Paano Gumagana ang Mga Laser Barcode Scanner
Ang mga laser barcode scanner ay malawakang ginagamit dahil sa kanilang mga natatanging pakinabang tulad ng malaking lalim ng field area, mataas na bilis ng pag-scan, at malawak na hanay ng pag-scan. Bilang karagdagan, ang mga laser full-angle laser barcode scanner ay malawakang ginagamit sa iba’t ibang larangan na may mataas na antas ng automation at malaking volume ng logistik dahil maaari silang mag-scan at magbasa ng mga simbolo ng barcode na dumadaan sa anumang direksyon sa mataas na bilis.
Ang laser barcode scanner ay binubuo ng laser source, optical scanning, optical receiving, photoelectric conversion, signal amplification, shaping, quantization at decoding. Ang mga sangkap na ito ay tinalakay nang detalyado sa ibaba.
(1) Pinagmulan ng Laser Ang mga nakikitang light semiconductor laser na ginawa ng MOVPE (Metal Oxide Vapor Phase Epitaxy) na teknolohiya ay may mga bentahe ng mababang paggamit ng kuryente, direktang modulasyon, maliit na sukat, magaan ang timbang, solidong estado, mataas na pagiging maaasahan at mataas na kahusayan.
Sa sandaling lumitaw ito, mabilis nitong pinalitan ang orihinal na He-Ne laser.
Ang sinag na ibinubuga ng semiconductor laser ay isang non-axisymmetric elliptical beam. Ang anggulo ng divergence V⊥≈30° ng papalabas na beam na patayo sa direksyon ng junction ng P-W, at ang anggulo ng divergence na V‖≈10° na kahanay sa direksyon ng junction. Kung gagamitin ang tradisyonal na teknolohiya ng beam collimation, ang mahaba at maikling direksyon ng axis ng mga elliptical spot sa magkabilang gilid ng beam convergence point ay ipapalit.
Malinaw na ito ay magbibigay-daan sa scanner na magkaroon lamang ng isang maliit na lalim ng pag-scan ng field. Iminungkahi ni Jay M. Eastman et al. na gamitin ang teknolohiya ng collimation ng beam na ipinapakita sa Figure 3 upang malampasan ang exchange phenomenon na ito at lubos na mapabuti ang lalim ng pag-scan ng field range.
Magagamit lang ang elliptical beam na ito sa mga single-line laser scanner. Kapag inaayos ang liwanag na landas, ang mahabang axis ng ellipse ng light spot ay dapat na patayo sa direksyon ng pag-scan ng liwanag.
Para sa mga single-line na laser barcode scanner, ang elliptical spot na ito ay magkakaroon ng mas magagandang katangian kaysa sa circular spot na inilalarawan sa ibaba dahil sa pagiging insensitivity nito sa ingay sa pag-print.
Para sa mga all-angle barcode laser barcode scanner, kapag ini-scan ng beam ang barcode, minsan ay ini-scan nito ang barcode na may malaking oblique angle. Samakatuwid, ang beam spot ay hindi dapat gawing isang ellipse.
Kadalasan ito ay hinuhubog sa isang bilog. Sa kasalukuyan, ang karaniwang ginagamit na shaping scheme ay magdagdag ng maliit na pabilog na aperture diaphragm sa harap ng collimating lens. Ang ganitong mga katangian ng beam ay maaaring mahusay na tinantya ng mga katangian ng Fresnel diffraction ng mga pinhole.
Sa solusyon na ito, ang lalim ng field ay maaaring humigit-kumulang 250mm hanggang 300mm para sa karaniwang laki ng mga barcode ng UPC. Ito ay sapat na para sa pangkalahatang komersyal na mga sistema ng POS.
Gayunpaman, ito ay hindi sapat para sa mga okasyon na nangangailangan ng isang malaking depth of field, tulad ng mga airport baggage conveying lines.
Sa kasalukuyan, ang karaniwang ginagamit na solusyon ay upang palakihin ang laki ng simbolo ng barcode o gawin ang iba’t ibang mga sinag ng liwanag ng pag-scan na bumubuo sa pattern ng pag-scan ay magsalubong sa iba’t ibang lugar upang bumuo ng isang “multi-focal plane”. Ngunit ang isang mas kaakit-akit na solusyon ay ang paggamit ng isang espesyal na optical collimating elemento, upang ang liwanag na patlang na dumadaan dito ay may isang espesyal na pamamahagi upang ito ay may napakaliit na anggulo ng divergence ng sinag at isang malaking depth ng field.
(2) Optical scanning system
Ang laser beam mula sa pinagmulan ng laser ay kailangan ding dumaan sa sistema ng pag-scan upang bumuo ng mga linya ng pag-scan o mga pattern ng pag-scan. Ang all-angle barcode laser barcode scanner ay karaniwang gumagamit ng dalawang scheme: rotating prism scanning at holographic scanning.
Ang holographic scanning system ay may makabuluhang mga pakinabang tulad ng compact na istraktura, mataas na pagiging maaasahan at mababang gastos. Mula noong unang aplikasyon ng IBM sa 3687 scanner, ito ay malawakang ginagamit at patuloy na ipinakilala.
Maaaring asahan na ang market share nito ay magiging mas malaki at mas malaki. Ang teknolohiya ng pag-ikot ng prism scanning ay may mahabang kasaysayan at teknikal na mature. Gumagamit ito ng umiikot na prisma upang i-scan ang sinag, at gumagamit ng isang set ng mga nakatiklop na flat mirror upang baguhin ang optical path upang i-scan ang sinag sa maraming direksyon.
Ang mga produktong scanner tulad ng MS-700, na malawakang ginagamit sa kasalukuyan, ay ginagawang iba ang mga anggulo ng wedge ng iba’t ibang mukha ng umiikot na prisma upang bumuo ng ilang linya ng pag-scan sa isang direksyon ng pag-scan.
Ang high-density scanning pattern ay binubuo ng multi-directional at multi-line scanning rays. Ang isa pang posibleng benepisyo ng diskarteng ito ay ang pagbabawas ng mga panganib sa radiation ng laser.
Ang konsepto ng full-angle scanning ay unang iminungkahi upang mapabuti ang circulation speed ng mga supermarket, at ang kaukulang UPC barcode ay idinisenyo.
Ang full-angle scanning ay posible na gamit ang “X” scan pattern sa parehong direksyon ng pag-scan para sa mga UPC code. Sa pag-unlad ng teknolohiya sa pag-scan, ang pagpapalawak ng mga patlang ng application ng barcode at ang kagyat na pangangailangan upang mapabuti ang antas ng automation
Ang konsepto ng full-angle scanning ay pinalawak na ngayon sa iba pang code system, tulad ng 39 yarda, interleaved na 25 yarda, at iba pa. Ang mga bar code ng mga code system na ito ay medyo maliit sa taas at lapad, at para makamit ang full-angle scanning, kakailanganin ang mas malaking bilang ng mga direksyon sa pag-scan.
Sa layuning ito, bilang karagdagan sa umiikot na prisma, ang isa pang gumagalaw na elemento, tulad ng pag-ikot ng nakatiklop na plane mirror group sa Fig. 4, ay kailangang idagdag.
Dahil sa mababang bilis ng pag-scan at maliit na anggulo ng pag-scan ng handheld single-line scanner, maraming mga scheme na maaaring magamit upang maisakatuparan ang pag-scan ng beam. Bilang karagdagan sa paggamit ng mga umiikot na prism at swing mirror, ang beam scanning ay maaari ding makamit sa pamamagitan ng paggalaw ng maraming bahagi sa optical system.
Halimbawa, ang pag-scan ng beam ay naisasakatuparan sa pamamagitan ng paglipat ng mga semiconductor laser, paglipat ng mga collimating lens, atbp. At ang mga dinamikong elemento na gumagawa ng mga paggalaw na ito ay bilang karagdagan sa direktang kasalukuyang