CN113901851A - 线性条码扫描器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种线性条码扫描器，包括光源组件，还包括：壳体，所述壳体包括具有扫码口的接收端和远离所述接收端设置的连接端；透镜组件，所述透镜组件固定在所述壳体内，并与所述扫码口对应设置；PCB板，所述PCB板至少部分收容在所述壳体内，并位于所述连接端；图像传感器，所述图像传感器固定在所述PCB板上，并与所述PCB板电性连接；定位装置，所述定位装置固定在所述PCB板上，以限定连接有所述图像传感器的所述PCB板与所述透镜组件的相对位置。本发明通过将图像传感器以表面贴装的方式固定在PCB板上，避免了使用陶瓷外框封装，解决了因图像传感器的陶瓷外框封装工艺导致的难以满足现在条码扫描器产品要求超薄的问题。

Description

线性条码扫描器
技术领域
本发明涉及一种线性条码扫描器，属于光学扫描器技术领域。
背景技术
条码扫描器是一种用于读取或扫描条码和/或物品上包含信息的电子设备，利用光学原理，把条形码内容解码为计算机可接受的数字信号，被广泛用于超市、物流快递、图书馆等扫描商品、单据的条码扫描领域。
传统的线性条码扫描器中，一般使用带有陶瓷外框封装保护的图像传感器元件，以达到保护图像传感器材质的作用以及定位图像传感器在封装体中的相对位置，控制其偏移公差在10um以内。但是随着对条码扫描器产品小型化及超薄化的要求，对陶瓷外框封装的尺寸要求也越来越要求薄而小。而采用陶瓷外框封装保护的图像传感器元件因受限于其封装体的厚度及加工工艺导致难以满足现在条码扫描器产品对超薄的要求。
另外，因一维线性图像传感器在Y轴的宽度有限，故要使得经凸透镜汇聚的光信号汇聚在图像传感器的光电感应区域内，就必须要保证图像传感器与透镜中心同轴。但是因图像传感器本身为玻璃，较脆弱，如何避免结构配合直接作用在较脆弱的图像传感器玻璃本体，同时还能够实现图像传感器与透镜中心同轴成为获得超薄图像传感器及超薄条码扫描器亟待解决的问题。
有鉴于此，确有必要提供一种线性条码扫描器，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超薄的线性条码扫描器。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种线性条码扫描器，包括光源组件，还包括：壳体，所述壳体包括具有扫码口的接收端和远离所述接收端设置的连接端；透镜组件，所述透镜组件固定在所述壳体内，并与所述扫码口对应设置；PCB板，所述PCB板至少部分收容在所述壳体内，并位于所述连接端；图像传感器，所述图像传感器固定在所述PCB板上，并与所述PCB板电性连接；定位装置，所述定位装置固定在所述PCB板上，以限定连接有所述图像传感器的所述PCB板与所述透镜组件的相对位置。
作为本发明的进一步改进，所述图像传感器以表面贴装的方式固定在所述PCB板上，并与所述PCB板电性连接。
作为本发明的进一步改进，所述图像传感器延伸的中线与所述透镜组件的主光轴位于同一平面上。
作为本发明的进一步改进，所述图像传感器为CCD图像传感器，所述CCD图像传感器位于所述透镜组件的焦平面上。
作为本发明的进一步改进，所述定位装置通过焊接盘与所述PCB板连接定位。
作为本发明的进一步改进，所述焊接盘至少设置有一个，所述定位装置与所述焊接盘一一对应设置，且通过所述焊接盘与所述PCB板连接固定。
作为本发明的进一步改进，所述接收端具有与所述定位装置对应设置的定位结构，所述PCB板通过所述定位结构与所述定位装置的配合收容在所述壳体内并与所述图像传感器电性连接。
作为本发明的进一步改进，所述定位装置为圆柱形、棱柱形或棱锥形等可用于对PCB板进行安装定位的形状。
作为本发明的进一步改进，所述透镜组件包括成对设置的两个凸透镜，且两个所述凸透镜的两凸面相背设置。
作为本发明的进一步改进，所述光源组件包括光源主体和位于所述光源主体出光侧的出光结构，所述光源组件设置在所述壳体的接收端并位于所述透镜组件的旁侧，且所述壳体的接收端具有与所述光源组件对应设置的出光口。
本发明的有益效果是：本发明的线性条码扫描器通过将图像传感器以表面贴装的方式固定在PCB板上，避免了使用陶瓷外框封装，解决了因图像传感器的陶瓷外框封装工艺导致的难以满足现在条码扫描器产品要求超薄的问题。同时，通过定位装置一方面可将PCB板固定在透镜组件的焦距范围内，方便PCB板的固定；另一方面，可对图像传感器与PCB板的贴装位置进行标定，解决了因图像传感器的玻璃本体脆弱，无法与PCB板等结构直接配合定位的问题，保证图像传感器与透镜组件之间的精准定位，有效降低了线性条码扫描器的结构复杂度及制作成本。
附图说明
图1是一种线性条码扫描器的结构示意图。
图2是图1的结构分解图。
图3是图1的另一视图的结构分解图。
图4是图1的局部结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
在此，需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
请参阅图1-4所示，为本发明提供的一种线性条码扫描器100，包括壳体10、光源组件20、透镜组件30、PCB板40、图像传感器50和定位装置60。
壳体10设置有用于实现光线的发射和/或接收的接收端11和远离接收端11设置的连接端12，进一步的，壳体10包括相互扣合设置的第一壳体13和第二壳体14，且第一壳体13和第二壳体14共同围设形成用于收容光源组件20、透镜组件30、PCB板40、图像传感器50和定位装置60的收容空间(未标号)。
光源组件20收容在壳体10的收容空间内，包括光源主体21和位于光源主体21出光侧的出光结构22，光源组件20设置在接收端11并位于透镜组件30的旁侧。光源主体21用于发射出激光，光源主体21发射的激光通过出光结构22经出光口131射出并投射到条码纸面上，以保证完成激光的反射。
出光结构22用于实现光线的滤过并保护光源主体21，在在本发明中，出光结构22设置在壳体10的接收端11，进一步的，第一壳体13上设置有与出光结构22对应设置的出光口131，且出光结构22卡持固定在出光口131内。
透镜组件30固定在壳体10的接收端11，以用于对经条码反射的激光进行接收并汇聚，在本发明中，透镜组件30包括筒体31收容在筒体31内且成对设置两个凸透镜32，在本实施例中，两个凸透镜32具有相同的型号和规格，且两个凸透镜32的两凸面相背设置，以进一步保证透镜组件30对反射后的光线的接收和汇聚效果。
进一步的，第一壳体13上设有与透镜组件30对应设置的扫码口132，扫码口132位于出光口131的旁侧，且在本发明的一较佳实施例中，出光口131与扫码口132的中心位于同一直线上，进一步使得光源组件20出光轴和透镜组件30的主光轴位于同一水平面上，以进一步提升透镜组件30对反射后的光线的接收和汇聚效果。
PCB板40用于电性连接线性条码扫描器100中的各类光/电学元件，以实现线性条码扫描器100的正常使用。图像传感器50收容在收容空间内并于PCB板40电性连接，以接收通过透镜组件30接收并汇聚的光线并进行解析，以将光信号转换为电信号。
具体来讲，图像传感器50为一维线性的CCD图像传感器，且CCD图像传感器50与PCB板40电性连接。CCD图像传感器50延伸的中线与透镜组件30的主光轴位于同一平面上，CCD图像传感器50位于透镜组件30的焦平面上。
事实上，由于一维线性的CCD图像传感器50在Y轴方向上的有效光电感应区域只有64um，因此将图像传感器50延伸的中线与透镜组件30的主光轴设置在同一平面上可保证经透镜组件30接收并汇聚的光信号准确的汇聚在图像传感器50的光电感应区域内，继而保证线性条码扫描器100的扫描/扫码效果。
进一步的，CCD图像传感器50以表面贴装的方式直接固定在PCB板40上，同时取消了现有技术中设置在CCD图像传感器50外周的陶瓷外框封装，避免了因陶瓷外框封装造成的图像传感器50整体的设置高度的增加及封装成本的增加，继而实现了线性条码扫描器100的超薄设置，有利于线性条码扫描器100的小型化。
进一步的，连接有图像传感器50的PCB板40通过定位装置60固定在壳体10的收容空间内，并位于壳体10的连接端12。在本发明中，第一壳体13和/或第二壳体14上设有与定位装置60对应设置的定位结构133，且PCB板40通过定位结构133与定位装置60的配合收容在壳体10并使得图像传感器50的中线与透镜组件30的主光轴位于同一平面上，且将图像传感器50定位在透镜组件30的焦平面上。
在本发明中，PCB板40上设有用于连接定位装置60的焊接盘41，定位装置60通过焊接盘41焊接在PCB板40上，且焊接盘41和定位装置60的设置还可用于标定图像传感器50的粘附位置。具体来讲，由于本发明中的CCD图像传感器50取消了陶瓷外框封装，因此为保证CCD图像传感器50与透镜组件30之间的准确对位，需对CCD图像传感器50的粘附位置进行精准定位。事实上，当PCB板40与壳体10组装后，透镜组件30的焦点在PCB板40上的位置固定，此时可通过焊接盘41/定位装置60的位置对透镜组件30的焦点位置进行标定，继而方便CCD图像传感器50的安装。
在本发明的一较佳实施例中，定位装置60为定位柱，且定位柱60同时设置有两个，进一步的，两个定位柱分别设置在CCD图像传感器50的两侧，进一步的，定位结构133设置在第一壳体13的两侧壁上，以方便PCB板30与壳体10的安装以及CCD图像传感器50的定位。
需要说明的是，在本发明中仅以定位装置60为定位柱且设置有两个并分别位于CCD图像传感器50的两侧为例进行举例说明，在本发明的其它实施例中，定位装置60还可设置有一个或多个，且定位装置60还可为除了圆柱形之外的棱柱形或棱锥形等可用于对PCB板40进行安装定位的形状。进一步的，在本实施例中，定位装置60与CCD图像传感器50位于PCB板40的同侧，在本发明的其它实施例中，定位装置60也可以设在PCB板40的背面，或者一个/多个定位装置60设置在PCB板40的正面，另一个/多个定位装置60设置在PCB板40的背面，即定位装置60的具体设置位置和形式可根据PCB板40的大小和定位要求进行选择。
综上所述，本发明的线性条码扫描器100通过将图像传感器50以表面贴装的方式固定在PCB板40上，避免了使用陶瓷外框封装，解决了因图像传感器50的陶瓷外框封装工艺导致的难以满足现在条码扫描器产品要求超薄的问题。同时，通过定位装置60一方面可将PCB板40固定在透镜组件30的焦距范围内，方便PCB板40的固定；另一方面，可对图像传感器50与PCB板40的贴装位置进行标定，解决了因图像传感器50的玻璃本体脆弱，无法与PCB板40等结构直接配合定位的问题，保证图像传感器50与透镜组件30之间的精准定位，有效降低了线性条码扫描器100的结构复杂度及制作成本。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种线性条码扫描器，包括光源组件，其特征在于，还包括：
壳体，所述壳体包括具有扫码口的接收端和远离所述接收端设置的连接端；
透镜组件，所述透镜组件固定在所述壳体内，并与所述扫码口对应设置；
PCB板，所述PCB板至少部分收容在所述壳体内，并位于所述连接端；
图像传感器，所述图像传感器固定在所述PCB板上，并与所述PCB板电性连接；
定位装置，所述定位装置固定在所述PCB板上，以限定连接有所述图像传感器的所述PCB板与所述透镜组件的相对位置。
2.根据权利要求1所述的线性条码扫描器，其特征在于：所述图像传感器以表面贴装的方式固定在所述PCB板上，并与所述PCB板电性连接。
3.根据权利要求1所述的线性条码扫描器，其特征在于：所述图像传感器延伸的中线与所述透镜组件的主光轴位于同一平面上。
4.根据权利要求1所述的线性条码扫描器，其特征在于：所述图像传感器为CCD图像传感器，所述CCD图像传感器位于所述透镜组件的焦平面上。
5.根据权利要求1所述的线性条码扫描器，其特征在于：所述定位装置通过焊接盘与所述PCB板连接定位。
6.根据权利要求5所述的线性条码扫描器，其特征在于：所述焊接盘至少设置有一个，所述定位装置与所述焊接盘一一对应设置，且通过所述焊接盘与所述PCB板连接固定。
7.根据权利要求1所述的线性条码扫描器，其特征在于：所述接收端具有与所述定位装置对应设置的定位结构，所述PCB板通过所述定位结构与所述定位装置的配合收容在所述壳体内并与所述图像传感器电性连接。
8.根据权利要求1所述的线性条码扫描器，其特征在于：所述定位装置为圆柱形、棱柱形或棱锥形等可用于对PCB板进行安装定位的形状。
9.根据权利要求1所述的线性条码扫描器，其特征在于：所述透镜组件包括成对设置的两个凸透镜，且两个所述凸透镜的两凸面相背设置。
10.根据权利要求1所述的线性条码扫描器，其特征在于：所述光源组件包括光源主体和位于所述光源主体出光侧的出光结构，所述光源组件设置在所述壳体的接收端并位于所述透镜组件的旁侧，且所述壳体的接收端具有与所述光源组件对应设置的出光口。
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