TWI488125B - 環狀光導照明器及光掃描器 - Google Patents
環狀光導照明器及光掃描器 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI488125B TWI488125B TW099109297A TW99109297A TWI488125B TW I488125 B TWI488125 B TW I488125B TW 099109297 A TW099109297 A TW 099109297A TW 99109297 A TW99109297 A TW 99109297A TW I488125 B TWI488125 B TW I488125B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- light guide
- light
- guide illuminator
- illuminator
- inner chamber
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 14
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 5
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 claims description 4
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 2
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000006112 glass ceramic composition Substances 0.000 claims description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 claims description 2
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011145 styrene acrylonitrile resin Substances 0.000 claims description 2
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 101710162453 Replication factor A Proteins 0.000 claims 1
- 102100035729 Replication protein A 70 kDa DNA-binding subunit Human genes 0.000 claims 1
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/0045—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Image Input (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Description
本發明之技術領域係有關用於照明將被成像之區域的光學裝置以及相對應之成像裝置。特別地，本發明係有關於成像裝置，諸如被用以掃描商品上之一區域以便可偵測/讀取一些位於此商品上之標記的光掃描器。
成像裝置普遍用於掃描一位於一商品上之標記，其例如使用在US 6,352,204 B2、US 7,357,326 B2、US 7,370,801 B2及US 7,419.098 B2等美國專利中所揭示圖例所說明之光掃描器。此類標記可為條碼(線性或類似資料矩陣之二維條碼)或可為任何包含與商品相對應之驗證資料的其他圖樣。在一些情況中，一位於商品之表面上的標記係不可見的或難以用肉眼看見的(例如一種以磷光性、冷光性、或螢光性之墨水所印刷的圖樣)及/或可僅在以特定光(例如在光譜之UV或IR區域中者)照明下才可被偵測到。此外，即使此標記能用可見光偵測到，但其大小可能很小或其可能包含小刻度之微小細節，以致使得此標記仍難以讀取，因此而需要良好之照明條件。傳統之掃描器光源(取決於利用光譜之哪一部分來偵測標記)係白熱燈泡(通常使用在大約400nm至500nm間之波長者)、閃光燈(例如，類似於Xenon高壓閃光燈者)、雷射或發光二極體(LED，在UV、可見光或IR區域中發光，通常使用在從大約250nm至1微米間之波長者)。傳統用於掃描器之光偵測器係CMOS(互補金屬氧化半導體)或CCD(電荷耦合元件)型照相機、光二極體(單一或多陣列)、光電晶體或光敏電阻電路、線性CMOS或CCD感應器。
傳統之光掃描器(可為手持式或者固定式)包括：一光源(可包含濾光器)，其用於藉適當的光來照明一位於商品上之區域；一照明器(可包含聚焦手段)，其用於將接收自光源之光適當地傳遞至該區域；可供收集自該區域所反射之光並將其傳回至一光偵測器用之手段；一處理單元，其用於分析由此光偵測器所傳達之信號(並偵測/讀取或解譯與一位於該區域內之標記相關聯之資料)；及一控制單元，其用於控制照明光源及處理單元。
傳統之手持式掃描器(有電線或無電線式)概括地另包括一用於供應掃描器電力之電力模組，且亦可包括一用於無線通訊(例如經由Wi-Fi)之無線模組、一用於顯示經量測之資料或掃描參數之顯示器模組(例如一液晶顯示器LCD或映像真空管顯示器)、及一用於輸入掃描條件之控制介面(包括多個多功能式按鈕及一ON/OFF開關按鈕)。傳統之光掃描器可另併合一RFID(無線射頻辨識系統)電路，以便可讀取位於一經掃描商品上之多個RFID晶片(參見例如US 6,264,106 B1)，因而使得此掃描器可讀取一經組合之光學/RFID標記。
光掃描器之一典型問題在於：在一包括一標記之商品反射表面的高度處均一且具足夠光強度地照明一區域，以便使此掃描器之偵測器可由反射光讀取該標記，同時可將雜散光減至最少，並可避免會導致對比降低且可能造成嚴重影像處理問題之「熱點」形成於經照明之表面上；此標記之偵測甚至可能失敗，如果影像感應器已呈飽和。除此之外，如果是弧形之反射表面，上述的問題將更加大。
以上引據之先前技藝文件已經考慮到此一問題(見例如US 6,352,204 B2案第1欄第36至51行；US 7,357,326 B2案第2欄第16至19行；US 7,370,801 B2案第2欄第6至17行；以及US 7,419,098 B2案第2欄第1至11行)並已提出一些特定之照明技術。
