CN216647373U - 二维码检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种二维码检测装置。二维码检测装置用于检测样品上的二维码，所述样品包括相背的第一侧和第二侧，所述二维码检测装置包括光源模组、散射模组以及图像传感器。光源模组发射的光线能够从所述第一侧照射所述样品。散射模组设于所述样品的第二侧，所述散射模组能够将透过所述样品的光线反射形成散射光。图像传感元件用于获取透过所述样品的散射光。上述二维码检测装置，能够识别镜片样品上的二维码。

Description

二维码检测装置

技术领域

本实用新型涉及二维码检测技术领域，特别是涉及一种二维码检测装置。

背景技术

传统的镜片多采用注塑成型制造，且在镜片的大批量生产中，通常需要对镜片进行标记以便识别真伪和追本溯源。传统的标记方式通常在镜片的注塑模具上刻二维码，使得镜片经注塑成型后能够携带二维码信息，通过识别镜片上的二维码就能够追溯到镜片的注塑模具。然而，目前镜片上的二维码识别困难，影响镜片成型的追溯。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前镜片上的二维码识别困难的问题，提供一种二维码检测装置。

一种二维码检测装置，用于检测样品上的二维码，所述样品包括相背的第一侧和第二侧，所述二维码检测装置包括：

光源模组，所述光源模组发射的光线能够从所述第一侧照射所述样品；

散射模组，设于所述样品的第二侧，所述散射模组能够将透过所述样品的光线反射形成散射光；以及

图像传感元件，用于获取透过所述样品的散射光。

在其中一个实施例中，所述光源模组包括发光光源以及反射板组件，所述发光光源发射的光线在所述反射板组件上发生至少一次反射后照射所述样品。

在其中一个实施例中，所述反射板组件包括第一反射板和第二反射板，所述第一反射板设于所述发光光源的出光侧，所述第二反射板设于所述样品的第一侧，所述第一反射板与所述第二反射板相对。

在其中一个实施例中，所述发光光源设于所述第二反射板及所述样品之间，所述第一反射板设于所述样品的第二侧；

和/或，所述第一反射板倾斜于所述发光光源的出光方向，所述第一反射板平行于所述第二反射板。

在其中一个实施例中，所述发光光源还包括背向所述出光侧的背侧，所述图像传感元件设于所述发光光源的背侧。

在其中一个实施例中，所述发光光源为同轴光源。

在其中一个实施例中，所述散射模组包括转盘以及设于所述转盘上的反射膜，所述转盘能够驱使所述反射膜旋转。

在其中一个实施例中，所述反射膜包括散射层，所述散射层包括呈阵列排布的多个微结构，且每个所述微结构包括至少两个相互倾斜的反射面。

在其中一个实施例中，所述反射膜还包括在所述样品指向所述反射膜的方向上依次排布的增透膜层、反射层以及吸光层，所述反射层的反射率大于或等于70％，所述散射层设于所述增透膜层和所述反射层之间。

在其中一个实施例中，还包括治具模组，所述治具模组包括固定件与定位件，所述固定件用于固定所述样品，所述定位件设于所述样品的周侧，且所述定位件具有朝向所述样品的定位面，所述定位面与所述样品的形状相适应。

上述二维码检测装置，光源模组发射的光线从第一侧照射并透过样品到达散射模组，散射模组将透过样品的光线反射形成散射光，散射光从第二侧透过样品后被图像传感元件获取。通过散射模组形成散射光照射样品，散射光能够更适应样品表面的不规则形状，从而更准确地获取样品上的二维码信息供图像传感元件获取，进而使得图像传感元件更容易识别到样品上的二维码。

附图说明

图1为一些实施例中二维码检测装置的轴测图；

图2为一些实施例中二维码检测装置的正视图；

图3为一些实施例中二维码检测装置的左视图；

图4为一些实施例中光源模组及样品的结构示意图；

图5为图4所示的光源模组及样品另一角度的结构示意图；

图6为一些实施例中散射模组与治具模组的结构示意图；

图7为图6所示的散射模组与治具模组另一角度的结构示意图；

图8为一些实施例中反射膜的示意图；

图9为一些实施例中散射层的示意图。

其中，10、二维码检测装置；110、机台；1110、台面；120、光源模组；1210、发光光源；1220、反射板组件；1221、第一反射板；1222、第二反射板；1223、压块；130、散射模组；1310、转盘；1320、电机；1330、反射膜；1331、散射层；1332、微结构；1333、反射面；1334、增透膜层；1335、透光保护层；1336、反射层；1337、吸收层；140、图像传感元件；150、治具模组；1510、固定件；1511、主体；1512、固定部；1520、定位件；1521、连接部；1522、定位部；1523、定位面；20、样品；210、第一侧；220、第二侧。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参见图1、图2和图3，图1、图2和图3分别为一些实施例中二维码检测装置10的轴测图、正视图和左视图。二维码检测装置10可以用于识别样品20上的二维码，例如用于识别镜片上的二维码(图未示出)。值得一提的是，镜片样品20的尺寸通常较小，例如镜片样品20的径向尺寸在55mm-82mm之间，而镜片样品20上的二维码尺寸更小，例如构成二维码的点阵直径在0.125mm左右。并且，镜片样品20通常为透明材质，形状不规则，导致找到镜片样品20二维码上的光线容易发生多次反射和/或折射而形成杂散光，因而通过肉眼或相机难以直接获取镜片样品20上二维码的清晰图像，导致样品20二维码识别困难。

针对上述问题，本申请提供了一种二维码检测装置10，能够清晰识别镜片样品20上的二维码。具体地，在一些实施例中，二维码检测装置10包括机台110以及设置于机台110上的光源模组120、散射模组130和图像传感元件140。样品20的材质为透光材质，且样品20具有相背的第一侧210和第二侧220，光源模组120发射的光线能够从第一侧210照射样品20。散射模组130位于样品20的第二侧220，光源模组120发射的光线从第一侧210透过样品20后到达散射模组130，会被散射模组130反射形成散射光，散射模组130形成的部分散射光从第二侧220照射样品20。图像传感元件140能够获取透过样品20的散射光，从而获取样品20上的二维码图像，以便进行样品20二维码的检测和识别。

需要说明的是，光源模组120发射的光线能够从第一侧210照射样品20，既包括光源模组120与样品20朝向第一侧210的表面相对，光源模组120发射的光线直接射到样品20朝向第一侧210的表面的情况；也包括光源模组120的出光面未与样品20相对，光源模组120发射的光线经过导光元件或反射元件后射到样品20朝向第一侧210的表面的情况。样品20的形状可以为任意不规则形状，例如，样品20可以为至少一侧面为弧形面的镜片，样品20包括相背的物侧面和像侧面，则第一侧210可以为样品20的物侧面朝向的一侧，第二侧220可以为样品20的像侧面朝向的一侧。另外，散射模组130将透过样品20的光线反射形成散射光，可以理解为光源模组120发射的光线透过样品20射到散射模组130后，会朝向多个不同的方向反射，例如，光线在散射模组130上发生漫反射。散射模组130形成的散射光能够从多个不同的方向射到样品20表面的二维码上。

上述二维码检测装置10，通过散射模组130形成散射光照射样品20，散射光能够更适应样品20表面的不规则形状，换言之，即便样品20表面为不规则形状，散射光从多个不同的方向射到样品20表面，也能够提升垂直于样品20表面的方向照射到样品20上的光线比例。因此，当二维码设于样品20的不规则表面上时，散射模组130形成的部分散射光能够以垂直于二维码各点阵所在表面的方向射到样品20上，进而携带样品20上的二维码图像信息透过样品20被图像传感元件140接收，使得图像传感元件140能够获取样品20上二维码的清晰图像，更容易进行二维码的识别和检测。

进一步地，参考图3、图4和图5所示，图4和图5分别为一些实施例中光源模组120及样品20不同角度的结构示意图。在一些实施例中，光源模组120包括用于发射光线的发光光源1210以及用于改变光路的反射板组件1220，发光光源1210发射的光线在反射板组件1220上发射至少一次反射后照射样品20。设置反射板组件1220改变光路，使得发光光源1210不需要正对样品20，有利于适应二维码检测装置10的结构需求，使得二维码检测装置10的结构更加紧凑。

具体地，在一些实施例中，反射板组件1220包括第一反射板1221和第二反射板1222，第一反射板1221设于发光光源1210的出光侧，第二反射板1222设于样品20的第一侧210，第一反射板1221与第二反射板1222相对。发光光源1210发射的光线依次经第一反射板1221与第二反射板1222反射后射到样品20朝向第一侧210的表面。发光光源1210的出光侧即为发光光源1210的出光面朝向的一侧。可以理解的是，设置第一反射板1221与第二反射板1222将光路反射两次，能够实现折叠光路的效果，从而在满足光路传播距离的同时压缩二维码检测装置10的尺寸，使得二维码检测装置10的结构更加紧凑，提升空间利用率。

更进一步地，在一些实施例中，在样品20的轴向上，例如在垂直于机台110的台面1110的方向上，发光光源1210位于第二反射板1222与样品20之间，第一反射板1221位于样品20的第二侧220。如此设置，当样品20置于机台110的台面1110上时，第一反射板1221能够将光路折叠至机台110内，从而进一步压缩二维码检测装置10的尺寸，提升空间利用率。需要说明的是，机台110的台面1110可以理解为机台110的操作面，例如上下料面或按钮控制面。

在一些实施例中，发光光源1210与样品20在台面1110上的投影相错位，第一反射板1221倾斜于发光光源1210的出光方向，第一反射板1221平行于第二反射板1222。如此设置，第一反射板1221与第二反射板1222能够更容易将发光光源1210发射的光线导到样品20上。当然，发光光源1210、第一反射板1221与第二反射板1222的相对位置还可以有其他设置，只要发光光源1210发射的光线能够经第一反射板1221与第二反射板1222反射后射到样品20上即可。

在另一些实施例中，光源模组120也可包括一个反射板，此时发光光源1210朝向第一侧210出光，发光光源1210发射的光线经过一次反射后射到样品20上，也能够实现折叠光路从而压缩二维码检测装置10的尺寸的效果。反射板组件1220也可包括三个、四个或更多数量的反射板，通过将光路折叠多次而提升二维码检测装置10的空间利用率。当然，发光光源1210也可直接与样品20相对，发光光源1210发射的光线直接射到样品20上，只要光线经散射模组130反射后能够获取样品20上的二维码信息即可。

需要说明的是，当发光光源1210发射的光线线性良好时，发光光源1210的出光方向可以理解为发射光束的传播方向。例如，在一些实施例中，发光光源1210为同轴光源，能够发射线性良好的光束，从而使得发光光源1210发射的光线更容易经多次反射到达样品20上，提升光线的利用率。同时，线性良好的光束在散射模组130上反射后也更容易射到样品20上。发光光源1210也可以发射较发散的光线，则发光光源1210的出光方向可以理解为发光光源1210的出光面指向正前方的方向，或者发射光强最大的方向。

在一些实施例中，发光光源1210还包括背向出光侧的背侧，图像传感元件140设于发光光源1210的背侧。可以理解的是，散射模组130形成的散射光照射并透过样品20后，会沿原路返回，换言之，透过样品20的散射光依次经第二反射板1222与第一反射板1221反射后到达发光光源1210处。而将图像传感元件140设置发光光源1210的背侧，散射光到达发光光源1210后能够透过发光光源1210被图像传感元件140接收，而不需要设置其他传播空间来接收光线，有效提升二维码检测装置10的空间利用率。在一些实施例中，图像传感元件140可以为相机、机器视觉镜头等能够获取图像的元件。

参考图2、图6和图7所示，图6和图7分别为一些实施例中散射模组130与治具模组150不同角度的结构示意图。在一些实施例中，二维码检测装置10还包括设于机台110上的治具模组150，治具模组150用于对样品20定位并将样品20固定于机台110上。具体地，治具模组150包括固定件1510与定位件1520，固定件1510用于将样品20固定于台面1110上。定位件1520包括连接部1521和定位部1522，定位部1522位于样品20的周侧，连接部1521固定连接机台110与定位部1522。定位部1522形成有朝向样品20的定位面1523，定位面1523与样品20的形状相适应。例如，样品20的侧面为任意规则或不规则的弧形面，定位面1523与样品20侧面的形状相适应。当样品20置于固定件1510上时，定位部1522的定位面1523抵接样品20的侧面，从而实现样品20的准确定位，便于准确识别样品20上的二维码。固定件1510包括主体1511以及固定部1512，主体1511固定设置于机台110上，固定部1512设于主体1511背离台面1110的一侧并用于固定样品20，例如固定部1512通过真空吸附的方式固定样品20。可以理解的是，主体1511也采用透光材质，避免在样品20与散射模组130之间阻挡光线通过。同理，机台110与主体1511及散射模组130之间的位置对应的部分可开设有孔槽或采用透光材质，避免阻挡样品20与散射模组130之间的光线通过。

在一些实施例中，散射模组130包括转盘1310、电机1320以及设于转盘1310上的反射膜1330，电机1320的输出轴连接转盘1310，电机1320能够驱使转盘1310转动，从而带动反射膜1330沿样品20的轴线转动。设置转盘1310带动反射膜1330转动，能够不断改变光线在反射膜1330上发生反射的角度，提升光线在反射膜1330上的漫反射效应，从而形成朝更多方向射出的散射光，有利于样品20上二维码的识别。当然，在另一些实施例中，散射模组130也可不设置转盘1310，反射膜1330固定于样品20的第二侧220，反射膜1330形成漫反射表面，光线在反射膜1330上也能够发生漫反射而形成散射光。

参考图2、图8和图9所示，图8为一些实施例中反射膜1330的示意图，图9为一些实施例中散射层1331的示意图。在一些实施例中，反射膜1330包括多层层结构，其中包括散射层1331，散射层1331包括基底以及在基底上呈阵列排布的多个微结构1332，且每个微结构1332包括至少两个相互倾斜的反射面1333。设置包括多个微结构1332的散射层1331，微结构1332的反射面1333相互倾斜，则散射层1331上能够形成朝向不同的多个微小反射面1333，换言之，散射层1331构成漫反射面1333，光线射到散射层1331上，在不同朝向的反射面1333上分别发生反射，从而朝向不同的方向反射形成散射光。在一些实施例中，微结构1332大致呈多棱锥状结构，微结构1332可包括三个、四个或五个反射面1333，多个微结构1332在基底上呈规则阵列排布。当然，微结构1332的形状不限，可以是任意规则或不规则的形状，且相邻微结构1332的形状可以相同，也可以不同，只要能够形成至少两个相互倾斜的反射面1333即可。多个微结构1332在基底上的排列规则不限，可以为任意规则或不规则的排列方式，微结构1332的排列越紧密，则散射层1331的散射效果越好。

在一些实施例中，各微结构1332的形状相同，且呈规则阵列紧密排布，微结构1332的各反射面1333的面积和形状相同。微结构1332在基底上的高度，即图9所示的尺寸A为15um-25um，具体可以为20um，反射面1333与基底连接处的长度，即图9所示的尺寸B在2um-8um之间，具体可以为5um。微结构1332可通过纳米压印粗加工，并通过高精度钻石道具精加工形成，散射层1331可以通过在基底上进行光学移印复制多个微结构1332形成。

