TWI355613B - Information reader for optically reading code - Google Patents

Description

1355613 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係相關於資訊讀取器，用以發出標誌光到顯示 媒體以照亮置放在讀取器的可讀取區中之媒體的資訊編碼 ，並且定位讀取器在媒體上，使得能夠以照明光線照亮媒 體的資訊編碼，而讀取器能夠光學地讀取資訊編碼。 【先前技術】 爲了記錄資訊在諸如商品等物品上’將資訊編碼標示 在裝附於物品的顯示媒體的編碼區。以資訊讀取器光學地 讀出此資訊編碼。也就是說，讀取器最初發出具有複數引 導標誌的影像之標誌光。使用者引導讀取器朝向媒體’以 使用標誌光照亮位在讀取器的可讀取區中之媒體的資訊編 碼，及使用者將引導標誌所指出之標誌光的中心置放在資 訊編碼的中心。因此，將讀取器定位在媒體上，如此，可 將資訊編碼的影像適當地形成在讀取器的光接收系統中。 也就是說，將讀取器聚焦在媒體上。然後，讀取器發出照 明光到媒體，及光接收系統接收從媒體反射的光。因此， 讀取器可光學式讀取媒體的資訊編碼。 例如，已出版日本專利第一出版號碼2006-330987中 揭示此讀取器。在此出版品中，資訊讀取器具有標誌光學 系統和光接收光學系統。標誌光學系統的標誌光源沿著標 誌光學系統的光軸發出標誌光到物體（即、顯示媒體）， 藉以適當定位讀取器在物體上。在光接收光學系統中，光 -4 - 1355613 學系統的光接收軸與影像形成透鏡的光軸一致，且以直角 與光接收感測器的表面交叉。透鏡會聚從物體反射的照明 光到感測器的表面上。 光學系統被配置成標誌光學系統的光軸和光接收光學 系統的光接收軸以小角度與交叉點相交。讀取器和交叉點 之間的距離被設定成適合讀取器的讀取距離。當使用者以 讀取距離置放讀取器在物體上時，標示在物體上之資訊編 碼的影像被形成在感測器的表面上。因此，讀取器可從影 像讀取資訊編碼。爲了在讀取器配置具有彼此相交的軸之 光學系統，將標誌光學系統中之包括光源的光學元件配置 在光接收光學系統的透鏡之上側上，以能夠傾向下方向。 在此結構中，必然將標誌光學系統的光學元件配置在讀取 器中’以對著光接收光學系統的光學元件（即、感測器和 透鏡）傾斜。 然而，爲了將彼此傾斜之光學系統的光學元件配置成 以小角度使光學系統的軸相交，需要將光學元件裝附到各 自的支撐構件（如、印刷電路板）^另一選擇是，當光學 元件被裝附到同一支撐構件時，需要經由間隔物等將光學 兀件的其中之一間接地裝附到支撐構件。因此，不想要地 增加讀取器所需之部分的構件和組裝處理。另外，需要精 密調整光學元件的至少其中之一的取向。因此，必然需要 用於光學系統的調整處理。 【發明內容】 -5- 1355613 由於考量習知資訊讀取器的缺點，本發明的目標係設 置一資訊讀取器，其中以簡易結構輕易地配置標誌光學系 統和光接收光學系統，使得藉由使用從標誌光學系統發出 的標誌光將讀取器適當地定位在顯示媒體上，及使得讀取 該顯示媒體的資訊編碼之時從該顯示媒體光學地反射的光 ，係在該光接受光學系統中接收。 根據本發明的觀點，藉由設置一資訊讀取器來達成目 標，此資訊讀取器包含：一光接收光學系統，用以設定可 讀取區；一標誌光源，用以沿著標誌光源的光發射軸發出 標誌光到顯示媒體，藉以置放該顯示媒體在該可讀取區； 及一支撐構件，用以支撐標誌光源和光接收光學系統，使 得光接收感測器的感測器軸和標誌光源的光發射軸大體上 彼此平行。光學系統從位在可讀取區中的顯示媒體接收影 像形成光，及從影像形成光形成編碼影像，以從編碼影像 光學地讀取標示在顯示媒體上的資訊編碼。光學系統包含 一光接收感測器，其接收影像形成光和在感測器的影像形 成表面上形成編碼影像；一透鏡，其會聚影像形成光到光 接收感測器的該影像形成表面上。感測器的感測器軸垂直 於影像形成表面且大體上通過光接收光學系統的光軸和影 像形成表面之交叉點。以物點距離Do隔開透鏡的主點與 可讀取區，及以像點距離Di與該光接收感測器的影像形 成表面隔開。以軸間距離D a分開透鏡的光軸和標誌光源 的光發射軸。以滿足關係F = DaxDi/Do的偏移値F區分光 接收感測器的感測器軸與透鏡的光軸，使得光接收感測器 -6- 1355613 的感測器軸以遠離標誌光源的方 利用資訊讀取器的此結構， 取區的中心。因此，能夠以等於 Do的總和Di + Do乘上放大倍數 將置放在可讀取區中的物體之影 。另外，雖然光接收感測器的感 射軸大體上彼此平行，但是偏移 在可讀取區中標誌光源的光發射 利用光源、透鏡、和感測器 器的位置和取向被設定成在讀取 距離（即、約透鏡和顯示媒體之 光到顯示媒體時，將顯示媒體置 可讀取區中之標誌光源的軸交叉 顯示器上。因此，將標示在顯示 形成在感測器的表面上。在此影 誌光源的軸上之一部分編碼也被 ，所以將此部分編碼的影像形成 之影像形成表面的部分上。因此 個影像形成在感測器的表面上， 像讀取整個資訊編碼。 因此，因爲感測器和標誌光 卻沒有與感測器的軸和標誌光源 需要將光源和感測器裝附到各自 支撐構件和光源與感測器的其中 向自透鏡的光軸位移。 光學系統的光軸通過可讀 像點距離Di和物點距離 Di/Do之物體一影像距離 像形成在感測器的表面上 測器軸和標誌光源的光發 値F = DaxDi/Do被設定成 軸會合光學系統之光軸。 間的此位置關係，當讀取 器和顯示媒體之間的適當 間的距離Do )發出標誌 放在可讀取區中，及將與 之光學系統的光軸置放在 媒體中之資訊編碼的影像 像形成中，因爲置放在標 置放在光學系統的光軸上 在與光學系統的光軸交叉 ，能夠可靠地將編碼的整 如此資訊讀取器能夠從影 源係由支撐構件所支撐， 的光發射軸相交，所以不 的支撐構件，也不需要在 之一間額外置放間隔物。 1355613 在此例中，可以簡單結構將標誌光學系統的光源 接收光學系統的感測器配容易地置在資訊讀取器中， 減少製造資訊讀取器所需之組裝處理的數目和調整處 數目，亦可減少資訊讀取器所需的部分之數目。 根據本發明的另一觀點，藉由設置一資訊讀取器 成目標，此資訊讀取器包含：一第一光接收光學系統 以設定可讀取區；一第二光接收光學系統；一標誌光 用以沿著標誌光源的光發射軸發出標誌光到顯示媒體 以置放顯示媒體在可讀取區；及一支撐構件，用以支 誌光源與第一和第二光接收光學系統。第一光接收光 統從置放在可讀取區中的顯示媒體接收第一影像形成 及從第一影像形成光形成第一編碼影像，以從第一編 像光學地讀取標示在顯示媒體上的資訊編碼。第二光 光學系統從置放在可讀取區中的顯示媒體接收第二影 成光，及從第二影像形成第二光形成編碼影像，以從 編碼影像光學地讀取標示在顯示媒體上的資訊編碼。 光接收光學系統包含一第一光接收感測器，其接收第 像形成光和在第一光接收感.測器的影像形成表面上形 —編碼影像；一第一透鏡，其會聚第一影像形成光到 光接收感測器的影像形成表面上。第一光接收感測器 測器軸大體上通過第一光接收光學系統的光軸和影像 表面之交叉點且垂直於影像形成表面。以第一物點 D 〇 1隔開第一透鏡的主點與可讀取區，以第一像點 Dil隔開第一透鏡的主點與第一光接收感測器的影像 和光 及可 理的 來達 ，用 源， ，藉 撐標 學系 光， 碼影 接收 像形 第二 第一 -影 成第 第一 的感 形成 距離 距離 形成 -8- 1355613 表面。第二光接收光學系統包含一第二光接收感測器 接收第二影像形成光和在第二光接收感測器的影像形 面上形成第一編碼影像；及一第二透鏡，其會聚第二 形成光到第二光接收感測器的影像形成表面上。第二 收感測器的感測器軸大體上通過第二光接收光學系統 軸和影像形成表面之交叉點且垂直於第二光接收感測 影像形成表面。以第二物點距離Do2隔開該第二透 主點與可讀取區，以第二像點距離Di2隔開第二透鏡 點與第二光接收感測器的影像形成表面。支撐構件支 誌光源、第一光接收感測器、和第二光接收感測器， 第一和第二光接收感測器的感測器軸和標誌光源的光 軸大體上彼此平行。以第一軸間距離Dal分開第一透 光軸和標誌光源的光發射軸，及以第二軸間距離Da2 第二透鏡的光軸和標誌光源的光發射軸。以滿足 Fl=DalxDil/Dol的第一偏移値F1區分第一光接收感 的感測器軸與第一透鏡的光軸，使得第一光接收感測 感測器軸以遠離標誌光源的方向自第一透鏡的光軸位 以滿足關係F2=Da2xDi2/Do2的第二偏移値F2區分 光接收感測器的感測器軸與第二透鏡的光軸，使得第 接收感測器的感測器軸以遠離標誌光源的方向自第二 的光軸位移。 利用資訊讀取器的此結構’第—和第二光學系統 軸通過可讀取器的中心。因此，能夠以等於像點距離 和物點距離Do 1的總和乘上放大倍數Dil/Do 1之物 ，其 成表 影像 光接 的光 器的 鏡的 的主 撐標 使得 發射 鏡的 分開 關係 測器 器的 移。 第二 二光 透鏡 的光 Dil 髀一 1355613 影像距離將置放在可讀取器中的物體之影像形成在第一光 接收感測器的表面上，亦能夠以等於像點距離Di2和物點 距離Do2的總和乘上放大倍數Di2/Do2之物體-影像距 離將其形成在第二光接收感測器的表面上。另外，雖然感 測器的感測器軸和光源的光發射軸大體上彼此平行，但是 偏移値Fl=DalxDil/Dol被設定成在可讀取區中標誌光源 的光發射軸會合第一光學系統之光軸，及偏移値F2 = Da2x Di2/Do2被設定成在可讀取區中標誌光源的光發射軸會合 第二光學系統之光軸。 利用光源、透鏡、和感測器間的此位置關係，當讀取 器的位置和取向被設定成在讀取器和顯示媒體之間的適當 距離（即、約第一透鏡和顯示媒體之間的距離Dol)發出 標誌光到顯示媒體時，將顯示媒體置放在可讀取區中，及 將與可讀取區中之標誌光源的軸交叉之第一和第二光學系 統的光軸置放在顯示器上。因此，將標示在顯示媒體中之 資訊編碼的影像形成在第一感測器的表面上，及將資訊編 碼的另一影像形成在第二感測器的表面上。 在此影像形成中，置放在標誌光源的軸上之一部分編 碼也被置放在光學系統的光軸上，使得將此編碼部位的影 像形成在與第一光學系統的光軸交叉之第一感測器的一部 份表面和與第二光學系統的光軸交叉之第二感測器的一部 份表面二者上。因此，能夠可靠地將編碼的整個影像形成 在各個感測器的表面上，如此資訊讀取器能夠從影像讀取 整個資訊編碼。 -10- 1355613 因此，因爲感測器和光源係由支撐構件所支撐，卻沒 有與感測器的軸和光源的軸相交，所以不需要將光源和感 測器裝附到各自的支撐構件，也不需要在支撐構件和光源 與感測器間的兩光學元件每一個之間額外置放間隔物。 在此例中，可以簡單結構將標誌光學系統的光源和光 接收光學系統的感測器配容易地置在資訊讀取器中，及可 減少製造資訊讀取器所需之組裝處理的數目和調整處理的 數目，亦可減少資訊讀取器所需的部分之數目。 【實施方式】 現在將參考附圖說明本發明的實施例，在附圖中，除 了特別指出之外，相同參考符號表示整篇說明書中的相同 部分，元件，或構件》 實施例1 圖1A爲根據第一實施例的二維編碼讀取器之部分橫 剖面圖的側視圖，及圖1 B爲編碼讀取器的部分橫剖面圖 之俯視圖。圖2爲編碼讀取器中的光學系統之結構圖和微 電腦系統的方塊圖。標誌光的發射方向被稱做讀取器的前 方向’及當沿著前方向觀看讀取器時界定讀取器的左和右 側。 圖1A及圖1B所示之手槍型二維編碼讀取器10表示 根據本發明的資訊讀取器。如圖1A、圖1B、及圖2所示 ’編碼讀取器1〇具有外殼本體11，製成四周爲矩形薄箱 -11 - 1355613 型；及圓柱握柄12，被裝附到讀取器ι〇的後側上之本 11的底部位’以與本體11成一整體形成。本體U和 柄12以槍型形成讀取器1〇。握柄12具有特定外直徑 使得使用者能夠以他們的手抓緊握柄12。將觸發器開 14裝附到握柄12的上部位，以使支托著握柄12的使 者食指置放在開關14上。 本體11容納用以輸出標誌光Lm之標誌光學系統 ，用以發出照明光Li的光束之複數照明光源29，用以 收從讀取物體R所反射的影像形成光Lr之光接收光學 統21 (見圖2)，及用以從光Lr偵測標示在物體R上 編碼之資訊的微電腦系統20。照明光學系統係由光源 所組成。本體1 1另外具有單一印刷電路板（或支撐構 )1 6和微電腦系統單元板1 5。將光學系統21及25和 源29配置在板1 6上，及將標誌光學系統25置放在光 系統2 1的上側上。因此，以沿著讀取器1 0的縱方向延 之矩形形成板1 6。將系統20安裝在板1 5上。 本體11另外具有讀取開口 11a在本體Μ的前端。 標誌光學系統20輸出之標誌光Lm通過開口 1 1 a且照 讀取的物體（或顯示媒體）R’以讓使用者能夠以適當 離將讀取器1 〇定位在物體R上。從光源29發出的照明 通過開口 1 1 a，並且從讀取物體R反射，以形成影像形 光Lr。影像形成光Lr通過開口 11a以在光學系統21 接收。將表示資訊編碼的二維編碼Q標不在物體尺上 編碼Q係從QR (快速反應）編碼、DataMatrix、Maxi 體 握 » 關 用 25 接 系 的 29 件 光 學 長 從 亮 距 光 成 中 〇 編 -12- 1355613 碼、PDF417、Veri編碼、CP編碼、Calra編碼等所選擇 。在微電腦系統20中處理光Lr以從光Lr偵測編碼，使 得讀取器10從物體R光學地讀取編碼。 圖3A爲當從前側觀看開口 lla時之編碼讀取器1〇的 正視圖，及圖3B爲大體上沿著3A的線3B-3B所取之剖 面圖。 如圖1A、圖1B、圖2、圖3A、及圖3B所示，標誌 光學系統25具有標誌光源28，固定式裝附至板16的平 面表面16a ’以沿著光源28的光發射軸發出雷射光束 Lb ;圓柱支架26，裝附至板16的表面16a以圍繞光源28 :及全像圖27，係由支架26所支撐。光源28係例如由 諸如InGaAlP雷射等雷射二極體所形成。全像圖27係由 具有繞射光柵的矩形全像圖板所形成。因爲以矩形形狀形 成二維編碼Q，所以亦以矩形形狀形成全像圖板，使得板 的各個較長側沿著讀取器1 0的橫向方向延伸。 將光源28配置在板16上，使得光源28的軸JM大 體上垂直於板16的表面16a (見圖3B)。