KR910008258Y1 - Emitter driving circuit of bar code scanner - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 일반적 바코드 스캐너의 구성도.1 is a block diagram of a general barcode scanner.
제2도 및 제3도는 종래의 발광 구동 회로도.2 and 3 are conventional light emission driving circuit diagrams.
제4도는 본 고안 발광 구동회로의 전체 구성도.4 is an overall configuration diagram of a light emitting drive circuit of the present invention.
제5도는 본 고안의 발광 구동 회로도.5 is a light emitting drive circuit diagram of the present invention.
제6a도 내지 제6e도는 제5도의 각부 파형도.6A to 6E are each waveform diagrams of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
7 : 트리거부 8 : 중앙발광 구동부7: Trigger unit 8: Center light emitting drive unit
9 : 클럭발생부 10 : CCD 이미지센서9: Clock generator 10: CCD image sensor
11 : 전치증폭기 12 : 샘플/호올드부11: Preamplifier 12: Sample / Old Section
13 : 후단증폭부 14 : 양의 최대값 검출부13: rear end amplifier 14: positive maximum detection unit
15 : 음의 최대값 검출부 16 : 주변발광 구동부15: negative maximum value detection unit 16: ambient light emission drive unit
17 : 비교기 18 : 출력회로17: comparator 18: output circuit
R1-R3 : 저항 Q1-Q10 : 트랜지스터R1-R3: Resistor Q1-Q10: Transistor
D1-D3 : 다이오드 LED1-LED13 : 발광다이오드D1-D3: Diode LED1-LED13: Light Emitting Diode
FF1, FF2 : 플립플롭 AND1 : 앤드게이트FF1, FF2: flip-flop AND1: endgate
VR1-VR3 : 가변저항 OP1-OP7 : 연산증폭기VR1-VR3: Variable resistor OP1-OP7: Operational Amplifier
C1-C3 : 콘덴서C1-C3: Capacitor
본 고안은 바코드 스캐너에 관한 것으로, 특히 발광부를 제어하여 스캐너의 전력소비중 대부분을 차지하는 발광부의 전력소모를 최소화하도록 한 바코드 스캐너의 발광 구동회로에 관한 것이다.The present invention relates to a barcode scanner, and more particularly, to a light emitting driving circuit of a barcode scanner that minimizes power consumption of a light emitting unit that occupies most of the power consumption of the scanner by controlling the light emitting unit.
일반적으로 CCD(Charge Coupled Device)바코드 스캐너는 제1도에 도시한 바와 같이, 발광부(2)의 빛이 바코드 라벨(1)을 비춘후 반사경(3)을 통해 광학적 신호로 반사되며, 이의 신호가 접속렌즈(4)를 통해 바코드 라벨(1)의 폭과 CCD소자의 폭에 따라 초점거리를 맞춘 후 광학필터(5)를 통해 광학적 신호를 전기적 신호로 변환하여 CCD 이미지 센서(6)에 인가한다.In general, a CCD (Charge Coupled Device) barcode scanner, as shown in FIG. 1, the light of the light emitting unit 2 is reflected by the optical signal through the reflector 3 after shining the barcode label (1), the signal thereof The focal length is adjusted according to the width of the barcode label 1 and the width of the CCD element through the connection lens 4, and then the optical signal is converted into an electrical signal through the optical filter 5 and applied to the CCD image sensor 6. do.
여기서 CCD 스캐너의 발광부(2)는 통상 고휘도는 발광 다이오드를 일정간격으로 배치하여 1열로 구성하고, 점선표시 부분은 CCD 스캐너의 광경로를 나타낸 것이다.In this case, the light emitting unit 2 of the CCD scanner is generally arranged in one row by arranging the light emitting diodes at a predetermined interval, and the dotted line portion shows the optical path of the CCD scanner.
이때 고휘도의 발광다이오드는 1개당 약 20㎃의 전류를 소비하는데 발광부를 10개의 발광 다이오드로 구성한 경우 약 200㎃의 전류가 소비되며, 이의 전류는 CCD 스캐너 소비 전류의 대부분을 차지한다.At this time, the high-brightness LED consumes about 20 mA per unit, but when the light emitting unit is composed of 10 LEDs, about 200 mA is consumed, and the current occupies most of the CCD scanner current.
따라서 상기와 같은 발광부를 제어하여 소비전류를 감소시키도록한 종래의 발광 구동회로는 제2도에 도시한 바와 같이, 사용자가 바코드 라벨을 읽고자 할 때 트리거 스위치(SW51)를 누르면 발광부(51)의 발광소자가 온되어 CCD 센서상에 바코드 이미지를 형성하고, 미사용시는 트리거 스위치(SW51)를 오프하여 발광부(51)의 구동을 정지시킨다.Therefore, in the conventional light emitting driving circuit which controls the light emitting unit as described above to reduce the current consumption, when the user presses the trigger switch SW51 when the user wants to read the barcode label, as shown in FIG. 2, the light emitting unit 51 The light emitting element is turned on to form a barcode image on the CCD sensor, and when not in use, the trigger switch SW51 is turned off to stop the driving of the light emitting unit 51.
그런데 상기와 같은 종래의 발광 구동회로에 있어서는 사용자가 바코드 라벨을 읽어 들일 때마다 트리거 스위치를 온시켜야 하므로 작동상의 불편함이 주게 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional light emitting driving circuit as described above, the user must turn on the trigger switch every time the user reads the barcode label, thereby causing inconvenience in operation.
또한 발광부의 소비전류를 감소시키기 위한 또 다른 종래의 발광 구동회로는 제3도에 도시한 바와 같이, 중앙의 발광부(53)를 항상 온시킨 상태에서 사용자가 바코드 라벨에 CCD 스캐너를 근접시키면 중앙의 발광부(53)에 의해 CCD 센서에 이미지가 발생되며, 이때 신호검출회로(35)를 통해 발생된 이미지의 신호를 검출한 후 바이어스 저항(R51)을 통해 트랜지스터(Q51)를 온시켜 남지어 발광부(52), (54)를 온시킴으로써 실제의 바코더를 읽어낸다.In addition, another conventional light emitting driving circuit for reducing the current consumption of the light emitting unit is shown in FIG. 3, when the user moves the CCD scanner to the barcode label while the center light emitting unit 53 is always turned on. An image is generated in the CCD sensor by the light emitting unit 53 of the image sensor. At this time, the signal of the image generated by the signal detecting circuit 35 is detected and the transistor Q51 is turned on through the bias resistor R51. The actual bar coder is read by turning on the light emitting sections 52 and 54.
그런데 상기와 같은 종래의 발광 구동회로에 있어서는 바코드 스캐너의 장시간 미사용시에도 일부의 발광부가 항상 온되어 있으므로 그 만큼의 소비전류가 항상 흐르게 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional light emitting driving circuit as described above, even when the barcode scanner is not used for a long time, some of the light emitting parts are always turned on, so there is a problem that the current consumption flows as much.
본 고안의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 발광부의 전력소비를 최소화하도록한 바코드 스캐너의 발광 구동회로를 안출한 것이다.An object of the present invention is to devise a light emitting driving circuit of a barcode scanner to minimize the power consumption of the light emitting unit in order to improve such a conventional problem.
이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 고안은 로크 트리거 스위치를 사용하여 바코드 CCD 스캐너의 중앙발광부를 온/오프 제어하고, 바코드 라벨에 스캐너의 근접시에는 리드 준비 상태를 감지한 수 주변발광부를 온시켜 스캐닝을 수행하고, 리드의 완료시에는 상기 주변발광부를 오프하여 소비전력을 최소화하는 것을 특징으로 하는 것으로, 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명한다.In order to accomplish this purpose, the present invention uses a lock trigger switch to control the central light emitting unit of the barcode CCD scanner on / off, and when the scanner is in close proximity to the barcode label, the peripheral light emitting unit that detects a ready state of the scan is turned on to scan When the lead is completed, the peripheral light emitting unit is turned off to minimize power consumption, which will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제4도는 본 고안 발광구동회로의 전체 구성도로서 이에 도시한 바와 같이, 트리거스위치(SW1)의 누름 및 로크상태를 감지하는 트리거부(7), 상기 트리거부(7)의 출력으로 중앙발광부(2a)를 구동하는 중앙 발광구동부(8)와, 광전기 변환정보로 클럭을 발행하여 CCD 이미지센서(10)에 공급하는 클럭발생부(9)와, 상기 CCD 이미지 센서(10)의 출력을 증폭하는 전치증폭부(11)와, 상기 클럭발생부(9)의 출력의 스위칭 제어에 의한 상기 전치증폭부(11)의 불연속적인 출력을 연속적인 신호로 변화하는 샘플/호울드부(12)와, 상기 연속적인 출력신호를 증폭하는 후단증폭부(13)와, 상기 후단증폭부(13) 출력의 양(+)으로 되는 최대값을 검출하는 양의 최대값 검출부(14)와, 상기 후단증폭부(13)출력의 음(-)으로 되는 최대값을 검출하는 음의 최대값 검출부(15)와 상기 양의 최대값으로부터 기준레벨과 비교하여 주변발광부(2b1), (2b2)를 구동하는 주변 발광구동부(16)와, 상기 양 및 음의 최대값, 후단증폭부(13)의 출력을 비교하여 아날로그 신호를 바코드의 바와 스페이서에 대응하는 디지털 신호로 변환하는 비교기(17)와, 상기 비교기(17)의 출력을 바코드 디코더에 출력을 전송하는 출력회로(18)로 구성한다.4 is an overall configuration diagram of the light-emitting driving circuit of the present invention, as shown therein, a trigger unit 7 for detecting the pressing and locking state of the trigger switch SW1 and a central light emitting unit as an output of the trigger unit 7. A central light emitting driver 8 for driving (2a), a clock generator 9 for issuing a clock as photoelectric conversion information and supplying it to the CCD image sensor 10, and amplifying the output of the CCD image sensor 10; The preamplifier 11 and the sample / holder 12 for changing the discontinuous output of the preamplifier 11 by switching control of the output of the clock generator 9 into a continuous signal; A rear end amplifier 13 for amplifying the continuous output signal; a maximum value detector 14 for detecting a maximum value of the positive output of the rear end amplifier 13; A negative maximum value detector 15 for detecting a negative maximum value of the negative output 13 and the positive maximum value Compared to the reference level, the analog light is compared with the peripheral light emitting driver 16 for driving the peripheral light emitting parts 2b1 and 2b2, and the outputs of the positive and negative maximum values and the rear end amplifier 13 are read. A comparator 17 for converting a digital signal corresponding to a bar and a spacer, and an output circuit 18 for transmitting the output of the comparator 17 to a barcode decoder.
이하, 작용효과를 상세도인 제5도 및 파형도인 제6a도-제6e도에 의해 설명한다.Hereinafter, the effect will be described with reference to FIGS. 5A to 6E and FIGS. 6A to 6E which are waveform diagrams.
우선 트리거 스위치(SW1)를 단자(ON)로 접속하게 되면 플립플롭(FF1)을 클리어시켜 출력측(Q)으로부터 바이어스 저항(R3)과 접속된 트랜지스터(Q5)를 통해 디코더에 트리거신호를 인가함과 아울러 출력측으로부터 제6a도에 도시한 바와 같은 고전위를 발생시킨후 바이어스 저항(R4)을 통해 트랜지스터(Q2)를 온하여 중앙발광부(2a)의 발광다이오드(LED1-LED4)를 온시킨다.First, when the trigger switch SW1 is connected to the terminal ON, the flip-flop FF1 is cleared to apply a trigger signal to the decoder through the transistor Q5 connected to the bias resistor R3 from the output side Q. In addition, the output side After generating the high potential as shown in FIG. 6A from FIG. 6A, the transistor Q2 is turned on through the bias resistor R4 to turn on the light emitting diodes LED1-LED4 of the central light emitting part 2a.
