專利名稱：條碼掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手握式條碼掃描裝置，特別涉及一種光源及光傳感器皆設(shè)置于單一電路板上的條碼掃描裝置。
條碼掃描裝置現(xiàn)已普遍使用于各超市或賣場，以用來有效率地處理將料號或價格以條碼方式來編碼的商品。有關(guān)條碼掃描裝置的操作原理已可見于許多先前技術(shù)中，如公告號碼179959號臺灣專利，或美國專利USP5,932,860號，然而這些先前技術(shù)條碼掃描裝置內(nèi)部的設(shè)計(jì)相對而言卻是非常復(fù)雜。
參照

圖1。圖1為公知筆型條碼掃描裝置10的分解圖。公知條碼掃描裝置10包含有一殼體12與一電路板14設(shè)置于殼體12內(nèi)，電路板上包含有一光傳感器28以及一控制電路(未顯示)。于殼體12內(nèi)尚含有一限光器(pupil)16、一透鏡18、一光源22、一定位組件20。條碼掃描裝置10尚包括一掃描讀取頭24，其尖端并設(shè)有一讀取透鏡26。
一定位組件20有兩個主要功能，一是保護(hù)條碼掃描裝置10內(nèi)部各光學(xué)元件不受其他光源的光線干擾，另一是將條碼掃描裝置10內(nèi)部各光學(xué)元件作適當(dāng)固定。光源22包含有四個小型LED設(shè)置于靠近掃描讀取頭24之處，由四個LED所發(fā)出的光線經(jīng)由讀取透鏡26的聚光而集中到欲掃描的條碼上(未顯示)。自條碼反射回的光線經(jīng)由透鏡18及限光器16而傳送至光傳感器28。限光器16可用來限制入射于光傳感器28的光束的范圍大小，最后，電路板14上的控制電路會將來自光傳感器產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的條碼信號。
雖然條碼掃描裝置10的設(shè)計(jì)看來很直接，但是實(shí)際在制造此等裝置時其產(chǎn)量上的流程卻很復(fù)雜，因而使得其價格也居高不下，尤其四個LED光源22由于必須裝在靠近掃描讀取頭24及讀取透鏡26之處，其體積必須很小，因此使其規(guī)格特殊而價格也偏高，同時由于四個LED光源22靠近前端掃描讀取頭24，其電源必須由后端電路板14上另外接電源線21供應(yīng)，在組裝時還必須將電源線21焊接上。此外，透鏡18和26由于體積小必須以人工的方式組裝，更使在其組裝流程變得復(fù)雜。
因此本發(fā)明的主要目的，在于提供一種具有簡化內(nèi)部元件因而使其在組裝上可以節(jié)省復(fù)雜流程的條碼掃描裝置，因此可以提供價格更便宜的條碼掃描裝置，以解決上述的問題。
為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供一種手握式條碼掃描裝置，用來以手握的方式掃描一物品上的條碼以產(chǎn)生一條碼信號，該掃描裝置包含有一適合手握的長條形殼體，其包含有一開口以供光束通過；一單一的電路板，設(shè)置于該殼體內(nèi)，該電路板包含有一光源，用來發(fā)出一均勻光束，以沿一水平方向行進(jìn)；一光傳感器，用來接收一經(jīng)過調(diào)變的光束，并轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的調(diào)變信號；一解調(diào)電路，以接收來自該光傳感器的調(diào)變信號，以解調(diào)為相對應(yīng)的條碼信號；以及一光導(dǎo)引裝置，設(shè)置于該殼體的開口處，并包含有一第一反射面；其中該光引導(dǎo)裝置會引導(dǎo)來自該光源的光束經(jīng)由該第一反射面的反射而通過該殼體的開口，該光束經(jīng)由待掃描物品上條碼的調(diào)變后，會由該開口反射回該光引導(dǎo)裝置，而該光導(dǎo)引裝置會將該經(jīng)過調(diào)變的光束引導(dǎo)至該光傳感器，以便轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的調(diào)變信號，并后續(xù)解調(diào)為相對應(yīng)的條碼信號。
