CN101093283A - 光源摆动装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种光源摆动装置，该光源结构设置于扫瞄模块内，其基座的容置空间内枢设有反射镜，并于反射镜底部连设有摆荡磁性体，该摆荡磁性体以ㄈ形悬臂延伸至电磁线圈，该ㄈ形悬臂两相对内侧分别设有极向相同的磁性元件，受电磁线圈产生的磁性回路吸引，驱动反射镜作旋转摆动，该摆荡磁性体一侧外部并设有复位磁性部，而当反射镜旋动与摆荡磁性体一起摆动后，即通过复位磁性部驱动摆荡磁性体复位，通过反射镜以摇摆位移方式，将扫瞄模块内部光源反射至待测条形码上，并使光源由待测条形码数据反射回扫瞄模块内部，供内部电路译码模块读取数据，达到完全扫瞄待测条形码且准确读取资料的目的。

Description

光源摆动装置

技术领域

本发明涉及一种光源摆动装置，该光源摆动装置是利用磁力驱动反射镜以不同角度反射光源的结构，以使反射镜有较稳定的摆动角度，达到完全扫瞄待测物且准确读取资料的目的，该光源摆动装置是应用于条形码的光源扫描领域中。

背景技术

产品利用光编码进行标识已相当普遍，诸如在商品上印制条形码，不但国内外的商品均是利用此种方式标识，连各种型式的商店也都改用条形码输入的方式做为价钱、商品编码、商品性质的标识，以供条形码机读取后直接计算商品的标价、编码等，藉以取代传统的利用人工计价的误失或弊端，因条形码的使用，除了可以将商品的标价金额输入外，对于商品的库存数量、销售数量、利润、进、退货等相关事项，均可藉条形码机读取条形码后统一由计算机主机进行管理作业，以让业者可以清楚的了解商品流向，减少人工统计、核算的不便与麻烦，并能提高行销经营的效率。而现行的条形码阅读器，大致有光电耦合(CCD)技术及激光技术等方式，其中又以激光阅读器能较光电耦合阅读器提供较远距离的读码功能，该激光阅读器的光学系统为以平面镜为振镜，以反射激光光源发射出的激光光束，使其形成一段直线光点动态扫瞄条码，且扫瞄条形码后所反射的光线则由光感应器(Photodiode)接收，或者利用曲面镜聚光再投射至光感应器上，以供阅读器内部译码、分析条形码的数据。

关于条形码，是由不同距离、宽度的复数条纹所构成，以编排出具有各种不同意义的指令，因此，条形码被应用于标识商品价格、商品名称、出产厂商、设定密码等，或使用者的身份辨识、相关编号等判读，以利用扫瞄条形码的扫瞄器，将光源投射于待测的条形码上，而使光源反射回扫瞄器内，再由扫瞄器内部电路译码读取数据，且目前使用于扫瞄器的光源，为利用整排发光二极管(LED)的光源向前投射于横置状的长条形折射镜，使光线自折射镜折射成狭长状光带，则以光带投射至待测物的条形码，其反射的光线再经过聚焦镜头与线形接收器后，以进行译码作业，但因折射镜所折射的光源线较弱，且光线容易散开，只能运用于近距离的扫瞄，扫瞄范围及角度均受到很大的限制。且条形码在印制过程或外在因素的破坏，有可能造成条形码模糊、缺陷、断线等情况，以致读取器读取条形码时，产生无法读取或读取错误的现象。

而有业者为了准确读取条形码资料，即研发出各式可读取条形码资料的读取器，如TW公告第294365号「具自动  对位扫描的CCD条形码读取器」新型专利案，公告于96年12月21日的专利公报，申请案号第85202640号，请参阅图8、图9所示，其条形码读取装置将用于条形码信息传输于读取装置A的反射镜A1设于一具有枢轴B1的活动板B下方，该活动板B上方固设有一磁铁B2，而与磁铁B2相对位所设未导电的电磁铁C常呈吸附状态，另于活动板B前端下方适当位置设有控制活动板B摆动距离的挡片B3，使反射镜A1所摄入的条形码X有瑕疵时，读取装置A即反应于电磁铁C动作，使与磁铁B2产生排斥效应，令活动板B下行而达到使反射镜A1自动将此行移所摄入的条形码范围X1-X2送入读取装置A判读；或利用马达驱动偏心轮D旋转，而令活动板B受弹簧B4的拉引呈一定距离摆动，将此行移所摄入的条形码范围X1-X2送入读取装置A判断；然该专利案的条形码读取装置A，仍存在诸多缺陷，如：

(1)读取装置A利用磁铁B2与电磁铁C间的相吸、相斥而使活动板B带动反射镜A1产生摆动，惟在电磁铁C与磁铁B2进行相吸、相斥动作时，易发生震动现象，也会造成活动板B与反射镜A1产生震动，则使反射镜A1摄入的条形码范围X1-X2亦呈震动的模糊状，影响读取条形码X的准确性。

(2)电磁铁C在读取条形码X的过程中必须重复不停的通电、断电，而与电磁铁C相吸、相斥的磁铁B2则不断受到电磁铁C的吸、斥易使磁铁B2消磁而失去与电磁铁C吸、斥的作用，影响磁铁B2与电磁铁C的使用寿命。

(3)若利用偏心轮D转动而驱动活动板B与反射镜A1摆动，再配合弹簧B4将活动板B拉回，因偏心轮D转动的间距较大，而使弹簧B4的拉伸距离也较长，如此也易造成弹簧B4提早弹性疲乏影响其使用寿命。

再如TW公告第422375号『雷射条形码阅读器的光学装置』新型专利案，公告于2001年2月11日的专利公报，申请案号第88204386号，请参阅图10所示，其带动装置包含一组线圈E，由电子电路控制其通电的电流方向，令该线圈E产生磁场，及一组磁铁F1、F2分设于曲面反射镜F相对于线圈E处，用以与该线圈E通电后成生的磁场产生交互作用进而控制该曲面反射镜F振动，且曲面反射镜F对应于光束轴线处设有一棱镜F3，以藉该棱镜F3反射激光束，并当曲面反射镜F振动时带动棱镜F3改变激光束的行进方向形成一段直线光点，进行动态扫瞄一条形码；然该专利案使用时仍存在缺失有待改善，如：

(1)其一组线圈E必须依序重复不断的改变电流流向，才能与一组磁铁F1、F2相吸、相斥，然而其利用一电子电路控制一组线圈E做不同电流流向的控制，易导致电子电路在极短时间内控制变化电流流向，而容易产生故障，影响电子电路的使用寿命。

(2)其利用一组线圈E重复控制一组磁铁F1、F2使曲面反射镜F振动，但一组线圈E控制一组磁铁F1、F2变换的时间极短，易造成磁铁F1、F2尚未移动至定位就都要呈反向移动，则影响曲面反射镜F振动的角度不确实，也使得棱镜F3将光束形成一段直线光点的动作不确实，而无法准确扫瞄条形码。

(3)其利用一组线圈E重复控制一组磁铁F1、F2使曲面反射镜F振动，以带动棱镜F3将光束形成一段直线光点进行动态扫瞄，但因曲面反射镜F处于振动状态，将使直线光点尚未准确对焦于条形码上，即反射回曲面反射镜F上，造成条形码读取的准确度不佳。

上述现有技术用的扫瞄模块的光源，因投射方式的不同会影响扫瞄待测物的准确性，实需予以改善，此即为本发明与从事此行业者所亟欲改善的目标所在。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光源的摆动装置，该装置于基座的容置空间内枢设有反射镜，并于反射镜底部连设有摆荡磁性体，且摆荡磁性体以具磁性的ㄈ形悬臂延伸至电磁线圈，以使ㄈ形悬臂受电磁线圈驱动(吸引或排斥)，进而带动反射镜作偏摆旋动，则摆荡磁性体外部的复位磁性部驱动复位，以将反射镜带动回复至原位，并将扫瞄模块内部光源反射至待测条形码后再反射回扫瞄模组内部，供模块内部电路译码、读取条形码数据，达到完全扫瞄待测条形码且准确读取条形码资料的目的。

本发明的次要目的在于提供的光源摆动装置的反射镜底部有一摆荡磁性体为ㄈ形悬臂，该ㄈ形悬臂相对内侧分别设有磁极相同的磁性元件，藉电磁线圈驱动ㄈ形悬臂作偏摆旋动，则摆荡磁性体即带动反射镜旋转摆动，并利用摆荡磁性体外部的复位磁性部驱动复位，以同时带动反射镜回复原位，可使电磁线圈不需改变电流方向或重复吸引、排斥反射镜，避免电磁线圈因重复通电、断电的动作而易于故障的情况发生。

本发明的再一目的在于光源摆动装置的基座于容置空间内侧分别设有轴孔并套入轴承，可方便反射镜二侧的轴杆嵌入轴承内，使反射镜简易、快速的组装于基座的容置空间内。

通过上述技术特征，本发明光源摆动装置具有下列各项优点：

(一)反射镜通过摆荡磁性体以ㄈ形悬臂相对内侧的磁性元件，受电磁线圈的吸引，而使反射镜持续的摆动，以将光源体投射于反射镜上的光源线往外投射出，使投射出的光源线呈一定范围的摆动，以扩大光源线投射于条形码的范围。

(二)反射镜通过摆动方式扩大反射光线于待测物的条形码上，而能准确的侦测条形码上的数据供译码，以降低读取资料不完整或错误的现象产生。

(三)反射镜的摆荡磁性体，为利用设于ㄈ形悬臂的磁性元件受电磁线圈吸引摆动，并由复位磁性部的驱动复位，不需设置弹簧或弹性体，则无弹性疲乏的问题，可延长反射镜的使用寿命。

(四)反射镜的ㄈ形悬臂位于电磁线圈的通孔两侧，形成一边吸引、一边相斥的作动，可使反射镜具有良好的摆动效果，并使用较少的电力驱动电磁线圈通电充磁，亦能节省用电。

附图说明

图1为本发明的立体外观图。

图2为本发明的立体分解图。

图3为本发明的摆动装置立体外观图。

图4为本发明的反射镜摆动方式示意图(一)。

图5为本发明的反射镜摆动方式示意图(二)。

图6为本发明的反射镜摆动方式示意图(三)。

图7为本发明的反射镜摆动方式示意图(四)。

图8为现有技术的条形码读取器的动作示意图(一)。

图9为现有技术的条形码读取器的动作示意图(二)。

图10为另一现有技术的条形码阅读器的俯视剖面图。

图中符号说明

1     基座

11    容置空间    13    定位部

12    轴孔        14    光源体

2      射镜

21     镜面          2211    磁性元件

211    轴杆          2212    磁性元件

22     摆荡磁性体    23      复位磁性部

221    ㄈ形悬臂

3      电磁线圈

31     座体          312      通孔

311    线圈

4      待测物

41     条形码

A      读取装置

A1     反射镜

B      活动板

B1     枢轴          B2       磁铁

B3     挡片          B4       弹簧

C      电磁铁

D      偏心轮

E      线圈

F      曲面反射镜

F1     磁铁          F2       磁铁

F3     棱镜

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，兹结合附图与本发明的较佳实施例详加说明其特征与功能，以利完全了解。

请参阅图1、2、3所示，为本发明的立体外观图、立体分解图、摆动装置立体外观图，由各图中可以清楚看出本发明的光源摆动装置包括基座1、反射镜2、电磁线圈3等所组成，其中：

该基座1具有容置空间11，并于容置空间11内侧分别设有轴孔12，而轴孔12侧边设有定位部13，在于定位部13一侧具有光源体14。

该反射镜2具有可反射光源的镜面21，而于镜面21的顶部及底部分别设有轴杆211，并于反射镜2底部连设有摆荡磁性体22，且摆荡磁性体22具有ㄈ形悬臂221，再于ㄈ形悬臂221相对内侧分别设有磁极相同的磁性元件2211、2212，而该摆荡磁性体22外部乃设有复位磁性部23。

该电磁线圈3于座体31上缠绕线圈311，并于座体31内部设有贯穿的通孔312。

上述各项构件于组装时，以基座1的容置空间11供反射镜2置设，且容置空间11二侧边的轴孔12，供反射镜2镜面21两侧的轴杆211分别嵌入，并使反射镜2即可在容置空间11内活动旋转，且反射镜2以摆荡磁性体22的ㄈ形悬臂221，延伸于电磁线圈3的座体31的通孔312两侧，该电磁线圈3固设于容置空间11的定位部13上，而由座体31的通孔312对位于ㄈ形悬臂221两相对内侧的磁性元件2211、2212，以可方便将反射镜2简易又快速的组装于基座1的容置空间11内，以组构成本发明的光源摆动装置。

再请参阅图1、2、3、4所示，为本发明的立体外观图、立体分解图、摆动装置立体外观图、及反射镜摆动方式示意图(一)，由各图中可以清楚看出本发明的光源摆动装置利用电磁线圈3通电用电流激磁后，使线圈311产生磁性回路，并驱动(吸引或排斥)与通孔312相对的磁性元件2211、2212产生相吸、相斥的反复作动，则磁性元件2211、2212定位的ㄈ形悬臂221，并以摆荡磁性体22驱动反射镜2呈偏摆旋动，当电磁线圈3停止通电(停止充磁)，使线圈311消去磁性回路，反射镜2结束偏摆旋动但摆荡尚有余力，则由摆荡磁性体22外部的复位磁性部23的磁性驱动，则将摆荡磁性体22带动回复至原位处，再由ㄈ形悬臂221连动反射镜2反向偏摆回原位；此时，电磁线圈3则重复通电、停止充电的动作，使线圈311间歇形成磁性回路，俾驱动磁性元件2211、2212带动摆荡磁性体22的ㄈ形悬臂221摆动，且驱动反射镜2反复的做旋转摆动，而可由扫瞄模块内部光源反射至待测条形码数据后，再反射回扫瞄模块内部，供模块内部电路译码读取条形码资料，俾完全扫瞄待测条形码且准确读取资料。

而上述摆荡磁性体22于ㄈ形悬臂221的相对内侧，分别设有磁极相同(同为S极或同为N极)的磁性元件2211、2212，可为磁铁、电磁铁或具磁性吸力的元件，通过同极相斥的作用，当电磁线圈3通电而将磁性元件2211、2212吸引入通孔312后，在一边相吸、一边相斥的现象中，达到利用磁性元件2211、2212驱动ㄈ形悬臂221、摆荡磁性体22旋转摆动，并使反射镜2具有良好的摆动效果，且得以反射光源体14所投射的光源线(雷射光、LED光等)；当电磁线圈3停止通电时，则磁性元件2211、2212便因同极相斥产生分离，可节省电磁线圈3的用电量，即使反射镜2具有良好的反复摆动反射光源线的动作。

并请参阅图4、5、6、7所示，为本发明的反射镜摆动方式示意图(一)、反射镜摆动方式示意图(二)、反射镜摆动方式示意图(三)、反射镜摆动方式示意图(四)，由图中可以清楚看出，本发明的反射镜2随着摆荡磁性体22受到电磁线圈3的磁性吸引，再配合复位磁性部23的驱动，而使反射镜2可以做旋转摆动，且因反射镜2没有设置弹簧或弹性元件，不致产生弹性疲乏的情况，也不会影响反射镜2摆动的顺畅度，俾供反射镜2可稳定的摇摆旋动而反射光源。

而利用反射镜2于基座1的容置空间11内摆动旋转时，光源体14投射至反射镜2上的光线，即由反射镜2往外投射的光线在待测物4的条形码41做摆动式的位移侦测，以增加反射光线在待测物4的条形码41上的侦测范围(θ)，可防止条形码41因印刷产生的缺陷导致光线侦测不完整的情况产生。

再者，上述较佳实施例中的反射镜2为通过电磁线圈3的驱动摆荡磁性体22，而使反射镜2可于基座1的容置空间11内旋转、摆动，以当光源体14投射光源至反射镜2后，即可利用反射镜2将光源线往外反射，且使反射镜2反射的光线于待测物4的条形码41的适当范围(θ)做侦测，俾达到准确侦测条形码41资料进行读取的实施方式，非因此即局限本发明的专利范围，仅需使反射镜2受到电磁线圈3、摆荡磁性体22驱动而呈适当摆动，将光源线以摆动式投射至待测物4的条形码41上，以扩大光线侦测条形码41的范围，且侦测较大的区域面积而有效提高条码41侦测的准确度，故举凡运用本发明说明书及图式内容所为的简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的专利范围内，合予陈明。

Claims (4)

1、一种光源摆动装置，该摆动装置包括基座、反射镜、电磁线圈，其特征是：

该基座设有容置空间，并于容置空间内侧分别设有轴孔及定位部；

该反射镜置设于基座的容置空间的轴孔处，且设有可枢设于轴孔内的轴杆，而于轴杆上连设有摆荡磁性体，再于摆荡磁性体的一侧外部设有可驱动其复位的复位磁性部；

该电磁线圈设于反射镜侧边，并可驱动摆荡磁性体带动反射镜作旋转摆动。

2、如权利要求1所述的光源摆动装置，其中该反射镜于底部枢设具ㄈ形悬臂的摆荡磁性体。

3、如权利要求2所述的光源摆动装置，其中所述的摆荡磁性体在ㄈ形悬臂的相对内侧分别设有磁极相同的磁性元件。

4、如权利要求1所述的光源摆动装置，其中该电磁线圈的座体内部具有贯穿的通孔，且座体外侧缠绕有可产生电磁回路的线圈。

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