KR930005752Y1

KR930005752Y1 - Protecting system of laser scanner

Info

Publication number: KR930005752Y1
Application number: KR2019910007825U
Authority: KR
Inventors: 박덕재
Original assignee: 금성기전 주식회사; 김희수
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1993-08-27
Also published as: KR920021974U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Laser scanner protector

제1도는 종래 고정식 스캐너의 구성도.1 is a block diagram of a conventional fixed scanner.

제2도는 종래 고정식 스캐너 주사 패턴 발생부의 구성도.2 is a configuration diagram of a conventional fixed scanner scanning pattern generation unit.

제3도와 제4도는 종래 장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도.3 and 4 are schematic diagrams showing another embodiment of the conventional apparatus.

제5도는 종래 발전기 전압 정류 회로도.5 is a conventional generator voltage rectification circuit diagram.

제6도는 본고안의 레이저 스캐너 보호장치의 회로도.6 is a circuit diagram of a laser scanner protection device of this article.

제7도는 본고안의 오차 출력 전압에 따른 모터 회전 속도를 나타낸 그래프.7 is a graph showing the rotation speed of the motor according to the error output voltage in this paper.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 모터 2 : 비교부1: motor 2: comparator

3 : 절체 회로 4 : 출력 구동부3: switching circuit 4: output driver

5 : 회전속도 검출부 6 : 제어기준속도 주파수 발생부5: rotation speed detection unit 6: control reference speed frequency generator

7 : 위상 비교기 8 : 오차 출력 회로7: phase comparator 8: error output circuit

9 : 록 검출기9: lock detector

본 고안은 레이저 스캐너 보호장치에 관한 것으로 특히 바코드용 레이저 스캐너등에서 레이저를 폴리건 미러에 입사시켜 주사시키는 경우에 있어서 폴리건 미러를 정속도로 회전시키는 회전수 제어장치와 회전 정지시 레이저 광을 차단하는 보호 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser scanner protection device, in particular, a rotation speed control device for rotating a polygon mirror at a constant speed and a protection device for blocking a laser light when the rotation is stopped, especially when a laser is incident on a polygon mirror and scanned in a barcode laser scanner. It is about.

일반적으로 백화점이나 수퍼마켓등에서 채용되는 POS용 고정형 스캐너는 상품에 부여된 바코드를 광학적으로 해독하여 컴퓨터등에 전달하며 이러한 종래의 고정형 스캐너 구성은 제1도 및 제2도와 같다.In general, a fixed scanner for POS employed in a department store or a supermarket is optically decoded a bar code attached to a product and transferred to a computer. Such a conventional fixed scanner configuration is shown in FIGS. 1 and 2.

즉, 레이저(13)로부터 레이저 광이 주사 패턴 형성부에 입사되면 주사패턴 형성부는 레이저 광을 주사시켜 박스(10)의 출사창(11)에 전달한다.That is, when the laser light is incident on the scan pattern forming unit from the laser 13, the scan pattern forming unit scans the laser light and transmits the laser light to the exit window 11 of the box 10.

이때, 출사창(11)위에 바코드가 부착된 상품을 갖다 대면 바코드에 해당하는 반사광이 수광부에 입력되므로 수광부에서는 수광된 빛을 전기적 신호로 변환시킨 후 이를 증폭 및 신호처리하여 원래 상품 코드로 해독한다.At this time, when the barcode attached product is placed on the exit window 11, the reflected light corresponding to the barcode is input to the light receiver, and the light receiver converts the received light into an electrical signal and amplifies and processes the signal to decode the original product code. .

여기서, 주사 패턴 형성부는 회전모터(14)와 모터측(15)에 고정된 다면경(16)으로 구성되어 다면경에 입사된 레이저 광이 모터(14)의 회전에 따라 입사각을 변화시켜 주사하도록 한다.Here, the scanning pattern forming unit includes a rotating motor 14 and a multi-face mirror 16 fixed to the motor side 15 so that the laser light incident on the multi-face mirror changes the incident angle according to the rotation of the motor 14 to scan. do.

또한, 주사 패턴을 형성하는 회전 모터(14)는 종래에 DC 또는 AC 모터를 사용하며 만일 모터가 정지하면 레이저 광이 한 지점에 정지하고 있어서 이를 장시간 보면 사용자의 시력을 해칠 염려가 있어 레이저(13)의 출력을 정지시켜야 하는데 이렇게 레이저의 출력을 정지시키는 가장 간단한 수단으로는 제3도와 같이 모터측(14)아래에 팬(18)을 설치하고 그 밑에 기계적인 스위치(17)를 놓아두는 것이 있고 제4도와 같이 모터축(14)에 발전기(12)를 설치하고 모터(14)의 회전에 의해 발전 전압을 얻어 모터(14)의 회전여부를 알아내는 것이 있다.In addition, the rotating motor 14 forming the scan pattern conventionally uses a DC or AC motor, and if the motor stops, the laser light is stopped at one point. The simplest means of stopping the output of the laser is to install a fan 18 under the motor side 14 and place a mechanical switch 17 under it as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the generator 12 is installed on the motor shaft 14 to obtain a power generation voltage by the rotation of the motor 14 to find out whether the motor 14 is rotated.

다시 말해서, 제3도와 같은 경우 모터(14)가 정상적으로 회전하면 팬(18)의 풍압에 의해 기계적 스위치(17)가 눌려져 있다가 모터(14)가 정지하거나 저속으로 회전하면 스위치(17)가 복원력에 의해 복귀되어 이 스위치(17)에 연결된 레이저(13)가 차단되는 원리를 이용한 것이고 제4도와 같은 경우에는 모터(14)가 정상적으로 회전하면 발전기(12)가 발전 전압을 출력하여 제5도와 같은 회로의 다이오드(D)와 콘덴서(C)에 의해 정류된 후 반도체 스위치(10)입력으로 사용되는데 만일 모터(14)가 정지하거나 저속회전시 발전기(12)의 출력이 감소되어 반도체 스위치(19)가 차단되므로 레이터(13)가 차단되는 원리이다.In other words, in the case of FIG. 3, when the motor 14 rotates normally, the mechanical switch 17 is pressed by the wind pressure of the fan 18, and when the motor 14 stops or rotates at low speed, the switch 17 restores the restoring force. By using the principle that the laser 13 connected to the switch 17 is cut off by the return and the like, as shown in FIG. 4, when the motor 14 rotates normally, the generator 12 outputs the generated voltage. After rectifying by the diode (D) and the capacitor (C) of the circuit, it is used as the input of the semiconductor switch 10. If the motor 14 stops or rotates at low speed, the output of the generator 12 decreases and the semiconductor switch 19 Is blocked, so the radar 13 is blocked.

그러나, 상기와 같은 종래의 장치에 있어서는 먼저 제3도와 같은 경우 팬(18)의 설치상 경사나 횡축으로 되면 풍압이 일정치 않아서 동작이 정확이 이루어지지 않을 뿐만 아니라 팬(18)의 회전시 소음이 발생하는 결점이 있으며, 제4도와 같은 경우에는 모터(14)의 회전 여부 감시를 위하여 별도의 발전기(12)를 설치운영해야 하는 결점이 있다.However, in the conventional apparatus as described above, if the inclination or the horizontal axis in the installation of the fan 18 first becomes the same as in FIG. 3, the wind pressure is not constant, and the operation is not accurate, and the noise of the fan 18 is rotated. There is a drawback that occurs, in the case of the fourth degree, there is a drawback to install and operate a separate generator 12 for monitoring the rotation of the motor (14).

본고안은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 고정형 스캐너의 주사 패턴형성을 위한 모터의 속도 제어 및 감시를 위하여 DC 브러시레시 모터와 PLL 제어를 행하며 PLL 제어시 록 레인지 설정으로 모터의 정지 및 이상 속도 발생시 이를 검출 레이저를 차단하여 안정성을 향상시킨 레이저 스캐너 보호장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above-mentioned shortcomings, this paper proposes a DC brushless motor and a PLL control for speed control and monitoring of the motor to form a scan pattern of a fixed scanner. And it is an object of the present invention to provide a laser scanner protection device to improve the stability by blocking the detection laser when an abnormal speed occurs.

이하에서 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본고안의 실시예를 첨부된 도면 제6도와 제7도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention for achieving the above object will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7 of the accompanying drawings.

먼제 제6도는 본고안의 회로도로 출력 구동부의 제어와 공급 전압에 의해 회전하는 DC 브러시레스 모터(1)와, 상기 모터(1)에 접속되어 모터의 상태를 알아내기 위하여 모터의 ENF와 비교전위를 비교하는 비교부(2)와, 상기 비교부(2)의 출력에 따라 모터(1)의 현재상태를 알아내고 모터(1)의 다음 상태를 결정하는 절체 회로(3)와, 상기 절체회로(3)와 모터(1)사이에 접속되어 절체회로(3)의 출력에 따라 실제 모터(1)를 구동하도록 제어하는 출력 구동부(4)와, 상기 절체 회로(3)에 의해 비교부(2)의 입력에 근거한 모터의 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출부(5)와, 제어기준 속도 주파수 발생부(6)로 부터 발생된 주파수와 상기 회전속도 검출부(5)로부터 발생된 주파수를 비교하여 두값의 차를 출력하는 위상 비교기(7)와, 상기 위상 비교기(7)의 오차를 출력하여 제어전압을 발생하는 오차 출력 회로(8)와, 상기 위상 비교기(7)로부터 제어영역내에 회전속도 검출부(5)의 펄스신호가 존재하는 여부를 검출하는 록 검출기(9)를 구비하여서 이루어진다.FIG. 6 shows a DC brushless motor 1 that rotates according to the control and output voltage of the output driver in the circuit diagram of the present invention, and the ENF and the comparative potential of the motor in order to determine the state of the motor connected to the motor 1. A comparing circuit 2 for comparing, a switching circuit 3 for determining the current state of the motor 1 and determining the next state of the motor 1 according to the output of the comparing unit 2, and the switching circuit ( An output driver 4 connected between the motor 3 and the motor 1 to control the actual motor 1 to be driven in accordance with the output of the switching circuit 3, and the comparison circuit 2 by the switching circuit 3; The rotation speed detector 5 detects the rotational speed of the motor based on the input of the motor, and compares the frequency generated from the control reference speed frequency generator 6 with the frequency generated from the rotational speed detector 5. Outputs a difference between the phase comparator 7 outputting a difference and the phase comparator 7 And error output circuit (8) for generating a control voltage, comprising a lock made hayeoseo detector 9 for detecting whether the pulse signal of the rotational speed detecting section (5) present in the control area from the phase comparator 7.

이와 같이 구성된 본고안은 먼저 DC 브러시레스 모터(1)가 구동하려면 회전을 위하여 순차적으로 각 상 코일을 구동시켜야 하는데 절체 회로(2)에서 모터(1)의 상태를 검출하여 모터 출력 구동부(4)에 구동신호를 보낸다.In order to drive the DC brushless motor 1, the present proposal configured as described above must sequentially drive each phase coil for rotation, and the motor output driver 4 detects the state of the motor 1 in the switching circuit 2. Send a drive signal to.

이 출력 구동회로(4)는 절체 신호와 오차 출력회로(8)에 의해 공급된 전압에 따라서 실제로 모터(1)에 회전력을 가한다.This output drive circuit 4 actually exerts a rotational force on the motor 1 in accordance with the switching signal and the voltage supplied by the error output circuit 8.

따라서, 모터(1)가 회전을 하면 회전에 따른 EMF가 발생하며 비교부(2)는 이 EMF를 검출하여 모터(1)의 회전상태를 검출한다.Therefore, when the motor 1 rotates, an EMF occurs according to the rotation, and the comparator 2 detects this EMF to detect the rotation state of the motor 1.

또한, 절체 회로(3)는 상기 비교부(2)의 신호를 근거로 하여 회전 상태 및 회전 속도를 알아내고 회전 속도 검출부(5)는 모터(1)의 회전수에 따라 펄스열을 출력한다.In addition, the switching circuit 3 detects the rotation state and the rotation speed on the basis of the signal of the comparison section 2, and the rotation speed detection section 5 outputs a pulse train in accordance with the rotation speed of the motor 1.

한편, 제어 기준 속도 주파수 발생부(6)에서는 기준의 크리스탈 발진기를 적정비로 분주하여 기준 주파수를 얻으며 위상비교기(7)에서는 이 기준 주파수와 회전 속도 검출부(5)에서 얻은 모터 회전 주파수를 비교하여 그차에 해당하는 출력을 오차 출력 회로(8)로 보낸다.On the other hand, the control reference speed frequency generator 6 divides the reference crystal oscillator at an appropriate ratio to obtain a reference frequency. The phase comparator 7 compares the reference frequency with the motor rotation frequency obtained from the rotation speed detector 5 to obtain the reference frequency. The output corresponding to this is sent to the error output circuit (8).

이를 제7도에 나타내었는데 모터(1)가 저속이면 위상 비교기(7)는 높은 전압을 출력하고 모터(1)가 고속이면 낮은 전압을 출력한다.This is illustrated in FIG. 7, in which the phase comparator 7 outputs a high voltage when the motor 1 is low speed, and outputs a low voltage when the motor 1 is high speed.

이 오차 출력은 트랜지스터(Q₁)에 의해 증폭되어 모터 구동 전압으로 사용되는데 만일 모터(1)가 저속으로 회전하면 회전 속도 검출부(5)의 펄스 주파수가 낮아져서 위상 비교기(7)에서 높은 전압을 출력하며, 이에따라 이 높은 전압에 의해 모터(1)가 고속으로 회전한다.This error output is amplified by the transistor Q ₁ and used as a motor driving voltage. If the motor 1 rotates at a low speed, the pulse frequency of the rotational speed detector 5 is lowered to output a high voltage from the phase comparator 7. Therefore, the motor 1 rotates at a high speed by this high voltage.

상기와 반대로 모터(1)가 고속으로 회전하면 회전 속도 검출부(5)의 펄스 주파수가 높아져 위상 비교기(7)는 낮은 전압을 출력하고, 이에따라 이 낮은 전압에 의해 모터(1)는 저속이 된다.In contrast to the above, when the motor 1 rotates at a high speed, the pulse frequency of the rotational speed detector 5 is increased, and the phase comparator 7 outputs a low voltage. As a result, the motor 1 is made low by this low voltage.

한편, 록 검출기(9)는 속도 제어 범위를 검출하는데 제어 중심 속도에서 좌우로 일정범위를 설정하여 그 범위내에 모터 속도가 존재하면 출력을 내어 레이저를 제어하지만 속도 제어 범위를 벗어나면 출력을 내지 않아 레이저가 차단된다.On the other hand, the lock detector 9 detects the speed control range, and sets a certain range to the left and right from the control center speed and outputs an output when the motor speed exists within the range, and controls the laser, but does not output when the speed control is out of the range. The laser is cut off.

즉, 모터(1)가 규정 속도보다 저속 또는 고속으로 회전하면 레이저 구동을 중지시켜 사용자가 레이저를 정지상태로 장시간 봄으로써 발생할 수 있는 안전상의 문제를 해결할 수 있다.That is, when the motor 1 rotates at a lower speed or a higher speed than the specified speed, the laser driving is stopped to solve the safety problem that may occur when the user views the laser for a long time in the stopped state.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안에 의하면 DC 브러시레스 모터(1)를 사용하여 이러한 DC 브러시레스 모터(1)의 속도제어에 PLL 제어를 행하여 떨림이 없는 정속을 얻을 수 있으며, PLL 제어에서 발생되는 록 레인지 설정으로 모터의 회전을 감지하여 별도의 회전 감시 장치없이 모터의 정지 및 이상 속도를 검출하여 레이저를 차단시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention as described above, by using the DC brushless motor (1) to perform the PLL control to the speed control of the DC brushless motor (1), it is possible to obtain a constant speed without shaking, the lock generated by the PLL control By detecting the rotation of the motor by the range setting, there is an advantage that the laser can be blocked by detecting the stop and abnormal speed of the motor without a separate rotation monitoring device.

Claims

The DC brushless motor 1 which is rotated by the control of the output driver and the supply voltage, and the comparator 2 which is connected to the comparator 1 and compares the EMF of the motor with the comparative potential so as to find out the state of the motor. And a switching circuit (3) for determining the current state of the motor (1) and determining the next state according to the output of the comparing unit (2), and driving the motor (1) in accordance with the output of the switching circuit (3). It is generated from the output drive part 4 to control, the rotation speed detection part 5 which detects the rotational speed of the motor based on the input of the comparison part 2 by the said switching circuit 3, and the said rotational speed detection part 5. A phase comparator 7 for comparing the generated frequency with a frequency generated from the control reference speed frequency generator 6 and outputting a difference between the two values, and an error output for outputting an error of the phase comparator 7 to generate a control voltage. Rotation in the control region from the circuit 8 and the phase comparator 7 The laser scanner is also provided with a protection device hayeoseo lock detector 9 for detecting whether the pulse signal of the detector (5) is present.