CN1233805A - 多角镜装置、光扫描设备和条形码阅读器 - Google Patents

Abstract

具有带多个反射面的底座的多角镜装置,此装置还包括:有上端和下端且构成反射面的多个反射镜;具有置纳反射镜下端的第一槽的第一底座部,后者还有将反射镜推到第一底座部之外的第一制动器;具有置纳反射镜上端的第二槽的第二底座部,后者还有将反射镜推到第二底座部之外的第二制动器。上述第一和第二底座部则连接形成所述的底座部。

Description

多角镜装置、光扫描设备和条形码阅读器

本发明一般地说涉及多角镜装置、光扫描设备和条形码阅读器，更具体地说，涉及具有以高精度设置的反射面的多角镜以及采用这种多角镜的光扫描设备和条形码阅读器。

光学设备例如激光打印机和激光扫描器，都设有扫描机构用来使由光源发出的光进行扫描。这种扫描机构在多数情形下包括多角镜装置，此装置由马达转动。

此多角镜装置包括多个反射面，即镜面。在多角镜为马达带动转过一圈时，就能进行与其反射面数相等次数的扫描。因此多角镜装置常用于需作高速扫描的设备。

对于种种设备，包括激光打印机和激光扫描器等的光学设备在内，一般都要求减小尺寸、减轻重量和降低成本。自然也就强烈要求降低多角镜装置的尺寸、重量和成本。

传统的多角镜构造如下。

在第一种传统的多角镜中，有一个带许多表面的底座，而在此每一个表面上用粘合剂或粘合带粘附一面反射镜。此底座由树脂或由金属等模制。

在第二种传统的多角镜装置中，从树脂模制出一底座，此底座具有多个相当于反射面的表面，而这些反射面是通过蒸镀而形成于底座的表面上的。例如可把铝用作形成反射面的材料。蒸镀铝来形成反射面时可以同时相对多个底座进行。

但在这种常规的多角镜装置中存在着下述问题。

在第一种传统的多角镜装置中，必须将反射镜一个一个地粘合到底座的相应表面上。结果要经很多步骤来制造多角镜装置，致其生产成本增高。

此外，在光学扫描设备需要改进扫描机构各个部分的尺寸，这是因为这各个部分的尺寸决定了光学扫描设备的性能，而多角镜装置也不会例外，但这第一种传统的多角镜装置却有难以用充分的高精度把反射镜粘合到底座相应表面上的问题，同时也就需有熟练技巧的人来做这种粘合工作。

第二种传统的多角镜装置是由树脂整体模制底座而后经蒸镀来形成反射面这两个步骤来制造，因而所需的工序数少于第一种传统多角镜的。但是在由树脂模制底座时却带来了下述问题。

这就是，作为树脂模制的普遍问题是，由于树脂的收缩，所模制的树脂部件在其冷却后不可避免地会变形或弯曲。在这种多角镜装置中，光束的扫描是由反射面反射的光束产生的，因而各个反射面的平面精度会显著影响到光扫描的性能。但当反射面的平面精度由于模制的树脂底座的，特别是在反射表面的畸变或翘曲，就会有采用了这种多角镜装置的光扫描设备不能获得所需性能的问题。

于是，从高成本和低性能方面考虑，传统的多角镜装置是有问题的。

为此，本发明的总目的在于提供新颖的和有效的多角镜装置、光扫描设备和条形码阅读器，其中不再存在上述问题。

本发明的另一个和较具体的目的是去提供这样的多角镜装置、光扫描设备和条形码阅读器，它们同采用了上面由蒸镀法形成了反射表面的模制底座的传统多角镜装置、光扫描设备和条形码阅读器相比，能以较低的成本生产并能实现高平面精度的反射面。

本发明的又一个目的在于提供这样的多角镜装置，它具有带许多反射面的底座，包括：具有上端和下端同时形成这种反射面的多个反射镜；具有接纳这些反射镜下端的第一槽的第一底座部，此第一底座部还有第一制动器用来将反射镜推向第一底座部的外侧；具有接纳这些反射镜上端的第二槽的第二底座部，此第二底座部还有第二制动器用来将反射镜推向第二底座部的外侧，而此第一与第二底座部连接形成底座。根据本发明的多角镜装置，它同采用在上面由蒸镀法形成了反射面的模制树脂底座的传统多角镜相比，能够以较低的成本生产同时能实现高平面精度的反射面。

本发明的再一个目的在于提供这样的光扫描设备，它包括发出光束的光源以及一可转动并有带许多反射面能反射来自此光源的光束以产生扫描线束的多角器装置，其中的多角镜装置包括：具有上端和下端且形成上述反射面的许多反射镜；具有接纳此种反射镜下端的第一槽的第一底座部，此第一底座部还有第一制动器用来将反射镜推向第一底座部的外侧，具有接纳此种反射镜上端的第二槽的第二底座部，此第二底座部还有第二制动器用来将反射镜推向第二底座部的外侧，而此第一与第二底座部连接形成底座。根据本发明的光扫描设备，它同采用在上面由蒸镀法形成了反射面的模制树脂底座的传统多角镜相比，能够以较低的成本生产同时能实现高平面精度的反射面。

本发明还有一个目的是去提供条形码阅读器，它所包括的机壳具有：带大致平整前表面的柱状外形、大致半圆形的后面、以及顶面与底面、一对分别设在此机壳顶面与底面的轴承部、发射出扫描光束的光学装置、设在机壳前表面中并将扫描光束传送到机壳之外的阅读窗、显示部以及与此显示部整体形成的开关。根据本发明的条形码阅读器，由于它易按照需要依不同的取向设置，就能适应各种各样的条形码阅读作业。

