激光扫描仪利用自身光源照射条形码，再接收反射的光线。也就是，激光扫描仪捕捉并记录下反射光和非反射光的模式（照射到白条上的光全部反射回来，照到黑条上光线几乎全被吸收，没有反射光），然后将这种模式转换成计算机可以管理的电信号。大多数激光扫描仪只能读取一维条形码。

超市扫描仪（零售终端扫描仪）是专门设计用来读取形状各异的、潮湿的、脏脏的或易碎的杂货物品的条形码。

接下来说说激光扫描仪的工作原理。

要将按照一定规则编译出来的条形码转换成有意义的信息，需要经历扫描和译码两个过程。物体的颜色是由其反射光的类型决定的，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体吸收各种物体的可见光，所以当条形码扫描仪光源发出的光在条形码上反射后，反射光照射到条形码扫描仪内部的光电转换器上，光电转换器根据强弱不同的反射光信号，转换成相应的电信号。电信号输出到条形码扫描仪的放大电路增强信号之后，再送到整形电路，将模拟信号转换成数字信号。白条、黑条的宽度不同，相应的电信号持续时间长短也不同。要知道条形码所包含的信息，则需根据对应的编码规则（如UPC码）将条形符号转换成相应的数字、字符信息。最后由计算机系统进行数据处理和管理，物品的详细信息便被识别了。

图1　从左至右条形码示例：用于众多产品的UPC码、美国邮政使用的PDF417码、二维码

第一台条形码扫描仪需要人工专注操作才能进行扫描，它使用了非常简单的发光二极管光源（而不是激光）照射条形码。用一个光电二极管检测反射，将反射光转换成电信号。光笔式扫描仪是最原始的扫描方式，需要用手移动光笔，还要与条形码接触，因为它狭窄的光源只能分辨出笔尖的条形和条形之间的差异。到了20世纪70年代中期，激光扫描仪诞生了。通过一个激光二极管发出一束光线，照射到一个旋转的棱镜或来回摆动的镜子上，产生一种更强的光——一束激光。激光扫过条形码表面，无需人工移动扫描仪或移动含有条形码的物品。激光技术大大提高了扫描的速度和可靠性。

后来用全息图（被光线照射时表现得像三维物体的摄影图像）代替镜子，它的作用就像一面镜子，但重量比镜子轻并且易于机动。早期的扫描仪是通过旋转一面镜子来工作的，而全息扫描仪是通过旋转一张记录有一个或多个全息图的光盘来工作的。

1980年，全息扫描仪在零售终端上市。因为全息圆盘比镜子更容易旋转，可以通过在同一个圆盘上放置不同的全息图区域来反射不同方向的光，全息扫描成为首选。这有助于解决条码定位问题，也就是说，代码不再需要直接面对扫描窗口。

现代的条形码扫描仪读取信息的速度达到每秒数百次，有多种不同的读取信息的方法。如果你在收银台里观看激光扫描仪的表面，你会看到许多纵横交错的光线。之所以采用这种方式，是因为它可以读取任何方向的条形码。

图2　旋转的全息光盘由一种化学物质组成：重铬酸盐明胶（DCG）。重铬酸盐明胶，夹在两个塑料圆盘之间。

重铬酸盐明胶是一种活性优良的全息记录材料，具有高分辨率、高信噪比、低吸收等特点，已经在全息显示、全息光学元件、全息存储方面取得较好的应用。

图3　超市里用全息圆盘激光扫描仪扫描食品、杂货工作原理图。

激光扫描仪非常适合扫描一维条形码。有些甚至可以用来扫描几码（米）以外的项目，这非常方便仓库工人扫描大型项目。不过，由于应用需求越来越多，可以同时读取一维条形码和二维码的成像仪也就变得越来越普及。