用于获取物体的多个视图的两平面光学代码阅读器的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是于2009年12月24日提交的名称为"用于获取物体的多个视图的两平面 光学代码阅读器"的中国专利申请200980157547. X的分案申请。
[0002] 相关申请
[0003] 本申请要求以下申请的优先权：㈧2008年12月26日提交的题为"Optical Code Reader Having Compact Arrangement for Acquisition of Multiple Views of an Object (用于获取物体的多个视图的具有紧凑布置的光学代码阅读器）"的美国临时专利 申请 61/140. 930 ; (B) 2009 年 2 月 12 日提交的题为"Systems and Methods for Forming a Composite Image of Multiple Portions of an Object From Multiple Perspectives (用 于根据多个视角形成物体多个部分的组合图像的系统和方法）"的美国申请12/370, 497， 其根据美国法典§ 119(e)第35款要求以下申请的优先权：（1)2008年2月12日提交的题 目相同的美国临时申请61/028, 164和（2)美国临时申请61/140, 930 ; (C) 2009年12月23 日提交的题为"Data Reader Having Compact Arrangement For Acquisition of Multiple Views of an 0bject(用于获取物体的多个视图的具有紧凑布置的数据阅读器）"的美国专 利申请 12/645, 984 ;(D)2009年 12月 23 日提交的题为"Monolithic Mirror Structure for Use in a Multi-Perspective Optical Code Reader(用于在多视角光学代码阅读器中使 用的整体反射镜结构）"的美国专利申请12/646, 794 ;以及（E)题为"Two-Plane Optical Code Reader for Acquisition of Multiple Views of an Object (用于获取物体的多个 视图的两平面光学代码阅读器）"的美国专利申请12/646, 829。上述申请的公开通过参考 整体合并于此。
技术领域
[0004] 此公开的领域一般涉及成像，更具体地但非排外地涉及光学代码（例如，条形码） 的读取。
【背景技术】
[0005] 光学代码对关于物品（item)的有用的、光可读的信息进行编码，该光学代码附着 在物品上或与物品相关联。或许最常见的光学代码实例就是条形码。条形码普遍存在于各 种类型的物体上或与各种类型的物体相关联，例如零售、批发和库存商品的包装；零售产品 展示装置（如搁板/架子）；正在生产的商品；个人的或公司的财产；以及文档。通过编码 信息，条形码一般用作物体的标识符，无论该标识符是一类物体（如牛奶容器）还是唯一的 物品（例如，美国专利7, 201，322)。
[0006] 条形码包括交替的条形（如相对暗的区域）和隔条（如相对亮的区域）构成。交 替的条形（bar)和隔条（space)的图案/模式与这些条形和隔条的宽度代表一串二进制1 和0,其中任何特定的条形或隔条的宽度是指定最小宽度（其被称为"模块"或"单元"）的 整数倍。因此，为了解码信息，条形码阅读器必须能够可靠地识别条形和隔条的图案，例如 通过确定穿过条形码整个长度的相邻条形和隔条彼此区别的边缘的位置。
[0007] 条形码只是现今使用的多种类型光学代码的一个示例。条形码是一维或线性光学 代码的示例，因为信息是在一个方向上一一垂直于条形和隔条的方向被编码的。高维数的 光学代码例如二维矩阵码（如MaxiCode)或堆栈码（如TOF 417)也用于各种用途，它们有 时也被称为"条形码"。
[0008] 基于成像器的阅读器利用相机或成像器产生光学代码的电子图像数据（通常是 数字形式）。然后，图像数据被处理以查找光学代码并解码。例如，虚拟扫描线技术是公知 的技术，其用于通过沿多条线在整个图像上查找来数字地处理包含光学代码的图像，所述 多条线通常间隔开并成各种角度，有点像基于激光的扫描器中的激光束扫描模式。
[0009] 基于成像器的阅读器通常只能根据一个视角形成图像，该一个视角通常是成像器 的表面外的法向量的视角。因此，此类基于成像器的阅读器仅提供单个视点，这在某些情况 下可能限制阅读器识别光学代码的能力。例如，因为基于成像器的阅读器的视见体/视体 积（viewing volume)通常是圆锥形的，尝试最靠近扫描窗口读取条形码或其他图像（"在 窗口"读取）可能不如用篮型激光扫描器有效。而且，当标签被取向使得照明源被直接反射 到成像器中时，由于均匀的反射完全冲掉/洗净了想要的图像，成像器可能不能合适的读 取，或者由于来自有纹理的反射面的反射冲掉了一个或多个元件/要素（element)，成像器 不能合适地读取。这个影响可能引起在特定的反射角度处发光的标签的读取是有问题的。 另外，相对于成像器在极端的锐角处取向的标签是不可读的。最后，光学代码可以在包装的 对侧上取向，由于包装本身而使成像器看不见。
[0010] 因此，更好的性能可由从多个视角（perspective)成像产生。已知几个产生多个 视角的基于成像器的阅读器。在本受让人的发明人为Olmstead等人的美国专利7, 398, 927 中公开了这样的阅读器，该专利公开了这样的实施例，即该实施例为了减轻镜面反射而有 两个相机以从不同的视角收集两个图像。2005年5月31日公布的美国专利6, 899,272公 开了利用指向不同正交方向的两个独立的传感器阵列来从包装的不同侧收集图像数据的 一个实施例。遗憾地，采用空间分离的相机的基于成像器的多相机阅读器需要多个电路板 和/或安装硬件和相关光学器件的空间，这可能增加阅读器的费用，使物理设计复杂化并 增加了阅读器的尺寸。根据'272专利的另一个实施例利用单个相机，该单个相机指向可移 动的反射镜镜，该可移动的反射镜可以在两个位置之间转换以选择两个不同成像方向中的 一个。另外，本受让人的1998年9月29日公布的Olmstead等人的美国专利5, 814, 803在 其附图62中描述了由两个镜像表面形成的万花筒通道，其从单个成像器上的物体产生了 相同条形码的八个不同的旋转版本。
【附图说明】
[0011] 图1是示例性六边盒形物体的图示说明，其可以通过光学代码阅读器的视见体/ 视体积。
[0012] 图2A-2D是被定位为捕获看向视见体的直接透视图的相机的图示说明。
[0013] 图3A-3D分别是根据一个实施例的能够从不同视角捕获多个视图的光学代码阅 读器的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。
[0014] 图3E是多个反射镜的侧视图，该反射镜沿成像路径将视见体的上部透视图反射 到图3A-3D的光学代码阅读器的成像器，该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0015] 图3F是多个反射镜的俯视图，该反射镜沿成像路径将视见体的左上部透视图反 射到图3A-3D的光学代码阅读器的成像器，该俯视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0016] 图3G是多个反射镜的俯视图，该反射镜沿成像路径将视见体的右上部透视图反 射到图3A-3D的光学代码阅读器的成像器，该俯视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0017] 图3H是多个反射镜的正视图，该反射镜沿成像路径将视见体的左下部透视图反 射到图3A-3D的光学代码阅读器的成像器，该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0018] 图31是多个反射镜的正视图，该反射镜沿成像路径将视见体的右下部透视图反 射到图3A-3D的光学代码阅读器的成像器，该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0019] 图3J是多个反射镜的侧视图，该反射镜沿成像路径将视见体的后下部透视图反 射到图3A-3D的光学代码阅读器的成像器，该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0020] 图3K是多个成像路径和各多个透视图视见体的等距视图，该多个透视图视见体 形成图3A-3D的光学代码阅读器的累积视见体。
[0021] 图4A-4D分别是根据另一个实施例的能够从不同视角捕获多个视图的光学代码 阅读器的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。
[0022] 图4E是多个反射镜的侧视图，该反射镜沿成像路径将视见体的上部透视图反射 到图4A-4D的光学代码阅读器的成像器，该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0023] 图4F是图4A-4D的光学代码阅读器中的水平成像器的像场的图表，其被分成三个 区域以捕获单独的视图。
[0024] 图4G是图4A-4D的光学代码阅读器中的水平成像器的另一个像场的图表，其被分 成三个替代的区域以捕获单独的视图。
[0025] 图4H是多个反射镜的正视图，该反射镜沿成像路径将视见体的左下部透视图反 射到图4A-4D的光学代码阅读器，该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0026] 图41是多个反射镜的正视图，该反射镜沿成像路径将视见体的右下部透视图反 射到图4A-4D的光学代码阅读器的成像器，该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0027] 图4J是多个反射镜的侧视图，该反射镜沿成像路径将视见体的后下部透视图反 射到图4A-4D的光学代码阅读器的成像器，该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0028] 图4K是与图4A-4D的光学代码阅读器中的水平成像器一起使用的复合镜结构的 等距视图。
[0029] 图4L是多个成像路径和各多个透视图视见体的等距视图，该各多个透视图视见 体形成了图4A-4D的光学代码阅读器的累积视见体。
[0030] 图5A_f5D分别是根据另一个实施例的能够从不同透视图捕获多个视图的光学代 码阅读器的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。
[0031] 图5E是图5A_f5D的光学代码阅读器中的垂直成像器的像场的图，其被分成三个区 域以捕获单独的视图。
[0032] 图5F是一个反射镜的侧视图，该反射镜沿成像路径将视见体的上部透视图反射 到图5A-5D的光学代码阅读器的成像器，该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0033] 图5G是多个反射镜的俯视图，该反射镜沿成像路径将视见体的左上部透视图反 射到图5A-5D的光学代码阅读器的成像器，该俯视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0034] 图5H是多个反射镜的俯视图，该反射镜沿成像路径将视见体的右上部透视图反 射到图5A-5D的光学代码阅读器的成像器，该俯视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0035] 图51是与图5A-5D的光学代码阅读器中的垂直成像器一起使用的复合镜结构的 等距视图。
[0036] 图5J是图5A_f5D的光学代码阅读器中的水平成像器的像场的图，其被分成三个区 域以捕获单独的视图。
[0037] 图5K是多个反射镜的正视角，该镜沿成像路径将视见体的左下部透视图反射到 图5A-5D的光学代码阅读器的成像器，该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0038] 图5L是多个反射镜的正视图，该反射镜沿成像路径将视见体的右下部透视图反 射到图5A-5D的光学代码阅读器的成像器，该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0039] 图5M是多个反射镜的侧视图，该反射镜沿成像路径将视见体的后下部透视图反 射到图5A-5D的光学代码阅读器的成像器，该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0040] 图5N是与图5A-5D的光学代码阅读器中的水平成像器一起使用的复合镜结构的 等距视图。
[0041] 图50是多个成像路径和各多个透视图视见体的等距视图，该各多个透视图视见 体形成了图5A-5D的光学代码阅读器的累积视见体。
[0042] 图6A-6D分别是根据另一实施例的能够从不同视角捕获多个视图的光学代码阅 读器的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。
[0043] 图6E是图6A-6D的光学代码阅读器中的成像器的像场的图，其被分成三个区域以 捕获单独的视图。
[0044] 图6F是一个反射镜的侧视图，该反射镜沿成像路径将视见体的上部透视图反射 到图6A-6D的光学代码阅读器的成像器，该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0045] 图6G是多个反射镜的正视图，该反射镜沿成像路径将视见体的左下部透视图反 射到图6A-6D的光学代码阅读器的成像器，该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0046] 图6H是多个反射镜的正视图，该反射镜沿成像路径将视见体的右下部透视图反 射到图6A-6D的光学代码阅读器的成像器，该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0047] 图61是用于图6A-6D的光学代码阅读器中的复合镜结构的等距视图。
[0048] 图6J是多个成像路径和各多个透视图视见体的等距视图，该各多个透视图视见 体形成了图6A-6D的光学代码阅读器的累积视见体。
[0049] 图6K是根据可替换实施例的能够从不同视角捕获视图的光学代码阅读器的等距 视图。
[0050] 图6L是图6K的成像器的像场的图，其被分成三个区域以捕获单独的视图。
[0051] 图6M是多个反射镜的侧视图，该反射镜沿成像路径将视见体的后部透视图反射 到图6K的光学代码阅读器的成像器，该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
[0052] 图6N是图6K的光学代码阅读器中的复合镜结构的等距视图。
[0053] 图7A是一维光学代码上的全向虚拟扫描线图案/模式的图示说明。
[0054] 图7B是二维光学代码上的单向虚拟扫描线模式的图示说明。
【具体实施方式】
[0055] 参考以上列出的附图，该部分描述具体的实施例和它们的详细构建和操作。本文 描述的实施例仅通过图示说明