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HINTERGRUND
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Industrielle Scanner und/oder Strichcodeleser können in Lagerumgebungen und/oder anderen ähnlichen Umgebungen eingesetzt werden. Diese Scanner können zum Scannen von Strichcodes und anderen Objekten eingesetzt werden. Solche Scanner sind üblicherweise in einem Chassis untergebracht, um sicherzustellen, dass die optischen Komponenten vor Stößen, Stürzen und/oder anderen potentiell schädlichen Ereignissen geschützt sind. In einigen Umgebungen können Hochleistungsscanner wünschenswert sein, die in der Lage sind, Strichcodes (z.B. mit einer Breite von 100 mm) über einen weiten Bereich von Entfernungen, wie etwa von einigen Zoll bis einigen zehn Fuß oder mehr, zu scannen oder aufzulösen. Solche Systeme erfordern größere Optiken (z.B. Bildgebungslinsensysteme mit einem Gesamtdurchmesser von mehr als etwa 6 mm), um die Leistungsanforderungen zu erfüllen, es muss jedoch ein Kompromiss zwischen einer bestimmten Größe des Linsensystems und den Einschränkungen durch die Gesamtabmessungen des Gehäuses und des Chassis gefunden werden. Außerdem erfordern kompakte Bildgebungssysteme eine hochgenaue Ausrichtung der Optiken, um optische Verzerrungen zu vermeiden, die zu einer geringeren Effizienz von Scanraten oder zu fehlerhaften Geräten führen können. Ferner können bei größeren Systemen größere mechanische Sicherungskräfte auftreten, die das Chassis oder andere Komponenten potentiell beschädigen könnten.
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Dementsprechend besteht ein Bedarf an verbesserten Konstruktionen mit verbesserten Funktionalitäten.
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KURZDARSTELLUNG
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Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Scanmaschine zum Erfassen mindestens eines Bildes eines Objekts, das in einem Bildgebungssichtfeld („field of view", FOV) erscheint, bereitgestellt, wobei die Scanmaschine ein Bildgebungssystem und ein Chassis umfasst. Das Bildgebungssystem umfasst einen Linsenhalter und mindestens eine in dem Linsenhalter angeordnete Linse. Der Linsenhalter umfasst einen Linsenhaltermontageabschnitt. Das Chassis umfasst einen Chassis-Montageabschnitt, der dazu angepasst ist, mit dem Linsenhalter-Montageabschnitt gekoppelt zu werden.
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In einer Variante dieser Ausführungsform ist der Linsenhalter-Montageabschnitt an einem Außenumfang des Linsenhalters angeordnet und der Chassis-Montageabschnitt ist an einem Außenumfang des Chassis-Körpers angeordnet. In einigen Beispielen umfasst der Linsenhalter-Montageabschnitt mindestens einen Positioniervorsprung. Ferner kann der Chassis-Montageabschnitt mindestens einen Haken umfassen, der dazu angepasst ist, mit dem mindestens einen Positioniervorsprung des Linsenhalter-Montageabschnitts in Eingriff zu kommen. In einigen dieser Beispiele umfasst der Außenumfang des Chassis-Körpers eine Positionierungsbezugsfläche.
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In einigen Ansätzen kann die Scanmaschine ferner ein Zielsystem und ein Beleuchtungssystem umfassen. In diesen Beispielen ist sowohl das Zielsystem als auch das Beleuchtungssystem zumindest teilweise in dem mindestens einen Hohlraum des Chassis angeordnet.
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In einigen Beispielen kann die Scanmaschine eine Leiterplatte umfassen. Zumindest ein Teil der Leiterplatte kann mit dem Bildgebungssystem wirkgekoppelt sein. Ferner kann die Scanmaschine in einigen Beispielen ein Autofokussystem, das mit dem Linsenhalter wirkgekoppelt ist, umfassen. In einigen Beispielen kann der Linsenhalter eine flexible Befestigungslasche beinhalten, um das Autofokussystem mit der Leiterplatte kommunikativ zu koppeln. Darüber hinaus kann das Chassis in diesen Beispielen über eine flexible Endverbindung mit der Leiterplatte kommunikativ gekoppelt sein. Ferner kann in einigen Beispielen ein Epoxidharz, das zwischen der Leiterplatte und dem Chassis angeordnet ist, vorgesehen sein. In diesen Beispielen ist das Chassis möglicherweise nicht über einen Befestigungsmechanismus an der Leiterplatte befestigt.
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In einigen Ausführungsformen kann die Scanmaschine ein Epoxidharz umfassen, das zwischen dem Linsenhalter und dem Chassis angeordnet ist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Baugruppe zum Erfassen mindestens eines Bildes eines Objekts, das in einem Bildgebungssichtfeld (FOV) erscheint, bereitgestellt, wobei die Baugruppe eine Leiterplatte, ein Bildgebungssystem, das mit der Leiterplatte wirkgekoppelt ist, ein Chassis mit einem Körper, der mindestens einen Hohlraum definiert, ein Zielsystem und ein Beleuchtungssystem umfasst. Das Bildgebungssystem umfasst einen Linsenhalter und mindestens eine in dem Linsenhalter angeordnete Linse. Der Linsenhalter umfasst einen Linsenhaltermontageabschnitt. Das Chassis umfasst ferner einen Chassis-Montageabschnitt, der mit dem Linsenhalter-Montageabschnitt wirkgekoppelt ist. Das Bildgebungssystem, das Zielsystem und das Beleuchtungssystem sind jeweils mit der Leiterplatte kommunikativ gekoppelt.
