JPS5919386B2 - 情報読取装置 - Google Patents
情報読取装置Info
- Publication number
- JPS5919386B2 JPS5919386B2 JP52144462A JP14446277A JPS5919386B2 JP S5919386 B2 JPS5919386 B2 JP S5919386B2 JP 52144462 A JP52144462 A JP 52144462A JP 14446277 A JP14446277 A JP 14446277A JP S5919386 B2 JPS5919386 B2 JP S5919386B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- lens
- light
- hologram
- reading device
- 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.)
- Expired
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Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回転ディスク上のホログラムを用いて情報担体
を走査し、反射光を該ディスク上に集光する集光用光学
偏向体として安価で光使用効率の良いフレネルレンズ等
を用いた情報読取装置に関するものである。
を走査し、反射光を該ディスク上に集光する集光用光学
偏向体として安価で光使用効率の良いフレネルレンズ等
を用いた情報読取装置に関するものである。
最近、商品等の物品に第１図に示すようなバーコードラ
ベルを添付しておき、物品の移動時情報読取装置で読取
シ、取引、在庫管理等のデータとして処理することが行
なわれている。
ベルを添付しておき、物品の移動時情報読取装置で読取
シ、取引、在庫管理等のデータとして処理することが行
なわれている。
従来のこのバーコードを読取るための情報読取装置は第
２図にその概略図を示す。
２図にその概略図を示す。
すなわち、ディスク１上の周囲に分布して埋込んだ光学
偏光体、たとえば空間周波数勾配を有するホログラムま
たはフレネルレンズ２にレーザ発振器３よυレンズ４を
介してレーザ光３ａを照射する。この状態でディスク１
を回転させると筐体５に設けた透明な読取窓６を通して
第３図に示すような走査線Ｔを描＜０この読取窓６の上
を物品８に添付したバーコードラベル９が通過すると、
バーコードラベル９は走査線により走査される。
偏光体、たとえば空間周波数勾配を有するホログラムま
たはフレネルレンズ２にレーザ発振器３よυレンズ４を
介してレーザ光３ａを照射する。この状態でディスク１
を回転させると筐体５に設けた透明な読取窓６を通して
第３図に示すような走査線Ｔを描＜０この読取窓６の上
を物品８に添付したバーコードラベル９が通過すると、
バーコードラベル９は走査線により走査される。
すると、バーコードラベル９から反射光１０が生じ、こ
れを適当な位置に設けた光検知器で受光し、第３図の走
査線のうちの何れかの走査線がバーコードの全部と交差
した時、これを読出して情報を検出する。しかし読取装
置は通常明るい所で使用されるので、外乱光が読取窓６
を介して筐体５内に入射する。この外乱光はあらゆる波
長の光を含んでおＶ）この内にはバーコードラベルから
の反射光と同じ波長の光も含まれている。従つて外乱光
が走査反射光とともに光検知器に受光された場合にはＳ
／Ｎを悪化させるとか、極端な場合には検出不能に陥
る。これに対し、本出願人は特願昭５２−３２４２９号
、「情報読取装置」により、上述の外乱光の影響を除去
しうる新規な方式を提案した。
れを適当な位置に設けた光検知器で受光し、第３図の走
査線のうちの何れかの走査線がバーコードの全部と交差
した時、これを読出して情報を検出する。しかし読取装
置は通常明るい所で使用されるので、外乱光が読取窓６
を介して筐体５内に入射する。この外乱光はあらゆる波
長の光を含んでおＶ）この内にはバーコードラベルから
の反射光と同じ波長の光も含まれている。従つて外乱光
が走査反射光とともに光検知器に受光された場合にはＳ
／Ｎを悪化させるとか、極端な場合には検出不能に陥
る。これに対し、本出願人は特願昭５２−３２４２９号
、「情報読取装置」により、上述の外乱光の影響を除去
しうる新規な方式を提案した。
すなわち第２図に示すように、回転ディスク１の走査用
ホログラム２に対応し、たとえば同心状に集光用ホログ
ラム１１を別に設け、この焦点を走査用ホログラム２と
ほぼ同じ位置となるようにする。勿論、焦点近傍に光検
知器１２を配置するため、図のように若干位置をずらす
か反射鏡を用いることにより、レーザ光源の主光路を妨
げないように配置する必要がある。この構成により、外
乱光がこの焦点位置に設けた光検知器１２に殆ど受光さ
れることがない。もし走査点近傍に外乱光があれば反射
光とともに前記焦点位置の光検知器に検出されＳ／Ｎを
