JPH03171108A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ホログラムを用いたレーザバーコードリーダ
等の光走査装置に関する。

従来の技術 従来における光走査装置の一例を第８図に基づいて説明
する。レーザ光源１から出射された先はヒーム整形プリ
ズム２によりビーム整形された後、穴開きミラー３に形
成された穴３ａを通過していき、ホログラムスキャナ４
に入射する。このホログラムスキャナ４では、回転体５
の上部に設けられたポリゴンミラ−６により反射されそ
の下方に複数枚配置されたミラー７により反射されるこ
とによって、その上部に複数方向に複数本の走査線８を
描く。その走査線上に置かれた読取面としてのバーコー
ド面９上を走査することによりその面」二の情報を読取
る。そして、その散乱された光は、再び、ミラー７、ポ
リゴンミラ−６により順次反射されて、今度は、穴開き
ミラー３の反射面３ｂにより反射され、集光レンズ１０
により集光されることにより光検知器１１に検出される
。これによりバーコード面９に記録された情報の読取り
を行うことができる。

発明が解決しようとする課題 第９図は、バーコード面９と集光レンズ１０と光検一知
器１１との光学的な位置関係を模式的に示すものである
。すなわち、レーザ光源１から出射された光は、ビーム
整形プリズム２、ミラー１２を介して、集光レンズ１０
で集光されることによって、バーコード面９上に走査光
Ａ（以下、信号光八と呼ぶ）のビームウェストが形成さ
れ、これによりその面上の読取り走査が行われる。そし
て、そのバーコード面９により散乱された信号光Ａは、
集光レンズ１０により集光されることにより光検知器１
１に検出され、これにより情報の読取りが行われる。

一般に、走査幅をある程度確保するために、バーコード
面９上に集光される光は、ゆるやかに長いパスを通じて
集光するようになっている。また、装置全体の構成をコ
ンパクト化するために、集光レンズｌ○から光検知器１
１までの距離はできるだけ短くなるように設計されてい
る。

今、その第９図において、集光レンズ１０の焦点距離を
ｒとし、信号光Ａのバーコード面９上に形成されるビー
ムウェストの位置から集光レンズ１０までの距離をａと
し、集光レンズ１０から光検知器ｌ｛までの距離をｂと
すると、一般に、の関係が成立する。

この（１）式において、ａ》ｂとすると、ｂ＃ｆ　　　
　　　　　　・・・　（２）となる。

一方、この時、信号光Ａ以外に、平行光束である外乱光
Ｂが光検知器１１に入射するものと仮定すると、ａ＝（
１）とみなせることから（１）式は、ｂ＝ｆ　　　　　
　　・・・（３） とおくことができる。

従って、（２）、（３）式の関係から、信号光Ａの他に
外乱光Ｂも光検知器１１のほぼ近傍に集束し、両方の光
とも検出されることになる。一般に、太陽光や室内照明
の光は光検知器ｌ１のパス長に比べてはるかに遠い位置
に存在し、その光は外乱光Ｂとみなすことができ、それ
らの外乱光Ｂがたまたま信号光Ａと同一方向や集光光学
系の光路と同一方向から光検知器１１に入射すると、そ
れらの外乱光Ｂは本来の信号光Ａよりもはるかに強いの
で，検出される信号のＳＮ比をほとんどＯにしてしまう
ことになり、これにより正常な検出を行うことができな
いという問題がある。

課題を解決するための手段 そこで、このような問題点を解決するために、本発明は
、レーザ光源から出射された光をビーム整形プリズムに
より整形し、その整形された光を光走査器に入射しその
光を読取面上で走査させた後、その読取面からの反射光
を集光レンズにより集光して光検知器に導くことにより
情報の読取りを行う光走査装置において、前記読取面上
で走査され敗乱された信号光が前記集光レンズにより集
光されて形成された集束位置と前記信号光と同一方向か
ら入射する外乱光が前記集光レンズにより集光されて形
成される集束位置とを互いに異なる位置に設定した。

また、レーザ光源から出射された光をビーム整形プリズ
ムにより整形し、その整形された光を光走査器に入射し
その光を読取面上で走査させた後、その読取面からの反
射光を集光レンズにより集光して光検知器に導くことに
より情報の読取りを行う光走査装置において、前記読取
面上で走査される走査光のビームウェストの位置から前
記集光レンズまでの距離なａとし、その集光レンズから
光検知器までの距離をｂとした時、 ａ の関係式が得られるように前記集光レンズの配設位置を
設定した。

作用 従って、集光レンズを介して光検知器に入射してくる外
乱光は、その検出面上では集光された状態ではなくビー
ムを拡げた状態で導かれるため、その検出される光強度
が信号光の光強度に比べて弱くなり、これにより信号の
ＳＮ比を向上させることができる。

実施例 まず、本発明の第一の実施例を第１図ないし第３図に基
づいて説明する。なお、従来技術（第９図参照）と同一
部分については同一符号を用いる。

本実施例は、バーコード面９（第８図参照）上で走査さ
れ散乱された信号光Ａが集光レンズ１０により集光され
て形成された集束位置Ｐと、その信号光Ａと同一方向か
ら入射する外乱光Ｂが集光レンズ１０により集光されて
形成される集束位置Ｑとを互いに異なる位置に設定した
。

この場合、信号光Ａの集束位置Ｐと外乱光Ｂの集束位置
Ｑとを異ならしめるには、第２図に示すように、従来技
術でも述べた（１）式の関係が成立するようにする必要
がある。すなわち、バーコード面９上で走査される信号
光Ａのビームウェストの位置から集光レンズ１０までの
距離をａとし、その集光レンズ１０から光検知器ｌ１ま
での距離をｂとした時、ｂとｆとを異なるようにする。

具体的には、（１）式の関係を変形して、ａ ｆ＝　　　　　Ｘｂ　　　・・・（４）（ａ十ｂ） の関係が成立するが、後述する一部蒸着ミラー等のケラ
レによる光量ロスを少なくすることを考慮して， の関係式が得られるように集光レンズ１０の配設位置を
設定する。

この（５）式のように設定することによって、信号光Ａ
の集束位置Ｐと平行光束である外乱光Ｂの集束位置Ｑと
が異なる様子を第１図に示す。これにより、例えば、第
２図に示すような信号光Ａを走査する，光路と信号光Ａ
を検知する光路とを同一とした再帰光学系や、第３図に
示すような走査する光路と信号を検知する光路とを分離
した光学系に、（５）式のような関係を設定することが
できる。

従って、このように信号光Ａの集束位置Ｐと外乱光Ｂの
集束位置Ｑとを異ならしめることによって、光検知器１
ｌに検出される外乱光Ｂのビーム径は大きく広がる結果
となり、これにより単位面積当りの信号光Ａの光強度に
対する外乱光Ｂの光強度を弱めることができるので、検
出される信号のＳＮ比を向上させることができる。

次に、本発明の第二の実施例を第４図ないし第７図に基
づいて説明する。前述した第一の実施例の場合には、信
号光Ａの集束位置Ｐと外乱光Ｂの集束位置Ｑとを異なら
せることによって、光検知器１１に導かれるそれら２つ
の光に強度差をつけ、これにより信号のみを検出するよ
うにしたわけであるが，ここではさらに、第４図に示す
ように、外乱光Ｂの集東位置Ｑに新たに遮光板としての
反射ミラー１３を配置したものである。以下、その遮光
板のいくつかの具体例を拳げろ。

第５図は，外乱光Ｂの集束位置Ｑに、遮光板としての穴
１｝Ｊきミラーｌ４を配設したものである。

また、第６図は、その外乱光Ｂの集束位置Ｑに、遮光板
としての部分反射ミラーｌ５を配設したものである６こ
の場合、その部分反射ミラーｌ５において、外乱光Ｂの
集東位置Ｑに相当する部分には反射部１５ａが形成され
ている。さらに、第７図は、外乱光Ｂの集束位置Ｑに、
遮光板としての部分回折ミラー１６を配設したものであ
る。この部分回折ミラーｌ６において、外乱光Ｂの集束
位置Ｑには回折格子１６ａが形成されている。この場合
、その回折格子１６ａにより回折された外乱光Ｂのうち
の一部の光は、光検知器ＩＩの方向に向かーうが、その
強度は非常に小さなものとなっており、信号検出にはほ
とんど影響がない。

上述したように、外乱光Ｂの集束位置Ｑに各種の遮光板
を配置することによって、信号光Ａの検出におけるＳＮ
比を第一の実施例よりもさらに一段と向上させることが
できるものである。

允１ｖＪの効果 本発明は、レーザ光源から出射された光をビーム整形プ
リズムにより整形し、その整形された光を光走査器に入
射しその光を読取面上で走査させた後、その読取面から
の反射光を集光レンズにより集光して光検知器に導くこ
とにより情報の読取りを行う光走査装置において、読取
面上で走査され散乱された信号光が集光レンズにより集
光されて形成された集束位置と信号光と同一方向から入
射する外乱光が集光レンズにより集光されて形成される
集束位置とを互いに異なる位置に設定するか、若しくは
、読取面上で走査される走査光のビ−ムウエストの位置
から集光レンズまでの距離をａとし、その集光レンズか
ら光検知器までの距離をｂとした時、 の関係式が得られるように集光レンズの配設位置を設定
することによって、集光レンズを介して光検知器に入射
してくる外乱光は、その検出面上では集光された状態で
はなくビームを拡げた状態で導かれるため、その検出さ
れる光強度が信号光の光強度に比べて弱くなり、これに
より信号のＳＮ比を従来よりも一段と向上させることが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す光路図、第２図及
び第３図のその光学系の構或の変形例を示す光路図、第
４図は本発明の第二の実施例を示す光路図、第５図ない
し第７図はその遮光板の変形例を示す光路図、第８図は
光走査装置の全体構成を示す構或図、第９図は従来の構
成において外乱先の影響を受けている様子を示す光路図
である。 ■・・・レーザ光源、２・・・ビーム整形プリズム、９
・・・読取面、１０・・・集光レンズ、１１・・・光検
知器、Ａ・・・信号光、Ｂ・・・外乱光、Ｐ，Ｑ・・・
集束位置出　願　人　　　　株式会社　リ　コ　ー３ ４箇 ３ ５ 母

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ光源から出射された光をビーム整形プリズム
   により整形し、その整形された光を光走査器に入射しそ
   の光を読取面上で走査させた後、その読取面からの反射
   光を集光レンズにより集光して光検知器に導くことによ
   り情報の読取りを行う光走査装置において、前記読取面
   上で走査され散乱された信号光が前記集光レンズにより
   集光されて形成された集束位置と前記信号光と同一方向
   から入射する外乱光が前記集光レンズにより集光されて
   形成される集束位置とを互いに異なる位置に設定したこ
   とを特徴とする光走査装置。 ２、レーザ光源から出射された光をビーム整形プリズム
   により整形し、その整形された光を光走査器に入射しそ
   の光を読取面上で走査させた後、その読取面からの反射
   光を集光レンズにより集光して光検知器に導くことによ
   り情報の読取りを行う光走査装置において、前記読取面
   上で走査される走査光のビームウェストの位置から前記
   集光レンズまでの距離をａとし、その集光レンズから光
   検知器までの距離をｂとした時、 ａ／（ａ＋ｂ）≦０．９ の関係式が得られるように前記集光レンズの配設位置を
   設定したことを特徴とする光走査装置。