KR101389631B1 - 바코드 엔진 - Google Patents

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오석환
박진숙
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Abstract

본 발명은 바코드 엔진에 관한 것이다. 상기 바코드 엔진은 복수의 개구부를 구비하고 있고, 바코드를 촬영하여 상기 바코드의 영상을 획득하여 해당하는 영상 신호를 출력하는 이미징부, 복수의 제1 개구부를 구비하고 있고, 상기 이미징부 하부에 위치하고 상기 이미징부에서 출력되는 영상 신호를 이용하여 상기 바코드에 포함된 정보를 해석하는 디코딩부, 그리고 상기 디코딩부에 형성된 복수의 제1 개구부에 삽입되거나 접하고 상기 이미징부에 위치한 상기 복수의 개구부에 삽입되거나 접하여, 상기 디코딩부 위에 상기 이미징부를 수직 방향으로 적층하는 복수의 가이드 핀을 포함한다. 이로 인해, 복수의 가이드 핀을 이용하여 디코딩부와 이미징부를 수직 방향으로 실질적으로 동일한 크기로 조립함에 따라 바코드 엔진의 크기가 크게 감소한다.

Description

바코드 엔진{BAR CODE ENGINE}
본 발명은 바코드 엔진에 관한 것이다.
바코드(barcode)는 서로 굵기가 다른 검은색의 막대선(bar)과 흰색의 막대선을 조합하여 구성된 패턴을 이용하여 정보를 표현하는 부호 체계이다.
이러한 바코드는 자료 입력이 정확하고 사용이 간편하므로, 제품의 생산 관리에서부터 판매 관리까지 넓은 분야에 사용되고 있다.
바코드 판독 장치는 바코드를 광학적으로 판독하는 장치로서, 제품 등에 인쇄된 바코드에 빛을 조사하고 반사되는 빛의 강약에 따라 발생하는 전자 신호를 이용하여 바코드의 정보를 판독한다.
일반적으로 바코드 판독 장치는 이미징부(imaging part)와 디코딩부(decoding part)로 이루어진 바코드 엔진(bar code engine)을 구비한다.
이때, 이미징부는 바코드에 빛을 조사하고 반사되는 빛을 이용해 바코드의 영상을 획득하여 전기적인 영상 신호로 변환하는 부분이고, 디코딩부는 획득한 영상에 해당하는 영상 신호를 이용해 바코드에 저장된 정보를 해독하는 부분이다.
종래의 경우, 이러한 이미징부와 디코딩부는 별도의 모듈로 설계되어 플렉시블 케이블(flexible cable)를 통해 서로 연결된다.
서로 분리된 이미징부, 디코딩부, 그리고 플렉시블 케이블을 구비한 바코드 엔진을 제조할 때, 이들 이미징부와 디코딩부를 나란히 조립하더라고 플렉시블 케이블이 차지하는 공간으로 인해 바코드 엔진의 소형화에 어려움이 발생한다.
따라서 바코드 판독 장치의 가장 중요한 핵심 요소인 바코드 엔진의 소형화를 실현하는데 곤란하기 때문에, 바코드 판독 장치의 소형화 실현에 많은 어려움이 발생한다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 바코드 엔진의 소형화를 실현하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 바코드의 판독 기능을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 바코드 엔진은 복수의 개구부를 구비하고 있고, 바코드를 촬영하여 상기 바코드의 영상을 획득하여 해당하는 영상 신호를 출력하는 이미징부, 복수의 제1 개구부를 구비하고 있고, 상기 이미징부 하부에 위치하고 상기 이미징부에서 출력되는 영상 신호를 이용하여 상기 바코드에 포함된 정보를 해석하는 디코딩부, 그리고 상기 디코딩부에 형성된 복수의 제1 개구부에 삽입되거나 접하고 상기 이미징부에 위치한 상기 복수의 개구부에 삽입되거나 접하여, 상기 디코딩부 위에 상기 이미징부를 수직 방향으로 적층하는 복수의 가이드 핀을 포함한다.
상기 복수의 가이드 핀 각각과 상기 복수의 가이드 핀이 접하는 상기 이미징부의 복수의 개구부와 상기 디코딩부의 복수의 제1 개구부는 금으로 도금되어 있어, 상기 이미징부와 상기 디코딩부 간의 전기적인 신호를 전송하는 것이 좋다.
상기 이미징부는 상기 디코딩부 위에 위치하고 상기 디코딩부의 복수의 제1 개구부에 대응되는 위치에 복수의 제2 개구부를 구비하며, 상기 바코드의 영상을 상기 영상 신호를 출력하는 이미징 모듈, 상기 이미징 모듈 위에 위치하고 상기 이미징 모듈의 복수의 제2 개구부에 대응되는 위치에 복수의 제3 개구부를 구비하며, 상기 이미징 모듈을 보호하는 하우징, 그리고 상기 하우징 위에 위치하고 상기 하우징의 복수의 제3 개구부에 대응되는 위치에 복수의 제4 개구부를 구비하며, 상기 바코드에 조명을 출력하는 발광 다이오드 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 상기 복수의 복수의 가이드 핀은 상기 복수의 제1 내지 제4 개구부를 관통하여 상기 디코딩부 위에 상기 이미징 모듈, 상기 하우징 및 상기 발광 다이오드 모듈을 차례로 수직 방향으로 적층하는 것이 좋다.
상기 복수의 가이드 핀 각각은 서로 다른 직경을 갖고 상기 이미징 모듈과 상기 발광 다이오드 모듈의 삽입 방지턱으로 기능하는 복수의 부분을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 디코딩부, 상기 이미징 모듈, 상기 하우징, 상기 발광 다이오드 모듈의 가로 길이와 세로 길이가 동일한 것이 좋다.
상기 발광 다이오드 모듈은 복수의 발광 다이오드부를 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드부는 각각은 적색, 녹색 및 청색의 빛을 각각 조사하는 복수의 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 모듈은 상기 적색, 녹색 및 청색의 빛을 조사하는 복수의 발광 다이오드 중에서 적어도 하나의 발광 다이오드를 점등시킬 수 있다.
상기 이미징 모듈은 레이저 빛을 조사하는 레이저 다이오드부를 포함하고, 상기 이미징부는 상기 레이저 다이오드부 위에 위치하여 상기 레이저 다이오드부에서 출력되는 상기 레이저 빛을 설정된 조준 패턴으로 출력하는 회절 광학 소자 패턴부를 더 포함할 수 있다.
상기 조준 패턴은 사각형의 네 모서리 부분 중에서 서로 대각선으로 마주보고 있는 두 모서리 부분에 실선으로 표시되는 네 개의 꺽쇠 기호와 상기 네 개의 꺽쇠 기호에 의해 가상으로 에워싸여져 형성되는 직사각형의 영역 내의 가운데 부분에 실선으로 형성된 하나의 십자 기호를 포함할 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 복수의 가이드 핀을 이용하여 디코딩부와 이미징부를 수직 방향으로 실질적으로 동일한 크기로 조립함에 따라 바코드 엔진의 크기가 크게 감소한다. 또한, 복수의 가이드 핀이 도금되어 신호를 전송하는 신호 전송선으로 역할을 하며, 디코딩부와 이미징부 간의 신호 전송은 적층 구조로 연결되므로 신호 전송을 위한 별도의 플렉시블 케이블이 생략되어, 바코드 엔진의 크기는 더욱 줄어든다.
추가로, 바코드로 조사되는 발광 다이오드의 색상이 바코드가 인쇄된 부분의 재질에 따라 선택 가능하므로, 좀더 선명하고 정확한 바코드 영상 획득이 가능하여, 바코드 판독 기능이 향상된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 바코드 엔진의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 회절 광학소자 패턴부에서 출력되는 레이저 빛의 조준 패턴의 예를 도시한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
그러면 첨부한 도 1을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 바코드 엔진의 구조에 대하여 설명한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 바코드 엔진은 디코딩 모듈(10), 디코딩 모듈(10) 위에 위치하는 이미징 모듈(20), 이미징 모듈(20)에 위치하는 레이저 다이오드부(21), 이미징 모듈(20) 위에 위치하는 하우징(housing)(30), 하우징(30) 위에 위치하는 발광 다이오드(LED, light emitting diode) 모듈(40), 발광 다이오드 모듈(40)에 위치하는 복수의 발광 다이오드부(411-414), 하우징(30) 위에 위치하는 회절 광학소자 패턴부[DOE(diffractive optical element)-pattern part](50), 이미징 모듈(20)에 위치하는 렌즈부(60), 발광 다이오드 모듈(40) 위에 위치하는 덮개(70), 덮개(70)에 위치하는 고무링(701), 모듈(10, 20, 40) 및 하우징(30)을 물리적 및 전기적으로 연결하는 복수의 가이드 핀(guide pin)인 제1 내지 제5 가이드 핀(81-85), 그리고 복수의 가이드 핀(81-85) 중 일부(81-84)에 삽입되어 해당 가이드 핀(81-84)과 체결되는 복수의 나사(91-94)와 가이드 핀(81-84) 중 나머지(85)에 삽입되어 해당 가이드 핀(85)과 체결되는 나사(95)를 구비한다.
디코딩 모듈(10)은 이미징 모듈(20)에서 획득한 영상 신호를 이용하여 바코드에 포함된 정보를 해석한다.
이러한 디코딩 모듈(10)은 사각형 즉, 직사각형 형상을 갖고 있고 가장자리 부분에 복수의 가이드 핀(81-85)이 삽입되는 복수의 제1 개구부(11-15)와 복수의 제1 개구부(11-15)와 전기적으로 연결된 슬림 스택 커넥터(slim stack connector)(16)를 구비한다.
이때, 복수의 제1 개구부(11-15) 중 일부(11-14)는 대략 디코딩 모듈(10)의 네 개의 모서리 부분에 위치하고, 나머지 하나(15)는 나사(11)와 인접하게 이격되어 있다.
이미징 모듈(20)는 CMOS 이미지 센서(image sensor)를 구비하고 있다.
따라서, 이미징 모듈(20)은 촬영 대상물인 바코드로부터 반사되어 렌즈부(60)를 통과해 나온 빛이 이미지 센서에 닿아 맺혀진 영상을 빛의 강약에 따라 해당하는 크기의 전기 신호로 변화하여, 촬영된 해당 바코드에 대한 영상 신호를 획득한 후 디코딩 모듈(10)로 전달하는 모듈이다.
이러한 이미징 모듈(20)은 역시 직사각형 형상을 갖고 있고, 디코딩 모듈(10)에 형성된 복수의 제1 개구부(11-15)와 대응되는 위치에 복수의 제2 개구부(21-25)과 디코딩 모듈(10)에 위치한 슬림 스택 커넥터(16)와 서로 마주보는 위치에 위치한 슬림 스택 커넥터(도시하지 않음)를 구비한다.
이처럼, 디코딩 모듈(10)와 이미징 모듈(20)에 서로 대응되게 위치한 슬림 스택 커넥터(16)에 의해 디코딩 모듈(10)과 이미징 모듈(20) 간의 신호 전달은 적층 방향인 수직 방향으로 전송되므로, 수직 방향으로 바코드 엔진의 적층 동작이 용이하게 행해지며 바코드 엔진의 소형화가 실현된다.
더욱이, 디코딩 모듈(10)과 이미징 모듈(20) 간의 신호 전송 거리가 단축되어 노이즈(noise) 등의 악영향이 감소하여, 신호 전송 효율이 향상된다.
레이저 다이오드부(21)는 원기둥 형상을 갖고 있고, 이미징 모듈(20)과 인접한 하단에 위치한 레이저 다이오드(laser diode, LD)(211)와 레이저 다이오드(22) 위에 위치한 리플렉터(reflector)(212)를 구비한다.
이때, 레이저 다이오드(211)는 레이저 빛을 바코드 쪽으로 조사하여 바코드의 촬영 범위를 사용자가 용이하게 파악하도록 한다.
리플렉터(212)는 반사 경통으로서, 그 내부면은 주름 형상을 갖고 은(Ag) 등으로 도금되어 있다. 따라서, 리플렉터(212)는 레이저 다이오드(211)에서 조사되는 레이저 빛이 원하는 방향으로 손실 없이 조사되도록 레이저 빛을 안내하다.
하우징(30)은 이미징 모듈(20) 위에 위치하여 하부에 존재하는 이미징 모듈(20)을 보호한다.
이러한 하우징(30)은 역시 이미징 모듈(20)에 위치한 복수의 제2 개구부(21-25)와 대응되는 위치에 복수의 제3 개구부(31-35)를 구비하고 있다.
또한, 이미징 모듈(20)의 보호를 위해, 하우징(30)은 하부면이 개방되어 있고 이미징 모듈(20)을 수용하는 공간을 구비하고, 특히 이미징 모듈(20)에 상부 쪽으로 돌출되어 있는 레이저 다이오드부(21)가 내장되는 공간을 구비한 돌출부(36)를 구비한다. 이외에도 하우징(30)은 가운데 부분에 렌즈부(22)가 관통하는 구멍, 즉 렌즈 삽입구(37)를 구비한다.
돌출부(36)의 돌출 높이는 이미징 모듈(20) 위에서 돌출되는 레이저 다이오드부(21)의 돌출 높이에 따라 정해진다
이때, 이미징 모듈(20)과 하우징(30)에서 레이저 다이오드부(21)의 위치와 이 레이저 다이오드부(21)를 삽입하는 돌출부(36)의 위치가 중심부에 위치하지 않고 가장자리 부분에 위치하고 있다.
따라서, 바코드 엔진의 가운데 부분으로 레이저 빛을 조사하기 위해 돌출부(36)는 하우징(30)의 중심부쪽으로 설정 각도(예, 15도)만큼 기울어져 있고, 필요에 따라 레이저 다이오드부(21) 역시 돌출부(36)의 기울기 각도 및 기울기 방향과 동일하게 이미징 모듈(20)의 중심부쪽으로 기울어질 수 있다.
렌즈 삽입구(37)의 측면에는 렌즈부(22) 삽입을 위한 나사홈(371)이 형성되어 있어, 이 나사홈(371)은 렌즈부(22)의 일부와 나사 결합된다. 따라서, 나사홈(371)이 형성된 렌즈 삽입구(37)의 측면 높이(D1)는 나사 결합되는 렌즈부(22)의 길이에 따라 정해진다.
발광 다이오드 모듈(40) 위에는 복수의 발광 다이오드부(411-414)가 장착되어 있어, 발광 다이오드 모듈(40)는 이들 발광 다이오드부(411-414)의 동작을 제어한다. 따라서, 상기 발광 다이오드부(411-424)는 발광 다이오드 모듈(40)의 일부일 수 있다.
발광 다이오드 모듈(40) 역시 직사각형 형상을 갖고 있고, 그 하부에 위치하는 하우징(30)에 형성된 복수의 제3 개구부(31-35)에 대응되게 복수의 제4 개구부(41-45), 하우징(30)의 돌출부(36)가 관통하는 구멍인 돌출구(46) 및 하우징(30)의 렌즈 삽입구(37)와 대응되는 위치에 위치하여 역시 렌즈부(60)가 관통하는 렌즈 삽입구(47)를 구비한다.
돌출구(46)의 형상은 돌출부(36)의 평면 형상과 같이 사각형이고, 렌즈 삽입구(47)의 형상은 렌즈부(60)의 평면 형상과 같이 원형이다.
