一种具有单片成像透镜的条码阅读模组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有单片成像透镜的条码阅读模组，包括：外壳、电路板、导光透镜和成像透镜，所述外壳包括基座和与基座可拆卸连接的上面板；所述基座的一端面开设有成像窗口和导光窗口，所述成像窗口向内凹陷且中心开设有线性狭缝，所述基座内部位于成像窗口后方设置有成像透镜卡位；所述基座内部设置有黑色挡光板组且与成像透镜卡位成梯形连接，所述黑色挡光板组间设置有限位槽一；所述电路板设置于基座相对于成像窗口的另一端面，所述电路板朝向基座内部的一面设置有图像传感器和LED发光元件，所述电路板的另一面设置有接插件和主控芯片。芯片。芯片。

【技术实现步骤摘要】
一种具有单片成像透镜的条码阅读模组


[0001]本技术涉及一种具有单片成像透镜的条码阅读模组，属于条码阅读模组


技术介绍

[0002]条码已经成为现代生活中不可或缺的一部分，在商超购物、医疗卫生、仓储物流等各行业领域都能看到它的身影，与之配套的条码阅读设备也随着近年来图像传感器技术升级，尤其是采用CMOS图像传感器的影像式条码阅读设备，得到了快速发展和广泛应用，但是影像式条码阅读设备对硬件配置要求高，常见的影像式条码阅读设备往往配有高性能的处理器执行复杂的解码算法、多片透镜精密组合的镜头采集占用大量内存的图像、多块电路板处理各种不同的任务，以至朝着整机硬件越来越臃肿、系统软件越来越庞杂的方向发展，无疑对条码阅读设备功耗、尺寸、重量、成本提出了挑战，而且影像式条码阅读设备在实际扫码应用中也存在一些不足之处，例如当视场角内存在多个条码时，影像式条码阅读设备无法准确读取指定目标条码的情况时有发生。

