JPH0528294A - Semiconductor laser light source device and bar code reader - Google Patents
Semiconductor laser light source device and bar code readerInfo
- Publication number
- JPH0528294A JPH0528294A JP3179611A JP17961191A JPH0528294A JP H0528294 A JPH0528294 A JP H0528294A JP 3179611 A JP3179611 A JP 3179611A JP 17961191 A JP17961191 A JP 17961191A JP H0528294 A JPH0528294 A JP H0528294A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- mode
- light source
- source device
- laser beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザを用いた
半導体レーザ光源装置に関する。バーコード読取装置や
レーザプリンタ装置に対しては、小型で低価格であるこ
とが要望されており、このため、レーザビームの走査機
構などの機械的な可動部分をはじめ各部の小型化が必要
とされている。これに応じて、レーザプリンタ装置にお
いては、He−Neレーザなどの気体レーザに代えて、赤外
線半導体レーザを用いた光源装置を採用することによ
り、装置全体の小型化が実現されている。一方、赤外線
では読みにくいバーコードが付けられた商品などが多数
市販されているため、バーコード読取装置の光源として
は可視光源が適しており、赤外線半導体レーザを用いる
ことによって光走査装置を小型化する方法は適用されて
いなかった。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser light source device using a semiconductor laser. For bar code readers and laser printers, there is a demand for small size and low price. Therefore, it is necessary to miniaturize each part including mechanically movable parts such as a laser beam scanning mechanism. Has been done. In response to this, in the laser printer device, a light source device using an infrared semiconductor laser is adopted instead of a gas laser such as a He—Ne laser, whereby the miniaturization of the entire device is realized. On the other hand, since many products with barcodes that are difficult to read with infrared rays are on the market, a visible light source is suitable as the light source for the barcode reader, and the infrared semiconductor laser is used to reduce the size of the optical scanning device. The method to do was not applied.
【0002】しかし、近年、発振波長700nm以下の可
視光の半導体レーザが製品化されたことから、半導体レ
ーザを用いた光源装置を採用し、バーコード読取装置全
体の小型化および低価格化を図ることが要望されてい
る。However, since a semiconductor laser of visible light having an oscillation wavelength of 700 nm or less has been commercialized in recent years, a light source device using a semiconductor laser is adopted to reduce the size and cost of the entire bar code reader. Is required.
【0003】[0003]
【従来の技術】図14,図15に、従来のバーコード読
取装置の構成を示す。図14において、He−Neレーザか
ら射出したレーザビームは、凹面鏡503に設けられた
開口部を介してポリゴンミラー504に入射し、このポ
リゴンミラー504の回転に応じて、図15に示すよう
に、パターン合成ミラー505a,505b,505c
を順に走査する。これらのパターン合成ミラー505a
〜505cによって反射されたレーザビームが、ミラー
506によって反射されて読取窓に取り付けられた固定
ホログラム507に入射し(図14参照)、この固定ホ
ログラム507の回折作用により折り曲げられ、図16
に示すように様々な走査パターンを描きながら、商品な
どの物体131に付けられたバーコード132を照明す
る構成となっている。また、このバーコードによって散
乱された光の一部は、図14に点線で示すように、上述
したレーザビームの光路を逆進して凹面鏡503に入射
し、この凹面鏡503とミラー541によって光検出器
542に導かれ、この光検出器542の出力の変化に基
づいて、読取処理部543が上述したバーコード132
を読み取る構成となっている。14 and 15 show the structure of a conventional bar code reading device. In FIG. 14, the laser beam emitted from the He-Ne laser enters the polygon mirror 504 through the opening provided in the concave mirror 503, and according to the rotation of the polygon mirror 504, as shown in FIG. Pattern synthesis mirrors 505a, 505b, 505c
Are sequentially scanned. These pattern synthesis mirrors 505a
The laser beam reflected by ˜505c is reflected by the mirror 506 and is incident on the fixed hologram 507 attached to the reading window (see FIG. 14), and is bent by the diffraction action of the fixed hologram 507.
As shown in FIG. 3, the barcode 132 attached to the object 131 such as a product is illuminated while drawing various scanning patterns. Also, a part of the light scattered by this bar code travels backward in the optical path of the laser beam described above and enters the concave mirror 503, as shown by the dotted line in FIG. 14, and the concave mirror 503 and the mirror 541 detect light. Based on the change in the output of the photodetector 542, the reading processing unit 543 causes the barcode 132 to be transmitted.
Is configured to read.
【0004】この構成は、読取窓に固定されたホログラ
ムの回折作用によって、読取窓に垂直な方向の走査パタ
ーン(図16において、矢印Aで示す)を得ることによ
り、バーコード読取装置の薄型化を図ったものであり、
ホロウインド方式と呼ばれている。また、上述した固定
ホログラム507に結像機能を持たせることにより、バ
ーコード132からの散乱光を効率的に光検出器542
に集光することを可能としている。In this structure, the scanning pattern (indicated by the arrow A in FIG. 16) in the direction perpendicular to the reading window is obtained by the diffracting action of the hologram fixed to the reading window, thereby reducing the thickness of the bar code reading apparatus. Is intended
It is called the hollowed method. Further, the fixed hologram 507 described above is provided with an image forming function, so that the scattered light from the barcode 132 can be efficiently detected by the photodetector 542.
It is possible to focus on.
【0005】また、円周方向に複数の異なるパターンを
有するホログラムを備えた円盤(以下、ホログラムディ
スクと称する)をモータで回転させ、このホログラムデ
ィスクにレーザビームを入射することによってレーザビ
ームを走査する方式もあり、ホログラムディスク方式と
呼ばれている。Further, a disk provided with a hologram having a plurality of different patterns in the circumferential direction (hereinafter referred to as a hologram disk) is rotated by a motor, and a laser beam is incident on the hologram disk to scan the laser beam. There is also a system, which is called the hologram disc system.
【0006】図17にホログラムディスク方式のバーコ
ード読取装置の構成を示す。図17において、レーザビ
ームは、集光レンズ641に設けられた開口部を介して
入射し、ミラー601によって折り曲げられてホログラ
ムディスク602に入射する。このホログラムディスク
602には、ホログラムディスク602の半径方向との
角度を連続的に変化させながら、ホログラムディスク6
02の斜め下方にレーザビームを回折させるパターンを
有するホログラムが備えられている。FIG. 17 shows the configuration of a hologram disc type bar code reader. In FIG. 17, the laser beam enters through the opening provided in the condenser lens 641, is bent by the mirror 601, and enters the hologram disk 602. The hologram disc 602 has a structure in which the hologram disc 602 is continuously changed in angle with the radial direction of the hologram disc 602.
A hologram having a pattern for diffracting the laser beam is provided obliquely below 02.
【0007】従って、ホログラムディスク602を回転
させることにより、レーザビームは、数枚のパターン合
成ミラー603を順に走査し、これらのパターン合成ミ
ラー603によって反射された後に、ミラー604によ
って撥ね上げられ、読取窓605を介して射出される。
通常、3枚〜5枚のパターン合成ミラー603が備えら
れているが、図においては、1枚のパターン合成ミラー
603を代表して示した。Therefore, by rotating the hologram disc 602, the laser beam sequentially scans several pattern synthesizing mirrors 603, is reflected by these pattern synthesizing mirrors 603, and then is repelled by the mirror 604 and read. It is ejected through the window 605.
Normally, three to five pattern synthesizing mirrors 603 are provided, but in the figure, one pattern synthesizing mirror 603 is shown as a representative.
【0008】これにより、上述したホロウインド方式と
同様に、様々な走査パターンが得られ、これらの走査パ
ターンを描いて走査されるレーザビームによって物体1
31上のバーコード132が照明される。また、このバ
ーコード132によって散乱された光の一部は、図17
に点線で示すように上述した光路を逆進し、集光レンズ
641によって光検出器642に集光されており、この
光検出器642の出力に基づいて、読取処理部643が
上述したバーコードを読み取る構成となっている。As a result, similar to the above-mentioned hollow-line method, various scanning patterns are obtained, and the object 1 is scanned by the laser beam drawing these scanning patterns.
The bar code 132 on 31 is illuminated. In addition, a part of the light scattered by the barcode 132 is shown in FIG.
