一種條碼識讀設(shè)備的照明模組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種條碼識讀設(shè)備的照明模組，包括照明光源、聚光透鏡、攝像模組、固定支架以及底板；所述固定支架將照明光源、聚光透鏡以及攝像模組固定于底板上；所述聚光透鏡，包括兩個結(jié)構(gòu)組裝塊以及有效鏡面，所述結(jié)構(gòu)組裝塊相隔一定距離并排設(shè)置，有效鏡面架設(shè)于兩個結(jié)構(gòu)組裝塊的頂部，使結(jié)構(gòu)組裝塊與有效鏡面形成一容置空間；所述照明光源放置于容置空間內(nèi)，照明光源的光線透過聚光透鏡為攝像模組的圖像識別區(qū)域補光。將聚光透鏡、照明光源以及攝像模組通過所述固定支架組合形成一個整體，使照明光源、聚光透鏡以及攝像模組能夠牢固的固定，且不易錯位、移位，方便安裝、固定，節(jié)省安裝、操作時間，大大提高工作效率。
【專利說明】
一種條碼識讀設(shè)備的照明模組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及屬于自動識別行業(yè)，尤其涉及一種條碼識讀設(shè)備的照明模組。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)條碼解碼設(shè)備或圖像識別設(shè)備其用于指示和補光照明裝置的效果差。
[0003]在指示照明裝置方面選用未經(jīng)二次光學(xué)涉及的小發(fā)散角LED作為指示照明光源，其發(fā)散角一般選用10-15度;選用未經(jīng)二次光學(xué)設(shè)計的小發(fā)散角LED作為指示照明光源，其發(fā)散角一般選用10-15度，LED—般帶有球罩，光線在球罩的作用下匯聚線，但同時由于球罩材質(zhì)以及設(shè)計等問題，光線經(jīng)過折射反射后出射，其出射光斑的亮度不均勻，容易形成環(huán)狀的亮帶，且發(fā)散角對于條碼識讀應(yīng)用仍然偏大，應(yīng)用于遠距離條碼解碼時隨著光線傳播距離的增加，其光斑急劇擴散，光斑直徑往往大于條碼的區(qū)域，甚至大于視場平面范圍，指示作用微弱，無法引導(dǎo)使用者將待識讀的條碼放置在最佳解碼位置，影響解碼效率。
[0004]在補光照明方面選用未經(jīng)二次光學(xué)設(shè)計的大功率發(fā)散角LED作為補光照明光源，發(fā)散角一般選用80-120度。為了實現(xiàn)均勻的補光照明，一般選用大發(fā)散角的LED作為補光照明光源，發(fā)散角一般選用80-120度，出射光斑隨著傳播距離的增加，急劇擴散，平均照度急劇降低。為此，一般會選用大功率的LED，通過增大電流的方式，來彌補光照明不足的問題，而大功率LED對于散熱要求高，進而加大了對結(jié)構(gòu)以及電路部分的設(shè)計難度，且增加功耗。補光照明區(qū)域一般采用設(shè)備的對外窗外殼作為出射光斑外形的光欄加以限制，這種簡單的幾何光學(xué)方式在一定程度上降低了光能的利用率。為了使設(shè)備可以更符合人體工學(xué)以及有更好的外觀，其出射窗口在結(jié)構(gòu)上的設(shè)計容易造成補光照明光斑形成只有上邊線是清晰的，而下邊線模糊。且照明光斑的形狀并非和視場平面是一致的，往往照明區(qū)域的中心與視場中心偏離，且照明區(qū)域大于視場平面區(qū)域，浪費了部分的光能，且在一定程度上容易誤導(dǎo)使用者將條碼放置在不可解碼的區(qū)域內(nèi)，影響解碼工作效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種組合成整體的照明模組，解決了現(xiàn)有條碼識讀設(shè)備的照明模組安裝操作繁雜、固定不牢，照明效果不佳的問題。
[0006]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種條碼識讀設(shè)備的照明模組，用于識讀頭的補光照明，包括照明光源、聚光透鏡、攝像模組、固定支架以及底面;所述固定支架將照明光源、聚光透鏡以及攝像模組固定于地板上，所述固定支架包括承載片、圍擋片以及支腳;所述承載片上設(shè)有攝像模組口、兩個聚光透鏡口，所述聚光透鏡放置于聚光透鏡口內(nèi)，攝像模組放置于攝像模組口內(nèi)，所述攝像模組口設(shè)于兩個聚光透鏡口中間；所述圍擋片圍繞所述承載片邊緣，圍擋片與承載片圍合形成固定攝像模組、聚光透鏡以及照明光源的凹槽;所述圍擋片底部邊緣設(shè)有多個固定所述固定支架用的支腳;所述聚光透鏡將照明光源的光線進行匯聚，包括兩個結(jié)構(gòu)組裝塊以及有效鏡面，所述結(jié)構(gòu)組裝塊相隔一定距離并排設(shè)置，有效鏡面架設(shè)于兩個結(jié)構(gòu)組裝塊的頂部，使結(jié)構(gòu)組裝塊與有效鏡面形成一容置空間；所述照明光源放置于容置空間內(nèi)，照明光源的光線透過聚光透鏡為攝像模組的圖像識別區(qū)域補光。
[0007]其中，所述聚光透鏡的光軸與照明光源的光軸成一定角度，攝像模組兩側(cè)聚光透鏡的光軸分別向攝像模組兩側(cè)張開。
[0008]其中，所述照明光源為貼片式LED，發(fā)光角為80-120°。
[0009]其中，所述聚光透鏡的有效鏡面上表面為曲面。
[0010]其中，所述有效鏡面的兩端頭分別連接在結(jié)構(gòu)組裝塊的頂部，有效鏡面與結(jié)構(gòu)組裝塊連接后形成倒U型結(jié)構(gòu)。
[0011]其中，所述結(jié)構(gòu)組裝塊底面設(shè)有定位柱。
[0012]其中，所述聚光透鏡的兩個結(jié)構(gòu)組裝模塊底部分別設(shè)有一個定位柱，結(jié)構(gòu)組裝模塊底部定位柱粗細(xì)不同。
[0013]其中，所述結(jié)構(gòu)組裝塊與有效鏡面一體成型。
[0014]其中，所述固定支架的材料為金屬材質(zhì)，固定支架表面有一層氧化膜。
[0015]其中，所述攝像模組口邊緣設(shè)有一防呆缺口。
[0016]本實用新型的優(yōu)點在于:
[0017]其一、將聚光透鏡、照明光源以及攝像模組通過所述固定支架組合形成一個整體，使照明光源、聚光透鏡以及攝像模組能夠牢固的固定，且不易錯位、移位，方便安裝、固定，節(jié)省安裝、操作時間，大大提高工作效率。
[0018]其二、將兩組照明光源加聚光透鏡組合后對稱的放置在攝像模組兩側(cè)，由于聚光透鏡對照明光源的光線進行匯聚，在視場平面上形成上下兩塊補光照明區(qū)域，由于光線的疊加，在照明區(qū)域的中心位置形成長條狀的明亮光斑，在一定程度上起到指示作用，引導(dǎo)使用者將待識讀條碼移動到最佳識讀位置；
[0019]其三、通過聚光透鏡的折射以及聚光作用，對照明光源發(fā)出的光線進行匯聚，以達到改變光線傳播方向，提高光能利用率以及補光照明區(qū)域的照明度的目的。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型固定支架的正面視圖；
[0021]圖2為本實用新型固定支架的側(cè)面視圖；
[0022]圖3為本實用新型固定支架的立體視圖；
[0023]圖4為本實用新型聚光透鏡的正面視圖；
[0024]圖5為本實用新型聚光透鏡的立體視圖；
[0025]圖6為本實用新型照明光源的立體視圖；
[0026]圖7為本實用新型聚光透鏡與照明光源組合的立體視圖；
[0027]圖8為本實用新型聚光透鏡與照明光源組合的側(cè)面視圖；
[0028]圖9為本實用新型照明模組整體省略固定支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖10為本實用新型圖9的剖面視圖。
[0030]標(biāo)號說明:
[0031]承載片-1I圍擋片-12支腳-13聚光透鏡口-14攝像模組口_15
[0032]防呆缺口-16聚光透鏡-2結(jié)構(gòu)組裝塊-21上表面-221
[0033]下表面-222有效鏡面-22定位柱-23容置空間-24照明光源_3
[0034]攝像模組-4
【具體實施方式】
[0035]為詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0036]—種條碼識讀設(shè)備的照明模組，用于識讀頭的補光照明，包括照明光源3、聚光透鏡2、攝像模組4、固定支架以及底板(底板未示出)；所述的照明模組整體通過固定支架固定于底板上，所述的底板可以為PCB板、柔性電路板等，所述底板上可刻蝕電路用于與其他控制模塊進行通信，通過固定支架固定照明模組安裝方便，且更加牢固。
[0037]參閱圖1至圖3所示，所述固定支架包括承載片11、圍擋片12以及支腳13;所述承載片11上設(shè)有攝像模組口 15、兩個聚光透鏡口 14，所述聚光透鏡2放置于聚光透鏡口 14內(nèi)，攝像模組4放置于攝像模組口 15內(nèi)，所述攝像模組口 15邊緣設(shè)有一防呆缺口 16，所述攝像模組4上設(shè)有與所述防呆缺口 16形狀相對應(yīng)的凸起，通過防呆缺口 16起到了很好的安裝導(dǎo)向作用防止攝像模組4安裝錯位。所述攝像模組口 15設(shè)于兩個聚光透鏡口 14中間，使兩個聚光透鏡2相對于攝像模組4對稱設(shè)置。所述圍擋片12圍繞所述承載片11邊緣，圍擋片12與承載片11圍合形成固定攝像模組4、聚光透鏡2以及照明光源3的凹槽;所述圍擋片12底部邊緣設(shè)有多個固定所述固定支架用的支腳13。所述固定支架的材料為金屬材質(zhì)，固定支架表面經(jīng)過發(fā)黑處理，所述發(fā)黑處理的工藝是用化學(xué)方式在金屬表面產(chǎn)生一層黑色的氧化膜，從而達到隔絕空氣防銹的目的。同時黑色表面有利于吸收雜散光。固定支架起到固定聚光透鏡2以及消除雜散光的作用，本實施方式中所述固定支架為長方形的結(jié)構(gòu)，固定支架的承載片11上設(shè)有兩個方形的聚光透鏡口 14用于放置聚光透鏡2，兩個方形孔的中間為攝像模組口 15，承載片11四周圍有圍擋片12，所述圍擋片12與承載片11相互垂直，圍擋片12圍擋承載片11四周形成凹槽，所述凹槽恰巧容納聚光透鏡2以及攝像模組4，所述圍擋片12的底部設(shè)有4個凸起的支腳13，在固定所述固定支架時將支腳13穿過底板后折彎，使固定支架緊固在底板上。
[0038]參閱圖4及圖5所示，所述聚光透鏡2將照明光源3的光線進行匯聚，包括兩個結(jié)構(gòu)組裝塊21以及有效鏡面22，所述結(jié)構(gòu)組裝塊21相隔一定距離并排設(shè)置，有效鏡面22架設(shè)于兩個結(jié)構(gòu)組裝塊21的頂部，使結(jié)構(gòu)組裝塊21與有效鏡面22形成一容置空間24;所述照明光源3放置于容置空間24內(nèi)，照明光源3的光線透過聚光透鏡2為攝像模組4的圖像識別區(qū)域補光。兩組照明光源3與聚光透鏡2組合后對稱的放置于攝像模組4的兩側(cè)，通過聚光透鏡2的折射以及聚光作用對照明光源3的光線進行匯聚，以達到改變光線傳播方向，提高光能利用率以及補光照明區(qū)域的照度的目的。
[0039]參閱圖7、圖8、圖9、圖10所示，為了能夠最大程度的提高光能利用率以及補光照明區(qū)域的照度，并且能夠使照明區(qū)域起到一定的指示作用，所述聚光透鏡2的光軸與照明光源3的光軸成一定角度，即設(shè)置所述聚光透鏡2的下表面222為斜面，所述斜面的傾斜角度以及傾斜方向依據(jù)實際使用的情況設(shè)定，在本實施方式中，所述斜面整體呈現(xiàn)為靠攝像模組一側(cè)高，遠離攝像模組一側(cè)低的傾斜狀，，下表面222傾斜設(shè)置使攝像模組4兩側(cè)聚光透鏡2的光軸分別向攝像模組4兩側(cè)張開。聚光透鏡2光軸傾斜設(shè)置使得補光照明區(qū)域和視場平面大小接近，極大的提高了光能的利用率以及照明區(qū)域的有效性。由于光線的疊加中心區(qū)域?qū)⑿纬筛鼘挼拈L條狀的明亮光斑，在一定程度上起到指示作用，引導(dǎo)使用者將待識讀條碼移動到最佳識讀位置。另外長條形補光增亮照明區(qū)域更加符合對一維條碼的補光作用。所述聚光透鏡2光軸傾斜的角度依據(jù)實際照明的需求設(shè)定，不同的傾斜角度能夠使得中心區(qū)域長條狀的明亮光斑寬度不同。
[0040]所述聚光透鏡2采用光學(xué)塑料材質(zhì)，采用PC材質(zhì)或者PMMA材質(zhì)制成，采用模壓注塑方式生產(chǎn)，其包括兩個結(jié)構(gòu)組裝塊21以及有效鏡面22，兩個結(jié)構(gòu)組裝塊21以及有效鏡面22圍合形成一容置照明光源3的空間。所述聚光透鏡2的有效鏡面22上表面221為曲面，有效鏡面22的下表面222為平面，可以是球面結(jié)構(gòu)或者非球面結(jié)構(gòu)。有效鏡面22架設(shè)于兩個結(jié)構(gòu)組裝塊21的頂部，使結(jié)構(gòu)組裝塊21與有效鏡面22形成一容置空間24，結(jié)構(gòu)組裝塊21與聚光透鏡2組裝形成容置照明光源3的空間，該結(jié)構(gòu)不影響聚光效果且使聚光透鏡2方便組裝。在一優(yōu)選的實施方式中，所述有效鏡面22的兩端頭分別連接在結(jié)構(gòu)組裝塊21的頂部，有效鏡面22與結(jié)構(gòu)組裝塊21連接后形成倒U型容置空間，所述照明光源3放置于倒“U”型結(jié)構(gòu)的凹槽內(nèi)，該結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，照明光源3放置于聚光透鏡2的凹槽內(nèi)，方便安裝固定照明光源3，方便調(diào)整聚光透鏡2光軸的角度。
[0041]所述的聚光透鏡2利用固定支架固定于底板上。為了使聚光透鏡2更加牢固的固定于底板上，所述聚光透鏡2結(jié)構(gòu)組裝塊21底面設(shè)有定位柱23，固定聚光透鏡2時將定位柱23穿過底板后，用熱熔的方式將定位柱23溶化后固定在底板上，該方式簡化生產(chǎn)組裝流程。為了防止聚光透鏡2的位置裝錯而影響其正常使用，每一聚光透鏡2的兩個結(jié)構(gòu)組裝模塊底部分別設(shè)有一個定位柱23，結(jié)構(gòu)組裝模塊底部定位柱23直徑不同，將結(jié)構(gòu)組裝塊21底部的定位柱23設(shè)置成一根直徑大、一根直徑小，固定聚光透鏡2的底板相對應(yīng)的穿孔也設(shè)置成相應(yīng)的大小，因此能夠防止聚光透鏡2安裝反向。所述固定柱的形狀可以為圓柱體、方柱體、三角柱體等，固定柱任何能夠起到固定作用的形態(tài)均可以應(yīng)用于本實施方式中。為了方便生產(chǎn)加工，所述結(jié)構(gòu)組裝塊21與有效鏡面22—體成型。
[0042]參閱圖6所示，所述照明光源3為貼片式LED，其發(fā)光角選擇80-120°，采用小功率發(fā)光角80-120°的貼片式LED，波長不受限制，可以是任意可見單色光或者白光，降低LED的散熱對電路設(shè)計的要求，降低功耗。
[0043]上述實施方式中，將聚光透鏡2、照明光源3以及攝像模組4通過所述固定支架組合形成一個整體，使照明光源3、聚光透鏡2以及攝像模組4能夠牢固的固定，且不易錯位、移位，方便安裝、固定，節(jié)省安裝、操作時間，大大提高工作效率;將兩組照明光源3加聚光透鏡2組合后對稱的放置在攝像模組4兩側(cè)，由于聚光透鏡2對照明光源3的光線進行匯聚，在視場平面上形成上下兩塊補光照明區(qū)域。由于光線的疊加，在照明區(qū)域的中心位置形成長條狀的明亮光斑，在一定程度上起到指示作用，引導(dǎo)使用者將待識讀條碼移動到最佳識讀位置;通過聚光透鏡2的折射以及聚光作用，對照明光源3發(fā)出的光線進行匯聚，以達到改變光線傳播方向，提高光能利用率以及補光照明區(qū)域的照明度的目的。
