JPS62139527A - レ−ザ光走査装置 - Google Patents

レ−ザ光走査装置

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JPS62139527A
JPS62139527A JP60280312A JP28031285A JPS62139527A JP S62139527 A JPS62139527 A JP S62139527A JP 60280312 A JP60280312 A JP 60280312A JP 28031285 A JP28031285 A JP 28031285A JP S62139527 A JPS62139527 A JP S62139527A
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JP
Japan
Prior art keywords
scanning
laser beam
scanning angle
light
curved surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP60280312A
Other languages
English (en)
Inventor
Kozo Yamazaki
行造 山崎
Toshiyuki Ichikawa
稔幸 市川
Hiroyuki Ikeda
池田 弘之
Fumio Yamagishi
文雄 山岸
Yushi Inagaki
雄史 稲垣
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 〔1既  要〕 所定の区間を走査するレーザ光のビーム長を短縮するに
は走査角を拡大しなければならない。そこで走査パター
ン形成部にレーザ光の走査角を拡大する走査角拡大素子
を設けてビーム長を短縮し、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、バーコード読取装置が用いら
れるようになって来ている。
かかる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にレーザ光走査装置が用いられ
ている。
第6図はレーザ光走査装置の基本構成図である。
第6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20、ビームエキ
スパンダ21、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。筺体1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(の
上記バーコード読取装置を卓上やカウンタの上に設置し
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7図は従来の走査パターン形成部を示す模式第6図の
基本構成図における走査パターン形成部3は複数のミラ
ー31および32により構成されており、レーザ光走査
装置の小形化、低価格化を阻害する。そこで従来のレー
ザ光走査装置では第7図に示す走査パターン形成部が使
用されている。
第7図において光学的屈折体4はガラス板、アクリル板
等通当な屈折率を有する透明板から形成されており、一
方の端部に傾斜面41を形成して光導入部となし、他方
の端部に傾斜面42を形成して光導出部となしている。
前述の走査用レーザ光発生部からのレーザ光Cが傾斜面
41に入射すると、傾斜面41によって屈折体4内で全
反射する臨界角以上になる方向に屈折し、屈折体4内で
全反射を繰り返しながら伝播して傾斜面42から外部に
出射する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第8図は従来の問題点を説明するための図で第8図(a
)は屈折体を通さない時のビーム長と走査角と走査線長
を示す図、第8図中)は従来の屈折体における問題点で
ある。
第8図(a)においてビーム長しと、走査角αと、走査
線長Wとの間に次の関係がある。
W= 2 L tan (α/ 2 )したがって走査
角αを拡大しないでビーム長りを短縮すると走査線長W
も短縮される。即ちビーム長りを短縮しレーザ光走査装
置の小形化を実現するためには走査角αを拡大しなけれ
ばならない。
しかるに従来の屈折体は第8図(b)に示す如くレーザ
光Cが傾斜面41に入射すると走査角α1が走査角α2
に縮小され、屈折体内を伝播してきた光が傾斜面42か
ら外部に出射する際に再び拡大されて走査角αコになる
。即ちレーザ光Cが傾斜面41に入射する際に縮小され
ることにより見掛は上の走査角αが小さくなる。
この走査角αはホログラムディスクに形成された複数個
のホログラムによって決まり、ホログラムの数を少なく
して各ホログラムが分担する角度を大きくすれば、それ
ぞれのホログラムによるレーザ光の走査角αを容易に大
きくすることができる。しかしホログラムディスクの回
転数の増大には限度があり、ホログラムの数を少なくす
