KR102127205B1 - 카메라 및 초점 조정을 위한 방법 - Google Patents

카메라 및 초점 조정을 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102127205B1
KR102127205B1 KR1020190015187A KR20190015187A KR102127205B1 KR 102127205 B1 KR102127205 B1 KR 102127205B1 KR 1020190015187 A KR1020190015187 A KR 1020190015187A KR 20190015187 A KR20190015187 A KR 20190015187A KR 102127205 B1 KR102127205 B1 KR 102127205B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
camera
optical means
receiving optical
focus
front screen
Prior art date
Application number
KR1020190015187A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190096835A (ko
Inventor
플로리안 슈나이더
토마스 프렌글
Original Assignee
식아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 식아게 filed Critical 식아게
Publication of KR20190096835A publication Critical patent/KR20190096835A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102127205B1 publication Critical patent/KR102127205B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10712—Fixed beam scanning
    • G06K7/10722—Photodetector array or CCD scanning
    • H04N5/232133—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/676—Bracketing for image capture at varying focusing conditions
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/18—Focusing aids
    • G03B13/20—Rangefinders coupled with focusing arrangements, e.g. adjustment of rangefinder automatically focusing camera
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10792—Special measures in relation to the object to be scanned
    • G06K7/10801—Multidistance reading
    • G06K7/10811—Focalisation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/14—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using light without selection of wavelength, e.g. sensing reflected white light
    • G06K7/1404—Methods for optical code recognition
    • G06K7/1408—Methods for optical code recognition the method being specifically adapted for the type of code
    • G06K7/1413—1D bar codes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/14—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using light without selection of wavelength, e.g. sensing reflected white light
    • G06K7/1404—Methods for optical code recognition
    • G06K7/1408—Methods for optical code recognition the method being specifically adapted for the type of code
    • G06K7/1417—2D bar codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/51—Housings
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/63—Control of cameras or camera modules by using electronic viewfinders
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/671—Focus control based on electronic image sensor signals in combination with active ranging signals, e.g. using light or sound signals emitted toward objects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/95—Computational photography systems, e.g. light-field imaging systems
    • H04N5/2253—
    • H04N5/2254—
    • H04N5/23293—
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Stroboscope Apparatuses (AREA)
  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

검출 영역으로부터 이미지 데이터를 검출하기 위한 이미지 센서, 이미지 센서의 전방에 배열되는 수신 광학 수단(reception optics), 회전 움직임을 통해 수신 광학 수단의 초점의 포지션을 변경시키기 위한 스레드(thread)를 가지는 초점 조정 유닛(focus adjustment unit), 및 전방 스크린을 포함하는 카메라가 제공된다. 이러한 연결에서, 수신 광학 수단은, 스레드에서 외측으로부터 수신 광학 수단을 회전시키기 위해 그리고 따라서 초점을 조정하기 위해 전방 스크린을 통해 접근가능한 내부 윤곽부를 가지는 전방 영역을 갖는다.

Description

카메라 및 초점 조정을 위한 방법 {CAMERA AND METHOD FOR FOCUS ADJUSTEMENT}
본 발명은 검출 영역으로부터 이미지 데이터를 검출하기 위한 이미지 센서, 이미지 센서의 앞에 배열된 수신 광학 수단(reception optics), 회전 운동에 의해 수신 광학 수단의 초점 포지션을 변경하기 위한 스레드(thread)를 구비한 초점 조정 유닛(focus adjustment unit), 및 전방 스크린을 가지는 카메라에 관한 것이다. 추가적으로, 본 발명은 이미지 센서 및 전방 스크린을 가지는 카메라의 초점 조정을 위한 방법에 관한 것이며, 여기서 이미지 센서의 전방에 배열되는 수신 광학 수단의 초점 포지션은 스레드에서의 회전 운동에 의해 변경된다.
산업 적용들에서, 카메라들은, 예를 들어, 물체들의 검사 또는 측정을 위해 물체 특성들을 자동으로 검출하기 위해 다수의 방식들로 사용된다. 이러한 연결에서, 물체의 이미지들은 이미지 처리 방법들에 의해 업무에 따라 기록되고 평가된다. 카메라의 추가의 적용은 코드들의 판독이다. 이미지 센서의 도움으로, 물체 위에 존재하는 코드들을 갖는 물체들이 기록된다. 코드 영역들은 이미지들에서 식별되고 그 후 디코딩된다(decoded). 카메라 기반 코드 판독기들은 또한, 임의의 문제들 없이 일차원 바코드들과는 상이하고 매트릭스 코드(matrix code)와 같이 그리고 또한 2개의 치수들로 조립되고 그리고 정보를 보다 유용하게 하는 다른 종류의 코드 유형들로 대처하도록 관리한다. 또한, 원칙적으로는, 인쇄된 어드레스들(printed addresses)의 또는 필기(handwriting)의 자동 문자 인식(automatic text recognition)(OCR, Optical Character Recognition)이 코드들의 판독이다. 코드 판독기들의 적용의 통상적인 분야들은 슈퍼마켓의 계산대, 자동식 포장 인식, 우편 발송들의 분류, 항공기들의 수화물 처리 및 다른 물류 적용들(logistical applications)이다.
검출의 빈번한 상황은 컨베이어 벨트 위에 카메라의 조립체이다. 카메라는 컨베이어 벨트 상의 물체들의 흐름의 상대적인 움직임 동안 이미지들을 기록하고, 그리고 획득된 물체 특성들에 따라, 추가의 처리 단계들을 시작한다. 이러한 처리 단계들은, 예를 들어, 특정한 물체에 적응된 기계에서의 추가적인 처리─이 기계는 이송된 물체에 영향을 줌─, 또는 특정한 물체들이 품질(quality) 제어의 프레임워크 또는 물체들의 흐름에서 물체들의 흐름으로부터 배제되거나 물체들의 흐름이 복수의 물체들의 부분적인 흐름으로 분류되는 물체들의 흐름의 변경으로 구성된다. 카메라가 카메라 기반 코드 판독기(camera-based code reader)일 때, 물체들은 부착된 코드들에 의해 정확한 분류를 위해 또는 유사한 처리 단계들을 위해 식별된다.
상이한 간격들로 구조물들을 검출하기 위해 그리고 코드들을 판독하기 위해, 카메라의 초점 포지션이 설정되어야 하거나, 구어체로 표현하여(expressed colloquially), 초점이 맞춰져야 한다. 이러한 목적을 위해, 상이한 기술들이 존재한다. 통상적으로, 렌즈 시스템의 포지션이 변경되며, 이는, 재초점맞춤(refocusing)을 달성하기 위해, 렌즈 시스템과 이미지 센서 사이에서 이격하는 것을 의미한다. 이는 또한, 예를 들어 스텝 모터(step motor)의 도움으로, 빈번하게 자동으로 일어난다. 구체적으로, 보다 간단한 카메라들을 위해 또는 초점 포지션이 보다 긴 작동의 기간들에 걸쳐 일정한 상태를 유지해야 하는 이러한 경우, 그러나, 또한 수동 초점 조정을 제공하는 것은 결코 통상적이지 않을 수 없다.
EP 2 498 113 A1은 렌즈 시스템의 모터-피동 캠 디스크(motor-driven cam disk)의 도움으로의 초점 조정 및 병렬식 안내를 제안한다. 원칙적으로는, 캠 디스크는 또한 손으로 회전될 수 있다. 그러나, 평행 안내는 노력과 비용을 요구하고, 게다가, 또한 더 많은 구성 공간을 요구한다.
대안적으로, 스레드(thread)의 회전 운동에 의해 초점 포지션을 조정하는 것이 공지되어 있다. 이렇게 하여, 요구되는 공간은 최적화되지만, 상이한 문제들이 초래된다. IP54, IP65 또는 IP67과 같은 보호 등급을 유지하기 위해, 보호 커버 또는 하우징 전방 스크린(housing front screen)이 렌즈 시스템 위에 존재해야 한다. 그러나, 보호 커버는, 그 후, 각각의 재초점맞춤 공정을 위한 렌즈 시스템을 회전시킬 수 있도록 제거되어야 한다. 게다가, 초점 포지션의 가시화는 스레드들에 대해서는 어렵다. 특정 마킹들(markings)이 렌즈 시스템에 확실히 부착될 수 있다. 그러나, 보다 긴 초점 범위에 대해, 렌즈 시스템들이 더 큰 초점 조정 범위를 가질수록, 더 큰 렌즈 시스템 스트로크(lens system stroke)가 요구되며 그리고 수개의 스레드 턴들(turns)이 이러한 목적을 위해 요구된다. 이러한 모호함(ambiguity)은 단지 렌즈 시스템에서 매우 어렵게 시각화될 수 있으며, 그리고 직접적으로 검출가능한 방식으로 간단한 마킹들의 사용시에는 결코 시각화될 수 없다.
US 9 591 299 B2으로부터, 수동으로 조정가능한 초점을 가지는 모니터링 카메라가 공지된다. 공구는 외측으로부터 초점 포지션을 설정하기 위한 보다 가깝지 않은 것으로 설명된 간접 조정 기구 상에 맞물린다.
US 2015/0103223 A1로부터, 라이브 이미지 디스플레이를 가지는 카메라가 설명된다. 수동적인 초점 조정을 위한 그래픽 사용자 인터페이스에서, 측정으로부터의 목표 초점 및 실제 설정 초점이 디스플레잉된다. 이렇게 하여 실제 조정 움직임은, 통상적으로 초점 조정 링 또는 버튼에 의해 완벽하게 발생한다. 이러한 개념은 라이브 이미지를 위한 디스플레이로 인해 간단한 카메라들에 대해서는 적합하지 않다. 게다가, 특정 보호 등급은, 예를 들어 각각의 재초점맞춤을 위해 제거되어야 하는 보호 커버와 같은 부가적인 설명되지 않은 밀봉 조치들과 함께, 단지 유지될 것이다.
이러한 이유로, 본 발명의 목적은 카메라를 위한 개선된 초점 조정을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 각각의 독립적인 청구항에 따른 카메라에 의해 그리고 초점 조정을 위한 방법에 의해 만족된다. 카메라는 수신 광학 수단을 가지는 이미지 센서를 포함한다. 이 카메라의 초점은 수신 광학 수단의 회전 운동이 이미지 센서에 대한 간격을 변경시킨다는 점에서 스레딩된 기구를 통해 설정될 수 있다. 전방 스크린은 카메라를 전방 측에 그의 하우징에서 각각 폐쇄하며, 이는, 카메라의 관찰 방향에 있는 것을 의미하고 그리고 이에 의해, 예를 들어, 카메라의 조명 유닛을 보호하며, 이 조명 유닛의 광은 전방 디스크를 통해 검출 영역을 조명한다.
본 발명은 이제, 전방 스크린을 통해 수신 광학 수단을 준회전시키고(quasi rotating) 그리고 이렇게 하여 수동으로 초점을 조정할 수 있는 기본 개념으로부터 시작한다. 이러한 목적을 위해, 수신 광학 수단에는 그의 전방 또는 후방 영역에 내부 윤곽부가 제공된다. 따라서, 매칭 공구(matching tool)는 외측으로부터 내부 윤곽부에 맞물릴 수 있으며, 그리고 수신 광학 수단은 스레드에서 공구와 함께 회전될 수 있다.
본 발명은, 스레드에 기초한 초점 조정이 매우 간단하고 공간 절약을 유지하고 그리고, 이렇게 하여, 소형화된 카메라가 발생할 수 있는 이점을 갖는다. 노력 및 비용을 요구하는 컴포넌트들, 예컨대 라이브 이미지를 위한 디스플레이는 이렇게 하여 요구되지 않는다. 전방 스크린의 개방 없이 수신 광학 수단에서 내부 윤곽부를 통한 조정은, IP54, IP65 또는 IP67와 같은 보호 장치 등급의 유지를 가능하게 하고, 그리고 여전히 연속적으로 접근가능하고, 빠르고 그리고 간단한 재초점맞춤을 허용한다. 게다가, 조립은 통합된 광학 채널 분리를 보장하며, 여기서 수신 경로는 카메라의 그 자체의 능동적인 조명의 광학적 혼선(cross-talk)으로부터 보호된다.
전방 스크린은 바람직하게는, 내부 윤곽부가 외측으로부터 자유롭게 접근가능한 방식으로 개구를 갖는다. 이는 수개의 이점을 갖는다. 한편으로, 내부 윤곽부는 공구를 위해 개방 상태를 계속 유지한다. 따라서, 렌즈 시스템 보호 커버 등을 제거하기 위해, 각각의 재초점맞춤 전에 전방 스크린을 개방하는 것이 요구되지 않는다. 게다가, 수신된 광의 통과 영역이 상당히 더 높은 광학 요구들이 발생하는 수신 광학 수단에 대해 중공 상태(hollow)를 유지함에 따라, 예를 들어 광학 특성들에 대해 낮은 요건들을 가지는 플라스틱으로 제조되는, 비용 효율적인 전방 스크린이 사용될 수 있다.
수신 광학 수단은 바람직하게는 밀봉 방식으로 개구 내에 배열된다. 이러한 목적을 위해, 예를 들어, 밀봉 링은 전방 스크린에 대해 수신 광학 수단의 외부 주변부에서 기능한다(serve). 이는, 비록 전방 스크린에 개구를 가진다할지라도, 요망되는 보호 등급 및 외측으로부터의 내부 윤곽부의 일정한 접근성을 유지하기 위해 가능한 조치이다.