As shown by the dotted line in FIG. 1, the optical path is reversely traveled, and the light is condensed on the photodetector 642 by the condensing lens 641. Based on the output of the photodetector 642, the reading processing unit 643 causes the bar code described above. Is configured to read.
【0009】ここで、ホログラムには、上述した回折作
用とともに結像作用をも持たせることが可能であるの
で、走査手段としてホログラムディスク402を用いる
ことにより、別に結像光学系を設けて、読取窓から射出
するレーザビームを絞る必要がなくなり、光走査装置を
小型化することができる。Here, since it is possible for the hologram to have an image forming action as well as the above-mentioned diffracting action, by using the hologram disk 402 as the scanning means, a separate image forming optical system is provided and reading is performed. It is not necessary to narrow down the laser beam emitted from the window, and the optical scanning device can be downsized.
【0010】また、このホログラムディスク方式の光走
査装置は、レーザプリンタ装置にも用いられている。図
18に、レーザビームプリンタ装置の構成を示す。The hologram disk type optical scanning device is also used in a laser printer device. FIG. 18 shows the configuration of the laser beam printer device.
【0011】図18において、半導体レーザ701から
射出した光は、コリメータレンズ702によってビーム
に整形された後に、ホログラムディスク703の下面に
斜めに入射する構成となっている。このホログラムディ
スク703の回折作用によって、上述したレーザビーム
は斜め上方に折り曲げられるとともに、ホログラムディ
スク703の回転に応じて、その円周の接線方向(図1
8において矢印Bで示した)に走査される。更に、ホロ
グラムディスク703に設けた各ホログラムは、上述し
た回折作用とともに結像作用を持っており、斜め上方に
折り曲げられたレーザビームを感光ドラム704上で結
像して、感光ドラム704上で鮮明な画像を得る構成と
なっている。In FIG. 18, the light emitted from the semiconductor laser 701 is shaped into a beam by the collimator lens 702 and then obliquely enters the lower surface of the hologram disk 703. Due to the diffracting action of this hologram disc 703, the above-mentioned laser beam is bent obliquely upward, and in accordance with the rotation of the hologram disc 703, the tangential direction of its circumference (see FIG. 1).
8 indicated by arrow B). Further, each hologram provided on the hologram disk 703 has an image forming action in addition to the above-described diffracting action, and a laser beam bent obliquely upward is imaged on the photosensitive drum 704 and sharp on the photosensitive drum 704. It is configured to obtain various images.
【0012】このように、旧来、ポリゴンミラーやガル
バノミラーなどの走査素子と固定ミラーおよびレンズな
どの結像用光学系からなっていた走査機構をホログラム
を利用したビーム走査機構に置き換えることにより、バ
ーコード読取装置やレーザビームプリンタ装置の小型化
が実現されている。As described above, by replacing the scanning mechanism, which has conventionally been composed of a scanning element such as a polygon mirror or a galvanometer mirror, and an imaging optical system such as a fixed mirror and a lens, with a beam scanning mechanism using a hologram, The code reader and the laser beam printer have been downsized.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うにビーム走査機構の小型化が実現されたことにより、
光源として用いられているHe−Neレーザの発振管の直径
が相対的に大きくなっており、バーコード読取装置の寸
法が、このHe−Neレーザの発振管の大きさによって制限
されるまでになっている。従って、バーコード読取装置
を更に小型化するためには、光源として、可視光半導体
レーザを採用する必要がある。By the way, since the downsizing of the beam scanning mechanism is realized as described above,
The diameter of the oscillation tube of the He-Ne laser used as a light source is relatively large, and the size of the bar code reader is limited by the size of the oscillation tube of the He-Ne laser. ing. Therefore, in order to further reduce the size of the bar code reader, it is necessary to use a visible light semiconductor laser as a light source.
【0014】しかしながら、発振波長が700nm以下の
半導体レーザ(以下、単に半導体レーザと称する)は、
温度変化や出力の変化に応じて発振モードが変化し、発
振波長が変化する性質を持っている。例えば、半導体レ
ーザの温度が温度Ti から温度Ti+1 に変化すると、発
振モードが発振モードiから発振モードi+1に遷移
し、これにより、図19に示すように、発振波長は波長
λi から波長λi+1 に変化する。また、温度Ti から温
度Ti+1 に変化する途中では、2つの発振モードが並び
立つモード競合状態となり、この状態においては、2つ
の発振モードに対応する波長の光が同時に射出される。However, a semiconductor laser having an oscillation wavelength of 700 nm or less (hereinafter simply referred to as a semiconductor laser) is
It has the property that the oscillation mode changes according to temperature changes and output changes, and the oscillation wavelength changes. For example, when the temperature of the semiconductor laser changes from the temperature T i to the temperature T i + 1 , the oscillation mode transits from the oscillation mode i to the oscillation mode i + 1, which causes the oscillation wavelength to be the wavelength λ i as shown in FIG. To the wavelength λ i + 1 . Further, in the course of changing from the temperature T i to the temperature T i + 1 , there is a mode competition state in which two oscillation modes are lined up, and in this state, lights having wavelengths corresponding to the two oscillation modes are simultaneously emitted.
【0015】一方、上述したホログラムを利用したビー
ム走査機構は、レーザビームの波長が一定であることを
前提としている。これは、レーザビームの方向を偏向す
るために利用している回折作用が、非常に波長依存性の
高い作用だからである。On the other hand, the beam scanning mechanism using the hologram described above is premised on that the wavelength of the laser beam is constant. This is because the diffractive action used to deflect the direction of the laser beam has a very high wavelength dependence.
【0016】例えば、図18に示したレーザビームプリ
ンタのホログラムディスク703に入射するレーザビー
ムの波長が波長λi から波長λi+1 に変化すると、図1
8に点線で示すように、ホログラムディスク703を射
出するレーザビームの方向が変化し、感光ドラム704
上での結像位置がずれてしまう。また、上述したような
モード競合状態となると、実質的にレーザビームのビー
ム径が拡がることになるため、感光ドラム704上での
像がぼけてしまう。[0016] For example, when the wavelength of the laser beam incident on the hologram disk 703 of the laser beam printer shown in FIG. 18 is changed from the wavelength lambda i of the wavelength lambda i + 1, 1
8, the direction of the laser beam emitted from the hologram disk 703 changes, and the photosensitive drum 704
The image forming position on the top is displaced. Further, in the mode competition state as described above, the beam diameter of the laser beam is substantially expanded, so that the image on the photosensitive drum 704 is blurred.
【0017】図14,図17に示したバーコード読取装
置においても同様であるが、バーコード読取装置におい
ては、レーザビームが描く走査パターンの位置に対して
は比較的大きい誤差が許されるので、主に、モード競合
状態によってレーザビームのビーム径が拡がることが問
題となる。特に、ホロウインド方式のバーコード読取装
置においては、図20に示すように、モード競合状態に
おいてはビーム径が走査方向に拡がって分解能が低下す
るため、バーコードの読取精度が著しく劣化してしま
う。The same applies to the bar code reader shown in FIGS. 14 and 17, but in the bar code reader, a relatively large error is allowed with respect to the position of the scanning pattern drawn by the laser beam. The main problem is that the beam diameter of the laser beam expands due to mode competition. In particular, in a hollow-line type bar code reading apparatus, as shown in FIG. 20, in a mode competition state, the beam diameter spreads in the scanning direction and the resolution decreases, so the bar code reading accuracy deteriorates significantly. .
【0018】従って、光源を単に半導体レーザに置き換
えただけでは、半導体レーザの不安定性のために上述し
たような様々な問題点が生じ、装置の小型化と引換え
に、読取精度や印刷品質が犠牲となってしまう。Therefore, if the light source is simply replaced with the semiconductor laser, the various problems described above occur due to the instability of the semiconductor laser, and the reading accuracy and the print quality are sacrificed in exchange for the downsizing of the apparatus. Will be.
