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JP2790736B2 - Semiconductor laser light source device and bar code reader - Google Patents
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JP2790736B2 - Semiconductor laser light source device and bar code reader - Google Patents

Semiconductor laser light source device and bar code reader

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JP2790736B2
JP2790736B2 JP3150465A JP15046591A JP2790736B2 JP 2790736 B2 JP2790736 B2 JP 2790736B2 JP 3150465 A JP3150465 A JP 3150465A JP 15046591 A JP15046591 A JP 15046591A JP 2790736 B2 JP2790736 B2 JP 2790736B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【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. Barcode readers and laser printers are required to be small and inexpensive, so it is necessary to reduce the size of mechanically movable parts such as a laser beam scanning mechanism. Have been. Accordingly, in a laser printer device, a light source device using an infrared semiconductor laser is used in place of a gas laser such as a He-Ne laser, thereby realizing the miniaturization of the entire device. On the other hand, since many products with barcodes that are difficult to read with infrared light are on the market, a visible light source is suitable as the light source of the barcode reader, and the optical scanning device can be downsized by using an infrared semiconductor laser. The method of doing 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, in recent years, since a visible light semiconductor laser having an oscillation wavelength of 700 nm or less has been commercialized, a light source device using the semiconductor laser is employed to reduce the size and cost of the entire bar code reader. It is desired.

【0003】[0003]

【従来の技術】図11,図12に、従来のバーコード読
取装置の構成を示す。図11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301に設けられた
開口部を介してポリゴンミラー311に入射し、このポ
リゴンミラー311の回転に応じて、図12に示すよう
に、パターン合成ミラー303a,303b,303c
を順に走査する。これらのパターン合成ミラー303a
〜303cによって反射されたレーザビームが、ミラー
304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305に入射し(図11参照)、この固定ホ
ログラム305の回折作用により折り曲げられ、図13
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102に付けられたバーコード103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11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301に入射
し、この凹面鏡301とミラー341によって光検出器
342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343が上述したバーコード102
を読み取る構成となっている。
2. Description of the Related Art FIGS. 11 and 12 show the structure of a conventional bar code reader. 11, a laser beam emitted from a He-Ne laser enters a polygon mirror 311 through an opening provided in a concave mirror 301, and according to the rotation of the polygon mirror 311 as shown in FIG. Pattern combining mirrors 303a, 303b, 303c
Are sequentially scanned. These pattern combining mirrors 303a
The laser beam reflected by .about.303c is reflected by the mirror 304 and enters the fixed hologram 305 attached to the reading window (see FIG. 11), and is bent by the diffraction action of the fixed hologram 305, and FIG.
The bar code 103 attached to the object 102 such as a product is illuminated while drawing various scanning patterns as shown in FIG. A part of the light scattered by the barcode is incident on the concave mirror 301 by reversing the optical path of the laser beam, as shown by a dotted line in FIG. 11, and the light is detected by the concave mirror 301 and the mirror 341. The reading processing unit 343 guides the bar code 102 to the bar code 102 based on a change in the output of the photodetector 542.
Is 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13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305に結像機能を持たせることにより、バ
ーコード103からの散乱光を効率的に光検出器342
に集光することを可能としている。
In this structure, a bar code reader is made thinner by obtaining a scanning pattern (indicated by an arrow A in FIG. 13) in a direction perpendicular to the reading window by a diffraction action of a hologram fixed to the reading window. That is,
This is called the hollow-in method. In addition, by providing the fixed hologram 305 with an imaging function, the scattered light from the barcode 103 can be efficiently detected by the photodetector 342.
It is possible to collect light.

【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 the laser beam is scanned by irradiating the hologram disk with the laser beam. There is also a method, which is called a hologram disk method.

【0006】図14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14において、レーザビ
ームは、集光レンズ441に設けられた開口部を介して
入射し、ミラー401によって折り曲げられてホログラ
ムディスク402に入射する。このホログラムディスク
402には、ホログラムディスク402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4
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. 14 shows the configuration of a hologram disk type bar code reader. In FIG. 14, a laser beam enters through an opening provided in a condenser lens 441, is bent by a mirror 401, and enters a hologram disk 402. While continuously changing the angle of the hologram disk 402 with respect to the radial direction, the hologram disk 4
A hologram having a pattern for diffracting a laser beam is provided diagonally below 02.

【0007】従って、ホログラムディスク402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403を順に走査し、これらのパターン合成ミ
ラー403によって反射された後に、ミラー404によ
って撥ね上げられ、読取窓405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403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
403を代表して示した。
Therefore, by rotating the hologram disk 402, the laser beam scans several pattern combining mirrors 403 in order, and after being reflected by these pattern combining mirrors 403, is repelled by the mirror 404 and read. Emitted through window 405.
Usually, three to five pattern combining mirrors 403 are provided, but one pattern combining mirror 403 is shown as a representative in the figure.

【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
02上のバーコード102が照明される。また、このバ
ーコード102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光路を逆進し、集光レンズ
441によって光検出器442に集光されており、この
光検出器442の出力に基づいて、読取処理部443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, various scanning patterns are obtained in the same manner as in the above-described hollow-in system, and the object 1 is scanned by a laser beam that is drawn and scanned.
02 is illuminated. A part of the light scattered by the barcode 102 is shown in FIG.
As shown by a dotted line, the light travels backward in the above-described optical path and is condensed on the photodetector 442 by the condensing lens 441. Based on the output of the photodetector 442, the reading processing unit 443 executes Is 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 the hologram can have an image-forming function as well as the above-described diffraction function, by using the hologram disk 402 as the scanning means, an image-forming optical system is separately provided to read the image. There is no need to stop 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
15に、レーザビームプリンタ装置の構成を示す。
This hologram disk type optical scanning device is also used in a laser printer. FIG. 15 shows the configuration of the laser beam printer.

【0011】図15において、半導体レーザ501から
射出した光は、コリメータレンズ502によってビーム
に整形された後に、ホログラムディスク503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503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503の回転に応じて、その円周の接線方向(図1
5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503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504上で結
像して、感光ドラム504上で鮮明な画像を得る構成と
なっている。
In FIG. 15, light emitted from a semiconductor laser 501 is obliquely incident on the lower surface of a hologram disk 503 after being shaped into a beam by a collimator lens 502. Due to the diffraction effect of the hologram disk 503, the above-described laser beam is bent obliquely upward and, in accordance with the rotation of the hologram disk 503, the tangential direction of its circumference (FIG. 1).
5 (indicated by arrow B). Further, each hologram provided on the hologram disk 503 has an image-forming action together with the above-described diffraction action, and forms an image on the photosensitive drum 504 with the laser beam bent obliquely upward, so that it is sharp on the photosensitive drum 504. It is configured to obtain a perfect image.

