CN108416245A - 一种条码识别组件以及条码识别设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种条码识别组件以及条码识别设备，可以有效地减少激光的能量对成像单元的干扰问题，从而有效地减少条码的成像出现局部曝光的问题。其中，本发明实施例的条码识别组件包括光学镜头、激光瞄准单元、补光单元以及滤光单元，所述光学镜头包括成像单元；其中，所述补光单元，用于对条码的视场区域提供光照补偿；所述激光瞄准单元，用于向所述视场区域发射包含预定波长的激光以提供瞄准指引；所述滤光单元，用于屏蔽所述激光中为所述预定波长的波段；所述光学镜头，用于利用所述成像单元对所述条码进行成像。

Description

一种条码识别组件以及条码识别设备

技术领域

本发明涉及条码识别领域，尤其涉及到一种条码识别组件以及条码识别设备。

背景技术

随着移动支付的普及，条码识别设备，即用于扫描条形码、二维码等条码从而识别出相关信息的设备或装置，也在近年也出现了爆发性的增长，在工业生产等对效率要求比较高的领域，有快速读码的要求。

在当前主流的条码识别设备的产品设计中，其结构通常包括光源、接收装置、光电转换部件、译码部件、数据输出接口。其基本工作原理为：由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号等识别码上面。被反射回来的光经过光学系统成像在光电传感器CMOS上，经译码部件译码出条码数据。条码识别设备的光学部分一般包括3部分，分别是：激光瞄准单元，光学成像单元以及补光单元。

其中，在上述3部分光学部分单元中，激光瞄准单元是对用户起到指引的作用，激光具有能量集中，指向性好的优点，但是因其过强的能量会对光学成像单元造成干扰，导致条码的成像出现局部过曝的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种条码识别组件以及条码识别设备，可以有效的减少具有激光瞄准单元的条码扫描识别设备扫描条码时，出现的成像局部过曝的问题。

有鉴于此，本发明实施例第一方面提供了一种条码识别组件，包括：

光学镜头、激光瞄准单元、补光单元以及滤光单元，所述光学镜头包括成像单元；

其中，所述补光单元，用于对条码的视场区域提供光照补偿；

所述激光瞄准单元，用于向所述视场区域发射包含预定波长的激光以提供瞄准指引；

所述滤光单元，用于屏蔽所述激光中为所述预定波长的波段；

所述光学镜头，用于利用所述成像单元对所述条码进行成像。

在一种可能的实现中，所述滤光单元位于所述成像单元与所述光学镜头之间。

在一种可能的实现中，所述滤光单元采用多陷波滤波片。

在一种可能的实现中，所述成像单元为互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，CMOS)传感器，或电荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)构成的成像单元。

在一种可能的实现中，所述激光为单一点光源的激光。

在一种可能的实现中，所述激光为波长是650nm±10nm的单一点光源。

在一种可能的实现中，所述激光瞄准单元包括激光器、光学透镜以及套筒；

所述激光器用于发射所述激光。

在一种可能的实现中，所述补光单元包括补光灯组件和电路板。

在一种可能的实现中，所述多陷波滤波片的透光率大于或等于90％。

本发明实施例第二方面提供了一种条码识别设备，该条码识别设备包括如前述第一方面或第一方面任一实现中所述的条码识别组件。

由以上技术方案可知，通过本发明所提供的条码识别组件，其滤光单元，可用于有效地屏蔽所述激光中为预定波长的波段，这样，激光可以起到瞄准指引的作用，同时，滤光单元可以有效地屏蔽激光的能量对成像单元的干扰问题，从而有效地减少条码的成像出现局部曝光的问题。

附图说明

为了便于理解本发明所提供的技术方案，本发明还对应提供了供于参考的说明书附图，需要说明的是，基于下述附图，本领域技术人员还可以结合说明书的描述得到其他附图。

图1为本发明实施例中一种条码识别组件一个实施例结构示意图；

图2为本发明实施例中一种多陷波滤波片的规格参数示意图；

图3为本发明实施例中一种CMOS传感器的光学效率示意图；

图4为本发明实施例中一种条码识别组件另一实施例结构示意图；

图5为本发明实施例中一种多陷波滤波片的光通过率的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了解决上述背景技术提到的问题，本发明实施例的关键点在于提供过一种条码识别组件，该组件可以应用于包括有激光瞄准单元的各种各样的条码识别设备中(在本技术领域中，条码识别设备也被称为条码识别引擎或条码识别装置、条码扫描引擎等)，通过本发明的条码识别组件，该条码识别组件的滤光单元，可用于屏蔽激光瞄准单元所发射的激光的某些波段，这样，激光可以起到瞄准指引的作用，同时，滤光单元可以有效地减少激光的能量对成像的干扰问题，从而有效地减少条码的成像出现局部曝光的问题。下面通过具体的实施例对本发明实施例进行描述。

请参阅图1，图1为本发明实施例一种条码识别组件一个实施例结构示意图，该条码识别组件10包括：

光学镜头101、激光瞄准单元102、补光单元103以及滤光单元104，所述光学镜头101包括成像单元1011；

其中，所述补光单元103，用于对条码的视场区域提供光照补偿；

所述激光瞄准单元102，用于向所述视场区域发射包含预定波长的激光以提供瞄准指引；

所述滤光单元104，用于屏蔽所述激光中为所述预定波长的波段；

所述光学镜头101，用于利用所述成像单元1011对所述条码进行成像。

由以上技术方案可知，通过本发明所提供的条码识别组件，该条码识别组件的滤光单元，可以用于屏蔽所述激光中为所述预定波长的波段，这样，激光可以起到瞄准指引的作用，同时，滤光单元可以有效地减少激光的能量对成像单元的干扰问题，从而有效地减少条码的成像出现局部曝光的问题。

可选地，所述滤光单元104采用多陷波滤波片。需要说明的是，在一些实施例中，所述多陷波滤波片为透光率大于或等于90％的滤波片，且能够吸收预定波长的光线的光学材料所制成，例如，示例性的，可以为NF03-532/1064E-25多陷波滤光片，其具体参数如图2所示。当然，另外需要说明的是，这里只是一个示例，本发明实施例还可以采用其他的多陷波滤光片，只要使得能使该多陷波滤光片可吸收某一特定波段(即预定波段)的光线即可，具体此处不做限定。

可选地，所述滤光单元104位于所述成像单元1011与所述光学镜头101之间。

可选地，所述成像单元1011为CMOS传感器，或CCD构成的成像单元1011。

在本发明实施例中，以CMOS传感器为例，本发明实施例采用光学效率如图3所示的CMOS传感器。

请参阅图4，这里以成像单元1011为CMOS传感器，滤光单元104为多陷波滤波片为例，以实际的产品形态对其各个单元的位置关系进行描述：

如图4所示，图4为本发明实施例的条码识别组件的示意图，该条码识别组件08包括CMOS传感器07、多陷波滤波片06以及光学镜头05，多陷波滤波片06位于光学镜头06和CMOS传感器07之间。这样，多陷波滤波片06可以起到屏蔽激光的预定波长的波段。

应理解，CMOS传感器是将光信号转换成电信号的器件，其工作原理为光电效应，在实际使用中因CMOS传感器规格的不同，CMOS传感器对不同的波段的光量子效率会有差异，因此，多陷波滤波片06位于光学镜头05和CMOS传感器07之间，其屏蔽的光线越多，CMOS传感器05接收到的光信号会相应减少，因此，在本发明的一些实施例中，本发明实施例中的激光瞄准单元的激光器采用单一点光源的激光，这样，通过多陷波滤波片06可以有效地屏蔽激光器发射的单一点光源的激光的能量对成像单元的干扰，从而有效地减少条码的成像出现局部曝光的问题，与此同时，使用单一点光源的激光，可以有效地保证在多陷波滤光片06的滤光后的成像质量。

可选地，上述单一光源的波长采用650nm±10nm的单一点光源。

请再参阅图3，以CMOS传感器为例，该CMOS传感器的光学效率示意图如图3所示，从图3可以看出，本实施例中的对波长在300～1000nm范围的光线均有效，效率最高的区域在400～900nm的波段，本实施例中使用的激光的波长650±10nm刚好处于图3的波段范畴之内，而且还是CMOS传感器光量子效率较高的区域，为了解决此问题，本实施例中使用了一种图2规格的多陷波滤波片，其光通过率的曲线请参见图5，将该多陷波滤波片安装在光学镜头和CMOS传感器之间，就可以屏蔽掉激光650±10nm的波段，进而达到屏蔽掉对条码的成像的影响，由于CMOS传感器接收的光线的波段较广，所以仅仅屏蔽一小段的窄波区域不会对条码的成像造成太大的影响，从而解决掉瞄准光对条码成像时的干扰，使条码的成像图案保真，且有效的避免或减少条码的成像出现局部曝光的问题。

可选地，所述激光瞄准单元102包括激光器、光学透镜以及套筒；所述激光器用于发射所述激光。

可选地，所述补光单元103包括补光灯组件和电路板，该电路板用于提供补光灯组件的控制电路。在本发明的一些实施例中，所述补光灯组件和所述电路板之间设有金属弹性顶针进行电连接。应理解，在本发明实施例中，补光单元的结构采用金属性弹针，而不是传统的导线连接的方式，还可以使得安装便捷，同时只需要在上述电路板上设置用于与金属弹性顶针电连接的铜片或其他可导电的金属片作为触点，使得对最后的条码扫描组件的装配更为简单，提高了产品的可靠性。

本发明实施例还提供了一种条码识别设备，该条码识别设备采用前述实施例中所描述的条码识别组件，应当说明的是，本实施例中提供的条码识别设备的条码识别组件的结构、位置，以及工作方式等可以参阅前述实施例，这里不再展开描述。

由以上技术方案可知，通过本发明所提供的条码识别设备，可以用于屏蔽所述激光中为预定波长的波段，这样，激光可以起到瞄准指引的作用，同时，滤光单元可以有效地减少激光的能量对成像单元的干扰问题，从而有效地减少条码的成像出现局部曝光的问题。

为了便于理解，下面结合上述实施例，以实际的应用场景对本发明实施例进行描述：

当用户需要利用本发明实施例的条码识别设备对条码进行扫描时，用户会触发扫描，此时，条码识别设备补光灯(即补光单元)会点亮，照亮条码的视场区域，同时激光发生器瞄准单元01也会点亮，并在光学镜头的视场中心通过光学衍射形成一个激光瞄准图案(取景框)，需要说明的是，该激光瞄准图案可以根据实际应用需要进行配置，这里不做限定。由于条码识别设备所使用的激光的波长为650nm±10nm，因此激光的能量集中所以能够具有很强的指引效果。在本方案的实施例中CMOS传感器，其光学效率图请参见图3，从图3可以看出，本实施例中的CMOS传感器对波长在300～1000nm范围的光线均有效，其效率最高的区域在400～900nm的波段，本实施例中使用的激光的波长650±10nm刚好处于图3的波段范畴之内，而且还是CMOS传感器光量子效率较高的区域，通过本发明实施例使用的多陷波滤波片，其光通过率的曲线请参见图5，将其安装在光学镜头和CMOS传感器之间，就可以屏蔽掉650±10nm的波段，进而达到屏蔽掉瞄准图案对条码成像的影响，因CMOS传感器的接收的光线的波段较广，所以仅仅屏蔽一小段的窄波区域不会对成像造成太大的影响，从而可以解决瞄准光对条码的成像的干扰问题，使条码的成像图案保真，从而有效地减少条码的成像出现局部曝光的问题。

应理解，上述所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种条码识别组件，其特征在于，包括：

光学镜头、激光瞄准单元、补光单元以及滤光单元，所述光学镜头包括成像单元；

其中，所述补光单元，用于对条码的视场区域提供光照补偿；

所述激光瞄准单元，用于向所述视场区域发射包含预定波长的激光以提供瞄准指引；

所述滤光单元，用于屏蔽所述激光中为所述预定波长的波段；

所述光学镜头，用于利用所述成像单元对所述条码进行成像。

2.根据权利要求1所述的条形码识别组件，其特征在于，所述滤光单元位于所述成像单元与所述光学镜头之间。

3.根据权利要求2所述的条码识别设备，其特征在于，所述滤光单元采用多陷波滤波片。

4.根据权利要求3所述的条码识别组件，其特征在于，所述成像单元为互补金属氧化物半导体CMOS传感器，或电荷耦合元件CCD构成的成像单元。

5.根据权利要求4所述的条码识别组件，其特征在于，所述激光为单一点光源的激光。

6.根据权利要求5所述的条码识别组件，其特征在于，所述激光为波长是650nm±10nm的单一点光源。

7.根据权利要求7所述的条码识别组件，其特征在于，所述激光瞄准单元包括激光器、光学透镜以及套筒；所述激光器用于发射所述激光。

8.根据权利要求8所述的条码识别组件，其特征在于，所述补光单元包括补光灯组件和电路板。

9.根据权利要求3-8任一项所述的条码识别组件，其特征在于，所述多陷波滤波片的透光率大于或等于90％。

10.一种条码识别设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的条码识别组件。