JPH03182979A - レーザ光線のための光学系 - 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、異なった光反射性を持つ記号部分を互いに区
別するためにレーザ光線を射出する光学系に関する。特
に本発明は、レーザ光源としてレーザダイオードを用い
る光学系に関する。

（従来技術） 従来より光学読み取り装置および光学走査装置は種々の
形式のものが開発され、光源としてレーザ光源を使用す
るものも知られている。それらはたとえば米国特許第４
，２５１，７９８　、同第４．３６０．７９８、同第４
．３６９．３６１．同第４．３８７．２９７、同第４．
４０９．４７０、同第４．４６０．１２９なとに開示さ
れている。

上記の各米国特許に開示されたレーザ走査装置の特徴的
構成は、使用者が手に持った携帯用手持ち式レーザ走査
ヘッドを読み取るべき記号に向けてレーザ光線を射出し
、そのレーザ光線を、記号を横切った走査方向に繰り返
し走査させ、該記号から反射された反射光を検出し、解
読するようにした点にある。上記米国特許第４．４０９
．４７０号に開示されているように、レーザ光線は、そ
のまま集束（合焦）レンズ系に通されて、バーコード記
号のような異なる反射性の記号部分に向けて射出される
。従来、このような構成は、レーザ光線の光量損失をで
きる限り少なくし、光学系の焦点深度をできる限り大き
くするとともに、焦点位置でのビームサイズをてきるだ
け小さくする、という観点から、好ましいものと思われ
ていた。特に、光源としてレーザダイオードを使用する
場合、光源の発光強度が比較的低いため、光源からの光
をできる限り有効に記号読み取りに使用する、という観
点から、集束（合焦レンズ）系のみによって所要のビー
ムサイズを得るようにすることが常識であった。

（発明が解決しようとする課題） しかしなから、この従来の光学系は、満足できるほと小
さなビームサイズの集束（合焦）状態を得るためには、
比較的複雑な構成としなければならないことが発明者に
より認識された。すなわち、光学系を単一の集束（合焦
）レンズで構成することは、従来の光学系では不可能で
あった。

本発明は、このような従来の光学系における問題点に着
目して得られたものであって、たとえば単一のレンズの
ような極めて簡単な構成で、充分な動作間隔にわたり所
望のビームサイズの集束を得ることかてきるレーザ光線
用の光学系を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明は、レーザ光線の射
出光路にビームサイズを直接決定する開口絞りを配置し
て光学手段を構成する。開口絞りは、集束レンズと組み
合わせて用いても、レンズなして用いてもよいが、いず
れにしても該開口絞りの横断面は、該開口絞りの位置に
おけるレーザ光線の横断面より小さく、レーザ光源から
てるレーザ光線の一部を通過させ、残部を遮断するよう
に構成される。本発明の一態様においては、光学手段は
、例えば平凸レンズからなる集束レンズ、前記集束レン
ズに近接した位置の光路中に配置された開口絞りを含ん
でいる。開口絞りはこの位置におけるビーム断面より小
さい円形、四角形または開型の断面を有し、これによっ
て発射されたレーザダイオードビームの一部かこの開口
絞りを経て記号に達することを許容するものである。開
口絞りを形成する壁体は発射されたレーザダイオードビ
ームの残りの部分か開口絞りを通過して記号に達するこ
とを阻止するものである。

（作用および効果） このようなビーム絞り技術は、例えば米国特許第４４０
９４７０号において記載されたような従来技術の設計と
は顕著に異なるものである。すなわち、前記米国特許に
おいては、発射されたレーザダイオードビームは絞り手
段を通じて障害なく、記号に達することかできる。本発
明においては、絞り開口は、Ｏ，１５〜０．４５程度の
大きな値から０．０５以下の小さな値まで開口数を減少
させるとともに、光学倍率を顕著に減少させる。その結
果として、単一の集束レンズのみを用いて所望のビーム
サイズを得ることかできるものである。このようなビー
ム絞り技術は、レーザダイオードの出カパワーの損失を
伴うものではあるが、それによって得られる利益はこの
ような損失を上回る利益をもたらすことを発明者は見出
したのである。光源からのレーザダイオード光線のうち
、記号を読み取るために開口絞りを通過した部分には十
分な出力パワーか残存している。

開口絞りの使用は光学系においては周知のものであるが
、このようなビーム絞りは記号読み取り用レーザ走査シ
ステムにおいては新規、かつ非自明なものと考えられる
。すてに述へた通り、開口絞りは記号に入射するレーザ
ダイオードビームの部分におけるパワーを減少させるも
のであるが、レーザ走査システムの設計者は特に記号に
入射し、かつこの上を走査される入射ビームの部分にお
けるパワー消費を欲していないものである。これは記号
から反射され、かつ捕捉されるレーザ光線中には小さな
パワーしか含まれないからである。

さらに、入射レーザビームの与えられたビーム断面、す
なわちスポットサイズに対し絞り開口を有する光学系の
焦点深度は開口絞りを有しない光学０ 系のものより小さくなることが周知されている。

一般的原則として、レーザ走査システムの設計者は可能
な限り大きい焦点深度を欲するため、したがって、可能
な限り大きい動作間隔かこれに対応し、その場合、開口
絞りの使用かある程度回避されることになる。

開口絞りを有する光学系において、理論的に達せられる
最小のレーザビームスポットのサイズは開口絞りを有し
ない光学計のものより大きくなることは従来より周知さ
れている。したがって、極めて小さいビームスポットサ
イズが要求される場合においては、関係者は＃ＩＯ絞り
の使用を望まなくなる。

開口絞りを有しないレーサシステムにおいては、レーザ
ビームのスポット断面積はガウスの輝度分布特性を有す
る。これに反し、開口絞りを採用した場合には、光の回
折によりビームスポット中に干渉リングまたは干渉縞を
生ずる。このような干渉リングまたは干渉縞はビームス
ポットサイズを所望に応じてまたは不所望に増大すると
いう効果１ がある。

この不所望に増大されたビームスポットサイズは開口絞
りがレーザ走査システムに用いられないというさらに別
の理由となるものである。

この後者の点において、開口絞りの使用は一般回折理論
による複雑な数学的解析を光学系設計のために用いなけ
ればならないことを意味している。

レーザ走査システムの設計者か前述した回折数学理論よ
り単純なガウスのビーム解析手法により計算する場合か
しばしば存在するため、これはレーザ走査システムにお
いて開口絞りの使用か今日まで提起されなかった別の理
由の１っである。

（実施例の説明） 第１〜８図を参照すると、ｌＯて示すレーザ走査ヘット
は軽量（１ボンド以下）で全体に細型てあって、特に鼻
先を細くした流線形の手持ち及び携帯可能な、腕及び手
首に負担を与えないで容易に走査可能な使用者支持型レ
ーザ走査ヘッドてあり、この走査ヘットは記号の読取、
走査及び解析を行い、かつそれらの読み取り前または読
み取り２ 中において、使用者か各記号にそれを指向させるための
ものである。ここに使用する゛記号°゛なる語は、例え
ば使用されるレーザ光源の波長においてそれぞれ異なっ
た反射特性を有する異なった部分からなる衰微を含むも
のと認識すべきである。

このような衰微は、例えばＣｏｄｅ　３９　Ｃｏｄａｂ
ａｒ［ｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ　２　ｏｆ５などのような
前記の黒白工業記号または汎用ＵＰＣバーコード記号か
らなるものである。この衰微はさらに、何らかのアルフ
ァベットまたは数字であってもよい。用語“記号”はさ
らに、その衰微もしくは少くともその一部か背景とは異
なった光反射特性を有するようにした特定背景中の衰微
を含むものとも認識される。この後者の定義において、
記号の゛読み取り”はロボット及び対象認識の分野にお
いて特に有利である。

第１〜３図を参照すると、ヘッドｌＯはほぼ四角形の断
面まで有し、かつハンドル軸に沿ってほぼ垂直にのびて
いるハンドル部１２を備えたおよその銃撃として形成さ
れている。ヘッド１０はさ３ らに水平にのびた比較的細長い胴体部１４を有する。ハ
ンドル部１２の断面寸法及び全体の寸法はヘッドＩＯか
使用者の手中に適合し、かつ維持てきる程度に定められ
ている。胴体部及びハンドル部は合成樹脂プラスチック
材料などのような軽量で弾性、衝撃耐性及び自己支持性
を有する物質から形成される。プラスチックハウジング
はなるべくなら注入成型により形成されるが、内部容量
が５０ｍ３未満、特に２５ｍ３以下程度の内部空間を形
成する薄い中空シェルを形成し得る方法であれば、真空
成型または吹き込み成型であってもよい。このような内
部容量は特に限定されるものではないが、ヘッド１０の
全体の大きさ及び体積をほぼ形成するものとして認識す
べきである。

第１〜３図に示されたような位置において、胴体部１４
は上部正面壁１６及び下部正面壁１８を有する正面突端
部を備え、これらは正面壁部前端において互いに集合し
、ヘッドの最前端となる鼻先部２０を形成している。胴
体部１４はさらに正面壁部１６．１８の後方に分離した
背面壁２２を４ 有する後部を有する。胴体部１４はまた頂壁２４、頂壁
２４の下方に位置する底壁２６及び頂壁及び底壁間にお
いて互いに平行した一対の側壁２８．３０を有する。

ヘッド１０において、ハンドル部及び胴体部が集合し、
かつ使用者か使用状態においてハンドル部を把持したと
きその前借か位置する前面領域には手動押圧可能な引き
金３２が枢軸３４に関して回動自在に取り付けられてい
る。底壁２６は円筒型首部３６を有し、この首部３６は
ハンドル軸に沿って下向きに突出し、はぼ四角形の断面
を有する内向きカラ一部３８において終了している。こ
の首部及びカラ一部は引き金３２を移動可能に突出させ
るための前面スロットを有する。

ハンドル部１２は同様に引き金３２を移動可能に突出さ
せるための前面スロットを有するほぼ四角形の上部外向
きフランジ部４０を有している。

この上部フランジ部４０は半径方向内向きに撓むことか
てきる弾性を有する。上部フランジ部４０が首部３６に
挿入されると、このフランジ部４０５ はカラ一部３８の内側面に圧接し、そのカラ一部３８を
くぐり抜けるまで内向きに撓み、その部分をくぐり抜け
ると同時に、弾性に基づいてその本来の非変形位置に復
帰してカラ一部内側面と係合し、スナップロック作用を
発揮するものである。

このハンドル部を胴体部から分離するためにはハンドル
の上部４０をそれが再びカラ一部をくぐり抜ける状態ま
で十分に撓ませ、その上てこのハンドル部を首部３６か
ら引き出せばよい。ハンドル部１２はその態様において
胴体部１４に対し取り外し可能にスナップ装着すること
かできるとともに、後述の如く各々レーザ走査システム
の異なった要素を収納した交換用ハンドル部のセットか
ら別のハンドル部を選択する場合にも同様に前記胴体部
に装着することかできる。

ヘッドには後述の通り、複数の要素が取り付けられるが
、それらの要素の少くとも幾つかは引き金３２により、
また制御マイクロプロセッサにより直接または間接的に
付勢される。ヘッド内の要素の１つは、例えば半導体レ
ーザダイオード４２６ からなる能動レーザ光源（第４図参照）である。

このレーザダイオードは引き金３２によって駆動され、
前述したように使用者にとって不可視の高発散性及び非
対称放射性のほぼ開型の放射断面を有する波長７０００
Å以上、特に約７８００Ａ程度のレーザ光線を発射るも
のである。レーザダイオード４２は実施上においては多
くの供給源、例えばシャープ電機株式会社より型番号Ｌ
ＴＯ２０ＭＣとして販売されているような市販のものを
好ましく用いることかできる。このダイオードは連続波
長または連続パルス型である。ダイオード４２はヘッド
内に装備されたバッテリ（ＤＣ）電源より供給される低
電圧（例えば、１２ＶＤｃ以下）により駆動され、この
電源は実施例においてヘッド内に取り外し可能に装備さ
れた再充電可能なバッテリ機構４４（第７図参照）また
は外部電源（例えば、ＤＣ電源）よりヘッドに接続され
たケーブル４６内の電力線（第２図参照）より構成する
ことかできる。

第４図において最もよく示す通り、レーザダイ７ オード４２はプリント回路板４８上に取り付けられる。

ヘッド内には光学素子か配列装（１ｉｉｉされ、これは
発射されたレーザビームを第１の光路に沿ってヘッド外
における鼻先部２０の前方に位置した基準面に向かわせ
るようにダイオード４２に関して位置調整される。基準
面は縦軸方向、すなわちレーザビームの指向方向にほぼ
直交して配置される。読み取られるべき記号は基準面に
近接したその面の一方側または反対側あるいはその両方
の側に配置される。すなわち、光学的に変調または偏向
されたレーザビームの焦点深度または視界深度内のいず
れかの場所に配置されるものであり、これらの焦点深度
または視界深度は記号を読み取ることができる動作距離
として認識される反射されたレーザビームは記号から多
方向に反射され、その反射レーザビームのうち、記号か
らヘッドに向かう部分はここに帰還部分として認識され
る。当然ながら、この帰還部分もまた使用者にとりは不
可視である。

第４図において最もよく記す通り、光学素子は８ 一端に円筒状開口５２を有する細長い光学チューブ５０
を含んでいる。この円筒状開口５２内にはダイオード４
２の環状ケース部か固定保持され、チューブ５０の他端
領域にはレンズバレル５４か長さ方向に移動可能に装備
される。このレンズバレル５４か開口絞り５６とその絞
り５６を包囲する素子壁部５８および内部空間を仕切る
円筒側壁部６０を含んている。

光学素子はさらに第１光路において側壁部６０の内部空
間に位置し、発射レーザビームを基準面に集束するため
の例えば平凸レンズからなる集束レンズ６２を含んてい
る。開口絞り５６はレンズ６２のいずれの側に配置され
てもよいが、なるへくならその下流側に配置される。光
学チューブ内にはバイアス手段としてコイルスプリング
６４か配置される。このコイルスプリングは一端ではダ
イオードのケーシング部を支持し、他端において平凸レ
ンズ６２の平面側を支持している。スプリング６４はレ
ンズ６２を素子壁部５８に対して定常的に押圧し、これ
によってレンズ６２は開口絞９ す５６に関して定位置に保持される。レンズ６２及び開
口絞り５６はレンズバレル５４か長さ方向に移動すると
き一体的に移動する。側壁部６０はまず光学チューブ５
０の内周面に関しねし式または摺動関係において挿入さ
れ、レンズ６２と開口絞り５６との所望の位置関係、及
びダイオード４２の固定保持か達せられたときチューブ
内周壁に対する糊付けまたは適当な固着処理により固定
され、側壁部６０とチューブ５０の内周壁との間の長さ
方向の移動はレンズ６２と開口絞り５６のための位置調
整手段を構成し、またレンズ及び開口絞りのダイオード
に関する位置の固定化はレンズ及び開口絞りをダイオー
ドから所定の間隔において固定することを意味する。

開口絞り５６はそれに入射するレーザビームの断面積よ
り小さい断面積を有し、これにより入射レーザビームの
一部分のみかこの開口絞り５６を通過し、第１光路に沿
って記号に向かうことがてきる。素子壁部５８は入射レ
ーザビームの残りの部分が開口絞り５６以降に達しない
ように阻止す０ るものである。開口絞りの断面形状はなるへくなら加工
容易な円形とされるが、入射レーザビームの発散角かこ
の部分においても矩形状または開型である場合には、記
号へのより効率的なエネルギ伝達を可能とするために矩
形状または開型とすることもできる。

回折光学理論によれば、基準面において要求される入射
ビームの断面サイズは特に開口絞りのサイズ、入射ビー
ムの波長、及びレンズ６２と基準面との軸方向距離によ
り決定される。したがって、前記波長及び軸方向距離か
等しいものとすれば、基準面におけるビーム断面は開口
絞りの断面サイズを制御することにより容易に決定する
ことができる。開口絞りをレンズ６２の上流側でなく下
流側に配置するならば、基準面におけるビーム断面の決
定においてレンズ公差を考慮しなくてもよくなる。

開口絞り５６はレーザダイオードのビーム中心に位置し
ているため、光強度はダイオード４２のｐ−ｎ接合、す
なわちエミッタに関して直交した１ 面と平行した面との双方においてほぼ均一である。

すなわち、レーザダイオードビームの非対称放射性に基
づきｐ−ｎ接合に直交した面内における光強度はビーム
の中心において最大輝度となり、外向き半径方向におい
て低下することに留意すべきである。同しことはｐ−ｎ
接合に平行した面内においても言えることであるが、光
強度は異なった度合いで低下する。したかって、なるべ
くなら円形の微少な開口絞りを開型の比較的大きい断面
を有するレーザダイオードビームの中心に位置決めする
ことにより開型のビーム断面は開口においてほぼ円形に
変調され、ｐ−ｎ接合に直交した而及び平行した面の双
方における光強度はほぼ一定となる。開口絞りはなるべ
くなら光学素子の開口数を０．０５未満に低下させるも
のであり、単一のレンズ６２かレーザビームを基準面に
集束できるようにするものである。

好ましい実施例において、レーザダイオード４２のエミ
ッタと開口絞り５６の間のおよその距離は約９．７　ｍ
ｍ〜約９．９　ｍｍである。また、レンズ２ ６２の焦点距離は約９．５　ｍｍ〜約９．７　ｍｍであ
る。開口絞り５６か円形てあれば、その直径は約１．２
　ｍｍである。また、開口絞り５６か四角形であれば、
その寸法は約Ｉ　Ｘ　２　ｍｍである。開口絞り５６を
通過する直前におけるビーム断面積は約３．　ＯＸ　９
．３ｍｍである。これらの数値は光学素子かレーザダイ
オードビームを変調して鼻先部２０から約３ｍ〜４ｍ＃
れた位置にある基準面において約６ミル（＋００／１ｍ
）〜１２ミルのビーム断面となるように集束できるよう
にするための単なる例示的な数値にすきない。動作距離
はすでに述べたような近接記号か鼻先部２０から約１ｍ
離れた基準面までのいずれかの位置に配置されるように
するとともに、すてに述へた遠方記号か基準面から約２
０ｍＪｄ上遠いいずれかの点に配置されるようにするも
のである。

開口絞り５６を通過したレーザビーム部分は光学素子に
よりヘッド内の光軸１０２に沿って後方に向かい実質上
平坦な走査ミラー６６に入射し、ここから反射される。

走査ミラー６６はこれに入３ 躬したレーザビームを前方に反射し、別の光軸１０２に
沿って進行させ、」二部正面壁６８に設けられたレーザ
光透過用の前面窓６８を通して記号に向かわせる。第９
図において最もよく示す通り、基準面に近接した位置に
はバーコード記号からなる代表的な記号１００か示され
ており、これは長さ方向に沿って順次隔たって配置され
た垂直バーの配列からなっている。１０６は記号に入射
する概して円形の使用者にとって不可視のレーザスポッ
トである。第９図におけるレーザスポット１０６は瞬間
的な位置において示されている。すなわち、引き金３２
により付勢された走査ミラー６６は後述の通り繰り返し
往復及び振動的に動作し、レーザ光線が記号を構成する
全バーを横切るよう直線的に掃引するからである。第９
図におけるレーザスポット１０６ａ、１０６ｂはそのよ
うな直線走査における順次両端位置を示すものである。

直線走査はすべてのバーを掃引し得る範囲においてバー
の任意の高さ位置に調整することかできる。直線走査の
長さは読み取られるべき最長の記号の長４ さより長いものであり、好ましくは直線走査は基準面に
おいて５ｍ程度の長さを有する。

走査ミラ６６は例えば米国特許（Ｕ、Ｓ、Ｌ、Ｐ、　）
第４３８７３９７号において記載されたような高速走査
モータ７０なとの走査手段上に取り付けられる。したか
って、前記米国特許の記載はこの明細書の一部をなすも
のとして引用される。しかしながら、本発明の理解にお
いて、走査モータ７゜は支持ブラケット７４を固定支持
した出力シャフト７２を有するものであることを認識す
れば十分である。走査ミラー６６はこのブラケット７４
上に固定される。モータ７０はシャフト７２を典型的に
は３６０°より小さい所望の角度範囲において往復的に
振動回転させるものてあり、その速度は１秒間当たり複
数回の振動が生ずるものとされる。好ましい実施例にお
いて、走査ミラー６６及びシャフト７２は一体的に振動
してこのミラーに入射するレーザダイオードビームを約
３２°の弧状範囲において１秒間当たり２０回走査また
は４０回振動の速度で基準面を走査するものである。

５ 第２図を再び参照すると、反射されたレーザ光の帰還部
分は走査中の記号１００を構成する種々の部分の異なっ
た光反射性に基ついて可変の光強度を有する。この反射
レーザ光線の帰還部分は概して凹面状の球面集光ミラー
７６により捕集されるものであり、第２図に示す上限線
１０８及び下限線１１０により、並びに第３図に示す一
側線１１２及び他側線１１４により形成された円錐集光
路中の集束ビームをなすものである。集束ミラー７６は
円錐集束光を光路１１６に沿ってヘッド中（第３図参照
）に反射し、第２の光路に沿ってレーザ透過素子７８を
通過させ、例えばホ）・センサ８０などのようなセンサ
手段に入射させるものである。ホトセンサ８０に導かれ
た円錐集束レーザは上限線１１８及び下限線１２０によ
り（第２図参照）、また−側線１１２及び他側線１１４
により（第３図参照）規定される。なるへくならホトダ
イオードからなるホトセンサ８０は直線走査範囲に沿っ
てのび、かつその範囲を上回る視界を通じて集光された
レーザ光線の可変強度を検出し、６ 検出された可変光強度を指示する電気アナログ信号を発
生するものである。

第９図を再び参照すると、１２６は記号１００に対向す
る瞬間集光領域であり、ここから瞬間レーザスポット１
０６が反射するものである。換言すれば、ホトセンサ８
０はレーザスポット１０６か記号に入射することに対応
するその部分の集光領域を“観察“するものである。集
光ミラー７６は支持ブラケット７４に取り付けられ、走
査モータか引き金３４により駆動されると、往復的に回
転振動を生してホトダイオードの視界をそれか記号を横
切るよう長さ方向に掃引して直線走査を実行するもので
ある。集光領域１２６ａ、１１６ｂはそのような視界の
直線走査における瞬時両端位置を示すものである。

好ましい実施例において、走査ミラー６６及び集光ミラ
ー７６は第８図に示すような一体構造であり、それらは
好ましくはガラスからなる光透過性材料の平凸レンズ８
２に装着された光反射層の被覆体からなっているる。レ
ンズ８２は平面走査７ ミラー６６を構成すべき第１の光反射層か被覆される部
分において実質上平坦面を有し、いわゆる凹面集光ミラ
ー７６を形成すべき第２の光反射層か被覆される部分に
おいてはほぼ球面をなしている。

走査ミラー６６は不連続な正面銀メツキ凹形ミラー上に
、正確な位置及び角度において糊付けまたは成型された
不連続な小型平面ミラーより構成することもてきる。後
述した通り、凹型集光ミラー７６はレーザ光線の帰還部
分を集光するとともに、ホトダイオード８０上にそれを
集束するたけてなく、指向調整用の光線をヘッドの外側
に向かわせ、かつ集束させるものである。

ヘッドにはさらに種々の局部電気回路を構成する１つま
たはそれ以上のプリント回路板８４．８６が装備される
。例えば回路板８４上の素子８１．８２．８３を有する
信号処理手段は、センサ８０が発生したアナログ電気信
号を処理するとともに、デジタル化されたビデオ信号を
発生するものである。記号のデータ記述はこのビデオ信
号８ から引き出される。この目的のための好ましい信号処理
手段は、例えば（Ｕ、Ｓ、Ｌ、Ｐ、　）第４２５１７９
８号において記載されている。また、回路板８６上の素
子８７．８９は走査モータ７０のための駆動回路を構成
するものであり、このための好ましいモータ駆動回路は
、例えば米国特許（Ｕ、Ｓ、Ｌ、Ｐ、　）第４３８７２
９７号において記載されている。回路板８６上の素子９
１は指向用光線のための制御回路を構成するものであり
、その回路動作については後述する。ダイオード４２お
よびセンサ８０を装備した回路板４８上の素子９３は入
力電圧をレーザダイオード４２のための好ましい付勢レ
ベルに変換するための電圧変換器である。前述した米国
特許（Ｕ、　Ｓ、　Ｌ、　Ｐ、　）第４２５１７９８号
及び同第４２５１７９８号に記載されたすべての素子は
この発明の一部をなすものとしてここに引用することと
する。

デジタル化されたビデオ信号は胴体部１４上に装備され
たソケット８８及びハンドル部１２上に装備された共用
プラグ９０からなる電気接続機構９ に導かれる。プラグ９０はハンドル部か胴体部に装着さ
れたときソケット８８と自動的に電気接続される。ハン
ドル部内にはさらに種々の電気回路素子を装着した一対
の回路板９２．９４（第１図参照）か装備される。例え
ばこれらの回路板に装着された素子９５．９７等はデジ
タル化されたビデオ信号をデコード信号として解読し、
そのデコード信号よりソフトウェア制御プログラムに納
められたアルゴリズムに従って記号に関する所望のデー
タ記述を取り出すことかてきる。デコード／制御手段は
制御プログラムを保持するためのＦＲＯＭと一時的なデ
ータ記憶のためのＲＡＭ及び前記ＦＲＯＭ及びＲＡＭを
制御するための制御マイクロプロセッサを含んでいる。

デコード／制御手段は記号の解読か成功したことを判断
してそのとき記号の読み取りを終了する。読み取りの開
始は引き金３２の押圧により実行される。デコード／制
御手段はさらに引き金により付勢されるヘッド内の能動
素子の付勢制御並びに使用者に記号の読み取りが自動的
に終了したことを知らせるた０ めの制御回路を含んている。読み取り検出の告知は、例
えは指示ランプ９６に制御信号に送ってこれを発光させ
ることにより行われる。

デコート信号か発生すると、これは一実施例においてテ
ーブル４６中の信号導体に沿って遠隔のホストコンピュ
ータ１２８に導かれる。このコンピュータは基本的に大
型のデータペースとして動作し、このデコード信号をス
トアするとともに、場合によってはデコート信号に関す
る情報を提供する。例えばホストコンピュータはそれら
の解読記号により特定される対象物に対応する小売り価
格情報を提供する。

別の実施例においては、ハンドル部中に例えば素子９５
からなるローカルデータ記憶手段か装備される。この記
憶手段は読み取られた多重デコード信号をストアするも
のである。このストアされたデコード信号は遠隔のホス
トコンピュータによって読み出されることかできる。こ
のようなローカルデータ記憶手段を装備することにより
記号の読み取り中におけるケーブル４６の使用を排除し
、１ ヘッドを極めて手操作し易くすることかできる。

すてに述べた通り、ハンドル部１２は胴体部に互換的に
装着可能なハンドル部群の１つとすることかできる。一
実施例においてハンドル部は空体とされ、その場合ビデ
オ信号は遠隔のデコード／制御手段においてデコードす
へくケーブル４６に沿って導出される。別の実施例にお
いては、ハンドル部内にデコード／制御手段のみか収納
され、この場合においてはデコード信号は遠隔ホストコ
ンピュータにおいてストアされるため、ケーブル４６に
沿って導出される。さらに、別の実施例において、ハン
ドル部内にはデコード／制御手段及びローカルデータ記
憶手段か収納され、この場合には複数の読み取りにおい
て形成され、かつ記憶されたデコード信号が遠隔のホス
トコンピュータにおいて読み出される。すなわち、ケー
ブル４６はストアされた信号の読み出しのためにのみ接
続される。

選択的に前述したような互換可能な装着式ハンドル群を
用いる代わりに、ヘッドに固定的に装着２ された単一のハンドルを用いることもてきる。この場合
、その単一ハンドル内には所望に応じて分離可能な回路
板９２．９４に装着された種々の素子を用い、分離可能
なハンドル端部１２８を除去することによりそれらの回
路板を交換できるようにする。

レーザダイオード４２並びに電力を要求するヘッド内の
種々の素子に電力供給するため、ケーブル４６内の電力
導線を通して導入された電圧信号は素子９３などのよう
なコンバータにより必要な値の電圧に変換される。ケー
ブル４６が記号の読み取り中において除去されるような
実施例においては、ハンドル部１２の底部において再充
電可能なバッテリバック機構４４（第７図参照）が取り
外し可能にスナップ装着される。

本発明によれば、さらにヘッド内には記号への入射光路
におけるレーザビーム及び反射光路におけるレーザビー
ムか使用者にとって不可視である場合において、使用者
かヘッドを可視的に位置決めして各記号の読み取りを行
うことを助けるため３ の指向用光線機構か装備される。この指向用光線機構は
例えば可視光線の発光ダイオード（ＬＥＤ）や、白熱ラ
ンプ光源や、キセノンフラッシュ管などからなり、ヘッ
ド内において引き金３２に機能的に接続された指向調整
用光源１３０を含んている。引き金３２により直接駆動
され、またはデコード／制御手段により間接的に付勢さ
れた指向用光源１３０は使用者にとって可視的な波長約
６６０ＯＡの指向用光線を発生及び伝播させる。

すなわち、この指向用光線は赤色光であり、記号が配置
された環境中の白色の周囲光に対して識別力を与える。

指向光線手段はさらヘッド内において指向用光線をその
光源より指向光路に沿って基準面及び各記号に向かわせ
るように取り付けられ、各記号の少くとも一部を可視的
に照射するものである。より特定すれば、第２及び３図
に最もよく示す通り、指向光源１３０は光学素子７８に
ほぼ円錐状に指向用光線を導くため、傾斜した支持具１
３２上に取り付けられる。円錐状指向用光線は光学素子
４ ７８に達するまでに上限線１３４及び下限線１３６（第
２図参照）、並びに−側線１３８及び他側線１４０（第
３図参照）により区画されるものである。すてに述へた
通り、光学素子７８は集光されたレーザ光線がそこを通
ってホトセンサ８０に達することを許容するとともに、
周囲からの散光ノイズかこのホトセンサに達しないよう
にフィルタ処理するものである。光学素子７８はさらに
入射する指向用光線を反射する。実際上、このような光
学素子は指向用光線の波長域における光を反射するとと
もに、レーザ光線の波長域では光を透過するいわゆる゛
コールドミラーとなるものである。指向用光線はこのコ
ールドミラー７８から反射されて集束ミラー７６とホト
センサ８０との間の集束レーザ光線の光軸１１６と実質
的に整列した光軸に沿って進行し、湾曲ミラー７６に入
射する。この湾曲ミラー７６はこのミラー７６と記号１
００との間の集束レーザ光線の同様な光軸と実質的に一
致した光軸に沿って指向用光線を前向きに反射し、かつ
集束するものである。指向用光線５ のための集束ミラーとして作用する湾曲ミラー７６はこ
の指向用光線を集束してヘッドの鼻先部２０から約８１
ｒｒ−１０ｉｎ離れた距離において約０．５ｉｎ径の円
形スポットとじて結像するものである。ヘッドの外部に
位置する指向用光路の部分はヘッドの外部に位置する集
束レーザ光路の部分と一致しており、したがって、ホト
センサ８０は不可視のレーザ光線において記号から反射
された部分を指向用光線により“見る°”ことがてきる
。言い換えれば、指向用光線は第１の光路において配置
されたコールドミラーにその光線を入射させることによ
り、そこから出るレーザ光線と一致して記号に導かれる
。すなわち、指向用光線の光軸は出射レーザ光線の光軸
と一致するからである。

第１０図に最もよく示す通り、指向用ＬＥＤ１３０は第
１の静止シングルビーム指向方式の実施例において、例
えばヘッド内の指向光路中に固定支持された集束レンズ
からなる固定指向素子１４２に関連して配置される。レ
ンズ１４２は各記号１００に指向用光線を導き、かつ集
束してそ６ の面上に視界範囲内のスポット領域１５０（第１１図を
も参照のこと）を可視的に照射する。スポット領域１５
０はなるへくなら記号の中心近くにおける円形であり、
読み取り前の位置決めすへく走査前及びその読み取りの
ための走査中において照射されるものである。近接及び
遠方記号の双方は第１Ｏ図の静止シングルビーム指向方
式の実施例によって配置及び観察される。すなわち、遠
方記号はヘッドからかなりの距離にあるため、比較的弱
い光強度で照射されるが、使用者にとっては視覚判断可
能である。しかしながら、すてに説明した通り、固定ス
ポット１５０は記号を横切る走査を追跡するという見地
からはほとんど助けにならない。

第１２図には第２の実施例として静止ツインビーム型指
向方式が示されている。この実施例においては、指向用
ＬＥＤ　１３０と同様な一対の指向用ＬＥＤ　１３０　
ａ、１３０ｂか固定集束レンズ１４２に関して所定角度
て配置されている。このレンズ１４２はＬＥＤ１３０ａ
、１３０ｂから発７ せられた指向用光線を同一の記号に導き、その面上にお
いて視界の両側に位置する一対のスポット領域１５２．
１５４を可視的に照射するものである。スポット領域１
５２．１５４は好ましくは円形であって、走査範囲の両
端近傍に位置し、各記号を読み取るべくそれらを配置し
、かつ記号パターンを辿るため、走査前及び走査中の両
方に渡って照射されるものである。近接記号及び遠方記
号はいずれも第１２図の静止ツインビーム指向方式によ
り位置決めされるとともに、観察される。そして、遠方
記号はヘッドからの距離が遠いことに基づき比較的弱い
強度で照射されるが、使用者によっては可視的である。

すてに述へた通り、一対の固定スポット１５２．１５４
は記号を横切る走査を追跡するという見地において極め
て価値的な補助手段となるものである。

次に第１１図を参照して第３図の動的なシングルビーム
指向方式の実施例について説明する。この実施例におい
ては、集束レンズ１４２をヘッド内において静止的に取
り付けるのてはなく、これ８ をすでに述へた態様において指向用光線が各記号を横切
って掃引されるようにするための走査／集光／集束素子
として振動するようになっている。

すなわち、このレンズは記号面上において視界に沿って
のびる線領域１５６（第１３図参照）を照射するもので
ある。線領域１５６は各記号の読み取り走査中において
照射される。近接記号は走査が毎秒４０回程度の速度で
あっても線領域１５６によりよく照射されるが、遠方記
号はヘッドからの距離が遠ければ遠いほど走査速度が速
くなるため線領域１５６はほとんと観察できなくなる。

再び第１〜６図を参照すると、引き金３２を駆動するこ
とにより種々の位置または状態の中で付勢される静止／
動的指向結合方式の機構か示されている。第２図におい
て引き金３２はオフ状態にあり、この場合ヘッド内のす
べての能動素子は消勢されている。回路板８４の下側面
には一対の電気スイッチ１５８．１６０が装備されてい
る。各スイッチ１５８．１６０はスプリングバイアスを
有するアーマチュアまたはボタン１６２．１６４９ を有する。これらのボタンはオフ状態にあり、スイッチ
の外側に突出してレバー１６６の両端部に接触している
。レバー１６６の中央からすれた位置において引き金３
２の後方突出部１７０における枢支点１６８に支持され
ている。

引き金３２かまず第５図に示すような第１初期動作位置
まで押圧されると、レバー１６６はボタン１６２のみを
押圧し、これにより駆動されたスイッチ１５８は第１の
動作状態を確立する。すなわち、この第１の動作状態に
おいて引き金３２は指向光源１３０を付勢し、これによ
って指向用光線かコールドミラー７８から後方に反射さ
れ、かつ集束ミラー７６から前方に反射されて記号に向
かう。この第１の動作状態において引き金は集束ミラー
７６を予め定められた固定位置に置くものである。この
固定集束ミラー７６は指向用光線を記号に導き、その面
上において第１１図の中央スポット領域１５０に等しい
スポット領域に可視的に照射する。このスポット領域は
記号を読み取る前の位置決めにおいて使用者を助け、走
査前の視０ 界において特定されるものである。集束ミラーの固定的
な位置決めは走査モータ７０のＤＣ巻線を付勢し、その
出力シャフト及びシャフト上の集束ミラー７６が中間基
準位置まで角度的に回動することにより有利に達せられ
る。

その結果、引き金３２か第６図に示すような第２位置ま
で押圧されると、レバー１６６はボタン１６２だけでな
く、ボタン１６４をも押圧し、これによって第２の動作
状態か確立される。この第２の動作状態において引き金
はヘッド内の残りすべての能動素子を付勢する。すなわ
ち、レーザダイオード４２）集束ミラー７６の振動を生
ずる走査モータ７０のための制御回路、ホトダイオード
８０、信号処理回路、並びにヘッド内の他の回路部分を
付勢し、記号の読み取りを開始するものである。集束ミ
ラー７６はこの場合には固定でなく、振動して指向用光
線を記号の左右にわたって動的に掃引し、その面上の線
領域を可視的に照射するものである。この線領域は第１
３図の線領域１５６と同様てあり、視界に沿って延長し
ている。した１ かって、走査中において使用者は記号の読み取り追跡動
作の目視基準を得ることかできる。このような記号の追
跡は近接記号については極めて鮮明に視覚認識できるが
、遠方記号についてはそれはと明瞭には認識できない。

ヘッド内の諸要素の前述した指向機構はまたビルトイン
逐次接点を有する単一の２極スイツチを用いることによ
っても達せられる。

再び第１図を参照すると、ヘッド内の種々の要素の多く
は正面衝撃遮断器１７２及び背面衝撃遮断器１７４によ
り衝撃遮断されていることに注意すべきである。この衝
撃遮断器１７２上には回路板４８及びその回路板上の全
素子が支持され、背面衝撃遮断器１７４上には走査モー
タ７０及び指向光源１３０を装備した支持板１７６か支
持される。胴体部の内側は光遮蔽板１７８により分割さ
れ、コールドミラー７８か周囲光をホトセンサ８０に到
達させないようになっている。

第２図のレーザ走査ヘッドは再帰反射型であり、出射レ
ーザ光線並びにセンサ手段の視界か走査さ２ れる。この発明の精神の範囲内において他の種々の変形
態様も実施可能であることは容易に理解されよう。例え
ば、出射レーザ光線をヘッド上の１つの窓を通る記号に
向かわせ、かつその記号面を左右に掃引させ、同時に視
界は走査しないで、帰還レーザ光線をヘッド上の別の窓
を通して捕捉することもてきる。また、出射レーザ光線
を記号に導くものの、それを左右に掃引せず、視界を掃
弓することも考えられる。

ハウジングの形状については美的、環境的、寸法的並び
に電子要素及び機械要素の選択及び配置に応じた種々の
ものを図示のハウジングに代えて採用することかできる
。

この発明のレーザ走査ヘッドは手持ち型である必要はな
いが、記号か動作ステーション、なるへくならレーザ光
線を通過する架設窓またはポートの下側を通過するよう
にした卓上自立型動作ステーションにおいて組み込むこ
とがてきる。動作ステーションそのものは固定であるが
、少くとも記号の走査中においてその記号は動作ステー
ション３ に関して移動可能であり、出射ビームと整合しなければ
ならない。そのため、ここに述へる指向光線機構か特に
有利な手段となる。

この発明のレーザ走査ヘッドはそれぞれ１〜６ｉｎ、１
〜１２１ｎ１１〜２０１ｎの動作距離内における高、中
及び低密度のバーコード記号を読み取ることかてきる。

ここに高、中及び低密度のバーコード記号はそれぞれそ
の最少幅か約７．５ミル、１５〜２０ミル、及び３０〜
４０ミルのバーまたはスペースを有するものとして定義
される。好ましい実施例において既知密度の記号に対す
る基準面の位置はその記号のための最大動作距離に対し
て最適化される。使用者かヘッドを記号に向けることを
助けるためには、ここに述へた指向光線機構に加えて、
さらに別の手段か装備される。例えばハウジングの上部
に形成されて第１または第２の光路の方向に沿って延び
る高位置観察素子なとのような機械的指向手段か使用者
によって照準合わせできるようになっている。さらに、
ヘッドには監視窓を有する覗き穴を設け、これによって
使４ 川音が窓内に見える記号に照準を合わせるようにするこ
ともできる。また、記号を発見するためには音響探知手
段を用いることもできる。この探知手段は音響信号を発
射して返ってくる反響信号を検出し、その検出により音
響指示器を付勢するものである。この音響指示器は音響
を発生するかまたは一連の音響列の発生頻度を代えるこ
とにより使用者に対し記号が見出されたことを告知する
ことができる。

この発明の他の様相においては、前述した指向用光線の
スポットを記号上において点滅させることを要求される
場合がある。これは例えばスポットをより発見し易くす
るため、または指向光源により消費される平均電力を節
約するために有用である。このような点滅光スポットは
電気的または機械的手段により達成することができる。

第１４図は第２図と類似であるが、レーザ走査ヘッドの
２つの市場的要求に従った実施例を示すものである。簡
略化するため、第１４図において第２図と同様の部分は
対応する付点数字て指示す５ ることとする。

第２図及び第１４図の実施例間における相違として、第
１４図のヘッド１０’に示された顕著な部分はその胴体
部１４’か２個のハウジング部、すなわち上部ハウジン
グ１８０と下部１８２からなり、これらを好ましくはス
ナップ係合により一体化して形成された点にある。下部
ハウジング１８２は着色合成プラスチック材料などのよ
うな光遮断性不透明材料からなっているが、上部ハウジ
ング１８０は光透過性合成プラスチック材料からなって
いる。出射光及び入射光はいずれも透明上部ハウジング
１８０を通過するため、光阻止材料からなるカバー１８
４かその透明上部ハウジング１８０の必要な外側面を覆
っている。すなわち、上部ハウジング１８０において窓
部１８６及び指示部１８８はカバー１８４には覆われな
い。カバー１８４はその内表面か上部ハウジング１８０
の外面に緊密に整合して密接し、かつ摩擦係合するよう
にしたものであり、注入成型より得られた熱硬化性ゴム
状成型体からなっている。実際上、こ６ の緊密装着カバーは窓部１８６及び指示部１８８を覗い
て透明上部ハウジング１８０の他のすべての部分を遮蔽
し、これらの部分から何らの光線も漏出しないようにす
るものである。

かくして従来技術の如く、ヘッドまての任意の位置に別
体としての窓を孤立的に糊付けまたは装着する必要はな
くなる。カバーされない窓部１８６は光線の出入口とし
ての作用をする。当然なから、窓部１８６は上部ハウジ
ング１８０の他の部分と一体に形成されるものであり、
したがって、従来技術の窓におけるようなヘッド内の光
学素子及び電気素子の妥当な動作を阻害するような塵埃
や湿気及び他の何らかの汚染物により損なわれるという
おそれは存在しない。

さらに、指示部１８８はカバー１８４に覆われていない
ため、指示ランプ９６′からの光はその部分を通じて発
光する。そして、この場合も従来技術において必要とし
ていた指示ランプ９６′部分における孤立した窓の設置
も必要としない。したかって、ヘッド内の効果的な光遮
断に寄与する７ ものである。

ゴム状カバーはなるべくなら厚手の弾力性及び加工性に
優れたものからなり、ヘッドに衝撃耐性を提供するもの
である。さらに、第１４図から認識される通り、カバー
は上部ハウジング１８０及び下部ハウジング１８２間の
接合領域において折り曲げフランジを有し、これによっ
て効果的にガスケット状シールを提供するものである。

第２図及び第１４図の実施例間のさらに別の相違は、引
き金３２′の部分において気密用ダイヤフラム１９０を
装備していることである。このダイヤフラム１９０は中
央駆動子１９２を有し、第１表面はスイッチ１６８のボ
タン１６４′と係合している。駆動子１９２の他方の面
は引き金３２′の勾配部１９４と係合している。このよ
うなヘッドの動作において引き金か押圧されると、勾配
部１９４は駆動子１９２とボタン１６４′を駆動させる
。この動作中において、ダイヤフラム１９０はヘッドの
内部を引き金の領域において外部から遮断し、これによ
って塵埃、汚染物、湿気、その８ 他が通過するようなこの引き全部分に関する隙間を遮蔽
するものである。この点もまた従来技術を凌駕するもの
である。

第２図及び第１４図の実施例間におけるさらに別の相違
点は、レーザダイオード、光学素子配列、指向光源及び
走査モータのモータ部分、光学架台２００として知られ
た共通支持体上に支持されていることである。光学架台
２００は上部２０２及び下部２０４を有し、これらは次
のようにして一体化される。架台の前端において上部２
０２上の突起２０６は下部２０４に形成されたチャンネ
ル状の凹部２０８の内側に緊密に係合し、これを貫通し
ている。また、架台の後部においては下部２０４に形成
されたばか穴をねじ２１０か貫通し、上部２０２に形成
されたねじ穴と係合するようになっている。ハウジング
正面と架台２００の正面との間には正面衝撃遮断器１７
２′か配置され、架台の後部とヘッド後部に設けられた
内部突出隔壁１７５．１７７との間には後部衝撃遮断器
１７４′か配置されている。

９ 第１４図の実施例のさらに別の相違点はプリント回路板
８６′をプリント回路板８４′の上ではなく、前述した
隔壁１７５．１７７と胴体部１４′の背面壁との間に形
成された背面隔壁２１２内に装備したことである。

第１４図の実施例のさらに別の相違点はハンドル挿入部
１２８′の内端部（図において上端部）に形成された環
状溝内に０リングシール２１４を装備したことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の携帯用レーザダイオード走査ヘッドの
正面図、 第２図は第１図の２−１線に沿って描いた拡大断面図、 第３図は第２図の３−３線に沿って描いた断面図、 第４図は第２図の４−４線に沿って描いた拡大部分断面
図、 第５図は第１図の動作状態にある引き全機構を示す部分
拡大図、 ０ 第６図は第２の動作状態にある同様な部分拡大図、 第７図は第１図のヘッドに取外し可能に装着されたバッ
テリバックを示す部分図、 第８図は第１図の８−８線に沿って描いた一体化走査／
集光／集束ミラー素子を示す拡大断面図、第９図はレー
ザ光線に照射され、かつその光線を反射する記号を示す
拡大図、 第１０図は静止シングルビーム指向方式を示す略図、 第１１図は静止シングルビームまたはツインビーム指向
方式により照射された記号部分を示す拡大図、 第１２図は静止ツインビーム指向方式の略図、第１３図
は動的シングルビーム指向方式により照射された記号部
分を示す拡大図、 第１４図は第２図と類似のものではあるが、本発明によ
り最近の市場的要請に従って構成されたレーザ走査ヘッ
ドの別の実施例を示す拡大断面図である。 １ ■ １０・・・・・・ヘッド、 １２・・・・ハンドル部、 １４・・・・・・胴体部、 ３２・・・・・・引き金、 ４２・・・・・・レーザダイオード、 ４４・・・・・・バッテリバック、 ４６・・・・・電気ケーブル、 ５０・・・・・・光学チューブ、 ５４・・・・・・レンズバレル、 ５６・・・・・・絞り開口、 ６２・・・・・・集束レンズ、 ６６・・・・・・走査ミラー ７０・・・・・・走査モータ、 ７６・・・・・・集光ミラー ８０・・・・・・ホトセンサ、 ００・・・・・・記号、 ０６・・・・・・レーサスポット、 ２８・・・・・・ホストコンピュータ。 派 派 派 派 派

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）異なった光反射性を持つ記号部分を互いに区別す
   るためにレーザ光線を射出する光学系であって、 （ａ）レーザ光線を発生するレーザダイオードからなる
   光源と、 （ｂ）前記レーザ光線を光学的に整形し、光路に沿って
   異なった光反射性を持つ前記記号部分に向けて射出する
   光学手段と、 を有し、 （ｃ）前記光学手段は、 集束手段と、 前記レーザ光源と前記記号部分との間の前記光路内で前
   記集束手段に近接して配置された開口絞りと、からなり
   、 （ｄ）前記開口絞りは、該開口絞りの位置における前記
   レーザ光線の横断面より小さい横断面を有して、前記光
   路の途中で前記レーザ光線の一部を通過させて前記記号
   部分に向けるようになっており、 （ｅ）前記開口絞りは、レーザ光線の残りの部分が前記
   開口絞りを通って前記記号部分に達するのを阻止する遮
   光壁により囲まれた、ことを特徴とするレーザ光線のた
   めの光学系。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載した光学系において
   、前記レーザ光線が半径方向に非対称な横断面を有し、
   前記開口絞りが半径方向に対称な横断面を有し、前記開
   口絞りは前記レーザ光線の半径方向に非対称な横断面を
   基準面において半径方向に対称な横断面になるように修
   正するようになったことを特徴とする光学系。
3. （３）特許請求の範囲第１項に記載した光学系において
   、前記レーザ光線が半径方向に非対称な横断面を有し、
   前記開口絞りが半径方向に対称な横断面を有し、前記開
   口絞りは前記レーザ光線の半径方向に非対称な横断面を
   、基準平面で所定の対称性を持つ形状に修正するように
   なったことを特徴とする光学系。
4. （４）請求項１記載の光学システムにおいて、集束手段
   が単一の集束レンズを包含し、前記開口絞りがこのレン
   ズの下流側に設置してあることを特徴とする光学システ
   ム。
5. （５）請求項４記載の光学システムにおいて、レーザ光
   源が固体ダイオードであり、光学手段が、前記レンズお
   よび開口絞りを前記ダイオードから所定の間隔のところ
   に調節するとともに、一体的に位置決めし、前記レンズ
   を前記間隔で開口絞りのところに設置する手段を包含す
   ることを特徴とする光学システム。
6. （６）請求項１記載の光学システムにおいて、集束手段
   が球面を有する単一の合焦レンズを包含することを特徴
   とする光学システム。
7. （７）請求項１記載の光学システムにおいて、集束手段
   が手凸形状の単一合焦レンズを包含することを特徴とす
   る光学システム。
8. （８）請求項１記載の光学システムにおいて、集束手段
   が平坦な表面を有する単一の合焦レンズを包含すること
   を特徴とする光学システム。
9. （９）請求項１記載の光学システムにおいて、集束手段
   が手凸形状の単一の球形合焦レンズを包含することを特
   徴とする光学システム。
10. （１０）請求項１記載の光学システムにおいて、前記開
    口絞りの前記横断面が円形であることを特徴とする光学
    システム。
11. （１１）請求項１記載の光学システムにおいて、前記開
    口絞りの前記横断面が短形であることを特徴とする光学
    システム。
12. （１２）請求項１記載の光学システムにおいて、前記開
    口絞りの前記横断面が長円形であることを特徴とする光
    学システム。
13. （１３）請求項１１記載の光学システムにおいて、開口
    絞りが０．０５より低い開口数を有することを特徴とす
    る光学システム。
14. （１４）異なった光反射性を持つ記号部分を互いに区別
    するためにレーザ光線を射出する光学系であって、 （ａ）レーザ光線を発生するレーザダイオードからなる
    光源と、 （ｂ）前記レーザ光線を異なった光反射性の前記記号部
    分に向けて光路に沿って射出するための光学手段と、を
    有し、 （ｃ）前記光学手段が、前記レーザ光源と前記記号部分
    との間の前記光路内に設けられた開口絞りを有し、 （ｄ）前記開口絞りが、該開口絞りの位置での前記レー
    ザ光線の横断面より小さい横断面と、０．０５より小さ
    い開口数とを有して前記レーザ光線の一部を通過させ、
    動作距離内で所定の大きさの光線横断面を持つように前
    記所定の大きさを直接決定するようになっており、 （ｅ）前記開口絞りは前記レーザ光線の残部が前記開口
    絞りを通って前記記号部分に到達するのを阻止する遮光
    壁により囲まれた、 ことを特徴とするレーザ光線のための光学系。