JPS63306415A - Hologram scanner - Google Patents

Hologram scanner

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Publication number
JPS63306415A
JPS63306415A JP14232387A JP14232387A JPS63306415A JP S63306415 A JPS63306415 A JP S63306415A JP 14232387 A JP14232387 A JP 14232387A JP 14232387 A JP14232387 A JP 14232387A JP S63306415 A JPS63306415 A JP S63306415A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hologram
holograms
light
angle
polarized light
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
JP14232387A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Ichikawa
稔幸 市川
Kozo Yamazaki
行造 山崎
Takakazu Aritake
敬和 有竹
Fumio Yamagishi
文雄 山岸
Hiroyuki Ikeda
池田 弘之
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
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP14232387A priority Critical patent/JPS63306415A/en
Publication of JPS63306415A publication Critical patent/JPS63306415A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To facilitate sepn. of a scanning beam of a scanner independently of setting of a Bragg angle by providing prescribed polarizing characteristics to holograms. CONSTITUTION:The respective holograms are formed of the holograms having the polarizing characteristics, for example, PBS holograms 31, 32. Laser light A is, therefore, diffracted in the lower holograms 31 to A' if said light is projected as, for example, S polarized light to this hologram. Since this diffracted light A' is the P polarized light to the upper hologram 32, most of said light transmits said hologram. On the other hand, the laser light B projected to the hologram 32 so as to be the S polarized light thereto is the P polarized light to the hologram 3 and, therefore, most of the light transmits the hologram 31 without being diffracted by said hologram. Easy sepn. of scanning lines is thereby executed and since the degree of dependency on the incident angle decreases, the margin of the incident angle widens.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 走査ビーム出射用の窓部に複数枚の交差する帯状ホログ
ラムを用いたホログラム窓式ホログラムスキャナにおい
て、ホログラムに所定の偏光特性を持たせることにより
、スキャナの走査ビームの分離をブラッグ角の設定に依
存することなく容易に行う。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] In a hologram window type hologram scanner that uses a plurality of intersecting band-shaped holograms in the window for emitting a scanning beam, the scanner can be To easily separate scanning beams without depending on the setting of a Bragg angle.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明はホログラムスキャナ、特に複数枚の帯状ホログ
ラムを交差させたホログラム窓を用いたホログラムスキ
ャナに関する。
The present invention relates to a hologram scanner, and particularly to a hologram scanner using a hologram window in which a plurality of band-shaped holograms are crossed.

ホログラムはバーコードリーグ用レーザスキャナ、プリ
ンタ用レーザスキャナ等の各種のスキャナ用として広く
用いられている。
Holograms are widely used in various scanners such as barcode league laser scanners and printer laser scanners.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

本願出願人は先に特願昭61−239903号明細書に
おいて2枚の帯状ホログラムを交差状に積層してなるホ
ログラム窓により構成されるホログラムスキャナを開示
した。これは、従来のホログラムスキャナがホログラム
と走査パターンとの間に100+−程度の空間を必要と
していたため装置の薄型化を阻害していたという事実に
鑑み、間に透明基板を介在せしめて2枚のホログラムを
積層しその空間を無くすことによりホログラムスキャナ
の薄型化を図ったものである。その特徴は上下2段に積
層されたホログラムの交差部分(中心部分)で回折され
た光が互いに他方のホログラムをブラッグ角条件を外し
て透過するようにした点にある、つまり、交差部分、即
ち中心部分は入射角度の選択性が高い(入射角度マージ
ンが狭い)ことが要求され、他方、非交差部分、即ち周
辺部分は入射角度が多少ずれても高い効率が得られるよ
う入射角度マージンが広いことが望ましい。
The applicant of the present application previously disclosed in Japanese Patent Application No. 61-239903 a hologram scanner constituted by a hologram window formed by laminating two band-shaped holograms in a crosswise manner. In view of the fact that conventional hologram scanners required a space of about 100+- between the hologram and the scanning pattern, which hindered the ability to make the device thinner, we developed two scanners by interposing a transparent substrate between them. The hologram scanner is made thinner by stacking holograms and eliminating the space between them. The feature is that the light diffracted at the intersection (center part) of the upper and lower stacked holograms passes through the other hologram with the Bragg angle condition removed. The central part is required to have high incidence angle selectivity (narrow incidence angle margin), while the non-intersecting part, that is, the peripheral part, has a wide incidence angle margin so that high efficiency can be obtained even if the incidence angle is slightly shifted. This is desirable.

本発明はかかるホログラムスキャナの改良に向けられる
ものであるので、始めにこのホログラムスキャナに就い
て簡単に説明する(第3〜5図参照)。
Since the present invention is directed to improving such a hologram scanner, this hologram scanner will first be briefly described (see FIGS. 3 to 5).

第3図、第4図に示されるホログラム窓3は対角線状に
交差する2枚の帯状の第1、第2ホログラム1.2を有
し、夫々の透明基板11.12上に形成されている0両
ホログラム1.2はその中心部分で例えば略直角に交差
している。ホログラム窓は回転ミラー(図示せず)等に
より発せられるレーザ走査光を受け、それを所定の方向
に回折し所望の走査パターンを形成する機能を有する。
The hologram window 3 shown in FIGS. 3 and 4 has two strip-shaped first and second holograms 1.2 that intersect diagonally, and are formed on respective transparent substrates 11.12. The two holograms 1 and 2 intersect, for example, at approximately right angles at their central portions. The hologram window has a function of receiving laser scanning light emitted by a rotating mirror (not shown) or the like and diffracting it in a predetermined direction to form a desired scanning pattern.

その際、中心付近のパターンは次のような原理で上下の
パターンに対応するビームを分離、選択している。
At this time, for the pattern near the center, beams corresponding to the upper and lower patterns are separated and selected based on the following principle.

まず、入射角度に対するホログラムの回折効率と透過率
の一般的な特性カーブを示す第5図を参照する。実線で
示す回折効率は所定の入射角(ブラッグ角)Bで最大と
なり、ブラッグ角Bから外れるにつれて効率は低下して
いく。一方、破線で示した透過率は逆にブラッグ角Bで
最小となり、ブラング角Bから外れるにつれて太き(な
る。従って、第3.4図において、上方の第2ホログラ
ム2の中心部(交差部)のブラッグ角を走査ビーム(ロ
)に合わせておけば、下方の第1ホログラム1で回折さ
れた走査ビーム(イ)はその入射角がブラッグ角Bから
外れていることから第5図に示す如く大部分がホログラ
ム2を透過する。斯(して、上下に形成されたホログラ
ム1.2は互いに妨害することな(交差した走査パター
ンを発生することが出来る。
First, reference is made to FIG. 5, which shows a general characteristic curve of diffraction efficiency and transmittance of a hologram versus incident angle. The diffraction efficiency shown by the solid line is maximum at a predetermined angle of incidence (Bragg angle) B, and the efficiency decreases as it deviates from the Bragg angle B. On the other hand, the transmittance shown by the broken line is conversely minimum at the Bragg angle B, and becomes thicker as it deviates from the Bragg angle B. Therefore, in Fig. 3.4, the transmittance is ) is set to match the scanning beam (b), the scanning beam (a) diffracted by the first hologram 1 below has an incident angle that deviates from the Bragg angle B, as shown in Figure 5. Most of the light passes through the hologram 2.Thus, the holograms 1.2 formed above and below can generate an intersecting scanning pattern without interfering with each other.