【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 a scanning mechanism, which has conventionally been composed of a scanning element such as a polygon mirror or a galvano mirror and an optical system for imaging such as a fixed mirror and a lens, with a beam scanning mechanism using a hologram, a bar scanning is realized. Code readers and laser beam printers 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, as described above, the miniaturization of the beam scanning mechanism has been realized.
The diameter of the oscillation tube of the He-Ne laser used as a light source is relatively large, and the size of the barcode 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 barcode reader, it is necessary to employ 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、
図16に示すように、温度や出力の変化に応じて発振波
長が連続的に変化するとともに、所定の温度で発振モー
ドの遷移が起こり、発振波長が不連続に変化する性質を
持っている。また、発振モードの遷移温度付近では、半
導体レーザはモード競合状態となり、隣接する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)
As shown in FIG. 16, the oscillation wavelength changes continuously according to changes in temperature and output, and the oscillation mode changes at a predetermined temperature, so that the oscillation wavelength changes discontinuously. In the vicinity of the transition temperature of the oscillation mode, the semiconductor laser enters a mode competition state, and light beams having wavelengths corresponding to two adjacent oscillation modes are simultaneously emitted.

【0015】一方、上述したような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。なぜならば、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は、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 a hologram as described above is based on the premise that the wavelength of a laser beam is constant. This is because the diffraction effect used to deflect the direction of the laser beam is an operation having a very high wavelength dependence.

【0016】例えば、図15に示したレーザビームプリ
ンタのホログラムディスク503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
5に点線で示すように、ホログラムディスク503を射
出するレーザビームの方向が変化し、感光ドラム504
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504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 503 of the laser beam printer shown in FIG. 15 is changed from the wavelength lambda i of the wavelength lambda i + 1, 1
As shown by the dotted line in FIG. 5, the direction of the laser beam emitted from the hologram disk 503 changes, and the photosensitive drum 504 changes.
The above image formation position is shifted. Further, when the mode competition state as described above occurs, the beam diameter of the laser beam is substantially expanded, so that the image on the photosensitive drum 504 is blurred.

【0017】図11,図14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17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 readers shown in FIGS. 11 and 14. However, 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 the mode competition state. In particular, in the hollow-type bar code reader, as shown in FIG. 17, in a mode competition state, the beam diameter expands in the scanning direction and the resolution is reduced, so that the bar code reading accuracy is significantly deteriorated. .

【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, simply replacing the light source with a semiconductor laser causes various problems as described above due to the instability of the semiconductor laser. In exchange for the downsizing of the apparatus, reading accuracy and print quality are sacrificed. 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。
On the other hand, as a technique for fixing a semiconductor laser in a single oscillation mode, a method is known 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. Have been. But,
Since there is variation among the elements of the semiconductor laser, the transition temperature of the oscillation mode described above varies depending on the semiconductor laser element. Therefore, if the temperature set for the Peltier element is determined uniformly, there is a possibility that the state of the semiconductor laser is fixed to the mode competition state.

【0020】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。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。
In addition to the semiconductor laser drive circuit,
A circuit for driving the Peltier element is required, and the circuit scale of the light source device increases. An object of the present invention is to provide a semiconductor laser light source device that enables a semiconductor laser to stably oscillate in a single mode. It is another object of the present invention to provide a small-sized bar code reader by applying the 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原理ブロック図である。請求項1の
発明は、半導体レーザ101から射出されるレーザビー
ムの一部をモード検出用レーザビームとして分離する分
離手段111と、モード検出用レーザビームの波長に基
づいて、半導体レーザ101のモード競合状態を検出
し、検出結果を示す検出信号を出力する検出手段112
と、モード競合状態を検出した旨の検出信号の入力に応
じて、半導体レーザ101に供給する駆動電流のレベル
変動のデューティー比を変更し、半導体レーザ101の
発振モードを制御する制御手段113とを備えたことを
特徴とする。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of a semiconductor laser light source device according to the present invention. According to the first aspect of the present invention, there is provided a separation means for separating a part of a laser beam emitted from a semiconductor laser as a mode detection laser beam, and a mode competition of the semiconductor laser based on a wavelength of the mode detection laser beam. Detecting means 112 for detecting a state and outputting a detection signal indicating a detection result;
And control means 113 for controlling the oscillation mode of the semiconductor laser 101 by changing the duty ratio of the level change of the drive current supplied to the semiconductor laser 101 in response to the input of the detection signal indicating that the mode competition state has been detected. It is characterized by having.

【0022】図2は、請求項2および請求項3のバーコ
ード読取装置の原理ブロック図である。請求項2の発明
は、請求項1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から入射するレーザビームを
その波長に応じて走査して、物体102に付されたバー
コード103を照明するビーム走査機構121と、バー
コード103からの散乱光の強度変化に基づいて、バー
コード103の読取処理を行う読取手段122と、ビー
ム走査機構121によるレーザビームの走査動作に同期
して、半導体レーザ光源装置110に備えられた制御手
段113による駆動電流のレベル変動のタイミングを制
御する同期制御手段123とを備えたことを特徴とす
る。
FIG. 2 is a block diagram showing the principle of the bar code reader according to the second and third aspects. According to a second aspect of the present invention, the bar code 103 attached to the object 102 is illuminated by scanning the semiconductor laser light source device 110 according to the first aspect and a laser beam incident from the semiconductor laser light source device 110 according to the wavelength. Beam scanning mechanism 121, reading means 122 for reading bar code 103 based on a change in intensity of scattered light from bar code 103, and semiconductor device in synchronization with laser beam scanning operation by beam scanning mechanism 121. A synchronization control means 123 for controlling the timing of the level change of the drive current by the control means 113 provided in the laser light source device 110 is provided.

【0023】請求項3の発明は、請求項2に記載のバー
コード読取装置において、ビーム走査機構121が、時
分割で複数の走査パターンを描きながらレーザビームを
走査する構成であり、同期制御手段123が、複数の走
査パターンの切り替わりと、制御手段113による駆動
電流のレベル変動のタイミングとを同期させる制御を行
う構成であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the bar code reader according to the second aspect, the beam scanning mechanism 121 scans the laser beam while drawing a plurality of scanning patterns in a time division manner. Reference numeral 123 denotes a configuration for performing control for synchronizing switching of a plurality of scanning patterns and timing of level change of the drive current by the control unit 113.

