專利名稱：長距離條碼掃描解讀器的制作方法
技術領域：
本實用新型長距離條碼掃描解讀器，涉及用以采用光學方法為特征的計量設備。
習用的CCD條碼解讀器系由LED光源發(fā)射光線至條碼處，條碼則反射LED光源，并將該反射光線傳送到CCD感測器上，再由CCD感測器后端的CCD處理驅動放大電路、A/D波形取樣比較器、解碼器等所輸出的數(shù)位訊號轉換成可辨認的字元資料。
如上述的辨認程序，其主要系由光訊號轉換成可辨識的字元資料，而光訊號的強弱系辨識程序優(yōu)劣的關鍵，該光訊號的強弱在上述條碼辨識程序中有兩項因素，一為LED光源發(fā)射光線打到條碼的發(fā)射光線，二為條碼就上述發(fā)射光線所反射的光線。
首先，上述結構系由LED所發(fā)出的光源，該光源的行進距離若較遠，則其光線散射情況嚴重，條碼所反射的光亮度會大幅降低；再者，條碼上的反射光線透過鏡頭上的圓形通孔(光闌)在CCD感應器上成像，但受CCD感測器的感光條件限制，該圓孔不能太小，否則因入光量不足而無法感測，但該圓形通孔只要稍微加大則外界其它光線的進入量增加，也會影響條碼的感測能力，故而上述兩項限制造成習用的CCD條碼解讀器必需緊貼于條碼上或離開一段非常短的距離才能解讀條碼，而嚴重限制解讀能力。
由此，一般條碼貼設于商品上，以供商品庫存及買賣情形的資料控制用，而條碼讀取動作通常系在買賣當時處理，由于習知的解讀器動作靈敏度低且使用時必需相當接近條碼，造成交易速度的延遲，對于買賣交易頻繁的超級市埸等地，緩慢的交易速度影響購買效力，因此，也影響交易收入。
鑒于上述原因，設計出一種長距離條碼掃描解讀器。
本實用新型目的在于提供一種能集中發(fā)射光線并能延伸閱讀條碼所需距離的長距離條碼掃描解讀器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在已有技術基礎上，光源前加裝聚光型光柱，該光柱致使發(fā)射光成線狀的截面略呈水平狀，鏡頭上具有一矩形通孔以形成一光闌，該通孔的長邊與光感應器橫向設置的感應元件相垂直，且通孔制成由后向前漸縮的狀態(tài)，以配合光束行進路線而增加入射光量，光感器前設有一再集光凸透鏡。
本實用新型的優(yōu)越性在于能集中發(fā)射光線并延伸了閱讀條碼所需距離，減少了讀碼限制，提高了買賣交易速度，如將來商品數(shù)量及種類越來越多，條碼長度也相應增加時，本實用新型就現(xiàn)有設備，只需簡單變換即可解決。
以下附圖和實施例將對本實用新型的技術特征作進一步的說明。
附

圖1．本實用新型結構原理示意圖。
附圖2．本實用新型的剖面圖。
附圖3．本實用新型光感應器與鎖環(huán)的配合示意圖。
本實用新型長距離條碼掃描解讀器的結構原理如圖1所示，包括有光源1、反射鏡2、鏡頭3及光感應器4等，光源1為發(fā)光二極管，發(fā)光二極管發(fā)光照射條碼5，再經(jīng)反光鏡面2使條碼5上的反射光通過鏡頭3及鏡頭3后方的光感器4，該光感應器4包括CCD感應元件40、紅外線感應控制電路41、CCD驅動及放大電路42、波形取樣比較器43、解碼器44等，在紅外線感應器觸動時，使照射到條碼5的反射光通過鏡頭3后，通過CCD感應元件40使得光訊號轉換成電子訊號，電子訊號經(jīng)過CCD驅動及放大電路42、波形取樣比較器43、解碼器44等而產生編碼資料，再將該編碼資料輸入電腦終端機6內，由電腦終端機6處理所輸入的編碼資料，以避免物品的人工識別及輸入程序。
本實用新型首先集中光束以加強發(fā)射光亮度，光源1系由復數(shù)個發(fā)光二極管(可以六個或六個以上)連續(xù)排列成一排，再于光源1的前端加裝一聚光型光柱B，如圖2，本實用新型的剖面圖所示，該聚光型光柱B的截面形狀略呈半圓形，且其某一端面略向外凸出而具有適當弧度造型，而聚光型光柱B的另一面為一水平面，致使光源1所發(fā)出的光線經(jīng)過聚光型光柱B而被約束成較細的光帶，致其集中在較窄的區(qū)域內，且通過聚光型光柱B的光束與光感應器元件40約略相互平行，使條碼5上的反射光較強并集中。
如圖2所示，將上述條碼5的反射光再經(jīng)過鏡頭3的約束，以增加光感應器4所能接收到的光束，為說明約束反射光的方式，以下分別說明鏡頭3的結構、結構變化及其主要功能。
鏡頭3由過濾鏡31、襯環(huán)32、數(shù)個鏡片33及鎖環(huán)34等依次排列成一條直線組成，過濾鏡31選擇特定波型的光波通過，以便CCD感應元件40動作，鏡片33由襯環(huán)32及鎖環(huán)34固定在中間，多個鏡片33以適當曲度設計并連續(xù)排列，使得光線通過的路徑不致于受到阻礙，并在CCD感應元件40上適當成像。
鏡頭3的鎖環(huán)34上具有一矩形通孔341亦即光闌以阻擋干擾的散射光，該通孔341則呈由后壁面向前壁面漸縮狀態(tài)；其所運用的光學原理在于各種鏡頭3在光學上可以辨認的距離(為景深)隨著通孔341縮小而增加，因為所透過的光束減少而集中在特定的小范圍內，但讀碼器需有足夠的反射光線才能辨認，該通孔341的截面積若縮小，則其入光量會減少而影響讀碼的效果。本實用新型將通孔341的截面積維持不變，而通孔341的截面形狀改為矩形，致使通孔341的橫向寬度縮小，但縱向寬度增加，而通孔341的總截面積比一般圓形通孔的面積大，故而光通量增加，但因光感應器4的感測部位系呈線狀，且為橫向擺設，故只有通孔341(光圈)的橫向寬度才會影響景深，所以以縮小橫向寬度以加深長景深，且加大縱向長度以增加進光量，而得兼顧增加進光量以及增加景深的需求；再者，由于光線通過通孔341前后的光線路徑約略呈對立的兩圓錐體，因鏡頭3具有一定厚度，故而鏡頭3上的通孔341需制成由后壁向面向前壁漸縮的狀態(tài)以配合光線行進路徑。
如將鎖環(huán)34的通孔341變更為矩形，而不需變動鏡頭3的其它構造，即可很簡單的擴大可讀取條碼5的最大長度，這是因為閱讀條碼5的距離增加，取景(條碼5)的寬度當然也增加，故而針對將來因公司數(shù)量及商品種類越來越多，條碼長度也必需相應增加的趨勢而言，只需對本實用新型現(xiàn)有設備做簡單變換即可解決。
本實用新型在光感應器4前設有集光半凸透鏡，利用光折射原理，將外來多角度的光束集中于一點，使得通過鏡頭3的光束收集于光感應器4上，致令光感應器4所接收的光線較強而集中。
本實用新型具有使條碼5的感測效果良好的特點，其方式為集中所發(fā)射的光線，使條碼5上的反射光線加強，而后再改變鏡頭3的結構，使反射光線能夠被約束在光感應器4的接收范圍內，最后則在光感應器4前加裝一集光半凸透鏡，令反射光線被聚集在光感應器4的光感應元件40上，故而拉長條碼掃描解讀器讀取條碼5的距離后造成光線不足的問題，得以由聚光型光柱6及集光半凸透鏡的設計予以解決。
另外，裝有紅外線自動感應裝置，其包括控制電路7以及紅外感測器8等，紅外線感測器8設定在手觸范圍內，只要在該有效范圍內感測到觸動訊息，即由控制電路7自動打開光源1的電源；若讀取條碼成功，即由控制電路7自動關閉光源1的電源，在有效距離以外則光源1也處于關閉狀態(tài)，上述紅外線自動感應裝置的動作方式均系以光感方式配合控制電路自行動作，完全不需以按鍵操控。
權利要求1．一種長距離條碼掃描解讀器，包括有光源、反射鏡、放大電路、取樣比較器、解碼器，其特征在于光源前端加裝聚光型光柱，該光柱使發(fā)射光成線狀的截面略呈水平狀，鏡頭上具有一矩形通孔以形成一光闌而具一長邊及一短邊，該通孔的長邊則與光感應器橫向設置的感應元件相垂直，且該通孔系能配合反射光束行進路線，制成由后向前漸縮的狀態(tài)，光感應器前設有一再集光半凸透鏡。
專利摘要一種長距離條碼掃描解讀器,涉及用以采用光學方法為特征的計量設備。在習用的CCD條碼解讀器的光源前端加裝聚光柱,致使發(fā)射光呈現(xiàn)線狀以達到聚光效果;鏡頭上具有一矩形通孔以形成一光闌,通孔的長邊與光感應器的長邊相垂直,通孔系制成由后向前漸縮的狀態(tài),能配合反射光束行進路線;在光感應器前設有一再集光半凸透鏡,將反射光聚在光感應器上。其能集中發(fā)射光線并延伸閱讀條碼所需距離,能簡便、快速進行讀碼。
文檔編號G06K9/00GK2311023SQ9723527
公開日1999年3月17日 申請日期1997年8月15日 優(yōu)先權日1997年8月15日
發(fā)明者劉國勝, 余和業(yè) 申請人:劉國勝, 余和業(yè)