本发明的其它的目的与优点可通过下面结合附图所作的描述得到理解。

图1A与1B分别是示明本发明的多角镜装置的实施例的底视图与侧视图；

图2A与2B分别是示明本发明的多角镜装置的实施例的顶视图与横剖图；

图3是示明下底座部的透视图；

图4A与4B分别是示明下底座部的顶视图与侧视图；

图5是底视图，示明下底座部相对于图3A中所示顶视图转过90°时的状态；

图6A～6D分别是下底座部沿四个方向的横剖图；

图7是示明上底座部的透视图；

图8A是示明上底座部的顶视图；

图8B至8D分别是从三个方向观察图8A中所示上底座部的侧视图；

图9A和9B分别是示明上底侧部的底视图和横剖图；

图10A和10B分别是示明上底部的横剖图；

图11是用于说明制造多角镜装置的一道工序的横剖图；

图12是用于说明制造多角镜装置的一道工序的横剖图；

图13是用于说明制造多角镜装置的一道工序的横剖图；

图14A和14B分别是示明安装于马达上的多角镜装置的项视图和侧视图；

图15是示明本发明的条形码阅读器一实施例的透视图；

图16是示明图15中所示条形码阅读器处于放置在垂直支架上的状态的透视图；

图17是透视图，示明图15所示条形码阅读器处于从垂直支架上部下进行手动扫描的状态；

图18是示明图15中所示条形码阅读器安装于水平支架上的状态的透视图；

图19是透视图，用来说明图18所示条形码阅读器的一种应用状况；

图20是透视图，用来说明图18所示条形码阅读器的另一种应用状况；

图21是条形码阅读器的前视图；

图22是条形码阅读器的侧视图；

图23是条形码阅读器的顶视图；

图24是垂直支架的顶视图；

图25是垂直支架的底视图；

图26是垂直支架的前视图；

图27是垂直支架的横剖图；

图28是垂直支架的侧视图；

图29是垂直支架的横剖图；

图30是水平支架的顶视图；

图31是水平支架的前视图；

图32是水平支架的底视图；

图33是水平支架的侧视图；

图34是水平支架的横剖图；

图35A和35B分别是示明水平支架一重要部分的前视图和侧视图；

图36是示明水平支架此重要部分的横剖图；

图37是上盖部的前视图；

图38是上盖部的底视图；

图39是上盖部的侧视图；

图40是上盖部的横剖图；

图41A和41B分别是上盖部的顶视图和横剖图；

图42是分解透视图，示明形成条形码阅读器的光学装置和各种部件；

图43是示明上面排设有反射镜的光学装置的透视图；

图44是透视图，示明此光学装置在安装有光源和光接收件的状态；

图45A和45B分别是设于条形码阅读器内隔片的前视图和顶视图；

图46A和46B分别是此隔片的底视图和侧视图；

图47是条形码阅读器下盖部的前视图；

图48是此下盖部的横剖图；

图49是此下盖部的底视图；

图50A和50B分别是下盖部的顶视图和下盖部一部分的横剖图；

图51A和51B分别是下盖部的底视图和横剖图；

图52A和52B分别是连接器盖的顶视图和后视图；

图53A和53B分别是连接器盖的前视图和横剖图；

图54A和54B分别是连接器盖的侧视图和横剖图；

图55是安装有光学装置的条形码阅读器的横剖图。

现在描述本发明的多角镜装置的实施例。

图1A和1B分别是此多角镜装置这一实施例的底视图和侧视图，而图2A和2B则是此实施例的顶视图和横剖图，其中图2B乃是沿图2A中A-A线截取的横剖图。

在图1A至2B中，多角镜装置1上安装着反射镜2至5，这是些具有相同矩形形状和尺寸的平面反射镜，采用它们可取得下述优点。

一般，多角镜装置的反射面略相对于此装置的致动轴线倾斜。这样，由于多角镜装置的底座是呈多角形的，各反射面的平面形便成为梯形。

此外，在用于条形码阅读器等的多角镜装置中，多角镜装置必须依预定间隔生成平行的扫描光束。因而在这种情形下，反射面的倾角便相对于多角镜装置的转动轴线设定成不同的值。结果，反射面的平面形式也自然是不同的了。

传统上，形成此多角镜装置反射面的反射镜是从一大型矩形反射镜上裁切割下的，因此，在从其上切割下梯形反射镜时就会造成浪费。

再有，由于用于条形码阅读器中或其它类似装置中的多角镜装置的反射镜形状是不同的，因而必须从具有类似形状的反射镜中选择正确的反射镜，然后把它们粘合到底座的相应表面上。除此，所选反射镜的取向即顶部和底部在把此反射镜粘附到底座的相应表面上时也必须是正确的。反射镜的这种选择和取向为生产或装配过程带来了巨大的负担。

另一方面，当具有相同形状和尺寸的矩形反射镜2至5用在本实施例中时，这些反射镜2至5则能从一块大型的矩形反射镜上切割下而不造成浪费。还由于矩形反射镜2至5的形状相同，就不必对它们进行选择和取向，从而大大简化了生产和装配过程。

由于上述优点，本实施例是在反射面上安装具有相同尺寸和形状的反射镜。

多角镜装置1的底座是由例如聚碳酸酯之类的树脂制的上底座部6和下底座部7构成。当然也并不限于聚碳酸酯树脂，只是从耐久性考虑最好要采用较硬的树脂，同时也可以不用树脂而是可以用其它材料如金属或金属合金材料。多角镜装置1的底部是把上、下底座部6、7连接而成。在上、下底座部6与7的中央部形成有转动轴孔8用来插入马达的转动轴。

上底座部6沿图1B和2B水平方向的宽度和下底座部7沿图1B和2B水平方向的宽度互不相同。此外，上底座部6沿图1B和2B垂向的高度和下底座部7沿图1B和2B垂向的高度也不相同。此外，此上、下底座部6和7相对于通过转动轴孔的垂线在左右方向上是不对称的。底座的这种不对称形的理由将于以后说明。

为方便起见，图2A所示明的只是安装在上、下底座部6与7的三个反射镜2、3与5的端部。从图1B中可以看到，安装于底座上的反射镜2至5相对于转动轴孔8稍稍倾斜。反射镜2和4的倾角不同，反射镜3和5的倾角也不同。总之，反射镜2至5的倾角均不同。

从图2B所示的横剖面上可以看到，在上、下底座部6与7中形成有槽10与9用来纳置反射镜2与4的端部。此外，反射镜2的上端2a和下端2b则为形成于上、下底座部6与7上的相应的制动器11与12推向图2B中的左方。反射镜2的倾角由槽10与9和制动器11与12确定。其余的反射镜3至5每一个的倾角类似地由相应的槽10与9以及制动器11与12确定。

图3是示明下底座部7的透视图。图4A与4B分别是下底座部7的顶视图和侧视图。图5是底视图，示明下底座部7相对于图3A所示顶视图转过90°时的状态。

图6A至6D分别是下底座部7沿四个方向的横剖图。具体地说，图6A、6B、6C、6D分别是沿图5中A-A、B-B、C-C、D-D线截取的横剖图。

在下底座部7的中心形成一圆孔13。后面可以看到，上底座部6上形成的突起将插入此圆孔13中。于下底座部7顶部上的同上底座部6接触的同一延伸线上形成有宽度不同的肋棱14与15。在本实施例中，肋棱14比肋棱15宽。肋棱14与15在下底座部7上形成于同上底座部6中所形成的一对槽相对应的位置上，这在后面将对此说明。这样，当上、下底座部6和7连接形成底座时，下底座部7上的肋棱14与15便配合到上底座部6的相应槽中，使上、下底座部6与7按其正确的取向连接。

如上所述，沿着下底座部7的四边形成有四个槽9，在图4A中分别以9a至9d标明。反射镜2至5的下端配合到对应的槽9a至9d之内。相对于槽9a至9d中的每个设有一对制动器12。各对制动器12沿着朝向下底座部7外侧的方向推动有下端配合入相应槽9中的反射镜。于是各反射镜可靠地固定到底座中的预定位置上。

围绕圆孔13的周边形成有四个置纳螺钉用的螺钉孔16，如以后所述，这四个螺钉孔16用来将上、下底座部6和7固定到一起。围绕各螺孔16的周边形成有柱状突起17。由后述可知，各个柱状突起17固定到上底座部6形成的相应凹座之内。

图7是上底座部6的透视图。图8A是上底座部6的顶视图，图8B至8D分别是图8A所示的上底座部6从三个方向观察时的底视图。

图9A和9B分别是上底座部6的底视图和横剖图。图10A和10B分别是表明上底座部6的横剖图。具体地说，图9B、10A、10B分别是沿图9A的C-C线、A-A线、B-B线截取的横剖图。

在上底座部6的同下底座部7接触的底部中的同一延伸线上形成有宽度不同的槽21和22。在此实施例中，槽21比槽22宽，它们都形成在同下底座部7上形成的肋棱14与15相对应的位置处。这样，当上与下底座部6和7连接成底座时，肋棱14和15便配合到上底座部6的相应槽21和22内。上与下底座部6和7能够连接的取向则由肋棱14与15和对应的槽21与22确定。

在上底座部6的中央部形成转动轴孔8，围绕孔8的周围形成一柱状突起23。柱状突起23在上与下底座部6和7连接时便配合到下底座部7的圆孔13之内。

围绕柱状突起23的周边形成有四个凹座24，而在各个凹座的中心形成有螺孔25。各凹座24在上、下底座部6与7连接时接纳下底座部7上形成的一个柱状突起17。

如上所述，沿上底座部6的四个边形成有四个槽10，分别标记为10a～10d。相对于每个槽10a至10d设有一对制动器11。每对制动器11沿着朝上底座部6的外方的方向推动着以上端配合到相应槽10内的反射镜。这样，各个反射镜便牢靠地固定于底座上一预定位置处。

在下底座部7中形成的槽9a至9d，它们的端部不相互重叠。另一方面，在上底座部6中，槽10b的两端设在槽10a的一端和槽10c的一端之内，而槽10d的两端则设在槽10a的另一端和槽10c的另一端之内，如图8A所示。

如上所述，在条形码阅读器和类似装置中的情形，多角镜装置的反射镜倾角互不相同。但是通过将上底座部6的槽10a～10d布置如上，就能容易和准确地相互独立地限制反射镜2～5的倾角。

在上、下底座部6和7的对应部分匹配后，例如上底座部6的柱状突起23插入下底座部7的凹座24内后，此上与下底座部6与7便由一批螺钉500固定，如图2B所示。这些螺钉500相对于转动轴孔8同心设置，得以消除底座转动时质量等的不平衡。

