DE102019125977A1

DE102019125977A1 - Bildgebungsanordnungen und barcodeleser mit solchen bildgebungsanordnungen

Info

Publication number: DE102019125977A1
Application number: DE102019125977.0A
Authority: DE
Inventors: Carl D. Wittenberg; Igor Vinogradov; Vladimir Gurevich
Original assignee: Zebra Technologies Corp
Current assignee: Zebra Technologies Corp
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2020-04-30
Also published as: CN111104809B; CN111104809A; US20200134273A1; US10970503B2

Abstract

Bildgebungsanordnungen und Barcodeleser einschließlich solcher Bildgebungsanordnungen. Eine Bildgebungsanordnung zur Verwendung in einem Barcodeleser beinhaltet ein Gehäuse. Die Bildgebungsanordnung beinhaltet auch eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, um Licht entlang einer zentralen Lichtachse zu emittieren. Die Lichtquelle ist im Gehäuse angeordnet. Die Bildgebungsanordnung beinhaltet auch eine Linse mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche. Die Linse ist im Gehäuse angeordnet. Die erste Oberfläche ist konfiguriert, um der Lichtquelle zugewandt zu sein und ist so strukturiert, dass sie das von der Lichtquelle empfangene Licht im Wesentlichen in einen kollimierten Strahl kollimiert. Die zweite Oberfläche beinhaltet Oberflächenstrukturen, die strukturiert sind, um einen strukturierten Strahl als Reaktion auf das Empfangen des kollimierten Strahls zu erzeugen.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Bildgebungsanordnungen und insbesondere auf Bildgebungsanordnungen und Barcodeleser einschließlich solcher Bildgebungsanordnungen.
HINTERGRUND
In handgehaltenen Barcodelesern enthaltene Bildgebungsanordnungen können zum Lesen von Barcodes verwendet werden. Da es sich bei diesen handgehaltenen Barcodes um handgehaltene und damit nicht zu große handelt, ist die verfügbare Liegenschaft für zusätzliche Optionen begrenzt.
Dementsprechend besteht Bedarf an weiteren Vorteilen in Bildgebungsanordnungen und Barcodelesern mit solchen Bildgebungsanordnungen.
Figurenliste
Die beigefügten Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen identische oder funktional ähnliche Elemente in den einzelnen Ansichten bezeichnen, sind zusammen mit der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in die Offenbarung inkorporiert und bilden einen Bestandteil der Offenbarung und dienen dazu, hierin beschriebene Ausführungsformen von Konzepten, die die beanspruchten Beispiele umfassen, weiter zu veranschaulichen und verschiedene Prinzipien und Vorteile dieser Ausführungsformen zu erklären.

1A veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Barcodelesers gemäß den Lehren dieser Offenbarung.
1B veranschaulicht eine isometrische Ansicht einer exemplarischen Bildgebungsanordnung, die zur Implementierung des Barcodelesers von 1A verwendet werden kann.
2 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer exemplarischen Bildgebungsanordnung, die zur Implementierung der Bildgebungsanordnung von 1B verwendet werden kann.
3 ist eine Frontansicht der Bildgebungsanordnung von 2.
4 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer weiteren exemplarischen Bildgebungsanordnung, die zur Implementierung der Bildgebungsanordnung von 1B verwendet werden kann.
5 ist eine Frontansicht der Bildgebungsanordnung von 4.
6 ist eine Draufsicht auf die Bildgebungsanordnung von 4, die die Sichtfelder der Lichtquelle und der Bildgebungsanordnung darstellt.

Die Vorrichtungs- und Verfahrenskomponenten wurden, wo es angemessen ist, durch herkömmliche Symbole in den Zeichnungen dargestellt, die nur jene spezifischen Details zeigen, die zum Verständnis der offenbarten Beispiele relevant sind, um somit die Offenbarung nicht mit Einzelheiten zu verdecken, die für die Fachleute auf dem Gebiet, die auf die vorliegende Beschreibung zurückgreifen, ohne weiteres ersichtlich sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die hierin offenbarten Beispiele beziehen sich auf Bildgebungsanordnungs- und Abtastanordnungen, die eine Breite aufweisen, die einen Schwellenwert erfüllt. In einigen Beispielen liegt der Schwellenwert bei etwa 9 Millimetern (mm) oder weniger. Wie hierin dargelegt, bedeutet der Ausdruck „etwa 9 Millimeter“ +/- 2 mm von 9 mm und/oder berücksichtigt Fertigungstoleranzen. In einigen Beispielen wird die Breite zwischen einer Leiterplatte (PCB) an einer Rückwand der Anordnung und einer Vorderseite der Anordnung definiert. Die Bildgebungsanordnungen können als Bildgebungsmaschinen bezeichnet werden, die mit Barcodelesern verwendet werden können, und die Abtastanordnungen können als Abtastmaschinen bezeichnet werden, die mit Barcodescannern verwendet werden können.
Um es der Breite der Anordnungen zu ermöglichen, den Schwellenwert zu erfüllen, beinhalten die offenbarten Anordnungen im Gegensatz zu bekannten Beispielen, die diskrete Kollimationslinsen und Mustergeneratoren beinhalten, ein einziges integrales Teil, das sowohl eine exemplarische Kollimationslinse als auch einen exemplarischen Mustergenerator beinhaltet. Das Teil kann ein Kunststoffformteil sein. Der Mustergenerator kann als ein Laser-Mustergenerator, ein lichtemittierender Dioden-Mustergenerator, ein Leuchtmustergenerator oder ein Zielmustergenerator bezeichnet werden und das Teil kann als eine Linse oder eine Kollimationsmuster erzeugende Linse bezeichnet werden, wobei verstanden sei, dass Referenzen auf eine „Linse“ Referenzen auf mehrere Linsen umfassen, die konfiguriert sind, um gemeinsam einen ähnlichen Betrieb bereitzustellen.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Teil eine erste Oberfläche, die die Kollimationslinse bildet, und eine zweite Oberfläche, die den Mustergenerator bildet. Die erste Oberfläche ist so strukturiert, dass sie der Lichtquelle zugewandt ist, und die zweite Oberfläche ist so strukturiert, dass sie von der Lichtquelle weg zeigt. Die Lichtquelle kann durch einen Laser oder eine lichtemittierende Diode (LED) realisiert werden. Um das in das Teil eintretende Licht zu kollimieren, ist in einigen Beispielen die erste Oberfläche als asphärische Oberfläche, eine im Wesentlichen hyperbolische Oberfläche, eine strahlbildende Oberfläche strukturiert oder hat eine andere Kontur, die strukturiert ist, um das Licht zu kollimieren. So kann beispielsweise die erste Oberfläche als eine refraktive Oberfläche, eine Fresnel-Oberfläche oder eine diffraktive Oberfläche ausgeführt sein. Wie hierin dargelegt, bedeutet der Ausdruck „im Wesentlichen hyperbolisch“, dass die Oberfläche nicht mehr als 20 Wellen quadratisch gemittelt (root mean square - rms) von der hyperbolischen Oberfläche abweichen würde. Damit das aus der Bildgebungsanordnung und/oder dem zugehörigen Barcodeleser austretende Licht ein bestimmtes Muster aufweisen kann, beinhaltet die offenbarte zweite Oberfläche Oberflächenstrukturen, eine musterbildende Oberfläche und/oder ist anderweitig strukturiert, um ein Muster zu erzeugen. So kann beispielsweise die zweite Oberfläche als ein diffraktives optisches Element (DOE), ein refraktives optisches Element (ROE), ein technischer Diffusor (ED) ausgeführt werden und das erzeugte Muster kann in Form eines Fadenkreuzes, eines Pluszeichens usw. vorliegen.
