JPH04281585A - バーコード検出装置 - Google Patents
バーコード検出装置Info
- Publication number
- JPH04281585A JPH04281585A JP3044766A JP4476691A JPH04281585A JP H04281585 A JPH04281585 A JP H04281585A JP 3044766 A JP3044766 A JP 3044766A JP 4476691 A JP4476691 A JP 4476691A JP H04281585 A JPH04281585 A JP H04281585A
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- Japan
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- laser
- laser beam
- beam diameter
- lens
- semiconductor laser
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＰＯＳ，物流，生産管理
などで利用されているバーコード検出装置に関する。
などで利用されているバーコード検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のバーコード検出装置は、レーザー
光を集光するための集光手段に球面レンズを使用してい
た。
光を集光するための集光手段に球面レンズを使用してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】半導体レーザーの発生
するレーザー光には、半導体レーザーの活性層に水平な
方向（水平モード）と活性層に垂直な方向（垂直モード
）の２種類のモードがあり、各々のモードが異なった発
光点の大きさ（ニアフィールドパターン）と発散角（フ
ァーフィールドパターン）を持っている。また、発光点
の光学的位置が垂直モードと水平モードで異なっている
（非点隔差）。図４（ａ）は半導体レーザーと、半導体
レーザーが出射するレーザー光を集光するレンズとレー
ザービームの位置関係を示しており、図４（ｂ）は半導
体レーザーが発光するレーザー光を球面レンズで集光し
たときの球面レンズの表面からの距離と水平モードのビ
ーム径Ｘおよぞ垂直モードのビーム径Ｙとの関係を示し
たグラフである。図４から、水平モードのレーザービー
ムはビームウエストでのビーム径は大きいが、レンズか
らの距離によりビーム径の変化が小さいため読み取り深
度を長くとることができる。垂直モードのレーザービー
ムはビームウエストでのビーム径は小さいが、レンズか
らの距離によりビーム径の変化が大きいため読み取り深
度を長くとることができない。また、ビームウエストの
位置も異なっている。
するレーザー光には、半導体レーザーの活性層に水平な
方向（水平モード）と活性層に垂直な方向（垂直モード
）の２種類のモードがあり、各々のモードが異なった発
光点の大きさ（ニアフィールドパターン）と発散角（フ
ァーフィールドパターン）を持っている。また、発光点
の光学的位置が垂直モードと水平モードで異なっている
（非点隔差）。図４（ａ）は半導体レーザーと、半導体
レーザーが出射するレーザー光を集光するレンズとレー
ザービームの位置関係を示しており、図４（ｂ）は半導
体レーザーが発光するレーザー光を球面レンズで集光し
たときの球面レンズの表面からの距離と水平モードのビ
ーム径Ｘおよぞ垂直モードのビーム径Ｙとの関係を示し
たグラフである。図４から、水平モードのレーザービー
ムはビームウエストでのビーム径は大きいが、レンズか
らの距離によりビーム径の変化が小さいため読み取り深
度を長くとることができる。垂直モードのレーザービー
ムはビームウエストでのビーム径は小さいが、レンズか
らの距離によりビーム径の変化が大きいため読み取り深
度を長くとることができない。また、ビームウエストの
位置も異なっている。
【０００４】図５はバーコードとレーザービームの関係
を示したものである。通常、バーコード検出装置では、
１５０ｍｍ以上の読み取り深度が必要なため、バーコー
ドのバーと垂直な方向と読み取り深度が長くとれる半導
体レーザーの水平モード方向が一致するように設定され
ている。バーコードのバーと垂直な方向のレーザービー
ム径Ａに比べバーコードと水平な方向のレーザービーム
径Ｂが１．５から２．５倍の大きさであるとき読み取り
性能が良くなることがわかっている。また、バーコード
のバーと垂直な方向のレーザービーム径Ａが小さいほど
バー幅の細いバーコードが読み取れることがわかってい
る。
を示したものである。通常、バーコード検出装置では、
１５０ｍｍ以上の読み取り深度が必要なため、バーコー
ドのバーと垂直な方向と読み取り深度が長くとれる半導
体レーザーの水平モード方向が一致するように設定され
ている。バーコードのバーと垂直な方向のレーザービー
ム径Ａに比べバーコードと水平な方向のレーザービーム
径Ｂが１．５から２．５倍の大きさであるとき読み取り
性能が良くなることがわかっている。また、バーコード
のバーと垂直な方向のレーザービーム径Ａが小さいほど
バー幅の細いバーコードが読み取れることがわかってい
る。
【０００５】しかしながら、球面レンズでレーザービー
ムを集光した場合は、図４に示したようにレンズからの
距離１５０ｍｍから３００ｍｍの範囲において水平モー
ドのビーム径Ｘと垂直なモードのビーム径Ｙの比Ｙ／Ｘ
が０．４から２．８間で変化するためレンズからの距離
により読み取り性能にむらができていた。
ムを集光した場合は、図４に示したようにレンズからの
距離１５０ｍｍから３００ｍｍの範囲において水平モー
ドのビーム径Ｘと垂直なモードのビーム径Ｙの比Ｙ／Ｘ
が０．４から２．８間で変化するためレンズからの距離
により読み取り性能にむらができていた。
【０００６】また、最近開発された活性層にＩｎＧａＡ
ｌＰを使用した半導体レーザーは、発光波長が６００ｎ
ｍから７００ｎｍ（従来の活性層にＧａＡｌＡｓを使用
した半導体レーザーの発光波長は最短のもので７８０ｎ
ｍ）で視認性があるため、バーコード検出装置に採用し
た場合特徴となるが、発光点の大きさ（ニアフィールド
パターン）が従来の活性層にＧａＡｌＡｓを使用した半
導体レーザーの発光点の大きさが水平モードで３μｍ，
垂直モードで１μｍであったのに対し、水平モードで８
μｍ，垂直モードで３μｍと大きいため、図６に示すよ
うに、集光したときのレーザービームも０．４２ｍｍと
大きくなり、バー幅の小さいバーコードの読み取り深度
をえることができなかった。
ｌＰを使用した半導体レーザーは、発光波長が６００ｎ
ｍから７００ｎｍ（従来の活性層にＧａＡｌＡｓを使用
した半導体レーザーの発光波長は最短のもので７８０ｎ
ｍ）で視認性があるため、バーコード検出装置に採用し
た場合特徴となるが、発光点の大きさ（ニアフィールド
パターン）が従来の活性層にＧａＡｌＡｓを使用した半
導体レーザーの発光点の大きさが水平モードで３μｍ，
垂直モードで１μｍであったのに対し、水平モードで８
μｍ，垂直モードで３μｍと大きいため、図６に示すよ
うに、集光したときのレーザービームも０．４２ｍｍと
大きくなり、バー幅の小さいバーコードの読み取り深度
をえることができなかった。
【０００７】図７はバーコードのバーと垂直な方向のレ
ーザービーム径とそのレーザービーム径で読み取り可能
なバーコードのバー幅の関係を示した図である。図７よ
り活性層にＩｎＧａＡｌＰを使用した半導体レーザーで
構成したバーコード検出装置は最小でバー幅０．２８４
ｍｍまでのバーコードまでしか読み取ることができなか
った。
ーザービーム径とそのレーザービーム径で読み取り可能
なバーコードのバー幅の関係を示した図である。図７よ
り活性層にＩｎＧａＡｌＰを使用した半導体レーザーで
構成したバーコード検出装置は最小でバー幅０．２８４
ｍｍまでのバーコードまでしか読み取ることができなか
った。
【０００８】本発明は水平モードのビーム径Ｘと垂直モ
ードのビーム径Ｙの比Ｘ／Ｙが一定で、さらにバー幅の
小さなバーコードを正確に読み取ることのできるバーコ
ード検出装置を提供することを目的とする。
ードのビーム径Ｙの比Ｘ／Ｙが一定で、さらにバー幅の
小さなバーコードを正確に読み取ることのできるバーコ
ード検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、バーコード検出装置のレーザー光の集光手
段に非球面レンズを採用したもので、さらにレーザー光
源としてＩｎＧａＡｌＰ半導体レーザーを採用したもの
である。
に本発明は、バーコード検出装置のレーザー光の集光手
段に非球面レンズを採用したもので、さらにレーザー光
源としてＩｎＧａＡｌＰ半導体レーザーを採用したもの
である。
【００１０】
【作用】図３はＧａＡｌＡｓ半導体レーザーが出射する
レーザー光を非球面レンズで集光したときの非球面レン
ズの表面からの距離と水平モードとビーム径Ｘ，垂直モ
ードのビーム径Ｙとの関係を示したグラフである。非球
面レンズは半導体レーザーの水平モード，垂直モード各
々の特性に合わせて設計することができるため、水平モ
ードのビーム径Ｘをかえることなく垂直モードのビーム
径Ｙの深度を長くすることができ、図５に示すバーコー
ドのバーと垂直な方向と半導体レーザーの垂直モードを
一致させることができる。また、垂直モードのビーム径
Ｙと水平モードのビーム径Ｘの比Ｘ／Ｙをほぼ一定の値
にすることができるため、レンズからの距離により読み
取り性能にむらができることがなく、どの距離でも、安
定した読み取り性能を得ることができる。
レーザー光を非球面レンズで集光したときの非球面レン
ズの表面からの距離と水平モードとビーム径Ｘ，垂直モ
ードのビーム径Ｙとの関係を示したグラフである。非球
面レンズは半導体レーザーの水平モード，垂直モード各
々の特性に合わせて設計することができるため、水平モ
ードのビーム径Ｘをかえることなく垂直モードのビーム
径Ｙの深度を長くすることができ、図５に示すバーコー
ドのバーと垂直な方向と半導体レーザーの垂直モードを
一致させることができる。また、垂直モードのビーム径
Ｙと水平モードのビーム径Ｘの比Ｘ／Ｙをほぼ一定の値
にすることができるため、レンズからの距離により読み
取り性能にむらができることがなく、どの距離でも、安
定した読み取り性能を得ることができる。
【００１１】図２はＩｎＧａＡｌＰ半導体レーザーが出
射したレーザー光を非球面レンズで集光したときの非球
面レンズの表面からの距離と水平モードのビーム径Ｘ，
垂直モードのビーム径Ｙとの関係を示したグラフである
。図２が示すように非球面レンズで集光した場合、読み
取り範囲内で垂直モードのビーム径Ｙを０．２８ｍｍ以
下にすることができるため、図７を参照することにより
、バー幅０．１９ｍｍまでのバーコードの読み取りが可
能になることが明らかとなる。
射したレーザー光を非球面レンズで集光したときの非球
面レンズの表面からの距離と水平モードのビーム径Ｘ，
垂直モードのビーム径Ｙとの関係を示したグラフである
。図２が示すように非球面レンズで集光した場合、読み
取り範囲内で垂直モードのビーム径Ｙを０．２８ｍｍ以
下にすることができるため、図７を参照することにより
、バー幅０．１９ｍｍまでのバーコードの読み取りが可
能になることが明らかとなる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示すものである。
波長６７０ｎｍのレーザー光を発光するＩｎＧａＡｌＰ
半導体レーザー１から出射されたレーザー光は、非球面
レンズ２により集光され、水平モードのビーム径Ｘ、垂
直モードのビーム径Ｙの比Ｘ／Ｙが約２の楕円形のレー
ザービーム３になる。その楕円形のレーザービーム３の
短軸方向と、４つの反射面を持ち回転速度６０００ｒｐ
ｍで回転しているポリゴンミラー４の回転方向が一致す
るように前記レーザービーム３をポリゴンミラー４に入
射すると楕円形のレーザービーム３の短軸方向と同方向
に走査される。この走査されたレーザービームを、楕円
形のレーザービーム３がポリゴンミラー４で反射される
位置を中心とした半径４０ｍｍの円に外接し、かつ隣接
したミラーとの角度が１４４度になるように配置された
５枚の反射ミラー群５により約３６度のほぼ均等な角度
に分割された５方向に反射し走査させれば、各５方向に
走査された楕円形のレーザービーム３は楕円形の短軸方
向と同方向に走査されたことになる。それら５方向に走
査されたレーザービーム３はバーコード６上を走査し、
そのバーコード６からの反射光は、直径３０ｍｍの集光
レンズ７により集光され、ＰＩＮフォトダイオード８上
に結像する。そのＰＩＮフォトダイオード８によって受
光信号を電気信号に変換する。
半導体レーザー１から出射されたレーザー光は、非球面
レンズ２により集光され、水平モードのビーム径Ｘ、垂
直モードのビーム径Ｙの比Ｘ／Ｙが約２の楕円形のレー
ザービーム３になる。その楕円形のレーザービーム３の
短軸方向と、４つの反射面を持ち回転速度６０００ｒｐ
ｍで回転しているポリゴンミラー４の回転方向が一致す
るように前記レーザービーム３をポリゴンミラー４に入
射すると楕円形のレーザービーム３の短軸方向と同方向
に走査される。この走査されたレーザービームを、楕円
形のレーザービーム３がポリゴンミラー４で反射される
位置を中心とした半径４０ｍｍの円に外接し、かつ隣接
したミラーとの角度が１４４度になるように配置された
５枚の反射ミラー群５により約３６度のほぼ均等な角度
に分割された５方向に反射し走査させれば、各５方向に
走査された楕円形のレーザービーム３は楕円形の短軸方
向と同方向に走査されたことになる。それら５方向に走
査されたレーザービーム３はバーコード６上を走査し、
そのバーコード６からの反射光は、直径３０ｍｍの集光
レンズ７により集光され、ＰＩＮフォトダイオード８上
に結像する。そのＰＩＮフォトダイオード８によって受
光信号を電気信号に変換する。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、バーコード検出装置のレーザービームの水平モ
ードのビーム径Ｘと垂直モードのビーム径Ｙの比Ｘ／Ｙ
を一定にすることが可能で、読み取り精度を上げること
ができる。また、球面レンズを用いていた従来例ではバ
ーの幅が最小で０．２８４ｍｍのバーコードまでしか読
み取ることができなかったが、非球面レンズを用いた本
発明ではバーの幅が最小で０．１９ｍｍのバーコードを
読み取ることが可能となり、読み取りの性能を格段に向
上させることができる。
よれば、バーコード検出装置のレーザービームの水平モ
ードのビーム径Ｘと垂直モードのビーム径Ｙの比Ｘ／Ｙ
を一定にすることが可能で、読み取り精度を上げること
ができる。また、球面レンズを用いていた従来例ではバ
ーの幅が最小で０．２８４ｍｍのバーコードまでしか読
み取ることができなかったが、非球面レンズを用いた本
発明ではバーの幅が最小で０．１９ｍｍのバーコードを
読み取ることが可能となり、読み取りの性能を格段に向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバーコード検出装置の一実施例を示す
構成図
構成図
【図２】ＩｎＧａＡｌＰ半導体レーザーが出射したレー
ザー光を非球面レンズで集光したときの、非球面レンズ
の表面からの距離Ｌと水平モードのビーム径Ｘと垂直モ
ードのビーム径Ｙとの関係を示す図
ザー光を非球面レンズで集光したときの、非球面レンズ
の表面からの距離Ｌと水平モードのビーム径Ｘと垂直モ
ードのビーム径Ｙとの関係を示す図
【図３】ＧａＡｌＡｓ半導体レーザーが出射したレーザ
ー光を非球面レンズで集光したときの、非球面レンズの
表面からの距離Ｌと水平モードのビーム径Ｘと垂直モー
ドのビーム径Ｙとの関係を示す図
ー光を非球面レンズで集光したときの、非球面レンズの
表面からの距離Ｌと水平モードのビーム径Ｘと垂直モー
ドのビーム径Ｙとの関係を示す図
【図４】（ａ）は半導体レーザーと、半導体レーザーが
出射するレーザー光を集光するレンズとレーザービーム
の位置関係を示す図 （ｂ）はＧａＡｌＡｓ半導体レーザーが出射するレーザ
ー光を球面レンズで集光したときの球面レンズの表面か
らの距離Ｌと水平モードのビーム径Ｘと垂直モードのビ
ーム径Ｙとの関係を示す図
出射するレーザー光を集光するレンズとレーザービーム
の位置関係を示す図 （ｂ）はＧａＡｌＡｓ半導体レーザーが出射するレーザ
ー光を球面レンズで集光したときの球面レンズの表面か
らの距離Ｌと水平モードのビーム径Ｘと垂直モードのビ
ーム径Ｙとの関係を示す図
【図５】バーコードとレーザービームの位置関係を示す
図
図
【図６】ＩｎＧａＡｌＰ半導体レーザーが出射したレー
ザー光を球面レンズで集光したときの球面レンズの表面
からの距離Ｌと水平モードのビーム径Ｘと垂直モードの
ビーム径Ｙとの関係を示す図
ザー光を球面レンズで集光したときの球面レンズの表面
からの距離Ｌと水平モードのビーム径Ｘと垂直モードの
ビーム径Ｙとの関係を示す図
【図７】バーコードのバーと垂直な方向のレーザービー
ム径Ａとそのレーザービームで読み取り可能なバーコー
ドのバー幅の関係を示した図
ム径Ａとそのレーザービームで読み取り可能なバーコー
ドのバー幅の関係を示した図
１ ＩｎＧａＡｌＰ半導体レーザー
２ 非球面レンズ
３ レーザービーム
４ ポリゴンミラー（走査手段）
６ バーコード
７ 集光レンズ
８ フォトダイオード（受光手段）
Claims (2)
- 【請求項１】少なくともレーザー光を出射する半導体レ
ーザーと、レーザー光を集光しレーザービームを発生す
る集光手段と、そのレーザービームを走査するための走
査手段と、レーザービーム走査線のバーコードからの反
射光を受光する受光手段とから構成されたバーコード検
出装置において、集光手段を非球面レンズで構成したバ
ーコード検出装置。 - 【請求項２】半導体レーザーとして、６００ｎｍから７
００ｎｍの間の波長のレーザー光を発生するＩｎＧａＡ
ｌＰ半導体を用いた請求項１記載のバーコード検出装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3044766A JP2718277B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | バーコード検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3044766A JP2718277B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | バーコード検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04281585A true JPH04281585A (ja) | 1992-10-07 |
| JP2718277B2 JP2718277B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=12700544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3044766A Expired - Fee Related JP2718277B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | バーコード検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2718277B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01133659U (ja) * | 1988-03-02 | 1989-09-12 | ||
| JPH02178918A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-11 | Toshiba Corp | 化合物半導体結晶層の製造方法 |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP3044766A patent/JP2718277B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01133659U (ja) * | 1988-03-02 | 1989-09-12 | ||
| JPH02178918A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-11 | Toshiba Corp | 化合物半導体結晶層の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2718277B2 (ja) | 1998-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |