JP2987243B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光走査装置に関し、更
に詳しくいえば、ホログラム方式によるＰＯＳスキャナ
等に利用される光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９〜図１３は従来例を示した図であ
り、図９はＰＯＳスキャナの概略構成図、図１０は発振
モードの説明図、図１１は半導体レーザのモード安定化
方法説明図、図１２はモード検出方法説明図、図１３は
モード検出の説明図である。

【０００３】図中、１はモータ、２はポリゴンミラー、
３はパターン合成用のミラー、４はミラー、５は凹面
鏡、６は読み取り窓のガラス板、７はＨｅ−Ｎｅレーザ
光源、８は商品、９はバーコード、１０はレーザビー
ム、１１は半導体レーザ光源、１２はホログラム、１３
はレーザダイオード（ＬＤ）、１５はモード検出素子、
１６はモード判定部、１７はモード制御部、１８はペル
チェ素子、１９はペルチェ素子ドライバ、２０はレーザ
ダイオードドライバを示す。

【０００４】また、３−１、３−２はパターン合成用の
ミラー、２１はモニタ用ホログラム、２２はモニタ用バ
ーコード、２３はミラー、２４は光検出器、２５は読取
処理部を示す。

【０００５】先ず、従来例におけるＰＯＳスキャナを、
図９に基づいて説明する。図９ＡはＨｅ−Ｎｅレーザ光
源によるＰＯＳスキャナを示し、図９Ｂは半導体レーザ
光源によるＰＯＳスキャナ（提案例）を示す。

【０００６】なお、図９のＨｅ−Ｎｅレーザ光源の位
置、及び半導体レーザ光源の位置は、実際の位置とは異
なるが、図を簡単にするため、図９のようにした。ま
た、バーコードからの反射光を検出するための光検出器
等も図示省略してある。

【０００７】従来、例えば商品のバーコードを読み取る
装置として、図９Ａに示したようなＰＯＳスキャナが知
られていた。このＰＯＳスキャナでは光源として、Ｈｅ
−Ｎｅレーザ光源７を用いていた。

【０００８】Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源７から出射したレー
ザ光は、レンズによって成形され、レーザビーム１０と
なり、ポリゴンミラー２に入射する。その後、ポリゴン
ミラー２によって走査されたレーザビームは、ミラー
４、ミラー３によって反射され、装置窓部に設置された
ガラス板６を通って商品８上のバーコード９に照射す
る。

【０００９】このように、バーコード９に照射したレー
ザビームにより、バーコードの読み取りを行うものであ
る。ところで、近年、ＰＯＳスキャナの小型化、低価格
化が要望されている。そのために、図９Ｂに示したよう
な半導体レーザ光源によるＰＯＳスキャナが先に提案さ
れている。

【００１０】図９Ｂに示した提案例のＰＯＳスキャナ
は、光源として半導体レーザ光源を使用すると共に、装
置窓枠部には、ホログラム（ホロウィンド）を使用する
ものである。

【００１１】すなわち、図９Ｂに示したＰＯＳスキャナ
は、図９ＡのＨｅ−Ｎｅレーザ光源７を、半導体レーザ
光源１１で置き換えると共に、ガラス板６を、ホログラ
ム（ホロウィンド）１２で置き換えたものである。

【００１２】図９Ｂにおいて、半導体レーザ光源１１か
ら出射したレーザ光は、レンズによって成形され、レー
ザビーム１０となって、ポリゴンミラー２に入射する。
このポリゴンミラー２によって走査されたレーザビーム
は、ミラー５、３によって反射され、装置窓枠部に設置
されたホログラム（ホロウィンド）１２に入射する。

【００１３】ホログラム１２に入射したレーザビーム
は、ここで回折されてバーコード読み取り用走査パター
ンとなって、ホログラム１２の外に出射する。この場
合、ホログラム１２は、ミラー系が作る簡単な走査パタ
ーンを、読み取り操作性の高い多方向の複雑な走査パタ
ーンに変換する機能を持っている。

【００１４】また、前記ホログラム１２は、バーコード
９から戻ってくる信号散乱光を、レンズのように集光し
て検知器（図示省略）に導き、小さな光学系でも十分大
きな光量を得るという機能を持っている。