也就是說，將 光源28的抵表面直接裝附至板16，卻不必在光源28和 板1 6之間使用任何間隔物，使得軸JM變得大體上垂直 於板16的表面16a。全像圖27繞射從光源28發出的雷 射光束Lb，及以矩形形狀形成漫射在軸JM四周的標誌光 Lm之光束。標誌光Lm具有複數引導標誌的影像，且在 將軸JM約置放在標誌光Lm的中心同時從讀取器1 0輸出 -13- 1355613 圖1B、圖2、及圖3A所示之各個照明光源29係由 紅色發光二極體（LED )。在此實施例中，以置放在光學 系統21及25的左側上之直線將五個LEDs配置在板16 上’及以置放在光學系統21及25的右側上之直線將另五 個LEDs配置在板16上。在漫射透鏡等（未圖示）中漫 射從光源29發出之照明光Li的光束，且在物體R上反射 以形成影像形成光Lr的光束。在光學系統21中接收影像 形成光Lr以從光Lr讀取編碼Q的資訊。 圖1A、圖2、圖3A、及圖3B所示之光學系統21具 有設定在焦距Lf之影像形成透鏡23、固定式裝附至板16 的表面16a之攝像感測器24、及坐落在板16的表面16a 上之鏡筒22’以在環繞感測器24的同時支撐透鏡23。感 測器24係由諸如C-MOS或電荷耦合裝置（CCD)等幾百 萬個固態成像裝置所形成，使得影像形成表面2 4 a被形成 在感測器24上。因爲以矩形形狀形成二維編碼q，所以 以矩形形狀配置一群固態成像裝置，以在感測器上2 4以 矩形形狀形成表面24a。表面24a具有沿著讀取器1〇的 橫向方向延伸之較長側。也就是說，感測器24的作用如 同所謂的面積感測器。因此，感測器24能夠在表面24a 上形成光Lr所載送的感測器24二維（即、矩形）影像。 感測器2 4係可由單一面積感測器所形成，此單—面積感 測器具有以正方形形狀所形成的影像形成表面，因此在表 面上能夠形成編碼Q的矩形影像。 透鏡23接收從物體R反射的影像形成光Lr，且會聚 -14- 1355613 光L r到感測器2 4的表面2 4 a上。透鏡2 3的取向例如被 設定成通過透鏡23的主點（即、中心）p之透鏡23的光 軸（即、透鏡軸）JL大體上變成垂直於感測器24的表面 24a (見圖 3B)。 通過透鏡23的主點P之光接收光學系統21的光軸 JZ (見圖1A)與感測器24的表面24a在光接收點24c交 叉。感測器24的感測器軸JS被界定成垂直於表面24a且 通過表面24a的點24c。表面24a的點24c例如被置放在 矩形形狀的表面24a之兩對角線的交叉點。然而，可區別 表面24a的點24c與表面24a的中心。感測器24的取向 被設定在板16上，使得感測器24的軸JS大體上垂直於 板16的表面16a (見圖3B)。也就是說，將與表面24a 相對之感測器24的底表面直接裝附至板1 6，卻不在感測 器2 4和板1 6之間使用任何間隔物，使得軸j s大體上變 得垂直於板16的表面16a。因此，透鏡23的軸JL和感 測器24的軸JS大體上平行於光源28的軸jm，將軸JS 及JM置放在同一平面上。 在板16上將感測器24置放成可經由開口 lla從本體 1 1的外面看見感測器2 4。另外，將感測器2 4定位成以偏 移値F從透鏡23的光軸JL將表面24a的點24c朝讀取器 1 〇的下側位移，以進一步遠離光源28。也就是說，以偏 移値F從透鏡23的光軸JL將感測器24的軸JS朝光源 28側的相對下側位移。因此，將軸JM、jS、及jl置放 在同一平面上。因爲將軸JM、JS、及JL置放在同一平面 -15- 1355613 上，所以軸JM及JZ被置放在同—平面上，使得軸JM 光學系統21的光軸JZ相交（見圖4)。另外，因爲從 鏡23的光軸JL位移表面24a的點24c，所以光接收光 系統21的光軸JZ (見圖1 a )傾斜地會合感測器24的 面 24a。 現在將參考圖4更詳細說明標誌光學系統25的軸 和光學系統21的光軸JZ之間的位置關係。 如圖4所示，光學系統21在距讀取器10的特定距 設定讀取器10的可讀取區Ar。光學系統21的光軸JZ 直角與區域Ar的讀取中心Cr相交。當將物體R置放 可讀取區Ar時’將從物體R反射和入射在透鏡23上 光會聚在感測器24的表面24a上且對準焦點，將在區 Ar的中心Cr反射和進入到光軸JZ的四周之光會聚在 測器24的表面24a之點24c上。因爲以矩形形狀形成 測器24的表面24a，所以系統2 1以矩形形狀形成區域 ’此矩形形狀具有沿著讀取器1 0的橫向方向延伸之較 側。將偏移値F設定成在區域Ar中，標誌光源28的 JM會合光學系統21的光軸JZ。也就是說，軸JM通過 域Ar的中心Cr，及軸JM及JZ在區域Ar的中心Cr中 此會合。 標誌光學系統25間歇性輸出標誌光Lm到物體R 照亮物體R。讀取器1 0和物體R之間的距離被設定成 置放物體R在可讀取區Ar中。將讀取器10的取向設 成引導以矩形形狀形成的標誌光Lm之較長側平行於編 與 透 學 表 J Μ 離 以 在 的 域 感 感 Ar 長 軸 丨品- 彼 以 約 定 碼 -16- 1355613 區的較長側，及將標誌光Lm的中心（即、讀取區Ar的 中心Cr)約置放在物體R的編碼區之中心。標誌光Lm 具有置放在光Lm的外周圍區中之複數引導標誌Ga的影 像，使得在物體R的編碼區之周邊中畫出引導標誌Ga。 使用者能夠從引導標誌Ga輕易地看得見縱向中心線LV 和橫向中心線LH二者，以識別線LV及LH的交叉點當 作可讀取區Ar的中心Cr。 因此，當依據標誌光Lm來適當調整讀取器10的位 置和取向以置放線LV及LH的交叉點在編碼區的中心上 時，光學系統21的光軸JZ與編碼區的中心相交。因爲光 源28被置放在感測器24的上側，所以編碼區的線LV被 置放在將軸JZ及置放在一起之平面Kp中。因此，當 從光源29發出之照明光Li從置放在可讀取區Ar的中心 Cr之編碼區的中心反射以形成進入光軸JZ四周之影像形 成光Lr時，可經由透鏡23將光Lr會聚在表面24a的點 2 4 c上。也就是說，當從編碼區反射照明光L i以形成影 像形成光Lr時’可將光Lr會聚在感測器24的表面24a 上。 下面將參考圖5說明光源28、透鏡23、及感測器24 間的位置關係。 如圖5所示，將讀取器1 〇組配成在光源2 8的軸JM 和透鏡23的軸JL之間具有軸間距離Da，在可讀取區Ar 和透鏡23的主點P之間具有物點距離Do、在透鏡23的 主點P和感測器24的表面24a之間具有像點距離Di，與 -17- 1355613 在軸JL和感測器24之表面24a的點24c之間具有偏移値 F°從距離Di和透鏡23的焦距Lf決定距離Do，以滿足 焦點間關係l/Di+l/D〇=l/Lf。將偏移値F設定成滿足關係 F = DaxDi/Do。値Di/Do表示透鏡23的放大倍數。 因此，光學系統21的光軸JZ在點24c中與感測器 24的表面24a相交’點24c係在下方向以偏移値F ( =Dax Di/Do )從透鏡23的光軸JL位移，以遠離標誌光源28。 另外。光源28的軸JM與置放在光學系統21的光軸JZ 上之可讀取區Ar的中心Cr相交。當將物體R置放在可 讀取區Rr以保持物點和像點之間的光學共軛關係（即、 焦點間關係）。物體R的二維編碼Q和形成在感測器2 4 的表面24a上之影像間的物體-影像關係變得等於距離 D 〇和距離D i的總和D 〇 + D i。 因此，因爲以偏移値F區分感測器24的軸JS和透鏡 23的光軸JL，所以即使當以光源28的軸JM平行於感測 器24的軸：T S之位置關係（見圖3 B )而將光源2 8和感測 器24裝附至板16時，光源28的軸可被設定成通過 讀取區A r的中心C r，此讀取區A r的中心C r係爲通過透 鏡23的主點P和感測器24的點24c之光學系統21的光 軸所在位置。也就是說，利用被配置成在板16上將光 源28、透鏡23、及感測器24配置成光源28的軸JM未 以任何角度與感測器24的軸JS相交之讀取器1〇的結構 ，然後當使用者置放讀取區Ar在物體R上以使引導標誌 Ga所指出的讀取區Ar之中心在物體R的一維編碼Q之 -18- 1355613 中心時，可以物體一影像距離Dol+Dil將光學系統21 光軸JZ置放在編碼Q的中心上。 在製造讀取器10時，爲了直接裝附光源28和感測 24到板16,使用自動安裝電部分到電設備之安裝設備 因此，可藉由安裝設備以高精確度獨立地定位光源28 感測器24。另外，因爲將透鏡23固定至直接裝附到板 、透鏡23之鏡筒22’所以可以高精確度獨立地定位感 器24和光源2 8。因此，不需要精確調整透鏡2 3、感測 24、和光源28間的位置關係。 因此，不需要將具有鏡筒22、透鏡23、及感測器 的光學系統21裝附至不同於裝附具有支架26、全像圖 、及光源28之標誌光學系統25的另一支撐構件的支撐 件（如、子基板、或支撐柱、或從本體11的內壁延伸 來之凸部位）。另外，也不需要經由間隔物等將感測 24和光源28的至少其中之一間接裝附至板1 6 ’以相對 板1 6的表面1 6a之小角度來配置感測器24和光源28 其中之一。 利用直接裝附至板16的感測器24和光源28之結 ，可減少製造讀取器1 0所需之組裝處理的數目和調整 理的數目，亦可減少讀取器10所需的部分之數目。也 是說，能夠容易地以簡單結構配置標誌光學系統25和 接收光學系統2 1。 回到圖2，微電腦系統20具有放大器.3 1 ’用以放 指出編碼的偵測信號之位準；類比至數位轉換器3 3 ’ 的 器 〇 和 16 測 器 24 27 構 出 器 於 的 構 處 就 光 大 用 -19- 1355613 以將放大的信號之類比位準轉換成數位資料；同步信號 • 生電路38，用以產生同步信號，以與同步信號的各個 • 衝同步地接收感測器24中的偵測信號：位址產生電路 ，用以與同步信號的各個脈衝同步地產生位址；記億 35，用以儲存數位資料在位址中；電源開關41;觸發 開關14;操作開關42;發光二極體（LED) 43，充作 示器；蜂音器44’產生警笛聲或警報聲；液晶顯示器 | LCD) 46，用以顯示編碼的資訊；通訊介面（〗/f) 48; 池4 9 ;及控制電路4 0 ’用以控制系統2 0的所有單元。 利用系統20的此結構，在放大器31中以預定增益 大指出形成在感測器24的表面24a上之編碼Q的影像 影像信號。在轉換器33中將放大信號轉換成數位影像 料。另外’每次將影像信號傳送到系統2〇時，在電路 及3 8中產生位址。然後’將影像資料儲存在記憶體3 5 位址中。 # 記憶體3 5係由半導體記憶體所形成，此半導體記 體具有諸如動態RAM (DRAM)或靜態ram (SRAM) 隨機存取記憶體（RAM ) ’及諸如可拭除可和電子可程 化ROM ( EPROM )、電子可拭除可程式化R〇M EPPROM)等唯讀記憶體（R〇M) 。RAM具有用於算術 算的工作區與用以儲存影像資料的區域。R〇M儲存用 解碼處理之預定程式和用以控制諸如感測器2 4、光源 及29寺硬體之系統程式。 控制單元40係由具有中央處理單元（cpu )的微 產 脈 36 體 器 指 ( 電 放 之 資 36 的 憶 等 式 ( 計 於 28 電 -20- 1355613 腦、系統匯流排、及輸入-輸出介面所形成以控制讀取器 10。單元40和記億體35包含資訊處理器和具有資訊處理 功能。單元40經由輸入-輸出介面與各種單元連接，諸 如放大器31、電路33及38、記憶體35、和周邊電路（ 開關14、41、及42，LED 43，蜂音器44，LCD 46，及介 面48 )等各種單元。單元40偵測開關14、41、及42的 開一關操作。單元40控制LED 43以開或關。單元40控 制蜂音器44以輸出警笛聲或警報聲。單元40控制顯示器 46以顯示資訊編碼Q。單元40控制介面48以執行與諸 如主機系統的主機電腦等外部單元（未圖示）的串列通訊 。當單元40偵測開關4 1打開時，單元40從電池49供應 驅動電力到讀取器1 0的各個電路和兀件。當單兀4 0偵測 開關41關掉時，單元40停止供應電力。電池49係由諸 如產生直流電壓的鋰離子電池等二次電池所形成。 利用讀取器1 0的此結構，當使用者打開開關4 1時， 在單元40的控制之下，自動爲讀取器10執行自診斷處理 。當沒有問題地正常完成此處理時，單元40自動將讀取 器10放入編碼讀取模式中。然後，單元40依據同步信號 以預定循環輸出標誌光發射信號到標誌光源2 8。另外， 單元40等待觸發器開關14的打開。 當接收發射信號時，由雷射二極體所形成之光源28 間歇性發出雷射光束，及全像圖2 7從雷射光束形成以矩 形形狀漫射的標誌光L m。沿著光源2 8的軸J Μ輸出標誌 光Lm。因此，當使用者將讀取器1 0的開口 1 1 a導向物體 -21 - 1355613 R的編碼區時’標誌光Lm照亮物體尺的編碼區。因此’ 如圖4所示’使用者能夠清楚地觀看和識別標示在物體R 上的二維編碼Q。 當使用者調整讀取器ίο的位置和取向，以利用讀取 器10和物體R之間的適當距離置放標誌GA所指出之標 誌光Lm的中心（即、可讀取區Ar的中心Cr )在編碼區 的中心時，以焦點間距離將編碼Q的中心置放在光接收 系統21的軸JM上。因此’完成讀取器10在物體R的編 碼Q上之定位，以經由透鏡2 3會聚從編碼Q反射的光到 感測器24上。 之後，當使用者打開開關1 4時，單元40輸出照明光 發出信號到光源29，使得光源29發出照明光Li的光束 到置放在可讀取區Ar中之編碼Q。然後，從編碼Q反射 照明光Li且經由透鏡23會聚到感測器24上。因爲以偏 移値F從透鏡23的光軸JL朝遠離光源28的方向位移感 測器2 4的軸·Τ S，所以編碼Q的整個影像被形成在感測器 24的表面24a上，使得約在感測器24的點24c中形成編 碼Q的中心部位。然後，在系統20中，對應於此影像的 影像信號被處理成影像資料。控制電路40將影像資料解 碼成資訊編碼且輸出資訊編碼。因此，讀取器1 0能夠從 物體R光學式讀取編碼Q。 如上述’如圖1A至圖5所示，在讀取器1〇中，板 16支撐標誌光源28和感測器24，使得光源28的軸JM 和感測器24的軸JS彼此平行，及以偏移値F ( =Dax -22- 1355613

