(57)【要約】撮像用の撮像モジュールと、対象を電気光学的に読み取るリーダおよびその方法は、支持体と、支持体上に画像センサのアレイを有する固体撮像素子を含み、折返し撮像路に沿って対象から作動距離の範囲において視野全体にわたり戻り光を捕捉する撮像アセンブリと、折返し撮像路よりも長い折返し照明路に沿って照明光を出射して対象を照明光で均一に照らす、支持体上の照明アセンブリとを備える。折返し照明路が長いほど、撮像／読取性能を高めるために、照明アセンブリが対象をより多くの照明光で照らすことができ、また撮像アセンブリがより多くの戻り光を捕捉することができる。
2011527780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象を撮像する撮像モジュールであって、
前面を有する支持体と、
前記支持体上に画像センサのアレイを有する固体撮像素子を含み、折返し撮像路に沿って前記対象から作動距離の範囲において視野全体にわたり戻り光を捕捉する撮像アセンブリと、
前記撮像アセンブリよりも前記支持体の前記前面から遠くに位置して、前記折返し撮像路よりも長い折返し照明路に沿って照明光を出射して前記対象を照明光で均一に照らす照明アセンブリであって、前記折返し照明路が長いほど、撮像性能を高めるために、前記照明アセンブリが前記対象をより多くの照明光で照らすことができ、前記撮像アセンブリがより多くの戻り光を捕捉することができる、前記照明アセンブリと
を備える、撮像モジュール。
【請求項２】
前記支持体は前記撮像素子が搭載されるプリント回路板を含み、前記照明アセンブリは前記プリント回路板に搭載される複数の照明光源を含む、請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記画像センサのアレイは線形の非パッケージングアレイであり、前記照明光源は発光ダイオードである、請求項２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記支持体は略平面状の基部を有し、前記プリント回路板は略平面状であり、相互に平行となって前記基部を覆っている、請求項２に記載のモジュール。
【請求項５】
前記プリント回路板は前記基部に直接面する内表面を有し、前記撮像素子は前記内表面に搭載されて、前記プリント回路板に略垂直な方向で前記戻り光を捕捉し、前記照明光源は前記内表面に搭載されて、前記プリント回路板と略垂直な方向に前記照明光を出射する、請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記前面を、前記照明光が前記対象へ向けて通過し、前記前面を、前記対象からの前記戻り光が通過し、前記照明光源は、前記折返し照明路を長くするように、前記撮像素子よりも前記前面から遠くの前記内表面上に搭載される、請求項５に記載のモジュール。
【請求項７】
前記照明アセンブリは、前記照明光源から前記プリント回路板と略平行な方向に前記照明光を折り返させる複数の照明反射器を含み、前記撮像アセンブリは、前記プリント回路板と略垂直な方向に、前記対象から捕捉された前記戻り光を折り返させる撮像反射器を含む、請求項５に記載のモジュール。
【請求項８】
前記照明アセンブリは前記対象に向けられる前記照明光の量を制御する複数の開口絞りと、前記照明光を前記対象に集束させる複数の照明レンズとを含む、請求項５に記載のモジュール。
【請求項９】
前記支持体は標準的な長さ、幅、および高さ寸法の略平行６面体形状を有する、請求項１に記載のモジュール。
【請求項１０】
前記支持体は前記撮像素子が搭載される内表面と、反対側の外表面とを有するプリント回路板を含み、前記プリント回路板の前記外表面に搭載される電気コネクタをさらに備える、請求項１に記載のモジュール。
【請求項１１】
前記支持体は前記撮像素子が搭載される内表面を有するプリント回路板と、凹領域を有するシャーシとを含み、前記プリント回路板の前記内表面に搭載され、前記シャーシの前記凹領域に収容される電気コネクタをさらに備える、請求項１に記載のモジュール。
【請求項１２】
対象を撮像する撮像モジュールであって、
前面を含む支持手段と、
前記支持手段上に画像センサのアレイを有する固体撮像素子を含み、折返し撮像路に沿って前記対象から作動距離の範囲において視野全体にわたり戻り光を捕捉する撮像手段と、
前記撮像手段よりも、前記支持手段の前記前面から遠くに位置し、前記折返し撮像路よりも長い折返し照明路に沿って照明光を出射して前記対象を照明光で均一に照らす照明手段であって、前記折返し照明路が長いほど、撮像性能を高めるために、前記照明手段が前記対象をより多くの照明光で照らすことができ、前記撮像手段がより多くの戻り光を捕捉することができる、前記照明手段と
を備える、撮像モジュール。
【請求項１３】
対象を電気光学的に読み取る撮像リーダであって、
ハウジングと、
前記ハウジングによって支持される撮像モジュールであって、
前面を有する支持体と、
前記支持体上に画像センサのアレイを有する固体撮像素子を含み、折返し撮像路に沿って前記対象から作動距離の範囲で視野全体にわたり戻り光を捕捉する撮像アセンブリと、
前記支持体の前記前面から前記撮像アセンブリよりも遠くに位置し、前記折返し撮像路よりも長い折返し照明路に沿って照明光を出射して前記対象を照明光で均一に照らす照明アセンブリと
を含む前記撮像モジュールと
を備え、前記折返し照明路が長いほど、読取性能を高めるために、前記照明アセンブリが前記対象をより多くの照明光で照らすことができ、前記撮像アセンブリがより多くの戻り光を捕捉することができる、撮像リーダ。
【請求項１４】
対象を撮像する方法であって、
折返し撮像路に沿って前記対象から作動距離の範囲において視野全体にわたり、画像センサのアレイを有する固体撮像素子を含む撮像アセンブリで戻り光を捕捉するステップと、
前記折返し撮像路よりも長い折返し照明路に沿って照明アセンブリから照明光を出射して前記照明光で前記対象を均一に照射するステップであって、前記折返し照明路が長いほど、撮像性能を高めるために、前記照明アセンブリが前記対象をより多くの照明光で照らすことができ、前記撮像アセンブリがより多くの戻り光を捕捉することができる、前記均一に照射するステップと、
前面を有する支持体上に、前記照明アセンブリおよび前記撮像アセンブリを搭載するステップであって、前記照明アセンブリが前記撮像アセンブリよりも前記支持体の前記前面から遠くへ位置する、前記搭載するステップと
を備える方法。
【請求項１５】
対向する内表面と外表面とを有するプリント回路板で前記支持体を構成し、前記搭載するステップは、前記プリント回路板と略垂直な方向で前記戻り光を捕捉するように、前記内表面に前記撮像素子を搭載することによって実行され、前記搭載するステップはさらに、前記プリント回路板と略垂直な方向に前記照明光を出射するように、前記内表面に前記照明アセンブリを搭載することによって実行される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記前面を、前記照明光が前記対象へ向けて通過し、前記前面を、前記対象からの前記戻り光が通過し、前記搭載するステップはさらに、前記折返し照明路を長くするように、前記撮像素子よりも前記前面から遠くの前記内表面上に前記照明アセンブリを搭載することによって実行される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
標準的な長さ、幅、および高さ寸法を有する略平行６面体状の前記支持体を構成する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記プリント回路板の前記外表面に電気コネクタを搭載する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
凹領域を有するシャーシで前記支持体を構成し、前記プリント回路板の前記内表面に電気コネクタを搭載し、前記シャーシの前記凹領域に前記電気コネクタを収容する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
