JP2854422B2 - 基板上に集積したレーザー走査装置 - Google Patents
基板上に集積したレーザー走査装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バーコード記号のよう
な表示形式のデータを読み取るレーザー走査装置、より
詳細には１個の半導体または電気光学材料の基板上に光
源および走査要素を集積したコンパクトな構造の走査装
置に関するものである。
な表示形式のデータを読み取るレーザー走査装置、より
詳細には１個の半導体または電気光学材料の基板上に光
源および走査要素を集積したコンパクトな構造の走査装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】これまで、ラベルまたは物品の表面に表
示されたバーコード記号を読み取る各種の光学式読取り
装置や光学式走査装置が開発されてきた。バーコード記
号自体は、一連のさまざまな幅を有し、異なる光反射特
性を有する、隣接するバーとスペースとから成るコード
化パターンの表示である。現在、多くの異なるバーコー
ド規格が存在する。これらの規格の例としては、UPC/EA
N, Code 128, Codabar,Interleaved 2 of 5 などがあ
る。読取り装置や走査装置は、各記号を、物品自体また
はその一定の特徴を記述する複数の英数字に電気光学的
に復号する。そのような英数字は、一般に、データ処理
装置に対する入力としてディジタル形式で表現され、販
売時点情報管理、在庫管理、等に使用される。この一般
的形式の走査装置は、たとえば、米国特許第4,251,798
号、同第4,360,798 号、同第4,369,361 号、同第4,387,
297 号、同第4,409,470 号、同第4,460,120 号に開示さ
れている。
示されたバーコード記号を読み取る各種の光学式読取り
装置や光学式走査装置が開発されてきた。バーコード記
号自体は、一連のさまざまな幅を有し、異なる光反射特
性を有する、隣接するバーとスペースとから成るコード
化パターンの表示である。現在、多くの異なるバーコー
ド規格が存在する。これらの規格の例としては、UPC/EA
N, Code 128, Codabar,Interleaved 2 of 5 などがあ
る。読取り装置や走査装置は、各記号を、物品自体また
はその一定の特徴を記述する複数の英数字に電気光学的
に復号する。そのような英数字は、一般に、データ処理
装置に対する入力としてディジタル形式で表現され、販
売時点情報管理、在庫管理、等に使用される。この一般
的形式の走査装置は、たとえば、米国特許第4,251,798
号、同第4,360,798 号、同第4,369,361 号、同第4,387,
297 号、同第4,409,470 号、同第4,460,120 号に開示さ
れている。
【０００３】上に挙げた特許文献の幾つかに開示されて
いるように、上記形式の走査装置の一実施例は、使用者
が手持ち式レーザー走査ヘッドを支持し、走査ヘッドの
照準を定め、詳しく言えば、読み取る記号にレーザービ
ームを向けて、レーザー光線を発射するスキャナであ
る。スキャナは、記号を横切って一直線にレーザービー
ムを反復して走査する作用を行う。記号から反射された
レーザー光の一部分は光検出器が検出して電気信号を発
生する。その電気信号は電子回路またはソフトウェアに
よって、走査された記号が表すデータのディジタル表現
に復号される。
いるように、上記形式の走査装置の一実施例は、使用者
が手持ち式レーザー走査ヘッドを支持し、走査ヘッドの
照準を定め、詳しく言えば、読み取る記号にレーザービ
ームを向けて、レーザー光線を発射するスキャナであ
る。スキャナは、記号を横切って一直線にレーザービー
ムを反復して走査する作用を行う。記号から反射された
レーザー光の一部分は光検出器が検出して電気信号を発
生する。その電気信号は電子回路またはソフトウェアに
よって、走査された記号が表すデータのディジタル表現
に復号される。
【０００４】詳しく説明すると、スキャナはガスレーザ
ーまたは半導体レーザーなど、光ビームを発生する光源
を備えている。半導体レーザーは小型で、安価で、電力
消費が少ないので、走査装置の光源として使用するのに
特に適している。光ビームは、あらかじめ決められた距
離で一定サイズのビームスポットになるように、一般に
レンズによって光学的に修正される。ビームスポットの
サイズは、記号の異なる光反射率の領域すなわちバーと
スペースの間の最小幅以下にすることが好ましい。バー
とスペースの相対的な大きさは、バーとスペースの実際
のサイズと、使用するコーディングの種類とによって決
まる。バーコード記号で表される１インチ当たりの文字
の数は記号密度と呼ばれる。
ーまたは半導体レーザーなど、光ビームを発生する光源
を備えている。半導体レーザーは小型で、安価で、電力
消費が少ないので、走査装置の光源として使用するのに
特に適している。光ビームは、あらかじめ決められた距
離で一定サイズのビームスポットになるように、一般に
レンズによって光学的に修正される。ビームスポットの
サイズは、記号の異なる光反射率の領域すなわちバーと
スペースの間の最小幅以下にすることが好ましい。バー
とスペースの相対的な大きさは、バーとスペースの実際
のサイズと、使用するコーディングの種類とによって決
まる。バーコード記号で表される１インチ当たりの文字
の数は記号密度と呼ばれる。
【０００５】光ビームはレンズまたは類似の光学部品に
よって光路に沿って、表面にバーコード記号を有する目
標に向けられる。スキャナは、さらに、光路内に配置さ
れた走査手段を備えている。走査手段は記号を横切って
ビームスポットを掃引し、記号を完全に横断する走査線
を描くこともできるし、あるいはスキャナの視域を走査
することもできるし、あるいはその両方を行うこともで
きる。スキャナは、さらにセンサすなわち光検出器を備
えている。光検出器は記号を横切り、記号を少し越えた
所まで伸びた視域を有していて、記号から反射された光
を検出する作用をする。最初に、光検出器が発生したア
ナログ電気信号は、一般に、バーとスペースの実際の幅
に対応する幅を有するパルス幅変調ディジタル信号に変
換される。次に、この信号は、特定の記号表示法に従っ
て、記号の符号化されたデータの２進表現に、続いて英
数字に復号される。
よって光路に沿って、表面にバーコード記号を有する目
標に向けられる。スキャナは、さらに、光路内に配置さ
れた走査手段を備えている。走査手段は記号を横切って
ビームスポットを掃引し、記号を完全に横断する走査線
を描くこともできるし、あるいはスキャナの視域を走査
することもできるし、あるいはその両方を行うこともで
きる。スキャナは、さらにセンサすなわち光検出器を備
えている。光検出器は記号を横切り、記号を少し越えた
所まで伸びた視域を有していて、記号から反射された光
を検出する作用をする。最初に、光検出器が発生したア
ナログ電気信号は、一般に、バーとスペースの実際の幅
に対応する幅を有するパルス幅変調ディジタル信号に変
換される。次に、この信号は、特定の記号表示法に従っ
て、記号の符号化されたデータの２進表現に、続いて英
数字に復号される。
【０００６】走査手段は、一般に、可動ミラーたとえば
駆動軸のまわりに反復して揺動される平面ミラーまたは
回転多面体である。しかし、そのように機械的に駆動さ
れるミラーを使用すれば、どうしてもスキャナの重量が
増し、サイズが大きくなり、また信頼性に関してさまざ
まの問題が生じる。上記の諸欠点を除去するために、単
一集積部品の中で、走査ビームを発生させ、掃引する技
術が検討されるようになった。
駆動軸のまわりに反復して揺動される平面ミラーまたは
回転多面体である。しかし、そのように機械的に駆動さ
れるミラーを使用すれば、どうしてもスキャナの重量が
増し、サイズが大きくなり、また信頼性に関してさまざ
まの問題が生じる。上記の諸欠点を除去するために、単
一集積部品の中で、走査ビームを発生させ、掃引する技
術が検討されるようになった。
【０００７】これまで、基板上に多数のレーザーを一直
