专利名称：非接触条码识读设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种非接触式条码识读设备，具体地说，涉及一种通过CMOS面阵传感器对条码成像、并通过软件解码的识读设备。
背景技术：
典型的非接触式条码识读设备，是超级市场的POS机，一般使用可见光激光光源，只能识读一维条码，使用时必须将光源对准被识读条码，等待识读成功的提示音响起。有一种二维条码识读设备使用与POS机相同的光源，该光源射出的线状可见光沿着一维方向运动从而扫描分布在一个平面上的二维条码，同样需要使用者将光源对准被识读条码，才能成功识读。
随着条码技术在自动识别领域的广泛应用，一些通过特殊印刷技术获得的、在可见光下人眼不能分辨的“隐形条码”因为具有更高的保密性而倍受推崇，这就需要一种可以识读“隐形条码”的条码识读设备。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种通过CMOS面阵传感器对条码成像、并通过软件解码、能够准确识读隐形条码的非接触式条码识读设备。
本实用新型公开了一种非接触条码识读设备，包括枪式外壳、电路板模组、以及面阵光学传感器和镜头，还包括一个照亮被扫描面的、由多个点光源组成的、包括可见光和红外光的阵列光源；既能显示控制菜单又能显示所述镜头所对准的被扫描面的图像的LCD显示器；和在打开状态具有预览档和解码档的扫描开关；所述光学面阵传感器、阵列光源、LCD显示器和扫描开关与电路板模组电连接。
本实用新型非接触式条码识读设备的照明系统包含有如可见光源、红外光源或紫外光源等多种光源，而且在非接触条码识读设备的后端有一LCD显示器，可以适时显示该非接触条码识读设备镜头和光电传感器对准的目标画面，且在LCD上显示的目标大小与实际镜头捕捉到的实际目标大小是1∶1，对于使用者来说不会产生视觉误差，即所见即所得，所以准确找到和对准人眼无法看到的隐形条码并准确解码。由于在镜头前有一个用于遮挡外界光的防外界光干扰的遮光罩，所以识读成功率很高。本实用新型具有与计算机通讯的接口，可以实现后台图像处理和解码，速度快，并可上传和下载数据，升级程序，本实用新型非接触式条码识读设备可识读一维条码和二维条码。
本实用新型包括如下附图图1是本实用新型非接触式条码识读设备的外形图；图2是本实用新型非接触式条码识读设备的结构分解示意图；图3是本实用新型非接触式条码识读设备的成像光路示意图；图4和图5是本实用新型非接触式条码识读设备的工作流程图；图6是本实用新型非接触式条码识读设备的电路框图。
具体实施方式
本实用新型的非接触式条码识读设备是一种手持设备，如图1所示是外形图，图中的底部是把手，用于手持的部件；图中的上部主要包括有外壳1、LCD模组2、遮光罩31和电源开关41、选择开关14和菜单按键131。
本实用新型的非接触式条码识读设备可以分解成外壳1、LCD模组2、传感器模组、电路板模组4、电池模组5和喇叭模组6，如图2所示是本实用新型非接触式条码识读设备的结构分解示意图。
本实用新型非接触式条码识读设备的电路板模组4通过螺丝固定在外壳1内部，所述电路板模组4包括若干个电连接器42、43、44、45、46、47，CPU芯片，储存器和包括RS232接口、USB接口、电源接口等外部通讯接口。
所述非接触式条码识读设备的外壳主要由左壳12和右壳11组成，所述的左壳12和右壳11通过螺丝16和17组合成外壳1，内部形成一用于容纳不同部件的空腔。所述外壳1侧壁有电源开关41。所述外壳下部呈把手状，供使用者握持。所述左壳12的后侧沿开设有若干用于安装菜单按键131的开口，所述菜单按键131通过连接线1311与电路板模组4上的电连接器46电连接；右壳11的把手部安装有用于切换功能的二档扫描开关15和给所述扫描开关15施加反弹力的弹簧152，所述扫描开关15通过连接线151与电路板模组4的连接器47电连接；把手部后方安装有用于选择光源的选择开关14，通过扳动选择开关14，可以切换可见光源和不可见光源的工作。所述菜单按键131包括上翻、下翻和确认按键。
所述的非接触式条码识读设备前端开设一个中空的筒状光罩31，所述光罩31一端用于罩盖扫描面上的条码，另一端则作为固定端，螺丝311将所述光罩31固定在外壳前方，工作时光罩31扣在有被扫描条码的表面上，并使光罩31的边沿与被扫描表面紧密接触，所述光罩31能遮挡外界光线的干扰，同时也可以作为定物距用。
用于获取图像的传感模组，结合如图3所示本实用新型非接触式条码识读设备的成像光路示意图，所述传感模组包括成像PCB板34，安装在所述成像PCB板34上的镜头334，光源32以及安装在镜头334底部的。光学传感器331可以是CMOS面阵传感器，所述光源32是由多个点光源组成的阵列光源，可以是可见光源和不可见光源，不可见光源可以是红外或者紫外光源。所述PCB板34通过螺丝341固定在光罩31之上。所述传感器模组通过连接线35和PCB板上的连接器42电连接。
如图2所示，喇叭模组6通过打胶固定在外壳1内部，并通过连接线61与电路板模组4上的连接器44电连接。喇叭模组6可以输出解码后获得的语音信息。
如图2所示，外壳1的后部有一凹陷区，其用于安装LCD模组2，可以适时显示该非接触条码识读设备镜头334和光电传感器331对准的目标画面，且在LCD模组2上显示的目标大小与实际镜头捕捉到的实际目标大小是1∶1，对于使用者来说不会产生视觉误差，即所见即所得，所述LCD模组2还能显示解码结果和设备信息。LCD模组2通过连接线21与电路板模组4上的连接器45电连接。
橡胶装饰罩13安装在所述外壳1后端，并罩盖LCD模组2，所述橡胶装饰罩13侧沿开设有用于容纳菜单按键131的若干开口，橡胶装饰罩13所述橡胶装饰罩13使设备更加美观，并在跌落时可以起到防震的作用。
如图2所示，外壳1内部还开设有一用于给设备供电的电池模组5，与其配合有一电池门51，电池模组5通过连接线52与电路板模组4上的连接器43电连接。
本实用新型的工作原理是这样的通过开关41上电启动，使用者根据需要通过菜单按键131和LCD模组2作相应功能设定。在使用本设备时，通过选择开关14选择可见照明光源321或者不可见照明光源322，以适应可视条码或者隐形条码。当使用者触发扫描开关15的第一档时，本设备进入预览状态，多个点光源中在只有部分接通电源被点亮或全部接通电源但亮度被控制得较暗，光罩31紧贴扫描面336并罩盖目标物，(如图3所示)，所述光罩31能遮挡外界光线的干扰，扫描面被照亮后，通过镜头334成像在光学传感器331上，电路控制系统将光学传感器331感测到的图像信息显示在LCD显示器2上。
这时候在LCD模组2中显示的是该非接触条码识读设备镜头和光学传感器331对准的目标画面，且在LCD模组2上显示的目标大小与实际镜头捕捉到的实际目标大小是1∶1，对于使用者来说不会产生视觉误差，即所见即所得。
由于采用不同的光源，即使是隐形条码，也能正确完整的捕捉下来并转换成人眼可视的图，并在所述LCD模组2中显示出来。
10、当使用者根据LCD模组2中显示出来的图像的提示移动本非接触条码识读设备并找到目标图像后，也就是说光学传感器331对准了目标并且可以将目标图像完整的抓取时，按下扫描按键15的第二档，点光源全部接通电源被点亮或亮度被控制得较亮，此时光学传感器331将最后扫描到的目标图像传到电路板模组4的CPU中解码，并将解码结果在LCD模组2中显示出来。如果目标条码中存在声音信息，在解码后获得的声音则在喇叭模组6中输出。本非接触条码识读设备包括有RS232、USB等一种或多种常用通讯接口，可以将解码后获得的信息，如文字、图像和声音等信息通过其他外部设备显示、播放或数据传输。
如图4和图5所示是本实用新型非接触式条码识读设备的工作流程图，工作流程说明如下触动电源开关41，设备开始工作，进入主程序入口，LCD模组2显示初始界面，此时设备判断是否有按钮被触发，如果有按钮被触发则刷新LCD模组2的界面；如果是菜单按键131被触发，则进入功能设置界面，并根据使用者的操作进行相应的功能操作，之后返回初始界面；判断是否扳机预览键，即触动扫描开关15的第一档，如果是，则判断目标条码是可视条码还是隐形条码，并根据需要调节选择开关14选择相应的光源工作，并进入到程序A。
系统根据使用者选择的可视或隐形条码扫描功能设置照明光源，并启动CMOS拍照事件，开始读取一帧图像数据，在LCD模组2中显示当前帧图像；如果没有触动扫描开关15第二档，则按系统设置的时间间隔循环读取一帧图像数据，在LCD模组2中显示当前帧图像，此时使用者可以移动本非接触条码识读设备寻找目标图像。找到目标图像后，可以扳机解码键，即触动扫描开关15第二档；系统判断是否扳机解码键，如果是，则停止连续抓拍图像，并将最后的一帧图像解码；系统判断解码成功与否，如果成功，则在LCD模组2上显示解码成功信息，如果否，则显示解码失败信息；解码后系统返回初始界面，准备进入下一轮工作，即返回程序B。
当触动扫描开关15的第一档预览条码时，选择开关14选择的相应光源还可以选用一种低照度工作方式，例如只点亮光源阵列中的一部分，或提供较低的电量使光源提供较低的亮度以节约能源；当触动扫描开关15第二档时，再点亮光源阵列中的全部或提供较高的电量使光源提供较高的亮度，重新抓取一帧图像用于解码。
如图6所示是本实用新型非接触式条码识读设备的电路框图，可见部分安装在电路板模组4上的控制电路，包括CPU、语音电路、FLASH存储器、SDRAM存储器、CPLD(复杂可编程逻辑器件)器件、CMOS传感器接口、对外通讯接口、USB接口、电源管理模块和LCD显示屏。
电源管理模块可以以电池或者外界电源的模式向CPU提供工作所需的电源；功能键131连接CPU，使用者通过操作功能键由CPU实现设备各种功能的运作；光学传感器331与CMOS接口连接，由CPLD完成CPU到CMOS的时序转换，将数据通过DMA方式传输到CPU；LCD屏和语音电路分别与CPU连接，CPU获得的图像数据在预览模式下将显示在LCD屏上，以便捕捉到条码的位置，在按下扫描开关15的第二档时，将对图像进行解码，并将相关信息显示在LCD屏上，同时通过语音电路中提示相应语音信息；FLASH、USB接口以及串口分别和CPU连接，解码后获得的图码信息和解码结果可以存贮在FLASH中，也可通过串口或者USB接口将数据传送到外部设备中去。
权利要求1.一种非接触条码识读设备，包括枪式外壳(1)、电路板模组(4)、以及面阵光学传感器(331)和镜头(334)，其特征在于，还包括一个照亮被扫描面的、由多个点光源组成的、包括可见光和红外光的阵列光源；既能显示控制菜单又能显示所述镜头(334)所对准的被扫描面的图像的LCD显示器(2)；和在打开状态具有预览档和解码档的扫描开关(15)；所述光学面阵传感器(331)、阵列光源、LCD显示器(2)和扫描开关(15)与电路板模组(4)电连接。
2.如权利要求1所述的非接触条码识读设备，其特征在于，所述电路板模组(4)包括调节所述阵列光源的亮度的光源控制模组。
3.如权利要求2所述的非接触条码识读设备，其特征在于，所述光源控制模组在扫描开关(15)处于预览档时只点亮所述阵列光源中的部分点光源；在扫描开关(15)处于解码档时，点亮所述阵列光源中的全部点光源。
4.如权利要求2或3所述的非接触条码识读设备，其特征在于，所述枪式外壳(1)上还连接用于在工作时扣在被扫描面上、边沿与被扫描表面紧密接触的遮光罩(31)。
5.如权利要求4所述的非接触条码识读设备，其特征在于，所述外壳(1)上还包括用于切换点亮可见光源或者点亮不可见光源的选择开关(14)。
6.如权利要求5所述的非接触条码识读设备，其特征在于，所述外壳(1)上还包括用于接通或者切断电源的电源开关(41)。
7.如权利要求6所述的非接触条码识读设备，其特征在于，所述外壳(1)上还包括用于操作显示在LCD显示器(2)上的菜单的菜单按键(131)。
8.如权利要求7所述的非接触条码识读设备，其特征在于，还包括固定在外壳(1)内部、并通过连接线(61)连接电路板模组(4)、能根据解码结果发声的喇叭模组(6)。
9.如权利要求8所述的非接触条码识读设备，其特征在于，还包括用于给设备供电的电池模组(5)。
10.如权利要求9所述的非接触条码识读设备，其特征在于，还包括用于与计算机通讯的接口。
专利摘要本实用新型公开了一种非接触条码识读设备，包括枪式外壳、电路板模组、以及光学传感器和镜头，还包括一个照亮被扫描面的、由多个点光源组成的阵列光源；既能显示控制菜单又能显示所述镜头所对准的被扫描面的图像的LCD显示器；和在打开状态具有预览档和解码档的扫描开关；所述光学传感器、阵列光源、LCD显示器和扫描开关与电路板模组电连接；当所述扫描开关在预览档状态或者在解码档状态时，所述阵列光源照亮被扫描面并通过镜头成像在光学传感器上，同时显示在LCD显示器上或者对被扫描面上的条码进行解码。本实用新型能够准确识读一维条码和二维条码，同时能够准确识读隐形条码，速度快。
文档编号G06K9/20GK2690981SQ20042003335
公开日2005年4月6日 申请日期2004年3月17日 优先权日2004年3月17日
发明者张斧, 顾成武, 常治国, 吕迎丰, 丁晓云, 饶雄伟, 刘红俊, 彭大为 申请人:深圳矽感科技有限公司