[发明专利]在去歪斜子视场占据的全覆盖扫描区上对标记进行成像的交易点工作站和方法

说明书

背景技术

已知在双窗口或双光学工作站中使用基于激光和/或基于成像器的读取器来电光读取与待标识和处理的三维产品相关联的标记（诸如条形码符号），例如在超市、批发店、百货商场及其它类型的零售商的收银台的工作台处提供的交易点工作站处购买的三维产品。通常由用户使产品在工作台上面向上的一般的水平窗口和/或在工作台上升高的一般的垂直或竖直窗口上滑动或移动，或呈现给这些窗口的中心区域。当基于激光的读取器生成的至少一个激光扫描线在符号上扫描时和/或当来自符号的返回光在视场上被基于成像器的读取器的固态成像器捕获时，该符号于是被处理、解码和读取，从而识别该产品。

符号位于产品之下或上或右至左，或者在产品的六个侧面中的任何侧面之间或之上。符号可按“栅栏”取向定向，其中一维通用产品码（UPC）符号的拉长平行条是垂直的，或者符号可按“阶梯”取向定向，其中UPC符号是水平的，或者按之间的任何取向角度定向。产品在任一窗口上移动或呈现给任一窗口期间，产品可由用户以各种倾斜角度握住。在这种移动或呈现期间，产品可被定位成与任一窗口接触或保持距离。所有的这些因素使得符号位置可变且难以提前预测。

在这一环境中，重要的是工作站处的读取器在水平窗口上或竖直窗口前提供完全覆盖扫描区，使得扫描区向下延伸尽可能接近工作台、在工作台上足够高以及在工作台的宽度上尽可能宽。扫描区投影到远离窗口的空间，并且在体积方面快速增长，以便不仅覆盖位于窗口上的产品上的符号而且覆盖远离窗口若干英寸的产品上的符号。扫描区必须足够大以便读取以任何可能的方式位于扫描区的整个体积内的符号，并且必须不具有其中符号未被覆盖因此无法读取的任何死区。

与具有基于激光的读取器的工作站处理交易一样有优势，认为具有基于激光器的读取器的工作站（也称为成像器）能提供改进的可靠性并且具有读取除UPC符号外的标记（诸如二维或层叠或截断符号）的附加能力以及对非符号目标（诸如收据、驾照、签名等）进行成像的能力。最初认为所有的基于成像器的工作站将需要约10至12或至少6个成像器以便提供全覆盖扫描区以实现对位于三维产品的六个侧面上的任意位置处的标记的可靠读取。然而，为了使基于成像器的工作站的成本下降到可接受水平，已知通过将至少一个成像器的视场分成多个子视场，每个子视场用于替换附加成像器来减少对如此多的成像器的需求。

然而，通过分割已知的基于成像器的工作站中的视场所产生的这种子视场（也称为光收集区）并不完全覆盖扫描区。结果，扫描区不具有完全覆盖且具有标记无法被读取的死区。同样，至少一些子视场被扭曲或者相对于它们所通过的窗口而歪斜。结果，扭曲的子视场的外部部分被限制该窗口的工作站的壁修剪并阻挡。当然，所有的这些因素使读取性能和效率变差。

此外，部分地由于不同定位且不同尺寸的窗口，已知的成像器通常设置有具有不同光焦度且聚焦在距离窗口不同距离处的成像透镜组件。在现有技术中，一些扭曲的子视场在它们穿过窗口时发散，因此在对与窗口大致平行的标记进行成像时（常见情况）降低了分辨率，因为各传感器在标记上的投影也被放大。如果标记由与工作站的右或左侧成角度的外部子视场成像，则传感器在标记上的投影被拉伸至右或左侧。如果标记正通过一个窗口由朝向相反窗口的中心子视场成像，则传感器投影以与外部子视场的拉伸成直角而被拉伸。换言之，对于每个窗口，有沿左/右轴具有较高分辨率的子视场，且还有沿垂直上/下轴具有较高分辨率的不同的子视场。

现有技术中用于在子视场通过窗口按一定角度投影的方向上压扁该子视场的失真光学器件将会使该子视场被拉伸，传感器由此将分辨率修改至无法恰当地分辨高密度标记的程度。去除成像透镜组件中的失真光学器件将降低工作站的成本并且增加制造效率。

同样，通过使分光器定位成非常接近成像器来执行在已知的基于成像器的工作站中分割视场。由于每个子视场随着距离成像器的距离增加而增长，现有技术中紧密相邻的分光器的定位精度非常关键，由此向制造过程增加了劳动密集且昂贵的附加调节步骤。此外，因为成像器聚焦在相应窗口外一距离处（通常几英寸），所以接近成像器的任何标记的图像是非常模糊的。当分光器定位成非常接近成像器时，分光器的边缘非常模糊并且无法聚焦，且在被分割的子视场之间没有清楚的轮廓。因为每个分割子视场在空间体积上非常小，这种模糊可实际覆盖每个分割子视场的有效部分，由此浪费宝贵的传感器并且减少了可用于分辨出位于扫描区中的标记的传感器的数量。

发明内容