激光与条形码

激光条码扫描器
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