線に配列して走査ビームを発生させるさまざまな方法が
知られている。
線に配列して走査ビームを発生させるさまざまな方法が
知られている。
【０００８】米国特許第4,445,125 号は、共通基板上に
作られ、変調走査ビームを感光体へ向ける注入型ダイオ
ードレーザーの線形配列を開示している。結像レンズと
同様に、感光体とレーザーの線形配列との間の光路に、
走査装置（一定速度で駆動される多面鏡が好ましい）が
配置されている。付加露光強度を与えるため、レーザー
の線形配列によって放射されたすべてのビームが感光体
の同じ走査線を照らすようにして、各ビームが感光体の
同じ走査線上の同じデータスポットを走査するように、
レーザーの線形配列の放射面の平面は走査装置に対し向
きが定められている。
作られ、変調走査ビームを感光体へ向ける注入型ダイオ
ードレーザーの線形配列を開示している。結像レンズと
同様に、感光体とレーザーの線形配列との間の光路に、
走査装置（一定速度で駆動される多面鏡が好ましい）が
配置されている。付加露光強度を与えるため、レーザー
の線形配列によって放射されたすべてのビームが感光体
の同じ走査線を照らすようにして、各ビームが感光体の
同じ走査線上の同じデータスポットを走査するように、
レーザーの線形配列の放射面の平面は走査装置に対し向
きが定められている。
【０００９】米国特許第4,462,658 号は、基板上の薄い
導波管と、広幅の平行放射ビームを前記導波管の一端に
結合する手段を有する光学式スキャナを開示している。
導波管の一方の主要表面に、平行に間隔をおいて周期的
に配置された電極の配列が配置されている。それらの電
極の全長の少なくとも一部は、導波管を通って伝播する
放射の方向と平行に伸びている。電源は、ある電極から
次の隣接する電極へ所定の値まで変化するパターンの電
圧を、数個の電極にわたって加え、そして同じパターン
の電圧または類似のパターンの異なる電圧を、次の数個
の隣接する電極に加える。このやり方で、導波管の中を
伝播する放射の同位相波面に沿って所望の位相遅れに近
似値の電気光学効果が生じるように、電極配列の一方か
ら他方へパターンを完結させる。また、別の手段を用い
て、印加する電圧の大きさを電極配列の一方から他方へ
変化させ、この位相遅れの近似値を変化させることによ
って、導波管内の放射伝播方向に放射ビームを走査させ
ている。
導波管と、広幅の平行放射ビームを前記導波管の一端に
結合する手段を有する光学式スキャナを開示している。
導波管の一方の主要表面に、平行に間隔をおいて周期的
に配置された電極の配列が配置されている。それらの電
極の全長の少なくとも一部は、導波管を通って伝播する
放射の方向と平行に伸びている。電源は、ある電極から
次の隣接する電極へ所定の値まで変化するパターンの電
圧を、数個の電極にわたって加え、そして同じパターン
の電圧または類似のパターンの異なる電圧を、次の数個
の隣接する電極に加える。このやり方で、導波管の中を
伝播する放射の同位相波面に沿って所望の位相遅れに近
似値の電気光学効果が生じるように、電極配列の一方か
ら他方へパターンを完結させる。また、別の手段を用い
て、印加する電圧の大きさを電極配列の一方から他方へ
変化させ、この位相遅れの近似値を変化させることによ
って、導波管内の放射伝播方向に放射ビームを走査させ
ている。
【００１０】同様に電気光学効果に基づいて基板上でレ
ーザービームを偏向させるもう１つの方法は、基板上の
１個またはそれ以上の光導波管の中でレーザービームを
導くために、半導体デバイスを使用している。光導波管
は、通例、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム
などの焦電気物質から、あるいは砒化ゲルマニウムまた
は燐化インヂウムなどの半導体物質から作られる。光導
波管の一般的な作り方として、最初に、チタニウムなど
のドーパントを、望ましいパターンで基板の表面に堆積
させる。次に基板を加熱してドーパントを基板内に拡散
させる。この工程により、焦電気物質の中に、通例、約
３〜10 mm の幅の導波管すなわち光を導く区間が作られ
る。論理演算、信号処理、あるいは焦電気物質内の導波
管のスイッチングができるように、ビーム方向の変化が
望まれる結晶領域を横切って、電場が印加される。この
電場は、そのために基板上に設けられた電極によって生
成される。この電場は結晶の光学的分極率に局所的変化
を生じさせるので、屈折率が局所的に変化し、その結
果、結晶を通る光の通路が変わる。
ーザービームを偏向させるもう１つの方法は、基板上の
１個またはそれ以上の光導波管の中でレーザービームを
導くために、半導体デバイスを使用している。光導波管
は、通例、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム
などの焦電気物質から、あるいは砒化ゲルマニウムまた
は燐化インヂウムなどの半導体物質から作られる。光導
波管の一般的な作り方として、最初に、チタニウムなど
のドーパントを、望ましいパターンで基板の表面に堆積
させる。次に基板を加熱してドーパントを基板内に拡散
させる。この工程により、焦電気物質の中に、通例、約
３〜10 mm の幅の導波管すなわち光を導く区間が作られ
る。論理演算、信号処理、あるいは焦電気物質内の導波
管のスイッチングができるように、ビーム方向の変化が
望まれる結晶領域を横切って、電場が印加される。この
電場は、そのために基板上に設けられた電極によって生
成される。この電場は結晶の光学的分極率に局所的変化
を生じさせるので、屈折率が局所的に変化し、その結
果、結晶を通る光の通路が変わる。
【００１１】上記のほかに、J.Katz,"Phase Control an
d Beam Steering of SemiconductorLaser Arrays",TDA
Progress Report 42-68, Jan.- Feb. 1982 は、単一基
板上に光源と走査要素を集積した走査装置を提案してお
り、また D.L.Robinson etal,"Monolithically Integr
ated Array of GaAlAs Electroabsorption Modulator
s",Electonic Letters, 16th Aug. 1984, Vol.20 No.1
7 pp.678-680 には、走査に使用することができる、輝
度変調器アレイによるマルチプレックサが記載されてい
るので参照されたい。
d Beam Steering of SemiconductorLaser Arrays",TDA
Progress Report 42-68, Jan.- Feb. 1982 は、単一基
板上に光源と走査要素を集積した走査装置を提案してお
り、また D.L.Robinson etal,"Monolithically Integr
ated Array of GaAlAs Electroabsorption Modulator
s",Electonic Letters, 16th Aug. 1984, Vol.20 No.1
7 pp.678-680 には、走査に使用することができる、輝
度変調器アレイによるマルチプレックサが記載されてい
るので参照されたい。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】これまで存在しなかっ
た、単一基板上に光源と走査要素を集積したコンパクト
な構造の走査装置を提供することである。
た、単一基板上に光源と走査要素を集積したコンパクト
な構造の走査装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板、前記基
板上に半導体の隆起部として形成されていて、前記基板
表面にほぼ平行なレーザービームを一端から発生するレ
ーザービーム発生手段、前記基板上の前記半導体の隆起
部の前記一端に対向する端部を有する第２の隆起部、お
よび、前記基板上に、レーザービームの通路内に位置す
るように該第２の隆起部の前記端部に支持されていて、
