杆式读取装置制造方法及图纸

一种能够以宽广的作业角范围读取各种密度的条形码的杆式读取装置，其发光元件、光探测元件以及有关的电路网络配置得能够得到从被扫描条形码开始的两个数据通道。两通道有不同的分辨率。即使作业角和条形码的密度有所变化，具有不同分辨率的两个通道中至少有一个适合于探测出条形码数据的全部或大部分。能产生正确结果的通道的数据可以直接使用。即使两个通道自身都不能产生正确的结果，通过分析每个通道的数据，把数据中的正确部分结合起来，也可以产生一个正确的解码结果。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用来读取光学符号化信息的装置，具体地说，用来读取条形码的改良型杆式读取装置。条形码即光学符号化信息已经能经常见到。条形码记号一般由一系列长方形的亮区域(间隔)和暗区域(条形)所构成。条形的宽度和(或)条形之间间隔的宽度代表了符号化信息，这些要素的指定数目和排列代表了字符。在规格化的代码体系中，指定了每个字符的要素排列、要素可以具有的宽度和间隔、一个记号可以包含的字符数目、或者记号的长度如何变化等。为了对条形码记号解码，取得正确的消息，条形码读取装置通过对记号进行扫描，产生代表被扫描记号的模拟电信号。读取装置已知有各种各样的形式，在杆内固定设置有发光元件和探测器的杆式读取装置是其中之一。对于这种情形，使用者用手使杆沿着记号移动。对于另外的读取装置，光学扫描器用光束，例如激光束，去扫描记号并由光探测器探测出从记号反射的光。不论对于何种情形，光探测器都探测出从扫描记号的探测斑反射回来的光，并产生代表符号化信息的模拟扫描信号。数字化器对模拟扫描信号进行处理，产生脉冲信号。脉冲的宽度和各脉冲间的间隔分别与条形的宽度和条形间的间隔宽度相对应。数字化器具有边缘探测器即波形整形电路的功能，数字化器通过设定的阈值决定模拟信号中哪些点代表条形的边缘。实际上，阈值电平定义了读取装置识别出条形或间隔的信号部分。上述形式的读取装置是具有能产生一个数字化器的输出和(或)一个数字化输出的一个处理链的单通道方式。来自数字化器的脉冲信号被送入解码器。解码器首先测定来自数字化器的信号的脉冲宽度和间隔。然后，解码器分析这些脉冲宽度和间隔，解码出正确的条形码信息。在该处理中，包含了辨识分析根据适当的代码规则所定义的正确的文字和顺序。该处理中还包含了首先辨识作为被扫描记号依据的特定规则。通常把这种对依据规则的辨识称作“自动辨识”。不同的条形码有不同的信息密度，在一定的区域内含有代表着不同数量的代码化数据的不同数目的要素。条形码的密度愈高，条形要素及其间隔就愈窄。因为在适当的媒体上印刷高密度记号是困难的，所以比较多的是印刷低密度记号。通常，条形码读取装置具有确定的分辨率，大多用有效探测斑的大小来表示。读取装置的分辨率取决于发光元件或光探测器的参数、与发光元件或光探测器相配合的透镜口径、数字化器的阈值电平、解码器内的程序、或者上述因素中两个以上因素的组合。在激光束扫描器情形下，有效探测斑是与光束在条形码上照射点处的光束大小相一致的。在使用LED(发光二极管)或类似光源的杆形读取器情形下，有效探测斑的大小或者是照明区域，或者是照明区域中能被光探测器有效地探测到反射光的那一部分。不论特定的读取装置用何种方法来设定探测斑的大小，光探测器事实上都对探测斑区域内探测到的光进行平均。作为已有技术的一个例子，美国专利4，675，531中所记述的装置用LED照明条形码，并把条形码成像在光探测器上。分辨率，也即“探测斑大小”，由光探测器的口径决定。在该装置中，光探测器对从口径区内探测到的光也进行了事实上的平均。由于高分辨率读取装置的探测斑尺寸小，可以对高密度记号进行解码，然而，因为低密度记号的印刷质量比较差，要正确地读取低密度记号却是困难的。特别对于用点阵方式印刷的记号更是困难。实际上，高分辨率读取装置把条形内的各个点的宽度都分别当作条形要素探测出来了。另一方面，由于低分辨率读取装置的的探测斑尺寸大，可以对低密度记号进行解码。但是，对于用于噪音比较多的记号，例如点阵式条形码的读取装置，由于其用宽幅的探测斑读取，可能出现在探测斑内同时存在两条或更多条的高密度记号的细条形的情况。因此适用于点阵式条形码的低分辨率读取装置不能够正确读取高密度记号。这样，不论是哪一种具有固定分辨率的读取装置，都只能够读取具有限定范围内的记号密度的条形码。此外，对于记号密度确定的情形，由于读取装置分辨率的缘故，作业角(读取装置的轴线与印刷有条形码的表面的法线的夹角)的范围受到了限制。如果作业角的范围受到过分的限制，使用者在正确地扫描条形码时要保持读取装置，特别是杆式读取装置的位置是十分辛苦的。如果在杆内再要加上构成综合数据终端装置的元件，那么保持读取装置位置将是特别困难的事。大小、重量、以及窄小的作业角使得难以读取大量的条形码信息，加上焦急的心情，将使使用者对使用条形码系统产生了抗拒心理。作为一种解决的方案，例如可以考虑设置通过调整数字化器的阈值来调整读取装置的分辨率，即探测斑大小的手段。然而，这个方法需要以各种分辨率分别进行多次扫描。如果扫描是自动进行的，则由于扫描只有在短时间内才有适当的分辨率，所以分辨率的改变将引起装置效率的降低。事实上，可以认为这种装置是以低的等效速度在进行扫描。如果读取装置是杆式的，则分辨率每改变一次，使用者都要手动地把杆在信息符号上扫描一次。这样，因为第一次读取的效率明显地降低，增加了使用者的焦急心情。由以上所述就可以明白，为什么在该领域中要期望有能够以宽广的作业角范围工作的、并且能够读取属于宽广的记号密度范围的条形码的高性能条形码读取装置。本专利技术的目的是提供，特别是对比较不熟练的使用者提供使用方便并且效率高、性能好的条形码读取装置。本专利技术比较具体的目的是，通过用一个条形码扫描器，即读取装置，进行扫描，以获得大量的信息。详细地说，本专利技术的目的是利用在一次扫描中所得到的附加信息，用杆式读取装置在宽广的作业角(印刷有条形码的表面的法线与杆之间的夹角)范围内以及在宽广的杆与所印刷的条形码码间的距离范围内获得正确的读取结果。由于作业角的范围宽广，即使对于不熟练的使用者，也能够以最合适舒服的角度去扫描条形码，并且第一次读取就可能有很高的成功率。对于在杆式读取装置内附加设置了构成用来处理、存储和显示被扫描条形码的数据或由内设键盘输入的数据的综合终端装置的元件的情形，这个特点也即操作的容易性将变得特别重要。本专利技术的另一个目的是，不需要对信息进行多次扫描，只利用由一次扫描所得到的附加信息就可以读取宽度范围的条形码。这样，就有可能用一个改良型的读取装置来代替过去所必须的两个以上的读取装置(每个读取装置必然是设计成只能读取某个限定密度范围内的条形码)。这样，对于比较不熟练的使用者，也就排除了前述的各种问题，也排除了选择适用于特定的条形码密度的读取装置和调整读取装置灵敏度的麻烦。为了能以宽范围的作业角工作，本专利技术使用两个不同直径的有效探测斑来探测光学符号化信息(即条形码)。当作业角发生变化时，由于两个探测斑中有一个处在正确对焦状态，所以可以获得正确的读取结果。并且，如果没有一个探测斑处在正确对焦状态，则在许多情形下都可以通过结合从两个探测斑得到的信息，解码出正确的信息。为了能够读取宽范围密度的条形码，读取装置备有两个读取通道，根据两个通道的扫描信号获得正确的解码结果。通常，有一个通道的分辨率是与正在扫描的条形码密度相匹配的。然而，如果不是这样，仍有可能通过结合两个通道的数据中的正确部分，得到一个正确的解码结果。作为第一特点，本专利技术提供扩大杆式读取装置在读取光学符号化信息时的作业角范围的方法。作业角是杆式读取装置的主轴与印刷有光学符号化信息的表面的法线之间的夹角。该方法通过配置发光元件和探测元件，包含(ⅰ)对从具有第一直径的第一有效探测斑反射的光进行光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扩大杆式读取装置在读取光学符号化信息时的作业角范围的方法，其特征是它包括以下步骤：（ａ）为了能够（ｉ）对从具有第一直径的第一有效探测斑反射的光进行光学探测，以及（ｉｉ）对从具有比第一直径大的第二直径的第二有效探测斑反射的光进行光学探 测，而在杆内设置发光元件和探测元件的步骤，（ｂ）使第一和第二有效探测斑从光学符号化信息的一侧扫向另一侧，从而（ｉ）探测出第一有效探测斑扫过时的光学符号化信息并产生与之对应的第一探测信号，以及（ｉｉ）探测出第二有效探测斑扫过时的光学符号化 信息并产生与之对应的第二探测信号的步骤，以及（ｃ）根据上述两个探测信号，导出光学符号化信息的一个解码形式的步骤，以及随着作业角的增大，第一和第二有效探测斑的直径也按比例地增大，并且在各种作业角下，至少有一个有效探测斑的大小适合于正确读取 光学符号化信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华巴坎，戴维P戈尔，约瑟夫卡茨，李延允，杰罗姆斯沃茨，托马斯马茨，
申请(专利权)人：欧林巴斯光学工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]