发明名称 具有含埋入式栅环的光电接收器之光学符号(条码)读取系统
摘要 一种供条码读取及资料收集系统用的小型扫描引擎模组乃系采用一光源与一集光器,该集光器被可挠性地支承在一平台上,该平台则系在由弯曲度所界定的枢轴上面作往复运动。当扫描它时,自该条码收到的光线被收集在一具有其表面积约等于扫描引擎一侧的表面积之一集光器中。该集光器面向条码并与一扫描光束源(一雷射二极体)轴向移动。沿着背向条码之该集光器的一表面之一对绕射光栅乃系引导入射光线,俾使它在该集光器本体内部之一基质中作内部传播,亦即,在该集光器本身内经由该光检波器上面的反射性和聚光表面传至各光检波器,在该集光器中则埋置有该等光栅。无需利用诸如透镜及集光镜等特殊光学制品,有效集光能力能使该种扫描引擎的结构占用一小型空间。为一种可携式终端设备形式之一种资料收集系统则具有一壳套,该壳套提供一扫描附件用的手柄,该扫描附件就是该扫描引擎模组。
申请公布号 TW281752 申请公布日期 1996.07.21
申请号 TW083109331 申请日期 1994.10.07
申请人 PSC公司 发明人 安纳.M.奎恩;杰伊.M.伊斯特曼;詹姆斯.M.查威斯兰
分类号 G06K9/74 主分类号 G06K9/74
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1. 一种供一可携式终端设备用的扫描附件,用以收集并输入资料,该终端设备包括一第一壳套,一小型扫描器引擎模组,以及该空心本体内之一光电接收器,该壳套界定一容器并具有一窗口及一界定一人工可拿握手柄之表面,该引擎模组具有用以将一光束自该模组向外投射的装置,该扫描引擎被配置在该容器中并系以该光束穿过该窗口朝向该符号投射,该光电接收器系用以在响应该光束的照射时收集来自该符号的回光并提供代表该符号的电气信号,该接收器具有一光检波器,一具有多个埋设于该接收器内的凝聚环之绕射光栅,用以将该光栅所绕射的光线导至该光检波器的装置,以及设于该壳套用,用以操作该扫描装置的装置。2. 根据申请专利范围第1项之扫描附件,其中该光电接收器包括一集光器,该集光器包括一本体,该本体具有曝露于来自该符号之一第一表面以及与该第一表面间隔之一第二表面,沿着该第一表面之一光线耦合结构,用以将来自该符号的光线经由该第一表面输入该本体内,以供在该本体内传播至该第二表面,该光栅被配置为沿着该第二表面,该光检波器包括与该第一表面成光线接收关系之一光电转换器,该转换器可响应该第一表面处朝向该光检波器所反射的回光。3. 根据申请专利范围第2项之扫描附件,其中具有包含该光耦合结构的装置,用以将该光线在该本体中至少折叠一次,因而,使它限制在该本体内并传播至该光检波器。4. 根据申请专利范围第3项之扫描附件,其中该项用以折叠该光线的装置包含该光栅以及沿着该第一表面之反射性涂层,该光栅及涂层可懆作来将该光线在该本体内折叠多次。5. 根据申请专利范围第2项之扫描附件,其中本体在该等第一与第二表面之间的厚度大约为2公厘或用小。6. 根据申请专利范围第2项之扫描附件,其中该本体之光耦合结构为一层材料.此种材料一般可以大于该集光器本体内部所测量之大约10@bs3的入射角反射,以及一般可以普通小于空气中所测量之大约10@bs3的入射角传输,该层的配置沿着该第一表面,该等栅环的配置系围绕一中心点,该光检波器的配置系沿着垂直于该第二表面的一条直线,俾使该中心点一般伸过该光检波器,以及该第一表面与涂层界定一围绕于该中心点周围的环形反射光凝聚器。7. 根据申请专利范围第6项之扫描附件,其中该光栅为一绕射照像镜,该光栅所具有之线条均具有一周期性,该周期性乃系在该等栅环的径向向外方向中为常数或增加或减小的,以使光线集焦在该凝聚器处。8. 根据申请专利范围第7项之扫描附件,其中该照像镜具有沿着以固定周期性相间隔之第二表面的多个该等栅环。9. 根据申请专利范围第1项之扫描附件,其中该本体具有沿着该第二表面之多组该等栅环,以及多个光检波器,该检波器各响应该等成组栅环中之一组不同栅环所绕射的光线。10. 根据申请专利范围第9项之扫描附件,其中该本体为一板片,该板片具有围绕该板片之一中线所对称配置的成组栅环,一电路板上,该板片系安装有邻近该电路板之一表面的第二表面。11. 根据申请专利范围第6项之扫描附件,其中该膜层为该第一表面上之一薄膜涂层。12. 根据申请专利范围第6项之扫描附件,其中该凝聚器具有一环形表面,该表面为一抛物线尖头,该尖头具有沿着该中心点之一中心。13. 一种扫描引擎,用以提供一用于扫描之光束,并可光学读取符号以及于响应其由该光束所作之照射时提供代表该符号的信号,该扫描引擎之特征为该引擎包括一光电接收器,该光电接收器包括一集光器,该集光器包括一本体,该本体具有曝露于来自该符号的光线之第一表面以及与该第一表面间隔之一第二表面,绕着沿该第二表面所配置之一中心点的多个栅环,用以使入射于其上的光线朝向该第一表面绕射,沿着该第一表面之一种光耦合结构,用以使来自该符号的光线经由该第一表面输入该本体内,以供在该本体内传播至该第二表面,并具有光线凝聚装置,在此处将该等栅环朝向该第一表面所绕射的光线凝聚起来,以及该接收器进一步包括与来自该凝聚装置的光线成光线接收关系之一光检波器。14. 根据申请专利范围第13项之扫描引擎,进一步包括一第一支座,提供该光束并安装在该第一支座上之一光源,该光电接收器亦系与面向和光束投射一样的相同方向之第一表面一起被安装在该第一支座上,一第二支座,将该第一支座连接至该第二支座的可挠性装置及它们之间的一界定枢轴连接,以及设于该等支座上之驱动装置,用以使该第一支座以该第二支座为准作绕着该枢轴连接点的往复运动,以扫描该光束及该接收器。15. 根据申请专利范围第14项之扫描引擎,其中该第二支座包括一基座,该第一支座包括一电路板,该驱动装置为一种电磁驱动,具有设于该电路板上之一电枢以及该基座上之一定子,该电枢与该定子均系予以相互电磁耦合的。16. 根据申请专利范围第14项之扫描引擎,其中该光源为一筒管中之一半导体雷射装置,该筒管被连接至该第一支座,以及该光电接收器中之一可光学传输部分,该光学传输部分不是包含该筒管就是由该光束通过其中。17. 一种光电接收器,包括一集光器,该集光器包括一本体该本体具有曝露于入射光之一第一表面以及与该第一表面间隔之一第二表面,由构成该第一表面的材料所界定之一种光耦合结构,用以将入射光经由该第一表面输入该本体内,以供在该本体内传播至该第二表面,一埋置于该本体内的绕射元件,该绕射元件包括围绕一中心点之多个栅环,该接收器进一步包括沿着一直线之一光电转换器,该直线横越过该中心点之第二表面,并与该元件所绕射的光线成光线接收关系,该光线在反射于该第一表面处以后才抵达该转换器并予以转换成电气信号。18. 根据申请专利范围第17项之接收器,其中该光耦合装置系由该第一表面所提供,该第一表面可以小于某一角度传输入射于其上的光线,并可以大于该某一角度反射入射于其上的光线,以在该本体内折叠该光线至少一次,因而,将它限制在该本体中并传播至该转换器,以及一由该第一表面所界定之一凝聚器,以将该光线收集在该本体内,并在其中将它导向该转换器。19. 根据申请专利范围第18项之接收器,其中该项用以折叠该光线的装置包含该绕射元件。20. 根据申请专利范围第17项之接收器,其中该本体为一板片,其厚度为大约2公厘或更小。21. 根据申请专利范围第18项之接收器,其中系将多个该等绕射环元件提供在一界定该本体之板片中,以及与多个该等凝聚器及该等转换器设置成与该等凝聚器成反射接收关系,该等凝聚器及该等转换器的安放位置均系围绕该等元件的中心点,用以接收该等凝聚器所反射的光线。22. 根据申请专利范围第1项之扫描附件,其中该光电接收器包括一集光器,该集光器包括一本体,该本体具有曝露于来自该符号的光线之一第一表面以及与该第一表面间隔之一第二表面,该第一表面可以大于及小于某一入射角反射及传输入射于其上的光线,来自该符号的光线均系以小于该某一角度入射于该第一表面上以及将该光线被该光栅所绕射并以大于该某角度入射于该第一表面上,藉此,使来自该符号的光线经由该第一表面输入该本体内,以供在该本体中传播至该第二表面,该光栅的配置平行于该第二表面,该光检波器包括与该第一表面成光线接收关系之一光电转换器,该转换器可响应该光栅所绕射的回光并系朝向该光检波器予以反射在该第一表面处。23. 根据申请专利范围第22项之扫描附件,其中乃系提供包含该第一表面及该光栅的装置,用以将该光线在该本体中至少折叠一次,俾使该光线限制在该本体内并传播至该光检波器。24. 根据申请专利范围第23项之扫描附件,其中该第一表面通常可予以传输的该某角度一般而言均小于空气测量中的约10@bs3,以及该第一表面通常可反射之该某角度一般而言均大于该集光器本体内部所测量的大约10@bs3。25. 根据申请专利范围第22项之扫描附件,其中该等栅环均系围绕一中心点,该光检波器的配置乃系沿着一垂直于该第二表面之一直线,该直线一般均伸过该中心点,以及该第一表面则系将一环形反射光凝聚器界定在面对该光检波器之中心点周围。26. 根据申请专利范围第25项之扫描附件,其中该光栅为一绕射照像镜,该光栅所具有之线条均具有一周期性,该周期性在该等栅环的径向向外方向中均为固定常数或增加或减小,以使该光线集焦在该凝聚器处。27. 根据申请专利范围第1项之扫描附件,其中该光栅为绕射照像镜,该等光栅线条均具有一周期性,该周期性乃系在该等栅环的向外方向中为固定常数或增加或减小的。28. 根据申请专利范围第22项之扫描附件,其中该本体具有多组平行于该第二表面的埋置栅环以及多个各可响应可被该等成组栅环中之一组所绕射的光线之光检波器。29. 根据申请专利范围第28项之扫描附件,其中该本体具有一板片以及该等成组栅环均系被对称配置在该板片之一中线周围。30. 一种扫描引擎,用以提供一用以扫描一可光学读取符号之光束,并于响应其被该光束的照射时提供代表该符合的信号,该扫描引擎之特征为该引撉包括一光电接收器,该接收器包括一集光器,该集光器包括一本体,该本体具有曝露于来自该符号的光线之一第一表面且入射在该第一表面上者为来自该符号的光线以及与该第一表面相间隔之一第二表面,围绕一中心点四周之多个栅环,该等栅环的配置均系沿着该第二表面,用以使入射于其上的光线朝向该第一表面绕射,该第一表面并可以大于及小于某一角度反射并传输入射于其上的光线,来自该符号的光线并系以小于该某角度入射于该表面上以及该光栅所绕射的光线则系以大于该某角度入射于该第一表面上,因而,使来自该符号的光线经由该第一表面输入该本体内,以供在该本体中传播至该第二表面,沿着该第一表面之光线凝聚装置,在此处将该等光栅朝向该第一表面所绕射的光线凝聚起来,该接收器进一步包括与来自该凝聚装置的光线成光线接收关系之一光检波器。31. 根据申请专利范围第30项之扫描引擎,其中系将多组该等栅环埋置在该本体内,每一组均具有一中心点,该第一表面具有多个各与该中心点同轴的凝聚装置以及各与来自该等凝聚装置中之一个不同装置的光线成光线接收关系的光检波器。32. 根据申请专利范围第31项之扫描引擎,其中该等多组栅环包含一对穿过该本体之一条二等分线周围所对称配置的栅环,该等栅环将该第一表面分为二等分。33.根据申请专利范围第32项之扫描引擎,其中该本体为一板片以及该二等分线为该板片之一中线。34. 根据申请专利范围第17项之接收器,其中该材料乃系成为该第一表面上之一道涂层的形式。图示简单说明:图1为一手柄端上具有条码扫描附件之一便携式终端设备之部分为断面之一透视图,该手柄具有人工资料输入(键垫)及资料处理单元,并系将该终端设备在图中表示为一整体总成。图2为图1所示扫描引擎模组之平面图。图3为沿着图2之直线3-3所取之一断面图。图4为该扫描引擎模组之一图形并系以该光学接收器,其集光器及其支座除去,以表示其下面的组件,一般并系沿着图3之直线4-4采取该图形的。图5为沿着图2之直线5-5所采取之一端视图。图6为沿着图2之直线6-6所取之一侧视图。图7为一类似图6之图形但却具有与图1与6之扫描引擎模组中所采用的为不同设计之一弯曲支座。图8为图1至6中所表示的扫描引擎模组之一光学接收器的俯视图,除了该雷射二极体系在中心点内而非图7具体实例中之接收器下面外,该俯视图和图7中的情形相同。
地址 美国
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