KR20070041372A - 이차원 광검출기를 구비한 촬상 장치 - Google Patents

이차원 광검출기를 구비한 촬상 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 타겟을 촬상하기 위한 촬상 장치에 있어서, 이차원 감광성 화소 영역을 구비한 광검출기가 제공된다. 이차원 감광성 화소 영역은 복수의 분할 화소 영역으로 나누어진다. 촬상 광학계는 복수의 FOV(시야)의 세그먼트를 규정한다. 복수의 FOV 세그먼트는 광검출기의 복수의 분할 화소 영역에 각각 대응한다. 타겟이 소정 방향 배향된 FOV에 적어도 부분적으로 포함되도록, 촬상 광학계는 소정 방향 배향된 FOV를 형성하기 위해 복수의 FOV의 세그먼트를 소정 방향으로 정렬시킨다.
촬상 장치, FOV(field of view), 광검출기, 화소, 화상

Description

이차원 광검출기를 구비한 촬상 장치{IMAGING DEVICE WITH A TWO-DIMENSIONAL PHOTODETECTOR}
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 전기 구조의 일례를 도식적으로 도시한 블록도.
도2a는 도1에 예시된 판독 메커니즘 부분의 구조의 일례를 도식적으로 도시한 확대된 사시도.
도2b는 제1 실시예에 따른 판독 메커니즘의 부분의 도식적인 측면도.
도3a는 제1 실시예에 따른 판독 메커니즘의 이차원 광검출기의 상부(top) 분할 화소 영역에 의해 제1 FOV 세그먼트에 포함된 화상 데이터를 픽업하는 방법을 도시한 개략도.
도3b는 제1 실시예에 따른 판독 메커니즘의 이차원 광검출기의 하부(bottom) 분할 화소 영역에 의해 제2 FOV 세그먼트에 포함된 화상 데이터를 픽업하는 방법을 도시한 개략도.
도3c는 제1 실시예에 따른 판독 메커니즘의 이차원 광검출기의 상부 및 하부 분할 화소 영역에 의해 수평-배향된 FOV에 포함된 화상 데이터를 픽업하는 방법을 도시한 개략도.
도4a는 제1 실시예에 따른 바코드와 수평-배향된 FOV 사이의 위치적 관계를 도시한 개략도.
도4b는 제1 실시예에 따른 복수의 이차원 코드와 수평-배향된 FOV 사이의 위치적 관계를 도시한 개략도.
도5는 제1 실시예에 따른 도1에 도시된 제어 유닛에 의해 실행되는 광학 정보 판독 동작(operation)을 도식적으로 도시한 흐름도.
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어 유닛에 의해 실행되는 광학 정보 판독 동작을 도식적으로 도시한 흐름도.
도7은 제2 실시예에 따른 제1 및 제2 FOV 세그먼트 사이에 존재하는 편차 지역을 도시한 개략도.
도8은 제2 실시예에 따른 디지털 카메라로서 광학 정보 판독기를 사용하여 타겟의 파노라마 화상을 촬영하는 방법을 설명하기 위한 개략도.
도9는 본 발명에 제3 실시예에 따른 이차원 광검출기 화소 영역의 맞은편 측으로부터 보여지는 경우의 판독 메커니즘의 부분을 도시한 개략도.
도10은 도9에 도시된 이차원 광검출기의 상부, 중부(middle), 및 하부 분할 화소 영역에 의해 수평-배향된 FOV에 포함된 화상 데이터를 픽업하는 방법을 도시한 개략도.
도11a는 제3 실시예에 따른 바코드와 수평-배향된 FOV 사이의 위치적 관계를 도시한 개략도.
도11b는 제3 실시예에 따른 수평으로 정렬된 기호(symbol) 및/또는 문 자(character)를 포함하는 문자열(character string)과 수평-배향된 FOV 사이의 위치적 관계를 도시한 개략도.
도12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차원 광검출기의 상부, 중부(middle), 및 하부 분할 화소 영역에 의해 수평-배향된 FOV에 포함된 화상 데이터를 픽업하는 방법을 도시한 개략도.
도13a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차원 광검출기 화소 영역의 맞은편 측으로부터 보여지는 경우의 판독 메커니즘의 부분을 도시한 개략도.
도13b는 도13a에 도시된 판독 메커니즘의 부분의 도식적인 측면도.
도14a는 본 발명의 제6 실시예에 따른 이차원 광검출기 화소 영역의 맞은편 측으로부터 보여지는 경우의 판독 메커니즘의 부분을 도시한 개략도.
도14b는 도14a에 도시된 판독 메커니즘의 부분의 도식적인 측면도.
도15는 본 발명의 제7 실시예에 따른 이차원 광검출기 화소 영역의 맞은편 측으로부터 보여지는 경우의 구동(drive) 메커니즘 및 판독 메커니즘의 부분을 도시한 개략도.
도16은 도15에 도시된 구동 메커니즘의 단면도.
도17a는 본 발명의 제8 실시예에 따른 이차원 광검출기 화소 영역의 맞은편 측으로부터 보여지는 경우의 판독 메커니즘의 부분을 도시한 개략도.
도17b는 도17a에 도시된 판독 메커니즘의 부분의 도식적인 측면도.
도18은 도17a에 도시된 부분적 차폐판(partially shielding plate)의 구조를 도시한 개략도.
도19는 본 발명의 제9 실시예에 따른 이차원 광검출기 화소 영역의 맞은편 측으로부터 보여지는 경우의 판독 메커니즘의 부분을 도시한 개략도.
도20은 도19에 도시된 부분적 차폐판의 구조를 도시한 개략도.
도21은 본 발명의 제10 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘의 부분의 단면도.
도22는 본 발명의 제11 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 전기 구조의 일례를 도식적으로 도시한 블륵도.
도23a는 제11 실시예에 따른 이차원 광검출기 화소 영역의 맞은편 측으로부터 보여지는 경우의 판독 메커니즘의 부분을 도시한 개략도.
도23b는 도23a에 도시된 판독 메커니즘의 부분의 도식적인 측면도.
도24a는 도23b에 도시된 렌즈 유닛(lens unit)의 구조를 도시한 개략도.
도24b는 도24a에 도시된 렌즈 유닛의 도식적인 측면도.
도25a는 도23b에 도시된 광 차폐 커버(light shielding cover)의 구조를 도시한 개략도.
도25b는 도25a에 도시된 광 차폐 커버의 도식적인 측면도.
도26a는 본 발명의 제12 실시예에 따른 광 차폐 커버와 렌즈 유닛의 연결의 구조를 도시한 개략도.
도26b는 도26a에 도시된 광 차폐 커버와 렌즈 유닛의 연결의 도식적인 측면도.
도27은 제1 실시예의 변경에 따른 제어 유닛에 의해 실행되는 광학 정보 판 독 동작을 도식적으로 도시한 흐름도.
도28은 제1 실시예의 제1 변경에 따른 이차원 광검출기의 판독 메커니즘의 부분을 도식적으로 도시한 사시도.
도29는 제1 실시예의 제2 변경에 따른 이차원 광검출기의 판독 메커니즘의 부분을 도식적으로 도시한 사시도.
도30은 제1 실시예에 제3 변경에 따른 이차원 광검출기의 판독 메커니즘의 부분을 도식적으로 도시한 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
1 : 광학 정보 판독기 2 : 판독 메커니즘
3 : 이차원 광검출기 4 : 촬상 광학계
5 : 광 조명 장치
본 발명은 이차원(two-dimensional) 감광성(light sensitive) 화소 영역(pixel area)을 구비한 광검출기(photodetector)를 갖는, 코드 판독기(code reader), 디지털 카메라 등과 같은, 촬상 장치(imaging device)에 관한 것이다.
CCD(Charge-Coupled device) 영역 센서와 같은 이차원 광검출기를 구비한 촬 상 장치로서, 광학 정보 판독기(optical information reader)가 사용되어 왔다. 광학 정보 판독기는 바코드(barcode), 이차원 코드, 또는 다른 정보 타입과 같은 광학적으로 판독가능한 정보를 판독하는 것을 목적으로 한다.
특히, 광학 정보 판독기는, 이차원 광검출기에 의해 바코드를 포함하는 타겟(target)의 화상(image)을, 그 판독 윈도우(reading window)를 통하여, 픽업(pick up)하고, 바코드의 코드 데이터를 획득하기 위해 픽업된 화상을 이진화(binarize)하고, 코드 데이터를 디코딩(decoding)하도록 동작한다.
이러한 이차원 광검출기는 일반적으로 매트릭스(matrix)에서 수직 및 수평으로 배열된 CCDs(화소)로 구성된 이차원 감광성 화소 영역을 갖는다. 각각의 이차원 광검출기의 감광성 화소 영역은 일반적으로 3:4 CCD 애스펙트비(aspect ratio)(수직(vertical) 대 수평(horizontal) 비)를 갖는다.
사용자가 다른 일반적인 바코드와 비교하여 비교적 그안에 큰 양의 데이터를 저장하고 바(bar)와 스페이스(space)를 가로지르는 상대적으로 큰 길이(폭)를 갖는 타겟 바코드를, 광학 정보 판독기를 사용하여, 판독하기를 원하는 경우를 고려해본다.
이 경우에, 일반적인 바코드 판독에 흔히 있듯이 판독 윈도우가 타겟 바코드에 밀접하게 면하도록 사용자가 광학 정보 판독기를 위치시키는 경우에, 전체 타겟 바코드는 이차원 광검출기의 시야(field of view :FOV)를 넘어서까지 확장될 수도 있다.
FOV를 넘어선 타겟 바코드의 확장을 피하기 위해, 사용자가 광학 정보 판독 기를 이동시켜 타겟 바코드로부터 판독 윈도우를 분리시키고, 그에 따라 전체 타겟 바코드가 FOV 내에 포함되는 경우에서조차, 타겟 바코드의 화상은 그 사이즈가 감소된 상태로 광검출기에 의해 픽업될 수도 있다. 이것은 광학 정보 판독기의 해상도(resolution)의 저하를 초래할 수도 있고, 그러므로 광학 정보 판독기의 판독 수행이 저하될 수도 있다.
전술한 문제점을 극복하기 위해, 일본 미심사 특허공개공보 제2002-117372호는 바코드의 사이즈가 바코드 판독기의 FOV 내에 포함될 수 있는 바코드를 생성하도록 구성된 바코드 생성 시스템을 개시한다. 그러나 개시된 바코드 생성 시스템은 비교적 그안에 큰 양의 데이터를 저장하고 바와 스페이스를 가로지르는 상대적으로 큰 길이(폭)를 갖는 각각의 바코드를 생성할 수 없다. 특히, 이들 문제에 궁극적인 해결책을 제공하기 어렵다.
유사하게, 이차원 광검출기를 구비한 촬상 장치로서, 디지털 카메라가 풍경 및/또는 사람의 화상을 촬영하기 위해 사용되어 왔다. 몇몇 디지털 카메라는 폭(수평 길이)이 높이(수직 길이)보다 더 긴 파노라마(panorama) 화상을 촬영하는 기능을 갖는다. 예를 들어, 일본 미심사 특허공개공보 제H10-341361호는, 이차원 광검출기의 감광성 화소 영역에 대응하는 사이즈를 구비한 타겟의 화상 데이터를 생성하고, 애스펙트비가 3:8인 파노라마 화상 데이터를 생성하기 위해 그 높이 방향(수직 방향)으로 감광성 화소 영역 양측의 1/4 지역에 대응하는 화상 데이터 부분을 제거하도록 구성된 디지털 카메라를 개시한다.
다른 일반적인 바코드와 비교하여 비교적 그안에 큰 양의 데이터를 저장하고 바와 스페이스를 가로지르는 상대적으로 큰 길이(폭)를 갖는 타겟 바코드를 촬영하는 경우에, 개시된 디지털 카메라는 이차원 광검출기의 감광성 화소 영역을 효과적으로 사용할 수 없고, 디지털 카메라의 해상도 저하를 초래할 수도 있다.
배경기술의 관점에서, 본 발명의 적어도 한 양상(aspect)의 목적은, 해상도를 높게 유지하면서 타겟의 화상 데이터를 획득할 수 있는 이차원 광검출기를 구비한 촬상 장치를 제공하는 것으로, 이들 타겟은 파노라마 뷰(view)와 광학적으로 판독가능한 정보의 수평으로 배향된 아이템(item)과 같은 긴 타겟을 포함한다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 타겟을 촬상하기 위한 촬상 장치가 제공된다. 촬상 장치는 이차원 감광성 화소 영역을 구비한 광검출기를 포함하고, 이차원 감광성 화소 영역은 복수의 분할 화소 영역으로 나누어진다. 촬상 장치는 또한 광검출기의 복수의 분할 화소 영역에 각각 대응하는 복수의 FOV(시야)의 세그먼트(segment)를 규정하도록 구성된 촬상 광학계(optics)를 포함한다. 촬상 광학계는 또한 타겟이 소정 방향 배향된 FOV에 적어도 부분적으로 포함되도록 소정 방향 배향된 FOV를 형성하기 위해 복수의 FOV 세그먼트를 소정 방향으로 정렬시키도록 구성된다.
본 발명의 다른 목적 및 양상들은 첨부한 도면을 참조하여 이하의 실시예의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
본 발명의 실시예는 첨부한 도면을 참조하여 이하에 설명되게 된다. 본 실시예에서, 본 발명은 촬상 장치의 일례로서 광학 정보 판독기에 적용된다.
(제1 실시예)
도1 내지 도5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 정보 판독기(1)는, 예를 들어, 사용자가 쉽게 한손에 쥘 수 있도록 하는 대체로 직육면체(rectangular-parallelepiped)의 케이스(case)(하우징(housing))을 구비한다.
종방향(longitudinal direction)에서의 케이스의 한 종단부(end poprtion)는 종방향에 직교하고 반투명성(translucency)을 갖는 대체로 직각형의 판독 윈도우를 전체적으로 구비하여 형성되는 대체로 직각형의(rectangular-shaped) 측벽(lateral wall)을 갖는다. 케이스의 부분은 참고적으로 문자 "C"로 도2a 및 도2b에 도식적으로 도시되고, 판독 윈도우는 또한 참고적으로 문자 "RW"로 도2a 및 도2b에 도식적으로 도시된다.
광학 정보 판독기(1)는 케이스의 한 종단부에 배치되고 광학 정보를 판독하도록 동작하는 판독 메커니즘(광학 판독 메커니즘)(2)을 구비한다. 제1 실시예에서, 케이스의 한 종단부는 "헤드부(head portion)"로 언급되게 된다.
판독 메커니즘(2)은 예를 들어 컬러(color) CCD 영역 센서로 구성된 이차원 광검출기(3), 촬상 광학계(4), 및 발광 다이오드(light emitting diode)와 같은 복수의 조명 장치(illuminating device)(5)를 포함한다.
간단히 "광검출기(3)" 로 언급되는, 이차원 광검출기(3)는 케이스의 헤드부의 중심(center)에 위치된다. 광검출기(3)는 매트릭스에서(높이 및 폭에서) 수직 및 수평으로 배열된 화소로 구성된 감광성 화소 영역을 갖는다.
광검출기(3)는 화소 영역의 수평 방향이 판독 윈도우(RW)의 종방향에 평행하도록 배열되고, 화소 영역의 수직 방향이 판독 윈도우(RW)의 측방향(lateral direction)에 직교하도록 배열된다. 이 때문에, 제1 실시예에서는, 판독 윈도우(RW)의 종방향이 또한 "수평 방향"으로 언급되게 되고, 판독 윈도우(RW)의 측방향이 또한 "수직 방향"으로 언급되게 된다.
촬상 광학계(4)는 광검출기(3)의 감광성 화소 영역쪽으로 타겟(R)의 화상의 초점을 맞추도록 동작한다. 촬상 광학계(4)의 도식적인 구성은 이하에서 상세하게 설명되게 된다.
각각의 광 조명 장치(5)는 촬상 광학계(4) 주위에 배치된다. 특히, 각각의 광 조명 장치(5)는 판독 윈도우를 통해 유도된 조명 광을 타겟(R)에 조사(irradiating)하도록 동작한다.
타겟(R)은, 예를 들어, 라벨 부착된 상품, 카탈로그의 페이지이고, 이들 라벨 및 카탈로그의 페이지는 종이 또는 다른 매체(media)의 조각이다. 타겟(R)의 표면상에, 적어도 하나의 광학 정보 코드가 미리 기록된다.
적어도 하나의 광학 정보 코드로서, 바코드(B)(도4a 참조), QR 코드®과 같은 이차원 코드(Q)(도4b 참조), 또는 적어도 하나의 다른 타입 코드가 사용될 수 있다.
최근 몇 년 사이에, 타겟(R)은 PDA(Personal Digital Assistant) 또는 셀룰러 폰과 같은 컴퓨터 단말(terminal)에서 액정 표시 장치(liquid crystal display : LCD)와 같은 디스플레이(display)의 스크린을 포함하였다. 이 경우에, 바코드, 이차원 코드(Q), 또는 적어도 하나의 다른 타입 코드와 같은 적어도 하나의 광학 정보 코드가 디스플레이의 스크린상에 디스플레이될 수 있다.
특히, 판독 윈도우가 광학 정보 코드가 기록된 타겟(R)의 맞은편에 밀접하게 있도록 광학 정보 판독기(1)가 위치되는 경우에, 각각의 광 조명 장치(5)로부터 방사된 조명 광은 판독 윈도우를 통하여 광학 정보 코드에 조사된다. 광학 정보 코드를 포함하는 타겟(R)로부터 반사된 광은 판독 윈도우를 통하여 촬상 광학계(4)로 들어간다. 촬상 광학계(4)로 들어간 반사된 광은 촬상 광학계(4)에 의해 광검출기(3)의 화소 영역 상에 촬상되고, 그에 따라 타겟(R)에 대응하는 아날로그 형(analog form)의 화상 데이터는 광검출기(3)에 의해 픽업된다.
특히, 광검출기(3)의 화소 영역의 각각의 화소의 광도(light intensity) 데이터(화소 데이터)에 대응하는 아날로그 형의 화상 데이터가 획득되도록 수평선(horizontal-line)에 의해 광검출기(3)의 화소 영역의 각각의 화소(각각의 CCD)에서의 전하(charge)는 수평선으로 주사(scan)된다.
게다가, 광학 정보 판독기(1)는 회로 기판(circuit board)(미도시됨), 셔터 스위치(shutter switch)를 포함하는 동작 스위치(operating switch)(6), LED(7), 액정 표시 장치(8), 비퍼(beeper)(9), 커뮤니케이션 인터페이스(communication interface)(10), 및 재충전가능한(rechargeable) 배터리(battery)(11)와 같은 배터 리를 구비한다.
소자(6 내지 8)는, 예를 들어, 케이스의 외표면부(outer surface portion)에 배치되고, 소자(9 및 10)는 회로 기판 내/상에 사전에 설치(install)된다.
동작 스위치(6)는 사용자가 다양한 명령(instruction)을 판독기(1)에 입력하도록 동작한다.
LED(7)는 사용자에게 통지를 보내기 위해 정보를 시각적으로 지시하도록 동작하고, 액정 표시 장치(8)는 픽업된 화상 데이터에 기초하여 화상을 시각적으로 디스플레이하도록 동작한다.
비퍼(9)는 사용자에게 통지를 보내기 위해 연이은 신호음(beep)을 방사하도록 동작한다.
광학 정보 판독기(1)는 회로 기판 내/상에 사전에 설치된 제어 유닛(12), 증폭기(13), 아날로그-디지털(A/D) 변환기(14), 메모리(15), 비교 회로(comparing circuit)(16), 특정비(specified-ratio) 검출 회로(17), 동기 신호 생성기(synchronous signal generator)(18), 및 어드레스 생성기(address generator)(19)를 구비한다. 전기적 소자(13 내지 19)는 커뮤니케이션 가능하도록 제어 유닛(12)에 결합된다.
배터리(11)는 상기의 광학 장치(3 내지 5), 및 전기적 구성요소(component)(9 내지 19)를 활성화시키기 위해 전원(power supply)으로 서브(serve)한다.
제어 유닛(12)은 적어도 하나의 마이크로컴퓨터(microcomputer)로 구성된다. 마이크로 컴퓨터는, 예를 들어, CPU(Central Precessing Unit), ROM(Read Only Memory)를 포함하는 내부 기억 장치, RAM(Random Access Memory) 등과 그 주변장치로 구성된다.
제어 유닛(12)은 동작 스위치(6)에 전기적으로 접속되어, 동작 스위치(6)로부터 들어간 명령이 거기에 입력된다. 게다가, 제어 유닛(12)은 이차원 광검출기(3) 및 광 조명 장치(5)에 전기적으로 접속된다.
메모리 유닛에 설치된, 판독 프로그램과 같은, 적어도 하나의 프로그램에 따라서, 제어 유닛(12)은 이차원 광검출기(3), 각각의 광 조명 장치(5), 등을 제어하도록 동작하여 타겟(R)의 화상 픽업 태스크(task)를 실행한다. 제어 유닛(12)은 또한 LED(7), 비퍼(9), 및 액정 표시 장치(8)에 전기적으로 결합되어 이들을 제어한다. 게다가, 제어 유닛(12)은 커뮤니케이션 인터페이스(10)를 통하여, 예를 들어, 호스트 컴퓨터를 포함하는 외부 장치(external device)와 커뮤니케이션하기 위하여 커뮤니케이션 인터페이스(10)에 커뮤니케이션 가능하도록 결합된다.
이에 더하여, 제어 유닛(2)은 광검출기(3)의 노출 시간(exposure time)(셔터스피드)을 제어하도록 동작한다.
증폭기(13)는 광검출기(3)에 전기적으로 접속되고, 제어 유닛(12)으로부터 보내어진 이득(gain) 제어 신호에 기초한 이득에서 광검출기(3)로부터의 아날로그 형 출력의 화상 데이터를 증폭시키도록 동작한다.
비교 회로(16)는 증폭기(13), 제어 유닛(12), 및 메모리(15)에 전기적으로 접속된다. 비교 회로(16)는, 제어 유닛(12)의 제어 하에서, 증폭된 화상 데이터의 각각의 화소의 강도 레벨(intensity level)과 소정 임계 레벨(threshold level)을 비교하도록 동작하고, 그에 따라 각각의 화소의 화상 데이터를 이진화한다. 그 결과로서, "1" 또는 "0"의 화소값(pixel value)을 갖는 각각의 화소의 이진화된 화상 데이터가 획득된다.
A/D 변환기(14)는 증폭기(13), 제어 유닛(12), 및 메모리(15)에 전기적으로 접속된다. A/D 변환기(14)는, 제어 유닛(12)의 제어 하에서, 증폭된 화상 데이터의 각각의 화소의 강도 레벨을 각각의 화소의 멀티레벨(multilevel) 화상 데이터(화소값)으로 변환하도록 동작한다.
동기 신호 생성기(18)는 제어 유닛(12)의 제어 하에서 이차원 광검출기(3), 비교 회로(16), 특정비 검출 회로(17), 및 어드레스 생성기(19)에 주기적으로 출력하기 위한 동기 신호를 주기적으로 생성한다.
어드레스 생성기(19)는 전송된 동기 신호의 수를 주기적으로 카운트(count)하고 카운트 결과에 응답하여 어드레스 신호를 생성하며, 그에 따라 어드레스 신호를 메모리(15)로 출력한다.
특히, 비교 회로(16)로부터 순차적으로 보내어지는 이진화된 화상 데이터 및 A/D 변환기(14)로부터 보내어지는 멀티레벨 화상 데이터는 출력 어드레스 신호에 대응하도록 메모리(15)의 상이한 영역에 각각 저장된다.
특정비 검출 회로(17)는 제어 유닛(12)의 제어에 기초한 동기 신호에 응답하여 이진화된 화상 데이터에서의 특정된 패턴(비트(bit) 패턴)을 검출하도록 동작한다.
메모리 유닛에 설치된, 디코딩 프로그램과 같은, 적어도 하나의 프로그램에 따라, 제어 유닛(12)은, 특정비 검출 회로(17)에 의해 검출된 특정된 패턴에 기초하여 타겟(R)에 기록된 광학 정보 코드의 타입을 식별하고, 광학 정보 코드의 식별된 타입에 기초하여 오직 이진화된 화상 데이터만을 사용하여 디코딩 프로세싱(processing)을 실행할 수 있는지 여부를 판정하고, 검출된 특정된 패턴에 기초하여 이진화된 화상 데이터와 멀티레벨 화상 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 사용하여 디코딩 프로세싱을 실행하도록 동작한다.
판독 프로그램 및 디코딩 프로그램은 프로그램 모듈로서 분리될 수 있고, 또는 서로 통합될 수 있다.
판독 프로그램 및 디코딩 프로그램은 신호 베어링(bearing) 매체에서 메모리 유닛까지 로드(load)될 수 있다. 적합한 신호 베어링 매체는 플로피 디스크 및 CD(Compact Disk)-ROM과 같은 기록가능한(recordable) 타입 매체 및, 디지털 및 아날로그 커뮤니케이션 링크(link)와 같은 전송 타입 매체를 포함한다.
제1 실시예에서, 광검출기(3)로서, 다목적의(general-purpose) 광검출기가 사용된다. 다목적 광검출기는 수직 및 수평으로 배열된 십만에서 백만의 화소로 구성된 감광성 화소 영역, 및 화소 영역의 3:4 애스펙트비(수직 대 수평 비)를 갖는다.
도2a, 도2b, 및 도3a 내지 도3c에 도시된 바와 같이, 간단히 "화소 영역"으로 언급되는, 광검출기(3)의 감광성 화소 영역은 같은 사이즈의 두개의 분할 화소 영역으로 수직 방향에서 나누어지고, 그 중 하나의 분할 화소 영역은 화소 영역의 상부에 배치되고, 다른 분할 화소 영역은 그 하부에 배치된다.
두개의 분할 화소 영역 중 상부에 있는 하나의 분할 화소 영역은 "상부 분할 화소 영역(3a)"으로 언급되게 되고, 다른 분할 화소 영역은 "하부 분할 화소 영역(3b)"으로 언급되게 된다. 각각의 상부 분할 화소 영역(3a) 및 하부 분할 화소 영역(3b)은 수직 길이보다 더 큰 수평 길이를 갖는다.
예를 들어, 각각의 상부 분할 화소 영역(3a) 및 하부 분할 화소 영역(3b)은 소정 애스펙트비(수직 대 수평 비), 예를 들어, 3:8, 즉, 1.5:4의 비를 갖는다. 상부 분할 화소 영역(3a) 및 하부 분할 화소 영역(3b)의 경계에 실제로 사용할 수 없는 영역이 있기 때문에, 그 애스펙트비가 3:8인 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b) 각각의 수직 길이는 그 수평 길이보다 훨씬 더 짧을 수 있다.
촬상 광학계(4)는 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)의 쌍에 각각 대응하는 제1 및 제2 촬상 렌즈(20a 및 20b)의 쌍을 포함한다. 이에 더하여, 촬상 광학계는 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)의 쌍에 각각 대응하는 제1 및 제2 반사기(21a 및 21b)의 쌍을 포함한다. 제1 반사기(21a) 및 제1 촬상 렌즈(20a)의 쌍은 "제1 FOV(시야) 규정 유닛(FC1)"으로 언급되게 되고, 제2 반사기(21b) 및 제2 촬상 렌즈(20b)의 쌍은 "제2 FOV 규정 유닛(FC2)"으로 언급되게 된다.
제1 FOV 규정 유닛(FC1)을 통하는 상부 분할 화소 영역(3a)의 제1 FOV 세그먼트(Va) 및 제2 FOV 규정 유닛(FC2)을 통하는 하부 분할 화소 영역(3b)의 제2 FOV 세그먼트(Vb)는, 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)의 맞은편에 밀접하게 있도록 광학 정보 판독기(1)가 위치되는 경우에 타겟(R)을 향하여 판독 윈도우(RW)를 통하여 외형 으로 규정되고, 판독 윈도우(RW)의 종 방향(수평 방향)(LD)에 평행하게 타겟(R) 상에, 오버랩(OV)을 구비하여, 연속적으로 정렬되도록, 제1 및 제2 FOV 규정 유닛(FC1 및 FC2)이 배열된다(도2a 및 도2b 참조).
예를 들어, 각각의 제1 및 제2 반사기(21a 및 21b)는 대체로 직각판의 형상을 갖는다. 제1 및 제2 반사기(21a 및 21b)는 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b) 사이의 경계선을 따라 서로 정렬된다.
제1 반사기(21a)의 한 표면벽은 광검출기(3)의 화소 영역의 경계부의 한 절반 부분(half part)에 면한다. 제1 촬상 렌즈(20a)는 제1 반사기(21a)와 판독 윈도우(RW)의 사이에 배열된다.
제1 반사기(21a)는, 제2 반사기(21b)에 인접한 그것의 한 코너(CO1)가 화소 영역의 경계부에 밀접하게 위치되고 코너(CO1)의 맞은편에 사선으로 있는 다른 한 코너(CO2)는 코너(CO1)와 비교하여 화소 영역의 경계부로부터 떨어져서 위치되도록, 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그것의 화소 영역의 수직선(normal line)에 대하여 기울어진다.
제1 반사기(21a) 및 제1 촬상 렌즈(20a)의 구성은 타겟(R) 상에 판독 윈도우(RW)를 통하여 제1 FOV 세그먼트(Va)를 제공한다.
즉, 제1 반사기(21a) 및 제1 촬상 렌즈(20a)의 구성은 제1 반사기(21a)의 다른 표면벽(WS1)이 광검출기(3)의 상부 화소 영역(3a)을 향하여 광(광빔)을 반사하고 삼차원적으로 폴딩하도록 하고, 이 광(광빔)은 제1 촬상 렌즈(20a)를 통하여 제1 FOV 세그먼트(Va)로부터 다른 표면벽(WS1)쪽으로 반사된다. 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a), 제1 반사기(21a), 및 제1 촬상 렌즈(20a)의 정확한 광학 정렬은 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)을 향하여 제1 반사기(21a)에 의해 광의 삼차원적인 폴딩을 허가하도록 설립된다.
유사하게, 제2 반사기(21b)의 한 표면벽(WS2)은 광검출기(3)의 화소 영역의 경계부의 다른 절반 부분에 면한다. 제2 촬상 렌즈(20b)는 제2 반사기(21b)와 판독 윈도우(RW) 사이에 배열된다.
제2 반사기(21b)는, 제1 반사기(21a)에 인접한 그것의 한 코너(CO3)가 화소 영역의 경계부에 밀접하게 위치되고 코너(CO3)의 맞은편에 사선으로 있는 다른 한 코너(CO4)는 코너(CO3)와 비교하여 화소 영역의 경계부로부터 떨어져서 위치되도록, 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그것의 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어진다.
제2 반사기(21b) 및 제2 촬상 렌즈(20b)의 구성은 타겟(R) 상에 판독 윈도우(RW)를 통하여 제2 FOV 세그먼트(Vb)를 제공한다.
즉, 제2 반사기(21b) 및 제2 촬상 렌즈(20b)의 구성은 제2 반사기(21b)의 한 표면벽(WS2)이 광검출기(3)의 하부 화소 영역(3b)을 향하여 광을 반사하고 삼차원적으로 폴딩하도록 하고, 이 광은 제2 촬상 렌즈(20b)를 통하여 제2 FOV 세그먼트(Vb)로부터 한 표면벽(WS2)쪽으로 반사된다. 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b), 제2 반사기(21b), 및 제2 촬상 렌즈(20b)의 정확한 광학 정렬은 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)을 향하여 제2 반사기(21b)에 의해 광의 삼차원적인 폴딩을 허가하도록 설립된다.
도2a 및 도3a 내지 도3c에 도시된 바와 같이, 제1 FOV 세그먼트(Va)는 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)의 직각형에 유사하게 대체로 직각형을 갖는다. 유사하게, 제2 FOV 세그먼트(Vb)는 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)의 직각형에 유사하게 대체로 직각형을 갖는다.
각각의 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va 및 Vb)는 그러므로 각각의 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)의 애스펙트비(3:8)에 상당하는 소정 애스펙트비(수직 대 수평 비)를 갖는다.
제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va 및 Vb)는 수평 방향(LD)에 직교하는 수직 방향으로 갭(gap) 없이 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩(OV)을 구비하여, 연속적으로 정렬된다. 이 때문에, 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va 및 Vb)의 연결은 광검출기(3)의 주사 방향에 평행한 수평 방향(LD)에서 전체적으로 확대된 FOV(V)를 제공한다(도2a 및 도3c 참조). 확대된 FOV(V)는 또한 "수평-배향된 FOV(V)" 또는 " 파노라마 FOV(V)"로 이하 언급되게 된다.
도2a 및 도2b에서, 제1 FOV 세그먼트(Va)의 중심은 "A"로 표현되고, 제2 FOV 세그먼트(Vb)의 중심은 "B"로 표현된다. 유사하게, 상부 분할 화소 영역(3a)의 중심은 "a"로 표현되고, 하부 분할 화소 영역(3b)의 중심은 "b"로 표현된다. 게다가, 제1 FOV 세그먼트(Va)의 중심(A)과 상부 분할 화소 영역(3a)의 중심(a)을 접속시키는 광로는 "La"로 표현되고, 제2 FOV 세그먼트(Vb)의 중심(B)과 하부 분할 화소 영역(3b)의 중심(b)을 접속시키는 광로는 "Lb"로 표현된다.
광학 정보 판독기(1)가 그것의 판독 윈도우(RW)가 광학 정보 코드가 기록된 타겟(R)의 맞은편에 있도록 위치되는 경우에, 셔터 스위치의 턴온(turn-on)은 제어 유닛(12)이 메모리 유닛에 설치된 판독 프로그램에 따라 판독 메커니즘(2)을 제어하도록한다. 이것은 타겟(R)의 화상 데이터가 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a) 및 하부 분할 화소 영역(3b)에 의해 픽업되도록한다.
제어 유닛(12)은, 상부 분할 화소 영역(3a)의 각각의 화소의 화소 데이터에 대응하는 화상 데이터와 하부 분할 화소 영역(3b)의 각각의 화소의 화소 데이터에 대응하는 화상 데이터 사이의 오버랩을 검출하고, 검출된 오버랩에 기초하여 상부 분할 화소 영역(3a)의 각각의 화소의 화소 데이터에 대응하는 화상 데이터와 하부 분할 화소 영역(3b)의 각각의 화소의 화소 데이터에 대응하는 화상 데이터를 연결함으로써 확대된 FOV(수평-배향된 FOV)(V)에 대응하는 연결 화상 데이터를 획득하고, 연결 화상 데이터에 기초하여 타겟(R)에 기록된 적어도 하나의 광학 정보 코드를 디코딩하도록 프로그램된다.
광학 정보 판독기(1)의 동작은 이하 설명된다.
사용자가 타겟(R)에 기록된, 바코드, 이차원 코드와 같은, 광학 정보 중 적어도 하나의 아이템, 및/또는 다른 광학 정보 코드 중 하나를 판독하기를 원하는 경우에, 사용자는 광학 정보 판독기(1)를 그 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)의 맞은편에 밀접하게 있도록 위치시킨다.
광학 정보 판독기 위치 프로세스에서, 바코드(B)가 타겟(R)에 기록된다면(도4a 참조), 사용자는 수평-배향된 FOV(V)가 바코드(B)의 모든 바(스페이스)를 가로지르도록 광학 정보 판독기(1)를 위치시킨다. 게다가, QR 코드(Q)와 같은, 복수의 이차원 코드가 규칙적인 간격으로 서로 정렬된 타겟(R)에 기록된다면(도4b 참조), 사용자는 수평-배향된 FOV(V)가 모든 QR 코드(Q)를 포함하도록 광학 정보 판독기(1)를 위치시킨다.
광학 정보 판독기(1)가 이러한 상태로 배열되는 동안, 사용자는 셔터 스위치를 턴온시킨다. 셔터 스위치의 턴온은 제어 유닛(12)이 판독 프로그램 및 디코딩 프로그램에 따라 광학 정보 판독 태스크를 실행시키는 것을 초래한다.
도5에 도시된 흐름도는 셔터 스위치의 턴온에 응답하여 제어 유닛(12)에 의해 실행되는 광학 정보 판독 태스크를 도식적으로 보여준다.
특히, 셔터 스위치의 턴온에 응답하여, 제어 유닛(12)은 각각의 광 조명 장치(5)가 판독 윈도우(RW)를 통하여 유도된 조명 광을 타겟(R)으로 방사하는 것을 초래하고, 그에 따라 도5의 단계 S1에서 방사된 조명 광이 타겟(R)에 조사된다.
조명 광이 타겟(R)에 조사되고 있는 동안, 타겟(R)으로부터 반사된 광은 제1 및 제2 FOV 규정 유닛(FC1 및 FC2)에 의해 광검출기(3)의 화소 영역으로 전달되고, 그에 따라 광검출기(3)이 화소 영역이 노출된다.
단계 S2에서 제어 유닛(5)은 광검출기(3)의 노출 시간을 제어하고, 그에 따라 단계 S3에서 광검출기(3)에 의해 타겟(R)의 화상 데이터를 픽업한다.
전술한 바와 같이, 제1 실시예에서, 제1 FOV 규정 유닛(FC1)의 구성은 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)을 향하여 초점을 맞추고 삼차원적으로 폴딩하고, 광은 제1 FOV 세그먼트(Va)에 포함된 타겟(R)의 부분으로부터 반사된다. 이것은 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)에 의해 제1 FOV 세그먼트(Va)에 포함된 타겟(R)의 부분의 제1 화상 데이터를 픽업하는 것을 가능하게 한다.
유사하게, 제2 FOV 규정 유닛(FC2)의 구성은 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)을 향하여 초점을 맞추고 삼차원적으로 폴딩하고, 광은 제2 FOV 세그먼트(Vb)에 포함된 타겟(R)의 다른 부분으로부터 반사된다. 이것은 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)에 의해 제2 FOV 세그먼트(Vb)에 포함된 타겟(R)의 다른 부분의 제2 화상 데이터를 픽업하는 것을 가능하게 한다.
제1 및 제2 F0V 세그먼트(Va 및 Vb)가 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩(OV)을 구비하여, 연속적으로 정렬되기 때문에, 그사이에 오버랩을 갖는 제1 화상 데이터 및 제2 화상 데이터는 수평-배향된 FOV(V)에 포함된 타겟(R)의 수평-배향된 필드(field)를 커버(cover)한다.
그러므로, 전술한 바와 같이, 메모리(15)의 상이한 영역 중 하나의 영역에, 수평-배향된 FOV(V)에 대응하고 A/D 변환기(14)에 의해 획득되는 제1 및 제2 멀티레벨 화상 데이터가 저장되었다.
단계 S3에서의 화상 픽업 태스크 후에, 단계 S4에서 제어 유닛(12)은 멀티레벨 포맷에서의 제1 및 제2 화상 데이터를 사용하여 멀티레벨 포맷에서의 제1 및 제2 화상 데이터에서 동일한 화소값 패턴을 검출한다.
예를 들어, 타겟(R)에 바코드가 기록되고, 바코드의 바 및 스페이스의 소정 패턴이 오버랩(OV)에 위치되는 것을 고려해본다.
이 경우에, 제1 화상 데이터에서의 바 및 스페이스의 소정 패턴에 대응하는 화소값 패턴은 제2 화상 데이터에서의 바 및 스페이스의 소정 패턴에 대응하는 화 소값 패턴과 동일하다. 이 때문에, 제어 유닛(12)은 제1 화상 데이터 및 제2 화상 데이터를 비교하고, 그에 따라 비교 결과에 기초하여 제1 화상 데이터와 제2 화상 데이터 사이에 오버랩된 동일한 화소값 패턴을, 특징 지역(feature region)으로서, 검출한다.
단계 S4에서의 검출 태스크 후에, 단계 S5에서 제어 유닛(12)은 멀티레벨 포맷에서의 제1 및 제2 화상 데이터 각각에서 같은 화소값 패턴의 위치(각각의 어드레스)을 식별하고, 그에 따라 멀티레벨 포맷에서의 제1 및 제2 화상 데이터 사이의 위치적 관계를 식별한다.
다음으로, 단계 S6에서, 제어 유닛(12)은 그사이에 식별된 위치적 관계에 기초하여 멀티레벨 포맷에서의 제1 화상 데이터 및 제2 화상 데이터 중 하나의 데이터로부터 오버랩된 화소값 패턴의 판정된 위치에 대응하여 오버랩된 화상 데이터를 제거한다. 그 다음에, 단계 S6에서, 제어 유닛(12)은 오버랩된 화상 데이터가 제거된 제1 및 제2 화상 데이터 중 하나의 데이터와 제1 및 제2 화상 데이터 중 다른 데이터를 연결하고, 그에 따라 수평-배향된 FOV(V)에 대응하여 멀티레벨 포맷에서의 연결 화상 데이터를 획득한다.
다음 단계 S7에서, 제어 유닛(12)은 바코드, 이차원 코드, 및 다른 코드와 같은 광학 정보 코드 중 적어도 하나에 대응하는 코드 패턴이 멀티레벨 포맷에서의 연결 화상 데이터에 포함되는지 여부를 판정한다.
코드 패턴이 연결 화상 데이터에 포함되지 않는다고 판정된다면(단계 S7에서의 판정이 아니오), 제어 유닛(12)은 광학 정보 판독 태스크를 종료한다.
반면 코드 패턴이 연결 화상 데이터에 포함된다고 판정되면(단계 S7에서의 판정이 예스(YES)임), 제어 유닛(12)은 단계 S8을 속행한다. 단계 S8에서, 제어 유닛(12)은 전술한 디코딩 태스크를 실행한다.
특히, 제어 유닛(12)은 특정비 검출 회로(17)에 의해 검출된 특정된 패턴에 기초하여 코드 패턴의 타입을 식별하고, 멀티레벨 포맷에서의 연결 화상 데이터를 사용하여 디코딩 프로세싱을 실행한다.
단계 S8에서의 디코딩 태스크 후에, 제어 유닛(12)은 메모리(15)의 소정 영역에 디코딩된 결과를 저장한다.
전술한 바와 같이, 제1 실시예에 따른 광학 정보 판독기(1)를 사용하여 사용자가 타겟(R) 상에 기록된 수평-배향된 바코드(B)를 판독하기를 원하는 경우를 고려해본다(도4a 참조). 이 경우에, 광학 정보 판독기(1)는 수평-배향된 FOV(V)를 제공하도록 구성되기 때문에, 그 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)의 맞은편에 밀접하게 있고 수평-배향된 FOV(V)가 바코드(B)의 모든 바(스페이스)를 가로지르도록 사용자는 광학 정보 판독기(1)를 쉽게 위치시킨다.
따라서, 종래의 광학 정보 판독기를 사용하는 경우에서와 같이 바코드(B)로부터 판독기(1)를 분리할 필요 없이, 제1 실시예에 따른 광학 정보 판독기(1)는 수평-배향된 바코드(B)를 쉽게 판독할 수 있다(도4a 참조).
유사하게, 제1 실시예에 따른 광학 정보 판독기(1)를 사용하여 사용자가 규칙적인 간격으로 서로 정렬된 타겟(R)에 기록된 복수의 이차원 코드(Q)를 판독하기를 원하는 경우를 고려해본다(도4b 참조).
이 경우에, 광학 정보 판독기(1)는 수평-배향된 FOV(V)를 제공하도록 구성되기 때문에, 사용자는, 이차원 코드의 정렬 방향에 평행하게 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(종 방향)으로 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)의 맞은편에 밀접하게 있고, 수평-배향된 FOV(V)가 모든 이차원 코드(Q)를 포함하도록, 광학 정보 판독기(1)를 쉽게 위치시킨다.
따라서, 종래의 광학 정보 판독기를 사용하는 경우에서와 같이 이차원 코드(Q)로부터 판독기(1)를 분리할 필요 없이, 제1 실시예에 따른 광학 정보 판독기(1)는 집합적으로 모든 이차원 코드(Q)를 쉽게 판독할 수 있다(도4b 참조).
게다가, 제1 실시예에 따른 광학 정보 판독기(1)는 광검출기(3)의 화소 영역의 모든 화소를 사용하여 타겟(R) 상에 기록된 광학적으로 판독가능한 정보의 다양한 아이템을 판독하도록 구성된다. 그러므로, 광학 정보 판독기(1)는, 특허공개공보 제H10-341361호에 개시되고 파노라마 화상 데이터를 생성하기 위해 그 높이 방향(수직 방향)에서 감광성 화소 영역의 양측의 1/4 지역에 대응하는 화상 데이터의 부분을 제거하도록 디자인된 디지털 카메라와 상이한, 광검출기(3)의 화소 영역의 모든 화소의 효과적인 사용을 가능하게 한다. 따라서, 광학 정보 판독기(1)는 고해상도(high resolution)를 구비하면서 광학적으로 판독 가능한 정보의 다양한 아이템을 판독할 수 있다.
