CN111680533A - 扫描器、穿戴式智能设备及扫描系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种扫描器，其包括光学支架及安装在所述光学支架上的光源发射器、与所述光源发射器对应设置的第一反射镜、与所述第一反射镜对应设置的第二反射镜、带动第二反射镜摆动的摆动组件及光源接收器，所述光源发射器发射的光依次经第一反射镜及第二反射镜反射，并形成扫描光束对条码进行扫描，还包括透镜，所述透镜位于光源接收器的前方，所述光源接收器通过透镜接收条码上反射过来的光进行读码。相较于现有技术，本发明通过在光源接收器的前方设置透镜，从而使条码上反射过来的光通过透镜折射到光源接收器上进行读码，提高了收光效率，结构简单、使用便捷。

Description

扫描器、穿戴式智能设备及扫描系统

技术领域

本发明涉及扫描器技术领域，尤其涉及一种扫描器、穿戴式智能设备及扫描系统。

背景技术

随着科技的发展，在生活中越来越多的涉及条码支付扫描、应用扫描等。扫描器是用于读取条码所包含信息的阅读设备，利用光学原理，把条码的内容解码后通过数据线或者无线的方式传输到电脑或者其它识别设备。条码扫描器广泛应用于商业POS收银系统、快递仓储物流、图书服装医药、银行保险通讯等多个领域。

其中，指环式扫描器作为一种用于条码扫描的穿戴式智能设备，被广泛应用于仓储、物流等领域。指环式扫描器只需将其佩戴在作业人员的手指上进行扫描，从而使作业人员空出的其它手指进行其它作业，大大增加了工作效率、减轻了劳动强度。但是，指环式扫描器需具备较小的体积及质量，因此，其势必会造成扫描范围小、电池续航能力弱、扫描精度低等问题。

有鉴于此，确有必要提供一种扫描器、穿戴式智能设备及扫描系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、使用便捷的扫描器、穿戴式智能设备及扫描系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种扫描器，其包括光学支架及安装在所述光学支架上的光源发射器、与所述光源发射器对应设置的第一反射镜、与所述第一反射镜对应设置的第二反射镜、带动第二反射镜摆动的摆动组件及光源接收器，所述光源发射器发射的光依次经第一反射镜及第二反射镜反射，并形成扫描光束对条码进行扫描，还包括透镜，所述透镜位于光源接收器的前方，所述光源接收器通过透镜接收条码上反射过来的光进行读码。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述摆动组件包括摆臂、设置在摆臂摆动端的线圈及与线圈对应设置的磁铁，所述第二反射镜设置在线圈远离磁铁的一侧面，所述摆臂在线圈与磁铁的作用下带动第二反射镜左右摆动。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述摆臂为柔性线路板，所述摆臂远离线圈的一端设置有固定支架，所述固定支架固定设置在光学支架上。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述磁铁为永磁铁，所述磁铁固定设置在光学支架上。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述光源发射器为激光二极管，所述光为波长不小于650nm的可见光，所述光源发射器发射的光直射在第一反射镜上；所述光源接收器的前方设置有中心波长为650nm的带通镜片。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述光源发射器的前方设置有透镜片，所述透镜片与光源发射器为一体化设计；所述透镜为聚光镜，所述光源接收器为光电二极管，所述条码上反射的光经透镜折射在光源接收器上。

作为本发明进一步改进的技术方案，当线圈通过正向电流时，线圈带动摆臂朝靠近磁铁的方向摆动；当线圈通过反向电流时，线圈带动摆臂朝远离磁铁的方向摆动。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述扫描光束的扫描范围为扫描角，所述透镜的聚光范围为视场角，所述视场角不小于扫描角，所述扫描角为30°-40°。

一种穿戴式智能设备，包括智能设备本体及安装在所述智能设备本体内的如上任一项所述的扫描器。

一种扫描系统，包括光学支架及安装在所述光学支架上的光源发射器、第一反射镜、第二反射镜、摆动组件、透镜及光源接收器；

所述光源发射器，用于发射点状的光；

所述第一反射镜，用于反射光源发射器发射过来的光；

所述第二反射镜，用于反射第一反射镜反射过来的光；

所述摆动组件，用于带动第二反射镜摆动并将反射到第二反射镜上的光形成具有时差性的扫描光束；

所述透镜，用于聚集条码上反射过来的光；

所述光源接收器，用于接收透镜折射过来的光并生成扫码信号进行读码。

本发明的有益效果是：通过在光源接收器的前方设置透镜，从而使条码上反射过来的光通过透镜折射到光源接收器上进行读码，提高了收光效率，结构简单、使用便捷。

附图说明

图1为本发明扫描器的立体分解图。

图2为本发明扫描器的俯视图。

图3为图2中A部的放大图。

图4为本发明摆动组件的部分立体图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

结合图1及图3所示，本发明的扫描器包括光学支架1、光源发射器2、第一反射镜3、第二反射镜4、摆动组件5、透镜6及光源接收器7，该扫描器提高了收光效率，降低了体积质量和功耗，结构简单、使用便捷。

光源发射器2、第一反射镜3、第二反射镜4、摆动组件5、透镜6及光源接收器7均集成安装在光学支架上1，从而实现光源发射器2、第一反射镜3、第二反射镜4、摆动组件5、透镜6及光源接收器7的一体式设计，质量轻、体积小。此外，光学支架1采用铝合金材质，可以进一步减轻扫描器的重量。

请参图2所示，光源发射器2为激光二极管，用于发射点状的光，光为波长不小于650nm的可见光。光源发射器2的前方设置有透镜片(未图示)，主要用于调节点状光的大小，从而使其适用于不同大小条码的扫描，提高扫描精度。此外，透镜片与光源发射器2为一体化设计，可以进一步减小扫描器的体积。

结合图2及图3所示，第一反射镜3与光源发射器2对应设置，从而使光源发射器2发射的光能够直射到第一反射镜3上，同时第一反射镜3将光反射出去。第二反射镜4与第一反射镜3对应设置，从而使第一反射镜3反射的光反射到第二反射镜4上，同时第二反射镜4将光反射出去。

结合图1及图4所示，摆动组件5包括摆臂51、线圈52及磁铁53，摆臂51在线圈52与磁铁53的作用下可带动第二反射镜4左右摆动，从而将反射到第二反射镜4上的光形成具有时差性的扫描光束。扫描光束的扫描范围为该扫描器的扫描角A，在本实施例中，扫描角A可达30°-40°，从而使该扫描器在减小体积的同时还能够保证足够大的扫描角A，进而满足大条码的扫描。

摆臂51为柔性线路板，摆臂51的一端为摆动端，其上设置有线圈52，摆动端在线圈52与磁铁53的作用下可左右摆动。第二反射镜4设置在线圈52远离磁铁53的一侧面，从而使第二反射镜4在线圈52与磁铁53的作用下左右摆动。摆臂51的另一端为固定端，其上设置有固定支架54，固定端在固定支架54的作用下固定在光学支架1上。相较于传统的摆臂51结构，本实施例中的摆臂51结构可在不影响扫描器扫描范围的情况下减少用电量，从而优化电池的续航能力。

磁铁53为永磁铁，其与线圈52相对设置，且固定设置在光学支架1上。当线圈52通过正向电流时，线圈52带动摆臂51朝靠近磁铁53的方向摆动；当线圈52通过反向电流时，线圈52带动摆臂51朝远离磁铁53的方向摆动，从而促使摆臂51左右摆动，进而使反射到第二反射镜4上的光形成具有时差性的扫描光束。采用此种通电方式，可以增强摆臂51左右摆动的幅度，从而在不增加耗电量的情况下扩大扫描器的扫描范围。

透镜6为聚光镜，主要用于聚集条码上反射过来的光，从而提高收光效率。具体地，由于条码上反射光为一个漫反射过程，反射出来的光强度较弱；因此，在光源接收器7的前方安装透镜6，主要用于增强漫反射过来的光的强度，提高扫码的准确率。透镜6的聚光范围为该扫描器的视场角B，视场角B不小于扫描角A，从而保证光源接收器7能够接收到全部条码反射过来的光。在本实施例中，该扫描器的视场角B为40°-50°，其可根据扫描角A的大小进行调整。

光源接收器7为光电二极管，主要用于接收经过透镜6折射后的光并生成扫码信号，从而完成条码的读码作业。光源接收器7的前方设置有中心波长为650nm的带通镜片71，主要用于滤除环境光中的除了所需650nm±20％波长以外的其它波长光线，减少其它波长光线对接收器的干扰，提升扫描器的工作距离和工作环境的适应性。

本发明还提供了一种穿戴式智能设备(未图示)，其包括智能设备本体(未图示)及安装在智能设备本体内的扫描器。通过使用该扫描器，从而在保证穿戴式智能设备具备较小的质量与体积的同时使其具有较大的扫描角A、较强的电池续航能力、较高的扫描精度。该穿戴式智能设备可以是使用该扫描器的指环、手表、眼镜等穿戴式设备，此处不作限制。

本发明扫描器的扫描系统：

首先，光源发射器2发射点状的光，光依次反射到第一反射镜3及第二反射镜4上。

其次，摆动组件5带动第二反射镜4摆动，从而使照射到第二反射镜4上的点状光形成具有时差性的扫描光束。

接着，扫描光束扫描到条码上，反射到条码上的光向四周漫反射。

然后，透镜6聚集其视场角内的光，并将聚集的光折射到光源接收器7上。

最后，光源接收器7根据接收到的光生成扫码信号，从而完成读码作业。

综上所述，本发明提供一种扫描器，其包括光学支架1及安装在光学支架1上的光源发射器2、与光源发射器2对应设置的第一反射镜3、与第一反射镜3对应设置的第二反射镜4、带动第二反射镜4摆动的摆动组件5及光源接收器7，光源发射器7发射的光依次经第一反射镜3及第二反射镜4反射，并形成扫描光束对条码进行扫描。该扫描器通过在光源接收器7的前方设置透镜6，从而使条码上反射过来的光通过透镜6折射到光源接收器7上进行读码，提高了收光效率，结构简单、使用便捷。

以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种扫描器，其包括光学支架及安装在所述光学支架上的光源发射器、与所述光源发射器对应设置的第一反射镜、与所述第一反射镜对应设置的第二反射镜、带动第二反射镜摆动的摆动组件及光源接收器，所述光源发射器发射的光依次经第一反射镜及第二反射镜反射，并形成扫描光束对条码进行扫描，其特征在于：还包括透镜，所述透镜位于光源接收器的前方，所述光源接收器通过透镜接收条码上反射过来的光进行读码。

2.根据权利要求1所述的扫描器，其特征在于：所述摆动组件包括摆臂、设置在摆臂摆动端的线圈及与线圈对应设置的磁铁，所述第二反射镜设置在线圈远离磁铁的一侧面，所述摆臂在线圈与磁铁的作用下带动第二反射镜左右摆动。

3.根据权利要求2所述的扫描器，其特征在于：所述摆臂为柔性线路板，所述摆臂远离线圈的一端设置有固定支架，所述固定支架固定设置在光学支架上。

4.根据权利要求2所述的扫描器，其特征在于：所述磁铁为永磁铁，所述磁铁固定设置在光学支架上。

5.根据权利要求1所述的扫描器，其特征在于：所述光源发射器为激光二极管，所述光为波长不小于650nm的可见光，所述光源发射器发射的光直射在第一反射镜上；所述光源接收器的前方设置有中心波长为650nm的带通镜片。

6.根据权利要求1所述的扫描器，其特征在于：所述光源发射器的前方设置有透镜片，所述透镜片与光源发射器为一体化设计；所述透镜为聚光镜，所述光源接收器为光电二极管，所述条码上反射的光经透镜折射在光源接收器上。

7.根据权利要求2所述的扫描器，其特征在于：当线圈通过正向电流时，线圈带动摆臂朝靠近磁铁的方向摆动；当线圈通过反向电流时，线圈带动摆臂朝远离磁铁的方向摆动。

8.根据权利要求1所述的扫描器，其特征在于：所述扫描光束的扫描范围为扫描角，所述透镜的聚光范围为视场角，所述视场角不小于扫描角，所述扫描角为30°-40°。

9.一种穿戴式智能设备，其特征在于：包括智能设备本体及安装在所述智能设备本体内的如权利要求1～8任一项所述的扫描器。

10.一种扫描系统，其特征在于：包括光学支架及安装在所述光学支架上的光源发射器、第一反射镜、第二反射镜、摆动组件、透镜及光源接收器；

所述光源发射器，用于发射点状的光；

所述第一反射镜，用于反射光源发射器发射过来的光；

所述第二反射镜，用于反射第一反射镜反射过来的光；

所述摆动组件，用于带动第二反射镜摆动并将反射到第二反射镜上的光形成具有时差性的扫描光束；

所述透镜，用于聚集条码上反射过来的光；

所述光源接收器，用于接收透镜折射过来的光并生成扫码信号进行读码。

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