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1、(10)申请公布号 CN 103577785 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103577785 A (21)申请号 201210275709.3 (22)申请日 2012.08.06 G06K 7/10(2006.01) (71)申请人 深圳云合科技有限公司 地址 518034 广东省深圳市福田区深南大道 6002 号人民大厦 507 (72)发明人 丁晓云 肖业卫 (74)专利代理机构 深圳市惠邦知识产权代理事 务所 44271 代理人 孙大勇 (54) 发明名称 一种条码识别设备用光学引擎 (57) 摘要 一种条码识别设备用光学引擎， 包括镜头模 组、 分别设置在所述。
2、镜头模组两侧的补光模组和 传感器电路模组， 与所述补光模组中的光源对应 的位置安装有第一正透镜。所述的补光模组中所 采用的光源为白光、 红光、 近红外光三种光源中的 一种或者一种以上的组合。所述条码识别设备用 光学引擎还包括覆盖在所述补光模组上并与镜头 模组基座连接的外罩， 在所述外罩上与所述光源 对应的位置安装有所述第一正透镜。所述镜头 模组包括镜头模组基座、 设置在所述镜头模组基 座上的镜头座以及安装在所述镜头座上的成像镜 头， 所述成像镜头内所安装的光学镜片的数量为 5 片， 从远离所述镜头模组基座的镜头前端到靠 近所述镜头模组基座的镜头后端依次为第二正透 镜、 第一负透镜、 第三正透镜。
3、、 第四正透镜以及第 二负透镜。这种条码识别设备用光学引擎提高了 识别设备的识别成功率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103577785 A CN 103577785 A 1/1 页 2 1. 一种条码识别设备用光学引擎， 包括镜头模组 （10） 、 分别设置在所述镜头模组 （10） 两侧的补光模组 （20） 和传感器电路模组 （30） ， 其特征是 ： 与所述补光模组 （20） 中的光源 （23） 对应的位置安装有第一正透镜。
4、 （41） 。 2. 根据权利要求 1 所述的一种条码识别设备用光学引擎， 其特征是 ： 所述的补光模组 （20） 中所采用的光源 （23） 为白光、 红光、 近红外光三种光源中的一种或者一种以上的组合。 3. 根据权利要求 2 所述的一种条码识别设备用光学引擎， 其特征是 ： 所述条码识别 设备用光学引擎还包括覆盖在所述补光模组 （20） 上并与镜头模组基座 （11） 连接的外罩 （40） ， 在所述外罩 （40） 上与所述光源 （23） 对应的位置安装有所述第一正透镜 （41） 。 4. 根据权利要求 1 所述的一种条码识别设备用光学引擎， 其特征是 ： 所述镜头模组 （10） 包括镜头模。
5、组基座 （11） 、 设置在所述镜头模组基座 （11） 上的镜头座 （12） 以及安装在 所述镜头座 （12） 上的成像镜头 （140） ， 所述成像镜头 （140） 内所安装的光学镜片的数量为 5 片， 从远离所述镜头模组基座 （11） 的镜头前端到靠近所述镜头模组基座 （11） 的镜头后端 依次为第二正透镜 （141） 、 第一负透镜 （142） 、 第三正透镜 （143） 、 第四正透镜 （144） 以及第 二负透镜 （145） 。 5. 根据权利要求 4 所述的一种条码识别设备用光学引擎， 其特征是 ： 所述成像镜头 （140） 安装在所述镜头座 （12） 的座孔 （13） 中。 6.。
6、 根据权利要求 4 所述的条码识别设备用光学引擎， 其特征是 ： 在外罩 （40） 上和所述 成像镜头 （140） 对应的位置还开设有第二镜头孔 （43） ， 在所述第二镜头孔 （43） 上远离所述 镜头模组基座 （11） 的一侧安装有挡圈 （44） 。 7. 根据权利要求 4 所述的条码识别设备用光学引擎， 其特征是 ： 在所述镜头座 （12） 和 / 或所述成像镜头 （140） 上设置有镜头距离调节机构。 8. 根据权利要求 4 所述的一种条码识别设备用光学引擎， 其特征是 ： 所述补光模组 （20） 包括补光模组基板 （21） 和光源 （23） ， 在所述补光模组基板 （21） 上和所述。
7、成像镜头 （140） 对应的位置开设有第一镜头孔 （22） ， 在所述第一镜头孔 （22） 周围的基板上设置有所 述光源 （23） 。 9. 根据权利要求 1 至 8 中任何一项所述的条码识别设备用光学引擎， 其特征是 ： 所述 条码识别设备用光学引擎还包括设置在在所述传感器电路模组 （30） 上的定位模组 （50） 。 10. 根据权利要求 9 所述的条码识别设备用光学引擎， 其特征是 ： 在所述镜头模组 （10） 、 补光模组 （20） 以及外罩 （40） 上分别开设有第一通孔 （15） 、 第二通孔 （24） 以及第三通 孔 （42） ， 所述定位模组 （50） 依次贯穿这三个通孔。 权。
8、 利 要 求 书 CN 103577785 A 2 1/4 页 3 一种条码识别设备用光学引擎 技术领域 0001 本发明涉及一种光学引擎， 特别是涉及一种条码识别设备用光学引擎。 背景技术 0002 在日常生活和工业应用中， 条码技术的发展非常迅速， 从早期的一维码发展到现 在的二维码， 条码技术的发展对相应的条码识别技术提出了更高的要求。光学引擎作为识 别设备的一个重要组成部分， 其成像效果的好坏对识别设备识别成功率的高低有着重要的 影响。光学引擎中的成像镜头的结构直接影响到光学引擎的成像效果， 现在的成像镜头大 多采用多镜片式结构。 这是由于实际工作中光学系统所成的像与近轴光学所获得的结。
9、果不 同， 有一定的偏离， 这种偏离被称为像差。像差包括球面像差、 彗形像差、 像散、 像场弯曲和 畸变， 在成像镜头中采用多镜片式结构可以校正像差， 使得成像效果更好。 0003 为了让条码识别设备在光线充足或者是光线不足的环境下都能够顺利的工作， 一 般会在条码识别设备的光学引擎中加入补充光源， 授权公告号为 CN201780591U 的中国实 用新型专利于 2011 年 3 月 30 日公开了 “二维识读器” ， 其技术方案是 ： 本实用新型公开一 种二维码识读器， 包括壳体、 识读窗口、 补光模块、 光学镜头和电路板， 识读窗口形成在壳体 上， 补光模块安装在识读窗口内， 光学镜头正对。
10、识读窗口安装在壳体中， 电路板安装在壳体 中并与光学镜头连接， 其特征在于 ： 补光模块与电路板连接， 电路板通过 USB 连接线与计算 机连接， 由计算机通过 USB 连接线和电路板直接向补光模块供电。所述识读窗口内还安装 有遮光罩， 遮光罩罩在补光模块的光源上， 起到使光线变得柔和的功效。 本实用新型虽然利 用柔和的补充光源在一定程度上提高了识读的成功率， 但是该识读器的识读成功率有限。 发明内容 0004 本发明所要解决技术问题是， 提供一种能够提高识读成功率的识别设备用光学引 擎。 0005 为解决以上技术问题， 本发明的技术方案是 ： 一种条码识别设备用光学引擎， 包括 镜头模组、 。
11、分别设置在所述镜头模组两侧的补光模组和传感器电路模组， 其关键是 ： 与所述 补光模组中的光源对应的位置安装有第一正透镜。 0006 作为本发明的改进一， 所述的补光模组中所采用的光源为白光、 红光、 近红外光三 种光源中的一种或者一种以上的组合。 0007 作为本发明的进一步改进， 所述条码识别设备用光学引擎还包括覆盖在所述补光 模组上并与镜头模组基座连接的外罩， 在所述外罩上与所述光源对应的位置安装有所述第 一正透镜。 0008 作为本发明的改进二， 所述镜头模组包括镜头模组基座、 设置在所述镜头模组基 座上的镜头座以及安装在所述镜头座上的成像镜头， 所述成像镜头内所安装的光学镜片的 数量。
12、为 5 片， 从远离所述镜头模组基座的镜头前端到靠近所述镜头模组基座的镜头后端依 次为第二正透镜、 第一负透镜、 第三正透镜、 第四正透镜以及第二负透镜。 说 明 书 CN 103577785 A 3 2/4 页 4 0009 作为本发明的进一步改进， 所述成像镜头安装在所述镜头座的座孔中， 在外罩上 和所述成像镜头对应的位置还开设有第二镜头孔， 在所述第二镜头孔上远离所述镜头模组 基座的一侧安装有挡圈。在所述镜头座和 / 或所述成像镜头上设置有镜头距离调节机构。 所述补光模组包括补光模组基板和光源， 在所述补光模组基板上和所述成像镜头对应的位 置开设有第一镜头孔， 在所述第一镜头孔周围的基板。
13、上设置有所述光源。 0010 作为本发明的改进三， 所述条码识别设备用光学引擎还包括设置在在所述传感器 电路模组上的定位模组。 0011 作为本发明的进一步改进， 在所述镜头模组、 补光模组以及外罩上分别开设有第 一通孔、 第二通孔以及第三通孔， 所述定位模组依次贯穿这三个通孔。 0012 通过实施本发明可取得以下有益效果 ： 一种条码识别设备用光学引擎， 包括镜头模组、 分别设置在所述镜头模组两侧的补光 模组和传感器电路模组， 与所述补光模组中的光源对应的位置安装有第一正透镜， 所述第 一正透镜设置在外罩上与所述光源对应的位置。光源发出的光线通过所述第一正透镜后 在第一正透镜焦点处汇聚， 在。
14、第一正透镜焦点后发散， 这样减小了补光光源所发出光线的 发散角， 提高了补光光源的照明利用率。多个补光光源发出的光线在通过各自的第一正透 镜后在第一正透镜的焦点后发散， 这些发散后的部分光线同时照射在所述成像镜头的识读 窗口内， 使得补光效果更好， 从而避免了光线不足对成像镜头摄取影像的影响， 保证了光学 引擎的识读成功率。所述补光模组包括补光模组基板和光源， 在所述补光模组基板上和所 述成像镜头对应的位置开设有第一镜头孔， 在所述第一镜头孔周围的基板上设置有所述光 源。 所述的补光模组中所采用的光源为白光、 红光、 近红外光三种光源中的一种或者一种以 上的组合。白光和红光可以为识别普通条码 。
15、（明码） 提供补充光源， 近红外光可以为识别隐 形条码提供补充光源， 多种类型补光光源使得本发明不仅可以识别普通条码而且还能够识 别隐形条码。 0013 所述镜头模组包括镜头模组基座、 设置在所述镜头模组基座上的镜头座以及安装 在所述镜头座上的成像镜头， 所述成像镜头内所安装的光学镜片的数量为 5 片， 从远离所 述镜头模组基座的镜头前端到靠近所述镜头模组基座的镜头后端依次为第二正透镜、 第一 负透镜、 第三正透镜、 第四正透镜以及第二负透镜。 这种五镜片式结构的成像镜头能够在保 证制造成本不高的前提下更好的校正像差， 从而保证条码上的图像信息通过成像镜头后的 成像效果更好， 提高了本发明的识。
16、别成功率。 所述成像镜头安装在所述镜头座的座孔中， 在 外罩上和所述成像镜头对应的位置还开设有第二镜头孔， 在所述第二镜头孔上远离所述镜 头模组基座的一侧安装有挡圈， 挡圈可以将环境中的干扰光线阻挡在成像镜头的识读窗口 之外， 降低条码识读时环境光线的影响， 从而提高条码识读的成功率。在所述镜头座和 / 或 所述成像镜头上设置有镜头距离调节机构， 调节机构可以方便用户根据其使用需求灵活调 节成像镜头和传感器电路模组之间的距离， 从而保证了本发明在各种使用条件下都能够有 较高的识别成功率。 0014 所述条码识别设备用光学引擎还包括设置在在所述传感器电路模组上的定位模 组， 定位模组可以让用户在。
17、使用条码识别设备时能够直观地看到扫描位置， 在扫描位置不 正确时可以及时地调整扫描位置， 在对设置有定位点的条码进行扫描时可以用定位模组对 准定位点进行定位， 从而保证较高的扫描成功率。 在所述镜头模组、 补光模组以及外罩上分 说 明 书 CN 103577785 A 4 3/4 页 5 别开设有第一通孔、 第二通孔以及第三通孔， 所述定位模组依次贯穿这三个通孔， 这种嵌入 式结构让本发明的结构更为紧凑、 整体体积更小， 提高了本发明在使用时的便携性。 附图说明 0015 下面结合说明书附图对本发明做进一步详细的说明， 其中 ： 图 1 是本发明拆分结构示意图 ； 图 2 是本发明的外罩和补光。
18、模组拆分结构示意图 ； 图 3 是本发明的成像镜头结构剖视图 ； 图 4 是本发明的镜头模组、 定位模组和传感器电路模组三者之间的装配示意图 ； 图 5 是本发明的镜头模组、 镜头模组和传感器电路模组三者之间的装配示意图 ； 图 6 是本发明的定位模组和传感器电路模组两者之间的装配示意图。 具体实施方式 0016 如图 1 所示， 一种条码识别设备用光学引擎， 在外罩 40 上和所述成像镜头 140 对 应的位置开设有第二镜头孔 43， 在所述第二镜头孔 43 上远离所述镜头模组基座 11 的一侧 安装有挡圈 44。 0017 如图 1、 2 所示， 一种条码识别设备用光学引擎， 包括镜头模组。
19、 10、 分别设置在所述 镜头模组 10 两侧的补光模组 20 和传感器电路模组 30， 与所述补光模组 20 中的光源 23 对 应的位置安装有第一正透镜 41， 所述第一正透镜 41 和与之对应的光源 23 为四组。所述第 一正透镜 41 分别对称设置在第二镜头孔 43 的周围， 所述光源 23 分别对称设置在所述第一 镜头孔 22 的周围。采用以上对称设置的结构安排， 光线均匀， 补光效果更加柔和、 明亮。所 述的补光模组20中所采用的光源23为白光、 红光、 近红外光三种光源中的一种或者一种以 上的组合。所述条码识别设备用光学引擎还包括覆盖在所述补光模组 20 上并与镜头模组 基座 1。
20、1 连接的外罩 40。 0018 需要说明的是， 在所述外罩 40 上与所述光源 23 对应的位置安装有所述第一正透 镜 41， 所述光源 23 的光线通过所述第一正透镜 41 穿过所述外罩 40 实现补光。 0019 如图 1、 3 所示， 所述镜头模组 10 包括镜头模组基座 11、 设置在所述镜头模组基座 11 上的镜头座 12 以及安装在所述镜头座 12 上的成像镜头 140， 所述成像镜头 140 内所安 装的光学镜片的数量为5片， 从远离所述镜头模组基座11的镜头前端到靠近所述镜头模组 基座 11 的镜头后端依次为第二正透镜 141、 第一负透镜 142、 第三正透镜 143、 第。
21、四正透镜 144 以及第二负透镜 145。 0020 如图 1、 4 所示， 所述成像镜头 140 安装在所述镜头座 12 的座孔 13 中。所述条码 识别设备用光学引擎还包括设置在在所述传感器电路模组 30 上的定位模组 50， 所述定位 模组 50 可以为激光定位模组、 红光定位模组或者是红外定位模组， 本发明中的定位模组 50 选用了激光定位模组。在所述镜头座 12 和 / 或所述成像镜头 140 上设置有镜头距离调节 机构， 这种调节机构可以是在所述镜头座 12 的座孔 13 内侧和镜头座 12 相应的的外表面上 设置相配合的螺纹， 将镜头座 12 向座孔 13 内旋入或者向座孔 13。
22、 外旋出以实现调节 ； 这种 调节机构也可以是在所述座孔 13 内侧上设置沟槽， 在调整好成像镜头和传感器电路模组 之间的距离后， 在沟槽里注入胶水， 从而固定调整好的距离 ； 这种调节机构还可以是在所述 说 明 书 CN 103577785 A 5 4/4 页 6 座孔 13 孔壁上开设贯穿所述孔壁的螺纹孔， 在螺纹孔里设置定位螺钉， 在调整好成像镜头 和传感器电路模组之间的距离后， 用定位螺钉固定。本发明采用在所述座孔 13 内侧上设置 沟槽这一种调节机构。 0021 如图1、 5所示， 所述补光模组20包括补光模组基板21和光源23， 在所述补光模组 基板 21 上和所述成像镜头 140。
23、 对应的位置开设有第一镜头孔 22， 在所述第一镜头孔 22 周 围的基板上设置有所述光源 23。在所述镜头模组 10、 补光模组 20 以及外罩 40 上分别开设 有第一通孔 15、 第二通孔 24 以及第三通孔 42， 所述定位模组 50 依次贯穿这三个通孔。所 述外罩40上设有卡合缺口45， 所述镜头模组基座11上和所述卡合缺口45对应的位置设置 有卡扣 25， 所述外罩 40 和所述镜头模组基座 11 通过卡合缺口 45 和卡扣 25 连接在一起。 在所述定位模组 50 上设置有导电棒 31， 导电棒 31 和所述补光模组 21 的基板连接在一起， 从而给补光模组 21 提供所需的电能。
24、。 0022 如图 1、 6 所示， 所述定位模组 50 和传感器电路模组 30 连接在一起。 0023 必须指出， 上述实施例只是对本发明做出的一些非限定性举例说明。但本领域的 技术人员会理解， 在没有偏离本发明的宗旨和范围下， 可以对本发明做出修改、 替换和变 更， 这些修改、 替换和变更仍属本发明的保护范围。 说 明 书 CN 103577785 A 6 1/5 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103577785 A 7 2/5 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103577785 A 8 3/5 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103577785 A 9 4/5 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 103577785 A 10 5/5 页 11 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103577785 A 11 。