专利名称：激光条形码扫描装置及其扫描机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种条形码扫描装置的设计，尤其涉及一种激光条形码扫描装置及其 扫描机构。
背景技术：
查条形码扫描装置目前已广泛应用在各种领域中。例如在百货公司、超级市场、 商品卖场、物料管理等场合中皆已普遍采用条形码扫描装置作为电子辅助设备，藉由该条 形码扫描装置的辅助，使工作人员可以迅速且有效率地读取各项产品的价格及其它产品资 讯，再配合计算机的运算处理，而可达到节省人力、提升工作效率、自动化管理的需求。在已知的条形码扫描技术中有各种不同的类型，例如在中国台湾发明专利公告编 号第422375中揭露了一种激光条形码阅读器的光学装置，其包括有一激光光源、一曲面反 射镜、一棱镜，其中该曲面反射镜系设于该激光光源之前以一带动装置带动其振动，该棱镜 折射该激光光束使其当该曲面反射镜振动时同时带动棱镜而改变激光光束的行进方向形 成一段直线光点进行动态扫描一条形码，扫描该条形码的反射光束经该曲面反射镜收集射 向一光感应器感应该条形码影像。由于技术的进步，使得条形码扫描的技术由早期单纯的扫描光线阅读方式渐渐演 进至全方位的条形码扫描技术。现有的全方位条形码扫描装置主要是在基座壳体的一侧 端配置一激光二极管，该激光二极管所发出的激光经由多片反射镜片反射后投射至一多面 反射镜，该多面反射镜连结有一电机，而可在该电机的驱动之下而旋转。故该激光在投射向 该多面反射镜时，会在不同时间投射至该多面反射镜的其中一个镜面，再由该多面反射镜 的其中一个镜面以不同的投射角度而反射至环邻于该多面反射镜之一环列反射镜组的其 中一个反射镜片，由该环列反射镜组的反射镜片的反射而投射出一扫描激光至一标的条形 码，如此即可产生扫描激光至一标的条形码，而进行全方位的条形码扫描功能。
发明内容
然而，现有的条形码扫描装置在光学效果方面，因其作动原理是由反射镜的角度 变化改变扫描光束的扫描动线而构成一直线的扫描线，是从角度变化转为直线变化。故扫 描光束位在扫描线两端的运动速度会比在扫描线中央的运动速度为快，造成扫描时的速度 不稳定，难以精确判读条形码。而全方位条形码扫描装置虽具有较佳的条形码阅读效果， 且较不会受到激光投射角度与标的条形码间的限制，但是多面反射镜在电机驱动之下而旋 转，以不同镜面不同角度反射激光时，因激光在镜面上反射点的位置都不相同，造成扫描时 在斜边的变形量大，难以精确判读条形码，需要后续以软件作校正才能克服。因此，本发明的目的即是提供一种激光条形码扫描装置及其扫描机构，其结构的 设计使扫描时的扫描线具有极佳的线性度，以精确判读条形码。本发明为解决现有技术的 问题所采用的技术手段为一种激光条形码扫描装置，包括一基座壳体、一光源产生装置、一 投光收光复合镜、一旋转反射镜、一反射镜组及一光接收装置。
光源产生装置设置在基座壳体，用以产生一光束，并以一预定的光束投射光程路 径投射出。投光收光复合镜设置在光束投射光程路径，光源产生装置所产生的光束投射至 投光收光复合镜后，以一投光光程路径反射出。旋转反射镜与反射镜组构成激光条形码扫描装置的扫描机构，其中旋转反射镜设 置在投光收光复合镜的投光光程路径，包括一基体，基体的顶面以一倾斜角度形成有一反 射镜面，并受一驱动装置依一预定的旋转轴向驱动旋转，投光收光复合镜所反射的光束向 基体的顶面入射后，由旋转反射镜藉旋转将入射的光束呈幅射状反射出。反射镜组由多片 具有一预定倾斜角度的反射镜片以旋转反射镜为等光程交点位置，作为几何中心配置而 成，旋转反射镜所反射的光束扫过反射镜组的各反射镜片，再由环列反射镜组的各反射镜 片反射出扫描光束，扫描光束的扫描动线构成一扫描图案进行扫描。光接收装置设置在基座壳体且位在投光收光复合镜的收光光程路径，扫描后的回 授光束经由反射镜组及旋转反射镜的反射后由投光收光复合镜聚焦反射至光接收装置。