CN101661553B - 一种微型激光扫描装置及其便携式终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微型激光扫描装置及其便携式终端，其中所述微型激光扫描装置包括激光发射模块、线聚光镜、可摆动的摆动镜、光电转换模块、转向镜、点聚光镜和数据处理模块，用于采用激光扫描方式获取图案信息，其中，所述转向镜和所述点聚光镜呈V形连接；所述点聚光镜上设置有孔，用于通过经转向镜转向后、射向摆动镜的激光。本发明通过将转向镜与点聚光镜设计成组合镜，缩小了微型激光扫描装置的整体体积，实现了具有极小的外形尺寸的激光扫描。并通过提高摆动镜的摆动频率，缩短了扫描时间，提高了检测效率。由于本设计的外形尺寸非常小，可以广泛地运用于各类造型中，如条码数据采集器、条码扫描器、便携式个人数字终端等。

Description

一种微型激光扫描装置及其便携式终端

技术领域

本发明涉及一种微型激光扫描装置，尤其涉及微型激光扫描模块的光发射和光反射结构的改进。

背景技术

目前的微型激光扫描装置由于其光路的需要，各元件一般分开设置，因此装置整体尺寸较大，典型尺寸为：长4.0厘米×宽2.8厘米×高1.6厘米。其在适配于各类造型件时，需占用较大的空间，使得适用范围受到极大的限制，无法集成到一些小型的便携式终端中。

另外，由于整体尺寸都较大，目前微型激光扫描装置的摆动镜的摆动频率较低，一般为20赫兹。而其摆动频率直接影响了激光扫描的时间，无法提高操作效率。

因此，现有技术有待改进和提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种体积小，工作效率高的微型激光扫描装置及其便携式终端。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种微型激光扫描装置，包括激光发射模块、线聚光镜、可摆动的摆动镜、光电转换模块、转向镜、点聚光镜和数据处理模块，用于采用激光扫描方式获取被测物体上的图案信息，其中，所述转向镜和所述点聚光镜呈V形连接；

所述点聚光镜上设置有孔，用于穿过经所述转向镜转向后、射向所述摆动镜的光信号。

本发明所述的微型激光扫描装置，其中，所述摆动镜的摆动频率至少为50Hz。

本发明所述的微型激光扫描装置，其中，所述点聚光镜上的孔为圆形。

本发明所述的微型激光扫描装置，其中，所述转向镜和所述点聚光镜之间夹角为45度。

本发明所述的微型激光扫描装置，其中，所述转向镜和点聚光镜由表面涂覆具有高反光率材料的塑胶片组成。

一种便携式终端，包括用于获取启动激光扫描功能控制信息的输入模块和显示图案信息的显示模块，其特征在于，还包括微型激光扫描装置，所述微型激光扫描装置包括激光发射模块、线聚光镜、摆动镜、光电转换模块、转向镜、点聚光镜和数据处理模块，用于在接收到所述启动激光扫描功能控制信息后，采用激光扫描方式获取图案信息，并发送到所述显示模块进行显示，其中，所述转向镜和所述点聚光镜呈V形连接；

所述点聚光镜上设置有孔，用于穿过经所述转向镜转向后、射向所述摆动镜的光信号。

本发明所述的便携式终端，其中，所述摆动镜的摆动频率至少为50Hz。

本发明所述的便携式终端，其中，所述点聚光镜上的孔为圆形。

本发明所述的便携式终端，其中，所述转向镜和所述点聚光镜之间夹角为45度。

本发明所述的便携式终端，其中，所述转向镜和点聚光镜由表面涂覆具有高反光率材料的塑胶片组成。

本发明通过将转向镜与点聚光镜设计成组合镜，缩小了微型激光扫描装置的整体体积，实现了具有极小的外形尺寸的激光扫描。并通过提高摆动镜的摆动频率，缩短了扫描时间，提高了检测效率。由于本设计的外形尺寸非常小，可以广泛地运用于各类造型中，如条码数据采集器、条码扫描器、便携式个人数字终端等。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本实施例微型激光扫描装置的立体结构图；

图2为本实施例的组合镜立体图；

图3为本实施例微型激光扫描装置工作状态下激光出射回路示意图；

图4为本实施例微型激光扫描装置工作状态下激光返射回路示意图；

图5为本实施例的具有微型激光扫描装置的便携式终端及其工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合图示，对本发明的优选实施例作详细介绍。

本发明专利文档中提到的图案，是指黑条和白空组成的条码图案，或者是其它因不同颜色或不同灰度会对激光形成不同反射率的图案。

本发明实施例的微型激光扫描模块结构如图1所示，其主要包括固定于一基座110上的激光发射模块120、线聚光镜130、可以以预定频率来回摆动的摆动镜142、光电转换模块160、转向镜142、点聚光镜141和数据处理模块170。其中，激光发射器120固定在基座110上的一个壳体内。

本实施例中，转向镜142和点聚光镜141呈V形连接，组成一组合镜140，如图2所示，其中转向镜142与点聚光镜141之间的夹角可以为0～90度，在点聚光镜141上设置有孔143。激光发射器120发出的激光经过线聚光镜130后，形成一束细激光束；该激光束发射到组合镜140的转向镜142的镜面后，形成反射。经转向镜142后的反射光束通过点聚光镜141上的孔143发射到摆动镜150的镜面上。

摆动镜150在驱动器的驱动下以预定频率摆动，从而使发射到摆动镜150镜面上的点状激光形成线状激光；该线状激光束射到被测物体上会形成漫反射，部分漫反射激光会射到摆动镜150的镜面，摆动镜150再将这部分光镜面反射到组合镜140的点聚光镜141的镜面；点聚光镜141会将入射光线会聚到光电转换模块160接收面的中心；经光电转换模块160转换后的电信号由数据处理模块170进行信号放大、整形和分析等，获得相应的图案信息，如条码。本实施例中的数据处理模块170设置在一电子线路板上。

本实施例中，可通过适当减小摆动镜的尺寸，并降低其重量，或改变其驱动电路，使摆动镜150的摆动频率提高至50Hz，或更高，这样可减少光线在图案上的扫描时间，提高扫描效率。

本实施例中，点聚光镜141上的孔可以是椭圆形、圆形、矩形或其它形状，优选采用圆形。

本实施例中，转向镜142将点状激光转向的角度优选为90度，因此转向镜142与点聚光镜141之间夹角优选采用45度，以便于转向后的光束能从点聚光镜141上的孔穿过，同时能最大限度的降低整体结构占用的面积。

本实施例中，由转向镜142和点聚光镜141组成的组合镜140由表面涂覆具有高反光率材料的塑胶片组成，其涂覆层可以是金、银等金属材料。

本实施例的微型激光扫描装置的光线出射回路如图3所示，从激光发射模块120出发，经过线聚光镜130，再经组合镜140的转向镜142而发生转向，再通过组合镜140的点聚光镜141的孔，到达摆动镜150的镜面，经镜面反射产生出射激光，照射到被测物体200上。

本实施例的微型激光扫描装置的光线返射回路如图4所示，从物体表面的漫反射激光出发，到达摆动镜150的镜面，经镜面反射到达组合镜140的点聚光镜的凹面，然后会聚到光电转换器230接收面的中心。经光电转换成电信号后，发送到数据处理模块170，将转换后的电信号会进行放大、整形、分析等，得到需要的图案信息。

以上实施例中的微型激光扫描装置，可以应用于各类造型件，如数据采集器、便携式个人数字终端等。

本实施例还提供了一种便携式终端，包括用于获取启动激光扫描功能控制信息的输入模块、和显示图案的显示模块，如图5所示。其还包括以上实施例中所描述的微型激光扫描装置，该微型激光扫描装置具体结构如图1所示，包括固定于一基座110上的激光发射模块120、线聚光镜130、可以以预定频率来回摆动的摆动镜142、光电转换模块160、转向镜142、点聚光镜141和数据处理模块170，该微型激光扫描装置在接收到启动激光扫描功能控制信息后，采用激光扫描方式获取图案信息，并可发送到显示模块进行显示。

其中，转向镜142和点聚光镜141呈V形连接呈一组合镜140，如图2所示，转向镜142和点聚光镜141之间的夹角小于90度，优选采用45度；点聚光镜141上设置有孔，用于穿过经转向镜142转向后、射向摆动镜150的激光。当转向镜142和点聚光镜141之间的夹角为不同角度时，可通过调整光电转换模块上的接收位置，以接收到完整的光信号。本实施例中，微型激光扫描装置的整体光路与前面实施例相同，如图3和图4所示。

本实施例中所提到的便携式终端可以是手机、数码相机等数字终端。可通过该终端本身的输入模块控制微型激光扫描装置的启动，再接收该微型激光扫描装置得到的图案信息，如条码图案信息，进行存储、显示等处理，实现各种不同需要，如图5所示。

本发明通过将转向镜与点聚光镜设计成组合镜，缩小了微型激光扫描装置的整体体积，实现了具有极小的外形尺寸的激光扫描。并通过提高摆动镜的摆动频率，缩短了扫描时间，提高了检测效率。由于本设计的外形尺寸非常小，可以广泛地运用于各类造型中，如条码数据采集器、条码扫描器、便携式个人数字终端等。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种微型激光扫描装置，包括激光发射模块(120)、线聚光镜(130)、可摆动的摆动镜(150)、光电转换模块(160)、转向镜(142)、点聚光镜(141)和数据处理模块(170)，用于采用激光扫描方式获取图案信息，其特征在于，所述转向镜(142)和所述点聚光镜(141)呈V形连接；

所述点聚光镜(141)上设置有孔(143)，用于通过经所述转向镜(142)转向后、射向所述摆动镜(150)的激光；

所述点聚光镜(141)具有一凹面，用于将从所述摆动镜(150)反射出的光线会聚并传送到所述光电转换模块(160)；

其中，所述激光发射模块(120)发出的激光依次经所述线聚光镜(130)、转向镜(142)、点聚光镜(141)上的孔(143)、摆动镜(150)后射出；反射回来的激光则依次经所述摆动镜(150)、点聚光镜(141)的凹面后传送到所述光电转换模块(160)。

2.根据权利要求1所述的微型激光扫描装置，其特征在于，所述摆动镜(150)的摆动频率至少为50Hz。

3.根据权利要求1所述的微型激光扫描装置，其特征在于，所述点聚光镜(141)上的孔(143)为圆形。

4.根据权利要求1所述的微型激光扫描装置，其特征在于，所述转向镜(142)和所述点聚光镜(141)之间夹角为45度。

5.根据权利要求1所述的微型激光扫描装置，其特征在于，所述转向镜(142)和点聚光镜(141)由表面涂覆具有高反光率材料的塑胶片组成。

6.一种便携式终端，包括用于获取启动激光扫描功能控制信息的输入模块和显示图案信息的显示模块，其特征在于，还包括微型激光扫描装置，所述微型激光扫描装置包括激光发射模块(120)、线聚光镜(130)、可摆动的摆动镜(150)、光电转换模块(160)、转向镜(142)、点聚光镜(141)和数据处理模块(170)，用于在接收到所述启动激光扫描功能控制信息后，采用激光扫描方式获取图案信息，并发送到所述显示模块进行显示，其特征在于，所述转向镜和所述点聚光镜呈V形连接；

所述点聚光镜(141)上设置有孔(143)，用于穿过经所述转向镜(142)转向后、射向所述摆动镜(150)的光信号；

所述点聚光镜(141)具有一凹面，用于将从所述摆动镜(150)反射出的光线会聚并传送到所述光电转换模块(160)；

其中，所述激光发射模块(120)发出的激光依次经所述线聚光镜(130)、转向镜(142)、点聚光镜(141)上的孔(143)、摆动镜(150)后射出；反射回来的激光则依次经所述摆动镜(150)、点聚光镜(141)的凹面后传送到所述光电转换模块(160)。

7.根据权利要求6所述的便携式终端，其特征在于，所述摆动镜(150)的摆动频率至少为50Hz。

8.根据权利要求6所述的便携式终端，其特征在于，所述点聚光镜(141)上的孔(143)为圆形。

9.根据权利要求6所述的便携式终端，其特征在于，所述转向镜(142)和所述点聚光镜(141)之间夹角为45度。

10.根据权利要求6所述的便携式终端，其特征在于，所述转向镜(142)和点聚光镜(141)由表面涂覆具有高反光率材料的塑胶片组成。

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