CN101278302A - 光电读取器中的触发器和光导管的集成组件 - Google Patents

Abstract

一种用于启动读取的触发器和用于显示读取结果的光导管共同形成为安装于光电读取器中的集成成型组件。

Description

光电读取器中的触发器和光导管的集成组件

技术领域

本发明涉及一种光电读取器，例如，用于读取诸如条形码符号之类的标记的激光扫描器，更具体地涉及一种用于在该读取器中安装的触发器和光导管的集成组件。

背景技术

不同的光电系统或读取器已经得到发展以用于读取例如标签上或制品表面上出现的条形码符号的标记。条形码符号其本身是图形标记的编码图案，其由一系列以不同宽度相互间隔开的条形组成，以限制不同宽度的间隔，条形和间隔具有不同的反光特性。读取器是通过将图形标记的图案光电转换为时变电信号来运行的，该电信号被数字化和解码成为与所读取符号相关的数据。

典型地，激光器发出的激光束沿着光路朝着在对象表面上包括有条形码符号的对象进行指引。移动光束式扫描器是通过借助于扫描部件的运动在跨越符号的扫描路线或一系列扫描路线上反复扫过激光束来实现操作的，该扫描部件例如为激光器本身或设置于激光束路径上的扫描镜。光学装置将激光束聚焦到对象表面的聚束点，并且扫描部件的运动将聚束点横扫过标记，以描绘横穿标记的扫描路线。典型地，扫描部件的运动由电驱动电机实现。

读取器还包括传感器或光电探测器，其探测沿着扫描路线从标记反射的光或散射的光。配置光电探测器或传感器，以使其具有确保对反射光或散射光进行捕获的视场，并将反射光或散射光转化为电模拟信号。

在回射光的采集中，例如为往复振动镜的单个光学部件将光束扫过对象并将所采集的光指引到传感器，如美国专利4,816,661或美国专利4,409,470所描述，这两个专利通过引用合并于此。在非回射光的采集中，所反射的激光不由用于扫描的同一光学部件采集。相反，传感器独立于扫描光束并且具有大的视场。所反射的激光可经过传感器。

电控电路和软件将来自传感器的电模拟信号解码为由已扫描符号代表的数据的数字表示。例如，由光电探测器产生的模拟电信号可由数字转换器转换为脉宽调制数字化信号，其宽度对应于条形和间隔的物理宽度。或者，模拟电信号可由软件解码器直接处理。例如，参见美国专利5,504,318。

解码过程往往是通过将数字化信号运用到运行软件算法的微处理器中进行，该算法试图对信号进行解码。如果符号成功地完全解码，则解码终止，并提供给用户以成功读取的指示(例如绿灯和/或听得见的嘟嘟声)。否则，微处理器接收下一个扫描，并执行另一个解码，获得被编码到符号中的数据的二进制表示，以及所表示的字母数字式字符。一旦获得成功读取，二进制数据传送到主机用于进一步处理，例如从查找表中检索信息。

标记的读取是通过用手按下触发器而开始的，例如图1所描绘的触发器210。图1描绘现有技术的一种读取器，尤其是在美国专利6,321,990中进行说明的读取器10，通过引用将该专利全部内容合并于此。触发器210安装到读取器10上，并可由操作者按下，以致动安装在把手12内的印刷电路板180上的触发器开关224。当触发器开关224被按下，开关闭合产生电触发信号，且该信号用于开始符号的读取。

图1还示出了一对安装在读取器内的印刷电路板104上的不同色彩的发光二极管236、238。这些二极管236、238用作读取器操作的状态指示器。当其发光时，来自每个二极管的光穿过光导管240传导到读取器的外壁18并穿过该外壁，以可视地通知操作者某一系统功能。光导管240增强和优化了这种状态光。例如来自二极管238的绿光能表明符号已经成功读取。来自二极管240的红光能表明读取失败。红光和绿光的组合能表明读取器中的故障。两个二极管甚至可以合并为单个二极管封装。

典型地，触发器210和光导管240由不同的材料制成并包括两个不同的部分。典型地，触发器通过卡合作用、粘结或嵌缝连接(staking)安装在读取器内。典型地，光导管通过粘结、热嵌缝连接或超声波焊接安装在读取器内。一些读取器可将光导管直接覆模成型到读取器的壳体上，例如覆模成型到图1的外壁18上。然而与壳体的覆模成型过程，需要昂贵的工具，并且由于光导管和壳体之间的分界面或分型线对于顾客来说清晰可见而很难完成。光导管和壳体之间的分界面处的瑕疵不美观甚至难以容忍。触发器和光导管的单独装配劳动强度大。这些单独部分的制造和装配非常昂贵。

发明内容

因此，本发明的一般目的是减少制造和装配触发器和光导管的成本。

本发明的另一发明目的是简化光电读取器内的触发器和光导管的装配。

本发明的又一发明目的是将触发器和光导管集成为单一部件。

与上述发明目的以及以下将表现的其他目的相一致，简要地说，本发明的一个特征在于，用于光电读取标记的读取器内的集成组件，尤其是包括用于在致动时启动标记读取的可致动触发器、以及用于可视地显示光的光导管在内的读取器，所述光表示由触发器致动启动的读取状态的。

根据本发明，触发器和光导管集成为单一部件，以装配到读取器内。优选地，触发器和光导管由合成塑性材料组成，所述材料在一起注塑成型成一件式结构。

在一个优选实施方式中，触发器和光导管由不同的材料制成。例如，对于预期在其工作寿命期间将被按下很多次的触发器，材料的疲劳寿命和其返回初始未按下位置的弹性是重要的。对于光导管，例如透明度或半透明的光学性能是重要的。

为了满足这些需要，本发明提出对不同材料的触发器和光导管进行共成型或覆模成型，使每种最优化以实现其特殊功能。这可以在双压射注塑机(two-shot injection molding machine)上完成。第一次压射可为触发器，而第二次压射可为光导管，反之亦然。这种成型方式比现有技术中将光导管成型到读取器壳体上要简单得多。

触发器中待由操作者接合和按下的部分在此称为按压部分。光导管中光对于操作者是可见的部分在此称为暴露端部分。触发器的按压部分和光导管的暴露端部分位于读取器外部以容易操作。当光导管和触发器集成为单一部件时，期望该读取器配置成使得按压部分和暴露端部分相互紧密靠近。

一件式结构不仅减少了制造成本，也减少了装配读取器的成本。劳务成本也相对减少，因而使得在未损失读取器的任何功能的情况下，读取器制造具有十分低的成本。

附图说明

图1是根据现有技术的手持光电读取器的剖视图；

图2是根据本发明的手持光电读取器的透视图；

图3是类似于图2的视图，但移除壳体上部以露出读取器内部；

图4是根据本发明形成集成组件的光导管和触发器的放大分解图；

图5是从下向上看图4中安装在壳体上部的下侧处的组件的透视图；和

图6是图2中沿线6-6的剖视图。

具体实施方式

图2中的附图标记100总体表示光电读取器，其与图1中的现有技术中的读取器类似，但是进行特意地配置以容纳触发器和光导管的集成组件，细节如下所述。读取器100具有下壳体部分102和上壳体部分104，其沿着分界面或分型线106相互配合。图3描述了相同的读取器100，不同在于移除上壳体部分104以露出读取器的内部。

根据本发明，并且最好如图4所示，光导管108和触发器110集成为单一部件以装配到读取器100中。触发器110包括可与操作者的手指接合并由其按下的活动的按压部分112。触发器100还包括可与安装到读取器内的印刷电路板118上的触发器开关116(图6)相接合的开关致动部分114。触发器110还包括一对枢轴臂120、122，这对枢轴臂120、122具有限定枢轴轴线的一对共线柱轴124、126。触发器110还包括弹性的分叉部分，其具有偏压弹簧臂128、130，所述弹簧臂弹性地靠在上壳体部分104上。

触发器110还包括一对支撑臂132、134，光导管108固定地集成在所述支撑臂上。光导管108包括用于将光源所发出的光传导到暴露端部分138的延长部分，该光源例如可为安装在壳体内的电路板118上的发光二极管136(如图6所示)。回到图2，可以看到触发器的按压部分112和光导管的暴露端部分138在读取器的上壳体部分104处相互紧密靠近。

操作中，操作者按下按压部分112，随即开关致动部分114绕枢轴轴线转动并按下触发器开关116的电枢，由此开始读取。弹簧臂128、130在该按下期间中被挤压。当释放按压部分112时，弹簧臂使触发器返回到其最初无挤压位置。如果读取成功，二极管138发出绿光，并且沿着光导管将绿光传导到暴露端部分138，以报告操作者标记已成功读取。如果读取不成功，则将由同一二极管138或相邻的二极管发出的红光传导到暴露端部分138。

光导管108可粘附或热熔接到触发器，但是优选将他们一起成型为单一部件，以减少部件和装配成本。优选地，触发器和光导管由合成塑性材料制成，以便他们能共同在一个共有模具中注塑成型。触发器和光导管可采用相同的材料制成。例如，光导管可由透光材料制成，以按需要的亮度显示红或绿光。在这种情况下，如果触发器由相同的透光材料制成，部分红或绿光还将传导到触发器。如果认为不良，触发器可磨砂或使其外表面变粗糙以阻止透光。

优选地，光导管和触发器由不同的塑性材料制成，以最优化其各自功能。预期触发器将被按下很多次，因此其疲劳寿命和其弹性非常重要。光导管重要的是其光学特性，也就是说其透明、半透明或具有有效传导光的能力。

为了满足在某种情况下可能相冲突的这些关系，触发器或光导管在双压射注塑机的第一压射中采用第一材料注塑成型，并且光导管或触发器在该注塑机的第二压射中采用第二材料注塑成型。这种共成型或覆模成型与上述光导管与上壳体部分的覆模成型相比更简单且价格比较低廉。另外，在组件上的所有外观瑕疵并不是一个问题，因为位于光导管和触发器之间的成型分界面隐藏在读取器的内部，因而并不会受到顾客的抵制。

所附的权利要求书阐明了新的并期望以专利进行保护的内容。

Claims (16)

1.一种用于光电读取标记的读取器内的集成组件，包括：

a)用于在致动时启动标记读取的可致动触发器；

b)光导管，用于可视地显示表示由触发器致动而启动的读取状态的光；

c)将所述触发器和所述光导管集成为装配在读取器中的单一组件。

2.如权利要求1所述的组件，其中，触发器和光导管由合成塑性材料组成。

3.如权利要求2所述的组件，其中，触发器和光导管由合成塑性材料成型。

4.如权利要求2所述的组件，其中，触发器和光导管的合成塑性材料是不同的。

5.如权利要求1所述的组件，其中，触发器包括用于与操作者手指接合的可移动按压部分、用于与触发器开关接合的开关致动部分、用于引导按压部分和致动部分沿接合触发器开关的方向运动的枢轴部分、以及用于引导按压部分和致动部分沿着远离触发器开关的相反的返回方向运动的弹性部分。

6.如权利要求5所述的组件，其中，弹性部分是分叉的。

7.如权利要求5所述的组件，其中，枢轴部分包括一对共线柱轴，其被轴颈支撑以在读取器中进行枢轴运动。

8.如权利要求5所述的组件，其中，触发器还包括光导管与之固定地集成的一对支撑臂。

9.如权利要求1所述的组件，其中，光导管将来自读取器内部光源的光传导到读取器外部的暴露端，所述暴露端用于可视地将光显示给操作者。

10.如权利要求9所述的组件，其中，光导管由透光合成塑性材料组成，并且触发器由阻光合成塑性材料组成。

11.如权利要求9所述的组件，其中，触发器包括位于读取器外部的可移动按压部分，并且光导管的暴露端安装在紧密靠近所述可移动按压部分处。

12.一种装配方法，用于通过致动触发器时启动读取并采用光导管可视地显示表示读取状态的光而实现光电读取标记的读取器中，所述方法包括以下步骤：将触发器和光导管集成为装配在读取器中的单一部件。

13.如权利要求12所述的方法，其中，集成步骤通过将触发器和光导管使用合成塑性材料一起注塑成型来实现。

14.如权利要求13所述的方法，其中，集成步骤通过对触发器和光导管使用不同的合成塑性材料来实现。

15.如权利要求14所述的方法，其中，用于光导管的材料是透光的，而用于触发器的材料是阻光的。

16.如权利要求13所述的方法，其中，集成步骤通过将触发器的可移动按压部分设置在紧密靠近光导管的暴露端处来实现。

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