[发明专利]扫描电机

说明书

技术领域

本发明针对激光扫描器，尤其针对扫描电机。

背景技术

有多种标准用于以视觉形式编码数字和其它信息，诸如通用产品代码(UPC)和/或欧洲商品编号(EAN)。这些数字代码允许商家标识产品和制品、保持大量库存、在相似系统下管理各种各样不同的物品。产品的UPC或EAN作为数据表单(dataform)被打印、标记、蚀刻、或贴附到产品上。

数据表单是以视觉形式编码数字和其它信息的任何标记。例如，数据表单可以是条形码、二维码、物品上的记号、标签、签名、符号等。条形码由一系列不同宽度的浅色和深色矩形区域构成。这些浅色和深色区域可被排列用以表示UPC的编号。另外，数据表单并不限于产品。它们也可被用于标识重要的对象、地方等。数据表单还可以是诸如商标图像、人脸等其它对象。

能够读取和处理数据表单的扫描器已经较为普遍、并且有许多形式和种类。扫描系统的一个实施例驻留于例如手持式枪形激光扫描设备中。用户可将扫描器的头部对准目标对象并按下扳机以发射用于读取例如对象上的数据表单的光束。

在一个实施例中，由于半导体激光器尺寸较小、成本较低且不需要很大功率，所以它们被用于生成激光束。一个或多个激光束可由反射镜头或其它光学组件沿光路径导向包括数据表单的对象。该光路径包括使激光来回扫过对象和/或数据表单的旋转扫描反射镜。该反射镜可以是包括弹簧和永磁体的扫描电机的一部分。永磁体位于振荡扫描电机的驱动线圈的附近。有许多其它已知的扫掠激光的方法，诸如移动光源本身或依次照亮多个间隔紧密的光源以构成扫掠扫描线。扫描器还能创建其它扫描图案，诸如椭圆、曲线、二维或三维图案等。

扫描器还可包括用于检测从对象和/或数据表单反射或散射的光的传感器或光探测器。随后分析返回光以获得来自对象或数据表单的数据。用于采集光的两种已知扫描系统是回射型扫描系统或非回射型扫描系统。

在回射型扫描系统中，扫掠激光以形成扫描线的相同旋转扫描反射镜还接收返回扫描器的光。反射镜的表面被做得尽可能地大以捕捉尽可能多的返回光。返回光被导向诸如光电二极管等发射与返回光相对应的电信号的传感器。通过解释该电信号从目标数据表单获得数据。由于扫描器的视场是动态的并且扫描器的瞬间视场相对较小，所以传感器能够相对较小。在本发明受让人所有的并通过援引包括在内的美国专利No.6,360,949中描述了一种示例性回射型扫描系统。

在非回射型扫描系统中，不使用旋转以产生扫描线的扫描反射镜来接收从目标数据表单返回的光。由于旋转扫描反射镜无需接收返回光，所以它能够相对较小。扫描器包括检测经过其视场的返回激光的相对较大传感器，而不是使用较大的采集反射镜和较小的传感器来接收返回光。由于扫描器的视场不依赖于扫描反射镜，所以扫描器可位于扫描线源之下。在本发明受让人所有的并通过援引包括在内的美国专利No.6,592,040中描述了一种示例性的非回射型扫描系统。

已知的非回射型扫描系统使用由为该发明的受让人所有并通过援引包括于此的美国专利No.6,817,529描述的注射成型(IM)工艺构造的扫描电机。在一个示例性实施例中，扫描电机包括注射成型的基板和液体注射成型(LIM)的弹簧。另外，注射成型的扫描电机可以相对较低的成本来制造。非回射型扫描系统是IM扫描电机较好的候选，因为这些系统使用较小的反射镜，而较小的反射镜导致较低的惯性以及较低的驱动电压。由于回射型系统使用相对较大的反射镜，因此LIM扫描电机因驱动电压将会太高而没有被使用。已知的回射型系统使用具有由聚酯薄膜和/或金属制成的弹簧的扫描电机。这些材料不具有诸如硅等材料的成本和撞击上的益处。

因此，需要一种也可使用在耐用、抗震并且能以低成本制造的回射型系统中的扫描电机。另外，需要用于使用较少功率的非回射型系统的IM扫描电机。

发明内容

从这里的示教显而易见的是，在此说明和要求保护的发明满足这个和其它需要。

扫描电机以例如扫描模块的方式使用。该扫描电机包括：弹簧模块、磁体和反射元件。该弹簧模块包括通过注射成型的柔性弹簧耦合在一起的静态基板和动态基板。在一个示例性实施例中，基板由热塑料制成而弹簧由硅制成。该弹簧尺寸相对较小并可降低驱动扫描电机所需的功率。另外，扫描电机可以低成本制造并具有较好的震动保护。