技术实现思路

[0003]为了解决上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种具有单片成像透镜的条码阅读模组。
[0004]本技术的技术方案如下：
[0005]一种具有单片成像透镜的条码阅读模组，包括：外壳、电路板、导光透镜和成像透镜，所述外壳包括基座和与基座通过螺丝可拆卸连接的上面板；所述基座的一端面开设有成像窗口和导光窗口，所述成像窗口向内凹陷且中心开设有线性狭缝，所述基座内部位于成像窗口后方设置有成像透镜卡位；所述基座内部设置有黑色挡光板组且与成像透镜卡位成梯形连接，所述黑色挡光板组间设置有限位槽一；
[0006]所述电路板设置于基座相对于成像窗口的另一端面，所述电路板朝向基座内部的一面设置有图像传感器和LED发光元件，所述电路板的另一面设置有接插件和主控芯片；
[0007]所述导光透镜嵌入导光窗口，所述成像透镜嵌入成像透镜卡位且与图像传感器中心点位置相同。
[0008]优选地，所述成像透镜为双面非球面镜片，其中一面为凹面，另一面为凸面，所述凹面朝向所述成像窗口，所述凸面朝向图像传感器。
[0009]优选地，所述导光透镜两面均为自由曲面。
[0010]优选地，所述导光透镜和成像透镜的入射面和出射面均镀有增透膜。
[0011]优选地，所述图像传感器为贴片式CCD图像传感器。
[0012]优选地，所述导光透镜与成像窗口间存在夹角，夹角范围为0
°‑
10
°
。
[0013]优选地，所述基座内部位于导光窗口后方还设置有固定LED发光元件的限位槽二。
[0014]本技术具有如下有益效果：
[0015]1、外部环境光线穿过成像窗口照射在成像透镜的凹面，在成像透镜的聚光和调整下，经由其出射面均匀照射在CCD图像传感器的表面，形成细节丰富、还原度高的图像。其中，成像透镜仅采用单片双面非球面镜片，相较于由多片透镜组成的镜组而言，在改善边缘畸变对成像质量影响的同时，使用的元件数量更少、重量更小、成本更低。
[0016]2、成像窗口采用线形狭缝设计，控制入射光量，有效减少杂光干扰，改善图像边缘畸变问题。通过狭缝对成像范围进行限位，在条码分布较多的目标物上，可以读取指定的某个条码，有效避免误读非指定条码的情形发生。
[0017]3、成像窗口向内凹陷，避免杂光的漫反射的干扰，控制通光量，提升成像质量。
[0018]4、LED发光元件通过限制槽限位，耐摔稳定性强，调整入射透镜的光线角度，出射光线清晰且对成像质量无干扰。合并补光和定位的功能，节约空间，减小整机体积，提升与其他设备的安装适配性。
[0019]5、导光透镜紧邻成像窗口，安装角度偏向成像窗口，采用双面非球面透镜，改善由于光斑偏离成像中心导致定位精度低/补光不均匀的问题，以及由于透镜边缘畸变导致光斑形状不规则的问题。
[0020]6、主控芯片可以直接对照明、定位、采图、解码、数据传输等流程进行控制，也可以通过接口通信接受上位机的调度控制，无须另外设置其他功能模块，减少了元器件使用量，继而减少电路板面积，实现单块电路板的设计布局，降低功耗，降低生产装配难度，减小整机体积，提升与其他设备的安装适配性。
[0021]7、采用镀膜工艺对镜片进行处理，增加光线通过镜片的通光量，减少光线在镜片之间多次反射，有效降低光斑的发生，提升成像的清晰度。
[0022]8、贴片式CCD传感器芯片更替原先的芯片键合工艺，对工厂组装设备要求低，降低产品生产成本。
附图说明
[0023]图1为本技术的模组结构正面爆炸图；
[0024]图2为本技术的模组结构背面爆炸图；
[0025]图3为本技术的模组安装效果图；
[0026]图中附图标记表示为：
[0027]1、上面板；2、电路板；3、导光透镜；4、成像透镜；5、基座；6、限位槽一；7成像窗口；8、LED发光元件；9、接插件；10、图像传感器；11、主控芯片；12、导光窗口；13、成像透镜卡位；14、限位槽二；15、黑色挡光板组。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施例来对本技术进行详细的说明。
[0029]参见图1，一种具有单片成像透镜的条码阅读模组，包括：外壳、电路板2、导光透镜3和成像透镜4，所述外壳包括基座5和与基座5可拆卸连接的上面板1；所述基座5的一端面开设有成像窗口7和导光窗口12，所述成像窗口7向内凹陷且中心开设有线性狭缝，所述基座5内部位于成像窗口7后方设置有成像透镜卡位13；所述基座5内部设置有黑色挡光板组15且与成像透镜卡位13成梯形连接，所述黑色挡光板组15间设置有限位槽一6；
[0030]在本实施例中，如图1所示，基座5与上面板1通过螺丝可拆卸连接。
[0031]具体实施时，成像透镜卡位13和黑色挡光板组15相连形成一梯形暗室，提供一个封闭无光环境，待有光进入其中时，方便图像传感器10感光，所述限位槽一6用于固定图像传感器。
[0032]参见图2，所述电路板2设置于基座5相对于成像窗口7的另一端面，所述电路板2朝向基座5内部的一面设置有图像传感器10和LED发光元件8，所述电路板2的另一面设置有接插件9和主控芯片11；
[0033]所述导光透镜3嵌入导光窗口12，所述成像透镜4嵌入成像透镜卡位13且与图像传感器10中心点位置相同。
[0034]具体实施时，导光透镜3嵌入导光窗口12且位于LED发光元件8的前方，通过结构限位方式使其中轴偏向所述成像透镜的中轴，LED发光元件8发出的光经过导光透镜3折射后偏向成像透镜4的中轴，在视场角中投射形成矩形光斑，并且光斑的中心与成像透镜4在图像传感器上成像的中心重合。
[0035]所有配件均安装完成后的条码阅读模组如图3所示。
[0036]进一步的，所述成像透镜4为双面非球面镜片，其中一面为凹面，另一面为凸面，凹面朝向成像窗口7，凸面朝向图像传感器10。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有单片成像透镜的条码阅读模组，其特征在于，包括：外壳、电路板(2)、导光透镜(3)和成像透镜(4)，所述外壳包括基座(5)和与基座(5)可拆卸连接的上面板(1)；所述基座(5)的一端面开设有成像窗口(7)和导光窗口(12)，所述成像窗口(7)向内凹陷且中心开设有线性狭缝，所述基座(5)内部位于成像窗口(7)后方设置有成像透镜卡位(13)；所述基座(5)内部设置有黑色挡光板组(15)且与成像透镜卡位(13)成梯形连接，所述黑色挡光板组(15)间设置有限位槽一(6)；所述电路板(2)设置于基座(5)相对于成像窗口(7)的另一端面，所述电路板(2)朝向基座(5)内部的一面设置有图像传感器(10)和LED发光元件(8)，所述电路板(2)的另一面设置有接插件(9)和主控芯片(11)；所述导光透镜(3)嵌入导光窗口(12)，所述成像透镜(4)嵌入成像透镜卡位(13)且与图像传感器(10)中心点位置相同。2.根据权利要求1所述的一种具有单片成像透镜的条码阅读模组，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文彬，
申请(专利权)人：福州符号信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：