[0044]以上所述僅為本實用新型條碼識讀設(shè)備的照明模組的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種條碼識讀設(shè)備的照明模組，其特征在于:包括照明光源、聚光透鏡、攝像模組、固定支架以及底板； 所述固定支架將照明光源、聚光透鏡以及攝像模組固定于底板上，所述固定支架包括承載片、圍擋片以及支腳;所述承載片上設(shè)有攝像模組口、兩個聚光透鏡口，所述聚光透鏡放置于聚光透鏡口內(nèi)，攝像模組放置于攝像模組口內(nèi)，所述攝像模組口設(shè)于兩個聚光透鏡口中間;所述圍擋片圍繞所述承載片邊緣，圍擋片與承載片圍合形成固定攝像模組、聚光透鏡以及照明光源的凹槽;所述圍擋片底部邊緣設(shè)有多個固定所述固定支架用的支腳； 所述聚光透鏡包括兩個結(jié)構(gòu)組裝塊以及有效鏡面，所述結(jié)構(gòu)組裝塊相隔一定距離并排設(shè)置，有效鏡面架設(shè)于兩個結(jié)構(gòu)組裝塊的頂部，使結(jié)構(gòu)組裝塊與有效鏡面形成一容置空間； 所述照明光源放置于容置空間內(nèi)，照明光源的光線透過聚光透鏡為攝像模組的圖像識別區(qū)域補光。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條碼識讀設(shè)備的照明模組，其特征在于:所述聚光透鏡的光軸與照明光源的光軸成一定角度，攝像模組兩側(cè)聚光透鏡的光軸分別向攝像模組兩側(cè)張開。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的條碼識讀設(shè)備的照明模組，其特征在于:所述照明光源為貼片式LED，發(fā)光角為80-120°。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的條碼識讀設(shè)備的照明模組，其特征在于:所述聚光透鏡的有效鏡面上表面為曲面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的條碼識讀設(shè)備的照明模組，其特征在于:所述有效鏡面的兩端頭分別連接在兩個結(jié)構(gòu)組裝塊的頂部，有效鏡面與結(jié)構(gòu)組裝塊連接后形成倒U型的容置空間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的條碼識讀設(shè)備的照明模組，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)組裝塊底面設(shè)有定位柱。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的條碼識讀設(shè)備的照明模組，其特征在于:所述聚光透鏡的兩個結(jié)構(gòu)組裝模塊底部分別設(shè)有一個定位柱，結(jié)構(gòu)組裝模塊底部定位柱的直徑不同。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的條碼識讀設(shè)備的照明模組，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)組裝塊與有效鏡面一體成型。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條碼識讀設(shè)備的照明模組，其特征在于:所述固定支架的材料為金屬材質(zhì)，固定支架表面有一層氧化膜。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條碼識讀設(shè)備的照明模組，其特征在于:所述攝像模組口邊緣設(shè)有一防呆缺口。
【文檔編號】G03B15/05GK205480509SQ201620105521
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月2日
【發(fā)明人】鄭藝丹, 張俊, 張俊一, 宋維杰
【申請人】福建新大陸電腦股份有限公司