이때 클럭발생부(9)의 클럭에 의해 구동하는 CCD 이미지센서(10)는 반사경에 대응하는 제6b도에 도시한 바와 같은 출력을 발생하여 저항(R12)을 통해 연산증폭기(OP1)의 반전(-)측에 인가한 후 저항(R11), 가변저항(VR1), 제너다이오드(ZD1), 콘덴서(C1)를 통해 인가되는 전원과 함께 저항(R13), 콘덴서(C2)를 통해 반전 증폭되며, 반전증폭된 불연속적인 출력이 샘플/호울드소자(S/H)에 인가된 후 클럭발생부(9)의 클럭으로 스위칭되어 버퍼용 연산증폭기(OP2)를 통해 샘플/호울드함에 따라 제6c도에 도시한 바와 같은 파형이 발생된다.At this time, the CCD image sensor 10 driven by the clock of the clock generator 9 generates an output as shown in FIG. 6B corresponding to the reflector, thereby inverting the operational amplifier OP1 through the resistor R12 ( After being applied to the side, it is inverted and amplified through the resistor R13 and the capacitor C2 together with the power applied through the resistor R11, the variable resistor VR1, the zener diode ZD1, and the capacitor C1. The inverted and amplified discontinuous output is applied to the sample / hold element S / H and then switched to the clock of the clock generator 9 to sample / hould through the buffer operational amplifier OP2. Waveforms as shown in FIG.
이와 같이 하여 발생된 샘플/호울드 파형이 저항(R14)을 통해 연산증폭기(OP3)에 인가된 후 저항(R15), 다이오드(D1)를 통해 비반전(+)측에 인가되는 전원(Vcc)과 함께 콘덴서(C5), 가변저항(VR2), 저항(R16)을 통해 다시 반전증폭되며, 이의 증폭된 신호가 다이오드(2)와 접속된 연산증폭기(OP4)를 통해 양으로 되는 최대값으로 검출된 콘덴서(C6)에 저장되고, 다이오드(D3)와 접속된 연산증폭기(OP5)를 통해 음으로 되는 최대값으로 검출된 후 콘덴서(C7)에 저장된다.The power source Vcc applied to the non-inverting (+) side through the resistor R15 and the diode D1 after the sample / holder waveform generated in this manner is applied to the operational amplifier OP3 through the resistor R14. Inverted and amplified again through the capacitor C5, the variable resistor VR2, and the resistor R16, and the amplified signal thereof is detected as a positive value through the operational amplifier OP4 connected to the diode 2. Is stored in the condenser C6, and is detected as a negative value through the operational amplifier OP5 connected to the diode D3 and then stored in the condenser C7.
이와 동시에 콘덴서(C6)에 저장된 양의 최대값이 연산증폭기(OP7)의 비반전(+)측에 인가되며, 이의 전압이 바코드 라벨에 스캐너를 근접하여 제6d도에 도시한 바와 같이 저항(R23), (R24)을 통해 연산증폭기(OP7)의 반전(-)측에 인가된 기준전압보다 크게 되면 제6e도에 도시한 바와 같은 고전위 신호가 발생된 후 앤드게이트(AND1) 및 바이어스저항(R7), (R8)을 통해 주변발광부(2b1), (2b2)의 발광다이오드(LED5-LED12)를 온시킴에 따라 바코드 스캔기능이 수행된다.At the same time, the maximum value of the amount stored in the capacitor C6 is applied to the non-inverting (+) side of the operational amplifier OP7, whose voltage is close to the scanner on the bar code label as shown in FIG. 6d. When the reference voltage applied to the inverting (-) side of the operational amplifier OP7 is greater than the reference voltage applied through R24 and R24, a high potential signal as shown in FIG. 6E is generated, and then the AND gate AND1 and the bias resistor ( The barcode scanning function is performed by turning on the light emitting diodes LED5-LED12 of the peripheral light emitting units 2b1 and 2b2 through R7) and R8.
여기서 앤드게이트(AND1)의 출력에 의해 플립플롭의 클리어 기능이 해제되어 출력측(Q)으로부터 고전위가 발생된 후 바이어스 저항(R10)을 통해 트랜지스터(Q6)를 턴온시킴에 따라 바코드 디코더에 스캔시작 신호가 전송된다.The clear function of the flip-flop is released by the output of the AND gate AND1, and a high potential is generated from the output side Q. Then, the transistor Q6 is turned on via the bias resistor R10 to start scanning to the barcode decoder. The signal is sent.
또한 콘덴서(C6), (C7)에 저장된 최대값이 저항(R18), (R19), 가변저항(VR3)을 통해 분배된 후 연산증폭기(OP6)의 반전(-)측에 기준전압으로 인가된 후 저항(R20)을 통해 비반전(+)측에 인가된 연산증폭기(OP3)의 출력과 비교되어 출력을 발생하며, 이의 출력이 바이어스 저항(R22)을 통해 트랜지스터(Q1)를 턴온, 턴오프시킴에 따라 바코드 디코더에 바아와 스페이스에 해당하는 디지털 출력을 한다.In addition, the maximum value stored in the capacitors C6 and C7 is distributed through the resistors R18, R19, and the variable resistor VR3, and then applied as a reference voltage to the inverting (-) side of the operational amplifier OP6. The output is compared with the output of the operational amplifier OP3 applied to the non-inverting (+) side through the resistor R20 and the output thereof turns on and off the transistor Q1 through the bias resistor R22. As a result, the bar code decoder produces a digital output corresponding to the bar and space.
이때 바코드의 스캔중인 상태이므로 바코드 디코더에 저전위 신호가 출력된 후 인버터(I1)를 통해 고전위로 반전되어 앤드게이트(AND1)의 타측에 인가되며, 이의 신호가 인버터(I2)를 통해 다시 저전위로 반전된 후 트랜지스터(Q7)의 오프를 통해 발광다이오드(LED13)를 오프시킴과 아울러 트랜지스터(Q9), (Q10)의 턴온을 통해 부저(BZ)를 구동시킨다.At this time, since the barcode is being scanned, a low potential signal is output to the barcode decoder, and then is inverted to a high potential through the inverter I1 and applied to the other side of the AND gate AND1. After the inversion, the light emitting diode LED13 is turned off by turning off the transistor Q7 and the buzzer BZ is driven by turning on the transistors Q9 and Q10.
이와 같이 하여 바코드 디코더에서 스캔시작신호 및 출력신호를 수용하여 코드를 디코더하면 고전위의 리드신호가 출력되며, 이의 신호가 인버터(I1)를 통해 저전위로 반전된 후 앤드게이트(AND1)를 통해 트랜지스터(Q3), (Q4)를 턴오프시켜 주변발광부(2b1), (2b2)의 발광다이오드(LED5-LED12)를 오프시킨다.In this way, when the barcode decoder receives the scan start signal and the output signal and decodes the code, a high potential read signal is output. The signal is inverted to a low potential through the inverter I1 and then the transistor is provided through the AND gate AND1. Q3 and Q4 are turned off to turn off the light emitting diodes LED5-LED12 of the peripheral light emitting parts 2b1 and 2b2.
이와 동시에 고전위로 된 리드신호가 인버터(I1), (I2), 바이어스 저항(R25)을 통해 트랜지스터(Q7)를 턴온시켜 발광다이오드(LED13)를 온시키고, 트랜지스터(Q8)를 턴온하여 트랜지스터(Q9), (Q10)를 턴오프시킴에 따라 부저(BZ) 구동을 오프시킨다.At the same time, a high-potential read signal turns on transistor Q7 through inverters I1, I2, and bias resistor R25 to turn on light emitting diode LED13, and turn on transistor Q8 to turn on transistor Q9. ), The buzzer BZ is turned off by turning off Q10.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안은 트리거 스위치로 중앙발광부를 제어하고, 코드의 스캔에 따라 주변발광부를 제어하므로 CCD 스캐너의 소비전력중 대부분을 차지하는 발광부의 전력소비를 최소화할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention controls the central light emitting unit with a trigger switch and controls the peripheral light emitting unit according to the scanning of the code, thereby minimizing the power consumption of the light emitting unit which occupies most of the power consumption of the CCD scanner.
Claims (1)
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