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_3

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盖透明板122和上部覆盖透明 板124。上部透明板124可以与壳82的上部86整合/集成并且可以在没有盘114的情况 下使用。盘112和114中的一个或者两个可以与壳82的下部84和上部86整合。视窗口 94、104、116和118或者相应的透明板96、106、122和124可以是相同或不同的尺寸,并且因 此大体平行或者取向在横断/横向平面中。在一些实施例中,覆盖视窗口 116和118中的 一个或两个小于各自的壳视窗口 94和104 ;在其他实施例中,覆盖视窗口 116和118中的 一个或者两个大于各自的壳视窗口 94和104。下盘112可以包括天平(scale)或者可以与 天平整合并且可以具有悬伸的平台126以容纳更大的物体20。上盘112和下盘114优选为 两平面称重盘的部分,例如可从俄勒冈州尤金(Eugene)的数据逻辑扫描公司(Datalogic Scanning, Inc)得到的AU-Weighs?盘或美国专利RE40, 071中描述的两平面盘。
[0083] 图3E是第一组反射镜130a (反射镜130&1和130a 2)的侧视图,该第一组反射镜沿 成像路径62a将视见体64a的上顶部透视图反射到光学代码阅读器80的成像器60a。参考 图3E,视见体64a中的物体20的图像被主镜UOa 1沿成像路径段62a 2向下反射到次级镜 130a2,次级镜130a2沿成像路径段62a 3将图像朝收银员侧水平地反射到成像器60a,成像器 60a可被支撑在位于壳82的下壳部分84中的印刷电路板(PCB) 140上,物体20的图像从上 顶部透视图捕获并且大体向上传播并且沿成像路径段62&1水平地穿过上部透明板106。
[0084] 图3F是第二组反射镜130b (反射镜UOb1和镜130b 2)的俯视图,该第二组反射 镜130b沿成像路径62b将视见体64b的左上部透视图反射到光学代码阅读器80的成像器 60b。参考图3F,视见体64b中的物体20(未示出)的图像被主镜UOb 1沿成像路径段62b2 向下反射到次级镜130b2,次级镜130b2沿成像路径段62b3将图像朝收银员侧水平地反射到 成像器60b,成像器60b可被支撑在PCB140上或者与PCB140集成,物体20的图像从左上部 透视图捕获并且沿成像路径段62匕穿过上部透明板106传播。
[0085] 图3G是第三组反射镜130c (反射镜130(^和130c 2)的俯视图,该第三组反射镜 130c沿成像路径62c将视见体64c的右上部透视图反射到光学代码阅读器80的成像器 60c。参考图3G,视见体64c中的物体20(未示出)的图像被主镜130(V沿成像路径段62c 2 向左和向下反射到次级镜130c2,次级镜130c2沿成像路径段62c 3将图像朝收银员侧水平地 反射到成像器60c,成像器60c可被支撑在PCB140上或者与PCB140集成,物体20的图像从 右上部透视图捕获并且沿成像路径段62 Clf过上部透明板106传播。
[0086] 图3H是第四组反射镜130d(反射镜130山和130d2)的正视图,该第四组反射镜 130d沿成像路径62d将视见体64d的左下部透视图反射到光学代码阅读器80的成像器 60d。参考图3H,视见体64d中的物体20(未示出)的图像被主镜130山沿成像路径段62d 2 向侧边反射到次级镜130d2,次级镜130d2沿成像路径段62(13将图像远离收银员侧水平地反 射到成像器60d,成像器60d可被支撑在PCB140上或者与PCB140集成,物体20的图像从左 下部透视图捕获并且沿成像路径段62山向下并向侧边穿过上部透明板106传播。
[0087] 图31是第五组反射镜130e(反射镜13(^和130e2)的正视图,该第五组反射镜 130e沿成像路径62e将视见体64e的右下部透视图反射到光学代码阅读器80的成像器 60e。参考图31,视见体64e中的物体20(未示出)的图像被主镜13〇 ei沿成像路径段62e2 向侧边反射到次级镜130e2,次级镜130e2沿成像路径段62e 3将图像远离收银员侧水平地反 射到成像器60e,成像器60e可被支撑在PCB140上或者与PCB140集成,物体20的图像从右 下部透视图捕获并且沿成像路径段62^向下并向侧边穿过下部透明板96传播。
[0088] 图3J是第六组反射镜130f (反射镜130匕和130f 2)的侧视图,该第六组反射镜 130f沿成像路径62f将视见体64f的后下部透视图反射到光学代码阅读器80的成像器 60f。参考图3J,视见体64f中的物体20(未示出)的图像被主镜UOf 1沿成像路径段62f2 远离收银员侧水平地反射到成像器60f,成像器60f可被支撑在PCB140上或者与PCB140集 成,物体20的图像从后下部透视图捕获并且沿成像路径段62f\向下并向侧边穿过下部透 明板96传播。
[0089] 为了更好地图示说明视见体64的形状、透视图和相对位置,在前面的图3E-3J和 随后的其他实施例的附图中图示说明的视见体64被示为明确的远端平面边界。然而,视见 体64通常以不同于所示的形式开始和结束,被图示说明为明确的远端平面边界实际上表 示焦平面。例如,在前面的图3E-3J中,反射镜130可以适当地隔开或者被设置成提供它们 的各自成像器60的期望的焦距路径长度(focal path length)和景深。景深从它们各自的 焦平面沿它们各自的成像路径向外扩张,焦平面位于焦距路径处。焦平面被示为平面的,但 实际上可以是弯曲的,取决于透镜、反射镜130和成像路径中的可能其他光学器件的特性。 景深可以基本光学地集中在它们各自的焦平面周围。在一些实施例中,景深可以被用来限 定各自视见体的尺寸,其中尺寸可以通过近距离平面和远距离平面近似指示。在一些实施 例中,景深的大约一半位于焦平面与最接近范围的平面之间,并且景深的大约一半位于焦 平面与远距离平面之间。其他近端的和远端的景深比例是可能的,并且可能取决于透镜的 类型、焦距路径长度和其他光学因素。例如,可以期望在一些情况下,从下部视窗口 94向上 延伸的视见体的焦平面位于窗口 94处或靠近窗口 94,以能够读取下部视窗口 94上或附近 的光学代码,而在一些情况下可以期望,从上部视窗口 104向外延伸的视见体的焦平面位 于远离上部视窗口 104处,在那里光学代码将更可能远离窗口。视见体的近端的边界和远 端的边界可以不是平面的并且通常不是从可视到突然不可视的急剧转变。通常,聚焦随着 距离焦表面的距离的增加而逐渐连续地恶化。一般,视见体是光学代码能够被成功读取的 可能性高的空间体积。
[0090] 相同阅读器中的不同成像器可以具有不同的焦距和景深,并且不同成像路径可以 具有不同的长度、不同的段长度、不同数量的反射镜以及不同数量的路径段。附图中的普遍 的参考数量的样式的使用不应该被解释为暗示具有类似数量的不同元件必须具有相同或 相似的属性。
[0091] 图3K是反射镜130a_f和成像路径62a_f的等距视图,其将累积视见体64g的所 有上述透视图反射到各成像器60a-f。图3K或以下附图中的各种透视图被与图2A-2D中出 现的透视图62类似地标签以促进理解;然而,本领域的技术人员将意识到不同实施例的各 种透视图62不必相同。
[0092] 如能从图3K和后面的其他实施例的附图看到的,组件视见体通常重叠。然而,在 一些实施例中,组件视见体适于和/或设置成避免重叠。重叠的视见体区域的尺寸可被选 择成具有使得可以避免或促进与光学代码的多个部分压合在一起的尺寸,为了观看给出最 窄的和/或最宽的光学代码。
[0093] 参考图3A-K(共同为图3),一个或更多个透镜可以设置在一个或更多个成像路径 62内。反射镜130优选地具有平面的反射表面。然而,在一些实施例中,假如使用了合适的 透镜或图像处理软件,一个或多个弯曲的反射镜或聚焦镜可以被用在一个或多个成像路径 62中。在一些实施例中,一个或多个反射镜130可以是双色镜/分色镜以在不同的照明波 长下提供可选的图像反射,如下面将更详细介绍的。
[0094] 反射镜130可以具有四边形剖面,但可以具有其他多边形剖面。在一些优选实施 例中,一个或更多个反射镜130具有梯形剖面。在一些可替换的实施例中,一个或更多个反 射镜130可以具有圆形的或椭圆形的剖面。反射镜130可以具有足以使它们各自的位置传 递足够大以占据成像器60的整个像场的图像的尺寸。反射镜130还可以被定为并且具有 足够小的尺寸使得反射镜不能阻挡沿任何其他成像路径62传播的图像。
[0095] 反射镜130可以被合适地间隔以解释各成像器60的景深。成像器60可以具有不 同的景深,并且成像路径62可以具有不同的长度、不同的段长度和不同数量的反射镜130。 在一些实施例中,任意成像路径62中的反射镜130的数量被选择成在给定尺寸的壳中提供 最少数量的反射镜130。成像路径62还可以或者可替换地被修改成引入额外的反射镜130 以选择任何给定的成像器60是接收物体的实际图像还是反转图像(镜像图像)。此外,根 据物体20的不同透视图的物体20的相同的镜像图像可以到达成像器60,或者物体20的不 同镜像图像可以到达成像器60。可用于此实施例的示例成像器60包括752X480像素的 分辨率的宽VGA成像器。一种优选的VGA成像器是可从加利福利亚的俄勒闪州或圣何塞的 Aptina Imaging of Corvallis得到的型号MT9V022;然而,可以使用各种分辨率的任意其 他合适类型的成像器60。
[0096] 反射镜130不仅便于捕获物体20的很多不同透视图,而且还有助于减小容纳所有 成像器60所需的壳82的尺寸。例如,成像路径62经由与各透视图相关的一组反射镜130 从成像器到视见体64中,成像路径62允许下壳部分84和上壳部分86中的一个或者两个 的至少一个尺寸小于直接透视图尺寸,为了从相同的透视图直接查看视见体。
[0097] 在一些实施例中,成像器60可以完全由如图3所示的公共PCB140支撑或者与该 公共PCB140整合。在一些实施例中,这个公共PCB140可以位于下壳部分84或上壳部分86 中;或者,在下壳部分84和上壳部分86形成整体的壳单元的情况下,公共PCB140可以位于 壳82的相交部分88中。
[0098] 在一些实施例中,成像器60可以位于公共PCB140的对侧上。在一些实施例中,相 同数量的成像器60位于PCB140的每个对侧上;然而,其他实施例可以在PCB140的对侧上 采用不同数量的成像器60。在其他实施例中,成像器60可以全部位于PCB140的相同侧上。 在一些实施例中,公共PCB140是柔韧的电路板,其多个部分选择性地成角度以朝向一些或 所有成像器60以便于利用成像器60的像场的非共线的轴布置成像路径62。
[0099] 成像器60可以被设置成极为靠近或者在相同的壳部分中,而不管它们是否由公 共PCB140支撑,以便于以避免闭塞成像路径62的方式安装和接线。在一些实施例中,多个 成像器60可相互在1英寸范围内。在一些实施例中,成像器60可以在1/10英寸间隔以内。 在一些实施例中,成像器60可以被支撑在单独的PCB140上或者可以成组到2-6个PCB140 上。2-6个PCB140可以位于相同的壳部分中或者位于任何合适的组合中的不同壳部分中。 例如,上部透视图成像器60可以被支撑在位于上壳部分86中的一个PCB140上,并且下部 透视图成像器60可以被支撑在位于下壳部分84中的第二PCB140上,并且在一些实施例 中,这两个PCB140可以位于相对的壳部分中。
[0100] 多组反射镜130可以被用来构建能够通过单个视窗口 94或104查看多个透视图 的单目(单窗口)光学代码阅读器。此外,光学代码阅读器80不需要具有通过视见体的物 体20的六个视图或视角。可以增加另外的视图和相应的成像器60。可替换地,可以捕获较 少的视图并且成像器60的数量可以被减少以减少成本。
[0101] B.分成三个视角的单个水平成像器和单独的未分割的垂直成像器
[0102] 这个子部分通过示例的方式描述基于成像器的光学代码阅读器150的一种类型 的实施例的细节。图4A-4D分别是能够从不同视角捕获物体20 (未示出)的多个视图的光 学代码阅读器150的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。为了方便,光学代码阅读器150 将最大程度的使用与用来描述图3的参考数字相同的参考数字被描述,即使壳82、视窗口 和/或透明板的尺寸可以不同;反射镜130的视角、取向和/或大小可以不同;成像路径62 可以具有不同的角度;并且/或者其他器件的位置、取向和/或尺寸可以不同。例如,光学 代码阅读器150的上壳部分86根据俯视图可以具有矩形剖面,而图3所示的实施例根据俯 视图可以具有梯形剖面。
[0103] 参考图4A-4D,光学代码阅读器150包括分别捕获一个视图和三个视图的两个成 像器60a和60def。图4E是第一组反射镜130a(反射镜130 &1,130&2和130a3)的侧视图,该 第一组反射镜130沿成像路径62a将视见体64a的上部透视图反射到光学代码阅读器150 的成像器60a,该侧视图用阴影线示出成像路径62a和视见体64a。参考图4E,视见体64a 中的物体20 (未示出)的图像被主镜UOa1沿成像路径段62a 2向下反射到次级镜130a 2,次 级镜130a2沿成像路径段62&3将图像朝向收银员侧水平地反射到第三级镜130a 3,第三级镜 130?沿成像路径段62a 3将图像向下反射到成像器60a,成像器60a可被支撑在位于壳82 的下壳部分84中的PCB140上,物体20的图像从上部透视图捕获并且沿成像路径段62 &1水 平地传播通过上部透明板106。
[0104] 与图4E中的成像路径62a相关的透视图可以被取向为以与图3A-3K中的成像路 径62a相关的透视图类似的方式向下看,或者与成像路径62a相关的透视图可以被取向为 更水平地看,如图4E所述。
[0105] 图4F是分割看或多个区域的成像器60def的像场156的图,其被分成三个区域以 捕获单独的视图,并且图4G示出将像场156可替换地分成
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