수신 광학 수단은 바람직하게는 내부 윤곽부와 광학 소자들 사이에 보호 소자를 갖는다. 보호 소자, 바람직하게는 보호 유리 또는 대응하는 플라스틱 소자는, 이렇게 하여 간단한 방식으로 미리결정된 보호 등급을 유지하는 카메라의 내부 공간을 끝낸다. 초점 포지션을 조정하기 위한 내부 윤곽부는 외측에 놓이고, 이렇게 하여 자유롭게 접근가능한 반면, 실제 수신 광학 수단은 보호된 상태를 유지하며, 이는 이의 광학 소자들, 예컨대 렌즈들 등을 의미한다. 보호 소자는 높은 광학 품질을 가질 수 있고, 또한 초점 조정 동안 그의 포지션을 유지한다.
카메라는 바람직하게는 수신 광학 수단의 실제 포지션을 결정하기 위한 초점 포지션 측정 유닛을 갖는다. 초점 포지션 측정 유닛은 수신 광학 수단의 실제 포지션에 대한 측정 값을 전송한다. 실제로 흥미로운 측정 값은 수신 광학 수단과 이미지 센서 사이의 간격이며, 이는 실제 초점 포지션을 의미한다. 이러한 목적을 위해, 바람직하게는 복수의 완전한 용어들을 고려할 때, 동등한 직접적인 변위 스레드에서의 수신 광학 수단의 회전 포지션 또는 측정 광학 수단의 광학 축을 따른 동등한 직접적인 변위가 측정될 수 있다.
초점 포지션 측정 유닛은 바람직하게는 자기 소자(magnetic element), 바람직하게는, 자기 스트립, 및 홀 센서를 갖는다. 자기 소자는 또한, 초점 조정 시에 수신 광학 수단의 앞뒤로의 움직임을 실행하며, 홀 센서는 이를 실행하지 않는다. 상대적인 움직임은 또한, 이와 반대의 배열(vice versa arrangement)에 의해 생성될 수 있지만, 그 후, 움직임가능한 홀 센서가 공급되고 제어되어야 한다. 홀 센서는 바람직하게는 포지션 값들을 직접적으로 출력하는 전자 장치를 포함하는 고집적 컴포넌트(highly integrated component)이다.
초점 포지션 측정 유닛은 바람직하게는 자기 소자를 구비한 슬라이딩 소자를 가지며, 슬라이딩 소자는 수신 광학 수단의 주변에 배열되고, 스프링 력에 의해 후방에서 축방향으로 수신 광학 수단을 향하여 가압된다. 수신 광학 수단은 바람직하게는, 슬라이딩 소자는 내측으로부터 이 후방 벽으로 가압될 수 있게 한 종류의 후방 벽이 담당하도록 하는 그의 전방 영역에서 더 큰 반경을 갖는다. 스프링-로딩된 그리고 안내된 슬라이딩 소자는, 수신 광학 수단이 미끄럼(slippage) 없이, 가능한 양 방향들로의 조정 움직임들시에 자기 소자를 동반하는 것을 보장한다.
카메라는 바람직하게는 기록될 물체에 대한 거리를 결정하기 위한 거리 측정 유닛을 갖는다. 거리 측정 유닛의 측정 값들로부터, 수신 광학 수단이 기록될 물체 상에 강하게 초점이 맞춰지는, 요구되는 초점 포지션이 결정된다.
거리 측정 유닛은 바람직하게는 광 송신기, 광 수신기 및 송신되고 그리고 재차 수신되는 광 신호의 광 전송 시간(TOF(time of flight))을 결정하기 위한 광 전송시간 측정 유닛(time of flight of light measurement unit)을 갖는다. 이렇게 하여, 간격은 광 전송 시간 측정 방법, 특히 펄스식 방법, 펄스 평균화 방법 또는 위상(phase) 방법에 의해 결정된다. 거리 측정 유닛은 바람직하게는 고도로 집적화되고 그리고 거리 값들을 직접적으로 출력한다.
카메라는 바람직하게는 요구되는 초점 포지션의 디스플레이를 위한 제1 디스플레이 유닛을 포함하고 그리고/또는 수신 광학 수단의 실제 포지션의 디스플레이를 위한 제2 디스플레이 유닛을 갖는다. 따라서, 실제 및/또는 요구되는 초점 포지션은 가시화된다. 바람직하게는, 거리 측정 유닛 및 초점 측정 포지션 유닛의 각각의 측정 값들이 표시된다. 측정 값들은 가능하게는 여전히, 선형적으로 또는 비선형적으로, 다시 계산되어야 하고 리스케일링되어야(rescaled) 한다. 측정 값들의 디스플레이보다는 오히려, 원칙적으로는, 특정한 작동 모드들의 작업 세팅들 또는 매개변수들을 디스플레잉하는 것이 또한 타당할 수 있다.
제1 디스플레이 유닛 및/또는 제2 디스플레이 유닛은 바람직하게는 광 스트립(light strip)을 갖는다. 배열은 수개의 포지션들에서 조명되는 광 스트립으로 이해되며, 이 때 각각의 포지션은 스케일러블(scalable) 측정 크기(여기서, 초점 포지션)의 상이한 증가 값들을 가시화한다. 구현의 일 예는, 측정 값을 가장 근접하게 나타내는 그 포지션에서 각각 빛나는 일렬 배열(a series arrangement)의 광원들, 특히 LED들이다. 동등한 광 패턴들은 또한 타당할 수 있으며, 예를 들어, 조명은, 포지션을 이러한 포지션 또는 모든 곳 그리고 정확히 이러한 포지션이 아닌 곳으로부터, 측정 값까지(up to) 일치시킨다. 광 스트립을 통해, 그럼에도 불구하고 복수의 초점 포지션을 바로 직관적으로 인식하는 것을 허용하며, 그리고, 이렇게 하여 매우 간단하고 신속하게 카메라를 조작 또는 적응시키는 것을 허용하는 간단한 디스플레이가 발생한다. 스레드에서의 마킹들과는 대조적으로, 수신 광학 수단이 커버될 초점 영역을 위한 렌즈 시스템의 하나 초과의 완전한 턴(turn)을 요구할 때, 또한 양면성(ambivalence)이 존재하지 않는다. 사용자 인터페이스를 포함하는 라이브 이미지의 이미지 디스플레이를 위한 노력 및 비용에 대한 요구는, 이에 의해, 생략될 수 있다.
제1 디스플레이 유닛 및 제2 디스플레이 유닛은 바람직하게는 대등한 스케일링(comparable scaling)으로 서로 이웃하여 배열된다. 이에 의해, 요구되는 초점 포지션과 실제 초점 포지션 사이의 여전히 존재하는 불일치는 사용자에 의해 즉시 검출될 수 있다. 그 후, 정확한 초점 포지션은, 양자 모두의 디스플레이들이 서로 순응할 때까지, 그의 내부 윤곽부에서 공구와의 수신 공학 수단의 회전에 의해 매우 간단히 설정된다. 바람직하게는, 2개의 디스플레이 유닛들은, 서로 사이에 배열되는 동일한 광 스트립들이며, 이들은 가능하게는 이들의 색상으로 서로 구별된다. 그러나, 원칙적으로, 또한, 광 스트립들의 포지션은 광 스트립들이 요구되거나 실제 초점 포지션을 담당하는지의 여부를 코딩하며(code), 광 스트립의 색상을 통해 이를 디스플레잉하는 것보다는 오히려, 광 스트립들이 지정에 의해 디스플레잉될 수 있다. 그러나, 단일의 광 스트립이 양자 모두의 디스플레이 유닛들을 형성하는 것은 또한 타당할 수 있다. 그 후, 초점 포지션은, 후속하는 순응 포지션이 실제 및 요구되는 초점 포지션을 함께 디스플레잉할 때까지 오랫 동안 조정된다. 다중 색상(multi-colored) LED들, 예를 들어 실제 초점 포지션을 위한 적색, 요구되는 초점 포지션을 위한 청색 및 가능하게는 또한 순응을 위한 녹색을 갖는 디스플레이는 이보다 조금 더 편리하며, 이는 타당할 수 있다.
눈금(scale)은 바람직하게는 제1 디스플레이 유닛 및/또는 제2 디스플레이 유닛에 의해 예시되는 초점 포지션들을 위한 유닛들을 나타낸다. 이렇게 하여, 거의 상대적인 초점 포지션들뿐만 아니라 절대 초점 포지션들이 판독될 수 있다. 바람직하게는, 단지 하나의 눈금은, 그 후 직접적인 비교를 위해 동일한 유닛들과 작동하는 양자 모두의 디스플레이 유닛들을 위해 존재한다. 특히, 눈금을 위한 고정된 표시가 유닛을 광 스트립의 포지션과 연관시키는데 충분하다.
카메라는 바람직하게는, 이미지 데이터에서 코드 영역들을 식별하고 그리고 그 코드 내용을 판독하도록 구성되는 제어 및 평가 유닛을 갖는다. 이렇게 하여, 카메라는 특정한 표준들에 따라 바 코드들 및/또는 2차원 코드들을 위한, 가능하게는, 또한 OCR(optical character reading)을 위한 카메라-기반 코드 판독기가 된다. 그 외에는, 제어 및 평가 유닛이 바람직하게는 또한 코드 판독 기능성 없이 제공된다. 제어 및 평가 유닛은 카메라에서 다양한 업무들, 예컨대 이미지 레코딩, 조명, 실제 및 요구되는 초점 포지션의 측정 및 이들의 디스플레이를 제어하고 실행한다.
본 발명에 따른 방법은 유사한 방식으로 추가적으로 개발될 수 있고, 이렇게 하여 유사한 이점들을 나타낼 수 있다. 이러한 유리한 특징들은 예로써 설명되는 것이지만, 독립항들에 종속되는 종속항들로 단정적으로 설명되는 것은 아니다.
바람직하게는, 요구되는 초점 포지션은 기록될 물체에 대한 간격으로 표시되며, 그리고 실제 초점 포지션은 수신 광학 수단의 포지션으로서 측정되고 디스플레잉되며, 그리고 실제 초점 포지션과 요구되는 초점 포지션이 서로 일치할 때까지, 실제 초점 포지션은 스레드 내에서 수신 광학 수단을 회전시킴으로써 변경된다. 이는 특히, 양자 모두의 디스플레이들이, 그 후, 수신 광학 수단의 회전에 의해 일치하게 되는 광 스트립들을 통해 실행될 때 간단한 방식으로 인식될 수 있다. 이렇게 하여, 신뢰가능한, 사용자-친화적인 수동 초점 조정이 일어나며, 여기서 카메라는 개방될 필요가 없고 그리고 이러한 이유로 간단한 수단으로 디바이스 보호 등급을 유지한다.
본 발명은 또한 하기에서, 추가의 특징들 및 이점들에 대해 실시예들에 의해 단지 예로써 그리고 제출된 도면을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 위로부터 초점 조정의 경우의 카메라의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2는 카메라의 정면도를 도시한다.
도 3은 측면으로부터의 카메라의 3차원 단면도를 도시한다.
도 4는 초점 포지션 측정 유닛을 갖는 수신 광학 수단의 3차원 도면을 도시한다.
도 5는 대안적인 초점 포지션 측정 유닛의 3차원 도면을 도시한다.
도 6은 측정되고 그리고 요구되는 초점 포지션을 위한 디스플레이의 개략도를 도시한다.
도 7은 조립시에 컨베이어 벨트에서 카메라의 예시적인 적용의 3차원 도면을 도시한다.
도 1은 카메라(10)의 개략적인 단면도를 도시한다. 검출 영역(14)으로부터 수신된 광(12)이, 수신된 광(12)을 이미지 센서(18)로 안내하는 수신 광학 수단(16) 상에 입사된다(incident). 수신 광학 수단(16)의 광학 소자들은 바람직하게는 복수의 렌즈들 및 다른 광학 소자들, 예컨대, 개구들, 프리즘들 및 그 유사물로부터 형성되는 렌즈 시스템이지만, 여기서 간소화의 이유들로 렌즈(20)에 의해서만 표시된다.
카메라(10)는 수동 초점 조정을 갖는다. 제1 화살표(22)에 의해 나타내는 바와 같이, 수신 광학 수단(16)은 단지 개략적으로 표시된 스레드(24)를 통해서 회전식으로 이동가능하고 그리고 제2 화살표(26)에 따라 그의 광학 축을 따라 앞뒤로 변위될 수 있다. 이에 의해 변경된, 수신 광학 수단(16)과 이미지 센서(18) 사이의 간격은 초점 조정을 초래한다.
수신 광학 수단(16)을 회전시키기 위해, 내부 윤곽부(28)가 수신 광학 수단의 외부 또는 내부 영역에 제공된다. 이러한 내부 윤곽부(28)는 도 2에 따른 정면도로 또는 도 3에 따른 측방향 3차원 단면도로 개선된 방식으로 인식될 수 있으며, 이에 대한 참조는 카메라(10)의 추가의 피처들에 대해 하기에서 이루어질 것이다.
예시된 실시예에서, 내부 윤곽부(28)는 육각형 소켓(hexagon socket)이며, 여기서 매칭 공구에 의한 맞물림은 힘의 특정한 적용 없이 회전 운동을 허용한다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 처음에, 또한, 6개 에지들과는 상이한 임의의 수를 가지는 다른 윤곽부들, 게다가 십자형 슬릿(crossed slit), 별 또는 상이한 패턴(pattern)이 타당할 수 있다. 윤곽부는 또한, 코인 또는 상이한 표준화된 거의 항상 이용가능한 물체에 일치할 수 있다. 신용 카드의 에지가, 예를 들어, 일자형 스크류드라이버(straight headed screwdriver)와 같이 사용될 수 있다. 신뢰가능한 맞물림은 충분한 토크를 전달하기 위해 중요하며, 이 토크로 수신 광학 수단(16)이 요망되는 회전 포지션이 될 수 있다. 이러한 이유로, 복잡한 윤곽부가 단지 슬롯 위에서만 바람직하다. 추가의 대안으로서, 도 1에서 도시되는 것과는 대조적으로, 수신 광학 수단(16)이 또한 카메라(10)로부터 약간 바깥쪽으로 돌출하게 하는 것, 그리고, 예를 들어, 그의 외부 주변부에서 평면 방식으로 배치되는 신용 카드의 맞물림을 위한 윤곽부를 제공하는 것이 또한 타당할 수 있다.
카메라(10)는, 수신된 광(12)이 전방 스크린(32)에 의해 입사되는 그의 전방 영역에서 종결되는 하우징(30)에 의해 보호된다. 결국, 전방 스크린(32)은 개구(34)를 가지며, 이 개구에 의해 수신 광학 수단(16)이 폐쇄된다. 전방 스크린(32)은, 이러한 실시예에서 개구(34)의 영역에서 수신 광학 수단(16)이 또한 초점 조정 시에 전방 스크린(32)과 접촉 상태를 유지하고 카메라(10) 밖으로 돌출하지 않는 방식으로, 구성된다.
수신 광학 수단(16)의 외부 주변부는, 내측에서 렌즈(20)를 보호하고 내부 윤곽부(28)를 외측에 대해 개방하고 이렇게 하여 접근가능하게 두는, 내부와 외부 사이의 분리부(separation)로서 보호 유리(38)를 가지는 한 종류의 슬리브(36)로서 구성된다. 전방 스크린(32)과 수신 광학 수단(16)이 그의 포지션에 있는 상태를 유지시키는 것을 또한 돕는 밀봉 링(sealing ring)(40)이 슬리브(sleeve)(36) 사이에 배열된다.
하우징(30) 및 전방 스크린(32)뿐만 아니라, 바람직하게는 보호 유리(38) 및 밀봉 링(40)의 도움으로, 카메라(10)는 IP54, IP65 또는 IP67과 같은 요망되는 보호 등급을 달성한다. 내부 윤곽부(28)가, 보호되는 내부 공간의 외측에 존재하기 때문에, 재초점맞춤(refocusing)이 보호 등급에 영향을 미치지 않으며, 그리고, 그 후, 예를 들어 하우징(30), 전방 스크린(32) 또는 수신 광학 수단(16)의 보호 커버(cover)의 개방과 같은 추가의 단계들이, 보호 등급을 회복하는 데 요구되지 않는다.
도 1의 실시예의 카메라(10)는 또한, 추가의 광학 피처들을 포함한다. 예로써, 각각의 이미지 기록 동안 2개의 광원들에 의해 표시되는 조명 유닛(illumination unit)(42)은 검출 영역(14)에서 충분한 광 조건들을 보장한다. 조명 유닛(42)의 광은 전방 스크린(32)을 통해 외측에 도달한다. 슬리브(36)를 가지는 스레드(24)에 저장되는 수신 광학 수단(16)을 갖는 도시되는 조립체는, 투과된 광과 수신 광학 수단 사이에 부가적인 채널 분리부가 설치될 필요가 없다는 이점을 갖는다. 슬리브(36) 그 자체는 채널 분리부로서의 역할을 한다.
전송 시간((TOF(Time Of Flight))으로 지정되는 거리 센서(44)는 검출 영역(14)에서 물체에 대한 거리를 측정하기 위해 제자리에 있다. 이러한 거리로부터, 각각의 필요하거나 요구되는 초점 포지션이 결정될 수 있다. 거리 센서(44)는 광 전송 시간 방법으로 작동하며, 여기서 광 신호는 송신되고, 물체에서 반사되고, 그리고 다시 수신된다. 광의 전송 시간은 광의 일정한 속도로 인해 간격에 대한 직접적인 측정이다. 바람직하게는, 광 송신기들, 광 트랜시버들(transceivers) 및 요구되는 제어 평가부(control evaluation)를 갖는 고집적 컴포넌트(highly integrated component)는 거리 값들을 직접적으로 출력하는 거리 센서(44)로서 사용된다. 그러나, 또한 다른 컴포넌트들 및 측정 원리들은, 요구되는 초점 포지션을 위한 물체 간격을 측정하기 위해 존재한다.
수신 광학 수단(16)에 동반되는 자기 소자(magnetic element)(48)와 협력하는 HALL로 지정되는 초점 포지션 센서(46)는 그의 광학 축을 따라 실제 포지션 및 이렇게 하여 상호적인 실제 초점 포지션을 측정한다. 이는, 도 4 및 도 5를 참조하여 하기에서 더 상세히 설명될 것이다.
제1 디스플레이 유닛(50) 및 제2 디스플레이 유닛(52)은 요구되는 초점 포지션 및 실제 초점 포지션을 사용자에게 나타낸다. 도 1의 디스플레이 유닛(50, 52)의 포지션 및 형상은 단지 개략적이고 예시적이다. 초점 포지션의 디스플레이는 도 6을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
제어 및 평가 유닛(54)은 언급된 전자 컴포넌트들에 연결되고, 카메라(10)에서 제어, 평가 그리고 다른 코디네이팅(coordinating) 작업들을 담당한다. 따라서, 제어 및 평가 유닛은, 이미지 테이터를 처리하기 위해 그리고 이미지 테이터를 인터페이스(56)로 출력하기 위해 이미지 센서(18)의 이미지 데이터를 판독 출력한다(read out). 또한, 이미지 데이터의 자체 평가들, 특히 이미지 데이터에서의 코드 영역들의 디코딩은 타당할 수 있으며, 이로 인해, 카메라(10)는 카메라-기반 코드 판독기가 된다. 게다가, 제어 및 평가 유닛(54)은 거리 센서(44) 및 초점 포지션 센서(46)로부터 측정 값들을 수신하고, 이로부터 유도되는, 디스플레이 유닛들(50, 52)에서 요구되고 그리고 실제 초점 포지션들을 디스플레잉한다. 거리 센서(44) 및 초점 포지션 센서(46)가 고도로 집적화되지 않고, 그리고, 그 후 제어 및 평가 유닛(54)에서 추가로 처리되는 단지 원 측정 신호들만(raw measurement signals)을 전달하는 것이 타당할 수 있다.
도 4는 초점 포지션 센서(46)의 일 실시예를 설명하기 위해 수신 광학 수단(16)의 3차원 도면을 도시한다. 초점 포지션 센서(46)는 포지션 값들을 직접적으로 출력하는 홀 센서, 바람직하게는 회로 보드 상의 고집적 센서이다. 제어 및 평가 유닛(54)은, 홀 센서(Hall sensor)에 의해 이용가능하게 되는 유닛들에서의 수신 광학 수단(16)의 포지션을 처음에 단지 표시하는 이러한 포지션 값들을 예를 들어, 제조 공정, 계산 방안(calculation prescription) 또는 순람표(lookup table)에서의 대응하는 측정들에 의해, 초점 포지션으로 변환하는 포지션에 있다. 본 발명은 단지 홀 센서만으로 제한되는 것이 아니라, 또한 선형 포지션 결정과 상이한 다른 검출 원리들을 포함한다.
이렇게 하여 재초점맞춤하는 동안 수신 광학 수단(16)의 터닝 인(turning in) 및 터닝 아웃(turning out)은 초점 포지션 센서(46) 아래의 수신 광학 수단이 동반되는 자기 소자(48)의 변위를 초래한다. 이러한 목적을 위해, 이러한 예에서 자기 스트립(magnetic strip)으로서 구성되는 자기 소자(48)는 슬라이더(58)에 배열된다. 슬라이더(58)는, 수신 광학 수단(16)의 슬리브(36)에서 단차부(62)를 향하여 비예시적인 스프링을 통해 가이드(60)에서 후방에서 가압된다. 가이드(guide)(60) 및 스프링 구조물을 위한 자신의 안내 로드(64)를 포함하는 슬라이더(58)는 플라스틱 사출 성형 부품으로 이용가능할 수 있다.
도 5는 슬라이더(58)의 추가의 실시예를 도시하며, 이 슬라이더에 의해, 자기 소자(48)는 수신 광학 소자(16)와 함께 움직일 수 있다. 이러한 슬라이더(58)는, 본 발명이 특정 형상에 제한되지 않는 것을 예시하기 위해 상이한 형상을 갖는다. 게다가, 스프링들(66)이 도시되며, 이 스프링들에 의해, 슬라이더(58)는 슬리브(36)를 향하여 후방으로부터 가압된다. 이 스프링들은 바람직하게는 분리된 나선 스프링들로서 형성되고, 그리고 슬라이더(58)가 단일 부품으로 오버-몰딩되지(over-molded) 않는다.
추가의 실시예들에서, 슬라이더(58)는 단차부(62)에서 후방에서 맞물리는 것이 아니라, 수신 광학 수단(16) 또는 슬리브(36)에서 대안적인 작업 지점, 예를 들어, 홈(groove)을 사용한다.
도 6은 초점 포지션을 가시화하기 위한 디스플레이 유닛들(50, 52)의 가능한 실시예를 개략적으로 도시한다. 제1 디스플레이 유닛(50)은 거리 센서(44)의 측정 값 및 이렇게 하여 요구되는 초점 포지션의 요망되는 값을 담당하며, 제2 디스플레이 유닛(52)은 초점 포지션 센서(46)의 측정 값 및 이렇게 하여 수신 광학 수단(16)의 실제 설정된 초점 포지션의 실제 값을 담당한다. 선택적인 눈금(optional scale)(68)은 예시된 초점 포지션들의 유닛들을 보완한다(complement). 이는 이러한 예에서 비선형적이고, 대안적으로 또한 더 미세하고(finer), 더 조악하고(coarser) 그리고 또한 선형적일 수 있다.
이러한 경우의 디스플레이 유닛들(50, 52)은 일렬 배열의 복수의 광원들(50a, 52a)의 형태의 광 스트립들, 특히 LED들의 열들로서 구성된다. 항상, 디스플레잉된 초점 포지션에 가장 가깝게 대응하는 이러한 광원(50a, 52a)이 조명된다. 중간 포지션들은 또한 2개의 인접한 광원들(50a, 52a)의 조명에 의해 보여질 수 있다. 실제 초점 포지션 및 요구되는 초점 포지션이 정확하게 순응하게 될 때, 그 후 조명하는 추가의 비예시적인 광원을 제공하는 것이 또한 타당할 수 있으며, 여기서 이러한 목적을 위해 여전히 수용가능한 공차가 미리 규정된다. 훨씬 더 개선된 식별가능성(differentiability)을 위해, 디스플레이 유닛들(50, 52)은 상이한 색상들을 사용할 수 있다. 디스플레이 유닛들(50, 52)은 상부 영역에서 전방 스크린(32)을 통해 도 1에서 도시되는 바와 같이 보일 수 있다. 대안적으로, 그러나, 또한 각각의 다른 포지션이 가능하다.
디스플레이 유닛들(50, 52)의 도움으로, 카메라(10)는 다음에 의해 초점이 맞춰질 수 있다: 기록될 물체는 검출 영역(14)에서 카메라(10)로부터 대응하는 간격으로 존재한다. 제1 단계에서, 거리 센서들(44)의 거리 측정은 특정 시간 기간 동안, 제어 및 평가 유닛(54)에 의해 또는 카메라(10)의 비예시적인 버튼의 버튼 가압(pressing)에 의해 활성화된다. 측정된 거리 값은 유닛 눈금(68)에 일치하는 유닛으로 다시 계산되며, 그리고 제1 디스플레이 유닛의 대응하는 광원(50a)이 활성화된다. 이 광원은, 예를 들어, 그 후 청색으로 조명하고, 따라서 요구되는 초점 포지션을 표시한다.
아날로그(analog) 방식으로, 광원(52a)은, 초점 포지션 센서(46)에 의해 측정되는 수신 광학 수단(16)의 실제 포지션에 대응하는 제2 디스플레이 유닛(52)을, 예를 들어, 적색으로 비춘다. 제2 단계에서, 사용자는 이제, 내부 윤곽부(28)에 맞물리는 공구를 통해 수신 광학 수단(16)을 회전시킴으로써 실제 초점 포지션을 요구되는 초점 포지션으로 설정한다. 이러한 목적을 위해, 제2 디스플레이 유닛(52) 상에서 회전하는 동안 움직이는 적색 광이 제1 디스플레이 유닛(50) 상의 청색 광과 정렬하기 위해 움직일 때까지, 단지 수신 광학 수단(16)은 오랫동안 터닝되어야 한다. 실제 초점 포지션 및 요구되는 초점 포지션의 특정 공차 내에서 정확한 순응을 디스플레잉하기 위한 추가의 광원이 존재하는 한, 사용자는, 이러한 광원이 비출 때까지 오랫동안 수신 광학 수단(16)을 터닝할 수 있으며, 이 때 디스플레이 유닛들(50)은, 사용자가 여전히 이를 위해 어떻게 정확하게 해야하는지의 매우 양호한 배향을 제공한다.
추가의 미도시된 실시예에서, 2개의 디스플레이 유닛들(50, 52)은 단일의 광 스트립 또는 LED들의 열로 조합된다. 그 후, 요구되는 그리고 실제 초점 포지션들이 여전히 서로에 대해 순응하지 않을 때까지, 이러한 광원들(50a, 52a)은 오랫동안 2개의 상이한 포지션들에서 비춘다. 다수의 색상의 LED들의 도움으로, 따라서, 사용자는 각각 요구되는 값들을 직접적으로 식별할(differentiate) 수 있다.
도 7은, 화살표(74)에 의해 표시되는 바와 같이, 카메라(10)의 검출 영역(14)을 통해 물체들(72)을 이송시키는 컨베이어 또는 벨트(70)의 조립체에서 카메라(10)의 가능한 적용을 도시한다. 물체들은 이들의 외부 표면들에 코드 영역들(76)을 지닐 수 있다. 카메라(10)의 작업은 물체(72)의 특성들을 검출하는 것 그리고 바람직한 사용시에 코드 판독기로서 코드 영역들(76)을 인식하는 것, 부착된 코드들을 판독하는 것, 그리고 이 코드들을 디코딩하는 것 그리고 이 코드들을 각각의 물체(72)와 연관시키기 위한 것이다. 또한, 측방향으로 부착된 코드 영역들(78)을 검출하기 위해, 바람직하게는, 부가적으로 예시되지 않은 카메라들이 상이한 시각들(perspectives)로부터 사용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 카메라(10)로서,
    상기 카메라는,
    검출 영역(14)으로부터 이미지 데이터를 검출하기 위한 이미지 센서(18),
    상기 이미지 센서(18) 앞에 배열된 수신 광학 수단(reception optics)(16),
    회전 운동에 의해 상기 수신 광학 수단(16)의 초점 포지션을 변경하기 위한 스레드(thread)(24)를 구비한 초점 조정 유닛(24, 28) 및
    전방 스크린(32)을 포함하며,
    상기 수신 광학 수단(16)은 내부 윤곽부(28)을 구비한 전방 영역을 포함하고, 상기 수신 광학 수단(16)을 외부로부터 수동으로(manually) 상기 스레드(24) 내에서 회전시키고, 이와 같은 방식으로 초점을 조정하기 위해, 상기 전방 영역은 상기 전방 스크린(32)을 통해 접근 가능한 것을 특징으로 하는,
    카메라(10).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전방 스크린(32)은 개구(34)를 포함함으로써, 결과적으로 상기 내부 윤곽부(28)는 자유롭게 외부에서 접근 가능한,
    카메라(10).
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 수신 광학 수단(16)은 밀봉된 상태로 상기 개구(34) 내에 배열되어 있는,
    카메라(10).
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신 광학 수단(16)은 내부 윤곽부(28)와 광학 소자(20) 사이에 보호 소자(38)를 포함하는,
    카메라(10).
  5. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라는 상기 수신 광학 수단(16)의 실제 포지션을 결정하기 위한 초점 포지션 측정 유닛(46, 48)을 포함하는,
    카메라(10).
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 초점 포지션 측정 유닛(46, 48)은 자기 소자(magnetic element)(48) 및 홀 센서(hall sensor)(46)를 포함하는,
    카메라(10).
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 초점 포지션 측정 유닛(46, 48)은 상기 자기 소자(48)를 구비한 슬라이딩 소자(sliding element)(58)를 포함하고, 상기 슬라이딩 소자(58)는 상기 수신 광학 수단(16)의 주변에 배열되어 있고 스프링력(66)에 의해 후방에서 축 방향으로 상기 수신 광학 수단(16, 36, 60)에 가압되어 있는,
    카메라(10).
  8. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라는 촬영할 물체에 대한 거리를 결정하기 위한 거리 측정 유닛(44)을 포함하는,
    카메라(10).
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 거리 측정 유닛(44)은 광 송신기, 광 수신기 및 송신되고 재차 수신된 광 신호의 광 전송 시간을 결정하기 위한 광 전송 시간 측정 유닛을 포함하는,
    카메라(10).
  10. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라는 요구되는 초점 포지션의 디스플레이를 위한 제1 디스플레이 유닛(50) 및/또는 상기 수신 광학 수단(16)의 실제 포지션의 디스플레이를 위한 제2 디스플레이 유닛(52)을 포함하는,
    카메라(10).
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 유닛(50) 및/또는 상기 제2 디스플레이 유닛(52)은 광 스트립(light strip)을 가지며, 상기 광 스트립은 특히 일렬 배열(series arrangement)의 광원들(50a, 52a)인,
    카메라(10).
  12. 제10 항에 있어서,
    제1 디스플레이 유닛(50)과 제2 디스플레이 유닛(52)은 대등한 스케일링으로 서로 이웃하여 배열되어 있는,
    카메라(10).
  13. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라는, 상기 이미지 데이터에서 코드 영역들을 식별하고 그 코드 내용을 판독하기 위해 형성되어 있는 제어 및 평가 유닛(54)을 포함하는,
    카메라(10).
  14. 이미지 센서(18) 및 전방 스크린(32)을 구비한 카메라(10)의 초점 조정 방법으로서,
    상기 이미지 센서(18) 앞에 배열된 수신 광학 수단(16)의 초점 포지션은 스레드(24) 내에서의 회전 운동에 의해 변경되고,
    상기 전방 스크린(32)의 개구(34)를 통해 외부의 공구가 상기 수신 광학 수단(16)의 전방 영역에 있는 내부 윤곽부(28) 내로 맞물리게 하고, 이와 같은 방식으로 상기 수신 광학 수단(16)이 상기 스레드(24) 내에서 수동으로(manually) 회전되게 함으로써, 상기 회전 운동이 외부로부터 발생되게 되는 것을 특징으로 하는,
    이미지 센서 및 전방 스크린을 구비한 카메라의 초점 조정 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    촬영할 물체에 대한 거리로서 요구되는 초점 포지션 및 수신 광학 수단(16)의 포지션으로서 실제 초점 포지션이 측정 및 디스플레잉되고, 실제 초점 포지션과 요구되는 초점 포지션이 일치할 때까지, 상기 실제 초점 포지션은 스레드(24) 내에서 상기 수신 광학 수단(16)을 회전시킴으로써 변경되는,
    이미지 센서 및 전방 스크린을 구비한 카메라의 초점 조정 방법.
KR1020190015187A 2018-02-09 2019-02-08 카메라 및 초점 조정을 위한 방법 KR102127205B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018102917.9 2018-02-09
DE102018102917.9A DE102018102917B3 (de) 2018-02-09 2018-02-09 Kamera und Verfahren zur Fokusverstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190096835A KR20190096835A (ko) 2019-08-20
KR102127205B1 true KR102127205B1 (ko) 2020-06-26

Family

ID=64746352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190015187A KR102127205B1 (ko) 2018-02-09 2019-02-08 카메라 및 초점 조정을 위한 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10719676B2 (ko)
EP (1) EP3525445B1 (ko)
JP (1) JP7008652B2 (ko)
KR (1) KR102127205B1 (ko)
CN (1) CN110139007B (ko)
DE (1) DE102018102917B3 (ko)
DK (1) DK3525445T3 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019130963B3 (de) 2019-11-15 2020-09-17 Sick Ag Fokusmodul
US11647290B2 (en) 2019-12-16 2023-05-09 Cognex Corporation Machine vision system and method with steerable mirror
US10812727B1 (en) * 2019-12-16 2020-10-20 Cognex Corporation Machine vision system and method with steerable mirror
US11790656B2 (en) 2019-12-16 2023-10-17 Cognex Corporation Machine vision system and method with steerable mirror
DE102020109928B3 (de) 2020-04-09 2020-12-31 Sick Ag Kamera und Verfahren zur Erfassung von Bilddaten
DE102020109929B3 (de) * 2020-04-09 2021-01-14 Sick Ag Erfassung von Bilddaten eines bewegten Objekts
US11350024B1 (en) * 2021-03-04 2022-05-31 Amazon Technologies, Inc. High speed continuously adaptive focus and deblur
DE202022104036U1 (de) 2022-07-18 2023-10-23 Sick Ag Codelesevorrichtung
EP4310722B1 (de) 2022-07-18 2024-08-28 Sick Ag Codelesevorrichtung und anzeigen einer fokuseinstellung
DE102023110770A1 (de) 2023-04-26 2024-10-31 Wipotec Gmbh Bauraumsparende Scannereinheit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005292343A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nikon Corp 撮影装置
KR100568295B1 (ko) * 2004-03-18 2006-04-05 삼성전기주식회사 전자기력을 이용한 카메라 촛점조절장치
JP2013152311A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Stanley Electric Co Ltd カメラ用ｌｅｄ照明装置およびそれを具備するカメラ
JP2013232757A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Nikon Corp 撮像装置、画像処理装置、画像処理方法及びプログラム

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5920061A (en) * 1997-05-29 1999-07-06 Metanetics Corporation Portable data collection device including imaging assembly with modular high density dataform reader assembly
JP2002357759A (ja) * 2001-06-01 2002-12-13 Seiko Precision Inc 携帯機器用カメラ
JP2004297751A (ja) * 2003-02-07 2004-10-21 Sharp Corp 合焦状態表示装置及び合焦状態表示方法
JP2006317191A (ja) 2005-05-10 2006-11-24 Konica Minolta Opto Inc 位置検出装置、電子機器
US7389926B2 (en) * 2006-03-16 2008-06-24 Optoelectronics Co., Ltd. Camera module and method of assembling same
US7549582B1 (en) * 2006-05-30 2009-06-23 Cognex Technology And Investment Corporation Method and apparatus for adjusting focus in a symbology reader
US7643745B2 (en) 2006-08-15 2010-01-05 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Electronic device with auxiliary camera function
JP2008152035A (ja) 2006-12-18 2008-07-03 Sharp Corp レンズホルダ、カメラモジュール、及びカメラモジュール組立方法
RU2009139781A (ru) 2007-03-27 2011-05-10 Нолабс Аб (Se) Устройство для доставки оксида азота для местного воздействия на кожу
DE502007002821D1 (de) 2007-08-10 2010-03-25 Sick Ag Aufnahme entzerrter Bilder bewegter Objekte mit gleichmässiger Auflösung durch Zeilensensor
US7706063B2 (en) * 2007-09-28 2010-04-27 Vast Technologies Inc. Image capturing device with focusing assembly
US8134116B2 (en) * 2009-01-12 2012-03-13 Cognex Corporation Modular focus system for image based code readers
TW201205141A (en) * 2010-07-16 2012-02-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Image capturing device
DK2498113T3 (da) 2011-03-10 2013-05-13 Sick Ag Anordning til fokusindstilling til en kodelæser
EP2511852B1 (de) * 2011-04-15 2013-03-13 Sick Ag Beleuchtungsvorrichtung für einen kamerabasierten Codeleser
US8731389B2 (en) 2011-11-22 2014-05-20 Cognex Corporation Auto-focus mechanism for vision system camera
JP6112925B2 (ja) 2013-03-15 2017-04-12 オリンパス株式会社 表示機器及び表示方法
JP6077411B2 (ja) 2013-07-18 2017-02-08 日本アビオニクス株式会社 防爆型赤外線カメラ
US9591299B2 (en) 2013-09-06 2017-03-07 Wirepath Home Systems, Llc Surveillance cameras with test ports and related systems and methods
US9066005B2 (en) 2013-10-15 2015-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Photographing device for displaying a manual focus guide and method thereof
CN109873930A (zh) * 2017-12-04 2019-06-11 三赢科技（深圳）有限公司 相机模组

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100568295B1 (ko) * 2004-03-18 2006-04-05 삼성전기주식회사 전자기력을 이용한 카메라 촛점조절장치
JP2005292343A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nikon Corp 撮影装置
JP2013152311A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Stanley Electric Co Ltd カメラ用ｌｅｄ照明装置およびそれを具備するカメラ
JP2013232757A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Nikon Corp 撮像装置、画像処理装置、画像処理方法及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
DK3525445T3 (en) 2020-07-13
EP3525445B1 (de) 2020-05-20
CN110139007A (zh) 2019-08-16
US10719676B2 (en) 2020-07-21
KR20190096835A (ko) 2019-08-20
JP2019191561A (ja) 2019-10-31
DE102018102917B3 (de) 2019-01-24
CN110139007B (zh) 2021-04-27
JP7008652B2 (ja) 2022-01-25
EP3525445A1 (de) 2019-08-14
US20190251312A1 (en) 2019-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102127205B1 (ko) 카메라 및 초점 조정을 위한 방법
US8576390B1 (en) System and method for determining and controlling focal distance in a vision system camera
CN101730896B (zh) 视觉系统、安装视觉系统的方法和制造视觉系统的方法
EP2681138B1 (en) Method for the optical identification of objects in motion
CN106289325A (zh) 一种气泡水平仪自动检测系统
US10798296B2 (en) Camera system for detecting codings
US9255820B2 (en) Sensor for measuring the angle of rotation having at least dual rotatable code disc with at least dual optics
JP6717313B2 (ja) 測色計
KR20190105508A (ko) 카메라
EP4217912A1 (en) Machine vision system and method with on-axis aimer and distance measurement assembly
US20220319149A1 (en) System and method for object recognition under natural and/or artificial light
Dechow The Fundamentals of Machine Vision
US11853845B2 (en) Machine vision system and method with multi-aperture optics assembly
US9881193B2 (en) Method for reading a two-dimensional code by means of a camera used for three-dimensional optical measurement of objects
US20240248283A1 (en) Lens Assembly and Thermal Correction for Machine Vision System
West Machine vision in practice
CN107301359B (zh) 具有颜色分离的瞄准器和照明器的成像条形码阅读器
EP2120218A1 (en) Device and method for counting and classifying coins
Hollows Integrated Vision
Modes BASICS OF PHOTOELECTRIC SENSING
GB1053589A (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant