激光条码扫描器工作原理
条形码扫描笔的工作原理
条形码扫描笔的工作原理
一、引言
随着科技的不断发展,条形码扫描笔已经成为现代生活中不可或缺的一部分。它在零售、物流、图书馆等领域都有广泛的应用。本文将详细介绍条形码扫描笔的工作原理。
二、条形码扫描笔的组成
条形码扫描笔通常由光源、透镜、传感器、解码电路和接口电路组成。光源用于照亮条形码,透镜用于聚焦光线,传感器用于接收光线反射的信息,解码电路用于解析条形码的内容,接口电路用于将解码结果传输给计算机或其他设备。
三、工作原理
1. 光源发射光线
条形码扫描笔中的光源通常是激光二极管或LED。当用户按下扫描按钮时,光源会发射一束光线照射到条形码上。
2. 光线被条形码反射
条形码上的黑白条纹不同程度地吸收或反射光线。黑色条纹吸收光线,白色条纹则反射光线。扫描笔发射的光线照射到条形码上后,会被黑白条纹反射或吸收。
3. 传感器接收光线信息
传感器是条形码扫描笔的核心部件之一,通常是光电二极管或光敏二极管。它能够感知光线的强弱,并将光线的信息转换为电信号。
4. 解码电路解析条形码
传感器接收到的光信号会经过解码电路的处理。解码电路会根据接收到的光信号的强弱和时间间隔,将其转换为数字信号,并解析出条形码的内容。解码电路通常采用的算法包括最大似然估计、校验和算法等。
5. 结果传输
解码电路将解析出的条形码内容传输给接口电路。接口电路负责将结果传输给计算机或其他设备。常见的接口有USB、蓝牙和无线射频等。
四、条形码扫描笔的优势
条形码扫描笔相比其他扫描设备具有以下优势:
1. 灵活便携:条形码扫描笔体积小巧,易于携带。用户可以随时随地使用,不受设备限制。
条形码扫描原理
条形码扫描原理
条形码扫描原理是通过光电传感器将条形码上的黑白条纹转换成电信号,然后经过解码器解码成相应的数字或字符。具体步骤如下:
1. 光源发射:光源通常采用LED或激光,将光线照射到条形码上。
2. 反射和吸收:条形码上的黑白条纹会反射或吸收光线,产生明暗变化。
3. 光电传感器接收:光电传感器位于扫描仪的扫描头,它接收条形码上反射的光线。
4. 电信号转换:光电传感器将接收到的光线转换成相应的电信号,黑白条纹的变化将转换成高低电平的变化。
5. 解码处理:电信号被传输到解码器中进行处理,解码器会将信号解码成具体的数字或字符。
6. 数据输出:解码器将解码后的数据通过连接电脑或其它设备的接口输出,以供进一步处理或记录。
通过以上步骤,条形码扫描仪能够快速准确地读取条形码上的信息,方便商品的追踪、库存管理和销售统计等各种应用。
激光扫描的工作原理
激光扫描的工作原理
激光扫描是一种利用激光束进行扫描的技术,可以用于测量、定位和识别目标物体的表面形状和特征。
激光扫描的工作原理如下:首先,激光器发射出一束窄而强大的激光束。该激光束经过光路设计,使其具有一定的聚焦能力和扩散角度。然后,激光束会被定向到目标物体上,并朝着目标物体表面发射。当激光束照射到目标物体表面时,会与表面发生反射、散射和吸收等行为。
接下来,激光束反射回到激光扫描仪上的接收器中。接收器会测量激光束的位置、强度和时间等参数,并将这些数据传输到计算机中进行处理。计算机会根据接收到的数据,重建出目标物体的表面形状和特征,并生成对应的图像或三维模型。
激光扫描的精度和分辨率取决于激光束的质量、探测器的灵敏度和采样频率等因素。此外,激光扫描还可以通过改变激光束的扫描角度和扫描速度等参数,来获取不同精度和分辨率的扫描结果。
总的来说,激光扫描利用激光束的特性,通过测量激光束在目标物体表面的反射和散射行为,实现对目标物体的测量和识别。这项技术在测绘、3D建模、工业检测等领域具有广泛的应用。
条码识别器原理
条码识别器原理
条码识别器是一种通过光学扫描和模式匹配算法来识别和解码条形码的设备。它可以读取和解析条码上的信息,并将其转化为计算机可以识别和处理的数据。
条码识别器的工作原理如下:
1. 捕捉图像:条码识别器使用光学传感器或激光扫描器来捕捉条码的图像。光学传感器会发出一束光,并接收条码上反射回来的光信号。激光扫描器则通过激光束在条码上进行快速扫描。
2. 图像处理:捕捉到的条码图像会经过图像处理算法进行优化和增强。这些算法可以去除图像中的噪声、调整亮度和对比度,并对图像进行模糊修复,以提高后续的条码解码准确性。
3. 条码解码:经过图像处理后,条码识别器会通过模式匹配算法来解码条码。模式匹配算法会将图像与一个事先存储在设备内部的条码模板进行比对,以确定条码的类型和位置。
4. 数据解析:一旦条码解码成功,条码识别器会将解码出的数据转化为计算机可识别的格式,例如ASCII码或二进制码。
这样,计算机就能够读取和处理条码上的数据。
5. 输出数据:条码识别器将解码后的数据通过接口(例如USB、RS-232等)传输给计算机或其他外部设备,以供后续
处理和应用。
总之,条码识别器通过捕捉、处理和解码条码图像,将条码上的信息转化为计算机可以识别和处理的数据,实现了条码数据的自动化读取和处理。
激光扫描枪原理
激光扫描枪原理
激光扫描枪是一种利用激光束进行扫描和解码的装置。它由激光发射器、透镜、光电二极管、数字信号处理器等组成。
整个扫描过程可以分为发射和接收两个步骤。激光发射器产生一束窄而稳定的激光束,通过透镜聚焦成细小的光斑。这个光斑在扫描枪的扫描头上来回移动,形成一条连续的扫描线。当光斑照射到物体上时,被扫描的物体反射回的光被光电二极管接收。
光电二极管将接收到的光转化为电信号,并传送给数字信号处理器进行解码。数字信号处理器根据光的反射特征判断并解析出条形码或二维码的信息。解析出的数据可以通过与计算机或其他设备的连接来进行处理和储存。
激光扫描枪利用激光束的高亮度和集中度,能够准确地捕捉条形码或二维码上的信息。其快速、高效的扫描方式使其广泛应用于商场、仓库、物流、图书馆等场所的商品管理、物流追踪、库存查询等工作中。
激光扫码原理
激光扫码原理
激光扫码是一种常见的条形码扫描方式,它利用激光束扫描条形码上的黑白条纹,通过计算机处理得到条形码所代表的信息。激光扫码技术已经广泛应用于商业、物流、医疗等领域,成为现代社会不可或缺的一部分。
激光扫码的原理是利用激光束扫描条形码上的黑白条纹,通过反射光的强弱来识别条形码的编码。激光束从扫描头发出,经过透镜聚焦成一束光点,然后照射到条形码上。当激光束照射到黑白条纹时,黑色条纹会吸收激光光线,白色条纹则会反射激光光线。通过光电传感器检测反射光的强弱,就可以得到条形码的编码信息。
激光扫码技术具有高速、高精度、高可靠性等优点,可以快速读取条形码上的信息,大大提高了工作效率。同时,激光扫码技术还可以读取不同类型的条形码,如一维码、二维码、QR码等,具有很强的通用性。
除了商业领域,激光扫码技术还被广泛应用于物流、医疗等领域。在物流领域,激光扫码技术可以快速读取货物上的条形码,实现快速分拣和配送。在医疗领域,激光扫码技术可以快速读取病人的医疗信息,提高医疗服务的效率和质量。
激光扫码技术是一种高效、精准、可靠的条形码扫描方式,已经成
为现代社会不可或缺的一部分。随着科技的不断发展,激光扫码技术也将不断升级和完善,为人们的生活带来更多的便利和效率。
条形码扫描仪简介
1 绪论
条码扫描器,又称为条码阅读器、条码扫描枪、条形码扫描器、条形码扫描枪及条形码阅读器。它是用于读取条码所包含信息的阅读设备,利用光学原理,把条形码的内容解码后通过数据线或者无线的方式传输到电脑或者别的设备。广泛应用于超市、物流快递、图书馆等扫描商品、单据的条码。
