專利名稱：在有限工作距離范圍具有自動聚焦的數(shù)據(jù)捕獲終端的制作方法
在有限工作距離范圍具有自動聚焦的數(shù)據(jù)捕獲終端關聯(lián)技術的描述多年來，已將配有固態(tài)成像系統(tǒng)的便攜式終端在手持和免提兩種工作模式下在許多應用場合中使用，例如超級市場、倉儲俱樂部、百貨商店和其它類型的零售商以及包裹配送系統(tǒng)，以通過讀取標志(例如一維條形碼標記，尤其是通用產(chǎn)品碼(UPC)類型，每個標記具有沿掃描方向隔開的一排的條和間隔)、并通過讀取二維標記(例如碼49，這種二維標記在單個標記中引入垂直疊加多排的條和間隔圖案(如美國專利No. 4，794，239中描述的那樣))以及通過捕獲非標記目標(例如人、場所或事物)的圖像而電光地捕獲來自多種目標的數(shù)據(jù)。例如，在想要購買煙草或酒類產(chǎn)品的情況下可以捕獲消費者的圖像、消費者的簽名或消費者的駕照以供年齡檢驗。增加可由成像系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)量的二維碼結構的另一示例已知為PDF 417并記載在美國專利No. 5，304，786中。
通常已知的固態(tài)成像系統(tǒng)包括具有一維或二維陣列的單元或光傳感器的成像器，所述單元或光傳感器對應于成像器的視場內的圖像元素或像素；以及用于捕獲來自目標的光并將所捕獲的光投射到成像器上的成像透鏡組件。該成像器可包括一維或二維電荷耦合器件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)器件，并與數(shù)字用戶照相機中使用的成像器相似以捕獲圖像。成像透鏡組件包括光學元件，用于捕獲在一工作距離范圍上的光，在該工作距離范圍內目標可相對于終端定位。已知成像系統(tǒng)一般還包括照明器，用于在圖像捕獲期間通過從照明光源射出并被引導至目標以從目標作為返程光反射和散射的照明光來照亮目標(或是標記或非標記)。照明光源可位于系統(tǒng)之內和/或之外，并一般包括一個或多個發(fā)光二極管(LED)。為了幫助操作者定位所需的目標，成像系統(tǒng)有時但不一定配備具有用于產(chǎn)生激光束的瞄準激光器的瞄準組件以及用于從激光束產(chǎn)生可見瞄準圖案(例如“十字準線”圖案)的瞄準光學器件。操作者在圖像捕獲之前在瞄準模式期間在擬成像的目標上對瞄準圖案進行訓練。該系統(tǒng)還進一步包括電子電路，用于處理由成像器產(chǎn)生并指示由陣列捕獲的返程光的電信號；以及微處理器，用于要么對電信號解碼以讀取來自標記目標的捕獲圖像，要么處理來自非標記目標的捕獲圖像以供存儲和顯示。因此已知的是使用例如美國專利No. 5，703，349中披露的固態(tài)成像系統(tǒng)來捕獲目標的單色圖像。另外已知使用例如美國專利No. 4，613，895中披露的具有多個掩埋信道的固態(tài)成像系統(tǒng)以捕獲目標的全彩圖像。常見地提供具有在VGA監(jiān)視器中常見的640X480分辨率的二維CCD，盡管其它分辨率大小也是可行的。成像系統(tǒng)可被安裝在多種設備內，例如計算機、蜂窩電話、智能電話、個人數(shù)字助理(PDA)、音頻和/或視頻播放器、便攜式游戲系統(tǒng)、無線電、視頻攝像機、掃描儀、尋呼機、視頻電話以及類似的微處理器控制的電子設備。在許多場合下，要求不管目標相對于成像器位于工作距離范圍內的何處都能捕獲來自目標的數(shù)據(jù)，并且要求該范圍延伸一很長的距離。為此，常見地提供一種自動聚焦特征，其中成像鏡頭組件中的光學元件中的一個或多個(例如聚焦透鏡)自動和連續(xù)地移動至該延伸范圍內的近距和遠距工作距離之間的多個光學位置。在每個光學位置，微處理器嘗試捕獲數(shù)據(jù)并分析所捕獲的數(shù)據(jù)以觀察是否實際已發(fā)生成功的數(shù)據(jù)捕獲。