【0024】[0024]

【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、検出手段
112が半導体レーザ101のモード競合状態を検出し
たときに、制御手段113が、駆動電流のレベル変動の
デューティー比を変更することにより、半導体レーザ1
01に供給する電力の実効値を変化させ、半導体レーザ
101をモード競合状態から脱出させることができる。
According to the first aspect of the present invention, when the detecting means detects a mode competition state of the semiconductor laser based on the wavelength of the mode detecting laser beam separated by the separating means, the control means drives the driving means. By changing the duty ratio of the current level fluctuation, the semiconductor laser 1
By changing the effective value of the power supplied to 01, the semiconductor laser 101 can escape from the mode competition state.

【0025】また、請求項2の発明は、ビーム走査機構
121によるレーザビームの走査動作に同期して、同期
制御手段123が、半導体レーザ光源装置110の制御
手段113による駆動電流のレベル変動のタイミングを
制御するので、物体102上のバーコード103を照明
している間の駆動電流のレベルを一定に保って、半導体
レーザ101の光出力を維持することができる。これに
より、バーコード103の読取中に、半導体レーザ10
1の光出力が変化することを防ぐことが可能となるの
で、読取手段122は、従来と同様の処理を行うことに
より、バーコード103を正常に読み取ることができ
る。
Further, according to the invention of claim 2, in synchronization with the scanning operation of the laser beam by the beam scanning mechanism 121, the synchronization control means 123 controls the timing of the level fluctuation of the drive current by the control means 113 of the semiconductor laser light source device 110. Is controlled, the level of the drive current while the barcode 103 on the object 102 is illuminated can be kept constant, and the optical output of the semiconductor laser 101 can be maintained. This allows the semiconductor laser 10 to be read while the barcode 103 is being read.
Since it is possible to prevent the light output of the bar code 103 from being changed, the reading unit 122 can read the barcode 103 normally by performing the same processing as that in the related art.

【0026】また、同期制御手段123により、ビーム
走査機構121によって描かれる複数の走査パターンが
切り替わるタイミングと駆動電流のレベル変動のタイミ
ングとを同期させることにより、各走査パターンでレー
ザビームを走査した際の散乱光の集光効率などを考慮し
て、駆動電流が高いレベルの区間と低いレベルの区間と
を各走査パターンに対応させることが可能となる。
The synchronization control means 123 synchronizes the timing at which a plurality of scanning patterns drawn by the beam scanning mechanism 121 are switched with the timing at which the level of the drive current fluctuates, so that the laser beam is scanned in each scanning pattern. In consideration of the light collection efficiency of the scattered light, a section in which the drive current is at a high level and a section in which the drive current is at a low level can be made to correspond to each scanning pattern.

【0027】[0027]

【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3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 be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 3 shows an embodiment of the semiconductor laser light source device according to the first aspect.

【0028】図3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(レンズ)502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. 3, the semiconductor laser light source device comprises:
The laser beam from the semiconductor laser (LD) 101 is shaped by a collimator lens (lens) 502 to emit a laser beam.

【0029】また、上述したレーザビームの一部は、図
3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によって回折されて分離されてお
り、このホログラム211によって得られたモード検出
用レーザビームが、CCDアレイ212の受光面上に結
像する構成となっている。
A part of the laser beam is diffracted and separated by a hologram 211 corresponding to the separating means 111 as shown by a dotted line in FIG. The laser beam forms an image on the light receiving surface of the CCD array 212.

【0030】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がモード競合状態であるときは、図4に
示すように、発振モードi(波長λi )の光と発振モー
ドi+1(波長λi+1 )の光とがCCDアレイ212上
でそれぞれ別の位置で結像する。従って、例えば、CC
Dアレイ212の各素子の出力を比較して入射光強度の
ピーク位置を検出するピーク検出部213を設け、2つ
以上のピークを検出したか否かをモード競合検出結果と
して出力する構成とすればよい。
Here, since the diffraction angle of the hologram 211 depends on the wavelength of the incident laser beam, when the semiconductor laser 101 is in the mode competition state, as shown in FIG. 4, the oscillation mode i (wavelength λ i ) And light in the oscillation mode i + 1 (wavelength λ i + 1 ) form images on the CCD array 212 at different positions. Thus, for example, CC
A configuration is provided in which a peak detection unit 213 for comparing the output of each element of the D array 212 to detect the peak position of the incident light intensity is provided, and whether or not two or more peaks are detected is output as a mode competition detection result. I just need.

【0031】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、検出手
段112の機能を実現することができる。また、図3に
おいて、制御手段113は、パルス発生回路221とセ
レクタ222とドライバ回路223と乗算回路224と
から形成されている。
Thus, the hologram 211 and the CC
The function of the detection unit 112 can be realized by the D array 212 and the peak detection unit 213. In FIG. 3, the control unit 113 includes a pulse generation circuit 221, a selector 222, a driver circuit 223, and a multiplication circuit 224.

【0032】上述したパルス発生回路221は、所定の
デューティー比(例えば50%)の矩形波を発生して、
セレクタ222の入力端子の一方に入力する構成となっ
ている。このセレクタ222の他方の入力端子には固定
論理“1”が入力されており、セレクタ222は、モー
ド競合状態を検出した旨の検出結果の入力に応じて、上
述したパルス発生回路222の出力と固定論理“1”と
を交互に選択して、乗算回路224に送出する構成とな
っている。
The above-described pulse generation circuit 221 generates a rectangular wave having a predetermined duty ratio (for example, 50%).
The input is made to one of the input terminals of the selector 222. Fixed logic "1" is input to the other input terminal of the selector 222, and the selector 222 receives the output of the above-described pulse generation circuit 222 in response to the input of the detection result indicating that the mode competition state has been detected. The configuration is such that fixed logic “1” is alternately selected and transmitted to the multiplication circuit 224.

【0033】また、上述したドライバ回路223は、従
来のドライバ回路と同様に、半導体レーザ101に供給
するために所定の基準電流を出力する構成となってお
り、この基準電流が、上述した乗算回路224により、
セレクタ222の出力と乗算された後に、半導体レーザ
101に供給される構成となっている。
The driver circuit 223 outputs a predetermined reference current to be supplied to the semiconductor laser 101 similarly to the conventional driver circuit. By 224,
After being multiplied by the output of the selector 222, it is supplied to the semiconductor laser 101.

【0034】このように、検出手段112がモード競合
状態を検出するごとに、セレクタ222が固定論理
“1”と上述した矩形波とを切換出力することにより、
図5に示すように、駆動電流のレベル変動のデューティ
ー比を変化させることができる。但し、図5において
は、セレクタ222がデューティー比100%の矩形波
に相当する固定論理“1”を選択した状態を初期状態と
して、以降の駆動電流の変化を示した。
As described above, every time the detecting means 112 detects the mode competition state, the selector 222 switches and outputs the fixed logic "1" and the above-mentioned rectangular wave.
As shown in FIG. 5, the duty ratio of the level change of the drive current can be changed. However, FIG. 5 shows the change of the drive current after the state in which the selector 222 selects the fixed logic “1” corresponding to the rectangular wave with the duty ratio of 100% as the initial state.

