CN102257510A - 用于基于成像的条形码系统的照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明示出了一种包括扫描设备和照明装置的基于成像的条形码系统。所述扫描设备包括用于从目标对象捕捉图像的传感器组件，所述传感器组件具有通过光学设备被聚焦到位于所述传感器组件内的传感器阵列上的视场。所述照明系统包括第一照明组件和第二照明组件，第一和第二组件均包括照明源，所述照明源通过光导管和聚焦透镜引导照明，以生成指向所述目标对象的照明图案，其中所述光导管包括输入表面和输出表面，所述光导管被配置为改变其输出表面处的光强分布。

Description

用于基于成像的条形码系统的照明装置

技术领域

本发明涉及一种基于成像的条形码系统，尤其涉及一种用于基于成像的条形码系统的照明装置。

背景技术

已经研发了用于读取诸如条形码的光学标记的各种光电系统。条形码是由宽度有所变化的一系列条和间隔所组成的图形标记的编码图案，所述条和间隔具有不同的反光特性。读取条形码的系统(条形码读取器)将图形标记光电转换为电信号，所述电信号被解码为意在描述物品或其一些特征的字母数字字符。典型地，所述字符接着以数字形式进行表示，并且被用作数据处理系统的输入以用于各种终端用户应用，所述终端用户应用诸如销售点处理、库存控制等。

采用成像系统的读取和解码条形码的系统通常被称作基于成像的条形码系统或条形码扫描器。基于成像的条形码系统通常采用照明装置，以利用来自光源的照明探照(flood)目标对象，其中，目标对象将入射照明反射回所述基于成像的条形码系统。反射光接着通过成像透镜系统聚焦到像素阵列上，所述目标对象处于所述成像透镜系统的视场之内。

照明系统被设计为将照明光的图案指向目标对象，以使得所述照明图案近似匹配所述成像系统的视场(FV)。

现有照明系统中所存在的问题在于照明图案的中心区域的照明强度最大，而照明图案的外围或边缘区域的照明强度有所降低，而且过渡区域的照明强度存在突变。造成现有照明系统的这种问题的混合原因在于，成像透镜系统通常趋于从FV的中心区域收集比从边缘区域FV被收集和聚焦的反射光更大部分的反射光，并将其聚焦到像素阵列上。与成像系统聚焦的非均匀性相结合的照明图案的非均匀性导致了光强在所述像素阵列上的非均匀性。这趋于导致从所述像素阵列所读出的输出模拟信号的变化和波动，并且因此降低了成像系统的动态范围，且危害到读取器的性能。

因此，需要一种用于基于成像的条形码系统的照明装置。

附图说明

附图连同以下的详细描述一起被合并到说明书中，并形成其一部分，并且所述附图被用来进一步对包括所要求保护的发明的概念的实施例进行图示，并且对那些实施例的各种原则和优势进行解释，其中，在所有单独图示中相同的附图标记指代相同或功能相似的要素。

图1是依据一些实施例的基于成像的条形码系统的示意图。

图2是依据一些实施例的基于成像的条形码系统的框图。

图3图示了依据一些实施例的从照明组件到传感器视场上的照明场投射。

图4是依据现有系统的照明装置的示意性透视图。

图5是与图4的照明装置所生成的照明图案的沿水平轴的水平位置相关的照明强度的曲线图。

图6A是依据一个实施例的单个照明组件的示意性透视图。

图6B是依据另一个实施例的单个照明组件的示意性透视图。

图6C是依据另一个实施例的单个照明组件的示意性透视图。

图7是与如图6A、6B和6C所示的单个照明组件所生成的照明图案的沿水平轴的水平位置相关的照明强度的曲线图。

图8是依据一些实施例的照明装置的示意性透视图。

图9是与图8的照明装置所生成的照明图案的沿水平轴的水平位置相关的照明强度的曲线图。

图10是依据一些实施例的照明装置的示意性透视图。

图11是依据一些实施例的照明装置的示意性透视图。

图12是与图10和11之一的照明装置所生成的照明图案的沿水平轴的水平位置相关的的照明强度的曲线图。

本领域技术人员将会意识到，出于简单和清楚的目的而示出图中的元素，而并不必依据比例进行绘制。例如，图中一些元素的大小可以相对于其它元素有所放大，以助于增进对本发明实施例的理解。

装置和方法组件已经在图中通过常规符号进行了适当表示，图中其仅示出了与理解本发明实施例相关的那些特定细节，从而不会以从这里的描述中获益的对本领域技术人员轻易明白的细节对本公开造成混淆。

具体实施方式

总体来讲，根据各个实施例，示出了一种包括扫描设备和照明装置的基于成像的条形码系统。所述扫描设备包括用于从目标对象捕捉图像的传感器组件，所述传感器组件具有通过光学设备被聚焦到位于所述传感器组件内的传感器阵列上的视场。所述照明系统包括第一照明组件和第二照明组件，所述第一和第二照明组件均包括照明源，其通过光导管和聚焦透镜引导照明以生成指向所述目标对象的照明图案，其中，所述光导管包括输入表面和输出表面，所述光导管被配置为改变其输出表面处的光强分布。各个实施例的优势包括：生成均匀的照明图案由此增大了成像系统的动态范围，并且提高了条形码系统的性能。本领域技术人员将会意识到，以上所认识到的优势以及这里所描述的其它优势仅是说明性的，而并非意在作为各个实施例的所有优势的完整呈现。

现在参见附图，图1是依据一些实施例的基于成像的条形码系统10的示意图。图1示出了手持条形码系统10，其包括对具有条形码34的目标对象32作用的扫描设备和照明装置。条形码34可以包括流行的条形码符号，诸如：通常在零售店中使用的统一产品代码(UPC)，主要用于库存追踪的代码39(Code 39)，以及用于对美国邮件的邮政编码进行编码的Postnet，但是其并不局限于此。条形码可以为一维的(1D)，即，诸如UPC条形码的单行图形标记，或者可以为二维(2D)的，即，诸如多行包括单个条形码的图形标记。

回到图1的描述，手持条形码系统10包括壳体16，其由适于被操作人员的手抓住的握持部分16a以及从握持部分16a的上部16c延伸出来的前端或扫描头部16b。握持部分16a的下部16d适于容纳在位于诸如桌面或销售柜台17之类的基座上的扩展坞30中。壳体16包括扫描头部16b上的前壁区域(front wall region)16f。扫描头部16b包括成像相机组件20和照明装置，所述照明装置包括第一照明组件40a和第二照明组件40b。成像相机组件20包括支撑聚焦光学器件的壳体24，所述光学器件包括一个或多个成像透镜，以及用于通过前壁16f上所提供的透明窗口(未示出)来捕捉条形码34的图像的光电传感器或像素阵列。壳体16还包括触发器16e。目标条形码34的成像和解码通过按压触发器16e而开始。

本发明的条形码系统10适于以手持模式和固定位置模式使用。在固定位置模式中，壳体16容纳在扩展坞30中，并且具有目标条形码34的目标对象32被放入成像相机组件20的视场(FV)内，以便使得条形码系统10读取目标条形码34。成像相机组件20通常一直以固定位置模式开启或操作，以便对在视场(FV)内呈现给条形码系统10的任意目标条形码34进行成像和解码。扩展坞30插入AC电源内，并且向条形码系统10提供调节的DC功率。因此，当条形码系统10处于扩展坞30中时，功率可用于保持成像系统12持续开启。在手持模式中，壳体16从扩展坞30移开，从而条形码系统10能够被操作人员所携带，并且进行定位以使得目标条形码34处于成像相机组件20的视场FV内。在手持模式中，目标条形码34的成像和解码由操作人员按压触发器16e而开始。

为了该描述的目的，将对手持的基于成像的条形码系统进行讨论。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以利用固定或双光学成像系统来有利地实施这里所描述的技术和设备。

图2是依据一些实施例的基于成像的条形码系统的框图。基于成像的条形码系统10包括成像系统12和解码系统14。成像系统12适于捕捉图形标记的图像帧，所述图形标记诸如是出现在成像系统12的视场(FV)中的条形码34，而解码系统14适于对所捕捉的图像帧内的编码的标记进行解码。成像系统12是条形码系统电路11的一部分。电路11包括微处理器11a和电源11b。微处理器11a被用来控制成像系统12的操作，而电源则被用于向成像系统和解码系统12、14进行供电。

成像系统12包括成像相机组件20和相关联的成像电路22。成像相机组件20包括壳体24，其支撑包括一个或多个成像透镜26、孔径26b、以及光电传感器或像素阵列28的聚焦光学器件。成像透镜26通过孔径26b将从目标条形码34所反射和散射的光聚焦到像素/光电传感器阵列28上。因此，成像透镜26将目标条形码的34(假设其处于视场FV内)的图像聚焦到包括像素矩阵28的像素阵列上，由此使得像素阵列28能够在曝光期间捕捉成像系统12的视场FV内的目标对象32的图像。成像系统12的视场(FV)包括水平视场(如图1所示)和垂直(未示出)视场。成像系统12的视场FV与传感器阵列28的配置、和成像透镜26的光学特性、以及阵列28与成像透镜26之间的距离和方位相关。

此外，成像系统12包括线性或一维成像系统，但是其并不局限于此，并且光电传感器阵列28包括线性或1D传感器阵列，但是其并不局限于此。传感器阵列28包括诸如电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)、或者在成像电路的控制下进行操作的其它成像像素阵列，但是其并不局限于此。行中像素的数目通常将为512、1024、2048、或4096个像素。像素阵列中像素的典型大小通常将处于7微米水平宽度×120微米垂直高度的量级。线性传感器阵列28主要适于对1D条形码进行成像，诸如图1所示的UPC条形码，其沿水平轴HBC延伸并且包括一行标记、暗条和白色间隔的阵列。然而，本领域技术人员将会认识到，本发明还可以应用于利用2D光电传感器阵列对2D条形码、邮政编码、签名等进行成像的成像系统。

回到图2，条形码系统10包括：瞄准系统60，以生成可见的瞄准图案62，以在手持模式中使用时协助操作人员将条形码系统10瞄准到目标条形码34；以及照明装置或系统，其包括第一和第二照明组件40a和40b，以照亮目标条形码34。瞄准系统60生成包括单个照明点、多个照明点和/或照明线条、或者照明点/线条的重叠群组的可见瞄准图案62。典型地，瞄准系统60包括激光二极管64、聚焦透镜66、以及用于生成所需瞄准图案的图案生成器68。

以下参见图3、6A、6B、6C、8、10和11对照明装置进行详细描述。来自照明组件40a和40b的照明被目标条形码34所反射。发射光接着通过成像透镜26，并且聚焦到成像系统12的传感器阵列28上。像素阵列28通过在曝光时间段之后读出像素阵列28的一些或全部像素而生成模拟电信号76。在一些传感器中，特别是CMOS传感器，像素阵列28的所有像素并非同时曝光，因此一些像素的读出在时间上可能与其它一些像素的曝光时间段相一致。

模拟信号76表示光电传感器电压值的序列，每个值的大小表示光电传感器/像素在曝光时间段期间所接收的反射光的强度。模拟信号76通过成像电路22的增益因数而被放大，生成放大的模拟信号78。放大的模拟信号78接着被成像电路22的A/D转换器80数字化，生成数字信号82。数字信号82包括数字灰度值83的序列，其范围通常从0-255(对于8位处理器，即2⁸＝256)，其中0灰度值将表示不存在任何在曝光或积算时间段中被像素所接收的反射光(被表征为低像素亮度)，而255灰度值将表示像素在曝光期间所接收的非常高强度的反射光(被表征为高像素亮度)。

数字信号82的数字灰度值83被存储在存储器84中。对应于像素阵列28的读数的数字灰度值83构成了图像帧74，其表示在曝光期间通过成像透镜26投射到像素阵列28上的图像。如果成像透镜26的视场FV包括目标条形码34，则目标条形码34的数字灰度值图像34a将出现在图像帧74中。此外，数字灰度值83可以被发送到解码系统14以获得条形码34所表示的数据。

解码系统14对图像帧74的数字灰度值83进行操作，并且试图对图像帧内例如所成像的目标条形码34a的任意可解码图像进行解码。如果解码成功，则表示条形码34中所编码的数据/信息的解码数据86就接着经由数据输出端口87被输出，和/或经由显示器88向条形码系统10的用户进行显示。在实现条形码34的良好“读取”之后，也就是说条形码34被成功成像和解码之后，则由条形码电路11激活扬声器90和/或指示器LED 92，以向用户指示目标条形码34已经成功读取，也就是说目标条形码34已经被成功成像，并且经成像的条形码34a已经被成功解码。如果解码未成功，则选择相继的图像帧74，并且重复解码处理直至实现成功解码。

本发明的成像系统和解码系统12、14可以以嵌入微处理器11a或成像相机组件20内、在闪存只读存储器(ROM)上、在专用集成电路(ASIC)上的硬件、软件、电路、固件或者其任意组合来实现。

图3图示了依据一些实施例的从照明组件到传感器视场上的照明场投射。基于成像的条形码系统10包括位于成像相机组件20任一侧上的第一和第二照明组件40a、40b。每个照明组件40a、40b包括：照明源42a、42b，诸如，但是不限于发光二极管(LED)；光学光导管46a、46b，诸如，但是不限于圆柱形光导管；以及聚焦透镜44a、44b，诸如，但是不限于凸透镜。所述凸透镜可以包括球面、非球面、或环形凸透镜，但其并不局限于此。光导管46a、46b包括输入表面461a、461b，和输出表面462a、462b，其中与输出表面462a、462b相比，输入表面461a、461b的大小较小。此外，输入表面461a、461b与照明源42a、42b并置(juxtaposed)，而输出表面462a、462b面对聚焦透镜44a、44b。照明源42a、42b通过光导管46a、46b和聚焦透镜44a、44b引导照明，以生成指向包括目标条形码34的目标对象32的照明图案48a、48b。生成照明场48a、48b，以照亮成像相机组件20的视场(FV)中的目标条形码34。

图4是依据现有系统的照明装置的示意性透视图。所示照明装置包括如以上图3中所描述的第一照明组件40a和第二照明组件40b。来自照明源42a、42b的照明通过光导管46a、46b和聚焦透镜44a、44b而被引导，以生成朝向(诸如图1-3所示的)目标对象32的照明图案。参见图5对所生成的照明图案进行解释。

图5是在条形码系统10和目标条形码34之间的两个不同距离D1和D2处，与图4的照明装置所生成的照明图案的沿水平轴的水平位置有关的照明强度的曲线图。如可以在图5中所看到的，光在视场上基本非均匀地进行分布，其中过渡区域的照明强度存在突变，以使得水平边缘部分IPa、IPc的照明强度小于中心部分IPb的照明强度。因此，照明图案IP的外围部分IPa、IPc由于低于中心部分IPb的照明强度而较暗。非均匀的光分布影响到条形码系统10的解码性能，并且因此减小了条形码系统10的动态范围。因此，需要一种照明系统来生成均匀的照明图案。

所提出的基于成像的条形码系统10包括照明装置，所述照明装置包括第一照明组件40a和第二照明组件40b，其中，所述第一和第二照明组件包括照明源42，其通过光导管46和聚焦透镜引导照明，以生成指向目标对象的照明图案。光导管为圆柱形并且由输入表面461和输出表面462所构成，并且其被配置为改变其输出表面462的光强分布，以生成要被投射到目标对象32的(如图7所示的)渐变(gradient)照明分布图案。可以通过配置光导管46以使得输入表面461或输出表面462作为相对于照明组件的光轴的非旋转对称表面，并且通过配置第二照明组件40b的聚焦透镜44b以将第一照明组件40a的光导管46a的输出表面的图像投射到条形码34的平面上来获得所述渐变照明分布图案。光导管46还可以被配置为使得输入表面461或输出表面462作为相对于照明组件的光轴倾斜的旋转对称表面，以获得渐变照明分布图案。所述渐变照明分布图案还可以通过使得聚焦透镜44的轴相对于照明组件40的光轴倾斜或偏离中心来获得。

图6A是依据一个实施例的单个照明组件的示意性透视图。照明组件40包括光导管46，其被配置为以使得输入表面461为相对于照明组件40的光轴偏离中心的多项式表面(polynomial surface)，诸如，但不限于圆柱体表面、球形表面、或环形表面；并且使得输出表面462为球形表面。偏离中心的输入表面461通过作为场透镜而改变了来自照明源42的照明，所述场透镜将来自所述照明源的照明映射并重新分配到聚焦透镜44的数值孔径(未示出)，以使得多个经改变的照明强度可以被叠加以实现高的均匀性。还可以通过将光导管46的输入表面461相对于照明组件的光轴进行倾斜来实现高的均匀性。图6A还示出了光导管46的输入表面461相对于照明组件40的光轴偏离中心的量Δ。

图6B是依据另一实施例的单个照明组件的示意性透视图。照明组件40包括光导管46，其被配置为以使得输出表面462为相对于照明组件40的光轴偏离中心的多项式表面，诸如，但是不限于圆柱体表面、球形表面、或环形表面；并且使得输入表面461为球形表面。偏离中心的输出表面462通过作为场透镜而改变了来自照明源42的照明，所述场透镜将来自所述照明源的照明映射并重新分配到聚焦透镜44的数值孔径(未示出)，以使得多个经改变的照明强度可以被叠加以实现高的均匀性。还可以通过将光导管46的输出表面462相对于照明组件的光轴进行倾斜来实现高的均匀性。图6B还示出了光导管的输出表面462相对于照明组件40的光轴偏离中心的量Δ。

图6C示出了依据另一个实施例的单个照明组件的示意性透视图。照明组件40包括聚焦透镜44，其被配置为以使得透镜轴相对于照明组件40的光轴而倾斜或偏离中心。倾斜或偏离中心的聚焦透镜44产生了来自照明源42的照明光的横向转移(lateral translation)。照明光的这种横向转移在当来自多个照明组件的照明被叠加时消除了条形码平面的视差。此外，图6C还示出了透镜轴(聚焦透镜44的轴)偏离照明组件40的光轴的中心的量Δ。

图7是与如图6A、6B和6C所示的照明组件所生成的照明图案的沿水平轴的水平位置相关的照明强度的曲线图。如图7中所能够看到的，对光进行分布，以使得在一侧具有高的照明强度而在另一测具有逐渐减弱的照明强度。照明强度的这种逐渐变化减少了成像相机组件的视场(FV)内从高照明强度到低照明强度的突然转换。

图8是依据一些实施例的包括第一照明组件40a和第二照明组件40b的照明装置的示意性透视图。第一和第二照明组件如以上图6A中所提到的那样进行配置。

图9是在条形码系统10和目标条形码34之间的两个不同距离D1和D2处，与图8的照明装置所生成的照明图案的沿水平轴的水平位置相关的照明强度的曲线图。如图9中所能够看到的，光在视场上基本上被均匀分布，照明强度在过渡区域平滑变化，所述过渡区域即具有高照明强度的水平边缘部分IP1a、IP1c与具有较低照明强度的中心部分IP1b之间的区域。此外，如图9所示，照明强度水平的这些变化与图5所示的照明水平之间的突然变换相比是逐渐的。

图10是依据一些实施例的包括第一照明组件40a和第二照明组件40b的照明装置的示意性透视图。第一和第二照明组件如以上图6B中所提到的那样进行配置。

图11是依据一些实施例的包括第一照明组件40a和第二照明组件40b的照明装置的示意性透视图。第一和第二照明组件如以上图6C中所提到的那样进行配置。

图12是在条形码系统10和目标条形码34之间的两个不同距离D1和D2处，与图10和11之一的照明装置所生成的照明图案的沿水平轴的水平位置相关的照明强度的曲线图。如图12中所能够看到的，光在视场上基本上被均匀分布，照明强度在过渡区域平滑变化，所述过渡区域即具有低照明强度的水平边缘部分IP1a、IP1c与具有较高照明强度的中心部分IP1b之间的区域。此外，如图12所示，照明强度的这些变换非常平滑，即，与如图5所示的照明强度水平的突然变换相比，照明强度的水平具有逐渐的变化。在之前的说明书中已经对特定实施例进行了描述。然而，本领域技术人员将会以使得可以在不背离如所附权利要求所给出的本发明范围的情况下进行各种修改和变化。因此，说明书和附图要以说明而非限制的含义来看待，并且所有这些修改意在被包括在本教导的范围之内。

好处、优势、问题解决方案以及促成任意好处、优势或方案或者使其更为突出的任意(多个)要素并不被理解为任意或所有权利要求的关键、必须的、或实质性的特征或要素。本发明仅由包括在本申请未决期间所进行的任意修改的所附权利要求以及所提出的那些权利要求的所有等同形式来确定。

此外，在本文中，诸如第一和第二、顶部和底部等的关系术语可以仅被用来将一个实体或动作与另一实体或动作进行区分，而并无需在这样的实体或动作之间要求或暗示任何实际这样的关系或顺序。术语“包括”、“具有”、“包含”、““含有”或其任意变化形式意在覆盖非排他的包含，以使得包括、具有、包含、含有一系列要素的处理、方法、物件、或装置并不仅包括那些要素，而是可以包括没有明确列出或对这样的处理、方法、物件或装置而言固有的其它要素。在没有进一步约束的情况下，之前具有“包括…一个”、“具有…一个”、“包含…一个”、“含有…一个”的要素并不排除在包括、具有、包含、含有该要素的处理、方法、物件或装置中存在额外的相同要素。除非在此另外明确指出，否则术语“一个”被定义为一个或多个。术语“实质上”、“本质上”、“大致”、“大约”或者任意其它变换形式被定义为接近于本领域技术人员的理解，并且在一个非限定实施例中所述术语被定义为10％以内，在另一实施例中为5％以内，在另一实施例中为1％以内，并且在另一实施例中为0.5％以内。这里所使用的术语“耦合”被定义为连接，而不必为直接的，也不必是机械的连接。以特定方式进行“配置”的设备或结构至少以该种方式进行配置，但是也可以以没有列出的方式进行配置。

将要意识到的是，一些实施例可以由一个或多个诸如微处理器、数字信号处理器、定制处理器、和现场可编程门阵列(FPGA)的通用或专用处理器(或者“处理设备”)，以及控制所述一个或多个处理器结合特定非处理器电路执行这里所描述的方法和/或装置的一些、大多数或全部功能的唯一存储的程序指令(包括软件和固件)所构成。可替换地，一些或全部功能可以由没有存储的程序指令的状态机来实现，或者以一个或多个专用集成电路(ASIC)来实现，其中每个功能或者特定功能的一些组合被实现为定制逻辑。当然，也可以使用两种方式的组合。

此外，实施例可以被实现为具有存储于其上的计算机可读代码的计算机可读存储介质，所述计算机可读代码用于对计算机(例如，包括处理器)进行编程以执行如这里所描述和要求保护的方法。这样的计算机可读存储介质的示例包括硬盘、CD-ROM、光存储设备、磁存储介质、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)和闪存，但是其不限于此。此外，可以预期，尽管存在例如出于可用时间、当前技术、和经济成本考虑所促成的可能显著的努力和许多设计选择，但是当被这里所公开的概念和原则所指导时，本领域技术人员将能够利用最少的实验轻易生成这样的软件指令和程序以及IC。

提供公开的摘要以允许读者快速确定教导公开的本质。应该理解，将其提交也以不应将其用于解释或限制权利要求的范围或含义的理解为前提。此外，在以上的具体实施方式中，可以看到，出于使得公开简化的目的而在各个实施例中将各种特征分组在一起。该公开的方法并非要被解释为反映如下的意图，即，所要求保护的实施例要求比每个权利要求中所明确引用的更多的特征。相反，如以下权利要求所反映的，发明主题以少于单个所公开实施例的所有特征的形式而存在。因此，以下权利要求由此而被结合到具体实施方式中，其中每个权利要求以其自身作为单独要求保护的主题而成立。

Claims (20)

1.一种基于成像的条形码系统，包括：

扫描设备，所述扫描设备包括从目标对象捕捉图像的传感器组件，所述传感器组件具有通过光学设备被聚焦到位于所述传感器组件内的传感器阵列上的视场；和

照明系统，所述照明系统包括第一照明组件和第二照明组件，第一和第二组件均包括照明源，所述照明源通过光导管和聚焦透镜引导照明以生成指向目标对象的照明图案，其中，所述光导管包括输入表面和输出表面，所述光导管被配置为改变其输出表面处的光强分布。

2.如权利要求1所述的基于成像的条形码系统，其中，所述第二照明组件的聚焦透镜被配置为将所述第一照明组件的光导管的输出表面的图像投射到条形码平面上。

3.如权利要求1所述的基于成像的条形码系统，其中，所述光导管被配置为改变来自所述照明源的照明，以生成要通过所述聚焦透镜朝向目标对象进行投射的渐变照明分布图案。

4.如权利要求1所述的基于成像的条形码系统，其中，所述第一照明组件和所述第二照明组件位于所述扫描设备的侧面。

5.如权利要求1所述的基于成像的条形码系统，其中，所述光导管被配置为使得输入表面的大小小于输出表面，并且其中，所述输入表面与所述照明源并置，并且所述输出表面面对所述聚焦透镜。

6.如权利要求5所述的基于成像的条形码系统，其中，所述输入表面或所述输出表面是相对于光轴的非旋转对称表面，并且其中，所述输入表面或输出表面相对于所述光轴倾斜。

(添加所述输入表面或所述输出表面关于光轴偏离中心或倾斜——类似于权利要求7)

7.如权利要求5所述的基于成像的条形码系统，其中，所述输入表面或所述输出表面是旋转对称表面，并且其中，所述输入表面或所述输出表面相对于所述光轴倾斜。

8.如权利要求5所述的基于成像的条形码系统，其中，所述输入表面或所述输出表面是非旋转对称表面，并且其中所述输入表面或所述输出表面相对于所述光轴偏离中心。

9.如权利要求5所述的基于成像的条形码系统，其中，所述输入表面或所述输出表面是旋转对称表面，并且其中所述输入表面或所述输出表面相对于所述光轴偏离中心。

10.如权利要求3所述的基于成像的条形码系统，其中，所述渐变照明分布图案包括一侧上的高照明强度以及另一侧上的逐渐减弱的照明强度。

11.一种基于成像的条形码系统，包括：

扫描设备，所述扫描设备包括用于从目标对象捕捉图像的传感器组件，所述传感器组件具有通过光学设备被聚焦到位于所述传感器组件内的传感器阵列上的视场；和

照明系统，所述照明系统包括第一照明组件和第二照明组件，第一和第二组件均包括照明源，所述照明源通过光导管和聚焦透镜引导照明，以生成指向目标对象的照明图案，其中，所述聚焦透镜的轴相对于所述照明组件的光轴倾斜。

12.如权利要求11所述的基于成像的条形码系统，其中，所述聚焦透镜的轴相对于所述照明组件的光轴倾斜，以对来自所述照明源的照明进行横向转移。

13.如权利要求11所述的基于成像的条形码系统，其中，所述聚焦透镜的轴相对于所述照明组件的光轴偏离中心，以对来自所述照明源的照明进行横向转移。

14.如权利要求11所述的基于成像的条形码系统，其中，所述聚焦透镜相对于所述光轴旋转对称。

15.如权利要求11所述的基于成像的条形码系统，其中，所述聚焦透镜相对于所述光轴非旋转对称。

16.一种基于成像的条形码系统，包括：

扫描设备，所述扫描设备包括用于从目标对象捕捉图像的传感器组件，所述传感器组件具有通过光学设备被聚焦到位于所述传感器组件内的传感器阵列上的视场；和

用于利用多个照明组件生成均匀照明分布的装置，所述多个照明组件中的每一个包括照明源，所述照明源通过光导管和聚焦透镜引导照明以将照明投射到目标对象上

如权利要求15所述的基于成像的条形码系统，进一步包括位于所述扫描设备侧面上的第一照明组件和第二照明组件。

17.如权利要求16所述的基于成像的条形码系统，其中，所述照明源为LED。(认为光源更具一般性，并且该LED仅为子集)

18.如权利要求16所述的基于成像的条形码系统，其中，所述光导管被配置为生成渐变照明分布。

19.如权利要求16所述的基于成像的条形码系统，其中，所述聚焦透镜为凸透镜。(参见以上对于聚焦透镜的评论)

20.如权利要求16所述的基于成像的条形码系统，其中，所述传感器阵列为1D传感器阵列，并且所述目标对象为1D条形码。(并不局限于1D，也可以为2D条形码)

总评论：也许有遗漏，但是应当清楚的是，完整照明系统的配置应当由多个所述照明组件所构成，从而各个渐变照明分布可以叠加以提高光的均匀性。

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