【0019】他方、半導体レーザの単一の発振モードに
固定して使用するための技術としては、半導体レーザに
ペルチェ素子などの温度制御素子を隣接させ、半導体レ
ーザの温度を一定に保つ方法が知られている。しかし、
半導体レーザの各素子間にはばらつきがあるため、上述
した発振モードの遷移が起こる温度は、半導体レーザ素
子によってまちまちである。このため、ペルチェ素子に
設定する温度を一律に決定すると、半導体レーザの状態
をモード競合状態に固定してしまう可能性がある。ま
た、半導体レーザの駆動回路とは別に、ペルチェ素子を
駆動するための回路が必要となり、光源装置の回路規模
が増大してしまう。On the other hand, as a technique for fixing and using a single oscillation mode of a semiconductor laser, there is known a method in which a temperature control element such as a Peltier element is arranged adjacent to the semiconductor laser to keep the temperature of the semiconductor laser constant. Has been. But,
Since there are variations among the elements of the semiconductor laser, the temperature at which the above-mentioned oscillation mode transition occurs varies depending on the semiconductor laser element. Therefore, if the temperature set in the Peltier device is uniformly determined, the state of the semiconductor laser may be fixed to the mode competition state. In addition, a circuit for driving the Peltier device is required in addition to the drive circuit for the semiconductor laser, which increases the circuit scale of the light source device.
【0020】本発明は、半導体レーザを単一モードで安
定に発振可能とする半導体レーザ光源装置を提供するこ
とを目的とする。また、この光源装置を適用して小型の
バーコード読取装置を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser light source device capable of stably oscillating a semiconductor laser in a single mode. It is another object of the present invention to provide a small barcode reader by applying this light source device.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】図1は、請求項1の半導
体レーザ光源装置の構成を示す図である。請求項1の発
明は、半導体レーザ101から射出するレーザビームの
一部を分離して、モード検出用レーザビームとして射出
する分離手段111と、 モード検出用レーザビームに
含まれる光の波長に基づいて、半導体レーザ101の発
振モードを判別するモード判別手段112と、モード判
別手段112による判別結果に応じて、半導体レーザ1
01に供給する駆動電流を変更して、半導体レーザ10
1の発振モードを目標とする発振モードに制御する制御
手段113とを備えたことを特徴とする。FIG. 1 is a diagram showing a structure of a semiconductor laser light source device according to a first aspect of the present invention. The invention according to claim 1 is based on a separating means 111 for separating a part of a laser beam emitted from the semiconductor laser 101 and emitting it as a mode detecting laser beam, and a wavelength of light included in the mode detecting laser beam. , The semiconductor laser 1 according to the mode determination means 112 for determining the oscillation mode of the semiconductor laser 101 and the determination result by the mode determination means 112.
Drive current supplied to the semiconductor laser 10
The control means 113 for controlling the first oscillation mode to the target oscillation mode is provided.
【0022】図2は、請求項2ないし請求項4の半導体
レーザ光源装置の構成を示す図である。請求項2の発明
は、半導体レーザ101から射出するレーザビームの一
部を分離して、モード検出用レーザビームとして射出す
る分離手段111と、モード検出用レーザビームに含ま
れる光の波長に基づいて、半導体レーザ101のモード
競合状態を検出する検出手段121と、検出手段121
による検出結果に応じて、半導体レーザ101に供給す
る駆動電流を変更して、半導体レーザ101の発振モー
ドを制御する制御手段122を備えたことを特徴とす
る。FIG. 2 is a diagram showing the structure of the semiconductor laser light source device according to the second to fourth aspects. According to a second aspect of the present invention, based on the separation means 111 that separates a part of the laser beam emitted from the semiconductor laser 101 and emits it as a mode detection laser beam, and the wavelength of the light included in the mode detection laser beam. A detecting means 121 for detecting the mode competition state of the semiconductor laser 101, and a detecting means 121.
The control means 122 is provided for controlling the oscillation mode of the semiconductor laser 101 by changing the drive current supplied to the semiconductor laser 101 in accordance with the detection result of the semiconductor laser 101.
【0023】請求項3の発明は、請求項2に記載の半導
体レーザ光源装置において、制御手段122が、通常
は、所定の基準電流を半導体レーザ101に供給し、モ
ード競合状態が検出されてから所定の時間だけ、基準電
流とは異なる所定の駆動電流を半導体レーザ101に供
給する構成であることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser light source device according to the second aspect, the control means 122 normally supplies a predetermined reference current to the semiconductor laser 101, and after a mode conflict state is detected. A feature is that a predetermined drive current different from the reference current is supplied to the semiconductor laser 101 only for a predetermined time.
【0024】請求項4の発明は、請求項2に記載の半導
体レーザ光源装置において、制御手段122が、モード
競合状態が検出されるごとに、基準電流とこの基準電流
とは異なる所定の駆動電流とを切り換えて半導体レーザ
101に供給する構成であることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor laser light source device according to the second aspect, the control means 122 causes a reference current and a predetermined drive current different from the reference current each time a mode conflict state is detected. And is switched to supply to the semiconductor laser 101.
【0025】図3は、請求項5のバーコード読取装置の
構成を示す図である。請求項5の発明は、請求項2に記
載の半導体レーザ光源装置110と、半導体レーザ光源
装置110から入射したレーザビームをその波長に応じ
て走査して、物体131に付されたバーコード132を
照明するビーム走査機構133と、バーコード132か
らの散乱光の強度変化に基づいて、バーコードの読取処
理を行う読取手段134とを備えたことを特徴とする。FIG. 3 is a view showing the arrangement of the bar code reading apparatus according to claim 5. The invention of claim 5 scans the semiconductor laser light source device 110 according to claim 2 and a laser beam incident from the semiconductor laser light source device 110 in accordance with its wavelength, and displays a bar code 132 attached to an object 131. A beam scanning mechanism 133 for illuminating and a reading means 134 for performing a barcode reading process based on the intensity change of the scattered light from the barcode 132 are provided.
【0026】[0026]
【作用】請求項1の発明は、分離手段111が分離した
モード検出用レーザビームの波長に基づいて、モード判
別手段112が半導体レーザ101の発振モードを判別
し、この判別結果に応じて、制御手段113が半導体レ
ーザ101に供給する駆動電流を変更することにより、
半導体レーザ101の光出力を制御して、半導体レーザ
101の発振モードを目標とする発振モードに安定化す
ることができる。According to the invention of claim 1, the mode discriminating means 112 discriminates the oscillation mode of the semiconductor laser 101 based on the wavelength of the mode detecting laser beam separated by the separating means 111, and the control is carried out according to the discrimination result. By changing the drive current supplied to the semiconductor laser 101 by the means 113,
The optical output of the semiconductor laser 101 can be controlled to stabilize the oscillation mode of the semiconductor laser 101 to a target oscillation mode.
【0027】請求項2の発明は、分離手段111が分離
したモード検出用レーザビームの波長に基づいて、検出
手段121がモード競合状態を検出し、制御手段122
が、この検出結果に応じて駆動電流を変更することによ
り、半導体レーザ101の光出力を変動させ、モード競
合状態から脱出させることができる。According to the second aspect of the invention, the detecting means 121 detects the mode competition state based on the wavelength of the mode detecting laser beam separated by the separating means 111, and the controlling means 122.
However, by changing the drive current according to the detection result, it is possible to change the optical output of the semiconductor laser 101 and escape from the mode competition state.
【0028】また、制御手段122が、モード競合状態
が検出されてから所定の時間だけ所定の駆動電流を半導
体レーザ101に供給することにより、所定のエネルギ
ー変化を半導体レーザ101に与えて、モード競合状態
から脱出させ、単一モードで発振させることができる。Further, the control means 122 supplies a predetermined drive current to the semiconductor laser 101 for a predetermined time after the mode competition state is detected, thereby giving a predetermined energy change to the semiconductor laser 101 to perform the mode competition. It is possible to escape from the state and oscillate in a single mode.
【0029】また、制御手段122が、モード競合状態
が検出されるごとに基準電流と所定の駆動電流とを切り
換えることにより、所定のエネルギー変化を半導体レー
ザ101に与えて、モード競合状態から脱出させ、単一
モードで発振させることができる。Further, the control means 122 switches the reference current and the predetermined drive current every time when the mode conflict state is detected, thereby giving a predetermined energy change to the semiconductor laser 101 to escape from the mode conflict state. , Can be oscillated in a single mode.