ハウジング内に前記支持体を搭載する、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折返し照明路および撮像路を有する撮像モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像システムまたは撮像リーダ、および可動レーザ光リーダまたはレーザスキャナはいずれも、一方向に沿って一列に間隔をおいて並んだバーとスペースとを有する、特に統一商品コード（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｃｏｄｅ：ＵＰＣ）タイプの一次元バーコード記号や、単独記号内に複数列のバーとスペースのパターンを垂直に重ねるコンセプトを導入したコード４９などの二次元記号といった対象を電気光学的に読み取るために使用されてきた。コード４９の構造は米国特許第４，７９４，２３９号に記載されている。所与量の表面積に表示または記憶されるデータの量を増大させる別の二次元コード構造はＰＤＦ４１７として既知であり、米国特許第５，３０４，７８６号に記載されている。
【０００３】
撮像リーダは、撮像アセンブリが搭載される撮像モジュールを含む。撮像アセンブリは、撮像素子の視野内の画像要素または画素に対応するセルのセンサアレイまたは光センサを有する固体撮像素子と、撮像される記号から散乱および／または反射される戻り光を捕捉し、その戻り光をセンサアレイに投射して、当該記号の画像の捕捉を開始する撮像要素とを含む。このような撮像素子は、一次元または二次元の電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）または相補性金属酸化膜半導体（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＣＭＯＳ）素子と、視野全体にわたる一次元または二次元の画素情報アレイに対応する電子信号を生成および処理する関連回路とを含むことができる。
【０００４】
したがって、たとえば、米国特許第５，７０３，３４９号に開示されるように、記号のモノクローム画像を捕捉する撮像素子を使用することが既知である。たとえば、米国特許第４，６１３，８９５号に開示されるように、記号のフルカラー画像を捕捉する複数の埋込チャンネルを有する撮像素子を使用することも既知である。ＶＧＡモニタで一般的に見られる６４０×４８０の解像度を有する二次元ＣＣＤが普通は提供されるが、他の解像度サイズも可能である。
【０００５】
特に薄暗い照明の環境下で、周囲光のみに頼らずに撮像素子によって捕捉される戻り光の量を増大させるため、撮像モジュールは通常、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの一つの光源または複数の光源、およびレンズや開口絞りなどの複数の照明要素を有する照明光アセンブリを含み、反射およびそこからの戻り光としての散乱のために照明光で記号を均一に照射する。
【０００６】
既知の撮像リーダが記号を読み取ることが有益であった同じように、既知の照明光アセンブリは、リーダに対する作動距離の範囲の縁端に位置する遠方記号を撮像素子によって十分な強度で捕捉される十分な光で均一に照らして、首尾よく読み取るために処理できる十分な強度の電気信号を生成するようにするには不都合であったことが証明されている。照明機能をさらに複雑化しているのは、所定の標準的寸法の撮像モジュール上に既知の照明光アセンブリを搭載するのが所望される点であり、このような標準的寸法内に収めることのできる既知の照明光アセンブリを備える素子の数と位置には制約がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの特徴は、簡潔に述べると、一次元記号などの対象を撮像する撮像リーダまたはモジュール、およびその方法にある。該リーダまたはモジュールは、支持体と、支持体上に画像センサのアレイを有し、折返し撮像路（ｆｏｌｄｅｄ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｐａｔｈ）に沿って対象から作動距離の範囲において視野全体にわたり戻り光を捕捉する固体撮像素子を含む撮像アセンブリと、折返し撮像路よりも長い折返し照明路（ｆｏｌｄｅｄ  ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  ｐａｔｈ）に沿って照明光を出射して対象を照明光で均一に照らす、支持体上の照明アセンブリとを備える。