US 6,352,204 B2案揭示以一低入射角照明一位於商品上之區域，以便可將一由於諸發亮或不規則表面所造成之「沖洗效應」(wash out effect)降至最小。然而，卻存留一個有關雜散光之問題。
US 7,357,326 B2、US 7,370,801 B2及US 7,419,098 B2案揭示利用一具有呈截頭稜錐形狀之鼻件的照明器，藉由將此鼻件之內縮端部安置在該區域附近而直接照明一位於商品上之區域，使得來自光源之光線只到達預定之區域處，同時被防護以免受周遭光線之太多影響。此鼻件之相對外擴端部接收來自光源之光線。然而，卻仍存留一些問題如下：光線(回至光偵測器)直接地反射在此鼻件之內面(即使此面可能為一呈不規則狀之不平坦反射面以便可散射光線)，及「光點」亦可能形成在此商品之反射表面上。
本發明之目標在於提供一種照明技術，其可避免先前技藝的諸多缺點。
本發明係有關於一種光掃描器，尤指一種手持式光掃描器，其用於偵測及讀取一位於一商品表面處之標記，而此掃描器實施此項照明技術。
根據本發明之一態樣，一環狀光導照明器可操作以將在一入口表面處所接收之光線導引至一出口表面，以便可照明一位於該光導照明器之一遠端處之區域，並可經由該光導照明器之一內孔部而傳遞從該區域所反射/發出之光線，其中：該出口表面係一截頭圓錐狀內腔室之邊界表面部分，而該內腔室之底端朝向該遠端敞開，且該內腔室之一與該底端相對之截頭頂端朝向該內孔部敞開；及該出口表面可操作以折射從該入口表面處所接收之光線，以便以一大致均勻之光強度分布來照亮該區域。
藉該照明器之此一環狀結構，來自光源之光線被導引於該環狀光導內，因此並無需運行通過該光導之內中空部分，且該光導之出口表面構成一內腔室的邊界，而此內腔室係從與其底部(其將被放置在接近欲被照明之區域處)相鄰處起內縮至其截頭頂部，藉而形成一瓶頸狀內孔部以便將反射自該區域處之光線往回傳送。此一構形之優點在於可消除直接從出口表面處所源發之光線經由該內孔而往回傳送。因此，由於內部反射所導致之雜散光可被消除。此外，當照明器的遠端被安置在與將被照亮之目標區域相
鄰近或接觸時，此構成一可消除來自外部光源處之大部分雜散光的鼻件。此外，出口表面之形狀被選定以使被折射至該內腔室之底部處的光線足夠均勻，而可避免形成光點於與該底部鄰近或相接觸之經照明表面上。所有這些特徵貢獻以改良一配備有此類照明器之掃描器所進行之標記偵測，因為此標記之反差對比由於均勻之照明而被強烈地加大。
本發明之照明器亦可用以經由其內孔部而傳送由一位於目標區域中之標記所發出之光線(例如在螢光或磷光標記之情形中，對一經由出口表面所傳送之激發光所反應者)。
出口表面之大部分有用形狀可藉由折射原理[史湼耳(Snell)原理]及內腔室之高度與底部面積而被簡單地估量出。然而，一類似平面之簡單形狀通常將足以提供良好之照明狀況(例如，在一類似截頭稜錐狀之內腔室情形中，因此內腔室表面之諸部分對應於該截頭稜錐之諸面)。另一可提供良好照明狀況之簡單形狀的範例係一類似圓錐截頭體(其與一筆直之母線相對應)之出口表面。更佳之均一性可藉由出口表面之形狀與一凸出弧形母線(此弧形之凹面則被定向朝向該內腔室)相對應而獲得。如果該母線係一拋物線，則甚至可獲得更佳之均一度。此外，即使該內腔室之寬底端朝向該區域敞開以便在光導之遠端處照明，照明器形成一鼻件之外部整體形狀可朝向該遠端內縮，因而將光線集中於目標區域上以加強一位於該區域內之標記的可讀性。
根據本發明之環狀光導照明器可被設計成可導引對應於包含於UV至IR光學範圍內(亦即大約400nm至大約2500nm波長)之電磁輻射之光線。如技術人士所熟知的，構成光導之材料絕對必須依據所欲導引之光線而被選定。此照明器亦可被設計來導引具不同波長之電磁波。
雖然本發明之環狀光導照明器可被製成中空的，亦即僅具有用於藉由反射而導引光線之內與外圍面材料面與一用於藉由折射一些經導引之光線而照亮該內腔室之材料出口面(且可能地，一材料入口面)，但是本發明之一較佳實施例仍相當於一大致上由透明材料所製成之實心環狀光導照明器。此類材料為了欲被導引之光線而被選定為大致上係透明的。此實心體之大致上成透明的材料係選從由玻璃、玻璃陶瓷材料、結晶材料、及塑膠材料所構成之群組。該結晶材料較佳地係選自石英、釔鋁石榴石(yttrium-aluminum garnet)及藍寶石(sapphire)。該光學塑膠材料較佳地係選自聚甲基戊烯(polymethylpentene,TPX)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物(methyl methacrylate styrene copolymer,NAS)、苯乙烯-丙烯腈(styrene acrylonitrile,SAN)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、及聚苯乙烯(polystyrene,PS)。
為了避免雜散光(例如用於保護操作者免受輻射)，本發明之環狀光導照明器在其外圍表面的一部分上另包括一由對被導引光線呈現不透光之材料所製成的罩體。為了避免由該光導之內孔部的內圍表面處所源發之雜散光，本發明之環狀光導照明器在其一內圍表面的一部分上，在其內孔部中，另包括一由對被導引光線呈現不透光之材料所製成的罩體。例如，上述之罩體可為一蓋體或一被覆層(coating)。
本發明之環狀光導照明器另包括一被裝設於其周圍邊界表面上之RF天線，其適於接收來自一位於該區域中之RFID晶片的RFID信號，且亦適於將此RFID信號傳送至該RFID晶片。根據本發明之照明器的此一實施例，當被使用於一掃描器中時將可讀取呈現在一目標區域上之光學符號與RF資料。
本發明之環狀光導照明器可與一用於散射光線之傳統擴散性嵌入件(其例如被配置在入口面之高度處)相容。不過，在一較佳實施例中，此環狀光導照明器具有一部分該出口表面或一部分該入口表面，其被粗糙化以便可散射朝向該目標區域行進之光線。此散射加強在該目標區域處之光均勻性，且可藉由傳統技術(類似表面砂磨)或藉由在該表面上形成許多規則或不規則之不平坦缺陷/圖案(作為散射中心)而予以獲得。因此，本發明之照明器並不依賴一位於光源與照明器之間的擴散式嵌入件，且因此可被製造得更加小巧。
本發明之環狀光導照明器另適於收納一光學裝置，以便可收集並傳送由該被照亮區域所反射/發出以及經由該內孔所傳送之光線。例如，此位於內腔室上方之環狀光導照明器的中空部分(亦即介於該光導之入口部分與位於該內腔室之內縮端附近之內孔部間者)可配備有可供裝設此一光學裝置用之手段。例如，這些裝設手段可包括任一位於該光導之內圍表面上(位於該內腔室上方)之溝槽、凹口、突部或螺紋，或任何其他繫緊手段(其使用膠水、螺絲、或已插置之支架)。
