JPH036889Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (1) 考案の技術分野 本考案は、例えばスーパーマーケツトの商品管
理用POSシステムのバーコード読取り装置など
に用いられるホログラムスキヤナに関する。[Detailed Description of the Invention] (1) Technical Field of the Invention The present invention relates to a hologram scanner used, for example, in a barcode reading device of a POS system for managing merchandise in a supermarket.

(2) 技術の背景 バーコード読取り装置は、物品（商品）に付さ
れたバーコードをレーザービームで走査して読み
取るものであり、その走査装置として最近はホロ
グラムスキヤナが利用されている。(2) Background of the technology A barcode reading device reads a barcode attached to an article (commodity) by scanning it with a laser beam, and recently a hologram scanner has been used as the scanning device.

ホログラムスキヤナは、従来の回転多面鏡とレ
ンズを組み合わせた方式に比べ、光学系が簡単で
あり、複雑な走査パターンを発生でき、読取り精
度が高いという多くの利点を有する。 Hologram scanners have many advantages over conventional systems that combine a rotating polygon mirror and lenses, including a simpler optical system, the ability to generate complex scanning patterns, and higher reading accuracy.

このようなホログラムスキヤナの従来の一方式
として、ホログラムに再生用入射光をブラツグ角
で入射させて再生した走査光をミラーで反射させ
て物体を走査し、該物体からの反射信号光を再び
前記ミラーで反射してホログラムにブラツグ角で
再入射する方式のものがある。 One of the conventional methods of such a hologram scanner is to make the incident light for reproduction incident on the hologram at a Bragg angle, reflect the reproduced scanning light on a mirror to scan an object, and then reuse the reflected signal light from the object. There is a method in which the light is reflected by the mirror and re-enters the hologram at a Bragg angle.

ここで、ホログラムの光学的特性について簡単
に説明する。まず、ホログラムの「ブラツグ角」
については、第３図に示すように、ホログラム１
に対する光の入射角をθとした場合、ホログラム
１の断面干渉縞１ａに対する入射光の角度θ_iと回
折光の角度θ_pとがちようど鏡面での反射と同じ関
係になるとき（つまり、θ_i＝θ_p）のホログラム１
に対する光の入射角θを「ブラツグ角」と称し、
これをθ_Bで表す。このブラツグ角θ_Bのとき、ホロ
グラムの回折効率が最大となり、入射角θがブラ
ツグ角θ_Bより大きくても小さくても回折効率は低
下する。第４図にこの入射角θ（横軸）と回折効
率ならびに透過率（縦軸）との関係を示してあ
り、入射角θがブラツグ角θ_Bに等しいときに、回
折効率が最大、透過率が最小となり、ほとんどの
光はホログラムによつて回折されるが、入射角θ
がブラツグ角θ_Bから外れていくに従つて回折効率
は低下し、逆に透過率が増大する。ちなみに、第
４図に示す入射角θ′のときは、ほとんどの光が透
過する。 Here, the optical characteristics of the hologram will be briefly explained. First, the ``Bratzg angle'' of the hologram
For hologram 1, as shown in Figure 3,
When the angle of incidence of light on the cross-sectional interference fringe 1a of the hologram 1 is θ, the angle θ _i of the incident light and the angle θ _p of the diffracted light have the same relationship as reflection on a mirror surface (that is, θ _i = θ _p ) hologram 1
The incident angle θ of light with respect to
This is expressed as θ _B. At this Bragg angle θ _B , the diffraction efficiency of the hologram is maximum, and the diffraction efficiency decreases whether the incident angle θ is larger or smaller than the Bragg angle θ _B. Figure 4 shows the relationship between the incident angle θ (horizontal axis), diffraction efficiency, and transmittance (vertical axis). When the incident angle θ is equal to the Bragg angle θ _B , the diffraction efficiency is maximum, and the transmittance is is the minimum, and most of the light is diffracted by the hologram, but the incident angle θ
As the angle deviates from the Bragg angle θ _B , the diffraction efficiency decreases and, conversely, the transmittance increases. Incidentally, at the incident angle θ' shown in FIG. 4, most of the light is transmitted.

しかるに、上記従来の方式には、ミラーを用い
て走査光路及び信号光路を屈曲させているので、
走査範囲を大きくできる割にはスキヤナを小型化
し得る利点がある。しかしこの方式の従来のスキ
ヤナはなお大型であり、その小型化が要望されて
いる。 However, in the conventional method described above, mirrors are used to bend the scanning optical path and the signal optical path.
Although the scanning range can be increased, the scanner can be made smaller. However, the conventional scanner of this type is still large, and there is a demand for its miniaturization.

