JPS62119685A - レ−ザ光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 少なくともレーザ光源からホログラムディスクまでのレ
ーザ光、またはホログラムディスクから光検知器までの
信号光の何れか一方を、対向する二つの面で全反射させ
て光を伝播させる屈折体を用いることによって、レーザ
光走査装置のより一層の小形化、低価格化を図ったもの
である。

〔産業上の利用分野〕

本発明はホログラムを利用して光走査を行うレーザ光走
査装置に関する。

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、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、パーコ−ド読取装置が用いら
れるようになって来ている。

レーザ光走査装置はこのバーコード読取装置においてバ
ーコードを照射するレーザ光を走査し、且つバーコード
で反射された信号散乱光を集光し光検知器に入力するた
めの装置として用いられている。

第３図はレーザ光走査装置の基本構成図である。

第３図において筐体１内に走査用レーザ光発生部２およ
び走査パターン形成部３が配設される。

走査用レーザ光発生部２はレーザ光源２ｏ、ビームエキ
スパンダ２Ｉ、ミラー２２．２３、孔２４を有する孔明
きレンズ２５、ミラー２６、モータ２７、ホログラムデ
ィスク２８、光検知器２９により構成される。また走査
パターン形成部３は複数のミラー３１および３２により
構成される。筐体Ｉの上面に読取り部１１が設けられ読
取り部１１の上を商品１２を通過させてバーコード１３
を読取る。

レーザ光源２０で発生したレーザ光はビームエキスパン
ダ２１で所定の径のレーザ光とされ、ミラー２２．２３
で反射されて孔明きレンズ２５の孔２４を通過し、ミラ
ー２６で反射されてモータ２７により回転するホログラ
ムディスク２８に入射する。ホログラムディスク２８に
入射したレーザ光はホログラムにより所定の方向に回折
し、走査用レーザ光Ｃとなって走査パターン形成部３に
入射する。走査パターン形成部３に入射したレーザ光Ｃ
はミラー３１および３２によって反射され、走査ビーム
Ａとして読取り部１１から出射し商品１２のバーコード
１３を照射する。ホログラムディスク２８の回転により
レーザ光Ｃの方向が変わり、これに応じて走査ビームＡ
がバーコード１３に沿って走査する。

バーコード１３は走査ビームＡを受けてこれを散乱光Ｂ
として反射する。散乱光Ｂは元の光路を経てホログラム
ディスク２８に到達し、ここで回折された後ミラー２６
で反射され孔明きレンズ２５によって光検知器２９上に
集光される。

上記レーザ光走査装置は走査パターンを形成するために
、数多くのミラーやレンズ、ホログラムディスク等個別
光学部品を用いており、広い占有スペースを必要とする
と共に各種光学部品の形成や組立、調整に多くの時間を
必要とする。しかしスーパーマーケット等では数多くの
上記バーコード読取装置を！：（上やカウンタの−にに
設置して使用するために、占有スペース特に高さ方向の
スペースが小さく低価格であることが要求される。そこ
でかかるバーコード読取装置を実現できるレーザ光走査
装置の開発が望まれている。

〔従来の技術〕

第４図は従来の走査用レーザ光発生部、第５図は従来の
走査パターン形成部である。

第４図において走査用レーザ光発生部としてディスク型
走査集光モジュールが開発されている。

ディスク型走査集光モジュール４は、中空の円筒型回転
体４１の底部に複数個のホログラムを有するホログラム
ディスク４２を、また上部内側には反射型フレネルレン
ズ４３を装着してホログラム回転体４４を構成し、回転
軸を介してこのホログラム回転体４４をモータ２７で回
転させる。レーザ光はミラー４５を介して窓４６からホ
ログラム回転体４４に入射し、ホログラムディスク４２
によって回折し走査光Ｃ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Ｂはホログラムディスク
４２に入り回折された後、反射型フレネルレンズ４３に
より光検知器２９に集光されバーコードが読み殴られる
。

また走査パターン形成部では光路内に組込んだ光学的屈
折体で走査パターンを形成する方法が開発されている。

第５図（ａｌにおいて屈折体５はガラス板、アクリル板
等適当な屈折率を有する透明板から形成されており、一
方の端部に第１のホログラム５１が設けられ光導入部を
構成する。他方の端部に第２のホログラム５２が設けら
れ光出口部を構成する。また第２のホログラム５２の上
方に第３のホログラム５３が配設される。

前述の走査用レーザ光発生部からのレーザ光Ｃが第１の
ホログラム５１に入射すると、入射したレーザ光は第１
のホログラム５１によって屈折体５内で全反射する臨界
角以上となる方向に回折され、屈折体５内で全反射を繰
り返しながら第２のホログラム５２に達する。屈折体５
内を伝播したレーザ光は第２のポｌ’ｌグラＪ・５２に
、１、り重ｕ’１．−．１で方に回折され、第３のホｌ
′１グラム５３に３１、り再び回（１１されて図示して
いないあｒ取り窓に曲りで出射し所望の走査パターンを
形成する。

なお第１のポＩ−１グラＪ・５１に代えて第５図ｆｂｌ
に示す如く屈折体５の端部に領斜面５４を形成して光導
入部となし、レーザ光を屈折体５内で全反射する臨界角
以上となる方向に屈折・ヒしめてもよい。

このように走査用レーザ光発生部としてディスク型走査
集光モジュールを、また走査パターン形成部として光学
的屈折体を用いることによって、個別光学部品の組立や
調整が減少しレーザ光走査装置の小形化と共に低価格化
の実現が可能になった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし前述のレーザ光走査装置はディスク型走査集光モ
ジプ、−ルにおりる、反射４ｉ１１フレネルレンズと光
検知器との間のＭｌｌｉｌｌｌの５、Ｘｌ縮には限度が
あり、レーザ光走査装置を更に薄型化する場合の障害に
なる。

またホログラム回転体にはレーザ光を導入するための円
弧状の窓が設けられており、この部分では反射型フレネ
ルレンズによる信号散乱光の反射が行われないため、光
検知器に入射する信号光の光量が減少し検出効率が低い
。

更にレーザ光源から該ホログラム回転体までのレーザ光
や該ホログラム回転体から光検知器までの信号光を、高
価なミラーや反射型フレネルレンズ等を用いて伝播させ
ており、それ等の組立や調整にも時間がかかるため低価
格化の障害になる等の問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の一実施例を示す図である。なお企図を
通し同し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走査用のレーザ光
源２０と、ホログラムによりレーザ光を走査し且つ信号
光の集光を行うホログラムディスク２８と、信号光を読
み取る光検知器２９とを具え、少なくともレーザ光源２
０からホログラムディスク２８までのレーザ光、または
ホログラムディスク２８から光検知器２９までの信号光
の何れか一方を、光学的屈折体６を用いて伝播させる本
発明のレーザ光走査装置によって解決される。

〔作用〕

第１図において少なくともレーザ光源２０からホログラ
ムディスク２８までのレーザ光、またはホログラムディ
スク２８から光検知器２９までの信号光の何れか一方を
光学的屈折体６を用いて伝播させることによって、レー
ザ光走査装置のより一層の薄型化と構成部品の減少に伴
うより一層の低価格化を実現させることができ、しかも
レーザ光源２０からホログラムディスク２旧１：でのレ
ーザ光を光学的屈折体６を用いて伝播さ−Ｕた場合は、
ホログラムディスク２８を通過した信号光の殆どが光検
知器２９に入射し検出効率を向ｊ二させることができる
。

〔実施例〕

以下添付図により本発明の実施例について説明する。な
お第２図は本発明の他の実施例を示す図である。

第１図において本発明になるレーザ光走査装置は走査用
のレーザ光源２０と、ホログラムによりレーザ光を走査
し、且つ信号光の集光を行うホログラムディスク２８と
、信号光を読み取る光検知器２９と、レーザ光源２０か
らホログラムディスク２８までのレーザ光、およびホロ
グラムディスク２８から光検知器２９までの信号光を伝
播する光学的屈折体６を具えている。

屈折体６はガラス板、アクリル板等適当な屈折率を有す
る透明板から形成されており、レーザ光源２０に面した
一方の端部にはレーザ光源２０からのレーザ光を導入す
るための第１のホログラム６１が設けられ、ホログラム
ディスク２８に面した他端にはレーザ光源２０からのレ
ーザ光を出射するための第２のホログラム６２が設けら
れている。また第２のホログラム６２の周囲にはホログ
ラムディスク２８を通過した信号光を導入するための第
３のホログラム６３が設けられ、光検知器２９に面した
中間部には信号光を光検知器２９に人９・１さ廿るため
の第４のホログラム６４が設けられている。

レーザ光源２０から第１のポｌ二１グラム６】に入射し
たレーザ光は、第１のホログラム６１によって屈折体６
内で全反射する臨界角辺」二となる方向に回折され、全
反射を繰り返しながら屈折体Ｇ内を伝播し第２のホログ
ラム６２に達する。第２のホログラム６２に到達したレ
ーザ光はそこで垂直方向に回折されホログラムディスク
２８に入射する。

モーフ２７により回転するホログラムディスク２８に入
射したレーザ光は、ホログラムにより所定の方向に回折
され走査用レーザ光Ｃを出射する。また図示していない
バーコードにおける反射光、即ちバーコードからの信号
光Ｂはホログラムディスク２８に入射し、ホログラムデ
ィスク２８によって垂直方向に回折され第３のホログラ
ム６３に入射する。

ホログラムディスク２８から第３のホログラム６３に入
射した信号光は、第３のホログラム６３によって屈折体
６内で全反射する臨界角以上となる方向に回折され、全
反射を繰り返しながら屈折体６内を伝播し第４のホログ
ラム６４に達する。第４のホログラム６４に到達した信
号光はそこで回折されて光検知器２９に入射しバーコー
ドが読み取られる。

このようにレーザ光源２０からホログラムディスク２８
までのレーザ光、およびホログラムディスク２８から光
検知器２９までの信号光を、同一光学的屈折体６を用い
て伝播させることによって、レーザ光走査装置のより一
層の薄型化と構成部品の減少に伴うより一層の低価格化
を実現させることができ、しかもホログラムディスク２
８を通過した信号光の殆どが光検知器２９に入射し検出
効率を向上させることができる。

本実施例においてはレーザ光源２０からホログラムディ
スク２８までのレーザ光と、ホログラムディスク２８か
ら光検知器２９までの信号光とを同一光学的屈折体６を
用いて伝播させているが、何れか一方の光を光学的屈折
体６を用いて伝播させても、レーザ光走査装置のより一
層の薄型化と構成部品の減少に伴う、１：り一層の（ｌ
Ｉｉ　１ｄｌｉ格化を実現させることができ、しかもレ
ーザ光源２０からホログラムディスク２８までのレーザ
光を光学的屈折体６を用いて伝播させた場合は、ホログ
ラムディスク２８を通過した信号光の殆どが光検知器２
９に入射し検出効率を向上させることができる。

また第２図は光学的屈折体６の代わりに光学的屈折体７
を用いた実施例である。屈折体７はガラス板、アクリル
板等適当な屈折率を有する透明板から形成されており、
レーザ光源２０からホログラムディスク２８までのレー
ザ光、およびホログラムディスク２８から光検知器２９
までの信号光を伝播する屈折体技７］と、ホログラムデ
ィスク２８から出射する走査光とホログラムディスク２
８に入射する信号散乱光を伝播する屈折体技７２および
７３を具えている。

屈折体技７１のレーザ光源２０に面した一方の端部には
レーザ光源２０からのレーザ光を導入するための第１の
ホログラム６１が設けられ、ホログラムディスク２８に
面した他端にはレーデ光源２０からのし−ザ光を出射す
るための第２のホログラム６２が設けられている。また
第２のホログラム６２の周囲にはホログラムディスク２
８を通過した信号光を導入するための第３のホログラム
６３が設けられ、光検知器２９に面した中間部には信号
光を光検知器２９に入射させるための第４のホログラム
６４が設けられている。したがって屈折体技７１は前述
の屈折体６と同等の機能を有している。

また屈折体技７２のホログラムディスク２８に面した部
分には斜面７４が設けられて光導入部を構成しており、
屈折体技７３の端には第５のホログラム６５が設けられ
光出口部を構成しその上に第６のホログラム６６が配設
されている。即ち屈折体技７２および７３は前述の走査
パターン形成部において光路内に組込まれた従来の屈折
体５と同等の機能を有している。

かかるレーザ光源２０からホログラムディスク２８まで
のレーザ光、およびホログラムディスク２８から光検知
器２９までの信号光の他に、ホログラムディスク２８か
ら出射する走査光とホログラムディスり２８に入射する
信号散乱光を同時に伝播できる屈折体を形成し、これを
例えばホログラムディスク２８を駆動するモータ２７の
フランジ等に予め装着しておけば、装置の組立が容易に
なり組立後の調整も簡略化することが可能である。した
がってレーザ光走査装置のより一層の薄型化と低価格化
を実現させることができる。。

〔発明の効果〕

」―述の如く本発明によれば一層の薄型化と低価格化を
実現するレーザ光走査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

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図はレーザ
光走査装置の基本構成図、第４図は従来の走査用Ｌ−−
’Ｊ’光発生部、第５図は従来の走査パターン形成部、 である。図において ６．７は光学的屈折体、 ２０ばレーザ光源、 ２７はモータ、 ２８はホログラムディスク、 ２９ば光検知器、 ６１．６２．６３．６４．６５．６６はホログラム、７
］、７２．７３は屈折体技、 ７４は斜面・ をそれぞれ表す。 ７不聚明レー犬）脳ｐ・１左示す用 才１ｊ呂 【 仲２１Ｂ 寸３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも走査用のレーザ光源（２０）と、ホログ
   ラムによりレーザ光を走査し且つ信号光の集光を行うホ
   ログラムディスク（２８）と、信号光を読み取る光検知
   器（２９）とを具え、 少なくとも該レーザ光源（２０）から該ホログラムディ
   スク（２８）までのレーザ光、または該ホログラムディ
   スク（２８）から該光検知器（２９）までの信号光の何
   れか一方を、光学的屈折体（６）を用いて伝播させるこ
   とを特徴とするレーザ光走査装置。 ２）該レーザ光源（２０）から該ホログラムディスク（
   ２８）までのレーザ光と、該ホログラムディスク（２８
   ）から該光検知器（２９）までの信号光とを、同一光学
   的屈折体（６）を用いて伝播させる特許請求の範囲第１
   項記載のレーザ光走査装置。 ３）該ホログラムディスク（２８）から出射する走査光
   と該ホログラムディスク（２８）に入射する信号散乱光
   とを合わせて、同一光学的屈折体（７）を用いて伝播さ
   せる特許請求の範囲第１項記載のレーザ光走査装置。