ると走査線数が減少するという問題があった。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明になるレーザ光走査装置を示す原理図で
ある。なお企図を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(とも走査用レーザ光発
生部2およびレーザ光走査パターン形成部3を具え、且
つ少なくともレーザ光の走査角を拡大する機能を有する
走査角拡大素子5を、上記走査パターン形成部3に設け
てな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図において走査用レーザ光発生部から出射されたレ
ーザ光を走査角拡大素子に入射することによって、走査
線数を減少させることなくレーザ光の走査角を拡大し、
ビーム長を短縮することが可能になってレーザ光走査装
置のより一層の小形化を実現することができる。
〔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。第
2図は本発明の第1の実施例を示す図で第2図(a)は
走査角拡大素子の外観を示す斜視図、第2図世)は走査
角拡大素子の動作を示す平面図、第3図は第1の実施例
の変形例を示す図で第3図(a)は走査角拡大素子の外
観を示す斜視図、第3図(blは走査角拡大素子の動作
を示す平面図、第4図は本発明の第2の実施例を示す平
面図、第5図はホログラムの作成方法の一例で第5図(
a)は前段ホログラム、第5図世)は後段ホログラムを
示す。
本発明の第1の実施例は走査角拡大素子とじて光学的屈
折体を用いている。第2図(a)に示す如く光学的屈折
体はガラス板、アクリル板等通当な屈折率を有する透明
板51から形成されており、透明板51の一方の端部に
曲面(凹面)52を設けて光導入部を、また他方の端部
に傾斜面53を設けて光出口部を構成している。
第2図(b)に示す如く曲面52に入射したレーザ光C
は、曲面52によって透明板51内で全反射する臨界角
以上となる方向に屈折し、透明板51内で全反射を繰り
返しながら傾斜面53に達し傾斜面53から外部に導出
される。レーザ光Cが曲面52に入射する際の走査角α
1は曲面52に入射することによって拡大されて走査角
α2になり、傾斜面53から外部に導出される際に更に
拡大されて走査角α3になる。走査角α3は走査角αI
に比べて大幅に拡大されており、走査線数を減少させる
ことなくレーザ光の走査角を拡大しビーム長を短縮する
ことが可能になりで、レーザ光走査装置のより一層の小
形化を実現することができる。
上記光学的屈折体を用いることによって走査角が拡大さ
れるが同時にレーザ光のビーム形状も影響を受ける。例
えば第2図世)に示す如くレーザ光Cとして収束光を入
射しても、傾斜面53から外部に導出される光のビーム
形状が変わり平行光が出射される場合がある。したがう
て上記実施例の光学的屈折体を用いる場合は平行光を収
束光に変換する光学素子を併用しなければならない。第
3図に示す第1の実施例の変形例は上記の問題点を回避
できる光学素子である。
第3図(a)において光学的屈折体は適当な屈折率を有
する透明板51から形成されており、透明板51の一方
の端部に曲面(凹面)52を設けて光導入部を、また他
方の端部に曲面(凸面)54を設けて光出口部を構成し
ている。第3図世)に示す如く曲面52に入射したレー
ザ光Cは、曲面52によって透明板51内で全反射する
臨界角以上となる方向に屈折し、透明板51内で全反射
を繰り返しながら曲面54に達し曲面54から外部に導
出される。
レーザ光Cが曲面52に入射する際の走査角α■は曲面
52に入射することによって拡大されて走査角α2にな
り、曲面54から外部に導出される際に再び縮小されて
走査角α1になる。入射するレーザ光の走査角と出射す
るレーザ光の走査角とは等しくなるが、その間曲面52
に入射することによって拡大されており、見掛は上の走
査角が拡大されて走査用レーザ光のビーム長短縮に寄与
している。
かかる光学的屈折体にレーザ光Cとして平行光を入射す
ると、一旦発散光に変換されるが曲面54によって収束
光に変換される。したがって出射した光を収束光に変換
する光学素子の併用は不要になる。しかもこの光路を逆
行してくるバーコードからの散乱光は曲面54から曲面
52に伝播される過程で収束され、曲面52によって平
行光に変換されて図示していないホログラムディスクに
入射することになるため、散乱光集光部の集光面積を小
さくできるという利点がある。
また本発明の第2の実施例は第4図に示す如く走査角拡
大素子として前段ホログラム55を用い、前段ホログラ
ム55を通過することによって収束光から平行光に、或
いは平行光から収束光に移行する光を収束するために後
段ホログラム56を用いている。
第5図は上記ホログラムの作成方法の一例を示す図で、
前段ホログラムは第5図(alに示す如く感光材料61
に、焦点距離の長い球面波62と焦点距離の短い球面波
63とを照射し、焦点距離の異なる二つの球面波の干渉
によりホログラムを形成する。
一方後段ホログラムは第5図(b)に示す如く感光材料
64に、球面波65と平面波66を照射し二つの光の干
渉によりホログラムを形成する。
第4図においてホログラムディスク28から前段ホログ
ラム55に入射したレーザ光Cは、前段ホログラム55
によって回折され走査角α重は拡大されて走査角α2に
なる。したがってレーザ光Cを前段ホログラム55に入
射することによって、走査線数を減少させることなくレ
ーザ光の走査角を拡大しビーム長を短縮することが可能
になり、レーザ光走査装置のより一層の小形化を実現す
ることができる。
しかも前段ホログラム55を通過して後段ホログラム5
6に達する光のビーム形状を、平行光または発散傾向の
光になるように構成することにより、この光路を逆行し
てくるバーコードからの散乱光は、後段ホログラム56
に入射したときの状態で前段ホログラム55を通過する
ために、散乱光集光部の集光面積を小さくできるという
利点がある。
〔発明の効果〕
上述の如く本発明によればバーコード読取装置の小形化
を可能に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図は本発明になるレーザ光走査装置を示す原理図、 第2図は本発明の第1の実施例を示す図、第3図は第1
の実施例の変形例を示す図、第4図は本発明の第2の実
施例を示す平面図、第5図はホログラムの作成方法の一
例、第6図はレーザ光走査装置の基本構成図、第7図は
従来の走査パターン形成部を示す模式第8図は従来の問
題点を説明するための図、である。図において 2はレーザ光発生部、 3は走査バクーン形成部、 5は走査角拡大素子、 28はホログラムディスク、 51は透明板、 52は曲面(凹面)、 53は傾斜面、 54は曲面(凸面)、 55は前段ホログラム、 56は後段ホログラム、 6L 64は感光材料、 62.63.65は球面波、 66は平面波、 をそれぞれ表す。 (12>           (b’)(0)   
         (b)(ρ)(b) 梁g図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)少なくとも走査用レーザ光発生部(2)およびレー
    ザ光走査パターン形成部(3)を具え、且つ少なくとも
    レーザ光の走査角を拡大する機能を有する走査角拡大素
    子(5)を、上記走査パターン形成部(3)に設けてな
    ることを特徴とするレーザ光走査装置。 2)走査角拡大素子として少なくとも光導入部に曲面を
    有し、導入した光を全反射させることにより伝播する光
    学的屈折体を用いた特許請求の範囲第1項記載のレーザ
    光走査装置。 3)走査角拡大素子として少なくとも入射した走査用レ
    ーザ光を走査角が拡大する方向に回折させるホログラム
    を用いた特許請求の範囲第1項記載のレーザ光走査装置
JP60280312A 1985-12-13 1985-12-13 レ−ザ光走査装置 Pending JPS62139527A (ja)

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JP60280312A JPS62139527A (ja) 1985-12-13 1985-12-13 レ−ザ光走査装置

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JP60280312A JPS62139527A (ja) 1985-12-13 1985-12-13 レ−ザ光走査装置

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JPS62139527A true JPS62139527A (ja) 1987-06-23

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ID=17623234

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JP60280312A Pending JPS62139527A (ja) 1985-12-13 1985-12-13 レ−ザ光走査装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006047804A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Seiko Epson Corp 光走査装置及び画像表示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5797515A (en) * 1980-12-10 1982-06-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Photoscanner
JPS6080818A (ja) * 1983-10-11 1985-05-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学的走査装置

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