Di/Do)區分感測器24的軸js與透鏡23的光軸JL，使 得以遠離光源28的方向從光軸jl位移軸JS。偏移値f • 等於軸JM和軸〗[之間的軸間距離Da與透鏡23的放大 倍數Di/Do之乘積。也就是說，以距離〇3和偏移値ρ的 總和Da + F區分感測器24的軸JS和光源28的軸JM。放 大倍數Di/Do被表示成像點距離Di (即、從透鏡23的主 點P到感測器24的表面24a )對物點距離Do (即、從可 φ 讀取區Ar到透鏡23的主點P )之比。距離Do滿足焦點 間關係l/Do + l/Di = l/Lf。値Lf表示透鏡23的焦距。 因此，雖然光源28的軸和感測器24的軸JS被 設定成彼此平行’但是光源2 8和光學系統2 1之間的位置 關係可被設定成光源28的軸JS與光學系統21的光軸JZ 會合在可讀取區Ar的中心Cr。利用此位置關係，當以讀 取器1 〇和物體R之間的適當距離將標誌光Lm的中心約 置放在物體R的編碼區之中心時，可將二維編碼Q的中 • 心約置放在可讀取區Ar的中心Cr，此可讀取區Ar的中 心Cr係光學系統21的光軸JZ之所在位置。此意謂軸JM 和感測器24的軸JS不需要彼此相交。也就是說，不需要 將光源28和感測器24裝附至各自的支撐構件，或不需g 在板1 6和裝附至板1 6之光源28及感測器24的其中之_ 之間額外置放間隔物。 因此，能夠容易地以簡易結構將標誌光學系統25 ( 尤其是，光源2 8 )和光接收光學系統2 1 (尤其是，感 '測 器24)配置在讀取器10中，及可減少製造讀取器1〇所 -23-

1355613 需之組裝處理的數目和調整處理的數目，亦可 10所需的部分之數目。 另外，如圖5所示，以矩形形狀所形成 A r具有較長側A L和較短側a S。標誌光源2 8 透鏡23的光軸JL之間的位置關係被設定成與 軸JM成直角的虛線KL約平行於較短側AS的 換言之，感測器24被配置在光源28的下側， 行於較短側AS的下方向以距離Da + F從光源 位移感測器24的軸JS。距離Da被設定在較楚 度的一半較佳。相反地，假設感測器24被置J 的左或右側上，以使虛線KL約平行於較長個 距離Da設定在較長側AL之長度的一半。因 例子比較，此實施例中的距離Da變得較短， 例中的偏移値F變得較低。因此，可製造比假 小的資訊讀取器。另外，雖然藉由朝下側位卷 來增加沿著縱向方向的讀取器10之厚度，但 値設定讀取器10中的厚度增加。 而且，將從控制單元4 0和電路3 8延伸 Lc (見圖2 )配置在基板1 6上，及將電路引鋪 至基板1 6的感測器24和光源2 8電連接。因 源28和感測器24裝附至各自的支撐構件之例 簡化電路引線的配線。也就是說，可減少製建 所需之組裝處理的數目和調整處理的數目，亦 器10所需的部分之數目。 減少讀取器 的可讀取區 的軸JM和 丨光軸JL和 延伸方向。 使得在約平 28的軸JM i側AS之長 女在光源28 AL，則將 此，與假設 如此此實施 設例子尺寸 ^感測器24 是能夠以小 的電路引線 丨Lc與裝附 此，與將光 子比較，可 〖讀取器10 可減少讀取 -24- 1355613 在此實施例中，將標誌光學系統25的光源28置放在 光學系統21的感測器24之上側上。然而，可將光源28 置放成以讀取器1〇的縱向方向和橫向方向之間的任意方 向從感測器24位移。在此例中，將透鏡23和感測器24 配置成以與任意方向相對的方向從透鏡23的光軸JS位移 感測器24的軸：FS，以能夠遠離光源28。例如，可將光源 28置放在感測器24的下側上。在此例中，將透鏡23和 感測器24配置成朝上側從透鏡23的光軸JL位移感測器 24的軸JS，以能夠遠離光源28。另外，可將光源28置 放在感測器24的右或左側上。在此例中，朝右或左側從 透鏡23的光軸JL位移感測器24的軸JS，以能夠遠離光 源28。 另外，在此實施例中，如圖3 B所示，將軸J L、J S、 及JM設定成約垂直於板16的表面16a，因此軸JL、JS、 及JM大體上變得彼此平行。然而，在軸JL、JTS、及JM 大體上彼此平行的條件下，可相對於板1 6的表面1 6a傾 斜軸JL、JS、及JM。 而且，在未直接裝附至板16之全像圖27中產生標誌 光Lm。然而’可將全像圖27與光源28成一整體形成。 在此例中，全像圖27和光源28之組合大體上充作發出標 誌光的標誌光源，及此標誌光源被直接配置在板1 6的表 面 1 6a上。 而且，軸間距離D a被設定成約等於較短側a S之長 度的一半。因此’能夠以等於偏移丨直F的兩倍之寬度將二 -25- 1355613 維編碼Q的整個影像形成在感測器24的表面 而，可將軸間距離Da設定成短於較短側AS 半。另外，當感測器24的表面24a寬於編碼 大倍數Di/Do的乘積時，可將軸間距離Da設 短側AS之長度的一半。 另外，從標誌光光學系統25輸出之標誌 用於置放讀取器1〇的可讀取區Ar在物體R 光源29發出且從物體R反射之照明光讀取二: 資訊。然而，在將標誌光用於定位讀取器10 自物體R反射之標誌光讀取二維編碼Q的資 中，不需要照明光學系統。 另外，讀取器1 〇光學地讀取二維編碼。 器10可光學地讀取一維編碼、標誌、符號、言丨 實施例2 將根據第二實施例說明具有複數光讀取光 槍型二維編碼讀取器。此讀取器表示根據本發 取器。 圖6Α爲根據第二實施例之二維編碼讀取 剖面之側視圖，而圖6Β爲編碼讀取器的部分 視圖。圖7爲編碼讀取器中之微電腦系統的方 系統的結構圖。圖8Α爲編碼讀取器的部分正 8 Β爲大體上沿著圖8 Α的線8 Β - 8 Β所取之剖 爲標誌光光學系統的光源和光接收光學系統的 24a上。然 之長度的一 區尺寸和放 定成長於較 光Lm.只被 上，及從自 維編碼Q的 之後，可從 訊。在此例 然而，讀取 ί號等。 學系統之手 明的資訊讀 器的部分橫 橫剖面之俯 塊圖和光學 視圖，而圖 面圖。圖9 透鏡和感測 -26- 1355613 器之間的位置關係之說明圖。 如圖6A及圖6B所示，二維編碼讀取器50具有本體 11和握柄12。本體11容納標誌光光學系統25;第一光 接收光學系統21R，被配置在系統25的右側上；微電腦 系統60 ;第二光接收光學系統21L，當從讀取器50的後 側觀看時被配置在系統2 5的左側上；單一印刷電路板（ 或支撐構件）56，在其上配置系統21L、21R、及25;和 微電腦系統單元板55，在其上配置系統60。以沿著橫向 方向延長之矩形形狀形成板56。 光學系統25的光源28被配置在板56上，使得光源 28的軸JM大體上垂直於板56的表面56a (見圖8B)。 以與圖1A所示之光學系統21相同方式來操作各個光學 系統2 1 L及2 1 R。

如圖6A、圖6B、圖7、圖8A、及圖8B所示，光學 系統21L具有設定在焦距Lfl的影像形成透鏡23L ;被固 定式裝附於板56的表面56a之攝像感測器24L ;及坐落 在板56的表面56a上之鏡筒22L，以在環繞感測器24L 的同時支撐透鏡23L。感測器24L具有以沿著讀取器1〇 的縱向方向延長之矩形形狀所形成的影像形成表面24La ’以在表面24La上形成具有沿著讀取器50的縱向方向延 伸之較長側的二維編碼Q之影像。光學系統21R具有設 定在焦距Lf2的影像形成透鏡23R :被固定式裝附於板56 的表面56a之攝像感測器24R;及坐落在板56的表面56a 上之鏡筒22R，以在環繞感測器24R的同時支撐透鏡23R -27- 1355613 。感測器24R具有以沿著讀取器10的縱向方向延長之矩 形形狀所形成的影像形成表面24 Ra，以在表面24Ra上形 成具有沿著讀取器50的縱向方向延伸之較長側的二維編 碼Q之影像。 如圖7所示，微電腦系統60具有放大器31L及31R ，類比對數位轉換器33L及33R，同步信號產生電路38 ，位址產生電路3 6，記憶體3 5，開關14、41、及42， LED 43，蜂音器44，LCD 46，通訊介面48，電池49，及 控制電路40。在放大器31R中以預定增益放大指出形成 在感測器24R的表面24Ra上之編碼Q的影像之影像信號 ，及在轉換器33R中將放大信號轉換成數位化影像信號的 第一影像資料。在放大器3 1 L中以預定增益放大指出形成 在感測器24L的表面24La上之編碼Q的影像之影像信號 ’及在轉換器3 3L中將放大信號轉換成數位化影像信號的 第二影像資料。然後，在記憶體3 5中以各別位址儲存第 —影像資料和第二影像資料。之後，控制單元40從各個 第一影像資料和第二影像資料偵測編碼Q的影像，最後 以比較偵測的影像來決定編碼q的影像。 如圖8B所示，將透鏡23L的取向設定成通過透鏡 23L的主點PL (即、中心）之透鏡23L的光軸jll大體 上變得垂直於板56的表面56a。通過透鏡23L的主點PL 之光學系統21L的光軸jZl (見圖6B)在特定點24Lc與 感測器24L的表面24La交叉。垂直於表面24La和大體 上通過表面24La的點24Lc之感測器24L的軸被定義作 -28- 1355613 感測器24L的感測器軸JSL。在板56上將感測器24L的 取向設定成感測器24L的軸JSL變得垂直於板56的表面 5 6a。將感測器24 L直接裝附至板56，卻不用在感測器和 板56之間使用任何間隔物。因此，感測器24L的軸JSL 和透鏡23L的軸JLL大體上平行於光源28之軸JM，及將 軸JSL及JM置放在同一平面上。

以相同方式，將透鏡23R的取向設定成通過透鏡23R 的主點PR (即、中心）之透鏡23R的光軸JLR大體上變 得垂直於板56的表面56a。通過透鏡23R的主點PR之光 學系統2 1R的光軸JZR (見圖6B )在特定點24Rc與感測 器24R的表面24Ra交叉。垂直於表面24Ra和大體上通 過表面24Ra的點24Rc之感測器24R的軸被定義作感測 器24R的感測器軸JSR。在板56上將感測器24R的取向 設定成感測器24R的軸JSR變得垂直於板56的表面56a 。將感測器24R直接裝附至板5 6，卻不用在感測器和板 56之間使用任何間隔物。因此，感測器24R的軸JSR和 透鏡23R的軸JLR大體上平行於光源28之軸JM，及將 軸JSR及JM置放在同一平面上。’當感測器24L及24R和 光源28被配置成將軸JSL、JSR、及JM置放成一直線時 ，將軸JSL、JSR、及JM置放在同一平面上。 在板56上將各個感測器24 L及24R配置成可經由開 口 1 1 a從本體1 1的外面看見感測器。將感測器24R定位 成以偏移値F1從透鏡23R的光軸JLR將表面24Ra的點 2 4Rc朝讀取器1〇的右側位移，以進一步遠離光源28。因 -29- 1355613 此’將軸JM、JSR、及JLR置放在同一平面上。因爲將 軸JM ' JSR、及JLR置放在同一平面上，所以通過透鏡 23R的主點PR和感測器24R的點24Rc二者之光學系統 2 1R的光軸JZR與軸JM相交（見圖9)。 以相同方式，將感測器24L定位成以偏移値F2從透 鏡23L的光軸JLL將表面24La的點24Lc朝讀取器10的 左側位移，以進一步遠離光源2 8。因此，將軸JM、J S L 、及JLL置放在同一平面上。因爲將軸jm、JSL、及JLL 置放在同一平面上，所以通過透鏡23L的主點PL和感測 器24L的點24Lc二者之光學系統21L的光軸JZL與軸 J Μ相交（見圖9 )。 下面參考圖9說明光源28、透鏡23L及23R、和感 測器24L及24R之間的位置關係。 如圖9所示，光學系統2 1 L及2 1 R被例如設定成光 學系統2 1 R的可讀取區幾乎與光學系統2 1 L的可讀取區 相同。光學系統21L及21R的各個光軸JZL及JZR通過 可讀取區Ar的中心Cr。讀取器50被組配成在光源28的 軸JM和透鏡23R的軸JLR之間具有軸間距離Dal，在可 讀取區Ar和透鏡23R的主點PR之間具有物點距離Dol '在透鏡23R的主點PR和感測器24R的表面24aR之間 具有像點距離Dil，與在軸JLR和感測器24R的點24Rc 之間具有偏移値 F1。距離 Dol滿足焦點間關係 l/Dil + i/Dol=l/Lfl。偏移値 F1 被設定在値 DalxDil/Dol 。値Dil/Dol表示透鏡23R的放大倍數。偏移値F1被設 -30- 1355613 定成標誌光源28的軸JM在可讀取區Ar的中心Cr與感 測器24R的軸JSR會合。 以相同方式，讀取器50被組配成在光源28的軸JM 和透鏡23L的軸JLL之間具有軸間距離Da2，在可讀取區 Ar和透鏡23L的主點PLR之間具有物點距離Do2、在透 鏡23L的主點PL和感測器24L的表面24aL之間具有像 點距離Di2，與在軸JLL和感測器24L的點24Lc之間具 有偏移値F2。距離Do2滿足焦點間關係l/Di2+l/D〇2 = 1/Lf2。偏移値F2被設定在値Da2xDi2/D〇2。値Di2/D〇2 表示透鏡23 L的放大倍數。偏移値F2被設定成標誌光源 28的軸JM在可讀取區Ar的中心Cr與感測器24L的軸 JSL會合。 因此，在以偏移値F1從透鏡23R的光軸JLR位移到 右邊之位置，光學系統21R的光軸JZR與感測器24R的 表面2hR相交，以遠離標誌光源28。與光軸JZR會合之 表面24aR的位置可置放在表面24aR的中心或可在表面 24aR的中心附近。以相同方式，在右方以偏移値F2從透 鏡23L的光軸JLL位移之位置，光學系統21L的光軸JZL 與感測器24L的表面24aL相交，以遠離標誌光源28。與 光軸JZL會合之表面24aL的位置可置放在表面24aL的 中心或可在表面24aL的中心附近。另外，在光學系統 21L及21R的光軸JZL及JZR彼此相交之處，光源28的 軸JM與可讀取區Ar的中心Cr相交。

