FR3080208A1

FR3080208A1 - lecteur portatif de symboles avec un élément optique permettant de rediriger l’axe central d’éclairage

Info

Publication number: FR3080208A1
Application number: FR1903920A
Authority: FR
Inventors: Mark Drzymala; Edward Barkan; Igor Vinogradov
Original assignee: Zebra Technologies Corp
Current assignee: Zebra Technologies Corp
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2019-04-12
Publication date: 2019-10-18
Anticipated expiration: 2039-04-12
Also published as: WO2019200146A1; WO2019200151A1; GB202016133D0; MX2020010711A; US10521629B2; BE1026167B1; US20190318140A1; US20210165982A1; GB2586753A; CN111971681A; DE112019001939T5; US11328141B2; GB2586753B; BE1026167A1; FR3080208B1

Abstract

Appareil et ensemble permettant de rediriger l'axe central d'éclairage (137) d'un ensemble d'éclairage (128) vers l'axe central du champ de vision (FOV) d'un ensemble d'imagerie (118) utilisant un élément optique (135) fournissant un grossissement optique inférieur à 1,5 x, où l'axe central d'éclairage (137) au niveau du point de l’ensemble d’éclairage (128) est non–parallèle à l’axe central du FOV (136). Figure pour l’abrégé : Fig. 2

Description

[0001] Dans certains lecteurs de codes à barres, l'axe central d'éclairage de la lumière émise par la source d'éclairage est non-parallèle à l'axe central du champ de vision FOV (Field-Of-View) de l'ensemble d'imagerie. En conséquence, l’ensemble d’imagerie peut ne pas obtenir une image appropriée du code à barres ou autre symbole, étant donné que le code à barres n’est pas correctement ou uniformément éclairé, ou que le code à barres se trouve entièrement ou partiellement en dehors du FOV de l’ensemble d’imagerie. Les anciens lecteurs de codes à barres ont résolu ce problème en plaçant une lentille devant la source d’éclairage pour rediriger l’axe central d’éclairage. Cependant, la lentille a grossi la lumière émise par la source d'éclairage. Ceci a eu pour effet de grossir les points les plus brillants de la source d’éclairage (c’est-à-dire les points chauds) sur le code à barres, qui, à leur tour, ont provoqué une sursaturation de tout ou partie du code à barres, dégradant ainsi la qualité de l’image capturée du code à barres.

[0002] En conséquence, il existe un besoin, pour un lecteur de code à barres avec un élément optique, de rediriger l'axe central d'éclairage vers l'axe central du FOV du capteur d'imagerie avec peu ou pas de grossissement.

Brève description des dessins [0003] Les figures annexées, dans lesquelles les mêmes références numériques désignent des éléments identiques ou fonctionnellement similaires à travers les vues séparées, conjointement avec la description détaillée ci-dessous, sont incorporées dans et font partie de la spécification, et servent à représenter davantage des modes de réalisation de concepts qui incluent l’invention revendiquée et expliquent divers principes et avantages de ces modes de réalisation.

[0004] [fig.l] La figure 1 est une vue en perspective d'un lecteur de code à barres selon un mode de réalisation de la présente invention.

[0005] [fig.2] La figure 2 représente un schéma de principe de certains des composants du lecteur de code à barres de la figure 1.

[0006] [fig.3] La figure 3 est une vue perspective de côté en coupe d'un lecteur de code à barres selon un mode de réalisation de la présente invention.

[0007] [fig.4] La figure 4 est une vue perspective arrière en coupe partielle du lecteur de code à barres de la Figure 3.

[0008] [fig.5A] La figure 5A est une vue de face en coupe transversale du champ de vision d'un ensemble d'imagerie du lecteur de code à barres de la Figure 3.

[0009] [fig.5B] La figure 5B est une vue de côté en coupe transversale du champ de vision d'un ensemble d'imagerie du lecteur de code à barres de la Figure 3.

[0010] [fig.6] La figure 6 est une vue en perspective éclatée de certains des composants du lecteur de code à barres de la Figure 3.

[0011] [fig.7] La figure 7 est vue de côté en coupe transversale de certains des composants du lecteur de code à barres de la Figure 3.

[0012] L’homme du métier appréciera que des éléments dans les figures sont représentés par souci de simplicité et de clarté et n'ont pas nécessairement été dessinés à l'échelle. Par exemple, les dimensions de certains des éléments dans les figures peuvent être exagérées par rapport à d'autres éléments pour aider à améliorer la compréhension des modes de réalisation de la présente invention.

[0013] Les composants de l'appareil et du procédé ont été représentés, le cas échéant, par des symboles classiques sur les dessins, montrant uniquement ces détails spécifiques qui permettent de comprendre les modes de réalisation de la présente invention, de manière à ne pas prendre le pas sur la divulgation avec des détails qui seront évidents à l'homme du métier ayant l'avantage de la présente description.

