ITMO20110300A1

ITMO20110300A1 - Illuminatore per un sistema di acquisizione di immagini

Info

Publication number: ITMO20110300A1
Application number: IT000300A
Authority: IT
Inventors: Marco Bassani; Silvio Liberatore; Luigi Pellegrino
Original assignee: Datalogic Automation Srl
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2013-05-22

Description

Descrizione di invenzione industriale

Illuminatore per un sistema di acquisizione di immagini L'invenzione concerne un illuminatore per un sistema di acquisizione di immagini, in particolare di immagini comprendenti un'informazione ottica.

Sono noti sistemi di acquisizione di immagini comprendenti "un'apparecchiatura ottica di acquisizione di immagini" ed un "illuminatore", associato a tale apparecchiatura ottica, per acquisire immagini di un oggetto disposto in una superficie di supporto e di elaborare tali immagini per estrarre da tali immagini "informazioni ottiche".

In particolare, per sistemi di acquisizione di tipo fisso, l'apparecchiatura ottica e l'illuminatore sono collegati ad una base di appoggio la cui posizione non varia nel tempo durante il funzionamento dell'apparecchiatura ottica stessa. Sistemi di acquisizione di tale tipo sono realizzati per l'utilizzo senza azionamento umano ("unattendedSystem"), per acquisire immagini di oggetti i quali possono essere in transito in un nastro trasportatore (o in altri mezzi di movimentazione) in alcuni impianti produttivi o presso centri di smistamento pacchi, oppure essere disposti manualmente da un operatore in una postazione prestabilita, dedicata alla acquisizione, in altre applicazioni produttive o di trasporto e logistica.

Tali sistemi di acquisizione sono collocati usualmente da 0.3 a 3 metri dal piano dell'immagine da acquisire e possono essere posizionati con l'apparecchiatura ottica rivolta verso il basso, per acquisire immagini dall'alto o in orizzontale, per acquisire immagini frontali, e sono utilizzati vantaggiosamente, ad esempio, in impianti produttivi per l'identificazione automatica ai fini del tracciamento e dello smistamento dei prodotti (ad esempio pneumatici) nelle varie fasi di lavorazione, per le misure senza contatto, la selezione ed orientamento di pezzi industriali, per l'ispezione di materiali al fine della rilevazione di difetti o per la verifica dimensionale, la sorveglianza, il riconoscimento biometrico ed il controllo accessi. Se l'apparecchiatura è rivolta verso il basso, per acquisizioni dall'alto è frequente che l'apparecchiatura ottica si trovi molto più in alto rispetto ad un operatore. Con l'espressione "apparecchiatura ottica di acquisizione di immagini" si intende un'apparecchiatura optoelettronica di acquisizione di immagini, in grado di acquisire immagini di un oggetto, ed in particolare di elaborare tali immagini in modo da estrarre da esse caratteristiche geometriche e /o di forma di tale oggetto (ad esempio distanza, volume, ingombro dell'oggetto), oppure un'informazione ottica, associate a tale oggetto. Con l'espressione "informazione ottica" si intende qualunque rappresentazione grafica che costituisca un'informazione, sia essa non codificata che codificata. Un esempio di informazione codificata è dato da un codice ottico, lineare o bidimensionale, nel quale sono codificati i dati identificativi dell'oggetto a cui il codice ottico è associato. L'informazione è codificata tramite opportune combinazioni di elementi di forma prefissata, ad esempio quadrati, rettangoli o esagoni, di colore scuro (normalmente nero) separati da elementi chiari (spazi, normalmente bianchi), e sono noti i codici a barre, i codici stacked e i codici bidimensionali in genere, i codici a colori, ecc. Il termine "informazione ottica" comprende inoltre, più in generale, anche altre forme grafiche, che includono caratteri stampati o manoscritti (lettere, numeri, ecc.) e forme particolari (cosiddetti "pattern"), quali ad esempio timbri, loghi, firme, impronte digitali ecc e qualsiasi rappresentazione grafica rilevabile, non solo nel campo della luce visibile, ma anche in tutta la gamma di lunghezze d'onda compresa tra l'infrarosso e l'ultravioletto.

L'apparecchiatura ottica comprende un corpo su cui è disposto un sensore elettronico, ad esempio un array di elementi foto-sensibili di tipo lineare o matriciale ad

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esempio del tipo a CCD o CMOS, e mezzi ottici di ricezione appropriati fissati amovibilmente sul corpo, ad esempio un obbiettivo con attacco a "C" e cioè di tipo "C-Mount" composto da una o più lenti, tramite i quali il sensore è atto a ricevere la luce diffusa dall'oggetto da acquisire. L'apparecchiatura ottica comprende inoltre un dispositivo di controllo, per comandare l'acquisizione dell'immagine e l'accensione dell'illuminatore, come sarà meglio di seguito illustrato, e per elaborare l'immagine acquisita al fine di estrarre la caratteristica di interesse dall'immagine stessa e/o decodificare un'informazione codificata acquisita. Apparecchiature ottiche di tale tipo sono note come telecamere o camere, lineari o matriciali, e nel caso di acquisizione di immagini comprendenti informazioni ottiche, tali apparecchiature ottiche sono anche note come "imager" o "smart camera".

Si intende con "campo di vista" (field of view), un campo di acquisizione della apparecchiatura ottica, ovvero un'area predeterminata all'interno della quale le immagini dell'oggetto possono essere acquisite, la quale si trova all'interno di un intervallo di messa a fuoco (focusing range) e per la quale, lungo l'asse ottico dei mezzi ottici è possibile definire una profondità di campo determinata (depth of field). Si osserva che per sistemi di acquisizione di tipo fisso l'apparecchiatura ottica comprende usualmente mezzi ottici a regolazione manuale e a fuoco fisso, nel senso che la messa a fuoco e la regolazione dell'apertura del diaframma possono essere realizzate solo ad opera di un operatore tramite rispettive ghiere di regolazione di cui i mezzi ottici sono provvisti.

L'illuminatore comprende mezzi di illuminazione comprendenti una pluralità di singoli emettitori di luce comandabili elettronicamente, e cioè una pluralità di LED "light emitting diodes", i quali sono disposti tipicamente attorno ai mezzi ottici dell'apparecchiatura ottica, per illuminare adeguatamente l'oggetto la cui immagine sia da acquisire.

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In particolare, l'illuminatore deve illuminare l'intero campo di vista di acquisizione della apparecchiatura ottica a cui è associato, in tutta la corrispondente profondità di campo.

L'illuminatore viene tipicamente attivato dal dispositivo di controllo dell'apparecchiatura ottica a cui è associato e al quale è elettricamente collegato. Ad esempio, può essere previsto un segnale digitale di un contatto dedicato dell'interfaccia di mezzi connettori disposti tra l'illuminatore e l'apparecchiatura ottica stessa il quale, normalmente a valore logico basso, può commutare a valore logico alto quando il dispositivo di controllo dell'apparecchiatura ottica intende accendere 1'illuminatore.

L'illuminatore e l'apparecchiatura ottica di acquisizione possono in questo modo essere attivati dal dispositivo di controllo ad una frequenza determinata, se la modalità di acquisizione di immagini richiede di acquisire immagini in modo continuo oppure, alternativamente, l'illuminatore può essere attivato solo quando uno o più sensori di presenza rilevano la presenza dell'oggetto nel campo di vista dell'apparecchiatura ottica di acquisizione oppure, in un'altra configurazione alternativa, quando viene individuato un oggetto nel campo di vista a seguito dell'analisi del contenuto di una prima serie di immagini acquisite preliminarmente con l'illuminatore spento.

Nel tempo, diventando sempre più raffinata la tecnologia di produzione dei sensori d'immagine CCD o CMOS e cioè aumentando il numero di pixel dei sensori d'immagine di cui è possibile dotare l'apparecchiatura ottica, il campo di vista e la profondità di campo dell'apparecchiatura ottica sono diventati sempre più estesi e si è reso pertanto necessario aumentare conseguentemente la potenza dell'illuminatore per evitare che l'apparecchiatura ottica acquisisca immagini scarsamente illuminate dalle quali risulta difficile estrarre le informazioni ottiche.

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Per aumentare tale potenza di illuminazione, è noto aumentare il numero di LED di cui l'illuminatore è dotato. Tale aumento del numero dei LED, pone tuttavia il problema della dissipazione del calore prodotto dai LED stessi durante il funzionamento, i quali possono essere danneggiati da un eventuale aumento della temperatura di lavoro o il cui tempo di vita può risultare notevolmente ridotto se la temperatura di lavoro è elevata.

Un requisito sempre più apprezzato e quindi sempre più importante per un sistema di acquisizione di immagini per applicazioni industriali è che abbia un ingombro minimo quando l'apparecchiatura ottica e l'illuminatore sono associati. Per configurazione di minimo ingombro si intende che nella direzione parallela all'asse ottico la dimensione del sistema di acquisizione sia circa pari a quella dell'apparecchiatura ottica e che nel piano perpendicolare all'asse ottico le dimensioni di ingombro siano prossime a quelle dell'area occupata dai mezzi ottici e dai mezzi di illuminazione. In altre parole, il sistema di acquisizione deve essere quanto più compatto possibile e di ingombro contenuto.

Pertanto, al fine di mantenere contenuto l'ingombro del sistema di acquisizione di immagini, garantendo allo stesso tempo una adeguata dissipazione del calore prodotto dai LED dell'illuminatore, sono noti sistemi di acquisizione di immagini comprendenti un unico alloggiamento integrato di contenimento sia dell'apparecchiatura ottica che dell'illuminatore, presentanti una faccia frontale dotata di LED di illuminazione. Tali LED possono essere disposti ad anello attorno ad una apertura di una parete frontale della faccia frontale dell'illuminatore, all'interno della quale i mezzi ottici sono ricevuti, oppure possono essere simmetricamente disposti da parte opposta rispetto a tale apertura, se l'alloggiamento del sistema di acquisizione è sagomato e presenta una faccia frontale di forma rettangolare. Affinché il sistema di acquisizione di

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immagini sia compatto, l'estremità dei mezzi ottici è sostanzialmente complanare alla parete frontale su cui i LED di illuminazione sono disposti.

Sono noti inoltre illuminatori ad anello presentanti un alloggiamento separato rispetto all'alloggiamento dell'apparecchiatura ottica e che possono essere adattati ad apparecchiature ottiche di tipo diverso. Tali illuminatori comprendono un alloggiamento ad elementi tubolari esterno ed interno coassiali e l'elemento tubolare interno è tipicamente atto a ricevere al proprio interno, quando l'illuminatore è associato all'apparecchiatura ottica, i mezzi ottici dell'apparecchiatura. L'alloggiamento dell'illuminatore è così sagomato in modo da accogliere i mezzi ottici dell'apparecchiatura ottica, in modo da circondare l'alloggiamento dell'apparecchiatura stessa senza costituire un ingombro ulteriore. La faccia frontale dell'illuminatore è sagomata come una corona circolare delimitata rispettivamente dall'elemento tubolare esterno ed interno, sostanzialmente complanare all'estremità dei mezzi ottici.

Un difetto degli illuminatori sopra descritti di tipo noto, è che non consentono un rapido accesso ai mezzi ottici, quando associati alla apparecchiatura ottica nella configurazione di minimo ingombro, in quanto li circondano completamente.

Nel caso in cui un operatore debba sostituire in un sistema di acquisizione collocato nella posizione definitiva di lavoro i mezzi ottici installati con altri di altro tipo, oppure debba regolare la messa a fuoco o il diaframma per la profondità di campo di tali mezzi ottici, si rende necessario smontare l'illuminatore dalla apparecchiatura ottica. Se l'apparecchiatura ottica e l'illuminatore presentano alloggiamenti distinti, è sufficiente che il solo illuminatore sia smontato dall'apparecchiatura. Se invece è presente un unico alloggiamento integrato sia per apparecchiatura ottica che per l'illuminatore, l'intero

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sistema di acquisizione deve essere smontato. In entrambi i casi tuttavia, tale smontaggio è lungo e la regolazione difficile per cui tale regolazione viene eseguita di preferenza, se possibile in quanto un laboratorio e tecnici specializzati sono disponibili, in un apposito banco di prova. Il sistema di acquisizione è collocato di nuovo nella propria posizione di acquisizione solo al termine della regolazione e solo quando perfettamente funzionante, ad esempio alla nuova distanza di messa a fuoco.

Un altro difetto dei sistemi di acquisizione finora illustrati è che la regolazione dell'apparecchiatura ottica richiede la presenza di uno schermo dedicato a disposizione dell'operatore.

Infatti, oltre alla difficoltà di accesso ai mezzi ottici dovuta alla presenza dell'alloggiamento dell'illuminatore e/o dell'apparecchiatura ottica, la regolazione della messa a fuoco e delle condizioni per una corretta acquisizione di immagini non può essere eseguita con la necessaria precisione senza l'ausilio di uno un schermo dedicato di consultazione per l'operatore (ad esempio una schermata di un dispositivo di interfaccia utente). Viene richiesta infatti l'acquisizione di immagini campione tramite l'apparecchiatura ottica, la visualizzazione delle stesse nello schermo di consultazione ed un controllo da parte dell'operatore che deve valutare quando terminare tale regolazione di messa a fuoco in quanto l'immagine campione acquisita è nitida.

In altre soluzioni note, al fine di guidare le azioni dell'operatore, sullo schermo di consultazione vengono visualizzati, insieme alle immagini acquisite o in alternativa ad esse, alcuni indici che misurano la qualità della messa a fuoco. Tali indici sono calcolati dall'apparecchiatura di acquisizione ed elaborazione di immagini.

La presenza dello schermo di consultazione, che mostra all'operatore le immagini acquisite e/o gli indici di

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qualità della messa a fuoco è pertanto necessaria per regolare la messa a fuoco dei mezzi ottici dell'apparecchiatura .

Si aggiunge che l'operatore deve essere in grado di controllare, dopo la regolazione della messa a fuoco, anche altre condizioni di acquisizione e cioè deve verificare se l'informazione codificata presente nella immagine acquisita sia correttamente decodificabile dalla apparecchiatura ottica in modo tale da, in caso contrario, variare altri parametri dell'apparecchiatura ottica e/o dell'illuminatore. In alcuni sistemi di acquisizione di immagini già noti, si osserva che l'apparecchiatura ottica comprende segnalatori visivi di stato realizzati come LED di stato, disposti nel corpo dell'apparecchiatura ottica stessa ed uno o più pulsanti ad essi associati. Tramite il/i pulsante/pulsanti e verificando i segnalatori visivi di stato, l'apparecchiatura ottica è configurabile in una fase iniziale di impostazione di parametri operativi dell'apparecchiatura stessa, anche senza l'ausilio di uno schermo aggiuntivo di consultazione. Tuttavia, se l'apparecchiatura ottica è associata ad un illuminatore a faccia frontale molto ingombrante, tali LED di stato, utilizzati come segnalatori visivi di stato e/o come segnalatori di esito di lettura durante la regolazione della messa a fuoco ed in una fase di lavoro della apparecchiatura ottica, risultano tuttavia difficilmente visibili da un operatore. Se il sistema di acquisizione è collocato nella propria posizione di acquisizione in alto, a circa 0.5-2 metri dall'operatore, i LED di stato della apparecchiatura ottica non sono visibili poiché oscurati dalla presenza del sistema di illuminazione.

Il vincolo di compattezza del sistema di acquisizione renderebbe inoltre non utilizzabili anche eventuali segnalatori visivi di esito di lettura, tipici dei dispositivi portatili di informazioni codificate, qualora fossero integrati nell'apparecchiatura ottica del sistema di acquisizione di immagini. Tali segnalatori infatti,

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visualizzabili come un fascio luminoso ad esempio verde o rosso proiettato verso il piano di acquisizione, dovrebbero essere collocati ai lati dei mezzi ottici e quindi imporrebbero un'apertura ampia nella parete frontale del corpo dell'illuminatore, di dimensione certamente maggiore di quella minima necessaria a ricevere i mezzi ottici stessi. Questo aumenterebbe la dimensione dell'ingombro complessivo dell'illuminatore e quindi del sistema di acquisizione di immagini.

La distanza a cui il sistema di acquisizione è installato pone inoltre un ulteriore problema rispetto a quelli finora elencati in quanto l'area di acquisizione dell'apparecchiatura ottica e cioè il campo di vista può risultare ad un operatore visivamente di difficile delimitazione. Questo comporta un conseguente allungamento del tempo necessario per l'elaborazione con successo di ogni singola immagine, dal momento che l'immagine acquisita può comprendere anche solo una parte della informazione codificata se non viene correttamente inquadrata. L'acquisizione dell'immagine sarebbe così da ripetere. Questo si traduce in un allungamento ancora ulteriore del tempo complessivo di regolazione e di configurazione del sistema di acquisizione e diventa un elemento di criticità per i sistemi di acquisizioni di immagini in cui un oggetto è disposto manualmente da un operatore in una postazione prestabilita, dedicata all'acquisizione. Pur essendo tale postazione marcata all'operatore, l'assenza di indicazioni provenienti dal sistema di acquisizione stesso sulla posizione del campo di vista, può richiedere tempi molto lunghi per ottenere una immagine elaborata con successo.

Uno scopo dell'invenzione è superare i difetti degli illuminatori di tipo noto, per sistemi di acquisizione di immagini.

Un altro scopo è fornire un illuminatore di tipo diverso che migliori l'installazione, l'utilizzo e la manutenzione di un sistema di acquisizione, evitando ad un operatore tempi

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lunghi di configurazione e di regolazione del sistema di acquisizione stesso, qualora i mezzi ottici dell'apparecchiatura ottica debbano essere sostituiti e/o regolati dopo che l'apparecchiatura ottica sia già stata associata all'illuminatore.

Un altro scopo ancora è fornire un illuminatore di tipo diverso che migliori le indicazioni ad un operatore nel caso di sistemi di acquisizione con postazione fissa ed operatore il quale trasporta in tale postazione l'oggetto la cui immagine deve essere acquisita.

Tali scopi ed altri ancora sono tutti raggiunti da un illuminatore per un sistema di acquisizione di immagini come definito secondo una o più delle rivendicazioni sotto riportate.

L'invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano una forma esemplificativa e non limitativa di attuazione, in cui:

Figura 1 mostra una vista prospettica dal lato dei connettori del sistema di acquisizione di immagini comprendente un'apparecchiatura ottica ed un illuminatore, collegati mediante un cavo di comunicazione ed in cui è mostrata una staffa di connessione ad un punto di attacco esterno;

Figura 2 mostra una vista prospettica, dal lato di accesso preferenziale ai mezzi ottici, del sistema di acquisizione di immagini comprendente un'apparecchiatura ottica ed un illuminatore.

Figura 3 mostra una vista prospettica frontale dell'illuminatore, in cui è mostrata la staffa di connessione al punto di attacco esterno;

Figura 4 mostra una vista prospettica dell'illuminatore di Figura 3, dal lato dei connettori;

Figura 5 mostra una vista prospettica dell'illuminatore di Figura 3, dal lato di accesso preferenziale ai mezzi ottici della appareccchiatura;

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Figura 6 mostra una vista frontale di una faccia frontale dell'illuminatore di Figura 1, in cui la staffa di connessione al punto di attacco esterno non è mostrata;

Figura 7 mostra una vista in pianta dell'illuminatore di Figura 1, dal lato dei connettori;

Figura 8 mostra una vista prospettica frontale dell'illuminatore di Figura 2, in cui i mezzi indicatori per un operatore sono attivi in un piano di acquisizione.

Con riferimento alle Figure 1 e 2, è mostrato un sistema di acquisizione di immagini 1 comprendente un'apparecchiatura ottica 2 per l'acquisizione di immagini di un oggetto ed un illuminatore 3 associabile a tale apparecchiatura 2.

L'apparecchiatura ottica 2 comprende un sensore di acquisizione (non mostrato) ed un dispositivo di controllo per comandare l'acquisizione e l'elaborazione dell'immagine ed anche l'accensione dell'illuminatore 3, come sarà meglio di seguito illustrato, i quali sono contenuti in un corpo di alloggiamento 4 della apparecchiatura ottica 2 sostanzialmente a forma di parallelepipedo. Ad una parete frontale (non illustrata) del corpo 4 sono amovibilmente fissati mezzi ottici 6 (Figura 2), tramite i quali il sensore è atto a ricevere la luce diffusa dall'oggetto da acquisire proveniente da uno spazio antistante tale parete frontale. I mezzi ottici 6, protetti in uso da una protezione 5 amovibilmente anch'essa fissata al corpo 4 e sagomata a forma di bicchiere (Figura 1) che sostanzialmente incapsula i mezzi ottici 6 stessi, comprendono un obiettivo dotato di almeno una lente, sono collegabili al corpo 4 mediante un attacco di tipo C-MOUNT e presentano mezzi di regolazione comprendenti una prima ghiera 7 di regolazione della messa a fuoco ed una seconda ghiera 8 di regolazione della apertura del diaframma dell'obbiettivo. Rispettivi perni di bloccaggio 7a ed 8a sono associati alle ghiere 7 e 8 per bloccarle nella posizione finale desiderata di regolazione. Una parete di fondo del bicchiere di protezione 5 è a contatto e protegge l'estremità dei mezzi ottici 6.

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L'apparecchiatura ottica 2 comprende inoltre una faccia di testa 9 che presenta un'interfaccia destinata ad un operatore che comprende un pulsante 10 e mezzi indicatori di stato 11 dell'apparecchiatura ottica 2 a cinque LED colorati.

Tale interfaccia, denominata X-PRESS, è atta a configurare funzionalità specifiche e ad inizializzare parametri operativi dell'apparecchiatura ottica 2 in una fase iniziale di installazione dell'apparecchiatura stessa, mediante una selezione della durata della pressione del pulsante 10 ed una successiva interpretazione dell'insieme complessivo visualizzato dai cinque LED. In una fase di lavoro dell'apparecchiatura ottica 2, i mezzi indicatori di stato 11 forniscono invece ciascuno una indicazione diversa e specifica all'operatore come segue:

un primo LED verde denominato READY è atto ad indicare che l'apparecchiatura ottica è pronta ad acquisire; un secondo LED verde denominato GOOD è atto ad indicare un esito di lettura positiva; un terzo LED giallo denominato TRIGGER è atto ad indicare lo stato della fase di acquisizione; un quarto LED giallo denominato COM è atto ad indicare che la comunicazione è attiva verso un sistema di comunicazione seriale; un quinto LED rosso denominato STATUS è atto ad indicare un esito di lettura negativo o uno stato di allarme del sistema di acquisizione.

Una faccia di fondo 12 dell'apparecchiatura ottica 2, mostrata nelle Figure 1 e 7, opposta alla faccia di testa 9 presenta tre distinti connettori di comunicazione.

Con 14 è indicato un primo connettore tramite il quale l'apparecchiatura ottica è collegabile ad una alimentazione di impianto e/o agli ingressi e/o alle uscite e/o alle porte di comunicazione seriale di un HOST esterno e/o di altri sensori dell'impianto. Con 13 è indicato un secondo connettore per il collegamento ad una rete Ethernet di comunicazione per ricevere/fornire dati e/o comandi ad un HOST esterno di controllo dell'apparecchiatura ottica 2. Un

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terzo connettore 15 ricavato in una rientranza sagomata della parete di fondo 12 è invece atto a collegare l'apparecchiatura ottica all'illuminatore 3 secondo quanto meglio indicato di seguito.

L'apparecchiatura ottica 2 è amovibilmente fissabile all'illuminatore 3 tramite una prima staffa di connessione 16 sagomata, ad esempio ad "U" oppure in alternativa ad "H" (Figura 1, Figura 2 e Figura 7), la quale è a sua volta collegabile amovibilmente all'illuminatore 3. L'illuminatore 3 è a sua volta collegabile amovibilmente ad un punto di attacco esterno, per la disposizione finale in posizione di acquisizione tramite una seconda staffa 17 sagomata ad "L" dotata di asole curve per consentire un'orientazione angolata del sistema di acquisizione 1. La staffa di connessione 16 consente il fissaggio tra illuminatore 3 ed apparecchiatura ottica 2, ha in sostanza la funzione di distanziale tra l'apparecchiatura ottica 2 e l'illuminatore 3 e pertanto può essere scelta di dimensione tale da adeguarsi alle dimensioni del corpo 4 dell'apparecchiatura ottica 2 e dell'illuminatore 3. Il corpo 4 dell'apparecchiatura ottica è accolto, quando è fissato all'illuminatore 3, all'interno della porzione della prima staffa 16 tra le due gambe perpendicolari di estremità parallele.

L'illuminatore 3 comprende mezzi di connessione, in particolare primi mezzi di connessione 19a alla prima staffa di connessione 16 e secondi mezzi di connessione 19b alla seconda staffa di connessione 17. I primi mezzi di connessione 19a sono realizzati come quattro punti di attacco femmina allineati a coppie parallele, atti a ricevere mezzi di accoppiamento (non illustrati), ad esempio viti di accoppiamento, alla prima staffa di connessione 16. Analoghi mezzi di accoppiamento (non illustrati) sono previsti tra l'apparecchiatura ottica 2 e la prima staffa di connessione 16 per il reciproco fissaggio. I secondi mezzi

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di connessione 19b sono realizzati come tre punti di attacco femmina disposti ai vertici di un triangolo.

L'illuminatore 3, illustrato nelle Figure allegate, comprende un rispettivo corpo 20 dotato di un'apertura 21 circolare per ricevere i mezzi ottici 6 e comprendente una faccia frontale 22 su cui sono disposti mezzi di illuminazione 23, mostrati più in dettaglio almeno nella Figura 6, posizionati attorno alla apertura 21 e comandabili dall'apparecchiatura ottica 2 per illuminare uno spazio antistante la faccia frontale 22. I mezzi di illuminazione 23 comprendono una pluralità di elementi di illuminazione e cioè LED comandabili elettronicamente. I LED di cui l'illuminatore rappresentato è provvisto sono novantasei. Resta inteso che l'illuminatore 3 può essere provvisto di un numero di LED diverso, adeguato all'illuminazione richiesta per il piano di vista.

L'illuminatore 3 comprende inoltre mezzi di gestione elettronica dell'illuminatore, non illustrati, comprendenti mezzi di controllo dell'illuminatore ed inoltre qualsiasi altro dispositivo e/o componente elettronico necessario per il funzionamento dei mezzi di illuminazione 23 e per il controllo dell'illuminatore stesso. In altre parole, i mezzi di gestione elettronica comprendono qualsiasi elemento elettronico, sia hardware che software, necessario per il funzionamento dell'illuminatore stesso.

L'illuminatore 3 comprende inoltre mezzi di dissipazione termica, per la dissipazione del calore generato durante il funzionamento dell'illuminatore 3 dai mezzi di illuminazione 23 e dai mezzi di gestione elettronica.

II corpo 20 comprende inoltre una faccia posteriore 25 disposta da parte opposta a tale faccia frontale 22, la quale comprende una pluralità di elementi funzionali di telaio distinti, posizionati attorno alla apertura 21, per ricevere almeno i mezzi di gestione elettronica e/o i quali definiscono i mezzi di dissipazione termica e/o i mezzi di connessione 19a o 19b.

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La disposizione opportuna di tale pluralità di elementi funzionali di telaio attorno alla apertura 21, come di seguito meglio descritto, consente quando l'apparecchiatura ottica 2 è associata all'illuminatore 3 ed è fissata all'illuminatore 3, di accedere ai mezzi ottici 6 per smontare i mezzi ottici dalla apparecchiatura 2 e/o regolare i mezzi di regolazione ottica 7 e 8 dei mezzi ottici 6 senza necessità di smontare l'illuminatore 3 dall'apparecchiatura ottica 2 stessa.

La faccia frontale 22 del corpo 20 comprende inoltre una parete frontale 27, alla quale sono fissati i mezzi di illuminazione 23 e sono inoltre fissati mezzi di protezione 28, sostanzialmente una copertura, dei mezzi di illuminazione 23. Una guarnizione (non illustrata) è interposta tra i mezzi di protezione 28 e la parete frontale 27 per garantire impermeabilità totale contro sostanze solide e liquide almeno a livello IP65.

Quando l'apparecchiatura ottica 2 e l'illuminatore 3 sono associati a formare il sistema di acquisizione di immagini 1, la parete di fondo del bicchiere di protezione 5 dei mezzi ottici 6 è sostanzialmente complanare ai mezzi di protezione 28 dei mezzi di illuminazione 23. In altre configurazioni del sistema di acquisizione di immagini 1 ove, rispetto a quanto illustrato nelle Figure da 1 a 8 allegate, possono variare in proporzione le dimensioni dei mezzi ottici 6, del bicchiere di protezione 5 e della staffa di accoppiamento 16, è comunque possibile che l'estremità dei mezzi ottici 6 sia sporgente o arretrata rispetto ai mezzi di protezione 28.

L'illuminatore 3 comprende inoltre mezzi indicatori destinati ad un operatore i quali sono associati ai mezzi di controllo dell'illuminatore 3 secondo quanto sarà di seguito illustrato.

I mezzi indicatori comprendono mezzi di puntamento, per l'emissione di almeno una indicazione di riferimento luminosa nello spazio antistante la faccia frontale 22

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dell'illuminatore 3, per delimitare il campo di vista ad un operatore.

I mezzi di puntamento comprendono un emettitore di un fascio di luce avente una orientazione stabilita all'atto della produzione dell'illuminatore stesso. Tale emettitore, disposto in una posizione predeterminata della parete frontale 27 per emettere dalla parete frontale 27 stessa, è posizionato al di sotto di essa. Ad esempio, il fascio di luce orientabile dell'illuminatore 3 può essere realizzato mediante un emettitore laser.

Come illustrato nella Figura 6 e nella Figura 8, in una preferita forma di realizzazione dell'illuminatore 3,i mezzi di puntamento luminoso comprendono un primo ed un secondo emettitore laser 30a e 30b allineati lungo una linea passante per il centro della apertura 21 ed i quali sono disposti da parte opposta rispetto alla apertura 21 stessa. I mezzi emettitori laser 30a e 30b indicano all'operatore durante le fasi di installazione e di lavoro del sistema di acquisizione di immagini 1 il campo di vista di acquisizione del sensore della apparecchiatura ottica 2, in particolare delimitando un segmento immaginario il cui centro coincide con il centro del campo di vista stesso, come illustrato nella Figura 8. Il campo di vista può anche essere più esteso rispetto tale segmento immaginario.

Mezzi indicatori luminosi, ad esempio di esito di lettura sono anch'essi disposti per emettere dalla parete frontale 27 e sono ricavati in essa o posizionati al di sotto di essa, e comprendono un primo 31a ed un secondo 31b indicatore luminoso allineati lungo una linea passante per il centro della apertura 21, da parte opposta rispetto alla apertura 21 stessa. Uno dei due indicatori luminosi è atto, ad esempio, a fornire una indicazione di colore verde per indicare un esito positivo di lettura, e cioè che l'immagine è stata acquisita con successo e che l'informazione ottica in essa presente è stata decodificata con successo, l'altro

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ad esempio è atto a fornire un'indicazione di colore rosso per indicare un esito negativo di lettura.

Si noti che la linea di allineamento dei mezzi di puntamento, e cioè dei mezzi emettitori laser 30a e 30b, è perpendicolare rispetto alla linea di allineamento dei mezzi indicatori luminosi, e cioè del primo e secondo indicatore luminoso 31a e 31b, cosicché i mezzi emettitori laser 30a e 30b ed i mezzi indicatori luminosi 31a e 31b sono disposti ai vertici di estremità di segmenti perpendicolari tra loro. Le linee di allineamento su cui i mezzi di puntamento 30a e 30b, ad esempio gli emettitori laser, ed i mezzi indicatori luminosi 31a e 31b sono disposti sono assi di simmetria perpendicolari della faccia frontale 22 dell'illuminatore 3 sostanzialmente di forma rettangolare.

Si intende, senza restrizione di generalità, che il numero, la posizione e le caratteristiche ottiche dei mezzi di puntamento 30a e 30b e/o dei mezzi indicatori luminosi 31a e 31b presenti nella faccia frontale 22, ed anche la funzione da essi svolta può essere diversa da quanto finora illustrato. Ad esempio può essere presente un solo indicatore luminoso, come uno spot rosso per indicare l'esito negativo di lettura, in condizioni di lavoro normale del sistema di acquisizione, ma tale indicatore luminoso può anche indicare un malfunzionamento in caso di eventi non previsti. Il significato dei mezzi di puntamento 30a e 30b e/o dei mezzi indicatori luminosi 31a e 31b può infatti essere configurato ad opera dei mezzi di controllo dell'illuminatore 3 durante il funzionamento dell'illuminatore 3 stesso oppure essere controllato dall'apparecchiatura ottica 2.

L'illuminatore 3 comprende inoltre mezzi indicatori sonori, ad esempio di esito di lettura, che comprendono un primo indicatore sonoro 32a ed un secondo indicatore sonoro 32b, anch'essi ricavati nella parete frontale 27 o comunque ad essa associati, i quali sono disposti in corrispondenza di una cornice 33 dei mezzi di protezione 28 a vertici

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diagonalmente opposti, per emettere nello spazio antistante la parete frontale 27 stessa, come mostrato in Figura 8.

Il corpo 20 dell'illuminatore presenta inoltre una parete laterale 34 sulla quale sono ricavati mezzi indicatori di stato 35 dell'apparecchiatura ottica 2, i quali sono indicatori luminosi in uguale numero rispetto agli indicatori di stato 11 dell'apparecchiatura ottica 2 e servono per indicare analoghe condizioni di stato della stessa. Il significato dei mezzi indicatori di stato 35 è già stato dettagliato in precedenza e non viene qui indicato. In pratica, i mezzi indicatori di stato 35 sono cinque LED di stato colorati, che replicano l'interfaccia X-PRESS durante la fase di lavoro dell'apparecchiatura ottica 2 e sono controllati dall'apparecchiatura ottica 2 stessa secondo modalità illustrate di seguito.

L'illuminatore 3 comprende inoltre mezzi di diagnostica (non illustrati) associati ai mezzi di controllo in grado di rilevare malfunzionamenti dell'illuminatore o modalità di funzionamento dell'illuminatore 3 comunque non ottimali. Tali mezzi di diagnostica comprendono ad esempio uno o più sensori di temperatura, distribuiti sulla parete frontale 27 del corpo 20, per misurare la temperatura di lavoro dei mezzi di illuminazione 23 ed eventualmente segnalare temperature di lavoro non ottimali. I mezzi di diagnostica possono inoltre comprendere mezzi di misurazione della potenza di emissione dei mezzi di illuminazione 23, ad esempio possono comprendere un foto-ricevitore, contraffacciato ad un rispettivo LED, di cui viene misurata la potenza luminosa emessa. La valutazione della potenza luminosa emessa può infatti fornire indicazioni sul tempo di vita residuo dell'illuminatore 3 stesso.

La faccia posteriore del corpo 20 comprende inoltre una parete posteriore 36, opposta rispetto alla parete frontale 27 alla quale sono fissati la pluralità di elementi funzionali di telaio distinti. La parete laterale 34 è

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contigua alla parete posteriore 36 ed alla parete frontale 27.

Occorre notare che tali elementi funzionali di telaio sono distribuiti attorno alla apertura 21 e sono da essa opportunamente distanziati. Inoltre tali elementi sono sagomati, presentano spigoli arrotondati e non hanno un ingombro uniforme. L'ingombro di ciascun elemento funzionale di telaio, la relativa posizione rispetto alla apertura e la relativa forma sono stati infatti appositamente scelti in modo tale che la faccia posteriore 25 del corpo 20 comprenda una cavità concava priva di ostacoli disposta in corrispondenza ed attorno alla apertura 21, delimitata da tali elementi funzionali di telaio. La funzione di tale cavità sarà di seguito meglio indicata.

Si noti che gli elementi funzionali di telaio comprendono un primo insieme 37 di tali elementi di altezza ridotta disposti a ventaglio attorno alla apertura 21, in particolare di altezza minore rispetto ad un'altezza predeterminata, illustrato almeno in Figura 3 e Figura 5. Gli elementi di tale primo insieme 37 hanno tutti la stessa altezza ma potrebbero anche essere separabili in gruppi di altezze diverse. Il primo insieme 37 si estende in un primo settore della parete posteriore 36, dalla apertura 21 fino alla parete laterale 34 del corpo 20 occupando un intero quadrante della parete posteriore 36 stessa, fino sostanzialmente allo spigolo tra la parete posteriore 36 e la parete laterale 34. Tale primo insieme 37 definisce una porzione laterale preferenziale di accesso priva di ostacoli ai mezzi ottici 6 dell'apparecchiatura ottica 2.

II corpo 20 è realizzato sostanzialmente come una piastra di forma rettangolare presentante l'apertura 21, ed il primo insieme 37 si estende a ventaglio fino ad occupare un intero spigolo di un bordo laterale maggiore 34a della parete laterale 34. Risulta evidente che il corpo 20 dell'illuminatore può essere realizzato con piastre sagomate in modo diverso, ad esempio di forma circolare o poligonale

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e che può anche non essere realizzato come una piastra, ma potrebbe essere sagomato frontalmente in modo da essere concavo e presentare gli elementi di illuminazione distribuiti su una parete frontale 27 concava per direzionare diversamente l'illuminazione dei mezzi di illuminazione 23. Nel caso in cui il corpo 20 sia sagomato come una piastra tonda, il primo insieme 37 occuperà un settore circolare della parete posteriore 36, di dimensione angolare data, dalla apertura 21 fino allo spigolo tra la parete posteriore 36 e la parete laterale 34.

Analogamente, anche l'apertura 21 può essere di forma diversa dalla forma circolare anche se usualmente viene realizzata in modo da accoppiarsi alla forma dell'obiettivo, tipicamente cilindrico.

I mezzi di dissipazione termica comprendono un secondo insieme 38 di elementi funzionali di telaio e sono da tale secondo insieme 38 definiti. Infatti, gli elementi funzionali di telaio che fanno parte e definiscono i mezzi di dissipazione termica sono alette di dissipazione sagomate, distribuite in tutti i quadranti di cui la parete posteriore 36 è composta. Si osserva che il secondo insieme 38 di tali elementi funzionali di telaio presenta alcuni elementi 38a dotati di una parete obliqua in allontanamento dalla apertura 21 (Figura 4). In altre parole, presentano una parete in cui la distanza tra l'elemento funzionale di telaio ed un asse di simmetria della apertura 21 aumenta quando ci si allontana dalla parete posteriore 36 lungo l'asse di simmetria stesso. Tali elementi 38a presentanti una parete obliqua cooperano a delimitare la cavità concava in quanto lasciano una zona priva di ostacoli in corrispondenza dell'apertura 21.

Il secondo insieme 38 di elementi funzionali di telaio comprende il primo insieme 37, e cioè la pluralità di elementi funzionali di telaio che definiscono la porzione laterale preferenziale 37 di accesso ai mezzi ottici 6 sono alette di dissipazione.

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L'illuminatore 3 comprende inoltre mezzi di contenimento dei mezzi di gestione elettronica che sono definiti da un terzo insieme 39 di elementi funzionali di telaio. I mezzi di contenimento dei mezzi di gestione elettronica sono sostanzialmente a forma di parallelepipedo. Facciamo infatti notare che un elemento 39a di tale terzo insieme, di altezza non elevata, estendentesi fino all'apertura 21, presenta una parete obliqua in modo analogo agli elementi 38a del secondo insieme 38 per lasciare anch'esso una zona priva di ostacoli rivolta verso l'apertura e delimitare la cavità concava (Figura 4).

Altri elementi 39b di tale terzo insieme presentano invece un'altezza molto maggiore degli elementi del primo insieme 37 e sono per questo posizionati in porzioni della parete posteriore 36 quanto più distanti possibile dalla apertura 21, in particolare si estendono lungo una porzione dello spigolo tra la parete posteriore 36 e la parete laterale 34, quanto più esternamente possibile rispetto alla apertura centrale 21 (Figura 2, Figura 4 e Figura 5).

In particolare, un primo ed un secondo elemento di altezza elevata sono posizionati da parte opposta rispetto alla apertura 21 lungo opposti spigoli tra la parete posteriore e bordi laterali minori 34b della parete laterale 34 del corpo 20.

Abbiamo detto che l'illuminatore comprende mezzi di connessione 19a e 19b per collegare amovibilmente l'illuminatore alla apparecchiatura ottica 2 e/o ad un punto di attacco esterno. Un quarto insieme 40 di elementi funzionali di telaio comprende tali mezzi di connessione 19a e 19b, i quali sono da tale quarto insieme 40 definiti. Il quarto insieme 40 comprende cioè tutti gli elementi funzionali di telaio i quali hanno funzione di supporto meccanico per altri elementi, ad esempio del primo 37, secondo 38 o terzo insieme 39, oppure hanno funzione di connessione alla apparecchiatura ottica 2 e/o ad un punto di attacco esterno. Il quarto insieme 40 comprende inoltre una

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prima ed una seconda piastra sottile 41 rettangolare, mostrata almeno in Figura 1. Ciascuna piastra 41 è sostanzialmente ortogonale alla parete posteriore 36 ed è sovrapposta all'elemento 39b di altezza elevata del terzo insieme 39, verso la parete laterale minore 34 del corpo 20, per il fissaggio di rispettivi mezzi di connessione 19b.

Si noti che i mezzi di fissaggio 19a alla apparecchiatura ottica sono posizionati in un secondo settore della parete posteriore 36 (Figura 1, Figura 4 e Figura 5), in particolare in un quadrante diametralmente opposto al quadrante in cui sono presenti gli elementi funzionali di telaio del primo insieme 37 che realizzano la porzione laterale preferenziale di accesso ai mezzi ottici 6. In tale modo il settore della parete posteriore 36 in cui l'accesso ai mezzi ottici 6 è impossibile, è da parte opposta rispetto alla porzione di accesso preferenziale.

L'illuminatore 3 comprende inoltre mezzi connettori mostrati almeno nelle Figure 4 e 7, dei quali un connettore 42a è di comunicazione tra l'illuminatore 2 e l'apparecchiatura ottica 2 ed un ulteriore connettore 42b è di alimentazione dell'illuminatore 3 stesso. Un elemento 39c di contenimento del terzo insieme è associato e supporta tali mezzi connettori 42a e 42b. Tale elemento 39c è disposto perpendicolare alla parete posteriore 36, lungo l'ulteriore bordo laterale maggiore 34a della parete laterale 34 opposto al bordo laterale maggiore su cui si estende la porzione laterale preferenziale di accesso 37. L'illuminatore comprende pertanto una faccia di fondo 43 verso la quale sono rivolti i mezzi connettori 42a e 42b.

In tale modo è fornito un illuminatore 3 per un sistema di acquisizione di immagini 1, il quale presenta un corpo 20 comprendente una faccia frontale 22 di illuminazione ed una faccia posteriore 25 opposta alla faccia frontale 22 nel quale la faccia posteriore 25 comprende una pluralità di elementi funzionali di telaio distinti, i quali essendo distribuiti attorno all'apertura 21 di cui il corpo 20 è

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dotato e distanziati da essa, sagomati in modo opportuno e di altezza opportuna, sono in grado di ricevere i componenti di gestione elettronica e/o meccanica e/o di definire gli elementi di dissipazione termica nel modo più vantaggioso al fine di consentire ad un operatore un accesso senza ostacoli ai mezzi ottici della apparecchiatura ottica 2 quando quest'ultima è collegata all'illuminatore 3.

Inoltre, dotando l'illuminatore di un primo insieme 37 di tali elementi funzionali di telaio di altezza ridotta, è possibile individuare un settore del corpo 20 dell'illuminatore 3 che costituisce un lato/zona preferenziale di accesso all'obiettivo. La cavità concava in corrispondenza dell'apertura 21 delimitata dagli elementi funzionali di telaio, priva di ostacoli, consente di ricevere la mano dell'operatore quando quest'ultimo afferra, per svitarli o avvitarli, o il bicchiere di protezione 5 dei mezzi ottici 6 o gli stessi mezzi ottici 6 della apparecchiatura ottica 2.

I mezzi di gestione elettronica dell'illuminatore 3 comprendono mezzi di controllo e mezzi di comunicazione associati ai mezzi di controllo per scambiare dati con, e/o ricevere comandi da, l'apparecchiatura ottica 2 relativamente ad una informazione memorizzata e/o misurata nell'illuminatore 3 e/o un'indicazione destinata all'operatore mediante l'insieme dei mezzi indicatori di cui l'illuminatore è dotato.

Come detto in precedenza, i mezzi indicatori possono comprendere i mezzi di puntamento 30a e 30b, ad esempio mezzi emettitori laser per l'emissione di indicazioni di riferimento di un campo di vista e/o i mezzi indicatori luminosi 31a e 31b, ad esempio di esito positivo e/o negativo di lettura, i mezzi indicatori sonori 32, ad esempio di esito positivo di lettura, e/o mezzi indicatori luminosi di stato 35 della apparecchiatura ottica 2.

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I mezzi di comunicazione comprendono invece il primo connettore 42a di collegamento alla apparecchiatura ottica 2, il quale è un connettore ad otto poli.

I mezzi indicatori luminosi presenti in numero di due, per indicare un esito di buona lettura 31a o di cattiva lettura 31b, sono comandabili singolarmente. A tale scopo, ciascun indicatore luminoso è comandabile mediante un rispettivo segnale digitale ricevibile in un rispettivo contatto del connettore di comunicazione 42a. Sono pertanto previsti un primo ed un secondo contatto del connettore di comunicazione 42a per ricevere un primo ed un secondo segnale digitale. I mezzi emettitori di puntamento 30a e 30b sono invece contemporaneamente comandabili ed il comando è ricevibile mediante un rispettivo segnale digitale in un rispettivo contatto del connettore di comunicazione 42a. Un terzo segnale digitale è quindi previsto per essere ricevuto in un terzo contatto del connettore di comunicazione 42a.

Analogamente, l'accensione dei mezzi di illuminazione 23 è invece comandabile mediante un rispettivo segnale digitale ricevibile in un rispettivo contatto del connettore di comunicazione 42a. Un quarto segnale digitale è quindi ricevibile in un quarto contatto del connettore di comunicazione 42a, per comandare l'accensione della intera pluralità di elementi di illuminazione di cui i mezzi di illuminazione 23 sono dotati.

Si osserva che l'illuminatore 3 può comprendere mezzi di illuminazione 23 che comprendono una pluralità di elementi di illuminazione raggruppabili in un numero determinato di insiemi, in particolare almeno due insiemi e preferibilmente almeno quattro insiemi. In questo caso, è possibile comandare separatamente l'accensione di ciascun insieme di elementi di illuminazione raggruppati, come di seguito meglio illustrato.

I mezzi di comunicazione comprendono infatti una rete di comunicazione in cui è previsto un protocollo di comunicazione tra illuminatore 3 ed apparecchiatura ottica 2

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tramite il quale l'illuminatore 3 è in grado di ricevere comandi da, e/o scambiare dati con , l'apparecchiatura ottica stessa e che consente all'illuminatore 3 di avere funzionalità aggiuntive fra cui quelle di interfaccia rivolte ad un operatore.

Tramite la rete di comunicazione, l'illuminatore 3 è in grado di fornire inoltre un dato digitale o una informazione dati complessa memorizzata nei propri mezzi di controllo all'apparecchiatura ottica 2 o di ricevere un comando complesso da essa. Un comando complesso comprende ad esempio sia un codice comando, associabile cioè al comando da eseguire, che una informazione dati complessa, ad esempio una struttura dati che contiene più dati elementari, ad esempio valori di parametri, impostabili nell'illuminatore 3.

L'accensione di ciascun insieme di elementi di illuminazione raggruppati è comandabile separatamente mediante un rispettivo comando ricevibile nella rete di comunicazione. Un primo comando dalla apparecchiatura 2 all'illuminatore 3 è rivolto alla accensione degli elementi di illuminazione raggruppati.

Ancora, l'intensità luminosa degli elementi di illuminazione 23, gli indicatori sonori 32, gli indicatori luminosi di stato 35 sono comandabili singolarmente mediante rispettivi comandi ricevibili nella rete di comunicazione. Un secondo, un terzo, un quarto comando sono così rispettivamente ricevibili nella rete di comunicazione per comandare un valore di intensità luminosa degli elementi di illuminazione, per gli indicatori sonori 32 e per gli indicatori luminosi di stato 35.

L'illuminatore 3 è inoltre in grado di fornire una informazione memorizzata, ad esempio può fornire un identificativo della versione dell'illuminatore stesso mediante rispettivo comando, e cioè un quinto comando, ricevibile nella rete di comunicazione.

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La versione dell'illuminatore è utilizzabile dall'apparecchiatura ottica 2 per riconoscere il tipo di illuminatore 3 ad essa associato in una fase iniziale di configurazione dell'apparecchiatura ottica ed adattare di conseguenza le proprie funzionalità a quelle dell'illuminatore 3 in relazione al tipo di versione.

L'apparecchiatura ottica 2 può inoltre ottenere i dati di diagnosi dai mezzi di diagnosi presenti nell'illuminatore tramite un rispettivo comando, che l'illuminatore 3 è in grado di ricevere dalla rete di comunicazione. Un sesto comando è previsto nella rete di comunicazione, per ottenere le informazioni diagnostiche rilevate o elaborate dai mezzi di diagnosi dell'illuminatore 3, come la temperatura misurata da ciascun sensore di temperatura di cui l'illuminatore è provvisto.

Si osserva, che il comando con il quale l'apparecchiatura ottica 2 fornisce all'illuminatore il valore dell'intensità luminosa o la configurazione dei LED indicatori di stato 35, è un comando complesso che comprende sia il codice comando che una struttura dati complessa ed è un comando di "WRITE". Diversamente, il comando con il quale l'apparecchiatura ottica 2 richiede la versione dell'illuminatore 3 e/o i valori di diagnosi è un comando di "READ" in cui la struttura dati è ricevuta.

La rete di comunicazione alla apparecchiatura ottica 2 è realizzata mediante un quinto e sesto contatto del connettore di comunicazione 42a, tramite i quali può essere realizzato un BUS seriale I2C. I mezzi di controllo dell'illuminatore 3 possono essere realizzati mediante un microcontrollore collegato al BUS I2C, oppure essere più semplicemente componenti I2C distribuiti di controllo dei mezzi indicatori all'operatore. Un settimo ed ottavo contatto del connettore 42a sono di alimentazione alla apparecchiatura ottica 2. L'illuminatore 3, alimentato mediante il connettore 42b è in grado così a sua volta di alimentare l'apparecchiatura ottica 2 senza necessità

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ulteriore di fornire alimentazione alla apparecchiatura ottica 2 mediante un apposito cavo collegabile al primo connettore 14.

Si precisa che i mezzi di comunicazione tra l'apparecchiatura ottica 2 e l'illuminatore 3 possono essere di tipo diverso da quanto finora illustrato. Una diversa rete di comunicazione rispetto al BUS I2C può essere prevista e pertanto i segnali digitali per comandare ad esempio l'accensione dei mezzi di illuminazione 23 e/o i mezzi di puntamento 30a e 30b e/o gli indicatori luminosi 31a e 31b possono non essere presenti, sostituiti da corrispondenti comandi nella diversa rete di comunicazione. In uso, il sistema di acquisizione di immagini 1 è preliminarmente assemblato.

L'obiettivo 6 è avvitato e serrato nella posizione finale al corpo 4 dell'apparecchiatura ottica 2 e successivamente il bicchiere di protezione 5 è avvitato sul corpo 4.

L'apparecchiatura ottica 2 è successivamente fissata alla prima staffa 16, a sua volta fissata all'illuminatore 3 ed infine la seconda staffa 17 è fissata al punto di attacco esterno. Un cavo 44 ad otto poli viene predisposto tra il terzo connettore 15 dell'apparecchiatura ottica ed il connettore di comunicazione 42a dell'illuminatore. L'illuminatore 3, alimentato dalla linea esterna di impianto mediante il connettore di alimentazione 42b, a sua volta alimenta l'apparecchiatura ottica 2. La rete Ethernet è collegata all'apparecchiatura ottica 2 tramite un cavo di rete predisposto al secondo connettore 13.

Si osserva, che una fase preliminare di configurazione dell'apparecchiatura ottica 2 prevede una verifica della versione ricevuta dall'illuminatore 3 tramite il rispettivo comando, il quinto, trasmesso sul BUS I2C ed un conseguente adeguamento delle funzionalità dell'apparecchiatura ottica 2 stessa all'illuminatore 3, ad esempio per versioni semplificate di illuminatori 3 per i quali non sono previsti indicatori sonori e/o, ad esempio, gli emettitori laser. Al

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termine di tale fase preliminare, l'apparecchiatura ottica è pronta per la fase di regolazione del diaframma e di focalizzazione.

Durante tale fase di regolazione del diaframma e di focalizzazione, un operatore può agevolmente accedere ai mezzi ottici 6 dopo avere svitato il bicchiere di protezione 5, dalla porzione preferenziale di accesso 37 dell'illuminatore 3. Inoltre, l'operatore è anche in grado di eseguire regolazioni sulle ghiere 7 o 8, in quanto la cavità concava delimitata dagli elementi funzionali di telaio è di dimensioni tali non solo da accogliere una mano dell'operatore ma anche da consentire la rotazione di tale mano quando i mezzi ottici 6 sono afferrati. La faccia posteriore 25 del dispositivo presenta pertanto una disposizione ergonomica degli elementi funzionali di telaio, i cui spigoli arrotondati e le cui pareti oblique 38a e 39a non ostacolano la rotazione della mano dell'operatore. Viene così consentito l'accesso ai mezzi ottici 6, anche in un sistema di acquisizione complessivamente molto compatto.

Come illustrato in Figura 8, l'apparecchiatura ottica 2 è in grado di fornire indicazioni all'operatore relativamente al funzionamento dell'apparecchiatura 2 stessa durante la fase di lavoro. Sono così attivati i mezzi di illuminazione 23 ad ogni acquisizione di immagine mettendo a valore logico alto il quarto segnale digitale ed inoltre possono essere attivati i mezzi emettitori laser 30a e 30b mettendo a valore logico alto il terzo segnale digitale, quando deve essere indicato il campo di vista all'operatore. Se l'acquisizione dell'immagine va a buon fine, l'apparecchiatura ottica 2 mette a valore logico alto il primo segnale digitale per mostrare lo spot verde di esito di lettura positivo attraverso l'indicatore luminoso 31a, altrimenti mette a valore logico alto il secondo segnale digitale per comandare l'accensione dello spot rosso di esito di lettura negativo, attraverso l'indicatore luminoso 31b. In caso di buona lettura sono attivati anche i mezzi

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indicatori sonori 32 trasmettendo il rispettivo comando, il terzo, all'illuminatore 3 sulla rete di comunicazione ed i mezzi indicatori di stato 35 per replicare l'interfaccia X-PRESS, trasmettendo all'illuminatore 3 il quarto comando. Si osserva che la variazione della frequenza di accensione degli indicatori luminosi 31a e/o 31b e/o degli indicatori sonori 32 può essere utilizzata vantaggiosamente da un operatore in una fase di configurazione seguente ad una variazione della regolazione dei mezzi ottici 6. Dal momento che la messa a fuoco dell'immagine può essere individuata mediante un'elaborazione opportuna dell'immagine acquisita stessa operata dal software di elaborazione presente nella apparecchiatura ottica 2, è possibile un'indicazione aggiuntiva destinata ad un operatore.

Tramite il rispettivo comando della rete di comunicazione di attivazione degli indicatori sonori 32, in particolare il quarto comando, ed il primo e secondo segnale digitale, di attivazione degli indicatori luminosi 31a e/o 31b, è possibile che l'apparecchiatura ottica 2 comunichi ad un operatore che la regolazione a fuoco dei mezzi ottici 6 sia stata raggiunta. Ad esempio, un'immagine acquisita non a fuoco può essere comunicata ad un operatore attivando gli indicatori luminosi 31a e 31b ed il segnale acustico 32 a bassa frequenza e la frequenza di attivazione potrebbe aumentare man mano che l'operatore, agendo sulla ghiera 7a di messa a fuoco, migliori la messa a fuoco dell'immagine acquisita.

In questo modo, dotando l'illuminatore di mezzi indicatori destinati ad un operatore e di mezzi di controllo di tali mezzi indicatori collegabili tramite mezzi di comunicazione alla apparecchiatura ottica 2 e da essa comandabili, è possibile segnalare opportunamente all'operatore sia il campo di vista dell'apparecchiatura ottica che l'esito positivo o negativo di lettura. Tali indicatori presentano una potenza adeguata da essere rilevabili anche qualora il

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sistema di acquisizione di immagine sia posizionato a distanza dall'operatore.

Inoltre, grazie alla rete di comunicazione per scambiare dati e/o comandi con l'apparecchiatura ottica 2, è possibile fornire un comando complesso per illuminare solo una parte degli elementi di illuminazione costituenti i mezzi di illuminazione oppure variarne l'intensità o anche la frequenza di accensione. Associando inoltre la frequenza di attivazione degli indicatori luminosi 31a e/o 31b e/o del segnale acustico 32 dell'illuminatore 3 al fatto che l'immagine acquisita sia o meno a fuoco, l'illuminatore 3 della presente invenzione fornisce all'operatore un'informazione relativa all'esito di lettura, e alla messa a fuoco della immagine acquisita, che non richiede la presenza di una schermata di un dispositivo di interfaccia per un operatore.

Grazie all'illuminatore 3 della presente invenzione pertanto, è possibile non solo la sostituzione e/o l'accesso ai mezzi ottici ai fini della regolazione degli stessi quando il sistema di acquisizione di immagini è posizionato ed orientato in fase di lavoro, ma anche una regolazione facilitata della messa a fuoco che non richiede strumentazione aggiuntiva oltre all'illuminatore 3 stesso. L'illuminatore 3 così ottenuto ha funzionalità che consentono di ridurre i tempi di configurazione e di regolazione del sistema di acquisizione in cui l'illuminatore è installato.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Illuminatore (3) per un sistema di acquisizione di immagini (1) comprendente un'apparecchiatura ottica (2) per l'acquisizione di immagini di un oggetto, detta apparecchiatura ottica essendo dotata di mezzi ottici (6) e detto illuminatore (3) essendo associabile a detta apparecchiatura ottica (2); in cui detto illuminatore (3) comprende: un corpo (20) provvisto di un'apertura (21), per ricevere detti mezzi ottici (6); mezzi di illuminazione (23) disposti attorno a detta apertura (21) in una faccia frontale (22) di detto corpo (20) e la cui accensione è comandabile da detta apparecchiatura ottica (2) per illuminare uno spazio antistante detta faccia frontale (22); caratterizzato dal fatto che detto illuminatore (3) comprende mezzi indicatori (30a, 30b, 31a, 31b, 32, 35) destinati ad un operatore, mezzi di controllo di detti mezzi indicatori (30a, 30b, 31a, 31b, 32, 35) e mezzi di comunicazione associati a detti mezzi di controllo per scambiare dati con, e/o ricevere comandi da, detta apparecchiatura ottica (2) relativamente ad una informazione memorizzata in, e/o misurata da, detto illuminatore (3) e/o una indicazione da fornire a detto operatore mediante detti mezzi indicatori (30a, 30b, 31a, 31b, 32, 35).
2. Illuminatore (3) secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi indicatori (30a, 30b, 31a, 31b, 32, 35) ad un operatore comprendono mezzi di puntamento (30a, 30b) per l'emissione di almeno una indicazione di un campo di vista e/o mezzi indicatori luminosi (31a, 31b) e/o mezzi indicatori sonori (32) di esito positivo di lettura e/o mezzi indicatori luminosi di stato (35) di detta apparecchiatura ottica (2).
3. Illuminatore (3) secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi di puntamento (30a, 30b) comprendono un primo emettitore di un fascio di luce (30a) avente un'orientazione prestabilita e/o un secondo emettitore di un fascio di luce (30b) avente un'orientazione prestabilita, e/o in cui detti 1111053in mezzi indicatori luminosi comprendono un primo indicatore di esito positivo di lettura (31a) e/o un secondo indicatore di esito negativo di lettura (31b).
4. Illuminatore (3) secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi di comunicazione comprendono mezzi connettori (42a) di comunicazione per il collegamento a detta apparecchiatura ottica (2), detti mezzi indicatori di esito positivo di lettura (31a) o negativo di lettura (31b) essendo comandabili mediante rispettivi segnali digitali ricevibili in rispettivi contatti di detti mezzi connettori di comunicazione (42a), in particolare mediante un primo segnale digitale ed un secondo segnale digitale ricevibili rispettivamente in un primo contatto ed un secondo contatto di detti mezzi connettori di comunicazione (42a).
5. Illuminatore (3) secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui detti mezzi di comunicazione comprendono mezzi connettori di comunicazione (42a) per il collegamento a detta apparecchiatura ottica (2), detti mezzi di puntamento (30a, 30b) essendo comandabili mediante un rispettivo segnale digitale ricevibile in un rispettivo contatto di detti mezzi connettori (42a), in particolare mediante un terzo segnale digitale ricevibile in un terzo contatto di detti mezzi connettori di comunicazione (42a).
6. Illuminatore (3) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di comunicazione comprendono mezzi connettori di comunicazione (42a) per il collegamento a detta apparecchiatura ottica (2), detta accensione di detti mezzi di illuminazione (23) essendo comandabile mediante un rispettivo segnale digitale ricevibile in un rispettivo contatto di detti mezzi connettori di comunicazione (42a), in particolare mediante un quarto segnale digitale ricevibile in un quarto contatto di detti mezzi connettori di comunicazione (42a).
7. Illuminatore (3) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di illuminazione comprendono una pluralità di elementi di illuminazione raggruppabili in 1111053in un numero determinato di insiemi, in particolare almeno due insiemi e preferibilmente almeno quattro insiemi, detta accensione di ciascun insieme essendo comandabile separatamente.
8. Illuminatore (3) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di comunicazione comprendono una rete di comunicazione, tramite la quale detto illuminatore (3) è in grado di ricevere comandi da, e/o scambiare dati con detta apparecchiatura ottica (2), ed in particolare è in grado di scambiare un dato digitale o una informazione dati complessa memorizzata in, e/o misurata da, detti mezzi di controllo di detto illuminatore(3).
9. Illuminatore (3) secondo la rivendicazione 8 e la rivendicazione 7, in cui detta accensione di ciascuno di detti insiemi è comandabile separatamente mediante un rispettivo comando, in particolare un primo comando, ricevibile in detta rete di comunicazione.
10. Illuminatore (3) secondo la rivendicazione 8 e la rivendicazione 7, in cui una intensità luminosa di detti elementi di illuminazione è comandabile mediante un rispettivo comando, in particolare un secondo comando, ricevibile in detta rete di comunicazione.
11. Illuminatore (3) secondo la rivendicazione 8, quando dipendente da una delle rivendicazioni da 2 a 7, in cui detti indicatori sonori (32) sono comandabili mediante un rispettivo comando ricevibile in detta una rete di comunicazione, in particolare un terzo comando, e/o detti indicatori luminosi di stato (35) sono comandabili mediante rispettivo comando ricevibile in detta rete di comunicazione, in particolare un quarto comando.
12. Illuminatore (3) secondo la rivendicazione 8, in cui detta informazione memorizzata in detto illuminatore (3) comprende una versione di detto illuminatore (3) memorizzata in detti mezzi di controllo, detta versione essendo acquisibile da detta apparecchiatura ottica (2) in detta rete di comunicazione mediante un rispettivo comando, in 1111053in particolare un quinto comando, ricevibile in detta rete di comunicazione .
13. Illuminatore (3) secondo la rivendicazione 8, e comprendente mezzi di diagnosi di detto illuminatore (3), ed in cui detta informazione dati complessa è una informazione dati di diagnosi misurata e/o elaborata da detti mezzi di diagnosi, detta informazione dati di diagnosi essendo acquisibile da detta apparecchiatura ottica (2) in detta rete di comunicazione mediante un rispettivo comando, in particolare un sesto comando, ricevibile in detta rete di comunicazione .
14. Illuminatore (3) secondo una delle rivendicazioni da 8 a 13, in cui detti mezzi di comunicazione comprendono mezzi connettori di comunicazione (42a) per il collegamento a detta apparecchiatura ottica (2), detta rete di comunicazione, in particolare un BUS I2C, essendo realizzabile mediante due contatti, in particolare un quinto e sesto contatto, di detti mezzi connettori di comunicazione (42a).
15. Sistema di acquisizioni di immagini (1), comprendente un'apparecchiatura ottica (2) per l'acquisizione di immagini di un oggetto, ed un illuminatore (3) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14.