CN113139396B - 一种具有反光器的条码识读设备 - Google Patents

一种具有反光器的条码识读设备 Download PDF

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Abstract

本发明属于条码识读技术领域，公开了一种具有反光器的条码识读设备，包括壳体1，镜头2，图像传感器3，照明模块4，成像反射镜组5，保护透屏6。所述照明模块4包含两个LED和三个反光器，所述LED发射出的光线经过三个反光器多次反射后，照射到目标物体上。所述成像反射镜组5包含两个反射镜，目标图像经过两个反射镜两次反射进入所述镜头2进行成像。本发明采用多个反光器配合LED的设计，形成远近双视场照明，在整个扫码区域有效叠加，达到均匀照明无暗角的效果。同时，由于反光器隔绝了LED直射人眼的光路，实现了无眩光的效果。

Description

一种具有反光器的条码识读设备
技术领域
本发明涉及条码识读领域领域，具体是一种具有反光器的条码识读设备。
背景技术
条码识读设备广泛应用于商超收银及自助收银领域，因其使用环境的要求，需要有极强的移动适应性，在条码很快略过窗口时仍然可以及时的完成扫码，并且对人眼的眩光影响需要得到抑制，这就需要设备有一个良好的照明系统。因为场景的限制，照明系统一般位于扫码设备的上部，其结构不能阻碍成像系统，所以照明系统的尺寸也往往受到约束。设备的扫码范围一般是从贴面识读到设备景深的最远处，需要设备在最远和最近两个地方同时能够提供均匀的照明。
现有技术是通过两种不同的配光照明组件，一组针对远处，一组针对近处，这会造成照明系统的组件增多，导致设备的体积比较大。并且目前常用的抑制炫光方法是采用扩散的方式来降低表面亮度，但这样往往带来光能的损失，而且光线也不好控制。所以在解决眩光的同时，提供一个远近扫码区域照明都均匀的小体积条码扫码设备，目前仍然没有很好的办法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有反光器的条码识读设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有反光器的条码识读设备，包括以下组件：
壳体，所述壳体的前面板设有开口；
图像传感器，设置于所述壳体的后端的下部，镜头设置在所述图像传感器的感光面的前方；
照明模块，位于所述壳体的内部的上方靠近前端，所述照明模块包括：第一LED，第二LED，第一反光器，第二反光器，第三反光器，印刷电路板；所述印刷电路板与竖直方向的夹角为第一角度；所述第一LED和所述第二LED设置于所述印刷电路板表面朝向所述开口；所述第一反光器从所述印刷电路板的上半部向上沿所述开口方向呈弧状延展开，；所述第二反光器从所述印刷电路板的下半部向下沿所述开口方向延伸成弧状延展开；所述第三反光器的底部位于所述第一LED和所述第二LED之间，相对第一LED和第二LED分别向外延展成两个圆弧面。
其中，所述第一LED产生的光线一部分经过所述第一反光器反射面反射后向所述开口射出，另一部分光线则经过所述第三反光器反射面反射到所述第一反光器的表面，再由所述第一反光器反射面反射后射出；所述第二LED发射的光线一部分经过所述第二反光器反射面反射后射出，另一部分光线先经过所述第三反光器反射面反射到所述第二反光器，再由所述第一反光器反射面反射后射出。
成像反射镜组，设置在所述壳体内部，设置于所述镜头与所述照明模块之间，所述成像反射镜组包括第一反射镜和第二反射镜；所述第一反射镜与竖直方向的夹角为第二角度；所述第二反射镜位于所述第一反射镜和所述镜头之间，所述第二反射镜与所述第一反射镜的夹角为第三角度；光线经由待采集目标的反射光经过所述第一反射镜和所述第二反射镜投射到所述镜头进行图像采集。
保护透屏，设置于所述壳体的前面板开口。
所述第一角度的范围于20°与50之间。
所述第二角度的范围于30°与60之间。
所述第三角度的范围于0°与30°之间。
所述第三反光器的两段弧形结构的长度分别小于所述第一反光器和所述第二反光器的弧形结构的长度。
所述第一反射镜的尺寸大于所述第二反射镜的尺寸。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用三组反光器配合LED的照明方案，将LED发射的光线经过多次反射，落入到目标表面，使得识读区域内照明均匀无暗区，降低设备功耗，缩小设备体积，并且避免了照明光直射人眼，减少了炫光影响。
