條碼識讀解碼模塊及條碼識讀終端裝置的製作方法
2023-05-08 23:58:31 4
專利名稱：條碼識讀解碼模塊及條碼識讀終端裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及條碼識別領域，特別涉及一種條碼識讀解碼模塊及條碼識讀終端
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
條碼掃描裝置是利用光電原理將條碼信息轉化為計算機可接受的信息的輸入設備，可使用於各超市、賣場、圖書館、醫院、書店及銀行等，作為快速登記或結算的一種輸入手段，對商品外包裝上或印刷品上的圖像或條碼信息直接閱讀，並輸入到聯機系統中。因此，條碼掃描裝置至少需具有識讀與解碼功能，而現有技術大多以條碼識讀模塊(imagingmodule, imaging head)搭配解碼電路板,用以實現前述功能。在條碼掃描裝置中，主要是由條碼識讀模塊及解碼電路板所組成。條碼識讀模塊的結構通常包括以下幾個部份:照明組件、光學組件、圖像傳感組件。進一步來說，現有的條碼識讀模塊及解碼電路板的電子電路架構，主要是使用微處理器(CPU)搭配隨機存取存儲器(RAM)及快閃記憶體(FLASH)運算架構，實現對圖像傳感組件的圖像採集和條碼的識別。前述架構將處理指令集合存儲在快閃記憶體等外部非易失性存儲器上；在條碼識讀模塊啟動時，微處理器將快閃記憶體中的指令集合複製到隨機存取存儲器中運行，或直接在快閃記憶體上運行；運行過程中採集的圖像、運算過程的數據存儲在隨機存取存儲器上。其中，現有技術上通常將圖像傳感組件與包括微處理器、隨機存取存儲器及快閃記憶體的解碼電路分別設置於至少2塊電路板上，有時還需要另外一個照明電路板。此外，現有技術上各電路板之間的電性連接主要透過連接器或柔性線等，用以傳輸各種電信號，例如各種控制信號；而各組件之間的物理固定通常透過連接器或螺絲，用以達成各種固定功能。因此，由於現有條碼識讀模塊使用了 CPU、RAM、FLASH、圖像傳感晶片等眾多電子器件，不僅裝配測試繁瑣，電路板的總面積很難做到400mm2以內，且功率很難小於1.5瓦特，再加上有連接器、柔性線或螺絲的存在，造成條碼識讀模塊總體積尺寸大，難以微型化。就其組件配置的結構來看，現有技術上通常要為圖像傳感組件電路板、光學鏡頭、照明組件電路板等設計結構件，以便將其固定，並阻隔外界非成像的光線影響圖像傳感組件的成像質量。由於需要承載較多組件，因此整個識讀模塊的結構複雜且結構件多。就其光學元件結構來看，現有的光學元件通常至少包括了透鏡組件及透鏡支撐組件，且透鏡組件中通常使用複數個不同的透鏡組成的鏡頭，因此組件多且成本高。通過上述可知，一個條碼識讀模塊基於其組件多且連接關係複雜，因此造成條碼識讀模塊的尺寸大，且裝配測試繁瑣。此外，也因為組件多，生產加工複雜、裝配測試繁瑣，使得條碼識讀模塊整機成本居高不下。故，本實用新型的主要目的是解決目前條碼識讀模塊難以做到極小尺寸、極低功耗、零器件最簡化和極低成本 的問題。
