JP3164315B2 - 読取装置 - Google Patents
読取装置Info
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- JP3164315B2 JP3164315B2 JP22406991A JP22406991A JP3164315B2 JP 3164315 B2 JP3164315 B2 JP 3164315B2 JP 22406991 A JP22406991 A JP 22406991A JP 22406991 A JP22406991 A JP 22406991A JP 3164315 B2 JP3164315 B2 JP 3164315B2
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- Japan
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- laser beam
- scanning
- wavelength
- scanning line
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザ発振器を光
源として備え、半導体レーザ発振器からレーザ走査線を
形成するレーザ光走査装置に関し、特に商品のバーコー
ドを読み取るバーコードリーダ等のレーザ光走査装置に
関する。
源として備え、半導体レーザ発振器からレーザ走査線を
形成するレーザ光走査装置に関し、特に商品のバーコー
ドを読み取るバーコードリーダ等のレーザ光走査装置に
関する。
【０００２】バーコードを利用する情報管理システム
は、ストア・オートメーションを中心とするＰＯＳシス
テム（point-of-sales system;販売地点情報管理システ
ム）をはじめ、様々な分野のＯＡ（office automation
），ＦＡ（factory automation）システムに適用され
つつある。ＰＯＳシステムにおいて、バーコードの情報
を入力する装置としてはＰＯＳスキャナがある。一般的
に、バーコードを読み取るＰＯＳスキャナはバーコード
リーダと呼ばれている。このバーコードリーダには、レ
ーザビームを所望のパターンで走査して、その反射光か
ら図形等の読み取りを行う定置式のレーザスキャナが利
用されている。このレーザスキャナの光源となるレーザ
は気体レーザが多い。気体レーザを使用した装置は気体
と気体を封じ込める管とが必要となるため、装置全体が
大きくなる。
は、ストア・オートメーションを中心とするＰＯＳシス
テム（point-of-sales system;販売地点情報管理システ
ム）をはじめ、様々な分野のＯＡ（office automation
），ＦＡ（factory automation）システムに適用され
つつある。ＰＯＳシステムにおいて、バーコードの情報
を入力する装置としてはＰＯＳスキャナがある。一般的
に、バーコードを読み取るＰＯＳスキャナはバーコード
リーダと呼ばれている。このバーコードリーダには、レ
ーザビームを所望のパターンで走査して、その反射光か
ら図形等の読み取りを行う定置式のレーザスキャナが利
用されている。このレーザスキャナの光源となるレーザ
は気体レーザが多い。気体レーザを使用した装置は気体
と気体を封じ込める管とが必要となるため、装置全体が
大きくなる。
【０００３】ところで、スーパーマーケット等ではバー
コードリーダをキャッシュ・レジスタとともにテーブル
上に設置している。そのため、手に持った商品を移動さ
せながらバーコードを読み取らせている。現状では、こ
れらのキャッシュ・レジスタおよびバーコードリーダに
よって売場面積を圧迫している。したがって、キャッシ
ュ・レジスタおよびバーコードリーダの占有面積を縮小
するために、バーコードリーダの小型化が望まれてい
る。この要望に対して、レーザスキャナの光源となるレ
ーザに半導体レーザを利用して、レーザ走査線を形成す
る装置が提案されている。また、半導体レーザを利用す
ることによって、バーコードリーダのようなＰＯＳスキ
ャナのみならず、レーザプリンタ等の他の情報機器の小
型化も可能となる。
コードリーダをキャッシュ・レジスタとともにテーブル
上に設置している。そのため、手に持った商品を移動さ
せながらバーコードを読み取らせている。現状では、こ
れらのキャッシュ・レジスタおよびバーコードリーダに
よって売場面積を圧迫している。したがって、キャッシ
ュ・レジスタおよびバーコードリーダの占有面積を縮小
するために、バーコードリーダの小型化が望まれてい
る。この要望に対して、レーザスキャナの光源となるレ
ーザに半導体レーザを利用して、レーザ走査線を形成す
る装置が提案されている。また、半導体レーザを利用す
ることによって、バーコードリーダのようなＰＯＳスキ
ャナのみならず、レーザプリンタ等の他の情報機器の小
型化も可能となる。
【０００４】
【従来の技術】従来、ＰＯＳシステムのバーコードリー
ダに使用されているレーザは気体レーザが多い。図７は
従来のバーコードリーダを示す図である。Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザ発振器１１はレーザビームを発生させる発振器であ
る。ポリゴンミラー２２は正多角形の形状をなす反射鏡
であり、モータ２２ｍを使用して回転する。走査線分割
ミラー２３ａ〜２３ｃはレーザビームを走査させる方向
（例えば、縦、横および斜め方向）を定める。底面ミラ
ー２４は走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃによって下方
向に反射されたレーザビームを逆に上方向に反射させ
る。凹面ミラー２５は内面に湾曲反射面を有する貫通穴
２６を備えた反射鏡である。なお、凹面ミラー２５の後
方には、図には示されない反射ミラーが貫通穴２６に対
向して設けられている。読み取り窓面のホロウィンド３
１は波長依存性素子の一つであり、帯状のホログラムが
複数本形成され、レーザビームの走査を集束させる機能
を有するものである。仮想垂直面４０はホロウィンド３
１で回折したレーザビームが結像される走査面であり、
ホロウィンド３１の面に対して鉛直な面である。また、
仮想垂直面４０は一般的に商品等の物体面である。
ダに使用されているレーザは気体レーザが多い。図７は
従来のバーコードリーダを示す図である。Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザ発振器１１はレーザビームを発生させる発振器であ
る。ポリゴンミラー２２は正多角形の形状をなす反射鏡
であり、モータ２２ｍを使用して回転する。走査線分割
ミラー２３ａ〜２３ｃはレーザビームを走査させる方向
（例えば、縦、横および斜め方向）を定める。底面ミラ
ー２４は走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃによって下方
向に反射されたレーザビームを逆に上方向に反射させ
る。凹面ミラー２５は内面に湾曲反射面を有する貫通穴
２６を備えた反射鏡である。なお、凹面ミラー２５の後
方には、図には示されない反射ミラーが貫通穴２６に対
向して設けられている。読み取り窓面のホロウィンド３
１は波長依存性素子の一つであり、帯状のホログラムが
複数本形成され、レーザビームの走査を集束させる機能
を有するものである。仮想垂直面４０はホロウィンド３
１で回折したレーザビームが結像される走査面であり、
ホロウィンド３１の面に対して鉛直な面である。また、
仮想垂直面４０は一般的に商品等の物体面である。
【０００５】図７において、Ｈｅ−Ｎｅレーザ発振器１
１で発生したレーザビームはポリゴンミラー２２側から
凹面ミラー２５側に出射される。この出射光は図には示
されない反射ミラーにより反射される。そして、ポリゴ
ンミラー２２の反射面の傾きと回転により所定範囲に走
査され、走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃを走査するレ
ーザ走査光となる。このレーザ走査光は、走査線分割ミ
ラー２３ａ〜２３ｃおよび底面ミラー２４を介して読み
取り窓面へ出射される。読み取り窓面に導かれたレーザ
走査光は、読み取り窓面に予め形成されたホログラムに
より回折され、仮想垂直面４０で結像される。この場
合、図７の線分Ａ−Ｂのように、仮想垂直面４０に沿っ
てホロウィンド３１の面とは鉛直方向に対して走査する
レーザ走査線４１は、ホロウィンド３１における回折方
向とレーザ走査方向が同一である。後述するような多モ
ード競合状態では、ホログラムはレーザビームを波長毎
に分散して回折させるため、レーザ走査線４１のビーム
径はバーコードを読み取るために必要な実効ビーム径よ
りも大きくなる。
１で発生したレーザビームはポリゴンミラー２２側から
凹面ミラー２５側に出射される。この出射光は図には示
されない反射ミラーにより反射される。そして、ポリゴ
ンミラー２２の反射面の傾きと回転により所定範囲に走
査され、走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃを走査するレ
ーザ走査光となる。このレーザ走査光は、走査線分割ミ
ラー２３ａ〜２３ｃおよび底面ミラー２４を介して読み
取り窓面へ出射される。読み取り窓面に導かれたレーザ
走査光は、読み取り窓面に予め形成されたホログラムに
より回折され、仮想垂直面４０で結像される。この場
合、図７の線分Ａ−Ｂのように、仮想垂直面４０に沿っ
てホロウィンド３１の面とは鉛直方向に対して走査する
レーザ走査線４１は、ホロウィンド３１における回折方
向とレーザ走査方向が同一である。後述するような多モ
ード競合状態では、ホログラムはレーザビームを波長毎
に分散して回折させるため、レーザ走査線４１のビーム
径はバーコードを読み取るために必要な実効ビーム径よ
りも大きくなる。
【０００６】ここで、Ｈｅ−Ｎｅレーザのような気体レ
ーザを利用したレーザ光走査装置は気体と気体を封じ込
める管が必要となるため、装置自体が大型になる。した
がって、装置を小型化するために、気体レーザの代わり
に半導体レーザを用いることが求められている。しか
し、半導体レーザは気体レーザにはない固有の特性が認
められている。
ーザを利用したレーザ光走査装置は気体と気体を封じ込
める管が必要となるため、装置自体が大型になる。した
がって、装置を小型化するために、気体レーザの代わり
に半導体レーザを用いることが求められている。しか
し、半導体レーザは気体レーザにはない固有の特性が認
められている。
【０００７】図８は半導体レーザの発振波長─温度特性
を示す図である。図８（ａ）は温度（Ｔ）に対する発振
波長（λ）を表すグラフである。温度Ｔ1,Ｔ2 では、半
導体レーザの発振波長はそれぞれλ1,λ2 と単一波長に
なる。このときの発振スペクトル特性は図８（ｂ）のよ
うになる。このように、ある温度において、単一の波長
のレーザが生ずる状態をシングルモード状態という。
を示す図である。図８（ａ）は温度（Ｔ）に対する発振
波長（λ）を表すグラフである。温度Ｔ1,Ｔ2 では、半
導体レーザの発振波長はそれぞれλ1,λ2 と単一波長に
なる。このときの発振スペクトル特性は図８（ｂ）のよ
うになる。このように、ある温度において、単一の波長
のレーザが生ずる状態をシングルモード状態という。
【０００８】ところが、温度Ｔ3 およびその近傍の温度
領域のように、一定の温度領域では複数の波長が生ず
る。このような現象をモードホッピングという。すなわ
ち、基準波長λ3 に対してわずかに異なる波長λ3 ＋Δ
λ，λ3 ─Δλ等が発生する。このときの発振スペクト
ル特性は図８（ｃ）のようになる。このように、一定の
温度領域において、複数の波長のレーザが生ずる状態を
多モード競合状態という。また、モードホッピングが起
こる温度領域は、規格による半導体レーザの使用可能な
温度範囲において、ほぼ２〜４度おきに散在する。
領域のように、一定の温度領域では複数の波長が生ず
る。このような現象をモードホッピングという。すなわ
ち、基準波長λ3 に対してわずかに異なる波長λ3 ＋Δ
λ，λ3 ─Δλ等が発生する。このときの発振スペクト
ル特性は図８（ｃ）のようになる。このように、一定の
温度領域において、複数の波長のレーザが生ずる状態を
多モード競合状態という。また、モードホッピングが起
こる温度領域は、規格による半導体レーザの使用可能な
温度範囲において、ほぼ２〜４度おきに散在する。
【０００９】ところで、レーザを用いたシステムに限ら
ず一般的なシステムでは、電源投入時から各種の素子か
ら発する熱により、環境温度が変化するために、レーザ
発振器自体の温度が変化する。このため、半導体レーザ
を使用する場合には、温度変化に対応させるため、常に
多モード競合状態を考慮する必要がある。以下、半導体
レーザのシングルモード状態および多モード競合状態に
ついて説明する。
ず一般的なシステムでは、電源投入時から各種の素子か
ら発する熱により、環境温度が変化するために、レーザ
発振器自体の温度が変化する。このため、半導体レーザ
を使用する場合には、温度変化に対応させるため、常に
多モード競合状態を考慮する必要がある。以下、半導体
レーザのシングルモード状態および多モード競合状態に
ついて説明する。
【００１０】図９はシングルモード状態のレーザビーム
の走査を示す図である。図８における温度Ｔ1,Ｔ2 での
レーザビームの走査を、図７における従来例を示す図の
側面から透視した図である。半導体レーザ発振器を光源
とするレーザビームはポリゴンミラー２２、走査線分割
ミラー２３、底面ミラー２４およびホロウィンド３１を
介して、仮想垂直面４０で結像する。この状態では、半
導体レーザ発振器１０から発したレーザビームは仮想垂
直面４０で結像するまで単一の波長を保つ。したがっ
て、仮想垂直面４０で結像するレーザビームの実効ビー
ム径はほとんど大きくならない。
の走査を示す図である。図８における温度Ｔ1,Ｔ2 での
レーザビームの走査を、図７における従来例を示す図の
側面から透視した図である。半導体レーザ発振器を光源
とするレーザビームはポリゴンミラー２２、走査線分割
ミラー２３、底面ミラー２４およびホロウィンド３１を
介して、仮想垂直面４０で結像する。この状態では、半
導体レーザ発振器１０から発したレーザビームは仮想垂
直面４０で結像するまで単一の波長を保つ。したがっ
て、仮想垂直面４０で結像するレーザビームの実効ビー
ム径はほとんど大きくならない。
【００１１】図１０は多モード競合状態のレーザビーム
の走査を示す図である。図８において、温度Ｔ3 および
その近傍でのレーザビームの走査を、図７における従来
例を示す図の側面から透視した図である。半導体レーザ
発振器を光源とするレーザビームはポリゴンミラー２
２、走査線分割ミラー２３、底面ミラー２４およびホロ
ウィンド３１を介して、仮想垂直面４０で結像する。こ
の状態では、半導体レーザ発振器１０から発したレーザ
ビームはホロウィンド３１によって波長毎に異なる回折
角で回折されるため、複数に分散する。この理由は、ホ
ロウィンド３１に入射するレーザビームの入射角が同一
に固定されていても、波長が変化すれば回折角が異なる
からである。この波長分散により、複数のレーザビーム
が仮想垂直面４０に到達することになるため、ホロウィ
ンド３１の面に対して鉛直方向に拡大したビームとして
結像することになる。このため、多モード競合状態では
ホロウィンド３１の面に対して鉛直方向に走査されたレ
ーザ走査線によるバーコード読み取り精度が低下する。
の走査を示す図である。図８において、温度Ｔ3 および
その近傍でのレーザビームの走査を、図７における従来
例を示す図の側面から透視した図である。半導体レーザ
発振器を光源とするレーザビームはポリゴンミラー２
２、走査線分割ミラー２３、底面ミラー２４およびホロ
ウィンド３１を介して、仮想垂直面４０で結像する。こ
の状態では、半導体レーザ発振器１０から発したレーザ
ビームはホロウィンド３１によって波長毎に異なる回折
角で回折されるため、複数に分散する。この理由は、ホ
ロウィンド３１に入射するレーザビームの入射角が同一
に固定されていても、波長が変化すれば回折角が異なる
からである。この波長分散により、複数のレーザビーム
が仮想垂直面４０に到達することになるため、ホロウィ
ンド３１の面に対して鉛直方向に拡大したビームとして
結像することになる。このため、多モード競合状態では
ホロウィンド３１の面に対して鉛直方向に走査されたレ
ーザ走査線によるバーコード読み取り精度が低下する。
【００１２】以上から、従来の半導体レーザ発振器と波
長依存性を有する回折素子を利用したレーザ光走査装置
における走査パターンについては、次のような現象が生
じる。図１１は従来のレーザビームの走査を示す図であ
る。半導体レーザ発振器を光源とするレーザビームはホ
ロウィンド３１を介して、仮想垂直面４０で結像する。
ところで、ホロウィンド３１に入射するレーザビームｐ
1 はホロウィンド３１上の点ｐで回折する。このとき、
環境温度が図８における温度Ｔ3 およびその近傍なら
ば、回折した後のレーザビームはモードホッピングによ
る波長の変化のため、本来のレーザビームｐ2 （波長λ
3 ）のほかに、ｒ2 （波長λ3 ＋Δλ）およびｑ2 （波
長λ3 ─Δλ）等の複数の波長のレーザビームに分散さ
れる。したがって、仮想垂直面４０で結像するときのビ
ーム径は、バーコードを読み取るための実効ビーム径よ
りも大きくなる。
長依存性を有する回折素子を利用したレーザ光走査装置
における走査パターンについては、次のような現象が生
じる。図１１は従来のレーザビームの走査を示す図であ
る。半導体レーザ発振器を光源とするレーザビームはホ
ロウィンド３１を介して、仮想垂直面４０で結像する。
ところで、ホロウィンド３１に入射するレーザビームｐ
1 はホロウィンド３１上の点ｐで回折する。このとき、
環境温度が図８における温度Ｔ3 およびその近傍なら
ば、回折した後のレーザビームはモードホッピングによ
る波長の変化のため、本来のレーザビームｐ2 （波長λ
3 ）のほかに、ｒ2 （波長λ3 ＋Δλ）およびｑ2 （波
長λ3 ─Δλ）等の複数の波長のレーザビームに分散さ
れる。したがって、仮想垂直面４０で結像するときのビ
ーム径は、バーコードを読み取るための実効ビーム径よ
りも大きくなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】気体レーザは発振波長
が安定している反面、大型である。このため、半導体レ
ーザ発振器を光源とするバーコードリーダが望まれる。
しかし、気体レーザにはない半導体レーザ固有の発振波
長変動を抑制するために、例えばペルチェ素子等の温度
制御手段が必要となり、結果として装置が大型になると
いう問題点があった。加えて、温度制御手段を付加する
ことにより、コストが高くなるという問題点もあった。
また、半導体レーザ発振器と波長依存性を有する回折素
子とを利用したバーコードリーダにおいて、一定の温度
領域ではレーザビームが波長依存性を有する回折素子に
おいて波長毎に分散する。したがって、レーザビームが
結像するときにはバーコードを読み取るために必要な実
効ビーム径よりも大きくなるため、バーコードの読み取
り精度が低下するという問題点があった。
が安定している反面、大型である。このため、半導体レ
ーザ発振器を光源とするバーコードリーダが望まれる。
しかし、気体レーザにはない半導体レーザ固有の発振波
長変動を抑制するために、例えばペルチェ素子等の温度
制御手段が必要となり、結果として装置が大型になると
いう問題点があった。加えて、温度制御手段を付加する
ことにより、コストが高くなるという問題点もあった。
また、半導体レーザ発振器と波長依存性を有する回折素
子とを利用したバーコードリーダにおいて、一定の温度
領域ではレーザビームが波長依存性を有する回折素子に
おいて波長毎に分散する。したがって、レーザビームが
結像するときにはバーコードを読み取るために必要な実
効ビーム径よりも大きくなるため、バーコードの読み取
り精度が低下するという問題点があった。
【００１４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、半導体レーザ発振器を光源として備え、半導
体レーザ発振器からレーザ走査線を形成するレーザ光走
査装置において、多モード競合状態が生ずる温度領域で
あっても、結像するときのビーム径の拡大を抑制するレ
ーザ光走査装置を、提供することを目的とする。さら
に、本発明の他の目的は、より小型なレーザ光走査装置
を提供することである。また、本発明の他の目的は、バ
ーコードの読み取り精度を向上させるレーザ光走査装置
を提供することである。
のであり、半導体レーザ発振器を光源として備え、半導
体レーザ発振器からレーザ走査線を形成するレーザ光走
査装置において、多モード競合状態が生ずる温度領域で
あっても、結像するときのビーム径の拡大を抑制するレ
ーザ光走査装置を、提供することを目的とする。さら
に、本発明の他の目的は、より小型なレーザ光走査装置
を提供することである。また、本発明の他の目的は、バ
ーコードの読み取り精度を向上させるレーザ光走査装置
を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】図１は上記目的を達成す
る本発明の原理図である。図において、半導体レーザ発
振器１０はレーザビームを発生させる発振器である。レ
ーザ走査手段２０は半導体レーザ発振器１０から波長依
存性素子３０に至るレーザビームの光路に設けられ、レ
ーザビームを波長毎に分散させる手段である。回折素子
２１はレーザビームを回折させるものであって、波長依
存性素子３０で生じるモードホッピング状態の基本波、
側波を含めた複数の波長分散を、レーザビーム毎に、予
め打ち消すように、レーザ走査手段２０の光路内に設け
られる。波長依存性素子３０は帯状の透過型ホログラム
を形成した素子であり、波長依存性素子３０に入射した
レーザビームは波長依存性素子３０の面に対する入射角
と波長に応じた角度で出射する。走査面４０はレーザビ
ームが走査する面であり、波長依存性素子３０の面に対
して鉛直な面である。また、走査面４０は一般的に商品
等の物体面である。レーザ走査線４１は走査面４０にレ
ーザビームを走査して描かれる線分である。なお、図で
斜線が施されているものは、ホログラムを形成した素子
であることを示す。
る本発明の原理図である。図において、半導体レーザ発
振器１０はレーザビームを発生させる発振器である。レ
