專利名稱：基于自動(dòng)聚焦算法的激光條碼掃描設(shè)備及其條碼掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種條碼掃描設(shè)備，尤其是涉及一種基于自動(dòng)聚焦算法的激光條碼掃描設(shè)備及其條碼掃描方法。
背景技術(shù)：
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(shè)備，利用光學(xué)原理，把條形碼的內(nèi)容解碼后通過數(shù)據(jù)線或者無線的方式傳輸?shù)诫娔X或者別的設(shè)備。條碼掃描器廣泛應(yīng)用于商業(yè)POS收銀系統(tǒng)、快遞、倉儲(chǔ)、物流、圖書、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域的需求。在世界范圍內(nèi)，激光條碼掃描設(shè)備的掃描的景深(DOF，cbpth of focus)范圍是行業(yè)公認(rèn)的難題和關(guān)鍵性能指標(biāo)。首先掃描長(zhǎng)距離和掃描短距離的激光條碼設(shè)備都是有自己獨(dú)有的光學(xué)系統(tǒng)，因此一般的激光條碼掃描設(shè)備，會(huì)采用一個(gè)中間值來尋求長(zhǎng)距離掃描和短距離掃描的平衡。對(duì)于長(zhǎng)距離和短距離的掃描要求，只會(huì)特定的為客戶設(shè)計(jì)。面對(duì)不同的掃描應(yīng)用情境，客戶需要使用三種不同景深范圍的條碼掃描設(shè)備，而無法使用同一種掃描設(shè)備即可長(zhǎng)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(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種掃描距離范圍較寬(5cm至IOm)的激光條碼掃描設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)同時(shí)兼容短距離掃描和長(zhǎng)距離掃描的多功能應(yīng)用，降低掃描設(shè)備的成本。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種基于自動(dòng)聚焦算法的激光條碼掃描設(shè)備，它包括具有中央處理器的主板、激光二極管、紅外發(fā)射器和紅外接受器，所述激光二極管的前端設(shè)有光學(xué)透鏡，所述光學(xué)透鏡固定安裝在具有軸向通孔的圓筒內(nèi)，其特征在于:所述圓筒可沿軸向前后運(yùn)動(dòng)地套設(shè)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(shè)有磁鐵，所述主板上還設(shè)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(fā)明還提供了一種采用上述條碼掃描設(shè)備的條碼掃描方法，其特征在于，包括以下步驟:
測(cè)距和運(yùn)算步驟:啟動(dòng)系統(tǒng)后，紅外發(fā)射器發(fā)出紅外信號(hào)，接受器接收返回的紅外信號(hào)，然后由中央處理器的主程序計(jì)算出條碼的實(shí)際距離以及條碼的大??；
自動(dòng)聚焦計(jì)算步驟:中央處理器的主程序根據(jù)條碼的實(shí)際距離通過自動(dòng)聚焦算法計(jì)算激光光束腰與激光二極管的相對(duì)距離參數(shù)，并將該相對(duì)距離參數(shù)傳送給控制器芯片；
自動(dòng)聚焦調(diào)整步驟:控制器芯片根據(jù)激光光束腰與激光二極管的相對(duì)距離參數(shù)調(diào)整線圈的電流方向和大小，從而自動(dòng)調(diào)整圓筒沿軸向運(yùn)動(dòng)使激光光束腰遠(yuǎn)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(shù)方案，本發(fā)明提供的一種基于自動(dòng)聚焦算法的激光條碼掃描設(shè)備，可根據(jù)紅外發(fā)射器和紅外接收器測(cè)定物品或條碼的位置，通過中央處理器的自動(dòng)聚焦算法來計(jì)算激光光束腰的位置參數(shù)，并將該參數(shù)傳送至控制器芯片內(nèi)，控制器芯片根據(jù)激光光速腰的的位置參數(shù)調(diào)整所述線圈的電流方向和大小，通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與磁鐵的磁場(chǎng)根據(jù)“同性相斥，異性相吸”的原理，帶動(dòng)圓筒沿軸向前后運(yùn)動(dòng)，從而使激光二極管與光學(xué)透鏡相互遠(yuǎn)離或相互靠近，從而可以根據(jù)物品或條碼的位置讓激光光束腰遠(yuǎn)離和靠近激光二極管，實(shí)現(xiàn)激光條碼掃描設(shè)備兼容短距離掃描和長(zhǎng)距離掃描。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的基于自動(dòng)聚焦算法的激光條碼掃描設(shè)備及其條碼掃描方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)的局限性，能夠?qū)崿F(xiàn)一臺(tái)激光條碼掃描設(shè)備同時(shí)兼容長(zhǎng)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(shè)備的成本。


圖1為本發(fā)明基于自動(dòng)聚焦算法的激光條碼掃描設(shè)備的圓筒和磁鐵部分的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明條碼掃描方法的工作流程方框示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種基于自動(dòng)聚焦算法的激光條碼掃描設(shè)備，它包括殼體，設(shè)于殼體內(nèi)的具有中央處理器的主板、激光二極管10、紅外發(fā)射器和紅外接受器，所述激光二極管10的前端設(shè)有光學(xué)透鏡20，所述光學(xué)透鏡20固定安裝在具有軸向通孔31的圓筒30內(nèi)，所述圓筒30可沿軸向前后運(yùn)動(dòng)地套設(shè)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(shè)有磁鐵50，磁鐵50固定安裝在殼體內(nèi)部。所述主板上還設(shè)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(qǐng)參閱圖2，采用上述激光條碼掃描設(shè)備掃描條碼時(shí)，具體工作過程包括以下步驟:
測(cè)距和運(yùn)算步驟:啟動(dòng)系統(tǒng)后，紅外發(fā)射器發(fā)出紅外信號(hào)，接受器接收返回的紅外信號(hào)，然后由中央處理器的主程序不停地計(jì)算出條碼的實(shí)際距離以及條碼的大小，中央處理器根據(jù)條碼的實(shí)際距離判斷為長(zhǎng)距離物體還是短距離物體。自動(dòng)聚焦計(jì)算步驟:中央處理器的主程序根據(jù)條碼的實(shí)際距離通過自動(dòng)聚焦算法計(jì)算激光光束腰與激光二極管的相對(duì)距離參數(shù)，并將該相對(duì)距離參數(shù)傳送給控制器芯片。自動(dòng)聚焦調(diào)整步驟:控制器芯片根據(jù)激光光束腰與激光二極管的相對(duì)距離參數(shù)調(diào)整線圈的電流方向和大小，從而自動(dòng)調(diào)整圓筒沿軸向運(yùn)動(dòng)使激光光束腰遠(yuǎn)離或靠近激光二極管，得到合適的激光光束腰的位置。解碼步驟:在激光光束腰滿足掃描距離的要求后，激光掃描設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)對(duì)條碼的掃描和解碼。采用本發(fā)明的激光條碼掃描設(shè)備和條碼掃描方法，能夠?qū)崿F(xiàn)5cm至10米距離范圍內(nèi)的條碼自動(dòng)聚焦掃描，十分方便。而傳統(tǒng)的激光條碼掃描設(shè)備在這樣的大景深范圍內(nèi)，需要三臺(tái)具有固定激光束腰位置的激光條碼掃描設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明極大地方便了用戶的使用，也大大較低了條碼掃描設(shè)備的成本。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于自動(dòng)聚焦算法的激光條碼掃描設(shè)備，它包括具有中央處理器的主板、激光二極管、紅外發(fā)射器和紅外接受器，所述激光二極管的前端設(shè)有光學(xué)透鏡，所述光學(xué)透鏡固定安裝在具有軸向通孔的圓筒內(nèi)，其特征在于:所述圓筒可沿軸向前后運(yùn)動(dòng)地套設(shè)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(shè)有磁鐵，所述主板上還設(shè)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光條碼掃描設(shè)備，其特征在于，所述線圈為單層線圈。
3.一種采用權(quán)利要求1所述的激光條碼掃描設(shè)備的條碼掃描方法，其特征在于，包括以下步驟: 測(cè)距和運(yùn)算步驟:啟動(dòng)系統(tǒng)后，紅外發(fā)射器發(fā)出紅外信號(hào)，接受器接收返回的紅外信號(hào)，然后由中央處理器的主程序計(jì)算出條碼的實(shí)際距離以及條碼的大??； 自動(dòng)聚焦計(jì)算步驟:中央處理器的主程序根據(jù)條碼的實(shí)際距離通過自動(dòng)聚焦算法計(jì)算激光光束腰與激光二極管的相對(duì)距離參數(shù)，并將該相對(duì)距離參數(shù)傳送給控制器芯片； 自動(dòng)聚焦調(diào)整步驟:控制器芯片根據(jù)激光光束腰與激光二極管的相對(duì)距離參數(shù)調(diào)整線圈的電流方向和大小，從而自動(dòng)調(diào)整圓筒沿軸向運(yùn)動(dòng)使激光光束腰遠(yuǎn)離或靠近激光二極管，得到合適的激光光束腰的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于自動(dòng)聚焦算法的激光條碼掃描設(shè)備及其條碼掃描方法，該條碼掃描設(shè)備包括殼體、設(shè)于殼體內(nèi)的具有中央處理器的主板、激光二極管、紅外發(fā)射器和紅外接受器，所述激光二極管的前端設(shè)有光學(xué)透鏡，所述光學(xué)透鏡固定安裝在具有軸向通孔的圓筒內(nèi)，所述圓筒可沿軸向前后運(yùn)動(dòng)地套設(shè)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(shè)有磁鐵，所述主板上還設(shè)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。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的局限性，能夠?qū)崿F(xiàn)一臺(tái)激光條碼掃描設(shè)備同時(shí)兼容長(zhǎng)距離掃描和短距離掃描的大景深范圍的掃描功能，使用十分方便，大大降低了掃描設(shè)備的成本。
文檔編號(hào)G02B7/28GK103198288SQ20131013272
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者余俊池 申請(qǐng)人:蘇州斯普銳智能系統(tǒng)有限公司