具有圖像傳感器和可變透鏡組件的標記讀取終端的製作方法

2023-12-02 08:32:01

專利名稱：具有圖像傳感器和可變透鏡組件的標記讀取終端的製作方法
技術領域：
本發明總體涉及基於光學的寄存器，並且特別地，本發明涉及一種基於圖像傳 感器的標記讀取終端。
背景技術：
用於讀取可解碼標記的標記讀取終端可以以多種方式得到。例如，沒有鍵盤和 顯示器的最少特徵的標記讀取終端通常用於銷售點應用。可得到的呈可識別的槍式形式 要素的沒有鍵盤和顯示器的標記讀取終端具有手柄和觸發按鈕(觸發器)，該觸發按鈕可 由食指啟動。具有鍵盤和顯示器的標記讀取終端也可以得到。配備有鍵盤和顯示器的 標記讀取終端通常用於航運業和倉庫應用中，並且呈合併顯示器和鍵盤的形式要素。在 配備有鍵盤和顯示器的標記讀取終端中，啟動解碼消息輸出的觸發按鈕通常被提供在這 樣的位置上能由操作者的拇指啟動。沒有鍵盤和顯示器的形式或者配備有鍵盤和顯示 器的形式的標記讀取終端通常用於多種數據收集應用中，該數據收集應用包括銷售點應 用、航運業應用、倉儲應用、安全檢查站應用以及患者照料應用。一些標記讀取終端適 用於讀取條形碼符號，該條形碼符號包括一個或多個一維(ID)條形碼、堆疊的ID條形 碼以及二維(2D)條形碼。其他標記讀取終端適用於讀取OCR字符，同時還配備其他標 記讀取終端來讀取條形碼符號和OCR字符這兩者。

發明內容
描述了一種基於圖像傳感器的標記讀取終端，包括可變設置成像透鏡，其具 有第一設置和第二設置，在第一設置該終端具有第一最佳聚焦平面，並且在第二設置該 終端具有第二最佳聚焦平面。依照一實施例，第一預定圖片大小可以關聯到第一透鏡位 置，其中根據多個讀取的像素確定圖片大小，並且第二圖片大小可以關聯到第二透鏡位 置，使得透鏡設置設定到第一設置時的終端讀取第一圖片大小的幀，以及透鏡設置設定 到第二設置時的終端讀取第二圖片大小的幀。除圖片大小操作參數之外或者代替圖片大 小操作參數，不同操作參數可以關聯到相應的第一和第二透鏡設置。另外或可選地，用 於確定操作參數的不同處理和/或用於確定操作參數的不同算法可以關聯到第一和第二 透鏡設置的每一個。


參照以下描述的附圖可以更好地了解在此描述的特徵。不是著重這些附圖的比 例，著重舉例說明本發明的原理。在這些附圖中，貫穿不同視圖，相同的數字被用來表 示相同的部分。圖1是在一實施例中具有可變聚焦透鏡組件的基於圖像傳感器的標記讀取終端 的透視圖；圖2是在一實施例中具有可變聚焦透鏡組件的基於圖像傳感器的標記讀取終端 的框圖；圖3是在一實施例中可變透鏡設置透鏡組件的示意圖；圖4是在一實施例中可變透鏡設置透鏡組件的示意圖；圖5是在一實施例中可變透鏡設置透鏡組件的示意圖；圖6是在一實施例中舉例說明其用戶接口的基於圖像傳感器的標記讀取終端的 透視圖；圖7是在一實施例中舉例說明基於圖像傳感器的標記讀取終端的各個功能間的 時序的時序圖。
具體實施例方式描述了一種具有可變設置(setting)成像透鏡組件的基於圖像傳感器的標記讀取 終端1000，該可變設置成像透鏡組件包括第一設置和第二設置，在第一設置該終端具有 第一最佳聚焦(optimum focus)(最優聚焦距離(focus distance))平面，並且在第二設置該 終端具有第二最佳聚焦平面。因此，這樣的設置可以被認為是最佳聚焦(或者最優聚焦 距離)透鏡設置平面。參照圖1，標記讀取終端1000能夠操作來捕獲和處理表示目標 T(例如基底，如終端1000的視場(fieldof view) 1240內的一張紙)的一部分的圖像數據 幀。在目標T上，可以放置可解碼標記15，例如條形碼符號。在讀取期間，終端1000 可以放置在離目標T距離D的位置，如同圖1所示的。