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Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Scanmaschine zum Erfassen mindestens eines Bildes eines Objekts, das in einem Bildgebungssichtfeld („field of view", FOV) erscheint, bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Wirkkoppeln eines Bildgebungssystems, das einen Linsenhalter umfasst, der dazu angepasst ist, im Inneren mindestens eine Linse zu halten, mit einer Leiterplatte. Der Linsenhalter umfasst einen Linsenhalter-Montageabschnitt. Ferner umfasst das Verfahren das Positionieren eines Chassis in einer angehobenen Position relativ zu der Leiterplatte. Das Chassis umfasst einen Körper, der mindestens einen Hohlraum definiert und ferner einen Chassis-Montageabschnitt umfasst. Das Verfahren umfasst ferner das Drehen des Chassis in eine abgesenkte Position, wodurch der Chassis-Montageabschnitt mit dem Linsenhalter-Montageabschnitt gekoppelt wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen sich in allen separaten Ansichten auf identische und funktional ähnliche Elemente beziehen, sind, zusammen mit der nachstehenden ausführlichen Beschreibung, in die Beschreibung aufgenommen, stellen einen Teil derselben dar, und dienen dazu Ausführungsformen von Konzepten, welche die beanspruchte Erfindung umfasst, weiter zu veranschaulichen und verschiedene Prinzipien und Vorteile dieser Ausführungsformen zu erläutern.
- Die 1 zeigt eine Vorderansicht einer beispielhaften Bildgebungsbaugruppe eines beispielhaften Scanners zum Erfassen von Bildern eines Objekts gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
- die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der beispielhaften Bildgebungsbaugruppe der 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
- die 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Linsenhalters zur Verwendung mit der beispielhaften Bildgebungsbaugruppe der 1 und 2 gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
- die 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Chassis zur Verwendung mit der beispielhaften Bildgebungsbaugruppe der 1 und 2 gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
- die 5 zeigt eine Vorderansicht der beispielhaften Bildgebungsbaugruppe der 1 bis 4 während eines Herstellungsprozesses gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
- die 6 zeigt eine erste Vorderansicht im Querschnitt der beispielhaften Bildgebungsbaugruppe der 1 bis 5 gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
- die 7 zeigt eine zweite Vorderansicht im Querschnitt der beispielhaften Bildgebungsbaugruppe der 1 bis 6 gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
- die 8 zeigt eine perspektivische Ansicht der beispielhaften Bildgebungsbaugruppe der 1 bis 7 gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
- die 9 zeigt eine Draufsicht der beispielhaften Bildgebungsbaugruppe der 1 bis 8 gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
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Fachleute werden erkennen, dass Elemente in den Figuren zur Vereinfachung und Verdeutlichung dargestellt sind und nicht erforderlicherweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. So können beispielsweise die Abmessungen einiger Elemente in den Figuren im Vergleich zu anderen Elementen übertrieben dargestellt sein, um zu einem besseren Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beizutragen.
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Die Bestandteile der Vorrichtung und des Verfahrens wurden in den Zeichnungen, soweit zweckdienlich, durch herkömmliche Symbole dargestellt, wobei nur die spezifischen Einzelheiten gezeigt sind, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung relevant sind, um die Offenbarung nicht mit Einzelheiten zu überladen, die Durchschnittsfachleuten auf dem technischen Gebiet, denen die hier folgende Beschreibung vorliegt, bereits bekannt sein werden.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Verallgemeinert ausgedrückt wird gemäß diesen verschiedenen Ausführungsformen ein Hochleistungs-Autofokus-Strichcodescanner mit reduzierten Abmessungsanforderungen und einem breiten Bereich von Autofokus-Entfernungen bereitgestellt. Insbesondere können die hier beschriebenen Scanner mit einem Trägerchassis wirkgekoppelt sein, während weiterhin die gesamte verfügbare Höhe im Inneren des Scannergehäuses genutzt wird. Dadurch, dass das Bildgebungslinsensystem benachbart zu dem Chassis (verglichen mit innerhalb des Chassis) angeordnet wird, ist das Bildgebungslinsensystem nicht durch eine obere Höhenabmessung (d.h. eine vertikale Abmessung) des Chassis eingeschränkt und kann als solches so dimensioniert werden, dass es die gesamte vertikale Abmessung einnimmt. Somit kann der Scanner größere, leistungsstärkere optische Einheiten beinhalten, die in der Lage sind, Strichcodes aufzulösen, die in größeren Entfernungen und größeren Entfernungsbereichen von dem Scanner angeordnet sind. Der Scanner beinhaltet außerdem optische Ausrichtungsmerkmale, die eine hochgenaue Ausrichtung der Bildgebungsoptik bereitstellen, was den Einsatz von kleineren, kompakteren Linsen und optischen Elementen ermöglicht.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren wird eine Baugruppe 100 oder eine Scanmaschine zum Erfassen mindestens eines Bildes eines Objekts, das in einem Bildgebungssichtfeld (FOV) erscheint, bereitgestellt. Die Baugruppe 100 umfasst eine Leiterplatte 102, ein Bildgebungssystem 110, das mit der Leiterplatte 102 wirkgekoppelt ist, und ein Chassis 150. Ferner kann das System 100 in einigen Beispielen ein Zielsystem 170 und ein Beleuchtungssystem 180 sowie eine beliebige Anzahl von zusätzlichen Komponenten umfassen, die verwendet werden, um das Erfassen eines Bildes oder von Bildern eines Objekts zu unterstützen.
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Die Leiterplatte 102 kann eine beliebige Anzahl von elektrischen und/oder elektromechanischen Bauelementen (z.B. Kondensatoren, Widerstände, Transistoren, Stromversorgungen etc.) umfassen, die dazu verwendet werden, verschiedene elektrische Bauelemente der Baugruppe 100 kommunikativ zu koppeln und/oder zu steuern. Beispielsweise kann die Leiterplatte 102 eine beliebige Anzahl von in der 2 dargestellten Komponentenmontageabschnitten 103 umfassen, um Komponenten (z.B. das Bildgebungssystem 110) aufzunehmen und mit diesen wirkgekoppelt zu werden, und kann zusätzlich einen Leiterplatten-Montagebereich 104 umfassen, der verwendet wird um die Leiterplatte 102 an dem Scannergehäuse (nicht dargestellt) zu befestigen. In dem in der 2 dargestellten Beispiel umfasst die Leiterplatte 102 ferner einen ersten flexiblen Endverbinder 105 und einen zweiten flexiblen Endverbinder 106. Wie nachfolgend erläutert wird, wird der erste flexible Endverbinder 105 dazu verwendet, Komponenten, die innerhalb des Chassis 150 angeordnet sind, mit der Leiterplatte 102 kommunikativ zu koppeln, und der zweite flexible Endverbinder 106 wird dazu verwendet, die Leiterplatte 102 mit Teilen des Bildgebungssystems 110 kommunikativ zu koppeln.
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Das Bildgebungssystem 110 ist außerdem mit der Leiterplatte 102 wirkgekoppelt. Das Bildgebungssystem 110 umfasst ein Autofokussystem 220 und einen hinteren Linsenhalter 112, die beide Linsen für die Bildgebung umfassen. Das Autofokussystem 220 ist benachbart zu und/oder wirkgekoppelt mit dem hinteren Linsenhalter 112 angeordnet. Der hintere Linsenhalter 112 hat die Form eines im Wesentlichen hohlen Körpers, der einen unteren Abschnitt 112a, einen oberen Abschnitt 112b und eine Seitenwand 112c, die sich zwischen dem unteren Abschnitt 112a und dem oberen Abschnitt 112b erstreckt, definiert. Der hintere Linsenhalter 112 kann eine beliebige Anzahl von Merkmalen, wie Formen und/oder Ausschnitte 113, aufweisen, sodass die Seitenwand 112c trotz ihrer einzigartigen Form, die zu der Form der darin angeordneten Linse oder Linsen korrespondiert, eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke aufweist. Diese Ausschnitte 113 reduzieren das Gesamtgewicht des hinteren Linsenhalters 112, und aufgrund der gleichmäßigen Dicke der Seitenwand 112c ist der hintere Linsenhalter 112 im Vergleich zu Linsenhaltern mit variierender Dicke leichter herzustellen (z.B. mit einer Spritzgießmaschine zu formen).
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In einigen Beispielen ist der hintere Linsenhalter 112 über den Komponentenmontageabschnitt 103 mit der Leiterplatte 102 gekoppelt. Als nicht einschränkendes Beispiel kann der Komponentenmontageabschnitt 103 in der Form eines Pads vorliegen, an das der untere Abschnitt 112a des hinteren Linsenhalters 112 angepresst wird. Der Komponentenmontageabschnitt 103 kann zur Unterstützung beim Befestigen des hinteren Linsenhalters 112 an der Leiterplatte 102 einen Klebstoff umfassen. In anderen Beispielen kann der Komponentenmontageabschnitt 103 eine beliebige Anzahl elektrischer Zwischenverbindungen umfassen, die entsprechende elektrische Zwischenverbindungen aufnehmen, welche an dem hinteren Linsenhalter 112 angeordnet oder anderweitig mit diesem gekoppelt sind. Andere Beispiele sind möglich.
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Der hintere Linsenhalter 112 umfasst außerdem einen Linsenhalter-Montageabschnitt 114, der an einem Außenumfang der Seitenwand 112c angeordnet ist. Der Linsenhalter-Montageabschnitt 114 umfasst beliebig viele obere Positioniervorsprünge 116 und eine beliebige Anzahl von unteren Positioniervorsprüngen 120. Wie in der 2 dargestellt, umfasst jeder der oberen Positioniervorsprünge 116 eine im Wesentlichen ebene zugewandte Fläche 116a, eine gewölbte obere Fläche 116b, die angrenzend an die zugewandte Fläche 116a angeordnet ist, eine abgewinkelte Fläche 116c, die angrenzend an die gewölbte obere Fläche 116b angeordnet ist, und eine innere Seitenwand 116d, die angrenzend an die zugewandte Fläche 116a, die gewölbte obere Fläche 116b und die abgewinkelte Fläche 116c angeordnet ist. Im dargestellten Beispiel sind die jeweiligen inneren Seitenwände 116d jedes der oberen Positioniervorsprünge 116 so angeordnet, dass sie einander zugewandt sind. Die abgewinkelte Fläche 116c ist eine im Wesentlichen ebene Fläche, die mit der zugewandten Fläche 116a einen Winkel von etwa 30° bildet. Andere Beispiele für geeignete Winkel sind jedoch möglich.
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Die oberen Positioniervorsprünge 116 sind durch einen Hohlraum 117, der zumindest teilweise durch die innere Seitenwand 116d definiert ist, voneinander getrennt. Der Hohlraum 117 ist ferner durch den unteren Positioniervorsprung 120 definiert, der eine im Wesentlichen ebene zugewandte Fläche 120a, eine obere Fläche 120b, die angrenzend an die zugewandte Fläche 120a angeordnet ist, und eine abgewinkelte Fläche 120c, die angrenzend an die obere Fläche 120b angeordnet ist, umfasst. Die abgewinkelte Fläche 120c ist eine im Wesentlichen ebene Fläche, die mit der zugewandten Fläche 120a einen Winkel von etwa 30° bildet. Andere Beispiele für geeignete Winkel sind jedoch möglich. Auch wenn die obere Fläche 120b des unteren Positioniervorsprungs 120 als im Wesentlichen ebene Fläche dargestellt ist, kann die obere Fläche 120b des unteren Positioniervorsprungs 120 in einigen Beispielen gewölbt sein. So ausgestaltet, ist der Hohlraum 117 zumindest teilweise durch die inneren Seitenwände 116d der oberen Positioniervorsprünge 116, die Seitenwand 112c und die abgewinkelte Fläche 120c des unteren Positioniervorsprungs 120c definiert. In einigen Beispielen kann die Breite des Hohlraums 117 von dem oberen Abschnitt 112b zu dem unteren Abschnitt 112a hin allmählich abnehmen.
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Das Chassis 150 kann aus einem starren Material, wie einem Metall oder einer Metalllegierung (z.B. Zink), aufgebaut sein. Das Chassis 150 umfasst einen Körper 151, der eine beliebige Anzahl von Hohlräumen 152 definiert, in denen Komponenten teilweise oder vollständig angeordnet sein können. Beispielsweise können/kann das Zielsystem 170 und/oder das Beleuchtungssystem 180 zumindest teilweise in dem Hohlraum 152 des Chassis 150 angeordnet sein. Das Zielsystem 170 kann Komponenten zum Erzeugen eines kosmetischen Musters umfassen, um das Identifizieren, wohin das Bildgebungssystem 110 zielt, zu unterstützen. In einigen Beispielen kann das Zielsystem 170 Beleuchtungsquellen auf der Basis von Laserdioden und/oder Leuchtdioden („LED“) umfassen. Das Beleuchtungssystem 180 unterstützt das Beleuchten des gewünschten Ziels, damit das Bildgebungssystem 110 das gewünschte Bild genau erfassen kann. Das Beleuchtungssystem 180 kann eine LED oder eine Anordnung von LEDs, Linsen und dergleichen umfassen. Der Kürze halber werden das Zielsystem 170 und das Beleuchtungssystem 180 nicht in allen Einzelheiten beschrieben.
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Der Körper 151 des Chassis 150 kann einen Ausnehmungsabschnitt 153 umfassen, der dazu angepasst ist, einen Abschnitt des ersten flexiblen Endverbinders 105 (z.B. einer Unterplatine oder ein Zwischenverbindungselement) aufzunehmen. Das Chassis 150 umfasst ferner einen Chassis-Montageabschnitt 154, der an einem Außenumfang des Körpers 151 des Chassis 150 angeordnet oder positioniert ist. Der Chassis-Montageabschnitt 154 umfasst eine Bezugsfläche 155, eine beliebige Anzahl von oberen Haken 156 und eine beliebige Anzahl von unteren Haken 160.
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Wie in der 4 dargestellt, umfasst jeder der oberen Haken 156 eine im Wesentlichen ebene zugewandte Fläche 156a, eine untere Fläche 156b (die in einigen Beispielen gewölbt sein kann), die angrenzend an die zugewandte Fläche 156a angeordnet ist, und eine abgewinkelte Fläche 156c, die angrenzend an die untere Fläche 156b angeordnet ist. Die abgewinkelte Fläche 156c ist eine im Wesentlichen ebene Fläche, die mit der zugewandten Fläche 156a einen Winkel von etwa 30° bildet. Andere Beispiele für geeignete Winkel sind jedoch möglich. Insbesondere ist die abgewinkelte Fläche 156c der oberen Haken 156 dazu ausgelegt, dass sie an der korrespondierenden abgewinkelten Fläche 116c der oberen Positioniervorsprünge 116 des Linsenhalter-Montageabschnitts 114d zur Anlage kommt, wie nachstehend ausführlicher erläutert wird. In ähnlicher Weise ist der Winkel, der zwischen der abgewinkelten Fläche 156c und der zugewandten Fläche 156a gebildet ist, so angepasst, dass er zu dem Winkel, der zwischen der abgewinkelten Fläche 116c und der zugewandten Fläche 116a der oberen Positioniervorsprüngen 116 gebildet ist, korrespondiert.
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Wie bei den oberen Haken 156 des Chassis-Montageabschnitts 154 umfasst der untere Haken 160 des Chassis-Montageabschnitts 154 eine im Wesentlichen ebene zugewandte Fläche 160a, eine gewölbte untere Fläche 160b, die angrenzend an die zugewandte Fläche 160a angeordnet ist, eine abgewinkelte Fläche 160c, die angrenzend an die untere Fläche 160b angeordnet ist, und äußere Seitenwände 160d. Die abgewinkelte Fläche 160c ist eine im Wesentlichen ebene Fläche, die mit der zugewandten Fläche 160a einen Winkel von etwa 30° bildet. Andere Beispiele für geeignete Winkel sind jedoch möglich. Insbesondere, und wie nachstehend ausführlicher erläutert wird, ist die abgewinkelte Fläche 160c des unteren Hakens 160 dazu ausgelegt, dass sie an der korrespondierenden abgewinkelten Fläche 120c des unteren Positioniervorsprungs 120 des Linsenhalter-Montageabschnitts 114 zur Anlage kommt. In ähnlicher Weise ist der Winkel, der zwischen der abgewinkelten Fläche 160c und der zugewandten Fläche 160a gebildet ist, so angepasst, dass er zu dem Winkel, der zwischen der abgewinkelten Fläche 120c und der zugewandten Fläche 120a des unteren Positioniervorsprungs gebildet ist, korrespondiert. Wie in der 4 dargestellt, ragt der untere Haken 160 aus der Bezugsfläche 155 heraus. Ferner kann der untere Haken 160 eine Breite aufweisen, die zu der Breite des Hohlraums 117 korrespondiert. In Beispielen, in denen der Hohlraum 117 eine abnehmende oder sich verjüngende Breite aufweist, kann die Breite des unteren Hakens 160 ebenfalls sich gleichartig verjüngend ausgebildet sein.
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Bezugnehmend auf die 5 wird die Baugruppe 100 zusammengebaut, indem zunächst das Bildgebungssystem 110 (d.h. der untere Abschnitt 112a des hinteren Linsenhalters 112) mit der Leiterplatte 102 (d.h. dem Komponentenmontageabschnitt 103) gekoppelt wird. Als Nächstes wird der erste flexible Endverbinder 105 mit den in dem Hohlraum oder den Hohlräumen 152 angeordneten Komponenten gekoppelt, indem das Ende des ersten flexiblen Endverbinders 105 in den Ausnehmungsabschnitt 153 des Chassis 150 eingeführt wird. Als Nächstes wird das Chassis 150 in der dargestellten angehobenen Position relativ zu der Leiterplatte 102 positioniert. Wie durch die Pfeile in der 5 angezeigt, wird das Chassis 150 in eine abgesenkte Position gedreht, wodurch der Chassis-Montageabschnitt 154 mit dem Linsenhalter-Montageabschnitt 114 gekoppelt wird. Genauer gesagt dringt die gewölbte untere Fläche 160b des unteren Hakens 160 des Chassis 150 in den durch den Linsenhalter-Montageabschnitt 114 gebildeten Hohlraum 117 ein und kommt an der korrespondierenden oberen Fläche 120b des unteren Positioniervorsprungs 120 des hinteren Linsenhalters 112 zur Anlage, und die untere Fläche 156b der oberen Haken 156 des Chassis 150 kommt an der korrespondierenden gewölbten oberen Fläche 116b der oberen Positioniervorsprünge 116 des hinteren Linsenhalters 112 zur Anlage. Das Chassis 150 kann somit in seine endgültige Position gedreht werden, indem es störungsfrei um den flexiblen Endverbinder 105 mit der Leiterplatte 102 geschwenkt wird. In einigen Beispielen sind die Breiten des Hohlraums 117 und des unteren Hakens 160 so bemessen, dass sie eine enge Passung erzeugen, wenn sie miteinander gekoppelt werden.
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Der untere Positioniervorsprung 120 des hinteren Linsenhalters 112 und der untere Haken 160 des Chassis 150 greifen ineinander, um das Chassis 150 gegen den hinteren Linsenhalter 112 zu schieben, zu drängen oder zu pressen (6 und 7), und die oberen Positioniervorsprünge 116 des hinteren Linsenhalters 112 und die oberen Haken 156 des Chassis 150 wirken als Keile, die (über die abgewinkelten Flächen 116c, 156c) gegeneinander gleiten, bis die Bewegung eingeschränkt ist (6).
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In dieser Anordnung können zwischen dem Linsenhalter-Montageabschnitt 114 und dem Chassis-Montageabschnitt 154 zusätzliche Hohlräume ausgebildet sein. In diesen Bereichen zwischen dem Linsenhalter-Montageabschnitt 114 und dem Chassis-Montageabschnitt 154 kann ein Epoxidharz oder ein anderer Klebstoff 101 aufgebracht werden, um sicherzustellen, dass die Komponenten nicht relativ zueinander beweglich oder voneinander trennbar sind. In einigen dieser Beispiele führt das Koppeln des Linsenhalter-Montageabschnitts 114 und des Chassis-Montageabschnitts 154 zu spezifizierten Maßtoleranzen, die durch das Epoxidharz oder den Klebstoff 101 gefüllt werden können. Dementsprechend besteht eine geringere Anforderung, dass der Linsenhalter-Montageabschnitt 114 und der Chassis-Montageabschnitt 154 genau zueinander passen, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden. In einigen Beispielen können Abschnitte des Chassis 150 gewölbte oder zylindrische Flächen umfassen, um dazu beizutragen, das Chassis 150 in seine relative abgesenkte Position zu positionieren und zu drehen. Ferner kann in einigen Beispielen ein Epoxidmaterial 101 unter dem Chassis 150 und der Leiterplatte 102 oder zwischen diesen hinzugefügt werden.
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Durch die passgenaue Kopplung zwischen dem Linsenhalter-Montageabschnitt 114 und dem Chassis-Montageabschnitt 154 liegt die Positionierungsbezugsfläche 155 des Chassis 150 an der zugewandten Fläche 116a der oberen Positioniervorsprünge 116 des Linsenhalter-Montageabschnitts 114 an. Durch das Bereitstellen genauer Abmessungen des Chassis 150 (und damit auch der Positionierungsbezugsfläche 155) wird eine genaue relative Positionierung des Bildgebungssystems 110 und des Chassis 150 (zusätzlich zu den darin angeordneten Komponenten) erreicht. Das Ineinandergreifen des Chassis 150 und des Bildgebungssystems 110 Ebene an Ebene eliminiert drei Freiheitsgrade (d.h. Links-Rechts-Bewegung, Kippen und Neigen), während das Ineinandergreifen der oberen und unteren Positioniervorsprünge 116, 120 des hinteren Objektivhalters 112 und der oberen und unteren Haken 156, 160 des Chassis 150 einen weiteren Freiheitsgrad (d.h. vertikale Bewegung) eliminiert. Die verbleibenden Freiheitsgrade werden durch eine Fläche einer Halterung eliminiert, die während des Aushärtungsprozesses des Epoxidharzes oder eines anderen Klebstoffs verwendet wird. Nachdem das Chassis 150 in Position gebracht wurde, sorgt eine hinter den in der 5 dargestellten Komponenten angeordnete Anschmiegefläche für die restliche Ausrichtung, wodurch die übrigen beiden Freiheitsgrade eliminiert werden.
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Bezugnehmend auf die 8 umfasst der zweite flexible Endverbinder 106 eine Montageöffnung 106a und eine Anzahl von Zwischenverbindungen 106b. Der hintere Linsenhalter 112 umfasst eine flexible Befestigungslasche 122, die aus dem hinteren Linsenhalter 112 nach oben herausragt. Die flexible Befestigungslasche 122 umfasst eine abgewinkelte Eingriffsfläche 122a, die in Richtung zu dem Autofokussystem 220 hin abgewinkelt ist. Wenn das Autofokussystem 220 mit der Leiterplatte elektrisch gekoppelt wird, wird der zweite flexible Endverbinder 106 nach oben gedrückt, und die Montageöffnung 106a wird mit der flexiblen Befestigungslasche 122 ausgerichtet. Da die Eingriffsfläche 122a der flexiblen Befestigungslasche 122 zu dem Autofokussystem 220 hin abgewinkelt ist, werden die Zwischenverbindungen 106b gegen korrespondierende Zwischenverbindungen 220a, die an dem Autofokussystem 220 angeordnet sind, verschoben oder positioniert, wodurch das Autofokussystem 220 mit der Leiterplatte 102 kommunikativ gekoppelt wird. In einigen Beispielen kann die flexible Befestigungslasche 122 eine Einkerbung oder ein anderes Merkmal, das dazu dient, den zweiten flexiblen Endverbinder 106 festzuhalten, umfassen.
