JPH01236387A - バーコード読み取り方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 各種物品の包装に印刷または添付されたバーコードをホ
ロウィンド方式の読み取り装置により読み取るバーコー
ド読み取り方式に関し、半導体レーザの発振波長にモー
ドホップが発生しても誤読み取りの発生を防止すること
ができるバーコード読み取り方式を提供することを目的
とし、 光源に半導体レーザを使用し、該半導体レーザからのレ
ーザ光の走査にホログラムを使用したノλ−コード読み
取り方式において、該半導体レーザの発振部にモードホ
ップ検出部を設けると共に、該モードホップ検出部から
の出力が導かれて所定時間禁止信号を出力する禁止信号
発生部と、該禁止信号発生部の出力が入力されると共に
咳レーザ光で読み取ったバーコードからの読み取り信号
が人力されるゲート部とを設け、該モードホップ検出部
からのモードホップ検出信号が出力されるときは、該バ
ーコードからの読み取り信号を無効にするよう構成する
。

［産業上の利用分野］ 本発明は各種物品の包装に印刷または添付されたバーコ
ードをホロウィンド方式の読み取り装置により読み取る
バーコード読み取り方式に関する。

近年、バーコードを各種物品の包装に付して支払いカウ
ンタにおいて読み取ることにより計算処理を行う店舗が
増加している。その場合、固定式のホロウィンド方式（
ホログラムの窓を通してバーコードがスキャンされる方
式）によるバーコード読み取り装置が用いられ、読み取
り用の光源として従来はヘリウム・ネオンレーザ管が広
く使用されている。ところが、ヘリウム・ネオンレーザ
管を使用する装置は大型であるため、最近のユーザから
の小型化の要望に答えることができない点が問題であっ
た。これを改善するものとして最近バーコード読み取り
用に使用可能な半導体レーザが開発されたが、半導体レ
ーザにも特性上の問題があり、その解決が望まれている
。

［従来の技術］ 従来の固定式のホロウィンド方式によるバーコード読み
取り装置の概略構成図を第３図に示す。

この構成を説明すると、ヘリウム・ネオン管のレーザ発
振器４３から発生したレーザ光線は五角形の回転ポリゴ
ンミラー４４で反射され三面ミラー４２に進み、そこで
反射されて底面ミラー４５に進みそこからホロウィンド
ウ４１に入射してホログラムにより回折してバーコード
ラベル（または商品の包装）に達してバーコードをスキ
ャンする。そのバーコードラベルからの反射光はホロウ
ィンド４１を通って出射光と同じ経路を逆方向に戻り凹
面ミラー４６において検知器４７に向けて反射される。

検知器４７は補助レンズで集光されたレーザの反射光を
検知して読み取り回路４Ｂに出力を供給する。ホロウィ
ンドは３方向に備えられ、これらの各方向へは回転ポリ
ゴンミラー４４の回転の角度により順次レーザ光のスキ
ャンが行われ、これらの走査のサイクルは１秒間に約１
０００回である。

上記の従来の構成では、レーザ光をヘリウム・ネオン管
により発生するが、装置が大型になるため、これを半導
体レーザにより置き換えることが望まれていたが、従来
の半導体レーザによれば、発振波長が約７８０ｎｍ（ナ
ノメートル）と、ヘリウム・ネオン管の波長（６３３ｎ
ｍ）に比べて長かったため、例えば、ある種の青い色で
印刷されたバーコードを読み取ることができなかった（
長い波長で読み取ると、青色と白色の反射率が同程度に
なって、読み取れない）。

ところが、最近波長の短い（６５０〜６８００ｍ）半導
体レーザが開発され、そのような半導体レーザをバーコ
ードの読み取りに使用できるので、バーコード読み取り
装置の小型化が検討されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の波長の短い半導体レーザを用いてホロウィンド方
式によりバーコードを読み取る場合に問題となるモード
ホップについて、第４図に示された半導体レーザのモー
ドホップの作用説明図を参照しつつ説明する。

半導体レーザは温度の変化に対して発振波長が第４図イ
、に示すように、一定の温度範囲内では殆ど変化しない
が、その一定の温度を越えると発振波長が不連続に変化
す、る現象が複数の温度で階段的に発生する。この現象
はモードホップと称され、半導体レーザの固有の欠点と
なっている。

他方、ホログラムは入射光を回折する特性を持つが、そ
の回折角度は入射光の波長により変化するため、バーコ
ードの読み取りに悪影響を与える。

具体的にはホロウィンド方式の場合、第４図口。

に示すように、光源からの波長λ１のレーザ光線がホロ
グラム（第３図のホロウィンド）に入射して、ホログラ
ム内で回折しく１）のような角度で光が出射している時
に、温度変化により半導体レーザの発振波長がλ８　（
λ１くλ２）に変化すると、ホログラムから出射する光
が（２）のように変化する。このような変化がバーコー
ドをスキャンしている途中で生ずると、第４図ハ、に示
すような、モードホップによるビームの途切れが発生す
る。

このビームの途切れにより、読み取り幅が第４図二、に
示すように変動する。この図の場合、本来の白の読み取
り幅しに対してｂｌだけ白のコードを長いものと読み誤
り、いわゆる誤読が発生する原因となり得る。このバー
コードの誤読は店舗での使用する上で信用に係わる問題
である。

但し、モードホップが発生することを防止する手段とし
て、従来からペルチェ素子を使って半導体レーザ自体の
温度を一定に保つように制御するという方法があるが、
装置が高価になると同時に’ＡＮがその制御のために大
きくなるという問題があった。

本発明は半導体レーザの発振波長にモードホップが発生
しても誤読み取りの発生を防止することができるバーコ
ード読み取り方式を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 不発明の原理的構成図を第１図に示す。

第１図の１０は半導体レーザ発振部、１１はモードホッ
プ検出部、１２は禁止信号発生部、１３はゲート部を表
す。

本発明は半導体レーザの発振器のモードホップ検出部に
よりモードホップを検出し、その検出出力によりその時
以後の読み取りデータを無効化して、バーコードの読み
取りデータとして利用しないことにより誤読み取りを防
止するものである。

［作用コ 半導体レーザ発振部１０からは読み取り用のレーザ光が
発光し、その一方でモードホップ検出部１１において発
振波長のモードホップ現象の発生の検出を行う。発光さ
れたレーザ光はバーコードを走査してその反射光は受信
光として増幅された後ディジタル信号（２値信号）に変
換されてゲート部１３に入力される。

ゲート部１３にはモードホップ検出部１１からの出力が
接続され、モードホップが検出されるとその出力により
禁止信号発生部１２が駆動されて一定時間持続する信号
がゲート部１３の他の入力に供給された読み取り信号の
入力を禁止制御する。

モードホップ検出部１１から出力が発生しない時はゲー
ト部１３は何らの制御を行わずに、信号を通過させる。

モードホップ検出部１１においてモードホップを検出し
た場合は、ディジタル信号の検出時点から一定時間長（
バーコードの符号構成として不自然な長さ）だけ、“０
”　（または“１゛）状態を保持することにより、その
データはバーコードデータとして識別されず、誤読み取
りされない。

［実施例］ 本発明の実施例構成図を第２図（ａｌに、モードホップ
検出回路の具体的構成図を第２図（ｂ）に、実施例の要
部の信号波形を第２図（Ｃ）にそれぞれ示す。

第２図（ａｌにおいて、２０はモードホップ検出回路、
２１はバーコード信号検出回路、２２はＡ／Ｄ変換回路
、２３はゲート回路、２４はデコーダ回路、２５は出力
回路を表す。

モードホップ検出回路２０の具体的構成は第２図［ｂｌ
に示されており、その内容について説明する。

この回路はレーザ・ダイオードにおいてモードホップが
発生するとノイズが発生するので、それを検出すること
を原理とする。すなわち、レーザ・ダイオードから発振
されたレーザ光は読み取りのために出力されるとともに
レーザ・ダイオードと一体で封入されているフォトダイ
オードにより検知されて電気信号に変換され、増幅器３
１で増幅されコンデンサにより直流分をカントされ、交
流信号成分（ノイズ成分）だけが比較部３２．３３に供
給される。各比較部において予め設定された一定の参照
電圧値（ｖｒ　、−Ｖ、）と比較して、フォトダイオー
ドの出力信号がそれらの間の電圧なら出力信号が発生し
ないが（モードホップによるノイズではない）、それら
のレベルの範囲外の場合には、“１゛信号が発生して、
オア回路３４を介してモードホップ検出出力を外部に供
給する。

次に第２図（ａｌの構成の動作を説明すると、バーコー
ド信号検出回路２１では受信した光信号を検出して、増
幅した後Ａ／Ｄ変換回路２２に送出し、Ａ／Ｄ変換回路
２２では入力信号を２植体号に変換し、その出力の例を
示すと第２図（Ｃ１の■に示すとおりである。ゲート回
路２３ではＡ／Ｄ変換回路２２から受は取った２植体号
をアンド回路２３２の一方の入力に供給する。

上記のモードホップ検出回路２０の出力の例を示すと第
２図（Ｃ１の■の波形となる。この出力はゲート回路２
３のモノステーブル・マルチバイブレーク２３１（Ｍ、
Ｍ、で表示、以下ＭＭ回路という）へ入力する。周知の
ようにＭＭ回路は駆動信号が入力されると回路定数によ
り設定された時間Ｔの間持続する信号出力を発生する。

このＭＭ回路２３１の出力信号はアンド回路２３２の禁
止入力に供給され、モードホップ検出回路２０によりモ
ードホップが検出されると一定時間のあいだアンド回路
２３２を閉じて出力を“０”状態に維持する。このアン
ド回路２３２の出力波形の例を示すと第２図（ｃ＋の■
のようになる。

このゲート回路２３の出力は次にデコーダ回路２４に供
給され、この回路で入力された信号は従来と同様の技術
によりデコードされ数値データに変換され、出力回路に
供給される。このデコーダ回路２４において、モードホ
、ブ発生時に出力される第２図（Ｃ１の■に示すような
波形の信号を受は取ると、正しいバーコードデータとし
て認識できないので、読み取りデータとしては出力回路
２５へ出力されない。

［発明の効果］ 本発明によれば、装置が大型で高価になるペルチェ素子
を使うことなく半導体レーザのモードホップにより発生
するバーコードの誤読を簡単な構成により防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図（ａｌは本発明
の実施例構成図、第２図（１））はモードホップ検出回
路の具体的構成図、第２図（Ｃ１は実施例の要部の信号
波形図、第３図は従来の固定式バーコード読み取り装置
の概略構成図、第４図は半導体レーザのモードホップの
作用説明図である。 第１図中、 ｌＯ二半導体レしザ発振部 １１：モードホップ横出部 １２：禁止信号発生部 １３：ゲート部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源に半導体レーザを使用し、該半導体レーザからのレ
   ーザ光の走査にホログラムを使用したバーコード読み取
   り方式において、 該半導体レーザの発振部（１０）にモードホップ検出部
   （１１）を設けると共に、該モードホップ検出部（１１
   ）からの出力が導かれて所定時間禁止信号を出力する禁
   止信号発生部（１２）と、該禁止信号発生部（１２）の
   出力が入力されると共に該レーザ光で読み取ったバーコ
   ードからの読み取り信号が入力されるゲート部（１３）
   とを設け、 該モードホップ検出部（１１）からのモードホップ検出
   信号が出力されるときは、該バーコードからの読み取り
   信号を無効にすることを特徴とするバーコード読み取り
   方式。