由於終端1000具有可變透鏡組 件，例如，可以在第一透鏡設置和第二透鏡設置之間改變終端1000的最佳聚焦平面，在 第一透鏡設置終端1000的最佳聚焦平面位於終端到目標的距離為L1的地方，並且在第二 透鏡設置終端1000的最佳聚焦平面位於終端到目標的距離為L2的地方。終端1000能夠 操作來使得可能存在附加的透鏡設置，例如，第三透鏡設置，在第三透鏡設置可以將終 端1000的最佳聚焦平面限定在終端到目標的距離為L3的地方，以及第四透鏡設置，在第 四透鏡設置可以將終端1000的最佳聚焦平面限定在更遠的終端到目標的距離為L4的地 方。理論上，可以存在含有中間設置的無限個附加的透鏡設置。通過參照圖1視圖中所 示的視場1240，可以了解到，儘管視圖中在具有特定投影角(projection angle)並且限定 視場1240的圓錐體1250內表示了多個不同最佳聚焦平面，但是限定視場1240的圓錐體 1250的透鏡組件投影角可以隨著終端的透鏡組件的透鏡設置改變而改變。另外，如同這裡將描述的一樣，終端1000能夠操作來具有第一功能以及第二 功能，第一功能中，在操作者啟動讀取嘗試期間，改變透鏡組件的透鏡設置，第二功能 中，在操作者激活讀取嘗試期間，透鏡設置保持固定，但是其可能會經受第一和第二操 作者激活的讀取嘗試中間的調整，以響應在第一和第二操作者激活的讀取嘗試之間輸入到終端1000的操作者輸入的命令。終端1000能夠操作來使得在操作者激活讀取嘗試期間的第一時間，終端1000的 實際當前讀取距離可以與終端1000的最佳聚焦距離透鏡設置的當前平面相隔很大。不 過，在操作者激活讀取嘗試期間的第二時間，終端1000的實際當前終端到目標的距離D 可以緊密對應並接近終端1000的最佳聚焦透鏡設置平面。依照第一功能的操作，在操作 者激活讀取嘗試期間，最佳聚焦透鏡設置的改變著的平面可以會聚於實際終端到目標距 離，其中曝光、讀取、捕獲並處理一連串的幀。依照第二功能的操作，如果終端1000是 便攜的，在操作者激活讀取嘗試期間，操作者可以將終端1000移動到一位置，在該位置 當前終端到目標距離緊密對應並接近最佳聚焦設置的平面。同樣，依照第二功能，在操 作者激活讀取嘗試期間，可以使承載可解碼標記的基底接近終端1000。依照一實施例，第一圖片大小可以與第一透鏡設置相關聯，並且第二圖片大小 可以與第二透鏡設置相關聯，以便透鏡設置設定為第一透鏡設置時終端讀取第一圖片大 小的幀，並且透鏡設置設定為第二透鏡設置時終端讀取第二圖片大小的幀。除了或代替圖片大小操作參數，不同的操作參數可以與相應的第一和第二透鏡 設置相關聯。一種這樣的操作參數是幀曝光級別(level)；另一種操作參數是放大增益；另一 種操作參數是初始曝光周期；另一種操作參數是初始放大增益。另外或可選地，確定操作參數的不同處理和/或確定操作參數的不同算法可以 與第一和第二透鏡設置的每一個相關聯。例如，當透鏡設置處於第一透鏡設置時，用於控制曝光級別的第一處理和/或 算法可以是激活的，並且當透鏡設置處於第二透鏡設置時，用於控制曝光級別的第二處 理和/或算法可以是激活的。同樣，當透鏡設置處於第一透鏡設置時，用於控制放大增 益的第一處理和/或算法可以是激活的，並且當透鏡設置處於第二透鏡設置時，用於控 制放大增益的第二處理和/或算法可以是激活的。在於此描述的可變透鏡設置標記讀取終端的改進過程中，可以確定用遠沒有聚 焦(out of focus)的終端(即，終端所處於的終端到目標距離與對應於當前透鏡設置的最佳 聚焦距離平面的距離相隔很大)曝光的幀的解碼通常將是失敗的，其是由於終端沒有聚 焦，而不考慮是否為了終端的實際當前讀取距離而優化了操作控制。因此，在一實施例 中，標記讀取終端能夠操作來使得為了與終端的透鏡組件的當前設置的最佳聚焦平面對 應的讀取距離，而優化終端的操作參數。在一實施例中，例如，可以基於開環(open loop)(即不管測距參數，焦點確定 (focus determination)或其他確定的條件)控制終端的透鏡組件的透鏡設置。在這種實施 例中，終端能夠操作來使得為了與終端的透鏡組件的當前設置的最佳聚焦平面對應的讀 取距離，而優化終端的操作參數，而不考慮當前透鏡設置的最佳聚焦距離的平面是否接 近於當前實際的終端到目標距離。如同所描述的來操作，可以改進期望讀取時間和成功 讀取可能性。在另一實施例中，終端1000可以合併範圍檢測功能，並且依照檢測的範圍 可以設定終端1000的透鏡組件的透鏡設置。參照圖1-7，示出並描述了用於支持參照基於圖像傳感器的標記讀取終端而於此 描述的操作的硬體平臺。
標記讀取終端1000可以包括圖像傳感器1032，其包括具有以像素行和列排列的 像素的多像素圖像傳感器陣列1033、相關聯的列電路1034和行電路1035。與圖像傳感 器1032相關聯的可以是放大電路1036(放大器)，以及模數轉換器1037，其將從圖像傳 感器陣列1033讀取的模擬信號形式的圖像信息轉換成數位訊號形式的圖像信息。圖像傳 感器1032還可以具有相關聯的時序和控制電路1038，例如，用於控制圖像傳感器1032 的曝光周期以及用於放大器1036的增益。可以將標註的電路部件1032、1036、1037和 1038封裝成共同的圖像傳感器集成電路1040。在一例子中，例如，圖像傳感器集成電路 1040可以由從美光技術有限公司(Micron Technology，Inc.)得到的MT9V022 (752X480 像素陣列)或MT9V023(752X480像素陣列)圖像傳感器集成電路構成。在一例子中， 圖像傳感器集成電路1040可以合併拜耳(Bayer)模式濾波器，以致在圖像傳感器陣列， 在紅色像素位置限定紅色像素，在綠色像素位置限定綠色像素，以及在藍色像素位置限 定藍色像素。利用合併了拜耳模式的圖像傳感器陣列提供的幀可以包括紅色像素位置處 的紅色像素值，綠色像素位置處的綠色像素值以及藍色像素位置處的藍色像素值。在合 並了拜耳模式的圖像傳感器陣列的實施例中，為了顯影圖像數據的單色幀，在對幀進行 進一步處理之前，CPU 1060可以利用綠色像素值在綠色像素位置中間的幀像素位置處插 值像素值。可選地，在對幀進行進一步處理之前，CPU 1060可以利用紅色像素值插值紅 色像素位置中間的像素值。可選地，在對幀進行進一步處理之前，CPU 1060可以利用藍 色像素值插值藍色像素位置中間的像素值。在終端1000的操作過程中，可以從圖像傳感器1032中讀取圖像信號，將其轉換並 存儲在諸如RAM 1080的系統存儲器中。終端1000的存儲器1085包括RAM 1080、諸如 EPROM 1082的非易失性存儲器以及諸如可由快閃記憶體或硬驅動存儲器構成的存儲裝置(storage memory device) 1084。在一實施例中，終端1000可以包括CPU 1060，其適於讀取在存儲器 1080中存儲的圖像數據，以及對這些圖像數據進行各種圖像處理算法。終端1000可以包 括直接存儲器存取單元(DMA) 1070，用於將從圖像傳感器1032中讀取並且經過轉換的圖 像信息路由到RAM 1080。在另一實施例中，終端1000可以使用提供總線仲裁機制的系統 總線(例如，PCI總線)，因而消除了對中央DMA控制器的需求。本領域技術人員可以意 識到，為了在圖像傳感器1032和RAM 1080之間的有效數據傳輸提供的系統總線架構和/ 或直接存儲器存取部件的其他實施例也在本發明的範圍和精神之內。參照終端1000另外的方面，透鏡組件200可以適於將基底T上的位於視場1240 內的可解碼標記15的圖像聚焦於圖像傳感器陣列1033上。成像光線可以繞著成像軸25 傳送。透鏡組件200可以適於實現多焦距(focal length)和多最優聚焦距離。終端1000還可以包括照明圖案光源庫1204和相關聯的光整形光學器件1205，用 於產生與終端1000的視場1240基本上對應的照明圖案1260。庫1204和光學器件1205 的組合可以被認為是照明圖案產生器1206。終端1000還可以包括對準圖案光源庫1208 和相關聯的光整形光學器件1209，用於產生由基底構成的目標T上的對準圖案1270。庫 1208和光學器件1209的組合可以被認為是對準圖案產生器1210。在使用中，通過將對 準圖案1270投影在可解碼標記15上，可以由操作者相對承載可解碼標記15的目標T (例 如，基底、一張紙、包)來對終端1000進行定向。在圖2的例子中，由ID條形碼符號 構成可解碼標記15。還可以由2D條形碼符號或光學字符識別(OCR)字符來構成可解碼標記15。照明圖案光源庫1204和對準圖案光源庫1208的每一個都包括一個或多個光 源。通過使用電功率輸入單元55可以控制透鏡組件200，電功率輸入單元55提供能量， 以改變透鏡組件200的最佳聚焦平面。在一實施例中，電功率輸入單元55可以作為受控 電壓源來操作，並且在另一實施例中，作為受控電流源來操作。通過使用照明圖案光源 控制電路1220可以控制照明圖案光源庫1204。通過使用對準圖案光源庫控制電路1222 可以控制對準圖案光源庫1208。電功率輸入單元55可以施加信號來改變透鏡組件200的 光學特性，例如，改變透鏡組件200 (的最佳聚焦平面)的焦距和/或最優聚焦距離。例 如，照明圖案光源庫控制電路1220可以將信號發送到照明圖案光源庫1204，以改變由照 明圖案光源庫1204輸出的照明的級別。例如，對準圖案光源庫控制電路1222可以將信 號發送到對準圖案光源庫1208，以改變由對準圖案光源庫1208輸出的照明的級別。已經 提到的是，終端1000可以合併範圍檢測功能。在一實施例中，終端1000能夠操作來使 得通過使用準直光學器件來投影對準圖案1270，這樣視場1240內的對準圖案1270的位置 改變，並且終端1000進一步能夠操作來使得基於表示視場1240的幀內的、對準圖案1270 的表示的確定位置，相應地確定終端1000的當前終端到目標的距離。現在將描述透鏡組 件200的另外的方面。在圖3的實施例中，透鏡組件200包括流體透鏡202。在一實施例中的流體 透鏡202可以是包含多種不混溶(immiscible)光學流體的電潤溼(electrowetting)流體透 鏡。在一實施例中，流體透鏡202可以由來自法國裡昂的VARIOPTICS.A.得到的類型的 ARCTIC 314或ARCTIC 316流體透鏡構成。可選地，流體透鏡202可以是具有可變形表 面類型的流體透鏡，並且可以與耦合到功率輸入單元55的機械制動器組件(未示出)相 關聯地提供流體透鏡202。參照圖4，透鏡組件200可以包括與流體透鏡202串聯的一個或多個透鏡。在圖 4的實施例中，例如，透鏡204可以是玻璃或聚碳酸酯透鏡，或者流體透鏡。在圖5的實 施例中，透鏡200包括機械可移動透鏡206。在一實施例中，透鏡206可以由固體的光傳 輸材料(solidlighttransmissivematerial)(例如玻璃或聚碳酸酯)構成，並且可以通過由耦 合到功率輸入單元55的馬達M提供的馬達力來移動。在一實施例中，馬達M可以由空 心分檔馬達(hollow steppermotor)來提供，並且可以將透鏡206安置在這種空心分檔馬達 內，以便在如同由雙箭頭208所示的那樣，在沿著軸25的不同位置間移動透鏡206。如 圖5所示，透鏡組件200還可以包括諸如與透鏡206串聯的透鏡204這樣的附加透鏡。終端1000還可以包括多個外圍裝置，其包含觸發器3408，觸發器3408用於為 激活幀讀取和/或特定解碼處理而激活觸發信號。終端1000適於使得觸發器3408的激 活激活觸發信號並且啟動解碼嘗試。