專利名稱：光電掃描器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)儀器中用掃描器的設(shè)計(jì)與制作。
光學(xué)儀器中的掃描器(或稱振鏡、轉(zhuǎn)鏡)是一種重要的光學(xué)器件，目前最常用的是電流計(jì)型振鏡及電機(jī)帶動正多面體棱鏡旋轉(zhuǎn)兩類方案。如上海激光研究所生產(chǎn)的電流計(jì)型振鏡，利用鋸齒波電源的電磁感應(yīng)使機(jī)械部件往復(fù)偏轉(zhuǎn)，這種振鏡在掃描方向轉(zhuǎn)換狀態(tài)時對電源要求很高，影響了掃描線性度，也是易造成故障的原因。另外，這種振鏡成本高。電機(jī)帶動轉(zhuǎn)動棱鏡的振鏡也具有一個最大的困難，即多面體反射棱鏡難以加工。
本實(shí)用新型的目的是獲得一種線性度好，可靠性高，適于用模具加工再裝配。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是掃描動力為電機(jī)帶動，由旋轉(zhuǎn)換成擺動，由擺動轉(zhuǎn)換成掃描，旋轉(zhuǎn)與擺動轉(zhuǎn)換裝置為一塊大致呈圓形的偏心模板，另設(shè)一擺動掃描支架，支架安裝在一擺動軸上，在支架上還連接有觸頭與模板動配合，模板轉(zhuǎn)動時帶動擺動掃描架擺動，光學(xué)元件安裝在擺動掃描架上。偏心模板繞軸轉(zhuǎn)動的軸心(所謂偏心)與這塊圓板的圓心同心，在這塊圓板的半圓周的外緣部分向外增加一月牙形，且在所述外緣相對應(yīng)的對外緣部分向內(nèi)割去一類似形狀的月牙形，并且使過偏心的任何直徑(偏心模板上)均相等。偏心模板還可以具有下述形狀具有多組曲線線段形狀，即具有多組上述圓板對過增減月牙形形成的偏心圓的線段，此種模板在旋轉(zhuǎn)一周時能線性掃描二次。掃描支架可以幫一個觸頭或二個觸頭與模板動配合，一個觸頭掃描時，可在擺動支架上設(shè)有使觸頭與模板貼緊的彈性體。兩觸頭與模塊的動配合是兩觸頭距離等于或略大于模板的直徑，并使兩觸頭與偏頭在一條直線上。觸頭與模板的動接觸以滾動接觸較佳，如觸頭為一滾輪、微型軸承或滾動鋼珠等。
偏心模板的形狀暫還不能由簡單函數(shù)解析表達(dá)，但是這種形狀模板在轉(zhuǎn)動時能具有很高的掃描線性。掃描角度與兩個因素有關(guān)首先取決于增減月牙形的所占圓板的面積之比。如月牙形面積大些，偏轉(zhuǎn)角度范圍也大些，而模板形狀決定以后，則取決于擺動軸與模板偏心軸的距離。如欲使擺動角度可變，則支架上的固定擺動軸軸承位置可調(diào)。如擺動軸距模板大了模板半徑，則掃描角模圍就愈大，當(dāng)此距離在模板半徑之內(nèi)，則擺動軸必須設(shè)一轉(zhuǎn)動支座固定在模板上方某位置。在模板或掃描支架附近還可以安裝恒溫控制裝置，如半導(dǎo)體致冷器件，使模板工人不致發(fā)熱超過設(shè)定溫度。對電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制可以參見錄音標(biāo)機(jī)電機(jī)恒速控制。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、可以達(dá)到極好的掃描線性度、可靠性，電路及電源控制簡明、成本低，可以用于各種光學(xué)掃描儀器，如激光條形碼閱讀器，激光掃描顯微鏡，各種掃描成像儀器，如光聲掃描顯微鏡，掃描電鏡，可用各種波段的光學(xué)掃描器(包括X波段掃描，電子束等)，也可用于工業(yè)用激光掃描加工機(jī)器。
以下通過附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明

圖1為模板的形狀圖(虛線為通過偏心的正圓)，一般厚度＞1mm。
圖2為掃描器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為裝配好的掃描器。
模板2為金屬或高分子材料制成。如銅、鋁或其合金，塑料等，模板可以直接固定在電機(jī)1軸上，也可以電機(jī)經(jīng)減速傳動后再帶動模板轉(zhuǎn)動，常見減速機(jī)構(gòu)為皮帶、齒輪或蝸輪蝸桿，這在掃描頻率很低時要用到，以免電機(jī)低速時性能不穩(wěn)。兩觸頭3為一微型軸承，擺動軸6固接支架4在上下兩軸承7內(nèi)擺動，5為軸承支架。當(dāng)只用一觸頭時，可以在擺動軸為支點(diǎn)的支架另一臂設(shè)一彈性元件使觸頭靠貼模板。擺鏡支架9固定在擺動軸上，上設(shè)反射鏡8。如掃描支架上具有多個擺動軸固定裝置，使擺動軸與偏心轉(zhuǎn)軸的距離可調(diào)，則可以調(diào)整掃描的角度。
根據(jù)上文的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的可應(yīng)用性的更深一層的含義變得更為清楚。根據(jù)本實(shí)用新型方案及實(shí)施例，可見在實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍內(nèi)的各種變化和改進(jìn)，對于那些技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，熟練的技術(shù)人員來說都是顯而易見的。
權(quán)利要求1.一種光電掃描器，包括擺動掃描支架、掃描動力裝置等構(gòu)成，掃描動力裝置為電機(jī)帶動一旋轉(zhuǎn)擺動轉(zhuǎn)換裝置，其特征是旋轉(zhuǎn)擺動裝置為一塊大致呈圓形的偏心模板，擺動掃描支架安裝在一擺動軸上，在其上固接有觸頭與模板動配合，模板轉(zhuǎn)動時帶動擺動掃描架擺動，光學(xué)元件安裝在擺動掃描架上，所述偏心模板就一塊圓板以下述形狀制作，偏心模板隨軸轉(zhuǎn)動的軸心與這塊圓板的圓心同心，在這塊圓板的外緣部分增加一月牙形，所述外緣相對應(yīng)的對邊外緣部分割去一類似形狀月牙形，并使過偏心的任何直徑均相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電掃描器，其特征是所偏心模板動具有多組下述曲線形狀取代圓板增減，月牙形的形狀，所述曲線形狀為上述圓板對應(yīng)增減相似月牙形形成的曲線的片段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的光電掃描器，其特征是所述觸頭與模塊配合是一個觸頭與模板動配合，即在擺動支板上設(shè)一使觸頭與模塊貼緊的彈性體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的光電掃描器，其特征是所述觸頭與模板配合是一個觸頭與模板配合，兩觸頭距離等于或略大于模板的直徑，裝在使兩觸頭與偏心在一條直線的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的光電掃描器，其特征是所述觸頭為一微型軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電掃描器，其特征是電機(jī)可通過齒輪、皮帶輪等減速裝置帶動偏心模板轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的光電掃描器，其特征是掃描支架上具有多個擺動軸固定裝置，使擺動軸與偏心轉(zhuǎn)軸的距離可調(diào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電掃描器，其特征是掃描支架上具有多個擺動軸固定裝置，使擺動軸與偏心轉(zhuǎn)軸的距離可調(diào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3、4所述的光電掃描器，其特征是掃描支架上具有多個擺動軸固定裝置，使擺動軸與偏心轉(zhuǎn)軸的距離可調(diào)。
專利摘要一種光學(xué)儀器及工具中使用的往返光電掃描器,由電機(jī)帶動一塊模板轉(zhuǎn)動,模板帶動掃描支架往返掃描,模板為一塊一致呈圓形偏心板,并可以一塊圓板按下述制作:模板繞軸轉(zhuǎn)動軸心與這塊圓板的圓心同心。在這塊圓板的外緣部分增加一月牙形,在與此外緣相對應(yīng)的對邊外緣部分割去一類似形狀的月牙形,并且使過偏心的任何直徑都相等,此形狀模板保證掃描器的線性度高,而且可靠性好,成本低,制作容易,尤其可用于激光條形碼閱讀器。
文檔編號G06K9/26GK2480867SQ01217940
公開日2002年3月6日 申請日期2001年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月19日
發(fā)明者陳南斗, 瞿鴻飛, 顧雪蓉 申請人:南京大學(xué)科技實(shí)業(yè)(集團(tuán))公司