JP2812072B2 - 情報読み取り装置 - Google Patents
情報読み取り装置Info
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- JP2812072B2 JP2812072B2 JP4160494A JP16049492A JP2812072B2 JP 2812072 B2 JP2812072 B2 JP 2812072B2 JP 4160494 A JP4160494 A JP 4160494A JP 16049492 A JP16049492 A JP 16049492A JP 2812072 B2 JP2812072 B2 JP 2812072B2
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- Japan
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- light
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報読み取り装置、特
に物体上に附されたバーコード等の情報をレーザ走査光
により読み取る装置に関する。
に物体上に附されたバーコード等の情報をレーザ走査光
により読み取る装置に関する。
【０００２】バーコード等を利用した情報管理システム
は、ストア・オートメーションを中心としたＰＯＳシス
テムは勿論、ＯＡやＦＡの分野へも進展、拡大してい
る。バーコード等の情報を読みやすくするためのＰＯＳ
スキャナは、定置式のレーザスキャナが主流である。
は、ストア・オートメーションを中心としたＰＯＳシス
テムは勿論、ＯＡやＦＡの分野へも進展、拡大してい
る。バーコード等の情報を読みやすくするためのＰＯＳ
スキャナは、定置式のレーザスキャナが主流である。
【０００３】特に市場からは、かかるレーザスキャナに
対し、安価で小型の装置が要求されている。
対し、安価で小型の装置が要求されている。
【０００４】
【従来の技術】図６は、従来のレーザスキャナ装置の構
成例である。図６（１）は、その内部の一構成例の斜視
図である。
成例である。図６（１）は、その内部の一構成例の斜視
図である。
【０００５】１は、レーザ光源、例えばＨｅ−Ｎｅレー
ザである。レーザ光源１から出射されるレーザ光は、反
射鏡１０で反射され、凹面鏡１１の中央部にある小円鏡
１２に向かう。
ザである。レーザ光源１から出射されるレーザ光は、反
射鏡１０で反射され、凹面鏡１１の中央部にある小円鏡
１２に向かう。
【０００６】小円鏡１２により反射したレーザ光は、回
転多面鏡（ポリゴンミラー）２に導かれ、回転多面鏡２
の回転に伴いレーザ走査光となる。
転多面鏡（ポリゴンミラー）２に導かれ、回転多面鏡２
の回転に伴いレーザ走査光となる。
【０００７】回転多面鏡２からのレーザ走査光は、３つ
の走査線分割ミラー１３、１４、１５により３方向の走
査光に分割される。
の走査線分割ミラー１３、１４、１５により３方向の走
査光に分割される。
【０００８】分割されたそれぞれの走査光は、底面ミラ
ー１６を介して装置の読み取り窓１７に固定されたそれ
ぞれのホログラム（ホロウインド）１８、１９、２０に
３方向の走査光を導く。
ー１６を介して装置の読み取り窓１７に固定されたそれ
ぞれのホログラム（ホロウインド）１８、１９、２０に
３方向の走査光を導く。
【０００９】尚、図では、読み取り窓１７として、支持
ガラス板とその上に置かれるホログラムのある板とを共
通にして示している。
ガラス板とその上に置かれるホログラムのある板とを共
通にして示している。
【００１０】ホログラム１８、１９、２０は、それぞれ
に入射するレーザ光を回折して空間上に５方向のレーザ
走査線２１〜２５を形成する。このレーザ走査線２１〜
２５により被走査物体４上のバーコード４０が走査され
る。
に入射するレーザ光を回折して空間上に５方向のレーザ
走査線２１〜２５を形成する。このレーザ走査線２１〜
２５により被走査物体４上のバーコード４０が走査され
る。
【００１１】レーザ走査線２１〜２５により被走査物体
４が走査されると、レーザ光は反射、散乱する。反射散
乱光の光路は、図６（２）に示される。
４が走査されると、レーザ光は反射、散乱する。反射散
乱光の光路は、図６（２）に示される。
【００１２】図６（２）は、図６（１）の装置の横断面
の簡略図である。被走査物体４から反射、散乱した反射
散乱光は、出射と同一の光路即ち、ホログラム１８、１
