[发明专利]非激光式扫描装置及方法

说明书

本发明涉及读取记号，特别是读取条型码记号的光电式扫描装置，具体说是涉及非激光光源的非激光式扫描器。

以往，如西姆波尔·台克诺金斯公司的美国专利第4,251,798号、第4,387,297号、第4,409,470号、第4,806,742号、第4,825,057号中所示，提出了使用激光型扫描器及非激光型扫描器，用于读取条型码记号，特别是通用产品标记(UPC)形式的条型码记号。

通常，由激光光源，例如气体激光管或者半导体激光二极管发射出的激光光束，经光学系统进行聚焦，在记号上形成圆形光点。由扫描机构将光点对记号进行扫射，形成与记号相应扫描图谱。由记号上反射回来的激光束，由光检测器例如光电二极管检测，检测器和激光光源、光学系统、扫描机构一起安装在壳体内。为了便于手提操作，最好在外壳上设置手柄。

记号本身是由一串条纹组成的代码图案，条纹宽度不同，间隔宽度也不同，条纹与间隔具有不同的光反射特性，根据特定的用途及记号密度，尺寸可大可小。一般，为了识别另售商品，在另售商业界使用的UPC记号，各条纹与间隔的尺寸约为1/1000(1密耳)左右。而圆形光点的断面直径为6-10密耳左右。

以往采用激光式扫描器在商业上取得了相当的成功，但是，强烈要求降低扫描器的价格。由于激光装置尺寸小却能发出极强的光束，这是它具有的特殊优点，但是，激光光源，比起非激光光源，例以发光二极管(LED)等价格要高得多。LED光源至少是成本低，重量轻，不依赖很多元件组成光学系统，另外，耗电量少。但由于LED光源的非准直式光线，要聚焦到数密耳大小的光点是十分困难的，这是非激光光源使用中存在的问题。LED光源可以聚焦成数毫米左右的光点尺寸，由于要读取数密耳左右的黑条与间隔，若使用上述那样大尺寸的光点，给扫描器的信号处理-译码电路都会造成很大的负担。另外，也会引起漏读及引起读取误差。

与此相对照，在使用激光式扫描器时，光点的尺寸与条及间隔的尺寸是同等程度的，因而，信号处理-译码电路就不会有那么大的负担。一般，这样的激光式扫描器内的光电二极管围成光点，可以看到与光点共同的平面内有比较大的空间。

本发明的主要目的是提供改良的光电式扫描器。第二个目的是对低成本的非激光式扫描器，提高扫描器的实用性与可靠性，消灭差错、降低成本。第三个目的是提供形成容纳在扫描点之内的视检窗的方法。聚焦光束形成扫描点，且将光电二极管的视野聚焦之后，在扫描点内形成观测窗。第4个目的是提供将扫描点和观测窗设在扫描器壳体外的不同平面内的方法。

本发明的效果是：由于本发明中的光源是非激光光源，如发光二极管，其成本比激光光源低得多，而且其重量也轻，其结构简单，不象激光光源需依赖于很多元件组成的光学系统，由此又带来耗电量低的优点，总之该发明的扫描器成本低，结构简单、性能可靠、无差错，实用性强、便于操作，在操作者不介入时也能自动适应扫描状态的变化。

为了达到上述各项目的，本发明提供了使用LED光源读取记号的装置与方法。

本发明的非激光式扫描器是将光束及光传感器的视野聚焦在扫描器壳体外的不同平面上。

该装置包括以下部分：

利用发光二极管产生光束的非激光光源部分；利用反射镜的聚光装置，使光束聚光后射至扫描面内并形成规定尺寸的园形扫描点；扫描点照至近距离作业范围内的记号上；扫描装置，扫描点对记号进行扫描，利用该装置使反射光中至少一部分沿入射光方向返回；光电传感器，对上述视野内反射光的返回部分进行检测，并将检测到的各种不同光强度用电信号表示出来，传感器为带开口的光电二极管式传感器；信号处理装置，用以处理上述电信号，得到表示信号的数据；成像装置，用于使上述光电传感器的观测图成像并将观测窗放置在离开扫描面的观测面上。该装置有具球形反射面的成像反射镜。上述扫描装置具有扫描部件，在此扫描部件上，安装上述的聚焦反射镜和成像反射镜，使它们能围绕转动轴一起转动。

所述光源为产生非激光光束的光源，例如LED光源。所述的聚焦设备，将光束聚焦在装置外部的扫描面上，并形成确定尺寸的扫描点，并将扫描点置于离扫描面近距离范围内放置的记号上，扫描部件，使扫描点对记号进行横向直线扫描，例如由马达驱动的反射镜。光由记号向各个方向反射。由记号反射回来的光的至少一部分向着与装置相反方向前进。这部分反射光的返回部分对整个扫描线，有各种不同的光强度。