在本发明的较佳实施例中，光源产生装置所产生的光束为激光光束。投光收光复 合镜为一曲面镜并在其中央部位具有一中心平面镜，且旋转反射镜受驱动旋转时，以投光 收光复合镜的投光光程路径为旋转轴向。在反射镜组的结构方面，反射镜组包括有至少三 片以上的反射镜片，各个反射镜片间呈环列配置且相互紧邻。由本发明所采用的技术手段，由于反射镜组的各反射镜片以旋转反射镜为等光 程交点位置，作为几何中心配置而成。旋转反射镜在受驱动而旋转时，光束向基体的顶面 入射，反射光束等光程地以旋转反射镜为中心，呈幅射状反射出，扫过反射镜组的各反射镜 片。反射点的位置不存在因旋转所产生的误差，对应各反射镜片的光程亦相同，故扫描光束 的扫描动线所构成的扫描线的线性度佳，可精确判读条形码。且各扫描线更集合构成一全 方位扫描图型，可用以进行全方位条形码扫描，以精确判读各种角度位置的条形码。本发明所采用的具体实施例，将藉由以下的实施例及附图作进一步的说明。
图1为显示本发明较佳实施例的立体图；图2为显示本发明较佳实施例的上视图；图3为显示第2图中3-3断面的剖视图；图4为显示本发明扫描投光时的光程路径示意图；图5为显示本发明扫描收光时的光程路径示意图；图6为显示本发明旋转反射镜旋转一定角度后扫描投光时的光程路径示意图之 图7为显示本发明旋转反射镜旋转一定角度后扫描投光时的光程路径示意图之 --；图8为显示本发明扫描时的扫描线构成的全方位扫描图型的示意图。符号说明100激光条形码扫描装置1基座壳体11底座
12透明防尘罩
2光源产生装置
3投光收光复合镜
31曲面镜
32中心平面镜
4旋转反射镜
40驱动装置
41基体
42反射镜面
5反射镜组
5a、5b反射镜片
6光接收装置
B光束BOB1、B2、B3、B4IL1、L2PR23R34R3具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合说明书附图对本发 明实施例进行进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但 并不作为对本发明的限定。参阅图1及图2所示，其为显示本发明较佳实施例的立体图及本发明较佳实施例 的上视图。本发明较佳实施例的激光条形码扫描装置100包括一基座壳体1、一光源产生装 置2、一投光收光复合镜3、一旋转反射镜4、一反射镜组5及一光接收装置6。基座壳体1由一底座11及一透明防尘罩12对合而成，其内部设置有光源产生装 置2、投光收光复合镜3、旋转反射镜4、反射镜组5及光接收装置6。光源产生装置2设置在基座壳体1的侧边，用于产生光束，其所产生的光束可为激 光光束。投光收光复合镜3固定于基座壳体1的透明防尘罩12底部，投光收光复合镜3为 一曲面镜31，并在其中央部位具有一中心平面镜32，投光收光复合镜3投光时经由中心平 面镜32反射，收光时则由曲面镜31聚焦反射。旋转反射镜4设置在基座壳体1的底座11的底部，其包括一基体41，基体41的顶 面以一倾斜角度形成有一反射镜面42，且基体41的底部连接有一驱动装置40。反射镜组5设置在基座壳体1中，是由多片具有一预定倾斜角度的反射镜片5a、
回授光束 扫描光束 旋转方向 扫描线
全方位扫描图型 光束投射光程路径 投光光程路径 收光光程路径5b (在说明书附图中仅针对后续说明书中会提及的元件进行标号)以一等光程交点位置为 几何中心配置，即以旋转反射镜4为等光程交点位置，作为几何中心配置而成，与旋转反射 镜4作为激光条形码扫描装置100中用于改变光束光程路径以进行扫描的扫描机构。在本 实施例中，反射镜组5的各个反射镜片5a、5b之间为相互紧邻配置，且包括有至少三片以上 的反射镜片5a、5b (附图中为28片的反射镜片)，各个反射镜片5a、5b间系呈环列配置。光接收装置6设置在基座壳体1的侧边，其对应投光收光复合镜3，且邻近光源产 生装置2，以便于投光收光复合镜3的光程路径设计，用以接收扫描后的回授光束。参阅图3及图4所示，在进行扫描时，由光源产生装置2产生一光束B，并以一预定 的光束投射光程路径R23向投光收光复合镜3投射出。投光收光复合镜3设置在所述光束投射光程路径R23，光源产生装置2所产生的光 束B投射至投光收光复合镜3后，由投光收光复合镜3的中心平面镜32反射，以一投光光 程路径R34向旋转反射镜4反射出。旋转反射镜4设置在投光收光复合镜3的投光光程路径R34，投光收光复合镜3所 反射的光束B向旋转反射镜4的基体41的顶面入射至反射镜面42，基体41受驱动装置40 依一预定的旋转轴向驱动，而以一旋转方向I旋转。旋转反射镜4藉旋转将入射的光束B 呈幅射状反射出，扫过反射镜组5的各反射镜片5a、5b。在本发明的较佳实施例中，以投光 收光复合镜3的投光光程路径R34为旋转轴向。旋转反射镜4将入射的光束B反射至反射镜组5的其中一反射镜片5a，再由反射 镜组5的反射镜片5a反射出一扫描光束Bi。扫描光束Bl的位置会随旋转反射镜4的旋转 而变化，在反射镜片5a上由原扫描光束Bl的位置移动到扫描光束B2的位置，扫描光束的 扫描动线构成一扫描线Li，以对一待扫描条形码(图中未标示)进行扫描。参阅图5，扫描条形码后反射回来的回授光束B0，先后经由反射镜组5及旋转反射 镜4的反射，投射至投光收光复合镜3。光接收装置6位在投光收光复合镜3的收光光程路 径R36，回授光束BO由投光收光复合镜3的曲面镜31聚焦反射经收光光程路径R36至光接 收装置6。参阅图6及图7，由于旋转反射镜4受驱动以旋转方向I旋转，当旋转反射镜4旋 转到另一个位置时，其反射的光束B扫过反射镜组5的另一片反射镜片5b，再由反射镜组5 的反射镜片5b反射出扫描光束B3进行扫描。扫描光束B3的位置随旋转反射镜4的旋转 而变化，在反射镜片5b上由扫描光束B3的位置移动到扫描光束B4的位置，其扫描动线在 空间中构成另一角度的扫描线L2，可对另一角度位置的待扫描条形码(图中未标示)进行 扫描。由此可知，旋转反射镜4以旋转方向I旋转，将入射的光束B呈幅射状反射出，其 反射的光束B会扫过反射镜组5的各反射镜片5a、5b，再由各反射镜片5a、5b反射出扫描光 束Bi、B2、B3、B4,扫描光束的扫描动线经过每一反射镜片会构成一扫描线。由于光束B为 入射至旋转反射镜4的反射镜面42上的同一点，且由于反射镜组5的各反射镜片5a、5b以 旋转反射镜4为等光程交点位置，作为几何中心配置而成，故扫描线的线性度佳，可精确判 读条形码。参考图8，扫描时的扫描线构成的全方位扫描图型，当扫描光束扫过全部的反射 镜片后，各扫描线更集合构成一全方位扫描图型P(Pattern),可用以进行全方位条形码扫 描。
由以上实施例可知，本发明所提供的激光条形码扫描装置及其扫描机构确具产业 上的利用价值。以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限定本发明的保护范围，对于 本领域一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式
及应用范围上均会有所改变，但 均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种激光条形码扫描装置，其特征在于，所述的扫描装置包括一基座壳体；一光源产生装置，设置在所述的基座壳体，用以产生一光束，并以一预定的光束投射光 程路径投射出；一投光收光复合镜，设置在所述的光束投射路径，所述的光源产生装置所产生的光束 投射至所述的投光收光复合镜后，以一投光光程路径反射出；一旋转反射镜，设置在所述的投光收光复合镜的投光光程路径，所述的旋转反射镜包 括一基体，所述基体的顶面以一倾斜角度形成有一反射镜面，所述基体受一驱动装置依一 预定的旋转轴向驱动旋转，所述投光收光复合镜所反射的光束向所述的基体的顶面入射， 由所述旋转反射镜藉旋转将入射的光束呈幅射状反射出；一反射镜组，由多片具有一预定倾斜角度的反射镜片以所述的旋转反射镜为等光程交 点位置，作为几何中心配置而成，所述旋转反射镜所反射的光束扫过所述反射镜组的各反 射镜片，再由所述环列反射镜组的各反射镜片反射出扫描光束，所述扫描光束的扫描动线 系构成一扫描图案进行扫描；一光接收装置，设置在所述的基座壳体，且位在所述的投光收光复合镜的收光光程路 径，该扫描后的回授光束经由所述的反射镜组及所述的旋转反射镜的反射后，由所述的投 光收光复合镜聚焦反射至所述的光接收装置。
2.如权利要求1所述的激光条形码扫描装置，其特征在于，所述的光源产生装置所产 生的光束为激光光束。
3.如权利要求1所述的激光条形码扫描装置，其特征在于，所述的投光收光复合镜为 一曲面镜并在其中央部位具有一中心平面镜。
4.如权利要求1所述的激光条形码扫描装置，其特征在于，所述的旋转反射镜受驱动 旋转时，以所述的投光收光复合镜的投光光程路径为旋转轴向。
5.如权利要求1所述的激光条形码扫描装置，其特征在于，所述的反射镜组的各个反 射镜片之间为相互紧邻配置。
6.如权利要求1所述的激光条形码扫描装置，其特征在于，所述的反射镜组包括有至 少三片以上的反射镜片，所述的各个反射镜片间系呈环列配置。
7.一种激光条形码扫描装置的扫描机构，用于将所述的条形码扫描装置的一光源产生 装置所产生的一光束经由所述的扫描机构的反射，产生一扫描图型进行扫描，其特征在于， 所述的扫描机构包括一反射镜组，为由多片具有一预定倾斜角度的反射镜片以一等光程交点位置为几何中 心配置而成；一旋转反射镜，设置在所述的等光程交点位置处，所述的旋转反射镜包括一基体，所述 的基体的顶面以一倾斜角度形成有一反射镜面，所述的基体受一驱动装置以一预定的旋转 轴向驱动旋转，所述光源产生装置所产生的光束向所述的基体的顶面入射，由所述的旋转 反射镜藉旋转将所述的入射的光束呈幅射状反射出，扫过所述的反射镜组的各反射镜片， 再由所述的反射镜组的各反射镜片反射出扫描光束，所述的扫描光束的扫描动线构成该扫 描图型进行扫描。
8.如权利要求7所述的激光条形码扫描装置的扫描机构，其特征在于，所述的光源产生装置所产生的光束为激光光束。
9.如权利要求7所述的激光条形码扫描装置的扫描机构，其特征在于，所述的旋转反 射镜受所述的驱动装置驱动旋转以所述的入射的光束的入射光程路径为旋转轴向。
10.如权利要求7所述的激光条形码扫描装置的扫描机构，其特征在于，所述的反射镜 组的各个反射镜片为互相紧邻配置。
11.如权利要求7所述的激光条形码扫描装置的扫描机构，其特征在于，所述的反射镜 组包括有至少三片以上的反射镜片，所述的各个反射镜片间呈环列配置。
全文摘要
本发明是关于一种激光条形码扫描装置，包括一基座壳体、一光源产生装置、一投光收光复合镜、一旋转反射镜、一反射镜组及一光接收装置，其中，反射镜组由多片具有一预定倾斜角度的反射镜片以一等光程交点位置为几何中心配置而成，旋转反射镜设置在投光收光复合镜的投光光程路径，包括一顶面以一倾斜角度形成有一反射镜面的基体，所述基体由一驱动装置驱动旋转，光源产生装置产生的光束经由投光收光复合镜反射，向基体的顶面入射，由旋转反射镜藉旋转将入射的光束呈幅射状反射出，扫过反射镜组的各反射镜片后反射出扫描光束，扫描光束的扫描动线构成扫描图型进行扫描。
文档编号F21V14/04GK102004896SQ20091017180
公开日2011年4月6日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者廖登镇 申请人:巨豪实业股份有限公司