這種自動透鏡移動一般是機械實現(xiàn)的，并經(jīng)常在用于測量目標背離成像器的距離的測距器的指導下工作，或在測量目標圖像的清晰度的處理器的指導下工作。然而，這種自動聚焦由于若干種原因是不利的。首先，機械運動產(chǎn)生振動，該振動在手持工作模式下通過終端被傳播至操作者的手，該振動也可能產(chǎn)生灰塵以使成像透鏡組件透鏡組件蒙垢，并使一些部件隨時間磨損。此外，該振動可能產(chǎn)生令人反感的、惱人的、可聽聞的嗡嗡聲。另外，機械透鏡移動需要驅動機構，該驅動機構消耗電能并且昂貴和緩慢，可能是不可靠的，占據(jù)空間并增加終端的總重量、尺寸和復雜性。所有這些因素當光學位置的數(shù)量很多和當范圍非常長時會加劇。另外，測距器本身代表了花費、尺寸和復雜性的增加。盡管已知的自動聚焦數(shù)據(jù)捕獲終端就其意圖達到的目的而言總地來說是令人滿意的，但在多個光學位置上進行的聚焦調整通?；ㄙM太長時間。如果聚焦調整花費200毫秒或更長數(shù)量級的時間，則終端將被認為是行動遲緩的，這是操作者不喜歡的。為了提高用戶使用性和數(shù)據(jù)捕獲性能，需要一種更具響應性的終端，例如數(shù)據(jù)捕獲時間在50毫秒或更少數(shù)量級的終端。

發(fā)明內容
簡單地說，本發(fā)明的一個特征在于一種數(shù)據(jù)捕獲終端，用于自動捕獲來自位于在與終端相距一工作距離范圍內的目標的數(shù)據(jù)。該終端較為有利地是微處理器控制的電子設備，例如計算機、蜂窩電話、智能電話、個人數(shù)字助理(PDA)、音頻和/或視頻播放器、便攜式游戲系統(tǒng)、無線電、視頻攝像機、掃描儀、尋呼機、視頻電話、條形碼標志掃描儀以及類似的電子設備。該終端較為有利地配有由人類操作者握持并可相對于目標移動的手持殼體。該殼體優(yōu)選地具有光透射窗。該終端包括成像組件，用于聚焦和捕獲通過視野內的窗從位于工作距離范圍內的目標反射和/或散射的返程光，并用于產(chǎn)生各自指示所捕獲的返程光的相應電信號。工作距離的范圍通常由在任何具體應用場合下使用的目標規(guī)定。例如，如果應用場合是捕獲包裹遞送標簽或外形上的船運數(shù)據(jù)，則總體外形的尺寸可規(guī)定最近的工作距離，例如可使整個外形落在成像組件的視野內。同時，印刷在外形上的船運數(shù)據(jù)的字母數(shù)字文本的大小可規(guī)定可使用的最遠工作距離。較為有利地，成像組件作用以通過光電地讀取標記(尤其是一維和/或二維標記)來對目標成像。每個標記包括不同光反射性的要素，例如條形碼和間隔。成像組件優(yōu)選地包括具有圖像傳感器陣列的一維或二維固態(tài)成像器，以及具有至少一個聚焦透鏡的成像鏡頭組件。優(yōu)選地，所述陣列是C⑶或CMOS陣列。在標記讀取期間，借助控制器或經(jīng)編程的微處理器來處理和解碼所捕獲的標記圖像。 成像組件優(yōu)選地包括一照明器，該照明器在讀取期間用來自照明光源的照明光來照明標記。照明光源包括一個或多個發(fā)光二極管(LED)。當成像器工作在低光照或暗環(huán)境光的環(huán)境時，照明器尤為有用，但照明器也能一樣好地用在普通室內光照水平下。瞄準光組件可用于產(chǎn)生有益于在讀取之前定位標記的瞄準光圖案或標志?？刂破髯饔靡酝ㄟ^自動控制成像組件的焦點參數(shù)集來處理來自其中一個目標的電信號之一，使之成為指示一個目標的數(shù)據(jù)。例如，成像組件的聚焦透鏡可以是可移動的，并且控制器可作用以經(jīng)由電機驅動機構使聚焦透鏡機械地移動至不同的光學位置，其中成像平面沿光路移動。又如，成像組件的聚焦透鏡可以是可變液態(tài)透鏡，并且控制器可作用以經(jīng)由電子驅動機構橫跨液態(tài)透鏡地施加不同的電壓，由此沿光路改變成像平面。不同的光學位置或電壓構成前面提到的焦點參數(shù)，這些焦點參數(shù)受控制器控制。控制器進一步作用以確定一個目標已被成功捕獲的數(shù)據(jù)，并且一旦成功確定即存儲成像組件的多個焦點參數(shù)中的一個。成像組件的焦點參數(shù)集對應于整個工作距離范圍。因此，一旦控制器已確定標記目標已被成功地解碼和讀出或者非標記目標已被成功地處理和顯示，則具體光學位置或具體電壓被優(yōu)選地存儲在可由控制器訪問的存儲器中?？刂破魅匀贿M一步作用以在之后通過自動選擇由所存儲的一個焦點參數(shù)確定的一個焦點參數(shù)子集將來自另一目標的另一電信號處理成為指示另一目標的數(shù)據(jù)，并作用以確定另一目標的數(shù)據(jù)已被成功捕獲。該子集包含所存儲的一個焦點參數(shù)。該子集小于成像組件的焦點參數(shù)集并對應于工作距離范圍內有限的區(qū)。因此，不是使控制器嘗試遍及整個延伸的工作距離范圍捕獲數(shù)據(jù)并分析在每個不同的光學位置或在每個不同的電壓下捕獲的數(shù)據(jù)以觀察是否事實上已發(fā)生成功的數(shù)據(jù)捕 獲，本發(fā)明的一個實施例提出使這種數(shù)據(jù)捕獲和分析僅發(fā)生在光學位置或電壓的一個較小子集中，由此增強終端的數(shù)據(jù)捕獲性能。較小的子集包含最后一次成功的數(shù)據(jù)捕獲的存儲位置或電壓。本發(fā)明假設下一目標將大致處于與最后一次成功處理的目標相同的工作距離或在其附近。優(yōu)選地，所存儲的光學位置或電壓居中地位于該子集中，并且控制器自動地控制聚焦透鏡，使其處于居中存儲的光學位置或電壓的兩側上的位置或電壓下。較為有利地，相對于終端而言，該范圍具有近子區(qū)和遠子區(qū)。近子區(qū)優(yōu)選地居中地位于距離窗大約2-4英寸的工作距離內。遠子區(qū)優(yōu)選地居中地位于距離窗大約10英寸至無窮大的工作距離內。如果所存儲的光學位置或電壓位于近子區(qū)內，則控制器優(yōu)選地自動控制聚焦透鏡并選擇在所存儲的光學位置或電壓兩側上的更多的位置或電壓。如果所存儲的光學位置或電壓位于遠子區(qū)內，則控制器優(yōu)選地自動控制聚焦透鏡并選擇在所存儲的光學位置或電壓兩側上的更少的位置或電壓。本發(fā)明的另一方面在于一種自動地從與數(shù)據(jù)捕獲終端相距一定工作距離范圍內的目標捕獲數(shù)據(jù)的方法。該方法通過下列步驟實現(xiàn)在成像組件的視野上聚焦和捕獲來自目標的返程光；產(chǎn)生各自指示所捕獲的返程光的相應電信號；通過自動地控制成像組件的一個焦點參數(shù)集來將來自其中一個目標的其中一個電信號處理成為指示這一個目標的數(shù)據(jù)；確定已成功捕獲的一個目標的數(shù)據(jù)；一旦成功確定則存儲成像組件的焦點參數(shù)中的一個；配置成像組件的焦點參數(shù)集以使其對應于工作距離范圍；接著通過自動選擇由所存儲的一個焦點參數(shù)確定的焦點參數(shù)的子集來將來自另一目標的另一電信號處理成為指示另一目標的數(shù)據(jù)；確定另一目標的數(shù)據(jù)已被成功地捕獲；將所存儲的一個焦點參數(shù)納入到子集中；配置該子集以使其小于成像組件的焦點參數(shù)集；并配置該子集以使其對應于工作距離范圍內有限的區(qū)以增強終端的數(shù)據(jù)捕獲性能。被視為本發(fā)明的特性的新穎特征在所附權利要求中具體陳述。然而，本發(fā)明本身不管是其結構還是其操作方法及其額外的目的和優(yōu)勢將在結合附圖閱讀具體實施例時從下文描述中得到最好的理解。


圖I是根據(jù)本發(fā)明用于捕獲來自目標的數(shù)據(jù)的配置為無線電話的數(shù)據(jù)捕獲終端的前視圖；圖2是圖I的終端的殼體的部分示意、部分截面圖；圖3是描述根據(jù)本發(fā)明的圖2的控制器的操作的圖；圖4A是描述根據(jù)本發(fā)明的圖2的控制器的近子區(qū)操作的圖；圖4B是描述根據(jù)本發(fā)明的圖2的控制器的遠子區(qū)操作的圖；以及圖5是描述圖I的終端的操作的流程圖。優(yōu)選實施例的詳細描述 根據(jù)本發(fā)明的自動捕獲來自目標(例如條形碼標記和非標記目標)的數(shù)據(jù)的便攜式數(shù)據(jù)捕獲終端及其方法在圖I中總地圖示為無線電話100，例如可工作在蜂窩電話系統(tǒng)中的蜂窩電話。盡管圖I中示出了無線電話100，但本領域內技術人員將發(fā)現(xiàn)，下面描述的特征也可在其它移動計算機中獲得應用，例如智能電話、個人數(shù)字助理(PDA)、音頻和/或視頻播放器、便攜式游戲系統(tǒng)、無線電、視頻攝像機、掃描儀、尋呼機、視頻電話、手持計算機以及其它受微處理器控制的電子設備，尤其是那些具有網(wǎng)絡訪問功能的設備，并且本文描述的無線電話100或數(shù)據(jù)捕獲終端應當指這些和其它的每個等效物。如圖I所示，無線電話100包括殼體120 ;用于發(fā)送RF信號至通信網(wǎng)絡的蜂窩基站和從通信網(wǎng)絡的蜂窩基站接收RF信號的射頻(RF)天線102 ;用于將音頻信息從內部揚聲器引導至用戶或操作者的揚聲器腔104 ;用于將音頻信息從用戶引導至內部麥克風的麥克風腔106 ;以及與用戶交互以將輸出信息提供給用戶或從用戶那里接收輸入信息的用戶接口 108。用戶接口 108包括但不局限于能夠顯示字母數(shù)字和圖形圖像數(shù)據(jù)的液晶顯示器(IXD) 110、鍵盤112以及在殼體120前側和有時在殼體120旁側的多個選擇按鈕114。如圖2所示，殼體120具有一般位于平面窗26后面、優(yōu)選地在殼體120后側的數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)30。數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)30可作用以在數(shù)據(jù)捕獲工作模式下捕獲來自目標38的數(shù)據(jù)，并包括安裝在殼體120內的印刷電路板22上的成像器24。成像器24是固態(tài)器件，例如具有以單個直線排排列的一維可尋址圖像傳感器或像素陣列或者以互相正交的行和列排列的這些傳感器的二維陣列的CCD或CMOS成像器，所述成像器24作用以檢測由成像透鏡組件20通過窗26沿光路或光軸46捕獲的返程光，并產(chǎn)生各自指示捕獲的返程光的相應電信號。返程光從視野內的每個目標38散射和/或反射。成像透鏡組件20包括至少一個聚焦透鏡并如下所述可在控制器或微處理器36的控制下經(jīng)由驅動器42作用以可調整地將返程光聚集到圖像傳感器的陣列上以允許目標38被處理。目標38相對于終端位于近距工作距離(WDl)和遠距工作距離(WD2)之間的工作距離范圍內的任何位置。在優(yōu)選實施例中，WDl離窗26大約2-4英寸，而WD2離窗26大約10英寸至無窮大距離。照明組件也被安裝在殼體120中并優(yōu)選地包括照明器或照明光源12，例如發(fā)光二極管(LED);以及用照明光均勻地照射目標38的照明器透鏡組件10。LED 12優(yōu)選地是脈沖式的。也可選擇地將瞄準組件安裝在殼體120內，優(yōu)選地，該瞄準組件包括瞄準光源18(例如LED)以及用于在目標38上產(chǎn)生可見的瞄準光圖案的瞄準透鏡組件16。瞄準圖案有益于幫助操作者準確地將殼體瞄準到目標38。成像器24、照明光源12和瞄準光源18可操作地連接于控制器或微處理器36，所述控制器或微處理器36可作用以控制這些器件的工作。優(yōu)選地，微處理器就是用于處理各自指示來自所捕獲目標圖像的捕獲的返程光的相應電信號、對標記目標解碼和讀取標記目標并存儲和顯示非標記目標的那種微處理器。在操作中，殼體120由操作者握持并移動，并且窗26瞄準在或出現(xiàn)在目標38上，所述目標38例如是標記、標簽或非標記人、位置或事物?？刂破?6優(yōu)選地響應觸發(fā)器的手動驅動，例如按下選擇器按鈕114中的一個，從而發(fā)送命令信號以在數(shù)據(jù)捕獲之前對瞄準光源18供能，為照明光源12提供脈沖并對成像器24供能和使成像器24曝光以在所謂500微秒或更短的時間段內從目標38采集光(例如照明光和/或環(huán)境光)。典型的陣列需要大約16-33毫秒以獲取整個目標圖像并工作在大約30-60幀/秒的幀速率下。控制器36作用以通過自動地控制成像組件20的焦點參數(shù)集來將來自其中一個目標的電信號之一處理成為指示該一個目標的數(shù)據(jù)。例如，成像組件20的聚焦透鏡可以是可移動的，并且控制器36可作用以經(jīng)由驅動機構42機械地使聚焦透鏡移動至不同的光學位置，其中成像平面沿光路46移動以將所捕獲的圖像聚集到成像器陣列上。又如，成像組件20的聚焦透鏡可以是可變液態(tài)透鏡，并且控制器36可作用以經(jīng)由驅動機構42橫跨液態(tài)透鏡地施加不同的電壓，由此沿光路46改變成像平面以再次將捕獲的圖像聚集到成像器陣 列上。不同的光學位置或電壓構成前面提到的焦點參數(shù)，這些焦點參數(shù)受控制器36控制?？刂破?6可進一步作用以確定一個目標的數(shù)據(jù)已被成功捕獲，并一旦成功確定則存儲成像組件20的焦點參數(shù)中的一個。成像組件20的焦點參數(shù)集對應于整個工作距離范圍。因此，一旦控制器36已確定標記目標已被成功地解碼和讀出或者非標記目標已被成功地處理和顯示，則具體光學位置或具體電壓被優(yōu)選地存儲在可由控制器36訪問的存儲器14中?？刂破?6仍然進一步作用以在之后通過自動地選擇由所存儲的一個焦點參數(shù)確定的焦點參數(shù)子集來將來自另一目標的另一電信號處理成為指示另一目標的數(shù)據(jù)，并作用以確定另一目標的數(shù)據(jù)已被成功捕獲。該子集包含所存儲的一個焦點參數(shù)。該子集小于成像組件20的焦點參數(shù)集并對應于工作距離范圍內受限制的區(qū)或測試區(qū)域。因此，不是使控制器36嘗試遍及整個延伸的工作距離范圍捕獲數(shù)據(jù)并分析在每個不同的光學位置或在每個不同的電壓下捕獲的數(shù)據(jù)以觀察是否事實上已發(fā)生成功的數(shù)據(jù)捕獲，本發(fā)明的一個實施例提出使這種數(shù)據(jù)捕獲和分析僅發(fā)生在光學位置或電壓的一個較小子集中，由此改善終端的數(shù)據(jù)捕獲性能。較小的子集包含最后一次成功的數(shù)據(jù)捕獲的存儲位置或電壓。本發(fā)明假設下一目標將大致處于與最后一次成功成像的對象相同的工作距離或在其附近。圖3圖解地示出具有在整個工作距離范圍的近距距離WDl和遠距距離WD2之間均勻隔開的垂直標記的刻度。這些標記描述遍及整個范圍的多個光學位置或電壓。最后一次成功的數(shù)據(jù)捕獲的存儲位置或電壓在圖中由垂直的較高標記表示?？刂破?6自動地控制聚焦透鏡并選擇該范圍內的較小測試區(qū)域的距離Tl和T2之間的所存儲的光學位置或電壓兩側上的位置或電壓的子集。所存儲的位置或電壓優(yōu)選居中地位于該子集中。圖4A、4B與圖3相似并圖解地示出相對于終端從2英尺至無窮大的范圍的非線性刻度。在該范圍近端的距離大于在該范圍遠端的距離。圖4A中示出距離窗26范圍從大約2英尺至大約2. 6英尺的近子區(qū)。圖4B中示出距離窗26范圍從大約7英尺至無窮大的遠子區(qū)。如果所存儲的光學位置或電壓位于近子區(qū)內，則近測試區(qū)域T1-T2中的位置或電壓之間的目標距離較小。如果所存儲的光學位置或電壓位于遠子區(qū)內，則遠測試區(qū)域T1-T2中的位置或電壓之間的目標距離較大。圖5是概括上述內容的流程圖。從起始方框200開始，在方框202捕獲第一目標的圖像，并在方框104由控制器36處理該第一目標的圖像，同時控制器調整成像組件20的焦點參數(shù)。如果在方框206未經(jīng)處理，則控制器36返回至起始方框100以等待另一目標。如果第一目標被成功地處理，則在方框208控制器36存儲成像組件20的焦點參數(shù)，所述焦點參數(shù)使成功的處理變得可能。在方框210，控制器36確定包含所存儲的焦點參數(shù)的焦點參數(shù)子集。在方框112，捕獲第二目標的圖像，同時控制器僅調整成像組件20的焦點參數(shù)的子集。如果在方框212未經(jīng)處理，則控制器36返回至起始方框100以等待另一目標。如果第二目標被成功地處理，則在方框216控制器36將結果送至遠程主機以供進一步處理。焦點參數(shù)的存儲在數(shù)據(jù)捕獲會話期間不一定只執(zhí)行一次，而是較為有利地可在會話期間動態(tài)地執(zhí)行多次。換句話說，存儲優(yōu)選地是連續(xù)更新的。根據(jù)本發(fā)明，機械移動或電壓調整的量以及擬分析的圖像數(shù)目減少，由此導致更 具響應性的自動聚焦機構。通過取在已成功捕獲前一圖像之后確定的受限制范圍內的下一圖像，各組終端之間的生產(chǎn)可變性以及在多組終端之間的焦點漂移得以補償。要理解，前述元件中的每一個、或這些元件中的兩個或更多個，可在與前述類型結構不同的其它類型結構中獲得有益的應用場合。因此，可使用具有不同結構的終端。盡管已將本發(fā)明解說和描述成根據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)捕獲的方法在有限范圍內自動聚焦的數(shù)據(jù)捕獲終端，然而不旨在將本發(fā)明限制在圖示的細節(jié)，因為可作出多種修正和結構變化而不管怎樣不脫離本發(fā)明的精神。無需進一步的分析，前面的內容已然如此完整地披露了本發(fā)明的要旨以至于其他人能運用現(xiàn)有的知識針對各種應用場合輕易地對其作出改變而不會忽略一些特征，這些特征從現(xiàn)有技術的立場來看相當好地構成本發(fā)明的一般或具體方面的必要特征，并因此這些改變應當且意圖在下面權利要求書的等效物的含義和范圍內得以理解。在所附權利要求書中闡述了要求保護的新的并需要受專利證書保護的內容。
權利要求
1.一種自動地捕獲來自位于與終端相距一工作距離范圍內的目標的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)捕獲終端，包括 成像組件，所述成像組件在視野內聚焦和捕獲來自所述目標的返程光，并產(chǎn)生各自指示所捕獲的返程光的相應電信號；以及 控制器，其作用以通過自動地控制成像組件的焦點參數(shù)集而將來自目標之一的電信號之一處理成為指示一個目標的數(shù)據(jù)，作用以確定所述一個目標的數(shù)據(jù)已被成功地捕獲，并作用以一旦成功確定則存儲所述成像組件的焦點參數(shù)之一，所述成像組件的焦點參數(shù)集對應于所述工作距離范圍；以及 所述控制器進一步作用以隨后通過自動地選擇由所存儲的一個焦點參數(shù)確定的焦點參數(shù)的子集而將來自另一目標的另一電信號處理成為指示另一目標的數(shù)據(jù)，并作用以確定另一目標的數(shù)據(jù)已被成功地捕獲，所述子集包含所存儲的一個焦點參數(shù)，并且所述子集小于所述成像組件的焦點參數(shù)集并對應于所述工作距離范圍內的一個受限制區(qū)以增強所述終端的數(shù)據(jù)捕獲性能。
2.如權利要求I所述的數(shù)據(jù)捕獲終端，其特征在于，所述成像組件包括固態(tài)成像器，所述固態(tài)成像器具有圖像傳感器陣列；以及具有聚焦透鏡的成像透鏡組件，其中所述控制器作用以使聚焦透鏡移動至與所述焦點參數(shù)對應的不同光學位置。
3.如權利要求I所述的數(shù)據(jù)捕獲終端，其特征在于，所述存儲的一個焦點參數(shù)居中地位于所述子集中。
4.如權利要求I所述的數(shù)據(jù)捕獲終端，其特征在于，所述范圍相對于所述終端具有近子區(qū)和遠子區(qū)，且其中所述子集在近子區(qū)內具有更多焦點參數(shù)而在所述遠子區(qū)內具有較少的焦點參數(shù)。
5.如權利要求4所述的數(shù)據(jù)捕獲終端，其特征在于，所述殼體具有返程光通過的窗，其中所述近子區(qū)居中地位于離所述窗大約2英寸至4英寸的工作距離內，而所述遠子區(qū)居中地位于離所述窗大約10英寸至無窮大的工作距離內。
6.如權利要求I所述的數(shù)據(jù)捕獲終端，其特征在于，所述目標包括具有不同光反射率的要素的標記，并且所述控制器通過對所述標記的要素進行解碼來處理所述電信號。
7.一種自動地捕獲來自位于與終端相距一工作距離范圍內的目標的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)捕獲終端，包括 成像裝置，所述成像裝置在視野內聚焦和捕獲來自所述目標的返程光并產(chǎn)生各自指示所捕獲的返程光的相應電信號；以及 控制裝置，其用以通過自動地控制成像裝置的焦點參數(shù)集而將來自目標之一的電信號之一處理成為指示所述一個目標的數(shù)據(jù)，用以確定所述一個目標的數(shù)據(jù)已被成功地捕獲，并用以一旦成功確定則存儲所述成像裝置的焦點參數(shù)之一，所述成像裝置的焦點參數(shù)集對應于所述工作距離范圍；以及 所述控制裝置進一步作用以隨后通過自動地選擇由所存儲的一個焦點參數(shù)確定的焦點參數(shù)的子集而將來自另一目標的另一電信號處理成為指示另一目標的數(shù)據(jù)，并作用以確定另一目標的數(shù)據(jù)已被成功地捕獲，所述子集包含所存儲的一個焦點參數(shù)，并且所述子集小于所述成像裝置的焦點參數(shù)集并對應于所述工作距離范圍內的一個受限制區(qū)以增強所述終端的數(shù)據(jù)捕獲性能。
8.如權利要求7所述的數(shù)據(jù)捕獲終端，其特征在于，所述成像裝置包括固態(tài)成像器，所述固態(tài)成像器具有圖像傳感器陣列；以及具有聚焦透鏡的成像透鏡組件，其中所述控制器作用以使所述聚焦透鏡移動至與所述焦點參數(shù)對應的不同光學位置。
9.如權利要求7所述的數(shù)據(jù)捕獲終端，其特征在于，所述存儲的一個焦點參數(shù)居中地位于所述子集中。
10.如權利要求7所述的數(shù)據(jù)捕獲終端，其特征在于，所述范圍相對于所述終端具有近子區(qū)和遠子區(qū)，且其中所述子集在近子區(qū)內具有更多的焦點參數(shù)而在所述遠子區(qū)內具有較少的焦點參數(shù)。
11.如權利要求10所述的數(shù)據(jù)捕獲終端，所述殼體裝置具有返程光通過的窗裝置，其特征在于，所述近子區(qū)居中地位于離所述窗裝置大約2英寸至4英寸的工作距離內，而所述遠子區(qū)居中地位于離所述窗裝置大約10英寸至無窮大的工作距離內。
12.如權利要求7所述的數(shù)據(jù)捕獲終端，其特征在于，所述目標包括具有不同光反射率的要素的標記，并且所述控制裝置通過對所述標記的要素進行解碼來處理所述電信號。
13.一種自動地捕獲來自位于與數(shù)據(jù)捕獲終端相距一工作距離范圍內的目標的數(shù)據(jù)的方法，包括步驟 在成像組件的視野內聚焦和捕獲來自所述目標的返程光； 產(chǎn)生各自指示所捕獲的返程光的相應電信號； 通過自動地控制所述成像組件的焦點參數(shù)集來將來自其中一個目標的電信號之一處理成為指示所述一個目標的數(shù)據(jù)； 確定所述一個目標的數(shù)據(jù)已被成功地捕獲； 一旦成功確定則存儲所述成像組件的焦點參數(shù)中的一個； 配置所述成像組件的焦點參數(shù)集以使其對應于所述工作距離范圍； 隨后通過自動地選擇由所存儲的一個焦點參數(shù)確定的焦點參數(shù)子集而將來自另一目標的另一電信號處理成為指示所述另一目標的數(shù)據(jù)； 確定所述另一目標的數(shù)據(jù)已被成功地捕獲； 將所述存儲的一個焦點參數(shù)納入到所述子集中；以及 配置所述子集以使其小于所述成像組件的焦點參數(shù)集，并配置所述子集以使其對應于所述工作距離范圍內的受限制區(qū)，從而增強所述終端的數(shù)據(jù)捕獲性能。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述聚焦和捕獲步驟由具有圖像傳感器陣列的固態(tài)成像器執(zhí)行，且所述控制步驟是通過將所述聚焦透鏡移動至與所述焦點參數(shù)對應的不同光學位置而實現(xiàn)的。
15.如權利要求13所述的方法，其特征在于，還包括使所存儲的一個焦點參數(shù)居中地位于所述子集中的步驟。
16.如權利要求13所述的方法，其特征在于，還包括配置所述范圍以使其相對于所述終端具有近子區(qū)和遠子區(qū)，并配置所述子集以使其在所述近子區(qū)內具有更多的焦點參數(shù)而在所述遠子區(qū)內具有較少的焦點參數(shù)。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，還包括使所述返程光通過殼體的窗的步驟，并配置所述近子區(qū)以使其居中地位于離所述窗大約2英寸至4英寸的工作距離內，并配置所述遠子區(qū)以使其居中地位于離所述窗大約10英寸至無窮大的工作距離內。
18.如權利要求13所述的方法，其特征在于，還包括將所述目標配置為具有不同光反射率的要素的標記，且所述處理步驟通過對所述標記的要素進行解碼而實現(xiàn)。
19.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述自動地選擇所述焦點參數(shù)的子集的步驟是在數(shù)據(jù)捕捉會話期間周期地執(zhí)行的。
20.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述自動地選擇所述焦點參數(shù)的子集的步驟是在每次成功的數(shù)據(jù)捕獲之后執(zhí)行的。
全文摘要
一種自動地捕獲來自位于與終端相距一工作距離范圍內的目標的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)捕獲終端及其方法采用一控制器，該控制器自動地控制成像組件的焦點參數(shù)集，一旦從第一目標作出成功的數(shù)據(jù)捕獲則存儲成像組件的焦點參數(shù)之一，并自動地選擇從所存儲器的焦點參數(shù)確定的焦點參數(shù)子集以捕獲來自第二目標的數(shù)據(jù)。該子集小于焦點參數(shù)的集并對應于工作距離范圍內受限制的區(qū)以增強終端的數(shù)據(jù)捕獲性能。
文檔編號G06K7/10GK102782699SQ201080065105
公開日2012年11月14日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權日2010年3月4日
發(fā)明者B·卡爾森, 何端峰 申請人:訊寶科技公司