CN108647546A - 条码识读引擎瞄准结构及十字图像衍射聚光镜片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及条码识读引擎瞄准结构及十字图像衍射聚光镜片，包括衍射部和聚光部。衍射部的一侧设有方形的出光区，出光区的一对角线将出光区分成第一衍射区和第二衍射区。第一衍射区设有沿第一方向交替排布的第一凹槽、第一凸起，第一凹槽、第一凸起沿第二方向延伸至第一衍射区和第二衍射区的分界线。第二衍射区设有沿第二方向交替排布的第二凹槽、第二凸起，第二凹槽、第二凸起沿第一方向延伸至第一衍射区和第二衍射区的分界线。第一凹槽与第二凸起在第一衍射区和第二衍射区的分界线相交，第二凹槽与第一凸起在第一衍射区和第二衍射区的分界线相交。聚光部设置在衍射部与第一衍射区、第二衍射区相背的一侧，将光线聚光后传递并射出呈现出十字图像。
Description
技术领域
本发明涉及条形码识读领域，更具体地说，涉及一种条码识读引擎瞄准结构及十字图像衍射聚光镜片。
背景技术
相关技术中的瞄准单元作为条码识读引擎的重要元件，其投射于物体表面的图案，用于引导用户瞄准设备，使得条码位于条码识读引擎的视场范围内。
现有的技术中，常用的瞄准图案有一字型、圆点型、十字型；一字型实现相对简单，只需要设计一个柱面镜就可以实现，一字型瞄准一般只适用于识读一字型的一维条码场景，并且容易与矩形的照明光产生叠加干扰。
圆点型图案一般采用聚光型透镜，会造成条码中心有过亮的光斑，在芯片曝光时，若瞄准的时间间隔过短，会造成光污染影响条码的识读。
十字型瞄准图案需要复杂的透镜结构，利用光学折射原理成像，设计计算每个透镜的斜率得到不规则透镜，制作工艺繁琐。
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的条码识读模组的瞄准透镜设计，制造工艺复杂，从而造成瞄准结构设计复杂，制造工艺复杂的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种条码识读引擎瞄准结构及十字图像衍射聚光镜片。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种十字图像衍射聚光镜片，包括衍射部和聚光部；
所述衍射部的一侧设有方形的出光区，所述出光区的一对角线将所述出光区分成第一衍射区和第二衍射区；
所述第一衍射区设有沿第一方向交替排布的第一凹槽、第一凸起，所述第一凹槽、第一凸起沿第二方向延伸至所述第一衍射区和第二衍射区的分界线；
所述第二衍射区设有沿第二方向交替排布的第二凹槽、第二凸起，所述第二凹槽、第二凸起沿第一方向延伸至所述第一衍射区和第二衍射区的分界线；
所述第一凹槽与所述第二凸起在所述第一衍射区和第二衍射区的分界线相交，所述第二凹槽与所述第一凸起在所述第一衍射区和第二衍射区的分界线相交；
所述聚光部设置在所述衍射部与所述第一衍射区、第二衍射区相背的一侧，将光线聚光后向所述出光区传递并射出。
优选地，所述第一方向、第二方向相互垂直,且所述第一方向、第二方向分别与所述出光区的长宽方向平行。
优选地，所述第一凹槽和所述第二凸起分别至少有两个；或，
所述第二凹槽和所述第一凸起分别至少有两个。
优选地，所述第一凹槽、第一凸起、第二凹槽、第二凸起的表面均为光滑表面。
优选地，所述第一凹槽、第一凸起排布形成波纹状的所述第一衍射区；所述第二凹槽、第二凸起排布形成波纹状的所述第二衍射区。
优选地，所述第一凹槽的宽度、第一凸起的宽度、第二凹槽的宽度、第二凸起的宽度均相当。
优选地，所述聚光部与所述出光区相背的一侧向外拱起，以进行聚光。
优选地，所述聚光部与所述衍射部相背的一侧为球面或弧面。
优选地，所述衍射部呈正方体或长方体，所述出光区形成于所述衍射部的一侧。
优选地，所述衍射部的出光区所在侧的两对角为圆角倒角，另外两对角为直角倒角。
一种条码识读引擎瞄准结构，包括光源和所述的十字图像衍射聚光镜片，所述光源的光向所述十字图像衍射聚光镜片的聚光部发射，并在经过所述十字图像衍射聚光镜片后呈现出十字图像。
优选地，还包括对光线校正的准直镜筒，所述光源和所述十字图像衍射聚光镜片分别设置在所述准直镜筒的两端，所述光源的光经过所述准直镜筒校正向所述十字图像衍射聚光镜片的聚光部发射。
优选地，所述准直镜筒内还设有光阑，所述光源的光通过所述光阑后射向所述十字图像衍射聚光镜片的聚光部。
优选地，所述光阑为孔径光阑。
优选地，所述光阑与所述准直镜筒为一体结构。
优选地，所述光阑靠近所述聚光部，所述聚光部伸入到所述光阑中部的通孔内。
优选地，所述准直镜筒的两端分别设有第一定位槽、第二定位槽，所述光源安装在所述第一定位槽，所述十字图像衍射聚光镜片安装在所述第二定位槽。
优选地，所述光源与所述十字图像衍射聚光镜片之间的间距可调。
优选地，所述光源为激光光源。
优选地，所述十字图像衍射聚光镜片的镜体材质使用透明的光学塑胶材料，采用注塑成型制成。
实施本发明的条码识读引擎瞄准结构及十字图像衍射聚光镜片，具有以下有益效果：光源的光经聚光部将光线聚光后向出光区传递并射出，光源的光在经过十字图像衍射聚光镜片后呈现出十字图像。利用光的衍射原理成像，衍射部可以对光进行二次整形，从而实现十字的成像，并且十字像的两个方向都是连续的。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中的条码识读引擎瞄准结构的分解结构示意图；
图2是图1中的条码识读引擎瞄准结构组装时的剖面结构示意图；
图3是图1中的十字图像衍射聚光镜片的立体图；
图4是图3中的十字图像衍射聚光镜片的出光区的正面示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1至图4所示，本发明一个优选实施例中的条码识读引擎瞄准结构包括光源1和十字图像衍射聚光镜片2。
十字图像衍射聚光镜片2包括衍射部21和聚光部22，衍射部21的一侧设有方形的出光区211，出光区211的一对角线将出光区211分成第一衍射区2111和第二衍射区2112。
第一衍射区2111设有沿第一方向X交替排布的第一凹槽2113、第一凸起2114，第一凹槽2113、第一凸起2114沿第二方向Y延伸至第一衍射区2111和第二衍射区2112的分界线。第二衍射区2112设有沿第二方向Y交替排布的第二凹槽2115、第二凸起2116，第二凹槽2115、第二凸起2116沿第一方向X延伸至第一衍射区2111和第二衍射区2112的分界线。
第一凹槽2113与第二凸起2116在第一衍射区2111和第二衍射区2112的分界线相交，第二凹槽2115与第一凸起2114在第一衍射区2111和第二衍射区2112的分界线相交。
光源1的光向十字图像衍射聚光镜片2的聚光部22发射，聚光部22设置在衍射部21与第一衍射区2111、第二衍射区2112相背的一侧，光源1的光经聚光部22将光线聚光后向出光区211传递并射出，光源1的光在经过十字图像衍射聚光镜片2后呈现出十字图像。
利用光的衍射原理成像，衍射部21可以对光进行二次整形，从而实现十字的成像，并且十字像的两个方向都是连续的。
在本实施例中，十字图像衍射聚光镜片2的镜体材质使用透明的光学塑胶材料，采用注塑成型制成。在其他实施例中，十字图像衍射聚光镜片2的镜体材质也可为玻璃材质。
优选地，第一方向X、第二方向Y相互垂直,且第一方向X、第二方向Y分别与出光区211的长宽方向平行，便于形成垂直交叉的十字像。在其他实施例中，第一方向X、第二方向Y也可形成一定的夹角。
在本实施例中，衍射部21呈正方体，出光区211形成于衍射部21的一侧，让出光区211为正方形。在其他实施例中，衍射部21也可呈长方体，则可让出光区211呈长方形。
为了方便定位，衍射部21的出光区211所在侧的两对角为圆角倒角，另外两对角为直角倒角。在其他实施例中，衍射部21的出光区211所在侧也可只在一个角落设置倒角，以方便进行定位。
第一凹槽2113、第一凸起2114交替排布形成波纹状的第一衍射区2111；第二凹槽2115、第二凸起2116交替排布形成波纹状的第二衍射区2112。第一凹槽2113、第一凸起2114、第二凹槽2115、第二凸起2116均为多个，且表面均为光滑表面，利于透光衍射。第一凹槽2113、第一凸起2114、第二凹槽2115、第二凸起2116的表面也可带有一定的磨砂效果，能实现透光衍射即可。
第一凹槽2113的宽度、第一凸起2114的宽度、第二凹槽2115的宽度、第二凸起2116的宽度均相当，让第一凹槽2113与第二凸起2116相对的端部两边平齐，让第二凹槽2115与第一凸起2114相对的端部两边平齐，利于进行衍射。
第一凹槽2113、第一凸起2114、第二凹槽2115、第二凸起2116的数量可不做限定，最少的情况下，第一凹槽2113和第二凸起2116分别有两个，以能在第一衍射区2111设置两个第一凹槽2113、一个第一凸起2114，在第二衍射区2112设置一个第二凹槽2115、两个第二凸起2116，两个第一凹槽2113设置在一个第一凸起2114两侧，两个第二凸起2116设置在一个第二凹槽2115两侧，利于进行衍射。
当然，也可为第二凹槽2115和第一凸起2114分别有两个，以能在第二衍射区2112设置两个第二凹槽2115、一个第二凸起2116，在第一衍射区2111设置两个第一凹槽2113、一个第二凸起2116，两个第二凹槽2115设置在一个第二凸起2116两侧，两个第一凸起2114设置在两个第一凹槽2113两侧，利于进行衍射。
聚光部22与出光区211相背的一侧向外拱起，以进行聚光。优选地，聚光部22与衍射部21相背的一侧为球面，聚光部22与衍射部21相背的一侧也可为弧面。
条码识读引擎瞄准结构还包括对光线校正的准直镜筒3、光阑4，光源1和十字图像衍射聚光镜片2分别设置在准直镜筒3的两端，光阑4设置在准直镜筒3内。
准直镜筒3的两端分别设有第一定位槽31、第二定位槽32，光源1安装在第一定位槽31，十字图像衍射聚光镜片2安装在第二定位槽32，将光源1和十字图像衍射聚光镜片2安装固定。
光源1的光经过准直镜筒3校正，再通过光阑4后射向十字图像衍射聚光镜片2的聚光部22发射，经衍射聚光镜片2成像，最终呈现出十字图像。光源1与十字图像衍射聚光镜片2之间的间距可调，调节成像大小。本实施例中，光源1为激光光源1。
通过光阑4可以控制射到衍射聚光镜片2上的光能量和十字图像的清晰度，在其他实施例中，也可将光阑4取消。优选地，光阑4为孔径光阑4，当然，也可为视场光阑4。
光阑4与准直镜筒3为一体结构，便于控制衍射聚光镜片2的定位位置。进一步地，光阑4靠近聚光部22，聚光部22伸入到光阑4中部的通孔内。在满足成像的前提下，光阑4也可与聚光部22间隔设置。
可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (20)
1.一种十字图像衍射聚光镜片（2），其特征在于，包括衍射部（21）和聚光部（22）；
所述衍射部（21）的一侧设有方形的出光区（211），所述出光区（211）的一对角线将所述出光区（211）分成第一衍射区（2111）和第二衍射区（2112）；
所述第一衍射区（2111）设有沿第一方向（X）交替排布的第一凹槽（2113）、第一凸起（2114），所述第一凹槽（2113）、第一凸起（2114）沿第二方向（Y）延伸至所述第一衍射区（2111）和第二衍射区（2112）的分界线；
所述第二衍射区（2112）设有沿第二方向（Y）交替排布的第二凹槽（2115）、第二凸起（2116），所述第二凹槽（2115）、第二凸起（2116）沿第一方向（X）延伸至所述第一衍射区（2111）和第二衍射区（2112）的分界线；
所述第一凹槽（2113）与所述第二凸起（2116）在所述第一衍射区（2111）和第二衍射区（2112）的分界线相交，所述第二凹槽（2115）与所述第一凸起（2114）在所述第一衍射区（2111）和第二衍射区（2112）的分界线相交；
所述聚光部（22）设置在所述衍射部（21）与所述第一衍射区（2111）、第二衍射区（2112）相背的一侧，将光线聚光后向所述出光区（211）传递并射出。
2.根据权利要求1所述的十字图像衍射聚光镜片（2），其特征在于，所述第一方向（X）、第二方向（Y）相互垂直,且所述第一方向（X）、第二方向（Y）分别与所述出光区（211）的长宽方向平行。
3.根据权利要求1所述的十字图像衍射聚光镜片（2），其特征在于，所述第一凹槽（2113）和所述第二凸起（2116）分别至少有两个；或，
所述第二凹槽（2115）和所述第一凸起（2114）分别至少有两个。
4.根据权利要求1所述的十字图像衍射聚光镜片（2），其特征在于，所述第一凹槽（2113）、第一凸起（2114）、第二凹槽（2115）、第二凸起（2116）的表面均为光滑表面。
5.根据权利要求1所述的十字图像衍射聚光镜片（2），其特征在于，所述第一凹槽（2113）、第一凸起（2114）排布形成波纹状的所述第一衍射区（2111）；所述第二凹槽（2115）、第二凸起（2116）排布形成波纹状的所述第二衍射区（2112）。
6.根据权利要求5所述的十字图像衍射聚光镜片（2），其特征在于，所述第一凹槽（2113）的宽度、第一凸起（2114）的宽度、第二凹槽（2115）的宽度、第二凸起（2116）的宽度均相当。
7.根据权利要求1至6任一项所述的十字图像衍射聚光镜片（2），其特征在于，所述聚光部（22）与所述出光区（211）相背的一侧向外拱起，以进行聚光。
8.根据权利要求7所述的十字图像衍射聚光镜片（2），其特征在于，所述聚光部（22）与所述衍射部（21）相背的一侧为球面或弧面。
9.根据权利要求1至6任一项所述的十字图像衍射聚光镜片（2），其特征在于，所述衍射部（21）呈正方体或长方体，所述出光区（211）形成于所述衍射部（21）的一侧。
10.根据权利要求9所述的十字图像衍射聚光镜片（2），其特征在于，所述衍射部（21）的出光区（211）所在侧的两对角为圆角倒角，另外两对角为直角倒角。
11.一种条码识读引擎瞄准结构，其特征在于，包括光源（1）和权利要求1至10任一项所述的十字图像衍射聚光镜片（2），所述光源（1）的光向所述十字图像衍射聚光镜片（2）的聚光部（22）发射，并在经过所述十字图像衍射聚光镜片（2）后呈现出十字图像。
12.根据权利要求11所述的条码识读引擎瞄准结构，其特征在于，还包括对光线校正的准直镜筒（3），所述光源（1）和所述十字图像衍射聚光镜片（2）分别设置在所述准直镜筒（3）的两端，所述光源（1）的光经过所述准直镜筒（3）校正向所述十字图像衍射聚光镜片（2）的聚光部（22）发射。
13.根据权利要求12所述的条码识读引擎瞄准结构，其特征在于，所述准直镜筒（3）内还设有光阑（4），所述光源（1）的光通过所述光阑（4）后射向所述十字图像衍射聚光镜片（2）的聚光部（22）。
14.根据权利要求13所述的条码识读引擎瞄准结构，其特征在于，所述光阑（4）为孔径光阑（4）。
15.根据权利要求13所述的条码识读引擎瞄准结构，其特征在于，所述光阑（4）与所述准直镜筒（3）为一体结构。
16.根据权利要求13所述的条码识读引擎瞄准结构，其特征在于，所述光阑（4）靠近所述聚光部（22），所述聚光部（22）伸入到所述光阑（4）中部的通孔内。
17.根据权利要求12至16任一项所述的条码识读引擎瞄准结构，其特征在于，所述准直镜筒（3）的两端分别设有第一定位槽（31）、第二定位槽（32），所述光源（1）安装在所述第一定位槽（31），所述十字图像衍射聚光镜片（2）安装在所述第二定位槽（32）。
18.根据权利要求17所述的条码识读引擎瞄准结构，其特征在于，所述光源（1）与所述十字图像衍射聚光镜片（2）之间的间距可调。
19.根据权利要求17所述的条码识读引擎瞄准结构，其特征在于，所述光源（1）为激光光源（1）。
20.根据权利要求11至16任一项所述的条码识读引擎瞄准结构，其特征在于，所述十字图像衍射聚光镜片（2）的镜体材质使用透明的光学塑胶材料，采用注塑成型制成。
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