９、２０、底面ミラー１６、分割ミラー１４、回転多面
鏡２及び凹面鏡１１を通って戻る。
の簡略図である。被走査物体４から反射、散乱した反射
散乱光は、出射と同一の光路即ち、ホログラム１８、１
９、２０、底面ミラー１６、分割ミラー１４、回転多面
鏡２及び凹面鏡１１を通って戻る。
【００１３】反射散乱光は、更に凹面鏡１１によって絞
られ信号光として光検知器６に導かれる。この際、読み
取り窓１７のホログラム１８、１９、２０は、その回折
機能により凸レンズの機能を有し、バーコード４０から
の反射散乱光を収束する。
られ信号光として光検知器６に導かれる。この際、読み
取り窓１７のホログラム１８、１９、２０は、その回折
機能により凸レンズの機能を有し、バーコード４０から
の反射散乱光を収束する。
【００１４】従って、バーコード４０を付した物体４
が、読み取り窓１７上の高い位置にある場合であって
も、信号光は、装置内部の光学系で拡がることがない。
これにより光学系体積（ミラーの面積）が小さくてもバ
ーコード４０の読み取りが可能であり、装置の小型化が
可能である。
が、読み取り窓１７上の高い位置にある場合であって
も、信号光は、装置内部の光学系で拡がることがない。
これにより光学系体積（ミラーの面積）が小さくてもバ
ーコード４０の読み取りが可能であり、装置の小型化が
可能である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置に
おいて、更にコストダウンを図るため低価格の受光面積
の小さい光検知器６を採用しようとすると、図７で説明
するような問題点が生ずる。
おいて、更にコストダウンを図るため低価格の受光面積
の小さい光検知器６を採用しようとすると、図７で説明
するような問題点が生ずる。
【００１６】即ち、図７は、従来装置の問題点を説明す
る図であるが、説明の簡単化のため光学系内部のミラー
を省略している。
る図であるが、説明の簡単化のため光学系内部のミラー
を省略している。
【００１７】図７（１）、図７（２）で対比されるよう
に、物体４の位置、従って、バーコード４０の読み取り
窓１７面からの高さにより、凹面鏡１１により絞られた
収束光の焦点位置が異なってくる。
に、物体４の位置、従って、バーコード４０の読み取り
窓１７面からの高さにより、凹面鏡１１により絞られた
収束光の焦点位置が異なってくる。
【００１８】かかる場合、受光面積の小さい光検知器６
の場合、物体４の読み取り窓１７面からの高さによって
読み取りが困難になる。
の場合、物体４の読み取り窓１７面からの高さによって
読み取りが困難になる。
【００１９】このため、図８に示すように単一焦点の補
助レンズ１１０を用いることが考えられる。しかし、こ
の場合も特に受光面積の小さい光検知器６の場合、光検
知器６での蹴られが生じる。
助レンズ１１０を用いることが考えられる。しかし、こ
の場合も特に受光面積の小さい光検知器６の場合、光検
知器６での蹴られが生じる。
【００２０】即ち、例えば読み取り窓１７面から低浮上
位置からの信号光を光検知器６に集光すべく補助レンズ
１１０を採用すると（図８（１））、高浮上位置からの
信号光に対しては、もともと焦点距離が短いため、補助
レンズ１１０の採用により、更に光検知器６の手前で結
像することになる（図８（２））。
位置からの信号光を光検知器６に集光すべく補助レンズ
１１０を採用すると（図８（１））、高浮上位置からの
信号光に対しては、もともと焦点距離が短いため、補助
レンズ１１０の採用により、更に光検知器６の手前で結
像することになる（図８（２））。
【００２１】このため光検知器６での蹴られによって、
読み取り性能が低下するという問題がある。
読み取り性能が低下するという問題がある。
【００２２】本発明は、従って、かかる従来の問題点を
解決する、受光面積の小さい光検知器を採用しても信号
光の読み取り性能を維持できる装置を提供することを目
的とする。
解決する、受光面積の小さい光検知器を採用しても信号
光の読み取り性能を維持できる装置を提供することを目
的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明に従う情
報読み取り装置の原理図である。
報読み取り装置の原理図である。
【００２４】従来装置と同様に、基本的構成として、レ
ーザ光源１、レーザ光を走査する光走査手段２、光走査
手段２により走査されるレーザ光により読み取られる物
体４のバーコード等の情報４０に対応する信号光を集光
する信号光集光手段１１３と集光された信号光を検知す
る信号光検知手段６を有する。
ーザ光源１、レーザ光を走査する光走査手段２、光走査
手段２により走査されるレーザ光により読み取られる物
体４のバーコード等の情報４０に対応する信号光を集光
する信号光集光手段１１３と集光された信号光を検知す
る信号光検知手段６を有する。
【００２５】更に、信号光集光手段１１３はその一部と
して、集光部３を有している。集光部３としては例えば
ホログラムやレンズが使用され、焦点距離が異なる少な
くとも２つの領域３０、３１で構成されている。
して、集光部３を有している。集光部３としては例えば
ホログラムやレンズが使用され、焦点距離が異なる少な
くとも２つの領域３０、３１で構成されている。
【００２６】本発明に従う一態様においては、固定のホ
ログラムを有する読み取り窓１７を備えている。光走査
手段２により走査されるレーザ光は、この読み取り窓１
７のホログラム１８、１９、２０を透して出射される。
ログラムを有する読み取り窓１７を備えている。光走査
手段２により走査されるレーザ光は、この読み取り窓１
７のホログラム１８、１９、２０を透して出射される。
【００２７】レーザ光により読み取られる情報に対応す
る信号光がホログラム１８、１９、２０を透して信号光
集光手段１１３に集光される
る信号光がホログラム１８、１９、２０を透して信号光
集光手段１１３に集光される
【００２８】
【作用】本発明では、信号光集光手段１１３はその一部
にホログラムやレンズ等の集光部３を有している。集光
部３は、焦点距離が異なる少なくとも２つの領域３０、
３１で構成されている。
にホログラムやレンズ等の集光部３を有している。集光
部３は、焦点距離が異なる少なくとも２つの領域３０、
３１で構成されている。
【００２９】集光部３は、凸レンズの機能を持ち、且つ
焦点距離の異なる領域を少なくとも２つ持っている。従
って、物体４が読み取り窓１７の高浮上位置にある場合
であっても、低浮上位置にある場合であっても、信号光
を光検知器６に結像することが可能である。
焦点距離の異なる領域を少なくとも２つ持っている。従
って、物体４が読み取り窓１７の高浮上位置にある場合
であっても、低浮上位置にある場合であっても、信号光
を光検知器６に結像することが可能である。
【００３０】
【実施例】図２は、本発明に従う第一の実施例である。
図は、本発明の特徴とする、信号光集光手段１１３の一
部となるホログラム又はレンズ３のみを示している。
図は、本発明の特徴とする、信号光集光手段１１３の一
部となるホログラム又はレンズ３のみを示している。
【００３１】図２（１）は、中心部の領域３０とその他
の周囲領域３１とに区別される２つの領域を持つホログ
ラム又はレンズである。レンズの場合は、例えばフレネ
ルレンズが用いられるが、通常の凸レンズであっても良
い。以下の説明では、フレネルレンズを用いる場合につ
いて説明する。
の周囲領域３１とに区別される２つの領域を持つホログ
ラム又はレンズである。レンズの場合は、例えばフレネ
ルレンズが用いられるが、通常の凸レンズであっても良
い。以下の説明では、フレネルレンズを用いる場合につ
いて説明する。
【００３２】中心部の領域３０は、実質的に屈折率が零
とされる。従って、通し穴としてもよく、何ら加工され
ていないガラス等の基板そのものであってもよい。
とされる。従って、通し穴としてもよく、何ら加工され
ていないガラス等の基板そのものであってもよい。
【００３３】周囲領域３１は、特定の屈折率を有し、凸
レンズの機能を持つ。ホログラムの場合は、後に説明す
る方法で乾板に干渉縞を形成することにより、又フレネ
ルレンズの場合は、同心円の溝を一定幅で形成すること
により所定の屈折率を持つ凸レンズとすることが出来
る。
レンズの機能を持つ。ホログラムの場合は、後に説明す
る方法で乾板に干渉縞を形成することにより、又フレネ
ルレンズの場合は、同心円の溝を一定幅で形成すること
により所定の屈折率を持つ凸レンズとすることが出来
る。
【００３４】図２（２）は、物体４が高い浮上位置にあ
る場合の効果を示している。
る場合の効果を示している。
【００３５】本発明のホログラム又はフレネルレンズ３
を有しない場合は、物体４が高い浮上位置にある場合の
信号光の結像位置は、ｆｏの点にある。従って、かかる
場合、破線のような信号光の入射状態になる。
を有しない場合は、物体４が高い浮上位置にある場合の
信号光の結像位置は、ｆｏの点にある。従って、かかる
場合、破線のような信号光の入射状態になる。
【００３６】光検知器６は結像位置ｆｏの手前にあるの
で、光検知器６は、結果として信号光の一部のみしか検
知できない。
で、光検知器６は、結果として信号光の一部のみしか検
知できない。
【００３７】これに対し、本発明のホログラム又はフレ
ネルレンズ３を設ける場合、周囲領域３１の凸レンズ機
能により、信号光の結像位置はｆｉの位置まで短縮され
る。これにより、信号光を喪失なく光検知器６に入射す
ることが可能である。
ネルレンズ３を設ける場合、周囲領域３１の凸レンズ機
能により、信号光の結像位置はｆｉの位置まで短縮され
る。これにより、信号光を喪失なく光検知器６に入射す
ることが可能である。
【００３８】図２（３）は、物体４が低い浮上位置にあ
る場合の効果を示している。
る場合の効果を示している。
【００３９】この場合、信号光の結像位置は、短くｆｉ
の位置にある。従って、信号光は、ホログラム又はフレ
ネルレンズ３の中心部の領域３０を通過するが、屈折率
は零であるので、そのまま通過し、ｆｉの位置に結像
し、光検知器６に正しく入射する。
の位置にある。従って、信号光は、ホログラム又はフレ
ネルレンズ３の中心部の領域３０を通過するが、屈折率
は零であるので、そのまま通過し、ｆｉの位置に結像
し、光検知器６に正しく入射する。
【００４０】従って、物体４の浮上位置が高い場合であ
っても、低い場合であっても光検知器６で信号光を検知
することが可能である。
っても、低い場合であっても光検知器６で信号光を検知
することが可能である。
【００４１】図３は、本発明の第２の実施例を説明する
図である。図２と同様に、ホログラム又はフレネルレン
ズ３のみを示している。
図である。図２と同様に、ホログラム又はフレネルレン
ズ３のみを示している。
【００４２】図２に示した第一の実施例では、物体４が
低浮上位置から高浮上位置に有る場合において、網羅的
に集光しようとする場合、蹴られが生じる部分が存在す
る。従って、図３の実施例はこの問題を解消するもので
ある。
低浮上位置から高浮上位置に有る場合において、網羅的
に集光しようとする場合、蹴られが生じる部分が存在す
る。従って、図３の実施例はこの問題を解消するもので
ある。
【００４３】図３（１）に示すホログラム又はフレネル
レンズ３は、中心領域３０から周辺に向かって複数の領
域３１ｉを持ち、それらの領域による焦点位置は順次周
辺に向かい短くなる。
レンズ３は、中心領域３０から周辺に向かって複数の領
域３１ｉを持ち、それらの領域による焦点位置は順次周
辺に向かい短くなる。
【００４４】この関係のグラフが図３（２）に示され
る。中心からの距離（横軸）に反比例して焦点距離（縦
軸）が短くなることが理解される。
る。中心からの距離（横軸）に反比例して焦点距離（縦
軸）が短くなることが理解される。
【００４５】そして、図３（３）に示すように、凹面鏡
１１により集光され、光検知器６に向けられた信号光
は、図３（２）の特性を持つホログラム又はフレネルレ
ンズ３によって、その全領域にわたり光検知器６に入射
することが可能である。
１１により集光され、光検知器６に向けられた信号光
は、図３（２）の特性を持つホログラム又はフレネルレ
ンズ３によって、その全領域にわたり光検知器６に入射
することが可能である。
【００４６】図４は、図３（２）の特性を持つホログラ
ム３の作成方法について説明する図である。ホログラム
は、乾板に平行光である参照光と物体光を照射し、その
干渉紋を記録することにより作成される。
ム３の作成方法について説明する図である。ホログラム
は、乾板に平行光である参照光と物体光を照射し、その
干渉紋を記録することにより作成される。
【００４７】本発明に従うホログラムを作成する場合
は、図４（１）に示すように、ホログラム３となる乾板
に平行光である参照光Ｒと物体光Ｏを入射する。但し、
平行光である物体光Ｏの光路中には平凹レンズ３２を挿
入する。
は、図４（１）に示すように、ホログラム３となる乾板
に平行光である参照光Ｒと物体光Ｏを入射する。但し、
平行光である物体光Ｏの光路中には平凹レンズ３２を挿
入する。
【００４８】これにより、物体光Ｏは、平凹レンズ３２
の屈折率に従い拡がって乾板３に入射する。この結果、
ホログラムは収差を持ち、図３（２）の特性を持つこと
になる。従って、作成されたホログラム３に凹面鏡１１
からの信号光が入射すると、信号光は、回折され平凹面
鏡３２の焦点距離の位置に結像する。
の屈折率に従い拡がって乾板３に入射する。この結果、
ホログラムは収差を持ち、図３（２）の特性を持つこと
になる。従って、作成されたホログラム３に凹面鏡１１
からの信号光が入射すると、信号光は、回折され平凹面
鏡３２の焦点距離の位置に結像する。
【００４９】図５は、本発明の第３の実施例である。装
置内部の光学系の配置設計において、凹面鏡１１から光
検知器６までの距離に制約がある場合に有効である。
置内部の光学系の配置設計において、凹面鏡１１から光
検知器６までの距離に制約がある場合に有効である。
【００５０】これまでの実施例ではホログラム又はフレ
ネルレンズ３１は透過光に対し凸レンズの機能を持つ
が、本実施例では反射型とするものである。中心から離
れるに従って、焦点距離が短くなるように反射型で構成
することが可能である。
ネルレンズ３１は透過光に対し凸レンズの機能を持つ
が、本実施例では反射型とするものである。中心から離
れるに従って、焦点距離が短くなるように反射型で構成
することが可能である。
【００５１】尚、以上の実施例説明では、全てホロウイ
ンド方式を例にして説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
ンド方式を例にして説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
【００５２】即ち、ホロウインド方式の回転多面鏡と固
定ホログラムを用いる代わりに、レーザ光を回転するデ
ィスク状のホログラムで透過回折・収束するホログラム
ディスク方式を用いた装置でも本発明を適用して同様の
効果を得ることができる。
定ホログラムを用いる代わりに、レーザ光を回転するデ
ィスク状のホログラムで透過回折・収束するホログラム
ディスク方式を用いた装置でも本発明を適用して同様の
効果を得ることができる。
【００５３】
【効果】以上説明したように、本発明に従えば安価な受
光面積の小さい光検知器を採用しても、従来と同等の読
み取り性能を維持することが出来る。従って、性能を維
持したまま装置のコストダウンが図れる。
光面積の小さい光検知器を採用しても、従来と同等の読
み取り性能を維持することが出来る。従って、性能を維
持したまま装置のコストダウンが図れる。
【図１】本発明の原理を示す図である。
【図２】本発明の第一の実施例を示す図である。
【図３】本発明の第二の実施例を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施例を説明する図である。
【図５】本発明の第三の実施例を説明する図である。
【図６】従来装置の構成例を示す図である。
【図７】従来装置の問題点を説明する図である。
【図８】従来装置の問題点を説明する図である。
１ レーザ光源 ２ 光走査手段 ３ ホログラム又はレンズ（フレネルレンズ） ４ 物体 ４０ バーコード ６ 光検知器 １１ 凹面鏡 １１３ 信号光集光手段 １７ 読み取り窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高島 裕一郎 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 (72)発明者 山崎 行造 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 (56)参考文献 特開 平３−230286（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−249723（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06K 7/12 G02B 26/10
Claims (6)
- 【請求項１】 レーザ光源、レーザ光を走査する光走査
手段、該光走査手段により走査されるレーザ光により読
み取られる情報に対応する信号光を集光する信号光集光
手段、該集光された信号光を検知する信号光検知手段を
有する情報読み取り装置において、 該信号光集光手段は、同心円状に形成される、互いにそ
の焦点距離が異なる複数の領域を有する集光部を備えた
ことを特徴とする、情報読み取り装置。 - 【請求項２】請求項１において、情報読取装置は更に、 固定のホログラムを有する読み取り窓を備え、 該光走査手段により走査されるレーザ光は、該読み取り
窓のホログラムを透して出射され、 該レーザ光により読み取られる情報に対応する信号光
が、該ホログラムを透して該信号光集光手段に集光され
ることを特徴とする情報読み取り装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記集光部の異なる
領域は、中心部から周辺部に向かい順次焦点距離が短く
されていることを特徴とする、情報読み取り装置。 - 【請求項４】 請求項１において、前記集光部は、反射
型ホログラムあるいはフレネルレンズであることを特徴
とする情報読み取り装置。 - 【請求項５】 レーザ光源、レーザ光を走査する光走査
手段、該光走査手段により走査されるレーザ光により読
み取られる情報に対応する信号光を集光する信号光集光
手段、該集光された信号光を検知する信号光検知手段を
有する情報読み取り装置において、 該信号光集光手段は、同心円状に形成される、互いにそ
の焦点距離が異なる複数の領域を有する集光部を備え、 前記焦点部の中心部は通孔であることを特徴とする、情
報読み取り装置。 - 【請求項６】 レーザ光源、レーザ光を走査する光走査
手段、該光走査手段により走査されるレーザ光により読
み取られる情報に対応する信号光を集光する信号光集光
手段、該集光された信号光を検知する信号光検知手段を
有する情報読み取り装置において、 該信号光集光手段は、同心円状に形成される、互いにそ
の焦点距離が異なる複数の領域を有する集光部と、凹面
鏡とを備え、 前記集光部は前記受光手段と前記凹面鏡との間に位置さ
れることを特徴とする、情報読み取り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160494A JP2812072B2 (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 情報読み取り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160494A JP2812072B2 (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 情報読み取り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH064702A JPH064702A (ja) | 1994-01-14 |
| JP2812072B2 true JP2812072B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=15716155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4160494A Expired - Fee Related JP2812072B2 (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 情報読み取り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812072B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3824357B2 (ja) * | 1996-09-27 | 2006-09-20 | 沖電気工業株式会社 | 光半導体装置 |
| US5920058A (en) * | 1996-10-23 | 1999-07-06 | Weber; David C. | Holographic labeling and reading machine for authentication and security applications |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2783629B2 (ja) * | 1990-02-06 | 1998-08-06 | 富士通株式会社 | バーコードリーダ |
| JPH03249723A (ja) * | 1990-02-28 | 1991-11-07 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置 |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP4160494A patent/JP2812072B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH064702A (ja) | 1994-01-14 |
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