【００１５】このように、ＰＯＳスキャナにホログラム
技術を用いることは、装置の高性能化、小型化に有効で
ある。しかし前記のような半導体レーザ光源には、図１
０Ａに示したような半導体レーザ特有のモードホップ現
象（発振波長が温度や光出力によって変化する現象）が
問題になる。

【００１６】図１０Ａにおいて、温度が上昇、あるいは
光出力が増大すると、図の（発振波長λ_i ）の状態か
らの状態（波長λ_i とλ_i+1 の発振モードが競合し
て、発振波長が１つに安定しない状態）を経て、（発
振波長λ_i+1 ）の状態に移る。このような現象をモード
ホップ現象という。

【００１７】前記のようなモードホップ現象により、ホ
ログラム１０に入射するレーザビームの波長が変化する
と、図７Ｂに示したように、回折角が変化して色分散が
起こる。すなわち、図１０Ａのあるいはの状態であ
れば、走査線の位置が変化するだけでバーコードの読み
取りには影響がない。

【００１８】しかし、図１０Ａのの状態になると、図
７Ｂの実線（波長λ_i ）と点線（波長λ_i+1 ）のビーム
が同時に出射され、実質的にレーザビームのビーム径が
太くなる。その結果、バーコードの読み取り分解能が低
下してしまう。

【００１９】そこで、半導体レーザの発振モードを安定
化するため、図１１に示したような半導体レーザのモー
ド安定化方法が提案されていた。この方法の概要は次の
通りである。

【００２０】図１１に示したように、例えばＰＯＳスキ
ャナ内に、レーザダイオード（ＬＤ）１３、レーザダイ
オードドライバ２０、レンズ１４、モード検出素子１
５、モード判定部１６、モード制御部１７、ペルチェ素
子１８、ペルチェ素子ドライバ１９等を設けておく。

【００２１】この場合、ペルチェ素子１８は、レーザダ
イオード１３の温度を変化させることができるように、
接近させて配置する。また、モード検出素子１５は、レ
ーザダイオード１３から出射されたレーザビーム１０が
照射する領域内に配置しておく。

【００２２】そして、モード検出素子１５からの信号に
基づいて、モード判定部１６が、レーザダイオード１３
の発振モードを検出し、検出信号をモード制御部１７に
送る。モード制御部１７では、入力した前記検出信号に
基づいて、ペルチェ素子ドライバ１９を駆動し、ペルチ
ェ素子１８の温度を制御する。

【００２３】この温度制御により、レーザダイオード１
３の温度を制御して、レーザの発振モードを安定化させ
る。例えば、レーザダイオード１３が、図１０のの状
態で発振していたとする。この状態から温度が上昇し
て、図１０のの状態（モード競合状態）になったとす
る。

【００２４】この発振モードは、直ちにモード判定部１
６によって判定され、ペルチェ素子１８によりレーザダ
イオード１３の温度を下げて、の発振状態にするか、
あるいは、温度を上げて、の発振状態にする。

【００２５】このように、半導体レーザの発振モードを
検出し、モード競合状態が現れたら、強制的に、前後の
単一モードの発振状態（又は）へ移行させることに
より、発振モードの安定化を行う方法である。

【００２６】前記の発振モードの検出方法としては、い
くつかの方法が提案されているが、その内の１例を、図
１２、図１３に示す。図１２に示したように、例えばＰ
ＯＳスキャナ内に、パターン合成用ミラー３−１、３−
２、凹面鏡５、ミラー２３、ポリゴンミラー２、光検出
器２４、読取処理部２５、モード判定部１６を設けると
共に、モニタ用ホログラム２１、モニタ用バーコード２
２を設けておく。

【００２７】この場合、モニタ用ホログラム２１は、パ
ターン合成用ミラー３−１、３−２の間に配置する。こ
のモニタ用ホログラム２１は、例えば透過型ホログラム
を用い、ポリゴンミラー２がレーザビームを走査する平
面内で、入射光を回折すると共に、モニタ用バーコード
２２上で結像させるように構成する。

【００２８】一般に、ホログラムは、入射面にほぼ平行
に入射する入射光も回折して曲げることができるため、
図１２に示したように、入射するビームと鋭角をなして
モニタ用ホログラム２１を配置することにより、レーザ
ビームの極く狭い範囲のみをモード検用レーザビームと
して分離し、モニタ用バーコード２２上を走査すること
ができる。

【００２９】このようなモニタ用ホログラム２１を配置
したことにより、パターン合成用ミラー３−１、３−２
に入射するレーザビームの極く一部が遮られるだけで済
み、通常のバーコードの読み取りに影響を与えない。

【００３０】また、モニタ用バーコード２２は、例え
ば、図１３（ａ）に示したように、白色の帯状のパター
ンと黒色の帯状のパターンとを交互に並べたパターン
（濃淡のパターン）である。

【００３１】これらの帯状のパターンの並びの方向がモ
ード検出用レーザビームの走査方向に一致するように、
ＰＯＳスキャナの筐体に取り付けられている。また、こ
れらの帯状のパターン幅は、モニタ用ホログラム２１に
よってモニタ用バーコード２２上に結ばれた像の大きさ
に対応する幅とすればよい。

【００３２】このモニタ用バーコード２２によって散乱
された光の一部は、図１２に点線で示したように、モニ
タ用ホログラム２２及びポリゴンミラー２を介して凹面
鏡５に入射し、この凹面鏡５とミラー２３によって光検
出器２４に導かれる。

【００３３】ここで、モニタ用バーコードからの散乱光
の強度は、モード検出用レーザビームが結像している位
置における濃淡パターンの濃度に対応して変化する。従
って、半導体レーザが単一モードで発振しており、モー
ド検出用レーザビームがモニタ用バーコード３２上で細
かく絞られている状態では、モニタ用バーコード２２上
の像の内部における濃度変化が少ない。

【００３４】このため、散乱光の強度は、モニタ用バー
コード２２が有する濃淡パターンの濃度変化に忠実に対
応して変化する。ところで、モニタ用ホログラム２１に
よる回折作用には波長依存性があるため、半導体レーザ
の発振波長の変化に応じてモニタ用ホログラムによる回
折角が変化し、モニタ用バーコード２２上での結像位置
が変化する。

【００３５】従って、モード競合状態においては、モニ
タ用ホログラム２１の同一位置に入射したレーザビーム
が、それぞれの波長に応じて回折され、モニタ用バーコ
ード２２上のそれぞれ異なる位置で結像し、結果的に像
がぼけて大きなスポットとなる。

【００３６】この場合は、モニタ用バーコード２２上で
の像の内部における濃度変化が大きくなるので、散乱光
の強度の変化は、モニタ用バーコード２２が有する濃淡
パターンの濃度変化に忠実ではなくなる。

【００３７】つまり、モニタ用バーコード２２からの散
乱光の強度変化が、モニタ用バーコード２２の濃淡パタ
ーンを忠実に表しているか否かを評価することにより、
半導体レーザが単一モードで発振しているかモード競合
状態となっているかを判定することができる。

【００３８】特に、モニタ用ホログラム２１が、入射す
るレーザビームをその走査方向に回折した場合は、モー
ド競合状態となった時に、モニタ用バーコード２２上に
おける走査方向の濃淡変化に対応する散乱光の強度変化
の波形の忠実度は著しく低下する。

【００３９】これにより、単一モード状態とモード競合
状態とにおける忠実度の違いを強調することができ、モ
ード競合状態の検出精度を高くすることができる。この
ようにして、光検出器２４の出力を、図１３に示したよ
うな単純な正弦波とすることにより、前記の忠実度を正
弦波の振幅の大小によって評価し、モード判定部１６に
より、モードの判定を行う。

【００４０】即ち、図１３の（ａ）、（ｂ）のように、
波長λ_i 、あるいはλ_i+1 のいずれか１つの波長で発振
している時（単一モード発振時）は、ビーム径が細いた
め、散乱光強度の振幅Ｍは大きい。

【００４１】これに対して、図１３の（ｃ）、（ｄ）に
示したように、波長λ_i 、λ_i+1 の２つの波長のビーム
が存在するモード競合時には、実質的にビーム径が太く
なり、散乱光強度の振幅Ｎは小さくなる（Ｍ＞Ｎ）。