レーザービームを反復して周期的に動かすことにより走
査ビームを作り、その走査ビームで目標物を反復して走
査し、そこから反射させる走査手段、から成るレーザー
走査装置を提供する。前記走査手段は、前記基板上の前
記第２の隆起部の前記端部上に前記レーザービームの通
路に対し斜め方向に配置された反射物質層を有してお
り、前記反射物質層は、電気信号に応じて前記反射物質
層の傾斜角を変化させることによってレーザービームを
走査させる、第１および第２圧電材料層上に支持されて
いる。
板上に半導体の隆起部として形成されていて、前記基板
表面にほぼ平行なレーザービームを一端から発生するレ
ーザービーム発生手段、前記基板上の前記半導体の隆起
部の前記一端に対向する端部を有する第２の隆起部、お
よび、前記基板上に、レーザービームの通路内に位置す
るように該第２の隆起部の前記端部に支持されていて、
レーザービームを反復して周期的に動かすことにより走
査ビームを作り、その走査ビームで目標物を反復して走
査し、そこから反射させる走査手段、から成るレーザー
走査装置を提供する。前記走査手段は、前記基板上の前
記第２の隆起部の前記端部上に前記レーザービームの通
路に対し斜め方向に配置された反射物質層を有してお
り、前記反射物質層は、電気信号に応じて前記反射物質
層の傾斜角を変化させることによってレーザービームを
走査させる、第１および第２圧電材料層上に支持されて
いる。
【００１４】本発明の特色である新規な特徴は特許請求
の範囲に詳しく記載してある。発明の構造やその使用方
法、並びに上記以外の発明の目的および利点について
は、添付図面を参照して、以下の特定実施例の説明を読
まれれば容易に理解されるであろう。
の範囲に詳しく記載してある。発明の構造やその使用方
法、並びに上記以外の発明の目的および利点について
は、添付図面を参照して、以下の特定実施例の説明を読
まれれば容易に理解されるであろう。
【００１５】
【実施例】本発明は、一般には、バーコード記号のよう
な表示形式のデータを読み取るためのレーザー走査装
置、より詳細には、１個の半導体または電気光学材料の
基板上に光源と走査要素を集積したコンパクトな走査装
置に関するものである。
な表示形式のデータを読み取るためのレーザー走査装
置、より詳細には、１個の半導体または電気光学材料の
基板上に光源と走査要素を集積したコンパクトな走査装
置に関するものである。
【００１６】ここで使用する用語「記号」および「バー
コード」は広義に解釈すべきであり、さまざまな幅の交
互に配置されたバーとスペースから成るパターンばかり
でなく、他の一次元または二次元図形や英数字も含むも
のとする。
コード」は広義に解釈すべきであり、さまざまな幅の交
互に配置されたバーとスペースから成るパターンばかり
でなく、他の一次元または二次元図形や英数字も含むも
のとする。
【００１７】最初に、図１および図２に、本発明に係る
半導体レーザーを具現する半導体構造の２つの異なる実
施例を示す。
半導体レーザーを具現する半導体構造の２つの異なる実
施例を示す。
【００１８】本発明に係る半導体構造の製造工程は、半
絶縁性結晶基板１０（１００方向に向いた砒化ガリウム
GaAs から成る基板が好ましい）を準備することから始
まる。走査装置の一方の電気接点にするため、基板に電
気接点（図示せず）を設けることができる。
絶縁性結晶基板１０（１００方向に向いた砒化ガリウム
GaAs から成る基板が好ましい）を準備することから始
まる。走査装置の一方の電気接点にするため、基板に電
気接点（図示せず）を設けることができる。
【００１９】次に、この分野で周知の半導体構造の成長
と蒸着に焦点を合わせて説明する。気相エピタクシー、
たとえば金属有機化学蒸着などの他の適当な蒸着技術を
使用してもよいが、分子ビームエピタクシー技術によっ
て、基板１０の上に、複数の層を順次成長させている。
図１で第１の実施例を説明し、図２で第２の実施例を説
明する。
と蒸着に焦点を合わせて説明する。気相エピタクシー、
たとえば金属有機化学蒸着などの他の適当な蒸着技術を
使用してもよいが、分子ビームエピタクシー技術によっ
て、基板１０の上に、複数の層を順次成長させている。
図１で第１の実施例を説明し、図２で第２の実施例を説
明する。
【００２０】図１に、基板１０の上に上部クラッド層と
下部クラッド層の間にはさまれた活性領域すなわち活性
層を有する多層構造２０を示す。レーザー動作すなわち
高効率の光放出動作では、活性領域で生じた電磁放射の
大部分を活性領域に閉じ込めておくことが必要である。
このため、活性層は、それよりも小さい屈折率の２つの
クラッド層の間に置かれる。
下部クラッド層の間にはさまれた活性領域すなわち活性
層を有する多層構造２０を示す。レーザー動作すなわち
高効率の光放出動作では、活性領域で生じた電磁放射の
大部分を活性領域に閉じ込めておくことが必要である。
このため、活性層は、それよりも小さい屈折率の２つの
クラッド層の間に置かれる。
【００２１】最初に、基板１０の上に、バッファ層とし
て機能する非ドープ砒化ガリウムの第１層１１が堆積さ
れる。第１層１１の厚さは１ミクロン以上であることが
好ましい。場合によっては、基板１０と第１層１１の間
に、インターフェースを挿入することが望ましいことも
ある。
て機能する非ドープ砒化ガリウムの第１層１１が堆積さ
れる。第１層１１の厚さは１ミクロン以上であることが
好ましい。場合によっては、基板１０と第１層１１の間
に、インターフェースを挿入することが望ましいことも
ある。
【００２２】次に、前記第１層１１の上に、第１クラッ
ド層として、厚さ１ミクロン以上の非ドープAlX Ga1-X
Asの第２層１２が堆積される。このクラッド層１２は、
活性層より大きなバンドギャップエネルギーを有し、ま
た活性層より小さい屈折率を有するように選ばれる。
ド層として、厚さ１ミクロン以上の非ドープAlX Ga1-X
Asの第２層１２が堆積される。このクラッド層１２は、
活性層より大きなバンドギャップエネルギーを有し、ま
た活性層より小さい屈折率を有するように選ばれる。
【００２３】次に、前記第２層１２の上に、走査装置の
活性領域として、半導体レーザー活性領域１３が堆積さ
れる。ダブルヘテロ構造（DH）レーザーの好ましい実施
例の場合は、レーザー活性領域１３自体を、GaAsの単一
層で構成することができる。また別の実施例の場合は、
量子井戸構造の一連の３つの層（AlX Ga1-X As、GaAs、
AlX Ga1-X As）またはそれ以上の数の層で構成すること
ができる。
活性領域として、半導体レーザー活性領域１３が堆積さ
れる。ダブルヘテロ構造（DH）レーザーの好ましい実施
例の場合は、レーザー活性領域１３自体を、GaAsの単一
層で構成することができる。また別の実施例の場合は、
量子井戸構造の一連の３つの層（AlX Ga1-X As、GaAs、
AlX Ga1-X As）またはそれ以上の数の層で構成すること
ができる。
【００２４】活性領域１３を３つの層で構成する場合の
実例として、クラッド層１２の近くでAlの割合が10％〜
50％で、最初のAlX Ga1-X As層の成長が始まり、GaAs層
の表面で、Alの割合が０％に減少する。このGaAs層の目
的は、半導体レーザーに光導波管を提供することにあ
る。半導体レーザー分野の専門家には周知のことである
が、もし導波構造の全厚さが２つの導波層の間の単一光
学モードを維持する程度であれば、導波層の厳密な組成
プロフィルは重要ではない。AlX Ga1-X Asの第３層は、
GaAs層の表面でAlの組成が０％で始まり、上面で50％ま
で増大する。
実例として、クラッド層１２の近くでAlの割合が10％〜
50％で、最初のAlX Ga1-X As層の成長が始まり、GaAs層
の表面で、Alの割合が０％に減少する。このGaAs層の目
的は、半導体レーザーに光導波管を提供することにあ
る。半導体レーザー分野の専門家には周知のことである
が、もし導波構造の全厚さが２つの導波層の間の単一光
学モードを維持する程度であれば、導波層の厳密な組成
プロフィルは重要ではない。AlX Ga1-X Asの第３層は、
