DE69725016T2

DE69725016T2 - Tragbarer datensammlungsvorrichtung mit sichtvorrichtung

Info

Publication number: DE69725016T2
Application number: DE69725016T
Authority: DE
Inventors: Chen Feng; P. Ynjiun WANG
Original assignee: Symbol Technologies LLC
Current assignee: Symbol Technologies LLC
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: EP0976086B1; AU2550997A; US5949057A; EP0976086A1; WO1997037320A1; US5834754A; DE69725016D1; US5793033A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine tragbare Datensammelvorrichtung einschließlich einer zweidimensionalen Photosensoranordnungsabbildanordnung und insbesondere auf eine tragbare Datensammelvorrichtung mit einer zweidimensionalen Photosensoranordnungsabbildanordnung, die selektiv betätigbar ist, um Bar- oder Strichcodedatenformen zu lesen und ein Bild eines interessierenden Gegenstandes aufzuzeichnen und ferner mit einer Betrachtungsanordnung, um einen Benutzer zu unterstützen, und zwar bei der richtigen Zielweise und Positionierung der Vorrichtung, um ein Zielobjekt abzubilden.
Hintergrund der Erfindung
Tragbare Datensammlungsvorrichtungen werden in großem Umfange verwendet, und zwar in der Industrie bei der Herstellung, der Wartung und der Verpackung sowie der Lieferung. Diese Vorrichtungen führen verschiedene Datensammlungsaktivitäten vor Ort aus. Derartige tragbare Datensammlungsvorrichtungen weisen oftmals integrierte Strichcodedatenformleser auf, die geeignet sind, um Strich- oder Barcodedatenformen zu lesen, welche an Produkten, Produktverpackungen und/oder Behältern in Lagerhäusern angebracht sind oder aber in Einzelhandelsläden, in Verschiffungs- oder Versandfirmen usw. Dadurch wird die Lagerhaltung gesteuert, verfolgt und auch die Produktionskontrolle sowie die Qualitätsgewährleistung und andere Zwecke werden erreicht. Es wurden verschiedene Bar- oder Strichcodedatenformleser für tragbare Datensammlungsvorrichtungen vorgeschlagen, und zwar einschließlich Laserabtastern und eindimensionalen (1D) ladungsgekoppelten (CCD) Abbildanordnungen, wobei beide in der Lage sind, 1D-Strichcodedatenformen zu lesen, d. h. die Strich- oder Barcodes bestehen aus einer einzigen Zeile oder Reihe von kontrastierenden schwarzen Strichen und weißen Zwischenräumen von unterschiedlichen Breiten. Die beiden Leser sind auch in der Lage, sogenannte gestapelte oder „stacked" zweidimensionale (2D) Strichcodedatenformen zu lesen, wie beispielsweise PDF-417, wobei Zeilenanzeigemuster durch den Leser für eine Vertikalsynchronisation verwendet werden.
In der U.S. Patentanmeldung Ser. Nr. 08/544,618 vom 18. Oktober 1995 (US-A-5 702 059) wurde ein zweidimensionaler (2D) abbildungsbasierender Datenformleser vorgeschlagen, und zwar unter dem Titel „Extended Working Range Dataform Reader Including Fuzzy Logic Image Control Circuitry". Der in der U.S. Patentanmeldung Nr. 08/544,618, die dem Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen ist, offenbarte 2D-Datenformleser weist eine Abbildanordnung auf, mit einer zweidimensionalen Anordnung von Photosensoren (auch als Photodioden oder Pixel im Folgenden bezeichnet), und zwar geeignet zum Lesen von 2D-Strichcodedatenformen (beispielsweise PDF-417, Supercode, usw.) mit vertikalen Synchronisationszeilenanzeigemustern und auch Matrixdatenformen (beispielsweise Maxicode, Data Matrix, Code 1, usw.), die keine vertikalen Synchronisationsmuster aufweisen. Der 2D-Datenformleser, offenbart in der genannten Anmeldung, verwendet ein Steuersystem mit offener Schleifenrückführung (open loop feedback control system) einschließlich einer Fuzzy-Logic-Schaltung, um die richtige Belichtungszeit und Verstärkungsparameter für eine Kameraanordnung zu bestimmen.
Ein Benutzer kann, während er eine tragbare Datensammlungsvorrichtung verwendet, um sequentiell Strichcodedatenformen angebracht an Produkten oder Behältern in einer Produktionsanlage, einem Warenhaus oder einem Einzelhandelsladen zu lesen, auf einen Gegenstand treffen, der beschädigt ist, der nicht komplett ist, der ein falsches Etikett trägt oder sich an einem falschen Platz befindet usw. Wenn ein solches Ereignis auftritt, wäre es zweckmäßig, dass der Benutzer den problematischen Gegenstand notiert, so dass eine geeignete Korrekturmaßnahme durch Überwachungs- oder Chefpersonal ausgeführt werden kann. Zu fordern, dass der Benutzer eine handgeschriebene Notiz auf einem Heft vornimmt, oder aber Eingabeinformationen betreffend den Gegenstand unter Verwendung einer Tastatur der tragbaren Datensammlungsvorrichtung eingibt, ist sowohl zeitraubend als auch Fehlern ausgesetzt.
Benötigt wird eine tragbare Datensammlungsvorrichtung mit einer 2D-Abbildanordnung, die betätigt werden kann, um Bar- oder Strichcodedateninformationen zu lesen, und zwar durch Niederdrücken eines Auslösers dann, wenn ein Problemgegenstand gefunden wird, wobei die Abbildanordnung mit einem gesonderten Auslöser betätigt werden kann, um ein Bild des Problemgegenstandes aufzuzeichnen. Dies würde „Information" ermöglichen, die ein Bild des Problemgegenstandes ist, und zwar erfolgt die Aufzeichnung ohne ernsthafte Unterbrechung des normalen Laufs der Arbeit des Benutzers. Es wäre zudem erwünscht, das aufgezeichnete Bild des Problemgegenstandes dem entsprechenden Chefpersonal zuzusenden, so dass eine entsprechende Korrekturmaßnahme ergriffen werden kann. In bestimmten Fällen kann es ausreichend sein, einen einzigen Rahmen des Bildes eines Problemgegenstandes aufzuzeichnen, während in anderen Fällen, beispielsweise dann, wenn der Gegenstand größer ist als das Gesichtsfeld oder die Zielfläche der Abbildanordnung, es notwendig sein kann, ein kontinuierliches Videobild des Problemgegenstandes aufzuzeichnen, um dem Benutzer zu gestatten, eine Gesamtansicht des Gegenstandes aufzuzeichnen. Es wäre auch erwünscht, ein Ton- oder Audioaufnahmemodul vorzusehen, um gleichzeitig die Stimme des Benutzers aufzunehmen, was den Benutzer in die Lage versetzt, weitere Identifikationen und/oder Kommentare hinsichtlich des Problemgegenstandes an das Chefpersonal zu liefern zur Lokalisierung des Gegenstandes und zum Vornehmen einer geeigneten Korrekturmaßnahme.
Was ferner benötigt wird, ist eine tragbare Datensammelvorrichtung einschließlich einer Beleuchtungsanordnung und einer Betrachtungsanordnung, um den Benutzer dabei zu unterstützen, die tragbare Datensammlungsvorrichtung ordnungemäß zu zielen und zu positionieren, und zwar bezüglich eines Zielobjekts derart, dass sich das Zielobjekt innerhalb eines Zielgebietes der Abbildanordnung befindet. Eine Größe des Zielgebietes der Abbildanordnung wird durch ein Gesichtsfeld der Abbildanordnung definiert und einen Abstand zwischen der Abbildanordnung und dem Zielobjekt. Das Zielobjekt kann eine Datenform sein, die gelesen werden muss oder ein Gegenstand der abgebildet werden soll.
WO-A-93 18 478 offenbart eine tragbare Datensammelvorrichtung zum Lesen einer Datenform, wie beispielsweise eines 2D-Bar- oder Strichcodes. Die Sammlungsvorrichtung weist ein Gehäuse auf, eine Abbild-/Kameraanordnung einschließlich einer 2D-Anordnung aus Sensoren zum Einfangen eines Bildes der Datenform, eine Beleuchtungsanordnung, eine Optikanordnung positioniert zur Fokussierung der von einem Ziel reflektierten Beleuchtung, und Bildverarbeitungs- und Decodierschaltungen zur Verarbeitung des eingefangenen Bildes des Strichcodes. Die Sammelvorrichtung besitzt auch einen benutzeraktivierten Betätiger oder einen Auslöser, um die Abbild-/Kameraanordnung zum Lesen einer Datenform zu aktivieren.
EP-A-0 671 849 offenbart einen Camcorder mit einer schwenkbaren Anzeige, die dem Benutzer beim Zielen des Camcorders auf ein Ziel oder ein Target hilft, und zwar durch Darstellen eines Bildes des Ziels eingefangen durch die Abbild-/Kameraanordnung.
Vorteilhafterweise würde eine Beleuchtungsanordnung Zielbeleuchtung emittieren, um einen Benutzer beim Zielen der Vorrichtung auf ein Zielobjekt zu unterstützen, während die Beobachtungsanordnung dem Benutzer gestatten würde, das Zielgebiet und das Zielobjekt zu visualisieren. Die Visualisierung des Zielgebietes der Bildanordnung würde die richtige Ausrichtung des Zielgebiets und des Zielobjekts erleichtern und auf diese Weise sicherstellen, dass die Vorrichtung in ordnungsgemäßer Weise zielt. Ferner würde die Visualisierung des Bildzielgebietes und des Zielobjektes den Benutzer bei der Positionierung der Vorrichtung relativ zum Zielobjekt unterstützen derart, dass das Zielobjekt innerhalb eines Außenumfangs des Zielgebiets umschlossen ist.
Ferner verwendet bei Paketliefervorgängen die Lieferperson typischerweise bei Lieferung eines Pakets eine tragbare Datensammelvorrichtung, um eine Strichcodedatenform befestigt an dem gelieferten Paket zu lesen. Normalerweise erhält die Lieferperson auch eine Unterschrift der das Paket empfangenden Person. Typischerweise befindet sich die Unterschrift von der das Paket empfangenden Person auf einem Papierblatt, das zusammen mit den Paketlieferaufzeichnungen eingeliefert werden muss, oder auf einem Unterschriftsaufnahme bzw. -einfangdigitalisierkissen derart, dass die Unterschrift elektronisch eingegeben werden kann.
Es wird eine tragbare Datensammelvorrichtung benötigt mit einer 2D-Abbildanordnung, die betätigt werden kann, um eine Barcodedatenform zu lesen, und zwar durch Niederdrücken eines Auslösers, und die ferner durch einen gesonderten Auslöser betätigt werden kann oder durch eine Anwendersoftware, um ein Bild einer Unterschrift einer ein Paket empfangenden Person aufzuzeichnen, so dass die Unterschrift elektronisch eingegeben werden kann.
Als eine Alternative zur Verwendung eines Auslösers zum Lesen einer Strich- oder Barcodedatenform und der Verwendung des zweiten Auslösers zur Abbildung eines benachbarten Unterschriftsblocks mit der Unterschrift des Empfängers umfasst einen einzigen Auslöser, der verwendet werden könnte, um eine Datenform zu decodieren und ein Bild der Unterschrift des Empfängers einzufangen, wobei die Datenform codiert sein könnte, wenn der Unterschriftenblock sich auf einer vorbestimmten Position bezüglich der Datenform befindet, wobei ein Signalbild sowohl die Datenform als auch den Unterschriftenblock enthalten kann. Benötigt wird eine tragbare Datensammelvorrichtung, die durch einen einzigen Auslöser betätigt werden kann, um ein Bild einer Barcodedatenform und eines benachbarten Unterschriftenblocks aufzunehmen oder einzufangen, die Strichcodedatenform zu decodieren, die Position des Unterschriftenblocks zu bestimmen und eine komprimierte digitalisierte Repräsentation des Teils des Bildes auszugeben, welches den Unterschriftenblock umfasst, und zwar für die darauffolgende Herabladung in einer entfernt gelegenen Vorrichtung.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird eine tragbare Datensammelvorrichtung nach Anspruch 1 vorgesehen.
Die genannten weiteren Aspekte der Erfindung werden im Einzelnen in der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen unten beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer tragbaren Datensammelvorrichtung der Erfindung, und zwar mit einem Schwenkglied einer Betrachtungsanordnung in einer herabgefalteten oder herabgeklappten Position;
2 ist eine perspektivische Ansicht der tragbaren Datensammelvorrichtung der 1, und zwar befindet sich das Betrachtungsanordnungsschwenkglied in einer aufrechten Position.
3 ist ein Schnitt eines Teils eines Gehäuses der tragbaren Datensammelvorrichtung der 1 und des Betrachtungs- oder Sicht- bzw. Sucheranordnungsschwenkglieds.
4 ist ein Schnitt einer Verriegelungsanordnung der Betrachtungsanordnung der 1;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Verriegelungsmechanismus der Betrachtungsanordnung der 1;
