KR102497073B1

KR102497073B1 - 바코드 판독기들에서 사용하기 위한 조준 광 조립체들 및 그와 연관된 방법들 및 시스템들

Info

Publication number: KR102497073B1
Application number: KR1020227017443A
Authority: KR
Inventors: 유리 아스트바차투로브
Original assignee: 제브라 테크놀로지스 코포레이션
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2023-02-06
Also published as: GB202207834D0; GB2609322B; AU2020391337B2; US11275913B2; GB202213895D0; US20210157994A1; WO2021108019A1; AU2020391337A1; KR20220073866A; GB2606285A; GB2609322A; DE112020005808T5; US11704512B2; GB2606285B; US20220198163A1

Abstract

판독기 내의 이미저의 시야(FOV)를 표시하기 위해 판독기의 조준 광을 조작하기 위한 방법 및 장치는 윈도우 및 광학 요소를 포함한다. 이미저의 FOV는 윈도우를 통해 연장된다. 광학 요소는 조준 조립체로부터 조준 광을 수신하고, 광학 요소를 빠져나가는 조준 광의 중심 축이 광학 요소의 입구에서 조준 조립체의 중심 조준 축과 동축이 아니도록 조준 광을 재지향시킨다. 광학 요소는 FOV의 경계를 표시하는 이미지를 타깃 상에 투영하거나 FOV의 중심을 표시하는 이미지를 타깃 상에 투영하도록 구성될 수 있다.

Description

바코드 판독기들에서 사용하기 위한 조준 광 조립체들 및 그와 연관된 방법들 및 시스템들

바코드 판독기들은 다양한 산업들 전체에 걸쳐 그리고 다양한 환경들에서 바코드들을 판독하는 데 흔히 사용된다. 특정 예들에서, 이러한 바코드 판독기들은 조준 조립체를 포함하고, 조준 조립체는 조준 패턴들을 바코드 판독기의 시야(FOV) 내로 투영하고 판독기의 FOV의 일부 위치 양상을 사용자에게 표시하도록 설계된다. 그러나, FOV를 담당하는, 바코드 판독기의 이미징 요소들로부터 멀어지는 조준 조립체의 고유한 위치설정 및/또는 타깃이 바코드의 이미저로부터 멀리 이동하거나 바코드의 이미저에 더 가까워질 때 그 타깃 상의 조준 패턴의 위치에 영향을 미치는 시차로 인해, 바코드 판독기의 작동 범위에 걸쳐 FOV의 특정 요소들의 정확한 표현을 달성하는 것이 문제가 된다.

이에 따라, 이미징 조립체의 작동 범위 전체에 걸쳐 이미징 조립체의 FOV의 다양한 요소를 더 정확하게 표시할 수 있는 조준 광 패턴들을 제공하는 개선된 기법들, 및 그와 연관된 디바이스들, 시스템들 및 방법들이 필요하다.

일 실시예에서, 본 발명은 하우징, 이미징 조립체 및 조준 조립체를 포함하는 장치이다. 하우징은 공동, 윈도우 및 광학 요소를 갖고, 이미징 조립체 및 조준 조립체는 공동 내에 배치된다. 이미징 조립체는 윈도우를 통해 연장되는 시야(FOV)를 갖는 이미저를 갖는다. FOV는 중심 FOV 축 및 중심 FOV 축에 대해 평행하지 않은 경계 FOV 축을 갖는다. 이미저는 타깃으로부터 반사된 광 및 타깃으로부터 방출된 광 중 적어도 하나를 캡처하도록 구성된다. 조준 조립체는 광학 요소를 통해 조준 광을 제공하도록 구성되고, 광학 요소는 조준 광을 경계 FOV 축에 평행하게 지향시키도록 구성되며, 이로써 조준 광은 FOV의 경계를 표시하는 이미지를 타깃 상에 투영한다.

이 실시예의 변형에서, 광학 요소는 제1 표면, 제2 표면, 입구 표면 및 출구 표면을 갖는 광 가이드이다. 광 가이드는 입구 표면에서 조준 조립체로부터 조준 광을 수신하고 출구 표면에서 경계 FOV 축에 평행하게 조준 광을 지향시키도록 구성된다. 이 실시예의 다른 변형에서, 입구 표면은 조준 광을 제1 표면으로 지향시키도록 구성되고, 제1 표면은 조준 광을 제2 표면으로 반사시키도록 구성되고, 제2 표면은 조준 광을 출구 표면으로 반사시키도록 구성된다. 이 실시예의 추가의 변형에서, 광 가이드는 조준 광이 출구 표면에서 광 가이드를 빠져나가기 전에 조준 광을 제1 표면과 제2 표면 사이에서 적어도 두 번 반사시키도록 구성된다. 이 실시예의 또 다른 변형에서, 입구 표면 및 출구 표면 중 적어도 하나는 오목 표면 패턴 및 볼록 표면 패턴 중 적어도 하나이다. 이 실시예의 더 추가의 변형에서, 입구 표면 및 출구 표면 중 적어도 하나는 평탄한 표면 패턴이다.

이 실시예의 또 다른 변형에서, 윈도우는 제1 부분 및 제2 부분을 갖고, FOV는 제1 부분을 통해 연장되고, 제2 부분은 광학 요소를 갖는다. 이 실시예의 더 추가의 변형에서, 제1 부분은 윈도우의 내부 영역을 포함하고, 제2 부분은 윈도우의 내부 영역에 대해 주변인 윈도우의 영역을 포함한다. 이 실시예의 또 다른 변형에서, 제2 부분은 복수의 영역들을 갖고, 광학 요소는 복수의 영역들 중 하나에 각각 대응하는 복수의 광학 하위 요소들을 갖는다. 이 실시예의 더 추가의 변형에서, 조준 조립체는 복수의 광학 하위 요소들 중 하나에 각각 대응하는 복수의 조준 광원들을 갖는다. 이 실시예의 또 다른 변형에서, 광학 요소는 복수의 하위 요소들 중 적어도 2개로 연장되는 광 파이프를 갖고, 조준 광 조립체는 조준 광을 광 파이프 내로 지향시키도록 구성된다.

이 실시예의 또 다른 변형에서, 조명 조립체가 하우징 내에 위치되고, 이미지 캡처를 위해 타깃을 조명하기 위해서 광학 요소를 통해 타깃 상으로 광을 방출하도록 구성된다.

다른 실시예에서, 본 발명은 하우징, 이미징 조립체 및 조준 조립체를 갖는 장치이다. 하우징은 공동, 윈도우 및 광학 요소를 갖고, 이미징 조립체 및 조준 조립체는 공동 내에 배치된다. 이미징 조립체는 윈도우를 통해 연장되는 FOV를 갖는 이미저를 갖는다. FOV는 중심 FOV 축 및 중심 FOV 축에 대해 평행하지 않은 경계 FOV 축을 갖는다. 이미저는 타깃으로부터 반사된 광 및 타깃으로부터 방출된 광 중 적어도 하나를 캡처하도록 구성된다. 조준 조립체는 광학 요소를 통해 조준 광을 제공하도록 구성된다. 조준 광은 중심 조준 축을 갖고, 광학 요소는 중심 조준 축을 조준 광의 공급원의 중심 공급원 축으로부터 광학 요소의 출구의 중심 출구 축으로 재위치시키도록 구성된다. 중심 공급원 축은 중심 출구 축과 동축이 아니다.

