JPH07182439A - Bessel beam scanning device - Google Patents

Bessel beam scanning device

Info

Publication number
JPH07182439A
JPH07182439A JP5327966A JP32796693A JPH07182439A JP H07182439 A JPH07182439 A JP H07182439A JP 5327966 A JP5327966 A JP 5327966A JP 32796693 A JP32796693 A JP 32796693A JP H07182439 A JPH07182439 A JP H07182439A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
scanning
separating
reflected light
converting
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.)
Pending
Application number
JP5327966A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Nakazawa
敦 中澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP5327966A priority Critical patent/JPH07182439A/en
Publication of JPH07182439A publication Critical patent/JPH07182439A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To miniaturize a Bessel beam scanning device by converting a light beam having a circular section into a Bessel beam to scan an object, separating the scanning light beam from its reflected light, and converting this reflected light into an electric signal. CONSTITUTION:An axicon lens 12 converts the laser beam L emitted from a beam emitting part 11 and having a circular section into a Bessel beam. A polygon mirror 14 momentarily changes the direction of the light sent from a flat and hollow mirror 13 which reflects the Bessel beam and then scans the surface of a scanning object 1 by the beam L. A hole 17 is formed at the center part of the mirrow 13 that serves as a separating means. Thus the light reflected from the object 1 is reflected again by the mirrow 14 and led to the back of the mirrow 13 through the hole 17. Then this reflected light is condensed on the surface of a photodetector 20 by a condenser lens 18. Therefore the separating means is just required to have such a size that can process the reflected light propagating through the hollow part of the circular light beam. Thus a beam scanning device can be miniaturized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばバーコードの
ような記号が形成された走査対象を光ビームで走査する
ために用いられるベッセルビーム走査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Bessel beam scanning device used for scanning a scanning object on which a symbol such as a bar code is formed with a light beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】バーコードや文字などの記号が形成され
た走査対象をレーザビームで走査し、走査対象からの反
射光を検出することによって記号を読み取るようにした
走査装置が広く用いられている。このような走査装置で
は、光軸に交差する面内での強度分布がガウス分布を有
するようなガウシアンビームが一般に用いられている。
2. Description of the Related Art A scanning device is widely used which scans a scanning object on which a symbol such as a bar code or a character is formed with a laser beam and detects the reflected light from the scanning object to read the symbol. . In such a scanning device, a Gaussian beam whose intensity distribution in a plane intersecting the optical axis has a Gaussian distribution is generally used.

【0003】この種の装置は、ガウシアンビームを生成
するビーム出射手段、ガウシアンビームを左右に振るこ
とによってこのガウシアンビームによる走査対象の走査
を行わせる走査手段、走査対象からの反射光とビーム出
射手段からのガウシアンビームとを分離するための分離
手段、分離された反射光を集光する集光手段、および集
光された反射光を受光して電気信号に変換する受光手段
を備えている。ビーム出射手段は、レーザ光源、レンズ
および絞りなどからなる。レーザ光源には半導体レーザ
やHe−Neレーザが適用される。走査手段には、ポリゴン
ミラーや回転または往復角変位する単面鏡が適用され
る。分離手段には、中央に穴があいた中空鏡が適用され
る。受光手段には、フォトダイオードや光電子倍増管が
適用される。
This type of apparatus comprises a beam emitting means for generating a Gaussian beam, a scanning means for scanning a scanning target by the Gaussian beam by swinging the Gaussian beam left and right, a reflected light from the scanning target and a beam emitting means. It includes a separating means for separating the Gaussian beam from the light source, a light collecting means for collecting the separated reflected light, and a light receiving means for receiving the collected reflected light and converting it into an electric signal. The beam emitting means includes a laser light source, a lens and a diaphragm. A semiconductor laser or a He-Ne laser is applied to the laser light source. As the scanning means, a polygon mirror or a single-sided mirror capable of rotating or reciprocating angular displacement is applied. A hollow mirror with a hole in the center is applied as the separating means. A photodiode or a photomultiplier tube is applied to the light receiving means.

【0004】分離手段としての中空鏡は、大きな面積の
鏡にレーザビームを通すための小さな穴をあけたもので
ある。このような構成がとられるのは、レーザビームは
ビーム径が細いのに対して、走査対象からの反射光は弱
いので広面積で受光する必要があるからである。ところ
が、ガウシアンビームは細く絞ることができる部分の長
さ(深度)が限られているため、深い読取深度をもたせ
るためにはオートフォーカス機構等を備える必要があ
る。そのため、構成が複雑になるという問題がある。
A hollow mirror as a separating means is a large-area mirror with a small hole for passing a laser beam. Such a configuration is adopted because the laser beam has a small beam diameter, but the reflected light from the scan target is weak, and therefore it is necessary to receive the light in a wide area. However, since the Gaussian beam has a limited length (depth) that can be narrowed down, it is necessary to provide an autofocus mechanism or the like in order to provide a deep reading depth. Therefore, there is a problem that the configuration becomes complicated.

【0005】そこで、このような問題が生じないベッセ
ルビームを用いた走査装置が、たとえば、「Light sect
ioning with large depth and high resolution: Gerd
Hausler and Werner Heckel 著(15 DECEMBER 1988 / V
ol.27,No.24 / APPLIED OPTICS)」、特開平4−171415
号公報、特開平4−217079号公報および特開平5− 359
04号公報などで提案されている。ベッセルビームは、光
軸に交差する断面内での強度分布がベッセル関数に従う
ものである。ベッセルビームは、レーザ光の干渉を利用
して生成されるもので、ビーム径自体は大きいが、中心
に周辺とレベルが大きく異なる細い干渉のピークを有す
るため、実際上は細いビームとみなして使用できるもの
である。細い干渉のピークを有する部分の長さは、ガウ
シアンビームの深度範囲に比較して極めて長い。
Therefore, a scanning device using a Bessel beam that does not cause such a problem is, for example, a "Light sect".
ioning with large depth and high resolution: Gerd
By Hausler and Werner Heckel (15 DECEMBER 1988 / V
ol.27, No. 24 / APPLIED OPTICS) ", JP-A-4-171415
JP-A-4-217079 and JP-A-5-359
It is proposed in No. 04 bulletin. In the Bessel beam, the intensity distribution in the cross section intersecting the optical axis follows the Bessel function. The Bessel beam is generated by utilizing the interference of laser light, and although the beam diameter itself is large, it has a thin interference peak at the center whose level greatly differs from the surroundings, so it is actually considered as a thin beam for use. It is possible. The length of the portion having the narrow interference peak is extremely long compared to the depth range of the Gaussian beam.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ベッセルビームでは、
広い範囲で実質的に細いビームを得ることができるが、
このような利点を生かすためには干渉の範囲をできるだ
け拡げる必要がある。そのためビーム径が大きくなる傾
向にあり、場合によっては直径が30mmを越えることも
ある。そのため、ガウシアンビームを用いた走査装置に
適用される上記の中空鏡を使用して出射光と反射光とを
分離しようとすると、ビームを通す穴を大きくする必要
がある。この中空鏡は、ビームを通す穴よりも外側に、
走査対象からの充分な反射光を受光するために必要な面
積を有している必要があるから、中空鏡全体は極めて大
きくなる。そのため、中空鏡だけでなく走査手段も大き
くする必要があり、装置全体が大型化するうえ、コスト
のアップにも繋がるという問題がある。
In the Bessel beam,
It is possible to obtain a substantially narrow beam over a wide range,
In order to take advantage of these advantages, it is necessary to expand the range of interference as much as possible. Therefore, the beam diameter tends to be large, and in some cases, the diameter may exceed 30 mm. Therefore, in order to separate the emitted light and the reflected light by using the above-mentioned hollow mirror applied to the scanning device using the Gaussian beam, it is necessary to enlarge the hole through which the beam passes. This hollow mirror is outside the hole through which the beam passes,
Since it is necessary to have an area necessary to receive sufficient reflected light from the scanning target, the entire hollow mirror becomes extremely large. Therefore, it is necessary to enlarge not only the hollow mirror but also the scanning means, and there is a problem that the size of the entire apparatus is increased and the cost is increased.