特定地，終端1000是能夠操作來使得響應於觸發 信號的激活，通過讀取來自圖像傳感器陣列1033的圖像信息(典型地，以模擬信號的形 式)以及然後在轉換之後將圖像信息存儲到存儲器1080(其可以在給定時間緩存一連串幀 中的一個或多個幀)中，可以讀取並捕獲一連串的幀。CPU 1060能夠操作來對一連串幀 中的一個或多個進行解碼嘗試。為了嘗試解碼條形碼符號，例如一維條形碼符號，CPU 1060可以處理對應於一條線上的像素位置(例如，行，列，或像素位置的對角線集合)的 幀的圖像數據，以確定暗和亮單元的空間圖案，並且可以將所確定的每個暗和亮單元圖 案經由查錶轉換為字符或字符串。
在可解碼標記表示是2D條形碼符號體系時，解碼嘗試可以包括以下步驟使用 特徵檢測算法定位探測器(finder)圖案，依照與探測器圖案的預定關係，定位與探測器圖 案交叉的矩陣線，沿著矩陣線確定暗和亮單元圖案，以及將每個亮圖案經由查錶轉換成 字符或字符串。終端1000可以包括將各種外圍設備耦合到系統地址/數據總線(系統總線)1500 的各種接口電路，用於與同樣耦合到系統總線1500的CPU 1060通信。終端1000可以包 括將圖像傳感器時序和控制電路1038耦合到系統總線1500的接口電路1028，將電功率輸 入單元55耦合到系統總線1500的接口電路1118，將照明光源庫控制電路1220耦合到系 統總線1500的接口電路1218，將對準光源庫控制電路1222耦合到系統總線1500的接口 電路1224，以及將觸發器3408耦合到系統總線1500的接口電路1402。終端1000還可 以包括耦合到系統總線1500且經由接口 1418與CPU 1060通信的顯示器3420，以及經由 連接到系統總線1500的接口 2409與CPU 1060通信的指示機構(pointermechanism) 3410。在終端1000的操作期間，可以捕獲並進行所述處理的圖像數據的一連串的幀可 以是完整幀(包括對應於圖像傳感器陣列1033的每個像素或從陣列1033中讀取的最大數 目的像素的像素值)。可以捕獲並進行所述處理的圖像數據的一連串的幀還可以是「窗 口幀」，其包括的像素值對應於比圖像傳感器陣列1033的像素的完整幀少。可以捕獲並 進行所述處理的圖像數據的一連串的幀還可以包括完整幀和窗口幀的組合。可以通過選 擇性地尋址讀取對應於完整幀的具有圖像傳感器陣列1033的圖像傳感器1032的像素來捕 獲完整幀。可以通過選擇性地尋址讀取對應於窗口幀的具有圖像傳感器陣列1033的圖像 傳感器1032的像素來捕獲窗口幀。在一實施例中，對多個像素進行尋址並且讀取以確定 幀的圖片大小。相應地，完整幀可以被認為具有第一相對大的圖片大小，並且窗口幀可 以被認為具有相對於完整幀的圖片大小來說相對小的圖片大小。窗口幀的圖片大小可以 基於進行尋址以及與窗口幀的捕獲有關的像素的數量來改變。終端1000可以以已知的幀速率這樣的速率來捕獲圖像數據的幀。典型的幀速率 是60幀/秒(FPS)，其變換為幀時間(幀周期)是16.6ms。另一典型的幀速率是30幀 /秒(FPS)，其變換為幀時間(幀周期)是33.3ms/幀。可以通過幀圖片大小的減小來增 加終端1000的幀速率(並且減少幀時間)。圖6中示出了一實施例中的終端1000的外形視圖。如圖6所示，可以在手持外 殼1014的共同側上安裝顯示器3420、觸發器3408以及指示機構3410。顯示器3420和 指示機構3410的結合可以被認為是終端1000的用戶接口。還可以通過配置終端1000來 提供終端1000的用戶接口，以能夠操作來通過解碼編程的條形碼符號被重新編程。在另 一實施例中，終端1000的手持外殼1014可以沒有顯示器，並且可以呈槍式的形式要素。參照終端1000，終端1000能夠操作來在至少第一最佳聚焦設置(最優聚焦距離 設置)的平面和第二最佳聚焦設置的平面之間改變透鏡組件200的透鏡設置。