そのため、ホログラム窓中心付近の交差部分の回折効率
は走査ビーム(ロ)の回折と走査ビーム(イ)の透過と
の選択性(分離性)を良くするべく出来るだけ急峻であ
る、即ち、第5図におけるΔθが小さいことが望ましい
、他方、非交差部分においては第3.4図の走査ビーム
(ハ)のように一本のビームのみが入射するので交差部
におけるが如き透過・回折の選択性を持たせる必要がな
い。この場合には、当然のことながら走査ビーム(ハ)
の入射角度の誤差に対してマージンが大きい方が望まし
く、従って第5図におけるΔθは出来るだけ大きい方が
良い。
Therefore, the diffraction efficiency at the intersection near the center of the hologram window is as steep as possible in order to improve the selectivity (separability) between the diffraction of the scanning beam (b) and the transmission of the scanning beam (a). It is desirable that Δθ in the figure be small.On the other hand, since only one beam is incident on the non-intersecting part, as shown in the scanning beam (c) in Figure 3.4, the selectivity of transmission and diffraction as in the intersecting part is high. There is no need to have In this case, of course the scanning beam (c)
It is desirable to have a large margin for the error in the angle of incidence, and therefore Δθ in FIG. 5 should be as large as possible.

以上の如く、ホログラム窓においては複数本の走査線(
レーザ光線)が交差するホログラム交差部分においては
走査線の分離(選択)が必要である。従来、この走査線
の分離は上述の如く各ホログラム1.2へのレーザ光の
入射角を異ならせることにより、即ち、ブラッグ角を外
すことにより行なっていた。詰まり、上述の如(レーザ
光の入射角がブラッグ角と一致した場合には回折し、ブ
ラッグ角から外れた場合にはその殆どがホログラムを透
過する。
As mentioned above, in a hologram window, multiple scanning lines (
Separation (selection) of scanning lines is required at hologram intersections where laser beams intersect. Conventionally, this separation of the scanning lines has been carried out by varying the angle of incidence of the laser beam on each hologram 1.2, that is, by removing the Bragg angle, as described above. If the incident angle of the laser beam matches the Bragg angle, it will be diffracted, and if it deviates from the Bragg angle, most of it will pass through the hologram.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかるに上記の方法においては、上述の如く、ホログラ
ムの性能として0次光(透過光)と1次光(回折光)と
の交替角へ〇が小さいことが要求されるが、そのような
要求を十分満足するホログラムを作成することは不可能
ではないが非常に難しい。またホログラムの使用条件に
対するマージンが小さいと言う欠点もある。いずれにし
ても、上記の如く、ホログラム窓の中心の交差部分と周
辺の非交差部分とでホログラムに対する要求特性が異な
り、それをブラッグ角の制御のみに依存する従来の方法
ではホログラムの作成が非常に難しい。
However, in the above method, as mentioned above, the performance of the hologram requires that the alternation angle between the zero-order light (transmitted light) and the first-order light (diffraction light) be small. It is very difficult, if not impossible, to create a fully satisfactory hologram. Another disadvantage is that the margin for the usage conditions of the hologram is small. In any case, as mentioned above, the required characteristics for the hologram are different between the intersecting part at the center of the hologram window and the non-intersecting part at the periphery, and it is very difficult to create a hologram using the conventional method that relies only on controlling the Bragg angle. It's difficult.

本発明の目的は上述の如きホログラム窓式ホログラムス
キャナにおいて、その走査線の分離を入射角(ブラッグ
角を外れているか否かというようなこと)に鎖らず、ホ
ログラムの偏光特性を利用することにより容易に分離し
得るようにすることにある。
An object of the present invention is to utilize the polarization characteristics of the hologram in the hologram window type hologram scanner as described above, without depending on the angle of incidence (such as whether or not it deviates from the Bragg angle) to separate the scanning lines. The objective is to enable easier separation.

〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明によれば、ホログラ
ム窓の交差ホログラムを偏光特性を有するホログラム(
PBSホログラム等)により構成酸したことを特徴とす
る。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, according to the present invention, the crossing hologram of the hologram window is replaced by a hologram having polarization characteristics (
PBS hologram, etc.).

〔作 用〕[For production]

偏光特性を有するホログラム、即ち、偏光ビームスプリ
ッタ(Poralized Beam 5pliter
)としての機能を有するホログラム(以下、PBSホロ
グラムと称する)は周知の如く、特定方向のレーザビー
ム(直線偏光)のみ、例えばS波のみを通過させ、それ
と直交する方向の直線偏光、例えばP波は反射する。従
って、2本のホログラムが直交交差配置されている場合
には、一方のホログラム−にS波で入射させると他方の
ホログラムに対してはP波となり、このような偏光分離
特性を利用することによりレーザビームの入射角には実
質的に依存せず簡単に走査線の分離(選択)が出来、入
射角マージンが広がる。
A hologram with polarization characteristics, that is, a polarized beam splitter (Polarized Beam 5plitter)
) (hereinafter referred to as a PBS hologram), as is well known, only a laser beam (linearly polarized light) in a specific direction, for example, an S wave, passes through, and a hologram that has a function of a laser beam (linearly polarized light) in a specific direction, for example, an S wave, passes through it, and a hologram that has a function of a laser beam (linearly polarized light) in a direction orthogonal to that, for example, a P wave, passes through it. reflects. Therefore, when two holograms are arranged orthogonally crossed, when an S wave is incident on one hologram, it becomes a P wave on the other hologram, and by using such polarization separation characteristics, Scanning lines can be easily separated (selected) without substantially depending on the incident angle of the laser beam, increasing the incident angle margin.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の好ましい実施例に就き、第1.2図を参
照して説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. 1.2.

第1図は本発明に係るホログラムスキャナ(ホログラム
窓)3の基本構成を示す、このホログラム窓は基本的に
は第3図に示すものと同様に構成されるが、本発明の特
徴によれば、各ホログラムは偏光特性を有するホログラ
ム、例えばPBSホログラム31.32により形成され
る。
FIG. 1 shows the basic configuration of a hologram scanner (hologram window) 3 according to the present invention. This hologram window is basically configured in the same manner as that shown in FIG. 3, but according to the features of the present invention. , each hologram is formed by a hologram having polarization properties, for example a PBS hologram 31,32.

その結果、下方のホログラム31にレーザ光A(第3図
の光線イに相当)を例えば、S偏光で入射させるとここ
で回折されA′となる。この回折光A゛は上方のホログ
ラム32に対してはP偏光となるためその殆どが透過す
る。一方、ホログラム32に対しS偏光となるように入
射させたレーザ光B(第3図の口に相当)はホログラム
31に対してはP偏光となるので殆どの光がホログラム
31によっては回折されずそこを透過することになる。
As a result, when laser light A (corresponding to ray A in FIG. 3) is incident on the lower hologram 31 as, for example, S-polarized light, it is diffracted here and becomes A'. This diffracted light A' becomes P-polarized light toward the hologram 32 above, and most of it is transmitted therethrough. On the other hand, the laser beam B (corresponding to the mouth in FIG. 3) that is incident on the hologram 32 as S-polarized light becomes P-polarized light on the hologram 31, so most of the light is not diffracted by the hologram 31. It will pass through there.

斯くして本発明においては、ホログラム31.32によ
り第3.4図の場合と同様な走査線の分離が簡単に行わ
れる。
According to the invention, the holograms 31, 32 thus facilitate the separation of the scanning lines as in FIG. 3.4.

P偏光、S偏光の回折、透過率特性は第2図に示す通り
である。
The diffraction and transmittance characteristics of P-polarized light and S-polarized light are shown in FIG.

ホログラム31.32(その干渉縞)が図示の如く互い
に直角に交差している場合にはホログラム31.32は
全く同一に形成すればよいが、その交差角が直角でない
場合にはPBSホログラム偏光特性を適当に異ならしめ
るように設計することにより上記と略同様の作用を呈す
るようにすることが出来るということは理解されよう。
If the holograms 31 and 32 (their interference fringes) intersect each other at right angles as shown in the figure, the holograms 31 and 32 may be formed exactly the same, but if their intersecting angles are not at right angles, the polarization characteristics of the PBS hologram will change. It will be understood that substantially the same effect as described above can be achieved by designing the elements to be appropriately different.

尚、偏光特性を有するホログラム(PBSホログラム)
は例えば表面レリーフ型ホログラムにより簡単に実現さ
れる。
In addition, a hologram with polarization characteristics (PBS hologram)
is easily realized, for example, by a surface relief hologram.

〔効 果〕〔effect〕

以上に記載した通り、本発明によれば、単にホログラム
の偏光分離特性を利用するだけで簡単に走査線の分離(
選択)が出来、且つ入射角への依存度が少なくなるため
入射角マージンが広がる。
As described above, according to the present invention, scanning lines can be easily separated (
selection), and the dependence on the incident angle is reduced, increasing the incident angle margin.

従って、ホログラム作成によるブラッグ角のばらつき等
の影響を受けることも少なくなり、ホログラムスキャナ
としての作動信鎖性も向上す4゜
Therefore, it is less affected by variations in the Bragg angle due to hologram creation, and the operational reliability as a hologram scanner is improved.

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

第1図は本発明に係るホログラムスキャナの一実施例を
示す図解的斜視図、第2図は第1図に示されるPBSホ
ログラムのP波、S波に対する回折、透過効率の特性線
図、第3図は本発明の前提となるホログラム窓の基本構
造を示す斜視図、第4図は第3図に示されるホログラム
窓の断面図、第5図は第3.4図に示されるホログラム
の入射角に対する回折効率、透過率の特性線図。 11.12・・・透明基板、 31.32・・・PBSホログラム。 本発明のホログラムスキャナの斜視図 第1図 入射角→ PBSホログラムの回折、透過効率特性線図第2図 ホログラム窓の斜視図     ホログラム窓の断面図
第3図    第4図 (ブラッグ角) ホログラム回折効率の入射角特性 第5図
FIG. 1 is an illustrative perspective view showing an embodiment of a hologram scanner according to the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram of diffraction and transmission efficiency for P waves and S waves of the PBS hologram shown in FIG. Fig. 3 is a perspective view showing the basic structure of the hologram window which is the premise of the present invention, Fig. 4 is a cross-sectional view of the hologram window shown in Fig. 3, and Fig. 5 is the incident view of the hologram shown in Fig. 3.4. Characteristic diagram of diffraction efficiency and transmittance with respect to angle. 11.12...Transparent substrate, 31.32...PBS hologram. Perspective view of the hologram scanner of the present invention Fig. 1 Incident angle → diffraction and transmission efficiency characteristic diagram of PBS hologram Fig. 2 Perspective view of hologram window Cross-sectional view of hologram window Fig. 3 Fig. 4 (Bragg angle) Hologram diffraction efficiency Figure 5: Incident angle characteristics of

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、互いに交差する少なくとも2枚の帯状ホログラムを
備えたホログラム窓(3)を有するホログラムスキャナ
であって、上記ホログラムを偏光特性を有するホログラ
ム(31、32)により構成したことを特徴とするホロ
グラムスキャナ。
1. A hologram scanner having a hologram window (3) with at least two band-shaped holograms intersecting each other, characterized in that the holograms are constituted by holograms (31, 32) having polarization characteristics. .
JP14232387A 1987-06-09 1987-06-09 Hologram scanner Pending JPS63306415A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14232387A JPS63306415A (en) 1987-06-09 1987-06-09 Hologram scanner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14232387A JPS63306415A (en) 1987-06-09 1987-06-09 Hologram scanner

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Publication Number Publication Date
JPS63306415A true JPS63306415A (en) 1988-12-14

Family

ID=15312676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14232387A Pending JPS63306415A (en) 1987-06-09 1987-06-09 Hologram scanner

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JP (1) JPS63306415A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5223956A (en) * 1992-03-30 1993-06-29 Holotek Ltd. Optical beam scanners for imaging applications

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5223956A (en) * 1992-03-30 1993-06-29 Holotek Ltd. Optical beam scanners for imaging applications

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