專(zhuān)利名稱(chēng)：用于掃描裝置的光源模塊和具有光源模塊的掃描裝置的制作方法
本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為1998年6月19日，申請(qǐng)?zhí)枮?3159722.X，標(biāo)題為“用于掃描裝置的光源模塊和具有光源模塊的掃描裝置”的專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及一種用于掃描裝置例如條形碼閱讀器的光源模塊，并涉及一種具有光源模塊的掃描裝置。
近年來(lái)，銷(xiāo)售終端系統(tǒng)(POS系統(tǒng))在商店里已越來(lái)越普遍。在POS系統(tǒng)中，一種條形碼閱讀器閱讀設(shè)置在商品上的條形碼。根據(jù)POS系統(tǒng)，結(jié)算工作只需通過(guò)掃描條形碼閱讀器發(fā)射的光束來(lái)進(jìn)行。于是，營(yíng)業(yè)員(售貨員)的工作量通過(guò)使用條形碼閱讀器而減少了。
條形碼閱讀器一般包括一個(gè)用于發(fā)射光束的光源，一個(gè)用于通過(guò)將來(lái)自光源的光束反射生成掃描光束的裝置(例如一種旋轉(zhuǎn)的多面鏡)，多個(gè)用于反射掃描光束并用于分割掃描光束以在條形碼閱讀器外面提供一組掃描線的鏡面。被商品上的條形碼反射的返回光束由一個(gè)凹透鏡或聚光透鏡匯聚到一個(gè)光接收器件例如光敏二極管上生成一個(gè)相應(yīng)于光接收器件所接收的返回光束的電信號(hào)。這些元信均密封裝在一個(gè)外殼內(nèi)形成一個(gè)光學(xué)單元。
這樣一種用于閱讀條形碼的裝置是一種掃描裝置，它類(lèi)似于激光打印機(jī)或復(fù)印機(jī)的掃描機(jī)構(gòu)，常被叫做POS掃描器或條形碼掃描器。激光二極管因?yàn)榕c最初使用的氣體激光光束(例如He-Ne激光光束)相比具有體積小、功耗低以及費(fèi)用少等而常常被用作光源。
激光二極管有一個(gè)問(wèn)題，即它的壽命比氣體激光器短，以致必須在設(shè)計(jì)和使用帶有激光二極管的條形碼閱讀器的同時(shí)考慮更換光源。此外，還存在一個(gè)靜電可能毀壞半導(dǎo)體激光器的問(wèn)題。
在現(xiàn)有技術(shù)中，使用一個(gè)包括有激光光束源以及用于給光束整形的透鏡和光闌的VLD(可見(jiàn)光激光二極管)模塊提供光源。
在更換激光二極管時(shí)，VLD模塊和激光二極管一起更換。在現(xiàn)有技術(shù)中，VLD模塊裝在光學(xué)單元外殼中。因而，更換VLD模塊必須打開(kāi)光學(xué)單元外殼。這一工作必須在一個(gè)潔凈的房間進(jìn)行，以防止可能對(duì)掃描器的光學(xué)特性有有害影響的灰塵進(jìn)入光學(xué)單元。還有一個(gè)問(wèn)題是要被修理的條形碼閱讀器在更換VLD模塊期間不能使用。
本發(fā)明以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題為目標(biāo)，并且本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種用于掃描裝置例如條形碼閱讀器或者激光打印機(jī)或復(fù)印機(jī)中的掃描機(jī)構(gòu)的改進(jìn)型光源模塊或VLD模塊，使得凡是在使用掃描裝置的地方，光源模塊都可以更換而沒(méi)有灰塵進(jìn)入掃描裝置的光學(xué)單元。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)型光源模塊，使得靜電對(duì)激光二極管的影響被消除或降低。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種包含有光源模塊的掃描裝置，例如條形碼閱讀器，或者是激光打印機(jī)或復(fù)印機(jī)中的掃描機(jī)構(gòu)。
