JP3070114B2 - 光軸調整方法 - Google Patents
光軸調整方法Info
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- JP3070114B2 JP3070114B2 JP3047126A JP4712691A JP3070114B2 JP 3070114 B2 JP3070114 B2 JP 3070114B2 JP 3047126 A JP3047126 A JP 3047126A JP 4712691 A JP4712691 A JP 4712691A JP 3070114 B2 JP3070114 B2 JP 3070114B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バーコードスキャナや
電子写真印刷装置等の走査装置の光軸調整方法に係り、
特に光源から照射されてビーム整形用レンズ及びアパチ
ャーの中心孔を通過したビームの光強度分布を測定し
て、光強度分布のバランスを取って調整することができ
る光軸調整方法に関するものである。
電子写真印刷装置等の走査装置の光軸調整方法に係り、
特に光源から照射されてビーム整形用レンズ及びアパチ
ャーの中心孔を通過したビームの光強度分布を測定し
て、光強度分布のバランスを取って調整することができ
る光軸調整方法に関するものである。
【０００２】近来、バーコードスキャナや電子写真印刷
装置等の走査装置において、レーザビームを利用した装
置の光源に、従来利用されていたガスレーザに代わって
半導体レーザが使用されて、装置の小型化及びコストの
改善が進められている。
装置等の走査装置において、レーザビームを利用した装
置の光源に、従来利用されていたガスレーザに代わって
半導体レーザが使用されて、装置の小型化及びコストの
改善が進められている。
【０００３】しかしこの半導体レーザを使用した場合に
は、出射される光が楕円形の発散光であるために、レン
ズ等によって光を絞りビームにしなければならないが、
発散光であるために光軸が分からずレーザ光とレンズの
光軸を一致させることが困難であるので、この光軸を容
易に一致させることができる方法が望まれている。
は、出射される光が楕円形の発散光であるために、レン
ズ等によって光を絞りビームにしなければならないが、
発散光であるために光軸が分からずレーザ光とレンズの
光軸を一致させることが困難であるので、この光軸を容
易に一致させることができる方法が望まれている。
【０００４】
【従来の技術】図４はバーコードを読み取るスキャナ１
の内部を示す斜視透視図で、図に示すように、スキャナ
１は、光学ユニット２とデータ処理部３及び読取制御部
４で構成され、光学ユニット２は、例えば半導体レーザ
（例えばレーザ・ダイオード）で構成された光源20a,及
びビーム整形用のレンズ21ａから成る出射部22からの出
射光が平面27ａ及び凹面ミラー23の中央部に設けた小型
の平面ミラー27ｂで反射して、回転するポリゴンミラー
24によって走査ビームを放射して、走査パターン形成ミ
ラー25ａ〜25ｃで反射して異なる角度方向の走査ビーム
を透過型ホログラムで形成された読取窓26から上方空間
の物品５のバーコード50を走査するビーム走査機能, 及
び商品５のバーコード50を走査した反射光を走査パター
ン形成ミラー25ａ〜25c,ポリゴンミラー24, 凹面ミラー
23及び平面ミラー27ｃを経て受光センサ28で読み取って
電気信号に変換する受光変換機能を有する。
の内部を示す斜視透視図で、図に示すように、スキャナ
１は、光学ユニット２とデータ処理部３及び読取制御部
４で構成され、光学ユニット２は、例えば半導体レーザ
（例えばレーザ・ダイオード）で構成された光源20a,及
びビーム整形用のレンズ21ａから成る出射部22からの出
射光が平面27ａ及び凹面ミラー23の中央部に設けた小型
の平面ミラー27ｂで反射して、回転するポリゴンミラー
24によって走査ビームを放射して、走査パターン形成ミ
ラー25ａ〜25ｃで反射して異なる角度方向の走査ビーム
を透過型ホログラムで形成された読取窓26から上方空間
の物品５のバーコード50を走査するビーム走査機能, 及
び商品５のバーコード50を走査した反射光を走査パター
ン形成ミラー25ａ〜25c,ポリゴンミラー24, 凹面ミラー
23及び平面ミラー27ｃを経て受光センサ28で読み取って
電気信号に変換する受光変換機能を有する。
【０００５】バーコード50は、図５に示すように、太線
と細線及びその間隔の大小の組み合わせで構成され、こ
れらの所定本数の順列によって文字，数字または記号等
が表示され、商品５の包装や容器に直接印刷されるか、
ラベル等に印刷されて商品５に貼付される。
と細線及びその間隔の大小の組み合わせで構成され、こ
れらの所定本数の順列によって文字，数字または記号等
が表示され、商品５の包装や容器に直接印刷されるか、
ラベル等に印刷されて商品５に貼付される。
【０００６】ポリゴンミラー24は、モータM1によって回
転し、例えば反射面が５面で１回転で５回の走査が行わ
れ、夫々の面が垂直方向に対して異なる角度で設けられ
ていて、異なる方向に光を反射して走査ビームが放射さ
れる。ポリゴンミラー24はモータM1及び光源20ａは読取
制御部４に接続され、受光センサ28はデータ処理部３を
経由して読取制御部４に接続されている。読取制御部４
は図示省略した電子レジスタに接続されている。また光
学ユニット2,データ処理部３及び読取制御部４は筺体10
に収容されている。
転し、例えば反射面が５面で１回転で５回の走査が行わ
れ、夫々の面が垂直方向に対して異なる角度で設けられ
ていて、異なる方向に光を反射して走査ビームが放射さ
れる。ポリゴンミラー24はモータM1及び光源20ａは読取
制御部４に接続され、受光センサ28はデータ処理部３を
経由して読取制御部４に接続されている。読取制御部４
は図示省略した電子レジスタに接続されている。また光
学ユニット2,データ処理部３及び読取制御部４は筺体10
に収容されている。
【０００７】データ処理部３は、スキャナ１の夫々の受
光センサ28によって受光変換された電気信号を、図示省
略したセンサアンプ, アナログ／ディジタル (Ａ／Ｄ)
変換回路及び２値化回路を経てバーコード信号として認
識する。
光センサ28によって受光変換された電気信号を、図示省
略したセンサアンプ, アナログ／ディジタル (Ａ／Ｄ)
変換回路及び２値化回路を経てバーコード信号として認
識する。
【０００８】従ってスキャナ１は、読取制御部４による
各部の制御によって、読取窓26から放射された走査ビー
ムにより、オペレータが読取窓26の上方空間領域を所定
方向に移動させた商品５のバーコード50を走査し、その
反射光によってバーコード50が読み取られてデータが認
識される。
各部の制御によって、読取窓26から放射された走査ビー
ムにより、オペレータが読取窓26の上方空間領域を所定
方向に移動させた商品５のバーコード50を走査し、その
反射光によってバーコード50が読み取られてデータが認
識される。
【０００９】ここにおいて、光源20ａから出射される光
は、図６に示すように、楕円形の発散光であるため、こ
れを絞って効率良くビーム整形するために、レンズ21ａ
を使用しているが、光源20ａから出射される光の光軸と
レンズ21ａの光軸を一致させる必要があり、光学ユニッ
ト２の製造時に光軸調整が行われるが、上記のように光
源20ａから出射される光が楕円形の発散光であるために
光軸が分からず、図７に示すように、光源20ａである半
導体レーザの発光面の中心位置とレンズ21ａの光軸を一
致させる方法として、近似的に外形寸法の機械的精度で
合わせる方法が行われている。
は、図６に示すように、楕円形の発散光であるため、こ
れを絞って効率良くビーム整形するために、レンズ21ａ
を使用しているが、光源20ａから出射される光の光軸と
レンズ21ａの光軸を一致させる必要があり、光学ユニッ
ト２の製造時に光軸調整が行われるが、上記のように光
源20ａから出射される光が楕円形の発散光であるために
光軸が分からず、図７に示すように、光源20ａである半
導体レーザの発光面の中心位置とレンズ21ａの光軸を一
致させる方法として、近似的に外形寸法の機械的精度で
合わせる方法が行われている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によれ
ば、製造時に光源からの光の光軸とレンズの光軸を一致
させるのに、発散光の光軸が分からないために、光源か
らの光の光軸とレンズの光軸を外形寸法の機械的精度で
合わせる方法等によって近似的に調整しており、従って
高い精度が得られず、更に高精度が必要な場合にはビー
ム整形用のレンズの後にコリメートレンズ等によってビ
ームの整形を必要としているという問題点がある。
ば、製造時に光源からの光の光軸とレンズの光軸を一致
させるのに、発散光の光軸が分からないために、光源か
らの光の光軸とレンズの光軸を外形寸法の機械的精度で
合わせる方法等によって近似的に調整しており、従って
高い精度が得られず、更に高精度が必要な場合にはビー
ム整形用のレンズの後にコリメートレンズ等によってビ
ームの整形を必要としているという問題点がある。
【００１１】半導体レーザが光源に使用される以前のス
キャナでは、ガス・レーザが使用されており、その場合
には光軸の調整は比較的容易であったが、スキャナの小
型化やコストの改善のために、現在では半導体レーザが
普及しており、この問題点の解決が望まれている。
キャナでは、ガス・レーザが使用されており、その場合
には光軸の調整は比較的容易であったが、スキャナの小
型化やコストの改善のために、現在では半導体レーザが
普及しており、この問題点の解決が望まれている。
【００１２】本発明は、光源から照射されるビームの光
軸とビーム整形用レンズの光軸を容易に調整することが
できる光軸調整方法を提供することを目的としている。
軸とビーム整形用レンズの光軸を容易に調整することが
できる光軸調整方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】第１図は本発明の原理図
である。図において、20は光源、21はビーム整形用レン
ズ、50は被走査体、６は中心孔60を有するアパチャーで
ある。
である。図において、20は光源、21はビーム整形用レン
ズ、50は被走査体、６は中心孔60を有するアパチャーで
ある。
【００１４】従ってビーム整形用レンズ21にアパチャー
６を予め組み合わせて、アパチャー６の中心孔60をビー
ム整形用レンズ21の光軸に合わせておき、光源20より照
射してビーム整形用レンズ21及びアパチャー６の中心孔
60を通過したビームの断面の光強度分布を測定して、中
心に対して光強度分布のバランスをとるように構成され
ている。
６を予め組み合わせて、アパチャー６の中心孔60をビー
ム整形用レンズ21の光軸に合わせておき、光源20より照
射してビーム整形用レンズ21及びアパチャー６の中心孔
60を通過したビームの断面の光強度分布を測定して、中
心に対して光強度分布のバランスをとるように構成され
ている。
【００１５】
【作用】まず、ビーム整形用レンズ21とアパチャー６を
組み合わせて、予めアパチャー６の中心孔60をビーム整
形用レンズ21の光軸に合わせておく。次に光源20から照
射した光をビーム整形用レンズ21とアパチャー６の中心
孔60を通過させて、その通過したビームの断面の光強度
分布を測定して、中心に対して光強度分布のバランスを
とることによって、光軸を一致させることができるの
で、調整を容易に行うことができる。
組み合わせて、予めアパチャー６の中心孔60をビーム整
形用レンズ21の光軸に合わせておく。次に光源20から照
射した光をビーム整形用レンズ21とアパチャー６の中心
孔60を通過させて、その通過したビームの断面の光強度
分布を測定して、中心に対して光強度分布のバランスを
とることによって、光軸を一致させることができるの
で、調整を容易に行うことができる。
【００１６】
【実施例】図２及び図３により本発明の一実施例を説明
する。図２は従来例で説明したスキャナに本発明を適用
した実施例を示す斜視図であり、図３は実施例の説明図
である。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
する。図２は従来例で説明したスキャナに本発明を適用
した実施例を示す斜視図であり、図３は実施例の説明図
である。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
【００１７】図２のレンズ21ａ及び孔60ａは、図１のビ
ーム整形用レンズ21及び中心孔60に夫々対応している。
図２(a) に示すように、レンズ21ａに中心に孔60ａを有
するアパチャー(Aper-ture)6a を組み合わせてアセンブ
リ10とし、アパチャー6aの孔60ａの中心とレンズ21ａの
光軸を合わせておく。方法としては He-Neガス・レーザ
等のビームを利用して光学的に合わせる方法、或いは外
形寸法の機械的精度で合わせる方法がある。
ーム整形用レンズ21及び中心孔60に夫々対応している。
図２(a) に示すように、レンズ21ａに中心に孔60ａを有
するアパチャー(Aper-ture)6a を組み合わせてアセンブ
リ10とし、アパチャー6aの孔60ａの中心とレンズ21ａの
光軸を合わせておく。方法としては He-Neガス・レーザ