圖1為公知筆型條碼掃描裝置的分解圖。
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的條碼掃描裝置的示意圖。
圖3為圖2所示第一實(shí)施例光行進(jìn)路徑的頂視圖。
圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的條碼掃描裝置的分解圖。
圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例的條碼掃描裝置的示意圖。
圖6為圖5所示第二實(shí)施例光行進(jìn)路徑的頂視圖。
圖7為圖6所示第一實(shí)施例光行進(jìn)路徑的側(cè)視圖。
圖8為本發(fā)明第三實(shí)施例的條碼掃描裝置的分解圖。
參照圖2及圖3。圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的條碼掃描裝置30的示意圖。圖3為圖2所示第一實(shí)施例條碼掃描裝置30的光行進(jìn)路徑35的頂視圖。條碼掃描裝置30包含有一殼體31，其前端并設(shè)有一開口32，殼體31是設(shè)計(jì)成長條形適合手握的方式，以便使用者握持住，而開口32則是設(shè)計(jì)成可供掃描光束透出并再度返回殼體31中。
于殼體31中，條碼掃描裝置30還包含有一單一的電路板33、一限光器(pupil)38、以及一光導(dǎo)引裝置(light guide)40。電路板33，包含有一光源34、一光傳感器36、一解調(diào)電路(demodulation circuit)(未顯示)。在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，光源34為單一的LED光源，且可為市面一般可購買到非特殊規(guī)格的LED光源，用來發(fā)出一均勻光束以掃描條碼27，一光傳感器36，可用來接收經(jīng)過條碼27調(diào)變的光束并轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的調(diào)變信號，以及一解調(diào)電路，接收來自光傳感器36的調(diào)變信號，以解調(diào)為相對應(yīng)的條碼信號。
限光器38則是設(shè)置于光傳感器36的前端，其作用有些類似人體的瞳孔，用來限制入射于光傳感器36的光束的范圍大小，如此一來，限光器38可使光傳感器36僅接收來自一預(yù)定方向的光束，也就是由條碼27入射進(jìn)來的光束，因此可降低光傳感器36所可能受到其他方向光噪音的干擾。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，光導(dǎo)引裝置40是由塑膠注射成型一體制成，并將來自光源34的光束導(dǎo)引至待掃描物品上條碼27，經(jīng)過條碼27的調(diào)變后，調(diào)變后的光束會由開口32反射回光引導(dǎo)裝置，而光導(dǎo)引裝置40會將調(diào)變后光束繼續(xù)引導(dǎo)至光傳感器36。光導(dǎo)引裝置40設(shè)置于殼體31的開口32處，包含有一第一聚光透鏡42、一第一反射面44以及一固定鏡座46，三者皆是以塑膠注射成型一體制成。如圖3的光行進(jìn)路徑35所示，來自光源34的光束先經(jīng)由第一聚光透鏡42的聚集以期使光亮增強(qiáng)而不至于發(fā)散，而后經(jīng)由第一反射面44反射至開口32處的條碼27。條碼掃描裝置30還包含一第二聚光透鏡39，固定鏡座46則是與殼體31的內(nèi)面共同作用以支撐并固定第二聚光透鏡39。經(jīng)過條碼27調(diào)變后的光束則經(jīng)由第二聚光透鏡39的聚集而入射于光傳感器36。由于第二聚光透鏡39必須能確實(shí)聚集來自條碼27調(diào)變后的光束，因此其光學(xué)精密度要求相對也較高，所以第二聚光透鏡39是獨(dú)立于光導(dǎo)引裝置40，而非像一第一聚光透鏡42是與光導(dǎo)引裝置40的其他元件一體制成。不過因?yàn)橛泄潭ㄧR座46，因此第二聚光透鏡39可以相當(dāng)簡單而方便地藉由固定鏡座46而安裝于條碼掃描裝置30內(nèi)的正確位置。
參照圖4至圖7。圖4至圖7顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的條碼掃描裝置。圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的條碼掃描裝置50的分解圖。圖5為條碼掃描裝置50的示意圖。圖6為條碼掃描裝置50光行進(jìn)路徑的頂視圖。圖7為條碼掃描裝置50光行進(jìn)路徑的側(cè)視圖。條碼掃描裝置50的主要元件和條碼掃描裝置30十分相似，不同之處即在于其開口是設(shè)置于長條型殼體的底端，而非其前端，如此一來，在光行進(jìn)路徑及光導(dǎo)引裝置方面就要作部分的設(shè)計(jì)變更。
條碼掃描裝置50包含一殼體51及其底端開口52，殼體31是設(shè)計(jì)成長條形適合手握的方式，以便使用者握持住，而開口32則是設(shè)計(jì)成可供掃描光束透出并再度返回殼體31中。于殼體51中，條碼掃描裝置50還包含有一單一的電路板53、一限光器58、以及一光導(dǎo)引裝置60。電路板53，包含有一光源54、一光傳感器56、一解調(diào)電路(未顯示)。而其功能和第一實(shí)施例所介紹者大體是相同的。
光導(dǎo)引裝置60包含有第一聚光透鏡62、一第一反射面64、一第二反射面65、一第三反射面67與一固定鏡座66，以上皆是以塑膠注射成型一體制成。第二反射面65的位置正好位于第一反射面64的下方。如同第一實(shí)施例所敘述者，第一聚光透鏡62的功能也是將來自光源54的光束先聚集，以期使光亮增強(qiáng)而用來掃描物品上條碼27。
如圖6及圖7的光行進(jìn)路徑55所顯示者，將來自光源54的光束先沿水平方向25行進(jìn)，然后經(jīng)由第一反射面64反射至與水平方向25互相垂直的垂直方向23上直到第二反射面65，而第二反射面65則會將光束傾斜地反射至殼體51的底端開口52，而用來掃描物品上條碼。經(jīng)由條碼的調(diào)變后的光束沿垂直方向23向上入射至第三反射面67，而第三反射面67則會將該調(diào)變后的光束反射至水平方向25，以入射至位于條碼掃描裝置50后方的光傳感器56。
如同第一實(shí)施例所敘述者，第二實(shí)施例也包含第二聚光透鏡59以將沿水平方向25入射的光束聚集至光傳感器56，固定鏡座66則是與殼體51的內(nèi)面共同作用以支撐并固定第二聚光透鏡59，其可參見于圖4與圖5中，從圖中可以看出光導(dǎo)引裝置60的特別設(shè)計(jì)是為使其能輕易地便裝置在殼體51中。例如，殼體51也有結(jié)構(gòu)體68和71，以便能和光導(dǎo)引裝置60上相對應(yīng)的元件相配合。結(jié)構(gòu)體68另還可用來幫助支撐并固定第二反射面65，結(jié)構(gòu)體71則是用來套入光導(dǎo)引裝置60上的定位條孔70。
參照圖8。圖8為本發(fā)明第三實(shí)施例的條碼掃描裝置70的分解圖。條碼掃描裝置70包含有一上殼體72以及一下殼體74，其前端并設(shè)有一開口78，上殼體72以及一下殼體74是設(shè)計(jì)成長條形適合手握的方式，以便使用者握持住，而開口78則是設(shè)計(jì)成可供掃描光束透出并再度返回上殼體72與下殼體74中。上、下殼體72、74中收納有一單一的電路板76，其中并包含有一LED光源84、一光傳感器86、一解調(diào)電路(未顯示)。條碼掃描裝置70另包含有和前面實(shí)施例相似的第一聚光透鏡83、一第二聚光透鏡88、限光器82與固定裝置80用來固定前述元件。第一聚光透鏡83設(shè)置于光源84的前方，用來將來自光源84的光來聚集至待掃描物品上的條碼上，光束經(jīng)由條碼調(diào)變后，會從固定裝置80的導(dǎo)引通道90入射至第二聚光透鏡88，而后再經(jīng)由限光器82而到達(dá)光傳感器86。在本實(shí)施例中由于LED光源84就設(shè)置于下殼體74的開口78處，因此可以省卻前面兩個實(shí)施例的光引裝置40、60。
雖然本發(fā)明僅提供上述不同的光行進(jìn)路徑，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以從其中衍生出許多變化，而本發(fā)明也不以所揭露的三種實(shí)施例的光行進(jìn)路徑為限。
和公知技術(shù)相比較，本發(fā)明揭露了一種簡化元件組裝工作的條碼掃描裝置以節(jié)省組裝成本及人力，由于光源及光傳感器皆是固定于單一的電路板上，因此不需要如公知技術(shù)尚需額外電源線來提供光源所需的電源，在組裝上可以節(jié)省人力來焊接電源線。此外，由于本發(fā)明條碼掃描裝置重新設(shè)計(jì)了掃描光線的內(nèi)部光路，因此可以以單一、普通的LED光源取代先前技術(shù)中四個體積小、規(guī)格特殊的LED光源。而本發(fā)明條碼掃描裝置的光導(dǎo)引裝置也整合了第一聚光透鏡及各反射面與固定鏡座以塑膠注射出成型一體制成，再加上固定鏡座可幫助輕易安裝第二聚光透鏡，更能有效簡化元件組裝工作。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1．一種手握式條碼掃描裝置，用來以手握的方式掃描一物品上的條碼以產(chǎn)生一條碼信號，該掃描裝置包含有一適合手握的長條形殼體，其包含有一開口以供光束通過；一單一的電路板，設(shè)置于該殼體內(nèi)，該電路板包含有一光源，用來發(fā)出一均勻光束，以沿一水平方向行進(jìn)；一光傳感器，用來接收一經(jīng)過調(diào)變的光束，并轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的調(diào)變信號；一解調(diào)電路，以接收來自該光傳感器的調(diào)變信號，以解調(diào)為相對應(yīng)的條碼信號；以及一光導(dǎo)引裝置，設(shè)置于該殼體的開口處，并包含有一第一反射面；其中該光引導(dǎo)裝置會引導(dǎo)來自該光源的光束經(jīng)由該第一反射面的反射而通過該殼體的開口，該光束經(jīng)由待掃描物品上條碼的調(diào)變后，會由該開口反射回該光引導(dǎo)裝置，而該光導(dǎo)引裝置會將該經(jīng)過調(diào)變的光束引導(dǎo)至該光傳感器，以便轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的調(diào)變信號，并后續(xù)解調(diào)為相對應(yīng)的條碼信號。
2．如權(quán)利要求1所述的條碼掃描裝置，其中該條碼掃描裝置包含一第一聚光透鏡設(shè)置于該光源的前方，用來將來自該光源的光束聚集至該第一反射面。
3．如權(quán)利要求2所述的條碼掃描裝置，其中該第一聚光透鏡是為該光導(dǎo)引裝置的一部分。
4．如權(quán)利要求3所述的條碼掃描裝置，其中該光導(dǎo)引裝置是由塑膠注射成型一體制成。
5．如權(quán)利要求1所述的條碼掃描裝置，其中該條碼掃描裝置還包含一第二聚光透鏡設(shè)置于該光導(dǎo)引裝置及該光傳感器之間，用來將來自該光導(dǎo)引裝置的光束聚光至該光傳感器。
6．如權(quán)利要求5所述的條碼掃描裝置，其中該光導(dǎo)引裝置是由塑膠注射成型一體制成，并還包含一固定鏡座以用來放置并固定該第二聚光透鏡。
7．如權(quán)利要求1所述的條碼掃描裝置，其中該條碼掃描裝置還包含一限光器設(shè)置于該光傳感器的前端，用來限制入射于該光傳感器的光束的范圍大小。
8．如權(quán)利要求7所述的條碼掃描裝置，其中該限光器還使某一預(yù)定方向入射的光束始能為該光傳感器所接收，以降低該光傳感器所接收的噪音。
9．如權(quán)利要求1所述的條碼掃描裝置，其中該光源是為一發(fā)光二極管。
10．如權(quán)利要求1所述的條碼掃描裝置，其中該開口是設(shè)置于該長條型殼體的前端。
11．如權(quán)利要求1所述的條碼掃描裝置，其中該開口是設(shè)置于該長條型殼體的底端，而該光導(dǎo)引裝置還包含有一第二反射面及一第三反射面，該第一反射面是將沿該水平方向行進(jìn)的光束反射至與該水平方向垂直的一垂直方向上，而該第二反射面則會將該光束傾斜地反射至該殼體的底端開口，并經(jīng)由該條碼的調(diào)變后，沿該垂直方向入射至該第三反射面，而該第三反射面則會將該經(jīng)過調(diào)變的光束反射至該水平方向，以入射至該光傳感器。
12．一種手握式條碼掃描裝置，用來以手握的方式掃描一物品上的條碼以產(chǎn)生一條碼信號，該掃描裝置包含有一適合手握的長條形殼體，其包含有一開口以供光束通過；一單一的電路板，設(shè)置于該殼體內(nèi)，該電路板包含有一光源，設(shè)置于該殼體的開口處，用來發(fā)出一均勻光束，以掃描該物品上的條碼；一光傳感器，用來接收一經(jīng)過調(diào)變的光束，并轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的調(diào)變信號；以及一解調(diào)電路，以接收來自該光傳感器的調(diào)變信號，以解調(diào)為相對應(yīng)的條碼信號；其中經(jīng)由該條碼調(diào)變后的光束，會由該開口反射回該光傳感器，以便轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的調(diào)變信號，并后續(xù)解調(diào)為相對應(yīng)的條碼信號。
13．如權(quán)利要求12所述的條碼掃描裝置，其中該條碼掃描裝置包含一第一聚光透鏡設(shè)置于該光源的前方，用來將來自該光源的光束聚集至該待掃描物品上的條碼。
14．如權(quán)利要求12所述的條碼掃描裝置，其中該條碼掃描裝置還包含一第二聚光透鏡設(shè)置于該光傳感器之前，用來將反射自該條碼的調(diào)變光束聚光至該光傳感器。
15．如權(quán)利要求14所述的條碼掃描裝置，其中該條碼掃描裝置還包含一限光器設(shè)置于該第二聚光透鏡與該光傳感器之間，用來限制入射于該光傳感器的光束的范圍大小。
16．如權(quán)利要求15所述的條碼掃描裝置，其中該限光器還使某一預(yù)定方向入射的光束始能為該光傳感器所接收，以降低該光傳感器所接收的噪音。
17．如權(quán)利要求14所述的條碼掃描裝置，其中還包含一固定鏡座以用來放置并固定該第二聚光透鏡。
18．如權(quán)利要求12所述的條碼掃描裝置，其中該光源是為一發(fā)光二極管。
19．如權(quán)利要求12所述的條碼掃描裝置，其中該開口是設(shè)置于該長條型殼體的前端。
全文摘要
本發(fā)明系提供一種手握式條碼掃描裝置,該掃描裝置包含有一長條形殼體,其前端包含有一開口以供光束通過,殼體內(nèi)設(shè)置有一單一的電路板,電路板上設(shè)置有一LED光源,一光導(dǎo)引裝置,一光傳感器,以及一解調(diào)電路。光導(dǎo)引裝置設(shè)置于LED光源與殼體開口之間,來自LED光源的光束通過光導(dǎo)引裝置后,會經(jīng)由殼體開口處的物品條碼加以反射,而為光傳感器所檢測到。之后,解調(diào)電路再將光傳感器產(chǎn)生的信號后續(xù)解調(diào)為相對應(yīng)的條碼信號。
文檔編號G06K7/10GK1325084SQ0011762
公開日2001年12月5日 申請日期2000年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月22日
發(fā)明者蔡宗霖 申請人:昆盈企業(yè)股份有限公司