【０００８】
本発明の一つの態様によると、折返し照明路が長いほど、エフ値（ｆ−ｎｕｍｂｅｒ）（照明アセンブリの入射瞳の径で割った焦点距離に等しい焦点比とも称される）が低くなり、対象に向けられる照明光の量が多くなり、撮像素子によって捕捉されるための、対象から反射および／または散乱される戻り光の量が多くなる。照明光のスループットが増大すると、特にリーダまたはモジュールから遠くに位置する遠方記号を読み取りに対する、撮像／読取性能が向上する。
【０００９】
支持体は好ましくは、撮像素子、好ましくは線形の非パッケージングアレイが搭載される略平面状のプリント回路板（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）と、ＰＣＢの下に搭載され、ＰＣＢに平行な略平面状の基部を有する略平行６面体の箱状シャーシ（ｃｈａｓｓｉｓ）とを含む。線形撮像素子は好ましくは、一列に沿って約１５００の画像センサが配列されるＣＣＤまたはＣＭＯＳである。照明アセンブリは、ＰＣＢ上に搭載される複数の照明光源、好ましくは一対の発光ダイオードを含む。
【００１０】
ＰＣＢは基部に直接面する内表面を有する。撮像素子は、内表面に搭載され、ＰＣＢに略垂直な方向で戻り光を捕捉する。照明光源も内表面に搭載され、ＰＣＢに略垂直な方向に照明光を出射する。支持体は、照明光が対象へと通過し、戻り光が対象から通過する前面をさらに含む。照明光源は、折返し照明路を長くするために、撮像素子よりも前面から遠くの内表面上に搭載される。非パッケージング線形アレイは、支持体の前面から離れて照明光源を収容するための余地をＰＣＢ上に提供する。
【００１１】
照明アセンブリは、支持体の前面を通って、照明光源からＰＣＢに略平行な水平方向に照明光を折り返させる複数の照明反射器を含み、また撮像アセンブリは、支持体の前面を通って、ＰＣＢと略垂直な縦方向に対象から捕捉した戻り光を折り返させる撮像反射器を含む。照明アセンブリは、対象に出射される照明光の量を制御する複数の開口絞りと、照明光を対象に集束させる複数の照明レンズとをさらに含む。
【００１２】
略平行６面体状のシャーシはＰＣＢと共に、標準的な長さ、幅、および高さ寸法を有する。たとえば、長さは２１ミリメートル、幅は１５ミリメートル、高さは１１ミリメートルである。モジュールのこの形状因子（ｆｏｒｍ  ｆａｃｔｏｒ）は、超えてはならない寸法の業界標準として認識される。
【００１３】
本発明の別の特徴によると、電気コネクタはＰＣＢの外表面に搭載されるが、上述の形状因子内に収まっている。本実施形態では、マイクロプロセッサは有効にＰＣＢの外表面に搭載され、電気コネクタは、モジュールから離れたマイクロプロセッサから復号されたデジタル信号を伝達するように動作可能である。ずっと小さな形状因子の場合、電気コネクタをＰＣＢの内表面に搭載し、シャーシの凹領域に収容することができる。この後者の実施形態では、マイクロプロセッサはモジュールから遠くに搭載され、電気コネクタは、モジュールから遠隔マイクロプロセッサへと遠くに未復号信号を伝達するように動作可能である。
【００１４】
対象を撮像する方法は、好適には、折返し撮像路に沿って記対象から作動距離の範囲で視野全体にわたり、画像センサのアレイを有する固体撮像素子を含む撮像アセンブリで戻り光を捕捉すること、照明光で対象を均一に照らすように、折返し撮像路より長い折返し照明路に沿って照明アセンブリから照明光を出射すること、支持体上に照明アセンブリおよび撮像アセンブリを搭載することによって実行される。折返し照明路が長いほど、撮像／読取性能を高めるために、前記照明アセンブリは対象をより多くの照明光で照らすことができ、撮像アセンブリはより多くの戻り光を捕捉することができる。
【００１５】
本発明の特徴とみなされる新規な特徴は、特に添付の請求項に記載される。しかしながら、発明自体は、その構造と動作方法の両方に関して、追加の目的および利点と共に、添付図面と組み合わせて以下の具体的な実施形態の説明を読むことによって最も良く理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ハンドヘルドまたはハンズフリーモードのいずれかで動作可能であり、対象記号からの戻り光を捕捉する携帯撮像リーダの斜視図である。
【図２】図１のリーダの各種構成要素の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る図１のリーダで使用される標準的な形状因子の撮像モジュール内に配置される図２の構成要素の分解斜視図である。
【図４】組立後の図３のモジュールで使用されるプリント回路板の下部の底部平面図である。
【図５】組立後の図３のモジュールの斜視図である。
【図６】図５の線６−６に沿った断面図である。
【図７】本発明に係る図１のリーダで使用される組立後の撮像モジュールの別の実施形態の前面斜視図である。
【図８】図７のモジュールの上面後斜視図である。
【図９】図７のモジュールの底面後斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１の参照符号３０は、略垂直な表示領域またはウィンドウ２６と、基部３２によって支持され、天板または類似の支持面上に撮像リーダ３０を支持するガン状のハウジング２８とを有する撮像リーダを概して特定する。よって、撮像リーダ３０は、撮像し読み取られる対象記号（ｔａｒｇｅｔ  ｓｙｍｂｏｌ）を有する製品が、垂直ウィンドウ２６に対して摺動される、通される、あるいは表示される、固定されたワークステーションとして、ハンズフリーモードで使用され得る、もしくは、天板から採り上げられ、作業者の手で保持され、トリガ３４が手動で押されて、ウィンドウ２６から作動距離で読み取られる示標（ｉｎｄｉｃｉａ）、特に一次元記号の撮像を開始するハンドヘルドモードで使用され得る。別の変形では、基部３２を省略することができ、他の構成のハウジングが採用可能である。図１に示されるように基部３２に接続されるケーブル１６は省略することができ、その場合、リーダ３０は無線リンクによって遠隔ホストと通信し、リーダは搭載バッテリによって電力を供給される。
【００１８】
図２に概略的に示されるように、撮像アセンブリは、リーダ内のプリント回路板（ＰＣＢ）２２上に搭載される撮像素子２４を含む。撮像素子２４はＣＣＤまたはＣＭＯＳ撮像素子などの固体装置、特に非パッケージングチップであり、アドレス指定可能な画像センサまたは画素の一次元線形アレイを好ましくは１５００個有する。当該アレイは一列に配置され、ウィンドウ２６を通り撮像路４６に沿って撮像レンズアセンブリ２０によって捕捉される戻り光を検知するように作動する。戻り光は、４０度程度の視野全体にわたり対象または記号３８から散乱および／または反射される。撮像レンズアセンブリ２０は好ましくは、開口絞りと共に、約８ミリメートルの焦点距離を有するクック・トリプレット（Ｃｏｏｋｅ  ｔｒｉｐｌｅｔ）などの複数のレンズを有し、円筒状シリンダ内に搭載され、記号３８を読み取れるように画像センサのアレイに戻り光を調節可能に集束させるように作動する。シリンダは軸に沿って延在し、軸方向に調節され、好ましくは組立中に接着剤によって固定位置に保持される。記号３８は、至近作動距離（ＷＤ１）と遠方作動距離（ＷＤ２）との間の距離の作動範囲のいずれかの場所に配置することができる。好適な実施形態では、ＷＤ１は撮像素子アレイ２４から約４〜６インチであり、ＷＤ２はウィンドウ２６から何フィートも、たとえば、約５０フィートにすることができる。
【００１９】
照明アセンブリも撮像リーダ内に搭載され、好ましくは発光ダイオード（ＬＥＤ）などの複数の照明器または照明光源１２と、ＬＥＤ１２にそれぞれ対応する複数の照明レンズアセンブリ１０とを含む。照明アセンブリは、記号３８を均一に照らすように照明器に沿って照明光を照射する。
