ES2207703T3 - Dispositivo de lectura. - Google Patents
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Abstract
SE PRESENTA UN ESCANER PARA LA ADQUISICION DE INFORMACION OPTICA, EN PARTICULAR CODIGOS DE BARRAS, QUE TIENE UN DISPOSITIVO LASER (3), UN DISPOSITIVO DE RECEPCION (23), QUE DETECTA LA LUZ DEL LASER (25) REFLEJADA DESDE LA SUPERFICIE, QUE LLEVA LA INFORMACION OPTICA DEL OBJETO (13), Y UN DISPOSITIVO MEDIDOR (23) QUE EMITE UNA SEÑAL DE CONTROL QUE SE CORRESPONDE CON LA DISTANCIA DESDE EL OBJETO (13). EL ESCANER (1) SE DISTINGUE POR EL HECHO DE QUE EL DISPOSITIVO LASER (3) TIENE UNA FUENTE DE LUZ LASER SIMPLE (37) Y DE QUE SE SUMINISTRA UN DISPOSITIVO DE ENFOQUE (31) QUE PUEDE RECIBIR LA SEÑAL DE CONTROL DEL DISPOSITIVO MEDIDOR (27) Y QUE HACE POSIBLE QUE EL ESCANER SE ADAPTE A LA DISTANCIA DESDE EL OBJETO (13), SOBRE LA SUPERFICIE EN LA CUAL ESTA PRESENTE LA INFORMACION OPTICA O EL CODIGO DE BARRAS.
Description
Dispositivo de lectura.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de lectura y a un procedimiento para la adquisición de información
óptica, concretamente de códigos de barras, de acuerdo con el
preámbulo de las reivindicaciones 1 y 8, respectivamente.
Los dispositivos de lectura de este tipo son
conocidos. Se usan para identificar objetos que estén dotados de
información óptica. Sólo se tratan aquí los dispositivos de lectura
que tienen un dispositivo láser cuyo haz de luz se guía sobre la
superficie que se explora por medio de un dispositivo de desviación
adecuado, concretamente por medio de un espejo poligonal. Los
dispositivos de lectura tratados aquí se usan, concretamente, para
leer superficies que están dispuestas a una distancia altamente
variable respecto al dispositivo de desviación, por ejemplo, en un
intervalo de distancias que varía aproximadamente en 1 m. La
profundidad de campo del intervalo de lectura de un láser
individual se extiende en un intervalo de aproximadamente 30 cm a 40
cm. Si, por lo tanto, se desea cubrir un intervalo de lectura de
alrededor de 1 m con un dispositivo de lectura del tipo de los
tratados aquí, el dispositivo láser debe comprender tres fuentes de
luz láser que tengan cada una un intervalo de profundidad de campo
de aproximadamente 30 cm y estén coordinadas de forma que los
intervalos de lectura o de profundidad de campo se suplan entre
ellos y proporcionen de esta forma un intervalo de distancia total
de alrededor de 1 m. En este caso, por ejemplo, la primera fuente de
luz láser cubre el primer intervalo de lectura o exploración desde
los 0 cm hasta los 40 cm, la segunda fuente de luz láser cubre la
segunda región de exploración desde los 30 cm hasta los 70 cm, y la
tercera fuente de luz láser cubre el tercer intervalo de
exploración desde los 60 cm hasta los 100 cm. En la práctica, se ha
evidenciado provechoso el que los intervalos de las fuentes
individuales de luz láser se solapen en cierta medida, a fin de que
se alcance una señal en todos los casos libre de errores en la
medida de lo posible.
Se conocen dispositivos de lectura del tipo
tratado aquí cuyo dispositivo de desviación posee un espejo
poligonal cuyas superficies reflectoras adyacentes están asignadas
cada una a una fuente de luz láser específica, esto es, el
dispositivo de lectura se controla de tal manera que la superficie
reflectora asignada a un láser esté siempre expuesta sólo a la luz
del láser correspondiente. Si se ha de explorar un objeto en un
intervalo específico de lectura o de distancia, es necesario
esperar hasta que, por un lado, la fuente de luz láser asignada a
este intervalo de distancias se active y la superficie reflectora
asignada a esta fuente de luz esté dispuesta de tal manera que el
haz de luz láser pueda guiarse sobre la superficie del objeto que
se explora. Incluso con una muy rápida sucesión de superficies
reflectoras y una veloz transición de las fuentes de luz láser,
aparece un tiempo de espera hasta que es posible explorar un objeto
a una distancia específica desde la fuente de luz láser
correspondiente. El efecto de esto es que los objetos que se
exploran pueden guiarse de paso por el dispositivo de lectura sólo
a una velocidad restringida. Esto es un inconveniente en particular
para la exploración automática de objetos, ya que la velocidad de
operación depende de la velocidad a la cual se transportan.
