CN101470799A - 激光条码扫描器及其执行方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种激光条码扫描器及其执行方法，凭借光线测距的方式，快速测得激光条码扫描器与条码之间的距离，并经过一信号处理器进行运算以及信号转换，以自动控制一转动装置的转动角度，而随时自动调整激光条码扫描器发射扫描光线的宽度，因此，在不同距离使用时，扫描光线可随距的变化而自动调整适当的强度以及宽度，而大幅提升激光条码扫描器的读取效率。

Description

激光条码扫描器及其执行方法

技术领域

本发明涉及一种凭借光线测距的方式，测量激光条码扫描器与条码间的距离，而可自动调整扫描光线的宽度，达到提升读取距离的激光条码扫描器及其执行方法。

背景技术

激光条码扫描器的工作原理，主要是利用激光二极管(Laser Doide)产生一点激光光源，其投射至一可往复摆动的反光镜或棱镜后，可由光点变成一条光线，照射在产品的条码后，再以光二极管(Photo Doide)，检测从条码反射回来的光线，并转换为电子信号，以判别条码所代表的资料。

但是，由于以往反光镜或棱镜的摆动角度固定，故扫描光线的宽度也是固定的，由于使用激光条码扫描器扫描条码时，随着使用状况不同，其与条码间的距离也常有所不同，但是因为扫描光线的发光角度呈固定，当激光条码扫描器与条码间的距离越远时，其扫描光线的宽度也会随之变大，请参阅图1，为现有激光条码扫描器的使用示意图，如图中所示，当现有激光条码扫描器10，对不同距离l1、l2的条码20进行扫描时，其扫描光线30的宽度w1、w2，不会随着反光镜或棱镜的摆动的角度θ而有所改变，由图1可看出，随着激光条码扫描器10与条码20的距离越远时(l2>l1)，扫描光线30宽度也随之变大(w2>w1)，且与距离近的扫描光线30相比，其扫描光线30的强度相对也会变弱，因此，有可能无法判读条码20的资料，距离太近的扫描光线30则有可能因为耗电、价格以及安全性考虑等情况，而限制了现有激光条码扫描器10的读取距离。

有鉴于现有激光条码扫描器在使用时，常因为距离的影响，造成扫描光线的宽度以及强度受到影响，甚至影响到读取距离以及准度，本发明人爰精心研究，终设计出一种崭新的激光条码扫描器及其执行方法。

发明内容

本发明的主要目的，旨在提供一种激光条码扫描器及其执行方法，可自动调整扫描光线的强度以及宽度，而提升读取效率。

为达上述目的，本发明的激光条码扫描器，其激光条码扫描器主要包括一壳体、一转动装置、一反光镜或棱镜、一第一光发射器、一第一光接收器以及一信号处理器，其中，壳体的正面是成型有一透孔，转动装置是组设在壳体内，且反光镜或棱镜是组设在转动装置上，以使反光镜或棱镜可随着转动装置往复转动，而第一光发射器是组设在反光镜或棱镜的后方，可用来发射一光线，以及产生一电子信号，其光线并可作为测距以及扫描用，又，第一光接收器是组设光发射器一侧，供以接收经一条码所反射的光线，并产生一电子信号，信号处理器则组设在光发射器一侧，其信号处理器并与第一光发射器、第一光接收器以及转动装置作信号连结，以将第一光发射器与第一光接收器的电子信号，输入信号处理器运算，并得到相关于距离的电子信号，如此电子信号驱动转动装置，带动反光镜或棱镜往复转动。

而激光条码扫描器使用时，是包括下列步骤：第一步骤，发射测距光线，凭借一第一光发射器发射通过反光镜或棱镜，对一条码发出测距光线，且发出一电子信号给一信号处理器，当碰到条码后，随即反射前述的测距光线；第二步骤，接收测距光线，前述经过条码所反射的测距光线，可被一第一光接收器(光二极管)所接收，并同样发出一电子信号给信号处理器；第三步骤，运算距离及信号转换，当信号处理器接收第一光发射器，以及第一光接收器的电子信号后，会运算出相关条码与激光条码扫描器间的距离资料，并将距离资料转换为代表两者时间差的一电子信号；第四步骤，定义摆动角度，将前述有关距离的电子信号输入一转动装置后，可定义转动装置转动的角度值，以控制转动装置往复转动的角度，而组设在转动装置上的一反光镜或棱镜，其摆动角度也会随着距离越远而逐渐变小；第五步骤，发射扫描光线，第一光发射器再度发射光线，并投射至往复摆动的反光镜或棱镜上，而在条码上产生一适当宽度的扫描光线，其扫描光线的宽度会随着摆动的角度值而改变；第六步骤，接收扫描光线，经条码反射后的扫描光线，可再度被第一光接收器接收，以读取条码的资料。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：由于本发明激光条码扫描器及其执行方法，会随着与条码间的距离，自动调整扫描光线的宽度，因此，就算是与条码间的距离相当远时，其扫描光线会自动缩减宽度，以使扫描光线还是能保持足够的强度，而有效提升读取的距离。

附图说明

图1是现有激光条码扫描器的使用示意图；

图2是本发明较佳实施例的使用示意图；

图3是本发明较佳实施例的硬体方块图；

图4是本发明较佳实施例的步骤流程图；

图5是本发明另一较佳实施例的硬体方块图；

图6是本发明另一较佳实施例的步骤流程图；

图7是本发明另一较佳实施例的使用示意图。

附图标记说明：10-激光条码扫描器；20-条码；30-扫描光线；40-激光条码扫描器；401-壳体；4011-透孔；4012-手把；4013-连接线；4014-底座；402-转动装置；403-反光镜或棱镜；404-第一光发射器；405-第一光接收器；406-信号处理器；407-第二光发射器；408-第二光接收器；50-条码；60-扫描光线；701-第一步骤；702-第二步骤；703-第三步骤；704-第四步骤；705-第五步骤；706-第六步骤；801-第一步骤；802-第二步骤；803-第三步骤；804-第四步骤；805-第五步骤；806-第六步骤。

具体实施方式

请参阅图2，为本发明较佳实施例的使用示意图，如图中所示，一般常见的激光条码扫描器40有手持式以及座式两种，本实施例是以手持式激光条码扫描器40为例，其壳体401的正面是成型有一透孔4011，其一供使用者握持的手把4012，又，在壳体401底端组设有一与电脑设备，或是进销存设备作信号连结的连接线4013，当使用者操作手持式激光条码扫描器40时，可由手持式激光条码扫描器40发射测距光线以及扫描光线60，并在经条码50反射后重新接收，本发明是凭借测距光线预先进行测距，而在针对不同距离l1、l2的条码50进行扫描时，改变扫描光线60的宽度w1、w2，且随着激光条码扫描器40与条码50的距离越远时(也即l2>l1)，其所发射的扫描光线60宽度越小(w1>w2)，因此，其扫描光线60的强度不会因距离的增加而减弱，而大幅提升了读取条码50时的操作距离。

请参阅图3，为本发明较佳实施例的硬体方块图，如图中所示，前述的激光条码扫描器40主要是包括：一壳体401；一转动装置402，其是组设在壳体401内，而可产生往复转动的动力；一反光镜或棱镜403，其是组设在前述的转动装置402上，使反光镜或棱镜403可随着转动装置402往复转动，其反光镜或棱镜403都有折射光线的效果，可使来自同一方向的光线，折射成不同角度的光线；一第一光发射器404，其是组设在反光镜或棱镜403的后方，其第一光发射器404可为一般常见的激光点光源，或是红外线光源等，而可发射供测距以及扫描的光线，当第一光发射器404发射测距用的光线时，可同时产生一电子信号；一第一光接收器405，其是组设在光发射器404一侧，第一光接收器405是一光二极管，用来接收经前述条码50所反射的测距或扫描光线线，并产生一电子信号，又，一第一光接收器405可对前述条码50进行解码；以及一信号处理器406，组设在第一光发射器404一侧，且信号处理器406是与第一光发射器404、第一光接收器405以及转动装置402作信号连结，当第一光发射器404以及第一光接收器405的所产生的电子信号，输入信号处理器406作运算后，可测得有关距离的资料，并将距离资料转换为驱动转动装置402的电子信号，供以带动反光镜或棱镜403往复转动，以使第一光发射器404再度发射供扫描的光线，投射至反光镜或棱镜403时，由于反光镜或棱镜403是往复转动，因此，经折射的光线会在前述条码50表面形成呈线状的前述扫描光线60，且随着反光镜或棱镜403往复转动的角度改变，前述扫描光线60的宽度也会随着改变，本发明主要设计就是在距离越远时，其扫描光线60的宽度越小，以维持投射在前述条码50的前述扫描光线60强度，而能有效提升读取前述条码50的距离，另外，也可在激光条码扫描器40的电路装置中，组设有一光强度补偿IC(图中未显示)，当操作距离较远时，利用此光强度补偿IC所预设的参数值，致动第一光发射器404产生光补偿，以维持有效的操作，反之，若距离过近时，也可由光强度补偿IC以其预设的参数值，进而调整第一光发射器404的发光强度，以节省电力。