(3) 従来技術とその問題点 図面の第１図は、上記のような方式のホログラ
ムスキヤナを用いたバーコード読取装置の概略構
成を示す。図中、符号１は透過型ホログラムデイ
スク（以下単に「ホログラム」と称する）を示
し、モータ２によつて矢印の如く回転する。ホロ
グラム１の上側にはホログラム再生用光源（レー
ザ、図示せず）があり、再生用入射光（レーザ
光）l₁はホログラム１にブラツグ角条件下で入射
する。これによりホログラム再生光、つまり走査
光l₂が発生し、これはミラー３で反射し、読取窓
４を介して物品のバーコードシンボル５を走査す
る。そしてバーコードシンボル５からの反射信号
光l₃（点線）は再びミラー３で反射してホログラ
ム１にブラツグ角条件下で再入射し、ホログラム
１から収束信号光l₄が再生され、これが光検知器
（図示せず）によつて検知される。(3) Prior art and its problems FIG. 1 shows a schematic configuration of a barcode reading device using a hologram scanner of the above type. In the figure, reference numeral 1 indicates a transmission type hologram disk (hereinafter simply referred to as "hologram"), which is rotated by a motor 2 as shown by the arrow. Above the hologram 1 is a hologram reproducing light source (laser, not shown), and the reproducing incident light (laser light) l ₁ is incident on the hologram 1 under a Bragg angle condition. This generates hologram reproduction light, that is, scanning light l ₂ , which is reflected by the mirror 3 and scans the barcode symbol 5 on the article through the reading window 4 . Then, the reflected signal light l ₃ (dotted line) from the barcode symbol 5 is reflected again by the mirror 3 and re-enters the hologram 1 under the Bragg angle condition, and the convergent signal light l ₄ is reproduced from the hologram 1, which is detected by photodetection. detected by a device (not shown).

以上の構成においては、図から明らかなよう
に、バーコードシンボル５からの反射信号光l₃の
光路領域には何んら障害物が設置されていない。
この構成によれば信号光の減衰が少ない利点があ
る。しかし一方では、反射信号光用の広い領域を
確保する必要があるので装置が大型になるという
欠点がある。 In the above configuration, as is clear from the figure, no obstruction is placed in the optical path region of the reflected signal light _l3 from the barcode symbol 5.
This configuration has the advantage of less attenuation of signal light. However, on the other hand, it is necessary to secure a wide area for the reflected signal light, which has the disadvantage that the device becomes large.

(4) 考案の目的 本考案の目的は、前記のような方式のホログラ
ムスキヤナの上述の如き従来欠点を解消するこ
と、すなわちその小型化を実現することにある。(4) Purpose of the invention The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks of the hologram scanner of the type described above, that is, to realize its miniaturization.

(5) 考案の構成 本考案によるホログラムスキヤナは、概略的に
は、ホログラムにレーザ光をブラツグ角をはずし
て、つまり非ブラツグ角で入射させるとレーザ光
は高い透過率でホログラムを透過する現象を利用
し、物品からの反射信号光の少なくとも一部がホ
ログラムを非ブラツグ角条件下で透過してミラー
に入射するように構成し、小型化を実現するよう
にしたものである。(5) Structure of the invention The hologram scanner according to the invention is based on the phenomenon that when a laser beam is incident on a hologram at a non-Bragg angle, the laser beam passes through the hologram with high transmittance. The device is configured such that at least a portion of the reflected signal light from the article passes through the hologram under non-Bragg angle conditions and enters the mirror, thereby realizing miniaturization.

(6) 考案の実施例 以下本考案の実施例につき図面を参照して説明
する。(6) Embodiments of the invention Examples of the invention will be described below with reference to the drawings.

第２図は本考案によるホログラムスキヤナを用
いたバーコード読取装置の概略構成を示す。この
装置の基本的な構成及び作用は第１図の従来例と
同じであり、各部分は同符号で示してある。本考
案の特徴は、バーコードシンボル５からの反射信
号光l₃の一部がホログラム１を非ブラツグ角条件
下で透過するようにした構成にある。 FIG. 2 shows a schematic configuration of a barcode reading device using a hologram scanner according to the present invention. The basic structure and operation of this device are the same as those of the conventional example shown in FIG. 1, and each part is designated by the same reference numeral. The feature of the present invention is that a part of the reflected signal light _l3 from the barcode symbol 5 is transmitted through the hologram 1 under non-Bragg angle conditions.

即ち、第２図において、ミラー３によるl₂の反
射光l₂₁の方向がホログラム１の入射光l₁、その回
折光l₂のいずれの方向とも異るようにミラー３の
角度を設定する。反射信号光l₃の一部l₃₁はホログ
ラム１の端縁にかかるが、光線l₂₁とほぼ同一の
方向である。光線l₃₁が入射する部分のホログラ
ムのブラツグ角は光線l₁とl₂の方向にほぼ等しい
ため、l₃₁はホログラムのブラツグ角とは異る方
向である。従つて、l₃₁はホログラムをそのまま
透過してミラー３に入射することになり、信号光
l₃の他の光線部分とともにホログラム１に再入射
し、ホログラムで回折され信号読取先l₄として検
知器に送られる。従つて、ホログラム１による光
線l₃₁部分の光量低下は生じない。 That is, in FIG. 2, the angle of the mirror ₃ is set so that the direction of the reflected light _l21 of l2 by the mirror 3 is different from the direction of both the incident light _l1 of the hologram ₁ and its diffracted light l2. A portion l ₃₁ of the reflected signal light l ₃ falls on the edge of the hologram 1, but in substantially the same direction as the light beam l ₂₁ . Since the Bragg angle of the hologram at the part where the light beam l ₃₁ is incident is approximately equal to the direction of the light beams l ₁ and l ₂ , l ₃₁ is in a different direction from the Bragg angle of the hologram. Therefore, l ₃₁ passes through the hologram as it is and enters mirror 3, and the signal light
It re-enters the hologram 1 together with the other light beam portion of _l3 , is diffracted by the hologram, and is sent to the detector as a signal reading destination _l4 . Therefore, a decrease in the light intensity of the light beam _l31 portion due to the hologram 1 does not occur.

上記の構成によれば、反射信号光用の領域が小
さくて済む。具体的には第１図と第２図を比較す
れば明らかなように、従来構成と比べてミラー３
をホログラム１に接近させて配置すること可能で
あり、これによりホログラムスキヤナの小型化、
ひいてはバーコード読取り装置の小型化が実現さ
れる。 According to the above configuration, the area for reflected signal light can be small. Specifically, as is clear from comparing Figures 1 and 2, the mirror 3
can be placed close to the hologram 1, thereby making the hologram scanner more compact.
As a result, the barcode reading device can be downsized.

(7) 考案の効果 以上のように、本考案によれば小型なホログラ
ムスキヤナを実現可能であり、その波及的効果は
非常に大きい。(7) Effects of the invention As described above, according to the invention, it is possible to realize a compact hologram scanner, and its ripple effects are extremely large.

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

第１図は従来のホログラムスキヤナを用いたバ
ーコード読取り装置の概略構成図、第２図は本考
案によるホログラムスキヤナを用いたバーコード
読取り装置の概略構成図、第３図はホログラムの
光学的特性を説明するためのホログラム断面図、
第４図はホログラムの回折効率および透過率の入
射角特性図である。 １……透過型ホログラムデイスク（ホログラ
ム）、２……モータ、３……ミラー、４……読取
り窓、５……バーコードシンボル、l₁……再生用
入射光、l₂……再生光（走査光）、l₃……反射信号
光、l₄……収束信号光。 Fig. 1 is a schematic diagram of a barcode reading device using a conventional hologram scanner, Fig. 2 is a schematic diagram of a barcode reading device using a hologram scanner according to the present invention, and Fig. 3 is a schematic diagram of a barcode reading device using a hologram scanner according to the present invention. A hologram cross-sectional diagram to explain the characteristics of
FIG. 4 is a graph showing the incident angle characteristics of the diffraction efficiency and transmittance of the hologram. 1...Transmission type hologram disk (hologram), 2...Motor, 3...Mirror, 4...Reading window, 5...Barcode symbol, l ₁ ...Incidence light for reproduction, _l2 ...Reproduction light ( scanning light), l ₃ ... reflected signal light, l ₄ ... convergent signal light.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] ホログラムに再生用入射光をブラツグ角で入射
させて再生した走査光をミラーで反射させて物品
を走査し、該物品からの反射信号光を再び前記ミ
ラーで反射してホログラムにブラツグ角で再入射
する方式のホログラムスキヤナにおいて、前記物
品からの反射信号光の少なくとも一部がホログラ
ムを非ブラツグ角条件下で透過してミラーに入射
するように構成したことを特徴とするホログラム
スキヤナ。 The incident light for reproduction is incident on the hologram at a Bragg angle, the reproduced scanning light is reflected by a mirror to scan the article, and the reflected signal light from the article is reflected again by the mirror and re-incident on the hologram at a Bragg angle. 1. A hologram scanner of a type in which at least a part of the signal light reflected from the article is transmitted through the hologram under a non-Bragg angle condition and is incident on the mirror.