복수의 발광 다이오드부(411-414)는 바코드로 빛을 조사하여 좀더 선명한 바코드의 영상 획득이 이루어지도록 하는 조명부로서 기능한다.
복수의 발광 다이오드부(411-414)는 각각 적색, 녹색 및 청색의 빛을 출력하는 적색, 녹색, 및 청색 발광 다이오드들을 구비한다.
따라서, 발광 다이오드 모듈(40)에 설치된 발광 다이오드 구동 회로를 이용하여 적어도 하나의 발광 다이오드를 구동시켜 적색, 녹색 및 청색 중 적어도 하나의 색상의 빛을 정해진 시간 동안 바코드 쪽으로 조사시킨다.
이처럼, 발광 다이오드 모듈(40)에서 출력되는 빛의 색상이 세 개(즉, 적색, 녹색 및 청색)이므로, 발광 다이오드 모듈(40)에 의해 출력되는 빛의 색상은 모두 8가지이다.
8가지 중 적어도 하나의 색상을 표시하기 위해, 사용자는 바코드가 인쇄된 매질이나 색상 등의 특성을 고려하여 원하는 색상을 선택한 후 발광 다이오드 모듈(40)로 입력한다.
따라서 발광 다이오드 구동 회로의 동작을 제어하는 제어 장치는 사용자에 의해 선택된 색상을 판정하여, 사용자의 설정 조건에 따라 선택된 색상을 점등하도록 발광 다이오드 구동 회로의 동작을 제어한다.
이처럼, 바코드가 인쇄되거나 부착되어 있는 제품 등의 재질이나 색상 등에 따라 조명의 색상이 변경되므로, 좀더 정확하게 바코드의 영상 획득이 가능해 바코드 엔진은 바코드에 포함된 정보를 좀더 신속하고 정확하게 파악하게 된다.
회절 광학소자 패턴부(50)는 레이저 발광 다이오드부(21)에서 출력되는 레이저 빛을 회절시킨 후 회절 광학소자 패턴부(50)에 형성된 패턴에 해당하는 형태의 조준 패턴으로 레이저 빛을 바코드 쪽으로 출력한다.
조준 패턴 내에 위치하는 영상이 이미징 모듈(20)에 의해 영상 획득되므로, 사용자에 의해 목표물인 바코드가 정확하게 이미징 모듈(20)에 의해 영상 촬영되어 판독을 원하는 바코드의 영상 판독을 실시할 수 있도록 한다.
도 2에 도시한 것처럼, 본 예에 따른 회절 광학소자 패턴부(50)에서 출력되는 레이저 빛의 조준 패턴은 사각형의 네 모서리 부분 중에서 서로 대각선으로 마주보고 있는 두 모서리 부분에 실선으로 표시되는 네 개의 꺽쇠 기호(┏ ┛)(51-54)와 이들 꺽쇠 기호(51-54)에 의해 가상으로 에워싸여져 형성되는 직사각형의 영역(AR1) 내의 가운데 부분에 실선으로 형성된 하나의 십자 기호(┼)(55)를 구비한다.
이때, 각 꺽쇠 기호(51-54)의 가로 방향과 세로 방향으로의 연장 길이는 서로 동일하며, 한 예로, 8mm이다.
또한, 십자 기호(55)에서, 가로 방향으로의 연장 길이는 직사각형 영역(AR1)의 가로 길이와 동일하며, 세로 방향으로의 연장 길이는 직사각형 영역(AR1)의 세로 길이와 동일하다.
조준 패턴에 의해 가상으로 형성되는 영역(AR1)의 크기는 발광 다이오드 빛이 조사되는 빛 조사 영역(AR2)보다 작고, 두 영역(AR1, AR2)간의 차이는 세로 방향과 가로 방향 모두 동일하게 4mm이다.
또한, 빛 조사 영역(AR2)의 가로 길이는 126mm이고 세로 길이는 96mm이다.
위에 기재한 조준 패턴에 대한 수치는 모두 바코드로 조사되는 레이저 빛의 조사 거리가 150mm일 때 수치이며, 영역(AR1)은 렌즈의 화각(viewing angle)과 일치한다.
이러한 조준 패턴의 레이저 빛을 조사하는 회절 광학소자 패턴부(50)는 발광 다이오드 모듈(40)의 돌출구(46)를 관통한 하우징(30)의 돌출부(36) 위에 바로 위치하여 돌출부(35) 내의 바로 하부에 위치한 레이저 다이오드부(21)의 리플렉터(212)와 인접하게 위치한다.
따라서, 레이저 다이오드부(21)에서 출력되는 레이저 빛은 리플렉터(212)에서 출력된 후 개방된 돌출부(36)를 통과해 회절 광학소자 패턴부(50)로 입사된 후 해당하는 조준 패턴으로 출력된다.
이때, 돌출부(36)가 광 가이드 역할을 하므로, 회절 광학소자 패턴부(50)로 입사되는 빛의 손실량이 크게 감소한다.
렌즈부(60)는 바코드를 촬영하기 위한 적어도 하나의 렌즈를 구비하여, 이미징 모듈(20)과 함께 바코드의 영상을 촬영하여 전기적인 신호로 변환하는 카메라 어셈블리는 이룬다.
