[发明专利]条码读取机光学取像镜头

说明书

技术领域

本发明涉及一种条码读取机光学取像镜头，特别涉及一种具有两个透镜所构成的光学取像镜头，以运用于小型扫瞄装置需求的广视角的光学取像镜头。

背景技术

一般而言，扫瞄装置的主要目的是将影像经由光学取像镜头(image readinglens)读取后，成像于电子感光元件(image sensor)，电子感光元件将影像转换为电子讯号传送至外界。为使影像成像时不致变形或不同波长的光线能得到补偿，因此，光学取像镜头的设计即成为重要的关键。

如美国专利US6,147,816揭露使用二透镜式的光学取像镜头，采用两个新月型的透镜构成光学取像镜头，运用在影像扫描机(image scanner)或传真机(facsimile machine)上；如图1A，光学取像镜头91包含新月型(meniscus)凸面在物侧的第一透镜911、新月型凹面在物侧的第二透镜912、中置型光圈913与一片红外线滤光片915，使影像可成像于成像面914；其主要是运用绕射非球面(diffractive aspherical)光学面的第二透镜912，以缩小像差及色差，使成扫描后的影像提高色彩的解析度。然而，此种设计的场视角(field of angle)太小，场视角的一半仅为约23.6°，不能运用于小型条码读取机(bar code reader machine)的光学取像镜头上，主要原因是小型条码读取机所读取的条码影像需要更贴近光学取像镜头，其场视角需求更大。

条码读取机使用的光学取像镜头如美国专利公开号US 2009/0140048使用抛物面的接收透镜并以绕射端面，以增加场视角，但其结构不易制造，且抛物面的接收透镜具有相当长度，不利于小型化的需求；台湾专利TW M306698揭露单片式的光学取像镜头，虽制造简单，但却需要更长的接收距离，也不利于使用。

为提高接收影像的品质，美国专利US 5,917,661揭露使用二个光学透镜，如图1B，光学取像镜头92包含双凸型的第一透镜921、新月型凹面在物侧的第二透镜922与后置型光圈923，使影像可成像于成像面924；其中，以双凸型第一透镜921与新月型第二透镜922两个透镜组合的成光学取像镜头92，为增加场视角采用较强的屈光度(refraction power)，但却需要较厚的透镜以达成，此不利于制造也不能运用于小型(薄形)的条码读取机。

对于有利于高解析度条码读取机的光学取像镜头设计上，如美国专利US7,477,460或美国专利公开号US2007/0097522所揭露的四片透镜式的光学取像镜头，其像差可获得较好的补偿，但其光学取像镜头的全长仍过长，且透镜数量较多，不利于制造成本的降低。

目前，条码读取机的发展趋势上，使用者对于小型化、条码读取机与条码的距离短的需求甚殷，因此发展较短的光学取像镜头(全长较短)，且较大的场视角、缩短后焦距、像差修正良好使解析度高的光学取像镜头为使用者迫切所需。

发明内容

有鉴于上述现有技术的问题，本发明的主要目的在于提供一种条码读取机光学取像镜头，提供较大的场视角、较短后焦距、且像差修正良好的光学取像镜头，以供给小型且近距离扫描需求的条码读取机使用；该条码读取机光学取像镜头沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜与影像感测元件。

其中，第一透镜为新月型透镜，其第一透镜物侧光学面为凸面，凸面向物侧，其第一透镜物侧光学面及第一透镜像侧光学面皆为非球面；其中，第二透镜为新月型透镜，第二透镜物侧光学面为凹面，凹面向物侧，其第二透镜物侧光学面及第二透镜像侧光学面皆为非球面；其中，影像感测元件设置于第一透镜与第二透镜组合后的成像面上；满足下列条件：

62.0°＜2ω＜89.5°        (1)

1.50＜TL/D_1/2＜2.20        (2)

其中，2ω为光学取像镜头之场视角(度)(field of view)对角角度；TL为光轴上，第一透镜物侧光学面至成像面的距离；D_1/2影像感测元件有效感测区域对角线长的一半。

本发明的另一目的在于提供一种条码读取机光学取像镜头，如前所述，该条码读取机光学取像镜头沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜与影像感测元件；进一步满足下列条件之一或其组合：

1.0＜|f/f₁|+|f/f₂|＜2.1    (3)