專利名稱：小型條形碼掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般是關(guān)于小型、或者超小型條形碼掃描裝置，具體地是關(guān)于簡單的、可以發(fā)生幾種不同類型操作圖式的、不使用體積比較龐大的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的小型條形碼掃描裝置。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，關(guān)于本發(fā)明的小型或超小型條形碼掃描器容納在放在操作員食指上的小小的外殼內(nèi)，以食指自然地所指方向?yàn)閽呙杵髅闇?zhǔn)方向。在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種可以當(dāng)作戒指戴在手指上的小型掃描器，還可提供使用這種小型裝置的無鏡光束掃描器。
一般，希望提供排除體積大的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的必要性、可達(dá)到250-300Hz的高速掃描運(yùn)動(dòng)的小型條形碼掃描器。
在幾個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供能以下面那幾種模式中任一種來進(jìn)行掃描的小型條形碼掃描器沿單一的軸掃描的線形掃描模式;用李薩育掃描圖式這種角度上互相變位的連續(xù)掃描線進(jìn)行掃描的全方向掃描模式;或者用沿第一掃描軸的連續(xù)掃描線進(jìn)行掃描、這些連續(xù)掃描線和沿第2個(gè)、垂直的軸互相變位的光柵掃描模式。用李薩育掃描模式的場合，掃描是遵照X和Y的兩個(gè)正弦波驅(qū)動(dòng)信號的組合來完成的。X驅(qū)動(dòng)信號的頻率fx和Y驅(qū)動(dòng)信號的頻率fy相等時(shí)，即fx＝fy的特別場合，李薩育掃描是圓形掃描圖式，fx≠fy時(shí)，依賴于fx和fy的關(guān)系可以生成多種各異的復(fù)雜的掃描圖式。
以往，為了讀取表示在標(biāo)記上或物品表面上的條形碼記號，開發(fā)了種種光讀取裝置及光掃描裝置。條形碼本身是由互相間以各種不同寬度分開的空隔限定了一連串各種寬度的條構(gòu)成的標(biāo)記被符號化了的圖形，條和空隔有不同的光反射特性。
隨著條形碼圖形變得更復(fù)雜、更致密，條形碼圖形的掃描也變得更復(fù)雜。典型的條形碼圖形包含了在X方向上延伸的不同寬度的線和空隔，可以用一個(gè)或一個(gè)以上X方向線形掃描來進(jìn)行掃描。進(jìn)而，因?yàn)閽呙璧姆较虿幌抻诰艿嘏帕性跅l形碼圖形的方向上，故使用了更復(fù)雜的全方向掃描圖式，這個(gè)全方向掃描圖式中，連續(xù)的掃描線因角度互相變位而形成復(fù)雜的全方向掃描圖式。二維(2D)條形碼圖形(碼49)也被引入了，在這種條形碼圖形中，加入具有其寬度沿X軸變化的線和空隔的典型地條形碼圖形，在Y方向上將典型的條形碼圖形堆疊于上一圖形之而形成二維條形碼圖形，從而，二維條形碼圖形的掃描是比較復(fù)雜的，有必要進(jìn)行光柵型掃描，這種光柵型掃描是由將連續(xù)的X方向掃描只對堆疊了二維條形碼圖形的行的間隔在Y方向上變位而形成的。
讀取條形碼類型的數(shù)據(jù)輸入裝置因廣泛的應(yīng)用而使數(shù)據(jù)輸入的效率和精度得到改善。因?yàn)檫@些裝置數(shù)據(jù)輸入是容易的，在例如高效的調(diào)運(yùn)庫存物品、進(jìn)行跟蹤正進(jìn)行中的作業(yè)等的時(shí)候，較頻繁且詳細(xì)的數(shù)據(jù)輸入也就變?nèi)菀琢?。不過，為了達(dá)到這些有利點(diǎn)，使用者或者從業(yè)人員必需始終極快地使用條形碼讀取裝置，因此，讀取裝置必需操作是容易且方便的。
已知有各種掃描裝置。一種特別有利類型的讀取裝置是光掃描器，用如激光光束之類的光束橫掃記號而進(jìn)行掃描。典型的是，由激光器這類的光源生成光束，此光束經(jīng)光學(xué)變換而在作業(yè)距離處形成一定大小的光點(diǎn)，通過各光學(xué)元件被導(dǎo)向設(shè)置在此作業(yè)距離近旁的條形碼記號，再從記號反射回來。掃描器含有檢出器，檢出器檢得從記號反射回來的光，供給表示被符號化了的信息的模擬掃描信號。橫掃記號、并且有比記號要寬一點(diǎn)的視野的光檢出器檢出了從記號反射來的強(qiáng)度變化的光，就產(chǎn)生表示檢出的光的電信號。掃描的各構(gòu)成成分定位在光路內(nèi)。該掃描成分應(yīng)使光點(diǎn)橫掃過記號描出能橫越記號且比記號寬度要寬的掃描線，或者就以光檢出器的視野來進(jìn)行掃描也可以，或者可以進(jìn)行此兩者。
組合在掃描器中，或者包含在掃描器內(nèi)的數(shù)字化器生成處理這個(gè)模擬信號的脈沖信號。脈沖的寬度和脈沖之間的空間間隔與條的寬度和條與條之間的間隔相對應(yīng)。數(shù)字化器作為邊緣檢出器或波形成形電路而工作，由數(shù)字化器設(shè)定的門限值決定表示模擬信號條的邊緣的點(diǎn)。由數(shù)字化器來的脈沖信號加到譯碼器去。譯碼器先決定數(shù)字化器來的信號的寬度和間隔。其次，譯碼器對寬度和間隔進(jìn)行解析后找出合適的條形碼信息，進(jìn)行解讀。這包含了識(shí)別根據(jù)適當(dāng)?shù)拇a標(biāo)準(zhǔn)所定義的合適的文字和順序(次序)的解析。又，所掃描的記號還可包含作為依據(jù)的特定標(biāo)準(zhǔn)的初識(shí)別。此標(biāo)準(zhǔn)的識(shí)別典型地稱之為自識(shí)別(自鑒別)。
使用條形碼讀取裝置于特定應(yīng)用的場合，多要求構(gòu)成手持光掃描器單元的形狀，典型的為手槍形狀。使用人用掃描器瞄準(zhǔn)目標(biāo)，扣板機(jī)就開始條形碼的掃描。這些手持式單元中，可視激光發(fā)光二極管(以后稱之為VLD)之類的光源放出光束。在使光束掃描使橫過對象時(shí)用鏡子反射光束，使這個(gè)鏡子振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。由于鏡子振動(dòng)，反射的光束在所希望的圖形前后掃描。例如，美國專利4，251，789號中公開了在各邊有平面鏡的旋轉(zhuǎn)多角鏡，各鏡橫掃記號而描出掃描線。美國專利4，387，297號及4，409，470號都使用了以安裝鏡子的驅(qū)動(dòng)軸為中心交替地在圓周方向上反復(fù)地和往復(fù)地驅(qū)動(dòng)的平面鏡。美國專利4，816，660號中公開了由大體上是凹面鏡部分和大體上平面鏡的部分構(gòu)成的多重鏡構(gòu)造，這種多重鏡構(gòu)造以安裝的驅(qū)動(dòng)軸為中心交替地在圓周方向上反復(fù)地、且往復(fù)地驅(qū)動(dòng)。
在上述類型的光掃描器中，鏡子和振動(dòng)鏡子的裝置給手持掃描器附加了尺寸和重量，在長時(shí)間使用的應(yīng)用之中大而且重的手持式單元使人疲勞。此外，使用者必須拿著掃描器瞄準(zhǔn)目標(biāo)，這種操作費(fèi)時(shí)、麻煩，而且不便。具體來說，要拿住掃描器、瞄準(zhǔn)，因而為了操作，使用者的一只手完全受到約束，所以使用者不能同時(shí)再做其他工作。在因使用掃描器而疲勞或者掃描器的使用有一定程序的不方便的場合，使用者對操作掃描器的事感到厭惡，這樣，條形碼系統(tǒng)想達(dá)到數(shù)據(jù)收集的目的就失去了。
在美國專利4，578，571號中所示例類型的非激光掃描裝置中，非激光發(fā)光二極管、光學(xué)組合體、光檢出器、及電子放大器/濾波回路全都固定地安裝在結(jié)合于外伸的雙壓電晶體上的共同支持具上。雙壓電晶體將上述應(yīng)掃描的條形碼記號上面的成分一起往復(fù)地前后地驅(qū)動(dòng)。共同安裝的非激光裝置成分全體的體積大、質(zhì)量重，所以用于驅(qū)動(dòng)裝置要消費(fèi)多的電力是無可奈何的事。這對于要想抑制電力消費(fèi)到最小的，例如，電池驅(qū)動(dòng)動(dòng)作這種場合是完全不實(shí)用的。此外，為了節(jié)約電力，只讓一個(gè)或一個(gè)以上非鏡式裝置成分以外的成分進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，因光軸配合等諸問題的緣故而從來也不考慮。
含光源、光學(xué)系統(tǒng)、光檢出器、掃描部分各成分及電導(dǎo)體在內(nèi)的光掃描裝置各成分一起安裝在共同組合體內(nèi)而構(gòu)成小型、輕量的掃描微型構(gòu)件。這種掃描微型構(gòu)件裝配成在各種不同形態(tài)的外殼內(nèi)可以互換的模件形式。例如，手持式外殼，可以成形為所謂攜帶式手電形態(tài)的圓筒形，或者箱形，或者槍形的形態(tài)。外殼裝在操作員的手腕背上(例如參見美國專利4，766，299號)，或者典型的靠皮帶、夾子或者手袋的幫助裝在操作員的一個(gè)或一個(gè)以上的手指上。外殼也可以裝在計(jì)算工作臺(tái)計(jì)算機(jī)頂部。外殼裝在移動(dòng)車、購物車、或者若干場合下的靜止設(shè)備上也是可以的。
1988年5月11日的07/193.265號申請中公開了無鏡光掃描器，另外在1991年5月13日的07/699，417號申請中，為了使得使用各種不同外殼形態(tài)的掃描器容易而公開了將此種掃描器組合進(jìn)行掃描器成分模塊化裝置內(nèi)的內(nèi)容。07/699，417號申請顯示的一種形態(tài)是使用者可以將掃描器戴在手指上的這種戒指式外殼。
盡管如此，對于一種掃描器單元的尺寸和重量更小、使用更快速、且不給使用者的手擔(dān)負(fù)過大的荷重的特別方便的掃描器裝置的希望是存在的。
本發(fā)明要提供一種小型或超小型條形碼掃描裝置。在優(yōu)選實(shí)施例中，小型或超小型條形碼掃描器使用了戴在操作員食指上的小外殼內(nèi)，以食指自然地所指方向?yàn)閽呙杵髅闇?zhǔn)方向。一個(gè)實(shí)施例提供了可以當(dāng)作戒指戴在手指上的超小型掃描器，也提供使用在這種超小型裝置的無鏡光束掃描器。
小型條形碼掃描裝置簡單、可以產(chǎn)生幾種不同類型的掃描圖式、可以達(dá)到高的掃描速度、并不使用體積大的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)構(gòu)造。
本發(fā)明，在幾個(gè)實(shí)施例中，提供了小型條形碼掃描器，它們能夠進(jìn)行沿單一的軸掃描的線形掃描模式;在李薩育掃描圖式這種全方向掃描圖式中用角度上互相變位的連續(xù)掃描線的全方向掃描模式;或者用沿第一掃描軸的連續(xù)掃描線進(jìn)行掃描、這些連續(xù)掃描線沿第2個(gè)垂直的軸又互相變位的光柵掃描模式這幾種模式中任何一種來進(jìn)行掃描。
根據(jù)以下說明的幾個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供的小型條形碼掃描器有一個(gè)撓性部件由基座懸臂式地支持著，在這個(gè)撓性部件上裝有永久磁鐵和用來引導(dǎo)從可視激光發(fā)光二極管發(fā)出的掃描光束的掃描鏡。驅(qū)動(dòng)線圈定位于永久磁鐵的近旁，動(dòng)作中將周期地變化的驅(qū)動(dòng)信號導(dǎo)入線圈而引起周期地變化的磁場。這個(gè)周期地變化的磁場使裝有永久磁鐵和掃描鏡的撓性部件以周期地變化的驅(qū)動(dòng)信號的頻率振動(dòng)起來，由此使掃描光束線形地掃描。為了提高動(dòng)作的效率，裝了掃描鏡和永久磁鐵的撓性部件的機(jī)械共振頻率設(shè)計(jì)在周期地變化的驅(qū)動(dòng)信號的頻率上，或者在其附近。
一般地，下面說明的實(shí)施例其動(dòng)作均設(shè)計(jì)在它們的共振頻率上或者在它附近。但是這些實(shí)施例并沒有必須使其動(dòng)作精確地在其共振頻率上或者在其附近進(jìn)行，這特別在扭轉(zhuǎn)的模式的實(shí)施例中是如此。
在幾個(gè)實(shí)施例中，永久磁鐵由驅(qū)動(dòng)線圈所包圍。永久磁鐵，這樣地裝在撓性部件上，其軸線通過N極和S極而實(shí)質(zhì)上延伸在中心上，且使其實(shí)質(zhì)上垂直撓性部件的表面地延伸。
根據(jù)第2個(gè)實(shí)施例，上述這種條形碼掃描器使可以由可視激光二極管之類的某種適當(dāng)?shù)脑瓷傻墓馐愿哳l進(jìn)行X掃描。條形碼掃描器也含有Y掃描機(jī)構(gòu)，Y掃描機(jī)構(gòu)包含了定位于能接受以高頻進(jìn)行X掃描的光束的地方而又是分開的Y掃描鏡。Y掃描機(jī)構(gòu)包含有由基座將一端懸臂式地支持的低頻Y撓性部件和由這個(gè)低頻撓性部件懸臂式地支持的就頻Y撓性部件。Y掃描鏡和Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵裝在高頻撓性部件上并與它們一起運(yùn)動(dòng)。Y驅(qū)動(dòng)線圈定位于Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵的近旁，動(dòng)作中Y線圈內(nèi)導(dǎo)入的周期地變化的驅(qū)動(dòng)信號引起周期地變化的磁場。低頻Y驅(qū)動(dòng)信號導(dǎo)入Y驅(qū)動(dòng)線圈內(nèi)，由此生成的磁場使低頻Y撓性部件以低頻振動(dòng)，使第2個(gè)Y掃描鏡以低頻進(jìn)行Y掃描，結(jié)果生成光柵掃描圖式。將高頻Y驅(qū)動(dòng)信號導(dǎo)入Y線圈內(nèi)使高頻Y撓性部件以高頻振動(dòng)，使第2個(gè)的Y掃描鏡以高頻進(jìn)行Y掃描，結(jié)果生成全方向掃描圖式。在這個(gè)實(shí)施例中，各永久磁鐵由各驅(qū)動(dòng)線圈包圍，各永久磁鐵這樣地裝到撓性部件上，其軸線通過N極和S極而實(shí)質(zhì)上延伸在其中心上，并且使其實(shí)質(zhì)上對撓性部件的表面垂直地延伸。
