专利名称：用于读取印在或显示在反射表面上的光码的系统和方法
技术领域：
本发明涉及使用光码读取设备成像。特别地，本发明涉及一种用于读取印在 反射表面上的光码的系统和方法。现有技术描述随着工业不断改善和提高生产技术和工艺，也提出了在制造组件的元件上安 放标识数据相关标记的相应要求。这些标记允许跟踪，例如产品制造的历史进程。 此外，这些标记使得诸如汽车和类似的复杂机械的元件能够在例如制造期间被质量 控制人员标识，或在调查过程中被政府授权机构等所标识。在工业中已经使用了多种产品标记方法。例如，带有UPC代码的纸签条或标签在产品组装过程中被典型地应用于诸元件。该方法提供了现有技术的光码读取器 高度易读的标识码。然而，对于许多应用，这种签条或标签可能会丢失、损坏或被改动，从而导致编码无用。直接部件打标(Direct Part Marking (DPM))很好地 解决了该缺点，因此DPM通过提供能够被安放在各种表面上的耐用的标记或码符 号，在工业应用中获得了广泛的认同。在DPM中，可由金属、塑料、玻璃或其它材料制成的物理部件，用2D标识 符直接标记，采用蚀刻或点打(dotpeening)工艺尤佳。然而，由于直接被蚀刻在 诸如反射性或深色表面等各种各样的材料表面和纹理上，符号和背景表面的对比不 可控制而且通常都是微弱的对比。在此情况下，需要从照明光源与不同表面轮廓以 及纹理间的相互作用中获得任何对比，因此，还不能在现有技术的条形码扫描仪中 现成地找到的合适照明，是准确读取和解码DPM码符号的根本。通常，现有技术的成像扫描仪是为扫描基于纸的光码而设计。纸的极好的全 向散射属性掩盖了光源中结构的许多痕迹。然而，为本发明目标的部件可具有完全 不同特性的表面。在某些情况下，光滑的部件表面可形成光源的反射图像并导致 DPM符号显得晦暗甚至很难与其周围分辨开来；在此情形下，需要一种提供大而 均匀的发射表面的扩展光源。
一种商业上可用的现有技术的DPM扫描仪(见现有技术图6a)提供了扩展光 源并覆盖了多个角度。然而，该系统和本发明相比有两个需要特别注意的局限。首 先，该系统相对较大，使得扫描仪较为笨重，而且一般不适合与手持式计算设备(即， PDA)集成。其次，该系统所用的半透明漫射板为能有效地提供大而均匀的发射表 面必须相对较厚。然而过厚的漫射板在透光上效率特别低，因此比使用较薄的漫射 板需要更大功率的照明。在其它情况下，用直接点源得到的DPM图像将产生最佳对比，特别是对于采 用点打方法做成的DPM标记。点打是用尖锐的工具反复地冲击部件表面从而在表 面上形成凹痕的方法。这些凹痕将以与照明光源的入射角基本相似的角度反射光 线。另一种现有技术的DPM扫描仪(现有技术图6b所示)将上述扩展光源法和 直接点源法相结合。然而，这种扫描仪甚至比上述扩展光源DPM扫描仪还要大。发明概要本发明的一个方面是提供一种用于读取印在反射表面上的光码的系统和方法。本发明的另一个方面是提供一种包含在配备相机的手持式计算设备(PDA) 或移动/蜂窝电话中的用于读取码符号的系统和方法。在本发明的这一实施例中， 配备有背射光和/或前射光的PDA或蜂窝电话屏幕在内置相机处理成像时提供扩展 光源。另外，可在内置相机上或附近安设LED以提供直接点光源。附图
简述参考以下所列附图及本发明的详细描述，将更好地理解本发明的这些以及其它特征、方面、以及优点。图la-b示出了两种现有技术的DPM光学读取系统；图2a示出了根据本发明的DPM光码读取系统；图2b-c示出了根据本发明的图la的DPM光码读取系统的替换配置；图3示出了根据本发明的手持式DPM光码读取单元；图4示出了根据本发明的具有PDA形状因素的DPM光码读取系统；图5示出了根据本发明的具有蜂窝电话形状因素的DPM光码读取系统；以及图6示出了根据本发明的由软件执行的控制图4中的PDA与图5中的蜂窝电话的步骤。 优选实施例的具体描述本发明尤其适用于读取和解码对应于众多标准化ID和2D符号体系的光码。本发明还可被配置为适于包含在用于图像处理和分析的诸如PDA或移动电话等各 种设备中。本发明的讨论特别着重于成像、读取和解码DPM码，特别是印在或显 示在诸如移动电话、PDA以及膝上型计算机上所见的LCD屏幕等反射表面上的 DPM码。参照图2a，示出了根据本发明的一种系统和方法，并一般地由附图标记200 表示。系统200包括诸如颜色图像传感器等图像传感器201;具有可被配置为前 射光或背射光单元(见下文及图2b和2c)的漫射板202a和至少一个LED 202b的 扩展光源202;作为直接点光源203的第二LED;以及提供解码功能(以及其它控 制功能)并位于逻辑主板205上的处理器204，所述主板205包含用于数据存储206 以及与诸如主计算机、打印机等在此由附图标记208共同表示的外部设备通信207 所需的支持电路。如在本领域所知的，图像传感器可装备自动聚焦组件209，从而 允许更大的操作或工作范围以及更清晰的光码成像。当显示在LCD屏幕或其它反 射表面上的光码成像时，扩展光源202提供照明，而直接点光源203最适用于照明 非反射表面上的光码。如图2b所示，采用前射光单元210作为漫射板的图2a中所示实施例的替换 实现需要两组LED光源202b和203。 一组LED 202b将光有效地发射到前射光单 元210中，前射光单元210进而基本上朝向镜头209外并远离镜头的一个方向发射 光线。另一组LED 203发射其光线穿透前射光210以直接照明目标。两组光源202b 和203在处理器204的控制下交替使用。对于用于读取显示在移动手机屏幕上的代 码的设计，不需要第二组LED 203。前射光单元210可设计为相当有效地耦合来自 LED 202b的光线，并相当均匀地输出光线。商品前射光单元可现成购买。另外， 可特别地设计定制的前射光以满足特定形状因素的尺寸约束。采用背射光组件211作为漫射板的图2a中实施例的另一配置在图2c中示出。 前射光210与背射光211间的区别有两重背射光组件211不透明从而相机201 不能驻留在其后面。然而，由于背射光组件能够，而且通常都在其背面包括有镜子 (未示出)，所以它很少有设计会折衷处理，而且可以更高效且更经济地制造。镜 头209稍微倾斜使得目标相对于光源可被放置得更居中。图3示出了容有如图2a-c 中所示的本发明的各种组件的DPM光码读取器手持单元300。手持单元300被配
置成在光码读取器领域中通常采用的"手枪形状因素"，并据此来制定尺寸。手持单元300的前部提供了相机/成像组件302和背射光单元301。然而，如前面所讨论 的，背射光单元301可替换为前射光单元，在此情形中相机应设置于前射光之后(见 图2b)。通过按下扳机303启动DPM扫描，从而激活背射光单元301和相机/成 像组件301。手持单元300与主计算机之间的通信等可由无线系统或接口电缆来提 供。无线版装备有电池电源，可充电尤佳；而接口电缆版能通过电缆内的导体获得 所需能量。另外，如果为手持单元300在前部提供了直接点光源，则可对手持单元300 添加控制(未示出)以允许操作者在两种照明方式中选择。背射光单元301还可以 是颜色可调的，为操作者提供了多个照明颜色。提供各种照明颜色是为了功能性目 的；印刷在特定表面上的代码在一种波长的光下可能比在其它波长的光下更明显， 从而提供多种波长允许操作者选择最适合特定应用的颜色。在一替换实施例中，如图4所示，本发明被包括在PDA400内。该PDA的外 壳401包含置于可旋转组件404内的内置相机405和至少一个同样置于该可旋转组 件404内的直接点光源406，以及具有背射光组件402a的LCD屏幕402。内置相 机可有利地配备本领域所知的自动聚焦系统。另外，PDA的外壳401有许多按钮 403并可具有覆盖LCD屏幕402的触敏膜(未示出)，以提供用户与PDA 400的 交互。PDA 400另外包含控制背射光402a、直接点源406和内置相机405以及处 理和解码用内置相机405获得的代码图像所需的软件。在图6的流程图中更详细地 说明了由该软件所执行的步骤，并在下面对此进行描述。在另一实施例中，本发明是图5中所示的蜂窝电话500的一部分。蜂窝电话 的外壳501包含置于可旋转组件504内的内置相机505和至少一个同样置于可旋转 组件504内的直接点光源506，以及具有背射光组件502a的LCD屏502。另外， 蜂窝电话的外壳501具有标准小键盘503，以提供用户与蜂窝电话500的交互。蜂 窝电话500另外包含控制背射光502a、直接点源506和内置相机505以及处理和 解码用内置相机505获得的代码图像所需的软件。在图6的流程图中更详细地说明 了由该软件所执行的步骤，并在下面对此进行描述。图6示出了由安装在本发明的PDA与蜂窝电话实施例内的软件所执行的步 骤。以下描述将涉及PDA实施例，但也可等同地应用于蜂窝电话实施例。步骤601 通过该组多个按钮403中预定义的按钮被激励的情况来检测用户的激活进而启动 扫描过程。该过程进行到步骤602，将LCD屏幕402清屏。步骤603激活背射光 402a、步骤604激活直接点光源406、以及步骤605激活相机405基本发生在同一 时刻。接下来执行步骤606，获取代码图像并将图像传递到步骤607。在步骤607， 分析代码图像以确定可解码性和代码类型。 一旦在步骤608中代码类型被标识，就 从内部存储器检索适当的解码器算法。步骤609与代码图像的解码一起进行。代码 信息显示在LCD屏幕402上。另外，该过程可配置成提供附加功能诸如通过无 线通信提供与远程主计算机的交互用于更新编码部分的信息，提供与打印机的连接等等。所描述的本发明的实施例旨在说明而非限制，且无意代表本发明的每个实施 例。可作各种修改和变形而不会背离其字面形式和等效形式均为法律所承认的所附 权利要求书中所述的本发明的精神实质或范围。
权利要求
1.一种光码读取和解码系统，包括发射用于照明光码的基本均匀的光线的扩展光源，所述扩展光源由背射光或前射光照明系统产生；用于生成所述光码的至少一个图像的图像传感器；用于分析和确定所述至少一个图像的可解码图像的处理器；以及用于解码所述可解码图像的至少一部分的解码器。
2. 如权利要求1所述的光码读取和解码系统，其特征在于，还包括用于提供 所述光码的单向照明的直接点光源。
3. 如权利要求1所述的光码读取和解码系统，其特征在于，所述处理器被进 一步配置用于确定所成像的代码的代码类型。
4. 如权利要求3所述的光码读取和解码系统，其特征在于，所述代码类型为 UPC码、数据矩阵码或QR码。
5. 如权利要求1所述的光码读取和解码系统，其特征在于，还包括用于将所 述光码的图像聚焦在所述图像传感器上的自动聚焦机制。
6. 如权利要求1所述的光码读取和解码系统，其特征在于，所述系统被配置 成一手持式设备并根据所述手持式设备来制定所述系统的尺寸，所述手持式设备具 有作所述图像传感器之用的相机、提供所述扩展光源的背光照射的LCD显示器、 以及配置成提供分析和解码功能的处理器。
7. 如权利要求6所述的光码读取和解码系统，其特征在于，所述手持式设备 为PDA或蜂窝电话。
8. —种用于读取和解码光码的方法，包括以下步骤 由用户激励的组件启动所述光码的成像；通过向所述光码发射光来照明目标表面上的所述光码，其中所述光是漫射而 均匀的；生成所述光码的至少一个图像；以及 解码所述至少一个图像的至少一部分。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述光码为UPC码、数据矩阵 码或QR码。
10. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括通过从直接点光源发射 光线来照明所述光码的步骤。
11. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述生成图像的步骤包括自动 地将所述图像聚焦在图像传感器上的步骤。
12. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括分析对应于所述至少一 个图像的至少一个参数并确定所述至少一个图像的可解码图像的步骤，其中所述可 解码图像为其所述的至少一部分已由所述解码步骤解码的所述图像。
13. —种光码读取和解码系统，包括根据手持单元来制定尺寸的外壳；设置在所述外壳内的被照明的显示器，所述被照明的显示器被配置成提供用于照明光码的漫射的、均匀的光源；与所述外壳集成的数码相机，用于对至少由所述被照明的显示器照明的所述 光码进行成像；以及配置成用于分析所成像的光码和确定可解码性与代码类型、以及用于所成像 的光码的解码的处理器。
14. 如权利要求13所述的光码读取和解码系统，其特征在于，还包括为所述 光码提供直接点(单向)照明的第二光源。
15. 如权利要求13所述的光码读取和解码系统，其特征在于，所述外壳的尺 寸根据PDA来制定。
16. 如权利要求13所述的光码读取和解码系统，其特征在于，所述外壳的尺 寸根据蜂窝/移动电话来制定。
17. 如权利要求13所述的光码读取和解码系统，其特征在于，所述被照明的 显示器为背光照射或前光照射的LCD屏幕，所述LCD屏幕还被配置成显示与所成 像的光码相关的信息。
18. 如权利要求13所述的光码读取和解码系统，其特征在于，所述数码相机 配备有用于自动将所述光码图像聚焦在所述图像传感器上的自动聚焦系统。
19. 如权利要求13所述的光码读取和解码系统，其特征在于，所述代码类型 选自包括UPC、数据矩阵、以及QR码的组，每个代码类型具有可由所述处理器 用于解码相应光码的相关联的解码算法。
20. 如权利要求13所述的光码读取和解码系统，其特征在于，还包括整个设 置于所述外壳内的、并被配置成用于发送和接收与所成像的光码相关的数据的通信 组件。
21. —种用于产生扩展射束光的光组件，包括包括第一部分阵列和第二部分阵列的导光管，其中，所述第一部分阵列的诸 第一部分与所述第二部分阵列的诸第二部分交替；以及光源构成，包括用于生成对应的指向诸相应第一部分的第一光束阵列的第一 光源阵列，以及用于生成对应的指向诸相应第二部分的第二光束阵列的第二光源阵 列，其中，所述第一光束阵列的诸第一光束与所述第二光束阵列的诸第二光束交替;其特征在于，所述第一部分阵列的诸相应第一部分与所述第二部分阵列的诸 相应第二部分两者中的至少一个包括至少一个倾斜表面，其中所述诸相应第一部分 的所述至少一个倾斜表面相对于所述诸第一光束倾斜，而所述诸相应第二部分的所 述至少一个倾斜表面相对于所述诸第二光束倾斜，用于将所述诸第一光束与所述诸 第二光束两者中的至少一个重新定向，以基本消除相邻的诸第一和第二光束间的间 隙从而将所述第一光束阵列和所述第二光束阵列组合为一连续光束由所述灯管作 为所述扩展射束光输出。
22. 如权利要求21所述的光组件，其特征在于，所述第一部分阵列和所述第 二部分阵列由单片材料构成。
23. 如权利要求21所述的光组件，其特征在于，所述诸相应第一部分从第一方向接收所述第一光束阵列并在所述第一方向上输出所接收的光。
24. 如权利要求21所述的光组件，其特征在于 所述第一部分阵列在第一方向上输出光； 所述诸相应第二部分包括所述至少一个倾斜表面；以及所述第二部分阵列从第二方向接收所述第二光束阵列，通过所述至少一个倾斜表面重新定向所接收的第二光束阵列，并在所述第一方向上输出经重新定向的所 述第二光束阵列。
25. 如权利要求24所述的光组件，其特征在于，所述诸相应第二部分的所述 至少一个倾斜表面是所述诸相应第二部分的一个倾斜表面。
26. 如权利要求24所述的光组件，其特征在于，所述诸相应第二部分的所述 至少一个倾斜表面是所述诸相应第二部分的两个倾斜表面。
27. 如权利要求26所述的光组件，其特征在于， 一相应第二部分的所述两个 倾斜表面中的一个倾斜表面被连接到至少一个其它第二部分的所述两个倾斜表面 中的对应倾斜表面上，其中所述相连接的倾斜表面被包括在一个连续平面中。
28. 如权利要求21所述的光组件，其特征在于，所述第一光源阵列和所述第二光源阵列位于同一平面中。
29. 如权利要求21所示的光组件，其特征在于，所述第一光源阵列和所述第 二光源阵列分别在第一和第二方向上输出光。
30. 如权利要求21所示的光组件，其特征在于，所述第一光源阵列和所述第 二光源阵列被包括在一个印刷电路板中。
31. 如权利要求21所示的光组件，其特征在于，所述第一光束阵列和所述第 二光阵列两者中的至少一个的诸相应光束的宽度大于所述诸相应光束所指向的所 述相应第一部分或第二部分的宽度。
32. —种用于产生扩展射束光的光组件，包括用于发射扩展射束光的第一导光管，其中所述第一导光管通过至少一个入口 表面接收光，并通过一出口表面发射所述扩展射束光，其中所述至少一个入口表面 总计面积远小于所述出口表面；以及用于将光输出到所述第一导光管的光源，所述光源包括包括至少第一和第二组入口表面和一出口表面的第二导光管，光通过所 述出口表面被输出并提供给所述第一导光管的所述至少一个入口表面，其中所述第 一组入口表面的至少一部分与所述第二组入口表面的至少一部分不共线；以及光源构成，包括用于生成对应的指向所述第一组入口表面的诸相应入口 表面的第一光束阵列的第一光源阵列，以及用于生成对应的指向所述第二组入口表 面的诸相应入口表面的第二光束阵列的第二光源阵列。
33. 如权利要求32所述的光组件，其特征在于，所述第一导光管的所述至少一个入口表面是基本线性的。
34. 如权利要求32所述的光组件，其特征在于，所述第一组入口表面的诸相 应入口表面与所述第二组入口表面的诸相应入口表面交替。
35. 如权利要求32所述的光组件，其特征在于，所述第一光束阵列的诸相应 第一光束与所述第二光束阵列的诸第二光束交替。
36. 如权利要求32所述的光组件，其特征在于，所述第一组入口表面的诸相 应入口表面与所述第二组入口表面的诸相应入口表面两者中的至少一个包括至少 一个倾斜表面，其中所述第一组入口表面的所述诸相应入口表面的所述至少一个倾 斜表面相对于所述诸第一光束倾斜，而所述第二组入口表面的所述诸相应入口表面 的所述至少一个倾斜表面相对于所述第二光束倾斜，用于重新定向所述诸第一光束 和所述诸第二光束两者中的至少一个，以基本消除相邻诸第一和第二光束间的间 隙，从而将所述第一光束阵列和所述第二光束阵列组合为一连续光束作为由所述第 二导光管输出并被提供给所述第一导光管的光。
37. 如权利要求32所述的光组件，其特征在于，所述第一导光管的所述至少一个入口表面和所述出口表面每个都具有定义相应表面面积的至少两个维度，并且 所述至少一个入口表面的所述至少两个维度中的一个维度基本等于所述出口表面 的所述至少两个维度中的一个维度。
38. 如权利要求32所示的光组件，其特征在于，所述第一和所述第二导光管 由单片材料构成。
39. —种用于光输出到第一导光管中以产生扩展射束光的光组件的光源，所 述光源包括包括至少第一和第二组入口表面以及一出口表面的第二导光管，光通过所述 输出表面输出，其中所述第一组入口表面的至少一部分与所述第二组入口面的至少 一部分不共线；以及光源构成，包括用于生成对应的指向所述第一组入口表面的诸相应入口表面 的第一光束阵列的第一光源阵列，以及用于生成对应的指向所述第二组入口表面的 诸相应入口表面的第二光束阵列的第二光源阵列；其中，所述第一导光管通过至少一个入口表面接收从所述第二导光管的所述 出口表面输出的光，并通过出口表面发射所述扩展射束光，其中所述第一导光管的 所述至少一个入口表面的总面积远小于所述第一导光管的所述出口表面。
40. 如权利要求39所述的光源，其特征在于，所述第二导光管的所述第一组 入口表面的诸中心基本沿着第一直线，而所述第二导光管的所述第二组入口表面的 诸中心基本沿着第二直线，且所述第一与第二直线基本平行。
41. 如权利要求39所述的光源，其特征在于，所述第一组入口表面的诸相应 入口表面与所述第二组入口面的诸相应入口表面交替。
42. 如权利要求39所述的光源，其特征在于，所述第一光束阵列的诸相应第 一光束与所述第二光束阵列的诸相应第二光束交替。
43. 如权利要求39所述的光源，其特征在于，所述第一组入口表面的诸相应 入口表面与所述第二组入口表面的诸相应入口面两者中的至少一个包括至少一个 倾斜表面，其中所述第一组入口表面的所述诸相应入口表面的所述至少一个倾斜表 面相对于所述诸第一光束倾斜，而所述第二组入口表面的所述诸相应入口表面的所述至少一个倾斜表面相对于所述诸第二光束倾斜，用于重新定向所述诸第一光束与 所述诸第二光束两者中的至少一个，以基本消除相邻第一和第二光束间的间隙，从 而将所述第一光束阵列和所述第二光束阵列组合为一连续光束作为由所述第二导 光管输出并被提供给所述第一导光管的光。
44. 如权利要求39所述的光源，其特征在于，所述第一导光管的所述至少一个入口表面和所述出口表面每个都至少具有定义相应表面面积的两个维度，并且所 述至少一个入口表面的所述至少两个维度中的一个维度基本等于所述出口表面的 所述至少两个维度中的一个维度。
45. —种光码读取系统，包括 扩展光源，用于发射扩展射束光以照明光码；至少一个图像传感器，用于感应由所述光码反射的光并生成与所述光码的至少一个图像相关的信号；以及至少一个处理器，用于处理所述信号中的至少一部分、生成对应于所述信号 的可解码图像以及解码所述可解码图像的至少一部分； 其中，所述扩展光源包括包括第一部分阵列和第二部分阵列的导光管，其中所述第一部分阵列的 所述诸第一部分与所述第二部分阵列的所述诸第二部分交替；以及光源构成，包括用于生成对应的指向诸相应第一部分的第一光束阵列的 第一光源阵列，以及用于生成对应的指向诸相应第二部分的第二光束阵列的第二光 源阵列，其中，所述第一光束阵列的诸第一光束与所述第二光束阵列的诸第二光束交替；其中，所述第一部分阵列的诸相应第一部分与所述第二部分阵列的诸相 应第二部分两者中的至少一个包括至少一个倾斜表面，其中所述诸相应第一部分的所述至少一个倾斜面相对于所述诸第一光束倾斜，而所述诸相应第二部分的所述至 少一个倾斜面相对于所述诸第二光束倾斜，用于重新定向所述诸第一光束与所述诸 第二光束两者中的至少一个，以基本消除相邻第一和第二光束间的间隙，从而将所 述第一光束阵列和所述第二光束阵列组合为一连续光束由所述导光管作为所述扩 展射束光输出。
46. 如权利要求45所述的光码读取系统，其特征在于，所述扩展光源直接照 明所述光码。
47. 如权利要求45所述的光码读取系统，其特征在于，还包括用于以窄射束光照明所述光码的至少一个直接点光源，其中所述至少一个处理器被进一步配置成 用于选择性地操作所述扩展光源与所述至少一个直接点光源两者中的一个。
48. 如权利要求45所述的光码读取系统，其特征在于，所述第一部分阵列和所述第二部分阵列由单片材料构成。
49. 如权利要求45所述的光码读取系统，其特征在于，所述第一光束阵列和 所述第二光阵列两者中的至少一个的相应光束的宽度大于所述相应光束所指向的 所述诸相应第一部分或第二部分的宽度。
50. —种光码读取系统，包括 扩展光源，用于发射扩展射束光以照明光码；至少一个图像传感器，用于感应由所述光码反射的光并生成与所述光码的至少一个图像相关的信号；以及至少一个处理器，用于处理所述信号中的至少一部分、生成对应于所述信号的可解码图像，以及解码所述可解码图像的至少一部分；其中，所述扩展光源包括用于发射扩展射束光的第一导光管，其中所述第一导光管通过至少一个入口表面接收光并通过一 出口表面发射所述扩展射束光，且所述至少一个入口表面的总面积远小于所述出口表面；以及用于将光输出到所述第一导光管的光源，所述光源包括包括至少第一和第二组入口表面和一出口表面的第二导光管，光通过所述出口表面输出并被提供给所述第一导光管的所述至少一个入口表面，其中所 述第一组入口表面的至少一部分与所述第二组入口表面的至少一部分不共线；以及光源构成，包括用于生成对应的指向所述第一组入口表面的诸相应 入口表面的第一光束阵列的第一光源阵列，以及用于生成对应的指向所述第二组入 口表面的诸相应入口表面的第二光束阵列的第二光源阵列。
51. 如权利要求50所述的光码读取系统，其特征在于，所述第一导光管的所 述至少一个入口表面是基本线性的。
52. 如权利要求50所述的光码读取系统，其特征在于，所述第一组入口表面的诸相应入口表面与所述第二组入口表面的诸相应入口表面交替。
53. 如权利要求50所述的光码读取系统，其特征在于，所述第一光束阵列的 诸相应第一光束与所述第二光束阵列的诸相应第二光束交替。
54. 如权利要求50所述的光码读取系统，其特征在于，所述第一组入口表面的诸相应入口表面与所述第二组入口表面的诸相应入口表面两者中的至少一个包 括至少一个倾斜表面，其中所述第一组入口表面的所述诸相应入口表面的所述至少 一个倾斜表面相对于所述诸第一光束倾斜，而所述第二组入口表面的所述诸相应入 口表面的所述至少一个倾斜表面相对于所述诸第二光束倾斜，用于重新定向所述诸 第一光束与所述诸第二光束两者中的至少一个，以基本消除相邻第一和第二光束间 的间隙，从而将所述第一光束阵列和所述第二光束阵列组合为一连续光束作为由所 述第二导光管输出并被提供给所述第一导光管的光。
55. 如权利要求50所述的光码读取系统，其特征在于，所述第一组入口表面和所述第二组入口表面由单片材料构成。
56. 如权利要求50所述的光码读取系统，其特征在于，所述第一光束阵列和 所述第二光阵列两者中的至少一个的诸相应光束的宽度大于所述诸相应光束所指 向的所述相应第一或第二部分的宽度。
57. 如权利要求50所述的光码读取系统，其特征在于，所述第一和第二导光 管由单片材料构成。
58. —种前射光组件，包括含多个LED的光源，其中，所述多个LED中的至少一部分被一起封装在LED 灯光条中；以及用于接收由所述灯光条发射的光并发射扩展射束光的导光管。
59. 如权利要求58所述的前射光组件，其特征在于，所述导光管包括用于将 所接收的光重新定向到不同方向的多个全内反射(TIR)表面。
60. 如权利要求58所述的前射光组件，其特征在于，所述导光管通过至少一 个入口表面接收光，并通过一出口表面发射所述扩展射束光，其中所述出口表面与 至少一个所述入口表面不平行。
61. 如权利要求58所述的前射光组件，其特征在于，所述导光管通过至少一 个入口表面接收光并通过一出口表面发射所述扩展射束光，其中所述入口表面的面积远小于所述出口表面。
62. —种用于生成扩展光束的方法，包括以下步骤 输出第一光束阵列； 将所述第一光束阵列导进一导光管；输出第二光束阵列，其中，所述第二光束阵列的光束与所述第一光束阵列的 光束交替；将所述第二光束阵列导进所述导光管；在所述导光管内重新定向所述第一光束阵列与所述第二光束阵列两者中的至 少一个，以消除相邻的第一与第二光束间的间隙，从而将所述第一光束阵列和所述 第二光束阵列组合为一连续光束；以及从所述导光管输出所述连续光束作为所述扩展射束光；
63. —种用于读取目标表面上的光码的方法，包括以下步骤 向所述光码发射扩展射束光以照明所述光码，所述发射步骤包括以下步骤输出第一光束阵列； 将所述第一光束阵列导进一导光管；输出第二光束阵列，其中，所述第二光束阵列的光束与所述第一光束阵 列的光束交替；将所述第二光束阵列导进所述导光管；在所述管内重新定向所述第一光束阵列与所述第二光束阵列两者中的至 少一个，以消除相邻的第一与第二光束间的间隙，从而将所述第一光束阵列和所述第二光束阵列组合为一连续光束；以及从所述导光管输出所述连续光束作为所述扩展射束光； 感应从所述光码反射的光；生成对应于所述感应到的光的所述光码的至少一个图像；以及 解码所述至少一个图像的至少一部分。
64. —种成像设备，包括用于输出扩展射束光以照明所要成像的目标的光组件，所述光组件包括 光源构成，具有用于输出至少一个光束的至少一个光源； 用于接收所述至少一个光束的导光管，所述导光管包括至少一个倾斜表面，用于重新定向所述至少一个光束的至少一个部分；以及来自所述重新定向的光的光通过其出射的外表面，其中所述出射光 以与垂直出射于所述外表面的向量成预定角度的偏移量射出所述外表面； 相机，所述相机具有传感器阵列，用于感应反射自所述目标的光并生成与所述目标的至少一 个图像相关的信号；以及光组件，所述光组件具有用于将所述反射光聚焦于所述传感器阵列上的 至少一个镜头，并且所述光组件具有一光轴；其中，通过将所述光组件绕与所述光轴垂直的轴旋转预定角度，所述光组件 被倾斜。
65. 如权利要求64所述的成像设备，其特征在于，所述成像设备为光码读取器。
66. 如权利要求64所述的成像设备，其特征在于，还包括用于照明所述目标 的至少一个直接点光源，其中所述直接点光源与所述光组件两者中的一个被选择用 于照明所述目标。
67. 如权利要求64所述的成像设备，其特征在于，所述光组件为安置于所述 相机前面的前射光组件。
68. 如权利要求64所述的成像设备，其特征在于，还包括用于照明所述目标 的至少一个直接点光源，其中所述直接点光源与所述光组件中的一个被选择用于照 明所述目标；所述光组件为安置于所述相机与所述直接点光源前面的前射光组件；以及 所述光组件的倾斜将由所述直接点光源产生光从所述光组件到所述相机上的 反射最小化。
69. 如权利要求64所述的成像设备，其特征在于，所述光组件还起到所述成 像设备的窗口的作用。
全文摘要
提供了一种光码读取系统和方法，用于读取印在反射表面上的光码。该系统包括多个光源、图像传感器、处理器以及解码器。这多个光源包括扩展光源和被导向照射诸如直接标记光码等光码的直接点光源。该图像传感器探测来自光码的反射光并生成图像。该处理器分析图像并确定图像的代码类型。然后数据由解码器被解码。
文档编号G06K7/00GK101167081SQ200580013220
公开日2008年4月23日 申请日期2005年2月28日 优先权日2004年3月2日
发明者E·B·约瑟夫, 何端峰 申请人:讯宝科技公司