用于将光学代码或目标成像到多个焦平面上的成像装置和条形码成像仪制造方法及图纸

提供了三种不复杂的成像装置，在其中的两种成像装置中提供了用于装有至少一个物镜的可移动式支架，在其它成像装置中提供了至少一个静止的物镜和附加的光学元件。各实施例包括至少一个固定的成像传感器阵列，用于将光学代码或目标成像于其上，比如一维条形码符号、或标签、记号、图片等。各成像装置提供约为５－１０２ｃｍ的扩展的工作范围。成像装置能够被包括在条形码成像仪内，以便提供具有扩展的工作范围的不复杂的条形码成像仪，该扩展的工作范围可以与常规的基于图像的条形码成像仪的工作范围相比或大于常规的基于图像的条形码成像仪的工作范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及成像领域，尤其涉及用于将光学代码或目标成像到多个焦平面上的成像装置和条形码成像仪。
技术介绍
像常规的条形码成像仪这种基于CCD或CMOS的成像设备通常具有有限的工作范围，量级在5-61cm(～2-24英寸)。在许多情况下，这种成像设备被设计出手持的，或至少可以在给定的区域内移动，这样在某种程度上补偿了其有限的工作范围。然而，仍然要求操作人员将成像设备放在合适的范围内以便产生足够清晰即基本上聚焦的图像；为了使到要成像的目标的距离合适，这可能要求操作人员的尝试和误差解决方法。在成像设备保持静止的应用中，比如在装配线上，成像设备通常是固定的以便将条形码符号成像到沿装配线移动的物体上，常规的工作范围(即5-61cm)通常是可以接受的。在需要增大工作范围的许多应用中，含像变焦能力这种尖端科技的自动聚焦系统在内的昂贵且复杂的成像装置通常会被包括在条形码成像仪之内或与其一起使用，以增大它们的工作范围。不过，这类成像装置除去其昂贵的特点之外，通常还需要不断地加以维护。因此，当诸多应用要求成像并解码一维条形码符号时，与基于激光的条形码读取器相比，这些装置在市场上并不具有很好的竞争力，因为基于激光的条形码读取器具有可以相比的、甚至更大的工作范围，并且通常更便宜。
技术实现思路
根据上述内容，在成像领域中，存在一种对不复杂的成像装置的需求，该成像装置应可以被包括在基于图像的一维条形码成像仪之内，该成像仪用于将一维条形码符号、或标记、记号、图片等成像到横跨光轴并沿成像装置的扩展工作范围的多个焦平面中的一个焦平面之上。因此，本专利技术的一个方面就是提供一种成像装置，用于将一维条形码符号、或标记、记号、图片等光学代码或目标成像到多个焦平面上，这些焦平面横跨光轴并沿着成像装置的扩展工作范围。本专利技术的另一个方面在于提供一种用于成像一维条形码符号、或标记、记号、图片等光学代码或目标的成像装置，该成像装置具有扩展的工作范围，可以与常规的基于激光的条形码读取器和基于图像的条形码成像仪相比，或者甚至大于它们的工作范围。本专利技术的另一个方面是提供了一种基于图像的条形码成像仪，它包括不复杂的成像装置并具有扩展的工作范围，该扩展的工作范围可以与常规的基于激光的条形码读取器和基于图像的条形码成像仪相比，或者甚至比后两者的工作范围还大。与常规的条形码成像仪的典型工作范围5-61cm(约2到24英寸)相比，本专利技术的成像装置和条形码成像仪通过提供约5-102cm(约2到40英寸)的扩展的工作范围来实现上述这些方面和其它方面。本专利技术的成像装置和基于图像的条形码成像仪并不需要复杂的自动聚焦系统。这样，在成像并解码一维条形码符号(以及在成像和处理标记、记号、图片等)这些方面，本专利技术的基于图像的一维条形码成像仪的性能可以与常规的基于激光的条形码读取器和基于图像的条形码成像仪相比，或者甚至比后两者的性能还要优越。具体来讲，根据本专利技术，提供了三种成像装置实施例。在其中的两个实施例中，提供了一种装有至少一个物镜的可移动式支架，并且在一个附加的实施例中，提供了至少一个静止的物镜和附加的光学元件。各实施例包括至少一个固定的图像传感器阵列，用于将光学代码或目标成像于其上。各成像装置提供扩展的工作范围，约5-102cm。附图说明参照附图将描述本专利技术的各种实施例，其中图1示出了根据本专利技术第一实施例的成像装置；图2示出了根据本专利技术第二实施例的成像装置；图3示出了根据本专利技术第三实施例的成像装置；图4是根据本专利技术的条形码成像仪的侧面透视图。具体实施例方式参照图1-3，示出了根据本专利技术的成像装置的三种不同的实施例。图4示出了在其中含有三种不同的成像装置实施例之一以便成像并解码条形码符号(或成像并处理标记、记号、图片等)的一种条形码成像仪。图1-3所示的和此处所描述的成像装置适合用于成像各种光学代码或目标，比如标记、记号、图片等，并且尤其适合用于成像一维条形码符号，比如统一产品代码(UPC)条形码，并且具有约5-102cm(2-40英寸)的扩展的工作范围(即大于61cm或24英寸)。第一实施例参照图1，示出了根据本专利技术第一实施例的成像装置，并以标号100指代它。成像装置100包括具有一维固态图像传感器阵列104的图像传感器102以及透镜组件106。透镜组件106包括装有至少一个物镜107的支架105。通过使用驱动器114，支架105便可沿成像装置100的光轴108移动，该驱动器114用于使至少一个物镜107能够将像一维条形码符号这样的光学代码或目标聚焦到图像传感器102上，其中光学代码或目标具有横跨光轴108的平面并在空间上与多个焦平面1101-110n-1之一相关联。在图1中由两个箭头示出了支架105的移动。或者，预期只移动透镜组件106的支架105内的至少一个物镜107，而支架105本身保持不动。随着透镜组件106的支架105的移动，上述至少一个物镜107将多个焦平面1101-110n-1中的一个不同的焦平面110最佳地聚焦到一维固态图像传感器阵列104上。移动透镜组件106的支架105，直到在空间上与横跨光轴108的平面相关联的焦平面(或其部分)被充分地或基本上聚焦到图像传感器102，因此，光学代码或目标的图像(或其部分)被充分地或基本上聚焦到图像传感器阵列104上。当光学代码或目标是一维条形码符号时，如果条形码成像仪(参看图4)或成像系统的解码器适当且准确地解码由图像传感器阵列104检测到并与条形码符号相对应的像素行数据，则该光学代码或目标被确定为已被充分地或基本上聚焦了。条形码成像仪输出嘟嘟响的声音或其它本领域已知的指示，以便表面该条形码符号已经被成功地解码了。如果该条形码符号没有被适当且准确地解码，则启动驱动器114以便获取支架105在光轴108上不同的位置设置，努力正确地或基本上地将光学代码或目标聚焦到图像传感器阵列104上。驱动器114可由操作人员人工启动，例如按下条形码成像仪(参看图4)上的触发按钮，或当意识到条形码符号没有被适当且准确地解码时由处理器自动地启动驱动器114。或者，如果条形码符号没有被适当且准确地解码时，操作人员可通过移动成像装置100来人工改变透镜组件106和光学代码或目标之间的距离，因此可将光学代码或目标成像到不同的焦平面110上，直到表示了成功的读取为止。当光学代码或目标是标签、记号、图片等时，如果根据像图像处理与分析应用程序这样的特定应用程序成功地处理了由图像传感器阵列104检测到并与标签、记号、图片等相对应的像素行数据，则光学代码或目标就被确定为被充分地或基本上聚焦了。如果条形码符号没有被成功处理，则启动驱动器114以获得支架105在光轴108上不同的位置设置，努力准确地或基本上将光学代码或目标聚焦到图像传感器阵列104之上。驱动器114可由操作人员人工启动，例如按下条形码成像仪(参看图4)上的触发按钮，或当意识到条形码符号没有被成功地解码时由处理器自动地启动驱动器114。或者，如果没有成功地处理光学代码或目标，则操作人员可通过移动成像装置100来人工改变透镜组件106和光学代码或目标之间的距离，因此可将光学代码或目标成像到不同的焦平面110上，直到所成像的光学代码或目标被成功地处理为止。通常，标签、记号、图片等在尺寸方面比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将光学代码或目标成像到多个焦平面的成像装置，它包括：　　　　至少一个一维图像传感器阵列，各图像传感器阵列具有至少一行像素，用于获取至少一行与聚焦于所述图像传感器阵列上的图像相对应的像素数据；以及　　　　具有至少一个物镜的透镜组件，所述物镜沿所述成像装置的光轴放置，所述透镜组件用于将所述光学代码或目标的图像聚焦到所述至少一个一维图像传感器阵列上，以便获取与所述光学代码或目标的至少一部分相对应的一行或两行像素数据之一，其中所述光学代码或目标所在的平面在空间上与所述多个焦平面中的至少一个相关联。

【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：梅于尔帕特尔，
申请(专利权)人：讯宝科技公司，梅于尔帕特尔，
类型：发明
国别省市：US[美国]