KR930006800B1

KR930006800B1 - Piezzo actuator control apparatus

Info

Publication number: KR930006800B1
Application number: KR1019910003337A
Authority: KR
Inventors: 정종현
Original assignee: 금성기전 주식회사; 김희수
Priority date: 1991-02-28
Filing date: 1991-02-28
Publication date: 1993-07-23
Also published as: KR920016975A

Abstract

A laser scanner includes a laser diode (1), a bar code label (2), a concave mirror, a panel mirror, a scanning motor (5), a photo diode, and a data reader. When the read data from the data reader is in error condition, the slope of the panel mirror is changed by applying power to the piezoelectric actuator located between the scanning motor and the panel motor.

Description

Piezoelectric actuator control device

제1도는 종래 레이저 스캐너 구성도.1 is a configuration diagram of a conventional laser scanner.

제2도는 종래 구성에 따른 데이타 흐름도.2 is a data flow diagram according to the conventional configuration.

제3도는 압전 엑튜에터를 이용한 본 발명의 레이저 스캐너 구성도.3 is a schematic diagram of a laser scanner of the present invention using a piezoelectric actuator.

제4도는 본 발명의 구성에 따른 데이타 흐름도.4 is a data flow diagram in accordance with the inventive arrangements.

제5도는 본 발명에 따른 압전 엑튜에터 콘트롤 회로도.5 is a piezoelectric actuator control circuit diagram according to the present invention.

제6도는 본 발명에 따른 압전 엑튜에터 연결상태 및 변위상태도.6 is a piezoelectric actuator connection state and displacement state in accordance with the present invention.

제7도는 본 발명에 따른 압전 엑튜에터의 변위그래프.7 is a displacement graph of a piezoelectric actuator according to the present invention.

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

1 : 레이저 다이오드 2 : 바코드 라벨1: laser diode 2: barcode label

3 : 컨케이브 미러 4 : 판넬 미러3: concave mirror 4: panel mirror

5 : 스캐닝 모터 6 : 포토 다이오드5: scanning motor 6: photodiode

7 : 데이타 판독부 8 : 압전 엑튜에터7: data reading section 8: piezoelectric actuator

9 : 압전 엑튜에터 콘트롤부9: piezoelectric actuator control unit

10 : 압전 엑튜에터에 의하여 기울어진 판넬 미러10: tilted panel mirror by piezoelectric actuator

11 : 스위칭부 12 : 전원부11: switching unit 12: power supply unit

IC1 : 래치 IC2 : 정전압 ICIC1: Latch IC2: Constant Voltage IC

본 발명은 압전 엑튜에터(Actuator) 콘트롤에 관한 것으로 특히 레이저 스캐너(Loser Scanner)가 바코드 라벨(Label)의 훼손으로 인하여 읽지 못하던 압전 엑튜에터 콘트롤러가 압전 엑튜에터를 구동시켜 반사 기울의 각도를 변경시킴으로서 바코드 라벨상의 판독 위치(레이저 빔 주사위)를 변경하여 레이저 스캐너의 바코드 판독의 에러율을 줄이는데 적당하도록한 압전 엑튜에터 콘트롤 장치에 관한 것이다.The present invention relates to piezoelectric actuator control, and in particular, the piezoelectric actuator controller, which the laser scanner cannot read due to the damage of the bar code label, drives the piezoelectric actuator so that the angle of reflection is reflected. The present invention relates to a piezoelectric actuator control device adapted to reduce the error rate of the barcode reading of a laser scanner by changing the reading position (laser beam dice) on the barcode label by changing.

즉 본 발명은 현재 컴퓨터 시스템의 발달에 의하여 데이타 입력수단으로 각광을 받고 있는 바코드 시스템의 한 종류인 레이저 스캐너에 관한 것으로 레이저 스캐너 사용시 손실된 바코드 라벨 위에 레이저 빔이 주사되면 스캐너는 에러로 처리하게 되어 있던 것을 자동으로 라벨 비임 주사위치를 변경하기 위한 판넬거울의 각도를 조절할 수 있는 압전 엑튜에터를 콘트롤하여 에러율을 줄이도록한 압전 엑튜에터 콘트롤 장치이다.In other words, the present invention relates to a laser scanner, which is a type of bar code system that is in the spotlight as a data input means due to the development of a computer system. It is a piezoelectric actuator control device that reduces the error rate by controlling the piezoelectric actuator that can adjust the angle of the panel mirror to automatically change the label beam dice.

제1도는 종래의 레이저 스캐너에 사용된 광학계의 구성도로서 비임을 내는 레이저 다이오드(1)와, 레이저 다이오드(1)로 부터 주사된 레이저 비임을 바코드 라벨(2)에 주사하고 주사에 의하여 반사된 빛의 변화를 컨케이브 미러(Concave Mirror)(오목거울)(3)로 전송하는 판넬 미러(4)와, 상기 판넬 미러(4)를 좌우로 돌려주는 스캐닝 모터(5)와, 상기 판넬 미러로 부터 반사되어 오는 빛을 모아주는 컨케이브 미러(3)와, 상기 컨케이브(3)를 통해 모아진 광학적 데이타를 전기적 신호로 바꾸어주는 포토 다이오드(6)와, 상기 포토 다이오드(6)를 통한 전기적 신호를 분석하는 데이타 판독부(7)로 구성되어 있다.FIG. 1 is a schematic diagram of an optical system used in a conventional laser scanner. The laser diode 1 emitting a beam and the laser beam scanned from the laser diode 1 are scanned on a barcode label 2 and reflected by the scan. A panel mirror 4 which transmits light changes to a concave mirror 3, a scanning motor 5 which turns the panel mirror 4 to the left and right, and the panel mirror A concave mirror 3 that collects the light reflected from the light source, a photodiode 6 for converting the optical data collected through the concave 3 into an electrical signal, and an electrical signal through the photodiode 6 It consists of a data reading section 7 for analyzing.

상기 구성장치의 동작상태를 설명하면, 레이저 다이오드(1)로 부터의 레이져 빔이 컨케이브 미러(3)의 중앙에 뚫린 구멍을 통하여 판넬 미러(4)에 의해 반사되어 바코드 라벨(2)에 주사되면 바코드로 부터 반사되는 빔이 판넬 미러(4)에 의해 다시 반사되어 컨케이브 미러(3)에 의해 집속되고 포토 다이오드(6)가 컨케이브 미러(3)에 의해 집속된 광학적 정보를 인가받아 전기적 신호로 바꾸어주고 이때 데이타 판독부(7)는 제2도와 같이 데이타를 읽어서 이것이 정상인가 여부를 판독하고 정상이면 데이타를 저장하고 데이타가 정상임을 표시하는 발광 다이오드를 '온'시키고, 데이타가 정상이 아니면 데이타 에러처리를 하고 끝낸다.Referring to the operating state of the device, the laser beam from the laser diode 1 is reflected by the panel mirror 4 through the hole drilled in the center of the concave mirror 3 and scanned on the barcode label 2. When the beam reflected from the barcode is reflected by the panel mirror 4 again, it is focused by the concave mirror 3 and the photodiode 6 receives the optical information focused by the concave mirror 3 to receive the electrical information. The data reading unit 7 reads the data as shown in FIG. 2 to read whether it is normal, and if it is normal, stores the data and 'turns on' the LED indicating that the data is normal, and the data is normal. Otherwise, data error handling is done.

그런데 상기와 같은 종래의 레이저 스캐너에서는 판넬 미러(4)가 스캐닝 모터(5)에 위치가 고정되어 한군데만 레이저 빔을 주사하게 되어 있으므로 만약 바코드 라벨의 훼손된 곳에 빔이 주사되면 데이타를 읽지 못하고 에러처리를 하고 끝나게 되므로 에러율이 크게되는 문제점이 있었다.However, in the conventional laser scanner as described above, since the position of the panel mirror 4 is fixed to the scanning motor 5 to scan only one laser beam, if the beam is scanned at the damaged part of the barcode label, the data cannot be read and error processing is performed. There is a problem that the error rate is large because it ends.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 판넬 미러(4)의 각도를 상하로 조정하여 재차 데이타를 읽어봄으로써 에러율(Error Rate)을 줄이는데 목적이 있는 것으로서 이하 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Therefore, the present invention is to reduce the error rate by reading the data again by adjusting the angle of the panel mirror (4) up and down to solve this problem as described in detail below with reference to the accompanying drawings. same.

먼저 제3도에서 본 발명에 따른 레이저 스캐너의 구성을 보면 레이저 비임을 발생하는 레이저 다이오드(1)와, 스캐닝 모터(5)와 판넬 미러(4) 사이에 장착되어 레이저 비임 주사위치를 변경하는 압전 엑튜에터(8)와, 상기 판넬 미러(4)를 좌, 우로 돌려주는 스캐닝 모터(5)와, 레이저 다이오드(1)로 부터의 레이저 비임을 바코드 라벨(2)에 주사하고 빛의 변화를 컨케이브 미러(3)로 전송하는 판넬 미러(4)와 상기 판넬 미러 (4)로 부터 반사된 데이타를 집속하는 컨케이브 미러(3)와, 상기 컨케이브 미러(3)를 통해 집속된 데이타를 전기적 신호로 바꾸어주는 포토 다이오드(6)와, 상기 포토 다이오드(6)로 부터 받아들인 데이타를 분석하는 데이타 판독부(7)와, 상기 데이타 판독부(7)로 부터 데이타 에러신호가 발생될때 압전 엑튜에터를 제어하는 압전 엑튜에터 콘트롤부(9)를 포함하여 구성된다. 이때 스캐닝 모터(5)와 판넬 미러(4) 사이에 장착된 압전 엑튜에터를 콘트롤하는 압전 엑튜에터 콘트롤부(9)는 제5도에서와 같이 데이타 판독시 에러이면 에러신호를 출력하여 래치(ICI)로 인가하는 PIO(Parallel Input/Output Controller)와, 래치(IC1)를 구동시키기 위한 CTC(Centralized traffic Control)와, 상기 PIO로 부터 신호를 인가받아 압전 엑튜에터 구동신호를 출력하는 래치(IC1)와, 상기 래치(IC1)의 출력에 의해 동작제어되어 압전 엑튜에터(8)의 동작을 제어하는 스위칭부(11)와, 정전압IC(IC2)와 저항(R3~R6) 콘덴서(C3) 및 코일(L1)로 구성되어 압전 엑튜에터(8)에 전원을 공급하는 전원부(12)를 포함하여 구성된다. 상기 구성장치의 동작상태를 제4도, 제6도, 제7도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.First, in the configuration of the laser scanner according to the present invention in FIG. 3, a piezoelectric diode mounted between the laser diode 1 generating the laser beam and the scanning motor 5 and the panel mirror 4 is used to change the laser beam dice. The actuator 8, the scanning motor 5 for turning the panel mirror 4 to the left and right, and the laser beam from the laser diode 1 are scanned onto the bar code label 2 to change the light. A panel mirror 4 for transmitting to the concave mirror 3, a concave mirror 3 for focusing data reflected from the panel mirror 4, and data focused through the concave mirror 3; A photodiode 6 for converting into an electrical signal, a data reader 7 for analyzing data received from the photodiode 6, and a piezoelectric element when a data error signal is generated from the data reader 7 Piezoelectric actuator control to control the actuator Is configured to include the portion (9). At this time, the piezoelectric actuator control unit 9 that controls the piezoelectric actuator mounted between the scanning motor 5 and the panel mirror 4 outputs an error signal when the data is read out as shown in FIG. Parallel Input / Output Controller (PIO) to be applied to the (ICI), Centralized Traffic Control (CTC) to drive the latch (IC1), and a latch to output a piezoelectric actuator drive signal by receiving a signal from the PIO (IC1), a switching unit 11 which is controlled by the output of the latch IC1 to control the operation of the piezoelectric actuator 8, constant voltage IC (IC2) and resistors (R3 to R6) capacitor ( C3) and a coil L1, and includes a power supply unit 12 for supplying power to the piezoelectric actuator 8. An operation state of the configuration apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 4, 6, and 7 as follows.

본 발명에서는 컨케이브 미러(3) 중심에 뚫린 구멍으로 레이저 다이오드(1)에서 레이저 빔이 주사되면 좌우로 흔들리는 판넬 미러(4)에 의하여 레이저 빔이 반사되어서 바코드 라벨(2)에 주사되며 바코드 라벨(2)로 부터 반사된 데이타 양은 다시 판넬 미러(4)에 의해 반사되어서 컨케이브 미러(3)로 연결되어 컨케이브 미러(3)에 의해 집속되고 이 집속된 광학적 데이타는 포토 다이오드(6)로 인가되어 전기적 신호로 바뀐후 데이타 판독부(7)로 인가되는데 데이타 판독부(7)에서는 제4도와 같이 리드(Read)한 데이타가 정상이면 데이타를 저장하고 데이타가 정상임을 표시하는 발광 다이오드를 '온'하고 처음으로 돌아가게 되며 만약 리드한 데이타가 훼손된 라벨로 부터 얻어진 정상이 아닌 데이타이면 제5도 PIO의 P점으로 데이타 불량이라는 신호를 보낸다. PIO의 P점에서 데이타 불량이라는 신호(H : 5V)를 받은 래치(IC1)는 CTC의 A점에서 오는 신호와 래치(IC1)의 접지점과의 관계에 의하여 래치(IC1)의 출력단(D)으로 하이신호(H : 5V)를 출력하여 스위칭부(11) 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가하므로 트랜지스터(Q1)이 구동하게 된다. 트랜지스터(Q1)가 구동됨에 따라 압전 엑튜에터(8)의 O점이 그라운드(0전위)가 되므로 압전 엑튜에터(8)의 'A'점에는 전원부(12)로부터 10V의 전압이 공급된다. 따라서 압전 엑튜에터(8)는 일정 변위량(100㎛ : 제7도 참조) 변화하므로 제3도의 판넬 미러(4)가 제3도 '10'과 같이 기울기가 변경됨에 따라 레이저 빔이 저번과 다른 위치에 주사됨으로써 파손된 부위가 아닌것의 데이타를 읽게 된다.In the present invention, when the laser beam is scanned from the laser diode (1) into a hole drilled in the center of the concave mirror (3), the laser beam is reflected by the panel mirror (4) which is shaken from side to side to scan the barcode label (2) The amount of data reflected from (2) is again reflected by the panel mirror (4), connected to the concave mirror (3) and focused by the concave mirror (3), and the focused optical data is transferred to the photodiode (6). After being applied and converted into an electrical signal, it is applied to the data reading unit 7. The data reading unit 7 stores the data when the read data is normal as shown in FIG. 4 and displays a light emitting diode indicating that the data is normal. On and back to the beginning, if the read data is non-normal data obtained from the damaged label, a signal of bad data is sent to the P point of FIG. The latch IC1 receives the data bad signal (H: 5V) at the P point of the PIO and goes to the output terminal D of the latch IC1 by the relationship between the signal coming from the A point of the CTC and the ground point of the latch IC1. The transistor Q1 is driven because the high signal H: 5V is output and applied to the base of the switching unit 11 transistor Q1. As the transistor Q1 is driven, the O point of the piezoelectric actuator 8 becomes ground (zero potential), so that a voltage of 10 V is supplied from the power supply unit 12 to the 'A' point of the piezoelectric actuator 8. Therefore, the piezoelectric actuator 8 changes a certain amount of displacement (100 μm: see FIG. 7), and thus the laser beam is different from the previous time as the panel mirror 4 of FIG. 3 changes its inclination as shown in FIG. By scanning at a location, data is read that is not broken.

그러므로 위치가 변경된 곳으로 부터 읽어들인 데이타가 정상인가를 판독한후 정상이면 제5도 PIO의 P점에 로우신호(L : 0V)를 보내줌으로써 래치(IC1)에 의하여 스위칭부 트랜지스터(Q1)가 차단(OFF)됨으로써 압전 엑튜에터(8)는 초기상태로 복귀한다. 또한 판넬 미러(4)의 위치를 변경시켜도 데이타가 에러이면 바코드 라벨이 전부 훼손된 것으로 판단하여 에러처리를 한다. 이때 압전 엑튜에터(8)의 연결방법은 제6도에서와 같이 O단자를 그라운드로 연결하고 A단자(또는 B)에 콘트롤 시그날을 가하면 제6도와 같이 압전 엑튜에터(8)가 변한다. 또한 콘트롤 시그날의 크기(전압)에 따른 압전 엑튜에터(8)의 변위량은 제7도와 같이 변한다.Therefore, after reading whether the data read from the changed position is normal, if it is normal, the switching unit transistor Q1 is driven by the latch IC1 by sending a low signal (L: 0V) to the P point of FIG. By the OFF state, the piezoelectric actuator 8 returns to the initial state. In addition, even if the position of the panel mirror 4 is changed, if the data is an error, it is determined that the barcode label is completely damaged and error processing is performed. In this case, the piezoelectric actuator 8 is connected to the ground terminal O as shown in FIG. 6, and the control signal is applied to the terminal A (or B). As shown in FIG. 6, the piezoelectric actuator 8 changes. In addition, the displacement amount of the piezoelectric actuator 8 according to the size (voltage) of the control signal changes as shown in FIG.

따라서 본 발명은 압전 엑튜에터(8)를 판넬 미러(4)와 스캐닝 모터(5)의 축 사이에 장착한 다음 압전 엑튜에터 콘트롤러를 이용하여서 압전 엑튜에터(8)을 제어함으로써 레이저 빔의 주사위를 상,하로 변경시켜줌으로써 훼손된 바코드 라벨을 주사하여 읽지 못하던 것을 정상 바코드 부위를 읽게 함으로써 에러율을 줄일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the present invention mounts the piezoelectric actuator 8 between the panel mirror 4 and the axis of the scanning motor 5 and then controls the piezoelectric actuator 8 using the piezoelectric actuator controller to control the laser beam. By changing the dice of up and down, the damaged bar code label is scanned by scanning the damaged bar code label has an effect that can reduce the error rate by reading the normal bar code area.

Claims

In a laser scanner comprising a laser diode (1), a barcode label (2), a concave mirror (2), a panel mirror (4), a scanning motor (5), a photodiode (6), and a data reader (7) When the data read by the data reading unit 7 is in an error state, a Pantel mirror is applied by using a piezoelectric phenomenon by applying a voltage to the piezoelectric actuator 8 mounted between the scanning motor 5 and the panel mirror 4. A piezoelectric actuator control device, characterized in that configured to change the inclination of (4).

2. A PIO for outputting an error signal, a CTC for driving the latch IC1, and a CTC driven by the CTC to output a signal from the PIO if the data read in the data reading section 7 is an error. A switching unit for controlling the driving of the piezoelectric actuator 8 by receiving a latch IC1 that is applied to output a piezoelectric actuator driving signal and a piezoelectric actuator driving time signal output through the latch IC1 ( 11) and a piezoelectric actuator control device, characterized in that it comprises a power supply unit (12) for applying power to the piezoelectric actuator (8).