等のビームを利用して光学的に合わせる方法、或いは外
形寸法の機械的精度で合わせる方法がある。
【００１８】図２(b) に示すアセンブリ10において、ア
パチャー6aは着脱自在に組み合わされている。また11は
市販されているスリット12の振動を利用したビーム径測
定器である。
パチャー6aは着脱自在に組み合わされている。また11は
市販されているスリット12の振動を利用したビーム径測
定器である。
【００１９】アセンブリ10に光源20ａから出射したレー
ザ光を入射して、出てきたビームの断面に矢印で示すよ
うにビーム径測定器11を当てて、ビーム径測定器11に接
続した図示していないオシロスコープで光強度分布を見
ながら光軸調整を行う。
ザ光を入射して、出てきたビームの断面に矢印で示すよ
うにビーム径測定器11を当てて、ビーム径測定器11に接
続した図示していないオシロスコープで光強度分布を見
ながら光軸調整を行う。
【００２０】この時、図中矢印で示すように、光強度分
布は、ビームと垂直な面内でビーム径測定器11のスリッ
ト12を正逆方向に±９０度回転させた範囲で観察し、い
ずれの角度においても光強度分布の曲線が、図３(a) に
示すようにグラフの縦軸で線対称になれば、ビームとレ
ンズ21ａの光軸は一致していることになる。
布は、ビームと垂直な面内でビーム径測定器11のスリッ
ト12を正逆方向に±９０度回転させた範囲で観察し、い
ずれの角度においても光強度分布の曲線が、図３(a) に
示すようにグラフの縦軸で線対称になれば、ビームとレ
ンズ21ａの光軸は一致していることになる。
【００２１】またビームとレンズ21ａの光軸がずれてい
る場合は、図３(b) に示すような左右非対称になり、光
源20ａとレンズ21ａの中心位置を調節して、図３(a) の
ようなバランスがとれた分布になるように調整する。
る場合は、図３(b) に示すような左右非対称になり、光
源20ａとレンズ21ａの中心位置を調節して、図３(a) の
ようなバランスがとれた分布になるように調整する。
【００２２】またビーム断面の光強度分布を測定する位
置をフレネル回折域，即ち、アパチャー6aから測定位置
までの距離を縮めて、レンズ21ａに近づけることによ
り、図３に示すように、分布の左右に山ができて左右対
称性の判断を容易に行うことができる。
置をフレネル回折域，即ち、アパチャー6aから測定位置
までの距離を縮めて、レンズ21ａに近づけることによ
り、図３に示すように、分布の左右に山ができて左右対
称性の判断を容易に行うことができる。
【００２３】調整が終了した後は、アセンブリ10からア
パチャー6aを抜き取る。光学ユニット２によっては、レ
ンズ21ａにアパチャーを装備してアセンブリとしている
ものもあり、その場合には、そのまま調整に使用でき、
調整が終了しても抜き取る必要はない。
パチャー6aを抜き取る。光学ユニット２によっては、レ
ンズ21ａにアパチャーを装備してアセンブリとしている
ものもあり、その場合には、そのまま調整に使用でき、
調整が終了しても抜き取る必要はない。
【００２４】上記例ではバーコードスキャナの場合を説
明したが、電子写真印刷装置やファクシミリ等の書込み
／読取りスキャナの場合にも適用できることは勿論であ
る。
明したが、電子写真印刷装置やファクシミリ等の書込み
／読取りスキャナの場合にも適用できることは勿論であ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ビ
ーム整形用レンズとアパチャーを組み合わせて、予めア
パチャーの中心孔をビーム整形用レンズの光軸に合わせ
ておき、光源から照射した光をビーム整形用レンズとア
パチャーの中心孔を通過させて、その通過したビームの
断面の光強度分布を測定して、中心に対して光強度分布
のバランスをとることによって、光軸を一致させること
ができるので、調整を容易に行うことができるという効
果がある。
ーム整形用レンズとアパチャーを組み合わせて、予めア
パチャーの中心孔をビーム整形用レンズの光軸に合わせ
ておき、光源から照射した光をビーム整形用レンズとア
パチャーの中心孔を通過させて、その通過したビームの
断面の光強度分布を測定して、中心に対して光強度分布
のバランスをとることによって、光軸を一致させること
ができるので、調整を容易に行うことができるという効
果がある。
【図１】 本発明の原理図
【図２】 本発明の実施例を示す斜視図
【図３】 実施例の説明図
【図４】 本発明が適用されるスキャナを示す斜視透過
図
図
【図５】 バーコードの説明図
【図６】 半導体レーザの出射光の説明図
【図７】 従来例を示す説明図
１はスキャナ、 ６,6a はアパチャー、 10は
アセンブリ、11はビーム径測定器、 12はスリット、
20,20aは光源、21はビーム整形用レンズ、21
ａはレンズ、 22は出射部、50はバーコード、
60は中心孔、 60ａは孔、
アセンブリ、11はビーム径測定器、 12はスリット、
20,20aは光源、21はビーム整形用レンズ、21
ａはレンズ、 22は出射部、50はバーコード、
60は中心孔、 60ａは孔、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−248505（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 7/00
Claims (3)
- 【請求項１】 光源(20)より照射されたビームをビーム
整形用レンズ(21)によって整形する光学系の、該光源(2
0)より照射されたビームの光軸と該ビーム整形用レンズ
(21)の光軸とを調整する方法であって、前記ビーム整形
用レンズ(21)に中心孔(60)を有するアパチャー(6) を予
め組み合わせて、該アパチャー(6) の中心孔(60)を該ビ
ーム整形用レンズ(21)の光軸に合わせておき、前記光源
(20)より照射して該ビーム整形用レンズ(21)及び該アパ
チャー(6) の中心孔(60)を通過したビームの断面の光強
度分布を測定して、中心に対して光強度分布のバランス
をとることを特徴とする光軸調整方法。 - 【請求項２】 前記ビームの断面の光強度分布を、該ビ
ームと垂直な面内で正逆回転方向に夫々９０度の範囲で
測定することを特徴とする請求項１の光軸調整方法。 - 【請求項３】 前記ビームの断面の光強度分布の測定
を、フレネル回折域で行うことを特徴とする請求項１或
いは請求項２の光軸調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047126A JP3070114B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 光軸調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047126A JP3070114B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 光軸調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04283709A JPH04283709A (ja) | 1992-10-08 |
| JP3070114B2 true JP3070114B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=12766458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3047126A Expired - Lifetime JP3070114B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 光軸調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3070114B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0864853B1 (en) | 1997-03-11 | 2005-06-01 | Nihon Kohden Corporation | Particle analyser with composite lens formed by lens elements of different focal point |
-
1991
- 1991-03-13 JP JP3047126A patent/JP3070114B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04283709A (ja) | 1992-10-08 |
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Legal Events
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