Масштабность поля сканирования штрих кода

Среди множества характеристик любого сканера штрих-кодов показатель глубины поля сканирования наиболее часто указывается в документации. Масштабность поля сканирования означает расстояние, на котором сканер в состоянии верно считывать штрих-код и определяет, насколько подходит данный сканеры для решения конкретной задачи. Сканер состоит из оптической, механической и электронной частей, совместная работа которых определяет производительность сканера. Самые заметные ограничения на работу сканера накладывает оптическая составляющая, то есть система, через которую проходит исходящее излучение и механизм, принимающий отраженный луч.

Лазерный диод видимого спектра (VLD) - сердце излучающей системы. Для того чтобы «увидеть» штрих-код, разнонаправленное излучение диода должно быть сфокусировано в луч определенного диаметра и должно оставаться в этих пределах на всем пространстве поля сканирования. Диаметр лазерного луча – главный параметр, определяющий минимальную ширину штриха, который может считывать сканер. Проще говоря, чем уже штрих, тем тоньше должен быть луч лазера. В идеале луч лазера должен сохранять диаметр и форму на неограниченном расстоянии от источника, но на практике так не бывает. Реальный луч лазерного диода (рис.1) сходится в определенной точке фокуса (d) и затем начинает расходиться. Это явление обуславливает существование в пределах поля сканирования особых благоприятных областей ("sweet spots"), и обьясняет, почему крупные штрих-коды могут считываться на большем расстоянии. Когда сфокусированный лазерный луч проходит вдоль штрих-кода, он либо отражается светлыми областями, либо поглощается темными. Отраженный свет затем собирается и фокусируется на фотоэлементе. С этого момента отраженный луч переходит в электрический сигнал. Сбор и фокусировка излучения происходит главным образом посредством линз, зеркал и их сочетаний. Фокусное расстояние, определяемое как дистанция, на которой параллельный луч, проходящий через линзу, фокусируется в точку, подбирается для каждого сканера путем расчетов и тщательных экспериментов. Определение фокусного расстояния оптической системы осложняется взаимодействием с механикой и электроникой и, кроме того, необходимостью функционирования сканера на расстоянии.

Положение фокуса линзы неизменно только для параллельных входящих лучей. Как показано на рис.2, существует угол между плоскостью штрих- кода и собирающей линзой, зависящий от расстояния между ними, который меняет положение фокуса. Это, в конечном счете, меняет размер образа, воспринимаемого детектором. Кроме того, конструкция должна компенсировать влияние закона обратных квадратов. Законы физики говорят, что излучение источника света (в данном случае - отраженного луча) меняется пропорционально квадрату расстояния между источником и приемником (рис. 3). С учетом этих факторов, принимающий механизм должен функционировать на том же расстоянии, на котором выдерживается фокусировка лазерного луча.