6 ist eine Draufsicht auf die tragbare Datensammlungsvorrichtung der 1;
7 ist eine Vorderansicht der tragbaren Datensammlungsvorrichtung der 1, und zwar gesehen von einer Ebene angezeigt durch Linie 7-7 in 6;
8 ist ein Schnitt der tragbaren Datensammlungsvorrichtung der 1, und zwar gesehen von einer Ebene aus, die durch die Linie 8-8 angezeigt wird;
9 ist eine perspektivische Ansicht eines Modul- bzw. Modularteils einer Abbildanordnung der tragbaren Datensammlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wobei der Modularteil eine Zieldatenform auf einem Gegenstand abbildet;
10 ist eine Ansicht des Modularteils der Abbildanordnung der 9, wobei eine obere Hälfte des Gehäuses entfernt ist;
11 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Beleuchtungsanordnung des Modularteils der Abbildanordnung der 9;
12 ist ein Schnitt der Vorderplatte der Beleuchtungsanordnung der 11, und zwar gesehen von einer Ebene aus, die in 11 durch die Linie 12-12 angegeben ist;
13 ist eine Schnittansicht der Vorderplatte der Beleuchtungsanordnung der 11, und zwar gesehen von einer Ebene aus, die in 11 mit der Linie 13-13 angegeben ist;
14 ist ein Schnitt der Vorderplatte der Beleuchtungsanordnung der 11, gesehen von einer Ebene aus, die in 11 durch die Linie 14-14 angegeben ist;
15 ist eine Schnittansicht einer optischen Anordnung des Modularteils der Abbildanordnung der 9;
16 ist eine Darstellung einer Matrixdatenform und eines zugehörigen Signatur- bzw. Unterschriftenblocks;
17A ist ein Teil eines Blockdiagramms einer ausgewählten Schaltung der tragbaren Datensammlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
17B ist ein zweiter Teil eines Blockdiagramms einer ausgewählten Schaltung der tragbaren Datensammlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wobei der zweite Teil mit dem ersten Teil gemäss 17A zusammenpasst;
18 ist ein Flussdiagramm, welches ein Betriebsausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen tragbaren Datensammlungsvorrichtung darstellt, und zwar zur Decodierung einer Strichcodedatenform und zum Aufnehmen eines Bildes eines Zielgebietes;
19 ist ein Flussdiagramm, welches ein zweites Betriebsausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen tragbaren Datensammlungsvorrichtung darstellt, und zwar zur Decodierung einer Bar- oder Strichcodedatenform und zum Einfangen eines Bildes eines Zielgebietes;
20 ist ein Flussdiagramm, welches ein drittes Betriebsausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen tragbaren Datensammlungsvorrichtung darstellt, wo ein eingefangener Bildrahmen eine Datenform und einen Unterschriftenblock, wie in 16 gezeigt, aufweist, und wobei decodierte Datenformdaten und ein Teil des eingefangenen Bildes ausgegeben werden;
21 ist eine perspektivische Ansicht einer Oberseite eines zweiten Gehäuseausführungsbeispiels einer tragbaren Datensammlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
22 ist eine weitere perspektivische Ansicht einer Bodenseite der tragbaren Datensammlungsvorrichtung der 21;
23 ist eine Seitenansicht der rechten Seite der tragbaren Datensammlungsvorrichtung der 21, und zwar gesehen von einer Ebene aus, die in 22 durch die Linie 23-23 angegeben ist;
24 ist eine Seitenansicht der linken Seite der tragbaren Datensammlungsvorrichtung der 21, und zwar gesehen von einer Ebene aus, die in 23 durch die Linie 24-24 angegeben ist;
25 ist eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer tragbaren Datensammlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einem Schwenkglied einer Betrachtungsanordnung in einer herabgeklappten oder herabgefalteten Position;
26 ist eine perspektivische Ansicht der tragbaren Datensammlungsvorrichtung der 25, und zwar mit dem Betrachtungsanordnungsschwenkglied in einer aufrechten Position;
27 ist ein Schnitt eines Teiles eines Gehäuses der tragbaren Datensammlungsvorrichtung der 25 und des Betrachtungsanordnungsschwenkgliedes in der herabgefalteten oder herabgeklappten Position;
28 ist ein Schnitt des Teils des Gehäuses der 27 mit dem Betrachtungsanordnungsschwenkglied in der aufrechten Position;
29 ist eine perspektivische Ansicht der tragbaren Datensammlungsvorrichtung der 25, und zwar wird die Verwendung der Betrachtungsanordnung beim Ausrichten der Vorrichtung mit einem Zielobjekt dargestellt; und
30 ist ein schematisches Diagramm eines Teils einer Zieloptik, und zwar der horizontalen periodischen Austrittsoberfläche einer Linsenanordnung einer Beleuchtungsanordnung der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße tragbare Datensammlungsvorrichtung bei 10 in den 1–8 gezeigt. Die Datensammlungsvorrichtung 10 weist ein Gehäuse 12 auf, welches eine innere Region oder einen inneren Bereich bildet. Das Gehäuse 12 umfasst ein Greifteil 14, der derart bemessen ist, dass er von der Hand eines Benutzers erfasst werden kann und vom Greifteil aus erstreckt sich eine abgewinkelte Nase oder Schnauze 16 weg. Unter spezieller Bezugnahme auf 8 sei bemerkt, dass die Nase 16 eine Öffnung aufweist, durch die ein Teil einer zweidimensionalen (2D) Photosensorabbildungsanordnung 18 sich erstreckt. Die Abbildungsanordnung 18 weist einen modularen oder Modulteil 20 auf und eine Steuer- und Decodierplatte 22, und zwar elektrisch gekoppelt mit der elektronischen Schaltung in dem Modularteil. Die Steuer- und Decodierplatte 22 wird innerhalb des Greifteils 14 des Gehäuses 12 getragen. Ebenfalls innerhalb des Gehäusegreifteils 14 ist eine Leistungsquelle 24 getragen, wie beispielsweise eine wieder aufladbare Batterie, um Betriebsleistung für die tragbare Datensammlungsvorrichtung 10 zu liefern.
Ein Datenformleseauslösschalter oder Betätiger 26 erstreckt sich durch eine Öffnung im Greifteil 14. Ebenfalls durch eine Öffnung im Greifteil 14 erstreckt sich ein Abbilddruckknopfauslöseschalter oder Betätiger 28. Der Datenformleseauslöser 26 ist zur Niederdrückung eines Zeigefingers des Benutzers positioniert, während der Greifteil 14 des Gehäuses 12 durch die Hand des Benutzers gehalten wird. Der Abbildauslöser 28 ist zur Niederdrückung durch einen Daumen eines Benutzers positioniert, während der Greifteil 14 des Gehäuses 12 in der Hand des Benutzers gehalten wird. Ebenfalls durch eine Öffnung im Gehäuse 12 unmittelbar oberhalb des Abbildauslösers 28 erstreckt sich ein Druckknopfauslöser 502, und zwar derart positioniert, um durch den Daumen des Benutzers niedergedrückt zu werden. Niederdrücken des Auslösers 502 bewirkt, dass eine Betrachtungsanordnung 500 (unten zu diskutieren) betätigt wird.
Der Greifteil 14 weist zwei kleine Öffnungen auf, durch die sich ein entfernt gelegener Teil einer roten Licht emittierenden Diode (LED) Anzeigevorrichtung 30 und ein entfernt gelegener Teil einer grünen LED-Anzeigevorrichtung erstrecken. Schließlich weist das Gehäuse 12 eine Öffnung auf, die einen Teil eines Mikrofons 34 freilegt, und zwar angebracht in dem inneren Bereich des Gehäuses und ferner ist eine weitere Öffnung vorgesehen, durch die sich eine HF-Antenne 36 erstreckt. Der Innenbereich des Gehäuses 12 trägt die Bildanordnung 18 und die weitere unten zu beschreibende Elektronikschaltung.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht des Modularteils 20 der Abbildanordnung 18 und man erkennt, dass der Modularteil ein Gehäuse 40 aufweist, welches eine Beleuchtungsanordnung 42 und eine Plattenkameraanordnung 38 trägt. Das Gehäuse 40 weist einen Oberteil 39a und einen Unterteil 39b auf, die in vorteilhafter Weise identisch geformt sind und symmetrisch um eine Teilungslinie 41 herum angeordnet sind. Die Plattenkameraanordnung 38 weist eine Optikanordnung 43 auf, welche ein Bild des Zielgebiets 44 auf eine Photosensoranordnung 48 (weiter unten diskutiert) abbildet oder fokussiert. Das Zielgebiet wird durch ein Gesichtsfeld der Plattenkameraanordnung 38 definiert. Die Beleuchtungsanordnung 42 weist vier Beleuchtungsoptikteile 88a, 88b, 88c, 88d auf, deren jeder mit einer gleichmäßigen Intensitätsverteilung der Beleuchtung über das Zielgebiet 44 ragt.
10 eine Draufsicht auf den Modularteil 20, wobei der Oberteil 39a des Gehäuses 40 entfernt ist. Die Plattenkameraanordnung 38 weist eine hintere gedruckte Schaltungsplatte 52 auf und eine vordere gedruckte Schaltungsplatte 54, wobei beide in dem Gehäuse 40 in Schlitzen 56a, 56b, 56c, 56d befestigt sind. Eine zweidimensionale Photosensoranordnung 48 ist an der vorderen Oberfläche der vorderen gedruckten Schaltungsplatte 54 positioniert und nimmt reflektierte Beleuchtung von dem Zielgebiet 44 auf, und zwar fokussiert durch eine Optikanordnung 43. Eine Abdeckung 58 positioniert die Optikanordnung 43 bezüglich der Photosensoranordnung 48 und schirmt Umgebungsbeleuchtung von der Anordnung ab. Die Beleuchtungsanordnung 42 weist eine gedruckte Schaltungsplatte 60 auf, ferner eine Linsenanordnung 62 und zwei Ziel-LEDs 64a, 64b. Eine Vielzahl von Belichtungs-LEDs 66 ist an der vorderen Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatte 60 angeordnet, um Beleuchtung durch die Linsenanordnung 62 zum Zielgebiet 44 zu leiten. Die Schaltungsplatte 60 und die Linsenanordnung 62 sind in Schlitzen 56e, 56f, 56g, 56h in dem oberen und unteren Gehäuseteil 39a, 39b befestigt. Die Befestigung der Plattenkameraanordnung 38 und der Beleuchtungsanordnung 42 in dem gleichen Gehäuse 40 stellt sicher, dass die Beleuchtung ordnungsgemäß auf das Zielgebiet 44 gerichtet wird.
15 zeigt einen Querschnitt der Kameraanordnung 38, wobei die Optikanordnung 43 ein Bild des Zielgebietes 44 auf die Photosensoranordnung 48 fokussiert. Die Performance oder Leistungsfähigkeit der tragbaren Datensammlungsvorrichtung 10 wird durch die Optikanordnung 43 verbessert, die die Plattenkameraanordnung 38 mit einem erweiterten Betriebsbereich versieht. Basierend auf dem Abstand zwischen der Optikanordnung 43 und der Photosensoranordnung 48 gibt es eine am Besten fokussierte Position S2 vor der vordersten Oberfläche 90 der Optikanordnung 43, wo ein Bild eines Objekts in dem Zielgebiet 44 am schärfsten auf die Photosensoranordnung 49 fokussiert ist. Die Bildschärfe nimmt allmählich ab, wenn das Objekt zu dem Nahfeldabschneidabstand S1 und einem Fernfeldabschneidabstand S3 bewegt wird. Die Optikanordnung 43 besitzt ein Winkelfeld oder ein Gesichtsfeld 47, welches breit genug ist, um große Datenformen des Fernfelds S3 abzubilden und noch ein großes Bild einer kleinen Datenform im Nahfeld S1 vorsieht. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzt die tragbare Datensammlungsvorrichtung 10 einen Arbeitsbereich von ungefähr 2,5 Zoll bis mindestens 12 Zoll (für 15 mill. Barcode (minimale Bar- oder Strichbreite 0,015'')) von einer vorderen Oberfläche 90 der Optikanordnung 43, wobei der beste Fokussierabstand S2 ungefähr 5,5 Zoll (annähernd 140 mm) von der vorderen Oberfläche 90 beträgt. Das bevorzugte Gesichtsfeld entspricht einem Zielgebiet oder einer Zieloberfläche 5 Zoll lang mal 3,75 Zoll hoch bei einem Abstand von 8,5 Zoll von der vorderen Oberfläche 90.
Die bevorzugte Optikanordnung 43 besitzt fünf Linsen und eine Metallscheibe 98 mit einer Nadellochöffnung 98a, die wie gezeigt, elf optische Oberflächen besitzt, die mit 90 bis 110 bezeichnet sind. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die am weitesten hinten gelegene Optikoberfläche 110 10,2 mm gegenüber der Vorderseite mit der Photosensoranordnung 49 positioniert. Wie zuvor bemerkt, ergibt sich die beste Fokussierposition 52 bei 140 mm zur Vorderseite oder Front der vorderen Optikoberfläche 90. Die optischen Vorschriften für jede der Optikoberflächen sind die, wie folgt:
Der Abstand zwischen aufeinander folgenden Optikoberflächen 90–110 ist wie folgt:

