JPH0341805B2 - - Google Patents

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JPH0341805B2
JPH0341805B2 JP58066145A JP6614583A JPH0341805B2 JP H0341805 B2 JPH0341805 B2 JP H0341805B2 JP 58066145 A JP58066145 A JP 58066145A JP 6614583 A JP6614583 A JP 6614583A JP H0341805 B2 JPH0341805 B2 JP H0341805B2
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    • G06K15/02Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
    • G06K15/12Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers
    • G06K15/1285Holographic scanning
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ホログラムの再生時における光ビー
ム走査方法の改良に関するものである。
近年のPOSシステムにおけるバーコードの読
み取りや、レーザプリンタにおけるレーザ光の走
査等に用いられている複雑で高価な回転多面鏡の
代わりに、構造が簡単で製造が容易なレーザ光を
ホログラムに照射して生成した回折光をスクリー
ン上に走査させる光ビーム走査装置が用いられる
ようになつている。
以上のような状況から、ホログラムによりスク
リーン上に走査される回折光の走査位置を変動さ
せないようにすることが可能な光ビーム走査方法
が要求されている。
〔従来の技術〕
従来の光ビーム走査方法を第1図により詳細に
説明する。
第1図は従来の光ビーム走査装置の構造を模式
的に示す図であり、図に示すようにモータ1によ
つて高速で回転される透明なホログラムデイスク
2上に所定のパターンのホログラムフアセツト3
が形成されている。
レーザ光源4から出たレーザ光はレンズ5によ
り収斂されて再生ビーム6となりホログラムフア
セツト3に照射される。この再生ビーム6はホロ
グラムフアセツト3内に形成されている干渉縞に
よつて回折されて回折光7となり、この回折光7
が良好な結像性を保つてスクリーン8上を走査し
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上説明した従来の光ビーム走査方法において
はこのようなホログラムのみを用いた光ビーム走
査装置により光ビームの走査を行つているので、
ホログラムフアセツトを形成したホログラムデイ
スクをモータの回転軸に取り付ける場合に、この
回転軸の中心とホログラムデイスクの中心との間
に位置ずれが生じた場合には、スクリーン上の回
折光の走査ビームの位置が変動するという問題点
があつた。
したがつてレーザプリンタなどのような高精度
の走査が要求される装置に光ビーム走査装置を適
用した場合には時に問題となる。つまりレーザプ
リンタに光ビーム走査装置を適用する方法とし
て、特開昭57−2018号公報に示されるような、平
面波と球面波との二光束の干渉によりホログラム
を作成し、このホログラムの作成波と異なる波長
でホログラムを再生し、結像性を有する直線走査
を行う方法や、特開昭56−168620号公報に示され
るような、球面波の合成によつてホログラムを形
成して、結像性を有する直線走査を行う方法が用
いられているが、いずれの方法においても前記の
回転軸の中心とホログラムフアセツトを形成した
ホログラムデイスクの中心との位置ずれに対する
スクリーン上を走査する回折光の位置変動が大き
いのである。
このため、レーザプリンタにおいては第2図に
示すようにスクリーン8での各ホログラムフアセ
ツトごとの走査軌跡(直線)は、通常±25μmの
領域内に入つていることが要求されるが、前記の
二つの公開特許公報に記載されている方法では、
この要求を満足するためには、この回転軸の中心
とホログラムフアセツトを形成したホログラムデ
イスクの中心との位置ずれを±5〜6μmにする
ことが必要である。
この理由は上記のいずれの方法においても、再
生ビームが照射される領域では、空間周波数がホ
ログラムフアセツトとホログラムデイスクの回転
軸とを結ぶ方向に対して単調に減少するか、ある
いは単調に増大しているためである。
この空間周波数とは、単位長さ当たりに対する
干渉縞の数を示しており、この空間周波数が単調
に増大するかあるいは減少する状態で、再生ビー
ムをホログラムフアセツトに照射すると、このホ
ログラムフアセツトの干渉縞より出射される光の
回折光の回折角は単調に増加するか、あるいは単
調に減少することになり、このため出射される回
折光に走査位置ずれが生じる。
しかし、回転軸にホログラムデイスクを取り付
ける際の取り付け精度を向上させたり、あるいは
ホログラムフアセツト形成する際のパターンの位
置合わせ精度を向上させても、これ等の精度を±
5〜6μmに押さえることは極めて困難である。
それ故ホログラムを一枚のみ用いて、走査ビー
ムの位置変動を防止することは困難であり、例え
ば図示しないfθレンズなどの補助光学素子を用い
なければ、位置変動が小さな良好な結像性を有す
る直線走査を行うことは技術的に困難である。
しかしながらこのfθレンズは非常に高価であ
り、かつ構造が複雑になる欠点がある。
本発明は以上のような状況から、特別の光学素
子を用いないでホログラムフアセツトのみにより
生成された回折光を、スクリーン上で良好な結像
性を有する直線走査を行わせることが可能となる
光ビーム走査方法の提供を目的とするものであ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の光ビーム走査方法は、レーザー光源か
ら出てレンズにより収斂されたレーザ光からなる
再生ビームを、モータにより回転されるホログラ
ムデイスクに形成されているホログラムフアセツ
トに照射して生成される回折光を、スクリーン面
上に走査する光ビーム走査装置において、単位長
さ当たりに対する干渉縞の数を示す空間周波数の
変化率が0となるホログラムデスクの回転中心か
らの半径の位置に、この再生ビームを入射するよ
う構成する。
〔作用〕
本発明においては、レーザー光源からレーザ光
を出し、このレーザ光をレンズにより収斂させて
再生ビームにし、モーターにより回転されるホロ
グラムデイスクに形成されているホログラムフア
セツトにこの再生ビームを照射して回折光を生成
して回折光をスクリーン面上に走査する場合に、
単位長さ当たりに対する干渉縞の数を示す空間周
波数の変化率が0となるホログラムデイスクの回
転中心からの半径の位置にこの再生ビームを入射
すると、空間周波数の変化率が0となるので、ス
クリーン面上における回折光の位置ずれを0にす
ることが可能となり、良好な結像性を有する、精
度の高い走査を行うことが可能となる。
〔実施例〕 以下第3図〜第7図により本発明による一実施
例を詳細に説明する。
第3図、第4図は本発明の光ビーム走査方法の
原理の説明図、第5図は本発明の方法を用いて直
線走査型のホログラムスキヤナを走査する方法を
説明する模式図、第6図は本発明の方法を用いた
場合の空間周波数と再生ビームの入射位置の関係
を示す図、第7図はスクリーンとホログラムデイ
スクとの間の距離を一定にした時のホログラム作
成時の参照波の入射角を変化した場合の中心軸ず
れマージンを示す図である。
第3図はホログラムスキヤナにより光ビームが
偏向される状態を示した図であり、ホログラムデ
イスク2の中心0から距離r0離れた位置に、入射
角θiで再生ビームを入射すると、回折角をθdとす
る出射ビームが生じ、ホログラムデイスク2上に
形成されているボログラムフアセツト3から距離
L離れた位置にあるスクリーン8上にビームが結
像される。
この時、再生ビームの波長をλ、ホログラムフ
アセツト3の空間周波数(単位長さ当たりの干渉
縞の数)をf(r)とすると、式(1)が成立する。
sinθd=−sinθi+f(r0)λ ……(1) つぎにモータ1の中心とボログラムデイスク2
の回転軸の中心とが△rずれた場合を第4図に示
す。この場合は、ビームの入射位置がモータ1の
中心からの半径が半径(r0+△r)の位置になる
ため、回折角がθd+△θdとなり、第3図に比べ
てスクリーン8への回折光7の入射位置が異なつ
てくる。この時、式(2)が成立する。
sin(θd±△θd)= −sinθi+f(r0±△r)λ ……(2) ここで、スクリーン8における位置ずれを△y
とすると、△yは(3)式で表される。
△y=L・△θd ……(3) (1)〜(3)式によりスクリーン8上での位置ずれ
は、近似的に(4)式で表される。
△y=±λLf′(r0)/Cosθd・△r ……(4) 但し、f′(r0)は空間周波数のr方向の微分であ
る。
△rの変動に対して△yを小さくするために
は、f′(r0)を0に近ずければ良いことがを分か
る。すなわち、 f′(r0)=0 ……(5) とすることにより、ホログラムデイスク2の中
心と回転軸の中心との位置ずれによる回折光7の
スクリーン8上の走査位置の変動の小さいホログ
ラムスキヤナを得ることが可能となる。
このように(5)式が成立すれば、(4)式において△
yを0にすることが可能となることが理解でき
る。
つぎに、(5)式を成立させるためのホログラムス
キヤナの構成例について第5図、第6図により説
明する。
第5図のホログラムスキヤナの構成例において
は、所定のパターンのホログラム形成用媒体を形
成した透明なホログラムデイスク11の中心軸1
2に焦点f1を有する球面波による参照波として、
またホログラムデイスク11の中心軸12より距
離Rを隔てた軸13に焦点f2を有する物体波を作
成してホログラムを形成する。この作成波の波長
をλ1とする。
そしてこのホログラムを形成してホログラムデ
イスク11に中心軸12より距離rを隔てた位置
にレーザ光を用いた再生ビームを照射する。
ここでポログラムの作成波となる参照波の焦点
距離をfA、物体波の焦点距離をfBとすると、ホロ
グラムデイスク11の中心軸12より距離rの位
置における空間周波数fはつぎの(6)式のようにな
り、 (6)式をrについて微分し、この微分した値でdf/
dr=0の条件を求めると、つぎの(7)式が得られ
る。
ここで(7)式を満足するようなrの値をr0として
求め、このr0の位置に再生ビーム6を照射する
と、(4)式より分かるように多生再生ビーム6の入
射位置がずれても、空間周波数の変化は第6図に
示すように極小となるのでホログラムにより回折
されて出射される走査ビームの位置変動は殆ど生
じなくなることが期待できる。
つぎに本発明の方法を直線走査用ホログラムス
キヤナに適用した実施例を第5図、第6図、第7
図により説明する。
第5図においてホログラム作成光源を、波長λ1
が488nmのアルゴンレーザ光源とした場合に、fA
=438mm、fB=240mm、R=233mmとしてホログラ
ムを作成し、再生ビーム6として、波長が760n
mの半導体レーザ光をr=60mmの位置に照射す
る。
このホログラムスキヤナは(7)式を満足するの
で、ホログラムデイスク2と回転軸の中心軸ずれ
マージンの高い直線走査用ホログラムスキヤナを
得ることが可能となる。
第7図は上記ホログラムスキヤナにおいて、ス
クリーン8とホログラムデイスク2との間の距離
を468mmとした場合に、fAを変化させた時のホロ
グラムデイスク2と回転軸の中心軸ずれマージン
を示したものであり、横軸はホログラム作成時の
参照波Aの入射角α=〔tan-1(r/fA)〕、縦軸は
中心軸ずれの許容値を示したもので、fA=438mm
近傍で中心ずれマージンが最高となる。
このホログラムスキヤナではスクリーン8上で
の位置れを±25μm以下とするためには、中心軸
ずれを1mm程度まで許容可能であることが判明し
た。
また本発明の実施例においては、ホログラムを
作成する作成波として収差を伴わない二つの球面
波を用いているが、他の実施例として収差を伴う
球面波を用いることも可能である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、ホログラムフアセツトにより回折されて出射
する走査ビームのみを用いて、位置変動が殆ど生
じない、良好な結像性を有する、精度の高い走査
を行うことが可能となる利点があり、著しい経済
的な効果が期待できる光ビーム走査方法の提供が
可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はホログラムスキヤナを模式的
に示す図、第3図、第4図は本発明の光ビーム走
査方法の原理の説明図、第5図は本発明の光ビー
ム走査方法を用いて直線走査型のホログラムスキ
ヤナを走査する方法を説明する模式図、第6図は
本発明の方法を用いた場合の空間周波数と再生ビ
ームの入射位置の関係を示す図、第7図はスクリ
ーンとホログラムデイスクとの間の距離を一定に
した時のホログラム作成時の参照波の入射角を変
化した場合の中心軸ずれマージンを示す図、であ
る。 図において、1はモータ、2はホログラムデイ
スク、3はホログラムフアセツト、4はレーザ光
源、5はレンズ、6は再生ビーム、7は回折光、
8はスクリーン、11はホログラムデイスク、1
2,13は中心軸、f1,f2は焦点、fA,fBは参照
波の焦点距離、rは再生ビームの入射位置、Rは
中心軸からの距離、r0はホログラムデイスク中心
からの距離、Lはホログラムデイスクとスクリー
ン間の距離、θiは再生ビームの入射角、θdは再生
ビームの回折角、0はホログラムデスクの中心、
αは参照波の入射角、を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 レーザー光源4から出てレンズ5により収斂
    されたレーザ光からなる再生ビーム6を、モータ
    ー1により回転されるホログラムデイスク2に形
    成されているホログラムフアセツト3に照射して
    生成される回折光7を、スクリーン8面上に走査
    する光ビーム走査装置において、 単位長さ当たりに対する干渉数の椎を示す空間
    周波数の変化率が0となる前記ホログラムデイス
    ク2の回転中心からの半径の位置に、前記再生ビ
    ーム6を入射することを特徴とする光ビーム走査
    方法。
JP58066145A 1983-04-13 1983-04-13 光ビ−ム走査方法 Granted JPS59191007A (ja)

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JP58066145A JPS59191007A (ja) 1983-04-13 1983-04-13 光ビ−ム走査方法
DE8484302517T DE3480358D1 (en) 1983-04-13 1984-04-13 Method and apparatus for light beam scanning using a hologram
EP84302517A EP0122783B1 (en) 1983-04-13 1984-04-13 Method and apparatus for light beam scanning using a hologram
US07/273,624 US4925262A (en) 1983-04-13 1988-11-17 Method and apparatus for light beam scanning using a hologram

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JPS59191007A JPS59191007A (ja) 1984-10-30
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4923262A (en) * 1985-11-06 1990-05-08 Holographix, Inc. Scanner system having rotating deflector hologram
JPS62116917A (ja) * 1985-11-06 1987-05-28 ホログラフイクス・インコ−ポレイテツド 回転デフレクタホログラムを有するスキヤナシステム
DE68922773T2 (de) * 1988-03-25 1995-09-28 Fujitsu Ltd Lichtbündelabtaster.
US5283690A (en) * 1989-04-04 1994-02-01 Sharp Kabushiki Kaisha Optical diffraction grating element
JP2642207B2 (ja) * 1989-12-27 1997-08-20 シャープ株式会社 ホログラムの記録再生方法
KR970004508B1 (ko) * 1991-03-27 1997-03-28 후지쯔 가부시끼가이샤 광빔주사장치 및 정치홀로그램판의 제조방법 및 홀로그램회전판 및 광배선장치
US5212501A (en) * 1991-04-30 1993-05-18 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Image recording apparatus with a laser optical unit
EP0559492B1 (en) * 1992-03-05 1996-11-13 Sharp Kabushiki Kaisha A holographic scanner
US5255065A (en) * 1992-03-10 1993-10-19 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Conically scanned holographic lidar telescope

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS512018A (ja) * 1974-06-22 1976-01-09 Akira Ito
US4239326A (en) * 1976-07-23 1980-12-16 Xerox Corporation Holographic scanner for reconstructing a scanning light spot insensitive to a mechanical wobble
FR2395515A1 (fr) * 1977-06-21 1979-01-19 Dba Dispositif electrique de detection de la presence de copeaux dans une gorge
US4243293A (en) * 1978-07-03 1981-01-06 Xerox Corporation Holographic scanner insensitive to mechanical wobble
JPS5647019A (en) * 1979-09-25 1981-04-28 Nec Corp Aberration correcting method of hologram scanner
JPS572018A (en) * 1980-06-06 1982-01-07 Fujitsu Ltd Light scanner

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Publication number Publication date
EP0122783A3 (en) 1986-06-25
EP0122783A2 (en) 1984-10-24
US4925262A (en) 1990-05-15
DE3480358D1 (en) 1989-12-07
JPS59191007A (ja) 1984-10-30
EP0122783B1 (en) 1989-11-02

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