【0030】請求項5の発明は、半導体レーザ光源装置
110により、単一モードで発振している半導体レーザ
101からのレーザビームが射出されるので、ビーム走
査機構133が有する波長依存性にかかわらず、細く絞
られたレーザビームで物体131上のバーコード132
を照明することができる。したがって、読取手段134
は、バーコード132からの散乱光の強度変化に基づい
て、従来と同等の精度でバーコード132を読み取るこ
とができ、読取精度を犠牲にすることなく、バーコード
読取装置の小型化を図ることができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the semiconductor laser light source device 110 emits the laser beam from the semiconductor laser 101 oscillating in a single mode, regardless of the wavelength dependence of the beam scanning mechanism 133. , A bar code 132 on an object 131 with a finely focused laser beam
Can be illuminated. Therefore, the reading means 134
Is capable of reading the bar code 132 with the same accuracy as the conventional one based on the intensity change of the scattered light from the bar code 132, and the size of the bar code reader can be reduced without sacrificing the reading accuracy. You can
【0031】[0031]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図4は、請求項1の半導体レーザ光
源装置の実施例構成を示す。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 4 shows the configuration of an embodiment of the semiconductor laser light source device according to claim 1.
【0032】図4において、半導体レーザ光源装置は、
半導体レーザ(LD)101からのレーザ光をコリメー
タレンズ702によって整形して得られるレーザビーム
を射出する構成となっている。In FIG. 4, the semiconductor laser light source device is
The laser beam from the semiconductor laser (LD) 101 is shaped by a collimator lens 702 to emit a laser beam.
【0033】また、上述したレーザビームの一部は、図
4において点線で示すように、分離手段111に相当す
るホログラム211によって回折され、CCDアレイ2
12の受光面上に結像する構成となっている。以下、ホ
ログラム211によって回折されたレーザビームをモー
ド検出用レーザビームと称する。A part of the laser beam described above is diffracted by the hologram 211 corresponding to the separating means 111, as shown by the dotted line in FIG.
An image is formed on 12 light receiving surfaces. Hereinafter, the laser beam diffracted by the hologram 211 is referred to as a mode detection laser beam.
【0034】ここで、ホログラム211による回折角
は、入射するレーザビームの波長に依存するので、半導
体レーザ101が発振モードi(波長λi )で発振して
いるときと発振モードi+1(波長λi+1 )で発振して
いるときとでは、図5に示すように、モード検出用レー
ザビームの結像位置はCCDアレイ212上のそれぞれ
別の位置となる。従って、モード検出用レーザビームの
結像位置からその波長を得ることができ、この波長に対
応する発振モードを判別することができる。Since the diffraction angle of the hologram 211 depends on the wavelength of the incident laser beam, the semiconductor laser 101 oscillates in the oscillation mode i (wavelength λ i ) and the oscillation mode i + 1 (wavelength λ i). When oscillating at +1 ), as shown in FIG. 5, the imaging position of the mode detecting laser beam is different on the CCD array 212. Therefore, the wavelength can be obtained from the imaging position of the mode detecting laser beam, and the oscillation mode corresponding to this wavelength can be determined.
【0035】例えば、半導体レーザ101が各発振モー
ドで発振しているときのモード検出用レーザビームがC
CDアレイ212の対応する素子上で結像するように、
上述したホログラム211とCCDアレイ212とを配
置し、ピーク検出部213により、CCDアレイ212
の各素子の中から出力がピーク値をとる素子を結像位置
として検出すればよい。また、この場合は、ピーク検出
部213によって得られる素子の番号に対応する発振モ
ードを判別結果として出力する構成とすればよい。For example, the laser beam for mode detection when the semiconductor laser 101 is oscillating in each oscillation mode is C
As imaged on the corresponding elements of the CD array 212,
The hologram 211 and the CCD array 212 described above are arranged, and the peak detector 213 causes the CCD array 212 to operate.
The element whose output has a peak value may be detected as the imaging position from among the elements. In this case, the oscillation mode corresponding to the element number obtained by the peak detector 213 may be output as the determination result.
【0036】このようにして、ホログラム211とCC
Dアレイ212とピーク検出部213とにより、モード
検出手段112の機能を実現することができる。なお、
分離手段111としてビームスプリッタを用い、モード
検出手段112において、分光器などを用いてモード検
出用レーザビームを分光する構成としてもよい。In this way, the hologram 211 and the CC
The D array 212 and the peak detector 213 can realize the function of the mode detector 112. In addition,
A beam splitter may be used as the separating unit 111, and the mode detecting unit 112 may be configured to disperse the mode detecting laser beam using a spectroscope or the like.
【0037】また、図4において、比較回路221とド
ライバ回路222とは、制御手段113に相当するもの
であり、比較回路221が、上述した判別結果と所定の
閾値とを比較し、この比較結果に応じて、ドライバ回路
222が、半導体レーザ101に供給する駆動電流の変
更する構成となっている。Further, in FIG. 4, the comparison circuit 221 and the driver circuit 222 correspond to the control means 113, and the comparison circuit 221 compares the above-mentioned discrimination result with a predetermined threshold value, and the comparison result. Accordingly, the driver circuit 222 is configured to change the drive current supplied to the semiconductor laser 101.
【0038】例えば、比較回路221に、所定の発振モ
ードでの波長に対応するCCDアレイ212の素子の番
号を閾値として設定しておき、この比較回路221によ
り、入力された測定結果が上述した閾値と一致しないと
されたときに、ドライバ回路222が、発振モードのず
れが発生したと判断して駆動電流を変更すればよい。For example, the number of the element of the CCD array 212 corresponding to the wavelength in the predetermined oscillation mode is set as the threshold value in the comparison circuit 221, and the input measurement result by the comparison circuit 221 is set to the above-mentioned threshold value. If it does not match with the above, the driver circuit 222 may determine that the oscillation mode shift has occurred and change the drive current.
【0039】このようにして、モード判別手段112に
よる判別結果に応じて、半導体レーザ101に供給する
駆動電流を変更することができ、これにより、半導体レ
ーザ101の光出力を変化させて、半導体レーザ101
の発振モードを制御することができる。In this way, the drive current supplied to the semiconductor laser 101 can be changed according to the discrimination result by the mode discrimination means 112, whereby the optical output of the semiconductor laser 101 is changed and the semiconductor laser is changed. 101
Oscillation mode can be controlled.
【0040】特に、ドライバ回路222が、上述した比
較回路221によって検出された発振モードのずれの方
向に応じて、駆動電流を増大あるいは減少することによ
り、半導体レーザ101を所定の発振モードに固定した
状態で安定に発振させることができる。In particular, the driver circuit 222 fixes the semiconductor laser 101 in a predetermined oscillation mode by increasing or decreasing the drive current according to the direction of the deviation of the oscillation mode detected by the above-mentioned comparison circuit 221. It can oscillate stably in the state.
【0041】このようにして、波長700nm以下の可視
光半導体レーザを用いて安定した発振波長が得られる半
導体レーザ光源装置を実現することができる。また、ド
ライバ回路222は、半導体レーザ101を駆動するた
めに不可欠な要素であり、このドライバ回路222を利
用して半導体レーザ101の発振モードを制御する構成
とすることにより、ペルチェ素子を用いた場合に比べて
ハードウェア量の増大を抑えて、低価格化および小型化
を図ることができる。In this way, a semiconductor laser light source device that can obtain a stable oscillation wavelength using a visible light semiconductor laser having a wavelength of 700 nm or less can be realized. Further, the driver circuit 222 is an indispensable element for driving the semiconductor laser 101, and by using the driver circuit 222 to control the oscillation mode of the semiconductor laser 101, a Peltier element is used. It is possible to suppress an increase in the amount of hardware as compared with, and to achieve cost reduction and downsizing.
【0042】この半導体レーザ光源装置は、図18に示
したレーザビームプリンタ装置のように、半導体レーザ
の発振モード変化によるレーザビームの走査位置のずれ
およびビーム径の拡がりを許さない装置に適している。This semiconductor laser light source device is suitable for a device such as the laser beam printer device shown in FIG. 18, which does not allow the deviation of the scanning position of the laser beam and the expansion of the beam diameter due to the change of the oscillation mode of the semiconductor laser. .
【0043】図6に、図4に示した半導体レーザ光源装
置を適用したレーザビームプリンタ装置の実施例構成図
を示す。図6において、レーザビームプリンタ装置は、
従来のレーザビームプリンタ装置(図18参照)に、分
離手段111に相当するホログラム221と、このホロ
グラム211とCCDアレイ212とピーク検出部21
3とからなるモード判別手段112と、比較回路221
とドライバ回路222とからなる制御手段113とを付
加し、このドライバ回路222が、半導体レーザ101
に駆動電流を供給する構成となっている。FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a laser beam printer to which the semiconductor laser light source device shown in FIG. 4 is applied. In FIG. 6, the laser beam printer device is
A conventional laser beam printer (see FIG. 18) has a hologram 221, which corresponds to the separating means 111, the hologram 211, the CCD array 212, and the peak detector 21.
3 and the mode discriminating means 112 and the comparison circuit 221.
A control means 113 including a driver circuit 222 and a driver circuit 222 is added, and the driver circuit 222 includes the semiconductor laser 101.
The drive current is supplied to the.
【0044】この場合は、ホログラム211をコリメー
タレンズ702とホログラムディスク703との間に配
置し、上述した実施例と同様に、このホログラム211
によって回折されたモード検出用レーザビームに交差す
る位置にCCDアレイ212を配置すればよい。In this case, the hologram 211 is arranged between the collimator lens 702 and the hologram disc 703, and the hologram 211 is arranged in the same manner as in the above-mentioned embodiment.
The CCD array 212 may be arranged at a position that intersects the mode-detecting laser beam diffracted by.
【0045】これにより、上述したようにして、モード
判別手段112と制御手段113とによって半導体レー
ザ101の出力を制御して、半導体レーザ101の発振
モードを所定の発振モードに安定化させることができる
ので、感光ドラム704上でのレーザビームの走査位置
のずれおよび像のぼけを防ぐことができる。したがっ
て、従来のように、発振モードの変動に伴う波長変動を
光学系で補償する必要はなく、光学系の設計を容易とし
て、レーザビームプリンタ装置の低価格化を図ることが
できる。As a result, as described above, the output of the semiconductor laser 101 can be controlled by the mode discriminating means 112 and the control means 113 to stabilize the oscillation mode of the semiconductor laser 101 to a predetermined oscillation mode. Therefore, it is possible to prevent the deviation of the scanning position of the laser beam on the photosensitive drum 704 and the blurring of the image. Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to compensate for the wavelength variation due to the variation of the oscillation mode by the optical system, the design of the optical system can be facilitated, and the cost of the laser beam printer can be reduced.
【0046】一方、バーコード読取装置に半導体レーザ
光源装置を適用する場合は、上述したレーザビームプリ
ンタ装置の場合とは違って、モード競合状態のみを回避
すればよく、所定の発振モードに固定する制御を行う必
要はない。On the other hand, when the semiconductor laser light source device is applied to the bar code reading device, unlike the above-described laser beam printer device, it is sufficient to avoid only the mode competition state and the oscillation mode is fixed to a predetermined oscillation mode. No control is needed.
【0047】以下、半導体レーザ光源装置において、モ
ード競合状態を回避する方法について説明する。図7に
請求項2の半導体レーザ光源装置の実施例構成図を示
す。A method of avoiding the mode competition state in the semiconductor laser light source device will be described below. FIG. 7 shows a configuration diagram of an embodiment of the semiconductor laser light source device of claim 2.
【0048】図7において、半導体レーザ光源装置は、
図4に示した半導体レーザ光源装置と同様に、半導体レ
ーザ101から射出されるレーザ光からホログラム21
1を用いてモード検出用レーザビームを分離して、CC
Dアレイ212上に結像する構成となっている。In FIG. 7, the semiconductor laser light source device is
Similar to the semiconductor laser light source device shown in FIG. 4, the hologram 21 is converted from the laser light emitted from the semiconductor laser 101.
1 to separate the mode detection laser beam,
An image is formed on the D array 212.
【0049】また、図7において、このホログラム21
1とCCDアレイ212と比較回路321と判定回路3
22とは、検出手段121を形成しており、比較回路3
21が、CCDアレイ212の各素子の出力と所定の閾
値とを順次に比較し、判定回路322が、この比較回路
321により、複数の素子の出力が上述した閾値を超え
たか否かを判定する構成となっている。Further, in FIG. 7, this hologram 21
1, CCD array 212, comparison circuit 321, and determination circuit 3
The reference numeral 22 forms a detection means 121, and the comparison circuit 3
21 sequentially compares the output of each element of the CCD array 212 with a predetermined threshold value, and the determination circuit 322 determines by the comparison circuit 321 whether the outputs of the plurality of elements have exceeded the above-mentioned threshold values. It is composed.
【0050】ここで、上述した閾値として、CCDアレ
イ212の雑音レベルよりも充分に大きい値を比較回路
321に設定しておけば、この閾値を超える出力が得ら
れるCCDアレイ212の素子は、モード検出用レーザ
ビームの結像位置に対応する素子のみである。従って、
該当する素子が複数あるということは、モード検出用レ
ーザビームには、複数の発振モードに対応する波長の光
が含まれていること、即ち、半導体レーザ101がモー
ド競合状態であることを示している。Here, if a value that is sufficiently larger than the noise level of the CCD array 212 is set in the comparison circuit 321 as the above-mentioned threshold value, the element of the CCD array 212 that obtains an output exceeding this threshold value is set to the mode. Only the element corresponding to the image formation position of the detection laser beam. Therefore,
The fact that there are a plurality of corresponding elements means that the mode detection laser beam contains light having wavelengths corresponding to a plurality of oscillation modes, that is, that the semiconductor laser 101 is in a mode competition state. There is.
【0051】従って、上述した判定回路322は、複数
の素子の出力が閾値を超えたか否かを例えばそれぞれ論
理“1”,論理“0”で示し、この判定結果をモード競
合状態を検出した旨の検出結果として制御手段122に
相当するドライバ回路323に送出すればよい。Therefore, the above-mentioned judgment circuit 322 indicates whether the outputs of the plurality of elements have exceeded the threshold value by, for example, logic "1" and logic "0", respectively, and the judgment result indicates that the mode conflict state is detected. It may be sent to the driver circuit 323 corresponding to the control means 122 as the detection result of the above.
【0052】この検出結果に応じて、ドライバ回路32
3が半導体レーザ101に供給する駆動電流を変更する
ことにより、半導体レーザ101の光出力が変動し、モ
ード競合状態から脱出させることができる。In accordance with the detection result, the driver circuit 32
By changing the driving current supplied to the semiconductor laser 101 by the laser diode 3, the optical output of the semiconductor laser 101 changes, and the mode competition state can be escaped.
【0053】このようにして、モード競合状態の検出に
応じて、モード競合状態から脱出させる発振モード制御
が可能となるので、半導体レーザ101を単一モードに
保つことができ、不安定な性質を有する可視光半導体レ
ーザを用いて、安定な半導体レーザ光源装置を実現する
ことができる。In this way, it is possible to control the oscillation mode to escape from the mode competition state in accordance with the detection of the mode competition state, so that the semiconductor laser 101 can be kept in a single mode and unstable characteristics can be obtained. A stable semiconductor laser light source device can be realized by using the visible light semiconductor laser.
【0054】次に、上述した制御手段122による駆動
電流の制御方法について具体的に説明する。図8に、請
求項3の制御手段122の実施例構成図を示す。Next, the method of controlling the drive current by the above-mentioned control means 122 will be concretely described. FIG. 8 shows a block diagram of an embodiment of the control means 122 of claim 3.
【0055】図8において、制御手段122は、検出手
段121によって得られる検出結果に応じて切換信号を
生成する切換信号生成回路420と、切換信号に応じ
て、基準電流I0 と別の所定の駆動電流I1 とを切換出
力するドライバ回路424とを備えて構成されている。In FIG. 8, the control means 122 has a switching signal generating circuit 420 for generating a switching signal according to the detection result obtained by the detecting means 121, and a predetermined predetermined current different from the reference current I 0 according to the switching signal. A driver circuit 424 for switching and outputting the drive current I 1 is provided.
