[发明专利]用于产生照明区域的照明装置和方法

说明书

本发明涉及如权利要求1或15的概念所述的、用于为基于相机的读码器产生照明区域的照明装置和方法。

为了读取光学编码，如条形码或矩阵码，使用了越来越多的基于相机的读码器。因此，拍摄编码的图片并最终通过数字图像处理装置读取编码信息。在工业应用中，读码器通常被固定地安装在传送带上，其中带有编码的物体在该传送带上被运送通过读码器。已知的是，另一方面还使用手持设备，该手持设备被引导经过待读取的编码上方。

因此，为在读取范围内具有充足的光线，许多相机具有其自身的照明。该照明可被集成到紧凑的相机系统中，并被形成作为围绕接收光学器件的环形光。在有大的距离范围的情况下，固定的照明所导致的结果是，照明多数情况仅在其中通常需要均匀的能量分布的距离下是理想的。在所有其它范围内，至少关于视场大小和均匀性在调节方面是有缺陷的，或者照明甚至完全不可用。

一种常规的解决方案包括，沿着光轴可移动地形成单个的组件(例如照明长度的发送光学器件的透镜)。而该设置机制往往是昂贵的、易损坏的、并且不能自动化或太慢。

由EP 2136248 A1可知具有由多个光源构成的可调节的照明的图像拍摄装置。因此在设置接收光学器件的聚焦的同时导致调节照明。然而，必须移动相当大的质量，以便将发射光学器件在光轴上移动。照明的调节将因此昂贵并相对缓慢。

在未公布的申请号为EP 11162584.4的欧洲专利申请中公开了一种用于读码器的环形照明，其中多个类似的透镜围绕外壳盖()的圆周分布设置。通过以螺纹旋转外壳盖来改变到达照明的光源的距离。因此改变分配到各自的光源的透镜，因此为每个光源有效地设置具有新的距离的、其它的但相同类型的透镜，使得照明被相应地聚焦。此外，必须移动整个外壳盖，并因此移动大的质量。

因此，本发明的目的是，为通用的照明实现照明场的简单的跟踪。

该目的是通过根据权利要求1或15所述的用于为基于相机的读码器产生照明区域的照明装置和方法来实现的。其中，该解决方法的基本思想是，借助于调整设备改变发射光学器件的光学器件保持器和光发射器之间的相对位置，以便改变照明的调节。然而为了实现小的移动质量和小的设置改变，光学器件保持器固定在至少一个固定点处。该固定点例如是光学器件保持器与外壳部分的连接部，在所述外壳部分中具有光发射器。因此形成光学器件保持器的强制性的定位，所述光学器件保持器将其位置保持在固定点上而与调整设备的操纵无关。

本发明具有的优点在于，即使在大的距离范围内也确保希望的(例如均匀的)光线分布。因此，照明可以跟踪要被拍摄的对象或相机的接收单元。由于在较小的质量的情况下的简单移动使得设置非常快，甚至在毫秒范围内，则在较小的力量作用下实现了在可相应地被简单实施的调整设备。因此，照明装置保持低成本并可易于大量再生产。而调整不是必要的。任意的照明场景是可能的，其中能够使用照明覆盖大的视野深度区域由于仅移动光学器件保持器，因此具有光发射器的电子卡可保持固定，使得可实现电子卡的优良的热连接并避免移动电缆。

调整设备优选地被构建成将光学器件保持器沿着光发射器的光轴移动，其中发射光学器件在该移动中通过被固定在固定点处而可同时横向于光轴移动和/或倾斜。虽然调整设备仅产生简单的一维移动，但由于固定点导致了发射光学器件在两个坐标上可设置。对于位置变化，还可以出现通过光学器件保持器和其固定被明确定义的倾斜，并因此调节照明或甚至决定性地影响照明。还可设想的是，调整装置以横向于光轴的分量作用或者甚至垂直于光轴作用。还提供了固定点，其用于使发射光学器件不仅沿着光轴移动而且横向地移动。

发射光学器件优选地与光学器件保持器整体地形成。因此，不需要另外的安装或调整步骤。特别简单的优选的制造方法包括，将构建发射光学器件的透镜或其它光学元件注入到光学器件保持器中。

光学器件保持器优选地被构建为塑料注模部件或板，特别是构建为透镜板。因此光学器件保持器可方便地以所需的几何形状制造。在设置时，该光学器件保持器在固定点处提供了必要的灵活性，并允许特别是通过透镜的注入(Einspritzen)与发射光学器件整体地生产。优选地，在轴承点或弯曲点处设为逐渐变细(Verjüngungen)。

照明装置优选地包括多个光发射器，其中发射光学器件具有多个被分配给光发射器的、特别是相互类似的透镜。其中例如每个光发射器还具有一个透镜或具有多个透镜的排列。

照明装置被优选地构建为环形照明，其中光发射器环形分布在该环形照明的圆周上。更优选的是，该分布是均匀的。这有利于生产和读码器的读取区域的均匀照明。