CN100530215C - 条形码扫描器和制造条形码扫描器的方法 - Google Patents

条形码扫描器和制造条形码扫描器的方法 Download PDF

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Abstract

一种条形码扫描器，它使用狭缝来代替聚焦光学器件。该狭缝可以通过化学蚀刻薄金属板形成，并且在使用中可以用透明盖子来保护。

Description

条形码扫描器和制造条形码扫描器的方法
技术领域
本发明涉及一种制造条形码扫描器的方法。
背景技术
条形码扫描器通常具有将一束光照射到所读取的条形码上的光源。然后用光检测器来感测从条形码反射的光。光源可以为激光器或发光二极管，并且一般使用透镜来将光束聚焦在条形码上。同样，还通常使用透镜来将反射光聚焦到光检测器上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不采用透镜的条形码扫描器。
根据本发明，提供了一种条形码扫描器，它包括光源装置、光检测器装置以及透光狭缝，该透光狭缝布置成靠近所要扫描的条形码，光源装置被配置成将光束定向为穿过所述狭缝，并且光检测器装置被配置为检测所述光束穿过狭缝反射回来的光，其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
根据本发明，提供了一种片材验证器，包括让所要验证的片材其通过的片材路径和根据前面权利要求中任一项所述的条形码扫描器，该扫描器设置成扫描位于沿着片材路径通过的片材上的条形码。
根据本发明，提供了一种制造条形码扫描器的方法，包括形成透光狭缝并且相对于光源装置和光检测器装置安装该狭缝，来自光源装置的光能够穿过狭缝，并且所述光检测器装置能够检测到穿过狭缝反射回来的来自光源装置的光，其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
根据本发明，提供了一种条形码扫描器，包括：透光狭缝；光源装置，用于将光束定向为穿过所述狭缝；以及光检测器装置，用于检测所述光束穿过所述狭缝反射回来的光，其中所述狭缝布置成靠近所要扫描的条形码，并且其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
根据本发明，提供了一种条形码扫描器，它包括：具有狭缝的构件；光源装置，用于在与所述狭缝垂直并且对准的平面中将光定向为倾斜地穿过所述狭缝；以及光检测器装置，用于接收沿着与所述狭缝垂直的路径穿过所述狭缝的光，其中所述光源装置和所述光检测器装置位于所述构件的相同侧上，并且其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
根据本发明，提供了一种片材验证器，包括让所要验证的片材沿其通过的片材路径和条形码扫描器，该条形码扫描器包括：透光狭缝；光源装置，用于将光束定向为穿过所述狭缝；以及光检测器装置，用于检测所述光束穿过所述狭缝反射回来的光，其中所述狭缝布置成靠近所要扫描的条形码，并且其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
根据本发明，提供了一种片材验证器，包括让所要验证的片材沿其通过的片材路径和条形码扫描器，该条形码扫描器包括：具有狭缝的构件；光源装置，用于将光定向为在与所述狭缝垂直并且对准的平面中倾斜地穿过所述狭缝；以及光检测器装置，用于接收沿着与所述狭缝垂直的路径穿过所述狭缝的光，其中所述光源装置和所述光检测器装置位于所述构件的同一侧，并且其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
根据本发明，提供了一种制造条形码扫描器的方法，该方法包括形成透光狭缝并且相对于光源装置和光检测器装置安装该狭缝，使得来自光源装置的光能够穿过所述狭缝，并且所述光检测器装置能够检测穿过所述狭缝反射回来的来自光源的光，并且其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
根据本发明，提供了一种条形码扫描器，它包括透光狭缝、用于将光束引导穿过所述狭缝的光源装置和用于检测所述光束穿过狭缝反射回来的光的光检测器装置，其中狭缝布置成靠近所要扫描的条形码。该狭缝不必具有特别高的长宽比。但是，它在光源的光的主要部分通过的地方应该较窄。该狭缝不一定具有平行的侧边，而是例如可以为哑铃形。该狭缝不一定由孔构成。重要的特征是其透光性。
光源装置可被配置为将所述光束定向为穿过狭缝，并使得穿过该狭缝的光束路径位于与狭缝基本上对准的平面中。光源装置可以被配置为将光定向为倾斜地穿过狭缝。
光检测器装置可被配置为感测所述光束的沿着位于与狭缝基本上对准的平面中的穿过狭缝的路径的反射光。光检测器装置可以是有方向性的并且沿着与狭缝基本上垂直的直线取向。
倾斜照射和感测与狭缝垂直地反射的光的组合防止了错误读取光亮的条形码。
狭缝形成在金属元件例如不锈钢中。但是，可以采用其它能够精细加工的材料例如黄铜。
扫描器可以手持，从而通过使扫描器运动来手动地完成扫描动作。或者，扫描器可以安装在固定位置中，从而条形码可以被手动地或机械地推动经过扫描器以提供扫描动作。该扫描器也可以自己机械地运动经过要扫描的条形码。
扫描器可以包括能够让片材从旁经过的面板，该面板具有通过它使狭缝暴露出的孔。该面板不必是平的。还可以有这样一种构件，它具有容纳在所述孔中的中凹部分，并且狭缝形成在容纳在中凹部分中的不透明元件中。
狭缝的宽度可以为0.2mm至0.4mm，并且优选为0.3mm。
狭缝的开口的间隔为0.05至0.1mm，并且优选为0.075mm。
根据本发明，提供了一种片材验证器，它包括让所验证的片材沿着它通过的片材通道和根据本发明的条形码扫描器，该扫描器被定位为用于扫描沿着片材通道通过的片材上的条形码。
根据本发明，还提供了一种制造条形码扫描器的方法，该方法包括形成透光狭缝并且相对于光源装置和光检测器装置安装狭缝，来自光源的光可以穿过狭缝，并且通过狭缝反射回来的来自光源的光可以由光检测器装置检测。
优选的是，通过化学蚀刻薄金属元件来形成该狭缝。
根据本发明，还提供了一种制造包括条形码扫描器的片材验证器的方法，该方法包括根据本发明用于制造所述条形码扫描器的条形码扫描器制造方法。
附图说明
图1为片材验证器单元的示意性侧视图；
图2为图1的片材验证和存储单元的局部切除侧视图；
图3为从图1的验证器的入口狭槽中看到的图1的单元的条形码扫描部件的剖视图；
图4为在图3中所示的条形码扫描部件的底视图；
图5显示出印刷有条形码的片材；并且
图6显示出制造片材验证器的制造过程。
具体实施方式
下面将参照附图以示例的方式对本发明的实施方案进行说明。
参照图1和2，片材验证器1包括主体2和可拆卸存储盒3。该单元1基本上与可以从Money Controls plc获得的WACS 5票据验证器相同。
主体2具有垂直部分2a和从垂直部分2a的顶部伸出的水平部分2b。片材入口槽4开口在水平部分2b末端的前盖5上。片材输送通道6延伸穿过水平部分2b并且沿着垂直部分2a向下。片材通过由马达(未示出)驱动的从动轮7(只是以举例说明的方式显示出一个)和皮带(未示出)输送穿过水平部分2b。
片材沿垂直部分向下输送，并且如果确定为有效的，则横向驱动到存储盒3中。被确定为无效的片材从入口槽4退回。
条形码扫描部件12安装在与水平部分2b中的片材通道平行并且位于其上方的PCB 13上。可以有其它用于进行常规有效性确定和片材输送控制的光学和/或磁性传感器。
PCB 13包括用于处理传感器信号包括来自条形码扫描部件的信号的电路，以便输入给用于票据验证和片材输送控制的处理器(未示出)。
参照图3和4，条形码读取部件12包括不透明定位部件4、红外线LED 15、光电晶体管16、盖子17和薄金属板18。光电晶体管16坐在PCB13上，并且其引线焊接在位于PCB 13的另一面上的迹线上。LED 15的引线焊接在PCB 13的与光电二极管16的引线相同的侧面上。但是，LED 15没有坐在PCB 13上而被支撑在定位部件14内。
PCB 13通过螺钉(未示出)固定在片材通道的上壁21上。条形码扫描部件12夹在片材通道的上壁21和PCB 13之间。
盖子17由透明塑料材料模制而成，并且包括具有圆角菱形中凹部分17b的矩形板17a。一对腿部17c从板17a的斜相对的角部伸出，并且这些腿部17c的自由端压靠在PCB 13的底侧上。中凹部分17b卡扣在片材通道的上壁21中的菱形孔中。
定位部件14位于盖子17和PCB 13之间，并且包括主要部分14a和压配式盖子部分14b。盖子部分14b具有一对小凸起(未示出)，它们由主要部分14a的侧壁中的孔(未示出)接收以将盖子部分14b固定到位。
一对脊部14c从主要部分14a的底部伸出并且容纳在盖子17的中凹部分17b中。脊部14c的端部被斜切以便使定位部件14相对于盖子17定位。脊部14c从定位部件14的一端延伸至距定位部件14的另一端有一点距离的一个位置，该另一端悬于盖子17的平面部分之上。
按照图3中的定向，一条通道横向延伸越过定位部件14的主要部分14a的底面。按照图3中所示的定向，该通道的右手部分的底面是平坦的，而左手部分的底面具有半圆形横截面并且朝着PCB 13倾斜。在将盖子部分14b装配到位后，盖子部分14b的上侧和所述通道的左手部分形成其中容纳着LED 15的倾斜圆形横截面通路。
光电晶体管16容纳在圆形截面通路中，该圆形截面通路从主要部分14a的上表面穿过主要部分14a延伸至所述通道在其右手部分中的底面。保持着光电晶体管的通道布置成与PCB 13和片材通道6垂直地延伸。
薄金属板18为菱形并且与它位于其中的盖子17的中凹部分17b一致。该板18具有在靠近板18的锐角部的位置之间穿过板18延伸的薄横向狭缝19。该板18为0.075±0.025mm厚并且狭缝为0.3±0.1mm宽。
在使用中，如图5所示承载有纵向条形码32的片材31被驱动经过条形码扫描部件12。LED 15在条形码在狭缝19下面通过时将光照射到条形码32上。来自LED 15的光从片材31反射。但是，来自条形码的黑色部分32a的反射光的亮度级与来自条形码的浅色部分32b的反射光的亮度级相比可以忽略不计。通过根据入射光亮度级产生电输出的光电晶体管16来感测反射光。因此，光电晶体管16的输出随着与狭缝19对准的条形码部分的反射率而变化。光电晶体管16的输出按照现有的方式处理。
应该指出的是，LED 15倾斜地将光照射穿过狭缝19，而光电晶体管16布置成感测与承载着所要读取的条形码的片材31垂直地反射的光。因此，不会将条形码的光亮的黑色部分32a错误地确定为浅色部分32b。
下面将参照图6对制造片材验证设备的方法进行说明。
在定位部件模制操作101中采用常规技术模制出定位部件14的部分14a、14b，并且在PCB装配操作102中组装该PCB 13。PCB组装操作102包括将包括LED 15和光电晶体管16在内的电子元件安装在PCB13自身上。
然后在定位部件安装操作103中将定位部件14加到PCB组件上。在定位部件安装操作中，主要部分14a被推压在光电晶体管16上，使得该光电晶体管16被放到穿过主体部分14a的圆形截面通道中，并且主要部分14a紧靠着PCB 13。
将LED 15导入通道的倾斜部分，然后将盖子部分14b压入到位以使LED 15固定不动。
在盖子模制操作104中采用传统的技术模制出盖子18。
在蚀刻操作105中通过采用光化学蚀刻工艺蚀刻不锈钢板来使板18成形。
在注模操作106中模制出片材通道的上壁21。
在组装操作107中将在操作101至106中产生出的部件组装在一起。在组装操作107中，将盖子18设置在上壁21上，并且其中凹部分18a伸入到上壁21中的菱形孔中。然后将PCB组件放到上壁21上并且用螺钉紧固。这使得定位部件14相对于盖子18正确定位。
在一组操作108中形成验证器的其它组成部件，包括控制和验证电子器件以及片材操纵机械和机电部件。
最后，在最后的组装操作109中用在操作107和108之后得到的组成部件和子组件组装出验证器。
要理解的是，可以对上述实施方案进行许多改进。例如，可以通过激光切割或冲压代替蚀刻来形成所述板。板和盖子不必为菱形，并且可以将条形码扫描部件设置在片材通道下面。

Claims (49)

1.一种条形码扫描器，它包括光源装置(15)、光检测器装置(16)以及透光狭缝(19)，该透光狭缝布置成靠近所要扫描的条形码(32)，光源装置(15)被配置成将光束定向为穿过所述狭缝(19)，并且光检测器装置(16)被配置为检测所述光束穿过狭缝(19)反射回来的光，其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
2.如权利要求1所述的条形码扫描器，其中所述光源装置(15)被配置成将所述光束定向为穿过所述狭缝(19)，并使穿过狭缝(19)的光束路径位于与狭缝(19)基本上对准的平面中。
3.如权利要求2所述的条形码扫描器，其中所述光源装置(15)被配置成将光定向为倾斜地穿过狭缝(19)。
4.如权利要求1、2或3所述的条形码扫描器，其中所述光检测器装置(16)被配置为感测所述光束沿着位于与狭缝(19)基本上对准的平面中的穿过狭缝(19)的路径的反射光。
5.如权利要求4所述的条形码扫描器，其中所述光检测器装置(16)是有方向性的，并被布置为沿着与狭缝(19)基本上垂直的直线取向。
6.如权利要求1、2或3所述的条形码扫描器，其中所述狭缝(19)形成在金属元件(18)中。
7.如权利要求6所述的条形码扫描器，其中所述金属元件(18)由不锈钢形成。
8.如权利要求1、2或3所述的条形码扫描器，包括可让片材(31)从旁经过的面板(21)，该面板(21)具有让狭缝(19)通过它暴露出的孔。
9.如权利要求8所述的条形码扫描器，包括具有中凹部分的构件(17)，其中所述狭缝(19)形成在容纳在所述中凹部分中的不透明元件(18)中，并且所述中凹部分容纳在所述孔中。
10.如权利要求1、2或3所述的条形码扫描器，其中所述狭缝(19)的宽度为0.2mm至0.4mm。
11.如权利要求10所述的条形码扫描器，其中所述狭缝(19)的宽度为0.3mm。
12.如权利要求1、2或3所述的条形码扫描器，其中所述狭缝(19)的开口的间隔为0.05至0.1mm。
13.如权利要求12所述的条形码扫描器，其中所述狭缝(19)的开口的间隔为0.075mm。
14.一种片材验证器，包括让所要验证的片材(31)沿其通过的片材路径(6)和根据前面权利要求中任一项所述的条形码扫描器(12)，该扫描器设置成扫描位于沿着片材路径(6)通过的片材(31)上的条形码(32)。
15.一种制造条形码扫描器的方法，包括形成透光狭缝(19)并且相对于光源装置(15)和光检测器装置(16)安装该狭缝，来自光源装置(15)的光能够穿过狭缝(19)，并且所述光检测器装置(16)能够检测到穿过狭缝(19)反射回来的来自光源装置(15)的光，其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述狭缝(19)是通过化学蚀刻薄金属元件(18)形成的。
17.一种制造包括条形码扫描器(12)的片材验证器的方法，该方法包括如权利要求15或16所述的用于制造所述条形码扫描器(12)的方法。
18.一种条形码扫描器，包括：
透光狭缝；
光源装置，用于将光束定向为穿过所述狭缝；以及
光检测器装置，用于检测所述光束穿过所述狭缝反射回来的光，
其中所述狭缝布置成靠近所要扫描的条形码，并且
其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
19.如权利要求18所述的条形码扫描器，其中所述光源装置被配置成将所述光束定向为穿过狭缝，并使穿过狭缝的光束路径位于与狭缝基本上对准的平面中。
20.如权利要求19所述的条形码扫描器，其中所述光源装置被配置成将光定向为倾斜地穿过狭缝。
21.如权利要求18所述的条形码扫描器，其中所述光检测器装置被配置为感测所述光束沿着位于与狭缝基本上对准的平面中的穿过狭缝的路径的反射光。
22.如权利要求21所述的条形码扫描器，其中所述光检测器装置是有方向性的，并被布置为沿着与狭缝基本上垂直的直线取向。
23.如权利要求18所述的条形码扫描器，其中所述狭缝形成在金属元件中。
24.如权利要求23所述的条形码扫描器，其中所述金属元件由不锈钢形成。
25.如权利要求18所述的条形码扫描器，包括可让片材从旁经过的面板，该面板具有让狭缝通过它暴露出的孔。
26.如权利要求25所述的条形码扫描器，包括具有中凹部分的构件，其中所述狭缝形成在容纳在所述中凹部分中的不透明元件中，并且所述中凹部分容纳在所述孔中。
27.如权利要求18所述的条形码扫描器，其中所述狭缝的宽度为0.2mm至0.4mm。
28.如权利要求27所述的条形码扫描器，其中所述狭缝的宽度为0.3mm。
29.如权利要求18所述的条形码扫描器，其中所述狭缝的开口的间隔为0.05至0.1mm。
30.如权利要求29所述的条形码扫描器，其中所述狭缝的开口的间隔为0.075mm。
31.一种条形码扫描器，它包括：
具有狭缝的构件；
光源装置，用于在与所述狭缝垂直并且对准的平面中将光定向为倾斜地穿过所述狭缝；以及
光检测器装置，用于接收沿着与所述狭缝垂直的路径穿过所述狭缝的光，
其中所述光源装置和所述光检测器装置位于所述构件的相同侧上，并且
其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
32.一种片材验证器，包括让所要验证的片材沿其通过的片材路径和条形码扫描器，该条形码扫描器包括：
透光狭缝；
光源装置，用于将光束定向为穿过所述狭缝；以及
光检测器装置，用于检测所述光束穿过所述狭缝反射回来的光，
其中所述狭缝布置成靠近所要扫描的条形码，并且
其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
33.如权利要求32所述的片材验证器，其中所述光源装置被配置成将所述光束定向为穿过狭缝，并使穿过狭缝的光束路径位于与该狭缝基本上对准的平面中。
34.如权利要求33所述的片材验证器，其中所述光源装置被配置成将光定向为倾斜地穿过狭缝。
35.如权利要求32所述的片材验证器，其中所述光检测器装置被配置为感测所述光束沿着位于与狭缝基本上对准的平面中的穿过狭缝的路径的反射光。
36.如权利要求35所述的片材验证器，其中所述光检测器装置是有方向性的，并被布置为沿着与狭缝基本上垂直的直线取向。
37.如权利要求32所述的片材验证器，其中所述狭缝形成在金属元件中。
38.如权利要求37所述的片材验证器，其中所述金属元件由不锈钢形成。
39.如权利要求32所述的片材验证器，包括可让片材从旁经过的面板，该面板具有让狭缝通过它暴露出的孔。
40.如权利要求39所述的片材验证器，包括具有中凹部分的构件，其中所述狭缝形成在容纳在所述中凹部分中的一不透明元件中，并且所述中凹部分容纳在所述孔中。
41.如权利要求32所述的片材验证器，其中所述狭缝的宽度为0.2mm至0.4mm。
42.如权利要求41所述的片材验证器，其中所述狭缝的宽度为0.3mm。
43.如权利要求32所述的片材验证器，其中所述狭缝的开口的间隔为0.05至0.1mm。
44.如权利要求43所述的片材验证器，其中所述狭缝的开口的间隔为0.075mm。
45.一种片材验证器，包括让所要验证的片材沿其通过的片材路径和条形码扫描器，该条形码扫描器包括：
具有狭缝的构件；
光源装置，用于将光定向为在与所述狭缝垂直并且对准的平面中倾斜地穿过所述狭缝；以及
光检测器装置，用于接收沿着与所述狭缝垂直的路径穿过所述狭缝的光，
其中所述光源装置和所述光检测器装置位于所述构件的同一侧，并且
其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
46.一种制造条形码扫描器的方法，该方法包括形成透光狭缝并且相对于光源装置和光检测器装置安装该狭缝，使得来自光源装置的光能够穿过所述狭缝，并且所述光检测器装置能够检测穿过所述狭缝反射回来的来自光源的光，并且
其中所述条形码扫描器不使用透镜将光束聚焦在所述条形码上或将光束聚焦在所述光检测器装置上；并且所述光源装置是LED。
47.如权利要求46所述的方法，其中所述狭缝是通过化学蚀刻薄金属元件形成的。
48.一种制造包括条形码扫描器的片材验证器的方法，该方法包括如权利要求46所述的用于制造所述条形码扫描器的方法。
49.一种制造包括条形码扫描器的片材验证器的方法，该方法包括如权利要求47所述的用于制造所述条形码扫描器的方法。
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