【0056】上述したように、検出手段121により、
モード競合状態が検出されたか否かが論理“1”および
論理“0”で示される場合は、図8に示すように、アン
ドゲート421とD型フリップフロップ422とタイマ
423とから切換信号生成回路420を形成すればよ
い。この場合は、切換信号生成回路420は、クロック
信号の入力に応じて、上述した検出手段121による検
出結果を読み込んで、D型フリップフロップ422の出
力を切換信号として出力する構成となっている。また、
タイマ423は、アンドゲート421の出力の立ち上が
りに同期して動作を開始し、所定の時間τ後に、上述し
たD型フリップフロップ422をクリアする構成となっ
ている。また、ドライバ回路424は、切換信号として
論理“0”が入力されたときに基準電流I0 を出力し、
論理“1”が入力されたときに所定の駆動電流I1 を出
力して半導体レーザ101に供給する構成とすればよ
い。As described above, by the detecting means 121,
When it is indicated by the logic "1" and the logic "0" whether or not the mode race condition is detected, as shown in FIG. 8, the switching signal generation circuit is composed of the AND gate 421, the D-type flip-flop 422 and the timer 423. 420 may be formed. In this case, the switching signal generation circuit 420 is configured to read the detection result of the detection means 121 described above according to the input of the clock signal and output the output of the D-type flip-flop 422 as the switching signal. Also,
The timer 423 is configured to start operation in synchronization with the rising edge of the output of the AND gate 421, and to clear the D flip-flop 422 described above after a predetermined time τ. Further, the driver circuit 424 outputs the reference current I 0 when the logic “0” is input as the switching signal,
A predetermined drive current I 1 may be output and supplied to the semiconductor laser 101 when the logic “1” is input.
【0057】これにより、通常は基準電流I0 を半導体
レーザ101に供給し、モード競合状態の検出に応じ
て、所定の時間τだけ所定の駆動電流I1 を供給するこ
とができ、これに応じて、半導体レーザ101の光出力
は、図9に示すように変化する。但し、図9において、
光出力P0 は基準電流I0 に対応する光出力であり、光
出力P1 と駆動電流I1 に対応する光出力である。As a result, the reference current I 0 is normally supplied to the semiconductor laser 101, and the predetermined drive current I 1 can be supplied for the predetermined time τ in accordance with the detection of the mode competition state. Then, the optical output of the semiconductor laser 101 changes as shown in FIG. However, in FIG.
The optical output P 0 is an optical output corresponding to the reference current I 0 , and is an optical output corresponding to the optical output P 1 and the drive current I 1 .
【0058】ここで、上述したタイマ423にセットす
る時間τは、(P1−P0 )×τで表されるエネルギー
が、半導体レーザ101がモード競合状態から脱出する
ために必要なエネルギーに相当するように決定すればよ
い。この場合は、ドライバ回路424からの駆動電流に
応じて、半導体レーザ101が光出力P1 を放射してい
る間に、半導体レーザ101はモード競合状態を脱出し
て単一モードとなり、その後はこの単一モードに対応す
る波長の光出力P0 を放射する。また、上述したクロッ
ク信号としては、この時間τより充分長い周期を持つク
ロック信号を切換信号生成回路420に入力すればよ
い。Here, the time τ set in the timer 423 described above is such that the energy represented by (P 1 −P 0 ) × τ is equivalent to the energy required for the semiconductor laser 101 to escape from the mode competition state. You can decide to do so. In this case, according to the drive current from the driver circuit 424, while the semiconductor laser 101 emits the optical output P 1 , the semiconductor laser 101 escapes from the mode competition state and becomes the single mode, and thereafter, It emits a light output P 0 of a wavelength corresponding to a single mode. As the above-mentioned clock signal, a clock signal having a period sufficiently longer than this time τ may be input to the switching signal generation circuit 420.
【0059】この場合は、ドライバ回路424におい
て、駆動電流I0 ,I1 を切換出力すればよいので、駆
動電流を連続的に変化させる構成を備える必要がなく、
ドライバ回路の構成を簡単とすることができる。また、
切換信号生成回路421は、上述したように簡単な論理
回路で実現することができるので、回路規模を増大させ
ることなく、安定な半導体レーザ光源装置を実現するこ
とができる。In this case, since the drive currents I 0 and I 1 can be switched and output in the driver circuit 424, it is not necessary to have a configuration for continuously changing the drive current,
The configuration of the driver circuit can be simplified. Also,
Since the switching signal generation circuit 421 can be realized by a simple logic circuit as described above, a stable semiconductor laser light source device can be realized without increasing the circuit scale.
【0060】また、モード競合状態から脱出するために
必要なエネルギーは微小であるから、上述した光出力P
0 ,P1 の差は小さくてもよく、半導体レーザ101の
光出力をほぼ一定に保つことができる。Further, since the energy required to escape from the mode competition state is minute, the above-mentioned optical output P
The difference between 0 and P 1 may be small, and the optical output of the semiconductor laser 101 can be kept substantially constant.
【0061】図10に、請求項4の制御手段122の実
施例構成図を示す。図10において、制御手段122
は、図8に示した制御手段122の切換信号生成回路4
20に代えて、切換信号生成回路430を備えて構成さ
れている。FIG. 10 shows a block diagram of an embodiment of the control means 122 of claim 4. In FIG. 10, the control means 122
Is the switching signal generation circuit 4 of the control means 122 shown in FIG.
Instead of 20, the switching signal generating circuit 430 is provided.
【0062】この切換信号生成回路430は、アンドゲ
ート431とT型フリップフロップ432とから形成さ
れており、クロック信号の入力に応じて、検出手段12
1の検出結果を読み込む構成となっている。この場合
は、検出手段121の出力としてモード競合状態を示す
論理“1”が入力されるごとに、上述したクロック信号
の立ち上がりに同期してT型フリップフロップ432の
出力が反転するので、このT型フリップフロップ432
の出力を切換信号としてドライバ回路424に入力すれ
ばよい。The switching signal generation circuit 430 is composed of an AND gate 431 and a T-type flip-flop 432, and detects the detecting means 12 according to the input of the clock signal.
The detection result of No. 1 is read. In this case, the output of the T-type flip-flop 432 is inverted in synchronization with the rising edge of the clock signal every time when the logic "1" indicating the mode conflict state is input as the output of the detection means 121. Type flip-flop 432
The output of 1 may be input to the driver circuit 424 as a switching signal.
【0063】この切換信号に応じて、ドライバ回路42
4により、基準電流I0 と所定の駆動電流I1 とが交互
に出力されるので、半導体レーザ101の光出力は、図
11に示すように、モード競合状態が検出されるごとに
変化する。In response to this switching signal, the driver circuit 42
4, the reference current I 0 and the predetermined drive current I 1 are alternately output. Therefore, the optical output of the semiconductor laser 101 changes every time the mode competition state is detected, as shown in FIG.
【0064】この場合も、簡単な構成のドライバ回路4
24を用いて、所定のエネルギー変化を半導体レーザ1
01に与えてモード競合状態から脱出させることがで
き、回路規模を増大させることなく、安定な半導体レー
ザ光源装置を実現することができる。また、出力するレ
ーザビームの光量をほぼ一定に保つことができる。Also in this case, the driver circuit 4 having a simple structure
24, the semiconductor laser 1
It is possible to provide a stable semiconductor laser light source device without increasing the circuit scale by giving the value 01 to the mode conflict state. Further, the light amount of the output laser beam can be kept substantially constant.
【0065】次に、請求項2の半導体レーザ光源装置を
適用したバーコード読取装置について説明する。図12
に、請求項5のバーコード読取装置の実施例構成図を示
す。Next, a bar code reading device to which the semiconductor laser light source device according to the second aspect is applied will be described. 12
FIG. 7 shows a block diagram of an embodiment of the bar code reading apparatus of claim 5.
【0066】図12において、バーコード読取装置は、
図14に示した従来のバーコード読取装置に、分離手段
111に相当するホログラム211と、このホログラム
211とCCDアレイ212と比較回路321と判定回
路322とからなる検出手段121と切換信号生成回路
420とドライバ回路424とからなる制御手段122
とを付加して構成されている。また、He−Neレーザに代
えて半導体レーザ101とコリメータレンズ702とが
備えられており、上述したドライバ回路424が、この
半導体レーザ101に駆動電流を供給する構成となって
いる。In FIG. 12, the bar code reader is
In the conventional bar code reading apparatus shown in FIG. 14, a hologram 211 corresponding to the separating means 111, a detecting means 121 including the hologram 211, a CCD array 212, a comparing circuit 321, and a judging circuit 322, and a switching signal generating circuit 420. And a driver circuit 424
And are added. Further, a semiconductor laser 101 and a collimator lens 702 are provided in place of the He-Ne laser, and the driver circuit 424 described above is configured to supply a drive current to the semiconductor laser 101.
