[发明专利]具有集成光学结构的标记读取器壳体

说明书

技术领域

本发明涉及标记读取器领域，更具体涉及具有壳体的标记读取器的成像引擎，该壳体具有集成光学结构。

背景技术

一般而言，标记读取器（例如，条形码扫描器）落在如下三类中的一类中：棒式扫描器、激光扫描器以及成像条形码读取器。

棒式扫描器一般包括容放于笔形壳体中的光源和光电探测器。用户拖动棒式读取器扫过代码符号（例如，条形码），然后生成代表条形码的条空图案的信号。

激光扫描器通常包括激光二极管和透镜组合以生成准直光束。光束通过往复镜前后扫描条形码。从条形码反射的光由光电探测器收集并且感测。结果产生对应于条形码的条空图案的电子信号。

成像标记读取器（即，条形码读取器）包括图像传感器（例如，CCD）以及用于将目标（即，条形码）的图像聚集到图像传感器上的一组透镜（即，透镜组）。图像传感器捕捉条形码的数字图片，并且运行算法的处理器对来自图像的条形码进行检测和解码。在负责创建良好条形码图像的成像条形码读取器中的光学子系统（即，模块）称为成像引擎。

大多数薄轮廓的手持式移动计算设备（例如，智能手机）现具有可以用作用于标记读取的成像引擎的集成相机，并且已经为这些设备开发了许多条形码扫描应用。虽然这些应用针对临时用户相当好地执行，但它们缺少存在于专用成像条形码读取器中的特征、功能和性能。当将移动计算设备的相机用作用于条形码扫描的成像引擎时，可能会遇到照明、对准和图像质量所有这些问题。

因为大多数用户仅想要携带一个移动计算设备，因此他们不情愿将他们的移动设备换作专用标记读取器。因此，存在对集成在手持式移动计算设备内的专用成像标记读取器的需要。然而，该集成为成像标记读取器的设计带来了严重的限制。必须组合独特的设计方法和构造方法来实现这类新型集成。一种这样的方法是将光学结构并入标记读取模块的壳体内。

发明内容

因此，一个方面，本发明包含用于标记读取器的成像引擎。所述成像引擎包括三个光学模块：（i）成像模块，所述成像模块用于捕捉所述成像引擎的视场的图像；（ii）瞄准模块，所述瞄准模块用于将可见对准图案投射到目标上，以便提供关于所述成像引擎的视场的信息并且帮助对准由所述成像模块捕捉的所述图像；以及（iii）照明模块，所述照明模块用于将光投射到目标上以照亮所述成像引擎的视场。所述模块由配置为提供支撑和对准的壳体保持。所述壳体还包括集成光学结构。

在示例性实施例中，所述成像引擎的成像模块包括图像传感器和一个或多个成像模块透镜。所述壳体的集成光学结构配置为壳体成像透镜。所述壳体成像透镜和一个或多个成像模块透镜的组合形成透镜组。该透镜组用于将图像呈递（render）（即，聚集）到所述图像传感器上。

在另一示例性实施例中，所述成像引擎的瞄准模块包括瞄准模块光源，所述瞄准模块光源用于照亮定位在所述瞄准模块光源前面的瞄准模块光圈。所述壳体的集成光学结构配置为壳体瞄准透镜并且定位在所述瞄准模块光圈的前面，以便将所述瞄准模块光圈的图像投射到所述目标上。

在另一示例性实施例中，所述成像引擎的瞄准模块光源为发光二极管。

在另一示例性实施例中，所述成像引擎的瞄准模块光源为激光二极管。

在另一示例性实施例中，所述成像引擎的瞄准模块包括定位在壳体瞄准透镜后面的瞄准模块光源。所述壳体瞄准透镜为所述壳体的集成光学结构的一部分并且配置为在所述目标上创建可见对准图案。

在另一示例性实施例中，所述成像引擎的瞄准模块包括定位在壳体瞄准透镜后面的激光二极管。所述壳体瞄准透镜为所述壳体的集成光学结构的一部分并且配置为在所述目标上创建可见对准图案。

在另一示例性实施例中，所述成像引擎的瞄准模块包括定位在壳体瞄准透镜后面的发光二极管。所述壳体瞄准透镜为所述壳体的集成光学结构的一部分并且配置为在所述目标上创建可见对准图案。

在另一示例性实施例中，所述成像引擎的照明模块包括定位在壳体照明透镜后面的照明模块光源。所述壳体照明透镜为所述壳体的集成光学结构的一部分并且配置为在所述成像引擎的视场内提供均匀照明。

在另一示例性实施例中，所述成像引擎的照明模块包括定位在壳体照明透镜后面的发光二极管。所述壳体照明透镜为所述壳体的集成光学结构的一部分并且配置为在所述成像引擎的视场内提供均匀照明。

在另一示例性实施例中，所述成像引擎的壳体为光学透明材料。

在另一示例性实施例中，所述成像引擎的光学透明壳体为聚碳酸酯。

在另一示例性实施例中，所述成像引擎的光学透明壳体为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。