【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、工业扫描仪和/或条形码读取器可用于仓库环境和/或其他类似设置。这些扫描仪可用于扫描条形码和其他对象。此类扫描仪通常被包含在底架内以确保光学部件免受碰撞、跌落和/或其他潜在损坏事件的影响。在一些环境中，可能期望能够跨越宽距离范围(诸如从几英寸到几十英尺或更大)扫描或解析条形码(例如，100ml宽)的高功率扫描仪。此类系统需要更大的光学器件(例如，成像透镜系统的总直径大于大约6mm)以满足性能需求，但是在透镜系统具有特定大小同时受到壳体和底架的总尺寸的约束之间仍然存在折衷。而且，紧凑型成像系统需要光学器件的高精度对准以防止可能导致扫描速率的效率降低的光学失真或设备故障。此外，更大的系统可能产生更大的机械紧固力，这可能潜在地损坏底架或其他部件。
2、因此，需要具有改进功能的改进设计。
技术实现思路
1、根据第一方面，提供了一种用于自动聚焦成像系统的光学组件。光学组件包括前孔，该前孔沿光轴设置，被配置成接收沿光轴穿过该前孔的来自感兴趣对象的光。前透镜组沿光轴设置，被配置成接收来自感兴趣对象的光。前透镜组的位置沿光轴可调节，并且前透镜组的位置可被调节以改变光学组件的焦距。致动器物理地耦合到前透镜组以通过沿光轴平移前透镜组来调节前透镜组的位置。后透镜组沿光轴设置以接收来自前透镜组的光并且进一步被配置成将光提供到成像传感器。成像传感器沿光轴设置在后透镜组的后焦距处，并且被配置成检测来自后透镜组的光并且生成指示所述光的电信号。
2、在该实施例的变型中，致动器
3、在一些示例中，光学组件包括前透镜保持架和后透镜保持架，前透镜保持架物理地耦合到前透镜组以维持前透镜组中的透镜的位置，后透镜保持架物理地耦合到后透镜组以维持后透镜组中的透镜的位置。在这些示例中，致动器可以物理地耦合到前透镜保持架，致动器被配置成通过沿光轴平移前透镜保持架来调节前透镜的位置。在本示例的变型中，前透镜保持架具有外锥体并且后透镜保持架具有引导锥体，其中外锥体被配置成邻接引导锥体以将前透镜组与后透镜组沿光轴对准。在当前变型中，外锥体和引导锥体可将前透镜组与后透镜组物理地对准到围绕光轴的径向偏心误差小于0.030mm以内。在更多变型中，成像传感器设置在电路板上，并且光学组件进一步包括部件安装部分，该部件安装部分将后透镜组保持架物理地耦合到电路板。
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1.一种用于自动聚焦成像系统的光学组件，所述光学组件包括：
2.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述致动器包括以下各项中的一项：音圈电机、一维平移台、压电装置、滚珠轴承线性电机、或微电机系统(MEMS)电机。
3.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述前透镜组具有小于0.5mm的行进距离。
4.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述成像传感器包括电荷耦合器件。
5.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述光学组件的所述焦距可在2英寸与无穷远之间调谐。
6.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述后焦距为小于3mm。
7.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述前透镜组包括第一玻璃透镜、第二塑料非球面透镜和第三塑料非球面透镜，所述第一玻璃透镜沿所述光轴设置在所述前孔与所述第二塑料非球面透镜之间，所述第三非球面塑料透镜设置在所述第二非球面塑料透镜与所述后透镜组之间。
8.如权利要求7所述的光学组件，其特征在于，所述第一玻璃透镜具有沿所述光轴的第一球面表面和沿所述光轴设置
9.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述后透镜组包括第一塑料非球面透镜、第二塑料非球面透镜、第三塑料非球面透镜和第四塑料非球面透镜，所述第一塑料非球面透镜沿所述光轴设置在所述前透镜组的所述第三塑料非球面透镜与所述第二塑料非球面透镜之间，所述第三非球面塑料透镜设置在所述第二非球面塑料透镜与所述第四塑料非球面透镜之间，并且所述第四塑料非球面透镜设置在所述第三塑料非球面透镜与所述成像传感器之间。
10.如权利要求9所述的光学组件，其特征在于，所述后透镜组的所述第一塑料非球面透镜具有沿所述光轴的第一非球面表面和沿所述光轴设置的与所述第一非球面表面相对的第二非球面表面，并且其中所述第一塑料非球面透镜由具有负光焦度的燧石型材料形成，所述第二透镜组的所述第二塑料基本上非球面透镜具有沿所述光轴的第一非球面表面和沿所述光轴的第二非球面表面，并且其中所述第二塑料非球面透镜由具有负光焦度的冠型材料形成，所述第三塑料非球面透镜具有沿所述光轴的第一非球面表面和沿所述光轴的第二非球面表面，并且其中所述第三塑料非球面透镜由具有正光焦度的燧石型材料形成，并且所述第四非球面塑料透镜具有沿所述光轴的第一非球面表面和沿所述光轴的第二非球面表面，并且其中所述第四非球面透镜由具有正光焦度的燧石型材料形成。
11.如权利要求1所述的光学组件，进一步包括：
12.如权利要求11所述的光学组件，其特征在于，所述致动器物理地耦合到所述前透镜保持架，所述致动器被配置成通过沿所述光轴平移所述前透镜保持架来调节所述前透镜的位置。
13.如权利要求11所述的光学组件，其特征在于，所述前透镜保持架具有外锥体并且所述后透镜保持架具有引导锥体，其中所述外锥体被配置成邻接所述引导锥体以将所述前透镜组与所述后透镜组沿所述光轴对准。
14.如权利要求13所述的光学组件，其特征在于，所述外锥体和所述引导锥体将所述前透镜组与所述后透镜组物理地对准到围绕所述光轴的径向偏心误差小于0.030mm以内。
15.如权利要求11所述的光学组件，其特征在于，所述成像传感器设置在所述电路板上，并且所述光学组件进一步包括部件安装部分，所述部件安装部分将所述后透镜组保持架物理地耦合到所述电路板。
16.如权利要求15所述的光学组件，其特征在于，所述部件安装部分为小于1mm厚。
17.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述前透镜组包括两个非球面塑料透镜。
18.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述前透镜组的外径与所述致动器的内径之间的距离为50微米或更大。
19.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，从所述前孔到所述成像传感器的距离为小于12mm。
20.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述感兴趣对象是以下各项中的一项：1D条形码、2D条形码、QR码、UPC码或指示所述感兴趣对象的标记。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于自动聚焦成像系统的光学组件，所述光学组件包括：
2.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述致动器包括以下各项中的一项：音圈电机、一维平移台、压电装置、滚珠轴承线性电机、或微电机系统(mems)电机。
3.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述前透镜组具有小于0.5mm的行进距离。
4.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述成像传感器包括电荷耦合器件。
5.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述光学组件的所述焦距可在2英寸与无穷远之间调谐。
6.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述后焦距为小于3mm。
7.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述前透镜组包括第一玻璃透镜、第二塑料非球面透镜和第三塑料非球面透镜，所述第一玻璃透镜沿所述光轴设置在所述前孔与所述第二塑料非球面透镜之间，所述第三非球面塑料透镜设置在所述第二非球面塑料透镜与所述后透镜组之间。
8.如权利要求7所述的光学组件，其特征在于，所述第一玻璃透镜具有沿所述光轴的第一球面表面和沿所述光轴设置的与所述第一球面表面相对的第二球面表面，并且其中所述第一玻璃透镜由具有正光焦度的冠型材料玻璃形成并，所述前透镜组的所述第二塑料基本上非球面透镜具有沿所述光轴的第一非球面表面和沿所述光轴的第二非球面表面，并且其中所述第二塑料非球面透镜由具有负光焦度的燧石型材料形成，并且所述第三塑料非球面透镜具有沿所述光轴的第一非球面表面和沿所述光轴设置的第二非球面表面，并且所述第三塑料非球面透镜由具有正光焦度的冠型材料形成。
9.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述后透镜组包括第一塑料非球面透镜、第二塑料非球面透镜、第三塑料非球面透镜和第四塑料非球面透镜，所述第一塑料非球面透镜沿所述光轴设置在所述前透镜组的所述第三塑料非球面透镜与所述第二塑料非球面透镜之间，所述第三非球面塑料透镜设置在所述第二非球面塑料透镜与所述第四塑料非球面透镜之间，并且所述第四塑料非球面透镜设置在所述第三塑料非球面透镜与所述成像传感器之间。
10.如权利要求9所述的光学组件，其特征在于，所述后透镜组的所述第一塑料非球面透镜具有沿所述光轴的第一非球面表面和沿所述光轴设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·D·威滕伯格，I·维诺格拉多夫，威廉四世·P·赫尔利，D·T·石，
申请(专利权)人：斑马技术公司，
类型：发明
国别省市：
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