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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf optische Anordnungen
und insbesondere auf eine optische Anordnung mit einer optischen
Vorrichtung und einer Linse, wobei die optische Vorrichtung eine
Distanz von der optischen Achse der Linse beabstandet ist.
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Hintergrund
der Erfindung
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Eine
optische Anordnung verwendet eine Linse, um Licht, das einer optischen
Vorrichtung zugeordnet ist, zu fokussieren. Die optische Vorrichtung kann
beispielsweise eine Lichtquelle oder ein Photosensor sein. Wenn
die optische Vorrichtung eine Lichtquelle ist, kann die optische
Anordnung als eine Beleuchtungseinrichtung dienen, bei der die Linse Licht,
das durch die Lichtquelle emittiert wird, auf ein Objekt fokussiert.
Wenn die optische Vorrichtung ein Photosensor ist, kann die optische
Anordnung als eine Bilderzeugungsvorrichtung dienen, bei der die Linse
Licht, das von dem Objekt reflektiert wird, auf den Photosensor
fokussiert, um ein Bild eines Objekts zu erzeugen. Optische Anordnungen
können bei
einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, wie z. B. bei elektronischen
Scannern und Strichcodelesern, um Objekte zu beleuchten und Bilder
von Objekten zu erzeugen.
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Strichcodes
werden bei zahlreichen Anwendungen verwendet, um Objekte zu identifizieren,
an die die Strichcodes angebracht sind. Beispiele von Strichcodes
umfassen den Einheitspreiscode, der zum Identifizieren von Einzelhandelswaren
verwendet wird, und verschiedene Formen von Versandetiketten, die
zum Zurückverfolgen
von Paketen verwendet werden. Ein Strichcode ist ein optisches Symbol,
das co dierte Informationen enthält,
wobei das Symbol in der Lage ist, durch eine Bilderzeugungsvorrichtung
abgebildet zu werden. Die Bilderzeugungsvorrichtung erzeugt ein
Bild des Strichcodes und wandelt das Bild in maschinenlesbare Bilddaten
um, die hierin einfach als „Bilddaten" bezeichnet werden.
Die Bilddaten werden zu einem Prozessor ausgegeben, der die Bilddaten
entschlüsselt,
die den Strichcode darstellen, um den Strichcode zu „lesen". Das Lesen des Strichcodes
ist die Operation des Entschlüsseln
des Strichcodes, um die Informationen zu erhalten, die in den Strichcode codiert
sind. Die Informationen, die in den Strichcode codiert sind, können z.
B. das Objekt identifizieren, an das der Strichcode angebracht ist.
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Ein
Strichcode kann beispielsweise eine Darstellung eines Zeichensatzes
sein, z. B. von ASCII-Zeichen, die durch binäre Zahlen dargestellt sind. Ein
Typ eines Strichcodeformats, der eine binäre Zahl darstellt, besteht
aus einem Array aus abwechselnden reflektierenden und nichtreflektierenden Oberflächen, bei
dem der Übergang
von einer Oberfläche
zu einer benachbarten Oberfläche
den Übergang
von einem Bit zu einem anderen Bit einer binären Zahl darstellt. Die abwechselnden
reflektierenden und nichtreflektierenden Oberflächen können z. B. abwechselnde reflektierende
und nicht-reflektierende Streifen sein. Die reflektierenden Streifen
werden hierin manchmal als Abstände
bezeichnet, und die nicht-reflektierenden Streifen werden hierin manchmal
als Striche bezeichnet. Die Striche können beispielsweise dunkelfarbige
Streifen sein und die Abstände
können
beispielsweise hellfarbige Streifen sein. Jeder Streifen stellt
somit ein Bit der binären
Zahl dar. Die Streifen können
beispielsweise entweder breit oder schmal sein. Ein breiter Streifen kann
eine Eins darstellen und ein schmaler Streifen kann eine Null darstellen.
Die binäre
Zahl, die durch den Strichcode dargestellt ist, ist somit durch
die Breiten der abwechselnden Striche und Beabstandungen definiert.
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Das
Array aus abwechselnden Strichen und Abständen in dem Strichcodeformat,
das oben beschrieben ist, hat zahlreiche unterschiedliche Spezifikationen,
die auf das Format zutreffen können.
Die Spezifikationen definieren die Anzahl von und Breite der Striche
und Abstände,
die zum Darstellen der Zeichen verwendet werden, die in dem Format
verwendet werden. Diese Spezifikationen definieren ferner das Reflektionsvermögen der
Striche und Abstände
für die
verschiedenen Formate. Andere Strichcodeformate können beispielsweise
zweidimensionale Arrays aus reflektierenden und nichtreflektierenden
Bereichen oder konzentrische reflektierende und nicht-reflektierende
Kreise aufweisen. Alle Strichcodes weisen jedoch reflektierende
und nicht-reflektierende Oberflächen
auf.
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Ein
Strichcodeleser ist eine photoelektrische Vorrichtung, die zum „Lesen" von Strichcodes
verwendet wird. Das Lesen eines Strichcodes ist der Prozess des
Analysierens der Bereiche mit hohem und niedrigem Reflektionsvermögen zum
Entschlüsseln
der Informationen, die in den Strichcode codiert sind. Der Strichcodeleser
weist üblicherweise
eine Beleuchtungseinrichtung, eine Bilderzeugungsvorrichtung und
einen Prozessor auf. Die Beleuchtungseinrichtung dient zum Beleuchten
des Strichcodes über
einen Beleuchtungslichtstrahl. Die Beleuchtungseinrichtung kann
z. B. ein Laser oder ein Array aus Licht emittierenden Dioden sein.
Ein Bildlichtstrahl, der ein Bild des Strichcodes erzeugt, wird
von dem Strichcode reflektiert. Die Bilderzeugungsvorrichtung empfängt den
Bildstrahl und wandelt das Bild des Strichcodes in Bilddaten um.
Der Prozessor analysiert die Bilddaten, um die Bilddaten, die die
reflektierenden Räume
darstellen, von den Bilddaten, die die nichtreflektierenden Striche
darstellen, zu unterscheiden. Basierend auf der Analyse der Bilddaten ist
der Prozessor in der Lage, die Informationen zu entschlüsseln, die
in dem Strichcode codiert sind.
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Die
Bilderzeugungsvorrichtung verwendet einen Photosensor, wie z. B.
eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, die hierin häufig einfach als eine CCD (charge-coupled
device) bezeichnet wird, um den Bildstrahl in Bilddaten umzuwandeln.
Eine CCD besteht üblicherweise
aus zumindest einem linearen Array aus Photodetektorelementen, die
hierin einfach als Photodetektoren bezeichnet werden, die an einem
Substrat befestigt sind oder in einen Wafer geätzt sind, z. B. einen Siliziumwafer,
der bei der Halbleiterherstellung verwendet wird. Eine CCD kann
beispielsweise ungefähr
2.700 Photodetektoren in dem Array aufweisen, wobei die individuellen
Photodetektoren eine Breite von ungefähr 11 Mikrometern aufweisen,
wodurch das Array ungefähr
drei Zentimeter lang und 11 Mikrometer breit wird. Die hohe Konzentration
an Photodetektoren in dem Array ermöglicht üblicherweise einer einzelnen
CCD, einen Strichcode wie oben beschrieben mit ausreichend Präzision abzubilden,
um die Breiten der reflektierenden und nicht-reflektierenden Oberflächen zu
bestimmen. Die CCD bildet üblicherweise
einen sehr schmalen Abschnitt einer „Abtastzeile" des Strichcode ab,
wobei die Abtastzeile die Streifen überquert, die der Strichcode
aufweist. Die Abtastzeile ist im Allgemeinen so schmal wie das Array
aus Photodetektoren, z. B. 11 Mikrometer.
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Die
Beleuchtungseinrichtung sollte den Strichcode einheitlich beleuchten;
ansonsten ist der Prozessor vielleicht nicht in der Lage, die reflektierenden
Bereiche von den nicht-reflektierenden Bereichen zu unterscheiden.
Wenn z. B. ein Ende des Strichcodes intensiver beleuchtet ist als
das andere Ende des Strichcodes, können die nichtreflektierenden
Bereiche an dem intensiv beleuchteten Ende vielleicht mehr Licht
reflektieren als die reflektierenden Bereiche an dem weniger intensiv
beleuchteten Ende des Strichcodes. Der Prozessor ist wahrscheinlich
nicht in der Lage, den Strichcode zu lesen, da er nicht in der Lage
ist, die nicht-reflektierenden Oberflächen von den reflektierenden
Oberflächen
zu unterscheiden.
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Strichcodes,
wie sie oben beschrieben sind, werden manchmal in Autowechslern
verwendet. Ein Autowechsler ist eine Vorrichtung, die Medienstücke in einer
Bibliothek speichert und ausgewählte
Medienstücke
aus der Bibliothek zu einem Medienspieler bewegt, wenn der Benutzer
Informationen anfordert, die auf den ausgewählten Medienstücken gespeichert
sind. Auf ähnliche
Weise, wenn der Benutzer die Informationen auf einem ausgewählten Medienstück nicht
mehr benötigt,
bewegt der Autowechsler das Medienstück aus dem Medienspieler zu
einem spezifischen Ort in der Bibliothek. Der Autowechsler verwendet
eine Medienhandhabungsvorrichtung, die hierin manchmal als ein Aufnehmer
bezeichnet wird, um ausgewählte
Medienstücke
zwischen der Bibliothek und den Medienspielern zu bewegen. Strichcodes
können
an den Medienstücken befestigt
sein und können
zum Identifizieren der Inhalte der Medienstücke dienen. Ein Strichcodeleser, wie
er oben beschrieben ist, kann an dem Aufnehmer befestigt sein und
kann dazu dienen, die Strichcodes zu lesen, die an den Medienstücken angebracht
sind.
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Zwei
Ziele bei dem Entwurf eines Autowechslers sind das Minimieren von
Personeneingriff, der bei der Operation des Autowechslers erforderlich ist,
und das Maximieren des Raums, der in dem Autowechsler für eine Medienspeicherung
verfügbar
ist. Das Minimieren von Personeneingriff, der bei der Operation
des Autowechslers erforderlich ist, kann teilweise erreicht werden
durch die Verwendung von Strichcodes, die an den Medienstücken angebracht sind,
wie oben beschrieben ist. Der Autowechsler und nicht ein menschlicher
Benutzer kann die Strichcodes lesen, um die Inhalte der Medienstücke und die
Positionen der Medienstücke
in dem Autowechsler zu bestimmen. Der Benutzer muss somit nur die Medienstücke in die
Bibliothek platzieren. Dies minimiert den Personeneingriff in die
Operation des Autowechslers und reduziert die Fehlerwahrscheinlichkeit beim
Identifizieren der Inhalte und Positionen der Medienstücke.
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Ein
Maximieren des Raums, der für
eine Medienspeicherung in einem Autowechsler verfügbar ist,
kann teilweise erreicht werden durch Reduzieren der Bewegungsmenge,
die durch den Aufnehmer erforderlich ist, Minimieren der Größe der Komponenten,
die der Autowechsler aufweist und Integrieren der Komponenten, die
den Autowechsler aufweisen, in einzelne Bausteine. Ein Reduzieren
der Aufnehmerbewegung vergrößert den
Raum, der für
eine Medienspeicherung bzw. -lagerung verfügbar ist, da die Medienstücke nicht
in dem Raum gelagert werden können,
der für
die Aufnehmerbewegung zweckgebunden ist. Ein Integrieren der Komponenten,
die den Autowechsler aufweisen, verringert im Allgemeinen die Anzahl
von Komponenten, die der Autowechsler aufweist und vergrößert somit
den Raum, der für
eine Medienspeicherung verfügbar
ist. Ein Beispiel des Maximierens des Raums, der für eine Medienspeicherung
in dem Autowechsler verfügbar
ist, ist das Minimieren der Größe des Strichcodelesers
und das Integrieren des Strichcodelesers in den Aufnehmer.
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Ein
Integrieren des Strichcodelesers in den Aufnehmer stellt verschiedene
Probleme dar. Verschiedene andere Komponenten können ebenfalls in dem Aufnehmer
angeordnet sein, was den Raum einschränkt, der für die Beleuchtungseinrichtung
und die Bilderzeugungsvorrichtung verfügbar ist. Diese anderen Komponenten
können
die Lichtstrahlen stören, die
der Beleuchtungseinrichtung und der Bilderzeugungsvorrichtung zugeordnet
sind. Der Aufnehmer muss möglicherweise
vergrößert werden,
um die Beleuchtungseinrichtung und die Bilderzeugungsvorrichtung
unterzubringen, dies verfehlt jedoch den Zweck, die Größen der
Komponenten zu minimieren, die der Autowechsler aufweist. Ein anderes
Problem beim Anordnen der Beleuchtungseinrichtung und der Bilderzeugungsvorrichtung
in dem Aufnehmer ist, dass ihre Lichtstrahlen ausgerichtet sein
müssen,
um sich an einem Punkt außerhalb
des Aufnehmers zu schneiden, wo ein Strichcode angeordnet ist. Diese Ausrichtung
ist schwierig in den engen Beschränkungen des Aufnehmers auszuführen. Ein
drittes Problem beim Lokalisieren des Strichcodelesers inner halb
des Aufnehmers ist, dass sich der Aufnehmer möglicherweise um eine zusätzliche
Distanz bewegen muss, damit der Strichcodeleser, der in dem Aufnehmer
angeordnet ist, ordnungsgemäß positioniert ist,
um einen Strichcode zu lesen. Diese zusätzliche Bewegung erfordert,
dass Raum innerhalb des Autowechslers für eine Aufnehmerbewegung und
nicht eine Medienspeicherung zweckgebunden ist.
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Die
U.S. 5,280,161 offenbart ein Gerät
zum optischen Lesen eines Strichcodes, bei dem Licht, das entweder
aus einer oder zwei Lichtquellen emittiert wird, durch eine erste
und eine zweite Linse konvergiert wird, um einen streifenförmigen Bereich
zu beleuchten, wo ein Objekt mit einem Strichcode angeordnet ist.
Die erste und zweite Linse können
miteinander kombiniert sein, um eine einzelne, multifunktionale
Linse zu bilden.
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Daher
besteht ein Bedarf nach einem Strichcodeleser, der in der Lage ist,
in einem Aufnehmer eines Autowechslers angeordnet zu sein, wobei
der Aufnehmer weder vergrößert werden
muss, um den Strichcodeleser unterzubringen, noch sich um eine zusätzliche
Distanz bewegen muss, damit der Strichcodeleser einen Strichcode
liest.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine optische Anordnung gemäß den Ansprüchen. Die
verbesserte optische Anordnung kann in einer Strichcodeleseranwendung
verwendet werden. Eine erste optische Anordnung kann eine Beleuchtungseinrichtung
sein, bei der die Linse eine Beleuchtungslinse ist und die optische
Vorrichtung eine Lichtquelle ist. Ein Beleuchtungsstrahl, der durch
die Lichtquelle erzeugt wird, kann gesteuert werden, um einen Strichcode
zu schneiden, durch Beabstanden der Lichtquelle um eine Distanz
von der optischen Achse der Beleuchtungslinse. Eine zweite optische
Anordnung kann eine Bilderzeugungsvorrichtung sein, bei der die
Linse eine Bilderzeugungslinse ist und die optische Vorrichtung
ein Photosensor ist. Ein Bildstrahl, der dem Photosensor zugeordnet
ist, kann gesteuert werden, um den Strichcode zu schneiden, durch
Beabstanden des Photosensors um eine Distanz von der optischen Achse
der Bilderzeugungslinse.
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Die
verbesserte optische Anordnung ermöglicht, dass die optischen
Vorrichtungen an einer einzelnen gedruckten Schaltungsplatine befestigt
sind, was die Größe der Vorrichtung
weiter reduzieren kann, die die optische Anordnung verwendet. Bei
einer herkömmlichen
optischen Anordnung können
die optischen Vorrichtungen nicht an der selben gedruckten Schaltungsplatine
befestigt sein, da sich ihre Lichtstrahlen parallel erstrecken würden und
sich somit nicht an einem Punkt schneiden würden. Die optischen Vorrichtungen,
die bei der optischen Anordnung verwendet werden, die hierin offenbart
ist, können
auf der selben gedruckten Schaltungsplatine angeordnet sein, durch
Beabstanden der optischen Achsen der Linsen um entsprechende Distanzen
von den optischen Vorrichtungen, so dass die Lichtstrahlen einen
gemeinsamen Punkt schneiden. Diese Anwendung kann in einem Strichcodeleser
so verwendet werden, dass die Lichtquelle und der Photosensor an
der selben gedruckten Schaltungsplatine befestigt sein können. Der
Beleuchtungsstrahl und der Bildstrahl können dann gesteuert werden,
um einen Strichcode zu schneiden.
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Dieser
Strichcodeleser, bei dem die Beleuchtungseinrichtung und der Photosensor
an der selben gedruckten Schaltungsplatine befestigt sind, kann
in einem Aufnehmer des Typs verwendet werden, der in einem Autowechsler
verwendet wird. Der Strichcodeleser ist in der Lage, in die engen
Beschränkungen des
Aufnehmers einzupassen, durch Steuern des Beleuchtungsstrahls und
des Bildstrahls, um die anderen Komponenten zu meiden, die in dem
Aufnehmer angeordnet sind. Zusätzlich
dazu benötigt
der Strichcodeleser nur eine minimale Ausrichtung, um die Lichtstrahlen
zu steuern, um einen Strichcode zu schneiden, da die Beleuchtungseinrichtung
und die Bilderzeugungsvorrichtung zusammen in dem Aufnehmer integriert
sind.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine Draufsicht einer Medienhandhabungseinrichtung, die einer digitalen,
linearen Bandkassette zugeordnet ist.
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2 ist
eine Seitenansicht des Medienhandhabers und der digitalen, linearen
Bandkassette aus 1.
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3 ist
eine Frontansicht des Strichcodeetiketts.
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4 ist
eine vergrößerte Draufsicht
des Strichcodelesers, der in 1 dargestellt
ist.
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5 ist
eine Seitenansicht der Strichcodebeleuchtungseinrichtung aus 4.
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6 ist
eine Seitenansicht der Strichcodebilderzeugungsvorrichtung aus 4.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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1–6 stellen
allgemein eine optische Anordnung 200 zum Erwerben eines
Bildes eines Objekts 300 dar, wobei die optische Anordnung 200 folgendes
aufweist: ein Photosensorarray 284; einen Bilderzeugungslichtweg 288, 291,
der sich zwischen dem Objekt und dem Photosensorarray 284 erstreckt;
eine Bilderzeugungslinse 282, die entlang des Bilderzeugungslichtwegs 288, 291 angeordnet ist,
wobei die Bilderzeugungslinse 282 eine Bilderzeugungslinsen-Optikachse 296 aufweist,
die derselben zugeordnet ist; wobei die Bilderzeugungslinsen-Optikachse 296 eine
erste Distanz 234 von dem Photosensorarray 284 in
einer Richtung beabstandet ist, die normal zu der Bilderzeugungslinsen-Optikachse 296 ist.
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1–6 stellen
im Allgemeinen ebenfalls eine optische Anordnung 200 zum
Erwerben eines Bildes des Objekts 300 dar, wobei die optische Anordnung 200 folgende
Merkmale aufweist: eine Lichtquelle 240; einen Beleuchtungslichtweg,
der sich zwischen der Lichtquelle 240 und dem Objekt 300 erstreckt;
zumindest eine Beleuchtungslinse 262, die entlang dem Beleuchtungslichtweg
angeordnet ist, wobei die zumindest eine Beleuchtungslinse 262 eine
Beleuchtungslinsen-Optikachse 278 aufweist, die derselben
zugeordnet ist; wobei die Beleuchtungslinsen-Optikachse 278 um
eine erste Distanz 232 von der Lichtquelle 240 in
einer Richtung beabstandet ist, die normal zu der Beleuchtungslinsen-Optikachse 278 ist.
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1–6 stellen
ferner im Allgemeinen ein Verfahren zum Abbilden eines Objekts 300 dar, wobei
das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines Photosensorarrays 284;
Bereitstellen einer Bilderzeugungslinse 282, wobei die
Bilderzeugungslinse 282 eine Bilderzeugungslinsen-Optikachse 296 aufweist,
die derselben zugeordnet ist, wobei die Bilderzeugungslinsen-Optikachse 296 um eine
erste Distanz 234 von dem Photosensorarray 284 in
einer Richtung beabstandet ist, die normal zu der Bilderzeugungslinsen-Optikachse 296 ist;
Anordnen des Photosensorarrays 284 relativ zu dem Objekt 300,
derart, dass das Photosensorarray 284 von dem Objekt 300 in
einer Richtung beabstandet ist, die normal zu der Bilderzeugungslinsen-Optikachse 296 ist;
Abbilden des Objekts 300 mit dem Photosensorarray 284 durch
Leiten eines Lichtwegs 288, 291 von dem Objekt 300 durch
die Bilderzeugungslinse 282 zu dem Photosensorarray 284.
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Nachdem
somit der Strichcodeleser 200 und ein Verfahren zum Lesen
von Strichcodes allgemein beschrieben wurden, werden der Strichcodeleser 200 und
das Verfahren nun detailliert beschrieben.
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Bezug
nehmend auf 1 offenbart die nachfolgende
Beschreibung einen Strichcodeleser 200, der in eine Medienhandhabungsvorrichtung 100 des
Typs integriert ist, der in einem automatisierten Medienauswechsler
verwendet wird, der nicht gezeigt ist. Die Medienhandhabungsvorrichtung 100 wird
hierin manchmal einfach als ein Aufnehmer 100 bezeichnet.
Der automatisierte Medienauswechsler wird hierin manchmal einfach
als ein Autowechsler bezeichnet. Es wird jedoch darauf hingewiesen,
dass der Strichcodeleser 200 in anderen Anwendungen verwendet
werden kann, wo Strichcodes eingesetzt werden. Es wird ferner darauf
hingewiesen, dass die Konzepte, die hierin offenbart sind, zum Steuern
von Lichtstrahlen, die einer optischen Vorrichtung zugeordnet sind,
an andere optische Anwendungen anwendbar sein können, wie z. B. an elektronische
Abtastvorrichtungen.
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Der
Autowechsler ist eine Vorrichtung, die Medienstücke innerhalb einer Medienbibliothek
speichert, die nicht gezeigt ist. Die digitale, lineare Bandkassette 600 ist
ein Beispiel eines Medienstücks,
das in einem Autowechsler gespeichert sein kann. Wenn Informationen,
die auf einem spezifischen Medienstück gespeichert sind, von einem
Benutzer benötigt werden,
bewegt der Autowechsler das spezifische Medienstück aus der Bibliothek zu einem
Medienspieler. Genauer gesagt verwendet der Autowechsler den Aufnehmer
100, um das Medienstück
aus der Bibliothek zu extrahieren und das Medienstück in einen Medienspieler
zu platzieren. Auf ähnliche
Weise, wenn ein Medienstück,
das in einem Medienspieler angeordnet ist, von einem Benutzer nicht
mehr benötigt
wird, extrahiert der Aufnehmer 100 das Medienstück aus dem
Medienspieler und fügt
es in einen spezifischen Ort in der Bibliothek ein.
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Zwei
der vielen Ziele des Entwurfs von Autowechslern sind das Maximieren
der Anzahl von Medienstücken,
die in dem Autowechsler gespeichert werden können, und das Minimieren des
Eingriffs durch Personen, der bei der Operation des Autowechslers
erforderlich ist. Diese Ziele können
teilweise durch den Strichcodeleser 200 erreicht werden, der
in den Aufnehmer 100 integriert ist, wie hierin offenbart
ist. Ein Maximieren der Anzahl von Medienstücken, die in dem Autowechsler
gespeichert werden können,
kann teilweise erreicht werden durch Minimieren der Größe der Komponenten,
die in dem Autowechsler angeordnet sind, und Verdichten der Komponenten
miteinander. Der Raum in dem Autowechsler, der ursprünglich für eine Komponentenspeicherung
zweckgebunden ist, kann statt dessen für eine Medienspeicherung zweckgebunden
sein. Ein Maximieren des Raums, der für eine Medienspeicherung in
dem Autowechsler verfügbar
ist, kann ebenfalls teilweise erreicht werden durch Minimieren des
Raumbetrags, den der Aufnehmer 100 einnehmen muss, wenn
er sich in dem Autowechsler bewegt, wodurch mehr Raum für eine Medienspeicherung
gelassen wird.
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Ein
Beschränken
des menschlichen Eingriffs, der bei der Operation des Autowechslers
erforderlich ist, kann teilweise erreicht werden durch Verwenden
von Strichcodes, wie sie in der Technik bekannt sind, um die Medienstücke zu identifizieren,
die in dem Autowechsler gespeichert sind. Der Strichcodeleser 200 kann
beispielsweise in dem Aufnehmer 100 angeordnet sein und
kann dazu dienen, die Strichcodes zu lesen, die an die Medienstücke angebracht
sind. Die allgemeine Position des Strichcodelesers 200 relativ
zu einer vorbestimmten Position in dem Autowechsler kann bekannt
sein. Dementsprechend, wenn der Strichcodeleser 200 die
Strichcodes liest, kann die Position der Medienstücke, an
die die Strichcodes angebracht sind, ohne weiteres bestimmt werden.
Die Verwendung der Strichcodes beseitigt somit den Bedarf für einen
Benutzer, manuell die Identität
und die Position der Medienstücke
einzugeben, die in dem Autowechsler gespeichert sind, und reduziert
somit die Menge an persönlichem
Eingriff, der bei der Operation des Autowechslers erforderlich ist.
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Ein
herkömmlicher
Strichcodeleser weist allgemein eine Beleuchtungseinrichtung und
eine Bilderzeugungsvorrichtung auf. Die Beleuchtungseinrichtung
emittiert einen einfallenden Lichtstrahl, der dazu dient, den Strichcode
zu beleuchten. Der einfallende Lichtstrahl wird manchmal hierin
einfach als Beleuchtungsstrahl bezeichnet. Ein Bildlichtstrahl, der
ein Bild des Strichcodes erzeugt, wird von dem Strichcode reflektiert
und wird durch die Bilderzeugungsvorrichtung in Bilddaten umgewandelt.
Um den Strichcode ordnungsgemäß zu lesen,
ist es wesentlich, dass der Beleuchtungsstrahl und der Bildstrahl einander
auf einer gemeinsamen Achse auf dem Strichcode schneiden.
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Ein
herkömmlicher
Strichcodeleser funktioniert nicht ordnungsgemäß, wenn er in einem Aufnehmer
verwendet wird, außer
die Beleuchtungsvorrichtung und die Bilderzeugungsvorrichtung sind
physisch getrennt. Die Beleuchtungsvorrichtung und die Bilderzeugungsvorrichtung
können
an getrennten Orten innerhalb des Aufnehmers positioniert sein,
so dass der Beleuchtungsstrahl und der Bildstrahl sich auf einer
gemeinsamen Achse auf den Strichcodes schneiden, die an die Medienstücke angebracht
wird. Ein Trennen der Beleuchtungsvorrichtung und des Bilderzeugungsgeräts jedoch
erfordert allgemein, dass übermäßig viel
Raum durch den Strichcodeleser eingenommen wird. Zusätzlich dazu
kann das Trennen von Beleuchtungsvorrichtung und Bilderzeugungsvorrichtung
erfordern, dass zusätzliche Herstellungskosten
bei der Herstellung von Autowechslern anfallen, da die Beleuchtungsvorrichtung und
die Bilderzeugungsvorrichtung so ausgerichtet sein müssen, dass
sich ihre entsprechenden Lichtstrahlen an den Strichcodes schneiden.
Die separate Beleuchtungsvorrichtung und Bilderzeugungsvorrichtung
erfordern ferner, dass eine zusätzliche
Verdrahtung in dem Aufnehmer angeordnet ist. Die zusätzliche
Verdrahtung soll elektrische Leistung und Datenzeilen zu der separaten
Beleuchtungsvorrichtung und Bilderzeugungsvorrichtung liefern, was
die Komplexität
und Kosten des Autowechslers weiter erhöht.
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Bezug
nehmend wiederum auf 1 integriert der Aufnehmer 100,
der hierin offenbart ist, den Strichcodeleser 200 in den
Aufnehmer 100, was nachfolgend zusammengefasst wird. Die
oben beschriebenen Probleme, die dem Trennen der Beleuchtungsvorrichtung
(hierin einfach bezeichnet als die Beleuchtungseinrichtung 200)
von einer Bilderzeugungsvorrichtung 280 zugeordnet sind,
werden teilweise überwunden
durch Befestigen der Komponenten der Beleuchtungseinrichtung 260 und
der Bilderzeugungsvorrichtung 280 an einer einzelnen gedruckten
Schaltungsplatine 210.
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Der
Strichcodeleser 200 wird nachfolgend zusammengefasst. Bezug
nehmend auf 4 kann die Beleuchtungseinrichtung 260 eine
Lichtquelle 240 und eine Beleuchtungslinse 262 aufweisen.
Die Lichtquelle 240 kann einen Quellstrahl 201 aus
Licht emittieren, der durch die Beleuchtungslinse 262 fokussiert
werden kann, um einen Beleuchtungsstrahl 220 zu bilden.
Die Position der Beleuchtungslinse 262 relativ zu der Lichtquelle 240 kann
ausgewählt sein,
um den Beleuchtungsstrahl 220 zu steuern, um ein Codeetikett 300 zu
schneiden und somit zu beleuchten. Die Bilderzeugungsvorrichtung 280 kann einen
Photosensor 284 und eine Bilderzeugungslinse 282 aufweisen.
Die Bilderzeugungslinse 282 kann dazu dienen, einen ersten
Bildlichtstrahl 288 auf den Photosensor 284 zu
fokussieren, wobei der Photosensor 284 den Bildstrahl 288 in
Bilddaten umwandeln kann. Die Position der Bilderzeugungslinse 282 relativ
zu dem Photosensor 284 kann so ausgewählt sein, um den Bildstrahl 288 zu
steuern, so dass er das Strichcodeetikett 300 schneidet.
Der Beleuchtungsstrahl 220 und der Bildstrahl 288 können somit entsprechend
gesteuert werden, so dass sie an einer gemeinsamen Position an dem
Strichcodeetikett 300 konvergieren. Diese Strahlsteuerung überwindet
die oben beschriebenen Probleme, die dem Anordnen eines Strichcodelesers
innerhalb eines Aufnehmers zugeordnet sind.
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Nachdem
somit der Autowechsler zusammengefasst wurde, einschließlich der
Komponenten desselben, wird nun der Strichcodeleser 200,
der in den Aufnehmer 100 integriert ist, detailliert beschrieben.
Der Aufnehmer 100 wird hierin derart beschrieben, dass
er angepasst ist, um mit digitalen, linearen Bandkassetten zu arbeiten,
von denen die digitale, lineare Bandkassette 600 ein Beispiel
ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Beschreibung des
Aufnehmers 100, der mit digitalen, linearen Bandkassetten
arbeitet, ausschließlich
zu Darstellungszwecken ist, und dass der Aufnehmer 100 angepasst
sein kann, um mit anderen Medienformen zu arbeiten.
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Abgesehen
von der Hinzufügung
des Strichcodelesers 200, wie nachfolgend detaillierter
beschrieben wird, können
der Autowechsler und die Komponenten desselben, einschließlich dem
Aufnehmer 100, z. B. von dem Typ sein, der handelsüblich von
der Hewlett-Packard Company erhältlich
ist und als Modell-Nr. HP 4226w verkauft wird, oder von dem Typ,
der in einem der nachfolgenden U.S.-Patente beschrieben wird: 5,644,559
von Christie, u. a., for FLIP LATCH ASSEMBLY FOR MEDIA AUTOCHANGER;
und 5,682,096 von Christie, u. a., for METHOD AND APPARATUS FOR
MONITORING OPERATING POSITIONS OF A MEDIA AUTOCHANGER.
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1 ist
eine Draufsicht des Aufnehmers 100, der in großer Nähe zu der
digitalen, linearen Bandkassette 600 angeordnet ist. Der
Aufnehmer 100 kann eine allgemeine Parallelepipedstruktur
sein mit einer Oberseite 110, einer Unterseite 112,
die in 1 nicht gezeigt ist, einer Vorderseite 114,
einer Rückseite 116,
einer linken Seite 118 und einer rechten Seite 120.
Die Vorderseite 114 kann eine Öffnung 130 aufweisen,
die geeignet dimensioniert ist, um zu ermöglichen, dass die digitale,
lineare Bandkassette 600 durch die Öffnung 130 und in
das Innere des Aufnehmers 100 verläuft, wie nachfolgend detailliert
beschrieben wird. Der Aufnehmer 100 kann eine Hülse 132 aufweisen,
die in dem Aufnehmer 100 angeordnet ist. Die Hülse 132 kann
dazu dienen, die digitale, lineare Bandkassette 600 in
dem Aufnehmer 100 zu halten. Die Hülse 132 kann eine
linke Seite 144 und eine Rückseite 148 aufweisen;
die rechte Seite der Hülse 132 kann
die rechte Seite 120 des Aufnehmers 100 sein.
Die Hülse 132 kann
eine Breite 140 aufweisen, die sich zwischen der linken
Hülsenseite 144 und
der rechten Aufnehmerseite 120 erstreckt. Die Hülse kann
eine Tiefe 142 aufweisen, die sich zwischen der Aufnehmervorderseite 114 und
der Hülsenrückseite 148 erstreckt.
Die Breite 140 und die Tiefe 142 können entsprechend
dimensioniert sein, um die digitale, lineare Bandkassette 600 innerhalb der
Hülse 132 zu
halten. Bezug nehmend auf 2, die eine
Seitenansicht von 1 ist, kann die Hülse 132 eine
Oberseite 134 und eine Unterseite 136 aufweisen.
Die Hülse 132 kann
eine Höhe 138 aufweisen,
die sich zwischen der Hülsenoberseite 134 und der
Hülsenunterseite 136 erstreckt.
Dementsprechend kann die Hülsenhöhe 138 entsprechend
dimensioniert sein, um die digitale, lineare Bandkassette 600 in
der Hülse 132 zu
halten.
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Ein
Kolbenmotor 164, ein Aufnahmemechanismus 166 und
eine Spur 168 können
ebenfalls in dem Aufnehmer 100 angeordnet sein. Der Kolbenmotor 164 kann
wirksam mit dem Aufnahmemechanismus 166 auf herkömmliche
Weise verbunden sein. Der Aufnahmemechanismus 166 kann
wirksam mit einem Zahn 172 und Verriegelungen 170 verbunden
sein. Der Zahn 172 kann durch seine Zuordnung zu dem Aufnahmemechanismus 166 wirksam
mit dem Kolbenmotor 164 verbunden sein und kann in die
Spur 168 auf herkömmliche
Weise gesetzt sein.
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Der
Kolbenmotor 164 kann dazu dienen, den Zahn 172 in
der Spur 178 zu drehen, was wiederum verursachen kann,
dass sich der Aufnahmemechanismus 166 bewegt. Genauer gesagt
kann der Kolbenmotor 164 dazu dienen, den Aufnahmemechanismus 166 in
eine negative Kolbenrichtung 422 und eine positive Kolbenrichtung 424 zu
bewegen, abhängig
von der Dreh richtung des Zahns 172. Die negative Kolbenrichtung 422 ist
eine Richtung von der Vorderseite 114 des Aufnehmers 100 hin
zu der Rückseite 116.
Die positive Kolbenrichtung 424 ist eine Richtung von der
Rückseite 116 des
Aufnehmers 100 hin zu der Vorderseite 114.
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Der
Aufnahmemechanismus 166 kann dazu dienen, die digitale,
lineare Bandkassette 600 aus der Medienbibliothek zu extrahieren,
die nicht gezeigt ist. Der Kolbenmotor 164, der in Verbindung
mit dem Aufnahmemechanismus 166 verwendet wird, kann dazu
dienen, den Aufnahmemechanismus 166 in die positive Kolbenrichtung 424 zu
einem Punkt zu bewegen, wo die Verriegelungen 170 an die
digitale, lineare Bandkassette 600 auf herkömmliche
Weise angebracht sein können.
Die digitale, lineare Bandkassette 600 kann beispielsweise
Einkerbungen aufweisen, nicht gezeigt, an die die Verriegelungen 170 angebracht
sind. Der Kolbenmotor 164 kann dann den Aufnahmemechanismus 166 in
der negativen Kolbenrichtung 422 bewegen, um die digitale,
lineare Bandkassette 600 in die Hülse 132 des Aufnehmers 100 zu
ziehen.
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Ein
Servosystem, nicht gezeigt, kann wirksam an den Aufnehmer 100 auf
herkömmliche
Weise angebracht sein. Das Servosystem kann dazu dienen, den Aufnehmer 100 in
einer vertikalen Richtung 410, einer Querrichtung 430, 1,
und einer Kolbenrichtung 420 zu bewegen. Bezug nehmend
auf 1 kann die Querrichtung 430 eine Richtung
sein, die sich entlang einer Achse erstreckt, die ungefähr normal
zur rechten Seite 120 des Aufnehmers 100 ist.
Eine positive Querrichtung 432 kann als eine Querrichtung 430 definiert
sein, die sich von der rechten Seite 120 hin zu der linken
Seite 118 des Aufnehmers 100 erstreckt. Eine negative
Querrichtung 434 kann als eine Querrichtung 430 definiert
sein, die sich von der linken Seite 118 zu der rechten
Seite 120 des Aufnehmers 100 erstreckt. Bezug
nehmend auf 2 kann die vertikale Richtung 410 eine
Richtung sein, die parallel zu einer Achse ist, die normal zu der Oberseite 110 des
Aufnehmers 100 ist. Eine positive, vertikale Richtung 412 kann
eine vertikale Richtung 410 sein, die sich von der Unterseite 112 hin
zu der Oberseite 110 des Aufnehmers 100 erstreckt.
Eine negative vertikale Richtung 414 kann eine vertikale Richtung 410 sein,
die sich von der Oberseite 110 hin zu der Unterseite 112 des
Aufnehmers 100 erstreckt. Die Kolbenrichtung 420 wurde
oben Bezug nehmend auf die Bewegung des Aufnahmemechanismus 166 zusammengefasst.
Die Kolbenrichtung 420 kann durch eine Achse definiert
sein, die sich zwischen dem Aufnehmer und der digitalen, linearen
Bandkassette 600 erstreckt. Eine positive Kolbenrichtung 424 kann
als eine Kolbenrichtung 420 definiert sein, die sich von
dem Aufnehmer 100 hin zu der digitalen, linearen Bandkassette 600 erstreckt.
Eine negative Kolbenrichtung 422 kann als eine Kolbenrichtung 420 definiert
sein, die sich von der digitalen, linearen Bandkassette 600 hin
zu dem Aufnehmer 100 erstreckt.
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Nachdem
die Komponenten beschrieben wurden, die der Aufnehmer 100 aufweist,
wird nun die digitale, lineare Bandkassette 600 detailliert
beschrieben. Die digitale, lineare Bandkassette 600 kann
eine digitale, lineare Bandkassette sein, wie sie in der Technik
bekannt ist, und ist ein Beispiel von einer von vielen digitalen,
linearen Bandkassetten, die in dem Autowechsler gespeichert sein
können.
Die digitale, lineare Bandkassette 600 kann im Allgemeinen
eine Parallelepipedstruktur sein, mit einer Oberseite 610,
einer Unterseite 612, einer Vorderseite 614, einer
Rückseite 616,
einer rechten Seite 620 und einer linken Seite 618,
die in 2 nicht gezeigt ist. Die digitale, lineare Bandkassette 600 kann
eine Höhe 622 aufweisen,
die sich zwischen der Oberseite 610 und der Unterseite 612 erstreckt.
Die digitale, lineare Bandkassette 600 kann ferner eine
Länge 624 haben,
die sich zwischen der Vorderseite 614 und der Rückseite 616 erstreckt.
Kurz Bezug nehmend auf 1 kann die digitale, lineare
Bandkassette 600 eine Breite 626 aufweisen, die
sich zwischen der linken Seite 618 und der rechten Seite 620 erstreckt.
Die digitale, lineare Bandkassette 600 kann eine Mittellinie 628 aufweisen,
dargestellt durch die Referenzlinie AA, die sich die Länge 624 der
digitalen, linearen Bandkassette 600 erstreckt und ungefähr zentral
zwischen der linken Seite 618 und der rechten Seite 620 angeordnet
ist. Die Höhe 622, 2,
die Breite 626 und die Länge 624 der digitalen,
linearen Bandkassette 600 können ungefähr so dimensioniert sein, dass
die digitale, lineare Bandkassette 600 durch die Öffnung 130 in
der Vorderseite 114 des Aufnehmers 100 und in
die Hülse 132 verlaufen
kann.
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Ein
Strichcodeetikett 300 kann an der Vorderseite 614 der
digitalen, linearen Bandkassette 600 angebracht sein. 3 stellt
eine Frontansicht des Strichcodeetiketts 300 dar. Das Strichcodeetikett 300 kann
eine Oberseite 310, eine Unterseite 312, eine linke
Seite 314 und eine rechte Seite 316 aufweisen. Das
Strichcodeetikett 300 kann eine Länge 320 aufweisen,
die sich zwischen der Oberseite 310 und der Unterseite 312 erstreckt.
Das Strichcodeetikett 300 kann eine Breite 322 aufweisen,
die sich zwischen der linken Seite 314 und der rechten
Seite 316 erstreckt. Das Strichcodeetikett 300 kann
eine Mittellinie 328 aufweisen, dargestellt durch die Referenzlinie
BB, wobei die Mittellinie 328 ungefähr zentral zwischen der linken
Seite 314 und der rechten Seite 316 angeordnet
ist. Eine Oberfläche 324 kann
durch die Grenzen der Oberseite 310, der Unterseite 312,
der linken Seite 314 und der rechten Seite 316 definiert sein.
