JPS631330Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、光走査用に適するホログラムの作成
装置に関し、各ホログラムピースをすべて最良で
同一条件により作成することを目的とする。

〔従来の技術〕

商品ラベルに印刷されたバーコード等を読取る
場合の光走査に利用されるホログラムを作成する
には、第１図のように、ホログラム記録面１に対
して、正面から参照波として平面波２を照射し、
斜め方向から物体波として球面波３を照射するこ
とにより、二つの光を記録面で干渉させて干渉縞
を形成し、これを現像してホログラムとする。４
は球面波発生用の点光源である。干渉縞形成領域
の中から、Ａ・Ｂ・Ｃのようにホログラム小片を
切り出し、これを第２図のＡ・Ｂ・Ｃのように配
列して、光走査装置とする。そして、ホログラム
ピースＡ・Ｂ・Ｃをその配列方向に移動させなが
ら、片側からレーザ光５を照射することにより、
走査面上にａ・ｂ・ｃのような球面波再生による
走査光を得て、商品ラベル上のバーコードを走査
する。実際には、回転円板の円周方向に多数のホ
ログラム小片をＡ・Ｂ・Ｃ…と配列し、円板を回
転させることによつて、多数の走査光を得てい
る。

ところが、ホログラム作成時に、平面波２およ
び球面波３の光軸位置から切り出された中央のホ
ログラム小片Ｂは、最良のものが得られるが、光
軸位置から離れたホログラム小片Ａ・Ｃは、前記
小片Ｂとは照射光の強度が異なるために、再生効
果が低下する。例えば、再生走査には、ホログラ
ムで回折される１次光を利用するのであるが、現
実には１次光のほかに、ホログラムを直進する０
次光が発生し、これがノイズとなつて、バーコー
ド読取り時のＳ／Ｎ比を悪くしている。

そこで本考案の出願人は、先に特開昭52−
84758号公報により、球面波光源も移動させる方
法を提案した。第３図はその概要を示す斜視図で
ある。この方法は、回折方向の異なる各ホログラ
ムを作成する際に、各ホログラムごとに、球面波
用点光源４の位置をA′・B′・C′のように変える
方法を採つている。すなわち、第１図の中央のホ
ログラム小片Ｂのように、すべてのホログラム
を、平面波２の光軸と球面波３の光軸との交点Ｏ
を含む領域１ｃに作成するものであり、そのため
に常にホログラム記録面１上で、平面波２の光軸
と球面波３の光軸を交差させ、この条件の下で、
球面波用点光源の位置をA′・B′・C′のように移
動させる。そして、A′点から球面波照射して作
成したホログラム、B′点、C′点からの球面波照射
で作成したホログラムそれぞれを、第２図のよう
に配列して、光走査装置とする。

このような方法でホログラムを作成すれば、す
べてのホログラムが、平面波および球面波照射面
の光軸交点Ｏを含む中央位置に作成されるので、
ホログラム間のバラツキが無く、すべて均質なホ
ログラムが得られ、しかも光走査時の有害光の少
ない、最も好条件の位置に作成される。また、各
干渉縞形成工程で１個のホログラムを作成すれば
足りるので、第１図のように同時に複数のホログ
ラムを作成する場合に比べて、コリメータの口径
が小さく、球面波発生用のレンズのＦ数が大きい
ものを使用でき、装置がコストダウンされる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、球面波用点光源を得るには、レーザ
光をコリメータで大径の平行光線に拡大し、これ
を凸レンズで一点に絞つて点光源とするが、上記
のように点光源をA′・B′・C′のように移動させ
ると、レーザ光源からの各点光源までの光路長が
変化することになり、ホログラム作成条件が異な
つてくる。

本考案の技術的課題は、従来のホログラム作成
装置におけるこのような問題を解消し、球面波点
光源が移動しても、光路長が変化することなし
に、ホログラムを作成できる装置を実現すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

この技術的課題を解決するために講じた本考案
による技術的手段は、第４図に示すように、平面
波を形成するために、レーザ光源６と、ビームス
プリツタ７と、該ビームスプリツタ７からの反射
光を大径の平行光線束とする第１のコリメータ８
と、第１のコリメータ８からの該平行光線束をホ
ログラム記録面１に照射するミラーもしくはプリ
ズムＭ４とをそれぞれ有している。

また点光源が移動可能な球面波を形成するため
に、該ビームスプリツタ７の通過光を大径の平行
光線束とする第２のコリメータ９と、第２のコリ
メータ９からの該平行光線束の向きを180゜変える
（組合せ）ミラーもしくはプリズムＭ６、Ｍ７を
有している。また該ミラーもしくはプリズムＭ
６、Ｍ７で向きが180゜反転した光束を集束する球
面波用レンズ１１と、該球面波用レンズ１１の出
射側に設置され、該球面波用レンズ１１で集束さ
れた光束を、上記第１のコリメータ８からの平行
光線束が照射されるホログラム記録面１上に照射
する球面波用偏向ミラーもしくはプリズムＭ８を
有している。

