CN103577785A - 一种条码识别设备用光学引擎 - Google Patents

Abstract

一种条码识别设备用光学引擎，包括镜头模组、分别设置在所述镜头模组两侧的补光模组和传感器电路模组，与所述补光模组中的光源对应的位置安装有第一正透镜。所述的补光模组中所采用的光源为白光、红光、近红外光三种光源中的一种或者一种以上的组合。所述条码识别设备用光学引擎还包括覆盖在所述补光模组上并与镜头模组基座连接的外罩，在所述外罩上与所述光源对应的位置安装有所述第一正透镜。所述镜头模组包括镜头模组基座、设置在所述镜头模组基座上的镜头座以及安装在所述镜头座上的成像镜头，所述成像镜头内所安装的光学镜片的数量为5片，从远离所述镜头模组基座的镜头前端到靠近所述镜头模组基座的镜头后端依次为第二正透镜、第一负透镜、第三正透镜、第四正透镜以及第二负透镜。这种条码识别设备用光学引擎提高了识别设备的识别成功率。

Description

一种条码识别设备用光学引擎

技术领域

本发明涉及一种光学引擎，特别是涉及一种条码识别设备用光学引擎。

背景技术

在日常生活和工业应用中，条码技术的发展非常迅速，从早期的一维码发展到现在的二维码，条码技术的发展对相应的条码识别技术提出了更高的要求。光学引擎作为识别设备的一个重要组成部分，其成像效果的好坏对识别设备识别成功率的高低有着重要的影响。光学引擎中的成像镜头的结构直接影响到光学引擎的成像效果，现在的成像镜头大多采用多镜片式结构。这是由于实际工作中光学系统所成的像与近轴光学所获得的结果不同，有一定的偏离，这种偏离被称为像差。像差包括球面像差、彗形像差、像散、像场弯曲和畸变，在成像镜头中采用多镜片式结构可以校正像差，使得成像效果更好。

为了让条码识别设备在光线充足或者是光线不足的环境下都能够顺利的工作，一般会在条码识别设备的光学引擎中加入补充光源，授权公告号为CN201780591U的中国实用新型专利于2011年3月30日公开了“二维识读器”，其技术方案是：本实用新型公开一种二维码识读器，包括壳体、识读窗口、补光模块、光学镜头和电路板，识读窗口形成在壳体上，补光模块安装在识读窗口内，光学镜头正对识读窗口安装在壳体中，电路板安装在壳体中并与光学镜头连接，其特征在于：补光模块与电路板连接，电路板通过USB连接线与计算机连接，由计算机通过USB连接线和电路板直接向补光模块供电。所述识读窗口内还安装有遮光罩，遮光罩罩在补光模块的光源上，起到使光线变得柔和的功效。本实用新型虽然利用柔和的补充光源在一定程度上提高了识读的成功率，但是该识读器的识读成功率有限。

发明内容

本发明所要解决技术问题是，提供一种能够提高识读成功率的识别设备用光学引擎。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种条码识别设备用光学引擎，包括镜头模组、分别设置在所述镜头模组两侧的补光模组和传感器电路模组，其关键是：与所述补光模组中的光源对应的位置安装有第一正透镜。

作为本发明的改进一，所述的补光模组中所采用的光源为白光、红光、近红外光三种光源中的一种或者一种以上的组合。

作为本发明的进一步改进，所述条码识别设备用光学引擎还包括覆盖在所述补光模组上并与镜头模组基座连接的外罩，在所述外罩上与所述光源对应的位置安装有所述第一正透镜。

作为本发明的改进二，所述镜头模组包括镜头模组基座、设置在所述镜头模组基座上的镜头座以及安装在所述镜头座上的成像镜头，所述成像镜头内所安装的光学镜片的数量为5片，从远离所述镜头模组基座的镜头前端到靠近所述镜头模组基座的镜头后端依次为第二正透镜、第一负透镜、第三正透镜、第四正透镜以及第二负透镜。

作为本发明的进一步改进，所述成像镜头安装在所述镜头座的座孔中，在外罩上和所述成像镜头对应的位置还开设有第二镜头孔，在所述第二镜头孔上远离所述镜头模组基座的一侧安装有挡圈。在所述镜头座和/或所述成像镜头上设置有镜头距离调节机构。所述补光模组包括补光模组基板和光源，在所述补光模组基板上和所述成像镜头对应的位置开设有第一镜头孔，在所述第一镜头孔周围的基板上设置有所述光源。

作为本发明的改进三，所述条码识别设备用光学引擎还包括设置在在所述传感器电路模组上的定位模组。

作为本发明的进一步改进，在所述镜头模组、补光模组以及外罩上分别开设有第一通孔、第二通孔以及第三通孔，所述定位模组依次贯穿这三个通孔。

通过实施本发明可取得以下有益效果：

一种条码识别设备用光学引擎，包括镜头模组、分别设置在所述镜头模组两侧的补光模组和传感器电路模组，与所述补光模组中的光源对应的位置安装有第一正透镜，所述第一正透镜设置在外罩上与所述光源对应的位置。光源发出的光线通过所述第一正透镜后在第一正透镜焦点处汇聚，在第一正透镜焦点后发散，这样减小了补光光源所发出光线的发散角，提高了补光光源的照明利用率。多个补光光源发出的光线在通过各自的第一正透镜后在第一正透镜的焦点后发散，这些发散后的部分光线同时照射在所述成像镜头的识读窗口内，使得补光效果更好，从而避免了光线不足对成像镜头摄取影像的影响，保证了光学引擎的识读成功率。所述补光模组包括补光模组基板和光源，在所述补光模组基板上和所述成像镜头对应的位置开设有第一镜头孔，在所述第一镜头孔周围的基板上设置有所述光源。所述的补光模组中所采用的光源为白光、红光、近红外光三种光源中的一种或者一种以上的组合。白光和红光可以为识别普通条码（明码）提供补充光源，近红外光可以为识别隐形条码提供补充光源，多种类型补光光源使得本发明不仅可以识别普通条码而且还能够识别隐形条码。

所述镜头模组包括镜头模组基座、设置在所述镜头模组基座上的镜头座以及安装在所述镜头座上的成像镜头，所述成像镜头内所安装的光学镜片的数量为5片，从远离所述镜头模组基座的镜头前端到靠近所述镜头模组基座的镜头后端依次为第二正透镜、第一负透镜、第三正透镜、第四正透镜以及第二负透镜。这种五镜片式结构的成像镜头能够在保证制造成本不高的前提下更好的校正像差，从而保证条码上的图像信息通过成像镜头后的成像效果更好，提高了本发明的识别成功率。所述成像镜头安装在所述镜头座的座孔中，在外罩上和所述成像镜头对应的位置还开设有第二镜头孔，在所述第二镜头孔上远离所述镜头模组基座的一侧安装有挡圈，挡圈可以将环境中的干扰光线阻挡在成像镜头的识读窗口之外，降低条码识读时环境光线的影响，从而提高条码识读的成功率。在所述镜头座和/或所述成像镜头上设置有镜头距离调节机构，调节机构可以方便用户根据其使用需求灵活调节成像镜头和传感器电路模组之间的距离，从而保证了本发明在各种使用条件下都能够有较高的识别成功率。

所述条码识别设备用光学引擎还包括设置在在所述传感器电路模组上的定位模组，定位模组可以让用户在使用条码识别设备时能够直观地看到扫描位置，在扫描位置不正确时可以及时地调整扫描位置，在对设置有定位点的条码进行扫描时可以用定位模组对准定位点进行定位，从而保证较高的扫描成功率。在所述镜头模组、补光模组以及外罩上分别开设有第一通孔、第二通孔以及第三通孔，所述定位模组依次贯穿这三个通孔，这种嵌入式结构让本发明的结构更为紧凑、整体体积更小，提高了本发明在使用时的便携性。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明做进一步详细的说明，其中：

图1是本发明拆分结构示意图；

图2是本发明的外罩和补光模组拆分结构示意图；

图3是本发明的成像镜头结构剖视图；

图4是本发明的镜头模组、定位模组和传感器电路模组三者之间的装配示意图；

图5是本发明的镜头模组、镜头模组和传感器电路模组三者之间的装配示意图；

图6是本发明的定位模组和传感器电路模组两者之间的装配示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种条码识别设备用光学引擎，在外罩40上和所述成像镜头140对应的位置开设有第二镜头孔43，在所述第二镜头孔43上远离所述镜头模组基座11的一侧安装有挡圈44。

如图1、2所示，一种条码识别设备用光学引擎，包括镜头模组10、分别设置在所述镜头模组10两侧的补光模组20和传感器电路模组30，与所述补光模组20中的光源23对应的位置安装有第一正透镜41，所述第一正透镜41和与之对应的光源23为四组。所述第一正透镜41分别对称设置在第二镜头孔43的周围，所述光源23分别对称设置在所述第一镜头孔22的周围。采用以上对称设置的结构安排，光线均匀，补光效果更加柔和、明亮。所述的补光模组20中所采用的光源23为白光、红光、近红外光三种光源中的一种或者一种以上的组合。所述条码识别设备用光学引擎还包括覆盖在所述补光模组20上并与镜头模组基座11连接的外罩40。

需要说明的是，在所述外罩40上与所述光源23对应的位置安装有所述第一正透镜41，所述光源23的光线通过所述第一正透镜41穿过所述外罩40实现补光。

如图1、3所示，所述镜头模组10包括镜头模组基座11、设置在所述镜头模组基座11上的镜头座12以及安装在所述镜头座12上的成像镜头140，所述成像镜头140内所安装的光学镜片的数量为5片，从远离所述镜头模组基座11的镜头前端到靠近所述镜头模组基座11的镜头后端依次为第二正透镜141、第一负透镜142、第三正透镜143、第四正透镜144以及第二负透镜145。

如图1、4所示，所述成像镜头140安装在所述镜头座12的座孔13中。所述条码识别设备用光学引擎还包括设置在在所述传感器电路模组30上的定位模组50，所述定位模组50可以为激光定位模组、红光定位模组或者是红外定位模组，本发明中的定位模组50选用了激光定位模组。在所述镜头座12和/或所述成像镜头140上设置有镜头距离调节机构，这种调节机构可以是在所述镜头座12的座孔13内侧和镜头座12相应的的外表面上设置相配合的螺纹，将镜头座12向座孔13内旋入或者向座孔13外旋出以实现调节；这种调节机构也可以是在所述座孔13内侧上设置沟槽，在调整好成像镜头和传感器电路模组之间的距离后，在沟槽里注入胶水，从而固定调整好的距离；这种调节机构还可以是在所述座孔13孔壁上开设贯穿所述孔壁的螺纹孔，在螺纹孔里设置定位螺钉，在调整好成像镜头和传感器电路模组之间的距离后，用定位螺钉固定。本发明采用在所述座孔13内侧上设置沟槽这一种调节机构。

如图1、5所示，所述补光模组20包括补光模组基板21和光源23，在所述补光模组基板21上和所述成像镜头140对应的位置开设有第一镜头孔22，在所述第一镜头孔22周围的基板上设置有所述光源23。在所述镜头模组10、补光模组20以及外罩40上分别开设有第一通孔15、第二通孔24以及第三通孔42，所述定位模组50依次贯穿这三个通孔。所述外罩40上设有卡合缺口45，所述镜头模组基座11上和所述卡合缺口45对应的位置设置有卡扣25，所述外罩40和所述镜头模组基座11通过卡合缺口45和卡扣25连接在一起。在所述定位模组50上设置有导电棒31，导电棒31和所述补光模组21的基板连接在一起，从而给补光模组21提供所需的电能。

如图1、6所示，所述定位模组50和传感器电路模组30连接在一起。

必须指出，上述实施例只是对本发明做出的一些非限定性举例说明。但本领域的技术人员会理解，在没有偏离本发明的宗旨和范围下，可以对本发明做出修改、替换和变更，这些修改、替换和变更仍属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种条码识别设备用光学引擎，包括镜头模组（10）、分别设置在所述镜头模组（10）两侧的补光模组（20）和传感器电路模组（30），其特征是：与所述补光模组（20）中的光源（23）对应的位置安装有第一正透镜（41）。

2.根据权利要求1所述的一种条码识别设备用光学引擎，其特征是：所述的补光模组（20）中所采用的光源（23）为白光、红光、近红外光三种光源中的一种或者一种以上的组合。

3.根据权利要求2所述的一种条码识别设备用光学引擎，其特征是：所述条码识别设备用光学引擎还包括覆盖在所述补光模组（20）上并与镜头模组基座（11）连接的外罩（40），在所述外罩（40）上与所述光源（23）对应的位置安装有所述第一正透镜（41）。

4.根据权利要求1所述的一种条码识别设备用光学引擎，其特征是：所述镜头模组（10）包括镜头模组基座（11）、设置在所述镜头模组基座（11）上的镜头座（12）以及安装在所述镜头座（12）上的成像镜头（140），所述成像镜头（140）内所安装的光学镜片的数量为5片，从远离所述镜头模组基座（11）的镜头前端到靠近所述镜头模组基座（11）的镜头后端依次为第二正透镜（141）、第一负透镜（142）、第三正透镜（143）、第四正透镜（144）以及第二负透镜（145）。

5.根据权利要求4所述的一种条码识别设备用光学引擎，其特征是：所述成像镜头（140）安装在所述镜头座（12）的座孔（13）中。

6.根据权利要求4所述的条码识别设备用光学引擎，其特征是：在外罩（40）上和所述成像镜头（140）对应的位置还开设有第二镜头孔（43），在所述第二镜头孔（43）上远离所述镜头模组基座（11）的一侧安装有挡圈（44）。

7.根据权利要求4所述的条码识别设备用光学引擎，其特征是：在所述镜头座（12）和/或所述成像镜头（140）上设置有镜头距离调节机构。

8.根据权利要求4所述的一种条码识别设备用光学引擎，其特征是：所述补光模组（20）包括补光模组基板（21）和光源（23），在所述补光模组基板（21）上和所述成像镜头（140）对应的位置开设有第一镜头孔（22），在所述第一镜头孔（22）周围的基板上设置有所述光源（23）。

9.根据权利要求1至8中任何一项所述的条码识别设备用光学引擎，其特征是：所述条码识别设备用光学引擎还包括设置在在所述传感器电路模组（30）上的定位模组（50）。

10.根据权利要求9所述的条码识别设备用光学引擎，其特征是：在所述镜头模组（10）、补光模组（20）以及外罩（40）上分别开设有第一通孔（15）、第二通孔（24）以及第三通孔（42），所述定位模组（50）依次贯穿这三个通孔。

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