如前所述，本發明之照明器具有許多優點。此外，當光線被導引於該環狀光導內時，此照明器可有許多之整體形狀，且此照明器因此可簡單地適於傳遞諸特定光源構形與一目標區域間之照射，而同時將光損失減至最小並在該區域內仍具有大致均勻之照明狀況。結果，為了具有均勻之照明，精確地使照明器之遠端定位至該將被掃描之目標區域上將不再是必要的。此外，此照明器之遠端的形狀亦可適於在一目標區域前方更輕易地定位，此在當如果此照明器被裝設在一手持式掃描器上時將特別有用。例如，該遠端可略微傾斜，而不致損及在該目標區域上之照明均勻度。
此環狀之構形亦允許使用許多種類之光源，諸如白熱燈泡、放電管、閃光燈、雷射或發光二極體(從UV至IR)，或者是這些光源之組合，以便於照明入口表面。因為此入口表面可順應該光源，故例如不再需要使用配備有鏡片之發光二極體(LEDs)：具有一寬發射角之普通LEDs可被使用來替代。同樣地，濾光器亦可被輕易地配置在該入口表面及/或該出口表面處。
同樣地，該光導之中空內部可輕易地適於將經反射之光線傳送至許多種類之光偵測器，諸如那些CMOS(互補金屬氧化半導體)或CCD(電荷耦合元件)型照相機、光二極體(單一或多陣列)、光電晶體或光敏電阻電路、線性CMOS或CCD感應器。
本發明之另外一個態樣係有關於一種光掃描器，其包括：一根據本發明之前一態樣所述之環狀光導照明器，如前所述，其適於收納一光學裝置，以便可收集並傳送由該被照亮區域所反射/發出以及經由該內孔所傳送之光線；一光源，其可操作以照明該光導照明器之入口表面；及一光偵測器，其可操作以接收由該光學裝置所傳送之光線。
此光掃描器可包括上述具有一可隨意選用RF天線之環狀光導照明器，且可另包括：一RF控制電路，其用於經由該RF天線而將一RFID信號傳送至一位於該區域中之RFID晶片；及一RFID閱讀器，其可操作以讀取一接收自該RFID晶片之RFID信號。
上述根據本發明所實施之光掃描器可為一手持式掃描器，其包括一用於供應電力至此掃描器之電力模組，且另可包括一無線通訊模組、一用於顯示經量測資料或掃描參數之顯示器模組、及一用於輸入掃描條件之控制介面中之至少一者。
下文中將參照附圖而更完整地敘述本發明，其中在不同圖式中之同樣元件符號代表同樣之元件，且其中以圖例說明本發明之多個優越態樣與特徵。
根據本發明所實施之照明器的原理將於第1A圖說明，此圖顯示一環狀光導照明器10之剖面圖，以多個光源11照亮光導照明器10之入口表面12。光線藉由在一內圍表面14與一外圍表面15之間的反射，而於光導照明器10之導引部13之內被導引至一出口表面16，其將光線折射至在一商品(未示於圖)表面處之目標區域17。出口表面16構成一截頭圓錐狀內腔室18之邊界表面，其較佳地係成凸出弧形，而內腔室18則具有一朝向目標區域17敞開之外擴底端19，與一朝向此光導照明器之內孔部21敞開之截頭頂部20(亦即，一與該底端相對置之內縮端)。
第1D圖顯示環狀光導照明器10在具有一透明實心體導引部13情形下之部分切除立體圖。
第1B圖顯示一照明器10之剖面圖，其配備有：多個光源11，其環繞入口表面12而配置；及一光偵測器30，其用於偵測從在一商品表面25上之目標區域17處向後漫射(折射)並被傳遞通過內腔室18與內孔部21之光線。在本範例中，光偵測器30與諸光源11被裝設在一位於照明器之入口表面上方的同一支撐體31上。環狀光導照明器10之內圍表面14具有多個可供將一光學裝置32容易裝設在內中空部21內的突出部，而此光學裝置32在此例中將用於將光線聚焦至光偵測器30。
第1C圖顯示一照明器10之剖面圖，其配備有一罩體40、41，其在此範例中係由不透明材料所製成之中空罩體(或蓋體)，且被配置在環狀光導照明器之內圍及外圍表面14、15周圍。此罩體之外部40覆蓋外圍表面15，而此罩體之內部41則覆蓋內圍表面14，且因此照明器之導引部13內並無雜散之光線，其既不偏向外面，也不偏向此光導照明器之內孔部。此罩體之構形將可保護操作者眼睛不受經由外導引表面15處漏出之光線所影響，且亦防護光偵測器(見第1B圖)或其他光學裝置不受經由內導引表面14處直接傳送之光線所影響。此罩體亦可為一塗敷於此光導照明器之諸導引表面上之塗層(例如，一層形成於這些表面上之金屬或一鋪於其上之不透明合成物塗層)。
本發明之環狀光導照明器的整個剖面形狀並不限於截頭方形稜錐(見第2D圖)，而可為任何其拓樸係成環狀之造形者。同樣地，該內孔部之形狀可為任意的，而只必須讓來自目標區域之反射光(或由一位於商品上之目標表面所發出之光)可被傳遞至一光偵測器。如果鏡子被用以將該由內腔室18所接收之光線導引至例如光偵測器，則該環形甚至可在內孔部21之高度處被彎曲。第2A至2C圖中顯示一些形狀(整體形狀、內腔室形狀、內孔部形狀)之說明性且非限定性範例。
在本發明之一實施例中，如第3A圖所示，光導照明器之入口表面12被砂磨成得以在導引部13內可較佳地漫射光線(藉因表面粗糙度所導致之光線散射而達成)。出口表面亦可被砂磨成得以在內腔室18內可漫射光線。散射具有一「柔和」功效，且因此可協助避免在商品之目標表面上形成明亮「熱」點。此被說明於第3B圖，其中顯示一具有一已砂磨之出口表面15之照明器的剖面圖。光線散射亦可藉由多個例如形成在出口表面上之突脊(規則狀或不規則狀)而被增強，如第3C及3D圖所示。
在第3A至3D圖所示之實施例中，導引部13係一種可供導引通常具有300nm至450nm間波長之紫外光線之PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)實心體。
在本發明之實施例中，該照明器係適合於另外收納一RFID(無線射頻辨識系統)天線。這被說明於第4A與4B圖中，其中一天線43被纏繞於一被配置在環狀光導照明器10之外圍表面15上之蓋體40的外圍表面周圍，並被連接至一RFID(無線射頻辨識系統)電路42。然而，此RFID天線可被配置在照明器之其他零件上。作為一範例，第4C圖顯示一RFID天線43，其被纏繞在環狀光導照明器之內孔部21內，並環繞在一用於將經由內腔室18之截頭頂部所接收之光線聚焦至被裝設於支撐體31上之光偵測器30上的光學裝置32周圍。亦如第4C圖所示的，一光源(一LED棒33)被裝設在支撐體31上，以便直接地面對環狀光導照明器之入口表面12。該RFID天線亦可具有其他形狀(並非必然是一經纏繞之金屬線，而是取決於所將被傳遞/接收之RF信號)，如該技藝中所習知的。
第5圖顯示一種根據本發明所實施之手持式光掃描器50的立體圖。此掃描器包括：環狀光導照明器10，其用於照明商品(在此係為罐子)之表面25的一部分；一殼體，其具有一可讓操作者易於握持之柄部51；一電力模組52，其可提供掃描器電力；及一顯示器53(液晶顯示器LCD)，其具有一觸控式螢幕以便省除許多按鍵(鍵盤會顯示在LCD上)，除了開/關/重新設定(ON/OFF/Reset)鍵以外。第6圖顯示手持式掃描器50之一部分的分解圖，其包括配備一蓋體40與一光學裝置32之照明器10，而此光學裝置32則連同多個光源11被裝設在一支撐體31上(光偵測器未示於圖)。此無電線式光掃描器50係成平衡以便更易於操縱，並包括下列之組件：一光學集成體，其包括：一光源11(具多個LED)；配備有蓋體40之環狀光導照明器10，其可供照明一位於商品25上之條碼或資料矩陣；及一CCD(電荷耦合元件)照相機，其被裝設於支撐體31上；LCD彩色觸控螢幕53；一主機板(未示於圖)，其上置有一CPU(中央處理單元)以供讀取/譯解條碼或矩陣碼，並操控此掃描器；一無線通訊板(GSM/GPRS)；電池組52；及人體工學殼體(塑膠)。
上述手持式掃描器之多種變化形式已經被實現：其可在進行讀取/驗證或授權一標記之處理作業方面係獨立自主的，或者可被連接至一具有上述處理能力之站(如果商品之驗證或授權係例如藉由與一外部資料庫中之資料作比較而被執行)，與該站之連接可藉有線(例如經由乙太網路或電話數據機)或無線(例如經由Wi-Fi、GSM/GPRS或藍芽)。即使在具有自主處理能力之情形下，該手持式掃描器可仍然包含通訊能力。此手持式掃描器亦可配備有用於充電其電力模組之電池組的連接手段(例如將被連接至一儲存裝置站)。在一較佳實施例中，手持式掃描器係成平衡，且其鼻件之端部可進一步被傾斜，以便使操作者可輕易地在任何位置(例如，站立、蹲著或跪著)掃描一商品。
本發明並不受限於上述諸實施例，且各種修改形式均可在不脫離本發明如後附申請專利範圍所界定之範圍下被達成。例如，照明器之形狀可被改變(如圖所示，例如第7圖中具有側邊入口表面12)。同樣地，上述(手持式)掃描器可包括根據其諸變化形式中之任一者所實施之照明器，及/或可適於仍在UV-IR範圍內使用此光譜中之其他部分，以便照亮目標區域，或偵測正由此區域所反射/發出之光線。
10．．．環狀光導照明器
11．．．光源
12．．．入口表面
13．．．導引部
14．．．內圍表面
15．．．外圍表面
16．．．出口表面
17．．．目標區域
18．．．內腔室
19．．．外擴底端
20．．．截頭頂部
21．．．內孔部
25．．．商品表面
30．．．光偵測器
31．．．支撐體
32．．．光學裝置
33．．．LED棒
40．．．蓋體
41．．．罩體
42．．．RFID電路
43．．．RFID天線
50．．．光掃描器
51．．．柄部
52．．．電力模組
53．．．顯示器
第1A至1C圖顯示根據本發明所實施之環狀光導照明器的剖面圖。
第1D圖顯示第1A或1B圖中之環狀光導照明器的部分切除立體圖。
第2A至2D圖顯示根據本發明所實施之具有不同形狀之環狀光導照明器的一些立體圖。
第3A至3D圖顯示根據本發明所實施之具有多個分散面之環狀光導照明器的視圖。
第4A圖顯示根據本發明之一實施例所實施之照明器之一部分的立體分解圖，其包含一RFID(無線射頻辨識系統)天線。
第4B圖顯示第4A圖中之照明器的立體圖。
第4C圖顯示第4B圖中之環狀光導照明器之一變化型式的剖面圖。
第5圖顯示根據本發明之一實施例所實施之手持式掃描器的立體圖。
第6圖顯示第5圖中之手持式掃描器之一部分的立體分解圖。
第7圖顯示根據本發明之一實施例所實施之環狀光導照明器之一變化型式的剖面圖。
10．．．環狀光導照明器
13．．．導引部
14．．．內圍表面
15．．．外圍表面
16．．．出口表面
18．．．內腔室
20．．．截頭頂部
21．．．內孔部
Claims (17)
- 一種環狀光導照明器，該環狀光導照明器可操作以將在一入口表面處所接收之光線導引至一出口表面，以照明位於該光導照明器之一遠端處之一區域，並可經由該光導照明器之一內孔部而傳遞從該區域所反射/發出之光線，其中：該出口表面係一截頭圓錐狀內腔室之一邊界表面部分，而該內腔室之一底端朝向該遠端敞開，且該內腔室之被安置成與該底端相對之一截頭頂端朝向該內孔部敞開；該出口表面具有一弧形母線，該弧形母線帶有被定向朝向該內腔室的一凹面；及該出口表面可操作以折射從該入口表面處所接收之光線，以一實質均勻之光強度分布來照亮該區域。
- 如申請專利範圍第1項之環狀光導照明器，其中該母線係一拋物線。
- 如申請專利範圍第1或2項之環狀光導照明器，其可操作以導引對應於包含UV至IR波長範圍內之電磁輻射之光線。
- 如申請專利範圍第1或2項之環狀光導照明器，其中該入口表面及該出口表面之間的一光導部分係充滿的且由實質上透明之一材料所製成。
- 如申請專利範圍第4項之環狀光導照明器，其中該實質 上透明之材料係選自由玻璃、玻璃陶瓷材料、結晶材料及塑膠材料所構成之群組。
- 如申請專利範圍第5項之環狀光導照明器，其中該結晶材料係選自石英、釔鋁石榴石及藍寶石。
- 如申請專利範圍第5項之環狀光導照明器，其中該塑膠材料係選自聚甲基戊烯(TPX)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物(NAS)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)、聚碳酸酯(PC)、及聚苯乙烯(PS)。
- 如申請專利範圍第1或2項之環狀光導照明器，其中該出口表面或該入口表面之一部分被粗糙化，以便可散射光線。
- 如申請專利範圍第1或2項之環狀光導照明器，其中在該照明器之一外圍表面的一部分上另包括由對被導引光線呈現不透光之材料所製成的一罩體。
- 如申請專利範圍第1或2項之環狀光導照明器，其中在該光導照明器之一內圍表面的一部分上，在該光導照明器之該內孔部中，另包括由對被導引光線呈現不透光之材料所製成的一罩體。
- 如申請專利範圍第1或2項之環狀光導照明器，其中該入口表面係為平坦。
- 如申請專利範圍第1或2項之環狀光導照明器，其中該照明器另適於收納一光學裝置，以便可收集並傳送由該被照亮區域所反射/發出以及經由該內孔所傳送之光線。
- 一種環狀光導照明器，該環狀光導照明器可操作以將在 一入口表面處所接收之光線導引至一出口表面，以照明位於該光導照明器之一遠端處之一區域，並可經由該光導照明器之一內孔部而傳遞從該區域所反射/發出之光線，其中：該出口表面係一截頭圓錐狀內腔室之一邊界表面部分，而該內腔室之一底端朝向該遠端敞開，且該內腔室之被安置成與該底端相對之一截頭頂端朝向該內孔部敞開；該出口表面的一部分的一弧形母線具有被定向朝向該內腔室的凹面；該出口表面可操作以折射從該入口表面處所接收之光線，以一實質均勻之光強度分布來照亮該區域；及一RF天線，該RF天線裝設於該RF天線的周圍邊界表面之一部分上，適於接收來自位於該區域中之一RFID晶片的一RFID信號，且亦適於將該RFID信號傳送至該RFID晶片。
- 一種光掃描器，包括：如申請專利範圍第12項中所界定之一環狀光導照明器；一光源，該光源可操作以照明該光導照明器之入口表面；及一光偵測器，該光偵測器可操作以接收由該光學裝置所傳送之光線。
- 如申請專利範圍第14項之光掃描器，其中該掃描器係一手持式掃描器，該手持式掃描器包括用於供應電力至該掃描器之一電力模組。
- 如申請專利範圍第15項之光掃描器，其中該掃描器另包括一無線通訊模組、用於顯示經量測之資料或掃描參數之一顯示器模組及用於輸入掃描條件之一控制介面中之至少一者。
- 一種光學掃描器，包括：一環狀光導照明器，該環狀光導照明器可操作以將在一入口表面處所接收之光線導引至一出口表面，以照明位於該光導照明器之一遠端處之一區域，並可經由該光導照明器之一內孔部而傳遞從該區域所反射/發出之光線，其中：該出口表面係一截頭圓錐狀內腔室之一邊界表面部分，而該內腔室之一底端朝向該遠端敞開，且該內腔室之被安置成與該底端相對之一截頭頂端朝向該內孔部敞開；該出口表面的一部分的一弧形母線具有被定向朝向該內腔室的凹面；該出口表面可操作以折射從該入口表面處所接收之光線，以一實質均勻之光強度分布來照亮該區域；及一光源，該光源可操作以照明該光導照明器之該入口表面；一光偵測器，該光偵測器可操作以接收由該光學裝置所 傳送之光線；及該環狀光導照明器適於收納一光學裝置，以便可收集並傳送由該被照亮區域所反射/發出以及經由該內孔所傳送之光線；一RF控制電路，該RF控制電路用於經由該RF天線而將一RFID信號傳送至位於該區域中之一RFID晶片；及一RFID閱讀器，該RFID閱讀器可操作以讀取接收自該RFID晶片之一RFID信號。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/IB2009/005137 WO2010112950A1 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Annular light guide illuminator and optical scanner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201040845A TW201040845A (en) | 2010-11-16 |
| TWI488125B true TWI488125B (zh) | 2015-06-11 |
Family
ID=41328698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW099109297A TWI488125B (zh) | 2009-03-31 | 2010-03-29 | 環狀光導照明器及光掃描器 |
Country Status (25)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8894260B2 (zh) |
| EP (1) | EP2414987B1 (zh) |
| JP (1) | JP5430040B2 (zh) |
| KR (1) | KR101604160B1 (zh) |
| CN (1) | CN102369537B (zh) |
| AP (1) | AP2011005949A0 (zh) |
| AR (1) | AR076165A1 (zh) |
| AU (1) | AU2009343469B2 (zh) |
| CA (1) | CA2756881C (zh) |
| CL (1) | CL2010000266A1 (zh) |
| CR (1) | CR20110512A (zh) |
| EA (1) | EA022315B1 (zh) |
| EG (1) | EG26475A (zh) |
| HK (1) | HK1166165A1 (zh) |
| IL (1) | IL215383A (zh) |
| MA (1) | MA33143B1 (zh) |
| MX (1) | MX2011010248A (zh) |
| MY (1) | MY159966A (zh) |
| NZ (1) | NZ596038A (zh) |
| PE (1) | PE20100754A1 (zh) |
| SG (1) | SG174945A1 (zh) |
| TN (1) | TN2011000487A1 (zh) |
| TW (1) | TWI488125B (zh) |
| WO (1) | WO2010112950A1 (zh) |
| ZA (1) | ZA201107859B (zh) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201107225D0 (en) * | 2011-04-29 | 2011-06-15 | Peira Bvba | Stereo-vision system |
| EP3270143B1 (en) | 2011-12-12 | 2021-04-21 | Senturion Water Monitoring, LLC | Method for determining error in a chemical indicator reading and hardware storage device comprising instructions for performing the method |
| US9599310B2 (en) | 2013-05-03 | 2017-03-21 | Radiant Opto-Electronics Corporation | Light guide element for controlling light distribution and lamp |
| TWI525292B (zh) * | 2013-05-03 | 2016-03-11 | 瑞儀光電股份有限公司 | 可控制光型之導光元件及燈具 |
| WO2014205230A1 (en) | 2013-06-19 | 2014-12-24 | Step Ahead Innovations Inc. | Aquatic environment water parameter testing systems and methods |
| CN103699871A (zh) * | 2014-01-09 | 2014-04-02 | 苏州德沃智能系统有限公司 | 环状解码光源的二维码读码设备 |
| PL2989373T3 (pl) * | 2014-03-21 | 2017-04-28 | Philips Lighting Holding B.V. | Struktura optyczna, jednostka oświetleniowa i sposób wytwarzania |
| CN105022979B (zh) * | 2015-07-27 | 2018-01-16 | 深圳市民德电子科技股份有限公司 | 成像系统与补光系统光轴呈夹角设置的图像识读设备 |
| CN105069390A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-11-18 | 深圳市民德电子科技股份有限公司 | 使用平面光源照明的条形码识读设备 |
| US10289976B2 (en) * | 2015-11-05 | 2019-05-14 | Walmart Apollo, Llc | Methods and systems for managing stock room bin audits at retail sales facilities |
| JP2019145532A (ja) * | 2016-06-15 | 2019-08-29 | ソニー株式会社 | 撮像装置及び電子機器 |
| EP3516932B8 (en) * | 2016-09-19 | 2020-08-05 | Signify Holding B.V. | Lighting device comprising a communication element for wireless communication |
| HUE055404T2 (hu) * | 2017-06-06 | 2021-11-29 | Sicpa Holding Sa | Megvilágító berendezés egy olvasókészülék optikai rendszeréhez |
| US10210364B1 (en) * | 2017-10-31 | 2019-02-19 | Hand Held Products, Inc. | Direct part marking scanners including dome diffusers with edge illumination assemblies |
| US10628646B1 (en) * | 2017-12-29 | 2020-04-21 | Cognex Corporation | Off-axis dual-sensor vision system camera and method for using the same |
| US11481568B1 (en) | 2017-12-29 | 2022-10-25 | Cognex Corporation | Dome illuminator for vision system camera and method for using the same |
| CN108318959B (zh) * | 2018-01-26 | 2020-03-10 | 北京东方新月科技发展有限公司 | 照明系统及其环形导光体 |
| WO2019190989A1 (en) * | 2018-03-26 | 2019-10-03 | Verifyme, Inc. | Device and method for authentication |
| WO2019226261A2 (en) * | 2018-04-24 | 2019-11-28 | Northwestern University | Method and system for multispectral imaging |
| JP7331519B2 (ja) * | 2019-07-23 | 2023-08-23 | 沖電気工業株式会社 | 画像読取装置、その画像読取装置を用いる硬貨認識装置、及び、硬貨取扱装置 |
| US11533392B1 (en) * | 2020-05-06 | 2022-12-20 | Hound Labs, Inc. | Solid-state illumination system for compact microscopy |
| EP4151544A1 (en) * | 2021-09-16 | 2023-03-22 | Castagno, Giorgio Giacomo | Apparatus for sterilizing and packaging dental and/or surgical instruments |
| JP2023146076A (ja) | 2022-03-29 | 2023-10-12 | 英世 宇治 | 口腔内吸引装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3509711A (en) * | 1967-04-05 | 1970-05-05 | Ingraham & Co | Alarm condition indicator |
| WO1999049347A1 (en) * | 1998-03-20 | 1999-09-30 | Auto Image Id, Inc. | Target illumination device |
| US6362861B1 (en) * | 2000-05-02 | 2002-03-26 | Agilent Technologies, Inc. | Microdisplay system |
| TW200722738A (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-16 | Overseas Diamonds Technologies N V | Apparatus for generating data for determining a property of a gemstone |
| TW200944959A (en) * | 2008-04-08 | 2009-11-01 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus comprising a closing device and device manufacturing method using the same |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB402781A (en) | 1931-05-30 | 1933-11-30 | Siemens Ag | Improvements in or relating to cathode-ray tubes |
| JPS6180471A (ja) | 1984-09-28 | 1986-04-24 | Hamamatsu Photonics Kk | バ−コ−ドリ−ダの走査ヘツド |
| JPH03123311A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 管路内観察装置のライトガイド |
| JPH0720641A (ja) | 1993-06-29 | 1995-01-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 印刷版パンチ装置の調整方法及び印刷版位置決め用基準ピン部材 |
| JPH0720641U (ja) * | 1993-09-24 | 1995-04-11 | 株式会社トキメック | 光学式データ読取り機能付き電子データ読取り・書込み装置及び光学式読取り用データ付き電子データキャリア |
| ES2288760T3 (es) * | 1996-04-25 | 2008-01-16 | Bioarray Solutions Ltd. | Ensamblaje electrocinetico controlado por luz de particulas proximas a superficies. |
| JP2000035608A (ja) | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Fine Opt Kk | 小型電荷結合素子カメラ接写用照明装置 |
| US6352204B2 (en) | 1999-08-04 | 2002-03-05 | Industrial Data Entry Automation Systems Incorporated | Optical symbol scanner with low angle illumination |
| JP2001124998A (ja) | 1999-10-28 | 2001-05-11 | Keyence Corp | 照明装置 |
| US6264106B1 (en) | 1999-12-27 | 2001-07-24 | Symbol Technologies, Inc. | Combination bar code scanner/RFID circuit |
| US7072096B2 (en) * | 2001-12-14 | 2006-07-04 | Digital Optics International, Corporation | Uniform illumination system |
| US7419098B2 (en) | 2004-11-02 | 2008-09-02 | The Code Corporation | Graphical code reading apparatus for reading codes on reflective surfaces |
| DE102005005536A1 (de) | 2005-02-07 | 2006-08-10 | Sick Ag | Codeleser |
| US20070084931A1 (en) | 2005-10-18 | 2007-04-19 | Hitoshi Watanabe | Handheld barcode reader |
| US7357326B2 (en) | 2005-11-30 | 2008-04-15 | Industrial Data Entry Automation Systems Incorporated | Fluorescent or luminescent optical symbol scanner |
| JP2007172547A (ja) | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Nidec Copal Corp | 刻印読取り装置 |
| JP4566930B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2010-10-20 | 富士通株式会社 | 撮像装置 |
| US7370801B2 (en) | 2006-07-05 | 2008-05-13 | Industrial Data Entry Automation Systems Incorporated | Optical symbol scanner and illuminator with powered socket |
| US20080128499A1 (en) | 2006-12-05 | 2008-06-05 | Intermec Ip Corp. | Programmable trigger handle for handheld devices |
| US7686486B2 (en) | 2007-06-30 | 2010-03-30 | Osram Sylvania Inc. | LED lamp module |
-
2009
- 2009-03-21 US US13/262,111 patent/US8894260B2/en active Active
- 2009-03-31 NZ NZ596038A patent/NZ596038A/en not_active IP Right Cessation
- 2009-03-31 EA EA201190222A patent/EA022315B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-03-31 AP AP2011005949A patent/AP2011005949A0/xx unknown
- 2009-03-31 MA MA34198A patent/MA33143B1/fr unknown
- 2009-03-31 CA CA2756881A patent/CA2756881C/en active Active
- 2009-03-31 CN CN200980158589.5A patent/CN102369537B/zh active Active