當將物體R置放在可讀取區Ar以保持光學系統21R -31 - 1355613 中的光學共軛關係時，物體R的二維編碼Q和形成在感 測器24R之表面24 aR上的影像之間的第一物體-影像距 離變得等於距離Dol和距離Dil的總和Dol+Dil。以相同 方式，當將物體R置放在可讀取區Ar以保持光學系統 21L中的光學共軛關係時，物體R的二維編碼Q和形成在 感測器24L之表面24aL上的影像之間的第二物體—影像 距離變得等於距離Do2和距離Di2的總和Do2 + Di2。因爲 用於光學系統21L的可讀取區被設定成與用於光學系統 2 1 R的可讀取區相同，所以第一物體-影像距離等於第二 物體-影像距離（Dol+Dil=Do2 + Di2)。 因此，因爲以偏移値F1區分或位移感測器24R的軸 JSR與透鏡23R的光軸JLR，所以即使當以光源28的軸 JM變得平行於感測器24R的軸JSR之位置關係（見圖8B )而將光源28和感測器24R裝附至板56時，光源28的 軸JM可被設定成通過光學系統21R的光軸JZR通過之讀 取區Ar的中心Cr。也就是說，利用被配置成在板5 6上 將光源28、透鏡23R、及感測器24R配置成光源28的軸 JM未以特定角度與感測器24R的軸JSR相交之讀取器50 的結構，當將物體R置放讀取區Ar中以使區域Ar的中 心Cr在物體R之二維編碼q的中心時，可以物體一影像 距離Dol+Dil將光學系統21r的光軸jZR置放在編碼Q 的中心上。 以相同方式，因爲以偏移値F2區分或位移感測器 24L的軸JSL與透鏡23L的光軸JLL，所以即使當以光源 -32- 1355613 28的軸JM變得平行於感測器24L的軸JSL之位置 見圖8B )而將光源28和感測器24L裝附至板56 源28的軸JM可被設定成通過光學系統21L的光 通過之讀取區Ar的中心Cr。也就是說，利用被配 板56上將光源28、透鏡23L、及感測器24L配置 28的軸未以特定角度與感測器24L的軸JSL相 取器50的結構，當將物體R置放讀取區Ar中以 Ar的中心Cr在物體R之二維編碼Q的中心時，可 —影像距離Do2 + Di2將光學系統21L的光軸JZL 編碼Q的中心上。 在製造讀取器50時，爲了直接裝附光源28和 24L及24R到板56，使用自動安裝電部分到電設 裝設備。因此，可藉由安裝設備以高精確度獨立地 源2 8和感測器2 4 L及2 4 R。另外，因爲將透鏡 23R固定至直接裝附到板56、透鏡23L及23R之 筒22L及22R ’所以可以高精確度獨立地定位感測 及24R和光源28。因此，不需要精確調整透鏡 23R、感測器24L及24R、和光源28間的位置關係 因此’不需要將光學系統2 1 L及2 1 R的感測 及2 4 R與標誌光學系統2 5的光源2 8裝附到各自的 件（如、子基板、或支撐柱、或從本體1 1的內壁 來之凸部位）。另外’也不需要經由間隔物等將 24L及24R和光源28的至少其中二者間接裝附至: 以相對於板5 6的表面5 6 a之小角度來配置感測器 關係（ 時，光 軸JZL 置成在 成光源 交之讀 使區域 以物體 置放在 感測器 備之安 定位光 23L及 各個鏡 器24L 23L及 〇 器24L 支撐構 延伸出 感測器 反56 -24L及 -33- 1355613 2 4R和光源28的其中二者。在此例中，可減少製造讀取 器50所需之組裝處理的數目和調整處理的數目，亦可減 少讀取器50所需的部分之數目。也就是說，能夠容易地 以簡單結構配置標誌光學系統25和光接收光學系統21L 及 21R。 利用讀取器50的此結構，可將從讀取器50的右側看 見之二維編碼Q的第一影像形成在感測器24R的表面 2 4Ra上，及將從讀取器50的左側看見之二維編碼Q的第 二影像形成在感測器24L的表面24La上。系統60分別從 第一和第二影像讀取第一資訊編碼和第二資訊編碼。然後 ，系統6 0選擇資訊編碼的其中之一且輸出所選擇的資訊 編碼。另一選擇是，系統60組合資訊編碼以獲得組合的 資訊編碼，及系統60輸出所組合的資訊編碼。因此，讀 取器能夠從物體R光學地讀取二維編碼Q。 如上述，在讀取器50中，板56支撐標誌光源28和 被配置在光源28的左側之感測器24L和被配置在光源28 的右側之感測器24R，使得光源28的軸JM和感測器24L 及24R的軸JSL及JSR彼此平行，以偏移値FI (=Dalx Dil/Dol)區分感測器24R的軸JSR與透鏡23R的光軸 JLR，使得以遠離光源28的方向在右方從光軸JLR位移 軸JSR，及以偏移値F2 ( =Da2xDi2/Do2 )區分感測器24L 的軸JSL與透鏡23L的光軸JLL’使得以遠離光源28的 方向在左方從光軸JLL位移軸JSL。 偏移値F1等於軸JM和軸JLR之間的軸間距離Dal -34- 1355613 與透鏡23R的放大倍數Dil/Dol之乘積。也就是說’以距 離Dal和偏移値F1的總和Dal+Fl區分感測器24R的軸 JSR和光源28的軸JM。放大倍數Dil/Dol被表示成透鏡 23R的主點PR到感測器24R的表面24Ra之間的像點距 離D i 1對可讀取區Ar到透鏡2 3 R的主點P R之間的物點 距離Dol之比。距離Dol滿足焦點間關係l/Dol + l/Dil = 1/Lfl。値Lfl表示透鏡23R的焦距。 偏移値F2等於軸JM和軸JLL之間的軸間距離Da2 與透鏡23L的放大倍數Di2/D〇2之乘積。也就是說’以距 離Da2和偏移値F2的總和Da2 + F2區分感測器24L的軸 JSL和光源28的軸JM。放大倍數Di2/Do2被表示成透鏡 2 3 L的主點P L到感測器2 4 L的表面2 4 L a之間的像點距離 Di2對可讀取區Ar到透鏡23L的主點PL之間的物點距離 D〇2之比。距離Do2滿足焦點間關係l/Do2+l/Di2=l/Lf2 。値Lf2表示透鏡23L的焦距。 因此，即使當光源28的軸JM和感測器24 L及24R 的軸JSL及JSR被設定成彼此平行時，仍可將光源28的 軸JM和光學系統21R的光軸JZR之間的位置關係設定成 軸JM通過置放光軸JZR之可讀取區Ar的中心Cr，及可 將光源2 8的軸JM和光學系統21L的光軸JZL之間的位 置關係設定成軸JM通過置放光軸】ZL之可讀取區Ar的 中心Cr。利用這些位置關係，當使用者調整讀取器5 0的 位置，藉以使標誌光Lm的中心約在物體R的編碼區之中 心，及藉以適當設定讀取器5 0和物體R之間的距離，可 •35- 1355613 將二維編碼Q的中心約置放在可讀取區Ar的中心Cr，此 可讀取區Ar的中心Cr係置放光學系統21L及21R的光 軸JZL及JZR之處。此意謂軸JM和感測器24L的軸JSL 不需要彼此相交或軸JM和感測器24R的軸JSR不需要彼 此相交。也就是說，不需要將光源28和感測器24L及 24R裝附至各自的支撐構件，或不需要經由各自的間隔物 將光源28和感測器24L及24R的其中至少二者裝附至板 5 6 〇 因此’能夠容易地以簡易結構將標誌光學系統25和 光接收光學系統21L及21R配置在讀取器50中，及可減 少製造讀取器50所需之組裝處理的數目和調整處理的數 目，亦可減少讀取器5 0所需的部分之數目。 另外，因爲感測器24L及24R被配置在讀取器50的 左和右側，所以讀取器5 0能夠以不同於物體R的角度讀 取編碼Q。因此，即使當因爲來自鏡反射之編碼Q直接反 射的光會聚在感測器上而使編碼Q的影像未能清楚地形 成在感測器24L及MR的其中之一，仍可因爲會聚在另 一感測器上的光未產生鏡反射而能將編碼Q的影像清楚 地形成在另一感測器中。 而且’將從控制單元4 0和電路3 8延伸的電路引線 Lc (見圖7 )配置在基板56上，及將電路引線Lc與裝附 至基板56的感測器24L及24R和光源28電連接。因此 ，與將光源28和感測器24L及24R裝附至各自的支撐構 件之例子比較，可簡化電路引線的配線。也就是說，可減 -36- 1355613 少製造讀取器50所需之組裝處理的數目和調整處理的數 目，亦可減少讀取器50所需的部分之數目。 而且，如圖9所示，爲了將可讀取區Ar形成區域Ar 的各個較長側AL沿著讀取器50的橫向方向延伸，以偏 移値F1從透鏡23R朝遠離光源28的右方位移感測器24R ，以設定虛線KL1，此虛線KL1被置放成與光軸JLR及 軸成直角及約平行於可讀取區Ar的較長側AL »以相 同方式，以偏移値F2從透鏡23L朝遠離光源28的右方位 移感測器24L，以設定虛線KL2，此虛線KL2被置放成與 光軸JLL及軸JM成直角及約平行於可讀取區Ar的較長 側 AL。因此，與感測器24L及24R被配置成各個虛線 KL1及KL2約平行於可讀取區Ar的較短側AS之例子比 較，可縮短讀取器50的縱向方向中之板56的寬度。因此 ，可減少縱向方向中之本體11的厚度。 在此實施例中，如圖6B及圖8A所示，將光學系統 21L的感測器24L置放在光學系統25的光源28之左側上 ，及將光學系統21R的感測器24R置放在光學系統25的 光源之右側上。例如，當距離Dal及Da2彼此相等時， 相對於光源28對稱地配置感測器24 L及24R。然而，可 將兩光接收光學系統的兩感測器置放成分別以縱向和橫向 方向之間的第一方向與相對於第一方向的第二方向從光源 28位移。在此例中，以第一方向從光源28位移之感測器 和在感測器上會聚光之透鏡被配置成以第一方向從透鏡的 光軸位移感測器的感測器軸，以遠離光源28，及以第二 -37- 1355613 方向從光源28位移之感測器和在感測器上會聚光之透鏡 被配置成以第二方向從透鏡的光軸位移感測器的感測器軸 ，以遠離光源2 8。 例如，可將兩光接收光學系統的兩感測器置放在光源 2 8的上和下側。 圖10爲根據第二實施例的修正之編碼讀取器中的置 放於光源28之上和下側上的兩光接收光學系統之兩感測 器的說明圖。 如圖1 0所示，資訊讀取器5 0 A具有單一印刷電路板 (或支撐構件）56A，係由以沿著讀取器的縱向方向延長 之矩形形狀所形成。將具有光接收感測器24U和設定在 焦距LUf的影像形成透鏡23 U之上光接收光學系統配置 在光源28的上側上。透鏡23U會聚從可讀取區Ar反射 的光於感測器24U的表面24Ua上。將具有光接收感測器 24D和設定在焦距LDf的影像形成透鏡23D之下光接收 光學系統配置在光源28的下側上。透鏡23D會聚從可讀 取區Ar反射的光於感測器24D的表面24Da上。將感測 器24U及24D和光源28直接裝附至板56A的表面56Aa ，使得軸JM、感測器24U的感測器軸JSU、及感測器 24D的感測器軸JSD大體上彼此平行。透鏡23U被配置 成透鏡23U的光軸JLU大體上垂直於感測器24U的表面 24Ua。透鏡23D被配置成透鏡23D的光軸JLD大體上垂 直於感測器24D的表面24Da。

讀取器50A被組配成在光源28的軸JM和透鏡23U -38- 1355613

的軸JLU之間具有軸間距離DUa，在可讀取區Ar和透鏡 23U的主點PU之間具有物點距離DUo、在透鏡23U的主 點PU和感測器24U的表面24Ua之間具有像點距離DUi ，在光源28的軸JM和透鏡23D的軸JLD之間具有軸間 距離DDa，在可讀取區Ar和透鏡23D的主點PD之間具 有物點距離DDo、在透鏡23D的主點PD和感測器24D的 表面24Da之間具有像點距離DDi。距離DUo滿足焦點間 關係l/DUi + l/DUo = l/LUf。距離DDo滿足焦點間關係 l/DDi+l/DDo=l/LDf。各個距離DUa及DDa被例如設定 成區域Ar的較短側AS之長度的一半。 感測器24U被配置成以上偏移値Fu ( =DUaxDUi/DUo )從透鏡23U的光軸JLU朝上側位移感測器24U之軸 JSU，以遠離光源28。感測器24D被配置成以下偏移値 Fd(=DDaxDDi/DDo)從透鏡23D的光軸JLD朝上側位移 感測器2 4 D之軸J S D，以遠離光源2 8。 利用讀取器50A的此結構，以直角與各個光軸JLU 及軸JM連接之虛線KLu約平行於較短側AS的延伸方向 ，及以直角與各個光軸JLD及軸JM連接之虛線KLd約平 行於較短側AS的延伸方向。與各個虛線KLu及KLd約 平行於較長側AL的延伸方向之讀取器5 0比較，讀取器 50A中的距離DUa及DDa變得短於讀取器50中的距離 Dal及Da2。因此，偏移値Fu及Fd變得低於偏移値F1 及F2。 因此，可製造比圖6A所示之讀取器50尺寸小的資 -39- 1355613 訊讀取器。另外，雖然藉由在縱像方向位移感測器24U 及24D來增加沿著縱向方向的讀取器50A之厚度’但是 能夠以小値設定讀取器5 Ο A中的厚度增加。 另外，在此實施例中，可將兩光接收光學系統的兩感 測器置放成以距光源2 8不同的距離一起在縱向和橫向方 向之間的任意方向從光源2 8位移。在此例中’各個感測 器和會聚光在感測器上之透鏡被配置成在任意方向從透鏡 的光軸位移感測器的感測器軸’以遠離光源28。 而且，各個軸間距離Dal及Da2被設定成約等於較 長側AL之長度的一半。然而，各個軸間距離可被設定成 短於較長側AL之長度的一半或長於較長側AL之長度的 —半。 而且，在此實施例中，兩光接收光學系統被配置在標 誌光學系統25的四周。然而，可將三個光接收光學系統 或更多個配置在標誌光學系統25的四周。 另外，在此實施例中，光學系統2 1 L所設定的可讀取 區約與光學系統21R所設定的可讀取區相同。然而，在第 一物體一影像距離等於第二物體—影像距離（Do 1+Dil = D〇2 + Di2 )之條件下，可讀取區可具有不同尺寸。 【圖式簡單說明】 圖1A爲根據本發明的第一實施例之二維編碼讀取器 之部分橫剖面的側視圖； 圖1B爲圖1A所示之編碼讀取器的部分橫剖面之俯 -40- 1355613 視圖， 圖2爲圖1A所示之編碼讀取器中的光學系統之結構 圖和微電腦系統的方塊圖； 圖3Α爲圖1Α所示之編碼讀取器的部分正視圖； 圖3 Β爲大體上沿著圖3 Α的線3 Β - 3 Β所取之剖面圖 » 圖4爲圖1A所示之編碼讀取器中的讀取光學系統之 光軸和標誌光學系統之光發射軸間的位置關係之說明圖； 圖5爲圖1A所示之編碼讀取器中的標誌光光學系統 和光接收光學系統之間的位置關係圖之說明圖； 圖6A爲根據本發明的第二實施例之二維編碼讀取器 之部分橫剖面的側視圖； 圖6B爲圖6A所示之編碼讀取器的部分橫剖面之俯 視圖， 圖7爲圖6A所示之編碼讀取器中的光學系統之結構 圖和微電腦系統的方塊圖； 圖8A爲圖6A所示之編碼讀取器的部分正視圖； 圖8B爲大體上沿著圖8A的線8B-8B所取之剖面圖 t 圖9爲圖6A所示之編碼讀取器中的標誌光光學系統 和光接收光學系統之間的位置關係之說明圖；及 圖10爲根據第二實施例的修正之編碼讀取器中的標 誌光光學系統和光接收光學系統之間的位置關係之說明圖 -41 - 1355613 【主要元件符號說明】 1 〇 :編碼讀取器 1 1 :本體 1 1 a :讀取開口

12 :握柄 1 4 :觸發器開關 1 5 :微電腦系統單元板 1 6 :單一印刷電路板 1 6 a :表面 2 0 :微電腦系統 2 1 :光接收光學系統 2 1 R :第一光接收光學系統 2 1 L :第二光接收光學系統 22 :鏡筒

2 2 R :鏡筒 2 2 L :鏡筒 23 :透鏡 2 3 R :透鏡 2 3 L :透鏡 2 3 U :透鏡 2 3 D :透鏡 24 :攝像感測器 24R :攝像感測器 -42- 1355613 24Ra:影像形成表面 24L :攝像感測器 24La:影像形成表面 24a =影像形成表面 24c :光接收點 24U :光接收感測器 24D :光接收感測器 2 4 U a :表面 24Da :表面 2 5 :標誌光學系統 2 6 :圓柱支架 2 7 :全像圖 2 8 :標誌光源 2 9 :照明光源 31 :放大器 3 1 R :放大器 3 1 L :放大器 3 3 :類比至數位轉換器 33R:類比至數位轉換器 33L:類比至數位轉換器 3 5 :記憶體 36 :電路 3 8 :電路 4 0 :控制電路 -43- 1355613 4 1 :電源開關 4 2 :操作開關 43 :發光二極體 44 :蜂音器 4 6 :液晶顯不器

4 8 :通訊介面 50 :資訊讀取器 50A :資訊讀取器 5 5 :微電腦系統單元板 5 6 :單一印刷電路板 5 6 a :表面

5 6 A :單一印刷電路板 60 :微電腦系統 Do :物點距離 JM :軸 JZ :光軸' L m :標誌光 R :物體 Lr =影像形成光 Lb :雷射光束 Q :二維編碼 Li :照明光 Lc :電路引線 P :主點 -44 1355613

js :軸 JL :光軸 F :偏移値 Da :軸間距離 Dal :第一軸間距離 Da2 :第二軸間距離 LV :縱向中心線 Ga :引導標誌 Ar :可讀取區 L Η :橫向中心線 Cr :中心 Kp :平面 A L :較長側 A S :較短側 K. L ·虛線 K L 1 :虛線 KL2 :虛線 Di :像點距離 Dil :像點距離 Di2 :像點距離 JZR :光軸 JZL :光軸 F 1 :偏移値 F2 :偏移値 -45- 1355613

JLR :軸 JLL ：軸 JSR :軸 JSL ：軸 P L :主點 PR :主點 Dol :物點距離 D ο 2 :物點距離 DUa :軸間距離 D D a :軸間距離 K L u .虛線 K L d ·虛線 D U 〇 :物點距離 DDo :物點距離 JLU :光軸 JLD :光軸 JZU :光軸 JZD :光軸 DUi :像點距離 JSU :感測器軸 J S D :感測器軸 Fu :上偏移値 F d :下偏移値 DDi :像點距離 1355613 PD :主點 PU :主點 Lf :焦距 Lfl :焦距 Lf2 :焦距 LUf :焦距 LDf :焦距

Claims (1)

1355613 十、申請專利範圍 1. 一種資訊讀取器，包含： • 一光接收光學系統，其設定可讀取區，從置放在該可 讀取區中的顯示媒體接收影像形成光，及從該影像形成光 形成一編碼影像’以從該編碼影像光學地讀取標示在該顯 示媒體上的資訊編碼； —標誌光源，其沿著該標誌光源的光發射軸發出標誌 φ 光到該顯示媒體’藉以置放該顯示媒體在該可讀取區；及 一支撐構件’其支撐該標誌光源和該光接收光學系統 其中該光接收光學系統包含： 一光接收感測器，其接收該影像形成光和在該感 測器的影像形成表面上形成該編碼影像，感測器軸垂直於 該影像形成表面且大體上通過該光接收光學系統的光軸和 該影像形成表面之交叉點；及 # 一透鏡’其會聚該影像形成光到該光接收感測器 的該影像形成表面上，以物點距離Do隔開該透鏡的主點 與該可讀取區’以像點距離Di隔開該透鏡的該主點與該 光接收感測器的該影像形成表面， 其中該支撐構件支撐該標誌光源和該光接收感測器， 使得該光接收感測器的感測器軸和該標誌光源的光發射軸 大體上彼此平行， 其中以軸間距離Da分開該透鏡的光軸和該標誌光源 的光發射軸， -48- 1355613 及其中以滿足關係F = DaxDi/Do的偏移値F，區分該 光接收感測器的感測器軸與該透鏡的光軸，使得該光接收 感測器的感測器軸以遠離該標誌光源的方向自該透鏡的光 軸而位移。 2.根據申請專利範圍第1項之資訊讀取器，其中 該光接收光學系統，被設計成以具有較長邊和較短邊 的矩形形狀，形成該可讀取區，及 將該標誌光源的光發射軸和該透鏡的光軸之間的位置 關係，設定成與該光發射軸和該光軸成直角置放之虛線， 大體上平行於該可讀取區的該較短邊。 3 .根據申請專利範圍第1項之資訊讀取器，另外包 含： 一控制系統，其從形成在該光學接收感測器中的編碼 影像偵測該資訊編碼， 其中該支撐構件被組配成是一具有基板表面的印刷電 路板，在該基板表面上，配置從該控制系統延伸的電路引 線，且使其與該標誌光源和該光接收感測器作電連接，藉 以在該控制系統的控制之下操作該標誌光源和該光接收感 測器，及 將該標誌光源和該光接收感測器配置在該印刷電路板 的該基板表面上，使得該標誌光源的光發射軸和該光接收 感測器的感測器軸大體上垂直於該印刷電路板的該基板表 面。 4-根據申請專利範圍第1項之資訊讀取器，其中 -49 - 1355613 該標誌光源的光發射軸和該光接收感測器的感測器軸 之間的距離等於該軸間距離和該偏移値的總和。 5. 根據申請專利範圍第1項之資訊讀取器，其中 將該讀取區的中心置放在該光接收光學系統的光軸上 ，及該標誌光源的光發射軸通過該讀取區的中心。 6. 根據申請專利範圍第1項之資訊讀取器，其中 該支撐構件具有一單板，在該單板上將該標誌光源和 該光接收感測器直接配置在一起。 7. 根據申請專利範圍第1項之資訊讀取器，其中 該透鏡被配置成該透鏡的光軸和該光接收感測器的感 測器軸大體上彼此平行。 8. 根據申請專利範圍第1項之資訊讀取器，其中 將該資訊編碼，形成在具有較長邊和較短邊的矩形形 狀中，及 該軸間距離Da被設定成大體上等於該較短邊長度的 —半 〇 9. 一種資訊讀取器，包含： 一第一光接收光學系統，其設定一可讀取區；從置放 在該可讀取區中的顯示媒體，接收一第一影像形成光；及 從該第一影像形成光，形成一第一編碼影像，以從該第一 編碼影像，光學地讀取標示在該顯示媒體上的資訊編碼； —第二光接收光學系統，其從置放在該可讀取區中的 顯示媒體，接收第二影像形成光；及從該第二影像形成光 ，形成一第二編碼影像’以從該第二編碼影像，光學地讀 -50- 1355613 取該資訊編碼； 一標誌光源，其沿著該標誌光源的光發射軸，發射標 誌光到該顯示媒體，藉以置放該顯示媒體在該可讀取區； 及 一支撐構件，其支撐該標誌光源和該第一和第二光接 收光學系統， 其中該第一光接收光學系統包含： —第一光接收感測器，其接收該第一影像形成光 ，以在該第一光接收感測器的影像形成表面上，形成該第 —編碼影像，該第一光接收感測器的感測器軸，大體上通 過該第一光接收光學系統的光軸和該影像形成表面之交叉 點且垂直於該影像形成表面；及 —第一透鏡，其會聚該第一影像形成光到該第一光接 收感測器的影像形成表面上，以第一物點距離Do 1隔開該 第一透鏡的主點與該可讀取區，以第一像點距離Di 1隔開 該第一透鏡的主點與該第一光接收感測器的影像形成表面 ，及 該第二光接收光學系統包含： 一第二光接收感測器，其接收該第二影像形成光 ，以在該第二光接收感測器的影像形成表面上，形成該第 二編碼影像，該第二光接收感測器的感測器軸，大體上通 過該第二光接收光學系統的光軸和該影像形成表面之交叉 點且垂直於該第二光接收感測器的該影像形成表面；及 一第二透鏡’其會聚該第二影像形成光到該第二 -51 - 1355613 光接收感測器的影像形成表面上，以第二物點距離Do2隔 開該第二透鏡的主點與該可讀取區，以第二像點距離Di2 隔開該第二透鏡的主點與該第二光接收感測器的影像形成 表面， 其中該支撐構件支撐該標誌光源、該第一光接收感測 器、和該第二光接收感測器，使得該第一和第二光接收感 測器的感測器軸和該標誌光源的光發射軸大體上彼此平行 其中以一第一軸間距離Dal，分開該第一透鏡的光軸 和該標誌光源的光發射軸，及以一第二軸間距離Da2，分 開該第二透鏡的光軸和該標誌光源的光發射軸， 其中以滿足關係Fl=DalxDil/Dol的第一偏移値F1， 區分該第一光接收感測器的感測器軸與該第一透鏡的光軸 ，使得該第一光接收感測器的感測器軸，以遠離該標誌光 源的方向，自該第一透鏡的光軸而位移， 及其中以滿足關係F2 = Da2xDi2/D〇2的第二偏移値F2 ，區分該第二光接收感測器的感測器軸與該第二透鏡的光 軸，使得該第二光接收感測器的感測器軸，以遠離該標誌 光源的方向，自該第二透鏡的光軸而位移。 1 〇.根據申請專利範圍第9項之資訊讀取器，其中 該第一光接收光學系統，被設計成以具有較長邊和較 短邊的矩形形狀，形成該可讀取區， 將該標誌光源的光發射軸和該第一透鏡的光軸之間的 位置關係，設定成與該光發射軸和該光軸成直角置放之虛 -52- 1355613 線，大體上平行於該可讀取區的該較短邊，及 將該標誌光源的光發射軸和該第二透鏡的光軸之間的 位置關係，設定成以直角與各個該光發射軸和該光軸連接 之虛線，大體上平行於該可讀取區的較短邊。 11.根據申請專利範圍第9項之資訊讀取器，其中 該第一光接收光學系統，被設計成以具有較長邊和較 短邊的矩形形狀，形成該可讀取區， 將該標誌光源的該光發射軸和該第一透鏡的光軸之間 的位置關係，設定成與該光發射軸和該光軸成直角置放之 虛線，大體上平行於該可讀取區的該較長邊，及 將該標誌光源的光發射軸和該第二透鏡的該光軸之間 的位置關係，設定成以直角與各個該光發射軸和該光軸連 接之虛線，大體上平行於該可讀取區的該較長邊。 1 2.根據申請專利範圍第9項之資訊讀取器，另外包 含： 一控制系統，其從形成在該第一和第二光學接收感測 器中的該第一和第二編碼影像，偵測該資訊編碼， 其中該支撐構件，被組配成是一具有基板表面的印刷 電路板，在該基板表面上，配置從該控制系統延伸的電路 引線，且與該標誌光源及該第一和第二光接收感測器作電 連接，藉以在該控制系統的控制之下，操作該標誌光源及 該第一和第二光接收感測器，及 將該標誌光源及該第一和第二光接收感測器，配置在 該印刷電路板的該基板表面上，使得該標誌光源的光發射 -53- 1355613 軸及該第一和第二光接收感測器的感測器軸，大體上垂直 於該印刷電路板的基板表面。 13.根據申請專利範圍第9項之資訊讀取器，其中 該標誌光源的光發射軸和該第一光接收感測器的感測 器軸之間的距離，等於該第一軸間距離和該第一偏移値的 總和，及該標誌光源的光發射軸和該第二光接收感測器的 感測器軸之間的距離，等於該第二軸間距離和該第二偏移 値的總和。 1 4 .根據申請專利範圍第9項之資訊讀取器， 其中該第一透鏡，被配置成該第一透鏡的光軸和該第 一光接收感測器的感測器軸’大體上彼此平行；及該第二 透鏡，被配置成該第二透鏡的光軸和該第二光接收感測器 的感測器軸’大體上彼此平行。

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