[发明专利]具有自动聚焦的光学代码扫描仪无效
申请号: | 200780101467.3 | 申请日: | 2007-11-08 |
公开(公告)号: | CN101855639A | 公开(公告)日: | 2010-10-06 |
发明(设计)人: | 川岛安武;高桥彻 | 申请(专利权)人: | OPTO电子有限公司;欧光股份有限公司 |
主分类号: | G06K7/10 | 分类号: | G06K7/10 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 | 代理人: | 秦晨 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具有 自动 聚焦 光学 代码 扫描仪 | ||
技术领域
本发明总体上涉及自动聚焦扫描系统,更具体地涉及能够从近场到远场的宽距离范围上有效读取的代码扫描仪。
背景技术
光学扫描系统在所有的产业中得到广泛的应用。条形码扫描仪是代码扫描仪的一种常用形式。这种类型的扫描仪中的某些扫描仪是手持的并且需要在大距离范围上识别大尺寸范围中的标签上的代码。例如,理想地,条形码读取器应该能够读取从在50mm的距离(近场)上分辨率为0.127mm的微小标签到在3m的距离(远场)上分辨率为1.4mm的大标签的任何东西。某些扫描仪需要识别二维代码,二维代码呈现更严格的要求。
基本问题是,扫描系统必须在近场到远场中包括的距离即大景深(DOF)上保持锐聚焦(sharp focus)。可以通过利用自动聚焦或变焦聚焦机构(例如,具有音圈电机(vioce coil motor)的一种机构)操作光学器件等来提高有效的DOF。然而,它们往往会具有相对较慢的响应(认为这不是真的),涉及移动部件的使用(可靠性问题)(如果是这样的话,所有的数字照相机和移动电话都具有相同的问题),并且具有相对受限的焦深(focal range)(认为这不是真的)。它们也不容易被改装到现有的系统中,因为它们必须被引入到光学器件的中间,从而需要重新设计所有的透镜。
即使自动聚焦机构的缺点得以克服,也不能实现理想的DOF。用于读取代码的照明光(illumination)通过扫描仪来提供,其随着距离急剧衰减。从而,在远场中勉强足够的照明光在近场中将会太亮。
一般地说,本发明的目的是提供一种光学代码扫描仪,其能够在从近场到远场的所有的距离上有效地检测代码图像。
本发明的另一个目的是提供一种光学代码扫描仪,其能够相对较快地(优选地在20ms或更少的时间内)检测代码图像。
本发明的另一个目的是提供一种光学代码扫描仪,其能够避免移动部件的使用,从而消除相关的可靠性问题。
本发明的另一个目的是提供一种光学代码扫描仪,其具有基本上比可用的光学代码扫描仪大的焦深。
本发明的另一个目的是提供一种光学代码扫描仪,其容易被改装到现有的扫描系统中。
本发明的另一个目的是提供一种光学代码扫描仪,其在使用中方便和可靠,在构造中相对地较简单和便宜。
发明内容
根据本发明的一个方面,从一定距离照射所扫描的代码的代码扫描仪,包括液体透镜,该液体透镜将代码的反射图像聚焦到图像传感器上。该扫描仪包括确定到所扫描的代码的距离的距离检测器(range detector),该距离检测器优选地是基于激光的,并且液体透镜被控制以在检测距离处聚焦。
根据本发明的另一方面,从一定距离照射所扫描的代码的代码扫描仪,包括确定到所扫描的代码的距离的距离检测器,该距离检测器优选地是基于激光的,并且,照明光的光源不被控制以保持其强度基本上恒定不变,而不管所扫描的代码的距离如何。这可以通过(直接地)控制照明光的强度或者与距离有关的照明光的扩散角度(dispersal angle)来实现。
附图说明
根据下面参考附图对本发明目前优选的但是仍是说明性的实施例的详述中可以更完全地理解本发明的以上的概述、以及其他目的、特征和优点,在附图中,图1是说明实施本发明的代码扫描仪的示意图。
具体实施方式
现在转到附图的细节,图1是说明实施本发明的代码扫描仪10的示意图。扫描仪10具有光源12,该光源在一定距离上对诸如条形码的光学代码14进行照射。从条形码14反射的光L在图像传感器16上形成图像,该图像被处理以对条形码14进行解码。
在条形码14和图像传感器16之间的光路L中插入液体透镜18。本领域的技术人员可以理解,这是两个透明层之间具有光学界面的光电型装置。通过调节施加的电压,该界面的形状可以变化,从而改变透镜的焦距。透镜18和图像传感器16之间的距离保持固定,然而,离透镜聚焦在其上的平面(plain)的透镜18左侧的距离将随着施加的电压而改变。因此,通过简单改变控制器20施加到透镜18的电压,可以在离图像传感器16的一定距离范围处来聚焦条形码14。不需要机械地移动透镜。然而,将会认识到,施加到透镜18上的控制电压必须与条形码14离透镜18的实际距离相关,从而与条形码14离图像传感器16的实际距离相关。
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