為了達(dá)到目的，本發(fā)明提供一種具有激光二極管和電路板的光源模塊。電路板包括激光二極管，用于驅(qū)動(dòng)激光二極管的驅(qū)動(dòng)電路以及用于從電力電源接收電力供應(yīng)驅(qū)動(dòng)激光二極管的連接器。透鏡和光闌給激光二極管發(fā)射的激光束整形。一個(gè)由電絕緣材料制作的外殼用于盛放透鏡、光闌以及電路板(安裝連接器的電路板部分除外)。
光源模塊使得更換起來(lái)更方便。光源模塊還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即由于操作者不接觸激光二極管就能更換光源模塊而消除或減少了激光二極管被靜電毀壞的可能性。
根據(jù)本發(fā)明的另一特點(diǎn)，提供一種掃描裝置包括一個(gè)光源模塊；一個(gè)光學(xué)單元，包括一個(gè)外殼，將用于接收來(lái)自光源模塊的光束并將光束反射以提供掃描光束的裝置，用于反射掃描光束以在外殼外面提供多條掃描線的裝置，以及用于接收被商品反射的返回光束的裝置密封封裝起來(lái)；并且外殼包括一個(gè)用于將光源模塊安裝在外殼外面的裝置以及一個(gè)光闌，光束可以通過(guò)光闌進(jìn)入外殼內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的另一特點(diǎn)，提供一種用于發(fā)射掃描光束的掃描器。掃描器包括一個(gè)用于發(fā)射光束的光源；一個(gè)光學(xué)單元，包括一個(gè)用于接收來(lái)自光源的光束和用于產(chǎn)生一個(gè)掃描光束的光學(xué)元件，以及一個(gè)用于將光學(xué)元件包封起來(lái)的外殼，外殼包括一個(gè)光闌，光束就通過(guò)它進(jìn)入外殼；以及安裝在光學(xué)單元的外殼外面的光源使光束通過(guò)光闌指向外殼內(nèi)的光學(xué)元件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光學(xué)單元最好包括一個(gè)用于產(chǎn)生掃描光束的掃描鏡，用于反射掃描光束并用于將掃描光束分割為第一和第二組掃描光束段的多個(gè)鏡面，一個(gè)用于接收被條形碼反射的返回光束以產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)返回光束的電信號(hào)的光學(xué)接收元件，以及一個(gè)用于將掃描鏡、多個(gè)鏡面以及光學(xué)接收元件包封起來(lái)的外殼，外殼包括一個(gè)光闌以及第一和第二開(kāi)口，第一和第二掃描光束段就通過(guò)它傳播到外殼外面以在掃描器的外面提供第一和第二組掃描線。光源固牢到外殼的外面使光束通過(guò)設(shè)置在外殼上的光闌指向掃描鏡。
根據(jù)本發(fā)明的另一特點(diǎn)，提供一種用于閱讀條形碼的條形碼掃描器。條形碼掃描器包括一個(gè)用于發(fā)射光束的光源；一個(gè)光學(xué)單元，包括一個(gè)用于產(chǎn)生掃描光束的掃描鏡，用于反射掃描光束并用于將掃描光束分割成第一和第二組掃描光束段的多個(gè)鏡面，一個(gè)用于接收被條形碼反射的返回光束以產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)返回光束的電信號(hào)的光學(xué)接收元件，以及一個(gè)用于將掃描鏡、多個(gè)鏡面以及光學(xué)接收元件包封起來(lái)的外殼，外殼包括一個(gè)光闌以及第一和第二開(kāi)口，第一和第二組掃描光束段就通過(guò)它傳播到外殼外面以在掃描器之外提供第一和第二組掃描線。光源固牢到外殼外面，使光束通過(guò)設(shè)置在外殼上的光闌指向掃描鏡。
根據(jù)本發(fā)明的又另一個(gè)特點(diǎn)，提供一種用于閱讀條形碼的條形碼掃描器。條形碼掃描器包括一個(gè)用于發(fā)射光束的光源；一個(gè)光學(xué)單元，包括一個(gè)用于產(chǎn)生掃描光束的掃描鏡，用于反射掃描光束并用于將掃描光束分割成一組掃描光束段的多個(gè)鏡面，一個(gè)用于接收被條形碼反射的返回光束以產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)返回光束的電信號(hào)的光學(xué)接收元件，以及一個(gè)用于將掃描鏡、多個(gè)鏡面以及光學(xué)接收元件包封起來(lái)的外殼，外殼包括一個(gè)光闌和一個(gè)開(kāi)口，一組掃描光束段就通過(guò)它傳播到外殼外面，以在掃描器的外面提供一組掃描線。光源固牢到外殼外面，使光束通過(guò)設(shè)置在外殼上的光闌指向掃描鏡。
這些和其他目的與優(yōu)點(diǎn)，以及進(jìn)一步的描述，現(xiàn)在就結(jié)合附圖討論，在附圖中

圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的條形碼閱讀器的前視圖；圖2是圖1的條形碼閱讀器的側(cè)截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的VLD模塊外殼的透視圖；圖4是圖3的外殼的側(cè)視圖；圖5A和5B分別為圖3的外殼的頂視圖和底視圖；圖6A和6B是VLD模塊的蓋罩的透視圖和側(cè)視圖；圖7是圖6A的蓋罩的側(cè)視圖；圖8是圖6A的蓋罩的底視圖；圖9是說(shuō)明組裝外殼與蓋罩的外殼與蓋罩透視圖；圖10是VLD模塊的安裝底座的透視圖，透鏡和光闌便安裝在它上面；圖11A和11B是圖10的底座的前視圖和底視圖；圖12是底座的側(cè)視圖；圖13是VLD模塊的透鏡固定器的透視圖；圖14A和14B是透鏡固定器的底視圖和側(cè)視圖；圖15是說(shuō)明組裝底座與透鏡的底座與透鏡的透視圖；圖16A至16C是已組裝好的底座、透鏡固定器和電路板的前視圖、平面視圖和側(cè)視圖；圖17是VLD模塊的正截面圖；圖18是VLD模塊的側(cè)截面圖；圖19是條形碼閱讀器的光學(xué)單元的前視圖；圖20是圖19的光學(xué)單元的側(cè)視圖；圖21是圖19的光學(xué)單元的頂視圖；圖22是圖19的光學(xué)單元外殼的背視圖；圖23是圖19的光學(xué)單元的內(nèi)部立面圖；圖24是圖19的光學(xué)單元外殼的側(cè)截面圖；圖25是圖19的光學(xué)單元外殼的頂視圖；圖26是圖19的光學(xué)單元外殼的截面圖；圖27是圖19的光學(xué)單元背視圖，說(shuō)明一個(gè)用于安放電路板的凹進(jìn)部分；圖28是光學(xué)單元外殼的側(cè)視圖，說(shuō)明安裝到外殼上的VLD模塊；圖29是光學(xué)單元外殼的頂視圖，說(shuō)明安裝到外殼上的VLD模塊；圖30是VLD模塊安裝到外殼上的放大頂視圖；圖31是VLD模塊安裝到外殼上的放大截面圖；圖32是VLD模塊安裝到外殼上的放大背視圖；圖33是關(guān)于本發(fā)明的VLD模塊的方框圖；圖34是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的與圖33相似的方框圖。
將參照附圖敘述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在下面的敘述中，本發(fā)明被應(yīng)用于條形碼閱讀器。但是，本發(fā)明并不局限于條形碼閱讀器，而是可以應(yīng)用于激光打印機(jī)或復(fù)印機(jī)等等之中的掃描機(jī)構(gòu)。
圖1是應(yīng)用本發(fā)明的條形碼掃描器的前視圖。圖2是一個(gè)側(cè)截面圖，示出條形碼掃描器的內(nèi)部布局結(jié)構(gòu)。
條形碼掃描器是一種直立式的并被安裝在例如出納柜的桌面10上。掃描器的外殼包括有第一和第二開(kāi)口11和12，第一和第二掃描光束通過(guò)它們分別傳播到外殼外面。第一開(kāi)口垂直于桌面10。第一掃描光束通過(guò)第一開(kāi)口11水平傳播，而第二掃描光束則通過(guò)第二開(kāi)口12傾斜向下傳播。第一和第二掃描光束在第一開(kāi)口11的正前方交叉。
商品(未示出)上的條形碼(未示出)在條形碼通過(guò)條形碼閱讀器的前方第一和第二光束相交的閱讀區(qū)域時(shí)至少被第一和第二光束之一照射。如果營(yíng)業(yè)員沒(méi)有把條形碼準(zhǔn)確對(duì)向窗口，具有單一開(kāi)口的條形碼閱讀器不能讀出條形碼。另一方面，在本發(fā)明的條形碼閱讀器中，提供兩組開(kāi)口和光束就使得掃描器即使在營(yíng)業(yè)員沒(méi)有把條形碼準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)第一或第二開(kāi)口時(shí)也能讀出條形碼。
在掃描器的頂部設(shè)置一個(gè)顯示器13，用于指示與條形碼相對(duì)應(yīng)的名稱(chēng)和價(jià)格以及購(gòu)買(mǎi)總數(shù)。顯示器13包括第一和第二指示器13a和13b。第一和第二指示器13a和13b分別面向掃描器操作員和顧客。第一和第二指示器13a和13b可以指示同一信息。
掃描器還包括一個(gè)光學(xué)單元14和一個(gè)作為光源模塊的VLD(可見(jiàn)光激光二極管)模塊15。VLD模塊15用螺絲16(附圖僅示出一個(gè)螺絲)安裝在光學(xué)單元14的外面。在VLD模塊15和光學(xué)單元14之間設(shè)置一個(gè)彈性材料例如橡膠或人造橡膠的緩沖器或減震器。
參照?qǐng)D23，在光學(xué)單元14之內(nèi)，配備有一個(gè)多面鏡93，用于通過(guò)反射來(lái)自多面鏡93的掃描光束在掃描器外面提供一組掃描線的多個(gè)鏡面96a至96h，以及一個(gè)用于將條形碼所反射的光束匯聚到光學(xué)接收器98例如光電二極管的凹透鏡94。
VLD模塊15包括一個(gè)示于圖3至5B的外殼部分20，和一個(gè)示于圖6A至8的蓋罩30，兩者均用模制樹(shù)脂制成。外殼部分20包括一個(gè)光闌21，正如下面要敘述的一樣，由裝在外殼20和30中的激光二極管發(fā)射的激光光束就通過(guò)它到多面鏡93。應(yīng)當(dāng)指出，雖然外殼部分20在圖3、4、5和9中示出使得光闌21橫向取向，但裝在光學(xué)單元14上的VLD模塊15使得光闌21朝向單元14的底部，如圖20所示。在本說(shuō)明書(shū)中，“頂”和“底”被定義為附圖所示的取向。
蓋罩30包括一個(gè)基底31和一對(duì)從基底31的兩側(cè)伸出的安裝構(gòu)件32?；?1包括一個(gè)隆起部分33在基底31的上面，一對(duì)通孔34，一個(gè)用于將VLD模塊定位得朝向光學(xué)單元14的切口36，以及一個(gè)鄰靠切口36的鉤爪35。每一個(gè)安裝構(gòu)件32包括一個(gè)通孔32a，螺絲16(圖2)就插入它將VLD模塊固牢到光學(xué)單元14上。
蓋罩30與外殼部分20連接得將外殼部分20的開(kāi)口關(guān)緊(如圖9所示)以提供一個(gè)VLD模塊15的機(jī)盒。
圖10至12示出的是一個(gè)用于將激光光束源固牢在VLD模塊的機(jī)盒內(nèi)部的底座40。底座40包括兩對(duì)螺紋孔41a和41b以及一個(gè)適于配合蓋罩30的基底31頂表面上的隆起部分33的凹進(jìn)部分45，可用鑄鋁制造。螺孔41a安裝插進(jìn)蓋罩30的通孔34中的螺絲71(圖18)以將底座40固牢到蓋罩30的基底31上。螺孔41b安裝螺絲63(圖16A和16B)固牢下文要提到的印制電路板。
底座40還包括一個(gè)安裝透鏡固定器50(圖13至15)的腔膛42，以及一個(gè)擰進(jìn)螺絲64(圖16A和16C)鎖定透鏡固定器50的螺孔43。透鏡固定器50加工成包含有一個(gè)腔膛51和一個(gè)整平部分52的圓柱體形狀，螺絲64的尖端頂緊整平部分52以鎖定固定器50。
透鏡固定器50固定住一個(gè)包含有光闌53a的光闌平板53以及一個(gè)安裝在腔膛51內(nèi)的透鏡54(圖14A和14B)。光闌53a將光束整形以提供一個(gè)需要的光束斷面。雖然在圖14A和14B所示的實(shí)施例中光闌53a有一個(gè)矩形結(jié)構(gòu)，但光闌53a的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)所要求的激光光束斷面選擇。透鏡54調(diào)節(jié)光束的焦點(diǎn)。光闌平板53和透鏡54調(diào)節(jié)激光光束的直徑。
