專利名稱：一種具有鰭蓋模塊的條碼掃描儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及激光條碼掃描技術領域，特別涉及一種掃描圖像質(zhì)量不受外界環(huán)境光線影響的具有鰭蓋模塊的條碼掃描儀。
背景技術：
條碼是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排列，用以表達ー組信息的圖形標識符。常見的條形碼是由反射率相差很大的黑條(簡稱條)和白條(簡稱空)構(gòu)成的ー維或ニ維圖案。條形碼可以包含有關物品的制造地、制造廠家、商品名稱、價格、生產(chǎn)日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等許多信息，因而在商品流通、圖書管理、郵政 管理、銀行系統(tǒng)等許多領域都得到了廣泛的應用。由于ニ維碼所能涵蓋的信息遠超過ー維碼，近年來，ニ維碼得到了快速的應用，而相應的，針對ニ維碼的解碼裝置也得到了迅速發(fā)展，圖像掃描儀(Image scanner)就是ー種主要的讀取ニ維碼的解碼設備。對于圖像掃描儀的圖像傳感器來說，傳統(tǒng)普遍采用全局復位和卷簾快門(GlobalReset and rolling shutter,GRR)模式。該模式下,環(huán)境光線對圖像傳感器的積分時間影響甚巨。隨著積分時間的不斷延長，使得圖像的亮度逐漸上升而嚴重影響掃描的圖像質(zhì)量。盡管人們可以通過增加濾鏡來濾除該些額外的光波，但這仍然會對對圖像質(zhì)量產(chǎn)生非常壞的影響，特別在條碼相對掃描儀快速移動時。當然，采用全局快門模式的圖像傳感器可以有效解決這個問題，但這樣的設計及實施成本太高。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術的問題，本實用新型提出ー種具有鰭蓋模塊的條碼掃描儀，以消除條碼掃描儀采集條碼圖像質(zhì)量受環(huán)境亮度的影響。為達到本實用新型的目的，本實用新型的ー種具有鰭蓋模塊的條碼掃描儀，所述條碼掃描儀具有用于攝取條碼圖像的鏡頭，其特征在干所述條碼掃描儀設有ー個低頻切換鏡頭與外界之間光路通斷的鰭蓋，所述鰭蓋的驅(qū)動控制端與條碼掃描儀的MCU相連，鰭蓋的切換頻率與條碼掃描儀的曝光時間關聯(lián)受控。優(yōu)選的，所述鰭蓋設置為可伸縮式結(jié)構(gòu)，鰭蓋的驅(qū)動單元包括與鰭蓋一體的磁鐵、與條碼掃描儀的機架固定的支撐座、與支撐座相對固定的電磁鐵，鰭蓋與支撐座之間設置有彈簧，且鰭蓋的驅(qū)動控制端為電磁鐵的電流輸入端。優(yōu)選的，所述鰭蓋為轉(zhuǎn)輪式結(jié)構(gòu)，輪盤形的鰭蓋具有一個面積大于鏡頭的缺ロ，所述鰭蓋的驅(qū)動控制端為驅(qū)動鰭蓋旋轉(zhuǎn)的電機輸入端。進ー步地，所述條碼掃描儀的曝光時間脈沖及其經(jīng)反相器后形成第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號，且該兩個相逆的驅(qū)動信號與MCU的圖像傳感器相耦合構(gòu)成鰭蓋模塊的控制系統(tǒng)。本實用新型的有益效果是，通過使用廉價易用的低頻控制器(50Hz以下)，并利用掃描儀自身的曝光時間脈沖實現(xiàn)對鏡頭前端鰭蓋開閉狀態(tài)的控制，能有效隔絕環(huán)境光線，提高了圖像傳感器的積分效率，為提高條碼掃描質(zhì)量提供了行之有效的解決方案。

圖I是本實用新型的條碼掃描儀中鰭蓋模塊的控制電路示意圖；圖2及圖3是本實用新型中鰭蓋模塊的ー優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型中鰭蓋模塊另ー較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖5是條碼掃描儀采用傳統(tǒng)GRR模式逐行讀取解析圖像的時分圖；圖6是本實用新型條碼掃描儀進行逐行讀取解析圖像的時分圖。
具體實施方式通過
以下結(jié)合附圖的詳細描述，本實用新型前述的和其他的目的、特征和優(yōu)點將變得顯而易見。圖2和圖3示出了本實用新型的ー個優(yōu)選實施例的鰭蓋模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，所述條碼掃描儀具有用于攝取條碼圖像的鏡頭28和一個低頻切換鏡頭與外界之間光路通斷的鰭蓋(flipper) 26，該鰭蓋26的驅(qū)動控制端(未圖示)與條碼掃描儀的MCU (未圖示)相連，且該鰭蓋的切換頻率與條碼掃描儀的曝光時間關聯(lián)受控。具體地，該鰭蓋26為可伸縮式設置，鰭蓋26的驅(qū)動單元包括與鰭蓋一體的磁鐵23、與條碼掃描儀的機架固定的支撐座27，電磁鐵25與支撐座相對固定，鰭蓋26與支撐座27之間設置有彈簧24，且鰭蓋的驅(qū)動控制端為電磁鐵的電流輸入端21。