CN109740397A - 一种扫描引擎及扫描装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种扫描引擎及扫描装置，所述扫描引擎包括：一图像传感器，具有一感光区域用以感光成像；一第一镜头模组，用以接收条码反射的光线并在所述感光区域的一第一区域上形成第一图像信号；一第二镜头模组，用以接收同一条码反射的光线并在所述感光区域的一第二区域上形成第二图像信号；其中，所述第一镜头模组的光学中心与所述第一区域的几何中心对正，所述第二镜头模组的光学中心与所述第二区域的几何中心对正；以充分利用所述第一区域和所述第二区域上的像素，使得所述第一图像信号和所述第二图像信号包含更多的图像细节信息，提高成像质量，进而提高扫码效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种扫描引擎及扫描装置，尤指一种提高扫码效率的扫描引擎及扫描装置。
背景技术
市面上常见的条码读取器包括一个镜头和一个sensor(传感器)，镜头采集条码图像，sensor与之配合形成电信号。由于在不同的扫码场景下效率不高，如扫码不同大小的条码时需要反复调节条码读取器与条码的距离至合适位置，速度较慢，业内为了提高效率，提出了采用两个镜头分别与两个sensor配合扫码的方案，虽然提高了效率，然而其大大增加了成本。
后有业者为解决成本问题，采用两个镜头与一个sensor配合的方案，由于工艺限制，其对sensor上的像素点的利用率较低，导致成像质量较差，降低了条码的识读效率。
发明内容
针对背景技术所面临的问题，本发明创作的目的在于提供一种提高图像传感器的感光面的利用率，进而提高成像质量以提高扫码效率的扫描引擎及扫描装置。
为实现上述目的，发明采用以下技术手段：
本发明提供一种扫描引擎，包括：
一图像传感器，具有一感光区域用以感光成像；
一第一镜头模组，用以接收条码反射的光线并在所述感光区域的第一区域上形成第一图像信号；
一第二镜头模组，用以接收同一条码反射的光线并在所述感光区域的第二区域上形成第二图像信号；
其中，所述第一镜头模组的光学中心与所述第一区域的几何中心对正，所述第二镜头模组的光学中心与所述第二区域的几何中心对正。
可选地，所述扫描引擎具有一外壳，所述外壳上相邻设有前后贯通的一第一通孔和一第二通孔，所述第一镜头模组固设于所述第一通孔，所述第二镜头模组固设于所述第二通孔。
可选地，所述外壳的后端面设有一收容槽与所述第一通孔和所述第二通孔均连通，所述收容槽用以收容所述图像传感器，一遮光片设于所述收容槽用以将所述第一镜头模组和所述第二镜头模组间隔开，所述第一镜头模组的第一筒壁和所述第二镜头模组的第二筒壁均由遮光材料制成，所述遮光片与所述第一筒壁、第二筒壁一起用以将所述第一镜头模组接收的光线和所述第二镜头模组接收的光线隔离开。
可选地，一卡槽凹设于所述收容槽的中央位置介于所述第一通孔和所述第二通孔之间，且所述卡槽未贯穿所述外壳的前端面，所述遮光片卡设于所述卡槽且抵接于所述感光区域以将所述感光区域分隔成所述第一区域和所述第二区域。
可选地，所述第一镜头模组和所述第二镜头模组均呈圆柱体型且分别螺接所述第一通孔和所述第二通孔，使得所述第一镜头模组相对于所述第一区域的距离可独立调节，所述第二镜头模组相对于所述第二区域的距离可独立调节。
可选地，扫描引擎还包括一遮光片，所述遮光片垂直于所述图像传感器设置，且将所述图像传感器的感光区域分隔成第一区域与第二区域，所述遮光片自所述图像传感器一端向所述第一镜头模组、所述第二镜头模组之间延伸，所述遮光片将所述第一镜头模组接收的光线和所述第二镜头模组接收的光线隔离开。
可选地，所述第一镜头模组的焦距比所述第二镜头模组的焦距长。
可选地，所述第一镜头模组比所述第二镜头模组离所述图像传感器更远。
可选地，所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积。
本发明提供一种扫描装置，具有如权利要求1至9任一项所述的扫描引擎，其特征在于，包括：
一主控单元，用以根据预设的顺序依次接收并解码第一图像信号和第二图像信号。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
所述第一镜头模组的光学中心与所述第一区域的几何中心对正，所述第二镜头模组的光学中心与所述第二区域的几何中心对正，则在所述第一区域上形成所述第一图像信号时，可利用所述第一区域上的更多的像素，在所述第二区域上形成所述第二图像信号时，可利用所述第二区域上的更多的像素，以使得所述第一图像信号和所述第二图像信号包含更多的图像细节信息，提高成像质量，进而提高扫码效率。
附图说明
图1为本发明扫描装置的立体图；
图2为本发明扫描引擎的立体图；
图3为图2的分解示意图；
图4为图2的另一分解示意图；
图5为安装有图像传感器的后板与外壳组装的示意图；
图6为主板上部分结构的示意图；
图7为第一镜头模组和第二镜头模组在图像传感器上成像的示意图；
图8位图7的另一视角的示意图。
具体实施方式的附图标号说明：
扫描装置100；壳体1；扫描窗口11；主板2；主控单元21；扫描引擎3；外壳31；第一通孔311；第二通孔312；收容槽313；卡槽314；前板32；后板33；图像传感器34；感光区域341；第一区域3411；第二区域3412；像素PX；补光灯35；光学前壳36；凸透镜361；遮光片37；第一镜头模组38；第一筒壁381；第二镜头模组39；第二筒壁391；显示屏4。
具体实施方式
为便于更好的理解本发明的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明扫描装置100可以是手持扫描器、移动数据终端(PDA)、工业式固定扫描仪等。如图所示，下面以移动数据终端(PDA)这一种较佳实施例为例，对本发明扫描装置100做具体介绍。
如图1至图8所示，所述扫描装置100具有一个塑胶壳体1和收容于所述塑胶壳体1的一个主板2，一个主控单元21和一个扫描引擎3设于所述主板2上、以及一个触摸式显示屏4嵌设于所述塑胶壳体1用以显示条码(B1或B2)信息。
所述塑胶壳体1的上端具有由透明塑胶片材遮覆的一个扫描窗口11，所述扫描引擎3显露于所述扫描窗口11以经由所述扫描窗口11扫描条码(B1或B2)。
请参照图3至图6所示，所述扫描引擎3呈长方体型，其具有一个外壳31、与所述外壳31组装配合的一块前板32和一块后板33、左右相邻的两个镜头模组38/39、位于两个所述镜头模组后方的一个图像传感器34、分设于两个所述镜头模组周围的四个补光灯35、以及一个透明光学前壳36设于四个所述补光灯35(前板32)的前方，所述光学前壳36对应每一个所述补光灯35的位置设有一个凸透镜361，所述凸透镜361用以收敛所述补光灯35发射的照明光，提高补光亮度。
所述外壳31的前端面F1(见图4)呈长方形且长度方向沿横向延伸，左右相邻的一个第一通孔311和一个第二通孔312前后贯穿所述外壳31，并位于所述前端面F1的中央位置。所述第一通孔311和所述第二通孔312的内壁上均设有螺纹(未图示，下同)；所述外壳31的后端面F2的中央位置凹设有一个收容槽313，所述第一通孔311和所述第二通孔312均朝后显露于所述收容槽313。一片柔性的遮光片37通过一个卡槽314(请参照图5及图6所示)卡设于所述收容槽313中、位于所述第一通孔311和所述第二通孔312之间，所述遮光片37将所述收容槽313分隔成一大一小的左右两部分，所述卡槽314朝前未贯穿所述外壳31的前端面F1，所述遮光片37的材质较所述外壳31的材质软，可采用黑色硅胶制成以避免刮伤所述图像传感器34。
两个所述镜头模组包括均呈圆柱形的、一个长焦距窄视场角的第一镜头模组38和一个短焦距宽视场角的第二镜头模组39，所述第一镜头模组38的景深比所述第二镜头模组39的景深短，且所述第一镜头模组38的第一筒壁381上和所述第二镜头模组39的第二筒壁391上均设有螺纹(未图示，下同)，对应与所述第一通孔311和所述第二通孔312内壁上的螺纹相配合，以便于独立调节所述第一镜头模组38和所述第二镜头模组39的位置。所述第一镜头模组38螺接于所述第一通孔311，所述第二镜头模组39螺接于所述第二通孔312。上述第一筒壁381和所述第二筒壁391均由黑色塑胶制成，达到良好的遮光效果。
请参照图5、图6、图7所示，所述图像传感器34安装于所述后板33上且收容于所述收容槽313之中，其尺寸与所述收容槽313的尺寸大致相同。所述图像传感器34具有一个长方形的感光区域341，所述感光区域341的长度方向与所述外壳31的前端面F1的长度方向平行，也是沿横向设置。所述感光区域341抵接于所述遮光片37而被所述遮光片37分隔成一左一右的第一区域3411和第二区域3412，所述第一区域3411的面积大于所述第二区域3412的面积，所述遮光片37的宽度大于所述感光区域341的宽度且小于所述图像传感器34的宽度。所述第一筒壁381、所述第二筒壁391与所述遮光片37一起用以将所述第一镜头模组38接收的光线和所述第二镜头模组39接收的光线隔离开，以避免在所述第一区域3411或所述第二区域3412上产生噪音信号。
所述第一镜头模组38的光学中心C1与所述第一区域3411的几何中心C2前后对正，当所述第一镜头模组38采集条码(图8中B1或B2)反射的光线而在所述第一区域3411上成像(请参照图7所示)并形成第一图像信号时，可更加充分利用所述第一区域3411上的像素PX(图7中仅为部分像素PX示意图，并非像素PX实际数量和实际大小，下同)，提高成像质量，使得所述第一图像信号可包含更多所述条码(B1或B2)的细节信息。图7中尽管所述第一镜头模组38的成像范围超出了所述第一区域3411，实际上所述条码(B1或B2)图像只占据成像范围的一部分，所述条码(B1或B2)图像是可以完整成像于所述第一区域3411上的。
所述第二镜头模组39的光学中心C3与所述第二区域3412的几何中心C4前后对正，当所述第二镜头模组39采集同一所述条码(B1或B2)反射的光线而在所述第二区域3412上成像并形成第二图像信号时，可更加充分利用所述第二区域3412上的像素PX，提高成像质量，使得所述第二图像信号也包含更多所述条码(B1或B2)的细节信息，图7中尽管所述第二镜头模组39的成像范围超出了所述第二区域3412，实际上所述条码(B1或B2)图像只占据成像范围的一部分，所述条码(B1或B2)图像是可以完整成像于所述第二区域3412上的。
请参照图8所示，由于所述第一镜头模组38为长焦窄视场角镜头模组，其相对离所述感光区域341更远，以与面积更大的所述第一区域3411配合来识读高密度的条码B1；而所述第二镜头模组39为短焦宽视场角镜头模组，其相对离所述感光区域341更近，以与面积较小的所述第二区域3412配合来识读大尺寸的条码B2。所述第一镜头模组38和所述第一区域3411的搭配，与所述第二镜头模组39和所述第二区域3412的搭配相互配合，采集同一所述条码(B1或B2)不同的第一图像信号和第二图像信号；当所述条码(B1或B2)为高密度条码B1时，所述第二镜头模组39可能无法采集到清晰的条码B1图像，而所述第一镜头模组38则可采集到更加清晰的条码B1图像；当所述条码B2尺寸较大时，所述第一镜头模组38可能无法采集到所述条码B2的完整图像，而所述第二镜头模组39由于焦距短且景深长，则可采集到所述条码B2的清晰图像，提高一次扫码成功率，进而提高扫码效率。
当所述第一区域3411和所述第二区域3412同时曝光形成同一所述条码(B1或B2)的第一图像信号和第二图像信号后，信号将一行像素PX一行像素PX传输给所述主控单元21，所述主控单元21将根据预先设置好的顺序依次接收并处理这些信号，将所述第一区域3411产生的第一图像信号整体处理并解码，将所述第二区域3412产生的第二图像信号整体处理并解码，当其中之一成功解码时，将结束本次扫码过程；当未成功解码时，将继续依次解码所述第一区域3411和所述第二区域3412形成的下一帧条码(B1或B2)图像信号，并重复上述过程直至解码成功。
本发明的扫描引擎及扫描装置具有以下有益效果：
1.所述第一镜头模组38的光学中心C1与所述第一区域3411的几何中心C2对正，所述第二镜头模组39的光学中心C3与所述第二区域3412的几何中心C4对正，则在所述第一区域3411上形成所述第一图像信号时，可利用所述第一区域3411上的更多的像素PX，在所述第二区域3412上形成所述第二图像信号时，可利用所述第二区域3412上的更多的像素PX，以使得所述第一图像信号和所述第二图像信号包含更多的图像细节信息，提高成像质量，进而提高扫码效率。
2.所述卡槽314朝前未贯穿所述外壳31的前端面F1，以在所述感光区域341形成一个相对密闭的空间，避免液态或灰尘等杂物通过所述卡槽314扩散到所述感光区域341而对所述感光区域341造成污损，影响所述感光区域341的成像性能。
以上详细说明仅为本发明之较佳实施例的说明，非因此局限本发明之专利范围，所以，凡运用本创作说明书及图示内容所为之等效技术变化，均包含于本创作之专利范围内。
Claims (10)
1.一种扫描引擎，其特征在于，包括：
一图像传感器，具有一感光区域用以感光成像；
一第一镜头模组，用以接收条码反射的光线并在所述感光区域的第一区域上形成第一图像信号；
一第二镜头模组，用以接收同一条码反射的光线并在所述感光区域的第二区域上形成第二图像信号；
其中，所述第一镜头模组的光学中心与所述第一区域的几何中心对正，所述第二镜头模组的光学中心与所述第二区域的几何中心对正。
2.如权利要求1所述的扫描引擎，其特征在于：所述扫描引擎具有一外壳，所述外壳上相邻设有前后贯通的一第一通孔和一第二通孔，所述第一镜头模组固设于所述第一通孔，所述第二镜头模组固设于所述第二通孔。
3.如权利要求2所述的扫描引擎，其特征在于：所述外壳的后端面设有一收容槽与所述第一通孔和所述第二通孔均连通，所述收容槽用以收容所述图像传感器，一遮光片设于所述收容槽用以将所述第一镜头模组和所述第二镜头模组间隔开，所述第一镜头模组的第一筒壁381和所述第二镜头模组的第二筒壁391均由遮光材料制成，所述遮光片与所述第一筒壁381、第二筒壁391一起用以将所述第一镜头模组接收的光线和所述第二镜头模组接收的光线隔离开。
4.如权利要求3所述的扫描引擎，其特征在于：一卡槽凹设于所述收容槽的中央位置介于所述第一通孔和所述第二通孔之间，且所述卡槽未贯穿所述外壳的前端面，所述遮光片卡设于所述卡槽且抵接于所述感光区域以将所述感光区域分隔成所述第一区域和所述第二区域。
5.如权利要求2所述的扫描引擎，其特征在于：所述第一镜头模组和所述第二镜头模组均呈圆柱体型且分别螺接所述第一通孔和所述第二通孔，使得所述第一镜头模组相对于所述第一区域的距离可独立调节，所述第二镜头模组相对于所述第二区域的距离可独立调节。
6.如权利要求1所述的扫描引擎，其特征在于：还包括一遮光片，所述遮光片垂直于所述图像传感器设置，且将所述图像传感器的感光区域分隔成第一区域与第二区域，所述遮光片自所述图像传感器一端向所述第一镜头模组、所述第二镜头模组之间延伸，所述遮光片将所述第一镜头模组接收的光线和所述第二镜头模组接收的光线隔离开。
7.如权利要求1所述的扫描引擎，其特征在于：所述第一镜头模组的焦距比所述第二镜头模组的焦距长。
8.如权利要求7所述的扫描引擎，其特征在于：所述第一镜头模组比所述第二镜头模组离所述图像传感器更远。
9.如权利要求7所述的扫描引擎，其特征在于：所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积。
10.一种扫描装置，具有如权利要求1至9任一项所述的扫描引擎，其特征在于，包括：
一主控单元，用以根据预设的顺序依次接收并解码第一图像信号和第二图像信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201811599222.4A CN109740397A (zh) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | 一种扫描引擎及扫描装置 |
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| CN201811599222.4A CN109740397A (zh) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | 一种扫描引擎及扫描装置 |
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| CN109740397A true CN109740397A (zh) | 2019-05-10 |
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| CN201811599222.4A Pending CN109740397A (zh) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | 一种扫描引擎及扫描装置 |
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2018
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