【0007】また、走査対象からの反射光を集光して受
光手段に入射させる場合に、遠くの走査対象からの反射
光に焦点を合わせて受光手段に関連する光学系を構成す
ると、近くの走査対象からの反射光に関しては受光手段
側の焦点位置が遠くなるから、充分な光量の光を受光手
段に入射させることができないおそれがある。逆に、近
くの走査対象からの反射光に焦点を合わせた場合には、
遠くの走査対象からの反射光を受光手段に入射させるこ
とができない。
Further, when the reflected light from the scanning object is collected and made incident on the light receiving means, if the optical system related to the light receiving means is configured by focusing on the reflected light from the distant scanning object, a near optical system With respect to the reflected light from the scanning target, the focus position on the side of the light receiving means becomes far, so there is a possibility that a sufficient amount of light cannot be incident on the light receiving means. Conversely, when focusing on the reflected light from a nearby scan target,
The reflected light from a distant scanning target cannot be made incident on the light receiving means.

【0008】このような不具合を回避するためには、受
光手段の受光面積を大きくする必要がある。しかし、受
光面積を大きくすることは、コストアップや装置の大型
化という問題を招くうえ、ノイズを拾いやすくなるとい
う問題も生じさせる。また、フォトダイオードを用いる
場合には、受光面積の増加により周波数特性が悪くな
る。
In order to avoid such a problem, it is necessary to increase the light receiving area of the light receiving means. However, increasing the light receiving area causes problems such as an increase in cost and an increase in size of the device, and also causes a problem that noise is easily picked up. Further, when a photodiode is used, the frequency characteristic deteriorates due to the increase of the light receiving area.

【0009】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、装置を小型化することができるベッセルビ
ーム走査装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above technical problems and to provide a Bessel beam scanning device which can be downsized.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するための請求項1記載の発明は、断面が環状の光
ビームを出射するビーム出射手段と、このビーム出射手
段から出射された光ビームをベッセルビームに変換する
ビーム変換手段と、このビーム変換手段からの光ビーム
を走査対象に導いて、この走査対象の表面を上記ビーム
変換手段の働きによって形成されるベッセルビームによ
って走査する走査手段と、上記ビーム出射手段から出射
される断面が環状の光ビームと、この光ビームの中空部
に相当する経路を通る光とを分離することによって、上
記ビーム出射手段から走査対象に向けて導かれる光ビー
ムと、上記走査対象からの反射光とを分離する分離手段
と、上記分離手段によって分離された上記走査対象から
の反射光を受光して電気信号に変換する受光手段とを含
むことを特徴とするベッセルビーム走査装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a beam emitting means for emitting a light beam having an annular cross section, and a light emitted from the beam emitting means. Beam converting means for converting a beam into a Bessel beam, and scanning means for guiding the light beam from the beam converting means to a scanning target and scanning the surface of the scanning target with the Bessel beam formed by the function of the beam converting means. And by separating the light beam having a circular cross-section emitted from the beam emitting means and the light passing through the path corresponding to the hollow portion of the light beam, the light is guided from the beam emitting means toward the scan target. Separating means for separating the light beam and the reflected light from the scanning target, and receiving the reflected light from the scanning target separated by the separating means. Is a Bessel beam scanning apparatus which comprises a light receiving means for converting into an electric signal.

【0011】上記の構成によれば、ビーム出射手段は断
面が環状の光ビームを出射する。そして、分離手段は、
環状の光ビームと、この光ビームの中空部に相当する経
路を通る光とを分離することにより、ビーム出射手段か
らの光ビームと、走査対象からの反射光とを分離する。
したがって、分離手段は、環状の光ビームを処理するこ
とができる大きさを有していればよい。これに対して、
従来技術では、光ビームが中心部を通過する構成の分離
用反射鏡が用いられていたため、この光ビームが透過す
る部分の周囲には、走査対象からの反射光を処理するた
めの面積が必要とされていた。このように、従来は光ビ
ームの外側を通る反射光を利用していたのに対して、本
願発明では環状の光ビームの中空部を伝搬する反射光を
受光手段に入射させるようにしている結果として、分離
手段の小型化が図られる。
According to the above arrangement, the beam emitting means emits the light beam having an annular cross section. And the separating means is
By separating the ring-shaped light beam and the light passing through the path corresponding to the hollow portion of the light beam, the light beam from the beam emitting means and the reflected light from the scanning target are separated.
Therefore, the separating means only needs to have a size capable of processing the annular light beam. On the contrary,
In the prior art, since a separating reflecting mirror having a configuration in which a light beam passes through the central portion was used, an area for processing the reflected light from the scan target is required around the portion through which the light beam passes. Was said. As described above, conventionally, the reflected light passing through the outside of the light beam was used, whereas in the present invention, the reflected light propagating through the hollow portion of the annular light beam is made incident on the light receiving means. As a result, the size of the separating means can be reduced.

【0012】請求項2記載の発明は、上記走査手段が、
所定の軸線まわりに回動可能に設けられ周縁部に上記ビ
ーム変換手段からの光ビームを反射するビーム反射部を
有するとともに中央部には上記走査対象からの反射光を
上記所定の軸線に沿う方向に導く導光手段を有する反射
鏡と、この反射鏡を上記所定の軸線まわりに回動させる
駆動手段とを含み、上記分離手段としての働きをも兼ね
るものであることを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, the scanning means comprises:
A beam reflecting portion which is rotatably provided around a predetermined axis line and which reflects a light beam from the beam converting means is provided at a peripheral portion, and reflected light from the scanning target is provided in a central portion in a direction along the predetermined axis line. It is characterized in that it includes a reflecting mirror having a light guiding means for guiding to and the driving means for rotating the reflecting mirror around the predetermined axis, and also serves as the separating means.

【0013】この構成では、反射鏡は分離手段と走査手
段とに共通に用いられるので、構成がさらに簡単にな
る。また、反射鏡の中央部には、走査対象からの反射光
を反射鏡の回動軸線に沿う方向に導く導光手段が設けら
れている。そのため、反射鏡の回動によらずに、走査対
象からの反射光を常に一定の方向に導くことができる。
したがって、受光手段を導光手段によって導かれる光を
受光できる一定の位置に配置しておけば、反射鏡の回動
によらずに、走査対象からの反射光を受光手段に導くこ
とができる。
In this structure, the reflecting mirror is commonly used for the separating means and the scanning means, so that the structure is further simplified. Further, a light guide means for guiding the reflected light from the scanning target in the direction along the rotation axis of the reflecting mirror is provided at the center of the reflecting mirror. Therefore, it is possible to always guide the reflected light from the scanning target in a fixed direction, regardless of the rotation of the reflecting mirror.
Therefore, by arranging the light receiving means at a fixed position where the light guided by the light guiding means can be received, the reflected light from the scan target can be guided to the light receiving means without rotating the reflecting mirror.