【0067】この場合は、上述したホログラム211を
コリメータレンズ702と凹面鏡503との間に配置
し、このホログラム211によって回折されたレーザビ
ームに交差する位置にCCDアレイ212を配置すれば
よい。これにより、CCDアレイ212の出力に基づい
て、比較回路321と判定回路322とによって、モー
ド競合状態を検出することができる。In this case, the hologram 211 described above may be arranged between the collimator lens 702 and the concave mirror 503, and the CCD array 212 may be arranged at a position intersecting the laser beam diffracted by the hologram 211. As a result, the mode conflict state can be detected by the comparison circuit 321 and the determination circuit 322 based on the output of the CCD array 212.
【0068】また、この検出結果に応じて、切換信号生
成回路421とドライバ回路422とが、半導体レーザ
101の出力を切り換えることによって半導体レーザ1
01の発振モードを制御し、半導体レーザ101の発振
モードを単一モードに保つことができる。Further, according to the detection result, the switching signal generating circuit 421 and the driver circuit 422 switch the output of the semiconductor laser 101 so that the semiconductor laser 1
The oscillation mode of the semiconductor laser 101 can be maintained in a single mode by controlling the oscillation mode of 01.
【0069】これにより、固定ホログラム507のよう
に、回折作用を有する素子を含んだビーム走査機構によ
って走査されるレーザビームのビーム径を細く保つこと
が可能となる。従って、上述した請求項2の半導体レー
ザ光源装置をバーコード読取装置に適用することによ
り、読取精度を犠牲とすることなく、バーコード読取装
置の小型化を図ることができる。As a result, it becomes possible to keep the beam diameter of the laser beam scanned by the beam scanning mechanism including the element having the diffractive action, like the fixed hologram 507, small. Therefore, by applying the semiconductor laser light source device according to the above-mentioned claim 2 to the barcode reading device, the barcode reading device can be downsized without sacrificing the reading accuracy.
【0070】この場合は、従来と同様にして、凹面鏡5
03とミラー541とでバーコード132からの散乱光
を光検出器542に導くことにより、読取処理部543
は、この光検出器542の出力の変化から従来のバーコ
ード読取装置と同等の精度でバーコード132を読み取
ることができる。In this case, in the same manner as in the conventional case, the concave mirror 5
03 and the mirror 541 guide the scattered light from the bar code 132 to the photodetector 542, so that the reading processing unit 543.
Can read the bar code 132 with the same accuracy as that of the conventional bar code reading device from the change in the output of the photodetector 542.
【0071】また、上述した半導体レーザ光源装置をホ
ログラムディスク方式のバーコード読取装置に適用して
もよい。図13に、請求項5のバーコード読取装置の別
実施例構成図を示す。The semiconductor laser light source device described above may be applied to a hologram disc type bar code reader. FIG. 13 shows a block diagram of another embodiment of the bar code reading apparatus according to claim 5.
【0072】図13において、バーコード読取装置は、
図17に示した従来のバーコード読取装置に、分離手段
111に相当するホログラム211と、このホログラム
211とCCDアレイ212と比較回路321と判定回
路322とからなる検出手段121と、切換信号生成回
路420とドライバ回路424とからなる制御手段12
2とを付加して構成されている。また、He−Neレーザに
代えて半導体レーザ101とコリメータレンズ(レン
ズ)702とが備えられており、上述したドライバ回路
424が、この半導体レーザ101に駆動電流を供給す
る構成となっている。In FIG. 13, the bar code reader is
In the conventional bar code reader shown in FIG. 17, a hologram 211 corresponding to the separating means 111, a detecting means 121 including the hologram 211, a CCD array 212, a comparing circuit 321, and a judging circuit 322, and a switching signal generating circuit. Control means 12 consisting of 420 and driver circuit 424
2 is added. A semiconductor laser 101 and a collimator lens (lens) 702 are provided in place of the He-Ne laser, and the driver circuit 424 described above is configured to supply a drive current to the semiconductor laser 101.
【0073】この場合は、上述したホログラム211を
コリメータレンズ702と集光レンズ641との間に配
置し、このホログラム211によって回折されたレーザ
ビームに交差する位置にCCDアレイ212を配置すれ
ばよい。このCCDアレイ212の出力から比較回路3
21と判定回路322とによってモード競合状態を検出
することができ、この検出結果に応じて、制御手段12
2により、半導体レーザ101の発振モードを制御する
ことができる。In this case, the hologram 211 described above may be arranged between the collimator lens 702 and the condenser lens 641 and the CCD array 212 may be arranged at a position intersecting the laser beam diffracted by the hologram 211. From the output of this CCD array 212 to the comparison circuit 3
21 and the determination circuit 322 can detect the mode conflict state, and the control means 12 can detect the detected result according to the detection result.
2 makes it possible to control the oscillation mode of the semiconductor laser 101.
【0074】これにより、ホログラムディスク602,
パターン合成ミラー603,ミラー604からなるビー
ム走査機構によって走査されるレーザビームを細く絞ら
れた状態に保つことができるので、集光レンズ641,
光検出器642および読取処理部643からなる読取手
段134により、従来と同等の精度でバーコード132
を読み取ることができる。As a result, the hologram disc 602,
Since the laser beam scanned by the beam scanning mechanism including the pattern synthesizing mirror 603 and the mirror 604 can be kept in a finely narrowed state, the condenser lens 641,
The reading unit 134 including the photodetector 642 and the reading processing unit 643 allows the barcode 132 to have the same accuracy as the conventional one.
Can be read.
【0075】[0075]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体レ
ーザの発振モードの判別結果あるいはモード競合状態の
検出結果に応じて、半導体レーザに供給する駆動電流を
変更することにより、半導体レーザの発振モードを制御
して半導体レーザを目標とする単一モードに安定化する
発振モード制御およびモード競合状態を脱出するための
発振モード制御が可能となるので、不安定な可視光半導
体レーザを用いて安定な半導体レーザ光源装置を実現す
ることができる。また、この半導体レーザ光源装置をバ
ーコード読取装置に適用することにより、読取精度を犠
牲にすることなく、バーコード読取装置の小型化を図る
ことができる。As described above, the present invention oscillates the semiconductor laser by changing the drive current supplied to the semiconductor laser in accordance with the result of discrimination of the oscillation mode of the semiconductor laser or the result of detection of the mode competition state. Since it is possible to control the oscillation mode to stabilize the semiconductor laser to a target single mode by controlling the mode and the oscillation mode to escape the mode competition state, it is possible to stabilize by using an unstable visible light semiconductor laser. It is possible to realize a different semiconductor laser light source device. Further, by applying this semiconductor laser light source device to a barcode reading device, it is possible to reduce the size of the barcode reading device without sacrificing reading accuracy.
【図1】請求項1の半導体レーザ光源装置の構成を示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser light source device according to claim 1.
【図2】請求項2ないし請求項4の半導体レーザ光源装
置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser light source device according to any one of claims 2 to 4.
【図3】請求項5のバーコード読取装置の構成を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a bar code reading apparatus according to claim 5;
【図4】請求項1の半導体レーザ光源装置の実施例構成
を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a semiconductor laser light source device according to claim 1;
【図5】波長の測定方法の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a wavelength measuring method.
【図6】請求項1の半導体レーザ光源装置を適用したレ
ーザビームプリンタ装置の実施例構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of an embodiment of a laser beam printer device to which the semiconductor laser light source device of claim 1 is applied.
【図7】請求項2の半導体レーザ光源装置の実施例構成
図である。FIG. 7 is a configuration diagram of an embodiment of a semiconductor laser light source device according to claim 2;
【図8】請求項3の発明の制御手段の実施例構成図であ
る。FIG. 8 is a block diagram of an embodiment of the control means of the invention of claim 3;
【図9】光出力の変化を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing changes in optical output.
【図10】請求項4の発明の制御手段の実施例構成図で
ある。FIG. 10 is a block diagram of an embodiment of the control means of the invention of claim 4;
【図11】光出力の変化を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing changes in optical output.
【図12】請求項5のバーコード読取装置の実施例構成
図である。FIG. 12 is a configuration diagram of an embodiment of a bar code reading apparatus according to claim 5;
【図13】請求項5のバーコード読取装置の別実施例構
成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of another embodiment of the bar code reading device of claim 5;
【図14】従来のバーコード読取装置の構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of a conventional barcode reading device.
【図15】バーコード読取装置のパターン合成ミラーの
配置を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an arrangement of pattern synthesizing mirrors of a barcode reading device.
