieben werden.According to an eleventh aspect of the first
another embodiment
the optical scanning element has a first and a second
Polygon mirrors, which are driven by a common motor.
Gemäß einem zwölften Aspekt des ersten weiteren
Ausführungsbeispiels
weist
der obere Gehäuseteil
einen schräg
geneigten Gehäuseteil
auf, welcher im wesentlichen oberhalb und zu einer Seite des Abtastvolumens
hin angeordnet ist;
ist ein drittes Fenster vorgesehen, welches
in dem oberen, schräg
geneigten Gehäuseteil
angeordnet ist, wobei das dritte Fenster im wesentlichen nach unten
und zur Seite hin dem Abtastvolumen zugewandt ist;
ist ein
viertes Spiegelfeld vorgesehen, welches in dem oberen, schräg geneigten
Gehäuseteil
angeordnet ist, wobei das optische Abtastelement den ersten optischen
Lichtstrahl über
das erste Spiegelfeld und das vierte Spiegelfeld verteilt;
wobei
das vierte Spiegelfeld derart ausgebildet und angeordnet ist, dass
es ein viertes Muster von sich schneidenden Abtastlinien erzeugt,
welche durch das dritte Fenster in das Abtastvolumen hinein passieren
können.According to a twelfth aspect of the first further exemplary embodiment
the upper housing part has an inclined housing part which is arranged essentially above and to one side of the scanning volume;
a third window is provided, which is arranged in the upper, inclined housing part, the third window essentially facing downwards and to the side towards the scanning volume;
a fourth mirror field is provided, which is arranged in the upper, inclined housing part, the optical scanning element distributing the first optical light beam over the first mirror field and the fourth mirror field;
wherein the fourth mirror field is designed and arranged in such a way that it generates a fourth pattern of intersecting scanning lines which can pass through the third window into the scanning volume.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt
des ersten weiteren Ausführungsbeispiels
ist eine Waage im wesentlichen entlang einer horizontalen Ebene
sich koplanar zu dem zweiten Fenster erstreckend angeordnet.According to a thirteenth aspect
of the first further embodiment
is a scale essentially along a horizontal plane
arranged coplanar to the second window.
Ein zweites weiteres Ausführungsbeispiel
ist ein Verfahren zum Abtasten eines Gegenstandes mit einem darauf
angebrachten Barcode-Etikett von verschiedenen Richtungen, welches
folgende Verfahrensschritte aufweist:
Bereitstellen eines Scannergehäuses mit
einem ersten Fenster, welches in einer im wesentlichen horizontalen Ebene
angeordnet ist, und einem zweiten Fenster, welches in einer im wesentlichen
vertikalen Ebene angeordnet ist;
Anordnen eines ersten Spiegelfelds
in der Nähe
des ersten Fensters, eines zweiten Spiegelfelds in der Nähe des zweiten
Fensters, und eines dritten Spiegelfelds in der Nähe des zweiten
Fensters, wobei das zweite Spiegelfeld auf einer Seite des zweiten
Fensters im wesentlichen in der Nähe des ersten Fensters angeordnet
ist und das dritte Spiegelfeld auf einer Seite des zweiten Fensters
angeordnet ist, welche sich im wesentlichen im Abstand von dem ersten
Fenster befindet;
Erzeugen einer Mehrzahl von optischen Lichtstrahlen
mit einem ersten optischen Lichtstrahl und einem zweiten optischen
Lichtstrahl;
Bereitstellen eines rotierenden, optischen Abtastelements
in dem Scannergehäuse;
Erzeugen
eines ersten, zweiten und dritten Satzes von Abtastlichtstrahlen
durch:
Richten des zweiten optischen Lichtstrahls auf eine
Seite des optischen Abtastelements und Erzeugen des zweiten und
dritten Satzes von Abtastlichtstrahlen durch Verteilen des zweiten
optischen Lichtstrahls quer über das
zweite und dritte Spiegelfeld und Senden des Satzes von Abtastlichtstrahlen
durch das zweite Fenster, und
gleichzeitiges Richten des ersten
optischen Lichtstrahls auf eine weitere Seite des optischen Abtastelements und
Erzeugen des ersten Satzes von Abtastlichtstrahlen durch Verteilen
des ersten optischen Lichtstrahls quer über das erste Spiegelfeld und
Senden durch das erste Fenster; Hindurchschicken von Abtastlichtstrahlen
sowohl durch das erste und das zweite Fenster zur gleichen Zeit;
Erfassen
des von dem Gegenstand zurückreflektierten
und/oder gebrochenen Lichts aufgrund des ersten optischen Lichtstrahls
in einem ersten Detektor und gleichzeitiges Erfassen des von dem
Gegenstand zurückreflektierten
und/oder gebrochenen Lichts aufgrund des zweiten optischen Lichtstrahls
in einem zweiten Detektor.A second further exemplary embodiment is a method for scanning an object with a barcode label attached to it from different directions, which has the following method steps:
Providing a scanner housing having a first window arranged in a substantially horizontal plane and a second window arranged in a substantially vertical plane;
Disposing a first mirror field near the first window, a second mirror field near the second window, and a third mirror field near the second window, the second mirror field on one side of the second window substantially near the first window is arranged and the third mirror field is arranged on a side of the second window which is substantially at a distance from the first window;
Generating a plurality of optical light beams with a first optical light beam and a second optical light beam;
Providing a rotating optical scanning element in the scanner housing;
Generate a first, second and third set of scanning light beams by:
Directing the second optical light beam to one side of the scanning optical element and generating the second and third sets of scanning light beams by distributing the second optical light beam across the second and third mirror fields and transmitting the set of scanning light beams through the second window, and
simultaneously directing the first optical light beam onto another side of the scanning optical element and generating the first set of scanning light beams by distributing the first optical light beam across the first mirror field and transmitting through the first window; Sending scanning light beams through both the first and second windows at the same time;
Detecting the light reflected and / or refracted by the object based on the first optical light beam in a first detector and simultaneously detecting the light reflected and / or refracted by the object based on the second optical light beam in a second detector.
Gemäß einem ersten Aspekt des zweiten
weiteren Ausführungsbeispiels
ist der Schritt des Erzeugens einer Mehrzahl von optischen Lichtstrahlen
vorgesehen, wobei dieser Schritt die Verwendung einer Laserdiode und
eines Strahlenteilers beinhaltet.According to a first aspect of the second
another embodiment
is the step of generating a plurality of optical light beams
provided, this step the use of a laser diode and
of a beam splitter.
Gemäß einem zweiten Aspekt des
zweiten weiteren Ausführungsbeispiels
ist der Verfahrensschritt des Erzeugens einer Mehrzahl von optischen
Lichtstrahlen mittels einer ersten Laserdiode und einer zweiten Laserdiode
vorgesehen.According to a second aspect of the
second further embodiment
is the step of creating a plurality of optical
Light beams by means of a first laser diode and a second laser diode
intended.
Gemäß einem dritten Aspekt des
zweiten weiteren Ausführungsbeispiels
werden Signale durch einen ersten und einen zweiten Detektor gleichzeitig
verarbeitet.According to a third aspect of the
second further embodiment
are signals by a first and a second detector simultaneously
processed.
Ein drittes weiteres Ausführungsbeispiel
ist ein Scanner zum Einlesen von Symbolen auf einem durch ein Abtastvolumen
geführten
Objekt, mit:
einem Gehäuse,
welches einen vertikal erstreckenden Gehäuseteil aufweist, der im wesentlichen
auf einer Seite des Abtastvolumens angeordnet ist, und einem unteren
Gehäuseabschnitt,
welcher im wesentlichen unterhalb des Abtastvolumens angeordnet
ist;
einem optischen Abtastelement im Inneren des Gehäuses;
einem
ersten Fenster, welches sich im wesentlichen vertikal erstreckt
und in einem unteren Teil des sich vertikal erstreckenden Gehäuseabschnitts
angeordnet ist;
einem zweiten Fenster, welches im wesentliche
schräg
zu dem ersten Fenster geneigt ist und in einem oberen Teil des sich
vertikal erstreckenden Gehäuseteils
angeordnet ist;
einem dritten Fenster, welches sich im wesentlichen
horizontal erstreckend ausgerichtet ist und in dem unteren Gehäuseteil
angeordnet ist;
einem ersten Spiegelfeld, welches in dem unteren
Gehäuseteil
des sich vertikal erstreckenden Gehäuseteils in der Nähe des ersten
Fensters angeordnet ist;
einem zweiten Spiegelfeld, welches
in dem oberen Gehäuseteil
des sich vertikal erstreckenden Gehäuseteils in der Nähe des zweiten
Fensters angeordnet ist;
einem dritten Spiegelfeld, welches
in dem unteren Gehäuseteil
angeordnet ist;
einer Einrichtung zum Erzeugen von mindestens
zwei optischen Lichtstrahlen und gleichzeitigen Richten der optischen
Lichtstrahlen auf verschiedene Seiten des optischen Abtastelements
zum Erzeugen eines ersten, zweiten und dritten Satzes von Abtastlichtstrahlen,
welche quer über
das erste, zweite und dritte Spiegelfeld verteilt werden, wobei
jeweils ein Satz von Abtastlichtstrahlen in das Abtastvolumen durch
das erste, durch das zweite und durch das dritte Fenster gerichtet
werden.A third further exemplary embodiment is a scanner for reading symbols on an object guided through a scanning volume, with:
a housing which has a vertically extending housing part which is arranged substantially on one side of the scanning volume and a lower housing section which is arranged substantially below the scanning volume;
an optical sensing element inside the housing;
a first window which extends substantially vertically and is arranged in a lower part of the vertically extending housing section;
a second window which is inclined substantially obliquely to the first window and is arranged in an upper part of the vertically extending housing part;
a third window which is oriented to extend substantially horizontally and is arranged in the lower housing part;
a first mirror field which is arranged in the lower housing part of the vertically extending housing part in the vicinity of the first window;
a second mirror field which is arranged in the upper housing part of the vertically extending housing part in the vicinity of the second window;
a third mirror field, which is arranged in the lower housing part;
means for generating at least two optical light beams and simultaneously directing the optical light beams onto different sides of the optical scanning element to produce a first, second and third set of scanning light beams which are distributed across the first, second and third mirror field, one set each of scanning light beams are directed into the scanning volume through the first, through the second and through the third window.
Gemäß einem ersten Aspekt des dritten
weiteren Ausführungsbeispiels
ist das optische Abtastelement aus einer Gruppe ausgewählt, welche
besteht aus: einem ersten und einem zweiten Polygonspiegel, welche von
einem gemeinsamen Motor angetrieben werden; und einer ersten und
einer zweiten rotierenden, holographischen Scheibe, welche von einem
gemeinsamen Motor angetrieben werden.According to a first aspect of the third
another embodiment
the optical scanning element is selected from a group which
consists of: a first and a second polygon mirror, which of
be driven by a common motor; and a first and
a second rotating, holographic disc, which is from a
common motor are driven.
In dieser Weise wurde das Abtastsystem
und Abtastverfahren zum Lesen von Daten dargestellt und beschrieben.
Jede der offenbarten Ausgangslichtstrahl-Anordnungen kann mit jeder
der Sammelanordnungen kombiniert werden.In this way the scanning system
and sampling methods for reading data shown and described.
Any of the disclosed output beam arrays can be used with any
of the collective arrangements can be combined.