[发明专利]光电读取器中的激光功率控制装置

说明书

本申请要求与本申请共同转让的2005年12月12日提交的美国临时专利申请No.60/716304的权益。

技术领域

本发明一般涉及光电读取器，例如用于读取诸如条形码符号的标记的激光扫描器，更具体地说，涉及用于增强安全性的激光功率控制装置。

背景技术

已经研发出多种用于读取例如出现在标签上或物品表面上的条形码符号的标记的光电系统或读取器。条形码符号本身是一种图形标记的编码图案，该编码图案由相互分隔开以限制不同宽度的间隔的一系列不同宽度的条构成，条和间隔具有不同的光反射特性。读取器通过把图形标记的图案光电转换成时变电信号而工作，所述时变电信号被数字化并被解码成与被读取的符号相关的数据。

一般地说，来自激光器的激光束沿着光路被引向在其表面上包括条形码符号的目标。移动束扫描器通过借助扫描部件的运动重复地使激光束沿一条扫描线或一系列扫描线扫过符号来工作，所述扫描部件例如是激光器本身或者设置在激光束的路径中的扫描镜。光学器件把激光束在目标表面上聚焦成束点，并且扫描部件的运动使束点扫过符号，以追踪跨符号的扫描线。扫描部件的运动一般由电驱动电动机来实现。

读取器还包括用于沿着扫描线检测从符号反射或散射的光的传感器或光电检测器。光电检测器或传感器被定位成使其具有确保捕获反射光或散射光的视野，并把后者转换成模拟电信号。

在回射光的采集中，一个光学部件(例如在美国专利No.4816661或No.4409470中描述的可逆振荡镜(reciprocally oscillatorymirror)，通过引用将这两个专利都并入本文)使光束扫过目标表面，并把采集的光引向传感器。在非回射光的采集中，反射的激光不被用于扫描的同一光学部件采集。代替地，传感器独立于扫描光束并具有大的视野。反射的激光可以跨过传感器而循迹前进。

电子控制电路和软件把来自传感器的模拟电信号解码成由已被扫描的符号表示的数据的数字表示。例如，由光电检测器产生的模拟电信号可被数字化器转换成脉宽调制的数字化信号，使所述脉宽对应于条和间隔的物理宽度。另选的是，可以由软件解码器直接处理所述模拟电信号。例如参见美国专利No.5504318。

解码处理通常通过向运行试图将信号解码的软件算法的微处理器施加数字化信号而工作。如果一个符号被成功且完全地解码，则解码处理终止，并向用户提供成功读取的指示(例如绿灯和/或可听到的哔哔声)。否则，微处理器接收下一扫描，并执行解码出符号中编码的数据的二进制表示的另一解码处理，并解码成如此表示的字母数字字符。一旦获得成功的读取，则把二进制数据传送给主计算机以供进一步处理，例如从查找表中进行信息检索。

虽然当激光的输出功率增加时读取性能增强，但是政府规定的安全标准出于人的安全规定了激光的最大功率输出。这些标准中的一些标准要求：即使通常调节激光输出功率的控制电路发生故障时，激光的输出功率也不能超出规定的限制。

例如，在激光器壳体内的监视光电二极管通常用于监视激光输出功率。该监视光电二极管是用于在操作期间维持激光输出功率恒定的反馈电路的一部分。如果监视光电二极管发生故障或者断开与反馈电路的电连接，则反馈信号将丢失，并且反馈电路将可能增加激光输出功率，达到超过规定限制的水平。

另一个例子涉及与激光器串联电连接并通常用于产生激励激光器的驱动电流的驱动晶体管。如果该驱动晶体管发生故障或者断开与激光器的电连接，则激光输出功率可能增加到超过规定限制的水平，这再一次危及用户和旁观者的安全。

发明内容

因而，本发明的总的目的在于控制激光的功率输出以满足安全标准。

本发明的一个附加目的是：在检测到激光输出功率超过预定的安全标准时，将激光器断电。

本发明的另一个目的在于增加安全性而不会对读取器性能带来不利影响。

按照上述目的和从下文可以看出的其它目的，简要地说，本发明的一个特征在于，在用于读取诸如条形码符号的标记的光电读取器中的激光功率控制装置中，通过把激光束从激光器通过由壳体支撑的窗口引向要被读取的标记来读取所述标记。

所述装置包括扫描器，该扫描器用于使激光束扫过大于位于壳体内的过扫描区域之间的窗口的扫描角从而使激光束离开窗口。过功率电路用于检测激光束的输出功率超过预定阈值的过功率状态。所述过功率电路包括位于过扫描区域之一中的过功率部件，该部件用于实现激光束的输出功率的检测。控制电路用于在检测到过功率状态时将激光器断电。