CN113966512A - 用于符号读取器的混合照明系统以及利用其读取dpm码的方法 - Google Patents

用于符号读取器的混合照明系统以及利用其读取dpm码的方法 Download PDF

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Abstract

提供了符号读取器和利用符号读取器读取对象上的DPM码的方法。该符号读取器包括限定具有第一部分和第二部分的腔的壳体。将腔的第一部分与腔的第二部分分开的窗口被定位在腔内。该符号读取器包括漫射器，漫射器位于腔的第一部分内并且被配置为漫反射冲击到漫射器上的光。该符号读取器包括位于腔的第二部分内的成像组件和第一照明组件。该符号读取器包括光学元件，光学元件被配置为引导照明光以冲击到漫射器。

Description

用于符号读取器的混合照明系统以及利用其读取DPM码的 方法
背景技术
现有的符号读取器包括被配置为读取特定类型的码的单个成像组件。例如，一个符号读取器可包括被优化为读取印刷在包装上的条形码的成像组件；另一符号读取器可包括被优化为读取数字屏幕上呈现的码的成像组件；又一符号读取器可包括被优化为读取直接部件标记(DPM)码的成像组件。但是，在一些环境中，需要能够读取多种类型的码的能力。传统地，人们必须随身携带多个符号读取器并在多个符号读取器之间切换以读取不同类型的码。然而，在不同的照明条件下，可以更容易读取不同类型的码。因此，需要用于符号读取器的混合照明系统以及利用其读取DPM码的方法。
发明内容
本公开的实施例包括符号读取器，该符号读取器包括壳体，所述壳体限定具有第一部分和第二部分的腔。腔的第一部分由一个或多个壁进一步限定。装置还包括窗口，窗口被定位在腔内。窗口将腔的第一部分与腔的第二部分分开。装置还包括漫射器，漫射器位于腔的第一部分内。漫射器被配置为漫反射冲击到所述漫射器上的光(例如，通过将冲击到其上的光散射)。装置还包括成像组件，成像组件被定位在腔的第二部分内，并且被配置为从延伸穿过窗口和腔的第一部分的成像视场(FOV)捕获光；以及第一照明组件，第一照明组件被定位在腔的第二部分内，并且被配置为朝向窗口发射第一照明光。装置还可包括第一光学元件，第一光学元件被配置为引导第一照明光总量中的第一量离开窗口并冲击到漫射器上。
本公开的附加实施例包括符号读取器，该符号读取器包括壳体，所述壳体限定具有第一部分和第二部分的腔。腔的第一部分可由一个或多个壁进一步限定。符号读取器包括漫射器，漫射器被定位在腔的第一部分内。漫射器被配置为漫反射冲击到所述漫射器上的光。符号读取器还包括成像组件，成像组件被定位在腔的第二部分内，并且被配置为从延伸穿过壳体的腔的成像视场(FOV)捕获光。附加地，符号读取器包括第一照明组件，第一照明组件被定位在腔的第一部分内。第一照明组件被配置为间接照明DPM码，其中第一照明组件朝向光学元件发射光，光学元件被配置为将第一照明组件的照明源发射的光中的至少一些光重引导朝向漫射器。漫射器进一步将至少一些光散射朝向DPM码，从而间接地照亮DPM码。符号读取器还包括第二照明组件，第二照明组件被配置为直接照明条形码。
本公开的进一步附加实施例包括一种通过扫描器读取直接零件标记(DPM)码的方法，扫描器具有(i)壳体，壳体限定具有第一部分和第二部分的腔，腔的第一部分由一个或多个壁进一步限定；(ii)窗口，窗口被定位在腔内，其中窗口将腔的第一部分与腔的第二部分分开；(iii)漫射器，漫射器位于腔的第一部分内，漫射器被配置为漫反射冲击到所述漫射器上的光；(iv)成像组件，成像组件被定位在腔的第二部分内，并且被配置为从延伸穿过窗口和腔的第一部分的成像视场(FOV)捕获光；(v)第一照明组件，第一照明组件被定位在腔的第二部分内，并且被配置为向窗口发射第一照明光；以及(vi)第一光学元件，第一光学元件被配置为引导第一照明光总量中的第一量离开窗口并冲击到漫射器上。方法包括由成像组件捕获一组图像数据，由一个或多个处理器检测成像组件的FOV内的直接零件标记(DPM)码。方法还包括由一个或多个处理器通过分析表示DPM码的一组图像数据对DPM码解码。
附图说明
附图(其中贯穿不同的视图，相同的附图标记表示相同的或功能类似的要素)连同下面的具体实施方式被并入说明书并形成说明书的一部分，并用于进一步说明包括所要求保护的发明的概念的实施例，以及解释那些实施例的各种原理和优势。
图1A示出了根据本发明的实施例的符号读取器的前立体视图和后立体视图。
图1B和图1C是根据示例的示例环境，图1A的符号读取器在该示例环境中分别用于读取DPM码和条形码。
图2A是图1的符号读取器的壳体的分解视图，其示出了由被配置为产生漫射照明的照明组件产生的光的光学路径。
图2B是图1的符号读取器的壳体的分解视图，其示出了由被配置为产生直接照明的照明组件产生的光的光学路径。
图3A是图1和图2的符号读取器的壳体的分解视图，其示出了照明组件产生的光的光学路径，该光学路径由遮光器引导到漫射器。
图3B是图1和图2的符号读取器的壳体的分解视图，其示出了照明组件产生的光的光学路径，该光学路径由透镜引导到漫射器。
图3C是图1和图2的符号读取器的壳体的分解视图，其示出了照明组件产生的光的光学路径，该光学路径由具有下反射器部分的透镜引导到漫射器。
图3D是图1和图2的符号读取器的壳体的分解视图，其示出了照明组件产生的光的光学路径，该光学路径由菲涅尔(Fresnel)透镜引导到漫射器。
图4A是根据示例实施例的图1-图3的符号读取器的壳体的前视图。
图4B是根据示例实施例的图1-图3的符号读取器的示例光学元件的立体视图。
图5A是根据示例实施例的图1的符号读取器的壳体的侧立体视图，其示出了示例漫射器形状，该示例漫射器形状改进了由符号读取器产生的漫射照明的均匀性。
图5B是根据示例实施例的图5A的符号读取器的壳体的前视图。
图6A是根据示例实施例的图5的符号读取器的壳体的侧立体视图，其示出了由照明组件产生的光的光学路径，该光学路径由轴棱镜反射器引导到漫射器。
图6B是根据示例实施例的图5的符号读取器的壳体的侧立体视图，其示出了由照明组件产生的光的光学路径，该光学路径由角锥形反射器(pyramidal reflector)引导到漫射器。
图6C是根据示例实施例的图5的符号读取器的壳体的侧立体视图，其示出了由照明组件产生的光的光学路径，该光学路径由圆锥形反射器(conical reflector)引导到漫射器。
图6D是根据示例实施例的图5的符号读取器的壳体的侧立体视图，其示出了由照明组件产生的光的光学路径，该光学路径由旋转棱镜折射器(revolved prism refractor)引导到漫射器。
图6E是根据示例实施例的图5的符号读取器的壳体的侧立体视图，其示出了照明组件产生的光的光学路径，该光学路径由轴棱镜折射器引导到漫射器。
图6F是根据示例实施例的图5的符号读取器的壳体的侧立体视图，其示出了由照明组件产生的光的光学路径，该光学路径由菲涅尔折射器引导到漫射器。
图6G是根据示例实施例的图5的符号读取器的壳体的侧立体视图，其示出了由照明组件产生的光的光学路径，该光学路径由微透镜阵列折射器引导到漫射器。
图7是根据示例实施例的图5的符号读取器的壳体的侧立体视图，其示出了由照明组件产生的光的光学路径，该光学路径经由光导管(light pipe)被引导到漫射器。
图8是表示图1-7的符号读取器的实施例的框图。
图9是根据示例实施例的使用图1-图8的符号读取器读取DPM码的方法的流程图。
本领域技术人员将理解附图中的要素出于简化和清楚而示出，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的要素中的一些要素的尺寸可相对于其他要素被夸大以帮助提升对本发明的实施例的理解。
已在附图中通过常规符号在合适位置表示装置和方法构成，所述表示仅示出与理解本发明的实施例有关的那些特定细节，以免因对得益于本文的描述的本领区域普通技术人员而言显而易见的细节而混淆本公开。
具体实施方式
参考图1A，其中示出了示例性符号读取器100，该符号读取器100具有壳体42、触发器44和窗口120，壳体42具有用于容纳内部部件的腔。当符号读取器100被放置在支撑支架(未示出)中的工作台面上时，该符号读取器100可以在免提模式下作为固定工作站来使用。当符号读取器100被从工作台面(或其他表面)上拾起且握持在操作员的手中时，该符号读取器100也可以在手持模式下使用。在免提模式下，产品可以被滑过、刷过或呈现给窗口120。在手持模式下，条形码读取器120可以被瞄准到产品上的条形码，并且可以手动地按下触发器44以发起对条形码的成像。在一些实现中，可以省去支撑支架，并且外壳42也可以以其他的手持或非手持形状。
现在参考图1B，示出了符号读取器100用于读取DPM码25的示例环境10。DPM码25可以使用一维、二维图案和/或三维图案对信息进行编码。因此，DPM码25可以使用形貌指示的图案(例如，诸如通过移除或替换对象的材料，诸如通过使用点锤(dot peen)来改变对象表面的高度)或使用纹理指示的图案(例如，使用烧蚀技术以使对象的某些部分为粗糙，而对象的其他部分为光滑)来进行编码。通常，DPM码25对关于DPM码25所在对象的信息进行编码，这些信息为例如，序列号、零件号、或对象的另一标识符、对象的制造日期和/或位置、和/或对象的制造商。
由于DPM码25的图案被直接编码到对象中，因此优选地使用漫射光以离轴角度照明DPM码25，以能够检测该图案(或由该图案引起的阴影和/或反射)。在一些实施例中，冲击到DPM码25上的漫射光可包括约30°和50°之间的离轴角。在其他实施例中，漫射光可包括约20°和60°之间的离轴角。通过提供离轴漫射照明，减轻了与受到直接照明的表面相关联的镜面反射，从而提高了符号读取器100检测DPM码25的能力。在使用纹理图案对DPM码25进行编码的场景中，DPM码25的反射的、非粗糙部分可以特别容易产生镜面反射，从而抑制符号读取器100检测DPM码25的能力。也就是说，当使用其他DPM编码技术(或具有打印在反射表面上条形码)时，离轴漫射照明仍然可以提高符号读取器解码DPM码25的能力。
现在参考图1C，示出了使用符号读取器100来读取条形码30的示例环境15。所示的条形码30不与抑制符号读取器100对条形码30解码的能力的镜面反射相关联。因此，符号读取器100可被配置为在试图读取条形码30时提供直接照明。
应当理解，符号读取器100(在当前描述的实施例中)是双模读取器，该双模读取器能够提供用于读取DPM码25的离轴漫射照明光和用于读取条形码30的直接照明光。因此，符号读取器100包括成像组件，以在符号读取器100被配置为提供离轴漫射照明光或直接照明光时检测反射光。在一些实施例中，成像组件包括两组图像部件，该两组图像部件分别被配置为在启用离轴漫射照明光时和在启用直接照明光时检测反射光。
图2A是图1的符号读取器100的壳体的分解视图，其示出了由被配置为产生漫射照明光的照明组件110产生的光的光学路径126。如图所示，壳体包括窗口120，窗口120将壳体的腔分为两部分：第一部分125，从窗口120向壳体的鼻端130向前延伸；以及第二部分115，从窗口120向照明组件110向后延伸。
腔的第一部分125包括漫射器128，该漫射器128被配置为向DPM码25漫射地反射冲击到漫射器128上的光。在所示示例中，漫射器128包括沿第一部分125的上壁排列的上漫射器128a和沿第一部分125的下壁排列的下漫射器128b。应当理解，虽然图2A将漫射器128被描绘为基本水平，但漫射器128的轮廓可以是壳体内部的平截头体(frustum)(或任何其他形状)。此外，尽管图2A描绘了漫射器128包括上漫射器128a和下漫射器128b的实施例，但漫射器128可以在部分125的单个壁、第一部分125的多个壁或第一部分125的所有壁排列。
为了产生漫反射，漫射器128通常具有纹理表面，该纹理表面使得冲击到其上的照明光以多个不同角度散射。例如，漫射器128可以包括微结构，该微结构总体上大致对人的触摸通常是平滑的，但是仍然提供不同范围的反射角以漫射地散射冲击到其上的反射光。在一些实施例中，为了提高漫射器128的反射率，漫射器128基本上为白色。正如本文中通常使用的，“白色”可以根据RGB颜色模型来定义，其中红色、绿色和蓝色分量中的每一个在彼此的阈值内(例如，10％)，并且其中红色、绿色和蓝色分量中的每一个具有超过225的值。在一些实施例中，漫射器128被配置为在多个波长上基本均匀地反射和/或散射光，包括可见光、紫外线和/或红外光谱中的光。应当理解，在其他实施例中，漫射器128可以为特别适于反射特定波长的光的任何颜色或颜料。例如，在照明组件110发射红色照明光的情况下，漫射器128优选地具有基本为红色的颜色。
在图2A所示的实施例中，漫射器128是沿第一部分125排列的挡板(bezel)或环。因此，漫射器128可被定位靠近鼻部130。例如，漫射器128可位于壳体的从窗口120延伸的第一腔125的长度的至少75％的周边上。在各种实施例中，漫射器128可沿第一腔125的不同部分排列。例如，漫射器128可沿第一腔125的整个长度、第一腔125的长度的长达75％、第一腔125的长度的长达50％、甚至10％或更小的长度排列。
转到壳体的第二部分115，符号读取器100包括成像组件107，成像组件107被配置为捕获来自延伸穿过窗口120和第一部分125的成像视场(FOV)内的光。第二部分115还包括被配置为向窗口120发射光的照明组件110。由照明组件110发射的照明光的路径由光学路径126表示。如图所示，光学路径126包括由照明组件110发射的使各个路径穿过壳体的多个分量光束(component ray)。应当理解，为了便于解释，并非所有由照明组件110发射的光束都被示出。符号读取器100包括设置在光学路径126内的光学元件105，光学元件105被配置为将照明光引导朝向漫射器128。如图所示，光学元件105可将光学路径126分为被引导到上漫射器128a的上光学路径126a和被引导到下漫射器128b的下光学路径126b。在一些实施例中，照明组件110产生旨在通过第一部分125而不冲击到漫射器128但由于光学元件105的存在而产生的照明场。虽然图2A示出了引导朝向上漫射器128a的上光学路径126a，但在其他实施例中，上光学路径126a可以反射离开壳体的上壁而被引导到下漫射器128b。类似地，在这些实施例中，下光学路径126b可以反射离开壳体的下壁而被引导到上漫射器128a。
应当理解，尽管图2A示出了设置在第二部分115内的光学元件105，但是光学元件105可驻留在沿光学路径126的其他位置处。例如，光学元件105可驻留在第一部分125中(例如，光学元件105被固定到窗口120的相对表面)。作为另一示例，光学元件105可包括多个分立部件，其中第一部件(例如，透镜)设置在第二部分115内，第二部件(例如，遮光器)设置在第一部分125内。
虽然图2A示出了被配置为将照明组件110产生的照明光的全部冲击到漫射器128上的光学元件105，但这可能不是在所有实现中都是可能的，或者是期望的。鉴于此，只要照明组件110发射的照明光的至少一半冲击到漫射器上，就有足够的离轴照明量以能够容易地检测成像传感器107的FOV内的DPM码和/或对其解码。附加地，照明组件110可以产生宽的照明场，使得照明中的一些(在大多数情况下不是有意的)不被引导到光学元件105。因此，对于照明场的这一部分，照明光不以使得光学元件105能够将照明光引导朝向漫射器128的角度与光学元件105相互作用。类似地，光学元件105可能不是能够将照明组件110发射的所有光引导朝向漫射器128的理想光学元件。因此，当照明组件110被启用时，光学元件105可被配置为引导照明光中的至少50％冲击到漫射器128上。换句话说，从窗口120射出并冲击到漫射器128的照明光与从窗口120射出并穿过腔的第一部分而未冲击到一个或多个壁的照明光的比率大于或等于1:1。
图2B是图1的符号读取器100的壳体的分解视图，其示出了由被配置为产生直接照明光的照明组件112产生的光的光学路径127。如图所示，光学路径127包括由照明组件112发射的使各个路径穿过壳体的多个分量光束。应当理解，为了便于解释，并非由照明组件110发射的所有光束都被示出。在所示的实施例中，照明组件112设置在第二部分115内，并被配置为产生沿光学路径127朝向窗口120的照明光。光学元件106被配置为引导由照明组件112产生的照明光穿过第一部分125而不冲击到其上的一个或多个壁和/或漫射器128。
虽然图2B示出了被配置为将由照明组件112产生的照明光的全部引导穿过第一部分而不冲击到漫射器128上的光学元件106，但这可能不是在所有实现中都是可能的，或者是期望的。例如，照明组件112可产生宽照明场，使得照明场中的一些不被引导到光学元件106。因此，对于照明场的这部分，照明(在大多数情况下不是有意的)不以使光学元件106能够引导照明光穿过第一部分125而不实质上冲击到漫射器128的角度与光学元件106相互作用。类似地，光学元件106可能不是能够将由照明组件112发射的所有光引导远离漫射器128的理想光学元件。因此，当照明组件112被启用时，光学元件106可被配置为引导照明光中的至少70％穿过第一部分125而不冲击到漫射器128上。
应理解，尽管图2A-图2B示出了光学元件105和106设置在窗口基板120上，但在其他实施例中，窗口120可以是壳体42的腔内的开放空间。在这些实施例中，光学元件105和/或106可分别固定到跨窗口120长度的延伸的基板和/或从壳体42的壁向光学路径126和/或127延伸的基板。
图3A-3D是图1和图2的符号读取器100的壳体的分解视图，其示出了漫射照明组件110产生的光由不同类型的光学元件被引导到漫射器128的光学路径126。图1-图2的符号读取器100的光学元件105可以是光学元件205中的任何一个。
从图3A开始，示出了照明组件110产生的光由多边形管205a(诸如透镜)和遮光器209引导朝向漫射器128的光学路径126。遮光器209被配置为阻挡照明组件110产生的照明光穿过多边形管205a并离开鼻部130而不冲击到漫射器128。遮光器209可以是阻挡照明光的任何不透明基板，诸如塑料基板、一片胶带或贴纸、引入到窗口120上的划痕或其他遮光特征等。因此，只有上光学路径126a被引导朝向上漫射器128a，下光学路径126b被引导朝向下漫射器128b，上光学路径126a和下光学路径126b穿过多边形管205a并超出遮光器209。应当理解，在图3A的实施例中，光学元件105可包括多边形205a和遮光器209两者。
转到图3B，示出了照明组件110产生的光由透镜205b引导朝向漫射器128的光学路径126。如图所示，透镜205b被配置为引导将原本离开鼻部130而不冲击到漫射器128的光引导为冲击到漫射器128。因此，透镜205b被配置为将直射光的第一部分沿光学路径126a引导朝向上漫射器128a，并且将直射光的第二部分沿光学路径126b引导朝向下漫射器128b。
现在参考图3C，示出了照明组件110产生的光由具有下反射器部分208的透镜205c引导朝向漫射器128的光学路径126。在一些实施例中，透镜205c具有与透镜205b基本相同的几何形状。如图所示，下反射器部分208被配置为将由照明组件110产生的照明场的附加部分引导朝向漫射器128。更具体地，下反射器部分208可被配置为将照明光沿上光学路径126a引导朝向上漫射器128a。应当理解，在图3C的实施例中，光学元件105可包括透镜205c和下反射器部分208两者。
现在参考图3D，示出了由照明组件110产生的光由菲涅尔透镜205d引导朝向漫射器128的光学路径126。如图所示，菲涅尔透镜205d被配置为将原本离开鼻部130而不冲击到漫射器128的光引导为冲击到漫射器128。因此，菲涅尔透镜205d被配置为将直射光的第一部分沿光学路径126a引导朝向上漫射器128a，并且将直射光的第二部分沿光学路径126b引导朝向下漫射器128b。如图所示，虽然菲涅耳透镜205d比透镜205b或205c占用更少的空间，但菲涅耳透镜205d也更难模制，并且允许更多漏光穿过第一部分125而不透射到漫射器128。
应当理解，图3A-图3D中所示的光学元件仅是光学元件105的示例性类型。其他实施例可包括其他类型的光学元件。例如，遮光器209可与透镜205b-d中的任何一个结合使用，或者多边形管205a可以包括下反射器部分208。或者，为了减少光学元件105占用的空间量，光学元件105可仅包括遮光器209，而不包括任何透镜205。作为另一示例，光学元件105可包括被配置为将照明光引导朝向漫射器128的一个或多个镜。作为又一示例，光学元件105可包括被配置为使得将照明光引导超向漫射器128的全内反射的基板。
图4A是根据示例实施例的符号读取器300(诸如图1-图3的符号读取器100)的壳体的前视图。为便于示出，未对窗口、光学元件和漫射器进行图示。符号读取器300包括成像组件307(诸如图2的成像组件107)，成像组件307被配置为捕获成像FOV内的光。附加地，符号读取器300可包括多个部件直接照明组件312(诸如图2B的直接照明组件112)，以增加与直接照明相关联的光的强度。更具体地，符号读取器300可包括横向设置在漫射照明组件310(诸如图2A、图3的漫射照明组件110)的任一侧的第一部件直接照明组件312a和第二部件直接照明组件312b。在替代实施例中，符号读取器300可包括横向设置在部件直接照明组件312之间的多个部件漫射照明组件310。
图4B是根据示例实施例的光学元件302的立体视图。更具体地，光学元件302适于与图4A的示例符号读取器300一起使用。因此，光学元件302可包括几何体306，几何体306被配置为将由部件直接照明组件312产生的照明光引导穿过符号读取器300的壳体腔而不冲击到漫射器(诸如图2的漫射器128)。更具体地，光学元件包括(i)部件几何体306a，部件几何体306a被配置为将由部件直接照明组件312a产生的照明光引导穿过符号读取器300的壳体腔而不冲击到漫射器，以及(ii)部件几何体306b，部件几何体306b被配置为将由部件直接照明组件312b产生的照明光引导穿过符号读取器300的壳体腔而不冲击到漫射器。因此，图2B的光学元件106可以是几何体306。
此外，光学元件302包括几何体305，几何体305被配置为将由漫射照明组件310产生的照明光引导为在离开符号读取器300的壳体腔之前冲击到漫射器128。当几何体305对应于图3B的透镜205b时，几何体305对应于图3A的多边形管205a、图3D的菲涅耳透镜205d和/或包括图3C的下反射器部分208。附加地，光学元件302可包括设置在光学元件302的相对侧且与几何体305对准的遮光器(诸如图3A的遮光器209)。因此，图2A的光学元件105可以是几何体305(和/或设置在光学元件302上的遮光器)。因此，光学元件302可以是整体地形成光学元件105和光学元件106两者的基板。
尽管图4示出了包括横向设置在部件直接照明组件312之间的漫射照明组件310的布置，但在替代实施例中，直接照明组件312横向设置在多个部件漫射照明组件310之间。因此，在这些替代实施例中，光学元件302可包括横向设置在多个部件几何体305之间的几何体306。
虽然前述实施例改进了符号读取器发射的光的散射率使得符号读取器能够更好地读取DPM码，但是可以实现附加的改进以进一步提高符号读取器读取DPM码的能力。为此，尽管前述技术在漫反射照明组件被激活时提供漫反射照明光，但漫反射光可能不均匀分布。换句话说，符号读取器的成像组件的视场可包括漫射照明的热点。如果DPM码设置在FOV内的这些热点中的一个处，则符号读取器可能无法读取DPM码。因此，以下改进产生更均匀分布的漫射照明，以减少成像组件的FOV内热点的形成。
现在参考图5A和图5B，示出了符号读取器500(诸如图1-图4的符号读取器)的示例实施例，其中壳体腔被成形以改进从符号读取器500发射的漫射光的均匀性。更具体地，图5A示出了符号读取器500的壳体的侧立体视图，图5B是符号读取器500的壳体的前视图。如图所示，腔(因此，沿其壁排列的漫射器)的形状为椭球体。由于椭球形状，由漫射照明组件110产生的照明场以更多种多样的角度冲击到漫射器128。因此，漫射器128将照明场更均匀地跨成像组件的FOV上漫射地散射。应当理解，在替代实施例中，壳体腔可成形为抛物面(或围绕旋转轴扫掠360°的任何其他凹样条)、半椭球体、半抛物面、棱锥体平截头体或锥形平截头体。如图5A所示的实施例所示，除了壳体腔和光学元件的形状之外，符号读取器500可包括与图1-3的符号读取器100基本相同的特征。
转到图5B，符号读取器500包括彼此水平偏移的两个漫射器照明组件110和单个直接照明组件。因此，各自的光学元件(未描绘)可设置在漫射照明组件110a和漫射照明组件110b的前面。包括多个漫射照明组件进一步改进了由符号读取器500发射的漫射照明的均匀性。
转到图6A-6G，示出了由光学元件405将光引导到漫射器128的示例光学路径。图6A-图6C示出了由反射器光学元件405a-c引导的光的光学路径，并且图6D-图6G示出了由折射器光学元件405d-g引导的光的光学路径。
从图6A开始，示出了由图5的符号读取器500的漫射照明组件110产生的光由反射轴棱镜405a引导朝向漫射器128的光学路径126。在一些实施例中，反射轴棱镜405a的表面是定义壳体腔形状的凹样条的凸面等效物。如图所示，反射轴棱镜405a的尖端可与漫射照明组件110的照明场的中心轴对齐，以将光沿上光学路径126a或下光学路径126b均匀地引导到漫射器128。应当理解，并非由漫射照明组件110产生的所有光都被反射轴棱锥405a反射。为此，反射轴棱镜405a可以被调整尺寸使得将穿过壳体腔而不冲击到漫射器128的光被反射朝向漫射器128，并且即使不存在反射轴棱镜405a也将冲击到漫射器128的光被允许沿其原始路径朝向漫射器128行进。
转到图6B，示出了由图5的符号读取器500的漫射照明组件110产生的光由反射棱锥体405b引导朝向漫射器128的光学路径126。在壳体腔为角锥形的实施例中，反射角锥体405b的表面通常与壳体腔的形状匹配。如图所示，反射角锥体405b的尖端可与漫射照明组件110的照明场的中心轴对齐，以将光沿上光学路径126a或下光学路径126b均匀地引导到漫射器128。应当理解，并非由漫射照明组件110产生的所有光都被反射角锥体405b反射。为此，反射角锥体405b可以被调整尺寸使得将穿过壳体腔而不冲击到漫射器128的光被反射朝向漫射器128，并且即使不存在反射角锥体405b也将冲击到漫射器128的光被允许沿其原始路径朝向漫射器128行进。
转到图6C，示出了由图5的符号读取器500的漫射照明组件110产生的光由反射圆锥体405c引导朝向漫射器128的光学路径126。在壳体腔为圆锥体的实施例中，反射圆锥体405c的表面通常与壳体腔的形状匹配。如图所示，反射圆锥体405c的尖端可与漫射照明组件110的照明场的中心轴对齐，以将光沿上光学路径126a或下光学路径126b均匀地引导朝向漫射器128。应当理解，并非由漫射照明组件110产生的所有光都被反射角锥体405b反射。为此，反射圆锥体405c可以被调整尺寸使得将穿过壳体腔而不冲击到漫射器128的光被反射朝向漫射器128，并且即使不存在反射圆锥体405c也将冲击到漫射器128的光被允许沿其原始路径朝向漫射器128行进。
现在转到图6D，示出了由图5的符号读取器500的漫射照明组件110产生的光由折射旋转棱镜405d引导朝向漫射器128的光学路径126。如旋转棱镜405d的立体视图所示，旋转棱镜405d可具有圆柱形外表面，但具有成形为轴棱镜的内表面。在一些实施例中，内部轴棱镜405a的表面是定义壳体腔形状的凹样条的凸面等效物。如图所示，旋转棱镜405d的中心可与漫射照明组件110的照明场的中心轴对齐，以将光沿上光学路径126a或下光学路径126b均匀地引导朝向漫射器128。应当理解，并非由漫射照明组件110产生的所有光都被旋转棱镜405d折射。为此，旋转棱镜405d可以被调整尺寸使得将穿过壳体腔而不冲击到漫射器128的光被折射朝向漫射器128，并且即使不存在旋转棱镜405d也将冲击到漫射器128的光被允许沿其原始路径朝向漫射器128行进。
现在转到图6E，示出了由图5的符号读取器500的漫射照明组件110产生的光由折射轴棱镜405e引导朝向漫射器128的光学路径126。如图所示，折射轴棱镜405e的尖端可与漫射照明组件110的照明场的中心轴对齐，以将光沿上光学路径126a或下光学路径126b均匀地引导朝向漫射器128。应当理解，并非由漫射照明组件110产生的所有光都被折射轴棱镜405e折射。为此，折射轴棱镜405e可以被调整尺寸使得将穿过壳体腔而不冲击到漫射器128的光被折射朝向漫射器128，并且即使不存在折射轴棱镜405e也将冲击到漫射器128的光被允许沿其原始路径朝向漫射器128行进。
现在转到图6F，示出了由图5的符号读取器500的漫射照明组件110产生的光由折射菲涅尔透镜405f引导朝向漫射器128的光学路径126。该菲涅耳透镜可以基本上类似于图3D的菲涅耳透镜205d。应当理解，并非由漫射照明组件110产生的所有光都被菲涅尔透镜405f折射。为此，菲涅尔透镜405f可以被调整尺寸使得将穿过壳体腔而不冲击到漫射器128的光被折射朝向漫射器128，并且即使不存在菲涅尔透镜405f也将冲击到漫射器128的光被允许沿其原始路径朝向漫射器128行进。
现在转到图6G，示出了由图5的符号读取器500的漫射照明组件110产生的光由折射微透镜阵列405g引导朝向漫射器128的光学路径126。微透镜阵列的透镜可具有稍微不同的折射率，使得由漫射照明组件110发射的光以多个不同角度折射。如图所示，微透镜阵列405g可以被配置为具有以漫射照明组件110的照明场的中心轴为中心的折射率梯度，以将光沿上光学路径126a或下光学路径126b均匀地引导朝向漫射器128。应当理解，并非由漫射照明组件110产生的所有光都被微透镜阵列405g折射。为此，微透镜阵列405g可以被调整尺寸使得将穿过壳体腔而不冲击到漫射器128的光被折射朝向漫射器128，并且即使不存在微透镜阵列405g也将透射到漫射器128的光被允许沿其原始路径朝向漫射器128行进。
应当理解，图6A-图6G中所示的光学元件仅是光学元件105的示例性类型。其他实施例可包括被配置为将由漫射照明组件110产生的光引导朝向漫射器128的其他类型的光学元件。
例如，图7示出了由图5的符号读取器500的漫射照明组件110产生的光经由光管505引导朝向漫射器128的光学路径126。光管505可以是使用全内反射沿路径引导光的光缆。虽然图7中所示的示例实施例描绘了包括三个光管505的符号读取器500，但替代实施例可包括任意数量的光管。
如图所示，符号读取器500针对每个光管505包括一个漫射照明组件110。因此，每个光管505的近端可以被定位以接收由相应的漫射照明组件110产生的光的大部分，并且每个光管505的远端设置在壳体腔内。应当理解，光管505的远端可沿壳体腔的平面均匀分布。结果，穿过光管505的光的合成物围绕符号读取器500的成像组件的FOV更均匀地分布。
在一些实施例中，透镜被定位在每个光管505的远端上方。透镜可以被配置成将射出光管505的光跨更宽的角度范围展开。因此，在每个光管505的远端上方包括透镜进一步改进了跨成像组件的FOV的光的均匀性。因此，在一些实施例中，光学元件105只是光管505，而在其他实施例中，光学元件105是光管505及其相对应的透镜。
现在转到图8，示出了表示符号读取器800(诸如图1-图7的符号读取器100)的框图。在所示的示例中，符号读取器800包括成像组件802，成像组件802通常被配置为感测设置在感兴趣的对象上的条形码和/或DPM码。成像组件802可以是相机，并且包括用于捕获图像数据的任何已知成像部件。例如，成像组件802可包括图像传感器阵列，图像传感器阵列被配置为检测穿过透镜系统的光的反射，透镜系统为诸如包括图2的光学元件105和/或106的透镜系统。附加地或替代地，第一成像组件802可包括一个或多个滤光器，该一个或多个滤光器被配置为在反射光被图像传感器阵列感测之前和/或之后对其进行滤光。
在一些实施例中，成像组件802包括分别被配置为感测条形码和DPM码的不同成像部件。例如，要读取相对较小的DPM码，被配置为感测DPM码的成像部件可以具有比被配置为感测条形码的成像部件更高的像素密度。在一些实施例中，为了实现这种更高的像素密度，被配置为感测DPM码的成像部件被配置为具有比被配置为感测条形码的成像部件更窄的视场。
如图所示，符号读取器800还包括第一照明组件804和第二照明组件806。照明组件804和806可被配置为发射特定波长或波长范围的光。例如，照明组件804和806可以包括一个或多个发光二极管(LED)或其他类型的光源。如图2A和图2B分别所示，第一照明组件804可被定位使得由第一照明组件804发射的光穿过光学元件105并冲击到漫射器(诸如图2A的漫射器128)上以提供漫射照明，并且第二照明组件806可被定位为使得由第二照明组件806发射的光穿过光学元件106以提供直接照明。在一些实施例中，第一照明组件804被配置为发射与第二照明组件806不同波长的光。因此，成像组件802可被配置为在感测DPM码时过滤与第二照明组件806相关联的波长的光，并且在感测条形码时过滤与第一照明组件804相关联的波长的光。
在一些实施例中，第一照明组件804的(多个)LED可被配置为跨照明场产生不同强度的光。在符号读取器800的壳体腔被成形以产生更均匀的漫射照明(诸如图5-图7的符号读取器)的实施例中，包括不同长度的照明场行进路径的光束到达DPM码并散射返回朝向成像组件402。因此，如果第一照明组件804的(多个)LED被配置为产生均匀的照明场，则在成像组件402处感测的反射光可包括漫射照明光行进较短距离的热点。相反，在一些实施例中，第一照明组件804被配置为使(多个)LED产生照明场，该照明场导致光束必须行进不同距离以到达DPM码。更具体地说，第一照明组件804可配置(多个)LED使得到达DPM码的距离较短的光束的强度低于到达DPM码的距离较长的光束的强度。
应当理解，通常在任何时候第一照明组件804和第二照明组件806中只有一个是激活的。为了控制哪个照明组件处于激活状态，示例符号读取器800包括一个或多个处理器812，该一个或多个处理器812被配置为执行存储在存储器810中的与本文所述的系统和方法相关联的一个或多个处理器可执行指令，例如，实现由本说明书附图的框图或流程图所示的示例操作。附加地，可执行指令中的一些形成图像分析例程，该图像分析例程被配置为使一个或多个处理器812分析由成像组件802感测的图像数据组，以检测DPM码或条形码的存在。在检测到DPM码或条形码的存在时，图像分析例程可对DPM码或条形码解码以确定编码信息。
作为另一示例，一些处理器可执行指令可形成照明控制例程，该照明控制例程被配置为控制第一照明组件804和第二照明组件806何时激活。在一些实施例中，照明控制例程被配置为在选择性地激活第一照明组件804和第二照明组件806之间自动交替。例如，照明控制例程可被配置为在每20ms、每40ms、每100ms、每500ms、每秒钟等选择性地激活照明组件804和806之间自动交替。作为另一示例，照明控制例程可被配置为基于检测可能对应于DPM码或条形码的图像对象的图像分析例程，在选择性地激活照明组件804和照明组件806之间自动交替。也就是说，如果第一照明组件804激活并且图像分析例程检测到可能对应于条形码的图像对象，则照明控制例程可停用第一照明组件804并激活第二照明组件806。也就是说，如果第二照明组件806激活并且图像分析例程检测到可能对应于DPM码的图像对象，则照明控制例程可停用第二照明组件806并激活第一照明组件804。
在一些实施例中，示例符号读取器800还包括一个或多个用户输入机构(未描绘)，以指示符号读取器800是用于读取DPM码还是条形码。在一个示例中，符号读取器800包括提供图形用户界面的触摸屏，用户可通过该图形用户界面选择期望的操作模式。因此，如果用户指示符号读取器800应当在DPM码读取模式下操作，则照明控制例程可被配置为激活第一照明组件804并停用第二照明组件806。类似地，如果用户指示符号读取器800应当在条形码读取模式下操作，则照明控制例程可被配置为停用第一照明组件804并激活第二照明组件806。在另一示例中，符号读取器800包括物理输入器，诸如开关、按钮、切换键等，其使用户能够指示期望的操作模式。
图9是根据示例实施例的用于使用符号读取器(诸如图1-8的示例符号读取器)读取DPM码(诸如图1B的DPM码25)的方法900的流程图。方法900可通过符号读取器800的处理器812执行存储在存储器810处的一组处理器可执行指令来执行。
当符号读取器使用成像组件(诸如图2的成像组件107、图4A的成像组件307或图8的成像组件802)捕获第一组图像数据时，方法900开始于框902。符号读取器800的处理器812可被配置为周期性地(例如，每秒二十四次、每秒十次、每秒五次)触发成像组件以捕获一组图像数据。如本文所述，成像组件通常可被配置为读取DPM码和/或条形码。
在一些实施例中，在捕获第一组图像数据前，第一照明组件(诸如图2A和图3的照明组件110、图4A的照明组件310或图8的第一照明组件804)沿光学路径向光学元件(诸如图2A的光学元件105或图4B的几何体305)发射光，光学元件被配置成将发射的光引导朝向漫射器(诸如图2的漫射器128)。因此，当激活第一照明组件时由符号读取器发射的照明光是漫反射的(例如，以多个不同角度射出符号读取器的鼻部)，使得成像组件感测到较高对比度的图像数据。因此，符号读取器更好地能够检测DPM码和对DPM码解码。
在一些实施例中，符号读取器还包括第二照明组件(诸如图2B的照明组件112、图4A的照明组件312或图8的第二照明组件806)，第二照明组件沿光学路径发射被配置为穿过腔的第一部分而不冲击到一个或多个壁(和/或其上的漫射器)的光。因此，当激活第二照明组件时，由符号读取器发射的照明光直接照射成像组件的FOV。如上所述，当直接照明用于扫描DPM码时，产生的图像数据由于镜面反射而扭曲。因此，当激活第二照明组件时，符号读取器可被配置为激活第一照明组件并同时停用第二照明组件以捕获与DPM码相关联的第一组图像数据。在一个示例中，符号读取器执行照明控制例程以激活第一照明组件和停用第二照明组件。
在框904处，符号读取器分析第一组图像数据以检测成像组件的视场(FOV)内的DPM码。应当理解，如果不成功地对DPM码解码，符号读取器通常不能确定DPM码由第一组图像数据表示。因此，符号读取器可被配置为识别指示DPM码的存在的DPM码的特定特征。例如，特征可以是在对象上检测到的特定形状或形状的图案。在一些实施例中，符号读取器执行图像分析例程以分析第一组图像数据。
在框906处，符号读取器分析第一组图像数据以对检测到的DPM码解码。符号读取器可在制造环境中使用，其中对象是在工厂组装的较大产品的部件。在这些实施例中，方法900可包括附加框，其中符号读取器确定由DPM码编码的对象的标识符，并将该标识符发送到远程服务器以更新与该对象相关联的部件的数据库。因此，当用户使用符号读取器读取形成产品的多个对象上的DPM码时，部件的数据库被更新以包括形成产品的每个对象的指示。
在某些情况下，符号读取器还可被配置为使用第二照明组件提供的照明来读取条形码。在一个示例中，符号读取器执行照明控制例程以激活第二照明组件并且停用第一照明组件。因此，符号读取器可被配置为激活第二照明组件并且同时停用第一照明单元。在第二照明单元被激活之后，符号读取器可被配置为通过成像组件捕获第二组图像数据。符号读取器随后可分析第二组图像数据，以检测在成像传感器的FOV内的印刷条形码的特征的存在。因此，符号读取器随后可通过分析第二组图像数据来对印刷条形码解码。
在上述说明书中，已经描述了具体实施例。然而，本领域普通技术人员理解，可以做出各种修改和改变而不脱离如以下权利要求书所阐述的本发明的范围。因此，说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的意义，并且所有此类修改都旨在被包括在本教导的范围内。附加地，所描述的实施例/示例/实现方式不应该被解释为相互排斥的，而应被理解为潜在地可组合的，如果此类组合以任何方式是允许的。换句话说，前述实施例/示例/实现方式中的任一个中所公开的任何特征可以被包括在其他前述实施例/示例/实现方式中的任一个中。
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此外，在该文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等之类的关系术语可以单独地用于区分一个实体或动作与另一实体或动作，而不一定要求或暗示此类实体或动作之间具有任何实际的此类关系或顺序。术语“包括”、“包括有”、“具有”、“具备”、“包含”、“包含有”、“涵盖”、“涵盖有”或它们的任何其他变型旨在覆盖非排他性包括，使得包括、具有、包含、涵盖一要素列表的过程、方法、物品或装置不仅包括那些要素还可包括未明确列出的或对此类过程、方法、物品或装置固有的其他要素。以“包括一”、“具有一”、“包含一”、“涵盖一”开头的要素，在没有更多约束条件的情形下，不排除在包括、具有、包含、涵盖该要素的过程、方法、物品或装置中有另外的相同要素存在。术语“一”和“一个”被定义为一个或更多个，除非本文中另有明确声明。术语“基本”、“大致”、“近似”、“约”或这些术语的任何其他版本被定义为如本领域技术人员理解的那样接近，并且在一个非限制性实施例中，这些术语被定义为在10％以内，在另一实施例中在5％以内，在另一实施例中在1％以内，而在另一实施例中在0.5％以内。本文中使用的术语“耦合的”被定义为连接的，尽管不一定是直接连接的也不一定是机械连接的。以“某种方式配置”的设备或结构至少以该种方式进行配置，但也可以以未列出的方式进行配置。
将会理解，一些实施例可以包括一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”)，诸如微处理器、数字信号处理器、定制的处理器和现场可编程门阵列(FPGA)以及唯一存储的程序指令(包括软件和固件两者)，该唯一存储的程序指令控制一个或多个处理器连同某些非处理器电路实现本文所描述的方法和/或装置的一些、多数或全部功能。替代地，一些或全部功能可以由不具有存储的程序指令的状态机来实现，或者在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实现，其中，每种功能或所述功能中的某些功能的一些组合被实现为定制逻辑。当然，也可以使用这两种方法的组合。
此外，实施例可以实现为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机可读代码，用于对(例如，包括处理器的)计算机编程以执行如本文所描述和要求保护的方法。此类计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、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(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)以及闪存。此外，预期本领域普通技术人员虽然做出由例如，可用时间、当前技术和经济考虑促动的可能显著的努力以及许多设计选择，但在得到本文所公开的概念和原理指导时，将容易地能以最少的试验产生此类软件指令和程序以及IC。
本专利申请末尾的专利权利要求不旨在基于35U.S.C.§112(f)而解释，除非明确陈述了常规的装置加功能语言，诸如在(多个)权利要求中明确陈述的“用于……的装置(means for)”或“用于……步骤(step for)”语言。本文描述的系统和方法旨在改进计算机功能，并改进常规计算机的功能。
本公开的摘要被提供以允许读者快速地确定本技术公开的性质。提交该摘要，并且理解该摘要将不用于解释或限制权利要求书的范围或含义。另外，在上述具体实施方式中，可以看出出于使本公开整体化的目的，各种特征在各种实施例中被编组到一起。这种公开方法不应被解释为反映要求保护的实施例与各项权利要求中明确记载的相比需要更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映，发明主题在于少于单个公开的实施例的全部特征。因此，以下权利要求由此被并入具体实施方式中，其中各个权利要求作为单独要求保护的主题代表其自身。

Claims (30)

1.一种符号读取器，包括：
壳体，所述壳体限定具有第一部分和第二部分的腔，所述腔的所述第一部分由一个或多个壁进一步限定；
窗口，所述窗口被定位在所述腔内，其中所述窗口将所述腔的所述第一部分与所述腔的所述第二部分分开；
漫射器，所述漫射器被定位在所述腔的所述第一部分内，所述漫射器被配置为漫反射冲击到所述漫射器上的光；
成像组件，所述成像组件被定位在所述腔的所述第二部分内，并且被配置为从延伸穿过所述窗口和所述腔的所述第一部分的成像视场(FOV)捕获光；
第一照明组件，所述第一照明组件被定位在所述腔的所述第二部分内，并且被配置为朝向所述窗口发射第一照明光；以及
第一光学元件，所述第一光学元件被配置为引导所述第一照明光的总量中的第一量离开所述窗口并冲击到所述漫射器上。
2.如权利要求1所述的符号读取器，其特征在于，所述第一光学元件包括透镜。
3.如权利要求2所述的符号读取器，其特征在于，所述透镜是菲涅尔透镜。
4.如权利要求2所述的符号读取器，其特征在于，所述透镜包括下反射器部分，所述下反射器部分被配置为将所述第一照明光重引导朝向位于所述腔的所述第一部分的上表面上的所述漫射器的一部分。
5.如权利要求1所述的符号读取器，其特征在于，所述第一光学元件包括遮光器，所述遮光器阻止所述第一照明光的大部分穿过所述腔的所述第一部分而不冲击到所述一个或多个壁。
6.如权利要求1所述的符号读取器，其特征在于，所述漫射器沿着在所述腔的所述第一部分的所述一个或多个壁排列。
7.如权利要求6所述的条形码读取器，其特征在于，所述漫射器是基本上为白色的所述一个或多个壁的至少一部分。
8.如权利要求1所述的符号读取器，其特征在于，所述第一照明光的所述总量的所述第一量与所述第一照明光的所述总量的第二量的比率为1:1或更大，所述第一照明光的所述总量的所述第二量射出所述窗口并穿过所述腔的所述第一部分而不冲击到所述一个或多个壁。
9.如权利要求1所述的符号读取器，其特征在于，装置进一步包括：
第二照明组件，所述第二照明组件被定位在所述腔的所述第二部分内，并且被配置为朝向所述窗口发射第二照明光；以及
第二光学元件，所述第二光学元件被配置为引导所述第二照明光的至少一些穿过所述腔的所述第一部分而不冲击到所述一个或多个壁，其中所引导的所述第二照明光的至少一些包括射出所述窗口并穿过所述腔的所述第一部分而不冲击到所述一个或多个壁的所述第二照明光的所述总量的量。
10.如权利要求9所述的符号读取器，其特征在于，所述第一光学元件和所述第二光学元件整体地形成在基板上。
11.如权利要求9所述的符号读取器，进一步包括：
控制器，所述控制器被配置为选择性地激活所述第一照明组件和所述第二照明组件中的一个。
12.如权利要求10所述的符号读取器，其特征在于，所述控制器被配置为在选择性地激活所述第一照明组件和所述第二照明组件之间自动交替。
13.如权利要求10所述的符号读取器，其特征在于，所述控制器被配置为检测用户输入以选择性地激活所述第一照明组件或所述第二照明组件。
14.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述控制器被配置为：
当所述第一照明组件激活且所述第二照明组件停用时，检测所述成像组件的所述FOV内的直接零件标记(DPM)码；以及
响应于检测到所述DPM码，分析由所述成像组件捕获的一组图像数据，以对所述DPM码解码。
15.如权利要求9所述的符号读取器，其特征在于，所述第二照明光的所述总量的所述第一量与所述第二照明光的所述总量的第二量的比率小于或等于1:1，所述第二照明光的所述总量的所述第二量从窗口射出并穿过所述腔的所述第一部分而不冲击到所述一个或多个壁。
16.如权利要求1所述的符号读取器，其特征在于，所述壳体的所述腔形成椭球体、抛物面、半椭球体、半抛物面、圆锥形平截头体或棱锥形平截头体中的至少一者。
17.如权利要求16所述的符号读取器，其特征在于，所述光学元件是反射器。
18.如权利要求17所述的符号读取器，其特征在于，所述反射器形成轴棱镜、角锥形或圆锥形中的一种形状。
19.如权利要求16所述的符号读取器，其特征在于，所述光学元件是折射器。
20.如权利要求19所述的符号读取器，其特征在于，所述折射器是旋转棱镜、菲涅耳透镜或微透镜阵列中的至少一者或形成轴棱镜形状。
21.如权利要求16所述的符号读取器，其特征在于，所述光学元件包括至少一个光学管。
22.一种符号读取器，包括：
壳体，所述壳体限定具有第一部分和第二部分的腔，所述腔的所述第一部分由一个或多个壁进一步限定；
漫射器，所述漫射器被定位在所述腔的所述第一部分内，所述漫射器被配置为漫反射冲击到所述漫射器上的光；
成像组件，所述成像组件被定位在所述腔的所述第二部分内，并且被配置为从延伸穿过所述壳体的所述腔的成像视场(FOV)捕获光；
第一照明组件，所述第一照明组件被定位在腔第一部分内，所述第一照明组件被配置为间接照明DPM码，其中所述第一照明组件朝向光学元件发射光，所述光学元件被配置为将所述第一照明组件的照明源发射的光中的至少一些光重引导朝向所述漫射器，其中所述漫射器进一步将所述至少一些光散射朝向所述DPM码，从而间接地照亮所述DPM码；以及
第二照明组件，所述第二照明组件被配置为直接照明条形码。
23.如权利要求22所述的符号读取器，进一步包括：
窗口，所述窗口被定位在所述腔内，其中所述窗口将所述腔的所述第一部分与所述腔的所述第二部分分开。
24.如权利要求22所述的符号读取器，其特征在于：
所述第二照明组件被配置为朝向所述光学元件发射光，所述光学元件被配置为使所述第二照明组件的照明源发射的光中的至少一些光重引导以穿过所述壳体，使得所述第二照明组件的所述照明源发射的所述光的至少70％穿过所述壳体的所述腔，而不冲击到所述漫射器。
25.如权利要求22所述的符号读取器，其特征在于：
所述第二照明组件被配置为发射光，使得所述第二照明组件的所述照明源发射的所述光的至少70％穿过所述壳体的所述腔而不冲击到所述漫射器。
26.如权利要求22所述的符号读取器，进一步包括：
控制器，所述控制器被配置为选择性地激活所述第一照明组件和所述第二照明组件中的一个。
27.一种通过扫描器读取直接零件标记(DPM)码的方法，所述扫描器具有(i)壳体，所述壳体限定具有第一部分和第二部分的腔，所述腔的所述第一部分由一个或多个壁进一步限定；(ii)窗口，所述窗口被定位在所述腔内，其中所述窗口将所述腔的所述第一部分与所述腔的所述第二部分分开；(iii)漫射器，所述漫射器位于所述腔的所述第一部分内，所述漫射器被配置为漫反射冲击到所述漫射器上的光；(iv)成像组件，所述成像组件被定位在所述腔的所述第二部分内，并且被配置为从延伸穿过所述窗口和所述腔的所述第一部分的成像视场(FOV)捕获光；(v)第一照明组件，所述第一照明组件被定位在所述腔的所述第二部分内，并且被配置为朝向所述窗口发射第一照明光；以及(vi)第一光学元件，所述第一光学元件被配置为引导所述第一照明光总量中的第一量离开所述窗口并冲击到所述漫射器上，所述方法包括：
由所述成像组件捕获一组图像数据；
由一个或多个处理器检测所述成像组件的所述FOV内的直接零件标记(DPM)码；以及
由所述一个或多个处理器通过分析表示所述DPM码的所述组图像数据对所述DPM码解码。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述扫描器进一步包括：
第二照明组件，所述第二照明组件被定位在所述腔的所述第二部分内，并且被配置为朝向所述窗口发射第二照明光；
其中，(a)射出所述窗口并冲击到所述漫射器的所述第二照明光的总量的第一量和(b)射出所述窗口并穿过所述腔的所述第一部分而不冲击到所述一个或多个壁的所述第二照明光的所述总量的第二量的比率小于或等于1:1。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述组图像数据包括：
由所述一个或多个处理器，激活所述第一照明组件；以及
在激活所述第一照明组件的同时，由所述一个或多个处理器停用所述第二照明组件。
30.如权利要求28所述的方法，进一步包括：
由所述一个或多个处理器，激活所述第二照明组件；
在激活所述第二照明组件的同时，由所述一个或多个处理器停用所述第一照明组件；
由所述成像组件捕获第二组图像数据；
由所述一个或多个处理器分析所述第二组图像数据，以检测在所述成像组件的所述FOV内的印刷条形码的特征的存在；
由所述一个或多个处理器通过分析所述第二组图像数据来对所述印刷条形码解码。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10740581B2 (en) * 2018-12-03 2020-08-11 Zebra Technologies Corporation Dual mode reader and method of reading DPM codes therewith
US10984204B2 (en) * 2019-06-28 2021-04-20 Zebra Technologies Corporation Hybrid illumination system for symbology readers and method of reading DPM codes therewith
US11790197B2 (en) * 2021-10-11 2023-10-17 Zebra Technologies Corporation Miniature long range imaging engine with auto-focus, auto-zoom, and auto-illumination system
US20230297794A1 (en) * 2022-03-16 2023-09-21 Hand Held Products, Inc. Camera reader apparatuses and methods of using the same
US20230316018A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 Zebra Technologies Corporation Illumination System Optimized for Vertical and Horizontal Slot Scanners
US20240144630A1 (en) * 2022-10-27 2024-05-02 Hand Held Products, Inc. Automatic illumination switching for a scanning device using reflections
USD988323S1 (en) * 2023-01-11 2023-06-06 Adm Tech Llc Handheld scanner

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6029893A (en) * 1995-05-22 2000-02-29 Symbol Technologies, Inc. Optical scanner having a reflected light collector including holographic optical elements
US6595422B1 (en) * 1999-06-23 2003-07-22 Assure Systems, Inc. Bar code reader
US7232072B1 (en) * 1992-03-12 2007-06-19 Intermec Ip Corp. Combined code reader and digital camera
CN101149784A (zh) * 2006-07-20 2008-03-26 电装波动株式会社 用于对物体上的代码进行光学读取的信息读取器
CN101346729A (zh) * 2005-10-24 2009-01-14 科格内克斯科技和投资公司 用于符号体系读取器的集成照明组件
CN103310178A (zh) * 2013-06-17 2013-09-18 西北工业大学 一种金属柱面直接标刻二维条码的识读装置
US20160245478A1 (en) * 2015-02-19 2016-08-25 Vitronic Dr.-Ing. Stein Bildverarbeitungssysteme Gmbh Lighting device for a code reader
US20170330008A1 (en) * 2016-05-10 2017-11-16 Datalogic IP Tech, S.r.l. Illumination system with active element for generating different illumination patterns for a data reader
CN107944315A (zh) * 2016-10-12 2018-04-20 手持产品公司 移动成像条形码扫描仪
WO2019046445A1 (en) * 2017-08-29 2019-03-07 Omron Corporation APPARATUS FOR DETECTING, READING AND VERIFYING 1-D, 2-D, AND DPM SYMBOLS
CN208834070U (zh) * 2018-11-09 2019-05-07 福州英迪格成像技术有限公司 一种用于物证采集的紫外漫反射配光系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE50210253D1 (de) 2001-03-09 2007-07-19 Christian Bartenbach Leuchtkörper zur Beleuchtung von Räumen
US9734374B2 (en) * 2015-04-28 2017-08-15 The Code Corporation Barcode reader configured for fast image read-out
US10984204B2 (en) * 2019-06-28 2021-04-20 Zebra Technologies Corporation Hybrid illumination system for symbology readers and method of reading DPM codes therewith

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7232072B1 (en) * 1992-03-12 2007-06-19 Intermec Ip Corp. Combined code reader and digital camera
US6029893A (en) * 1995-05-22 2000-02-29 Symbol Technologies, Inc. Optical scanner having a reflected light collector including holographic optical elements
US6595422B1 (en) * 1999-06-23 2003-07-22 Assure Systems, Inc. Bar code reader
CN101346729A (zh) * 2005-10-24 2009-01-14 科格内克斯科技和投资公司 用于符号体系读取器的集成照明组件
CN101149784A (zh) * 2006-07-20 2008-03-26 电装波动株式会社 用于对物体上的代码进行光学读取的信息读取器
CN103310178A (zh) * 2013-06-17 2013-09-18 西北工业大学 一种金属柱面直接标刻二维条码的识读装置
US20160245478A1 (en) * 2015-02-19 2016-08-25 Vitronic Dr.-Ing. Stein Bildverarbeitungssysteme Gmbh Lighting device for a code reader
US20170330008A1 (en) * 2016-05-10 2017-11-16 Datalogic IP Tech, S.r.l. Illumination system with active element for generating different illumination patterns for a data reader
CN107944315A (zh) * 2016-10-12 2018-04-20 手持产品公司 移动成像条形码扫描仪
WO2019046445A1 (en) * 2017-08-29 2019-03-07 Omron Corporation APPARATUS FOR DETECTING, READING AND VERIFYING 1-D, 2-D, AND DPM SYMBOLS
CN208834070U (zh) * 2018-11-09 2019-05-07 福州英迪格成像技术有限公司 一种用于物证采集的紫外漫反射配光系统

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