[发明专利]成像系统中的选择性工作距离范围限制

说明书

背景技术

手持操作模式和免提操作模式的固态成像系统已经在超市、仓储会员店、百货公司、以及其他类型的零售商中使用多年，以电光地读取目标，诸如，一维条形码符号，特别是通用产品编码(UPC)类型，其中，每个目标都具有沿着扫描方向隔开的条形元素和空间元素行，其具有多种密度，诸如100％UPC、80％UPC和60％UPC。符号的密度被表征为沿着扫描方向的最窄符号元素或模块，例如，条形元素或空间元素的宽度尺寸。在100％UPC、80％UPC、以及60％UPC符号密度的情况下，模块分别测量出13密尔、10.4密尔、以及7.8密尔。

固态成像系统包括具有一维或二维阵列的单元或光电传感器的成像器，以及用于捕捉来自符号的光并且将所捕捉的光投射至成像器的聚焦透镜组件，其中，所述单元或光电传感器与成像器的视场中的图像元素或像素对应。这种成像器可以包括一维或二维电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)器件，并且类似于数字消费相机中使用的成像器以捕捉图像。聚焦透镜组件包括用于在可以读取符号的工作距离的范围内捕捉光的光学元件。

成像系统通常进一步包括发光器，以在利用从照明光源发射和被引导至符号以用于反射并且从其散射返回光的照明光进行读取期间，照射符号。照明光源可以位于系统内和/或外部，并且通常包括一个或多个发光二极管(LED)。为了帮助操作者读取期望符号，成像系统通常装配有对准组件，其具有用于生成激光束的对准激光器和用于从激光束生成可视对准图案，诸如“十字准线”图案的对准光学器件(optics)。在读取之前，操作者在对准模式期间在将被成像的符号上训练对准图案。系统还进一步包括用于处理由成像器生成的并且表示由阵列捕捉的返回光的电信号的电子电路，以及用于处理和解码电信号以读取每个被捕捉图像的微控制器。

因此，已知使用例如在美国专利No.5,703,349中披露的用于捕捉符号的单色图像的固态成像系统。还已知使用例如在美国专利No.4,613,895中披露的具有用于捕捉符号的全色图像的多埋沟的固态成像系统。通常提供具有640x480分辨率的二维CCD，该分辨率通常可以在VGA监视器中找到，但是其他分辨率尺寸也可以。

在免提模式下，在“刷”模式下，操作者可以使承载目标符号的产品在水平和/或竖直方向，和/或在对角方向滑动或刷过系统的窗口。可替换地，在“呈现(presentation)”模式下，操作者可以将在产品上的符号呈现给窗口的大概中心区域。该选择取决于操作者偏好或系统使用的工作台的布局。

在手持模式下，操作者在读取期间将系统握在他或她的手中，并且使系统对准将被读取的目标符号。操作者可以首先从工作台面或支杆或支架提起系统。一旦读取完成，操作者就可以将系统放回到工作台面或支杆以恢复免提操作。模式开关通常设置在系统和/或支杆上，以将系统配置为适当的手持或免提模式。

虽然已知成像系统通常满足其预期目的，但是一个重要内容涉及符号可以被读取的工作距离的范围。为了使手持模式有效，工作距离范围通常被设计为较长，例如，可以离系统很多英尺。长工作距离范围能够使操作者读取位于远离手持系统，例如，在偏远的架子上的，或者太大或太重或不方便运送到手持系统的产品上的符号。

然而，如果具有长工作距离范围的这种系统被放在工作台面上或支杆上用于免提操作，则系统可能无意识地读取偶然出现在视场中的产品上的符号。例如，在零售销售点环境中，通常消费者会将要购买的很多产品同时倾卸到工作台面上，在该情况下，系统将至少尝试读取分散在工作台面周围的所有那些产品上的符号。更坏的是，操作者不知道哪些符号已经被读取。所以希望在免提操作模式下限制这种系统中的长工作距离范围。

发明内容

简单来说，本发明的一个特征在于电光地读取位于与系统相距工作距离的范围内的目标，诸如，特别是通用产品编码(UPC)类型的条形码符号的成像系统和方法。UPC符号包括沿着扫描方向间隔并且具有不同光反射率的条形元素和空间元素行。UPC符号具有多种密度，诸如100％UPC、80％UPC和60％UPC。符号的密度被表征为沿着扫描方向的最窄符号元素或模块，例如，条形元素或空间元素的宽度尺寸。在100％UPC、80％UPC和60％UPC符号密度的情况下，模块分别测量出13密尔、10.4密尔和7.8密尔。如下所述，符号具有随着工作距离而改变的多个光学特性。