在图4A、5、6A～6D、8A与8B、9A与9B、10A与10B中，所示的尺寸特别是绕转动轴孔8的尺寸是以任选的单位设定的。如这些图中所示，上、下底座部6与7相对于通过轴孔8的垂线具有左右不对称的结构，从而能独立地限制反射镜2～5的倾角。

能够在上、下底座部6与7上将槽10与9形成为，使得反射镜2至5的侧端在本实施例中那样不部分重叠。但要是反射镜2至5的侧端不部分重叠而反射镜2至5又按互不相同的倾角设置时，则在两个邻接的反射镜的侧端之间形成有间隙。这种间隙就不能反射来自光源的光，因而在对应于此间隙的间隔中就不能产生扫描光。但是根据此实施例，由于在上、下底座部6与7中形成了槽10与9，使得两邻接的反射镜部分重叠，因而能使不产生扫描光的间隔减至最小。

下面参看图11～13来说明制造多角镜装置的这一实施例的工序。

在组装多角镜装置1时，如图11所示，将反射镜2～5的下端插入下底座部7的槽9a～9d中。由于反射镜2～5有相同的尺寸和形状，到底是把反射镜2至5中的哪一个插入哪一个槽9a至9d中是没有关系的。

当反射镜2～5的下端插入下底座部7的槽9a～9d内，制动器12便按朝多角镜装置1外侧的方向推迫反射镜2～5，这样，反射镜2～5便为槽9a～9d所保持，同时使反射镜2至5的倾角保持成近似于各个所需的倾角。

然后，将上底座部6配合到保持着反射镜2～5的下底座部7之上，如图12所示。当上底座部6配合到下底座部7之上时，上底座部6到下底座部7上的部分配合必然能把反射镜2～5的上端导入到上底座部6的槽10a～10d之内，这是因为反射镜2～5的倾角由于槽9a～9d以及制动器12的作用而保持成近似于各所需的倾角。尤其是由于制动器11略突向多角镜装置1之外，反射镜2至5便为制动器11导引而插入槽10a～10d之内。

之后，如前所述，用螺钉500把图13所示的相连接的上、下底座部6和7固定到一起。

这样，在此实施例中就不必用粘合剂或粘合带将反射镜安装到底座之上。此外也不需要将各个反射镜定位的步骤。于是，多角镜装置1的这一实施例就有极高的装配效率。

由于制动器11与12位于反射镜2～5的四个角隅邻近，就能使多角镜装置1的直径较小。要是这些制动器位于多角镜装置1转动中心的邻近，由于这样地设置制动器就有可能加大装置1的直径。因此，当希望减小装置1的直径时，最好将制动器设于装置1转动中心邻近。

如图8A与4A例示，上、下底座部6与7各个的四个角隅部均切去或倒圆。这样就能进一步减小多角镜装置1的半径。

图14A与14B分别示明安装于马达511上的多角镜装置1的顶视图和侧视图。在图14A和14B中，此马达511是设在印刷电路板510上，而马达511的马达轴则固定地插入于多角镜装置1的转动轴孔8内，使装置1能为马达511带动。

下面说明本发明的条形码阅读器的实施例，其中用到上述多角镜装置的实施例。

图15是条形码阅读器的这一实施例的透视图。如图15所示，条形码阅读器30所具有的形状大致相当于沿平行于一圆柱体的中央轴线的平面切下的柱形，使后者的水平剖面近似U形。条形码阅读器的前表面31包括使扫描线束射出的阅读窗32、与开关34共同使用的LED显示部33、使蜂鸣器的声响通过其输出的孔口35。在条形码阅读器的顶部和底部上设有支承部36，但图15中只能看见顶部处的支承部36。在支承部36内沿径向设有肋棱37，本实施例中设有四个肋棱。阅读窗32相对于正面31倾斜一预定角度。

图18是透视图，示明图15中的条形码阅读器位于垂直支架40上的状态。如图16所示，此垂直支架40将条形码阅读器30支承于使其前倾的一个大致垂直位置处。在阅读器30的这个位置处。通过阅读窗32发射出的扫描光束导向下方，提高了操作者操作阅读器30的操作效率。

图17是透视图，表明将图15所示条形码阅读器30从垂直支架40上取下，由操作者由手移动阅读器30作手动扫描的状态。如图17所示，垂直支架40中形成有形状与阅读器30底部相同的凹座41。阅读器30的底部便放在凹座41内。凹座41的中央设有销子42。销子42在阅读器30置于凹座41内时插入阅读器30上所设的支承部36内，使阅读器30定位于垂直支架40上并防止已定位倾斜的阅读器30从垂直支架40上脱落。

图18是图15所示条形码阅读器30安装到水平支架50中的状态的透视图，水平支架50大致呈U形且在U形的相对端上有一对销子，它们在图18中看不到，有关水平支架50的结构将于以后更详细地描述。上述这种销子插入到阅读器30的支承部36内，将阅读器30支承于水平位置。在此水平位置的阅读器30可绕上述销子转动，得以将阅读窗32发射出的扫描光束的方向于图18中上下调节。

图19是透视图，用来说明条形码阅读器30在由水平支架50支承的状态下的一种应用。在超市或类似机构的出纳台561上设有PLU键盘562，支承着阅读器30的水平支架50设于出纳台561和键盘562之间的空隙中。商品从此出纳台561(亦称作小通道)上通过。在键盘562的后部设有相对于顾客来显示商品等价格的显示器563。阅读器30设置成使阅读窗32面向操作者，也即大致相对显示器563所面向方向的方向。