이 실시예의 변형에서, 광학 요소는 제1 표면, 제2 표면, 입구 표면 및 출구 표면을 갖는 광 가이드이다. 광 가이드는 입구 표면에서 조준 조립체로부터 조준 광을 수신하고 출구 표면에서 중심 FOV 축에 평행하게 조준 광을 지향시키도록 구성된다. 이 실시예의 다른 변형에서, 입구 표면은 조준 광을 제1 표면으로 지향시키도록 구성되고, 제1 표면은 조준 광을 제2 표면으로 반사시키도록 구성되고, 제2 표면은 조준 광을 출구 표면으로 반사시키도록 구성된다. 이 실시예의 추가의 변형에서, 광 가이드는 조준 광이 출구 표면에서 광 가이드를 빠져나가기 전에 조준 광을 제1 표면과 제2 표면 사이에서 적어도 두 번 반사시키도록 구성된다. 이 실시예의 또 다른 변형에서, 입구 표면 및 출구 표면 중 적어도 하나는 오목 표면 패턴 및 볼록 표면 패턴 중 적어도 하나이다. 이 실시예의 더 추가의 변형에서, 입구 표면 및 출구 표면 중 적어도 하나는 평탄한 표면 패턴이다.

유사한 참조 번호들이, 개별 도면들에 걸쳐서 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 지칭하는 첨부 도면들이, 아래의 상세한 설명과 함께, 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 형성하며, 청구항 발명을 포함하는 개념들의 실시예들을 더 예시하고, 이러한 실시예들의 다양한 원리들 및 장점들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 실시예에 따른 광학 이미징 판독기의 전방 및 후방 사시도를 예시한다.
도 2는 실시예에 따른 도 1의 판독기의 다양한 구성요소들의 개략적인 블록도를 예시한다.
도 3-6은 일부 실시예들에 따라 이미징 평면 상에 투영된 조준 패턴들의 이미지들 및 도 1의 판독기의 후방 사시도들이다.
도 7은 도 1의 판독기의 일부의 간략화된 분해도이다.
도 8은 실시예에 따른 윈도우 및 조준 조립체를 도시하는, 도 1의 판독기의 간략화된 측단면도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 윈도우 및 조준 조립체를 도시하는, 도 1의 판독기의 간략화된 측단면도이다.
도 10-12는 일부 실시예들에 따른 윈도우 및 광 가이드의 간략화된 전방 사시도들이다.
통상의 기술자들은 도면들의 요소들이 단순성 및 명확성을 위해 예시되고 반드시 축척대로 그려진 것은 아니라는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 도면들의 요소들 중 일부의 치수들은 본 발명의 실시예들의 이해를 개선하는 것을 돕기 위해 다른 요소들에 비해 과장될 수 있다.
장치 및 방법 구성요소들은, 적절한 경우 종래의 심볼들로 도면들에 표현되었고, 도면들은, 본원의 설명의 이익을 갖는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 용이하게 명백할 상세들로 본 개시내용을 모호하게 하지 않기 위해서, 본 발명의 실시예들의 이해와 관련된 특정 상세들만을 도시한다.

도 1 및 2는 광학 이미징 판독기(100)(또한, 바코드 판독기로 지칭됨) 및 그 구성요소들의 예시적인 실시예들이다. 그러나, 본 개시내용은 바코드 판독기들(100)에만 배타적으로 적용되지 않고, 그보다는, 시야(FOV)를 갖는 이미지 조립체 및 조명된 조준 패턴들을 제공하도록 작동가능한 조준 조립체를 채용하는 임의의 디바이스에 적용가능하다는 것을 이해할 것이다. 바코드 판독기들에 대한 더 구체적인 참조로, 바코드 판독기(100)의 특정 실시예가 개시되지만, 본 개시내용은 총형 핸드헬드 판독기들, 모바일 컴퓨터형 판독기들, 프리젠테이션 판독기들 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 바코드 판독기들에 적용가능하다는 것을 더 이해할 것이다. 이제 도면들을 참조하면, 도 1은 손잡이(104)로 또한 지칭되는 손잡이 부분(104), 및 스캐닝 헤드(106)로 또한 지칭되는 헤드 부분(106)을 갖는 하우징(102)을 갖는 예시적인 바코드 판독기(100)를 예시한다. 헤드 부분(106)는 윈도우(108)를 포함하고, 손잡이 부분(104)의 최상부 상에 위치되도록 구성된다. 손잡이 부분(104)은 판독기 사용자(도시되지 않음)에 의해 파지되도록 구성되고, 사용자에 의한 활성화를 위한 트리거(110)를 포함한다. 선택적으로, 베이스 부분으로 또한 지칭되는 베이스(도시되지 않음)가 또한 실시예에 포함되는데, 이는 헤드 부분(106)에 대향하여 손잡이 부분(104)에 부착될 수 있고, 표면 상에 서있고 하우징(102)을 대체로 직립 자세로 지지하도록 구성된다. 바코드 판독기(100)는 카운터탑 또는 다른 워크스테이션 표면 상에 배치될 때 고정 워크스테이션으로서 핸즈프리 모드로 사용될 수 있다. 바코드 판독기(100)는 또한, 카운터탑 또는 베이스 스테이션으로부터 픽업되어 조작자의 손에 유지될 때 핸드헬드 모드로 사용될 수 있다. 핸즈프리 모드에서, 판독기가 바코드 판독 작동들을 개시하기 위해 제품들이 윈도우(108)에 제시되거나, 윈도우를 지나며 스와이핑되거나, 활주될 수 있다. 핸드헬드 모드에서, 바코드 판독기(100)는 제품 상의 바코드를 향해 이동될 수 있고, 바코드의 이미징을 개시하기 위해 트리거(110)가 수동으로 눌러질 수 있다.

다른 구현들은 오직 핸드헬드 또는 오직 핸즈프리 구성들만을 제공할 수 있다. 도 1의 실시예에서, 판독기(100)는 총 형상 하우징(102)으로서 사용자의 손에 대해 인체공학적으로 구성되지만, 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이 다른 구성들이 활용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 하부 손잡이(104)는 스캐닝 헤드(102) 내의 이미징 조립체의 FOV의 중심 FOV 축에 대해 비스듬히 경사진 중심 축을 따라 몸체(102) 아래로 그리고 몸체로부터 후방으로 멀리 연장된다.

판독기 실시예들의 적어도 일부에 대해, 이미징 조립체는 도 2에 도시된 바와 같이 판독기(100)의 인쇄 회로 기판(PCB)(114)에 작동가능하게 결합되거나 인쇄 회로 기판 상에 장착된 광 검출 센서 또는 이미저(111)를 포함한다. 실시예에서, 이미저(111)는 단일 행으로 배열된 어드레싱가능한 이미지 센서들 또는 픽셀들의 1차원 어레이, 또는 상호 직교하는 행들 및 열들로 배열된 어드레싱가능한 이미지 센서들 또는 픽셀들의 2차원 어레이를 갖고, 윈도우(108)를 통해 이미징 축(117)을 따라 시야에 걸쳐 이미징 렌즈 조립체(115)에 의해 캡처된 복귀 광을 검출하도록 작동하는 고체 상태 디바이스, 예를 들어, CCD 또는 CMOS 이미저이다. 복귀 광은 시야에 걸쳐 타깃(113)으로부터 산란되고/거나 반사된다. 이미징 렌즈 조립체(115)는 타깃(113)이 판독될 수 있게 하기 위해 이미지 센서들의 어레이 상에 복귀 광을 포커싱하도록 작동한다. 특히, 픽셀들 상에 충돌하는 광이 감지되고, 그러한 픽셀들의 출력은 FOV 내에 나타나는 환경과 연관된 이미지 데이터(타깃(113)을 포함할 수 있음)를 생성한다. 이 이미지 데이터는 전형적으로, 이미지 데이터에 캡처된 디코딩가능한 표시를 식별하고 디코딩하는 제어기에 의해 (통상적으로 디코더에 전송됨으로써) 처리된다. 디코딩이 성공적으로 수행되면, 판독기는 타깃(113)(예를 들어, 바코드)의 성공적인 "판독"을 신호할 수 있다. 타깃(113)은 근접 작동 거리(WD1)와 원격 작동 거리(WD2) 사이의 거리들의 작동 범위 내의 어디에나 위치될 수 있다. 바람직한 실시예에서, WD1은 윈도우(106)로부터 약 1/2 인치이고, WD2는 윈도우(106)로부터 약 30 인치이다.

조명 광 조립체가 또한, 이미징 판독기(100)에 장착된다. 조명 광 조립체는, 이미지 캡처에 의해 판독될 타깃(113) 상에 그리고 타깃(113)을 따라 조명 광의 실질적으로 균일한 분포된 조명 패턴을 생성하도록 구성된 조명 광원, 예컨대, 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)(119) 및 적어도 하나의 조명 렌즈(121), 및 바람직하게는, 복수의 조명 LED들 및 조명 렌즈들을 포함한다. 산란되고/거나 반사된 복귀 광의 적어도 일부는 타깃(113) 상의 그리고 타깃(113)을 따르는 광의 조명 패턴으로부터 유도된다.

조준 광 조립체는 또한, 이미징 판독기(100)에 장착되고, 바람직하게는, 이미저(111)의 FOV의 방향으로 판독기(100)로부터 타깃(113) 상으로 가시 조준 광 빔을 생성하고 지향시키기 위한, 조준 광원(123), 예를 들어, 하나 이상의 조준 LED 또는 레이저 광원, 및 조준 렌즈(125)를 포함한다. 조준 광 빔은 패턴을 갖는 단면을 갖고, 그 예들이 도 3-6에 도시된다. 일반적으로, 도 3-6 각각에서, 바코드 판독기(100), 이미징 축(117), 이미징 조립체의 FOV, 및 조준 광 패턴(130A-130D)이 도시된다. 도 3에서, 조준 광 패턴(130A)은 FOV의 완전한 경계인 반면, 도 4 및 5에서는, 조준 광 패턴들(130B, 130C)은 FOV의 부분적 경계들이다. 도 4에서, 조준 광 패턴(130B)은 FOV의 측들의 부분을 경계짓고, 도 5에서, 조준 광 패턴(130C)은 FOV의 코너들(예를 들어, 조준 광 패턴(130B)의 정반대)을 경계짓는다. 도 4 및 5의 부분적 경계들은 윈도우(108) 상의 애퍼쳐들 및/또는 차폐기(즉, 광이 통과하는 것을 차단/가리는 요소)를 사용하여 달성될 수 있다. 도 6에서, 조준 광 패턴(130D)은 FOV의 중심, 즉, 이미징 축(117)을 표시한다. 특히, 조준 광 패턴(130D)은 이미징 축(117)을 경계짓거나 둘러싸고, 이로써, 조준 광은 이미징 축(117)과 동일 선상에 있지 않지만 이미징 축(117)에 평행하게 투영된다. 도 3-5에서, 각각, FOV와 조준 광 패턴들(130A-130C) 사이에 주목할만한 갭이 도시되지만, 이 갭은 단지, FOV 경계 및 FOV 경계를 표시하는 조준 광 패턴들(130A-130C)을 보여주기 위한 예시라는 것을 이해할 것이다. 그러나, 실제로는, 조준 광 패턴들(130A-130C)은 FOV 경계와 동일 평면 상에 또는 실질적으로 동일 평면 상에 있을 수 있고, 이로써, 조준 광 패턴과 FOV 경계 사이의 임의의 구별이 인간의 눈에 실질적으로 지각불가능하고/거나 조준 광 패턴 및 FOV 경계는 이미징 평면 상에 투영될 때 서로 실질적으로 인접하다. 도 3-6에 도시된 단면 패턴들은 배타적이지 않고, 다른 패턴들이, 개시된 조준 광 조립체 기법들을 사용하여 이미징 평면 상에 투영될 수 있다는 것을 더 이해할 것이다.

도 2를 다시 참조하면, 이미저(111), 조명원(119), 및 조준원(123)은 이러한 구성요소들의 작동을 제어하도록 작동하는 제어기 또는 프로그래밍된 마이크로프로세서(127)에 작동가능하게 연결된다. 메모리(129)는 제어기(127)에 연결되고 제어기(127)에 액세스가능하다. 바람직하게, 마이크로프로세서(127)는, 타깃(113)에 관련된 데이터를 획득하기 위해, 조명된 타깃(113)으로부터의 캡처된 복귀 광을 처리하는 데 사용되는 것과 동일하다. 도 7의 바코드 판독기(100)의 간략화된, 부분 분해된 실시예는 조준원들(123) 및 조명원들(119)이, 동일한 PCB(114) 상에 장착되고 윈도우(108)의 다양한 광학 요소들(아래에서 더 설명됨)과 정렬될 수 있는 방법을 도시한다. 이 특정 실시예에서, 판독기(100)에는 교차 패턴으로 배열된 4개의 조준 조립체들뿐만 아니라 정사각형 패턴으로 배열된 4개의 조명 조립체들이 제공된다. 그러나, 다른 실시예들은 상이한 광학 요소들, 상이한 개수의 조준 조립체들 및 조명 조립체들, 및 조준 조립체들 및 조명 조립체들의 상이한 배치를 활용할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도시되지 않았지만, 추가적인 광학 요소들, 예컨대, 시준기들, 렌즈들, 애퍼쳐들, 격실 벽 등이 하우징의 헤드 부분(106)에 제공된다. 도 2 및 7은 이미저(111), 조명원(119), 및 조준원(123)이 동일한 PCB(114) 상에 장착되는 것으로 도시하지만, 판독기(100)의 상이한 실시예들은 이러한 구성요소들을 각각 별개의 PCB 상에, 또는 별개의 PCB들 상의 상이한 조합들로 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 판독기의 실시예에서, 조명 LED 공급원은 축외 조명으로서 제공된다(즉, 중심 FOV 축에 평행하지 않은 중심 조명 축을 갖는다).

도 8을 참조하면, 판독기(100)의 실시예는 상이한 굴절률을 각각 갖는 2개의 부분들로서 제공된 윈도우(108)를 갖는다. 윈도우(108)의 제1 부분(202)은 FOV에 대한 가림없는 경로를 허용하기 위해 이미징 조립체 FOV의 경로 내에 위치된다. 일부 실시예들에서, 제1 부분(202)의 굴절률은 비교적 낮을 수 있다. 예를 들어, 제1 부분은 대략 1.5의 굴절률을 갖는 크라운 유리로 만들어질 수 있다. 이미저(111) 자체는 제1 부분(202) 바로 뒤에 위치되지만, 다른 실시예들에서 이미저(111)는 제1 부분(202)을 통해 FOV를 지향시키기 위한 하나 이상의 광학 요소를 갖고서 하우징(102)의 다른 곳에 제공될 수 있다. 그러나, 이미저(111)가 제1 부분(202) 바로 뒤에 위치되면, 이미저(111)는 동일한 인쇄 회로 기판(도시되지 않음) 및 조준 LED(들)(123) 상에 제공될 수 있고, 그에 의해, 판독기(100)의 내부 구성요소들에 의해 차지되는 하우징(102) 내의 공간의 양을 최소화하고/하거나 조준 LED(들)(123)를 배치할 때 더 큰 자유도를 허용한다.

윈도우(108)의 제2 부분(204)은 제1 부분(202)의 굴절률과 상이하고, 일반적으로 제1 부분(202)의 굴절률보다 큰 굴절률(예를 들어, 약 2.75)을 갖는다. 실시예에서, 제2 부분(202)은 입구 표면(206), 제1 표면(208), 제2 표면(210), 및 출구 표면(212)을 갖는 광 가이드로서 제공된다. 방출된 조준 광(214)은 입구 표면(206) 상에 입사되고, 입구 표면(206)은 입구 표면(206)에 충돌하는 방출된 조준 광의 대부분, 바람직하게는 실질적으로 전부를 광 가이드(204) 내로 재지향시킨다. 특히, 입구 표면(206)은 방출된 조준 광(214)의 중심 축에 대해 경사지고, 이로써, 입구 표면(206)에 충돌하는 조준 광(214)의 실질적으로 전부가, 임계각보다 큰 입사각으로 제1 표면(208)을 향해 광 가이드(204) 내로 지향된다. 그 다음, 제1 표면(208)은 조준 광(214)을 제2 표면(210)으로 재지향시킨다. 실시예에서, 제2 표면(210)은 출구 표면(212)을 향해 조준 광(214)을 재지향시키고, 이로써, 광 가이드(204)는 조준 광(214)이 출구 표면(212)에서 광 가이드를 빠져나가기 전에 조준 광(214)을 제1 및 제2 표면들(208, 210) 사이에서 두 번 내부적으로 반사시킨다. 그러나, 도 8에 도시된 바와 같이, 조준 광(214)은 출구 표면(212) 상에 입사되기 전에 두 번 초과의 횟수로 내부적으로 반사될 수 있다는 것을 이해한다.

따라서, 광 가이드(204)는 광 가이드(204)에 진입하는 방출된 조준 광(214)의 내부 전반사를 제공한다. 그러나, 광 가이드의 안팎으로의 광의 내부 전반사 및 굴절에 대한 언급들은 광의 100%가 반사되거나 굴절될 것을 요구하는 것으로 엄격하게 해석되어서는 안 된다는 것을 이해한다. 관련 분야의 기술자들은, 제조 공차들 및 물질 표면들의 성질로 인해, 광 빔이 표면 상에 충돌하고 그 표면을 지나 굴절될 때, 합리적으로 소량의 광이 그 표면으로부터 반사될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 마찬가지로, 광 빔이 표면 상에 충돌하고 내부 전반사로 고려될 것을 통해 그 표면으로부터 반사될 때, 합리적으로 소량의 광이 그 표면을 지나 굴절될 수 있다. 이로써, "내부 전반사" 또는 "내부 반사"라는 용어에 대한 언급들은 매질의 임계각보다 큰 각도로 표면 상에 입사하는 광 빔을 지칭하고, 여기서 임계각은 스넬의 법칙으로부터 결정되고, "굴절"이라는 용어에 대한 언급들은 매질의 임계각보다 작은 각도로 표면 상에 입사하는 광 빔을 지칭하고, 여기서 임계각은 스넬의 법칙으로부터 결정된다는 것이 이해된다. 따라서, 입구 표면(206) 상에 입사하는 조준 광(214)의 일부는 광 가이드(204) 내로 굴절되기보다는 광 가이드(204)로부터 멀리 반사될 수 있다. 유사하게, 광 가이드(204) 내에서 반사되는 조준 광(214)의 일부는 제1 및/또는 제2 표면들(208, 210)을 통해 투과될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 조준 광(214)은 제2 표면(210)으로부터 출구 표면(212)을 향해 반사되고, 이 지점에서 조준 광(214)은 광 가이드(206)를 빠져나간다. 도 8의 실시예에서, 제1 및 제2 표면들(208, 210)에 대한 출구 표면(212)의 각도는 조준 광(214)이 FOV의 FOV 경계(216)에 평행하게 또는 실질적으로 평행하게 광 가이드(204)를 빠져나가도록 조준 광(214)을 굴절시킨다. 더 구체적으로, 조준 광(214)은 판독기(100)의 작동 범위 전체에 걸쳐 FOV 경계(216)와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 광 가이드(206)를 빠져나간다. 따라서, FOV가 윈도우(108)로부터의 거리에 따라 성장하기 때문에 조준 광(214)은 이미징 조립체의 FOV를 추적하고, 이로써, 조준 광(214)이 이미징 평면 상에 입사할 때, 조준 광(214)의 외관은 시차 없이 또는 실질적으로 시차 없이 이미징 평면 상의 FOV의 경계를 정확히 표시한다.

추가의 실시예에서, 조명 조립체, 예컨대, 조명 LED(119) 및 조명 렌즈(121)(도 8 및 9에 도시되지 않음)는 이미징 평면에 대해 광학 요소(204) 뒤에 위치될 수 있고, 광학 요소(204)를 통해 판독기(100)에 대한 타깃 조명을 제공할 수 있다. 조명원(119)으로부터의 조명 광(218)은, 조준 광(214)의 반대 방향으로부터일지라도, 제2 표면(210) 상에 입사되고, 이는, 그 다음, 광학 요소(204)에 의해 굴절되고 제1 표면(208) 밖으로 확장되어 타깃(113)을 조명한다. 사실상, 광학 요소는 조명원을 위한 조준 렌즈로서 작용할 수 있다. 다른 실시예에서, 조명 렌즈(121)와 함께 조명원(119)은 조명 렌즈가 광학 요소(204)와 중첩되지 않는 영역에 위치되도록 조준 광원(123)에 대해 측방향으로 이동될 수 있다(도 11 참고). 이러한 방식으로, 조명 렌즈는 광학 요소(204)의 영향 없이 원하는 범위에 걸쳐 조명 광을 지향시키도록 구성될 수 있다.

도 9는 판독기(100)의 대안적인 실시예를 도시하고, 판독기(100)의 요소들은 도 8의 실시예의 것과 대체로 동일하고, 광학 요소(206)에서 차이점들을 갖는다. 다시, 윈도우(108)는 상이한 굴절률을 각각 갖는 2개의 부분들을 갖는다. 윈도우(108)의 제1 부분(302)은 이미징 조립체의 FOV에 대한 가림없는 경로를 허용하기 위해 이미징 조립체 FOV의 경로 내에 위치되고, 이미저(111)는 제1 부분(302) 바로 뒤에 위치된다.

도 9의 실시예에서, 다시 광 가이드일 수 있는 광학 요소(304)는 제1 부분(302)의 굴절률보다 큰 굴절률(예를 들어, 대략 2.75)을 갖고, 입구 표면(306), 제1 표면(308), 제2 표면(310), 및 출구 표면(312)을 갖는다. 방출된 조준 광(214)은 입구 표면(306) 상에 입사되고, 입구 표면(306)은 충돌하는 조준 광의 대부분, 바람직하게는 실질적으로 전부를 광 가이드(304) 내로 재지향시킨다. 다시, 조명원(119)은 이미징 평면에 대해 광학 요소(304) 뒤에 위치될 수 있고, 이는 차례로 조명 광을 굴절 및 확장시켜 판독기(100)에 대한 타깃(113)을 조명하거나, 조명원(119)은 광학 요소(304)를 피하기 위해 측방향으로 이동될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 조준 광(214)은, 위에서 설명된 바와 같이, 광 가이드(304) 내에서 조준 광(214)의 내부 전반사를 생성하기 위해, 입구 표면(306)에 의해 굴절되고 스넬의 법칙으로부터 결정된 바와 같은 임계각보다 큰 각도로 제1 표면(308) 상에 입사된다. 그 다음, 제1 표면(308)은 조준 광(214)을 제2 표면(310)으로 재지향시킨다. 실시예에서, 제2 표면(310)은 출구 표면(312)을 향해 조준 광(214)을 재지향시키고, 이로써, 광 가이드(304)는 조준 광(214)이 출구 표면(312)에서 광 가이드를 빠져나가기 전에 조준 광(214)을 제1 및 제2 표면들(308, 310) 사이에서 두 번 내부적으로 반사시킨다. 그러나, 도 9에 도시된 바와 같이, 조준 광(214)은 출구 표면(312) 상에 입사되기 전에 두 번 초과의 횟수로 내부적으로 반사될 수 있다는 것을 이해한다.

이 지점에서, 조준 광(214)은 광 가이드(306)를 빠져나간다. 도 9의 실시예에서, 제1 및 제2 표면들(308, 310)에 대한 출구 표면(312)의 각도는 조준 광(214)이 이미저(111)의 중심 FOV 축(117)에 평행하게 광 가이드(304)를 빠져나가도록 조준 광(214)을 굴절시킨다. 따라서, FOV가 윈도우(108)로부터의 거리에 따라 성장하는 경우에도, 이미징 조립체의 FOV를 추적하기보다는, 조준 광(214)은 이미징 조립체의 중심 FOV 축을 추적하고, 이로써, 조준 광(214)이 이미징 평면 상에 입사할 때, 조준 광(214)의 외관은 FOV의 대략적인 중심(예를 들어, 이미징 축(117)을 정확히 표시한다. 그러나, 출구 표면(312)의 각도가, 조준 패턴의 원하는 방향성을 달성하기 위해 변화되는 유일한 각도일 필요는 없다는 것을 이해할 것이다. 즉, 표면들(306, 308, 310, 312) 중 임의의 하나 이상의 표면의 각도들이, 조준 광(214)이 광 가이드를 빠져나가고 궁극적으로 사정거리를 이동하는 방법에 영향을 미치도록 변화될 수 있다. 이는 단지 현재 설명되는 실시예에 대해서가 아니라, 본 개시내용의 범위 내에 속하는 임의의 실시예에 대한 경우라는 것을 더 이해할 것이다.

도 8 및 9 양쪽 모두에서 알 수 있는 바와 같이, 입구 표면(206, 306)은 광학 요소(204, 304) 상에 충돌하여 그 안으로 입사되는 조준 광의 대부분의, 바람직하게는 실질적으로 전체의 굴절 및 광학 요소(204, 304) 내의 조준 광(214)의 내부 전반사를 달성하기 위해 중심 조준 축 또는 조준 광의 시준된 빔의 방향에 대해 그리고 제1 표면(208, 308)에 대해 경사진다. 유사하게, 제1 표면(208, 308)은 조준 광(214)을 출구 표면(212, 312)을 향해, 내부 전반사를 통해, 반사시키고 안내하기 위해 제2 표면(210, 310)에 대해 경사진다(일부 실시예들에서는 평행하다). 이러한 실시예들에서, 제1 표면(208, 308) 및 제2 표면(210, 310)은 중심 FOV 축에 대해 대략 116.5 도(+/-0.5 도)로 경사진다. 차례로, 출구 표면(212, 312)은 중심 FOV 축에 대해 원하는 각도로 조준 광(214)을 굴절시키고 지향시키기 위해 중심 FOV 축에 대해 경사진다. 도 8 및 9의 실시예들에서의 출구 표면의 각도는 중심 FOV 축에 대해 대략 68 도(+/-0.5 도)이다. 물론, 특정 각도들은 광 가이드(204, 304)의 굴절률들 및 조준 광이 충돌하는 광 가이드의 임의의 표면에 접하는 임의의 매질(공기 포함)에 의존한다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 광 가이드(204, 304)의 표면들의 특정 각도들은 광 가이드(204, 304)의 굴절률 및/또는 입구 표면(206, 306) 상에 입사하는 매질과 광 가이드(204, 304) 사이의 굴절률의 차이(예를 들어, 입구 표면(206, 306) 및/또는 윈도우(108)에 조준 광(214)을 안내하기 위한 공기, 제2 광 가이드)에 의존할 수 있다. 추가적으로, 반사 물질, 예컨대, 반사성 코팅들이 표면들(206-212, 306-312) 중 임의의 표면 상에 사용될 수 있다.

도 8 및 9의 특정 실시예들을 참조하면, 도 8의 실시예에서, 입구 표면(206)의 각도는 대략 64 도(+/-0.5 도)인 반면, 도 9의 실시예에서, 입구 표면(306)의 각도는 대략 49 도(+/-0.5 도)이다. 이러한 각도 차이는 조준 광(214)이 광 가이드 내로 굴절되는 방법을 변화시키고, 이는 차례로, 조준 광(214)이 출구 표면(206, 306)에 의해 굴절되는 방법을 변화시킨다. 특히, 도 8의 중심 조준 축에 대한 광 가이드(204)의 입구 표면(206)의 각도는, 조준 광(214)이 이미징 조립체의 FOV 경계에 평행한 각도로 출구 표면(212)에 의해 굴절되도록 도파로(204) 내에서 반사되게 한다. 한편, 도 9의 중심 조준 축에 대한 광 가이드(304)의 입구 표면(306)의 각도는 조준 광(214)이 이미징 조립체의 중심 FOV 축에 평행하게 반사되도록 한다.

어느 실시예에서든, 조준 광(214)은 입구 표면(206, 306), 제1 표면(208, 308), 제2 표면(210, 310), 및/또는 출구 표면(212, 312)의 곡률에 더 기초하여 조작될 수 있다. 예를 들어, 도 9의 실시예를 사용하고 도 10, 11 및 12를 참조하면, 광 가이드(304)는 다수의 섹션들 또는 하위 요소들(304A-304D)을 갖는 것으로 도시된다. 하위 요소(304A)에 대해, 조준원은 일반적으로, 조준 광(214)에 대한 점 공급원일 수 있다. 이로써, 조준 광(214)을 넓히거나 확대하기 위해, 하위 요소(304A)의 입구 표면(306)은 조준 광(214)이 입구 표면(306) 상의 입사와 출구 표면(312) 상의 입사 사이에 측방향으로 확대되도록 오목하다. 출구 표면(312)은 또한, 차례로, 조준 광(214)을 길이방향으로 시준하기 위해 오목하고, 그에 의해, FOV 경계가 작업 거리에 의해 확대될 때에도 이미징 축(117)과 동일선상에 있지 않지만 평행하게 유지되는 광의 빔을 생성한다. 시준된 빔의 효과는 시준된 빔이, 중심 이미징 축(117)에 대한 기준으로서 작용할 수 있는 이미징 평면 상의 라인의 이미지를 생성한다는 점이다. 다른 하위 요소들(304B-304D)의 진입 및 출구 표면들은 이미징 조립체의 FOV의 중심을 표시하는 작은 박스를 형성하기 위해 유사하게 만곡될 수 있다. 다른 예에서, 도 8의 실시예를 사용하여, 조준원은 일반적으로, 조준 광(214)에 대한 점 공급원일 수 있다. 이로써, 조준 광(214)을 넓히거나 확대하기 위해, 광 가이드(204)의 입구 표면(206)은 조준 광(214)이 입구 표면(206) 상의 입사와 출구 표면(212) 상의 입사 사이에 측방향으로 확대되도록 오목하다. 출구 표면(212)은 또한, 차례로, 조준 광(214)을 길이방향으로 좁히기 위해 오목하고, 그에 의해, 조준 광 및 FOV 양쪽 모두가 판독기로부터 멀리 연장됨에 따라 인접한 FOV 경계로 측방향으로 확대되는 광의 빔을 생성한다. 좁혀진 빔의 효과는 좁혀진 빔이, FOV의 인접한 경계에 대한 기준으로서 작용할 수 있는 이미징 평면 상의 라인의 이미지를 생성한다는 점이다. 다른 광 가이드들의 진입 및 출구 표면들은, 예를 들어, 이미징 조립체의 FOV의 경계들을 표시하는 박스를 형성하기 위해 유사하게 만곡될 수 있다. 대안적으로, 각각의 하위 요소의 입구 표면(206, 306) 및 출구 표면(212, 312)은 원하는 대로 조준 패턴을 변화시키기 위해 볼록할 수 있다. 이로써, 입구 표면(206, 306) 및 출구 표면(212, 312)의 곡률은 조준 광(214)이 조작되는 방법 및 이미징 평면 상에 생성되는 이미지에 영향을 미칠 수 있다는 것을 이해할 것이다. 특히 도 11을 참조하면, 광학 요소(304) 및 윈도우(108)의 실시예는 조명 광을 이미징 평면 상에 전달하고 타깃(113)을 조명하기 위해 복수의 조명원들 각각에 대해 윈도우(108)에 조명 렌즈(121)를 통합하는 것을 더 포함할 수 있다. 조준원 및/또는 조명원의 경우 어느쪽에서든, 공급원으로부터 광학 하위 요소 또는 렌즈로 연장되는 광 파이프와 조합하여 단일 공급원이 제공될 수 있고, 이로써, 광원은 광을 광 가이드(204, 304) 및/또는 조명 렌즈(121)로 지향시키기 위해 광을 광 파이프 내로 지향시킨다.

본 발명의 적어도 일부 실시예들은, FOV 경계들에 인접한 방식으로 조준 광 패턴들이 방출되는 것을 허용하고 조준 광 패턴이 이미징 조립체로부터 멀리 연장됨에 따라 시차의 영향들을 회피하는 유리한 설계들로 이어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본원에 설명된 기법들을 사용하여, 광의 전술한 방출이, 이미저에 대한 조준 광원의 근접성에 관계없이 달성될 수 있다. 실제적인 목적들을 위해, 이는, 특히, 이미저 근처의 그리고/또는 이미저 주위의 회로 기판 공간이 다양한 회로 트레이스들에 의해 점유될 수 있기 때문에, 조준원들이 이미징 센서에 매우 근접하게 위치될 필요가 없도록 이미징 조립체들의 더 용이한 설계를 허용할 수 있고, 원하는 위치들에서 조준 광원들의 위치설정을 방지한다.

상기 설명은 첨부 도면들의 블록도를 참조한다. 블록도에 의해 표현된 예의 대안적인 구현들은 하나 이상의 추가적인 또는 대안적인 요소, 프로세스 및/또는 디바이스를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 도면의 예시적인 블록들 중 하나 이상은 조합되거나, 분할되거나, 재배열되거나 생략될 수 있다. 도면의 블록들에 의해 표현된 구성요소들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 및/또는 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 임의의 조합에 의해 구현된다. 일부 예들에서, 블록들에 의해 표현된 구성요소들 중 적어도 하나는 논리 회로에 의해 구현된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "논리 회로"라는 용어는 (예를 들어, 미리 결정된 구성에 따른 작동을 통해 그리고/또는 저장된 기계 판독가능 명령어들의 실행을 통해) 하나 이상의 기계를 제어하고/거나 하나 이상의 기계의 작동들을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 하드웨어 구성요소를 포함하는 물리적 디바이스로서 명시적으로 정의된다. 논리 회로의 예들은 하나 이상의 프로세서, 하나 이상의 코프로세서, 하나 이상의 마이크로프로세서, 하나 이상의 제어기, 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP), 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 하나 이상의 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 하나 이상의 마이크로제어기 유닛(MCU), 하나 이상의 하드웨어 가속기, 하나 이상의 특수 목적 컴퓨터 칩, 및 하나 이상의 시스템 온 칩(SoC) 디바이스를 포함한다. 일부 예시적인 논리 회로들, 예컨대, ASIC들 또는 FPGA들은 작동들(예를 들어, 그러한 것이 존재하는 경우, 본원에서 설명되고 본 개시내용의 흐름도들에 의해 표현되는 작동들 중 하나 이상)을 수행하기 위해 구체적으로 구성된 하드웨어이다. 일부 예시적인 논리 회로들은 작동들(예를 들어, 그러한 것이 존재하는 경우, 본원에서 설명되고 본 개시내용의 흐름도들에 의해 표현되는 작동들 중 하나 이상)을 수행하기 위해 기계 판독가능 명령어들을 실행하는 하드웨어이다. 일부 예시적인 논리 회로들은 구체적으로 구성된 하드웨어와 기계 판독가능 명령어들을 실행하는 하드웨어의 조합을 포함한다. 상기 설명은 그러한 작동들의 흐름을 예시하기 위해 본원에서 설명되는 다양한 작동들 및 본원에 첨부될 수 있는 흐름도들을 참조한다. 임의의 그러한 흐름도들은 본원에 개시되는 예시적인 방법들을 나타낸다. 일부 예들에서, 흐름도들에 의해 표현되는 방법들은 블록도들에 의해 표현되는 장치를 구현한다. 본원에 개시되는 예시적인 방법들의 대안적인 구현들은 추가적인 또는 대안적인 작동들을 포함할 수 있다. 또한, 본원에 개시되는 방법들의 대안적인 구현들의 작동들은 조합되거나, 분할되거나, 재배열되거나 생략될 수 있다. 일부 예들에서, 본원에서 설명되는 작동들은 하나 이상의 논리 회로(예를 들어, 프로세서(들))에 의한 실행을 위해 매체(예를 들어, 유형의 기계 판독가능 매체) 상에 저장되는 기계 판독가능 명령어들(예를 들어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어)에 의해 구현된다. 일부 예들에서, 본원에서 설명되는 작동들은 하나 이상의 구체적으로 설계되는 논리 회로(예를 들어, ASIC(들))의 하나 이상의 구성에 의해 구현된다. 일부 예들에서, 본원에서 설명되는 작동들은 논리 회로(들)에 의한 실행을 위해 매체(예를 들어, 유형의 기계 판독가능 매체) 상에 저장되는 기계 판독가능 명령어들과 구체적으로 설계되는 논리 회로(들)의 조합에 의해 구현된다.

본원에서 사용되는 바와 같이, "유형의 기계 판독가능 매체", "비일시적 기계 판독가능 매체" 및 "기계 판독가능 저장 디바이스"라는 용어들 각각은, 기계 판독가능 명령어들(예를 들어, 프로그램 코드로서, 예를 들어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어 형태임)이 임의의 적합한 지속 기간 동안(예를 들어, 영구적으로, 연장된 기간 동안(예를 들어, 기계 판독가능 명령어들과 연관된 프로그램이 실행되는 동안) 그리고/또는 짧은 기간 동안(예를 들어, 기계 판독가능 명령어들이 캐싱되는 동안 및/또는 버퍼링 프로세스 동안)) 저장되는 저장 매체(예를 들어, 하드 디스크 드라이브의 플래터, 디지털 다기능 디스크, 콤팩트 디스크, 플래시 메모리, 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리 등)로서 명시적으로 정의된다. 또한, 본원에서 사용되는 바와 같이, "유형의 기계 판독가능 매체", "비일시적 기계 판독가능 매체" 및 "기계 판독가능 저장 디바이스"라는 용어들 각각은 전파 신호들을 배제하는 것으로 명시적으로 정의된다. 즉, 본 특허의 임의의 청구항에서 사용되는 바와 같이, "유형의 기계 판독가능 매체", "비일시적 기계 판독가능 매체" 및 "기계 판독가능 저장 디바이스"라는 용어들 중 어느 것도 전파 신호에 의해 구현되는 것으로 읽힐 수 없다.

전술한 명세서에서, 특정 실시예들이 설명되었다. 그러나, 관련 기술분야의 통상의 기술자는 아래의 청구항들에 제시된 바와 같은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 다양한 수정들 및 변경들이 이루어질 수 있다는 것을 이해한다. 이에 따라, 본 명세서 및 도면들은 제한적인 의미보다는 예시적인 것으로 간주되어야 하고, 모든 그러한 수정들은 본 교시들의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 추가적으로, 설명된 실시예들/예들/구현들은 상호 배타적인 것으로 해석되어서는 안 되고, 대신에, 그러한 조합들이 임의의 방식으로 허용된다면 잠재적으로 조합가능한 것으로 이해해야 한다. 다시 말해서, 전술한 실시예들/예들/구현들 중 임의의 것에 개시된 임의의 특징은 다른 전술한 실시예들/예들/구현들 중 임의의 것에 포함될 수 있다.

이익들, 장점들, 문제들에 대한 해결책들, 및 임의의 이익, 장점, 또는 해결책을 발생시키거나 더 두드러지게 할 수 있는 임의의 요소(들)는 임의의 또는 모든 청구항들의 중대하거나, 요구되거나, 본질적인 특징들 또는 요소들로서 해석되지 않아야 한다. 청구된 본 발명은 오로지, 본 출원의 계류 동안 이루어진 임의의 보정들을 포함하는 첨부된 청구항들 및 발행된 바와 같은 그 청구항들의 모든 등가물들에 의해서만 정의된다.

게다가, 본 문서에서, 관계형 용어들, 예컨대, 제1 및 제2, 최상부 및 바닥 등은 오로지, 하나의 엔티티 또는 액션을 다른 엔티티 또는 액션과 구별하기 위해, 그러한 엔티티들 또는 액션들 사이의 임의의 실제적인 그러한 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지 않고서 사용될 수 있다. "포함한다", "갖는다"라는 용어들 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 아우르도록 의도되고, 이로써, 요소들의 목록을 포함하거나 갖는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치는 그러한 요소들만을 포함하는 것이 아니라, 그러한 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에 명시적으로 열거되거나 내재되지 않은 다른 요소들을 포함할 수 있다. "포함한다(comprises, comprising, includes, including, contains, containing)", "갖는다(has, having)"로 진행되는 요소는, 더 많은 제약들 없이, 요소를 포함하거나 갖는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치의 추가적인 동일한 요소들의 존재를 배제하지 않는다. 단수를 나타내는 용어들은 본원에서 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 하나 이상으로서 정의된다. "실질적으로", "본질적으로", "대략", "약"이라는 용어들 또는 이들의 임의의 다른 버전은, 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 유사한 것으로서 정의되고, 하나의 비제한적인 실시예에서, 용어는 10% 이내, 다른 실시예에서 5% 이내, 다른 실시예에서 1% 이내 및 다른 실시예에서 0.5% 이내인 것으로 정의된다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "결합"이라는 용어는 연결된 것으로서 정의되지만, 반드시 직접적일 필요는 없고 반드시 기계적일 필요는 없다. 특정 방식으로 "구성된" 디바이스 또는 구조는 적어도 그러한 방식으로 구성되지만, 또한, 열거되지 않은 방식들로 구성될 수 있다.

본 개시내용의 요약은 독자가 기술적 개시내용의 본질을 신속하게 확인하는 것을 허용하기 위해 제공된다. 이는 청구항들의 범위 또는 의미를 해석하거나 제한하기 위해 사용되지 않을 것이라는 이해와 함께 제출된다. 추가적으로, 전술한 상세한 설명에서, 본 개시내용을 간소화할 목적으로 다양한 특징들이 함께 다양한 실시예들에서 그룹화됨을 알 수 있다. 이러한 개시내용의 방법은, 청구된 실시예들이, 각각의 청구항에서 명백하게 나열된 것보다 더 많은 특징들을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로서 해석되어서는 안 된다. 그보다는, 이하의 청구항들이 반영하는 바와 같이, 본 발명의 주제는 단일의 개시된 실시예의 모든 특징들보다 적을 수 있다. 따라서, 이하의 청구항들은 이로써 상세한 설명에 포함되며, 각각의 청구항은 그 자체로 개별적으로 청구된 주제로서 존재한다.

Claims

장치로서,
공동, 윈도우 및 광학 요소를 갖는 하우징;
상기 공동 내에 배치되고 작동 범위를 갖는 이미징 조립체 - 상기 이미징 조립체는, 이미징 렌즈 조립체에 의해 한정되고 상기 윈도우를 통해 연장되는 시야(FOV)를 갖는 이미저를 갖고, 상기 FOV는 중심 FOV 축, 및 상기 중심 FOV 축에 대해 평행하지 않은 경계 FOV 축을 갖고, 상기 이미저는: 타깃으로부터 반사된 광 및 상기 타깃으로부터 방출된 광 중 적어도 하나를 캡처하도록 구성됨 -;
상기 하우징 내에 위치되고 이미지 캡처를 위해 상기 타깃을 조명하도록 구성된 조명 광원을 갖는 조명 조립체, 및
상기 공동 내에 배치된 조준 조립체 - 상기 조준 조립체는, 조준 광원으로부터의 조준 광을 상기 광학 요소를 통해 제공하도록 구성되고, 상기 광학 요소는 상기 조준 광을 상기 경계 FOV 축에 평행하게 지향시키도록 구성되며, 이로써 상기 조준 광은 상기 작동 범위 전체에 걸쳐 상기 FOV의 경계를 표시하는 이미지를 상기 타깃 상에 투영함 -
를 포함하고,
상기 조명 광원은 상기 조준 광원과 상이하고,
상기 조준 조립체의 상기 광학 요소는 상기 이미징 렌즈 조립체로부터 분리되는, 장치.
제1항에 있어서,
상기 광학 요소는 제1 표면, 제2 표면, 입구 표면 및 출구 표면을 갖는 광 가이드를 포함하고, 상기 광 가이드는 상기 입구 표면에서 상기 조준 조립체로부터 조준 광을 수신하고 상기 출구 표면에서 상기 경계 FOV 축에 평행하게 상기 조준 광을 지향시키도록 구성되는, 장치.
제2항에 있어서,
상기 입구 표면은 상기 조준 광을 상기 제1 표면으로 지향시키도록 구성되고,
상기 제1 표면은 상기 조준 광을 상기 제2 표면으로 반사시키도록 구성되고,
상기 제2 표면은 상기 조준 광을 상기 출구 표면으로 반사시키도록 구성되는, 장치.
제2항에 있어서,
상기 광 가이드는 상기 조준 광이 상기 출구 표면에서 상기 광 가이드를 빠져나가기 전에 상기 조준 광을 상기 제1 표면과 상기 제2 표면 사이에서 적어도 두 번 반사시키도록 구성되는, 장치.
제2항에 있어서,
상기 입구 표면 및 상기 출구 표면 중 적어도 하나는 오목 표면 패턴 및 볼록 표면 패턴 중 적어도 하나인, 장치.
제2항에 있어서,
상기 입구 표면 및 상기 출구 표면 중 적어도 하나는 평탄한 표면 패턴인, 장치.
제1항에 있어서,
상기 윈도우는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고,
상기 FOV는 상기 제1 부분을 통해 연장되고, 상기 제2 부분은 상기 광학 요소를 포함하는, 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 부분은 상기 윈도우의 내부 영역을 포함하고, 상기 제2 부분은 상기 윈도우의 내부 영역에 대해 주변인 상기 윈도우의 영역을 포함하는, 장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 부분은 복수의 영역들을 포함하고,
상기 광학 요소는 상기 복수의 영역들 중 하나에 각각 대응하는 복수의 광학 하위 요소들을 포함하는, 장치.
제9항에 있어서,
상기 조준 조립체는 상기 복수의 광학 하위 요소들 중 하나에 각각 대응하는 복수의 조준 광원들을 포함하는, 장치.
제9항에 있어서,
상기 광학 요소는 상기 복수의 광학 하위 요소들 중 적어도 2개로 연장되는 광 파이프를 포함하고,
상기 조준 조립체는 상기 조준 광을 상기 광 파이프 내로 지향시키도록 구성되는, 장치.
제1항에 있어서,
상기 조명 조립체는 상기 이미지 캡처를 위해 상기 타깃을 조명하기 위해서 상기 광학 요소를 통해 상기 타깃 상으로 광을 방출하도록 구성되는, 장치.
장치로서,
공동, 윈도우 및 광학 요소를 갖는 하우징;
상기 공동 내에 배치된 이미징 조립체 - 상기 이미징 조립체는 상기 윈도우를 통해 연장되는 시야(FOV)를 갖는 이미저를 갖고, 상기 FOV는 중심 FOV 축, 및 상기 중심 FOV 축에 대해 평행하지 않은 경계 FOV 축을 갖고, 상기 이미저는: 타깃으로부터 반사된 광 및 상기 타깃으로부터 방출된 광 중 적어도 하나를 캡처하도록 구성됨 -; 및
상기 공동 내에 배치된 조준 조립체 - 상기 조준 조립체는 상기 광학 요소를 통해 조준 광을 제공하도록 구성되고, 상기 조준 광은 중심 조준 축을 갖고, 상기 광학 요소는 상기 중심 조준 축을 상기 조준 광의 공급원의 중심 공급원 축으로부터 상기 광학 요소의 출구의 중심 출구 축으로 재위치시키도록 구성되고, 상기 중심 공급원 축은 상기 중심 출구 축과 동축이 아님 -
를 포함하고,
상기 광학 요소는 제1 표면, 제2 표면, 입구 표면 및 출구 표면을 갖는 광 가이드를 포함하고,
상기 광 가이드는 상기 입구 표면에서 상기 조준 조립체로부터 조준 광을 수신하도록 구성되고,
상기 입구 표면은 상기 조준 광을 상기 제1 표면을 향해 지향시키도록 구성되고;
상기 제1 표면은 상기 조준 광을 상기 제2 표면을 향해 반사시키도록 구성되고;
상기 제2 표면은 상기 조준 광을 상기 출구 표면을 향해 반사시키도록 구성되고;
상기 출구 표면은 상기 광 가이드로부터 나가는 상기 조준 광을 굴절시키도록 구성되는, 장치.
제13항에 있어서,
상기 광 가이드는 상기 출구 표면에서 상기 중심 FOV 축에 평행하게 상기 조준 광을 지향시키도록 구성되는, 장치.
제13항에 있어서,
상기 광 가이드는 상기 출구 표면에서 상기 경계 FOV 축에 평행하게 상기 조준 광을 지향시키도록 구성되는, 장치.
제13항에 있어서,
상기 광 가이드는 상기 조준 광이 상기 출구 표면에서 상기 광 가이드를 빠져나가기 전에 상기 조준 광을 상기 제1 표면과 상기 제2 표면 사이에서 적어도 두 번 반사시키도록 구성되는, 장치.
제13항에 있어서,
상기 입구 표면 및 상기 출구 표면 중 적어도 하나는 오목 표면 패턴 및 볼록 표면 패턴 중 적어도 하나인, 장치.
제13항에 있어서,
상기 입구 표면 및 상기 출구 표면 중 적어도 하나는 평탄한 표면 패턴인, 장치.
제13항에 있어서,
상기 윈도우는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고,
상기 FOV는 상기 제1 부분을 통해 연장되고, 상기 제2 부분은 상기 광학 요소를 포함하는, 장치.
제19항에 있어서,
상기 제1 부분은 상기 윈도우의 내부 영역을 포함하고, 상기 제2 부분은 상기 윈도우의 내부 영역에 대해 주변인 상기 윈도우의 영역을 포함하는, 장치.
제20항에 있어서,
상기 제2 부분은 복수의 영역들을 포함하고,
상기 광학 요소는 상기 복수의 영역들 중 하나에 각각 대응하는 복수의 광학 하위 요소들을 포함하는, 장치.
제21항에 있어서,
상기 조준 조립체는 상기 복수의 광학 하위 요소들 중 하나에 각각 대응하는 복수의 조준 광원들을 포함하는, 장치.
제21항에 있어서,
상기 광학 요소는 상기 복수의 광학 하위 요소들 중 적어도 2개로 연장되는 광 파이프를 포함하고,
상기 조준 조립체는 상기 조준 광을 상기 광 파이프 내로 지향시키도록 구성되는, 장치.
제21항에 있어서,
상기 하우징 내에 위치되고, 이미지 캡처를 위해 상기 타깃을 조명하기 위해서 상기 광학 요소를 통해 상기 타깃 상으로 광을 방출하도록 구성되는 조명 조립체를 더 포함하는, 장치.