JPH0682176B2 - ホログラムスキヤナ - Google Patents
ホログラムスキヤナInfo
- Publication number
- JPH0682176B2 JPH0682176B2 JP60252262A JP25226285A JPH0682176B2 JP H0682176 B2 JPH0682176 B2 JP H0682176B2 JP 60252262 A JP60252262 A JP 60252262A JP 25226285 A JP25226285 A JP 25226285A JP H0682176 B2 JPH0682176 B2 JP H0682176B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- fresnel lens
- disk
- light
- scanning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 バーコード読取装置等の小形化、低価格化を目的とし
て、回転体にホログラムディスクと反射型フレネルレン
ズとを装着した、集光・走査モジュールを用いたホログ
ラムスキャナが考案されている。しかしホログラムディ
スクと反射型フレネルレンズとの間が中空の集光・走査
モジュールでは、反射型フレネルレンズと項検知器との
距離の短縮に限度がある。そこでホログラムディスクと
反射型フレネルレンズとの間に透明な樹脂を充填し、反
射型フレネルレンズと光検知器との距離の短縮を図った
ものである。
て、回転体にホログラムディスクと反射型フレネルレン
ズとを装着した、集光・走査モジュールを用いたホログ
ラムスキャナが考案されている。しかしホログラムディ
スクと反射型フレネルレンズとの間が中空の集光・走査
モジュールでは、反射型フレネルレンズと項検知器との
距離の短縮に限度がある。そこでホログラムディスクと
反射型フレネルレンズとの間に透明な樹脂を充填し、反
射型フレネルレンズと光検知器との距離の短縮を図った
ものである。
本発明はホログラムによってレーザ光を回折走査し、同
時に被読取物体からの信号散乱光を同一ホログラムによ
って集光するホログラムスキャナに関する。
時に被読取物体からの信号散乱光を同一ホログラムによ
って集光するホログラムスキャナに関する。
最近スーパーマーケット等のレジスタ業務を省力化する
ために、商品の外装に印刷されたバーコードを読み取っ
てコンピュータに入力する、バーコード読取装置が広く
用いられるようになってきている。ホログラムを光収束
素子兼光偏向素子として用いレーザ光を収束且つ走査す
るホログララムスキャナは上記の装置に適しており、バ
ーコード読取装置における光走査部としてこのホログラ
ムスキャナが多く用いられている。
ために、商品の外装に印刷されたバーコードを読み取っ
てコンピュータに入力する、バーコード読取装置が広く
用いられるようになってきている。ホログラムを光収束
素子兼光偏向素子として用いレーザ光を収束且つ走査す
るホログララムスキャナは上記の装置に適しており、バ
ーコード読取装置における光走査部としてこのホログラ
ムスキャナが多く用いられている。
初期のホログラムスキャナではディスク型ホログラムに
よって信号散乱光を集光した後、この信号光を光検知器
に導くため、有孔ミラー、フレネルレンズ、フィルタ等
の個別光学部品を組立てて再結像光学系を構成してお
り、これが装置の小形化、低価格化を阻害する要因にな
っていた。そこで回転体にホログラムディスクと反射型
フレネルレンズとを装着した集光走査モジュールが開発
され、ホログラムスキャナに集光走査モジュールを用い
ることによって、個別光学部品の組立が減少し装置の小
形化と共に低価格化の実現が可能になった。
よって信号散乱光を集光した後、この信号光を光検知器
に導くため、有孔ミラー、フレネルレンズ、フィルタ等
の個別光学部品を組立てて再結像光学系を構成してお
り、これが装置の小形化、低価格化を阻害する要因にな
っていた。そこで回転体にホログラムディスクと反射型
フレネルレンズとを装着した集光走査モジュールが開発
され、ホログラムスキャナに集光走査モジュールを用い
ることによって、個別光学部品の組立が減少し装置の小
形化と共に低価格化の実現が可能になった。
しかしかかるホログラムスキャナは同一店内に数多く配
置され、しかもカウンタや卓上に設置されることが多い
ために、より一層小形で且つ安価なホログラムスキャナ
の開発が望まれている。
置され、しかもカウンタや卓上に設置されることが多い
