RU211568U1 - Ручной оптический сканер - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам считывания носителей информации. Технический результат заключается в повышении эффективности сканирования. Технический результат достигается за счет того, что ручной оптический сканер состоит из рукоятки с курком и сканирующего блока с объективом, по бокам от которого расположены точечные источники света, излучающие части которых выдвинуты вперед относительно передней части объектива, при этом объектив и точеные источники света расположены таким образом, что при направлении объектива на отражающую поверхность, расположенную в фокальной плоскости объектива, перпендикулярную оптической оси объектива, блики, формируемые источниками света, расположенными в различных камерах на светочувствительной матрице, расположенной на электронной плате за объективом, не имели перекрывающихся областей. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Полезная модель относится к устройствам считывания данных с носителей информации, преимущественно предназначенным для считывания одномерных (1D) и двумерных (2D) штриховых кодов, и может быть использована в торгово-сервисном предприятии при электронной передаче информации в рамках транзакции за предоставляемые товары или услуги, для производственного и складского учета при производстве, поступлении, реализации и инвентаризации товарно-материальных ценностей, а также при проверке подлинности маркированных соответствующим образом товаров в национальной системе прослеживаемости товаров «Честный знак».

Из уровня техники известно устройство считывания люминесцентных символов и изображений (патент РФ RU2430414, опубл. 27.09.2011 G06K7/10), состоящее из иллюминатора с массивом возбуждающих люминесценцию светодиодов и оптической системы, проецирующей считываемую информацию на сенсор сканера, оптоэлектронной системы, состоящей из электронной схемы управления, оптического фильтра и объектива со светонаправляющим осветителем, снабженным выходным окном, и присоединенное к корпусу терминала сбора данных или сканера посредством конструктивного разъема и коммутирующих соединений для управления светодиодами устройства, причем коммутирующие соединения между сканером и устройством осуществлены оптическим путем посредством принимающих световые импульсы сканера установленных в корпусе устройства фотодатчиков, управляющих иллюминатором и системой прицеливания.

Указанное устройство предназначено, преимущественно, для считывания информации с меток, изображений, штрих-кодов, нанесенных при помощи специализированных люминесцентных составов, что ограничивает область его применения. При снятии специализированной насадки теоретически возможно считывание стандартных печатных символов, однако эффективность считывания снижается за счет необходимости точного позиционирования оптического устройства в процессе считывания оптической информации с небольшого расстояния для успешного захвата изображения.

Из уровня техники известно устройство для оптического распознавания графических элементов с функцией сканера штрих-кодов и детектора валют (патент РФ RU177970, опубл. 16.03.2018 G06K 9/18), содержащее корпус, в котором размещены источники белого, инфракрасного и ультрафиолетового света для подсвечивания поля зрения, видеодетектор в виде двух камер для получения изображений в видимом и ИК-части светового спектра, модуль интерфейса связи и вычислитель. Указанное устройство было выбрано в качестве прототипа заявленной полезной модели.

Для получения изображения для последующего распознавания графических элементов используется видеодетектор. Указанное устройство имеет невысокое быстродействие при использовании на бликующих и загрязненных поверхностях, а также при чтении штрих-кодов высокой плотности: из-за отсутствия рассеивателей нечеткое изображение распознается хуже. Кроме того, при использовании данного устройства необходимо точное его позиционирование на объект сканирования, что затрудняет считывание произвольно-ориентированных штрих-кодов.

Расположение кнопки, обеспечивающей управление работой устройства, в частности запуск сканирования штрих-кода, распознавание и проверка подлинности денежных знаков, получение изображения и т.д., в задней части основания корпуса устройства увеличивает вероятность случайного ее нажатия в процессе использования, что снижает показатели его эргономичности.

Технический результат, достигаемый при реализации заявленной полезной модели, заключается в повышении эффективности сканирования, что достигается повышением скорости сканирования и сокращением числа ошибок при считывании кодированной информации.

Указанный результат достигается за счет исключения влияния бликов на результаты сканирования, возможности более точного позиционирования носителя информации, а также исключения возможности случайного нажатия кнопки управления в процессе использования устройства. При этом достигается повышение равномерности освещения поля сканирования и улучшение показателей эргономичности устройства.

