CN1193397A - 带有旋转位置探测器的手持式扫描器 - Google Patents

带有旋转位置探测器的手持式扫描器 Download PDF

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Abstract

一种光学扫描器,它含有:一个带有一个用于扫描记录媒体(RM)的扫描头的可手持的外壳;一个滚轮(15),当记录媒体被扫描头扫描时该滚轮可与记录媒体紧密接触并被记录媒体转动,该滚轮含有一个可光学读出的标记,用于测量滚轮的旋转运动;一个用于照明滚轮及其标记的光源;一个用于探测记录媒体上的信息和滚轮的标记的光学传感器(4);以及一个控制系统,用于在一些预定时期内周期性地激励光源,使光学传感器能在这些预定时期内探测滚轮的标记,并在其他时期内探测记录媒体上的信息。

Description

带有旋转位置探测器的手持式扫描器
本发明的范畴和背景
本发明涉及用来扫描记录媒体的手持式光学扫描器，还涉及一种适用于这种扫描器的旋转编码器。本发明特别适用于用来扫描印刷在记录媒体上的文件并同时把一种语言的单词翻译成另一种语言的单词或者把同一种语言中的一个定义翻译成另一个定义的扫描型电子翻译器。
手持式光学扫描器已被广泛地使用于多种应用领域，例如，用于产品销售点和/或服务点的条形码读出器、用于记录原始文件上的数据供以后再生或处理，以及用于翻译文件。关于后两应用的光学扫描器的例子在美国专利No.4,393,460、No.4,523,235、No.4,639,790、No.4,890,230、No.4,947,261、No.4,959,871、No.5,063,508、以及No.5,301,243中已有所说明。
         本发明的目的和概述
本发明的一个目的是提供一种结构十分紧凑的手持式光学扫描器，这样的结构使它特别适合于用作电子翻译器。本发明的另一个目的是提供一种旋转运动探测器或旋转编码器，它特别适用于上述这种手持式光学扫描器，不过它也可以用于其他的旋转编码器应用。
根据本发明的一个方面，提供了一种带有一个可手持外壳的光学扫描器，它含有：一个用于对记录媒体进行扫描的扫描头；一个在用扫描头扫描记录媒体时可以与记录媒体相紧密接触并被记录媒体转动的滚轮，该滚轮上有一个可光学读出的标记，用于测量该滚轮的旋转运动；一个照明滚轮及其标记的光源；一个用于探测记录媒体上的信息和滚轮上的标记的光学传感器；以及一个控制系统，用于在一些预定时期内周期性地激励光源，使得光学传感器能在这些预定时期内探测滚轮上的标记，而在其它时期内探测记录媒体上的信息。
因为这样的设计使得光学传感器能以时间分割的方式既探测到记录媒体上的信息数据又跟踪了扫描器的运动，所以该设计使扫描器的结构十分紧凑。其中，扫描器的运动产生了用于存储和处理被探测信息数据的地址数据。
根据本发明的另一个方面，提供了一种探测器，它特别适用于在一个光学扫描器中探测其中滚轮的旋转运动，不过它也适用于在其他旋转编码器应用中探测一个旋转部件，例如转轴的旋转运动。这种新颖的探测器包括：一个沿着平行于旋转部件的转轴方向伸展的光敏单元线阵；一个用于照明旋转部件外表面的光源；以及一个可光学读出的标记，其中含有至少一条沿着旋转部件外表面伸展的螺旋线。
通过下面的说明，本发明的其他特征和优点将变得清楚明白。
            附图的简单说明
这里，本发明将仅通过举例参考附图予以说明，在附图中，
图1是根据本发明的构筑成一个电子翻译器的手持式光学扫描器的一种形式的图示；
图2和3分别是更具体地示出图1扫描器的内部构造的侧视图和前视图；
图4是示出了图1至3的扫描器中的滚轮的底部平面图；
图4a是图4滚轮的外表面的平面投影图；
图5和6是帮助说明含有图4和4a的滚轮的位置探测系统的操作过程的图形；
图7是说明图1至3的电子翻译器中的电路的方框图；
图8说明扫描头扫描记录媒体上的文件信息的方式；
图9是说明字符探测器、位移探测器、和记录媒体探测器系统的时序图；
图10示出用于图1至3的电子翻译器的光敏单元阵列的一个例子；
图11示出这种光敏单元阵列的另一个例子；
图12和12a是说明图1至3的电子翻译器的两种工作模式的流程图；
图13示出图1至3的电子翻译器的构造的一种变体；
图14示出图13所示电子翻译器的位移探测系统中的滚轮；
图15示出可以用于位移探测系统的另一种滚轮组件；以及
图16是对应于图5的方框图，但其中已修改得含有语音输入/输出功能和空间发射/接收功能。
             优选实施例的说明总体结构
附图图1至3中所示的电子翻译器含有一个可手持的外壳2，在其一端有一个扫描头3，用于扫描记录媒体，如印刷的文件。外壳2内含有一个光学传感器4，用来探测由扫描头3所扫描的印刷在记录媒体RM上的字符，并把它们转换成电信号。外壳2还含有图3中方框5所示的电路，其中包括有一个存储装置，用于存储一个由一种语言的单词和它们在另一种语言中的对应单词所组成的词典。外壳2上还有一个显示器6，用于显示被扫描单词的翻译单词。除了上述的存储装置之外，含在外壳内的电路5还包括一个数据处理器，用于处理来自光学传感器4的电信号、由此识别出对应于存储在存储装置中的单词的单词、并在显示器6上显示出它们的翻译单词(译词)。
外壳2还含有4个总的由7代表的方向键，用来使显示器6上再生的单词对中；一个开/关键8，用来激励和退激励扫描器；以及一个输入键9，用来输入一个单词。输入键9也可用作为继续键，用来使一行上的一个单词继续到第二行上。4个方向键7可以用来使再生在显示器6上的各单词对中，使得当一个被扫描单词在显示器上被对中时，便可通过按下输入键9而显示出译词。键7也可以用来移动一个光标以选择译词。
扫描器由自含的电池供电，该电池在图3中由10代表。
光学传感器4是由多个沿着垂直于扫描头3的运动方向排列的光敏单元所组成的线阵。在下述的例子中，它是一个长度约8mm的64象素CCD(电荷耦合器件)线阵，它用于扫描器的三个分开的系统：(1)字符探测系统，用于探测被扫描头扫描的字符；(2)位移探测系统，用于探测扫描头在记录媒体上的位移或运动；以及(3)记录媒体探测系统，用于探测扫描头与记录媒体RM接触的正确位置。由所有三个系统所产生的图象被一个共用聚焦透镜11聚焦在CCD线阵4上。字符探测系统
字符探测系统含有一个光源12，用于在记录媒体RM被扫描头3扫描时把一个光束投射到记录媒体RM的视场上。这个光被记录媒体RM反射而回到外壳2内，并被聚焦透镜11聚焦在CCD线阵4上。为了防止外壳外面的可见光的干扰，光源12最好是红外光源，例如一个IRLED(红外发光二极管)，并且通过一个IR(红外)滤光镜13把光投射到记录媒体RM上。位移探测系统
用来探测扫描头沿着记录媒体RM的位移的位移探测系统含有一个第二光源14，它把光投射到一个滚轮15上，该滚轮15可与记录媒体RM紧贴，从而可在扫描头3沿着记录媒体移动时跟着转动。滚轮15的安装使得它将绕着一个平行于CCD线阵4方向的转轴旋转，也就是说，该转轴垂直于扫描头3沿记录媒体RM移动的方向。该滚轮上有光学可读的标记，它根据其旋转位置相应地反射来自光源14的光，使之射向CCD线阵4。
图4是示出了滚轮15的底部平面图，图4a是滚轮外表面的平面投影图。如这两个图所示，滚轮15，或其中间部分，被分成一个位在一侧的第一部分15a和一个位在另一侧的第二部分15b。第一部分15a上有多条曲线16，每条线都在滚轮周边的一部分上按螺旋线伸展，并且各条曲线在滚轮的周边上是互相等距的；滚轮的第二部分15b上有一条曲线17，它螺旋地环绕着滚轮伸展。滚轮15的外表面是黑色的，但曲线16和17是白色的(或者反过来)，可以用视觉区分。
滚轮第一部分15a含有5条这样的曲线16。每条线都基本上占用了滚轮周边的五分之一，不过最好稍多于周边的五分之一，以提供一个小的重叠。第二部分15b中的螺旋线17占用了滚轮该部分的全部周边。
光源14最好是一个可见光光源。该可见光被投射到滚轮15的外表面上。图5示出了一个区域18，光就是从这个区域内从滚轮15上反射回去，并被聚焦在CCD线阵4上的。这样，一个光斑18a将从滚轮第一部分15a的螺旋线16上被反射，第二个光斑18b将从滚轮第二部分15b的螺旋线17上被反射。当滚轮转动时，两个光斑18a和18b将沿着CCD线阵4的各个象素移动，使被这两个光斑照明的象素能指示出滚轮的旋转位置，从而能够在扫描头移过记录媒体RM时跟踪滚轮的位移。
这一情况在图6中表示得更为具体，该图示出了在滚轮15的3个不同旋转位置上CCD线阵4的3种照明情况。如图6所示，CCD线阵4被分成两部分，也即部分4a和部分4b，前者代表滚轮15运动的“最低比特位”，这部分接收从滚轮第一部分15a的螺旋线16上反射的光斑18a；后者代表滚轮15运动的“最高比特位”，这部分接收从滚轮第二部分15b的螺旋线17上反射的光斑18b。CCD线阵部分4b的最高比特位与部分4a的最低比特位的结合给出了关于滚轮15旋转位置的十分精确的指示。
根据可用结构的一个例子：滚轮15的直径可以是1.6mm，长度可以是4mm，该长度被分成长度各为2mm的两个相同部分15a、15b；这样，滚轮的周边约为5mm。假定CCD线阵4的长度为8mm，由64个象素组成，分成两个部分4a、4b，各有32个象素，则可以看到，当滚轮第一部分15a上有5条螺旋线16时，滚轮旋转一整周将产生5×32＝160步，由此提供5/160的分辨率，约对应于30μm。
虽然在图4至6中示出了一种有两个部分的滚轮，但如下面参考图14所说明的那样，也可以采用仅有一个部分的滚轮。如果用CCD的64个象素来探测2.5条螺旋线，则也可得到同样的分辨率。两种设计都可以给出对滚轮15旋转位置的十分精确的测量，从而可以十分精确地测量扫描头3在记录媒体RM上的位移，并且扫描器可以按任一方向移动而没有迟滞。光学系统
前面已经指出，包括有可见光光源14和滚轮15的位移探测系统还利用含有光源12的字符探测系统所使用的同一个聚焦透镜11来把光斑聚焦到CCD线阵4上。在位移探测器的光路中含有一个位在滚轮15和聚焦透镜11之间的第一反射镜20，以及一个位在聚焦透镜和CCD线阵4之间的第二反射镜21。这两个反射镜和聚焦透镜、CCD线阵4的位置满足下述关系：
          1/f＝1/u+1/v其中：
“f”是聚焦透镜11的焦距；
“u”是从目标(字符探测系统中的记录媒体和位移探测系统中的滚轮15的外表面)到聚焦透镜11的光路距离；以及
“v”是上述两个系统中从聚焦透镜11到CCD线阵4的光路距离。
最普通的字符的高度在1.2mm至4mm的范围内。如前所述，CCD线阵4在一条直线上有64个象素，总长度为8mm。记录媒体RM至聚焦透镜11的距离(“u”)和透镜11至CCD线阵4的距离(“v”)使得光学放大倍率为1.6；也就是说，投射到CCD线阵4上的象被放大了1.6倍。位移探测系统的光学放大率为2。记录媒体探测系统
记录媒体探测系统含有一个第三光源22，它最好是一个IRLED，它通过聚焦透镜11、反射镜20、和IR滤光器13把一个光束投射到记录媒体RM上。这个光在记录媒体上被反射回来，并被聚焦透镜11聚焦在CCD线阵4上。该光源22的光路的上述“u”、“v”关系也和上述一样，使得当扫描器正确放置从而其扫描头13与记录媒体RM相接触时，光源22发出的光将在记录媒体上聚焦成一个清晰的光斑，并且其反射光将在CCD线阵4上聚焦成一个清晰的光斑，由此给出了关于扫描头是否被正确地放置得与记录媒体RM相接触的一个指示。三个光源的激励
因为同一个CCD线阵4要用于：(a)光源12的字符探测系统，(b)光源14的位移探测系统，以及(c)光源22的记录媒体探测系统，所以为了使数据处理器能够区分CCD线阵4的输出是属于三个探测系统中的哪一个系统，上述三个光源是在不同的时期内被激励的。图9示出了一个例子，说明三个光源可以是如何以不同的频率和不同的相位来激励从而能够区分CCD线阵输出是属于哪个探测系统的。这样，字符探测系统的光源12可以以频率500Hz脉动激励，如脉冲12a所示；位移探测系统的光源14可以以例如2kHz的较高频率脉动激励，如脉冲14a所示；而记录媒体探测系统的光源22可以以例如100Hz的低得多的频率脉动激励，如脉冲22a所示。总体电系统
图7是说明上述电子翻译器中的总体电系统的方框图。该电系统含有一个总的由30代表的数字信号处理器，它被含在外壳2内，在图3中用方框5代表。处理器30接收来自CCD线阵光学传感器4并被一个A/D(模/数)转换器40转换成了数字形式的输入。处理器30含有一个CPU(中央处理单元)31，它也控制着用于字符探测的红外光源12、用于位移探测的可见光光源14、以及用于记录媒体探测的红外光源22的激励。如上面参考图9所说明的，这些光源在不同时期以不同的频率被激励。这样，当CPU31接收到作为激励了红外光源12的结果的CCD线阵4的输出时，它将按字符探测系统32的信息进行处理；当它接收到作为激励了可见光光源14的结果的CCD线阵4的输出时，它将处理位移探测系统33中的信息；而当它接收到作为激励了红外光源22的结果的CCD线阵4的输出时，它将处理记录媒体探测系统34中的信息。
处理器30还含有一个光学字符识别(OCR)系统35，该系统接收字符探测系统32中所处理的信息，以识别出字符。处理器30还含有一个PROM(可编程只读存储器)存储装置36，该装置除了用于存储处理器的可操作程序之外，还存储关于两种语言的对应单词的词典。处理器30还含有一个RAM(随机存取存储器)存储装置37，在电子翻译器的正常操作时使用。
虽然在图16中字符探测系统32、位移探测系统33、记录媒体探测系统34、和光学字符识别(OCR)系统35都用分开的方框表示，但应该看到，它们实际上是数据处理系统30中的一些逻辑单元。
处理器30还含有来自图1所示的控制键7、8、9的输入。总体操作
图12是说明电子翻译器的总体操作的流程图。
用户把扫描器握在一只手中，把扫描头3压在含有待读出文件的记录媒体RM上，并如图8所示，在记录媒体上沿着垂直于CCD线阵4的方向移动扫描头。
该系统首先判断记录媒体RM(图2)是否正确地被扫描器的扫描头3接触了(步骤50)。当来自以100Hz周期性地激励的光源22的光被聚焦透镜11在记录媒体RM上聚焦成一个小光斑并在CCD线阵4上产生了一个聚焦光斑时，便将判定上述条件成立。当发现该条件成立时，RAM37被清零(步骤51)，然后判断是否探测到了扫描头3和记录媒体RM之间的运动(步骤52)。扫描头在记录媒体RM上的运动由滚轮15的转动来测量，如前面参考图4至6所说明的，滚轮15的转动由从滚轮第一部分15a的螺旋线16反射的光斑18a所照明的CCD线阵4的象素以及由滚轮第二部分15b的螺旋线17反射的光斑18b所照明的CCD线阵4的象素指示。
在扫描器的这个运动中，位移探测系统的光源14被以2kHz的频率激励，字符识别系统的光源12被以500Hz的频率激励。CCD线阵4的读出数据被存储起来(步骤53)。
通过检验光源22是否在CCD线阵4上周期性地聚焦成一个小光斑来连续地判断扫描头是否保持着与记录媒体的接触(步骤54)。只要扫描头与记录媒体RM相接触，该系统便返回到步骤52，存储并显示扫描头移动期间所扫描到的各个单词。
当扫描头移离与记录媒体RM的接触时，处理器30中的字符探测系统32将把存储的信息馈送给OCR35。后一电路识别出被扫描头所扫描的各字符，并从存储装置PROM36提取由这些字符所定义的各单词(步骤55)。然后它又从存储装置中提取出这些单词的译词(步骤56)，并把译词显示在显示器6上(步骤57)。
通常显示出多个译词。于是可以利用方向控制键7来移动显示器上的一个光标，以选出某个译词(步骤58)，然后可以通过按下输入键9来显示出对应于所选择词在原来语言中的单词。一些变体
图12a示出这种操作模式下的一个变体，其中当扫描头离开了与记录纸的接触之后，方向键7的操作用来使译词在显示器上对中(步骤60)，然后可以通过按下输入键9(步骤61)来执行上面参考图12所述的步骤55至59的操作。
图11示出关于CCD线阵4的一种变体，其中的各个光敏单元(象素)不象图10那样是等距排列的，而是非等距排列的，中央区域内的象素排列较密，而两端区域则排列较稀。这种结构使得当字符比较大时能以最少的象素数目得到合理的分辨率。
图13和14示出一种变体，其中扫描器102不含有对应于图1至5中光源12的红外光源，而是利用外部的自然光来照明记录媒体RM上的文字信息。在此情形中，扫描头103带有一个透明窗口113，用来接纳来自记录媒体RM的外部光，这个光被透镜111聚焦在CCD线阵104上。
图13和14所示的变体也含有一个用来照明滚轮115的光源114，该滚轮115可以与记录媒体紧密接触并绕着一个平行于CCD线阵104的方向的转轴旋转。不过，该变体中的滚轮115只有对应于前述实施例的第一部分15a的一个部分，其上有多条(例如5条)环绕着滚轮伸展的白色螺旋线116(图14)，每条螺旋线只占用滚轮周边的五分之一。这样，图13和14的位置探测系统能够象最前面所述实施例中关于滚轮第一部分15a的说明那样测量运动的微小增量。从滚轮115反射的光也被透镜111聚焦在CCD线阵104上。该扫描器含有一个挡光板，如图中由代号120示意地表示，用来防止位置探测光路和字符探测光路中的光互相干扰。
在图13和14所示的系统中，滚轮和字符的象可以被聚焦到CCD线阵104的两个不同区域上，这时不再需要对CCD线阵进行时分复用。或者，也可以这样来控制对CCD线阵输出的使用，使得在光源114被激励的时期内该输出用于探测滚轮位置，而在其余时期内用于探测字符。
图15示出关于扫描器，特别是关于位置探测系统的另一种可能的变体。在该变体中，位置探测系统含有两个滚轮，即带有螺旋线216并且其转轴平行于CCD线阵4方向的第一滚轮215，以及也带有螺旋线218并且其转轴垂直于CCD线阵方向的第二滚轮217。两个滚轮215和217最好各自配备有一个光源，使得它们能探测和测量扫描头沿着记录媒体上文字信息的两个正交方向上的运动增量。
图16示出可以包含在上述电子翻译器内的又一种变体。在该变体中，该电子翻译器配备有一个话筒301和一个放大器302，用来通过A/D转换器40向处理器30输入语音信息。它还配备有一个放大器303和一个扬声器304，用来通过扬声器输出译词。这样，在图16所示的变体中，待翻译的单词不仅可由扫描头探测，而且也可向话筒301读入；而译词则不仅可通过显示器6输出，而且也可由扬声器304再生。
图16还示出了一种可任选的功能，这就是借助于一个天线305和一个发射接收单元306通过空间进行信息发射和接收的功能，该功能使手持式扫描器可以与一个远处装置，例如一台个人计算机通信，实现进一步处理、记录、和/或显示的目的。
应该看到，也可以采用滚轮上的其他可光学读出的标记来指明滚轮的旋转运动，由此指明扫描器的瞬时位置。例如，滚轮上可以用螺旋形刻槽来代替印刷线条作为标记，或者用白色背景上的黑色线条来代替黑色背景上的白色线条。由于扫描的方向是自动被探测到的，所以数据处理器能够只处理扫描器在正确方向上移动时所探测到的信息，而不去理会反方向移动时产生的数据。此外，由于与记录媒体的接触也是自动探测到的，所以这可以用来自动地起动对待翻译数据的读入和自动地中止翻译，还有，虽然如这里所说明的，所描述的旋转运动探测器特别适用于光学扫描器，但这种探测器也可以普遍地使用于许多其他的旋转编码器应用，例如探测转轴的旋转等。
本发明的许多其他变体、修改、和应用都应该是明显的。

Claims (26)

1、一种带有一个可手持外壳的光学扫描器，它含有：
一个用于扫描记录媒体的扫描头；
一个滚轮，当用上述扫描头在上述记录媒体上扫描时它可以与上述记录媒体紧密接触并被记录媒体转动，上述滚轮含有一个可光学读出的标记，用于测量滚轮的旋转运动；
一个光源，用于照明上述滚轮和其上的上述标记；
一个光学传感器，用于探测记录媒体上的信息和滚轮上的标记；以及
一个控制系统，用于在一些预定时期内周期性地激励上述光源，使上述光学传感器能在上述预定时期内探测上述滚轮标记，而在其他时期内探测记录媒体上的信息。
2、根据权利要求1的扫描器，其中上述外壳还含有一个第二光源，用于照明上述记录媒体，并且上述控制系统在不同于上述首先提到的光源的时期内周期性地激励上述第二光源。
3、根据权利要求2的扫描器，其中上述首先提到的光源被以超过1kHz的频率激励，上述第二光源被以低于上述首先提到的光源的频率激励。
4、根据权利要求2或3的扫描器，其中上述外壳还含有一个第三光源，用于在扫描头与记录媒体相接触时照明记录媒体并把其上的一个光斑聚焦到光学传感器上，上述控制系统以低于上述第二光源的频率在不同于上述首次提到的光源和上述第二光源的时期内周期性地激励上述第三光源。
5、根据权利要求1至4中任一项的扫描器，其中：上述光学传感器含有一个由多个沿着平行于滚轮的转轴方向排列的光敏单元所组成的线阵；并且上述可光学读出的标记含有至少一条沿上述滚轮的外表面螺旋地伸展的曲线。
6、根据权利要求5的扫描器，其中上述标记含有多条曲线，每条曲线都沿着上述滚轮外表面的一部分螺旋地伸展，并且它们在上述滚轮的周边上是互相等距地分开的。
7、根据权利要求6的扫描器，其中上述多条曲线位在滚轮一侧的一个第一部分上，上述滚轮还含有一个位在对侧的第二部分，其上标记有一条环绕着上述第二部分螺旋地伸展的曲线。
8、根据权利要求5至7中任一项的扫描器，其中上述外壳还含有一个第二滚轮，当记录媒体被上述扫描头扫描时，该第二滚轮可以与记录媒体紧密接触并被后者转动，上述第二滚轮的安装使得它的转轴垂直于首次提到的滚轮的转轴，该第二滚轮上也带有至少一条沿着其外表面螺旋伸展的可光学读出的曲线，用来把光从其上反射到上述由一些光敏单元所组成的线阵上，使得两个滚轮能沿着两个正交的方向跟踪扫描头的运动。
9、根据权利要求1至8中任一项的扫描器，其中上述外壳还含有：一个存储装置，用于存储一个关于许多单词及其译词的词典；一个显示器；以及一个数据处理器，用于处理来自光学传感器的电信号，由此识别出对应于存储在上述存储装置中的单词的单词、并且在上述显示器上显示出译词。
10、根据权利要求9的扫描器，其中：上述外壳还含有一个话筒和一个扬声器；并且上述数据处理器还含有另外的装置，用于处理来自上述话筒的电信号，由此识别出对应于存储在上述存储装置中的单词的单词，并在上述扬声器中再生出它们的译词。
11、根据权利要求1至10中任一项的扫描器，其中上述光学传感器含有：
一个光敏单元阵列；
一个第一光学系统，其中含有一个用来把从上述记录媒体上反射的光聚焦到上述光敏单元阵列上的聚焦透镜；以及
一个第二光学系统，其中含有第一光学系统的上述聚焦透镜，用来把从上述滚轮上反射的光聚焦到上述光敏单元阵列上。
12、一种手持式光学扫描器，它包括：
一个扫描头，用于扫描记录媒体，以从其上读出信息；
一个滚轮上，当上述记录媒体被上述扫描头扫描时，它可以与上述记录媒体紧密接触并被上述记录媒体转动，上述滚轮含有一个可光学读出的标记，它指明了滚轮的旋转运动，由此指明了上述扫描头的位移；
一个光源，用于照明上述滚轮；
一个光学传感器，用于探测从上述记录媒体和上述滚轮上反射的光；
一个第一光学系统，它含有一个聚焦透镜，用来把从上述记录媒体上反射的光聚焦到上述光学传感器上；以及
一个第二光学系统，它含有上述第一光学系统的上述聚焦透镜，用来把从上述滚轮反射的光聚焦到上述光学传感器上。
13、根据权利要求12的扫描器，其中：上述光学传感器含有一个由多个沿着平行于滚轮的转轴的方向排列的光敏单元所组成的线阵；并且上述可光学读出的标记含有至少一条沿着上述滚轮的外表面螺旋地伸展的曲线。
14、根据权利要求13的扫描器，其中上述第一光学系统把从上述记录媒体反射的光聚焦到上述光敏单元线阵的某些部分上，而上述第二光学系统把从上述滚轮反射的光聚焦到上述光敏单元线阵的其他部分上。
15、根据权利要求12的扫描器，其中上述扫描器还含有：一个第二光源，用于照明上述记录媒体；以及一个控制系统，用于在一些预定时期内周期性地激励上述首次提到的光源，在另外的预定时期内周期性地激励上述第二光源，使得上述光学传感器既能探测记录媒体上的信息又能探测滚轮上的标记。
16、根据权利要求12至15中任一项的扫描器，其中上述外壳还含有：一个存储装置，用于存储一个关于许多单词和它们的译词的词典；一个显示器；以及一个数据处理器，用于处理来自光学传感器的电信号、由此识别出对应于存储在上述存储装置中的单词的单词；并在上述显示器上显示出译词。
17、根据权利要求16的扫描器，其中：上述外壳还含有一个话筒和一个扬声器；并且上述数据处理器还含有另外的装置，用于处理来自上述话筒的电信号，由此识别出对应于存储在上述存储装置中的单词的单词、并在上述扬声器中再生出它们的译词。
18、一种用于探测一个旋转部件环绕一个转轴的旋转运动的探测器，它包括：
一个由沿着平行于上述旋转部件的转轴的方向排列的多个光敏单元组成的线阵；
一个光源，用于照明上述旋转部件的外表面；以及
一个可光学读出的标记，它含有至少一条沿着上述旋转部件的外表面螺旋地伸展的曲线。
19、根据权利要求18的探测器，其中上述标记含有多条曲线，每条曲线都沿着上述旋转部件外表面的周边的一部分螺旋地伸展，并且它们在上述旋转部件的周边上是互相等距地分开的。
20、根据权利要求19的探测器，其中上述多条曲线位在上述旋转部件一侧的一个第一部分上，上述旋转部件还在对侧有一个第二部分，其上标记有一条环绕着上述第二部分螺旋地伸展的曲线。
21、根据权利要求18至20中任一项的探测器，其中上述旋转部件是一个这样的滚轮，它可以与一个物体的表面相接触并沿着该表面转动，以跟踪该滚轮相对于上述物体的旋转运动。
22、根据权利要求21的探测器，其中上述滚轮被含在一个带有一个扫描头的光学扫描器内，并且上述物体是准备被上述扫描头扫描的记录媒体。
23、根据权利要求22的探测器，其中上述扫描器还含有：一个用于照明上述滚轮及其上的上述标记的光源；以及一个控制系统，用于在一些预定时间内周期性地激励上述光源，使上述光敏单元能在上述预定时间内探测滚轮的旋转位置标记，并在其他时期内探测记录媒体上的信息。
24、根据权利要求23的探测器，其中上述扫描头含有一个用于照明上述记录媒体的第二光源，并且上述控制系统在不同于上述首次提到的光源的时期内周期性地激励上述第二光源。
25、根据权利要求24的探测器，其中上述扫描头含有一个共用透镜，用于既把来自上述记录媒体的光又把来自上述滚轮的光聚焦在上述光学传感器上。
26、根据权利要求24或25的探测器，其中上述扫描头含有一个第三光源，用于在上述扫描头与记录媒体相接触时照明记录媒体并把其上的一个光斑聚焦到光学传感器上，上述控制系统在不同于上述首次提到的光源和上述第二光源的时期内周期性地激励上述第三光源。
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