TWI378261B - Electro-optical reader with improved laser intensity modulation over extended working range - Google Patents

Description

1378261 九、發明說明： C 明所屬·^技斗軒領j 發明領域 本發明是關於雷射掃描器和成像器（imager)，尤其是關 5 於一種改良後的孔徑光闌（aperture stops)和光學元件，以用 於在一延伸工作範圍（extended working range)内或在如條 碼符號（bar code symbols)之標記（indicia)被讀取的焦深 (depth of focus)上，增進雷射強度調變（laser intensity modulation) ° 1〇 【先前技術】 發明背景 第13圖描述一基於旋轉三稜鏡的習知技藝裝置，其中 雷射二極體20引導雷射光束穿過正聚焦透鏡69，一習知的 孔徑光闌70(例如，具有圓形、橢圓、矩形、正方形或菱形 15 的孔徑），以及一用於聚焦光束到多個焦點的圓錐旋轉三稜 鏡71 ’例如’所有介於P1和P2間沿著光軸72的焦點，用於 定義出該延伸工作範圍。該聚焦透鏡69是無像差的 (aberration-free)，且光束波前（beam wavefront)是圓錐形 的，如參考標號(reference numeral)73於圖式中所描繪的。 20 【發明内容】 發明概要 因此’本發明的綜合目的就是增加一光電讀取器的工 作範圍。 簡要地陳述’本發明的一個特徵在於利用一非對稱的 5 光學元件，如眾所周知的圓錐形旋轉三棱鏡(conical axicons) ’但其是不對稱且長度和高度尺寸(dimension)彼此互相獨 立不相關’且較佳地，長度和高度的尺寸是不同的。這種 不對稱光學元件，也可如此處所知的，，屋脊狀的（rooftop)” 元件，具有一對透鏡面，且較佳地，是平面，且該等透鏡 面沿著一條線會合(meeting)，而該線是與光線傳播所沿著 的光軸相交。這兩個透鏡面沿著光軸聚焦光線於多個焦點 ’從而延伸移動光束(〇1(八11^_|^31]1)類型的光電讀取器之工 作範圍’在該讀取器中使用該屋脊狀的元件用於讀取位於 延伸工作对圍内的標記。在影像讀取器中，這兩個透鏡面 沿著光軸使從複數影像點（multiple image points)返回的光 成像。 因此，該理想的（desirable)延伸工作範圍可獲得。然而 ’屋脊狀元件在一線擴展函數(line spread function)或光束 波形中’引起不理想(undesirable)的光強度調變，如已知的 ’’擺動（wiggles)” ’且該光束波形是描述通過該屋脊狀元件之 光線的光強度分佈。該等擺動危及該讀取器成功讀取一符 號的能力’以及，在有些情況下’甚至可能導致讀取符號 完全失敗。 本發明的另一個特性在於一個新的孔徑光闌，且該孔 徑光闌用於減少擺動影響，以改良讀取器的讀取性能。該 孔徑光闌包括一光學孔徑，和一沿著一邊界界限出該光學 孔徑的支架’且該支架沿著該標記延伸的互相垂直方向成 形出該可變尺寸的光學孔徑。該光學孔徑的該二尺寸是不 1378261 同的，以至於通過的光線截面是卵形（oval)或橢圓（elliptical) 形，藉此避免了習知技藝所需的繞射光柵。 圖式簡單說明 第1圖是一用於讀取器的手提式設備的截斷透視圖， 5 該讀取器用於以光電方式讀取位於工作距離範圍内的標記 ，該設備包含一屋脊狀元件的一實施態樣，以及一孔徑光 闌的一實施態樣； 第2圖是第1圖之屋脊狀元件之實施態樣的透視放大圖； 第3圖是在兩軸上的線擴展函數的曲線圖，顯示不理想 10 的光強度調變； 第4圖是第1圖之孔徑光闌之實施態樣的前視放大圖； 第5a圖是一習知的矩形孔徑光闌； 第5b圖，第5c圖是習知在兩軸上，分別對應於鄰近和遠 離符號的線擴展函數； 15 第6a圖是具有第一組設計參數的軟邊緣孔徑光闌； 第6b圖，第6c圖是類似第5b圖，第5c圖，但對應於第6a圖 之孔徑光闌； 第7a圖是具有第二組設計參數的軟邊緣孔徑光闡； 第7b圖，第7c圖是類似第5b圖，第5c圖，但對應於第7a圖 20 之孔徑光闌； 第8a圖，第8b圖是第4圖之孔徑光闌的前視圖，但具有一 對於雷射瞄準誤差不敏感的疊加（superimposed)橢圓聚束 光； 第9圖是屋脊狀元件的另一個實施態樣的透視圖； 7 ⑧ 第10圖是第9圖之表面的詳細放大截面圖； 第11圖是屋脊狀元件的另一個實施態樣的透視圖； 第12圖是〜個使用屋脊狀元件和孔徑光闌的影像讀取 器其簡要透視圖； 第13圖是習知一種基於旋轉三稜鏡之光學裝置的簡圖； 第14圖是〜個用於延伸工作範圍的非基於旋轉三稜鏡 之光學裝置圖；以& 第15圖是另—個用於延伸工作範圍的非基於旋轉三稜 鏡之光學裝置圖。 C ^ 較佳實施例之詳細說明 第1圖描述一個用於讀取符號(symbols)的手提式雷射 掃描設備10。該設備10包括一個通常如上述專利所示類型 ’且具有一官狀部(barrel portion) 11和一手柄（handle) 12的外 设。儘管圖描述的是一手提式手搶狀的外殼，本發明也可 在其他類型的外殼中實現’如桌上型工作站或固定掃描器 。在該圖解實施例中，外殼的管狀部丨丨含有一出射口或視 窗13，一輸出雷射光束(iaser light beam)14通過該出射口或 視窗13射到且橫向掃描與外殼有一段距離處的條碼符號 (bar code symbols) 15。 該雷射光束14橫移該符號15以產生一掃描圖案《典型 地’該掃指圖案是一維或線性的，如線16所示。雷射光束 14的線性掃描移動是由一擺動(〇sci]lating)馬達18驅動的_ 振盪掃描鏡(oscillating scan miiror)17產生。如果想要的話 ==二維掃描的方式來掃描移動該雷射光糾 作者發動掃㈣★機(tn咖)19或類似裝置可使操 如，:^田°又備10包括一安裝在外殼内的雷射光源2〇，例 孔體田射官或—半導體雷射二極體。該雷射光源如 產生该雷射来去14 ^ 〇 —光電探測器（photodetector)21被安置 在外相祕純從條碼錢ls反射輕少—部分光線。 該光電探測器21可面向視窗13。而在另一實施例中，掃描 鏡Π的-凸起部分可聚焦反射光到光電探測器21上在此 種ft况下’光電探測器是面向掃描鏡的。當光束Μ掃描符 被15時，光電探測器21探測到從該符號15反射的光線且產 生與。玄反射光強度等比例（proportional)的一類比電子信號 。一數化器（digitizer)(圖未示）典型地用來轉換該類比電子 信號，使其成為一脈寬調變數位信號，且該等脈寬和/或該 等間隔（spacings)是相對應於條碼的物理寬度和掃描符號丄5 的間距(spaces) » —解碼器（圖未示）典型地包含一與ram和 ROM相關的已程式化微處理器，依據特定象徵學（specific symbology)和該符號代表的文數字元（alphanumeric characters)來解碼該脈寬調變數位信號’且該特定象徵學是 用來推論被編碼在該符號中之資料的二元表示法。 雷射光源20引導該雷射光束通過一包含一聚焦透鏡69 、一光學元件22和一孔徑光闌23的光學裝置，以改變和引 導雷射光束到掃描鏡17上。該掃描鏡17安裝在一垂直軸

方向振i ’反射和引導光束通過出射口 13到符號15。而本 發明中的光學το件2 2和孔徑光闌2 3的詳細資料將在以下描 為了操作掃描⑨備1G ’操作者壓下可觸發雷射光源2〇 和馬達18的板機19。雷 元件22和孔徑23的組合 產生一給定尺寸的％列 雷射光源20產生的雷射光束穿過光學 合。光學元件22和孔徑23改變光束以 疋尺寸的強烈聚束光(intense 叩⑺），該強烈 水束光連，·貝延伸且在:L作距離⑽也叩㈣⑽⑽)的範圍24 内/又有貫貝的改* 1元件和孔徑組合引導該光束到旋轉 鏡17上’該旋轉鏡17將該已改變的雷射光束由掃描器外殼 11向外(outwardly)引導，以掃描圖案㈣哪㈣口抓⑽），例 如，沿著掃描線16，朝向該條碼符號15掃描。位於工作距 離24内任ϋ實質上垂直於雷射光束14的條碼符號15 反射部分的雷射光。安裝在掃描器外殼11中一非反光 (non-retroreflective)位置的光電探測器21，探測反射光且轉 換该等接收到的光成一類比電子信號。該光電探測器也可 文裝在朝著掃描鏡17的一反光(retroreflective)位置。系統電 路然後轉換該類比信號成為一脈寬調變數位信號，該脈寬 調是數位“號是由一基於微處理器的解碼器依據條碼象徵 學規則的特性解碼出來的。 依據本發明的一個特性，光學元件22的一個實施態樣 如第2圖所示，有一用於接收光的 '位於前面的（front)且一 般呈平面的入射表面（incident surface)24，和兩個位於後面 1378261 的且一般是平面的出射表面(exit surfaces)25、26，在光穿 過該光學元件22後，光將由出射表面25、26放射出去。上 面所用的措辭(term): ”前面（front)”和”出射（exit)，，是為了方 便起見命的，因為該等表面25、26也可作為前面，且該表 5 面24也可作為一出射表面。該等出射表面25、26沿著—條 相交且垂直於光轴的線27會合，而來自於光源20的光束14 是沿著該光軸傳播。光學元件22有一長度L和一寬度W，且 這兩個彼此呈正交的尺寸（dimensions)是可獨立選擇的。光 學元件22在光轴上，以母個出射表面斜角之函數，彎曲 10 (bends)來自點光源20的光束14，使其與沿著工作距離範圍 24的軸交叉’而該工作距離範圍24是沿著一連續的點線。 由以上的描述，在此領域中已知要使用一個該等出射 表面是圓錐(conical)而非平面的旋轉三稜鏡(axic〇n)。該圓 錐旋轉三稜鏡產生一圓形光束截面，其對於讀取一維符號 15是不理想的。因此’此技藝利用繞射光柵(diffraction grating) 和上述對抗(contended with)雷射瞄準誤差（pointing err〇rs) 的方法來解決β 本發明的不對稱或”屋脊狀’’元件22產生理想的延伸工 作範圍’但是使用一傳統的孔徑光闌時，線擴展函數(line 20 spread function)會產生前述提過的擺動（wiggies) 〇例如，第 3圖描述當使用一種矩形孔徑光闌時，如第2圖所示之屋脊 狀元件的線擴展函數。線擴展函數的求法是沿著掃描方向 (X-軸）和垂直方向（y-軸）’將目標平面（target plane)内符號上 的聚束光之光強度分佈積分。在第3圖，曲線28是視為X-軸

11 分佈，曲線29是視為y-軸分佈，且擺動3〇是視為不理想的 光強度調變。擺動的存在導致解碼能力下降(degradation) 或失敗。 依據本發明的另一個特徵，該孔徑光闌23是被設計成 使該擺動30最小化。該孔徑光闌23不是採習知技藝所教示 的正方形 '矩形、圓形、橢圓形或菱形孔徑，該孔徑光闌 23是有如上述所描述的，，軟(s〇ft)”邊緣。如第4圖所示，孔徑 光闌23有一光學孔徑31和一沿著一邊界33界限出該孔徑31 的支架32,該支架32沿著X-轴（水平掃描方向）和y—軸（垂直方 向）成形出該具有可變尺寸的孔徑。因為沿著該兩軸的尺寸 (dimensions)不同’因此光束穿過的截面有一橢圓形狀，且 沿著掃描方向具有較窄或較短的尺寸。 該軟邊緣是被描繪出，以至少兩個且較佳的沿著該邊 界互相間隔的一連串光通(light-passing)區35、37、39、41 ' 43、45，及至少一個且較佳的沿著邊界也互相間隔的一 連串光阻隔（light-obstructing)區34 ' 36、38、40、42。該等 光通區與光阻隔區互相交替。較佳地，一光阻隔區位於兩 個鄰近的光通區之間。

第4圖描述一較佳實施例，其中該軟邊緣是一具有振幅 A和週期T的正弦曲線，且由函數形式A sin (2BT)描繪。其 他週期形狀如一連串的三角形' 矩形或梯形可被使用。其 他非週期形狀如自由形狀曲線也可被使用。 第5a圖描述一標準矩形孔徑46 ;第北圖描述在轴 上與該標準矩形孔徑46相對應的線擴展函數47、48，且是 接近(close-in)該目標平面並距離視窗13約4英寸的；第5c圖 描述遠離(far-out)目標平面且距離視窗約18英寸，在0oy轴 上的相對應線擴展函數49、50。需要注意的是，\轴有擺動 或肩部（shoulders)51 ' 52的線擴展函數47、49減損了理想的 向斯光束波形（Gaussian beam profile)。 第6a圖描述第4圖中的軟邊緣孔徑23，其中a為孔徑寬 的8%，Τ=4·5，第6b圖描述接近目標平面的相對應的線擴展 函數53、54，第6c圖描述遠離目標平面的相對應的線擴展 函數55、56。 第7a圖、第7b圖、第7c圖與第6a圖、第沾圖 '第6(：圖 類似’除了 A為孔挺寬的16%。X轴上的線擴展函數π、59 沒有肩部（相對於肩部51、52)且因此更近似理想的高斯光束 波形。 因而’週期邊緣的振幅A越大，肩部51、52對在工作距 離範圍相反端的接近符號和遠離符號的讀取性能下降的影 響就越小。週期T的值是被選為小於孔徑的光點尺寸，因此 光點移位並不會不利地(adversely)影響線擴展函數。該光束 波形可保持一致性，甚至當雷射光點的最大強度不在孔徑 中心’ 一個來自雷射光源的重大瞄準誤差發生時β第如圖 、第8b圖描述的是光點移位或瞄準誤差的情形，且光束波 形對此並不敏感。 不對稱屋脊狀元件22延伸了該工作範圍，而其影響被 軟邊緣孔徑趨於減少工作範圍的現象抵銷。無論如何，光 束波形中減少的擺動增進了讀敢器的性能，尤其對於鄰近 1378261 (close-in)符號。同樣，該孔徑光闌使該光點的水平尺寸 (dimension)和垂直尺寸各自獨立地達到最佳化。該光點的 垂直尺寸可獨立地從水平尺寸中挑選。同樣，如第9圖所示 的實施例，該前表面24不需要是平面的，而可設成一圓柱 5 形的表面61，以控制光點的橢圓率。 同樣如第9圖所示，該孔徑光闌可利用該屋脊狀元件22 完整地形成，且該屋脊狀元件22是在每個平面25、26上形 成一系列凹槽（grooves)62 '63。如第10圖所示，穿過該等 平面區域的光是直接穿過。而在凹槽62、63上的入射光是 10 擴散的，從而形成該顯示（indicated)的有效孔徑邊緣。每一 系列凹槽可以用可變間距隔開，並與該屋脊狀元件合併以 藉此給定出一軟孔徑邊緣。 第11圖描述的仍是屋脊狀元件64的另一個實施態樣， 且如同第2圖所示的那個，除了每一出射表面是彎曲的而不 15 是平的。較佳的，每一彎曲的出射表面65、66是一抛物線 。沿著y軸的光束波形由該等拋物線表面控制。 第12圖描述一影像讀取器的元件，其包含一具有複數 光電元件（photocells)的線性感測器陣列67，較佳地為電荷 藕合裝置，並包含一聚焦透鏡68、該屋脊狀元件22和該軟 20 邊緣孔徑光闌23，且所有的元件都安裝在光的一返回路徑 中，且該光是來自於一位於焦深範圍中内一位置的符號影 像。已知的具有線性陣列的影像讀取器通常有一個比移動 光束讀取器（moving beam readers)低的焦深。然而，依據本 發明，該屋脊狀元件22和該軟邊緣孔徑光闌23的使用增加 14 了焦深，藉此使這種影像讀取器更適用於高產量情況。 使用屋脊狀凡件、軟邊緣孔徑光闌及一成像器，使在 犧牲(expense)該延伸工作範圍下增加孔徑尺寸。此新系統 與沒有使用該旋轉三稜鏡與孔徑(axic〇n_aperture)之组合的 系統具有相同的工作範圍，但有一個較大的清晰的孔徑。 該較大的孔徑導致更多的光被該感測器陣列蒐集到，故可 使δ玄感測器的曝光時間減少。利用減少曝光時間，手提式 璜取器的手動抗擾度可增加。這直接涉及到較高的產量和 生產力。 已提出在光電讀取器中去掉該旋轉三稜鏡而改使用屋 脊狀元件’且這並不損失（sacrificing)工作範圍，較佳地， 結合該軟邊緣孔徑光闌一起使用。依據本發明另一個解決 方法，在正(positive)(聚焦）透鏡表面故意（deliberately)形成 負球面像差，且這同樣是為了達到增加工作範圍的目的。 第13圖描述一基於旋轉三稜鏡的習知技藝裝置，其中 雷射二極體20引導雷射光束穿過正聚焦透鏡69，一習知的 孔控光闌70(例如’具有圓形 '橢圓、矩形、正方形或菱形 的孔徑）’以及一用於聚焦光束到多個焦點的圓錐旋轉三稜 鏡71 ’例如，所有介於pi和P2間沿著光軸72的焦點，用於 定義出該延伸工作範圍。該聚焦透鏡69是無像差的 (aberration-free)，且光束波前（beam wavefront)是圓錐形的 ，如參考標號(reference numeral)73於圖式中所描繪的。 第14圖根攄本發明描述一額外光學元件74，其用於為 該正聚焦透鏡69產生一負球面像差，以使該光束波前是非 求面的’如參考標號75於圖式中所描繪的。一負球面像差 折射外部邊緣光線(如光線R1是徑向遠離光軸72)到一更遠 離透鏡69的焦點P4，相較於内部光線(例如，光線R2是較徑 向4近光軸72)則是到一較鄰近透鏡69的焦點P3。 負球面像差正如正球面像差，是一種阻止光被聚焦在 正確焦點的内在缺陷。對於一光學設計者，補償和改正該 像差是方便的。然而，依據本發明’該聚焦透鏡是故意地 過分修正。 在數學上，在出射光瞳（pupil)平面之波前的垂度 10 (sag)(W)可被表示成： W = AR2 + BR4, 其中A是散焦（defocus)係數，B是球面像差係數，R是 一光線偏移該光軸的徑向距離。對於一種無像差透鏡，B 的值是零。而依據本發明，B是被選作一負值。 15 為了產生一負球面像差而過度修正該正透鏡69的結果 是造成焦點P3和P4間的工作範圍增加。沒有旋轉三稜鏡被 使用。因而’該光學裝置對於二極體的瞄準誤差和雷射二 極體的變化(variations)是較不敏感的，如同基於旋轉三稜鏡 之裝置的例子。既然一種傳統的孔徑光闌可被使用，在該 20 孔徑的平面不需要變跡法(apodization)，如使用上述所提的 車人邊緣孔控光闌。該被過分修正的透鏡，不同於一旋轉三 稜鏡’是允許使用傳統的散光(astigmatic)元件獨立地控制 沿著X和y軸之掃描光束的高度和寬度大小，如透鏡或鏡面 。光點可以橢圓的形式被產生出來，且比以一種基於旋轉 16 三棱鏡的裝置產生出來的，具有較大的接收範圍。 負球面像差可以被產生(introduced)，藉由在一玻璃基 片上之塑膠非球面複製品的使用，，或直接在聚焦透鏡69 上形成一個整體的一體成形構造（integrated one-piece construction)。另外，該負球面像差也可藉由使用一獨立的 光學元件產生，例如’第15圖所示的相位片（phase plate)76 。在第15圖卡，一玻璃平-凸(glass plano-convex)透鏡69校 準（collimates)該雷射光束。該塑膠相位片76有一包含兩個 區域的第一平面：該二區域分別是一光束改變區和一圓錐 區。依據本發明，該光束改變區產生想要的負球面像差以 提供了該被延伸的工作範圍。該有效孔徑是由該光束改變 區和該圓錐區的交集形成。圓錐區使該有效孔徑外的光線 偏離光軸。該偏轉光線然後是被孔徑7〇阻擋。這種裝置使 產生的雷射光束之波前的離心率最小化，以提供該工作範 圍的連貫性。 用於產生負球面像差的相位片76也可用來延伸在成像 應用技術中的工作_。因此，相位片76可替換扣圖中 的屋脊狀元件22和軟邊緣孔徑23。 在附加的申請專利範圍中，新的和想要被專利證書保 護的範圍將被陳述。 【圖式簡單~ 明】 〆^圖是一用於讀取器的手提式設備的截斷透視圖，該 讀取器用於料電方式讀取位於工作距離範圍内的標纪， 該設備包含-屋脊狀元件的—實施態樣，以及—孔徑光閣 1378261 的一實施態樣； 第2圖是第1圖之屋脊狀元件之實施態樣的透視放大圖； 第3圖是在兩軸上的線擴展函數的曲線圖，顯示不理想 的光強度調變； 5 第4圖是第1圖之孔徑光闌之實施態樣的前視放大圖； 第5a圖是一習知的矩形孔徑光闌； 第5b圖，第5c圖是習知在兩軸上，分別對應於鄰近和遠 離符號的線擴展函數； 第6a圖是具有第一組設計參數的軟邊緣孔徑光闌； 10 第6b圖，第6c圖是類似第5b圖，第5c圖，但對應於第6a圖 之孔徑光闌； 第7a圖是具有第二組設計參數的軟邊緣孔徑光闌； 第7b圖，第7c圖是類似第5b圖，第5c圖，但對應於第7a圖 之孔徑光闌； 15 第8a圖,第8b圖是第4圖之孔徑光闌的前視圖，但具有一對 於雷射瞄準誤差不敏感的疊加(superimposed)橢圓聚束光； 第9圖是屋脊狀元件的另一個實施態樣的透視圖； 第10圖是第9圖之表面的詳細放大截面圖； 第11圖是屋脊狀元件的另一個實施態樣的透視圖； 20 第12圖是一個使用屋脊狀元件和孔徑光闌的影像讀取 器其簡要透視圖； 第13圖是習知一種基於旋轉三棱鏡之光學裝置的簡圖； 第14圖是一個用於延伸工作範圍的非基於旋轉三稜鏡 之光學裝置圖；以及 18 1378261 第15圖是另一個用於延伸工作範圍的非基於旋轉三稜 鏡之光學裝置圖。 【主要元件符號說明】 10…雷射掃描設備 32…支架 11…管狀部 33…邊界 12…手柄 34、36、38、40、42···光阻隔區 13…出射口 (視窗） 35、37、39、41、43、45···光通區 14…雷射光束 46···標準矩形孔徑 15…條碼符號 47~50…線擴展函數 16…掃描線 51、52…肩部 17…振盪掃描鏡 53~60…線擴展函數 18…擺動馬達 61…圓柱形的表面 19···板機 62、63-凹槽 20…雷射光源 64…屋脊狀元件 21…光電探測器 65、66…出射表面 22…屋脊狀光學元件 67…線性感測器陣列 23…孔徑光闡 68、69…聚焦透鏡 24…工作範圍 70···孔徑光闌 25、26···出射表面 71…圓錐旋轉三稜鏡 27…垂直於光轴的光線 72…光轴 28-x…軸分佈的曲線 73、75…參考標號 29-y…轴分佈的曲線 74…光學元件 30…擺動 31···光學孔徑 76···相位片 19

Claims (1)

1. 第094123712號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(101年8月 十、申請專利範圍： I 一種用於一系統中之光學元件，用以光電式地讀取沿著互 相垂直方向延伸的標記，該光學元件包含： 一不對稱透鏡，具有一光軸和沿著一條實質上之直 線會合的一對透鏡面，該實質上之直線與該光軸相交， 該實質上之直線具有沿著該等方向之其中一方向延伸 的一長度尺寸，及該透鏡具有沿著該等方向之另一方向 延伸的一寬度尺寸，且該長度尺寸是獨立於該寬度尺 寸。 2. —種在一系統令之光學裝置，藉由在一次掃描中以一雷 射光束橫跨掃描標記來光電式地讀取沿著互相垂直方 向延伸的該標記，該光學裝置包含： a) —不對稱光學元件，用於延伸工作範圍，在該工 作範圍内，該標記藉由伴隨之不理想的雷射強度調變而 被讀取，該元件具有一光轴和沿著該光轴而聚焦該雷射 光束到多個焦點的一對透鏡面，該等透鏡面沿著相交於該 光轴的一實質上之直線而會合，且該實質上之直線具有 沿著該等方向之其中一方向延伸的一長度尺寸，該元件具 有沿著該等方向之另一方向延伸的一寬度尺寸，且該寬度 尺寸是獨立於該長度尺寸；以及 b) —孔徑光闌，其藉由該工作範圍中所伴隨之縮減 來減少該不理想的雷射強度調變，該孔徑光闌包含一光 學孔徑和沿著一邊界而界限出該光學孔徑的一支架，該 支架沿著該標記所延伸的兩方向而成形出具有可變尺 160922-1010807.doc 寸的該孔徑，該光學孔徑具有複數個沿著該邊界而互相 間隔的光通區’且該支架具有沿著該邊界並位於該等光 通區之間的一光阻隔區。 3.如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中該元件的每一 透鏡面都是一平面。 4. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中該元件具有一 圓柱入射面，且該圓柱入射面用於光學地改變該雷射光 束以使之具有一不對稱的截面。 5. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中該支架具有複 數個沿著該邊界連續排列的光阻隔區，每一光阻隔區係 位於一對光通區之間。 6. —種在一系統中之光學裝置，用以藉由成像自一視野外之 標記所散射之雷射光以光電式地讀取沿著互相垂直方向 延伸的該標記，該光學裝置包含： a) —不對稱光學元件，用於延伸焦深，在該焦深中 該標記藉由伴隨之不理想的雷射強度調變而被讀取該 元件包含-光轴和-對透鏡面，該等透鏡面用於沿著該 光軸成像來自多個影像點的雷減，該等透鏡面沿著相 交於該光軸的-實質上之直線而會合，且該實質上之直 線具有沿著該等方向之其中一方向延伸的一長度尺寸 ，該元件具有沿著該等方向之另—方向延伸的—寬度尺 寸，且該寬度尺寸是獨立於該長度尺寸；以及a b) -孔徑光閣’藉由該焦深中所伴隨之縮減來減 少該不理想的雷射強度調變，該孔徑光闌包含一光學孔 160922-1010807.doc -2 · 1378261 徑和沿著一邊界而界限出該光學孔徑的一支架，該支架 沿著該標記所延伸的兩方向而成形出具有可變尺寸的 該孔徑，該光學孔徑具有複數個沿著該邊界而互相間隔 的光通區，且該支架具有沿著該邊界並位於該等光通區 之間的一光阻隔區。

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