用于獲取物體的多個(gè)視圖的兩平面光學(xué)代碼閱讀器的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)是于2009年12月24日提交的名稱為"用于獲取物體的多個(gè)視圖的兩平面 光學(xué)代碼閱讀器"的中國專利申請(qǐng)200980157547. X的分案申請(qǐng)。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)
[0003] 本申請(qǐng)要求以下申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)：㈧2008年12月26日提交的題為"Optical Code Reader Having Compact Arrangement for Acquisition of Multiple Views of an Object (用于獲取物體的多個(gè)視圖的具有緊湊布置的光學(xué)代碼閱讀器）"的美國臨時(shí)專利 申請(qǐng) 61/140. 930 ; (B) 2009 年 2 月 12 日提交的題為"Systems and Methods for Forming a Composite Image of Multiple Portions of an Object From Multiple Perspectives (用 于根據(jù)多個(gè)視角形成物體多個(gè)部分的組合圖像的系統(tǒng)和方法）"的美國申請(qǐng)12/370, 497， 其根據(jù)美國法典§ 119(e)第35款要求以下申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)：（1)2008年2月12日提交的題 目相同的美國臨時(shí)申請(qǐng)61/028, 164和（2)美國臨時(shí)申請(qǐng)61/140, 930 ; (C) 2009年12月23 日提交的題為"Data Reader Having Compact Arrangement For Acquisition of Multiple Views of an 0bject(用于獲取物體的多個(gè)視圖的具有緊湊布置的數(shù)據(jù)閱讀器）"的美國專 利申請(qǐng) 12/645, 984 ;(D)2009年 12月 23 日提交的題為"Monolithic Mirror Structure for Use in a Multi-Perspective Optical Code Reader(用于在多視角光學(xué)代碼閱讀器中使 用的整體反射鏡結(jié)構(gòu)）"的美國專利申請(qǐng)12/646, 794 ;以及（E)題為"Two-Plane Optical Code Reader for Acquisition of Multiple Views of an Object (用于獲取物體的多個(gè) 視圖的兩平面光學(xué)代碼閱讀器）"的美國專利申請(qǐng)12/646, 829。上述申請(qǐng)的公開通過參考 整體合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 此公開的領(lǐng)域一般涉及成像，更具體地但非排外地涉及光學(xué)代碼（例如，條形碼） 的讀取。
【背景技術(shù)】
[0005] 光學(xué)代碼對(duì)關(guān)于物品（item)的有用的、光可讀的信息進(jìn)行編碼，該光學(xué)代碼附著 在物品上或與物品相關(guān)聯(lián)?；蛟S最常見的光學(xué)代碼實(shí)例就是條形碼。條形碼普遍存在于各 種類型的物體上或與各種類型的物體相關(guān)聯(lián)，例如零售、批發(fā)和庫存商品的包裝；零售產(chǎn)品 展示裝置（如擱板/架子）；正在生產(chǎn)的商品；個(gè)人的或公司的財(cái)產(chǎn)；以及文檔。通過編碼 信息，條形碼一般用作物體的標(biāo)識(shí)符，無論該標(biāo)識(shí)符是一類物體（如牛奶容器）還是唯一的 物品（例如，美國專利7, 201，322)。
[0006] 條形碼包括交替的條形（如相對(duì)暗的區(qū)域）和隔條（如相對(duì)亮的區(qū)域）構(gòu)成。交 替的條形（bar)和隔條（space)的圖案/模式與這些條形和隔條的寬度代表一串二進(jìn)制1 和0,其中任何特定的條形或隔條的寬度是指定最小寬度（其被稱為"模塊"或"單元"）的 整數(shù)倍。因此，為了解碼信息，條形碼閱讀器必須能夠可靠地識(shí)別條形和隔條的圖案，例如 通過確定穿過條形碼整個(gè)長度的相鄰條形和隔條彼此區(qū)別的邊緣的位置。
[0007] 條形碼只是現(xiàn)今使用的多種類型光學(xué)代碼的一個(gè)示例。條形碼是一維或線性光學(xué) 代碼的示例，因?yàn)樾畔⑹窃谝粋€(gè)方向上一一垂直于條形和隔條的方向被編碼的。高維數(shù)的 光學(xué)代碼例如二維矩陣碼（如MaxiCode)或堆棧碼（如TOF 417)也用于各種用途，它們有 時(shí)也被稱為"條形碼"。
[0008] 基于成像器的閱讀器利用相機(jī)或成像器產(chǎn)生光學(xué)代碼的電子圖像數(shù)據(jù)（通常是 數(shù)字形式）。然后，圖像數(shù)據(jù)被處理以查找光學(xué)代碼并解碼。例如，虛擬掃描線技術(shù)是公知 的技術(shù)，其用于通過沿多條線在整個(gè)圖像上查找來數(shù)字地處理包含光學(xué)代碼的圖像，所述 多條線通常間隔開并成各種角度，有點(diǎn)像基于激光的掃描器中的激光束掃描模式。
[0009] 基于成像器的閱讀器通常只能根據(jù)一個(gè)視角形成圖像，該一個(gè)視角通常是成像器 的表面外的法向量的視角。因此，此類基于成像器的閱讀器僅提供單個(gè)視點(diǎn)，這在某些情況 下可能限制閱讀器識(shí)別光學(xué)代碼的能力。例如，因?yàn)榛诔上衿鞯拈喿x器的視見體/視體 積（viewing volume)通常是圓錐形的，嘗試最靠近掃描窗口讀取條形碼或其他圖像（"在 窗口"讀?。┛赡懿蝗缬没@型激光掃描器有效。而且，當(dāng)標(biāo)簽被取向使得照明源被直接反射 到成像器中時(shí)，由于均勻的反射完全沖掉/洗凈了想要的圖像，成像器可能不能合適的讀 取，或者由于來自有紋理的反射面的反射沖掉了一個(gè)或多個(gè)元件/要素（element)，成像器 不能合適地讀取。這個(gè)影響可能引起在特定的反射角度處發(fā)光的標(biāo)簽的讀取是有問題的。 另外，相對(duì)于成像器在極端的銳角處取向的標(biāo)簽是不可讀的。最后，光學(xué)代碼可以在包裝的 對(duì)側(cè)上取向，由于包裝本身而使成像器看不見。
[0010] 因此，更好的性能可由從多個(gè)視角（perspective)成像產(chǎn)生。已知幾個(gè)產(chǎn)生多個(gè) 視角的基于成像器的閱讀器。在本受讓人的發(fā)明人為Olmstead等人的美國專利7, 398, 927 中公開了這樣的閱讀器，該專利公開了這樣的實(shí)施例，即該實(shí)施例為了減輕鏡面反射而有 兩個(gè)相機(jī)以從不同的視角收集兩個(gè)圖像。2005年5月31日公布的美國專利6, 899,272公 開了利用指向不同正交方向的兩個(gè)獨(dú)立的傳感器陣列來從包裝的不同側(cè)收集圖像數(shù)據(jù)的 一個(gè)實(shí)施例。遺憾地，采用空間分離的相機(jī)的基于成像器的多相機(jī)閱讀器需要多個(gè)電路板 和/或安裝硬件和相關(guān)光學(xué)器件的空間，這可能增加閱讀器的費(fèi)用，使物理設(shè)計(jì)復(fù)雜化并 增加了閱讀器的尺寸。根據(jù)'272專利的另一個(gè)實(shí)施例利用單個(gè)相機(jī)，該單個(gè)相機(jī)指向可移 動(dòng)的反射鏡鏡，該可移動(dòng)的反射鏡可以在兩個(gè)位置之間轉(zhuǎn)換以選擇兩個(gè)不同成像方向中的 一個(gè)。另外，本受讓人的1998年9月29日公布的Olmstead等人的美國專利5, 814, 803在 其附圖62中描述了由兩個(gè)鏡像表面形成的萬花筒通道，其從單個(gè)成像器上的物體產(chǎn)生了 相同條形碼的八個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)版本。
【附圖說明】
[0011] 圖1是示例性六邊盒形物體的圖示說明，其可以通過光學(xué)代碼閱讀器的視見體/ 視體積。
[0012] 圖2A-2D是被定位為捕獲看向視見體的直接透視圖的相機(jī)的圖示說明。
[0013] 圖3A-3D分別是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的能夠從不同視角捕獲多個(gè)視圖的光學(xué)代碼閱 讀器的側(cè)視圖、等距視圖、正視圖和俯視圖。
[0014] 圖3E是多個(gè)反射鏡的側(cè)視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的上部透視圖反射 到圖3A-3D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該側(cè)視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0015] 圖3F是多個(gè)反射鏡的俯視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的左上部透視圖反 射到圖3A-3D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該俯視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0016] 圖3G是多個(gè)反射鏡的俯視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的右上部透視圖反 射到圖3A-3D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該俯視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0017] 圖3H是多個(gè)反射鏡的正視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的左下部透視圖反 射到圖3A-3D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該正視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0018] 圖31是多個(gè)反射鏡的正視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的右下部透視圖反 射到圖3A-3D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該正視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0019] 圖3J是多個(gè)反射鏡的側(cè)視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的后下部透視圖反 射到圖3A-3D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該側(cè)視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0020] 圖3K是多個(gè)成像路徑和各多個(gè)透視圖視見體的等距視圖，該多個(gè)透視圖視見體 形成圖3A-3D的光學(xué)代碼閱讀器的累積視見體。
[0021] 圖4A-4D分別是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的能夠從不同視角捕獲多個(gè)視圖的光學(xué)代碼 閱讀器的側(cè)視圖、等距視圖、正視圖和俯視圖。
[0022] 圖4E是多個(gè)反射鏡的側(cè)視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的上部透視圖反射 到圖4A-4D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該側(cè)視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0023] 圖4F是圖4A-4D的光學(xué)代碼閱讀器中的水平成像器的像場(chǎng)的圖表，其被分成三個(gè) 區(qū)域以捕獲單獨(dú)的視圖。
[0024] 圖4G是圖4A-4D的光學(xué)代碼閱讀器中的水平成像器的另一個(gè)像場(chǎng)的圖表，其被分 成三個(gè)替代的區(qū)域以捕獲單獨(dú)的視圖。
[0025] 圖4H是多個(gè)反射鏡的正視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的左下部透視圖反 射到圖4A-4D的光學(xué)代碼閱讀器，該正視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0026] 圖41是多個(gè)反射鏡的正視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的右下部透視圖反 射到圖4A-4D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該正視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0027] 圖4J是多個(gè)反射鏡的側(cè)視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的后下部透視圖反 射到圖4A-4D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該側(cè)視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0028] 圖4K是與圖4A-4D的光學(xué)代碼閱讀器中的水平成像器一起使用的復(fù)合鏡結(jié)構(gòu)的 等距視圖。
[0029] 圖4L是多個(gè)成像路徑和各多個(gè)透視圖視見體的等距視圖，該各多個(gè)透視圖視見 體形成了圖4A-4D的光學(xué)代碼閱讀器的累積視見體。
[0030] 圖5A_f5D分別是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的能夠從不同透視圖捕獲多個(gè)視圖的光學(xué)代 碼閱讀器的側(cè)視圖、等距視圖、正視圖和俯視圖。
[0031] 圖5E是圖5A_f5D的光學(xué)代碼閱讀器中的垂直成像器的像場(chǎng)的圖，其被分成三個(gè)區(qū) 域以捕獲單獨(dú)的視圖。
[0032] 圖5F是一個(gè)反射鏡的側(cè)視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的上部透視圖反射 到圖5A-5D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該側(cè)視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0033] 圖5G是多個(gè)反射鏡的俯視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的左上部透視圖反 射到圖5A-5D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該俯視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0034] 圖5H是多個(gè)反射鏡的俯視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的右上部透視圖反 射到圖5A-5D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該俯視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0035] 圖51是與圖5A-5D的光學(xué)代碼閱讀器中的垂直成像器一起使用的復(fù)合鏡結(jié)構(gòu)的 等距視圖。
[0036] 圖5J是圖5A_f5D的光學(xué)代碼閱讀器中的水平成像器的像場(chǎng)的圖，其被分成三個(gè)區(qū) 域以捕獲單獨(dú)的視圖。
[0037] 圖5K是多個(gè)反射鏡的正視角，該鏡沿成像路徑將視見體的左下部透視圖反射到 圖5A-5D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該正視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0038] 圖5L是多個(gè)反射鏡的正視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的右下部透視圖反 射到圖5A-5D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該正視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0039] 圖5M是多個(gè)反射鏡的側(cè)視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的后下部透視圖反 射到圖5A-5D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該側(cè)視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0040] 圖5N是與圖5A-5D的光學(xué)代碼閱讀器中的水平成像器一起使用的復(fù)合鏡結(jié)構(gòu)的 等距視圖。
[0041] 圖50是多個(gè)成像路徑和各多個(gè)透視圖視見體的等距視圖，該各多個(gè)透視圖視見 體形成了圖5A-5D的光學(xué)代碼閱讀器的累積視見體。
[0042] 圖6A-6D分別是根據(jù)另一實(shí)施例的能夠從不同視角捕獲多個(gè)視圖的光學(xué)代碼閱 讀器的側(cè)視圖、等距視圖、正視圖和俯視圖。
[0043] 圖6E是圖6A-6D的光學(xué)代碼閱讀器中的成像器的像場(chǎng)的圖，其被分成三個(gè)區(qū)域以 捕獲單獨(dú)的視圖。
[0044] 圖6F是一個(gè)反射鏡的側(cè)視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的上部透視圖反射 到圖6A-6D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該側(cè)視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0045] 圖6G是多個(gè)反射鏡的正視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的左下部透視圖反 射到圖6A-6D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該正視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0046] 圖6H是多個(gè)反射鏡的正視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的右下部透視圖反 射到圖6A-6D的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該正視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0047] 圖61是用于圖6A-6D的光學(xué)代碼閱讀器中的復(fù)合鏡結(jié)構(gòu)的等距視圖。
[0048] 圖6J是多個(gè)成像路徑和各多個(gè)透視圖視見體的等距視圖，該各多個(gè)透視圖視見 體形成了圖6A-6D的光學(xué)代碼閱讀器的累積視見體。
[0049] 圖6K是根據(jù)可替換實(shí)施例的能夠從不同視角捕獲視圖的光學(xué)代碼閱讀器的等距 視圖。
[0050] 圖6L是圖6K的成像器的像場(chǎng)的圖，其被分成三個(gè)區(qū)域以捕獲單獨(dú)的視圖。
[0051] 圖6M是多個(gè)反射鏡的側(cè)視圖，該反射鏡沿成像路徑將視見體的后部透視圖反射 到圖6K的光學(xué)代碼閱讀器的成像器，該側(cè)視圖用陰影線示出成像路徑和視見體。
[0052] 圖6N是圖6K的光學(xué)代碼閱讀器中的復(fù)合鏡結(jié)構(gòu)的等距視圖。
[0053] 圖7A是一維光學(xué)代碼上的全向虛擬掃描線圖案/模式的圖示說明。
[0054] 圖7B是二維光學(xué)代碼上的單向虛擬掃描線模式的圖示說明。
【具體實(shí)施方式】
[0055] 參考以上列出的附圖，該部分描述具體的實(shí)施例和它們的詳細(xì)構(gòu)建和操作。本文 描述的實(shí)施例僅通過圖示說明