CN110114775A - 条形码读取器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种条形码读取器(8)，包括：壳体；窗格(14)，所述窗格和壳体界定内部容积；读取头；以及能够发射光束(54)的光源(18)。每个光源和所述窗格被布置为使得全部的透射光束(55)以与所述窗格的外端面(48)成小于或等于35度的角度(α)从所述外端面出射。所述窗格的内端面(46)包括入射光束(54)的外围进入端面(60)，每个光源布置在所述外围端面的对面，其照射方向垂直于所述外围端面，所述外围端面相对于所述窗格的板的法线方向倾斜，并且与所述法线方向形成严格大于48.19度的角度(β)。

Description

条形码读取器

【技术领域】

本发明涉及一种条形码读取器，包括：

壳体，其中布置有窗口；

透明窗格，紧固在所述壳体的所述窗口中，所述窗格包括板；

所述窗格和所述壳体界定所述条形码读取器的内部容积，所述窗格具有位于所述内部容积中的内端面和位于所述内部容积之外的外端面；

读取头，布置在所述内部容积中，面向所述窗格，并且被配置为获取在所述窗格的所述外端面对面呈现的条形码；以及

至少一个光源，布置在所述内部容积中，能够发射光束，并且被配置为照射所述条形码。

本发明例如属于用于公共交通网络的接入平台的售票系统的领域。这些售票系统允许用户在扫描条形码之后开启到公共交通网络的进入闸。

【背景技术】

条形码可以是一维(1D)或者二维(2D)条形码，其由诸如纸介质、塑料卡，或者智能电话、平板电脑或计算机屏幕之类的多种不同介质携载。

一方面，条形码读取器必须正确地解码条形码，但是也要符合功能要求，例如条形码对读取器的呈现时间以及条形码-读取器距离，使得条形码读取器可以正确地读取所述代码。这样的要求尤其可使得确保用户在所述闸门处通过的流动性。

看起来这些要求与要被解码的条形码的照射相关。确实，控制条形码的照明，使得可以进行条形码的读取是必要的。

当前已知条形码读取器在读取器内具有指向读取器的透明窗格的光源，以照射在透明窗格对面呈现的条形码。内部光源具有数个光源，能够发射大致垂直于窗格定向的光束以照射条形码。

这种类型的条形码读取器并不完全令人满意。实际上，光源会使用户目眩，所述光源通常包括LED(发光二极管)，发射高强度光辐射和蓝光。

此外，光源发射的光束在某些条形码介质的表面上朝向读取器的读取头反射，此极大地使条形码的解码劣化。

【发明内容】

本发明的目的之一是通过提出一种条形码读取器来抵消这些缺陷，这种条形码读取器限制用户目眩和光束在所有上述介质朝向读取头的反射，同时提供所呈现介质的充分照射。

为此，本发明涉及上述类型的读取器，其中所述或每个光源和窗格被布置为使得透射通过窗格的全部的光束以与窗格的外端面成小于或等于35度的角度从透明窗格的外端面出射。

根据本发明条形码读取器的其它特征：

所述或每个光源和所述窗格被布置为使得窗格的内端面上的入射光束与窗格的内端面形成小于或等于35度的入射角；

所述或每个光源被布置在窗格的外围区域中，所述外围区域是内部容积的一区域，该区域相对于窗格的外围边缘朝向外侧径向偏移，并且轴向距离小于窗格与读取头分开的距离的20％；

