(57)【要約】レンズを備えるカメラを受けることが可能なベースと、ベースと結合され、ベースから焦点距離に配置された平面上に複数の光線（１２、１４）を投影するように構成されたプロジェクタとを備え、平面上への光線の投影が幾何学的形状（１６、１８）であり、レンズがベース上に設置されたとき、幾何学的形状の交点がレンズの視野の中心にある装置（１０）が開示されている。また、レンズを備えるカメラを受けることが可能なベースと、カメラによってキャプチャされた目標の画像を処理するためにカメラと結合されることが可能な画像プロセッサと、画像プロセッサが画像を処理したことを確認プロジェクタへ信号送信したとき、確認ビームを目標の平面上に投影する画像プロセッサと結合された、確認プロジェクタとを備える装置が開示されている。
2005533298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを備えるカメラを受けることが可能なベースと、
ベースと結合され、ベースから焦点距離に配置された平面上に複数の光線を投影するように構成されたプロジェクタとを備え、平面上への光線の投影が幾何学的形状であり、レンズがベースに設置されると、幾何学的形状の交点がレンズの視野の中心にある装置。
【請求項２】
幾何学的形状がバーであり、レンズと平面の間の距離にかかわらず、バーの交点がレンズの視野の中心にある請求項１に記載の装置。
【請求項３】
複数のバーが、第１のバーと第２のバーを含む２つのバーを備える請求項２に記載の装置。
【請求項４】
第１と第２のバーの交差によって作成された形状が、焦点距離に応じて様々である請求項３に記載の装置。
【請求項５】
第１と第２のバーのそれぞれが第１と第２の端部を有し、
第１と第２のバーが、両方その第１の端部でまたはその近くで交差し、カレット形状を実質上形成している場合、カメラが第１の焦点距離にあり、
第１と第２のバーが互いに二等分している場合、カメラが第２の焦点距離にあり、
第１と第２のバーが、両方その第２の端部でまたはその近くで交差し、Ｖ字形状を実質上形成している場合、カメラが第３の焦点距離にある請求項４に記載の装置。
【請求項６】
プロジェクタが、それぞれが
光源と、
光源と、光源から放出された光線を整形するための平面との間に配置された光線作成器と、
光線作成器から放出された光線を合焦させるためのレンズとを備える、第１と第２のプロジェクタを備える請求項１に記載の装置。
【請求項７】
レンズを備えるカメラを備える請求項１に記載の装置。
【請求項８】
カメラによってキャプチャされた画像を処理するための画像プロセッサと、
画像プロセッサが画像を処理したことを確認プロジェクタへ信号送信したとき確認ビームを平面上に投影する、画像プロセッサと結合された確認プロジェクタとを備える請求項１に記載の装置。
【請求項９】
確認ビームが平面上へ瞬時に点灯される請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
第１の光線の平面上への投影が第１の幾何学的形状である、第１の光線を平面上へ投影すること、
第２の光線の平面上への投影が第２の幾何学的形状である、第２の光線を平面上へ投影すること、
第１と第２の幾何学的形状の交点が、レンズと平面の間の距離にかかわらずカメラのレンズの視野の中心にあるように、第１と第２の光線を位置合わせさせることを含むプロセス。
【請求項１１】
第１と第２の幾何学的形状がバーであり、第１と第２のバーの交差によって作成される形状が焦点距離に応じて様々である請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
第１と第２のバーのそれぞれが第１と第２の端部を有し、
第１と第２のバーが、両方その第１の端部でまたはその近くで交差し、カレット形状を実質上形成している場合、カメラが平面から第１の焦点距離にあり、
第１と第２のバーが互いに二等分している場合、カメラが平面から第２の焦点距離にあり、
第１と第２のバーが、両方その第２の端部でまたはその近くで交差し、Ｖ字形状を実質上形成している場合、カメラが平面から第３の焦点距離にある請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１３】
光線を投影することが、
光源から光を放出すること、
光源と平面の間に配置された光線形成器を使用して光源から放出された光線を整形すること、
光線形成器から放出された光線を合焦させることを含む請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１４】
カメラを使用して画像をキャプチャすること、