请参阅图4，为本发明较佳实施例的步骤流程图，如图中所示，前述激光条码扫描器40使用时，是包括下列步骤：

一第一步骤701，发射测距光线，凭借前述第一光发射器对前述条码，发射一用来测量距离的测距光线，且发出一电子信号给前述信号处理器，当碰到前述条码后，随即反射前述测距光线；

一第二步骤702，接收测距光线，经过前述条码所反射的测距光线，被一第一光接收器所接收后，并同样发出一电子信号给前述信号处理器；

一第三步骤703，运算距离及信号转换，而前述信号处理器接收前述第一光发射器，以及前述第一光接收器的电子信号后，会运算出相关前述条码，与前述激光条码扫描器间的距离资料，并将距离资料转换为代表两者时间差的一电子信号；

一第四步骤704，定义摆动角度，将前述有关距离的电子信号输入前述转动装置后，可定义前述转动装置转动的角度值，以控制前述转动装置往复转动的角度，而组设在前述转动装置上的前述反光镜或棱镜，其摆动角度也会随着距离越远而逐渐变小；

一第五步骤705，发射扫描光线，前述第一光发射器会再度发射供扫描前述条码的光线，并投射至往复摆动的前述反光镜或棱镜上，而在前述条码上产生一适当宽度的扫描光线，其扫描光线的宽度会随着摆动的角度值而改变；以及

一第六步骤706，接收扫描光线，经前述条码反射后的扫描光线，可再度被第一光接收器接收，以便读取前述条码的资料。

请再参阅图5，为本发明另一较佳实施例的硬体方块图，如图中所示，为进一步增加组装人员进行组装时的便利性，前述的激光条码扫描器40主要是包括：一壳体401；一转动装置402，其是组设在壳体401内，其位置是对应于壳体401的前述透孔4011，可产生往复转动的动力；一反光镜或棱镜403，其是组设在前述的转动装置402上，使反光镜或棱镜403可随着转动装置402往复转动，其反光镜或棱镜403都有折射光线的效果，可使来自同一方向的光线，折射成不同角度的光线；一第一光发射器404，其是组设在反光镜或棱镜403的后方，其第一光发射器404可为一般常见的激光点光源，或是红外线光源等，用来发射前述扫描光线；一第一光接收器405，其是组设在光发射器404一侧，第一光接收器405是一光二极管，用来接收经前述条码50所反射的扫描光线，以对前述条码50进行解码；以及一信号处理器406，组设在转动装置402一侧，又，在信号处理器406一侧另组设有一第二光发射器407，以及一第二光接收器408，其信号处理器406是与第二光发射器407、第二光接收器408以及转动装置402作信号连结，其中，第二光发射器407可对前述条码50发射一测距光线，并输出一电子信号至信号处理器406，而第二光接收器408在接收经反射的测距光线后，可输出一电子信号至信号处理器406，经信号处理器406测得有关距离的资料，经转换为相关的电子信号后，再输入转动装置402而控制其转动角度；另，也可在激光条码扫描器40的电路装置中，又，组设有一光强度补偿IC(图中未显示)，当操作距离较远时，利用此光强度补偿IC所预设的参数值，致动第一光发射器404或另一辅助的第二光发射器407产生光补偿，以维持有效的操作，反之，若距离过近时，也可由光强度补偿IC以其预设的参数值，进而调整第一光发射器404以及第二光发射器407的发光强度，以节省电力。

请参阅图6，为本发明另一较佳实施例的步骤流程图，如图中所示，前述另一实施例中，其执行方法的步骤是包括：

一第一步骤801，发射测距光线，凭借前述第二光发射器发射通过反光镜或棱镜，对前述条码发出测距光线，且发出一电子信号给前述信号处理器，当碰到前述条码后，随即反射其测距光线；

一第二步骤802，接收测距光线，经过前述条码所反射的测距光线，可被前述第二光接收器所接收，并同样发出一电子信号给前述信号处理器；

一第三步骤803，运算距离及信号转换，前述信号处理器在接收到前述第二光发射器，以及前述第二光接收器的电子信号后，会运算出相关于前述条码，与前述激光条码扫描器间的距离资料，并将距离资料转换为代表两者时间差的一电子信号；

