專利名稱：條碼閱讀器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種條碼閱讀器。
背景技術：
條碼符號通常是由具有許多種可能寬度的矩形條或元素組成的。元素的特定編排確定按照一套規(guī)則和定義來表征字符，這些規(guī)則和定義是通過條碼符號表示法來確定的。條和空的相對尺寸是由所采用的編碼種類決定的，條和空的實際尺寸也是如此。條碼符號每英寸所表征的字符數(shù)目被稱為符號的密度。為了增加在一個給定的表面積上能夠表征或存儲的數(shù)據(jù)量，除了一維條碼之外，還發(fā)展了二維條碼，二維條碼不僅在水平方向上存儲數(shù)據(jù)，垂直方向上也可以存儲數(shù)據(jù)。
現(xiàn)有采用電荷耦合器件識讀條碼的條碼閱讀器包括條碼識讀裝置和光學系統(tǒng)，所述的條碼識讀裝置包括電荷耦合器件和條碼解碼單元，所述的光學系統(tǒng)是凸透鏡，條碼閱讀器還可以包括掃描窗，該掃描窗是透光率高的平面鏡?，F(xiàn)有的條碼閱讀器可以很方便地閱讀常規(guī)大小的條碼，但是光學系統(tǒng)沒有把條碼放大的功能。
然而，微型條碼具有不易被發(fā)現(xiàn)和復制，有效地防止被不法分子假冒的優(yōu)點。條碼的條和空的尺寸比條碼閱讀器的電荷耦合器件的分辨率小的條碼稱之為微型條碼。例如條碼閱讀器的電荷耦合器件(CCD)通常采用高分辨率的電荷耦合器件，由電荷耦合器件的尺寸和最大分辨率，可以算出每個像素之間的最小空間可分辨距離。例如1/2英寸的電荷耦合器件的靶面尺寸為6.4mm×4.8mm，如果分辨率為640×480，則在每兩個像素之間的最小可分辨距離為0.01mm，如果條碼表示信息的條和空之間的距離小于0.01mm，則所采用的電荷耦合器件就不能識讀出條碼信息，此時該條碼可視為微型條碼。微型條碼的制作依靠現(xiàn)有技術能夠很容易地實現(xiàn)，但是現(xiàn)有的條碼閱讀器卻不能識讀微型條碼，使這種微型條碼的應用受到了限制。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有閱讀器不能讀取微型條碼，從而沒有使這樣的條碼推廣使用的問題，提供了一種能夠讀取微型條碼的條碼閱讀器。
本實用新型提供的條碼閱讀器包括條碼識讀裝置1和光學系統(tǒng)2，所述的條碼識讀裝置1包括電荷耦合器件3和條碼解碼單元4，其中，所述光學系統(tǒng)2是凸透鏡或者成實像的透鏡組合，電荷耦合器件3與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離為所述凸透鏡焦距或者成實像的透鏡組合等效焦距的2倍以上。本實用新型提供的裝置解決現(xiàn)有條碼閱讀器不能閱讀微型條碼的問題，使微型條碼運用于防偽成為可能。


圖1是本實用新型的一個實施例的結構圖；圖2是本實用新型的又一個實施例的結構圖；圖3是本實用新型的光學系統(tǒng)成像的光路圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明按照本實用新型提供的條碼閱讀器，如圖1所示，該條碼閱讀器包括條碼識讀裝置1和光學系統(tǒng)2，所述的條碼識讀裝置1包括電荷耦合器件3和條碼解碼單元4，其中，所述光學系統(tǒng)2是凸透鏡或者成實像的透鏡組合，電荷耦合器件3與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離為所述凸透鏡焦距或者成實像的透鏡組合等效焦距的2倍以上，優(yōu)選為2-10倍。
按照本實用新型提供的條碼閱讀器，如圖2所示，該條碼閱讀器還可以并優(yōu)選包括包圍條碼識讀裝置1和光學系統(tǒng)2的外殼5，條碼識讀裝置1和光學系統(tǒng)2固定在外殼5上。
按照本實用新型提供的條碼閱讀器，如圖2所示，該條碼閱讀器還可以并優(yōu)選包括掃描窗6，該掃描窗6是透光率高的平面鏡，與電荷耦合器件(3)分別位于光學系統(tǒng)的兩側，其與光學系統(tǒng)的距離符合公式(1)1l′+1l=1f′---(1)]]>其中，l為掃描窗6與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離，l’為電荷耦合器件3與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離，f’凸透鏡的焦距或透鏡組合的等效焦距。
參考圖3，圖中標號7所指虛線為條碼平面，標號8所指虛線為CCD焦平面，標號9和10所指帶箭頭直線分別為兩條光線。掃描窗6與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離，即條碼平面7與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離為像距，電荷耦合器件3與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離，即電荷耦合器件(CCD)3的焦平面8與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離為物距，這樣滿足了物距、像距和焦距之間的成像關系，保證了掃描后放大的圖像在電荷耦合器件3的焦平面上成實像，使得采用現(xiàn)有條碼識讀器不能識別的微型條碼，可以被電荷耦合器件3分辯。
按照本實用新型提供的條碼閱讀器，其中，電荷耦合器件3用于獲取條碼圖像，條碼識別單元4為具有解碼功能的圖像處理單元。電荷耦合器件3和條碼識別單元4的結構、種類為本領域技術人員所公知。
本實用新型的一個實施例是用凸透鏡作為光學系統(tǒng)2，具體放大倍數(shù)根據(jù)微型條碼的最小信息條碼之間的距離和電荷耦合器件3的最小可分辨距離來計算，例如，采用1/2英寸、分辨率為640×480的電荷耦合器件，如果微型條碼的最小信息條碼之間的距離為0.005mm，則至少需要放大2倍。
凸透鏡的位置可以根據(jù)物距、像距和凸透鏡焦距或透鏡組合的等效焦距的關系，由公式(1)確定。參考圖3，如果需要放大兩倍，則需要像距l(xiāng)’與物距l(xiāng)之比為2。例如從條碼到電荷耦合器件的距離為6cm，則l’＝4cm，l＝2cm。此時焦距f’＝1.33cm。由此計算可知，在需要放大兩倍的條碼閱讀器中，把焦距為1.33cm的凸透鏡放在距離微型條碼2cm、距離電荷耦合器件4cm的地方，既可以實現(xiàn)該條碼閱讀器功能?；谶@個原理本實用新型適用于一維條碼和二維條碼。
按照本實用新型一個優(yōu)選的實施方式，用成實像的透鏡組合作為光學系統(tǒng)2。所述成實像的透鏡組合相當于一個凸透鏡，其等效中心及等效焦距的定義為本領域技術人員所公知。所述成實像的透鏡組合可以是多個凸透鏡的組合，或者是一個或多個凸透鏡與一個或多個凹透鏡的組合。用現(xiàn)有的光學設計軟件，如ZMAX或CODEV等光學設計軟件，本領域技術人員可以根據(jù)系統(tǒng)的放大倍數(shù)和物距、像距距離仿真出透鏡組合系統(tǒng)，可以得到像差優(yōu)于單個透鏡的像差的透鏡組合。
本實用新型提供的條碼閱讀器還可以包括獨立存在或固定在外殼外部或內(nèi)部的照明裝置，以增強圖像的亮度和對比度。
按照本實用新型一個優(yōu)選的實施方式，用單一波長的光源作為照明裝置，這樣能夠減少由多光譜光源帶來的色差。
采用本實用新型所述系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術中的條碼閱讀器不能識別微型條碼的問題，從而使微型條碼在各個領域的應用成為可能。
權利要求1.一種條碼閱讀器，包括條碼識讀裝置(1)和光學系統(tǒng)(2)，所述的條碼識讀裝置(1)包括電荷耦合器件(3)和條碼解碼單元(4)，其特征在于，所述光學系統(tǒng)(2)是凸透鏡或者成實像的透鏡組合，電荷耦合器件(3)與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離為所述凸透鏡焦距或者成實像的透鏡組合等效焦距的2倍以上。
2.根據(jù)權利要求1所述的條碼閱讀器，其中，所述電荷耦合器件(3)與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離為凸透鏡焦距或者成實像的透鏡組合等效焦距的2-10倍。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的條碼閱讀器，其中，該條碼閱讀器還包括包圍條碼識讀裝置(1)和光學系統(tǒng)(2)的外殼(5)，條碼識讀裝置(1)和光學系統(tǒng)(2)固定在外殼(5)上。
4.根據(jù)權利要求3所述的條碼閱讀器，其中，該條碼閱讀器還包括掃描窗(6)，該掃描窗(6)是平面透射鏡，與電荷耦合器件(3)分別位于光學系統(tǒng)的兩側，并固定在外殼(5)上，掃描窗(6)與光學系統(tǒng)(2)的距離符合如下公式1l′+1l=1f′]]>其中，l為掃描窗與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離，l’為電荷耦合器件與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離，f’為凸透鏡的焦距或者透鏡組合的等效焦距。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的條碼閱讀器，其中，所述的條碼閱讀器還包括照明裝置。
6.根據(jù)權利要求3所述的條碼閱讀器，其中，所述的條碼閱讀器還包括固定在外殼外部或內(nèi)部的照明裝置。
7.根據(jù)權利要求5所述的條碼閱讀器，其中，所述的條碼閱讀器的照明裝置為單一波長的光源。
8.根據(jù)權利要求6所述的條碼閱讀器，其中，所述的條碼閱讀器的照明裝置為單一波長的光源。
專利摘要條碼閱讀器包括條碼識讀裝置(1)和光學系統(tǒng)(2)，所述的條碼識讀裝置(1)包括電荷耦合器件(3)和條碼解碼單元(4)，其中，所述光學系統(tǒng)(2)是凸透鏡或者成實像的透鏡組合，電荷耦合器件(3)與凸透鏡中心或者成實像的透鏡組合的等效中心的距離為所述凸透鏡焦距或者成實像的透鏡組合等效焦距的2倍以上。本實用新型提供的條碼閱讀器解決了現(xiàn)有條碼閱讀器不能閱讀微型條碼的問題，使微型條碼在各個領域的應用成為可能。
文檔編號G02B3/00GK2821700SQ20052001802
公開日2006年9月27日 申請日期2005年4月29日 優(yōu)先權日2005年4月29日
發(fā)明者薛寧 申請人:東方惠科防偽技術有限責任公司