应用于扫码的光学系统及扫码器技术方案

本实用新型专利技术涉及一种应用于扫码的光学系统及扫码器，从物面至像面方向依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、具有可变屈光度的液体透镜、第四透镜和第五透镜；当扫码物距从扫码物距范围的第一物距阈值向第二物距阈值变化时，液体透镜的屈光度从屈光度可变范围的第一屈光度阈值向第二屈光度阈值变化，以使该光学系统对扫码物距范围内的待扫描图形码进行对焦。该方案可通过改变液体透镜的屈光度来实现对不同扫码物距进行聚焦，对焦时间短，结构紧凑减小了体积，且液体透镜作为光学系统中的一个内部光学组件，结构稳定性好，抗机械振动性强，增加了系统稳定性。增加了系统稳定性。增加了系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】
应用于扫码的光学系统及扫码器


[0001]本技术涉及扫码
，特别是涉及一种应用于扫码的光学系统和扫码器。

技术介绍

[0002]扫码器是一种读取如一维码、二维码等图形码的设备，利用光学系统中镜头的光学成像原理，获取所需的图像，捕获到的图像内容解码后，通过数据线或者无线通讯方式传输到电脑或者其它设备进行处理，目前已广泛应用于各类商业收银、快递物流、仓储运输及智能制造等领域，成为物联网生态系统的重要一环。
[0003]其中，光学系统是重要硬件部分，其扫码物距范围决定了使用场景的广度。为了实现不同扫码物距的清晰读码。目前的技术中通常采用马达对焦镜头作为扫码器的光学系统，当处于不同扫码物距时，通过马达带动镜头的移动来实现对焦。
[0004]随着工业场景的多样性以及设备的小型化，扫码器需要对不同扫码物距的待扫描图形码进行快速对焦，有些场景还需要扫码器体积尽可能小，这也就意味着对扫码器的光学系统的体积提出了新的要求。
[0005]然而，在目前技术中，马达对焦镜头需要用到马达，但不论是普通步进马达还是VCM马达(音圈马达)，体积都比较大，对于一些小型化设备不适用；而且普通的步进马达对焦时间较长，对于一些需要快速识别的场景不适用；虽然VCM马达对焦速度较快，但其抗震动性不太好，在很多工业场景中，机器内部的振动较大，VCM马达不耐用。对于扫码器来说，步进马达和VCM马达都有着自身的局限性，难以满足这些工业场景下对对焦速度、体积和稳定性的要求。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种应用于扫码的光学系统和扫码器。
[0007]在一个实施例中，提供了一种应用于扫码的光学系统，所述系统从物面至像面方向依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、具有可变屈光度的液体透镜、第四透镜和第五透镜；其中，
[0008]所述第二透镜的折射率大于1.55且小于1.78；第二透镜的阿贝数大于37且小于52；所述第五透镜的折射率大于1.65且小于1.71；所述第五透镜的阿贝数大于50且小于55；
[0009]所述系统的机构后焦与所述系统的有效焦距间的比值大于0.5且小于0.8；所述系统的光学总长与所述系统的有效焦距的比值大于1.1且小于1.5；
[0010]所述第二透镜的焦距与所述第四透镜的焦距间的比值的绝对值大于0.8且小于3；所述第四透镜的焦距与所述第五透镜的焦距间的比值的绝对值大于1.2且小于2；
[0011]其中，当扫码物距从扫码物距范围的第一物距阈值向第二物距阈值变化时，所述液体透镜的屈光度从屈光度可变范围的第一屈光度阈值向第二屈光度阈值变化，以使所述系统对所述扫码物距范围内的待扫描图形码进行对焦。
[0012]在其中一个实施例中，所述第一透镜具有正屈光度；所述第二透镜具有正屈光度；所述第三透镜具有负屈光度；所述第四透镜具有正屈光度；所述第五透镜具有负屈光度；其中，
[0013]所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；所述第二透镜的物侧面为凹面、像侧面为凹面；所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；所述第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面。
[0014]在其中一个实施例中，所述第一透镜具有正屈光度；所述第二透镜具有负屈光度；所述第三透镜具有负屈光度；所述第四透镜具有负屈光度；所述第五透镜具有正屈光度。
[0015]在其中一个实施例中，进一步的，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；所述第二透镜的物侧面为凹面、像侧面为凹面；所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；所述第四透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；所述第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面。
[0016]在其中一个实施例中，进一步的，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；所述第二透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；所述第三透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；所述第四透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；所述第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面。
[0017]在其中一个实施例中，进一步的，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；所述第二透镜的物侧面为凹面、像侧面为凹面；所述第三透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；所述第四透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；所述第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面。
[0018]在其中一个实施例中，所述第一透镜具有正屈光度；所述第二透镜具有正屈光度；所述第三透镜具有负屈光度；所述第四透镜具有负屈光度；所述第五透镜具有正屈光度；其中，
[0019]所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；所述第二透镜的物侧面为凹面、像侧面为凹面；所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；所述第四透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；所述第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面。
[0020]在其中一个实施例中，所述扫码物距范围为50至300。
[0021]在其中一个实施例中，所述待扫描图形码包括一维码和/或二维码。
[0022]在一个实施例中，提供一种扫码器，包括如上实施例所述的光学系统。
[0023]上述应用于扫码的光学系统及扫码器，从物面至像面方向依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、具有可变屈光度的液体透镜、第四透镜和第五透镜；其中，第二透镜的折射率大于1.55且小于1.78、阿贝数大于37且小于52；第五透镜的折射率大于1.65且小于1.71、阿贝数大于50且小于55；该系统的机构后焦与其有效焦距间的比值大于0.5且小于0.8；该系统的光学总长与其有效焦距的比值大于1.1且小于1.5；第二透镜的焦距与第四透镜的焦距间的比值的绝对值大于0.8且小于3；第四透镜的焦距与第五透镜的焦距间的比值的绝对值大于1.2且小于2；当扫码物距从扫码物距范围的第一物距阈值向第二物距阈值变化时，液体透镜的屈光度从屈光度可变范围的第一屈光度阈值向第二屈光度阈值变化，以使该光学系统对扫码物距范围内的待扫描图形码进行对焦。该方案让液体透镜在光学系统中发挥出了其自身独特的优越性，其可在驱动电压的作用下引起其曲率的变化，从而当对
不同扫码物距进行对焦时，可通过改变液体透镜的屈光度来实现对不同扫码物距进行聚焦，其响应速度很快，对焦时间短，可达毫秒级别，且结构紧凑减小了体积，能适用于很多小型化的场景，且液体透镜作为光学系统中的一个内部光学组件，结构稳定性比其它外部机械部件要好，抗机械振动性更强，增加了系统稳定性。
附图说明
[0024]图1为一个实施例中应用于扫码的光学系统的结构示意图；
[0025]图2(a)为一个实施例中光学系统在扫码物距为300时的光路图；
[0026]图2(b)为一个实施例中光学系统在扫码物距为100时的光路图；
[0027]图2(c)为一个实施例中光学系统在扫码物距为50时的光路图；
[0028]图3(a)为一个实施例中光学系统在扫码物距为300时的MTF曲线图；
[0029]图3(b)为一个实施例中光学系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于扫码的光学系统，其特征在于，所述系统从物面至像面方向依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、具有可变屈光度的液体透镜、第四透镜和第五透镜；其中，所述第二透镜的折射率大于1.55且小于1.78；所述第二透镜的阿贝数大于37且小于52；所述第五透镜的折射率大于1.65且小于1.71；所述第五透镜的阿贝数大于50且小于55；所述系统的机构后焦与所述系统的有效焦距间的比值大于0.5且小于0.8；所述系统的光学总长与所述系统的有效焦距的比值大于1.1且小于1.5；所述第二透镜的焦距与所述第四透镜的焦距间的比值的绝对值大于0.8且小于3；所述第四透镜的焦距与所述第五透镜的焦距间的比值的绝对值大于1.2且小于2；其中，当扫码物距从扫码物距范围的第一物距阈值向第二物距阈值变化时，所述液体透镜的屈光度从屈光度可变范围的第一屈光度阈值向第二屈光度阈值变化，以使所述系统对所述扫码物距范围内的待扫描图形码进行对焦。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一透镜具有正屈光度；所述第二透镜具有正屈光度；所述第三透镜具有负屈光度；所述第四透镜具有正屈光度；所述第五透镜具有负屈光度；其中，所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面；所述第二透镜的物侧面为凹面、像侧面为凹面；所述第三透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面；所述第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面；所述第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一透镜具有正屈光度；所述第二透镜具有负屈光度；所述第三透镜具有负屈光度；所述第四透镜具有负屈光度；所述第五透镜具有正屈光度。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈念，
申请(专利权)人：深圳思谋信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：