[发明专利]具有全局电子快门控制的条形码摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种条形码摄像装置，特别是涉及一种具有全局电子快门控制的条形码摄像装置。

背景技术

许多传统条形码摄像装置(例如手持和嵌入安装的条形码和机器码摄像装置)使用基于电荷耦合器件(CCD)的图像传感器。基于CCD的图像传感器包括电耦合的光敏性的光电二极管阵列，光敏二极管将入射光能转换为电荷包。在操作中，电荷包被转移出CCD图像传感器以用于下一步处理。

一些条形码摄像装置使用基于具有全局电子快门控制的互补金属氧化物半导体(CMOS)的图像传感器作为可选的成像技术。与CCD一样，基于具有全局电子快门控制的CMOS的图像传感器包括光敏性的光电二极管阵列，光敏二极管将入射光能转换为电荷。然而，与CCD不同的是，基于具有全局电子快门控制的CMOS的图像传感器允许二维阵列中的每个像素被直接寻址。这样的好处之一为，整帧图像数据的子区域能够被单独访问。基于具有全局电子快门控制的CMOS的图像传感器的另一个好处为通常来讲他们的每个像素的成本更低。这主要是由于CMOS图像传感器由生产例如微处理器等的普通集成电路的大量晶圆生产设备的标准CMOS工艺制造。除了降低成本外，普通制造工艺意味着能够将CMOS像素阵列与诸如时钟驱动器、数字逻辑电路、模/数转换器等其它标准电子装置集成在一个单芯片上。而这样的进一步好处是，减小了空间需求，并且降低了功率消耗。

另外，传统的条形码摄像装置一般由包括镜头、镜座及图像传感器等部件组成。目前现有的条码摄像装置中镜头、镜座及图形读取器等部件均为独立部件，镜头固定于镜座上，金属材料的镜头和镜座在生产加工螺纹时误差大，安装时容易使得镜头的光轴偏离镜座的主轴，严重影响成像质量，图像传感器通过焊接等方式固定于载板上，载板经过切割、组装后，插入镜座上预留的槽进行固定，载板尺寸的裁剪精度以及镜座上的槽的尺寸在精度上都不高，二者配合容易松动、偏离，引入的误差大，容易使得图像传感器的中心偏离镜头的光轴，影响成像质量，镜头与图像传感器的间距需要通过镜头上的螺纹的调焦固定，另外这种独立的部件方式，镜头中的镜片的加工、组装调试均由人工完成，生产方式和加工精度受限，为了适应生产要求，很难减小体积，造成条码摄像装置体积较大，一般体积为28*18*12MM³，造成维护成本及难度的增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有全局电子快门控制的条形码摄像装置，能在大大减小条码摄像装置体积的基础上，提高条码的成像质量和成像精度。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种用于从条形码符号采集和处理条形码数据的条形码摄像装置，所述条形码摄像装置包括：

一个二维像素阵列，用于接收所述条形码符号反射的光辐射，所述二维像素阵列包括第一多个像素和第二多个像素，所述条形码读取装置被构造用以使得所述条形码读取装置能够被控制为选择性寻址并且从所述二维阵列读出所述阵列的第一多个像素的图像数据，而与所述阵列的第二多个像素无关，每个所述像素包括一光敏区和一绝光屏蔽数据存储区；

一全局电子快门，与所述二维像素阵列关联，所述全局电子快门能够同时曝光所述二维像素阵列的所有或大致上所有的像素；以及

一条形码处理模块，所述条形码处理模块与所述二维像素阵列电连接，所述条形码处理模块用于识别采集的图像数据中的条形码符号的表示；

一镜头组，包括镜头主体及至少两片镜片，用于将所述条形码符号的反射的光辐射引导到所述二维像素阵列；

一基座，用于安装所述镜头组，起支撑、固定和保护作用；

一载板，用于搭载所述集成电路并与所述集成电路电连接；

一板对板连接器，固定在所述载板的下方，用于与外部通信。

优选的，所述二维图像传感器阵列为一互补金属氧化物半导体图像传感器。

优选的，所述镜头组的视场角为35-65°。

优选的，所述二维图像阵列传感器的动态区域为65-120分贝。

优选的，所述镜片的表面附有镀膜，所述镀膜为增透膜或带通膜。

优选的，所述至少2片镜片的组合方式为正透镜+负透镜、双胶合镜、正透镜+双胶合透镜、双胶合镜+正透镜、正透镜+正透镜+负透镜、正透镜+负透镜+正透镜或双胶合镜+双胶合镜。

优选的，所述镜头组的光栏位置放置于第一片透镜前、第一片透镜与第二片透镜之间或第二片透镜与第三片透镜之间。

优选的，所述基座的设置有防呆特征结构。