CN104756133B - 带有可调整的瞄准图案的紧凑成像模块以及在空间上调整瞄准图案的装备和方法 - Google Patents
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Abstract
安装在成像读取器的成像模块的一个底盘部分的光导管,在光学上修改由瞄准激光器(该瞄准激光器安装在成像模块的另一底盘部分),发出的瞄准光束,以在目标上生成并形成瞄准光图案。在一个实施例中,底盘部分中的至少一个或两者都可相对于彼此移动,以相对于成像视场在空间上调整瞄准光图案。在另一个实施例中,利用间隙,将瞄准激光器和光导管收纳在底盘部分的相应的穴中,并可调整地被固定就位,以相对于成像视场,在空间上调整瞄准光图案。
Description
发明领域
本发明一般涉及固态成像读取器,该固态成像读取器具有带有可调整的瞄准图案的紧凑成像模块,更具体而言,涉及在空间上调整瞄准图案的装备以及方法。
背景
固态成像系统或成像读取器用于手持式和/或免提操作模式中,以电光学方式读取要被解码的目标(诸如一维以及二维条形码符号),以及要被成像的非符号目标或表单。已知示例性成像读取器包括由用户握住的外壳、由外壳支撑的并瞄准目标的窗口,以及由外壳支撑的扫描引擎或成像模块,该扫描引擎或成像模块具有固态成像器(或图像传感器),其带有向前朝向窗口的光电池或光传感器(也称为像素)的传感器阵列,成像透镜组件,该成像透镜组件用于通过成像视场上的窗口从正在沿着成像轴成像的目标散射和/或反射的反射光,并用于将反射光投射到图像传感器中,以在其中可以读取目标的工作距离范围内启动对目标的图像的捕捉。这样的图像传感器可以包括一维或二维电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)器件,以及用于产生并处理对应于成像视场上的像素数据的一维或二维阵列的电信号的相关联的电路。这些电信号被经编程的微处理器或控制器解码和/或处理为与正在被读取的目标相关的信息,例如,表示符号目标的经解码的数据,处理为非符号目标的图片。
由于成像读取器的用户不能准确地看见目标是否完全位于图像传感器的成像视场内,或知道目标是否最佳地居中地位于成像视场内,因此,成像模块通常还包括瞄准光组件,用于投射可见的瞄准光图案,例如,用于置于目标的中心,或中心附近的一般而言圆形的点,或十字线,或用于沿着目标纵向放置的瞄准线,或线性地分离的一般性地圆形的点的序列,以辅助用户在视觉上将目标定位在成像视场内,如此,通知用户,将在哪一种方向移动读取器,以便准确地在空间上将瞄准光图案定位在目标上,特别是在读取之前。瞄准光组件包括至少一个瞄准光源,诸如用于发出瞄准光束的瞄准激光器,瞄准透镜,以及图案整形光学元件,诸如衍射光学元件(DOE),或折射光学元件(ROE)。穿过DOE的聚焦的光形成多个发散的小光束,这些小光束将所述按阵列方式排列在瞄准光图案中的点的连续线或行投射在目标上,以指出成像视场。
尽管这样的已知的成像读取器有利,但是,它们被证明在某些情况下不太令人满意。例如,瞄准光组件通常安装在成像模块上,与图像传感器相距几个毫米的距离处。在这样的情况下,瞄准光图案偏离成像视场,随着工作距离增大,偏移恶化。当使用一维图像传感器(例如,只有一个像素高)时,此偏移问题特别严重,因为对于高效读取性能而言,甚至几个毫米的偏移也不能被容忍。
为对抗此偏移问题,已知通过相对于瞄准激光器移动瞄准透镜,操纵瞄准图案以重叠成像视场。然而,此移动是受约束的,因为瞄准激光器必须与瞄准透镜的外径同轴。此外,对抗偏移问题的此移动可能附随地使由瞄准激光器发出的瞄准光的聚焦降级。进一步复杂化偏移问题以及可能的聚焦退化是,常常没有足够的空间来访问瞄准透镜和/或允许这样的移动。有许多希望小型化的,高度紧凑的成像模块的空间受限的应用,在这样的情况下,偏移问题也未解决,只是忍着。
相应地,需要在用于成像读取器中的小型化的,高度紧凑的成像模块中独立地或同时轻松地在空间上调整瞄准图案和/或轻松地调整瞄准光的聚焦。
附图说明
附图(在各个单独的视图中,类似的参考编号表示相同的或功能上类似的元件),与下面的详细描述一起,被包括,构成了说明书的一部分,用于进一步说明包括带有权利要求的发明的概念的实施例,并说明那些实施例的各种原理和优点。
图1是可以使用并得益于本发明的用于以电光学方式读取要通过图像捕捉来读取的目标的便携式手持式成像读取器的侧前视图。
图2是图1的成像读取器的各种组件的示意图;
图3是用于图1的读取器中的成像模块的透视图。
图4是图3的成像模块的部分截面,部分-拆解透视图。
图5是图3的成像模块的侧截面图。
图6是可以从图3的成像模块下面看见的底部透视图。
图7是图3的成像模块的分解透视图。
图8是图3的成像模块的后透视图。
图9是用于图3的成像模块中的隔离中的光导管的放大的正面透视图。
图10是图9的光导管的放大后透视图。
精通技术的人员将理解,图中的元素是简明而清晰地显示的,不一定是按比例绘制的。例如,图中的某些元件的尺寸和位置可以相对于其他元件而放大,以帮助改善对本发明的实施例的理解。
装备组件和方法组件在适当的情况下通过附图中的惯用符号来代表,只示出了与对本发明的实施例的理解有关的那些具体细节,以便不会用对那些精通技术的人员显而易见的细节使本说明书模糊。
详细描述
本发明的一方面涉及成像读取器的紧凑成像模块(或扫描引擎)。成像模块可以安装在读取器的外壳内,并且在由外壳支撑的窗口后面。成像模块包括成像组件,该成像组件包括固态成像传感器,以及成像透镜系统,该成像透镜系统用于从要在成像传感器的成像视场上成像的目标捕捉反射光,并用于将捕捉到的反射光投射到成像传感器上。成像模块进一步包括瞄准光组件,该组件包括用于发出瞄准光束的瞄准激光器,以及光导管,该光导管用于在光学上修改瞄准光束,以在目标上生成并形成瞄准光图案。光导管具有入射表面——通过该入射表面,瞄准光束入射光导管,出射表面——通过该出射表面,瞄准光束退出光导管,以及入射表面以及出射表面之间的一对全内反射表面,用于两次折叠瞄准光束,以沿着双倍路径穿过光导管。成像模块更进一步包括支撑组件,用于在空间上调整瞄准光图案,以至少部分地重叠成像视场。
支撑组件有利地包括第一底盘部分,在其上面安装了瞄准激光器,用于与其联动,以及第二底盘部分,在其上面安装了光导管,用于与其联动。至少一个底盘部分或两者都可相对于彼此移动,以相对于成像视场在空间上调整瞄准光图案。优选地,第一底盘部分至少部分地由导热材料(例如,金属材料)构成,以散热(heatsink)并发散来自瞄准激光器的热量,第二底盘部分至少部分地由吸光材料(例如,带有吸光颜料的塑料)构成。第二底盘部分也可以完全地或部分地由金属材料构成。
支撑组件进一步有利地在其中一个底盘部分包括激光器穴,用于利用间隙容纳瞄准激光器,以及在另一底盘部分包括光导管穴,用于利用间隙接受并容纳光导管。在调整过程中,瞄准激光器和光导管进入到它们的相应的穴内,直到使用粘合剂将瞄准激光器固定在激光器穴中的调整的位置,以及将光导管固定在光导管穴中的调整的位置,由此,相对于成像视场,操纵并在空间上调整瞄准光图案。
光导管有利地是整块结构的模制部件,由在光学上透明塑料制成。光导管具有用于将光导管支撑在光导管穴中的相对的末尾部分,用于在校准过程中夹持光导管并固定于调整的位置的夹持部分。光导管的入射和出射表面中的至少一个,以及优选地两个被配置有光功率,以及衍射/折射特征,以形成瞄准光束图案。例如,入射以及出射表面可以旋转对称(例如,球面),或非球面,或散光,或圆柱形,或任何其他自由形状。全内反射面的对优选地是平的,并且无覆盖层,但是,还可以配置有光功率,以及衍射/折射特征,以进一步形成瞄准光束图案。
本发明的另一方面涉及在空间上调整成像读取器中的瞄准光图案的方法。该方法这样来执行:从在固态成像传感器的成像视场上的目标捕捉反射光,将捕捉到的反射光投射到成像传感器中,从瞄准激光器发出瞄准光束,利用光导管在光学上修改瞄准光束,以在要成像的目标上生成并形成瞄准光图案,将光导管配置成具有入射表面、出射表面、以及入射表面以及出射表面之间的一对全内反射表面,通过该入射表面,瞄准光束入射光导管,通过该出射表面,瞄准光束退出光导管,该对全内反射表面用于两次折叠瞄准光束,以沿着双倍路径穿过光导管,以及,在空间上调整瞄准光图案,以至少部分地重叠成像视场。
现在转向附图,图1中的参考编号30一般标识被配置为枪形状的外壳的人体工程学成像读取器,其具有上部镜筒或机身32,以及相对于垂直线以一倾斜角度(例如,十五度)远离机身32向后倾斜的下部把手28。窗口26位于机身32的正面或鼻子附近,优选地,也相对于垂直线,成一倾斜角,例如,十五度。成像读取器30被握在操作员的手中,并在手持模式下使用,在该模式下,人工地按下触发器34,以启动要被在相对于窗口26的工作距离的范围读取的目标(特别是一维符号)的成像。也可以使用其他配置的外壳。
如在图2中示意地示出的,成像组件包括安装在读取器30中的印刷电路板(PCB)22上的成像器或图像传感器24。成像器24是固态器件,例如,CCD或CMOS成像器,具有排列成单个线性行的可寻址的光电池或像素的一维阵列,并操作用于检测由成像透镜组件20捕捉到的沿着成像轴46通过线性成像视场(FOV)上的窗口26的反射光。反射光从一般垂直于成像轴46的成像FOV上的目标或符号38散射和/或反射。
成像透镜组件20操作用于将反射光投射到像素阵列中,以使符号38被读取。符号38可以位于近工作距离(WD1)和远工作距离(WD2)之间的工作距离范围内的任何地方。在优选实施例中,WD1与窗口26相距小于大约二分之一英寸,而WD2可以与窗口26相距大约三十英寸或更大。
照射光组件可任选地安装在成像读取器上,并包括照明光源,例如,至少一个发光二极管(LED),以及优选地,多个LED,诸如安装在PCB上的一对照明LED 10,12,以及被配置成在要通过图像捕捉读取的符号38上并沿着它生成基本上均匀的分布式光照图案的一对照明透镜16,18。从符号38上的并沿着它的光照图案导出散射的和/或反射的反射光的至少一部分。窗口26倾斜,以避免来自LED 10,12的照明光的反射到达成像透镜组件20。
虽然在某些应用中,照射光组件本身可以充当瞄准帮助,首选提供分离的瞄准光组件,以增大可以在符号上看见瞄准光图案的范围,还帮助对抗日光冲刷瞄准光图案的效果。分离的瞄准光组件也安装在成像读取器上,并包括瞄准光源,例如,瞄准激光器,如下面参考图3-8所描述的,操作用于发出瞄准光束,以及光导管,也如下面参考图3-8所描述的,用于形成由瞄准光源发出的瞄准光束,以将瞄准光图案投射在符号38上。瞄准图案可以是一般而言圆形的瞄准点,或十字线,或多个一般而言圆形的瞄准点,或瞄准线,或任何光图案。
如在图2中用图表示出的,图像传感器24和照明LED 10,12操作地连接到操作用于控制这些组件的操作的控制器或编程的微处理器36。存储器14连接到控制器36并可以被其访问。优选地,微处理器36也用于处理来自图像传感器24的电信号,并用于处理和解码捕捉到的目标图像。控制器36和存储器14有利地安装在PCB 22上。
在操作中,微处理器36发送命令信号,以首先激励瞄准光源来将瞄准光图案投射到目标符号38上,然后,在短的曝光时间段内(比方说,500微秒或较小)激励照明LED 10,12,以及激励图像传感器24并使其曝光,以只在所述曝光时间段内从目标符号38收集反射光,例如,照明光和/或环境光。典型的阵列需要大约18-33毫秒来获取整个目标图像,并以大约30-60帧每秒的帧速率来操作。
现在转向图3-8,参考编号100一般标识成像读取器30的一般平行六面体紧凑成像模块(或扫描引擎)。成像模块100安装在读取器30的外壳内,在窗口26后面。成像模块100包括成像组件,该成像组件包括安装在顶部PCB 104的下表面上的固态成像传感器102(类似于图像传感器24),以及成像透镜组件106(类似于成像透镜组件20),用于沿着光轴110从要在成像传感器102的成像视场108(在图3示意地描绘的)上成像的目标38捕捉反射光,以及用于将捕捉到的反射光投射到成像传感器102中。也在图5中所示出的,捕捉到的反射光沿着光轴110传递,并由折叠镜114沿着折叠的光路反射并重新定向到成像传感器102。成像传感器102优选地被配置为一维阵列,但是,也可以被配置为二维阵列。成像透镜组件106优选地被配置为库克三片式镜头(Cooke triplet),三个透镜沿着光轴110安装,并固定在圆柱形光学支持架112内。
成像模块100进一步包括瞄准光组件,该瞄准光组件包括瞄准激光器120,用于发出发散的瞄准光束122(在图3和5中示为斑点),以及光导管124(也参见图9-10),用于在光学上修改发散的瞄准光束122,以在目标38上生成并形成瞄准光图案。也如图5最好示出的,光导管124具有入射表面124A——通过该入射表面124A,发散的瞄准光束122进入光导管124,出射表面124B——通过该出射表面124B,瞄准光束122(现在几乎是校准的)退出光导管124,以及入射表面124A和出射表面124B之间的一对全内反射面124C,124D,用于两次折叠发散的瞄准光束122,以沿着双倍路径穿过光导管124。瞄准激光器120安装在后PCB 118的内表面上。
光导管表面124A,124B,124C和124D限定平行六面体光学块,该光学块大致在2和8毫米之间,并用光学透明材料模压而成,用于形成瞄准光束122。例如,聚碳酸酯塑料,丙烯酸塑料等等是用于光导管的首选的光学材料。在穿过入射表面124A之后,瞄准光束122在上部TIR表面124C上遭到全内反射(TIR),并从上部TIR表面124C朝下部TIR表面124D反射,在那里,瞄准光束122在穿过出射表面124B之前,遭到另一全内反射(TIR)。在优选实施例中,入射表面124A和/或出射表面124B可以各自都配置有光功率以及表面轮廓,以形成瞄准光束122,并且上TIR表面及下TIR表面124C,124D优选地无覆盖层,且是平坦的。然而,必须理解,上TIR表面及下TIR表面124C,124D还可以具有额外的光束成形属性,并包含用于进一步形成瞄准图案的衍射/折射类型特征。例如,下部TIR表面124D可以有利地配置有衍射/折射光栅,该光栅产生水平细长形瞄准线,或其他所希望的瞄准图案。入射和/或出射表面124A,124B可以各自被配置为旋转对称(例如,球面),或非球面,或散光,或圆柱形,或任何其他自由形状。
退出出射表面124B的几乎校准的瞄准光束122在退出模块100之前优选地穿过孔径光阑(aperture stop)132(参见图5)。在优选实施例中,孔径光阑132小于出射表面124B的通光孔径。在一种变体中,带有TIR的塑料模制孔径光阑可以直接集成到出射表面124B中。
如上文到目前为止所描述的,由瞄准激光器120发出的瞄准光束122被光导管124聚焦,成形,并穿过光导管124,优选地穿过孔径光阑132,到成像模块100的外部,并在空中形成瞄准光图案。捕捉到的反射光的折叠路径和瞄准光束122的双倍路径促进使模块100体积非常小。如上文所讨论的,希望在小型化的高度紧凑的成像模块100中独立地或同时在空间上调整瞄准图案和/或调整瞄准光束的聚焦,以便瞄准光图案至少部分地重叠图像传感器102的成像视场108。
根据本发明的一个方面,支撑组件实现这样的调整和/或聚焦。也如图7所示出的,支撑组件包括第一底盘部分140和第二底盘部分142。成像传感器102、顶部PCB 104、成像透镜组件106、支持架112、镜114、光导管124和孔径光阑132全部安装在第一底盘部分140,用于与其联动。瞄准激光器120和后PCB 118两者都安装在第二底盘部分142,用于与其联动。任一底盘部分,或者两者沿着光轴110(即,Z轴)在双头箭头144的任一方向的移动,改变瞄准激光器120和光导管124之间的距离,由此聚焦瞄准光束122。线性导向法兰(guideflange)146沿着光轴110维持直线运动。可以使用粘合剂,或连接器,将第一和第二底盘部分140,142固定在它们的经调整的位置。
优选地,第二底盘部分142至少部分地由导热材料(例如,金属材料)构成,以散热并发散来自瞄准激光器120的热量,并且第一底盘部分140至少部分地由吸光材料(例如,带有吸光颜料的塑料)构成。更具体而言,瞄准激光器120被按下,粘结,或以别的方式附接到金属部分,以在瞄准激光器120和金属部分之间提供适当的热传递。由于模块对表面抛光和颜色具有严格的要求,因此,首选具有黑色的带有无光饰面并且无残余颗粒和碎片的第二底盘部分142。优选地,金属底盘部分通过浇铸过程来制造,以实现所希望的颜色和抛光。第一底盘部分140的塑料优选地包含吸光颜料,诸如聚碳酸酯,或丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)和聚碳酸酯的混合物,不要求任何另外的处理来匹配颜色和抛光规范,或满足耐腐蚀性要求。第一底盘部分140也可以完全地或部分地由金属材料构成。
也如图8最好示出的,支撑组件进一步有利地在第二底盘部分142包括用于利用间隙接受和容纳瞄准激光器120的激光器穴150。如图所示,激光器穴150过大,并且有间隙供瞄准激光器120沿着垂直线(或Y轴)上下移动以及沿着水平线(或X轴)从一侧向另一侧移动。一旦瞄准激光器120移到其经调整的位置,就可以使用粘合剂,或连接器,固定瞄准激光器120。
也如图6最好示出的,光导管124有利地是整块结构的模制部件,由在光学上透明塑料制成。光导管124也具有一对相对的末尾部分126,128和圆柱形夹持部分130。支撑组件进一步有利地在第一底盘部分140包括一对光导管穴152,154,用于容纳光导管124,更具体而言,带有间隙的末尾部分126,128。如图所示,每一光导管穴都过大,并且有间隙供光导管124沿着垂直线(或Y轴)上下移动以及沿着光轴110(或Z轴)前后移动。一旦光导管124移到其经调整的位置,就可以使用粘合剂,或连接器,固定光导管124。在此调整过程中,光导管124有利地被吸入装置夹持在夹持部分130。
图9和10描绘了隔离中的光导管124。与末尾部分126,128和圆柱形夹持部分130一起示出了各种表面124A,124B,124C和124D。在表面124A,124B上示意地并示例性地示出了折射特征,例如,凹槽。
在前述的说明书中,描述了特定实施例。然而,那些精通本技术的普通人员将理解,在不偏离如下面的权利要求所阐述的本发明的范围的情况下,可以进行各种修改和更改。相应地,说明和图形应被视为说明性的,而不是限制性的,所有这样的修改方案都包括在本发明的范围内。
优点、优势、对问题的解决方案,以及可能导致任何优点、优势,或解决方案发生或变得更加明显的任何元素不应该被理解为任何或所有权利要求的关键的、必需的或基本特点或元素。本发明只由所附权利要求进行定义,包括在本申请的待审批过程中作出的任何修改以及发出的这些权利要求的所有等效内容。
此外,在此文档中,诸如第一和第二、顶部和底部等等关系术语可以只用于区别一个实体或操作与另一个实体或操作,而不一定需要或暗示这样的实体或操作之间的任何实际这样的关系或顺序。术语“包括”、“包含”、“具有”或其任何其他变体,用于涵盖非排他性的包含,以便包括、具有,包含元件列表的过程、方法、产品或设备不只包括那些元件而是可以包括没有明确地列出的其他元件或这样的过程、方法、产品或设备固有的其他元件。通过“包括一个”、“具有一个”、“包含一个”表述的元件,没有更多约束地,不排除包括、具有、包含该元件的过程、方法、产品或设备中的另外的相同元件的存在。术语“一个”被定义为一个或多个,除非此处显式地说明。术语“基本上”、“大致”、“大约”或其任何其他版本,被定义为接近于,如那些精通本技术的人员所理解的,在一个非限制性的实施例中,术语被定义为在10%内,在另一个实施例中,在5%内,在另一个实施例中,在1%内,在另一个实施例中,在0.5%内。如此处所使用的术语“耦合”被定义为连接,虽然不一定直接并且不一定以机械方式。以某种方式“配置”的设备或结构被以至少该方式配置,但是,还可以没有列出的方式配置。
可以理解,一些实施例可以包括一个或多个通用或专门处理器(或“处理设备”)(诸如微处理器、数字信号处理器、自定义处理器和现场可编程门阵列(FPGA))和唯一存储的程序指令(包括软件和固件),这些指令控制一个或多个处理器与某些非处理器电路一起实现此处所描述的方法和/或设备的某些、大多数或所有功能。可另选地,一些或所有功能可以通过没有存储程序指令的状态机来实现,或以一个或多个专用集成电路(ASIC)来实现,其中,每一个功能或某些功能的某种组合作为自定义逻辑来实现。当然,也可以使用两种方法的组合。
此外,实施例可被实现为在其上存储了用于编程计算机(例如,包括处理器)以执行如此处所描述的并要求保护的方法的计算机可读取的代码的计算机可读取的存储介质。这样的计算机可读取的存储介质的示例包括,但不仅限于,硬盘、CD-ROM、光存储设备、磁存储设备、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)和闪存。此外,可以预期,精通本技术的人,尽管可能花费大量的努力和可用的时间、当前技术,以及经济方面的考虑所推动的许多设计选择,当由此处所公开的概念和原理并指导时,将轻松地能够用最少量的实验生成这样的软件指令和程序以及IC。
提供本公开的“摘要”以使读者快速地弄清技术公开的本质。但应理解,它不能被用来解释或限制权利要求的范围或含义。此外,由上述“具体实施方式”可见,将各种特征组合在各个实施例中是为了使公开内容流畅。这种公开方式不应被解释为反映了这样一种意图,即所要求保护的实施例需要比各权利要求清楚记载的特征要多的特征。相反,如所附权利要求反映出来的那样,发明主题依赖于少于以上公开的单个实施例的所有特征。如此,下面的权利要求被包括到本发明的具体实施方式摂,每一个权利要求本身也作为本发明的分开要求保护的主题。
Claims (20)
1.一种用于成像读取器的紧凑成像模块,包括:
成像组件,所述成像组件包括固态成像传感器,以及成像透镜系统,所述成像透镜系统用于从要在所述成像传感器的成像视场上成像的目标捕捉反射光,并用于将所述捕捉到的反射光投射到所述成像传感器上;
瞄准光组件,所述瞄准光组件包括用于发出瞄准光束的瞄准激光器,以及光导管,所述光导管用于在光学上修改所述瞄准光束,以在所述目标上生成并形成瞄准光图案,所述光导管具有入射表面、出射表面、以及所述入射表面与出射表面之间的一对全内反射表面,通过所述入射表面,所述瞄准光束入射所述光导管,通过所述出射表面,所述瞄准光束退出所述光导管,所述一对全内反射表面用于两次折叠所述瞄准光束,以沿着双倍路径穿过所述光导管,从而形成至少部分地重叠所述成像视场的所述瞄准光图案;以及,
支撑组件,所述支撑组件用于相对于所述成像视场在空间上调整所述瞄准光图案。
2.如权利要求1所述的成像模块,其特征在于,所述支撑组件包括第一底盘部分,在所述第一底盘部分上面安装了所述瞄准激光器,用于与其联动,以及第二底盘部分,在所述第二底盘部分上面安装了所述光导管,用于与其联动,并且其中至少一个所述底盘部分相对于另一底盘部分可移动,以相对于所述成像视场在空间上调整所述瞄准光图案。
3.如权利要求2所述的成像模块,其特征在于,所述第一底盘部分至少部分地由导热材料构成以使所述瞄准激光器散热,并且其中所述第二底盘部分至少部分地由吸光材料构成。
4.如权利要求1所述的成像模块,其特征在于,所述支撑组件包括底盘部分,所述底盘部分具有用于利用间隙接纳所述瞄准激光器的激光器穴,以及粘合剂,用于将所述瞄准激光器固定在所述激光器穴中的经调整的位置,以相对于所述成像视场在空间上调整所述瞄准光图案。
5.如权利要求1所述的成像模块,其特征在于,所述支撑组件包括底盘部分,所述底盘部分具有用于利用间隙接纳所述光导管的光导管穴,以及粘合剂,用于将所述光导管固定在所述光导管穴中的经调整的位置,以相对于所述成像视场在空间上调整所述瞄准光图案。
6.如权利要求5所述的成像模块,其特征在于,所述光导管是整块结构的模制部件,并由在光学上透明的塑料制成,并且其中所述光导管具有用于将所述光导管支撑在所述光导管穴中的相对的末尾部分,以及用于在固定期间将所述光导管夹持在经调整的位置的夹持部分。
7.如权利要求1所述的成像模块,其特征在于,所述光导管的所述入射和出射表面中的至少一个具有衍射/折射特征以形成所述瞄准光束图案。
8.一种用于在空间上调整成像读取器中的瞄准光图案的装备,所述装备包括:
外壳;
由所述外壳支撑的窗口;以及
安装在所述外壳中的紧凑成像模块,所述成像模块具有
成像组件,所述成像组件包括固态成像传感器,以及成像透镜系统,所述成像透镜系统用于通过所述成像传感器的成像视场上的窗口从要成像的目标捕捉反射光,并用于将所述捕捉到的反射光投射到所述成像传感器上,
瞄准光组件,所述瞄准光组件包括用于发出瞄准光束的瞄准激光器,以及光导管,所述光导管用于在光学上修改所述瞄准光束,以通过所述窗口在所述目标上生成并形成瞄准光图案,所述光导管具有入射表面、出射表面、以及所述入射表面与出射表面之间的一对全内反射表面,通过所述入射表面,所述瞄准光束入射所述光导管,通过所述出射表面,所述瞄准光束退出所述光导管,所述一对全内反射表面用于两次折叠所述瞄准光束,以沿着双倍路径穿过所述光导管,从而形成至少部分地重叠所述成像视场的所述瞄准光图案,以及,
支撑组件,所述支撑组件用于相对于所述成像视场在空间上调整所述瞄准光图案。
9.如权利要求8所述的装备,其特征在于,所述支撑组件包括第一底盘部分,在所述第一底盘部分上面安装了所述瞄准激光器,用于与其联动,以及第二底盘部分,在所述第二底盘部分上面安装了所述光导管,用于与其联动,并且其中至少一个所述底盘部分相对于另一底盘部分可移动,以相对于所述成像视场在空间上调整所述瞄准光图案。
10.如权利要求9所述的装备,其特征在于,所述第一底盘部分至少部分地由导热材料构成以使所述瞄准激光器散热,并且其中所述第二底盘部分至少部分地由吸光材料构成。
11.如权利要求8所述的装备,其特征在于,所述支撑组件包括底盘部分,所述底盘部分具有用于利用间隙接纳所述瞄准激光器的激光器穴,以及粘合剂,用于将所述瞄准激光器固定在所述激光器穴中的经调整的位置,以相对于所述成像视场在空间上调整所述瞄准光图案。
12.如权利要求8所述的装备,其特征在于,所述支撑组件包括底盘部分,所述底盘部分具有用于利用间隙接纳所述光导管的光导管穴,以及粘合剂,用于将所述光导管固定在所述光导管穴中的经调整的位置,以相对于所述成像视场在空间上调整所述瞄准光图案。
13.如权利要求12所述的装备,其特征在于,所述光导管是整块结构的模制部件,并且由在光学上透明的塑料制成,并且其中所述光导管具有用于将所述光导管支撑在所述光导管穴中的相对的末尾部分,以及用于在固定期间将所述光导管夹持在经调整的位置的夹持部分。
14.如权利要求8所述的装备,其特征在于,所述光导管的所述入射和出射表面中的至少一个具有衍射/折射特征以形成所述瞄准光束图案。
15.一种用于在空间上调整成像读取器中的瞄准光图案的方法,包括:
从固态成像传感器的成像视场上的目标捕捉反射光,
将捕捉到的反射光投射到成像传感器上;
从瞄准激光器发出瞄准光束;
利用光导管在光学上修改瞄准光束,以在要成像的目标上生成并成形瞄准光图案;
将所述光导管配置成具有入射表面、出射表面、以及所述入射表面与所述出射表面之间的一对全内反射表面,通过所述入射表面,所述瞄准光束入射所述光导管,通过所述出射表面,所述瞄准光束退出所述光导管,所述一对全内反射表面用于两次折叠所述瞄准光束,以沿着双倍路径穿过所述光导管,从而形成至少部分地重叠所述成像视场的所述瞄准光图案;以及,
相对于所述成像视场在空间上调整所述瞄准光图案。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,在第一底盘部分安装所述瞄准激光器,用于与其联动,以及在第二底盘部分安装所述光导管,用于与其联动,并且相对于另一底盘部分移动至少一个所述底盘部分,以相对于所述成像视场,在空间上调整所述瞄准光图案。
17.如权利要求15所述的方法,其特征在于,利用间隙在底盘部分的激光器穴中接纳所述瞄准激光器,并将所述瞄准激光器固定在所述激光器穴中的经调整的位置,以相对于所述成像视场,在空间上调整所述瞄准光图案。
18.如权利要求15所述的方法,其特征在于,利用间隙在底盘部分的光导管穴中接纳所述光导管,并将所述光导管固定在所述光导管穴中的经调整的位置,以相对于所述成像视场,在空间上调整所述瞄准光图案。
19.如权利要求18所述的方法,其特征在于,在所述固定期间将所述光导管夹持在所述经调整的位置中。
20.如权利要求15所述的方法,其特征在于,将所述光导管的所述入射和出射表面中的至少一个配置成具有衍射/折射特征,用以形成所述瞄准光束图案。
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