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Differenze tra chip laser e matrice CCD e CMOS [2024]

Nel campo degli scanner di codici a barre, è disponibile un’ampia gamma di dispositivi che rispondono a diverse esigenze di scansione. Per scegliere lo scanner giusto che soddisfi le nostre aspettative, è essenziale avere dei requisiti specifici per l’apparecchiatura di scansione.

I lettori disponibili sul mercato si differenziano non solo per il tipo di codici che leggono, ma anche per la modalità di scansione, il tipo di connessione o il sistema di scansione utilizzato. Gli scanner di codici a barre utilizzano diversi meccanismi di scansione, che possono essere dotati di laser, CCD (Charge Coupled Device) o CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). La differenza principale in questa classificazione risiede nel tipo di fascio di scansione visualizzato.

In questo articolo parleremo di:

  • Motore di scansione dotato di laser
  • Motore di scansione basato su un array CCD
  • Motore di scansione dotato di array CMOS
  • Differenze tra le matrici CCD e CMOS
  • Differenze tra le matrici CCD, CMOS e un lettore con motore laser

Motore di scansione dotato di laser

I lettori laser sono i più diffusi e comunemente incontrati. Il sistema laser è anche il più antico meccanismo di scansione. Il raggio laser visualizzato assume la forma di una sottile linea orizzontale. Consente la scansione precisa di codici unidimensionali principali, rendendolo adatto ovunque si utilizzino codici semplici e standard costituiti da barre verticali (codici 1D).

Motore di scansione basato su una matrice CCD

La matrice CCD (Charge Coupled Device) è uno dei componenti più importanti delle moderne fotocamere digitali. È il cuore della fotocamera digitale ed è responsabile dell’acquisizione e dell’elaborazione delle immagini. Questa matrice è una combinazione di una speciale tecnologia chiamata tecnologia di imaging. Si tratta di un circuito elettronico integrato composto da milioni di piccoli elementi in grado di catturare, elaborare e memorizzare le immagini. Gli array di CCD hanno iniziato a essere utilizzati non solo nelle fotocamere, ma sono attualmente impiegati in scanner, videocamere, lettori di codici a barre, sistemi di rilevamento di oggetti, sistemi televisivi e altri dispositivi.

Gli scanner con un sistema di scansione basato sul componente citato offrono una sorgente luminosa sotto forma di diodo LED. Il fascio di scansione emesso appare come una linea orizzontale più larga. Le matrici CCD aumentano notevolmente la gamma di applicazioni dei lettori, consentendo la lettura di codici a barre 1D e, a seconda del modello, di codici 2D (che hanno la forma di un simbolo grafico, ad esempio QR). Un vantaggio importante è la capacità di leggere i codici visualizzati sugli schermi LCD e sui display dei dispositivi mobili.

È inoltre importante notare che la matrice CCD non ha parti mobili, il che garantisce una maggiore resistenza ai danni meccanici.

Motore di scansione dotato di matrice CMOS

L‘array CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) è un tipo di circuito integrato comunemente utilizzato come componente nelle fotocamere digitali. È molto popolare perché può svolgere molte funzioni all’interno di un singolo circuito ed è conveniente. Questo tipo di array offre diversi vantaggi, tra cui una struttura semplice, una maggiore efficienza e un consumo energetico ridotto. Può anche elaborare segnali video di alta qualità. Questo aspetto è particolarmente importante per le fotocamere digitali, in quanto consente di produrre foto e video di alta qualità.

Le caratteristiche del componente discusso hanno portato al suo utilizzo anche in altri dispositivi. Pertanto, l’array CMOS ha trovato applicazione nel motore di scansione di un lettore di codici a barre. Simile a uno scanner dotato di array CCD, un motore di scansione basato su un array CMOS offre una sorgente luminosa sotto forma di diodo LED e il fascio di luce è una linea orizzontale più ampia. Tali lettori di codici a barre consentono anche la scansione di codici a barre o codici QR, non solo da etichette cartacee ma anche da display LCD.

Anche la maggiore resistenza ai danni meccanici nel caso dell’array CMOS è un fattore importante e un vantaggio significativo.

Lo sapevate che...

  • I lettori di codici a barre ad array CMOS sono stati sviluppati originariamente da Texas Instruments negli anni ’80.
  • La tecnologia CMOS si è diffusa come tecnologia di lettura dei codici a barre perché è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alla tecnologia utilizzata in precedenza per la lettura dei codici.
  • Il primo lettore di codici a barre con matrice CMOS disponibile in commercio è stato introdotto negli anni Novanta.
  • Uno dei primi lettori di codici a barre a matrice CCD è stato sviluppato da Symbol Technologies e immesso sul mercato nel 1988.
  • Il primo lettore laser di codici a barre è stato sviluppato nel 1974 da George Laurence e David Collins.

Differenze tra array CCD e CMOS

Per quanto riguarda la differenza fondamentale tra le due matrici, la matrice CCD (Charge Coupled Device) è stata creata prima della matrice CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), che è la sua versione migliorata. Inoltre, la matrice CCD opera come un sistema di sensori di luce, mediando la conversione dei segnali luminosi in segnali elettrici, mentre la matrice CMOS è un circuito integrato in cui sia l’elaborazione del segnale che l’elaborazione dell’immagine avvengono all’interno dello stesso chip.

Dato che la matrice CCD è più vecchia, richiede più energia per elaborare le immagini rispetto alla matrice CMOS ed è leggermente più costosa da produrre.

Differenze tra lettori CCD, CMOS array e motori laser

La differenza fondamentale tra uno scanner con array CCD o CMOS e uno scanner laser è il fascio di luce emesso, che assume la forma di una sottile linea orizzontale. Inoltre, nel caso di un motore laser, i codici a barre possono essere scansionati da una distanza maggiore rispetto a uno scanner con array CCD o CMOS. Inoltre, il sistema di scansione laser richiede una minore quantità di luce per la scansione, rendendolo utilizzabile in ambienti poco luminosi. Tuttavia, non è possibile leggere i codici dagli schermi LCD e dai display dei dispositivi mobili, e tale lettore consuma un po’ più di energia per il suo funzionamento.

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Sintesi

In questo articolo abbiamo appreso cosa sono le matrici CCD e CMOS e come funziona un lettore dotato di motore laser. Abbiamo anche scoperto le differenze tra questi tre meccanismi di scansione dei codici a barre. Inoltre, la voce di cui sopra ha fornito approfondimenti sui vantaggi e gli svantaggi dei sistemi di scansione citati, che possono aiutare a fare una scelta al momento dell’acquisto di un lettore di codici a barre.

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