在一些实施例中，反射膜1330还包括在样品20指向反射膜1330的方向上依次排布的增透膜层1334、透光保护层1335、反射层1336以及吸收层1337，散射层1331设于透光保护层1335与反射层1336之间。具体地，增透膜层1334可以为增透减反膜，用于增强入射光的透过而减少光线在增透膜层上的反射，提升光线的利用率，并能够过滤由样品20射到反射膜1330上的散射光，减少干扰光。透光保护层1335采用硬质材料，例如采用玻璃或塑料材质，用于提升反射膜1330的结构强度，并保护散射层1331。反射层1336的反射率大于或等于70％，反射层1336具体可以为介子膜反射层或其他具备高反射率的膜层，反射层1336设于散射层1331背离样品20的一侧，用于将透过散射层1331的光线朝样品20反射，提升光线的利用率。吸收层1337可以采用光吸收材质，用于吸收透过反射层1336的光线，防止光线从反射膜1330背离样品20的一侧泄露而形成干扰光。

请再参见图2、图4和图5所示，在一些实施例中，图像传感元件140、发光光源1210、第一反射板1221以及第二反射板1222均通过滑块(图未标出)与机台110的滑轨(图未标出)滑动连接，从而能够调整图像传感元件140、发光光源1210、第一反射板1221以及第二反射板1222的相对位置，便于发光光源1210发射的光线能够准确射到样品20上。在一些实施例中，第一反射板1221与第二反射板1222的四个角落均设置有压块1223，用于固定第一反射板1221与第二反射板1222，同时还能够调节第一反射板1221与第二反射板1222的角度，也有利于发光光源1210发射的光线能够准确射到样品20上。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种二维码检测装置，用于检测样品上的二维码，所述样品包括相背的第一侧和第二侧，其特征在于，所述二维码检测装置包括：

光源模组，所述光源模组发射的光线能够从所述第一侧照射所述样品；

散射模组，设于所述样品的第二侧，所述散射模组能够将透过所述样品的光线反射形成散射光；以及

图像传感元件，用于获取透过所述样品的散射光。

2.根据权利要求1所述的二维码检测装置，其特征在于，所述光源模组包括发光光源以及反射板组件，所述发光光源发射的光线在所述反射板组件上发生至少一次反射后照射所述样品。

3.根据权利要求2所述的二维码检测装置，其特征在于，所述反射板组件包括第一反射板和第二反射板，所述第一反射板设于所述发光光源的出光侧，所述第二反射板设于所述样品的第一侧，所述第一反射板与所述第二反射板相对。

4.根据权利要求3所述的二维码检测装置，其特征在于，所述发光光源设于所述第二反射板及所述样品之间，所述第一反射板设于所述样品的第二侧；

和/或，所述第一反射板倾斜于所述发光光源的出光方向，所述第一反射板平行于所述第二反射板。

5.根据权利要求3所述的二维码检测装置，其特征在于，所述发光光源还包括背向所述出光侧的背侧，所述图像传感元件设于所述发光光源的背侧。

6.根据权利要求2所述的二维码检测装置，其特征在于，所述发光光源为同轴光源。

7.根据权利要求1-6任一项所述的二维码检测装置，其特征在于，所述散射模组包括转盘以及设于所述转盘上的反射膜，所述转盘能够驱使所述反射膜旋转。

8.根据权利要求7所述的二维码检测装置，其特征在于，所述反射膜包括散射层，所述散射层包括呈阵列排布的多个微结构，且每个所述微结构包括至少两个相互倾斜的反射面。

9.根据权利要求8所述的二维码检测装置，其特征在于，所述反射膜还包括在所述样品指向所述反射膜的方向上依次排布的增透膜层、反射层以及吸光层，所述反射层的反射率大于或等于70％，所述散射层设于所述增透膜层和所述反射层之间。

10.根据权利要求1-6任一项所述的二维码检测装置，其特征在于，还包括治具模组，所述治具模组包括固定件与定位件，所述固定件用于固定所述样品，所述定位件设于所述样品的周侧，且所述定位件具有朝向所述样品的定位面，所述定位面与所述样品的形状相适应。

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