透鏡固定器50可滑動(dòng)地裝入底座40的腔膛42中，如圖15所示。透鏡固定器50沿圖15中箭頭A示出的縱向方向在腔膛42內(nèi)移動(dòng)改變激光光束的焦點(diǎn)在條形碼閱讀器前方的閱讀區(qū)里面的位置。改變焦點(diǎn)的位置就調(diào)節(jié)閱讀區(qū)內(nèi)的激光光束的直徑。透鏡光束直徑的調(diào)節(jié)是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，這是因?yàn)橹睆绞菦Q定閱讀條形碼的能力(閱讀分辨率)的要素。在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，直徑越小，能夠閱讀的條形碼的條帶越窄。VLD模塊15包括一個(gè)作為用于將來(lái)自底座40的激光光束單獨(dú)整形的裝置的透鏡固定器，使得調(diào)節(jié)激光光束的直徑更方便。
參照?qǐng)D16A至16C，通過(guò)一對(duì)螺絲63擰入底座40的孔41b中而將一個(gè)電路板61固定到底座40。電路板61包括一個(gè)固牢到電路板61上的激光二極管62和一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)二極管激光器62的驅(qū)動(dòng)電路(未示出)。
電路板61這樣固定到底座40，使得激光二極管62的光束的光軸與透鏡固定器50的光軸對(duì)準(zhǔn)，特別是，光闌53a和透鏡54的光軸靠透鏡固定器50保持。
激光二極管有一個(gè)特性，即所發(fā)射光束的功率不是相互一致的。因此，設(shè)置一個(gè)可變電阻器62用于調(diào)節(jié)從激光二極管62發(fā)射的光束功率，以便降低掃描器之間的閱讀能力的波動(dòng)。
用于將激光二極管62連接到電源的連接器66也裝在電路板61上。
參照?qǐng)D17和18，電路板61(除連接器66外)、底座40和透鏡固定器50都裝在外殼20和30之內(nèi)以提供一個(gè)VLD模塊15。底座40通過(guò)設(shè)置在底座40上的凹進(jìn)部分45(圖10)和蓋罩30的基底31的頂表面上的隆起部分33之間的配合而放置在蓋罩30上的適當(dāng)?shù)胤健５鬃?0通過(guò)螺絲71插入蓋罩30的通孔34并將擰入底座40的螺孔41a而固牢到蓋罩30上。這樣激光二極管62便位于以底座40和透鏡固定器為基準(zhǔn)的適當(dāng)?shù)胤健?br> 激光二極管62裝在由模制樹(shù)脂例如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)樹(shù)脂制成的外殼20和30內(nèi)。從而，外部靜電對(duì)激光二極管的影響降低，使得在更換VLD模塊期間毀壞激光二極管的可能性降低并且提高了VLD模塊的可靠性。
另外，透鏡固定器裝在外殼20和30之內(nèi)，以減少透鏡固定器上的外力。本發(fā)明的這一特點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)在于透鏡在更換VLD模塊15期間不動(dòng)，避免了激光光束直徑的變化。
參照?qǐng)D19至21，光學(xué)單元14包括有為構(gòu)成一個(gè)光學(xué)單元的機(jī)盒而互相連接的外殼部分14a和蓋罩14b。特別是，外殼部分14a和蓋罩14b沿著直線83密封連接，使得灰塵或小質(zhì)點(diǎn)不能通過(guò)那里進(jìn)入。蓋罩14b包括第一和第二開(kāi)口11和12分別用第一和第二玻璃平板81和82密封和透明封蓋。在這個(gè)實(shí)施例中，第一和第二掃描光束分別傳播通過(guò)第一和第二玻璃平板81和82。
VLD模塊15用螺絲16固牢到光學(xué)單元14的外殼部分14a的頂部(圖19和20)。VLD模塊15和光學(xué)單元14之間的減震器19(圖20)防止灰塵通過(guò)其間可能的縫隙進(jìn)入光學(xué)單元14并防止把掃描器的振動(dòng)傳送給VLD模塊15。
參照?qǐng)D22，設(shè)置在外殼部分14a的后壁上的是用于放置VLD模塊15的水平突出部91。緊靠水平突出部91，設(shè)置一個(gè)光闌92(圖25和26)使光束穿過(guò)外壁通入光學(xué)單元14的外殼內(nèi)部。設(shè)置一個(gè)光闌95(圖23)使光束在匯聚凹透鏡94的中心穿過(guò)，使得光闌92和95提供一條路徑，激光光束通過(guò)這條路徑從安裝在光學(xué)單元14的外殼部分14a上的VLD模塊15傳播到多面鏡93。
在這一特定實(shí)施例中，光闌92被固定在外殼部分14a內(nèi)側(cè)面的玻璃平板92a封蓋住。特別是，玻璃平板92a設(shè)置得關(guān)于VLD模塊15的光軸傾斜，以防止激光光束在玻璃平板處的全反射。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，光闌92由于減震器17防止了灰塵進(jìn)入而可以不用玻璃平板92a封蓋。
參照?qǐng)D23，通過(guò)光闌92和95進(jìn)入光學(xué)單元14的激光光束被旋轉(zhuǎn)的多面鏡93(在本實(shí)施例中包含有四個(gè)鏡面)反射，使得光束掃描鏡面96a至96h。來(lái)自多面鏡93的掃描光束在掃描相應(yīng)的鏡面96a至96h時(shí)被分割成一組掃描光束段，以便在掃描器外面提供一組掃描線。由于這個(gè)原因，鏡面96a至96h在本說(shuō)明書(shū)中被叫作光束分割鏡。特別是，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，分割鏡96a至96h被調(diào)整得產(chǎn)生第一和第二組掃描線分別穿過(guò)第一和第二開(kāi)口11和12至掃描器外面。另一組光束分割鏡可以設(shè)置并固定到蓋罩14b上。
掃描光束被條形碼漫反射。每個(gè)反射光束的一部分沿著發(fā)射光束的同一光路返回。于是，返回光束被多面鏡93反射向光闌95，通過(guò)用于匯聚返回光束的凹透鏡提供給光學(xué)傳感器98。光學(xué)傳感器98生成一個(gè)相應(yīng)于返回光束的電信號(hào)給信號(hào)處理器(未示出)。
如上所述，激光二極管直接取向多面鏡93而不需要像在現(xiàn)有技術(shù)的一些掃描器中常常裝在凹透鏡周?chē)母郊有＄R面。于是，根據(jù)本發(fā)明，在激光源62和多面鏡93之間設(shè)置附加鏡面是不必要的。
如圖24所示，光闌92傾斜形成在外殼部分14a上，以便激光光束沿著一條偏離垂直線傾斜的直線跑到多面鏡93。多面鏡93將光束垂直反射向分割鏡96a至96h。
圖25和26分別示出VLD模塊15安裝其上的外殼部分14a的頂視圖和截面視圖。光闌92基本上設(shè)在外殼部分14a的中心。
參照?qǐng)D27，外殼部分14a在其后壁的外表面上有一個(gè)凹進(jìn)部分103。凹進(jìn)部分103容放一個(gè)用于控制掃描器工作的控制電路板(未示出)。VLD模塊15的電路板61通過(guò)一個(gè)扁平電纜101連接到控制電路板。
圖28和29是外殼部14a的側(cè)視圖和頂視圖。由于包含有安裝控制電路板的凹進(jìn)部分103的表面和安裝VLD模塊15的表面如圖28和28所示那樣基本上互相垂直，控制電路板和VLD模塊不能直接相互連接。因此，控制電路板和VLD模塊15通過(guò)一個(gè)扁平電纜101連接。連接器66設(shè)在外殼20和30外面使扁平電纜101連接到連接器更容易。
參照?qǐng)D29，扁平電纜101的一端連接到連接器66并且另一端102連接到控制電路板。
圖30至32示出VLD模塊15安裝到外殼部分14a上的放大的細(xì)節(jié)。VLD模塊15如圖31用箭頭B示出的那樣發(fā)射激光光束。減震器17包括一個(gè)順著箭頭B的通路17a，通路17a允許激光光束穿過(guò)減震器進(jìn)入光闌92。
正如在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的敘述中所提到的，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，VLD模塊設(shè)在光學(xué)單元14內(nèi)。因而，VLD模塊必須形成得盡可能小些。為此目的，VLD模塊在外殼內(nèi)僅包括一個(gè)激光二極管，而必要的電路例如電壓變壓器、驅(qū)動(dòng)電路以及輸出控制電路都設(shè)在VLD模塊的外面。
圖33和34分別示出根據(jù)本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)的VLD模塊的電路方框圖。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，電功率從電源110例如市電線路經(jīng)過(guò)設(shè)置在一個(gè)與VLD模塊122分開(kāi)的電路板120上用于激光二極管的變壓器電路、驅(qū)動(dòng)器電路以及輸出控制電路供應(yīng)給激光二極管(VLD)，如圖34所示。根據(jù)本發(fā)明，驅(qū)動(dòng)電路和輸出控制電路設(shè)在一個(gè)與變壓器電路板112分開(kāi)的輔助電路板114(它還相當(dāng)于電路板61)上(圖33)。將電路板61裝在外殼20和30之內(nèi)以提供一個(gè)VLD模塊15。
如上所述，激光二極管具有一個(gè)特性，即所發(fā)射光束的功率與輸入電流的關(guān)系互相不一致。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，把驅(qū)動(dòng)與控制電路和VLD模塊分開(kāi)來(lái)設(shè)置。因此，必須通過(guò)用可變電阻調(diào)節(jié)輸入電流來(lái)調(diào)整激光二極管的輸出，并且凡是更換VLD模塊之處都必須進(jìn)行調(diào)整。另一方面，根據(jù)本發(fā)明，VLD模塊15將驅(qū)動(dòng)和輸出控制電路包括在VLD模塊15中。這樣對(duì)激光二極管62的輸出的調(diào)節(jié)就可以在工廠進(jìn)行，從而減少了維修的工作量和時(shí)間。
另外，對(duì)于那些熟悉這一技術(shù)的人員，不用說(shuō)前面的敘述是所發(fā)明設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，可以作出各種變化和修改而不需要脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種掃描裝置，包括光源模塊，包含用于發(fā)射激光束的激光二極管；包括所述激光二極管、所述激光二極管的驅(qū)動(dòng)電路和連接器的電路板，所述連接器用于將所述電路板連接到控制電路板，以從電源接收用來(lái)驅(qū)動(dòng)所述激光二極管的供電，所述控制電路板用于控制所述掃描裝置的操作；用于對(duì)所述激光二極管發(fā)射的激光束進(jìn)行整形的裝置；由電絕緣材料制成、用于包含所述用于對(duì)激光束進(jìn)行整形的裝置和所述電路板、但不包含所述電路板中安裝所述連接器的部分的外殼；光學(xué)單元，包括用于接收來(lái)自光源模塊的光束并將光束反射以提供掃描光束的裝置，用于反射掃描光束以在外殼外面提供多條掃描線的裝置，用于接收被商品反射的返回光束的裝置，它們被密封起來(lái)，以及用于將用來(lái)接收和反射光束的裝置、用來(lái)反射掃描光束的裝置和用來(lái)接收返回光束的裝置包封起來(lái)的外殼；以及所述光學(xué)單元的外殼包括用于在所述光學(xué)單元的外殼外面安裝光源模塊的裝置和一個(gè)光闌，其中光束通過(guò)該光闌進(jìn)入所述光學(xué)單元的外殼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的掃描裝置，還包括彈性材料的減震器構(gòu)件，設(shè)置在光學(xué)單元和光源模塊之間以防止灰塵進(jìn)入所述光學(xué)單元的外殼中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的掃描裝置，其中設(shè)置一塊玻璃平板以封蓋所述光學(xué)單元的外殼中的光闌，其中來(lái)自光源模塊的光束通過(guò)該光闌進(jìn)入該外殼。
4.一種用于發(fā)射掃描光束的掃描器，包括用于發(fā)射光束的光源，包含用于發(fā)射激光束的激光二極管；包括所述激光二極管、所述激光二極管的驅(qū)動(dòng)電路和連接器的電路板，所述連接器用于將所述電路板連接到控制電路板，以從電源接收用來(lái)驅(qū)動(dòng)所述激光二極管的供電，所述控制電路板用于控制所述掃描器的操作；用于對(duì)所述激光二極管發(fā)射的光束進(jìn)行整形的裝置；由電絕緣材料制成、用于包含所述用于對(duì)激光束進(jìn)行整形的裝置和所述電路板、但不包含所述電路板中安裝所述連接器的部分的外殼；光學(xué)單元，包括用于接收來(lái)自光源的光束并用于產(chǎn)生掃描光束的光學(xué)元件，和用于將光學(xué)元件包封起來(lái)的外殼，該外殼包括一個(gè)光闌，其中光束通過(guò)它進(jìn)入該外殼；以及光源被安裝在光學(xué)單元的外殼外面，以使光束通過(guò)光闌指向所述光學(xué)單元的外殼里面的光學(xué)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的掃描器，其中光學(xué)單元包括用于產(chǎn)生掃描光束的掃描鏡，多個(gè)用于反射掃描光束并用于將掃描光束分割成第一和第二組掃描光束段的鏡面，用于接收被條形碼反射的返回光束以響應(yīng)返回光束而產(chǎn)生電信號(hào)的光學(xué)接收元件，以及所述光學(xué)單元的外殼將該掃描鏡、多個(gè)鏡面以及光學(xué)接收元件包封起來(lái)，此外殼包含有第一和第二開(kāi)口，其中第一和第二組掃描光束段通過(guò)所述第一和第二開(kāi)口傳播到此外殼外面，以在掃描器的外面提供第一和第二組掃描線；所述光源被固定到所述光學(xué)單元的外殼外面，以使光束通過(guò)設(shè)置在此外殼上的光闌指向掃描鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的掃描器，其中掃描鏡是多面鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的掃描器，其中光學(xué)單元包括用于產(chǎn)生掃描光束的掃描鏡，用于反射掃描光束并用于將掃描光束分割成一組掃描光束段的多個(gè)鏡面，用于接收被條形碼反射的返回光束以產(chǎn)生響應(yīng)返回光束的電信號(hào)的光學(xué)接收元件，以及所述光學(xué)單元的外殼將掃描鏡、多個(gè)鏡面和光學(xué)接收元件包封起來(lái)，此外殼包括開(kāi)口，該組掃描光束段通過(guò)所述開(kāi)口傳播到此外殼外面，以在掃描器外面提供一組掃描線；所述光源被固定到所述光學(xué)單元的外殼外面，以使光束通過(guò)設(shè)置在此外殼上的光闌指向掃描鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的掃描器，其中掃描鏡是多面鏡。
全文摘要
一種光源模塊具有一個(gè)激光二極管和一個(gè)電路板。電路板包括有激光二極管，用于激光二極管的驅(qū)動(dòng)電路以及用于從電力電源接收驅(qū)動(dòng)激光二極管的電源供應(yīng)的連接器。一個(gè)透鏡和一個(gè)光闌將激光二極管發(fā)射的激光光束整形。一個(gè)用電絕緣材料制作的外殼包含有透鏡、光闌和電路板(安裝連接器的電路板部分除外)。
文檔編號(hào)H01S5/022GK1881233SQ20061010071
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期1998年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月30日
發(fā)明者大川正德, 市川稔幸, 綿貫洋, 山崎行造 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社