條碼掃描器系統(tǒng)組成以及結(jié)構(gòu)原理說明

       對于條碼掃描器的系統(tǒng)組成以及結(jié)構(gòu)原理的說明如下：掃描系統(tǒng)的主體是光學(xué)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)應(yīng)該具備以下兩個性能： 

 1、具有一個掃描光路,以產(chǎn)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(qū)、起始符、數(shù)據(jù)符、終止符及右空白區(qū)。 

 2、具有一個條碼符號反射光的接收系統(tǒng),它應(yīng)能夠并擅長接收掃描光點從條碼符號上反射回來的漫反射光。

       條碼掃描系統(tǒng)可采取不同的光源、掃描形式、光路設(shè)計來實現(xiàn)上述功能。

（1）掃描器的光源

      條碼掃描器所選用的光源種類很多，主要有半導(dǎo)體光源、激光光源，也有選用白熾燈、閃光燈等光源的。在這里主要介紹半導(dǎo)體發(fā)光管和激光器。

①半導(dǎo)體發(fā)光管

       半導(dǎo)體發(fā)光管又稱發(fā)光二極管，它實際上就是一個由Ｐ型半導(dǎo)體和Ｎ型半導(dǎo)體組合而成的二極管。當(dāng)在Ｐ－Ｎ結(jié)上施加正向電壓時發(fā)光二極管就發(fā)出光來。

②激光器

        激光技術(shù)的發(fā)展已有30多年的歷史，它現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。激光器的種類很多，早期的條碼掃描槍一般采用氦氖激光器作為掃描光源，到了80年代，半導(dǎo)體激光器得到了迅速發(fā)展，由于它具有功耗低、體積小、工作電壓低、可靠性高、價格低廉這些特點，所以使原來使用的氦氖激光器迅速被取代。

        我們常見的半導(dǎo)體激光器都是些小功率的，體積像一個普通三極管那么大，所以半導(dǎo)體激光器又稱激光二極管。因為條碼掃描槍普遍采用了激光二極管，所以其體積和成本大大降低，剛開始時，只有只能發(fā)出紅外激光的激光二極管，90年代后才出現(xiàn)了紅色光激光二極管（現(xiàn)在已經(jīng)有藍(lán)色激光二極管），激光二極管的發(fā)展已成為近些年來條碼技術(shù)發(fā)展的重要方面。（來源云協(xié)同智能制造）

激光與其它光源相比，有其獨特的性質(zhì)：

 1、有很強(qiáng)的方向性。

 2、單色性和相干性極好。其它光源無論采用何種濾波技術(shù)也得不到像激光器發(fā)出的那樣的單色光。

 3、可獲得極高的光強(qiáng)度。條碼掃描系統(tǒng)采用的都是低功率的激光二極管，使之短暫射入人眼時不會給人眼帶來傷害，但它仍具有其他光源難以達(dá)到的光照度。

（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、自動掃描及CCD掃描。

①手動條碼掃描器

       手動掃描比較簡單，掃描槍內(nèi)部不帶有掃描裝置，發(fā)射的照明光束的位置相對于掃描槍固定，完成掃描過程需要手持條碼掃描槍掃過條碼符號，這種條碼掃描槍屬于固定光束掃描槍。光筆和大多數(shù)卡式條碼閱讀器都采用這種掃描方式。

②自動條碼掃描器

        自動掃描是指條碼掃描槍內(nèi)部含有使掃描光束做掃描運動的裝置，如旋轉(zhuǎn)鏡組、擺鏡等。自動掃描的掃描光源為激光，的為自動掃描的基本原理圖。

        掃描光束從激光器（LS）發(fā)出，穿過半反透鏡面（BSP），再通過周期性旋轉(zhuǎn)的棱鏡（PG）的各反射鏡面，形成激光束的掃描運動。與此同時，照明光點在條碼符號上的反射光通過旋轉(zhuǎn)棱鏡的鏡面，經(jīng)半反透鏡面（BSP）反射，經(jīng)過會聚透鏡匯聚的光電探測器上。在這個掃描結(jié)構(gòu)中，激光的掃描光束未經(jīng)過接收光的透鏡系統(tǒng)，保持著激光光束細(xì)窄、光能集中的特點。但在透鏡系統(tǒng)外，激光光束和接收系統(tǒng)的光軸保持重合，這樣就保證了激光的照明點就是探測器的接收點。

       手持激光條碼掃描槍的掃描裝置一般用擺鏡代替棱鏡，在內(nèi)部震動線圈的驅(qū)動下擺動，實現(xiàn)掃描。而在超級市場中的全向激光掃描槍注一般采用旋轉(zhuǎn)棱鏡掃描和全息掃描兩種方案。這兩種掃描方式都能產(chǎn)生多個方向、多個位置的掃描。（來源云協(xié)同智能制造）

      在掃描光路中，每一個平面鏡和棱形旋轉(zhuǎn)鏡的多個鏡面組合就能形成某一個方向上的多條掃描線。三個平面鏡和旋轉(zhuǎn)鏡面的組合就構(gòu)成了三個方向上的多線掃描。而掃描光點經(jīng)平面鏡、旋轉(zhuǎn)鏡面原路返回，再由復(fù)合物鏡匯聚到光電探測器上。

      全息掃描的掃描原理更加新穎，其掃描裝置為一個旋轉(zhuǎn)的全息盤，這種全息盤代替了上面的旋轉(zhuǎn)棱鏡。

      全息掃描基本過程為：激光束①射到全息盤②，旋轉(zhuǎn)的全息盤實現(xiàn)光束掃描，然后掃描線掃過條碼符號③，最后反射光信號返回全息盤②，通過全息透鏡匯聚到光電探測器④上。

      在該全息盤上，有多達(dá)20個掃描透鏡，加上和多個平面反射鏡的配對，它能掃除多達(dá)100條的掃描光線。經(jīng)過設(shè)計，它特別擅長在多個距離上實現(xiàn)多方向多線掃描。另外全息掃描裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高和造價低廉等顯著優(yōu)點。

③CCD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，由光電二極管構(gòu)成條碼掃描槍首先將條碼符號的整個圖像呈現(xiàn)在線陣的CCD上，然后CCD對其上的光信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并進(jìn)行自動掃描，并不需要增加任何運動機(jī)構(gòu)，所以它是一種特殊的自動掃描。