一第四步骤804，定义摆动角度，将所述的有关距离的电子信号输入前述转动装置后，可定义前述转动装置转动的角度值，以控制前述转动装置往复转动的角度；

一第五步骤805，发射扫描光线，再凭借前述第一光发射器发射光线，并投射至随着前述转动装置往复摆动的前述反光镜或棱镜上，而在前述条码上产生一扫描光线；以及

一第六步骤806，接收扫描光线，经前述条码反射后的扫描光线，可被前述第一光接收器接收，进而读取前述条码的资料。

请参阅图7，为本发明另一较佳实施例的使用示意图，如图中所示，以目前市面上常见的座式激光条码扫描器40为例，其是用来固定在一平面上，并凭借一可改变倾角以及转动角的底座4014，调整发射测距光线以及扫描光线60的角度，便于使用者调整读取前述条码50的角度，本发明的激光条码扫描器40是固定，还是会随着读取条码50距离的不同，改变发射扫描光线60的宽度。

如上所述，本发明其据以实施时，首先，是凭借第一光发射器或是第二光发射器发射测距光线，所产生的第一电子信号，以及由第一光接收器或是第二光接收器接收，反射回来的测距光线接收后所产生的第二电子信号，经信号处理器运算两电子信号间的时间差，可产生一相关于距离的第三电子信号，而输入转动装置中定义转动的角度值，并可随着距离随时调整转动的角度值，以确实提供一种激光条码扫描器及其执行方法，可自动调整扫描光线的强度以及宽度，而达到提升读取效率的目的。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种激光条码扫描器的执行方法，其特征在于，所述的执行方法是包括：

一第一步骤，发射测距光线，凭借一第一光发射器发射通过反光镜或棱镜，对一条码发出测距光线，且发出一电子信号给一信号处理器，当碰到所述的条码后，随即反射所述的测距光线；

一第二步骤，接收测距光线，经过所述的条码所反射的所述的测距光线，可被一第一光接收器所接收，并同样发出一电子信号给所述的信号处理器；

一第三步骤，运算距离及信号转换，所述的信号处理器接收所述的第一光发射器以及所述的第一光接收器的所述的电子信号后，会运算出相关所述的条码与所述的激光条码扫描器间的距离资料，并将距离资料转换为代表两者时间差的一电子信号；

一第四步骤，定义摆动角度，将所述的有关距离的电子信号输入一转动装置后，可定义所述的转动装置转动的角度值，以控制所述的转动装置往复转动的角度；

一第五步骤，发射扫描光线，所述的第一光发射器再度发射光线，并投射至所述的往复摆动的反光镜或棱镜上，而在所述的条码上产生一扫描光线；以及

一第六步骤，接收扫描光线，经所述的条码反射后的所述的扫描光线，可被所述的第一光接收器接收，以读取条码的资料。

2.根据权利要求1所述的激光条码扫描器的执行方法，其特征在于：所述的扫描光线的宽度随着距离越远而越小。

3.根据权利要求1所述的激光条码扫描器的执行方法，其特征在于：所述的条码与所述的激光条码扫描器间的距离，可转换成一与距离相关的电子信号，供以控制所述的反光镜或棱镜摆动的角度值。

4.一种激光条码扫描器，其特征在于：所述的激光条码扫描器是包括：

一壳体，所述的壳体并成型有一透孔；

一转动装置，组设在所述的壳体内；

一反光镜或棱镜，组设在所述的转动装置上，所述的反光镜或棱镜可随着所述的转动装置往复转动；

一第一光发射器，组设在所述的反光镜或棱镜的后方，所述的光发射器可对反光镜或棱镜所述的发射一光线，并产生一电子信号；

一第一光接收器，组设在所述的光发射器一侧，所述的光接收器可接收经一条码所反射的所述的光线，并产生另一电子信号，又，所述的光接收器可对所述的条码进行解码；以及

一信号处理器，组设在所述的第一光发射器一侧，所述的信号处理器是与所述的第一光发射器、所述的第一光接收器以及所述的转动装置作信号连结，以将所述的第一光发射器，以及所述的第一光接收器的所述的电子信号，输入所述的信号处理器运算以及转换，而驱动所述的转动装置往复转动。

5.根据权利要求4所述的激光条码扫描器，其特征在于：所述的第一光发射器是一激光点光源。

6.根据权利要求4所述的激光条码扫描器，其特征在于：所述的第一光发射器是一红外线光源。

7.根据权利要求4所述的激光条码扫描器，其特征在于：所述的第一光接收器是一光二极管。

8.根据权利要求4所述的激光条码扫描器，其特征在于：所述的信号处理器一侧另组设有一第二光发射器以及一第二光接收器，所述的第二光发射器可发射一测距光线，并输出一电子信号至所述的信号处理器，所述的第二光接收器可接收经反射的所述的测距光线，并输出一电子信号至所述的信号处理器，又，所述的信号处理器是与所述的转动装置作信号连结。

9.根据权利要求4所述的激光条码扫描器，其特征在于：所述的激光条码扫描器的电路装置中，组设有一光强度补偿IC。

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