CN113887258B - 一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组 - Google Patents

一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，所述一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组采用了双镜头组件，可读景深范围扩大；通过设置与处理器贴合的散热组件提高散热效率避免设备过热；采用三电路板重叠布局，通过数据连接线互相连接进行数据传输与信号控制，使空间利用率最大化，缩小模组的体积；采用镀膜瞄准镜片斜置配合激光发射器，实现测距的同时解决二次反射瞄准点的问题。采用瞄准图案在全图像中的比例值来判断目标距离，进而调用对应的镜头获取目标图像，测距方法简单高效。外壳上设置远摄镜头调焦窗口，便于根据应用场景实时调整远摄镜头焦距。

Description

一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组
技术领域
本发明涉及条码识读领域，具体地说涉及一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组。
背景技术
条码识读设备指的是用来读取条码信息的设备。它使用一个光学装置将条码的条空信息转换，成电子信息，再由专用译码器翻译成相应的数据信息。因其输入速度快、可靠性高、采集信息量大、灵活实用的有点，在商品流通、图书管理、邮电管理、银行***等许多领域上，条码识读设备都得到了广泛的应用。
对于条码识读设备，需要具有较大的可识别范围，现有技术通常采用两种方案，一种是具有液态镜头或机械可调焦距镜头的条码扫描器，但这种方案镜头组件成本高。另一种方案是采用双模组结合，将两个分别负责远近区域的模组上下拼接而成，共用一个外壳，但是这种方案因为是将两个模组进行组合，具有体积大、功耗大的缺点，且因为电子器件的数量多，温度很容易升高影响设备寿命。
发明内容
为此，本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组。
为解决上述技术问题，本发明的所采用的技术方案：
技术方案一
一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，包括：
壳体：所述壳体内设置有贯穿壳体的第一镜头区、第二镜头区、第一补光区、第二补光区、瞄准区。
前面板：位于所述壳体的前端，所述前面板对应所述壳体的各区域位置分别设有第一镜头窗口、第二镜头窗口、第一补光窗口、第二补光窗口、瞄准窗口。
第一电路板：位于所述壳体的后端，与所述壳体可拆卸地连接；所述第一电路板包括第一镜头组件与处理器。
第二电路板：位于所述壳体的后端且位于所述第一电路板的前方，与第一电路板通过第一数据连接线电连接；所述第二电路板包括第二镜头连接器和瞄准组件。
第三电路板：位于所述壳体的后端且位于所述第二电路板的前方，与第二电路板通过第二数据连接线电连接；所述第三电路板包括第一补光灯，第二补光灯。
散热组件：位于所述第一电路板和所述第二电路板之间，所述散热组件与所述处理器贴合，并固定在所述壳体上。
其中，所述第一镜头组件设置在所述第一镜头区内；第二镜头组件设置在所述第二镜头区内，通过第二镜头连接器固定于所述第二电路板上；所述第一补光灯和第二补光灯分别设置于所述第一补光区和第二补光区内；所述瞄准组件设置于所述瞄准区内。
所述壳体上面板对应所述第一镜头区的位置，具有一贯穿上面板的调焦窗口，当所述第一镜头组件设置于所述第一镜头区时，可通过所述调焦窗口旋转所述第一镜头组件的镜头进行轴向位移。
所述第一补光区内，所述第一补光灯的前方设置有第一补光透镜，所述第一补光透镜为一平凸透镜；所述第二补光区内，所述第二补光灯的前方设置有第二补光透镜，所述第二补光透镜为一异形透镜。
所述瞄准区内，所述瞄准组件的前方设置有一瞄准镜片；所述瞄准镜片为双面镀AR膜钢化玻璃，所述瞄准镜片与所述前面板的夹角为15度。
所述条码识读模组还包括，散热组件：位于所述第一电路板和所述第二电路板之间，所述散热组件与所述处理器贴合，并固定在所述壳体上。
所述散热组件包括依次贴合的导热硅胶，石墨烯散热膜，散热板，其中，所述导热硅胶与所述处理器贴合，所述散热板通过螺丝固定于所述壳体上，所述散热板的部分区域与所述壳体贴合。
所述壳体和所述散热板为高导铝材质。
第一电路板还包括数据连接器和存储器。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明所述的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，采用了双镜头组件，可读景深范围扩大。
2、本发明所述的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，采用三电路板重叠布局，通过数据连接线互相连接进行数据传输与信号控制，使空间利用率最大化，缩小了模组的体积，减少单一电路板负载过大温度过高的问题。
3、本发明所述的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，采用镀膜瞄准镜片斜置配合瞄准激光发射器，实现测距的同时解决二次反射瞄准点的问题。
4、本发明所述的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，在壳体上设置调焦窗口，可实施根据场景变化调整第一镜头组件的镜头位置，改变景深，同时在外壳上设置贯穿孔，可以减少模组加工时因为受到外力和高温发生变形。
附图说明
图1为本发明的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组的结构分解示意图；
图2为本发明的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组的前面板示意图；
图3为本发明的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组的三电路板结构和连接关系示意图；
图4为本发明的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组的散热组件结构示意图；
图5为本发明的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组的补光结构示意图；
图6为本发明的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组的瞄准区剖面图；
图7为本发明的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组的立体图；
图8为本发明的一种条码识读方法的流程图。
附图标记为：1-壳体；11-第一镜头区；12-第二镜头区；13-第一补光区；131-第一补光透镜；14-第二补光区；141-第二补光透镜；15-瞄准区；151-瞄准镜片；2-前面板；21-第一镜头窗口；22-第二镜头窗口；23-第一补光窗口；24-第二补光窗口；25-瞄准窗口；3-第一电路板；31-第一镜头组件；32-处理器；33-数据连接器；34-存储器；4-第二电路板；41-第一数据连接线；42-第二镜头连接器；43-瞄准组件；44-第二镜头组件；5-第三电路板；51-第二数据连接线；52-第一补光灯；53-第二补光灯；61-导热硅胶；62-石墨烯散热膜；63-散热板；7-镜头泡棉；8-螺丝，9-调焦窗口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例1
如图1所示，一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，包括：
壳体1：所述壳体1内设置有贯穿壳体的第一镜头区11、第二镜头区12、第一补光区13、第二补光区14、瞄准区15。
如图2所示，前面板2：位于所述壳体1的前端，所述前面板2对应所述壳体1的各区域位置分别设有第一镜头窗口21、第二镜头窗口22、第一补光窗口23、第二补光窗口24、瞄准窗口25。
第一电路板3：位于所述壳体1的后端，与所述壳体1可拆卸地连接；所述第一电路板3包括第一镜头组件31与处理器32。所述第一镜头组件31包括镜头，以及镜头套筒，镜头底座，以及位于镜头底座内的图像传感器，所述镜头通过螺纹旋转调焦，所述镜头底座通过点胶固定于所述第一电路板3上。
所述第一电路板3上还具有条码解码芯片，图中未示出。
第二电路板4：位于所述壳体1的后端且位于所述第一电路板3的前方，与第一电路板3通过第一数据连接线41电连接；所述第二电路板4包括第二镜头连接器42和瞄准组件43。所述瞄准组件43位激光发射器。
第三电路板5：位于所述壳体1的后端且位于所述第二电路板4的前方，与第二电路板4通过第二数据连接线51电连接；所述第三电路板5包括第一补光灯52，第二补光灯53，所述第一补光灯52和第二补光灯53为LED光源。
如图3所示，所述第一电路板3，第二电路板4，第三电路板5之间通过第一数据连接线41和第二数据连接线51进行电连接，所述数据连接线为柔性板。所述三个电路板上设有螺孔，分别通过螺丝8固定于所述壳体1的不同位置。
所述壳体1上面板对应所述第一镜头区11的位置，具有一贯穿上面板的调焦窗口9，当所述第一镜头组件31设置于所述第一镜头区11时，可通过所述调焦窗口9旋转所述第一镜头组件31的镜头进行轴向位移。在本实施例中，初始设定的近视场景深范围为0-70cm，远视场景深范围为60cm-5m，通过调焦窗口旋转第一镜头组件的镜头，使得镜头延螺纹进行轴向位移，可以进一步扩展远视场景深。
如图4所示，散热组件：位于所述第一电路板3和所述第二电路板4之间，所述散热组件与所述处理器32贴合，并固定在所述壳体1上；
所述散热组件包括依次贴合的导热硅胶61，石墨烯散热膜62，散热板63，其中，所述导热硅胶61与所述处理器32贴合，所述散热板63通过螺丝固定于所述壳体1上，所述散热板63的部分区域与所述壳体1贴合。所述散热板上设有螺孔，通过螺丝固定于所述壳体1上。其中，所述导热硅胶可以减少处理器31的热阻，填充表面凹坑。
所述壳体1和所述散热板63为高导铝材质。
在本实施例中，散热组件和外壳材质的导热系数分别为，导热硅胶3W/MK；石墨烯散热膜1000-1300W/MK；散热铝板160-200W/MK；高导铝210-250W/MK。
所述第一镜头组件31设置在所述第一镜头区11内；第二镜头组件44设置在所述第二镜头区12内，通过第二镜头连接器42固定于所述第二电路板4上；所述第一补光灯52和第二补光灯53分别设置于所述第一补光区13和第二补光区14内；所述瞄准组件43设置于所述瞄准区15内。所述第一镜头组件31为远摄镜头，所述第二镜头组件44为近射镜头。在本实施例中，远摄范围60cm以后，近摄范围70CM以内。
如图5所示，所述第一补光区13内，所述第一补光灯52的前方设置有第一补光透镜131，所述第一补光透镜131为一平凸透镜；所述第二补光区14内，所述第二补光灯53的前方设置有第二补光透镜141，所述第二补光透镜为一异形透镜。其中，所述第一补光透镜131负责近视场补光，参数为50％光强的角度59°*48°,所述第二补光透镜141负责远视场补光，参数为50％光强的角度21°*21°。
如图6所示，所述瞄准区15内，所述瞄准组件43的前方设置有一瞄准镜片151；所述瞄准镜片151为双面镀AR膜钢化玻璃，所述瞄准镜片151与所述前面板2的夹角为15度。
当条码识读模组集成安装于其他设备内时，其外面还会设置一玻璃用于阻挡灰尘等异物入侵。此时，瞄准组件发射的瞄准光经过外设玻璃时会发生镜面反射，在镜头内产生干扰的光点。为了消除这种影响，在所述瞄准组件43前设置倾斜一定角度的镀膜镜片，反射的干扰电镜头镀膜镜片的反射到其他方向，不会干扰镜头工作。
第一电路板3还包括，数据连接器33和存储器34。
本发明所述的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，采用了双镜头组件，可读景深范围扩大。采用三电路板重叠布局，通过数据连接线互相连接进行数据传输与信号控制，使空间利用率最大化，缩小了模组的体积，减少单一电路板负载过大温度过高的问题。采用镀膜瞄准镜片斜置配合瞄准激光发射器，实现测距的同时解决二次反射瞄准点的问题。
实施例2
一种条码识读方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：所述瞄准组件43发射瞄准光图案至目标表面；
S2：所述第二镜头组件44获取带有瞄准光图案的第一目标图像；
S3：计算所述第一目标图像中所述瞄准光图案所占像素比例，当所述比例值大于第一阈值时，所述处理器32使用S2步骤获得的所述第一目标表面图像进行解码；当所述比例值小于第二阈值时，进入步骤S4；当所述比例值小于第一阈值且大于第二阈值时，进入步骤S5。
在本实施例中，近视场景深范围为0-70cm，瞄准光图案在整副图像中所占像素比例相对较大，远视场景深范围为60cm-5m，瞄准光图案在整副图像中所占像素比例相对较小。远近视场景深范围有一定重合，为60-70cm区域。