其包括布置在窗格的边缘与所述或每个光源之间的不透明屏幕；

其包括布置在所述或每个光源与读取头之间的不透明屏幕；

所述窗格的内端面包括入射光束的外围进入端面，所述或每个光源布置在外围进入端面的对面，以使其照射方向大致垂直于外围进入端面；

所述外围进入端面相对于窗格的板的法线方向倾斜并且与所述板的法线方向形成严格大于48.19度的角度；

所述外围进入端面具有多个部分，每一部分都与窗格的边缘邻接，外围进入端面的每一部分与所述板的法线方向倾斜严格大于48.19度的角度。

所述板设置有界定外围进入端面的斜面；

所述窗格具有靠在所述板旁边的棱镜，棱镜的自由端面形成外围进入端面；并且

所述或每个光源和窗格被布置为使得透射通过窗格的全部的光束相对于窗格的外端面以小于或等于10度的角度出射。

【附图说明】

在阅读仅作为一示例提供并且参照附图完成的以下说明后，本发明的其它方面和优点将出现，附图中：

图1是条形码读取器的轴向剖视图；

图2是根据图1的变体到达条形码读取器的透明窗格上的入射光束的剖面详细视图；

图3是根据本发明第一实施例的透明窗格的透视图；

图4是沿着图3的剖面线IV-IV的剖视图；以及

图5是根据本发明的条形码读取器的另一实施例的透明窗格的剖视图。

【具体实施方式】

参照图1描述条形码读取器8的结构。

图1是示意图，并且不关于本描述剩余部分中指示的数值按比例缩放。

参照图1，条形码读取器8适于读取和处理由诸如纸、塑料卡，或者智能电话、平板电脑或膝上型计算机的屏幕之类的介质携载的条形码。这样的介质包括由编号10标识的条形码。

条形码读取器8具有读取轴X-X，条形码介质10必须沿着读取轴X-X布置，条形码面向条形码读取器8的前端面，前端面在图1中由编号11指定。

条形码读取器8包括壳体12，壳体12由透明窗格14封闭，透明窗格14以轴线X-X为中心，并且形成读取器8的前端面11的中心部分。

壳体12中布置有读取头16和多达四个横向(lateral)光源18。

读取头16被配置为获取和读取在读取器8的前端面11对面呈现的条形码。

壳体12具有：前部分20，其具有大致平行六面体的形状，包括前壁21和四个侧壁22；以及后部分24，后部分24为大致金字塔形状，由壁26构成，沿着轴线X-X在其尖端处接纳读取头16。

在轴向剖面中，壁26的长度在77mm与78mm之间。

前部分20沿着金字塔形后部分24的轴线定中心。前部分20和后部分24例如由黑色哑光材料制成。前部分20和后部分24通过平行于读取器8的前端面11延伸的连接壁30而彼此连接。如图1中所示，连接壁30形成壳体12的肩部。

通过距离d1标识的连接壁30的一部分形成插入在光源18与读取头16之间的不透明屏幕。该不透明屏幕在光源18的边缘与金字塔形后部分24的起点之间延伸。例如，距离d1在5mm(毫米)与8mm之间。作为图示，d1为6mm。

连接壁30由黑色哑光材料制成。

在一变体中，在后部分24具有平行六面体形状且大小与前部分20相同的情况下，由连接壁30的通过距离d1标识的部分形成的不透明屏幕是附接板，例如由黑色哑光材料制成，布置在光源18与读取头16之间。

条形码读取器8进一步包括内隔膜(diaphragm)32，其在窗格14的外围边缘与光源18之间延伸，并且形成插入在窗格14的边缘与光源18之间的不透明屏幕。隔膜32的内端面由黑色哑光材料制成。例如，隔膜32由非反射材料制成。

布置在壳体的前壁21中的窗口42接纳窗格14。壳体12和窗格14形成条形码读取器10的内部容积44。

透明窗格14由具有大致平行六面体形状的板形成。

举例来说，透明窗格14由诸如钢化玻璃之类的玻璃制成，并且在面朝内部容积44的内端面46上，以及在面朝条形码读取器8的外部的外端面48上具有防反射处理。

玻璃具有约1.5的光学指数。

内端面46和外端面48大致平行并且界定约6mm的窗格厚度。

读取轴线X-X垂直于窗格14的内表面46和外表面48。

界定窗格14的板的法线方向。

板的法线方向沿着平行于读取轴线X-X的方向延伸。

光源18布置在条形码读取器8的内部容积44中，在径向方向和轴向方向上距窗格14一距离。“径向方向”此处是指在窗格14的平面中从窗格14的外围边缘延伸的方向，而“轴向方向”是指垂直于窗格14的平面的方向。

换句话说，光源18布置在窗格14的外围区域，即窗格的内部容积44的一区域中，该区域相对于窗格14的外围边缘径向偏移，且轴向距离小于窗格14与读取头16分开的距离的20％。更具体来说，光源18相对于窗格14的边缘在径向和轴向上偏移。

例如，通过距离d2在图1中标识的轴向偏移在12mm与14mm之间。作为图示，d2为13mm。

例如，通过距离d3在图1中标识的径向偏移在10mm与11mm之间。作为图示，d3为10mm。

距离d2和d3分别表示将光源18与窗格14的最近边缘分开的轴向和径向距离。

四个光源18各自包括一排光源，例如，一系列LED 50，以及扩散元件52。在光源数目小于四个的配置的情况下，在缺失光源前面的扩散元件52将由哑光黑色不透明材料替代。

每一系列LED 50抵靠着连接壁30布置在横向壁22。

扩散元件52沿着光源18的发射轴线布置以在内部容积44中产生大致圆锥形的较宽光束或者较宽阵列，其中光束的扩散轴平行于形成窗格14的板。扩散元件52抵靠着连接壁30布置在内隔膜32的扩展部中。扩散元件52使得没有成束的经扩散光束以大于35度的角度α到达窗格14的内端面46上。

扩散元件52的宽度沿着轴线X-X测量而界定，在图1中通过距离d4标识。例如，d4测量为10mm。

距离d5也在图1中界定，称为“锥开口”。距离d5是沿着垂直于轴线X-X的方向测得。作为图示，d5测量为78mm。

现在将描述条形码读取器10的操作。

光源18各自发射朝向壳体12的内部容积44定向并且在窗格14的整个表面上形成入射光束的光束或者阵列或者光。

来自光源18的全部光束或者入射光束以与窗格14的内端面46成小于或等于35度的入射角α到达窗格14的内端面46。图1中标识出两个入射光束54和对应入射角α。

以已知方式，在透射通过窗格14的光束55与窗格14的外端面48之间发现相同角度α。因此，透射通过窗格14的全部光束55具有与窗格14的外端面48成小于35度的角度。

用所谓的“低角度”光照射条形码10。

事实上，对哑光并且平坦或者凸面表面的照射是令人满意的。

此外，由于内隔膜32，没有光束透射通过前壁21，或者通过其横向边缘中的一者穿透窗格14。

在图2的实施例变体中，除光源18的位置外，全部元件与图1的实施例相同。光源18相对于窗格14的外围边缘轴向偏移，但是布置为与窗格14成一直线。光源18发射窄入射光束或者阵列。在入射光束54与窗格14的内端面46之间形成的入射角α小于或者等于10度。在透射通过窗格14的光束55与窗格14的外端面48之间发现这个相同角度α。

参照图3和图4，窗格14具有针对由光源18发射的入射光束54的外围进入端面。

更具体来说，窗格14的内端面46具有入射光束54的外围进入端面。

窗格14具有大致平行六面体板56和四个棱镜58。

棱镜58沿着板56的四个边缘布置为正方形。棱镜58被按压在板56的内端面上。棱镜58是用光学胶水粘贴在板56的内端面上。棱镜58的自由端面60界定入射光束54的外围进入端面。

棱镜58的这些自由端面60径向朝向板56外部转动并且与窗格14的板56的法线方向形成严格大于48.19度并且接近48.19度的角度β。

因此，外围进入端面相对于窗格14的板56的法线方向倾斜并且与板56的法线方向形成严格大于48.19度的角度β。

换句话说，外围进入端面相对于窗格14的外端面48的法线方向倾斜角度β。

例如，角度β在48.19度与57度之间。

因此，棱镜58的每一自由端面60形成外围进入端面的一部分。

在这个示例中，外围端面的每一部分都与窗格14的边缘邻接。

因此，外围进入端面的每一部分相对于板56的法线方向倾斜角度β。

换句话说，外围进入端面与平行于窗格13的外端面18的平面形成严格小于41.81度并且接近41.81度的角度γ。例如，角度γ严格小于41.81度并且大于或者等于33度。

每一光源18沿着自由端面60的法线方向布置在自由端面60的对面，其照射方向大致垂直于所述自由端面60，并且能够发射窄入射光束或者阵列。

例如，光源18相对于窗格14的外围边缘并且更具体来说相对于板56的外围边缘轴向偏移。

棱镜58选自具有极接近玻璃的光学指数的光学指数的材料。因此，光束在其通过棱镜-板折光器(diopter)时不偏转。在当前情况下，棱镜58由例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)之类的塑料制成，其光学指数1.49极接近玻璃的光学指数。在其它示例性实施例中，棱镜由另一材料制成。然而，期望这种材料具有接近窗格14的板56的光学指数的光学指数。因此，在入射光束54与窗格14的外端面48之间发现相同角度β。48.19度的角度β对应于入射光束在窗格14的外端面48上的全反射角度。

此外，在入射光束54与板56的法线方向之间发现相同角度γ。

透射通过窗格14的全部光束55与窗格14的外端面48形成小于或等于35度的角度α。

根据一个示例性实施例，透射通过窗格14的全部光束55以小于或等于10度的角度α从窗格14的外端面48出射。

图5描述条形码读取器8的另一实施例。仅针对与图3和图4中描述的实施例的不同之处来描述图5的实施例。这个实施例与图3和图4的实施例的不同之处在于，窗格14不包括棱镜58但是设置有斜面54。

更具体来说，如图5中所示，板56的每一边缘设置有界定入射光束54的外围进入端面的斜面62。

斜面62径向朝向板56外部定向并且与窗格14的外围边缘形成严格大于48.19度并且接近48.19度的角度β，外围边缘沿着窗格14的板56的法线方向延伸。例如，像以前一样，角度β在48.19度与57度之间。

因此，每一斜面62形成外围进入端面的一部分。

每一光源18沿着斜面62的法线布置在斜面62对面，其照射方向大致垂直于斜面62，并且能够发射窄入射光束或者阵列。光源18相对于窗格14的边缘并且更具体来说相对于板56的边缘轴向和径向偏移。例如，径向偏移和轴向偏移分别测量为在5mm与15mm之间。入射光束54在其通过斜面62时不偏转并且与窗格14的外端面48形成相同角度β。

在一变体中，条形码读取器8可以包括较少光源，例如三个光源18。

在又一变体中，三个光源适于照射由介质10携载的条形码，并且第四光源18连接到依据条形码的读取控制其照射的控制单元，以在由读取头16解码条形码之后提供反馈。

归功于根据本发明的条形码读取器8，不会使条形码读取器的用户在扫描条形码时目眩。

此外，根据本发明的条形码读取器允许由读取头最佳地读取条形码。特别是，对携载条形码的平坦或者凸面表面的照射是良好的，特别是在携载条形码的智能电话或者平板电脑的所述平坦、发射性背照表面上不诱发任何反射。

Claims (6)

1.一种条形码读取器(8)，包括：

壳体(12)，其中布置有窗口(42)；

透明窗格(14)，紧固在所述壳体(12)的所述窗口(42)中，所述窗格(14)包括板(56)；

所述窗格(14)和所述壳体(12)界定所述条形码读取器(8)的内部容积(44)，所述窗格(14)具有位于所述内部容积(44)中的内端面(46)和位于所述内部容积(44)外部的外端面(48)；

读取头(16)，布置在所述内部容积(44)中，面向所述窗格(14)，并且被配置为获取在所述窗格(14)的所述外端面(48)对面呈现的条形码；

至少一个光源(18)，布置在所述内部容积(44)中，能够发射光束(54)，并且被配置为照射所述条形码，其特征在于：

所述或每个光源(18)和所述窗格(14)被布置为，使得透射通过所述窗格(14)的全部的光束(55)，以与所述窗格(14)的所述外端面(48)成小于或等于35度的角度(α)，从所述透明窗格(14)的所述外端面(48)出射；并且

所述窗格(14)的所述内端面(46)包括入射光束(54)的外围进入端面，所述或每个光源(18)被布置在所述外围进入端面的对面，其照射方向大致垂直于所述外围进入端面，所述外围进入端面相对于所述窗格(14)的所述板(56)的法线方向倾斜，并且与所述板(56)的法线方向形成严格大于48.19度的角度(β)。

2.根据权利要求1所述的条形码读取器(8)，包括布置在所述窗格(14)的边缘与所述或每个光源(18)之间的不透明屏幕(32)。

3.根据权利要求1或2所述的条形码读取器(8)，其中所述外围进入端面具有多个部分，每个部分都与所述窗格(14)的边缘邻接，所述外围进入端面的每个部分以与所述板(56)的法线方向成严格大于48.19度的角度(β)倾斜。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的条形码读取器(8)，其中所述板(56)设置有界定所述外围进入端面的斜面(62)。

5.根据权利要求1到3中任一项所述的条形码读取器(8)，其中所述窗格(14)具有靠在所述板(56)旁边的棱镜(58)，所述棱镜(58)的自由端面(60)形成所述外围进入端面。

6.根据前述权利要求中任一项所述的条形码读取器(8)，其中所述或每个光源(18)和所述窗格(14)被布置为，使得透射通过所述窗格(14)的全部的光束(55)，相对于所述窗格(14)的所述外端面(48)以小于或等于10度的角度(α)出射。