そして前記の組合せミラーもそくはプリズムＭ
６、Ｍ７、球面波用レンズ１１および球面波偏向
ミラーもしくはプリズムＭ８は、球面波用光束の
光路長を一定とするように相対位置を保持しつ
つ、該第２のコリメータ９から出射された平行光
線１０方向もしくは直交する方向に直線移動可能
とした機構に搭載されている。

また前記球面波偏向ミラーもしくはプリズムＭ
８は、該機構上において、球面波形成レンズ１１
の光軸を中心に回転可能となつている。

なおビームスプリツタ７の反射光を球面波の光
源とし、透過光を平面波の光源としてもよい。

〔作用〕

レーザ光源６から出射したレーザ光は、ビーム
スプリツタ７で反射光と透過光に分離される。そ
して反射光は、第１のコリメータ８でコリメート
された後、ミラーもしくはプリズムＭ４で、ホロ
グラム記録面１に照射される。

ビームスプリツタ７の透過光は、第２のコリメ
ータ９でコリメートされた後、組み合わせミラー
もしくはプリズムＭ６、Ｍ７で、180度反転され、
球面波形成レンズ１１で、球面波点光源が形成さ
れ、ミラーもしくはプリズムＭ８で、前記記録面
１に照射される。

また球面波点光源が移動しても、光路長を一定
とするために、組み合わせミラーもしくはプリズ
ムＭ６、Ｍ７を有しているが、組み合わせミラー
もしくはプリズムＭ６、Ｍ７が、第２のコリメー
タによるコリメート光と直角方向に直線移動して
も、コリメート光の経路が変化するのみで、全体
としての光路長は変化しない。また球面波偏光用
のミラーもしくはプリズムＭ８は、球面波形成レ
ンズ１１の光軸の回りに回転するため、球面波の
光軸が常に、平面波と球面波との光軸交点Ｏに位
置決めされる。

〔実施例〕

次に本考案によるホログラムの作成装置が実際
上どのように具体化されるかを実施例で説明す
る。第４図は本考案によるホログラムの作成装置
の実施例を示す平面図である。６はレーザ光源で
あり、該光源から出た光はミラーＭ１に反射され
て、ビームスプリツタ７に入り、直進光と反射光
に分けられる。ビームスプリツタ７における反射
光は、ミラーＭ２、Ｍ３を経て第１のコリメータ
８を通過し、大径の平行光線束、すなわち平面波
２′となる。第５図は、ホログラム作成部付近の
側面図であり、この図のように、拡大された平行
光線束２′は、ミラー（またはプリズム）Ｍ４で、
ホログラム記録面１上に反射される。

ビームスプリツタ７の通過光は、ミラーＭ５で
反射され、第２のコリメータ９で大径平行光線束
１０に拡大される。この大径平行光線は、さらに
ミラーＭ６・Ｍ７で反射されて、向きを180度変
え、球面波発生用レンズ１１に入る。球面波発生
用レンズ１１で一旦収束されて、球面波用点光源
となり、再び拡大されて球面波３となる。この球
面波３も、第５図のようにミラー（またはプリズ
ム）Ｍ８で、ホログラム記録面１上に反射され
る。このとき、Ｏ点のように、ホログラム記録面
１上で平面波２の光軸と球面波３の光軸が交差す
る方向に、ミラーＭ４・Ｍ８が設定されている。

この装置において、ミラーＭ６とＭ７は、それ
ぞれへの入射光に対して45度傾斜され、ビーム方
向を90度角度変換するように成つており、しかも
両ミラーＭ６・Ｍ７と球面波発生用レンズ１１
は、同一ステージに固設され、ステージにより一
体となつて矢印Ｘ方向へ移動する。またこのよう
に球面波発生用レンズ１１がＸ方向に直線移動す
るために、該レンズ１１がＸ方向のどの位置にあ
つても、常に球面波の光軸がＯ点に来るように、
ミラーＭ８は、レンズ１１を通過する光の光軸を
中心にして回転する。このため、このミラーＭ８
もステージに取付けて、組み合わせミラーもしく
はプリズムＭ６、Ｍ７や球面波形成レンズ１１と
一緒にＸ方向に移動させてもよい。他の光学系は
すべて固定である。図において、いまA′位置か
ら球面波を照射する場合は、ステージを図上手前
に移動させて、ミラーＭ６・Ｍ７をαの場所に位
置させる。すると平行光線１０は、両ミラーＭ
６・Ｍ７に反射されて鎖線のような経路をたど
り、レンズ１１を通過して、A′位置におけるミ
ラーＭ８の回転によりホログラム記録面上の交点
Ｏ方向へ反射される。そしてこの反射された球面
波３と平面波２′によつて干渉縞が形成される。

B′位置から球面波照射するときは、ステージ
を中間位置に戻してミラーＭ６・Ｍ７をβに位置
させる。すると平行光線１０は、実線の経路をた
どり、ミラーＭ８の回転により、球面波は交点Ｏ
に反射される。

同様にしてC′位置から球面波照射するときは、
ステージを図の上側に移動さて、ミラーＭ６・Ｍ
７をγの所に位置させると、光は破線の光路をた
どつてＯ点に達する。

このように反射角45度のミラーを２個用いた構
成によると、線イ・イ′よりも図の右側の範囲に
おいては、一点鎖線の光路長も、実線の光路長
も、実線の光路長も、破線の光路長もすべて等し
くなる。したがつて、球面波をA′・B′・C′いず
れの位置から照射する場合でも、常に球面波用光
束の光路長は一定であり、球面波用点光源を移動
させることにより光路長が変わり、それによつて
ホログラム作成条件が異なるという恐れも解消さ
れる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、ホログラム記録
面上において常に平面波の光軸と球面波の光軸が
交差するという条件の下で、球面波の照射方向を
変え、しかもホログラムはすべて、平面波光軸と
球面波光軸の交点を含む中央部１ｃから切り出す
ために球面波光源を移動させる際に、光路長を変
化させることなしに移動できる。そのため、それ
ぞれのホログラムピースの作成条件が均一とな
り、特性が均一のホログラムを作成することが可
能となる。また、各位置の球面波用点光源は、同
じレーザ光源を利用し、しかも点光源位置を
A′・B′・C′…と変化させても、入射角45度のミ
ラーをＭ６・Ｍ７、点光源用レンズ１１および光
軸を中心に回転するミラーまたはプリズムＭ８
を、Ｘ方向に直線移動するステージに取付けて、
一体となつて移動する構成とすることにより、常
に光路長を一定に維持でき、しかも装置の構成は
簡単で、ホログラム作成時の露光量およびＲ／Ｏ
比の変動が小さくなる。さらに、球面波偏向ミラ
ーＭ８は、レンズ１１の光軸を中心にして回転す
るため、該レンズ１１がＸ方向のどの位置にあつ
ても、常に球面波の光軸をＯ点に位置決めでき、
高精度のホログラム作成装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のホログラム作成方法を示す斜視
図、第２図はホログラムを使用した光走査装置の
概要を示す斜視図、第３図は本考案の出願人が先
に提案したホログラム作成方法を示す斜視図、第
４図は本考案のホログラム作成装置の実施例を示
す平面図、第５図は同装置のホログラム作成光の
照射部の側面図である。 図において、１はホログラム記録面、２，２′
は平面波、３は球面波、４は球面波用点光源、
A′・B′・C′は点光源位置、Ｏは平面波光軸と球
面波光軸の交点、１ｃはホログラム作成領域、６
はレーザ光源、７はビームスプリツタ、８は第１
のコリメータ、９は第２のコリメータ、１１は球
面波形成レンズ、Ｍ４は平面波偏向ミラーもしく
はプリズム、Ｍ６、Ｍ７は組合わせミラーもしく
はプリズム、Ｍ８は球面波偏向ミラーもしくはプ
リズムをそれぞれ示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ホログラム記録面上で平面波光軸と球面波光軸
   が交差する条件の下で、球面波を異なつた方向か
   ら照射することにより、回折方向の異なつたホロ
   グラムを作成する装置において、レーザ光源と、
   ビームスプリツタと、該ビームスプリツタからの
   反射（又は透過）光を大径の平行光線束とする第
   １のコリメータと、第１のコリメータからの該平
   行光線束をホログラム記録面に照射するミラーも
   しくはプリズムと、該ビームスプリツタの透過
   （又は反射）光を大径の平行光線束とする第２の
   コリメータと、第２のコリメータからの該平行光
   線束の向きを180゜変える（組合せ）ミラーもしく
   はプリズムと、該ミラーもしくはプリズムから
   の、向きを180゜変えた光束を集束する球面波用レ
   ンズと、該球面波用レンズの出射側に設置され該
   球面波用レンズで集束された光束を、上記第１の
   コリメータからの平行光線束が照射されるホログ
   ラム記録面上に照射する球面波用偏向ミラーもし
   くはプリズムと、上記の（組合せ）ミラーもしく
   はプリズム、球面波用レンズおよび球面波偏向ミ
   ラーもしくはプリズムが、球面波用光束の光路長
   を一定とするように相対位置を保持しつつ、該第
   ２のコリメータから出射された平行光線方向もし
   くは直交する方向に直線移動可能とした機構と、
   該機構上において、前記球面波偏向ミラーもしく
   はプリズムを、球面波形成レンズの光軸を中心に
   回転する手段と、を有していることを特徴とする
   ホログラムの作成装置。