JPH03196114A - ホログラム光走査装置 - 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、レーザプリンタ、イメージリーダ等の分野で
利用されるホログラム光走査装置に関する。

従来の技術 従来、レーザプリンタ、イメージリーダ等の分野で利用
されるホログラム光走査装置には、種々のものが考えら
れている。まず、その第一の従来例について述べる。こ
れは、複数に分割されたホログラムを有し回転するホロ
グラムディスクに、光源としての半導体レーザから出射
された光ビームを入射する。これにより、ホログラムに
入射した光ビームは複数の方向に分離された走査パター
ンとなる。そして、それら走査パターンは、各走査パタ
ーン毎に設定した複数枚の固定ミラーにより反射されて
所望の走査方向に進んでいき、バーコード面上で走査さ
れ、これにより情報の読取りを行うことができる。

この場合、ホログラムディスクに対する光ビームの入射
角は垂直であり、そのホログラムの大きさを任意に設定
することによって、任意の長さの走査幅の走査線を描く
ことができる。

また、その第二の従来例として、特開昭５９−２０１０
１７号公報に開示されているものがある。

これは、回転しても収差の小さいホログラムディスクを
用い、これより長いバス長を取って長い走査線を描き、
これらの走査線を複数枚のミラーにて分割し異なる方向
へ反射させることによってバーコード面でそれら複数本
の走査線を合成し、これにより情報の読取りを行うもの
である。

この場合、回転するホログラムと同等の空間周波数をも
つ固定ホログラムを光路中に挿入することによって、光
源として用いられる半導体レーザの温度変化により波長
が変動するという悪影響を取り除くことができる。

発明が解決しようとする課題 第一の従来例の場合、光源として半導体レーザを用いて
おり、このため温度変化により波長が変動するので、瞬
間的に回折ビームの位置が変わってしまうという問題が
ある。このような問題に対処するための手段として、回
転するホログラムと同等の空間周波数を持つ固定ホログ
ラムを光路中に挿入することにより波長変動の影響を相
殺するという方法があるが、しかし、このような方法を
本従来例に適用しても、回折格子の方向が大きく変動す
るのでそのような固定ホログラムをたとえ用いたとして
も補正し切れない。また、この他の手段として、回転す
るホログラムディスクを二重にして同時に補正しながら
回転させるという方式もあるが、垂直入射のため回折効
率の低下が大きくなり、その結果、バーコードの読取り
性の低下を招くことになる。

また、第二の従来例の場合、固定ホログラムを設けたこ
とにより、走査方向と垂直な方向の波長変動の影響は相
殺することができるが、走査方向と同一の方向の波長変
動の影響は相殺することができない。

課題を解決するための手段 請求項１記載の発明では、回転するホログラムディスク
に光源から出射された光ビームを入射し、ホログラムに
よって走査線を発生させるホログラム光走査装置におい
て、前記光源を多モードの半導体レーザとして設けた。

請求項２記載の発明では、回転するホログラムディスク
内に複数に分割して形成されたホログラムに光源から出
射された光ビームを入射し、それらホログラムによって
複数の方向に分離させた走査線を発生させ、各走査線毎
に設定した複数枚の固定ミラーを介して、読取面上を走
査させることにより情報の読取りを行うホログラム光走
査装置において、前記光源を多モードの半導体レーザと
して設け、前記読取面の読取りに最も効果的な順序とな
る所定の長さの走査幅と所定の方向の走査線とを得るよ
うに前記光ビームの前記ホログラムディスクへの入射角
を垂直に設定すると共に前記ホログラムの回折格子の向
きと前記ホログラムの大きさとを所定の値に設定した。

作用 請求項１記載の発明により、光源に多モードの半導体レ
ーザを用いることによって、そのレーザ光の中心波長が
漸次的に変化し、急激な波長変化を示さないので、瞬間
的にホログラムで回折されたビーム位置が移動するよう
なことがなくなり、これにより読取面における読取りエ
ラーのない装置を得ることができる。

請求項２記載の発明により、多モードの半導体とスキャ
ナと組み合わせて構成することにより、読取面ｔにおけ
る副走査方向のビーム径の短い走査線を得ることができ
、しかも、空間周波数も垂直入射以外の用い方をされる
他の装置に比べ小さいので、その分、副走査方向のビー
ム径の太りがたが小さくなり、これにより読取面が走査
線に対して傾いても光信号のコントラストが下がるよう
なことがないため常に安定した信号の読取りを行うこと
ができる。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例では、回転するホログラムディスク内に複数に
分割して形成されたホログラムに光源から出射された光
ビームを入射し、それらホログラムによって複数の方向
に分離させた走査線を発生させ、各走査線毎に設定した
複数枚の固定ミラーを介して、読取面上を走査させるこ
とにより情報の読取りを行うホログラム光走査装置にお
いて、前記光源を多モードの半導体レーザとして設け、
また、前記読取面の読取りに最も効果的な順序となる所
定の長さの走査幅と所定の方向の走査線とを得るように
、前記光ビームの前記ホログラムディスクへの入射角を
垂直に設定すると共に、前記ホログラムの回折格子の向
きと前記ホログラムの大きさとを所定の値に設定した。

以下、このように構成した理由について順次説明してい
く。

まず、光源に多モードの半導体レーザを用いることによ
って、波長変動の影響をなくすことができる。第１図の
波形は、その多モードの半導体レーザの変動前後（実線
と破線）の様子を示したものである。この場合、多モー
ドの半導体レーザは、温度変化によって複数のモードが
立ちながら波長が漸次的に移動していくため、このよう
な光ビームをホログラムに入射させた場合、瞬間的なビ
ームの変動は生じない。従って、第３図に示すようなホ
ログラムスキャナ１に多モードの半導体レーザを使用し
て、従来の欠点である光ビームａの瞬間的な移動をなく
すことができる。すなわち、多モード半導体レーザを用
いることにより、その中心波長が漸次的に変化し、急激
な波長変化を示さないため、瞬間的にホログラムで回折
されたビーム位置が移動するようなことはなく、これに
より読取面としてのバーコード面上における読取り誤差
をなくすことができる。なお、第３図中、ホログラムデ
ィスク１の周囲には、固定ミラー４が複数枚配設されて
いる。

ただし、この場合、走査方向と垂直な方向（副走査方向
）にはホログラム２の空間周波数が高いと光ビームａの
長さが長くなり、走査方向に対しバーコードが傾いたよ
うな時、信号のコントラストが悪くなるということがあ
る。そこで、このような時には、多モードの半導体レー
ザであっても、第２図に示すような波長の半値幅が小さ
い半導体レーザがあるのでこれを用いるようにする。な
お、バス長が短ければ短いほど、副走査方向の光ビーム
ａの太りが小さくなる性質がある。

また、光ビームａのホログラムディスク１への入射角を
垂直に設定すると共に、ホログラム２の回折格子３の向
き及びそのホログラム２の大きさを任意の値に設定する
ことにより任意の長さの走査幅の走査線を描くようにし
たような方式の装置では、他の方式の装置に比べて走査
線の長さ及び方向を自由に変えることが可能である。ま
た、このような方式の装置においては、ホログラム２の
大きさを適当に取ることにより、短いバス長で必要な長
さの走査線を描くことができる。

従って、このような方式の装置と前述した多モードの半
導体レーザとを組み合わせることによつて、第３図及び
第４図に示すような構成の装置を得ることができる。第
５図はその装置により得られるバーコード面上における
合成された走査パターンｂを示すものであり、また、第
６図は副走査方向のビームプロファイルの一例を示した
ものである。これにより、副走査方向のビーム径の短い
走査線を作ることができる。また、この場合、光ビーム
ａの入射角がホログラムディスク１に対して垂直に入射
されることにより、回転角によって光ビームａの断面形
状がほとんど変化しない走査線を得ることができる。さ
らに、空間周波数も、垂直入射以外の使い方をされる他
のホログラムスキャナ１に対して小さいので、その分、
副走査方向のビーム径の太りかたが小さくなり、これに
よりバーコードが走査線に対して傾いても光信号のコン
トラストが下がるようなことがなく常に安定した信号の
読取りが可能となる。さらに、また、本実施例では、ホ
ログラム２の回折格子３の向きを任意に設定することが
でき、しかも、ホログラム３の大きさを任意に設定する
ことができることから、任意の長さの走査幅と任意の方
向の走査線とを描くことができる。

なお１本実施例の場合、垂直入射のため、対称に２つの
走査線が発生し、同時にその２つの走査線が信号を読取
ると混乱を生じる恐れがあるので、第７図及び第８図に
示すように、回転するホログラムディスクｌの半分を遮
光板５等を用いて覆うことにより片側半分の走査線をカ
ットするようにしてもよい。

発明の効果 本発明は、光源に多モードの半導体レーザを用いること
によって、そのレーザ光の中心波長が漸次的に変化し、
急激な波長変化を示さないので、瞬間的にホログラムで
回折されたビーム位置が移動するようなことがなくなり
、これにより読取面における読取りエラーのない装置を
得ることができるものである。

また、多モードの半導体レーザとスキャナとを組み合わ
せて構成することにより、読取面上における副走査方向
のビーム径の短い走査線を得ることができ、しかも、空
間周波数も垂直入射以外の用い方をされる他の装置に比
べ小さいので、その分、副走査方向のビーム径の太りか
たが小さくなり、これにより、読取面が走査線に対して
傾いても光信号のコントラストが下がるようなことがな
いため常に安定した信号の読取りを行うことができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である多モードレーザ光の変
動前後の様子を示す波形図、第２図は半値幅の小さい多
モードレーザ光の波形図、第３図は本発明の一実施例を
示す平面図、第４図はその側面図、第５図はその読取面
上に合成された走査パターンの様子を示す説明図、第６
図は読取面上における走査線の副走査方向のビームプロ
ファイルの一例を示す波形図、第７図はホログラムディ
スク面の半分に遮光板を設けた場合の例を示す平面図、
第８図はその側面図である。 １・・・ホログラムディスク、２・・・ホログラム、３
・・・回折格子、４・・・固定ミラー、ａ・・・光ビー
ム出　願　人　　　　株式会社　リ　コ　−７１ 図 図 、３図 一篇 ＬＬ図 」 ５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転するホログラムディスクに光源から出射された
   光ビームを入射し、ホログラムによって走査線を発生さ
   せるホログラム光走査装置において、前記光源を多モー
   ドの半導体レーザとして設けたことを特徴とするホログ
   ラム光走査装置。 ２、回転するホログラムディスク内に複数に分割して形
   成されたホログラムに光源から出射された光ビームを入
   射し、それらホログラムによって複数の方向に分離させ
   た走査線を発生させ、各走査線毎に設定した複数枚の固
   定ミラーを介して、読取面上を走査させることにより情
   報の読取りを行うホログラム光走査装置において、前記
   光源を多モードの半導体レーザとして設け、前記読取面
   の読取りに最も効果的な順序となる所定の長さの走査幅
   と所定の方向の走査線とを得るように前記光ビームの前
   記ホログラムディスクへの入射角を垂直に設定すると共
   に前記ホログラムの回折格子の向きと前記ホログラムの
   大きさとを所定の値に設定したことを特徴とするホログ
   ラムディスク光走査装置。