图20是透视图，用来说明图18所示条形码阅读器30的另一种应用。图20中，顾客站在所谓高柜台564的左侧，操作者站于柜台564的右侧。水平支架50设于柜台564的壁565上，水平支架50将阅读器30支承于使阅读窗32面向操作者的位置。阅读器30从顾客所在位置是看不到的。

在图19与20所示的应用中，阅读器30设在不碍操作者工作的小空间内，这同设立相当大的常规条形码阅读器所需的空间相比，这确实是一个很小的空间，尤其对于传统的垂直型条形码阅读器更是如此。

图21是条形码阅读器30的前视图，而图22和23分别是此阅读器30的侧视图和顶视图。这三个图更详细地示明了支承于垂直支架40上的条形码阅读器30。

如图21所示，阅读窗32设于偏离阅读器30中心处。LED显示部33和开关34整体设置于阅读窗32的上方。LED显示部33设于开关34的中央部。在阅读窗32的下方设有使蜂鸣器声通过其输出的孔口35。例如，蜂鸣器声音输出用来指示由已知装置阅读条形码时已成功或是无效。

如上所述，支承部36设于阅读器30的顶部和底部上。两个支承部36有近似相同的结构，有四个肋棱37沿径向设于一支承孔的周边上。

垂直支架40的顶面相对于底面即朝图22的左方倾斜。此倾斜的顶面将阅读器30支承于倾斜位置，使通过阅读窗32发射出的扫描光束指向下方。

通常，在垂直型条形码阅读器中，扫描光束一般向下发射以便操作者操作和避免因外部光造成错误读数。如图22朝右倾斜的影线所表明，要是条形码阅读器30处于严格垂直的位置，此扫描光束将在大范围内朝上或向下发射。但当阅读器30在垂直支架40上处于倾斜位置，朝上发射的扫描光束便会减射到图22中向左倾斜的影线所示的程度。

另一方面，即使阅读器30在垂直支架40上处于倾斜位置，插入阅读器30底部的支承部36内的销子42也能防止倾斜的阅读器30掉脱，如图22所示。此外，在垂直支架40的后部设有切口521A和521B，用来引导从阅读器30引出的电缆(未示明)。

图24～29更详细地示明了垂直支架40。图24、25、26分别是垂直支架40的顶视、底视、前视图。图27是沿图24的线A-A截取的示明垂直支架40的横剖图。图28是示明垂直支架40的侧视图。图29是沿图24中线B-B截取的示明垂直支架40的前视图。

如图28所示，上面保持有条形码阅读器30的垂直支架40的顶面相对于它的底面倾斜约10°。此外，如图24和25所示，在垂直支架40中绕其中心(或重心)同心地形成了两个卵形孔43，用作螺钉孔使螺钉通过拧合而把垂直支架40固定到一表面例如相反的表面上。

如图29所示，在垂直支架40的底面上安装一金属板44起到镇重的作用，用来在条形码阅读器30为垂直支架40保持的状态下防止阅读器30与垂直支架40一起掉落。

图30-36较详细地示明了水平支架50。图30、31、32、33分别是水平支架50的顶视图、前视图、底视图、侧视图。图34是水平支架50沿图30中B-B线截取的横剖图。图35A与35B分别是图34中大致以C表明的水平支架50的重要部分的前视图与侧视图。此外，图36是沿图35A D-D线截取的示明水平支架50的重要部分的横剖图。

水平支架50包括底板51和设于底板51的右和左侧的一对臂52。底板51上形成有三个卵形螺钉孔53用于将水平支架50由螺钉固定到壁面或类似的部分上。在各个臂52的梢端部设有销子54以及具有近似梯形横剖面且围绕销子54沿径向设置的突起55。销子54插入保持于水平支架50的条形码阅读器30的支承部36内。在这一实施例中，环绕各个销子54按约22.5°的等角度间隔形成有16个突起55。

当条形码阅读器30由水平支架50保持时，支承部36的各个肋棱37便插入到任意两个相邻的突起55之间并保持于其间。这样，水平支架50便可将阅读器30保持于可依所需角度绕支承部36转动的状态。

如图33所示，底板51和臂52延伸部间形成一个约82°的角。

图35A是图34中由C标明的重要部分即包括销子54和突起55这部分的放大前视图。图35B是示明突起55的放大侧视图。此外，图36是沿图35A中D-D线截取的放大横剖图。

如图35A所示，突起55呈梯形，此梯形的宽度朝突起55的梢端渐增。换言之，突起55具有大致的梯形柱状，它的横剖面积朝突起55的梢端渐减。此外，如图35B所示，两相邻突起55之间的间隙也大致取梯形。

在此实施例中，条形码阅读器30的机壳是由上、下盖部组成。下面参看图37至41B来说明此上盖部。

图37、38、39分别是上盖部60的前视图、底视图、侧视图。图40是上盖部60沿图38中D-D线截取的横剖图。此外，图41A和41B分别是上盖部60的顶视图和上盖部60沿图38中A-A线截取的横剖图。

如图40具体所示，阅读窗32相对于上盖部60的前表面倾斜一个角度。要是扫描光束的发射方向垂直于阅读窗32，此扫描光将于阅读窗32的表面发生全反射，从而会破坏条形码的读取特性。

如图39和40所示，在阅读窗32的邻区形成有一对突起61。各突起61的上端形成有孔61a。条形码阅读器30的光学装置安装在突起部61上。

图42～44说明了本实施例的光学装置80的各个部件。图42是示明构成条形码阅读器30的各个部件和光学装置80的分解透视图。图43是示明上面安装有反射镜的光学装置80的透视图。此外，图44是透视图，示明了上面安装有光源和光接收件的光学装置80。

如图42所示，光学装置80具有树脂制的底座部81和具有设于底座部81两侧上的销子82a的臂82。销子82a插入到所述上盖部60的突起61中形成的孔61a内。于是，底座部81从而使光学装置80可相对于上盖部60绕销子82a转动。通过使光学装置80成为可旋转的，就能调节条形码阅读器30发射出的扫描光的发射方向，同时可以使通过阅读窗32的扫描光的发射方向如前所述沿图22中的上、下方向调节。

在底座部81的底面中设有圆孔83，在圆孔83中安装着多角镜装置84。多角镜装置84是安装于印刷电路板85所设置的马达的轴上。在此实施例中，是把前述的多角镜装置1用作这里的多角镜装置84。在印刷电路板85的底面上设有减震件86，此印刷电路板85则是由插进图42中由a所示的螺钉孔的螺钉固定于底座部81上。

底座部81上装有用作扫描光束光源的激光二极管87以及通过一对支承件89a和89b所安装的凹面镜88。凹面镜88的中央部分装有一小型的平面镜。在凹面镜88的端部形成有总共三个销子。这些销子配合到支承件89a和89b形成的孔内。支承件89a和89b可相对于底座部81作前后运动。

左支承件89a中形成有一个圆孔，凹面镜88左侧上的销配合到此圆孔内。另一方面，右支承件89b中形成有两个卵形孔，凹面镜88右侧上销子便配合到这两个卵形孔中。右支承件89b的较下一个卵形孔取弧形大致沿垂向延伸，而较上的一个卵形孔则取弧形大致沿水平方向延伸。

凹面镜88相对于底座部81的角度位置可以通过支承件89a和89b的后退和向前运动来调节。有关调节凹面镜88的机构的进一步细节公开于日本(公开)专利申请No.9-91368号中，其中所述内容已综合于此供参考。

光接收件90安装于由螺钉固定到底座部81的基片91上。在底座部81上共粘合上七块反射镜92a至92g。图43是示明反射镜92a至92g粘附到底座部81上的状态的透视图。图43中略去了多角镜装置84、激光二极管87、光接收件90等的图示，以便较容易地看清反射镜92a至92g的排列。

下面说明光学装置80的操作。图44是透视图，示明了底座部81的有激光二极管87安装于基片91上且有光接收件90安装于底座部81上的状态。在图44中，多角镜装置84是位于基片91之下，因而是不可见的。

激光二极管87的激光束射下凹面镜88中央部分处所设的平面镜88a。由平面镜88a所反射的激光束到达多角镜装置84。多角镜装置84为马达转动，由多角镜装置84的各反射镜所反射的激光束根据此装置84的转动而连续地扫描反射镜92a至92g。反射镜92a至92g起着产生扫描图形的图形反射镜的作用。这种扫描图像是由许多相交的扫描线形成。

当条形码或类似的图形码为此种扫描图形扫描时，条形码表面所反射的光在光束从条形码阅读器30经阅读窗32输出时，通过此光束的相同路径经阅读窗32进入条形码阅读器30。这一反射光通过反射镜92a至92g中之一和多角镜装置84到达凹面镜88。凹面镜88所具的曲率半径使得反射光聚焦于光接收件90的光接收面上。于是，条形码的反射光便经由凹面镜88为光接收件所接收。

具有上述结构的光学装置80设于本实施例的条形码阅读器30之中。

为了改变扫描光束的发射方向，可以去改变此光学装置的某些光学部件如反射镜的倾角。但在这种情形下，光学部件的位置关系等将变得与初始设计不同，这样就会影响到条形码的读出性能。

另一方面，根据本实施例，整个印刷电路板85是可以旋转的，因而总能保持光学部件的位置关系。结果，印刷电路板85的转动实际上不会影响条形码的读出性能。

现在回转来说明上盖部60，在上盖部60的下部设有隔片62，把条形码阅读器30的内部分成两部。隔片62的各端由上盖部60的内壁上形成的一对肋棱63支承。阅读器30的下部例如在改变电缆的连接时要打开和关闭，但是光学部件设在阅读器30的上部内，因而最好将上部密封以防尘土进入其中污染光学部件。隔片62的设置就是为了实现这种密封，防止进到阅读器30下部中的尘土进入其上部。

图45A和45B分别是设于条形码阅读器30中的隔片62的前视图和顶视图。图46A和46B分别是此隔片62的底视图和侧视图。隔片62的横剖面形状对应于阅读器30的机壳的形状。

在图45A～46B中，于隔片中央形成有孔62a而光学装置80的一端便配合到此孔62a内。于是光学装置80受到三个点即两个突起61和一个孔62a的支承。在这一具体实施例中只设有一个孔62a，但自然可以沿图45A的垂向设置两个或更多的孔，以使光学装置80能够在对应于隔片62中的两或多个孔的一批可能的倾角之中调节到任选的一个。

隔片62的上部设有一延伸到其外部的部件62b，部件62b上设置印刷电路板85的连接部。当相对于此连接部来改变电缆连接时，需打开条形码阅读器30的机壳，但通过设置了部件62b后就可不必打开设有光学装置80的机壳的这一部分，因而能有效地防止尘土进到装置80内。

如图38所示，在上盖60的上部设有卵形孔64用于LED显示部33和开关34。此外，如图41A和41B所示，在上盖部60上部中的两处设有锁定件65用来将上盖部60和下盖部锁定到一起。在以后将述及的下盖部上设有钩卡，可在上盖部60和下盖部连接时与锁定件65结合。

下面说明下盖部100。图47是条形码阅读器30的下盖部100的前视图。图48是下盖部100沿图47中A-A线截取的横剖图。图49是下盖部100的底视图。图50A和50B分别是下盖部100的顶视图及其沿图50A中E-E线截取的部分横剖图。图51A和51B分别是下盖100的底视图及沿图49中C-C线截取的横剖图。下盖部100连接到上盖部60上而形成阅读器30的机壳。

下盖部100具有近似半圆形的横剖面，使得阅读器30支承在水平支架50上易于转动。

下盖部100的顶面上设有的支承部36中沿径向形成有肋棱37，肋棱37则同环绕水平支架50的销子54形成的突起55配合。在图50A中，为简便起见只示明了三个肋棱37。

在下盖100的下部的左、右端设有用来将连接印刷电路板的电缆抽到外面的孔102。在各个孔102中形成有例如三个肋棱103。肋棱103用来支持经孔102抽出的电缆，防止在抽出电缆时有过大的应力作用于电缆的端部和连接器部。下盖部100的下部中形成有一对螺钉孔105。

下盖部100内形成有用来支承隔片62的一对肋棱104。

连接到电缆上的连接器部设于阅读器30的下部。图52A和52B分别是连接器盖110的顶视图和后视图。图53A和53B分别是连接器盖110的前视图及其沿图53A中B-B线截取的横剖图。此外，图54A和54B分别是连接器盖110的侧视图及其沿图52B中A-A线截取的横剖图。类似于形成在下盖部100顶面上的支承部36，在连接器110的底面上形成了具有径向肋棱37(只示明三个)的支承部36。

在连接器盖110之上形成有大致呈梯形的榫111。榫111配合到设于下盖部100的下部中且形状与此榫一致的凹座106内。如图47和48所示，凹座106处形成有螺钉孔106a，通过将螺钉拧入螺孔106a内可将印刷电路板85固定到下盖部100之上。连接器盖110的榫111遮住螺钉孔106a。

如图52B所示，在对应于连接器盖110的孔102的各个位置上设有三个肋棱112，从而电缆即由肋棱103和112所保持。

在连接器盖110的下部设有结合件113，此结合件113为设于上盖部60底面上的钩件结合。在连接器盖110中与下盖部100中螺钉孔105相对应的位置处设有一对螺钉孔114。利用通过螺钉孔114和105的螺钉而把连接器盖110固定到下盖部100上。

图55是安装有光学装置80的条形码阅读器30的横剖图。更确切地说，图55示明了光学装置80和印刷电路板85安装于阅读器30中的状态。在图55中，标号710指电缆。

这一实施例把激光二极管87用作光源。但是，激光二极管87的使用寿命较短，最好在不用时将其关掉而不要长期使其处于接通状态。因此要用周知的方法使激光二极管87在条形码阅读作业开始经一段预定时间后自动关掉或间歇式地通/断。

为了读取条形码，需使激光二极管87成为从断开到连续的接通状态或是间歇式的通/断状态。作为已知的用来使激光二极管87处于连续接通状态的方法，第一种是应用起动开关，第二种是应用所谓的近程光传感器或是探测周围光的传感器。

依第一种方法，就需在条形码阅读器上设置起动开关。在此实施例中，条形码阅读器30设有与开关34共同使用的LED显示部33。

一般，条形码阅读器设有例如LED部的显示部，用来指明是否成功地读取了条形码。为了可靠地通知操作者，此显示部设在操作者的对面。对于设在柜台上的这种条形码阅读器，显示部例如设在阅读窗的邻近。

另一方面，从以前所述可知，当把条形码阅读器30保持于垂直支架40上时，此阅读器取向成使阅读窗面对操作者，这时就很难也不便将起动开关设到阅读器30的后部。此外，当把起动开关设于阅读器30的前表面上时，由于光学系统等的布置，能够设置起动开关的位置是很有限的。

在此实施例中，由于把LED显示部33同开关34整体地设于阅读器30的前表面上便不会有上述的不便问题。

在图55中，部件120整体地包括LED显示部33和开关34。构成LED显示部33的LED 121安装在由透明树脂制成起到导光作用的光导管122一端的邻区中。光导管122的另一端位于开关34的梢端。LED121的通/断状态可以在开关34的中央部分前端用眼直接观察。开关34的后端与安装在印刷电路板85上的实际开关件连接，推压开关34即可使此开关件通/断。

另一方面，用于探测周围光的传感器则可以方便地设于阅读窗内。此传感器探测条形码阅读器周围光量的变化。要是探测到的光量减少，就可以认为操作者在条形码阅读器30附近从而减少了环境光量。因此，当传感器探测到的光量减少时，就可断定是在进行条形码的读出操作，响应此传感器的光探测结果使激光二极管从断开而进入连续的接通状态或是处于间歇式的通/断状态。

通常，传感器探测通过条形码阅读器的阅读窗入射的光量变化，因此传感器对于光量的细微变化也是敏感的，从而即使是在没有必要时也会加大使激光二极管处于连续接通状态的可能性。

条形码阅读器的这一实施例也能解决上述问题。

在此实施例中，传感器700设于光导管122一端的邻近。光导管122例如为圆柱形。在光导管122的内表面，只有以特定角度入射的光才会发生全反射，而以其它角度入射的光则能通过光导管122传送而到达传感器700。这一实施例便是利用光导管122的这种特性。

换言之，在此实施例中是将传感器700设置成用来探测周围光在特定方向上的变化。因此，设置光导管122是用来限制光的入射角，即限制传感器700所能探测周围光量的范围。

于是，根据本发明就能实现以简单的生产工序制成的多角镜装置。这样，此种多角镜装置不需要技术极端熟练的工人来组装多角镜装置的种种部件。

此外，根据本发明，这种条形码阅读器能适应各种形式条形码的读出操作。

再有，本发明并不局限于上述实施例，在不背离本发明的范围内是可以有各种变更形式的。

Claims (23)

1．多角镜装置，它具有带多个反射面的底座，同时包括：

具有上端和下端并构成上述反射面的多个反射镜；

具有用来置纳反射镜下端的第一槽的第一底座部，此第一底座部还具有第一止动器用来把反射镜推向第一底座部之外；以及

具有用来置纳反射镜上端的第二槽的第二底座部，此第二底座部还具有第二止动器用来把反射镜推向第二底座部之外，

上述第一和第二底座部连接形成所述底座。

2．权利要求1所述多角镜装置，其中所述第一底座部具有第一结合部，而所述第二底座部具有第二结合部，此第一和第二底座部连接成第一和第二结合部相互结合的状态。

3．权利要求2所述多角镜装置，其中所述第一结合部是由多个突起组成而所述第二结合部则是由个数与此突起数相等的多个凹座组成。

4．权利要求3所述的多角镜装置，其中至少有两个突起具有不同尺寸，且至少有两个凹座具有不同的尺寸。

5．权利要求2所述的多角镜装置，其中所述第一结合部是由多个凹座组成而所述第二结合部是由个数与凹座数相等的突起组成。

6．权利要求5所述的多角镜装置，其中至少有两个凹座具有不同尺寸，且至少有两个突起具有不同尺寸。

7．权利要求1所述的多角镜装置，其中所述反射镜具有一致的形状和尺寸。

8．权利要求7所述的多角镜装置，其中所述反射镜具有相互不同的倾角，同时两相邻的反射镜的边部部分地重叠。

9．光扫描设备，它包括：发射出光束的光源，以及多角镜装置，后者可以转动并具有带多个反射面的底座，这些反射面反射来自此光源的光束以产生扫描线束，

上述多角镜装置则包括：

具有上端和下端并构成上述反射面的多个反射镜；

具有用来纳置反射镜下端的第一槽的第一底座部，此第一底座部还具有第一止动器用来把反射镜推向第一底座部之外；以及

具有用来纳置反射镜上端的第二槽的第二底座部，此第二底座部还具有第二止动器用来把反射镜推向第二底座部之外，

上述第一和第二底座部连接形成所述底座。

10．权利要求9所述的光扫描设备，其中所述第一底座部具有第一结合部，而所述第二底座部具有第二结合部，此第一和第二结合部连接成第一和第二结合部相互结合的状态。

11．权利要求10所述光扫描设备，其中所述第一结合部是由多个突起组成，而所述第二结合部则是由个数与此突起数相等的多个凹座组成。

12．权利要求11所述光扫描设备，其中至少有两个突起具有不同尺寸且至少有两个凹座具有不同尺寸。

13．权利要求10所述光扫描设备，其中所述第一结合部是由多个凹座组成，而所述第二结合部则是由个数与此凹座数相等的多个突起组成。

14．权利要求13所述光扫描设备，其中至少有两个凹座具有不同尺寸，且至少有两个突起具有不同尺寸。

15．权利要求9所述光扫描设备，其中所述反射镜具有一致的形状和尺寸。

16．权利要求15所述的光扫描设备，其中所述反射镜具有相互不同的倾角，同时两相邻的反射镜的侧部部分地重叠。

17．条形码阅读器，它包括：

具有带大致平整的前表面、大致半圆形后表面以及顶面和底面的柱状外形的机壳；

分设于此机壳的顶面和底面上的一对支承部，

发射出扫描光束的光学装置；

设于此机壳前表面上将扫描光束传到机壳之外的阅读窗；

显示部；以及

在此显示部上整体形成的开关。

18．权利要求17所述的条形码阅读器，其中所述机壳可绕前述这对支承部转动。

19．权利要求18所述的条形码阅读器，其中所述支承部都是由多个径向排列的肋棱组成。

20．权利要求17所述的条形码阅读器，其中所述光学装置安装成可相对所述机壳旋转。

21．权利要求17所述的条形码阅读器，其中所述显示部包括与一近程光传感器连接的光导管。

22．多角镜装置，它具有带多个反射面的底座，且包括：

有上端和下端且构成上述反射面的多个反射镜；

具有置纳此反射镜下端的第一槽以及将此反射镜推向某个方向的第一止动件的第一底座部，和

具有置纳此反射镜上端的第二槽以及将此反射镜推向某个方向的第二止动件的第二底座部，

此第一和第二底座部连接成所述底座。

23．条形码阅读器，它包括：

具有大致平整的前表面、大致半圆形后表面以及顶面和底面的柱状外形的机壳；

分设于此机壳的顶面和底面上的一对支承部；

发射出扫描光束的光学装置；以及

设于此机壳前表面上将扫描光束传到机壳之外的阅读窗。

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