[发明专利]扫描模块

说明书

关联申请的引用

本申请是2005年1月31日提交的题为“Scan Motor”的序列号为11/047,240的美国专利申请的部分继续申请。上述申请的说明书引用在此作为参考。

技术领域

本发明涉及激光扫描仪，尤其涉及一种扫描模块。

背景技术

存在多种标准以视觉形式编码数字和其它信息，例如通用产品码(UPC)和/或欧洲货物号(EAN)。这些数字代码使各行业都能够识别产品和制品，维持大量的库存、在相似系统下管理各种物品等。产品的UPC和/或EAN作为一种数据形式(dataform)被打印、标记、蚀刻或粘附于产品上。

数据形式是以视觉形式编码数字和其它信息的任何标记。例如，数据形式可以是条形码、二维代码、物体上的标志、标签、签名、记号等。条形码由一系列不同宽度的明暗矩形区构成。这些明暗区的排列用来表示UPC号。另外，数据形式不局限于产品。它们也可用来标识重要的物体、地点等。数据形式也可以是诸如商标化图像、人脸等其它对象。

能够读取和处理数据形式的扫描仪已变得大众化并且以多种形式和种类出现。例如，扫描系统的一个实施例置于手枪形激光扫描装置中。用户可将扫描仪头部指向目标物体并按下板机以发出用来读取物体上的数据形式的光束。

在一个实施例中，半导体激光器被用来产生光束，这使因为它们尺寸小、成本低并且不需要很多功耗。可通过透镜或其它光学器件沿朝着包括数据形式的物体的光路，引导一条或多条激光光束。该光路包括枢转扫描镜子，用于使激光在物体和/或数据形式上来回扫射。该镜子可以是由弹簧和永磁体构成的扫描电机的一部分。该磁体被定位在用于使扫描电机振荡的驱动线圈的附近。存在多种其它已知的使激光扫射的方法，例如移动光源本身或顺序地点亮多个紧密间隔的光源以产生扫射的扫描线。该扫描仪也可产生其它扫描图案，例如椭圆、曲线、二维或三维图案等。

扫描仪可包括用于检测从物体和/或数据形式处反射或散射的光的传感器或光电检测器。随后分析返回光以获得来自物体或数据形式的数据。两种已知的聚光扫描系统是回射扫描系统和非回射扫描系统。

在回射扫描系统中，使激光扫射以形成扫描线的同一个枢转扫描镜子也接收返回至该扫描仪的光。镜子表面被做得尽可能地大一些以尽可能多地捕捉返回光。返回光指向传感器，例如光敏二极管，它发出与返回光对应的电信号。可使用例如抛物线形聚光镜使返回光聚集在传感器上，或在其它实施例中该镜子可具有球形或某些其它形状。通过解析电子信号，从所对准的数据形式中获得了数据。由于扫描仪的视场是动态的并且扫描仪的瞬时视场相对较小，所以传感器可相对较小。一种示例性回射扫描系统记载在6,360,949号美国专利中，它由本发明的受让人拥有并被引用在此作为参考。

回射扫描系统的性能与扫描系统的聚光面积相关，即扫描系统采集返回光不得不使用的可得面积。扫描系统的聚光面积越大，扫描系统的性能越好。例如，较大的聚光面积能增加扫描系统的范围和/或改善低对比度数据形式的扫描。扫描系统的聚光面积由许多因素确定，包括聚光镜的面积、扫描镜的面积、扫描镜相对于扫描系统前端的角度、折叠镜的大小和位置、光路中的阻塞等。

在非回射扫描系统中，枢转以产生扫描线的扫描镜不用来接收从目标数据形式处返回的光。由于枢转的扫描镜不必接收返回光，所以它可以相对较小。作为使用大聚光镜和小传感器以接收返回光的取代，扫描仪包括相对较大的传感器，用于检测横跨其视场的返回的激光。由于扫描仪的视场不取决于扫描镜，因此传感器可位于扫描线的源的下方。一种示例性回射扫描系统记载在美国专利6,592,040中，该专利由本发明的受让人拥有并被引用在此作为参考。

如美国专利6,817,529所记载那样，已知的非回射扫描系统使用由注塑模制(IM，injection molding)工艺形成的扫描电机，该专利由本发明的受让人拥有并被引用在此作为参考。在示例性实施例中，扫描电机包括注塑模制基板和液体注塑模制(LIM)弹簧。弹簧可由提供震动保护的硅树脂制成。另外，可以相对低廉的成本制造注塑模制的扫描电机。非回射扫描系统是注塑模制扫描电机的不错的选择，因为这些系统使用小型镜子，小型镜子惯性低且驱动电压也低。由于回射系统使用相对较大的镜子，所以因驱动电压可能太高而无法使用LIM扫描电机。已知的回射系统使用具有由聚酯薄膜和/或金属制成的弹簧的扫描电机。这些材料不具有像硅树脂这种材料的成本和抗震优点。