刷条成像器扫描引擎制造技术

一种图像扫描引擎，包括在同一封装中的固态摄像机和照明光源。所述扫描引擎单元简化了将刷条成像组件集成到新的和现有扫描器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及成像扫描器领域，更具体而言，涉及用于成像扫描器中的扫描引擎组件。
技术介绍
刷条扫描器(swipe scanner)被定义为能够在运动时成功扫描出标记的扫描器。一般而言，用于滑擦型应用的扫描器为激光扫描器。这是由于，激光扫描技术使用激光飞点快速扫描(fast sweepingflying laser)进行扫描。激光飞点通常以明显高于携带标记的物体能够达到的移动速度移动。标记速度通常由操作人员手臂动作来控制，这样运动的速度范围通常在25英尺/秒。激光扫描器能够实现对1维条形码以及某些2维条形码(例如PDF-417条形码)的高吞吐量扫描，但它们对于普通2维条形码或诸如DataMatrix之类的矩阵码通常并不是很有效。在过去几年中，在通常以激光扫描器为主导的扫描器市场中，成像扫描器(在本文中也称为“成像器”)占据了可观的市场份额。尽管1维成像器，或具有1维传感器的成像器，具有与激光扫描器相类似的功能，但2维成像器，或具有2维传感器的成像器，具有附加能力和有用特征。这些特征包括扫描普通2维条形码(例如，DataMatrix代码)的能力，以及捕捉图像的能力，这在诸如捕捉签名和支票之类的应用中非常有益。当标记运动时，现有成像器的效果并不是太好，原因是为便于成像器摄像机在不过于模糊的条件下捕捉目标物体图像，必须将目标物体瞬间相对稳定地放置在成像器前方。在扫描器设计中，该保持时间取决于多个因素，通常在10毫秒的量级。期望的是，越来越多的需使用成像器的应用将与传统扫描应用一起共存。例如，在药店，扫描器的操作员可能需要扫描UPC(一维)条形码以查出药物，同时还需要扫描DataMatrix代码，以检查药物是否过期。或者，在饮料店，营业员可能需要检查酒精饮料，并扫描客户驾驶执照上的PDF-417条形码以核对年龄，同时，还捕获客户支票以便于根据管理检查处理的法律进行处理。成像器能够优于激光扫描器的另一领域是对截短条形码的处理，诸如关于类似首饰、钢笔和铅笔，以及糖果之类的小商品的条形码。通常，通过激光扫描器对它们进行扫描，但经常需要在这样的小商品上使条形码与激光扫描线对齐，这妨碍了激光扫描器的刷条操作，且减慢了吞吐量。
技术实现思路
在同一封装中同时包括固态摄像机和照明光源的成像扫描引擎使刷条成像组件集成到扫描器中得以简化。因此，扫描引擎包括安装在扫描引擎底盘上的摄像机，和诸如一个或多个高亮度LED的照明光源(也安装在扫描引擎底盘上)。扫描引擎底盘可为其上安装有摄像机和照明光源的印刷电路板。照明光源与摄像机的光学元件相耦接，以使得来自照明光源的光的发散角近似与摄像机的视场相匹配。摄像机可为具有二维CCD传感器或二维CMOS传感器的固态摄像机。在扫描引擎中，可具有用于输入控制信号的一个或多个接口，以及用于输出数据和/或定时信号的一个或多个接口。同步模块可为用于使摄像机传感器的积分持续时间与照明光源的激活持续时间相同步，以使得它们基本同时发生，并具有基本同的持续时间。扫描引擎还可包括微处理器和其上存储有指令的存储器，该指令用于对摄像机捕获图像的物体上的标记进行解码。双光成像器包括基本垂直出射窗、水平出射窗，和多个摄像机以及相关的照明光源。可将每个摄像机及其相关照明光源安装在单个扫描引擎底盘上。双光成像器可包括三个摄像机，将其中两个调整成使得每个摄像机的视场基本被包含在垂直出射窗内。在此情形中，将其中一个摄像机调整成使得摄像机的视场与水平出射窗垂直且基本包含在其之内。摄像机控制单元可激活每个摄像机以及其相关照明光源，以便对于至少其中一些摄像机的积分时段在时间上不重叠。这样的双光成像器可包括缓冲器，用于存储来自每个摄像机的图像，从而能够同时获得来自不同摄像机的图像。下面将结合附图详细描述本专利技术示例性实施例的这些优点以及其他目的、优点和特征。附图说明图1表示包括有根据本专利技术一个实施例构造的成像器扫描引擎的手持式扫描器的示意图；图2A和2B表示根据本专利技术一个实施例构造的成像器扫描引擎的示意图；以及图3A-C表示使用根据本专利技术一个实施例构造的扫描引擎的双光扫描系统的投影图。具体实施例方式为了使具有2维传感器的刷条成像器切实可行，必须能够在带有标记的物体移动(最好是，物体速度超过10英尺/秒)的同时执行成像器的扫描功能。这样的刷条成像器与激光扫描器相比将特别有益，这是由于成像器将标记与成像扫描器对齐是不成问题的。成像扫描器捕获图像，并创建用于通过条形码的虚拟扫描线，而无论呈什么角度部没有关系。能够在相对较高物体运动速度下起作用的刷条成像器将行在
技术介绍
中所述的功能，例如，捕获签字和文档、读取DataMatrix码、以及捕获截短条形码，并且同样像传统激光扫描器那样，对一维条形码执行得一样好。在2004年12月8日递交的、本专利技术的受让人所拥有的美国专利申请序列号No.11/007,403中，描述了一种使用选通发光(strobe lighting)、总快门(globalshutter)，以及同步照明和曝光时间以实现较高速性能的刷条成像器，该文献全部内容在此引作参考。因此，图1示出了包括有扫描引擎10、折叠式反射镜21和出射窗22的刷条成像器。图2A和2B显示出安装在成像器12内的扫描引擎10的更详细视图，其中包括有固态摄像机25和包含一个或多个高亮度LED 27的照明光源。由于其设计用于包含在成像器或成像扫描器中，扫描引擎不具有使其与其环境相隔离的外壳是有益的。摄像机25和LED在机械和电路上集成在一起，例如，如果扫描引擎要提供解码操作或诸如接口端口的其他组件(未示出)，则将它们安装在还包含有微处理器36的单个电路板15上。摄像机25包括诸如CCD传感器或CMOS传感器之类的二维阵列传感器作为其传感器40。LED 27与摄像机25牢固集成在一起，以形成安装在单个电路板15上的扫描引擎，可将电路板15作为单个组件组装在扫描器中。如果LED和摄像机的其中一个出现在扫描引擎中，则它们可由微处理器36进行控制，或者由同步激活摄像机25和LED 27的外部控制组件(未示出)进行控制。为获得刷条性能，对LED脉冲非常短的时间周期，例如，在0.5毫秒或更小的量级。可对脉冲持续时间进行控制，以便与摄像机的积分时段匹配。另外，照明光发散角近似与摄像机视场相匹配，以便节省能量。标签WD1和WD2分别表示特定条形码工作范围的近和远端。WD1和WD2的准确位置取决于进行扫描的特性。在某些情形中，对于较重要的条形码类型，例如，常规尺寸的UPC码，在窗口22上或在外壳内定位WD1是有利的，以便能够当与窗口接触定位的同时扫描条形码。再参看图1，反射镜21和窗口22都稍符合摄像机25的要求，以便反射镜和窗口不会使来自LED的光严重模糊。所述扫描器是手持式扫描器，且与基座耦接时，可不必手持。由于将照明光源(LED)设置得与摄像机非常接近，从而在图1中没有单独示出照明光路。图3A-3C为双光扫描系统50的投影图。图3A显示出双光扫描器的顶视图。图3B为前视图，3C为扫描系统的左侧视图。扫描系统50包括三个摄像机，可有益地将它们封装为三个刷条扫描引擎10的部分，其中两个覆盖垂直窗口23，其中一个覆盖水平窗口24。用于覆盖水平窗口的扫描引擎具有与扫描器的出射窗2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描引擎，包括：摄像机，安装在扫描引擎底盘上；和照明光源，安装在所述扫描引擎底盘上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：何端峰，沃伦朱勒奇，
申请(专利权)人：讯宝科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]