【００２０】
図示されない照準アセンブリを撮像リーダ内に搭載することもでき、該照準アセンブリは好ましくは、照準レーザなどの一つの照準光源または複数の照準光源と、照準ビームパターンを生成する照準レンズアセンブリとを含む。照準レンズアセンブリは、レーザによって生成されたレーザビームをコリメートするレンズなどの複数の照準素子と、各コリメートされたレーザビームを光学的に変更して対象上に可視照準光パターンを生成するための、それぞれが回析光学素子、ホログラフィック素子、フレネル素子、または屈折光学素子である複数のパターン生成素子とを含むことができる。図示される実施形態では、照明アセンブリは照準アセンブリとして機能する。
【００２１】
図２に示されるように、撮像素子２４と照明器１２は、これらの構成要素の動作を制御するために作動するコントローラまたはマイクロプロセッサ３６と動作可能に接続される。メモリ１４はコントローラ３６に接続されアクセス可能である。好ましくは、マイクロプロセッサは、対象記号３８からの戻り光を処理し、捕捉された対象画像を復号するために使用されるものと同じものである。
【００２２】
動作時、マイクロプロセッサ３６は、短い照射期間、たとえば５００マイクロ秒以下、照明器１２にパルスを送るコマンド信号を送信し、上記照射期間中のみ、対象記号３８から照明光および／または周囲光などの戻り光を収集するように撮像素子２４を通電および照射する。標準的なアレイは、対象画像全体を獲得するのに約３３ミリ秒を必要とし、１秒当たり約３０フレームのフレーム率で作動する。
【００２３】
図２の構成要素の配置は単に概略的なものである。本発明の一実施形態によると、図３から６に示されるように、図２の構成要素は、形状の異なる様々なハウジングに適合するように標準化された形状因子を有する小型の撮像モジュール６０に搭載される。標準的な形状因子は、長さが約２１ミリメートル、幅が約１５ミリメートル、高さが約１１ミリメートルである。モジュール６０は、好ましくはダイキャスト材製の略平行６面体の箱状シャーシ６２と、シャーシ６２上に搭載されてシャーシ６２の上面を閉鎖するＰＣＢ２２とを有する支持体を含み、照明アセンブリおよび撮像アセンブリを支持する。ＰＣＢ２２は好ましくはシャーシ６２に接合されて、撮像素子２４周囲の封塵（ｄｕｓｔ  ｓｅａｌ）を形成する。シャーシ６２は、ＰＣＢ２２の下に平行に搭載される略平面状の基部６４を有する。
【００２４】
ＰＣＢ２２は、基部６４に直接面する内表面または下面６６を有する。図４で最も良く分かるように、非パッケージング撮像素子２４は、ＰＣＢ２２の内表面６６に搭載され、ＰＣＢ２２に略垂直な縦方向で戻り光を捕捉する。照明光源１２も、内表面６６に搭載され、ＰＣＢ２２の垂直な縦方向に照明光を照射する。支持体は、照明光が対象記号へと通過し、戻り光が対象記号から通過する前面６８をさらに含む。照明光源１２は、撮像素子２４よりも前面６８から遠くの内表面６６上に搭載される。非パッケージング撮像素子２４は、支持体の前面６８から遠くに照明光源１２を収容するように、ＰＣＢ２２上により多くの余地を提供する。
【００２５】
照明アセンブリは、ＰＣＢ２２に略垂直な最初の縦方向から、ＰＣＢ２２に略平行な水平方向へと、支持体の前面６８を通って照明光源１２から照明光を再出射させることによって、照明路を折り返させる複数の照明反射器７０を含む。各反射器７０はミラーを含み、当該ミラーは、該水平方向に対して４５度に搭載され、組立中にミラーの位置を調節する基部６４の摺動運動用に搭載されるキャリア内に保持される。いったん調節されれば、キャリアは好ましくは接着剤によって位置を固定される。撮像アセンブリは、ＰＣＢ２２に略平行な水平方向から、ＰＣＢ２２に略垂直な縦方向へと、支持体の前面６８を通って対象から捕捉された戻り光を再出射させることによって撮像路を折り返させる撮像反射器７２も含む。撮像反射器７２は、水平方向に対して４５度に搭載され、好ましくは接着剤によって固定位置に保持されるミラーである。照明アセンブリは、対象記号に出射される照明光の量を制御するための複数の開口絞り７４も含む。照明レンズ１０は好ましくは射出成型されたポリカーボネート材製であり、対象記号に照明光を集束させる。
【００２６】
本発明の一態様によると、折返し照明路が長いほど、エフ値（照明アセンブリの入射瞳の径で割った焦点距離に等しい焦点比とも称される）が低くなり、開口絞り７４のサイズが大きくなり、対象に出射される照明光の量が多くなり、撮像素子によって捕捉される、対象から反射および／または散乱される戻り光の量が多くなる。照明光のスループットが増大すると、特にリーダまたはモジュールから遠くに位置する遠方記号を読み取りに対する、撮像／読取性能が向上する。
【００２７】
本発明の別の特徴によると、好ましくはゼロ挿入型（ｚｅｒｏ  ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ  ｔｙｐｅ）の電気コネクタ７６がＰＣＢ２２の外表面７８に搭載されるが、それでも上述の形状因子内に収まる。本実施形態では、図３から６のモジュールに関して示されるように、マイクロプロセッサ３６はＰＣＢ２２の外表面７８に好適に搭載され、電気コネクタ７０は、モジュール６０から遠く離れたマイクロプロセッサ３６からの復号デジタル信号を伝達するように作動する。
【００２８】
高さ寸法が９ミリメートルにまで低減されたさらに小さな形状因子の場合、図７から９のモジュール８０の別の実施形態に関して図示されるように、電気コネクタ７６はＰＣＢ２２の内表面６６に搭載して、シャーシの凹領域８２に収容することができる。この後者の実施形態では、マイクロプロセッサ３６はモジュール８０から遠くに搭載され、電気コネクタ７６は、モジュール８０から離れて遠隔マイクロプロセッサ３６へと未復号信号を伝達するように作動する。この後者の実施形態では、ＰＣＢ２２の外表面７８には何の構成要素も搭載されていない。
【００２９】
上述の各要素、またはその二つ以上の組み合わせは、上述の種類とは異なる種類の構造において有効に適用され得ると理解される。
本発明は折返し照明路および撮像路を有する撮像リーダまたはモジュールとして図示され記載されているが、本発明の技術思想から逸脱せずに様々な変形や構造上の変更を行うことが可能であり、本発明は図示される詳細に限定されないことを意図される。
【００３０】
さらなる分析がなくとも、以下は、当業者が従来技術の観点から、本発明の概括的または具体的な態様の不可欠な特徴を適切に構成する特徴を省略せずに、現在の知識によって本発明を様々な用途に容易に適合させることができるように、本発明の要旨を完全に明らかにするものである。したがって、そのような適合は、以下の請求項の意味および等価の範囲内で理解されるべきであり、理解されると意図される。
【００３１】
新規であると請求され、特許証によって保護されることが望ましいものを、添付の請求項で説明する。
【図１】
2011527780.tif 000003
【図２】
2011527780.tif 000004
【図３】
2011527780.tif 000005
【図４】
2011527780.tif 000006
【図５】
2011527780.tif 000007
【図６】
2011527780.tif 000008
【図７】
2011527780.tif 000009
【図８】
2011527780.tif 000010
【図９】
2011527780.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月20日(2010.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象を撮像する撮像モジュールであって、
前面を有する支持体と、
前記支持体上に画像センサのアレイを有する固体撮像素子を含み、折返し撮像路に沿って前記対象から作動距離の範囲において視野全体にわたり戻り光を捕捉する撮像アセンブリと、
少なくとも一つの開口絞りと、少なくとも一つの照明レンズを含む照明アセンブリであって、該照明アセンブリは、前記撮像アセンブリよりも前記支持体の前記前面から遠くに位置して、前記折返し撮像路よりも長い折返し照明路に沿って、前記少なくとも一つの開口絞りに続いて前記少なくとも一つの照明レンズを介して照明光を出射して前記対象を照明光で均一に照らし、前記折返し照明路が長いほど、撮像性能を高めるために、前記照明アセンブリが前記対象をより多くの照明光で照らすことができ、前記撮像アセンブリがより多くの戻り光を捕捉することができる、前記照明アセンブリと
を備える、撮像モジュール。
【請求項２】
前記支持体は前記撮像素子が搭載されるプリント回路板を含み、前記照明アセンブリは前記プリント回路板に搭載される複数の照明光源を含む、請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記画像センサのアレイは線形の非パッケージングアレイであり、前記照明光源は発光ダイオードである、請求項２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記プリント回路板は前記基部に直接面する内表面を有し、前記撮像素子は前記内表面に搭載されて、前記プリント回路板に略垂直な方向で前記戻り光を捕捉し、前記照明光源は前記内表面に搭載されて、前記プリント回路板と略垂直な方向に前記照明光を出射する、請求項３に記載のモジュール。
【請求項５】
前記前面を、前記照明光が前記対象へ向けて通過し、前記前面を、前記対象からの前記戻り光が通過し、前記照明光源は、前記折返し照明路を長くするように、前記撮像素子よりも前記前面から遠くの前記内表面上に搭載される、請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記照明アセンブリは、前記照明光源から前記プリント回路板と略平行な方向に前記照明光を折り返させる複数の照明反射器を含み、前記撮像アセンブリは、前記プリント回路板と略垂直な方向に、前記対象から捕捉された前記戻り光を折り返させる撮像反射器を含む、請求項４に記載のモジュール。
【請求項７】
前記照明アセンブリは前記対象に向けられる前記照明光の量を制御する複数の開口絞りと、前記照明光を前記対象に集束させる複数の照明レンズとを含む、請求項４に記載のモジュール。
【請求項８】
対象を撮像する方法であって、
折返し撮像路に沿って前記対象から作動距離の範囲において視野全体にわたり、画像センサのアレイを有する固体撮像素子を含む撮像アセンブリで戻り光を捕捉するステップと、
前記折返し撮像路よりも長い折返し照明路に沿って、少なくとも一つの開口絞りに続いて少なくとも一つの照明レンズを介して照明アセンブリから照明光を出射して前記照明光で前記対象を均一に照射するステップであって、前記折返し照明路が長いほど、撮像性能を高めるために、前記照明アセンブリが前記対象をより多くの照明光で照らすことができ、前記撮像アセンブリがより多くの戻り光を捕捉することができる、前記均一に照射するステップと、
前面を有する支持体上に、前記照明アセンブリおよび前記撮像アセンブリを搭載するステップであって、前記照明アセンブリが前記撮像アセンブリよりも前記支持体の前記前面から遠くへ位置する、前記搭載するステップと
を備える方法。
【請求項９】
対向する内表面と外表面とを有するプリント回路板で前記支持体を構成し、前記搭載するステップは、前記プリント回路板と略垂直な方向で前記戻り光を捕捉するように、前記内表面に前記撮像素子を搭載することによって実行され、前記搭載するステップはさらに、前記プリント回路板と略垂直な方向に前記照明光を出射するように、前記内表面に前記照明アセンブリを搭載することによって実行される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記前面を、前記照明光が前記対象へ向けて通過し、前記前面を、前記対象からの前記戻り光が通過し、前記搭載するステップはさらに、前記折返し照明路を長くするように、前記撮像素子よりも前記前面から遠くの前記内表面上に前記照明アセンブリを搭載することによって実行される、請求項９に記載の方法。
【国際調査報告】
2011527780.tif 000012
2011527780.tif 000013