CN104880888A - 集成式条码摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成式条码摄像装置，包括镜头组、基座、载板、基于互补金属氧化物半导体的图像传感器及板对板连接器，镜头组通过螺纹安装在基座上方，基于互补金属氧化物半导体的图像传感器胶合在载板上，基座胶合在载板的上方，板对板连接器胶合在载板的下方，镜头组的视场角为35-65°；基于互补金属氧化物半导体的图像传感器为全局电子快门图像传感器，全局电子快门图像传感器为单色图像传感器。本发明能使原有的条码摄像装置的体积从至少为28*18*12MM3缩小到3*3*2MM3-9*9*6MM3，-在提升条码摄像装置性能的同时，能大大减小条码摄像装置体积的基础上，提高条码的成像质量和成像精度。
Description
技术领域
本发明属于条码识别领域，涉及一种条码摄像装置，特别是涉及一种集成式条码摄像装置。
背景技术
条码摄像装置一般由包括镜头、镜座及基于互补金属氧化物半导体的图像传感器等部件组成。目前现有的条码摄像装置中镜头、镜座及图形读取器等部件均为独立部件，镜头固定于镜座上，金属材料的镜头和镜座在生产加工螺纹时误差大，安装时容易使得镜头的光轴偏离镜座的主轴，严重影响成像质量，基于互补金属氧化物半导体的图像传感器通过焊接等方式固定于载板上，载板经过切割、组装后，插入镜座上预留的槽进行固定，载板尺寸的裁剪精度以及镜座上的槽的尺寸在精度上都不高，二者配合容易松动、偏离，引入的误差大，容易使得基于互补金属氧化物半导体的图像传感器的中心偏离镜头的光轴，影响成像质量，镜头与基于互补金属氧化物半导体的图像传感器的间距需要通过镜头上的螺纹的调焦固定，另外这种独立的部件方式，镜头中的镜片的加工、组装调试均由人工完成，生产方式和加工精度受限，为了适应生产要求，很难减小体积，造成条码摄像装置体积较大，一般体积为28*18*12MM3，造成维护成本及难度的增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种集成式条码摄像装置，能在大大减小条码摄像装置体积的基础上，提高条码的成像质量和成像精度。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种集成式条码摄像装置，包括镜头组、基座、载板、基于互补金属氧化物半导体的图像传感器及板对板连接器，所述镜头组通过螺纹安装在所述基座上方，所述基于互补金属氧化物半导体的图像传感器胶合在所述载板上，所述基座胶合在所述载板的上方，所述板对板连接器胶合在所述载板的下方，所述镜头组的视场角为35-65°；所述基于互补金属氧化物半导体的图像传感器为全局电子快门图像传感器，所述全局电子快门图像传感器为单色图像传感器。
优选的，所述镜头组包括镜头主体及至少两片镜片，所述镜片胶合固定在所述镜头主体内。
优选的，所述镜片为球面或非球面镜片。
优选的，所述镜片的表面附有镀膜，所述镀膜为增透膜或带通膜。
优选的，所述至少2片镜片的组合方式为正透镜+负透镜、双胶合镜、正透镜+双胶合透镜、双胶合镜+正透镜、正透镜+正透镜+负透镜、正透镜+负透镜+正透镜或双胶合镜+双胶合镜。
优选的，所述镜头组的光栏位置放置于第一片透镜前、第一片透镜与第二片透镜之间或第二片透镜与第三片透镜之间。
优选的，所述基座的设置有防呆特征结构。
优选的，所述基座的表面设置有多个指示标记。
优选的，所述基座的平面尺寸为3*3mm2-9*9mm2。
优选的，所述镜片为光学塑料或光学玻璃。
本发明集成式条码摄像装置改变部件安装结构及安装方式，使原有的条码摄像装置的体积从至少为28*18*12MM3缩小到3*3*2MM3-9*9*6MM3，-在提升条码摄像装置性能的同时，能大大减小条码摄像装置体积的基础上，提高条码的成像质量和成像精度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明集成式条码摄像装置结构示意图；
图2是本发明集成式条码摄像装置结构分解图；
图3是本发明集成式条码摄像装置主视图；
图4是本发明集成式条码摄像装置A-A剖面图。
主要附图标记说明：
镜头组 1 镜头主体 11
镜片 12 螺纹 13
通光孔 14 基座 2
防呆特征结构 21 指示标记 22
载板 3
基于互补金属氧化物半导体的图像传感器 4
板对板连接器 5
具体实施方式
为对本发明的目的、特征及功效能够有更进一步的说明与阐述，以下配合附图详述如后。
如图1-4所示，本发明集成式条码摄像装置，包括镜头组1、基座2、载板3及基于互补金属氧化物半导体的图像传感器4，所述镜头组1通过螺纹安装在所述基座2上方，所述基于互补金属氧化物半导体的图像传感器4胶合在所述载板3上，所述基座2胶合在所述载板3的上方。
所述镜头组1选用的光圈F#为2-6，对角视场范围为35-65度；物距设定为6-15cm，其中选择光圈F#数值小可以提高光通量，减少对背景光或者辅助照明的要求，即可以降低辅助照明的功耗，更节能、环保。
所述镜头组1包括镜头主体11及至少两片镜片12，所述镜片12胶合固定在所述镜头主体11内。
所述镜头主体11下方带有螺纹13，用于进行光学调焦并通过螺纹安装在所述基座2上；经过光学调焦之后，使用点胶方式将所述镜头主体11固定于基座2上，提高镜头的机械性能；所述镜头主体11顶板设置有通光孔14，所述通光孔14处在所述基于互补金属氧化物半导体的图像传感器4感光区域的正上方。
所述镜片12为球面或非球面镜片，所述镜片12的材质为光学塑料或光学玻璃，所述镜片12的表面附有镀膜，所述镀膜为增透膜或带通膜，以提高光的透过率，减少杂散光，提高成像质量。
所述镜片12的组合方式可以包括是正透镜+负透镜、双胶合镜、正透镜+双胶合透镜、双胶合镜+正透镜、正透镜+正透镜+负透镜、正透镜+负透镜+正透镜、双胶合镜+双胶合镜或者其他。
所述镜头组1的光栏位置可以放置于第一片透镜前、第一片透镜与第二片透镜之间、第二片透镜与第三片透镜之间或其他。
所述基座2起支撑、固定和保护作用。所述基座2的形状为矩形或者其他形状，所述基座2带有螺纹，与镜头主体11配合，经过调焦之后使用点胶的方式固定镜头组，并起到保护整个模组的作用。所述基座2的设置有防呆特征结构21，便于正确安装使用，提高组装效率。所述基座2的表面设置有多个指示标记22，用于指示安装方位。所述基座2的平面尺寸为3*3mm2-9*9mm2。
所述基于互补金属氧化物半导体的图像传感器4为包括至少一个图像传感器阵列的集成电路，用于光学成像以及信息传输。所述基于互补金属氧化物半导体的图像传感器4胶合在所述载板3表面中部并通过金线键合的方式与载板3上的电路进行数据传导。所述基于互补金属氧化物半导体的图像传感器4为全局电子快门图像传感器，所述全局电子快门图像传感器为单色图像传感器。
所述全局电子快门图像传感器选用封装和非封装形式，所述全局电子快门图像传感器用于控制图像传感器阵列，具有较高的移动适应性。
所述全局电子快门图像传感器的fps为60帧-120帧，像素为640*480-1920*1080，像素点大小为2.5*2.5um2-4.5*4.5um2，使用3微米效果最佳；所述全局电子快门图像传感器界面形式为MIPI(移动行业处理器接口)或者DVP(数字视频接口)。
所述载板3为硬板或FPC软性电路板，选用FPC软性电路板，可以选用金手指、板对板连接器或者其他作为传输接口；选用硬板，可以选用触点、板对板连接器或者其他作为传输接口。
本发明集成式条码摄像装置还包括板对板连接器5，所述板对板连接器5直接胶合在所述载板3的下方，所述板对板连接器的引脚通过焊接的方式与所述载板的电路进行连接，所述板对板连接器5所使用的引脚数为20引脚以上。
本发明集成式条码摄像装置的安装方法，包括在洁净室中，将基于互补金属氧化物半导体的图像传感器4与载板3之间以点胶方式固定后，采用金线键合的方式连接电路，用于传导信息。基座2与载板3按照防呆特征结构21的标示，通过点胶方式连接固定，用于起支撑、保护的作用。镜头组1通过螺纹连接安装在基座2上，经过调焦后，使用点胶方式与基座2固定。对洁净室的要求包括无尘(ISO CLASS4以上)、无静电、抗电磁干扰、防微震、湿度在50-60％之间、噪音不应大于65dB(A)。
在上述安装方法之前，还可以包括板对板连接器的安装，具体为在载板3底面上，在板对板连接器5和电容电阻对应的焊盘位置上印刷、涂布焊锡膏，焊锡膏具有一定的粘性，将板对板连接器5和电容电阻准确地贴放到指定位置，板对板连接器5与载板3之间通过点胶的方式固定，之后将载板3放入回流焊炉中做回流焊处理，按照特定的回流温度曲线加热电路板，让焊锡膏熔化，经冷却凝固后在元器件与印制电路板之间形成焊点而实现各零部件的连接。
本发明集成式条码摄像装置改变部件安装结构及安装方式，使原有的条码摄像装置的体积从至少为28*18*12MM3缩小到3*3*2MM3-9*9*6MM3，在提升条码摄像装置性能的同时，能大大减小条码摄像装置体积的基础上，提高条码的成像质量和成像精度。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种集成式条码摄像装置，其特征在于，包括镜头组、基座、载板、基于互补金属氧化物半导体的图像传感器及板对板连接器，所述镜头组通过螺纹安装在所述基座上方，所述基于互补金属氧化物半导体的图像传感器胶合在所述载板上，所述基座胶合在所述载板的上方，所述板对板连接器胶合在所述载板的下方，所述镜头组的视场角为35-65°；所述基于互补金属氧化物半导体的图像传感器为全局电子快门图像传感器，所述全局电子快门图像传感器为单色图像传感器。
2.如权利要求1所述集成式条码摄像装置，其特征在于，所述镜头组包括镜头主体及至少两片镜片，所述镜片胶合固定在所述镜头主体内。
3.如权利要求2所述集成式条码摄像装置，其特征在于，所述镜片为球面或非球面镜片。
4.如权利要求2所述集成式条码摄像装置，其特征在于，所述镜片的表面附有镀膜，所述镀膜为增透膜或带通膜。
5.如权利要求2所述集成式条码摄像装置，其特征在于，所述至少2片镜片的组合方式为正透镜+负透镜、双胶合镜、正透镜+双胶合透镜、双胶合镜+正透镜、正透镜+正透镜+负透镜、正透镜+负透镜+正透镜或双胶合镜+双胶合镜。
6.如权利要求2所述集成式条码摄像装置，其特征在于，所述镜头组的光栏位置放置于第一片透镜前、第一片透镜与第二片透镜之间或第二片透镜与第三片透镜之间。
7.如权利要求1所述集成式条码摄像装置，其特征在于，所述基座的设置有防呆特征结构。
8.如权利要求1所述集成式条码摄像装置，其特征在于，所述基座的表面设置有多个指示标记。
9.如权利要求1所述集成式条码摄像装置，其特征在于，所述基座的平面尺寸为3*3mm2-9*9mm2。
10.如权利要求2所述集成式条码摄像装置，其特征在于，所述镜片为光学塑料或光学玻璃。
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