设定一定的景深重合范围，保证不会出现因为镜头调试或精度问题，导致部分区域无法覆盖识读效果较差的问题。
取70cm处的像素比例值为第一阈值，取60cm处的像素比例值为第二阈值。
S4：所述第一镜头组件44获取第二目标表面图像，所述处理器32接收所述第二目标图像进行解码；
S5：调用上一次解码成功的镜头组件获取第三目标图像，所述处理器32接收所述第三目标图像进行解码。
本发明所述的一种条码识读方法，采用瞄准图案占全图像比例来判断目标距离，测距方法简单。
以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，其特征在于，包括：
壳体(1)：所述壳体(1)内设置有贯穿壳体的第一镜头区(11)、第二镜头区(12)、第一补光区(13)、第二补光区(14)、瞄准区(15)；
前面板(2)：位于所述壳体(1)的前端，所述前面板(2)对应所述壳体(1)的各区域位置分别设有第一镜头窗口(21)、第二镜头窗口(22)、第一补光窗口(23)、第二补光窗口(24)、瞄准窗口(25)；
第一电路板(3)：位于所述壳体(1)的后端，与所述壳体(1)可拆卸地连接；所述第一电路板(3)包括第一镜头组件(31)与处理器(32)；
第二电路板(4)：位于所述壳体(1)的后端且位于所述第一电路板(3)的前方，与第一电路板(3)通过第一数据连接线(41)电连接；所述第二电路板(4)包括第二镜头连接器(42)和瞄准组件(43)；
第三电路板(5)：位于所述壳体(1)的后端且位于所述第二电路板(4)的前方，与第二电路板(4)通过第二数据连接线(51)电连接；所述第三电路板(5)包括第一补光灯(52)，第二补光灯(53)；
其中，所述第一镜头组件(31)设置在所述第一镜头区(11)内；第二镜头组件(44)设置在所述第二镜头区(12)内，通过第二镜头连接器(42)固定于所述第二电路板(4)上；所述第一补光灯(52)和第二补光灯(53)分别设置于所述第一补光区(13)和第二补光区(14)内；所述瞄准组件(43)设置于所述瞄准区(15)内；
所述壳体(1)上面板对应所述第一镜头区(11)的位置，具有一贯穿上面板的调焦窗口(9)，当所述第一镜头组件(31)设置于所述第一镜头区(11)时，可通过所述调焦窗口(9)旋转所述第一镜头组件(31)的镜头进行轴向位移。
2.根据权利要求1所述的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，其特征在于：所述第一补光区(13)内，所述第一补光灯(52)的前方设置有第一补光透镜(131)，所述第一补光透镜(131)为一平凸透镜；所述第二补光区(14)内，所述第二补光灯(53)的前方设置有第二补光透镜(141)，所述第二补光透镜为一异形透镜。
3.根据权利要求1所述的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，其特征在于：所述瞄准区(15)内，所述瞄准组件(43)的前方设置有一瞄准镜片(151)；所述瞄准镜片(151)为双面镀AR膜钢化玻璃，所述瞄准镜片(151)与所述前面板(2)的夹角为15度。
4.根据权利要求1所述的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，其特征在于，所述条码识读模组还包括，散热组件：位于所述第一电路板(3)和所述第二电路板(4)之间，所述散热组件与所述处理器(32)贴合，并固定在所述壳体(1)上。
5.根据权利要求4所述的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，其特征在于：所述散热组件包括依次贴合的导热硅胶(61)，石墨烯散热膜(62)，散热板(63)，其中，所述导热硅胶(61)与所述处理器(32)贴合，所述散热板(63)通过螺丝固定于所述壳体(1)上，所述散热板(63)的部分区域与所述壳体(1)贴合。
6.根据权利要求5所述的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，其特征在于：所述壳体(1)和所述散热板(63)为高导铝材质。
7.根据权利要求1所述的一种具有调焦窗口的双摄条码识读模组，其特征在于：第一电路板(3)还包括，数据连接器(33)和存储器(34)。
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