本发明涉及一种光学扫描装置，它对如条形码记号那样的具有不同光反射性能部分的记号用光学方法进行扫描;更具体地说，该发明涉及一种使用者可以手持并描准待读取记号的多状态、便携式光学扫描装置，其具有第一工作状态用于描准或读取，第二工作状态用于读取相应记号。 到目前为止，已开发出种种光学读取器和光扫描装置，用于以光学方法读取如条形码记号那样的记号，条形码记号是为了用光学读取方法来确定目标物而设计的。条形码记号本身是由一系列不同宽度的条及条之间留有的不同宽度的间隔而形成的编码图案，它的条和间隔具有不同的光反射性能。这种读取器及光扫描装置对编码化了的图案用电光方法译码为目标物的英文-数字表示。这种扫描装置已公开在本申请人已申请的美国专利4251798、4360798、4369361、4387297、4409470、4460120、4835374号等的说明书中。正如以上说明书中所公开的，这些扫描装置的最佳实施例中，从使用者携带的手提轻便激光扫描头发射出激光束，使扫描头，严格地说，使激光束描准待读取记号，激光束对记号进行横向扫描，检测由记号反射的扫描光，对检测出的反射光进行译码。通常，使用由He-Ne气体激光器发射的波长约为6328A的红光，所以使用者用肉眼可识别，由此可以毫无困难地用扫描头随意对准目标物，扫描过程中使发射出的红色激光始终保持横向照射记号的位置上。
但是，正如美国专利4387397、4409470、4460120号的说明书中公开的，在使用半导体激光二极管发射的激光束地情况下，当激光二极管发射使用者用肉眼无法识别的激光时，对记号进行描准是较困难的。有些二极管发射的激光极其接近红外光，处于肉眼可识别的边缘上，波长约为7800A。即使使用产生可见光的激光二极管，也有激光二极管的光被周围的光淹没的趋势。又如为了对记号进行横向扫描而移动激光二极管光束时，尤其是以每秒多次，如每秒40次的高速度用激光二极管光束进行扫描时，连在暗室中也不容易识别激光二极管光。因而由于激光波长、激光强度、激光器操作环境的周围光强度、扫描速度及其它一个或二个以上因素，使激光二极管光不易被肉眼识别。
这样，由于使用者不能方便地看见激光二极管光，因此用激光二极管光描准记号并不容易，必须做相当艰苦的努力。这样，使用者由于操作困难，就得来回寻找目标物，若希望激光二极管的光最终落到横向照射记号的位置上，并准确地被译码，只有由读取扫描装置的信息，使指示灯点亮或由声发生器发出声音来通知的时候才可以做到。如此，为读取记号来回找寻的方法效率低、需要花费时间，这在每日、每小时需要读取很多记号的情况下尤其突出。
为了让使用者容易地将激光二极管的光描准记号，美国专利4835374号说明书中提出了即使使用了肉眼不容易识别的激光的情况下也可以用肉眼使扫描头描准记号的光描准装置。该光描准装置利用了可见光源，例如与激光光源分离、并相区别的一个或者多个发光二极管。使用了一个手动扳机，在该扳机的第一工作状态启动该光描准装置可见地照射到记号的一个区域。该可见区域是为描准而使用的，然后立刻在扳机的第二工作状态中，激光光源被起动，并开始读取记号。
使用独立的光描准装置，使用者可以确保用扫描头描准记号，但是这里主要有扫描头变大、变重、降低能量效率等缺点。使用独立的发光二极管使扫描头变重、占用扫描头内空间，同时还需要有独立的电源和控制电路，并消耗电力，所以人们希望把扫描头做成尽可能小而轻便、且效率高。
本发明的主要目的是克服已有激光扫描装置中存在的上述缺点。
本发明的另一个目的是去掉单独的描准光设备。
本发明的第三个目的是使得使用者在扫描前和扫描过程中可容易地将半导体激光二极管的输出激光束对准记号。
本发明的第四个目的是用半导体激光二极管光束对某记号进行描准时，在特别长的工作距离的情况下，也可以不产生操作错误，采用试寻索的方式。
本发明的第五个目的是，提高利用半导体激光二极管光束以光学方法读取记号的效率，并由此减少读取记号所需要的时间。
本发明的第六个目的是，扫描前使记号相对于半导体激光二极管扫描器位于正确的位置上，并且在扫描中，用该半导体激光二极管扫描器，可以做到正确跟踪该记号。
本发明的第七个目的是，使描准和读取都使用同一个光源。
本发明的第八个目的是，为控制描准和读取提供了一个多位置、手动按压的扳机。
本发明的第九个目的是，为了控制位于离扫描头不同距离上的记号的读取，提供多位置扳机。
本发明的第十个目的是，提供非常轻、流线型、手携式、操作容易并使用时不使臂腕疲劳的扫描头和/或装置，特别是不仅适合于读取黑白记号，而且也适合于读取通用UPC条形码记号，完全可以由使用者掌握的激光二极管操作扫描头和/或装置。
为了达到这些目的和如下所述的其它目的，提出了本发明。
本发明提供了一种光学扫描装置，用于读取各部分具有不同光反射特性的记号，包括：
（a）壳体，该壳体上设有出射口;
（b）光源，装在上述壳体内，用以产生光束;
（c）可操作控制装置，也装在上述壳体内，用以使上述光束从上述出射口射出，并能确定上述光束的方向，在第一工作状态，照亮上述记号的第1区域，在第二工作状态，照亮上述记号的第2区域。
（d）启动装置，用于启动上述控制装置处于上述工作状态。
所述的壳体上具有供手持操作的手柄，所述的启动装置是设在所述壳体上的、可以手动操作的启动装置。
所述的启动装置包括与所述的控制装置相连动，以便选择工作状态的多位置扳机。
所述的第一区域是静态描准区域，所述的第二区域是延展到整个记号的动态读取线性区域。
所述的第一区域是延展在记号的一部分的一个动态描准线性区域，而第二区域则是延展到整个记号的一个动态读取线性区域。
所述的两个区域是位于距所述壳体上的所述出射口不同距离的动态读取线性区域。
上述光源是产生激光束的激光器，所述的控制装置决定激光束的方向，使其在相应工作状态下分别照射所述记号上的所述第一和第二区域。
所述的控制装置包括一具有使所述光束在所述一个工作状态扫过所述记号的可动扫描元件的扫描装置。
所述的扫描装置是反射镜，该反射镜安装成使其相对于一轴线，沿着圆弧向相反方向反复做往复运动。
所述的启动装置使所述扫描元件在所述的第一工作状态中维持静止状态，而在所述的第二工作状态中，沿所定角度的圆弧反复做往复运动。
所述的启动装置使所述的扫描元件在所述的第一工作状态中沿着限定角度范围的圆弧反复进行往复运动，而在所述的第二工作状态中沿着大于上述的限定角度范围的预定角度范围的圆弧，反复做往复运动。
所述启动装置使所述的扫描元件在所述的第一、第二两个工作状态中，沿着预定角度范围的圆弧，反复做往复运动。
本发明还提供了一种条形码等记号的读取方法，该方法包括：
（1）产生激光束，
（2）用所述的光束形成第一扫描图形，以便使用者用所述的光束描准所需位置，决定其方向，
（3）选择第二选择位置，以便形成扫描所有待读记号的第二扫描图形，
（4）接收由记号反射的光，产生与表示该记号的数据相对应的电信号。
上述方法中把激光束光源安装在具有手持操作手柄的壳体内，把扫描装置和检测装置安装在所述的壳体内，把可手动操作的传动装置安装于所述的壳体上，以便进行所述的位置选择。
所述的传动装置具有对所述的扫描图形进行选择的多位置扳机。
所述激光束的产生步骤包括，在壳体内安装用于使光束对记号扫描的可动扫描元件，使所述的扫描元件在第一选择位置上沿一限定角度范围的圆弧反复做往复运动，而在第二选择位置上沿着大于所述的限定角度范围的限定角度范围的圆弧，反复做往复运动。
本发明的一个特点是，为了用扫描头读取被描准的记号，在激光装置中采取了用手携扫描头来扫描的结构。如通常做法，把几个构成部分安装在扫描头上。例如在扫描头内设置产生入射光束（最好是激光束）的装置，如半导体激光二极管或者是气体激光器或非激光光源。在扫描头内设置改善入射激光束的光学装置，该光学装置使入射激光束沿着第一光路射向位于扫描头外并与入射激光束的传播方向大致垂直的参考面及在该参考面附近、位于工作距离范围的记号，该装置如凸透镜、凹透镜、反射镜或其它光学元件都设在扫描头内。为方便起见，以后把位于参考面和扫描头之间的记号定义为近距记号，而把远离扫描头位于参考面另一侧的记号定义为远距记号。
激光被记号反射，该反射光中至少是返回的部分沿着由记号向扫描头方向的第二光路前进。为了对记号进行扫描，最好是每秒钟多次对记号反复进行横向扫描，在扫描头上安装扫描马达，该扫描马达具有一输出轴，该轴上能安装扫描部件例如当做扫描镜的反射面，并能使它来回摆动。
在条形码记号的情况下，构成记号的条和间隔具有不同的光反射特性，由于上述不同的光反射特性，反射光的返回部分在横扫记号的方向上光强度是变变化的。
在扫描头上还设有传感器装置，如一个或一个以上的光电二极管，以便在整个视场上检测反射光返回部分的光强度变化，并且产生指示该光强度变化的电模拟信号。信号处理装置也安装在扫描头上，以便处理上述模拟电信号，通常地该模拟信号处理成数字电信号，该数字电信号可以被解码成所扫描信号的数字描述。扫描装置是用以使入射激光束本身或传感器装置的视野或上述两者对记号进行扫描。
在有些情况下，将译码/控制电路或者装在扫描头内某一个位置上、或者装在离开扫描头的位置上。译码/控制电路进行工作，把数字化信号译码成上述的数据，并判断该记号的译码是否已顺利进行，而且在判定为该译码顺利进行了的时候结束读取。可手动操作的扳机设在扫描头上，而且与激光束产生装置、扫描装置、传感器装置、信号处理装置及译码/控制装置有效连接，以便启动上述各部分，根据该扳机的动作便开始读取。扳机动一次对每个记号动作一次。最佳实施例中，由扳机动作而引起译码/控制装置的动作，该译码/控制装置的动作相应引起激光束产生装置、扫描装置、传感器及信号处理装置工作。
在常规使用时，使用者手提着扫描头描准待读取的各记号，只要记号被放好，使用者就开动扳机进行读取。译码/控制装置可做到记号一被读取就向使用者发出警告，使使用者注意下一个记号，反复进行读取程序。
如上所述，由于激光波长、激光亮度、周围光的亮度、扫描速度等因素和其它因素而不容易用肉眼识别入射激光束或反射激光束时存在一些问题。由于这样的“不可见性”，使用者不能看见激光束，就不容易知道激光束是否定位于记号上或扫描激光束是否在对整个待扫描记号进行扫描。为了解决这个问题，已有技术曾提出了使用单独的描准光学装置的方案。
然而，本发明提出的不是增加重量、加大尺寸、增大能耗的多个描准用光学装置的方案，而是提出了利用光源本身的方案，即用同一光源的光在读取记号之前，帮助使用者将扫描头定位并对准各记号。
光源（最好是激光二极管）与扫描装置和扳机相连，并且由扳机启动，光束被导引从光源射向所述参考面并依次射向各记号，可见地照亮至少各记号的一部分或第一区域，这样使用者可找出记号的位置。由此使用者容易做到用扫描头正确对准各待读取记号。
在本发明的一个较佳实施例中，装置把光束射向各记号，在视场内照亮记号上一个大致为圆形的光点区域，（最好在记号的中心附近）。最好该光点区域在描准期间保持静止不动，以便远距记号及近距记号都可以在扫描前被使用者看见和定位。
另一实施例中，装置使光束射向扫描反射镜，该镜子往复摆动，使该光束横向扫描各记号的一部分，这种情况下，上述的第一区域是一个长度短于记号长度的线性区域。这种动态描准比静态描准更容易识别近距记号、更容易决定位置和进行扫描。
另一个实施例中，上述第一区域是其长度与记号长度至少是相等（理想情况是更长）的线性区域。这种动态描准对扫描最容易跟踪。扫描是对整个记号扫描，所以可以使用同一光束进行读取。
最好是，装置把光束射向具有静止状态和至少一个摆动状态的扫描反射镜。首先，该光束被静止的或者是移动中的镜子反射后射向各记号、扫描记号前照射视场内的一个光点或者是线性区域（最好是符号的中心），以确定符号位置。这时扫描反射镜做往复摆动，使光束反射到记号上，对整个记号进行扫描，照射延展到整个记号的一个线性区域，以读取记号。
为了实施这样的描准及读取，上述扳机最好是多位置形式，并通过译码/控制装置，直接或间接地与光源及可摆动的扫描反射镜连接。在扳机的第一位置，即在断开状态中最好使扫描头的全部构件处于停止状态。在第二位置即第一工作状态中，在所定时间内光束照射到处于所定的静止位置（例如中心位置）上的扫描反射镜，从而使光束被导引射出扫描头并照射到待读记号中心的一圆点区域。在第三位置，即在第二工作状态中，扫描头的所有构件，包括使扫描镜往复摆有关的部件都被起动，由此开始进行记号的读取，并使光束照到记号上的一个线性区域。
在另一个实施例中，扫描镜在上述第一工作状态在一有限的角度内（如1-5度）来回摆动，照射记号上一有限长度的线性区域。然后，在第二工作状态中，该扫描镜以更大的角度（例如20-40度）来回摆动，照射一个延展到整个记号的更长的线性区域。
还有一种实施办法，扫描镜在上述两种工作状态中，都在上述较大的角度上来回摆动，这样，两个工作状态都可以同时用来完成描准和读取。这对用同一扫描头读取近距记号和远距记号特别合适，也特别适合于以同一扫描头读取高密度符号和低密度符号。
体现本发明新颖性的特征已记载在权利要求书中。然而通过对追加目的和优点的说明、再结合附图看实施例，就可以更好地理解发明的构思和运作方法。
附图说明：
图1是本发明中可携带式扫描头的正视图。
图2是图1中2-2处的放大剖面图。
图3是图2中3-3处的剖面图。
图4是图2中4-4处的剖面图。
图5表示第一工作状态中的扳机组件的放大详图。
图6表示第二工作状态中的扳机组件的放大详图。
图7是一个实施状态的放大图，它表示一个记号和在描准过程中其被照射的部分。
图8是另一个实施状态的放大图，它表示一个记号和在描准过程中其被照射的部分。
其中，（10）-激光扫描头，（12）-手柄部分，
（14）-本体，（16），（18）-上、下前壁，
（20）-凸出部分（24），（26）-顶壁、底壁，
（28），（30）-侧壁
（32）-扳机，（36）-颈部，
（38）-套环，（40）-上部凸缘部分，
（42）-半导体激光二极管，（46）-电缆，
（48）-印刷电路板，（50）-圆筒状光学筒，
（52）-圆筒状腔，（54）-透镜筒，
（56）-小孔光阑，（58）-档壁部分，
（60）-圆筒状侧壁部分，（62）-透镜，
（64）-线圈弹簧，（66）-扫描镜，
（68）-激光透射窗，（70）-高速扫描马达，
（72）-输出旋转轴，（74）-承架，
（80）-光传感器，
（100）-记号，（104）-光轴，
（128）-主计算机，（150）-光点区，
（172）、（174）-防震元件。
图1-图6表示激光扫描头（10），这个激光扫描头具有轻（不到1镑）、体积小、前部小、流线形、手提式、安全可携带、使用它操作简单、臂腕不感到累等优点，适用于进行记号的读取、扫描和/或分析的扫描机构中，而且在读取前和读取中两种情况下可以依次对各记号进行描准。在本说明书中使用的“记号”这个词，指由在所用光源（如激光）波长上具有不同光反射特性的部分所组成的所有标记。这个记号可以是前述的黑白工业标记（例如code 39 codabar，Interleared 2 of 5等），也可以是常用的UPC条形码标记。这个记号也可以是任何字母和/或数字等。而且“记号”这个词包括设置在一背景区域中的某种记号，该记号或者该记号中的至少一部分的光反射特性，与该背景区域的光反射特性不同。后一个定义下，记号的“读取”，在机器人和对象识别等领域中，具有特别的好处。
参照图1-图3，扫描头10具有大致呈枪形的壳体，该壳体具有其断面大致为长方形的沿着手柄轴大体垂直方向伸长的手柄部分12，和大体上往水平方向伸长的细长本体14。手柄部分12的断面形状和全身的大小要适宜使用者手持，并容易操作。本体14和手柄12可用轻、有弹性、耐冲击性和可自我支撑的材料，例如合成塑料材料来做。用塑料制成的壳体最好用注射模塑成形，但也可以用真空成形、吹塑成型等。该壳体为中空薄壁壳体。内部空间容积为50立方英寸以下，有时是25立方英寸或者更小。这些数值并不是做为被限定的数值来使用，而是做为扫描头10最大尺寸和容积的一般值来使用。
如图1-图3所示，本体14在其前方有凸出部，这个区域有上前壁16和下前壁18。上前壁16和下前壁18均向前延伸，在位于扫描头10最前端的凸出部分20相结合。而且本体14具有后部区域，该区域具有置于前壁16、18后方的后壁22。本体14还具有顶壁24、顶壁24下方的底壁26以及位于顶壁24与底壁26之间平行相对的一对侧壁28、30。
在扫描头10的前部手柄部分12和本体14相结合的部位，而且也是使用者握手柄时食指常接触的部位，装有手动扳机，最好是可按压扳机32，该扳机可以绕枢轴34转动。底壁26具有管状颈部部分36，该颈部部分36沿着手柄轴往下方延伸到一断面大致为长方形的沿径向向内延伸的套环部分38为止。颈部36和套环部分38具有向前方开口的槽，扳机32通过该槽往外突出并可扳动。
手柄部分12具有其断面大体为长方形、沿径向方向外侧延伸的上部凸缘部分40，该上部凸缘部分40也具有向前方开口的槽，扳机32通过该槽往外突出并能扳动。上部凸缘部分40有弹性，而且可以向半径内侧方向变形。该上部凸缘部分40被插入到颈部部分36，则上部凸缘部分40与套环部分38相接，而上部凸缘部分40向半径方向内侧弯曲。上部突缘部分40穿过套环部分38时由于其弹性，上部凸缘部分40回复到当初变形前的状态，以按扣方式锁接于套环38的后方。为了从本体14拆卸手柄部分12，使手柄部分12的上部往内侧充分弯曲，使得上部凸缘部分40再通过套环部分38，这样可以使手柄部分12离开颈部36。以这种方式，手柄部分12即可以可拆卸地扣接在本体部分14上，也可从其拆下。若有必要，也可将其它可替换的手柄装在本体上，这些手柄内装有不同的激光扫描系统部件，这样即可以使扫描头10能满足使用者的不同要求。
扫描头上安装有多个部件，如以下要说明的，无论是直接地或间接地，其中至少一部分是经一控制微处理器而由扳机32启动的。扫描头的部件之一是光源（参照图4），例如半导体激光二极管42，当扳机32使它工作时，即可产生并射出入射激光束。该入射激光束的光使用者在工作时不容易看见或是看不见。该二极管可以是连续发光型的，也可是脉冲型的。二极管42需要的是低电压（如12V以下的直流电压），该低电压由设在扫描头内的电池（DC）或者是由可拆卸地安装在扫描头上的可充电电池盒，或者是由联接扫描头与外部电源（例如DC电源）的电缆（46）内的电源导线提供。如图4所示，激光二极管42安装于印刷电路板48上。光学组件安装于扫描头上，并且相对于二极管42可调节地定位，以便用光学手段调整入射激光束，使之通过第一光路指向参考面方向。该参考面位于扫描头外，在凸出部分20的前方，它大体上垂直于入射激光束传播的长轴方向。待读取记符号放置在与参考面相邻的参考面两侧、一侧或者是另一侧上，也就是说放置在以光学手段被调整的入射激光束的焦距即视场内的任何地方。把这个焦距或视场又看作可读取工作距离。入射激光束由记号向很多方向反射，反射激光束中，把沿着第二光路远离记号，向扫描头内传播的部分在这里视作返回部分，当然对使用者而言这部分也不容易看见。
如图4所示，光学组件包括一细长、圆筒状的光学筒50，该圆筒状光学筒50一端部有一圆筒状腔52，二极管42的环形壳部紧密地安接于其内，以便使二极管42保持在固定位置上。而且在光学筒50的另一端安装有透镜筒54，使之可在长轴方向上移动。透镜筒54具有小孔光阑56和围着和限制该小孔光阑56的边缘挡壁部分58以及形成内部空间的圆筒状侧壁部分60。
光学组件还包括设置于侧壁部分60内的空间的在第一光路上使激光束聚焦于参考面上的聚焦透镜62，如平一凸透镜。小孔光阑56可设置于透镜62的任一侧，但最好是在其后方一侧。一偏置装置或线圈弹簧64被设置于光学筒内，其一端顶着二极管的壳部，另一端顶着透镜62的平面一侧。弹簧64将透镜62压向挡壁部分58，由此将透镜62相对于小孔光阑56固定地定位。当透镜筒54沿长轴方向移动时，透镜62和小孔光阑56一体移动。侧壁部分60与光学筒50的内周壁，先以螺纹配合或滑动配合形式相接，由此，当获得所要求的透镜62和小孔光阑56间以及透镜62和二极管42间的长轴方向的空间时，以如粘接剂或紧固件紧固的办法将侧壁部分60固定在光学筒的内壁上。侧壁部分60和光学筒50之间沿长轴方向的相互运动，即构成了一个将透镜62和小孔光阑56可调节定位的装置，而相对二极管定位透镜和小孔光阑即构成了一个在距二极管预定空间内固定地定位透镜和小孔光阑的装置。
小孔光阑56的横断面小于该小孔光阑56处的入射激光束横断面，从而使只有入射激光束的一部分能通过小孔光阑56，沿第一光路到达后面的记号上。挡壁部分58挡住入射激光束的其它部分，使该其它部分不能通过小孔光阑56。小孔光阑最好是加工成其横断面为圆形，以便容易加工。也可以加工成长方形或者椭圆形，在这种情况下，长方形或者是椭圆形横断面的长轴尺寸，要与入射激光束的较大发散角相匹配，以便把更多的能量传送到记号上。
根据衍射光学的定律，所需入射光束在参考面上的横断面大小特别取决于小孔光阑的尺寸、入射光束波长、透镜62与参考面间的长轴方向距离。在这里，若假设上述波长和长轴距离不变，则可以用控制小孔光阑横断面尺寸的方法容易地控制参考面上的光束横断面大小。把小孔光阑放置于透镜62的后方而不是前方，则在决定光束在参考面上的横断面时不需要考虑透镜的容许量。
小孔光阑56位于激光束的中央位置，以使光强度在垂直于和平行于二极管42的p-n结（即发射体）的平面上都基本均匀。应该注意到，因为激光二极管光束径向不均匀性，垂直于p-n结的平面上的光强度在光束中央最强，向外随半径变大而减弱。这点在平行于p-n结的平面上也是一样，但其强度以不同的比率减弱。因而，通过把最好为圆形的小孔设置在具有椭圆形较大横断面积的激光二极管光束的中心上，由此小孔处的椭圆形光束断面将被基本上调整为圆形，并使垂直于和平行于p-n结的平面上的光强都基本为一常量。小孔光阑最好把光学组件的数字孔径减小为0.05以下，这样用单一透镜62就可以把激光束聚光于参考面上。
最佳实施例中，激光二极管42的发射体和小孔光阑56间的距离约在9.7-9.9毫米的范围内，透镜62的焦距为9.5-9.7毫米的范围。如小孔光阑56为圆形时，那么其直径约为1.2毫米。如小孔光阑56为长方形时，大小为约1毫米×2毫米。如小孔光阑56之前光束断面积为3.0毫米×9.3毫米。这些例举的距离和尺寸可使激光二极管光束经光学组件调整聚焦后在离前缘部分20约3-4英寸的参考面上形成约6-12密耳（mil）的光束断面。工作距离应使如前所定义的近距记号可位于离前缘部分（20）约1英寸的地方与参考面之间的任何位置上，可使如前所定义的远距记号可位于参考面和离该参考面约20英寸的部分之间的任何位置上。
通过小孔光阑56的入射激光束沿着扫描头内的光轴102照射，由光学组件向后，到达大致为平面的反射用扫描镜上。该扫描镜66把入射的激光束向前方反射，使反射光沿另一个光轴104，通过装在上前壁16上的向前的激光透射窗68，到达记号上。如图7所示，是一个位于参考面附近的代表性记号，在条形码情况下，该记号由一系列沿着纵向相互间隔的直条组成。参考序号150表示延伸到记号上的圆形可见光点。图7中的激光光点150表示的是静态位置或者是瞬间动态位置的情况。因为扫描镜66由扳机32启动后，如下所述，保持静止或者是反复横向摆动，使入射激光束在长度方向上对记号的几个或所有的条进行扫描。
扫描镜66安装于扫描装置上，最好是安装在美国专利4387397号中所示和所述的高速扫描马达70上。本发明的说明书参考了该专利的全部内容。扫描马达70具有输出旋转轴72，该轴上固定地安装承74，从本发明的目的出发，只指出这些就足够了。扫描镜66固定地装在承架74上。马达70在所需大小的弧度上，典型地是在360度以下的弧度上，以每秒钟多次摆动的速度，在正反圆周方向上驱动旋转轴72，使之反复做往复摆动。在较佳实施例中，扫描镜66和旋转轴72结合在一起摆动，扫描镜66使入射的激光二极管光束在参考面上，在扳机的第一工作状态在约1-5度，在扳机的第二工作状态在约20-40度的角度范围或弧度上进行每秒20次的扫描，即以40次的摆动速度反复进行扫描。
再参照图2。反射激光返回部分具有变化的光强，这是因为组成扫描中的记号100的不同部分具有不同的反射特性而引起的。被反射的激光返回部分，由球形凹面聚光反射镜76全部被聚光，形成由如图2所示的上、下部边缘线108、110以及由如图3所示的两侧边缘线112、114所决定的锥形聚光区域内的宽幅锥状光束。聚光镜76把锥状会聚光沿光轴116向扫描头内反射，沿第二光轴射向传感器如光传感器80上。由上、下部边缘线118、120（见图2）以及两侧边缘线122、124（见图3）形成向该光传感器80会聚的锥状激光束的边界线。光传感器80（最好是用光电二极管）检测在沿着（最好超出）上述线性扫描的视场内的会聚激光束的变化光强，并产生模拟电信号，该电信号能表示检测出的光强度的变化。
