專利名稱：衍射空間碼的識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種編碼的識(shí)別裝置，特別是一種對(duì)利用光學(xué)衍射方式產(chǎn)生的衍射空間碼進(jìn)行識(shí)別，以提供信息判讀及防偽識(shí)別信息的裝置。
背景技術(shù)：
全息商標(biāo)和全息標(biāo)識(shí)的應(yīng)用非常普遍，其制作技術(shù)原屬于高新技術(shù)，因而具有優(yōu)良的防偽作用，但經(jīng)多年使用，該技術(shù)的掌握者逐漸增多，近年來(lái)常有假冒情況出現(xiàn)，甚至到了防偽商標(biāo)難防偽的程度，因此已有人研制在原來(lái)可視性的全息標(biāo)識(shí)中增加加密的光學(xué)編碼。另一方面，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今計(jì)算機(jī)信息管理已從處理日常例行的低水平事務(wù)深入到組織結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，進(jìn)一步發(fā)揮控制和協(xié)調(diào)功能，在需要處理大量數(shù)據(jù)的場(chǎng)合，常常需要對(duì)物品進(jìn)行分類及信息標(biāo)示，如商品流通環(huán)節(jié)中對(duì)商品進(jìn)行分類，在信用卡、身份證、有價(jià)證券等物品上設(shè)置便于計(jì)算機(jī)直接檢測(cè)的信息標(biāo)記，在圖書館中對(duì)圖書進(jìn)行分類及標(biāo)記等，這些標(biāo)記要求便于用計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別，以滿足快速、準(zhǔn)確、大量輸入信息量的要求，便于發(fā)揮計(jì)算機(jī)的功能，同時(shí)，對(duì)物品逐一標(biāo)記的成本要低。
為適應(yīng)上述兩方面的需要，研究者開(kāi)始在全息標(biāo)識(shí)中加入編碼技術(shù)，如在中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)01113740.1中公開(kāi)了一種復(fù)合式衍射空間碼，它可以在現(xiàn)有的全息標(biāo)識(shí)中加入由微型衍射光柵構(gòu)成的像素陣列，采用用衍射光點(diǎn)的陣列代表編碼信息，可以設(shè)定新的編碼方式，用光點(diǎn)的有無(wú)對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)中的0和1，實(shí)現(xiàn)信息標(biāo)記，當(dāng)然也可以利用成熟的條形碼的編碼規(guī)則。該方案中包括由像素組成的像素陣列，所述每個(gè)像素中設(shè)有一個(gè)小光柵，各個(gè)小光柵具有特定的光柵轉(zhuǎn)角和空間頻率，使得在激光照射后其一級(jí)衍射光點(diǎn)按預(yù)先設(shè)定的規(guī)則排列，完成分類及信息表達(dá)的功能，同時(shí)，編碼信息由小光柵產(chǎn)生的一級(jí)衍射光點(diǎn)表示，小光柵本身面積微小，且可以排成陣列，大大提高了信息密度。
為檢測(cè)上述光點(diǎn)分布，通常采用激光發(fā)射裝置、準(zhǔn)直透鏡、成像透鏡、光電探測(cè)器，與處理電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一起構(gòu)成檢測(cè)裝置，其中的光電探測(cè)器一般采用線陣CCD，光電探測(cè)器與生成的分布光點(diǎn)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以串行方式獲取數(shù)據(jù)，也可以采用CCD面陣，一次獲取各光點(diǎn)的狀態(tài)。這種裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制作成本高，不利于推廣使用。因而，需要一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的衍射空間碼識(shí)別裝置，用以對(duì)光學(xué)編碼實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別，并進(jìn)而與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)合進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以便在防偽及商品分類標(biāo)識(shí)方面推廣使用衍射空間碼。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的衍射空間碼的識(shí)別裝置。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種衍射空間碼的識(shí)別裝置，包括座體、激光器、光傳感器組件及處理電路，所述激光器豎直設(shè)置，并經(jīng)方位調(diào)整機(jī)構(gòu)固定在座體上，所述光傳感器組件包括多通道光傳感器探頭、支撐件及光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，多通道光傳感器探頭分布于衍射空間碼的衍射光探測(cè)位上。
上述技術(shù)方案中，所述“激光器”通?？刹捎冒雽?dǎo)體激光器，在激光器的光路上可以設(shè)置準(zhǔn)直透鏡；所述“方位調(diào)整機(jī)構(gòu)”為機(jī)械式調(diào)整結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)螺絲或類似的調(diào)節(jié)裝置作位置調(diào)整，以使激光發(fā)射方向與基準(zhǔn)平面垂直；所述“多通道光傳感器探頭”可以同時(shí)探測(cè)多個(gè)方位的衍射光點(diǎn)，并通過(guò)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。整個(gè)裝置可以自帶電池或者使用外接電源。
上述技術(shù)方案中，所述光傳感器組件要求為多通道的傳感器組件，可以使用CCD面陣組件，但更好的方式是采用多通道光點(diǎn)-數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，包括兼作支撐件的印刷電路板，在印刷電路板的一面排列有作多通道光傳感器探頭的半導(dǎo)體光電管，上面覆蓋有保護(hù)層，在印刷電路板的另一面設(shè)有光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。本申請(qǐng)人在另一項(xiàng)申請(qǐng)中進(jìn)一步公開(kāi)了多通道光點(diǎn)-數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)換器的具體結(jié)構(gòu)及其變化形式。
上述技術(shù)方案中，所述光傳感器組件水平設(shè)置，并通過(guò)方位調(diào)整機(jī)構(gòu)固定于座體上，這樣，可以調(diào)節(jié)光傳感器組件的水平度，以保證各通道的感光組件能正常接收光點(diǎn)信號(hào)。
上述技術(shù)方案中，在座體的底部設(shè)有壓座，壓座上相對(duì)于激光器的下方開(kāi)有光孔，光孔中也可以嵌設(shè)透明的平基玻璃片，以便在檢測(cè)時(shí)利用壓座使得檢測(cè)面保持與激光照射方向垂直。
上述技術(shù)方案中，所述處理電路通常包括放大整形電路、單片機(jī)系統(tǒng)和顯示電路，其中的顯示電路可以為發(fā)光管或液晶顯示電路。采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，通?？梢栽趩纹瑱C(jī)系統(tǒng)中內(nèi)置相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)，供進(jìn)行即時(shí)比較判斷，并用發(fā)光管發(fā)出真假信號(hào)、序號(hào)或者用液晶顯示電路顯示相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)，從而使本識(shí)別裝置可以單體工作；也可以包括有計(jì)算機(jī)接口，供連接至計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，這里的計(jì)算機(jī)可以是通用的PC機(jī)，也可以是某些專用機(jī)，如收銀機(jī)或POS機(jī)。
上述技術(shù)方案中，所述處理電路也可以僅包括放大整形電路及計(jì)算機(jī)通信接口，此時(shí)，本裝置將不能單獨(dú)使用，只作為計(jì)算機(jī)的輸入裝置使用。
本實(shí)用新型的工作原理如下當(dāng)一束激光照明一個(gè)微型全息圖時(shí)，會(huì)在空間產(chǎn)生再現(xiàn)圖像，對(duì)微型全息圖進(jìn)行設(shè)計(jì)(如制成光柵陣列)，可以使其產(chǎn)生的衍射圖形為一些光點(diǎn)，用這些光點(diǎn)的陣列來(lái)代表特定的編碼，即成為衍射空間碼，可以通過(guò)模壓全息的方式將這樣的微型全息圖制作在被檢測(cè)物件上，起防偽或分類作用。使用時(shí)，將本實(shí)用新型放置于被檢測(cè)件的上方，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，激光器發(fā)出的光束照射到被檢測(cè)件上，若被檢測(cè)部位有編碼微型全息圖存在，其中的小光柵陣列會(huì)將衍射光點(diǎn)生成在光傳感器組件的光傳感器探頭位置上，從而輸出相應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng)放大整形，形成計(jì)算機(jī)(或單片機(jī))可以接收的數(shù)字信號(hào)，由計(jì)算機(jī)讀入后進(jìn)行判斷識(shí)別，并通過(guò)輸出電路輸出處理結(jié)果。為防止被檢測(cè)物件表面皺折、傾斜等造成衍射光點(diǎn)發(fā)生偏移，可以在座體底部設(shè)置壓座、光孔和平基玻片。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于本實(shí)用新型將激光器與多通道光傳感器探頭較好地組合在一起，能夠方便地實(shí)現(xiàn)衍射空間碼的并行識(shí)別，從而為衍射空間碼的實(shí)際應(yīng)用提供了基礎(chǔ)；2.