為了提高動(dòng)作的效率，將為了使共振頻率調(diào)諧到低頻Y驅(qū)動(dòng)信號或者其附近而用的質(zhì)量安裝在低頻Y撓性部件上是比較好的。
根據(jù)第3個(gè)實(shí)施例，小型條形碼掃描器具有其一端由基座懸臂式地支持的低頻Y撓性部件和安裝在該部件上而和它一起運(yùn)動(dòng)的永久磁鐵。高頻X撓性部件由低頻Y撓性部件懸臂式地支持著。永久磁鐵和單一的掃描鏡裝在高頻X撓性部件上和它一起運(yùn)動(dòng)。掃描光束被導(dǎo)引到這個(gè)掃描鏡上。X驅(qū)動(dòng)線圈定位于安裝在高頻X撓性部件上的永久磁鐵的近旁，在動(dòng)作中導(dǎo)入X驅(qū)動(dòng)線圈的周期地變化的高頻X驅(qū)動(dòng)信號使高頻X撓性部件以X驅(qū)動(dòng)信號的高頻振動(dòng)，使掃描光束以高頻進(jìn)行X掃描。Y驅(qū)動(dòng)線圈定位于安裝在低頻Y撓性部件上的永久磁鐵近旁，在動(dòng)作中導(dǎo)入Y驅(qū)動(dòng)線圈的周期地變化的低頻Y驅(qū)動(dòng)信號使低頻Y撓性部件以Y驅(qū)動(dòng)信號的低頻振動(dòng)，使掃描光束以低頻進(jìn)行Y掃描，結(jié)果生成光柵掃描圖式。
在這個(gè)實(shí)施例中也將為了使共振頻率調(diào)諧到低頻Y驅(qū)動(dòng)信號上或者其附近而用的質(zhì)量安裝在低頻Y撓性部件之上，高頻X撓性部件由此質(zhì)量懸臂式地支持起來較好。掃描鏡和永久磁鐵的安裝的高頻X撓性部件的機(jī)械共振頻率也設(shè)計(jì)在周期地變化的X驅(qū)動(dòng)信號的頻率上或者其附近。各永久磁鐵由各驅(qū)動(dòng)線圈包圍，又，各永久磁鐵這樣地裝在撓性部件上其軸線通過N極和S極且實(shí)質(zhì)上延伸在中心上，并且使得其實(shí)質(zhì)上對撓性部件的表面垂直地延伸。在這個(gè)實(shí)施例中，可以彎曲的Y制動(dòng)部件被安裝在低頻Y撓性部件上，使得可將在那個(gè)高頻上的振動(dòng)制動(dòng)。
小型條形碼掃描器的第4、第5和第6個(gè)實(shí)施例包含了其一端由基座懸臂式地支持的撓性部件，這個(gè)撓性部件可以在正交的X和Y兩個(gè)方向上彎曲。單一的掃描鏡安裝在這個(gè)撓性部件上和它一起運(yùn)動(dòng)，掃描光束引導(dǎo)到這個(gè)鏡子上。
在第4個(gè)實(shí)施例中，X驅(qū)動(dòng)永久磁鐵安裝在撓性部件上和它一起運(yùn)動(dòng)，X驅(qū)動(dòng)線圈定位于X驅(qū)動(dòng)永久磁鐵的近旁。在動(dòng)作中導(dǎo)入X驅(qū)動(dòng)線圈的周期地變化的X驅(qū)動(dòng)信號使撓性部件以X驅(qū)動(dòng)信號的周期地變化的頻率振動(dòng)，使掃描光束進(jìn)行X掃描。Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵也裝在撓性部件上和它一起運(yùn)動(dòng)，Y驅(qū)動(dòng)線圈定位于Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵的近旁。在動(dòng)作中，導(dǎo)入Y驅(qū)動(dòng)線圈周期地變化的Y驅(qū)動(dòng)信號使撓性部件以Y驅(qū)動(dòng)信號的周期地變化的頻率振動(dòng)，使掃描光束進(jìn)行Y掃描。X驅(qū)動(dòng)和Y驅(qū)動(dòng)各永久磁鐵分別定位于X及Y驅(qū)動(dòng)線圈的一端，X驅(qū)動(dòng)及Y驅(qū)動(dòng)各永久磁鐵這樣地安裝在撓性部件上其軸線通過N極和S極且實(shí)質(zhì)上延伸于中心上，且分別地和X及Y驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸實(shí)質(zhì)上平行地延伸。撓性部件以其一端懸臂式地支持在基座上的震動(dòng)制動(dòng)材料內(nèi)，將不希望的頻率進(jìn)行制動(dòng)。
在第5個(gè)實(shí)施例中，單一的永久磁鐵裝在撓性部件上和它一起運(yùn)動(dòng)。一對X驅(qū)動(dòng)線圈定位于永久磁鐵的近旁，在動(dòng)作中導(dǎo)入X驅(qū)動(dòng)線圈的周期地變化的X驅(qū)動(dòng)信號使安裝了永久磁鐵和掃描鏡的撓性部件以X驅(qū)動(dòng)信號的周期地變化的頻率振動(dòng)，使掃描光束進(jìn)行X掃描。相對于一X驅(qū)動(dòng)線圈正交配置的一對Y驅(qū)動(dòng)線圈也定位于永久磁鐵近旁，在動(dòng)作時(shí)導(dǎo)入Y驅(qū)動(dòng)線圈的周期變化的Y驅(qū)動(dòng)信號使安裝了永久磁鐵和掃描鏡的撓性部件以Y驅(qū)動(dòng)信號的周期地變化的頻率振動(dòng)，使掃描光束進(jìn)行Y掃描。永久磁鐵定位于X及Y驅(qū)動(dòng)線圈的一端，它這樣地安裝在撓性部件上;其軸線通過N極和S極而實(shí)質(zhì)上延伸在中心、且和成對的X和Y驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸實(shí)質(zhì)上平行地延伸。
在第6個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)線圈裝在撓性部件上。一對X驅(qū)動(dòng)永久磁鐵定位于驅(qū)動(dòng)線圈的近旁，相對于成對的X驅(qū)動(dòng)永久磁鐵正交地配置的一對Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵定位于驅(qū)動(dòng)線圈的近旁。在動(dòng)作時(shí)導(dǎo)入線圈的周期地變化的驅(qū)動(dòng)信號使裝了永久磁鐵和掃描鏡的撓性部件以周期地變化的驅(qū)動(dòng)信號的頻率在X及Y兩個(gè)方向上振動(dòng)，使掃描光束進(jìn)行掃描。驅(qū)動(dòng)線圈，定位于成對的X及Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵的一端，它的軸線實(shí)質(zhì)上通過線圈的中心，且相對于X及Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵對的中心軸平行地延伸。
在第7、第8、及第9個(gè)實(shí)施例中，低頻撓性部件由基座懸臂式地支持著，高頻撓性部件由低頻撓性部件懸臂式地支持得和它一起運(yùn)動(dòng)，掃描光束導(dǎo)引到此掃描鏡上。包含了單一的磁鐵、或者磁極互相正交配置的第1及第2磁鐵任一種的永磁裝置裝在高頻撓性部件上與它共同運(yùn)動(dòng)。X驅(qū)動(dòng)線圈定位于永磁裝置的近旁，導(dǎo)入X驅(qū)動(dòng)線圈的周期地變化的高頻X驅(qū)動(dòng)信號使裝有永久磁鐵和掃描鏡的高頻撓性部件以X驅(qū)動(dòng)信號的周期地變化的頻率扭轉(zhuǎn)振動(dòng)而使掃描光束進(jìn)行X掃描。Y驅(qū)動(dòng)線圈定位于永磁裝置的近旁，導(dǎo)入Y驅(qū)動(dòng)線圈的周期地變化的Y驅(qū)動(dòng)信號誘發(fā)周期地變化的磁場。低頻Y驅(qū)動(dòng)信號導(dǎo)入Y驅(qū)動(dòng)線圈，低頻撓性部件以低頻振動(dòng)而使掃描鏡以低頻進(jìn)行Y掃描。高頻Y驅(qū)動(dòng)信號導(dǎo)入Y線圈內(nèi)，高頻撓性部件以高頻振動(dòng)而使鏡子以高頻進(jìn)行Y掃描。
在第7和第9個(gè)實(shí)施例中，永磁裝置，這樣地裝在高頻撓性部件上其軸通過經(jīng)過其N極和S極的實(shí)質(zhì)上的中心、實(shí)質(zhì)上平行于Y驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸、且實(shí)質(zhì)上垂直于X驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸而延伸。
在第7、第8及第9個(gè)實(shí)施例中，永磁裝置定位于X驅(qū)動(dòng)線圈的一端，且裝在高頻撓性部件上，它的軸延伸于經(jīng)過N極和S極的實(shí)質(zhì)上的中心，且相對于X驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸垂直地延伸，以扭轉(zhuǎn)模式動(dòng)作。
為了提高動(dòng)作的效率，裝有掃描鏡和永磁裝置的高頻撓性部件的機(jī)械扭轉(zhuǎn)共振頻率設(shè)計(jì)在周期變化的X驅(qū)動(dòng)信號的頻率上或者其附近。進(jìn)而，裝有掃描鏡和永磁裝置的高頻撓性部件的機(jī)械彎曲共振頻率設(shè)計(jì)在周期地變化的高頻Y驅(qū)動(dòng)信號的頻率上，或者其附近。還有，在低頻撓性部件上裝有質(zhì)量，將其共振頻率和低頻Y驅(qū)動(dòng)信號調(diào)諧，這個(gè)質(zhì)量上懸臂式地裝有高頻撓性部件。
第7個(gè)實(shí)施例的永磁裝置定位于其中心軸一字形順序排列(即柯林耳Colin ear方式)安置的X驅(qū)動(dòng)線圈和Y驅(qū)動(dòng)線圈之間的空隙內(nèi)。
在第8個(gè)實(shí)施例中，X驅(qū)動(dòng)線圈以中心軸互相平行地與Y驅(qū)動(dòng)線圈并排安裝，永磁裝置安置在X及Y驅(qū)動(dòng)線圈的一邊的端頭近旁。永磁裝置的中心定位于X驅(qū)動(dòng)線圈中心軸正對的位置上，對永久磁鐵和高頻撓性部件引起扭轉(zhuǎn)，使光束掃描。永磁裝置的磁極端定位于正對Y驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸位置上，引起由低頻撓性部件的低頻撓曲所致的低頻Y掃描，或者高頻撓性部件的高頻撓曲所致的高頻Y掃描中任一個(gè)。
在第8個(gè)實(shí)施例中，永磁裝置這樣地安裝在高頻撓性部件上其軸線通過N極和S極而實(shí)質(zhì)上延伸在其中心、且與X及Y驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸實(shí)質(zhì)上相垂直。
在第9個(gè)實(shí)施例中，質(zhì)量加裝在低頻撓性部件上來調(diào)諧它的共振頻率。此質(zhì)量用由質(zhì)量的兩側(cè)伸到基座的低頻撓性部件而安裝到基座上去的，作低頻Y掃描動(dòng)作中的扭轉(zhuǎn)彎曲。
本發(fā)明也提供其第外殼是戴在使用者手指上這樣的條形碼掃描裝置。第1外殼包含了生成導(dǎo)向應(yīng)讀取目標(biāo)上的記號的光束、產(chǎn)生對應(yīng)于反射光強(qiáng)度的電氣信號的記號檢出裝置，和接通掃描光束的開關(guān)。外殼裝在手指上這樣的確定位置，使掃描光束投射到前方，即手指自然地所指的方向。電氣信號從第1外殼向第2外殼轉(zhuǎn)送。第2外殼包含了處理電氣信號因而生成記述條形碼記號的數(shù)字化了的信號的信號處理器。第2外殼戴在使用人的手腕上，并在其中包括了將數(shù)字化信號翻譯為表示條形碼記號的數(shù)據(jù)的譯碼器。
在其它實(shí)施例中，本發(fā)明提供了將第1外殼戴在使用者的手指上、將掃描光束投射到前方，即手指自然地所指的方向這樣的條形碼掃描裝置。第1外殼包含了生成導(dǎo)向應(yīng)讀取目標(biāo)上的記號的光束、接受從記號來的反射光而產(chǎn)生對應(yīng)于反射光的強(qiáng)度的電氣信號的記號檢出裝置，和接通掃描光束的開關(guān)。第1外殼還包含處理電氣信號因此生成記述條形碼記號的數(shù)字化的信號、從第1外殼將它們轉(zhuǎn)送的信號處理器。詳細(xì)地說，數(shù)字化的信號從第1外殼轉(zhuǎn)送到裝在使用者手腕上的第2外殼去。第2外殼包含了將數(shù)字化信號翻譯成表示條形碼記號的數(shù)據(jù)的譯碼器在它里面。
本發(fā)明提供操作更快、便利、且在掃描器操作之中使用者的手是自由的光掃描型讀取裝置。這種掃描器更小、更加輕、因而對符合化的數(shù)據(jù)掃描的使用更為容易。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了從光掃描器中排除了鏡子、使無鏡光掃描器的一個(gè)或一個(gè)以上要素往復(fù)動(dòng)作的小型、重量輕的驅(qū)動(dòng)裝置，從而減輕了重量，達(dá)到高度的超小型化。
裝在手指上的實(shí)施例中，在戴于手指上的單元內(nèi)只設(shè)最少量的掃描器裝置成分，其他體積大的成分設(shè)在分離的外殼內(nèi)給使用者配置在對使用人不妨礙的某處。
本發(fā)明也提供具有裝發(fā)光器的轉(zhuǎn)軸和裝在這根軸上的桿的無鏡光掃描裝置。桿以所希望的掃描頻率前后運(yùn)動(dòng)而使發(fā)光器作振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使從發(fā)光器出來的光束以所希望的掃描頻率橫掃對象前后掃描。為了檢出從被掃描的對象來的反射光還設(shè)了光傳感器。
桿由于裝在距軸有一距離的桿的一端的永久磁鐵和保持在靠近這個(gè)永久磁鐵的固定位置上的電磁鐵而運(yùn)動(dòng)。電磁鐵加以交流信號，電磁鐵發(fā)生作用于永久磁鐵的磁場，使桿振動(dòng)。電磁鐵由線圈架和在此線圈架周圍同心狀地繞成的線圈組成，線圈上架的電流為零時(shí)，永久磁鐵停在線圈及線圈架的中心而定位。發(fā)光器這樣裝在軸上桿以所希望的掃描頻率前后運(yùn)動(dòng)的話，光傳感器相對應(yīng)地振動(dòng)。
本發(fā)明還提供有前后掃描振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的發(fā)光器的無鏡光掃描裝置，從發(fā)光器來的光束橫掃對象。發(fā)光器的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)由和發(fā)光器結(jié)合的可動(dòng)永久磁鐵和保持在靠近這個(gè)永久磁鐵近旁的固定位置上的電磁鐵而發(fā)生。周期性的電信號加到電磁鐵上后電磁使產(chǎn)生磁場，這個(gè)磁場作用于永久磁鐵而使發(fā)光器振動(dòng)。為了檢出從被掃描的對象上反射回來的光，也設(shè)了光傳感器。電磁鐵由線圈架和這個(gè)線圈架周圍以同心狀地繞卷的線圈組成，當(dāng)在線圈施加的電流為零時(shí)，永久磁鐵停在線圈及線圈架的中心處而定位在此。
本發(fā)明還提供超小型光掃描裝置，含有基座、光檢出器、及裝在基座上的發(fā)出光束的發(fā)光器，從發(fā)光器發(fā)出的光束產(chǎn)生掃描運(yùn)動(dòng)。這種超小型光掃描裝置可以裝在使用人的手指上這樣把手指大小的環(huán)裝在基座上。為了將發(fā)光器裝到基座上，設(shè)有可以樞轉(zhuǎn)的支持結(jié)構(gòu)。光束的掃描運(yùn)動(dòng)由這個(gè)可以樞轉(zhuǎn)的支持結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生，發(fā)光器在這個(gè)支持結(jié)構(gòu)上前后振動(dòng)，由發(fā)光器發(fā)出的光橫掃對象而進(jìn)行掃描的掃描光束因此形成?，F(xiàn)在來詳述，可以樞轉(zhuǎn)的支持結(jié)構(gòu)具備可以回轉(zhuǎn)的軸，發(fā)光器裝在此軸上使從發(fā)光器發(fā)出的光以垂直于軸的軸線方向上發(fā)出。電連接器固定地安裝在基座上，至少一根連線從發(fā)光器走到電連接器，發(fā)光器和電連接器之間的連線的一個(gè)點(diǎn)和軸上可樞轉(zhuǎn)的支持結(jié)構(gòu)上一個(gè)點(diǎn)相結(jié)合。
現(xiàn)在來詳述，發(fā)光器由于裝在軸上的桿和裝在距軸有一距離的桿的端頭的永久磁鐵而振動(dòng)。電磁鐵保持在永久磁鐵近旁的固定位置上，加脈沖信號于電磁鐵上后電磁鐵產(chǎn)生磁場，這個(gè)磁場作用于永久磁鐵而使桿振動(dòng)。
還有，在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)光器和光檢出器前后振動(dòng)。在另外的實(shí)施例中，光檢出器固定地安裝在基座上。
本發(fā)明也提供由光學(xué)方式讀取以手指大小的環(huán)和裝在這個(gè)環(huán)上的指上單元構(gòu)成所產(chǎn)生的符號化信息為目的的裝置。指上單元含有光檢出器、和產(chǎn)生以光學(xué)方式掃描符號化了的信息的光束的無鏡光束掃描器。另設(shè)有分離的、用于分析來自光檢出器的信號的回路的單元，柔軟的電纜將指上單元和這個(gè)分離的單元連接起來。
用于小型條形碼掃描配置的本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)從下面基于附圖詳細(xì)地說明若干優(yōu)選的實(shí)施例可以更容易地理解。
附圖簡要說明

圖1是關(guān)于本發(fā)明的不使用傳統(tǒng)的體積龐大的電動(dòng)機(jī)的、簡單且小型的線形掃描配置實(shí)施例的斜視圖。
圖2是表示可能的關(guān)于本發(fā)明的萬能圖式掃描配置的斜視圖，它部分地按照圖1的掃描器的動(dòng)作原理，可以生成X方向以比較高的頻率掃描、且不驅(qū)動(dòng)Y掃描的線形X掃描圖式;或者生成在Y方向以二個(gè)不同的頻率、即以較高頻掃描的全方向掃描圖式;或者生成以較低頻率掃描的光柵掃描圖式。
圖3是表示本發(fā)明的第3個(gè)實(shí)施例斜視圖，它和圖2的實(shí)施例的動(dòng)作有點(diǎn)類似，Y及X掃描機(jī)構(gòu)作為一體化的組合體裝在共同的基座上，單獨(dú)一面掃描鏡完成X及Y掃描動(dòng)作。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施例的斜視圖，本實(shí)施例可以生成實(shí)質(zhì)上任何不同類型的圖式，包括線形、李薩育這類全方向、或光柵掃描圖式，使用了裝在二個(gè)正交的X及Y方向上可以振動(dòng)的由電磁驅(qū)動(dòng)的中心棒的自由端上的一面掃描鏡。
圖5是本發(fā)明另外一個(gè)實(shí)施例的斜視圖，本實(shí)施例和圖4同樣，可以生成實(shí)質(zhì)上任何不同類型的圖式，包括線形、李薩育這類全方向、或光柵掃描圖式，使用了裝在第二個(gè)正交的X及Y方向上可以振動(dòng)的由電磁驅(qū)動(dòng)的中心棒的自由端上的一面掃描鏡。
圖6是本發(fā)明又一另外的實(shí)施例的斜視圖，本實(shí)施例和圖4和5同樣，可以生成實(shí)質(zhì)上任何不同類型的圖式，包括線形、李薩育這類全方向、或光柵掃描圖式，使用了裝在在二個(gè)正交的X及Y方向上可以振動(dòng)的由電磁驅(qū)動(dòng)的中心棒的自由端上的一面掃描鏡。
圖7是本發(fā)明的萬能掃描實(shí)施例的斜視圖，本實(shí)施例包含了在自由端懸臂式地裝有高頻撓性部件的低頻撓性部件被懸臂式地裝在基座上，X驅(qū)動(dòng)線圈以一定頻率驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)而生成X掃描偏向，第2個(gè)的Y驅(qū)動(dòng)線圈使用了二個(gè)固定的頻率、即為了生成光柵掃描圖式的低頻驅(qū)動(dòng)信號或者為了生成全方向掃描圖式的高頻驅(qū)動(dòng)信號中的一方。
圖8是本發(fā)明的另外的萬能掃描實(shí)施例的斜視圖，本實(shí)施例和圖7一樣，包含了在自由端懸臂式裝有高頻撓性部件的低頻撓性部件被懸臂式地裝在基座上，X驅(qū)動(dòng)線圈以一定頻率的驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)而生成X掃描偏向，第2個(gè)的Y驅(qū)動(dòng)線圈使用了二個(gè)固定的頻率、即為了生成光柵掃描圖式的低頻驅(qū)動(dòng)信號或者為了生成全方向掃描圖式的高頻驅(qū)動(dòng)信號中的一個(gè)。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的萬能小型條形碼掃描配置的優(yōu)選實(shí)施例的斜視圖，本實(shí)施例中，基座含有用于提供低頻Y掃描運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量的低頻Y撓性裝置具，第2個(gè)撓性部件懸臂式地裝在這個(gè)質(zhì)量上，其自由表面上裝有掃描鏡和永久磁鐵，這個(gè)永久磁鐵和靠近它且圍繞它的X驅(qū)動(dòng)線圈互相作用生成高頻X掃描運(yùn)動(dòng)，再和靠近它的Y驅(qū)動(dòng)線圈相互作用，不生成低頻Y掃描運(yùn)動(dòng)、或者生成高頻Y掃描運(yùn)動(dòng)或者低頻Y掃描運(yùn)動(dòng)的某一個(gè)。
圖10是說明永久磁鐵和靠近X驅(qū)動(dòng)線圈相互作用的圖7、8及9的實(shí)施例的X驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作模式的圖。
圖11是表示永久磁鐵和靠近的Y驅(qū)動(dòng)線圈相互作用的圖9的實(shí)施例的永久磁鐵的趨向的說明圖。
圖12是表示一種配置的斜視圖，該配置中，條形碼讀取裝置的超小型掃描器裝在支持于戴在操作員食指上的戒指上的外殼內(nèi)，條形碼讀取裝置的電子回路通過矩距離無線發(fā)送機(jī)，和典型情況為裝在操作員的皮帶上的接收機(jī)進(jìn)行通信。
圖13表示一種配置的斜視圖，該配置中，條形碼讀取裝置的超小型掃描器裝在支持于戴在操作員食指上的戒指上的外殼內(nèi)和圖12相類似，條形碼讀取裝置的電子回路通過電線和裝在套于操作員手腕的皮帶上的便攜式終端進(jìn)行通信。
圖14是根據(jù)本發(fā)明的扭轉(zhuǎn)模式的超小型操作要素的實(shí)施例的斜視圖。
圖15是和圖14類似的扭轉(zhuǎn)模式超小型操作要素的實(shí)施例的側(cè)斷面圖。
圖16是發(fā)光器往復(fù)運(yùn)動(dòng)的本發(fā)明無鏡掃描器的實(shí)施例的斜視圖。
圖17是表示發(fā)光器振動(dòng)的回轉(zhuǎn)弧，和光發(fā)出的方向的圖。
圖18是掃描單元的斜視圖，在本單元之中，外殼和裝在其上的戒指用電線接到容納掃描系統(tǒng)其他成分的分離的單元中去。
圖19是光檢出器也往復(fù)運(yùn)動(dòng)的本發(fā)明的無鏡掃描器的另外實(shí)施例斜視圖。
符號說明10 線形掃描配置12 撓性條14 基座16 永久磁鐵18 線圈20 掃描鏡
22 驅(qū)動(dòng)信號24 可視激光二極管(VLD)28 水平X偏向配置30 垂直Y偏向配置34 基座36 低頻撓性條38 質(zhì)量40 高頻撓性條42 永久磁鐵44 線圈46 掃描鏡48 Y驅(qū)動(dòng)信號56 Y掃描組合體58 X掃描組合體60 基座62 Y撓性部件64 永久磁鐵66 Y驅(qū)動(dòng)線圈68 制動(dòng)用撓性部件70 質(zhì)量72 X撓性部件74 永久磁鐵76 X驅(qū)動(dòng)線圈78 掃描鏡82 掃描鏡
84 軸86 基座88 永久磁鐵89 裝置支持具90 永久磁鐵91 裝置支持具92 X驅(qū)動(dòng)線圈94 Y驅(qū)動(dòng)線圈96 制動(dòng)材料100 軸102 卡盤104 永久磁鐵105 磁心106 X驅(qū)動(dòng)線圈108 Y驅(qū)動(dòng)線圈110 掃描鏡112 軸113 運(yùn)動(dòng)線圈114 永久磁鐵116 永久磁鐵118 掃描鏡119 基座120 Y撓性部件122 質(zhì)量124 X撓性部件
126 永久磁鐵128 永久磁鐵130 掃描鏡132 X驅(qū)動(dòng)線圈134 Y驅(qū)動(dòng)線圈136 永久磁鐵137 掃描鏡138 Y驅(qū)動(dòng)線圈140 X驅(qū)動(dòng)線圈182 基座裝置部件184 撓性裝置部件186 質(zhì)量188 第2撓性部件190 永久磁鐵192 掃描鏡194 Y驅(qū)動(dòng)線圈196 X驅(qū)動(dòng)線圈200 外殼201 掃描器202 食指戒指型裝置具203 信號數(shù)字化器204 食指206 扳動(dòng)式開關(guān)210 無線發(fā)送機(jī)212 天線
213 譯碼器214 控制單元215 皮帶218 電線220 控制終端221 手腕皮帶222 LED顯示裝置224 輸入鍵陣列226 天線227 信號數(shù)字化器228 譯碼器230 掃描要素組合體232 扭轉(zhuǎn)撓性支持部件234 電磁線圈235 掃描鏡236 永久磁鐵238 固定器240 固定器242 中間沖擊吸收材料244 透明片246 芯子301 無鏡掃描單元310 運(yùn)動(dòng)組合體311 VLD312 卡箍
313 軸314 桿315 電線316 中繼點(diǎn)317 靜止固定器321 芯子323 線圈325 永久磁鐵331 光二極管333 開關(guān)鈕350 基座360 印刷基板370 容器375 多芯電纜380 指上單元381 外殼383 開口385 濾光器387 戒指圖1表示不使用傳統(tǒng)的體積龐大的電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的關(guān)于本發(fā)明的簡單、高速的線形條形碼掃描器的第一個(gè)實(shí)施例。在圖1的掃描配置10中，由聚酯樹脂這類適當(dāng)?shù)目赡軓澢膿闲詶l12，由分成兩半的基座14之間固定而懸臂式地安裝在基座14上。撓性條12，有超小型永久磁鐵16支持在它上面，此永久磁鐵16定位于線圈18的內(nèi)側(cè)。線圈18的軸通過經(jīng)過永久磁鐵16的N極和S極中心線的中心，和與那些實(shí)質(zhì)上是垂直的撓性條12的表面交差。線圈18也固定在基座14上，懸臂式地安裝的撓性條12的自由端上裝有掃描鏡20。由于變化懸臂式安裝的撓性條12的尺寸(長、寬、高)、或者懸臂式安裝的撓性條12的彎曲特性、或者撓性條12以及永久磁鐵16和鏡子20的質(zhì)量、或者撓性條12上的質(zhì)量分布，震動(dòng)組合體的共振頻率是可以改變的。一般，固有共振頻率由懸臂式安裝的部件之大小(長、寬、高)及彎曲強(qiáng)度、質(zhì)量分布、及震動(dòng)組合體的合計(jì)質(zhì)量所決定。用于決定震動(dòng)組合體的共振頻率的公式是可以使用的，在本領(lǐng)域中是公知的，可以對震動(dòng)組合體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性試驗(yàn)、開發(fā)。把正弦信號這類的周期的驅(qū)動(dòng)信號22導(dǎo)入線圈18內(nèi)之后，由此而誘發(fā)產(chǎn)生的周期性地反向的磁場使懸臂式安裝的組合體如圖1所示那樣上下震動(dòng)。這些產(chǎn)生掃描鏡20的線形掃描運(yùn)動(dòng)，使由可視激光發(fā)光二極管(VLD)24這類適當(dāng)?shù)墓馐磳?dǎo)向鏡上的光束線形地進(jìn)行掃描。周期的正弦驅(qū)動(dòng)信號在線圈18中產(chǎn)生周期地反向的磁場，由此生成作用在永久磁鐵18的N極和S極的力矩，使磁鐵和裝在磁鐵上的撓性條12、以及掃描鏡(它們?nèi)w構(gòu)成懸臂式安裝的組合體)20以取決于周期的驅(qū)動(dòng)信號的頻率的頻率，相對于撓性條12的平表面作上下垂直的震動(dòng)。
一般，在以下說明的全部實(shí)施例里，把懸臂式安裝的組合體或者扭轉(zhuǎn)模式安裝的組合體以組合體的共振頻率或其附近的頻率進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以及為了達(dá)到數(shù)百赫茲(例如500Hz)以下的高掃描速度，希望組合體的固有共振頻率盡量地高?？墒?，比較低的掃描速度也是可能的。一般，所選擇的掃描速度依賴于特定的應(yīng)用，36掃描/秒的掃描速度是典型的，它由18Hz的周期信號生成。
以下的幾個(gè)實(shí)施例的說明，多是在它之前的實(shí)施例的說明中再添加一些東西，因此，那些相同的或類似的場合中相關(guān)的細(xì)部、構(gòu)造及動(dòng)作模式的說明在這個(gè)實(shí)施例中就省略。
圖2表示萬能型小型條形碼掃描配置，它部分地遵從圖1的掃描器動(dòng)作的原理，在X方向可用比較高的頻率掃描，而且為了生成線形X掃描而在Y方向上不掃描，或者在Y方向可以用二種不同的共振頻率，即用比較高的頻率或者比較低的頻率進(jìn)行掃描。根據(jù)條形碼的種類、以及不同的條形碼讀取條件，會(huì)要求線形掃描、光柵掃描圖式、或者如李薩育型掃描圖式的全方向掃描圖式這類各不相同的掃描圖式。圖2的實(shí)施例構(gòu)造比較簡單，包含了生成高頻或低頻中任一種的Y垂直掃描運(yùn)動(dòng)的二重共振構(gòu)造，可以生成上述全部掃描圖式。
在圖2的萬能掃描配置中，從可視激光發(fā)光二極管(VLD)26這類的適當(dāng)?shù)墓庠磥淼墓馐紫葘?dǎo)向以高速使光束進(jìn)行X掃描偏向的高速水平X偏向配置28上。X偏向配置28可以是和圖1的線形掃描配置10是一樣的東西，這樣比較好。所得到的X掃描光束導(dǎo)向垂直的Y偏向配置30，該配置可發(fā)生使光束以低速或高速垂直掃描偏向而致的光柵及全方向掃描圖式，或者不發(fā)生垂直掃描偏向。Y偏向配置30包含有可提供二種共振狀態(tài)、即用于光柵圖式的低頻Y掃描和用于全方向圖式的高頻Y掃描的二個(gè)機(jī)械自由度上可能彎曲的基座。Y偏向配置30由包圍永久磁鐵42的線圈44產(chǎn)生的電磁力所驅(qū)動(dòng)，該5永久磁鐵以和說明關(guān)于圖1的實(shí)施例的內(nèi)容一樣的方式安裝于Y偏向配置30中。
Y偏向配置30有基座34，基座34支持懸臂安裝的低頻撓性條36，撓性條36在其自由端上支持質(zhì)量38，質(zhì)量38支持一個(gè)懸臂安裝的小的高頻撓性條40。撓性條40上處于線圈44內(nèi)的位置裝有永久磁鐵42，還在撓性條40的自由端上裝有掃描鏡46。這個(gè)配置中，質(zhì)量38及在其上安裝的全部構(gòu)造(40、42、46)可以以低共振頻率fr1在懸臂安裝的低頻撓性條36上振動(dòng)，而磁鐵42和掃描鏡46可以以高的共振頻率fr1在懸臂安裝的小的高頻撓性條40上振動(dòng)。為了提高動(dòng)作效率，質(zhì)量38這樣選擇，使低頻Y撓性條(部件)的共振頻率調(diào)整在低頻Y驅(qū)動(dòng)信號上，或者其附近。和第一個(gè)實(shí)施例一樣，裝了Y掃描鏡和永久磁鐵的高頻Y撓性部件的機(jī)械共振頻率設(shè)計(jì)在周期變化的高頻Y驅(qū)動(dòng)信號的頻率上或者其附近而使動(dòng)作效率提高。一般，各振動(dòng)組合體的共振頻率由震動(dòng)部件的彈性常數(shù)K、震動(dòng)組合體的質(zhì)量M、和震動(dòng)組合體的質(zhì)量分布所決定。在圖2實(shí)施例的二個(gè)自由度上，各震動(dòng)組合體有不同的彈性常數(shù)K(K1及K2)，不同的質(zhì)量M(M1及M2)，不同的質(zhì)量分布。
選擇低共振頻率fr1或高共振頻率frh中哪一個(gè)的問題通過變化通入Y驅(qū)動(dòng)線圈44的周期的驅(qū)動(dòng)信號48的頻率來完成。Y驅(qū)動(dòng)線圈44中不流動(dòng)驅(qū)動(dòng)電流的場合，從VLD來的激光束射到水平X偏向配置28的鏡子20上發(fā)生高速(約300Hz)的X掃描線。這個(gè)X掃描線被導(dǎo)向垂直Y偏向配置30的鏡子46上而沒有改變掃描圖式。在驅(qū)動(dòng)線圈44中流動(dòng)低頻信號48后，線圈44在低頻撓性條36上產(chǎn)生低頻垂直運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生光柵圖式。在驅(qū)動(dòng)線圈44中流動(dòng)高頻信號48后，線圈44在高頻撓性條40上產(chǎn)生高頻垂直運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生全方向掃描圖式。在這個(gè)第2個(gè)實(shí)施例中，Y方向的掃描運(yùn)動(dòng)可以設(shè)計(jì)得按照所希望的全方向掃描圖式來得到在X方向上所希望的掃描運(yùn)動(dòng)比。
圖3是本發(fā)明的第3個(gè)實(shí)施例，這個(gè)實(shí)施例的動(dòng)作有一點(diǎn)相似于圖2的實(shí)施例，Y掃描組合體56和X掃描組合體58作為一體的組合體而裝在共同的基座60上?；?0可以在小型或超小型掃描器中構(gòu)成PC極。確切地說，在所設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)施例中，基座60長1.1英寸、高0.45英寸。寬為0.45英寸。Y掃描組合體56含有撓性部件62，這個(gè)部件懸臂式地安裝在基座60上，在驅(qū)動(dòng)線圈66的內(nèi)側(cè)位置處裝有永久磁鐵64。撓性部件62用聚酯這類適當(dāng)?shù)牟牧现圃?，在這個(gè)撓性部件62上還含有也用聚酯這類適當(dāng)?shù)牟牧现圃斓闹苿?dòng)用撓性部件68。制動(dòng)用撓性部件68是制動(dòng)Y掃描組合體的振動(dòng)的高頻的振波為目的的東西。懸臂安裝的撓性部件62的自由端上裝有質(zhì)量70，將Y掃描組合體調(diào)整到適當(dāng)?shù)牡凸舱耦l率fr1上。
X掃描組合體58包含有懸臂裝在Y撓性部件62的自由端的質(zhì)量70上的撓性部件72，這個(gè)部件在X驅(qū)動(dòng)線圈76內(nèi)的位置處裝有永久磁鐵74。一面掃描鏡78裝在X撓性部件72的自由端上，此部件72以以下二種方式中某一種進(jìn)行驅(qū)動(dòng)高頻X掃描運(yùn)動(dòng)而在線形X掃描的場合時(shí)沒有Y掃描;或者為了生成光柵型掃描圖式而使進(jìn)行低頻Y掃描。各永久磁鐵64、74由各驅(qū)動(dòng)線圈66、76所包圍。各永久磁鐵64、74的軸延伸在經(jīng)過其N極及S極的實(shí)質(zhì)上的中心上，并且相對于裝永久磁鐵的撓性部件的表面實(shí)質(zhì)上相垂直。由于小掃描鏡價(jià)格高而只一面鏡子是特別有利的。圖3的實(shí)施例，只靠X掃描組合體56則發(fā)生線形掃描圖式，或者共同靠X及Y掃描組合體56、58可以發(fā)生光柵掃描圖式，所以不能產(chǎn)生全方向掃描圖式。
圖4、5及6中表示的本發(fā)明的小型條形碼掃描器的三個(gè)關(guān)連的實(shí)施例含有將一端懸臂安裝于基座的撓性部件、這個(gè)撓性部件可在正交的X及Y方向彎曲。一面掃描鏡裝在撓性部件上，和它一起運(yùn)動(dòng)。掃描光束導(dǎo)到此鏡上。這些實(shí)施例使用一面掃描鏡、可以產(chǎn)生線形掃描、李薩育類全方向掃描、或者光柵掃描圖式等實(shí)質(zhì)上任何一種掃描圖式。
在圖4的實(shí)施例中，掃描鏡82裝在可以彎曲的軸84的自由端上?？蓮澢妮S84的另一端固定在基座86上，懸臂式裝有可彎曲的軸84，使軸84在X及Y兩個(gè)方向上可以震動(dòng)。二個(gè)永久磁鐵88及89通過短的支持裝具89、91等而互相成直角(90°)地安裝到可彎曲的軸84上。這樣的配置中，延伸于通過永久磁鐵88及90的N極及S兩極的中心的軸各自與X及Y驅(qū)動(dòng)線圈92、94的中心軸一致。在這個(gè)配置中，各線圈92、94由周期的驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)后，參照圖10如后述那樣生成交替反向的磁場，這個(gè)交替反向的磁場與定位于接近線圈的永久磁鐵的磁極交替地互相吸引、推斥。使用了橡膠、硅等這類制動(dòng)材料96而將軸84裝到并保持在基座86，產(chǎn)生恢復(fù)力同時(shí)制動(dòng)其振動(dòng)。
圖5及圖6的實(shí)施例是類似的，其設(shè)計(jì)是基于現(xiàn)在使用于車削主唱盤(例如以33或45rpm記錄的唱片)的驅(qū)動(dòng)卡盤的設(shè)計(jì)。這些驅(qū)動(dòng)卡盤由Shure Brothers Inc.公司等這樣的制造商生產(chǎn)。在圖5的實(shí)施例中，中心軸100支持在小的卡盤102內(nèi)，并支持著小磁鐵104。磁鐵104定位于二對X及Y驅(qū)動(dòng)線圈106、108的突出的磁心105之間的中心上。一對X驅(qū)動(dòng)線圈相對一對Y驅(qū)動(dòng)線圈以直角配置。單獨(dú)一面掃描鏡110支持在軸100的自由端上，在X及Y驅(qū)動(dòng)線圈106、108上施加周期的驅(qū)動(dòng)信號而作X及Y掃描運(yùn)動(dòng)這樣的驅(qū)動(dòng)。
圖6的實(shí)施例在功能上和圖5的實(shí)施例是相稱的，含有單獨(dú)一個(gè)運(yùn)動(dòng)線圈113。線圈113，裝在軸112上有輸入111，和靜止且對向的X及Y永久磁鐵對114、116在磁方面相互作用。單獨(dú)一面的掃描鏡118裝在軸112的自由端上，由加在線圈113上的周期的驅(qū)動(dòng)信號作X及Y掃描運(yùn)動(dòng)這樣的驅(qū)動(dòng)。
圖7及圖8表示本發(fā)明二個(gè)關(guān)連的萬能掃描實(shí)施例。圖7的實(shí)施例含有基座119，這個(gè)基座119懸臂地裝有比較寬的低頻Y撓性部件120，撓性部件120的自由端上裝有質(zhì)量122。質(zhì)量122的本體懸臂式地裝了比較狹的高頻部件124，部件124支持著在其上的互相成直角的二個(gè)永久磁鐵126、128(也可以是一塊成T字形或十字形的磁鐵)，和裝在磁鐵128的內(nèi)側(cè)端(在圖7最右端)的掃描鏡130。永久磁鐵126定位于X驅(qū)動(dòng)線圈132的近旁，永久磁鐵128定位于Y驅(qū)動(dòng)線圈134的近旁。組合體定位于二個(gè)平行線圈132、134之間的空隙內(nèi)，這些線圈由二個(gè)周期的驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)。X驅(qū)動(dòng)線圈132以一定的高頻驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)而發(fā)生X掃描方向的偏向，第2個(gè)、Y驅(qū)動(dòng)線圈134使用了二個(gè)固定頻率、即用于光柵掃描圖式的低頻驅(qū)動(dòng)信號、或者用于李薩育掃描圖式的高頻驅(qū)動(dòng)信號中的一個(gè)的驅(qū)動(dòng)信號。
圖10中表示了是永久磁鐵126和X驅(qū)動(dòng)線圈132相互作用的圖7的實(shí)施例的X驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作模式。將周期的驅(qū)動(dòng)信號加到線圈132上，它的N極和S極周期地反向。圖10中所示N極在(圖10的)上側(cè)，S極右下側(cè)的場合，永久磁鐵126及裝這個(gè)磁鐵的撓性部件124扭轉(zhuǎn)了。即永久磁鐵的S端扭向上側(cè)的N極，永久磁鐵的N端扭向下側(cè)的S極。驅(qū)動(dòng)線圈的磁極反向，S極在(圖10的)上、N極變?yōu)樵谙潞?，永久磁鐵126和撓性部件124扭向反方向。即，永久磁鐵126的N端扭向上側(cè)的S極，永久磁鐵126的S端扭向下側(cè)的N極。從而，永久磁鐵126及裝了這個(gè)磁鐵的撓性部件124，以及掃描鏡130交替地在時(shí)針方向和逆時(shí)針方向上扭轉(zhuǎn)振動(dòng)作X掃描運(yùn)動(dòng)。
圖7實(shí)施例的Y掃描機(jī)構(gòu)，和圖4的實(shí)施例同樣地動(dòng)作。永久磁鐵128，以其經(jīng)它的N極和S極端中心延伸的軸和Y驅(qū)動(dòng)線圈134的中心軸以同一直線順序排列來定位置。永久磁鐵128的一端定位于最靠近驅(qū)動(dòng)線圈處，周期的驅(qū)動(dòng)信號使線圈134的磁極反向，靠近線圈134的磁鐵128的端頭由于線圈134的磁極周期地被吸引及推斥，因此低低撓性部件120或者高頻撓性部件124周期地彎曲，發(fā)生伴隨高頻驅(qū)動(dòng)信號的高頻掃描、或伴隨低頻驅(qū)動(dòng)信號的低頻掃描的某一個(gè)。
為提高動(dòng)作效率，裝了掃描鏡130和永久磁鐵126、128的高頻撓性部件124的機(jī)械扭轉(zhuǎn)共振頻率設(shè)計(jì)在周期變化的X驅(qū)動(dòng)信號的頻率上，或者其附近。另外，裝有掃描鏡130和永久磁鐵126、128的高頻撓性部件124的機(jī)械彎曲共振頻率設(shè)計(jì)在周期變化的低頻Y驅(qū)動(dòng)信號的頻率上，或在其附近。還有，質(zhì)量122選擇得使共振頻率調(diào)整到低頻Y驅(qū)動(dòng)信號上。
在第7個(gè)實(shí)施例中，永久磁鐵126、128定位于中心軸呈同一直線順序排列地安裝的X及Y驅(qū)動(dòng)線圈132、134之間的空隙位置上。
圖8的實(shí)施例和圖7的實(shí)施例同樣，含有基座119、低頻Y驅(qū)動(dòng)撓性部件120、質(zhì)量122、及高頻X驅(qū)動(dòng)撓性部件124。驅(qū)動(dòng)配置，包含水平定位的單一的永久磁鐵136、和裝在其上的掃描鏡137，掃描鏡137定位于接近繞在軟金屬芯子上且鄰接的二個(gè)X及Y驅(qū)動(dòng)線圈140、138的位置上，由于這些線圈來控制、驅(qū)動(dòng)掃描運(yùn)動(dòng)。X驅(qū)動(dòng)線圈140定位于在對著永久磁鐵的中心之位置而控制水平X掃描運(yùn)動(dòng)(其動(dòng)作類似于圖7實(shí)施例的X掃描的動(dòng)作)。Y驅(qū)動(dòng)線圈138和X驅(qū)動(dòng)線圈140平行且與它并排地定位，對著永久磁鐵的一個(gè)磁極端，控制Y垂直掃描運(yùn)動(dòng)。Y驅(qū)動(dòng)線圈的磁極周期地反向，線圈138前的永久磁鐵的磁極端因Y驅(qū)動(dòng)線圈138的交變磁極而周期地被吸引及推斥，因低頻撓性部件120的低頻彎曲而發(fā)生低頻Y掃描，或者因高頻撓性部件124的高頻彎曲而發(fā)生高頻Y掃描。
圖9表示關(guān)于本發(fā)明的小型條形碼掃描配置的優(yōu)選實(shí)施例(最佳模式)，質(zhì)量186裝在撓性裝配部件184上。撓性裝配部件184的各端從質(zhì)量186的兩側(cè)伸出，周期地前后扭彎而發(fā)生緩垂直Y掃描運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選實(shí)施例中，一根撓性裝配部件184延伸在二個(gè)基座裝配部件182之間，質(zhì)量186裝在這個(gè)撓性部件上面。還有，這個(gè)單個(gè)撓性部件，可以是直接裝在基座裝配部件182之間的、或者通過適當(dāng)?shù)膹椈砷g接地裝在基座裝配部件182的適當(dāng)?shù)呐まD(zhuǎn)棒。第2撓性部件188懸臂式裝在質(zhì)量186上，在它的表面上裝有永久磁鐵190和掃描鏡192。永久磁鐵190和圍繞鄰接的Y驅(qū)動(dòng)線圈194及近旁的X驅(qū)動(dòng)線圈196相互作用。關(guān)于磁鐵190、線圈194及196的相互作用，分別在下面參照圖11及圖10來說明。
圖11是表示相對于Y驅(qū)動(dòng)線圈194的永久磁鐵190的方向，和永久磁鐵190和Y驅(qū)動(dòng)線圈194如何地相互作用的圖。驅(qū)動(dòng)線圈194上加了周期的驅(qū)動(dòng)信號后，驅(qū)動(dòng)線圈194的磁極從N向S周期地變化。如圖11所示，Y驅(qū)動(dòng)線圈194的N極變到左邊，S極在右邊的場合，磁鐵190被排斥離線圈194遠(yuǎn)去這樣地變位，線圈194的磁極反向S極變到左邊，因而N極變到右邊，磁鐵被吸引向線圈194而變位。這樣一來磁鐵190從驅(qū)動(dòng)線圈194一會(huì)兒遠(yuǎn)去一會(huì)兒靠近周期性地振動(dòng)而發(fā)生Y掃描運(yùn)動(dòng)。使用低頻Y驅(qū)動(dòng)信號場合，低頻Y撓性裝配部件184支持鏡子192的低頻Y振動(dòng)，使用高頻Y驅(qū)動(dòng)信號的場合，高頻Y撓性部件188支持高頻Y振動(dòng)。
高頻X驅(qū)動(dòng)線圈196發(fā)生交替反向的磁極，和圖7的實(shí)施例(X驅(qū)動(dòng))同樣地動(dòng)作?？拷谰么盆F190的線圈196的這邊是N極的場合吸引永久磁鐵的S端，永久磁鐵190的N端由此而受推斥。因而，撓性部件188周期性地順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向地彎曲，結(jié)果撓性部件188和裝在它上面的鏡子192的高頻X掃描被得到。
簡要地，有互相成直角的軸線的二個(gè)線圈194、196配置在靠近磁鐵/鏡子組合體處，線圈194定位于線圈196內(nèi)，因此發(fā)生含有使全組合體以單獨(dú)的高頻水平振動(dòng)模式、或者和高頻垂直振動(dòng)模式或低頻垂直振動(dòng)模式組合等三種模式振動(dòng)的磁力。
第9個(gè)實(shí)施例中，是對從質(zhì)量186的兩側(cè)伸到基座、在低頻Y掃描動(dòng)作中作扭變形的低頻撓性裝配部件184的扭轉(zhuǎn)共振頻率進(jìn)行調(diào)整的。
在圖12所示的配置中，條形碼讀取裝置的超小型掃描器201是裝在外殼200內(nèi)的，該外殼支持在戴在操作員食指204上的食指戒指型安裝具202上。外殼200的側(cè)面上設(shè)有扳動(dòng)式開關(guān)206，操作員用姆指來操作掃描器201進(jìn)行工作。條形碼讀取裝置內(nèi)的電子回路將所取得的數(shù)據(jù)通過在外殼200內(nèi)的短距離無線發(fā)送機(jī)210向在典型例子中可以裝掛在操作員皮帶215上的組合式接收機(jī)的天線212作數(shù)據(jù)原文的通訊傳輸。第2個(gè)外殼內(nèi)的控制單元214典型的包含顯示裝置、鍵盤，或者如圖13所示那樣包含了有顯示裝置/鍵盤功能的觸模式面板。在替換的實(shí)施例中，掃描器可以是用設(shè)在外殼200或者控制單元214內(nèi)的聲音識(shí)別手段按聲音來動(dòng)作的東西。
典型的已有技術(shù)的條形碼讀取裝置含有條形碼掃描器、信號的數(shù)字化器和譯碼器。條形碼掃描器，生成導(dǎo)向應(yīng)讀取目標(biāo)上的記號的光束、接收從記號反射回來的光而產(chǎn)生對應(yīng)于反射光強(qiáng)度的模擬電信號。信號數(shù)字化器包含處理模擬電信號的信號處理器，生成記述由該信號得來的條形碼記號的數(shù)字信號。譯碼器將數(shù)字信號解讀或者翻譯為表示了記號的數(shù)字。
在圖12的實(shí)施例中，戴在手指上的外殼200，在其中包含了產(chǎn)生模擬電信號的條形碼掃描器201，和由該信號生成記述條形碼記號的數(shù)字信號的信號數(shù)字化器203。數(shù)字信號用無線發(fā)送送往配置在控制單元214內(nèi)的譯碼器213。
示于圖13的配置類似于圖12，條形碼讀取裝置的超小型掃描器201裝在支持于在操作員食指上的食指戒指型裝配具202之上的外殼200內(nèi)。外殼200的側(cè)面上設(shè)有扳動(dòng)式開關(guān)206，操作員用拇指操作，或者作為替代，可以用聲音動(dòng)作裝置來使其動(dòng)作。條形碼讀取裝置內(nèi)的電子回路將掃描器201產(chǎn)生的模擬信號通過電線218向戴在操作員手腕上的手表樣的表帶221上攜帶式控制終端220進(jìn)行通信。便攜式控制終端220典型地包含LED顯示裝置222、輸入鍵陳列224、和中央計(jì)算機(jī)通信用的天線226。在電線218上的模擬信號引入控制終端220內(nèi)的信號數(shù)字化器227將模擬信號數(shù)字化，輸出數(shù)字信號導(dǎo)向也配置在控制終端220內(nèi)的譯碼器。表示了被掃描的條形碼記號的、是譯碼器輸出的一些數(shù)據(jù)，由天線226向中央計(jì)算機(jī)傳送。這樣，圖13的實(shí)施例是，信號數(shù)字化器227不在外殼200內(nèi)，而放在組合的控制終端220內(nèi)而與圖12的實(shí)施例不同的東西。
圖14和圖15是關(guān)于本發(fā)明的扭轉(zhuǎn)模式的超小型掃描要素組合體的另外的實(shí)施例230的從前面的斜視圖和側(cè)面的圖。優(yōu)點(diǎn)是，圖14和15的實(shí)施例不需要進(jìn)行物理上的變更或者機(jī)械上的調(diào)整就可以從約1-2Hz的極低的頻率到約160-180Hz的比較高的頻率進(jìn)行動(dòng)作。圖14和15的實(shí)施例，機(jī)械上是平衡的，有利的是扭轉(zhuǎn)變形支持部件232垂直安裝的緣故，扭變支持部件232及由它支持的成份不會(huì)發(fā)生任何的松動(dòng)。在這個(gè)實(shí)施例中，垂直安裝的撓性材料的條或者部件232，在它的上下端固定有小的電磁線圈234。永久磁鐵236在撓性部件232的一邊水平地安裝，掃描鏡235則裝在它的另一邊。永久磁鐵236和掃描鏡235可以直接裝到撓性部件232上，或者通過某一類型的固定器238裝上去也是好的。將交流電加到線圈234上，線圖234的變化的磁場和磁鐵236相互作用使撓性部件232以扭轉(zhuǎn)模式水平地振動(dòng)。
撓性部件232可以通過固定器240固定到線圈234上去。固定器240，為了在掃描要素組合體230松動(dòng)的場合作機(jī)械上保護(hù)，如圖14所示那樣直接裝在線圈234的前面也是挺好的，或者如圖15表示為通過彈簧狀部件那樣的使用吸收中間沖擊材料242也可以。為了得到保護(hù)鏡子235的三明治式的構(gòu)造，固定器240可以在它前面有一透明的片子244。為了性能好且節(jié)能，線圈234有軟鋼或類似材料的芯子246是好的。
圖16中表示了本發(fā)明的無鏡掃描單元301。可視激光二極管即VLD311這類發(fā)光器為了生成掃描線而發(fā)出光束。VLD311可以裝在馬達(dá)的可旋轉(zhuǎn)的軸或者可以產(chǎn)生振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的任何裝置上。
掃描單元301的優(yōu)選實(shí)施例，裝在可旋轉(zhuǎn)的或者可回轉(zhuǎn)的軸313的上端。軸313可回轉(zhuǎn)地裝在掃描器基座350內(nèi)。軸可以十分良好地回轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在任何公知類型的軸承上，或者設(shè)置在基座350的塑料體內(nèi)。VLD311和軸313成一體地形成使來自VLD型發(fā)光器的光束進(jìn)行掃描的運(yùn)動(dòng)組合體310。運(yùn)動(dòng)組合體310包括裝在軸313上的卡箍312及桿314。如后面所述，加在桿314端的力使組合體310產(chǎn)生振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
卡箍312將VLD311固定在運(yùn)動(dòng)組合體310上。在優(yōu)選實(shí)施例中，VLD311固定在軸313的頂上的點(diǎn)處，VLD311實(shí)際就位于軸313的回轉(zhuǎn)線位置上且安置成向垂直于軸的軸線方向發(fā)出光去。其他的VLD及軸的配置也考慮了。例如，VLD可離開軸的位置來配置也是可能的。再者，卡箍是以相對于軸有一角度來支持VLD的東西。
圖17是表示相對于軸313的軸線的VLD311的運(yùn)動(dòng)和發(fā)光的關(guān)系的圖。繞軸的軸線的短的回轉(zhuǎn)弧O表示VLD311的前后回轉(zhuǎn)振動(dòng)。VLD311向條形碼(圖中未表示出)之類的標(biāo)的物的方向發(fā)出光。組合體310的VLD311經(jīng)小小的回轉(zhuǎn)弧O前后振動(dòng)，然后所發(fā)出的光1橫掃標(biāo)的對象前后地掃描。
如圖16所示，三根電線315將在一邊的VLD311的引線接到在另一邊的靜止的固定器317上。作為替代例，使用一根柔軟的電纜也可以。在優(yōu)選實(shí)施例中，電線315或者電纜在卡箍312的頂上裝有中繼點(diǎn)316。點(diǎn)316取位置于運(yùn)動(dòng)組合體310及軸313的振動(dòng)軸線上，在此點(diǎn)處使其線速度為零引線的張力為最小。作為替代例，電線只限于向振動(dòng)VLD提供柔軟的連接，讓電線卷成卷松松地自由地垂下來也行。
為了產(chǎn)生使運(yùn)動(dòng)組合體310以軸313的軸線為中心作振動(dòng)的力可以采用各種各樣的裝置。在圖示實(shí)施例中，組合體的振動(dòng)由所謂感應(yīng)磁化電動(dòng)機(jī)(以后稱為IMM)來給出。
IMM型電動(dòng)機(jī)在本申請人的1990年5月8日美國專利申請07/520，464“掃描裝置”中公開了。在以往的應(yīng)用中，IMM使掃描鏡振動(dòng)。在IMM型電動(dòng)機(jī)中，復(fù)原力由固定位置鐵心和有可動(dòng)永久磁鐵的線圈的組合給出?？墒牵绻麑⒂谰么盆F裝在可回轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的桿的端部的話，力可得到以軸的軸線為中心的力矩。
在IMM的本實(shí)施例中，芯子321有線圈架，線圈323以芯子和線圈完全同心的方式卷繞在線圈架四周，使尺寸和重量最小。永久磁鐵325結(jié)實(shí)地裝在運(yùn)動(dòng)組合體310的桿314的一端。永久磁鐵325為了要離軸313的軸線有一距離定位，磁力經(jīng)永久磁鐵325加到桿314上后，發(fā)生以軸313的軸線為中心的力矩。
芯子321為了防剩磁是軟鋼制成，此場合下在磁方面是中性的。在線圈323中沒有流過電流的場合，通過桿而裝在運(yùn)動(dòng)組合體上的在軸向磁化的永久磁鐵325，因?yàn)榇盆F325由鐵心321的鐵所吸引，定位于鐵心321的中心軸上它自己的位置上。從而，在線圈323中不流過電流的場合，組合體回歸到那個(gè)回轉(zhuǎn)弧的中心靜止位置上，朝向真正的面。
向線圈323導(dǎo)入電流后，線圈的磁場和永久磁鐵325相互作用使磁鐵(和裝載的運(yùn)動(dòng)組合體一起)從平衡位置運(yùn)動(dòng)起來。但是，運(yùn)動(dòng)的結(jié)果鐵心漸漸被磁化，似乎要發(fā)生將永久磁鐵325和組合體310回歸靜止位置的力(二個(gè)不同的磁極現(xiàn)象)。這個(gè)力的大小與流過線圈323的電流量、永久磁鐵325和鐵心表面之間空隙的大小、鐵心321的大小和材料等有關(guān)。所加電流的極性反轉(zhuǎn)后，作用在IMM內(nèi)的磁力的方向也反轉(zhuǎn)。從而，如果加入線圈的電流是周期的交流電流的話，誘起的磁力就使永久磁鐵325和裝在其上的運(yùn)動(dòng)組合體310發(fā)生振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
雖然IMM是好的，但是也可以使用發(fā)生必要振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的其他配置。例如，VLD311可以裝在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上。還有，如果使用IMM的話，VLD的裝置及將運(yùn)動(dòng)組合體和IMM結(jié)合的配置，在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，替代圖示的軸及桿時(shí)，與加到帶線圈架的線圈的周期的交流信號相響應(yīng)，而要永久磁鐵和VLD一起在橫向振動(dòng)，也可以將永久磁鐵和VLD直接裝在位于帶線圈架的線圈上的可動(dòng)的或可彎曲的橋式支持具上。
為讀取條形碼這類光學(xué)式地符號化了的信息使用裝在戒指上的掃描器的場合，掃描器包含光二極管331這樣的光檢出器。如圖16所示，在掃描器基座350的前面支持光二極管331，這個(gè)位置向著被掃描的對象在反射來自VLD311的光入射到光二極管331的感光領(lǐng)域內(nèi)。光二極管331，接收從例如條形碼標(biāo)記這樣的標(biāo)的反射回來的某些量的光，將這反射光變換為電流。在裝于掃描器基座350的底面這種圖中所示的印刷基板360上設(shè)有濾波級、前置放大級、及放大級。前置放大級及放大級將從光二極管331來的電流變換為送到包含于分離的單元370(圖18)內(nèi)的數(shù)字化器和其他處理電路的電信號。
開關(guān)鈕333裝在單元一邊。使用者將單元當(dāng)作戒指戴在一個(gè)手指頭上，操作鈕333將單元開動(dòng)。
圖18所示的指上單元380包含無鏡掃描器于外殼381內(nèi)。外殼381成為用于掃描單元301的基座350的堅(jiān)固的支持具。外殼381含有矩形開口383，讓從振動(dòng)的VLD311發(fā)出的光束通過，射向標(biāo)的，能對它進(jìn)行掃描。反射光通過裝在外殼381的前面開口383下面的阻擋周圍光的濾光器385，射入光二極管331。濾光器385中可以包含將光聚集到光二極管331上的透鏡。不是必需的，但這樣的透鏡擴(kuò)大掃描器的作業(yè)范圍。開關(guān)333通過外殼381的一邊伸出。戒指387裝在外殼381的底下，由此裝到掃描器301的基座350上。
圖示實(shí)施例是假設(shè)使用在人的右手上。例如，使用者將戒指387戴在他或她的右手上。為了操作掃描器，使用者用食指及掃描器的指上單元380瞄準(zhǔn)標(biāo)的，例如使用右手拇指操作開關(guān)333。為了將指上單元380戴在左手，開關(guān)333可設(shè)在另一側(cè)上。
長的(3-4英尺)柔軟多芯電纜375連接指上單元380和小的分離的容器370內(nèi)設(shè)置的其余的處理電路(不用說構(gòu)成放大級、數(shù)字化器、驅(qū)動(dòng)IMM的系統(tǒng)信號發(fā)生器等)。這個(gè)分離的容器370內(nèi)也容納為給VLD311饋電、及為供給用于IMM的交流驅(qū)動(dòng)信號所必要的電路。在一個(gè)實(shí)施例中這些附加的電子回路構(gòu)成設(shè)在用于由Symbol Technologies，Inc.公司制造的標(biāo)準(zhǔn)的LS-2000掃描器的回路基板上的處理回路。容器370是可以裝入口袋內(nèi)、掛在皮帶上等可拿來拿去的十分小的(2.75英寸×4英寸×1.25英寸)的東西。
容器370連由電池電源(Symbol Technologies，Inc公司制的LS85000)供電的譯碼器、或鍵盤(“JADE”這樣的)也可容納，這樣的話系統(tǒng)不僅變成“手是自由”的，也變成“不用選擇場所”的。例如，1個(gè)或2個(gè)以上的存儲(chǔ)單元、高頻(無線)發(fā)送機(jī)這類若干特別的裝置也可裝入容器370內(nèi)。因此，掃描中沒有必要用任何物理手段將裝在戒指上的掃描器單元和對掃描的條形碼數(shù)據(jù)作最終處理的金鈔登錄機(jī)、計(jì)算機(jī)等連接，裝置的全體是攜帶式的，且是“自由運(yùn)動(dòng)”的。
實(shí)際制造的某些實(shí)施例的無鏡單元不過只有長1英寸、高1.25英寸、寬0.625英寸。容納無鏡掃描單元的外殼381的外廓尺寸為長1.1英寸、高1.4英寸、寬0.7英寸。為了使無鏡掃描單元?jiǎng)幼髦恍枰?.5V、13.5mA。掃描角為±20°。單元的重量為比1英兩(27.5g)還輕。這樣的指上單元380和普通的戒指同樣容易戴裝，操作員的手(包括他的手指)絕對是自由的。
作業(yè)范圍或者解讀區(qū)域可以根據(jù)對VLD的再聚集(要求作業(yè)范圍的原始依據(jù))、及光二極管之前是否設(shè)菲涅爾透鏡、或者使用高靈敏度、廣活動(dòng)面積光二極管而變更。
圖19表示無鏡掃描器的第2個(gè)實(shí)施例。圖19的掃描器301′大致類似于圖16的掃描器301，對于兩圖的掃描器的對應(yīng)的要素則賦予類似的標(biāo)號。如圖19所示，二根細(xì)電線315′連接光二極管331′的引線到固定器317′去。電線315′和從VLD311來的電線315一樣，裝在卡箍312的頂?shù)闹袛帱c(diǎn)316上。
圖19中，光二極管331′和VLD311一起振動(dòng)。光二極管331′被裝在VLD311的正下面的運(yùn)動(dòng)組合體310的前面。光二極管331′和VLD311同樣，經(jīng)以軸313的軸線為中心的短回轉(zhuǎn)弧前后振動(dòng)。因而，是感受體的光二極管331′精確地跟蹤是振動(dòng)發(fā)出器的VLD311的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的無鏡掃描器提供了特別小型、重量輕的光學(xué)式掃描器。裝到戒指387上、接到分離的單元即容器370內(nèi)的處理回路后，掃描器戴到使用者的手指上，用手指來動(dòng)作。用掃描器的指上單元380瞄準(zhǔn)，只要把手指指向載有符號化信息的目標(biāo)，用同一只手的拇指操作開關(guān)333就可以。這提供了便利、快速的動(dòng)作，使用者的手可以自由地作其他動(dòng)作。
以上已將本發(fā)明小型條形碼掃描配置的幾個(gè)實(shí)施例及其變化的細(xì)節(jié)說明了，本發(fā)明的公開和教導(dǎo)可給予本行業(yè)人員啟示作出多種代替設(shè)計(jì)是明顯的。
權(quán)利要求
1.小型條形碼掃描器，其特征是具有a、其一端懸臂式地支持在基座上的撓性部件；b、裝在上述撓性部件上的掃描鏡；c、生成引導(dǎo)到上述掃描鏡上掃描光束的裝置；d、接收從被掃描的條形碼記號反射來的光線、產(chǎn)生對應(yīng)于反射光線的強(qiáng)度的電信號的裝置；e、裝在上述撓性部件上的永久磁鐵；和f、定位于上述永久磁鐵近旁、導(dǎo)入周期地變化的驅(qū)動(dòng)信號后誘發(fā)出周期地變化的磁場使裝了永久磁鐵和掃描鏡的撓性部件以周期地變化的驅(qū)動(dòng)信號的頻率振動(dòng)、由此發(fā)生掃描光束的掃描的驅(qū)動(dòng)線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型條形碼掃描器，其特征是永久磁鐵由驅(qū)動(dòng)線圈所圍繞;永久磁鐵這樣地安裝在撓性部件上;其軸線經(jīng)過永久磁鐵的N極和S極而實(shí)質(zhì)上延伸在中心、且實(shí)質(zhì)上垂直于上述撓性部件的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型條形碼掃描器，其特征是上述條形碼掃描器使光束以高頻作X掃描，還含有第2Y掃描鏡，它這樣來定位，即在這個(gè)位置可接收以高頻進(jìn)行X掃描的光束，進(jìn)而掃描器具備a、其一端懸臂式地支持基座上的低頻Y撓性部件;b、懸臂式地支持在上述低頻Y撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的高頻Y撓性部件;c、上述第2Y掃描鏡裝在上述高頻Y撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng) ;d、裝在上述高頻Y撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵;和e、Y驅(qū)動(dòng)線圈，它定位于上述Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵的近旁，導(dǎo)入周期地變化的驅(qū)動(dòng)信號后誘發(fā)周期地變化的磁場，導(dǎo)入低頻驅(qū)動(dòng)信號而由此產(chǎn)生的磁場使上述低頻Y撓性部件以低頻振動(dòng)、使第2Y掃描鏡以低頻掃描而生成光柵掃描圖式;導(dǎo)入高頻驅(qū)動(dòng)信號而由此產(chǎn)生的磁場使上述高頻Y撓性部件以高頻振動(dòng)、使第2Y掃描鏡以高頻掃描而生成全方向掃描圖式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型條形碼掃描器，其特征是為了調(diào)整共振頻率，上述低頻Y撓性部件上裝有質(zhì)量并和它一起運(yùn)動(dòng)，上述高頻Y撓性部件由上述質(zhì)量懸臂式地支持著并和它一起運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型條形碼掃描器，其特征是各永久磁鐵由各驅(qū)動(dòng)線圈所圍繞，各永久磁鐵這樣地安裝于各撓性部件上軸線通過永久磁鐵的N極和S極而實(shí)質(zhì)上延伸在其中心、且和那永久磁鐵安裝的撓性部件的表面實(shí)質(zhì)上相垂直地延伸。
6.小型條形碼掃描器，其特征是具有a、懸臂式地支持于基座上的低頻撓性部件;b、懸臂式地支持于上述低頻撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的高頻撓性部件;c、裝在上述高頻撓性部件上和它一起運(yùn)動(dòng)的掃描鏡;d、生成被引導(dǎo)到上述掃描鏡上的掃描光束的裝置;e、接收從被掃描的條形碼記號反射來的光線、產(chǎn)生對應(yīng)于反射光線的強(qiáng)度的電信號的裝置;f、裝在上述高頻撓性部件上和它一起運(yùn)動(dòng)的永久磁鐵;和g、Y驅(qū)動(dòng)線圈，它定位于上述永久磁鐵的近旁，導(dǎo)入周期地變化的驅(qū)動(dòng)信號后誘發(fā)周期地變化的磁場，導(dǎo)入低頻驅(qū)動(dòng)信而由此產(chǎn)生的磁場使上述低頻撓性部件以低頻振動(dòng)，使掃描鏡以低頻掃描;導(dǎo)入高頻驅(qū)動(dòng)信號由此產(chǎn)生的磁場使上述高頻撓性部件以高頻振動(dòng)，使掃描鏡以高頻掃描。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的小型條形碼掃描器，其特征是為了調(diào)整共振頻率，在上述低頻撓性部件上裝有質(zhì)量并和它一起運(yùn)動(dòng)，上述高頻撓性部件由上述質(zhì)量懸臂式地支持著并和它一起運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的小型條形碼掃描器，其特征是裝在上述高頻撓性部件上的永久磁鐵由驅(qū)動(dòng)線圈所圍繞，永久磁鐵這樣地安裝于上述高頻撓性部件上軸線經(jīng)過永久磁鐵的N極和S極而實(shí)質(zhì)上延伸于中心，且和上述高頻撓性部件的表面實(shí)質(zhì)上相垂直地延伸。
9.小型條形碼掃描器，其特征是具有a、其一端懸臂式地支持于基座的低頻Y撓性部件;b、裝在上述低頻撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的永久磁鐵;c、懸臂式地支持于上述低頻撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的高頻X撓性部件;d、裝在上述高頻X撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的掃描鏡;e、生成引導(dǎo)到上述掃描鏡上的掃描光束的裝置;f、接收從被掃描的條形碼記號反射來的光線、產(chǎn)生對應(yīng)于反射光線強(qiáng)度的電信號的裝置;g、裝在上述高頻撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的永久磁鐵;h、Y驅(qū)動(dòng)線圈，它定位于裝在上述低頻Y撓性部件上的上述永久磁鐵的近旁，導(dǎo)入周期地變化的低頻驅(qū)動(dòng)信號后誘發(fā)周期地變化的低頻磁場使上述低頻Y撓性部件以周期地變化的低頻驅(qū)動(dòng)信號的低頻作振動(dòng)，使掃描光束以低頻進(jìn)行Y掃描;和i、X驅(qū)動(dòng)線圈，它定位于裝在上述高頻X撓性部件上的上述永久磁鐵的近旁，導(dǎo)入周期地變化的低頻驅(qū)動(dòng)信號后誘發(fā)周期地變化的高頻磁場使上述高頻X撓性部件以周期地變化的高頻驅(qū)動(dòng)信號的高頻作振動(dòng)，使掃描光束以高頻進(jìn)行X掃描。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小型條形碼掃描器，其特征是為了調(diào)整共振頻率，在上述低頻Y撓性部件上裝有質(zhì)量并和它一起運(yùn)動(dòng)，上述高頻撓性部件由上述質(zhì)量懸臂式地支持著。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小型條形碼掃描器，其特征是，各永久磁鐵由各驅(qū)動(dòng)線圈所圍繞，各永久磁鐵這樣地安裝于各撓性部件上軸線經(jīng)過永久磁鐵的N極和S極而實(shí)質(zhì)上延伸在中心上、且和永久磁鐵安裝的撓性部件的表面實(shí)質(zhì)上相垂直地延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小型條形碼掃描器，其特征是在上述低頻Y撓性部件上裝有Y制動(dòng)部件。
13.小型條形碼掃描器，其特征是具有a、在其一端懸臂式地支持于基座上、在正交取向的X及Y兩方向上可以彎曲的可撓曲部件;b、裝在上述撓性部件上、并和它一起運(yùn)動(dòng)的掃描鏡;c、生成導(dǎo)向上述掃描鏡的掃描光束的裝置;d、接收從被掃描的條形碼記號反射來的光線、產(chǎn)生對應(yīng)于反射光線的強(qiáng)度的電信號的裝置;e、裝在上述撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的X驅(qū)動(dòng)永久磁鐵;f、X驅(qū)動(dòng)線圈，它定位于上述X驅(qū)動(dòng)永久磁鐵的近旁，導(dǎo)入周期地變化的X驅(qū)動(dòng)信號后誘發(fā)周期地變化的磁場使上述撓性部件以周期地變化的磁場使上述撓性部件以周期地變化的X驅(qū)動(dòng)信號的頻率振動(dòng)，使掃描光束進(jìn)行X掃描;g、裝在上述撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵;和h、Y驅(qū)動(dòng)線圈，它定位于上述Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵的近旁，導(dǎo)入周期地變化的Y驅(qū)動(dòng)信號后誘發(fā)周期變化的磁場，使上述撓性部件以周期地變化的Y驅(qū)動(dòng)信號的頻率作振動(dòng)，使掃描光束進(jìn)行Y掃描運(yùn)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的小型條形碼掃描器，其特征是各X驅(qū)動(dòng)及Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵分別定位于X及Y驅(qū)動(dòng)線圈的一頭，X驅(qū)動(dòng)及Y驅(qū)動(dòng)各永久磁鐵這樣地安裝于上述撓性部件上軸線經(jīng)過永久磁鐵的N極及S極而實(shí)質(zhì)上延伸在中心上、且實(shí)質(zhì)上分別和X及Y驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸平行地延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的小型條形碼掃描器，其特征是上述撓性部件將其一端懸臂式地支持在基座上的震動(dòng)制動(dòng)材料內(nèi)。
16.小型條形碼掃描器，其特征是具有a、將一端懸臂式地支持在基座上、在正交取向的X及Y兩方向上可彎曲的可撓曲部件;b、裝在上述撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的掃描鏡;c、生成導(dǎo)向上述掃描鏡上的掃描光束的裝置;d、接收從被掃描的條形碼記號反射來的光線、產(chǎn)生對應(yīng)于反射光線的強(qiáng)度的電信號的裝置;e、被安裝在上述撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的永久磁鐵;f、一對X驅(qū)動(dòng)線圈，它們定位于上述永久磁鐵的近旁，導(dǎo)入周期地變化的X驅(qū)動(dòng)信號后誘發(fā)周期的變化的磁場使裝有上述永久磁鐵及掃描鏡的上述撓性部件以周期地變化的X驅(qū)動(dòng)信號的頻率作振動(dòng)，使掃描光束進(jìn)行X掃描;和g、一對Y驅(qū)動(dòng)線圈，它們定位于上述永久磁鐵的近旁，導(dǎo)入周期地變化的Y驅(qū)動(dòng)信號后誘發(fā)周期地變化的磁場使裝有上述永久磁鐵和掃描鏡的上述撓性部件以周期地變化的Y驅(qū)動(dòng)信號的頻率作振動(dòng)并使掃描光束進(jìn)行Y掃描。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的小型條形碼掃描器，其特征是永久磁鐵定位于X及Y驅(qū)動(dòng)線圈對的一端位置上，永久磁鐵這樣裝到上述撓性部件上軸線經(jīng)過永久磁鐵的N極和S極而實(shí)質(zhì)上延伸在中心上、且和X及Y驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸實(shí)質(zhì)上平行地延伸。
18.小型條形碼掃描器，其特征是具有a、將一端懸臂式地支持在基座上、在正交取向的X及Y兩方向可彎曲的可撓曲部件;b、裝在上述撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的掃描鏡;c、生成向上述掃描鏡上引導(dǎo)掃描光束的裝置;d、接收從被掃描的條形碼記號反射來的光線、產(chǎn)生對應(yīng)于反射光線的強(qiáng)度的電信號的裝置;e、裝在上述撓性部件上的驅(qū)動(dòng)線圈;和f、定位于上述驅(qū)動(dòng)線圈的近旁的一對X驅(qū)動(dòng)永久磁鐵及相對于定位在上述驅(qū)動(dòng)的線圈近旁的上述一對X驅(qū)動(dòng)永久磁鐵成正交取向的一對Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵;當(dāng)導(dǎo)入線圈一周期地變化的驅(qū)動(dòng)信號后誘發(fā)周期地變化的磁場使裝有上述驅(qū)動(dòng)線圈和掃描鏡的上述撓性部件以周期變化的驅(qū)動(dòng)信號的頻率作振動(dòng)，使掃描光束進(jìn)行X及Y掃描。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的小型條形碼掃描器，其特征是驅(qū)動(dòng)線圈定位于X及Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵對的一端，其軸線實(shí)質(zhì)上延伸在中心、且實(shí)質(zhì)上平行于X及Y驅(qū)動(dòng)永久磁鐵對的中心軸地延伸。
20.小型條形碼掃描器，其特征是具有a、支持在基座上的低頻撓性部件;b、懸臂式地支持在上述低頻撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的高頻撓性部件;c、裝在上述高頻撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的掃描鏡;d、生成被導(dǎo)向上述掃描鏡上的掃描光束的裝置;e、接收從被掃描的條形碼記號反射回來的光線、產(chǎn)生相應(yīng)于反射光線強(qiáng)度的電信號的裝置;f、裝在上述高頻撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的永久磁鐵裝置;和g、Y驅(qū)動(dòng)線圈，它定位于上述永久磁鐵裝置的近旁，導(dǎo)入周期地變化的Y驅(qū)動(dòng)信號后誘發(fā)周期地變化的磁場，當(dāng)導(dǎo)入低頻Y驅(qū)動(dòng)信號后由此生成的磁場使上述低頻撓性部件以低頻振動(dòng)而使掃描鏡以低頻進(jìn)行Y掃描;當(dāng)導(dǎo)入高頻Y驅(qū)動(dòng)信號后由此生成的磁場使上述高頻撓性部件以高頻振動(dòng)而使掃描鏡以高頻進(jìn)行Y掃描。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的小型條形碼掃描器，其特征是永久磁鐵裝置這樣地安裝于上述高頻撓性部件上其軸線經(jīng)過永久磁鐵裝置的N極及S極而實(shí)質(zhì)上延伸在其中心、且實(shí)質(zhì)上平行于Y驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸地延伸。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的小型條形碼掃描器，其特征是在上述低頻撓性部件上裝有質(zhì)量并和它一起運(yùn)動(dòng)，上述質(zhì)量懸臂式地裝上了上述高頻撓性部件。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的小型條形碼掃描器，其特征是還含有定位于上述永久磁鐵裝置近旁的X驅(qū)動(dòng)線圈，將周期地變化的X驅(qū)動(dòng)信號導(dǎo)入上述X驅(qū)動(dòng)線圈后誘發(fā)周期地變化的磁場，這個(gè)磁場使裝有上述永久磁鐵裝置和掃描鏡的上述高頻撓性部件以周期地變化的X驅(qū)動(dòng)信號的頻率作振動(dòng)而使掃描光束進(jìn)行X掃描。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的小型條形碼掃描器，其特征是永久磁鐵裝置定位于X驅(qū)動(dòng)線圈的一端，永久磁鐵裝置這樣地安裝在上述高頻撓性部件上軸線通過永久磁鐵裝置的N極和S極實(shí)質(zhì)上延伸在中心、且和X驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸實(shí)質(zhì)上相垂直地延伸。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的小型條形碼掃描器，其特征是永久磁鐵裝置定位于其中心軸實(shí)質(zhì)上同一直線順序排列的X及Y驅(qū)動(dòng)線圈之間的空隙內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的小型條形碼掃描器，其特征是X驅(qū)動(dòng)線圈和Y驅(qū)動(dòng)線圈并排且兩者的中心軸成平行地安裝，永久磁鐵裝置在X及Y驅(qū)動(dòng)線圈的一端的近旁且永久磁鐵裝置的中心對著X驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸、永久磁鐵裝置的一端對著Y驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸這樣的位置來安裝，X驅(qū)動(dòng)線圈引起永久磁鐵及高頻撓性部件扭轉(zhuǎn)而對光束生成X掃描，Y驅(qū)動(dòng)線圈在低頻撓性部件產(chǎn)生低頻的彎曲因而發(fā)生低頻的Y掃描，或者在高頻撓性部件上產(chǎn)生高頻的彎曲因而發(fā)生高頻的Y掃描。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的小型條形碼掃描器，其特征是永久磁鐵裝置這樣地安裝在上述高頻撓性部件上軸線通過永久磁鐵裝置的N極和S極實(shí)質(zhì)上延伸在中心、且和X及Y驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸實(shí)質(zhì)上相垂直地延伸。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的小型條形碼掃描器，其特征是還含有定位于上述永久磁鐵裝置近旁的X驅(qū)動(dòng)線圈，將周期地變化的X驅(qū)動(dòng)信號導(dǎo)入上述X驅(qū)動(dòng)線圈后引起周期地變化的磁場，這個(gè)磁場使裝有上述永久磁鐵裝置和掃描鏡的上述高頻撓性部件以周期地變化的X驅(qū)動(dòng)信號的頻率作振動(dòng)而使掃描光束進(jìn)行X掃描。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的小型條形碼掃描器，其特征是永久磁鐵裝置這樣地安裝在上述高頻撓性部件上其軸線通過永久磁鐵裝置的N極和S極而實(shí)質(zhì)上延伸在中心上、且和Y驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸實(shí)質(zhì)上平行地延伸、和X驅(qū)動(dòng)線圈的中心軸實(shí)質(zhì)上相垂直地延伸。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的小型條形碼掃描器，其特征是質(zhì)量是通過從它的兩側(cè)伸到上述基座的某個(gè)低頻撓性部件安裝在上述低頻撓性部件。
31.小型條形碼掃描器，其特征是具有a、驅(qū)動(dòng)線圈;b、自由端相對上述驅(qū)動(dòng)線圈可扭轉(zhuǎn)地橫穿上述驅(qū)動(dòng)線圈、且將其兩端裝在上述驅(qū)動(dòng)線圈近旁的扭變部件;c、裝在上述扭變部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的永久磁鐵裝置;d、裝在上述撓性部件上并和它一起運(yùn)動(dòng)的掃描鏡;e、生成導(dǎo)引到上述掃描鏡上的掃描光束的裝置(將周期地變化的驅(qū)動(dòng)信號導(dǎo)入上述驅(qū)動(dòng)線圈后引起周期地變化的磁場，這個(gè)磁場和上述永久磁鐵裝置互相作用使上述撓性部件及掃描鏡扭轉(zhuǎn)，使掃描光束進(jìn)行掃描);和f、接收從被掃描的條形碼記號反射回來的光線，產(chǎn)生對應(yīng)于反射光線的強(qiáng)度的電信號的裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的小型條形碼掃描器，其特征是將上述撓性部件垂直地安裝在驅(qū)動(dòng)線圈上，排除了撓性部件的松動(dòng)的同時(shí)使掃描光束水平地掃描。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的小型條形碼掃描器，其特征是吸收沖擊的材料將撓性部件裝在驅(qū)動(dòng)線圈上，將小型條形碼掃描器松動(dòng)場合的沖擊吸收掉。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的小型條形碼掃描器，其特征是上述掃描鏡裝在撓性部件一側(cè)的中央，永久磁鐵裝置裝在撓性部件的另一側(cè)的中央。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的小型條形碼掃描器，其特征是為了將掃描鏡及永久磁鐵裝置裝在撓性部件上，設(shè)有掃描鏡及永磁鐵裝置保持部件。
36.條形碼掃描裝置，其特征是具有a、第1外殼它戴在使用者的手指上，容納生成導(dǎo)向目標(biāo)上的應(yīng)讀取記號的光束、并接收從這個(gè)記號來的反射光而產(chǎn)生對應(yīng)于反射光強(qiáng)度的電信號的記號檢出裝置;b、接通上述光束的開關(guān)裝置;c、將上述外殼裝在手指上確定位置的裝置，此位置應(yīng)使掃描光束投射到手指自然地所指方向的前方;d、容納處理電信號并由此生成記述條形碼記號的數(shù)字信號的信號處理裝置的第2外殼;和e、將上述電信號從上述第1外殼轉(zhuǎn)送到上述第2外殼去的裝置。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其特征是上述第2外殼里容納了將上述數(shù)字信號翻譯為表征上述記號的數(shù)據(jù)的譯碼器。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其特征是上述第2外殼戴在使用者的手腕上。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其特征是上述記號檢出裝置包括生成光束的光源，和使上述光束橫穿應(yīng)讀取記號而運(yùn)動(dòng)的掃描裝置。
40.條形碼掃描裝置，其特征是具有a、第1外殼，它戴在使用者的手指上，容納有記號檢出裝置和信號處理裝置，該記號檢出裝置生成導(dǎo)向目標(biāo)上的應(yīng)讀取記號的光束、接收從這個(gè)記號來的反射光而產(chǎn)生對應(yīng)于反射光強(qiáng)度的電信號，該信號處理裝置處理這個(gè)電信號并由此生成記述條形碼記號的數(shù)字信號;b、接通上述光束的開關(guān)的裝置;c、將上述外殼裝在手指上確定位置的裝置，此位置應(yīng)使掃描光束投射到手指自然地所指方向的前方;和d、將上述電信號從上述第1外殼轉(zhuǎn)送的裝置。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其特征是還具有第2外殼，它裝在使用者的手指上，容納了將上述數(shù)字信號翻譯為表征上述記號的數(shù)據(jù)的譯碼裝置。
42.無鏡光學(xué)掃描裝置，其特征是具有a、發(fā)光器;b、裝光檢出器的可回轉(zhuǎn)的軸;c、裝在軸上的桿;d、使桿以所希望的頻率前后運(yùn)動(dòng)而使發(fā)光器作振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，將從發(fā)光器來的光束以所希望的掃描頻率橫越對象而前后掃描的裝置;和e、檢出從被掃描的對象來的發(fā)出的光的反射光的光傳感器。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的無鏡光學(xué)掃描裝置，其特征是使桿運(yùn)動(dòng)的裝置具有a、在離軸某距離的桿端裝置的永久磁鐵;和b、保持在永久磁鐵近旁的固定位置、加上交流電信號后發(fā)生磁場、這個(gè)磁場和永久磁鐵作用使桿振動(dòng)的電磁鐵。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的無鏡光學(xué)掃描裝置，其特征是電磁鐵由線圈架和與此線圈架同心形狀圍繞的線圈所組成，電磁鐵這樣地定位在線圈中所加電流為零的場合，永久磁鐵停在線圈和線圈架的中心處。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的無鏡光學(xué)掃描裝置，其特征是發(fā)光器這樣地裝在軸上它由于以桿的所希望的掃描頻率作前后運(yùn)動(dòng)，在光傳感器產(chǎn)生對應(yīng)的振動(dòng)。
46.無鏡光學(xué)掃描裝置，其特征是具有a、發(fā)光器;和b、使發(fā)光器作振動(dòng)運(yùn)動(dòng)而將來自發(fā)光器的光束橫掃對象而前后掃描的裝置;該發(fā)生發(fā)光器的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的裝置備有(i)和發(fā)光器結(jié)合的可動(dòng)永久磁鐵;和(ii)保持在永久磁鐵近旁的固定位置上、加了周期的電信號后發(fā)生磁場、這個(gè)磁場和永久磁鐵作用而使發(fā)光器振動(dòng)的電磁鐵;裝置還具有c、檢出從被掃描對象來的發(fā)出光的反射光的光傳感器。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的無鏡光學(xué)掃描裝置，其特征是a、電磁鐵由線圈架和與此線圈架同心圍繞的線圈所組成;b、電磁鐵這樣地定位在線圈中加的電流為零的場合永久磁鐵停止在線圈及線圈架的中心上。
48.超小型光學(xué)掃描裝置，其特征是具有a、基座;b、光檢出器;c、裝在基座上、發(fā)出光束的發(fā)光器;d、發(fā)生來自發(fā)光器的光束的掃描運(yùn)動(dòng)的裝置;和e、為能將超小型光學(xué)掃描裝置裝在使用者的手指上之用而裝于基座上的手指大小的環(huán)。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的超小型光學(xué)掃描裝置，其特征是還具備用于裝發(fā)光器的可回轉(zhuǎn)的支持構(gòu)造;而發(fā)生光束掃描運(yùn)動(dòng)的裝置具備a、將發(fā)光器可樞轉(zhuǎn)地安裝在基座上的可回轉(zhuǎn)支持構(gòu)造;b、使發(fā)光器在可回轉(zhuǎn)支持構(gòu)造上作前后振動(dòng)的裝置，它形成將來自發(fā)光器的光橫掃對象作掃描的掃描光束。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的超小型光學(xué)掃描裝置，其特征是可回轉(zhuǎn)支持構(gòu)造有可回轉(zhuǎn)的軸，發(fā)光器這樣裝在軸上由發(fā)光器發(fā)出的光在垂直于軸的軸線方向上。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的超小型光學(xué)掃描裝置，其特征是還具有固定地安裝在基座上的電連接器，至少一根引線從發(fā)光器引到電連接器，這至少一根的連線從發(fā)光器到電連接器之間的中間點(diǎn)結(jié)合在可回轉(zhuǎn)支持構(gòu)造的軸上的一個(gè)點(diǎn)上。
52.根據(jù)權(quán)利要求48所述的超小型光學(xué)掃描裝置，其特征是使發(fā)光器振動(dòng)的裝置備有a、裝在軸上的桿;b、裝在離軸有一距離的桿端上的永久磁鐵;和c、保持在永久磁鐵近旁的固定位置上、加了脈沖信號后發(fā)生磁場、這個(gè)磁場和永久磁鐵作用使桿振動(dòng)的電磁鐵。
53.根據(jù)權(quán)利要求48所述的超小型光學(xué)掃描裝置，其特征是也具有使發(fā)光器和光檢出器作前后地振動(dòng)的裝置。
54.根據(jù)權(quán)利要求48所述的超小型光學(xué)掃描裝置，其特征是光檢出器固定地裝在基座上。
55.一種讀取以光學(xué)方式符號化的信息的裝置，其特征是具有a、手指大小的環(huán);b、裝在環(huán)上的指上單元，它本質(zhì)上由(i)光檢出器;和(ii)使光束對以光學(xué)方式符號化的信息作掃描的無鏡光束掃描器所構(gòu)成;c、容納分析從光檢出器來的信號的電路的分離的單元;和d、將指上單元和分離的單元連接起來的軟電線。
全文摘要
本發(fā)明目的是提供可用幾種模式中任一種作掃描的小型條形碼掃描器。掃描器容納在戴在食指上的外殼內(nèi)，手指自然所指方向成為掃描器瞄準(zhǔn)的方向。裝有掃描鏡和永久磁鐵的X撓性部件由Y撓性部件支持。在X驅(qū)動(dòng)線圈中流有高頻X驅(qū)動(dòng)信號后X撓性部件作X掃描。在Y驅(qū)動(dòng)線圈中，如果不流過Y驅(qū)動(dòng)信號得到線形掃描圖式，流過高頻Y驅(qū)動(dòng)信號得到李薩育掃描圖式，流過低頻Y驅(qū)動(dòng)信號得到光柵掃描圖式。此外，通過使可視激光二極管直接振動(dòng)可得到無鏡掃描單元。
文檔編號G06K7/10GK1105466SQ9310575
公開日1995年7月19日 申請日期1993年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月19日
發(fā)明者西蒙·巴德·博利斯·邁特里奇, 馬克·克里柴瓦爾, 杰羅姆·斯沃茨, 阿斯克爾特·斯特拉申科, 約瑟夫·卡茨 申請人:歐林巴斯光學(xué)工業(yè)股份有限公司