[發明專利]基于自動聚焦算法的激光條碼掃描設備及其條碼掃描方法

在審

• 申請號: 201310132725.1
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN103198288A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 余俊池
• 申請（專利權）人: 蘇州斯普銳智能系統有限公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10;G02B7/28
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;趙艷

技術領域

本發明涉及一種條碼掃描設備，尤其是涉及一種基于自動聚焦算法的激光條碼掃描設備及其條碼掃描方法。

背景技術

條碼掃描器，又稱為條碼閱讀器、條碼掃描槍、條形碼掃描器、條形碼掃描槍及條形碼閱讀器。它是用于讀取條碼所包含信息的閱讀設備，利用光學原理，把條形碼的內容解碼后通過數據線或者無線的方式傳輸到電腦或者別的設備。條碼掃描器廣泛應用于商業POS收銀系統、快遞、倉儲、物流、圖書、醫藥等多個領域的需求。

在世界范圍內，激光條碼掃描設備的掃描的景深（DOF，depth?of?focus）范圍是行業公認的難題和關鍵性能指標。首先掃描長距離和掃描短距離的激光條碼設備都是有自己獨有的光學系統，因此一般的激光條碼掃描設備，會采用一個中間值來尋求長距離掃描和短距離掃描的平衡。對于長距離和短距離的掃描要求，只會特定的為客戶設計。面對不同的掃描應用情境，客戶需要使用三種不同景深范圍的條碼掃描設備，而無法使用同一種掃描設備即可長距離掃描又可以短距離掃描，十分不便，而且也大大增加了客戶的成本。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種掃描距離范圍較寬（5cm至10m）的激光條碼掃描設備，以實現同時兼容短距離掃描和長距離掃描的多功能應用，降低掃描設備的成本。

為了達到上述目的，本發明提供一種基于自動聚焦算法的激光條碼掃描設備，它包括具有中央處理器的主板、激光二極管、紅外發射器和紅外接受器，所述激光二極管的前端設有光學透鏡，所述光學透鏡固定安裝在具有軸向通孔的圓筒內，其特征在于：所述圓筒可沿軸向前后運動地套設在所述激光二極管上，所述圓筒上纏繞有線圈，所述圓筒的后方還固設有磁鐵，所述主板上還設有與中央處理器相連接的控制器芯片，所述線圈與所述控制器芯片相連接。

較佳地，所述線圈為單層線圈。

本發明還提供了一種采用上述條碼掃描設備的條碼掃描方法，其特征在于，包括以下步驟：

測距和運算步驟：啟動系統后，紅外發射器發出紅外信號，接受器接收返回的紅外信號，然后由中央處理器的主程序計算出條碼的實際距離以及條碼的大小；

自動聚焦計算步驟：中央處理器的主程序根據條碼的實際距離通過自動聚焦算法計算激光光束腰與激光二極管的相對距離參數，并將該相對距離參數傳送給控制器芯片；

自動聚焦調整步驟：控制器芯片根據激光光束腰與激光二極管的相對距離參數調整線圈的電流方向和大小，從而自動調整圓筒沿軸向運動使激光光束腰遠離或靠近激光二極管，得到合適的激光光束腰的位置。

由于采用上述技術方案，本發明提供的一種基于自動聚焦算法的激光條碼掃描設備，可根據紅外發射器和紅外接收器測定物品或條碼的位置，通過中央處理器的自動聚焦算法來計算激光光束腰的位置參數，并將該參數傳送至控制器芯片內，控制器芯片根據激光光速腰的的位置參數調整所述線圈的電流方向和大小，通電線圈產生的磁場與磁鐵的磁場根據“同性相斥，異性相吸”的原理，帶動圓筒沿軸向前后運動，從而使激光二極管與光學透鏡相互遠離或相互靠近，從而可以根據物品或條碼的位置讓激光光束腰遠離和靠近激光二極管，實現激光條碼掃描設備兼容短距離掃描和長距離掃描。

相較于現有技術，本發明提供的基于自動聚焦算法的激光條碼掃描設備及其條碼掃描方法，克服了現有技術的局限性，能夠實現一臺激光條碼掃描設備同時兼容長距離掃描和短距離掃描的大景深范圍（5cm-10m）的掃描功能，使用十分方便，大大降低了設備的成本。

附圖說明

圖1為本發明基于自動聚焦算法的激光條碼掃描設備的圓筒和磁鐵部分的剖面結構示意圖。

圖2為本發明條碼掃描方法的工作流程方框示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明優選的實施方式進行詳細說明。

請參閱圖1，本發明提供一種基于自動聚焦算法的激光條碼掃描設備，它包括殼體，設于殼體內的具有中央處理器的主板、激光二極管10、紅外發射器和紅外接受器，所述激光二極管10的前端設有光學透鏡20，所述光學透鏡20固定安裝在具有軸向通孔31的圓筒30內，所述圓筒30可沿軸向前后運動地套設在所述激光二極管10上，所述圓筒30上纏繞有單層線圈40，所述圓筒30的后方還固設有磁鐵50，磁鐵50固定安裝在殼體內部。所述主板上還設有與中央處理器相連接的控制器芯片，所述單層線圈40與所述控制器芯片相連接。

請參閱圖2，采用上述激光條碼掃描設備掃描條碼時，具體工作過程包括以下步驟：