OPTOELECTRIC DEVICE FOR READING ALPHANUMERIC SIGNS AND/OR BAR-CODED DATA

Abstract: 1. An opto-electrical scanning device for alphanumeric symbols and/or bar-coded data having an illumination device to illuminate a scanning field on an object surface carrying the symbols ; and a sensor surface, formed from a plurality of photoelectric elements, to convert the reflected light received from the object surface via an objective (O) into analogue image signals, in which the scanning device is disposed in relation to an at least partially glossy object surface of the symbol-carrying medium (Z) so that the optical axis (OA) of the objective (O) is at an angle of reflection 0 degree < alpha < 25 degrees to the normal, characterised by at least one diffusely-luminous or diffusely-reflecting surface (F) as an additional light source, which is spatially-associated with the scanning device in such a manner that the associated virtual surface (F'), appearing in the virtual object space on account of the reflection at the glossy object surface, illuminates the scanning region (GH), situated in the object surface, of the objective (O).

Description: Optoelektrische Abtasteinrichtung für alphanumerische Zeichen und/oder strichcodierte Daten Die Erfindung betrifft eine optoelektrische Abtasteinrichtung für alphanumerische Zeichen und/oder strichcodierte Daten nach de Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei der optischen Zeichenerkennung wird die von einer beleuchteten Datentreger remittierte Helligkeit entsprechend der Helligkeitsverteilung von Zeichen und Zeichenhintergrund mittels einer Optik auf einer Fotodiodematrix abgebildet, die diese Helligkeit in elektrische Signale unwandelt. Aus diesen elektrischen Signa- len wird schliesslich ein binäres Rasterbild hergestellt, das nur noch aus schwarzen und weissen Bildpunkten besteht. Diese Art der Abtastung liefert stets dann gute Leseergebnisse, wenn der Kontrast zwischen Zeichen und Zeichenhintergrund möglichst gross ist, wie dies insbesondere bei schwarzen Zeichen auf mattem, hellem, vorzugsweise weissem Papier der Fall ist Schwierigkeiten ergeben sich indessen, wenn der Zeichenhintergrund Glanzatellen aufweist, da diese von der Abtastoptik als dunkle Flecken gesehen und damit fälschlicherweise als Zeichenbestandteil registriert werden. Derartige Abtastprobleme treten beispielsweise bei der Abtastung von in kupferkaschierten Leiterplatten eingravierten oder eingefrästen Zeichen auf, wobei hier neben üblichen Glanzstellen in der Kupferoberfläche zusätzlich noch Kratz- und Schleifspuren hinzukommen kön nen, die ebenfalls als dunkle Stellen gewertet werden. Insbesondere durch Schleifspuren kommt es nämlich zu empfindlichen Störungen, weil durch sie das einfallende Licht so weit abgelenkt wird, dass es zur Gänze am Objektiv der Abtastoptik vorbeireflektiert wird. Ebenso führt jede Zunahme des allgemeinen Glanzes zu einer spürbaren Abnahme der vom Abtaster wahrgenommenen Zeichenhintergrundshelligkeit im mittleren Bereich der Abtastzone und zu einer entsprechenden Anhebung in den oberen und unteren Pandbereichen. Dies liegt, bildlich gesehen, daran, dass sich das Objektiv hinter der Spie gehfläche selbst dunkel und seine Umgebung a Rand hell "sieht". Der vorliegenden Erfindung liegt nun cie Aufgabe zugrunce, eine optische Abtasteinrichtung der eingangs genann- ten Art in er Weise zu verbessern, dass auch bei Auf zeichnungsträgern mit glänzendes Zeichenhintergrund eine hohe Lesesicherheit gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeich- nennen Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen angegeben. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen FIG 1 das Prinzip eine optoelektrischen Abtastein richtung gemäss der Erfindung FIG 2 eine Ausführungsform für eine erfindungsgemäss ausgebildeten Lesekopf. Die FIG 1 zeigt einen Datenträger Z mit wenigstens teilweise glänzender Oberfläche, beispielsweise eine kupferkaschierte Leiterplatte, in die optisch lesbare Zeichen, insbesondere alphanumerische und/oder strichcodierte Zeichen eingefräst sind. Die optoelektrische Abtasteinrichtung ist in der Zeichnung lediglich durch ein Objektiv 0 symbolisiert, dessen optische Achse OA schräg zur Oberfläche des Zeichenträgers Z steht, wobei der im Bereich zwischen 0 und ca. 250 liegende Reflexionswinkel o( vorzugsweise bei 182 gewählt ist. Weiterhin ist eine diffus leuchtende bzw. diffus reflektierende Fläche F vorgesehen, die der Abtasteinrichtung derart räumlich zugeordnet ist, dass ihre zugehörige, aufgrund der Spiegelung an der glänzenden Oberfläche im virtuellen Objektraum erscheinen-de virtuelle Fläche F' den in der Objektfläche liegenden Abtastbereich GH des Objektivs 0 ausleuchtet. Mit Hilfe dieser hell eingespiegelten Fläche F wird ein eventuell glänzender Zeichenträger Z im Abtastbereich GH des Objektivs 0 so aufgehellt, dass zwischen dem dunklen Zeichen und dem hellen Zeichenhintergrund wieder ein ausreichend hoher Kontrast hergestellt wird. Die FIG 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Gehäuse einer optoelektrischen Abtasteinrichtung in Form eines konisch verjüngten Endstücks E, dessen Abtastspitze in Anpassung an die schrägstehende optische Achse OA so abgeschrägt ist, dass sich im gesamten Bereich der Abtastspitze ein konstanter Abstand zum Zeichenträger Z ergibt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die diffus leuchtende, bzw. diffus reflektierende Fläche F in das Gehäuse der Abtasteinrichtung integriert. Diese Fläche F wird im wesentlichen durch den Flächenabschnitt BC an der Innenwandung des Abtast-Endstücks E und zu einem Teil durch den Flächenabschnitt AB im Bereich einer Trennebene zwischen Endstück und dem eigentlichen Lesekopf gebildet. Beide Flächenabschnitte AB und BC sind in bezug auf die offene Abtastspitze und den Zeichenträger Z so angeordnet, dass aufgrund der Spiegelung an der glänzenden Objektfläche des Zeichenträgers Z im virtuellen Objektraum eine virtuelle Fläche A', Bl, Cl erscheint, die voll im Abtastbereich des Objektivs 0 liegt-.

Claims: Patentansprüche 1. Optoelektrische Abtasteinrichtung für alphanumerische Zeichen und/oder strichcodierte Daten mit einer Beleuchtungseinrichtung zur ausleuchtung eines Abtastfeldes auf einer die Zeichen tragenden Objektfläche und einer aus einer Mehrzahl von Fotoelementen gebildeten Sensorfläche zum Umwandeln des vom Objektfeld über ein Objektiv empfangenen reflektierten Lichts in analoge Bildsignale, da d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die Abtasteinrichtung in bezug auf eine wenigstens teilweise glänzende Objektfläche des Zeichenträgers (Z) so angeordnet ist, dass die optische Achse (OA) des Objektivs (O) in einem Reflexionswinkel O( > 00 zur Objektfläche steht und dass wenigstens eine diffus leuchtende oder diffus reflektierende Fläche () vorgesehen ist, die der Abtasteinrichtung derart räumlich zugeord- net ist, dass die aufgrund der Spiegelung an der glänzenden Objektfläche im virtuellen Objektraum erscheinende virtuelle Fläche (F') cen in der Objektfläche liegenden Abtastbereich (GH) des Objektivs (o) ausleuchtet. 2. Optoelektrische Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , das die optische Achse des Objektivs in einem Reflexionswinkel 250 zur Objektfläche steht. 3. Optoelektrische Abtasteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die diffus leuchtende oder diffus reflektierende Fläche (F) an der Innenseite eines die Abtasteinrichtung aufnehmenden Gehäuses angeordnet ist. 4. Optoelektrische Abtasteinrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e t , dass das Gehäuse in Richtung auf die Lichtein- bzw. Austritts öffnung konusartig verjüngt ist.

Inventors: MINCK, KONRAD, DIPL.-ING.
Applicants: COMPUTER GESELLSCHAFT KONSTANZ MBH
Application year: 1984
Main classification: G06K7
IPC codes: G06K7