DE4213340A1

DE4213340A1 - Optische anordnung zum erzeugen eines abtastmusters, welche zusaetzliche abtastlinien fuer einen laserabtaster bewirkt

Info

Publication number: DE4213340A1
Application number: DE19924213340
Authority: DE
Inventors: Jorge Luis Acosta
Original assignee: Spectra Physics Scanning Systems Inc
Current assignee: Datalogic Scanning Inc
Priority date: 1991-05-08
Filing date: 1992-04-23
Publication date: 1992-11-12
Also published as: GB2255650A; GB9206280D0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Lasergeräte und, genauer gesagt, auf eine optische Anordnung in einem Laserabtastgerät zum Erzeugen eines Abtastmusters bzw. einer Abtastspur, um einen Strichcode zu finden und zu lesen, der von dem Abtastgerät beabstandet ist, wie z. B. einem Packungsaufkleber, der ein Strichcodesymbol trägt, wobei zusätzliche Abtastlinienabschnitte in dem Abtastmuster bzw. in der Abtastspur erzeugt werden, um die Fähigkeit des Systems zum Finden und Lesen eines Strichcodes zu verbessern.

Strichcodesymbole werden in einem weiten Bereich von Verpackungen im Einzelhandel verwendet für die Kassen und zur Inventur bzw. zu Lagerhaltungszwecken und eine Vielfalt von Laser abtastgeräten ist darauf ausgelegt und entwickelt worden, derartige Symbole zu lesen. Die grundsätzliche Anforderung für Laserabtastgeräte für den Lebensmittelhandel und die Abwicklung bzw. Bearbeitung anderer großer Volumina bzw. Mengen liegt darin, auf eine Art und Weise zu arbeiten, daß der bzw. die Kassenangestellte des Geschäftes sich nicht darum zu kümmern braucht, welche Orientierung das Schild bzw. der Aufkleber hat, während der Produktaufkleber über das Abtastgerät hinwegbewegt wird. Dementsprechend sind von Beginn an die Bemühungen darauf gerichtet gewesen, ein Abtastmuster bzw. eine Abtastspur zu erzeugen, welches bzw. welche eine hohe Wahrscheinlichkeit hat, den Strichcode zu finden und mit einer geringen Empfindlichkeit auf bzw. Beeinflußbarkeit durch die Strichcodeorientierung, wie es von Hellekson et al in dem US-Patent Nr. 47 99 194 (das ′194 Patent) diskutiert wird.

Diese Bemühungen haben sich bis zu einem Punkt entwickelt, wo die meisten modernen Laserabtastgeräte Abtastlinien erzeugen, die auf einem Abtastmuster mit fünf scheinbaren Quellen beruhen. Das Abtastmuster erzeugt fünf getrennte, feste Abtastlinien, die scheinbar von fünf Quellen herkommen, jedoch tatsächlich aus einer einzigen Quelle herrühren. Mit Strichcode versehene Gegenstände bewegen sich durch das Abtastvolumen, welches durch die Ebenen des bzw. der Abtaststrahler definiert wird. Der Strichcode wird mit hoher Wahrscheinlichkeit empfangen, unabhängig von der Orientierung des Strichcodes, durch zwei sich senkrecht kreuzende Abtastlinien in dem Abtastmuster aus scheinbar fünf Quellen. Das Abtastmuster mit fünf scheinbaren Quellen ist als sehr wirksames und elegantes Abtastmuster anerkannt, welches ein hohes Niveau von Lesefähigkeit für Strichcodes in jeder Richtung gewährleistet, welche sich durch die Ebenen des Abtaststrahlers bewegen.

Im Gegensatz hierzu verwenden von Hand zu haltende Laserabtastgeräte typischerweise weiterhin Abtastmuster mit einer einzelnen Abtastlinie, um Strichcodes zu lesen und hängen selbstverständlich davon ab, daß die Bedienperson manuell eingreift, um die Strichcodes zu finden.

Trotz dieser Bemühungen ist die Richtungsunabhängigkeit von Laserabtastgeräten bzw. ihre Fähigkeit in beliebigen Richtungen zu lesen, immer noch begrenzt. Häufig gelingt es den Abtastgeräten nicht, die Aufkleber bzw. Etiketten zu finden und zu lesen, so daß es erforderlich ist, mit Strichcode versehene Gegenstände erneut durch das Abtastvolumen hindurchzubewegen. In anderen Fällen eignen sich mit Strichcode versehene Gegenstände nicht von sich aus, von einer Person aufgenommen und über das Abtastgerät hinwegbewegt zu werden und ihre Etiketten können, wenn die Gegenstände dort bleiben, wo sie sind, außerhalb des Abtastvolumens angeordnet sein. In derartigen Fällen können von Hand gehaltene Abtastgerate zweckmäßig sein, aber sie erfordern auch ein gewisses Maß von Genauigkeit bei der Handhabung und oft sind wiederholte Versuche erforderlich, um einen Strichcode zu lesen.

Unter den Laserabtastgeräten nach dem Stand der Technik sind auch solche, die in dem ′194 Patent diskutiert und offenbart werden. Kompakte Abtastgeräte, die in dem am 29. August 1989 ausgegebenen US-Patent Hr. 48 61 973 (das ′973 Patent) von Hellekson offenbart werden, sowie von Hand zu haltende Laserabtastgeräte, welche in dem am 7. Juli 1987 ausgegebenen US- Patent Nr. 46 78 288 von Lonsdale et aI offenbart werden. Unabhängig von der Ausführungsform haben Laserabtastgeräte typischerweise ein optisches System, welches aus einer Aussendeoptik, einer Sammeloptik und einer Anordnung zum Erzeugen eines Abtastmusters besteht.

Die Aussende- bzw. Durchlaßoptik weist typischerweise einen niederenergetischen He-Ne-Laser auf, einen oder zwei Leitspiegel, eine Divergenzlinse, die sich am Ende des Lasers befinden kann und eine Fokussierlinse, die als Teil einer größeren Sammellinse der Sammeloptik gegossen bzw. geformt sein kann. Die grundsätzliche bzw. wesentliche Funktion der Aussendeoptik liegt darin, einen fokussierten Laserpunkt zu erzeugen und auszusenden, und zwar mit dem richtigen Durchmesser und in der Ebene des Packungsetiketts, um die Striche und die Abstände eines Strichcodesymbols auf dem Etikett zu beleuchten.

Die Sammeloptik weist typischerweise eine Sammellinse, ein Bandpaßfilter und einen Fotodetektor auf. Die wesentliche Funktion der Sammeloptik besteht darin, nur das diffuse Laserlicht aufzunehmen und zu sammeln, welches von dem Etikett reflektiert wird, und es auf einen kleinen Detektor zu fokussieren. Das Licht wird in der Weise gesammelt und fokussiert, daß das Signal/Rauschverhältnis optimiert wird. Beispielsweise wird, wie dies im Stand der Technik bekannt ist, in einem rückgerichteten bzw. rücklenkenden optischen System ein Lichtkegel, der von dem Etikett zurückkehrt und den Lichtstrahl umgibt, welcher auf das Etikett gesendet bzw. geschickt wird, durch die Sammellinse gesammelt. Auf diese Weise wird ein beträchtlicher Teil des umgebenden Lichtes aus dem System eliminiert. Zusätzliches Filtern des Umgebungslicht- "Rauschens" wird durch den Bandpaßfilter erreicht. Nicht rückwärts gerichtete optische Systeme sammeln das diffuse, reflektierte zugrundeliegende Licht mit Hilfe von anderen im Stand der Technik bekannten Mitteln.

Die Anordnungen nach dem Stand der Technik zum Erzeugen des Abtastmusters variieren beträchtlich. Bei einem typischen Abtaster für die Thekenoberseite (z. B. einer Kassentheke) wird eine optische Anordnung verwendet, welche einen Spiegelaufbau aufweist, der aus einer Mehrzahl von ersten reflektierenden Spiegelflächen besteht, welche um eine Achse rotieren und weiterhin eine Mehrzahl von sekundären reflektierenden Elementen aufweist. Die grundsätzliche Funktion der Anordnung für die Erzeugung des Abtastmusters liegt darin, den Laserstrahl durch ein dreidimensionales Muster bzw. entlang einer dreidimensionalen Spur zu bewegen, das bzw. die in der Lage ist, die Etiketten in so vielen Orientierungen wie möglich zu finden und zu lesen.

Man kann davon ausgehen, daß weitere Verbesserungen in der Zuverlässigkeit und der verbesserten Etikettenlesefähigkeit wünschenswert sind, um die fortdauernde Anforderung nach Abtastgeräten von hoher Zuverlässigkeit und niedrigen Kosten zu erfüllen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht für ein Laserabtastgerät, das zur Erfüllung der zuvor erwähnten Erfordernisse ausgestaltet ist, eine optische Anordnung zur Erzeugung eines Abtastmusters vor. Bewegen durch Zittern, kontinuierliches Drehen oder lineares Verschieben eines ausgewählten optischen Bauteiles oder Elementes der Anordnung zur Erzeugung des Abtastmusters gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert die Fähigkeit des Abtastgerätes, ein Strichcodeetikett zu finden und zu lesen, indem eine Mehrzahl von zugehörigen Abtastlinien oder Abtastlinienabschnitten anstelle einer einzelnen Abtastlinie erzeugt werden. Der Begriff Bewegen beinhaltet daher alle Arten von Bewegung, die diese Wirkung hervorrufen, einschließlich Zittern bzw. Vibrieren, Drehen und Verschieben eines optischen Elementes. Zittern wird definiert als abwechselndes Rotieren eines Elementes entlang eines Kreisbogens in unterschiedlichen Richtungen oder einfacher als Hin- und Herbewegen eines Elementes, typischerweise in Bewegungen mit kleiner Amplitude. Zittern ist also von kontinuierlichem Drehen eines Elementes über einen Bewegungsweg von 360° zu unterscheiden. Ein Abtastlinienabschnitt ist als ein Teil einer Abtastlinie definiert und die Bezugnahme auf Abtastlinien soll Abtastlinienabschnitte einschließen. Ein Abtastmuster schließt eine oder mehrere Abtastlinien ein.

Je nach dem Element, welches bewegt wird oder gemäß der vorliegenden Erfindung zittert, kann eine Mehrzahl von Abtastlinien aus dem Element in im wesentlichen paralleler oder nicht paralleler Beziehung zueinander erzeugt werden. Unabhängig hiervon steigert die Erzeugung einer Mehrzahl von Abtastlinien im Vergleich zu einer einzelnen Abtastlinie die Wahrscheinlichkeit, einen Strichcode, der durch das Abtastvolumen hindurchtritt, zu finden und zu lesen. Ein Abtastgerät, welches ein oder mehrere Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt, erlaubt weiterhin viele Variationen von Befestigungsanordnungen des Abtastgerätes und in den Gestaltungen für das Transportieren der mit Strichcode versehenen Gegenstände durch das Abtastmuster, welche mit Abtastgeräten nach herkömmlicher Gestaltung nicht möglich sind.

Die vorliegende Erfindung ist deshalb auf eine optische Anordnung in einem Laserabtastgerät gerichtet, um ein Abtastmuster aus einem Laserlichtstrahl zu erzeugen, in welchem zumindest eine Abtastlinie des Abtastmusters eine Mehrzahl von zugehörigen Abtastlinien einschließt, die durch Bewegen zumindest eines optischen Elementes erzeugt werden. Die vorliegende Erfindung kann in optischen Abtastgeräten verwendet werden, die verschiedene Gestaltungen von optischen Elementen haben, einschließlich, ohne Beschränkung hierauf, von Laserabtastgeräten, die sich an der Oberseite einer Theke befinden oder von Hand gehalten werden. Während also die genaue Gestaltung des Abtastgerätes unterschiedlich sein kann, versteht es sich, daß das Bewegen eines optischen Elementes durch Zittern, Drehen oder Verschieben gemäß der vorliegenden Erfindung den offenbarten Effekt hervorruft.