Optikoberfläche Abstand

90–92 0,77 mm

92–94 4,632 mm

94–96 2,32 mm

96–98 1,798 mm

98–100 0,805 mm

100–102 0,77 mm

102–104 0,327 mm

104–106 2,34 mm

106–108 0,178 mm

108–110 2,07 mm
Eine derartige Optikanordnung ist von der Firma Marshall Electronics, Inc. In Culver City, Kalifornien, USA erhältlich.
Eine alternative Optikanordnung, die ein kompaktes asphärisches Plastikdoublettendesign aufweist, ergibt sich aus der US Patentanmeldung Nr. 08/494,435, eingereicht am 26. Juni 1995 (U.S. Patent 5 811 774) mit dem Titel „Extended Working Range Dataform Reader". Die genannte Anmeldung 08/494,435 ist auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen.
Da der gewünschte Arbeitsbereich und das Gesichtsfeld der tragbaren Datensammlungsvorrichtung 10 diktiert, dass die Optikanordnung 43 ein großes F# (F# 5,6 oder größer) besitzt, muss die Beleuchtungsanordnung 42 eine adäquate Beleuchtung des Zielgebiets 44 während der Belichtungsperiode derart vorsehen, dass genug reflektiertes Licht durch die Photosensoranordnung 48 absorbiert wird, um ein geeignetes helles Bild zu erzeugen. Die Belichtungsperiode ist jedoch normalerweise auf 0,01 Sekunden oder weniger beschränkt, um den Schmiereffekt des Zitterns der Hand eines Benutzers zu minimieren, und zwar während der Datenformlesesession oder -periode. Daher muss die Beleuchtungsanordnung 42 eine adäquate Beleuchtung vorsehen, um die große F# und kurze Belichtungszeit zu ermöglichen.
Die richtige Belichtung der Photosensoranordnung 48 macht eine Objektfeldbeleuchtung von 0,3 Lux erforderlich, und zwar unter der Annahme einer Belichtungsperiode von 0,03 Sekunden und einem F# 1,2.
Um die richtige Objektfeldbeleuchtung für eine 0,01 Sekundenbelichtungsperiode und eine F# 13 zu bestimmen, wird die folgende Formel verwendet:
Daher wird die erforderliche minimale Objektfeldbeleuchtung für diese Erfindung mit 106 Lux für den Fernfeldabschneidabstand S3 angegeben.
Bezugnehmend auf 1, die eine perspektivische Explosionsansicht der Beleuchtungsanordnung 42 darstellt, weist die gedruckte Schaltungsplattenanordnung 60 eine Vielzahl von auf der Oberfläche angeordneten (SMD) Belichtungsbeleuchtungs-LEDs auf. Eine Acryl- oder Polycarbonatlinsenanordnung 62 ist zwischen der gedruckten Schaltungsplattenanordnung 60 und dem Zielgebiet 44 positioniert, um die Beleuchtung von dem Beleuchtungs-LED 66 zum Zielgebiet 44 zu leiten. Die gedruckte Schaltungsplattenanordnung 60 weist gedruckte Leiter auf und einen Leistungsleiter 112, der Leistung für die Beleuchtungs-LED 66 liefert. Eine geeignete oberflächenangebrachte Beleuchtungs-LED wird von der folgenden Firma erzeugt: MarkTech Corporation, Latham, NY, als Teil Nr. MTSM735K-UR oder MTSM745KA-UR. Jeder Beleuchtungs-LED 66 liefert Beleuchtung von 285 Millikandela (MCD) über ein Winkelbeleuchtungsfeld von ungefähr 68°. Der kleine „Fussabdruck" jeder Beleuchtungs-LED 66 ermöglicht es, dass vier LEDs in einer Reihe oder Zeile angeordnet werden, und zwar weniger als 14 mm messend. Die gedruckte Schaltungsplattenanordnung 60 weist vier Reihen (banks) von vier Beleuchtungs-LEDs 66 auf, und zwar insgesamt 16 Beleuchtungs-LEDs die 4560 mcd von gleichförmiger Beleuchtung über das Zielgebiet 44 hinweg vorsehen.
Die Linsenanordnung 62 weist vier Beleuchtungsoptikteile 88a, 88b, 88c, 88d auf, deren jeder ausgerichtet ist mit einer entsprechenden Reihe oder Bank von Beleuchtungs-LEDs 66. Die Beleuchtungsoptikteile 88a, 88b, 88c, 88d leiten ein 68-Grad-Winkelbeleuchtungsfeld von jeder Beleuchtungs-LED 66 in ein gleichförmiges Feld mit einem Winkelgesichtsfeld, welches im Wesentlichen dem Winkelgesichtsfeld der optischen Anordnung 63 entspricht, welches das Zielgebiet 44 (gezeigt in 9) definiert.
Die 12 und 14 zeigen einen horizontalen Querschnitt (12) und einen vertikalen Querschnitt (14) durch die Beleuchtungsoptikteile 88a, 88b, 88c, 88d und es ist zu erkennen, dass jeder Optikteil vier vertikal orientierte zylindrische Eintrittsoberflächen 116 aufweist, und zwar eine positioniert vor jeder LED 66 und ferner eine horizontal orientierte zylindrische Austrittsoberfläche 118, positioniert vor jeder Reihe oder Bank von LEDs 66. Die vertikal orientierten zylindrischen Eintrittsoberflächen 116 definieren das horizontale Beleuchtungsfeld und die horizontal orientierten Zylinder 118 definieren das vertikale Beleuchtungsfeld. Diese Anordnung sieht eine gleichmäßige Beleuchtungsintensitätsverteilung über die Zielfläche 44 hinweg vor. Die 4560 mcd an Beleuchtung, vorgesehen durch die Beleuchtungs-LED 66, sehen eine Beleuchtungsintensität oberhalb von 106 Lux am Fernfeldabschneidabstand S3 von 8,5 Zoll vor.
Wiederum auf die 11 Bezug nehmend, sei bemerkt, dass die Beleuchtungsanordnung auch eine Zielanordnung aufweist, und zwar einschließlich der Zielbeleuchtungsvorrichtungen 64a, 64b die, dann, wenn sie erregt sind Beleuchtung durch Öffnungen oder Aperturen 68, 70 in der gedruckten Schaltungsplatte projizieren, und zwar in die ersten bzw. zweiten Zieloptiken 62a, 74a der Linsenanordnung 62. Die ersten Zieloptiken 72a, gezeigt im Querschnitt in 13 und 14, umfassen eine Linse mit einer asphärischen Lichteintrittsoberfläche 76a und einer horizontalen periodischen Lichtaustrittsoberfläche 78a.
Die asphärische Eintrittsoberfläche 76a besitzt einen Radius von 8 mm, eine Dicke von 1,81 mm, einen Krümmungsradius von 3,132 mm und eine konische Konstante von –2,3354, und zwar zur Kollimation oder zur Zusammenfassung der Beleuchtung von der Ziel-LED 64a. Die Form der horizontalen periodischen Austrittsoberfläche 78a ist eine Kosinuswellenformfunktion über die Horizontaldimension (am Besten in 13 zu sehen) hinweg. Die Kosinuswellenformfunktion ist gleichförmig, d. h. sie hat keine Diskontinuitäten. Zudem ist die Kosinuswellenformfunktion eine Funktion erster Ordnung, d. h. sie hat eine konstante Amplitude und Frequenz über die gesamte Austrittsoberfläche 78a hinweg. Die Gleichung der Kosinuswellenformfunktion oberfläche 78a hinweg. Die Gleichung der Kosinuswellenformfunktion ist von der Form Y = cosx. Wie man in 14 erkennen kann, besitzt die horizontale periodische Austrittsoberfläche 78a keine optische Krümmung in der Vertikaldimension.
Wiederum auf 11 Bezug nehmend, treten die asphärische Eintrittsoberfläche 76a und die horizontale periodische Austrittsoberfläche 78a miteinander in Wechselwirkungen, um ein Beleuchtungsintensitätsverteilungsmuster zu erzeugen, das dünn am horizontal orientierten Rechteck oder Winkel 80 erscheint, mit einer schmalen Höhe h und einer Breite w annähernd gleich der Breite W des Zielgebiets 44 (9). Wie man am Besten in 13 erkennt, ist die horizontale periodische Austrittsoberfläche 78a verschwenkt oder gekippt, und zwar mit einem Winkel c bezüglich einer Längsachse L-L durch die Linsenanordnung 62 und ist daher auch mit einem Winkel c bezüglich der Zielfläche 44 gekippt. Der Kippwinkel c der horizontalen periodischen Austrittsoberfläche 78a verschiebt die Horizontalposition des Beleuchtungsrechtecks 80 derart, dass dieses horizontal im Zielgebiet 44 zentriert ist. Der Wert des Kipp- oder spitzen Winkels c wird am Besten durch Modellierung und durch Messung der Leistungsfähigkeit einer gewählten Kosinusfunktion der periodischen Austrittsoberfläche 78a bestimmt. Ein geeigneter Kippwinkel c für das vorliegende Ausführungsbeispiel würde annähernd 4° betragen, ein Wert, der empirisch bestimmt ist.
Es sei bemerkt, dass die horizontale periodische Austrittsoberfläche 78a die Breite w des Beleuchtungsrechtecks 80 bestimmt, oder genauer, die Intensitätsverteilung der Beleuchtung über die Breite w des Rechtsecks 80 hinweg. Die Periode, Amplitude, und Kontinuität der periodischen Funktion bestimmen die Gleichförmigkeit der Intensitätsverteilung der Beleuchtung. Eine nicht gleichförmige periodische Funktion erzeugt helle Flecken (Flächen von intensiver Beleuchtung) und tote Flecken oder Punkte (Flächen von niedriger Beleuchtung). Ferner würde eine Kosinusfunktion mit einer höheren Amplitude oder kürzeren Periode die Breite des Rechtecks 80 vergrößern, und zwar ver glichen mit einer Kosinusfunktion mit einer längeren Periode und niedrigeren Amplitude.
30 repräsentiert eine Endansicht eines Mittelteils der horizontalen periodischen Austrittsoberfläche 78a. Aus Gründen der Vereinfachung der Diskussion ist der Kippwinkel c der Oberfläche 78c in 30 nicht dargestellt, stattdessen wird angenommen, dass die Austrittsoberfläche 78a nicht geneigt ist. Eine mit C-C bezeichnete Linie (ebenfalls in 14 zu sehen) repräsentiert eine Mitte der horizontalen periodischen Austrittsoberfläche 78a. Eine Vertikalversetzung oder Höhe y irgendeines Punktes auf der horizontalen periodischen Austrittsoberfläche 78a bezüglich einer horizontalen Mittellinie R-R (den Mittelpunkt zwischen „Spitzen" der Oberfläche 78a) durch die Oberfläche wird durch die folgende Gleichung gegeben: Y = Acos(2πfx)dabei ist Y = die Oberflächenversetzung gegenüber der Mittellinie R-R (mm)
A = die Amplitude der Austrittsoberflächenversetzung (mm)
x = der Abstand von der Mitte C-C der periodischen Austrittsoberfläche 78a
f = die Frequenz der Austrittsoberflächenkosinusfunktion (in Zyklen pro mm)
Es sei bemerkt, dass ein Abstand entsprechend einer Periode der mit T in 30 bezeichnet ist dazu verwendet werden kann, um die Frequenz f über die folgende Gleichung zu bestimmen: f = 1/Tdabei ist T = die Periode der Kosinusfunktion der Austrittsoberfläche 78a (mm) Damit das Beleuchtungsrechteck 80 eine Breite w von 109 mm besitzt, und zwar an einem Abstand von 190 mm von der horizontalen periodischen Aus trittsoberfläche 78a, beträgt der erforderliche Wert von A und f Folgendes: A = 0,025 mm und f = 2,5 Zyklen/mm.
In 13 erkennt man, dass die zweiten Zieloptiken 74a eine Linse aufweisen mit einer asphärischen Lichteintrittsoberfläche 84a und einer vertikalen periodischen Lichtaustrittsoberfläche 86a. Wiederum wie bei der asphärischen Eintrittsoberfläche 76a besitzt die asphärische Eintrittsoberfläche 84a einen Durchmesser von 8 mm, eine Dicke von 1,81 mm, einen Krümmungsradius von 3,132 mm und eine konische Konstante von –2,3354 und ist derart konfiguriert, um die durch die Ziel-LED 64b gebeugte Strahlung zu kollimieren oder zu schreiben. Eine Form der vertikalen periodischen Austrittsoberfläche 86a ist eine gleichförmige Kosinuswellenformfunktion erster Ordnung über die Vertikaldimension hinweg. Die vertikale periodische Austrittsoberfläche 86a besitzt keine irgendwie geartete optische Krümmung in der Horizontaldimension.
Wiederum auf 11 Bezug nehmend, treten die asphärische Eintrittsoberfläche 84a und die vertikale periodische Austrittsoberfläche 86a in Wechselwirkung, um ein Beleuchtungsintensitätsverteilungsmuster zu erzeugen, das als ein dünnes vertikales orientiertes Rechteck 81 erscheint, mit einer schmalen Breite w' und einer Höhe h', und zwar annähernd gleich der Höhe N ( 9) der Zielfläche. Wie man am Besten in 13 erkennt, ist die vertikale periodische Austrittsoberfläche 78a gekippt oder verschwenkt, und zwar mit einem Winkel d bezüglich einer Längsachse L-L durch die Linsenanordnung 72 und ist daher auch gekippt mit einem Winkel d bezüglich der Zielfläche 44. Der Kippwinkel d (13) der vertikalen periodischen Austrittsoberfläche 86a verschiebt die Vertikalposition des Belichtungsrechtecks 81 derart, dass es vertikal in dem Zielglied 44 zentriert ist. Der Wert von d wird am besten durch Modellbildung und Messen der Performance oder Leistungsfähigkeit einer gewählten Kosinusfunktion der periodischen Austrittsoberfläche 86a bestimmt. Ein akzeptabler Wert für den Kippwinkel d für das vorliegende Ausführungsbeispiel ist 6,17°.
Die vertikale periodische Austrittsoberfläche 86a bestimmt die Höhe h' des Beleuchtungsrechtecks 81 und insbesondere die Beleuchtungsintensitätsverteilung über die Höhe des Beleuchtungsrechtecks 81 hinweg. Die periodische Oberflächenfunktion, die oben bezüglich der horizontalen periodischen Austrittsoberfläche 78a erklärt wurde, ist auf die vertikale periodische Oberfläche 86a anwendbar mit der Ausnahme, dass die Horizontal- und Vertikalkoordinaten wie folgt ausgetauscht werden müssten: X = Acos(2πfy)dabei ist X = die Oberflächenversetzung von einer Mittellinie
A = die Amplitude der Austrittsoberflächenversetzung oder -verschiebung (mm)
y = der Abstand von der Mitte C-C der periodischen Austrittsoberfläche 86a (mm)
f = die Frequenz der periodischen Austrittsoberflächenkosinusfunktion (Zyklen/mm).
Damit das Beleuchtungsrechteck 80 eine Breite w' von 109 mm bei einem Abstand von 190 mm von der vertikalen periodischen Austrittsoberfläche 78a besitzt, sind der erforderliche Wert von A und f: A = 0,025 mm und f = 2,0 Zyklen/mm.
Während eine einfache Kosinusfunktion für die Form der horizontalen und vertikalen periodischen Austrittsoberflächen 78a, 86a geeignet ist, sei darauf hingewiesen, dass eine Kosinusfunktion höherer Ordnung, bestimmt durch Modellbildung und Messung der Leistungsfähigkeit der Optiken 72a, 74a verwendet werden könnte, um die horizontalen und vertikalen Intensitätsverteilungsmuster zu optimieren.
Wiederum bezugnehmend auf die 1 bis 4 umfasst die tragbare Datensammelvorrichtung 10 auch die Sucher- oder Sichtanordnung 500 die, dann wenn durch Niederdrücken des Sucher- oder Sichtdruckknopfauslösers 502 betätigt ein Bild des Zielgebietes 44 auf der Abbildanordnung auf einem Flüs sigkristallanzeigeschirm 504 dargestellt wird, der an einem Schwenkglied 506 befestigt ist. Das Niederdrücken des Auslösers 502 bewirkt auch, dass das Schwenkglied 506 aus seiner herabgefalteten Position (1 und 3) in eine aufrechte Position (2 und 4) springt. Wie man in 8 erkennt, befindet sich, wenn das Glied 506 in seine aufrechte Position verschwenkt ist, der Anzeigeschirm 504 in einer Sichtlinie V-V des Benutzers 505 beim Zielen der Vorrichtung 10 auf das Zielobjekt 45 beispielsweise eine zu decodierende Datenform.
Ein (nicht gezeigtes) Bild wird dann auf dem Anzeigeschirm 504 angezeigt, wenn die Sicht- oder Sucheranordnung 500 betätigt wird, wobei dieses Bild im Wesentlichen dem Zielgebiet 44 abgebildet, durch die Abbildanordnung 18 entspricht. Die Anzeige eines Bildes des Zielgebietes 44 auf dem Anzeigeschirm 504 unterstützt den Benutzer sowohl beim Zielen der Vorrichtung 10 auf das Zielobjekt 45 und bei der Positionierung der Vorrichtung mit einem richtigen Abstand bezeichnet TD von dem Zielobjekt derart, dass das Bild des Zielobjekts so groß wie möglich ist, aber sich nicht über eine Außengrenze oder einen Umfang, der mit P bezeichnet ist, des Zielgebiets 44 hinaus erstreckt.
Das Schwenkglied 506 und der angebrachte Anzeigenschirm 504 passen in eine Ausnehmung 508 in einer Oberseite der Schnauze oder der Nase 16 des Gehäuses 12 derart, dass in der herabgefalteten Position das Schwenkglied nicht störend ist und im Wesentlichen mit dem Rest der oberen Oberfläche oder Oberseite der Schnauze 16 bündig ist. Das Schwenkglied 506 schwenkt an zylindrischen Endteilen 510 (am Besten in 4 zu sehen), die sich von einer Seite des Schwenkglieds erstrecken. Die zylindrischen Endteile 510 sind schwenkbar innerhalb eines Paares von zylindrischen Öffnungen in der Schnauze 16 getragen bzw. gelagert. Schleifenförmig um jeden zylindrischen Endteil 510 herum ist eine Vorspannfeder 526 geführt, um das Schwenkglied 506 in die aufrechte Position vorzuspannen. Jede Vorspannfeder 526 ist zwischen dem Schwenkglied 506 und der Schnauze oder Nase 16 enthalten, d. h. ein Ende jeder Vorspannfeder 526 kontaktiert eine Bodenseite des Schwenk glieds und das andere Ende jeder Vorspannfeder kontaktiert eine Ecke eines Ausnehmungsteils der Schnauze in der ein Endteil des Schwenkglieds schwenkt.
Während die Vorspannfedern 526 das Schwenkglied in die aufrechte oder offene Position vorspannen, ist das Schwenkglied 506 in der nach unten gefalteten Position durch einen Verriegelungsmechanismus 512 verriegelt, der ein Verriegelungsglied 514 und einen Kolben 516, gekoppelt mit dem Auslöser 502 aufweist. Wie man am Besten in den 4 und 5 erkennt, ist der Auslöser 502 in eine äußere oder nicht niedergedrückte Position durch eine weitere Vorspannfeder 518 vorgespannt, die schleifenförmig um einen Teil des Kolbens 516 herum gelegt ist und enthalten ist zwischen dem Auslöser und einem sich nach innen erstreckenden Teil 517 des Gehäuses 12, wobei dieses dazu dient den Auslöser und den Kolben zu tragen und zu führen. Der Auslöser 520 weist sich nach außen erstreckende Flügel 520 (von denen einer in 5 zu sehen ist) die innerhalb Laufbahnschlitzen 522 (einer kann in 5 gesehen werden) eingeschränkt sind, und zwar definiert durch den sich nach innen erstreckenden Gehäuseteil 517. Die Flügel 520 und die Laufbahnschlitze 522 wirken zusammen, um einen begrenzten Linearpfad oder eine begrenzte Linearbahn des Laufs für den Auslöser 502, den Kolben 516 und das Verriegelungsglied 514 zu definieren, wenn der Auslöser durch den Benutzer 505 niedergedrückt wird, um die Such- oder Sichtanordnung 500 zu betätigen.
In herabgeklappter Position des Schwenkglieds 506 kommt eine sich horizontal erstreckende Verriegelungslippe 522 (am Besten in 5 zu sehen) des Verriegelungsglieds 514 mit einem hakenförmigen sich erstreckenden Verriegelungsaufnahmeteil 524 (am Besten in 4 zu sehen) des Schwenkglieds 506 in Eingriff, um das Schwenkglied in der herabgeklappten oder herabgefalteten Position zu halten. Wenn der Auslöser 502 niedergedrückt ist, bringt die Lippe 522 den Verriegelungsaufnahmeteil 524 außer Eingriff, die Vorspannfedern 526 bringen das Schwenkglied 506 in die aufrechte Position (4).
Die Kante 530 des Ausnehmungsteils der Schnauze oder Nase verhindert, dass das Schwenkglied 506 über die aufrechte Position hinaus verschwenkt.
Das Niederdrücken des Auslösers 502 gestattet, dass das Schwenkglied 506 sich zu der aufrechten Position hin bewegt und gleichzeitig bewirkt dieses, dass das Bild des Zielgebietes 44 auf dem Anzeigeschirm 504 angezeigt wird. Wie man in den 3 und 4 sehen kann ist ein Schalter 536, angebracht in dem Ausdehnungsgebiet 508 der Schnauze elektrisch mit dem Steuer- und Decodierboard bzw. Decodierplatte 22 über einen Leiter 538 verbunden. Der Anzeigeschirm 504 ist elektrisch mit dem der Steuer- und Decodierplatte oder -board über einen Leiter 533 gekuppelt bzw. gekoppelt. Wenn das Schwenkglied 506 sich in der herabgefalteten oder der herabgeklappten Position befindet, so wird ein Kolben 540 des Schalters 536 niedergedrückt und der Anzeigeschirm 504 und die zugehörige Anzeigetreiberschaltung 534 (schematisch in 17A gezeigt) werden enterregt, und zwar durch die Steuer- und Decodierplatte bzw. -board 22 um Leistung zu sparen. Wenn der Auslöser 502 niedergedrückt ist, so springt das Schwenkglied 506 nach oben, wie dies auch für den Kolben 540 gilt. Wenn der Kolben 540 nach oben springt, schickt er ein Signal zu der Steuer- und Decodierplatte 22 was bewirkt, dass die Steuer- und Decodierplatte den Anzeigeschirm 504 erregt und die Anzeigetreiberschaltung 534. Die Anzeigetreiberschaltung 534 in Verbindung mit dem Mikroprozessor 266 bewirken, dass das Bild der Zielfläche auf dem Anzeigeschirm 504 angezeigt wird. Der Anzeigeschirm 504 setzt die Anzeige des Bildes fort, bis das Schwenkglied 506 zu seiner herabgeklappten Position zurückgebracht und der Kolben 540 niedergedrückt wird, was ein weiteres Signal zu der Steuer- und Decodierplatte schickt, um die Anzeigetreiberschaltung 534 und den Anzeigeschirm 504 zu enterregen. Als ein alternatives Ausführungsbeispiel um die zufällige Bildeinfangung zu verhindern, kann der Kolben 540 verwendet werden, um den Abbildauslöser 28 in Betrieb zu setzen oder außer Betrieb zu setzen. In einem derartigen Ausführungsbeispiel wird der Abbildauslöser 28 nur dann aktiv sein, wenn der Kolben 540 freigegeben wird, d. h. wenn sich das Schwenkglied 506 in seiner aufrechten Stellung befindet.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der tragbaren Datensammelvorrichtung der Erfindung ist die Fotosensoranordnung 48 ein Teil der Plattenkameraanordnung 38, die im Handel verfügbar ist von Verkäufern, wie der Firma Sharp oder Sony in Japan. Die Kameraanordnung – vgl. 17A und 17B – erzeugt, wenn aktiviert, ein zusammengesetztes Videosignal 262. Die „Board" oder Plattenkameraanordnung 38 weist auch einen Taktgenerator 256 auf, eine Synchronisationssignalschaltung 258 und eine Analogsignalverarbeitungsschaltung 260 zum Lesen der Beleuchtungsintensitätswerte aus jedem Fotosensor der Fotosensoranordnung 48 und zur Erzeugung des zusammengesetzten Videosignals 262.
Die Intensität des auf individuelle oder einzelne Pixel oder Fotosensoren der Fotosensoranordnung 48 einfallenden Lichtes verändert sich etwas gleichförmig von sehr hell (die weißesten Flächen des Bildes) zu sehr dunkel (die dunkelsten Flächen des Bildes). Die bevorzugte 2D-Fotosensoranordnung 48 weist eine ineinandergreifende 752 mal 582 Matrixanordnung von Fotodioden, Fotosensoren oder Bildpixeln auf (für eine Gesamtzahl von 437.664 Pixeln). Der Taktgenerator 256 gekoppelt mit einem Kristalloszillator erzeugt asynchrone Taktsignale um Ladungen auszulesen, die sich auf individuellen Fotosensoren über eine Belichtungsperiode hinweg akkumulieren. Die Ladungen auf den Fotosensoren werden durch CCD-Elemente benachbart zu den Fotosensoranordnungen, Fotosensoren ausgelesen. Die Ladungen werden in ein Spannungssignal 250 umgewandelt, wo zeitliche Teile des Spannungssignals die Änderungen akkumuliert auf jedem Fotosensor repräsentieren. Ein CCD-Element ist zum Auslesen der Ladungen an zwei Fotosensoren vorgesehen, wobei somit zwei Auslesungen der Fotosensoranordnung einen vollen Bildrahmen umfassen, wobei der Rahmen auf zwei hintereinandergreifenden Feldern aufgebaut ist.
Die Kameraanordnung 38 erzeugt das zusammengesetzte Analogvideosignal 262 (17A) und zwar entsprechend aufeinandertolgenden Feldern des Bildes auftreffend auf die Fotosensoranordnung 48. Das Videosignal 262 wird als „zusammengesetzt" (composite) bezeichnet, weil es Synchronisationssig nale enthält, und zwar erzeugt durch die Synchronisationssignalschaltung 258, die Teile des Videosignals mit bestimmten Fotosensoren korreliert, und zwar verteilt unter Bildsignalteilen wo die Signalgröße Ladungen auf individuellen Fotosensoren ausgelesen aus einer gegebenen Reihe von Fotosensoranordnung 48 umfasst.
Die „Board"-Kameraanordnung 38 weist auch eine Verstärkungssteuerschaltung 252 auf, um die Verstärkung des Bildsignals 253 zu steuern und ferner eine Belichtungsperiodensteuerschaltung 254 um die Dauer einer Belichtungsperiode der Pixel zu steuern. Sowohl die Belichtungsperiodensteuerschaltung 254 als auch die Verstärkungssteuerschaltung 252 sind durch eine Fuzzy-Logic-Belichtungsparametersteuerschaltung gesteuert, und zwar wie dies unter Bezug auf 17A diskutiert wurde.
Die durch die Synchronisationssignalschaltung 258 erzeugten Synchronisationssignale 268, das Taktsignal 270, erzeugt durch den Taktgenerator 256 und das zusammengesetzte oder Kompositvideosignal 253 werden zur Signalverarbeitungsschaltung 264 auf der Steuer- und Decodierplatte 22 ausgegeben. Da die Signalverarbeitungsschaltung derart konfiguriert ist, dass sie ein Komposit- oder zusammengesetztes Videosignal empfängt, sei bemerkt, dass die Auswahl der Boardkameraanordnung 38 und ihrer zugehörigen Komponenten zur Erzeugung des Kompositvideosignals nicht kritisch für die vorliegende Erfindung sind.
Unter der Steuerung eines Mikroprozessors 266, angebracht auf der Steuer- und Decodierplatte 22, wird das Videosignal 262 in die Signalverarbeitungsschaltung 264 zusammen mit Taktsignalen 268 und Synchronisationssignalen 270 eingegeben. Die Signalverarbeitungsschaltung 264 weist eine Synchronisationsextrahierschaltung auf, die Taktsignale 268 empfängt und auch die Synchronisationssignale 270 und die Signale erzeugt, die an die analog zur Digitalumwandlerschaltung (A/D-Umwandlerschaltung) 272 gekoppelt sind, was bewirkt, dass die A/D-Umwandlerschaltung periodisch das Videosignal 262 digitalisiert. Die A/D-Umwandlerschaltung 272 weist einen AID- Umwandler auf, der einen 8 Bit-Wert erzeugt, welcher die Beleuchtung, die auf ein Pixel der Anordnung auftrifft, repräsentiert.
Eine direkte Speicherzugriffs (DMA = direct memory access)-Steuerschaltung 275 empfängt die Synchronisationssignale 270 und die Taktsignale 268 und erzeugt Adressensignale 276a, gekoppelt mit dem Rahmenpufferspeicher 274, um eine Speicherstelle für jeden Wert anzuzeigen, der durch die A/D-Umwandlerschaltung 272 erzeugt wird.