画像プロセッサを使用してカメラによってキャプチャされた画像を処理すること、
画像プロセッサが画像を処理したことを確認プロジェクタへ信号送信したとき、確認ビームを平面上に投影する確認ビームを平面上に投影することをさらに含む請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１５】
レンズを備えるカメラを受けることが可能なベースと、
カメラによってキャプチャされた目標の画像を処理するためにカメラと結合されることが可能な画像プロセッサと、
画像プロセッサと結合され、画像プロセッサが画像を処理したことを確認プロジェクタへ信号送信したとき、確認ビームを目標の平面上に投影する確認プロジェクタとを備える装置。
【請求項１６】
確認プロジェクタが、
光源と、
光源から放出された光を合焦させるためのレンズとを備える請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
確認ビームが平面上へフラッシュされる請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
カメラと結合され、レンズから焦点距離に配置された平面上に複数の光線を投影するように構成されたプロジェクタとを備える装置であって、平面上への光線の投影がバーの形状であり、ベース上に設置されたとき、バーの交点がレンズの視野の中心にある請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
レンズを備えるカメラをさらに備える請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
カメラを使用して目標の画像をキャプチャすること、
画像プロセッサを使用してカメラによってキャプチャされた画像を処理すること、
画像プロセッサが画像を処理したことを確認プロジェクタへ信号送信したとき確認ビームを平面上に投影することを含むプロセス。
【請求項２１】
確認ビームを投影することが、
光源から光を放出すること、
光源から放出された光線を平面上へ合焦または視準させることを含む請求項２０に記載のプロセス。
【請求項２２】
第１の光線の平面上への投影が第１のバーの形状である、第１の光線を平面上に投影すること、
第２の光線の平面上への投影が第２のバーの形状である、第２の光線を平面上に投影すること、
第１と第２の光線を、バーの交点が、レンズと平面の間の距離にかかわらずカメラのレンズの視野の中心にあるように、位置合わせさせることをさらに含む請求項２０に記載のプロセス。
【請求項２３】
画像プロセッサと、レンズを備えるカメラとを受けることが可能なベースと、
平面上への光線の投影が幾何学的形状であり、ベース上に設置されたとき、幾何学的形状の交点がレンズの視野の中心にある、ベースと結合され、ベースから焦点距離に配置された平面上に複数の光線を投影するように構成されたプロジェクタと、
画像プロセッサと結合され、画像プロセッサが画像を処理したことを確認プロジェクタへ信号送信したとき確認ビームを平面上に投影する確認プロジェクタとを備える装置。
【請求項２４】
幾何学的形状が、第１のバーと第２のバーを含む２つのバーを備える請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
第１と第２のバーの交点の相対位置が、焦点距離に応じて様々である請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
第１と第２のバーのそれぞれが第１と第２の端部を有し、
第１と第２のバーが、両方その第１の端部でまたはその近くで交差し、カレット形状を実質上形成している場合、カメラが第１の焦点距離にあり、
第１と第２のバーが互いに二等分している場合、カメラが第２の焦点距離にあり、
第１と第２のバーが、両方その第２の端部でまたはその近くで交差し、Ｖ字形状を実質上形成している場合、カメラが第３の焦点距離にある請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
プロジェクタが、それぞれが、
光源と、
光源と、光源から放出された光線を整形するための平面との間に配置された光線作成器と、
光線作成器から放出された光線を合焦させるためのレンズとを備える第１と第２のプロジェクタを備える請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
確認プロジェクタが、
光源と、
光源から放出された光を合焦させるためのレンズとを備える請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
確認ビームが平面上へフラッシュされる請求項２３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、データ収集装置、特にデータ収集デバイスの使用者に配置と読取りのフィードバックを提供するためのシステムに関するが、排他的なものではない。
【背景技術】
【０００２】
データ収集デバイスは、様々なタイプの物品の追跡に重要なツールになっている。おそらく最も良く知られており、長く使用されているタイプのデータ収集デバイスは、バーコード・スキャナであり、これは、食料品を識別するための食料品店などの商業的な用途、文書を追跡するための文書の用途、などでよく使用されている。バーコード・スキャナは通常、線形のバーコードを読み取り、復号する。バーコードを、関連する物品上に直接印刷したり、またはラベルに印刷してその後物品上に付着させている。最も周知のタイプの線形バーコードは通常、白い空間によって互いに離隔された異なる幅の一列の黒いバーから成る。
【０００３】
線形バーコードほど周知ではなく、さほど重要ではないが同等である、２次元バーコードが、「マトリクス」・コードとして知られている。２次元コードは、線形コードに対していくつかの利点を有し、そのうちの最も重要なものは、線形コードよりもずっと多くの情報を符号化することができる可能性、大いに改善されたデータの完全性、ずっと小さい空間占有である。２次元コードの欠点は読取りと復号がより困難であることである。２次元コードは、通常機械視覚システムによって読み取られる。機械視覚システムは、２次元コードのデジタル画像を本質的にキャプチャし、次に、コード内に含まれている情報を抽出するための画像解析へ進む。２次元コードの読取りで生じる慢性的な困難は、機械視覚スキャナがそれからの情報を抽出することができるコードの画像を確実に得るようにすることである。適切な画像を得ることの困難の１つは、スキャナの視野内にコード自体を確実に配置させることや確実に画像の焦点を合わせることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スキャナの使用者に位置のフィードバックと焦点のフィードバックを提供するための一手法が、Ｒｏｕｓｔａｅｉ他に対する米国特許第５，７５６，９８１号に記載されている。Ｒｏｕｓｔａｅｉは、システムの視野の境界のいくつかの位置を示すためにいくつかの光線を使用する目標機能を備えるスキャナ・システムを記載している。Ｒｏｕｓｔａｅｉのシステムは様々な不利な点がある。とりわけ、システムが視野の境界の２つの位置のみ、または別法として視野の４隅の位置のみを指示することに限定されていることである。Ｒｏｕｓｔａｅｉは、視野の中心がどこにあるかについての指示を提供していない。視野の中心は、画像をキャプチャする目標として最適な位置であるので、使用者が視野の中心を推測するかまたは実際に補間しなければならないため、Ｒｏｕｓｔａｅｉは最適に次いだ結果を提供している。さらに、Ｒｏｕｓｔａｅｉの目標機能は、目標が視野内に入ったときに使用者に教示するだけであり、使用者が目標を正確な焦点距離に配置することを補助するための情報を提供しない。最後に、Ｒｏｕｓｔａｅｉの目標機能は、レーザー、光ファイバ、ビーム・スプリッタと鏡、さらにはレンズの複雑な構成を含む極めて複雑な光学要素を採用している。含まれる構成要素の性質や複雑性は、高いコストをもたらし、必然的に低いシステムの信頼性をもたらす。
【０００５】
２次元コードの機械視覚走査に付随する慢性的な別の問題点は、コードが正しく読み取られたときに使用者にフィードバックを与えることである。現在のシステムは、コードが読み取られたときに可聴音を提供する、またはコードが成功裡に読み取られたときに点灯する１つまたは２つの発光ダイオードをスキャナの本体上に含んでいる。これらの両方の手法は欠点を有する。可聴音が大きすぎる場合、オペレータの不快感を増大させ、音を切るまたは完全に無視することに至る。オペレータを不快にさせないように音量を低下させた場合、オペレータは、高いレベルの背景騒音のある環境では音を聞くことができないであろう。スキャナの本体上のＬＥＤでは、使用者は、ＬＥＤが点灯したか否かを見るためにＬＥＤを見るのに、走査しようとしているコードから連続的に眼を離さなければならない。このことは、使用者に対して邪魔になり、スキャナの視野内にコードを保持することから彼らの注意をそらす。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
