CN215642075U - 投射模组及包括其的电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种投射模组，其特征在于，包括：第一投射单元，配置为投射第一匀光光场；和第二投射单元，配置为投射第二匀光光场；其中所述第一匀光光场与所述第二匀光光场至少部分重合。通过本实用新型可实现边缘截止较清晰和照度较高的匀光光场。

Description

投射模组及包括其的电子设备

技术领域

本公开涉及光学技术领域，尤其涉及一种投射模组及一种电子设备。

背景技术

扫码枪需要投射出照度较高且均匀的在一个方向上具有较大视场FOV(Field ofView)的长条形光场，该长条形光场投射到条形码上，反射光被相机成像并解码。现有的扫码枪一般采用发光二极管LED(Light Emitting Diode)配合折射光学元件ROE(Refractiveoptical element)，例如柱状镜，组成的投射模组，然而现有的投射模组形成的长条匀光光场，边缘截止不清晰、照度低和高功率的LED成本较高等缺点。图1示出了一种扫码枪投射的长条形光场，为现有扫码枪的投射模组所投射出的长条形光场的效果图片，由图可见，长条形光场的照度低且不均匀，边缘也模糊。

背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

实用新型内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型提供一种可投射边缘截止较清晰和照度较高的匀光光场的投射模组及包括其的电子设备。

本实用新型提供一种投射模组，其特征在于，包括：

第一投射单元，配置为投射第一匀光光场；和

第二投射单元，配置为投射第二匀光光场；

其中所述第一匀光光场与所述第二匀光光场至少部分重合。

根据本实用新型的一个方面，其特征在于，所述第一匀光光场与所述第二匀光光场的形状大小相同或相近。

根据本实用新型的一个方面，其特征在于，所述第一匀光光场和所述第二匀光光场为长条形匀光光场，并且在长度方向上部分重合。

根据本实用新型的一个方面，其特征在于，所述第一投射单元包括：

第一光源，用于发射第一激光束；和

第一光学组件，设置于所述第一光源的光路下游，用于接收所述第一激光束并投射出所述第一匀光光场；

所述第二投射单元包括：

第二光源，用于发射第二激光束；和

第二光学组件，设置于所述第二光源的光路下游，用于接收所述第二激光束并投射出所述第二匀光光场。

根据本实用新型的一个方面，其特征在于，所述第一光源和所述第二光源为半导体激光器。

根据本实用新型的一个方面，其特征在于，所述第一光学组件包括第一衍射光学元件，用于接收所述第一激光束，调制并投射出所述第一匀光光场；所述第二光学组件包括第二衍射光学元件，用于接收所述第二激光束，调制并投射出所述第二匀光光场。

根据本实用新型的一个方面，其特征在于，所述第一衍射光学元件和第二衍射光学元件为针对准直光设计的光学衍射元件，所述第一光学组件还包括第一准直元件，设置于所述第一光源和所述第一衍射光学元件之间，用于准直所述第一激光束；所述第二光学组件还包括第二准直元件，设置于所述第二光源和所述第二衍射光学元件之间，用于准直所述第二激光束。

根据本实用新型的一个方面，其特征在于，所述第一投射单元的视场角和所述第二投射单元的视场角均大于预设阈值。

本实用新型还提供一种电子设备，其特征在于，包括：

如上所述的投射模组，用于投射出至少部分重合的第一匀光光场与第二匀光光场；和

成像装置，用于接收来自所述第一匀光光场与第二匀光光场中的物体的反射光并成像。

根据本实用新型的一个方面，其特征在于，所述成像装置设置于所述第一投射单元和所述第二投射单元之间，且所述成像装置的视场与所述投射模组的视场相匹配。

附图说明

构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1示出了一种扫码枪投射的长条形光场；

图2示出了本实用新型的一个实施例的投射模组模块图；

图3示出了本实用新型单个投射单元形成的光场示意图；

图4示出了本实用新型两个投射单元形成的光场示意图；和

图5示出了本实用新型的一个实施例的电子设备模块图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本实用新型提供一种投射模组，可投射照度较高且均匀、边缘截止清晰的长条形光场。

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图2示出了本实用新型的一个实施例的投射模组10的模块图，投射模组10包括第一投射单元11和第二投射单元12，两个投射单元并排设置。其中第一投射单元11配置为投射第一匀光光场，第二投射单元12配置为投射第二匀光光场，第一匀光光场与第二匀光光场的至少部分区域重合，以提高照度。如图2所示，第一投射单元11和第二投射单元12分别投射出第一匀光光场与第二匀光光场，在距离第一投射单元11和第二投射单元12一定距离处，第一匀光光场与第二匀光光场发生部分重合，重合区域内的照度将会得到提升。

更进一步地，第一匀光光场与第二匀光光场的形状大小相同或相近，例如圆形、方形、长方形，以实现可重合区域的最大化。

根据本实用新型的一个优选实施例，第一匀光光场和第二匀光光场为长条形匀光光场，长度和宽度相同或相近，以实现在长度方向上部分重合，在宽度方向重合。

第一投射单元11包括第一光源111和第一光学组件，其中，第一光源111用于发射第一激光束。第一光源111可以为半导体激光器，例如LD激光光源(laser diode，激光二极管)，第一光源111也可以是LED光源(Light Emitting Diode，发光二极管)。优选地，相较于LED光源，LD激光光源输出光功率更高，亮度更亮，可以达到更大的照射距离，从而极大改善照度和清晰度。第一光学组件设置于第一光源111的光路下游，用于接收第一激光束并投射出第一匀光光场。图2中，第一光学组件包括第一衍射光学元件112，用于接收第一激光束，调制并投射出所述第一匀光光场。衍射光学元件DOE(Diffractive Optical Element)，具有非常小的体积和重量，并且投射效率大大高于掩膜等手段。

第二投射单元12包括第二光源121和第二光学组件，其中，第二光源121用于发射第二激光束。第二光源121可以为半导体激光器，例如LD激光光源，第二光源121也可以为LED光源。第二光学组件设置于第二光源121的光路下游，用于接收第二激光束并投射出第二匀光光场。图2中，第二光学组件包括第二衍射光学元件122，用于接收第二激光束，调制并投射出第二匀光光场。衍射光学元件可以针对发散光设计，也可以针对准直光设计。如果是针对准直光设计，如图2所示，第一光学组件还包括第一准直元件113，例如准直透镜，设置于第一光源111和第一衍射光学元件112之间，用于准直第一激光束；第二光学组件还包括第二准直元件123，例如准直透镜，设置于第二光源121和第二衍射光学元件122之间，用于准直第二激光束。

第一投射单元11和第二投射单元12为对称结构，优选地，可以并排设置。

图3示出了本实用新型单个投射单元形成的光场示意图，与现有的一种扫码枪的投射光场相比，单个投射单元的投射光场的照度较高、均匀且边缘截止较清晰。

图4示出了本实用新型两个投射单元形成的光场示意图，可见两个投射单元的投射光场部分重叠，并且重叠区域的照度更高、更均匀。一般情况下，单个LD激光光源通过衍射光学元件DOE投射出的光场，由于激光光源自身相干的影响，投射光场会出现散斑而影响匀光光场的视觉美观度。根据本实用新型的技术方案，采用两个投射单元进行光场叠加，由于两个LD激光光源发出的光相互之间的相干性较差，因此两个彼此不会受相干影响的光场相互叠加能够有效地抑制光场中心叠加区域散斑状况，从而得到更加均匀的光场。

在工作距离较近的情况下(投射单元靠近被投射物体，例如条形码)，两个投射单元的光场可以互补照亮整个目标光场区域；在工作距离较远的情况下，两个投射单元的光场可以相互叠加，提高光场中心区域的照度。

根据本实用新型的一个优选实施例，第一投射单元11的视场角和第二投射单元12的视场角均大于预设阈值，例如60°，以保证两个投射单元的光场尽可能多的重叠。第一投射单元11的视场角和第二投射单元12的视场角优选为72°。

本实用新型还提供一种电子设备20，如图5所示，包括：

如上所述的投射模组10，用于投射出至少部分重合的第一匀光光场与第二匀光光场；和

成像装置21，例如CCD相机或者CMOS相机，用于接收来自所述第一匀光光场与第二匀光光场中的物体的反射光并成像。

成像装置21设置于第一投射单元11和第二投射单元12之间，且成像装置21的视场与投射模组10的视场相匹配。

图5的电子设备20例如可以实现为扫码枪的形式。电子设备20还可以包括控制单元，用于识别成像装置21所生成的图像并进行解码。通过对上述各部件的视场角和间距的设置，两个投射单元分别将长条形匀光光场投射到条形码上，反射光被成像装置33成像并解码。两个长条形匀光光场在条形码上相叠加，效果如图3所示，从而实现本实用新型设计的较高照度、均匀且边缘截止清晰的光场。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种投射模组，其特征在于，包括：

第一投射单元，配置为投射第一匀光光场；和

第二投射单元，配置为投射第二匀光光场；

其中所述第一匀光光场与所述第二匀光光场至少部分重合。

2.如权利要求1所述的投射模组，其特征在于，所述第一匀光光场与所述第二匀光光场的形状大小相同或相近。

3.如权利要求2所述的投射模组，其特征在于，所述第一匀光光场和所述第二匀光光场为长条形匀光光场，并且在长度方向上部分重合。

4.如权利要求1所述的投射模组，其特征在于，所述第一投射单元包括：

第一光源，用于发射第一激光束；和

第一光学组件，设置于所述第一光源的光路下游，用于接收所述第一激光束并投射出所述第一匀光光场；

所述第二投射单元包括：

第二光源，用于发射第二激光束；和

第二光学组件，设置于所述第二光源的光路下游，用于接收所述第二激光束并投射出所述第二匀光光场。

5.如权利要求4所述的投射模组，其特征在于，所述第一光源和所述第二光源为半导体激光器。

6.如权利要求4所述的投射模组，其特征在于，所述第一光学组件包括第一衍射光学元件，用于接收所述第一激光束，调制并投射出所述第一匀光光场；所述第二光学组件包括第二衍射光学元件，用于接收所述第二激光束，调制并投射出所述第二匀光光场。

7.如权利要求6所述的投射模组，其特征在于，所述第一衍射光学元件和第二衍射光学元件为针对准直光设计的光学衍射元件，所述第一光学组件还包括第一准直元件，设置于所述第一光源和所述第一衍射光学元件之间，用于准直所述第一激光束；所述第二光学组件还包括第二准直元件，设置于所述第二光源和所述第二衍射光学元件之间，用于准直所述第二激光束。

8.如权利要求1-7中任一项所述的投射模组，其特征在于，所述第一投射单元的视场角和所述第二投射单元的视场角均大于预设阈值。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1-8中任一项所述的投射模组，用于投射出至少部分重合的第一匀光光场与第二匀光光场；和

成像装置，用于接收来自所述第一匀光光场与第二匀光光场中的物体的反射光并成像。

10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述成像装置设置于所述第一投射单元和所述第二投射单元之间，且所述成像装置的视场与所述投射模组的视场相匹配。

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