Ein Strichcode 308 kann auf die Oberfläche 324 auf herkömmliche
Weise gedruckt sein, um ungefähr zentriert
auf der Oberfläche 324 zu
sein.
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Der
Strichcode 308 kann von dem Format sein, das eine Reihe
von abwechselnden reflektierenden und nicht-reflektierenden Streifen
aufweist. Die reflektierenden Streifen werden hierin manchmal als
Abstände
bezeichnet, und die nichtreflektierenden Streifen werden hierin
manchmal als Striche bezeichnet. Diese Abstände und Striche können verschiedene
vorbestimmte Breiten aufweisen, z. B. breit, mittel und schmal,
der Strichcode 308 ist hierin jedoch entweder als breite
oder schmale Abstände und
Striche dargestellt. Die Anhäufung
von Abständen
und Strichen an dem Strichcode 308, der hierin gezeigt
ist, kann eine binäre
Zahl darstellen, wobei die individuellen Abstände und Striche individuelle Bits
der binären
Zahl darstellen können.
Die Breiten der Abstände
bzw. Räume
und Striche können
die Werte der individuellen Bits der binären Zahl darstellen, z. B.
können
breite Striche und Abstände
Einsen darstellen und schmale Striche und Abstände können Nullen darstellen. Ausgewählte Gruppierungen der
Bits können
vorbestimmte Zeichen darstellen, z. B. ASCII-Zeichen. Ein Beispiel
eines Strichcodeformats, das durch den Strichcode 308 dargestellt
werden kann, entspricht der Industriestandard-Spezifikation „Code-39". Der Strichcodeleser,
der in 3 nicht gezeigt ist, kann das Bild des Strichcodes 308 in
Bilddaten umwandeln, wie nachfolgend beschrieben wird. Der Strichcodeleser
kann dann den Strichcode 308 „lesen", durch Bestimmen der Breiten der Abstände und
Striche und Umwandeln der Breiten der Abstände und Striche in ihre entsprechenden
binären
Werte. Diese binären
Werte können
mit einer Datenbank verglichen werden, wobei die binären Werte
laut der Code-39-Spezifikation alphanumerischen Zeichen zugeordnet
sind.
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Bezug
nehmend wiederum auf 1 kann das Strichcodeetikett 300 an
der digitalen, linearen Bandkassette 600 so angebracht
sein, dass die Mittellinie 328 des Strichcodeetiketts 300, 3,
die Mittellinie 628 der digitalen, linearen Bandkassette 600 schneidet.
Bezug nehmend wiederum auf 2 kann das
Strichcodeetikett 300 an der Vorderseite 614 der
digitalen, linearen Bandkassette 600 so angebracht sein,
dass die Oberseite 310 des Strichcodeetiketts 300 in
einer Distanz 648 von der Oberseite 610 der digitalen,
linearen Bandkassette 600 angeordnet ist.
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Um
den Strichcode 308 ordnungsgemäß zu lesen, ist es wesentlich,
dass der Strichcodeleser in der Lage ist, die reflektierenden Räume von
den nicht-reflektierenden Strichen zu unterscheiden, die der Strichcode 308 aufweist. Dementsprechend, wenn
der Strichcode 308 durch den Strichcodeleser beleuchtet
wird, ist die bevorzugte Beleuchtung des Strichcodes 308 ein
Beleuchtungsmuster, bei dem der Strichcode 308 einheitlich
beleuchtet ist. Eine einheitliche Beleuchtung verursacht, dass Licht
von dem Strichcode 308 reflektiert wird, wobei die Intensität des reflektierten
Lichts das Reflektionsvermögen
der Oberfläche
darstellt, von der das Licht reflektiert wird, und diese Darstellung
im Wesentlichen konstant durch den Strichcode 308 beibehalten
wird. Ein nicht einheitliches Beleuchtungsmuster kann verursachen,
dass ein reflektierender Raum an einem Ende des Strichcodes 308 eine
im Wesentlichen gleiche Lichtintensität reflektiert wie ein nicht-reflektierender
Strich auf der anderen Seite des Strichcodes 308. Auf diese
Weise ist der Strichcodeleser nicht in der Lage, die Räume von
den Strichen zu unterscheiden, und somit ist der Strichcodeleser
nicht in der Lage, den Strichcode 308 zu lesen.
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Nachdem
der Aufnehmer 100 und die digitale, lineare Bandkassette 600 beschrieben
wurden, wird nun der Strichcodeleser 200 beschrieben. Die nachfolgende
Beschreibung umfasst eine Beschreibung des Strichcodelesers 200,
der in dem Aufnehmer 100 angeordnet ist, und die Zuordnung
zwischen dem Strichcodeleser 200 und der digitalen, linearen Bandkassette 600.
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Der
Strichcodeleser 200 ist detailliert in 4 dargestellt,
die eine Draufsicht des Strichcodelesers 200 ist, der dem
Strichcodeetikett 300 zugeordnet ist. Zu Darstellungszwecken
stellt 4 den Strichcodeleser 200 getrennt von
dem Aufnehmer dar. Der Strichcodeleser 200 kann eine Beleuchtungsvorrichtung 260,
die hierin einfach als ein Beleuchter 260 bezeichnet wird,
und eine Bilderzeugungsvorrichtung 280 aufweisen. Der Beleuchter 260 kann
zum Beleuchten des Strichcodeetiketts 300 dienen. Die Bilderzeugungsvorrichtung 280 kann
dazu dienen, ein Bild des Strich codeetiketts 300 zu erzeugen,
und kann das Bild des Strichcodes 308, 3, in
Bilddaten umwandeln.
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5 ist
eine Seitenansicht des Strichcodelesers 200 aus 4,
die den Beleuchter 260 zugeordnet zu dem Strichcodeetikett 300 darstellt.
Zu Darstellungszwecken ist die Bilderzeugungsvorrichtung in 5 nicht
dargestellt. Der Beleuchter 260 kann eine Lichtquelle 240 und
eine Beleuchtungslinse 262 aufweisen. Die Lichtquelle 240 kann
ein lineares Array 242 aus Licht emittierenden Dioden 244 aufweisen
(hierin einfach bezeichnet als LEDs), die an einer Schaltungsplatine 210 befestigt
sind. Das Array 242 aus LEDs 244 kann eine erste
LED 246 und eine letzte LED 248 aufweisen. Das
Array 242 kann eine Länge 250 aufweisen,
die sich zwischen der ersten LED 246 und der letzten LED 248 erstreckt.
Die Schaltungsplatine 210 kann eine starre, gedruckte Schaltungsplatine
sein, wie sie in der Technik bekannt ist. Die Schaltungsplatine 210 kann
als eine physische Stütze
für die
LEDs 244 dienen, zusätzlich
dazu kann die Schaltungsplatine 210 als ein Träger zum
Leiten von elektrischem Strom zu den LEDs 244 dienen.
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Die
Beleuchtungslinse 262 kann von dem Typ sein, der in der
Technik als eine Kollimatorlinse bekannt ist, z. B. eine plankonvexe,
rechteckige, zylindrische Linse. Die Beleuchtungslinse 262 kann eine
konvexe Oberfläche 264 und
eine planare Oberfläche 266 aufweisen.
Zusätzlich
dazu kann die Beleuchtungslinse 262 ein erstes Ende 272 und
ein zweites Ende 274 aufweisen. Die breiteste Distanz zwischen
der konvexen Oberfläche 264 und
der planaren Oberfläche 266 kann
eine Breite 268 der Beleuchtungslinse 262 definieren.
Die Beleuchtungslinse 262 kann auch eine Höhe 276 aufweisen,
die sich zwischen dem ersten Ende 272 und dem zweiten Ende 274 erstreckt.
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Bezug
nehmend wiederum auf 4 kann die Beleuchtungslinse 262 eine
Oberseite 271, eine Unterseite 273 und eine Länge 270 aufweisen,
die sich zwischen der Oberseite 271 und der Unterseite 273 erstreckt.
Die Beleuchtungslinse 262 kann eine Fokalebene bzw. Brennebene 278 aufweisen,
wie in der Technik bekannt ist. Zu Darstellungszwecken ist die Fokalebene 278 derart
dargestellt, dass sie sich ungefähr
durch die Mittelpunkte der konvexen Oberfläche 264 und der planaren
Oberfläche 266 erstreckt.
Die Ansicht aus 4 stellt eine Seitenansicht
der Fokalebene 278 dar. Somit ist die Ansicht der Fokalebene 278,
die in 4 dargestellt ist, eine Linie ähnlich zu einer optischen Achse.
Die Fokalebene 278 ist eine optische Referenz, die verwendet wird,
um die Position der Lichtquelle 240 relativ zu der Linse 262 zu
bestimmen, wie nachfolgend beschrieben wird.
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6 ist
eine Seitenansicht des Strichcodelesers 200 aus 4,
die die Bilderzeugungsvorrichtung 280 darstellt, die dem
Strichcodeetikett 300 zugeordnet ist. Zu Darstellungszwecken
ist der Beleuchter in 6 nicht dargestellt. Die Bilderzeugungsvorrichtung 280 kann
eine Bilderzeugungslinse 282 aufweisen, die einer photoelektrischen
Vorrichtung 284 zugeordnet ist, die hierin einfach als
der Photosensor 284 bezeichnet wird. Der Photosensor 284 kann
eine ladungsgekoppelte Vorrichtung sein, wie sie in der Technik
bekannt ist, und kann wirksam mit der Schaltungsplatine 210 verbunden
sein. Der Photosensor 284 kann ein lineares Array 283 aus Photodetektoren 285 aufweisen,
das sich zwischen einem ersten Photodetektor 286 und einem
letzten Photodetektor 287 erstreckt. Der Photosensor 284 kann
ungefähr
2.700 Photodetektoren 285 aufweisen, wobei jeder Photodetektor 285 eine
Breite von ungefähr
11 Mikrometern aufweist. Die Photodetektoren 285, die in 6 dargestellt
sind, wurden zu Darstellungszwecken bedeutend vergrößert. Die
Photodetektoren 285 und somit der Photosensor 284 sind am
besten in der Lage, ein spezifisches Lichtfrequenzband in Bilddaten
umzuwandeln. Ein Beispiel eines handelsüblich erhältlichen Photosensors 284 wird
durch die NEC-Corporation als Modell-Nr. 3734ACY verkauft.
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Der
Photosensor 284 kann wirksam an die Schaltungsplatine 210 angebracht
sein. Die Schaltungsplatine 210 kann als eine strukturelle
Stützvorrichtung
für den
Photosensor 284 dienen. Zusätzlich dazu kann die Schaltungsplatine 210 als
ein Träger dienen,
um einen elektrischen Strom und Datenleitungen zu dem Photosensor 284 zu
liefern.
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Bezug
nehmend wiederum auf 4 kann der Photosensor 284 eine
Bilderzeugungsachse 297 aufweisen. Die Bilderzeugungsachse 297 definiert den
Lichtweg, der in den Photosensor 284 eintritt, der das
optimale Verhalten des Photosensors 284 ergibt. Die Bilderzeugungsachse 297,
die hierin beschrieben ist, kann sich durch die Photodetektoren 285 erstrecken
und kann senkrecht zu der Platine 210 sein.
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Die
Bilderzeugungslinse 282 kann von dem Typ sein, der in der
Technik allgemein als ein Cooke-Triplet bekannt ist. Die Bilderzeugungslinse 282 kann
eine erste Seite 281 und eine zweite Seite 283 aufweisen.
Die Linse 282 kann eine optische Achse 296 aufweisen,
die sich durch die Linse 282 erstreckt, wie in der Technik
bekannt ist. Die Bilderzeugungslinse 282 kann ferner eine
Fokalebene aufweisen, wobei die Fokalebene derart definiert ist, dass
sie parallel zu dem Array aus Photodetektoren 285 ist.
Die Fokalebene, wie sie hierin dargestellt ist, erscheint als die
Linie, die durch die optische Achse 296 gezeigt ist, wenn
sie von der Seitenansicht von 4 betrachtet
wird. Die Fokalebene und die Optikachse werden nachfolgend verwendet,
um die Bilderzeugungslinse 282 mit dem Photosensor 284 auszurichten.
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Die
Bilderzeugungslinse 282 kann eine Bilddistanz 216 von
dem Photosensor 284 positioniert sein. Die Bilderzeugungslinse 282 kann
eine Zieldistanz 218 von dem Strichcodeetikett 300 angeordnet sein.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Zieldistanz 218 variieren
kann, wenn sich der Aufnehmer 100, 1, relativ
zu der digitalen, linearen Bandkassette 600 bewegt. Die
planare Oberfläche 266 der Beleuchtungs linse 262 kann
eine Quelldistanz 212 von der gedruckten Schaltungsplatine 212 angeordnet
sein. In dem Fall, dass die LEDs 244 sich eine wesentliche
Distanz von der Schaltungsplatine 212 erstrecken, kann
sich die Quelldistanz 212 zwischen der planaren Oberfläche 266 der
Beleuchtungslinse 262 und den LEDs 244 erstrecken.
Die Quelldistanz 212, wie nachfolgend beschrieben wird,
beeinflusst die Breite 226 und Kollimation des Beleuchtungsstrahls 220.
Die planare Oberfläche 266 der
Bilderzeugungslinse 262 kann in einer Beleuchtungsdistanz 214 von
dem Strichcodeetikett 300 angeordnet sein.
-
Nachdem
die Komponenten des Strichcodelesers 200 beschrieben wurden,
wird nun die Operation des Strichcodelesers 200 beschrieben.
Die nachfolgende Beschreibung konzentriert sich ausschließlich auf
den Strichcodeleser 200. Eine Beschreibung des Strichcodelesers 200,
der in den Aufnehmer 100, 1, integriert
ist, wird nachfolgend weiter beschrieben. Bezug nehmend auf 4 emittieren
die LEDs 244 in dem Array 242 einen Quelllichtstrahl 201.
Die Frequenz des Lichts, das den Quellstrahl 201 bildet,
liegt in dem Frequenzband, das am besten in der Lage ist, durch
den Photosensor 284 in Bilddaten umgewandelt zu werden.
Der Quellstrahl 201 wird hierin derart beschrieben, dass er
durch einen ersten Rand 202 und einen zweiten Rand 204 begrenzt
ist. Der erste Rand 202 und der zweite Rand 204 des
Quellstrahls 201 können
an dem Array 242 aus LEDs 244 konvergieren und
von dem Array 242 divergieren. Der erste Rand 202 kann sich
von dem Array 242 zu der Oberseite 271 der Linse 262 erstrecken.
Der zweite Rand 204 kann sich von dem Array 242 zu
der Unterseite 273 der Linse 262 erstrecken.
-
Der
Zweck der Linse 262 ist es, den Quellstrahl 201 in
der einen Dimension zu kollimieren, wie aus 4 ersichtlich
ist. Das Ergebnis des Kollimierens des Quellstrahls 201 kann
ein Beleuchtungsstrahl 220 sein, der eine im Wesentlichen
einheitliche Breite in der Dimension aufweist, die in
-
4 dargestellt
ist. Der Beleuchtungsstrahl 220 kann im Wesentlichen fächerförmig sein,
wenn er aus der Dimension betrachtet wird, die in 5 dargestellt
ist. Bezug nehmend wiederum auf 4 wird der
Beleuchtungsstrahl 220 hierin derart beschrieben, dass
er durch einen ersten Rand 222 und einen zweiten Rand 224 begrenzt
ist. Der erste Rand 222 kann von in der Nähe der Oberseite 271 der
Linse 262 ausgehen und der zweite Rand 262 kann
von in der Nähe
der Unterseite 273 der Linse 262 ausgehen. Der
Beleuchtungsstrahl 220 kann eine Breite 226 aufweisen,
die sich zwischen dem ersten Rand 222 und dem zweiten Rand 224 erstreckt.
Ein Kollimieren des Beleuchtungsstrahls 220 konzentriert
die Lichtenergie, die durch die LEDs 244 emittiert wird,
in der einen Dimension, dargestellt in 4, und liefert eine
im Wesentlichen einheitliche Beleuchtung des Strichcodes 308, 3.
-
5 stellt
die Fächerformen
des Quellstrahls 201 und des Beleuchtungsstrahls 220 dar. Der
Quellstrahl 201, der in 5 dargestellt
ist, wird hierin derart beschrieben, dass er durch einen dritten Rand 206 und
einen vierten Rand 208 begrenzt ist. Der dritte Rand 206 kann
sich von der ersten LED 246 in die Nähe des ersten Endes 272 der
Beleuchtungslinse 262 erstrecken. Der vierte Rand 208 kann sich
von der letzten LED 248 in die Nähe des zweiten Endes 274 der
Beleuchtungslinse 262 erstrecken. Der Beleuchtungsstrahl 220,
der in 5 dargestellt ist, wird hierin derart beschrieben,
dass er durch einen dritten Rand 228 und einen vierten
Rand 230 begrenzt ist. Der dritte Rand 228 kann
von in der Nähe des
ersten Endes 272 der Beleuchtungslinse 262 ausgehen
und der vierte Rand 230 kann von in der Nähe des zweiten
Endes 274 der Beleuchtungslinse 262 ausgehen.
Die Mittellinie 277 kann als Referenz zum Ausrichten von
Objekten relativ zu der Beleuchtungslinse 262 verwendet
werden. Die Mittellinie 277 kann ungefähr zentral zwischen dem dritten
Rand 228 und dem vierten Rand 230 angeordnet sein.
Die Lichtquelle 240, die hierin dargestellt ist, ist eine
lineare Quelle, der Quellstrahl 201 kann jedoch leicht
von der Lichtquelle 240 divergieren. Dementsprechend kann
der Beleuchtungsstrahl 220 ebenfalls von der Beleuchtungslinse 262 divergieren.
Die Lichtintensität
bei dem Beleuchtungsstrahl 220 kann im Wesentlichen einheitlich
sein zwischen einem Punkt auf dem dritten Rand 228 und
einem Punkt auf dem vierten Rand 230, wobei der erste Punkt
und der zweite Punkt in gleichen Distanzen von der Linse 262 sind.
-
Nachdem
somit der Beleuchter 260 beschrieben wurde, wird nun die
Bilderzeugungsvorrichtung 280, 4, beschrieben.
Die Bilderzeugungsvorrichtung 280 wird derart beschrieben,
dass sie Licht von einem ersten Lichtstrahl 288 empfängt. Die
Bilderzeugungslinse 282 dient zum Fokussieren des ersten
Bildstrahls 288, um einen zweiten Bildstrahl 291 zu
erzeugen, der auf die Photodetektoren 285 fokussiert wird,
die an dem Photosensor 284 angeordnet sind. Der erste Bildstrahl 288 und
der zweite Bildstrahl 291 können, wenn sie von der oberen Ansicht
betrachtet werden, die in 4 dargestellt ist,
ungefähr
so schmal sein wie die Photodetektoren 285, z. B. 11 Mikrometer.
Zum Zweck der Darstellung jedoch sind der erste Bildstrahl 288 und
der zweite Bildstrahl 291, wenn sie von der oberen Ansicht
betrachtet werden, die in 4 dargestellt
ist, hierin als Linien gezeigt. Der erste Bildstrahl 288 kann
von der Oberfläche 324 des
Strichcodeetiketts 300 ausgehen und kann an dem Schnittpunkt
der ersten Seite 281 der Bilderzeugungslinse 282 und
der optischen Achse 296 enden. Der zweite Bildstrahl 291 kann
von dem Schnittpunkt der zweiten Seite 283 der Bilderzeugungslinse 282 und
der optischen Linse 296 ausgehen und kann an den Photodetektoren 285 an
dem Photosensor 284 enden. Der erste Bildstrahl 288 und der
zweite Bildstrahl 291 können
Bilder der Oberfläche 324 des
Strichcodeetiketts 300 sein, einschließlich dem Strichcode, der in 4 nicht
dargestellt ist.
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6 stellt
eine Seitenansicht der Bilderzeugungsvorrichtung 280 dar.
Der erste Bildstrahl 288, wenn er aus der Dimension von 6 betrachtet wird,
kann fächerförmig sein,
wobei der erste Bildstrahl 288 an der Bilderzeugungslinse 282 am schmalsten
ist. Der zweite Bildstrahl 291, wenn er aus der Seitenansicht
betrachtet wird, die in 6 dargestellt ist, kann ebenfalls
fächerförmig sein,
wobei der zweite Bildstrahl 291 an der Bilderzeugungslinse 282 ebenfalls
am schmalsten ist. Der erste Bildstrahl 288 wird hierin
derart beschrieben, wenn er aus der Seitenansicht betrachtet wird,
die in 6 dargestellt ist, dass er durch einen ersten
Rand 292 und einen zweiten Rand 294 begrenzt ist.
Der erste Rand 292 kann sich zwischen der Bilderzeugungslinse 282 und
der Oberseite 310 des Strichcodeetiketts 300 erstrecken.
Der zweite Rand 294 kann sich zwischen der Bilderzeugungslinse 282 und
der Bodenseite 312 des Strichcodeetiketts 300 erstrecken. Dementsprechend
kann der erste Bildstrahl 288 das gesamte Strichcodeetikett 300 umfassen.
Der zweite Bildstrahl 291 wird hierin derart beschrieben,
wenn er von der Seitenansicht betrachtet wird, die in 6 dargestellt
ist, dass er durch einen dritten Rand 289 und einen vierten
Rand 290 begrenzt ist. Der dritte Rand 289 kann
sich von der zweiten Seite 283 und der Bilderzeugungslinse 282 zu
einem Zielphotodetektor 279 erstrecken. Der vierte Rand 290 kann
sich von der zweiten Seite 283 der Bilderzeugungslinse 282 zu
dem letzten Photodetektor 287 erstrecken. Die Distanz zwischen
dem Zielphotodetektor 279 und dem letzten Photodetektor
ist hierin als eine Bildhöhe 330 definiert.
Das Strichcodeetikett 300 wird somit auf den Photosensor 284 zwischen
dem Zielphotodetektor 279 und dem letzten Photodetektor 287 fokussiert.
Die Photodetektoren 285 können dazu dienen, das Bild,
das der zweite Bildstrahl 291 bildet, z. B. den Strichcode,
in Bilddaten umzuwandeln.
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Nachdem
die Komponenten beschrieben wurden, die den Strichcodeleser 200 bilden, 4, wird
nun der Strichcodeleser 200 beschrieben, der den Strichcode 308, 3,
liest, der auf der Oberfläche 324 des
Strichcodeetiketts 300 angeordnet ist. Zusammenfassend
beleuchtet der Beleuchtungsstrahl 220, 4,
den Strichcode, der in 4 nicht dargestellt ist, und
der Photosensor 284 erzeugt über den zweiten Beleuchtungsstrahl 291 Bilddaten,
die den Strichcode darstellen. Der Beleuchtungsstrahl 220,
der hierin dargestellt ist, kann in die positive Querrichtung 432 relativ
zu der Fokalebene 278 gesteuert werden, um den Strichcode
zu schneiden. Das Steuern des Beleuchtungsstrahls 220 wird
erreicht durch Verschieben der Lichtquelle 240 um eine Quellversatzdistanz 232 in
der negativen Querrichtung 434 relativ zu der Fokalebene 278.
Der erste Bildstrahl 288 kann in der negativen Querrichtung 434 relativ
zu der optischen Achse 296 gesteuert bzw. gelenkt werden,
um den Strichcode zu schneiden. Das Steuern des ersten Bildstrahls 288 wird
erreicht durch Verschieben der Bilderzeugungsachse 297 des
Photosensors 284 in der positiven Querrichtung 432 relativ
zu der optischen Achse 296 der Bilderzeugungslinse 282.
Kurz Bezug nehmend auf 6 kann der erste Bildstrahl 288 ebenfalls
in der negativen, vertikalen Richtung 414 relativ zu der
optischen Achse 296 gesteuert werden. Dieses Steuern wird
erreicht durch Verschieben der Position des Photosensors 284 in
der positiven, vertikalen Richtung 412 relativ zu der optischen
Achse 296. Das Steuern der Lichtstrahlen kann notwendig
sein, wenn die Lichtquelle 240 und der Photosensor 284 an
der selben Schaltungsplatine 210 befestigt sind. Wenn die
Lichtstrahlen nicht entsprechend gesteuert werden, können sie
sich parallel zueinander erstrecken und nicht auf dem Strichcodeetikett 300 konvergieren.
Der Strichcode kann somit vielleicht nicht gelesen werden.
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Bezug
nehmend auf 4 kann das Steuern des Beleuchtungsstrahls 220 notwendig
sein, wenn die Fokalebene 278 der Bilderzeugungslinse 262 anderweitig
den Strichcode nicht schneiden würde.
Die Draufsicht des Strichcodelesers 200 aus 4 stellt die
Mittellinie 328 des Strichcodeetiketts 300 versetzt um
einen Querversatz 350 in der positiven Querrichtung 432 relativ
zu der Fokalebene 278 der Bilderzeugungslinse 262 dar.
Zu Darstellungszwecken ist der Querversatz 350 derart dargestellt,
dass er die Hälfte
der Breite 322 des Strichcodeetiketts 300 ist. Der
erste Rand 222 des Beleuchtungsstrahls 220 ist derart
dargestellt, dass er sich zwischen der Oberseite 271 der
Linse 262 und der linken Seite 314 des Strichcodeetiketts 300 erstreckt.
Der zweite Rand 224 des Beleuchtungsstrahls 220 ist
derart dargestellt, dass er sich zwischen der Unterseite 273 der Linse 262 und
der rechten Seite 316 des Strichcodeetiketts 300 erstreckt.
Die Breite 226 des Beleuchtungsstrahls 220 ist
hierin derart gezeigt, dass sie entsprechend dimensioniert ist,
so dass sie sich die Breite 322 des Strichcodeetiketts 300 erstreckt.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der Beleuchtungsstrahl 220 nur
den Strichcode 308, 3, beleuchten
muss und nicht das gesamte Strichcodeetikett 300. Zum Zweck
der Darstellung jedoch ist der Beleuchtungsstrahl 200,
der hierin beschrieben ist, derart gezeigt, dass er das gesamte
Strichcodeetikett 300 beleuchtet.
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Das
Steuern des Beleuchtungsstrahls 220 in der positiven Querrichtung 432 wird
erreicht durch Anordnen des Arrays 162 aus LEDs 164 einen
Quellversatz 232 in der negativen Querrichtung 434 relativ zu
der Fokalebene 278 der Bilderzeugungslinse 262. Der
Betrag des Querversatzes 350 ist eine Funktion des Betrags
des Quellversatzes 232 zusätzlich zu den optischen Charakteristika
der Bilderzeugungslinse 262. Ein Berechnen des ordnungsgemäßen Quellversatzes 232,
der erforderlich ist, um einen gewünschten Querversatz 350 zu
erreichen, kann berechnet werden durch Verfolgen des Quellstrahls 201 und
des Beleuchtungsstrahls 220 durch die Linse 262.
Das Berechnen des ordnungsgemäßen Quellversatzes 232 kann
ebenfalls bestimmt werden durch Verwenden von Softwareprogrammen,
die entworfen sind, um Strahlmuster durch Linsen zu verfolgen. Ein Beispiel
eines solchen Softwareprogramms ist handelsüblich von der Sinclair Optics
Corporation in Fairport, New York, erhältlich und wird als das OSLO-Programm
verkauft. Ein Beispiel des Steuerns des Beleuchtungsstrahls 220 unter
Verwendung des Quellversatzes 232 ist hierin beschrieben.
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5 stellt
das Strichcodeetikett 300 dar, versetzt in der negativen
vertikalen Richtung 414 relativ zu der Mittellinie 277 der
Linse 262. Für
eine einfache Beschreibung des Beleuchtungsprozesses ist das Strichcodeetikett 300 derart
dargestellt, dass es in der negativen vertikalen Richtung 414 so
versetzt ist, dass die Mittellinie 277 die Oberseite 310 des Strichcodeetiketts 300 schneidet.
Der vierte Rand 230 des Beleuchtungsstrahls 220 ist
derart dargestellt, dass er die Boden- bzw. Unterseite 312 des Strichcodeetiketts 300 schneidet.
Die Länge 320 des Strichcodeetiketts 300 ist
somit durch den Beleuchtungsstrahl 220 beleuchtet. Da die
Lichtintensität
bei dem Beleuchtungsstrahl 220 im Wesentlichen einheitlich
ist, wird die Oberfläche 324 des
Strichcodeetiketts 300 einheitlich beleuchtet. Bei dieser
Darstellung beleuchtet nur die Hälfte
des Beleuchtungsstrahls 220 das Strichcodeetikett 300.
Die Lichtquelle 240 kann ausreichend intensiv sein, so
dass der Strichcodeleser ordnungsgemäß funktionieren kann, wenn
nur die Hälfte
des Beleuchtungsstrahls 220 das Strichcodeetikett 300 beleuchtet.
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Bezug
nehmend wiederum auf 4 ist der erste Bildstrahl 288 derart
dargestellt, dass er in der negativen Querrichtung 434 relativ
zu der Fokalachse 296 der Bilderzeugungslinse 282 gesteuert
wird. Dieses Steuern wird erreicht durch Lokalisieren der optischen
Achse 296 in einem Bild, das in der negativen Querrichtung 434 relativ
zu der Bilderzeugungsachse 297 des Photosensors 284 versetzt 234 ist. Ein
Versetzen des ersten Bildstrahls 288 ist erforderlich,
so dass der erste Bildstrahl 288 die Region des Strichcodeetiketts 300 schneiden
kann, die durch den Beleuchtungsstrahl 220 beleuchtet wird.
Der Betrag des Bildversatzes 234, der erforderlich ist,
um das gewünschte
Steuern des Strahls des ersten Bildstrahls 288 zu erreichen,
kann unter Verwendung von Optikformeln berechnet werden oder unter Verwendung
eines Programms, wie z. B. des oben beschriebenen OSLO-Programms.
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Bezug
nehmend wiederum auf 6 ist das Strichcodeetikett
derart dargestellt, dass es in der negativen, vertikalen Richtung 414 relativ
zu der optischen Achse 296 der Bilderzeugungslinse 282 angeordnet
ist. Genauer gesagt ist das Strichcodeetikett 300 hierin
derart dargestellt, dass es so angeordnet ist, dass die Unterseite 312 eine
erste vertikale Distanz 340 von der optischen Achse 296 angeordnet ist.
Diese Position des Strichcodeetiketts 300 verursacht, dass
das Bild der Unterseite 312 des Strichcodeetiketts 300 in
einer zweiten vertikalen Distanz 342 von der optischen
Achse angeordnet ist. Die zweite vertikale Distanz 342 ist
gleich zu der Vergrößerung der
Bilderzeugungslinse 282 multipliziert mit der ersten vertikalen
Distanz 340.
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Nachdem
der Strichcodeleser 200 beschrieben wurde, wird nun der
Aufnehmer 100, 2, beschrieben, der den Strichcodeleser 200 einlagert. Der
Strichcodeleser 200 kann in der Nähe der Rückseite 116 des Aufnehmers 100 angeordnet
sein. Diese Anordnung des Strichcodelesers 200 innerhalb des
Aufnehmers 100 stört
die Operation des Kolbenmotors 164 oder des Aufnahmemechanismus 166 nicht.
Zusätzlich
dazu stört
diese Anordnung für
den Strichcodeleser 200 eine digitale, lineare Bandkassette
nicht, die in der Hülse 132 des
Aufnehmers 100 angeordnet sein kann.
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Bezug
nehmend auf 1 können die LEDs 244 und
der Photosensor 284 beide wirksam an der Schaltungsplatine 210 angebracht
sein. Die Schaltungsplatine 210 kann eine im Wesentlichen
starre Struktur sein, die an dem Aufnehmer 100 auf herkömmliche
Weise gesichert ist. Auf ähnliche
Weise können
die Beleuchtungslinse 262 und die Bilderzeugungslinse 282 an
eine Struktur angebracht sein, nicht gezeigt, die ebenfalls an dem
Aufnehmer 100 auf herkömmliche
Weise gesichert sein kann. Die Struktur, die die Beleuchtungslinse 262 und
die Bilderzeugungslinse 282 an dem Aufnehmer 100 sichert,
kann denselben ermöglichen,
individuell relativ zu der Schaltungsplatine 210 bewegt
zu werden. Diese Bewegung funktioniert als eine Einstellung, die
erlaubt, dass der Beleuchtungsstrahl 220 und der erste Bildstrahl 288 zu
vorbestimmten Positionen gesteuert werden, z. B. dem Strichcodeetikett 300.
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Der
Beleuchtungsstrahl 220 und der erste Bildstrahl 288,
dargestellt in 1, wurden so gesteuert, dass
sie ungefähr
durch die Mitte der Öffnung 130 in
dem Aufnehmer 100 verlaufen und das Strichcodeetikett 300 ungefähr an der
Mittellinie 628 schneiden. Dieses Steuern der Strahlen
ermöglicht, dass
der Strichcodeleser 200 den Strichcode liest, der an der
digitalen, linearen Bandkassette 600 angeordnet ist, wenn
der Aufnehmer 100 in der richtigen Querposition 430 ist,
um die digitale, lineare Bandkassette 600 ordnungsgemäß zu kontaktieren. Dementsprechend
muss sich der Aufnehmer 100 in der Querrichtung 430 nicht
um einen größeren Betrag
als den bewegen, der erforderlich ist, um die digitale, lineare
Bandkassette 600 für
den Strichcodeleser ordnungsgemäß zu kontaktieren,
um den Strichcode zu lesen, der an der digitalen, linearen Bandkassette 600 angebracht
ist. Der Autowechsler verschwendet somit keinen Raum dadurch, dass
er erfordert, dass sich der Aufnehmer 100 weiter in der Querrichtung 430 bewegt
als für
den Strichcodeleser 200 erforderlich ist, um Strichcodes
zu lesen, die an digitalen, linearen Bandkassetten angebracht sind.
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Ein
Beispiel des Versetzens des Beleuchtungsstrahls 220 und
des ersten Bildstrahls 288 wird nun detailliert beschrieben.
Die Beleuchtungslinse 262, die bei diesem Beispiel verwendet
wird, ist handelsüblich
erhältlich
als Modell-Nr. 44010 von der Oriel Company in Stratford, Connecticut.
Die Beleuchtungslinse 262 kann eine Länge 276, 5,
gleich 63,5 mm und eine Breite 268 gleich 16,4 mm aufweisen.
Der Radius der Krümmung
der konvexen Oberfläche 264 kann
gleich 38,1 cm sein und die Nenn-Fokallänge kann gleich 25 mm sein.
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Bezug
nehmend auf 4 ist bei diesem Beispiel die
Beleuchtungsdistanz 214 gleich 140 mm und ein Querversatz 350 von
14 mm in der positiven Querrichtung 432 muss realisiert
werden. Die zuvor erwähnten
Parameter der Linse 262 zusammen mit der Beleuchtungsdistanz 214 und
dem Querversatz 350 können
in ein Linsenanalyseprogramm eingegeben werden, um die Quelldistanz 212 und
den Quellversatz 232 zu bestimmen. Unter Verwendung des zuvor
erwähnten
Programms oder einer anderen Analyse der erforderlichen Parameter
wird das Array 242 der LEDs 244 derart berechnet,
dass es erforderlich ist, dass es um eine Quelldistanz 212 von
23,41 mm von der planaren Oberfläche 266 der
Beleuchtungslinse 262 angeordnet ist. Auf ähnliche
Weise ist der Quellversatz 232 berechnet, um 2,54 mm zu
sein. Somit ist erforderlich, dass die Fokalebene 278 2,54 mm
in der negativen Querrichtung 434 von dem Array 242 aus
LEDs 244 angeordnet ist.
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Die
Bilderzeugungslinse 282 muss ferner möglicherweise versetzt sein,
um den ersten Bildstrahl 288 zu steuern, um das Strichcodeetikett 300 zu
schneiden. Zur Darstellung dieses Beispiels kann die Bilderzeugungslinse 282 als
ein Cooke-Triplet dargestellt sein mit einer Vergrößerung von
0,244. Zusätzlich
dazu wird zu Darstellungszwecken der erste Bildstrahl 288 hierin
derart gezeigt, dass es erforderlich ist, dass derselbe das Strichcodeetikett 300 16,3
mm entfernt von der optischen Achse 296 schneidet. Der
Bildversatz 234 ist gleich 7 mm multipliziert mit der Vergrößerung der
Bilderzeugungslinse 282, die als 0,244 festgelegt wurde.
Dementsprechend ist der Bildversatz 234 gleich 3,98 mm,
was bedeutet, dass die Bilderzeugungsachse 297 des Photosensors 284 um
3,98 mm in der positiven Querrichtung 432 relativ zu der
optischen Achse 296 angeordnet sein muss.
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Bezug
nehmend wiederum auf 6 kann das Strichcodeetikett 300 in
der negativen, vertikalen Richtung 414 um die erste vertikale
Distanz 340 versetzt sein. Zum Zweck dieses Beispiels weist
das Strichcodeetikett eine Höhe 320 von
35 mm auf und die erste vertikale Distanz ist 40 mm. Durch optische Gleichungen
ist die Bildhöhe 330 gleich
der Höhe 320 des
Strichcodeetiketts 300 multipliziert mit der Vergrößerung der
Bilderzeugungslinse 282 (35 mm multipliziert mit 0,244),
was gleich 8,54 mm ist. Die zweite vertikale Distanz 342 ist
gleich der ersten vertikalen Distanz 340 (40 mm) multipliziert
mit der Vergrößerung der
Bilderzeugungslinse 282, was gleich 9,76 mm ist. Die optische
Achse 296 muss um die Differenz zwischen der zweiten vertikalen
Distanz 342 und der Bildhöhe 330 von dem letzten
Photodetektor 287 angeordnet sein. Entsprechend muss die optische
Achse 296 um 1,22 mm in der negativen vertikalen Richtung 414 von
dem letzten Photodetektor 287 angeordnet sein.
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Nachdem
somit die Komponenten beschrieben wurden, die der Aufnehmer 100 und
die digitale, lineare Bandkassette 600 aufweisen, wird
nun die Operation des Aufnehmers 100, der den Strichcodeleser 200 umfasst,
beschrieben. Der Aufnehmer 100 dient zum Transportieren
digitaler, linearer Bandkassetten, von denen die digitale, lineare
Bandkassette 600 ein Beispiel ist, zwischen einer Bibliothek
und Medienspielern, die in dem Autowechsler angeordnet sind, der
nicht gezeigt ist. Der Prozess des Lesens des Strichcodeetiketts 300,
das an die digitale, lineare Bandkassette 600 angebracht
ist, erfordert, dass der Aufnehmer 100 benachbart zu der
digitalen, linearen Bandkassette 600 angeordnet ist, wie
in 1 und 2 dargestellt ist.
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Bezug
nehmend auf 1 bewegt das Servosystem, das
vorangehend beschrieben wurde, aber nicht gezeigt ist, den Aufnehmer 100 auf
herkömmliche
Weise zu einer Querposition 430, wo der Aufnehmer 100 benachbart
zu der digitalen, linearen Bandkassette 600 ist. Der Aufnehmer 100 ist
so angeordnet, dass die Mittellinie 628 der digitalen,
linea ren Bandkassette 600 ungefähr so angeordnet ist, um die
ungefähre
Mitte der Öffnung 130 in
dem Aufnehmer 100 zu schneiden. Bezug nehmend auf 2 bewegt
das Servosystem ferner den Aufnehmer 100 auf herkömmliche
Weise in der vertikalen Richtung 410 dorthin, wo die Oberseite 610 der
digitalen, linearen Bandkassette 600 ungefähr an der selben
vertikalen Position 410 wie die Oberseite 134 der
Hülse 132 angeordnet
ist. An dieser Position kann der Aufnahmemechanismus 164 sich
in der positiven Kolbenrichtung bewegen 424, um die digitale, lineare
Bandkassette 600 zu extrahieren.
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Der
Strichcodeleser 200, wie oben beschrieben wurde, erzeugt
ein Bild des Strichcodeetiketts 300 und entschlüsselt den
Strichcode. Wenn der Strichcode gelesen wird, kann der Autowechsler
die Informationen, die an dem Strichcode codiert sind, mit gespeicherten
Daten vergleichen, um die Inhalte der digitalen, linearen Bandkassette 600 zu
bestimmen. Sollte der Autowechsler erfordern, dass die digitale,
lineare Bandkassette 600 in einem Medienspieler angeordnet
ist, kann der Kolbenmotor 164 den Aufnahmemechanismus 188 in
der positiven Kolbenrichtung 424 so bewegen, dass die Verriegelungen 170 an
die digitale, lineare Bandkassette 600 angebracht werden
können.
Der Kolbenmotor 164 kann sich dann in der negativen Kolbenrichtung 422 bewegen,
um die digitale, lineare Bandkassette in die Hülse 132 zu ziehen.
Der Aufnehmer 100 kann sich dann in die Nähe eines
Medienspielers bewegen, wo der Aufnehmer 100 die digitale,
lineare Bandkassette 600 in den Medienspieler auf herkömmliche
Weise einfügen
kann.
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Die
optische Anordnung wurde hierin derart beschrieben, dass sie in
einer Strichcodeleseranwendung verwendet wird. Es wird darauf hingewiesen,
dass diese Beschreibung ausschließlich zu Darstellungszwecken
vorgesehen ist, und dass die optische Anordnung bei anderen Anwendungen
verwendet werden kann, wie z. B. elektronischen Abtastvorrichtungen.