一種掃描槍的雷射頭機構的製作方法
2023-10-09 05:01:09 1
一種掃描槍的雷射頭機構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種掃描槍的雷射頭機構，在雷射頭殼體內依次並排設置有擋光板、凸透鏡和雷射發射器，擋光板上設置有出光孔，雷射發射器上的發射光穿過凸透鏡後從擋光板上的出光孔射出，所述雷射發射器包括雷射功率調節模塊和雷射光源，雷射功率調節模塊與雷射光源連接，用以調節雷射光源的發射光的功率，所述雷射光源到凸透鏡的距離大於凸透鏡的焦距，出光孔到凸透鏡的距離小於發射光穿過凸透鏡後的匯聚點到凸透鏡的距離。本發明的掃描槍的雷射頭機構，在增大了大碼的景深的同時，也能兼顧小碼的識讀，兼容性較好，讀碼性能優越。
【專利說明】一種掃描槍的雷射頭機構
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種掃描槍的雷射頭機構。
【背景技術】
[0002]景深，是衡量掃描槍識讀能力的重要指標，對於一個固定密度的條碼，景深越遠越好，識讀的隨意性就越大。對於1.0mm密度的條形碼(小密度條碼，簡稱大碼)，目前，國內的一維掃描槍的景深最大在700-800_。有些廠家為了追求大碼的景深甚至犧牲高密度條碼(一般指密度的條碼)的識別能力(下簡稱小碼)，大碼和小碼永遠是一對矛盾。無法兼顧，大碼的景深加強了小碼就無法識別，反之亦然。雷射頭是掃描槍光學系統的一個重要組成部分，決定光源效果的由金屬外殼，透鏡尺寸，出光口的尺寸，雷射發射二極體的位置，雷射發射功率這幾個重要的參數構成，其各自參數的相互匹配決定光源的出光效果。目前的工藝參差不齊，難以尋找相互位置的一個平衡點，導致從出光口出來的光斑隨距離的變化形狀大小變化劇烈，某些廠家為了追求大碼的景深而一味的將雷射頭與透鏡的位置調整調整在接近焦點處，這樣就可以保證出射的光線匯聚點變遠。而有些廠家為了追求小碼的可讀性而一味將雷射頭與透鏡的位置調整在離焦點處越遠越好，這樣可以保證出射光線的匯聚點變近。另外，還有一個非常重要的因素，就是出光的功率，如果太小，大碼的景深無法保證，如果太大，小碼處會由於太多的散射光幹擾而導致識讀性差，同時雷射的壽命也無法得到保證。透鏡的焦距設計，雷射頭距離透鏡的位置是出光性能的首要指標，其次就是出光孔的X方向尺寸的控制，掃描條碼實際上是一系列光斑的掃描組合，在某一特定的景深位置，如果得到的光斑大，對於小碼，就會出現光斑橫跨的現象，如圖1所示。但如果得到的光斑小，對於大碼，就會出現幹擾的現象，如圖2所示，這些都是會影響讀碼性能的。
【發明內容】
[0003]本發明提供一種讀碼性能好的掃描槍的雷射頭機構。
[0004]本發明所述的掃描槍的雷射頭機構，在雷射頭殼體內依次並排設置有擋光板、凸透鏡和雷射發射器，擋光板上設置有出光孔，雷射發射器上的發射光穿過凸透鏡後從擋光板上的出光孔射出，所述雷射發射器包括雷射功率調節模塊和雷射光源，雷射功率調節模塊與雷射光源連接，用以調節雷射光源的發射光的功率，所述雷射光源到凸透鏡的距離大於凸透鏡的焦距，出光孔到凸透鏡的距離小於發射光穿過凸透鏡後的匯聚點到凸透鏡的距離。
[0005]本發明所述的掃描槍的雷射頭機構，雷射頭殼體內設置有擋光板、凸透鏡和雷射發射器，擋光板上設置有出光孔，所述雷射光源到凸透鏡的距離大於凸透鏡的焦距，出光孔到凸透鏡的距離小於發射光穿過凸透鏡後的匯聚點到凸透鏡的距離，讓出光的匯聚點稍稍遠離出光孔，使其在15-28mm會聚較好，在在匯聚點之前進行讀碼，其光斑的大小最大不會超過出光孔的大小，保證即使小碼距離出光口很近，也能正常解碼。由於焦距的增加，出光口的大小的限制，在光線匯聚點後的光斑雖然大小受到了限制，由於小碼識讀離得近，不會產生景深的問題，但是要提高大碼的景深，光靠這些是不夠的，因為大碼默認離得遠，越遠光損耗就越大，光能量損耗越大，回溯的光能量就越小，大碼的遠景深就受到了限制，因此，通過雷射功率調節模塊提高發射光的功率，以提高雷射頭的發射能量來得到較強的回溯光，保證大碼也能順利掃描。
[0006]另外，在擋光板和凸透鏡在對應位置各設置有通孔，螺杆依次貫穿擋光板和凸透鏡的通孔後兩端分別由螺母旋緊，擋光板和凸透鏡之間的螺杆外圍設置有處於壓縮狀態的彈簧，彈簧的兩端分別將擋光板和凸透鏡壓緊在彈簧與螺母之間。
[0007]由於生產工藝的問題，凸透鏡與出光孔之間的實際距離可能會同預設計值存在一定誤差，通過旋擰靠近擋光板一側的螺母，可調整出光孔與凸透鏡之間距離。當出光孔與凹面鏡之間實際距離小於預設計值時，可向外側旋擰螺母，處於壓縮狀態彈簧對擋光板有向外側的作用力，推動擋光板遠離凸透鏡移動，增大了出光孔與凸透鏡之間距離，使出光孔與凸透鏡之間實際距離可以滿足預設計值的要求；當出光孔與凸透鏡之間實際距離大於預設計值時，可向內側進一步旋緊螺母，依靠螺母的作用力推動擋光板靠近凸透鏡移動，縮小出光孔與凸透鏡之間距離，以滿足實際使用的需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為掃描槍發射的光斑過大時導致光斑橫跨現象的示意圖。
[0009]圖2為掃描槍發射的光斑過大時導致幹擾現象的示意圖。
[0010]圖3為一種掃描槍的雷射頭機構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]實施例1,如圖3所75的一種掃描槍的雷射頭機構，在雷射頭殼體內依次並排設置有擋光板1、凸透鏡2和雷射發射器3,擋光板1上設置有出光孔11，雷射發射器3上的發射光穿過凸透鏡2後從擋光板1上的出光孔11射出，所述雷射發射器3包括雷射功率調節模塊和雷射光源31，雷射功率調節模塊與雷射光源連接，用以調節雷射光源的發射光的功率，所述雷射光源31到凸透鏡2的距離大於凸透鏡2的焦距，出光孔11到凸透鏡2的距離小於發射光穿過凸透鏡2後的匯聚點到凸透鏡2的距離，其中，雷射光源31的中心與凸透鏡2的中心、出光孔11的中心位於同一直線上，在擋光板1和凸透鏡2在對應位置各設置有通孔，螺杆4依次貫穿擋光板和凸透鏡的通孔後兩端分別由螺母旋緊，擋光板和凸透鏡之間的螺杆外圍設置有處於壓縮狀態的彈簧5，彈簧5的兩端分別將擋光板和凸透鏡壓緊在彈簧與螺母之間。雷射光源31到凸透鏡的距離大於凸透鏡的兩倍焦距為佳，因為當光斑由小變大的時候，光斑的大小和透鏡的焦距成反比，因此，適當增加透鏡的焦距，讓出光的匯聚點稍稍遠離出光孔，使其在15-28_會聚較好，在在匯聚點之前進行讀碼，保證小碼的掃描。另夕卜，通過雷射功率調節模塊提高發射光的功率，讓雷射光源的發射光的功率在3.5-4mW之間為宜，通過提高雷射頭的發射能量來得到較強的回溯光，保證大碼也能順利掃描。
[0012]在擋光板1和凸透鏡2在對應位置各設置有通孔，螺杆依次貫穿擋光板和凸透鏡的通孔後兩端分別由螺母旋緊，擋光板和凸透鏡之間的螺杆外圍設置有處於壓縮狀態的彈簧，彈簧的兩端分別將擋光板和凸透鏡壓緊在彈簧與螺母之間。通過旋擰靠近擋光板一側的螺母，可調整出光孔與凸透鏡之間距離。當出光孔與凹面鏡之間實際距離小於預設計值時，可向外側旋抒螺母，處於壓縮狀態彈簧對擋光板有向外側的作用力，推動擋光板遠離凸透鏡移動，增大了出光孔與凸透鏡之間距離，使出光孔與凸透鏡之間實際距離可以滿足預設計值的要求；當出光孔與凸透鏡之間實際距離大於預設計值時，可向內側進一步旋緊螺母，依靠螺母的作用力推動擋光板靠近凸透鏡移動，縮小出光孔與凸透鏡之間距離，以滿足實際使用的需求。
[0013]另外在出光孔11的兩側各設置有滑軌，所述滑軌固定在擋光板上，擋光板上還設置有遮光板，所述遮光板的兩側分別與出光孔兩側的滑軌連接並可沿滑軌移動，用以調節出光孔的大小。當掃描的光斑過大時，可移動遮光板去縮小出光孔的大小，通過調節出光孔的大小去限定由發射光形成的掃描光斑的大小，以適應不同的掃描場景，增大該掃描槍適用的範圍。
【權利要求】
1.一種掃描槍的雷射頭機構，其特徵在於:在雷射頭殼體內依次並排設置有擋光板、凸透鏡和雷射發射器，擋光板上設置有出光孔，雷射發射器上的發射光穿過凸透鏡後從擋光板上的出光孔射出，所述雷射發射器包括雷射功率調節模塊和雷射光源，雷射功率調節模塊與雷射光源連接，用以調節雷射光源的發射光的功率，所述雷射光源到凸透鏡的距離大於凸透鏡的焦距，出光孔到凸透鏡的距離小於發射光穿過凸透鏡後的匯聚點到凸透鏡的距離。
2.根據權利要求1所述的掃描槍的雷射頭機構，其特徵在於:雷射光源的中心與凸透鏡的中心、出光孔的中心位於同一直線上。
3.根據權利要求1所述的掃描槍的雷射頭機構，其特徵在於:在擋光板和凸透鏡在對應位置各設置有通孔，螺杆依次貫穿擋光板和凸透鏡的通孔後兩端分別由螺母旋緊，擋光板和凸透鏡之間的螺杆外圍設置有處於壓縮狀態的彈簧，彈簧的兩端分別將擋光板和凸透鏡壓緊在彈簧與螺母之間。
4.根據權利要求1所述的掃描槍的雷射頭機構，其特徵在於:所述雷射光源到凸透鏡的距離大於凸透鏡的兩倍焦距。
5.根據權利要求1所述的掃描槍的雷射頭機構，其特徵在於:在出光孔的兩側各設置有滑軌，所述滑軌固定在擋光板上，擋光板上還設置有遮光板，所述遮光板的兩側分別與出光孔兩側的滑軌連接並可沿滑軌移動，用以調節出光孔的大小。
6.根據權利要求1所述的掃描槍的雷射頭機構，其特徵在於:發射光穿過凸透鏡後的匯聚點與擋光板上的出光孔的距離在15至28mm之間。
7.根據權利要求1所述的掃描槍的雷射頭機構，其特徵在於:雷射光源的發射光的功率在3.5-4mW之間。
【文檔編號】G06K7/10GK104504359SQ201510016307
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月14日 優先權日:2015年1月14日
【發明者】王啟雲 申請人:王啟雲