Datensignale 276, welche die Werte repräsentieren, die durch die A/D-Umwandlerschaltung 272 erzeugt werden, sind mit dem Rahmenpufferspeicher 274 gekoppelt.
Die Steuer- und Auswahlschaltung 284, angebracht auf der Steuer- und dem Decodierboard 22 und gekoppelt an den Rahmenpufferspeicher 274 empfängt aufeinanderfolgende Bildrahmen, temporär gespeichert in dem Rahmenpufferspeicher 274. Ebenfalls gekoppelt mit der Steuer- und Auswahlschaltung 284 sind die Datenformleseauslöseschaltung 26a, die ihrerseits mit dem Datenformleseträger oder -auslöser 26 gekoppelt ist und eine Bildeinfangauslöseschaltung 28a, die ihrerseits mit dem Bildausleser 28 gekoppelt ist.
Wenn ein Benutzer eine Datenformlesesession oder -vorgang (Datenformlesebetriebsart) einsetzt, und zwar durch Niederdrücken des Datenformleseauslösers 26, so schickt die Datenformleseauslöseschaltung 26a ein Signal zur Steuer- und Auswahlschaltung 284, was bewirkt, dass die Steuer- und Auswählschaltung einen eingefangenen Rahmen von dem Rahmenpufferspeicher 274 zur Bildverarbeitungs- und Decodierschaltung 290 koppelt.
Die Bildverarbeitungs- und Decodierschaltung 290 weist einen Decoder 292 auf, und zwar zum Decodieren von 1D und 2D Datenformen im Zielgebiet 44. Die Bildverarbeitungs- und Decodierschaltung 290 arbeitet basierend auf dem gespeicherten Rahmen der Bilddaten, um Datenformzellendaten zu extrahieren (den Schwarz- oder Weißwert jeder Zelle der Datenform zu bestimmen) und die Zellendaten zu decodieren. Die Zellenextraktion erfolgt gemäß U.S. Patentanmeldung 08/543,122 (US-A-5 979 763) mit dem Titel "Sub Pixel Dataform Reader With Dynamic Noise Margins", eingereicht am 13 Oktober 1995 und übertragen auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung. Das Decodieren der Zellendaten wird erreicht durch bekannte Verfahren für jedes spezielle Datenformat.
Ebenfalls mit der Steuer- und Auswahlschaltung 284 ist eine Bildkompressionsschaltung 294 und eine Serienausgangsschaltung 296 gekoppelt. Die Steuer- und Auswahlschaltung 284 leitet Daten 298, die decodierte Datenformdaten repräsentieren, direkt von der Decodierschaltung 292 zu der Serienausgabeschaltung 296. Die decodierten Datenformdaten 298 werden vor der Ausgabe zu der Serienausgangsschaltung 296 nicht komprimiert. Es besteht eine Fehlermöglichkeit bei der Kompression und dem darauffolgenden Dekompressionsprozess und es besteht ferner die Möglichkeit, dass sogar ein Teil der decodierten Datenformdaten nachteilig Konsequenzen verursachen könnten, wie beispielsweise darauffolgende Fehler beim auf den neuesten Standbringen des Vorrats, bei der Bestimmung des Status oder bei der Verfolgung eines Gegenstands usw. Somit werden die decodierten Datenformdaten 298 nicht komprimiert.
Wenn ein Benutzer eine Abbildsession oder Betriebsart einleitet (Bildbetriebsart oder Bildmodus) und zwar durch Niederdrücken des Abbildauslöses 28, so schickt die Bildeinfangauslöseschaltung 28a ein Signal zu der Steuer- und Auswahlschaltung 284, was bewirkt, dass die Auswahlschaltung einen eingefangenen Rahmen vom Rahmenpufterspeicher 274 zur Bildkompressionsschaltung 294 koppelt, und zwar zur Kompression vor der Ausgabe zu der Serienausgangsschaltung 296, oder direkt zu der Serienausgangsschaltung 296 ohne komprimiert zu werden.
Im Allgemeinen ist die Steuer- und Auswahlschaltung 284 derart programmiert, dass die einen eingefangenen Bildrahmen repräsentierenden Daten zu der Bildkompressionsschaltung 294 geleitet werden, da das Auftreten eines oder mehrerer Fehler in den ein Bild repräsentierenden Daten normalerweise kein signifikantes Problem ist. Das heißt, ein Bild eines Gegenstandes im Zielgebiet 44 ist noch immer erkennbar und brauchbar für das Chefpersonal, beim Betrachten des aus den eingefangenen Bildrahmendaten rekonstruierten Bildes, selbst wenn eine geringfügige Verzerrung oder Störung des Bildes vorliegt. Nach der Kompression der Bilddaten durch die Bildkompressionsschaltung 294 werden die komprimierten Bilddaten 300 zur Serienausgabeschaltung 296 geleitet. Wenn jedoch ein, eine hohe Auflösung besitzendes Bild erforderlich ist, so kann die Steuer- und Auswahlschaltung 284 in geeigneter Weise programmiert werden, um die den eingefangenen Bildrahmen repräsentierenden Daten direkt zu der Serienausgabeschaltung 296 zu leiten.
Die Bildkompressionsschaltung 294 verwendet einen Bildkompressionsalgorithmus zur Reduktion der Größe eines Satzes von digitalen Bilddaten. Ein derartiger Algorithmus ist der 2D "Wavelet Transform Compression" Algorithmus, der in der folgenden Literaturstelle beschrieben ist: "A 64 Kb/s Video Code Using the 2D Wavelet Transform" von A. S. Lewis und G. Knowles, publiziert in IEEE Computer Society Press, Order Nr. 2202. Das HARC Wavelet Transformationssystem findet Verwendung in solcher Technologie, wie es von dem Houston Advance Research Center in Houston, Texas U.S.A. verfügbar ist, und ist in der Lage fotografische Daten mit einem Bildkompressionsverhältnis von bis zu 400 : 1 zu komprimieren.
Da die tragbare Datensammelvorrichtung 10 zur Verwendung in entfernte "onsite" Plätzen geeignet ist, um eine Datenform zu lesen, die einen bestimmten Gegenstand identifiziert, oder um ein Bild eines Gegenstandes einzufangen bzw. aufzunehmen, ist es erwünscht, die Abbildanordnung 18 auch in die Lage zu versetzen, eine gesprochene Nachricht vom Benutzer einzufangen bzw. aufzuzeichnen. Die Steuer- und Decodierplatte bzw. Board 22 weist auch ein Spracheinfang- bzw. Aufzeichnungsmodul 304 auf, zum Aufzeichnen und Digitalisieren einer gesprochenen Nachricht eines Benutzers, und ferner ist eine Sprachkompressionsschaltung 306 vorgesehen, um die aufgenommene oder eingefangene Wortnachricht zu komprimieren. Das Spracheinfang- oder Aufzeichnungsmodul 304 ist mit dem Mikrofon 34 gekoppelt und wird durch zeichnungsmodul 304 ist mit dem Mikrofon 34 gekoppelt und wird durch die Steuer- und Auswahlschaltung 284 betätigt, um eine Audioeingangsgröße aufzunehmen und zu digitalisieren. Die Sprachkompressionsschaltung 306 komprimiert ein digitalisiertes Sprachsignal. Die das komprimierte digitalisierte Sprachsignal repräsentierenden Daten 308 werden an die Serienausgangsschaltung 296 gekoppelt.
Für eine vorbestimmte Zeitperiode nachdem entweder der Datenformleseauslöser 36 niedergedrückt ist um eine Datenformlesebetriebsart (Dataformlesemode) zu initiieren, oder nachdem der Bildauslöser 28 niedergedrückt ist um eine Bildaufzeichnungs- oder -einfangbetriebsart (Abbildungsmodus) zu initiieren, überwacht die Steuer- und Auswahlschaltung 284 den Bildeinfang- oder -aufzeichnungsauslöseschalter 28. Wenn der Benutzer den Auslöser 28 während der vorbestimmten Periode niederdrückt, so werden das Sprachaufzeichnungsmodul 304 und die Sprachkompressionsschaltung 306 für eine gesprochene Eingangsgröße aktiviert. Solange der Benutzer den Auslöser niedergedrückt hält, bleibt das Sprachaufzeichnungsmodul 304 und die Sprachkompressionsschaltung 306 aktiviert, so dass der Benutzer in das Mikrofon 34 sprechen kann und Information liefert betreffend einem Gegenstand dessen Bild eingefangen bzw. aufgezeichnet wurde, oder dessen Datenform gelesen wurde, wobei die Übertragung und/oder Speicherung mit dem entsprechenden Bild oder der decodierten Datenform erfolgt. Normalerweise wird das Sprachaufzeichnungsmodul 304 darauffolgend auf eine Abbildbetriebsart verwendet, wo der Benutzer mit seinem Chefpersonal kommunizieren möchte und zwar beim Auswerten des aufgezeichneten Bildes um so eine gewisse Menge an zusätzlicher Information betreffend den abgebildeten Gegenstand, wie beispielsweise den Ort des Gegenstands, zu übertragen oder aber eine kurze Beschreibung des Problems mit dem Gegenstand usw. zu geben. Die Sprachkompressionsschaltung 306 verwendet einen aus einer Anzahl von Sprachkompressionsalgorithmen, die dem Fachmann bekannt sind.
Die decodierten Datenformdaten 298, komprimierte Bilddaten 300 und komprimierte digitalisierte Sprachdaten 308, werden zu der Serienausgangsschal tung 296 geführt, die Ausgangsdaten 310 zusammenbaut für eine serienmäßige Ausgangsgröße durch einen Serienausgangsanschluss 312. In der tragbaren Datensammelvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung (1 bis 8) ist der Serienausgangsanschluss 312 mit einem Eingangsanschluss eines Radio- oder HF-Moduls 314, angebracht auf dem Steuer- und Decodierboard 22 (in 15 schematisch gezeigt), gekoppelt. Das Radiomodul 314 moduliert und sendet die Ausgangsdaten 310 zu einer entfernt gelegenen (nicht gezeigt) Vorrichtung, wo die übersandten Daten demoduliert werden. Die demodulierten Ausgangsdaten können dazu verwendet werden, um den Vorrat auf den neuesten Stand zu bringen, und/oder Buchungsaufzeichnungen vorzunehmen, die Produktionssteuerung auf den neuesten Stand zu bringen, die Aufzeichnungen über die Produkte zu fördern, und Korrekturmaßnahmen durch die überwachende Stelle vorzunehmen, um beschädigte Gegenstände zu entfernen bzw. zu reparieren usw.
Die Steuer- und Decodierplatte 22 weist ferner eine Belichtungsparametersteuerschaltung 316 auf, die Steuersignale 318, 320 an die Belichtungsperiodensteuerschaltung 254 und die Verstärkungssteuerschaltung 252 der Kameraanordnung 38 ausgibt, und ein Signal 322 welches einen entsprechenden Satz von Bezugsspannungen für den Betrieb des A/D-Konverters 272 verkörpert. Die Belichtungsparametersteuerschaltung 316 weist eine Fuzzy-Logic-Schaltung 324 auf, die die eingefangenen oder aufgezeichneten Datenrahmen analysiert und zwar durch Zugriff von dem Rahmenpufferspeicher 274. Die Fuzzy-Logic-Schaltung 324 analysiert einen eingefangenen oder aufgezeichneten Rahmen um zu bestimmen, ob die laufende Belichtungsperiode der 2D-Fotosensoren 48, die laufende Verstärkung des Videosignals 250 durch die Verstärkungssteuerschaltung 252 und die Bezugsspannungen, verwendet durch die A/D-Umwandlerschaltung 272 einen "akzeptablen", eingefangenen bzw. aufgezeichneten Bildrahmen ergeben. Wenn dies nicht der Fall ist, so wird das Steuersignal 318 geändert, um die Belichtungsperiode der 2D-Fotosensoranordnung 48 einzustellen und/oder das Steuersignal 320 wird geändert, um die Verstärkung des Videosignals 250 einzustellen und/oder das Signal 322 wird geändert, um den Betrieb der A/D-Umwandlerschaltung 272 einzustellen. Nach der Einstellung wird ein weiterer, aufgezeichneter Rahmen durch die Fuzzy-Logic-Schaltung 324 analysiert, und wenn notwendig, werden weitere Einstellungen in einer iterativen Art und Weise so lange fortgesetzt, bis die Kameraanordnung 32 ein "akzeptables", eingefangenes bzw. aufgezeichnetes Bild erzeugt. Eine geeignete Belichtungsparametersteuerschaltung einschließlich Fuzzy-Logic-Steuerschaltung ist in der U.S. Patentanmeldung, Serien Nr. 08/544,618 vom 18. Oktober 1995 (US-A-5 702 059) gezeigt, wobei diese Anmeldung den Titel "Extended Working Range Dataform Reader Including Fuzzy Logic Image Control Cicuitry" trägt.
Wie man in den 8 und 17A erkennt, ist die Leistungsquelle 24 mit der Steuer- und Decodierplatte 22 gekoppelt, um die Betriebsleistung für den Mikroprozessor 266 und andere Schaltungen, angebracht auf der Platte und für das Radiomodul 314, zu liefern. Die Leistungsschaltung 322 ist unter der Steuerung des Mikroprozessors 266 durch eine Leitung 328 mit der Beleuchtungsanordnung 42 gekoppelt, und auch mit der Kameraanordnung 38, um diese Komponenten der Abbildanordnung 18 mit Leistung zu beliefern.
Das Flussdiagramm in 18 veranschaulicht die Arbeitsweise der Abbildanordnung 18 bei der Datenformdecodierbetriebsart und ein erstes Betriebsausführungsbeispiel der Abbildbetriebsart. Bei diesem ersten Betriebsausführungsbeispiel der Abbildbetriebsart wird ein einziger Rahmen des Bildes in dem Zielgebiet 44 aufgezeichnet bzw. eingefangen, komprimiert und dann ausgegeben, wenn der Benutzer den Abbildauslöser 28 niederdrückt. Das Flussdiagramm zeigt in 19 den Betrieb der Abbildanordnung 18 in der Datenformdecodierbetriebsart und ein zweites Betriebsausführungsbeispiel der Abbildbetriebsart. In dem zweiten Betriebsausführungsbeispiel der Abbildbetriebsart werden aufeinanderfolgende Rahmen des Bildes in dem Zielgebiet 44 eingefangen, komprimiert und ausgegeben, so lange der Benutzer den Abbildauslöser 28 niedergedrückt hält. Das Strömungsdiagramm in 20 veranschaulicht ein drittes Betriebsausführungsbeispiel, bei dem die Abbildanordnung in der Datenformlesebetriebsart betätigt ist, und eine Datenform innerhalb des Bildgebietes decodiert und die Digitalbilddatenform einfängt, wie beispielsweise einen Unterschriftskasten oder -box. Das Abbildsystem 18 bestimmt eine Position der Datenform in dem Zielgebiet und bestimmt sodann die Position der Unterschriftsbox. Die dem Teil des Bildgebiets einschließlich der Unterschriftsbox entsprechenden Daten werden ausgegeben und zwar entweder in komprimierter oder nichtkomprimierter Form und zwar ferner durch den Serienausgangsanschluss bzw. Port 312.
Die Abbildbetriebsart wird vorteilhafterweise dann verwendet, wenn der Benutzer die tragbare Datensammelanordnung 10 verwendend, einen Gegenstand 46 erkennt, der beschädigt ist, nicht am richtigen Platz ist, unvollständig ist usw. Die Abbildbetriebsart der Abbildanordnung 18 wird verwendet um ein Bild des Gegenstandes 46 einzufangen und, unter Verwendung des Radiomoduls 314, wird das eingefangene Bild zu einer entfernt gelegenen Vorrichtung übertragen, die für Chefpersonal zugänglich ist, so dass das Problem durch das Chefpersonal erkannt werden kann, und von diesem geeignete Korrekturmaßnahmen ergriffen werden können, beispielsweise das Weglassen des Gegenstandes aus den Vorratsverzeichnissen, die Ausgabe eines Befehls den Gegenstand aus dem Speicherplatz zu entfernen und zur Produktionsanlage oder dem Verkäufer zur Aufarbeitung/Reparatur zurückzubringen, den Gegenstand zu der richtigen Stelle zu bewegen, einen Antrag auf Versicherungsleistung einzureichen usw.
Zurückkommend auf das erste Betriebsausführungsbeispiel der Abbildungsbetriebsart gemäß 18 erkennt man bei 400, dass die Bildanordnung 18 auf ein Signal wartet, welches entweder die Betätigung des Bildauslösers 28 oder des Datenformleseauslösers 26 anzeigt, um entweder eine Bildaufzeichnungsbetriebsart oder eine Datenformlesebetriebsart anzufangen. Das Signal kann durch die Bildeinfangtriggerschaltung 28a erzeugt werden, die Datenformleseauslöserschaltung 26a oder durch ein Signal, erzeugt durch eine kundenspezifische Anwendersoftware. Bei 402 wird nach Empfang eines entsprechenden Signals die Abbildanordnung 18 aktiviert und ein Rahmen von Bilddaten wird eingefangen und in dem Rahmenpufferspeicher 274 gespeichert.
Bei 404 bestimmt die Fuzzy-Logic-Schaltung 324 ob der eingefangene Bildrahmen akzeptabel ist, das heißt ob das Bild innerhalb vorbestimmter akzeptabler Bereiche für Helligkeit liegt und die Größe der Ladungen an den Fotosensoren der 2D-Fotosensoranordnung 48. Wenn die Fuzzy-Logic-Schaltung 324 bestimmt, dass der eingefangene oder aufgezeichnete Rahmen nicht akzeptabel ist, so werden einer oder mehrere der Betriesparameter der Kameraanordnung 38 und der A/D-Umwandlerschaltung 272 modifiziert, wie dies beim Schritt 406 gezeigt ist. Die durch die Schritte 402, 404, 406 repräsentierte Schleife wird wiederholt, bis der eingefangene Rahmen als akzeptabel bestimmt wird.
Wenn beim Schritt 408 die Steuer- und Auswahlschaltung 284 bestimmt, dass das Aktivierungssignal vom Datenformleseauslöser 26 kommt, und eine Datenformdecodierung anfordert, so wird der eingefangene Rahmen an die Bildverarbeitungs- und Decodierschaltung 290 angekoppelt für den Versuch der Decodierung der Datenform, repräsentiert durch den eingefangenen Rahmen. Beim Schritt 410 versucht die Decodierschaltung 292, die durch den eingefangenen Rahmen repräsentierte Datenform zu decodieren. Am Schritt 412 wird bestimmt, ob die Decodierung erfolgreich war. Wenn die Decodierung erfolgreich war, so werden am Schritt 414 die extrahierten decodierten Daten zu der Serienausgangsschaltung 296 ausgegeben, und am Schritt 416 wird die grüne LED-Anzeigevorrichtung 32 für eine vorbestimmte Zeit erregt, um dem Benutzer zu signalisieren, dass die Datenform 45 im Zielgebiet 44 erfolgreich gelesen wurde. Darauffolgend wird die Bildanordnung 18 abgeschaltet.
Wenn am Schritt 412 das Decodieren nicht erfolgreich war, so erregt die Auswahlschaltung die rote LED-Anzeigevorrichtung 30 für eine vorbestimmte Zeit, um den Benutzer zu signalisieren, dass die Decodierung nicht erfolgreich war und dass er oder sie weiterhin die Vorrichtung 10 auf die Datenform 45 im Zielgebiet 44 zielen soll. Der Prozess kehrt zum Schritt 402 zurück, wo ein weiterer Bildrahmen eingefangen wird und die verbleibenden Schritt wiederholt werden.
Wenn am Schritt 408 die Steuer- und Auswahlschaltung 284 bestimmt, dass das Aktivierungssignal vom Abbildauslöser 28 kommt, so wird der eingefangene Rahmen zur Bildkompressionsschaltung 294 geleitet, um die Daten im eingefangenen Rahmen zu komprimieren, wie dies beim Schritt 418 gezeigt ist. Am Schritt 420 werden die komprimierten Bilddaten zu der Serienausgangsschaltung 296 ausgegeben und die grüne LED-Anzeigevorrichtung 32 wird erregt, um den Benutzer zu signalisieren, dass das Bild in dem Zielgebiet 44 erfolgreich aufgenommen bzw. eingefangen wurde.
In einem zweiten Betriebsausführungsbeispiel der Abbildbetriebsart werden – vergleiche dazu 19 – aufeinanderfolgende Rahmen eines Bildes im Zielgebiet 44 eingefangen und zwar solange wie der Benutzer den Abbildauslöser 28 niedergedrückt hält. Dieses Betriebsausführungsbeispiel wäre vorteilhaft in Situationen, wo der Gegenstand 46, den der Benutzer abzubilden wünscht, wegen irgendeines Defekts, einer Schädigung usw. sehr groß ist verglichen mit dem Gebiet des Zielsgebiets 44. Daher kann das Aufzeichnen oder Einfangen eines einzigen Bildrahmens und das Übertragen eines dem eingefangenen Bildrahmen entsprechenden Signals zu einer entfernt gelegenen Vorrichtung oder zur Überprüfung durch das Chefpersonal dieses nicht mit einem Bild versorgen, dass einen genügend großen Teil des Gegenstandes 46 abdeckt, um das Problem festzustellen und die geeignete Korrekturhandlung zu bestimmen. Durch Einfangen bzw. Aufzeichnen aufeinanderfolgender Rahmen während der Periode während welcher der Benutzer den Abbildauslöser 28 niedergedrückt hält, kann der Benutzer die tragbare Datensammelvorrichtung 10 bezüglich des Gegenstandes 46 bewegen, um einen Videobetrieb vorzusehen, um ein Videobild des vollständigen Gegenstandes vorzusehen (oder ein Bild von so viel des Gegenstandes wie notwendig ist, um eine Identifikation des Gegenstandes vorzunehmen und das Problem mit dem Gegenstand zu erkennen).
Für dieses Ausführungsbeispiel bleibt das Verfahren im Allgemeinen das gleiche, wie das Ausführungsbeispiel, beschrieben in Verbindung mit 18. Je doch prüft nach der Ausgabe der komprimierten Daten zur Serienausgabeschaltung 296 am Schritt 420 die Steuer- und Auswahlschaltung 284 am Schritt 422 ob ein Signal von der Bildeinfangauslöseschaltung 28a empfangen wurde, was anzeigt, dass der Benutzer den Abbildauslöser 28 losgelassen hat. Wenn ein solches Signal von der Bildeinfangauslöseschaltung 28a empfangen wurde, dann erregt bei 424 die Steuer- und Auswahlschaltung 284 die grüne LED-Anzeigevorrichtung 32 für eine vorbestimmte Zeitperiode um dem Benutzer zu signalisieren, dass das Bild im Zielgebiet 44 in erfolgreicher Weise eingefangen bzw. aufgezeichnet wurde. Darauffolgend wird die Bildanordnung 18 abgeschaltet.
Wenn von der Bildeinfangauslöseschaltung 28a kein Signal empfangen wird das anzeigt, dass der Benutzer den Abbildauslöser 28 freigegeben hat, dann schleift der Prozess zurück zum Schritt 402 und aufeinanderfolgende Bildrahmen werden eingefangen, komprimiert und zur Serienausgabeschaltung 296 ausgegeben, bis die Steuer- und Auswahlschaltung 284 das Signal von der Bildeinfangauslöseschaltung 28a empfängt, welches anzeigt, dass der Bildauslöser 28 freigegeben wurde.
Wie man am Besten in den 15 und 17A erkennt, weist die Abbildanordnung 18 die Kameraanordnung 38 auf, die elektrisch mit der Steuer- und Decodierplatte 22 gekoppelt ist. Die Steuer- und Decodierplatte 22 umfasst den Mikroprozessor 266 und zugehörige Schaltungen. Die Schaltung der Abbildanordnung 18 kann durch Software verkörpert werden, die in einem oder mehren RAM- oder ROM-Speicherchips 430 (8) untergebracht ist, und zwar angeordnet auf der Steuer- und Decodierplatte 22 und betrieben durch den Mikroprozessor 266. Alternativ kann die Schaltung der Abbildanordnung 18 gesonderte ASIC-Vorrichtungen und zwar angebracht auf der Steuer- und Decodierplatte bzw. Board 22, beinhalten.
Im dritten Betriebsausführungsbeispiel der tragbaren Datensammelvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung wird die Datenformdecodierbetriebsart betätigt, um ein Bild, enthalten innerhalb der Grenze eines Abbildgebiets oder einer Abbildfläche, assoziiert mit einer Datenform einzufangen, zu komprimieren und auszugeben. Beispielsweise kann die gewünschte Bildfläche oder das gewünschte Bildgebiet ein Unterschriftenblock sein, der mit einem vorbestimmten Abstand von einer Datenform positioniert ist. In 16 ist ein Unterschriftenblock 432 mit einer 2D-Datenform 434 assoziiert, wobei letztere als Maxicode (MaxiCode^TM ist ein Symbologiestandard von United Parcel Service). Der Unterschriften- oder Signaturblock 420 ist an einer vorbestimmten Stelle bezüglich der Datenform 434 positioniert.
Die Datenform 434 ist auf ein Etikett aufgedruckt, welches an einem Paket das an einen Empfänger geliefert werden soll, befestigt ist. Wenn das Paket ausgeliefert wird, so unterzeichnet der Empfänger mit seiner oder ihrer Unterschrift 436 innerhalb des Umfangs des Signatur- oder Unterschriftenblocks 420. Um die Lieferung des Pakets zu dokumentieren, wird die tragbare Datensammelvorrichtungsabbildanordnung 18 mit dem Datenformleseauslöser 28 betätigt, um die Datenform 434 abzubilden und zu decodieren. Jedoch zusätzlich zur Decodierung der Datenform 434 wäre es erwünscht, einen Teil des eingefangenen Bildes entsprechend dem Bild innerhalb des Unterschriftenblocks 320 zu speichern, um die Bestätigung des Empfängers hinsichtlich des Empfangs des Pakets zu beweisen.
Im dritten Betriebsausführungsbeispiel fängt die Bildanordnung 18 ein Bild des Zielgebiets 44 ein, und zwar sowohl von der Datenform 434 als auch des Unterschriftenblocks 420. Die Ausgabedaten, die zu der Serienausgangsschaltung 296 geschickt werden, umfassen die decodierte Datenform und ein komprimiertes Digitalbild des Bildes innerhalb des Signatur- oder Unterschriftenblocks 420, das heißt die Unterschrift oder Signatur 436.
20 ist ein Flussdiagramm, welches dieses dritte Arbeitsausführungsbeispiel zusammenfasst. Beim Schritt 500 wartet die Abbildanordnung 18 auf den Start der Datenformlesebetriebsart, die typischerweise durch den Benutzer dadurch initiiert wird, dass der Datenformleseauslöserschalter 26 gezogen wird. Nach dem Abbilden des Zielgebiets 44 beim Schritt 502 wird ein Rah men eines Bildes des Zielgebiets 44 eingefangen und eine digitale Darstellung wird in dem Rahmenpufferspeicher 274 gespeichert. Die Fuzzy-Logic-Steuerschaltung 324 bestimmt ob der eingefangene Bildrahmen für die Decodierung am Schritt 504 akzeptabel ist. Wenn der Rahmen nicht akzeptabel ist, werden die Parameter eingestellt und zwar beim Schritt 506.
Wenn der eingefangene Bildrahmen akzeptabel zum Decodieren bei Schritt 508 ist, so versucht die Decodierschaltung 292 die Zellendatenwerte, assoziiert mit den Beleuchtungsintensitätsdatenwerten, gespeichert im Rahmenpufferspeicher 274, zu decodieren. Wenn am Schritt 510 die Zellendatenwerte decodierbar sind, dann erfolgt am Schritt 512 die Decodierung der Datenform 434. Der Unterschriftenblock 420 ist auf einer vorbestimmten Position bezüglich der Datenform 434 angeordnet, das heißt die Lage, Größe und/oder Orientierung des Unterschriftenblocks 420 bezüglich der Datenform 434 ist fest. Für die vorbestimmte Position repräsentative Daten können in der Datenform codiert sein oder können vorher in die Anwendungssoftware der tragbaren Datensammelvorrichtung einprogrammiert sein. Ebenfalls umfasst in der Datenform sind Unterscheidungsmerkmale, die das Anordnen der Datenform 434 im Zielgebiet beispielsweise der "bulls eye" Markierung am MaxiCode-Mittelpunkt gestatten.
Andere Datenformformate würden unterschiedliche Unterscheidungsmerkmale umfassen, wie beispielsweise einen Schutz-(guard bar) für PDF-417- oder Supercodedatenformen oder Orientierungsmarkierungen für Datenmatrixdatenformen. Infolge der vorbestimmten Positionsdaten in Verbindung mit den unterscheidenden Merkmalen der Datenform wird am Schritt 514 die Lage, Größe und/oder Orientierung des Unterschriftenblocks 420 innerhalb des Zielgebiets 44 bestimmt. Am Schritt 516 wird eine Digitalrepräsentation des Teils des Bildes entsprechend dem Unterschriftenblock 420 mit der Bildkompressionsschaltung 294 zur Datenkompression gekoppelt.
Die komprimierten Bilddaten welche den Unterschriftenblock 420 repräsentieren und mindestens einen Teil der decodierten Datenformdaten, werden zur Serienausgangsschaltung 296 ausgegeben, und zwar am Schritt 518 zur darauffolgenden Übertragung oder Sendung durch das Radiomodul 314 zu einer entfernt gelegenen Vorrichtung. Am Schritt 520 wird die grüne LED 32 für eine vorbestimmte Zeit erregt, um dem Benutzer zu signalisieren, dass die Datenform 434 in erfolgreicher Weise decodiert wurde und dass ein Bild des Unterschriftenblocks 420 in erfolgreicher Weise eingefangen und ausgegeben wurde und zwar an die Serienausgangsschaltung 296. Wenn der eingefangene Rahmen nicht am Schritt 510 decodierbar ist, so wird die rote LED 30 für eine vorbestimmte Zeit erregt, um den Benutzer zu informieren, dass das Lesen nicht erfolgreich war, und um den Datenformleseauslöser 26 niedergedrückt zu halten, und die Datensammelvorrichtung 10 gezielt auf die Datenform 434 zu halten, bis eine erfolgreiche Lesung erhalten wird.
Es sollte erkannt werden, dass, weil die vorbestimmten Positionsdaten für ein gewünschtes Bildgebiet bzw. eine gewünschte Bildfläche, wie beispielsweise einen Unterschriftenblock, angeordnet an einer vorbestimmte Position bezüglich einer Datenform, zuvor einprogrammiert werden können und zwar in die tragbare Datensammelvorrichtung, digitale Bilddaten eines Teils der gewünschten Bildfläche ausgegeben werden können, ohne die Notwendigkeit der Decodierung der Datenform. Nach dem Speichern einer digitalen Repräsentation oder Darstellung des Zielgebiets 44 und der Anordnung der unterscheidenden Merkmale der Datenform 434, kann die Lage oder Stelle des Unterschriftenblocks 420 berechnet werden, und zwar basierend auf den vorprogrammierten vorbestimmten Positionsdaten und der Stelle der unterscheidenden Merkmale der Datenform.
Unabhängig davon, ob vorbestimmte Positionsdaten in die Datensammelvorrichtung 10 vorher einprogrammiert werden, oder in die Datenform codiert werden, gibt es Verwendungen für die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung, wo nur einige Codes zugehörige gewünschte Bildflächen oder Bildgebiete besitzen. Es ist daher erwünscht, dass eine Datenform eine Anzeige umfasst bezüglich des Vorhandenseins einer zugehörigen gewünschten Bildfläche, die eingefangen und ausgegeben werden soll. Die Anzeige kann in der Datenform codiert sein, oder das Datenformat selbst kann die Anzeige bilden. Beispielsweise ist für sämtliche MaxiCode-Formate bekannt, dass sie eine zugehörige gewünschte oder Sollbildfläche besitzen, die zur Einfangung oder Aufzeichnung und zur Ausgabe vorgesehen ist.
Bei der Platzierung des Unterschriftenblock gemäß 16 ist der Block unterhalb der Datenform 434 zentriert und zwar mit einem Abstand "g" gegenüber der Datenform. Die Höhe des Blocks ist N und die Breite ist W. Die Datenform hat eine vorbestimmte Größe mit einer Höhe "Y". Um den Signatur- oder Unterschriftenblock 420 im Zielfeld 44 zu lokalisieren, werden die Koordinatenstellen der Mitte (x_c, y_c) und die Höhe der Datenform "Y" in der Pixelkoordinatendomäne bestimmt. Sodann sind die Formen zur Berechnung der Positionen der vier Ecken des Unterschriftenkastens oder der Unterschriftenbox in der Pixelkoordinatendomäne die Folgenden:
Obere linke Ecke: (x_i – x_c, y_u – y_c) = (–W/2, Y/2 + g)
Obere rechte Ecke: (x_r – x_c, y_u – y_c) = (W/2, Y/2 + g)
Untere linke Ecke: (x_i – x_c, y_i – y_c) = (–W/2, Y/2 + g + H)
Untere rechte Ecke: (x_r – x_c, y_i – y_c) = (W/2, Y/2 + g + H)
Die Formeln zur Korrektur jedes x- oder y-Werts für eine Winkeldrehung θ sind die Folgenden: (x') = (cosθ – sinθ)(x – xc) + (xc) (y') = (sinθ – cosθ) (y – yc) + (yc)
Ein alternatives Ausführungsbeispiel der tragbaren Datensammelvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist in den 21 bis 24 gezeigt. Die gleichen Bezugszeichen werden verwendet um dieses Ausführungsbeispiel zu beschreiben wie sie beim Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 8 verwendet wurden. Eine tragbare Datensammelvorrichtung einschließlich eines workslate Computers ist im Allgemeinen bei 10' in den 21 bis 24 ge zeigt. Die Datensammelvorrichtung 10' weist ein Gehäuse 12' auf, welches einen Innenbereich oder eine Innenzone definiert. Das Gehäuse 12' weist eine obere Oberfläche (Oberseite) 12a' auf und eine untere Oberfläche (Unterseite) 12b', getrennt durch eine Seitenwand 12c'. Ein Teil 12' der unteren Oberfläche 12b', ist nach außen gebogen, um zusätzlichen Raum im Innenbereich zu schaffen. Eine Seitenwand 12e' des ausgebogenen oder ausgebeulten Teils 12d' weist eine Öffnung auf, durch die sich ein Teil einer Optikanordnung 43' und ein Teil einer Beleuchtungsanordnung 42' erstrecken.
Die Optikanordnung 43' und die Beleuchtungsanordnung 42' sind Komponenten des Modularteils 20' einer zweidimensionalen (2D) Abbildanordnung 18'. Die Oberfläche 12a' weist eine Öffnung auf, durch die ein berührungsempfindlicher Anzeigeschirm 13' sichtbar ist, der dazu verwendet werden kann um die Ausgabedaten und graphische Darstellungen anzuzeigen, und auch Eingangsdaten und Befehle an einen Mikroprozessor im Innenbereich, der die Funktion der Vorrichtung 10' steuert. Die Eingabe von Daten und Befehlen in den Mikroprozessor kann auch durch eine Tastatur (keypad) 15' erreicht werden, die eine Vielzahl von Tasten besitzt, die auf der Oberfläche 12a' getragen sind.
Ein Datenformleseauslöser oder Betätiger 26' erstreckt sich durch eine Öffnung in den oberen und Seitenoberflächen 12a', 12c'. Auf einer entgegengesetzten Seite des Anzeigeschirms 13' befindet sich ein Abbildauslöser oder Betätiger 28', der sich durch eine Öffnung in den oberen und Seitenoberflächen 12a', 12c' erstreckt.
Die Oberfläche 12a' weist zwei kleine Öffnungen auf, durch die sich ein entfernt gelegener Teil einer rotes Licht emittierenden Diode (LED)-Anzeigevorrichtung 30' und ein entfernt gelegener Teil einer grünen LED-Anzeigevorrichtung 32' erstrecken. Schließlich weist die Oberfläche 12a' des Gehäuses 12' eine Öffnung auf, die einen Teil eines Mikrofons 34' freilegt, welches in dem Gehäuseinnenbereich angebracht ist. Der Innenbereich des Gehäuses 12' trägt die Abbildanordnung 18' und andere elektronische Schal tungen. In beiden Ausführungsbeispielen der tragbaren Datensammelvorrichtung 10, 10' sind die Abbildanordnung 18, 18' und die zugehörigen Schaltungen identisch und man erkennt, dass die Beschreibungen für beide Ausführungsbeispiele gleichermaßen gelten. Ein Hauptunterschied zwischen den zwei Ausführungsbeispielen besteht darin, dass die digitalen Serienausgabedaten 310 an einen Eingangsanschluss eines Anschlussverarbeitungsboards (nicht gezeigt) innerhalb des Workslates gekoppelt sind. Das Verarbeitungs- oder Processingboard kann ferner die Daten 310 verarbeiten und die sich ergebenden prozessverarbeiteten Daten speichern. Nach der Vollendung einer Arbeitsphase oder Schicht kann ein Benutzer die Vorrichtung 10' ablegen, wo die verarbeiteten Daten aus dem Processingboardspeicher heruntergeladen werden zum auf den neuesten Standbringen der Aufzeichnungen und/oder zur Analyse der gespeicherten Bildrepräsentationen. Alternativ kann das Workslate ein Radio zur Fernübertragung von Daten zu einem entfernten Platz aufweisen.
Die Workslate 10' weist auch eine Betrachtungsanordnung auf. Wie man in 21 erkennt, zeigt ein Teil 704 des Anzeigeschirms 13' ein Bild eines Zielgebiets der Abbildanordnung 18', wenn ein Auslöser oder Triggerschalter 706, der sich durch die Seitenwand 12c' erstreckt, niedergedrückt ist. Die Abbildanordnung verbleibt im Einzustand bis der Auslöserschalter 706 wiederum niedergedrückt wird, was die Abbildanordnung abschaltet.
Ein zweites Ausführungsbeispiel einer Betrachtungsanordnung 600 der tragbaren Datensammelvorrichtung 10'' der vorliegenden Erfindung ist in den 25 bis 29 gezeigt. Die Vorrichtung 10'' weist ein Gehäuse 12'' auf, welches einen unteren Greifteil 14'' und eine obere Schnauze oder Nase 16'' besitzt. Die Schnauze 16'' trägt ein Modularteil 20'' einer Abbildanordnung 18''. Die Betrachtungs- oder Sucheranordnung 600 weist ein Schwenkglied 602 auf, welches zwischen einer herabgefalteten oder herabgeklappten Position (25 und 27) und einer aufrechten Position (26 und 28) verschwenkt werden kann. Das Schwenkglied 602 weist eine rechteckige Öffnung 604 auf. Die Öffnung 604 ist annähernd 32 mm in Horizontalrichtung, in 26 mit 606 bezeichnet, und ist annähernd 24 mm in Vertikalrichtung, mit 608 in 26 bezeichnet. Die horizontalen und vertikalen Dimensionen 606, 608 der Öffnung 604 sind derart gewählt, dass ein Divergenzwinkel oder Gesichtsfeld eines Benutzers 605, der durch die Öffnung 604 blickt, auf einem Abstand von annähernd 56 mm sich befindet, und zwar bezeichnet ED in 29, was im Wesentlichen dasselbe ist wie das Gesichtsbild der Abbildanordnung 18''. Das Verhältnis der Horizontalabmessung 606 zur Vertikalabmessung 609 ist derart gewählt, dass es dem Verhältnis der Horizontalabmessung zur Vertikalabmessung der Matrix von Fotosensoren entspricht, die die 2D Fotosensoranordnung 48 bilden.
Wie man in der 29 erkennt, befindet sich dann wenn das Schwenkglied 602 sich in einer aufrechten Position befindet, dieses in einer Sichtlinie des Benutzers 605. Wenn die Öffnung 604 annähernd 56 mm vor dem Auge des Benutzers positioniert ist, entspricht eine Sichtfläche 610 durch die Öffnung 604 im Wesentlichen dem Zielgebiet 44 der Abbildanordnung 18''.
Das Schwenkglied 602 wird, wenn es sich in seiner heruntergeklappten oder heruntergefalteten Position befindet, in einer Vertiefung oder einem Ausnehmungsgebiet 608 aufgenommen, welches durch eine Oberfläche der Gehäusseschnauze 16'' gebildet ist. In der herabgeklappten Position ist eine obere Oberseite oder Oberfläche 612 (28) des Schwenkglieds 602 im Wesentlichen eben bzw. nicht hervorstehend gegenüber der Schnauzenoberfläche. Die Schnauzenoberfläche 610 weist einen Ausnehmungsteil 614 (25 und 26) auf, der derart bemessen ist, dass die Fingerspitze eines Benutzers unter eine Vorderlippe 616 des Schwenkglieds 602 schlüpfen kann, um dem Glied zu gestatten, nach oben in die aufrechte Position aus der herabgeklappten Position zu springen. Wie man am Besten in den 27 und 28 erkennt, passt das Schwenkgliedvorderlippen 616-Glied, 602 unter eine sich leicht hervorstreckende obere Kante 617 der Schnauzenoberfläche um das Schwenkglied mit einer geringfügigen Reibungspassung in dem herabgeklappten Zustand bzw. der herabgefalteten Position zu halten.
Das Schwenkglied 602 verschwenkt sich um ein Paar von zylindrischen Teilen 618, die sich von den Seiten des Schwenkgliedes erstrecken und zwar nahe seiner Bodenkante. Die zylindrischen Teile 618 passen drehbar in die entsprechenden zylindrischen Ausnehmungen in der Schnauze 16''. Nunmehr auf die 27 und 28 zurückkommend, ist eine bogenförmige Vorspannfeder 620 in einem Ausnehmungsteil 622 der Schnauze 16'' positioniert. Der Ausnehmungsteil 622 ist derart geformt, dass die Feder 620 mit Kantenteilen der Schnauze, die den Ausnehmungsteil definieren, zusammenarbeitet. Die Feder 620 besitzt einen vorstehenden Mittelteil, der das Schwenkglied 602 entweder in die aufrechte oder in die herabgeklappte Position vorspannt.
Während die Beschreibung derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläuterte, erkennt der Fachmann, dass andere Modifikationen ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, gemacht werden können.
Unter Berücksichtigung der Vorschriften wurde die Erfindung mehr oder weniger spezifisch hinsichtlich struktureller und verfahrensmäßiger Merkmale beschrieben. Man erkennt jedoch, dass die Erfindung nicht auf spezielle gezeigte und beschriebene Merkmale beschränkt ist, sondern dass die hier offenbarten Mittel bevorzugte Formen der erfindungsgemäßen Realisierung sind.