再参见图7。参考序号126表示记号100上的一个瞬间集光区，瞬间激光光点150即从其上反射回来。换一种说法，当激光光点150照到记号上时，光传感器即“看到”集光区126。聚光反射镜76被安装在承架74上，当扫描镜70被扳机32启动时，聚光反射镜76反复进行横向往复摆动，使光电二极管的视野沿长度方向扫过记号，对记号进行线性扫描。
扫描头上还装有两个（或更多的）印刷电路板84、86，在该基板84、86上安装有各种电路。例如在印刷电路板84上的由元件81、83、85组成的信号处理装置，其用来处理由传感器80产生的模拟电信号，然后产生数字化了的视频信号。从该视频信号可获取记号的数据表示。适应于这个目的的信号处理装置记载在美国专利4251798号中。由电路板86上的元件87、89构成扫描用马达70的驱动电路。适应于该目的的马达驱动电路记载在美国专利4387297号中。电路板86上的元件91构成控制开关，以下将说明它的作用。电路板48上设有二极管42和传感器80，而电路板48上的元件93是电压转换器，它把输入电压转换为适合于供激光二极管42的电压。做为参考，本说明书中借用了美国专利4251798号和4387297号的全部内容。
数字化了的视频信号被送到电联动装置中，该装置由设在本体14上的插座88和在手柄部分12上成对地设置的插头90构成。只要把手柄部分装到本体上，插头90就与插座88从电路到结构上自动地相连。手柄内还安装有一对电路板92和94（参见图1）。该电路板上安装有各种元件。例如由元件95、97和其它元件构成的译码/控制装置，用以把数字化了的视频信号译成数字化译码信号，然后通过软件控制程序中的算法，从上述译码信号中获取所需的记号的数据表示。译码/控制装置包括存储控制程序的PROM、暂存数据的RAM、控制PROM和RAM的控制用微处理器。该译码/控制装置能判断何时已成功地完成对一个记号的译码，从而终止该记号的读取。通过按压扳机32就开始读取。译码/控制装置还包括控制电路，当由扳机启动开始读取时，该控制电路控制的扫描头内的可启动部件启动，同样，该控制电路还可控制自动通知使用者读取已结束，例如把控制信号送到指示灯96，根据该指示灯的点亮，使使用者可获知自动地结束了读取。
在一个实施例中，译码信号沿电缆46内的信号导线被送到远处的主计算机128中。该主计算机128主要作为大数据库，存储着译码后的信号，某些情况下，提供与译码后信号有关的信息。例如，主计算机可提供某些被译码记号所确定的物品零售价格信息。
在另一个实施例中，在扫描头上安装有现场数据存储装置，例如元件95，存储读入的多个译码信号。由此，该被存储的译码信号再被转送到远处的主计算机中。由于设置了现场数据存储装置，使在记号读取中可以不用电缆46，这一点对于使扫描头的操作尽量灵活方便是非常需要的。
沿着电缆46内的电源导线，给激光二极管42以及扫描头内需要电源的各元件供电。而且使用了一个变换器，如元件93，把输入电压转换成所需的电压值。
根据本发明，没有使用单独的描准光装置，激光二极管42本身就用来描准。如图2所示，扳机32处于断开状态，这时扫描头内可启动的元件，即使不是所有的，也至少有一些是不工作的。一对电开关158、160（参见图5）装在电路板84的背面。开关158、160各自具有用弹簧偏位的衔铁或按钮162、164，该按钮处于断开状态时从开关伸出来，压住控制杆166的一端。控制杆166枢接于扳机32后方扩张部170上的枢点168处。
如图5所示，当扳机32先被按压到第一初始位置，控制杆166只顶压按钮162，被压下的开关158即使整个装置处于第一工作状态，在该第一工作状态中，二极管42被扳机32启动而工作，该二极管的光束往后射向扫描镜66，然后再从那里向前反射。也可以是，二极管42已经在工作，扳机动作只是用来使光束射向扫描镜。在上述第一工作状态中，扳机使扫镜66置于一预定的固定位置上。这个固定扫描镜66使光束射向记号，在扫描前在记号上可见地照亮一个光点区150，以便帮助使用者在记号读取前寻找记号，通过给扫描马达70的直流线圈通电使马达70的输出旋转轴和固定在其上的扫描镜66作角旋转到一个中心参考点，即可完成扫描镜66定位于上述固定位置。直流电压通过开关91被接通到马达线圈上。扫描马达固定的情况下，可减少给激光二极管的电力以节约能量。
除了使扫描镜维持在稳定状态，也可用扳机启动二极管42和/或用于扫描马达70的控制电路87、89，使扫描镜66在有限的弧度上，如1°-5°量级的弧长上摆动，可见地照亮记号上的一有限线性区域152（参见图8）。这个线性区域小于符号的长度。为了获得这一有限的动作，控制开关91把一预定大小的交流驱动电流接通到扫描马达的线圈上。
扫描镜66也可在较大的弧度上，如20°-40°量级的弧长上摆动，可见地照到记号上一较大的线性区域156（参见图8）。这个线性区域至少与符号的长度相等。为了获得该限定动作，使扫描马达的线圈通过开关91，得到大于上述预定大小的交流驱动电流。
如图6所示，把扳机32进一步按压到第二状态时，控制杆166同时顶压按钮162和164，使装置处于第二工作状态。在第二工作状态中，扳机32启动扫描头内的所有剩下的可启动元件，如激光二极管42，使扫描镜66往复运动的扫描马达70的控制电路、光电二极管80、信号处理电路，以及扫描头内部的其它元件，开始记号的读取。扫描镜66往复运动，以使光束扫过整个记号，可见地照射到记号上的一个线性区域，该区域与沿着视野伸展的线性区域156是同一的。因此，在扫描中，可以帮助使用者在读取记号时跟踪记号。该记号跟踪对于近距记号，是高度可见的，但对于远距记号可见性即降低。
当第一区域和第二区域处于可识别的线状扫描，并这些区域扩展到整个记号时，为了读取具有不同密度的记号或者是相对于扫描头位于不同位置上的记号，可以使用同一个扫描头。
也可以用具有连续接点的单个二极开关，进行上述扫描头内元件的连续启动。
如图2所示，通过安装于前部的防震元件172和后部的防震元件174，缓和扫描头内的多种元件的震动。电路板48及其上的所有元件被支承在上述前部防震元件172上，而安装有扫描马达70的支承板176被支承在后部的防震元件174上。光挡板178将本体的内部隔开，防止周围的杂光到达光传感器80上。
图2所示的激光扫描头是逆反射型，其中，向外的入射光和传感器装置的视野都进行了扫描。很容易理解，本发明的其它变形也属于本发明的范围，如向外的入射激光束可以通过扫描头上的一个窗口射向并扫过记号，而不对视野进行扫描，返回的激光通过扫描头上的另一个窗口收集。也可以是，向外的入射光束射向记号，但不对其进行扫描，而对视野进行扫描。
考虑到美观、环境、尺寸、机械和电气元件的选择和配置、壳体内外的防震强度等，可采用不同的壳体类型和形状来代替图中所示的壳体。
本发明的扫描头不一定非是手提型，也可作成桌面式的、可独立立住的工作台。记号通过工作台，最好是通过其上向外射出激光束的窗口部分。虽然工作台本身是固定的，但至少在记号的扫描中，记号相对于工作台可以移动并被射出的入射光记录。
根据本发明，激光扫描头可读取高密度、中密度以及低密度的条形码记号，其工作距离分别为1英寸-6英寸，1英寸-12英寸及1英寸-20英寸（1″-6″，1″-12″以及1″-20″）。在这里所定义的高密度、中密度以及低密度条形码记号，其条和/或间隔的最小宽度分别为7.5密耳（mil）、15-20密耳以及30-40密耳的量级。在较佳实施例中，对于已知密度的记号的参考面位置，相对于该记号的最大作业距离是最优化的。
在本发明的另一方面，有时要求上述的描准光点或线性区域一明一暗地闪亮，以使照射区域容易被看到或减少激光二极管消耗的平均能量。这种使照射区闪亮的目的可以借助电和/或机械的方法达到。
在上述本发明的实施例中，揭示了为可携带的激光二极管扫描头用的多位置扳机，但是本发明并不限于此，也可以采用各种派生的形状和结构。