A fin de eliminar esta insuficiencia, se ha
propuesto dotar a un dispositivo de lectura del tipo descrito aquí,
cuyo dispositivo láser posea dos o más fuentes de luz láser, de un
dispositivo de medición que mida la distancia al objeto que se
explora y que emita una señal de control correspondiente. Con la
ayuda de esta señal de control, a la detección del objeto le sigue
inmediatamente la activación del láser que sea adecuado para la
distancia del objeto. Se proporciona adicionalmente el que la luz
de todas las fuentes de luz láser pueda incidir sobre cualquier
superficie reflectora que se desee del dispositivo de desviación
dotado de un espejo poligonal.
Los dispositivos de lectura de este tipo
manifiestan la desventaja de que se debe proporcionar una
pluralidad de fuentes de luz láser a los efectos de adquirir la
información óptica sobre objetos situados en un intervalo de
distancias que es mayor que el intervalo de profundidad de campo de
un láser. Un dispositivo de lectura de este tipo es, por lo tanto,
relativamente caro y ocupa una gran cantidad de espacio, lo que
hace que a menudo la estructura de los sistemas de adquisición
automática sea considerablemente más cara.
Los documentos
US-A-5 425 288 describen un
procedimiento y un dispositivo de lectura de información óptica en
los que unos medios de exploración óptica exploran el medio de
información a través de un haz láser emitido desde unos medios de
emisión de haces láser, y unos medios de medición miden el período
de tiempo desde la emisión del haz láser hasta que el haz láser se
refleja en el medio de información y se recibe por medio de unos
medios fotorreceptores. Cuando unos medios de determinación
determinan que el medio de información está dentro de un intervalo
de lectura adecuado basándose en el período de tiempo medido, los
medios de procesamiento ejecutan un proceso a fin de permitir la
lectura del medio de información a través de los medios de lectura;
cuando, por el contrario, se determina que el medio de información
no está dentro de un intervalo de lectura adecuado, los medios de
procesamiento ejecutan un proceso a fin de impedir la lectura del
medio de información a través de los medios de lectura.
Adicionalmente, la unidad fotorreceptora
comprende una lente de concentración y un mecanismo de
desplazamiento de la lente que tiene un accionador lineal a fin de
desplazar a través de una varilla la lente de concentración a lo
largo de la dirección del eje óptico. La distancia de
desplazamiento objetivo de la lente se determina a fin de enfocar
claramente sobre el fotorreceptor la luz láser colimada por medio
de la lente, de manera que se obtenga una relación señal a ruido
satisfactoria de la señal de intensidad luminosa por parte del
fotosensor y una mayor resolución del sistema óptico.
Los documentos
US-A-4 783 155, JP 06 167646 y JP 58
085415 describen cada uno el uso de dispositivos piezoeléctricos a
fin de variar la forma de los dispositivos ópticos, tales como
lentes y elementos reflectores.
Los documentos
US-A-4 920 255 describen un
dispositivo de lectura como el enumerado en el preámbulo de la
reivindicación independiente 1, y un procedimiento de
funcionamiento del mismo, en el que, sin embargo, el dispositivo de
medición comprende un transductor ultrasónico u otro dispositivo
distinto y separado de la fuente de luz láser de los medios de
adquisición.
Un dispositivo de lectura para la adquisición de
información óptica, concretamente de códigos de barras, puede usarse
para explorar objetos situados en un intervalo de lectura o de
distancias que es esencialmente mayor que el intervalo de
profundidad de campo de una fuente de luz láser. El objetivo de la
invención es proporcionar tal dispositivo de lectura con una
estructura tan reducida como sea posible.
Este objetivo se alcanza a través de un
dispositivo de lectura como el enumerado en la Reivindicación 1, en
virtud del hecho de que los medios de medición y los medios de
adquisición comparten una misma fuente de luz láser. Un dispositivo
de lectura de este tipo, por tanto, posee una estructura
relativamente reducida, aunque el intervalo dentro del cual la
superficie de los objetos puede explorarse es esencialmente mayor
que el intervalo de profundidad de campo de la fuente de luz láser.
El intervalo de distancias es, concretamente, mayor que el
intervalo de profundidad de campo de una fuente de luz láser que no
tenga un dispositivo de enfoque.
Se prefiere, en concreto, una realización del
dispositivo de lectura en la que el dispositivo de enfoque posea
unos medios de accionamiento mecánicos. Un dispositivo mecánico de
este tipo se distingue por el hecho de que ocupa particularmente
poco espacio, responde rápidamente a la señal de control del
dispositivo de medida y puede realizarse con un coste relativamente
pequeño.
Se prefiere un dispositivo de lectura, además,
cuyo dispositivo de enfoque posea un elemento piezoeléctrico que
sirva como medio de accionamiento mecánico. Los cristales
piezoeléctricos son particularmente pequeños y pueden responder,
por tanto, muy rápidamente a las señales de control. La inercia
masiva de los dispositivos de enfoque de este tipo es muy baja.
La presente invención también se refiere a un
procedimiento para la adquisición de información óptica sobre al
menos un objeto por medio de un dispositivo de lectura que tiene un
intervalo de profundidad de campo predeterminado, de acuerdo con la
Reivindicación 8.
Refinamientos adicionales se revelan en las
reivindicaciones secundarias.
La invención se explica con mayor detalle en lo
que sigue con referencia a los dibujos, en los cuales:
la figura 1 muestra un croquis esquemático de un
dispositivo de lectura;
la figura 2 muestra un croquis esquemático de una
primera realización ejemplificadora de un dispositivo de enfoque de
un dispositivo de lectura;
la figura 3 muestra un croquis esquemático de una
segunda realización de un dispositivo de enfoque de un dispositivo
de lectura;
la figura 4 muestra un primer diagrama que
explica el procedimiento de funcionamiento del dispositivo de
lectura, y
la figura 5 muestra un segundo diagrama que
explica el procedimiento de funcionamiento del dispositivo de
lectura.
La ilustración de la figura 1 muestra un
dispositivo de lectura 1 que tiene un dispositivo láser 3, desde el
que surge un haz de luz láser 5 que impacta sobre un dispositivo de
desviación 7, que, en este caso, posee un espejo poligonal
giratorio 9. El haz de luz láser 5 se desvía mediante una superficie
reflectora 11. Cuando el espejo poligonal 9 se somete a un
movimiento giratorio en la dirección de las agujas del reloj, un
haz de luz reflejado por la superficie reflectora 11 gira, de la
misma forma, en la dirección de las agujas del reloj, lo que se
indica a través de un haz de luz 5a representado mediante una línea
continua y un haz de luz 5b representado mediante una línea
discontinua. El haz de luz láser 5 se dirige hacia un objeto 13 que
se registra, sobre el cual se proporciona información óptica, por
ejemplo, en forma de un código de barras 15.
La luz reflejada desde el código de barras incide
sobre la superficie reflectora 11 y se refleja mediante esta última
sobre un espejo de desviación 17, que posee una abertura 19 para la
luz que emerge del dispositivo láser 3. La luz reflejada por la
superficie del objeto 13 se dirige directamente desde el espejo de
desviación 17, a través de un sistema óptico que posee una lente 21,
hasta un dispositivo de recepción 23, que convierte las señales
ópticas en una señal eléctrica. Esta señal se procesa en un
dispositivo de medición 27, que registra la distancia que existe
entre el dispositivo de lectura 1 y el objeto 13 que se explora y
emite una señal de control a través de una línea 29 hasta un
dispositivo de enfoque 31.
El dispositivo de enfoque 31 posee un accionador
mecánico 35 que influye en el enfoque del haz de luz láser 5.
El dispositivo de lectura 1 se distingue por el
hecho de que el dispositivo láser 3 posee sólo una fuente de luz
láser 37. Este hecho significa que el láser puede tener una
construcción muy compacta y ahorradora de espacio.
Se ha de enfatizar lo siguiente en lo que
respecta al funcionamiento del dispositivo de lectura 1:
Un haz de luz láser 5 se emite mediante el
dispositivo láser 3 o mediante una fuente de luz láser 37 a los
efectos de adquirir información óptica sobre unos objetos 13, en
concreto, códigos de barras 15. El haz de luz láser 5 se guía a
través de un dispositivo de enfoque 31 y a través de la abertura 19
del espejo de desviación 7 hasta la superficie reflectora 11 del
dispositivo de desviación 7. Habida cuenta del movimiento giratorio
del espejo poligonal 9, el haz reflejado mediante la superficie
reflectora 11 barre la superficie del objeto 13 que se explora, y,
por lo tanto, así mismo el código de barras 15. La luz reflejada
por la superficie del objeto 13 pasa a través de la superficie
reflectora 11 y del espejo de desviación 17, a través de la lente
21, hasta el dispositivo de recepción 23 y hasta el dispositivo de
medición 27, que registra la distancia entre el dispositivo de
lectura 1 y el objeto 13. El dispositivo de enfoque 31 se ajusta
por medio de una señal de control a través de la línea 29, de tal
forma que la luz reflejada por el objeto 13 se forme claramente
sobre el dispositivo de recepción 23.
El dispositivo de enfoque 31 se distingue por el
hecho de que el accionador 35 es de construcción mecánica y puede
reaccionar, por lo tanto, muy rápidamente a la señal de control del
dispositivo de medición 27.
La figura 2 muestra una primera realización del
dispositivo de enfoque 31, que está dotado de un elemento
piezoeléctrico 39. El elemento piezoeléctrico está conectado de
forma fija a un soporte inmóvil 41, por una parte, y a un elemento
reflector 43, por otra. El elemento reflector muestra una superficie
reflectora curva 45 sobre la cual impacta el haz de luz láser 5 que
surge de la fuente de luz láser 37. El haz de luz láser 5 se enfoca
mediante la superficie curva 45, dependiendo la distancia del punto
de enfoque de la curvatura de la superficie 45.
El elemento reflector 43 se diseña de tal manera
que, cuando el elemento piezoeléctrico 39 está sometido a un cambio
de dimensiones, la distancia entre el elemento reflector y el
soporte inmóvil 41 varía, con lo que cambia el radio de curvatura
de la superficie 45.
En la realización ejemplificadora ilustrada aquí,
el elemento piezoeléctrico 39 se dispone en un hueco 47 dentro del
soporte 41, y está anclado de forma fija sobre el fondo del hueco
47. Si se aplica un voltaje de control generado por el dispositivo
de medición 27 al elemento piezoeléctrico 39, entonces cambian las
dimensiones del elemento piezoeléctrico 39. Esta superficie del
cristal piezoeléctrico que es opuesta al fondo del hueco 47 cambia
su distancia respecto al fondo. El elemento reflector 43 está fijado
sobre dicho lado del cristal piezoeléctrico que es opuesto al fondo
del hueco 47, dicho elemento reflector 43 descansa sobre una
superficie de soporte 49 que rodea el hueco 47 al menos en algunas
regiones. Esa región del elemento reflector 43 que se extiende
libremente a lo largo del hueco 47 está conectada a ese lado del
elemento piezoeléctrico 39 que es opuesto al fondo del hueco 47.
Si las dimensiones del elemento piezoeléctrico 39
cambian por causa de un voltaje aplicado por medio del dispositivo
de medición 27, el elemento reflector flexible 43 se lleva en un
grado mayor o menor hacia dentro del hueco 47, como resultado de lo
cual se altera la curvatura de la superficie reflectora 45. Esto
también hace variar el punto de enfoque del haz de luz láser 5.
El elemento reflector 43 está diseñado de tal
manera que se desplaza de vuelta hasta la posición de origen cuando
el elemento piezoeléctrico 39 no ejerce ninguna fuerza que efectúe
una deformación elástica del elemento reflector.
Tal configuración del elemento reflector 43 no
requiere de ningún dispositivo de restauración que desplace el
elemento reflector 43 hasta una posición de base definida.
La figura 3 muestra una realización adicional
ejemplificadora del dispositivo de enfoque 31 que posee un sistema
de lentes, en este caso una lente estacionaria 51 y una lente
desplazable 53. La lente estacionaria 51 está sujeta mediante un
soporte estacionario adecuado. La lente desplazable 53 está
conectada a un elemento piezoeléctrico 39.
El elemento que transporta la lente desplazable
53 está conectado de forma fija a un soporte estacionario 57. En la
realización ejemplificadora ilustrada aquí, el elemento
piezoeléctrico 39 posee una construcción esencialmente rectangular
visto lateralmente. Reposa con su superficie de base 59 sobre el
soporte estacionario 57, mientras la lente desplazable 53 se ajusta
sobre su superficie límite opuesta 61. Si se aplica un voltaje de
control al elemento piezoeléctrico 39 por parte del dispositivo de
medición 27, cambia la distancia entre la superficie límite 61 y la
superficie de base 59. Como resultado, la lente desplazable 53
dispuesta en el camino óptico de la fuente de luz láser 37 se
desplaza así mismo a fin de efectuar el enfoque.
En la región en la que está fijada la lente
desplazable 53, el elemento piezoeléctrico 39 posee una perforación,
a través de la cual la luz emitida por la fuente láser 37 puede
pasar hasta la lente 53 y desde aquí hasta la lente 51, y
finalmente hasta el código de barras que se explora.
El procedimiento de enfoque se explicará con
mayor detalle con respecto a la figura 4. La distancia d entre un
dispositivo de recepción que recibe luz láser y un código de barras
que se explora se representa en función del tiempo t en la figura
4. La distancia máxima d_{max} a la cual puede situarse un código
de barras que se adquiere mediante el dispositivo de lectura 1 se
indica mediante una línea discontinua. El intervalo de lectura del
dispositivo de lectura se indica mediante dos líneas discontinuas y
una flecha doble 63.
Hasta el instante t_{1}, se registra una
superficie que está dispuesta a una distancia del dispositivo de
lectura que es mayor que d_{max}.
En el lapso de tiempo entre t_{1} y t_{2},
ningún objeto está situado dentro del intervalo posible de lectura
del dispositivo de lectura.
En el lapso de tiempo entre t_{3} y t_{4}, se
registra un segundo objeto cuya superficie es apreciablemente más
cercana al dispositivo de lectura que la del objeto registrado en
el lapso de tiempo entre t_{1} y t_{2}.
Se registra un tercer objeto en el lapso de
tiempo entre t_{5} y t_{6}. Finalmente, en el lapso de tiempo
entre t_{7} y t_{8}, se registra un objeto adicional que está
dispuesto a una distancia marcadamente mayor del dispositivo de
lectura que la mencionada anteriormente.
En el lapso de tiempo hasta t_{1}, el
dispositivo de lectura está ajustado a una distancia máxima, de
manera que el intervalo de lectura está ajustado para la distancia
máxima d_{max}.
La profundidad del sombreado del intervalo de
campo en el lapso de tiempo hasta t_{1}, dentro del cual el
dispositivo de lectura puede registrar una superficie de un objeto,
linda directamente, así pues, con la máxima distancia de lectura
d_{max}.
La superficie del objeto registrado en el lapso
de tiempo entre t_{1} y t_{2} cae fuera de este rango. El
dispositivo de medición 27 envía por lo tanto una señal de control
al elemento piezoeléctrico 39, con el resultado de que el intervalo
de lectura se altera. El intervalo de lectura o profundidad de
campo, indicado mediante dos líneas de puntos paralelas, se ajusta
ahora de tal manera que la superficie del objeto registrado en el
lapso de tiempo entre t_{1} y t_{2} cae dentro de este
intervalo.
El intervalo de lectura no se altera después del
instante t_{2}, dado que el dispositivo de lectura está situado
sobre una superficie a una distancia que cae fuera de su intervalo
de lectura máximo.
La superficie registrada del siguiente objeto en
el lapso de tiempo entre t_{3} y t_{4} cae dentro de la máxima
distancia del dispositivo de lectura, pero fuera del intervalo de
lectura dado previamente.
Como respuesta, el dispositivo de enfoque 31 se
maneja de tal manera que el intervalo de lectura se altera, y la
superficie registrada en el lapso de tiempo entre t_{3} y t_{4}
puede explorarse mediante el dispositivo de lectura y pueden leerse
códigos de barras sobre esta superficie.
A fin de alterar el intervalo de lectura, se
aplica de nuevo una señal de control al elemento piezoeléctrico 39
y, o bien se altera la superficie del elemento reflector 43, o bien
se varía la posición de la lente desplazable 53 hasta que el
dispositivo de lectura registra superficies dentro del intervalo de
lectura deseado aquí.
Después del instante t_{4}, el dispositivo de
lectura está situado de nuevo sobre una superficie que cae fuera de
su máxima distancia de lectura d_{max}, por ejemplo, el soporte
de los objetos que se exploran. Por lo tanto, dado que no se
registra ninguna superficie que caiga dentro de un intervalo de
lectura que pueda ajustarse, el dispositivo de enfoque 31 no se
altera.
En el lapso de tiempo entre t_{5} y t_{6}, se
registra una superficie que cae de nuevo en el intervalo de lectura
o de profundidad de campo ajustado previamente. El dispositivo de
enfoque 31, por lo tanto, no se altera.
Después del instante t_{6}, surge otra vez la
situación en la que no se registra ninguna superficie situada
dentro del intervalo de lectura o dentro de la distancia de lectura
máxima d_{max}. El dispositivo de enfoque 31, por lo tanto, no se
altera.