悪化するが、実際は走査点はラベルコード上でありその
背後には物品本体が存在して外乱光を遮つているから、
前述の光検知器１１には外乱光は入射しない。従つて良
好なＳ／Ｎで反射光を検出することができる訳である。
第４図は第２図の提案例に訃けるホログラムの配置を示
す回転デイスクの１部拡大図である。
ホログラム２に対応し、たとえば同心状に集光用ホログ
ラム１１を別に設け、この焦点を走査用ホログラム２と
ほぼ同じ位置となるようにする。勿論、焦点近傍に光検
知器１２を配置するため、図のように若干位置をずらす
か反射鏡を用いることにより、レーザ光源の主光路を妨
げないように配置する必要がある。この構成により、外
乱光がこの焦点位置に設けた光検知器１２に殆ど受光さ
れることがない。もし走査点近傍に外乱光があれば反射
光とともに前記焦点位置の光検知器に検出されＳ／Ｎを
悪化するが、実際は走査点はラベルコード上でありその
背後には物品本体が存在して外乱光を遮つているから、
前述の光検知器１１には外乱光は入射しない。従つて良
好なＳ／Ｎで反射光を検出することができる訳である。
第４図は第２図の提案例に訃けるホログラムの配置を示
す回転デイスクの１部拡大図である。
すなわち、デイスク１の周辺にたとえば図に示すような
横方向の長線１本と縦方向の短線４本より成る走査線１
３をレーザ光７によりバーコードラベル９上に描くため
、円周方向に長い走査用ホログラム２１の１個と短い走
査用ホログラム２２の４個を円周方向に等間隔に配置す
る。またこれらの走査用ホログラムに対応して同心状に
反射光を集光するための集光用ホログラム１１１，１１
２を設ける。この場合、集光用ホログラムは走査用ホロ
グラム程高分解能を必要としないため、フレネルレンズ
のような安価で量産に適ししかもホログラムよりも光使
用効率の高い光偏向体の使用が可能となる。
横方向の長線１本と縦方向の短線４本より成る走査線１
３をレーザ光７によりバーコードラベル９上に描くため
、円周方向に長い走査用ホログラム２１の１個と短い走
査用ホログラム２２の４個を円周方向に等間隔に配置す
る。またこれらの走査用ホログラムに対応して同心状に
反射光を集光するための集光用ホログラム１１１，１１
２を設ける。この場合、集光用ホログラムは走査用ホロ
グラム程高分解能を必要としないため、フレネルレンズ
のような安価で量産に適ししかもホログラムよりも光使
用効率の高い光偏向体の使用が可能となる。
しかしフレネルレンズ等の場合Ｆ数すなわちレンズの焦
点距離ｆと直径Ｄの比Ｆ＝ｆ／Ｄが１より小さいと高い
光使用効率が得られない。そこでＦ数が１以上において
前述の再結像光学系が構成できるように走査用ホログラ
ムからの光の偏向方向に従つて集光するフレネルレンズ
等の配置領域を設定する必要がある。本発明の目的は再
結像光学系に｝いて集光用光学偏向体として安価なフレ
ネルレンズ等が用いられる情報読取装置を提供すること
である。
点距離ｆと直径Ｄの比Ｆ＝ｆ／Ｄが１より小さいと高い
光使用効率が得られない。そこでＦ数が１以上において
前述の再結像光学系が構成できるように走査用ホログラ
ムからの光の偏向方向に従つて集光するフレネルレンズ
等の配置領域を設定する必要がある。本発明の目的は再
結像光学系に｝いて集光用光学偏向体として安価なフレ
ネルレンズ等が用いられる情報読取装置を提供すること
である。
前記目的を達成するため、本発明の情報読取装置は、回
転デイスクの周辺に分布して設けた走査用ホログラムに
よりコヒーレント光ビームを偏向して読取窓上の情報担
体を走査し、該情報担体からの反射光を前記デイスク上
に走査ホログラムに対応して設けた集光用レンズを用い
て集光するようにした情報読取装置において、前記集光
用レンズの光軸中心と前記走査用ホログラムの光軸中心
とを一段させ、さらに集光用レンズの集光領域を前記走
査用ホログラムの位置を避け、かつ該集光用レンズの焦
点距離とレンズ直径との比が１以上の範囲内に設定した
ことを特徴とする。
転デイスクの周辺に分布して設けた走査用ホログラムに
よりコヒーレント光ビームを偏向して読取窓上の情報担
体を走査し、該情報担体からの反射光を前記デイスク上
に走査ホログラムに対応して設けた集光用レンズを用い
て集光するようにした情報読取装置において、前記集光
用レンズの光軸中心と前記走査用ホログラムの光軸中心
とを一段させ、さらに集光用レンズの集光領域を前記走
査用ホログラムの位置を避け、かつ該集光用レンズの焦
点距離とレンズ直径との比が１以上の範囲内に設定した
ことを特徴とする。
以下本発明を実施例につき詳述する。
第５図は本発明の実施例の構成を示す説明図である。
同図に｝いて、回転デイスク１上の周囲に分布して埋込
んだホログラム２は第４図のと訃りであり、とくに大き
な中心偏向角を得るためＦ数が小さいたとえばＦ−リ一
０．２〜０．７程度のものが用いられる。
んだホログラム２は第４図のと訃りであり、とくに大き
な中心偏向角を得るためＦ数が小さいたとえばＦ−リ一
０．２〜０．７程度のものが用いられる。
この場合の焦点面における走査線の光軸中心をＰとする
。このＰ点近傍を通して情報担体を照射しその反射光の
１部が集光レンズ２１で集光される。この場合集光レン
ズ２１はＦ数が１以上で光使用効率が７５％にも上げら
れ、しかも低価格に作りうるフレネルレンズ等が用いら
れる。このフレネルレンズから成る集光レンズ２１の切
出し方法は第６図に示すように、走査用ホログラム２の
光軸中心をＸｘ！とし、その焦点面をＦＦ′、情報担体
の走査面をＳｓ′とすれば、集光レンズ２１を含みたと
えばＦ＝１の仮想凸レンズ２０を考えその光軸をＸｘ′
に合わせる。このようにして仮想凸レンズ２０の斜線部
２１を切出して第５図の集光レンズ２１とすればよい。
この場合図のように集光レンズ２１の光軸中心すなわち
仮想凸レンズ２０の中心は走査用ホログラム２の光軸中
心Ｐにほぼ合致し、集光レンズ２１はこの仮想凸レンズ
２０内に含まれＦ≧１を満足しなければならない。集光
レンズをホログラムとした場合は、第６図において、Ｓ
ｓ個に収差の小さな走査光を描かせるために前述の特願
昭５２−３２４２９号の［ホログラムの作成方法］に記
載された方法をとることが必要であり、ホログラムの作
成と再生の波面の違いにより、ブラック条件をはずれた
再生方法をとらざるを得ない。従つて厚い膜厚のホログ
ラムが利用できず、その光使用効率が２５％程度しか得
られない。これに対し、フレネルレンズの場合は光使用
効率が７５（ｆｌ）にも達するから明るい反射像が得ら
れることになる。しかし集光レンズ２１の位置は走査用
ホログラム２の位置を避けなければならないしまた回転
デイスク１の面に限定される。走査用ホログラム２に対
する内側、外側または方向は直接的には関係はないが、
集光レンズをホログラムとした場合と同様に外来光に対
するＳ／Ｎの改善のため、走査用ホログラム２の近傍に
設けることが望ましい。すなわち本発明のフレネルレン
ズを集光レンズ２１とした場合には、その光軸中心を午
ログラム２の光軸中心に合わせて、走査用ホログラム２
の位置を避けて、できるだけ光軸中心Ｐに近接させて配
置する。第７図は本発明の他の実施例の構成を示す説明
図である。
。このＰ点近傍を通して情報担体を照射しその反射光の
１部が集光レンズ２１で集光される。この場合集光レン
ズ２１はＦ数が１以上で光使用効率が７５％にも上げら
れ、しかも低価格に作りうるフレネルレンズ等が用いら
れる。このフレネルレンズから成る集光レンズ２１の切
出し方法は第６図に示すように、走査用ホログラム２の
光軸中心をＸｘ！とし、その焦点面をＦＦ′、情報担体
の走査面をＳｓ′とすれば、集光レンズ２１を含みたと
えばＦ＝１の仮想凸レンズ２０を考えその光軸をＸｘ′
に合わせる。このようにして仮想凸レンズ２０の斜線部
２１を切出して第５図の集光レンズ２１とすればよい。
この場合図のように集光レンズ２１の光軸中心すなわち
仮想凸レンズ２０の中心は走査用ホログラム２の光軸中
心Ｐにほぼ合致し、集光レンズ２１はこの仮想凸レンズ
２０内に含まれＦ≧１を満足しなければならない。集光
レンズをホログラムとした場合は、第６図において、Ｓ
ｓ個に収差の小さな走査光を描かせるために前述の特願
昭５２−３２４２９号の［ホログラムの作成方法］に記
載された方法をとることが必要であり、ホログラムの作
成と再生の波面の違いにより、ブラック条件をはずれた
再生方法をとらざるを得ない。従つて厚い膜厚のホログ
ラムが利用できず、その光使用効率が２５％程度しか得
られない。これに対し、フレネルレンズの場合は光使用
効率が７５（ｆｌ）にも達するから明るい反射像が得ら
れることになる。しかし集光レンズ２１の位置は走査用
ホログラム２の位置を避けなければならないしまた回転
デイスク１の面に限定される。走査用ホログラム２に対
する内側、外側または方向は直接的には関係はないが、
集光レンズをホログラムとした場合と同様に外来光に対
するＳ／Ｎの改善のため、走査用ホログラム２の近傍に
設けることが望ましい。すなわち本発明のフレネルレン
ズを集光レンズ２１とした場合には、その光軸中心を午
ログラム２の光軸中心に合わせて、走査用ホログラム２
の位置を避けて、できるだけ光軸中心Ｐに近接させて配
置する。第７図は本発明の他の実施例の構成を示す説明
図である。
たとえば、第３図の走査線に訃ける縦線を形成するため
、走査用ホログラム２′の光軸中心をＰ′とし円周方向
に複数の走査線が形成されこれが像回転系で直交回転さ
れて前述の走査線１３と合成される。この場合の仮想凸
レンズ２０′とすればこの光軸中心をｐ′に合わせ、第
５図と同じ手法により、フレネルレンズより成る集光レ
ンズ２『を走査用ホログラム２′の位置を避け、光軸中
心ｐ′に近接して設けることにより、光使用効率の良い
しかも安価な集光レンズが得られる。この場合には集光
レンズ２『は走査用ホログラム２′から円周方向にずれ
た内側に形成されている。以上説明したように、本発明
によれば、回転デイスク上の集光用偏光体としてＦ数を
１より大きくしたフレネルレンズを前述したように、走
査用ホログラムの位置を避けて光軸中心にできるだけ近
接させて配置することにより、光使用効率をホログラム
を用いる場合に比し格段に高めることができるし、また
製作上フレネルレンズは合成樹脂による回転デイスクの
一体的成形が可能であるから、ホログラムの埋込みは走
査用ホログラムのみに限定して製作を簡易化し低価格と
することが可能である。
、走査用ホログラム２′の光軸中心をＰ′とし円周方向
に複数の走査線が形成されこれが像回転系で直交回転さ
れて前述の走査線１３と合成される。この場合の仮想凸
レンズ２０′とすればこの光軸中心をｐ′に合わせ、第
５図と同じ手法により、フレネルレンズより成る集光レ
ンズ２『を走査用ホログラム２′の位置を避け、光軸中
心ｐ′に近接して設けることにより、光使用効率の良い
しかも安価な集光レンズが得られる。この場合には集光
レンズ２『は走査用ホログラム２′から円周方向にずれ
た内側に形成されている。以上説明したように、本発明
によれば、回転デイスク上の集光用偏光体としてＦ数を
１より大きくしたフレネルレンズを前述したように、走
査用ホログラムの位置を避けて光軸中心にできるだけ近
接させて配置することにより、光使用効率をホログラム
を用いる場合に比し格段に高めることができるし、また
製作上フレネルレンズは合成樹脂による回転デイスクの
一体的成形が可能であるから、ホログラムの埋込みは走
査用ホログラムのみに限定して製作を簡易化し低価格と
することが可能である。
第１図〜第４図は従来例の説明図、第５図、第６図は本
発明の実施例の構成を示す説明図、第７図は本発明の他
の実施例の構成を示す説明図であね、図中、１は回転デ
イスク、２，２′は走査用ホログラム、１３，１３′は
走査線、２０，２０′は仮想凸レンズを示す。
発明の実施例の構成を示す説明図、第７図は本発明の他
の実施例の構成を示す説明図であね、図中、１は回転デ
イスク、２，２′は走査用ホログラム、１３，１３′は
走査線、２０，２０′は仮想凸レンズを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転ディスクの周辺に分布して設けた走査用ホログ
ラムによりコヒーレント光ビームを偏向して読取窓上の
情報担体を走査し、該情報担体からの反射光を前記ディ
スク上に走査ホログラムに対応して設けた集光用レンズ
を用いて集光するようにした情報読取装置において、前
記集光用レンズの光軸中心と前記走査用ホログラムの光
軸中心とを一段させ、さらに集光用レンズの集光領域を
前記走査用ホログラムの位置を避け、かつ該集光用レン
ズの焦点距離とレンズ直径との比が１以上の範囲内に設
定したことを特徴とする情報読取装置。 ２ 上記の集光用レンズとしてフレネルレンズを用いた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の情報読取
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52144462A JPS5919386B2 (ja) | 1977-12-01 | 1977-12-01 | 情報読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52144462A JPS5919386B2 (ja) | 1977-12-01 | 1977-12-01 | 情報読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5477023A JPS5477023A (en) | 1979-06-20 |
| JPS5919386B2 true JPS5919386B2 (ja) | 1984-05-04 |
Family
ID=15362820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52144462A Expired JPS5919386B2 (ja) | 1977-12-01 | 1977-12-01 | 情報読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919386B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5144120A (en) * | 1988-05-11 | 1992-09-01 | Symbol Technologies, Inc. | Mirrorless scanners with movable laser, optical and sensor components |
-
1977
- 1977-12-01 JP JP52144462A patent/JPS5919386B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5477023A (en) | 1979-06-20 |
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