Заявленный технический результат достигается за счет конструкции сканера, содержащего рукоятку, на передней части которой расположен курок активации сканирования, а на верхней части расположен корпус сканирующего блока, передняя часть которого выполнена в виде прозрачного окна, позади которого расположена неподвижно относительно корпуса электронная плата, на которой расположены объектив сканирующего блока, по бокам от которого расположены точечные источники света, излучающие части которых выдвинуты вперед относительно передней части объектива, между электронной платой и прозрачным окном расположены плоские перегородки, размещенные параллельно друг другу и формирующие, совместно с корпусом и электронной платой, изолированные пространства, в которых размешаются объектив и точечные источники света, при этом объектив и точеные источники света расположены таким образом, что при направлении объектива на отражающую поверхность, расположенную в фокальной плоскости объектива, перпендикулярную оптической оси объектива, блики, формируемые источниками света, расположенными в различных камерах на светочувствительной матрице, расположенной на электронной плате за объективом, не имели перекрывающихся областей.

В частном случае реализации внутренние поверхности камер, в которых расположены точечные источники света, обеспечивают диффузное рассеяние света, что повышает эффективность сканирования дополнительно, сканер может содержать коммутатор, обеспечивающий поочередное подключение тока питания к точечным источникам света, расположенным в раздельных камерах, а в каждой камере может быть расположено несколько точечных источников света, каждый из которых может быть выполнен в виде светоизлучающего полупроводникового прибора с плоской излучающей поверхностью или в виде лазерного полупроводникового светодиода.

Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее:

фиг. 1 – общий вид сканера;

фиг. 2 – поперечное сечение сканера, вид сбоку;

фиг. 3 – сканер со снятой верхней крышкой корпуса;

фиг. 4 - вид электронной платой спереди с установленными основными компонентами;

фиг. 5 – вид корпуса сканера спереди.

Как показано на фиг. 1, ручной оптический сканер содержит рукоятку 1, на передней части которой расположен курок 2 активации сканирования, на верхней части расположен корпус 3 сканирующего блока, передняя часть которого выполнена в виде прозрачного окна 4. Корпус 3 предпочтительно выполнен в форме, напоминающей параболоид, с прямоугольной передней частью, плавно переходящей в более узкую заднюю часть. Рукоятка 1 имеет предпочтительно цилиндрическую форму и проходит от средней части корпуса 3 перпендикулярно его оси.

Как показано на фиг. 2, позади окна 4 расположена неподвижно относительно корпуса 3 электронная плата 5, на которой расположены электронные компоненты, в частности, как показано на фиг. 4 и 5, на плате расположен объектив 6 сканирующего блока. По бокам от объектива расположены точечные источники света 7, излучающие части которых выдвинуты вперед относительно передней части объектива 6. Между электронной платой 5 и прозрачным окном 4 расположены плоские перегородки 8, размещенные параллельно друг другу и формирующие, совместно с корпусом 3 и электронной платой 5, изолированные пространства, в которых размещаются объектив 6 и точечные источники света 7, при этом объектив и точеные источники света расположены таким образом, что при направлении объектива на отражающую поверхность, расположенную в фокальной плоскости объектива, перпендикулярную оптической оси объектива, блики, формируемые источниками света, расположенными в раздельных камерах на светочувствительной матрице 9, расположенной на электронной плате 5 за объективом 6, не имели перекрывающихся областей. Указанная компоновка достигается, преимущественно, регулированием фокусного расстояния объектива, но в отдельных случаях возможно разнесение светодиодов на расстояние, максимально удаленное от объектива.

В частном варианте осуществления заявленной полезной модели внутренние поверхности камер, в которых расположены точечные источники света, обеспечивают диффузное рассеивание потока излучения за счет шероховатой поверхности либо покрытия их фторсодержащими пигментами.

В другом варианте осуществления полезной модели корпус устройства содержит коммутатор, обеспечивающий поочередное подключение тока питания к точечным источникам света, расположенным в раздельных камерах.

В каждой камере может быть расположено несколько точечных источников света 7, которые могут быть выполнены, как показано на фиг. 5, в виде светоизлучающего полупроводникового прибора с плоской излучающей поверхностью или лазерного полупроводникового светодиода.

В частном случае реализации полезной модели плата может быть выполнена с двумя матрицами и двумя объективами, один из которых предназначен для считывания штрих-кодов, второй – для распознавания подлинности денежных купюр и распознавания весового товара по оптическому образу.