상기의 설명으로부터, 제1 실시예에 따른 광학 정보 판독기(1)는, 3:4 애스펙트비(수직 대 수평 비)를 갖고 수직 방향에서 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)으로 나누어지는 화소 영역을 갖는 보편적으로-사용되는(commonly-used) 광 검출기(3), 및 제1 FOV 규정 유닛(FC1)을 통하는 제1 FOV 세그먼트(Va) 및 제2 FOV 규정 유닛(FC2)을 통하는 제2 FOV 세그먼트(Vb)가 판독 윈도우(RW)를 통해 타겟(R)을 향하여 유도되고 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩(OV)을 구비하여, 연속적으로 정렬되도록 배열된 제1 및 제2 FOV 규정 유닛(FC1 및 FC2)을 포함한다.
특히, 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩(OV)을 구비하여, 연속적으로 정렬되는 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va 및 Vb)는 수평-배향된 FOV(V)를 제공한다. 각각의 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va 및 Vb)가 3:8 애스펙트비(수직 대 수평 비)이기 때문에, 오버랩(OV)이 무시된다면 수평-배향된 FOV(V)는 대체로 3:16 애스펙트비(수직 대 수평 비)를 갖는다.
수평-배향된 FOV(V)는 광검출기(3)의 단위 면적당 화소의 수가 일정하게 유지되면서 광학 정보 판독기(1)가 수평-배향된 화상 데이터를 쉽게 획득하도록하고, 이 단위 면적당 화소의 수는 광검출기(3)의 해상도를 의미한다. 수평-배향된 FOV(V)의 사용으로 획득된 수평-배향된 화상 데이터는 서로 수평으로 정렬되고 각각 3:8 애스펙트비(수직 대 수평 비)를 갖는 적어도 두개의 광검출기를 사용하지 않는다면 일반적으로 획득될 수 없다.
게다가, 제1 실시예에서, 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩(OV)을 구비하여, 연속적으로 정렬되는 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va 및 Vb)는 수평-배향된 FOV(V)를 제공한다. 이 때문에, 오버랩(OV)의 위치를 기준(benchmark)으로 사용하여 제1 FOV 세그먼트(Va)에 대응하는 제1 화상 데이터와 제2 FOV 세그 먼트(Vb)에 대응하는 제2 화상 데이터 사이의 위치적 관계를 쉽게 획득할 수 있다. 따라서, 제1 FOV 세그먼트(Va)에 대응하는 제1 화상 데이터와 제2 FOV 세그먼트(Vb)에 대응하는 제2 화상 데이터가 쉽고 안전하게 서로 연결될 수 있다.
게다가, 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va 및 Vb)가 부분적으로 서로 오버랩되기 때문에, 제1 FOV 세그먼트(Va)에 대응하는 제1 화상 데이터와 제2 FOV 세그먼트(Vb)에 대응하는 제2 화상 데이터의 연결 동안 오버랩(OV)에서의 화상 데이터가 탈락(drop-out)되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 3:4 애스펙트비(수직 대 수평 비)를 갖는 화소 영역을 갖는 보편적으로-사용되는 광검출기(3)를 구비한 광학 정보 판독기(1)는 광검출기(3)의 화소 영역을 효과적으로 사용할 수 있다. 이것은 다른 일반적인 바코드와 비교하여 그 바와 스페이스를 가로지르는 상대적으로 큰 길이(폭)를 갖는 바코드의 판독을 쉽게 가능하게 하고, 규칙적인 간격으로 서로 정렬된 복수의 이차원 코드의 판독을 집합적으로 가능하게 한다.
게다가, 광학 정보 판독기(1)는, 광학 정보 판독기(1)의 높은 판독 수행을 획득가능하게 하는, 고해상도를 구비하면서, 전술한 바코드 및 이차원 코드와 같은, 광학적으로 판독 가능한 정보의 다양한 아이템을 판독하고 디코딩할 수 있다.
(제2 실시예)
본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 정보 판독기는 도6 내지 도8을 참조하여 이하 설명된다.
제1 실시에에 따른 광학 정보 판독기와 제2 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 상이점은 제어 유닛(12)의 소프트웨어 구조이다. 이 때문에, 같은 참조 문자는 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 광학 정보 판독기에서의 같은 부분에 할당되고, 그에 따라 제2 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 부분의 설명은 생략된다.
도6에 도시된 바와 같이, 제1 실시에의 경우에서와 같이, 셔터 스위치의 턴온에 응답하여, 제어 유닛(12)은, 광-조명 장치 제어 태스크(단계 S1), 노출-시간 제어 태스크(단계 S2), 화상 픽업 태스크(단계 S3), 화소값 패턴 검출 태스크(단계 S4), 위치적 관계 식별 태스크(단계 S5), 및 연결 화상 데이터 획득 태스크(단계 S6)를 실행한다.
특히, 제2 실시예에서, 수평 방향(LD)에 직교하는 수직 방향에서 편차 지역(Da 및 Db)이 있도록(도7 참조), 제1 및 제2 F0V 세그먼트(Va 및 Vb)는 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩(OV)을 구비하여, 연속적으로 정렬된다.
특히, 위치적 관계 식별 태스크(단계 S5)에서, 제1 및 제2 화상 데이터 각각에서 오버랩된 화소값 패턴(도7에서의 참조 문자(OV)에 의해 표현된 해칭(hatching)을 참조)의 위치에 기초하여 제어 유닛(12)은 편차 지역(Da 및 Db)의 존재 및 그 위치를 획득할 수 있다.
그러므로, 단계 S6에서의 연결 화상 데이터 획득 태스크에서, 각각의 편차 지역(Da 및 Db)의 이탈된 화상 데이터를 포함하는 연결 화상 데이터가 획득된다.
단계 S6에서의 연결 화상 데이터 획득 태스크 후에, 제어 유닛(12)은 그에 따라 연결 화상 데이터로부터 각각의 편차 지역(Da 및 Db)의 화상 데이터를 제거함으로써, 단계 S9에서 수직 방향으로의 편차 지역 없이 수평-배향된 FOV(V)에 대응하는 직각형의 연결 화상 데이터를 획득할 수 있다.
그 후, 제2 실시예에서, 제어 유닛(12)은 직각형의 연결 화상 데이터를 디코딩하지 않고 메모리(15)의 소정 영역에 저장한다. 이 경우에, 메모리(15)에 저장된 직각형의 연결 화상 데이터는 제어 유닛(12)에 의해, 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터와 같은 외부 호스트 컴퓨터로, 커뮤니케이션 인터페이스(10)를 통하여 전송될 수 있고, 그에 따라 호스트 컴퓨터로 전송된 연결 화상 데이터는 거기에서 디코딩될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 실시예의 경우에서와 같이, 3:4 애스펙트비(수직 대 수평 비)를 갖는 화소 영역을 갖는 보편적으로-사용되는 광검출기(3)를 구비한 광학 정보 판독기(1)는, 광학 정보 판독기(1)의 높은 판독 수행을 획득가능하게 하면서, 광학적으로 판독가능하게 되는 수평-배향된 타겟을, 고해상도를 구비하면서, 쉽게 판독할 수 있다.
게다가, 제2 실시예에서, 제1 및 제2 반사기(21a 및 21b) 중 적어도 하나와 대응하는 제1 및 제2 촬상 렌즈(20a 및 20b) 중 적어도 하나 사이에서, 및/또는 제1 및 제2 반사기(21a 및 21b) 중 적어도 하나와 대응하는 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b) 중 적어도 하나 사이에서, 광학적 정렬에서의 에러가 있다고 추측되고, 이것은 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va 및 Vb) 사이의 편차 지역(Da 및 Db)을 초래한다.
이 추측에서, 광학 정보 판독기(1)는 편차 지역(Da 및 Db) 없이 직각형의 연결 화상을 획득하기 위해 에러를 흡수할 수 있다.
제2 실시예에 따른 광학 정보 판독기(1)는 그 수평 길이가 그 수직 길이보다 더 긴 파노라마 화상을 촬영할 수 있는 디지털 카메라로 서브할 수 있다.
예를 들어, 도8에 도시된 바와 같이, 사용자가 디지털 카메라로 서브하는 광학 정보 판독기(1)를 사용하여, 신(scene)과 같은, 타겟(T)의 부분을 촬영하기를 원하는 경우에, 사용자는 수평-배향된 FOV(V)가 촬영될 타겟(T)의 부분을 포함하도록 디지털 카메라(1)를 위치시킨다. 이것은 수평-배향된 FOV(V)에 포함된 타겟(T)의 부분의 파노라마 화상이 고해상도로 촬영되도록한다.
(제3 실시예)
본 발명의 제3 실시예에 따른 광학 정보 판독기가 도9 내지 도11을 참조하여 이하 설명된다. 제1 실시예에 따른 광학 정보 판독기와 제3 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 상이점은 판독 메커니즘(31)의 구조이다. 이 때문에, 판독 메커니즘(31)을 제외하고, 같은 참조 문자는 제1 실시예 및 제3 실시예에 따른 광학 정보 판독기에서의 같은 부분에 할당되고, 그에 따라 제3 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 부분의 설명은 생략된다.
도9는 판독 메커니즘(31)의 부분을 도식적으로 도시한다. 판독 메커니즘(31)은 이차원 광검출기(32), 및 광검출기(32)의 감광성 화소 영역 쪽으로 타겟(R)의 화상의 초점을 맞추도록 동작하는 촬상 광학계(33)를 포함한다. 판독 메커니즘(31) 은 또한 판독 윈도우를 통하여 타겟(R)에 유도되는 조명 광을 조사하도록 동작하는 복수의 조명 장치(5)(미도시됨)를 포함한다.
제1 실시예에서와 같이, 광검출기(32)는 화소 영역의 수평 방향이 판독 윈도우(RW)의 종 방향에 평행하고, 화소 영역의 수직 방향이 판독 윈도우(RW)의 측방향에 직교하도록 배열된다.
제1 실시예와 같이, 광검출기(32)로서, 다목적 광검출기가 사용된다. 다목적 광검출기는 수직 및 수평으로 배열된 십만에서 백만의 화소로 구성된 감광성 화소 영역, 및 3:4 애스펙트비(수직 대 수평 비)의 화소 영역을 갖는다.
도9 및 도10에 도시된 바와 같이, 광검출기(32)의 감광성 화소 영역은 수직 방향으로 같은 사이즈의 세개의 분할 화소 영역으로 나누어지고, 그 중 하나의 영역은 화소 영역의 상부에 배치되고, 다른 하나의 영역은 그 하부에 배치되고, 남아있는 영역은 그사이에 배치된다. 세개의 분할 화소 영역 중 상부에 있는 하나의 영역은 "상부 분할 화소 영역(32a)"으로 언급되고, 세개의 분할 화소 영역 중 다른 하나의 영역은 "하부 분할 화소 영역(32b)"으로 언급되고, 남아있는 영역은 "중부 분할 화소 영역(32c)"으로 언급된다.
각각의 상부 분할 화소 영역(32a), 하부 분할 화소 영역(32b), 및 중부 분할 화소 영역(32c)은 수직 길이보다 더 큰 수평 길이를 갖는다. 예를 들어, 각각의 상부 분할 화소 영역(32a), 하부 분할 화소 영역(32b), 및 중부 분할 화소 영역(32c)은, 예를 들어, 1:4의 소정 애스펙트비(수직 대 수평 비)를 갖는다.
촬상 광학계(33)는 상부, 하부, 및 중부 분할 화소 영역(32a), (32b), 및 (32c)에 각각 대응하는 제1, 제2, 및 제3 촬상 렌즈(34a), (34b), 및 (34c)를 포함한다. 게다가, 촬상 광학계(33)는 상부, 하부, 및 중부 분할 화소 영역(32a), (32b), 및 (32c)에 각각 대응하는 제1, 제2, 및 제3 반사기(35a), (35b), 및 (35c)를 포함한다. 제1 반사기(35a) 및 제1 촬상 렌즈(34a)의 쌍은 "제1 FOV 규정 유닛(FC11)"으로 언급되고, 제2 반사기(35b) 및 제2 촬상 렌즈(34b)의 쌍은 "제2 FOV 규정 유닛(FC12)"으로 언급된다. 게다가, 제3 반사기(35c) 및 제3 촬상 렌즈(34c)의 쌍은 "제3 FOV 규정 유닛(FC13)"으로 언급된다.
제1 내지 제3 FOV 규정 유닛(FC11 내지 FC13)은, 제1 FOV 규정 유닛(FC11)을 통하는 상부 분할 화소 영역(32a)의 제1 FOV 세그먼트(Va1), 제2 FOV 규정 유닛(FC12)을 통하는 하부 분할 화소 영역(32b)의 제2 FOV 세그먼트(Vb1), 및
제3 FOV 규정 유닛(FC13)을 통하는 중부 분할 화소 영역(32c)의 제3 FOV 세그먼트(Vc1)가 판독 윈도우(RW)를 통하여 타겟(R)을 향해 유도되고, 판독 윈도우(RW)의 종 방향(수평 방향)에 평행하게, 제1 및 제2 오버랩(OV1 및 OV2)를 구비하여, 연속적으로 정렬되도록, 배열된다.
예를 들어, 제1 내지 제3 반사기(35a 내지 35c) 각각은 대체로 직각판 같은 형상을 갖는다. 제1 내지 제3 반사기(35a 내지 35c)는 대체로 중부 분할 화소 영역(32c)의 포면 방향을 따라 서로 정렬딘다.
제1 반사기(35a)의 한 표면벽은 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)의 한 종단(end)의 1/3 부분에 면한다. 제1 촬상 렌즈(34a)는 제1 반사기(35a)와 판독 윈도우(RW) 사이에 배열된다.
제1 반사기(35a)는, 제3 반사기(35c)에 인접한 그것의 한 코너(CO1)가 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)에 밀접하게 위치되고, 코너(CO1)의 맞은편에 사선으로 있는 다른 한 코너(CO2)가 코너(CO1)와 비교하여 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)으로부터 떨어져서 위치되도록, 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그것의 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어진다.
제1 반사기(35a) 및 제1 촬상 렌즈(34a)의 구성은 판독 윈도우(RW)를 통하여 제1 FOV 세그먼트(Va1)를 제공한다.
즉, 제1 반사기(35a) 및 제1 촬상 렌즈(34a)의 구성은 제1 반사기(35a)의 다른 표면벽(WS1)이 광검출기(32)의 상부 분할 화소 영역(32a)을 향하여 광을 반사하고 삼차원적으로 폴딩하도록 하고, 이 광은 제1 촬상 렌즈(34a)를 통하여 제1 FOV 세그먼트(Va1)로부터 다른 표면벽(WS1) 쪽으로 반사된다.
광검출기(32)의 상부 분할 화소 영역(32a), 제1 반사기(35a), 및 제1 촬상 렌즈(34a)의 정확한 광학 정렬은 광검출기(32)의 상부 분할 화소 영역(32a)을 향하여 제1 반사기(35a)에 의해 광의 삼차원적인 폴딩을 허가하도록 설립된다.
유사하게, 제2 반사기(35b)의 한 표면벽(WS2)은 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)의 다른 종단의 다른 1/3 부분에 면한다. 제2 촬상 렌즈(34b)는 제2 반사기(35b)와 판독 윈도우(RW) 사이에 배열된다.
제2 반사기(35b)는, 제3 반사기(35c)에 인접한 그것의 한 코너(CO3)가 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)에 밀접하게 위치되고, 코너(CO3)의 맞은편에 사선으로 있는 다른 한 코너(CO4)가 코너(CO3)와 비교하여 광검출기(32)의 중부 분 할 화소 영역(32c)으로부터 떨어져서 위치되도록, 광검출기(32)의 화소 영역의 표면 방향 및 그것의 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어진다.
제2 반사기(35b) 및 제2 촬상 렌즈(34b)의 구성은 주어진 간격에서 수평 방향으로 제1 FOV 세그먼트(Va1)와 정렬하도록 위치된 판독 윈도우(RW)를 통하여 제2 FOV 세그먼트(Vb1)를 제공한다.
즉, 제2 반사기(35b) 및 제2 촬상 렌즈(34b)의 구성은 제2 반사기(35b)의 한 표면벽(WS2)이 광검출기(32)의 하부 분할 화소 영역(32b)을 향하여 광을 반사하고 삼차원적으로 폴딩하도록 하고, 이 광은 제2 촬상 렌즈(34b)를 통하여 제2 FOV 세그먼트(Vb1)로부터 한 표면벽(WS2) 쪽으로 반사된다.
광검출기(32)의 하부 분할 화소 영역(32b), 제2 반사기(35b), 및 제2 촬상 렌즈(34b)의 정확한 광학 정렬은 광검출기(32)의 하부 분할 화소 영역(32b)을 향하여 제2 반사기(35b)에 의해 광의 삼차원적인 폴딩을 허가하도록 설립된다.
게다가, 제3 반사기(35c)의 한 표면벽(WS3)은 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)의 남아있는 1/3 부분에 면하고, 이 남아있는 1/3 부분은 중부 분할 화소 영역(32c)의 1/3 부분과 다른 1/3 부분의 사이에 위치된다. 제3 촬상 렌즈(34c)는 제3 반사기(35c)와 판독 윈도우(RW) 사이에 배열된다.
제3 반사기(35c)는, 코너(CO1 및 CO3)에 인접하는 그것의 한 종측(longitudinal side)벽이 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)에 밀접하게 위치되고, 한 종측벽의 맞은편에 있는 다른 종측벽이 한 종측벽과 비교하여 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)로부터 떨어져서 위치되도록, 광검출기(32)의 화소 영역의 표면 방향 및 그것의 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어진다.
제3 반사기(35c) 및 제3 촬상 렌즈(34c)의 구성은 수평 방향(LD)으로 함께 정렬된 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va1 및 Vb1) 사이의 간격에 위치된 제3 FOV 세그먼트(Vc1)을 제공하고, 그에 따라 제1 및 제3 FOV 세그먼트(Va1 및 Vc1) 사이의 제1 오버랩(OV1)과 제2 및 제3 FOV 세그먼트(Vb1 및 Vc1) 사이의 제2 오버랩(OV2)이 존재한다.
즉, 제3 반사기(35c) 및 제3 촬상 렌즈(34c)의 구성은 제3 반사기(35c)의 한 표면벽(WS3)이 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)을 향하여 광을 반사하고 삼차원적으로 폴딩하도록 하고, 이 광은 제3 촬상 렌즈(34c)를 통하여 제3 FOV 세그먼트(Vc1)로부터 한 표면벽(WS3) 쪽으로 반사된다.
광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c), 제3 반사기(35c), 및 제3 촬상 렌즈(34c)의 정확한 광학 정렬은 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)을 향하여 제3 반사기(35c)에 의해 광의 삼차원적인 폴딩을 허가하도록 설립된다.
도9 및 도10에 도시된 바와 같이, 제1 FOV 세그먼트(Va1)는 광검출기(32)의 상부 분할 화소 영역(32a)의 직각형에 유사하게 대체로 직각형을 갖는다. 유사하게, 제2 FOV 세그먼트(Vb1)는 광검출기(32)의 하부 분할 화소 영역(32b)의 직각형에 유사하게 대체로 직각형을 갖고, 제3 FOV 세그먼트(Vc1)는 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)의 직각형에 유사하게 대체로 직각형을 갖는다.
각각의 제1, 제2, 및 제3 FOV 세그먼트(Va1), (Vb1), 및 (Vc1)은 그러므로 각각의 상부, 하부, 및 중부 분할 화소 영역(32a), (32b), 및 (32c)의 애스펙트 비(1:4)에 상당하는 소정 애스펙트비(수직 대 수평 비)를 갖는다.
제1, 제3, 및 제2 FOV 세그먼트(Va1), (Vc1), 및 (Vb1)는 수평 방향(LD)에 직교하는 수직 방향으로 갭 없이 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 제1 및 제2 오버랩(OV1 및 OV2)을 구비하여, 연속적으로 정렬된다. 이 때문에, 제1, 제3, 및 제2 FOV 세그먼트(Va1), (Vc1), 및 (Vb1)는 광검출기(32)의 주사 방향에 평행하게 수평 방향(LD)에서 전체적으로 확대된 FOV(V1)를 제공한다(도9 및 도10 참조). 확대된 FOV(V1)는 또한 "수평-배향된 FOV(V1)"로 이하 언급된다.
수평 방향에서의 제1 내지 제3 FOV 세그먼트(Va1 내지 Vc1) 각각의 종 길이는 제1 실시예에 따른 수평 방향에서의 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va 및 Vb) 각각의 종 길이보다 길다. 이 때문에, 수평 방향에서의 수평-배향된 FOV(V1)의 종 길이는 수평 방향에서의 수평-배향된 FOV(V)의 종 길이보다 훨씬 더 길다.
도9에서, 제1 내지 제3 FOV 세그먼트(Va1 내지 Vc1)의 중심은 "A" 내지 "C"로 각각 표현된다. 유사하게, 상부 분할 화소 영역(32a)의 중심은 "a"로 표현되고, 하부 분할 화소 영역(32b)의 중심은 "b"로 표현되고, 중부 분할 화소 영역(32c)의 중심은 "c"로 표현된다.
게다가, 제1 FOV 세그먼트(Va1)의 중심(A) 및 상부 분할 화소 영역(32a)의 중심(a)을 접속시키는 광로는 "La"로 표현되고, 제2 FOV 세그먼트(Vb1)의 중심(B) 및 하부 분할 화소 영역(32b)의 중심(b)을 접속시키는 광로는 "Lb"로 표현된다. 게다가, 제3 FOV 세그먼트(Vc1)의 중심(C) 및 중부 분할 화소 영역(32c)의 중심(c)을 접속시키는 광로는 "Lc"로 표현된다.
제1 실시예에 따른 광학 정보 판독기(1)의 경우에서와 같이, 셔터 스위치의 턴온에 응답하여, 제어 유닛(12)은, 광-조명 장치 제어 태스크(단계 S1), 노출-시간 제어 태스크(단계 S2), 화상 픽업 태스크(단계 S3), 화소값 패턴 검출 태스크(단계 S4), 위치적 관계 식별 태스크(단계 S5), 연결 화상 데이터 획득 태스크(단계 S6), 코드-패터너 검출 태스크(단계 S7), 및 디코딩 태스크(단계 S8)를 실행한다.
특히, 단계 S3에서, 제1 FOV 규정 유닛(FC11)의 구성은, 광검출기(32)의 상부 분할 화소 영역(32a)을 향하여, 제1 FOV 세그먼트(Va1)에 포함된 타겟(R)의 부분으로부터 반사되는 광에 초점을 맞추고 삼차원적으로 폴딩한다. 이것은 광검출기(32)의 상부 분할 화소 영역(32a)에 의해 제1 FOV 세그먼트(Va1)에 포함된 타겟(R)의 부분의 제1 화상 데이터를 픽업하는 것을 가능하게 한다.
유사하게, 제2 FOV 규정 유닛(FC12)의 구성은, 광검출기(32)의 하부 분할 화소 영역(32b)을 향하여, 제2 FOV 세그먼트(Vb1)에 포함된 타겟(R)의 다른 부분으로부터 반사되는 광에 초점을 맞추고 삼차원적으로 폴딩한다. 이것은 광검출기(32)의 하부 분할 화소 영역(32b)에 의해 제2 FOV 세그먼트(Vb1)에 포함된 타겟(R)의 다른 부분의 제2 화상 데이터를 픽업하는 것을 가능하게 한다.
게다가, 제3 FOV 규정 유닛(FC13)의 구성은, 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)을 향하여, 제3 FOV 세그먼트(Vc1)에 포함된 타겟(R)의 다른 부분으로부터 반사되는 광에 초점을 맞추고 삼차원적으로 폴딩한다. 이것은 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)에 의해 제3 FOV 세그먼트(Vc1)에 포함된 타겟(R)의 다른 부분의 제3 화상 데이터를 픽업하는 것을 가능하게 한다.
제1, 제3, 및 제2 FOV 세그먼트(Va1), (Vc1), 및 (Vb1)는 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 제1 및 제2 오버랩(OV1 및 OV2)을 구비하여, 연속적으로 정렬된다. 이 때문에, 그 사이에 오버랩을 갖는 제1 화상 데이터, 제2 화상 데이터, 및 제3 화상 데이터는 수평-배향된 FOV(V1)에 포함된 타겟(R)의 수평-배향된 필드를 커버한다.
그러므로, 전술한 바와 같이, 메모리(15)의 상이한 영역 중 하나의 영역에, 수평-배향된 FOV(V1)에 포함된 타겟(R)의 수평-배향된 필드에 대응하고 비교 회로(16)에 의해 획득되는, 제1, 제2, 및 제3 이진화된 화상 데이터가 저장되었다. 게다가, 메모리(15)의 상이한 영역 중 다른 하나의 영역에, 수평-배향된 FOV(V1)에 대응하고 A/D 변환기(14)에 의해 획득되는, 제1, 제2, 및 제3 멀티레벨 화상 데이터가 저장되었다.
다음으로, 단계 S4에서, 제1 동일 화소 패턴이 인접한 멀티레벨 포맷에서의 제1 및 제3 화상 데이터 사이에서 검출되고, 제2 동일 화소 패턴이 인접한 멀티레벨 포맷에서의 제2 및 제3 화상 데이터 사이에서 검출된다.
이어서, 단계 S5에서, 제1 동일 화소값 패턴의 위치(각각의 어드레스)는 각각의 제1 및 제3 화상 데이터에서 식별되고, 제2 동일 화소값 패턴의 위치는 각각의 제2 및 제3 화상 데이터에서 식별된다. 각각의 제1 및 제2 동일 화소값 패턴의 각각의 식별된 위치는 제어 유닛(12)이 제1, 제2, 및 제3 화상 데이터 사이의 위치적 관계를 식별하도록한다.
그 결과로, 단계 S6에서, 제1 동일 화소값 패턴의 소정 위치에 대응하는 제1 오버랩된 화상 데이터는 그 사이에 식별된 위치적 관계에 기초하여 제1 및 제3 화상 데이터 중 하나의 데이터로부터 제거된다.
예를 들어, 제3 실시예에서, 제1 오버랩된 화상 데이터는 제3 화상 데이터로부터 제거된다. 유사하게, 단계 S6에서, 제2 동일 화소값 패턴의 소정 위치에 대응하는 제2 오버랩된 화상 데이터는 그 사이에 식별된 위치적 관계에 기초하여 제2 및 제3 화상 데이터 중 하나의 데이터로부터 제거된다. 예를 들어, 제3 실시예에서, 제2 오버랩된 화상 데이터는 제3 화상 데이터로부터 제거된다.
그러므로, 단계 S6에서, 제1 화상 데이터, 제2 화상 데이터, 및 제1 및 제2 오버랩된 화상 데이터가 제거되고 남아있는 제3 화상 데이터는 서로 연결되고, 그에 따라 수평-배향된 FOV(V1)에 대응하는 멀티레벨 포맷에서의 연결 화상 데이터가 획득된다.
수평-배향된 FOV(V1)에 대응하는 연결 화상 데이터 상의 코드-패턴 검출 태스크(단계 S7) 및 디코딩 태스크(단계 S8)는 제1 실시예에 따른 수평-배향된 FOV(V)에 대응하는 연결 화상 데이터 상의 경우와 대체로 동일하기 때문에, 그 설명은 생략된다.
전술한 바와 같이, 제1 실시예의 경우에서와 같이, 보편적으로-사용되는 광검출기(32)를 구비한 광학 정보 판독기는, 광학 정보 판독기(1)의 높은 판독 수행을 획득가능하게 하면서, 광학적으로 판독가능하게 되는 수평-배향된 타겟을, 고해상도를 구비하면서, 쉽게 판독할 수 있다.
예를 들어, 제3 실시예에 따른 광학 정보 판독기를 사용하여 사용자가 타겟(R)에 기록되고 큰 양의 데이터 및 바와 스페이스를 가로지르는 매우 큰 길이를 갖는 바코드(B1)를 판독하기를 원하는 경우를 고려해본다(도11a 참조). 이 경우에, 광학 정보 판독기는 충분한 큰 종 길이를 갖는 수평-배향된 FOV(V1)를 제공하도록 구성되기 때문에, 사용자는, 그 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)의 맞은편에 밀접하게 있고 수평-배향된 FOV(V1)가 바코드(B1)의 모든 바(스페이스)를 가로지르도록, 광학 정보 판독기를 쉽게 위치시킨다.
따라서, 제3 실시예에 따른 광학 정보 판독기는, 종래의 광학 정보 판독기를 사용하는 경우에서와 같이 바코드(B1)로부터 판독기(1)를 분리할 필요 없이, 타겟(R)에 기록되고 큰 양의 데이터 및 바와 스페이스를 가로지르는 매우 큰 길이를 갖는 바코드(B1)를, 고해상도를 구비하면서, 쉽게 판독할 수 있다.
다른 일례로서, 제3 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 OCR(Optical Character Recognition : 광학적 문자 인식) 기능을 사용하여, 사용자가 타겟(R)에 기록된 수평으로 정렬된 문자 및/또는 기호를 포함하는 문자열(예를 들어, "2005년에 발행된 US 특허공개공보")(CS)을 판독하기를 원하는 경우를 고려해 본다. 이 경우에, 광학 정보 판독기는 충분한 큰 종 길이를 갖는 수평-배향된 FOV(V1)을 제공하도록 구성되기 때문에, 사용자는, 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)이 문자열의 정렬 방향에 평행하면서 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)의 맞은편에 밀접하게 있고, 수평-배향된 FOV(V1)이 문자열(CS)에서의 모든 문자 및/또는 기호를 포함하도록, 광학 정보 판독기를 쉽게 위치시킨다.
따라서, 제3 실시예에 따른 광학 정보 판독기는, 문자열(CS)에 포함된 모든 문자 및/또는 기호를 집합적으로, 고해상도를 구비하면서, 쉽게 판독할 수 있다.
(제4 실시예)
본 발명의 제4 실시예에 따른 광학 정보 판독기는 도12를 참조하여 이하 설명된다.
제4 실시예에 따른 광학 정보 판독기는 본 발명의 제3 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 변경이다.
특히, 제4 실시예에서, 제1 내지 제3 FOV 규정 유닛(FC11 내지 FC13)은, 제1 FOV 규정 유닛(FC11)을 통하는 상부 분할 화소 영역(32a)의 제1 FOV 세그먼트(Va2), 제2 FOV 규정 유닛(FC12)을 통하는 하부 분할 화소 영역(32b)의 제2 FOV 세그먼트(Vb2), 및 제3 FOV 규정 유닛(FC13)을 통하는 중부 분할 화소 영역(32c)의 제3 FOV 세그먼트(Vc2)가, 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)의 맞은편에 밀접하게 있도록 광학 정보 판독기가 위치되는 경우에 타겟(R)을 향하여 판독 윈도우(RW)를 통하여 외형으로 규정되고, 판독 윈도우(RW)의 종 방향(수평 방향)(LD)에 경사지도록 타겟(R) 상에, 제1 및 제2 오버랩(OV1a 및 OV2a)를 구비하여, 연속적으로 정렬되도록, 배열된다.
특히, 도12에 도시된 바와 같이, 제1, 제3, 및 제2 FOV 세그먼트(Va2), (Vc2), 및 (Vb2)는 판독 윈도우(RW)의 사선 중 하나에 대체로 평행하게, 제1 및 제2 오버랩(OV1a 및 OV2a)를 구비하여, 연속적으로 정렬된다.
예를 들어, 광검출기(32)의 화소 영역의 표면 방향 및 그 화소 영역의 수직선에 대하여 제1 내지 제3 반사기(35a 내지 35c) 각각의 경사각(inclined angle)의 조정은 제1, 제3, 및 제2 FOV 세그먼트(Va2), (Vc2), 및 (Vb2)의 사선의 정렬을 가능하게 한다.
도12에 도시된 바와 같이, 제1 FOV 세그먼트(Va2)는 광검출기(32)의 상부 분할 화소 영역(32a)의 직각형에 유사하게 대체로 직각형을 갖는다. 유사하게, 제2 FOV 세그먼트(Vb2)는 광검출기(32)의 하부 분할 화소 영역(32b)의 직각형에 유사하게 대체로 직각형을 갖고, 제3 FOV 세그먼트(Vc2)는 광검출기(32)의 중부 분할 화소 영역(32c)의 직각형에 유사하게 대체로 직각형을 갖는다.
제1, 제3, 및 제2 FOV 세그먼트(Va2), (Vc2), 및 (Vb2)는 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 경사지도록, 제1 및 제2 오버랩(OV1 및 OV2)를 구비하여, 연속적으로 정렬된다. 이 때문에, 제1, 제3, 및 제2 FOV 세그먼트(Va2), (Vc2), 및 (Vb2)는 광검출기(32)의 주사 방향에 평행한 수평 방향(LD)에 대한 사선의 방향에서 전체적으로 확대된 FOV(V2)를 제공한다(도12 참조).
따라서, 제4 실시예에 따른 광학 정보 판독기는, 타겟(R) 상에 기록되고 큰 양의 데이터를 갖는 광학적으로 판독가능한 정보의 사선-배향된 아이템을, 사선으로 확대된 FOV(V2)에서, 쉽게 세트할 수 있고, 그에 따라 사선-배향된 아이템을, 고해상도를 구비하면서, 쉽게 판독할 수 있다.
특히, 제1 내지 제3 실시예에 설명된 바와 같이, 수직 방향에서의 광검출기의 화소 영역의 분할의 수, 분할의 수에 대응하는 FOV 규정 유닛의 수, 및 광검출 기의 화소 영역의 표면 방향 및 그 화소 영역의 수직선에 대한 각각의 반사기의 경사각의 조정은, FOV 세그먼트의 임의의 정렬을 제공할 수 있다. 이것은 판독될(촬영될) 타겟의 다양한 형상에 맞출 수 있는 다양한 형상을 갖는 확대된 FOV를 제공하는 것을 가능하게 한다.
(제5 실시예)
본 발명의 제5 실시예에 따른 광학 정보 판독기는 도13a 및 도13b를 참조하여 이하 설명된다. 제5 실시예에 따른 광학 정보 판독기와 제1 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 상이점은 판독 메커니즘(40)의 구조이다. 이 때문에, 판독 메커니즘(40)을 제외하고, 같은 참조 문자가 제1 및 제5 실시예에 따른 광학 정보 판독기에서의 같은 부분에 할당되고, 그에 따라 제5 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 부분의 설명이 생략된다.
도13a 및 도13b는 판독 메커니즘(40)의 부분을 도식적으로 도시한다. 판독 메커니즘(40)은 이차원 광검출기(3) 및 광검출기(3)의 감광성 화소 영역상에 타겟(R)의 화상의 초점을 맞추도록 동작하는 촬상 광학계(41)를 포함한다. 판독 메커니즘(40)은 또한 판독 윈도우(RW)를 통하여 타겟(R)에 유도되는 조명 광을 조사하도록 동작하는 복수의 조명 장치(5)(미도시됨)를 포함한다.
제5 실시예에서, 화소 영역의 수평 방향이 판독 윈도우(RW)의 종 방향에 평행하고, 화소 영역의 수직 방향이 판독 윈도우(RW)의 측방향에 평행하도록, 광검출기(3)가 배열된다(도13a 및 도13b 참조).
제1 실시예와 같이, 광검출기(3)로서, 다목적 광검출기가 사용된다.
게다가, 제1 실시예와 같이, 광검출기(3)의 감광성 화소 영역은 같은 사이즈의 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)으로 종 방향에서 나누어진다.
촬상 광학계(41)는 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)에 각각 대응하는, 촬상 광학 소자로서 제1 및 제2 촬상 렌즈(42a 및 42b)의 쌍으로 구성된다. 예를 들어, 각각의 촬상 렌즈(42a 및 42b)는 바디 튜브(body tube)를 갖고 그안에 배치된 하나 이상의 렌즈 소자, 예를 들어, 세개의 렌즈 소자를 갖는다.
촬상 광학계(41)는 또한, 예를 들어, 플라스틱으로 만들어진 구획판(partitioning plate)(43)으로 구성된다. 구획판(43)은 광의 반사가 불가능하도록 매트-블랙(matte-black)으로 칠해진다. 구획판(43)은 대체로 사다리꼴 형상을 갖고, 그 종 베이스에서 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b) 사이의 경계부 상에 부착되어 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향에 직교한다.
제1 촬상 렌즈(42a)는, 예를 들어, 케이스에 의해 지지되고, 구획판(43)과 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)의 중심 맞은편에 위치된다.
유사하게, 제2 촬상 렌즈(42b)는, 예를 들어, 케이스에 의해 지지되고, 구획판(43)과 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)의 중심 맞은편에 위치되어, 제1 및 제2 촬상 렌즈(42a 및 42b)는 그 수평 주사 방향에 직교하는 광검출기(3)의 수직 방향을 따라서 구획판(43)을 가로질러 서로 맞은편에 있다.
즉, 구획판(43)은, 상부 분할 화소 영역(3a) 및 하부 분할 화소 영역(3b)을 수직으로 구획하기 위하여 그 사이의 경계부에서 확장되고, 제1 촬상 렌즈(42a) 및 제2 촬상 렌즈(42b)를 수직으로 구획하기 위하여 확장되도록 배열된다.
즉, 구획판(43)은, 상부 분할 화소 영역(3a)과 제1 촬상 렌즈(42a) 사이의 광로 및 하부 분할 화소 영역(3b)과 제2 촬상 렌즈(3b) 사이의 광로를 구획하도록 배열된다.
제1 촬상 렌즈(42a)는, 판독 윈도우 측 상의 그 제1 광축(optical axis)(OX1a)이 대체로 판독 윈도우(RW)의 한 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그 화소 영역의 수직선에 대해 기울어지고, 광검출기 측 상의 그 제2 광축(OX1b)이 상부 분할 화소 영역(3a)의 중심 "a"를 향하여 유도되도록, 구성되고 배열된다.
즉, 제1 촬상 렌즈(42a)의 제1 광축(OX1a)은 판독 윈도우(RW)의 한 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 중심축으로부터 떨어져 비스듬하게 유도된다. 제2 광축(OX1b)은 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)의 중심 "a"를 향하여 유도되도록 제1 광축(OX1a)에 대해 삼차원적으로 폴딩된다.
게다가, 제2 촬상 렌즈(42b)는, 판독 윈도우 측 상의 그 제1 광축(OX2a)이 대체로 판독 윈도우(RW)의 다른 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그 화소 영역의 수직선에 대해 기울어지고, 광검출기 측 상의 그 제2 광축(OX2b)이 하부 분할 화소 영역(3b)의 중심 "b"를 향하여 유도되도록, 구성되고 배열된다.
즉, 제2 촬상 렌즈(42b)의 제1 광축(OX2a)은 판독 윈도우(RW)의 다른 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 중심축으로부터 떨어져 비스듬하 게 유도된다. 제2 광축(OX2b)은 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)의 중심 "b"를 향하여 유도되도록 제1 광축(OX2a)에 대해 삼차원적으로 폴딩된다.
제1 촬상 렌즈(42a), 제2 촬상 렌즈(42b), 및 구획판(43)의 배열은, 제1 촬상 렌즈(42a)를 통하는 제1 FOV 세그먼트(Va3) 및 제2 촬상 렌즈(42b)를 통하는 제2 FOV 세그먼트(Vb3)가, 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)의 맞은편에 밀접하게 있도록 광학 정보 판독기가 위치되는 경우에 타겟(R)을 향하여 판독 윈도우(RW)를 통하여 외형으로 규정되고, 판독 윈도우(RW)의 종 방향(수평 방향)(LD)에 평행하게 타겟(R) 상에, 오버랩(OV3)을 구비하여, 연속적으로 정렬되도록한다(도13a 및 도13b 참조).
특히, 제1 촬상 렌즈(42a)의 구성은 제1 FOV 세그먼트(Va3)로부터 반사된 광이 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a) 상에 촬상되도록한다. 유사하게, 제2 촬상 렌즈(42b)의 구성은 제2 FOV 세그먼트(Vb3)로부터 반사된 광이 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b) 상에 촬상되도록한다.
제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va3 및 Vb3)는 수평 방향(LD)에 직교하는 수직 방향에서 갭 없이 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩(OV3)을 구비하여, 연속적으로 정렬된다. 이 때문에, 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va3 및 Vb3)의 연결은 광검출기(3)의 주사 방향에 평행한 수평 방향(LD)에서 수평-배향된 FOV(V3)를 제공한다(도13a 참조).
제1 FOV 세그먼트(Va3)로부터 반사된 광이 제1 촬상 렌즈(42a)에 의해 상부 분할 화소 영역(3a) 상에 촬상되고 제2 FOV 세그먼트(Vb3)로부터 반사된 광이 제2 촬상 렌즈(42b)에 의해 하부 분할 화소 영역(3b) 상에 촬상되는 동안, 구획판(43)은 제1 및 제2 촬상 렌즈(42a 및 42b)를 서로 광학적으로 격리시킨다. 이것은 제1 촬상 렌즈(42a)가 하부 분할 화소 영역(3b) 상에 화상을 제공하는 것을 방지하고, 또한 제2 촬상 렌즈(42b)가 상부 분할 화소 영역(3a) 상에 화상을 제공하는 것을 방지한다.
전술한 바와 같이, 제5 실시예에 따른 광학 정보 판독기는, 큰 양의 데이터를 갖고 타겟(R)에 기록된, 바와 스페이스를 가로지르는 상대적으로 큰 길이(폭)를 갖는 바코드와 같이, 광학적으로 판독 가능한 정보의 수평-배향된 아이템을, 수평-배향된 FOV(V3)에서, 쉽게 커버할 수 있다. 이것은 수평-배향된 아이템이 고해상도를 구비하면서 쉽게 판독되도록한다.
게다가, 제5 실시예에서, 촬상 광학계(41)는 촬상 렌즈(42a 및 42b)의 쌍과 구획판(43)으로 구성된다. 이 때문에, 비교적 고비용의 광학 구성요소인 미러(mirror) 및/또는 프리즘(prism)을 사용하여 구현하는 경우와 비교하여 더 낮은 비용으로 촬상 광학계(41)를 간단히 구현할 수 있다.
(제6 실시예)
본 발명의 제6 실시예에 따른 광학 정보 판독기는 도14a 및 도14b 를 참조하여 이하 설명된다.
도14a 및 도14b 는 제6 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘(44)의 부분을 도식적으로 도시한다.
판독 메커니즘(44)은 촬상 광학계(45)를 제외하고는 판독 메커니즘(40)의 구조와 대체로 동일한 구조를 갖는다. 이러한 이유로, 촬상 광학계(45)를 제외하고, 제5 및 제6 실시예에 따른 광학 정보 판독기에서의 같은 부분에 같은 참조 문자가 할당되고, 그에 따라 제6 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 부분의 설명이 생략되거나 간략화된다.
촬상 광학계(45)는, 광검출기(3)의 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)에 각각 대응하는, 촬상 광학 소자로서 제1 및 제2 촬상 렌즈(46a 및 46b)의 쌍으로 구성된다. 예를 들어, 촬상 렌즈(46a 및 46b)의 각각은 바디 튜브 및 하나 이상의 렌즈 소자, 예를 들어, 세개의 렌즈 소자를 갖는다.
촬상 광학계(45)는 또한, 예를 들어, 플라스틱으로 만들어진 구획판(47)으로 구성된다. 구획판(47)은 광의 반사가 불가능한 매트 블랙으로 칠해진다. 제5 실시예와 같이, 구획판(47)은 대체로 사다리꼴 형상을 갖고, 그 종 베이스에서 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)사이의 경계부 상에 부착되어, 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향에 직교한다.
제1 촬상 렌즈(46a)는, 예를 들어, 케이스에 의해 지지되고 구획판(47)의 앞에 위치된다. 제2 촬상 렌즈(46b)는, 예를 들어, 케이스에 의해 지지되고, 제1 및 제2 촬상 렌즈(46a 및 46b)가 광검출기(3)의 수평 주사 방향을 따라 서로 맞은편에 있고, 그 중심 축은 제1 촬상 렌즈(46a)의 중심축으로부터 수평 주사 방향에 직교하는 수직 방향으로 천이(shift)되도록, 구획판(47)의 앞에 위치된다.
구획판(47)은, 상부 분할 화소 영역(3a)및 하부 분할 화소 영역(3b)을 그 사 이의 경계부에서 수직으로 구획하기 위하여 확장되도록 구성된다.
제1 촬상 렌즈(46a)는, 판독 윈도우 측 상의 그 제1 광축(OX11a)이 대체로 판독 윈도우(RW)의 한 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어지고, 광검출기 측 상의 그 제2 광축(OX11b)이 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)의 맞은편에 있고, 상부 분할 화소 영역(3a)의 중심 "a"를 향하여 방향잡혀지도록, 구성되고 배열된다.
즉, 제1 촬상 렌즈(46a)의 제1 광축(OX11a)은, 판독 윈도우(RW)의 한 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 중심축으로부터 떨어져 비스듬하게 방향잡혀있다. 제2 광축(OX11b)은 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)의 중심 "a"를 향하여 방향잡혀지도록 제1 광축(OX11a)에 대하여 삼차원적으로 폴딩된다.
게다가, 제2 촬상 렌즈(46b)는, 판독 윈도우 측 상의 제1 광축(OX12a)이 대체로 판독 윈도우(RW)의 다른 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어지고, 광검출기 측 상의 그 제2 광축(OX12b)이 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)의 맞은편에 있고 하부 분할 화소 영역(3b)의 중심 "b"를 향하여 방향 잡혀 있도록, 구성되고 배열된다.
즉, 제2 촬상 렌즈(46b)의 제1 광축(OX12a)은, 판독 윈도우(RW)의 다른 절 반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 중심축으로부터 떨어져 비스듬하게 방향 잡혀 있다. 제2 광축(OX12b)은 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영 역(3b)의 중심 "b"를 향하여 방향잡혀있도록 제1 광축(OX12a)에 대하여 삼차원으로 폴딩된다.
제1 촬상 렌즈(46a), 제2 촬상 렌즈(46b), 및 구획판(47)의 배열은, 제1 촬상 렌즈(46a)를 통하는 제1 FOV 세그먼트(Va4), 및 제2 촬상 렌즈(46b)를 통하는 제2 FOV 세그먼트(Vb4)가, 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)에 밀접하게 맞은편에 있도록 광학 정보 판독기가 위치되는 경우에 판독 윈도우(RW)를 통하여 타겟(R)을 향하여 외형으로 규정되고, 그리고, 판독 윈도우(RW)의 종 방향(수평 방향)(LD)으로 평행하게 타겟(R)상에, 오버랩(OV4)을 구비하여, 연속적으로 정렬되도록 한다(도14a 및 도14b 참조).
특히, 제1 촬상 렌즈(46a)의 구성은 제1 FOV 세그먼트(Va4)로부터 반사된 광이 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)상에 촬상되도록 한다. 유사하게, 제2 촬상 렌즈(46b)의 구성은 제2 FOV 세그먼트(Vb4)로부터 반사된 광이 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)상에 촬상되도록 한다.
제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va4 및 Vb4)는 수평 방향(LD)에 직교하는 수직 방향으로 갭 없이 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩(OV4)을 구비하여, 연속적으로 정렬된다. 이러한 이유로, 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va4 및 Vb4)의 연결은 광검출기(3)의 주사 방향에 평행하게 수평 방향(LD)에서 수평-배향된 FOV(V4)를 제공한다(도14a 참조).
제1 FOV 세그먼트(Va4)로부터 반사된 광이 제1 촬상 렌즈(46a)에 의해 상부 분할 화소 영역(3a)상에 촬상되고, 제2 FOV 세그먼트(Vb4)로부터 반사된 광이 제2 촬상 렌즈(46b)에 의해 하부 분할 화소 영역(3b)상에 촬상되는 동안, 구획판(47)은 제1 촬상 렌즈(46a)와 상부 분할 화소 영역(3a)사이의 광로를, 제2 촬상 렌즈(46b)와 하부 분할 화소 영역(3b)사이의 광로로부터 광학적으로 격리시킨다. 이것은 제1 촬상 렌즈(46a)가 하부 분할 화소 영역(3b)상에 화상을 제공하는 것을 방지하고, 또한, 제2 촬상 렌즈(46b)가 상부 분할 화소 영역(3a)상에 화상을 제공하는 것을 방지한다.
전술한 바와 같이, 제6 실시예에 따른 광학 정보 판독기는, 타겟(R)에 기록되어 큰 양의 데이터를 갖는, 그 바와 스페이스를 가로지르는 상대적으로 큰 길이(폭)를 갖는 바코드와 같이, 광학적으로 판독 가능한 정보의 수평-배향된 아이템을, 수평-배향된 FOV(V4)에서, 쉽게 커버할 수 있다.
또한, 제6 실시예에서, 촬상 광학계(45)는 촬상 렌즈(46a 및 46b)의 쌍과 구획판(47)으로 구성된다. 이러한 이유로, 비교적 고비용의 광학 구성요소인 미러 및/또는 프리즘을 사용하여 구현하는 경우에 비하여 더 낮은 비용으로 촬상 광학계(45)를 간단히 구현할 수 있다.
(제7 실시예)
본 발명의 제7 실시예에 따른 광학 정보 판독기는 도15 및 도16 을 참조하여 이하 설명된다.
도15 및 도16은, 제7 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘(40A)의 부분을 도식적으로 도시한다.
판독 메커니즘(40A)는 판독 메커니즘(40)의 구조와 대체로 동일한 구조를 갖는다.
판독 메커니즘(40)과 판독 메커니즘(40A)의 상이점은, 구획판(43)이 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)사이의 경계선을 따라 이동가능하고, 판독 메커니즘(40A)이, 구획판(43)에 기계적으로 접속되고 소정 작업 위치(working position)와 소정 퇴피 위치(retracting position)사이에서 구획판(43)을 이동시키도록 구성된 구동 메커니즘(48)을 더 포함한다는 것이다. 소정 작업 위치는, 구획판(43)의 종 베이스가 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)사이의 경계부 쪽으로 위치되어 있는 위치이다. 도15 및 도16에서, 촬상 렌즈(42a 및 42b)는 구동 메커니즘(48)의 설명을 단순화하기 위해 도시되지 않았다.
구동 메커니즘(48)은 구획판(43)의 한 측벽(side wall)에 연관(join)된 작동 레버(actuating lever)(49)로 구성된다. 작동 레버(49)는 구획판(43)에 대한 연관부(joint)로부터, 광검출기(3)의 수평 주사 방향에 대응하는 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)을 따라 확장된다.
구동 메커니즘(48)은 또한 직각형 고리모양의(rectangular annular) 하우징(50)으로 구성된다. 하우징(50)은, 예를 들어, 광학 정보 판독기의 케이스에 의하여 지지되어 작동 레버(49)의 맞은편에 있게 된다. 작동 레버(49)는 광검출기(3)의 수평 주사 방향(LD)을 따라 하우징(50)에 의하여 이동가능하게 지지된다. 소정 퇴피 위치는, 구획판(43)이 광검출기(3)로부터 떨어진 하우징(50) 상에 위치되는 위치이다.
도16에 도시된 바와 같이, 구동 메커니즘(48)은, 하우징(50) 맞은편의 작동 레버(49)의 한 표면에 고정된 자석(magnet)(51), 하우징(50)에 설치되고 그 측벽(lateral wall)에 밀접하게 배열되면서 자석(51)을 가로질러 서로 맞은편에 있는 코일(52a 및 52b)의 쌍, 하우징(50)의 측벽과 코일(52a 및 52b)의 쌍 사이에 각각 위치된 요크(yoke)(53a 및 53b)의 쌍, 및 제어 유닛(12) 및 코일(52a 및 52b)에 전기적으로 접속되어 코일(52a 및 52b)에 에너지를 공급하도록 동작하는 에너지 공급 회로(energization circuit)(54)로 구성된다.
도16에 도시된 바와 같이, 코일(52a 및 52b) 각각은 광검출기(3)의 수평 주사 방향(LD)에 평행한 축 둘레에 감겨있다. 에너지 공급 회로(54)에 의해 코일(52a 및 52b)을 통하여 흐르는 전류는, 광검출기(3)의 수평 주사 방향(LD)에 평행한 축 방향으로 자계(magnetic field)가 제공되도록 한다.
특히, 구동 메커니즘(48)에서, 필요에 따라, 사용자가 제어 유닛(12)에 명령을 입력하기 위해 동작 스위치(6) 중의 하나를 동작시키는 것과 같이, 제어 유닛(12)은 에너지 공급 회로(54)를 제어하여 전류가 코일(52a 및 52b) 각각을 통하여 소정의 극성으로 흐르는 것을 초래한다. 이것은 광검출기(3)로부터 떨어지도록 방향잡혀진 자계의 발생을 가능하게 한다(화살표 F1 참조).
그 방향이 화살표 F1에 의해 표현되는 자계는, 자석(51)이 작동 레버(49)와 함께 광검출기(3)로부터 떨어지도록 이동하게 한다. 작동 레버(49)의 이동은, 구획판(43)이 광검출기(3)로부터 떨어지도록 이동하게 하여, 케이스(50)상의 퇴피 위치에 위치되도록 한다.
또한, 구획판(43)이 퇴피 위치에 위치되는 상태에서, 사용자가 제어 유닛(12)에 명령을 입력하기 위해 동작 스위치(6) 중의 하나를 동작시키는 것과 같이, 필요에 따라, 제어 유닛(12)은 에너지 공급 회로(54)를 제어하여, 코일(52a 및 52b) 각각을 통하여 흐르는 소정 극성에 대하여 역의 극성을 갖는 전류를 초래한다. 이것은 광검출기(3)에 밀접하게 방향잡혀진 자계의 발생을 가능하게 한다(화살표 F2 참조).
그 방향이 화살표 F2에 의해 표현되는 자계는, 자석(51)이 작동 레버(49)와 함께 광검출기(3)에 밀접하도록 이동하게 한다. 작동 레버(49)의 이동은, 구획판(43)이 광검출기(3)에 밀접하게 이동하도록 하여, 작업 위치에 위치되도록 한다.
즉, 사용자가 제어 유닛(12)를 제어하기 위해 동작 스위치(6) 중의 하나를 동작시킴으로써, 구획판(43)을 작업 위치 또는 퇴피 위치로 선택적으로 위치시킨다.
전술한 바와 같이, 제7 실시예에서, 구획판(43)이 작업 위치에 위치되는 경우, 광학 정보 판독기는, 타겟(R)상에 기록된, 바와 스페이스를 가로지르는 상대적으로 큰 길이를 갖는 바코드와 같이, 광학적으로 판독가능한 정보의 수평-배향된 아이템을, 수평-배향된 FOV(V4)에서, 쉽게 커버할 수 있다. 이는 수평-배향된 아이템이 고해상도를 구비하면서 쉽게 판독되도록 한다.
반대로, 제7 실시예에서, 구획판(43)이 퇴피 위치에 위치되는 경우, 제1 및 제2 촬상 렌즈(42a 및 42b)사이에는 구획판이 위치되지 않는다. 이러한 이유로, 광학 정보 판독기가, 광검출기(3)의 전체 화소 영역에 의하여, 제1 촬상 렌즈(42a)를 통하는 타겟(R)의 화상과 제2 촬상 렌즈(42b)를 통하는 타겟(R)의 화상 사이의 합성 화상(composite image)을 픽업할 수 있다. 이것은 대체로 삼차의(cubic) 이차원 코드를 픽업하는 데 바람직하다.
제7 실시예에서, 구동 메커니즘(48)은 자동적으로 작동 레버(49)를 구획판(43)과 함께 이동시킴으로써, 구획판(43)을 작업 위치 또는 퇴피 위치에 선택적으로 위치시킨다. 그러나, 본 발명은 본 구조에 한정되는 것은 아니다.
특히, 제7 실시예에서, 구획판(43)은 작업 위치와 퇴피 위치 사이의 경계선을 따라 이동가능하고, 작동 레버(49)는 광검출기(3)의 수평 주사 방향(LD)을 따라 하우징(50)에 의해 이동가능하게 지지된다. 이러한 이유로, 사용자가 광검출기(3)의 수평 주사 방향(LD)을 따라 작동 레버(49)를 수동 이동시키는 것은, 구획판(43)이 작업 위치 및 퇴피 위치 사이에서 이동하도록 한다.
제7 실시예에서, 구획판(43)은 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)사이의 경계선을 따라 이동가능하고, 구동 메커니즘(48)은 본 발명의 제5 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘(40)에 설치된다. 그러나, 본 발명은 본 구조에 한정되는 것은 아니다. 특히, 구획판(43)은 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)사이의 경계선을 따라 이동가능하고, 구동 메커니즘(48)은 제6 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘(44)에 설치될 수 있다. 이러한 변경은 전술한 제7 실시예에 설명된 동일한 효과를 획득할 수 있다.
(제8 실시예)
본 발명의 제8 실시예에 따른 광학 정보 판독기는 도17a, 도17b 및 도18 을 참조하여 이하에 설명된다.
도17a 및 도17b 는 제8 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘(60)의 부분을 도식적으로 도시한다.
판독 메커니즘(60)은, 촬상 광학계(61)를 제외하고는 판독 메커니즘(40)과 대체로 동일한 구조를 갖는다. 이러한 이유로, 촬상 광학계(61)을 제외하고, 제5 및 제8 실시예에 따른 광학 정보 판독기에서의 같은 부분에 같은 참조 문자가 할당되고, 그에 따라 제8 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 부분의 설명이 생략되거나 간략화된다.
촬상 광학계(61)는, 광검출기(3)의 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)에 각각 대응되는, 촬상 광학 소자로서 제1 및 제2 촬상 렌즈(62a 및 62b)의 쌍으로 구성된다.
제1 및 제2 촬상 렌즈(62a 및 62b) 각각은, 예를 들어, 대체로 원형의(circular) 원반 형상(discoid shape)을 갖는다.
제1 및 제2 촬상 렌즈(62a 및 62b)는, 예를 들어, 케이스에 의하여 지지되고, 그들의 한 표면벽이 이하에 설명되는 부분적 차폐판(partially shielding plate)을 가로질러 광검출기(3)의 화소 영역의 경계부에 평행하게 면하도록 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)사이의 경계선을 따라 대체로 서로 정렬된다.
제1 촬상 렌즈(62a)는, 판독 윈도우 측 상의 그 제1 광축(OX21a)이 대체로 판독 윈도우(RW)의 한 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어지고, 광검출기 측 상의 그 제2 광축(OX21b)이 상부 분할 화소 영역(3a)의 중심 "a"를 향하여 방향 잡혀 있도록, 구성되고 배열된다.
즉, 제1 촬상 렌즈(62a)의 제1 광축(OX21a)은 판독 윈도우(RW)의 한 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 중심축으로부터 떨어져 비스듬하게 방향 잡혀 있다. 제2 광축(OX21b)은 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역의 중심 "a" 를 향하여 방향잡히도록 제1 광축(OX21a)에 대하여 삼차원적으로 폴딩된다.
게다가, 제2 촬상 렌즈(62b)는, 판독 윈도우 측 상의 제1 광축(OX22a)이 대체로 판독 윈도우(RW)의 다른 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어지고, 광검출기 측 상의 그 제2 광축(OX22b)이 하부 분할 화소 영역(3b)의 중심 "b"를 향하여 방향 잡혀 있도록, 구성되고 배열된다.
즉, 제2 촬상 렌즈(62b)의 제1 광축(OX22a)은 판독 윈도우(RW)의 다른 절 반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 중심축으로부터 떨어져 비스듬하게 방향 잡혀 있다. 제2 광축(OX22b)은 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역의 중심 "b"를 향하여 방향 잡히도록 제1 광축(OX22a)에 대하여 삼차원적으로 폴딩된다.
또한, 도18에 도시된 바와 같이, 촬상 광학계(61)는, 예를 들어, 플라스틱으로 만들어진 대체로 직각판의 형상을 가지는 부분적 차폐판(63)으로 구성된다. 부분적 차폐판(63)은 광의 반사가 불가능한 매트 블랙으로 칠해진다. 부분적 차폐판(63)은, 광검출기(3)의 화소 영역과 제1 및 제2 촬상 렌즈(62a 및 62b)사이에 정 렬되어, 렌즈(62a 및 62b)의 한 표면벽에 밀접하여 평행하게 맞은편에 있다.
부분적 차폐판(63)은, 그 일부분에 제1 직각형 슬릿(slit)(63a)으로 형성되고, 다른 부분에 제2 직각형 슬릿(63b)으로 형성된다. 제1 슬릿(63a)은 수직 방향으로 제1 촬상 렌즈(62a)의 한 절반 부분의 맞은편에 밀접하게 배열되고, 제1 촬상 렌즈(62a)의 이 한 절반 부분은 광검출기(3)의 상부 화소 영역(3a)에 면한다. 유사하게, 제2 슬릿(63b)은 수직 방향으로 제2 촬상 렌즈(62b)의 한 절반 부분의 맞은편에 밀접하게 배열되고, 제2 촬상 렌즈(62b)의 이 한 절반 부분은 광검출기(3)의 하부 화소 영역(3b)에 면한다.
즉, 부분적 차폐판(63)은, 광검출기(3)의 하부 화소 영역(3b)의 맞은편에 있는 제1 촬상 렌즈(62a)의 FOV의 다른 절반 부분을 차폐하고, 또한 광검출기(3)의 상부 화소 영역(3a)의 맞은편에 있는 제2 촬상 렌즈(62b)의 FOV의 다른 절반 부분을 차폐하도록 구성된다.
제1 촬상 렌즈(62a), 제2 촬상 렌즈(62b), 및 제1 및 제2 슬릿(63a 및 63b)를 구비한 부분적 차폐판(63)의 배열은, 제1 촬상 렌즈(62a)를 통한 제1 FOV 세그먼트(Va5) 및 제2 촬상 렌즈(62b)를 통한 제2 FOV 세그먼트(Vb5)가, 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)에 밀접하게 맞은편에 있도록 광학 정보 판독기가 위치되는 경우에 판독 윈도우(RW)를 통하여 타겟(R)을 향하여 외형으로 규정되고, 판독 윈도우(RW)의 종 방향(수평 방향)(LD)에 평행하게 타겟(R)상에, 오버랩(OV5)을 구비하여, 연속적으로 정렬되도록 한다(도17a 및 도17b 참조).
특히, 제1 촬상 렌즈(62a)및 제1 슬릿(63a)은, 제1 FOV 세그먼트(Va5)로부터 반사되는 광이 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)상에 촬상되도록 한다. 부분적 차폐판(63)은, 제1 FOV 세그먼트(Va5)로부터 반사되는 광이 광검출기(3)의 하부 화소 영역(3b)으로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
유사하게, 제2 촬상 렌즈(62b) 및 제2 슬릿(63b)은 제2 FOV 세그먼트(Vb5)로부터 반사되는 광이 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)상에 촬상되도록 한다. 부분적 차폐판(63)은, 제2 FOV 세그먼트(Vb5)로부터 반사되는 광이 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)으로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va5 및 Vb5)는, 수평 방향(LD)에 직교하는 수직 방향에서 갭 없이 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩(OV5)을 구비하여, 연속적으로 정렬된다. 이러한 이유로, 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va5 및 Vb5)의 연결은 광검출기(3)의 주사 방향에 평행한 수평 방향(LD)으로 수평-배향된 FOV(V5)를 제공한다(도17a 참조).
전술한 바와 같이, 제5 실시예와 유사하게, 제8 실시예에 따른 광학 정보 판독기는, 큰 양의 데이터를 갖고 타겟(R)에 기록된, 그 바와 스페이스에 걸쳐 상대적으로 큰 길이(폭)을 갖는 바코드와 같이, 광학적으로 판독가능한 정보의 수평-배향된 아이템을, 수평-배향된 FOV(V5)에서, 쉽게 커버할 수 있다. 이것은 수평-배향된 아이템이 고해상도를 구비하면서 쉽게 판독되도록 한다.
또한, 제8 실시예에서, 촬상 광학계(61)는 촬상 렌즈(62a 및 62b)의 쌍과 부분적 차폐판(63)으로 구성된다. 이러한 이유로, 비교적 고비용의 광학 구성요소인 미러 및/또는 프리즘을 사용하여 구현하는 경우와 비교하여 더 낮은 비용으로 촬상 광학계(61)를 간단하게 구현할 수 있다.
제8 실시예에서, 부분적 차폐판(63)은 광검출기(3)의 화소 영역과 제1 및 제2 촬상 렌즈(62a 및 62b)사이에 배열된다. 부분적 차폐판(63)은 제1 및 제2 촬상 렌즈(62a 및 62b)와 판독 윈도우(RW)사이에 배열되어 렌즈(62a 및 62b)의 다른 표면 벽에 밀접하게 평행하게 맞은편에 있을 수 있다.
(제9 실시예)
본 발명의 제9 실시예에 따른 광학 정보 판독기는 도19 및 도20을 참조하여 이하 설명된다.
도19는 제9 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘(70)의 부분을 도식적으로 도시한다.
판독 메커니즘(70)은, 촬상 광학계(71)를 제외하고는, 판독 메커니즘(60)의 구조와 대체로 동일한 구조를 갖는다. 이러한 이유로, 촬상 광학계(71)을 제외하고, 제8 및 제9 실시예에 따른 광학 정보 판독기에서의 같은 부분에 같은 참조 문자가 할당되고, 그에 따라 제9 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 부분의 설명이 생략되거나 간략화된다.
촬상 광학계(71)는, 광검출기(3)의 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)에 각각 대응되는, 촬상 광학 소자로서 제1 및 제2 촬상 렌즈(72a 및 72b)의 쌍으로 구성된다.
제1 및 제2 촬상 렌즈(72a 및 72b) 각각은 대체로 원형의 원반 형상을 갖는 다.
제1 및 제2 촬상 렌즈(72a 및 72b)는, 예를 들어, 케이스에 의하여 지지되고, 그들의 한 표면벽은 이하에 설명되는 부분적 차폐판을 가로질러 광검출기(3)의 화소 영역의 경계부에 평행하게 면하도록 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)사이의 경계선을 따라 대체로 서로 정렬된다.
제1 촬상 렌즈(72a)는, 판독 윈도우 측 상의 그 제1 광축(OX31a)이 대체로 판독 윈도우(RW)의 한 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어지고, 광검출기 측 상의 그 제2 광축(OX31b)이 상부 분할 화소 영역(3a)의 중심 "a"를 향하여 방향 잡혀 있도록, 구성되고 배열된다.
