RU1837334C

RU1837334C - Bar code reader

Info

Publication number: RU1837334C
Application number: SU904854937A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Голуб
Original assignee: Киевское Отделение Центрального Научно-Исследовательского Института Связи
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1993-08-30

Abstract

Изобретение относитс к области автоматики и вычислительной техники и предназначено дл ручного сканировани и автоматического ввода графической информации , в частности штрихового кода, в системах автоматизированного управлени в промышленности, торговле, св зи и др.об- лзст х. Целью изобретени вл етс повышение достоверности считывани , уменьшение потерь излучаемого и принимаемого свегопотоков. Устройство содержит cqSepn4ec.Kyio линзу, источник оптического излучени , собирающую линзу, диафрагму и один или несколько фотоприемных элементов. 3 ил.The invention relates to the field of automation and computer engineering and is intended for manual scanning and automatic input of graphical information, in particular bar code, in automated control systems in industry, commerce, communications and other fields. The aim of the invention is to increase the reliability of reading, reducing the loss of emitted and received supernumerary streams. The device contains a cqSepn4ec.Kyio lens, an optical radiation source, a collecting lens, a diaphragm, and one or more photodetector elements. 3 ill.

Description

Изобретение относитс к области автоматики и вычислительной техники и предназначено дл ручного сканировани и автоматического ввода графической информации , в частности, штрихового кода, в системах автоматизированного управлени и промышленности, торговле, св зи и др.The invention relates to the field of automation and computer engineering and is intended for manual scanning and automatic input of graphical information, in particular, bar code, in automated control systems and industry, commerce, communications, etc.

Цель изобретени - повышение достоверности считывани зз счет уменьшени потерь излучаемого и принимаемого свето- иотоков.The purpose of the invention is to increase the reliability of reading from -3 by reducing the loss of emitted and received light sources.

Поставленна цель достигаетс благодар тому, что в устройство введена сфери- ческа линза, установленна перед фотоприемником на рассто нии более фокусного рассто ни сферической линзы, а диафрагма расположена в фокальной плоскости собирающей линзы. При этом, благодар тому, что фотоприемные элементы не перекрывают поток излучател , он практически полностью попадает через сферическую линзу на считываемую поверхность. Диафрагма позвол ет ограничить рассейнание по кра м светового потока излучател и улучшить переходную характеристику устройства .The goal is achieved due to the fact that a spherical lens is inserted into the device, which is mounted in front of the photodetector at a distance more than the focal length of the spherical lens, and the diaphragm is located in the focal plane of the collecting lens. Moreover, due to the fact that the photodetector elements do not block the emitter flux, it almost completely enters the readable surface through a spherical lens. The diaphragm makes it possible to limit the spread around the edges of the light flux of the emitter and to improve the transient response of the device.

Кроме того, така конструкци устройства не накладывает жестких ограничений на размеры фотоприемных элементов и позвол ет применить фотоэлементы с большей площадью рабочей поверхности (соответственно с большим Sv) с тем, чтобы прин ть практически весь отраженный световой поток.In addition, such a device design does not impose strict restrictions on the sizes of the photodetector elements and allows the use of photocells with a larger working surface area (respectively, with a large Sv) in order to receive almost the entire reflected light flux.

Исполнение диафрагмы в виде фото- приемного элемента с отверстием позвол ет максимально использовать принимаемый светопоток.The design of the diaphragm in the form of a photodetector element with a hole allows maximum use of the received light flux.

В устройстве реализовано оптическое разделение излучаемого и отраженного световых потоков и, в соответствии с прин тыми выше обозначени ми, получены соотношени AI АО, А2 АО, Ai + Aa АО. Следовательно, предлагаемые технические решени позвол ют повысить эффективность считывани за счет существенногоThe device implements optical separation of the emitted and reflected light fluxes and, in accordance with the above notation, the ratios AI AO, A2 AO, Ai + Aa AO are obtained. Therefore, the proposed technical solutions can improve the reading efficiency due to the significant

0000

со VIfrom VI

GJ GJ ьGj gj b

улучшени использовани светопотоков м устран ет вышеуказанный недостаток прототипа ,improving the use of light flux m eliminates the above disadvantage of the prototype,

Положительный эффект заключаетс в том, что при одинаковой с прототипом мощности излучател получают больший размах выходного сигнала и лучшее соотношение сигнал/шум. Соответственно, дл получени равного с прототипом размаха выходного сигнала необходима в несколько раз меньша мощность источника излучени , т.е. меньшие энергозатраты. Последнее ка- честао вл етс ценным при использовании портативных устройств сбора данных.The positive effect is that at the same emitter power as the prototype, a larger output signal amplitude and a better signal to noise ratio are obtained. Accordingly, in order to obtain an output signal of the same magnitude as the prototype, a several times lower radiation source power is required, i.e. lower energy costs. The latter is valuable when using portable data collection devices.

Предлагаема конструкци устройства считывани графической информации схематически изображена на фиг, 1. Возможные варианты размещени и использовани фотоприемных элементов схематически показаны на фиг.2; на фиг.З представлен общий еид экспериментального образца устройства и его элементов.The proposed design of a graphic information reader is shown schematically in Fig. 1. Possible arrangements for the placement and use of photodetector elements are schematically shown in Fig. 2; on Fig.3 presents a common id experimental model of the device and its elements.

Устройство, считывани графической информации включает в себ сферическую линзу 1, источник оптического излучени 2 и, установленные на оптической оси между источником излучени 2 и сферической линзой 1, собирающую линзу 3, диафрагму 4 и один или несколько фотоприемных элементов 5, установленных на диафрагме 4. Устройство собрано в корпусе, источник излучени 2 и фотоприемные элементы 5 подключены к электрической схеме (на фиг. 1 не показано).The graphic information reading device includes a spherical lens 1, an optical radiation source 2, and mounted on an optical axis between the radiation source 2 and a spherical lens 1, a collecting lens 3, an aperture 4, and one or more photodetector elements 5 mounted on the aperture 4. The device is assembled in a housing, a radiation source 2 and photodetector elements 5 are connected to an electrical circuit (not shown in Fig. 1).

Собирающа линза 3 расположена перед источником излучени 2, а диафрагма 4 - в фокальной плоскости собирающей линзы 3 на удалении от сферической линзы 1, которое не менее, чем в два раза больше ее фокусного рассто ни .The collecting lens 3 is located in front of the radiation source 2, and the diaphragm 4 is located in the focal plane of the collecting lens 3 at a distance from the spherical lens 1, which is no less than twice its focal length.

Бескорпусные фотопрмемные элементы 5 установлены на плоскости вокруг отвер0Housingless photocells 5 are mounted on a plane around holes 0

55

00

55

00

55

00

сти диафрагмы 4 так, как это показано на фиг.2. Кроме того, фотоприемный элемент 5 может быть выполнен с центральным отверстием и одновременно выполн ть функции диафрагмы 4.diaphragm 4 as shown in Fig. 2. In addition, the photodetector element 5 can be made with a Central hole and at the same time perform the functions of the diaphragm 4.

Удаление диафрагмы 4 от сферической линзы необходимо как дл реализации оптического разделени светопотоков, так и дл получени сход щегос светопотока на выходе устройства.The removal of the diaphragm 4 from the spherical lens is necessary both to realize optical separation of the light fluxes and to obtain a converging light flux at the output of the device.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Световой поток источника излучени 2 проходит через собирающую линзу 3 и через отверстие диафрагмы 4 и, затем, через сферическую линзу 1 попадает на сканируемую поверхность. Отраженный от сканируемой поверхности световой поток в обратном направлении .проходит через сферическую линзу 1 и попадает на один или несколько фотоприемных элементов 5. В процессе сканировани изображени модулированный штрихами и пробелами световой поток преобразуетс фотопрйемными элементами в электрический сигнал.The luminous flux of the radiation source 2 passes through the collecting lens 3 and through the opening of the diaphragm 4 and, then, through the spherical lens 1 enters the scanned surface. The light flux reflected from the scanned surface in the opposite direction passes through the spherical lens 1 and enters one or more photodetector elements 5. During scanning of the image, the light flux modulated by strokes and spaces is converted by the photodetector elements into an electric signal.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A bar code reader device comprising a radiation source arranged in series along the optical axis, collecting a lens, aperture and a photodetector combined with an aperture, characterized in that, in order to increase the reliability of the readout by reducing the loss of emitted and received light fluxes, a spherical lens is inserted into it, mounted in front of the photodetector at a distance of more focal length of the spherical lens, and the diaphragm is located in the focal plane guide lens.

M

Figure 1

Aa

Fig.Z