JPH02157982A - レーザバーコードスキヤナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ホログラムディスクを用いたレーザバーコー
ドスキャナに関する。

従来の技術 従来のホログラムディスクを用いたレーザバーコードス
キャナの読取り方法について説明する。

レーザ光源から出射された光は、複数に分割されたセク
タを有するホログラムディスクに入射し、その回折光は
ホログラムディスクの１セクタ分の回転毎により振らさ
れて向きの異なるミラーにより反射されバーコード表面
上を走査し読取りが行われる。そして、再生の時にはバ
ーコード面からの反射光は前記ホログラムディスクによ
り回折され、光検知器に検出されることによって、バー
コード情報の再生を行っている。

発明が解決しようとする課題 上述したような従来のホログラムディスクに直線状の格
子からなるホログラムを用いた場合、ブラッグ（Ｂｒａ
ｇｇ）条件以外の角度で光を入射させると大きな非点収
差が発生し、ブラッグ条件下においても対称な走査線の
中央以外の箇所ではビーム形状が大きくゆがむことにな
る。また、ホログラムディスクに円弧状の格子からなる
ホログラムを用いた場合にも、ホログラムを露光して作
成する際の波長と、その作成されたホログラムを再生す
る波長とが異なっている場合には非点収差が発生し、対
称な走査線の中央以外の箇所ではビーム形状が大きくゆ
がむことになる。

従って、このようなホログラムをレーザバーコードスキ
ャナに応用した場合、バーコードの幅は０　、２　ｍｍ
前後と細いため実際に情報を読み取ることのできる領域
は非常に狭いことになる。そこで、読取領域を広げるた
めに、ホログラム作成段階における露光時にプリズム等
の複雑な露光装置を用いて作成し、再生時に非点収差を
取り除くようにしたものがある。しかし、この方法では
、ホログラムの回転角が大きくなり、走査線が大きく振
れるところではビームが大きくゆがむことになる。

また、特開昭６０−２３８８８５号公報に開示されてい
るように、一定の頂角と屈折率とを有するプリズムを透
過した波長λの球面波光と同じ波長λをもつ平面波光と
により、それぞれ入射角を適当に選んでホログラムを作
成することによって非点収差をできるだけ少なくするよ
うにしたものがある。しかし、この方法では、再生時の
入射角を特定しなければならず設計の自由度が少ないと
いうことや、走査角が大きくなるとやはり非点収差が発
生したりするという問題がある。

課題を解決するための手段 そこで、このような問題点を解決するために、本発明は
、レーザ光源からの出射光をホログラムを有するホログ
ラムディスクに入射させ、その回折光をバーコード面上
の主走査方向及び副走査方向に走査させ、その反射光を
光検知器により検出することによって前記バーコード面
の情報を読み取るレーザバーコードスキャナにおいて、
前記レーザ光源から出射された出射光の光路上に、その
出射光のビーム径が前記主走査方向に長く前記副走査方
向に短い横長の変形ビームに変形するビーム形状変形部
材を配設した。

作用 これにより、レーザ光源から出射された出射光はビーム
形状変形部材に入射してビーム径がバーコードの主走査
方向に長く副走査方向に短い横長の変形ビームに変形さ
れこの状態でホログラムディスクに入射し回折されるこ
とによって、その変形ビームはホログラムディスクの集
光特性により、主走査方向のビーム径がバーコードの線
幅と同じ位の幅に絞られた形となってそのバーコード面
上を走査する。

実施例 本発明の第一の実施例を第１図ないし第４図に基づいて
説明する。本実施例では、ホログラムディスクをレーザ
バーコードスキャナに応用した例について述べる。

ビーム形状変形部材としてのビームコンプレッサ１は、
シリンドリカルレンズ２を２枚組み合わせたものからな
っており、レーザ光源３とホログラムディスク４との間
の光路上に位置して設けられている。このビームコンプ
レッサ１は、入射した光をバーコード５の主走査方向Ｍ
に長く副走査方向Ｓに短い形状に変形する性質がある。

以下、そのビームコンプレッサ１を用いてビーム形状を
変形する具体的な例について述べる。なお、この場合、
レーザ光源３は波長７８０ｎｍのレーザ光を発するもの
とし、また、ホログラムディスク４は直線状の格子から
なるホログラムを有しているものとする。

まず、レーザ光源３から発せられた出射光りは、２枚の
シリンドリカルレンズ２からなるビームコンプレッサ１
を透過した後、ビーム形状が横長、すなわち、第２図に
示すような主走査方向Ｍに長く副走査方向Ｓに短い変形
ビーム６となって、直線状の格子を有するホログラムデ
ィスク４の面に入射する。この時、ホログラムディスク
４は、その位置から主走査方向Ｍのビームウェストが２
７０＋ｎｍ位のところにくるようになっており、しかも
、非点隔差が５０〜６０ｍｍあるものとする。

そして、このような性質をもつホログラムディスク４に
横長の変形ビーム６を入射させると、そのホロクラムデ
ィスク４の集光特性は第７図に示すようなものになる。

すなわち、副走査方向Ｓのビーム径はホログラムディス
ク４からの距離によってあまり変化しないが、主走査方
向Ｍのビーム径はゆるやかな曲線形状となって変化する
。このことから、主走査方向Ｍに細長い形でホログラム
ディスク４に入射した変形ビーム６は、そのホログラム
ディスク４により回折されることによって集光特性によ
り主走査方向Ｍのビーム径が絞られる。これにより、バ
ーコード５の配設位置を調節することによってホログラ
ムディスク４により回折された変形ビーム６の形状を、
第３図に示すように、縦長のバーコード５の幅Ｗと同等
な大きさまでにすることができる。

ここで実験結果を示すと、第２図に示すような主走査方
向Ｍのビーム径が２．４ｍｍで副走査方向Ｓのビーム径
が０．７ｍｍの変形ビーム６をビームコンプレッサ１に
よって作り、この変形ビーム６をホログラムディスク４
に入射角４０°で入射させ回折角３０°で回折させた場
合、直径２．４ｍｍの円形ビームを入射させた時に比べ
、ホログラムディスク４がｌＯ°走査線の対称面上にあ
る位置から回転したところでは、その変形ビーム６の径
はそれまでの約半分はどの径になった。

上述したように、ビームコンプレッサｌにより出射光り
を予め主走査方向Ｍに長く副走査方向Ｓに短い変形ビー
ム６に変形し、この状態でホログラムディスク４に入射
させることによって、集光特性（第７図参照）により変
形ビーム６を主走査方向Ｍに短く副走査方向Ｓに長い縦
長の形状、すなわち、バーコード５の長平方向（第３図
参照）に沿って照射することができる。従って、第４図
に示すように従来の円形ビーム７をバーコード５に照射
した場合に比べ、欠陥部分８に照射される割合を少なく
し読取領域を大きくすることが可能となり、これにより
、図示しない光検知器に検出される光量を多くとること
ができるため検出感度を一段と向上させることができる
。また、このように出射光りをビームコンプレッサ１を
用いて横長に変形してホログラムディスク４に単に入射
させるだけで、従来問題とされていた非点収差をなくし
走査角を一段と広くとることが可能となり、しかも、こ
れによりホログラムディスク４は発散球面波と平行光と
いった単純な露光装置で作成するだけよいことになり作
成工程をより一層簡素化することができる。

次に、本発明の第二の実施例を第５図及び第６図に基づ
いて説明する。なお、第一の実施例と同一部分について
の説明は省略し、その同一部分については同一符号を用
いる。本実施例は、ビーム形状変形部材を図示しないア
パーチャーにより構成した場合の例について述べる。

まず、レーザ光源３により出射される出射光りが第５図
に示すような円形ビーム９の時、ホログラムディスク４
の位置から一定の距離だけ離れたところにおけるそのビ
ーム形状を光線追跡により求めると、第６図（ａ）に示
すように縦長の形状となる。これは集光特性（第７図参
照）により主走査方向Ｍのビーム形状が絞られた形と一
致する。

そして、ホログラムディスク４の回転につれてビーム形
状は第６図（ｂ）〜（ｄ）に示すように大きく変形して
いく。この場合、非点収差があるため出射光りは円形ビ
ーム９をしていても、ホログラムディスク４により回折
される光は楕円ビーム１０となる。

そこで、今、ビーム形状変形部材にアパーチャーを用い
て第５図に示すように、出射光りである円形ビーム９の
ハツチング部分を遮蔽すると、その出射光りは前述した
実施例と同様な横長の（主走査方向に長く副走査方向に
短い）変形ビーム１１となり、ホログラムディスク４の
回転と共に第６図（ａ）〜（ｄ）に示すように、その変
形ビーム１１の横方向の長さａは楕円ビーム１０の横方
向の長さｂに対して短いものとなる。このようなことか
らアパーチャーにより横長の変形ビーム１１としてホロ
グラムディスク４に入射させることにより、主走査方向
Ｍのビーム径をバーコード５の幅Ｗはどに絞ることがで
き、これにより前述した実施例と同様な効果を得ること
ができる。

発明の効果 本発明は、レーザ光源からの出射光をビーム形状変形部
材により主走査方向に長く副走査方向に短い横長の変形
ビームに変形するようにしたので、この変形ビームをホ
ログラムディスクに入射させることによってそのホログ
ラムディスクの集光特性により変形ビームは主走査方向
のビーム径がバーコードの線幅と同じ位の幅に絞られた
縦長のビーム形状にしてこの状態でバーコード面を走査
することができ、これにより、バーコードの読取領域を
一層広くとることができると共にそのバーコードに欠陥
部分があってもこの影響を受けることがほとんどないた
め、バーコード情報読取りの検出感度を一段と向上させ
ることができるものである。また、出射光をビームコン
プレッサを用いて横長に変形してホログラムディスクに
単に入射させるだけで、従来問題とされていた非点収差
をなくし走査角を一段と広くとることが可能となり、し
かも、これによりホログラムディスクは発散球面波と平
行光といった単純な露光装置で作成するだけでよいため
その作成工程をより一層簡素化することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す説明図、第２図は
ホログラムディスクに入射する変形ビームの形状を示す
説明図、第３図はバーコード面に変形ビームが照射され
ている状態を示す説明図、第４図は従来の円形ビームが
バーコード面に照射されている状態を示す説明図、第５
図は本発明の第二の実施例における円形ビームがアパー
チャーにより上下部分が遮断され変形ビームとなってい
る様子を示す説明図、第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）
はその変形ビームがホログラムディスクの回転と共に変
形している様子を示す説明図、第７図はホログラムディ
スクに変形ビームが入射した際の集光特性を示すグラフ
である。 ｌ・・・ビーム形状変形部材、３・・・レーザ光源、４
・・・ホログラムディスク、５・・・バーコード、６・
・変形ビーム、Ｌ・・・出射光１Ｍ・・・主走査方向、
Ｓ・・・副走査方向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　レーザ光源からの出射光をホログラムを有するホログ
   ラムディスクに入射させ、その回折光をバーコード面上
   の主走査方向及び副走査方向に走査させ、その反射光を
   光検知器により検出することによつて前記バーコードの
   情報を読み取るレーザバーコードスキャナにおいて、前
   記レーザ光源から出射された出射光の光路上に、その出
   射光のビーム径が前記主走査方向に長く前記副走査方向
   に短い横長の変形ビームに変形するビーム形状変形部材
   を配設したことを特徴とするレーザバーコードスキャナ
   。