이러한 렌즈부(60)는 발광 다이오드 모듈(40)에 형성된 렌즈 삽입구(47)와 하우징(30)에 형성된 렌즈 삽입구(37)를 차례로 관통하여 하우징(30) 하부에 위치한 이미징 모듈(20)에 장착되어 이미징 모듈(20)과 연결된다.
따라서, 렌즈부(60)의 동작은 이미징 모듈(20)에 위치한 제어 장치의 동작에 의해 제어되어, 바코드 촬영을 위한 초점을 조절하고 빛을 모아준다. 이로 인해, 상기 렌즈부(60)는 이미징 모듈(20)의 일부일 수 있다.
이러한 렌즈부(60)의 외부 표면 일부에는 이미 설명한 것처럼, 하우징(30)의 렌즈 삽입구(37)에 형성된 나사홈(371)과 나사 체결되기 위한 나사산(61)이 형성되어 있어, 렌즈부(60)는 하우징(30)의 렌즈 삽입구(37)와 나사 결합되어 렌즈 삽입구(37) 내에 안정적으로 고정된다.
덮개(70)는 플라스틱(plastic)으로 이루어져 있고, 사각형의 형상을 갖고 있다.
이러한 덮개(70)는 그 하부에 위치하는 발광 다이오드 모듈(40)의 제4 개구부(41-44)에 대응되는 위치에 위치하는 복수의 제5 개구부(71-74)와 가운데 부분에 위치하는 렌즈 삽입구(77)를 구비한다.
렌즈 삽입구(77)는 덮개(70)를 관통하는 구멍으로서, 이 렌즈 삽입구(77)를 통해 렌즈부(60)가 노출된다.
덮개(70)의 상부에서 회절 광학소자 패턴부(50)와 대면하고 있는 부분(78)은 투명한 플라스틱과 같이 빛이 투과되는 광 투과성 재질로 이루어져 레이저 빛이 외부로 투시되는 투시창(78)으로 기능을 하며, 장착된 회절 광학소자 패턴부(50)를 눌러주어 회절 광학소자 패턴부(50)의 이동을 방지하는 기능도 수행한다.
따라서, 외부에 위치하는 바코드 쪽으로 조사되는 회절 광학소자 패턴부(50)로부터의 레이저 빛이 손실 없이 바코드 쪽으로 조사되도록 한다.
고무링(701)은 렌즈 삽입구(77) 내에 삽입되어 렌즈 삽입구(77)를 통해 노출되는 렌즈부(60)를 에워싸고 있어, 렌즈부(60)를 외부 충격으로부터 보호하고 렌즈부(60)의 고정 위치가 변동되는 것을 방지한다.
복수의 가이드 핀(81-85)은 각각 원기둥 형상을 갖고 있고, 각각 디코딩 모듈(10), 이미징 모듈(20), 하우징(30) 및 발광 다이오드 모듈(40)에 위치한 제1 내지 제4 개구부(11-15, 21-25, 31-35 및 41-45)에 삽입되어 이들 모듈(10-40)과 연결된다.
각 가이드 핀(81-85)은 금(Au)으로 도금되어 있어 전기적인 전도도가 매우 우수한다. 따라서, 이들 가이드 핀(81-85)은 모듈(10-40)을 순서대로 수직 방향으로 적층하는 적층기로서의 기능을 수행할 뿐만 아니라 모듈간(10-40)간 필요한 신호를 전송하는 신호 전송선으로서도 기능한다.
따라서, 복수의 가이드 핀(81-85)에서, 제1 가이드 핀(81)은 각 모듈(10-40)에 형성된 개구부(11, 21, 31, 41)에 차례로 삽입되며 발광 다이오드 모듈(40)에 위치하는 복수의 발광 다이오드부(411-414) 중 하나인 녹색 발광 다이오드와 전기적으로 연결된다.
제2 가이드 핀(82)은 각 모듈(10-40)에 형성된 개구부(12, 22, 32, 42)에 차례로 삽입되며 각 모듈(10-40)에 전원(Vcc)을 공급하고, 제3 가이드 핀(83)은 각 모듈(10-40)에 형성된 개구부(13, 23, 33, 43)에 차례로 삽입되며 발광 다이오드 모듈(40)에 위치하는 복수의 발광 다이오드부(411-414) 중 적색 발광 다이오드와 전기적으로 연결된다.
또한, 제4 가이드 핀(84)은 각 모듈(10-40)에 형성된 개구부(14, 24, 34, 44)에 차례로 삽입되며 각 모듈(10-40)에 접지 전압(GND)을 공급하고, 제5 가이드 핀(85)은 모듈(10)에 형성된 개구부(15)와 접해 있고 모듈(20, 30, 40)에 형성된 개구부(25, 35, 45)에 차례로 삽입되며, 발광 다이오드 모듈(40)에 위치하는 복수의 발광 다이오드부(411-414) 중 청색 발광 다이오드와 전기적으로 연결된다.
복수의 가이드 핀(81-85)을 통한 이러한 전기적인 신호의 전송 기능을 위해, 각 가이드 핀(81-85)이 삽입되거나 접하여 가이드 핀(81-85)과 접하는 개구부(11-15, 21-25, 31-35, 41-45)의 내부면과 개구부(11-15, 21-25, 31-35, 41-45)의 가장자리 주변부 역시 금(Ag)으로 도금되어, 가이드 핀(81-85)과의 전기적인 연결을 필요로 하는 해당 모듈(10-40)에 형성된 신호선과의 전기적인 연결을 행할 수 있도록 한다. 각 가이드 핀(81-85)을 통해 전송되는 신호의 종류는 변경 가능하다.
이와 같이, 복수의 가이드 핀(81-85)이 금으로 도금되어 있으므로, 복수의 가이드 핀(81-85)이 차례로 삽입되어 적층된 각 모듈(10-40)이 동작할 때 발생하는 열은 금 도금부를 통해 연결된 복수의 가이드 핀(81-85)으로 분산되고 외부로 방출된다.
따라서, 각 모듈(10-40)에서 발생한 열은 신속하게 복수의 가이드 핀(81-85)을 통해 분산되거나 외부로 방출되므로, 열로 인한 모듈(10-40)의 손상이나 오동작이 방지된다.
도 1에 도시한 것처럼, 다섯 개의 가이드 핀(81-85) 중 네 개(81-84)는 동일한 형상을 갖고 있고 나머지 한 개(85)는 다른 형상을 갖고 있다.
제1 내지 제4 가이드 핀(81-84)은 각각 서로 다른 직경을 갖는 네 개의 부분(P11-P14)을 구비한다.
가장 하부에 위치한 제1 부분(P11)의 직경이 가장 작아, 이 제1 부분(P11)은 디코딩 모듈(10)에 형성된 각 제1 개구부(11-14)에 삽입된 후 납땜 등을 통해 해당 제1 개구부(11-14)에 위치한다.
제2 부분(P12)에서부터 제4 부분(P14)까지 직경의 크기는 제4 부분(P14)으로 갈수록 차례로 감소하므로, 이미징 모듈(20), 하우징 모듈(30) 및 발광 다이오드 모듈(40)에 각각 형성된 개구부(21-24, 31-34, 41-45)의 직경 역시 서로 상이하다.
각 가이드 핀(81-84)의 인접한 부분(P11-P14)간의 직경 차이와 개구부(21-24, 31-34, 41-45)간의 직경 차이로 인해, 각 부분(P12-14)은 삽입 방지턱으로 작용하여 각 모듈(10-40)은 해당 부분(P11-P14)까지만 삽입되어 삽입 위치가 고정된다.
즉, 제2 부분(P12)은 이미징 모듈(20)의 삽입 방지턱으로 작용하며, 제3 부분(P13)은 발광 다이오드 모듈940)의 삽입 방지턱으로 작용한다.
하우징(30)은 제2 부분(P22)에 삽입되어 그 하부와 상부에 각각 위치한 이미징 모듈(20)과 발광 다이오드 모듈(40)에 접하게 위치하여 그 내부에 위치한 이미징 모듈(20)을 외부로부터 보호한다.
이때, 인접한 두 모듈(10-40) 간의 이격 거리는 각 부분(P12-P14)의 길이에 따라 정해진다.
복수의 가이드 핀(81-84)의 맨 상부에 위치한 제4 부분(P14)의 내부에는 복수의 나사(91-94)가 삽입되어 체결되는 나사홈(801)이 형성된다.
따라서, 덮개(70)에 형성된 제5 개구부(71-74)를 관통한 복수의 나사(91-94)는 각각 제1 내지 제4 가이드 핀(81-84)에 형성된 나사홈(801)에 삽입된 후 제1 내지 제4 가이드 핀(81-84)과 나사 결합된다.
반면, 제5 가이드 핀(85)은 제1 내지 제4 가이드 핀(81-84)과 달리, 제1 내지 제3 부분(P21-P23)을 구비하고 있고, 가장 하부에 위치한 제1 부분(P21)의 직경이 가장 크고 가장 상부에 위치한 제3 부분(P23)의 직경이 가장 작다.
이로 인해, 제5 가이드 핀(85)이 삽입되는 개구부(15, 25, 35, 45) 중에서, 디코딩 모듈(10)에 형성된 개구부(15)의 직경이 가장 크고, 발광 다이오드 모듈(40)에 위치한 개구부(45)의 직경이 가장 작다.
이미 제1 내지 제4 가이드 핀(81-84)을 참고로 설명한 것처럼, 이러한 직경 차이로 인해, 각 부분(P21-23) 역시 해당 모듈(10-40)의 삽입 방지턱으로 작용한다.
이때, 제5 가이드 핀(85)의 제1 부분(P21)은 가이드 핀(81-84)의 제2 부분(P12)에 대응되고, 제5 가이드 핀(85)의 제2 부분(P21)은 가이드 핀(81-84)의 제3 부분(P13)에 대응된다.
따라서, 제1 부분(P21)은 이미징 모듈(20)의 삽입 방지턱으로 작용하고, 제2 부분(22)는 발광 다이오드 모듈(40)의 삽입 방지턱으로 작용하며, 하우징(30)은 제2 부분(P22)에 삽입되어 이미징 모듈(20)과 발광 다이오드 모듈(40)에 접하게 위치하고, 그 내부에 위치한 이미징 모듈(20)을 외부로부터 보호한다.
제5 가이드 핀(85)의 제1 부분(P21)의 하단에는 나사(95)가 삽입되는 나사홈(802)이 위치한다.
따라서, 제5 가이드 핀(85)의 제1 부분(P21)은 디코딩 모듈(10)의 해당 개구부(15) 위에 위치하고, 디코딩 모듈(10)의 개구부(15)로 삽입된 나사(95)와 나사 결합되며, 제3 부분(P23)은 발광 다이오드 모듈(40)의 해당 개구부(45)를 관통한 후 납땜 등으로 제3 부분(P23)과 발광 다이오드 모듈(40)이 결합된다.
이로 인해, 제1 내지 제5 가이드 핀(81-84)에 의한 납땜과 나사 결합에 의해, 디코딩 모듈(10), 이미징 모듈(20), 하우징(30) 및 발광 다이오드 모듈(50)은 안정적으로 제1 내지 제5 가이드 핀(81-84)에 위치가 고정시킨다.
복수의 나사(91-95)를 이용하여 덮개(70)와 디코딩 모듈(10) 사이에 해당하는 모듈(20-40)와 구성요소(411-414, 50, 70)가 장착될 때, 하우징(30)의 돌출부(36) 위에 위치하는 회절 광학소자 패턴부(60)는 접착제나 납땜 등을 이용한 별도의 접착 공정이나 고정 장치가 없더라고 나사(91-95)의 체결 동작에 의해 가해지는 압력에 의해 해당 위치인 돌출부(36) 위에 안정적으로 위치한다.
따라서, 회절 광학소자 패턴부(60)의 위치를 고정하기 위한 별도의 공정이나 고정 장치를 필요치 않으므로, 이미징 모듈(20), 하우징(30), 발광 다이오드 모듈(40), 복수의 발광 다이오드부(411-414), 렌즈부(60)를 구비하여 바코드를 촬영하여 상기 바코드의 영상을 획득한 후 획득한 영상에 해당하는 영상 신호를 출력하는 이미징부와 디코딩 모듈(20)을 구비하여 이미징부에서 출력되는 영상 신호를 이용해 바코드에 포함된 정보를 해석하는 디코딩부를 제조하는 제조 시간과 제조 비용이 크게 감소한다.
이와 같이, 원기둥 형상을 갖는 복수의 가이드 핀(81-85)을 이용하여, 디코딩부와 이미징부가 세로 방향으로의 적층 구조로 연결되므로, 디코딩부와 이미징부를 설치하기 위한 면적이 크게 줄어든다.
즉, 플렉시블 케이블을 이용하여 디코딩부와 이미징부를 결합하는 종래의 경우, 비록 디코딩부와 이미징부를 세로 방향으로 적층하더라도 플렉시블 케이블로 인해, 디코딩부와 이미징부가 차지하는 공간보다 더 많은 공간을 필요로 하였다.
하지만, 본 예의 경우, 디코딩부와 이미징부를 세로 방향으로 적층할 경우, 복수의 가이드 핀(81-85)은 디코딩부와 이미징부가 차지하는 공간 내에 위치하므로 복수의 가이드 핀(81-85)을 위한 별도의 추가 공간이 필요하지 않는다.
또한, 플렉시블 케이블을 이용할 경우, 플렉시블 케이블과 전기적으로 연결되는 해당 모듈의 경우, 플렉시블 케이블과의 연결을 위한 별도의 커넥터를 해당 모듈 내에 설치해야 하므로 모듈의 크기가 증가하였다.
하지만, 본 예의 경우, 복수의 가이드 핀(81-85)이 삽입되는 개구부(11-15, 21-25, 31-35, 41-45)가 도금 처리되어 가이드 핀(81-85)과 전기적으로 연결되는 커넥터 역할을 수행하므로, 이미징부와 디코딩부 간의 신호 전송은 복수의 가이드 핀(81-85)와 슬림 스택 커넥터(16)를 통해 행해진다.
따라서, 플렉시블 케이블의 경우처럼, 모듈(10-30) 내에 별도의 커넥터를 형성할 필요가 없어 모듈(10-30)의 크기가 크게 감소하고 신호 전송 효율이 향상된다.
결국, 본 예의 경우, 종래와 달리, 이미징부와 디코딩부를 구비한 바코드 엔진의 크기는 이미징부와 디코딩부의 크기에만 따라 결정되므로, 종래에 비해 바코드 엔진의 크기는 크게 감소한다.
또한, 복수의 가이드 핀(81-85)을 이용하여 수직 방향으로 복수의 구성요소들(10-50)이 차례로 적층될 때, 직사각형 형상을 갖는 이들 구성 요소들(10-50,)의 가로 길이와 세로 길이는 오차 범위 내에서 실질적으로 동일하다.
예를 들어, 각 모듈(10-40)의 가로 길이는 20.26㎜±0.1%이고 세로 길이는 12.4㎜±0.1%이며, 바코드 엔진의 두께는 17.2㎜±0.1%일 수 있다.
따라서, 디코딩부와 이미징부가 세로 방향으로 조합될 때의 가로 크기와 세로 크기는 각 모듈(10-30))이나 다른 구성요소(30, 70)의 크기를 초과하지 않으므로, 바코드 엔진의 소형화가 용이하게 행해진다.
도 1에서, 편의상, 각 모듈(10-30)에 구조를 개략적으로 도시하여 각 모듈(10-30)의 상부면과 하부면에 위치한 복수의 신호선, 제어 칩(chip)이나 메모리소자, 전자 부품 등과 같이 각 모듈(10-30)의 동작을 수행하기 위한 많은 구성요소가 생략되었다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 디코딩 20: 이미징 모듈
21: 레이저 다이오드부 30: 하우징
36: 돌출부 40: 발광 다이오드 모듈
46: 돌출구 78: 투시창
50: 회절 광학소자 패턴부 60: 렌즈부
70: 덮개 710: 고무링
81-85: 가이드 핀 91-95: 나사
11-15, 21-25, 31-35, 41-45, 71-74: 개구부
37, 47, 77: 렌즈 삽입구 411-414: 발광 다이오드부

Claims (9)

  1. 복수의 개구부를 구비하고 있고, 바코드를 촬영하여 상기 바코드의 영상을 획득하여 해당하는 영상 신호를 출력하는 이미징부,
    복수의 제1 개구부를 구비하고 있고, 상기 이미징부 하부에 위치하고 상기 이미징부에서 출력되는 영상 신호를 이용하여 상기 바코드에 포함된 정보를 해석하는 디코딩부, 그리고
    상기 디코딩부에 형성된 복수의 제1 개구부에 삽입되거나 접하고 상기 이미징부에 위치한 상기 복수의 개구부에 삽입되거나 접하여, 상기 디코딩부 위에 상기 이미징부를 수직 방향으로 적층하는 복수의 가이드 핀
    을 포함하고,
    상기 복수의 가이드 핀 각각과 상기 복수의 가이드 핀이 접하는 상기 이미징부의 복수의 개구부와 상기 디코딩부의 복수의 제1 개구부는 도금되어 있어 상기 이미징부와 상기 디코딩부 간의 전기적인 신호를 전송하는
    바코드 엔진.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 가이드 핀과, 상기 복수의 개구부 및 상기 복수의 제1 개구부는 금으로 도금되어 있는 바코드 엔진.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 이미징부는,
    상기 디코딩부 위에 위치하고 상기 디코딩부의 복수의 제1 개구부에 대응되는 위치에 복수의 제2 개구부를 구비하며, 상기 바코드의 영상을 상기 영상 신호를 출력하는 이미징 모듈,
    상기 이미징 모듈 위에 위치하고 상기 이미징 모듈의 복수의 제2 개구부에 대응되는 위치에 복수의 제3 개구부를 구비하며, 상기 이미징 모듈을 보호하는 하우징, 그리고
    상기 하우징 위에 위치하고 상기 하우징의 복수의 제3 개구부에 대응되는 위치에 복수의 제4 개구부를 구비하며, 상기 바코드에 조명을 출력하는 발광 다이오드 모듈
    을 포함하고,
    상기 복수의 복수의 가이드 핀은 상기 복수의 제1 내지 제4 개구부를 관통하여 상기 디코딩부 위에 상기 이미징 모듈, 상기 하우징 및 상기 발광 다이오드 모듈을 차례로 수직 방향으로 적층하는
    바코드 엔진.
  4. 제3항에서,
    상기 복수의 가이드 핀 각각은 서로 다른 직경을 갖고 상기 이미징 모듈과 상기 발광 다이오드 모듈의 삽입 방지턱으로 기능하는 복수의 부분을 포함하는 바코드 엔진.
  5. 제3항에서,
    상기 디코딩부, 상기 이미징 모듈, 상기 하우징, 상기 발광 다이오드 모듈의 가로 길이와 세로 길이가 동일한 바코드 엔진.
  6. 제3항에서,
    상기 발광 다이오드 모듈은 복수의 발광 다이오드부를 포함하고,
    상기 복수의 발광 다이오드부는 각각은 적색, 녹색 및 청색의 빛을 각각 조사하는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 바코드 엔진.
  7. 제6항에서,
    상기 발광 다이오드 모듈은 상기 적색, 녹색 및 청색의 빛을 조사하는 복수의 발광 다이오드 중에서 적어도 하나의 발광 다이오드를 점등시키는 바코드 엔진.
  8. 제3항에서,
    상기 이미징 모듈은 레이저 빛을 조사하는 레이저 다이오드부를 포함하고,
    상기 이미징부는 상기 레이저 다이오드부 위에 위치하여 상기 레이저 다이오드부에서 출력되는 상기 레이저 빛을 설정된 조준 패턴으로 출력하는 회절 광학 소자 패턴부
    를 더 포함하는 바코드 엔진.
  9. 제8항에서,
    상기 조준 패턴은 사각형의 네 모서리 부분 중에서 서로 대각선으로 마주보고 있는 두 모서리 부분에 실선으로 표시되는 네 개의 꺽쇠 기호와 상기 네 개의 꺽쇠 기호에 의해 가상으로 에워싸여져 형성되는 직사각형의 영역 내의 가운데 부분에 실선으로 형성된 하나의 십자 기호를 포함하는 바코드 엔진.
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