實用新型內容本實用新型提供了一種條碼識讀解碼模塊解決現有技術所存在的問題。為解決上述技術問題，本實用新型採用以下技術方案實現的:一種條碼識讀解碼模塊，包括一第一電路板承載了一圖像傳感晶片及一條碼處理晶片，以及一鏡頭組，所述條碼處理晶片用於控制所述圖像傳感晶片之曝光以採集圖像，並對所述圖像進行條碼解碼，而所述第一電路板具有複數個孔洞構造。作為本實用新型的進一步改進，所述鏡頭組包括單一球面鏡。作為本實用新型的進一步改進，所述圖像傳感晶片及所述條碼處理晶片可以裝載於所述第一電路板相同面，也可裝載於所述第一電路板的相反面。作為本實用新型的進一步改進，所述複數個孔洞構造的每一孔洞構造形狀可為半孔或全孔，或作為另一改進，所述複數個孔洞構造的每一孔洞構造可配置位於所述第一電路板邊緣或所述第一電路板內部。作為本實用新型的進一步改進，所述孔洞構造是利用焊接提供了所述條碼識讀解碼模塊的電力。作為本實用新型的進一步改進，所述孔洞構造是利用焊接輸入或輸出所述條碼識讀解碼模塊的電性信號。本實用新型還可以採用如下技術方案:一種條碼識讀終端裝置，所述條碼識讀終端裝置包括一如前所述的條碼識讀解碼模塊與一第二電路板，其特徵在於:所述複數個孔洞構造中至少一個孔洞構造透過焊接固定所述第一電路板與所述第二電路板。作為本實用新型的進一步改進，所述孔洞構造是利用焊接，所述複數個孔洞構造中至少一個孔洞構造透過焊接以建立所述第一電路板與所述第二電路板間的電性連接。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:通過將條碼處理晶片與圖像傳感晶片設置於同一電路板之上、電路板上預留了多功能的孔洞構造、減少其它連接組件、簡化鏡頭組及透鏡，達到減小體積及降低成本。
圖1是本實用新型條碼識讀解碼模塊的立體圖；圖2是圖1所示條碼識讀解碼模塊的立體分解圖；圖3是圖1所不條碼識讀解碼模塊的側視圖；圖4是圖1所不條碼識讀解碼模塊的上視圖；圖5是圖3所不條碼識讀解碼模塊的側視首I]面圖；圖6為本實用新型條碼識讀解碼模塊的電路原理框圖。
具體實施方式
本實用新型涉及的是條碼識讀解碼模塊，其主要用於識別一維條碼或二維條碼圖像，為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，
以下結合附圖作詳細描述:如圖1至圖4所示，本實用新型條碼識讀解碼模塊包括第一電路板101、及鏡頭組103，鏡頭組103固定於第一電路板101上。其中，第一電路板101上承載了圖像傳感晶片102以及條碼處理晶片104，前述兩晶片皆為集成電路式晶片架構，圖像傳感晶片102用於曝光以採集圖像，並將採集的圖像傳送給條碼處理晶片104進行條碼解碼，相對地，條碼處理晶片104用於控制圖像傳感晶片102之曝光以採集圖像，並對圖像傳感晶片102所採集的圖像進行條碼解碼。鏡頭組103包括鏡頭模塊1031及鏡頭殼體1032，其中鏡頭模塊1031可固定於鏡頭殼體1032中。其中，第一電路板101上具有複數個孔洞構造105a-105h。在本實用新型的一具體實施例中，如圖2所示，圖像傳感晶片102與條碼處理晶片104可位於電路板101的相反面。在本實用新型的另一具體實施例中，圖像傳感晶片102及條碼處理晶片104也可以配置位於第一電路板101的相同面(圖未示)，在此不作具體限制。由於條碼處理晶片104為集成電路式晶片架構，而非採用微處理器(CPU)搭配隨機存取存儲器(RAM)及快閃記憶體(FLASH)運算架構，因此條碼識讀解碼模塊100所需電子組件減少，且圖像傳感晶片102及條碼處理晶片104位於同一個電路板，不僅有效減小第一電路板101所需尺寸，也進一步減小條碼識讀解碼模塊100尺寸，同時簡化生產加工步驟與降低成本。第一電路板101上具有複數個孔洞構造105a_105h。。在此，要特別說明的是:本實用新型的」孔洞構造」 105a-105h的每一孔洞構造可為半孔或全孔，即孔洞構造105a-105h可全為半孔、全為全孔或半孔及全孔的組合，換言之，第一電路板101上每一孔洞構造的大小及形狀可以依功能需求而有不同設計。另外，孔洞構造105a-105h每一孔洞構造的位置可以任意配置於第一電路板101上，優選地，孔洞構造105a-105h可以位於第一電路板101邊緣(如圖1、圖2及圖4所示)，當然，也可以散布在第一電路板101內部(圖未示)。在本實用新型的一具體實施例中，孔洞構造105g-105h可為配置位於第一電路板101邊緣之半孔構造，如圖1、圖2及圖4所示例，孔洞構造105a-105f可以是位於第一電路板101邊緣較大型的鍍銅半圓孔，而孔洞構造105g-105h則是位於第一電路板101邊緣較小型的半圓孔；在本實用新型的其他具體實施例中，孔洞構造105a-105h也可以配置為位於所述第一電路板101內部之全孔構造，或孔洞構造105a-105f配置為位於所述第一電路板101邊緣之半孔構造且孔洞構造105g-105h配置為位於所述第一電路板101內部之全孔構造，在此不具體限制。值得注意的是，圖1、圖2及圖4所示的孔洞構造105a-105h數量僅為例示，可依照不同產品功能需求進行設計。在本實用新型的一具體實施例中，條碼識讀解碼模塊100可以透過第一電路板101中的孔洞構造105a-105h連接固定於一條碼識讀終端裝置的內部。具體地，連接固定的方式包括但不限於焊接。換言之，利用焊接方式將第一電路板101中的孔洞構造105a-105h至少一個孔洞構造焊接至條碼識讀終端裝置中的另一電路板，用以連接固定第一電路板101。具體而言，條碼識讀解碼模塊100可以透過第一電路板101中的孔洞構造105a-105h至少一個孔洞構造與條碼識讀終端裝置中的另一電路板進行焊接，例如:透過焊接單獨一個孔洞構造105a (此處孔洞構造105a僅為示例，亦可為105b_105h中的任一個)於條碼識讀終端裝置中的另一電路板進行物理固定，當然，第一電路板101亦可透過焊接多個或全部的孔洞構造105a-105h進行物理固定。在本實用新型的另一具體實施例中，孔洞構造105a_105h除了能透過焊接作為物理固定用途外，也可作為電性連接用途。其中，電性連接用途在此是指條碼識別解碼模塊100的電性信號傳輸，而電性信號在此可以包括但不限於電源輸入、電源地、通信的輸入輸出信號(例如=USB的D+和D-信號、串口的Rx和Tx信號)、觸發輸入信號、提示輸出信號等。具體而言，利用焊接方式將第一電路板101的孔洞構造105a-105h至少一個孔洞構造焊接至條碼識讀終端裝置中的另一電路板，用以電性連接第一電路板101與條碼識讀終端裝置中的另一電路板。也就是說，透過焊接的方式，不僅可以提供條碼識讀解碼模塊100的電力，也可以輸入或輸出條碼識讀解碼模塊100的電性信號，例如輸出條碼解碼後的條碼信息。值得一提的是，電性信號及孔洞構造105a-105h的對應關係可自行定義，在此不作具體限制。此外，同一孔洞構造可以同時提供電性連接及物理固定，亦可將電性連接與物理固定之孔洞構造獨立分開使用，其示例的實施方式可以是孔洞構造105a-105c作為電性連接使用，而孔洞構造105d-105h作為物理固定使用。綜上所述，本實用新型採用電路板上預留孔洞構造，並利用孔洞構造直接焊接於條碼識讀終端裝置中的另一電路板，可同時達到物理固定與電性連接，與現有技術相比，可省去連接器及柔性線的使用，使得條碼識讀解碼模塊100的尺寸較小、所需器件較少，也因此達到成本降低的技術效果。如圖5所示，本實用新型的另一具體實施例中，條碼識讀解碼模塊100中的鏡頭組103包括了鏡頭模塊1031以及鏡頭殼體1032。其中，鏡頭模塊1031包括透鏡支撐組件1031a以及透鏡1031b。具體地，鏡頭模塊1031與鏡頭殼體1032可設置為兩個獨立的組件，透過二者的連接形成可調焦的鏡頭組103。優選地，鏡頭模塊1031與鏡頭殼體1032的連接方法可為:在接近圖像傳感晶片102端，有一段預刻相同直徑和間隔的螺紋，所述螺紋設置於鏡頭模塊1031外層和鏡頭殼體1032內層，鏡頭模塊1031通過旋入的方式嵌入到鏡頭殼體1032中。在遠離圖像傳感晶片102端的另一段，在鏡頭模塊1031外層和鏡頭殼體1032內層間沒有螺紋，而是光滑面，基本接近O公差，主要起到阻正的作用，目的是讓鏡頭模塊1031緊固到鏡頭殼體1032中，並緊固到入射光之光學中心軸。此外，本實用新型的其他具體實施例中，鏡頭組103中的鏡頭模塊1031與鏡頭殼體1032也可配置為一體化的單一組件,而非獨立的兩個組件。在本實用新型的另一具體實施例中，透鏡1031b可為單面也可為多面的透鏡(圖5僅為單面透鏡的實施例)。此外，透鏡1031b可為球面鏡，也可為非球面鏡，或是兩種透鏡的組合。優選地，所述透鏡為一單一球面鏡，使用單一球面鏡可達到縮小光學總長、降低鏡頭模塊之體積及減低成本的效果。此外，在本實用新型的一具體實施例中，條碼識讀解碼模塊100的成像方式可以包括但不限於前置光欄。具體地說，鏡頭模塊1031透過前置光欄可引導入射光至圖像傳感晶片102並進一步成像，優選地，視場角的入射光角度可為43度。其中，43度入射光主要是與圖像傳感晶片102之間的搭配，同時照顧到視場的畸變程度，另外還可以根據不同需求進行視場角的設計。如圖6所不，條碼識讀解碼I旲塊100的電路原理框圖包括條碼處理晶片104、圖像傳感晶片102、存儲器601及震蕩器603。條碼處理晶片104主要功能是對圖像傳感晶片102傳送過來的圖像進行一維條碼或二維條碼解碼，並可透過I2C總線，利用串行通信方式配置圖像傳感晶片102或發出曝光控制信號用以控制圖像傳感晶片102的曝光。圖像傳感晶片102的主要功能是透過曝光來採集圖像，並將所採集的圖像傳送給條碼處理晶片104進行解碼。存儲器601可為電子抹除式可複寫唯讀存儲器(EEPROM)，主要功能是存儲條碼處理晶片104和圖像傳感晶片102的配置信息，以便每次開機都能得到正確的配置。震蕩器603主要功能是為條碼處理晶片104提供固定頻率的振蕩時鐘，例如12MHz。另外，如前所述，本實用新型條碼識讀解碼模塊100中的條碼處理晶片104及圖像處理晶片102承載於第一電路板101上，且第一電路板101上的複數個孔洞構造105a-105h可透過焊接作為電性連接用途，換言之，條碼識別解碼模塊100可以透過孔洞構造105a-105h輸入或輸出電
性信號。在本實用新型條碼識讀終端裝置中，包含了前述的條碼識讀解碼模塊100及第二電路板。其中，在本實用新型之一具體實施例中，條碼識讀終端裝置可以利用焊接方式將第一電路板101上的孔洞構造105a-105h至少一個孔洞構造焊接至第二電路板，即所述孔洞構造透過焊接用以固定所述第一電路板101與所述第二電路板；在本實用新型之其他具體實施例中，條碼識讀終端裝置也可透過焊接第一電路板101上的孔洞構造105a-105h至少一個孔洞構造焊接至第二電路板以建立所述第一電路板101與所述第二電路板間的電性連接，也就是說同一孔洞構造可以同時提供電性連接及物理固定，亦可將電性連接與物理固定之孔洞構造獨立分開使用。綜上所述，條碼識讀解碼模塊100可作為組件嵌入至條碼識讀終端裝置中，為條碼識讀終端裝置提供條碼識讀解碼功能，而條碼識讀終端裝置可以是手持式條碼掃描器、座體式條碼掃描器、信息終端、移動數據終端、智慧型手機、平板電腦、筆記本電腦、個人數位助理、U盾、U盤、數碼攝相器或各種需具備條碼識讀解碼功能的手持電子裝置等。本實用新型採用條碼識讀解碼模塊100電路板上預留孔洞構造，並利用孔洞構造直接焊接於條碼識讀終端裝置中的另一電路板，可同時達到物理固定與電性連接，與現有技術相比，可省去連接器及柔性線的使用，使得條碼識讀終端裝置所需器件較少，也因此達到成本降低的技術效果。綜上所述，以上僅為本發明本實用新型的較佳實施例而已，不應以此限制本發明本實用新型的範圍，即凡是依本發明本實用新型權利要求書及發明說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明本實用新型專利涵蓋的範圍內。
權利要求1.一種條碼識讀解碼模塊，其特徵在於，所述條碼識讀解碼模塊包括: 一第一電路板，所述第一電路板承載一圖像傳感晶片及一條碼處理晶片； 一鏡頭組，所述鏡頭組固定於所述第一電路板上； 所述條碼處理晶片用於控制所述圖像傳感晶片之曝光以採集圖像，並對所述圖像進行條碼解碼；以及 所述第一電路板具有複數個孔洞構造。
2.如權利要求1所述的條碼識讀解碼模塊，其特徵在於:所述鏡頭組包括單一球面鏡。
3.如權利要求1所述的條碼識讀解碼模塊，其特徵在於:所述圖像傳感晶片及所述條碼處理晶片位於所述第一電路板的相同面。
4.如權利要求1所述的條碼識讀解碼模塊，其特徵在於:所述圖像傳感晶片及所述條碼處理晶片位於所述第一電路板的相反面。
5.如權利要求1所述的條碼識讀解碼模塊，其特徵在於:所述複數個孔洞構造的每一孔洞構造形狀可為半孔或全孔。
6.如權利要求1或5所述的條碼識讀解碼模塊，其特徵在於:所述複數個孔洞構造的每一孔洞構造可配置位於所述第一電路板邊緣或所述第一電路板內部。
7.如權利要求1所述的條碼識讀模塊，其特徵在於:所述孔洞構造利用焊接提供所述條碼識讀解碼模塊的電力。
8.如權利要求1所述的條碼識讀解碼模塊，其特徵在於:所述孔洞構造利用焊接輸入或輸出所述條碼識讀解碼模塊的電性信號。
9.一種條碼識讀終端裝置，所述條碼識讀終端裝置包括如權利要求1中所述的條碼識讀解碼模塊與一第二電路板，其特徵在於:所述複數個孔洞構造中至少一個孔洞構造透過焊接固定所述第一電路板與所述第二電路板。
10.如權利要求9所述的條碼識讀終端裝置，其特徵在於:所述複數個孔洞構造中至少一個孔洞構造透過焊接以建立所述第一電路板與所述第二電路板間的電性連接。
專利摘要本實用新型提供了一種條碼識讀解碼模塊和條碼識讀終端裝置，其中條碼識讀解碼模塊包括一第一電路板以及一鏡頭組；第一電路板承載一圖像傳感晶片及一條碼處理晶片且第一電路板具有複數個孔洞構造，而鏡頭組固定於第一電路板上；條碼處理晶片用於控制圖像傳感晶片之曝光以採集圖像，並對圖像進行條碼解碼。通過將條碼處理晶片與圖像傳感晶片設置於同一電路板上、電路板上預留了多功能的孔洞構造、減少其它連接組件、簡化鏡頭組及透鏡，達到了減小體積及降低成本的技術效果。
文檔編號G06K7/10GK203038291SQ201220679538
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者邱有森, 鍾文斌, 林秋 申請人:福建新大陸自動識別技術有限公司