Übersetzung der Zeichnungsbeschriftungen

15:

22: CONTROL AND DECODER BOARD =Steuer- und Decodierboard
314: RADIO MODULE = Radio- bzw. Sendemodul
24: POWER SOURCE = Leistungsquelle
26: DATAFROM READING TRIGGER = Datenformleseauslöser
24: POWER SOURCE = Leistungsquelle
36: ANTENNA = Antenne

17A:

34: MICROPHONE = Mikrofon
28: IMAGING TRIGGER = Bild- bzw. Abbildauslöser
42: ILLUMINATION ASSEMBLY = Beleuchtungsanordnung
304: VOICE CAPTURE MODULE = Spracheinfang- bzw. Aufnahmemodul
28a: IMAGE CAPTURE TRIGGER CIRCUIT = Bildeinfang- bzw. Aufnahmetrigger bzw. -auslöseschaltung
26a: DATAFORM READ TRIGGER CIRCUIT = Datenformleseauslöseschaltung
324: FUZZY LOGIC CIRCUITRY = Fuzzy-Logikschaltung
316: EXPOSUE PARAMETERS CONTROL CIRCUITRY = Belichtungsparametersteuerschaltung
30: LED = lichtemittierende Diode
284: CONTROL & SELECTION CIRCUITRY = Steuer- und Auswahlschaltung
266: MICROPROZESSOR = Mikroprozessor
274: FRAME BUFFER MEMORY = Rahmenpufferspeicher
32: LED = lichtemittierende Diode
306: VOICE COMPRESSION CIRCUITRY = Sprachkompressionsschaltung
290: IMAGE PROCESSING AND DECODER = Bildverarbeitungsschaltung und Decodierer
292: DECODING CIRCUITRY = Decodierschaltung
294: IMAGE COMPRESSION CIRCUITRY = Bildkompressionsschaltung
264: SIGNAL PROCESSING CIRCUITRY = Signalverarbeitungsschaltung
296: SERIAL OUTPUT CIRCUITRY = Serienausgangsschaltung
534: VIEWFINDER DISPLAY DRIVER CIRCUITRY = Sucheranzeigetreiberschaltung
275: DMA CONTROL CIRCUITRY = DMA-Steuerschaltung
312: SERIAL OUTPUT PORT = Serienausgangsanschluss bzw. -port
536: VIEWING SWITCH = Betrachtungs- bzw. Suchschalter
504: DISPLAY SCREEN = Anzeigeschirm

17B:

254: EXPOSURE PERIOD CONTROL CIRCUITRY = Belichtungsperiodensteuerschaltung
48: PHOTO SENSOR ARRAY = Fotosensoranordnung
252: GAIN CONTROL CIRCUITRY = Verstärkungssteuerschaltung
262: COMPOSITE VIDEO SIGNAL = Composite oder zusammengesetztes Videosignal
260: ANALOG SIGNAL PROCESSING CIRCUITRY = Analogsignalverarbeitungsschaltung
268: SYNCHRONISATION SIGNALS = Synchronisiersignale
258: SYNCHRONISATION SIGNAL CIRCUITRY = Synchronisationssignalschaltung
270: CLOCK = Takt, Clock
256: CLOCK GENERATOR = Clock- bzw. Taktgenerator

18:

400: WAIT FOR SIGNAL TO BEGIN AN IMAGE CAPTURE OR DATAFORM READING SESSION = Warte auf Signal zum Beginnen einer Bildeinfang- bzw. Aufnahme oder Datenformlesebetriebsart
402: CAPTURE IMAGE OF THE TARGET AREA AND STORE IN FRAME BUFFER = Nimm Bild des Zielgebiets auf und speichere im Rahmenpuffer
417: SIGNAL UNSUCCESSFUL DECODE = Signal nicht erfolgreich decodiert
404: IS CAPTURED FRAME ACCEPTABLE? = Ist der eingefangene bzw. aufgenommene Rahmen akzeptabel? NO = Nein
406: ADJUST PARAMETERS = Stelle Parameter ein YES = Ja
408–1: IS ACTIVATION FOR A DATAFORM DECODE OR FOR IMAGE CAPTURE? = Ist die Aktivierung für eine Datenformdecodierung oder für eine Bildaufnahme? DATAFORM READ = Lese Datenform IMAGE CAPTURE = Bildaufnahme
410: ATTEMPT DECODE = Versuche Decodierung
418: COMPRESS DATA = Komprimiere Daten
412: DECODABLE? = Decodierbar?
420: OUTPUT COMPRESSED DATA = Ausgabe der komprimierten Daten
414: OUTPUT DECODED DATA = Ausgabe der decodierten Daten
416: SIGNAL SUCCESSFUL OUTPUT = Signal erfolgreich ausgegeben

19:

400–1: WAIT FOR SIGNAL TO BEGIN AN IMAGE CAPTURE OR DATAFORM READING SESSION = Warte auf Signal zum Beginnen einer Bildaufnahme oder einer Datenformlesebetriebsart
402: CAPTURE IMAGE OF THE TARGET AREA AND STORE IN FRAME BUFFER = Nimm Bild im Zielgebiet auf und speichere im Rahmenpuffer
404: IS CAPTURED FRAME ACCEPTABLE? = Ist der eingefangene bzw. aufge nommene Rahmen akzeptabel? NO = Nein YES = Ja
406: ADJUST PARAMETERS = Stelle Parameter ein
417: SIGNAL UNSUCCESSFUL DECODE = Signal nicht erfolgreich decodiert
408: IS ACTIVATION FOR A DATAFORM DECODE OR FOR IMAGE CAPTURE? = Ist die Aktivierung für eine Datenformdecodierung oder für eine Bildaufnahme? DATAFORM READ = Datenform gelesen IMAGE CAPTURE = Bildaufnahme
410: ATTEMPT DECODE = Versuche Decodierung
418: COMPRESS DATA = Komprimiere Daten
420: OUTPUT COMPRESSED DATA = Ausgabe der komprimierten Daten
412: DECODABLE? = Decodierbar?
422: HAS SIGNAL TO END BEEN RECEIVED? = Wurde Signal zur Beendung empfangen?
414: OUTPUT DECODED DATA = Gebe decodierte Daten aus
416: SIGNAL SUCCESSFUL OUTPUT = Signal erfolgreich ausgegeben
424: SIGNAL SUCCESSFUL OUTPUT = Signal erfolgreich ausgegeben

20:

500–1: WAIT FOR SIGNAL TO BEGIN AN IMAGE CAPTURE OR DATAFORM READING SESSION = Warte auf Signal zum Beginnen einer Bildaufnahme oder einer Datenformlesebetriebsart
502: CAPTURE IMAGE OF THE TARGET AREA AND STORE IN FRAME BUFFER = Nimm Bild des Zielgebiets auf und speichere im Rahmenpuffer
504: IS CAPTURED FRAME ACCEPTABLE? = Ist der aufgenommene Rahmen akzeptabel? NO = Nein YES = Ja
506: ADJUST PARAMETERS = Stelle Parameter ein
522: SIGNAL UNSUCCESSFUL DECODE = Signal nicht erfolgreich decodiert
508: ATTEMPT DECODE = Versuche Decodierung
510: DECODABLE? = Decodierbar?
512: DECODE = Decodiere
514: DETERMINE POSITION OF SIGNATURE BLOCK = Bestimme Position des Unterschriften oder Signaturblocks
1516: COMPRESS IMAGE DATA ASSOCIATED WITH SIGNATURE BLOCK = Komprimiere Bilddaten, die dem Unterschriftenblock zugeordnet bzw. assoziiert sind
518: OUTPUT DECODED DATA AND COMPRESSED SIGNATURE BLOCK DATA = Gebe die decodierten Daten und die komprimierten Unterschriftsblockdaten aus
520: SIGNAL SUCCESSFUL OUTPUT = Signal erfolgreich ausgegeben

Claims

Eine tragbare Datensammlungsvorrichtung (10, 10', 10''), die Folgendes aufweist: a) eine Kameraanordnung (38) einschließlich einer Anordnung (48) aus Photosensorelementen zur Erzeugung eines Signals, repräsentativ für ein Bild einer im Allgemeinen rechteckigen Target- oder Zielfläche (44), wobei das Bild eine in der Zielfläche bzw. im Zielgebiet positionierte Datenform (45) aufweist; b) eine Optikanordnung (43, 43') positioniert zur Fokussierung der von der Target- oder Zielfläche (44) reflektierten Beleuchtung auf den erwähnten Fotosensorelement, wobei das Zielgebiet eine Höhe und eine Breite besitzt; c) eine Bildverarbeitungs- und Dekodierschaltung (22) zum Empfangen des erwähnten Signals und zur Erzeugung dekodierter Daten repräsentativ für die Datenform; und d) eine Beleuchtungsanordnung (42, 42') zum Leiten der Beleuchtung zu der Zielfläche hin, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsanordnung eine Ziel- oder Targetanordnung aufweist, um eine Beleuchtungsintensitätsverteilung zu richten, und zwar zur Unterstützung beim Zielen der tragbaren Datensammlungsvorrichtung, wobei die Zielanordnung eine zielende Lichtemissionsdiode (64a, 64b) aufweist und eine entsprechende Zieloptik (72a, 74a) zum Fokussieren des Lichts von der Zieldiode, wobei die Zieloptik ferner eine Linse umfasst, einschließlich einer Lichteintrittsoberfläche (76a, 84a) und eine Lichtaustrittsoberfläche (78a, 86a), wobei die Lichtaustrittsoberfläche eine Form einer gleichförmigen periodischen Wellenformfunktion besitzt.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lichtaustrittsoberfläche (78a, 86a) der Zieloptik eine Form einer Kosinuswellenform erster Ordnung besitzt.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lichtaustrittsoberfläche (78a) der Zieloptik um einen Winkel (c) bezüglich der Zielfläche entlang einer Dimension der Zieloptik gekippt ist und parallel verläuft bezüglich der Zielfläche entlang einer zweiten Dimension der Zieloptik, wobei die zweite Dimension im Wesentlichen orthogonal zur ersten Dimension verläuft.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zieloptiklichteintrittsoberfläche (76a) asphärisch ist.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Zieloptiklichteintrittsoberfläche (76a) einen Radius von im Wesentlichen 8 mm, eine Dicke von im Wesentlichen 1,81 mm, einen Krümmungsradius von im Wesentlichen 3,132 mm und eine konische Konstante (Konuskonstante) von im Wesentlichen –2,3354 besitzt.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zielanordnung eine erste und eine zweite Ziellichtemissionsdiode (64a, 64b) aufweist und entsprechend erste und zweite Zieloptiken (72a, 74a) zum Fokussieren von Licht von den Zieldioden, wobei die erste Zieloptik (72a) Licht von der ersten Zieldiode (64a) zur Erzeugung einer Beleuchtungsintensitätsverteilung im Wesentlichen in einer Form eines ersten dünnen Rechtecks (80) innerhalb der Zielfläche fokussiert und wobei die zweite Zieloptik (74a) Licht von der zweiten Zieldiode (64b) in einer Form eines zweiten dünnen Rechtecks (82) innerhalb der Zielfläche fokussiert, wobei die ersten und zweiten Rechtecke im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ferner Folgendes vorgesehen ist: ein Gehäuse (12''), welches eine Innenzone bildet, eine Bildanordnung (18'') geformt durch die Merkmale a) bis d) und mindestens teilweise in der Innenzone umschlossen um ein Bild der Datenform innerhalb der Zielfläche oder des Zielgebiets (44) der Bildanordnung einzufangen und dekodierte Daten repräsentativ für die Datenform vorzusehen, ein benutzeraktivierte Betätiger, mindestens teilweise ausgesetzt am Äußeren des Gehäuses zur Betätigung der Bildanordnung zum Lesen einer Datenform, und eine Betrachtungsanordnung (600), einschließlich eines Schwenkglieds (602), getragen durch das Gehäuse, wobei das Schwenkglied schwenkbar ist und zwar zwischen einer aufrechten und einer herabgefalteten Position bezüglich des Gehäuses, und zwar einschließlich einer Öffnung (604), wobei die Öffnung derart bemessen ist, dass dann, wenn das Auge eines Benutzers einen vorbestimmten Abstand gegenüber dem Schwenkglied besitzt und das Schwenkglied sich in der aufrechten Position befindet, eine Sicht oder einen Blick durch die Schwenkgliedöffnung im Wesentlichen der Zielfläche der Bildanordnung entspricht.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Schwenkglied (602) schwenkbar mit dem Gehäuse (12'') verbunden bzw. an diesem angelenkt ist derart, dass das Schwenkglied in die aufrechte Position zum Gebrauch verschwenkt wird und in die herabgefaltete Position dann verschwenkt wird, wenn es nicht in Gebrauch ist, wobei es in der herabgefalteten Position im Wesentlichen parallel zu einem Teil des Gehäuses darüber liegend durch das Schwenkglied verläuft.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse (12'') einen Ausnehmungsteil (608) aufweist, in dem das Schwenkglied (602) dann aufgenommen ist, wenn es sich in der herabgefalteten Position befindet.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ferner Folgendes vorgesehen ist: ein Gehäuse (12, 12'), welches eine Innenzone oder einen Innenbereich bildet; eine Abbildanordnung (18, 18'), gebildet durch die Merkmale a) bis d) und mindestens teilweise in der Innenzone umschlossen, zum Einfangen eines Bildes der Datenform in einem Zielgebiet oder Zielfläche (44) der Abbildanordnung und zum Vorsehen dekodierter Daten, repräsentativ für die Datenform; ein benutzeraktivierter Betätiger (26, 26'), mindestens teilweise ausgesetzt am äußeren des Gehäuses zur Betätigung der Abbildanordnung zum Lesen einer Datenform; und eine Betrachtungsanordnung (500) einschließlich eines Anzeigeschirms (504, 704), getragen durch das Gehäuse (12, 12') und elektrisch gekoppelt mit der Abbildanordnung (18, 18') und mit einer Anzeigetreiberschaltung zum Anzeigen eines Bildes der Zielfläche bzw. des Zielgebiets, eingefangen durch die Abbildanordnung.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Anzeigeschirm (504) durch ein Schwenkglied (506) getragen ist, welches gelenkig mit dem Gehäuse (12) verbunden ist, und zwar schwenkbar zwischen eineraufrechten Position und einer herabgefalteten Position.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Schwenkglied(506) im Wesentlichen parallel zu einem Teil des Gehäuses verläuft und zwar mit dem Anzeigeschirm darüberliegend.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Anzeigeschirm (504) zur Anzeige bzw. Darstellung eines Bildes der durch die Abbildanordnung (18) eingefangenen Zielfläche (44) dann erregt bzw. eingeschaltet ist, wenn das Schwenkglied (506) in der aufrechten Position positioniert ist.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Anzeigeschirm (504) dann enterregt bzw. abgeschaltet wird, wenn das Schwenkglied (506) in der herabgefalteten Position angeordnet ist.
Tragbare Datensammlungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei ein Schalter (536) vorgesehen ist zum Detektieren einer Position des Schwenkglieds (506) und zum Bewirken der Erregung des Anzeigeschirms (504) dann, wenn das Schwenkglied sich in seiner aufrechten Position befindet.