JPH01236386A - 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】 ［＋１！を要］ 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その時のデータを直ちに無効にす
ることなく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たホロウィンド方式によるバー
コード読み取り方式において、半導体レーザの発振部に
モードホップ検出部を設け、信号構出部からの出力をバ
ーコード復号部において読み取りデータに復号すると同
時に前記モードホップ検出部の出力状態に応じてフラグ
部を設定し、判別部において順次入力された２つのフラ
グ付の読み取りデータを保持して比較部により両者を比
較し、一致する場合はそのデータを出力し、不一致の場
合はモードホップ発生のフラグが立っているデータを消
去するよう構成する。

［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アンされる方
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し経路を逆方向に戻り次
の凹面ミラー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４８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
光のスキャンが繰り返して行われ、これらの走査のサイ
クルは１秒間に約１００ｏ回である。

上記の従来の構成では、レーザ光をヘリウム・ふオン管
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し−ザの発振波長がλ２　（
λ１〈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
り幅りに対してΔβ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その制御のために装置が大型
化すると１−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
してもその時のデータを直ちに無効にすることなり誤読
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］ 本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は信号検出部、１３はバーコード復号部
、１４は判別部を表す。

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
の読み取りデータにフラグを立て、複数一致の判別動作
においてデータについて比較を行って両者が一致した時
はそのデータを読み取りデータとして出力し、不一致の
時はフラグが立っているデータを消去するものである。

［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検出を行う。発光されたレ
ーザ光は第１図に示す構成のスキャナによりバーコード
を走査してその反射光は受信光として信号検出部１２に
入力する。

信号検出部１２で増幅、２値化されて出力された信号は
バーコード復号部１３に入力してデータコードに変換さ
れる。このバーコード復号部１３にはフラグ部１３１が
設けられモードホップ検出部でモードホップを検出する
とその出力によりフラグ部１３１にフラグが立てじ１゛
状態）られる。

次に、バーコード復号部１３からのフラグ付のデータは
判別部１４に入力される。判別部１４は２回のバーコー
ドの読み取りデータが一致した時に初めて出力を発生す
るもので、連続して入力する２つのデータをそれぞれ第
１記憶部１４１と第２記憶部１４３に交互にセットする
。ただし、空き状態（リセット状態）の記憶部があれば
、その記憶部にセットする。

判別部１４の比較部１４２は２つの記憶部のデータ部（
フラグを除く）について比較を行い、両者が一致すると
その時のデータを判別出力として発生し、不一致の場合
、フラグが立っている方の記憶部の内容をクリア（リセ
ット）シ、次の読み取りデータをその空き状態の記憶部
に格納して、次の比較を行う。

［実施例］ 本発明の実施例の構成図を第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ｔｂｌに、比較部の
作用説明図を第２図ｆｃｌにそれぞれ示す。

第２図ｔａｌ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はデコーダ、２４は記憶回路、２５は比較回路、
２６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（Ａｍｐで表示）で増幅されコンデンサにより直流分
をカットされ、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（ａ）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値信号に変換し、次のデコーダ２
３に出力する。デコーダ２３ではＡ／Ｄ変換回路２２か
ら受は取った２４１！信号を従来と同様の技術によりデ
コードして数値データに変換して、データレジスタに１
つのバーコードに対応するデータをセットする。

他方、モードホップ検出回路２０からは上記した構成に
よりモードホップを検出し、その出力がフラグレジスフ
２３１に供給され、１つのバーコードデータが読み取ら
れる間にモードホップが発生すると“１”がセントされ
、そうでない時は“０゛の状態のままである。

デコーダ２３において１つのバーコードデータが発生す
る毎に次の記憶回路２４の所定のレジスタ２４１と２４
２の一方にフラグとデータが格納される。この記憶回路
２４の２つのレジスタ２４１と２４２には前回のデータ
（同じバーコードについて読み取った結果）と今回のデ
ータが格納される。

比較回路２５では記憶回路２４内のレジスタ２４１と２
４２に格納されたデータを取り出して、フラグを除いて
比較する。この様子を第２［ｇ（Ｃ１の比較部の作用説
明図に示す。この例では■のデータと■のデータを比較
して、両者が一致する場合は、一致データを出力回路２
６に出力し、不一致の場合はフラグをみて１が立ってい
る方のデータを消去する信号を記憶回路２４に送出する
。不一致の後、次に記憶回路にセットされた■のデータ
と■のデータを比較して同様の処理をする。

この複数一致による読み取り動作の場合、モードホップ
を検出した時のデータを直ちに無効とせずに、そのまま
比較動作を行って、一致した場合は読み取り出力を発生
するので、最小限のデータ数として２個のデータだけで
読み取れる（データが一致した時）。

第２図Ｆｄｌにバーコードシンボルとビーム角度の関係
図を示す。そのイ、は通常のバーコードのシンボルで、
コードの線が比較的長い場合であり、ヒー’−ムの角度
（レーザ光のビームがバーコード全体み取ることができ
る角度）としてかなり大きい角度αである。これに対し
て、最近は口、に示すトランケートシンボルという、短
いシンボルが体裁をよくする等の理由で使われるように
なり、この場合のビームの角度βは約６０度で非常に狭
い角度である。

このようなイ、と口、のシンボルを固定式のホロウィン
ド方式によりスキャン（ビーム走査）を行う場合、１回
のスキャンによりバーコード全体を読み取る回数（第３
図について説明したように、１度の読み取り動作で繰り
返し走査が行われる）は、イ、の場合はかなりの数にな
るが、口、の場合はビームの角度の関係で少なくなり２
〜３回しか読み取れないことがある。その時に、モード
ホップが発生しても、上記のように最小限２回で一致出
力を発生することにより、再読み取り動作（品物をもう
１度読み取りのために移動させる）を行う可能性を少な
くすることができる。

［発明の効果コ 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るバー
コードの誤読を小型の回路により防止することができる
。

さらに、どのバーコードシンボルに対しても読み取り率
を低下することなく正も盲な読み取りを実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成図、第２図ｔａｌは本発明
の実施例構成図、第２図（ｂｌはモードポツプ検出回路
の具体的構成図、第２図（Ｃ１は比較部の作用説明図、
第２図（ｄｌはバーコードシンボルとビーム角度の関係
説明図、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、 １０：半導体レーザ発振部 １１：モードホップ検出部 １２：信号検出部 １３：バーコード復号部 １４：判別部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源に半導体レーザを使用し、レーザ光の走査にホログ
   ラムを利用したバーコード読み取り方式において、 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、 信号検出部（１２）からの出力をバーコード復号部（１
   ３）において読み取りデータに復号すると同時に前記モ
   ードホップ検出部（１１）の出力状態に応じてフラグ部
   （１３１）を設定し、 判別部（１４）において順次入力された２つのフラグ付
   の読み取りデータを保持して比較部（１４２）により両
   者を比較し、一致する場合はそのデータを出力し、不一
   致の場合はフラグが立っているデータを消去することを
   特徴とするバーコード読み取り方式。