- 2009-03-31 KR KR1020117025274A patent/KR101604160B1/ko active IP Right Grant
- 2009-03-31 MY MYPI2011004610A patent/MY159966A/en unknown
- 2009-03-31 JP JP2012502818A patent/JP5430040B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2009-03-31 MX MX2011010248A patent/MX2011010248A/es active IP Right Grant
- 2009-03-31 SG SG2011070349A patent/SG174945A1/en unknown
- 2009-03-31 WO PCT/IB2009/005137 patent/WO2010112950A1/en active Application Filing
- 2009-03-31 EP EP09785859.1A patent/EP2414987B1/en active Active
- 2009-03-31 AU AU2009343469A patent/AU2009343469B2/en not_active Ceased
-
2010
- 2010-03-24 CL CL2010000266A patent/CL2010000266A1/es unknown
- 2010-03-29 TW TW099109297A patent/TWI488125B/zh not_active IP Right Cessation
- 2010-03-29 AR ARP100101005A patent/AR076165A1/es active IP Right Grant
- 2010-03-29 PE PE2010000181A patent/PE20100754A1/es not_active Application Discontinuation
-
2011
- 2011-09-23 TN TN2011000487A patent/TN2011000487A1/fr unknown
- 2011-09-26 IL IL215383A patent/IL215383A/en active IP Right Grant
- 2011-09-26 EG EG2011091608A patent/EG26475A/en active
- 2011-09-29 CR CR20110512A patent/CR20110512A/es unknown
- 2011-10-27 ZA ZA2011/07859A patent/ZA201107859B/en unknown
-
2012
- 2012-07-11 HK HK12106816.5A patent/HK1166165A1/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3509711A (en) * | 1967-04-05 | 1970-05-05 | Ingraham & Co | Alarm condition indicator |
| WO1999049347A1 (en) * | 1998-03-20 | 1999-09-30 | Auto Image Id, Inc. | Target illumination device |
| US6362861B1 (en) * | 2000-05-02 | 2002-03-26 | Agilent Technologies, Inc. | Microdisplay system |
| TW200722738A (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-16 | Overseas Diamonds Technologies N V | Apparatus for generating data for determining a property of a gemstone |
| TW200944959A (en) * | 2008-04-08 | 2009-11-01 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus comprising a closing device and device manufacturing method using the same |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI488125B (zh) | 環狀光導照明器及光掃描器 | |
| US7614563B1 (en) | System and method for providing diffuse illumination in a symbology reader | |
| US8028913B2 (en) | Arrangement for and method of uniformly illuminating direct part markings to be imaged and electro-optically read | |
| US7696984B2 (en) | Miniaturized optical mouse core | |
| ES2961318T3 (es) | Dispositivo de autenticación | |
| US7557925B2 (en) | Optical instrument and parts thereof for optimally defining light pathways | |
| JP2009512958A (ja) | シンボロジーリーダにおいて色照明及びカラーフィルタレーションを用いるためのシステム及び方法 | |
| CN110678870B (zh) | 用于读取器设备的光学系统的照明装置 | |
| SA110310247B1 (ar) | وحدة إضاءة حلقية لتوجيه ضوء وماسح ضوئي | |
| OA19314A (en) | An illumination device for an optical system of reader apparatus. | |
| KR101906629B1 (ko) | 조명 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |