CN1497490A - 具有移动光束仿真的成像条形码阅读器 - Google Patents

Abstract

在一种固态、基于传感器的成像阅读器中，通过在捕获目标的二维图象之前开启和关闭由发光二极管所产生的可见线来仿真光电阅读器扫描射线中移动激光束的操作环境。

Description

具有移动光束仿真的成像条形码阅读器

本发明一般地涉及使用用于记录目标图象的固态传感器的光电成像系统，包括光代码阅读器和数码相机。本发明的某些方面在基于线性传感器和基于二维传感器的手持条形码阅读器上是尤其有用的。更准确地说，本发明涉及在这种成像系统中仿真闪烁激光束的出现。

光代码是由具有不同光反射或光吸收特性的映象区组成的图形，其典型地依照先验的规则集合。术语“条形码”有时候用于描述某一类光代码。选择光代码的光学特性和图形以便以外表从背景上辨别它们。用于识别或提取光代码中数据的装置有时候被称作“光代码阅读器”，条形码扫描器是其中的一种类型。光代码阅读器用在例如用于校验服务的存储器中，用于工作流程和编目控制的生产场所中，以及用于眼踪包裹处理的运输车辆之类的多种不同环境中的固定和便携式装置上。光代码能作为快速、普遍的数据输入手段，例如，通过从许多条形码的打印列表中读取目标条形码。在一些用途中，光代码阅读器连接到便携式数据处理设备或数据收集和传输设备。通常，光代码阅读器包括一个能手动对准目标代码的手持传感器。

大多数常规的代码阅读器设计成读取一维条形码符号。条形码是一种通过固定或可变宽度的间隔所分割的可变宽度的矩形条纹图形。所述条纹和间隔具有不同的光反射特性。一维条形码的一个例子是UPC/EAN码。

传统上通过激光束横扫过代码并通过检测代码所反射的光来读条形码。电处理被检测的光以产生与代码相关的数据。以每秒多次的扫描速率扫描激光束，例如每秒20或40次。对于一个用户来说，激光束出现闪烁并且，因此，经过一定的时间，用户希望在读码期间看到一个闪烁的激光束。闪烁光束是作为一种系统在运行中的视觉提示。

通过使用固态成像设备也能读取条形码。例如，可以使用具有相应于此设备视图区中的图象元素或象素的单元或光传感器的二维阵列的图象传感器。这种图象传感器可以是二维或区域电荷耦合设备(CCD)以及用于产生相应于视图区象素信息的二维阵列的电信号的相关电路。光电二极管的一维线性阵列也可以用于检测条形码反射图象(参见，例如，Danielson等人的美国专利No.6138915，其被结合于此作为参考)。

对于在光代码阅读器中使用CCD图象传感器和物镜组件在本领域是公知的。过去，这种系统使用最初为相当昂贵的视频成像系统而设计的复杂的物镜组件。该系统具有单一的强聚焦和有限的视野深度，其与传统的瞄准、照明和信号处理以及译码算法一起，限制了系统的通用性和工作范围。

然而，固态成像器不提供有关它们的操作的视觉提示。不存在任何闪烁的激光束。由于固态成像器充当一部照相机并且仅接收来自目标的光线，因而一个期望闪烁光束的用户，反而什么也看不见。

为了提供照明和帮助瞄准，成像系统既可以使用激光器也可以使用发光二极管(LEDs)。LEDs优于激光器，因为LED光源的不连贯性不会产生由激光器所产生的斑点噪声冲击。此外，由于LEDs的生产和包装简易而使得LEDs比激光器有更高的成本效率。另外，LEDs与激光器相比能更紧密地构造并且更容易表面安装。

然而，与激光器相比，LEDs不是理想的点光源。具体地，LED产生的光较少地聚焦，这会引起投影光的线宽增加。为了减少LED所产生的光的线宽，许多设计者在LED的前面放置一个机械狭缝。然而，机械狭缝减少了由LED投影到物体上的光量。不管怎样，在使用期间，要不断地激励LED以使聚集的光达到最大限度并提高瞄准。

简要且概括地说，本发明提供一种装置，用于通过使由标记反射的光在两个相互垂直的方向上成像，特别是通过例如电荷耦合设备(CCD)阵列或互补金属氧化物半导体(CMOS)阵列的固态传感器，来仿真一个用于光电读取诸如条形码符号之类的标记的系统中的扫描激光束。

该装置包括一个用于发射可见光的发光二极管(LED)部件，一个用于光学地改变可见光以形成通过标志的可见线的光学部件，以及用于开启和关闭可见线的装置。其作用为仿真扫描激光束，在使用中在所述标记上波动或闪烁。

已知移动激光束扫描器的用户希望在读取时在所述标记上和穿过所述标记看到这样一种不稳定的闪烁扫描线。在使用一个没有利用这种激光器的固态传感器后，看不到任何闪烁动作的用户不能够确定该系统是工作的。因此，本发明向用户提供了视觉反馈并且仿真用户所希望的操作环境。

图1示意性说明了用在根据一优选实施例的条形码阅读器中的光电模块。

图2A和2B分别示意性说明了根据一示范性实施例的微型成像器的顶视图和侧视图。

图3A和3B是依据一优选实施例的条形码阅读器的分解图示。

图4A-4D示意性说明了依据优选实施例的瞄准光束LEDs。

图4E示意性说明了依据一示范选择性实施例的方形瞄准光束LED并说明了图4A-4D的优选实施例的优点。

图5示意性说明了依据一优选实施例的条形码阅读器的优选的电部件。

图6说明一个描述根据本发明的图象捕获过程的流程图。

图1示意性说明了用在根据一优选实施例的条形码阅读器1中的光电模块1。该模块1包括一个优选由塑料或其他模制聚合和/或合成材料构成的框架2。印刷电路(PC)板4与框架2耦合。虽然没有在图1中显示(参见，例如，图3A)，PC板4具有安装于其上的一个半导体传感器设备704和一个LED702(见图4A-4E)。半导体传感器设备优选包括一个具有象素线性阵列的单一CMOS芯片，每一个象素垂直于阵列的线性方向而延长，也就是与条形码符号22的条纹平行。LED702也优选地延长以使它在透镜18聚焦方向上更狭窄，其中透镜18优选地是圆柱形/环形并且在一侧面上是圆柱形另一侧面上是环形，一般的，透镜18在形成条形码的条纹的方向上具有较大的光学放大率。PC板4优选地包括用于处理从传感器设备接收的信号的其他半导体芯片6。例如，这些其他的芯片6可以包括用于存储电子图象的芯片和/或用于解码信号的芯片。

如上所述，优选为圆柱形/环形，或至少在条形码符号22的条纹的方向上具有高放大率的透镜18被插入到框架2中，以聚焦从LED702发射的光作为条形码阅读器1的可见瞄准光束20。也就是说，如图1所示，当瞄准光束与条形码符号22对准时，条形码阅读器1适当调整以读取条形码符号22。透镜18的模制塑料部分8用于帮助将透镜18插入到框架2中。

如图1所示，当瞄准光束20与条形码符号22对准时，聚焦透镜16将条形码符号成像于PC板4的传感器设备中。聚焦透镜16优选地安装在透镜镜筒中，其中透镜镜筒安装到框架2的圆柱形套筒17中。例如，如图1所示，一个或多个槽口14可以用于定位套筒17内的透镜镜筒。包括有聚焦透镜16的透镜镜筒相对于传感器设备对准，然后使用例如图1所示的粘结孔10或通过本领域技术人员所熟知的其他方式例如螺栓或钩状紧固部件而固定到框架2上。在安装处理期间，图1所示的槽口12也可以优选地用于适当地固定模块1。

聚焦透镜16本身实际上最好是一个宽角度透镜，例如35°-40°，用于读取诸如图1中示意性说明的条形码符号22的一维条形码符号。因此，可以捕获实际上距离透镜16两英寸，而输出实际上距离透镜16六英寸的条形码符号22。为了读取一维条形码符号22，透镜16的光圈最好为椭圆形，并且可以选择为圆形，正方形，矩形或其他形状。系统优选地操作以捕获没有任何人工照明的条形码图象。透镜16优选为球形以捕获比选择为柱面透镜所捕获更多的光。照明可选择地同柱面透镜16一起使用。

图2A-2B以块的形式分别示意性说明根据图1所示优选实施例的条形码阅读器的横截面顶视图和侧视图。条形码阅读器插入到对应于图1的框架2的模制光学组件110中。用于这样做的结构和技术已披露于Mazz等人于2001年6月15日申请的美国专利申请序列号为NO.09/880,906，名称为“模制成像器光学组件和基于线性检测器的扫描机器”(“Molded Imager Optical Package and LinearDetector-Based Scan Engines”)中，该申请转让给与本申请相同的受让人，将其结合于此作为参考。该模制光学组件包括一个成像/译码器集成电路(IC)120和对应于图1中透镜16的成像/聚焦透镜140，以及瞄准发光二极管(LED)130和对应于图1中透镜18的瞄准透镜150(其最好不是用于条形码符号的主要照明而配置的，而是可以选择性地配置以照亮条形码符号)。根据一个优选实施例，成像/译码器IC(120)依据已知的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术而制作。作为选择，成像/译码器IC120包括一个带有关联译码电路的CCD成像器。

在操作中，成像/译码器IC120经由成像/聚焦透镜140接收图象。为帮助由透镜140聚焦的目标图象(例如，图1中一维条形码符号22)与IC120的传感器阵列对准，经由瞄准透镜150在目标图象上聚焦LEDs130所发射的光而产生一个瞄准光束。通过使用瞄准LEDs130投影瞄准图形于目标图象之上来帮助在成像/译码器IC的适当视野范围内的目标图象的定位。照明/瞄准LEDs通过照明/瞄准透镜150聚焦于目标图象上。

根据一个优选实施例，成像系统的体积通过度量成像/译码器IC120的检测器阵列的象素间距而度量。将认识到象素间距是指图象元素，即图象传感器上的象素之间的间距。当象素间距减少时，焦距减少以便维持同等的视野范围。如果光圈大小保持不变，那么每一象素将聚集相同量的光并且在成像器灵敏度上不存在损失。如果光圈的大小没有限制成像器的大小，那么在二维成像系统中整个三维空间通过象素的标度因子来度量。在一维成像系统中，二维空间通过象素的标度因子度量。设计所述优选实施例的成像引擎以便为每一象素提供相似的景深和相似的光通量。这样导致象素动态范围和象素量子效率的平衡。

在优选实施例中，图2A-2B的条形码阅读器具有一COMS检测器阵列120，该CMOS检测器阵列具有256-512个、每个约5-8微米宽的象素，大约1-4毫米长。这有利地产生小的检测器长度结果。系统的焦距大约是5毫米。

在所述优选实施例的优选一维系统中，检测器覆盖区通过使两个或更多的象素行偏移，例如，彼此相互交错，而能被进一步的缩小。例如，具有3微米间距的500个象素的阵列具有1.5毫米长。通过将阵列安排成两个相邻行偏移半个象素，象素间距被维持在3毫米，但是检测器阵列具有.75毫米的合成长度。由于阵列偏移半个象素，象素值能被组合以便获得相当于1.5毫米传感器的分辨率。象素间距维持在合理的水平以吸收光子，但是检测器覆盖区，和系统的总体积显著地减少。

根据典型实施例，成像检测器阵列、读出电子仪器、模数转换器和译码逻辑电路被集成到单一芯片上。成像/译码芯片安装在具有至少一个LED芯片或小型激光器的载体上。该载体可以是FR4衬底，一工业公知的有机基底，并且可以包含用于附加到较大电路板的引线框或焊接凸起。所述载体用浇注光学表面于其上的模型塑料片覆盖。模制塑料盖具有光学性能并且能承受在自动电路板部件中遇到的温度。该设备可以配置成完整的扫描器，包括光学仪器和电子仪器，其能像表面安装集成电路一样处理并且与回流(re-flow)焊接技术兼容。该设备仅可以通过焊接结点而机械地连接到一电路板。因此，螺丝钉或其他的机械支撑将不需要，所以减少了组成该成像机器的设备的尺寸和复杂性。

图3A-3B是条形码阅读器1的分解图示。参考图3A，条形码阅读器1包括图1中的框架2和PC板4。如以上参照图1所示，框架2与包含将模型塑料部分8插入其中的圆柱形/环形透镜18，带有包含聚焦透镜16插入其中的透镜镜筒的套筒17，以及槽口12和14和粘结孔10一起被示出。在图3A的分解表示中，PC板4与框架2分离以使PC板4的LED702和传感器设备704可以示意性地说明。应当注意，在图3A中LED702和传感器设备704不是成比例绘制(在此以后提供优选的尺寸)。还应注意关于条形码符号22的条形码阅读器1的方向是，其延伸方向与条形码条纹垂直，正如所示的，并且随着透镜16，18以及LED702和传感器设备704的方向相应转动可以旋转适当的方向，例如，90°。

与芯片6邻接示出的是用于发射由透镜18聚焦的可见光以扫过条形码符号22来作为瞄准光束20的LED702，芯片6可以是图象存储和译码芯片6。LED702最好在透镜18的聚焦方向上延长其狭窄的尺寸。在条形码条纹的方向上优选的具有较高放大率的透镜18，最好是圆柱形/环形，并且可选择完全是柱面透镜，或在垂直方向上具有一些能力，例如，扩展与条形码条纹相垂直的瞄准光束和/或将瞄准光束稍微地指向图3A的右侧，以便补偿条形码阅读器1的LED702/透镜18部分对条形码阅读器1的传感器设备/聚焦透镜16部分的偏移，当捕获图像时其最好位于条形码符号22的中心。如所示的，LED702优选地是单一，延长的LED设备，并且可选择地包括任意形状的单一LED或任意形状和位置的多个LEDs，以此条件LED702/透镜18的组合产生一个合适的瞄准光束。

传感器设备704优选地包括单一半导体芯片704。如图3A所示，该传感器设备芯片704优选的包括以线性阵列形式排列的多个传感器象素。在一个优选的实施例中，该设备包括不多于512个象素，并且最好在256与512个象素之间。可以在条形码符号22的图形可分辨的最小数目(例如，256)与取决于由于PC板4所选择的尺寸和所选透镜16的聚焦特性的尺寸限制的最大数目(例如，512)之间使用任意数目的象素。虽然优选单行，但也可以包括多于一行的象素。例如，以他们宽度的一半相交错的两行象素可以组成传感器设备704以便提高其分辨率。

如图3A所示，象素本身优选地在条形码条纹的方向上延长。象素的长宽比优选地大于2∶1并且尤其在4∶1和8∶1之间。这些象素最好具有不小于2微米且不大于8微米的小尺寸，并且特别是在7微米和8微米之间。所以，在图3A中，绘制的象素阵列704不与框架2和PC板4成比例。也就是说，例如，对于512个象素、每一个是8微米宽并且例如是64微米高来说，传感器设备704将具有一个大约4毫米×8微米的有效区域(与框架2和PC板4相比其实际上小于图3所示的传感器设备704的相关尺寸)。与例如一具有单行正方形象素的传感器设备相比，在传感器设备704中，优选象素的有利延长形状提供了条形码符号22高分辨率的一种改进组合并提供了捕获条形码符号图象的高角度概率。

现在参考图3B，图3A中框架2的元件也从他们的安装位置上被分解以便于观察。示出的PCB部件4a具有7.1毫米高19.5毫米宽的优选尺寸。示出的机架2a从它的支架移动到PCB部件4a。机架2a具有大约6.6毫米×11.45毫米的优选尺寸。示出的透镜镜管16a从机壳2a的槽中分解以便能示出透镜系统的特征。透镜系统优选地包括最好由玻璃制成的第一透镜16b，一个光圈16c和最好由塑料制成的第二透镜16d。示出的光导管18a和光圈19从他们的支架移动到图3B的分解图中的装置。

图4A-4D说明根据优选实施例对应于图3A所述LED702的被延长的LEDs的四个不同的实施例。一般的，图4A-4D中优选的LEDs，和图4E中可选的LED600，每一个都具有相同的总的芯片面积，即，具有类似的输出功率并具有类似的输入功率和总的不动产需求，尽管他们在形状和/或功率输入配置上不同。特别地，优选的LED芯片615，635，655，675在图1透镜18的聚焦方向上，即产生瞄准光束20的线宽的方向上变薄，并且芯片615，635，655，675在与条形码符号22的扫描线相垂直的方向上延长。

现在参考图4A，LED615具有正方形部分620和矩形部分625，该矩形部分是以上所提及的延长部分。正方形部分620具有一结合片630。而且，LED620具有Dx×Dy的尺寸，其中Dy是延长部分625的宽度。由于经由结合片来提供驱动LED的电压，因此IED部分距离结合片越远，从LED发射的光功率的数量就减少。因此，在图4A中，对于结合片630右侧更远的部分来说，从延长部分625的部分所发射的光功率的数量减少。可是，当前的LED技术提供了穿过整个LED的足够的发光强度输出到在图4中的右边缘。

图4B说明依据另一实施例的LED的顶视图。具体地，LED635具有通过矩形部分642连接的两个正方形部分640和647。正方形部分640具有位于其上的结合片645并且正方形部分647具有位于其上的结合片650。通过在矩形部分642的每一侧上放置结合片645和650，与图4A中所说明的LED615相比获得矩形部分所发射的更均匀的光功率量。

图4C说明根据本发明又一实施例LED的顶视图。根据该实施例，结合片670相邻于LED655的矩形部分660而放置。因此，结合片670并不阻挡延长部分所发射的任何光。此外，虽然图4B中结合片的放置可能导致在矩形部分中心上光量的减少，但是图4C中结合片670的放置确保了从LED芯片655的矩形部分660的中心所发射的光更加均匀的分布。

图4D说明依据第四实施例LED的顶视图。依据本发明的该实施例，LED芯片675的矩形部分680在所有面上被结合片685包围。用结合片685包围LED芯片675的矩形部分680，与图4A-4C中所说明的LED芯片相比可以获得从LED芯片675的整个矩形部分680所发射的光的均匀分布。

根据一个典型实施例，图4A-4D中的Dy可以减少到小于或大约为50毫米。为保持足够的发射功率，有利地选择图4A-4D中的Dx，最好为大约1毫米，以便以如此的总芯片面积可以产生足够的发射功率。另外，选择图1的透镜18以致于瞄准光束聚焦到一条又细又亮的线上以提供足够亮的瞄准光束20，尽管，如果被扩展，所述光束也将具有足够的功率以照亮整个条形码符号22。

图4E说明诸如可以用于产生一个组合的照明/瞄准光束，或甚至仅用于提供诸如参照图1如上所述的瞄准光束的正方形LED600的顶视图。然而，由于以下提供的原因，图44A-4D的LEDs615，635，655，675优于图4E的LED600。LED600包括一个经由其将电功率提供给LED600的结合片610。图4E所示的LED600具有正方形形状并且可以具有大约300毫米×300毫米的尺寸。如图4E所示，结合片610典型地可以放置在LED600的中间。结合片610的这种布置阻断了由LED600发射的大约30％的光功率。而且，如上所讨论的，图4E中的正方形IED与激光器相比产生较少的聚焦光，其结果是在由透镜18聚焦之前，具有长宽比为1∶1的光被投影。

以上分别参照图4A-4D所描述的延长的LEDs615，635，655和675优于图4E的正方形LED600。这是因为希望具有诸如图1所说明的高线性瞄准光束20一样的能够聚焦到窄线的瞄准光束20，所述窄线可以瞄准以穿过整个条形码符号22。而且，该瞄准光束20不需要另外照亮条形码符号22以致于阅读器1能够以足够的光亮度来捕获它以分辨扫描线。瞄准光束最好仅用于对准阅读器1，因而优选一条又亮又细的线来广泛照明，尽管该瞄准光束有利地既可以用于瞄准又可以用于照明。以上分别参照图4A-4D所述的有利的LEDs615，635，655和675结合在符号22的扫描线方向上最好具有高放大率的透镜18(例如，如上参照图1所述，优选的透镜18是柱面/环形透镜18)，提供了所需的又亮又细的瞄准光束20。

图5说明依据优选实施例的条形码阅读器的电子设备。这些电子设备包括一个经由时钟驱动器和电荷泵420控制的二维传感器设备410。时钟驱动器和电荷泵420依据从定时脉冲发生器430接收到的信号而被控制。将传感器设备410捕获的图象提供给相关的复式采样块440。因为当它们被复位时，象素并不总是返回到同一值，因此相关的复式采样用于消除由不能返回到正常复位值的象素所引入的偏移。从而，相关的复式采样包括捕获象素的两个值，第一个值是所需图像的象素值，例如一维条形码，第二个值是复位之后的象素值。比较每一象素的两个值以消除由不能返回到正常复位值的象素所引入的偏移。在完成相关的复式采样之后，图象通过弱交流耦合传送到相关复式采样图象的阻滞(block)DC内容。在弱交流耦合之后，自动增益控制442将信号放大然后提供给模数转换器444。依据本发明的优选实施例，模数转换器是一个9位的模数转换器。

由模数转换器将数字数据提供到胶合逻辑现场可编程门阵列(FPGA)框450。胶合逻辑/FPGA450压缩数字数据以便能够通过微处理器460来读取，并且与微处理器460相连以提供所有的设备控制。微处理器460包括嵌入在与微处理器相同的IC上的DRAM，其增加了系统的速度同时允许合成成像器有减少的尺寸和成本。微处理器460在存储于闪存470中的程序的控制下经由外部数据和地址总线而操作。

目标图象，诸如图1中的条形码符号22，由于图1中优选条形码阅读器1的光电配置，最好由环境光来充分照明，以便可以分辨条形码符号22而不需要额外的照明。可是，在一个可选的实施例中，可以通过光学照明模块475的一个或多个650纳米的红IEDs来提供照明。布置LEDs以便均匀地照亮目标图象。

为了帮助阅读器1的用户，优选的瞄准模块480最好用于提供唯一的瞄准图形。瞄准模块480可以包括一个延长的LED(见图3A，4A-4D)和图1和3的透镜18，或者选择性地包括一个激光二极管和一个衍射光学元件(DOE)以提供唯一的瞄准图形。通过使用图5中的主机接口490可以提供与包含图1中优选的条形码阅读器1的主机设备之间的交互。由于描述于此的优选的条形码阅读器1是小型的，也就是小的形状因数，主机设备可以是便携式无线电话(便携式电话)，个人数字助理(PDA)等等。使用与图5有关的所述元件，能够实现一微型条形码阅读器设备，对于成像设备制造商来说，其能够以可以用于成像器行业的SE900或更小的形状因数来制造。

根据到此所描述的，模块1包括一个用于捕获目标图象的一维、固态图象传感器704或一个二维、固态图象传感器410。有利地，模块1定位于具有一切换开关的手持设备中，当手动操纵时，该切换开关启动图象捕获并且，因此，读取作为目标的条形码符号22。LED702和透镜18一起在所述符号上形成瞄准线20以有利于传感器相对于符号的合适定位。在一些情况下，并不希望单独依靠环境光来照亮符号22，来自LED702的光也帮助照亮符号。为了瞄准和/或照明的目的，要经常地激励LED以致于由LED发射的光保持恒定。

与固态传感器一样有利，其并不提供与由已知移动激光束扫描器所提供的一样视觉反馈。移动激光束扫描器典型地以每秒多次扫描激光点来扫过符号，每一次扫描定义一个扫描线。扫描线典型地以每秒20-40的速率扫描。因而，已知移动光束扫描器的用户希望在读取符号时看到闪烁扫描线在其上或扫过其中。以固态系统，并不存在任何这样的闪烁扫描线，因此，固态系统的用户不能体验任何视觉反馈。这是不利的，因为用户不能确定固态系统是在运行中。

为在固态系统中提供上述反馈，如图6的流程图所示，本发明提出使用LED702和透镜18在所述符号上形成可见线，并且开启和关闭可见线，从而使该可见线闪烁并仿真一个移动激光束。

在开启电源之后(块502)，初始化所述模块的不同参数，例如传感器的曝光时间(块504)。激励LED702，并且开启可见线20(块506)。典型地，LED光本身覆盖与一厘米宽相似的宽区域。为更好的仿真激光，透镜18缩小宽度，并且如果必要，可以使用孔径光阑来缩小LED所发射的光的宽度。

一旦传感器正好面对所述符号，则拉下切换开关(块508)并且关闭可见线从而导致可见线闪烁(块510)。传感器捕获目标图象(块512)，之后，再次开启可见线(块514)。测试象素品质(块516)并且，如果发现是良好，则数字化(块518)并试图解码由传感器所产生的电信号(块520)。如果不解码，那么用户将迅速将切换开关再次拉下。如果解码，那么处理解码信号，存储结果(块522)，并且报以蜂鸣声(块524)以表示成功解码，系统自身准备读取下一符号。

如果在块516发现所测试的象素品质不良，那么重新计算和调节传感器的曝光时间，既可以更长也可以更短(块526)。初始化的曝光时间典型地是10毫秒并且依据环境光可在大约60毫秒到30毫秒之间调节。在调节之后，在块512捕获图象之前又一次关闭可见线(块528)。

闪烁可见线模仿事先习惯了操作移动激光束扫描器的用户的经历，并增加新近使用基于传感器的系统的用户的舒适度。

Claims (20)

1.在一种用于通过使标志所反射的光在两个相互垂直的方向上成像来光电读取该具有不同光反射率部分的标志的系统中，用于仿真扫描激光束的装置，其特征在于，该装置包括：

a)发光二极管(LED)部件，用于发射可见光；

b)光学部件，用于光学地修改可见光以形成穿过标志的可见线；以及

c)用于开启和关闭可见线以仿真扫描激光束的装置。

2.如权利要求1的装置，其特征在于，LED部件包括单一LED单元。

3.如权利要求1的装置，其特征在于，LED部件包括LED单元线性阵列。

4.如权利要求1的装置，其特征在于，光学部件是一具有柱面的透镜。

5.如权利要求1的装置，其特征在于，旋转装置可操作用于激励和交替地去激励LED部件。

6.如权利要求1的装置，其特征在于，通过具有可调曝光时间的固态检测器来完成成像，并且其中在调节曝光时间之后旋转装置关闭可见线。

7.如权利要求6的装置，其特征在于检测器是电荷耦合设备阵列。

8.如权利要求6的装置，其特征在于检测器是互补金属氧化物半导体阵列。

9.如权利要求1的装置，其特征在于，在一块印刷电路板(PCB)上安装所述部件以形成一模块。

10.如权利要求9的装置，其特征在于，所述模块安装在具有一切换开关的手持设备中，该切换开关在手动激活之后，启动成像并且关闭可见线。

11.在一种通过使标志所反射的光在两个相互垂直的方向上成像来光电读取具有不同光反射率部分的标志的方法中，一种用于仿真扫描激光束的方法，其特征在于，该方法包括：

a)从发光二极管(LED)部件发射可见光；

b)光学地修改所述可见光以形成穿过标志的可见线；以及

c)开启和关闭所述可见线以仿真扫描激光束。

12.如权利要求11的方法，其特征在于，通过单一LED单元完成所述发射步骤。

13.如权利要求11的方法，其特征在于，通过LED单元线性阵列完成所述发射步骤。

14.如权利要求11的方法，其特征在于，通过具有柱面的透镜来完成所述光学修改步骤。

15.如权利要求11的方法，其特征在于，通过激励和交替地去激励所述LED部件来完成所述旋转步骤。

16.如权利要求11的方法，其特征在于，通过具有可调曝光时间的固态检测器来完成所述成像，并且其中在调节所述曝光时间之后，通过关闭所述可见线来完成所述旋转步骤。

17.如权利要求16的方法，其特征在于，所述检测器是电荷耦合设备阵列。

18.如权利要求16的方法，其特征在于，所述检测器是互补金属氧化物半导体阵列。

19.如权利要求11的方法，还包括在印刷电路板(PCB)上安装所述部件以形成一模块的步骤。

20.如权利要求19的方法，还包括在具有一切换开关的手持设备中安装所述模块的步骤，所述切换开关在手动激活之后，启动成像并且关闭可见线。

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