CN108761775A - 一种双摆动镜激光扫描装置 - Google Patents

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    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
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Abstract

本发明提供了一种双摆动镜激光扫描装置，包括光发射模块和光接收模块；所述光发射模块射出的激光通过漫反射后进入光接收模块，所述光接收模块用于将汇聚的光信号转换为电信号；所述光发射模块包括激光发射器、聚光镜头、线扫描摆动镜和面扫描摆动镜，所述激光发射器射出的光束穿过聚光镜头后，再经过线扫描摆动镜反射后，最后由面扫描摆动镜反射射出。本发明的一种双摆动镜激光扫描装置，能够快速获取扫描信息，减少操作人员的劳动量，提升扫描效率。

Description

一种双摆动镜激光扫描装置
技术领域
本发明涉及激光扫描装置领域，具体涉及一种双摆动镜激光扫描装置。
背景技术
目前的手持式激光扫描装置采用了单线扫描的方式，可以在特定的方向上快速获取被扫描器物体的信息（如条码信息）。而平台式激光扫描装置一般采用多组（一般是5组）不同方向得扫描线，以便在多个方向上都可以进行扫描。但是平台式扫描装置体积比较大大，一般仅合适于固定在桌面扫描，而不适合用于手持扫描器，并且其成本远高于单线扫描装置。
然而，无论是平台式还是单线式激光扫描装置，他们的扫描线都是位置固定的，当被扫描物体存在残缺时，则需要手工移动扫描位置才能正确扫描。当条码印刷时出现脱墨造成条码断线，使用激光扫描器扫描这样的条码时，如果光线落在断线处，则不能识别该条码。出现这种情况的时候，操作人员通常需要通过移动扫描器（使用手持式扫描器的情况），或者移动条码（使用平台式扫描器的情况），使得扫描光线移动到印刷良好的区域上才能读取条码。而手工移动扫描器或者条码都会增加额外的劳动量，降低劳动效率（尤其是条码出现多处脱墨的情况）。
发明内容
有鉴于此，为解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种一种双摆动镜激光扫描装置，能够快速获取扫描信息，减少操作人员的劳动量，提升扫描效率。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种双摆动镜激光扫描装置，包括光发射模块和光接收模块；所述光发射模块射出的扫描光通过反射后进入光接收模块，所述光接收模块用于将汇聚的光信号转换为电信号；所述光发射模块包括激光发射器、聚光镜头、线扫描摆动镜和面扫描摆动镜，所述光发射模块在光路方向上依次包括激光发射器、聚光镜头、线扫描摆动镜和面扫描摆动镜；所述激光发射器射出的光束穿过聚光镜头后，再经过线扫描摆动镜反射后，最后由面扫描摆动镜反射射出。
进一步地，所述光接收模块包括聚光模块和光电转换器，所述光发射模块射出的扫描光反射穿过聚光模块后，进入光电转换器；所述聚光模块用于汇聚光信号至光电转换器的受光面上，所述光电转换器用于将光信号转换为电信号。
进一步地，所述聚光模块包括聚光镜和滤光片。
进一步地，所述线扫描摆动镜和面扫描摆动镜的摆动轴相互垂直。
进一步地，所述线扫描摆动镜和面扫描摆动镜均配备高弹力摆动臂，所述高弹力摆动臂在电磁线圈的驱动下，带动线扫描摆动镜和面扫描摆动镜以固定频率摆动。
进一步地，所述线扫描摆动镜的摆动频率为面扫描摆动镜三倍以上。
进一步地，所述聚光镜为凸透镜或者凹面镜。
进一步地，还包括数据处理模块，所述数据处理模块用于处理光接收模块传送来的电信号，并且用于控制光发射模块的射出的扫描光的起始位置和结束位置。
进一步地，还包括遮光装置，所述遮光装置设置在光发射模块射出的扫描光处，用于遮挡扫描光所在位置的最高点和最低点。
进一步地，所述线扫描摆动镜和面扫描摆动镜的位置能互换。优选的，在光路方向上线扫描摆动镜先于后面扫描摆动镜。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
本发明一种双摆动镜激光扫描装置，结构设计巧妙，能够快速获取扫描信息，减少操作人员的劳动量，提升扫描效率。
附图说明
图1为实例中一种双摆动镜激光扫描装置的结构示意图。
图2为实例中一种双摆动镜激光扫描装置的工作示意图。
图3为实例中一种双摆动镜激光扫描装置的接收光路示意图。
图4为实例中激光扫描装置未经遮光装置遮挡的扫描光线示意图。
图5为实例中激光扫描装置经过遮光装置遮挡后的扫描光线示意图。
图6为单线扫描装置扫描有磨损的条码示意图。
图7为实例本扫描装置扫描有磨损的条码示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明的一种双摆动镜激光扫描装置，包括光发射模块和光接收模块；所述光发射模块射出的扫描光通过反射后进入光接收模块，所述光接收模块用于将汇聚的光信号转换为电信号；所述光发射模块包括激光发射器110、聚光镜头120、线扫描摆动镜130和面扫描摆动镜140，所述激光发射器110射出的光束穿过聚光镜头20后，再经过线扫描摆动镜130反射后，最后由面扫描摆动镜140反射射出。
优选的，所述光接收模块包括聚光模块160和光电转换器150，所述光发射装置射出的扫描光反射穿过聚光模块160后，进入光电转换器150；所述聚光模块160用于汇聚光信号至光电转换器150的受光面上，所述光电转换器150用于将光信号转换为电信号。
优选的，所述聚光模块包括聚光镜和滤光片。
优选的，所述线扫描摆动镜130和面扫描摆动镜140的摆动轴相互垂直。
优选的，所述线扫描摆动镜130和面扫描摆动镜140均配备高弹力摆动臂，所述高弹力摆动臂在电磁线圈的驱动下，能带动线扫描摆动镜130和面扫描摆动镜140以固定频率摆动。
优选的，所述线扫描摆动镜130的摆动频率为面扫描摆动镜140三倍以上。
优选的，所述聚光镜为凸透镜或者凹面镜。
优选的，还包括数据处理模块，所述数据处理模块用于处理光接收模块传送来的电信号，并且用于控制光发射模块的射出的扫描光的起始位置和结束位置。
优选的，还包括遮光装置，所述遮光装置设置在出射扫描光线处，用于遮挡扫描光线的最高点和最低点。
如图2所示，为本发明的一种双摆动镜激光扫描装置的工作示意图，线扫描摆动镜130和面扫描摆动镜140以固定的频率摆动；激光发射器110发出的激光，经由聚光镜头120汇聚为一点状激光；点状激光经由线扫描摆动镜130反射后，形成一扫描激光线；扫描激光线照射到面扫描摆动器140上，并经由面扫描摆动器140反射后，形成一组如图4所示的首尾相连的扫描激光线。
本实施例中，如果在扫描装置上设置了遮光装置，或者数据处理模块控制激光发射器，在激光扫描线的起始段和末端关闭激光器，则可以得到如图5所示的首尾不相连接的扫描线。
图6为线扫描装置扫描有磨损的条码示意图，由于无法完全去覆盖条码的全部条空，所以无法正确扫描条码。图7为实例中激光扫描装置扫描有磨损的条码示意图，图中只要有一条扫描线可以完整覆盖条码，则成功扫描。
本领域技术人员可以通过简单的调整线扫描摆动镜130和面扫描摆动镜140的相对角度进行扫描图案的调整。也可以可通过增大/减小摆动镜的尺寸，并增加/降低其重量，以及相应改变其驱动电路，可使线扫描摆动镜130和面扫描摆动镜140的摆动频率和摆动幅度降低/提高，以改变扫描线的数目、扫描线的相对位置以及扫描的速度。
本实施例的激光扫描装置，光接收模块的聚光模块由凸透镜和滤光片组成。扫描光线照射到被扫描图案，由于反射率的变化，会产生变化的扫描光信号。部分扫描光信号经由聚光模块汇聚到光电转换器的受光面上，并由光电转换模块转化为电信号。回收光的光路如图3所示。
扫描的时候，凸透镜接收的光线的聚焦点会随着扫描位置而不断的运动，因此凸透镜的焦距必须足够的短，且光电转换模块的接收面应该具有足够大的面积，以使得接收光线的焦点始终投射在接收器的接收面上。
本实施例的激光扫描装置，数据处理模块设置在一片印刷电路板，可以安装在任何不遮挡到工作光路的位置。据数据处理模块可以接收光电转换模块输出的电信号，并解码出对应的扫描图案的信息（例如条码数据）。
综上所述，本发明的一种双摆动镜激光扫描装置，能够快速获取扫描信息，减少操作人员的劳动量，提升扫描效率。

Claims (10)

1.一种双摆动镜激光扫描装置，包括光发射模块和光接收模块；所述光发射模块射出的扫描光通过反射后进入光接收模块，所述光接收模块用于将接收的光信号转换为电信号；其特征在于：所述光发射模块在光路方向上依次包括激光发射器、聚光镜头、线扫描摆动镜和面扫描摆动镜，所述激光发射器射出的光束穿过聚光镜头后，再经过线扫描摆动镜反射后，最后由面扫描摆动镜反射射出。
2.根据权利要求1所述的一种双摆动镜激光扫描装置，其特征在于：所述光接收模块包括聚光模块和光电转换器，在光路方向上，所述光发射模块射出的扫描光反射穿过所述聚光模块后，进入光电转换器；所述聚光模块用于汇聚光信号至光电转换器的受光面上，所述光电转换器用于将光信号转换为电信号。
3.根据权利要求2所述的一种双摆动镜激光扫描装置，其特征在于：所述聚光模块包括聚光镜和滤光片。
4.根据权利要求1所述的一种双摆动镜激光扫描装置，其特征在于：所述线扫描摆动镜和面扫描摆动镜的摆动轴相互垂直。
5.根据权利要求1所述的一种双摆动镜激光扫描装置，其特征在于：所述线扫描摆动镜和面扫描摆动镜均配备摆动臂，所述摆动臂能在电磁线圈的驱动下，带动线扫描摆动镜和面扫描摆动镜以固定频率摆动。
6.根据权利要求1所述的一种双摆动镜激光扫描装置，其特征在于：所述线扫描摆动镜的摆动频率为面扫描摆动镜三倍以上。
7.根据权利要求1所述的一种双摆动镜激光扫描装置，其特征在于：所述聚光镜为凸透镜或者凹面镜。
8.根据权利要求1所述的一种双摆动镜激光扫描装置，其特征在于：还包括数据处理模块，所述数据处理模块用于处理光接收模块传送来的电信号，并且用于控制光发射模块的射出的扫描光的起始位置和结束位置。
9.根据权利要求1所述的一种双摆动镜激光扫描装置，其特征在于：还包括遮光装置，所述遮光装置设置在光发射模块射出的扫描光处，用于遮挡扫描光所在位置的最高点和最低点。
10.根据权利要求1~9任一项所述的一种双摆动镜激光扫描装置，其特征在于：所述线扫描摆动镜和面扫描摆动镜的位置互换。
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