標記讀取 終端1000能夠操作來在至少第一和第二不同最佳聚焦設置的平面之間改變透鏡組件的透 鏡設置，並且其進一步地能夠操作來曝光透鏡組件處於第一最佳聚焦設置平面時的圖像 數據的第一幀以及透鏡組件處於第二最佳聚焦設置平面時的圖像數據的第二幀，並且可 以進一步地配置該終端，使得終端能夠操作來對圖像數據的第一和第二幀中的每一個進 行解碼嘗試以解碼可解碼標記。該第二幀可以是關於第一幀的連續幀，或者關於第一幀的非連續的後續幀。同樣，在共同操作者激活讀取嘗試期間，或者可選地，在單獨操作 者激活讀取嘗試期間，可以曝光、讀取、捕獲或處理圖像數據的第一和第二幀。終端1000能夠操作來使得當觸發器3408的啟動激活操作者激活的讀取嘗試時， 終端1000可以捕獲一連串的幀，並且對這些幀的一個或多個進行解碼嘗試，直到例如通 過觸發器3408的釋放或者成功解碼或超時條件被滿足來去激活(deactivate)操作者激活的 讀取嘗試的時候。在另一方面中，依照在此闡述的第一功能終端1000能夠操作來在終端 執行操作者激活的終端的讀取嘗試期間，在透鏡組件的至少第一和第二透鏡設置之間改 變透鏡組件的透鏡設置。依照在此闡述的第二功能的終端1000能夠操作來在終端執行操作者激活的終端 的讀取嘗試期間，將該終端的透鏡設置保持在特定的透鏡設置。另外，終端1000能夠操 作來依照在第一操作者激活的讀取嘗試之後且在第二操作者激活的讀取嘗試之前輸入的 操作者輸入的命令改變透鏡設置。終端1000進一步地能夠操作來使得解碼嘗試使用的第 一幀和第二幀是在獨立的第一和第二獨立操作者激活的終端的讀取嘗試期間曝光的幀。圖7示出了進一步舉例說明一實施例中的終端1000操作的時序圖。圖7的時序 圖舉例說明了進行從具有所描述的功能的第一配置到第二所述功能的第二配置、以及到 第二所述功能的第三配置的配置改變的終端1000，第一配置中在讀取嘗試期間改變終端 1000的可變透鏡組件200的透鏡設置，第二配置中終端1000的可變透鏡組件200在整個 讀取嘗試中保持在固定設置，第三配置中終端1000的可變透鏡組件在整個操作者激活的 讀取嘗試期間保持在固定的透鏡設置。參照圖7的時序圖，信號3501是表示依照第一所述功能(在操作者激活的讀取 嘗試期間透鏡設置改變)的操作者可選配置的激活或非激活(inactive)狀態的狀態信號。 信號3502是表示操作者可選配置(在操作者激活的讀取嘗試期間透鏡設置保持不變)的 狀態的狀態信號。信號3503是表示第二所述功能的另一操作操作者可選配置(透鏡設置 保持不變)的狀態的狀態信號。信號3506是可通過觸發器3408的啟動而激活並且可以通 過觸發器3408的釋放而被去激活的觸發信號，觸發器3408在超時周期之後或可解碼標記 的成功解碼之後變成非激活的。信號3508表示輸入到終端1000的透鏡組件200的能量 輸入級別(level)。信號3510是曝光信號。信號3510的邏輯高周期定義曝光周期3320、 3322、3324、3326、3328、3330和3331。信號3512是讀取信號。信號3512的邏輯高 周期定義讀取周期 3420、3422、3424、3426、3428 和 3430。參照處理周期3520、3522、3524、3526、3528和3530，標註的處理周期可以表 示這樣的處理周期在該周期期間，終端1000的CPU 1060處理存儲的(例如，緩存的) 表示基底的幀(該基底承載可解碼標記)。這樣的處理可以包括這裡所述的用於嘗試解碼 可解碼標記的處理。進一步參照圖7的時序圖，在時間、操作者可以使用例如參照圖6描述的按鈕 5356來選擇第一配置，以便終端1000被設定為這樣的配置在該配置中透鏡組件200的 透鏡設置在讀取嘗試期間會改變。在時間t1;操作者可以激活觸發信號3506。響應於 觸發信號3506被激活，終端1000在曝光周期3320、3322和3324期間曝光多個圖像數據 幀。參照圖7的時序圖，當終端1000以參照圖7的時序圖所描述的第一配置操作的時候，在每個相應曝光周期3320、3322和3324期間，為了建立透鏡組件200的設置而輸 入的如信號3508所表示的能量輸入級別可以處於不同級別。在時間t2，可以通過例如成 功解碼、滿足超時條件或釋放觸發器3408來去激活觸發信號3506。在時間t3，操作可以 依照這裡所述的第二功能，例如通過按鈕5344的啟動來激活配置。終端1000能夠操作 來使得後續配置的激活使先前配置去激活。參見信號3508，信號3508可以建立在與選擇的透鏡設置對應的能量級別。在 一實施例中，其中激活第二所述功能的配置的選擇可以被認為是選擇的透鏡設置。參照 圖7的時序圖，按鈕5344的選擇為下一讀取嘗試在遠的最佳聚焦距離的平面建立固定的 透鏡設置。在時間t4，可以例如通過操作者啟動觸發器3408，再次激活觸發信號3506。 如同曝光周期3326、3328、3330和3331所示，可以確保多個曝光周期。當以依照第二 所述功能的配置操作時，如信號3508所示的到透鏡組件200的激勵輸入級別以及透鏡組 件200的設置保持不變。在時間t5，例如，可以通過觸發器3408的釋放，超時的期滿或 消息的成功解碼來使觸發信號3506去激活。如同這裡所描述的使用終端1000或者包含終端1000的顯示器和指示機構的用戶 (操作者)接口作出的在此所描述的模式、配置或設置選擇，還可以通過使用其他用戶接 口來作出，例如終端1000能夠操作來通過讀取編程的條形碼符號被重新編程，可以認為 通過讀取編程的條形碼符號而使終端1000被重新編程來提供用戶接口。表A中概述了終端1000的各種配置。表A依照各種配置(包括關於圖7概述的 那些配置)概述終端1000的操作。對應於參照圖7的時序圖所描述的狀態信號3501的
「第一」配置對應於表A中概述的、通過使用如圖6所示的按鈕5356可選擇的配置9。 對應於參照圖7的時序圖所描述的狀態信號3502的「第二」配置對應於表A中概述的配 置1(讀取嘗試期間，透鏡設置保持在遠的最佳聚焦設置平面)，並且配置1可通過使用如 圖6所示的按鈕5344來選擇。配置5，6，7，8和9是依照第一類型的功能(改變透鏡設 置，讀取嘗試期間的透鏡設置改變)配置的配置，同時，配置1，2，3和4是依照第二類 型的功能(不改變透鏡設置)的配置。從終端設計到終端設計，指定為遠的、中間的、 近的、接近接觸的距離可以改變，並且終端能夠操作來使得這些指定中間的理論上無限 數量的最優聚焦距離透鏡設置是可能的。這些值示例性的是遠的762.00cm(300」)， 中間的91.40cm(36」)，近的20.32cm(8」 )，以及接近接觸的7.62cm(3」)。表 A
權利要求
1.一種標記讀取終端，包括圖像傳感器，包括具有多個像素的圖像傳感器陣列；可變設置透鏡組件，用於將光聚焦到該圖像傳感器陣列上，該可變設置透鏡組件具 有第一透鏡設置以及第二透鏡設置，在第一透鏡設置終端具有第一最佳聚焦平面，在第 二透鏡設置終端具有第二最佳聚焦平面；其中，該標記讀取終端能夠操作來曝光透鏡組件處於第一透鏡設置時的第一幀，並 且進一步能夠操作來曝光透鏡組件處於第二透鏡設置時的第二幀；其中，該標記讀取終端進一步能夠操作來通過處理該第一幀和第二幀中的至少一個 來嘗試解碼可解碼標記；其中，該標記讀取終端進一步能夠操作來使得存在與該第一透鏡設置相關聯的第一 圖片大小，並且進一步地，使得存在與該第二透鏡設置相關聯的第二圖片大小，使得透 鏡組件處於第一透鏡設置時曝光的幀具有第一圖片大小，並且進一步地使得透鏡組件處 於第二透鏡設置時曝光的幀具有第二圖片大小。
2.如權利要求1所述的標記讀取終端，其中，該標記讀取終端能夠操作來使得在由操 作者激活的單個讀取嘗試期間曝光該第一幀和第二幀。
3.如權利要求1所述的標記讀取終端，其中，該標記讀取終端能夠操作來使得該終端 基於開環在該第一透鏡設置和第二透鏡沒置之間改變該透鏡組件的透鏡設置，而不考慮 感測的條件。
4.如權利要求1所述的標記讀取終端，其中，該標記讀取終端能夠操作來使得響應於 感測的終端到目標的距離，該終端在該第一透鏡設置和第二透鏡設置之間改變該透鏡組 件的透鏡設置。
5.如權利要求1所述的標記讀取終端，其中，該終端進一步能夠操作來曝光透鏡組 件處於第三透鏡設置時的第三幀，並且其中存在與該第三透鏡設置相關聯的第三圖片大 小。
6.如權利要求1所述的標記讀取終端，其中，除圖片大小之外具有與該第一和第二透 鏡設置相關聯的至少一個控制，該附加控制是操作參數。
7.如權利要求1所述的標記讀取終端，其中，除圖片大小之外具有與該第一和第二透 鏡設置相關聯的至少一個控制，該附加控制是從由曝光參數和放大增益參數組成的組中 選擇的操作參數。
8.如權利要求1所述的標記讀取終端，其中，該曝光參數是初始曝光，並且其中該放 大增益參數是初始增益參數。
9.如權利要求1所述的標記讀取終端，其中，除圖片大小之外具有與該第一和第二透 鏡設置相關聯的至少一個控制，該附加控制是從由曝光參數確定處理和增益確定處理組 成的組中選擇的處理。
10.—種標記讀取終端，包括圖像傳感器，其包括具有多個像素的圖像傳感器陣列；可變設置透鏡組件，用於將光聚焦到該圖像傳感器陣列上，該可變設置透鏡組件具 有第一透鏡設置以及第二透鏡設置，在第一透鏡設置終端具有第一最佳聚焦平面，在第 二透鏡設置終端具有第二最佳聚焦平面；其中，該標記讀取終端能夠操作來曝光透鏡組件處於第一透鏡設置時的第一幀，並 且進一步能夠操作來曝光透鏡組件處於第二透鏡設置時的第二幀；其中，該標記讀取終端進一步能夠操作來通過處理該第一幀和第二幀中的至少一個 來嘗試解碼可解碼標記；其中，存在與該第一透鏡設置相關聯的第一至少一個控制，並且其中存在與該第二 透鏡設置相關聯的第二至少一個控制，從由操作參數和用於確定操作參數的處理組成的 組中選擇該第一至少一個控制，從由操作參數和用於確定操作參數的處理組成的組中選 擇該第二至少一個控制。
11.如權利要求10所述的標記讀取終端，其中，該第一和第二至少一個控制包括圖片 大小。
12.如權利要求10所述的標記讀取終端，其中，該第一和第二至少一個控制包括初始 曝光周期。
13.如權利要求10所述的標記讀取終端，其中，該第一和第二至少一個控制包括用於 確定放大增益的處理。
14.如權利要求10所述的標記讀取終端，其中，該第一和第二至少一個控制包括與附 加控制耦合的圖片大小操作參數。
15.如權利要求10所述的標記讀取終端，其中該第一和第二至少一個控制包括用於控 製圖片大小的控制。
全文摘要
描述了一種基於圖像傳感器的標記讀取終端，包括可變位置成像透鏡，其具有第一位置和第二位置，在第一位置處該終端具有最佳聚焦的第一平面，並且在第二位置處該終端具有最佳聚焦的第二平面。依照一實施例，第一預定圖片大小可以關聯到第一透鏡位置，其中根據多個讀出的像素確定圖片大小，並且第二圖片大小可以關聯到第二透鏡位置，以致透鏡位置設置到第一位置的終端讀出第一圖片大小的幀，以及透鏡位置設置到第二位置的終端讀出第二圖片大小的幀。除圖片大小操作參數之外或者代替圖片大小操作參數，不同操作參數可以關聯到各自的第一和第二透鏡位置。另外或可選地，用於確定操作參數的不同處理和/或用於確定操作參數的不同算法可以關聯到第一和第二透鏡位置的每一個。
文檔編號G06K7/10GK102024137SQ20101050400
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月11日 優先權日2009年8月12日
發明者T·梅爾, W·H·黑文斯 申請人:手持產品公司