즉, 제1 촬상 렌즈(72a)의 제1 광축(OX31a)은 판독 윈도우(RW)의 한 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 중심축으로부터 떨어져 비스듬하게 방향 잡혀 있다. 제2 광축(OX31b)은 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역의 중심 "a"를 향하여 방향 잡히도록 제1 광축(OX31a)에 대하여 삼차원적으로 폴딩된다.
또한, 제2 촬상 렌즈(72b)는, 판독 윈도우 측 상의 제1 광축(OX32a)이 대체로 판독 윈도우(RW)의 다른 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어지고, 광검출기 측 상의 그 제2 광축(OX32b)는 하부 분할 화소 영역(3b)의 중심 "b"를 향하여 방향 잡혀 있도록, 구성되고 정렬된다.
즉, 제2 촬상 렌즈(72b)의 제1 광축(OX32a)은 판독 윈도우(RW)의 다른 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 중심축으로부터 떨어져 비스듬하게 방향 잡혀 있다. 제2 광축(OX32b)은 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역의 중심 "b"를 향하여 방향 잡히도록 제1 광축(OX32a)에 대하여 삼차원적으로 폴딩된다.
또한, 도20에 도시된 바와 같이, 촬상 광학계(71)는, 대체로 제1 직각형 판 부재(member)(73a)및 제2 직각형 판 부재(73b)의 연결을 가지는 부분적 차폐판(73)으로 구성된다. 부분적 차폐판(73)은, 예를 들어, 플라스틱으로 만들어지고, 광의 반사가 불가능한 매트 블랙으로 칠해진다.
부분적 차폐판(73)은, 광검출기(3)의 화소 영역과 제1 및 제2 촬상 렌즈(72a 및 72b)사이에 정렬되어, 렌즈(72a 및 72b)의 한 표면벽에 밀접하여 평행하게 맞은편에 있다.
특히, 제1 직각형 판 부재(73a)는 수직 방향으로 제1 촬상 렌즈(72a)의 한 절반 부분의 밀접하게 맞은편에 있도록 배열되고, 제1 촬상 렌즈(72a)의 이 한 절반 부분은 광검출기(3)의 하부 화소 영역(3b)에 면한다. 유사하게, 제2 직각형 판 부재(73b)는 수직 방향으로 제2 촬상 렌즈(72b)의 한 절반 부분의 밀접하게 맞은편에 있도록 배열되고, 제2 촬상 렌즈(72b)의 이 한 절반 부분은 광검출기(3)의 상부 화소 영역(3a)에 면한다.
즉, 제1 직각형 판 부재(73a)는 광검출기(3)의 하부 화소 영역(3b)의 맞은편에 있는 제1 촬상 렌즈(72a)의 FOV의 한 절반 부분을 차폐하도록 구성된다. 유사하게, 제2 직각형 판 부재(73b)는 광검출기(3)의 상부 화소 영역(3a)의 맞은편에 있는 제2 촬상 렌즈(72b)의 FOV의 한 절반 부분을 차폐하도록 구성된다.
제1 촬상 렌즈(72a), 제2 촬상 렌즈(72b), 및 제1 및 제2 직각형 판 부재(73a 및 73b)로 구성되는 부분적 차폐판(73)의 배열은, 제1 촬상 렌즈(72a)를 통하는 제1 FOV 세그먼트(Va6) 및 제2 촬상 렌즈(72b)를 통하는 제2 FOV 세그먼트(Vb6)가, 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)에 밀접하게 맞은편에 있도록 광학 정보 판독기가 위치되는 경우 판독 윈도우(RW)를 통하여 타겟(R)을 향하여 외형으로 규정되고, 판독 윈도우(RW)의 종 방향(수평 방향)(LD)에 평행하게 타겟(R)상에, 오버랩(OV6)을 구비하여, 연속적으로 정렬되도록 한다(도19 참조).
특히, 제1 촬상 렌즈(72a)는 제1 FOV 세그먼트(Va6)로부터 반사되는 광이 광검출기(3)의 상부 화소 영역(3a)상에 촬상되도록 한다. 부분적 차폐판(73)의 제1 직각형 판 부재(73a)는, 제1 FOV 세그먼트(Va6)로부터 반사되는 광이 광검출기(3)의 하부 화소 영역(3b)으로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va6 및 Vb6)는, 수평 방향(LD)에 직교하는 수직 방향에서 갭 없이 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩(OV5)을 구비하여, 연속적으로 정렬된다. 이러한 이유로, 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va6 및 Vb6)의 연결은 광검출기(3)의 주사 방향에 평행한 수평 방향(LD)으로 수평-배향된 FOV(V6)를 제공한다(도19 참조).
전술한 바와 같이, 제8 실시예와 유사하게, 제9 실시예에 따른 광학 정보 판독기는, 큰 양의 데이터를 갖고 타겟(R)에 기록된, 그 바와 스페이스를 가로지르는 상대적으로 큰 길이(폭)를 갖는 바코드와 같이, 광학적으로 판독가능한 정보의 수평-배향된 아이템을, 수평-배향된 FOV(V6)에서, 쉽게 커버할 수 있다. 이것은 수평 -배향된 아이템이 고해상도를 구비하면서 쉽게 판독되도록 한다.
또한, 제9 실시예에서, 촬상 광학계(71)는, 촬상 렌즈(72a 및 72b)의 쌍 및 부분적 차폐판(73)으로 구성된다. 이러한 이유로, 비교적 고비용의 광학 구성요소인 미러 및/또는 프리즘을 사용하여 구현하는 경우와 비교하여 촬상 광학계(71)를 보다 낮은 비용으로 간단하게 구현할 수 있다.
제9 실시예에서, 부분적 차폐판(73)은 광검출기(3)의 화소 영역과 제1 및 제2 촬상 렌즈(72a 및 72b)사이에 배열된다. 부분적 차폐판(73)은 제1 및 제2 촬상 렌즈(72a 및 72b)와 판독 윈도우(RW)사이에 배열되어 렌즈(72a 및 72b)의 다른 표면벽에 밀접하게 평행하게 맞은편에 있을 수 있다.
(제10 실시예)
본 발명의 제10 실시예에 따른 광학 정보 판독기는 도21을 참조하여 이하에 설명된다.
도21은 제10 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘(70A)의 부분을 도식적으로 도시한다.
판독 메커니즘(70A)은 판독 메커니즘(70)의 구조와 대체로 동일한 구조를 갖는다.
판독 메커니즘(70)과 판독 메커니즘(70A)의 상이점은, 부분적 차폐판(73)이 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)사이의 경계선을 따라 이동가능하고, 판독 메커니즘(70A)이, 부분적 차폐판(73)에 기계적으로 접속되어 소정 작업 위치와 소 정 퇴피 위치 사이에서 부분적 차폐판(73)을 이동시키도록 구성된 구동 메커니즘(78)을 더 포함한다는 것이다. 소정 작업 위치는, 제1 및 제2 직각형 판 부재(73a 및 73b)가 각각 제1 및 제2 촬상 렌즈(72a 및 72b)에 밀접하게 맞은편에 있는 위치이다. 도21에서, 광검출기(3) 및 촬상 렌즈(42a 및 42b)는 구동 메커니즘(78)의 설명을 단순화하기 위해 도시되지 않았다.
구동 메커니즘(48)뿐만 아니라, 구동 메커니즘(78)도 부분적 차폐판(73)의 한 측벽에 연관된 작동 레버(79)로 구성된다. 작동 레버(79)는 광검출기(3)의 수평 주사 방향에 대응하는 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)를 따라 부분적 차폐판(73)에 대하여 연관부로부터 확장된다.
구동 메커니즘(78)은 또한 직각형 고리모양의 하우징(80)으로 구성된다. 하우징(80)은, 예를 들어, 광학 정보 판독기의 케이스에 의하여 지지되어 작동 레버(79)의 맞은편에 있게 된다. 작동 레버(79)는 광검출기(3)의 수평 주사 방향(LD)을 따라 하우징(50)에 의하여 이동가능하게 지지된다. 소정 퇴피 위치는 부분적 차폐판(73)이 광검출기(3)로부터 떨어진 하우징(80)상에 위치되는 위치이다.
도21에 도시된 바와 같이, 구동 메커니즘(78)은, 하우징(80) 맞은편의 작동 레버(79)의 한 표면에 고정된 자석(81), 하우징(80)에 설치되고 그 측벽에 밀접하게 배열되면서 자석(81)을 가로질러 서로 맞은편에 있는 코일(82a 및 82b)의 쌍, 하우징(80)의 측벽과 코일(82a 및 82b)의 쌍 사이에 각각 위치된 요크(83a 및 83b)의 쌍, 및 제어 유닛(12) 및 코일(82a 및 82b)에 전기적으로 접속되어 코일(82a 및 82b)에 에너지를 공급하도록 동작하는 에너지 공급 회로(84)로 구성된다.
도21에 도시된 바와 같이, 각각의 코일(82a 및 82b)는 광검출기(3)의 수평 주사 방향(LD)에 평행한 축 둘레에 감겨있다. 에너지 공급 회로(84)에 의해 코일(82a 및 82b)을 통하여 흐르는 전류는, 광검출기(3)의 수평 주사 방향(LD)에 평행한 축 방향으로 자계가 제공되도록 한다.
특히, 구동 메커니즘(78)에서, 필요에 따라, 사용자가 제어 유닛(12)에 명령을 입력하기 위해 동작 스위치(6) 중의 하나를 동작시키는 것과 같이, 제어 유닛(12)은 에너지 공급 회로(84)를 제어하여 전류가 코일(82a 및 82b) 각각을 통하여 소정 극성으로 흐르는 것을 초래한다. 이것은 광검출기(3)로부터 떨어지도록 방향잡혀진 자계의 발생을 가능하게 한다(화살표 F1 참조).
그 방향이 화살표 F1에 의해 표현되는 자계는, 자석(81)이 작동 레버(79)와 함께 광검출기(3)로부터 떨어지도록 이동하게 한다. 작동 레버(79)의 이동은, 부분적 차폐판(73)이 광검출기(3)로부터 떨어지도록 이동하게 하여, 케이스(80)상의 퇴피 위치에 위치되도록 한다.
또한, 부분적 차폐판(73)이 퇴피 위치에 위치되는 상태에서, 사용자가 제어 유닛(12)에 명령을 입력하기 위해 동작 스위치(6) 중의 하나를 동작시키는 것과 같이, 필요에 따라, 제어 유닛(12)은 에너지 공급 회로(84)를 제어하여, 코일(82a 및 82b) 각각을 통하여 흐르는 소정 극성에 대하여 역의 극성을 갖는 전류를 초래한다. 이는 광검출기(3)에 밀접하게 방향잡혀진 자계의 발생을 가능하게 한다(화살표 F2 참조).
그 방향이 화살표 F2에 의해 표현되는 자계는, 자석(81)이 작동 레버(79)와 함께 광검출기(3)에 밀접하도록 이동하게 한다. 작동 레버(79)의 이동은, 부분적 차폐판(73)이 광검출기(3)에 밀접하게 이동하도록 하여, 작업 위치에 위치되도록 한다.
즉, 사용자가 제어 유닛(12)를 제어하기 위해 동작 스위치(6) 중의 하나를 동작시킴으로써, 부분적 차폐판(73)을 작업 위치 또는 퇴피 위치로 선택적으로 위치시킨다.
전술한 바와 같이, 제10 실시예에서, 부분적 차폐판(73)이 작업 위치에 위치되는 경우, 광학 정보 판독기는, 타겟(R)상에 기록된, 바와 스페이스를 가로지르는 상대적으로 큰 길이를 갖는 바코드와 같이, 광학적으로 판독가능한 정보의 수평-배향된 아이템을, 수평-배향된 FOV(V4)에서, 쉽게 커버할 수 있다. 이는 수평-배향된 아이템이 고해상도를 구비하면서 쉽게 판독되도록 한다.
반대로, 제10 실시예에서, 부분적 차폐판(73)이 퇴피 위치에 위치되는 경우, 제1 및 제2 촬상 렌즈(72a 및 72b)사이에는 부분적 차폐판이 위치되지 않는다. 이러한 이유로, 광학 정보 판독기가, 광검출기(3)의 전체 화소 영역에 의하여, 제1 촬상 렌즈(72a)를 통한 타겟(R)의 화상과 제2 촬상 렌즈(72b)를 통한 타겟(R)의 화상 사이의 합성 화상을 픽업할 수 있다. 이는 대체로 삼차의 이차원 코드를 픽업하는 데 바람직하다.
제10 실시예에서, 구동 메커니즘(78)은 자동적으로 작동 레버(79)를 부분적 차폐판(73)과 함께 이동시킴으로써, 부분적 차폐판(73)을 작업 위치 또는 퇴피 위치으로 선택적으로 위치시킨다. 그러나, 본 발명은 본 구조에 한정되는 것은 아니 다.
특히, 제10 실시예에서, 부분적 차폐판(73)은 작업 위치와 퇴피 위치 사이의 경계선을 따라 이동가능하고, 작동 레버(79)는 광검출기(3)의 수평 주사 방향(LD)을 따라 하우징(80)에 의해 이동가능하게 지지된다. 이러한 이유로, 사용자가 광검출기(3)의 수평 주사 방향(LD)을 따라 작동 레버(79)를 수동 이동시키는 것은, 부분적 차폐판(73)이 작업 위치 및 퇴피 위치 사이에서 이동하도록 한다.
제10 실시예에서, 부분적 차폐판(73)은 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)사이의 경계선을 따라 이동가능하고, 구동 메커니즘(78)은 본 발명의 제9 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘(70)에 설치된다. 그러나, 본 발명은 본 구조에 한정되는 것은 아니다. 특히, 부분적 차폐판(73)은 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)사이의 경계선을 따라 이동가능하고, 구동 메커니즘(78)은 제8 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘(60)에 설치될 수 있다. 이러한 변경은 전술한 제10 실시예에 설명된 동일한 효과를 획득할 수 있다.
(제11 실시예)
본 발명의 제11 실시예에 따른 광학 정보 판독기는 도22, 도23a, 도23b, 도24a, 도24b, 도25a, 및 도25b를 참조하여 이하에 설명된다.
도22에 도시된 바와 같이, 제11 실시예에 따른 광학 정보 판독기(1A)의 판독 메커니즘(2A)은 마커 빔 조사 장치(marker beam irradiating device)(90)를 더 포함한다. 마커 빔 조사 장치(90)는, 이하에 설명되는 광학 정보 판독기(1A)의 수평- 배향된 FOV(V7)의 중심과 같이, 광학 정보 판독기(1A)의 판독 위치(픽업 영역)의 위치를 마크하도록 동작한다.
마커 빔 조사 장치(90)는, 레이저 빔을 방사하는 광원(light source)으로서의 레이저 다이오드(90a), 및 레이저 다이오드(90a)의 광 방사 측에 배치되어 함께 동축으로 정열된 플라스틱 집광 렌즈(collective lens)(90b)로 구성된다. 특히, 레이저 다이오드(90a)로부터 방사된 레이저 빔은, 타겟(R)상으로 스폿 빔(spot beam)으로서 초점 맞추어지도록(조사되도록) 집광 렌즈(90b)에 의해 집광되고, 이러한 스폿 빔은 광학 정보 판독기(1A)의 판독 위치(픽업 영역)의 위치를 나타낸다. 집광 렌즈(90b)대신에, 회절 격자(diffractive grating)가 사용될 수 있다.
또한, 도23a 및 도23b는, 제11 실시예에 따른 광학 정보 판독기(1A)의 판독 메커니즘(2A)의 부분을 도식적으로 도시한다.
판독 메커니즘(2A)은, 촬상 광학계(92)를 제외하고는 판독 메커니즘(40)의 구조와 대체로 동일한 구조를 갖는다. 이러한 이유로, 촬상 광학계(92)를 제외하고, 제5 및 제11 실시예에 따른 광학 정보 판독기에서의 같은 부분에 같은 참조 문자가 할당되고, 그에 따라 제11 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 부분의 설명이 생략되거나 간략화된다.
촬상 광학계(92)는, 예를 들어, 광학 정보 판독기(1A)의 케이스에 의하여 지지된다.
전체적으로 촬상 광학계(92)는 대체로 직각판의 형상을 갖는 렌즈 유닛(94)을 포함한다.
특히, 도24a 및 도24b에 도시된 바와 같이, 렌즈 유닛(94)은, 좁은 폭과 대체로 직각의 외부 형상을 갖는 플라스틱 프레임(95), 프레임(95)으로 집적되고 서로 결합되어 광검출기(3)의 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)에 각각 대응하는 제1 및 제2 촬상 렌즈(96a 및 96b)의 쌍, 및 프레임(95)로 집적되고 제1 및 제2 촬상 렌즈(96a 및 96b)에 결합되는 집광 렌즈(90b)로 구성된다.
렌즈 유닛(94)은, 제1 및 제2 촬상 렌즈(96a 및 96b)가 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)사이의 경계선을 따라 대체로 정렬되도록, 광검출기(3)와 판독 윈도우(RW)사이에 배열된다.
제1 촬상 렌즈(96a)는, 판독 윈도우 측 상의 그 제1 광축(OX41a)이 대체로 판독 윈도우(RW)의 한 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어지고, 광검출기 측 상의 그 제2 광축(OX41b)이 상부 화소 영역(3a)의 중심 "a"를 향하여 방향 잡혀 있도록, 구성되고 배열된다.
즉, 제1 촬상 렌즈(96a)의 제1 광축(OX41a)은 판독 윈도우(RW)의 한 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 중심축으로부터 떨어져 비스듬하게 방향 잡혀 있다. 제2 광축(OX41b)은 되어, 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)의 중심 "a"를 향하여 방향잡히도록 제1 광축(OX41a)에 대하여 삼차원적으로 폴딩된다.
또한, 제2 촬상 렌즈(96b)는, 판독 윈도우 측 상의 제1 광축(OX42a)이 대체로 판독 윈도우(RW)의 다른 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 표면 방향 및 그 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어지고, 광검출기 측 상의 그 제2 광축(OX42b)이 하부 화소 영역(3b)의 중심 "b"를 향하여 방향 잡혀 있도록, 구성되고 배열된다.
즉, 제2 촬상 렌즈(96b)의 제1 광축(OX42a)은 판독 윈도우(RW)의 다른 절반 부분의 중심을 향하여 광검출기(3)의 화소 영역의 중심축으로부터 떨어져 비스듬하게 방향 잡혀 있다. 제2 광축(OX42b)은 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)의 중심 "b"를 향하여 방향 잡히도록 제1 광축(OX42a)에 대하여 삼차원으로 폴딩된다.
집광 렌즈(90b)는, 수직 방향으로, 제1 및 제2 촬상 렌즈(96a 및 96b)의 상측 상에서, 광검출기(3)의 상부 화소 영역(3a)의 맞은편에 정렬된다.
프레임(95)은, 서로 사선에 있는 그 한 쌍의 코너부에 각각 위치되는 탑재 홀(mounting hole)(95a)을 구비하여 형성된다. 프레임(95)은, 제1 및 제2 촬상 렌즈(96a 및 96b)과 그것들에 연관시키도록 전술된 배열된 집광 렌즈(90b)사이에서 중개하도록 구성된다.
예를 들어, 프레임(95), 제1 및 제2 촬상 렌즈(96a 및 96b), 및 집광 렌즈(90b)는 한 피스(one piece)의 플라스틱으로 형성된다.
또한, 촬상 광학계(92)는, 렌즈 유닛(94)의 프레임(95)의 형상에 대응하는, 전체적으로 대체로 직각판 형상을 갖는 광 차폐 커버(100)을 포함한다. 광 차폐 커버(100)는, 예를 들어, 플라스틱으로 만들어지고, 광의 반사가 불가능한 매트-블랙으로 칠해진다.
도23b에 도시된 바와 같이, 광 차폐 커버(100)는 판독 윈도우(RW)에 면하는 프레임(95)의 한 표면벽에 부착되어 있다.
특히, 도25a 및 도25b에 도시된 바와 같이, 광 차폐 커버(100)는 세 개의 개구부(opening)(100a, 100b 및 100c)를 구비하여 형성되어, 제1 촬상 렌즈(96a), 제2 촬상 렌즈(96b), 및 집광 렌즈(90b)와 각각 매치된다.
광 차폐 커버(100)는 또한 서로 사선에 있는 한 표면벽의 그 한 쌍의 코너부에 각각 위치되는 탑재 핀(mounting pin)(100d)을 구비하여 프레임(95)의 한 표면벽의 맞은편에 있는 그 한 표면벽에 형성된다.
특히, 광 차폐 커버(100)는, 탑재 핀(100d)이 탑재 홀(95a)로 각각 삽입되고, 제1 촬상 렌즈(96a), 제2 촬상 렌즈(96b), 및 집광 렌즈(90b)가 세개의 개구부(100a, 100b, 및 100c)에 각각 끼워지도록, 프레임(95)의 한 표면벽에 부착된다.
광 차폐 커버(100)는 제1 촬상 렌즈(96a), 제2 촬상 렌즈(96b), 및 집광 렌즈(90b)를 서로 광학적으로 격리시키도록 작업한다. 이것은 렌즈(96a, 96b, 및 90b) 중 하나의 렌즈를 통과하는 광이 렌즈(96a, 96b, 및 90b) 중 다른 하나의 렌즈를 통과하는 광을 간섭하는 것을 방지한다.
제1 촬상 렌즈(96a), 제2 촬상 렌즈(96b), 및 광 차폐 커버(100)의 배열은, 제1 촬상 렌즈(96a)를 통하는 제1 FOV 세그컨트(Va7) 및 제2 촬상 렌즈(96b)를 통하는 제2 FOV 세그먼트(Vb7)가, 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)에 밀접하게 맞은편에 있도록 광학 정보 판독기가 위치하는 경우에 타겟(R)을 향하여 판독 윈도우(RW)를 통하여 외형으로 규정되고, 판독 윈도우(RW)의 종 방향(수평 방향)(LD)에 평행하게 타겟(R)상에, 오버랩(OV7)을 구비하여, 연속적으로 정렬되도록 한다(도23a 참조).
특히, 제1 촬상 렌즈(96a)는 제1 FOV 세그먼트(Va7)로부터 반사되는 광이 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)상에 촬상되도록 한다. 유사하게, 제2 촬상 렌즈(96b)는 제2 FOV 세그먼트(Vb7)로부터 반사되는 광이 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)상에 촬상되도록 한다.
제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va7 및 Vb7)는, 수평 방향(LD)에 직교하는 수직 방향에서 갭 없이 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩(OV7)을 구비하여, 연속적으로 정렬된다. 이러한 이유로, 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va7 및 Vb7)의 연결은 광검출기(3)의 주사 방향에 평행한 수평 방향(LD)으로 수평-배향된 FOV(V7)를 제공한다(도23a 참조).
전술한 바와 같이, 제5 실시예와 같이, 제11 실시예에 따른 광학 정보 판독기는, 큰 양의 데이터를 갖고 타겟(R)에 기록된, 바와 스페이스를 가로지르는 상대적으로 큰 길이(폭)을 갖는 바코드와 같이, 광학적으로 판독가능한 정보의 수평-배향된 아이템을, 수평-배향된 FOV(V7)에서, 쉽게 커버할 수 있다. 이것은 수평-배향된 아이템이 고해상도를 구비하면서 쉽게 판독되도록 한다.
게다가, 제11 실시예에서, 제1 및 제2 촬상 렌즈(96a 및 96b)는 렌즈 유닛(94)으로서 서로 집적된다. 이러한 이유로, 판독 메커니즘(2A)의 구성요소의 수를 감소시키고, 판독 메커니즘(2A)의 구조를 간략화하고, 광학 정보 판독기(1A)의 경우에 공간을 절약하고, 광학 정보 판독기(1A)의 경우에 판독 메커니즘(2A)의 설치를 간략화하는 것이 가능하다.
게다가, 제11 실시예에서, 레이저 다이오드(90a)로부터 방사된 레이저빔을 집광하기 위한 마커빔 조사 장치(90)의 집광 렌즈(90b)는 또한 렌즈 유닛(94)과 함께 집적된다. 이것은 판독 메커니즘(2A)의 구조가 더욱 간략화되도록 한다.
(제12 실시예)
본 발명의 제12 실시예에 따른 광학 정보 판독기는 도26a 및 도26b를 참조하여 이하에 설명된다.
제12 실시예에 따른 광학 정보 판독기와 제11 실시예에 따른 광학 정보 판독기와의 상이점은 촬상 광학계(92a)의 구조이다. 이러한 이유로, 제11 및 제12 실시예에 따른 광학 정보 판독기에서의 같은 부분에 같은 참조 문자가 할당되고, 그에 따라 제12 실시예에 따른 광학 정보 판독기의 부분의 설명이 생략된다.
특히, 촬상 광학계(92a)는, 렌즈 유닛(94) 및 렌즈 유닛(94)의 프레임(95)의 형상에 대응하여 전체적으로 대체로 직각판 형상을 갖는 광 차폐 커버(101)를 포함한다. 광 차폐 커버(101)는, 예를 들어, 플라스틱으로 만들어지고, 광의 반사가 불가능한 매트-블랙으로 칠해진다.
제12 실시예에서, 렌즈 유닛(94) 및 광 차폐 커버(101)는 코인젝션 몰딩(coinjection molding)을 사용하여 한 피스로 형성된다.
특히, 제1, 프레임(95), 제1 및 제2 촬상 렌즈(96a 및 96b), 및 집광 렌즈(90b)는 한 피스의 투명 플라스틱으로 형성된다.
그 후, 광 차폐 커버(101)는 블랙 색소를 포함하는 한 피스의 플라스틱으로 프레임(95)의 한 표면벽에 형성된다.
제12 실시예에 따라, 촬상 광학계(92a)를 형성하기 위하여 광 차폐 커버(101)가 렌즈 유닛(94)과 집적되기 때문에, 촬상 광학계(92a)의 구성요소의 수를 더욱 감소시킬 수 있고, 그에 따라 촬상 광학계(92a)의 구조를 더욱 간략화할 수 있다.
제11 실시예 및 제12 실시예에서, 집광 렌즈(90b)는 렌즈 유닛(94)과 집적되지만, 집광 렌즈(90b)는 렌즈 유닛(94)으로부터 분리될 수도 있다.
게다가, 제11 실시예 및 제12 실시예 각각에서, 광 차폐 커버(100, 101)는 판독 윈도우(RW)에 면하는 프레임(95)의 한 표면벽에 부착된다. 광 차폐 커버(100, 101)는 광검출기(3)의 화소 영역에 면하는 프레임(95)의 다른 표면벽에 부착될 수 있다.
게다가, 제11 실시예 및 제12 실시예 각각에서, 광 차폐 커버(100, 101)를 대신하여, 제5 내지 제7 실시예 중 하나의 실시예에서 설명되는 구획판이 렌즈 유닛(94)의 다른 표면벽 측에 배치될 수 있고, 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b) 사이의 경계부상에 부착될 수 있다.
본 발명은 제1 내지 제12 실시예에 한정되는 것이 아니며, 제1 내지 제11 실시예는 본 발명의 개념 내에서 확장 및/또는 변경이 가능하다.
제1, 제2, 및 제4 내지 제12 실시예 각각에서, 수평-배향된 FOV에 대응하는 연결 화상 데이터를 획득하기 위하여, 제1 FOV 세그먼트에 대응하는 제1 화상 데이터는 제2 FOV 세그먼트에 대응하는 제2 화상 데이터와 연결된다.
본 발명에 따른 촬상 장치는 그안에 제1 FOV 세그먼트에 대응하는 제1 화상 데이터 및 제2 FOV 세그먼트에 대응하는 제2 화상 데이터를 저장할 수 있다.
필요에 따라, 촬상 장치는, 외부 장치로서 퍼스널 컴퓨터에, 제1 화상 데이터 및 제2 화상 데이터를 보낼 수 있다. 이러한 변경에서, 퍼스널 컴퓨터는 제1 화상 데이터와 제2 화상 데이터를 연결할 수 있고, 그에 따라 수평-배향된 FOV에 대응하는 연결 화상 데이터를 획득할 수 있다.
특히, 이러한 변경에서, 제1 FOV 세그먼트에 대응하는 제1 화상 데이터는 제2 FOV 세그먼트에 대응하는 제2 화상 데이터와 연결하도록 구성된 프로세싱 유닛은 촬상 장치로부터 구체화될 수 있다.
제1 실시예에서, 제어 유닛(12)은 연결 화상 데이터를 생성하기 위해 멀티레벨 포맷에서의 제1 및 제2 화상 데이터를 사용하고, 생성된 연결 화상 데이터를 디코딩한다.
그러나, 전술한 바와 같이, 메모리(15)의 상이한 영역 중 하나의 영역에서, 수평-배향된 FOV(V)에 포함되는 타겟(R)의 수평-배향된 필드에 대응하고 비교 회로(16)에 의해 획득되는, 제1 및 제2 이진화된 화상 데이터가 저장된다.
특히, 제1 실시예의 변경에서, 도5의 단계 S3에서의 화상 픽업 태스크 후에, 단계 S4에서, 제1 및 제2 이진 화상 데이터에서의 동일한 화소값 패턴을 검출하기 위해 제어 유닛(12)은 제1 및 제2 이진 화상 데이터를 사용한다.
단계 S4에서의 검출 태스크 후에, 제어 유닛(12)은 각각의 제1 및 제2 이진 화상 데이터에서의 동일한 화소값 패턴의 위치(각각의 주소)를 식별함으로써, 단계 S5에서 이진 포맷의 제1 및 제2 화상 데이터 사이의 위치적 관계를 식별할 수 있 다.
다음으로, 도27의 단계 S6a에서, 제어 유닛(12)은 동일한 화소값 패턴에 디초하여 제1 이진 화상 데이터 및 제2 이진 화상 데이터를 접합함으로써, 수평-배향된 FOV(V)에 대응하는 한 피스의 이진화된 화상 데이터를 생성할 수 있다.
다음의 단계 S7a에서, 제어 유닛(12)은, 바코드, 이차원 코드, 및 다른 타입 코드와 같은 광학 정보 코드 중 적어도 하나에 대응하는 코드 패턴이 한 피스의 이진화된 화상 데이터에 포함되는지 여부를 판정한다.
코드 패턴이 연결 화상 데이터에 포함되지 않는다고 판정된다면(단계 S7a에서의 판정이 아니오), 제어 유닛(12)은 광학 정보 판독 태스크를 종료한다.
반면 코드 패턴이 한 피스의 이진화된 화상 데이터에 포함된다고 판정되면(단계 S7a에서의 판정이 예), 제어 유닛(12)은 단계 S8을 속행한다. 단계 S8에서, 제어 유닛(12)은 전술한 디코딩 태스크를 실행한다.
특히, 단계 S8에서의 디코딩 태스크에서, 본 변경에 따른 제어 유닛(12)은 연결 화상 데이터를 대신하여 한 피스의 이진 화상 데이터를 사용함으로써, 광학 정보 중 적어도 하나를 디코딩할 수 있다.
제1 내지 제12 실시예 각각에서, 수평-배향된 FOV(파노라마 FOV)를 획득하기 위한 촬상 광학계는 제1 내지 제11 실시예 각각의 촬상 장치의 경우에 제거할 수 있게 설치되도록 모듈화될 수 있다. 이러한 변경에서, 그 애스펙트비(수직 대 수평 비)가 3:4인 일반적인 FOV를 획득하기 위한 일반적인 촬상 광학계는 독립하여 준비될 수 있고, 제1 내지 제11 실시예 각각의 촬상 장치의 경우에 제거할 수 있게 설 치되도록 모듈화될 수 있다.
특히, 이러한 변경에서, 모듈화된 촬상 광학계 및 모듈화된 일반적인 촬상 광학계는 촬상 장치의 경우에 수동 또는 자동으로 설치되도록 선택될 수 있다. 이것은 촬상 장치의 FOV가, 사용자의 요구에 따라, 그 애스펙트비가 3:4인 일반적인 FOV와 수평-배향된 FOV 사이에서 스위치(switch)되도록 한다.
제11 및 제12 실시예에 설명된 마커빔 조사 장치는 제1 내지 제10 실시예 각각에 제공될 수 있다. 제11 및 제12 실시예 각각에서, 마커빔 조사 장치(90)는, 수평-배향된 FOV의 중심과 같이, 광학 정보 판독기의 판독 위치(픽업 영역)의 위치를 마크하기 위해 타겟(R)상에 스폿빔을 조사하도록 구성된다. 그러나 마커빔 조사 장치는 본 구조에 한정되는 것은 아니다.
특히, 수평-배향된 FOV에 관한 복수의 포인트를 마크하기 위해 타겟(R)상에 복수의 스폿빔을 조사하기 위한 마커빔 조사 장치는, 그 양쪽 측면의 측과 같이, 제1 내지 제11 실시예 각각의 촬상 장치에 사용될 수 있다. 게다가, 수평-배향된 FOV에 관한 다양한 구성을 마크하기 위해 타겟(R)상에 마커빔을 조사하기 위한 마커빔 조사 장치는 또한 제1 내지 제11 실시예 각각의 촬상 장치에 사용될 수 있다.
제1 내지 제12 실시예 각각에서, 광검출기(3)의 감광성 화소 영역은 같은 사이즈의 두개의 분할 화소 영역으로 수직 방향에서 나누어지고, 이것은 광검출기(3)의 화소 영역이 수평으로 주사되기 때문에 바람직하다. 그러나 본 발명은 본 구조에 한정되는 것은 아니다.
특히, 광검출기(3)의 화소 영역의 분할의 수는 조정될 수 있다. 게다가, 광 검출기(3)의 화소 영역은 같거나 상이한 사이즈의 두개 또는 그이상의 분할 화소 영역으로 수평 방향에서 나누어질 수 있다.
제1 내지 제12 실시예 각각에서, 이차원 광검출기(3)로서, 컬러 CCD 영역 센서가 사용되지만, CMOS 센서와 같이, 다른 타입의 이차원 센서가 사용될 수 있다.
제1 내지 제12 실시예 각각에서, 제1 및 제2 세그먼트 또는 제1 내지 제3 세그먼트와 같은 복수의 FOV 세그먼트가, 수직 방향과 같은 다른 방향으로, 오버랩을 구비하여, 연속적으로 정렬될 수 있다.
예를 들어, 제1 실시예에서, 제1 및 제2 세그먼트는 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩을 구비하여, 연속적으로 정렬되지만, 본 발명이 본 구조에 한정되는 것은 아니다.
특히, 제1 및 제2 FOV 세그먼트는, 수평 방향과 같은 소정 방향에서, 오버랩 없이 연속적으로 정렬될 수도 있다.
이러한 변경에서, 도5의 단계 S4에서, 제어 유닛(12)은, 소정 방향에서 제1 FOV 세그먼트의 한 종단에 대응하는 제1 화상 데이터의 부분이 저장되는 상부 분할 화소 영역(3a)의 경계 주소를 식별할 수 있다. 게다가, 제어 유닛(12)은, 소정 방향에서 제2 FOV 세그먼트의 한 종단에 대응하는 제2 화상 데이터의 부분이 저장되는 하부 분할 화소 영역(3b)의 경계 주소를 식별할 수 있고, 제2 FOV의 이 한 종단은 소정 방향에서 제1 FOV 세그먼트의 한 종단에 인접한다.
상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)의 식별된 경계 주소에 기초하여, 제어 유닛(12)은, 단계 S5에서 멀티레벨 포맷 또는 이진 포맷에서의 제1 및 제2 화상 데이터 사이의 위치적 관계를 식별할 수 있다.
특히, 이러한 변경에서, 제1 및 제2 화상 데이터의 연결 화상 데이터가 단계 S6에서의 제거 태스크를 실행하지 않고 생성되기 때문에, 연결 화상 데이터를 획득하는 프로세싱 시간을 감소시킬 수 있다.
제1 내지 제12 실시예에서, 다양한 타입의 촬상 광학계가 설명되었으나, 다른 타입의 촬상 광학계가 사용될 수 있다.
예를 들어, 도28은 제1 실시예의 변경에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘(110)의 부분을 도식적으로 도시한다.
판독 메커니즘(110)은 촬상 광학계(111)의 구조를 제외하고는 판독 메커니즘(2)의 구조와 대체로 동일한 구조를 갖는다. 이러한 이유로, 촬상 광학계(111)의 구조를 제외하고, 제1 실시예 및 제1 변경에 따른 광학 정보 판독기에서의 같은 부분에 같은 참조 문자가 할당되고, 그에 따라 제1 변경에 따른 강학 정보 판독기의 부분의 설명이 생략되거나 간략화된다.
촬상 광학계(111)는 다각형 미러(112) 및 거기에 링크된 회전식(rotary) 구동 메커니즘(113)으로 구성되고, 제어 유닛(12)에 전기적으로 접속된다. 다각형 미러(12)는 복수의 반사 표면(미러)를 갖는 등변의 다각형 프리즘이고, 예를 들어, 반투명의 유리 또는 플라스틱으로 만들어진다.
제어 유닛(12)의 제어 하에서, 회전식 구동 메커니즘(113)은 다각형 미러(112)가 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 직교하는 회전축(rotation axis)에 관해 회전하도록 한다. 다각형 미러(112)는, 반사 표면이 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)와 하부 분할 화소 영역(3b) 사이의 경계부에 면하도록, 배열된다.
촬상 광학계(111)는 또한 판독 윈도우(RW)와 다각형 미러(112) 사이에 배열된 제1 및 제2 촬상 렌즈(114a 및 114b)의 쌍으로 구성된다.
다각형 미러(112)의 소정 회전 위치는, 한 반사 표면(112a)을 통하는 상부 분할 화소 영역(3a)의 제1 FOV 세그먼트(Va) 및 다른 한 반사 표면(112b)을 통하는 하부 분할 화소 영역(3b)의 제2 FOV 세그먼트(Vb)가, 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)에 밀접하게 반대편에 있도록 광학 정보 판독기가 위치되는 경우에 타겟(R)을 향하여 판독 윈도우(RW)를 통하여 외형으로 규정되고, 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게 타겟(R) 상에, 오버랩(OV)을 구비하여, 연속적으로 정렬되도록 한다(도28 참조).
특히, 제1 촬상 렌즈(114a) 및 다각형 미러(112)의 소정 회전 위치는, 한 반사 표면(112a)이 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)을 향하여 광을 반사하고 삼차원적으로 폴딩하도록 하고, 이 광은 제1 FOV 세그먼트(Va)로부터 한 반사 표면(112a)쪽으로 반사된다.
유사하게, 제2 촬상 렌즈(114b) 및 다각형 미러(112)의 소정 회전 위치는, E다른 한 반사 표면(112b)이 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)을 향하여 광을 반사하고 삼차원적으로 폴딩하도록 하고, 이 광은 제2 FOV 세그먼트(Vb)로부터 다른 한 반사 표면(112b)쪽으로 반사된다.
게다가, 도29는 제1 실시예의 제2 변경에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘(120)의 부분을 도식적으로 도시한다.
판독 메커니즘(120)은 촬상 광학계(121)의 구조를 제외하고는 판독 메커니즘(2)의 구조와 대체로 동일한 구조를 갖는다. 이러한 이유로, 촬상 광학계(121)의 구조를 제외하고, 제1 실시예 및 제2 변경에 따른 광학 정보 판독기에서의 같은 부분에 같은 참조 문자가 할당되고, 그에 따라 제2 변경에 따른 광학 정보 판독기의 부분의 설명이 생략되거나 간략화된다.
촬상 광학계(121)는 평판 미러(plate mirror)(122) 및 거기에 기계적으로 링크된 회전식 구동 메커니즘(123)으로 구성되고, 제어 유닛(12)에 전기적으로 접속된다. 평판 미러(122)는 제1 및 제2 마주보는 반사 표면을 갖고, 예를 들어, 반투명의 유리 또는 플라스틱으로 만들어진다.
제어 유닛(12)의 제어 하에서, 회전식 구동 메커니즘(123)은 평판 미러(122)가 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 직교하는 회전축에 관해 회전하도록 한다. 평판 미러(122)는, 제1 및 제2 반사 표면(122a 및 122b) 중 하나가 광검출기(3)의 화소 영역에 면하도록, 배열된다.
촬상 광학계(121)는 또한 판독 윈도우(RW)와 평판 미러(122) 사이에 배열된 제1 및 제2 촬상 렌즈(124a 및 124b)의 쌍으로 구성된다.
평판 미러(122)의 소정 회전 위치는, 제1 반사 표면(122a)을 부분을 통하는 상부 분할 화소 영역(3a)의 제1 FOV 세그먼트(Va) 및 제1 반사 표면(122a)의 다른 부분을 통하는 하부 분할 화소 영역(3b)의 제2 FOV 세그먼트(Vb)가, 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)에 밀접하게 반대편에 있도록 광학 정보 판독기가 위치되는 경우에 타겟(R)을 향하여 판독 윈도우(RW)를 통하여 외형으로 규정되고, 판독 윈도 우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게 타겟(R) 상에, 오버랩(OV)을 구비하여, 연속적으로 정렬되도록 한다(도29 참조).
특히, 제1 촬상 렌즈(124a) 및 평판 미러(122)의 소정 회전 위치는, 제1 반사 표면(122a)의 부분이 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)을 향하여 광을 반사하고 삼차원적으로 폴딩하도록 하고, 이 광은 제1 FOV 세그먼트(Va)로부터 제1 반사 표면(122a)의 부분쪽으로 반사된다.
유사하게, 제2 촬상 렌즈(124b) 및 평판 미러(122)의 소정 회전 위치는, 제1 반사 표면(122a)의 다른 부분이 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)을 향하여 광을 반사하고 삼차원적으로 폴딩하도록 하고, 이 광은 제2 FOV 세그먼트(Vb)로부터 제1 반사 표면(122a)의 다른 부분쪽으로 반사된다.
게다가, 도30은 제1 실시예의 제3 변경에 따른 광학 정보 판독기의 판독 메커니즘(130)의 부분을 도식적으로 도시한다.
판독 메커니즘(130)은 촬상 광학계(131)의 구조를 제외하고는 판독 메커니즘(2)의 구조와 대체로 동일한 구조를 갖는다. 이러한 이유로, 촬상 광학계(131)의 구조를 제외하고, 제1 실시예 및 제3 변경에 따른 광학 정보 판독기에서의 같은 부분에 같은 참조 문자가 할당되고, 그에 따라 제3 변경에 따른 광학 정보 판독기의 부분의 설명이 생략되거나 간략화된다.
촬상 광학계(131)는 삼각형(triangle) 또는 쐐기형(wedge) 베이스 및 세개의 직각형 측을 갖는 프리즘(132)으로 구성된다. 프리즘(132)은, 예를 들어, 반투명의 유리 또는 플라스틱으로 만들어진다.
프리즘(132)은, 인접한 제1 및 제2 측(132a 및 132b)이 각각 광검출기(3)의 상부 및 하부 분할 화소 영역(3a 및 3b)의 한 절반 부분과 거기에서의 다른 절반 부분의 맞은편에 있도록, 배열된다.
촬상 광학계(131)는 또한 판독 윈도우(RW)와 프리즘(132) 사이에 배열된 제1 및 제2 촬상 렌즈(133a 및 133b)의 쌍으로 구성된다.
프리즘(132)과 제1 및 제2 촬상 렌즈(133a 및 133b)는, 제1 측(132a)을 통하는 상부 분할 화소 영역(3a)의 제1 FOV 세그먼트(Va) 및 제1 측(132a)을 통하는 하부 분할 화소 영역(3b)의 제2 FOV 세그먼트(Vb)가, 판독 윈도우(RW)가 타겟(R)에 밀접하게 반대편에 있도록 광학 정보 판독기가 위치되는 경우에 타겟(R)을 향하여 판독 윈도우(RW)를 통하여 외형으로 규정되고, 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게 타겟(R) 상에, 오버랩(OV)을 구비하여, 연속적으로 정렬되도록 한다(도30 참조).
특히, 프리즘(132)은, 제1 촬상 렌즈(133a)를 통해 광검출기(3)의 상부 분할 화소 영역(3a)을 향하여 굴절된 광을 삼차원적으로 폴딩하기 위해 광의 굴절을 가능하고 하고, 이 광은 제1 측(132a)을 통하여 프리즘(132)으로 들어가게 되도록 제1 FOV 세그먼트(Va)로부터 반사된다.
유사하게, 프리즘(132)은, 제2 촬상 렌즈(133b)를 통해 광검출기(3)의 하부 분할 화소 영역(3b)을 향하여 굴절된 광을 삼차원적으로 폴딩하기 위해 광의 굴절을 가능하고 하고, 이 광은 제2 측(132b)을 통하여 프리즘(132)으로 들어가게 되도록 제2 FOV 세그먼트(Vb)로부터 반사된다.
각각의 제1 내지 제12 실시예 뿐만 아니라, 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va 및 Vb)는, 수평 방향(LD)에 직교하는 수직 방향으로 갭 없이 판독 윈도우(RW)의 수평 방향(LD)에 평행하게, 오버랩(OV)을 구비하여, 연속적으로 정렬된다. 이러한 이유로, 제1 및 제2 FOV 세그먼트(Va 및 Vb)의 연결은 수평-배향된 FOV(V)를 제공한다.
전술한 바와 같이, 제1 실시예의 제1 내지 제3 변경 각각에서, 큰 양의 데이터를 갖고 타겟(R) 상에 기록된, 그 바와 스페이스를 가로지르는 상대적으로 큰 길이를 갖는 바코드와 같이, 광학적으로 판독 가능한 정보의 수평-배향된 아이템을, 수평-배향된 FOV(V)에서, 쉽게 커버할 수 있다. 이것은 수평-배향된 아이템이 고해상도를 구비하면서 쉽게 판독될 수 있도록 한다.
현재 고려되어야 하는 본 발명의 이들 실시예 및 변경이 설명되었으나, 아직 설명되지 않은 다양한 변경이 여기서 이루어질 수도 있음이 이해되어야 하고, 본 발명의 범위 및 개념 내에서 모든 이러한 변경을 추가된 청구항에서 커버하도록 의도된다.
상기와 같은 본 발명은, 해상도를 높게 유지하면서 타겟의 화상 데이터를 획득할 수 있는 효과가 있다.

Claims (23)

  1. 타겟(target)을 촬상(imaging)하기 위한 촬상 장치(imaging device)에 있어서,
    복수의 분할 화소 영역(split pixel area)으로 나누어지는 이차원(two-dimensional) 감광성(light sensitive) 화소 영역을 구비한 광검출기(photodetector); 및
    상기 광검출기의 상기 복수의 분할 화소 영역에 각각 대응하는 복수의 FOV(field of view : 시야) 세그먼트(segment)를 규정하고, 상기 타겟이 소정 방향 배향된 FOV에 적어도 부분적으로 포함되도록 소정 방향 배향된 FOV를 형성하기 위해 상기 복수의 FOV 세그먼트를 소정 방향으로 정렬시키도록 구성된 촬상 광학계(optics)
    를 포함하는 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 분할 화소 영역은 제1 및 제2 분할 화소 영역을 포함하고, 상기 복수의 FOV 세그먼트는 상기 광검출기의 상기 제1 및 제2 분할 화소 영역에 각각 대응하는 제1 및 제2 FOV 세그먼트를 포함하고, 상기 촬상 광학계는 상기 제1 및 제2 FOV 세그먼트를, 오버랩을 구비하여, 상기 소정 방향으로 정렬시키도록 구성된
    촬상 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이차원 감광성 화소 영역은,
    서로 직교하는 제1 및 제2 방향에서의 복수의 화소로 구성되고, 상기 이차원 감광성 화소 영역의 각각의 화소에서의 전하(charge)는 상기 제1 및 제2 방향 중 하나의 방향으로 주사(scan)되도록 구성되고,
    상기 제1 및 제2 방향 중 다른 방향으로 상기 복수의 분할 화소 영역으로 나누어지고,
    여기서, 상기 촬상 광학계는 상기 제1 및 제2 방향 중 상기 하나의 방향에 평행하게 상기 복수의 FOV의 세그먼트를 정렬시키도록 구성된
    촬상 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 촬상 광학계는, 상기 광검출기의 상기 제1 및 제2 분할 화소 영역 각각에 제1 및 제2 광빔(light beam)의 초점을 맞추고, 상기 제1 및 제2 광빔은 상기 타겟의 제1 및 제2 부분으로부터 반사되고, 상기 타겟의 상기 제1 및 제2 부분은 상기 제1 및 제2 FOV세그먼트에 각각 포함되도록 구성되고,
    상기 광검출기의 상기 제1 및 제2 분할 화소 영역에 초점이 맞추어진 상기 제1 및 제2 광빔에 기초하여 상기 타겟의 상기 제1 및 제2 부분의 제1 및 제2 화상 데이터(image data)를 픽업(pick up)하고, 상기 제1 화상 데이터와 상기 제2 화상 데이터를 비교하고 상기 비교 결과에 기초하여 상기 제1 및 제2 FOV 세그먼트 사이의 오버랩에 대응하는 상기 제1 화상 데이터 및 상기 제2 화상 데이터 중 적어도 하나의 부분을 검출하고, 상기 제1 화상 데이터, 상기 제2 화상 데이터, 및 검출된 상기 제1 화상 데이터 및 상기 제2 화상 데이터 중 상기 적어도 하나의 부분에 기초하여 연결된 화상 데이터를 생성하도록 구성된 연결 화상 획득 유닛(combined-image obtaining unit)
    을 더 포함하는 촬상 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 촬상 광학계는, 상기 제1 및 제2 FOV 세그먼트를, 오버랩을 구비하여, 소정 방향으로 정렬시키도록 구성되고, 그에 따라 상기 소정 방향에 대해 다른 방향으로 편차 지역(deviation region)이 존재하는 경우에, 상기 연결된 화상 데이터가 상기 편차 지역의 이탈된 화상 데이터를 포함하고,
    상기 연결된 화상 데이터로부터 상기 이탈된 화상 데이터를 제거하도록 구성된 제거 유닛(deleting unit)
    을 더 포함하는 촬상 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 타겟은 광학적으로(optically) 판독가능한 정보의 아이템(item)을 포함하고, 상기 광학적으로 판독가능한 정보는 상기 소정 방향 배향된 FOV에 포함되고, 상기 촬상 광학계는 상기 광검출기의 상기 제1 및 제2 분할 화소 영역 각각에 제1 및 제2 광빔의 초점을 맞추고, 상기 제1 및 제2 광빔은 상기 타겟의 제1 및 제2 부분으로부터 반사되고, 상기 타겟의 상기 제1 및 제2 부분은 상기 제1 및 제2 FOV 세그먼트에 각각 포함되도록 구성되고,
    상기 광검출기의 상기 제1 및 제2 분할 화소 영역에 초점이 맞추어진 상기 제1 및 제2 광빔에 기초하여 상기 타겟의 상기 제1 및 제2 부분의 제1 화상 데이터 및 제2 화상 데이터를 픽업하도록 구성된 픽업 유닛;
    상기 제1 화상 데이터 및 상기 제2 화상 데이터에 기초하여 상기 광학적으로 판독가능한 정보의 아이템에 대응하는 특정 패턴(specified pattern)을 식별하도록 구성된 식별 유닛(identifying unit); 및
    상기 제1 화상 데이터, 상기 제2 화상 데이터, 및 식별된 상기 특정 패턴에 기초하여 상기 광학적으로 판독가능한 정보의 아이템을 디코딩하도록 구성된 디코딩 유닛(decoding unit)
    을 더 포함하는 촬상 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이차원 감광성 화소 영역은 서로 직교하는 제1 및 제2 방향에서의 복수의 화소로 구성되고, 상기 제1 화상 데이터는 임계 레벨(threshold level)을 구비하여 상기 제1 분할 화소 영역의 각각의 화소에 초점이 맞추어진 상기 제1 광빔의 강도 레벨(intensity level)을 비교함으로써 생성된 제1 이진화된(binarized) 화상 데이터이고, 상기 제2 화상 데이터는 상기 임계 레벨을 구비하여 상기 제2 분할 화소 영역의 각각의 화소에 초점이 맞추어진 상기 제2 광빔의 강도 레벨을 비교함으로써 생성된 제2 이진화된 화상 데이터이고,
    상기 디코딩 유닛은, 상기 제1 이진화된 화상 데이터와 상기 제2 이진화된 화상 데이터를 비교하고 상기 비교 결과에 기초하여 상기 제1 및 제2 FOV 세그먼트 사이의 오버랩에 대응하는 상기 제1 이진화된 화상 데이터 및 상기 제2 이진화된 화상 데이터 중 적어도 한 부분을 검출하고, 상기 소정 방향 배향된 FOV에 대응하는 한 피스(one piece)의 이진화된 화상 데이터를 생성하기 위해 검출된 상기 제1 이진화된 화상 데이터 및 상기 제2 이진화된 화상 데이터 중 상기 적어도 한 부분에 기초하여 상기 제1 이진화된 화상 데이터 및 상기 제2 이진화된 화상 데이터를 함께 접합(splice)하고, 상기 한 피스의 이진화된 화상 데이터 및 상기 식별된 특정 패턴에 기초하여 상기 광학적으로 판독가능한 정보의 아이템을 디코딩하도록 구성된
    촬상 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 디코딩 유닛은,
    상기 제1 화상 데이터와 상기 제2 화상 데이터를 비교하고 상기 비교 결과에 기초하여 상기 제1 및 제2 FOV 세그먼트 사이의 상기 오버랩에 대응하는 상기 제1 화상 데이터 및 상기 제2 화상 데이터 중 적어도 한 부분을 검출하고,
    상기 제1 화상 데이터, 상기 제2 화상 데이터, 및 검출된 상기 제1 화상 데이터 및 상기 제2 화상 데이터 중 상기 적어도 한 부분에 기초하여 연결된 화상 데이터를 생성하고,
    상기 연결된 화상 데이터 및 상기 식별된 특정 패턴에 기초하여 상기 광학적으로 판독가능한 정보의 아이템을 디코딩하도록 구성된
    촬상 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 촬상 광학계는,
    상기 광검출기의 상기 이차원 감광성 화소 영역의 맞은편에 배열되고, 상기 광검출기의 상기 이차원 감광 화소 영역의 표면(surface) 방향 및 상기 이차원 감광 화소 영역의 수직선(normal line)에 대하여 기울어지는 제1 반사기(reflector);
    상기 광검출기의 상기 이차원 감광 화소 영역의 맞은편에 배열되고, 상기 광 검출기의 상기 이차원 감광 화소 영역의 상기 표면 방향 및 상기 이차원 감광성 화소 영역의 수직선에 대하여 기울어지는 제2 반사기;
    상기 제1 반사기와 상기 타겟 사이에 배열된 제1 촬상 렌즈(lens); 및
    상기 제2 반사기와 상기 타겟 사이에 배열된 제2 촬상 렌즈를 포함하고,
    여기서, 상기 제1 반사기 및 상기 제1 촬상 렌즈의 배열은 상기 제1 반사기가 상기 광검출기의 상기 제1 분할 화소 영역을 향하여 제1 광빔을 반사하고 폴딩(folding)하도록 하고, 상기 제1 광빔은 상기 제1 FOV 세그먼트로부터 상기 제1 반사기 쪽으로 상기 제1 촬상 렌즈를 통하여 반사되고,
    상기 제2 반사기 및 상기 제2 촬상 렌즈의 배열은 상기 제2 반사기가 상기 광검출기의 상기 제2 분할 화소 영역을 향하여 제2 광빔을 반사하고 폴딩(folding)하도록 하고, 상기 제2 광빔은 상기 제2 FOV 세그먼트로부터 상기 제2 반사기 쪽으로 상기 제2 촬상 렌즈를 통하여 반사되는
    촬상 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 촬상 광학계는,
    상기 제1 FOV 세그먼트로 향하여지고 상기 타겟의 맞은편에 있는 제1 광축(optical axis) 및 상기 제1 분할 화소 영역으로 향하여지고 상기 제1 분할 화소 영역의 맞은편에 있는 제2 광축을 갖고, 상기 광검출기의 상기 제1 분할 화소 영역 의 맞은편에 위치된 제1 촬상 광학 소자(optical element);
    상기 제2 FOV 세그먼트로 향하여지고 상기 타겟의 맞은편에 있는 제3 광축 및 상기 제2 분할 화소 영역으로 향하여지고 상기 제2 분할 화소 영역의 맞은편에 있는 제4 광축을 갖고, 상기 광검출기의 상기 제2 분할 화소 영역의 맞은편에 위치되고 대체로 상기 소정 방향과 직교하는 방향으로 상기 제1 촬상 광학 소자와 함께 정렬된 제2 촬상 광학 소자; 및
    상기 제1 분할 화소 영역과 상기 제1 촬상 광학 소자 사이의 광로(optical path) 및 상기 제2 분할 화소 영역과 상기 제2 촬상 광학계 사이의 광로를 구획하도록 배열된 구획 부재(partitioning member)를 포함하고,
    여기서, 상기 제1 촬상 광학 소자 및 상기 구획 부재의 배열은 상기 제1 촬상 광학 소자가 상기 광검출기의 상기 제1 분할 화소 영역을 향하여 제1 광빔을 폴딩하도록 하고, 상기 제1 광빔은 상기 제1 FOV 세그먼트로부터 상기 제1 촬상 광학 소자 쪽으로 반사되고,
    상기 제2 촬상 광학 소자 및 상기 구획 부재의 배열은 상기 제2 촬상 광학 소자가 상기 광검출기의 상기 제2 분할 화소 영역을 향하여 제2 광빔을 폴딩하도록 하고, 상기 제2 광빔은 상기 제2 FOV 세그먼트로부터 상기 제2 촬상 광학 소자 쪽으로 반사되는
    촬상 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 촬상 광학계는,
    상기 제1 FOV 세그먼트로 향하여지고 상기 타겟의 맞은편에 있는 제1 광축 및 상기 제1 분할 화소 영역으로 향하여지고 상기 제1 분할 화소 영역의 맞은편에 있는 제2 광축을 갖고, 상기 광검출기의 상기 제1 분할 화소 영역에 대응하는 제1 촬상 광학 소자;
    상기 제2 FOV 세그먼트로 향하여지고 상기 타겟의 맞은편에 있는 제3 광축 및 상기 제2 분할 화소 영역으로 향하여지고 상기 제2 분할 화소 영역의 맞은편에 있는 제4 광축을 갖고, 상기 제2 분할 화소 영역에 대응하고 대체로 상기 소정 방향과 평행한 방향으로 상기 제1 촬상 광학 소자와 함께 정렬되는 제2 촬상 광학 소자; 및
    상기 제1 분할 화소 영역과 상기 제1 촬상 광학 소자 사이의 광로 및 상기 제2 분할 화소 영역과 상기 제2 촬상 광학계 사이의 광로를 구획하도록 배열된 구획 부재를 포함하고,
    여기서, 상기 제1 촬상 광학 소자 및 상기 구획 부재의 배열은 상기 제1 촬상 광학 소자가 상기 광검출기의 상기 제1 분할 화소 영역을 향하여 제1 광빔을 폴딩하도록 하고, 상기 제1 광빔은 상기 제1 FOV 세그먼트로부터 상기 제1 촬상 광학 소자 쪽으로 반사되고,
    상기 제2 촬상 광학 소자 및 상기 구획 부재의 배열은 상기 제2 촬상 광학 소자가 상기 광검출기의 상기 제2 분할 화소 영역을 향하여 제2 광빔을 폴딩하도록 하고, 상기 제2 광빔은 상기 제2 FOV 세그먼트로부터 상기 제2 촬상 광학 소자 쪽으로 반사되는
    촬상 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 구획 부재는 작업 위치(working position) 및 퇴피 위치(retracting position) 사이에서 이동할 수 있도록 배열되고, 상기 제1 분할 화소 영역과 상기 제1 촬상 광학 소자 사이의 상기 광로 및 상기 제2 분할 화소 영역과 상기 제2 촬상 광학계 사이의 상기 광로를 구획하는 상기 작업 위치에 위치되고, 상기 광검출기로부터 떨어진 상기 퇴피 위치에 위치된
    촬상 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 구획 부재에 기계적으로 링크(link)되고, 상기 작업 위치와 상기 퇴피 위치 사이에서 상기 구획 부재를 이동시키도록 구성된 구동 메커니즘(drive mechanism)
    을 더 포함하는 촬상 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 구획 부재는 작업 위치 및 퇴피 위치 사이에서 이동할 수 있도록 배열되고, 상기 제1 분할 화소 영역과 상기 제1 촬상 광학 소자 사이의 상기 광로 및 상기 제2 분할 화소 영역과 상기 제2 촬상 광학계 사이의 상기 광로를 구획하는 상기 작업 위치에 위치되고, 상기 광검출기로부터 떨어진 상기 퇴피 위치에 위치된
    촬상 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 구획 부재에 기계적으로 링크되고, 상기 작업 위치와 상기 퇴피 위치 사이에서 상기 구획 부재를 이동시키도록 구성된 구동 메커니즘
    을 더 포함하는 촬상 장치.
  16. 제2항에 있어서,
    상기 촬상 광학계는,
    상기 제1 FOV 세그먼트로 향하여지고 상기 타겟의 맞은편에 있는 제1 광축 및 상기 제1 분할 화소 영역으로 향하여지고 상기 제1 분할 화소 영역의 맞은편에 있는 제2 광축을 갖고, 상기 광검출기의 상기 제1 분할 화소 영역에 대응하는 제1 촬상 광학 소자;
    상기 제2 FOV 세그먼트로 향하여지고 상기 타겟의 맞은편에 있는 제3 광축 및 상기 제2 분할 화소 영역으로 향하여지고 상기 제2 분할 화소 영역의 맞은편에 있는 제4 광축을 갖고, 상기 제2 분할 화소 영역에 대응하고 대체로 상기 소정 방향과 평행한 방향으로 상기 제1 촬상 광학 소자와 함께 정렬되는 제2 촬상 광학 소자; 및
    상기 광검출기의 상기 이차원 감광 화소 영역과 상기 제1 및 제2 촬상 광학 소자 사이 및 상기 타겟과 상기 제1 및 제2 촬상 광학 소자 사이의 적어도 하나에 배열되고, 상기 제1 촬상 광학 부재의 FOV와 상기 제2 촬상 광학 부재의 FOV를 부분적으로 차폐하는 부분적 차폐 부재(partially shielding member)를 포함하고,
    여기서, 상기 제1 촬상 광학 소자 및 상기 부분적 차폐 부재의 배열은 제1 광빔의 부분이 차폐되도록 하고, 남아있는(remaining) 상기 제1 광빔이 상기 광검출기의 상기 제1 분할 화소 영역으로 향하여지도록 하고, 상기 제1 광빔은 상기 제1 FOV 세그먼트로부터 상기 제1 촬상 광학 소자를 향하여 반사되고,
    상기 제2 촬상 광학 소자 및 상기 부분적 차폐 부재의 배열은 제2 광빔의 부분이 차폐되도록 하고, 남아있는 상기 제2 광빔이 상기 광검출기의 상기 제2 분할 화소 영역으로 향하여지도록 하고, 상기 제2 광빔은 상기 FOV의 상기 제1 세그먼트로부터 상기 제2 촬상 광학 소자를 향하여 반사되는
    촬상 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 부분적 차폐 부재는 작업 위치 및 퇴피 위치 사이에서 이동할 수 있도록 배열되고, 상기 제1 촬상 광학 부재의 상기 FOV와 상기 제2 촬상 광학 부재의 상기 FOV를 부분적으로 차폐하는 상기 작업 위치에 위치되고, 상기 광검출기로부터 떨어진 상기 퇴피 위치에 위치된
    촬상 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 부분적 차폐 부재에 기계적으로 링크되고, 상기 작업 위치와 상기 퇴피 위치 사이에서 상기 부분적 차폐 부재를 이동시키도록 구성된 구동 메커니즘
    을 더 포함하는 촬상 장치.
  19. 제2항에 있어서,
    상기 촬상 광학계는,
    상기 제1 FOV 세그먼트로 향하여지고 상기 타겟의 맞은편에 있는 제1 광축 및 상기 제1 분할 화소 영역으로 향하여지고 상기 제1 분할 화소 영역의 맞은편에 있는 제2 광축을 갖고, 상기 광검출기의 상기 이차원 감광성 화소 영역의 맞은편에 위치된 제1 촬상 광학 소자; 및
    상기 제2 FOV 세그먼트로 향하여지고 상기 타겟의 맞은편에 있는 제3 광축 및 상기 제2 분할 화소 영역으로 향하여지고 상기 제2 분할 화소 영역의 맞은편에 있는 제4 광축을 갖고, 상기 광검출기의 상기 이차원 감광성 화소 영역의 맞은편에 위치된 제2 촬상 광학 소자를 포함하고,
    여기서, 상기 제1 촬상 광학계 및 상기 제2 촬상 광학계는 렌즈 유닛을 형성하기 위해 한 피스의 플라스틱(plastic)으로 형성되는
    촬상 장치.
  20. 제2항에 있어서,
    광학 소자를 갖고 상기 타겟을 향하여 배열되고, 상기 광학 소자에 의해 상기 타겟쪽으로 조사되기 위해 방사된 마커빔(marker beam)이 집광되도록 마커빔을 방사하도록 구성된 마커빔 조사 유닛(irradiating unit)
    을 더 포함하고,
    여기서, 상기 광학 소자, 상기 제1 촬상 광학계, 및 상기 제2 촬상 광학계는 상기 렌즈 유닛을 형성하기 위해 한 피스의 플라스틱으로 형성되는
    촬상 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 렌즈 유닛은 상기 제1 및 제2 촬상 렌즈를 완전하게 지지하기 위해 상기 제1 및 제2 촬상 렌즈의 사이를 중개하도록 구성된 프레임(frame)을 포함하고, 상기 촬상 광학계는 상기 프레임을 커버(cover)하도록 구성된 광 차폐 커버(light shielding cover)를 더 포함하는
    촬상 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 렌즈 유닛 및 상기 광 차폐 커버는 코인젝션 몰딩(coinjection molding)을 사용하여 한 피스로 형성되는
    촬상 장치.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 이차원 감광성 화소 영역은 서로 직교하는 제1 및 제2 방향에서의 복수의 화소로 구성되고, 상기 이차원 감광성 화소 영역의 각각의 화소에서의 전하는 상기 제1 및 제2 방향 중 하나의 방향으로 주사되도록 구성되고, 상기 이차원 감광성 화소 영역은 3:4의 수직 대 수평비(vertical to horizontal ratio)를 갖는
    촬상 장치.
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