附图说明
图1为本发明的一种具有反光器的条码识读设备的一个实施例的结构示意图。
图2为本发明的一种具有反光器的条码识读设备的一个实施例的远视场照明光路示意图。
图3为本发明的一种具有反光器的条码识读设备的一个实施例的远视场照明区域示意图。
图4为本发明的一种具有反光器的条码识读设备的一个实施例的近视场照明光路示意图。
图5为本发明的一种具有反光器的条码识读设备的一个实施例的近视场照明区域示意图。
图6为本发明的一种具有反光器的条码识读设备的一个实施例的成像光路示意图。
附图标记：
1-壳体，2-图像传感器，3-镜头，4-照明模块，41-第一LED，42-第二LED，43-第一反光器，44-第二反光器，45-第三反光器，46-印刷电路板，5-成像反射镜组，51-第一反射镜，52-第二反射镜，6-保护透屏，7-识读窗口区域，81-远视场照明区，82-远读码面，91-近视场照明区，92-近读码面。
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，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1
如图1所示，一种具有反光器的条码识读设备，包括以下组件：
壳体1，所述壳体1的前面板设有开口；
图像传感器2，设置于所述壳体1的后端的下部，镜头3设置在所述图像传感器2的感光面的前方。所述图像传感器2电连接解码板，所述解码板未在附图中示出，所述解码板包括MCU或条码解码芯片。
照明模块4，位于所述壳体1的内部的上方靠近前端，所述照明模块4包括：第一LED41，第二LED 42，第一反光器43，第二反光器44，第三反光器45，印刷电路板46。
所述印刷电路板46与竖直方向的夹角为第一角度，所述第一角度的范围于20°与50之间。所述第一角度的设定取决于所述条码识读设备的工作景深需求，如需要更远景深，则角度越小，如需要对更近的物体进行识读，则角度越大，在本实施例中，所述第一角度为30度锐角。
所述第一LED 41和所述第二LED 42设置于所述印刷电路板46表面朝向所述开口；所述第一反光器43从所述印刷电路板46的上半部向上沿所述开口方向呈弧状延展开，所述第一反光器43的切线角为15度。
所述第二反光器44从所述印刷电路板46的下半部向下沿所述开口方向延伸成弧状延展开，所述第二反光器44的切线角为10度。
所述第三反光器45的底部位于所述第一LED 41和所述第二LED 42之间，相对第一LED 41和第二LED 42分别向外延展成两个圆弧面。在本实施例中，所述第三反光器45的底部位于所述第一LED 41和所述第二LED 42之间的中点，所述中点位于所述印刷电路板46靠近上边缘的1/3处，所述第一LED 41相对于所述第二LED 42的上方。所述第三反光器45为一类T形结构，T形的横呈一定弧形。
如图2所示，所述第一LED 41产生的光线一部分经过所述第一反光器43反射面反射后向所述开口射出，另一部分光线则经过所述第三反光器45反射面反射到所述第一反光器43的表面，再由所述第一反光器43反射面反射后射出。如图3所示，所述光线形成远视场照明区域81，有效地覆盖了最远的读码面82。
如图4所示，所述第二LED 42发射的光线一部分经过所述第二反光器44反射面反射后射出，另一部分光线先经过所述第三反光器45反射面反射到所述第二反光器44，再由所述第一反光器44反射面反射后射出。如图5所示，所述光线形成近视场照明区域91，有效地覆盖了最远的读码面92。
因为所述第三反光器45阻挡了所述第一LED 41和所述第二LED 42直接射向之前放的光线，减少了正面向所述条码识读设备窗口的炫光。同时，通过多重反射，确保所有光线都汇聚到目标表面上，没有浪费光能。
成像反射镜组5，设置在所述壳体1内部，设置于所述镜头3与所述照明模块4之间，所述成像反射镜组5包括第一反射镜51和第二反射镜52，所述第一反射镜51与竖直方向的夹角为第二角度，所述第二角度的范围于30°与60之间。在本实施例中，所述第二角度为30度锐角。
所述第二反射镜52位于所述第一反射镜51和所述镜头3之间，所述第二反射镜52与所述第一反射镜51的夹角为第三角度，所述第三角度的范围于0°与30°之间，在本实施例中，所述第二反射镜52与所述第一反射镜成平行状态，即夹角为0度。
所述第二角度大小取决于条码识读设备的体积尺寸限制，如果需要尺寸越矮，则所述第二角度越大，如果需要尺寸窄，则所述第二角度越小，而所述第三角度需要配合所述第二角度进行调整，确保目标图像的光线投射到所述镜头3上。经过多次实验，本发明中设定的第一，第二，第三的角度范围可以使得设备的体积达到减小的目的，同时又不影响成像效果。
光线经由待采集目标的反射光经过所述第一反射镜51和所述第二反射镜52投射到所述镜头3进行图像采集；如图6所示，目标图像通过识读窗口区域7投影到所述第一反射镜51上，在所述第一反射镜上形成第一目标虚像，所述第一目标虚像经过所述第一反射镜51投影到所述第二反射镜52上，在所述第二反射镜52上形成第二目标虚像，所述第二目标虚像通过所述第二反射镜52投影到所述镜头3上。
根据具体的设计需求，在所述成像反射镜组51中还包括第三反射镜等其他反射镜，确保目标图像经过多次投影可以准确的投射到所述镜头3上。
保护透屏6，设置于所述壳体1的前面板开口。
所述第三反光器45的两段弧形结构的长度分别小于所述第一反光器53和所述第二反光器54的弧形结构的长度。
所述第一反射镜51的尺寸大于所述第二反射镜52的尺寸。
本发明的一种具有反光器的条码识读设备，采用三个反光器配合LED的照明方案，将LED发射的光线经过多次反射，落入到目标表面，使得识读区域内全域照明均匀无暗区，降低设备功耗，缩小设备体积，并且避免了照明光直射人眼，减少了炫光影响。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种具有反光器的条码识读设备，其特征在于，包括以下组件：
壳体(1)，所述壳体(1)的前面板设有开口；
图像传感器(2)，设置于所述壳体(1)的后端的下部，镜头(3)设置在所述图像传感器(2)的感光面的前方；
照明模块(4)，位于所述壳体(1)的内部的上方靠近前端，所述照明模块(4)包括：第一LED(41)、第二LED(42)、第一反光器(43)、第二反光器(44)、第三反光器(45)，以及印刷电路板(46)；所述印刷电路板(46)与壳体(1)的竖直方向的夹角为第一角度；所述第一LED(41)和所述第二LED(42)设置于所述印刷电路板(46)表面朝向所述开口；所述第一反光器(43)从所述印刷电路板(46)的上半部向上沿所述开口方向呈弧状延展开；所述第二反光器(44)从所述印刷电路板(46)的下半部向下沿所述开口方向延伸成弧状延展开；所述第三反光器(45)的底部位于所述第一LED(41)和所述第二LED(42)之间，且相对第一LED(41)和第二LED(42)分别向外延展成两个圆弧面；
其中，所述第一LED(41)产生的光线一部分经过所述第一反光器(43)的反射面反射后向所述开口射出，第一LED(41)产生的另一部分光线则经过所述第三反光器(45)的反射面反射到所述第一反光器(43)的表面，再由所述第一反光器(43)的反射面反射后射出；所述第二LED(42)发射的光线一部分经过所述第二反光器(44)的反射面反射后射出，第二LED(42)发射的另一部分光线先经过所述第三反光器(45)的反射面反射到所述第二反光器(44)，再由所述第一反光器(43)的反射面反射后射出；
成像反射镜组(5)，设置在所述壳体(1)内部，设置于所述镜头(3)与所述照明模块(4)之间，所述成像反射镜组(5)包括第一反射镜(51)和第二反射镜(52)；所述第一反射镜(51)与壳体(1)的竖直方向的夹角为第二角度；所述第二反射镜(52)位于所述第一反射镜(51)和所述镜头(3)之间，所述第二反射镜(52)与所述第一反射镜(51)的夹角为第三角度；光线经由待采集目标的反射光经过所述第一反射镜(51)和所述第二反射镜(52)投射到所述镜头(3)进行图像采集；
保护透屏(6)，设置于所述壳体(1)的前面板开口；所述第一角度的范围于20°与50之间；
所述第三反光器(45)的两段弧形结构的长度分别小于所述第一反光器(43)和所述第二反光器(44)的弧形结构的长度；所述第一反射镜(51)的尺寸大于所述第二反射镜(52)的尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种具有反光器的条码识读设备，其特征在于，所述第二角度的范围于30°与60之间。
3.根据权利要求2所述的一种具有反光器的条码识读设备，其特征在于，所述第三角度的范围于0°与30°之间。
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