【００４２】このような散乱光強度の振幅の変化によ
り、モード競合状態を検出する。

【００４３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) 図９Ａに示したようなＨｅ−Ｎｅレーザ光源による
ＰＯＳスキャナでは、小型化及び低価格化が困難であ
る。

【００４４】(2) ＰＯＳスキャナの小型化及び低価格化
を実現するため、図９Ｂに示したような半導体レーザと
ホログラムを用いたＰＯＳスキャナが提案されている。
しかし、このようなＰＯＳスキャナでは、半導体レーザ
特有のモードホップ現象により、発振波長が１つに安定
しないモード競合状態が発生する。この場合、ホログラ
ムから出射するビームの径が太り、バーコードの読み取
り分解能が低下してしまう。その結果、ＰＯＳスキャナ
におけるバーコードの読み取り性能が低下する。

【００４５】(3) 前記の半導体レーザにおけるモード競
合状態を検出して、発振モードを安定化させる方法も考
えられている（図１１〜図１３参照）が、このような方
法では、モニタ用ホログラムを設ける必要があるため、
コスト高になる。

【００４６】また、モニタ用ホログラムを、走査用ミラ
ーの間に設ける必要があるが、設置スペースが小さく、
設置が困難である。本発明は、このような従来の課題を
解決し、装置コストの上昇と、装置寸法の増大をもたら
すことなく、半導体レーザのモード競合を検出できるよ
うにして、半導体レーザの発振モードを安定化させるこ
とにより、半導体レーザ光源を搭載した、小型かつ安価
なホログラム方式の光走査装置を実現することを目的と
する。

【００４７】

【課題を解決するための手段】第１図は、本発明の原理
図であり、（Ａ）図は請求項１〜３に対応した原理図、
（Ｂ）図は請求項４〜６に対応した原理図である。

【００４８】図中、１１は半導体レーザ光源、２４Ａは
光検出手段、３１は光走査手段、３３は被走査コード担
体、３４は走査レーザビーム、３５は走査線、３６は回
折ビーム、４６Ａは反射手段を示す。

【００４９】本発明は上記の課題を解決するため、次の
ように構成する。 (1) 半導体レーザ光源１１と、該半導体レーザ光源から
出射したレーザビームを、所定の範囲で走査する光走査
手段３１と、該光走査手段により走査された走査レーザ
ビーム３４を偏向して出射する波長依存性の固定光学素
子３２とを具備した光走査装置であって、前記固定光学
素子３２により偏向されて出射した走査レーザビームの
一部で走査される位置に、所定の濃淡パターンを有する
被走査コード担体３３を設け、前記被走査コード担体を
走査した際、発生する散乱光を検出することにより、前
記半導体レーザ光源１１の発振状態が、モード競合状態
であるか否かを検出するようにした。

【００５０】(2) 構成（１）において、半導体レーザ光
源１１の発振波長を、７００ｎｍ以下とした。 (3) 構成（１）において、被走査コード担体３３を走査
することによって、該走査コード担体から発せられる信
号光を、光検出手段２４Ａを使用して検出するようにし
た。

【００５１】(4) 構成（１）において、被走査コード担
体３３を、装置内部に設置すると共に、固定光学素子３
２の走査レーザビーム出射側に、出射した走査レーザ光
を反射させる反射手段４６Ａを設け、該反射手段４６Ａ
で反射した走査レーザ光を、装置内部に再入射させて、
前記被走査コード担体３３を走査するようにした。

【００５２】(5) 構成（４）において、反射手段４６Ａ
を、固定光学素子３２の一部に接着した。 (6) 構成（４）において、ミラーを、固定光学素子３２
の一部に、蒸着形成した。

【００５３】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を、図１を参照
しながら説明する。 (1) 図１Ａにおいて、半導体レーザ光源１１より出射し
たレーザビームは、光走査手段３１に入射し、ここで走
査される。走査レーザ光３４は、固定光学素子（例えば
ホログラム）３２に入射し、ここで偏向（または回折）
されて出射する。

【００５４】そして、固定光学素子３２から出射した走
査レーザビームは、走査線３５を描いてバーコード等の
対象物を走査するが、この場合の走査レーザビームの一
部で走査される位置に、被走査コード担体（例えばモニ
タ用バーコード）３３を配置しておく。

【００５５】このようにすれば、通常のバーコードの読
み取り等に用いる走査レーザビームを利用して、モニタ
用の被走査コード担体３３を走査することができる。そ
して、走査線３５による走査の結果、対象物のバーコー
ド等で発生する散乱光及び、被走査コード担体３３を走
査した時に発生する散乱光は、走査レーザビーム３４の
光路を逆進するので、この散乱光を光検出手段２４Ａで
検出する。

【００５６】更に、前記光検出手段２４Ａの出力を検出
することにより、被走査コード担体３３からの散乱光の
ビーム径を評価し、このビーム径に基づいて、半導体レ
ーザ光源１１の発振状態がモード競合状態にあるか否か
を検出する。

【００５７】もし、モード競合状態にあれば、半導体レ
ーザ光源の温度を制御して、モード競合のない地謡にす
る。この場合、固定光学素子３２の一部を、モニタ用に
利用しているので、従来のようなモニタ用のホログラム
等を用いなくても、簡単な手段で、半導体レーザのモー
ド競合状態が検出できる。

【００５８】(2) 図１Ｂにおいて、装置筐体内部に、被
走査コード担体（例えば、モニタ用バーコード）３３を
配置し、図１Ａの被走査コード担体３３の位置に反射手
段（例えばミラー）４６Ａを設置する。

【００５９】この場合、固定光学素子３２から出射した
走査レーザビームの一部が反射手段４６Ａで反射し、再
び装置内部に入射する。この反射したビームで、装置内
部の設置した被走査コード担体３３を走査する。

【００６０】前記被走査コード担体３３からの散乱光
は、前記走査レーザビーム３４の光路を逆進し、光検出
手段２４Ａで検出され、図１Ａと同様にして、半導体レ
ーザのモード競合状態を検出する。

【００６１】このようにして、固定光学素子の一部をモ
ニタ用として利用すれば、半導体レーザのモード競合状
態を検出するための設置スペースも少なくて済み、コス
ト高を防ぐことができる。

【００６２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （第１実施例の説明）図２〜図５は、本発明の第１実施
例を示した図であり、図２はＰＯＳスキャナにおける読
み取り窓部の斜視図（窓枠省略）、図３は図２のＸ−Ｙ
線断面図、図４は図２の一部拡大図、図５はＰＯＳスキ
ャナにおけるモード競合状態検出処理の説明図である。

【００６３】図中、図１、図９〜図１２と同符号は同一
のものを示す。また、３６は回折ビーム、３７は走査
線、３８はホロウインド、３９、４０、４１はホログラ
ム、４３は窓枠、４４は読み取り窓ガラスを示す。

【００６４】第１実施例は、本発明の光走査装置を、半
導体レーザ搭載型のホログラム方式ＰＯＳスキャナ（図
９Ｂと同じ構成）に適用した例であり、特に、半導体レ
ーザのモード競合状態を検出するためのモニタ用バーコ
ード（図１３参照）を、ホロウインド上に設けたもので
ある。

【００６５】図２、図３に示したように、ホログラム方
式のＰＯＳスキャナにおけるバーコードの読み取り窓部
には、ホロウインド３８が設けてある。このホロウイン
ド３８には、それぞれレーザビームの走査方向が異なる
ホログラム３９、４０、４１が設けてある。

【００６６】これらのホログラムの内、例えばホログラ
ム３９の一方の端部であって、走査ビームの走査範囲内
となる位置に、モニタ用バーコード２２を設ける。すな
わち、読み取り窓部に設置されている固定ホログラム
（ホロウインド）の一部を、モニタ用に利用するもので
ある。

【００６７】また、ホロウインド３８の上方には、ＰＯ
Ｓスキャナの筐体に結合された窓枠４３が設けてあり、
この窓枠４３には、読み取り窓を構成する窓ガラス４４
が設けてある（特に図３参照）。