条码扫描器通常也被人们称为条码扫描枪/阅读器,是用于读取条码所包含信息的设备,可分为一维、二维条码扫描器。条码扫描器的结构通常为以下几部分:光源、接收装置、光电转换部件、译码电路、计算机接口。扫描枪的基本工作原理为:由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面,被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上,经译码器解释为计算机可以直接接受的数字信号。除一、二维条码扫描器分类,还可分类为:CCD、全角度激光和激光手持式条码扫描器。
普通的条码阅读器通常采用以下四种技术:光笔、CCD、激光、影像型红光。
光笔的工作原理
光笔是最先出现的一种手持接触式条码阅读器,它也是最为经济的一种条码阅读器。
使用时,操作者需将光笔接触到条码表面,通过光笔的镜头发出一个很小的光点,当这个光点从左到右划过条码时,在“空”部分,光线被反射,“条”的部分,光线将被吸收,因此在光笔内部产生一个变化的电压,这个电压通过放大、整形后用于译码。
光笔的优点主要是:与条码接触阅读,能够明确哪一个是被阅读的条码;阅读条码的长度可以不受限制;与其它的阅读器相比成本较低;内部没有移动部件,比较坚固;体积小,重量轻。缺点:使用光笔会受到各种限制,比如在有一些场合不适合接触阅读条码;另外只有在比较平坦的表面上阅读指定密度的、打印质量较好的条码时,光笔才能发挥它的作用;而且操作人员需要经过一定的训练才能使用,如阅读速度、阅读角度、以及使用的压力不当都会影响它的阅读性能;最后,因为它必须接触阅读,当条码在因保存不当而产生损坏,或者上面有一层保护膜时,光笔都不能使用;光笔的首读成功率低及误码率较高。
扫码枪的工作原理
扫码枪的工作原理
扫码枪是一种常见的自动识别设备,它能够通过光学感应技术将条码上的信息转化为数字,并传输给计算机或其他设备。扫码枪的工作原理主要包括光学传感、信号处理和数据传输三个步骤。
首先,当扫码枪对准条码时,它会发射一束红外线或激光光束。这个光束会照射到条码上,然后反射回扫码枪的接收器。接收器中的光敏元件会感应到反射光,并将其转化为电信号。
接下来,在扫码枪中的信号处理部分,接收到的电信号会经过放大、滤波和解调等步骤进行处理。这些处理操作可以将电信号转化为数字信号,并且对信号进行校正和修正,确保条码信息的精确性和准确性。
最后,在数据传输阶段,扫码枪会将处理后的数字信号通过接口连接(如USB或无线连接)传输给计算机或其他设备。接
收设备会解码该数字信号,转换为相应的条码信息。这样,用户就能通过扫码枪快速获取到条码上的相关信息。
总的来说,扫码枪的工作原理是通过光学感应、信号处理和数据传输等步骤来实现条码信息的识别和传输。这种高效的自动识别设备在商业和生产等领域广泛应用,提高了工作效率和准确性。
条形码 扫描 原理
条形码扫描原理
条形码扫描原理是利用扫描仪或摄像头等设备将条形码上的黑白条纹转换成数
字或字符信息的过程。
条形码是一种由一系列宽度不等的垂直黑白条纹组成的图形标识。条形码扫描
设备通过光学传感器或摄像头捕捉条形码上的图案信息。这些设备利用光学传感技术,扫描条形码上每个条纹的黑白相间部分,将其转化为模拟电信号或数字信号。
条形码扫描设备通常使用激光光束或LED光源照射条形码上的条纹。激光光
束或LED光源照射后,经过光学镜头聚焦,并被传感器接收。传感器检测到照射
回来的光束,并将其转换成电信号。
随后,将电信号转换成数字信号的解码器开始对条形码的信号进行解码。解码
器分析条形码上每个条纹的宽度和间距,进而识别出代表不同字符或数字的编码。解码器将解码后的信息传输给电脑或其他信息管理系统,以便进一步的处理。
条形码扫描原理的关键在于激光或LED光源的照射和传感器的接收。通过光
学传感技术和解码算法,条形码的图案可以被准确地解析为相应的数字或字符信息。
条形码扫描原理的应用非常广泛,可以在超市、图书馆、物流仓储等场所用于
商品销售、库存管理、物流追踪等方面。它简化了数据输入的过程,提高了工作效率,并减少了错误率。
条形码扫描器工作原理
条形码扫描器工作原理
条形码扫描器是一种将条形码上的信息进行读取和解码的设备。它通过光学传感器和相关的算法来实现条形码的识别和解码。
工作原理如下:
1. 发出光束:条形码扫描器通过内置的光源(如激光二极管或LED)发出一束红光或红外光。
2. 照射条形码:光束照射到条形码上,光束被条形码上的条纹反射或演变。
3. 接收反射光:光束的反射光或演变光被扫描器内置的光学传感器接收。
4. 转化成电信号:光学传感器将接收到的光信号转化为相应的电信号。
5. 解码处理:电信号被送入解码器,解码器会根据条纹的宽度、间隔等特征对条形码进行解码。
6. 数据输出:解码器将成功解码的条形码信息转化为可识别的数据格式(如数字、字母等),并将其发送给与扫描器连接的计算机或其他设备。
整个过程中,条形码扫描器需要准确地读取条形码上的条纹信息,并将其转化为可理解的数据格式。这依赖于扫描器内部高灵敏度的光学传感器以及强大的解码算法。
激光扫描的工作原理
激光扫描的工作原理
激光扫描的工作原理是利用激光束的特性进行扫描。通常,激光器发射的一束激光通过一个扫描系统,如镜子或透镜,被聚焦成一个很小的光斑,然后以高速运动,按照预定的路径进行扫描。
在扫描过程中,激光束的光斑会在扫描平面上移动,从而形成一条线或一系列线,将整个扫描区域覆盖。这个移动路径是由扫描系统控制的,可以根据需要进行调整。
当激光束的光斑照射到扫描对象上时,光斑会与物体相互作用,可能被反射、散射或吸收。根据与物体的相互作用方式,可以通过测量光斑在空间中的位置和强度变化,得到物体的形状、表面特征或材料成分等信息。
为了实现高精度的扫描,激光扫描系统通常配备了精密的位置控制和激光功率调节系统。通过精确地控制激光束的位置和功率,可以实现对扫描结果的精确调整和优化。
总的来说,激光扫描的工作原理是利用激光束的特性和物体的相互作用,通过高速移动的光斑在空间中进行扫描,从而获取物体的相关信息。
扫码枪工作原理
扫码枪工作原理
扫码枪是一种电子设备,用于扫描条形码或二维码,并将其转换为数字信号。它的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:
1. 发射光束:扫码枪内部有一个激光发射器或LED光源,会发射出一束光线。
2. 扫描条码:当光线照射到条形码或二维码上时,光线会被条码上的黑白条纹或图像反射或吸收。
3. 接收反射光:扫码枪上有一个光电元件(CCD或光电二极管),用于接收反射回来的光线。
4. 转换为电信号:光电元件将接收到的光线转换成电信号,该信号的强弱与条码上的黑白条纹或图像有关。
5. 解码处理:内部的解码芯片对电信号进行解码和处理,将条码所代表的数字信息转换出来。
6. 输出结果:解码成功后,扫码枪将转换后的数字信息发送到连接设备(如电脑、收银机)上,以供后续处理或显示。
需要注意的是,不同类型的扫码枪可能使用不同的光源、光电元件和解码芯片,但基本的工作原理大致相同。这种工作原理使得扫码枪能够快速、准确地读取条形码和二维码,提高了工作效率和便利性。
激光扫描仪原理
激光扫描仪原理
激光扫描仪是一种利用激光束扫描物体以获取图像或三维形状信息的设备。其工作原理基于激光的特性和光电检测技术。
激光扫描仪首先发射一束高功率、单色、相干的激光光束,然后通过一个旋转或移动的镜片,将激光光束聚焦成一个非常细的光点,并沿垂直或水平方向进行扫描。
光束照射到被扫描物体表面后,会被物体表面反射、散射或吸收。被反射的光线经过凸透镜聚焦,进入光电检测器。光电检测器会将接收到的光信号转换为电信号,并通过电路处理后输出。
激光扫描仪采用时间测量或位移测量的方式来获取物体表面的形状信息。在时间测量中,激光扫描仪通过测量光束从发射到反射回来所需要的时间来计算物体表面的距离。而在位移测量中,激光扫描仪通过测量光束在扫描过程中的位移来计算物体表面的形状。
通过不断扫描物体表面不同的点,激光扫描仪可以获取到完整的物体表面形状信息。这些信息可以用于制作三维模型、进行质量检测、进行非接触式测量等应用。
总而言之,激光扫描仪的原理是利用激光束扫描物体,通过光电检测器接收反射光信号并转换为电信号,再通过测量时间或位移来获取物体表面的形状信息。
扫描枪的工作原理
扫描枪的工作原理
扫描枪是一种通过红外线或激光技术将物理条码或二维码转换为数字信号的设备。其工作原理主要分为以下几个步骤:
1. 发射光束:扫描枪内部通过激光或LED发出一束光线,通
常为红色激光或红色LED。
2. 光线照射:扫描枪将光线扫过需要识别的条码或二维码表面。
3. 光线反射:条码或二维码表面对光线进行反射,形成明亮和阴暗的区域。
4. 接收光线:扫描枪内部的光电元件接收到反射光线,并将其转换为电信号。
5. 信号转化:接收到的电信号经过处理电路转换为数字信号。
6. 数据解析:扫描枪内部的解码器将数字信号进行解析,恢复出条码或二维码的包含的信息。
7. 信息传输:解析后的数据通过扫描枪的接口端口传输到连接的设备,如电脑、收银机、移动设备等。
通过以上步骤,扫描枪可以将物理条码或二维码中的信息准确快速地转换为数字信号,并传输给其他设备进行后续处理。
激光扫描仪原理
激光扫描仪原理
激光扫描仪是一种使用激光光束进行扫描和捕捉图像的设备。它的工作原理可以分为三个主要步骤:激光发射、扫描和图像捕捉。
首先,激光扫描仪需要产生一束强度稳定的激光光束。为此,它使用激光二极管或其他类型的激光发射器来发射并聚焦激光光束。激光光束具有高度单色性和直线性,能够提供高分辨率的图像。
其次,激光光束被引导到一个反射镜或扫描镜上。这个镜子可以通过控制位置和角度的变化来扫描整个图像区域。通过改变镜子的位移和角度,激光光束可以沿着水平和垂直方向扫描。
最后,经过扫描的激光光束照射到被扫描物体或文件上,并被其表面反射回来。反射光经过收集器和光电传感器的接收,被转换为电信号。这些电信号经过处理和放大后,可以转化为数字图像数据。
总结起来,激光扫描仪通过发射和控制激光光束的扫描来实现图像的捕捉。它的优点包括高分辨率、快速扫描速度和精确的图像质量。这使得它在许多领域,如文档扫描、图像处理和三维建模等方面得到广泛应用。
激光条码扫描枪 原理
激光条码扫描枪原理
激光条码扫描枪是一种常用的条码扫描设备,其工作原理主要涉及光学和电子技术。
首先,激光条码扫描枪内置了一束激光发射器,通过发射激光束的方式进行扫描。当激光束照射到条码上时,会发生光学反射。条码上的黑色线条吸收激光,而白色的背景反射激光。
其次,扫描枪内部还配备了一组光电传感器。这些传感器会接收反射回来的光信号,并将其转换为电信号。根据条码上黑白相间线条的特点,光电传感器会在光学信号变化的位置产生不同电压的输出信号。
接下来,扫描枪会将电信号通过内部的解码电路进行处理。解码电路会识别并解码条码上的信息。这一步骤通常采用了一些编码算法和解码器芯片,以确保数据的准确性和稳定性。
最后,解码完成后,扫描枪会将条码信息通过接口(通常是USB或无线接口)传输给连接的设备(如电脑或收银机)进
行进一步的处理和应用。这样,条码上的商品信息就可以被快速、准确地获取和使用。
总的来说,激光条码扫描枪通过发射激光束、接收反射光信号、进行信号处理和解码等步骤,实现对条码上信息的获取和处理,提高了条码扫描的速度和准确性,提升了工作效率。
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激光条码扫描器工作原理
激光条码扫描器由于其独有的大景深区域、高扫描速度、宽扫描范围等突出优点得到了广泛的使用。另外,激光全角度激光条码扫描器由于能够高速扫描识读任意方向通过的条码符号,被大量使用在各种自动化程度高、物流量大的领域。
激光条码扫描器由激光源、光学扫描、光学接收、光电转换、信号放大、整形、量化和译码等部分组成。下面将详细讨论这些组成部分。
(一)激光源
采用MOVPE(金属氧化物气相外延)技术制造的可见光半导体激光器具有低功耗、可直接调制、体积小、重量轻、固体化、可靠性高、效率高等优点。它一出现即迅速替代了原来使用的He-Ne激光器。
半导体激光器发出的光束为非轴对称的椭圆光束。出射光束垂直于P-W结面方向的发散角V⊥≈30°,平行于结面方向的发散角V‖≈10°。如采用传统的光束准直技术,光束会聚点两边的椭圆光斑的长、短轴方向将会发生交换。显然这将使扫描器只有小的扫描景深。Jay M.Eastman等提出采用图3所示的光束准直技术,克服了这种交换现象,大大地提高了扫描景深范围。这种椭圆光束只能应用在单线激光扫描器上。布置光路时,应让光斑的椭圆长轴方向与光线扫描方向垂直。对于单线激光条码扫描器,这种椭圆光斑由于对印刷噪声的不敏感性,将比下面所说的圆形光斑特性更好。
对于全角度条码激光条码扫描器,由于光束在扫描识读条码时,有时以较大倾斜角扫过条码。因此,光束光斑不宜做成椭圆形。通常都将它整形成圆形。目前常用的整形方案是在准直透镜前加一小圆孔光阑。此种光束特性可用小孔的菲涅耳衍射特性来很好地近似。采用这种方案,对于标准尺寸UPC条码,景深能做到大约250mm到300mm。这对于一般商业POS 系统已经足够了。但对如机场行李输送线等要求大景深的场合,就显得不够了。目前常用的方案是增大条码符号的尺寸或使组成扫描图案的不同扫描光线会聚于不同区域形成“多焦面”。但是更有吸引力的方案是采用特殊的光学准直元件,使通过它的光场具有特殊的分布从而具有极小的光束发散角,得到较大的景深。
(二)光学扫描系统
从激光源发出的激光束还需通过扫描系统形成扫描线或扫描图案。全角度条码激光条码扫描器一般采用旋转棱镜扫描和全息扫描两种方案。全息扫描系统具有结构紧凑、可靠性高和造价低廉等显著优点。自从IBM公司在3687型扫描器上首先应用以来得到了广泛的应用,且不断推陈出新。可以预料,它所占的市场份额将会越来越大。
旋转棱镜扫描技术历史较悠久,技术上较成熟。它利用旋转棱镜来扫描光束,用一组折叠平面反射镜来改变光路实现多方向的扫描光线。目前使用较多的MS-700等扫描器产品还使旋转棱镜不同面的楔角不同而形成一个扫描方向上有几条扫描线。由多向多线的扫描光线组成一个高密度的扫描图案。这种方法可能带来的另一个好处是可使激光辐射危害减轻。
全角度扫描这个概念最早是为了提高超级市场的流通速度而提出的,并设计了与之相应的UPC条码。对于UPC码两个扫描方向的“X”扫描图案就已能实现全角度扫描。随着扫描技术的发展,条码应用领域的拓宽以及提高自动化程度的迫切需要,现在正在把全角度扫描这个概念推广到别的码制,如39码、交插25码等。这些码制的条码高宽比较小,为了实现全角度扫描将需要多得多的扫描方向数。为此除旋转棱镜外还将需要增加另一个运动元件,例如旋转图4中的折叠平面镜组等。
手持单线扫描器由于扫描速度低、扫描角度较小等原因,能用来实现光束扫描的方案就很多。除采用旋转棱镜、摆镜外,还能通过运动光学系统中的很多部件来达到光束扫描。如通过运动半导体激光器、运动准直透镜等来实现光束扫描。而产生这些运动的动力元件除直流电
机外,还可以是压电陶瓷和电磁线圈等。这些动力元件具有不易损坏、寿命长和使用方便等优点,估计亦将会得到一定的应用。
(三)光接收系统
扫描光束射到条码符号上后被散射,由接收系统接收足够多的散射光。在激光全角度激光条码扫描器中,普遍采用回向接收系统。在这种结构中,接收光束的主光轴就是出射光线轴。这样,散射光斑始终位于接收系统的轴上。这种结构的瞬时视场极小,可以极大地提高信噪比,还能提高对条码符号镜面反射的抑制能力,并且对接收透镜的要求亦很低。另外,它还能使接收器的敏感面较小。高速光电接收器敏感面积一般都不大,而且小敏感面积的接收器成本亦较低,所以这一点也是很重要的。它的缺点是当扫描光束位于扫描系统各元件边缘时要产生渐晕现象。除了从结构上采取措施尽量减小渐晕外,还应舍弃特性太差的扫描角度。
全角度激光条码扫描器中还普遍采用光学自动增益控制系统,使接收到的信号光强度不随条码符号的距离远近而改变。这可以缩小信号的动态范围,有利于后续处理。
手持枪式激光条码扫描器具有扫描速度较慢、信号频率较低等特点。而低响应频率的接收器如硅光电池具有较大的敏感面积,并且这低频系统也容易达到较高的信噪比。因此,除可采用上述回向接收方案外还可以采取别的方案。例如可利用半导体激光器的易调制性,将出射激光束以某一较高频率调制。而后,在电信号处理时再采用同步接收放大技术取出条码信号。只要调制频率远大于条码信号频率,它所带来的条码宽度误差将可忽略不计。同步接收技术具有极高的抑制噪声能力,因此就不一定采用回向接收结构。这样就会给光学接收系统的安排上带来相当的灵活性。利用这种灵活性就能使识读器某些方面的性能得以提高。例如在回向接收方案中,运动元件亦是接收系统的组成部分,要求它具有一定的孔径大小以保证接收到足够多的信号光。但是,如果运动元件仅仅起扫描出射光束的作用,就可以做得很小。显然小的运动元件无论对于选择动力元件还是提高寿命、可靠性都是极为有利的。
(四)光电转换、信号放大及整形
接收到的光信号需要经光电转换器转换成电信号。全角度激光条码扫描器中的条码信号频率为几兆赫到几十兆赫。这么高的信号频率要求光电转换器使用具有高频率响应能力的雪崩光电二极管(APO)或PIN光电二极管。全角度激光条码扫描器一般都是长时间连续使用,为了使用者安全,要求激光源出射能量较小。因此最后接收到的能量极弱。为了得到较高的信噪比(这由误码率决定),通常都采用低噪声的分立元件组成前置放大电路来低噪声地放大信号。
手持枪式激光条码扫描器的信号频率为几十千赫到几百千赫。一般采用硅光电池、光电二极管和光电三极管作为光电转换器件。手持枪式激光条码扫描器出射光能量相对较强,信号频率较低,另外,如前所说还可采用同步放大技术等。因此,它对电子元器件特性要求就不是很高。而且由于信号频率较低,就可以较方便地实现自动增益控制电路。
由于条码印刷时的边缘模糊性,更主要是因为扫描光斑的有限大小和电子线路的低通特性,将使得到的信号边缘模糊,通常称为“模拟电信号”。这种信号还须经整形电路尽可能准确地将边缘恢复出来,变成通常所说的“数字信号”。同样,手持枪式扫描器由于信号频率低,在选择整形方案上将有更多的余地。
从上面所说的情况中,我们可以看到高信号频率带来了技术上的很大困难和成本上的提高。对于具有一定识读能力的全角度激光条码扫描器,它的数据率R 正比于
n/(H×Cosα-W×sinα)。其中,n为扫描方向数,H、W分别为条码符号的高度、宽度,α为条码符号相对扫描图案处于最不利于扫描识读时的角度值,对于各扫描线均匀分布的情况