Работа со сканером возможна в трех режимах: ручном, стационарном и конвейерном.

В ручном режиме считывание штрих-кода инициируется нажатием на курок активации сканирования 2 при наведении сканирующей области на штрих-код или изображение.

В стационарном режиме активация алгоритмов чтения происходит при детекции движения в поле зрения сканера.

В конвейерном режиме алгоритмы считывания работают постоянно, осуществляя попытки распознавания информации в поле зрения сканера.

Для наведения сканера на объект сканирования устройство может быть оснащено прицельным светодиодом 12. Светодиод проецирует яркое световое пятно, расположенное в центре зоны сканирования поверхности сканируемого объекта, а при нажатии на курок светодиод отключается, чтобы исключить помехи сканированию. Дополнительный светодиод 10, также закрепленный на электронной плате, может формировать красное световое пятно, указывающее на то, что при сканировании возникли ошибки, либо зеленое пятно, указывающее на успешное считывание кода.

Верхняя часть корпуса сканера может быть оснащена плоским прозрачным окном, за которым расположен светодиод – индикатор 10 успешного считывания, который в случае успеха подсвечивается зелёным цветом. При ошибке сканирования или при проверке денежных купюр в случае неподтверждения подлинности индикатор загорается красным цветом.

Заявленное техническое решение имеет следующие конструктивные преимущества.

Стекло датчиков изображений не засвечивается светодиодами подсветки, утоплено вглубь и защищено от внешних загрязнений.

Все электронные компоненты устройства расположены на одной плате (за исключением опциональных кнопок и индикаторов верхней поверхности сканера). Отсутствие лишних разъёмов повышает надёжность, удобство обслуживания и снижает стоимость изделия.

Отсутствие перекрывающихся областей источников света 7 и 8 позволяет осуществлять оперативное сканирование штрих-кодов с любой поверхности, в том числе с загрязненной и бликующей.

Выполнение устройства в виде компактного ручного сканера, имеющего рукоятку для направления на объект распознавания, позволяет осуществлять оперативное сканирование штриховых символик с любой поверхности или распознавание денежных купюр без необходимости их дополнительного позиционирования.

При работе устройства блики, формируемые рассеивателями, располагаются на разных участках сканируемой поверхности. Синхронизация сканирующей матрицы с работой светодиодов позволяет использовать для распознавания выделенные части кадров, на которых показаны участки поверхности без бликов, формируемых рассеивателями. Указанная синхронизация может достигаться тем, что вычислительная схема устройства распознает кадры, составленные из двух полукадров, каждый из которых представляет собой изображение, на котором отсутствуют блики от осветительных светодиодов.

Claims (6)

1. Ручной оптический сканер, содержащий рукоятку, на передней части которой расположен курок активации сканирования, а на верхней части расположен корпус сканирующего блока, передняя часть которого выполнена в виде прозрачного окна, позади которого расположена неподвижно относительно корпуса электронная плата, на которой расположены объектив сканирующего блока, по бокам от которого расположены точечные источники света, излучающие части которых выдвинуты вперед относительно передней части объектива, между электронной платой и прозрачным окном расположены плоские перегородки, размещенные параллельно друг другу и формирующие, совместно с корпусом и электронной платой, изолированные пространства, в которых размешаются объектив и точечные источники света, при этом объектив и точеные источники света расположены таким образом, что при направлении объектива на отражающую поверхность, расположенную в фокальной плоскости объектива, перпендикулярную оптической оси объектива, блики, формируемые источниками света, расположенными в различных камерах, на светочувствительной матрице, расположенной на электронной плате за объективом, не имеют перекрывающихся областей.

2. Сканер по п. 1, отличающийся тем, что внутренние поверхности камер, в которых расположены точечные источники света, обеспечивают диффузное рассеяние света.

3. Сканер по п. 1, отличающийся тем, что он содержит коммутатор, обеспечивающий поочередное подключение тока питания к точечным источникам света, расположенным в раздельных камерах.

4. Сканер по п. 1, отличающийся тем, что в каждой камере расположено несколько точечных источников света.

5. Сканер по п. 1, отличающийся тем, что каждый из точечных источников света выполнен в виде светоизлучающего полупроводникового прибора с плоской излучающей поверхностью.

6. Сканер по п. 1, отличающийся тем, что точечный источник света выполнен в виде лазерного полупроводникового светодиода.

Images