【００６８】モニタ用バーコード２２は、図４Ａに示し
たように、基体の一面上にバーコードのパターン（図１
０に示したモニタ用バーコードと同じパターン）を形成
したものであり、その断面形状は、特に図４Ｂに示した
ように、ほぼΩ字状となっている。

【００６９】前記のモニタ用バーコード２２は、ホログ
ラム３９の上方であって、該ホログラム３９を跨ぐよう
にしてホロウインド３８上に設置する。このようにする
と、ホログラム３９と、バーコード２２を構成するバー
コードのパターンとの間に空隙（長さＬ）を設けて配置
できる。

【００７０】このような構成のＰＯＳスキャナにおい
て、ポリゴンミラー等による走査で、レーザビームを走
査すると、走査ビーム３４がホログラム３９に入射し、
該ホログラム上で走査線３７を描いて走査する。

【００７１】ホログラム３９では、前記走査ビーム３４
を回折し、回折ビーム３６を出射する。この回折ビーム
３６の一部は、ホログラム３９の一端部に設けたモニタ
用バーコード２２のパターンを照射する。また他の回折
ビーム３６は、窓ガラス４４から外に出射し、上方で走
査線３５を描く。

【００７２】このような走査線３５を描く回折ビーム３
６により、商品等に設けられたバーコードの読み取りを
行う。このようなバーコードの読み取りとは別に、前記
回折ビームの一部を用いて、モニタ用バーコードの読み
取りも行う。

【００７３】この場合、従来例で説明したように、半導
体レーザの発振状態がモード競合状態になっていると、
回折ビーム３６の回折角が変化して、色分散が起こる。
その結果、色分散によるビーム径の太りが発生する。

【００７４】しかし、前記の色分散によるビーム径の太
りは、ホログラム３９上では現れず、ホログラム３９か
ら離れるに従って顕著になる。従って、モニタ用バーコ
ード２２を構成するバーコードのパターンは、ホログラ
ム３９より一定の距離Ｌだけ離して設置する。

【００７５】また、モニタ用バーコード２２を設置する
ホログラムとしては、ホロウインド３８上の複数のホロ
グラム３９、４０、４１の内のいずれか１つのホログラ
ムを選択するが、ビームの走査方向と回折方向が直交せ
ず、走査方向に色分散によるビーム径の太りが現れるも
のを選定する必要がある。

【００７６】望ましくは、ビームの走査方向と、回折方
向が一致するホログラムを選択すると効果的である。次
に、半導体レーザのモード競合状態の検出処理を、図５
に基づいて説明する。

【００７７】半導体レーザ光源１１から出射したレーザ
ビーム（図の実線）は、ポリゴンミラー２によって走査
され、ミラー３、４で反射し、ホロウインド３８のホロ
グラムに入射する。ホログラムに入射した走査ビーム
は、該ホログラムによって回折され、回折ビームが商品
８に設けられたバーコード９を走査する（図示実線）。

【００７８】この場合、半導体レーザ光源１１の発振波
長は７００ｎｍ以下の可視光レーザを用いる。このよう
な波長のレーザを用いないと、バーコードの読み取りが
適切に行われない。

【００７９】この時、ホロウインド３８上に設けてある
モニタ用バーコード２２は、バーコード９を走査するた
めの回折ビームの走査範囲に配置されているため、前記
回折ビームによって、モニタ用ホログラム２２も走査す
る。

【００８０】そして、商品８に設けられたバーコード９
からの散乱光と、モニタ用バーコード２２からの散乱光
は、前記の走査ビームの光路を逆進して（図の点線部
分）、凹面鏡５に入射する。

【００８１】その後、前記散乱光は、凹面鏡５からミラ
ー２３へ進み、光検出器２４に入射して検出される。光
検出器２４では、入射した光の強さに応じた電気信号に
変換し、読取処理部２５に出力する。読取処理部２５で
は、光検出器２４から送られてきた信号に基づいて、バ
ーコードを読み取る処理を行う。

【００８２】またこの時、光検出器２４の出力信号をモ
ード判定部１６へ取り込み、モニタ用バーコード２２の
信号を検出して、図９、図１０で説明した方法と同じよ
うにして、半導体レーザのモード競合状態か否かを判定
する。

【００８３】（第２実施例の説明）図６〜図８は、第２
実施例を示した図であり、図６はＰＯＳスキャナの断面
図（主要部のみ）、図７は図６の各部の拡大図、図８は
モニタ用ミラーの変形例である。

【００８４】図中、図１〜図５と同符号は同一のものを
示す。また、４５は筐体、４６はモニタ用ミラーを示
す。第２実施例は、第１実施例におけるモニタ用バーコ
ード２２の設置場所に、モニタ用ミラーを設置し、この
モニタ用ミラーで反射した回折ビームで、装置内部に設
置したモニタ用バーコードを走査する例である。

【００８５】図６に示したように、ホログラム３９上で
あって、該ホログラム３９を跨ぐようにしてモニタ用ミ
ラー４６を設置する。このモニタ用ミラーは、第１実施
例におけるモニタ用バーコード２２の設置場所と全く同
じ場所である。

【００８６】従って、モニタ用ミラー４６とホログラム
３９との間は、一定の距離だけ離して設置する。この場
合にも一定の距離だけ離して設置すると、ビーム径の太
りが大きくなる。

【００８７】そして、モニタ用ミラー４６で反射した回
折ビーム３６を、再び装置内部に戻し、装置内部に設置
したモニタ用バーコード２２を走査するように構成す
る。例えば、モニタ用バーコード２２は、筐体４５の内
部の空きスペース等を利用して、モニタ用ミラー４６で
反射した回折ビーム３６が到達する場所に設置する。

【００８８】図７は前記モニタ用ミラーとモニタ用バー
コードの拡大図であり、図７Ａはモニタ用ミラーの断面
図、図７Ｂはモニタ用バーコードの斜視図を示す。図示
のように、モニタ用ミラー４６は、その断面形状がほぼ
Ω字状となっていて、その凹部に鏡面部が設けてある。
このようにすれば、ホログラム３９と、モニタ用ミラー
４６の鏡面部との間を一定の距離だけ離して設置するこ
とができる。

【００８９】また、ホログラム３９で回折された回折ビ
ームを前記鏡面部で反射させた後、再び筐体４５の内部
に設置したモニタ用バーコード２２の方向へ戻すことが
可能となる。

【００９０】モニタ用バーコード２２は、基板上に黒パ
ターンと白パターンを交互に並べたたパターンで構成さ
れており（図１０と同様なパターン）、このパターン上
を回折ビーム３６が走査するようになっている。

【００９１】前記モニタ用バーコード２２からの散乱光
は、再び元の光路を逆進するので、この場合にも、第１
実施例と同様にして、モード競合状態を検出することが
可能となる。

【００９２】前記のように構成すると、ホログラム３９
で走査ビームを回折した後、モニタ用バーコード２２に
到達するまでの距離が大きくとれる（ビーム長が長くと
れる）。従って、色分散によるビーム径の太りが第１実
施例のものより大きくなり、モード競合状態の検出感度
が高くなる。

【００９３】次に、前記モニタ用ミラーの変形例を、図
８に基づいて説明する。図８Ａの変形例１は、ホログラ
ム３９上に直接モニタ用ミラー４６を接着した例であ
る。この場合、モニタ用ミラー４６とホログラム３９と
の間の距離は無くなるが、モニタ用バーコードまでの距
離が大きくとれるので、問題はない。

【００９４】また、図８Ｂの変形例２は、ホログラム３
９上に蒸着によってモニタ用ミラー４６を形成した例で
ある。この場合、モニタ用ミラーが極めて薄くなる。更
に、図８Ｃの変形例３は、モニタ用ミラー４６として、
反射型ホログラムを用いた例である。この反射型ホログ
ラムは、ホログラム３９上に直接形成するものである。

【００９５】前記のような変形例によれば、モニタ用ミ
ラーは、直接、ホログラム上に設けているため、設置す
るための部材等も不要で、かつ薄型に構成できる。ま
た、この実施例では、モニタ用バーコードを筐体内部の
空きスペースを利用して設置している。

【００９６】従って、ＰＯＳスキャナの小型化が可能で
あり、かつコスト高を防ぐことができる。 （他の実施例）以上実施例について説明したが、本発明
は次のようにしても実施可能である。

【００９７】(1) 本発明の光走査装置は、ＰＯＳスキャ
ナの外、他の同様なバーコードリーダ、あるいはその他
の情報読み取り装置にも利用できる。 (2) 固定光学素子は、ホログラムの外、他の波長依存性
の素子を用いてもよい。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) 読み取り窓部に設けてある固定光学素子（例えばホ
ログラム）の一部をモニタ用に利用しているため、スペ
ースの有効利用ができる。その結果、装置の小型化を実
現すると共に、コスト高を防ぐことが可能となる。

【００９９】(2) 例えば図１２に示したモニタ用ホログ
ラム２１が不要となり、その分、装置の部品点数が少な
くなる。この点でも、装置の小型化を実現でき、しかも
コスト高を防ぐことができる。

【０１００】(3) 図６〜図８に示した第２実施例のよう
にすると、ホログラム３９から出射した回折ビームの行
路長が長くなり、その分、ビーム径の太りが大きくな
る。従って、半導体レーザのモード競合状態の検出が容
易になる。

【０１０１】またバーコードは、筐体内部の空きスペー
スを利用して設置できるので、スペースの有効利用がで
きる。 (4) 特にモニタ用ミラーを、図８のように構成すると、
ミラーを設置するための部材が不要になり、コスト高を
防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の第１実施例のＰＯＳスキャナにおける
読み取り窓部の斜視図（窓枠省略）である。

【図３】図２のＸ−Ｙ方向断面図である。

【図４】図２の一部拡大図である。

【図５】第１実施例のＰＯＳスキャナにおけるモード競
合状態検出処理の説明図である。

【図６】第２実施例におけるＰＯＳスキャナの断面図で
ある。

【図７】図６の各部の拡大図である。

【図８】モニタ用ミラーの変形例である。

【図９】従来例におけるＰＯＳスキャナの概略構成図で
ある。

【図１０】従来例における発振モードの説明図である。

【図１１】半導体レーザのモード安定化方法説明図であ
る。

【図１２】モード検出方法説明図である。

【図１３】モード検出の説明図である。

【符号の説明】

１１ 半導体レーザ光源 ３１ 光走査手段 ３２ 固定光学素子 ３３ 被走査コード担体 ３４ 走査レーザビーム ３５ 走査線 ２４Ａ 光検出手段 ４６Ａ 反射手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 浩▲やす▼ 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06K 7/10

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザ光源（１１）と、 該半導体レーザ光源から出射したレーザビームを、所定
   の範囲で走査する光走査手段（３１）と、 該光走査手段により走査された走査レーザビーム（３
   ４）を偏向して出射する波長依存性の固定光学素子（３
   ２）とを具備した光走査装置であって、 前記固定光学素子（３２）により偏向されて出射した走
   査レーザビームの一部で走査される位置に、 所定の濃淡パターンを有する被走査コード担体（３３）
   を設け、 前記被走査コード担体を走査した際発生する散乱光を検
   出することにより、 前記半導体レーザ光源（１１）の発振状態が、モード競
   合状態であるか否かを検出することを特徴とした光走査
   装置。
2. 【請求項２】 前記半導体レーザ光源（１１）の発振波
   長は、７００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１
   記載の光走査装置。
3. 【請求項３】 被走査コード担体（３３）を走査するこ
   とによって、該走査コード担体から発せられる信号光
   を、 光検出手段（２４Ａ）を使用して検出することを特徴と
   した請求項１記載の光走査装置。
4. 【請求項４】 前記被走査コード担体（３３）を、装置
   内部に設置すると共に、 前記固定光学素子（３２）の走査レーザビーム出射側
   に、 出射した走査レーザ光を反射させる反射手段（４６Ａ）
   を設け、 該反射手段（４６Ａ）で反射した走査レーザ光を装置内
   部に再入射させて、 前記被走査コード担体（３３）を走査するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
5. 【請求項５】 前記反射手段（４６Ａ）を、固定光学素
   子（３２）の一部に接着したことを特徴とする請求項４
   記載の光走査装置。
6. 【請求項６】 ミラーを、固定光学素子（３２）の一部
   に、蒸着形成したことを特徴とする請求項４記載の光走
   査装置。