一种基于旋转反射镜的激光扫描装置的制作方法

本实用新型涉及激光扫描装置领域，具体涉及一种基于旋转反射镜的激光扫描装置。

背景技术：

目前的手持式激光扫描装置一般采用基于单摆动反射镜的单线扫描的方式。它的优点是结构简单，体积较小，成本低；缺点是需要人工对准精确对准被扫描图案，并且在扫描有缺损的被扫描图案时，如果扫描线落在被扫描图案有缺损的区域（例如条码因为缺损而断线），则无法扫描，需要人工移动扫描装置或者条码，以便使得扫描线处于被扫描图案没有缺损的区域才能成功扫描。

平台式激光扫描装置通过复杂的光路，可以实现多个方向扫描（一般是五个方向），但是由于扫描线分散到多个方向，在每个方向上的扫描线较少，所以仍然容易出现需要人工移动条码或者扫描装置才能成功扫描的情况，尤其在被扫描图案有多处缺损的情况下出现的概率较高。同时，平台式扫描装置结构复杂，体积较大，成本很高，不适合制作为手持式扫描器。

技术实现要素：

有鉴于此，为解决上述现有技术中的问题，本实用新型提供了一种基于旋转反射镜的激光扫描装置，可以同时产生多条近似平行的扫描线，提高了扫描的频率，同时具有结构简单，体积小巧，成本较低等优点。

为实现上述目的，本实用新型的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种基于旋转反射镜的激光扫描装置，包括数据处理模块、光发射模块和光接收模块，所述数据处理模块分别与光发射模块和光接收模块连接；所述数据处理模块用于处理接收模块传来的电信号，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和多面旋转反射镜，所述多面旋转反射镜用于反射出不同角度的扫描线，所述多面旋转反射镜安装在旋转轴上，旋转轴与电机的输出轴连接，所述激光发射器安装在与多面旋转反射镜同一侧的数据处理模块上。

进一步的，所述光接收模块包括聚光镜、滤光片和光电转换器，在光路方向上的先后关系依次为聚光镜、滤光片和光电转换器；所述光发射模块射出的扫描光反射穿过聚光镜后，汇聚进入滤光片，最后进入光电转换器；所述滤光片用于过滤背景光，所述光电转换器用于将光信号转换为电信号。

进一步的，所述多面旋转反射镜具有N个反射面，N为大于等于3的整数（如3～20）；且每个反射面与旋转轴的夹角角度均不相同。

进一步的，按旋转方向的顺序，多面旋转反射镜的各个反射面与旋转轴的夹角角度为一等差数列。

进一步的，多面旋转反射镜的各个反射面与旋转轴的夹角小于等于20度。

进一步的，还设置有遮光装置，所述遮光装置为中间有开口的不透光挡板，所述遮光装置安装在光发射模块射出的扫描光处，所述扫描光通过遮光装置上的开口照射到待扫描图案上，所述遮光装置用于控制扫描线的长度。

进一步的，所述聚光镜为凸透镜。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和技术效果：本实用新型可以同时产生多条近似平行的扫描线，提高了扫描的频率，同时具有结构简单，体积小巧，成本较低等优点。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于旋转反射镜的激光扫描装置的结构示意图。

图2为本实用新型的一种基于旋转反射镜的激光扫描装置加装遮光装置的结构示意图。

图3为本实用新型的一种基于旋转反射镜的激光扫描装置激光出射光路示意图。

图4为本实用新型的一种基于旋转反射镜的激光扫描装置接收光路示意图。

图5为本实施例激光扫描装置扫描光线示意图。

图6为单线扫描装置扫描有缺损的条码示意图。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为本实施例激光扫描装置扫描有缺损的条码示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体的实施例对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，为本实用新型的一种基于旋转反射镜的激光扫描装置的结构示意图，包括数据处理模块、光发射模块和光接收模块，所述数据处理模块分别于光发射模块和光接收模块连接；所述数据处理模块用于处理接收的电信号。所述光发射模块包括激光发射器110和多面旋转反射镜120，所述多面旋转反射镜安装在旋转轴上，旋转轴与电机（图中略）的输出轴连接。

作为一种实施例，如图1所示，所述多面旋转反射镜120安装在数据处理模块160的旋转轴上，所述激光发射器110安装在与多面旋转反射镜120同一侧的数据处理模块160上，所述多面旋转反射镜120用于反射出不同角度的扫描线。图5为本实施例激光扫描装置扫描光线示意图。

优选的，所述光接收模块包括聚光镜130、滤光片140和光电转换器150，所述聚光镜130、滤光片140和光电转换器150按顺序连接在一起，安装在数据处理模块160上并且不遮挡激光发射器110；所述聚光镜130用于汇聚光信号至光电转换器150的受光面上，所述滤光片140用于过滤背景光，所述光电转换器150用于将光信号转换为电信号。

优选的，所述多面旋转反射镜120为多面体，进一步优选的，可以采用N棱柱，N优选为3～20，且每个反射面与旋转轴的夹角角度均不相同。

优选的，所述多面旋转反射镜120的反射面与旋转轴的夹角角度小于等于20度。

优选的，所述多面旋转反射镜120每相邻两个反射面与旋转轴的夹角角度的相差值均相同。

优选的，还设置有遮光装置170，所述遮光装置170安装在数据处理模块上，用于控制扫描线的长度，控制扫描角度。

如图3所示，工作时，所述激光发射器110发出一束点状光激光，照射在多面旋转反射镜120的一个反射面上。所述点状激光随着多面旋转反射镜120的转动使入射角和出射角不断变化，因此反射的激光将随着多面反射镜的转动的摆动，形成一条扫描线。

由于多面旋转反射镜120的各个反射面与旋转轴的夹角各不相同，因此每个反射面所产生的扫描线并不重叠，即本激光扫描装置可以产生与其多面旋转反射镜120的反射面数目相同的多条不同位置的扫描线。多面旋转反射镜的各个反射面与旋转轴的夹角为一等差数列。等差数列的差值为a。即反射面与旋转轴的夹角为0度、±a度、±2a度、±3a度…多面旋转反射镜角度的差值a越大，那么扫描线之间的间距就越大。多面旋转反射镜的反射面与旋转轴的最大夹角不超过20度。夹角过大，将使扫描线产生明显的弯曲。

光接收模块安装在光发射模块的下方、上方或者左右侧，但是注意不能遮挡到扫描激光的发射。

如图4所示，为本实用新型的一种基于旋转反射镜的激光扫描装置接收光路示意图，当扫描激光照射到被扫描图案上，将产生反射，反射光的亮度与激光照射到的被扫描图案对应位置的反射率成正比，部分反射光进入光接收模块聚光镜130，并经过滤光片140过滤后，汇聚到光电转换器150上。

需要注意的是因为回收光聚光的位置将随着扫描激光的位置而改变，因此聚光模块的聚光镜130的焦距应该足够的短，以便减少回收光焦点移动的范围。同时，光电转换器150的受光面应该足够大，覆盖回收光移动范围。

本实施例中，可以设置遮光装置170，遮光装置170是一片中间有开口的不透光挡板，扫描激光通过遮光装置170的开口，照射到被扫描图案上，扫描光线的两端被遮光装置170所遮挡。遮光装置170用以控制扫描线的长度，即控制扫描的角度。

数据处理模块160包括电子线路板上和安装在电子线路板上的用于处理数据的处理器。同时所述电子线路板也是整个扫描装置的支架，光接收模块，光发射模块（包括激光发射器110和多面旋转反射镜120）、遮光装置170等组成部分都安装在其上面。数据处理模块通过分析光电转换器150发送来的光扫描信号，可以获得被扫描图案的信息（例如条码数据）。

图6是单线扫描装置扫描有缺损的条码示意图。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为本实施例激光扫描器装置扫描有缺损的条码示意图。图中只要有一条扫描线可以完整覆盖条码，则可以成功扫描。

综上所述，本实用新型的一种基于旋转反射镜的激光扫描装置可以同时产生多条近似平行的扫描线，提高了扫描的频率，同时具有结构简单，体积小巧，成本较低等优点。