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日期韋茫船︰2016年4月14日 17:47
條碼掃描系統組成結構原理八藹峰,掃描系統的主體是光學結構急,該結構應該具備以下兩個性能蛔潮賒︰
 
1謊、具有一個掃描光路,以產生一個光點,該光點在人工或自動控制下能沿某一軌跡作直線運動且通過一個條碼符號的左空白區羌、起始符里醇冬、數據符搗飛、終止符及右空白區裂魔很。 
2峭軟、具有一個條碼符號反射光的接收系統,它應能夠並擅長接收掃描光點從條碼符號上反射回來的漫反射光膿梗。 
 
條碼掃描系統可采取不同的光源敖、掃描形式澳、光路設計來實現上述功能釁。
 
(1)掃描槍的光源
  條碼掃描槍所選用的光源種類很多磨,主要有半導體光源謊翁、激光光源糠,也有選用白熾燈魯、閃光燈等光源的廄勝撻。在這里主要介紹半導體發光管和激光器汰。
 
ヾ半導體發光管
  半導體發光管又稱發光二極管毯嗜良,它實際上就是一個由P型半導體和N型半導體組合而成的二極管比漏。當在P-N結上施加正向電壓時發光二極管就發出光來菜拍旦,如圖2-29(a)和圖2-29(b)所示
圖2-29 半導體發光二極管
 
ゝ激光器
  激光技術的發展已有30多年的歷史屠皋老,它現已廣泛應用于各個領域伍。激光器的種類很多釁型,早期的條碼掃描槍一般采用氦氖激光器作為掃描光源盯將駱,到了80年代醒,半導體激光器得到了迅速發展幾錨,由于它具有功耗低型姑、體積小沏豐泥、工作電壓低吮飽鋇、可靠性高抽淚誕、價格低廉這些特點奢羔塑,所以使原來使用的氦氖激光器迅速被取代哎祈。
  我們常見的半導體激光器都是些小功率的水碗,體積像一個普通三極管那麼大寒,所以半導體激光器又稱激光二極管刊碘。因為條碼掃描槍普遍采用了激光二極管唾傳,所以其體積和成本大大降低惋呂,剛開始時犬,只有只能發出紅外激光的激光二極管摹,90年代後才出現了紅色光激光二極管(現在已經有藍色激光二極管)浚,激光二極管的發展已成為近些年來條碼技術發展的重要方面鍬。
 
激光與其它光源相比佳痞鞘,有其獨特的性質四︰
1岸碑娩、有很強的方向性千娩。 
2困礬盟、單色性和相干性極好辮。其它光源無論采用何種濾波技術也得不到像激光器發出的那樣的單色光坎惋。 
3斡騁松、可獲得極高的光強度品。條碼掃描系統采用的都是低功率的激光二極管挖絲轎,使之短暫射入人眼時不會給人眼帶來傷害似,但它仍具有其他光源難以達到的光照度度疼。 
 
(2)掃描方式
掃描槍掃描識讀條碼符號主要方式分為手動掃描飛渦、自動掃描及CCD掃描炯。
ヾ手動掃描 
  手動掃描比較簡單策敲警,掃描槍內部不帶有掃描裝置鋅楞,發射的照明光束的位置相對于掃描槍固定饒頃,完成掃描過程需要手持條碼掃描槍掃過條碼符號膩長,這種條碼掃描槍屬于固定光束掃描槍膛菠伶。光筆和大多數卡式條碼閱讀器都采用這種掃描方式顛。光筆掃描示意圖見圖2-30煎。
圖2-30光筆的掃描示意圖
 
ゝ自動掃描
  自動掃描是指條碼掃描槍內部含有使掃描光束做掃描運動的裝置缺互確,如旋轉鏡組規、擺鏡等兼畫。自動掃描的掃描光源為激光席粳敬,圖2-31所示的為自動掃描的基本原理圖冒眷。
 
圖2-31自動掃描的基本原理
 
  圖中烽習,掃描光束從激光器(LS)發出渡點烙,穿過半反透鏡面(BSP)傾膜講,再通過周期性旋轉的稜鏡(PG)的各反射鏡面眯,形成激光束的掃描運動堪。與此同時錠煤,照明光點在條碼符號上的反射光通過旋轉稜鏡的鏡面凍慣,經半反透鏡面(BSP)反射痢,經過會聚透鏡匯聚的光電探測器上墩。在這個掃描結構中鄉律,激光的掃描光束未經過接收光的透鏡系統偷,保持著激光光束細窄擄、光能集中的特點寇迪。但在透鏡系統外誰拎,激光光束和接收系統的光軸保持重合駿沽,這樣就保證了激光的照明點就是探測器的接收點謊混。
  手持激光條碼掃描槍的掃描裝置一般用擺鏡代替稜鏡褂舒瑯,在內部震動線圈的驅動下擺動將漠,實現掃描漸。而在超級市場中的全向激光掃描槍注一般采用旋轉稜鏡掃描和全息掃描兩種方案繳。這兩種掃描方式都能產生多個方向簿、多個位置的掃描頑。
圖2-32旋轉稜鏡掃描結構示意圖
 
  在圖中的掃描光路中髓,每一個平面鏡和稜形旋轉鏡的多個鏡面(圖中是6個)組合就能形成某一個方向上的多條掃描線猛。三個平面鏡和旋轉鏡面的組合就構成了三個方向上的多線掃描釋端。而掃描光點經平面鏡綿、旋轉鏡面原路返回氫娃穆,再由復合物鏡匯聚到光電探測器上茫。
  全息掃描的掃描原理更加新穎顯八淺,其掃描裝置為一個旋轉的全息盤彈船腥,這種全息盤代替了上面的旋轉稜鏡其秦。圖2-33所示的是一個反射式全息掃描的結構示意圖署塹案。
圖2-33反射式全息掃描結構示意圖
 
  全息掃描基本過程為噬稈︰激光束ヾ射到全息盤ゝ匙幫,旋轉的全息盤實現光束掃描芥趣帛,然後掃描線掃過條碼符號ゞ虹碴薔,最後反射光信號返回全息盤ゝ霸羞巫,通過全息透鏡匯聚到光電探測器々上惹炯。
  在該全息盤上熬,有多達20個掃描透鏡鋒敝嚷,加上和多個平面反射鏡的配對森,它能掃除多達100條的掃描光線強淖嗎。經過設計撂叼慈,它特別擅長在多個距離上實現多方向多線掃描平霸。另外全息掃描裝置具有結構緊湊豌、可靠性高和造價低廉等顯著優點宛喊睫。
ゞCCD掃描
       CCD(Charge Coupled Device)——電荷耦合裝置是一種電子自動掃描的光電探測器鈣穗,由光電二極管構成條碼掃描槍首先將條碼符號的整個圖像呈現在線陣的CCD上味,然後CCD對其上的光信號進行光電轉換並進行自動掃描繭竄,並不需要增加任何運動機構戮瓷黎,所以它是一種特殊的自動掃描嗣。
 
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