條碼掃描儀取像時，隨著曝光時間的到來，通過電磁鐵通斷電與磁鐵的相互作用，控制鰭蓋開啟；同樣地，當曝光時間結(jié)束后，鰭蓋受控關閉，阻斷鏡頭與外界環(huán)境的光路。這是ー種成本低廉而可靠的電氣控制和機械設計方案。從電氣控制方面來看如圖I所示的條碼掃描儀中鰭蓋模塊的控制電路示意圖可見條碼掃描儀的曝光時間脈沖及其經(jīng)反相器后形成第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號，且該兩個相逆的驅(qū)動信號與MCU的圖像傳感器相耦合構(gòu)成鰭蓋模塊的控制系統(tǒng)。圖5和圖6所示為采用本實用新型技術方案前后進行逐行讀取解析圖像的時分圖。結(jié)合該兩附圖以實例說明應用本實用新型條碼掃描儀的好處。假設對于ー個條碼掃描儀，其曝光時間為8ms,姆一行的讀取時間為39. 2μ s,圖像總行數(shù)為1280行。執(zhí)行傳統(tǒng)的GRR模式，如圖4所示第I行與最后I行的間隔約為50ms，圖示顯示的圖像傳感器積分時間相對每一行存在極大的差異，因此圖像質(zhì)量難以得到保證。這種情況下，如使用了本實用新型的條碼掃描儀，如圖5所示則在曝光時間以外的時段內(nèi)，圖像傳感器(相同指代為光圈或鏡頭)被遮擋，無外界環(huán)境光線射入。相對每一行來看，圖像傳感器的積分時間相同，所讀取的圖像質(zhì)量應為最佳。而對應該例所需的鰭蓋切換頻率應為l/58ms,即 17. 24Hz。再對于ー個掃描速度更快的條碼掃描儀，其曝光時間甚至僅為1ms，讀取時間為20 μ s，需要完成總共行數(shù)為960行的圖像掃描任務。則第一行和最后一行的間隔加上曝光時間也僅為20ms (相當快的條碼掃描儀)，所需的鰭蓋切換頻率為50Hz。通常這是很容易實現(xiàn)且成本較低的。除上述優(yōu)選實施例外，本實用新型中的鰭蓋亦可為轉(zhuǎn)輪式結(jié)構(gòu)，如圖3所示，輪盤形的鰭蓋3具有ー個面積大于鏡頭28的缺ロ 32，且鰭蓋的驅(qū)動控制端為驅(qū)動鰭蓋旋轉(zhuǎn)的電機輸入端31。通過控制電機轉(zhuǎn)速帶動鰭蓋的缺ロ 32使得鏡頭28外露或被遮蔽，可實現(xiàn)消除環(huán)境亮度的影響，提高了圖像傳感器的積分效率。本實用新型并不局限于所述的實施例，本領域的技術人員在不脫離本實用新型的 精神即公開范圍內(nèi)，仍可作ー些修正或改變，故本實用新型的權(quán)利保護范圍以權(quán)利要求書限定的范圍為準。
權(quán)利要求1.ー種具有鰭蓋模塊的條碼掃描儀，所述條碼掃描儀具有用于攝取條碼圖像的鏡頭，其特征在于所述條碼掃描儀設有ー個低頻切換鏡頭與外界之間光路通斷的鰭蓋，所述鰭蓋的驅(qū)動控制端與條碼掃描儀的MCU相連，鰭蓋的切換頻率與條碼掃描儀的曝光時間關聯(lián)受控。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種具有鰭蓋模塊的條碼掃描儀，其特征在于所述鰭蓋設置為可伸縮式結(jié)構(gòu)，鰭蓋的驅(qū)動單元包括與鰭蓋一體的磁鐵、與條碼掃描儀的機架固定的支撐座、與支撐座相對固定的電磁鐵，鰭蓋與支撐座之間設置有彈簧，且鰭蓋的驅(qū)動控制端為電磁鐵的電流輸入端。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種具有鰭蓋模塊的條碼掃描儀，其特征在于所述鰭蓋為轉(zhuǎn)輪式結(jié)構(gòu)，輪盤形的鰭蓋具有一個面積大于鏡頭的缺ロ，所述鰭蓋的驅(qū)動控制端為驅(qū)動鰭蓋旋轉(zhuǎn)的電機輸入端。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種具有鰭蓋模塊的條碼掃描儀，其特征在于所述條碼掃描 儀的曝光時間脈沖及其經(jīng)反相器后形成第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號，且該兩個相逆的驅(qū)動信號與MCU的圖像傳感器相耦合構(gòu)成鰭蓋模塊的控制系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型提出一種具有鰭蓋模塊的條碼掃描儀，包括用于攝取條碼圖像的鏡頭，其特點為該條碼掃描儀設有一個低頻切換鏡頭與外界之間光路通斷的鰭蓋，且鰭蓋的驅(qū)動控制端與條碼掃描儀的MCU相連，鰭蓋的切換頻率與條碼掃描儀的曝光時間關聯(lián)受控。應用本實用新型的條碼掃描儀，通過使用廉價易用的低頻控制器(50Hz以下)，并利用曝光時間脈沖實現(xiàn)對鏡頭前端鰭蓋開閉狀態(tài)的控制，能有效隔絕環(huán)境光線，提高了圖像傳感器的積分效率，為提高條碼掃描質(zhì)量提供了行之有效的解決方案。
文檔編號G06K7/10GK202404613SQ20112050743
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者田霞, 莫越峰, 金宏健 申請人:碼捷(蘇州)科技有限公司