本實(shí)用新型調(diào)整結(jié)構(gòu)巧妙，省去了光學(xué)透鏡，使光路簡(jiǎn)單；3.壓座、光孔和平?；脑O(shè)置，能保證被檢測(cè)物件表面的平整性，加上方位調(diào)整機(jī)構(gòu)，使得激光照射后的衍射光準(zhǔn)確地位于多通道光傳感器的各個(gè)探頭處，保證了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性；4.本實(shí)用新型既可以做成帶顯示裝置的單獨(dú)使用的識(shí)別器，又可以設(shè)置計(jì)算機(jī)接口，連接計(jì)算機(jī)，作為輸入設(shè)備使用，因而適用于各種場(chǎng)合使用。


附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為圖一的仰視圖；附圖3為實(shí)施例一中的電路框圖。
其中[1]、座體；[2]、殼體；[3]、方位調(diào)整機(jī)構(gòu)；[4]、光傳感組件；[5]、半導(dǎo)體光電管芯片；[6]、激光器；[7]、處理電路；[8]、平基玻片；[9]、孔；[10]、電池盒；[11]、面板；[12]、壓座。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見(jiàn)附圖1至附圖3所示，一種衍射空間碼的識(shí)別裝置，包括座體1、殼體2，座體1上固定有方位調(diào)整機(jī)構(gòu)3，在方位調(diào)整機(jī)構(gòu)3上連接有水平設(shè)置的光傳感組件4及豎直設(shè)置的半導(dǎo)體激光器6，上方還設(shè)置有處理電路7，所述方位調(diào)整機(jī)構(gòu)3包括繞X軸和Y軸的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以使其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整其所處平面與水平面間的夾角，以實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體激光器發(fā)射光束方向的調(diào)整，所述光傳感器組件4為多通道光點(diǎn)-數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，包括兼作支撐件的印刷電路板，在印刷電路板的一面排列有用作多通道光傳感器探頭的半導(dǎo)體光電管芯片5，上面覆蓋有保護(hù)層，在印刷電路板的另一面設(shè)有光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，根據(jù)檢測(cè)物件上衍射空間碼制作結(jié)構(gòu)的不同，半導(dǎo)體光電管芯片5可以有不同的排列結(jié)構(gòu)，由于衍射光點(diǎn)通常設(shè)計(jì)呈圓弧形排列，因此，常見(jiàn)的半導(dǎo)體光電管芯片5排列結(jié)構(gòu)可以采用1個(gè)至3個(gè)不同半徑的同心圓弧狀排列；在座體1的底部，相對(duì)于激光器6下方的照射位置處開(kāi)有光孔9，光孔9內(nèi)可以設(shè)置平基玻片8；處理電路7包括放大整形電路、單片機(jī)系統(tǒng)和顯示電路，其中的顯示電路包括有發(fā)光二極管或液晶顯示器及相應(yīng)的液晶顯示接口芯片。
本實(shí)施例采用電池供電，在座體1的下部設(shè)置電池盒10，發(fā)光二極管和液晶顯示器固定于頂部面板11上，電源開(kāi)關(guān)可置于側(cè)面或頂面。放大整形電路可采用通用的傳統(tǒng)電路，主要是將半導(dǎo)體光電管芯片5產(chǎn)生的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，根據(jù)需要，可以在單片機(jī)系統(tǒng)中加接存儲(chǔ)器，如EPROM或者FLASH，以加大數(shù)據(jù)庫(kù)容量，實(shí)現(xiàn)直接判別，液晶的顯示接口芯片可采用各種常規(guī)芯片，如SMC1601等。
使用時(shí)，把待識(shí)讀的帶有衍射空間碼的微型全息圖緊貼光孔9下方，讓激光束垂直照明，衍射空間碼的光點(diǎn)將會(huì)生成在光傳感器組件4中的若干個(gè)光傳感器探頭(半導(dǎo)體光電管芯片5)上，有光照，光電管導(dǎo)通，無(wú)光照，光電管截止，經(jīng)放大整形電路后轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能識(shí)別的0、1信號(hào)，采集來(lái)自光傳感器各探頭上的信息，獲得編碼，并與自身數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，作出真?zhèn)闻袛?，并給出該編碼對(duì)應(yīng)的信息，用液晶顯示器與發(fā)光管顯示結(jié)果。
實(shí)施例二一種衍射空間碼的識(shí)別裝置，包括座體、殼體，座體上固定有方位調(diào)整機(jī)構(gòu)，在方位調(diào)整機(jī)構(gòu)上連接有水平設(shè)置的光傳感組件及豎直設(shè)置的半導(dǎo)體激光器，上方還設(shè)置有處理電路，所述光傳感器組件為CCD面陣；在座體的底部，相對(duì)于激光器下方的光束照射位置處開(kāi)有光孔，或設(shè)置有平基玻片；處理電路包括放大整形電路、單片機(jī)系統(tǒng)、顯示電路和通信接口。
本實(shí)施例通過(guò)通信接口與計(jì)算機(jī)連接，由計(jì)算機(jī)供電，可作為計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備，特別是作為專用計(jì)算機(jī)(如收銀機(jī))的輸入設(shè)備使用。
通信接口可采用現(xiàn)有的各種接口電路，如232串口、485口、USB口等。
實(shí)施例三一種衍射空間碼的識(shí)別裝置，其基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，增加通信接口，使其既可以單機(jī)使用，也可以與計(jì)算機(jī)(PC機(jī)或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī))通信，交換數(shù)據(jù)，或者作為計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備使用。
其中，如果采用FLASH作為單片機(jī)系統(tǒng)的附加存儲(chǔ)芯片，則可以通過(guò)與計(jì)算機(jī)的通信方便地更新本裝置內(nèi)帶的數(shù)據(jù)庫(kù)，使其脫機(jī)使用時(shí)更為方便靈活。
權(quán)利要求1.一種衍射空間碼的識(shí)別裝置，包括座體[1]、激光器[6]、光傳感器組件[4]及處理電路[7]，其特征在于所述激光器[6]豎直設(shè)置，并經(jīng)方位調(diào)整機(jī)構(gòu)[3]固定在座體[1]上，所述光傳感器組件[4]包括多通道光傳感器探頭、支撐件及光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，多通道光傳感器探頭分布于衍射空間碼的衍射光探測(cè)位上。
2.如權(quán)利要求1所述的衍射空間碼的識(shí)別裝置，其特征在于所述光傳感器組件[4]為多通道光點(diǎn)-數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，包括兼作支撐件的印刷電路板，在印刷電路板的一面排列有作多通道光傳感器探頭的半導(dǎo)體光電管，上面覆蓋有保護(hù)層，在印刷電路板的另一面設(shè)有光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。
3.如權(quán)利要求1所述的衍射空間碼的識(shí)別裝置，其特征在于所述光傳感器組件[4]為CCD面陣組件。
4.如權(quán)利要求2或3所述的衍射空間碼的識(shí)別裝置，其特征在于所述光傳感器組件[4]水平設(shè)置，并通過(guò)方位調(diào)整機(jī)構(gòu)[3]固定于座體[1]上。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的衍射空間碼的識(shí)別裝置，其特征在于在座體[1]的底部設(shè)有壓座[12]，壓座[12]上相對(duì)于激光器[6]的下方開(kāi)有孔[9]。
6.如權(quán)利要求5所述的衍射空間碼的識(shí)別裝置，其特征在于在所述壓座[12]的孔[9]處嵌有平基玻片[8]。
7.如權(quán)利要求1所述的衍射空間碼的識(shí)別裝置，其特征在于所述處理電路[7]包括放大整形電路、單片機(jī)系統(tǒng)和顯示電路。
8.如權(quán)利要求7所述的衍射空間碼的識(shí)別裝置，其特征在于所述顯示電路可以是發(fā)光管，也可以是液晶顯示電路。
9.如權(quán)利要求7所述的衍射空間碼的識(shí)別裝置，其特征在于所述處理電路中還包括有計(jì)算機(jī)通信接口。
10.如權(quán)利要求1所述的衍射空間碼的識(shí)別裝置，其特征在于所述處理電路為放大整形電路及計(jì)算機(jī)通信接口。
專利摘要一種衍射空間碼的識(shí)別裝置，包括座體、激光器、光傳感器組件及處理電路，其特征在于所述激光器豎直設(shè)置，并經(jīng)方位調(diào)整機(jī)構(gòu)固定在座體上，所述光傳感器組件包括多通道光傳感器探頭、支撐件及光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，多通道光傳感器探頭分布于衍射空間碼的衍射光探測(cè)位上。本實(shí)用新型能夠方便地實(shí)現(xiàn)衍射空間碼的并行識(shí)別，從而為衍射空間碼的實(shí)際應(yīng)用提供了基礎(chǔ)；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G06K7/10GK2585325SQ02286469
公開(kāi)日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
發(fā)明者朱亞一, 周望, 沈雁, 陳林森 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)