CN112163441A - 图形编码光学扫描装置及具有该装置的收银机 - Google Patents

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CN112163441A CN202011185277.8A CN202011185277A CN112163441A CN 112163441 A CN112163441 A CN 112163441A CN 202011185277 A CN202011185277 A CN 202011185277A CN 112163441 A CN112163441 A CN 112163441A
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Abstract

本发明涉及一种电子装置，尤其涉及对图形编码进行扫描识别的光学扫描器。本发明提出一种图形编码光学扫描装置，包括：旋转支架、光学扫描器固定支架和光学扫描器，其中：该旋转支架，被固定安装在固定对象上，用于驱动该光学扫描器固定支架转动；该光学扫描器固定支架，用于固定该光学扫描器；该光学扫描器，包括有光学扫描镜头，用于扫描图形编码，并将扫描识别到的图形编码信息通信传输至外部设备。本发明还提出一种收银机，包括用于架设在桌面的支架，以及安装在该支架上的至少一个显示屏，还包括如上所述的图形编码光学扫描装置。本发明用于对图形编码进行扫描识别，特别是用于超市收银用。

Description

图形编码光学扫描装置及具有该装置的收银机
技术领域
本发明涉及一种电子装置，尤其涉及对图形编码进行扫描识别的光学扫描器，特别是用于超市收银用的图形编码光学扫描装置。
背景技术
目前市场上常见超市收银用图形编码扫描设备能够用于扫描商品一维码(主要是条形码)和/或支付二维码(主要是QR码)和/或甚至是三维码，主要类型包括：手持移动式的光学扫描枪，以及固定设置有2个光学扫描器的收银设备；但是二者中用于对图形编码进行扫描识别的扫描器都是固定角度的。因此，使用上较为不便，存在一些缺点；例如：第一类手持移动式的光学扫描枪在使用时是，当店员扫描商品时，需要店员先手动拿起光学扫描枪对准商品一维码扫描完毕，再在需要客户结算时将光学扫描枪对准客户的支付二维码扫描结算，其存在的缺点是：店员操作复杂费时费力。第二类的收银设备2个光学扫描器分别固定在朝向客方和店方的2个方向，朝向店方的一个光学扫描器供店员扫描商品一维码，朝向客方的另一个光学扫描器供顾客扫描支付二维码，其存在的缺点是：不仅设备费用高，而且还占用空间。
发明内容
因此，本发明提出一种图形编码光学扫描装置及具有该装置的收银机，可以改善上述现有技术存在的不足之处，只要通过一个光学扫描器即可实现供店员扫描商品一维码，又可自动旋转摆动到顾客方侧供顾客扫描支付二维码。
本发明的技术方案是：
本发明提出一种图形编码光学扫描装置，包括：旋转支架、光学扫描器固定支架和光学扫描器，其中：
该旋转支架，被固定安装在固定对象上，用于驱动该光学扫描器固定支架转动，
该光学扫描器固定支架，用于固定该光学扫描器，
该光学扫描器，包括有光学扫描镜头，用于扫描图形编码，并将扫描识别到的图形编码信息通信传输至外部设备。
为了适合更加灵活的收银扫描操作，在一个实施例中，该光学扫描器是以可拆卸的方式固定在该光学扫描器固定支架。
在一个实施例中，优选的，该光学扫描器是磁吸附的方式固定在该光学扫描器固定支架。
为了磁吸附操作更加快捷准确，在一个实施例中，该光学扫描器固定支架与该光学扫描器还设置有相配合的导正定位结构。
在一个实施例中，优选的，该导正定位结构是：该光学扫描器固定支架与光学扫描器的至少一个贴靠面上设置有定位凸柱，对应的该光学扫描器与光学扫描器固定支架的至少一个贴靠面上设置有柱形凹槽。
在一个实施例中，考虑生产和制造角度，优选的，该光学扫描器固定支架包括两个相互垂直连接而呈“L”型的侧靠板和底靠板，该光学扫描器的主体外壳大致为一个矩形体，该光学扫描器的主体外壳内还设置有多个磁体，而该光学扫描器固定支架内也对应位置设置有多个磁体，二者向端的磁极相异，从而实现相互磁吸附固定。
在一个实施例中，优选的，该光学扫描器固定支架和该光学扫描器的磁体的数量均为3个，具体的：该光学扫描器4的磁体分别分布在：其中1个是位在用于与该学扫描器支架的该侧靠板相贴靠的主体外壳的背板位置，另外2个是相间隔地位在用于与该学扫描器支架的该底靠板相贴靠的主体外壳的侧边框位置；该光学扫描器固定支架的该侧靠板上设有安装腔以容置其中1个磁体，并用盖板封盖固定，该光学扫描器固定支架的该底靠板也设有安装腔以容置另外2个磁体，并用盖板封盖固定。
为了更加使用的方便，在一个实施例中，该光学扫描器还包括有电池，以及还设置有金属探针，该光学扫描器支架与该光学扫描器固定配合的对应位置也设置有与该金属探针对应的充电盘，通过该充电盘和该金属探针的导电配合对该电池充电。
在一个实施例中，考虑生产和制造角度，优选的，该旋转支架包括主体外壳，该主体外壳内至少设置有电动马达和驱动齿轮，该主体外壳设置有一个中空的第一圆柱轴凸起来作为驱动该光学扫描器固定支架的主轴，该驱动齿轮部分外露在该中空的第一圆柱轴凸起的内部，用于与该光学扫描器固定支架的齿轮啮合，实现齿轮传动驱动。
在一个实施例中，考虑生产和制造角度，优选的，该光学扫描器固定支架朝向该第一圆柱轴凸起的方向上也具有第二圆柱轴凸起，该第二圆柱轴凸起的外径正和匹配于该旋转支架的该中空的第一圆柱轴凸起的内径，且该第二圆柱轴凸起的外部设置有该齿轮，用于与该旋转支架的该驱动齿轮进行啮合。
为了实现旋转导正，在一个实施例中，该光学扫描器固定支架的该第二圆柱轴凸起的外部设置的该齿轮仅是一段圆弧长度，而其他部分为光滑部。
为了更好地旋转支承，在一个实施例中，该旋转支架的该第一中空的圆柱轴凸起的中心还设置有一个轴套，该光学扫描器固定支架的该第二圆柱轴凸起的中心对应设置有能够插入该轴套的一根圆轴。
为了适合不同安装环境并确保该图形编码光学扫描装置的最终旋转后角度的准确性，还包括重锤摆片和反射式光电传感器，该重锤摆片活动套接设置在该旋转支架，该反射式光电传感器固定设置在该光学扫描器固定支架，二者配合实现对竖直位置进行初始对中定位。
为了性能稳定和美观考虑，在一个实施例中，该重锤摆片活动套接在该旋转支架的该第二圆柱轴凸起中心的该轴套上，反射式光电传感器固定设置在该光学扫描器固定支架的该第二圆柱轴凸起的内部。
本发明还提出一种收银机，包括用于架设在桌面的支架，以及安装在该支架上的至少一个显示屏，还包括如上所述的图形编码光学扫描装置。
本发明采用如上技术方案，通过一个光学扫描器即可实现供店员扫描商品一维码，又可自动旋转摆动到顾客方侧供顾客扫描支付二维码，克服了现有技术存在的缺陷。
附图说明
图1是本发明的一个收银机的实施例的立体示意图；
图2是该收银机的实施例的图形编码光学扫描装置以朝向店方收银员侧转动的示意图；
图3是该收银机的实施例的图形编码光学扫描装置以朝向顾客侧转动的示意图；
图4是该收银机的实施例的图形编码光学扫描装置中拆卸光学扫描器的示意图；
图5是本发明一个图形编码光学扫描装置的实施例的各部件分解爆炸图；
图6A是该图形编码光学扫描装置的实施例中的旋转支架的立体示意图；
图6B是该图形编码光学扫描装置的实施例中的光学扫描器固定支架的立体示意图；
图6C是该图形编码光学扫描装置的实施例中的光学扫描器的立体示意图；
图7A是该图形编码光学扫描装置的实施例中的旋转支架的部分零部件分解爆炸图；
图7B是该图形编码光学扫描装置的实施例中的旋转支架和光学扫描器固定支架相配合部分的立体示意图；
图8是该图形编码光学扫描装置的实施例中的光学扫描器固定支架和光学扫描器相配合部分的部分零部件分解爆炸图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参阅图1至图3所示，作为本发明的一个实施例，是以一种图形编码光学扫描装置安装设置在超市收银机器上为例进行说明。超市收银机器通常包括了用于架设在桌面的支架100，以及安装在该支架100上的分别朝向收银员侧的收银员显示屏200和朝向顾客侧的顾客显示屏300。由于收银员显示屏200通常具有较大的尺寸外形，因此该实施例的图形编码光学扫描装置400被安装固定在第二显示屏200的一侧边。当然了，在其他实施例的应用中，也可以将该图形编码光学扫描装置固定安装在超市收银机器的其他位置，如也可以安装在支架100上；或者该图形编码光学扫描装置也可以安装在除超市收银机器外的其他对象上，如安装在超市收银台的立柱上，也是可行的方案之一。该实施例的图形编码光学扫描装置400主要包括：旋转支架6、光学扫描器固定支架5和光学扫描器4，该旋转支架6被固定安装在如超市收银机器等固定对象上，用于驱动该光学扫描器固定支架5转动，该光学扫描器固定支架5用于以不可拆卸或者可拆卸的方式固定该光学扫描器4，该光学扫描器4具有光学扫描功能和通信功能，以用于扫描商品一维码和支付二维码等图形编码，并能够将扫描识别到的图形编码信息以有线通信或者无线通信的方式传输至外部设备，如超市收银台的操作电脑上。
该实施例在一个场景应用中，如图2所示，该图形编码光学扫描装置400具体是通过旋转支架6驱动旋转进而带动固定在光学扫描器固定支架5上的该光学扫描器4先以如45°角度的方式朝向店方收银员侧，用于供店员扫描商品一维码，该收银员显示屏200和顾客显示屏300能够将扫描的商品信息显示，以供店方收银员和顾客查看；如图3所示，随后，该图形编码光学扫描装置400通过旋转支架6驱动旋转进而带动固定在光学扫描器固定支架5的该光学扫描器4再以如45°角度的方式朝向朝向顾客侧，用于供顾客扫描支付二维码，该收银员显示屏200和顾客显示屏300能够将扫描的支付信息显示，以供店方收银员和顾客查看。
在该实施例的应用中，由于只需要采用一个光学扫描器4即可实现借由该旋转支架6带动从而在店方收银员侧和顾客侧之间两侧翻转，该翻转的控制方式可以是由店方收银员在超市收银台的操作电脑简单点击操作来实现，操作上十分便捷省力，从而避免了现有技术中店员手持光学扫描枪进行复杂操作导致的费时费力之缺陷，相比于固定有2个光学扫描器的现有的收银设备，也降低了硬件成本，同时扫描角度可控可调，在使用操作和安装上也会更加灵活。
参阅图4所示，该实施例的图形编码光学扫描装置400中，该旋转支架6安装固定在收银员显示屏200的一侧边，该光学扫描器固定支架5可受驱转动地连接在该旋转支架6上，该光学扫描器4是可磁吸附地固定在该光学扫描器固定支架5上。这样，该旋转支架6可以驱动该光学扫描器固定支架5旋转不同角度，从而同步带动该光学扫描器4旋转，使其转到朝向收银员侧和朝向顾客侧，以方便收银和支付。同时，在一些不太适合扫描角度的情况下，该光学扫描器4也可以单独拆卸出来，由店方收银员手持该光学扫描器4进行对图形编码进行扫描识别，使用上更加灵活。
再次参阅图4，以及同时参阅图5至图8所示，该旋转支架6包括一个安装底板63和连接在其上的主体外壳64，该底板63上设有安装螺孔，可以通过螺锁的方式安装固定在该收银员显示屏200的侧边，该主体外壳64的内部具有容置空腔，该容置空腔内安装设置有电动马达61、减速器62(齿轮减速机构)、驱动齿轮67和驱动主板等。该电动马达61通过减速器62减速后驱动该驱动齿轮67以较慢的速度正转或反转，该主体外壳64的侧面设置有一个中空的圆柱轴凸起65来作为驱动该光学扫描器固定支架5的主轴，该驱动齿轮67部分外露在该中空的圆柱轴凸起65的内部，从而能够与该光学扫描器固定支架5的齿轮啮合，实现齿轮传动驱动。该光学扫描器固定支架5的主体是包括两个相互垂直连接而呈“L”型的侧靠板51和底靠板52，该侧靠板51外形为半圆形并朝向该旋转支架6的该圆柱轴凸起65安装，对应朝向该圆柱轴凸起65的方向上该侧靠板51上也具有一圆柱轴凸起54，该圆柱轴凸起54的外径正和匹配于该旋转支架6的该中空的圆柱轴凸起65的内径，且该圆柱轴凸起54的外部设置有齿轮541，用于与该旋转支架6的部分外露的该驱动齿轮67啮合，从而该光学扫描器固定支架5就能够受该旋转支架6中驱动主板发出的控制指令使该电动马达61正反转实现相对该光学扫描器固定支架5进行不同摆动，以实现将该光学扫描器4朝向不同角度进行扫描。
优选的，由于在功能使用上该光学扫描器固定支架5只需要相对该旋转支架6具有一定范围内的转动角度即可满足扫描需求。为了该光学扫描器固定支架5和安装在该旋转支架6能够顺畅旋转，该光学扫描器固定支架5上该圆柱轴凸起54的外部设置有齿轮541仅是设置一段圆弧长度，而其他部分为光滑部542，光滑部从而与该旋转支架6的该中空的圆柱轴凸起65的内部光滑面配合作为旋转导正。由于该光学扫描器固定支架5上该圆柱轴凸起54的外部设置有齿轮541仅是设置一段圆弧长度，此设置有齿轮541齿圆弧长度用于决定可转动最大角度，当正转或反转到圆弧齿形首、末端时即为可旋转的最大角度。作为本发明的一个实施例中的最大可旋转角度设置是120度，即正向60度加反向60度。在通常使用中，控制软件可以设定转动范围为90度，即正向45度加反向45度。另外，为了更好地旋转支承和导向，该旋转支架6的该中空的圆柱轴凸起65的中心还设置有一个轴套651，该光学扫描器固定支架5的该圆柱轴凸起54的中心对应设置有能够插入该轴套651的一根圆轴543。
该光学扫描器4的主体外壳大致为一个矩形体，并包括有位于一侧面的光学扫描镜头41和位于主体外壳内部的主控电路板和电池等，此外该主体外壳还设置有通信端口和/或电源端口。为了实现该光学扫描器4能够可磁吸附地固定在该光学扫描器固定支架5上，参阅图8所示，该光学扫描器4的主体外壳内还设置有3个磁体44，而该光学扫描器固定支架5内也对应位置设置有3个磁体45，二者相向端的磁极相异，从而可以相互吸附固定。具体而言，该光学扫描器4的磁体44分别分布在：其中1个是位在用于与该学扫描器支架5的该侧靠板51相贴靠的主体外壳的背板位置，另外2个是相间隔地位在用于与该学扫描器支架5的该底靠板52相贴靠的主体外壳的侧边框位置。该光学扫描器固定支架5的该侧靠板51上设有安装腔以容置其中1个磁体56，并用盖板511封盖固定，该光学扫描器固定支架5的该底靠板52也设有安装腔以容置另外2个磁体56，并用盖板521封盖固定。
优选的，为了该光学扫描器4在该光学扫描器固定支架5上的磁吸附操作更加快捷准确，该光学扫描器固定支架5的该底靠板52上设置有2个定位凸柱531和532，对应的光学扫描器4上设置有2个柱形凹槽431、432，借由二者实现快速导正定位。当然，二者也可以互换，如该光学扫描器固定支架上设置柱形凹槽而该光学扫描器上设置定位凸柱，或者二者采用其他的导正定位结构，如卡片和条形定位卡槽等。
另外，虽然该光学扫描器4上具有电源端口，可以插接到电源适配器上进行充电，但为了更加实用，再次参阅图5所示，能使磁吸附固定在该光学扫描器固定支架5时期的光学扫描器4能够自动充电以补充其电池电量，该光学扫描器4的用于与该光学扫描器固定支架5的该侧靠板51相贴靠的主体外壳的背板上还设置有金属探针42，而该光学扫描器支架5的该侧靠板51对应位置也设置有与该金属探针42对应的充电盘55，该充电盘55通过软导线(如FPC排线)连接至该旋转支架6内部的驱动主板上以获取充电电流，从而实现通过该充电盘55和该金属探针42的导电配合来对该光学扫描器4内的该电池充电。
参阅图7A和图7B所示，考虑到该实施例的固定安装对象可能不一定处于与收银桌面完全竖直状态，为了确保该实施例的图形编码光学扫描装置的最终旋转后角度的准确性，则是需要对竖直位置进行初始对中定位。于该实施例中，通过在该旋转支架6的该中空的圆柱轴凸起65的中心的轴套651上活动套接一个重锤摆片66，以及在该光学扫描器固定支架5该侧靠板51圆柱轴凸起54的内部固定设置一个反射式光电传感器57，二者配合实现对竖直位置进行初始对中定位。该重锤摆片66的下端固定有重物662(如图中所示的2个金属块)，则该重锤摆片66的受重力的影响，在该旋转支架6的轴套651上相对自由转动并始终处理竖直状态，而该反射式光电传感器57包括呈特定角度的一个自带的光源和一个光敏元件，若光源发出的光被该重锤摆片66的表面反射，则反射光能够光敏元件接收，并经过相关处理电路的处理，即可侦测到该重锤摆片66的位置，表征出此时该旋转支架6正好处于竖直位置，从而实现初始对中定位；并且由于该重锤摆片66和反射式光电传感器57均是设置在该旋转支架6和该光学扫描器固定支架5相互配合的该中空的圆柱轴凸起65和该圆柱轴凸起54的内部，不容易受外界干扰影响，功能更稳定且外观也更美观。
该实施例的图形编码光学扫描装置的工作原理是：收银员通过收银机操作电脑或者其他控制外设的操作，使旋转支架6中的驱动主板以无线或者有线通信的方式接收到该操作指令，从而控制使该旋转支架6中电动马达61通过减速器62减速后驱动该驱动齿轮67以较慢的速度正转，该驱动齿轮67带动该光学扫描器固定支架5及磁吸附固定在其上的该光学扫描器4同步地转动到45°角朝向店方收银员侧，用于供店员扫描商品一维码，同时该收银员显示屏200和顾客显示屏300能够将扫描的商品信息显示，以供店方收银员和顾客查看。随后，收银员再次通过收银机操作电脑或者其他控制外设的操作，以与上述说明相同的过程，使该驱动齿轮67反转带动该光学扫描器固定支架5及磁吸附固定在其上的该光学扫描器4同步地转动到45°朝向朝向顾客侧，用于供顾客扫描支付二维码，同时该收银员显示屏200和顾客显示屏300能够将扫描的支付信息显示，以供店方收银员和顾客查看，完成收银操作。在某些情况下，该实施例的图形编码光学扫描装置默认的扫描角度不利于进行收银操作时，收银员也可以直接从该光学扫描器固定支架5上拿取该光学扫描器4，手持该光学扫描器4进行扫描收银。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种图形编码光学扫描装置，其特征在于，包括：旋转支架、光学扫描器固定支架和光学扫描器，其中：
该旋转支架，被固定安装在固定对象上，用于驱动该光学扫描器固定支架转动，
该光学扫描器固定支架，用于固定该光学扫描器，
该光学扫描器，包括有光学扫描镜头，用于扫描图形编码，并将扫描识别到的图形编码信息通信传输至外部设备。
2.根据权利要求1所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：该光学扫描器是以可拆卸的方式固定在该光学扫描器固定支架。
3.根据权利要求2所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：该光学扫描器是磁吸附的方式固定在该光学扫描器固定支架。
4.根据权利要求3所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：该光学扫描器固定支架与该光学扫描器还设置有相配合的导正定位结构。
5.根据权利要求4所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：该导正定位结构是：该光学扫描器固定支架与光学扫描器的至少一个贴靠面上设置有定位凸柱，对应的该光学扫描器与光学扫描器固定支架的至少一个贴靠面上设置有柱形凹槽。
6.根据权利要求2所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：该光学扫描器固定支架包括两个相互垂直连接而呈“L”型的侧靠板和底靠板，该光学扫描器的主体外壳大致为一个矩形体，该光学扫描器的主体外壳内还设置有多个磁体，而该光学扫描器固定支架内也对应位置设置有多个磁体，二者向端的磁极相异，从而实现相互磁吸附固定。
7.根据权利要求6所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：该光学扫描器固定支架和该光学扫描器的磁体的数量均为3个，具体的：该光学扫描器4的磁体分别分布在：其中1个是位在用于与该学扫描器支架的该侧靠板相贴靠的主体外壳的背板位置，另外2个是相间隔地位在用于与该学扫描器支架的该底靠板相贴靠的主体外壳的侧边框位置；该光学扫描器固定支架的该侧靠板上设有安装腔以容置其中1个磁体，并用盖板封盖固定，该光学扫描器固定支架的该底靠板也设有安装腔以容置另外2个磁体，并用盖板封盖固定。
8.根据权利要求2至7任一所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：该光学扫描器还包括有电池，以及还设置有金属探针，该光学扫描器支架与该光学扫描器固定配合的对应位置也设置有与该金属探针对应的充电盘，通过该充电盘和该金属探针的导电配合对该电池充电。
9.根据权利要求1所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：该旋转支架包括主体外壳，该主体外壳内至少设置有电动马达和驱动齿轮，该主体外壳设置有一个中空的第一圆柱轴凸起来作为驱动该光学扫描器固定支架的主轴，该驱动齿轮部分外露在该中空的第一圆柱轴凸起的内部，用于与该光学扫描器固定支架的齿轮啮合，实现齿轮传动驱动。
10.根据权利要求9所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：该光学扫描器固定支架朝向该第一圆柱轴凸起的方向上也具有第二圆柱轴凸起，该第二圆柱轴凸起的外径正和匹配于该旋转支架的该中空的第一圆柱轴凸起的内径，且该第二圆柱轴凸起的外部设置有该齿轮，用于与该旋转支架的该驱动齿轮进行啮合。
11.根据权利要求10所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：该光学扫描器固定支架的该第二圆柱轴凸起的外部设置的该齿轮仅是一段圆弧长度，而其他部分为光滑部。
12.根据权利要求10所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：该旋转支架的该第一中空的圆柱轴凸起的中心还设置有一个轴套，该光学扫描器固定支架的该第二圆柱轴凸起的中心对应设置有能够插入该轴套的一根圆轴。
13.根据权利要求1所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：还包括重锤摆片和反射式光电传感器，该重锤摆片活动套接设置在该旋转支架，该反射式光电传感器固定设置在该光学扫描器固定支架，二者配合实现对竖直位置进行初始对中定位。
14.根据权利要求12所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：还包括重锤摆片和反射式光电传感器，该重锤摆片活动套接设置在该旋转支架，该反射式光电传感器固定设置在该光学扫描器固定支架，二者配合实现对竖直位置进行初始对中定位。
15.根据权利要求14所述的图形编码光学扫描装置，其特征在于：该重锤摆片活动套接在该旋转支架的该第二圆柱轴凸起中心的该轴套上，反射式光电传感器固定设置在该光学扫描器固定支架的该第二圆柱轴凸起的内部。
16.一种收银机，包括用于架设在桌面的支架，以及安装在该支架上的至少一个显示屏，其特征在于：还包括如上述权利要求1-15任一所述的图形编码光学扫描装置。
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