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Die obige Beschreibung bezieht sich auf ein Blockdiagramm der beigefügten Zeichnungen. Alternative Implementierungen des durch das Blockdiagramm dargestellten Beispiels umfassen ein oder mehrere zusätzliche oder alternative Elemente, Prozesse und/oder Vorrichtungen. Zusätzlich oder alternativ können einer oder mehrere der beispielhaften Blöcke des Diagramms kombiniert, geteilt, neu angeordnet oder weggelassen werden. Die durch die Blöcke des Diagramms dargestellten Komponenten werden durch Hardware, Software, Firmware und/oder eine beliebige Kombination von Hardware, Software und/oder Firmware implementiert. In einigen Beispielen wird mindestens eine der durch die Blöcke dargestellten Komponenten durch eine Logikschaltung implementiert. Wie hier verwendet, ist der Begriff „Logikschaltung“ ausdrücklich als eine physische Vorrichtung definiert, die mindestens eine Hardwarekomponente umfasst, die (z.B. durch den Betrieb gemäß einer vorbestimmten Konfiguration und/oder durch die Ausführung gespeicherter maschinenlesbarer Anweisungen) dazu ausgelegt ist, eine oder mehrere Maschinen zu steuern und/oder Operationen einer oder mehrerer Maschinen durchzuführen. Beispiele für eine Logikschaltung umfassen einen oder mehrere Prozessoren, einen oder mehrere Koprozessoren, einen oder mehrere Mikroprozessoren, eine oder mehrere Steuerungen, einen oder mehrere digitale Signalprozessoren (DSPs), eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), ein oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays, eine oder mehrere Mikrocontrollereinheiten (MCUs), einen oder mehrere Hardware-Beschleuniger, einen oder mehrere Spezialcomputerchips und ein oder mehrere System-on-a-Chip(SoC)-Vorrichtungen. Einige beispielhafte Logikschaltungen, wie etwa ASICs oder FPGAs, sind speziell konfigurierte Hardware zum Durchführen von Operationen (z.B. eine oder mehrere der hier beschriebenen und in den Ablaufdiagrammen dieser Offenbarung dargestellten Operationen, falls solche vorhanden sind). Einige beispielhafte Logikschaltungen sind Hardware, die maschinenlesbare Anweisungen ausführt, um Operationen durchzuführen (z.B. eine oder mehrere der hier beschriebenen und in den Ablaufdiagrammen dieser Offenbarung dargestellten Operationen, falls solche vorhanden sind). Einige beispielhafte Logikschaltungen umfassen eine Kombination aus speziell konfigurierter Hardware und Hardware, die maschinenlesbare Anweisungen ausführt.
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Wie hierin verwendet, ist jeder der Begriffe „greifbares maschinenlesbares Medium“, „nichtflüchtiges maschinenlesbares Medium“ und „maschinenlesbare Speichervorrichtung“ ausdrücklich definiert als ein Speichermedium (z.B. eine Platte eines Festplattenlaufwerks, eine Digital Versatile Disc, eine Compact Disc, ein Flash-Speicher, ein Festwertspeicher, ein Direktzugriffsspeicher etc.), auf dem maschinenlesbare Anweisungen (z.B. Programmcode in Form von beispielsweise Software und/oder Firmware) für eine beliebige geeignete Zeitdauer (z.B. dauerhaft, für einen längeren Zeitraum (z.B. während der Ausführung eines den maschinenlesbaren Anweisungen zugeordneten Programms) und/oder für einen kurzen Zeitraum (z.B. während der Zwischenspeicherung der maschinenlesbaren Anweisungen und/oder während eines Pufferprozesses)) gespeichert werden. Darüber hinaus ist jeder der Begriffe „greifbares maschinenlesbares Medium“, „nichtflüchtiges maschinenlesbares Medium“ und „maschinenlesbare Speichervorrichtung“ hier ausdrücklich so definiert, dass er sich ausbreitende Signale ausschließt. Das heißt, wie in einem beliebigen Anspruch dieses Patents verwendet, kann keiner der Begriffe „greifbares maschinenlesbares Medium“, „nichttransitorisches maschinenlesbares Medium“ und „maschinenlesbare Speichervorrichtung“ so gelesen werden, dass er durch ein sich ausbreitendes Signal implementiert wird.
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In der vorhergehenden Beschreibung wurden spezifische Ausführungsformen beschrieben. Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet erkennen jedoch, dass verschiedene Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung, wie er in den nachstehenden Ansprüchen dargelegt ist, zu verlassen. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Figuren eher als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten, und alle derartigen Abwandlungen sollen im Umfang der vorliegenden Lehren enthalten sein. Darüber hinaus sollten die beschriebenen Ausführungsformen/Beispiele/Implementierungen nicht als sich gegenseitig ausschließend interpretiert werden und stattdessen, wenn solche Kombinationen in irgendeiner Weise zulässig sind, als potentiell kombinierbar verstanden werden. Anders ausgedrückt kann jedes Merkmal, das in einer der oben genannten Ausführungsformen/Beispiele/Implementierungen offenbart ist, in einer/einem beliebigen der anderen oben genannten Ausführungsformen/Beispiele/Implementierungen enthalten sein.
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Die Nutzen, Vorteile und Problemlösungen und jegliche(s) Element(e), die dazu führen können, dass ein Nutzen, ein Vorteil oder eine Lösung eintritt oder stärker ausgeprägt ist, sind nicht als kritische, erforderliche oder wesentliche Merkmale oder Elemente eines Anspruchs oder aller Ansprüche auszulegen. Die beanspruchte Erfindung ist ausschließlich definiert durch die beigefügten Ansprüche - einschließlich jeglicher Änderungen, die während der Anhängigkeit dieser Anmeldung vorgenommen wurden und aller Äquivalente dieser Ansprüche in der vorliegenden Fassung. Zum Zwecke der Nachvollziehbarkeit und einer prägnanten Beschreibung werden Merkmale hier als Teil der gleichen oder separater Ausführungsformen beschrieben, es versteht sich jedoch, dass der Schutzumfang der Erfindung auch Ausführungsformen mit Kombinationen von allen oder einigen der beschriebenen Merkmale einschließen kann. Es versteht sich, dass die dargestellten Ausführungsformen gleiche oder ähnliche Komponenten aufweisen, es sei denn, diese werden als unterschiedlich beschrieben.
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Außerdem können relationale Begriffe wie „erste(r/s)“ und „zweite(r/s)“, „obere(r/s)“ und „untere(r/s)“ und dergleichen in diesem Dokument allein dazu verwendet werden, eine Entität oder Aktion von einer anderen Entität oder Aktion zu unterscheiden, ohne eine tatsächliche derartige Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Entitäten oder Aktionen notwendigerweise zu erfordern oder zu implizieren. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „weist auf“, „aufweisend“, „beinhaltet“, „beinhaltend“, „enthält“, „enthaltend“ oder eine beliebige andere Abwandlung derselben, sollen eine nicht-ausschließliche Einbeziehung abdecken, sodass ein Prozess, ein Verfahren, ein Gegenstand, oder ein Gerät, der bzw. das eine Liste von Elementen umfasst, aufweist, beinhaltet, enthält, nicht nur diese Elemente beinhaltet, sondern auch andere Elemente beinhalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt oder einem solchen Prozess, Verfahren, Gegenstand oder Gerät inhärent sind. Ein Element dem „umfasst ein/e/n“, „weist ein/e/n... auf“, „beinhaltet ein/e/n“ oder „enthält ein/e/n“ vorangestellt ist, schließt ohne weitere Einschränkungen nicht das Vorhandensein zusätzlicher identischer Elemente in dem Prozess, dem Verfahren, dem Gegenstand oder dem Gerät aus, welcher bzw. welches das Element umfasst, aufweist, beinhaltet, enthält. Die Begriffe „ein“ und „eine“ sind, sofern hier nicht ausdrücklich anders angegeben, als „ein/e oder mehrere“ definiert. Die Begriffe „im Wesentlichen“, „wesentlich“, „annähernd“, „circa“, oder eine beliebige andere Variante derselben, sind als „nahezu“ definiert, wie dies von Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet verstanden wird, und in einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist der Begriff als „innerhalb von 10% liegend“, in einer weiteren Ausführungsform als „innerhalb von 5% liegend“, in einer weiteren Ausführungsform als „innerhalb von 1% liegend“ und in einer weiteren Ausführungsform als „innerhalb von 0,5% liegend“ definiert. Der hier verwendete Begriff „gekoppelt“ ist als „verbunden“ definiert, wenn auch nicht notwendigerweise direkt und nicht notwendigerweise mechanisch. Eine Vorrichtung oder Struktur, die auf eine bestimmte Weise „ausgelegt“ ist, ist zumindest auf diese Weise ausgelegt, kann jedoch auch auf nicht aufgeführte Weisen ausgelegt sein.
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Die Zusammenfassung der Offenbarung wird bereitgestellt, damit der Leser schnell die Art der technischen Offenbarung erfassen kann. Sie wird mit dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht zur Interpretation oder Beschränkung des Schutzumfangs oder des Sinngehalts der Ansprüche verwendet wird. Ferner kann der vorangehenden detaillierten Beschreibung entnommen werden, dass in verschiedenen Ausführungsformen verschiedene Merkmale zusammengefasst sind, um die Offenbarung zu rationalisieren.
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Dieses Offenbarungsverfahren ist nicht dahingehend zu interpretieren, dass es eine Absicht widerspiegelt, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale, als in jedem Anspruch ausdrücklich aufgeführt sind, erfordern. Wie die folgenden Ansprüche widerspiegeln, kann vielmehr der erfinderische Gegenstand in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform liegen. Daher werden die folgenden Ansprüche hiermit in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als ein separat beanspruchter Gegenstand für sich allein steht. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in zueinander unterschiedlichen Ansprüchen aufgeführt sind, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht mit Vorteil verwendet werden kann. Für Fachleute auf dem Gebiet sind viele Varianten ersichtlich. Alle Varianten werden als innerhalb des in den nachfolgenden Ansprüchen definierten Schutzumfangs der Erfindung liegend betrachtet.