レンズを備えるカメラを受けることが可能なベースと、ベースと結合され、ベースから焦点距離に配置された平面上に複数の光線を投影するように構成されたプロジェクタとを備え、平面上への光線の投影が幾何学的形状であり、レンズがベース上に設置されたとき、幾何学的形状の交点がレンズの視野の中心にある装置が開示されている。また、第１の光線の平面上への投影が第１の幾何学的形状である第１の光線を平面上へ投影すること、第２の光線の平面上への投影が第２の幾何学的形状である第２の光線を平面上へ投影すること、第１と第２の幾何学的形状の交点がレンズと平面の間の距離にかかわらずカメラのレンズの視野の中心にあるように、第１と第２の光線を位置合わせさせることを含むプロセスが開示されている。また、レンズを備えるカメラを受けることが可能なベースと、カメラと結合され、カメラによってキャプチャされた目標の画像を処理する画像プロセッサと、画像プロセッサに結合され、その画像プロセッサが画像を処理したことを確認プロジェクタへ信号送信したとき、確認ビームを目標の平面上に投影する確認プロジェクタとを備える装置が開示されている。また、カメラを使用して目標の画像をキャプチャすること、画像プロセッサを使用してカメラによってキャプチャされた画像を処理すること、画像プロセッサが画像を処理したことを確認プロジェクタへ信号送信したとき、確認ビームを平面上に投影する確認ビームを平面上に投影することを含むプロセスが開示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
それに限定されない、排他的でない本発明の実施形態を、以下の図面を参照にして説明する。ここで、類似の符号は、別段の記載のない場合、様々な図を通じて類似の部品を表す。
【０００８】
機械視覚システムの使用者に配置フィードバックと走査フィードバックを提供するためのシステムと方法の実施形態が本明細書に記載されている。以下の説明では、多数の特定の詳細が、本発明の実施の全体的な理解を提供するために説明される。しかし、本発明は１つまたは複数の特定の詳細なしで、他の方法、構成要素、材料などを用いて実施することができることを当業者なら理解されよう。他の例では、本発明の態様をわかりにくくすることを避けるために、公知の構造、材料または操作は示さない、または詳細に説明しない。
【０００９】
本明細書全体を通じて、「一実施形態」または「実施形態」は、実施形態とともに記載された、特定の機能、構造または特徴が、本発明に少なくとも１つの実施形態に含まれることを示している。したがって、本発明での「一実施形態」または「実施形態」という言い回しの表現は、必ずしもすべて同じ実施形態を称しているわけではない。また、特定の機能、構造または特徴を、１つまたは複数の実施形態に適切な方式で結合することができる。
【００１０】
図１は、機械視覚システム１０を備える本発明の実施形態の動作を示している。機械視覚システム１０は、一般に、「マトリクス」・コードとしても公知である２次元バーコードなどの、解析される目標画像（または目標）をキャプチャするように構成された光学系を有するカメラを含む。２次元バーコードは、画像が機械視覚を使用して解析される目標の一例に過ぎず、他のタイプの目標が解析されてもよい。システム１０から離れた小さな画像がキャプチャされる場合、長い焦点距離を有し、かつ小さい視野を有する光学系が使用されることになる。システム１０がラベルをどの距離Ａ、ＢまたはＣで読むかは、システム１０の内部の光学系に依存する。
【００１１】
システム１０の使用者が、光学系の視野をキャプチャされる画像と容易に位置合わせできるようにするために、システム１０は、第１の光線１２と第２の光線１４を、画像が配置されている平面に向かって投影する。光線１２、１４の両方は、「平面状の」光線としてシステム１０から出るような形状にされており、したがって、各光線の平面上への投影は、バーの形状となる。光線１２、１４の両方は、その平面上への投影によって作成されたバー１６、１８が、互いに交差するように位置合わせされている。光線１２、１４は、システムからの距離にかかわらず、バーの交点が、システム１０内の光学系の視野の中心となるように位置合わせされている。言い換えれば、走査される画像がシステム１０からＡ、Ｂ、Ｃのいずれの距離であっても、バーの交点は、システム内の光学系の視野の中心を示すことになる。したがって、使用者がシステムによって読み取られる画像をバーの交点に配置すると、画像は、システムによって読み取られるように正確に配置されることになる。
【００１２】
以下でさらに説明するように、交差の実際の性質は、システム１０と、バーが投影される平面との距離に依存することになる。したがって、第１の距離Ａでは、バー１６、１８は「Ｖ」字型を形成し、第２の距離Ｂでは、バー１６、１８は「Ｘ」字型を形成し、第３の距離Ｃでは、バー１６、１８はカレット「＾」型を形成する。バー１６、１８の交差の形状は、したがって使用者のシステム１０の設定に、画像に対する正確な焦点距離を考慮したフィードバックを与える。このようにして、バーの交線と、バーの交差によって形成された形状の組合せを使用して、使用者は、最適な焦点となる適切な距離で走査される画像を視野内に容易に位置決めすることができ、それによってシステム１０内のカメラは、鮮明な画像を得ることができる。
【００１３】
図２Ａ〜２Ｃは、バー１６、１８の交差によって形成される形状と、システム１０と平面の間の距離（Ａ、ＢまたはＣ）との間の関係の考えられる一実施形態を示している。他の実施形態では、同じ視野と焦点情報を伝達するために、バーの代わりに、バー以外の様々な幾何学的形状を使用することもできる。たとえば、正方形、三角形などの多角形の形状、円などの形状も同様に使用することができる。各バー１６、１８は、第１の端部Ｅと第２の端部Ｄを有する。バーは点Ｆで交差する。この点は、上記で説明したように、システム１０と平面の間の距離とは無関係にシステム内の光学系の視野の中心に常に対応している。
【００１４】
図２Ｃでは、第１のバー１６と第２のバー１８は、その第１の端部Ｅでまたはその近くで交差する、すなわち、カレット「＾」型の形状をとる。バーが図示したカレット形状で交差するとき、使用者は、バーが投影されている平面がシステムから距離Ｃにあること、および点Ｆがシステム内のレンズの視野の中心にあることを知る。したがって、光学系の焦点距離が距離Ｃであれば、使用者は、カレット形状の交差が作成されるようにシステム１０からの距離を単に調節し、次にキャプチャされる画像を交点Ｆまたはその近くに配置する。図２Ｂは、それらが投影されている平面がシステムから距離Ｂにあるときのバー１６、１８の交差を示している。この場合、バー１６、１８は、ほぼ「Ｘ」の形状で交差し、交点Ｆは再び光学系の視野の中心にある。バー１６、１８は、互いにほぼ二等分するように交差する。言い換えれば、各バーは、他方をほぼ半分に切断する。また、システム１０内の光学系の焦点距離が、正確にＢであれば、使用者は、Ｘ字型が形成された画像が点Ｆに配置されるまで、システムからの距離を調節する。画像は、そのときシステムによって走査するために正確な距離と正確な位置にある。図２Ａは、システム１０から焦点距離Ａでバーによって形成されたパターンを示している。この場合、バー１６、１８は、第２の端部Ｄでまたはその近くで互いに交差する、すなわち、ほぼ「Ｖ」字型の形状を形成する。前のように、システム１０内の光学系がＡが正確な焦点距離にあるようにされている場合、使用者は、Ｖ字型が形成され画像が点Ｆに配置されるまで、システムからの距離を調節するだけである。画像は、そのとき正確な距離にあり、システムによるキャプチャのための焦点にある。図３は、機械視覚システム１０の内部構造の実施形態を示している。システム１０は、ハウジングの上半分２０と、ハウジングの下半分２２とを備えるハウジングを備える。ハウジング内にあるのはシステムの主要なまたは基本的な構成要素である。すなわち光学系やその他の構成要素を保持し、位置合わせするベース２４と、照射システム２６と、フロント・ウィンドウ２８と、画像感知システム３０とが含まれている。また、システム１０内に、デジタル信号処理（ＤＳＰ）、入出力（Ｉ／Ｏ）などの機能を操作する他の構成要素３２がある。
【００１５】
ベース２４の主要な機能は、光学系３４（たとえばレンズ、アパーチャおよび類似のもの）を含む、システム１０の構成要素を支持し、位置合わせすることである。ベース２４は、下側部分３６と上側部分３８を備え、前部４０と後部４２を有する。べースが、その下側部分３６上に上側部分が装着された組み立てられた状態にあるとき、ベースは、システムによって使用される光学系３４を支持し位置合わせするように設計された管状の空洞４４を備える。光学系３４は、管状の空洞４４内に存在し、キャプチャされる画像を、画像感知システム３０上の画像センサ６６上に合焦させる（以下を参照）。中央管状空洞４４に加えて、上側部分３８が下側部分３６に装着されるとき、２つの比較的小さい管状空洞４６が形成される。発光ダイオード（ＬＥＤ）６８が各管状空洞４６の後部の中に挿入され、光線整形装置もまた管状の空洞４６のそれぞれに取り付けられる。光線整形装置は、光線を平面状の光線に整形するために空洞４６の後方の近くに装着され、空洞４６の前方の近くに装着されたレンズ７１に結合されたスリット７０を備える。レンズ７１は、スリットから放出される光線を平行にするように設計されており、それによってシステム１０から光線が投影される。動作中、ＬＥＤ６８が発光すると、光線が、各空洞４６の後端部から空洞を通り、スリット７０を通り、レンズ７１を通り、次に照射板内の孔５２を通って、フロント・ウィンドウを通って出て、それらが投影される平面上へ移動する。
【００１６】
照射システム２６は、その名前が示すように、目標に対して照射し、それによって目標の画像が、画像センサ６６によってキャプチャされる。照射システム２６は、ベース２４の前部４０上に装着される。照射システム２６は、照射システム２６がベースの前部に装着されたとき、ベースの中央空洞４４と同一であるように設計された中央孔５０を有する回路基板４８を備える。また、ＬＥＤ６８からの光線が通過する管状の空洞４６の前端部と同一であるように設計された回路基板４８内の１つの孔５２がある。孔５０、５２の目的は、光が、照射システムを通り、フロント・ウィンドウから出て、キャプチャされる画像の上へ通過することを可能にすることである。
【００１７】
回路基板４８上の中央孔５０を、複数の照射ＬＥＤ５４が包囲している。この実施形態では、照射ＬＥＤ５４は赤色であるが、他の色が他の実施形態で使用されてもよい。他の実施形態では、ＬＥＤの他の光源が照射のために使用されてもよい。照射ＬＥＤ５４に加えて、照射システムは、この実施形態では緑色である、２つの確認ＬＥＤ５６を備える。確認ＬＥＤは、信号処理ユニットに動作可能に接続されている。信号処理ユニットのコードが成功して復号されたことを示したとき、両方の確認ＬＥＤが点滅する。
【００１８】
フロント・ウィンドウ２８の主要な目的は、システム１０の内部を閉鎖および密封することの他に、回路基板４８上の照射ＬＥＤ５４のすべてによって放出された光を、目標が配置される領域を一様に照射するように拡散させることである。フロント・ウィンドウ２８は、それを擦傷や磨耗から保護するように、被覆が付着されたガラスまたはプラスチックなどの材料製の実質上平面状の部片を備える。フロント・ウィンドウ２８の大部分は、拡散を達成するためにつや消しにされているが、たとえば、フロント・ウィンドウを備えるプラスチックまたはガラスに置かれた複数のフレネル・レンズを使用することによって拡散が達成されてもよい。
【００１９】
フロント・ウィンドウ２８のいくつかの領域はつや消しにされていない。フロント・ウィンドウの中央領域５８は、回路基板４８上の孔５０と一致するように設計されている。この中央領域は、光がフロント・ウィンドウと中央孔５０を通って、ベースの管状空洞４４内に含まれる光学系３４内へ移動することを可能にするように透明である。このようにして、フロント・ウィンドウ２８内の中央透明領域５８は、画像感知モジュール３０へのすべての道のりで、散乱または放散なしで光が移動することを許すことになる。フロント・ウィンドウ２８はまた、回路基板４８内の孔５２と一致する２つの透明領域６２を備える。透明領域６２は、スリット７０とレンズ７１とともにＬＥＤ６８によって整形された光線が、目標平面上での保護のためにフロント・ウィンドウを通過することを可能にする。また、その位置が確認ＬＥＤ５６の位置と一致するように設計されているフロント・ウィンドウ２８上の２つの小さな透明領域６０がある。これらの透明領域は、確認ＬＥＤから放出された光が、フロント・ウィンドウを通って放出され、散乱なしに平面上へ直接投影されることを可能にする。いくつかの実施形態では、透明領域５８、６０、６２が、フロント・ウィンドウ２８を通って移動する光をさらに合焦、確認し、または屈折させるように形成されてもよい。
【００２０】
画像感知モジュール３０は、画像センサ６６が装着された回路基板６４を備える。画像センサ６６は、相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）チップ、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）および類似のものなどの市販されているいかなる種類のセンサであってもよい。また、プリント回路基板６４にも、一対の発光ダイオード（ＬＥＤ）６８が取り付けられている。ＬＥＤ６８は、平面上に投影されたときバー１６、１８を作成する光線１２、１４を放出するために使用される光源である。好ましい実施形態では、ＬＥＤ６８は赤色光を放出するが、他の色も可能である。また、この特定の実施形態ではＬＥＤが光源として使用されているが、光線１２、１４を整形する使用に適した他のタイプの光源が使用されてもよい。また、この実施形態ではＬＥＤ６８は画像センサと同じ回路基板６４上に配置されているが、その代わりにシステム１０内のいかなる場所に配置されてもよい。
【００２１】
図４は、上側部分３８が下側部分３６に取り付けられた、その組み立てられた状態でのベース２４の前立面図である。上側部分３８が下側部分３６に取り付けられると、中央空洞４４が形成される。上記で説明したように、この中央空洞の目的は、光学系を支持し、位置合わせすることである。光学系は、目標の画像をキャプチャし、画像を画像感知モジュール上へ合焦させるために使用される。また、上半分が下半分に取り付けられると、２つのより小さい空洞４６が形成される。上記で説明したように、空洞４６の後側端部は、ＬＥＤ６８によって放出された光を平面状の形状に整形するために使用されるスリット７０をその中に有し、空洞４６の前側端部は、スリットから放出された光を合焦または視準させるためのレンズを含んでいる。
【００２２】
図５は、組み立てられた状態を示すシステム１０の側立面図である。ベース２４が、ねじ、クリップなどのいくつかの固定手段によってハウジング２２の下半分に取り付けられている。画像感知モジュール３０が、ベース２４の後部に取り付けられており、このようにしてＬＥＤ６８のそれぞれが、小さな管状空洞４６の１つの後部に挿入されている。このようにして、ＬＥＤ６８によって放出された光が、管状空洞を通りスリット７０へ通過し、次にレンズ７１を通り、次に照射システム２６内の孔を通り、最後にフロント・ウィンドウ２８を通って外へ出る。画像感知モジュール３０もまた、画像センサ６６がベースの管状空洞４４の中心と位置合わせされるようにベースの背面に取り付けられている。上記で説明したように、管状空洞４４は、キャプチャするための画像センサ６６上に画像を合焦させる光学系を支持し、位置合わせする。
【００２３】
照射システム２６はベース２４の前方に取り付けられており、それによって照射ＬＥＤ５４からの光が、フロント・ウィンドウを通って、キャプチャされる目標上に投影される。フロント・ウィンドウ２８は、ＬＥＤ５４によって放出された赤色光を拡散させ、目標の一様な照射を提供することができるようにユニット１０のすぐ前に配置されている。上記で説明したように、フロント・ウィンドウは、ＬＥＤ６８から送られた光が小さい管状空洞４６を通って、目標上へ送られることを可能にするため、および目標からの光が、フロント・ウィンドウ２８および光学系３４を通って画像センサ６６上へ妨げられずに通過することを可能にするための透明部分を有する。
【００２４】
図６は、上記で説明した画像処理確認の作業を示している。照射システム２６に配置された確認ＬＥＤ５６が、画像処理電子部品３２と結合されている。画像が画像センサ６６を使用してキャプチャされた後、デジタル信号処理（ＤＳＰ）ハードウェアによって処理される。ＤＳＰハードウェアが成功して画像を復号すると、２つの確認ＬＥＤ５６へ信号を送る。この信号に応答して、確認ＬＥＤ５６がフラッシュし、このようにして目標を含む平面上へ緑色光の速い点灯を投影して、読み取りの成功が達成されたというフィードバックを使用者に提供する。このようにして、使用者は、ラベルの復号成功を示す緑色のフラッシュを待つ代わりに、彼または彼女の眼を視野または画像から離すことなく、読み取りの成功が達成されたかどうかを知ることができる。。
【００２５】
要約書に記載されたものを含む本発明の図示された実施形態の上記の説明は、排他的であるように、または本発明を本明細書に開示したその形態に限定するように意図されてはいない。本発明の特定の実施形態および実施例が例示的な目的で本明細書で説明されたが、当業者なら理解されるように、様々な等価な修正が、本発明の範囲内で可能である。
【００２６】
これらの修正は、上記の詳細な説明に照らして本発明に対して行うことができる。頭記の特許請求の範囲で使用された用語は、本発明を本明細書および特許請求の範囲で開示した特定の実施形態に対して説明されるものではない。むしろ、本発明の範囲は、頭記の特許請求の範囲によって全体的に決定されるものであり、これらは、達成された特許請求の解釈の原理に従って説明されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態の動作を示す透視図である。
【図２】平面からの焦点距離によるバーの交差の形状の変化を示す図である。
【図３】本発明の実施形態の構成要素を示す分解透視図である。
【図４】図２に示したベース構成要素の前立面図である。
【図５】図３に示した本発明の構成要素の組み立てられた状態を示す側立面図である。
【図６】本発明の実施形態の確認ビーム機能の動作を示す透視図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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