【図16】ホロウインド方式走査パターンの説明図であ
る。FIG. 16 is an explanatory diagram of a hollow-line scanning pattern.
【図17】ホログラムディスク方式のバーコード読取装
置の構成図である。FIG. 17 is a configuration diagram of a hologram disc type bar code reader.
【図18】レーザビームプリンタ装置の構成図である。FIG. 18 is a configuration diagram of a laser beam printer.
【図19】半導体レーザのモード遷移の説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram of mode transition of a semiconductor laser.
【図20】モード競合状態におけるビーム径の拡がりを
示す図である。FIG. 20 is a diagram showing the spread of the beam diameter in the mode competition state.
101 半導体レーザ(LD) 110 半導体レーザ光源装置 111 分離手段 112 モード判別手段 113,122 制御手段 121 検出手段 131 物体 132 バーコード 133 ビーム走査機構 134 読取手段 211 ホログラム 212 CCDアレイ 213 ピーク検出部 221,321 比較回路 222,323,424 ドライバ回路 322 判定回路 420,430 切換信号生成回路 421,431 アンドゲート 422 D型プリップフロップ 423 タイマ 432 T型プリップフロップ 503 凹面鏡 504 ポリゴンミラー 505,603 パターン合成ミラー 506,541,601,604 ミラー 507 固定ホログラム 542,642 光検出器 543,643 読取処理部 602,703 ホログラムディスク 605 読取窓 641 集光レンズ 702 コリメータレンズ 704 感光ドラム 101 Semiconductor laser (LD) 110 Semiconductor laser light source device 111 Separation means 112 Mode discrimination means 113, 122 control means 121 detection means 131 objects 132 barcode 133 beam scanning mechanism 134 reading means 211 hologram 212 CCD array 213 Peak detector 221, 321 comparison circuit 222, 323, 424 driver circuit 322 Judgment circuit 420,430 Switching signal generation circuit 421, 431 AND gate 422 D-type flip-flop 423 timer 432 T-type flip-flop 503 concave mirror 504 polygon mirror 505,603 Pattern synthesis mirror 506, 541, 601, 604 Mirror 507 Fixed hologram 542,642 photo detector 543, 643 read processing unit 602,703 Hologram disk 605 reading window 641 condenser lens 702 Collimator lens 704 photosensitive drum
Claims (5)
ーザビームの一部を分離して、モード検出用レーザビー
ムとして射出する分離手段(111)と、 前記モード検出用レーザビームに含まれる光の波長に基
づいて、前記半導体レーザ(101)の発振モードを判
別するモード判別手段(112)と、 前記モード判別手段(112)による判別結果に応じ
て、前記半導体レーザ(101)に供給する駆動電流を
変更して、前記半導体レーザ101の発振モードを目標
とする発振モードに制御する制御手段(113)とを備
えたことを特徴とする半導体レーザ光源装置。1. A separating means (111) for separating a part of a laser beam emitted from a semiconductor laser (101) to emit a laser beam for mode detection, and a wavelength of light included in the laser beam for mode detection. On the basis of the above, the mode discrimination means (112) for discriminating the oscillation mode of the semiconductor laser (101), and the drive current supplied to the semiconductor laser (101) according to the discrimination result by the mode discrimination means (112). A semiconductor laser light source device, further comprising: a control unit (113) for changing the oscillation mode of the semiconductor laser 101 to a target oscillation mode.
ーザビームの一部を分離して、モード検出用レーザビー
ムとして射出する分離手段(111)と、 前記モード検出用レーザビームに含まれる光の波長に基
づいて、前記半導体レーザ(101)のモード競合状態
を検出する検出手段(121)と、 前記検出手段(121)による検出結果に応じて、前記
半導体レーザ(101)に供給する駆動電流を変更し
て、前記半導体レーザ(101)の発振モードを制御す
る制御手段(122)を備えたことを特徴とする半導体
レーザ光源装置。2. A separation means (111) for separating a part of a laser beam emitted from a semiconductor laser (101) and emitting it as a mode detection laser beam, and a wavelength of light included in the mode detection laser beam. Based on the detection means (121) for detecting the mode competition state of the semiconductor laser (101), and the drive current supplied to the semiconductor laser (101) is changed according to the detection result by the detection means (121). Then, a semiconductor laser light source device comprising a control means (122) for controlling the oscillation mode of the semiconductor laser (101).
において、 制御手段(122)が、通常は、所定の基準電流を半導
体レーザ(101)に供給し、モード競合状態が検出さ
れてから所定の時間だけ、前記基準電流とは異なる所定
の駆動電流を半導体レーザ(101)に供給する構成で
あることを特徴とする半導体レーザ光源装置。3. The semiconductor laser light source device according to claim 2, wherein the control means (122) normally supplies a predetermined reference current to the semiconductor laser (101), and a predetermined value is detected after the mode competition state is detected. A semiconductor laser light source device, characterized in that a predetermined drive current different from the reference current is supplied to the semiconductor laser (101) only during the time.
において、 制御手段(122)が、モード競合状態が検出されるご
とに、基準電流とこの基準電流とは異なる所定の駆動電
流とを切り換えて半導体レーザ(101)に供給する構
成であることを特徴とする半導体レーザ光源装置。4. The semiconductor laser light source device according to claim 2, wherein the control means (122) switches between the reference current and a predetermined drive current different from the reference current each time a mode conflict state is detected. The semiconductor laser light source device is configured to supply the semiconductor laser (101).
(110)と、 前記半導体レーザ光源装置(110)から入射したレー
ザビームをその波長に応じて走査して、物体(131)
に付されたバーコード(132)を照明するビーム走査
機構(133)と、 前記バーコード(132)からの散乱光の強度変化に基
づいて、前記バーコードの読取処理を行う読取手段(1
34)とを備えたことを特徴とするバーコード読取装
置。5. A semiconductor laser light source device (110) according to claim 2, and a laser beam incident from the semiconductor laser light source device (110) is scanned according to its wavelength to obtain an object (131).
A beam scanning mechanism (133) for illuminating the bar code (132) attached to the bar code (132), and a reading means (1) for performing the bar code reading process based on the intensity change of the scattered light from the bar code (132).
34) and a bar code reader.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3179611A JP2788561B2 (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Semiconductor laser light source device and bar code reader |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3179611A JP2788561B2 (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Semiconductor laser light source device and bar code reader |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0528294A true JPH0528294A (en) | 1993-02-05 |
JP2788561B2 JP2788561B2 (en) | 1998-08-20 |
Family
ID=16068781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3179611A Expired - Fee Related JP2788561B2 (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Semiconductor laser light source device and bar code reader |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2788561B2 (en) |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP3179611A patent/JP2788561B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2788561B2 (en) | 1998-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2910253B2 (en) | Laser beam scanning device | |
JP3869475B2 (en) | Polygon ROS imaging device | |
JP2580933B2 (en) | Optical scanning device having jitter amount measuring means | |
US5457550A (en) | Optical scanner unit having recursive optical system | |
JP2788561B2 (en) | Semiconductor laser light source device and bar code reader | |
JP3707073B2 (en) | Light intensity control method | |
GB2228842A (en) | Relative position transducer | |
JPH07262297A (en) | Bar code reader | |
JPH0968663A (en) | Scanning optical device | |
JPH0512476A (en) | Semiconductor laser beam unit and bar code reader | |
JPH0563281A (en) | Semiconductor laser beam source and bar code reader | |
JPH0529696A (en) | Semiconductor laser light source and bar code reader | |
JP2877986B2 (en) | Optical scanning device and bar code reader | |
JP2790736B2 (en) | Semiconductor laser light source device and bar code reader | |
JP2914803B2 (en) | Semiconductor laser light source device and laser light scanning device | |
JP2767618B2 (en) | Laser scanning optics | |
JPH0995008A (en) | Laser beam scanning optical apparatus | |
JPH0251119A (en) | Scanning optical device | |
JP4107790B2 (en) | Optical writing device | |
JP2987243B2 (en) | Optical scanning device | |
KR950005572Y1 (en) | Scan starter detecting device in laser printer | |
JPS5823292B2 (en) | Koteisukiyanasouchi | |
JPH07192077A (en) | Laser scanner | |
JP2763996B2 (en) | Scan start detection device for laser beam printer | |
JPH06235873A (en) | Scanning optical device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980519 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090605 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100605 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |