专利名称：长距离条码扫描解读器的制作方法
技术领域：
本实用新型长距离条码扫描解读器，涉及用以采用光学方法为特征的计量设备。
习用的CCD条码解读器系由LED光源发射光线至条码处，条码则反射LED光源，并将该反射光线传送到CCD感测器上，再由CCD感测器后端的CCD处理驱动放大电路、A/D波形取样比较器、解码器等所输出的数位讯号转换成可辨认的字元资料。
如上述的辨认程序，其主要系由光讯号转换成可辨识的字元资料，而光讯号的强弱系辨识程序优劣的关键，该光讯号的强弱在上述条码辨识程序中有两项因素，一为LED光源发射光线打到条码的发射光线，二为条码就上述发射光线所反射的光线。
首先，上述结构系由LED所发出的光源，该光源的行进距离若较远，则其光线散射情况严重，条码所反射的光亮度会大幅降低；再者，条码上的反射光线透过镜头上的圆形通孔(光阑)在CCD感应器上成像，但受CCD感测器的感光条件限制，该圆孔不能太小，否则因入光量不足而无法感测，但该圆形通孔只要稍微加大则外界其它光线的进入量增加，也会影响条码的感测能力，故而上述两项限制造成习用的CCD条码解读器必需紧贴于条码上或离开一段非常短的距离才能解读条码，而严重限制解读能力。
由此，一般条码贴设于商品上，以供商品库存及买卖情形的资料控制用，而条码读取动作通常系在买卖当时处理，由于习知的解读器动作灵敏度低且使用时必需相当接近条码，造成交易速度的延迟，对于买卖交易频繁的超级市埸等地，缓慢的交易速度影响购买效力，因此，也影响交易收入。
鉴于上述原因，设计出一种长距离条码扫描解读器。
本实用新型目的在于提供一种能集中发射光线并能延伸阅读条码所需距离的长距离条码扫描解读器。
本实用新型的目的是这样实现的在已有技术基础上，光源前加装聚光型光柱，该光柱致使发射光成线状的截面略呈水平状，镜头上具有一矩形通孔以形成一光阑，该通孔的长边与光感应器横向设置的感应元件相垂直，且通孔制成由后向前渐缩的状态，以配合光束行进路线而增加入射光量，光感器前设有一再集光凸透镜。
本实用新型的优越性在于能集中发射光线并延伸了阅读条码所需距离，减少了读码限制，提高了买卖交易速度，如将来商品数量及种类越来越多，条码长度也相应增加时，本实用新型就现有设备，只需简单变换即可解决。
以下附图和实施例将对本实用新型的技术特征作进一步的说明。
附
图1．本实用新型结构原理示意图。
附图2．本实用新型的剖面图。
附图3．本实用新型光感应器与锁环的配合示意图。
本实用新型长距离条码扫描解读器的结构原理如图1所示，包括有光源1、反射镜2、镜头3及光感应器4等，光源1为发光二极管，发光二极管发光照射条码5，再经反光镜面2使条码5上的反射光通过镜头3及镜头3后方的光感器4，该光感应器4包括CCD感应元件40、红外线感应控制电路41、CCD驱动及放大电路42、波形取样比较器43、解码器44等，在红外线感应器触动时，使照射到条码5的反射光通过镜头3后，通过CCD感应元件40使得光讯号转换成电子讯号，电子讯号经过CCD驱动及放大电路42、波形取样比较器43、解码器44等而产生编码资料，再将该编码资料输入电脑终端机6内，由电脑终端机6处理所输入的编码资料，以避免物品的人工识别及输入程序。
本实用新型首先集中光束以加强发射光亮度，光源1系由复数个发光二极管(可以六个或六个以上)连续排列成一排，再于光源1的前端加装一聚光型光柱B，如图2，本实用新型的剖面图所示，该聚光型光柱B的截面形状略呈半圆形，且其某一端面略向外凸出而具有适当弧度造型，而聚光型光柱B的另一面为一水平面，致使光源1所发出的光线经过聚光型光柱B而被约束成较细的光带，致其集中在较窄的区域内，且通过聚光型光柱B的光束与光感应器元件40约略相互平行，使条码5上的反射光较强并集中。
如图2所示，将上述条码5的反射光再经过镜头3的约束，以增加光感应器4所能接收到的光束，为说明约束反射光的方式，以下分别说明镜头3的结构、结构变化及其主要功能。
镜头3由过滤镜31、衬环32、数个镜片33及锁环34等依次排列成一条直线组成，过滤镜31选择特定波型的光波通过，以便CCD感应元件40动作，镜片33由衬环32及锁环34固定在中间，多个镜片33以适当曲度设计并连续排列，使得光线通过的路径不致于受到阻碍，并在CCD感应元件40上适当成像。
镜头3的锁环34上具有一矩形通孔341亦即光阑以阻挡干扰的散射光，该通孔341则呈由后壁面向前壁面渐缩状态；其所运用的光学原理在于各种镜头3在光学上可以辨认的距离(为景深)随着通孔341缩小而增加，因为所透过的光束减少而集中在特定的小范围内，但读码器需有足够的反射光线才能辨认，该通孔341的截面积若缩小，则其入光量会减少而影响读码的效果。本实用新型将通孔341的截面积维持不变，而通孔341的截面形状改为矩形，致使通孔341的横向宽度缩小，但纵向宽度增加，而通孔341的总截面积比一般圆形通孔的面积大，故而光通量增加，但因光感应器4的感测部位系呈线状，且为横向摆设，故只有通孔341(光圈)的横向宽度才会影响景深，所以以缩小横向宽度以加深长景深，且加大纵向长度以增加进光量，而得兼顾增加进光量以及增加景深的需求；再者，由于光线通过通孔341前后的光线路径约略呈对立的两圆锥体，因镜头3具有一定厚度，故而镜头3上的通孔341需制成由后壁向面向前壁渐缩的状态以配合光线行进路径。
如将锁环34的通孔341变更为矩形，而不需变动镜头3的其它构造，即可很简单的扩大可读取条码5的最大长度，这是因为阅读条码5的距离增加，取景(条码5)的宽度当然也增加，故而针对将来因公司数量及商品种类越来越多，条码长度也必需相应增加的趋势而言，只需对本实用新型现有设备做简单变换即可解决。
本实用新型在光感应器4前设有集光半凸透镜，利用光折射原理，将外来多角度的光束集中于一点，使得通过镜头3的光束收集于光感应器4上，致令光感应器4所接收的光线较强而集中。
本实用新型具有使条码5的感测效果良好的特点，其方式为集中所发射的光线，使条码5上的反射光线加强，而后再改变镜头3的结构，使反射光线能够被约束在光感应器4的接收范围内，最后则在光感应器4前加装一集光半凸透镜，令反射光线被聚集在光感应器4的光感应元件40上，故而拉长条码扫描解读器读取条码5的距离后造成光线不足的问题，得以由聚光型光柱6及集光半凸透镜的设计予以解决。
另外，装有红外线自动感应装置，其包括控制电路7以及红外感测器8等，红外线感测器8设定在手触范围内，只要在该有效范围内感测到触动讯息，即由控制电路7自动打开光源1的电源；若读取条码成功，即由控制电路7自动关闭光源1的电源，在有效距离以外则光源1也处于关闭状态，上述红外线自动感应装置的动作方式均系以光感方式配合控制电路自行动作，完全不需以按键操控。
权利要求1．一种长距离条码扫描解读器，包括有光源、反射镜、放大电路、取样比较器、解码器，其特征在于光源前端加装聚光型光柱，该光柱使发射光成线状的截面略呈水平状，镜头上具有一矩形通孔以形成一光阑而具一长边及一短边，该通孔的长边则与光感应器横向设置的感应元件相垂直，且该通孔系能配合反射光束行进路线，制成由后向前渐缩的状态，光感应器前设有一再集光半凸透镜。
专利摘要一种长距离条码扫描解读器,涉及用以采用光学方法为特征的计量设备。在习用的CCD条码解读器的光源前端加装聚光柱,致使发射光呈现线状以达到聚光效果;镜头上具有一矩形通孔以形成一光阑,通孔的长边与光感应器的长边相垂直,通孔系制成由后向前渐缩的状态,能配合反射光束行进路线;在光感应器前设有一再集光半凸透镜,将反射光聚在光感应器上。其能集中发射光线并延伸阅读条码所需距离,能简便、快速进行读码。
文档编号G06K9/00GK2311023SQ9723527
公开日1999年3月17日 申请日期1997年8月15日 优先权日1997年8月15日
发明者刘国胜, 余和业 申请人:刘国胜, 余和业