GaAs層の表面でAlの組成が０％で始まり、上面で50％ま
で増大する。
【００２５】キャリヤの再結合は、層１２と層１４の間
にできたヘテロ構造のｐｎ接合に関係する活性領域１３
において起きる。走査装置に接続された電極を介してポ
ンピング電流を加えると、鏡面（図示せず）で得られる
共振器フィードバックにより、活性領域に放射伝播キャ
ビティが生じる。キャリヤの再結合によって活性領域１
３内に生じた放射は、上部電極の細長い延長部と平行
に、キャビティ内を伝播する。
にできたヘテロ構造のｐｎ接合に関係する活性領域１３
において起きる。走査装置に接続された電極を介してポ
ンピング電流を加えると、鏡面（図示せず）で得られる
共振器フィードバックにより、活性領域に放射伝播キャ
ビティが生じる。キャリヤの再結合によって活性領域１
３内に生じた放射は、上部電極の細長い延長部と平行
に、キャビティ内を伝播する。
【００２６】鏡面は、付加蒸着した鏡たとえば誘電体ス
タック鏡、またはこの分野で知られた食刻した鏡によっ
て得ることができる。
タック鏡、またはこの分野で知られた食刻した鏡によっ
て得ることができる。
【００２７】次に、活性領域１３の上に、第２クラッド
層として、AlX Ga1-X As半導体物質の層１４が堆積され
る。この第２クラッド層は活性領域１３より大きなバン
ドギャップエネルギーを有し、また活性領域より小さい
屈折率を有している。
層として、AlX Ga1-X As半導体物質の層１４が堆積され
る。この第２クラッド層は活性領域１３より大きなバン
ドギャップエネルギーを有し、また活性領域より小さい
屈折率を有している。
【００２８】次に、第２クラッド層１４の上に、接触層
１５がエビタキシャル成長によって形成される。この接
触層１５は、電極１６に対するオーム接触を容易にする
ため、ｐ型 GaAs が好ましい。電極１６は、接触層１５
の上に、金属層（一般には、クロム／金）を堆積させる
ことによって形成される。
１５がエビタキシャル成長によって形成される。この接
触層１５は、電極１６に対するオーム接触を容易にする
ため、ｐ型 GaAs が好ましい。電極１６は、接触層１５
の上に、金属層（一般には、クロム／金）を堆積させる
ことによって形成される。
【００２９】図２に、基板１０上に、活性層が上部クラ
ッド層と下部クラッド層の間にはさまれた多層構造４０
の別の実施例を示す。レーザー動作すなわち高効率の光
放出動作には、活性領域内で生じた電磁放射の大部分を
活性領域に閉じ込めておくことが必要である。このた
め、活性領域は、活性層の屈折率よりも小さい屈折率の
２つのクラッド層の間にはさまれる。
ッド層と下部クラッド層の間にはさまれた多層構造４０
の別の実施例を示す。レーザー動作すなわち高効率の光
放出動作には、活性領域内で生じた電磁放射の大部分を
活性領域に閉じ込めておくことが必要である。このた
め、活性領域は、活性層の屈折率よりも小さい屈折率の
２つのクラッド層の間にはさまれる。
【００３０】最初に、基板１０の上に、バッファ層とし
て機能する非ドープ砒化ガリウムの層４１が堆積され
る。第１層４１の厚さは、１ミクロン以上であることが
好ましい。
て機能する非ドープ砒化ガリウムの層４１が堆積され
る。第１層４１の厚さは、１ミクロン以上であることが
好ましい。
【００３１】次に、第１層４１の上に、第１クラッド層
として、厚さ１ミクロン以上の非ドープAlX Ga1-X Asの
第２層４２が堆積される。このクラッド層４２は、活性
層より大きなバンドギャップエネルギーを有し、また活
性層より小さい屈折率を有するように選定される。
として、厚さ１ミクロン以上の非ドープAlX Ga1-X Asの
第２層４２が堆積される。このクラッド層４２は、活性
層より大きなバンドギャップエネルギーを有し、また活
性層より小さい屈折率を有するように選定される。
【００３２】次に、第２層４２の上に、走査装置の活性
領域として、半導体レーザー活性領域４３が堆積され
る。ダブルヘテロ構造（DH）レーザーの好ましい実施例
の場合、レーザー活性領域４３自体を、一連の３つの層
で構成することができる。
領域として、半導体レーザー活性領域４３が堆積され
る。ダブルヘテロ構造（DH）レーザーの好ましい実施例
の場合、レーザー活性領域４３自体を、一連の３つの層
で構成することができる。
【００３３】キャリヤの再結合は、層４２と層４４の間
に形成されたヘテロ構造のｐｎ接合に関係する活性領域
４３内で起きる。電極を介してポンピング電流Ｉを加え
ると、鏡面（図示せず）によって得られる共振器フィー
ドバックにより、活性領域内に放射伝播キャビティが生
じる。キャリヤの再結合によって活性領域４３内に生じ
た放射は、このキャビティ内を電極の細長い延長部に対
し平行に伝播する。
に形成されたヘテロ構造のｐｎ接合に関係する活性領域
４３内で起きる。電極を介してポンピング電流Ｉを加え
ると、鏡面（図示せず）によって得られる共振器フィー
ドバックにより、活性領域内に放射伝播キャビティが生
じる。キャリヤの再結合によって活性領域４３内に生じ
た放射は、このキャビティ内を電極の細長い延長部に対
し平行に伝播する。
【００３４】鏡面は、付加蒸着した鏡たとえば誘電体ス
タック鏡、またはこの分野で知られた食刻した鏡によっ
て得ることができる。
タック鏡、またはこの分野で知られた食刻した鏡によっ
て得ることができる。
【００３５】次に、第２クラッド層４４の上に、エピタ
キシャル成長により接触層４５が形成される。この接触
層４５は電極（図示せず）に対するオーム接触を容易に
するため、ｐ型 GaAs が好ましい。次に、接触層４５の
上に、金属層（一般には、クロム／金）を堆積させるこ
とにより、電極が形成される。
キシャル成長により接触層４５が形成される。この接触
層４５は電極（図示せず）に対するオーム接触を容易に
するため、ｐ型 GaAs が好ましい。次に、接触層４５の
上に、金属層（一般には、クロム／金）を堆積させるこ
とにより、電極が形成される。
【００３６】図３は、バーコード読取り装置の基本的要
素を形成することができる、本発明の第１の実施例に係
る半導体構造を非常に単純化して示した斜視図である。
素を形成することができる、本発明の第１の実施例に係
る半導体構造を非常に単純化して示した斜視図である。
【００３７】基板１０は、多層構造２０すなわち半導体
レーザーダイオードを含む第１部分を有する。半導体レ
ーザーダイオードは、電圧が加わると、レーザービーム
２５を発生し、多層構造２０の端面２６から放出する。
図３の多層構造２０として、図１の多層構造２０を使用
することができるが、図２の多層構造４０や、その他の
構造も同様に使用することができる。
レーザーダイオードを含む第１部分を有する。半導体レ
ーザーダイオードは、電圧が加わると、レーザービーム
２５を発生し、多層構造２０の端面２６から放出する。
図３の多層構造２０として、図１の多層構造２０を使用
することができるが、図２の多層構造４０や、その他の
構造も同様に使用することができる。
【００３８】多層構造２０が発生したレーザービーム２
５は、自由空間を通って、基板１０上に作られた反射構
造３５へ伝播する。詳しく述べると、レーザービーム２
５は、次に説明する手段によって動かされる反射面２７
へ向けられる。反射面２７が動かされると、レーザービ
ーム２５が偏向されて、反射面２７で反射された光の通
路にある目標物の表面３２のバーコード記号３１を横断
する走査線または他のパターンが生成される。
５は、自由空間を通って、基板１０上に作られた反射構
造３５へ伝播する。詳しく述べると、レーザービーム２
５は、次に説明する手段によって動かされる反射面２７
へ向けられる。反射面２７が動かされると、レーザービ
ーム２５が偏向されて、反射面２７で反射された光の通
路にある目標物の表面３２のバーコード記号３１を横断
する走査線または他のパターンが生成される。
【００３９】好ましい実施例の場合、反射面２７は、基
板１０上に蒸着した圧電複合材料層２８，２９の上面に
設けた層である。複合材料層は、許容電気信号に応答す
る圧電材料の２つの層から成っている。最初に、基板１
０の表面に、柔軟な中間材料層３４たとえばガラス複合
材料が堆積される。次に、この層３４の上に、第１圧電
材料層２８が堆積され、その第２圧電材料層２８の上
に、第２圧電材料層２９が堆積される。柔軟な中間材料
層３４は、基板１０へ応力を伝達せずに、圧電材料層２
８，２９が相互に動くことを許す。圧電材料層２９に
は、電極Ｖ１が接続されており、圧電材料層２８には、
電極Ｖ２が接続されている。圧電材料層は、ＰＴＺとし
て知られる、ジルコン酸鉛とチタン酸鉛から成るものが
好ましい。
板１０上に蒸着した圧電複合材料層２８，２９の上面に
設けた層である。複合材料層は、許容電気信号に応答す
る圧電材料の２つの層から成っている。最初に、基板１
０の表面に、柔軟な中間材料層３４たとえばガラス複合
材料が堆積される。次に、この層３４の上に、第１圧電
材料層２８が堆積され、その第２圧電材料層２８の上
に、第２圧電材料層２９が堆積される。柔軟な中間材料
層３４は、基板１０へ応力を伝達せずに、圧電材料層２
８，２９が相互に動くことを許す。圧電材料層２９に
は、電極Ｖ１が接続されており、圧電材料層２８には、
電極Ｖ２が接続されている。圧電材料層は、ＰＴＺとし
て知られる、ジルコン酸鉛とチタン酸鉛から成るものが
好ましい。
【００４０】電極Ｖ１およびＶ２に電流が加わると、周
知のように、圧電材料層２８と２９の相対位置が変化
し、この結果反射面２７の向きが変わる。したがって、
電極Ｖ１およびＶ２に加えられた電気信号は、レーザー
ビーム２５の通路内の反射要素の位置を反復して周期的
に変化させることによって、レーザービーム２５を走査
ビーム３０へ変換する作用をする。走査ビーム３０は目
標物３２を反復して走査し、そこから反射される。
知のように、圧電材料層２８と２９の相対位置が変化
し、この結果反射面２７の向きが変わる。したがって、
電極Ｖ１およびＶ２に加えられた電気信号は、レーザー
ビーム２５の通路内の反射要素の位置を反復して周期的
に変化させることによって、レーザービーム２５を走査
ビーム３０へ変換する作用をする。走査ビーム３０は目
標物３２を反復して走査し、そこから反射される。
【００４１】反射面（層）の平面は、走査ビームが光路
に横たわる基準面３２の近くに置かれたバーコード記号
３１へ光路に沿って導かれ、比較的長い走査線３３に沿
って基準面３２の空間的隣接部分を走査するように、レ
ーザービーム２５に対し鋭角で配置されている。
に横たわる基準面３２の近くに置かれたバーコード記号
３１へ光路に沿って導かれ、比較的長い走査線３３に沿
って基準面３２の空間的隣接部分を走査するように、レ
ーザービーム２５に対し鋭角で配置されている。
【００４２】図４は、本発明の第２の実施例に係る半導
体構造を非常に単純化して示した斜視図である。図２と
同様に、半導体構造は、基板１０上に、多層構造２０、
すなわち電流が加わるとレーザービーム２５を発生する
半導体レーザーダイオードを含む第１部分を有する。
体構造を非常に単純化して示した斜視図である。図２と
同様に、半導体構造は、基板１０上に、多層構造２０、
すなわち電流が加わるとレーザービーム２５を発生する
半導体レーザーダイオードを含む第１部分を有する。
【００４３】レーザービーム２５は、基板１０上に配置
された多数の反射面５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，
５０ｅ，．．．へ向けられる。詳しく述べると、反射面
５０ａ，５０ｂ，．．．は、基板表面のピボット支柱５
１ａ，５１ｂ，．．．に取り付けられた超小型鏡であ
る。反射面５０ａ，５０ｂ，．．．は、制御電極５２，
５３，５４，．．．のパターンの上に間隔をおいて配置
されている。制御電極５２，５３，５４，．．．に反復
して周期的に電流が加えられると、反射面５０ａ，５０
ｂ，．．．がピボット支柱５１ａ，５１ｂ，．．．上で
回転する。反射面が比較小さい角度で旋回すると、反射
面に当たるレーザービーム２５の向きが変えられて、反
射ビーム２５ａ，２５ｂ，．．．になる。このレーザー
ビーム２５の運動により、反射ビームの通路にある目標
物上のバーコード記号３１を横断する走査線または他の
パターンが生じる。
された多数の反射面５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，
５０ｅ，．．．へ向けられる。詳しく述べると、反射面
５０ａ，５０ｂ，．．．は、基板表面のピボット支柱５
１ａ，５１ｂ，．．．に取り付けられた超小型鏡であ
る。反射面５０ａ，５０ｂ，．．．は、制御電極５２，
５３，５４，．．．のパターンの上に間隔をおいて配置
されている。制御電極５２，５３，５４，．．．に反復
して周期的に電流が加えられると、反射面５０ａ，５０
ｂ，．．．がピボット支柱５１ａ，５１ｂ，．．．上で
回転する。反射面が比較小さい角度で旋回すると、反射
面に当たるレーザービーム２５の向きが変えられて、反
射ビーム２５ａ，２５ｂ，．．．になる。このレーザー
ビーム２５の運動により、反射ビームの通路にある目標
物上のバーコード記号３１を横断する走査線または他の
パターンが生じる。
【００４４】本発明に係る半導体構造は、射出レーザー
ビーム用窓のある集積回路パッケージに実装して、他の
電子部品を有するプリント回路基板に取り付けることが
できる。このプリント回路基板は手持ち式スキャナ、卓
上ワークステーション、あるいは定置式スキャナに取り
付けることができる。好ましい実施例の場合、本発明に
係る半導体構造は出口窓のあるハウジングの中に取り付
けられる。走査ビーム３０はこの出口窓を通って、ハウ
ジングの外に置かれた目標物３２上のバーコード記号３
１に当たり、記号を横切って走査する。
ビーム用窓のある集積回路パッケージに実装して、他の
電子部品を有するプリント回路基板に取り付けることが
できる。このプリント回路基板は手持ち式スキャナ、卓
上ワークステーション、あるいは定置式スキャナに取り
付けることができる。好ましい実施例の場合、本発明に
係る半導体構造は出口窓のあるハウジングの中に取り付
けられる。走査ビーム３０はこの出口窓を通って、ハウ
ジングの外に置かれた目標物３２上のバーコード記号３
１に当たり、記号を横切って走査する。
【００４５】本発明の第３の実施例を説明する前に、本
発明に係る半導体構造の実装について説明する。
発明に係る半導体構造の実装について説明する。
【００４６】実例として、図５に、手持ち式レーザー走
査バーコード読取り装置に、本発明の半導体構造を実装
した場合を示す。図５の手持ち式読取り装置は、米国特
許第4,760,248 号に開示されているタイプであり、Symb
ol Technology Inc.から部品番号 LS 8100または LS 20
00として市販されているバーコード読取り装置に構造が
似ている。図５のバーコード読取り装置を作る場合に
は、上記の代わりに、または上記に追加して、米国特許
第4,387,297 号または同第4,409,470 号の特徴を利用し
てもよい。
査バーコード読取り装置に、本発明の半導体構造を実装
した場合を示す。図５の手持ち式読取り装置は、米国特
許第4,760,248 号に開示されているタイプであり、Symb
ol Technology Inc.から部品番号 LS 8100または LS 20
00として市販されているバーコード読取り装置に構造が
似ている。図５のバーコード読取り装置を作る場合に
は、上記の代わりに、または上記に追加して、米国特許
第4,387,297 号または同第4,409,470 号の特徴を利用し
てもよい。
【００４７】上記読取り装置の作用は次の通りである。
読取り装置１００の中で、通例、レーザーダイオードま
たは類似装置によって放出された射出レーザービーム１
５１は、読取り装置の前部から距離をおいて置かれたバ
ーコード記号に当たるように向けられる。射出レーザー
ビーム１５１は一定の線形パターンで走査される。使用
者は、この走査パターンが読み取る記号を横断するよう
に、手持ち式読取り装置を位置決めする。記号から反射
した光１５２は、装置内の光検出器１４６が検出して、
バーコードを識別するため処理される一連の電気信号を
発生する。読取り装置１００はピストルの銃把部形式の
握り部１５３をもつガンタイプの装置である。引き金式
スイッチ１５４は、使用者が読み取る記号に装置を向け
て、レーザーダイオードおよび検出器回路網を起動させ
るとき操作される。したがって、もし装置が自立電源方
式であれば、電池の寿命が延びる。軽量プラスチック製
ハウジング１５５の中に、レーザー光源、検出器１４
６、光学装置および信号処理回路網、中央処理装置(CP
U) １４０、電池１６２が入っている。ハウジング１５
５の前端にある光透過窓１５６は、レーザービーム１５
１が出ていくことを許し、反射した光１５２が入ること
を許す。読取り装置１００は、使用者が記号から離れた
位置から、すなわち記号に触れずに、すなわち記号を横
切って動かしながら、バーコード記号に狙いを定めるよ
うに設計されている。一般に、このタイプの手持ち式バ
ーコード読取り装置は、約数インチの範囲の中で使用す
るように指定されている。
読取り装置１００の中で、通例、レーザーダイオードま
たは類似装置によって放出された射出レーザービーム１
５１は、読取り装置の前部から距離をおいて置かれたバ
ーコード記号に当たるように向けられる。射出レーザー
ビーム１５１は一定の線形パターンで走査される。使用
者は、この走査パターンが読み取る記号を横断するよう
に、手持ち式読取り装置を位置決めする。記号から反射
した光１５２は、装置内の光検出器１４６が検出して、
バーコードを識別するため処理される一連の電気信号を
発生する。読取り装置１００はピストルの銃把部形式の
握り部１５３をもつガンタイプの装置である。引き金式
スイッチ１５４は、使用者が読み取る記号に装置を向け
て、レーザーダイオードおよび検出器回路網を起動させ
るとき操作される。したがって、もし装置が自立電源方
式であれば、電池の寿命が延びる。軽量プラスチック製
ハウジング１５５の中に、レーザー光源、検出器１４
６、光学装置および信号処理回路網、中央処理装置(CP
U) １４０、電池１６２が入っている。ハウジング１５
５の前端にある光透過窓１５６は、レーザービーム１５
１が出ていくことを許し、反射した光１５２が入ること
を許す。読取り装置１００は、使用者が記号から離れた
位置から、すなわち記号に触れずに、すなわち記号を横
切って動かしながら、バーコード記号に狙いを定めるよ
うに設計されている。一般に、このタイプの手持ち式バ
ーコード読取り装置は、約数インチの範囲の中で使用す
るように指定されている。
【００４８】図５に示すように、適当なレンズ１５７
（または多レンズ系）を使用して、走査ビームが平行光
線にされ、適当な基準面に置かれたバーコード記号に焦
点が合わされる。この同じレンズ１５７を使用して、反
射光１５２を結像させることができる。本発明に係る半
導体デバイスなどの走査光源１５８が設置されており、
引き金スイッチ１５４を操作すると、適当なビーム整形
構造によってレンズ１５７の軸線に光ビームが導入され
る。もし光源１５８が発生する光が非可視光線であれ
ば、光ビームをレンズ１５７と同軸の光路に導入するた
めに、照準光装置を光学系に設けることができる。照準
光はレーザービームと同様に操作される可視光線のスポ
ットを生成するので、もし必要ならば、走査を開始する
ため引き金スイッチ１５４を操作する前に、使用者は、
この可視光線スポットで、読取り装置をバーコード記号
に向けることができる。
（または多レンズ系）を使用して、走査ビームが平行光
線にされ、適当な基準面に置かれたバーコード記号に焦
点が合わされる。この同じレンズ１５７を使用して、反
射光１５２を結像させることができる。本発明に係る半
導体デバイスなどの走査光源１５８が設置されており、
引き金スイッチ１５４を操作すると、適当なビーム整形
構造によってレンズ１５７の軸線に光ビームが導入され
る。もし光源１５８が発生する光が非可視光線であれ
ば、光ビームをレンズ１５７と同軸の光路に導入するた
めに、照準光装置を光学系に設けることができる。照準
光はレーザービームと同様に操作される可視光線のスポ
ットを生成するので、もし必要ならば、走査を開始する
ため引き金スイッチ１５４を操作する前に、使用者は、
この可視光線スポットで、読取り装置をバーコード記号
に向けることができる。
【００４９】図６に、スキャナ全体をシリコン基板の上
に取り付けた、本発明の第３の実施例を示す。シリコン
基板２００は表面の一部分に GaAs から成る層２０１を
有する。層２０１の上面に、図１および図２に示した半
導体レーザーを構成する一連の層２０２がある。半導体
レーザーから出力されたレーザービームは、シリコン基
板２００の表面に配置された圧電式走査要素２０３へ向
けられる。走査要素２０３は、図３で説明した複合材料
２８，２９から成る走査要素と同じものでもよい。
に取り付けた、本発明の第３の実施例を示す。シリコン
基板２００は表面の一部分に GaAs から成る層２０１を
有する。層２０１の上面に、図１および図２に示した半
導体レーザーを構成する一連の層２０２がある。半導体
レーザーから出力されたレーザービームは、シリコン基
板２００の表面に配置された圧電式走査要素２０３へ向
けられる。走査要素２０３は、図３で説明した複合材料
２８，２９から成る走査要素と同じものでもよい。
【００５０】スキャナのその他の多数の要素も、図示の
ように、同じシリコン基板２００上に配置されている。
たとえば、半導体レーザー２０２の出力を測定するた
め、監視用フォトダイオード２０４をシリコン基板上に
設けることができる。また、集積回路マイクロコントロ
ーラ２０５、復号器２０６、ディジタイザ２０７、前置
増幅器２０８、フォトダイオード２０、レーザーダイオ
ードドライバー２１０、および圧電式走査要素ドライバ
ー２１１を、同じシリコン基板の表面に配置することが
できる。上記のすべての要素は基板の表面に設けたバス
電極２１２によって接続することができる。外部電線へ
接続したり、集積回路を実装するため、周知の接触パッ
ド２１３を基板２００の周辺に設けることができる。
ように、同じシリコン基板２００上に配置されている。
たとえば、半導体レーザー２０２の出力を測定するた
め、監視用フォトダイオード２０４をシリコン基板上に
設けることができる。また、集積回路マイクロコントロ
ーラ２０５、復号器２０６、ディジタイザ２０７、前置
増幅器２０８、フォトダイオード２０、レーザーダイオ
ードドライバー２１０、および圧電式走査要素ドライバ
ー２１１を、同じシリコン基板の表面に配置することが
できる。上記のすべての要素は基板の表面に設けたバス
電極２１２によって接続することができる。外部電線へ
接続したり、集積回路を実装するため、周知の接触パッ
ド２１３を基板２００の周辺に設けることができる。
【００５１】
【発明の効果】以上、線形バーコードすなわち１行のバ
ーコードを読み取るスキャナについて本発明を説明した
が、本発明は記載した実施例に限定されるものではな
く、より複雑な走査パターンにも、また Code 49や類似
の表示記号など、積み重ねたバーコード、すなわち二次
元バーコードにも使用することができる。また、本発明
の方法は、文字など、他の形式の表示から、または走査
する物品の表面の特徴から情報を得るさまざまなマシン
ビジョンすなわち光学式文字認識に使用することも考え
られる。
ーコードを読み取るスキャナについて本発明を説明した
が、本発明は記載した実施例に限定されるものではな
く、より複雑な走査パターンにも、また Code 49や類似
の表示記号など、積み重ねたバーコード、すなわち二次
元バーコードにも使用することができる。また、本発明
の方法は、文字など、他の形式の表示から、または走査
する物品の表面の特徴から情報を得るさまざまなマシン
ビジョンすなわち光学式文字認識に使用することも考え
られる。
【００５２】記載したすべての実施例において、スキャ
ナの要素を組み合わせて、非常にコンパクトな IC パッ
ケージすなわちモジュールにすることができる。そのよ
うなパッケージすなわちモジュールは、異なる形式のさ
まざまなデータ収集装置に、レーザー走査要素として互
換性をもって使用することができる。たとえば、手持ち
式スキャナに、または可撓アーム（すなわちテーブルの
一方から他方まで伸展する）に取り付けた、または天板
の下側に取り付けた、またはより複雑なデータ収集装置
のサブコンポーネントまたはサブアセンブリとして取り
付けた卓上スキャナに、前記モジュールを差し込んで使
用することができる。
ナの要素を組み合わせて、非常にコンパクトな IC パッ
ケージすなわちモジュールにすることができる。そのよ
うなパッケージすなわちモジュールは、異なる形式のさ
まざまなデータ収集装置に、レーザー走査要素として互
換性をもって使用することができる。たとえば、手持ち
式スキャナに、または可撓アーム（すなわちテーブルの
一方から他方まで伸展する）に取り付けた、または天板
の下側に取り付けた、またはより複雑なデータ収集装置
のサブコンポーネントまたはサブアセンブリとして取り
付けた卓上スキャナに、前記モジュールを差し込んで使
用することができる。
【００５３】また、上記の走査モジュールは、キーボー
ド、ディスプレイ、データ記憶装置、アプケーションソ
フトウェアやデータベースなどのコンポーネントを１つ
またはそれ以上備えた自立式データ収集装置に組み入れ
ることもできる。また、そのようなシステムは、データ
収集装置がモデムまたは ISDN インタフェースを介し
て、または携帯式端末から定置式受信装置への低パワー
無線放送によって、ローカルエリヤネットワークの他の
コンポーネントや電話交換ネットワークと通信すること
ができるように、通信インタフェースを備えることがで
きる。
ド、ディスプレイ、データ記憶装置、アプケーションソ
フトウェアやデータベースなどのコンポーネントを１つ
またはそれ以上備えた自立式データ収集装置に組み入れ
ることもできる。また、そのようなシステムは、データ
収集装置がモデムまたは ISDN インタフェースを介し
て、または携帯式端末から定置式受信装置への低パワー
無線放送によって、ローカルエリヤネットワークの他の
コンポーネントや電話交換ネットワークと通信すること
ができるように、通信インタフェースを備えることがで
きる。
【００５４】他の形式のスキャナや、記載した形式とは
異なるバーコード読取り装置に、上記の各特徴または２
つまたはそれ以上の特徴の組合せを有益に使用できるこ
とは理解されるであろう。
異なるバーコード読取り装置に、上記の各特徴または２
つまたはそれ以上の特徴の組合せを有益に使用できるこ
とは理解されるであろう。
【００５５】半導体基板または電気光学基板上に設けた
走査装置に発明を具体化した場合について説明したが、
本発明の範囲内でさまざまの修正物や構造上の変更を行
うことができるので、本発明の範囲は記載した構造に限
定されない。
走査装置に発明を具体化した場合について説明したが、
本発明の範囲内でさまざまの修正物や構造上の変更を行
うことができるので、本発明の範囲は記載した構造に限
定されない。
【００５６】さらに分析をしなくても、以上の説明で本
発明の要旨は完全に明らかであろうから、従来の技術か
らみて、本発明の独自の態様の本質的特徴を明白に構成
している特徴を省略せずに、本発明をさまざまな用途に
容易に適合させることができる。したがって、そのよう
な適合は、特許請求の範囲の目的および均等の範囲の中
に含まれるべきものである。
発明の要旨は完全に明らかであろうから、従来の技術か
らみて、本発明の独自の態様の本質的特徴を明白に構成
している特徴を省略せずに、本発明をさまざまな用途に
容易に適合させることができる。したがって、そのよう
な適合は、特許請求の範囲の目的および均等の範囲の中
に含まれるべきものである。
【図１】本発明に係る走査装置の半導体レーザー部分を
具現する半導体構造の一部分を単純化して示した拡大断
面図である。
具現する半導体構造の一部分を単純化して示した拡大断
面図である。
【図２】本発明に係る走査装置の半導体レーザー部分を
具現する図１の構造とは異なる半導体構造の一部分を単
純化して示した拡大断面図である。
具現する図１の構造とは異なる半導体構造の一部分を単
純化して示した拡大断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る半導体構造を単純
化して示した斜視図である。
化して示した斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る半導体構造を単純
化して示した斜視図である。
化して示した斜視図である。
【図５】本発明の係る半導体構造を組み入れた手持ち式
スキャナを単純化して示した断面図である。
スキャナを単純化して示した断面図である。
【図６】本発明の第３の実施例に係る半導体デバイスを
単純化して示した斜視図である。
単純化して示した斜視図である。
１０ 基板 １１ バッファ層 １２ 第１クラッド層 １３ 活性層 １４ 第２クラッド層 １５ 接触層 １６ 電極 ２０ 多層構造 ２５ レーザービーム ２６ 端面 ２７ 反射面 ２８，２９ 圧電複合材料層 ３０ 走査ビーム ３１ バーコード記号 ３２ 目標物の表面 ３３ 走査線 ３４ 柔軟な中間材料層 ３５ 反射構造 ４０ 多層構造 ４１ バッファ層 ４２ 第１クラッド層 ４３ 活性層 ４４ 第２クラッド層 ４５ 接触層 ５０ａ，５０ｂ，．． 反射面 ５１ａ，５０ｂ，．． ピボット支柱 ５２，５３，５４，．． 制御電極 １４０ CPU １４６ 光検出器 １００ 読取り装置 １５１ 出ていく光ビーム １５２ 入ってくる反射光 １５３ 銃把部 １５４ 引き金式スイッチ １５５ ハウジング １５６ 光透過窓 １５７ レンズ １５８ 走査光源 １６２ 電池 ２００ シリコン基板 ２０１ バッファ層 ２０２ 図１および図２に示した多層構造 ２０３ 圧電式走査要素 ２０４ 監視用フォトダイオード ２０５ マイクロコントローラ ２０６ 復号器 ２０７ ディジタイザ ２０８ 前置増幅器 ２０９ フォトダイオード ２１０ レーザーダイオードドライバ ２１１ 圧電式走査要素ドライバ ２１２ バス電極 Ｖ1 ，Ｖ2 電極
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06K 7/10 G02B 26/10 104
Claims (11)
- 【請求項１】 基板、 前記基板上に半導体の隆起部として形成されていて、前
記基板表面にほぼ平行なレーザービームを一端から発生
するレーザービーム発生手段、前記基板上の前記半導体の隆起部の前記一端に対向する
端部を有する第２の隆起部、および 前記基板上に、レー
ザービームの通路内に位置するように該第２の隆起部の
前記端部に支持されていて、レーザービームを反復して
周期的に動かすことにより走査ビームを作り、その走査
ビームで目標物を反復して走査し、そこから反射させる
走査手段、から成り、 前記走査手段は、前記基板上の前記第２の隆起部の前記
端部上に前記レーザービームの通路に対し斜め方向に配
置された反射物質層を有しており、 前記反射物質層は、電気信号に応じて前記反射物質層の
傾斜角を変化させることによってレーザービームを走査
させる、第１および第２圧電材料層上に支持された こと
を特徴とするレーザー走査装置。 - 【請求項２】 前記圧電材料はジルコン酸鉛とチタン酸
鉛から成ることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 基板上に集積したレーザー走査装置を製
造する方法であって、 基板を準備するステップ、 前記基板上に、レーザービームを発生する第１構造を作
るステップ、およびレーザービームを反復して周期的に
動かすことによって走査ビームを作り、その走査ビーム
で目標物を反復して走査し、そこから反射させる作用を
する第２構造をレーザービームの通路内に作るステッ
プ、 から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項４】 前記第２構造を作るステップは、前記基
板上に反射物質層を堆積させるステップから成り、レー
ザービームが前記光路に横たわる基準面の近くに置かれ
た表示へ前記光路に沿って導かれ、比較的長い走査線に
沿って基準面の空間的隣接部分を走査するように、前記
反射物質層の平面はレーザービームに対し鋭角で配置さ
れていることを特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 前記反射物質層を堆積するステップは、
許容電気信号に応じて前記反射物質層の位置を変化させ
ることによってレーザービームを走査線に沿って導く第
１および第２圧電物質層を堆積させるステップを含むこ
とを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記圧電物質はジルコン酸鉛とチタン酸
鉛から成ることを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記第１構造を作るステップは半導体レ
ーザーを作るステップであることを特徴とする請求項３
に記載の方法。 - 【請求項８】 前記第２構造を作るステップは、前記基
板に取り付けられた、反射物質の表面をもつ要素を作る
ステップであり、レーザービームが前記表面から反射さ
れ、光路に横たわる表示へ光路に沿って導かれ、比較的
長い走査線に沿って基準面の空間的隣接部分を走査する
ように、前記表面の平面はレーザービームに対し鋭角で
配置されていることを特徴とする請求項３に記載の方
法。 - 【請求項９】 前記要素はピボット軸で前記基板に取り
付けられており、前記走査手段は、さらに、前記要素に
接続された電極を有しており、前記走査手段は前記電極
に加えられた許容電気信号に応じて前記要素の位置を変
化させることによって、前記要素から反射されるレーザ
ービームの方向を変えることを特徴とする請求項８に記
載の方法。 - 【請求項１０】 前記許容電気信号は前記要素を旋回さ
せる作用をすることを特徴とする請求項９に記載の方
法。 - 【請求項１１】 前記反射要素は向かい合った両隅の所
で旋回する平坦な正方形の金属板であることを特徴とす
る請求項１０に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US53087990A | 1990-05-29 | 1990-05-29 | |
| US530879 | 1990-05-29 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124360A JPH06124360A (ja) | 1994-05-06 |
| JP2854422B2 true JP2854422B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=24115352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3040159A Expired - Fee Related JP2854422B2 (ja) | 1990-05-29 | 1991-03-06 | 基板上に集積したレーザー走査装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0459025B1 (ja) |
| JP (1) | JP2854422B2 (ja) |
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| DE4442976A1 (de) * | 1994-12-02 | 1996-06-05 | Thomson Brandt Gmbh | Vorrichtung zur berührungslosen optischen Abtastung von Informationen bei der Aufzeichnung auf und/oder Wiedergabe von einem Aufzeichnungsträger mit Aufzeichnungsspuren |
| DE69632882T2 (de) * | 1995-02-27 | 2005-07-14 | Symbol Technologies, Inc. | Abtastmodul für einen optischen Abtaster |
| JP3209877B2 (ja) * | 1995-03-31 | 2001-09-17 | アルプス電気株式会社 | 光学読み取り装置 |
| DE102018127627B4 (de) | 2018-11-06 | 2020-08-20 | Sick Ag | Optoelektronische Sensorvorrichtung |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4387297B1 (en) * | 1980-02-29 | 1995-09-12 | Symbol Technologies Inc | Portable laser scanning system and scanning methods |
| US4360921A (en) * | 1980-09-17 | 1982-11-23 | Xerox Corporation | Monolithic laser scanning device |
| JPS61129893A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-17 | Omron Tateisi Electronics Co | 光偏向素子 |
| GB2175705B (en) * | 1985-05-24 | 1989-04-19 | Stc Plc | Dirigible reflector and mounting made of crystal material |
| JPS626575A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-13 | Brother Ind Ltd | 光学読取装置 |
| JPS63199480A (ja) * | 1987-02-16 | 1988-08-17 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ走査装置 |
| JP2721386B2 (ja) * | 1989-02-28 | 1998-03-04 | キヤノン株式会社 | 走査光学装置 |
| EP0446364B1 (en) * | 1989-09-18 | 1996-04-24 | Fujitsu Limited | Laser scanner for bar code reader |
-
1990
- 1990-07-19 CA CA 2021519 patent/CA2021519C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-06 DE DE1990632953 patent/DE69032953T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-06 EP EP90123469A patent/EP0459025B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3040159A patent/JP2854422B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| DE69032953D1 (de) | 1999-03-25 |
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| JPH06124360A (ja) | 1994-05-06 |
| EP0459025A2 (en) | 1991-12-04 |
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