Description détaillée de l’invention [0014] Un aspect de la présente divulgation propose un appareil qui comporte un logement, un ensemble d'imagerie, un ensemble d'éclairage et un élément optique. L'ensemble d'imagerie est positionné à l'intérieur du logement et comporte un capteur d'image possédant une pluralité d'éléments photosensibles formant une surface bidimensionnelle substantiellement plate. Le capteur d'image possède un champ de vision (FOV), et le FOV possède un axe central du FOV. Le capteur d'image est configuré pour capturer à la fois la lumière réfléchie par une cible et la lumière émise par la cible. L'ensemble d'éclairage est positionné à l’intérieur du logement et configuré pour émettre la lumière ayant un axe central d'éclairage. L'axe central d'éclairage au niveau du point de l'ensemble d'éclairage est non-parallèle à l'axe central du FOV. L'élément optique est positionné à l’intérieur du logement et adapté pour rediriger l'axe central d'éclairage vers l'axe central du FOV au niveau d'une surface. L'élément optique fournit un grossissement optique inférieur à l,5x.

[0015] Un autre aspect de la présente divulgation propose un ensemble qui comporte un logement, un ensemble d'imagerie, un ensemble d'éclairage et un prisme. Le logement possède une tête de balayage et un manche. La tête de balayage possède une extrémité proximale, une extrémité distale et un axe central de la tête s'étendant de l'extrémité proximale à l'extrémité distale. L'ensemble d'imagerie est positionné à l'intérieur de la tête de balayage et possède un champ de vision (FOV) dirigé vers l'extrémité proximale. Le FOV possède un axe central du FOV parallèlement à l'axe central de la tête. L'ensemble d'imagerie est configuré pour capturer à la fois la lumière réfléchie par une cible et la lumière émise par une cible. L'ensemble d'éclairage est positionné à l'intérieur de la tête de balayage devant l'ensemble d'imagerie et fait face à l'extrémité proximale selon un angle aigu par rapport à l'axe central de la tête. L'ensemble d'éclairage est configuré pour émettre une lumière ayant un axe central d'éclairage. L'axe central d'éclairage au niveau du point de l'ensemble d'éclairage est non-parallèle à l'axe central du FOV. Le prisme est positionné à l'intérieur de la tête de balayage devant l'ensemble d'éclairage, et configuré pour rediriger l'axe central d'éclairage de sorte que l'axe central d'éclairage converge vers l'axe central du FOV à mesure que les deux axes s'étendent en s’éloignant de l'extrémité proximale.

[0016] En se référant à présent aux dessins, la Fig. 1 représente un exemple de lecteur de code à barres 100 ayant un logement 102 avec une portion de manche 104, également désignée par manche 104, et une portion de tête 106, également désignée par tête de balayage 106. La portion de tête 106 comportes une fenêtre 108, et est configurée pour être positionnée sur la partie supérieure de la portion de manche 104. La portion de manche 104 est configurée pour être saisie par un utilisateur du lecteur (non représenté) et comportes un déclencheur 110 pour une activation par l'utilisateur. Une base 112 fixée à la portion de manche 104 opposée à la portion de tête 106 est également comprise dans le mode de réalisation. La base 112 est configurée pour reposer sur une surface et supporter le logement 102 dans une position généralement verticale. Le lecteur de code à barres 100 peut être utilisé en mode mains libres en tant que poste de travail fixe lorsqu'il est placé sur le comptoir. Le lecteur de code à barres 100 peut également être utilisé en mode portatif lorsqu'il est récupéré dans le comptoir et tenu dans la main d'un opérateur. En mode mains libres, des produits peuvent glisser, défiler ou être présentés à la fenêtre 108. En mode portatif, le lecteur de code à barres 100 peut être déplacé vers un code à barres sur un produit et le déclencheur 110 peut être manuellement enfoncé pour lancer l'imagerie du code à barres. Dans certaines mises en œuvre, la base 112 peut être supprimée et le logement 102 peut également être sous d'autres formes portatives. D'autres mises en œuvre peuvent fournir uniquement des configurations portatives ou uniquement des configurations mains libres.

[0017] La Fig. 2 représente un schéma de principe d'une portion d'un lecteur de code à barres 100 selon certains modes de réalisation. Il est entendu que la Fig. 2 n'est pas dessinée à l'échelle. Le lecteur de code à barres 100 de la Fig. 2 comporte : (1) une première carte de circuit imprimé 114 ; (2) une deuxième carte de circuit imprimé 116 ; (3) un ensemble d'imagerie 118 qui comporte un capteur d'imagerie 120 et un ensemble de lentille d'imagerie 122 ; (4) un ensemble de visée 124 qui comporte une source de lumière de visée 126 ; (5) un ensemble d'éclairage 128 qui comporte une source de lumière d'éclairage 130 ; (6) une unité de commande 132 ; et (7) une mémoire 134.

[0018] Le capteur d'imagerie 120 peut constituer des capteurs d'imagerie CCD ou CMOS qui comportent généralement de multiples éléments de pixels photosensibles alignés dans un réseau unidimensionnel pour des capteurs linéaires ou un réseau bidimensionnel pour des capteurs bidimensionnels. Le capteur d'imagerie 120 sert à détecter la lumière capturée par l'ensemble de lentille d'imagerie 118 le long d'un chemin optique ou d'un axe central du champ de vision (FOV) 136 à travers la fenêtre 108. Généralement, la paire capteur d’image 120 et ensemble de lentille d'imagerie 122 sont conçus pour fonctionner conjointement afin de capturer la lumière dispersée, réfléchie ou émise par un code à barres en tant que données de pixel sur un FOV unidimensionnel ou bidimensionnel 138 qui s'étend entre une distance de travail proche NWD (Near Working Distance) et une distance de travail éloignée FWD (Far Working Distance). NWD et FWD indiquent les distances entre lesquelles l'ensemble d'imagerie 118 est conçu pour lire des codes à barres. Dans certains modes de réalisation, la distance NDW se situe entre approximativement 0 et approximativement 2 centimètres du nez 158 et la distance FWD se situe entre approximativement 25 et approximativement 150 pouces du nez 158.

[0019] Le capteur d'imagerie 120 est actionné par l’unité de commande 132, telle qu'un microprocesseur, qui est connectée en communication à celui-ci. De plus, l’unité de commande 132 est connectée en communication à la source de lumière de visée 126, à la source de lumière d'éclairage 130 et à la mémoire 134. Bien que la liaison entre ces composants soit représentée sous la forme d'un seul bus de communication 140, celle-ci est simplement illustrative et toute liaison de communication entre l’un des dispositifs peut soit être dédiée soit comporter plus que les deux dispositifs sélectionnés. De plus, le placement de composants de part et d'autre de l'une des cartes de circuit imprimé est un exemple similaire. En fonctionnement, la mémoire 134 peut être accessible par l’unité de commande 126 pour stocker et récupérer des données. Dans certains modes de réalisation, la première carte de circuit imprimé 114 comporte également un décodeur 142 pour décoder un ou des code(s) à barres qui est/sont capturé(s) par le capteur d'imagerie 120. Le décodeur 142 peut être mis en œuvre à l’intérieur de l’unité de commande 132 ou sous la forme d'un module séparé 142.

[0020] Comme indiqué ci-dessus, la source de lumière d'éclairage 130 est connectée en communication à l’unité de commande 132 et est activée par l’unité de commande 132 en réponse à un actionnement par l’utilisateur du déclencheur 110 en mode portatif. En mode mains libres, l’unité de commande 132 peut activer en permanence la source de lumière d'éclairage 130. La source de lumière d'éclairage 130 sert à émettre la lumière à travers la fenêtre 108 le long d'un chemin optique ou d'axe central d'éclairage 137 à travers la fenêtre 108. Dans un mode de réalisation, la source de lumière d’éclairage 130 est décalée verticalement par rapport au capteur d’imagerie 120. Dans un autre mode de réalisation, afin d’éviter de diriger une quantité intense de lumière au milieu d’un code à barres et de sursaturer le code à barres, le lecteur de code à barres possède deux sources de lumière d’éclairage, chacune décalée horizontalement de chaque côté du capteur d'imagerie 120.

[0021] Comme également indiqué ci-dessus, la source de lumière d'éclairage 130 est pourvue sur la première carte de circuit imprimé 114, tandis que le capteur d'imagerie 120 est pourvu sur la deuxième carte de circuit imprimé 116. Comme le montre le mode de réalisation de la Fig. 3, la première carte de circuit imprimé 114 s'étend dans le manche 104 selon le même angle que le manche 104. La deuxième carte de circuit imprimé 116 est toutefois positionnée à l’intérieur de la tête de balayage 106 de sorte que la première carte de circuit imprimé 114 soit positionnée selon un angle oblique par rapport à la deuxième carte de circuit imprimé 116. Dans un mode de réalisation préféré, l'angle entre la première carte de circuit imprimé 114 et la deuxième carte de circuit imprimé 116 est compris entre 10 et 20 degrés, et de préférence à environ 15 degrés, ce qui correspond à une conception ergonomique préférée pour un utilisateur du lecteur pour tenir et orienter le lecteur 100. Vu d’une autre manière, la tête de balayage 106 possède une extrémité proximale 141, une extrémité distale 143 et un axe central de la tête 145. La première carte de circuit imprimé 114 fait généralement face à l'extrémité proximale 141 de la tête de balayage 106 (comme défini par un vecteur normal au premier plan de la carte de circuit imprimé) selon le même angle oblique avec l'axe central de la tête 145 qu'entre la première carte de circuit imprimé 114 et la deuxième carte de circuit imprimé 116. A son tour, l'axe central d'éclairage 137 au niveau du point de la source de lumière d'éclairage 130 est dirigé généralement au niveau du même angle oblique non-parallèle par rapport à l'axe central du FOV 136 de l'ensemble d'imagerie 118. En tant que tel, un élément optique 135 est pourvu devant la source de lumière d'éclairage 130 pour rediriger l'axe central d'éclairage 137 vers l'axe central 136 du FOV.

[0022] L'élément optique 135 peut être tout élément optique qui redirige la lumière émise par la source de lumière d'éclairage 130 et, plus particulièrement, redirige l'axe central d'éclairage 137 de la source de lumière d'éclairage 130 avec peu ou pas de grossissement de la lumière. Dans certains modes de réalisation, l'élément optique 135 est un prisme, tel qu'un prisme déflecteur, bien que l'élément optique 135 puisse également être un miroir, une série de miroirs, un ou des guide(s) d'ondes optique(s), etc. Là où l'élément optique 135 est un guide d’onde optique, il sera entendu qu’un guide d’onde optique limite la plage spatiale dans laquelle la lumière peut se propager en utilisant une zone ayant un indice de réfraction accru par rapport au milieu environnant. Des exemples de guides d'ondes optiques appropriés comportent, mais de manière non-limitative, une fibre optique monomode, des guides d'ondes à canaux, des guides d'ondes planaires et des guides d'ondes à rubans. De préférence, l'élément optique ne grossit pas, ou seulement très peu, la lumière d'éclairage provenant de la source de lumière d'éclairage 130 afin d'éviter les réflexions spéculaires par le code à barres. Dans un mode de réalisation, l'élément optique 135 fournit un grossissement optique inférieur à l,5x, où le grossissement de l'élément optique 135 est mesuré comme suit : M = f/(f-d₀), où f est la longueur focale de l'élément optique 135 et d₀ est la distance entre l'élément optique 135 et la source de lumière d'éclairage 130.

[0023] L'élément optique 135 est de préférence constitué d'un matériau à faible dispersion ayant un nombre d'Abbe d'au moins 40, de manière à maintenir la longueur d'onde de la lumière émise par la source de lumière d'éclairage 130 (par exemple, 620 à 660 nanomètres). Le nombre d’Abbe est une mesure de la dispersion de longueur d’onde du matériau (avec des valeurs élevées indiquant une faible dispersion). Des exemples de matériaux à faible dispersion comportent, mais de manière non-limitative, le poly (méthacrylate de méthyle) (PMMA), un matériau de couronne (par exemple, verre de couronne, plastique de couronne), le polymère de cyclo-oléfine, l'acrylique et le polycarbonate).

[0024] Dans un mode de réalisation, l'élément optique 135 adhère ou est affixé à la fenêtre 108. Dans un mode de réalisation différent, la fenêtre 108 peut être moulée de sorte que l'élément optique 135 soit formé d’un seul tenant avec la fenêtre 108. Dans un mode de réalisation dans lequel le lecteur de code à barres 100 possède deux sources d'éclairage, un élément optique 135 peut être pourvu pour chaque source de lumière d'éclairage. Dans un mode de réalisation différent dans lequel le lecteur de code à barres 100 possède deux sources de lumière d'éclairage, les éléments optiques 135 peuvent être formés d’un seul tenant l'un avec l'autre, tel qu'un seul prisme s'étendant en largeur jusqu’à chacune des sources de lumière d'éclairage.

[0025] En se référant à présent aux Fig. 3 à 4, un lecteur de codes à barres 100 avec un exemple d'agencement de composants est représenté ici. Dans cet agencement, le lecteur 100 comporte une portion de manche 104 qui s'étend dans une direction généralement verticale et une portion de tête 106 positionnée sur la partie supérieure de la portion de manche 104. La portion de manche 104 et la portion de tête 106 sont généralement creuses, permettant aux composants électroniques d’y être installés. La portion de tête 106 possède une extrémité proximale 141, qui peut être définie comme un plan au niveau du nez 158, et une extrémité distale 143, qui peut être définie comme un plan à l'arrière de la portion de tête 106. Conceptuellement, un axe central de la tête 145 s'étend de l'extrémité proximale 141 à l'extrémité distale 143 de la portion de tête

106, et un axe central du manche 151 s'étend d'une extrémité supérieure 147 à une extrémité inférieure 149 du manche 104. L'axe central du FOV 136 est ainsi parallèle et colinéaire à l'axe central de la tête 145, en raison de la surface de la carte de circuit imprimé 116 qui est normale à l'axe central du FOV 136. Bien que représenté comme étant colinéaire à l'axe central de la tête 145, l'axe central du FOV 136 ne doit pas nécessairement être colinéaire, bien que généralement parallèle à l’axe central de la tête 145. A son tour, la carte de circuit imprimé 114 est non-normale à l’axe central du FOV 136, de sorte que l’axe central d’éclairage 137 diverge de l’axe central du FOV 136 au niveau du point de la source d’éclairage 130.

[0026] Dans un mode de réalisation, l'installation peut être facilitée en insérant les composants électroniques vers le bas dans la portion de manche 104 et en solidarisant ensuite la portion de tête 106 à la partie supérieure de la portion de manche 104. Les composants électroniques peuvent être solidarisés à l'intérieur des portions de manche et/ou de tête via un nombre quelconque de moyens appropriés, comportant, mais de manière non-limitative, des glissières, des fixations, des piquets, des loquets, des vis, etc. Pour réduire et/ou éliminer les contaminants et/ou protéger l'équipement à l'intérieur du lecteur 100, une fenêtre de sortie 108 est prévue dans la portion de tête.

[0027] Intérieurement, les composants électroniques comportent une première carte de circuit imprimé 114 avec un décodeur, où la carte de circuit imprimé 114 s'étend au moins partiellement à travers la portion de manche 104. Dans le mode de réalisation actuel, la carte de circuit imprimé 114 est une carte de circuit imprimé rigide qui possède une forme plate qui peut être connue pour définir un premier plan ou substrat de carte de circuit imprimé. Les composants électroniques comportent en outre une deuxième carte de circuit imprimé 116. Dans le mode de réalisation actuel, la deuxième carte de circuit imprimé 116 est positionnée derrière le premier plan de la première carte de circuit imprimé 114 par rapport à la fenêtre 108. La deuxième carte de circuit imprimé 116 comporte un ensemble d'imagerie 118 qui possède un capteur d'imagerie 120 et une lentille d'imagerie 122. L'ensemble est configuré de telle sorte que le capteur d'imagerie 120 serve à capturer des données d'image sur le FOV 138, où ce FOV 138 s'étend à travers le premier plan de la première carte de circuit imprimé 114 et la fenêtre 108.

[0028] Etant donné que, dans le mode de réalisation représenté, les deux cartes de circuit imprimé 114 et 116 ne sont pas coplanaires, la première carte de circuit imprimé 114 peut être conçue pour s'étendre dans la portion de tête 106 (comme représenté) de sorte que le FOV 138 passe à travers une découpe entièrement fermée 144, également désignée par ouverture, dans la première carte de circuit imprimé 114. Bien que la découpe 144 puisse être partiellement fermée, une configuration avec une découpe entièrement fermée peut être avantageuse d’un point de vue structurel étant donné que la partie supérieure de la première carte de circuit imprimé 114 peut être utilisée pour y fixer divers composants.

[0029] En outre, dans le mode de réalisation représenté, les plans des deux cartes de circuit imprimé 114 et 116 ne sont pas parallèles. En particulier, les plans sont décalés les uns des autres de 10 à 20 degrés, et de préférence de 15 degrés, amenant de ce fait l’axe central d’éclairage à s'écarter de l’axe central du FOV 136 d’un même angle. En tant que telle, la fenêtre 108 peut être conçue avec un élément optique 135 pour rediriger l'axe central vers l'axe central du FOV 136, et plus particulièrement vers un plan transversal central du FOV 138.

[0030] En se référant aux Fig. 5A et 5B, celles-ci représentent respectivement une vue de face en coupe transversale et une vue de côté en coupe transversale du FOV 138 d'un ensemble d'imagerie 118 ayant un capteur d'imagerie bidimensionnel 120. S'agissant d'un capteur d'imagerie bidimensionnel 120, le FOV 138 de l'ensemble d'imagerie 118 possède à la fois un composant FOV horizontal ou transversal 153 et un composant FOV vertical ou sagittal 155, de telle sorte que l'axe central du FOV 136 s'étende à la fois selon un plan transversal central 153 et un plan sagittal central 155. E'axe central d'éclairage 137 étant non-parallèle à l'axe central du FOV 136 au niveau du point de la source de lumière d'éclairage 130, le composant optique 135 redirige l'axe central d'éclairage 137 vers le plan transversal 153, de sorte que l'axe central d'éclairage 137 coupe le plan transversal 153, de préférence dans la plage de distance de travail du lecteur de code à barres 100. Dans un mode de réalisation, une surface 139 possédant un code à barres est placée entre 2 centimètres et 70 centimètres à partir du nez 158 de la portion de tête 106, et de préférence à approximativement la moitié de la distance entre la distance NWD et la distance FWD.

[0031] En se référant aux Fig. 6 et 7, celles-ci représentent respectivement une vue de côté éclatée et une vue de côté en coupe transversale de certains des composants du lecteur 100, la partie supérieure de la première carte de circuit imprimé 114 peut être utilisée comme point de montage pour la deuxième carte de circuit imprimé 116 et un encadrement de fenêtre 146 qui loge la fenêtre 108. Fa deuxième carte de circuit imprimé 116 est solidement fixée à la première carte de circuit imprimé 114 via un organe de châssis 148 pouvant servir d'entretoise et/ou d’organe d'alignement. En particulier, la deuxième carte de circuit imprimé 116 est solidement fixée à l'arrière de l’organe de châssis 148 à l'aide d’un organe de piquet 150. A son tour, l’organe de châssis 148 est fixé à la première carte de circuit imprimé 114 via des organes de piquet 152. Ees organes de piquet 150 et 152 peuvent être ajustés à la presse dans leurs ouvertures de réception respectives. Alternativement, d'autres procédés de solidarisation peuvent être utilisées, qui comportent, mais ne sont pas limités à, l'utilisation de loquets, vis, adhésifs, poches d'alignement, etc. Une lentille d'imagerie 122 est incluse dans l'organe de châssis 148 pour fournir le FOV 138 souhaité. De plus, une lentille de visée 154 est également installée dans l’organe de châssis 148, devant une source de lumière de visée 126 positionnée sur la deuxième carte de circuit imprimé 116. A l'opposé de la première carte de circuit imprimé 114, l’encadrement de fenêtre 146 y est solidement fixé à l'aide de broches d'alignement 156 configurées pour s'ajuster dans des trous d'alignement respectifs sur la carte de circuit imprimé 114. Une fenêtre 108 est solidement positionnée à l’intérieur de l’encadrement de fenêtre 146 par adhésion ou ajustement à la presse. Un ou des élément(s) optique(s) 135 peut/peuvent être solidement fixé(s) à la fenêtre 108 à l'aide d'un adhésif et/ou faire partie intégrante du moulage de la fenêtre 108. Le ou les élément(s) optique(s) 135 est/sont positionné(s) sur la fenêtre 108 de manière à être aligné(s) avec une ou des source(s) de lumière d’éclairage correspondante(s) 130. Dans un mode de réalisation préféré, la fenêtre 108 est positionnée entre l’extrémité arrière de l’encadrement de fenêtre 146 et la surface avant de la première carte de circuit imprimé 114.

[0032] L'utilisation de la configuration décrite actuellement permet au capteur d'imagerie d'être positionné relativement loin dans la portion de tête par rapport à la fenêtre 108 ou à l'avant de la portion de tête, ce qui peut être défini comme un plan normal à l’axe central 136 du FOV, et qui coupe le FOV 138 au niveau de la section la plus en avant 158 de la portion de tête 106. De plus, ceci peut être réalisé via une vision directe sans utilisation de miroirs. Dans certains modes de réalisation, la distance directe entre le capteur d'imagerie 120 et la fenêtre 108 est comprise entre 25 et 35 mm. Dans ce cas, la largeur du FOV 138 au niveau de la fenêtre est comprise entre 20 et 25 mm. Egalement, dans certains modes de réalisation, la distance directe entre le capteur d'imagerie 120 et une partie avant de la portion de tête 106 est comprise entre 65 et 75 mm. Dans ce cas, la largeur du FOV à la partie avant de la portion de tête est comprise entre 45 et 50 mm. Les distances susmentionnées peuvent être mesurées le long de l’axe central du FOV 136.

[0033] Enfin, la première carte de circuit imprimé 114 et la deuxième carte de circuit imprimé 116 sont connectées via un câble de communication (par exemple, un câble, une carte de circuit imprimé souple, etc.) pour permettre une communication nécessaire entre les composants électroniques sur les deux cartes de circuit imprimé.

[0034] En fonctionnement, conformément à certains modes de réalisation, l’unité de commande 132 envoie un signal de commande pour exciter la source d'éclairage 130 pendant une durée d'éclairage prédéterminée. L’unité de commande 132 amène ensuite le capteur d'imagerie 120 à fonctionner dans le but de capturer une image d'un code à barres. La ou les image(s) capturée(s) est/sont transférée(s) à l’unité de commande 132 en tant que données de pixel. De telles données de pixel sont numériquement traitées par le décodeur (soit à l'intérieur ou à l'extérieur de l’unité de commande 132) pour décoder le code à barres, s’il y en a dans le FOV 138. Les informations obtenues à partir du décodage du code à barres sont ensuite stockées dans la mémoire 134 et/ou envoyées à d'autres dispositifs pour un traitement supplémentaire via des moyens de communication qui sont utilisés pour connecter le lecteur 100 aux autres dispositifs.

[0035] La configuration décrite actuellement permet en outre de rediriger l'axe central d'éclairage 137, particulièrement lorsque l'axe central d'éclairage 137 est initialement non-parallèle à l'axe central du FOV 136, ce qui conduit à éclairer uniformément le code à barres tout en le maintenant dans FOV de l'ensemble d'imagerie 118. De plus, l'absence de grossissement (ou grossissement minimal) par l'élément optique 135 évite de projeter des points chauds sur le code à barres, ce qui améliore la qualité d'image.

[0036] Dans la spécification précédente, des modes de réalisation spécifiques ont été décrits. Cependant, l'homme du métier appréciera que divers modifications et changements peuvent être apportés sans sortir du cadre de l'invention tel qu'énoncé dans les revendications ci-dessous. En conséquence, la spécification et les figures doivent être considérées dans un sens illustratif plutôt que restrictif, et toutes ces modifications sont destinées à être incluses dans le cadre des enseignements actuels.

[0037] Les bénéfices, avantages, solutions aux problèmes et tout élément susceptible de provoquer ou d'accentuer un(e) quelconque bénéfice, avantage ou solution ne doivent pas être interprétés comme des caractéristiques ou des éléments critiques, nécessaires ou essentiels de l’une des ou de toutes les revendications. L’invention est définie uniquement par les revendications annexées, y compris toute modification apportée pendant de la présente demande et tous les équivalents de ces revendications telles qu’elles ont été émises.

[0038] De plus, dans ce document, des termes relationnels tels que premier et deuxième, supérieur et inférieur et autres analogues peuvent être utilisés uniquement pour distinguer une entité ou une action d'une autre entité ou action sans nécessairement exiger ou impliquer un(e) quelconque relation ou ordre réel de ce type entre des entités ou actions de ce type. Les termes comprend, comprenant, possède, possédant, comporte, comportant, contient, contenant ou toute autre variation de ceux-ci, sont destinés à couvrir une inclusion non-exclusive, de sorte qu'un processus, procédé, article ou appareil qui comprend, possède, comporte, contient une liste d'éléments n'inclue pas seulement ces éléments mais puisse inclure d'autres éléments non expressément énumérés ou inhérents à un tel processus, procédé, article ou appareil. Un élément précédé de “comprend... un”, “possède... un”, “comporte... un”, “contient... un” n’exclut pas, sans plus de contraintes, l’existence d’éléments identiques supplémentaires dans le processus, procédé, article ou appareil qui comprend, possède, comporte, contient l'élément. Le terme “un(e)” est défini comme un(e) ou des, sauf indication contraire. Les termes substantiellement, essentiellement, approxima tivement, environ ou toute autre version de ceux-ci, sont définis comme proche de, tel qu’il est compris par l'homme du métier, et dans un mode de réalisation non-limitatif, le terme est défini comme ne dépassant pas 10 %, dans un autre mode de réalisation 5 %, dans un autre mode de réalisation 1 % et dans un autre mode de réalisation 0,5 %. Le terme couplé tel qu'utilisé ici est défini comme connecté, mais pas nécessairement directement ou pas nécessairement mécaniquement. Un dispositif ou une structure qui est configuré(e) d'une certaine manière est configuré(e) au moins de cette manière, mais peut également être configuré(e) de manières qui ne sont pas énumérées.

[0039] Il sera apprécié que certains modes de réalisation peuvent comprendre un ou des processeur(s) générique(s) ou spécialisé(s) (ou dispositifs de traitement) tels que des microprocesseurs, des processeurs de signaux numériques, des processeurs personnalisés et des réseaux prédiffusés programmables par l’utilisateur LPGA (Lield Programmable Gâte Arrays) et des instructions de programme stockées uniques (comportant à la fois un logiciel et un micrologiciel) qui commandent le ou les processeur(s) à mettre en œuvre, en association avec certains circuits autres que les processeurs, certaines, la plupart ou la totalité des fonctions du procédé et/ou de l'appareil décrits ici. Alternativement, certaines ou toutes les fonctions peuvent être mises en œuvre par une machine à états n’ayant pas d'instructions de programme stockées ou dans un ou des circuit(s) intégré(s) à application spécifique ASIC (Application Spécifie Integrated Circuits), où chaque fonction ou certaines combinaisons de certaines des fonctions sont mises en œuvre sous forme de logique personnalisée. Bien entendu, une combinaison des deux approches pourrait être utilisée.

[0040] De plus, un mode de réalisation peut être mis en œuvre sous la forme d'un support de stockage lisible par ordinateur sur lequel un code lisible par ordinateur est stocké pour la programmation d'un ordinateur (par exemple, comprenant un processeur) afin de réaliser un procédé tel que décrit et revendiqué ici. Des exemples de tels supports de stockage lisibles par ordinateur comportent, mais de manière non-limitative, un disque dur, un CD-ROM, un dispositif de stockage optique, un dispositif de stockage magnétique, une ROM (mémoire morte), une PROM (mémoire morte programmable), une EPROM (mémoire morte programmable effaçable), une EEPROM (mémoire morte programmable et effaçable électriquement) et une mémoire Flash. En outre, il est prévu qu’un homme du métier, malgré des efforts éventuellement considérables et de nombreux choix de conception motivés par exemple par le temps disponible, la technologie actuelle et les considérations économiques, lorsqu’ils sont guidés par les concepts et principes divulgués ici, puisse générer facilement de telles instructions logicielles et de tels programmes et circuits intégrés avec un minimum d’expérimentation.

[0041] L'Abrégé de la divulgation est prévu pour permettre au lecteur de rapidement déterminer la nature de la divulgation technique. Il va de soi qu'il ne sera pas utilisé pour interpréter ou limiter la portée ou la signification des revendications. De plus, dans la description détaillée qui précède, on peut voir que diverses caractéristiques sont regroupées dans divers modes de réalisation dans le but de simplifier la divulgation. Ce procédé de divulgation ne doit pas être interprété comme traduisant une intention selon laquelle les modes de réalisation revendiqués nécessitent plus de caractéristiques que celles qui sont expressément énoncées dans chaque revendication. Au contraire, comme le reflètent les revendications suivantes, l'objet de l'invention réside dans moins de toutes les caractéristiques d'un mode de réalisation divulgué unique. Ainsi, les revendications suivantes sont ainsi incorporées dans la description détaillée, chaque revendication constituant à elle seule un objet revendiqué séparément.

Claims

Revendications [Revendication 1] Appareil comprenant : un logement (102) ; un ensemble d'imagerie (118) positionné à l’intérieur du logement (102) et comprenant un capteur d'image (120) possédant une pluralité d'éléments photosensibles formant une surface bidimensionnelle substantiellement plate, le capteur d'image (120) possédant un champ de vision (FOV), le FOV possédant un axe central du FOV (136), dans lequel le capteur d'image (120) est configuré pour capturer au moins l'un des éléments suivants : la lumière réfléchie par une cible et la lumière émise par la cible ; un ensemble d'éclairage (128) positionné à l'intérieur du logement (102) et configuré pour émettre la lumière possédant un axe central d'éclairage, dans lequel l'axe central d'éclairage (137) au niveau du point de l'ensemble d'éclairage (128) est non parallèle à l'axe central du FOV (136) ; et un élément optique (135) positionné à l'intérieur du logement (102) et adapté pour rediriger l'axe central d'éclairage (137) vers l'axe central du FOV (136) au niveau d'une surface, dans lequel l'élément optique (135) fournit un grossissement optique inférieur à l,5x. [Revendication 2] Appareil selon la revendication 1, dans lequel l'axe central du FOV (136) s'étend le long d'un plan transversal et d'un plan sagittal (155), et l'axe central d'éclairage (137) coupe le plan transversal (153) au niveau de la surface. [Revendication 3] Appareil selon la revendication 2, dans lequel l'axe central d'éclairage (137) coupe le plan transversal (153) dans la plage de deux centimètres à 70 centimètres à partir d'un nez (158) du logement (102). [Revendication 4] Appareil selon la revendication 1, dans lequel l'élément optique (135) est un prisme. [Revendication 5] Appareil selon la revendication 1, dans lequel l'élément optique (135) possède un grossissement optique nul. [Revendication 6] Appareil selon la revendication 1, dans lequel le matériau d'élément optique (135) possède un nombre d'Abbe d'au moins 40. [Revendication 7] Appareil selon la revendication 6, dans lequel le matériau d'élément optique (135) constitue un ou plusieurs des matériaux à faible dispersion suivants : le poly(méthacrylate de méthyle), le verre de couronne, le plastique de couronne, le polymère de cyclo-oléfine, l’acrylique et le

polycarbonate. [Revendication 8] Appareil selon la revendication 1, comprenant en outre une fenêtre (108), dans lequel le FOV s'étend à travers la fenêtre (108), et dans lequel l'élément optique (135) est formé d’un seul tenant avec la fenêtre (108). [Revendication 9] Appareil selon la revendication 1, comprenant en outre une fenêtre (108), dans lequel le FOV s'étend à travers la fenêtre (108), et dans lequel l'élément optique (135) est affixé à une surface de la fenêtre (108). [Revendication 10] Appareil selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble d'éclairage (128) est monté sur une surface d'un substrat, la surface du substrat étant inclinée de telle sorte que l'axe central du FOV (136) soit non-normal par rapport à la surface du substrat. [Revendication 11] Appareil selon la revendication 10, dans lequel le substrat comprend une ouverture, et l'ensemble d'imagerie (118) est monté derrière le substrat, dans lequel l'axe central du FOV (136) s'étend à travers l'ouverture. [Revendication 12] Appareil selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble d'éclairage (128) comprend un premier ensemble d'éclairage et l'élément optique (135) comprend un premier élément optique, l'appareil comprenant en outre : un deuxième ensemble d'éclairage séparé du premier ensemble d'éclairage et positionné à l'intérieur du logement (102), le deuxième ensemble d'éclairage configuré pour émettre une lumière ayant un deuxième axe central d'éclairage, dans lequel le deuxième axe central d'éclairage au niveau du point de l'ensemble d'éclairage est non-parallèle à l’axe central du FOV (136) ; et un deuxième élément optique au moins partiellement positionné à l’intérieur du logement (102) et adapté pour rediriger le deuxième axe central d'éclairage afin de couper au moins partiellement l'axe central du FOV (136) au niveau de la surface. [Revendication 13] Appareil selon la revendication 12, dans lequel le premier élément optique est formé d’un seul tenant avec le deuxième élément optique. [Revendication 14] Ensemble comprenant : un logement (102) possédant une tête de balayage (106) et un manche (104), la tête de balayage (106) possédant une extrémité proximale (141) et une extrémité distale (143), et un axe central de la tête (145) s'étendant de l'extrémité proximale (141) à l'extrémité distale (143) ; un ensemble d'imagerie (118) positionné à l’intérieur de la tête de

balayage (106), dans lequel l'ensemble d'imagerie (118) possède un champ de vision (FOV) dirigé vers l'extrémité proximale (141), le FOV possédant un axe central du FOV (136) parallèle par rapport à l'axe central de la tête (145), l'ensemble d'imagerie (118) configuré pour capturer au moins l’un des éléments suivants : la lumière réfléchie par une cible et la lumière émise par une cible ; un ensemble d'éclairage (128) positionné à l’intérieur de la tête de balayage (106) devant l'ensemble d'imagerie (118) et faisant face à l'extrémité proximale (141) selon un angle aigu par rapport à l'axe central de la tête (145), dans lequel l'ensemble d'éclairage (128) est configuré pour émettre une lumière possédant un axe central d'éclairage (137), de sorte que l'axe central d'éclairage (137) au niveau du point de l'ensemble d'éclairage (118) soit non-parallèle à l'axe central du FOV (136) ; et un prisme positionné à l'intérieur de la tête de balayage (106) devant l'ensemble d'éclairage (118) et configuré pour rediriger l'axe central d'éclairage (137) de telle sorte que l'axe central d'éclairage (137) converge vers l'axe central du FOV (136) à mesure que les deux axes s'étendent en s’éloignant de l'extrémité proximale (141). [Revendication 15] Ensemble selon la revendication 14, dans lequel l'angle aigu par rapport à l'axe central de la tête (145) est compris dans la plage de dix degrés et vingt degrés. [Revendication 16] Ensemble selon la revendication 14, comprenant en outre une fenêtre (108) au niveau de l'extrémité proximale (141) de la tête de balayage (106), dans lequel le FOV s'étend à travers la fenêtre (108), et dans lequel le prisme est formé d’un seul tenant avec la fenêtre (108). [Revendication 17] Ensemble selon la revendication 14, comprenant en outre une fenêtre (108) au niveau de l'extrémité proximale (141) de la tête de balayage (106), dans lequel le FOV s'étend à travers la fenêtre (108), et dans lequel le prisme est affixé à une surface de la fenêtre (108) faisant face à l'ensemble d'éclairage (118). [Revendication 18] Ensemble selon la revendication 14, dans lequel l'ensemble d'éclairage (118) est monté sur une surface d'un substrat, la surface du substrat faisant face à l'extrémité proximale (141) dans une direction formant un angle aigu par rapport à l'axe central de la tête (145). [Revendication 19] Ensemble selon la revendication 18, dans lequel le substrat comprend une ouverture et l'ensemble d'imagerie (118) est monté derrière le substrat, dans lequel le FOV s'étend à travers l'ouverture.

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