照明设备和系统技术方案

技术编号:13899910 阅读:112 留言:0更新日期:2016-10-25 13:56
本发明专利技术涉及一种照明设备和系统。揭示照明设备的实施例,所述照明设备包含适用于容纳照相机的固定器,所述照相机具有界定光轴的成像光学器件,其中所述固定器包含所述成像光学器件可借以俘获图像的开放端。一或多个侧发光照明光源定位于所述开放端附近,所述多个侧发光光源经定位以朝向与所述光轴相交的平面引导光。还揭示并主张其它实施例。

【技术实现步骤摘要】

所揭示实施例大体上涉及光学数据采集装置,且明确地说(但非排他性地),涉及具有包含侧发光照明灯且还可包含侧发光定向灯及侧发光确认灯的照明系统的光学数据采集装置。
技术介绍
包含条形码读取器、矩阵码读取器及机器视觉系统的光学数据俘获装置是检查、跟踪及其它消费者及工业应用中的重要工具。通常,光学数据俘获装置包含俘获物体的图像且接着从所俘获图像提取信息的照相机。此类装置中面临的困难是确保照相机采集到可从其中提取信息的物体图像。尤其,获得良好图像意味着提供物体的充分照明且确保物体定位在照相机的视场内,优选地定位在视场中心处,且物体的图像要清晰。最后一个有关的问题是当已成功地从所俘获图像提取信息时向用户提供反馈。大部分当前装置在成功提取信息时提供可听音调或在成功提取信息时点亮底座上的一或多个发光二极管(LED)。这两种途径均具有缺点。如果可听音调太吵,那么其让人类操作员迅速变得烦躁不安,这可能导致人类操作员关闭所述音调或完全忽略所述音调。但如果所述音调的音量降低以使其不那么烦人,那么操作员在嘈杂环境中可能无法听到所述音调。由于LED在扫描仪底座上,用户必须将其目光远离物体以注视LED来查看其是否点亮。这使得用户的注意力从将物体保持在视场内分心。
技术实现思路
一方面,本专利技术提供了一种照明设备,其包括:适用于容纳照相机的固定器,所述照相机具有界定光轴的成像光学器件,其中所述固定器包含所述成像光学器件可借以俘获图像的开放端;及定位于所述开放端附近的一或多个侧发光照明光源,所述多个侧发光光源经定位以朝向与所述光轴相交的平面引导光。另一方面,本专利技术提供了一种设备,其包括:适用于容纳照相机的固定器,所述照
相机具有界定光轴的成像光学器件,所述固定器包括:基座电路板,所述照相机可安装到所述基座电路板,其中所述成像光学器件指向所述固定器的开放端的外侧,及耦合到所述基座电路板的一对分隔电路板,每一分隔电路板具有法线指向另一分隔电路板的内表面及法线背离所述另一分隔电路板的外表面;及定位在至少一个分隔电路板上的侧发光照明光源的一或多个阵列,侧发光照明光源的所述一或多个阵列经定位以当存在所述照相机时朝向与所述光轴相交的平面引导光。另一方面,本专利技术提供了一种系统,其包括:照相机,其包含界定光轴的成像光学器件;固定器,其包含:基座电路板,所述照相机安装到所述基座电路板,其中所述成像光学器件指向所述固定器的开放端的外侧,及耦合到所述基座电路板的一对分隔电路板,每一分隔电路板具有法线指向另一分隔电路板的内表面及法线背离所述另一分隔电路板的外表面;及定位在至少一个分隔电路板上的侧发光照明光源的一或多个阵列,侧发光照明光源的所述一或多个阵列经定位以朝向与所述光轴相交的平面引导光。附图说明参考以下图式描述本专利技术的非限制性且非详尽实施例,其中除非另有规定,否则相同参考数字指代各个视图中的相同部分。图1A到1C分别是光学数据俘获装置的实施例的透视图、俯视图及前视图。图2A到2B是包含定向光学器件的光学数据俘获装置的实施例的透视图。图3A到3D是展示图2A到2B中所示的定向光学器件的操作的实施例的图式。图4是包含确认光学器件的光学数据俘获装置的实施例的透视图。具体实施方式描述一种用于具有照明系统的光学数据采集装置的设备、系统及方法的实施例,所述照明系统包含侧发光照明灯且还可包含侧发光定向灯及侧发光确认灯。描述了特定细节以提供对实施例的理解,但相关领域技术人员将认识到,本专利技术可在无所描述细节中的一或多者的情况下或用其它方法、组件、材料等来实践。在一些实例中,没有详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作,但其仍然涵盖在本专利技术的范围内。本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着所描述的特征、结构或特性可包含在至少一个所描述实施例中,使得“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不一定全部是指相同实施例。此外,特定特征、结构或特性可以任何适当方式组合在一或多个实施例中。图1A到1C共同说明光学数据俘获装置100的实施例;图1A是透视图,图1B是俯视图,且图1C是前视图。装置100包含照相机116及相关联的成像光学器件118以及固定器,所述固定器经设计以容纳照相机及成像光学器件,同时为照相机提供侧发光照明。固定器包含附接有两个分隔电路板104及106的基座电路板102。在所说明的实施例中,电路板104与106大致上彼此平行,但在其它实施例中,其无须平行。电路板102大致上平坦,且可为可承受预期结构负载且可提供所需电连接的任何种类的电路板。在一个实施例中,电路板102可为单层电路板,但在其它实施例中,其可为多层印刷电路板。分隔电路板104及106将其边缘定位在基座电路板102上且附接到基座电路板102,使得电路板104与106大致上彼此平行且大致上垂直于电路板102。在所说明的实施例中,分隔电路板104及106使用焊料103附接到基座电路板102,但在其它实施例中,可使用例如夹具、紧固件等的其它方法来将分隔电路板104及106附接到基座电路板102。电路板102、104及106的此布置产生固定器的开放端130,当照相机116及成像光学器件118安装在固定器中时,成像光学器件118可通过开放端130俘获图像。电路板104大致上平坦,且具有法向量指向电路板106的内表面110及法向量背离电路板106的外表面108。电路板106也大致上平坦,且具有法向量指向电路板104的内表面114及法向量背离电路板104的外表面112。电路板104及106两者均可为足够坚固以承受预期结构负载且提供所需电连接的任何种类的电路板。在一个实施例中,电路板104及106是单层电路板,但在其它实施例中,其可为多层电路板。在又其它实施例中,电路板104与106无须是相同类型的电路板。照相机116、成像光学器件118或两者可通过将其附接到电路板102而紧固在固定器内。照相机116可为能够以电子方式俘获图像的任何种类的照相机。在一个实施例中,照相机116可为基于互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的照相机,但在其它实施例中,照相机116可基于其它类型的图像传感器,例如电荷耦合装置(CCD)。成像光学器件118光学地耦合到照相机116内的图像传感器,且具有光轴119。成像光学器件118可包含折射、反射及衍射光学元件的任何组合。装置100包含三种类型的侧发光光源:照明设备、定向照明设备及确认照明设备。装置100包含所有三种类型,但装置100的其它实施例无须包含所有三种类型。例如,其它实施例可只具有照明、只具有定向或只具有确认。又其它实施例可具有这些类型的侧发光照明设备中的两者或两者以上的任何组合。侧发光照明设备包含侧发光光源的两个阵列。照明阵列122包含沿最接近固定器的开放端130的电路板104的边缘处或附近的线定位在电路板104的外表面108上的一组四个侧成像光源。照明阵列122内的个别光源被定向为指向光轴119的方向,使得来自阵列的光可照明与光轴119相交的平面。与照明阵列122相对,照明阵列124定位在开放端130的相对侧上及成像光学器件118的相对侧上。照明阵列124包含沿最接近固定器的开放端130的电路板106的边缘处或附近的线定位在电路板106的外表面112上本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种照明设备,其包括:适用于容纳照相机的固定器,所述照相机具有界定光轴的成像光学器件,其中所述固定器包含所述成像光学器件可借以俘获图像的开放端;及定位于所述开放端附近的一或多个侧发光照明光源,所述多个侧发光光源经定位以朝向与所述光轴相交的平面引导光。

