JPH10509539A - バーコード走査・読取り装置および該装置で使用するのに適した回折光収集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 コレクタ（２８）が、レーザ波長において透過性である材料の本体である、検出器（２８）を含む小型走査装置光収集システムが開示される。本体は、戻り光が表面自体に垂直に、またはほぼ垂直に入射するように配向させることができる表面を備える。検出器に位置合わせされた中心領域（３２および３４）の周りにリング（８２および８４）状に構成されたブラッグ平面（７０）を有する、表面に平行な体積回折格子（６２）が、本体内に存在する。ブラッグ平面の角度は、漸進的に変化し、中心領域の方へ減少し、そのため、表面に対して垂直から約５度だけ変化する入射角でコレクタに入射した光は、回折され、本体の内面での反射および回折格子を通じた検出器への透過を含む案内モード伝搬によって伝搬する。

Description

【発明の詳細な説明】 バーコード走査・読取り装置 および該装置で使用するのに適した回折光収集装置 発明の背景 本出願は、１９９２年１２月４日に出願された米国特許出願第０７／９８５３ ７１号および１９９３年１０月１８日に出願された米国特許出願第０８／１３８ ３１３号の一部継続出願であり、該出願において開示され請求の範囲に記載され たバーコード走査・読取り装置ならびに受光装置および光収集装置を改良するも のである。 本発明は、改良された光収集光学装置または光収集オプティックおよびこのオ プティックを組み込んだ改良されたバーコード走査・読取り装置を提供する。 本発明は、最小限の空間しか必要としないバーコード・スキャナ及びバーコー ド・リーダなどの光学装置の使用に、またはバーコード走査読取り機構に最小限 の空間、例えば体積約１立方インチ(２．５４ｃｍ³)しか使用できない場合に使 用するのに適している。本発明は、データ収集端末で使用されるようなバーコー ド・リーダおよびバーコード・スキャナ、または様々な手持ち携帯応用例で使用 するのに特に適した回折光収集装置を改良するものである。本発明では、光、例 えばバーコードなどの反射光学記号から返された光を指向性感度を用いて収集す ることができ、それによってコードを表す電気信号中に雑音を発生させる恐れが ある外来光線を抑制する。 本発明によれば、体積が１立方インチ(２．５４ｃｍ³)未満であってよい、プ レートなどの光透過材料の本体内に含まれる、体積格子、望ましくはホログラフ ィック格子を使用することによって、光収集装置およびこの装置を含むバーコー ド装置のそのような指向性が得られ、小型化が可能になる。収集領域の方へ漸進 的に変わる、本体に入射した光の方向に対するブラッグ角を画定する、ブラッグ 平面とも呼ばれる干渉縞平面を含む格子を形成し、それによって光検出器が配置 された領域で終端する収集領域からの本体に沿った距離にはかかわらず本体内に 案内モード伝搬経路を形成することによって、装置の収集効率および指向性が得 られる。 収集オプティックと、レーザと、検出器とを含む単体アセンブリを回転可能に 取り付け発振させ、走査すべき物体（例えば、バーコード）を配置されているか もしれない視界を横切るレーザ光線を走査することができる。戻り光は、オプテ ィックによって収集され、オプティックにより画定された収集領域内の検出器に 与えられる。格子の干渉縞（ブラッグ）平面は、光が収集される領域の周りに同 心リングとして構成することができる。オプティックの本体内に一対の数組のそ のようなリングが並設され、各組が照明を収集し、収集された光をリングの中心 に位置合わせされた検出器に与える。 収集オプティックおよびバーコード走査装置は、光、特にバーコードから返さ れる光を案内し集中させる回折要素を使用する前述の出願に記載されている。平 面の傾斜角が、光が集中し収集される領域に対して漸進的に変化する、ブラッグ 平面とも呼ばれる干渉縞を有するホログラフ格子などの体積格子を使用すること によって光の収集を向上させることができることが、本発明によって発見されて いる。その場合、収集領域の近くにあるオプティックと収集領域の遠くにあるオ プティックの両方に入射した光が、オプティック内の回折によって捕捉され、そ れぞれの異なる経路を介して収集領域に伝搬し、それによって失われる光の量が 最小限に抑えられ、走査される記号など当該の物体が配置された視界の外側から オプティックに入射する光が除外される。 体積格子、特にホログラフィック記録（ホログラム格子）によって作製される 格子は、その動作および構成の理論に関して文献に記載されている。主要な論文 には、「Bell System Technical Journal」第48巻第9号(1969年11月)の2909ページ 以降に記載されたH.P.Kogelnick著「Coupled Wave Tray For Thick Hologram Gra tings」がある。そのようなホログラフィック要素およびホログラフィック格子な らびに動作理論に関する他の論文には、T.StoneおよびN.George著「Bandwidth of Holographic Optical Elements」(Optics Letters、1982年9月、第7巻、第9号、445ペ ージ以降)と、P.S.Cawte著「The Diffraction Efficiency of Multiple Grating H olographic Fan Out Elements」(SPIE、第1732巻、Holographics International’9 2、36ページ)がある。ホログラム格子の作製は、DicksonおよびSincerbox著「Optica l Scanning」(編集者G.F.Marshall、発行者Marcel Dekker,Inc.(ニューヨーク、199 1年 )、G.RossおよびJ.Watson著「Effects of Misalignment On Real Image Holograph ic Measurement」(SPIE、第1732巻、Holographics International’92(1992年))、L. Beiser、John Wiley & Sons著「Holographic Scanning」(1988年)の各論文の主題で ある。BeiserおよびMarshellの論文は、入射角および格子平面からの回折角に等 しく、ｓｉｎθ_b=（１／２）（λ／ｄ）として定義されるブラッグ角について論 じている。上式で、θ_bはブラッグ角であり、λは格子に入射する単色光の波長 であり、ｄは、干渉縞またはブラッグ平面が配置されたライン間の格子ピッチま たは距離である。このような平面は、重クロム酸ゼラチンまたは感光ポリマーの 被膜を干渉露光することによって格子に光学的に形成された一定な屈折率の領域 である。 干渉縞が間隔またはピッチが一定なラインまたは円に沿ったものであっても、 格子の干渉縞またはブラッグ平面を、漸進的に変化する角度に配向させると収集 効率が高まり、また、そうすることが、スキャナの前方の合理的な範囲にわたっ てバーコードなどの光学記録を読み取るのに十分な光を受け取ることができる小 型の走査エンジンに整合することが判明した。 発明の概要 したがって、本発明の主要な目的は、光、特にバーコードやその他の光学記号 などの物体の走査時に返される光を収集し、その光を捕捉し、記号を表す信号に 変換できる収集領域に案内する改良された装置を提供することである。 本発明の他の目的は、小型であり、手持ちレーザ・スキャナや端末など携帯デ ータ収集機器で受容できるほど小型の、改良された収集オプティックおよびこの 機器を組み込んだ走査エンジンを提供することである。 本発明の他の目的は、剛性で信頼できるものであり、携帯手持ち機器での使用 に伴う応力に耐える部品を含む光収集・走査装置を提供することである。 本発明の他の目的は、例えば１立方インチ(２．５４ｃｍ³)の極めて小さな空 間に含めることができる走査エンジンおよび光収集装置を提供することである。 簡単に言うと、本発明によれば、記号を表すデータを含むことができる視野に わたって光線を走査する走査エンジンを、記号からの戻り光を収集し、その光を 、電気信号を表すデータに変換するオプティックと共に提供することができる。 オプティックは、漸進的に変化するブラッグ角を画定し、それぞれの異なる経路 に沿って戻り光を回折する、漸進的に変化する角度に配向させた干渉縞平面を含 む体積格子を有する。これらの経路は、光が収集領域からそれぞれの異なる距離 にあるコレクタに入射するにもかかわらず、共通の収集領域に至る。収集領域に 光検出器を配設することができ、光がブラッグ角で回折される単色波長源が設け られる。この波長源は、走査ビームを与えるように回転できる単体アセンブリと して収集オプティックおよび光検出器と一体化することができる。 図面の簡単な説明 本発明の上記およびその他の目的、特徴、利点ならびに本発明の現在の所好ま しい態様は、添付の図面に関連して下記の説明を読むことによってより明らかに なろう。 図１は、本発明を具体化する走査エンジンの斜視図である。 図２は、図１に示した走査エンジン内にある、回転可能な（ロータ）アセンブ リおよびその曲げ支持体の斜視図である。 図３は、図２の矢３−３の方向のほぼ水平な平面でのロータ・アセンブリの断 面図である。 図４は、 図１、図２、及び図３に示した走査エンジンから上方を向いた前面 からの収集オプティックの前面の平面図である。 図５は、オプティックの概略断面図である。断面は、図４の線５−５に沿った ものである。 図６は、図５に類似しているが、干渉縞平面またはブラッグ平面が本発明の他 の態様によって構成された回折格子を有する収集オプティックの断面の半分を示 す概略図である。 図７は、前の図に示した収集オプティックの本体においてホログラフィック格 子を形成する構成の斜視図である。 図８は、図７に示した構成の平面図であるが、ホログラフィック格子を作製す る際に使用される物体光を示す図である。 図９は、図７に示した構成の平面図であるが、ホログラフィック格子を作製す る際に使用される参照光を示す図である。 図１０は、図７に示した構成の一部の拡大側面図である。 図１１は、ホログラフィック被膜を露光することによって、角度が変化し収集 領域の方へ減少するブラッグ平面がどのように作製されるかを示す概略図である 。 図１２は、角度に対する回折効率の変化を示す曲線であり、オフブラッグ角に 関する効率、したがって体積格子によって回折される光が、最小限になることを 示す図である。 好ましい態様の詳細な説明 図１を参照すると、すべての面が矩形であり、前面１２が開放され回転可能な （ロータ）アセンブリ１４が露出されたハウジングまたはフレーム１０が示され ている。このロータ・アセンブリ１４は、図２および図３に示したように、コー ナーに可とう性クリップ１８を有するフレーム１６で構成される。面取りコーナ ーを有する収集オプティック２０は、クリップ１８によってフレーム１６に位置 合わせされた状態でフレーム１６上に保持される。 フレーム１６の、収集オプティック２０を構成する平面の下方に、回路ボード ２６が配置される。フレーム１６に取り付けられたレーザ・ダイオード・アセン ブリ２２は、ノッチ２４を通じてオプティック２０の一縁部へ突き出る。光検出 器２８及び３０は、オプティック２０の一対の中央領域３２および３４に位置合 わせされて回路ボード２６上に取り付けられる。この回路ボード２６上には、検 出器に入射する信号のディジタル表現を作成する回路を含むその他のチップを取 り付けることもできる。ほぼ矩形のポスト３８は、フレーム１６から後方に突き 出る。ポスト３８は、ボビン３５を保持し、ボビン３５の周りに、電機子コイル ３６が巻かれる。このポート３８およびボビン３５は、回路ボード４２を含む固 定子アセンブリ４０（図２）へ延びる。固定子アセンブリは、固定子アセンブリ 自体がフレクシャ４４によって接続された回転子アセンブリを含むハウジング１ ０に取り付けられる。 フレクシャ４４は、固定子４０からアセンブリ１４を支持し、回転子アセンブ リ１４が、図３に１５で示した軸の周りで旋回できるようにする。固定子ボード ４２には、レーザ・ダイオード・アセンブリ２２のレーザーを操作し電機子コイ ル３６への電流を切り換えるチップおよび回路が取り付けられる。コイル３６お よびレーザは、フレクシャ４４上の導電トレースを介して固定子ボード４２上の このような回路に接続される。 コレクタ２０の幅は、ハウジング１０の内部側壁４６と内部側壁４８との間の 間隔よりも小さい。これらの壁は、外向きに前方開口部１２へテーパし、アセン ブリ１４が軸４４の周りで回転できるようにする空間を与えるフレア領域を有す る。走査エンジンは、ブラケットまたは穴５１へのボルトまたはネジによって、 走査エンジンを使用するスキャナまたは端末またはその他の装置に取り付けられ る。 走査エンジン全体は、長さ１．５インチ（３．８１ｃｍ）、高さ３／４インチ （１．９１ｃｍ）、深さ１インチ（２．５４ｃｍ）であり、そのため１．２５立 方インチ(４．９５ｃｍ³)よりも小さな体積しか占有しない。コレクタ・プレー トは、厚さが約０．０７９”（０．３０ｃｍ）であり、基板プレート５２とカバ ー・プレート５４とを有する。プレート５２の表面上の重クロム酸ゼラチンの被 膜などの感光材料層は、厚さが数ミクロン、例えば４ミクロンであり、この層に ホログラム格子６２が形成される。このホログラム格子は、下記で図７から図１ １に関連して説明する構成で作製される。 オプティックの外面または前面６０は、表面６０に入射したコリメート光に対 して極めて透過性であるが、この面の対向側、すなわちプレート２０の内部へ送 られる光を反射させる誘電フィルタ・コーティング層６１を有することが望まし い。収集光学プレートの内面６６に例えば金の高度に反射性の層またはコーティ ング６４が付与される。 図４および図５を参照すると、回折格子６２の干渉縞またはブラッグ平面７０ の位置を画定する２組の円形リングが示されている。これらの円形ラインは、そ れぞれ、検出器２８および３０に位置合わせされた円形中央領域３２および３４ を画定する。バーコードから返された光、または反射した光を概略的に光線７２ で示す。光線７２は、前面６０に入射し、表面全体に広がる。この光は、領域３ ２および３４に対してそれぞれの異なる位置にあるにもかかわらず、すべて最大 限に検出器に収集され、それによって光が効率的に収集され、検出器２８および ３０の光電変換によって得られる光に対応する電気信号が最大になる。 ブラッグ平面角は漸進的に変化し、領域３２および３４から半径方向外側の方 向へ増加する。ブラッグ平面の角度は、表面６０および６６での反射を含む光線 経路を構成することによって得られ、この反射は、これらの表面上の層６１およ び６４の反射率によって高められる。したがって、最も半径方向外側の光線は、 ブラッグ平面にブラッグ角３０⁰で入射し、やはり３０⁰に等しい回折角で回折さ れる。外側リングから３０⁰に回折された光線は、内面６６上で反射し、回折格 子６２内の経路に沿って伝搬する。透過「オフブラッグ」（ブラッグ角よりも１ ０⁰以上大きな角度）が回折を支配する。図１２に示したように、ブラッグ角か ら１０⁰よりも大きな角度だけずれると、ブラッグ平面に入射した光の９５％以 上が透過する。これは、体積ホログラムでは、回折効率が、ブラッグ角条件では ほぼ１００％であるが、入射がブラッグ角からずれる（いわゆるオフブラッグ状 態）と急激に減少するからである。したがって、オプティック２０内の回折モー ドは、案内波モードであり、検出器が配置された領域に光を集中させる。 オフブラッグで回折効率が低減するために、走査エンジンに高度の指向性感度 が与えられる。したがって、戻り光が、ブラッグ角から１０⁰よりも大きな角度 だけはずれて収集オプティックに入射するように、走査中の物体に面する表面６ ０を走査エンジンのすぐ前には置かない場合、光は収集オプティック内で回折さ れず、検出器へ伝搬しない。２組の回折格子８２および８４があり、各ラインは 中心３２および３４の周りのリングの形をしている。２組の回折格子を使用する ことは、光収集の効率を高め、光が回折格子内で長い距離にわたって伝搬するこ とを不要にする。表面６０および６６で光がいくらか失われるため、各反射によ って収集効率が低減する。したがって、伝搬経路を最小限に抑えることが望まし い。 図４の平面図は、６０⁰だけ離隔され、中心領域３２および３４の中央で交差 する直径方向ライン８６、８８、９０を示す。これらのラインは、個別に作製さ れた回折格子のセクタを示す。言い換えれば、回折格子は、図４に示した円形リ ング回折格子ラインを形成する６０⁰セグメントとして作製される。 （例えば、コストのために）コレクタ・プレート２０の前面６０および背面６ ６上に反射層を設けないことが望ましいとき、回折格子ラインの傾斜角の変化率 は、図６に示したように内側群９１と外側群９２で異なるものでよい。プレート の内部総反射の臨界角度は約４５⁰である。したがって、外側ブラッグ平面群９ ２は、内側平面群９１よりも小刻みに変化するように配向される。これらの群を 作製する方法を図６に示す。この場合も、伝搬経路がすべて検出器２８または３ ０で合体するように内部入射角がすくなくとも４５⁰に維持されるように各群が 作製される。 プレートの材料も、界面６０および６６での臨界反射角度を決定する。現在の 所、白色光照明の下で半透明に見えるが、アセンブリ２２内のレーザ・ダイオー ドで生成されるような赤色光（波長０．６７ミクロン）を透過させる白水ガラス を使用することが好ましい。 ホログラム回折格子は図７に示したような光学ベンチ１００上に作製すること ができる。回転ステージ１０２は、ホログラムが形成される感光材料層６２で被 覆された基板５２を支持する。ホログラム層６２上に、６００個のセクタのそれ ぞれを画定するマスクを配置する。ステージを回転させると、各セクタが露光さ れる。プレートをステージに沿って直径方向に移動させ、すでに露光し作製され たホログラムのセクタの横にある次のホログラムのセクタを露光させる。オプテ ィックを形状付け、ホログラムが形成された後、ノッチをエッチングまたはレー ザ・カットする。カバー・プレート５４を所望の形状に切断することができ、基 板プレート５２およびホログラム被膜６２をカバー・プレート５４に合致するよ うに切断することができる。 ホログラムを作製するために使用される光は、アルゴン・ガス・レーザなどの 単色源から与えられる。波長は０．４８８ミクロンである。光は、ビーム・スプ リッタ２に入射し、ビーム・スプリッタは光を物体光用の光と参照光用の光に分 割する。参照光は第１の鏡３、第２の鏡４、第３の鏡５で屈折する。 次いで、参照光は、球面鏡６によって反射され、エマルジョン（重クロム酸ゼ ラチン被膜）を露光させる。参照光は、コーン・ビーム１１０として示されてい るが、エマルジョンまたは感光層（図１０のホログラフィック被膜１１）に入射 したときに、有効にコリメートされる。 物体光は、５倍率の対物顕微鏡７、空間周波数フィルタ８、球面鏡１０の円筒 形レンズ９へ透過する。この鏡１０は、ホログラフィック被膜１１に近くなるよ うに球のセグメントであるに過ぎない（特に図８および図１０参照）。 干渉縞またはブラッグ平面７０の形成を図１１に示す。物体点源は、鏡１０の 焦点である。したがって、全体的にコリメートされた光（参照光）は、図４に円 形の点線で示したように、各セクタに沿って円形リングとして可変傾斜角のブラ ッグ平面を与える物体光のほぼ円形のコーンに干渉する。物体点源の間隔とホロ グラフィック被膜１１上の物体点源の高さによってブラッグ平面の角度が決定さ れる。この角度は実際上、参考光源および点源からの光線の二等分線であり、図 では２θ_bとして示されている。 上記の説明から、小型バーコード走査エンジンで使用するのに特に適した改良 されたオプティックおよび特に収集オプティックが提供されたことが明らかにな ろう。当業者には、本明細書で説明した装置およびその装置の他の応用例の変形 および修正が企図されよう。したがって、前述の説明は、例示的なものとみなす ものであり、制限的なものとみなすべきではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ワイトコーム ケビン ジェイ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ローチ ェスター マーシュ ストリート 93 ア パートメント ４ (72)発明者 ザビスラン ジェームス エム アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ピッツ フォード ワンダーリング トレイル ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．記号を表すデータを含むことができる視野にわたって光線を走査し、該記 号からの戻り光を収集し、該戻り光を電気信号を表すデータに変換する走査エン ジンであって、共通の収集領域に至るそれぞれの異なる経路に沿って該戻り光を 回折する漸進的に変化するブラッグ角を画定する漸進的に変化する角度に配向さ せた干渉縞平面を含む体積格子を有する収集オプティックと、該領域にある光検 出器と、光が該ブラッグ角で回折される波長の単色源とを備え、該単色源と、回 折格子と、オプティックが、該視野を走査するビームを与えるように回転するこ とができる単体アセンブリとして組み立てられる、走査エンジン。 ２．アセンブリの体積が約１．２５立方インチ未満である、請求項１に記載の 走査エンジン。 ３．オプティックが、該波長の光を透過させる本体を含み、回折格子がホログ ラム回折格子である、請求項１に記載の走査エンジン。 ４．経路が、ブラッグ角とは異なる回折格子に対する入射角度で該回折格子を 通過する、請求項１に記載の走査エンジン。 ５．オプティックが、一方の対向表面が戻り光を横断するように配向させるこ とができる対向表面を有する本体であり、経路が該表面での反射を含む、請求項 ４に記載の走査エンジン。 ６．干渉縞が、領域と同軸でありそれに沿って検出器が配置された中心の周り の環状リング状のものである、請求項１に記載の走査エンジン。 ７．リングが、共通のピッチ距離だけ互いに離隔される、請求項６に記載の走 査エンジン。 ８．オプティックが、該波長において透過性の材料の本体を含み、該本体が、 一方の対向表面が戻り光を横切るように配向させることができる対向表面を有し 、該本体が、それぞれ、該波長の光のために漸進的に変化するブラッグ角の位置 に干渉縞平面を有する、第１の体積格子および第２の体積格子を画定する並置さ れた第１の１組の環状リングおよび第２の１組の該環状リングを有し、各組が、 互いに離隔された中心領域と、該中心領域に位置合わせされた別々の検出器とを 有する、請求項６に記載の走査エンジン。 ９．オプティックが、１つの対向表面がそれに入射した該戻り光を受け取るよ うに視野に対して配向させることができる対向表面を有するプレートを備え、干 渉縞平面が、該表面に沿った方向で互いに離隔され、少なくとも他方の該表面が 、経路に沿って回折格子の方向へ回折光の伝搬を反射させ案内し、該干渉縞平面 にオフブラッグ角で入射させる材料層を有する、請求項１に記載の走査エンジン 。 １０．１つの表面が、回折格子によって回折され、他方の表面上の層によって 反射され、該本体の内部から該回折格子を介して該１つの表面へ案内される光を 含め、該１つの表面を介して本体内へ送られた光を透過し、該本体から送り出さ れる光を反射させる材料層を有する、請求項８に記載の走査エンジン。 １１．回折格子が、一方がブラッグ角度が第１の率で変化し、他方がブラッグ 角が第２の率で変化する、第１の干渉縞群と第２の干渉縞群とを有する、請求項 １に記載の走査エンジン。 １２．群のうちの一方が他方よりも領域に近い、請求項１１に記載の走査エン ジン。 １３．オプティックが、一方の対向表面に戻り光が入射し、他方の対向表面か ら回折格子によって回折された光がある角度よりも小さな角度で入射したときに 反射される、対向表面を有するプレートであり、群のブラッグ角が、該群によっ て回折された光を、該ある角度よりも小さな角度で他方の表面に入射させるよう な率で変化する、請求項１２に記載の走査エンジン。 １４．回折格子干渉縞が、リングの中心からある半径距離よりも短い距離にお いて、一方の群が該領域により近く、他方の群が該領域からより遠い同心リング 状である、請求項１３に記載の走査エンジン。 １５．リングが、同じピッチで離隔される、請求項１４に記載の走査エンジン 。 １６．構造が、フレクシャに取り付けられ、走査ビームを与えるために該フレ クシャで画定されたピボットの周りで揺動可能に回転することができる、請求項 １に記載の走査エンジン。 １７．ある範囲の入射角にわたってオプティック上に入射した本質的に単色の 光を収集し、該光を電気信号に変換できるように収集領域に案内する収集オプテ ィックであって、該光用のガイドを画定する本体と、該収集領域に至るそれぞれ の異なる経路に沿って該光を回折する漸進的に変化するブラッグ角を画定する漸 進的に変化する角度に配向された干渉縞平面を有する該本体内に含まれる体積回 折格子とを備える、オプティック。 １８．本体が約８分の１立方インチ未満の体積のプレートを有する、請求項１ ７に記載のオプティック。 １９．回折格子がホログラム回折格子である、請求項１７に記載のオプティッ ク。 ２０．経路がブラッグ角とは異なる回折格子に対する入射角度で該回折格子を 通過する、請求項１７に記載のオプティック。 ２１．本体が、一方の対向表面が収集すべき光の方向を横断するように配向さ せることができる、対向表面を有する本体であり、経路が該表面での反射を含む 、請求項２０に記載のオプティック。 ２２．干渉縞が、領域と同軸である中心の周りにリングを画定する環状ライン に沿ったものである、請求項１７に記載のオプティック。 ２３．リングが共通のピッチ距離だけ互いに離隔される、請求項２２に記載の オプティック。 ２４．本体の材料が、単色光の波長において透過性であり、該本体が、一方の 対向表面が収集すべき光の方向を横切るように配向させることができる対向表面 を有し、該本体が、それぞれ、該波長の光のために漸進的に変化するブラッグ角 の位置に干渉縞平面を有する、第１の体積格子および第２の体積格子を画定する 並置された第１の１組の環状領域および第２の１組の該環状領域を有し、各組が 、互いに離隔された中心領域を有する、請求項２２に記載のオプティック。 ２５．本体が、１つの対向表面がそれに入射した光を受け取るように視野に対 して配向させることができる対向表面を有するプレートであり、干渉縞平面が、 該表面に沿った方向で互いに離隔され、少なくとも他方の該表面が、経路に沿っ て回折格子の方向へ回折光の伝搬を反射させ案内し、該干渉縞平面にオフブラッ グ角で入射させる材料層を有する、請求項１７に記載のオプティック。 ２６．１つの表面が、回折格子によって回折され、他方の表面上の層によって 反射され、本体の内部から該回折格子を介して該１つの表面へ案内される光を含 め、該１つの表面を介して本体内へ送られた光を透過し、該本体から送り出され る光を反射させる材料層を有する、請求項２５に記載のオプティック。 ２７．回折格子が、一方がブラッグ角度が第１の率で変化し、他方がブラッグ 角が第２の率で変化する、第１の干渉縞群と第２の干渉縞群とを有する、請求項 １７に記載のオプティック。 ２８．群のうちの一方が他方よりも領域に近い、請求項２７に記載のオプティ ック。 ２９．オプティックが、一方の対向表面に光が入射し、他方の対向表面から回 折格子によって回折された光がある角度よりも小さな角度で入射したときに反射 される、対向表面を有するプレートであり、群のブラッグ角が、該群によって回 折された光を、ある角度よりも小さな角度で該他方の表面に入射させるような率 で変化する、請求項２８に記載のオプティック。 ３０．回折格子干渉縞が、リングの中心からある半径距離よりも短い距離にお いて、一方の群が領域により近く、他方の群が該領域からより遠い同心リング状 である、請求項２９に記載のオプティック。 ３１．リングが同じピッチで離隔される、請求項３０に記載のオプティック。