Um ein Ausmaß an Licht, das in die Beispiellinse eindringt, zu begrenzen und/oder um eine Lichtstreuung zu verhindern, wird eine Öffnung zwischen der Lichtquelle und der Lichtquelle zugewandten ersten Oberfläche positioniert. Anders ausgedrückt, die Öffnung ermöglicht es einem ersten Teil des von der Lichtquelle emittierten Lichts, durch die Linse zu gelangen und verhindert, dass ein zweiter Teil des von der Lichtquelle emittierten Lichts durch die Linse gelangt. Während die Öffnung eine beliebige Größe haben kann, ist die Größe der Öffnung in einigen Beispielen etwa 1 Millimeter (mm), etwa 2,3 mm oder größer (z.B. 3 mm) oder etwa 2,7 mm. Generell liegt die Öffnung zwischen ca. 1 mm und 5 mm. Wie hierin dargelegt, bedeuten die Formulierungen „ca. 2,5 mm“ und „ca. 2,7 mm“ +/- 0,5 mm von 2,3 mm bzw. 2,7 mm und/oder berücksichtigen Fertigungstoleranzen. Während die Öffnung als zwischen der ersten Oberfläche und der Lichtquelle positioniert offenbart ist, kann die Öffnung alternativ angrenzend an die zweite Oberfläche angeordnet sein, so dass das Licht „abgeschnitten“ wird und der zweite Teil des Lichts entfernt wird, nachdem das von der Lichtquelle abgegebene Licht durch die Linse geleitet wird.
Um im Wesentlichen zu verhindern, dass reflektierendes Licht von der Bildgebungsanordnung wieder abgegeben wird, ist in einigen Beispielen die zweite Oberfläche einschließlich der mustererzeugenden Strukturen relativ zu einer Querebene, die sich zwischen gegenüberliegenden Seiten der Bildgebungsanordnung erstreckt, angewinkelt. So kann beispielsweise die zweite Oberfläche gegenüber der Querebene um ca. 3° angewinkelt werden. Wenn die zweite Oberfläche nicht so angewinkelt wäre, um zu verhindern, dass durch die zweite Oberfläche reflektiertes Licht von der Anordnung wieder abgegeben wird, mag das von der Anordnung abgegebene Licht nicht zu dem gewünschten Muster führen. Mit anderen Worten, wenn das reflektierende Licht durch die Anordnung erneut emittiert wird, kann ein zweites Muster, das sich vom beabsichtigten Muster unterscheidet, durch die Anordnung emittiert werden. Darüber hinaus ermöglicht in einigen Beispielen der Winkel der zweiten Oberfläche, dass das von der Bildgebungsanordnung an eine Kamera der Bildgebungsanordnung abgegebene Muster auf Parallaxe zwischen der Lichtquelle und der Kamera korrigiert wird. Die Kamera kann als eine Bildaufnahmeanordnung, eine Bildgebungsanordnung oder eine Abbildungsanordnung bezeichnet werden. Während die zweite Oberfläche in jedem beliebigen Winkel relativ zu einer Transversalebene der Anordnung angeordnet sein kann, kann in einigen Beispielen die zweite Oberfläche relativ zur Transversalebene um etwa 3° angewinkelt sein.
In einem ersten Beispiel beinhaltet eine Bildgebungsanordnung zur Verwendung in einem Barcodeleser ein Gehäuse. Die Bildgebungsanordnung beinhaltet auch eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, um Licht entlang einer zentralen Lichtachse zu emittieren. Die Lichtquelle ist im Gehäuse angeordnet. Die Bildgebungsanordnung beinhaltet auch eine Linse mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche. Die Linse ist im Gehäuse angeordnet. Die erste Oberfläche ist konfiguriert, um der Lichtquelle zugewandt zu sein und ist so strukturiert, dass sie das von der Lichtquelle empfangene Licht im Wesentlichen in einen kollimierten Strahl kollimiert. Die zweite Oberfläche beinhaltet Oberflächenstrukturen, die strukturiert sind, um einen strukturierten Strahl als Reaktion auf das Empfangen des kollimierten Strahls zu erzeugen. In einer Variation des ersten Beispiels ist die zweite Oberfläche relativ zur Lichtquelle so angewinkelt, dass das von der zweiten Oberfläche in Richtung der Lichtquelle reflektierte Licht in einem schrägen Winkel relativ zur zentralen Lichtachse gerichtet ist.
In einem zweiten Beispiel beinhaltet eine Bildgebungsanordnung zur Verwendung in einem Barcodeleser ein Gehäuse mit einer Vorderwand und einer Rückwand. Die Bildgebungsanordnung beinhaltet auch eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, um Licht zu emittieren. Die Lichtquelle ist im Gehäuse in der Nähe der Rückwand anzuordnen. Die Bildgebungsanordnung beinhaltet auch Mittel zum Kollimieren des Lichts von der Lichtquelle in einen kollimierten Strahl und zum Erzeugen eines strukturierten Strahls als Reaktion auf das Empfangen des kollimierten Strahls. Die Mittel zum Kollimieren des Lichts und zum Erzeugen des strukturierten Strahls ermöglichen einen Abstand zwischen der Vorderwand und der Rückwand von etwa 9 Millimetern oder weniger. Die Mittel zum Kollimieren des Lichts und zum Erzeugen des strukturierten Strahls sind nahe der Vorderwand angeordnet. In einem Beispiel beinhaltet das Mittel zum Kollimieren des Lichts und zum Erzeugen des strukturierten Strahls eine Linse mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche. Die Linse ist im Gehäuse zu platzieren. Die erste Oberfläche ist konfiguriert, um der Lichtquelle zugewandt zu sein und ist so strukturiert, dass sie das von der Lichtquelle empfangene Licht im Wesentlichen in den kollimierten Strahl kollimiert. Die zweite Oberfläche beinhaltet Oberflächenstrukturen, die strukturiert sind, um den strukturierten Strahl als Reaktion auf das Empfangen des kollimierten Strahls zu erzeugen.
In einem dritten Beispiel beinhaltet ein Barcodeleser ein Gehäuse und eine im Gehäuse angeordnete Bildgebungsanordnung. Die Bildgebungsanordnung beinhaltet eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, um Licht zu emittieren, und eine Linse mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche. Die erste Oberfläche ist konfiguriert, um der Lichtquelle zugewandt zu sein und ist so strukturiert, dass sie das von der Lichtquelle empfangene Licht im Wesentlichen in einen kollimierten Strahl kollimiert. Die zweite Oberfläche beinhaltet Oberflächenstrukturen, die strukturiert sind, um einen strukturierten Strahl als Reaktion auf den Empfang des kollimierten Strahls zu erzeugen. In einer Variation des dritten Beispiels beinhaltet der Barcodeleser eine Öffnung, die zwischen der Lichtquelle und der Linse angeordnet ist. Die Öffnung ist so bemessen, dass ein erster Anteil des von der Lichtquelle emittierten Lichts durch die Linse hindurchtreten kann und ein zweiter Anteil des von der Lichtquelle emittierten Lichts nicht durch die Linse hindurchgehen kann.
Unter Bezugnahme auf 1A ist darin ein exemplarischer Barcodeleser 100 mit einem Gehäuse 102 mit einem Hohlraum zur Aufnahme interner Komponenten, einem Auslöser 104 und einem Gehäusefenster 106 dargestellt. In diesem Beispiel ist eine exemplarische Bildgebungsanordnung 107 im Hohlraum des Gehäuses 102 positioniert und konfiguriert, um Bilddaten durch das Gehäusefenster 106 zu erfassen und insbesondere Barcodes über einen relativ weiten Arbeitsabstand zu lesen. Die Bildgebungsanordnung 107 kann als eine Bildgebungsmaschine bezeichnet werden, die Elemente wie beispielsweise eine Ziellichtanordnung oder eine Beleuchtungslichtanordnung beinhaltet. In anderen Fällen kann die Bildgebungsmaschine Bildaufnahmekomponenten wie einen Bildsensor(en) beinhalten.
Der Barcodeleser 100 kann im Freihandmodus als stationärer Arbeitsplatz verwendet werden, wenn er in einer Halterung (nicht dargestellt) auf die Arbeitsplatte gestellt wird. Der Barcodeleser 100 kann auch in einem handgehaltenen Modus verwendet werden, wenn er von der Arbeitsplatte (oder einer anderen Oberfläche) aufgenommen und in der Hand eines Bedieners gehalten wird. Im Freihandmodus können Produkte geschoben, vorbeigeschoben oder dem Fenster 106 präsentiert werden. Im handgehaltenen Modus kann der Barcodeleser 100 auf einen Barcode auf einem Produkt ausgerichtet werden, und der Auslöser 104 kann manuell gedrückt werden, um die Abbildung des Barcodes zu starten. In einigen Implementierungen kann die Halterung weggelassen werden, und das Gehäuse 102 kann auch in anderen handgehaltenen oder nicht handgehaltenen Formen ausgeführt werden.
1B veranschaulicht eine isometrische Ansicht der Bildgebungsanordnung 107, mit der der Barcodeleser 100 aus 1A implementiert werden kann. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet die Bildgebungsanordnung 107 ein Gehäuse 150, das eine erste Öffnung 152 definiert, die den Zugang zu einer Beispiellinse 154 ermöglicht, und eine zweite Öffnung 156, die den Zugang zu einer Bildgebungsanordnung 158 ermöglicht. Die Bildgebungsanordnung 158 beinhaltet einen Bildgebungssensor mit einer Vielzahl von lichtempfindlichen Elementen, die eine im Wesentlichen ebene Oberfläche zusammen mit anderen Komponenten wie einem Gehäuse und einer Linse(n) zum Erfassen von Bilddaten für ein Sichtfeld definieren. Die Bilddaten können Barcodedaten beinhalten und die Bildgebungsanordnung 158 kann als Kamera oder Abbildungsanordnung bezeichnet werden. Darüber hinaus können eine oder mehrere Beleuchtungsbaugruppen innerhalb der Bildgebungsanordnung 107 positioniert werden. Zur Aufnahme einer oder mehrerer zusätzlicher Beleuchtungsbaugruppen, z. B. für Bildlicht, können eine oder mehrere zusätzliche Öffnungen durch das Gehäuse 150 definiert sein. Wie ebenfalls dargestellt, trägt das Gehäuse 150 eine Leiterplatte (PCB) 160, mit der beispielsweise Bilddaten verarbeitet werden können, auf die von der Bildgebungsanordnung 158 zugegriffen wird.
2 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Bildgebungsanordnung 107, mit der der Barcodeleser 100 aus 1B implementiert werden kann. Im dargestellten Beispiel sind eine Lichtquelle 204 und die Linse 154 im Gehäuse 150 angeordnet. Die Lichtquelle 204 und die Linse 154 können als eine Zielanordnung bezeichnet werden, die Lichtquelle 204 kann als Ziellichtquelle bezeichnet werden und die Linse 154 kann als eine Ziellinsenanordnung oder ein Zielstrahlformer bezeichnet werden. Die Lichtquelle 204 ist konfiguriert, um Licht entlang einer zentralen Lichtachse 207 zu emittieren. Die Lichtquelle 204 kann durch einen Laser realisiert werden und das von der Lichtquelle 204 emittierte Licht kann als ein Ziellicht bezeichnet werden.
In dem veranschaulichten Beispiel ist die Lichtquelle 204 nahe einer Rückwand 208 des durch die Leiterplatte (PCB) 160 gebildeten Gehäuses 150 und die Linse 154 nahe einer Vorderwand 210 des Gehäuses 150 positioniert. Um die Linse 154 innerhalb des Gehäuses 150 zu koppeln, kann die Linse 154 innerhalb eines durch das Gehäuse 150 definierten Schlitzes aufgenommen sein. Die Linse 154 kann jedoch auch auf andere geeignete Weise vom Gehäuse 150 gehalten und/oder getragen sein, z.B. durch Kleber, Befestigungsmittel, Presssitz, Befestigungsclips, Verriegelungen usw.
Die Linse 154 ist dargestellt als ein einteilig geformtes Teil mit einer „Keilform“, die so strukturiert ist, dass sie sowohl das von der Lichtquelle 204 empfangene Licht kollimiert als auch einen strukturierten Strahl (z.B. einen strukturierten Zielstrahl) als Reaktion auf das Empfangen des kollimierten Strahls erzeugt. Durch die Strukturierung der Linse 154, um sowohl das von der Lichtquelle 204 empfangene Licht zu kollimieren als auch einen strukturierten Strahl als Reaktion auf das Empfangen des kollimierten Strahls zu erzeugen, kann eine Breite 211 der Bildgebungsanordnung 107 zwischen der Vorderwand 210 und der Rückwand 208 einen Schwellenwert erfüllen. In einigen Beispielen liegt der Schwellenwert bei etwa 10 Millimetern oder weniger. Wie hierin dargelegt, bedeutet der Ausdruck „etwa 10 Millimeter“ +/- 1,5 mm von 10 mm. Darüber hinaus kann durch die Strukturierung der Linse 154 gemäß den Lehren dieser Offenbarung eine Brennweite der Linse 154 größer oder ungefähr gleich 1,0 mm, 2,8 mm, 3 mm, 3,5 mm oder kleiner als 5 mm sein. Wie hierin dargelegt, bedeutet die Formulierung „etwa 1,0 Millimeter“, „etwa 2,8 Millimeter“ „etwa 3,0 mm“ und „etwa 3,5 mm“ +/- 0,5 Millimeter von 2,8 mm bzw. 3 mm und/oder berücksichtigt Fertigungstoleranzen. Die Brennweite der Linse 154 kann jedoch jede geeignete Brennweite zwischen ca. 0,25 mm - 5 mm sein. Der Querschnitt des Lichts bei Erreichen der gewünschten effektiven Brennweite kann elliptisch oder kreisförmig sein. Der Querschnitt des Lichts kann jedoch z.B. je nach Anwendung unterschiedlich sein.
Die in 2 dargestellte Linse 154 beinhaltet eine erste Oberfläche 212 und eine zweite Oberfläche 214 gegenüber der ersten Oberfläche 212. Die erste Oberfläche 212 ist der Lichtquelle 204 zugewandt und so strukturiert, dass sie das von der Lichtquelle 204 empfangene Licht im Wesentlichen kollimiert. Um das von der Lichtquelle 204 empfangene Licht zu kollimieren, kann die erste Oberfläche 212 durch eine asphärische Oberfläche, eine konvexe Oberfläche, eine hyperbolische Oberfläche, eine refraktive Oberfläche, eine Fresnel-Oberfläche oder eine diffraktive Oberfläche realisiert werden.
Um zu verhindern, dass ein Teil des von der Lichtquelle 204 emittierten Lichts durch die Linse 154 hindurchgeht, ist eine exemplarische Öffnung 216 angrenzend an einen Abschnitt der ersten Oberfläche 212 und zwischen der Linse 154 und der Lichtquelle 204 angeordnet. Mit anderen Worten, die Öffnung 216 ist so bemessen und/oder strukturiert, dass ein erster Anteil des von der Lichtquelle 204 emittierten Lichts die Linse 154 passieren kann und ein zweiter Anteil des von der Lichtquelle 204 emittierten Lichts die Linse 154 nicht passieren kann. Die Öffnung 216 wird dargestellt als durch ein Element (z.B. eine Schicht) definiert und so ist positioniert, dass sich ein Abschnitt 218 der ersten Oberfläche 212 durch die Öffnung 216 in Richtung der Lichtquelle 204 erstrecken kann. In einigen Beispielen ist die Öffnung 216 größer als oder ungefähr gleich 2,3 mm. Die Öffnung 216 kann jedoch so bemessen sein, dass mehr oder weniger Licht von der Lichtquelle 204 durch die Linse 154 strömen kann.
Die zweite Oberfläche 214 weist von der Lichtquelle 204 weg und ist strukturiert, um den strukturierten Strahl zu erzeugen. Um den strukturierten Strahl zu erzeugen, kann die zweite Oberfläche 214 durch ein diffraktives optisches Element, ein refraktives optisches Element oder einen technischen Diffusor realisiert werden. In einigen Fällen, in denen von der Lichtquelle 204 emittiertes Licht auf die zweite Oberfläche 214 trifft, kann dieses Licht zurück zur ersten Oberfläche 212 und in einen von der Lichtquelle 204 belegten Hohlraum 219 reflektiert werden. Danach kann dieses reflektierte Licht auf unerwünschte Weise durch die Linse 154 gelangen. Ein solches Ereignis kann durch Anwinkeln der zweiten Oberfläche 214, wie im offenbarten Beispiel von 2 gezeigt, adressiert werden. Um einem solchen Ereignis entgegenzuwirken, wird die zweite Oberfläche 214 so angewinkelt, dass von der zweiten Oberfläche 214 reflektiertes Licht in Richtung der Lichtquelle 204 in einem schrägen Winkel relativ zur zentralen Lichtachse 207 reflektiert wird. Anders ausgedrückt, ist eine Ebene 222, die sich entlang der zweiten Oberfläche 214 erstreckt, relativ zur Lichtquelle 204 so angewinkelt, dass das von der zweiten Oberfläche 214 reflektierte Licht in Richtung der Lichtquelle 204 in eine Richtung gelangt, die im Allgemeinen durch die Pfeile 220 angezeigt wird. In dem veranschaulichten Beispiel ist die zweite Oberfläche 214 um etwa 3° relativ zu einem ebenen Abschnitt 225 der ersten Oberfläche 212 angewinkelt. Wie hierin dargelegt, bedeutet die Formulierung „ca. 3°“ +/- 1,2° von 3° und/oder berücksichtigt Fertigungstoleranzen. Die zweite Oberfläche 214 und der ebene Abschnitt 225 können jedoch in anderen Winkeln relativ zueinander angeordnet sein (z.B. 1°, 2°, 5°, etc.).
Um es der Bildgebungsanordnung 107 zu ermöglichen, Bilddaten zu erfassen, die dem strukturierten Strahl zugeordnet sind, beinhaltet die Bildgebungsanordnung 107 die im Gehäuse 150 angeordnete Bildgebungsanordnung 158. Um die Parallaxe der Bildgebungsanordnung 158 zu korrigieren, ist die zweite Oberfläche 214 dargestellt, die ein Zielmuster 226 um etwa 2° zu einer Mittelachse 228 der Bildgebungsanordnung 158 ablenkt. Wie hierin dargelegt, bedeutet die Formulierung „ungefähr 2°“ +/- 1° von 2° und/oder berücksichtigt Fertigungstoleranzen. So kann beispielsweise das Zielmuster 226 um 2,7° abgelenkt werden.
3 veranschaulicht eine Frontansicht der Bildgebungsanordnung 107, die die zweite Oberfläche 214 der Linse 154 und der Bildgebungsanordnung 158 darstellt. Wie dargestellt, beinhaltet die zweite Oberfläche 214 erste Rippen 302 und zweite Rippen 304, wobei die ersten Rippen 302 im Wesentlichen senkrecht relativ zu den zweiten Rippen 304 positioniert sind. Die ersten Rippen 302 sind im Wesentlichen parallel zueinander und die zweiten Rippen 304 sind im Wesentlichen parallel zueinander dargestellt. Wie hierin dargelegt, bedeutet die Formulierung „im Wesentlichen senkrecht“ bei Verwendung in Verbindung mit den Rippen 302, 304 +/- 2,5° von senkrecht und/oder berücksichtigt Fertigungstoleranzen und die Formulierung „im Wesentlichen parallel“ bei Verwendung in Verbindung mit den Rippen 302, 304 bedeutet +/- 2,5° von senkrecht und/oder berücksichtigt Fertigungstoleranzen. Die Rippen 302, 304 können als Oberflächenstrukturen bezeichnet werden und können durch zylindrische Linsen, Lentikularlinsen, Linsenarrays, prismatische Linsen, Lensletarrays usw. realisiert werden. Mit anderen Worten, die Rippen 302, 304 können aus optischen Elementen gebildet sein, die konfiguriert sind, um die Richtung des Lichts zu ändern. Wie ebenfalls dargestellt, beinhaltet die zweite Oberfläche 214 erste und zweite Abschnitte 306, 308, die durch die Rippen 304 gebildet werden, und einen zentralen Abschnitt 310, der zwischen den ersten und zweiten Abschnitten 306, 308 angeordnet ist. Anders ausgedrückt, der erste und zweite Abschnitt 306, 308 flankieren den zentralen Abschnitt 310. Unter Bezugnahme auf 2 ist die Ebene 222 dargestellt als sich entlang des zentralen Abschnitts 310 erstreckend, der im Wesentlichen parallel zu dem zentralen Abschnitt 310 ist, der als im Wesentlichen flach dargestellt ist. Wie hierin dargelegt, bedeutet die Formulierung „im Wesentlichen parallel“ +/- 5° parallel und/oder berücksichtigt Fertigungstoleranzen. Zusätzlich oder alternativ kann die Ebene 222 durch Scheitelpunkte der Rippen 302, 304 definiert werden.
4 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer weiteren exemplarischen Bildgebungsanordnung 400, die zur Implementierung des Barcodelesers 100 aus 1B verwendet werden kann. Die Bildgebungsanordnung 400 ist ähnlich wie die Bildgebungsanordnung 200 von 2, beinhaltet aber eine Steuerung 401, einen Eingangs-/Ausgangsstecker (IO) 402 und eine Beispiellinse 403. Die Linse 403 beinhaltet eine erste Oberfläche 404, die durch eine refraktive Oberfläche implementiert ist, die sphärische Aberrationen unter Verwendung eines hyperbolischen Oberflächenprofils, dargestellt durch Gleichung 1, kompensiert. Die Steuerung 401 kann zum Steuern der Lichtquelle 204 und der Bildgebungsanordnung 158 und des lO-Steckers 402 verwendet werden, damit die Bildgebungsanordnung 158 beispielsweise mit zusätzlichen elektronischen Komponenten kommunizieren kann. Unter Bezugnahme auf Gleichung 1, stellt z den Oberflächendurchhang (negativ) dar, r stellt eine radiale Koordinate dar, c stellt die Oberflächenkrümmung (1/R) dar, und k stellt die konische Konstante dar. Wie unten dargestellt, ist der Oberflächenradius der Krümmung R definiert durch Gleichung 2, die Oberflächenkrümmung c ist definiert durch Gleichung 3, die konische Konstante k ist definiert durch Gleichung 4 und der Brechungsindex ist dargestellt durch n. $z = \frac{{cr}^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + k) c^{2} r^{2}}}$
$R = \frac{- f}{(n - 1)}$
$c = \frac{1}{R}$
$k = - n^{2}$
Wenn die erste Oberfläche 404 unter Verwendung von Gleichung 1 implementiert wird, erfüllt das hyperbolische Oberflächenprofil nicht die Sinusbedingung r = f sin α, die für die Kompensation des Komas erforderlich ist. Infolgedessen kann die erste Oberfläche 404 empfindlich auf die Verschiebung der Lichtquelle 204 von der zentralen Lichtachse 207 reagieren. Um die Linse 403 und/oder die Lichtquelle 204 von der Bewegung abzuhalten, kann im dargestellten Beispiel eine mechanische Zentrierungsausrichtung verwendet werden.
Wie bei der Linse 206 von 2 wird die Linse 403 von 4 vom Gehäuse 150 getragen. Im veranschaulichten Beispiel beinhaltet das Gehäuse 150 Wände 412, die einen Schlitz 414 definieren, der zur Aufnahme der Linse 403 strukturiert ist. Wie dargestellt, weist die erste Oberfläche 404 einen Krümmungsradius von ca. 1,86277 mm auf und wird an einem Teil mit einem Brechungsindex n = 1.5322 verwendet. Wie ebenfalls dargestellt, beträgt der Abstand 406 zwischen einem Emissionspunkt 408 der Lichtquelle 204 und einem Scheitelpunkt 410 der ersten Oberfläche 404 etwa 3,5 mm. Der Abstand 406 kann jedoch von ca. 3,5 mm abweichen. Wie hierin dargelegt, bedeutet die Formulierung „ca. 3,5 mm“ +/- 0,5 mm von 3,5 mm und/oder berücksichtigt Fertigungstoleranzen.
Die Linse 403 beinhaltet eine zweite Oberfläche 416, die strukturiert ist, um einen strukturierten Strahl als Reaktion auf das Empfangen des durch die erste Oberfläche 404 gebildeten kollimierten Strahls zu erzeugen. In einigen Beispielen wird die zweite Oberfläche 416 durch transparente Graduierung und/oder Mikrolinsen, wie beispielsweise einen zylindrischen Satz von Mikrolinsen, realisiert. Um die Erfassung von Bilddaten durch die Bildgebungsanordnung 158 zu ermöglichen, weist die Bildgebungsanordnung 158 ein Sichtfeld 418 von etwa 48° auf. Die Bildgebungsanordnung 158 kann jedoch so konfiguriert sein, dass sie ein beliebiges anderes gewünschtes Sichtfeld aufweist.
5 veranschaulicht eine Frontansicht der Bildgebungsanordnung 400, die die zweite Oberfläche 416 der Linse 403 und die Bildgebungsanordnung 158 darstellt. Wie dargestellt, beinhaltet die zweite Oberfläche 416 einen exemplarischen horizontalen Liniengenerator 502, exemplarische vertikale Liniengeneratoren 504, 506 und exemplarische Fenster 508, 510. Es ist zu beachten, dass der horizontale Liniengenerator 502 eine Vielzahl von vertikalen Rippen 512 beinhaltet, die Licht vertikal entlang eines horizontalen Abschnitts ausrichten und horizontal beleuchtete Abschnitte erzeugen. Ebenso ist zu beachten, dass der Vertikalliniengenerator 504 eine Vielzahl von horizontalen Rippen 514 beinhaltet, die das Licht horizontal entlang eines vertikalen Abschnitts ausrichten und vertikal beleuchtete Abschnitte erzeugen. Die Rippen 512, 514 können durch zylindrische Linsen, Lentikularlinsen, Linsenarrays, prismatische Linsen, Lensletarrays usw. realisiert werden. Die Fenster 508, 510 lassen das Licht ohne Richtungsänderung durch, so dass zentrale Indikatoren gebildet werden können.
6 veranschaulicht eine Draufsicht der Bildgebungsanordnung 400, die das Sichtfeld 418 der Bildgebungsanordnung 158 und ein Sichtfeld 602 der Lichtquelle 204 zeigt, wobei das Sichtfeld 418 der Bildgebungsanordnung 158 als ein Bildgebungssichtfeld und das Sichtfeld 602 der Lichtquelle 204 als ein Zielsichtfeld bezeichnet werden kann. Wie dargestellt, sind die Sichtfelder 418, 602 jeweils etwa 48° und ein Abstand 604 zwischen dem Scheitelpunkt 410 der ersten Oberfläche 404 und der Leiterplatte (PCB) 160 beträgt etwa 6,9 mm. Die Sichtfelder 418, 602 können jedoch voneinander abweichen und/oder von der Darstellung abweichen. Wie hierin dargelegt, bedeutet die Formulierung „etwa 6,9 mm“ +/- 1,0 mm von 6,9 mm und/oder berücksichtigt Fertigungstoleranzen.
Aus diesem Grund ist zu beachten, dass die oben offenbarten Vorrichtungen, Verfahren und Herstellungsprodukte es ermöglichen, Bildgebungsanordnungen und Abtastanordnungen in kleineren Größen herzustellen. Konkret ermöglichen die Beispiele die Herstellung der Anordnungen mit einer Breite von etwa 9 Millimetern oder weniger. Natürlich können mit den offenbarten Beispielen auch unterschiedliche Breiten (größere Breiten, kleinere Breiten) erreicht werden.
In der vorstehenden Beschreibung wurden spezifische Ausführungsformen beschrieben. Ein Durchschnittsfachmann erkennt jedoch, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung, wie sie in den untenstehenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Figuren vielmehr in einem illustrativen als in einem einschränkenden Sinne zu betrachten, und alle derartigen Modifikationen sollen im Umfang der vorliegenden Lehren eingeschlossen sein. Darüber hinaus sollten die beschriebenen Ausführungsformen/Beispiele/Implementierungen nicht als sich gegenseitig ausschließend interpretiert werden, sondern als potenziell kombinierbar verstanden werden, wenn solche Kombinationen in irgendeiner Weise permissiv sind. Mit anderen Worten, jedes Merkmal, das in einer der oben genannten Ausführungsformen/Beispiele/Implementierungen offenbart wird, kann in jede der anderen oben genannten Ausführungsformen/Beispiele/Implementierungen aufgenommen werden. Außerdem sind keine Schritte irgendeines hierin offenbarten Verfahrens so zu verstehen, dass sie eine bestimmte Reihenfolge haben, es sei denn, es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass keine andere Reihenfolge durch die weiteren Schritte des jeweiligen Verfahrens möglich oder erforderlich ist. Auch können zumindest einige der Figuren skaliert werden oder auch nicht.
Die Nutzen, Vorteile, Lösungen für Probleme und alle Elemente, die zum Auftreten oder einer Verstärkung eines Nutzens, eines Vorteils, oder einer Lösung führen können, sind nicht als kritische, erforderliche oder wesentliche Merkmale oder Elemente in einigen oder sämtlichen Ansprüchen zu verstehen. Die Erfindung ist lediglich durch die angehängten Ansprüche definiert, einschließlich jeglicher Änderungen, die während der Anhängigkeit dieser Anmeldung vorgenommen wurden und aller Äquivalente der erteilten Ansprüche.
Darüber hinaus können in diesem Dokument relationale Begriffe wie erster und zweiter, oberer und unterer und dergleichen lediglich verwendet sein, um eine Entität oder Aktion von einer anderen Entität oder Aktion zu unterscheiden, ohne notwendigerweise eine tatsächliche derartige Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Entitäten oder Aktionen zu erfordern oder zu implizieren. Die Ausdrücke „umfasst“, „umfassend“, „hat“, „haben“, „aufweist“, „aufweisend“, „enthält“, „enthaltend“ oder jede andere Variation davon sollen eine nichtausschließliche Einbeziehung abdecken, derart, dass ein Prozess, Verfahren, Produkt oder Vorrichtung, das eine Liste von Elementen umfasst, hat, aufweist, enthält, nicht nur diese Elemente aufweist, sondern auch andere Elemente aufweisen kann, die nicht ausdrücklich aufgelistet sind oder einem solchen Prozess, Verfahren, Produkt oder Vorrichtung inhärent sind. Ein Element, dem „umfasst ... ein“, „hat... ein“, „aufweist ... ein“ oder „enthält ...ein“ vorausgeht, schließt ohne weitere Einschränkungen die Existenz zusätzlicher identischer Elemente in dem Prozess, dem Verfahren, dem Produkt oder der Vorrichtung, die das Element umfasst, hat, aufweist oder enthält, nicht aus. Die Begriffe „ein“ und „eine“ sind als eine oder mehrere definiert, sofern es hierin nicht ausdrücklich anders angegeben wird. Die Begriffe „im Wesentlichen“, „im Allgemeinen“, „ungefähr“, „etwa“ oder jede andere Version davon sind so definiert, dass sie von einem Fachmann auf diesem Gebiet nahekommend verstanden werden, und in einer nicht-einschränkenden Ausführungsform ist der Ausdruck definiert als innerhalb von 10%, in einer weiteren Ausführungsform als innerhalb von 5%, in einer weiteren Ausführungsform als innerhalb von 1% und in einer weiteren Ausführungsform als innerhalb von 0,5%. Der Ausdruck „gekoppelt“, wie er hierin verwendet wird, ist als verbunden definiert, jedoch nicht notwendigerweise direkt und nicht notwendigerweise mechanisch. Eine Vorrichtung oder eine Struktur, die auf eine bestimmte Art „ausgeführt“ ist, ist zumindest auch so ausgeführt, kann aber auch auf Arten ausgeführt sein, die nicht aufgeführt sind.
Es versteht sich, dass einige Ausführungsformen von einem oder mehreren generischen oder spezialisierten Prozessoren (oder „Verarbeitungsgeräten“) wie Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren, kundenspezifische Prozessoren und Field-Programmable-Gate-Arrays (FPGAs) und einmalig gespeicherten Programmanweisungen (einschließlich sowohl Software als auch Firmware) umfasst sein können, die den einen oder die mehreren Prozessoren steuern, um in Verbindung mit bestimmten Nicht-Prozessorschaltungen einige, die meisten oder alle der hierin beschriebenen Funktionen des Verfahrens und/oder der Vorrichtung zu implementieren. Alternativ können einige oder alle Funktionen durch eine Zustandsmaschine implementiert sein, die keine gespeicherten Programmanweisungen aufweist, oder in einer oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), in denen jede Funktion oder einige Kombinationen von bestimmten Funktionen als benutzerdefinierte Logik implementiert sind. Natürlich kann eine Kombination der beiden Ansätze verwendet werden.
Darüber hinaus kann eine Ausführungsform als ein computerlesbares Speichermedium implementiert sein, auf dem computerlesbarer Code gespeichert ist, um einen Computer (der zum Beispiel einen Prozessor umfasst) zu programmieren, um ein Verfahren auszuführen, wie es hierin beschrieben und beansprucht ist. Beispiele solcher computerlesbaren Speichermedien weisen eine Festplatte, eine CD-ROM, eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung, einen ROM (Nur-Lese-Speicher), einen PROM (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), einen EPROM (löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher), einen EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher) und einen Flash-Speicher auf, sind aber nicht hierauf beschränkt auf. Ferner wird davon ausgegangen, dass ein Durchschnittsfachmann, ungeachtet möglicher signifikanter Anstrengungen und vieler Designwahlen, die zum Beispiel durch verfügbare Zeit, aktuelle Technologie und wirtschaftliche Überlegungen motiviert sind, ohne Weiteres in der Lage ist, solche Softwareanweisungen und -programme und ICs mit minimalem Experimentieren zu generieren, wenn er durch die hierin offenbarten Konzepte und Prinzipien angeleitet wird.
Die Patentansprüche am Ende dieser Patentanmeldung sind nicht dazu bestimmt, unter 35 U.S.C. § 112(f) ausgelegt zu werden, es sein denn, es wird ausdrücklich traditionelle Mittel-plus-Funktionssprache rezitiert, wie z.B. „Mittel für“ oder „Schritt für“ -Sprache, die im Anspruch / in den Ansprüchen ausdrücklich erwähnt wird. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren zielen auf eine Verbesserung der Computerfunktionalität und die Verbesserung der Funktionsfähigkeit herkömmlicher Computer ab.
Die Zusammenfassung der Offenbarung wird bereitgestellt, um es dem Leser zu ermöglichen, schnell das Wesen der technischen Offenbarung zu ermitteln. Sie wird mit dem Verständnis bereitgestellt, dass sie nicht zur Auslegung oder Einschränkung des Umfangs oder der Bedeutung der Ansprüche verwendet wird. Ferner kann der vorangehenden detaillierten Beschreibung entnommen werden, dass verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen zum Zwecke der Verschlankung der Offenbarung zusammengefasst sind. Diese Art der Offenbarung ist nicht so auszulegen, dass sie die Absicht widerspiegelt, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als ausdrücklich in jedem Anspruch angegeben sind. Vielmehr ist es so, wie die folgenden Ansprüche zeigen, dass der erfinderische Gegenstand in weniger als allen Merkmalen einer einzigen offenbarten Ausführungsform liegt. Somit werden die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung inkorporiert, wobei jeder Anspruch für sich als ein separat beanspruchter Gegenstand steht.

Claims

Bildgebungsanordnung zur Verwendung in einem Barcodeleser, umfassend: ein Gehäuse; eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, um Licht entlang einer zentralen Lichtachse zu emittieren, wobei die Lichtquelle in dem Gehäuse angeordnet ist; und eine Linse mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, wobei die Linse in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei die erste Oberfläche so konfiguriert ist, dass sie der Lichtquelle zugewandt ist und so strukturiert ist, dass sie das von der Lichtquelle empfangene Licht im Wesentlichen in einen kollimierten Strahl kollimiert, wobei die zweite Oberfläche Oberflächenstrukturen aufweist, die so strukturiert sind, dass sie als Reaktion auf das Empfangen des kollimierten Strahls einen strukturierten Strahl erzeugen.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle mindestens eines von einem Laser oder einer lichtemittierenden Diode ist.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle konfiguriert ist, um ein Ziellicht zu emittieren.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Öffnung, wobei die Öffnung zwischen der Lichtquelle und der Linse angeordnet ist, wobei die Öffnung so bemessen ist, dass ein erster Abschnitt des von der Lichtquelle emittierten Lichts durch die Linse hindurchtreten kann und ein zweiter Abschnitt des von der Lichtquelle emittierten Lichts nicht durch die Linse hindurchtreten kann.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 4, wobei die Öffnung angrenzend an die erste Oberfläche angeordnet ist, um zu ermöglichen, dass sich ein Abschnitt der ersten Oberfläche durch die Öffnung in Richtung der Lichtquelle erstreckt.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 5, wobei der Abschnitt der ersten Oberfläche konvex ist.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 6, wobei die zweite Oberfläche im Wesentlichen eben in Bezug auf den Abschnitt ist.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 4, wobei die Öffnung zwischen etwa 1,0 Millimetern und 5,0 Millimetern liegt.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die zweite Oberfläche Rippen beinhaltet.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine im Gehäuse angeordnete Kamera, wobei die Kamera konfiguriert ist, um Bilddaten zu erfassen, die dem strukturierten Strahl zugeordnet sind.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die zweite Oberfläche relativ zur Lichtquelle so angewinkelt ist, dass von der zweiten Oberfläche reflektiertes Licht in Richtung der Lichtquelle in einem schrägen Winkel relativ zur zentralen Lichtachse gerichtet ist.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der strukturierte Strahl außerhalb des Gehäuses zu projizieren ist, ohne eine zusätzliche Linse zu passieren.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Linse ein einteiliges Formteil ist.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Oberfläche eine im Wesentlichen hyperbolische Oberfläche ist.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die zweite Oberfläche ein diffraktives optisches Element, ein refraktives optisches Element oder ein technischer Diffusor ist.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, wobei eine effektive Brennweite der Linse weniger als 5 Millimeter beträgt.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, wobei eine Ebene, die sich entlang der zweiten Oberfläche erstreckt, in einem Winkel relativ zur zentralen Lichtachse angeordnet ist, so dass von der zweiten Oberfläche reflektiertes Licht in Richtung der Lichtquelle in einem schrägen Winkel relativ zur zentralen Lichtachse gerichtet ist.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Oberfläche eine refraktive Oberfläche, eine Fresnel-Oberfläche oder eine diffraktive Oberfläche ist.
Bildgebungsanordnung zur Verwendung in einem Barcodeleser, umfassend: ein Gehäuse mit einer Vorderwand und einer Rückwand; eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, um Licht zu emittieren, wobei die Lichtquelle in dem Gehäuse in der Nähe der Rückwand angeordnet ist; und Mittel zum Kollimieren des Lichts von der Lichtquelle in einen kollimierten Strahl und zum Erzeugen eines strukturierten Strahls als Reaktion auf das Empfangen des kollimierten Strahls, wobei die Mittel zum Kollimieren des Lichts und zum Erzeugen des strukturierten Strahls einen Abstand zwischen der Vorderwand und der Rückwand von etwa 9 Millimetern oder weniger ermöglichen, wobei die Mittel zum Kollimieren des Lichts und zum Erzeugen des strukturierten Strahls nahe der Vorderwand positioniert sind.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 19, wobei das Gehäuse ein rechteckiges Prisma ist.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 19, wobei die Lichtquelle ein Laser ist.
Bildgebungsanordnung nach Anspruch 19, wobei die Mittel zum Kollimieren des Lichts und zum Erzeugen des strukturierten Strahls eine Linse mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche beinhalten, wobei die Linse im Gehäuse angeordnet ist, wobei die erste Oberfläche so konfiguriert ist, dass sie der Lichtquelle zugewandt ist und so strukturiert ist, dass sie im Wesentlichen das von der Lichtquelle empfangene Licht in den kollimierten Strahl kollimiert, wobei die zweite Oberfläche Oberflächenstrukturen beinhaltet, die so strukturiert sind, dass sie den strukturierten Strahl als Reaktion auf das Empfangen des kollimierten Strahls erzeugen.
Barcodeleser, umfassend: ein Gehäuse; und eine im Gehäuse angeordnete Bildgebungsanordnung, wobei die Bildgebungsanordnung umfasst: eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, um Licht zu emittieren; und eine Linse mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, wobei die erste Oberfläche so konfiguriert ist, dass sie der Lichtquelle zugewandt ist und so strukturiert ist, dass sie das von der Lichtquelle empfangene Licht im Wesentlichen zu einem kollimierten Strahl kollimiert, wobei die zweite Oberfläche Oberflächenstrukturen aufweist, die so strukturiert sind, dass sie als Reaktion auf das Empfangen eines kollimierten Strahls einen strukturierten Strahl erzeugen.
Barcodeleser nach Anspruch 23, ferner aufweisend eine Öffnung, wobei die Öffnung zwischen der Lichtquelle und der Linse angeordnet ist, wobei die Öffnung so bemessen ist, dass ein erster Abschnitt des von der Lichtquelle emittierten Lichts durch die Linse hindurchtreten kann und ein zweiter Abschnitt des von der Lichtquelle emittierten Lichts nicht durch die Linse hindurchtreten kann.
Barcodeleser nach Anspruch 23, wobei die erste Oberfläche eine refraktive Oberfläche, eine Fresnel-Oberfläche oder eine diffraktive Oberfläche ist.
Barcodeleser nach Anspruch 23, wobei die zweite Oberfläche ein diffraktives optisches Element, ein refraktives optisches Element oder ein technischer Diffusor ist.
Barcodeleser nach Anspruch 23, wobei eine effektive Brennweite der Linse weniger als 5 Millimeter beträgt.