【技术特征摘要】
2015.03.31 US 14/675,1431.一种照明设备,其包括:适用于容纳照相机的固定器,所述照相机具有界定光轴的成像光学器件,其中所述固定器包含所述成像光学器件可借以俘获图像的开放端;及定位于所述开放端附近的一或多个侧发光照明光源,所述多个侧发光光源经定位以朝向与所述光轴相交的平面引导光。2.根据权利要求1所述的设备,其进一步包括:多个侧发光定向光源,其定位于与所述开放端相距选定距离处;及投影光学器件,其光学地耦合到所述多个侧发光定向光源以将多个定向光束投影到与所述光轴相交的所述平面上,其中,当所述照相机安装在所述固定器中时,所述多个定向光束在所述平面上的所述投影是在所述成像光学器件的视场的中心处相交的条纹,而无关于所述成像光学器件与所述平面之间的所述距离。3.根据权利要求2所述的设备,其中所述投影光学器件包括一对光学元件,每一光学元件耦合到对应的侧发光定向光源,其中每一光学元件包含光束形成元件以对所述所发射光束进行塑形。4.根据权利要求3所述的设备,其中所述光束形成元件是狭缝。5.根据权利要求2所述的设备,其中所述条纹包括各自具有第一端及第二端的第一条纹及第二条纹,且其中:如果所述第一条纹与所述第二条纹在其两者的第一端处或附近相交,从而大致上形成脱字符形状,那么所述平面在第一焦距距离处;如果所述第一条纹与所述第二条纹彼此平分,那么所述平面在第二焦距距离处;且如果所述第一条纹与所述第二条纹在其两者的第二端处或附近彼此相交,从而大致上形成V形状,那么所述平面在第三焦距距离处。6.根据权利要求5所述的设备,其中所述一或多个侧发光照明光源包含在所述开放端
\t的一侧上的一或多个侧发光照明光源的阵列及在所述开放端的另一侧上的一或多个侧发光照明光源的另一阵列。7.根据权利要求2所述的设备,其进一步包括定位在所述开放端的一侧上且指向与所述光轴相交的所述平面的一或多个侧发光确认光源。8.根据权利要求7所述的设备,其中所述侧发光光源是侧发光式发光二极管LED。9.根据权利要求8所述的设备,其中所述侧发光照明光源、所述侧发光定向光源与所述侧发光确认光源中的每一者发射不同颜色的光。10.一种设备,其包括:适用于容纳照相机的固定器,所述照相机具有界定光轴的成像光学器件,所述固定器包括:基座电路板,所述照相机可安装至所述基座电路板,其中所述成像光学器件指向所述固定器的开放端的外侧,及耦合到所述基座电路板的一对分隔电路板,每一分隔电路板具有法线指向另一分隔电路板的内表面及法线背离所述另一分隔电路板的外表面;及定位在至少一个分隔电路板上的侧发光照明光源的一或多个阵列,侧发光照明光源的所述一或多个阵列经定位以当存在所述照相机时朝向与所述光轴相交的平面引导光。11.根据权利要求10所述的设备,其进一步包括:多个侧发光定向光源,其在与所述开放端相距选定距离处定位在所述分隔电路板中的至少一者上;及投影光学器件,其光学地耦合到所述多个侧发光定向光源以将多个定向光束投影到与所述光轴相交的所述平面上,其中,当所述照相机安装在所述固定器中时,所述多个定向光束在所述平面上的所述投影是在所述成像光学器件的视场的中心处...

【专利技术属性】
技术研发人员:安德鲁·J·措泽尔迈克尔·C·梅西纳布赖恩·汤普森
申请(专利权)人:迈思肯系统公司
类型:发明
国别省市:美国;US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1