【0014】請求項3記載の発明は、上記ビーム変換手
段が、上記ビーム出射手段からの環状の光ビームが入射
する部分にビーム変換機能のあるビーム変換機能部を有
するとともに上記環状の光ビームの中心部に相当する部
分にはビーム変換機能のない非機能部を有する変換素子
であり、上記分離手段としての働きをも兼ねるものであ
ることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the beam conversion means has a beam conversion function part having a beam conversion function at a portion where the annular light beam from the beam emission means is incident, and the annular light beam It is a conversion element having a non-functional portion having no beam conversion function in a portion corresponding to the central portion, and is also characterized in that it also functions as the separating means.

【0015】この構成によれば、ビーム変換手段は、環
状の光ビームの中心部に相当する部分にビーム変換機能
のない非機能部を有している。この非機能部には、走査
対象からの反射光が入射する。したがって、ビーム変換
手段は、分離手段としての働きをも有することができ、
これによって、構成をさらに簡単にできる。請求項4記
載の発明は、上記分離手段が、走査対象からの反射光を
集光して上記受光手段に導くための集光手段を備えてい
ることを特徴とする。
According to this structure, the beam converting means has the non-functional portion having no beam converting function in the portion corresponding to the central portion of the annular light beam. Reflected light from the scan target is incident on the non-functional portion. Therefore, the beam converting means can also have the function of separating means,
This can further simplify the configuration. The invention according to claim 4 is characterized in that the separation means is provided with a condensing means for condensing the reflected light from the scanning target and guiding it to the light receiving means.

【0016】この構成によれば、分離手段に集光手段が
設けられているので、分離手段とは別個に集光レンズな
どを用いることなく、受光手段への入射光量を増加させ
ることができる。請求項5記載の発明は、上記分離手段
が、上記ビーム出射手段からの光ビームの光軸と、上記
走査対象からの反射光の光軸とが異なるように、上記光
ビームおよび上記反射光のうちの少なくとも一方の光軸
を変換する光軸変換手段を含むことを特徴とする。
According to this structure, since the condensing means is provided in the separating means, it is possible to increase the amount of light incident on the light receiving means without using a condensing lens or the like separately from the separating means. According to a fifth aspect of the present invention, the separating means separates the light beam and the reflected light so that the optical axis of the light beam from the beam emitting means is different from the optical axis of the reflected light from the scan target. An optical axis conversion means for converting at least one of the optical axes is included.

【0017】この構成によれば、ビーム出射手段から発
生した光ビームと走査対象からの反射光との光軸を互い
に異ならせることによって、光の分離が達成される。
According to this structure, the optical axes of the light beam generated from the beam emitting means and the reflected light from the object to be scanned are different from each other, whereby the light separation is achieved.

【0018】[0018]

【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図1は本発明の一実施例が適用
された記号読取装置の構成を示す概念図である。この記
号読取装置は、走査対象1の表面に形成されたバーコー
ドなどの記号をレーザビームにより走査して光学的に読
み取るためのものである。この記号読取装置は、断面が
円環状のレーザビームを出射するビーム出射部11と、
このビーム出射部11から生成された円環状のレーザビ
ームLをベッセルビームに変換するビーム変換手段とし
てのアキシコンレンズ12と、アキシコンレンズ12か
らのレーザ光を反射する平板な中空鏡13と、中空鏡1
3からの光の方向を刻々と変化させることによってレー
ザビームによる走査対象1の表面の走査を達成するポリ
ゴンミラー14とを有している。アキシコンレンズ12
は、円錐状のレンズである(プリズムとも言える。)。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a symbol reading device to which an embodiment of the present invention is applied. The symbol reading device is for optically reading a symbol such as a barcode formed on the surface of the scan target 1 by scanning with a laser beam. This symbol reading device includes a beam emitting unit 11 that emits a laser beam having an annular cross section,
An axicon lens 12 as a beam converting means for converting the annular laser beam L generated from the beam emitting part 11 into a Bessel beam, and a flat hollow mirror 13 for reflecting the laser light from the axicon lens 12. Hollow mirror 1
The polygon mirror 14 achieves the scanning of the surface of the scanning target 1 by the laser beam by changing the direction of the light from 3 every moment. Axicon lens 12
Is a conical lens (also called a prism).

【0019】中空鏡13は分離手段に相当している。こ
の中空鏡13には中央部に穴17が形成されており、走
査対象1で反射された反射光はポリゴンミラー14で反
射された後に、穴17を通って中空鏡13の背後に導か
れる。そして、集光レンズ18によって受光素子20の
受光面に集光される。受光素子20には、フォトダイオ
ードやフォトトランジスタが用いられる。走査対象1の
走査が高速に行われる場合には、受光素子20としてア
バランシェフォトダイオードや光電子倍増管が用いられ
てもよい。
The hollow mirror 13 corresponds to a separating means. A hole 17 is formed in the center of the hollow mirror 13, and the reflected light reflected by the scan target 1 is reflected by the polygon mirror 14 and then guided to the back of the hollow mirror 13 through the hole 17. Then, the light is condensed on the light receiving surface of the light receiving element 20 by the condenser lens 18. A photodiode or a phototransistor is used for the light receiving element 20. When the scan target 1 is scanned at high speed, an avalanche photodiode or a photomultiplier tube may be used as the light receiving element 20.

【0020】ポリゴンミラー14は、多角錐台を逆さに
した形状を有しており、複数の側面がレーザビームLを
反射するための反射面とされている。このポリゴンミラ
ー14は、モータ19によってその軸線14aまわりに
定速回転される。これにより、レーザビームLは、走査
対象1の表面を定速で繰り返し走査することになる。図
2は、ビーム出射部11の内部構成と上記記号読取装置
の各部の光学的配置を説明するための図である。ビーム
出射部11は、レーザ光源21と、レーザ光源21から
の光のビーム径を必要な大きさまで拡大するための凹レ
ンズ22と、凹レンズ22からの光を円環状のレーザビ
ームに変換するアキシコンレンズ23とを有している。
レーザ光源21は、He−Neレーザや半導体レーザからな
る。ビーム径が充分に大きい場合には凹レンズ22は不
要である。また、半導体レーザの場合にはビーム断面形
状が楕円であるが、これが問題となる場合には、レンズ
やピンホールを用いてビーム形状を整形すればよい。ま
た、アキシコンレンズ23を通過したビームは広がる傾
向にあるので、これが問題となる場合には、レンズを用
いて光がほぼ平行になるようにすればよい。
The polygon mirror 14 has an inverted polygonal frustum shape, and a plurality of side surfaces thereof are reflection surfaces for reflecting the laser beam L. The polygon mirror 14 is rotated by a motor 19 at a constant speed around its axis 14a. As a result, the laser beam L repeatedly scans the surface of the scan target 1 at a constant speed. FIG. 2 is a diagram for explaining the internal configuration of the beam emitting unit 11 and the optical arrangement of each unit of the symbol reading device. The beam emitting unit 11 includes a laser light source 21, a concave lens 22 for expanding the beam diameter of the light from the laser light source 21 to a required size, and an axicon lens for converting the light from the concave lens 22 into an annular laser beam. And 23.
The laser light source 21 is composed of a He-Ne laser or a semiconductor laser. If the beam diameter is sufficiently large, the concave lens 22 is unnecessary. In the case of a semiconductor laser, the beam cross-sectional shape is elliptical, but if this is a problem, the beam shape may be shaped using a lens or pinhole. Further, since the beam that has passed through the axicon lens 23 tends to spread, if this poses a problem, it suffices to use a lens so that the light beams become substantially parallel.

【0021】アキシコンレンズ23から出射した円環状
のレーザビームLは、上記ビーム変換手段としてのアキ
シコンレンズ12に入射する。アキシコンレンズ12
は、円環状のビームLを光軸25に向けて屈折させ、領
域ΔRにおいてベッセルビームを生成させる。すなわ
ち、領域ΔRでは、アキシコンレンズ12の周縁部を通
った光が集まって互いに干渉し合い、ベッセルビームが
生成される。したがって、領域ΔR内では、走査対象1
の表面に形成されたバーコードなどの記号を良好に読み
取ることができる。
The annular laser beam L emitted from the axicon lens 23 enters the axicon lens 12 as the beam converting means. Axicon lens 12
Refracts the annular beam L toward the optical axis 25 and produces a Bessel beam in the region ΔR. That is, in the region ΔR, the lights that have passed through the peripheral portion of the axicon lens 12 gather and interfere with each other, and a Bessel beam is generated. Therefore, in the region ΔR, the scan target 1
It is possible to satisfactorily read a symbol such as a barcode formed on the surface of the.

【0022】中空鏡13およびポリゴンミラー14は、
図2において二点鎖線で配置を示すように、領域Rとア
キシコンレンズ12との間に介装されている。中空鏡1
3の中央部に形成された穴17は、円環状のビームが入
射する位置よりもアキシコンレンズ12の光軸25に近
い位置に形成されている。そのため、アキシコンレンズ
12からのレーザビームLが、穴17を通って受光素子
20に入射することはない。ポリゴンミラー14が領域
ΔRとアキシコンレンズ12との間の位置に介装されて
いるのは、領域ΔRを走査対象1の走査のために有効に
用いるためである。
The hollow mirror 13 and the polygon mirror 14 are
As shown by the two-dot chain line in FIG. 2, it is interposed between the region R and the axicon lens 12. Hollow mirror 1
The hole 17 formed in the central part of 3 is formed closer to the optical axis 25 of the axicon lens 12 than the position where the annular beam is incident. Therefore, the laser beam L from the axicon lens 12 does not enter the light receiving element 20 through the hole 17. The polygon mirror 14 is interposed between the region ΔR and the axicon lens 12 in order to effectively use the region ΔR for scanning the scan target 1.

【0023】図3は、レーザビームLと走査対象からの
反射光とを分離するための構成を、従来技術と比較して
示す図である。図3(a) は本実施例の構成を示し、図3
(b)は従来技術を示す。分離用の中空鏡13の位置にお
けるレーザビームLの外半径およびその中空部分の半径
がそれぞれR,rであるとする。このとき、中空鏡13
は半径rの穴17を中央部に有する外半径Rのものであ
ればよい。ただし、半径rは、走査対象1からの充分な
光量の反射光を受光素子20に導くことができる値に設
定される。
FIG. 3 is a diagram showing a structure for separating the laser beam L and the reflected light from the object to be scanned in comparison with the prior art. FIG. 3 (a) shows the configuration of this embodiment.
(b) shows a conventional technique. It is assumed that the outer radius of the laser beam L at the position of the separating hollow mirror 13 and the radius of the hollow portion thereof are R and r, respectively. At this time, the hollow mirror 13
Is an outer radius R having a hole 17 of radius r at the center. However, the radius r is set to a value that can guide a sufficient amount of reflected light from the scan target 1 to the light receiving element 20.

【0024】図3(b) に示された従来技術では、穴17
Pを中央に有する中空鏡13Pを用いて光が分離され
る。この場合、レーザビームは穴17Pを透過し、走査
対象からの反射光は周縁部で反射される。12Pはアキ
シコンレンズである。走査対象から反射して受光素子2
0に入射する光量を図3(a) の場合と同じにしようとす
ると、穴17Pの外側には、πr2 の反射面積が確保さ
れなければならない。したがって、たとえば、中空鏡1
3Pの位置におけるベッセルビームの半径が図3(a) の
場合と同じくRであるとし、中空鏡13Pの外半径を
R′とすると、下記第(1) 式が成立する。
In the prior art shown in FIG. 3B, the hole 17
Light is separated using a hollow mirror 13P having P in the center. In this case, the laser beam passes through the hole 17P, and the reflected light from the scan target is reflected at the peripheral edge. 12P is an axicon lens. Light receiving element 2 reflected from the scan target
In order to make the amount of light incident on 0 the same as in the case of FIG. 3 (a), a reflection area of πr 2 must be secured outside the hole 17P. Therefore, for example, the hollow mirror 1
Assuming that the radius of the Bessel beam at the position of 3P is R as in the case of FIG. 3A and the outer radius of the hollow mirror 13P is R ', the following equation (1) is established.

【0025】 πR′2 =πR2 +πr2 ∴ R′=(R2+r2)1/2 >R ・・・・ (1) すなわち、本実施例の構成を採用することによって、中
空鏡13の大きさを小さくできることが理解される。図
4は、走査対象からの反射光を受光素子20に導く部分
の光学的配置を示す図である。たとえば、集光レンズ1
8の焦点距離をfとし、受光素子20の受光面の半径が
dであるとする。受光素子20は、集光レンズ18から
焦点距離fだけ離れた光軸18a上に設置される。この
とき、集光レンズ18に関して反対側の焦点位置から発
した光は平行光となって受光素子20に入射するから、
位置から角度θの方向に発生して受光素子20の縁部に
入射する光に関して、下記第(2) 式が成立する。
ΠR ′ 2 = πR 2 + πr 2 ∴R ′ = (R 2 + r 2 ) 1/2 > R (1) That is, by adopting the configuration of this embodiment, the hollow mirror 13 It is understood that the size can be reduced. FIG. 4 is a diagram showing an optical arrangement of a portion that guides the reflected light from the scan target to the light receiving element 20. For example, condenser lens 1
It is assumed that the focal length of 8 is f and the radius of the light receiving surface of the light receiving element 20 is d. The light receiving element 20 is installed on the optical axis 18a which is separated from the condenser lens 18 by the focal length f. At this time, the light emitted from the focal position on the opposite side of the condenser lens 18 becomes parallel light and enters the light receiving element 20,
The following formula (2) is established for the light that is generated in the direction of the angle θ from the position and is incident on the edge of the light receiving element 20.

【0026】 tanθ=d/f ・・・・ (2) 一方、集光レンズ18から距離Lの位置にある走査対象
1からの反射光が、集光レンズ18から距離aの点に集
光されるとすると、薄いレンズの公式より、下記第(3)
式が成立する。
Tan θ = d / f (2) On the other hand, the reflected light from the scanning object 1 located at a distance L from the condenser lens 18 is condensed from the condenser lens 18 to a point a. Then, from the formula of thin lens, the following (3)
The formula holds.

【0027】[0027]

【数1】 [Equation 1]

【0028】この第(3) 式を用いることにより、走査対
象1から角度αで発生して受光素子20の縁部に入射す
る光に関して、下記第(4) 式を得る。ただし、下記第
(4) 式において、Dは角度αで走査対象1から発生した
光が集光レンズ18を通過する位置と光軸18aとの間
の距離である。
By using the expression (3), the following expression (4) is obtained for the light generated from the scan target 1 at the angle α and incident on the edge portion of the light receiving element 20. However, the following
In the equation (4), D is the distance between the position where the light generated from the scan target 1 at the angle α passes through the condenser lens 18 and the optical axis 18a.

【0029】[0029]

【数2】 [Equation 2]

【0030】これより、集光レンズ18から走査対象ま
での距離によらずに、走査対象1から一定の角度範囲に
向かって発生した光が受光素子20の受光面に入射する
ことが理解される。すなわち、集光レンズ18から走査
対象1までの距離Lに関係なく、一定の光量の反射光を
受光素子20に入射させることができる。したがって、
大面積の受光素子を用いることなく、走査対象1からの
反射光を良好に検出することができる。
From this, it is understood that the light generated from the scan target 1 toward the constant angle range is incident on the light receiving surface of the light receiving element 20 regardless of the distance from the condenser lens 18 to the scan target. . That is, regardless of the distance L from the condenser lens 18 to the scan target 1, a fixed amount of reflected light can be incident on the light receiving element 20. Therefore,
The reflected light from the scan target 1 can be satisfactorily detected without using a large-area light receiving element.

【0031】従来技術では、光軸18a付近の領域ΔC
を通る光を受光素子に入射させることができないから、
走査対象が近くにある場合には、走査対象からの反射光
を受光素子に入射させることができなくなる。以上のよ
うに本実施例によれば、光の分離のための中空鏡13
は、円環状のレーザビームLを反射するための反射部を
周縁部に有し、中央には走査対象1からの反射光を受光
素子20に導く穴17が形成されている。そのため、中
空鏡13は、円環状のレーザビームLの断面分の大きさ
を有していれば足りる。したがって、中空鏡13を小型
化できる。また、ポリゴンミラー14は、円環状のレー
ザビームLの外側を伝搬する光を反射することができる
必要はないから、このポリゴンミラー14も小型化でき
る。このようにして装置全体の小型化が達成される。
In the prior art, the area ΔC near the optical axis 18a
Since the light passing through can not be incident on the light receiving element,
When the scanning target is near, the reflected light from the scanning target cannot enter the light receiving element. As described above, according to this embodiment, the hollow mirror 13 for separating light is used.
Has a reflecting portion for reflecting the annular laser beam L in the peripheral portion, and a hole 17 for guiding the reflected light from the scan target 1 to the light receiving element 20 is formed in the center. Therefore, it is sufficient for the hollow mirror 13 to have a size corresponding to the cross section of the annular laser beam L. Therefore, the hollow mirror 13 can be miniaturized. Further, since the polygon mirror 14 does not need to be able to reflect the light propagating outside the annular laser beam L, the polygon mirror 14 can also be downsized. In this way, miniaturization of the entire device is achieved.

【0032】図5は本発明の第2実施例の構成を示す概
念図である。図5において、上述の図1に示された各部
に対応する部分には同一の参照符号を付して示す。本実
施例では、上記の中空鏡13に代えて、分離用反射鏡6
0が用いられる。分離用反射鏡は、中央部に反射部61
を有するとともに、周縁部にはビーム出射部11からの
レーザビームLを透過させる透明部62を有している。
これにより、走査対象1からの反射光は、中央の反射部
61で反射されて光軸を変換された後に、集光レンズ1
8を介して受光素子20に導かれる。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention. 5, parts corresponding to the respective parts shown in FIG. 1 described above are designated by the same reference numerals. In this embodiment, instead of the hollow mirror 13, the separating reflecting mirror 6 is used.
0 is used. The separating reflector has a reflector 61 at the center.
In addition, the transparent portion 62 that transmits the laser beam L from the beam emitting portion 11 is provided on the peripheral portion.
As a result, the reflected light from the scan target 1 is reflected by the central reflecting portion 61 and the optical axis is converted, and then the condenser lens 1
It is guided to the light receiving element 20 via 8.

【0033】分離用反射鏡60は、ガラスなどの透明板
の表面に選択的に金属を蒸着して反射部61を形成する
ようにして作成できる。透明部62は、主として、分離
用反射鏡60の保持を容易にするために設けられてい
る。このような構成によっても、小面積の分離用反射鏡
60を用いて、レーザビームLと走査対象からの反射光
との分離を行うことができ、上記の第1実施例と同様な
作用および効果が得られる。
The separating reflecting mirror 60 can be formed by selectively depositing metal on the surface of a transparent plate such as glass to form the reflecting portion 61. The transparent portion 62 is mainly provided to facilitate the holding of the separating reflecting mirror 60. With such a configuration as well, it is possible to separate the laser beam L and the reflected light from the scanning target by using the small-area separating reflection mirror 60, and the same operation and effect as those of the first embodiment. Is obtained.

【0034】図6は本発明の第3実施例の構成を示す概
念図である。図6において、上述の図1に示された各部
に対応する部分には同一の参照符号を付して示す。本実
施例では、上記の中空鏡13に代えて、中央部に凹面鏡
部31を有するとともに周縁部に平面鏡部32を有する
分離用反射鏡30が用いられている。凹面鏡部31は、
分離用反射鏡30の前面側から到来した光を分離用反射
鏡30の背後に導くことができるように形成されてい
る。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. 6, parts corresponding to the respective parts shown in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals. In the present embodiment, instead of the hollow mirror 13 described above, a separating reflecting mirror 30 having a concave mirror portion 31 in the central portion and a flat mirror portion 32 in the peripheral portion is used. The concave mirror section 31 is
It is formed so that the light coming from the front surface side of the separating reflecting mirror 30 can be guided to the back of the separating reflecting mirror 30.

【0035】走査対象1からの反射光は、ポリゴンミラ
ー14によって反射され、分離用反射鏡30の凹面鏡部
31で反射されて光軸を変換された後に、集光されつつ
受光素子20に導かれる。したがって、上記の第1実施
例や第2実施例の構成と比較すると、走査対象1からの
反射光を集光するための集光レンズ18が不要になる。
The reflected light from the scanning object 1 is reflected by the polygon mirror 14, is reflected by the concave mirror portion 31 of the separating reflection mirror 30 to have its optical axis converted, and then is guided to the light receiving element 20 while being condensed. . Therefore, as compared with the configurations of the first and second embodiments described above, the condenser lens 18 for condensing the reflected light from the scan target 1 is not necessary.

【0036】なお、平面鏡部32と凹面鏡部31とが一
体形成された分離用反射鏡30は、プラスチックの成形
品の表面に金属をコーティングすることにより作成する
ことができる。また、平面鏡部32と凹面鏡部31とは
始めから一体的に構成されている必要はなく、別部品と
して作成した後に、両者を適切に接合することによって
分離用反射鏡30を作成してもよい。
The separating reflecting mirror 30 in which the flat mirror portion 32 and the concave mirror portion 31 are integrally formed can be produced by coating the surface of a plastic molded product with a metal. Further, the plane mirror portion 32 and the concave mirror portion 31 do not have to be integrally formed from the beginning, and after being formed as separate parts, the separating reflecting mirror 30 may be formed by appropriately joining the both. .

【0037】また、分離用反射鏡30において凹面鏡3
1以外の部分を透明部材で形成してレーザビームLが透
過するようにし、ビーム出射部11およびアキシコンレ
ンズ12を図5の構成と同様に配置してもよい。図7は
本発明の第4実施例の構成を示す概念図である。この図
7において上記の図1に示された各部と同様な構成を有
する部分には同一の参照符号を付して示す。本実施例で
は、上記第3実施例において用いられた分離用反射鏡3
0と類似した構成を有する走査用反射鏡40を用いてレ
ーザビームLによる走査対象の走査が行われる。
Further, in the separating reflecting mirror 30, the concave mirror 3
The portions other than 1 may be formed of a transparent member to allow the laser beam L to pass therethrough, and the beam emitting portion 11 and the axicon lens 12 may be arranged in the same manner as in the configuration of FIG. FIG. 7 is a conceptual diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 7, parts having the same configurations as the parts shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In this embodiment, the separating reflecting mirror 3 used in the third embodiment is used.
The scanning target is scanned by the laser beam L using the scanning reflecting mirror 40 having a configuration similar to that of 0.

【0038】具体的に説明すると、走査用反射鏡40
は、中央部に凹面鏡部41を有し、周縁部にアキシコン
レンズ12からの光を反射する平面鏡部42を有してい
る。この走査用反射鏡40の背面には、筒状体45が4
5度の角度で接合されている。筒状体45の下端部に
は、プーリ46が形成されている。プーリ46には、駆
動手段としてのモータ47の回転力がベルト48を介し
て伝達されている。
Specifically, the scanning reflecting mirror 40 will be described.
Has a concave mirror section 41 in the center and a flat mirror section 42 for reflecting the light from the axicon lens 12 in the peripheral section. On the back surface of the scanning reflecting mirror 40, there is a cylindrical body 45.
Bonded at an angle of 5 degrees. A pulley 46 is formed at the lower end of the tubular body 45. The rotational force of a motor 47 serving as a driving unit is transmitted to the pulley 46 via a belt 48.

【0039】モータ47の回転力は、ベルト48、プー
リ46および筒状体45を介して走査用反射鏡40に導
かれる。これにより、走査用反射鏡40は、軸線45a
まわりに回転する。その結果、アキシコンレンズ12か
らのレーザビームLの光路が刻々と変化し、レーザビー
ムによる走査対象1の走査が達成される。なお、モータ
47の回転方向を一定時間間隔で反転させ、走査用反射
鏡40を一定角度範囲で往復角変位させるようにしても
よい。
The rotational force of the motor 47 is guided to the scanning reflecting mirror 40 via the belt 48, the pulley 46 and the tubular body 45. As a result, the scanning reflecting mirror 40 has the axis 45a.
Rotate around. As a result, the optical path of the laser beam L from the axicon lens 12 changes every moment, and the scanning of the scan target 1 by the laser beam is achieved. The rotation direction of the motor 47 may be reversed at regular time intervals, and the scanning reflecting mirror 40 may be reciprocally angularly displaced within a constant angular range.

【0040】走査対象1からの反射光は、凹面鏡部41
に入射して、軸線45aに沿う方向に導かれる。そし
て、凹面鏡部41で反射された光は、集光されながら筒
状体45の内部空間を伝搬し、受光素子20の受光面に
導かれる。なお、本実施例では、凹面鏡41は、光軸変
換手段、導光手段および集光手段として機能している。
このように、本実施例によれば、レーザビームLの走査
と光の分離との両方が走査用反射鏡40によって達成さ
れる。そのため、構成が一層簡単になり、装置全体を一
層小型化できる。
The reflected light from the scanning object 1 is reflected by the concave mirror portion 41.
And is guided in the direction along the axis 45a. Then, the light reflected by the concave mirror portion 41 propagates in the internal space of the tubular body 45 while being condensed, and is guided to the light receiving surface of the light receiving element 20. In the present embodiment, the concave mirror 41 functions as an optical axis converting means, a light guiding means and a light collecting means.
Thus, according to this embodiment, both the scanning of the laser beam L and the separation of the light are achieved by the scanning reflecting mirror 40. Therefore, the structure is further simplified, and the entire apparatus can be further downsized.

【0041】図8は本発明の第5実施例の構成を示す概
念図である。この図8において上記の図1に示された各
部と同等の部分には同一の参照符号を付して示す。本実
施例では、中央部に穴51が形成された中空状のアキシ
コンレンズ50が用いられている。すなわち、円環状の
レーザビームLが入射する部分はビーム変換機能を有す
るビーム変換機能部となっており、円環状のレーザビー
ムLの中心部に相当する部分は、ビーム変換機能のない
非機能部となっている。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing the configuration of the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same parts as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In this embodiment, a hollow axicon lens 50 having a hole 51 formed in the center is used. That is, the portion where the annular laser beam L is incident is a beam converting function portion having a beam converting function, and the portion corresponding to the central portion of the annular laser beam L is a non-functional portion having no beam converting function. Has become.

【0042】穴51内には、走査対象1からの反射光を
集光するための集光レンズ53が嵌め込まれて保持され
ている。この集光レンズ53とビーム出射部11との間
に受光素子20が配置されている。この構成では、アキ
シコンレンズ50は分離手段を兼ねており、上記の各実
施例の場合のように光の分離のための中空鏡13または
分離用反射鏡60,30や光の分離のための構成を備え
た走査用反射鏡40などを備える必要がない。また、集
光レンズ53が穴51内に嵌め込まれているので、別部
品としての集光レンズを用いる必要がない。
A condensing lens 53 for condensing the reflected light from the scan target 1 is fitted and held in the hole 51. The light receiving element 20 is arranged between the condenser lens 53 and the beam emitting section 11. In this configuration, the axicon lens 50 also serves as a separating means, and the hollow mirror 13 for separating the light or the reflecting mirrors 60, 30 for separating the light and the separating mirror for the light as in each of the above-described embodiments. It is not necessary to include the scanning reflecting mirror 40 having the configuration. Further, since the condenser lens 53 is fitted in the hole 51, it is not necessary to use a condenser lens as a separate component.

【0043】図9は本発明の第6実施例の構成を示す概
念図である。図9において、上記の図8に示された各部
に相当する部分は同一の参照符号を付して示す。本実施
例では、アキシコンレンズ50の中央に形成された穴5
1内には、凹面鏡80が嵌め込まれている。これによ
り、走査対象1からの反射光は凹面鏡80で反射されて
光軸を変換され、この凹面鏡80に対向する位置に配置
された受光素子20に集光されつつ導かれる。この構成
によっても、図8に示された構成と同様な効果が得られ
る。なお、凹面鏡80の代わりに平面鏡を用い、この平
面鏡で反射された光を集光レンズで集光して受光素子2
0に入射させるようにしてもよい。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing the configuration of the sixth embodiment of the present invention. 9, parts corresponding to the respective parts shown in FIG. 8 are designated by the same reference numerals. In this embodiment, the hole 5 formed in the center of the axicon lens 50.
A concave mirror 80 is fitted in the inside of the unit 1. As a result, the reflected light from the scan target 1 is reflected by the concave mirror 80 to change its optical axis, and is guided while being condensed on the light receiving element 20 arranged at a position facing the concave mirror 80. With this configuration, the same effect as that of the configuration shown in FIG. 8 can be obtained. A flat mirror is used instead of the concave mirror 80, and the light reflected by the flat mirror is condensed by a condenser lens to receive the light receiving element 2.
You may make it inject into 0.

【0044】本発明の実施例の説明は以上のとおりであ
るが、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、上記の第1実施例ではレーザビームの走
査のためにポリゴンミラーが用いられているが、単面鏡
を所定の軸線まわりに所定の角度範囲で往復角変位させ
る構成によっても、レーザビームによる走査対象の走査
を行える。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the first embodiment described above, the polygon mirror is used for scanning the laser beam, but the configuration in which the single-sided mirror is reciprocally angularly displaced within a predetermined angular range about a predetermined axis also produces a laser beam. It is possible to scan an object to be scanned.

【0045】また、上記の実施例では、アキシコンレン
ズを用いて円環状のレーザビームからベッセルビームを
生成しているが、アキシコンレンズに代えてホログラム
素子が用いられてもよい。さらに、上記の実施例では、
中空鏡13、分離用反射鏡30および走査用反射鏡40
においてレーザビームLが入射する部分は、平面鏡とな
っているが、この部分を一定の曲率を有する反射面とし
て、レーザビームの拡縮を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the Bessel beam is generated from the annular laser beam using the axicon lens, but a hologram element may be used instead of the axicon lens. Further, in the above example,
Hollow mirror 13, separating reflecting mirror 30 and scanning reflecting mirror 40
Although the portion on which the laser beam L is incident is a plane mirror, the laser beam may be expanded or contracted by using this portion as a reflecting surface having a constant curvature.

【0046】また、上記の分離用反射鏡30および走査
用反射鏡40は、いずれも凹面鏡部を有しているが、こ
の凹面鏡部を平面鏡に代えて、この平面鏡と受光素子と
の間に適当な集光レンズを介装するようにしてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種
々の設計変更を施すことができる。
Although the separating reflecting mirror 30 and the scanning reflecting mirror 40 each have a concave mirror portion, the concave mirror portion is replaced with a plane mirror, and it is suitable between the plane mirror and the light receiving element. You may make it interpose a different condensing lens.
In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.

【0047】[0047]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、環状の光
ビームの中空部を伝搬する反射光を受光手段に入射させ
るようにしているので、分離手段を小型化することがで
き、ひいては装置全体を小型化できる。請求項2記載の
発明によれば、1つの反射鏡が分離手段と走査手段とに
共通に用いられるので、構成がさらに簡単になる。
According to the first aspect of the present invention, since the reflected light propagating through the hollow portion of the annular light beam is made incident on the light receiving means, the separating means can be downsized, and eventually the separating means can be downsized. The entire device can be downsized. According to the invention described in claim 2, since one reflecting mirror is commonly used for the separating means and the scanning means, the structure is further simplified.

【0048】請求項3記載の発明によれば、ビーム変換
手段は、分離手段としての働きをも有することができ、
これによって、構成をさらに簡単にできる。請求項4記
載の発明によれば、分離手段とは別個に集光レンズなど
を用いることなく、簡単な構成で、受光手段への入射光
量を増加させることができる。請求項5記載の発明によ
れば、ビーム出射手段から発生した光ビームと走査対象
からの反射光との光軸を互いに異ならせることによっ
て、光の分離が達成される。
According to the invention described in claim 3, the beam converting means can also have a function as a separating means,
This can further simplify the configuration. According to the invention described in claim 4, it is possible to increase the amount of light incident on the light receiving means with a simple configuration without using a condenser lens or the like separately from the separating means. According to the fifth aspect of the invention, the light separation is achieved by making the optical axes of the light beam generated from the beam emitting means and the reflected light from the scan target different from each other.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例が適用された記号読取装置
の構成を簡略化して示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a simplified configuration of a symbol reading device to which a first embodiment of the present invention is applied.

【図2】ビーム出射部の内部構成および各部の光学的配
置を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an internal configuration of a beam emitting unit and an optical arrangement of each unit.

【図3】中空鏡に関連する光学的構成を従来技術と比較
して示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an optical configuration related to a hollow mirror in comparison with a conventional technique.

【図4】受光素子に関連する光学的構成を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing an optical configuration related to a light receiving element.

【図5】本発明の第2実施例が適用された記号読取装置
の構成を簡略化して示す概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a simplified configuration of a symbol reading device to which a second embodiment of the present invention has been applied.

【図6】本発明の第3実施例が適用された記号読取装置
の構成を簡略化して示す概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a simplified configuration of a symbol reading device to which a third embodiment of the present invention has been applied.

【図7】本発明の第4実施例が適用された記号読取装置
の構成を簡略化して示す概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a simplified configuration of a symbol reading device to which a fourth embodiment of the present invention has been applied.

【図8】本発明の第5実施例が適用された記号読取装置
の構成を簡略化して示す概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a simplified configuration of a symbol reading device to which a fifth embodiment of the present invention has been applied.

【図9】本発明の第6実施例が適用された記号読取装置
の構成を簡略化して示す概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a simplified configuration of a symbol reading device to which a sixth embodiment of the present invention has been applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 走査対象 11 ビーム出射部 12 アキシコンレンズ 13 中空鏡 14 ポリゴンミラー 17 穴 18 集光レンズ 20 受光素子 60 分離用反射鏡 61 反射部 62 透明部 30 分離用反射鏡 31 凹面鏡部 32 平面鏡部 40 走査用反射鏡 41 凹面鏡部 42 平面鏡部 50 アキシコンレンズ 53 集光レンズ 80 凹面鏡 1 Scanning Target 11 Beam Emitting Part 12 Axicon Lens 13 Hollow Mirror 14 Polygon Mirror 17 Hole 18 Condensing Lens 20 Light-Receiving Element 60 Separating Reflecting Mirror 61 Reflecting Part 62 Transparent Part 30 Separing Reflecting Mirror 31 Concave Mirror Part 32 Plane Mirror Part 40 Scanning Reflector 41 Concave mirror 42 Plane mirror 50 Axicon lens 53 Condenser lens 80 Concave mirror

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】断面が環状の光ビームを出射するビーム出
射手段と、 このビーム出射手段から出射された光ビームをベッセル
ビームに変換するビーム変換手段と、 このビーム変換手段からの光ビームを走査対象に導い
て、この走査対象の表面を上記ビーム変換手段の働きに
よって形成されるベッセルビームによって走査する走査
手段と、 上記ビーム出射手段から出射される断面が環状の光ビー
ムと、この光ビームの中空部に相当する経路を通る光と
を分離することによって、上記ビーム出射手段から走査
対象に向けて導かれる光ビームと、上記走査対象からの
反射光とを分離する分離手段と、 上記分離手段によって分離された上記走査対象からの反
射光を受光して電気信号に変換する受光手段とを含むこ
とを特徴とするベッセルビーム走査装置。
1. A beam emitting means for emitting a light beam having an annular cross section, a beam converting means for converting the light beam emitted from the beam emitting means into a Bessel beam, and scanning with the light beam from the beam converting means. A scanning means for guiding the surface of the object to be scanned and scanning the surface of the scanning object with a Bessel beam formed by the function of the beam converting means, a light beam having a circular cross section emitted from the beam emitting means, and a light beam of the light beam. Separating means for separating the light beam guided from the beam emitting means toward the scan target and the reflected light from the scan target by separating the light passing through the path corresponding to the hollow portion, and the separating means. A Bessel beam scanning device including: a light receiving unit that receives the reflected light from the scanning target separated by Place
【請求項2】上記走査手段は、所定の軸線まわりに回動
可能に設けられ周縁部に上記ビーム変換手段からの光ビ
ームを反射するビーム反射部を有するとともに中央部に
は上記走査対象からの反射光を上記所定の軸線に沿う方
向に導く導光手段を有する反射鏡と、この反射鏡を上記
所定の軸線まわりに回動させる駆動手段とを含み、上記
分離手段としての働きをも兼ねるものであることを特徴
とする請求項1記載のベッセルビーム走査装置。
2. The scanning means is provided rotatably around a predetermined axis, and has a beam reflecting portion for reflecting a light beam from the beam converting means on a peripheral portion thereof, and a central portion for scanning from the scanning object. A reflecting mirror having a light guide means for guiding reflected light in a direction along the predetermined axis and a driving means for rotating the reflecting mirror around the predetermined axis, and also serving as the separating means. The Bessel beam scanning device according to claim 1, wherein
【請求項3】上記ビーム変換手段は、上記ビーム出射手
段からの環状の光ビームが入射する部分にビーム変換機
能のあるビーム変換機能部を有するとともに上記環状の
光ビームの中心部に相当する部分にはビーム変換機能の
ない非機能部を有する変換素子であり、上記分離手段と
しての働きをも兼ねるものであることを特徴とする請求
項1記載のベッセルビーム走査装置。
3. The beam converting means has a beam converting function part having a beam converting function at a part where the annular light beam from the beam emitting means is incident, and a part corresponding to a central part of the annular light beam. 2. The Bessel beam scanning apparatus according to claim 1, wherein is a conversion element having a non-functional portion having no beam conversion function, and also serves as the separating means.
【請求項4】上記分離手段は、走査対象からの反射光を
集光して上記受光手段に導くための集光手段を備えてい
ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の
ベッセルビーム走査装置。
4. The separating means is provided with a condensing means for condensing reflected light from a scanning object and guiding the reflected light to the light receiving means. Bessel beam scanning device.
【請求項5】上記分離手段は、上記ビーム出射手段から
の光ビームの光軸と、上記走査対象からの反射光の光軸
とが異なるように、上記光ビームおよび上記反射光のう
ちの少なくとも一方の光軸を変換する光軸変換手段を含
むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の
ベッセルビーム走査装置。
5. The separating means includes at least one of the light beam and the reflected light such that an optical axis of the light beam from the beam emitting means and an optical axis of reflected light from the scanning target are different from each other. 5. The Bessel beam scanning device according to claim 1, further comprising an optical axis conversion means for converting one optical axis.
JP5327966A 1993-12-24 1993-12-24 Bessel beam scanning device Pending JPH07182439A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5327966A JPH07182439A (en) 1993-12-24 1993-12-24 Bessel beam scanning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5327966A JPH07182439A (en) 1993-12-24 1993-12-24 Bessel beam scanning device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07182439A true JPH07182439A (en) 1995-07-21

Family

ID=18205003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5327966A Pending JPH07182439A (en) 1993-12-24 1993-12-24 Bessel beam scanning device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07182439A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003507781A (en) * 1999-08-12 2003-02-25 シンボル テクノロジーズ インコーポレイテッド Laser focusing aperture and focusing method
WO2013026180A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Metrologic Instruments, Inc. Optical code symbol reading system employing axicon-generated laser aiming beam
JP2017075806A (en) * 2015-10-13 2017-04-20 浜松ホトニクス株式会社 Distance measurement device
WO2017065048A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 コニカミノルタ株式会社 Optical-scanning-type object detection device
JP2019536997A (en) * 2016-10-11 2019-12-19 マルバーン パナリティカル リミテッド Particle property measurement device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003507781A (en) * 1999-08-12 2003-02-25 シンボル テクノロジーズ インコーポレイテッド Laser focusing aperture and focusing method
WO2013026180A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Metrologic Instruments, Inc. Optical code symbol reading system employing axicon-generated laser aiming beam
JP2017075806A (en) * 2015-10-13 2017-04-20 浜松ホトニクス株式会社 Distance measurement device
WO2017065048A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 コニカミノルタ株式会社 Optical-scanning-type object detection device
JPWO2017065048A1 (en) * 2015-10-16 2018-08-02 コニカミノルタ株式会社 Optical scanning type object detection device
EP3364229A4 (en) * 2015-10-16 2018-10-31 Konica Minolta, Inc. Optical-scanning-type object detection device
JP2019536997A (en) * 2016-10-11 2019-12-19 マルバーン パナリティカル リミテッド Particle property measurement device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4702200B2 (en) RECEIVER AND RADAR DEVICE PROVIDED WITH THE RECEIVER
KR20200102900A (en) Lidar device
JPH0689360A (en) Recurrent reflection type scanner
JP2690642B2 (en) Scanning optical system
JPH07182439A (en) Bessel beam scanning device
US5033845A (en) Multi-direction distance measuring method and apparatus
KR100976338B1 (en) Bi-directional optical module using optical fiber and laser range finder using the same
JP2007010804A (en) Light beam scanner
US5771115A (en) Optical scanner
JP3073801B2 (en) Optical scanning lens and optical scanning device
JP3532324B2 (en) Optical scanning device
US20090014525A1 (en) Machine-readable symbol reader and method employing an ultracompact light concentrator with adaptive field of view
JP3254367B2 (en) Optical scanning optical system
JP2019163988A (en) Laser beam transmitting member of scanning type laser radar and scanning type laser radar
JPH05347591A (en) Remote control photodetecting device
JP2002122800A (en) Synchronous signal detecting device for laser scanning device
JPH0573619U (en) Optical scanning device
JPH09203876A (en) Optical scanning device
JPH09203872A (en) Lens for optical scanning, synchronous optical detecting device, and optical scanning device
KR20240054363A (en) Lens and light source device attached to the barrel
RU1804638C (en) Scanning device
JP2020170049A (en) Optical scanning device
KR100193596B1 (en) Anamorphic Lenses for Scanning Optical Devices
JPH0430575Y2 (en)
JPS63175820A (en) Optical scanner