激光條碼掃描器工作原理
激光條碼掃描器由于其獨有的大景深區(qū)域、高掃描速度、寬掃描范圍等突出優(yōu)點得到了廣泛的使用。另外，激光全角度激光條碼掃描器由于能夠高速掃描識讀任意方向通過的條碼符號，被大量使用在各種自動化程度高、物流量大的領(lǐng)域。
激光條碼掃描器由激光源、光學(xué)掃描、光學(xué)接收、光電轉(zhuǎn)換、信號放大、整形、量化和譯碼等部分組成。下面將詳細(xì)討論這些組成部分。
（一）激光源 采用MOVPE（金屬氧化物氣相外延）技術(shù)制造的可見光半導(dǎo)體激光器具有低功耗、可直接調(diào)制、體積小、重量輕、固體化、可靠性高、效率高等優(yōu)點。
它一出現(xiàn)即迅速替代了原來使用的He－Ne激光器。
半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光束為非軸對稱的橢圓光束。出射光束垂直于P－W結(jié)面方向的發(fā)散角Ｖ⊥≈30°，平行于結(jié)面方向的發(fā)散角Ｖ‖≈10°。如采用 傳統(tǒng)的光束準(zhǔn)直技術(shù)，光束會聚點兩邊的橢圓光斑的長、短軸方向?qū)l(fā)生交換。
顯然這將使掃描器只有小的掃描景深。Jay M.Eastman等提出采用圖3所示的光束準(zhǔn)直技術(shù)，克服了這種交換現(xiàn)象，大大地提高了掃描景深范圍。
這種橢圓光束只能應(yīng)用在單線激光掃描器上。布置光 路時，應(yīng)讓光斑的橢圓長軸方向與光線掃描方向垂直。
對于單線激光條碼掃描器，這種橢圓光斑由于對印刷噪聲的不敏感性，將比下面所說的圓形光斑特性更好。
對于全角度條碼激光條碼掃描器，由于光束在掃描識讀條碼時，有時以較大傾斜角掃過條碼。因此，光束光斑不宜做成橢圓形。
通常都將它整形成圓形。目 前常用的整形方案是在準(zhǔn)直透鏡前加一小圓孔光闌。此種光束特性可用小孔的菲涅耳衍射特性來很好地近似。
采用這種方案，對于標(biāo)準(zhǔn)尺寸UPC條碼，景深能做到 大約250mm到300mm。這對于一般商業(yè)POS系統(tǒng)已經(jīng)足夠了。
但對如機場行李輸送線等要求大景深的場合，就顯得不夠了。
目前常用的方案是增大條碼符 號的尺寸或使組成掃描圖案的不同掃描光線會聚于不同區(qū)域形成“多焦面”。但是更有吸引力的方案是采用特殊的光學(xué)準(zhǔn)直元件，使通過它的光場具有特殊的分布從 而具有極小的光束發(fā)散角，得到較大的景深。
（二）光學(xué)掃描系統(tǒng)
從激光源發(fā)出的激光束還需通過掃描系統(tǒng)形成掃描線或掃描圖案。全角度條碼激光條碼掃描器一般采用旋轉(zhuǎn)棱鏡掃描和全息掃描兩種方案。
全息掃描系統(tǒng)具 有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高和造價低廉等顯著優(yōu)點。自從IBM公司在3687型掃描器上首先應(yīng)用以來得到了廣泛的應(yīng)用，且不斷推陳出新。
可以預(yù)料，它所占的市場 份額將會越來越大。 旋轉(zhuǎn)棱鏡掃描技術(shù)歷史較悠久，技術(shù)上較成熟。它利用旋轉(zhuǎn)棱鏡來掃描光束，用一組折疊平面反射鏡來改變光路實現(xiàn)多方向的掃描光線。
目前使用較多的 MS－700等掃描器產(chǎn)品還使旋轉(zhuǎn)棱鏡不同面的楔角不同而形成一個掃描方向上有幾條掃描線。
由多向多線的掃描光線組成一個高密度的掃描圖案。這種方法可能 帶來的另一個好處是可使激光輻射危害減輕。
全角度掃描這個概念最早是為了提高超級市場的流通速度而提出的，并設(shè)計了與之相應(yīng)的UPC條碼。
對于UPC碼兩個掃描方向的“X”掃描圖案就已能 實現(xiàn)全角度掃描。隨著掃描技術(shù)的發(fā)展，條碼應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬以及提高自動化程度的迫切需要
現(xiàn)在正在把全角度掃描這個概念推廣到別的碼制，如39碼、交插 25碼等。這些碼制的條碼高寬比較小，為了實現(xiàn)全角度掃描將需要多得多的掃描方向數(shù)。
為此除旋轉(zhuǎn)棱鏡外還將需要增加另一個運動元件，例如旋轉(zhuǎn)圖4中的折疊 平面鏡組等。
手持單線掃描器由于掃描速度低、掃描角度較小等原因，能用來實現(xiàn)光束掃描的方案就很多。除采用旋轉(zhuǎn)棱鏡、擺鏡外，還能通過運動光學(xué)系統(tǒng)中的很多部 件來達(dá)到光束掃描。
如通過運動半導(dǎo)體激光器、運動準(zhǔn)直透鏡等來實現(xiàn)光束掃描。而產(chǎn)生這些運動的動力元件除直流電
