63、全息条形码扫描仪：应用、性能与设计

全息条形码扫描仪：应用、性能与设计

1. 全息光盘的工作原理

全息光盘在条形码扫描中有着独特的工作方式。光盘的每个扇区或小面都是一种特殊的全息光学元件（HOE），相当于棱镜和透镜的组合。当激光束照射到小面上时，小面会使激光束发生衍射或弯曲，并将其聚焦到空间中的某一点。小面的焦距和偏转角是在全息制作过程中确定的，并且每个小面可能都有所不同。

随着光盘的旋转，被偏转和聚焦的激光束开始扫描。当激光束扫过条形码时，部分漫反射光会返回到产生扫描光束的小面。此时，小面就像一个集光透镜与棱镜的组合，收集部分反射光并将其导向光电探测器。

2. 全息条形码扫描的新颖特性

与传统条形码扫描仪相比，全息扫描引入了一些传统设计难以实现的概念，这些特性为条形码扫描带来了显著的设计和性能优势。
- 多个光学系统集成 ：传统条形码扫描仪需要多个独立的元件来完成聚焦、偏转和光收集等功能，而全息扫描仪将这些功能集成在全息光盘中。例如，一个16扇区的全息光盘就包含16个独特的光学系统，每个系统都有自己的焦距、扫描角度和光收集孔径。光盘旋转一圈，就相当于用16个不同的扫描仪进行扫描。
- 产生多种扫描特性 ：由于每个小面的焦距、偏转角和面积都可能不同，光盘完整旋转一圈会产生多条具有不同偏转角、焦距和光收集系统的扫描线，从而使全息扫描仪具备一些新颖的操作特性。

3. 传统光学条形码扫描仪的景深

3.1 景深的定义

在条形码扫描中，景深是指以扫描仪焦点为中心，沿着激光束方向，能够成功扫描条形码的距离范围。激光束的光斑尺寸分布由束腰直径和