[发明专利]简单代码读取器

说明书

本发明的实施方案提供了用于读取印在对象上的提供代码的图案的代码读取器。光与图案通过反射或透射相互作用，并且已经与图案相互作用的至少一些光入射到代码读取器的一个或多个光电检测器的光敏元件上。代码读取器使用质心测量光电检测器，即以直接由光敏元件检测入射在其上的光产生的光电流获得图案的质心的方式检测光的光电检测器。代码读取器被配置为处理检测到的光并根据检测到的光来确定图案的质心，并且基于质心的位置来解码以图案编码的数据。这样的代码读取器基本上不比基于相机的设备复杂，并且避免机械扫描。

相关申请交叉引用

本申请要求2016年3月29日提交的题为“简单代码读取器”的美国临时专利申请序列号62/314,565的权益和优先权，其通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及光学检测器领域，特别涉及用于读取嵌入印刷图案中的数据的系统和方法。

背景技术

已存在读取嵌入印刷图案中数据的多种形式读取器。嵌入在空间变化图案中的数据通常被称为“代码”或“编码数据”，并且用于将图案数据解码的读取器被称为“代码读取器”。

现有的代码读取器通常使用相机或扫描光束来读取编码数据。例如，在杂货店的结账时使用的扫描仪是使用扫描光束的代码读取器的示例。线条扫描仪(有时也被称为“一维相机”)是代码读取器的另一示例，其中具有印刷图案的对象和线条相机被移动越过彼此，例如在传真机或平床扫描仪中所示。基于二维(2-D)相机的系统提供了另一个代码读取器的示例，其中2-D相机获取图像，而后处理它以确定其中的编码数据。

所有这些代码读取器都是相对昂贵的系统，其需要大量像素、强大图像处理能力和/或包括容易断裂的机械移动部件的组件。此外，使用相机和线条扫描仪的代码读取器对环境光条件和对象放置情况敏感并且需要仔细选择光学元件，例如聚焦元件和电子处理元件。虽然诸如激光扫描仪的代码读取器可以更加容忍环境光并且可以在没有聚焦的情况下工作，但是它们使用麻烦的机械组件。

基于上述原因，包括在例如需要读取代码的消费电子设备或医疗组件的现有代码读取器通常在技术上不可行，因其具有极高的复杂性和/或太昂贵了。特别是随着现代电子学在医疗保健领域越来越普及，医疗设备往往会提供电子元件和算法来感知、测量和监测生物。例如，糖尿病是影响世界上数百万人葡萄糖水平的终身疾病，往往造成严重后果。现代电子学通过向糖尿病患者提供葡萄糖测量装置(通常称为“血糖仪”)来治疗这种疾病。糖尿病患者可以将一滴血液放在葡萄糖计量条上，将带有血液的条带插入血糖仪，并根据血糖仪对条带中的血液进行的测试了解血糖水平。为了使血糖仪能够正确进行测量，仪表通常需要关于葡萄糖条的信息，例如，包括在特定条带中的化学化合物的性质和含量。能够将信息编码成可以在条上提供的代码并且能够向每个血糖仪提供具有可以从条上的这些代码解码出信息的代码读取器是被期望的。在这种情况下，对于其他医疗设备组件、消费电子产品或电子产品而言，代码读取器的低成本和简单性对于其在市场上的可行性至关重要。

附图说明

为了更全面地了解本发明及其特征和优点，参考结合附图的以下描述，其中相同的附图标记表示相同的部分，其中：

图1A和1B示出了根据本发明的一些实施方案的由代码读取器和其上印有图案的对象组成的示例性代码读取的框图；

图2示出了根据本发明的一些实施方案的角度传感器的示例；

图3示出了根据本发明的一些实施方案的可以使用本文所述的代码读取器之一读取的图案的示例；

图4A和4B示出了根据本发明的一些实施方案的代码读取器和其上印有代码的对象的相对位置；

图5A和5B示出了根据本发明的一些实施方案的差分代码读取器和其上印有差分代码的对象的相对位置；

图6示出了根据本发明的一些实施方案的可以使用本文所述的差分代码读取器之一读取的差分图案的示例；和