ーザ走査手段２０は半導体レーザ発振器１０から波長依
存性素子３０に至るレーザビームの光路に設けられ、レ
ーザビームを波長毎に分散させる手段である。回折素子
２１はレーザビームを回折させるものであって、波長依
存性素子３０で生じるモードホッピング状態の基本波、
側波を含めた複数の波長分散を、レーザビーム毎に、予
め打ち消すように、レーザ走査手段２０の光路内に設け
られる。波長依存性素子３０は帯状の透過型ホログラム
を形成した素子であり、波長依存性素子３０に入射した
レーザビームは波長依存性素子３０の面に対する入射角
と波長に応じた角度で出射する。走査面４０はレーザビ
ームが走査する面であり、波長依存性素子３０の面に対
して鉛直な面である。また、走査面４０は一般的に商品
等の物体面である。レーザ走査線４１は走査面４０にレ
ーザビームを走査して描かれる線分である。なお、図で
斜線が施されているものは、ホログラムを形成した素子
であることを示す。
【００１６】半導体レーザ発振器１０で発生したレーザ
ビームｐ0 は、回折素子２１で回折してレーザビームｐ
1 となる。多モード競合状態において、複数波長のレー
ザビームが入射する場合、入射するレーザビームに応じ
てレーザビーム毎に回折角が変わり、レーザビームｑ1,
ｒ1等の複数の波長のレーザビームが生ずる。これらの
複数の波長のレーザビームは、波長依存性素子３０でそ
れぞれ回折し、波長分散を打ち消すように走査面４０で
結像する。すなわち、レーザビームｐ1 は波長依存性素
子３０上の点ｐで入射し、波長依存性素子３０の面に対
する入射角と波長に応じた角度で出射してレーザビーム
ｐ 2 になる。また、波長分散によって生じたレーザビー
ムｑ1 は回折素子２１の位置から点ｐと比べて遠方の波
長依存性素子３０上の点ｑで入射し、レーザビームｐ2
の出射角よりは小さな角度で出射してレーザビームｑ2
になる。レーザビームｒ1 は回折素子２１の位置から点
ｐと比べて近方の波長依存性素子３０上の点ｒで入射
し、レーザビームｐ2 の出射角よりは大きな角度で出射
してレーザビームｒ2 になる。したがって、回折素子２
１で波長分散したレーザビームは、波長依存性素子３０
で集光し、走査面４０で結像することになる。このた
め、バーコードを読み取るための実効ビーム径以内にビ
ーム径の拡大が抑制される。
ビームｐ0 は、回折素子２１で回折してレーザビームｐ
1 となる。多モード競合状態において、複数波長のレー
ザビームが入射する場合、入射するレーザビームに応じ
てレーザビーム毎に回折角が変わり、レーザビームｑ1,
ｒ1等の複数の波長のレーザビームが生ずる。これらの
複数の波長のレーザビームは、波長依存性素子３０でそ
れぞれ回折し、波長分散を打ち消すように走査面４０で
結像する。すなわち、レーザビームｐ1 は波長依存性素
子３０上の点ｐで入射し、波長依存性素子３０の面に対
する入射角と波長に応じた角度で出射してレーザビーム
ｐ 2 になる。また、波長分散によって生じたレーザビー
ムｑ1 は回折素子２１の位置から点ｐと比べて遠方の波
長依存性素子３０上の点ｑで入射し、レーザビームｐ2
の出射角よりは小さな角度で出射してレーザビームｑ2
になる。レーザビームｒ1 は回折素子２１の位置から点
ｐと比べて近方の波長依存性素子３０上の点ｒで入射
し、レーザビームｐ2 の出射角よりは大きな角度で出射
してレーザビームｒ2 になる。したがって、回折素子２
１で波長分散したレーザビームは、波長依存性素子３０
で集光し、走査面４０で結像することになる。このた
め、バーコードを読み取るための実効ビーム径以内にビ
ーム径の拡大が抑制される。
【００１７】
【作用】まず、回折素子２１は半導体レーザ発振器１０
で発生したレーザビームを、ホログラムの分散作用によ
り波長依存性素子３０における入射位置および入射角に
応じて変化させる。回折素子２１で分散作用により変化
したレーザビームは、波長依存性素子３０の回折作用に
よってレーザビームを集光させ、走査面４０で結像させ
る。したがって、レーザビームが走査面４０で結像して
形成されるレーザ走査線４１は、バーコードを読み取る
ための実効ビーム径以内に抑えられる。
で発生したレーザビームを、ホログラムの分散作用によ
り波長依存性素子３０における入射位置および入射角に
応じて変化させる。回折素子２１で分散作用により変化
したレーザビームは、波長依存性素子３０の回折作用に
よってレーザビームを集光させ、走査面４０で結像させ
る。したがって、レーザビームが走査面４０で結像して
形成されるレーザ走査線４１は、バーコードを読み取る
ための実効ビーム径以内に抑えられる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は本発明の実施例を示す図である。図にお
いて、半導体レーザ発振器１０はレーザビームを発生さ
せる発振器である。ポリゴンミラー２２は正多角形をな
す反射鏡であり、半導体レーザ発振器１０で発生したレ
ーザビームを走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃ上を走査
させるために回転する。走査線分割ミラー２３ａ〜２３
ｃには反射型ホログラムが形成されており、ポリゴンミ
ラー２２によって走査されたレーザ走査ビームを回折さ
せ、多モード競合状態における複数波長のレーザビーム
が発振する場合にはそれぞれの波長に応じて回折角を変
化させ、分散させる。また、走査線分割ミラー２３ａ〜
２３ｃのようにミラーが複数存在するのは、それぞれの
ミラーにより異なるレーザ走査線を形成させるためであ
る。ホロウィンド３１は波長依存性素子の一つであり、
読み取り窓面に帯状の透過型ホログラムが形成されてい
る。また、ホロウィンド３１はホログラムの回折および
結像作用により、走査線分割ミラー２３ａで波長分散し
たレーザビームの集光を行うことにより、図１に示すレ
ーザ走査線４１を形成する。なお、図で斜線が施されて
いるものは、ホログラムを形成した素子であることを示
す。
明する。図２は本発明の実施例を示す図である。図にお
いて、半導体レーザ発振器１０はレーザビームを発生さ
せる発振器である。ポリゴンミラー２２は正多角形をな
す反射鏡であり、半導体レーザ発振器１０で発生したレ
ーザビームを走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃ上を走査
させるために回転する。走査線分割ミラー２３ａ〜２３
ｃには反射型ホログラムが形成されており、ポリゴンミ
ラー２２によって走査されたレーザ走査ビームを回折さ
せ、多モード競合状態における複数波長のレーザビーム
が発振する場合にはそれぞれの波長に応じて回折角を変
化させ、分散させる。また、走査線分割ミラー２３ａ〜
２３ｃのようにミラーが複数存在するのは、それぞれの
ミラーにより異なるレーザ走査線を形成させるためであ
る。ホロウィンド３１は波長依存性素子の一つであり、
読み取り窓面に帯状の透過型ホログラムが形成されてい
る。また、ホロウィンド３１はホログラムの回折および
結像作用により、走査線分割ミラー２３ａで波長分散し
たレーザビームの集光を行うことにより、図１に示すレ
ーザ走査線４１を形成する。なお、図で斜線が施されて
いるものは、ホログラムを形成した素子であることを示
す。
【００１９】図３は上記実施例の側面から透視した模式
図である。仮想垂直面４０はレーザビームが走査する面
であり、ホロウィンド３１の面に対して鉛直な面であ
る。また、仮想垂直面４０は一般的に商品等の物体面で
ある。そして、仮想垂直面４０以外の符号であって、図
２と同一符号は同一の素子および装置である。なお、図
２と同様に斜線が施されているものは、ホログラムを形
成した素子であることを示す。
図である。仮想垂直面４０はレーザビームが走査する面
であり、ホロウィンド３１の面に対して鉛直な面であ
る。また、仮想垂直面４０は一般的に商品等の物体面で
ある。そして、仮想垂直面４０以外の符号であって、図
２と同一符号は同一の素子および装置である。なお、図
２と同様に斜線が施されているものは、ホログラムを形
成した素子であることを示す。
【００２０】次に、本発明の実施例の動作について説明
する。半導体レーザ発振器１０で発生したレーザビーム
は、ポリゴンミラー２２で反射してレーザビームｐ0 と
なる。ポリゴンミラー２２によって反射されたレーザビ
ームｐ0 は走査線分割ミラー２３ａに設けられたホログ
ラムで回折してレーザビームｐ1 となる。また、一定の
温度領域では入射するときの波長に応じてレーザビーム
ｑ1,ｒ1 等の複数の波長のレーザビームに分散する。こ
れらの複数の波長のレーザビームは、ホロウィンド３１
でそれぞれ回折し、波長分散を打ち消すように仮想垂直
面４０で結像する。
する。半導体レーザ発振器１０で発生したレーザビーム
は、ポリゴンミラー２２で反射してレーザビームｐ0 と
なる。ポリゴンミラー２２によって反射されたレーザビ
ームｐ0 は走査線分割ミラー２３ａに設けられたホログ
ラムで回折してレーザビームｐ1 となる。また、一定の
温度領域では入射するときの波長に応じてレーザビーム
ｑ1,ｒ1 等の複数の波長のレーザビームに分散する。こ
れらの複数の波長のレーザビームは、ホロウィンド３１
でそれぞれ回折し、波長分散を打ち消すように仮想垂直
面４０で結像する。
【００２１】すなわち、レーザビームｐ1 はホロウィン
ド３１上の点ｐで入射し、ホロウィンド３１の面に対す
る入射角と波長に応じた角度で出射してレーザビームｐ
2 になる。また、波長分散によって生じたレーザビーム
ｑ1 は走査線分割ミラー２３ａの位置から点ｐと比べて
遠方のホロウィンド３１上の点ｑで入射し、レーザビー
ムｐ2 の出射角よりは小さな角度で出射してレーザビー
ムｑ2 になる。レーザビームｒ1 は走査線分割ミラー２
３ａの位置から点ｐと比べて近方のホロウィンド３１上
の点ｒで入射し、レーザビームｐ2 の出射角よりは大き
な角度で出射してレーザビームｒ2 になる。このため、
走査線分割ミラー２３ａで波長分散したレーザビーム
は、ホロウィンド３１で集光し、仮想垂直面４０で結像
する。したがって、バーコードを読み取るための実効ビ
ーム径以内にビーム径の拡大が抑制される。
ド３１上の点ｐで入射し、ホロウィンド３１の面に対す
る入射角と波長に応じた角度で出射してレーザビームｐ
2 になる。また、波長分散によって生じたレーザビーム
ｑ1 は走査線分割ミラー２３ａの位置から点ｐと比べて
遠方のホロウィンド３１上の点ｑで入射し、レーザビー
ムｐ2 の出射角よりは小さな角度で出射してレーザビー
ムｑ2 になる。レーザビームｒ1 は走査線分割ミラー２
３ａの位置から点ｐと比べて近方のホロウィンド３１上
の点ｒで入射し、レーザビームｐ2 の出射角よりは大き
な角度で出射してレーザビームｒ2 になる。このため、
走査線分割ミラー２３ａで波長分散したレーザビーム
は、ホロウィンド３１で集光し、仮想垂直面４０で結像
する。したがって、バーコードを読み取るための実効ビ
ーム径以内にビーム径の拡大が抑制される。
【００２２】また、ポリゴンミラー２２によって反射さ
れたレーザビームｐ0 は同様に、走査線分割ミラー２３
ｂ，２３ｃに設けられたホログラムで回折する。一定の
温度領域では入射する波長に応じて分散する。そして、
走査線分割ミラー２３ｂ，２３ｃで反射したレーザビー
ムはホロウィンド３１で回折し、仮想垂直面４０で結像
する。ここで、本実施例では走査線分割ミラー２３ａ〜
２３ｃのすべてのミラーにホログラムを形成したが、一
部の走査線分割ミラー（例えば、２３ｂ）にホログラム
を形成しなくとも走査方向にビーム径が拡大せず、バー
コード読み取り精度に問題がない場合には、ホログラム
を形成しなくてもよい。
れたレーザビームｐ0 は同様に、走査線分割ミラー２３
ｂ，２３ｃに設けられたホログラムで回折する。一定の
温度領域では入射する波長に応じて分散する。そして、
走査線分割ミラー２３ｂ，２３ｃで反射したレーザビー
ムはホロウィンド３１で回折し、仮想垂直面４０で結像
する。ここで、本実施例では走査線分割ミラー２３ａ〜
２３ｃのすべてのミラーにホログラムを形成したが、一
部の走査線分割ミラー（例えば、２３ｂ）にホログラム
を形成しなくとも走査方向にビーム径が拡大せず、バー
コード読み取り精度に問題がない場合には、ホログラム
を形成しなくてもよい。
【００２３】図４は本発明の他の実施例を示す図であ
る。図において、半導体レーザ発振器１０はレーザビー
ムを発生させる発振器である。ポリゴンミラー２２は正
多角形をなす回転反射鏡であって、各面に反射型ホログ
ラムが形成されており、一定の温度領域では半導体レー
ザ発振器１０で発生したレーザビームを波長毎に分散さ
せる。走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃは、ポリゴンミ
ラー２２によって波長分散されたレーザビームをホロウ
ィンド３１に反射させる。また、走査線分割ミラー２３
ａ〜２３ｃのようにミラーが複数存在するのは、それぞ
れ異なるレーザ走査線を形成させるためである。ホロウ
ィンド３１は波長依存性素子の一つであり、読み取り窓
面に帯状の透過型ホログラムが形成されている。また、
ホロウィンド３１はホログラムの回折作用により、ポリ
ゴンミラー２２で波長分散したレーザビームを集光さ
せ、その結果、例えば図１に示すレーザ走査線４１を形
成する。なお、図で斜線が施されているものは、ホログ
ラムを形成した素子であることを示す。
る。図において、半導体レーザ発振器１０はレーザビー
ムを発生させる発振器である。ポリゴンミラー２２は正
多角形をなす回転反射鏡であって、各面に反射型ホログ
ラムが形成されており、一定の温度領域では半導体レー
ザ発振器１０で発生したレーザビームを波長毎に分散さ
せる。走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃは、ポリゴンミ
ラー２２によって波長分散されたレーザビームをホロウ
ィンド３１に反射させる。また、走査線分割ミラー２３
ａ〜２３ｃのようにミラーが複数存在するのは、それぞ
れ異なるレーザ走査線を形成させるためである。ホロウ
ィンド３１は波長依存性素子の一つであり、読み取り窓
面に帯状の透過型ホログラムが形成されている。また、
ホロウィンド３１はホログラムの回折作用により、ポリ
ゴンミラー２２で波長分散したレーザビームを集光さ
せ、その結果、例えば図１に示すレーザ走査線４１を形
成する。なお、図で斜線が施されているものは、ホログ
ラムを形成した素子であることを示す。
【００２４】図５は上記他の実施例の側面から透視した
模式図である。仮想垂直面４０はレーザビームが走査す
る面であり、ホロウィンド３１の面に対して鉛直な面で
ある。また、仮想垂直面４０は一般的に商品等の物体面
である。そして、仮想垂直面４０以外の符号であって、
図４と同一符号は同一の素子および装置である。なお、
図４と同様に斜線が施されているものは、ホログラムを
形成した素子であることを示す。
模式図である。仮想垂直面４０はレーザビームが走査す
る面であり、ホロウィンド３１の面に対して鉛直な面で
ある。また、仮想垂直面４０は一般的に商品等の物体面
である。そして、仮想垂直面４０以外の符号であって、
図４と同一符号は同一の素子および装置である。なお、
図４と同様に斜線が施されているものは、ホログラムを
形成した素子であることを示す。
【００２５】次に、本発明の他の実施例の動作について
説明する。半導体レーザ発振器１０で発生したレーザビ
ームは、ポリゴンミラー２２で回折してレーザビームｐ
0 となる。また、一定の温度領域では入射するときの波
長に応じてレーザビームｑ0,ｒ0 等の複数の波長のレー
ザビームに分散する。ポリゴンミラー２２によって回折
された複数の波長のレーザビームｐ0,ｑ0,ｒ0 等は、走
査線分割ミラー２３ａで反射し、それぞれレーザビーム
ｐ1,ｑ1,ｒ1 等となる。これらの複数の波長のレーザビ
ームは、ホロウィンド３１でそれぞれホロウィンド３１
の面に対する入射角と波長に応じた角度で出射するよう
に回折し、波長分散を打ち消すように、仮想垂直面４０
で結像する。
説明する。半導体レーザ発振器１０で発生したレーザビ
ームは、ポリゴンミラー２２で回折してレーザビームｐ
0 となる。また、一定の温度領域では入射するときの波
長に応じてレーザビームｑ0,ｒ0 等の複数の波長のレー
ザビームに分散する。ポリゴンミラー２２によって回折
された複数の波長のレーザビームｐ0,ｑ0,ｒ0 等は、走
査線分割ミラー２３ａで反射し、それぞれレーザビーム
ｐ1,ｑ1,ｒ1 等となる。これらの複数の波長のレーザビ
ームは、ホロウィンド３１でそれぞれホロウィンド３１
の面に対する入射角と波長に応じた角度で出射するよう
に回折し、波長分散を打ち消すように、仮想垂直面４０
で結像する。
【００２６】すなわち、レーザビームｐ1 はホロウィン
ド３１上の点ｐで入射し、ホロウィンド３１の面に対す
る入射角と波長に応じた角度で出射してレーザビームｐ
2 になる。また、波長分散によって生じたレーザビーム
ｑ1 は走査線分割ミラー２３ａの位置から点ｐと比べて
遠方のホロウィンド３１上の点ｑで入射し、レーザビー
ムｐ2 の出射角よりは小さな角度で出射してレーザビー
ムｑ2 になる。レーザビームｒ1 は走査線分割ミラー２
３ａの位置から点ｐと比べて近方のホロウィンド３１上
の点ｒで入射し、レーザビームｐ2 の出射角よりは大き
な角度で出射してレーザビームｒ2 になる。したがっ
て、走査線分割ミラー２３ａで波長分散したレーザビー
ムは、ホロウィンド３１で集光し、仮想垂直面４０で結
像する。したがって、ポリゴンミラー２２で波長分散し
たレーザビームは、ホロウィンド３１で集光し、仮想垂
直面４０で結像する。なお、ポリゴンミラー２２によっ
て回折されたｐ0,ｑ0,ｒ0 等の複数の波長のレーザビー
ムが走査線分割ミラー２３ｂ，２３ｃで反射する場合に
ついても同様の動作をなす。
ド３１上の点ｐで入射し、ホロウィンド３１の面に対す
る入射角と波長に応じた角度で出射してレーザビームｐ
2 になる。また、波長分散によって生じたレーザビーム
ｑ1 は走査線分割ミラー２３ａの位置から点ｐと比べて
遠方のホロウィンド３１上の点ｑで入射し、レーザビー
ムｐ2 の出射角よりは小さな角度で出射してレーザビー
ムｑ2 になる。レーザビームｒ1 は走査線分割ミラー２
３ａの位置から点ｐと比べて近方のホロウィンド３１上
の点ｒで入射し、レーザビームｐ2 の出射角よりは大き
な角度で出射してレーザビームｒ2 になる。したがっ
て、走査線分割ミラー２３ａで波長分散したレーザビー
ムは、ホロウィンド３１で集光し、仮想垂直面４０で結
像する。したがって、ポリゴンミラー２２で波長分散し
たレーザビームは、ホロウィンド３１で集光し、仮想垂
直面４０で結像する。なお、ポリゴンミラー２２によっ
て回折されたｐ0,ｑ0,ｒ0 等の複数の波長のレーザビー
ムが走査線分割ミラー２３ｂ，２３ｃで反射する場合に
ついても同様の動作をなす。
【００２７】図６はバーコードリーダを示す斜視図であ
る。図において、半導体レーザ発振器１０はレーザビー
ムを発生させる発振器である。反射ミラー１２は半導体
レーザ発振器１０で発生したレーザビームを反射させる
ミラーである。ポリゴンミラー２２は正多角形をなす反
射鏡であり、半導体レーザ発振器１０で発生したレーザ
ビームを走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃに反射させる
ために、モータ２２ｍを使用して回転する。走査線分割
ミラー２３ａ〜２３ｃは、ポリゴンミラー２２によって
波長分散されたレーザビームをホロウィンド３１に反射
させる。また、走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃのよう
にミラーが複数存在するのは、それぞれ傾斜の異なるレ
ーザ走査線４１ａ〜４１ｅを互いに交叉して形成させる
ためである。ここで、ホロウィンド３１は内部構造を分
かりやすく図示するために便宜的に描いたものであり、
本来は矢印で表すように破線により示す３１ａに位置す
る。
る。図において、半導体レーザ発振器１０はレーザビー
ムを発生させる発振器である。反射ミラー１２は半導体
レーザ発振器１０で発生したレーザビームを反射させる
ミラーである。ポリゴンミラー２２は正多角形をなす反
射鏡であり、半導体レーザ発振器１０で発生したレーザ
ビームを走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃに反射させる
ために、モータ２２ｍを使用して回転する。走査線分割
ミラー２３ａ〜２３ｃは、ポリゴンミラー２２によって
波長分散されたレーザビームをホロウィンド３１に反射
させる。また、走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃのよう
にミラーが複数存在するのは、それぞれ傾斜の異なるレ
ーザ走査線４１ａ〜４１ｅを互いに交叉して形成させる
ためである。ここで、ホロウィンド３１は内部構造を分
かりやすく図示するために便宜的に描いたものであり、
本来は矢印で表すように破線により示す３１ａに位置す
る。
【００２８】底面ミラー２４は、走査線分割ミラー２３
ａ〜２３ｃによって下方向に反射されたレーザビームを
逆に上方向に反射させる。凹面ミラー２５は内面に湾曲
反射面を有する貫通穴２６を備えた反射鏡である。な
お、凹面ミラー２５の後方には、図には示されない反射
ミラーが貫通穴２６に対向して設けられている。ホログ
ラムレンズ３２ａ〜３２ｅは波長依存性素子の一つであ
り、ホロウィンド３１上に３方向に交差して配置した帯
状の読み取り窓であるホログラム窓に形成されている。
また、ホログラムレンズ３２ａ〜３２ｅは透過型であ
り、ホログラムの回折作用により、走査線分割ミラー２
３ａ〜２３ｃで波長分散したレーザビームの集光を行
い、レーザ走査線４１ａ〜４１ｅを形成する。
ａ〜２３ｃによって下方向に反射されたレーザビームを
逆に上方向に反射させる。凹面ミラー２５は内面に湾曲
反射面を有する貫通穴２６を備えた反射鏡である。な
お、凹面ミラー２５の後方には、図には示されない反射
ミラーが貫通穴２６に対向して設けられている。ホログ
ラムレンズ３２ａ〜３２ｅは波長依存性素子の一つであ
り、ホロウィンド３１上に３方向に交差して配置した帯
状の読み取り窓であるホログラム窓に形成されている。
また、ホログラムレンズ３２ａ〜３２ｅは透過型であ
り、ホログラムの回折作用により、走査線分割ミラー２
３ａ〜２３ｃで波長分散したレーザビームの集光を行
い、レーザ走査線４１ａ〜４１ｅを形成する。
【００２９】図６では、ホログラムレンズ３２ａで回折
したレーザビームがレーザ走査線４１ａになることを破
線により示している。同様に、ホログラムレンズ３２ｂ
〜３２ｅで回折したレーザビームは、それぞれ順にレー
ザ走査線４１ｂ〜４１ｅを形成する。これらのレーザ走
査線４１ａ〜４１ｅは図１の仮想垂直面４０に対応して
想定される線分として描かれる。商品４２の表面にはバ
ーコードが印刷されており、レーザ走査線４１ａ〜４１
ｅのいずれか一つによりこのバーコードが走査される。
バーコードを走査したレーザビームの反射光は、ホロウ
ィンド３１および凹面ミラー２５等を介して集光され、
光検知器２７でこの反射光を解析することにより商品の
情報を取得する。
したレーザビームがレーザ走査線４１ａになることを破
線により示している。同様に、ホログラムレンズ３２ｂ
〜３２ｅで回折したレーザビームは、それぞれ順にレー
ザ走査線４１ｂ〜４１ｅを形成する。これらのレーザ走
査線４１ａ〜４１ｅは図１の仮想垂直面４０に対応して
想定される線分として描かれる。商品４２の表面にはバ
ーコードが印刷されており、レーザ走査線４１ａ〜４１
ｅのいずれか一つによりこのバーコードが走査される。
バーコードを走査したレーザビームの反射光は、ホロウ
ィンド３１および凹面ミラー２５等を介して集光され、
光検知器２７でこの反射光を解析することにより商品の
情報を取得する。
【００３０】なお、半導体レーザ発振器１０の発振波長
は規格によって可視光でなければならないため、７００
nm以下の波長が使用される。また、ホログラムレンズ３
２ａ〜３２ｅで生じる波長分散を予め打ち消すためにポ
リゴンミラー２２にホログラムが形成される。すなわ
ち、ホログラムはホロウィンド３１の面とは鉛直方向に
対して形成されるレーザ走査線４１ｃ，４１ｅを形成す
るための光路に対応するポリゴンミラー２２の一部の面
に形成する。
は規格によって可視光でなければならないため、７００
nm以下の波長が使用される。また、ホログラムレンズ３
２ａ〜３２ｅで生じる波長分散を予め打ち消すためにポ
リゴンミラー２２にホログラムが形成される。すなわ
ち、ホログラムはホロウィンド３１の面とは鉛直方向に
対して形成されるレーザ走査線４１ｃ，４１ｅを形成す
るための光路に対応するポリゴンミラー２２の一部の面
に形成する。
【００３１】次に、本発明のバーコードリーダの実施例
の動作について説明する。まず、半導体レーザ発振器１
０で発生したレーザビームは反射ミラー１２で偏向さ
れ、ポリゴンミラー２２側から凹面ミラー２５側に出射
される。この出射光は貫通穴２６を貫通して図には示さ
れない反射ミラーにより反射され、再び貫通穴２６を貫
通してポリゴンミラー２２に出射される。
の動作について説明する。まず、半導体レーザ発振器１
０で発生したレーザビームは反射ミラー１２で偏向さ
れ、ポリゴンミラー２２側から凹面ミラー２５側に出射
される。この出射光は貫通穴２６を貫通して図には示さ
れない反射ミラーにより反射され、再び貫通穴２６を貫
通してポリゴンミラー２２に出射される。
【００３２】そして、ポリゴンミラー２２の反射面の傾
きと回転により所定範囲に走査され、走査線分割ミラー
２３ａ〜２３ｃを走査するレーザ走査光となる。このレ
ーザ走査光は、走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃおよび
底面ミラー２４を介してホロウィンド３１へ出射され
る。このとき、一定の温度領域で出射されたレーザ走査
光には、複数の波長成分が含まれている。ポリゴンミラ
ー２２に形成されたホログラムにより波長毎に分散す
る。ホロウィンド３１上のホログラムレンズ３２ａ〜３
２ｅに入射し、回折したレーザ走査光はそれぞれレーザ
走査線４１ａ〜４１ｅになる。ホロウィンド３１に入射
したレーザ走査光はホログラムレンズ３２ａ〜３２ｅに
より回折され、波長分散を打ち消すように仮想垂直面４
０で結像される。したがって、商品４２の表面を走査す
るレーザビームのビーム径は、バーコードを読み取るた
めに必要な実効ビーム径以内に抑えられる。なお、ホロ
グラムはポリゴンミラー２２に形成したが、ホロウィン
ド３１の面とは鉛直方向に対して形成されるレーザ走査
線４１ｃ，４１ｅを形成するための光路に対応する走査
線分割ミラー２３ａ〜２３ｃのいずれか一つに形成して
も同様の動作をなす。
きと回転により所定範囲に走査され、走査線分割ミラー
２３ａ〜２３ｃを走査するレーザ走査光となる。このレ
ーザ走査光は、走査線分割ミラー２３ａ〜２３ｃおよび
底面ミラー２４を介してホロウィンド３１へ出射され
る。このとき、一定の温度領域で出射されたレーザ走査
光には、複数の波長成分が含まれている。ポリゴンミラ
ー２２に形成されたホログラムにより波長毎に分散す
る。ホロウィンド３１上のホログラムレンズ３２ａ〜３
２ｅに入射し、回折したレーザ走査光はそれぞれレーザ
走査線４１ａ〜４１ｅになる。ホロウィンド３１に入射
したレーザ走査光はホログラムレンズ３２ａ〜３２ｅに
より回折され、波長分散を打ち消すように仮想垂直面４
０で結像される。したがって、商品４２の表面を走査す
るレーザビームのビーム径は、バーコードを読み取るた
めに必要な実効ビーム径以内に抑えられる。なお、ホロ
グラムはポリゴンミラー２２に形成したが、ホロウィン
ド３１の面とは鉛直方向に対して形成されるレーザ走査
線４１ｃ，４１ｅを形成するための光路に対応する走査
線分割ミラー２３ａ〜２３ｃのいずれか一つに形成して
も同様の動作をなす。
【００３３】上記の説明では、波長依存性素子および回
折素子にはホロウィンドのようなホログラムを用いた
が、回折格子あるいはプリズムを用いてもよい。また、
ホログラムを走査線分割手段の一部に設ける場合、一枚
のミラーの全面に設けることなく、一枚のミラーの一
部、例えば一枚のミラーの縦半分あるいは横半分、に設
けてもよい。上記実施例では、走査線分割手段としての
走査線分割ミラーは３枚のミラーで構成したが、必要な
レーザ走査線の本数に応じて、任意の枚数のミラーで構
成してもよい。さらに、レーザ走査手段を構成する回転
反射鏡としてのポリゴンミラーにはその各反射面に反射
型ホログラムを形成することなく、ビーム径の拡大が起
こりやすいレーザ走査線の線分に応じて特定されるポリ
ゴンミラーの一部の面、例えば一面のミラーの縦半分あ
るいは横半分のみに反射型ホログラムを形成するもので
あってもよい。なお、本発明はＰＯＳシステムにおける
バーコードリーダに適用して、その読み取り精度を高め
るものであるが、半導体レーザ発振器と波長依存性を有
する回折素子とを使用するレーザ光走査装置、例えばレ
ーザプリンタ等、に適用することによって、レーザ走査
線の実効ビーム径の拡大を効率よく抑制できる。
折素子にはホロウィンドのようなホログラムを用いた
が、回折格子あるいはプリズムを用いてもよい。また、
ホログラムを走査線分割手段の一部に設ける場合、一枚
のミラーの全面に設けることなく、一枚のミラーの一
部、例えば一枚のミラーの縦半分あるいは横半分、に設
けてもよい。上記実施例では、走査線分割手段としての
走査線分割ミラーは３枚のミラーで構成したが、必要な
レーザ走査線の本数に応じて、任意の枚数のミラーで構
成してもよい。さらに、レーザ走査手段を構成する回転
反射鏡としてのポリゴンミラーにはその各反射面に反射
型ホログラムを形成することなく、ビーム径の拡大が起
こりやすいレーザ走査線の線分に応じて特定されるポリ
ゴンミラーの一部の面、例えば一面のミラーの縦半分あ
るいは横半分のみに反射型ホログラムを形成するもので
あってもよい。なお、本発明はＰＯＳシステムにおける
バーコードリーダに適用して、その読み取り精度を高め
るものであるが、半導体レーザ発振器と波長依存性を有
する回折素子とを使用するレーザ光走査装置、例えばレ
ーザプリンタ等、に適用することによって、レーザ走査
線の実効ビーム径の拡大を効率よく抑制できる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、半導体
レーザ発振器から回折素子に至るレーザビームの光路に
ホログラムを設け、多モード競合状態時に回折素子で生
じる異なる波長のレーザ光の波長分散を予めホログラム
によって打ち消すように構成したので、半導体レーザ発
振器がモードホッピング状態になる温度領域でもレーザ
走査線を形成する走査面で結像するときのビーム径の拡
大を抑制することができる。また、ビーム径の拡大を抑
制することができることから、バーコードの読み取り精
度が向上する。このため、発振波長を安定させるための
手段を設けずに半導体レーザ発振器を光源として利用す
ることができ、気体レーザを利用したレーザ光走査装置
よりも小型なレーザ光走査装置にすることができる。ま
た、レーザ光走査装置の製作にかかる工数を減らし、コ
ストを低く抑えることができる。
レーザ発振器から回折素子に至るレーザビームの光路に
ホログラムを設け、多モード競合状態時に回折素子で生
じる異なる波長のレーザ光の波長分散を予めホログラム
によって打ち消すように構成したので、半導体レーザ発
振器がモードホッピング状態になる温度領域でもレーザ
走査線を形成する走査面で結像するときのビーム径の拡
大を抑制することができる。また、ビーム径の拡大を抑
制することができることから、バーコードの読み取り精
度が向上する。このため、発振波長を安定させるための
手段を設けずに半導体レーザ発振器を光源として利用す
ることができ、気体レーザを利用したレーザ光走査装置
よりも小型なレーザ光走査装置にすることができる。ま
た、レーザ光走査装置の製作にかかる工数を減らし、コ
ストを低く抑えることができる。
【図１】本発明のレーザ光走査装置の原理図である。
【図２】本発明の実施例を示す図である。
【図３】本発明の実施例を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す図である。
【図６】バーコードリーダを示す斜視図である。
【図７】従来のバーコードリーダを示す図である。
【図８】半導体レーザの発振波長─温度特性を示す図で
あり、（ａ）は温度（Ｔ）に対する発振波長（λ）を表
すグラフを、（ｂ）は発振波長がλ1 ，λ2 のときの発
振スペクトル特性を、（ｃ）は発振波長がλ3のときの
発振スペクトル特性をそれぞれ示す。
あり、（ａ）は温度（Ｔ）に対する発振波長（λ）を表
すグラフを、（ｂ）は発振波長がλ1 ，λ2 のときの発
振スペクトル特性を、（ｃ）は発振波長がλ3のときの
発振スペクトル特性をそれぞれ示す。
【図９】シングルモード状態のレーザビームの走査を示
す図である。
す図である。
【図１０】多モード競合状態のレーザビームの走査を示
す図である。
す図である。
【図１１】従来のレーザビームの走査を示す図である。
１０ 半導体レーザ発振器 ２０ レーザ走査手段 ２１ 回折素子 ３０ 波長依存性素子 ４０ 走査面 ４１ レーザ走査線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市川 稔幸 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 吉川 浩寧 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 昭60−11817（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−213818（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】 読み取り窓から走査光を出射して物品を
走査し、物品からの反射光を検出して物品に付されたコ
ードを読み取る読取装置において、 光源としての半導体レーザ発振器と、 前記半導体レーザ発振器から出射されるレーザビームを
走査するレーザ走査手段と、 前記レーザ走査手段により走査されたレーザビームを回
折する波長依存性素子と、 前記半導体レーザ発振器から前記波長依存性素子に至る
レーザビームの光路に設けられ、レーザビームを波長毎
に分散する回折素子と、 を有し、 前記波長依存性素子で生じるモードホッピング状態の基
本波、側波を含めた複数の波長分散を、レーザビーム毎
に予め前記回折素子で打ち消して、物品の走査面でレー
ザビームを集光させるようにしたことを特徴とする読取
装置。 - 【請求項２】 前記波長依存性素子は、読み取り窓面に
形成されたホログラムであることを特徴とする請求項１
記載の読取装置。 - 【請求項３】 前記回折素子は、前記レーザ走査手段に
より形成される前記レーザ走査線を複数に分割する走査
線分割手段に設けられていることを特徴とする請求項１
記載の読取装置。 - 【請求項４】 前記走査線分割手段は、複数のミラーで
構成されていることを特徴とする請求項３記載の読取装
置。 - 【請求項５】 前記回折素子は、ホログラムであること
を特徴とする請求項１記載の読取装置。 - 【請求項６】 前記回折素子は、前記レーザ走査手段を
構成する回転反射鏡に設けられていることを特徴とする
請求項１記載の読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22406991A JP3164315B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22406991A JP3164315B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0560996A JPH0560996A (ja) | 1993-03-12 |
| JP3164315B2 true JP3164315B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=16808083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22406991A Expired - Fee Related JP3164315B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3164315B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3111222B2 (ja) * | 1994-07-15 | 2000-11-20 | 株式会社小糸製作所 | 自動二輪車用ヒータ内蔵グリップ |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP22406991A patent/JP3164315B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0560996A (ja) | 1993-03-12 |
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