Finalmente, en el lapso de tiempo entre t_{7} y
t_{8}, se registra una superficie que, aunque cae dentro de la
distancia máxima de lectura d_{max}, de hecho cae fuera del
intervalo de lectura ajustado previamente. Por lo tanto, el
dispositivo de enfoque 31 se controla ahora para producir un
intervalo de lectura dentro del cual esté dispuesta la superficie
que se explora.
Dado que el dispositivo de enfoque puede
reaccionar muy rápidamente habida cuenta de la baja inercia masiva
del elemento piezoeléctrico, el intervalo de lectura se ajusta muy
rápidamente de manera que la superficie que se explora caiga dentro
de este intervalo casi sin ningún retardo. Por ejemplo, el
intervalo de lectura se ajusta dentro de un tiempo \Deltat_{1},
de tal manera que la superficie registrada después del instante
t_{1} caiga dentro del intervalo de lectura. Dado que la máxima
velocidad de ajuste del sistema de enfoque es limitada, el tiempo
\Deltat dentro del cual el enfoque es posible depende de la medida
en la cual la superficie que se explora cae fuera del intervalo de
lectura actual.
En el procedimiento de lectura y enfoque
explicado con respecto a la figura 4, es posible explorar sólo un
objeto en cada caso.
Con respecto a la figura 5, se explicará cómo una
pluralidad de objetos se explora simultáneamente:
En primer lugar, se registra la distancia de
todos los objetos que caigan dentro del intervalo de lectura del
dispositivo de lectura y se determina a partir de ello la mínima
distancia de lectura. En el diagrama reflejado en la figura 5, se
han registrado dos objetos, habiéndose indicado la distancia entre
el primer objeto y el dispositivo de lectura mediante d_{1}, y
habiéndose indicado la distancia entre el segundo objeto y el
dispositivo de lectura mediante d_{2}.
La distancia de lectura se determina para los dos
objetos. Si la diferencia entre las distancias d_{1} y d_{2} es
menor que el intervalo de profundidad de campo del dispositivo de
lectura, la distancia de lectura requerida se ajusta al valor medio
de las distancias de lectura d_{1} y d_{2}.
En el caso en que la diferencia entre las dos
distancias de lectura sea mayor que el intervalo de profundidad de
campo, el dispositivo de enfoque se acciona de tal manera que la
superficie de uno de los objetos, y después la superficie del otro
objeto caigan alternativamente dentro del intervalo de lectura y
puedan explorarse. Preferentemente, como puede verse en la figura 5,
el dispositivo de enfoque se ajusta de tal manera que las
superficies que se registran coincidan con los intervalos extremos
del intervalo de lectura. Esto asegura el que el dispositivo de
enfoque tenga que efectuar solamente un mínimo desplazamiento de
ajuste.
La figura 5 muestra que la distancia de lectura
requerida (Distancia de Exploración Requerida, DER), cuando se
registra la superficie de un único objeto, se elige de tal manera
que la superficie del mismo caiga aproximadamente en el centro del
intervalo de lectura. Esto se muestra en la figura 5 para el lapso
de tiempo entre t_{1} y t_{2}.
Si echamos en este punto otro vistazo a la figura
4, puede verse que el intervalo de lectura en el lapso de tiempo
entre t_{1} y t_{2} se ajusta igualmente de tal manera que la
superficie del objeto que se explora caiga en el centro del
intervalo de lectura. Este ajuste también se produce para el objeto
explorado en el lapso de tiempo entre t_{3} y t_{4}: la
superficie del objeto cae en el centro del intervalo de lectura. La
superficie del siguiente objeto, que se explora en el lapso de
tiempo entre t_{5} y t_{6}, cae fuera del centro del intervalo
de lectura, ya que el dispositivo de enfoque no se acciona. Esto no
es preciso ya que la superficie del objeto instantáneamente
registrado cae todavía dentro del intervalo de lectura.
El objeto registrado en el lapso de tiempo entre
t_{7} y t_{8} requiere un nuevo ajuste del intervalo de
lectura. En este caso, se asegura de nuevo que la superficie que se
explora caiga en el centro del intervalo de lectura.
Puede verse en la figura 5 que, después del
instante t_{2} y hasta el instante t_{3}, dos objetos caen
dentro del intervalo de adquisición del dispositivo de lectura,
dicho intervalo está limitado por el valor d_{max} representado
mediante líneas discontinuas. Dado que, durante el tiempo t_{2} a
t_{3}, las dos superficies 65 y 67 de los objetos que se exploran
ya no caen dentro del intervalo de lectura que se indica mediante
la doble flecha 63 que existía en el lapso de tiempo entre t_{1}
y t_{2}, y que está delimitado mediante líneas discontinuas, el
dispositivo de enfoque 31 se acciona comenzando en el instante
t_{2}, para ser precisos, de tal manera que la superficie 65 del
primer objeto, por un lado, y la superficie 67 del segundo objeto,
por el otro, puedan explorarse. En el procedimiento ilustrado en la
figura 5, el intervalo de lectura se ajusta de tal manera que, a
veces, la superficie 65 del primer objeto coincida con el límite
inferior 69 del intervalo de lectura y, a veces, la superficie 67
del segundo objeto coincida con el límite superior 71 del intervalo
de lectura.
Una vez que se alcanza el instante t_{3}, la
profundidad del intervalo de profundidad de campo se ajusta de tal
manera que la superficie 67 del segundo objeto caiga
aproximadamente en el centro del intervalo de lectura. Ya no se
requiere el accionamiento adicional del dispositivo de enfoque, dado
que solamente una única superficie se dispone dentro del intervalo
de exploración del dispositivo de lectura.
Es posible, por lo tanto, inmediatamente después
de que uno o más objetos se hayan registrado, ajustar el
dispositivo de lectura 1 a la distancia del objeto 13 y asegurar la
formación clara de los objetos y de los códigos de barras 15
proporcionados en los mismos. Habida cuenta de la alta velocidad de
enfoque del dispositivo de enfoque 31, es suficiente con dotar al
dispositivo láser 3 con una única fuente de luz láser 37. Fuentes
de luz láser adicionales que puedan explorar los objetos 13 en
intervalos diferentes de lectura o de distancias son, por lo tanto,
innecesarios. El dispositivo de enfoque 31 ajusta la única fuente
de luz láser 37 a la distancia correcta inmediatamente después de
que uno o más objetos se hayan registrado, con lo que se hace
posible que el código de barras 15 se adquiera de forma fiable y
virtualmente sin errores.
El accionador mecánico 35 usado en este caso es
entonces un elemento piezoeléctrico o un cristal piezoeléctrico cuyo
cambio de dimensiones basado en una señal de control se usa para
asegurar el enfoque de la luz reflejada 25 sobre el dispositivo de
recepción 23.
El accionador mecánico 35 se distingue en todos
los casos por el hecho de que reacciona muy rápidamente a la señal
de control del dispositivo de medición 27 y asegura que el código
de barras 15 se forme claramente sobre el dispositivo de recepción
23. Es por lo tanto posible, entonces, prescindir de fuentes de luz
láser adicionales. Es posible, así pues, registrar objetos 13 en un
intervalo de distancias que es esencialmente mayor que el intervalo
de lectura de una única fuente de luz láser.
Claims (13)
1. Dispositivo de lectura (1) para la adquisición
de información óptica, comprendiendo dicho dispositivo de
lectura:
- medios para la adquisición de información
óptica sobre la superficie de un objeto (13), que comprenden un
dispositivo láser (3) que posee una fuente de luz láser (37) para la
emisión de un haz de luz láser (5), y un dispositivo de recepción
(23) que detecta la luz láser (25) reflejada desde la superficie
del objeto (13) que porta la información óptica;
- medios para la medición de la distancia desde
la superficie del objeto (13) hasta el dispositivo de lectura, que
incluyen un dispositivo de medición (27);
- y un dispositivo de enfoque (31) para el
enfoque del haz láser emitido (5) de acuerdo con la distancia
medida,
caracterizado porque los medios para la
medición comprenden la misma fuente de luz láser (37) que dichos
medios de adquisición.
2. Dispositivo de lectura (1) de acuerdo con la
Reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de
enfoque (31) posee un accionador mecánico (35).
3. Dispositivo de lectura (1) de acuerdo con la
Reivindicación 2, caracterizado porque el accionador
mecánico (35) comprende un elemento piezoeléctrico (39).
4. Dispositivo de lectura (1) de acuerdo con la
Reivindicación 3, caracterizado porque dicho dispositivo de
enfoque (31) comprende al menos una lente (53) que está dispuesta
dentro del camino óptico del haz de luz láser emitido y que está
montada de tal manera que puede desplazarse por medio del elemento
piezoeléctrico (39).
5. Dispositivo de lectura (1) de acuerdo con la
Reivindicación 4, caracterizado porque dicha al menos una
lente (53) está directamente conectada a dicho elemento
piezoeléctrico (39).
6. Dispositivo de lectura (1) de acuerdo con la
Reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque dicho dispositivo
de enfoque (31) comprende adicionalmente al menos una lente
estacionaria (51).
7. Dispositivo de lectura de acuerdo con la
Reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicho dispositivo
de enfoque (31) comprende un elemento reflector (43) que posee una
superficie curva flexible y reflectora (45) cuyo radio de curvatura
es variable.
8. Procedimiento para la adquisición de
información óptica sobre al menos un objeto (13), por medio de un
dispositivo de lectura (1) que posee un intervalo de profundidad de
campo predeterminado, comprendiendo el procedimiento las etapas
siguientes:
a) emitir un haz de luz láser hacia una
superficie de dicho al menos un objeto (13) que porta la información
óptica;
b) detectar dicha luz láser reflejada por la
superficie de dicho al menos un objeto (13) a fin de adquirir dicha
información óptica;
c) medir la distancia desde la superficie de
dicho al menos un objeto (13) hasta dicho dispositivo de lectura
(1); y
d) enfocar el haz de luz láser emitido de acuerdo
con la distancia medida,
caracterizado porque en dicha etapa c), la
distancia se mide en base a la luz detectada en dicha etapa de
detección b).
9. Procedimiento de acuerdo con la Reivindicación
8, caracterizado mediante las etapas de:
- e) establecer un límite de distancia máxima
(d_{max}) para la adquisición de la información óptica;
- c1) medir una segunda distancia desde la
superficie de un segundo de objeto (13) u objetos hasta dicho
dispositivo de lectura;
- si dicha segunda distancia medida en la etapa
c1) está dentro del límite de máxima distancia (d_{max}) y fuera
del intervalo de profundidad de campo del haz de luz láser emitido
y enfocado en la etapa d), llevar a cabo una etapa d1) de enfoque
del haz de luz láser emitido de acuerdo con la segunda
distancia;
- si dicha segunda distancia medida en la etapa
c1) está o bien dentro del intervalo de profundidad de campo del haz
de luz láser emitido enfocado en la etapa d), o bien fuera del
límite de máxima distancia (d_{max}), mantener el enfoque
ajustado en dicha etapa d).
10. Procedimiento de acuerdo con la
Reivindicación 8,
caracterizado porque en dicha etapa d), el
haz de luz láser emitido se enfoca de tal manera que la superficie
de dicho objeto (13) u objetos está sustancialmente en el centro del
intervalo de profundidad de campo del dispositivo de lectura
(1).
11. Procedimiento de acuerdo con la
Reivindicación 8, caracterizado porque:
- dicho al objeto u objetos comprende un primer
objeto y un segundo objeto,
- dicha etapa c) comprende medir una primera
distancia (d1) desde la superficie de dicho primer objeto hasta el
dispositivo de lectura, y una segunda distancia (d2) desde la
superficie de dicho segundo objeto hasta el dispositivo de
lectura;
- una etapa e) de verificación de si la
diferencia entre dicha primera distancia (d1) y dicha segunda
distancia (d2) es mayor que el intervalo de profundidad de campo
del dispositivo de lectura (1) se lleva a cabo antes de dicha etapa
d) de enfoque; y
- si dicha etapa e) da un resultado negativo,
dicha etapa d) de enfoque del haz de luz láser emitido se lleva a
cabo de manera que el centro del intervalo de profundidad de campo
del dispositivo de lectura (1) se establece sustancialmente como el
valor medio de dicha primera distancia (d1) y dicha segunda
distancia (d2).
12. Procedimiento de acuerdo con la
Reivindicación 11, caracterizado porque, si dicha etapa e)
da un resultado positivo, dicha etapa d) de enfoque comprende
alternativamente el enfoque del haz de luz láser emitido de manera
que la superficie de dicho primer objeto y la superficie de dicho
segundo objeto estén alternativamente dentro del intervalo de
profundidad de campo del dispositivo de lectura (1).
13. Procedimiento de acuerdo con la
Reivindicación 12, caracterizado porque dicha etapa d) de
enfoque comprende alternativamente enfocar el haz de luz láser
emitido de tal manera que la superficie de dicho primer objeto y la
superficie de dicho segundo objeto coincidan alternativamente con
los extremos del intervalo de profundidad de campo del dispositivo
de lectura (1).
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