In einem Laserabtastgerät, welches ein anschauliches Beispiel eines Laserabtastgerätes an der Oberseite einer Theke darstellt, weist die Anordnung zur Erzeugung eines Abtastmusters eine optische Einrichtung auf, welche für eine wiederholte Bewegung über einen Rotationszyklus um eine erste Achse montiert ist und eine Mehrzahl von primären reflektierenden Elementen in Form von primären Spiegeln hat, die aufeinanderfolgend winkelmäßig um die erste Achse zueinander versetzt orientiert sind, eine Einrichtung zum drehenden Bewegen der optischen Einrichtung um die erste Achse und eine Vielzahl von sekundären reflektierenden Elementen ebenfalls in Form von Sekundärspiegeln, welche relativ zueinander und zu jedem der Primärspiegel der optischen Einrichtungen in (bestimmten) Positionen angeordnet sind, während der Primärspiegel sich über einen Abschnitt jedes Rotationszyklus bewegt. Jeder Primärspiegel empfängt und reflektiert den Laserlichtstrahl, während die Primärspiegel sich aufeinanderfolgend entlang des Abschnittes jedes Rotationszyklus der optischen Einrichtung bewegen. Gruppen von einem oder mehreren Sekundärspiegeln sind so ausgelegt, daß sie den Laserlichtstrahl empfangen, der von den Primärspiegeln reflektiert wird, und daß sie dieses reflektieren, so daß es Abtastlinien des Laserlichtstrahlabtastmusters unter verschiedenen Orientierungen relativ zueinander folgt, während die Primärspiegel sich aufeinanderfolgend durch den Abschnitt des Drehzyklus bewegen. Gemäß der vorliegenden Erfindung verändert eine Einrichtung zum Bewegen zumindest eines der Sekundärspiegel um eine zweite Achse die Orientierung der zugehörigen Abtastlinie, die von diesem reflektiert wird und erzeugt eine Mehrzahl von Abtastlinien anstelle einer einzelnen Abtastlinie. Wie zuvor auch, kann die Einrichtung zum Bewegen eine Einrichtung zum Zittern, zum Drehen oder eine Einrichtung zum Verschieben sein.

Genauer gesagt kann das Laserlichtstrahlabtastmuster, welches von der optischen Anordnung erzeugt wird, ein Muster einer einzelnen Abtastlinie sein oder, wie es für die Abtastgeräte an der Thekenoberseite vorzuziehen ist, ein scheinbar aus fünf Quellen stammendes Abtastmuster, das manchmal auch als "Gitterkreuz X"-Abtastmuster ("cross bar X") bezeichnet wird. Für das bevorzugte Abtastmuster aus scheinbar fünf Quellen für ein Thekenabtastgerät (Abtastgerät an einer Thekenoberfläche bzw. Thekenoberseite), kann die Vielzahl von Sekundärspiegeln erste, zweite und dritte einzelne oder Mehrzahlen bzw. Gruppen von Sekundärspiegeln aufweisen. Beispielsweise, was jedoch keine Einschränkung sein soll, sind die Sekundärspiegel bei einem als Anschauungsbeispiel gewählten Thekenabtaster in einer ersten Mehrzahl so ausgelegt, daß sie eine Spur eines Paares von voneinander beabstandeten seitlichen horizontalen Abtastlinien des bevorzugten Laserstrahlabtastmusters aus scheinbar fünf Quellen erzeugen, während die Primärspiegel sich nacheinander durch den Drehzyklusabschnitt bewegen. Insbesondere weisen die Sekundärspiegel aus der ersten Mehrzahl ein Paar von oberen und unteren Sekundärspiegeln auf, die vor und in seitlicher Richtung außerhalb von jeweils einem Paar von gegenüberliegenden Seiten der optischen Einrichtung angeordnet sind. Jeder Primärspiegel reflektiert in einem Anfangsabschnitt jedes Drehzyklusabschnittes den Laserlichtstrahl auf eines der Paare von oberen und unteren Sekundärspiegeln, um eine der seitlichen horizontalen Abtastlinien bereitzustellen, und reflektiert in einem Endsegment des Drehzyklusabschnittes den Laserlicht strahl auf das andere der Paare von oberen und unteren Sekundärspiegeln, um die andere der seitlichen horizontalen Abtastlinien bereitzustellen. Genauer gesagt reflektiert jeder Primärspiegel in dem Anfangssegment des jeweiligen Drehzyklusabschnittes den Laserlichtstrahl auf das obere Paar von Sekundärspiegeln, von wo der Laserlichtstrahl auf das den unteren des einen Paares reflektiert wird, und das Endsegment des Drehzyklusabschnittes reflektiert den Laserlichtstrahl auf den oberen des anderen Paares von Sekundärspiegeln, von wo der Laserlichtstrahl auf den unteren des anderen Paares reflektiert wird.

Das Bewegen durch Zittern, Drehen oder in Längsrichtung Bewegen eines der Sekundärspiegel entlang einer zweiten Achse bewirkt eine entsprechende Neuausrichtung der zugehörigen seitlichen horizontalen Abtastlinie auf bzw. in eine andere Ebene. Da sich die optische Einrichtung typischerweise mit Tausenden Umdrehungen pro Minute (rpm) dreht, erzeugt das Bewegen des Sekundärspiegels eine Mehrzahl von seitlichen horizontalen Abtastlinien auf dem Zielobjekt. Die Abtastlinien können in etwa parallel zueinander auf dem Zielobjekt sein. Wenn weiterhin ein Sekundärspiegel jedes Paares von Sekundärspiegeln bewegt wird, sei es durch Zittern, Drehen oder Verschieben, so wird eine Mehrzahl von Abtastlinien für jede seitliche horizontale Abtastlinie erzeugt. Vorzugsweise erfolgt das Zittern, Drehen oder Verschieben eines Sekundärspiegels mit einer Geschwindigkeit, welche eine Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien erzeugt, die in dem vorgesehenen Abstand für einen Zielobjektaufkleber näherungsweise 1/4 Zoll ausein anderliegen. Wenn eine Mehrzahl von Sekundärspiegeln bewegt wird, ist es außerdem vorzuziehen, daß eine solche Bewegung in zeitlich abgestimmtem Verhältnis erfolgt, so daß die zugehörigen Abtastlinien des Abtastmusters sich gemeinsam verschieben und dabei ihre Beziehung relativ zueinander in dem Muster soweit wie möglich aufrechterhalten.

In dem veranschaulichenden Beispiel sind die Sekundärspiegel der zweiten Mehrzahl derselben so ausgelegt, daß sie eine Spur eines Paares von beabstandeten vertikalen Abtastlinien aus dem bevorzugten Laserstrahlabtastmuster mit scheinbar fünf Quellen erzeugen, während sich die Primärspiegel nacheinander durch den Drehzyklusabschnitt bewegen. Insbesondere schließen die Sekundärspiegel der zweiten Mehrzahl (von Spiegeln) einen oberen zentralen Sekundärspiegel ein, der an der optischen Einrichtung nach vorn verschoben ist, sowie ein Paar von äußeren Sekundärspiegeln, die jeweils nach vorn und seitlich außerhalb einer von einem Paar von entgegengesetzten Seiten der optischen Einrichtung angeordnet sind und neben einem von einem Paar von gegenüberliegenden Endabschnitten des oberen zentralen Sekundärspiegels und sich im wesentlichen unterhalb desselben erstrecken. Jeder Primärspiegel reflektiert in einem Anfangssegment des jeweiligen Drehzyklusabschnittes den Laserlichtstrahl auf einen der Endabschnitte des oberen zentralen Sekundärspiegels, von wo der Laserlichtstrahl auf einen aus dem Paar von äußeren Sekundärspiegeln reflektiert wird, um eine der vertikalen Abtastlinien zu erzeugen, und reflektiert in einem Endsegment des jeweiligen Drehzyklusabschnittes den Laserlichtstrahl auf den anderen der Endabschnitte des oberen zentralen Sekundarspiegels, von wo der Laserlichtstrahl auf den anderen des Paares von äußeren Sekundarspiegeln reflektiert wird, um die andere der vertikalen Abtastlinien bereitzustellen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung richtet das Bewegen des oberen zentralen Sekundärspiegels in entsprechender Weise beide vertikalen Abtastlinien neu aus, um zwei Mehrzahlen von vertikalen Abtastlinien zu erzeugen. Im Gegensatz hierzu erzeugt das Bewegen eines der äußeren Sekundärspiegel eine Mehrzahl von Abtastlinien gerade von dem einen äußeren Sekundärspiegel, ohne die einzelne vertikale Abtastlinie zu beeinflussen, die von dem anderen erzeugt wird. Wiederum erzeugt eine solche Bewegung der Sekundärspiegel vorzugsweise in etwa parallele Abtastlinien, die in dem vorgesehenen Abstand für das Lesen eines Strichcodeetikettes auf einem Zielobjekt näherungsweise 1/4 Zoll auseinanderliegen.

Schließlich sind die Sekundärspiegel einer dritten Mehrzahl von Spiegeln so ausgelegt, daß sie die Spur einer zentralen horizontalen Abtastlinie aus dem bevorzugten Laserstrahlabtastmuster aus scheinbar fünf Quellen erzeugen, während die Primärspiegel sich aufeinanderfolgend durch den Drehzyklusabschnitt bewegen. Insbesondere schließen die Sekundärspiegel in der dritten Mehrzahl von Spiegeln den oberen zentralen Sekundärspiegel der zweiten Mehrzahl von Sekundärspiegeln ein und auch den unteren zentralen Sekundärspiegel, der im Abstand zwischen der oberen zentralen Sekundäreinrichtung und der optischen Einrichtung und unter dem oberen zentralen Sekundärspiegel liegt. Jeder Primärspiegel reflektiert in einem mittleren Segment des jeweiligen Drehzyklusabschnittes den Laserlichtstrahl auf den oberen zentralen Sekundärspiegel, von wo der Laserlichtstrahl auf den unteren zentralen Sekundärspiegel reflektiert wird, um die zentrale horizontale Abtastlinie bereitzustellen. In ähnlicher Weise wie oben beschrieben, erzeugt das Bewegen, sei es durch Drehen oder durch Verschieben entweder des oberen oder des unteren zentralen Sekundärspiegels, eine Mehrzahl von zentralen horizontalen Abtastlinien, vorzugsweise in etwa parallel zueinander auf dem Zielobjekt.

Die vorliegende Erfindung findet außerdem Anwendung bei Abtastgeräten, welche in konventionel ler Weise eine einzelne Abtastlinie erzeugen. Die oben diskutierte Anordnung, bei welcher eine sich drehende optische Einrichtung, die Primärspiegel aufweist, Abtastlinien durch Reflexion zu Sekundärspiegeln erzeugt, kann verwendet werden, um ein Einzellinienabtastmuster zu erzeugen, ist jedoch insbesondere geeignet, eine Mehrfachzahl von Abtastlinien zu erzeugen. Ein Anschauungsbeispiel eines Einzellinienabtastgerätes ist die Anordnung zur Erzeugung eines optischen Abtastmusters in einem von Hand zu haltenden Laserabtastgerät. Derartige von Hand zu haltende Laserabtastgeräte schließen verschiedene Typen von Aussende- und Sammeloptiken ein und die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf irgendeinen Typ beschränkt. Eine typische Anordnung zur Erzeugung eines Abtastmusters schließt ein festes, primäres optisches Element ein, das in einer stationären Stellung montiert ist und zumindest eine reflektierende oder brechende Oberfläche, ein oder mehrere sekundäre reflektierende Elemente in Form von Sekundärspiegeln, eine Einrichtung zum Hin- und Herbewegen eines der Sekundärspiegel entlang einer dritten Achse, um eine Spur für eine Abtastlinie zu erzeugen, und gemäß der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zum Bewegen (durch Zittern, lineares Bewegen oder Drehen) zumindest eines der Sekundärspiegel entlang einer zweiten Achse hat, die sich von der dritten Achse unterscheidet, um eine Mehrzahl von Abtastlinien zu erzeugen.

Im Betrieb eines typischen von Hand zu haltenden Laserabtastgerätes ist das primäre optische Element dafür ausgelegt, einen Laserlichtstrahl zu empfangen und auf einen Sekundärspiegel zu lenken. Ein Sekundärspiegel ist darauf ausgelegt, den Laserlichtstrahl von dem primären optischen Element zu empfangen und zu reflektieren. Das Hin- und Herbewegen des Sekundär spiegels mit einer Zitterbewegung entlang der (bzw. um die) dritten Achse bewirkt, daß der Laserlichtstrahl von jenem reflektiert wird, um eine Spur für eine Abtastlinie zu bilden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Sekundärspiegel ebenfalls entlang einer zweiten Achse bewegt, durch Zittern, Drehen oder Verschieben in einer Richtung, um eine Mehrzahl von zusammen gehörigen Abtastlinien zu erzeugen, welche vorzugsweise in etwa parallel zueinander sind. Derselbe Sekundärspiegel kann sowohl entlang der dritten Achse hin- und herbewegt werden, um die Abtastlinie zu erzeugen und kann entlang der zweiten Achse bewegt werden, um eine Mehrzahl von Abtastlinien oder Segmenten von Abtastlinien zu erzeugen. Wahlweise können zwei in der Anordnung vorhandene Sekundärspiegel getrennt hin- und herbewegt werden und so bewegt werden, daß sie eine Mehrzahl von Abtastlinien erzeugen.

Im allgemeinen kann, unabhängig von der Ausführungsform des Laserabtastgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien aus der optischen Anordnung zur Erzeugung eines Abtastmusters erzeugt werden durch Verändern der Position oder Orientierung von anderen Teilen in der Anordnung. Beispielsweise könnten in den beiden oben anschaulich diskutierten Ausführungsformen die optische Einrichtung oder das primäre optische Element jeder Anordnung selbst entlang einer (bzw. um eine) zweiten Achse bewegt werden, vorzugsweise durch Zittern oder durch lineare Verschiebungsbewegung, um die Orientierung des Laserlichtstrahles, der von dort reflektiert wird, zu verändern. Wahlweise kann der Laser selbst oder können andere Elemente der Aussendeoptik gemäß der vorliegenden Erfindung bewegt werden, um eine Mehrzahl von Abtastlinien zu erzeugen.

Beispielsweise kann also in der typischen Ausführungsform eines Thekenabtasters, bei welchem die optische Einrichtung sich um eine erste Achse dreht, deren Befestigung bzw. Halterung ebenfalls um eine zweite Achse zitternd bzw. vibrierend bewegt werden, die mit der ersten Achse nicht ausgerichtet ist, um den Winkel zu verändern, unter welchem der Laserstrahl auf die Sekundärspiegel reflektiert wird, und um dadurch eine Mehrzahl von Abtastlinien zu erzeugen. In Abhängigkeit von den Positionen der Sekundärspiegel relativ zu den Primärspiegeln, kann die Mehrzahl von Abtastlinien, die durch derartiges Zittern erzeugt werden, in etwa parallel zueinander sein oder nicht. Ein Wobbeln statt einer Zitterbewegung der Befestigung des optischen Elementes führt zu einem Wobbeln der ersten Achse und erzeugt eine Mehrzahl von Abtastlinien. In dem Fall ist allerdings die Ausrichtung dieser Abtastlinien in etwa parallel zueinander problematisch.

Jedenfalls ist das Bewegen der optischen Einrichtung anstelle des Drehens eines oder mehrerer sekundärer Reflexionselemente nicht bevorzugt.

In ähnlicher Weise kann in der anschaulich beschriebenen Ausführungsform eines von Hand zu haltenden Abtastgerätes, welches gewöhnlicherweise eine einzelne Abtastlinie erzeugt, das primäre optische Element, welches normalerweise fixiert ist, bewegt werden, vorzugsweise durch Zittern bzw. Vibrieren entlang (um) einer zweiten Achse, die sich von der dritten Achse unterscheidet, um eine Mehrzahl von Abtastlinien zu erzeugen, welche vorzugsweise in etwa parallel zueinander sind. Das Zittern bzw. Vibrieren des primären optischen Elementes um eine zweite Achse verändert den Winkel, unter welchem der Laserstrahl auf den Sekundärspiegel gerichtet wird und bewirkt dadurch, daß Abtastlinien, die von dem Sekundärspiegel reflektiert werden, in verschiedenen Ebenen erzeugt werden. Wegen der mehrfachen Funktionen jedoch, die das primäre optische Element in derartigen Abtastgeräten möglicherweise durchführen muß, wie z. B. das Fokussieren des reflektierten Laserlichtes auf einen Detektor in einer zurückleitenden Sammeloptik, ist das Bewegen des primären optischen Elementes im Vergleich zu der Bewegung eines oder mehrerer sekundärer Reflexionselemente hier ebenfalls nicht bevorzugt, da eine solche Bewegung die Rückwärtsausrichtung zerstört. Wenn eine nicht rückwärts lenkende Optik verwendet wird, ist jedoch das Bewegen des primären optischen Elementes oder eines Teils der Aussendeoptik, wie z. B. des Lasers oder eines Richtspiegels eine funktionsfähige Alternative.

In einer weiteren Alternative, die auf optische Anordnungen zur Erzeugung eines Abtastmusters anwendbar ist, welche eine sich drehende optische Einrichtung haben, kann eine Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien erzeugt werden durch Aufteilen jedes aus der Mehrzahl von primären Reflexionselementen in eine Mehrzahl von Facetten. Die Facetten sind relativ zu der ersten Achse verkippt, so daß sie gegeneinander leicht versetzt sind. Die Reflexion von den Facetten verändert dann die Ebene, in welcher der Laserstrahl auf den Sekundärspiegel fällt, was bewirkt, daß die Abtastlinien, die von dem Sekundärspiegel reflektiert werden, in verschiedenen Ebenen erzeugt werden.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Bewegen eines Sekundärspiegels einfach eine manuell einstellbare Einrichtung zum Montieren beinhalten, die verwendet werden kann, um fixierbar die Position des Sekundärspiegels zu verändern. Diese manuelle Einstellung kann vorgenommen werden, um die Abtastlinien auszurichten, so daß sie an verschiedene Anwendungen angepaßt werden, beispielsweise wenn die Strichcodeetiketten dauerhaft an Gegenständen in einer gegebenen Höhe präsentiert werden oder wenn die Einstellung der Abtastlinien für ein vertikales oder horizontales Lesen erforderlich ist. Ebenso kann das manuelle Einstellen, wenn es auch als solches für die Erzeugung einer Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien nicht praktisch ist, in Verbindung mit der Bewegung von Sekundärspiegeln, optischen Einrichtungen, primären optischen Elementen, Lasern oder anderen Teilen der Aussendeoptik, wie oben erwähnt, verwendet werden, um die Position, in welcher eine Mehrzahl von Abtastlinien erzeugt wird, zu verändern oder um die Ausrichtung des Abtastvolumens zu ver schieben.

Verschiedene Einrichtungen zum Bewegen primärer oder sekundärer optischer Elemente und dergleichen um oder entlang einer zweiten Achse können verwendet werden, um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen. Zu Beginn, wenn die Sekundärspiegel bewegt werden, müssen sie auf Achsaufbauten oder Befestigungen fixiert werden, die dafür ausgelegt sind, zu zittern bzw. zu vibrieren, sich zu drehen oder sich (linear) zu verschieben, und sie müssen mit einer Antriebseinrichtung für das Bewegen verbunden werden. Vorzugsweise ist die Antriebseinrichtung ein elektrischer Gleichstromantriebsmotor, der mechanisch mit einem Achsaufbau verbunden ist, auf welchem der Sekundärspiegel montiert ist. Der elektrische Motor kann jedoch von irgendeinem beliebigen Typ sein, wie z. B. ein Schrittmotor, ein bürstenloser Gleichstrommotor, ein Wechselstromservomotor und andere. Einrichtungen zum Übertragen der Bewegung von dem Antriebsmotor können in Form einer direkten Verbindung oder durch Zwischengetriebe, Riemen, Nocken, Verbindungsglieder oder andere bekannte mechanische Einrichtungen bereitgestellt werden. Es versteht sich, daß der Antriebsmotor so angeschlossen sein kann, daß er sowohl die optische Einrichtung als auch einen oder mehrere Sekundärspiegel antreibt. Alternative Antriebseinrichtungen zum Bewegen schließen jegliche Mittel zur Bereitstellung von Bewegung ein, beispielsweise elektromagnetische Betätiger wie z. B. Spulen, die Schwingspulen von Lautsprechern, pneumatische Betätiger wie z. B. Luftbälge, hydraulische Betätiger, elektrostatische Betätiger und Metalle mit Gedächtnis.

Wenn ein Sekundärspiegel zitternd bewegt oder in linearer Richtung bewegt wird anstatt gedreht zu werden, ist es bevorzugt, Begrenzungssensoren, wie z. B. Fotoaugen (fotoempfindliche Elemente) vorzusehen, um die Bewegung des Sekundärspiegels zu begrenzen, sowie einen Steuerschaltkreis vorzusehen, der auf die Begrenzungssensoren anspricht, um den Betrieb der Bewegungseinrichtung zu steuern. Zusätzlich ist es dort, wo zwei oder mehr Sekundärspiegel gemäß der vorliegenden Erfindung bewegt werden, bevorzugt, daß eine solche Bewegung zeitlich koordiniert stattfindet, um die relative Ausrichtung zwischen den Abtastlinien in dem Abtastmuster soweit wie möglich zu bewahren.

Wegen der typischerweise hohen Rotationsgeschwindigkeit der sich drehenden optischen Einrichtungen oder der hohen Geschwindigkeit der sich hin- und herbewegenden primären optischen Elemente kann die Geschwindigkeit, mit welcher die Sekundärspiegel mit Hilfe von Bewegungseinrichtungen bewegt werden, in einem weiten Bereich vorgesehen werden, was die Erzeugung einer größeren oder kleineren Anzahl von in etwa parallelen Abtastlinien ermöglicht.

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Laserabtastgerät bereitzustellen, welches eine Anordnung für ein Laserlichtstrahlabtastmuster beinhaltet die einen Laserlichtstrahl um- bzw. ablenkt, um eine Mehrzahl von Abtastlinien in etwa parallel zueinander zu erzeugen, eine erste Anordnung für ein Laserlichtstrahlabtastmuster bereitzustellen, bei welcher eine mit mehreren Spiegeln versehene optische Einrichtung sich um eine erste Achse dreht und zumindest ein sekundäres Reflexionselement sich durch Zittern bzw. Vibrieren, Drehen oder Verschieben um bzw. entlang einer zweiten Achse bewegt, eine zweite Anordnung für ein Laserlichtstrahl abtastmuster bereitzustellen, welches ein festes primäres optisches Element und zumindest ein sich bewegendes sekundäres Element hat, das durch Zittern, Drehen oder lineares Bewegen entlang bzw. um eine zweite Achse eine Mehrzahl von Abtastlinien statt einer einzelnen Grundabtastlinie erzeugt, ein Zittern oder Wobbeln eines primären optischen Elementes um eine zweite Achse bereitzustellen, um in Kombination mit einem oder mehreren Sekundärspiegeln eine Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien statt eines Musters einer einzelnen Abtastlinie daraus zu erzeugen, eine sich drehende optische Einrichtung bereitzustellen, welche facettierte Primärspiegel und eine Mehrzahl von Sekundärspiegeln hat, die relativ zueinander und zu den aufeinanderfolgenden Primärspiegeln der sich drehenden optischen Einrichtung so angeordnet sind, daß sie eine Spur für eine oder mehrere Mehrzahlen von Abtastlinien in einem Abtastmuster in unterschiedlichen Orientierungen relativ zueinander erzeugen, um so ein Mehrlinien abtastmuster zu erzeugen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, entweder durch Zittern, Drehen, lineares Verschieben oder Wobbeln einer Einrichtung zum Bewegen einer optischen Einrichtung, eines primären optischen Elementes oder eines Sekundärelementes bereitzustellen, um eine Mehrzahl von Abtastlinien zusätzlich zu jenen zu erzeugen, die ansonsten in Anordnungen konventioneller Abtastgeräte erzeugt werden, (oder) eine drehbare, mehrfacettige optische Einrichtung bereitzustellen, um eine Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien daraus zu erzeugen, und/oder eine manuell einstellbare Einrichtung für das Montieren einer optischen Einrichtung, eines primären optischen Elementes oder eines Sekundärspiegels bereitzustellen, um den Bereich oder die Orientierung, in welcher eine Abtastlinie oder eine Mehrzahl von Abtastlinien durch einen Abtaster (Scanner) erzeugt werden, zu verändern.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Gegenstandes, welcher ein Strichcodee tikett trägt, der über das Fenster eines Laserscanners hinwegbewegt wird.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Laserscanners und des Gegenstandes gemäß Fig. 1, der sich über das Fenster des Laserscanners hinwegbewegt.

Fig. 3 Ist eine perspektivische Ansicht eines Gegenstandes, der ein Strichcodeetikett trägt, der über das Fenster eines Laserscanners entlang einer Transportfläche hinwegläuft.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Gegenstandes und Abtasters gemäß Fig. 3, während jener an dem Fenster des Laserscanners vorbeiläuft.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Laserscanners an einer Thekenoberseite sowie eines Paketes bzw. einer Verpackung, die oberhalb des Scanners angeordnet und parallel zu dessen vorderem Rand und in einer vertikalen Position angeordnet ist, wobei ein Abtastmuster aus scheinbar fünf Quellen auf das Abtastfenster und auf eine Seite der Packung projiziert wird.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich der in Fig. 5, wobei jede Abtastlinie des Abtastmusters als eine Mehrzahl von in etwa parallelen Linien gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich der in Fig. 5, welche jedoch das Abtastmuster aus scheinbar fünf Quellen auf einer Packung zeigt, die in einer anderen Orientierung bezüglich des Laserscanners angeordnet ist, wobei eine Abtastlinie des Abtastmusters gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien erzeugt ist.

Fig. 8 ist eine teilweise schematische perspektivische Ansicht, die das Zittern eines Sekundärspiegels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, um eine Mehrzahl von Abtastlinien zu erzeugen.

Fig. 9 ist eine teilweise schematische Seitenansicht, welche das Zittern eines Sekundär spiegels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, um eine Mehrzahl von Abtastlinien zu erzeugen.

Fig. 10 ist eine teilweise schematische Seitenansicht, welche eine optische Einrichtung zeigt, die sich unter Zittern oder Wobbeln gemäß der vorliegenden Erfindung dreht, um eine Mehrzahl von Abtastlinien zu erzeugen.

Fig. 11 ist eine teilweise schematische Seitenansicht, welche eine Mehrzahl von Abtastlinien zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung aus einer optischen Einrichtung mit mehreren Facetten erzeugt wird.

Fig. 12 ist eine teilweise schematische Seitenansicht, welche manuell einstellbare und verschiedene Befestigungen für Sekundärspiegel zeigt.

Fig. 13 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Thekenlaserscanners, welcher eine optische Anordnung zum Erzeugen eines Abtastmusters aus scheinbar fünf Quellen beinhaltet.

Fig. 14 ist eine schematische Draufsicht auf das Abtastgerät gemäß Fig. 13.

Fig. 15 ist eine schematische Vorderansicht des Abtastgerätes gesehen entlang der Linie 15-15 in Fig. 14.

Fig. 16 Ist eine schematische Seitenansicht des Abtastgerätes gesehen entlang der Linie 16-16 in Fig. 14.

Fig. 17 ist eine schematische Vorderansicht ähnlich der in Fig. 15, welche außerdem die Erzeugung seitlicher horizontaler Abtastlinien des Abtastmusters aus scheinbar fünf Quellen zeigt.

Fig. 18 ist eine schematische Vorderansicht ähnlich der in Fig. 15, welche außerdem die Erzeugung von vertikalen Abtastlinien aus dem Abtastmuster aus scheinbar fünf Quellen zeigt.

Fig. 19 ist eine schematische Seitenansicht ähnlich der in Fig. 16, welche außerdem die Erzeugung der zentralen horizontalen Abtastlinie des Abtastmusters aus scheinbar fünf Quellen zeigt.

Fig. 20 ist eine seitliche Schnittansicht eines von Hand zu haltenden Laserscanners, welcher eine optische Einrichtung zum Erzeugen einer Mehrzahl von Abtastlinien gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.

Fig. 21 ist eine schematische, vergrößerte, perspektivische Teilansicht des Laserscanners nach Fig. 20, welche einen Sekundärspiegel zeigt, der sich gemäß der vorliegenden Erfindung dreht, um eine aus einer Mehrzahl von Abtastlinien zu erzeugen.

Fig. 22 ist eine schematische Seitenansicht des Laserscanners nach Fig. 20, welche einen Sekundärspiegel zeigt, der sich kontinuierlich gemäß der vorliegenden Erfindung dreht, um eine Mehrzahl von getrennten Abtastlinien auf einer Packung vor dem Scanner zu erzeugen.

Fig. 23 ist eine schematische Seitenansicht des Laserscanners nach Fig. 20, welche einen Sekundärspiegel zeigt, der gemäß der vorliegenden Erfindung zittert bzw. vibriert, um eine Mehrzahl von Abtastlinien in einem Zickzackmuster auf einer Packung vor dem Scanner zu erzeugen.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Gegenstandes A, der ein Strichcodeetikett L trägt, wobei ein Laserscanner S (Laserabtastgerät) verwendet wird, um das Etikett abzutasten (zu scannen). Typischerweise führt ein Angestellter/eine Angestellte das Produkt oder den Gegenstand über ein Fenster W hinweg, aus welchem der Abtaststrahl austritt, um zu ermöglichen, daß der Abtaststrahl über das Etikett L hinweggefahren (gescannt) wird, wie in Fig. 2 dargestellt. Ein Teil des von dem Etikett L reflektierten Lichtes tritt von der Strichanordnung auf dem Etikett L nach unten hindurch. Die Fig. 1 und 2 zeigen also den Fall, in welchem eine einzelne zentrale horizontale Abtastlinie CH durch den Scanner S erzeugt wird und der Gegenstand A sich über das Fenster W hinwegbewegt, um die Abtastlinie zu treffen bzw. den diese Abtastlinie definierenden Laserstrahl auftreffen zu lassen.

Es wird jetzt auf die Fig. 3 und 4 der Zeichnungen Bezug genommen, welche die Erzeugung einer Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien CH₁, CH₂, CH₃,... CH_n aus einem Scanner 10 bzw. Abtastgerät 10 veranschaulichen, welcher bzw. welches gemäß der vorliegenden Erfindung betrieben wird. Bezüglich der Abtastlinien versteht es sich, daß ein Bezug hierauf auch Segmente von Abtastlinien einschließt. Der Scanner 10 erzeugt n Abtastlinien, von denen zumindest eine ein Zielobjekt findet und liest, wie z. B. den Strichcode auf dem Etikett L, welches darüber hinwegläuft oder, wie in Fig. 3 dargestellt, neben dem Scanner 10 auf einer Transportfläche C transportiert wird. Die Mehrzahl von Abtastlinien CH_n erzeugt im Gegensatz zu einer einzelnen Grundabtastlinie CH ein Abtastvolumen aus beabstandeten, vorzugsweise in etwa parallelen Abtastlinien auf einem Zielobjekt, was die Wahrscheinlichkeit des Auffindens und Lesens eines Strichcodes auf dem Etikett L erhöht, welches durch das Abtastvolumen hindurchläuft, wie in Fig. 4 dargestellt. Wie in Fig. 3 dargestellt, macht also der Scanner 10 der vorliegenden Erfindung einfachere Scanner bzw. Abtastgeräte vielseitiger bzw. anpassungsfähiger durch Erzeugen eines Abtastvolumens, mit einer größeren Wahrscheinlichkeit, die Strichcodes auf dem Etikett L aufzufinden und zu lesen und auch dadurch, daß ermöglicht wird, daß mit Strichcode versehene Gegenstände durch das Abtastvolumen entweder über oder neben dem Scanner vorbeilaufen können, was dementsprechend einen zusätzlichen Grad an Gestaltungs freiheit mit sich bringt. Die letztere Anordnung ist zweckmäßig für das Abtasten von mit Strichcodes versehenen Gegenständen, die sich physikalisch nicht dafür eignen, aufgehoben und über den Scanner hinweggebracht bzw. -bewegt zu werden. Es ist bevorzugt, daß die Mehrzahl von Abtastlinien CH_n in etwa parallel zueinander und in dem vorgesehenen Abstand eines Zielobjektes näherungsweise 1/4 Zoll voneinander beabstandet sind.

Es wird jetzt auf Fig. 5 Bezug genommen, wo eine Mehrzahl von sich schneidenden Abtastlinien durch einen typischen (Kassen-)Thekenscanner erzeugt werden, wobei typischerweise bewirkt wird, daß der Laserstrahl schnell eine Serie von Abtastpfaden durchläuft, die insgesamt ein Abtastmuster erzeugen, in welchem die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Abtastung groß ist. Das Abtastmuster sollte so sein, daß es sehr wahrscheinlich ist, daß zumindest ein Abtastpfad in einer Richtung über das Etikett hinwegläuft, welche mehr oder weniger senkrecht zu den Strichen des Strichcodes liegt.

Ein übliches Abtastmuster für die Verwendung in vielen Scannern ist das in Fig. 5 dargestellte Abtastmuster aus scheinbar fünf Quellen oder das "Kreuzgitter X"-Abtastmuster ("Kreuzstrich X"- Abtastmuster, "cross bar X" pattern). Das Abtastmuster aus scheinbar fünf Quellen wird jetzt diskutiert, um die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf Abtastgeräte zu veranschaulichen, welche mehrfache Abtastlinien erzeugen, jedoch soll diese Diskussion nicht die Erfindung auf ein solches Abtastmuster beschränken. Fig. 5 zeigt dieses Abtastmuster auf einem Fenster W des Scanners S und auf einer Fläche F eines verpackten Gegenstandes bzw. eines Päckchens P, welches ein Strichcodeetikett trägt (nicht dargestellt) und welches parallel zu dem vorderen Rand E des Scanners S in einer vertikalen Position angeordnet ist. Das Abtastmuster aus scheinbar fünf Quellen besteht aus grundsätzlich fünf Abtastlinien: der zentralen horizontalen (CH) Linie, rechten und linken seitlichen "Horizontal"-linien (RSH & LSH) sowie rechten und linken vertikalen Linien (RV & LV). Man beachte, daß die RV- und LV-Abtastlinien senkrecht zu der CH-Abtastlinie verlaufen.

Dieses Abtastmuster ist als sehr wirkungsvolles Abtastmuster anerkannt, da es zumindest einen Satz von sich senkrecht kreuzenden Abtastlinien hat (bzw. gibt), und zwar unabhängig von der Ebene des Etiketts in verschiedenen Ausrichtungen des Päckchens bzw. der Verpackung. Hier kann auf das ′973 Patent für Hellekson et al Bezug genommen werden bezüglich der weiteren Diskussion von derartigen Ausrichtungen von Verpackungen, wobei diese Diskussion hier durch die Bezugnahme übernommen wird. Das Abtastmuster vergrößert also die Chance, daß ein Satz von zueinander senkrechten Linien ein Etikett kreuzt bzw. trifft und stellt ein hohes Niveau der Lesefähigkeit in jeglicher Richtung von Strichcodes bereit, die sich durch die Ebenen der Abtaststrahlen in dem Abtastvolumen bewegen.

Es wird jetzt auf die Fig. 6 und 7 der Zeichnungen Bezug genommen, die einen Laserscanner 10 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, welcher eine Mehrzahl von Abtastlinien erzeugt, vorzugsweise in etwa parallel zu einer oder mehreren der Grund- bzw. Hauptabtastlinien. In Fig. 6 wird eine Mehrzahl von Abtastlinien in etwa parallel zu jeder der fünf Hauptlinien der Fig. 5 erzeugt, während Fig. 7 eine Mehrzahl von Abtastlinien darstellt, die in etwa parallel zu nur einer Hauptabtastlinie in dem Abtastmuster aus scheinbar fünf Quellen sind. In jedem Fall vergrößert die Mehrzahl von Abtastlinien die Wahrscheinlichkeit, einen durch das Abtastvolumen laufenden Strichcode aufzufinden und zu lesen und steigert die Vielseitigkeit und Anpassungs fähigkeit der Gestaltung bei Abtastanwendungen. Wie zuvor, so ist auch hier die Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien in dem vorgesehenen Abstand für das Zielobjekt vorzugsweise in 1/4 Zoll Intervallen beabstandet.

Es wird jetzt auf die Fig. 13 bis 16 Bezug genommen, welche einen beispielhaften Laserscanner 10 zeigen, der ein rückleitendes optisches System hat, das eine Laserlicht aussende- und Sammeloptik 12 sowie die optische Anordnung 14 gemäß der vorliegenden Erfindung einschließt, um ein Abtastmuster aus scheinbar fünf Quellen zu erzeugen, wie z. B. das Kreuzgitter X-Abtastmuster. Die Aussende- und Sammeloptik 12 und die optische Anordnung 14 befinden sich in einem Gehäuse 16, das ein oberes durchsichtiges Fenster 18 in seiner Oberseite hat. Auch wenn der zur Veranschaulichung dargestellte Laserscanner 10 ein zurückgerichtetes optisches System hat, ist die Art der verwendeten Aussende- und Sammeloptik 12 nicht entscheidend für die vorliegende Erfindung und es können auch andere im Stand der Technik bekannte Aussende- und Sammeloptiken verwendet werden.

Die Aussende- und Sammeloptik 12 des Laserscanners 10 enthält eine Laserquelle 20, z. B. ein Helium-Neon-Laserrohr, welches einen Laserstrahl aus rotem Licht bei einer Wellenlänge von 632,8 Nanometer (nm) erzeugt. Selbstverständlich können auch andere Arten von Laserquellen verwendet werden. Die Optik 12 weist auch einen Linsenaufbau 22 und drei kleine Führungs spiegel 24-28 auf, die jeweils neben dem Ausgang der Laserquelle 20, neben einer Seite des Linsenaufbaues 22 und in der Mitte dazwischen angeordnet sind, um durch Reflexion den Laserlichtstrahl 30 von der Laserlichtquelle 20 zu dem Linsenaufbau 22 zu führen. Der Laserstrahl 30 tritt auf der gegenüberliegenden Seite des Linsenaufbaues 22 aus und wird durch einen weiteren Spiegel 32 reflektiert, der unter näherungsweise 45° relativ zu dem Strahlweg ausgerichtet ist. Der Spiegel 32 richtet den Laserstrahl 30 auf die optische Anordnung 14 zum Erzeugen des Abtastmusters für das Lesen des Zielobjektes, wie weiter unten noch genau beschrieben wird. Das von dem Zielobjekt entlang desselben Weges über die optische Anordnung 14 zu dem Linsenaufbau 22 zurückreflektierte Licht wird gesammelt und auf einen Fotodetektor 34 fokussiert. Eine weitere Beschreibung der Optik 12 ist hier zum Erzielen eines klaren Verständnisses der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich.

Die optische Anordnung 14 des Laserscanners 10 zum Erzeugen des Lichtstrahlabtastmusters aus scheinbar fünf Quellen weist im wesentlichen eine mehrfacettige optische Einrichtung 36 auf, die mehrfache Primärspiegel 38A-D hat, weist eine Antriebsrichtung zum drehenden Bewegen in Form eines Motors 40 auf einer Befestigung 41 mit einer drehbaren Ausgangswelle 42 für das Montieren der optischen Einrichtung 36, sowie erste, zweite und dritte Mehrzahlen von sekundären Reflexionselementen, vorzugsweise erste, zweite und dritte Mehrzahlen von Sekundärspiegeln 44, 46 bzw. 48 auf. An dem Motor 40 ist die optische Einrichtung 36 so montiert, daß sie sich drehend durch einen Wiederholungskreis um eine in etwa vertikale erste Achse 50 bewegt. Die Primärspiegel 38A-D sind relativ zueinander in verschobenen Winkel stellungen orientiert, vorzugsweise unter 90° von einem Spiegel zum nächsten um die erste Achse 50, so daß die Einrichtung 36 einen in etwa quadratischen Querschnittaufbau hat. Die Primärspiegel 38A-D sind jedoch auch um entsprechende horizontale Achsen relativ zu der ersten Achse 50 verkippt, damit sie ein optimales Abtastmuster erzeugen. Obwohl anschaulich vier Spiegel 38A-D dargestellt sind, versteht es sich, daß auch eine andere Anzahl von Spiegeln in einem Abtastspiegel gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wie z. B. zwei, drei oder fünf Spiegel. Jeder Primärspiegel 38A-D ist so ausgelegt, daß er den Laserlichtstrahl 30, den er von dem Spiegel 32 der Aussende- und Sammeloptik 14 empfängt, während sich die Primärspiegel aufeinanderfolgend durch einen Abschnitt jedes Rotationszyklus der optischen Einrichtung 36 bewegen. Da vier Primärspiegel 38A-D vorgesehen sind, beträgt der Abschnitt des Drehzyklus näherungsweise 90°. Da jeder der Primärspiegel den Laserstrahl 30 von dem Spiegel 32 aufnimmt, schwenkt er den Laserstrahl 30 über all die Spiegel der ersten bis dritten Mehrzahl 44-48 von Spiegeln hinweg. Bei dieser typischen Laserscannergestaltung weist jede der ersten bis dritten Mehrzahlen 44-48 von Sekundärspiegeln zumindest ein Paar von Spiegeln auf, von denen das erste den Laserlichtstrahl 30 von den Primärspiegeln 38A-D empfängt und reflektiert, und von denen das zweite den Laserlichtstrahl nach draußen durch das Fenster 18 reflektiert. Alternativ können die sekundären Reflexionselemente auch Polygone sein, wie in Fig. 10B dargestellt.

Es wird jetzt auf die Fig. 8 und 9 Bezug genommen, die gemäß der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zum Bewegen der Sekundärspiegel der optischen Anordnung 14 zeigen, um eine Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien oder Abtastliniensegmenten zu erzeugen. Zum Zwecke der anschaulichen Darstellung wird auf obere und untere Sekundärspiegel 51A und 51B Bezug genommen, es versteht sich jedoch, daß ein solcher Hinweis jegliche sekundären Reflexionselemente aller Sekundarspiegel einschließt. Gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt das Bewegen durch Zittern bzw. Vibrieren, Rotieren oder Linearverschieben eines Sekundär spiegels entlang einer zweiten Achse 80 eine entsprechende Neuorientierung der Abtastlinie, die dadurch auf bzw. In einer anderen Ebene erzeugt wird. Da die optische Einrichtung 36 typischerweise mit sehr großen Umdrehungszahlen pro Minute (rpm) rotiert, typischerweise Tausende von Umdrehungen pro Minute, erzeugt das Bewegen eines Sekundärspiegels eine Mehrzahl von getrennten Abtastlinien in etwa paralleler Ausrichtung zueinander auf dem Zielobjekt. Vorzugsweise erfolgt die Bewegung eines Sekundärspiegels mit einer Geschwindigkeit, welche eine Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien erzeugt, die im vorgesehenen Abstand des Zielobjektes näherungsweise 1/4 Zoll auseinanderliegen. Wenn zwei oder mehr Sekundär spiegel bewegt werden, um zwei oder mehr Mehrzahlen von Abtastlinien zu erzeugen, die zu einer Grundabtastlinie in Beziehung stehen bzw. in etwa parallel zu dieser sind, ist es für ein Muster mit mehreren Abtastlinien vorzuziehen, daß die Bewegung der Sekundärspiegel koordiniert erfolgt, um ihre Beziehung zueinander in dem Abtastmuster soweit wie möglich aufrecht zuerhalten.

Fig. 8 stellt den Fall dar, bei welchem der zweite oder untere Sekundärspiegel 51B eines Paares zitternd bewegt oder gedreht wird, um den reflektierten Laserstrahl neu auszurichten, während Fig. 9 den Fall darstellt, in welchem der erste oder obere Sekundärspiegel 51A eines Paares zitternd bewegt oder gedreht wird, um den reflektierten Laserstrahl neu bzw. anders auszurichten. Fig. 12 veranschaulicht den Fall, in welchem ein Sekundärspiegel 51A oder 51B (linear) verschoben wird, um den reflektierten Strahl neu auszurichten. Das Drehen oder Verschieben eines sekundären Spiegels oder das zitternde Bewegen des Spiegels 51A, 51B erzeugt ähnliche Ergebnisse bei von Hand zu haltenden Scannern 110, wie es beispielhaft in den Fig. 22-23 dargestellt ist. Wenn der Sekundärspiegel um eine zweite Achse gedreht wird, anstatt zitternd bewegt oder entlang einer zweiten Achse 80 verschoben zu werden, ist es bevorzugt, daß beide Seiten spiegeln um die Drehzahl zu reduzieren, die erforderlich ist, um eine verspiegelte Fläche für die Reflexion darzubieten.

Eine Einrichtung zum Bewegen der Sekundärspiegel 51A und 51B durch zitterndes Bewegen oder Drehen um eine zweite Achse ist weiterhin in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Es können verschiedene Einrichtungen verwendet werden. Zu Anfang müssen die Sekundärspiegel 51A und 51B auf Achsaufbauten 86 oder Befestigungen 82 montiert werden, welche dafür ausgelegt sind, daß sie oszillieren, sich hin- und herbewegen oder drehen und die Spiegel müssen für die Bewegung mit einer Antriebseinrichtung verbunden werden. Antriebseinrichtungen zum Bewegen können jegliche Einrichtungen zum Erzeugen von Bewegung sein. Vorzugsweise wird ein elektrischer Gleichstromantriebsmotor 84 mechanisch direkt, wie in Fig. 8 dargestellt, oder indirekt mit dem Achswellenaufbau 86 verbunden, auf welchem der Sekundärspiegel 51A oder 51B drehbar mit Hilfe der Befestigung 82 gehaltert ist. Die direkte oder indirekte Verbindung von Antriebseinrichtungen, wie z. B. des Antriebsmotors 84 mit dem Achswellenaufbau 86 kann mit Hilfe von Zahnrädern bzw. Zahngetrieben, Riemen, Nocken, Gliederverbindungen oder anderen Verbindungseinrichtungen erfolgen, die im Stand der Technik bekannt sind. Der Motor 40, welcher die optische Einrichtung 36 antreibt, kann auch (nicht dargestellt) so angeschlossen sein, daß er einen oder mehrere Sekundärspiegel zitternd bewegt oder kontinuierlich dreht, so daß ein zweiter Motor, der Antriebsmotor 84, nicht gebracht wird. Die Antriebseinrichtung kann wahlweise auch ein elektrischer Betätiger sein, wie z. B. die Schwingspule eines Lautsprechers oder eine Spule 88, für die ein Beispiel in Fig. 9 dargestellt ist, oder pneumatische Betriebselemente wie z. B. Luftbälge, oder hydraulische Betätiger, elektrostatische Betätiger und Metalle mit Gedächtnis. Viele dieser alternativen Antriebsmittel sind für das zitternde oder lineare Bewegen der Sekundärspiegel bestens geeignet, anstatt diese kontinuierlich zu drehen.

Wie weiterhin in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist, so ist es dann, wenn ein Sekundärspiegel zitternd bewegt wird anstatt gedreht zu werden, bevorzugt, Begrenzungssensoren 90, wie z. B. Fotoaugen, vorzusehen, um die Oszillation des Sekundärspiegels 51A, 51B durch Unterbrechen des Anzeigers 92 zu begrenzen und um einen Regelschaltkreis 89 einzuschließen, um die Sensoren 90 so zu begrenzen, daß sie die Betätigung der Antriebseinrichtung für das Drehen steuern.

Wie in Fig. 9B dargestellt, können die sekundären Reflexionselemente ein mehrseitiges Polygon 53 sein, das sich vorzugsweise dreht, um eine Mehrzahl von Abtastlinien zu erzeugen, wie zuvor erwähnt. Die Verwendung eines sich drehenden Polygons verringert die Drehgeschwindigkeit, die ansonsten für sich drehende Sekundärspiegel erforderlich wäre.

Es wird jetzt auf Fig. 10 der Zeichnungen Bezug genommen, welche eine alternative Einrichtung zum Erzeugen einer Mehrzahl von Abtastlinien aus dem Scanner 10 veranschaulicht. Eine Einrichtung zum Verändern, wie z. B. zum zitternden Bewegen, der Position einer optischen Einrichtung 36 um eine zweite Achse 80 kann erhalten werden durch zitterndes Bewegen einer Motorbefestigung 41 in derselben Art und Weise wie für die zuvor erwähnten Sekundärspiegel. Die mechanische Verbindung eines Gleichstrommotors 98, um dieses Ergebnis zu erzielen, ist wiederum bevorzugt, obwohl auch andere Antriebseinrichtungen zum Bewegen möglich sind, wie bereits erwähnt. Abhängig von den Positionen der Sekundärspiegel 51A, 51B relativ zu den Primärspiegeln 34A-34D, kann die Mehrzahl von durch die zitternde optische Einrichtung 36 erzeugten Abtastlinien in etwa parallel zueinander oder auch nicht parallel erzeugt werden. Eine Einrichtung zum Verändern (der Position) kann auch bewirken, daß die optische Einrichtung 36 eine Wobbelbewegung für die erste Achse 50 durchführt, um welche die Einrichtung 36 sich dreht. Ein solches Wobbeln kann man z. B. dadurch erhalten, daß die optische Einrichtung entlang einer Nockenkurve (nicht dargestellt) gedreht wird, die neben, unter oder zwischen der Motorbefestigung 41 und dem Motor 40 angeordnet ist. Ein Wobbeln anstelle des zitternden Bewegens der Befestigung eines optischen Elementes 36 erzeugt ebenfalls eine Mehrzahl von Abtastlinien, es ist jedoch problematisch, eine Orientierung dieser Abtastlinien in etwa parallel zueinander zu erhalten. Deshalb ist eine Einrichtung zum Verändern der Position der optischen Einrichtung 36, sei es durch zitterndes Bewegen oder Wobbeln, nicht bevorzugt.

Es wird jetzt auf Fig. 11 Bezug genommen, in welcher eine weitere alternative Ausführungsform einer optischen Einrichtung 36 dargestellt ist, bei welcher eine Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien durch Aufteilen jeweils der Mehrzahl von Primärspiegeln 38A-38D in eine Mehrzahl von Facetten 38A_1-n-38D_1-n erzeugt wird. Die n Facetten der Spiegel 38A-D werden um entsprechende horizontale Achsen relativ zu der ersten vertikalen Achse 50 verkippt, so daß sie relativ zueinander leicht versetzt bzw. verstellt oder verkippt sind. Die Reflexion weg von den Facetten 38A_1-n-38D_1-n verändert die Ebene, in welcher der Laserstrahl auf den ersten Spiegel 51A auftrifft, was bewirkt, daß die von dem zweiten Sekundärspiegel 51B reflektierten Abtastlinien in verschiedenen Ebenen erzeugt werden.

Es wird jetzt auf Fig. 12 Bezug genommen, wo eine Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien durch lineares Verschieben des Sekundärspiegels 51A, 51B auf einer Schiene bzw. Bahn 95 entlang einer zweiten Achse 80 erzeugt werden kann. Vorzugsweise ist ein Antriebsmotor 84 angebracht, um eine Verschiebungsbewegung zwischen Begrenzungssensoren 90 in Zusammen wirkung mit dem Steuerschaltkreis 89 bereitzustellen.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Bewegen, wie z. B. ein Drehen eines Sekundär spiegels, einfach durch eine manuell einstellbare Einrichtung zum Befestigen eines Sekundär spiegels durchgeführt werden, wie es beispielhaft in Fig. 12 dargestellt ist. Verschiedene mechanische Einrichtungen können vorgesehen werden für eine getrennte Einstellung von Befestigungen 94. Eine solche manuelle Drehung oder Positionierung eines Sekundärspiegels kann angewendet werden, um die Abtastlinie auszurichten, um eine Anpassung an unter schiedliche Anwendungen vorzunehmen, beispielsweise, wenn die Strichcodeetiketten dauerhaft in gegebenen Höhen vorbeilaufen oder wenn der Scanner in einem bestehenden Aufbau installiert wird und wenn eine Einstellung erforderlich ist, um die Abtastlinien in der gewünschten Richtung auszurichten, oder wenn der Scanner unterschiedlich benutzt werden soll für vertikales und horizontales Lesen. Auch das manuelle Einstellen kann, wenn es an sich auch nicht praktisch ist für die Erzeugung einer Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien, in Kombination mit der Drehung von Sekundärspiegeln, optischen Einrichtungen und primären optischen Elementen durch Zittern, kontinuierliches Drehen oder Wobbeln verwendet werden, um die Position des Abtastvolumens zu verschieben.

In einer weiteren Ausführungsform kann der gesamte Scanner 10 durch zitterndes Bewegen des Scannergehäuses 16 bewegt werden, welches die gesamte optische Anordnung einschließt. Das durch die in dem Gehäuse fixierten sekundären Elemente erzeugte Abtastmuster kann dabei in einer oder mehreren Richtungen verändert werden, um das Abtastvolumen auszudehnen. In dieser Ausführungsform werden alle sekundären Elemente dadurch um eine zweite Achse bewegt, wie auch die Aussende- und Sammeloptik 12.

Es wird jetzt auf die Fig. 13 bis 16 Bezug genommen, wobei der Einfluß der vorliegenden Erfindung auf einen typischen Laserscanner 10 noch tiefer bzw. weiter verstanden werden kann. Die Spiegel der ersten Mehrzahl 44 von Spiegeln weisen rechte und linke Paare von oberen und unteren Sekundärspiegeln 52, 54 und 56, 58 auf, die vor und seitlich außerhalb je eines Paares von gegenüberliegenden Seiten der optischen Einrichtung 36 angeordnet sind. Die oberen Sekundärspiegel 52, 56 sind unter etwa 30° bezüglich einer Vertikalen ausgerichtet, während die unteren Sekundärspiegel 54, 58 in einer in etwa horizontalen Ebene angeordnet sind. Weiterhin sind die oberen Sekundärspiegel 52, 56 im wesentlichen oberhalb der optischen Einrichtung 36 angeordnet, während die unteren Sekundärspiegel 54, 58 darunter angeordnet sind.

Wie in Fig. 17 dargestellt, sind die rechten und linken Paare von oberen und unteren Sekundärspiegeln 52, 54 und 56, 58 der ersten Mehrzahl 44 von Spiegeln so ausgelegt, daß sie den Laserlichtstrahl 30, welcher von je einem der Primärspiegel 38A-D reflektiert wird, empfangen und diesen entlang eines V-förmigen Laserlichtstrahlweges 60 durch das obere Fenster 18 des Scannergehäuses 16 reflektieren, um der Spur des Paares von beabstandeten rechten und linken seitlichen horizontalen Abtastlinien (RSH und LSH) des Gitterkreuz-X-Laserlichtstrahlabtastmu sters aus scheinbar fünf Quellen zu folgen, während die Primärspiegel 38A-D sich nacheinander durch den zuvor erwähnten Abschnitt jedes Rotationszyklus der optischen Einrichtung 36 bewegen. Nur die Erzeugung der LSH-Abtastlinie durch das linke Paar von oberen und unteren Sekundärspiegeln 56, 58 ist in Fig. 17 dargestellt. Die Bewegung der oberen oder unteren Sekundärspiegel 56, 58, vorzugsweise durch Zittern oder Drehen, erzeugt eine Mehrzahl von Abtastlinien, die zu der Grundabtastlinie LSH in Beziehung stehen und vorzugsweise in etwa parallel zu dieser sind, während eine ähnliche Bewegung der oberen und unteren Sekundärspiegel 52, 54 eine Mehrzahl von Abtastlinien erzeugt, die zu der Grundabtastlinie RSH in Beziehung stehen und vorzugsweise in etwa parallel zu dieser sind.

Die Sekundärspiegel in der zweiten Mehrzahl 46 von Spiegeln weisen einen oberen zentralen Sekundärspiegel 62 und ein Paar von äußeren Sekundärspiegeln 64, 66 auf. Wie am besten in Fig. 14 dargestellt ist, ist der obere zentrale Sekundärspiegel 62 an seinen gegenüberliegenden rechten und linken Endabschnitten 68, 70 im allgemeinen vor den entsprechenden rechten und linken Paaren von oberen und unteren Spiegeln 52, 54 sowie 56 und 58 der ersten Mehrzahl 44 von Spiegeln angeordnet. Außerdem ist der obere zentrale Sekundärspiegel 62 direkt vor und in zentrierter Ausrichtung mit der optischen Einrichtung 36 angeordnet. Die rechten und linken äußeren Sekundärspiegel 64, 66 sind seitlich außerhalb der gegenüberliegenden rechten und linken Seiten der optischen Einrichtung 36 angeordnet und erstrecken sich im wesentlichen unterhalb und innerhalb von den entsprechenden rechten und linken Endabschnitten 68, 70 des oberen zentralen Sekundärspiegels 62. Der obere zentrale Sekundärspiegel 62 ist unter etwa 25° bezüglich der Vertikalen ausgerichtet, wobei sein oberer Randdichter an der optischen Einrichtung 36 liegt, als sein unterer Rand. Die äußeren rechten und linken Sekundärspiegel 64, 66 sind in entgegengesetzter Weise zueinander verkippt, so daß sie mit ihren unteren Enden am dichtesten aneinanderliegen, und wobei jeder Spiegel unter etwa 45° relativ zu einer Vertikalen ausgerichtet ist.

Wie in Fig. 18 dargestellt, sind der obere zentrale Sekundärspiegel 62 und die rechten und linken äußeren Sekundärspiegel 64, 66 so ausgelegt, daß sie den Laserlichtstrahl 30, welcher von jedem der Primärspiegel 38A-D reflektiert wird, empfangen und ihn entlang des V-förmigen Laserlicht strahlweges 72 durch das obere Fenster 18 des Scannergehäuses 16 reflektieren, um die Spur des Paares von voneinander beabstandeten rechten und linken vertikalen Abtastlinien (RV und LV) des Laserlichtstrahlabtastmusters aus scheinbar fünf Quellen zu erzeugen, wenn sich die Primärspiegel 38A-D aufeinanderfolgend durch den bereits erwähnten Kreisabschnitt jedes Rotationszyklus bzw. -kreises der optischen Einrichtung 36 bewegen. Nur die Erzeugung der LV- Abtastlinie durch den rechten äußeren Sekundärspiegel 66 ist in Fig. 18 dargestellt. Die Bewegung der rechten äußeren Sekundärspiegel 66, vorzugsweise durch zitterndes Bewegen oder durch eine kontinuierliche Rotation, erzeugt eine Mehrzahl von Abtastlinien, die zu der Grundabtastlinie LV in Beziehung stehen und vorzugsweise in etwa parallel zu dieser sind, während eine ähnliche Bewegung des oder der linken Sekundärspiegel 64 eine Mehrzahl von Abtastlinien erzeugt, die zu der Grundabtastlinie RV in Beziehung stehen und vorzugsweise in etwa parallel zu dieser sind. Die Bewegung des oberen zentralen Sekundärspiegels 62, vorzugsweise durch Zittern oder Drehen, erzeugt eine Mehrzahl von Abtastlinien, die zu beiden Grundabtastlinien RV und LV in Beziehung stehen und vorzugsweise in etwa parallel zu diesen sind.

Die Sekundärspiegel in der dritten Mehrzahl 48 von Spiegeln enthalten den oberen zentralen Sekundärspiegel 62 der zweiten Mehrzahl 46 und einen unteren zentralen Sekundärspiegel 74. Der untere zentrale Sekundärspiegel 74 ist in einer horizontalen Ebene ausgerichtet und liegt außerdem im Abstand zu und unter dem oberen zentralen Sekundärspiegel 62 und der optischen Einrichtung 36.

Wie in Fig. 19 dargestellt, sind die oberen und unteren zentralen Sekundärspiegel 62, 74 so ausgelegt, daß sie den von jedem der Primärspiegel 38A-D reflektierten Laserlichtstrahl empfangen und denselben entlang eines V-förmigen Laserlichtstrahlpfades 76 durch das obere Fenster 18 des Scannergehäuses 16 reflektieren, um die Spur der zentralen horizontalen Abtastlinie (CH) des Gitterkreuz-X-Laserlichtstrahlabtastmusters zu erzeugen bzw. zu legen, wenn die Primärspiegel 38A-D sich aufeinanderfolgend durch den zuvor erwähnten Zyklusabschnitt jedes Rotationszyklus der optischen Einrichtung 36 bewegen. Die Bewegung entweder des oberen oder unteren zentralen Sekundärspiegels 62 oder 64, vorzugsweise durch Zittern oder eine kon tinuierliche Drehung erzeugt eine Mehrzahl von Abtastlinien, die zu den Grundabtastlinien CH in Beziehung stehen und vorzugsweise in etwa parallel zu diesen sind, wie in Fig. 6 dargestellt. Wenn ein oberer zentraler Sekundärspiegel 63 für die Erzeugung der Grundabtastlinien RV, LV und CH verwendet wird, erkennt man, daß das Bewegen seiner Position in der beispielhaften optischen Anordnung 14 vorzuziehen ist, da drei Mehrzahlen von Abtastlinien oder Abtastlinien elementen, die zu drei Grundabtastlinien in Beziehung stehen, (dadurch) erzeugt werden, während ihre relative Ausrichtung zueinander in etwa aufrechterhalten bleibt.

In ähnlicher Weise kann, wenn alle Abtastlinien von der Reflexion von einem gemeinsamen Spiegel herrühren, dieser einzelne Spiegel bewegt werden, vorzugsweise durch Zittern gemäß der vorliegenden Erfindung, um die abgetastete Fläche bzw. den abgetasteten Bereich stark zu vergrößern.

Eine weitere genaue Diskussion der Erzeugung von Abtastlinien durch den beispielhaften Scanner 10 findet man in dem ′973 Patent von Hellekson et al, auf das im Hinblick auf diese Diskussion Bezug genommen wird. Nichtsdestotrotz versteht es sich, daß in Anbetracht der oben beschriebenen Anordnung der ersten, zweiten und dritten Mehrzahl von Sekundärspiegeln 44-48 relativ zu den Primärspiegeln 38A-D der rotierenden optischen Einrichtung 36, wie unterschiedlich die Abtastlinien des Abtastmusters in ihren verschiedenen Orientierungen erzeugt werden können, wenn der Laserlichtstrahl 30 durch jeden Primärspiegel über die Sekundärspiegel verschwenkt wird, beginnend entlang des bzw. über den rechten oberen Sekundärspiegel 52, dann über den oberen zentralen Sekundärspiegel 62 hinweg von seinem linken Endabschnitt 68 zu dem rechten Endabschnitt 70 und schließlich über den linken oberen Sekundärspiegel 56 hinweg. Man versteht weiterhin leicht, wie das Bewegen verschiedener Sekundärspiegel oder der optischen Einrichtung 36 Mehrzahlen von Abtastlinien hervorruft.

Es wird jetzt Bezug genommen auf die Fig. 20 bis 22, welche einen von Hand zu haltenden Laserscanner 110 anschaulich bzw. beispielhaft darstellen, der in diesem Beispiel ein zurückrichtendes bzw. rückwärts gerichtetes optisches System hat, das eine Aussende- und Sammeloptik 112 für Laserlicht einschließt sowie eine optische Anordnung 114 zum Erzeugen einer einzelnen Grundabtastlinie H. Wie in Fig. 20 dargestellt, sind die Aussende- und Sammeloptik 112 und die optische Anordnung 114 in einem Gehäuse 116 aufgenommen, das einen unteren Handgriffabschnitt 115 und ein Fenster 118 hat. Der Laserscanner 110 ist typisch für von Hand zu haltende Laserscanner, ebenso wie ein weiteres Beispiel eines Laserscanners, welches eine einzelne Scanlinie (Abtastlinie) erzeugt. Eine Einschränkung der vorliegenden Erfindung auf solch einen Scanner ist jedoch nicht beabsichtigt.

Wie man am besten in Fig. 21 erkennt, schließt die Aussende- und Sammeloptik 112 des Laserscanners 110 eine Laserquelle 120 ein, beispielsweise ein Helium-Neon-Laserrohr, welches einen Laserstrahl 130 aus rotem Licht mit 632,8 nm Wellenlänge erzeugt. Auch andere Arten von im Stand der Technik bekannten Lasern können verwendet werden. Die Optik 112 schließt auch ein primäres optisches Element, die Linse 122, ein, welche den Laserstrahl 130 aufnimmt und den Strahl unter Reflexion bzw. Beugung in Richtung auf ein zweites Reflexionselement lenkt, den Sekundärspiegel 132, welcher um eine erste Achse 150 herum zittert. Eine weitere Beschreibung der Optik 112 ist nicht notwendig, um die Erfindung genau zu verstehen. In dieser Hinsicht und soweit weitere Einzelheiten betreffend den beispielhaften Laserscanner 110 erwünscht sind, können diese unter Rückgriff auf die Offenbarung des US-Patentes Nr. 46 78 288 für Lonsdale et al verstanden werden, welches hier durch die Bezugnahme aufgenommen wird.

Die optische Anordnung 114 des Laserscanners 110 weist einfach einen zweiten Spiegel 132 auf. Wie oben erwähnt, kann der Sekundärspiegel 132 bewegt werden durch Zittern, durch Drehen oder durch lineare Bewegung. Wie dargestellt, zittert der Sekundärspiegel 132 mit Hilfe bekannter Mittel entlang bzw. um eine erste Achse 160, um den Laserscannerstrahl 30 durch das Fenster 118 zu reflektieren und um die Spur einer einzelnen horizontalen Abtastlinie H zu erzeugen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Sekundärspiegel 132 durch Zittern oder Drehen entlang bzw. um eine zweite Achse 180 bewegt, wie in den Fig. 22 bzw. 23 dargestellt, um eine Mehrzahl von Abtastlinien (oder Abtastliniensegmenten) H₁-H_n auf verschiedenen Ebenen zu erzeugen, vorzugsweise in etwa parallel zueinander auf einem Zielobjekt. Während also der Sekundärspiegel 132 sich entlang einer dritten Achse 150 hin- und herbewegt, kann er weiterhin entlang bzw. um eine zweite Achse 180 durch Zittern, Drehen oder lineares Verschieben (nicht dargestellt) seiner Befestigung 182 bewegt werden. Die Befestigung 182 ist, wie dargestellt, dafür ausgelegt, daß sie zitternd oder drehend bewegt wird durch eine Antriebseinrichtung zum Bewegen, wie z. B. die oben diskutierten, die mechanisch in ähnlicher Weise wie zuvor beschrieben, verbunden bzw. angeschlossen sind. Wie in Fig. 21 dargestellt, ist ein elektrischer Gleichstrommotor 184, der mechanisch mit der Befestigung 182 verbunden ist, als Einrichtung zum Bewegen des Sekundärspiegels 132 entlang bzw. um eine zweite Achse 180 bevorzugt.

Das Drehen des Sekundärspiegels 132 um eine zweite Achse 180 erzeugt eine Mehrzahl von Abtastlinien H₁-H_n, von denen einige parallel zueinander sein können oder auch nicht. Abtastlinien H₁-H_n, die durch Zittern erzeugt werden, können eine kontinuierliche Zick-Zack-Linie erzeugen, wie in Fig. 23 dargestellt, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Zitterbewegung, oder sie können eine Mehrzahl von getrennten Abtastlinien sein, wenn sie durch kontinuierliche Drehung erzeugt werden, wie in Fig. 22 dargestellt.

Alternativ können das primäre optische Element, die Linse 122, die normalerweise fixiert ist, oder die Laserquelle 120 bewegt werden, vorzugsweise zitternd, und zwar entlang bzw. um eine vierte Achse 178 oder eine fünfte Achse 176, wie in Fig. 21 dargestellt, um eine Mehrzahl von in etwa parallelen Abtastlinien zu erzeugen. Das zitternde Bewegen der Linse 122 oder der Laserquelle 120 verändert den Winkel, unter welchem der Laserstrahl 130 auf den Sekundärspiegel 132 gerichtet wird, der entlang einer dritten Achse 150 wie zuvor hin- und herbewegt würde und dadurch bewirkt, daß von dem Sekundärspiegel 132 reflektierte Abtastlinien in verschiedenen Ebenen erzeugt werden. Wegen der verschiedenen Funktionen jedoch, welche die Linse 122 in derartigen Scannern möglicherweise zu erfüllen hat, wie z. B. das Fokussieren des reflektierten Laserlichtes auf einen Fotodetektor 134, ist das Bewegen der Linse 122, wie z. B. durch Zittern, nicht bevorzugt. In ähnlicher Weise ist aus denselben Gründen auch das Bewegen der Laserquelle 120 nicht bevorzugt, da die Rückwärtsausrichtung bzw. das Zurücklenken (des vom Objekt reflektierten Lichtes) zerstört wird. In einem Laserscanner jedoch, der keine Rückwärts ausrichtung hat, stellen das Bewegen der Linse 122 oder der Laserquelle 120 brauchbare Alternativen dar.

Unabhängig hiervon versteht man jedoch in Anbetracht der oben beschriebenen Anordnung der Elemente des Laserscanners 110, wie die Abtastlinien oder die Abtastliniensegmente H₁-H_n erzeugt werden können.

Es versteht sich, daß die als Beispiele dargestellten Laserscanner, die verwendet wurden, um die Anwendung der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen, optische Anordnungen einschließen, welche die Erzeugung eines Abtastmusters ermöglichen, welches eine Mehrzahl von Abtastlinien oder Abtastliniensegmenten hat, die in etwa parallel sein können durch Drehen, sei es durch zitterndes Bewegen oder kontinuierliches Drehen von optischen Elementen, vorzugsweise von Sekundärspiegeln. Die Erzeugung derartiger Mehrzahlen von Abtastlinien gemäß der vorliegenden Erfindung erleichtert das Auffinden und Lesen von Strichcodes auf Zielobjekten und ermöglicht die Installation und Verwendung von Abtastern bzw. Scannern an mehr Stellen und mit mehr Orientierungen relativ zu den Zielobjekten als dies bisher möglich war.

Nachdem also die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf zwei Anordnungen zur Erzeugung von Abtastmustern im einzelnen und unter Bezug auf bevorzugte Ausführungen derselben beschrieben worden sind, ist es offensichtlich, daß Modifikationen und Veränderungen möglich sind, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, welcher durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Bezugszeichenliste

10 Scanner, Abtastgerät
12 Laserlichtaussende- und Sammeloptik
14 optische Anordnung
16 Scannergehäuse
18 Fenster
20 Laserquelle
22 Linsenaufbau
24, 25, 26, 27, 28 Führungsspiegel
30 Laserlichtstrahl
32 Spiegel
34 Fotodetektor
36 optische Einrichtung
38A-D mehrfache Primärspiegel
38A_1-n-38D_1-n Facetten
40 Motor
41 Befestigung
42 Ausgangswelle
44, 46, 48 Sekundärspiegel
50 vertikale Achse
51A, 51B Sekundärspiegel
52, 54, 56, 58 Sekundärspiegel
53 Polygon
60 Laserlichtstrahlweg
62, 63, 64, 66 Sekundärspiegel
68, 70 Endabschnitt
72 Laserlichtstrahlweg
74 Sekundärspiegel
76 Laserlichtstrahlpfad
80 zweite Achse
82 Befestigungen
84 Gleichstromantriebsmotor
86 Achsaufbauten
88 Spule
89 Regelschaltkreis
90 Begrenzungssensoren
92 Anzeiger
94 Befestigungen
95 Schiene, Bahn
98 Gleichstrommotor
110 Laserscanner
112 Aussende- und Sammeloptik
114 optische Anordnung
115 Handgriffabschnitt
116 Gehäuse
118 Fenster
120 Laserquelle
122 Linse
130 Laserstrahl
132 Sekundärspiegel
134 Fotodetektor
150 Achse
160 Achse
176 Achse
178 Achse
180 Achse
182 Befestigung
184 Gleichstrommotor
A Gegenstand
C Transportfläche
CH Abtastlinie
E Rand
F Fläche
H Grundabtastlinie
H₁-H_n Abtastlinien
L Strichcodeetikett
P Päckchen, Packet
RV, LV, CH Grundabtastlinien
S Laserscanner, Laserabtastgerät
W Fenster

Claims

1. Optische Anordnung zum Auslenken eines Laserlichtstrahles in einem Laserscanner, um ein Abtastmuster des Laserlichtstrahles zu erzeugen, wobei die Anordnung aufweist:
eine optische Einrichtung, die für ein wiederholtes Bewegen entlang eines Drehzyklus um eine erste Achse montiert ist und eine Mehrzahl von primären Reflexionselementen hat, die von einem zum andern bezüglich der ersten Achse winklig verdreht sind, wobei jedes der primären Reflexionselemente dafür ausgelegt ist, einen Laserlichtstrahl aufzunehmen und zu reflektieren, während sich die primären Reflexionselemente aufeinanderfolgend durch einen Abschnitt jedes Rotationszyklus der optischen Einrichtung bewegt,
eine Einrichtung zum drehbaren Bewegen der optischen Einrichtung um die erste Achse,
eine erste Mehrzahl von sekundären Reflexionselementen, die in Positionen relativ zueinander angeordnet sind, wobei die sekundären Reflexionselemente dafür ausgelegt sind, den Laserlichtstrahl, welcher von den ersten Reflexionselementen reflektiert wird, während diese sich aufeinanderfolgend durch einen Abschnitt jedes Rotationszyklus bewegen, aufzunehmen, und weiterhin dafür ausgelegt sind, jenen zu reflektieren, um so die Spur der zumindest ersten Abtastlinie des Laserlichtstrahlabtastmusters zu legen, und
eine Einrichtung, um zumindest eines der sekundären Reflexionselemente aus der ersten Mehrzahl derselben um eine zweite Achse zu bewegen, um die Ausrichtung der Abtastlinie zu verändern und um eine erste Mehrzahl von beabstandeten Abtastlinien zu erzeugen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Einrichtung zum Bewegen Mittel zum zitternden Bewegen des zumindest einen sekundären Reflexionselementes aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung zum zitternden Bewegen aufweist:
eine Einrichtung zum Befestigen des zumindest einen sekundären Reflexionselementes, wobei die Einrichtung zum Befestigen dafür ausgelegt ist, sich hin- und herzubewegen,
sowie eine Antriebseinrichtung zum Bewegen, die an die Befestigungseinrichtung angeschlossen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, bei welcher die Antriebseinrichtung mechanisch mit der Einrichtung zum Befestigen verbunden ist durch Mittel zum Übertragen der Bewegung.

5. Anordnung nach Anspruch 3, welche weiterhin aufweist:
Begrenzungssensoren, welche dafür ausgelegt sind, die Drehung der Befestigungsmittel zu begrenzen, und
Steuerschaltkreismittel, um den Betrieb der Antriebseinrichtung unter Ansprechen auf die Begrenzungssensoren zu steuern.

6. Anordnung nach Anspruch 3, wobei die Antriebseinrichtung einen elektrischen Motor aufweist.

7. Anordnung nach Anspruch 3, wobei die Antriebseinrichtung einen elektromagnetischen Betätiger aufweist.

8. Anordnung nach Anspruch 3, wobei die Antriebseinrichtung einen elektrostatischen Betätiger aufweist.

9. Anordnung nach Anspruch 3, wobei die Antriebseinrichtung einen pneumatischen Betätiger aufweist.

10. Anordnung nach Anspruch 3, wobei die Antriebseinrichtung ein Metall mit Gedächtnis aufweist.

11. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Bewegen manuell einstellbare Einrichtungen zum Befestigen zumindest eines der zumindest eines aufweisenden sekundären Reflexionselemente aufweist.

12. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Bewegen eine Einrichtung zum Drehen des zumindest einen sekundären Reflexionselementes aufweist.

13. Anordnung nach Anspruch 12, bei welcher die Einrichtung zum Drehen aufweist:
drehbare Mittel zum Befestigen des zumindest einen sekundären Reflexionselementes,
Antriebseinrichtungen zum Bewegen des zumindest einen sekundären Reflexions elementes, die mit der drehbaren Einrichtung zum Befestigen verbunden sind, um das zumindest eine sekundäre Reflexionselement kontinuierlich zu drehen.

14. Anordnung nach Anspruch 13, wobei die Einrichtung zum Bewegen einen elektrischen Motor aufweist.

15. Anordnung nach Anspruch 12, welche weiterhin einen Steuerschaltkreis für das Steuern des Betriebs der Einrichtung zum Bewegen aufweist.

16. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Bewegen des zumindest einen sekundären Reflexionselementes zumindest eines der sekundären Reflexionselemente um eine zweite Achse bewegt.

17. Anordnung nach Anspruch 1, welche weiterhin eine Einrichtung einschließt, um die optische Einrichtung um eine zweite Achse zu bewegen, die nicht parallel zu der ersten Achse ist.

18. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Bewegen des zumindest einen sekundären Reflexionselementes das sekundäre Reflexionselement um eine zweite Achse bewegt, um eine Mehrzahl von Abtastlinien in etwa parallel zueinander auf einem Zielobjekt zu erzeugen.

19. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Bewegen des zumindest einen sekundären Reflexionselementes dieses Element um eine zweite Achse bewegt, um eine Mehrzahl von Abtastlinien in Richtung auf ein Zielobjekt in im wesentlichen divergierenden Ebenen zu erzeugen.

20. Anordnung nach Anspruch 1, welche weiterhin aufweist:
eine zweite Mehrzahl von sekundären Reflexionselementen, welche in (bestimmten) Positionen relativ zueinander angeordnet sind, wobei die zweite Mehrzahl von sekundären Reflexionselementen so ausgelegt ist, daß sie den von den primären Reflexionselementen reflektierten Laserlichtstrahl empfangen, während sich die primären Reflexionselemente aufeinanderfolgend durch einen Abschnitt jedes Drehzyklus bewegen, und welche dafür ausgelegt sind, daß sie jenen reflektieren, um die Spur zumindest einer Abtastlinie des Laserlicht strahlabtastmusters unter einer unterschiedlichen Ausrichtung bezüglich der ersten Abtastlinie des Abtastmusters zu reflektieren, und
eine Einrichtung zum Bewegen zumindest eines der sekundären Reflexionselemente, um die Ausrichtung dieser zweiten Abtastlinie zu verändern und um eine entsprechende zweite Mehrzahl von Abtastlinien innerhalb des Abtastmusters zu erzeugen.

21. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die sekundären Reflexionselemente Spiegel aufweisen.

22. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Bewegen eine Einrichtung zum linearen Bewegen von zumindest einem der sekundären Reflexsionselemente entlang einer ersten Achse aufweist.

23. Optische Anordnung zum Umlenken bzw. Ausrichten eines Laserlichtstrahls in einem Laserscanner, um ein Abtastmuster eines Laserlichtstrahles zu erzeugen, wobei die Anordnung aufweist:
ein primäres optisches Element, welches stationär montiert ist und dafür ausgelegt ist, einen Laserlichtstrahl zu empfangen und zu reflektieren,
eines oder mehrere sekundäre Reflexionselemente, welche in Positionen relativ zu diesem Laserlichtstrahl angeordnet sind und welche so ausgelegt sind, daß sie den Laserlichtstrahl, der von dem primären optischen Element reflektiert wird, empfangen,
eine Einrichtung zum Hin- und Herbewegen von zumindest einem der sekundären Reflexionselemente um eine dritte Achse, um den Laserlichtstrahl zu reflektieren, um die Spur einer Abtastlinie des Laserlichtstrahlabtastmusters zu bilden, und
eine Einrichtung zum Bewegen zumindest eines der sekundären Reflexionselemente um eine zweite Achse, um die Orientierung der Abtastlinie zu verändern und um eine Mehrzahl von Abtastlinien zu erzeugen.

24. Anordnung nach Anspruch 23, wobei die Einrichtung zum Bewegen eine Einrichtung zum zitternden Bewegen zumindest eines der sekundären Reflexionselemente aufweist.

25. Anordnung nach Anspruch 23, wobei die Einrichtung zum Bewegen eine Einrichtung zum Drehen des zumindest einen sekundären Reflexionselementes aufweist.

26. Anordnung nach Anspruch 23, wobei die Einrichtung zum Bewegen eine Einrichtung zum linearen Bewegen bzw. Verschieben zumindest eines der sekundären Reflexionselemente aufweist.

27. Optische Anordnung zum Ablenken bzw. Ausrichten eines Laserlichtstrahles in einem Laserscanner, um ein Abtastmuster eines Laserlichtstrahles zu erzeugen, wobei die Anordnung aufweist:
eine optische Einrichtung, welche so montiert ist, daß sie eine wiederholte Bewegung entlang eines Rotationszyklus um eine erste Achse durchführt und welche eine Mehrzahl von primären Reflexionselementen hat, wobei die aufeinanderfolgenden Elemente um einen Winkel zueinander um die erste Achse verdreht sind und wobei jedes der primären Reflexionselemente dafür ausgelegt ist, einen Laserlichtstrahl zu empfangen und zu reflektieren, während sich die primären Reflexionselemente aufeinanderfolgend durch einen Abschnitt jedes Drehzyklus der optischen Einrichtung bewegt,
eine Einrichtung zum drehbaren Bewegen der optischen Einrichtung um die erste Achse,
eine Mehrzahl von sekundären Reflexionselementen, welche in Positionen relativ zueinander angeordnet sind, wobei die sekundären Reflexionselemente dafür ausgelegt sind, den Laserlichtstrahl, welcher von den primären Reflexionselementen reflektiert wird, während diese sich aufeinanderfolgend durch einen Abschnitt jedes Drehzyklus bewegen, zu empfangen, und dafür ausgelegt sind, daß sie denselben reflektieren, um so eine Spur von zumindest einer Abtastlinie des Abtastmusters des Laserlichtstrahles zu bilden, und
eine Einrichtung zum Bewegen der optischen Einrichtung, welche Mittel aufweist, um die Ausrichtung der ersten Achse, um welche die optische Einrichtung drehbar bewegt wird, zu verändern, wobei die Mittel zum Verändern der Ausrichtung dafür ausgelegt sind, den Reflexionswinkel des Laserlichtstrahles von der Mehrzahl von primären Reflexionselementen auf die sekundären Reflexionselemente zu verändern und um eine Mehrzahl von Abtastlinien zu erzeugen.

28. Anordnung nach Anspruch 27, wobei die Einrichtung zum Verändern der Ausrichtung Mittel zum zitternden Bewegen der optischen Einrichtung aufweist.

29. Anordnung nach Anspruch 27, wobei die Einrichtung zum Verändern der Ausrichtung Mittel zum Wobbeln der optischen Einrichtung aufweist.

30. Optische Anordnung zum Ablenken eines Laserlichtstrahles in einem Laserscanner, um ein Laserlichtstrahlabtastmuster zu erzeugen, wobei die Anordnung aufweist:
eine optische Einrichtung, welche für eine sich wiederholende Bewegung entlang eines Drehzyklus um eine erste Achse montiert ist und welche eine Mehrzahl von primären Reflexions elementen hat, die relativ zueinander von einem auf den nächsten um die erste Achse versetzt angeordnet sind, wobei jedes der primären Reflexionselemente dafür ausgelegt ist, einen Laserlichtstrahl zu empfangen und zu reflektieren, während sich die primären Reflexionselemente aufeinanderfolgend durch einen Abschnitt jedes Drehzyklus der optischen Einrichtung bewegen, Einrichtungen zum drehenden Bewegen der optischen Einrichtung um die erste Achse, und
eine Mehrzahl von sekundären Reflexionselementen, welche in Positionen relativ zueinander angeordnet sind, wobei die sekundären Reflexionselemente dafür ausgelegt sind, den Laserlichtstrahl, welcher von den primären Reflexionselementen reflektiert wird, während diese sich aufeinanderfolgend durch einen Abschnitt jedes Drehzyklus bewegen, zu empfangen und
dafür ausgelegt ist, denselben zu reflektieren, um eine Spur zumindest einer Abtastlinie des Abtastmusters des Laserlichtstrahles zu bilden, wobei jedes von der Mehrzahl von primären Reflexionselementen aufgeteilt ist in eine Mehrzahl von Facetten, welche relativ zueinander verkippt sind, wobei benachbarte aus der Mehrzahl von Facetten leicht zueinander versetzt sind, um eine Mehrzahl von Abtastlinien aus den sekundären Reflexionselementen zu bilden.

31. Optische Anordnung zum Ablenken eines Laserlichtstrahles um ein Abtastmuster eines Laserlichtstrahles zu erzeugen, welches eine Mehrzahl von Abtastlinien einschließt, und welche aufweist:
eine optische Einrichtung, die für eine sich wiederholende Bewegung durch einen Rotationszyklus um eine erste Achse montiert ist und eine Mehrzahl von primären Reflexions elementen hat, die um diese erste Achse herum angeordnet sind, wobei jedes der primären Reflexionselemente dafür ausgelegt ist, einen Laserlichtstrahl zu empfangen und zu reflektieren, während die primären Reflexionselemente sich aufeinanderfolgend durch einen Abschnitt jeweils eines Rotationszyklus der optischen Einrichtung bewegen,
Einrichtungen zum Drehen der optischen Einrichtung um die erste Achse,
eine Mehrzahl von sekundären Reflexionselementen, welche relativ zueinander und zu der ersten Achse in Positionen angeordnet sind, wobei die zweiten Reflexionselemente so angeordnet sind, daß jede der Abtastlinien des Lichtstrahlabtastmusters erzeugt wird durch Reflexion des Strahles durch einen einzigen Satz von zweien der Sekundärspiegel, und
wobei zumindest einer der einzigen Sätze von Sekundärspiegeln weiterhin Einrichtungen zum Bewegen zumindest eines der Sekundärspiegel aufweist, um die Ausrichtung der zugehörigen Abtastlinie zu verändern und um eine entsprechende Mehrzahl von Abtastlinien innerhalb des Abtastmusters zu erzeugen.