专利名称：条形码读取装置的压电光束偏向器的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及在条形码读取装置的光学系统(扫描光学系统和变焦光学系统二者)中使用的压电光束偏向器，更详细地是涉及用于扫描读取高密度和低密度的、一维和二维的条形码图形而使用的简单的、可靠性高的压电光束偏向器。
在零售业中随着使用条形码识别商品的普及，开发了各种不同种类的条形码读取装置。小型化、重量轻和消耗功率低的便携手持式扫描器受到普遍欢迎。激光扫描式条形码读取装置就是这样的一种装置。
激光扫描条形码读取装置的便携手持式扫描头可以具体化为各种形状，具有轻质的塑料制成的枪形外壳的那种比较好。在手柄部分和枪身部分里装入扫描装置的各个构成部件。在枪身部分中装有包含了小型光源、聚焦透镜、把从光源来的光横扫条形码符号进行扫描的扫描器的小型光学系统，和将从被扫描的条形码符号反射来的光检出的小型检测装置。
小型光源可以是由同轴氦氖激光管等的激光管、或者LED、或者半导体激光二极管构成，半导体激光二极管比激光管要小且重量轻，从而使扫描头必要的尺寸和重量变小，所以扫描描头的使用和操作比较容易因而比较好。从光源出来的激光束经过光学系统导向设在扫描头枪身部分内的扫描装置。扫描装置使激光束扫过条形码符号。扫描装置具有至少一个扫描步进电机或者共振杆或者摆动杆，即将激光束在条形码长的方向上进行横扫的扫描器。扫描装置可以具有两个步进电机。在此情况，第二个电机是将激光束在条形码记号的宽的方向进行横扫之用的。
现在使用的光束偏向器使用了电机、装在电机轴上或者和电机轴做成一体的各种各样的镜子(包括多角形镜子)。本发明不使用有诸如价格高、占空间大、散热多、耗电多、可靠性低等问题的电机，有几个实施例中，也不使用反光镜(例如，多角形反光镜)来作光束偏向器的个别元件。
检测回路一般有光检测器，例如半导体光电二极管，对从条形码符号反射来的光进行检测和处理。为以扫描模式对要读取的条形码符号进行横扫，手持式读取装置应处在合适的位置，光检测器产生表示条形码的一连串电信号。信号处理回路对从光检测器送来的一连串电信号进行处理而产生信号，再送到条形码图形解码器电路中去。条形码图形解码器电路把来自此信号的条形码图形进行解码。
使用者将读取装置指向条形码符号时想要使光束检测回路启动可以在读取装置上采用扳机。由此，如果读取装置是内藏电池型的话，电池寿命可延长。在轻质的塑料制成的外壳内装入激光光源、光检测器、光学系统、信号处理回路、CPU和电池。读取装置要设计成离开条形码符号的位置，即与记号不接触，或者不移动而横扫符号这样来指向条形码符号。一般，这种形式的手持式条形码读取装置指定用于数英寸范围内。除此之外，没有人的任何的介入，应也可以自动地进行扫描探测。
本发明的第一个目的是要提供一种使用压电双晶体作为光学系统驱动元件的条形码读取装置即条形码扫描器。压电双晶体元件可以使用于条形码读取装置的光学系统的扫描探测功能中或者光学系统的快速变焦距的功能中。
本发明的第二个目的是要提供一种条形码读取装置，它通过使用由挠性杆或刚性杆和压电双晶体元件结合、或者使用在压电双晶体元上装有一个或多个反光镜装置而造成的多个光束的记号交叉而能使得对标准密度和高密度的、一维的和二维的条形码解码的可靠性、读取速度、和对方向的自由度均得以提高。反光镜为单独的镜子或者附在压电双晶体元件上的镜子都可以。
扫描探测动作的最新倾向趋于用比较高的频率(例如为了读取二维码)来动作、还有就是提高一维码的读取效率。压电动子和动圈式动子二者都可以做到用从数百赫到数万赫的高频动作，可是有所谓的机械位移量非常小的技术缺点。电畸变法由于不使用可动的部件而比较好。可考虑的解决办法之一是被公知的驻波现象。将压电陶瓷和弹性体接触，在压电陶瓷上加上交流电压，组合体在原地反复上下动作。如果将反射物质涂布在弹性体上，或者将反光镜设置在装于弹性体上的支持体上，离开等于驻波的1/2周期的距离的话，允许激光光束以大的扫描检测角反射是可能的。还有，驱动信号的频率等于压电元件的机械共振频率数时，较大位移是可能的。有几种压电物质具有在所说问题范围的500到5000赫的共振频率数。作为其他的扫描探测要素，有为增大压电元件动作而配置的PVDF(压电膜)、陶瓷双晶体基底动子和挠性反光镜。
本发明，根据揭示的原理，提供一用种于具有比较短的焦距的聚焦透镜的条形码读取装置光学系统的光束偏向器。压电双晶体元件装置了聚焦透镜以使在垂直于光轴的方向运动、产生在垂直于光轴的方向的光学系统的扫描探测。在本发明的几个实施例中，压电双晶体元件以一端固定，聚焦透镜装在压电双晶体元件的自由端。在一个实施例中，一端固定的第二压电双晶体元件的自由端装上聚焦透镜，第一和第二压电双晶体元件以同相位驱动，产生垂直于光轴的方向上条形码读取装置光学系统的扫描探测。
本发明的几个实施例中，条形码读取装置具体化为便携手持式装置。条形码读取装置的光学系统有沿光轴配置的激光二极管。
本发明的若干实施例提供了一种具有比较短焦距的聚焦透镜系统、激光二极管和限制孔(全部沿光学系统的光轴配置)的、用于条形码读取装置的光学系统的光束偏向器。压电双晶体元件，在垂直于条形码读取装置光学系统的光轴的方向运动，为产生垂直于光轴的方向的扫描探测而安装激光二极管。将压电双晶体元件一端固定、在这个压电双晶体元件的自由端上安装聚焦透镜是理想的。在几个实施例中，为了让限制孔也和激光二极管一起运动，将它装在压电双晶体元件上。聚焦透镜系统由凸透镜和凹透镜组成，两透镜的组合使扫描探测的偏向角增大。
在一个实施例中，第二个压电双晶体元件以一端固定地装于第一个电双晶体元件上，第二个压电双晶体元件的自由端上装有激光二极管和限制孔。激光二极管和限制孔由第一和第二个压电双晶体元件的组合的运动而驱动，产生组合的x-y扫描探测运动。
本发明的几个实施例提供了用于具有比较短焦距的聚焦透镜的条形码读取装置的光学系统的光束偏向器。第1压电双晶体元件为了进行沿第一轴扫描探测运动而在一端固定，第二压电双晶体元件为了进行沿垂直于第一轴的第二轴的扫描探测运动而一端固定安装于第一压电双晶体元件的自由端上。第二压电双晶体元件的自由端上安装有反光镜或者反射面。扫描探测反光镜由第一和第二压电双晶体元件的组合运动而驱动，发生组合x-y扫描探测运动。
本发明的其它实施例提供用于具有比较短焦距的聚焦透镜的条形码读取装置的光学系统的光束偏向器。以一端固定的第一压电双晶体元件为了进行沿第一轴的扫描探测运动而将沿光轴设置的第一反光镜支持在其自由端上。一端固定的第二压电双晶体元件和第一压电双晶体元件分别地安装，为了进行沿垂直于第一轴的第二轴的扫描探测运动而将沿光轴设置的第二反光镜支持在其自由端上。根据上述构成，扫描探测光束随第一和第二反光镜的组合运动而偏向，产生组合x-y扫描探测运动。
本发明的几个实施例提供用于具有比较短焦距的聚焦透镜的条形码读取装置光学系统的光束偏向器。第一压电双晶体元件为进行沿第一轴的扫描探测运动而一端固定，第二压电双晶体元件为进行沿垂直于第一轴的第二轴的扫描探测运动的一端固定地安装在第一压电双晶体元件上。扫描探测反光镜结合在第一和第二压电双晶体元件上，由两元件而驱动。扫描反光镜由第一和第二压电双晶体元件的组合运动而驱动，发生组合x-y扫描探测运动。在一个实施例中，扫描反光镜直接和第一压电双晶体元件结合，且通过细杆和第二压电双晶体元件结合。在另一实施例中，描述反光镜通过第一细杆和第一压电双晶体元件结合，且通过第二细杆和第二压电双晶体元件结合。
本发明的一个实施例提供用于具有比较短焦距的聚焦透镜的条形码读取装置光学系统的光束偏向器。一端固定安装的座板由永久磁铁和线圈驱动，沿第一轴进行扫描探测运动。这个座板上一端固定地安装的压电双晶体元件，在它的自由端上支持着扫描反光镜，进行沿垂直于第一轴的第二轴进行扫描探测运动。这个实施例中，压电双晶体元件以大体上位于其中央位置的座板为构成要素一端固定地安装。
本发明的几个实施例提供使用压电双晶体元件驱动变焦光学系统而构成的条形码读取装置。其中一实施例提供用于具有比较短的焦距的聚焦透镜的条形码读取装置光学系统的光束偏向器。一端固定的第一压电双晶体元件支持聚焦透镜的一侧，一端固定的第二压电双晶体元件支持聚焦透镜的另一侧。使用中，第一和第二压电双晶体元件为发生沿光轴的聚焦透镜的聚焦运动使条形码读取装置光学系统进行变焦而用移动一点相位来驱动。其他的实施例则提供用于具有较短焦距聚焦透镜、激光二极管和可调的限制孔(全部都沿光轴配置)的条形码读取装置光学系统的光束偏向器。压电双晶体元件驱动可调的限制孔而成为有不同的孔径，来进行条形码读取装置光学系统的变焦距聚焦。压电双晶体元件一端固定地安装是理想的。可调的限制孔安装在一端固定的压电双晶体元件的自由端处。
关于压电光束偏向器的本发明上述目的和优点在参照附图阅读以下几个优选实施例的详细说明后就容易理解。各图中相同的构成要素用相同的标号表示。
附图的简单说明
图1是由压电双晶元件与支持及摆动短焦距聚焦透镜的扫描探测光束偏向器的略图。
图2是由以同相位驱动的一对压电双晶体元件支持及摆动短焦距聚焦透镜的扫描探测光束偏向器的略图。
图3是已有的通常条形码聚焦光学系统的光学构成图。
图4是为了用由激光二极管产生、聚于焦点的光束来扫描，由压电双晶体元件摆动激光二极管的、类似于图3的条形码聚焦光学系统的光学构成图。
图5是为了用由激光二极管产生、聚于焦点的光束来扫描，由压电双晶体元件摆动透镜或激光二极管和孔的组合体中任一个的、类似于图3中的条形码聚焦光学系统的光学构成图。
图6是使用凸透镜和凹透镜的组合，将光束聚焦、进行光束偏向和扫描探测的条形码聚焦光学系统的光学构成图。
图7是使用一对压电双晶体元件(第一压电双晶体元件为x偏用、第二压电双晶体元件为y偏向用)驱动激光二极管和孔来进行光束的组合x-y偏向的条形码扫描光学系统的断面图。
图8是用了一对压电双晶体元件(第一压电双晶体元件为x偏向用，装在第一压电双晶体元件上的第二压电双晶体元件为y偏向用)驱动反光镜扫描器而产生光束的组合x-y偏向的条形码扫描光学系统的斜视图。
图9是用了一对分开设置的压电双晶体元件(第一压电双晶体元件为x偏向用，驱动第一反光镜，第二压电双晶体元件为y偏向用，驱动第二反光镜)驱动各反光镜产生光束的组合x-y偏向的条形码扫描光学系统的斜视图。
图10是为了产生二维扫描图形，将第一和第二压电双晶体元件柔软地安置在扫描反光镜不同的地方的条形码扫描光学系统的斜视图。
图11是为了产生二维扫描图形，将第一和第二压电双晶体元件柔软地安置在扫描反光镜不同的地方的、类似于图10的条形码扫描光学系统的斜视图。
图12是具有沿第一轴进行扫描的压电双晶体元件和由磁驱动线圈驱动一个扫描反光镜进行沿第二轴的扫描检测的条形码扫描光学系统的斜视图。
图13是由以反相位驱动的一对压电双晶体元件使聚焦透镜沿光轴相对激光二极管位移的条形码扫描检测变焦光学系统的略图。
图14是表示对于条形码扫描变焦光学系统由于孔可变而使光束的缩象的直径变化的效果的光学构成图(孔的直径大的场合)。
图15是表示对于条形码扫描变焦光学系统由于孔可变而使光束的缩象的直径变化的效果的光学构成图(孔的直径小的场合)。
图16是使用本发明的光束偏向器的枪形条形码读取装置的简单实施例的略图。
符号说明10短焦距透镜12光源14、16、18压电双晶体元件20激光二极管
22短焦距透镜24限制孔26焦点28压电双晶体元件29激光二极管和孔24的组合体30凸透镜32凹透镜36一端固定的第一压电双晶体元件38一端固定的第二压电双晶体元件40激光二极管42孔46第一压电双晶体元件48第二压电双晶体元件50扫描探测反光镜52第一压电双晶体元件54第一反光镜56第二压电双晶体元件58第二反光镜60第一压电双晶体元件62第二压电双晶体元件64扫描探测反光镜65共通基板66枢轴68、69、杆70扫描探测反光镜
72压电双晶体元件74磁驱动线圈76座板78底板79永久磁铁80聚焦透镜82激光二极管84、86压电双晶体元件90压电双晶体元件100条形码读取装置140CPU146光源147半反光镜148键盘149显示器151激光光束152反射光153手柄部154扳机155外壳156透光窗157透镜158光检测器159摆动反光镜160扫描电机
162电池170条形码记号图1是用于无反光镜条形码读取装置的扫描探测光束偏向器的略图。当源，例如激光二极管12的前方配置的短焦距透镜10支持在压电双晶体元件14上，且由于压电双晶体元件14而摆动。
压电双晶体元件的构造是公知的，例如可以是用导电性媒体接触二薄层的锆钛酸铅(PZT)或聚偏氟乙烯(PVDF)膜而做成的东西。构造的上面和下面(边缘除外)用导电性物质覆盖。上面的压电层在纵向延伸地调整极性，下面的压电层加电场而收缩。压电双晶体元件与上面和下面的导体接触因加电压而弯曲。电压相反，压电双晶体元件向反方向弯曲。压电双晶体元件也可以是由压电陶瓷或压电膜作成的东西，也可以是其它适当的结构。
图2是扫描光束偏向器另一实施例的略图。在光源例如激光二极管12的前方配置的短焦距透镜10支持在以同相位驱动的一对压电双晶体元件16、18上，并因压电双晶体元件16、18而摆动。此构造使聚焦透镜10安装稳定。
现在可能获得的条形码读取装置聚焦透镜系统使用了有较短焦距的透镜。从而，如图3～图6所示，将激光二极管移动非常少一点点，透镜后方的光束偏向角变化就比较大。
图3是已有的通常的条形码聚焦光学系统的光学构成图，它有激光二极管20、短焦距透镜22和限制孔24;生成聚合在焦点26的光束。
图4表示如图3所示形式的条形码聚焦光学系统，由因压电双晶体元件28而将激光二极管20摆动而进行光束扫描探测。图4构成的场合，激光二极管20位移d，其结果发生偏向角α1＝d/z。这里，z是激光二极管20和透镜22之间的距离。
图5表示如图3所示形式的条形码聚焦光学系统，因压电双晶体元件28而使透镜22、或者激光二极管20和限制孔24的组合体29中任一个摆动而进行光束扫描探测。图5构成的场合，透镜22或者激光二极管20和孔24的组合体29中的任一个移动d，其结果，产生偏向角α2＝d/F。这里F是透镜的焦距。
通常，F＞Z，因而α2＞α1。此外，此实施例场合，因为激光二极管20直接达到孔24的中央，所以在功率传送这点上，图5的这种光学构成较理想。
现在可能获得的条形码读取装置光学系统可能达到的偏向角如下。使用焦距F＝10mm的透镜，d＝1mm，α2＝5.7°。
假如此角度要十分大，或者要达到激光二极管横位移为1mm是困难的话，可以考虑图6和图7的偏向角增大装置。图6和图7表示一种条形码聚焦光学系统，使用了凸透镜30和凹透镜32的组合来对光束聚焦，进行光束的偏向和扫描探测两者。解析的结果，用了这种光学系统，偏向角α3＝10°的小巧的光学系统比较容易做到。
这种情况对二维的情形也是确实的。图7是表示类似图6概念的条形码扫描探测光学系统。在这个光学系统中一对压电双晶体元件，即x偏向用的一端固定安装的第一压电双晶体元件36和安装于第一压电双晶体元件36的自由端上的y偏向用的一端固定安装的第二压电双晶体元件38驱动激光二极管40和孔42，进行光束的组合x-y偏向。条形码聚焦光学系统使用了凸透镜30和凹透镜32，除光束的聚焦外，进行光束的偏向和扫描探测。
在几个实施例中，作为光束偏向器，一端固定的压电膜(聚偏氟乙烯(PVDF)膜)基底双晶元件被使用了。预先计算时，若在上述光束偏向器加以±15伏的话，断定可得到±1mm的横位移。
图8表示一种条形码扫描探测光学系统，它具有依次安置的一对压电双晶体元件，即y偏向用的第一压电双晶体元件46和在其上安置的x偏向用的第二压电双晶体元件48，第二压电双晶体元件48驱动扫描探测反光镜50而进行组合的x-y偏向。此构成的场合，扫描探测镜50可以是单个的反光镜，在压电双晶体元件上涂布反射物质也可以。图8的实施例中，进行二维扫描探测的第二压电双晶体元件和扫描探测反光镜的组合体是装在第一压电双晶体元件上的。入射到镜50表面上的光束以取决于压电元件的特性和驱动信号的参数而定的频率数和角度偏转。
图9表示一种条形码扫描探测光学系统，它具有分开安装的一对压电双晶体元件，即驱动x偏向用的第一反光镜54的第一压电双晶体元件52和驱动y偏向用的第二反光镜58的第二压电双晶体元件56，进行探测光束的组合x-y偏向。
在几个替换实施例中，为了生成二维扫描探测图形将两个压电双晶体元件柔软地安装在反光镜的不同地方。图10和图11表示一种条形码扫描探测光学系统，为了生成二维扫描探测图形，它将第一和第二压电双晶元件60、62柔软地安置在扫描探测镜64的不同地方。图10的场合，在具有枢轴66的共通基板65上安置有x偏向用的第一压电双晶体元件60，后者又装到反光镜64的中央，反光镜64的一端上用细杆68和y偏向用的第二压电双晶体元件62结合。图11的光学系统与图10的光学系统类似，为了进一步给y扫描探测运动以柔软性，在第一压电双晶元件60和反光镜64之间加了细杆69。
在本发明的几个实施例中，压电元件以外的其它形式的光束偏向器例如类似于音圈驱动装置这样的价格低、电力消耗少的电磁元件也可以使用。
图12表示又一种条形码扫描探测光学系统，其工作方式是为了沿x轴扫描用压电双晶体元件72驱动一个扫描反光镜，同时为了沿y轴扫描用磁驱动线圈74驱动。扫描镜70或有反射物质的压电双晶体元件72由安置在挠性底板78(聚酯片或金属)上的座板76支持。底板78下面设置永久磁铁79和线圈74。加上电信号，压电双晶体元件72进行x方向的扫描运动，磁铁79和磁性线圈74进行垂直于x方向的y方向的扫描运动。
关于激光二极管条形码扫描器，压电的或电磁驱动的元件的第二个实际应用是变焦光学系统。
图13表示条形码扫描器变焦光学系统，它用以反相位驱动的一对压电双晶元件84、86，使聚焦透镜80相对于激光二极管82沿光轴作位移。
变焦条形码扫描器的其他实施例是基于现在的激光二极管条形码扫描器使用了费奈尔数N＝a2/λZ非常小的聚焦光学系统这样的事实，其中a＝孔的半径、λ＝光的波长Z＝焦距结果，光束的缩象，随孔的尺寸，从根据古典光学而得到的预想位置朝透镜方向移动。这个量的扩大效果示于图14和图15。
图14和图15表示对条形码扫描变焦光学系统光束的缩象受到不同孔的尺寸影响的效果。图14是大的孔尺寸D1的情形，图15是小的孔尺寸D2的情形。图14表示N＞＞1场合的状况。在这种状况下，几何光线(实线)的圆锥角β比衍射光线的圆锥角α大。这种状况在标准照象光学系统是普通的。
激光二极管的象在距透镜距离Z的地方。几何学的光线的圆锥角β＝D/Z。衍射角α＝Kλ/D。这里，K是比例常数，λ是光的波长。
距透镜任意距离处光束的直径可大略表示为两个直径(几何学的和衍射的)之和。D1大的场合(N＞＞1的场合)衍射角小，光束的缩明在根据古典光学而得到的预想距离Z的位置上。但是，孔径小(图15的D2)、α＝β(相当于N＝1)的时候，衍射圆锥开始占有全部光束直径，光束的缩象向透镜一边移动。
从而，使用压电双晶体元件90，控制孔的尺寸，因其变化可以移动光束的缩象。使用既有的条形码扫描光学系统维持缩象尺寸在约10密尔，可以移动缩象7～8英寸。
图16表示为了使用本发明的压电光束偏向器一种可能的改造形式的条形码读取装置100的简单实施例。读取装置100，作为如图所示的手持式读取装置，也可以具体化为固定式的读取装置，例如台式工作站。优选实施例的场合，其构成可具体化为有透光窗156的外壳155。射出的激光束151通过窗156指向在外壳外面的条形码符号170，横扫过符号进行扫描探测。
读了图6的说明，可知射出的光束151通常是由读取装置内的激光二极管或者同类的装置产生，射向在读取装置前部数英寸的目标物上的条形码符号。射出的光束151的扫描图形进行扫描探测，使用者要以这个扫描图形来横扫被读符号，手持式读取装置应处于适当的位置。从符号来的反射光和(或)散射光152由读取装置内的光检测器158检测，产生一连串电信号。此一连串电信号在后经处理、解码，生成表现条形码的数据。以后使用术语“反射光”的时候将意味着是反射光和(或)散射光。
优选实施例的场合，读取装置100是一种有柄部153的枪形装置。使用者将装置对向要读取的符号时欲发射光束151、启动检测回路，可使用扳机154。在轻质塑料制的外壳155中除装有电源即电池162以外，还有激光光源146、光检测器158，光学系统157，147，159，以及含有CPU140的信号处理回路。在外壳155的前端开有的透光窗156允许射出的光束151和进入的反射光通过。读取装置100离开符号位置和符号不接触，也不移动横扫符号符号，只瞄准条形码即可。一般，这种形式的手持式条形码读取装置指定使用于大约数英寸范围内。
读取装置100还可能有携带式计算机终端的机能，备有键盘148和显示器149。
读了图16的说明，可知为了将焦点对准位于扫描光束的适当的基准面上的条形码符号，可以使用适当的透镜157(或者多个透镜系统)。为了将光束引到透镜157的光轴上，配置了光源146例如半导体激光二极管。光束通过半反射镜147和必要的整形结构，照在装于当机动板机154时启动的扫描探测电机160上的摆动镜159上。在光源146发生的光不是可见光的场合，必要时可用对准用光线产生可见的光点。光点固定了，激光束扫描探测也就可能了。使用者在扣动扳机154之前，使用该可见光点将读取装置对准符号。
以上说明了涉及读取一维或二维条形符号场合的本发明，本发明不只限于由所记载的实施例所限定的内容，也可以使用于扫描探测更复杂符号的场合。本发明也可以应用于得自其他形式的符号例如文字或被扫描物品表面特性信息的各种视觉机器或光学文字识别装置之中。
关于所记载的全部实施例，要把读取装置的构成要素组合成非常紧凑的封装件，可将读取装置做成一块印刷电路板，即做成一体化的组件。上述组件有互换性，所以可以用作各种不同种类的数据收集装置的激光扫描探测构成部件。例如，上述组件可使用于手持式读取装置上，或者装在台面上延伸着弯曲臂的、或装在台面下侧的、或者作为更复杂的数据收集系统的局部装配件而设置的台式读取装置上使用。
上述组件由设在支持体上的激光/光学装置局部装配件、回转或往复反光镜等部件和光检测器等构成是理想的。把和上述构成部件相结合的控制线或数据线接到设置于组件外面或者边缘处的电联接件上的话，就可以将上述组件和与数据采集系统其他构成部件相结合的其它各联接件电接通。
各个组件使得装置可以具备特定的扫描探测或解码特性，例如对一定的作业距离的使用可能性，或者对有特定的表示记号或印刷密度的使用可能性。上述特性也可以用和组件结合的控制开关来手动设定。还有，使用者希望数据采集系统适应扫描探测不同种类的物品，或者希望用简单的电联接件而更换数据采集系统的组件，以便让数据采集系统适合不同的用途。
此外，上述扫描组件可以装配成具备键盘、显示器、打印机、数据记忆装置、应用软件、数据库等单元中一个或一个以上的自完善型的数据采集系统。进一步，通过调制解调器或得ISDN接口，或者由于从便携式终端装置到固定式接收机的低输出无线电通信，可以和地区网的其他部分，或者电话交换网络通信，这样，自完善型数据采集系统可以备有通信接口。
以上，详细说明了关于压电光束偏向器的本发明几个实施例和其变型，本发明揭示的内容当然可以启示本领域技术人员作出多种替代的结构。
权利要求
1.一种用于条形码读取装置光学系统的光束偏向器，其特征在于光束偏向器包括具有光轴和较短焦距的聚焦透镜系统，为了在上述聚焦透镜系统光轴的垂直方向上产生条形码读取装置光学系统的扫描探测、使上述聚焦透镜系统相对上述光轴垂直地运动而设置的第一压电双晶体元件，和在上述聚焦透镜上于上述第一压电双晶体元件相对的一侧设置的第二压电双晶体元件，上述第一和第二压电双晶体元件以同相位驱动，在上述和光轴垂直的方向上产生条形码读取装置光学系统的扫描探测。
2.一种用于条形码读取装置光学系统的光束偏向器，其特征在于光束偏向器包括具有光轴和较短焦距的聚焦透镜系统，激光二极管和沿聚焦透镜系统的光轴有一间隔配置的限制孔所构成的光学系统，为了在上述聚焦透镜系统光轴的垂直方向上产生条形码读取装置光学系统的扫描探测、要使上述聚焦透镜系统相对上述光轴垂直地运动而设置的第一压电双晶体元件，和在上述第一压电双晶体元件上设置的第二压电双晶体元件，为使上述激光二极管和上述限制孔由二个压电双晶体元件的组合运动驱动，做组合x-y扫描探测运动，将上述激光二极管和上述限制孔设置在上述第二压电双晶元件上。
3.一种用于条形码读取装置的光学系统的光束偏向器，其特征在于光束偏向器包括具有光轴和较短焦距的聚焦透镜系统，为进行沿第1轴的扫描运动设置的第一压电双晶体元件，为沿垂直于上述第一轴的第二轴进行扫描运动而装在上述第一压电双晶体元件上的第二压电双晶体元件，和装在上述第二压电双晶体元件上的扫描反光镜装置，上述扫描反光镜装置由第一和第二压电双晶体元件的组合运动所驱动，进行组合的x-y扫描探测运动。
4.一种用于条形码读取装置光学系统的光束偏向器，其特征在于光束偏向器由具有光轴和较短焦距的聚焦透镜系统、用于沿第一轴进行扫描运动的沿上述光轴装有第二反光镜的第一压电双晶体元件、用于沿垂直于第一轴的第二轴进行扫描运动的沿上述光轴装有第二反光镜的第二压电双晶体元件所组成，扫描探测光束由于第一和第二反光镜的组合运动而偏向，进行组合x-y扫描测查运动。
5.一种用于条形码读取装置光学系统的光束偏向器，其特征在于光束偏向器由具有光轴和较短焦距的聚焦透镜系统、用于沿第一轴进行扫描运动而设置的第一压电双晶体元件、用于沿垂直于上述第一轴的第二轴进行扫描运动而设置的第二压电双晶体元件、和第一及第二压电双晶体元件两者结合的扫描反光镜所组成，上述扫描反光镜由上述第一和第二压电双晶体元件的组合运动所驱动，进行组合x-y的扫描探测运动。
6.一种用于条形码读取装置光学系统的光束偏向器，其特征在于光束偏向器由具有光轴和较短焦距的聚焦透镜系统、以用于驱动一端固定的座板来进行沿第一轴的扫描运动而设置的永久磁铁和线圈构成的座板驱动装置、装在上述座板上并用于沿垂直于第一轴的第二轴进行扫描运动而装有扫描反光镜的压电双晶体元件组成。
7.一种用于条形码读取装置光学系统的光束偏向器，其特征在于光束偏向器包括具有光轴和较短焦距的聚焦透镜系统，装有上述聚焦透镜系统的第一压电双晶体元件，在前述聚焦透镜系统上在前述第一压电双晶体元件的相对的一侧处设置的第二压电双晶体元件，前述第一和第二压电双晶体元件由移动一点相位而驱动而沿前述聚焦透镜系统的光轴产生变焦运动，进行条形码读取装置光学系统的变焦。
8.一种用于条形码读取装置光学系统的光束偏向器，其特征在于光束偏向器由具有光轴和较短焦距的聚焦透镜系统、激光二极管、以及沿前述聚焦透镜系统的光轴有一间隔配置的可调整限制孔的光学系统和驱动前述可调整限制孔而有不同的孔径来进行条形码读装置光学系的变焦的压电双晶体元件所组成。
全文摘要
用于条形码读取装置光学系统的光束偏向器，使用压电双晶体元件作为驱动元件，使对一维和二维条形码符号读取装置的解码可靠性、读取速度、对准自由度均可提高。在几个实施例里，将压电双晶体元件用于读取装置的扫描探测功能或光学系统的可变焦点的变焦功能。另外的几个实施例中，一个以上的一端固定的压电双晶体元件驱动支持在它自由端上的扫描反光镜或聚焦透镜或激光二极管或激光二极管和限制孔的组合体而产生读取装置的扫描探测。
文档编号G02B26/10GK1090662SQ9310014
公开日1994年8月10日 申请日期1993年1月12日 优先权日1993年1月12日
发明者西蒙·巴德, 博利斯·麦特里奇, 杰罗姆·斯沃茨, 约瑟夫·卡茨 申请人:欧林巴斯光学工业股份有限公司