Портативное считывающее устройство для считывания и декодирования символьных меток прямого нанесения, в том числе с зеркальных поверхностей
Заявленная полезная модель относится к портативным средствам для считывания и декодирования штрих-кодов, в том числе символьных меток прямого нанесения. Портативное считывающее устройство является ручным сканером и включает корпус с триггерным узлом, оптическую часть, состоящую из объектива и осветительного блока, аппаратную часть и программное обеспечение, выполненные так, что осветительный блок сканера изготовлен с использованием дополнительной рассеивающей световой конусообразной насадки из матового материала со встроенными светодиодами, и которая закреплена на внешней стороне осветительной камеры для увеличения зоны освещения рассеянным световым потоком и обеспечения алгоритма управления освещением внешнего кольцевого осветителя в сочетании с диффузным освещением в целом. Полезная модель позволяет более эффективно осуществлять считывание и декодирования штрих-кодов, особенно символьных меток прямого нанесения с зеркальных бликующих поверхностей. 1 з.п. ф-лы: 2 ил.
Данная полезная модель относится к портативным считывающим устройствам (сканерам), предназначенным для «захвата» и декодирования штрих кодов различного типа, в том числе символьных меток прямого нанесения (СМПН), нанесенных на отдельные детали и компоненты изделий, с целью идентификации и отслеживания их жизненного цикла.
Возникновение спроса на СМПН привело к созданию новых технологий «чтения» таких меток, поскольку работающие на прежних технологиях сканеры оказались неспособными к декодированию меток СМПН, особенно нанесенных на зеркальных и бликообразующих поверхностях.
Общеизвестно, что Сканер штрих-кода - это устройство, которое считывает штрих-код, нанесенный на упаковку товара или сам товар, и передает эту информацию в компьютер, кассовые аппараты, POS-терминалы и т.д. Сканеры штрих-кода широко используются в сфере торговли и услуг для быстрой идентификации товара, при отпуске, складировании и т.д.
Также является известным, что по типу исполнения сканеры делятся на ручные, которые оператор подносит к считываемому штрих-коду, и стационарные, которые закреплены на одном месте, и в этом случае уже к ним надо подносить промаркированный штрих-кодом объект.
Компоновка предлагаемого сканера включает: корпус с триггерным узлом и элементами светозвукового информирования оператора, такими как зуммер, несколькими светодиодами различного цвета, оптическую часть, состоящую из двухлинзового объектива, осветительного блока оригинальной конструкции с дополнительным рассеивающим конусообразным кольцом, аппаратурную часть, состоящую из нескольких печатных схем с различными компонентами (процессор DSP, устройства ввода/вывода и т.п.), оптический сенсор, программное обеспечение общего назначения (захват изображения, включение/выключение светодиодов осветительного блока, имеющих уникальные свойства (например, ультрафиолетовый и инфракрасный свет) для обеспечения декодирования меток СМПН. При этом модуль сканирования, встроенный в корпус, имеет осветительную камеру, состоящую из двух систем освещения - внешнего и внутреннего, создает диффузный световой поток подсвечивающий СМПН. Как указывалось выше, данная полезная модель предназначена в первую очередь для считывания и декодирования символьных меток прямого нанесения (СМПН), нанесенных на отдельные детали и комплекты изделий.
Разработанный дизайн корпуса значительным образом отличается от дизайна большинства сканеров, включая ближайших конкурентов по эффективности декодирования символьных меток прямого нанесения: Cognex DataMan 7500 http//www.cognex.сот. Патент 
US 6,330,974, 18.12.2001 г, портативное считывающее устройство для декодирования символьных меток прямого нанесения патент РФ на полезную модель 96992, 2011.09.08, заявка на изобретение US 2011100842 A1 Сканер штрих-кода, с функцией переключения считывающей разрешающей способности при сканировании, где описываются считывающее устройство - оптико-электронный сканер, который включает корпус с окном и электро-оптический элемент, расположенный за окном. Снаружи корпуса рядом с окном расположены по меньшей мере два лазерных диода, обеспечивающие лазерные лучи. Лучи пересекаются в поле зрения оптико-электронных элементов, а пучки обеспечивают свет на электро-оптический элемент через окно, которое отражается от символа, расположенного в точке пересечения (Патент US 6,330,974).
В заявке US 2011089242, 21.04.2011 описан другой сканер для считывания штрих-кода, имеющий модуль переключения для сканирования (считывания) штрих-кодов с высоким разрешением или с низким разрешением. Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является портативное считывающее устройство для декодирования штрих-кодов различного типа, в том числе символьных меток прямого нанесения, выполненное так, что рукоятка корпуса расположена сзади корпуса и плавно в него переходит, а оптическая и аппаратурная части изготовлены таким образом, что импульсы светодиодов целеуказания осветительного блока оптической части не совпадают по времени с импульсами светодиодов подсветки, а оптимальный уровень освещения выбирается автоматически, за счет регулирования силы тока в светодиодах подсветки, при этом для освещения используются в том числе светодиоды с узким спектральным диапазоном излучения (RU 96992 20.08.2010). Известное портативное считывающее устройство является не достаточно эффективным для считывания меток прямого нанесения, особенно с зеркальных поверхностей. Технической задачей заявленной полезной модели является повышение эффективности считывания и декодирования символьных меток прямого нанесения в том числе и с зеркальных поверхностей. Поставленная техническая задача достигается тем, что заявлено портативное считывающее устройство для декодирования символьных меток прямого нанесения, в том числе с зеркальных поверхностей, включающее корпус с триггерным узлом, оптическую часть, состоящую из объектива и осветительного блока, аппаратурную часть и программное обеспечение, выполненные так, что осветительный блок сканера изготовлен с использованием дополнительной рассеивающей световой конусообразной насадки из матового материала со встроенными светодиодами, и которая закреплена на внешней стороне осветительной камеры для увеличения зоны освещения рассеянным световым потоком и обеспечения алгоритма управления освещением внешнего кольцевого осветителя в сочетании с диффузным освещением в целом. В заявленном в качестве полезной модели портативном считывающем устройстве для декодирования символьных меток прямого нанесения импульсы светодиодов целеуказания осветительного блока оптической части не совпадают по времени с импульсами светодиодов подсветки.
Предлагаемая полезная модель является новой и промышленно-применимой. Разработанный дизайн корпуса значительно отличается от дизайна известных корпусов сканеров см. рис.1 Общий вид корпуса сканера с дополнительным рассеивающим конусообразным кольцом, рис.2 Схема формирования дополнительного рассеянного светового потока для расширения зоны считывания, где
1. Сканер.
2. Осветительная камера.
3. Рассеивающая конусообразная насадка со встроенными светодиодами.
4. Светодиоды.
5. Световой поток диффузного освещения.
Сканер снабжен двумя системами светодиодов, включаемых попеременно, системой красных и системой голубых, причем невидимые (например, симпатические чернила) становятся видимыми только при УФ освещении, а изначально видимые при обычном освещении символьные метки дополняются информацией невидимой части, позволяющей декодировать всю символьную метку в полном объеме.
Инженерная конструкция осветителя представляет собой двухкамерное устройство, обеспечивающее диффузное освещение, как под малым (меньше 45 градусов - нижняя камера), так под большим углом (верхняя камера), позволяющая уверенно считывать СМПН с любых поверхностей, в том числе с зеркальных и поверхностей с высокой отражательной способностью.
При существующей осветительной системе сканера во время считывания меток внешний кольцевой осветитель выключается для исключения появления ярких бликов, образующихся из-за отражения светового потока, и используется только рассеянный свет исходящий из внутренней осветительной камеры через отверстие внешнего кольцевого осветителя. Таким образом, получаемое световое пятно рассеянного света фактически ограничено отверстием внешнего кольцевого осветителя, что затрудняет считывание меток соразмерных со световым пятном. Зона освещения рассеянным световым потоком в предлагаемой конструкции расширена за счет применения специальной конической насадки, например, из матового прозрачного материала со светодиодами и закрепленной с внешней стороны осветительной камеры. Для повышения глубины резкости оптической системы в конструкции сканера используется явление зависимости коэффициента преломления оптического стекла от длины волны, при этом использование двух систем светодиодов (система красных и система голубых) позволяет получать разное фокусное расстояние и соответственно разные диапазоны резкости. С целью наведения сканера на считываемый штрих код, свет от двух мощных светодиодов проходит через специальные линзы, установленные перед ними, затем через переднюю оптическую крышку и формирует на предмете два ярких пятна. Импульсы свечения светодиодов целеуказания не совпадают по времени с импульсами свечения светодиодов подсветки, поэтому их не видно на изображении штрих кода, поступающего на декодирование. Наиболее подходящим типом освещения метки, пригодным для последующей цифровой обработки, является диффузное освещение.
В предлагаемой конструкции сканера применена оптическая рассеивающая конусообразная насадка со встроенными светодиодами, позволяющая значительно увеличить зону уверенного считывания СМНП в том числе с бликообразующих поверхностей, используя уникальный алгоритм управления освещением внешнего кольцевого осветителя в сочетании с диффузным освещением в целом.
Система прицеливания, входящая в состав сканера, позволяет оператору уверенно помещать декодируемую метку в поле зрения сканера.
Портативное считывающее устройство для декодирования символьных меток прямого нанесения, в том числе с зеркальных поверхностей, включающее корпус с триггерным узлом, оптическую часть, состоящую из объектива и осветительного блока, аппаратную часть и программное обеспечение, выполненные так, что осветительный блок сканера изготовлен с дополнительной световой конусообразной насадкой из матового материала со встроенными светодиодами и закрепленной на внешней стороне осветительной камеры для существенного увеличения зоны освещения рассеянным световым потоком и использования уникального алгоритма управления освещением внешнего кольцевого осветителя в сочетании с диффузным освещением в целом.