【0035】このようにして、モード競合状態の検出に
応じて、駆動電流のデューティー比を変化させることが
できる。このデューティー比の変化に応じて、駆動電流
の実効値が変化するので、半導体レーザ101に供給す
るエネルギーを変化させて、半導体レーザ101の接合
部の温度を変化させることができる。
Thus, the duty ratio of the drive current can be changed in accordance with the detection of the mode competition state. Since the effective value of the drive current changes in accordance with the change in the duty ratio, the energy supplied to the semiconductor laser 101 can be changed to change the temperature of the junction of the semiconductor laser 101.

【0036】ここで、図16に示したように、半導体レ
ーザ101がモード競合状態となっている温度の範囲は
極く狭いので、半導体レーザ101の接合部の温度を
0.2度〜0.3度だけ変化させることにより、モード
競合状態を脱出させることができる。従って、上述した
ようにして、駆動電流の実効値を変化させることによっ
て、半導体レーザ101がモード競合状態から脱出する
ために必要な温度変化を与えることが可能であり、モー
ド競合状態から脱出させて単一モードに遷移させること
ができる。
Here, as shown in FIG. 16, since the temperature range in which the semiconductor laser 101 is in the mode competition state is extremely narrow, the temperature of the junction of the semiconductor laser 101 is set to 0.2 degrees to 0.2 degrees. By changing only three times, the mode competition state can be escaped. Therefore, by changing the effective value of the drive current as described above, it is possible to provide a temperature change required for the semiconductor laser 101 to escape from the mode competition state, and to escape from the mode competition state. Transition to single mode is possible.

【0037】このように、モード競合状態の検出に応じ
て駆動電流のデューティー比を変化させることにより、
半導体レーザ101の発振モードを制御することが可能
となり、単一モードの光を安定して射出する半導体レー
ザ光源装置を実現することががきる。
As described above, by changing the duty ratio of the drive current according to the detection of the mode competition state,
The oscillation mode of the semiconductor laser 101 can be controlled, and a semiconductor laser light source device that stably emits light of a single mode can be realized.

【0038】また、上述したように、モード競合状態か
ら脱出するために必要な温度変化は極くわずかであるの
で、このことを考慮して、上述したパルス発生回路22
1で生成する矩形波の振幅およびデューティー比を決定
し、光源に対して要求される光量の閾値(図5において
点線で示した)を下回らないようにすればよい。
Further, as described above, since the temperature change required to escape from the mode competition state is extremely small, the above-described pulse generation circuit 22 is considered in consideration of this.
The amplitude and the duty ratio of the rectangular wave generated in step 1 may be determined so as not to fall below the threshold of the light amount required for the light source (indicated by the dotted line in FIG. 5).

【0039】なお、駆動電流のデューティー比に限定は
なく、要は、モード競合状態の検出に応じて、制御手段
113が駆動電流のデューティー比を変化させる構成で
あればよい。
The duty ratio of the drive current is not limited, and the point is that the control means 113 may change the duty ratio of the drive current in response to the detection of the mode competition state.

【0040】例えば、図6に示すように、それぞれ異な
るデューティー比の矩形波を生成する2つのパルス発生
回路231a,231bを備えて制御手段113を形成
し、これらの矩形波をセレクタ222の入力端子にそれ
ぞれ入力する構成とすればよい。
For example, as shown in FIG. 6, two pulse generating circuits 231a and 231b for generating rectangular waves having different duty ratios are provided to form a control means 113, and these rectangular waves are input to an input terminal of a selector 222. , Respectively.

【0041】また、モード検出用レーザビームの結像位
置から得られる半導体レーザ101の発振波長と目標と
する波長との差を求め、上述したパルス発生回路221
が、この差に対応するデューティー比の矩形波を発生す
る構成としてもよい。
Further, the difference between the oscillation wavelength of the semiconductor laser 101 obtained from the imaging position of the mode detection laser beam and the target wavelength is obtained, and the pulse generation circuit 221 described above is obtained.
However, a configuration may be adopted in which a rectangular wave having a duty ratio corresponding to this difference is generated.

【0042】例えば、発振波長と目標値との差が大きい
場合は、パルス発生回路221がデューティー比の小さ
い矩形波を発生し、差が小さい場合は、比較的大きいデ
ューティー比の矩形波を発生する構成とすればよい。
For example, when the difference between the oscillation wavelength and the target value is large, the pulse generation circuit 221 generates a rectangular wave with a small duty ratio, and when the difference is small, generates a rectangular wave with a relatively large duty ratio. What is necessary is just to be a structure.

【0043】また、図7に、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
成を示す。図7において、半導体レーザ(LD)101
から射出した光は、コリメータレンズ502によってビ
ームに整形された後に、上述したホログラムディスク5
03に斜め下方から入射し、このホログラムディスク5
03によって斜め上方に回折されるとともに、ホログラ
ムディスク503の回転動作に応じて、感光ドラム50
4上を走査する構成となっている。
FIG. 7 shows an embodiment of a laser beam printer device to which the semiconductor laser light source device of claim 1 is applied. In FIG. 7, a semiconductor laser (LD) 101
Is emitted from the hologram disk 5 after being shaped into a beam by the collimator lens 502.
03 from obliquely below, the hologram disk 5
03, the light is diffracted obliquely upward, and the photosensitive drum 50
4 is configured to scan.

【0044】この場合は、コリメータレンズ502とホ
ログラムディスク503との間にホログラム211を配
置し、このホログラム211によって分離されたモード
検出用レーザビームに交差する位置にCCDアレイ21
2を配置すればよい。また、このCCDアレイ212の
出力をピーク検出部213に送出し、上述した実施例と
同様に、複数のピークを検出したときにモード競合状態
を検出した旨の検出結果を制御手段113に送出し、こ
れに応じて、制御手段113が駆動電流のデューティー
比を変化させて、半導体レーザ101の発振モードをモ
ード競合状態から脱出させる制御を行う構成とすればよ
い。
In this case, a hologram 211 is arranged between the collimator lens 502 and the hologram disk 503, and the CCD array 21 is located at a position crossing the mode detection laser beam separated by the hologram 211.
2 may be arranged. Further, the output of the CCD array 212 is sent to the peak detecting unit 213, and a detection result indicating that a mode competition state is detected when a plurality of peaks are detected is sent to the control unit 113, as in the above-described embodiment. In response to this, the control means 113 may change the duty ratio of the drive current to perform control for causing the oscillation mode of the semiconductor laser 101 to escape from the mode competition state.

【0045】これにより、ホログラムディスク503に
入射するレーザビームの波長を単一の発振モードに対応
する波長に安定化することが可能となるので、ホログラ
ムディスク503の回折作用によって、レーザビームの
ビーム径が拡がることはなく、感光ドラム504上を走
査するレーザビームを細く絞った状態に保つことができ
る。
As a result, the wavelength of the laser beam incident on the hologram disk 503 can be stabilized to a wavelength corresponding to a single oscillation mode. Does not spread, and the laser beam that scans the photosensitive drum 504 can be kept in a narrowed state.

【0046】ここで、印字濃度を低下させないための所
定の閾値を半導体レーザ101の光出力が下回らないよ
うに、上述した駆動電流のレベルの変動範囲を決定すれ
ば、上述したようにして、半導体レーザ101の発振モ
ードを制御することにより、印字濃度にむらができる等
の印字品質の劣化が発生することはない。
Here, if the fluctuation range of the level of the drive current is determined so that the light output of the semiconductor laser 101 does not fall below a predetermined threshold value for preventing the print density from decreasing, the semiconductor can be processed as described above. Controlling the oscillation mode of the laser 101 does not cause deterioration in print quality such as uneven print density.

【0047】ところで、バーコード読取装置において
は、ビーム走査機構によって様々な走査パターンが生成
され、この走査パターンを描いてレーザビームが物体1
02上のバーコード103を走査したときの散乱光に基
づいて、バーコード103を読み取っている。従って、
レーザビームが1つの走査パターンを描いている間は、
半導体レーザ101の光出力が一定であることが望まし
い。
In the bar code reading apparatus, various scanning patterns are generated by the beam scanning mechanism, and the laser beam is drawn by drawing the scanning patterns.
The bar code 103 is read based on the scattered light when the bar code 103 on 02 is scanned. Therefore,
While the laser beam is drawing one scanning pattern,
It is desirable that the optical output of the semiconductor laser 101 is constant.

【0048】以下、駆動電流の電流値の変動とレーザビ
ームの走査とを同期させる方法について説明する。図8
に、請求項2のバーコード読取装置の実施例構成図を示
す。
Hereinafter, a method of synchronizing the fluctuation of the driving current value with the scanning of the laser beam will be described. FIG.
2 is a block diagram showing an embodiment of the bar code reader according to the present invention.

【0049】図8において、バーコード読取装置は、図
11に示したホロウインド方式のバーコード読取装置に
おいて、従来のHe−Neレーザ装置に代わる光源装置とし
て、図3に示した半導体レーザ光源装置を備えて構成さ
れている。この場合は、半導体レーザ(LD)101か
ら射出した光は、コリメータレンズ(レンズ)によって
ビームに整形され、凹面鏡301の開口部を介して、ポ
リゴンミラー311に入射する構成となっている。
In FIG. 8, the bar code reader is the semiconductor laser light source device shown in FIG. 3 as a light source device in place of the conventional He-Ne laser device in the hollow window type bar code reader shown in FIG. It is provided with. In this case, light emitted from the semiconductor laser (LD) 101 is shaped into a beam by a collimator lens (lens), and is incident on the polygon mirror 311 via the opening of the concave mirror 301.

【0050】このポリゴンミラー311とモータ312
とモータ制御回路313とパターン合成ミラー303a
〜303cとミラー304と固定ホログラム305と
は、ビーム走査機構121を形成しており、モータ制御
回路313からの駆動電流に応じてモータ312が動作
し、ポリゴンミラー311を回転させる構成となってい
る。このモータ制御回路313は、上述したモータ31
2の基準位置が所定の位置を通過した旨を示す回転位置
信号を出力する位置センサを備えており、この回転位置
信号に基づいて、モータ312に供給する駆動信号を制
御して、モータ312を一定速度で回転させる構成とな
っている。また、このビーム走査機構121は、ポリゴ
ンミラー311の各鏡面によるレーザビームの走査範囲
をパターン合成ミラー303a〜303cに対応して3
つに分割し、それぞれ異なる走査パターンを生成して、
物体102上のバーコード103を照明する構成となっ
ている。
The polygon mirror 311 and the motor 312
, Motor control circuit 313 and pattern combining mirror 303a
303c, the mirror 304, and the fixed hologram 305 form a beam scanning mechanism 121, and the motor 312 operates according to the drive current from the motor control circuit 313 to rotate the polygon mirror 311. . The motor control circuit 313 includes the motor 31 described above.
2 is provided with a position sensor that outputs a rotational position signal indicating that the reference position of the second has passed the predetermined position. Based on the rotational position signal, a drive signal supplied to the motor 312 is controlled to control the motor 312. It is configured to rotate at a constant speed. The beam scanning mechanism 121 adjusts the scanning range of the laser beam by each mirror surface of the polygon mirror 311 by three in correspondence with the pattern combining mirrors 303a to 303c.
And generate different scanning patterns,
The bar code 103 on the object 102 is illuminated.

【0051】また、図8において、クロック生成回路3
21と遅延回路322とは、同期制御手段123に相当
するものであり、上述した回転位置信号の入力に応じ
て、クロック信号生成回路321が、ポリゴンミラー3
11を構成する各鏡面によってレーザビームが走査され
る時間τの整数倍を1周期とするクロック信号を生成
し、遅延回路322が、このクロック信号を所定の遅延
時間δだけ遅れさせて出力する構成となっている。
In FIG. 8, the clock generation circuit 3
21 and the delay circuit 322 correspond to the synchronization control means 123. In response to the input of the above-described rotation position signal, the clock signal generation circuit 321
11 generates a clock signal whose period is an integral multiple of the time τ during which the laser beam is scanned by each mirror surface, and the delay circuit 322 outputs the clock signal delayed by a predetermined delay time δ. It has become.

【0052】ここで、上述した時間τは、ポリゴンミラ
ー311の回転周期Tをポリゴンミラー311を構成す
る鏡面の数nで割って得られる時間であるので、クロッ
ク生成回路321は、逓周器と分周器とを用いて簡単に
構成することができる。また、モータ312の基準位置
とポリゴンミラー311の各鏡面との相対位置は変化し
ないので、回転位置信号の入力からポリゴンミラー31
1の所定の面によるレーザビームの走査が開始されるま
での時間を遅延時間δとして上述した遅延回路322に
設定すればよい。
Here, the above-mentioned time τ is a time obtained by dividing the rotation period T of the polygon mirror 311 by the number n of mirror surfaces constituting the polygon mirror 311. It can be easily configured using a frequency divider. Further, since the relative position between the reference position of the motor 312 and each mirror surface of the polygon mirror 311 does not change, the polygon mirror 31 is input from the input of the rotation position signal.
The time until the scanning of the laser beam by one predetermined surface is started may be set as the delay time δ in the delay circuit 322 described above.

【0053】このようにして、ポリゴンミラー311に
よるレーザビームの走査動作に同期したクロック信号を
得ることができる。また、図3に示したパルス発生回路
221に代えて、トリガ型フリップフロップ331を備
えて制御手段113を構成し、このトリガ型フリップフ
ロップ331に上述したクロック信号を入力すれば、レ
ーザビームの走査動作に同期した矩形波が得られるの
で、駆動電流のレベルの変動のタイミングとレーザビー
ムに対向するポリゴンミラー311の鏡面の切り替わり
とを同期させることができる。この場合は、ポリゴンミ
ラー311の1つの鏡面によってレーザビームが走査さ
れている期間は、駆動電流の電流値を一定に保って、半
導体レーザ101の出力を一定値に保つことができる。
In this manner, a clock signal synchronized with the laser beam scanning operation by the polygon mirror 311 can be obtained. Further, the control means 113 includes a trigger flip-flop 331 instead of the pulse generation circuit 221 shown in FIG. 3, and if the above-described clock signal is input to the trigger flip-flop 331, the scanning of the laser beam is performed. Since a rectangular wave synchronized with the operation is obtained, it is possible to synchronize the timing of the change in the level of the drive current with the switching of the mirror surface of the polygon mirror 311 facing the laser beam. In this case, while the laser beam is being scanned by one mirror surface of the polygon mirror 311, the output value of the semiconductor laser 101 can be maintained at a constant value while keeping the current value of the drive current constant.

【0054】この場合は、モード競合状態が検出され、
駆動電流の電流値の変動のデューティー比が変更される
ときでも、少なくともポリゴンミラー311の1つの鏡
面によってレーザビームが走査されている期間は、半導
体レーザ101に供給される駆動電流の電流値が一定に
保たれる。したがって、凹面鏡303およびミラー34
1とによって光検出器342に導かれる散乱光の強度が
バーコード103の読取中に変動することはない。
In this case, a mode race condition is detected,
Even when the duty ratio of the change in the current value of the drive current is changed, the current value of the drive current supplied to the semiconductor laser 101 is constant at least during the period when the laser beam is being scanned by one mirror surface of the polygon mirror 311. Is kept. Therefore, concave mirror 303 and mirror 34
1, the intensity of the scattered light guided to the photodetector 342 does not change during the reading of the barcode 103.

【0055】また、上述したようにして、駆動電流のデ
ューティー比を変更することによって、半導体レーザ1
01の発振モードが制御され、単一モード状態に安定化
されているので、上述した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常に細く保つことがで
きる。したがって、読取処理部343は、光検出器34
2の出力に対して従来と同様の処理を行うことにより、
バーコード103を高い精度で読み取ることができる。
Further, by changing the duty ratio of the drive current as described above,
Since the oscillation mode No. 01 is controlled and stabilized in the single mode state, the beam diameter of the laser beam scanned by the above-described beam scanning mechanism can always be kept small. Therefore, the reading processing unit 343 is
By performing the same processing as before on the output of 2,
The barcode 103 can be read with high accuracy.

【0056】また、バーコード103の読み取りに必要
な最低の光量に対応する電流の閾値を駆動電流の電流値
が下回らないように、駆動電流の電流値の変動範囲を決
定すれば、駆動電流のレベルが下がった状態において
も、バーコード103を正常に読み取ることが可能であ
る。
Further, if the range of the drive current value is determined so that the drive current value does not fall below the threshold value of the current corresponding to the minimum light amount required for reading the bar code 103, the drive current Even when the level is lowered, the barcode 103 can be read normally.

【0057】このようにして、光源として半導体レーザ
を採用して装置の小型化を図りつつ、高い精度でバーコ
ードを読み取ることが可能なバーコード読取装置を実現
することができる。
In this manner, a bar code reader capable of reading a bar code with high accuracy can be realized while miniaturizing the apparatus by employing a semiconductor laser as a light source.

【0058】なお、上述したトリガ型プリップフロップ
331に代えて、クロック信号に同期して計数動作を行
うカウンタ回路を用いて制御手段113を構成すれば、
様々なデューティー比の駆動電流を半導体レーザ101
に供給することができる。
If the control means 113 is constituted by using a counter circuit which performs a counting operation in synchronization with a clock signal instead of the above-described trigger type flip-flop 331,
Drive currents of various duty ratios are applied to the semiconductor laser 101.
Can be supplied to

【0059】また、上述したポリゴンミラーを用いたホ
ロウインド方式のビーム走査機構に限らず、ガルバノミ
ラーやホログラムディスクを用いたビーム走査機構を備
えたバーコード読取装置に本発明を適用してもよい。
The present invention is not limited to the hollow-in type beam scanning mechanism using the polygon mirror described above, and the present invention may be applied to a barcode reading apparatus including a beam scanning mechanism using a galvanometer mirror or a hologram disk. .

【0060】例えば、ホログラムディスクを用いたビー
ム走査機構121を備えたバーコード読取装置の場合
は、同期制御手段123により、ホログラムの切り替わ
りに同期したクロック信号を生成して、制御手段113
にこのクロック信号を入力して、駆動電流のレベル変動
のタイミングを制御する構成とすればよい。
For example, in the case of a bar code reader having a beam scanning mechanism 121 using a hologram disk, the synchronization control means 123 generates a clock signal synchronized with the hologram switching, and the control means 113
This clock signal may be input to control the timing of the level change of the drive current.

【0061】ところで、バーコード読取装置のビーム走
査機構によって生成される複数の走査パターンの中に
は、読み取り効率の高い走査パターンと比較的読み取り
にくい走査パターンとがある。例えば、ホロウインド方
式のバーコード読取装置においては、パターン合成ミラ
ー303bに対応する走査パターンに比べて、パターン
合成ミラー303a,303cに対応する走査パターン
による読取処理は、光検出器342に集光される散乱光
の光量不足となる場合が多い。
By the way, among the plurality of scanning patterns generated by the beam scanning mechanism of the bar code reader, there are a scanning pattern having high reading efficiency and a scanning pattern which is relatively difficult to read. For example, in the hollow-in-type bar code reading device, the reading process using the scanning pattern corresponding to the pattern combining mirrors 303a and 303c is focused on the photodetector 342 as compared with the scanning pattern corresponding to the pattern combining mirror 303b. In many cases, the amount of scattered light is insufficient.

【0062】次に、このような走査パターンそれぞれに
よる読取条件の違いを考慮して、発振モードの制御を行
う方法について説明する。図9に、請求項3のバーコー
ド読取装置の実施例構成図を示す。
Next, a description will be given of a method of controlling the oscillation mode in consideration of the difference in the reading conditions depending on each scanning pattern. FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of the bar code reader according to the third aspect.

【0063】図9において、バーコード読取装置は、図
8に示したクロック発生回路321および遅延回路32
2に代えて、光検出器621a,621bとオアゲート
622とから形成された同期制御手段123を備えて構
成されている。
Referring to FIG. 9, the bar code reading apparatus includes a clock generation circuit 321 and a delay circuit 32 shown in FIG.
In place of 2, a synchronous control unit 123 formed by photodetectors 621 a and 621 b and an OR gate 622 is provided.

【0064】上述した光検出器621a,621bは、
3枚のパターン合成ミラー303a〜303cの相互の
隙間にそれぞれ配置されており、対応する隙間から入射
したレーザビームを検出して、パルス状の出力信号をオ
アゲート622に送出する構成となっている。また、こ
のオアゲート622の出力(図10(a) 参照)は、クロ
ック信号として、制御手段113のトリガ型フリップフ
ロップ331に入力されている。これにより、トリガ型
フリップフロップ331によって、図10(b)に示すよ
うに、レーザビームが上述した隙間を通過するタイミン
グで、レベルが切り替わる矩形波が得られる。
The above-described photodetectors 621a and 621b are
The three pattern combining mirrors 303a to 303c are arranged in gaps between each other, detect a laser beam incident from the corresponding gaps, and transmit a pulse-like output signal to the OR gate 622. The output of the OR gate 622 (see FIG. 10A) is input to the trigger flip-flop 331 of the control means 113 as a clock signal. Thereby, as shown in FIG. 10B, a rectangular wave whose level switches at the timing when the laser beam passes through the above-described gap is obtained by the trigger flip-flop 331.

【0065】従って、モード競合状態の検出に応じて、
ドライバ回路223からの基準電流に上述した矩形波を
重畳した場合に、パターン合成ミラー303aおよびパ
ターン合成ミラー303cをレーザビームが走査してい
る期間(図10(b) において記号Cで示す)の駆動電流
のレベルは高いレベル(基準電流)となり、このときに
光検出器342に到達する散乱光の光量は従来と同等と
なる。
Therefore, according to the detection of the mode race condition,
When the above-described rectangular wave is superimposed on the reference current from the driver circuit 223, driving during a period in which the laser beam is scanning the pattern combining mirror 303a and the pattern combining mirror 303c (indicated by a symbol C in FIG. 10B). The current level becomes a high level (reference current), and at this time, the amount of scattered light that reaches the photodetector 342 becomes equal to that in the related art.

【0066】このようにして、読取効率の低い走査パタ
ーンに駆動電流の高いレベルの区間を割り当てることが
可能となるので、バーコード103の読取条件を従来と
同等とすることができる。
In this manner, it is possible to allocate a section of a high drive current level to a scan pattern having a low read efficiency, so that the read conditions of the bar code 103 can be made equal to those in the related art.

【0067】この場合は、パターン合成ミラー303b
に対応する走査パターンには、駆動電流の低いレベルの
区間が割り当てられるが、この走査パターンによってバ
ーコード103を照明した際の散乱光は、上述した2つ
の走査パターンの場合に比べて効率よく集光できるの
で、駆動電流が所定の閾値を下回らない限り、バーコー
ド103の読取動作に支障をきたすことはない。
In this case, the pattern combining mirror 303b
Is assigned to the scan pattern corresponding to the scan pattern, the scattered light when the barcode 103 is illuminated by this scan pattern is collected more efficiently than in the case of the two scan patterns described above. Since the light can be emitted, the reading operation of the barcode 103 is not hindered unless the driving current falls below a predetermined threshold.

【0068】このように、半導体レーザ101の駆動電
流を走査パターンの切り替わりに同期して変動させるこ
とにより、走査パターンによる読取条件の違いを考慮し
て、各走査パターンに駆動電流のレベルの高い区間と低
い区間とを割り当てることが可能となり、全体的な読取
効率を維持しながら、半導体レーザ101の発振モード
を制御して、単一モード状態に安定化することができ
る。これにより、半導体レーザを光源として採用した小
型のバーコード読取装置において、読取効率の低下を最
低限に抑えながら、読取精度の向上を図ることができ
る。
As described above, by changing the driving current of the semiconductor laser 101 in synchronization with the switching of the scanning pattern, a section in which the level of the driving current is high in each scanning pattern is considered in consideration of the reading conditions depending on the scanning pattern. And a low section can be assigned, and the oscillation mode of the semiconductor laser 101 can be controlled and stabilized in a single mode state while maintaining the overall reading efficiency. Thus, in a small barcode reader employing a semiconductor laser as a light source, it is possible to improve the reading accuracy while minimizing a decrease in reading efficiency.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、モード競
合状態の検出に応じて、駆動電流のレベル変動のデュー
ティー比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、単一モードに安定化することができ、
安定な半導体レーザ光源装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, the oscillation mode of the semiconductor laser is controlled by changing the duty ratio of the level change of the drive current in accordance with the detection of the mode competition state, thereby controlling the single mode. Can be stabilized to
A stable semiconductor laser light source device can be realized.

【0070】また、上述した駆動電流のレベル変動のタ
イミングをバーコード読取装置のビーム走査機構による
レーザビームの走査と同期させることにより、バーコー
ドの読取中に光量を一定に保ちながら、上述した発振モ
ードを制御することが可能となるので、従来と同様の処
理を行うことによってバーコードを正常に読み取ること
ができる。
Further, by synchronizing the timing of the level change of the drive current with the scanning of the laser beam by the beam scanning mechanism of the bar code reader, the above-described oscillation is maintained while the light amount is kept constant during the reading of the bar code. Since the mode can be controlled, the barcode can be read normally by performing the same processing as in the related art.

【0071】更に、駆動電流のレベル変動のタイミング
を走査パターンの切り替わりに同期させることにより、
走査パターンそれぞれの読取条件の違いを考慮して、高
いレベルの区間と低いレベルの区間とを割当てることが
可能となり、全体的な読取効率を低下させることなく、
発振モード制御を行うことができる。
Further, by synchronizing the timing of the level change of the driving current with the switching of the scanning pattern,
It is possible to assign a high-level section and a low-level section in consideration of the difference in the reading conditions of each scanning pattern, without lowering the overall reading efficiency.
Oscillation mode control can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項1の半導体レーザ光源装置の原理ブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a principle block diagram of a semiconductor laser light source device according to claim 1;

【図2】請求項2および請求項3のバーコード読取装置
の原理ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the principle of a bar code reader according to claims 2 and 3;

【図3】本発明の半導体レーザ光源装置の実施例構成図
である。
FIG. 3 is a configuration diagram of an embodiment of the semiconductor laser light source device of the present invention.

【図4】モード競合状態の検出処理の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a mode conflict state detection process.

【図5】駆動電流のレベル変動を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a level variation of a drive current.

【図6】本発明の半導体レーザ光源装置の別実施例構成
図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of another embodiment of the semiconductor laser light source device of the present invention.

【図7】本発明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. 7 is a configuration diagram of an embodiment of a laser beam printer device to which the semiconductor laser light source device of the present invention is applied.

【図8】請求項2のバーコード読取装置の実施例構成図
である。
FIG. 8 is a block diagram of an embodiment of a bar code reader according to claim 2;

【図9】請求項3のバーコード読取装置の実施例構成図
である。
FIG. 9 is a block diagram of an embodiment of a bar code reader according to claim 3;

【図10】同期制御手段の動作を表すタイミング図であ
る。
FIG. 10 is a timing chart showing the operation of the synchronization control means.

【図11】従来のバーコード読取装置の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional barcode reading device.

【図12】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. 12 is a diagram showing an arrangement of a pattern combining mirror of the barcode reader.

【図13】ホロウインド方式走査パターンの説明図であ
る。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a hollow-in scanning pattern.

【図14】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. 14 is a configuration diagram of a hologram disk type bar code reader.

【図15】レーザビームプリンタ装置の構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of a laser beam printer device.

【図16】半導体レーザの発振モード遷移の説明図であ
る。
FIG. 16 is an explanatory diagram of the oscillation mode transition of the semiconductor laser.

【図17】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. 17 is a diagram showing the spread of a beam diameter in a mode competition state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 半導体レーザ 102 物体 103 バーコード 110 半導体レーザ光源装置 111 分離手段 112 検出手段 113 制御手段 121 ビーム走査機構 122 読取手段 123 同期制御手段 211 ホログラム 212 CCDアレイ 213 ピーク検出部 221,231 パルス発生回路 222 セレクタ 223 ドライバ回路 224 乗算器 301 凹面鏡 303,403 パターン合成ミラー 304,341,401,404 ミラー 305 固定ホログラム 311 ポリゴンミラー 312 モータ 313 モータ制御回路 321 クロック生成回路 322 遅延回路 331 トリガ型プリップフロップ 342,442,621 光検出器 343,443 読取処理部 402,503 ホログラムディスク 405 読取窓 441 集光レンズ 502 コリメータレンズ(レンズ) 504 感光ドラム 622 オアゲート Reference Signs List 101 semiconductor laser 102 object 103 barcode 110 semiconductor laser light source device 111 separation means 112 detection means 113 control means 121 beam scanning mechanism 122 reading means 123 synchronization control means 211 hologram 212 CCD array 213 peak detection parts 221 and 231 pulse generation circuit 222 selector 223 Driver circuit 224 Multiplier 301 Concave mirror 303,403 Pattern synthesis mirror 304,341,401,404 Mirror 305 Fixed hologram 311 Polygon mirror 312 Motor 313 Motor control circuit 321 Clock generation circuit 322 Delay circuit 331 Trigger type flip-flop 342,442, 621 Photodetector 343, 443 Read processing unit 402, 503 Hologram disk 405 Read window 441 Condenser lens 50 2 Collimator lens (lens) 504 Photosensitive drum 622 OR gate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大川 正徳 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06K 7/10 H01S 3/18────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masanori Okawa 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Within Fujitsu Limited (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G06K 7/10 H01S 3 / 18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体レーザ(101)から射出される
レーザビームの一部をモード検出用レーザビームとして
分離する分離手段(111)と、前記モード検出用レー
ザビームの波長に基づいて、半導体レーザ(101)の
モード競合状態を検出し、検出結果を示す検出信号を出
力する検出手段(112)と、モード競合状態を検出し
た旨の検出信号の入力に応じて、前記半導体レーザ(1
01)に供給する駆動電流のレベル変動のデューティー
比を変更し、前記半導体レーザ(101)の発振モード
を制御する制御手段(113)とを備えたことを特徴と
する半導体レーザ光源装置。
A separation means (111) for separating a part of a laser beam emitted from a semiconductor laser (101) as a mode detection laser beam, and a semiconductor laser (101) based on a wavelength of the mode detection laser beam. 101) detecting means for detecting the mode competition state and outputting a detection signal indicating the detection result; and detecting the mode of the semiconductor laser (1) in response to the input of the detection signal indicating that the mode competition state has been detected.
A semiconductor laser light source device comprising: a control unit (113) for changing a duty ratio of a level change of a driving current supplied to the semiconductor laser (01) and controlling an oscillation mode of the semiconductor laser (101).
【請求項2】 請求項1記載の半導体レーザ光源装置
(110)と、前記半導体レーザ光源装置(110)か
ら入射するレーザビームをその波長に応じて走査して、
物体(102)に付されたバーコード(103)を照明
するビーム走査機構(121)と、前記バーコード(1
03)からの散乱光の強度変化に基づいて、前記バーコ
ード(103)の読取処理を行う読取手段(122)
と、前記ビーム走査機構(121)によるレーザビーム
の走査動作に同期して、前記半導体レーザ光源装置(1
10)に備えられた制御手段(113)による駆動電流
のレベル変動のタイミングを制御する同期制御手段(1
23)とを備えたことを特徴とするバーコード読取装
置。
2. A semiconductor laser light source device according to claim 1, wherein a laser beam incident from said semiconductor laser light source device is scanned according to the wavelength thereof.
A beam scanning mechanism (121) for illuminating a bar code (103) attached to an object (102);
Reading means (122) for reading the bar code (103) based on a change in the intensity of the scattered light from the light receiving element (03).
And the semiconductor laser light source device (1) in synchronization with the scanning operation of the laser beam by the beam scanning mechanism (121).
Synchronous control means (1) for controlling the timing of the level change of the drive current by the control means (113) provided in (10).
23) A bar code reader comprising:
【請求項3】 請求項2に記載のバーコード読取装置に
おいて、ビーム走査機構(121)が、時分割で複数の
走査パターンを描きながらレーザビームを走査する構成
であり、同期制御手段(123)が、前記複数の走査パ
ターンの切り替わりと、制御手段(113)による駆動
電流のレベル変動のタイミングとを同期させる制御を行
う構成であることを特徴とするバーコード読取装置。
3. The bar code reader according to claim 2, wherein the beam scanning mechanism scans the laser beam while drawing a plurality of scanning patterns in a time-division manner. However, the bar code reading device is characterized in that the bar code reading device is configured to perform control for synchronizing the switching of the plurality of scanning patterns and the timing of the level change of the driving current by the control means (113).
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