[发明专利]代码阅读器的光学装置

说明书

技术领域：

本专利申请的发明涉及代码阅读器的一种光学装置，用以读取打印在商品的包装等上面的诸如条形码之类的代码。

图6示出了代码阅读器光学装置的一个例子—现有技术的条形码阅读器光学装置(参看例如日本公开专利公报276877/1992)。在此现有技术中，从激光二极管31发射出的激光先经过准直透镜32会聚，然后由狭缝33整形，从而使激光束34的横截面呈椭圆或扁椭圆形。

激光束34经转动的多面镜35和一组反射镜36反射后入射到待读取的条形码37上，扫描着条形码37。条形码37反射回来的光经聚光透镜38会聚后入射到光电二极管39上。条形码37是通过其上收到的光信号转换成电信号之后由光电二极管39相继输出而读取的。

在上述现有技术中，从图6可以清楚地看到，象作为发光元件的激光二极管31、作为受光元件的光电二极管39之类的分立元件都是通过粘接等方式装配和固定的。

鉴于条形码阅读器的一般光学装置带有装配好的分立元件，其固有尺寸的各元件组合起来须要占一定的空间，因而在缩小装置的体积和减轻装置的重量方面都受到一定的限制。此外，这类装置各分立元件之间相对位置的调节精确度要求高，大约在10微米左右，这种调节不容易进行，因而生产成本高。再有，装配好之后，分立元件之间的相对位置可能随着时间的推移而改变，这给可靠性方面带来了局限性。

发明公开的内容：

本专利申请的发明是鉴于上述情况提出的，其目的在于减少代码阅读器光学装置的体积、重量、和生产成本，提高其可靠性。

在本专利申请发明的代码阅读器光学装置中，发光元件、棱镜和受光元件全都固定在一个半导体基片上，从而可以将这些元件装配成半导体芯片级的产品，于是达到了减少体积和重量的目的；同时使生产保持低成本，这是因为采用了精确度高的半导体装置封装技术，各元件之间的相对位置易于调节；此外，由于可将上述元件一起密封在一个封装套中，因而排除了相对位置等随着时间推移而改变的可能，从而提高了可靠性。

聚光元件的数值孔径大于对照射代码的光进行反射的反射膜的数值孔径，因而即使照到代码上的光是散射的，该散射光也能有效地被会聚。因此，即使印有代码部分的表面不平又不光滑，读出代码的可能性和可靠性也是很高的。

如果配备一个离轴元件，则安置受光元件的自由度提高。此外还可以避免光一旦被代码反射及被受光元件会聚，在入射到反射膜之后光又返回到发光元件上。因此，甚至半导体激光器等也能作为发光元件让光稳定地照射代码，从而使代码可读出的可能性和可靠性提高。

如果在棱镜上配备一层光吸收膜，则可以避免光一旦从发光元件以大于反射膜数值孔径的角度发射出去时作为杂光入射到受光元件上，从而能以高的S/N(信噪比)读取代码，于是读取代码的可能性和可靠性可以提高。

附图简介：

图1示出本专利申请发明的第一实施例的侧视图。

图2示出本专利申请发明的第二实施例的侧视图。

图3示出本专利申请发明的第三实施例的侧视图。

图4示出本专利申请发明的第四实施例的侧视图。

图5示出本专利申请发明的第五实施例的侧视图。

图6示出本专利申请发明列举的现有技术的透视图。

发明的最佳实施例：

下面参看图1至图5说明本专利申请发明应用于条形码阅读器光学装置的第一至第五实施例。图1示出了第一实施例。第一实施例包括条形码阅读器的复合光学元件11、聚光透镜12和可摆动镜13。

条形码阅读器的复合光学元件11有一个诸如硅芯片之类的半导体芯片14，此半导体芯片14的表面部位形成有光电二极管15。半导体芯片14形成有光电二极管15的部位以外的另一部位上固定有调节高度用的小支架16，小支架16上固定有发射激光17的激光二极管21。

光电二极管15上固定有棱镜22。棱镜22的横截面呈直角三角形，其斜面22a朝向激光二极管21。斜面22a的一个部位敷有反射膜23，对激光17起反射镜或半反射镜的作用。入射到斜面22a其它部位的激光17都透射过去。

反射膜23的形状取得使其从激光二极管21朝棱镜22看去时形成一个孔，若此孔例如是圆的，则当棱镜22从激光二极管21看去时，反射膜23呈圆形。另一方面，透镜12的数值孔径大于反射膜23形成的孔径。

在具有上述结构的第一实施例中，激光二极管21发出的激光17经反射膜23向上反射之后，由透镜12加以会聚，再由镜片13反射，聚焦在待读取的条形码24上。这时，镜片13摆动，激光17扫描条形码24。