㈣光电转换。需要用光电转换器将接收的光信号转化为电信号。在全角条码扫描枪中的条码信号频率是几兆赫至几十兆赫。这就要求光电转换器采用雪崩光电二极管(APO),即PIN光电二极管,这是一种高频响应型光电二极管。全角扫描仪通常连续使用时间长,为保证用户的安全性,要求激光源的输出能量较少。结果,终获得的能量非常微弱。为获得较高的信噪比(这取决于误码率),通常使用低噪声分立元件构成前置大电路,以低噪声放大信号。手持式扫描仪的信号频率在几十千赫至几百千赫之间。通常使用硅光电池、光电二极管和光电三极管作为光电转换器件。手持式扫描仪的出射光能量比较强,信号频率较低,另外,如前所述还可以采用同步放大技术等。所以,对电子元件的特性要求不太高。并且,由于信号的频率较低,可以很方便的实现自动增益控制电路。条码印刷时,由于边沿模糊不清,更主要是由于扫描点面积有限以及电子线路的低通特性,造成信号边缘模糊不清,这就是通常所说的模拟电信号。这个信号还必须通过成形电路,使边缘尽可能地恢复,使其成为通常所说的“数字信号”。类似地,手持式条码扫描枪由于信号频率较低,在方案的选择上会有较大的空间。在以上的例子中,我们可以看到高信号频率在技术上有很大的困难,而且成本也有所增加。对有一定阅读能力的全角度扫描识读器来说,其数据率R正比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所处的角度值不利于扫描识读,对于各扫描线均匀分布的情况α=π/2n,即n=2时α为45°,这个条码符号相对扫描图案所处的角度值不利于扫描识读,对于各扫描线均匀分布的情况α=π2,n为3时数据的高度、宽度分别为条码符号的高度、宽度。这是设计扫描系统时需要考虑的问题。
激光条码扫描枪的工作原理和组成(三)
㈢光接收系统。条码符号射入扫描光束后进行散射,接收系统接收足够的散射光。一般采用激光全角度扫描读卡器的回传接收系统。这样的结构中,接收光束的主光轴是出射光轴。因此,散射光斑总是位于接收系统的轴上。该结构具有的瞬时视场,可大大提高信噪比,同时也提高了对条码符号镜面反射的抑制能力,对接收镜头的要求也较低。此外,它还可以减小的灵敏度。而高速光的感光面积一般都不大,而小感光面积的成本又比较低,所以这一点也非常重要。其不足之处是当扫描光位于扫描系统的各元件的边缘时会出现渐晕。除在结构上采取措施以地减少渐晕外,还应避免扫描角度过小。在全角扫描读卡器中,一般还采用了光学自动增益控制系统,使得接收信号光强度不随条码符号距离的远近而变化。这样可减小信号的动态范围,便于后续处理。手持式扫描读卡器具有扫描速度慢、信号频率低等特点。频率响应较低的接收端,如硅光电池,可获得更大的敏感面积,这样的低频系统也很容易实现。这样,除了可以采用上述的回向接收方案之外,还可以采用其他方案。比如,可以利用半导体激光器的可调谐性,使出射激光以某一频率进行调制。然后,将条码信号从电信号处理时通过同步接收放大技术取出。如果调制频率远远大于条码信号频率,那么它所带来的条码宽度误差就可以忽略。由于同步接收技术具有很强的抗噪能力,所以不需要采用回向接收结构。这将为光学接收系统的布置带来相当的灵活性。通过使用这一灵活性,可以改进识读器某些方面的性能。举例来说,在回向接收方案中,运动元件也是接收系统的组成部分,要求其有一定的孔径尺寸,以保证接收足够多的信号光。但如果运动元件只是作为扫描出射光束的一种方式,它可以做得很小。很明显,小型运动元件无论对选择动力元件还是提高寿命,可靠性都极为有利。
PDA有电池,扫描条码时不需要计算机连接。可携带到工作场所,提高工作效率。PDA具有屏幕显示功能,扫描时可以看到条码信息。同时,PDA具有键盘和输入功能,如果条码有污点,无法扫描,可以使用键盘输入来获取条码信息。条码扫描枪分为有线和无线两种形式,既没有存储空间又没有显示屏,不能存储数据信息,通常是实时传输数据。有线条码扫描枪必须先连接到计算机才能工作。当USB接口线(或键盘端口、RS232端口)连接到计算机时,它扫描一个条码,计算机将显示一个条码数据信息。无线条码扫描枪,虽然可以不用电脑连接使用,但距离也有限。