[發(fā)明專利]具有可變形透鏡的激光掃描器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010207239.8
• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN101877048A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設計）人: W·H·黑文斯;Y·P·王
• 申請（專利權(quán)）人: 手持產(chǎn)品公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10;G02B26/10;G02B26/02;G02B3/14;H02K33/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉金鳳;王忠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及用于讀取標記的光學掃描系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地涉及用于增大光學掃描系統(tǒng)的工作范圍的可變焦距透鏡組件。

背景技術(shù)

已經(jīng)開發(fā)出各種光學掃描裝置來讀取和解碼光學標記，諸如目標(諸如標簽)上的條形碼符號。雖然早先的條形碼掃描器設計成以相對近的距離讀取符號，但是存在著以越來越大的距離(諸如在倉貯環(huán)境中)讀取符號的需要。傳統(tǒng)的光學掃描系統(tǒng)，諸如便攜式條形碼激光掃描器，由于對光學組件的約束而一般具有有限的工作范圍。已經(jīng)開發(fā)出具有附加的透鏡或反射鏡的機動化系統(tǒng)以沿著光路重新配置固定透鏡組件，由此移動激光束腰并且增大掃描裝置的工作范圍。然而，這樣的改進是復雜的并且增加了成本。

例如，美國專利No.4,916,318公開了一種安裝到旋轉(zhuǎn)軸的多邊形鏡，其將從激光源發(fā)出的激光束偏轉(zhuǎn)到待掃描目標上。在掃描裝置中，具有固定投影透鏡，該固定投影透鏡設置在激光源和多邊形鏡之間。諸如平面平行板的光學構(gòu)件被移入和移出激光源的光束以改變激光束的束腰。該系統(tǒng)存在若干缺陷。將平面平行板移入和移出光束所需的機械元件是復雜的，具有許多通過滑輪、皮帶等連接的移動部件。另一缺陷是工作范圍受限于平面平行板的厚度。另外，該系統(tǒng)不緊湊，因此不適合用于便攜式裝置。

在另一個例子中，美國專利No.5,302,812公開了一種掃描裝置，該掃描裝置通過移動固定凸透鏡組件來改變激光束腰的范圍。通過激勵電磁線圈來沿著光軸縱向移動固定透鏡。掃描裝置包括透鏡支撐構(gòu)件，該透鏡支撐構(gòu)件支撐在成對的片簧上以便其能夠沿著光軸縱向振蕩。永久磁體同樣被片簧支撐。固定透鏡的移動是通過改變由電磁線圈產(chǎn)生的場強度而實現(xiàn)的。相似于美國專利No.4,916,318中所公開的掃描裝置，此系統(tǒng)是復雜的且增加了掃描裝置的成本。

發(fā)明內(nèi)容

因此，根據(jù)背景情況，本發(fā)明的一個目的是提供一種掃描裝置，其包括激光源、具有可變形透鏡元件的調(diào)焦裝置以及致動器。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有擴展的焦距范圍的掃描裝置，由此與以前的掃描裝置相比，允許裝置的用戶以較大的距離范圍譯解諸如條形碼的符號字符。

本發(fā)明的又一目的是提供一種調(diào)焦裝置，其適于在最小焦距和最大焦距之間改變焦距。根據(jù)本發(fā)明的實施例，最小焦距和最大焦距之間的距離大于三十英尺。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，致動器適于向可變形透鏡元件施加力，該力在與從激光源發(fā)出的激光束的軸基本平行的方向上。

根據(jù)發(fā)明的另一實施例，可變形透鏡元件的可變形表面被配置為在與所施加的力的方向相反的方向上變形。

本發(fā)明的另一目的是提供一種具有可變形透鏡元件的調(diào)焦裝置，該可變形透鏡元件限定與鄰近布置的物質(zhì)的折射率的折射率差，其中該折射率差大于0.30。

附圖說明

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例的新的特征在權(quán)利要求中特別闡述。結(jié)合附圖參考下面的描述可以最好地理解有關(guān)其結(jié)構(gòu)和操作方法的本發(fā)明本身，在附圖中：

圖1是以橫截面示出了現(xiàn)有技術(shù)的可變透鏡元件的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的掃描裝置的透視外部圖；

圖3是以橫截面示出了圖2中所示的掃描裝置的示意圖；

圖4是用于解釋圖3中所示的可變焦距透鏡組件的一個方面的示意圖；

圖5A是以橫截面示出了根據(jù)圖3的透鏡元件的示意圖；

圖5B是以橫截面示出了根據(jù)圖3的透鏡元件的示意圖；

圖6是以橫截面示出了圖3中所示的調(diào)焦裝置的一個實施例的示意圖；

圖7是以橫截面示出了圖3中所示的調(diào)焦裝置的第二實施例的示意圖；以及

圖8是以橫截面示出了圖3中所示的調(diào)焦裝置的第三實施例的示意圖。

具體實施方式

已經(jīng)開發(fā)出改變透鏡的焦距的透鏡組件以擴展掃描裝置的工作范圍。電濕潤透鏡組件就是這樣的一個例子，其中透鏡的曲率根據(jù)所施加的電壓而改變。盡管電濕潤透鏡對某些應用來說可以是有用的且可能是有益的，但它還是存在缺陷。