ために、より一層小形で且つ安価なホログラムスキャナ
の開発が望まれている。
第３図は従来のホログラムスキャナの主要部を示す図
で、第３図（ａ）はホロトップ型走査集光モジュール、
第３図（ｂ）はディスク型走査集光モジュールである。
で、第３図（ａ）はホロトップ型走査集光モジュール、
第３図（ｂ）はディスク型走査集光モジュールである。
第３図（ａ）においてホロトップ型走査集光モジュール
は、中空の独楽型回転体11の底部斜面にホログラム12、
13を設け、上部内面に反射型フレネルレンズ14を設けて
ホログラム回転体（ホロトップと称する）１を構成し、
回転軸を介してこのホロトップ１をモータ２で回転させ
る。レーザ光31はミラー４を介して窓15からホロトップ
１に入射し、ホログラム12、13によって交互に回折して
走査光32を出射する。また図示していないバーコードか
らの散乱信号光33はホログラム12、13に入り回折された
後、反射型フレネルレンズ14により光検知器５に集光さ
れバーコードが読み取られる。
は、中空の独楽型回転体11の底部斜面にホログラム12、
13を設け、上部内面に反射型フレネルレンズ14を設けて
ホログラム回転体（ホロトップと称する）１を構成し、
回転軸を介してこのホロトップ１をモータ２で回転させ
る。レーザ光31はミラー４を介して窓15からホロトップ
１に入射し、ホログラム12、13によって交互に回折して
走査光32を出射する。また図示していないバーコードか
らの散乱信号光33はホログラム12、13に入り回折された
後、反射型フレネルレンズ14により光検知器５に集光さ
れバーコードが読み取られる。
しかしホロトップ型走査集光モジュールはホロトップの
形状が完全な回転体で無いために回転中の風損が大き
く、次に述べるディスク型走査集光モジュールが開発さ
れた。
形状が完全な回転体で無いために回転中の風損が大き
く、次に述べるディスク型走査集光モジュールが開発さ
れた。
第３図（ｂ）においてディスク型走査集光モジュール
は、中空の円筒型回転体61の底部に複数個のホログラム
を有するホログラメディスク62を、また上部内側には反
射型フレネルレンズ63を装着してホログラム回転体６を
構成し、回転軸を介してこのホログラム回転体６をモー
タ２で回転させる。レーザ光31はミラー４を介して窓64
からホログラム回転体６に入射し、ホログラムディスク
62によって回折し走査光32を出射する。また図示してい
ないバーコードからの散乱信号光33はホログラムディス
ク62に入り回折された後、反射型フレネルレンズ63によ
り光検知器５に集光されバーコードが読み取られる。
は、中空の円筒型回転体61の底部に複数個のホログラム
を有するホログラメディスク62を、また上部内側には反
射型フレネルレンズ63を装着してホログラム回転体６を
構成し、回転軸を介してこのホログラム回転体６をモー
タ２で回転させる。レーザ光31はミラー４を介して窓64
からホログラム回転体６に入射し、ホログラムディスク
62によって回折し走査光32を出射する。また図示してい
ないバーコードからの散乱信号光33はホログラムディス
ク62に入り回折された後、反射型フレネルレンズ63によ
り光検知器５に集光されバーコードが読み取られる。
しかし従来のホロトップ型走査集光モジュールやディス
ク型走査集光モジュールは、何れもホログラムと反射型
フレネルレンズとの間に空気層が介在し、反射型フレネ
ルレンズと光検知器との間の距離は反射型フレネルレン
ズの焦点距離に左右され、その間の距離の短縮には限度
があってそれ以上短縮できないという問題があった。
ク型走査集光モジュールは、何れもホログラムと反射型
フレネルレンズとの間に空気層が介在し、反射型フレネ
ルレンズと光検知器との間の距離は反射型フレネルレン
ズの焦点距離に左右され、その間の距離の短縮には限度
があってそれ以上短縮できないという問題があった。
第１図は本発明の一実施例を示す図である。なお全図を
通し同じ対象物は同一記号で表している。
通し同じ対象物は同一記号で表している。
上記問題点は第１図に示す少なくともレーザ光走査およ
び信号光集光を行うホログラム回転体７を有し、回転軸
に固定された回転円板71と、回転円板71に装着された反
射型フレネルレンズ72と、反射型フレネルレンズ72の凹
部に充填された透明な樹脂73と、樹脂73を用いて反射型
フレネルレンズ72に接合されたホログラムディスク74と
で、ホログラム回転体７を構成してなる本発明のホログ
ラムスキャナによって解決される。
び信号光集光を行うホログラム回転体７を有し、回転軸
に固定された回転円板71と、回転円板71に装着された反
射型フレネルレンズ72と、反射型フレネルレンズ72の凹
部に充填された透明な樹脂73と、樹脂73を用いて反射型
フレネルレンズ72に接合されたホログラムディスク74と
で、ホログラム回転体７を構成してなる本発明のホログ
ラムスキャナによって解決される。
第１図において反射型フレネルレンズとホログラムディ
スクとの間に透明な樹脂を充填することによって、散乱
信号光が反射型フレネルレンズにより光検知器に集光さ
れる過程で、散乱信号光はホログラムディスクと空気と
の境界で屈折を生じ反射型フレネルレンズの焦点距離が
短縮される。
スクとの間に透明な樹脂を充填することによって、散乱
信号光が反射型フレネルレンズにより光検知器に集光さ
れる過程で、散乱信号光はホログラムディスクと空気と
の境界で屈折を生じ反射型フレネルレンズの焦点距離が
短縮される。
その結果従来のホロトップ型走査集光モジュールや、デ
ィスク型走査集光モジュールが有する利点を具え、且つ
ホログラムスキャナをより一層薄型化させる走査集光モ
ジュールを実現することができる。
ィスク型走査集光モジュールが有する利点を具え、且つ
ホログラムスキャナをより一層薄型化させる走査集光モ
ジュールを実現することができる。
以下第１図により本発明の実施例について詳細に説明す
る。なお第２図は本発明の他の実施例を示す図である。
る。なお第２図は本発明の他の実施例を示す図である。
第１図において回転軸に固定された回転円板71と、回転
円板71に装着された反射型フレネルレンズ72と、反射型
フレネルレンズ72の凹部に充填された透明な樹脂73と、
樹脂73を用いて反射型フレネルレンズ72に接合されたホ
ログラムディスク74とでホログラム回転体７を構成し、
回転軸を介してこのホログラム回転体７をモータ２で回
転させる。レーザ光31はミラー４を介して窓75からホロ
グラム回転体７に入射し、ボログラムディスク74によっ
て回折し走査光32を出射する。また図示していないバー
コードからの散乱信号光33はホログラムディスク74に入
り回折された後、反射型フレネルレンズ72により光検知
器５に集光されバーコードが読み取られる。
円板71に装着された反射型フレネルレンズ72と、反射型
フレネルレンズ72の凹部に充填された透明な樹脂73と、
樹脂73を用いて反射型フレネルレンズ72に接合されたホ
ログラムディスク74とでホログラム回転体７を構成し、
回転軸を介してこのホログラム回転体７をモータ２で回
転させる。レーザ光31はミラー４を介して窓75からホロ
グラム回転体７に入射し、ボログラムディスク74によっ
て回折し走査光32を出射する。また図示していないバー
コードからの散乱信号光33はホログラムディスク74に入
り回折された後、反射型フレネルレンズ72により光検知
器５に集光されバーコードが読み取られる。
光が屈折率の異なる物体中を透過する際の入出射角と屈
折率との関係は、第１の物体の屈折率をn1、第２の物体
の屈折率をn2、界面への入射角をθ１、界面からの出射
角をθ２したとき、n1 sin θ１＝n2 sin θ２で表され
ることは周知である。
折率との関係は、第１の物体の屈折率をn1、第２の物体
の屈折率をn2、界面への入射角をθ１、界面からの出射
角をθ２したとき、n1 sin θ１＝n2 sin θ２で表され
ることは周知である。
第３図（ａ）に示す従来のディスク型走査集光モジュー
ルでは、ホログラムディスク62のガラス基板の屈折率が
約1.5、ホログラムディスク62の上下に介在する空気の
屈折率が1.0であり、反射型フレネルレンズ63からの光
は空気とガラス基板との界面、およびガラス基板と空気
との界面で屈折し光検知器５に入射する。
ルでは、ホログラムディスク62のガラス基板の屈折率が
約1.5、ホログラムディスク62の上下に介在する空気の
屈折率が1.0であり、反射型フレネルレンズ63からの光
は空気とガラス基板との界面、およびガラス基板と空気
との界面で屈折し光検知器５に入射する。
即ち、上式から空気とガラス基板の界面への入射角とガ
ラス基板と空気の界面からの出射角は等しく、ガラス基
板の厚さを無視すれば反射型フレネルレンズ63からの光
は、屈折することなくホログラムディスク62を透過する
と考えてよい。
ラス基板と空気の界面からの出射角は等しく、ガラス基
板の厚さを無視すれば反射型フレネルレンズ63からの光
は、屈折することなくホログラムディスク62を透過する
と考えてよい。
一方、第１図に示す本発明の走査集光モジュールでは、
ホログラムディスク74のガラス基板の屈折率が約1.5で
あり、反射型フレネルレンズ72とホログラムディスク74
の間に充填された樹脂73の屈折率が約1.5の場合、反射
型フレネルレンズ72からの光は殆ど屈折することなく樹
脂とガラス基板との界面を透過し、ガラス基板と空気と
の界面において屈折して光検知器５に入射する。
ホログラムディスク74のガラス基板の屈折率が約1.5で
あり、反射型フレネルレンズ72とホログラムディスク74
の間に充填された樹脂73の屈折率が約1.5の場合、反射
型フレネルレンズ72からの光は殆ど屈折することなく樹
脂とガラス基板との界面を透過し、ガラス基板と空気と
の界面において屈折して光検知器５に入射する。
上式からsin θ２＝（n1/n2）sin θ１となり、ガラス
基板と空気との界面ではn2に比べn1の方が大きいことか
らθ１よりθ２の方が大きい。したがって、反射型フレ
ネルレンズからの光が、屈折することなくホログラムデ
ィスク62を透過する従来の走査集光モジュールに比べ、
ホログラムディスク74を透過する際に屈折する本発明の
走査集光モジュールの方が、反射型フレネルレンズと光
検知器との間隔を短縮することが可能である。
基板と空気との界面ではn2に比べn1の方が大きいことか
らθ１よりθ２の方が大きい。したがって、反射型フレ
ネルレンズからの光が、屈折することなくホログラムデ
ィスク62を透過する従来の走査集光モジュールに比べ、
ホログラムディスク74を透過する際に屈折する本発明の
走査集光モジュールの方が、反射型フレネルレンズと光
検知器との間隔を短縮することが可能である。
なお、樹脂の屈折率が一般に1.4〜1.6であることは周知
であり、ここでは前記の屈折率を有する通常の樹脂を用
いた。また、上記の例はガラス基板と樹脂の屈折率が等
しいとして説明しているが、ホログラムディスク74のガ
ラス基板と樹脂73との屈折率が必ずしも湿地している必
要がなく、樹脂73の屈折率が空気の屈折率1.0より大き
ければ本発明の効果が生じ、更に樹脂73の屈折率が大き
ければ大きい程、本発明の効果が顕著になることは上述
の原理から明らかである。
であり、ここでは前記の屈折率を有する通常の樹脂を用
いた。また、上記の例はガラス基板と樹脂の屈折率が等
しいとして説明しているが、ホログラムディスク74のガ
ラス基板と樹脂73との屈折率が必ずしも湿地している必
要がなく、樹脂73の屈折率が空気の屈折率1.0より大き
ければ本発明の効果が生じ、更に樹脂73の屈折率が大き
ければ大きい程、本発明の効果が顕著になることは上述
の原理から明らかである。
このように反射型フレネルレンズとホログラムディスク
との間に、透明な樹脂を充填することによって、散乱信
号光が反射型フレネルレンズにより光検知器に集光され
る過程で、ホログラムディスクと空気との境界で屈折を
生じて反射型フレネルレンズと光検知器との間の距離が
短縮され、従来のホロトップ型やディスク型の走査集光
モジュールが有する利点を具、且つホログラムスキャナ
をより一層薄型化させる走行集光モジュールを実現する
ことができる。
との間に、透明な樹脂を充填することによって、散乱信
号光が反射型フレネルレンズにより光検知器に集光され
る過程で、ホログラムディスクと空気との境界で屈折を
生じて反射型フレネルレンズと光検知器との間の距離が
短縮され、従来のホロトップ型やディスク型の走査集光
モジュールが有する利点を具、且つホログラムスキャナ
をより一層薄型化させる走行集光モジュールを実現する
ことができる。
また第２図においてホログラムディスク74は基板74b上
に形成されたホログラム74aとカバー材74cとで構成され
ており、カバー材74cの外側に反射型フレネルレンズ72
を形成し、反射型フレネルレンズ72を形成したカバー材
74cを、接着材76で回転軸に固定された回転円板71に接
合することによって、上述の実施例と同等の利点を具え
た走査集光モジュールを実現することができる。
に形成されたホログラム74aとカバー材74cとで構成され
ており、カバー材74cの外側に反射型フレネルレンズ72
を形成し、反射型フレネルレンズ72を形成したカバー材
74cを、接着材76で回転軸に固定された回転円板71に接
合することによって、上述の実施例と同等の利点を具え
た走査集光モジュールを実現することができる。
上述の如く本発明によればより一層小形で且つ安価なホ
ログラムスキャナを提供することができる。
ログラムスキャナを提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、 第２図は本発明の他の実施例を示す図、 第３図は従来のホログラムスキャナの主要部を示す図
で、 第３図（ａ）はホロトップ型走査集光モジュール、 第３図（ｂ）はディスク型走査集光モジュール、 である。図において ２はモータ、４はミラー、 ５は光検知器、７はホログラム回転体、 31はレーザ光、32は走査光、 33は散乱信号光、71は回転円板、 72は反射型フレネルレンズ、 73は樹脂、74はホログラムディスク、 74aはホログラム、74bは基板、 74cはカバー材、75は窓、 76は接着材、 をそれぞれ表す。
で、 第３図（ａ）はホロトップ型走査集光モジュール、 第３図（ｂ）はディスク型走査集光モジュール、 である。図において ２はモータ、４はミラー、 ５は光検知器、７はホログラム回転体、 31はレーザ光、32は走査光、 33は散乱信号光、71は回転円板、 72は反射型フレネルレンズ、 73は樹脂、74はホログラムディスク、 74aはホログラム、74bは基板、 74cはカバー材、75は窓、 76は接着材、 をそれぞれ表す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山岸 文雄 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 稲垣 雄史 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
Claims (2)
- 【請求項１】少なくともレーザ光走査および信号光集光
を行うホログラム回転体（７）を有し、 回転軸に固定された回転円板（71）と、該回転円板（7
1）に装着された反射型フレネルレンズ（72）と、該反
射型フレネルレンズ（72）の凹部に充填された透明な樹
脂（73）と、該樹脂（73）を用いて該反射型フレネルレ
ンズ（72）に接合されたホログラムディスク（74）と
で、該ホログラム回転体（７）を構成してなることを特
徴とするホログラムスキャナ。 - 【請求項２】ホログラムディスク（74）を形成するカバ
ー材（74c）の外側に反射型フレネルレンズ（72）を形
成し、該ホログラムディスク（74）の反射型フレネルレ
ンズ（72）を形成した面を、回転時に固定された回転円
板（71）に接合した特許請求の範囲第１項記載のホログ
ラムスキャナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252262A JPH0682176B2 (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | ホログラムスキヤナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252262A JPH0682176B2 (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | ホログラムスキヤナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62112121A JPS62112121A (ja) | 1987-05-23 |
| JPH0682176B2 true JPH0682176B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=17234783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60252262A Expired - Fee Related JPH0682176B2 (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | ホログラムスキヤナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682176B2 (ja) |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP60252262A patent/JPH0682176B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62112121A (ja) | 1987-05-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |