CN101894247A - 微型一体化图像及条码识读模组及其应用装置 - Google Patents

Abstract

一种微型一体化图像及条码识读模组应用装置，包括外壳、主电路板及安装于主电路板上的微型一体化图像及条码识读模组；所述微型一体化图像及条码识读模组包括外支架、扫描模组、位于扫描模组前端的透镜、照明灯及CMOS电路板，所述外支架包括底壁及自底壁两侧延伸的第一、第二侧壁，所述底壁及第一、第二侧壁形成向上开放的收容空间；所述第一、第二侧壁的顶端安装有解码电路板，所述解码电路板与CMOS电路板电性连接。如此设置，解码电路板与解码电路板下方的图像采集结构整合在一起，在使微型一体化图像及条码识读模组具备图像采集功能及解码功能的基础上，有效减小了其体积。

Description

微型一体化图像及条码识读模组及其应用装置

【技术领域】

本发明涉及一种光学阅读模组及其应用装置，尤其一种微型一体化图像及条码识读模组及其应用装置。

【背景技术】

图像及条码识读应用装置，例如扫描枪，已经广泛应用于超市及图书馆等场所，大大方便了人们的生活。与本发明相关的现有技术请参考2007年9月18日公告的美国专利第7,270,274号。该专利揭示了一种光学阅读模组，其包括图像采集模组及安装于图像采集模组上的解码模组。所述图像采集模组包括支架、安装于支架上的摄像头，及分别自前后两端固定于支架上的挡板及信号处理电路。所述支架为整体式结构，其包括底壁、顶壁、前端壁及位于底壁与顶壁之间的收容空间。由于顶壁将收容空间的上方封闭，进而导致解码模组无处布置；最后，只能叠加于顶壁上，如此设置，显然会增加图像采集模组的体积且难以保证解码模组的稳固定位。

【发明内容】

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种体积较小的微型一体化图像及条码识读模组及其应用装置，所述微型一体化图像及条码识读模组及其应用装置具备图像采集及解码两种功能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种微型一体化图像及条码识读模组，包括外支架、扫描模组、位于扫描模组前端的透镜、照明灯及CMOS电路板，所述扫描模组、透镜及照明灯均位于外支架内且照明灯与CMOS电路板电性连接，所述外支架包括底壁及自底壁两侧延伸的第一、第二侧壁，所述底壁及第一、第二侧壁形成向上开放的收容空间，所述扫描模组、透镜及照明灯均位于该收容空间内；所述微型一体化图像及条码识读模组还设有安装于第一、第二侧壁的顶端且遮蔽该收容空间的解码电路板，所述解码电路板固定于外支架或CMOS电路板上；所述解码电路板上安装有解码器件且所述CMOS电路板与解码电路板电性连接。

作为本发明的进一步改进，所述解码电路板固定于外支架上；所述第一侧壁设有安装孔，所述解码电路板设有与安装孔对齐的通孔，所述微型一体化图像及条码识读模组还设有穿过通孔与安装孔以将解码电路板固定于第一侧壁上的固定元件。

作为本发明的进一步改进，所述外支架为U形，所述底壁与第一、第二侧壁一体设置；所述解码电路板与第一、第二侧壁的顶端相接触，所述第一侧壁包括中间部及位于中间部顶端的第一加厚部，所述第一加厚部相对于中间部更向收容空间内延伸，所述安装孔设于第一加厚部上；所述固定元件为螺丝。

作为本发明的进一步改进，所述解码电路板固定于CMOS电路板上；所述微型一体化图像及条码识读模组包括用以连接解码电路板与CMOS电路板的连接部，所述连接部包括固定于CMOS电路板上的第一部分及固定于解码电路板上的第二部分。

作为本发明的进一步改进，所述连接部的第一部分垂直于第二部分，所述第一部分粘贴于CMOS电路板上、所述第二部分粘贴于解码电路板上。

作为本发明的进一步改进，所述微型一体化图像及条码识读模组包括位于收容空间内的支撑体，所述支撑体抵持于外支架的底壁上，所述支撑体设有收容腔；所述连接部为L形，所述微型一体化图像及条码识读模组设有收容于收容腔内且抵压第一、第二部分的支撑块。

作为本发明的进一步改进，所述微型一体化图像及条码识读模组包括位于照明灯前方的挡板，所述挡板设有与照明灯对应的穿孔；所述挡板与CMOS电路板相隔设置且所述挡板与CMOS电路板分别固定于外支架的前、后两端。

作为本发明的进一步改进，所述挡板设有上端面，解码电路板不高出挡板的上端面。

本发明还可以采用如下技术方案：一种微型一体化图像及条码识读模组应用装置，包括外壳、位于外壳内的主电路板及安装于主电路板上的微型一体化图像及条码识读模组及电源模块，所述电源模块用以给微型一体化图像及条码识读模组供电；所述微型一体化图像及条码识读模组包括一件式的外支架、扫描模组、位于扫描模组前端的透镜、照明灯及CMOS电路板，所述扫描模组、透镜及照明灯均位于外支架内且照明灯与CMOS电路板电性连接，所述外支架包括底壁及自底壁两侧延伸的第一、第二侧壁，所述底壁及第一、第二侧壁形成向上开放的收容空间，所述扫描模组、透镜及照明灯均位于该收容空间内；所述微型一体化图像及条码识读模组还设有安装于第一、第二侧壁的顶端且遮蔽该收容空间的解码电路板，所述解码电路板固定于外支架或CMOS电路板上；所述解码电路板上安装有解码器件且所述CMOS电路板与解码电路板电性连接。

作为本发明的进一步改进，所述微型一体化图像及条码识读模组应用装置还包括与主电路板进行通讯连接的以太网远程供电模块、USB集线器模块及蓝牙模块。

本发明的有益效果是：通过将解码电路板与解码电路板下方的图像采集结构整合在一起，在使微型一体化图像及条码识读模组具备图像采集功能及解码功能的基础上，有效减小了其体积；同时可以保证解码电路板的稳固定位。

【附图说明】

图1是本发明微型一体化图像及条码识读模组的立体组合图。

图2是图1所示微型一体化图像及条码识读模组的立体分解图，其中，第二电路板上安装的解码器件未显示出来。

图3是图1所示微型一体化图像及条码识读模组的主视图。

图4是图1所示微型一体化图像及条码识读模组的后视图。

图5是图1所示微型一体化图像及条码识读模组的俯视图。

图6是图1所示微型一体化图像及条码识读模组的右视图。

图7是本发明微型一体化图像及条码识读模组于第二实施方式中的立体分解图。

图8是本发明微型一体化图像及条码识读模组应用装置的立体组合图。

图9是图8所示的微型一体化图像及条码识读模组应用装置的第一部分的组合图。

图10是图8所示的微型一体化图像及条码识读模组应用装置的第二部分的组合图。

图11是本发明微型一体化图像及条码识读模组应用装置中主电路板的原理图。

【具体实施方式】

图1及图8至图10揭示了一种微型一体化图像及条码识读模组100及其应用装置200，其中，所述微型一体化图像及条码识读模组100为微型一体化图像及条码识读模组应用装置200的其中一个重要的组成元件。

请参图1至图6所示，本发明微型一体化图像及条码识读模组100包括U形外支架1、电源灯板2、支撑体3、扫描模组4、镜头5、第一电路板6、与第一电路板6相隔设置的挡板7及安装于外支架1顶端的第二电路板8。所述第一电路板6为CMOS(互补金属氧化物半导体)电路板。所述第二电路板8为解码电路板。

所述外支架1包括水平的底壁11及自底壁11两侧向上竖直延伸的第一、第二侧壁12、13。所述第一、第二侧壁12、13延伸的高度相同，使第一、第二侧壁12、13的顶端15位于同一水平面上，进而便于平稳的安装第二电路板8(容后详述)。所述第一、第二侧壁12、13之间形成向上开放的收容空间14，所述电源灯板2、支撑体3、扫描模组4及镜头5位于外支架1的收容空间14内。在此需要说明的是：本发明所述的“位于”只意在表明元件之间的位置关系，不涉及元件之间的配合关系。所述第一侧壁12包括中间部120、位于中间部120顶端的第一加厚部121及位于中间部120底端的第二加厚部122。所述第一、第二加厚部121、122相对于中间部120更向收容空间14内延伸。所述第一、第二加厚部121、122如此设计的目的在于方便在其上凹设若干第一、第二安装孔123、124(参图2所示)。所述第一安装孔123是自第一、第二侧壁12、13的顶端15向下形成；所述第二安装孔124形成于第一、第二侧壁12、13的前、后两端。

在本发明揭示的实施方式中，所述外支架1为一件式结构，即底壁11及第一、第二侧壁12、13一体设置，进而可以减少零件的数量，便于装配。当然，在本发明的其他实施方式中，所述第二侧壁13可以与底壁11分开设置，然后再组装到一起。

所述底壁11一体延伸形成透镜筒111，所述透镜筒111向上突出底壁11以延伸入收容空间14内。所述透镜筒111外表面大致为圆弧形且其设有沿前后方向延伸的圆柱形收容道112，用以收容镜头5。将所述透镜筒111与外支架1一体设计可有效减少用于起支撑作用的结构件的数量；同时，由于镜头5对图像及条码的采集起着决定性的因素，该设计可以保证镜头5与外支架1的相对位置不变，从而可以提高镜头5的安装精度。

所述电源灯板2包括竖直的板体部21、安装在板体部21上的若干照明灯22及与照明灯22电性连接的安装脚23。在本实施方式中，所述照明灯22为六个发光二极管且相互串联设置，以提供足够的拍摄光源。所述照明灯22向前突出板体部21，所述安装脚23穿过支撑体3以电性连接(在本实施方式中为焊接)于第一电路板6上。所述板体部21设有套接于支撑体3上且供支撑体3穿过的开口24，及与透镜筒111的收容道112贯穿的圆孔25。

所述支撑体3在本实施方式中由绝缘材料制成，其包括本体部31、突出本体部31前表面32的两个第一凸柱33及位于第一凸柱33旁侧且直径较大的第二凸柱34。所述第一凸柱33用以通过固定元件与电源灯板2的板体部21进行固定。第二凸柱34的长度大于第一凸柱33，进而使第二凸柱34可以穿过电源灯板2的开口24。第二凸柱34的外侧设有长条状的凸肋341，且于凸肋341的前端设有安装孔342。所述第二凸柱34的中间部设有贯穿的穿孔343用以收容对焦灯28(参图3所示)。所述对焦灯28与照明灯22结构类似，均为发光二极管，以起到读码定位功能。

所述对焦灯28同样是电性连接(在本实施方式中为焊接)于第一电路板6上。所述本体部31于两个第一凸柱33之间设有自前表面32凹设的且用以收容扫描模组4的通道321。

所述扫描模组4为圆柱状，其包括直径较大的基部41及直径较小的收缩部42。组装时，所述基部41收容于支撑体3的通道321内，而所述收缩部42进一步收容于透镜筒111的圆柱形收容道112内。

所述镜头5安装于透镜筒111的圆柱形收容道112内且位于扫描模组4的前端。

当本发明微型一体化图像及条码识读模组100工作时，例如扫描一副图像的时候，照明灯22照射到图像上后反射光穿过透镜5会聚到扫描模组4上，扫描模组4再把检测到的信号传送至第二电路板8进行解码。

所述挡板7包括若干与照明灯22、镜头5及对焦灯28对应的若干穿孔71。所述照明灯22的灯光可以穿过对应的穿孔71而射到外界图像上。所述挡板7设有与外支架1的第二安装孔124对应的安装洞72。所述第一电路板6同样设有若干安装洞61。挡板7及第一电路板6通过若干固定元件62固定于外支架1的前后两端，此时固定元件62穿过安装洞72、61及第二安装孔124；同时，其中一个固定元件62被固定在支撑体3的安装孔342内，进而也将挡板7固定于支撑体3上。所述固定元件62在本实施方式中为螺丝。所述挡板7设有上端面73。

由于所述外支架1是向上开放的，在收容空间14的开放方向上配置具有解码功能的第二电路板8，使得同时具备采集及解码两种功能的微型一体化图像及条码识读模组100的体积大大减小。所述第二电路板8不高出挡板7的上端面73(参图6所示)，可以进一步减小微型一体化图像及条码识读模组100的体积。在本发明的实施方式中，所述第二电路板8为解码电路板，第二电路板8上安装有解码器件81且所述第一、第二电路板6、8通过柔性电路板(未图示)电性连接在一起。为了实现第二电路板8的固定，本发明提供了两种方案。

请参图2所示，在本发明微型一体化图像及条码识读模组100的第一实施方式中，第二电路板8在其周边设置若干与第一安装孔123对齐的通孔82，并通过固定元件62定位。本发明微型一体化图像及条码识读模组100的第二电路板8以下的图像采集结构可以实现对图像及条码的采集；而第二电路板8可以对采集后的图像进行解码，最终使本发明微型一体化图像及条码识读模组100同时具有图像及条码的采集及解码两种功能。

图7揭示了本发明微型一体化图像及条码识读模组100′的第二实施方式，所述微型一体化图像及条码识读模组100′与第一实施方式中的微型一体化图像及条码识读模组100绝大部分相同，区别在于在第二实施方式中，所述第二电路板8是通过L形的连接部83而固定于第一电路板6上。所述连接部83包括第一部分84及垂直于第一部分84的第二部分85。所述第一、第二部分84、85分别设有贴置于第一、第二电路板上6、8上的粘贴胶841、851，进而将第一、第二部分84、85与第一、第二电路板上6、8固定在一起。所述支撑体3设有收容腔30，而所述微型一体化图像及条码识读模组100′设有收容于收容腔30内且抵压第一、第二部分84、85的支撑块86。

本发明微型一体化图像及条码识读模组100、100′将第二电路板8与第二电路板8下方的图像采集结构整合在一起，有效减小了微型一体化图像及条码识读模组100、100′的体积，更符合小型化的应用趋势。

请参图8至图11所示，本发明微型一体化图像及条码识读模组应用装置200包括外壳201、位于外壳201内的主电路板202及与主电路板202电性连接的识读窗口203。所述微型一体化图像及条码识读模组100、100′作为其中一个主要元件被安装在微型一体化图像及条码识读模组应用装置200的主电路板202上，起到图像及条码的采集及解码的功能。除此之外，主电路板202上还安装有电源模块301、以太网远程供电(POE)模块302、USB集线器模块303、蓝牙模块304及GPIO模块306等。另外，微型一体化图像及条码识读模组应用装置200还配有无线通讯的无线局域网(WIFI)模块305及通用分组无线服务技术(GPRS)模块307。所述外壳201包括第一部分2011及与第一部分2011扣持的第二部分2012。所述主电路板202及安装于主电路板202上的微型一体化图像及条码识读模组100、100′、电源模块301、以太网远程供电(POE)模块302、USB集线器模块303、蓝牙模块304及GPIO模块306均设置于第一部分2011内；而所述无线局域网(WIFI)模块305及通用分组无线服务技术(GPRS)模块307设置于第二部分2012内。图11为主电路板202的原理图，其揭示了主电路板接口与其他模块接口之间的传输路径。

各模块的功能如下：

显示模组：用以指导客户操作及显示查询结果；

电源模块301：用以给微型一体化图像及条码识读模组供电；

以太网远程供电(POE)模块302：可以通过物理网络线供电给设备使用；

USB集线器模块303：扩展主电路板202的USB热插拔接口；

蓝牙模块304：通过蓝牙与外部设备通讯；

无线局域网(WIFI)模块305：通过无线局域网与外部网络进行通讯；

GPIO模块306：两路输入和两路输出的交互信号；

通用分组无线服务技术(GPRS)模块307：通过通用分组无线服务技术与外界进行通讯。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，不应以此限制本发明的范围，即凡是依本发明权利要求书及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种微型一体化图像及条码识读模组，包括外支架、扫描模组、位于扫描模组前端的透镜、照明灯及CMOS电路板，所述扫描模组、透镜及照明灯均位于外支架内且照明灯与CMOS电路板电性连接，其特征在于：所述外支架包括底壁及自底壁两侧延伸的第一、第二侧壁，所述底壁及第一、第二侧壁形成向上开放的收容空间，所述扫描模组、透镜及照明灯均位于该收容空间内；所述微型一体化图像及条码识读模组还设有安装于第一、第二侧壁的顶端且遮蔽该收容空间的解码电路板，所述解码电路板固定于外支架或CMOS电路板上；所述解码电路板上安装有解码器件且所述CMOS电路板与解码电路板电性连接。

2.如权利要求1所述的微型一体化图像及条码识读模组，其特征在于：所述解码电路板固定于外支架上；所述第一侧壁设有安装孔，所述解码电路板设有与安装孔对齐的通孔，所述微型一体化图像及条码识读模组还设有穿过通孔与安装孔以将解码电路板固定于第一侧壁上的固定元件。

3.如权利要求2所述的微型一体化图像及条码识读模组，其特征在于：所述外支架为U形，所述底壁与第一、第二侧壁一体设置；所述解码电路板与第一、第二侧壁的顶端相接触，所述第一侧壁包括中间部及位于中间部顶端的第一加厚部，所述第一加厚部相对于中间部更向收容空间内延伸，所述安装孔设于第一加厚部上；所述固定元件为螺丝。

4.如权利要求1所述的微型一体化图像及条码识读模组，其特征在于：所述解码电路板固定于CMOS电路板上；所述微型一体化图像及条码识读模组包括用以连接解码电路板与CMOS电路板的连接部，所述连接部包括固定于CMOS电路板上的第一部分及固定于解码电路板上的第二部分。

5.如权利要求4所述的微型一体化图像及条码识读模组，其特征在于：所述连接部的第一部分垂直于第二部分，所述第一部分粘贴于CMOS电路板上、所述第二部分粘贴于解码电路板上。

6.如权利要求4所述的微型一体化图像及条码识读模组，其特征在于：所述微型一体化图像及条码识读模组包括位于收容空间内的支撑体，所述支撑体抵持于外支架的底壁上，所述支撑体设有收容腔；所述连接部为L形，所述微型一体化图像及条码识读模组设有收容于收容腔内且抵压第一、第二部分的支撑块。

7.如权利要求1所述的微型一体化图像及条码识读模组，其特征在于：所述微型一体化图像及条码识读模组包括位于照明灯前方的挡板，所述挡板设有与照明灯对应的穿孔；所述挡板与CMOS电路板相隔设置且所述挡板与CMOS电路板分别固定于外支架的前、后两端。

8.如权利要求7所述的微型一体化图像及条码识读模组，其特征在于：所述挡板设有上端面，解码电路板不高出挡板的上端面。

9.一种微型一体化图像及条码识读模组应用装置，包括外壳、位于外壳内的主电路板及安装于主电路板上的微型一体化图像及条码识读模组及电源模块，所述电源模块用以给微型一体化图像及条码识读模组供电；所述微型一体化图像及条码识读模组包括一件式的外支架、扫描模组、位于扫描模组前端的透镜、照明灯及CMOS电路板，所述扫描模组、透镜及照明灯均位于外支架内且照明灯与CMOS电路板电性连接，其特征在于：所述外支架包括底壁及自底壁两侧延伸的第一、第二侧壁，所述底壁及第一、第二侧壁形成向上开放的收容空间，所述扫描模组、透镜及照明灯均位于该收容空间内；所述微型一体化图像及条码识读模组还设有安装于第一、第二侧壁的顶端且遮蔽该收容空间的解码电路板，所述解码电路板固定于外支架或CMOS电路板上；所述解码电路板上安装有解码器件且所述CMOS电路板与解码电路板电性连接。

10.如权利要求9所述的微型一体化图像及条码识读模组应用装置，其特征在于：所述微型一体化图像及条码识读模组应用装置还包括与主电路板进行通讯连接的以太网远程供电模块、USB集线器模块及蓝牙模块。

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