[发明专利]具有改进的解码的激光扫描器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及光学扫描系统的领域，尤其涉及增加系统性能的、用于解码图像的系统和方法。

背景技术

已经开发了各种光学扫描装置来读取和解码诸如标签的目标上的光学标记，诸如条形码符号。虽然早先的条形码扫描器被设计成在相对近的距离处读取符号，但是存在着在越来越大的距离处(例如在仓库环境中)读取符号的需要。传统的光学扫描系统(诸如便携式条形码激光扫描器)由于光学组件受到约束而一般具有有限的工作范围。具有附加的透镜或反射镜的机械化系统已经开发出来以便相对于固定透镜组件重新定位激光束腰，由此增大扫描装置的工作范围，然而这种改进是复杂的并且增加了成本。

解码图像总是被证明是具有挑战性的，部分原因是因为解码系统对条形码符号的清晰表示最佳地工作，而清晰表示并不总是可能的。由于光学、环境或物理因素，该表示可能离焦，太接近读取器或距离读取器太远。该问题的一种解决方案是通过移动扫描装置或通过移动目标将符号手动移动到读取器能力之内的范围。这个解决方案可能是麻烦的、易失败或者甚至是不可能。已经开发了各种系统来帮助将激光聚焦在目标上，诸如用以确定从读取器到目标的距离的测距系统，但是这些系统增加了复杂性和成本。

发明内容

因此，鉴于背景情况，本发明的目的是提供一种扫描装置，该扫描装置包括用于沿着轴发射光束并且照射目标的激光源。所述目标包括编码的符号字符。与激光源进行光通信的可变焦距透镜组件将光束聚焦在物距处的目标上，并且检测器接收从编码的符号字符散射的强度变化的光并将该光转化为第一信号。数字转换器将第一信号转化为数字比特流。该扫描装置进一步包括预存信息，所述预存信息将非标准符号图案与根据符号体系的标准定义的有效符号字符相关联。非标准符号图案包括从与有效符号字符相关联的第二数目个元素偏离的第一数目个元素。解码器接收数字比特流，并且利用预存信息来解码信号。

本发明的另一个目的是利用预存信息来向扫描装置提供增大的景深，由此允许装置的使用者更快地译解符号字符。

本发明的另一个目的是利用预存信息来向扫描装置提供扩展的工作范围，由此与以前的扫描装置相比，允许装置的使用者以更大的距离范围译解诸如条形码的符号字符。

附图说明

作为本发明的优选实施例的新的特征在权利要求中特别阐述。结合附图参考下面的描述可以最好地理解有关其结构和操作方法的本发明本身，在附图中：

图1是根据本发明的实施例的扫描装置的透视外部图；

图2是以横截面示出了图1中所示的扫描装置的示意图；

图3A是以横截面示出了根据图2的透镜元件的示意图；

图3B是以横截面示出了根据图2的替代透镜元件的示意图；

图4是以横截面示出了图2中所示的可变焦距透镜组件的一个实施例的示意图；

图5是以横截面示出了图2中所示的可变焦距透镜组件的第二实施例的示意图；

图6是以横截面示出了图2中所示的可变焦距透镜组件的第三实施例的示意图；

图7是以横截面示出了图2中所示的可变焦距透镜组件的第四实施例的示意图；

图8是示出了来自图2的检测器的各种信号的图表；以及

图9是用于操作根据本发明的实施例的扫描装置的方法的框图。

具体实施方式

参考图1，示出了典型的现有技术的激光条形码读取器1。读取器1包括壳体4，在一个例子中，壳体4可具有枪柄式把手5和触发器6。读取器1还包括固定透镜组件2，用来聚焦激光束3。按压触发器6会激活激光束3并且使得透镜组件2将光束聚焦在目标7上，目标7具有光学标记8，诸如条形码符号。读取器1还可包括数据线缆9，以便将数据从扫描装置传输到主计算机(未示出)。

固定透镜读取器1利用被聚焦在距离壳体的固定点D₀处的光束3而工作。固定透镜组件2的景深关于该聚焦点是线性范围，其中读取器1能够解码符号8。如在此所使用的，景深定义为码读取器能够读取指定的X维度(条形码符号中的窄条和间隔的标定宽度维度)符号的最大和最小平面之间的距离。当目标7在物距D₀处进入读取器的景深时，条形码符号8被解码。对于13密耳UPC条形码，典型的景深值大约为13英寸(33厘米)。