DE69434481T2 - Laserscanner und Verfahren zum Lesen eines optischen Codes auf einem Gegenstand - Google Patents

Laserscanner und Verfahren zum Lesen eines optischen Codes auf einem Gegenstand Download PDF

Info

Publication number
DE69434481T2
DE69434481T2 DE69434481T DE69434481T DE69434481T2 DE 69434481 T2 DE69434481 T2 DE 69434481T2 DE 69434481 T DE69434481 T DE 69434481T DE 69434481 T DE69434481 T DE 69434481T DE 69434481 T2 DE69434481 T2 DE 69434481T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
laser scanner
laser
distance
scanner according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69434481T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69434481D1 (de
Inventor
Paolo I-40026 Imola Marchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Datalogic SpA
Original Assignee
Datalogic SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Datalogic SpA filed Critical Datalogic SpA
Publication of DE69434481D1 publication Critical patent/DE69434481D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69434481T2 publication Critical patent/DE69434481T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10821—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
    • G06K7/10851—Circuits for pulse shaping, amplifying, eliminating noise signals, checking the function of the sensing device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10554—Moving beam scanning
    • G06K7/10564—Light sources
    • G06K7/10574—Multiple sources
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10554—Moving beam scanning
    • G06K7/10564—Light sources
    • G06K7/10584—Source control
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10792—Special measures in relation to the object to be scanned
    • G06K7/10801—Multidistance reading
    • G06K7/10811—Focalisation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K2207/00—Other aspects
    • G06K2207/1018—Source control

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lesevorrichtung (die im nachfolgenden aus Gründen der Vereinfachung als „Laserscanner" bezeichnet wird) zum Lesen optischer Codes, wie beispielsweise von Zeichen mit unterschiedlichen Werten des Reflexionsgrades, wie beispielsweise Strichcodes.
  • Der Gebrauch von zwei oder mehr auf unterschiedliche Entfernungen fokussierten Lasern im Innern eines einzigen Scanners zur Erhöhung der Feldtiefe der Lesedistanz bei Barcodelesevorrichtungen ist bekannt. Ein Beispiel dieser Technik wird in der am 15. April 1992 offenbarten europäischen Patentanmeldung 0 480 348 beschrieben.
  • Bei dem bekannten System werden die mit den verschiedenen Distanzen in Beziehung stehenden Laser sequentiell und abwechselnd und insbesondere jeweils einer für jeden Abtastschritt aktiviert. Falls festgestellt wird, daß eine Abtastung den Code enthält, können alle nachfolgenden Abtastungen mit demselben Laser durchgeführt werden, solange der Code vorhanden bleibt. Sobald diese Situation endet, wird das Abtasten mit einer zyklischen Abwechslung der Laser wieder aufgenommen.
  • Ein anderes bekanntes Verfahren umfaßt die Aktivierung des zur Lesedistanz in Beziehung stehenden Lasers durch Messen der Höhe des Gegenstands, an dem sich der zu lesenden Code befindet, mit Hilfe eines Balkens aus sich außerhalb des Scanners befindenden Photozellen.
  • Diese Systeme umfassen Nachteile. Im ersten Fall ist die tatsächliche Abtastrate gleich der realen Abtastrate geteilt durch die Zahl der Laser, mit welchen abgetastet wird. Das zweite Verfahren erfordert die Verwendung externer Photozellen und ist darüber hinaus lediglich dann wirksam, wenn die Gegenstände, auf welchen sich der Code befindet, eine regelmäßige Form aufweisen. Ein Mangel besteht bei beiden Systemen darin, daß bei einer individuellen Abtastung lediglich eine Fokussierung möglich ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist es nicht möglich gleichzeitig zwei Codes zu lesen, die zwar zueinander ausgerichtet sind, sich jedoch auf Ebenen mit unterschiedlichen Entfernungen vom Scanner befinden.
  • In der EP 0 517 958-A2 wird ein Laserscanner offenbart, der zwei Lasersysteme, die für unterschiedliche Arbeitsbereiche fokussiert sind, und Wahlmittel umfaßt, die einen Bereichsfinder umfassen, um wahlweise eines der beiden Lasersystem zu aktivieren.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Art und Weise zu verbessern, in der ein Laserscanner einen optischen Code liest und eine Entfernung des abgetasteten Gegenstands vom Laserscanner berechnet.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Laserscanner gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 14.
  • Im Dokument US-A 456 90 78 wird die Messung der Entfernung zwischen einem Scanner und einem abzutastenden Gegenstand mit Hilfe der Messung der Phasenverschiebung des vom Sensormittel empfangenen elektrischen Signals im Verhältnis zum Modulationssignal offenbart. Jedoch wird die Messung der Phasenverschiebung zur Erfassung der Form des dreidimensionalen Codes verwendet und liegt daher nicht auf dem Gebiet der Scanner zu Lesen von Codes mit Hilfe der Erfassung von Reflexionsänderungen entsprechenden Amplitudenänderungen.
  • Ein erfindungsgemäßer Scanner kann einerseits zum Lesen von Codes und andererseits zum Messen der Distanz und der Position von sich im von der Abtastung abgedeckten Raum befindenden Gegenständen und Codes verwendet werden.
  • Weitere Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung auf der Grundlage der beigefügten Zeichnungen, wobei:
  • 1 Blockdiagramm eines mit zwei Lasereinheiten versehenen Scanners gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
  • 2 ein Blockdiagramm eines abgewandelten Details des Scanners aus 1 ist;
  • 3 ein Diagramm eines Details des Scanners aus 1 ist;
  • 4 ein Blockdiagramm eines mit einer Lasereinheit versehenen Scanners gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist;
  • 5 ein Blockdiagramm eines Scanners mit drei Lasereinheiten gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist;
  • 6 ein Diagramm eines Details des Scanners aus 5 ist.
  • Mit Bezugnahme auf 1 umfaßt der Scanner zwei vollkommen identische Laserstrahlquelleneinheiten 1 und 2, wobei jede Einheit durch eine Energieversorgungsschaltung 1a, 2a und eine Modulationsschaltung 1b, 2b gebildet wird, die eine modulierte Emission lediglich dann aktiviert, wenn an ihrem Eingang ein Hochfrequenzmodulationssignal vorliegt. Jede Quelleneinheit 1, 2 umfaßt des weiteren eine Laserdiode 1c, 2c, die mit dem Ausgang der Modulationsschaltung 1b, 2b verbunden ist, und eine optische Komponente 1d, 2d für eine veränderliche Parallelrichtung zur Fokussierung des emittierten Strahls auf unterschiedliche Entfernungen. Beim Beispiel aus 1 fokussiert eine Komponente den emittierten Strahl auf einen nähergelegenen Bereich oder Lesefeld und die andere Komponente den Strahl auf ein weiter entferntes Lesefeld. Zweckmäßigerweise umfassen die beiden Lesefelder einen Überlappungsbereich, um die notwendige Kontinuität des abzutastenden Bereichs sicherzustellen.
  • Der von der optischen Komponente 1d kommende Strahl 3 wird durch einen halbtransparenten Spiegel 4 gesandt. In derselben Weise wird der Strahl 5 von der optischen Komponente 2d durch den Spiegel 6 auf den halbtransparenten Spiegel 4 reflektiert. Die Spiegel 4 und 6 sind so orientiert, daß die den Spiegel 4 verlassenden Strahlen 3 und 5 dieselbe Richtung aufweisen, so daß ein unidirektionaler Strahl 7 erzeugt wird.
  • Der unidirektionale Strahl 7 wird durch eine sich in einem schräg im Verhältnis zum Strahl angeordneten Spiegel 8 erstreckende Öffnung auf einen polygonalen Rotor 9 gerichtet. Der Rotor 9 umfaßt mehrere periphere Spiegel, die mit Hilfe der Drehung des Rotors einen voreingestellten Lesebereich abtasten, in dem sich die zu lesenden Zeichen, wie beispielsweise ein Strichcode, befinden.
  • Der von dem Lesebereich reflektierte Strahl wird durch den Rotor 9 und den Spiegel 8 in Richtung auf ein optisches Empfangssystem 10 reflektiert, mit dem das Licht auf einen photoelektrischen Sensor 11 konzentriert wird, der das Lichtsignal in ein elektrisches Signal umwandelt. Das elektrische Signal wird vom Verstärker 12 verstärkt, bis es einen ausreichenden Pegel für eine nachfolgende Verarbeitung erreicht. Das Signal am Ausgang des Verstärkers 12 wird einem Phasendemodulator 13 zugeführt.
  • Das Modulationssignal wird von einem lokalen Oszillator 14 erzeugt und abhängig von der vom Wahlmittel 17 eingenommenen Position zur Lasereinheit 1 (Signal 15) oder zur Lasereinheit 2 (Signal 16) gesandt.
  • Das vom lokalen Oszillator 14 erzeugte Modulationssignal umfaßt eine sinusförmige graphische Darstellung, die bei einer hohen Frequenz, wie beispielsweise 40 MHz der Gesetzmäßigkeit cos(Ω0t) folgt.
  • Das Wahlmittel 17 umfaßt einen analogen Schalter 18, der abhängig von einem Signal, das von einer Entscheidungsschaltung 19 kommt, den Oszillator 14 mit der Lasereinheit verbindet, die auf die Entfernung des Strichcodes fokussiert ist.
  • Der von der Lasereinheit 1 oder 2 ausgesandte und gemäß der Gesetzmäßigkeit cos(Ω0t) modulierte Strahl liegt, nachdem er auf zyklische Weise über den Lesebereich geschwenkt und auf den Verstärker 12 reflektiert wurde, am Ausgang desselben als ein Signal vor, dessen Trägerfrequenz dieselbe Modulationsfrequenz umfaßt wie die des Laserstrahls und enthält als eine Amplitudenmodulation das durch die Differenzen im Reflexionsgrad des vom Strahl getroffenen Punkts der Oberfläche (Abtastungspunkt) hervorgerufene Signal, phasenverschoben im Verhältnis zur Abdeckung der Summe der Entfernungen zwischen der Lasereinheit 1 oder 2 und der Reflexionsoberfläche und zwischen der Reflexionsoberfläche und dem Sensor 11.
  • Dementsprechend wird am Ausgang des Verstärkers 12 ein Signal Acos(Ω0t + Φ) erhalten, wobei A die Amplitude des den Reflexionsgrad angebenden Signals, Ω0 der Takt des Modulationssignals und Φ der Phasenverschiebungswinkel des empfangenen Signals im Verhältnis zum Modulationssignal ist.
  • Das vom lokalen Oszillator 14 kommende Modulationssignal cos(Ω0t) und das Signal am Ausgang des Verstärkers 12 Acos(Ω0t + Φ) werden zu einem Mischer 20 des Phasendemodulators 13 gesandt, bei dem es sich in der Praxis um einen synchronen Demodulator handelt, der ein Ausgangssignal AcosΦ liefern kann.
  • Dasselbe Signal Acos(Ω0t + Φ) wird zu einem Amplitudendemodulator 21 gesandt, der dessen Amplitudencharakteristik A entnimmt.
  • Am Ausgang des Mischers 20 und des Amplitudendemodulators 21 liegen analoge Signale vor. Diese Signale liefern, nachdem sie einem analogen Dividierer 22 zugeführt wurden, am Ausgang desselben ein zu cosΦ proportionales Signal.
  • Das Signal A wird des weiteren zu einem Digitalisierer 23 gesandt, an dem es in Takte mit einer Dauer umgewandelt wird, die den Änderungen des Reflexionsgrades entsprechen.
  • Das Ausgangssignal des Digitalisierers 23 wird mit einem Decoder 24 zugeführt, der das Signal cosΦ vom analogen Dividierer 22 erhält.
  • Der Decoder 24 empfängt auch ein von einem Winkelpositionssensor 25 verarbeitetes Signal, das mit dem Rotor 9 in Beziehung steht.
  • Der Sensor 25 erfaßt den Anfang jedes Abtastschrittes und ermöglicht, daß der Decoder am Ausgang Informationen liefern kann, die zur Winkelposition (Entfernung) des Reflexionsbereichs (wiedergegeben durch das Signal cosΦ am Ausgang des analogen Dividierers 21) und zu den Änderungen (wiedergegeben durch das Signal A am Ausgang des Digitalisierers 23) im Verhältnis zur Winkelposition des Strahls, mit dem der Lesebereich abgetastet wird, in Beziehung stehen.
  • Wie anfangs erwähnt, sind die Lasereinheiten 1, 2 so voreingestellt, daß die ausgesandten Strahlen auf zwei benachbarte Felder fokussiert werden, die durch gemeinsames Integrieren über einen Überlappungsbereich den Lesebereich bilden. Um zu bestimmen, welche der beiden Lasereinheiten 1, 2 im Lesefeld, in dem sich die zu lesenden Zeichen befinden, aktiviert bleiben muß (d.h. mit eingeschalteter Modulation), wird das Signal cosΦ nicht nur zum Decoder 24 gesandt, sondern auch zur Entscheidungsschaltung 19, bei der es sich im wesentlichen um einen Komparator handelt, der das Signal cosΦ mit einem Referenzwert vergleicht, der dem Trennungsbereich (Überlappung) zwischen den beiden Fokussierungsfeldern der Lasereinheiten 1, 2 entspricht. Auf der Grundlage dieses Vergleichs stellt das Signal am Ausgang der Schaltung 19 das Wahlmittel 17 zur Aktivierung der einen oder der anderen der Lasereinheiten 1, 2 dar.
  • Der beschriebene Scanner ist insbesondere zum Lesen von an zur Verteilung vorgesehenen Produkten angebrachten Strichcodes 26 geeignet. Wenn der lokalen Oszillator 14 ein 40- MHz-Modulationssignal mit einer entsprechenden Wellenlänge von 7,5 m aussendet, befindet sich das vom Strichcode 26 zurückkehrende reflektierte Signal alle 7,5 m wieder in Phase mit dem ausgesandten Signal.
  • Wird berücksichtigt, daß der optische Weg der doppelte ist, wird das nutzbare Arbeitsfeld halbiert und dann nochmals halbiert, indem lediglich eine Phasenverschiebung von bis zu 180° vorgesehen wird. Somit wird ein Arbeitsfeld von ungefähr 1,8 m erhalten. Ein derartiges Feld ist um das Vierfache kürzer als die Wellenlänge und stellt einen ausreichend großen Wert dar, innerhalb dessen die zu lesenden Codes im Verhältnis zum Scanner gehalten werden müssen.
  • Die Funktionsweise des Scanners gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden angegeben, obwohl sie aus der oben angegebenen Beschreibung offensichtlich ist.
  • Es werde angenommen, daß die Lasereinheit 1 für eine Fokussierung auf ein Lesefeld voreingestellt ist, das näher am Scanner ist als das Feld, für das die Lasereinheit 2 voreingestellt ist. Falls das Wahlmittel 17 sich in der Position zur Verbindung des Oszillators 14 mit der Lasereinheit 1 befindet und sich der Strichcode 26 im Lesefeld der Lasereinheit 1 befindet, wird der Spot des von der Lasereinheit 1 ausgesandten Strahls in korrekter Weise fokussiert und am Ausgang des Verstärkers 12 ein Signal Acos(Ω0t + Φ) erhalten, mit dem die Entscheidungsschaltung 19 mit einem Signal versorgt wird, das es, wenn es mit dem Referenzsignal verglichen wird, ermöglicht, daß die Schaltung 19 ein Signal verarbeiten kann, mit dem das Wahlmittel 17 in der Position zur Verbindung des Oszillators und der Lasereinheit 1 gehalten werden kann. Während dieser Verbindung erreicht das analoge Signal A, das dem gelesenen Code entspricht, den Digitalisierer 23 und erreicht ausgehend von dort in Pulsform zusammen mit dem vom Dividierer 22 kommenden Phasenverschiebungssignal cosΦ und mit dem vom Sensor 25 kommenden Winkelpositionssignal den Decoder 24.
  • Falls sich der Code 26 nicht im Fokussierungsfeld der Lasereinheit 1 befindet, bewirkt das Signal cosΦ am Ausgang des Demodulators 13 die Bearbeitung eines Signals, mit dem das Wahlmittel 17 umgeschaltet werden kann und mit dem die Modulation des von der Einheit 2 ausgesandten Laserstrahls ermöglicht wird, der auf das Feld fokussiert wird, in dem sich der Code 26 befindet. Die Schritte erfolgen dann nacheinander in der oben beschriebenen Weise.
  • In einer realen Ausführungsform der Vorrichtung wird der Mischer 20 durch eine von der deutschen Firma Siemens AG hergestellte integrierte Schaltung PMB2330 gebildet.
  • In 2 ist eine Ausführungsform des Phasendemodulators 13 gezeigt, die aus zwei Mischern 27 und 28 besteht, deren Eingänge das vom Amplitudenverstärker 12 gelieferte Signal Acos(Ω0t + Φ) empfangen. Während der Mischer 27 das Modulationssignal mit der Gesetzmäßigkeit cos(Ω0) empfängt, empfängt der Mischer 28 das durch die Schaltung 29 um π/2 phasenverschobene Signal, d.h. sin(Ω0t).
  • Dementsprechend liegt das Signal AcosΦ am Ausgang des Mischers 27 vor und das Signal AsinΦ am Ausgang des Mischers 28. Die Signale werden vom analogen Dividierer 22 zum Ausgangssignal tanΦ verarbeitet, d.h. wiederum in ein Signal, das lediglich vom Phasenverschiebungswinkel abhängt, der der Entfernung zwischen dem Code 26 und dem Scanner entspricht.
  • In 3 ist eine mögliche Ausführungsform der Entscheidungsschaltung 19 und des Schalters 17 dargestellt. Die Eingänge des Operationsverstärkers 30 sind mit einer Schaltung 31 zur Bereitstellung eines Referenzsignals verbunden bzw. mit dem Phasenverschiebungssignal cos Φ. Als Ausgang des Operationsverstärkers 30 wird ein direktes Signal am Ausgang 32 und ein invertiertes Signal, das von einem NOT Logikgatter 34 erzeugt wird, am Ausgang 33 bereitgestellt.
  • Mit dem direkten und dem invertierten Signal werden abhängig von ihrer Polarität entsprechend die beiden Umschaltschaltungen 35 und 36 ein- und ausgeschaltet, welche den lokalen Oszillator 14 mit den Lasereinheiten 1, 2 verbinden. Die Umschaltschaltungen können beispielsweise durch Vorrichtungen bereitgestellt werden, die kommerziell unter dem Code PSW1211 bekannt sind und von der US-Firma Minicircuits hergestellt werden.
  • An der Erfindung können zahlreiche Modifizierungen und Abwandlungen vorgenommen werden, die alle in den Umfang des erfinderischen Konzepts fallen.
  • In 4 ist ein Blockdiagramm eines Scanners mit einer einzigen Lasereinheit 37 gezeigt. In diesem Fall wird die Lasereinheit 37 direkt und kontinuierlich mit dem Signal cos(Ω0t) moduliert, das vom lokalen Oszillator 14 kommt. In diesem Fall wird das die Entfernung angeben de Signal cosΦ lediglich zur Bereitstellung von Informationen für den Decoder bezüglich der Entfernung des Scanners vom Code verwendet.
  • In 5 ist ein Blockdiagramm eines Scanners mit drei Lasereinheiten 38, 39 und 40 zum Lesen dreier Felder gezeigt: nah, mittel und fern. Das Wahlmittel 41 und die Entscheidungsschaltung 42 sind dementsprechend für drei Ausgänge bzw. zwei Referenzentfernungsschwellen konzipiert. Die zugeordnete Entscheidungsschaltung 42 und Auswahlschaltung 41 sind in 6 gezeigt. Insbesondere umfaßt die Entscheidungsschaltung 42 zwei Operationsverstärker 43 und 44 mit einem ersten mit einer jeweiligen Schaltung 45, 46 verbundenen Eingang, der ein positives oder negatives Referenzsignal liefert, und einem zweiten mit dem Phasenverschiebungssignal cosΦ verbundenen Eingang. Die Ausgänge 47, 48 der Operationsverstärker 43, 44 sind mit den Umschaltschaltungen 49, 50 verbunden, die mit den Lasereinheiten 38, 40 zur Fokussierung auf die äußersten Lesefelder in Verbindung stehen. Die Ausgänge 47, 48 sind mit den Eingängen eines NAND-Logikgatters verbunden, an dessen Ausgang 52 ein Signal lediglich bei Vorhandensein eines Signals an einem der Ausgänge 47 und 48 auftritt. Dementsprechend ermöglicht das Signal am Ausgang 52, der mit dem zur Lasereinheit in Beziehung stehenden Schalter 53 verbunden ist, die Fokussierung des Laserstrahls auf den Code, der sich in einem mittleren Lesefeld befindet.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird als Alternative zum Decodermittel ein CPU-(Zentralverarbeitungseinheit)-Mittel vorgesehen, das entsprechende Daten bezüglich der Entfernung der Gegenstände, die sich im Meßfeld des Scanners befinden, vom Scanner unabhängig von der Anwesenheit oder Abwesenheit von Strichcodes oder ähnlichen Zeichen liefert.
  • Es ist auch möglich, einen Scanner mit einer einzigen Laserdiode vorzusehen und dabei die Techniken gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwenden. Der Scanner ist in der Lage, Codes mit einer Feldtiefe eines einzelnen Lasers zu lesen und ist darüber hinaus auch in der Lage, zusätzlich zum gelesenen Code die Entfernung des Codes vom Scanner anzuzeigen.

Claims (14)

  1. Laserscanner zum Lesen eines optischen Codes (26) auf einem Gegenstand, umfassend: – Mittel (1, 2; 37; 38, 39, 40) zum Aussenden eines Laserstrahls (3, 5, 7) einschließlich zumindest einer Lasereinheit (1, 2) und eines Modulationsmittels (14) zum Erzeugen eines Modulationssignals für die Lasereinheit (1, 2); – optische Abtastmittel (9) zum Richten des Laserstrahls (3, 5, 7) auf den Gegenstand (26); – optische Empfangsmittel (10) zum Richten des Lichtes, das von der Abtastung zurückkommt auf: – Sensormittel (11, 12) zum Umwandeln von empfangenem Licht in ein elektrisches Signal; – Code-Dekodiermittel (21, 23, 24) zum Empfang des elektrischen Signals vom Sensormittel (11, 12) zum Entnehmen einer Amplitudencharakteristik (A) aus dem elektrischen Signal und zum Bereitstellen von Daten, die dem Inhalt des Codes (26) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt: – Mittel (13) zum Bereitstellen eines den Abstand kennzeichnenden Signals auf der Grundlage einer Phasenverschiebung des vom Sensormittel (11, 12) empfangenen elektrischen Signals im Verhältnis zum Modulationssignal; und – Verarbeitungsmittel zum Berechnen eines Abstands des abgetasteten Gegenstands (26) vom Laserscanner in Abhängigkeit vom bereitgestellten, den Abstand kennzeichnenden Signal.
  2. Laserscanner nach Anspruch 1, wobei das Modulationsmittel einen lokalen Oszillator (114) und das Mittel (13) zum Bereitstellen eines den Abstand kennzeichnenden Signals ein Phasendemodulationsmittel (13) umfaßt zur Erfassung einer Phasenverschiebung des vom Sensormittel (11, 12) empfangenen elektrischen Signals im Verhältnis zum Modulationssignal und zum Bereitstellen des den Abstand kennzeichnenden Signals in Abhängigkeit von der erfaßten Phasenverschiebung.
  3. Laserscanner nach Anspruch 2, wobei das Phasendemodulationsmittel einen Phasendemodulator (13) umfaßt, der Signale sowohl vom Sensormittel (11, 12) als auch vom lokalen Oszillator (14) empfängt und dazu eingerichtet ist, die Phasendifferenz zwischen dem vom Sensormittel (11, 12) empfangenen Signal und dem vom lokalen Oszillator (14) empfangenen Signal zu messen.
  4. Laserscanner nach Anspruch 3, wobei das Sensormittel umfaßt: – einen photoelektrischen Sensor (11) und – einen Verstärker (12) zum Empfangen von Signalen vom photoelektrischen Sensor (11) und zum Senden verstärkter Signale zum Phasendemodulationsmittel (13).
  5. Laserscanner nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der lokale Oszillator (14) eine derartige Frequenz aufweist, daß die entsprechende Wellenlänge größer als oder gleich dem vierfachen des Arbeitsfeldes ist.
  6. Laserscanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: – Mittel (1, 2; 38, 39, 40) zum Aussenden zumindest eines zweiten Laserstrahls (3, 5, 7), wobei die ausgesandten Strahlen (3, 5, 7) bei unterschiedlichen Abständen vom Laserscanner fokussiert sind; – eine Entscheidungsschaltung (19; 42) zum Aktivieren eines von einem ersten und zumindest einem zweiten Laserstrahl (3, 5, 7) entsprechend dem berechneten Abstand des zu lesenden Codes (26).
  7. Laserscanner nach Anspruch 6, abhängig von Anspruch 2, wobei auch der zumindest eine zweite Laserstrahl (3, 5, 7) durch den lokalen Oszillator (14) moduliert wird.
  8. Laserscanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Codedekodiermittel einen Amplitudendemodulator (21), einen Digitalisierer (23) und einen Decoder (24) aufweist.
  9. Laserscanner nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei das Phasendemodulationsmittel (13) einen Mischer (20; 27, 28) und einen analogen Dividierer (22) aufweist.
  10. Laserscanner nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei das Phasendemodulationsmittel (13) zwei Mischer (27, 28) und einen analogen Dividierer (22) umfaßt.
  11. Laserscanner nach Anspruch 10, welcher eine π/2-Phasenverschiebungsschaltung (29) zwischen den beiden Mischern (27, 28) umfaßt.
  12. Laserscanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher einen Winkelpositionssensor (25) umfaßt, der den Anfang jedes Abtastschrittes erfaßt.
  13. Laserscanner gemäß den Ansprüchen 8 und 12, wobei der Decoder (24) sowohl mit dem Winkelpositionssensor (25) als auch über den Digitalisierer (23) mit dem Amplitudendemodulator (21) verbunden ist, so daß der Decoder (24) das Decodieren lediglich dann beginnen kann, wenn im Abtastvorgang ein optischer Code erfaßt wird.
  14. Verfahren zum Lesen eines auf einem Gegenstand (26) vorgesehenen optischen Codes (26) und zum Messen eines Abstands des Gegenstands, umfassend die folgenden Schritte: – Herstellen eines Modulationssignals; – Modulieren eines Laserscanners mit dem Demodulationssignal, so daß der Laserscanner einen Laserstrahl aussendet; – Richten des Laserstrahls auf den Gegenstand und Abtasten des Gegenstands (26) längs einer Abtastlinie; – Empfangen des vom Gegenstand zurückkommenden Lichts; – Umwandeln des empfangenden Lichts in ein elektrisches Signal; – Verarbeiten des elektrischen Signals durch Entnehmen einer Amplitudencharakteristik (A) aus dem Signal und Decodieren des optischen Codes (26); dadurch gekennzeichnet, daß es des weiteren die Schritte umfaßt: – Bereitstellen eines einen Abstand kennzeichnenden Signals auf der Grundlage einer Phasenverschiebung des elektrischen Signals im Verhältnis zum Modulationssignal; – Berechnen des Abstands des abgetasteten Gegenstands in Abhängigkeit vom bereitgestellten, den Abstand kennzeichnenden Signal.
DE69434481T 1993-11-04 1994-06-06 Laserscanner und Verfahren zum Lesen eines optischen Codes auf einem Gegenstand Expired - Lifetime DE69434481T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT93BO000440A IT1264733B1 (it) 1993-11-04 1993-11-04 Dispositivo di lettura o scanner a laser per la lettura di caratteri aventi un diverso grado di riflettenza, in particolare di codici a
ITBO930440 1993-11-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69434481D1 DE69434481D1 (de) 2005-10-13
DE69434481T2 true DE69434481T2 (de) 2006-06-22

Family

ID=11339297

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69434481T Expired - Lifetime DE69434481T2 (de) 1993-11-04 1994-06-06 Laserscanner und Verfahren zum Lesen eines optischen Codes auf einem Gegenstand
DE69435229T Expired - Lifetime DE69435229D1 (de) 1993-11-04 1994-06-06 Scanner laser et methode de lecture d'un code optique sur un objet

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69435229T Expired - Lifetime DE69435229D1 (de) 1993-11-04 1994-06-06 Scanner laser et methode de lecture d'un code optique sur un objet

Country Status (7)

Country Link
US (2) US5483051A (de)
EP (2) EP0652530B1 (de)
JP (1) JP3793585B2 (de)
AT (2) ATE439644T1 (de)
DE (2) DE69434481T2 (de)
ES (1) ES2248792T3 (de)
IT (1) IT1264733B1 (de)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5576529A (en) * 1986-08-08 1996-11-19 Norand Technology Corporation Hand-held optically readable information set reader focus with operation over a range of distances
US5581067A (en) * 1990-05-08 1996-12-03 Symbol Technologies, Inc. Compact bar code scanning module with shock protection
US6631842B1 (en) * 2000-06-07 2003-10-14 Metrologic Instruments, Inc. Method of and system for producing images of objects using planar laser illumination beams and image detection arrays
IT1242584B (it) * 1990-10-09 1994-05-16 Datalogic Spa Lettore di codici a barre a raggio laser.
US7387253B1 (en) * 1996-09-03 2008-06-17 Hand Held Products, Inc. Optical reader system comprising local host processor and optical reader
DE19520993A1 (de) * 1995-06-08 1996-12-12 Sick Optik Elektronik Erwin Verfahren und Vorrichtung zur Abstandsmessung
US5684289A (en) * 1995-10-30 1997-11-04 Ncr Corporation Optical scanner having enhanced item side coverage
US6330974B1 (en) * 1996-03-29 2001-12-18 Intermec Ip Corp. High resolution laser imager for low contrast symbology
WO1998020444A1 (en) * 1996-11-04 1998-05-14 Computer Identics Corporation Barcode position detecting system
DE19748583A1 (de) * 1996-11-05 1998-06-04 Psc Inc Webster Laserscanner mit mehreren Abtastbereichen
IT1289438B1 (it) * 1996-12-11 1998-10-15 Datalogic Spa Lettore a scansione di un codice ottico posto su un articolo in movimento e metodo di scansione di detto codice ottico mediante detto
ES2222474T3 (es) * 1996-12-31 2005-02-01 Datalogic S.P.A. Procedimiento y aparato para medir el volumen de un objeto.
US5900611A (en) * 1997-06-30 1999-05-04 Accu-Sort Systems, Inc. Laser scanner with integral distance measurement system
ATE202865T1 (de) * 1997-09-17 2001-07-15 Datalogic Spa Gerät und verfahren zur feststellung der anwesenheit und der ausdehnung eines objekts
DE69703213T2 (de) * 1997-12-24 2001-04-26 Datalogic Spa Vorrichtung und Verfahren zur Fokusierung eines Laserstrahls für optische Codes
US6715681B2 (en) * 1998-03-26 2004-04-06 Symbol Technologies, Inc. Scanning module for single line and raster scanning using dual lasers
US6712274B2 (en) * 1998-03-26 2004-03-30 Symbol Technologies, Inc. Permanent visual shock indicator
US6193157B1 (en) 1998-07-27 2001-02-27 Cimatrix Frequency division multiplexed bar code scanner
DE10012715B4 (de) * 1999-03-19 2014-05-28 Cognex ,Ltd. Verfahren zum Positionieren eines Scanners relativ zu einer codierten Fläche und Scanner, insbesondere zum Lesen von Barcodes, zweidimensionalen Codes und Farbcodes
EP1067361A1 (de) 1999-07-06 2001-01-10 Datalogic S.P.A. Verfahren und Vorrichtung zur Entfernungsmessung eines Objekts
EP1074854A1 (de) 1999-08-04 2001-02-07 Datalogic S.P.A. Verfahren zum Messen der Entfernung eines Objekts
AU2001250914A1 (en) * 2000-03-21 2001-10-03 Accu-Sort Systems, Inc. Large depth of field line scan camera
US6603563B1 (en) * 2000-04-05 2003-08-05 Accu-Sort Systems, Inc. Apparatus for determining measurements of an object utilizing negative imaging
US6637655B1 (en) * 2000-06-08 2003-10-28 Metrologic Instruments, Inc. Automatic range adjustment techniques for stand-mountable bar code scanners
EP2093694B1 (de) 2000-10-26 2011-06-22 Datalogic S.p.A. Aufnahmekammer für Laserlesevorrichtungen
US20020050519A1 (en) 2000-10-26 2002-05-02 Oliva Guido M. Laser module for reading optical codes
DE10126086A1 (de) 2001-05-29 2002-12-05 Sick Ag Optoelektronischer Sensor
US7195164B2 (en) * 2003-01-03 2007-03-27 Symbol Technologies, Inc. Optical code reading device having more than one imaging engine
US8316068B2 (en) 2004-06-04 2012-11-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Memory compression
US7963448B2 (en) 2004-12-22 2011-06-21 Cognex Technology And Investment Corporation Hand held machine vision method and apparatus
US9552506B1 (en) 2004-12-23 2017-01-24 Cognex Technology And Investment Llc Method and apparatus for industrial identification mark verification
US8108176B2 (en) * 2006-06-29 2012-01-31 Cognex Corporation Method and apparatus for verifying two dimensional mark quality
US8413902B2 (en) 2007-09-07 2013-04-09 Datalogic Scanning Group S.R.L. Image acquisition device and optical component thereof
US9734376B2 (en) 2007-11-13 2017-08-15 Cognex Corporation System and method for reading patterns using multiple image frames
CN101470799B (zh) * 2007-12-28 2011-09-21 茂森科技股份有限公司 激光条码扫描器及其执行方法
KR101027808B1 (ko) * 2009-05-18 2011-04-07 광주과학기술원 레이저 스캐너에서 광신호의 위상을 계산하는 장치와 그 방법, 및 상기 장치를 구비하는 레이저 스캐너
DE202010007088U1 (de) 2010-05-21 2011-09-21 Sick Ag Sicherheitsscanner zur Absicherung und Unterstützung einer automatischen Navigation
US9305231B2 (en) 2013-08-01 2016-04-05 Cognex Corporation Associating a code with an object
US9530037B1 (en) * 2015-07-20 2016-12-27 Datalogic ADC, Inc. Toggling activation of lasers in scanner systems

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4569078A (en) * 1982-09-17 1986-02-04 Environmental Research Institute Of Michigan Image sensor
US4877949A (en) * 1986-08-08 1989-10-31 Norand Corporation Hand-held instant bar code reader system with automated focus based on distance measurements
JPH01100492A (ja) * 1987-10-14 1989-04-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ視覚センサ
JPH027182A (ja) * 1988-06-27 1990-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd バーコード検出装置
IT1242584B (it) * 1990-10-09 1994-05-16 Datalogic Spa Lettore di codici a barre a raggio laser.
CA2056272C (en) * 1991-06-14 2001-10-16 Patrick Salatto, Jr. Combined range laser scanner
US5378883A (en) * 1991-07-19 1995-01-03 Omniplanar Inc. Omnidirectional wide range hand held bar code reader
US5256864A (en) * 1991-09-24 1993-10-26 Spectra-Physics Scanning system for preferentially aligning a package in an optimal scanning plane for decoding a bar code label
JPH06162249A (ja) * 1992-09-28 1994-06-10 Nippondenso Co Ltd 光学情報読み取り装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07254040A (ja) 1995-10-03
US5483051A (en) 1996-01-09
ITBO930440A0 (it) 1993-11-04
ES2248792T3 (es) 2006-03-16
ATE304195T1 (de) 2005-09-15
DE69434481D1 (de) 2005-10-13
EP1607901B1 (de) 2009-08-12
EP1607901A2 (de) 2005-12-21
IT1264733B1 (it) 1996-10-04
EP0652530B1 (de) 2005-09-07
EP0652530A3 (de) 1997-06-11
EP1607901A3 (de) 2006-06-14
ATE439644T1 (de) 2009-08-15
USRE36251E (en) 1999-07-13
JP3793585B2 (ja) 2006-07-05
DE69435229D1 (de) 2009-09-24
ITBO930440A1 (it) 1995-05-04
EP0652530A2 (de) 1995-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69434481T2 (de) Laserscanner und Verfahren zum Lesen eines optischen Codes auf einem Gegenstand
DE2914509C2 (de)
DE3202820C2 (de) Optische Strichcode-Lesevorrichtung
DE4405376C1 (de) Verfahren zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich
DE3936126C2 (de)
DE2449958B2 (de) Code-lesevorrichtung
DE602005002690T2 (de) Optisches Messgerät
DE60025221T2 (de) Optisches inspektionssystem für teile im subpixel bereich
DE2114676C3 (de) Optischer Aufschriftenleser
DE2624308C2 (de) Einrichtung zum Abtasten von Glasflaschen zwecks Formerkennung
DE2428123C2 (de) Anordnung zum Nachweisen von Fehlstellen eines mittels eines Laserstrahls abgetasteten Materials
DE2702452A1 (de) Erkennungseinrichtung
DE2221447B2 (de)
DE3811113C2 (de)
DE2554086A1 (de) Verfahren zur analyse und/oder zur ortsbestimmung von kanten
CH643975A5 (de) Optische abtastvorrichtung und verfahren zu deren betrieb.
CH630180A5 (de) Detektor zur ermittlung der positionsaenderungen eines gegenstandes.
DE69716393T3 (de) Vorrichtung zum Abtasten eines sich auf einem bewegenden Artikel befindlichen optischen Kodes und Verfahren zum Abtasten eines solchen optischen Kodes mittels dieser Abtastvorrichtung
DE3401475C2 (de)
EP2977786B1 (de) Entfernungsmessender sensor zur erfassung und abstandsbestimmungen von objekten
DE19508397C2 (de) Optoelektronische Vorrichtung zum Erkennen von Marken
DE19639914A1 (de) Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Synchronisationssignals für optische Mehrfachabtastvorrichtungen
EP3736601A1 (de) Optoelektronische bestimmung der entfernung eines objekts unter berücksichtigung von kantentreffern
DE4332022C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum berührungslosen Erfassen der Winkellage eines Objekts, insbesondere beim Vermessen von länglichen Gegenständen
DE3203720A1 (de) Geraet zur erkennung von auf gegenstaenden angebrachten optischen codemarken

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition