JP2000501204A

JP2000501204A - Hologram laser scanning apparatus and method, and apparatus and method for designing and manufacturing the scanning apparatus

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Publication number: JP2000501204A
Application number: JP9-523031A
Authority: JP
Inventors: ディクソン，リロイ; グルート，ジョン; アムンドセン，トーマス; ノウルズ，ハリー
Original assignee: メトロロジック・インストルメンツ・インコーポレーテッド
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 2000-02-02
Anticipated expiration: 2016-12-18

Abstract

(57)【要約】複数のファセット（９）を支持する回転ディスク（７）と、少なくとも一つの可視レーザーダイオード（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）と、を含むホログラム光学素子（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）を使用して、高度に閉じ込められた（すなわち制御された）幾何学的形態内の大きい又は小さいスキャニング体積内で、一次元及び二次元バーコード符号及びその他のタイプの図形表示を読み取ることができる三次元レーザースキャニング体積を形成する超小型のホログラムスキャナ（１）である。この三次元レーザースキャニング形体は、複数の集光面と、開口部を含むホログラムスキャナ（１）のスキャニング窓から延びている投映軸線近辺に広がっている高度に閉じ込められた幾何学的形態を有している。 (57) [Summary] A hologram optical element (13A, 13B, 13C) including a rotating disk (7) supporting a plurality of facets (9) and at least one visible laser diode (12A, 12B, 12C) is provided. A tertiary that can be used to read one- and two-dimensional barcode codes and other types of graphical representations within large or small scanning volumes in highly confined (ie, controlled) geometries. An ultra-compact hologram scanner (1) that forms an original laser scanning volume. The three-dimensional laser scanning feature has a plurality of converging surfaces and a highly confined geometric shape extending near a projection axis extending from a scanning window of the hologram scanner (1) including an aperture. ing.

Description

【発明の詳細な説明】ホトグラムレーザスキャニング装置及び方法並びに同スキャニング装置を設計し製造する装置及び方法発明の背景発明の分野本発明は、広くは、ホログラム光学要素と可視レーザーダイオードとを用いて大きなスキャニング体積内部のバー及びそれ以外のタイプの幾何学的な指標を読み取ることができる超小型設計によるホログラム・レーザに関し、また、様々な応用例において用いるためのその設計及び動作方法に関する。従来技術の簡単な説明製品及び物品の識別のためにバーコード符号を用いることは、この技術分野において周知である。現在では、様々な種類のバーコード符号・スキャナが、開発されている。一般に、これらのバーコード符号・リーダは、２つの判然としたグループに分類される。第１のクラスのバーコード符号・リーダは、バーコード符号のバーとスペースとの全体を特定の波長の光で同時に照射して、認識／復号の目的でそのイメージを捕捉する。このようなスキャナは、通常は、ＣＣＤスキャナとして知られているが、その理由は、読み取られているバーコード符号のイメージを検出するのにＣＣＤイメージ検出器を用いているからである。第２のクラスのバーコード符号・リーダは、合焦された光ビームを、典型的には、合焦されたレーザービームを用いて、読み取られるバーコード符号のバーとスペースとをシーケンシャルに走査する。このタイプのバーコード符号・スキャナは、通常は、「フライング・スポット（flying spot）」スキャナと称されるが、その理由は、合焦されたレーザービームが、読み取られているバーコード符号を横切って「飛ぶ光のスポット」のように見えるからである。一般に、レーザ・バーコード符号・スキャナは、バーコード符号の全体にレーザービームに合焦し走査するのに用いられるメカニズムのタイプによって、更にサブクラスに分類される。今日用いられているレーザースキャナの過半数は、バーコード符号の読み取り動作の間にバーコード符号の全体に合焦し走査するために、レンズと移動式（すなわち、回転又は振動式）のミラーを用いている。このようなレーザースキャナの例は、米国特許第５２１６２３２号（Knowles et al.）、第５３４０９７３号（Knowles et al.）、第５３４０９７１号（Rockstein et al.）及び第５４２４５２５号（Rockstein et al.）の背景技術の説明の箇所に非常に詳細に開示されている。これらは、本出願において、援用する。近年大きな人気を獲得したレーザースキャナの１つのタイプに、「多角形（ポリゴン）スキャナ」と呼ばれるものがある。このスキャナでは、レーザービームをスキャナのスキャニング窓の上の空間を通る複数の経路の上に走査するために、その側面が光反射表面（例えば、ミラー）を有している回転式の多角形を用いる。多角形タイプのレーザースキャナでは、外へ向かうレーザービームの角度掃引と帰還レーザービームの集光率とは、共に、回転式の多角形の光反射性のファセットの数と大きさとに直接に関係する。レーザ光ビームと光反射性表面とを形成し合焦して合焦されたレーザービームを走査するのにレンズ（すなわち、光反射性要素）を用いるレーザースキャナとは対照的に、高速ホログラムディスクを用いるレーザースキャナの別のサブクラスが存在する。一般に、ホログラムディスクは、外向きのレーザービームをレーザービームスキャニング動作の間に合焦し偏向させ集光／検出動作の間に入ってくる反射されたレーザ光を合焦させるように機能する「ファセット」と称されるホログラム光学要素（ＨＯＥ）のアレイを有する。このようなバーコード符号・スキャナは、ホログラム光学要素（ＨＯＥ）が用いられているので、ホログラムレーザースキャナ又はリーダと称されるのが典型的である。従来技術によるホログラムスキャナの例は、米国特許第４４１５２２４号、第４７５８０５８号、第４７４８３１６号、第４５９１２４２号、第４５４８４６３号、第５３３１４４５号、第５４１６５０５号に開示されている。これらは、本出願において援用する。ホログラムレーザースキャナ又はリーダは、レーザービームの合焦と走査（すなわち、偏向）機能のためにレンズとミラーとを用いるレーザースキャナに対して、多くの長所を有する。多角形レーザースキャナと比較してのホログラムレーザースキャナの主な長所の１つとして、ホログラムレーザースキャナは、（ｉ）外向きのレーザービームの角度掃引と、（ｉｉ）帰還レーザービームに対する集光率と、を独立に制御することができることがある。ホログラムレーザースキャナは、多角形タイプのレーザースキャナと比較して、それ以外の長所も有している。特に、ホログラムレーザースキャナでは、集光率は、それぞれのホログラムファセットの集光部分の大きさによって決定されるが、外向きのレーザービームの角度掃引は、ホログラムファセットの外向きのビーム部分の角度幅と外向きのレーザービームの入射及び回折の角度とによって決定される。従来技術によるホログラムスキャニング装置はミラー・ベースのレーザースキャニング装置と比較して多くの長所を有してはいるが、従来技術によるホログラムスキャナに問題がないわけでもない。インターナショナル・ビジネス・マシン（ＩＢＭ）社によって作られた最初のホログラムスキャナでは、そのホログラムディスク上のホログラムファセットは、集光及び光走査機能の独立の制御が不可能な単純なセクタであった。その結果として、このホログラムスキャナは、手近な応用例に必要とされるよりも高速の走査速度を有していた。ＩＢＭ社の設計による次の産業用スキャナは、これらの機能の独立の制御を可能にするものであった。しかし、例えば、米国カリフォルニア州サンノゼのホロスキャン社によって設計及び販売がなされたH0L0SCAN 210 0(TM)ホログラムレーザースキャナのような従来技術によるホログラムスキャナにおいて用いられていたホログラムディスクは、（ｉ）集光目的でのディスク上の利用可能スペースの使用を最大化することと、（ｉｉ）特定のレーザ走査パターンのための走査線速度を参照にすることができない。そのような設計上の制限の結果として、従来技術によるホログラムスキャナでは、その利用可能な集光表面面積を非効率に利用することになる、大きなスキャニングディスクの使用が要求された。これらのホログラムスキャナは、また、その上のそれぞれのホログラムファセットから、そこから対応する光走査データ信号が生じるスキャニング体積における位置とは独立の実質的に同じ信号レベルを有する検出された走査データ信号を生じさせることができない。その結果として、このスキャナでは、そのような検出された帰還信号と関連する劇的な信号スイングを扱うのに要求された電気信号処理回路に大きな負担が課せられた。米国特許第４４１５２２４号（共同出願人であるDickson）には、ホログラムスキャニングディスク上のそれぞれのファセットの集光率を等化（イコライズ）する方法が開示されているが、その集光表面面積の実質的にすべてを用いながらホログラムスキャニングディスク上のそれぞれのファセットの集光率を等化する方法は、開示、教示、示唆のいずれもされていない。従って、一般には、従来技術によるホログラムレーザースキャナは、その利用可能な集光表面面積の一部だけしか用いない非常に大きなスキャニングディスクを収容するために、非常に大きなスキャナハウジングを必要とする。多くのコード符号読み取りの応用例において、ホログラムスキャナハウジングの体積的な拡がりは、物理的な設置に与えられる小さな空間体積に適応するために十分にコンパクトでなければならない。しかし、従来型の設計原理の制限のために、多くの応用例において要求される十分なコンパクトさを有する従来技術によるホログラムスキャナを作ることはこれまで不可能であった。結果として、従来技術によるホログラムレーザースキャナの光学装置を包囲するのに必要な巨大なハウジングのために、その使用は、ハウジングの大きさの制約が重要性をもたないほんの少数の現実の応用例に制限されてきた。電力消費が僅かでありサイズの小型さのために非常に望ましいのにもかかわらず、ソリッドステート可視ダイオード（ＶＬＤ）は、従来型のＶＬＤが内在的に有する性質から生じる複数の問題点のために、従来技術のホログラムレーザースキャナにおいては、実際に用いることはできない。ホログラムレーザースキャナにおいてＶＬＤを用いることに付随する第１の問題は、ＶＬＤは、従来型のＨｅ−Ｎｅレーザ管のような単一のスペクトル線出力を生じないことである。そうではなく、従来型のＶＬＤは、いくらの背面スーパー輝度（some super luminescence）を常に生じるが、これは、従来型の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって生じるタイプの放射から成る広域スペクトルである。また、ＶＬＤは、多くの場合、複数の発振モードで動作する、及び／又は、モード・ホッピングを示し、ＶＬＤは、ある発振モードから別のモードへとジャンプする。ＶＬＤのこれらの特性の結果として、レーザービームは、ホログラムディスクの非常に散乱性のホログラムファセットから離れる際に拡がることになる。この結果、ホログラムファセットの焦点において実質的に大きな「スポット」が生じ、走査されるコード符号のバーとスペースとの解像度にエラーが、多くの場合、許容され得ない符号復号・エラーが生じる。ホログラムスキャナにおいてＶＬＤを用いることに付随する第２の問題は、ＶＬＤにおける内在的な「非点隔差（astigmatic difference）」の結果として、伝搬の水平及び垂直方向に沿って非点収差（astigmatis）を示すレーザービームが生じることである。この事実により、その大きさと方向とがＶＬＤからの距離の関数として変動する断面積の寸法を有する外向きのレーザービームが生じる。従って、ＶＬＤを用いるホログラムスキャナの走査視野の特定の点では、レーザービーム（「フライング・スポット」）の方向は、バーとスペースとが、符号復号動作に対して解読できないものとなる。ホログラムスキャナは、それ以外の技術的な問題も同様に有している。従来技術によるホログラムスキャナでは、集光及び検出用の光学装置は、必然的に複雑になり、スキャナハウジングの中のスペースのかなりの体積を必要とする。これにより、必然的に、スキャナハウジングの高さの寸法は、ほとんどすべてのコード符号読み取りの応用例において望ましいものよりのかなり大きくなってしまう。外向きのレーザービームが従来技術によるホログラムスキャナの回転式のホログラムファセットを通過して偏向される際には、「ホログラムによって生じる」非点収差が、外向きのレーザービームに内在的に与えられる。このタイプの非点収差のソースはＶＬＤにおける内在的な非点隔差によってレーザービームに与えられる非点収差のソースとは異なるが、効果は、実質的に同じであり、すなわち、外向きのレーザービームは、その大きさと方向とがホログラムファセットからの距離の関数として変動する断面積の寸法を有する。従って、ホログラムスキャナの走査視野における特定の点において、レーザービーム（「フライング・スポット」）の向きは、走査されるバーコード符号のバーとスペースとが、符号復号動作に対して解読できないものとなる。結果として、バーコード符号をそれがスキャニング体積の中を移動する際にその方向とは独立に走査することができる３次元のスキャニング体積を有するホログラムレーザースキャナを設計することは不可能であった。従来技術によるホログラムディスクを設計して作るのに用いられる方法のために、それぞれのファセットの集光領域の大きさと形状とは、外向きのレーザービームの角度掃引と独立には制御できなかった。結果的に、このために、集光機能のためのディスク表面領域の光学的な使用が妨げられ、従って、従来技術によるホログラムスキャナの性能は、必然的に妥協されることになった。上述の問題は従来技術によるホログラムレーザースキャナに大きな改善が要求される主要な領域を一般的に定義しているが、そのようなレーザースキャニング装置の性能を低下させるように機能したそれ以外の問題も存在する。特に、コード符号のレーザービーム走査の鏡面反射（specular reflection）によって生じるグレア（glare）は、その背景に対する符号のバー及びスペースの検出可能なコントラストを、従って、システムの光検出器において検出される光走査データ信号のＳＮＲを、低下させる。レーザースキャニング装置におけるそのような問題に対しては偏光濾過法が一般に知られているが、この方法が、上述の問題を解決しながらどのようにしてホログラム・タイプのレーザースキャニング装置に成功裏に適用し得るのかは知られていない。従って、改良されたホログラム・レーザースキャニング装置と、従来技術によるホログラムスキャナと方法との短所と欠点とを回避しながらそれを設計し構成する方法とに対する大きな必要性が、この技術分野には存在している。本発明の目的及び概要従って、本発明の主要な目的は、従来技術によるホログラム・レーザースキャニング装置及び方法の短所と欠点とのないホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の別の目的は、ホログラムレーザースキャナそれ自身のハウジングの体積よりも実質的に大きな３次元のレーザスキャニング体積を生じさせ、レーザスキャニング体積内で完全に全方向的な走査を提供するホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、３次元のレーザスキャニング体積が複数の合焦面とホログラムスキャナのスキャニング窓から延長する射影軸の周囲に延長する極めて限定的な幾何学的配置とを有するような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、複数の対称的に配置されたレーザーダイオードを用いて、複数の体積送信タイプのホログラム光学要素によるスキャニング体積を通って合焦され走査される複数のレーザービームを同時に生じさせ、この光学要素のそれぞれは、中央に位置する回転ディスクの上に支持され、特に、レーザービームの１つがホログラムレーザースキャナの動作の間に通過する際には特定の被写界深度（depth of field）の単一のスキャニングファセットを生じさせるように設計されているような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、特定のホログラム光学要素から生じたレーザ光がバーコード符号から反射し、同じホログラム光学要素を通過し、その後で、光強度検出のために平行光にされるような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、複数のレーザが、複数のホログラムファセットを支持する回転ディスクによるスキャニング体積を通過して合焦され走査される複数のレーザービームを同時に生じさせるような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、スキャナハウジングが、それぞれの走査パターン発生サイクルの継続時間に亘って相互に異なる角度での、複数の走査平面の同時的な射影（projection）を可能にする開口されたスキャニング窓を有するような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、回転ディスク上のホログラム光学要素が集光のためのディスク・スペースの使用を最大化しながら、レーザ走査パターンのそれぞれの合焦面においてレーザービーム速度を最小にして、光検出及び信号処理回路に要求される電子帯域幅を最小にするような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。スキャニングディスク上の利用可能な集光表面領域の実質的に全部を用い、ホログラムスキャニングディスク上のそれぞれのホログラムファセットの集光率が実質的に等しく、従って、ホログラムレーザースキャナが最小の可能なディスク直径を有するホログラムスキャニングディスクを用いることを可能にするような、コンパクトなホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、ホログラムスキャニングディスク上のそれぞれのホログラムファセットのビーム・ステアリング部分に、第１の偏光状態を有する入射レーザービームに対して最適化された光回折効率が与えられており、それぞれのホログラムファセットの集光部分に、第１の偏光状態と直交する第２の偏光状態を有する反射されたレーザ光に対して最適化された光回折効率が与えられており、他方で、システムの光検出器上に合焦された光は第２の偏光状態を有する収集されたレーザ光を送信し第１の偏光状態を有する収集されたレーザ光をブロックする偏光フィルタを通過するような、コンパクトなホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、それぞれの可視レーザーダイオードにおける内在的な非点隔差によって生じるレーザービーム非点収差が、レーザービームが回転スキャニングディスク上のホログラム光学要素を通過する前に効果的に除去されるような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、スキャニングディスク上のホログラム光学要素によるそれぞれの可視レーザーダイオードの比較的広域のスペクトル出力の散乱が、レーザービームが、可視レーザーダイオードから、一体化された光学アセンブリを通過し、ホログラムレーザースキャナの回転ディスク上のホログラム光学要素を通過するにつれて、補償されるような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、従来型の可視レーザーダイオードを用いてレーザースキャニングビームを生じさせ、単純で低費用の構成を与えて、レーザースキャナのホログラムディスクによって生じる散乱の効果を除去又は最小化するような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、それぞれの可視レーザーダイオードにおける内在的な非点隔差が、レーザービームが回転ディスク上のホログラム光学要素を通過する前に効果的に除去されるような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、それぞれのレーザーダイオードから生じたレーザービームは、単一の超コンパクトな光学モジュールによって処理され、レーザーダイオードによって生じたレーザービームを円状にし、その中の内在的な非点隔差を除去し、更に、スーパー輝度、マルチモード・レイジング（lasing）、レーザ・モード・ホッピングなどの、それぞれの可視レーザーダイオードのスペクトル出力における波長に依存する変動を補償し、それによって、大きな被写界深度を要求するホログラム走査の応用例において結果的に生じるレーザービームの使用を可能にするような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、レーザスキャニング体積の複数の合焦領域の焦点距離を戦略的に選択してスキャニング体積における隣接の合焦領域の近接する及び遠隔の領域においてスキャニングファセットの端部での重なりを生じさせるようにし、それによって、その方向とは独立にそれを通過するバーコード符号を読み取ることをより容易にするような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、独立の集光／検出サブシステムがホログラムレーザースキャナの内部で用いられるそれぞれのレーザーダイオードに対して与えられているような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、そのビーム・フォールディング・ミラーの幾何学的寸法とそのホログラムディスクの幾何学的な寸法とが、スキャナハウジングの幅及び長さの寸法の唯一の決定要素であり、そのビーム・フォールディング・ミラーとホログラムディスクの下の放物面集光ミラーとの幾何学的寸法が、スキャナハウジングの高さの寸法の唯一の決定要素であるような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、独立の信号処理チャネルがそれぞれのレーザーダイオードと集光／検出サブシステムとに与えられており、システムの信号処理速度を改善するような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、ホログラムディスク上のそれぞれのファセットは外向きのレーザービームのゼロ番目の回折順序によって符号化され検出されて、どのスキャニングファセットが符号復号動作の間に選択的に濾過されるべきかを決定するような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、回転ディスク上のホログラム光学要素を直接に通過するレーザービームのゼロ番目の回折順序を用いて、スキャナの内部で実行されるスティッチング・タイプの復号・プロセスと共に用いるためのスタート／ホーム・パルスを生じさせるような、ホログラムレーザースキャナを提供することである。本発明の更なる目的は、ホログラムレーザースキャナを用いてその内部復号・符号の存在が検出されるスキャニング体積を生じさせ、高速レーザースキャナを用いてその内部に検出されたバーコードが存在する領域を走査し、復号処理のために高解像度の走査データを収集するような、コード符号読み取りシステムを提供することである。本発明の更なる目的は、ホログラム走査メカニズムを用いて、２Ｄラスタ・パターンを含む種々のタイプの走査パターンを３Ｄスキャニング体積の内部に生じさせる、手による支持が可能であり、手による設置が可能であり、身体に装着可能なスキャニング装置を提供することである。本発明の更なる目的は、バーコード符号読み取り動作の間に特定のスキャニング体積ないに限定された任意の与えられた３次元のレーザ走査パターンに対する、最小の高さ（すなわち、深さ）の寸法のハウジングを有するホログラムレーザースキャナを設計する新規な方法を提供することである。本発明の更なる目的は、回転ディスク上のそれぞれのホログラム光学要素（すなわち、ファセット）の集光領域の大きさと形状との両方が、外向きのレーザービームの角度掃引とは独立に制御され、レーザ走査プロセスの間の集光機能のためのディスク表面領域を最大限使用するような、ホログラムレーザースキャナのためのホログラムディスクを設計する新規な方法を提供することである。本発明の更なる目的は、レーザーダイオードから生じるレーザービームを円状にし、その中の内在的な非点隔差を除去し、スーパー輝度、マルチモード・レイジング、レーザ・モード・ホッピングなどの、可視レーザーダイオードのスペクトル出力における波長に依存する変動を補償するように機能する、ホログラムスキャニングディスクとそのホログラムレーザースキャナにおいて用いられるレーザーダイオードと共に用いるためのレーザービーム光学モジュールを設計する新規な方法を提供することである。本発明の更なる目的は、ディスク上の利用可能な領域の全部がその集光率を最適化するために用いられ従ってホログラムレーザースキャナの性能を向上させるような、ホログラムレーザースキャナのための、ホログラムディスクを設計する新規な方法を提供することである。本発明の更なる目的は、そのホログラムファセットの大きさと形状とを決定するために、３Ｄ表面幾何プログラムを用いてホログラムレーザースキャナとその３Ｄレーザ走査パターンとの成分の３Ｄ幾何学的モデルを作り、スプレッドシート・モデル化プログラムを用いてホログラムレーザースキャナとその３Ｄレーザ走査パターンとに対する解析モデルを作るような、ディスク設計方法を提供することである。本発明の更なる目的は、スプレッドシート・タイプのコンピュータ・プログラムを用いて、予め特定されたホログラムファセット支持ディスクとビーム・フォールディング・ミラー構成とを用いて予め特定されたレーザ走査パターンを発生するプロセスの解析モデルを作り、予め特定された大きさのホログラムファセット支持ディスクに対して、スキャナハウジングの高さ、長さ及び幅に関する寸法を最小化するホログラムファセット・パラメータの最適な組に到達するディスク設計方法を提供することである。本発明のこれらの及びそれ以外の目的は、以下において及び請求の範囲において明らかになろう。図面の簡単な説明本発明の目的を完全に理解するためには、後に行う実施例の詳細な説明を、添付の図面を参照して読まなければならない。これらの図面は、次の通りである。図１Ａは、第１の例示的な応用環境にインストールされている様子が示されている本発明によるホログラム・レーザースキャニング装置の全体図である。図１Ｂは、第２の例示的な応用環境にインストールされている様子が示されている本発明によるホログラム・レーザースキャニング装置の全体図である。図１Ｃは、第３の例示的な応用環境にインストールされている様子が示されている本発明によるホログラム・レーザースキャニング装置の全体図である。図２Ａは、本発明の実施例のホログラムスキャニング装置の全体図であり、そのハウジングと光検出器支持構造とがその光学べンチから取り外され、ホログラムスキャニングディスク、ビーム・フォールディング・ミラー、レーザービーム生成モジュール、アナログ／デジタル信号処理基板、及びシステムのハウジングと光検出器支持構造とによって隠れていたそれ以外の構造が示されている。図２Ｂは、実施例のホログラムスキャニング装置の部分的な図であり、システムの第１の走査チャネルのビーム・フォールディング・ミラーを、システムの中心の周囲を回転するホログラムスキャニングディスクの周囲に配置された、それに付随するレーザービーム生成モジュール、放物面集光ミラー、光検出器及びアナログ／デジタル信号処理基板との関係でより詳細に示している。図２Ｃは、実施例のホログラムスキャニング装置の部分的に切り取られた正面からの側方図であり、本発明のシステムのあるレーザ・ステーションに関連する、ホログラムディスク、レーザービーム生成モジュール、ビーム・フォールディング・ミラー、放物面光検出ミラー及び光検出器を、より詳細に示している。図２Ｄは、図２Ｃの線２Ｄ−２Ｄに沿って実施例のホログラムスキャニング装置の部分的に切り取られた図であり、本発明のシステムの例示的なレーザ走査ステーションに関連する、ホログラムスキャニングディスクと、ビーム・フォールディング・ミラーと放物面光検出ミラーとの構成とをより詳細に示している。図２Ｅは、実施例のホログラムスキャニング装置の全体図であり、本発明のスキャナハウジングのスキャニング窓・アレイを示している。図３は、本発明の実施例のホログラムスキャニングディスクの平面図であり、その回転軸の周囲に取り付けられたそれぞれのｉ番目のホログラム光ファセットの境界が示されており、例示の目的で割り当てられたファセット番号を有している。図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃは、本発明の実施例のホログラム・レーザースキャニング装置の機能ブロック図を与えており、システムの主な構成要素とそれらの相互の関係とを示している。図５は、本発明の実施例のホログラム・レーザースキャニング装置の全体図であり、それぞれのＰ（ｉ，ｊ）番目のレーザ走査平面が、このホログラムレーザースキャナの射影軸の周囲に延長する３次元のスキャニング体積ないの予め特定された合焦面（すなわち、ゾーン）に射影されている様子が、概略的に図解されている。図５Ａは、それぞれのＰ（ｉ，ｊ）番目のレーザ走査平面が、ｊ番目のレーザービームが、レーザスキャニング動作の間にスキャナハウジング内の回転ホログラムスキャニングディスク上のｉ番目のホログラムファセットを通過する際に、円柱状に発生される時間的順序を示す概略図である。図６Ａは、本発明のホログラムレーザースキャナから射影されたレーザスキャニング体積内の空間的に隣接した合焦面の間において、異なるホログラムファセットから生じる走査線が重なる様子を示す概略的な図である。図６Ｂ及び図６Ｃは、スキャニング体積の遠方部分に焦点距離を有する２つのレーザースキャニングビームの種々のビーム断面を図解する概略図であり、それぞれの走査線の軌道に沿った多数の異なる点とそれぞれの隣接する合焦面の間にも示されており、３次元のレーザ走査パターンのそれぞれの相互合焦面（interf ocal plane）領域内で重なり合う非点収差レーザービームを示している。図７は、本発明のホログラムスキャニング装置のホログラムディスクとレーザービーム生成モジュールとを設計する方法に含まれる主なステップを図解するフローチャートである。図８Ａは、本発明によるホログラムスキャニング装置の３次元スキャニング体積内に位置するＰ（ｉ，ｊ）番目のレーザスキャニングファセット（すなわち、Ｐ（ｉ，ｊ）番目のレーザ走査線）を、ｊ番目のレーザービームを回転するホログラムスキャニングディスク上に支持されるｉ番目のホログラムファセットを通るように向けることによって、生じさせるプロセスの幾何光学モデルである。図８Ａ１は、図８Ａの幾何光学モデルの図であるが、特定のパラメータをより詳細に示している。図８Ｂ１図８Ｂ２及び図８Ｂ３は、全体で、図８Ａ及び図８Ａ１の幾何光学モデルを表すのに用いられるパラメータをリストしているテーブルを示している。図８Ｃ１及び図８Ｃ２は、全体で、図８Ａ及び図８Ａ１の幾何光学モデルの特定のパラメータの間の構造及び機能的な関係を記述する数学的方程式をリストしているテーブルである。図９は、本発明の方法に従って設計された実施例のホログラムスキャニングディスクの概略図であり、それぞれのｉ番目のホログラムファセットの幾何学的特性を特定するのに用いられる種々の幾何学的パラメータを示している。図１０Ａ１は、入射レーザービームが、最初は回転しているホログラムファセットによってバーコード符号に向けて回折され、次に、それによって反射され帰還する光線が同じホログラムファセットによって光合焦放物面ミラーに向けて回折され、最後に、合焦された光線が同じホログラムファセットを通過してその光検出器に回折なしに送られるという光線が移動する経路を図解する幾何光学モデルである。図１０Ａ２及び図１０Ａ３は、図１０Ａ１に示された回転式のホログラムスキャニングディスク上のホログラムファセットを通過して伝搬するレーザービームのプロセスの幾何光学モデルを与えているが、これは、そのディスク設計プロセスの間に用いられ、直交偏光器（cross polarizer）がホログラムレーザースキャナにおいて用いられない場合に、それぞれのホログラムファセットのＳ及びＰ偏光された光に対する正規化された全体の往復の（out and back）光回折効率が計算されるものである。図１０Ｂは、図１０Ａ１図、１０Ａ２及び図１０Ａ３の幾何光学モデルを表すのに用いるパラメータの組である。図１０Ｂ１は、図１０Ａ１、図１０Ａ２及び図１０Ａ３の幾何光学モデルにおいて用いられる種々のパラメータに対する初期化された（すなわち、想定される）値の組である。図１０Ｃ１は、図１０Ａ１、図１０Ａ２及び図１０Ａ３の幾何光学モデルの特定のパラメータの間の構造及び機能的な関係を記述する数学的表現の組を与えている。図１０Ｃ２は、（１）ホログラムスキャニングディスク上に入射するＳ偏光された外向きの光線に対するｉ番目のホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、（２）ホログラムスキャニングディスク上に入射するＰ偏光された外向きの光線に対するｉ番目のホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、（３）ホログラムディスク上に入射するＳ偏光された外向きの光線に対する、ｉ番目のホログラムスキャニングファセットの全体の往復光回折効率と、を定義する方程式の組を与えているが、それぞれは、固定された厚さのゼラチン内の変調深度（すなわち、変調率）の関数として表されている。図１０Ｄは、ホログラムスキャニングファセットを通過するＰ及びＳ偏光された光線のフレネル損失及び送信（Fresnel losses and transmission）の両方を、図１０Ｃ２に与えられている光回折効率の表現において用いるために計算するのに用いる方程式の組である。図１０Ｅ１は、固定された厚さのゼラチン内の変調深度（すなわち、変調率）の関数として、（１）その上に入射するＳ偏光された外向きの光線に対する第１のホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、（２）その上に入射するＰ偏光された外向きの光線に対する第１のホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、（３）その上に入射するＳ偏光された外向きの光線に対する第１のホログラムスキャニングファセットの全体の往復光回折効率であって、１６番目のホログラムファセットの全体の往復光回折効率に対する第１のホログラムファセットの全体の往復の光回折効率を最終的に計算するのに用いられるものと、をプロットしているグラフの組を与えている。図１０Ｅ２は、固定された厚さのゼラチン内の変調深度（すなわち、変調率）の関数として、（１）１６番目のホログラムファセット上に入射するＳ偏光された外向きの光線に対する１６番目のホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、（２）１６番目のホログラムファセットの上に入射するＰ偏光された外向きの光線に対する１６番目のホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、（３）１６番目のホログラムファセットの上に入射するＳ偏光された外向きの光線に対する１６番目のホログラムスキャニングファセットの全体の往復光回折効率であって、それ自身（１６番目のホログラムファセット）の全体の往復光回折効率に対する１６番目のホログラムスキャニングファセットの全体の往復の光回折効率を最終的に計算するのに用いられるものと、をプロットしているグラフの組を与えている。図１０Ｆは、入射レーザービームが、最初は、回転しているホログラムファセットによってバーコード符号に向けて回折され、次に、それによって反射され帰還する光線が同じホログラムファセットによって光合焦放物面ミラーに向けて回折され、最後に、合焦された光線が同じホログラムスキャニングファセットを通過して偏光された光検出器に実質的な回折なしに送られるという光線が移動する経路を図解する概略図である。図１０Ｆ１及び図１０Ｆ２は、図１０Ｆに示された回転式のスキャニングディスク上のホログラムスキャニングファセットを通過して伝搬するレーザービームのプロセスの幾何光学モデルを与えているが、これは、そのディスク設計プロセスの間に用いられ、直交偏光器（cross polarizer）がホログラムレーザースキャナにおいて用いられない場合に、本発明のホログラムスキャニングディスクにおけるそれぞれのホログラムファセットの正規化された全体の往復の（out and back）光回折効率が計算される。図１０Ｇは、図１０Ｆ１及び図１０Ｆ２の幾何光学モデルを表すのに用いられる特定のパラメータの組を与えている。図１０Ｇ１は、図１０Ｆ１及び図１０Ｆ２の幾何光学モデルを表すのに用いられる特定のパラメータに対する初期の（すなわち、想定される）値の組を与えている。図１０Ｈ１は、図１０Ｆ１及び図１０Ｆ２の幾何光学モデルの特定のパラメータの間の構造的及び機能的な関係を記述する数学的方程式の組を与えている。図１０Ｈ２は、（１）入射するＳ偏光された外向きの光線に対する図１０Ｆのｉ番目のホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、（２）入射するＰ偏光された外向きの光線に対するｉ番目のホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、（３）入射するＳ偏光された外向きの光線に対する、ｉ番目のホログラムスキャニングファセットの全体の往復光回折効率と、を定義する方程式の組を与えているが、それぞれは、固定された厚さのゼラチン内の変調深度（すなわち、変調率）の関数として表されている。図１０Ｈ３は、ホログラムスキャニングファセットを通過するＰ及びＳ偏光された光線のフレネル損失及び送信の両方を、図１０Ｈ２に与えられている光回折効率の表現において用いるために計算するのに用いる方程式の組を与えている。図１０Ｉ１は、固定された厚さのゼラチン内の率変調深度（すなわち、変調率）の関数として、（１）その上に入射するＳ偏光された外向きの光線に対する第１のホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、（２）その上に入射するＰ偏光された外向きの光線に対する第１のホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、（３）その上に入射するＳ偏光された外向きの光線に対する第１のホログラムスキャニングファセットの全体の往復光回折効率であって、１６番目のホログラムスキャニングファセットの全体の往復光回折効率に対する第１のホログラムスキャニングファセットの全体の往復の光回折効率を最終的に計算するのに用いられるものと、をプロットしているグラフの組を与えている。図１０Ｉ２は、固定された厚さのゼラチン内の率変調深度（すなわち、変調率）の関数として、（１）その上に入射するＳ偏光された外向きの光線に対する１６番目のホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、（２）その上に入射するＰ偏光された外向きの光線に対する１６番目のホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、（３）その上に入射するＳ偏光された外向きの光線に対する１６番目のホログラムスキャニングファセットの全体の往復光回折効率であって、それ自身（すなわち、Ｈ₁₆（Δｎ）＝１）に対する１６番目のホログラムスキャニングファセットの全体の往復の光回折効率を最終的に計算するのに用いられるものと、をプロットしているグラフの組を与えている。図１０Ｊは、本発明のスキャニングディスク上のｉ番目のホログラムスキャニングファセットのランベルト（Lambertian）集光率を図解する幾何光学モデルである。図１０Ｋは、図１０Ｊの幾何光学モデルに関連するパラメータの説明を与えている。図１０Ｌは、図１０Ｊの幾何光学モデルに関連する特定のパラメータに対する初期（想定された）値のテーブルを与えている。図１０Ｌ１は、図１０Ｊの幾何光学モデルにおける特定のパラメータの間の関係を記述する方程式の組を与えている。図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃは、本発明の第１の実施例によるホログラムスキャニングディスクを設計するのに用いられる方法のステップを詳細に説明するフローチャートである。図１２は、屈折率変調Δｎ_i（すなわち、Ｅ_S（Δｎ_i））の関数としてのその上に入射するＳ偏光された光に対する図３のスキャニングディスクの例示的なホログラムスキャニングファセットの光回折効率と、変調率Δｎ_i（すなわち、Ｅ_P （Δｎ_i））の関数としてのその上に入射するＰ偏光された光に対する例示的なホログラムスキャニングファセットの内部集光部分の光回折効率と、の幾何学的なプロットであり、これらの光回折効率Ｅ_S（Δｎ_i）及びＥ_P（Δｎ_i）は同じ値の変調率Δｎ_iではピーク値を有さず、従って、スキャニングファセットの表面積全体で同じ変調率Δｎ_iを用いて最適化することはできないことを明確に示している。図１２Ａは、本発明の別の実施例のホログラムスキャニングディスクの概略図であり、ここでは、スキャニングディスク上のそれぞれのホログラムスキャニングファセットの外部ビーム・ステアリング部分は、第１の光変調率Δｎ₁の選択によって第１の（例えば、Ｓ）偏光状態の入射レーザービームに対して最適化されている光回折効率Ｅ_S（Δｎ_i）を有し、他方で、ホログラムスキャニングファセットの内部集光部分は、第２の光変調率Δｎ₂の選択によって第１の偏光状態に対して直交する第２の（例えば、Ｐ）偏光状態の反射されたレーザ光に対して最適化されている光回折効率Ｅ_P（Δｎ_i）を有している。図１２Ｂ１から図１２Ｂ３は、図１２Ａに示されたホログラムスキャニングディスクを設計するのに用いられる方法のステップを詳細に説明するフローチャートを提供する。図１２Ｃは、図１２Ａのスキャニングディスク上の第１のファセットに対する実効相対光回折効率に対する数学的表現である。図１３は、本発明のスキャニングディスクのそれぞれのホログラムスキャニングファセットを構成するのに用いることができるホログラム記録システムの幾何光学モデルであり、図２８Ａ１から図２８Ｄに図解されたパラメータ変換プロセスから決定される構成パラメータを用いている。図１４は、本発明の第１の実施例のレーザースキャニング装置の１つの走査チャネルの部分的に取り除いた側方断面図であり、スキャナハウジングと、モータによって回転可能に支持されているホログラムスキャニングディスクと、図解されている走査チャネルに関連するレーザービーム生成モジュールと、そのビーム・フォールディング・ミラーと、放物面集光ミラーと、光検出器とが示されている。図１４Ａは、本発明の第１の実施例のレーザースキャニング装置の１つの走査チャネルの部分的に取り除いた側方断面図であり、システムの動作の間に生成され検出されたレーザ光が横断した外向き及び内向き両方の光経路のコンピュータによって作られた概略的な指示が示されている。図１５は、本発明の第１の実施例によるレーザービーム生成モジュールの平面図であり、可視レーザーダイオード（ＶＬＤ）と、ジンバル（gimbal）状の調節可能な実装（mounting）アセンブリ内に支持された非球形視準レンズと、回転可能かつ調節可能なプラットフォームと、モジュールの光学べンチの上方に支持されているビーム方向変更ミラー及びホログラム光回折格子と、を含んでいる。図１５Ａは、図１５のレーザービーム生成モジュールの平面図であり、ホログラム光回折格子と平坦ミラーとが光学べンチから取り除かれている。図１５Ｂは、図１５のレーザービーム生成モジュールの光学べンチの平面図である。図１５Ｃは、図１５のレーザービーム生成モジュールの光学ベンチの側面図である。図１５Ｄ１は、図１５のレーザービーム生成モジュールのプリズム支持プラットフォームの側面図である。図１５Ｄ２は、図１５のレーザービーム生成モジュールのプリズム支持プラットフォームの平面図である。図１５Ｅ１は、図１５のレーザービーム生成モジュールのＶＬＤ／レンズ実装ピボット・プレートの平面図である。図１５Ｅ２は、図１５のレーザービーム生成モジュールのＶＬＤ／レンズ実装ピボット・プレートの側面図である。図１５Ｆ１は、図１５のレーザービーム生成モジュールのＶＬＤ／レンズ実装ブラケット（すなわち、ヨーク）の平面図である。図１５Ｆ２は、図１５のレーザービーム生成モジュールのＶＬＤ／レンズ実装ブラケットの側面図である。図１５Ｇ１は、図１５のレーザービーム生成モジュールのＶＬＤ／レンズ実装管（チューブ）の断面図である。図１５Ｇ２は、図１５のレーザービーム生成モジュールのＶＬＤ／レンズ実装管の軸方向の図である。図１５Ｈ１は、図１５のレーザービーム生成モジュールのレンズ・バレルの軸方向の図である。図１５Ｈ２は、図１５のレーザービーム生成モジュールのレンズ・バレルの断面図である。図１５Ｉ１は、図１５のレーザービーム生成モジュールのプリズムの平面図である。図１５Ｉ２は、図１５のレーザービーム生成モジュールのプリズムの側面図である。図１５Ｊは、図１５のレーザービーム生成モジュールの平坦ビーム・フォールディング・ミラーの平面図である。図１５Ｋは、図１５のレーザービーム生成モジュールのホログラム光回折格子（すなわち、プレート）の平面図である。図１６は、図１５Ａの第１の実施例のレーザービーム生成モジュールを、図１５Ｂから図１５Ｋまでのモジュール構成要素を用いて設計するのに用いる方法のステップを図解するフローチャートである。図１７Ａは、従来型の可視レーザーダイオード（ＶＬＤ）から生じるレーザービームを用いて照射されるホログラム光回折格子の幾何光学モデルである。図１７Ｂは、図１７Ａに示されているようなホログラム光回折格子によって回折されているレーザービームの幾何光学モデルを構成するのに用いられるパラメータの組である。図１７Ｂ１は、図１７Ａの幾何光学モデルを構成するのに用いられる特定のパラメータに対する想定される値の組である。図１７Ｃは、図１７Ａの幾何光学モデルのパラメータのあるものの間の関数関係を記述する方程式の組である。図１７Ｄは、外向きのレーザービームの回折角度と入射レーザービームの波長とを両軸にとった幾何学的なプロットであり、外向きの回折角度が、入射レーザービームの波長に強く関数的に従属していることを示している。図１８Ａは、スキャニングディスク上のそれぞれのホログラムスキャニングファセットと、スキャニングディスクからの外向きのレーザービームの回折角度への入射レーザービームの波長の関数的な従属を実質的に減少させるのに用いられる第１の実施例のレーザービーム生成モジュールにおけるホログラム光回折格子と、によって形成されるホログラム光システムの幾何光学モデルである。図１８Ｂは、図１８Ａに示されている幾何光学モデルを数学的に表すのに用いられるパラメータの組である。図１８Ｂ１は、図１８Ａの幾何光学モデルにおける特定のパラメータに対して想定される値の組である。図１８Ｃは、図１８Ａの幾何光学モデルにおける特定のパラメータの間の関係を記述する方程式の組である。図１８Ｄは、外向きのレーザービームの回折角度と入射レーザービームの波長とを両軸にとった幾何学的なプロットであり、回折角度は、回折角度レンジのほぼ中央部分にあり、本発明による光学的配列の結果として、外向きのレーザービームの回折角度が、入射レーザービームの波長に実質的に従属していることを示している。図１９Ａ及び図１９Ｂは、例示的なホログラムスキャニングファセットに対する幾何光学モデルを提供しており、構成及び再形成プロセスの両方と、再形成波長から構成波長への変換との間に用いられる種々のパラメータを示している。図１９Ｃ、図１９Ｄ１、図１９Ｄ２及び図１９Ｅは、与えられたパラメータの組と、方程式の組と、結果的な数の組と、であり、これらは、第１のスキャナ・レーザ波長における所望のホログラム性能パラメータが与えられた場合に、第２の構成レーザ波長におけるホログラム構成パラメータを決定する。図１９Ｆは、本発明の設計プロセスを用いて決定される構成パラメータを用いてホログラムスキャニングファセットを構成するのに用いられるシステムの幾何光学モデルである。図２０は、レーザーダイオードの回路図であり、可視レーザーダイオードにおける非点隔差の内在的な原因を示しているが、これは、ダイオード接合から放出される直交する及び平行なレーザービームの有効なソースの位置の差異に起因する。図２０Ａは、図１５Ａのレーザービーム生成モジュールにおいて用いられる光学システムの回路図であり、同時に、レーザービームを円状にし、ビーム円状化プリズムを超えるレーザービームにおける非点収差を解消している。図２０Ｂ１、図２０Ｂ２及び図２０Ｂ３は、図２０Ａの光学システムの幾何光学モデルを提供する。図２０Ｃは、図２０Ｂ１から図２０Ｂ３の幾何光学モデルを表現するのに用いられるパラメータの組である。図２０Ｃ１は、図２０Ｂ１から図２０Ｂ３の幾何光学モデルにおけるパラメータに対して想定される値の組である。図２０Ｄ及び図２０Ｄ１は、図２０Ｂ１から図２０Ｂ３の幾何光学モデルにおけるパラメータの間の関数関係を記述する方程式の組である。図２０Ｅは、非球形視準レンズの焦点からＳビーム・ソースまでの距離（すなわち、ｄ）の関数としての、図１５Ａのレーザービーム生成モジュールにおける非球形視準レンズによって射影されるＰ及びＳソース・イメージ（すなわち、Ｌ_S2 及びＬ_P2）の距離の幾何学的なプロットであり、Ｐ及びＳのソース・イメージが収束し、非点収差がゼロになる距離の値（ｄ）を示している。図２１Ａは、第１の実施例のレーザービーム生成モジュールにおける第１の光学システムの構成要素を、プリズムを超える非点収差がゼロになるように整列させる際に用いられる光学システムの概略図である。図２１Ｂは、第１の実施例のレーザービーム生成モジュールにおける第１の光学システムの構成要素を、所望のビーム・アスペクトレシオ（すなわち、円形ビームの断面に対しては１）が達成され、プリズムの第２の表面を超えるレーザービームにおける非点収差がゼロになるように整列させる際に用いられる手順のステップを示すフローチャートである。図２１Ｃは、本発明の一般化されたパラメータ調節方法に対するフローチャートである。図２１Ｃ１、図２１Ｃ２及び図２１Ｃ３は、全体として、第１の実施例のレーザービーム生成モジュールの構成要素を組み立て、本発明の原理に従ってその幾何学的及び光学的なパラメータを構成する特定の手順を記述するフローチャートを提供する。図２１Ｄは、第１の実施例のレーザービーム生成モジュールの第１及び第２の光学システムの正面からの断面図であり、ビーム散乱の最小化と、ビームのアスペクトレシオ制御と、非点収差除去とを達成するように構成された幾何学的及び光学的パラメータも共に示されている。図２２は、第２の実施例のレーザースキャニング装置の１つの走査チャネルの部分的に取り除いた側方断面図であり、スキャナハウジングのスキャニング窓と、モータによって回転可能に支持されているホログラムスキャニングディスクと、この第２の実施例のレーザービーム生成モジュールと、それに関連するビーム・フォールディング・ミラーと、放物面集光ミラーと、光検出器とが示されている。図２３は、本発明の第２の実施例のレーザービーム生成モジュールの正面からの側方図であり、第１及び第２の光学システムが相互に結合された態様で、この実施例のレーザースキャナの光学ベンチの上にインストールされている。図２３Ａは、本発明の第２の実施例のレーザービーム生成モジュールの平面図であり、そのビーム・フォールディング・ミラーとデュアル機能のホログラム光回折格子とが、レーザービーム生成モジュールの光学ベンチから取り外されている様子が示されている。図２４は、本発明の設計方法に従って図２３のレーザービーム生成モジュールを設計するのに含まれるステップを図解するフローチャートである。図２５Ａは、第２の実施例のレーザービーム生成モジュールに関連する第１の光学システム（すなわち、ホログラムスキャニングファセット及びホログラム光回折格子）の幾何光学モデルである。図２５Ｂは、図２５Ａの幾何光学モデルを表現するのに用いられるパラメータの組である。図２５Ｂ１は、図２５Ａの幾何光学モデルにおけるパラメータに対して想定される値の組である。図２５Ｃは、図２５Ａの幾何光学モデルにおける特定のパラメータの間の関係を記述する数学的表現の組である。図２５Ｄは、（ｉ）デュアル機能の回折格子上へのビーム入射角度θ_i1Dとゼロ散乱を提供するホログラムスキャニングディスクに対するこの回折格子の向き（すなわち、傾斜角度ρ）との間と、（ｉｉ）この回折格子上へのビーム入射角度θ_i1Mと所望のアスペクトレシオを提供するホログラムスキャニングディスクに対するこの回折格子の傾斜角度ρとの間と、の関係を示す２つのプロットを提供しており、これらの関数プロットの交点は、ゼロ・ビーム散乱と所望のビーム拡張比とが傾斜角度ρを適切に選択することによって達成できることを示している。図２５Ｅは、本発明のこの実施例のデュアル機能のＨＯＥを構成する構成パラメータの組である。図２６は、このシステムの性能を判断するために本発明によるビーム散乱アナライザによって構成されている第２の実施例のレーザービーム生成モジュールの第２の光学システムの幾何光学モデルであり、図２７Ａは、図２６の幾何光学モデルを表現するのに用いられるパラメータの組である。図２７Ｂは、図２６の幾何光学モデルにおけるパラメータに対して想定される値の組である。図２７Ｃは、図２６の幾何光学モデルにおける特定のパラメータの間の関係を記述する数学的表現の組である。図２７Ｄは、（ｉ）可視レーザーダイオードから生じる入射レーザービームのホログラムディスクにおける回折角度と、（ｉｉ）レーザービームがこのホログラムスキャニング装置のホログラムディスクを通過する前にレーザービームを前もって条件付けるために図２３の第１の光学システムを用いる際の波長と、の間に存在する関係を示すプロットである。図２７Ｄ１は、図２７Ｄの幾何学的なプロットに関連する値の表である。図２８Ａ１及び図２８Ａ２は、構成と再形成との間の波長の変化のために構成ビーム角度を変更するプロセスの幾何光学モデルを提供する。図２８Ｂは、図２８Ａ１及び図２８Ａ２の幾何光学モデルを表現するのに用いられるパラメータの組であり、この幾何光学モデルにおけるパラメータに対して想定される値の組を含む。図２８Ｃ１、図２８Ｃ２及び図２８Ｄは、与えられたパラメータの組と、方程式の組と、結果的な数の組と、であり、これらは、第１のスキャナ・レーザ波長における所望のホログラム性能パラメータが与えられた場合に、第２の構成レーザ波長におけるホログラム構成パラメータを決定する。図２９は、図２８Ｂ及び図２８Ｃのパラメータ変換プロセスから決定される構成パラメータを用いて、デュアル機能の回折格子を構成するホログラム記録システムの概略図である。図３０Ａ、図３０Ａ１、図３０Ａ２及び図３０Ａ３は、図２３の第２の実施例のレーザービーム生成モジュールの第２の光学システムを幾何光学モデルを提供する。図３０Ｂ及び図３０Ｂ１は、図３０Ａの幾何光学モデルを表現するのに用いられるパラメータの組である。図３０Ｃ１及び図３０Ｃ２は、図３０Ａの幾何光学モデルの特定のパラメータの間の関係を記述する数学的方程式の組である。図３０Ｄは、第２の実施例のレーザービーム生成モジュールにおける非球形視準レンズによって射影されるＰ及びＳソース・イメージの距離（すなわち、Ｌ_S2 及びＬ_P2）と、視準レンズの焦点からＳビームまでの距離（すなわち、ｄ）との幾何学的なプロットであり、Ｐ及びＳのソース・イメージＬ_S2及びＬ_P2が収束し、非点収差がゼロになる距離の値ｄが存在することを示している。図３１Ａ１及び図３１Ａ２は、第１の実施例のレーザービーム生成モジュールにおける第２の光学システムの構成要素を、デュアル機能の回折格子を超える非点収差がゼロになるように整列させる際に用いられる光学システムの概略図である。図３１Ｂは、図２３のレーザービーム生成モジュールにおける第２の光学システムの構成要素を、デュアル機能のＨＯＥを超える非点収差がゼロになるように整列させる際に用いられる手順のステップを示すフローチャートである。図３１Ｃ１及び図３１Ｃ２は、第２の実施例のレーザービーム生成モジュールの構成要素を組み立て、本発明の原理に従ってその幾何学的及び光学的なパラメータを構成する手順を記述するフローチャートを提供する。図３１Ｄは、図２３のレーザービーム生成モジュールの第１及び第２の光学システムの正面からの側方図であり、相互に結合され、ホログラムスキャナの光学ベンチの上に実装されている様子が示されている。図３２は、本発明の第２の実施例のレーザースキャニング装置の１つの走査チャネルの部分的に取り除いた側方断面図であり、第１の実施例の光検出サブシステムは、モータによって回転可能に支持されているホログラムスキャニングディスクと、図解されている走査チャネルに関連するレーザービーム生成モジュールと、そのビーム・フォールディング・ミラーと、放物面集光ミラーと、光検出器とを含むことが示されている。図３３Ａ、図３３Ｂ及び図３３Ｃは、本発明によるホログラムスキャナのための集光及び検出サブシステムを設計する方法を記述したフローチャートを提供している。図３４は、放物面ミラーと光検出器との仕様に先立つ設計中のホログラムスキャナを幾何学的モデルである。図３５Ａ１及び図３５Ａ２は、直交偏光器を用いない図３２に示された光検出サブシステムの幾何光学モデルを提供している。図３５Ｂは、図３５Ａ１及び図３５Ａ２の幾何光学モデルを表現するのに用いられるパラメータの組である。図３５Ｂ１は、図３５Ａ１及び図３５Ａ２の幾何光学モデルにおいて用いられるパラメータに対して想定される値の組である。図３５Ｃ１及び図３５Ｃ２は、図３５Ａ１及び図３５Ａ２の幾何光学モデルの特定のパラメータの間の関係を記述する数学的表現の組である。図３５Ｄ１は、スキャニングディスク上の第１のホログラムスキャニングファセットの正規化された「平均」の光回折効率のプロットを、ブラッグ（すなわち、δ_e）からの角度のずれの量の関数として提供している。ここで、正規化は、ブラッグ角度における第１のファセットのピーク回折効率に対してなされる。図３５Ｄ２は、スキャニングディスク上の１６番目のホログラムスキャニングファセットの正規化された「平均」の光回折効率のプロットを、ブラッグ（すなわち、δ_e）からの角度のずれ量の関数として提供している。ここで、正規化は、ブラッグ角度における１６番目のファセットのピーク回折効率に対してなされる。図３６は、レーザースキャニング装置の１つの走査チャネルの部分的に取り除いた側方断面図であり、第２の実施例の光検出サブシステムは、モータによって回転可能に支持されているホログラムスキャニングディスクと、図解されている走査チャネルに関連するレーザービーム生成モジュールと、そのビーム・フォールディング・ミラーと、放物面光合焦ミラーと、光検出器と、光検出器の前に配置された直角Ｓ偏光フィルタと、を含むことが示されている。図３７Ａは、図３６のサブシステムの光学モデルを表現するのに用いられるパラメータの組であり、Ｓ偏光フィルタが光検出器の前に配置されており、その幾何光学モデルは、図３５Ａ１及び図３５Ａ２に示されている幾何光学モデルと類似の構造を有し、このサブシステムは、直交偏光器を用いていない。図３５Ａ１は、図３６のサブシステムの光学モデルにおいて用いられるパラメータに対して想定される値の組である。図３７Ｂは、図３６のサブシステムの幾何光学モデルの特定のパラメータの間の関係を記述する数学的表現の組である。図３７Ｃ１は、Ｓ偏光光に対するスキャニングディスク上の第１のホログラムスキャニングファセットの正規化された光回折効率のプロットを、ブラッグ（すなわち、δ_e）からの角度のずれの量の関数として表現して提供している。ここで、正規化は、ブラッグ角度における第１のファセットのピーク回折効率に対してなされる。図３７Ｃ２は、Ｓ偏光光に対するスキャニングディスク上の１６番目のホログラムスキャニングファセットの正規化された光回折効率のプロットを、ブラッグ（すなわち、δ_e）からの角度のずれの量の関数として表現して提供している。ここで、正規化は、ブラッグ角度における１６番目のファセットのピーク回折効率に対してなされる。図３８Ａは、図３６のサブシステムの光学モデルを表現するのに用いられるパラメータの組であり、Ｓ偏光フィルタが光検出器の前に配置されており、その幾何光学モデルは、図３５Ａ１及び図３５Ａ２に示されている幾何光学モデルと類似の構造を有し、このサブシステムは、直交偏光器を用いていない。図３５Ａ１は、図３６のサブシステムの光学モデルにおいて用いられるパラメータに対して想定される値の組である。図３７Ｂ１及び図３８Ｂ２は、Ｓポラライザが用いられている図３６のサブシステムの幾何光学モデルの特定のパラメータの間の関係を記述する数学的表現の組である。図３８Ｃ１は、Ｐ偏光光に対するスキャニングディスク上の第１のホログラムスキャニングファセットの正規化された光回折効率のプロットを、ブラッグ（すなわち、δ_e）からの角度のずれの量の関数として表現して提供している。ここで、正規化は、ブラッグ角度における第１のファセットのピーク回折効率に対してなされる。図３８Ｃ２は、Ｐ偏光光に対するスキャニングディスク上の１６番目のホログラムスキャニングファセットの正規化された光回折効率のプロットを、ブラッグ（すなわち、δ_e）からの角度のずれの量の関数として提供している。ここで、正規化は、ブラッグ角度における１６番目のファセットのピーク回折効率に対してなされる。図３９は、本発明の光検出サブシステムに関連するスキャニングディスク上のホログラムスキャニングファセットによって集められた最も内側及び最も外側の光線の経路を示す光線の図である。図４０Ａは、本発明のレーザースキャナ内部のスキャニングディスクの３次元幾何モデルの平面図であり、このシステムの光検出サブシステムにおいて用いるために設計されている放物面集光表面パッチの第１の幅方向の境界を決定するのに用いられる方法の第１のステップを図解している。図４０Ｂは、本発明のレーザースキャナ内部のスキャニングディスクの３次元幾何モデルの平面図であり、このシステムの光検出サブシステムにおいて用いるために設計されている放物面集光表面パッチの第２の幅方向の境界を決定するのに用いられる方法の第１のステップを図解している。図４１は、本発明の第５の実施例のレーザースキャニング装置の１つの走査チャネルの部分的に取り除いた側方断面図であり、スキャナハウジングのスキャニング窓と、モータによって回転可能に支持されている送信タイプの体積ホログラムスキャニングディスクと、図解されている走査チャネルに関連するレーザービーム生成モジュールと、そのビーム・フォールディング・ミラーと、体積反射タイプのホログラム光合焦要素と、光検出器とが示されている。図４２は、本発明の第６の実施例のレーザースキャニング装置の１つの走査チャネルの部分的に取り除いた側方断面図であり、モータによって回転可能に支持されている送信タイプの体積ホログラムスキャニングディスクと、図解されている走査チャネルに関連するレーザービーム生成モジュールと、単一光フォールディング・ミラーと、光合焦光学装置と、スキャニングディスクの下に配置された光検出器とが示されている。図４３Ａ及び図４３Ｂは、本発明の第７の実施例のレーザースキャニング装置の１つの走査チャネルの部分的に取り除いた側方断面図であり、モータによって回転可能に支持されている送信タイプの体積ホログラムスキャニングディスクと、図解されている走査チャネルに関連するレーザービーム生成モジュールと、そのビーム・フォールディング・ミラーと、デュアル光フォールディング・ミラーと、光合焦光学装置と、スキャニングディスクの下に配置された光検出器とが示されている。図４４は、本発明の第８の実施例のレーザースキャニング装置の１つの走査チャネルの部分的に取り除いた側方断面図であり、モータによって回転可能に支持されている反射タイプの体積ホログラムスキャニングディスクと、図解されている走査チャネルに関連するレーザービーム生成モジュールと、そのビーム・フォールディング・ミラーと、体積送信タイプのホログラム光合焦光学装置と、スキャニングディスクの上方に配置された光検出器とが示されている。図４５Ａ及び図４５Ｂは、コード符号走査システムの全体の概略図であり、本発明のホログラムレーザースキャナを用いて、そのスキャニング体積の内部におけるコード符号の存在を検出し、可変焦点距離を有する高速レーザースキャナを用いて、検出されたコード符号が存在する領域を走査して復号処理において用いる高解像度の走査データを収集する。図４６は、本発明の原理に従って構成された自動式であり手による支持が可能なホログラムレーザースキャニング装置の全体図である。図４７は、本発明の原理に従って構成された自動式であり手による支持が可能なホログラムレーザースキャニング装置の概略図であり、ハンドフリーの走査例のためにユーザの手の甲の上に置かれ手いる様子が示されている。本発明の実施例の詳細な説明添付の図面を参照して、本発明のホログラムレーザースキャナの種々の実施例を詳細に説明することにする。実施例においては、本発明の装置は、高速ホログラム・レーザスキャニング機構とそれによって生じる走査データ信号を復号処理する走査データ・プロセッサとを有する自動コード符号読み取りシステムの形態で実現されている。しかし、表現上の便宜のために、「ホログラムレーザースキャナ」という用語は、以下では、本発明のホログラム・レーザスキャニング機構を用いているバーコード符号読み取りシステムを意味するものとして用いる。送信体積タイプのホログラム・レーザスキャニングディスクを用いているホログラム・レーザースキャニング装置図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに図解されているように、本発明によるホログラムレーザースキャナ１は、広い範囲のコード符号走査例において用いることができる。図１Ａでは、ホログラムレーザースキャナが、倉庫内に設置されており、分類及び経路決定（ルーティング）のために、パッケージ３の上のバーコード符号２を読み取るのに用いられている。図１Ｂでは、ホログラムレーザースキャナは、保管用の倉庫の入口の上方に設置されており、この倉庫の中に運び込まれるパッケージ及び運び出されるパッケージの上のバーコード符号を、自動化された棚卸し制御動作の一部として、読み取るのに用いられている。図１Ｃでは、ホログラムレーザースキャナは、積み込みドックに隣接して置かれている保管用コンテナの入口の上方に設置されているのが示されており、コンテナの中に運び込まれるか、又はコンテナから運び出されるパッケージの上のバーコード符号を、自動化された棚卸し制御動作の一部として、読み取るのに用いられている。本発明によるホログラムスキャニング装置は、小売り環境に一般的に用いられているポイント・オブ・セールス（ＰＯＳ）ステーションにおいて用いることができることも理解できる。図２には、ホログラムスキャニング装置１が示されているが、そのコンパクトなハウジング・エンクロージャ４は、その種々な光学的及び電子光学的な構成要素に対して光学ベンチ（optical bench）として機能するベース５から取り外されている。この図解されている実施例では、スキャナハウジングの全体の高さは６．９６インチであり、幅及び長さの寸法は、それぞれ、１２．０及び１３．７インチであって、ハウジング内部の体積全体（スキャナ体積）Ｖ_housingは、約１１４４立方インチであり、スキャナハウジングの深さは、６．９６インチである。後により詳細に説明するが、この超小型のハウジングによって生じる全体の３次元スキャニング体積は、１５０４３．６立方インチであり、走査被写界深度（scanning field depth）は、３０．０インチである。重要なことであるが、この図解されている実施例の走査パターンが特定の３次元レーザスキャニング体積Ｖ_scanning内部の任意の位置で分解することができるバーコード符号の解像度（分解能）は、最小の要素の幅が約０．０１７インチのオーダーである。この実施例では、良度指数（figure of merit）Ｖ_scanning／Ｖ_housing＝１３．１５である。後に明らかになるように、ここに開示されている本発明による設計原理及び方法を用いると、様々な範囲の条件の下で、良度指数Ｖ_scanning／Ｖ_housingを最大化することができる。図２Ａに示されているように、この実施例のホログラムスキャニング装置は、３つのレーザ走査ステーション６Ａ、６Ｂ及び６Ｃを有し、これらは、ホログラムスキャニングディスク７の周囲に対称的に配置されている。図２Ｂ及び図３において最もよく図解されているが、ホログラムスキャニングディスク７は、２つのガラス・プレート８Ａ及び８Ｂを有し、その間には、複数の特別に設計されたホログラム光学要素（ＨＯＥ）が支持されている。ＨＯＥは、今後は、「ホログラムスキャニングファセット」又は「ホログラムファセット」と称する。この実施例では、それぞれのホログラムファセット９は、空間周波数の変動を有し特性焦点距離ｆ_iを与える傾斜フリンジ構造（slanted fringe structure）を有する体積送信タイプの光回折ホログラムとして実現されている。この体積光回折ホログラムの光回折効率は、入射角度Ａｉ、変調深度Δｎｉ、又は記録媒体損失の関数として、賞賛された論文である“Coupled Wave Theory for Thick Hologram G ratings”by Herwig Kogelnik，Bell System Technical Journal(BSTJ)，Volume 8，Number 9，pp．2909 2947，November 1969に詳細に説明されている。この文献は、本出願において援用する。従来型の態様では、ホログラムスキャニングディスクの一部を形成しているガラス支持プレートは、サポート・ハブ１０に取り付けられている。逆に、このサポート・ハブは、高速の電気モータ１１の軸に取り付けられている。それぞれのレーザ走査ステーションのそれ以外の主要な構成要素は、レーザービーム生成モジュール１２Ａ（１２Ｂ、１２Ｃ）と、平坦ビーム・フォールディング・ミラー１３Ａ（１３Ｂ、１３Ｃ）と、放物面光合焦要素（例えば、ミラーや体積反射ホログラム）１４Ａ（１４Ｂ、１４Ｃ）と、オプショナルのクロス偏光フィルタ要素１６Ａ（１６Ｂ、１６Ｃ）が配置されている光検出器１５Ａ（１５Ｂ、１５Ｃ）と、アナログ走査データ信号処理基板１７Ａ（１７Ｂ、１７Ｃ）と、デジタル走査データ信号処理基板１８Ａ（１８Ｂ、１８Ｃ）と、である。説明を単純にするために、本発明のレーザ走査ステーションを説明する際には、ステーション６Ａを参照することにする。しかし、ステーション６Ｂ及び６Ｃも同様の構造を有し、ステーション６Ａと実質的に同じ態様で動作することを理解すべきである。それぞれのレーザービーム生成モジュールの機能は、ホログラムスキャニングディスクと共同して、その内部可視レーザーダイオード（ＶＬＤ）から、所望の断面特性を有しており（例えば、楕円又は円のビーム・アスペクトレシオを有する）レーザービームスキャニング動作の間に回転式のホログラムスキャニングファセットを通じてＶＬＤから直接に送信されるレーザービームに通常は付随する非点収差とビーム散乱とを実質的に伴わないレーザービームを生じることである。ＶＬＤからの入射レーザービームは、回転式のスキャニングディスクを通過するときには、本発明のホログラムディスク設計プロセスの間に決定される予め特定された「外向き」の方向に回折される（すなわち、回折角度Ｂ_iで）。それぞれの走査ステーションに付随するビーム・フォールディング・ミラーの機能は、外向きの回折されたレーザービームをその外向きの方向からそれに対応するレーザスキャニングファセットを発生するのに要求される方向に、方向を変化させる（すなわち、フォールドする、折り曲げる）ことである。特に、生成されたレーザスキャニングファセットが平坦な表面（例えば、バーコード符号が印刷されている面）と交差するときには、図５に図解されているように、直線状の走査線が交差した表面上に射影される。それぞれの結果的に生じるスキャニングファセットの角度の大きさは、スキャニングファセットの幾何学的構造に関連する走査角度θ_Siと、それに関連する走査角度乗法ファクタＭ_iとによって決定されるが、これについては、後でより詳細に説明する。バーコード符号がレーザスキャニングファセットの任意の１つによって走査されると、入射レーザ光は、散乱される（散乱反射面に対するランベルト(Lambert)の法則による）。このレーザ光の一部は、外向きの光線経路に沿って反射されて戻り、ビーム・フォールディング・ミラーに反射して、僅かにＴ_transit＝２・ｆ_i／ｃ秒前に対応するスキャニングファセットを発生した同じホログラムスキャニングファセットを通過する。ここで、ｃは、光速である。反射されたレーザ光がその帰還経路においてホログラムスキャニングファセットを通過しスキャニングディスクの下にある放物面ミラーに向かうと、入来光線は、そのブラッグ角度（Ｂ_i）に近いホログラムスキャニングファセットに入り、従って（再び）、その光学軸に沿って、放物面ミラーの方向に強く回折される。放物面ミラーは、次に、これらの集められた光線を合焦し、ブラッグ角度から十分に離れた角度（Ａ_i）でホログラムスキャニングファセットを通過するように再び方向を決定し、それによって、これらの光線が、ホログラムファセットの中での内部回折に起因する損失を最小にしながら、光検出器の方向に送信されるようにする。本発明の光検出サブシステムを設計する新規な方法を、次に、様々なタイプのホログラムスキャニングディスクと光偏光方法に対して、後で、詳細に述べることにする。図３において最もよく示されているように、本発明によるホログラムスキャニングディスク上のホログラムファセットは、その表面上に、スキャニングディスクの外径（外側の半径）ｒ_outerと内径（内側の半径）ｒ_innerとの間に提供された集光表面領域の実質的に全部を利用するように、配列される。この実施例では、１６のホログラムスキャニングファセットが３つの独立のレーザービーム源と共に用いられて、毎秒５６回を超える速度で円柱状に発生される４８のレーザスキャニングファセットから成る全方向的なレーザ走査パターンを与える。しかし、理解されるように、この数は、本発明の実施例の間で変動するのであり、その範囲を限定するものではない。後に更に詳細に説明するが、それぞれのホログラムファセットの幾何学的形状は、（１）その上に支持されている１６のホログラムファセットのそれぞれが実質的に同じ（等しい）ランベルト集光率を有し、（２）ホログラムファセットのすべての表面領域全体が、スキャニングディスクの外径と内径との間の利用可能な集光表面領域のすべてを占有する（用いる）ように、設計されている。本発明鋸の特徴の利点は、最大のＳＮ比を有する光ベースの走査データ信号が生じ、システムにおけるそれぞれのレーザ走査ステーションの光検出器において集められることである。これは、もちろん、信号処理のための、高性能かつ高品質の走査データ信号を意味する。図３に示されているように、スキャニングディスクの表面上のそれぞれのホログラムファセットは、幾何学的パラメータの組と、光学的パラメータの組と、ホログラム記録パラメータの組とによって、特定される。幾何学的パラメータは、問題になっているファセットの様々な物理的特性を定義するが、これには、例えば、予め指定されたファセット番号によって特定されるディスク上のファセットの位置（例えば、１、２、３、・・・、１６）、その集光表面の面積（ブラッグ上の入来光線に対して高い回折効率を示すように設計されている）、ファセット角度θ_roti、ファセットの調節された回転角度θ’_roti、ファセットの実際の走査角度θ_Sweepi（ビームの直径ｄ_beam及び間のギャップｄ_gapを説明する）、スキャニングディスク上のホログラムファセットによって占有される表面境界ＳＢ_i （これは、典型的には、ホログラムディスクの最適化された集光表面領域のために形状が不規則である）などがある。それぞれのホログラムファセットに関連する光学的パラメータは、対物ビームが再形成されるように設計されている波長 λと、ホログラムファセットの入射角度Ａ_iと、その回折角度Ｂ_iと、その走査角度乗算ファクタＭ_iと、ファセットの焦点距離ｆ_iなどが含まれる。それぞれのファセットに関連するそれ以外のパラメータとは異なり、記録パラメータは、ホログラムファセットの記録の間に用いられる記録媒体（例えば、重クロム酸ゼラチン(dichromate gelatin)など）の厚さＴ、記録媒体の平均の屈折バルク・率、記録媒体に形成されたフリンジ構造に関連する変調深度（すなわち、変調率）Δｎ_i を定義する。これらのパラメータは、全体として、「構成パラメータ」と称することにする。その理由は、これらのパラメータは、関連するホログラムファセットを構成するのに要求されるからである。本発明による走査システムでは、それぞれのホログラムファセットの主要な機能は、入射レーザービームを、３次元空間ないの特定の経路に沿って変更させ、走査システムによって生じる３次元レーザスキャニング体積内に、対応するスキャニングファセットを発生させることである。３つのレーザービーム生成モジュールと共に複数のホログラムファセットによって生成されたレーザスキャニングファセットの複合体（コンプレックス）は、全体として、走査システムの高度に定義されたスキャニング体積内の非常に限定された３次元走査パターンを作り出す。図５に示されているように、この実施例のホログラムレーザースキャナは、その超小型スキャナハウジング４から、４８のレーザスキャニングファセットから成り４つの異なる合焦面を有する複雑な３次元レーザ走査パターンを発生する。これは、１２の異なるレーザスキャニングファセットが３次元スキャニング体積の中の４つの異なる合焦面のそれぞれにおいて合焦することを意味する。示されているように、これらの合焦面のそれぞれは、ホログラムレーザースキャナのスキャニング窓に平行に延長し、スキャニング窓から異なる距離に位置する。よって、これらのスキャニングファセットのそれぞれが、カートンの壁面などの平坦な目的物と交差するときには、図５に最もよく示されているように、１２のレーザ走査線がその表面上に射影される。本発明によるレーザ走査パターンの更なる詳細は、後で説明する。図２Ｂには、ホログラムスキャナ内のレーザ走査ステーションの１つが、より詳細に示されている。この図に図解されているように、それぞれのレーザ走査ステーションに関連するビーム・フォールディング・ミラーは、実質的に平坦な反射表面１５を有し、ホログラムスキャニングディスクに隣接して接線方向に設置されている。実施例では、ビーム・フォールディング・ミラー１３Ａが、支持レッグ１６Ａ及び１７Ａと背面支持ブラケット１８Ａとを用いて、ハウジング・べース（すなわち、光学べンチ）５に対して、この位置に支持されている。ホログラムディスクに垂直であるｊ番目のビーム・フォールディング・ミラーの傾斜角度φは、本発明のスキャナ設計プロセスの説明の間により詳細に特定される。特に、ホログラムスキャナハウジングの高さｈを最小にするためには、そして、本当に超小型なホログラムレーザースキャナを設計するためには、ハウジング・ベースに対するそれぞれのｊ番目のビーム・フォールディング・ミラーの高さＹ_i を最小にする必要がある。後でより詳細に説明するように、本発明による設計プロセスは、予め特定されたレーザ走査パターンと解像度とホログラムディスクの大きさとが与えられると、ビーム・フォールディング・ミラーの最小の高さＹ_i を決定すべき方法を提供し、従って、従来技術よる方法では達成できなかった物理的な寸法を有するコンパクトなホログラムレーザースキャナを設計する方法を与える。本発明の設計方法は、ここでは、コンパクトで持ち運び可能なホログラムレーザースキャナに応用されているものが示されるが、ハンドヘルド型や、手で支持できるもの、更には、身体に装着可能なホログラムレーザースキャナにも容易に適用できる。図２Ｂに示されているように、それぞれのレーザ走査ステーションに付随するレーザービーム生成モジュールは、光学べンチ（すなわち、ハウジング・ベース・プレート５）の上であり、それに関連するビーム・フォールディング・ミラーのすぐ下に設置されている。レーザービーム生成モジュールのどの実施例がホログラムレーザースキャナの構成において用いられているかによって、レーザービーム生成モジュールの位置は、異なる可能性がある。しかし、そのビーム・フォールディング・ミラーの幾何学的な寸法とそのホログラムディスクの幾何学的寸法とがスキャナハウジングの幅と長さとの大きさの唯一の決定要因であり、他方で、そのビーム・フォールディング・ミラーとホログラムスキャニングディスクの下の放物面光合焦ミラーとが、スキャナハウジングの高さの寸法の唯一の決定要因であることが好ましい。これは、本発明の方法に従ってホログラムレーザースキャナを設計する際には、レーザービーム生成モジュールの位置や、信号処理基板や、ホログラムスキャニングディスクを回転させるモータや、光検出器や、ビーム・フォールディング・ミラーや、光検出サブシステムや、ホログラムスキャニングディスク以外のすべての構成要素は、スキャナハウジングの幾何学的寸法には、制約を与えないことを意味する。端的には、本発明の設計及び構成原理によれば、上述のホログラムスキャナ構成要素は、ホログラムスキャニングディスクと、ビーム・フォールディング・ミラーと、ホログラムディスクの下の放物面集光ミラーとの幾何学的寸法だけによって設定される高さ、幅、長さに関する境界制約条件内で、光学べンチ上に設置することができる。しかし、後に行うスキャナ設計方法の詳細な説明の際に示されるように、３次元体積Ｖ_scanning内のレーザ走査パターンの幾何学的寸法が、ホログラムディスクと、ビーム・フォールディング・ミラーと、ホログラムディスクの下の放物面集光ミラーとの幾何学的寸法に必然的に課せられる高さ、幅、長さに関する境界制約条件を最終的に決定する。従って、実現されるべきレーザ走査パターンに対する仕様が、本発明のホログラムスキャナ設計プロセスに対する基本的な制約条件を提供する。図２Ａから図２Ｄに示されているように、３つのレーザービーム生成モジュール１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが、ベース・プレート５の上に、電気モータ１１の回転軸の周囲に対称的に設置される。レーザスキャニング動作の間に、これらのレーザービーム生成モジュールは、ホログラムディスクのエッジを入射角度Ａ_iで通過するように向けられた３つの独立のレーザービームを生じる。この入射角度は、実施例のレーザ走査パターンの対称性のために、それぞれのレーザ走査ステーションに対して同じである（すなわち、ｉのすべての値に対して、Ａ_i＝４３．０度）。３つのレーザービーム生成モジュール１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃから生じる入射レーザービームは、３つの中央基準面１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃに沿って延長するが、これらの面のそれぞれは、ベース・プレート５の面に対して垂直に延長し、隣接する中央面から１２０度離れて配列される。この様子は、図２Ｄに最もよく図解されている。これらの中央基準面は、現実のものではない（すなわち、単に、仮想的なもの）が、本発明のホログラムレーザースキャナにおけるそれぞれのレーザ走査ステーションの詳細な幾何学的構造を説明する際には有用であろう。図２Ｂに示されているように、それぞれのレーザ走査ステーションの光検出器は、その中央基準面に沿って、ホログラムディスクの上方であって、それに関連するビーム・フォールディング・ミラーに対向して設置され、それにより、レーザ走査及び集光動作の間に、光反射性表面（例えば、製品の表面、バーコード符号など）から反射する帰還（すなわち、入来）レーザ光線をブロックしたり、そうでなければ干渉したりしないようになっている。実施例では、３つの光検出器１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、垂直方向に延長する支持要素２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃによって光学ベンチに静止して設置されている光検出器支持フレーム２０によって、それぞれの位置において支持されている。それぞれの光検出器から生じる電気アナログ走査データ信号は、やはり光検出器支持フレーム２０の上に支持されているそのアナログ走査データ信号処理基板によって、従来型の態様で処理される。特に、光検出器支持基板の高さは、ベース・プレート（光学ベンチ）に対しては、この実施例の予め特定されたレーザ走査パターンを実現するためにビーム・フォールディング・ミラーがホログラムディスクの上方に延長しなければならない最小の高さよりも低くなるように選択される。実際には、この高さパラメータは、ホログラムディスクが本発明の設計プロセスに従って、ディスク設計プロセスに課せられる設計制約条件を満たしながら完全に設計されるまでは、選択（すなわち、特定）されない。後に更に詳細に説明するが、レーザスキャニング装置とレーザービーム走査プロセスの光学装置との両方の幾何学的構造を解析的にモデル化するスプレッドシート・タイプのコンピュータ・プログラムを用いることにより、設計者は、ビーム・フォールディング・ミラーの特定の最大高Ｙｊを与えられればホログラムスキャニングディスク上の利用可能な集光領域の使用を最大化しながら予め特定されたレーザ走査パターン（合焦面解像度を含む）を生じさせるディスク上のホログラムスキャニングファセットに関連する幾何学的パラメータを決定することができる。図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、図１４に最もよく示されているように、それぞれのレーザ走査ステーションに関連する放物面集光ミラーが、そのレーザ走査ステーションに関連する中央基準面に沿って、ホログラムスキャニングディスクの下に配置されている。全く明確というわけではないが、スキャニングディスク上のホログラムファセットに対して放物面集光要素（例えば、ミラー）が正確に配置されていることは、それぞれのレーザ走査ステーションに関連する光検出器による効果的な光検出にとって、重要な要件である。放物面光合焦ミラーの焦点に光検出器を配置することだけでは、本発明の光検出サブシステムにおける最適な光検出にとって十分ではない。スキャニングディスク上のホログラムファセットの光回折効率と、検出のために送信されている集められ合焦された光線の偏光状態とに関しても、慎重な分析がなされなければならない。後により明らかになるように、このような光回折効率の分析の目的は、２つの重要な条件の実現を保証することにある。すなわち、（ｉ）目的物（例えば、バーコード符号）から反射して（対応する瞬間的な走査ビームを生じさせる）ホログラムファセットを通過する入来光線の実質的にすべてが、放物面集光ミラーによって収集されることと、（ｉｉ）放物面集光ミラーによって収集された光線のすべてが、同じホログラムファセットを通過してそのステーションに関連する光検出器の上で、ホログラムファセット内の光回折と屈折性の散乱とに関連する損失を最小に保ちながら合焦されること、である。これらの重要な動作要件を満足するように放物面集光ミラーを設計しインストールするための詳細な手順は、後で説明する。図２Ａから図２Ｄに示されているように、３つのデジタル走査データ信号処理基板１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃが、アナログ走査データ信号処理基板１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃのそれぞれから生じるアナログ走査データ信号を受け取り処理を提供するように、配置されている。図２Ａ及び図２Ｂに最もよく示されているように、それぞれのデジタル走査データ信号処理基板は、１対の隣接するビーム・フォールディング・ミラーの間に垂直方向に、ホログラムディスクの接線方向エッジに近接して、ホログラムディスクとビーム・フォールディング・ミラーとの幾何学的寸法によって定義されるスキャナ体積の内部に、設置される。中央処理基板２１もまた、デジタル走査データ信号処理基板から生じる信号を処理するために、ベース・プレート上に設置されている。また、従来型の電源基板２２が、ベース・プレートの上の最も周縁部のコーナーの１つに設置されている。デジタル走査データ信号処理基板と、中央処理基板と、電源基板との機能は、図４の機能システム図との関係でより詳細に説明する。示されているように、電気ケーブルが、それぞれのアナログ走査データ信号処理基板からそれに関連するデジタル走査データ信号処理基板に、そして、それぞれのデジタル走査データ信号処理基板から中央処理基板に、電気信号を導通させる。調整された電源電圧が、電気ハーネス（図示せず）によって、中央信号処理基板に提供され、ホログラムレーザースキャナ内において電力を必要とする種々の電気的及び電子光学的デバイスに配分される。従来型の態様で、標準的な１２０ボルト、６０ＨＺの電力供給が、可撓性の電気配線（図示せず）によって電源基板に提供される。中央処理基板から生じる符号・キャラクタ・データが、スキャナハウジングの壁部を通じてインストールされているシリアル出力（すなわち、標準的なＲＳ２３２の）通信ジャック２３に接続されたシリアル・データ伝送ケーブル上を、伝送される。このデータは、シリアル（又は、パラレル）データ通信ケーブル、ＲＦ信号トランシーバ、又はこの技術分野で公知のそれ以外の通信機構によって、任意のホスト・デバイス２４まで伝送され得る。図２Ｅに示されているように、スキャナハウジングは、その上壁部表面２６に形成された、３つの対称的に配列された光伝送アパーチャ２５Ａ、２５Ｂ、２３Ｃを有する。これらの光伝送アパーチャは、電気モータ１１の軸の上に回転可能に支持されているスキャニングディスクに対し実質的に平行である実質的に平坦な延長を有する。走査システムの構成要素をダストや湿気等から密封するために、好ましくは高衝撃プラスティック材料から作られたレーザスキャニング窓２６が、ラバー・ガスケットと従来型の実装技術とを用いて、それぞれの光伝送アパーチャ上にインストールされる。この実施例では、それぞれのレーザスキャニング窓２６は、スペクトル選択性の光伝送特性を有し、ハウジングの中のそれぞれの光検出器の前にインストールされたスペクトル選択性のフィルタ２７と共に、２つの異なる機能を実行する狭帯域スペクトル・濾過・サブシステムを形成する。この狭帯域スペクトル・フィルタリング・サブシステムの第１の機能は、レーザスキャニング窓に赤みがかった色又は半透明のキャラクタを与えるために可視スペクトルの赤領域内の光波長だけを送信することである。これによって、内部的な光学的構成要素の可視性が減少し、従って、ホログラム・レーザースキャニング装置の外部的な外観が著しく向上する。この特徴により、ホログラムレーザースキャナは、このスキャナが用いられているＰＯＳステーションにおけるカスタマに対する威嚇性が少なくなる。この狭帯域スペクトル・濾過・サブシステムの第２の機能は、光検出器における検出のために、関連するレーザービーム生成モジュールによって生じる外向きのレーザービームから成る狭帯域のスペクトル成分だけを送るということである。この光学濾過・システムに関する詳細は、１９９５年３月１１日に出願され、“Laser Bar Code Symbol Scanner Employing Optical Filtering With Narrow Band-pass Characteristics and Spatially Se parated 0ptical Filter Elements”と題する同時出願中の米国特許出願第０８／４３９２２４号（米国特許第５４６８９５１号と同じ）に開示されている。この内容は、その全体を、この出願で援用する。任意のホログラム・レーザースキャニング装置において複数のレーザービーム源を用いるときには、隣接する光検出サブシステムの間での「クロストーク」が生じ、適切に解決しなければならないのが典型的である。クロストーク問題の原因は、広く知られている。それは、あるレーザービームのスペクトル成分が隣接の光検出器によって検出されるという事実に起因する。全く明かというわけではないが、本発明のホログラムスキャニングディスクは、あるレーザービーム（例えばｊ＝１）から生じたレーザスキャニング体積Ｖ_scanningの中のどこかの走査されたコード符号に反射した光線は、隣接する光検出サブシステムに関連するスキャニングディスクの集光領域の上に、オフ・ブラッグ（off-Bragg）条件で、入射する。その結果として、「隣接」する入来走査データ信号の信号レベルは、３つのレーザ走査ステーションを用いているこの実施例のホログラムレーザースキャナのそれぞれの光検出器によっては、仮想的には検出不可能である。この特徴を可能にするスキャニングディスク上のスキャニングファセットの光学的特性は、スキャニングディスク設計プロセスの説明の際に、より詳細に述べることにする。図３に最もよく示されているように、本発明のホログラムスキャニングディスクは、２つの重要な点で、従来技術による他のどのようなれスキャニングディスクと同じでない。第１に、支持ハブ１０の外側エッジとスキャニングディスクの外側エッジとの間に定義されている、スキャニングディスクの利用可能な表面領域のほとんどすべてが、この定義されている領域の全体に置かれているすべての１６個のホログラムスキャニングファセットの集合的な表面領域によって占有されている。第２に、それぞれのホログラムスキャニングファセットは、他のスキャニングファセットと実質的に同じランベルト（Lambertian）集光率を有する。従来型のレーザスキャニングディスクとは異なり、本発明のスキャニングディスク上のそれぞれのホログラムファセットの幾何学的形状（geometry）は、明らかに不規則であり、任意的であり、見る者の目にとっては、風変わりですらある。しかし、事実はそうではない。後により詳細に説明するように、このスキャニングディスク設計プロセスは、２つの主要な段階から構成される。第１は、「解析（分析）的モデル化段階」であり、ここでは、特定の光学的及び幾何学的パラメータが、それぞれのホログラムファセットに対して、走査システムの制約条件の複雑な組の中で決定される。そして第２の段階は、「ホログラムファセット・レイアウト段階」であり、ここでは、スキャニングディスクの設計者は、それぞれのホログラムファセットを支持ディスクの上にレイアウトし、それによって、その上の利用可能な表面領域のほとんどすべてが、結果としてなされるレイアウトによって占有されるようにする。このディスク設計方法によれば、それぞれの設計されたホログラムファセットに関連するいくつかの幾何学的パラメータが、ホログラムファセット・レイアウト段階の間に、（好ましくは、コンピュータ支援（ＣＡＤ）ツールを用いている）ディスク設計者の裁量と判断とに基づいて選択されることが可能になるが、しかし、それぞれのファセットの全体の表面積Ａｒｅａ_iその走査掃引回転（又は、掃引角度θ’_rot）、その内径ｒ_iなどのいくつかの幾何学的パラメータは、解析的モデル化段階の間に、予め特定されたレーザ走査パターンの特定の合焦面内のホログラムファセットが生じる対応するレーザ走査線Ｐ（ｉ，ｊ）に関連する幾何学的構造（例えば、その走査線の長さ、合焦面、走査パターンにおける相対位置など）によって、決定される。結果的に、設計プロセスの解析的モデル化段階の間に決定される特定のパラメータは、プロセスのファセット・レイアウト段階では、ディスク設計者に課される制約条件として機能する。従って、本発明のスキャニングディスク上に実現されるホログラムファセットは、そこから生じるレーザ走査パターンの幾何学的な性質と、スキャニングディスク上に実現されるレーザービームとホログラムファセットとに関連する光学的性質とによって直接に決定される、特定の幾何学的特性を有する。この事実は、些細なことではあるが、本発明のホログラムスキャニングディスク設計プロセスの詳細な説明の間に容易に明らかになる。図４のシステム図に示されているように、本発明のホログラム・レーザースキャニング装置は、多数のシステム構成要素から成り、これらの多くは、これまで説明してきた基板の上に実現される。単純にするために、これらのシステム構成要素を、上述の基板のそれぞれの上に実現される構成要素を説明することによって説明し、次に、それらの間のインターフェースと相互作用とを説明するのが、最良であると思われる。この実施例では、それぞれのアナログ走査データ信号処理基板１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは、その上に実装された次の構成要素を有する。すなわち、アナログ走査データ信号（説明済）の検出のための光検出器１７Ａ（１７Ｂ、１７Ｃ）（例えば、シリコン・フォトセル）と、検出されたアナログ走査データ信号を処理するアナログ信号処理回路３５Ａ（３５Ｂ、３５Ｃ）と、スキャナ動作の間に回転スキャニングディスク上のそれぞれのホログラムファセットから生じるロー・レベルのゼロ次の回折順序信号と、ゼロ次の回折順序信号検出器によって生じる光信号における予め特定されたパルスを検出し、周期的なパルスパターンを含む同期信号Ｓ（ｔ）を発生する関連する信号処理回路３７Ａ（３７Ｂ、３７Ｃ）と、である。後により詳細に説明するように、同期信号Ｓ（ｔ）の機能は、検出された走査データ信号を走査プロセスの間にそれらを生じさせた特定のホログラムファセットとリンクさせる目的で、特定のホログラムファセット（例えば、ファセット番号ｉ＝１）がそのゼロ次の光信号をいつ生じるかを示すことである。この実施例では、それぞれの光検出器１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは、光エレクトロニクス・デバイスとして実現され、アナログ信号処理基板上のそれぞれのアナログ信号処理回路３５Ａ（３５Ｂ、３５Ｃ）は、特定用途用集積回路（ＡＳＩＣ）チップとして実現されている。これらのチップは、小さなプリント回路（ＰＣ）基板上に、スキャナハウジング内のそれ以外の基板とのインターフェースを可能にする電気的コネクタと共に、適切に実装される。その構成要素のすべてが実装されると、それぞれのＰＣ基板は、図２Ｂに示されるように、光検出器支持フレーム２０に、それぞれの中央基準フレームに沿って、適切に固定される。一般的な方法においては、レーザーのスキャニング動作中に光検知器１６Ａ（１６Ｂ又は１６Ｃ）上に集光される光学的走査データ信号Ｄ₀は、回折されたレーザービームが光反射表面（例えば、バーコード符号のバー及び空間）を横切って走査されることに伴う特定の偏光状態（例えば、Ｓ偏光状態）の光線及びその分散によって形成される。分散の際には、分散された光線の偏光状態の分布は、典型的には、走査された表面が散乱反射特性を呈するときに変化する。分散された光線は、その後、走査されたレーザービームを形成したホログラムファセットに向かう同じ出力光線経路に沿って反射される。これらの反射された光線は、スキャニングファセットによって集光され、最終的には、スキャニングディスクの下方に配設された放物面光反射ミラーによって関係する光検知サブシステムの光検知器上に結像される。各光検知器の機能は、光学的走査データ信号Ｄ₀の振幅（すなわち強度）を検知し且つこの信号に応答してこのような強度の変化に対応する電気的アナログ走査データ信号Ｄ₁を形成することである。適切な光検知特性を有する光検知器が使用される場合には、電気的アナログ走査データ信号Ｄ₁の振幅の変化は、走査された表面（例えば、走査されたバーコード符号）の光反射特性に直接的に対応する。アナログ信号処理回路の機能は、波長帯域を選択的に濾過すること、及び出力信号のＳＮＲを改良するために電気的アナログ走査データ信号Ｄ_lを予め増幅することである。図示した実施形態においては、各デジタル走査データ処理基板１８Ａ（１８Ｂ及び１８Ｃ）は、同じように形成されている。これらの信号処理基板の各々の上において、以下の素子が実現されている。アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路３８Ａ（３８Ｂ，３８Ｃ）が、第１の実用特殊集積回路（ＡＳＩＣ）チップとして実現されている。プログラム可能なデジタル化回路３９Ａ（３９Ｂ，３９Ｃ）が、第２のＡＳＩＣチップとして実現されている。更に、プログラム可能な復号コンピュータ４０Ａ（４０Ｂ，４０Ｃ）が、信号復号動作を実行するためのマイクロプロセッサ及び関係するプログラム及びデータ記憶メモリ並びにシステムバスとして実現されている。図示された実施形態においては、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ、関係するメモリ及びシステムバスは、全て、技術分野において良く知られている方法で、適当な電気コネクタを使用して、単一のプリント回路（ＰＣ）基板上に装着されている。Ａ／Ｄ変換回路の機能は、電気的アナログ走査データ信号Ｄ₁を、走査されているバーコード符号のバー及び空隙に対応する第１及び第２の（すなわち二進）信号レベルを有する対応するデジタル走査データ信号Ｄ₂に変換するために単一のしきい値を決める機能を実行することである。実際には、デジタル走査データ信号Ｄ₂は、走査されたバーコード符号におけるバー及び空隙の幅に比例して第１及び第２の信号レベルが変換するときにパルス幅変調信号として現れる。プログラム可能なデジタル回路の機能は、各走査されたバーコード符号に伴うデジタル走査データ信号Ｄ₂を、対応する一連のデジタル言語（すなわち一連のデジタル計数値）に変換することである。特に、デジタル言語シーケンスＤ₃においては、各デジタル言語は、対応するデジタル走査データ信号Ｄ₂内の各対応する第１及び第２の信号レベルに伴う時間長さを表す。好ましくは、これらのデジタル計数値は、種々の符号復号動作を実行するのに使用するための適切なデジタル形式であり、この符号復号動作は、主として、手元にある特定の走査用途によって最初に決定されるであろう。番号によってその内容が本明細書に組み入れられているＫｎｏｗｌｅｓに付与された米国第５，３４３，０２７号を参照すると、この特許は、本発明のホログラムレーザースキャナにおいて使用するのに適したマイクロエレクトロニクスのデジタル化回路の設計及び形成に関する技術的な詳細を提供している。バーコード符号走査用途においては、プログラムされた復号コンピュータの機能は、デジタル化回路によって形成された各デジタル言語シーケンスＤ₃を受け入れること、及び復号コンピュータに伴う光検知器によって検知された対応する走査デジタル信号Ｄ₁から元々は生じたデジタル言語シーケンスＤ₃によって指示された（表された）バーコード符号がどれであるかを決定するために、一以上のバーコード符号復号アルゴリズムで処理させること、である。より一般的なスキャニング用途においては、プログラムされた復号コンピュータの機能は、デジタル化回路によって形成された各デジタル言語シーケンスＤ₃を受け入れること、及びデジタル言語シーケンスＤ₃によって指示されたパターンがどれであるかを決定するために、一以上のパターン認識アルゴリズム（例えば、文字認識アルゴリズム）で処理させること、である。走査されたコード符号を多数の記号のいずれとすることもできるバーコード符号読み取り用途においては、自動弁別機能を備えたバーコード符号復号アルゴリズムを当技術分野において公知の方法で使用することができる。図４Ａ，４Ｂ及び４Ｃに示すように、中央処理基板２１は、小さいＰＣ基板に装着された多数の構成要素、すなわち、ホログラムレーザースキャナのシステム動作及び他の補助的機能を制御するための、システムバス並びに関係するプログラム及びデータ記億メモリを備えたプログラムされたマイクロプロセッサ４２と、プログラム可能な復号コンピュータ４０Ａ（４０Ｂ及び４０Ｃ）及びＲＦレシーバ／ベースユニット４７からのシリアルデータ入力を受け入れるための第１，第２、第３及び第４のシリアルデータチャンネル４３，４４，４５及び４６と、ホストコンピュータシステム２４（例えば、中央コンピュータ、キャッシュレジスタ等）とインターフェースで連結し且つ同ホストコンピュータシステムに符号特性データ及びその他の情報を伝送するための入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース回路４８と、ユーザー等に有効な符号読み取り動作の信号を送るのに使用されるオーディオ変換器５０及びＬＥＤに基づいた可視インジケータ５１に駆動信号を提供するためのユーザー−インターフェース回路４９と、を含んでいる。図示された実施形態においては、シリアルデータチャンネルの各々は、ＲＳ２３２ポートとして実現されているが、これによって実行される機能を実行するためには他の構造を使用してもよいことが理解される。プログラムされた制御コンピュータ４２はまた、システムの動作中に、モーター制御信号及びレーザー制御信号を提供することもできる。これらの制御信号は、以下に特定する電力供給ＰＣ基板２２において実現された電力供給回路５２によって入力として受け入れられる。電力供給回路５２への他の入力信号には、標準電力供給回路からの１２０ボルト、６０Ｈｚのライン電圧信号が含まれる。受け取られた入力信号に基づいて、電力供給回路は、出力として、（１）ＶＬＤｓ５３Ａ，５３Ｂ及び５３Ｃの各々を駆動するためのレーザー源可能信号と、（２）スキャニングディスクモーター１１を駆動するためのモーター可能信号と、を形成する。図示した実施形態においては、ＲＦベースユニット４７は、スキャニングハウジング内の基板５上に装着された極めて小さいＰＣ基板５４上に実現されている。好ましくは、ＲＦベースユニット４７は、同じく番号を記すことによって本明細書内にその内容が組み入れられている、１９９５年８月１７日に出願された対応する米国特許出願第０８／２９２，２３７号（１９９４年２月３日に公開されたＰＣＴ公開ＷＯ９４／０２９１０号に対応する）の教示に従って形成されている。ベースユニット４７の機能は、遠隔配置されたバーコード符号読み取り器、データ収集ユニット、又は前記米国特許出願第０８／２９２，２３７号に記載されたタイプのデータバケット変調担持信号を伝達することが出来るその他の装置によって伝送されるデータバケット調担持信号を受け取ることである。予め特定されたスキャニング体積内の全ての領域での全方向のスキャニングが確保できないいくつかのホログラムスキャニング用途においては、（ｉ）コード符号が走査されてる極めて短い時間間隔に亘って何回も再形成される同じレーザースキャナ平面からか、又は（ii）スキャニング体積の予め特定された部分内に空間的に隣接するのいくつかの異なるスキャニング面から、形成される走査データを使用することが有効であるかもしれない。第１の例の場合には、バーコード符号がスキャニング体積の部分領域を通過せしめられる場合に、移動したバーコード符号に伴う多数の部分走査データ信号フラグメント（片）が極めて短い時間間隔（例えば、１〜３ミリ秒）に亘って周期的に発生される特定のスキャニング面（例えば、Ｐ（ｉ＝１，ｊ＝３））によって得ることができ、それによって、バーコード符号を読みとるための十分な走査データを提供することができる。第２の例においては、バーコード符号がスキャニング体積内にある場合に、バーコード符号に伴う多数の部分走査データ信号フラグメントが、このシステムの３つの走査ステーションによって同時に発生されるいくつかの異なるスキャニング面によって得ることができ、それによって、バーコード符号を読み取るための十分な走査データを提供することができ、すなわち、そのような場合には、符号復号動作のための特定の復号処理機において、走査データが特定され且つ集められる。本発明のホログラムスキャナが、上記した部分走査データ信号フラグメントに対して動作する符号復号アルゴリズムを使用することができるようにするためには、０番目の信号検知器及びそれに伴う処理回路が使用されて簡単に上記した周期的な信号Ｘ（ｔ）を形成する。周期的な信号Ｘ（ｔ）は、回転スキャナディスク上の各ホログラムファセットの外側周方向部分を通過する０番目の入射レーザービームによって発生されるので、この信号は、各ホログラムファセット境界毎に発生するパルスを含んでいる。しかしながら、参考のために特定のファセットを唯一特定するためには、図３に示された予め特定された幅ｄ_gapの”空隙”が、入射レーザービームが通過する径方向距離における２つの予め特定されたファセット（例えば、ｉ＝２及び１６）の間に形成される。このようにして、周期的なファセット間のパルスに加えて、周期的な信号Ｘ（ｔ）もまた、Ｔ＝２π／ω （秒）（ωはスキャニングディスクモーター及びそれに関係するドライバ制御回路によって維持されるホログラムスキャニングディスクの一定の角速度である）毎に検知可能な予め特定された”空隙”によって形成される”同期パルス”をも含んでいる。従って、０番目の光検知器の機能は入射レーザービームの０番目の回折を検知することであるけれども、それに関係する信号処理回路の機能は、（１）周期適信号Ｘ（ｔ）内の”同期パルス”の周期的発生を検知すること、及び（２）周期的な同期信号の流れのみを含む周期的な同期信号Ｓ（ｔ）を同時に発生すること、である。このようなパルス検知及び信号発生回路の構成は、当技術分野における当業者に良く知られている。同期信号Ｓ（ｔ）における各同期パルスはスキャニングディスク上の”基準” ホログラムファセットと同期するので、この周期信号を提供された復号処理機（例えば、コンピュータ）（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ）は、容易に、リアルタイムに基づいて、（１）受け取る各アナログ走査データ信号Ｄ₁を（２）アナログ走査データ信号を発生したスキャニングディスク上の特定のホログラムファセットに”リンク”させるか又は関係付けることができる。このような信号対ファセット関係動作を実行するために、復号コンピュータには、ホログラムファセットがスキャニングディスク上に配列される順序に関する情報が提供される。このようなファセット順序情報は、各復号処理機の関係するメモリ内に記憶された一連のファセット番号（例えば、ｉ＝１，１６，２，１５，９，１２，６，１１，７，１０，５，８，３，１３，４，１４，１）として表すことができる。上記したような走査データ信号及び同期信号Ｓ（ｔ）の両方を形成することによって、本発明のホログラムスキャナは、符号読み取り過程中に部分走査データ信号フラグメントを使用する符号復号処理の種々の収集を容易に実行することができる。この装置のこの特徴の利点は以下において明らかとなるであろう。部分走査データ信号フラグメントが走査されたコード符号を復号するのに使用されるコード符号読み取り用途においては、上記した同期信号Ｓ（ｔ）を使用してスキャニングディスク上の特定のホログラムファセットによって形成される一組の時間が連続して発生されるレーザースキャニングビームに伴う一組のデジタル言語シーケンスＤ₃（例えば、｛Ｄ₃｝）を特定することができる。このような用途においは、デジタル言語シーケンスの各組は、部分的に走査されたコード符号を復号するため及び走査されたコード符号を表す信号特性データを形成するために使用することができる。走査されたコード符号を復号するために完全な走査データ信号が使用されるコード符号読み取り用途においては、完全に走査されたバーコード符号に対応するデジタル言語シーケンスＤ₃は当技術分野において公知の一般的な符号復号アルゴリズムを使用して符号復号動作を実行するために十分であるので、上記した同期信号Ｓ（ｔ）を使用する必要がない。本発明の図示した実施形態の３−Ｄレーザー走査パターンの説明図５を参照すると、ホログラムスキャナによって発生されるレーザー走査パターンがより詳細に示されている。図示の目的のために、スキャニング体積の４つの焦点面の各々の上に投映されたレーザー走査線がそれらの各々の走査線（例えば、スキャニング面）表示Ｐ（ｉ，ｊ）が付されたブランク線として示されている。このような走査線の各々は、図示されたようにその境界線が点線によって示されているスキャニング体積Ｖ_scanninigの幾何学的形態によって殆どの部分が規定されている走査線長さを有している。図示した実施形態のレーザー走査パターンは合計４８個のスキャニング面を有しているけれども、あらゆる瞬間においては３つのスキャニング面（例えば、走査線）のみが同時に発生される。しかしながら、ホログラムスキャナディスクの一回転において、４８個のスキャニング面全てが発生される。各スキャニング面がスキャニングディスクの一回の回転中に形成される順序は、図５Ａに示した図示表示によって説明できる。この図に示されているように、各スキャニング面を発生するために使用されるレーザー光源及びホログラムファセットは、そのホログラムファセット番号ｉ及びレーザー光源番号ｊによって示されている。本発明のレーザー走査パターンの断面特性及びそれを全方向において走査する用途によって提供される利点を説明することは、この際においては適切である。本発明のレーザービーム形成モジュールは、可視レーザーダイオード（ＶＬＤ）の本来的な特性のおかげで非点収差が無い円形化されたレーザービームを形成する新規な方法を提供するけれども、非点収差の無いレーザービームを回折させるホログラムスキャナディスクによって発生されるレーザースキャニング面Ｐ（ｉ，ｊ）は、非点収差が完全にない。ゼロ度以外の入射角Ａ_iによって平行入射レーザービームが光回折素子内を走査されると言う事実によって、スキャニング体積内に非点収差が生じる。この形態の非点収差は、”ビームー走査非点収差” と称され、各走査線の端部及び走査線の各組の被写界深度の最も端の部分においてそれ自体明白である。必ずしも明らかではないが、本発明のホログラムスキャナ内の非点収差を除去するのにゼロ度の入射角（すなわちＡ_i＝０）を使用することができないことに対するいくつかの理由がある。第１の理由は、この方法は、各スキャニングファセットのための走査角度増加ファクタＭを緩やかに減少させ、それによって、図示された実施形態の走査パターンを達成することを不可能にすることである。第２には、この方法は、空間的に対応する走査線を実現するためには回折角度Ｂ_i がより低くなければならないので、この方法は、ファセットの全集光率を低くするであろうと言うことである。第３には、この方法は、製造するのが極めて難しいホログラムスキャニングディスクを必ずしももたらさないことである。図６Ａに示されているように、隣接するスキャニング面は、スキャニング体積内の焦点領域の間で重なっている。各スキャニング面は、各ホログラムファセットが、ｉの全ての値に対して約Ａｉ＝４７度で入射する円形化されたレーザービームに対して回転されるときに形成される。各スキャニング面は光の連続するシートとして目に映ることが多いけれども、実際上は、その動きが段々に前進せしめられる単一のレーザービームによって作られており、一方、その断面の大きさはレーザービームが空中のその走査線経路内で回折されるときに変化する。本発明の走査パターンを含む走査されるレーザービームの非点収差特性を分析するために、アリゾナ州ツゥーソンにあるＦｏｃｕｓＳｏｆｔｗａｒｅ，ＩｎｃによるＺＥＭＡＸ光学プログラムを使用して、図６Ｂおよ６Ｃのスポット図を形成することができる。図６Ｂおよ６Ｃに示されているように、スボットの大きさ（すなわち断面）及び特定の走査されるレーザービームの向きは、スキャニング面の１／２に沿った５つの異なる距離に対する焦点面だけでなく、焦点面の上方の２つの面及び焦点面の下方の２つの面において表されている。実際上は、これらのスキャニング面の焦点面からの隔離距離は、各々、−１２０ｍｍ，−６０ｍｍ，６０ｍｍ，１２０ｍｍである。スキャニング面に沿って表された５つの異なるスポット−サイズの距離は、回転軸を中心としたスキャニングディスクの５つの異なる回転角度に対応する。特に、図６Ｂに示されたスポットサイズの図は、スキャニング窓から遠く離れて配置された焦点面を有する走査されたレーザービームに対してのものであり、一方、図６Ｃに示されたスポットサイズの図は、図６Ｂの焦点面に隣接し且つスキャニング窓により近い焦点面を有する走査されたレーザービームに対してのものである。図６Ａおよ６Ｂに示されたスポットサイズの図の最も右側は、隣接するスキャニング面の中間を表している。スポットサイズの図の中間の組は、スキャニング体積内の焦点面におけるレーザービームの断面の直径及び向きを表している。スポットサイズの図の上側の組は、スキャニング体積内の焦点面の上方のレーザービームの断面の直径及び向きを表している。スポットサイズの図の下側の組は、スキャニング体積内の焦点面の下方のレーザービームの断面の直径及び向きを表している。図６Ｂおよ６Ｃに示されたスポットサイズの図の各々において、ビームの向きは、入射レーザービームがそれに対応するディスクの回転軸を中心に動く対応するホログラムファセットによって回折されるときに導入される非点収差によって左右される。スキャニング体積内の各焦点面において、特定のレーザービームが、この特定のレーザービームに対して空間的に重なる隣接するレーザービームの非点収差特性と反対の非点収差特性によって、集光される。図６Ａおよ６Ｂに図示するように、焦点面において走査線の中間から測定したビームの配向方向は、隣接の重なるレーザービームが回転する方向と反対の方向である。結局、スキャニング体積内の互いに隣接する焦点面の各対の間でレーザービームが重なる領域においては、相補形のビーム断面特性が協働して、空間的に重なるスキャニング面の範囲に亘って全方向のスキャニング視野を提供する。従って、走査されるべきバーコードが、２つの隣接する焦点領域の近くの部分における非点収差スポットの傾斜により符号を読みとるのを難しくさせる形態で傾斜されている場合に、この隣接する離れた視野領域内の非点収差スポットの傾斜は互いに反対であり、それによって、同じコード符号を読み取るのがより容易になる。スキャニング体積内の隣接する焦点領域間の互いに重なるスキャニング面は、確固とした全方向のコード符号スキャニング特性を提供する。本発明の方法によるホログラムレーザースキャニング装置の設計図７には、本発明のホログラムレーザースキャナの設計に含まれる４つの基本的なステップが示されている。図７のブロックＡに示されているように、この設計方法の第１のステップは、以下の本質、すなわち（ｉ）実現されるべき三次元の走査パターン及びスキャニング体積の構造、（ii）設計されるべきスキャナの特性パラメータ、（iii）走査パターンが発生されるスキャナハウジングの容積的の大きさ、を幾何学的に特定することを含んでいる。典型的には、これらの本質の各々は、手元にあるスキャナ用と及び環境、バーコード符号の分解能、バーコード符号基材の反射特性、特定されつつある物体の速度、及び走査環境の処理量、等のファクタを含む、末端ユーザー要件によって特定されるであろう。従って、この明細書のステップの一部分として、各スキャニング面（すなわち焦点面）の番号及び配置並びに特定されたスキャニング体積内の焦点距離ｆ_iは、幾何学的な用語によってすなわち幾何学的座標等を使用して特定しなければならない。一般的には、このステップは、例えば、図５，６Ａ，６Ｂ，６Ｃに示されたような３−Ｄレーザー走査パターンの幾何学的仕様を提供することを含む。簡単に言えば、この方法は、座標システム（例えば、デカルト座標システム）を特定すること、及び次いで、スキャニング体積内の各走査線（すなわちスキャニング面）の配置及びｉ番目のホログラムスキャニングファセットからの焦点距離ｆ_iを特定すること、を必要とする。当然のことながら、読み取られるべきバーコード符号の分解能は、バーコード符号を解像するために各走査線が有しなければならない最も大きい断面寸法を決定するであろう。従って、特定されたスキャニング体積の機能する走査範囲内に走査されたレーザービームの最大断面直径の適正な仕様を提供する必要があるであろう。図３に図示するように、一例としての実施の形態の走査パターンは、Ｋ＝１、２、３、４で表示した４つの特定の焦点面を有する。焦点面の各々内の走査線の各々は、その幾何学的座標により特定される。例えば、現在の一例としての適用例のため、一例としての実施の形態にて、約1016ｍｍ（40インチ）の被写界深度の条件を満足し得るように４つの焦点面が使用される。このことは、最初は、従来的であると思われるが、この４つの焦点面の設計は、三次元的スキャニング体積の中央部分内に垂直の「掃引点」を提供する点にてその他の装置の設計に優る重要な有利な点を提供するものであることが分かった。一例としての実施の形態において、これら４つの焦点面の各々は、スキャナのスキャニング窓部に対して平行であり、その４つの焦点面における４つの走査パターンの各々は、回転するホログラムディスクの回転軸線に亙って中心決めされている。また、各焦点面の線は、互いに等しく隔てられている。一例としての実施の形態において、基本的な４線の走査パターンが選択されており、各焦点面の走査領域を十分にカバーする。顧客の必要条件から見て、スキャニング体積中の走査領域の各々を完全にカバーし得るようにスキャニング体積Ｖ_scanning内の各走査線Ｓ_Lの最小及び最大の焦点距離及び長さを設定する（即ち、決定する）ことができる。図７のブロックＢで表示するように、この設計方法の次のステップは、設計した走査パターンがその上で発生される、レーザ走査プラットフォームに対する基本的な体系を選択することを含む。図１乃至図４に図示した一例としての実施の形態において、予定される三次元的走査パターンに対する適当なレーザ走査プラットフォームとして選択されたレーザスキャニング装置は、本発明のホログラムスキャニングディスクの周りに形成された対称のレーザ走査ステーションを３つ備えており、該レーザの走査ステーションの各々は、レーザービームの発生モジュールと、集光及び検出のサブシステムとを備えている。一例としての実施の形態に採用された３つのレーザ走査ステーションから成る体系は、一例としての走査パターンのバー−Ｘ走査パターンを発生させる最良の方法を提供する。走査パターンが左右対称であることは、３つのレーザ走査通路の全てが同一であり、任意の１つの通路の設計をその他の３つの通路の設計と等しくすることを可能にすることを必要とする。便宜上、焦点面の各々に形成された走査パターンは、ホログラムスキャニングディスクの回転軸線の上方に中心決めする必要があるが、これは必ずしも必要な状態ではないことが理解される。後で示すように、本発明の設計方法は、次のように装置のパラメータを容易に変更することを可能にする。即ち、軸方向に中心決めされた走査パターンが中心決め以外の位置に変更することができ、又は走査パターンがホログラムスキャニングディスクの回転軸線から離れて非対称状態の形態となるように変更することができる。所定の用途に対する三次元的走査パターン及びプラットフォームの体系を特定したならば、その図７に表示したスキャナの設計方法の次のステップは、走査パターン及び体積の仕様並びにスキャナハウジングの仕様を使用して本発明のホログラムスキャニングディスクと、形成される装置が所定の走査パターンを発生させる形態とされたビーム折り曲げミラーの列とを備える特定の走査プラットフォームを設計することを含む。好適なディスクの設計方法は、図８Ａ乃至図１２Ｃに関して以下に詳細に説明する。また、設計したスキャニングディスクを製造する好適な方法に関しても図１３Ａ乃至図１３Ｅについて以下に説明する。図７のブロックＤに表示するように、この方法の次のステップは、ブロックＢで得られたホログラムスキャニングディスクの仕様を使用して、レーザービーム発生モジュールを設計することを含む。この設計方法のステップ中に必要とされるスキャニングディスクの仕様は、各面の入射角度Ａ_iと、その回折角度Ｂ_iと、ＶＬＤから発生されたレーザービームの中心波長λ_iとを含む。後で更に詳細に説明するように、レーザ発生モジュールの機能は、次のような入射レーザービームを発生させることである。即ち、円形化（即ち、アスペクトレシオが制御された）ビーム断面を有し、その作用可能な走査範囲に沿って非点収差の効果が存在せず、また、レーザービームが回転するスキャニングディスクに沿って面を通じて回折状態で伝送されるとき、レーザのスキャニングディスクと共に、そのスペクトル成分の分散を最小にすることである。一例としての実施の形態において、超コンパクトな構造体を利用して上述した機能を実現するため、異なる２つの技術が採用されている。図１４乃至図２１Ｄに図示した本発明の第一の例としての実施の形態において、ＶＬＤ、非球面状レンズ、ビーム拡張プリズム、一定の空間的周波数の光の回折格子を使用して、本発明のレーザービームの発生モジュールを構成する。図２２乃至図３１Ｄに図示した本発明の一例としての第二の実施の形態において、非球面状レンズ及び一定の空間的周波数の多機能の光の回折光子を使用してそのレーザービームの発生モジュールを構成する。双方の実施の形態において、新規な設計技術が採用されており、この技術は、最初に、高性能の特徴を犠牲にすることなく、ホログラムコード符号の読み取り装置内にて、従来のＶＬＤｓを使用することを可能にするものである。図７のブロックＥに示すように、この設計方法の最後のステップは、設計したホログラムレーザースキャナと共に使用される、集光及び検出のサブシステム（以下に、副集光装置という）を特定し且つ設計することを含む。図３２乃至図４３Ｂに関して以下に更に詳細に説明するように、本発明の原理に従って幾つかの異なる型式のサブシステムを使用して、この装置の構成要素を具体化することができる。集光及び検出のサブシステムの第一の好適な実施の形態において、放物面のミラーがスキャニングディスクの集光領域の下方に配置され、且つ入射する集光光線をスキャニングディスクの上方で放物面のミラーの焦点距離に配置された光検出器に向けて収束する設計とされている。この放物面のミラーの焦点の特徴及びスキャニングディスクに対するその位置は、収束した光線の各々がその光の回折効率を最小にする入射角度でスキャニングディスクを通じて伝送されるような設計とされる。集光及び検出のサブシステムの一例としての第二の実施の形態において、可変の空間的周波数の反射体積型ホログラム回折格子は、スキャニングディスクの集光領域の下方に配置され且つ入射する集光光線をスキャニングディスクの上方で反射−体積型ホログラム格子の焦点距離に配置された光検出器に向けて収束させる設計とされている。この放物面の反射−体積ホログラムの焦点の特徴及びスキャニングディスクに対するその位置は、収束された光線の各々がその光の回折効率を最小にする入射角度でスキャニングディスクを通じて伝送されるような設計とされる。この集光及び検出のサブシステムの一例としての第三の実施の形態は、平面状ミラーと、光収束光学素子と、スキャニングディスクの集光領域の下方に配置された光検出器とを備えている。これらの実施の形態の各々に対して、図３２乃至図４３Ｂを参照して以下に更に詳細に説明する。図１１を参照しつつ、その「ホログラムスキャナ」の設計方法を実施することに伴う主要なステップに関して以下に詳細に説明する。この語は、ホログラムレーザースキャナの全てのサブシステムの設計に使用される全体的な過程を説明するために使用されることに留意すべきであり、このホログラムレーザースキャナは、ホログラムスキャニングディスクと、ビーム折り曲げミラーの列と、集光及び検出のサブシステムと、レーザービームの発生モジュールと、かかるサブシステムがその内部に収容されるスキャナハウジングとを含むが、これにのみ限定されるものではない。このため、そのホログラムスキャナの設計方法は、複合的な方法を提供し得るように互いに相互作用するサブシステムの設計方法と過程とを組み合わせたものを含む。一般に、本発明のホログラムスキャナの設計方法の多数の実施の形態がある。スキャニングディスク及び光検出サブシステムの設計に影響を与えるファクタは、例えば、スキャニング過程中に使用される入射レーザービームの偏光状態と、集光及び検出工程中に使用される集光及び検出のサブシステムにより集光、収束及び検出が為されるレーザ光線の偏光状態とを含む。本発明の一例としての実施の形態において、そのスキャナの設計方法は、マッキントッシュ（Macintosh）8500／120コンピュータ装置のようなコンピュータ装置を使用して実現することのできるコンピュータ支援の設計（ＣＡＤ）ワークステーションにて行われる。一例としての実施の形態において、ＣＡＤワークステーションは、設計中のホログラムスキャニング装置及び過程の三次元的モデルを表現する情報を保存し且つ検索する三次元的の幾何学的データベースと、設計中のホログラムレーザースキャニング装置及び過程の幾何学的モデル及び分析的モデルを表現する情報を保存し且つ検索する関連するデータベースとを支持する。更に、ＣＡＤワークステーションは、種々のコンピュータプログラム列を含んでおり、これらのプログラムは、実行されたときに、多数の重要な設計及び分析のツールを提供する。かかる設計及び分析のツールは、三次元の幾何学的モデル形成ツール（例えば、設計中のホログラムレーザースキャニング装置及び過程の実質的に各特徴の三次元の幾何学的モデルを形成し且つ修正する、オートデスク・インコーポレーテッド（AutoDesk，Inc.）からのオートキャド（AUT0CAD）幾何学的モデル形成ソフトウェア）と、設計中のホログラムスキャニング装置及び過程の数学的モデルを形成し、修正し且つ分析するための堅固な数学的モデル形成ツール（例えば、マサチューセッツ州、ケンブリッジのマセソフト・インコーポレーテッド（MathSoft，Inc.）によるマッキントッシュ用のマスキャド（MATHCAD ）3.１）と、設計中のホログラムスキャニング装置及び過程のスプレッドシュート型の分析モデルを形成し、修正し且つ分析するスプレッドシートモデル形成ツール（例えば、マイクロソフト・コーポレーション（Microsoft Corporation）によるエクセル（EXCEL）又はロータス・ディブロップメント・コーポレーション（Lotus Development Corporation）によるロータス（L0TUS））とを含むが、これらにのみ限定されるものではない。説明の簡略化の目的のため、上記のＣＡＤワークステーション及びそのツールの全ては、全体として、本発明の「ホログラムスキャナ設計（ＨＳＤ）ワークステーション」と称する。必要又はその他、適当なときは、ＨＳＤワークステーションの機能及びツールについて後で、更に詳細に説明する。図１１ＡのブロックＡに図示するように、スキャナの設計方法の最初のステップは、スキャナの設計者がそのＨＳＤワークステーションの幾何学的データベースに、上述したホログラムレーザースキャナの幾何学的モデルを形成することを含む。スキャニング装置が左右対称性であるため、簡単化が可能である多くの用途にて二次元的な幾何学的モデルで十分であるが、スキャニングディスクを有するホログラムレーザースキャナの三次元の幾何学的モデルを形成することが好ましい。設計中のホログラムスキャニングディスクの幾何学的モデルの概略図が図９に図示してある。このスキャニングディスクの幾何学的モデルを使用することにより、次に、スキャナの設計者は、ホログラムスキャニング装置内にて、スキャニングディスク上の各ｉ番目のホログラムファセットを割り出し、また、各ｊ番目のレーザービーム発生モジュールを割り出すことに進む。この一例としての実施の形態において、この二重の割り出しステップは、設計中のホログラムスキャニングディスク上の各面に独特の番号を割り当て、また、本発明のホログラムレーザースキャニング装置内にて採用される各レーザービーム発生モジュールに独特の番号を割り当てることにより行われる。次に、割り当てられた面及びレーザービーム発生モジュールの割り出し程度を使用して、設計及び製造過程の間に何れの面及びレーザービームが呼び出されているのかを識別する。図１１Ａのブロック１３に図示するように、次に、スキャナの設計者は、ＨＳＤワークステーションの幾何学的データベース内に、本発明の多数ステーションのレーザ走査プラットフォーム上に実現された三次元的レーザ走査パターンの製造過程の幾何学的モデルの形成を始める。そのレーザ走査プラットフォームが左右対称であるため、本発明の複雑なレーザ走査過程のモデルを形成することは、三次元的レーザスキャニング体積内での各（ｉ、ｊ）番目の走査線の発生を別個にモデル化することにより容易に簡略化することができる。異なる（ｉ番目の）面及び特定（ｊ番目）のレーザービームを使用して、スキャニング体積内に各走査線を発生させる点を除いて、各（ｉ、ｊ）番目の走査線が略同一の方法にて発生されるる限り、図８Ａに図示したものと略同一の幾何学的光学素子のモデルを使用して、各（ｉ、ｊ）番目の走査線の製造を表現することができる。一般に、各（ｉ、ｊ）番目の走査線の製造過程を表現するために使用される幾何学的光学素子のモデルは、次の構造体の幾何学的な特性を採用する。即ち、（１）静止したレーザービーム発生モジュール、回転するホログラムディスク上における対応する面、静止したビーム折り曲げミラー、スキャナハウジングの基部及びスキャニング窓部に対する（ｉ、ｊ）番目の走査線の物理的関係、（２）ｊ番目のビーム折り曲げミラーから離れて、ｉ番目の面を貫通してレーザービーム発生モジュールから入射し、（ｉ、ｊ）番目の走査線が伸長するときに通る焦点面に収束される、ｊ番目のレーザービームの経路を追跡する光線の図である。屈折ミラーの表面にて光線が反射することを考慮することを不要にし、これにより、ディスクの設計過程を簡略化するため、仮想のホログラムスキャニングディスク５６が、図８Ａ及び図８Ａ１に図示するように、実際のホログラムスキャニングディスクに対して画成される。このモデル形成技術は、ビームの入射点ｒ_Oの位置、及び仮想ディスクにおける面ｒ_iの内半径の位置を使用してその後の計算を行うことを可能にする。図１１ＡのブロックＢにて必要とされる幾何学的モデル形成過程の一部として、スキャナの設計者は、多数の幾何学的パラメータ、及びその間の関係を画成する分析等式を設計過程のその後の段階にて使用し得るように入念に規定する必要がある。図８Ｂ１及び図８Ｂ２において、幾何学的モデルを構成するのに使用されるパラメータが規定されている。図８Ｃ１及び図８Ｃ２において、モデル内の特定のパラメータの間に重要な関係を設定するために使用される組みの算数の数式が、本発明にて、後で参照し得るように特定の数値順序にて掲げられている。図８Ｃ１及び図８Ｃ２に掲げた組みの算数の数式は、本発明の走査線発生過程用の分析モデルを提供する。図８Ｂ１乃至図８Ｂ２に図示するように、（ｉ、ｊ）番目の走査線製造過程の幾何学的モデルを構成するために使用されるパラメータは、次のものを含む。即ち、（１）記号表示「ｒ_O」が割り当てられた、ホログラムスキャニングディスク上におけるビーム入射点までの半径、（２）記号表示「ＳＳＬ」が割り当てられた、（ｉ、ｊ）番目の走査線の焦点面における隣接する走査線の間の走査線の分離距離、（３）記号表示「Ｌ_SL」が割り当てられた、（ｉ、ｊ）番目の走査線に対する走査線の長さ（図面の方向に測定）、（４）記号表示「ａ_i」が割り当てられた、（ｉ、ｊ）番目の走査線の焦点面までスキャニングディスクから測定した距離、（５）記号表示「Ｌ」が割り当てられた、ビーム入射点ｒ_Oの半径からビーム折り曲げミラーまでの距離、（６）記号表示「φ_j」が割り当てられた、（ｉ、ｊ）番目の走査線の発生に関連するｊ番目のビーム折り曲げミラーの傾動角度、（７）記号表示「２φ」が割り当てられた、仮想スキャニングディスクの傾動角度、（８）記号表示「Δｘ」が割り当てられた、仮想スキャニングディスク上におけるビーム入射点の水平方向シフト、（９）記号表示「Δｙ」が割り当てられた、仮想スキャニングディスク上におけるビーム入射点の垂直方向シフト、（１０）記号表示「ｒ_O＋Δｘ」が割り当てられた、仮想スキャニングディスク上におけるビーム入射点までの回転軸線からの距離、（１１）記号表示ｆ_iが割り当てられた、（ｉ、ｊ）番目の走査線がその内部に存在する焦点面までの仮想スキャニングディスク上のビーム入射点からの距離、（１２）記号表示「ｄ_beam」が割り当てられた、ｊ番目のレーザービーム走査ステーションから発生された、走査ビーム上におけるレーザービームの断面の直径、（１３）記号表示「ｄ_gap」が割り当てられた、隣接するホログラムスキャニングファセットの間の空隙角度、（１４）記号表示「ｒ_outer」が割り当てられた、ホログラムスキャニングディスクの上における利用可能な集光領域の外半径、（１５）記号表示「ｒ_inner」が割り当てられた、ホログラムスキャニングファセットの上における利用可能な集光領域の内半径、（１６）記号表示「δ」が割り当てられた、（ｉ、ｊ）番目の走査線の被写界深度の1／2、（１７）記号表示「Ｃ」が割り当てられた、スキャニングファセットの内半径ｒ_iまでの最大の読み取り距離（ｆ_i＋δ＝127ｍｍ（５インチ））からの距離、（１８）記号表示「α」が割り当てられた、ｉ番目のホログラムファセットに対する法線に対し測定した外側の光線角度、（１９）記号表示「γ」が割り当てられた、ｉ番目のホログラムスキャニングファセットに対する法線に対し測定した内側の光線角度、（２０）記号表示「β」が割り当てられた、スキャニングファセットの集光領域までのｉ番目の面の焦点＋δから測定した集光角度、（２１）記号表示「ｘ」（ｘはディスクの回転軸線から測定した値）が割り当てられた、ビーム折り曲げミラーと線Ｃとの交点、（２１）記号表示「ｙ」（ｙはディスクの面から測定した値）が割り当てられた、ビーム折り曲げミラーと線Ｃとの交点、（２２）記号表示「Ｄ」が割り当てられた、ミラーの交点まで内半径から測定した距離、（２３）記号表示「ｈ」が割り当てられた、ｊ番目のビーム折り曲げミラーの頂部までスキャナハウジングの基部から測定した距離、（２４）記号表示「ｄ」が割り当てられた、ホログラムスキャナの基部までスキャニングディスクから測定した距離、（２５）記号表示「ｆ_i」が割り当てられた、スキャニング体積内の対応する焦点面までのスキャニングファセットからのｉ番目のホログラムのスキャニングファセットの焦点距離、（２６）記号表示「Ａ_i」が割り当てられた、ｉ番目のホログラムファセットの表面に対する入射ビームの測定角度、（２７）記号表示「Ｂ_i」が割り当てられた、ｉ番目のホログラムファセットの表面に対する回折ビームの測定角度、（２８）記号表示「-α」が割り当てられた、垂直線から測定したｊ番目のレーザービームの角度、（２９）記号表示「θ_si」が割り当てられた、ｉ番目の面により発生された回折レーザービームの走査角度、（３０）記号表示「Ｍ_i」が割り当てられた、ｉ番目のホログラムファセットに対する走査線の増加係数、（３１）記号表示「θ_roti」が割り当てられた、ｉ番目のホログラムファセットに対する面の回転角度、（３２）記号表示「θ′_roti」が割り当てられた、死線を計算する調整後の面の回転角度、（３３）記号表示「ζ_i」が割り当てられた、16番目の面に対して正規化したｉ番目のホログラムファセットに対する集光率の係数、（３４）記号表示「合計面積_i」が割り当てられた、ｉ番目のホログラムファセットに対する合計集光面積、（３５）記号表示「Ｖ_center」が割り当てられた、（ｉ、ｊ）番目の走査線の中心におけるビーム速度、（３６）記号表示「φ_skew」が割り当てられた、ｉ番目のホログラムファセットの中心における回折後のレーザービームの傾斜角度、（３７）記号表示「Ｖ_max」が割り当てられた、ホログラムスキャニングディスクにより発生される全てのレーザービームの最大のビーム速度、（３８）記号表示「Ｖ_min」が割り当てられた、ホログラムスキャニングディスクにより発生される全てのレーザービームの最小のビーム速度、（３９）記号表示「Ｖ_max／Ｖ_min」が割り当てられた、最大のビーム速度対最小のビーム速度の比、（４０）記号表示「δ_e」が割り当てられた、スキャニングディスクの下方の放物面型の光反射ミラーから反射された光線が面に対するブラッグ角度から偏倚する程度。上記に規定したパラメータの幾つかは初期化した値（即ち、想定値）が割り当てられる一方、その他のパラメータは、図８Ｃ１及び図８Ｃ２に掲げた算数の数式を使用して計算される。どのパラメータを初期化し、どのパラメータを計算し且つその順序がどのようであるかについて、以下に正確に説明する。図１１ＡのブロックＣにて図示するように、スキャナの設計過程の次のステップは、図８Ｂ１乃至図８Ｃ２の幾何学的パラメータ及び算数の数式を使用し、またＨＳＤワークステーションの「スプレッドシート」モデル形成ツールを使用して、本発明の三次元的スキャニング体積内における各（ｉ、ｊ）番目の走査線の物理的な発生を明らかにする、分析方法利用による走査線の製造モデルを形成することを含む。上述したように、ディスク設計過程のこの段階を実施するのに適したスプレッドシート−コンピュータプログラムは、例えば、マイクロソフト・インコーポレーテッド（Microsoft，Inc.）からエクセル（EXCEL）（登録商標名）、及びロータス・デベロップメント・コーポレーション（Lotus Development Corporatio）からのロータス（L0TUS）（登録商標名）を含む。スプレッドシートモデル形成／分析ツールの機能は、ネットワーク型情報保存構造体を提供し、その構造体内にてスプレッドシートの計算技術にて周知の方法でスプレッドシート利用の走査線の製造モデルの算数の数式を具体化することができる。スプレッドシートコンピュータプログラムの基礎となる情報保存ネットワーク内における情報保存ノードの間に機能リンクが設定された状態にて、これにより、スキャナの設計者は、分析モデルの１つ以上のパラメータを修正し、そのモデル内のその他のパラメータが変化する状態を分析することが可能となり、分析による走査線の製造モデルから成る種々のパラメータに対して「ならどうだろう」式の分析を行うことを可能にする。スプレッドシートツールに対するディスプレイフォーマットは実施の形態毎に異なり、それ自体は、本発明の重要な特徴ではないことが認識されよう。図１１ＡのブロックＤに表示するように、ディスクの設計過程の次のステップは、スキャナの設計者が、各（ｉ、ｊ）番目の走査線の製造過程のスプレッドシート型の分析モデル内の多数のパラメータに対する想定値（初期値）を特定することを含む。一例としての実施の形態において、こうした想定パラメータは次のものを含む。即ち、各（ｉ、ｊ）番目の走査線に対して設計上、等しい、ホログラムスキャニングディスクｒ_Oにおけるビームの入射点までの半径（主として、ディスクの寸法により決まる）；（ｉ、ｊ）番目の走査線の焦点面における隣接する走査線の走査線分離距離Ｓ_SL及び各（ｉ、ｊ）番目の走査線Ｌ_SLに対Ｓする「走査線の長さ」（その双方はユーザの用途の条件により設定される）；ビーム入射点からビーム折り曲げミラーまでの距離Ｌ（通常、スキャナの体積を最小にし得るように可能な限り小さく選択される）；（ｉ、ｊ）番目の走査線の形成に関連するビーム折り曲げミラーの傾動角度φ_j；スキャニングディスクから（ｉ、ｊ）番目の走査線の焦点面までの距離ｆ_i；ｊ番目のレーザービームの走査ステーションから発生されるレーザービームｄ_beamの断面直径（焦点面における点寸法の条件により決まる）；隣接するホログラムスキャニングファセットの間の空隙角度、ｄ_gap、及び元のパルス空隙ｄ_gapｍａｘの深さ；ホログラムスキャニングディスクにおける集光領域の外半径、ｒ_outer；（ｉ、ｊ）番目の走査線の被写界深度の1／2、δ；ホログラムスキャニングディスクからホログラムレーザースキャナの基部までの距離、ｄ；ブラッグ角度からの偏倚角度δ_eである。こうしたパラメータの想定値は、各特定のパラメータと関係した探知的な方法及び経験の双方を使用して選択されることを認識すべきである。典型的に、かかる探知的方法の値は、最終ユーザの設計基準、及びそのスキャナの適用条件から求められる。かかる探知的方法の値は、以下に簡単に説明する。一般に、ホログラムスキャニングディスクの直径は、ホログラムスキャニングファセットの必要なランベルト法の集光率の推定値と、市販のＶＬＤｓから発生可能である、使用し得る光学的倍率とに基づいて最初に選択することができる。一例としての実施の形態において、ホログラムスキャニングディスクに対して直径220ｍｍを選択した。こうした想定値は、ランベルト法の集光率を最大にするためにスキャニングディスクの直径を最大にすることと、機械的な問題点を最小にしつつ、よりコンパクトなスキャナハウジングの設計を提供するためにスキャニングディスクの直径を最小にすることとの妥協の値である。次に、隣接するホログラムファセットの間の空隙角度ｄ_gap及び元のパルス空隙ｄ_gapｍａｘに対する最初の値を選択した。上述したパラメータに対する想定値を設定したならば、スプレッドシート利用の走査線発生モデルにおける「初期化可能」なパラメータの残りの数は、基本的な幾何学的及び／又は三角法の等式を使用して求めることができる。例えば、ビーム折り曲げミラーにより形成されるスキャニングディスクの仮想像の位置を間接的に特定する幾何学的パラメータΔｘ、Δｙは、反射法則を適用することにより設定する（即ち、初期化）することができる。走査線の中心点（ｘ、ｙ、ｚ）の位置は、初期化した走査線の間隔Ｓ_SLと、スキャニングファセットに対する想定焦点距離ｆ_iと、一例としての実施の形態の軸方向に中心がある走査パターンの左右対称の形態とから決定することができる。各スキャニングファセットに対する被写界深度の限界点にて記号を読み取ることを可能にするため、（ｉ、ｊ）番目の特定の走査線までの各焦点距離ｆ_iは、僅かに（例えば、127ｍｍ（５インチ）だけ）伸長させる必要がある。図１１のブロックＤにて（ｉ、ｊ）番目の走査線製造過程に対するスプレッドシートモデルを形成したならば、スキャナの設計者は、次に、ＨＳＤワークステーションのスプレッドシートツールを使用して、想定値（即ち、初期値）、又は数字の評価の何れかにより公知である、従属的なパラメータを使用して、走査線の製造モデルにおけるパラメータの値を自動的に計算する。分析モデルの特別のパラメータが数的に評価される順序（パラメータに依存するため）は、一般に、スプレッダシートのツールの操作者に明らかである一方、スプレッドシート利用の走査線製造モデルのスキャナの設計者は、その分析構造体における種々のパラメータにおける依存関係を把握して、そのスプレッドシートモデルの基礎となる情報ノード及び場が適正に構成されるようにしなければならない。このように、明確さ及び完璧さを図るため、スキャナの設計過程中に、本発明のスプレッダシート利用の走査線の製造モデル内にて実施される計算ステップについて、以下に詳細に説明する。しかしながら、実際には、こうしたステップの多くは、スプレッドシート利用の走査線の製造モデル内に特定の入力を提供するために必要とされる限り、スキャナの設計者にとって明らかであり、そのモデルは、表示のため、スキャナ設計過程に関係するパラメータを自動的に発生させる。図１１ＡのブロックＤにて上述したパラメータ用の初期の値を想定したならば、そのブロックＥにて表示したその設計過程の次のステップは、図８Ｃ２における数式第１７と、これに依存する数学の数式（第１６、１５、１４、１３、１２及び１）と、走査線の製造モデル内における想定による依存パラメータとを使用して、各ｉ番目のホログラムファセットと関連付けられた特定の走査線の長さＬ_SL を製造するのに必要とされる、走査角度θ_siを数的に評価することである。機能的に依存するこの組みの数式に反映されるように、特定の走査線の長さＬ_SLを製造するの必要とされる走査角度θ_siは、数式第１７、１６、１５、１４、１３、１２及び１に表示されたパラメータの想定値を選択するだけで求められる。この点にて幾つかの観察を為すことが有益であろう。第一に、所定の走査角度 θ_siに対して、入射角度Ａ_i及び回折角度Ｂ_iに依存する、走査線の増大係数Ｍ_i を加減するだけで焦点距離ｆ_iにより特定される焦点面における走査線の長さＬ_L _S を調節することが可能である。第二に、全ての面（無駄時間に関連する掃引角度、θ_dead＝ｄ_beam／ｒ_O＋ｄ_gap／ｒ_Oを含む）に対する調節後の面の回転角度の合計値、θ'_rotは、最適な設計にて約358.5゜に等しくなければならない。このことは、元のパルスに使用される面間の大きい空隙に対して更にl.5゜とすることを可能にする。この合計値が358.5゜以上であるならば、提案された設計は、不十分であろう。この合計値が358.5゜以下であるならば、ビームの速度は不必要な程に速くなろう。図１１ＡのブロックＦに図示するように、スキャナの設計ステップの次のステップは、ｉ番目のスキャニングファセットと関連付けられた回折（放出）ビーム角度Ｂ_iを各ｉ番目のスキャニングファセットに対して数的に評価することである。この計算は、図８Ｃ２の数式第１３、及びこの数学の数式により特定されたそれ以前に想定し且つ評価したパラメータを使用して実行される。このステップが完了すると、設計中のスキャニングディスクに対する１６面の各々の回折（放出ビーム）角度Ｂ_iが形成される。入射角度Ａ_i及び回折角度Ｂ_iの双方は、余分な長さを伴わずに必要な走査線の長さＬ_SLを提供する必要があることが注目に値する。これらの角度とスキャナの作動中に走査線に沿って移動するレーザービームの速度との間に微妙な関係が存在する。特に、入射角度Ａ_iが特定の値以下に増大したならば、次に、スキャンパターンは、そのときの特定の用途に対し十分ではなくなる。他方、入射角度Ａ_iが縮小するならば、スキャンパターンは必要以上に長くなり、必要以上に高速度の走査ビームの速度となる。入射角度Ａ_iの正確な値は、走査パターンの各々の焦点面におけるビーム速度を最小にするが、一方、このことは、光検出器に接続された信号回路に必要とされる電子帯域幅を最小にする。この計算ステップを完了した後、スキャナの設計者は、ＨＳＤ.ステーションにて作動するマスキャド利用のプログラムを使用して、各ｉ番目のホログラムファセットに対するブロックＧにおいて、特定の偏光状態の光線に対するその相対的な光回折効率の係数Ｈ_iを数的に評価する。こうしたパラメータ（Ｈ_i）を計算するため、スプレッドシート利用の走査線の製造モデルは、コンピュータの補助プログラムを採用して、設計中のスキャニングファセットの各々に対する光の回折効率の分析を行い、また、これに基づいて、１６番目のスキャニングファセットの出入光の総回折効率に対するｉ番目の捜査面の出入光の総回折効率を計算し、そのｉ番目の面に対して正規化した光回折効率の測定値を提供する。この計算過程は、各スキャニングファセットの光回折効率を表す数学的数式を理論的に誘導することを含む、即ち、そのときの手持ちの特定のスキャナの実施の形態にて採用される偏光状態、及び光の検出スキームを採用する。この分析の詳細について以下に説明する。図１０Ａ１において、Ｓ偏光した光線ビームを発生させるＶＬＤから入射レーザービームが発生される場合、相対的な光回折効率（Ｈ_i）を計算するため幾何学的な光学素子モデルが提供され、各走査ステーションの光検出器の前面に偏光フィルタは設けられていない。この図面には、本発明のレーザービームの走査及び集光過程中、顕著に回折せずに、レーザービームの回折、反射、焦点決め及び伝送が為される光学経路が図示されている。この過程中の偏光状態の変化は図１０Ａに表示されている。各ｉ番目のスキャニングファセットからＳ及びＰ偏光への光回折効率を計算するために使用される数学的数式は、図１０Ａ２、図１０Ａ３に図示した幾何学的な光学素子モデルから得られ、分析モデル（即ち、ツール）は、図１０Ｂ乃至図１０Ｅ２に表示されている。好適な実施の形態において、図１０Ｂ乃至図１０Ｅ２の分析モデルは、マサチューセッツ州、ケンブリッチのマサソフト・インコーポレーテッド（MathSoft,I nc.）から入手可能であるマスキャド3.1、数学的モデル化プログラムを使用して実現される。スキャニングディスクに入射するＳ偏光の放出ビームに対する総出入回折効率（10％のフレネル反射損失及びその他の損失を含む）に対して得られた数学的数式は、Ｔ_S［Δｎ_i］で表示され、図１０Ｃ２の数式第１３に表示されている。回折効率の分析の裏付けに使用される幾何学的光学素子モデルにおいて、入射角度θ_i及び回折角度θ_dは、上述した走査線の発生モデルに使用される入射角度Ａ_i及び回折角度Ｂ_iと異なるものとして規定されることは注目に値する。この事実は、経験的理由にのみ基づくものであり、殆ど重要性はない。しかしながら、かかる角度は数学的に関連した角度である。角度Ａ_i、Ｂ_iは、角度θ_i、 θ_dのそれぞれ余角であり、従って、Ａ_i＝90゜−θ_i、Ｂ_i＝90゜−θ_dとなる。図示するように、この数学的数式は、ディスクにおけるｉ番目のホログラムファセットのＳ偏光及びＰ偏光の回折効率に依存するものであり、これらの効率は、一般に、エマルジョンの厚さＴが面において一定に保たれると仮定して、ホログラムファセットの入射角度θ_i及び調整指数（即ち、調整深さ又は縁部分の明暗）Δｎ_iを含む、種々のパセメータの関数である。しかしながら、こうした回折効率が得られるように数式の変数の各々を固定する（一つに値を想定する）ことにより、Δｎ_iを除いて、こうした回折効率の数式は、Δｎ_iの関数として簡単に作ることができる。かかる状況において、ホログラム実験室内で面を構成する間に、調整指数Δｎ_iを制御するだけで、光回折効率を設定することができる。当該技術分野で周知の方法により、調整指数Δｎ_iは、スキャニングファセットの縁部分の構造体を記録するために使用される重クロム酸塩ゼラチン（ＤＣＧ）を適正に露出させ且つ処理することにより制御することができる。必要な露出の制御は、ホログラム記録工程中、構成レーザービームのパワー及び／又はレーザービームがゼラチンに入射する時間を制御することにより実現することができる。図１0Ｃ２の数式第１４は、各ｉ番目及び１６番目のスキャニングファセットに対して出入り総回折効率Ｔ_S［Δｎ_i］の関数として各面に対する相対的な光回折効率係数Ｈ_iを計算する方法を示すものである。しかしながら、設計中のホログラムレーザースキャナ装置において、Ｓ及びＰの偏光回折効率に対して図１０Ｃ２の数学的数式第１１第１２を求めるために使用可能である技術を最初に説明するのが適当であろう。先ず、ホログラムスキャニングファセットのＳ及びＰ光回折効率に対する数学的数式を求めるとき、Ｓ及びＰ偏光の方向の基準に関して明確にすることが重要である。本発明によれば、こうした偏光の方向は、入射面に対して規定される、即ち、「Ｓ偏光方向」は、「入射面」に対して垂直な方向に位置すると規定される一方、「Ｐ偏光方向」は、入射面に対して平行な方向にあると規定される。「入射面」は、入射光線の入射点にて面の表面に対する法線と入射光線との双方を含む面として規定される。また、かかる偏光方向は、入射レーザービームの球面状の波面と関連付けられた電界（即ち、Ｅの場）べクトルが、電磁波が伝播する間に、静電荷に作用する方向を意味することを明確に認識することが重要である。ＶＬＤにおける非点収差源に関してレーザ部門で使用されるＳ＆Ｐという語と混同しないように、入射レーザービームの上記の偏光方向を規定するため、「Ｓ波成分」及び「Ｐ波成分」という語を使用する。「Ｓ波成分」という語は、レーザービームの発生モジュールから出て、スキャニングディスクの上に入射し、Ｓ偏光方向に方向決めされたＥの場べクトルを有する球面状の波面の成分を特定するために使用される。同様に、「Ｓ偏光波成分」という語は、レーザービーム発生モジュールから出て、スキャニングディスクに入射し、Ｐ偏光方向に方向決めされたＥの場べクトルを有する球面状波面の成分を特定するために使用される。かかる定義に従い、入射レーザービームの形成される球面状波面から成る、円筒状のＳ及びＰ波面の双方は、Ｓ波の成分に寄与する一方、入射レーザービームの形成される球面状波面から成る円筒状のＳ及びＰ波面の双方はＰ波の成分に寄与する。スキャニング過程中、入射レーザービームのＳ及びＰ波成分の総出入り回折効率を説明するために本明細書にて使用したモデルは、厚いホログラム構造体内の電磁波の結合理論に基づくものであり、この電磁波の結合理論は、最初に、上記のへロウィヒ・コーゲルニック（Herwig Kogelnik）、により「厚いホログラム格子用の結合波の理論（Coupled Wave Theory for Thick Hologram Grating）」という名称の著名な論文に記載された。応用のためにこの理論が基礎とする必要のある２つの基本的な想定は次の通りである。即ち、（１）ホログラムの縁部構造体が形成されるエマルジョンの厚さＴが入射波頭の波長よりも著しく長いこと、（２）入射波頭は平行な波面により近似させることが可能であること。第一の想定は、そのスキャニングディスクのホログラムファセットの各々を形成する基本となる、我々の体積伝達型ホログラムに妥当する。第二の想定もホログラムの入力面に入射する球面状波面は、入射面の上で極めて大きい曲率半径を有するという、本発明に該当する場合に妥当する。図１０Ｃ１において、一組みの数学的数式が掲げられている。こうした数学的数式は、図１０Ｃ２の数式１１、１２、１３で特定した光の回折効率の数式を求めるために使用される。図１０Ｃ１の数式第１乃至第３は、スネルの法則を通じて内角度を外角度に関係させる。数式４、５は、スキャニングディスクのガラス支持板の間に狭持されたホログラム光回折面の傾斜した縁部の構造体の特性を表現するものである。こうした数式は、スキャニングディスクの面間の表面にスネルの法則を適用することで求められ、また、スキャニングファセットの可変の空間的周波数縁部構造体を求めるため、周知の格子等式を使用して求められる。図１０Ｃ１の数式６乃至１０は、入射し且つ回折された波が入射角度αと、スキャニングファセットに関連付けられた縁部の傾斜角度φと結合することに関するものであり、上記のコーゲルニックの基本的な研究から求められる。数式第６及び第７に掲げた傾斜係数は、特定のスキャニングファセットに対する内角度α及び縁部の傾斜角度φの関数として表されており、種々の回折順序にて光学的入力パワーが如何に良好に回折されるかを決定する。数式第１１及び第１２により規定された総出入り光回折効率は調整深さの関数である一方、かかる光の回折効率の数式は、ブラッグの感度分析にて必要とされるように、調整指数Δｎを固定し（即ち、グラフのプロットにおいてΔｎ＝ｎ）、等式第９におけるδを変化させることにより、入射角度の関数として求めることができる。図１０Ｃ２における数式１１、１２は３つの項を含む。これらの数学的数式の双方における第一の項は、図１０Ｃ１の数式８、１０により規定される係数Ｎ（ Δｎ）及びＳ（Δｎ）の関数であり、上記のコーゲルニックが記述した結合波の理論という語で説明されるように、光の回折過程を介して光が伝達されることに関する。数式第１１、１２の双方における第二の項は、フレネル伝達の項ｔ_Sであり、Ｓ又はＰ偏光の光がフレネル伝達の現象を通じて伝達されることに関する。数式第１１、１２の双方における第三の項は、推定内損失の項（１−0.1）であり、ゼラチン内の散乱及び吸収に起因する推定８％の損失及びゼラチン／ガラスの境界面間における２％のフレネル反射損失に関する。全体として、こうした３つの項は、入射するＳ又はＰ偏光に対するｉ番目のスキャニングファセットの光の回折効率を特定する。このように、数式１１、１２の項を包含することにより、図１０Ｃ２の数学的数式第１３を使用してＳ偏光の放出ビームに対する総出入り回折効率を計算する。本発明のスキャナの設計方法を実施するとき、この光の回折効率の数式（数式第１４）をＨＬＤワークステーションにて作動するスプレッドシート利用の走査線の発生モデルの適当なセルに導入する。Ｓ及びＰ偏光回折効率Ｅ_S［Δｎ_i］及びＥ_P［Δｎ_i］並びにＳ偏光の放出ビームＴ_S［Δｎ_i］の総出入り回折効率が、それぞれ面第１、１６に対する調節指数Δｎ_iの異なる値について図１０Ｅ１及び図１０Ｅ２にプロットされている一方、実際のスプレッドシートモデルは、Ｔ_S ［Δｎ_i］を最大にする調整指数Δｎ_iの値を使用する。この値Δｎ_iが探知され、各スキャニングファセットに対して最大値Ｔ_S［Ｎ_i］を計算したならば、次に、面第１６に対する各ｉ番目の面の出入り回折効率（即ち、相対的な光の回折効率Ｈ_i）を各ｉ番目のスキャニングファセットについて計算し、このパラメータの値の計算に使用されるΔｎ_iの値と共に保存する。Ｈ_iは、設計過程のスプレッドシート利用の走査線製造モデルに使用される関連するパラメータである。光検出器の前にて直交偏光器を全く使用しない場合について説明したが、次に、光検出器の前にて直交偏光器を使用する場合に関して説明するのが適当である。この技術は、光沢のある基板及び／又はオーバーコートからのぎらつきを防止するために使用する。かかる場合、走査中、１つの偏光した光がこれらの面により回折されるが、該面により回折された対角状態に偏光した戻り光のみが交差した偏光器を貫通して検出器に進むということに対応し得るようにスキャニングディスクにおけるスキャニングファセットの光の回折効率が調整される。この場合、Ｈ_iの計算に使用される光の回折効率の分析は、図１０Ｆ乃至図１０Ｉ２に表示されている。幾つかの点を除く全ての点において、直交偏光器の場合の光の回折効率の分析は、直交偏光器を使用しない場合と全く同様である。この分析における主要な相違点は、ｉ番目の面に対する総出入り光回折効率に対する数学的数式が、その以前の場合のようにＴ_S（Δｎ）と同一の調整指数Δｎの値にて最高値とならない点である。このように、図１0Ｈ２の数式第１３で示すように、Ｓ又はＰ偏光の放出光Ｅ_t［Δｎ］の何れかに対する総出入り光回折効率の数学的数式は、図１０Ｃ２に数式１３で示すように、Ｓ回折効率とＳ及びＰの回折効率の平均値との積ではなくて、Ｓ及びＰ光回折効率の積として規定される。本発明のスキャナ設計方法を実施するとき、ＨＬＤワークステーションにて作動するスプレッドシート利用の走査線製造モデルの適正なセル内にこの光の回折効率の数式（第１４）を導入する。Ｓ及びＰ偏光回折効率Ｅ_S [Δｎ_i］及びＥ_P [Δｎ_i］、Ｓ偏光の放出ビームＥ_t［Δｎ_i］に対する総出入り回折効率が、それぞれ図１０Ｉ１及び図１０Ｉ２の面第１、１６に対して調整指数Δｎ_iの異なる値に対してプロットされているが、実際のスプレッドシートモデルは、Ｅ_t［Δｎ_i］を最大にする調整指数Δｎ_iの値を使用する。この値Δｎ_iが探知され、各ｉ番目のスキャニングファセットに対する最大値Ｅ_t［ｎ_i］が計算されたならば、次に、面第１６に対する各ｉ番目の面の出入り回折効率（即ち、相対的な光の回折効率、Ｈ_i）を各ｉ番目のスキャニングファセットに対して計算し、このパラメータ値の計算に使用されるΔｎ_iの値と共に保存する。Ｈ_iはスプレッドシート利用の走査線の製造モデルに使用される関連するパラメータである。図１１ＢのブロックＨにて、スプレッドシート型の走査ラインの製造モデルは各ｉ番目のスキャニングファセットについて、相対的な集光率係数ζ_iの計算に進む。このパラメータは、図８Ｃ２の数式第１８及びそれ以前に想定し且つ評価した、本明細書にて特定した種々のパラメータの値を使用して計算されることは、注目に値する。本発明において、その焦点ｆ_iから測定したとき、各ホログラムファセットの総集光率は略同一である（等しい）。数式第１８に示すように、各ｉ番目の面に対する「相対的な」集光率係数ζ_iは３つの項から成っている。即ち、第一の項は、ランベルト法の幾何学的項である。第二の項は、投影面積の項である。第三の項は、相対的な光回折効率の項（Ｈ_i）である。ランベルト法の幾何学的項は、面の焦点距離ｆ_i及び面の第１６の焦点距離ｆ₁₆の項として形成される。投影面積の項は、ｉ番目のスキャニングファセットの回折ビーム角度、Ｂ_i 及び面第１６の回折ビーム角度、Ｂ₁₆の項にて形成される。ｉ番目のスキャニングファセットに対する相対的な光の回折効率Ｈ_iは、上記に更に詳細に説明したようにｉ番目の面及び第１６番目の面に対する総出入り光回折効率の項にて形成される。各ｉ番目の面に対する相対的な光の回折効率Ｈ_iがＨ_iを最大にする面の調整歯数Δｎ_iの関数である限り、各ｉ番目のスキャニングファセットに対する相対的な集光率係数ζ_iもまた、実験室内で及び製造ラインにて面を製造する間に制御可能に具体化することのできるパラメータである、調整指数Δｎ_iの関数である。図８Ｃ２の数式第１８のこれら３つの項は、スキャニングディスクを構成するのに必要とされる臨界的に重要である、設計上の３つの考慮事項を表すものであり、この場合、各面は略同一のランベルト法則の集光率を示す。設計過程の次のステップにおいて、スキャニングディスクの上の略全ての利用可能な表面積を使用しつつ、この目的を達成する方法を教示する必要がある。設計中のディスクにおける各スキャニングファセットに対する集光率係数ζ_i を計算したならば、スプレッドシート利用の走査線の製造モデルはブロックＩに進み、このブロックにて、図８Ｃ２の数式第１９を使用し、設計中のスキャニングディスクにおける各ｉ番目のスキャニングファセットの総集光領域の面積_iを計算する。数式第１９におけるこの第一の項は、外半径と内半径との間の利用可能な集光領域（即ち、ディスク支持ハブに隣接する領域）の全てがディスクの上の各スキャニングファセットに対し集光表面積を割り当てるのに使用されることを反映するものである。図８Ｃ２の数式第１９の第二の項は、各面の領域_iの総集光表面積は、「等しくした」集光率係数によりスキャニングディスクの上で利用可能な総集光表面積を測定することにより計算されるということを反映する。図８Ｃ２の数式第１９で表示するように、この「等しくした」集光率係数は、１６個の面の全てに対する全ての集光率係数の合計値によりｉ番目の集光率係数を割ることにより計算される。このように、スキャニングディスクにおける各ホログラムファセットは、反射したレーザ光線の略等しい量を集めて、装置のスキャニング体積内の走査したコード符号の位置と独立的に、ディスクの下方の放物面光焦点決めミラーの上にその光を導くことができる。実際的な説明として、このことは、走査したコード符号がスキャニング体積内の最も遠方の焦点面、又は最も近い焦点面に存在するかどうかに関係無く、各面が略略等しい量の光を光検出器の上に収束させることを意味する。図１１ＢのブロックＪにおいて、スキャナの設計は、スプレッドシート利用の走査線の製造モデルを使用して、各面に対し、スキャナハウジングの高さｈを顧客の必要性により特定される、所望のスキャナのハウジングの高さｈ_desiredに等しくすることを可能にする値である、面の内半径ｒ_iの最小値を設定することを可能にする。この設計過程のステップは、上述した最適なパラメータを使用して、装置の仕様により必要とされる所望のスキャナのハウジングの高さｈ_desire _d を提供する値である、スキャニングディスクにおける全ての面に対し一組みの内半径のパラメータの値を設定することを含み、所定の走査パターンの製造を保証しつつ、このハウジングの高さ以下に、ビーム折り曲げミラーを保持することを要する。ｈ＝ｈ_desiredを確実にするのに必要な条件を満足させる一組みの最小内半径のパラメータの値（ｒ_i）を探知するために使用される反復的な評価方法に関して説明する前に、各面に対する内半径ｒ_iをこの装置内にて幾何学的に関係したその他のパラメータの項にて探知するための方法について最初に説明することが有効であろう。図８Ａに図示するように、各ｉ番目の面の集光部分の最内側部分に進む光線の図８Ａ１における角度（即ち、Ｂ−β）は、仮想スキャニングディスクにおけるｉ番目の面の内半径に対する各走査線の中心における最大の測定距離の点から投影した光線を使用して計算される。この光線とビーム折り曲げミラーとの交点を使用して屈折ミラーの高さｙ_jを設定する。最大のミラー高さを提供する光線のみを使用して最終的なミラーの高さを設定することは注目に値する。図８Ｃ１の等式第１１で説明するように、この寸法ｙ_jは、集光光学素子に対してディスクの下方の寸法ｄを加えて、スキャナハウジングの全体の高さｈを設定する。ビーム折り曲げミラーφ_jの傾動角度は、「最良の」スキャナ設計に達するために変更可能（即ち、想定可能）なパラメータの１つである。大きい傾動角度（走査ビームから離れる角度）の場合、ハウジングの寸法はより短くなるが、ホログラムスキャニングディスクから出るビームの出口角度を極めて小さくすることが必要となる。このことは、スキャニングディスクの製造を困難にし、全体的な光の回折効率を低下させ、従って、その全体的な集光率を低下させる。その結果、不必要に高速のビーム速度となる。僅かな傾動角度であれば、ホログラムディスクから出るビームの出口角度はより良いものとなるが、一例としての実施の形態において、スキャナハウジングの寸法はより高くなり、また、１６個の面を有するスキャニングディスクの走査線の走査長さが短くなる。何回か繰り返した後、ビーム折り曲げミラーの最適な傾動角度φ_jは垂線から16゜に設定した。最小値ｒ_iを探知するために使用される反復的な評価方法において、その目的は、基本的に、全ての面に対してｒ_iを最小にすることであり、それは、スキャニングディスクにて利用可能な最大の集光スペースを集光のために利用することが確実となるからである。その他の全ての条件を満足させつつ、各面に対する内半径パラメータｒ_iが最小にされるならば、走査符号から反射して且つ回転するスキャニングディスクの面により集光されるレーザ光線の量は最大となり、これにより、装置の光検出器にて強力な走査データ信号を発生させることができる。また、図８Ｃ１の数式第１１、１０で示すように、各スキャニングファセットに対するｒ_iを最小にするならば、ビーム折り曲げミラーの高さがより高くなり、高さ寸法の増したスキャナハウジングが必要となる。このように、面の内半径を調節することは、ホログラムスキャニング装置のその他の重要な幾何学的パラメータに重要な影響を与える。一般に、スプレッドシート利用の走査線の製造モデルにより支援される反復的な評価方法は、典型的に、多数の設計サイクルを含んでおり、そのサイクルの各々は、割り当てたサイクル指数ｋ＝１、２、３、４、５、…、６、７、８等により識別することができる。（ｋ＝１）番目のサイクル中、ディスクの設計者は、図８Ｃ１の数式第４乃至第１１を使用して、ビーム折り曲げミラーの高さｈを計算する。各ｒ_iの初期値を使用して、ｈの初期値（即ち、ｈ_i）を計算するため、各ｒ_iに対する初期値（例えば、25.4ｍｍ（1.0インチ））が最初の計算段階のために選択される（例えば、ｒ₁＝1.0、ｒ₂＝1.0、…、ｒ₁₆＝1.0）。この計算サイクルの結果、一組みのスキャナハウジングの高さの値が得られ（例えば、ｈ₁ ＝304.8ｍｍ（12.0インチ）、ｈ₂＝317.5ｍｍ（12.5インチ）、…、ｈ₁₅＝381.0 ｍｍ（15.0インチ）、ｈ₁₆＝312.4ｍｍ（12.3インチ））、この場合、一例としての実施の形態において、ｈ₁₅＝381.0ｍｍ（15.0インチ）は、各ｒ_iの初期値に対して計算した最大の高さである。計算した高さの値の何れも高さｈ_desiredに等しく、又はそれ以下でないならば、（ｋ＋１）サイクル中、各内半径パラメータｒ_iを極く僅かな程度（例えば、＋5.08ｍｍ（.2インチ））だけ増分させ、面の内径ｒ_iの値の各々に対しスキャナの高さのパラメータｈ_iを計算する。次に、スキャナの設計者は一組みのスキャナの高さの値を分析して、ｒ_iのどの値がスキャナハウジングの高さ（ｈ_i）の値をｈ_desired以下にし又はそれに等しくしたかを判断する。高さｈ_desired以下又はそれに等しい値のスキャナハウジングの高さｈ_iにするｒ_iの各値は、ＨＳＤワークステーションの記憶装置に保存し且つ反復的な過程のその後の計算サイクルにて固定する。ｈ_desired以下又はこれに等しいスキャナハウジングの高さｈ_iを提供しないｒ_iの値の各々は、反復的な過程の後続の計算サイクル内にて変更する。計算した高さの値の全てがｈ_desiredに等しく又はそれ以上であるならば、次に、（ｋ＋１）サイクル中、各内半径パラメータｒ_iを極く僅かな程度（例えば、＋5.08ｍｍ（0.2インチ））だけ増分し、面の内半径ｒ_iの各値に対しスキャナの高さのパラメータｈ_iを再度、計算する。次に、ディスクの設計者は一組みのスキャナの高さの値の分析し、ｒ_iのどの値がｈ_desired以下、又はそれに等しいスキャナハウジングの高さ（ｈ_i）を提供したかを判断する。ｈ_desired以下又はそれに等しいスキャナハウジングの高さｈ_iを提供したｒ_iの値の各々を記憶装置に保存し且つ反復的な過程の後続の計算サイクルにて固定する。ｈ_desired以下又はそれに等しいスキャナハウジングの高さｈ_iを提供しなかったｒ_iの値の各々は、反復的な過程の後続の計算サイクルにて変更する。上述した反復的な評価過程は、所望のスキャナハウジングの高さｈ_desired以下又はそれに等しいスキャナハウジングの高さｈ_iとなる各内半径ｒ_iに対する値が決まる迄、続行する。過程のこの時点に達したならば、スプレッドシート利用の走査線の製造モデルは、設計中のスキャニングディスクの上の面に対し一組みの内半径のパラメータ値｛ｒ_i｝を決定する。図１１ＢのブロックＫにて、スプレッドシートを利用の走査線製造モデルは、ｒ_outerの想定値と、最適な組みのパラメータ値｛ｒ_i｝と、それ以前に計算した一組みの集光率値｛ζ_i｝とを使用して、各ｉ番目のスキャニングファセットに対する純の集光表面積、面積_iを計算し、その面の各々がその光検出器にてその対応するスキャニングファセットからの略等しい量の光を集光すると共に、スキャニングディスクの上で利用可能な表面積の略全てが集光の目的に利用されるようにする。この一組みのパラメータの設計中にかかる状態が満足されるようにするため、図８Ｃ１の数式第１９は、表面積を計算するための項を規定する算数的構造体を含んでおり、この表面積の計算項は、比例したホログラム効率係数（即ち、ζ_i／Σ（ζ_i））と相俟って、集光率を等しくする（即ち、正規化する）。このステップが完了したとき、一組みの面の表面積｛領域_i｝が形成される。過程のこの段階にて、スプレッドシート利用の走査線製造モデルは、各面に対し一組みの幾何学的パラメータを保持しており、これらの幾何学的パラメータは理論上、設計過程の最初の段階の間、所定の走査パターンを形成することのできるスキャニングディスクを構成するのに十分である。具体的には、この提案された一組みの幾何学的パラメータは、次のものを含む。即ち、ホログラムファセットに対する一組みの面回転角度値｛θ′_roti｝と、ホログラムファセットに対する一組みの内半径の値｛ｒ_i｝と、ホログラムファセットに対する一組みの全集光表面積｛面積_i｝と、ホログラムファセットに対する一組みの焦点距離の値｛ｆ_i｝と、ホログラムファセットに対する一組みの調整指数の値｛Δｎ_i｝とである。全体として、こうしたパラメータは、ホログラムスキャニングディスクの上に面を構成するために使用されるから、「構造パラメータ」と称する。この構造パラメータの補助的な組み｛θ′_roti、ｒ_i面積_i｝は、ｉ番目のスキャニングファセットの幾何学的特徴を提供し、その特徴は、一般に、こうした構造パラメータにより制限され、また、ディスクの上の利用可能な表面積の全てが集光のために利用されるという条件により制限される、不規則な形状の境界の特徴を有する。スキャナハウジングの設計上の条件を満足させつつ、所定のレーザ走査パターンを発生させる一組みの面パラメータを探知したが、依然として、外半径ｒ_outerによりそれ以前の境が形成されていた幾何学的形状を有するスキャニングディスクの利用可能な表面積の上に、スキャナの設計過程から求められた一組みの面構造パラメータを物理的に配置することができるか否かを判断することが必須のことである。図１１ＢのブロックＬにて表示した設計過程の面の配置状態を確認する段階中、スキャナの設計者は、スキャニングディスクの表面の上に、ディスクの表面積の最大の利用を可能にする面の順序にて、幾何学的に特定したホログラムファセットの各々を物理的に配置しようとする。面の各々がその構造パラメータ｛θ′_roti 、ｒ_i面積_i｝により「ルーズに」制約される限り、ディスクの配置の設計者は、各面の周方向境界を特定する自由度が付与され、このため、ディスクの利用可能な表面積の略全てがその面により占められる一方、各ｉ番目の面の構造パラメータ｛θ′_roti、ｒ_i面積_i｝が満足されるようにすることができる。ディスクの配置の設計者はこの目的を達成したとき、ｉ＝１、２、…、１６に対する完全な組みの構造パラメータ｛θ′_roti、ｒ_i、面積_i、ｆ_iΔｎ_i、Ａ_i、Ｂ_i｝を使用して、設計したスキャニングディスクを製造することができる。好適な実施の形態において、ＨＳＤワークステーションの支援を受けるオートキャドのような幾何学的モデル形成ツールを使用して、各スキャニングファセットの幾何学的モデルを形成し、次のような幾つかの全体的な制約を満足させつつ、そのモデルをスキャニングディスクの上で配置する。即ち、（１）スキャニングディスクの上の利用可能な集光表面積の略全てが利用されることと、（２）各走査線の掃引の終了時、対応する面と関係付けられた集光表面積の全て又は略全てが放物面集光ミラー（即ち、集光要素）の真上の位置に配置され、光検出器における光の検出程度を最大にすることと、（３）ｊ番目の走査ステーションで発生された走査線から反射した全ての入射光線がその関連付けられたビーム曲げミラーに衝突し、走査線を形成する同一のスキャニングファセットにより集光され、信号の切り捨てを回避し、これにより、光検出器におけるＳＮＲが最大となるのを確実にすることとである。このスキャナの設計過程の段階中、ｉの全ての値に対する一組みの構造パラメータ｛θ′_roti、ｒ_i、面積_i｝は、任意のホログラムファセットに対し変更又は修正することができず、この方法の全体を通じて一定に保つ必要があることは注目に値する。具体的には、面を配置する過程が、上述した制約及び面のパラメータ｛θ′_roti、ｒ_i面積_i｝を満足させつつ、各面の境界線を調節することにより行われる。スキャナの設計者がＨＳＤワークステーション内で利用可能なツールを使用してディスク上に面を具合良く配置することができるならば、次に、そのディスクの設計者は、ブロックＭにて表示した設計過程の最終段階に進み、この段階にて、設計されたスキャナは、その設計の性能基準（例えば、面の間で等しくした集光率等）に対する分析が為される。この過程の段階は、ＨＳＤワークステーションにて利用可能な種々の分析ツールを使用して行われる。例えば、ＨＳＤワークステーションは、スキャナの設計者に対して、設計したスキャニングディスク上の各面のランバートの集光率Ｅ_Lを計算するためのツールを提供する。このツールの目的は、スキャナの設計者が設計したスキャニングディスク上で各ｉ番目のランバートの集光率を迅速に計算し、また、その集光率の測定値が設計したスキャニングディスク上の各面について略等しいか否かを判断することを可能にする。そうでないならば、スキャナの設計者は次に、スプレッドシート利用の走査線の発生モデルに戻って、そのときの用途に許容可能な性能パラメータが得られる迄、ディスク及び／又はディスクの設計を修正する。以下に、ランバートの集光率を測定するツールの構造及びその機能に関してより詳細に説明する。図１０Ｊ乃至図１０Ｌ２において、本発明のディスクの設計方法を使用して製造されたスキャニングディスク上の各ｉ番目の面のランバートの集光率、Ｅ_Lを計算するための幾何学的光学素子モデル（即ち、ランバートのラジエータモデル）が図示されている。ランバートのラジエータモデルと関係付けられたパラメータは、図１０Ｋにて幾何学的に規定されている。図１０Ｌ１に掲げた一組みの等式は、このモデル内の特定のパラメータの間の関係を規定する。本明細書に記載したＥ_Lの計算方法は、回折効率、ブラッグ角度外の角度に対するホログラムディスクの伝送特性、ミラーの反射率、窓部の伝送特性及びバーコードのラベル反射率に関係付けられたファクタは含まないことは注目に値する。スキャニング装置の総集光率を判断するためには、かかるパラメータの全てを考慮しなければないならないことが理解される。こうした雑多なファクタは、上述したように既に説明したため、その精度を増すため、本発明の方法に加える修正は、当業者に容易に案出されよう。図１０Ｊの幾何学的光学素子モデルは、殆どのバーコード符号の表面は、ランバートのラジエータのように挙動し、その場合、かかる表面（即ち、「拡散状態に反射する面」）からの放射過程は、レーザービームの走査及び集光工程中、ランバートの法則により制御される。ランバートの法則によれば、走査したコード符号から拡散状態に反射されたレーザ光線は、円形の集光孔を有する面積（Ａ_ci _rcular ）の上に投影される。各ｉ番目の面のランバートの集光率Ｅ_Lを計算するため、ランバートの法則は各面が円形の幾何学的形態を有することを必要とする。一般に、本発明のスキャニングディスク上の各面は、非円形の幾何学的形状を有する。このため、各スキャニングディスクの上でＥ_Lの計算方法を使用するためには、試験中のスキャニングディスク上の各ｉ番目の面に対する有効な円形孔のＡ_effを最初に計算することが必要である。これと同等の測定値は、ｉ番目の面のその以前に設定した表面積ｉ及び周知の円形表面積の等式（即ち、面積_i＝ πＲ²＝Ａ_eff）を使用して容易に計算することができ、この場合、Ｒは、その面の有効な円形孔の半径として規定される。図１０Ｊに図示するように、ランバートのラジエータモデルは、Ｅ_Lの計算ファクタとなる、次のような多数のその他の幾何学的パラメータを備えている。即ち、コード走査点からスキャニングディスク上に設定された有効な円形孔までの距離Ｚ、投影した有効な円形孔の半径Ｒ_pr、ｉ番目の面から放出するレーザービームの回折角度Ｂ_i、及び投影した有効な円形孔が外接する半角δ_iである。この方法の測定段階中、各ｉ番目の面に対してＺ_i（インチ）面積_i（平方インチ）及びＢ_i（ラジアン）を求めるための物理的な測定が為される。等式Ａ_eff＝Ａ_iＳｉｎ（Ｂ_i）を使用してＡ_effを計算する。次に、円の面積の等式Ａ_eff＝πＲ_pr ２を使用してＲ_prを計算する。次に、この場合、ａｔａｎ＝ｔａｎ^-1である、等式δ_i＝ａＴａｎ［Ｒ_pr／Ｚ_i］を使用して、ｉ番目の面に対する計算したＲ_pr、測定したＺ_i及び半角δ_iを計算する。δ_iを計算したならば、δ_iの小さい値に対して（即ち、２゜以下）、等式Ｅ_L＝［ｓｉｎ（δ_i）］²を使用して、Ｅ_Lを計算することができる。図１０Ｌ２には、説明の目的のために数値の例が記載されている。理想的には、各面は、全ての値ｉに対してＥ_Li・Ｈ_iとして規定される端縁の総集光率を有する必要がある。殆どの適用例において、面の総集光率は、許容可能な許容公差範囲内にて偏倚すると予測することができるが、依然として、かかるスキャニングディスクは、本発明の精神内で略「等しくされた」そのホログラムファセットの総集光率を有すると見なすことができる。スキャニングディスクの設計がその設計基準（即ち、面の間の集光率が等しい等）を満足するとスキャナの設計者が判断したならば、次に、そのディスクの設計過程は完了し、スキャニングディスクの面を製造し、その後、ディスクのガラス支持板の間にて組み立てることができる。しかしながら、スキャナの設計者が、上述したように、ディスク上に面を満足し得るように配置し得なかったならば、次に、図１１ＣにブロックＭで図示するように、その設計者は、スキャナ設計過程の任意の段階に戻って、スプレッドシート利用の走査線製造モデルを使用して、スキャナのモデル内の新たに想定したパラメータに基づいてパラメータを再計算する。この相互作用的な設計過程中、スキャナの設計者は、一組みの装置制約条件が設計者に課されるならば、「であればどうする」式の分析を行い、最良の又は最適なスキャナの設計にすることができる。その光検出器の前にクロス偏光フィルタを有するホログラムレーザースキャナの設計この点に関して、偏光フィルタを採用するホログラムレーザースキャナにて使用されるホログラムスキャニングディスクの設計方法を説明することが適当である。図１０Ｆに図示するように、この装置内で各ＶＬＤから発生されたＳ（又はＰ）偏光レーザービームは、スキャニングディスクに入射するように導かれ、回転するホログラムファセットにより逐次、回折され、次に、ビーム折り曲げミラーからバーコード符号に向けて反射され、スキャニング体積内で走査される。周知であるように、コード符号に入射するＳ（又はＰ）偏光レーザービームの一部分は、入射するレーザービームの偏光状態を保持する光学的信号として、光沢面（即ち、基板又はオーバーコート）から反射される。偏光したレーザービームのその他の部分は、光沢のある被覆を貫通し、その強さが調節されて、コード符号により散乱（即ち、回折）されて、偏光されずに強さが調節された光学的信号として記号から反射される。こうした２つの信号成分の一部は、入射する走査レーザービームと同一の光学経路に沿って集合的に戻り、また、対応する面により放物面ミラーに向けて回折される。放物面ミラーはＰ（又はＳ）偏光フィルタを通じて同一の面を通る反射したレーザービームの集光した光線を光の回折程度が最小の状態（即ち、ブラッグ角度外）にて収束させ、該偏光フィルタは、その非偏光成分のＰ（又はＳ）偏光成分を強さを検出する検出器に伝送しつつ、走査データ信号のＳ（又はＰ）偏光成分を減衰させる。このスキャニング装置を使用するとき、この面に入射するレーザービームのＳ（又はＰ）偏光した０番目の回折順序は、クロス偏光フィルタにより遮断され、これにより、検出された走査データ信号のＳＮＲを全体として改善する。図１０Ｆに図示し、また、以下に使用するように、Ｓ−クロス偏光フィルタという語は、偏光された光を透過させ且つＰ偏光を遮断することを意味する一方、Ｐ−クロス偏光フィルタという語は、Ｐ偏光光線を透過させ且つＳ偏光光線を遮断し得るように光検出器上にて方向決めされた偏光フィルタを意味するものとする。Ｓ又はＰクロス偏光フィルタを使用すれば、上述したホログラムスキャニング装置内のぎらつきに関連する問題点が有効に解決されるが、本発明のスキャナの設計過程を僅かに改変することを必要とする。特に、スキャニングファセットの光の回折効率は、図１０Ｃ２の数式第１１乃至第１３で教示した方法により改変することが必要であり、それは、一回の偏光の光が、走査中、面により有効に回折されなければならない一方、対角状に偏光される光線は、集光及び検出中、ホログラムファセットにより有効に回折されなければならないからである。この状態は、各面の放出するＳ（又はＰ）偏光の回折効率と戻るＰ（又はＳ）偏光の回折効率との積が最大となるのを確実にすることで達成される。このように、各ｉ番目の面の総出入回折効率Ｈ_iは、（ｉ）入射レーザービームのＳ（又はＰ）偏光成分に対する面の放出する回折効率と、（ii）レーザービームを対角状にＰ（又はＳ）偏光させるための面の戻り回折効率との積として、規定される。スキャニングディスク上の各面を設計するとき、図１１ＡのブロックＡ乃至Ｆに図示したディスクの設計方法の全てのステップは、上述した方法にて実施される。スキャナ設計方法の唯一の変更は、各面のホログラム回折効率Ｈ_iを決定するとき、図１１ＢのブロックＧにて行われる。この方法の段階にて、図１０Ｈ２に掲げた数式第１３を使用して、各ｉ番目の面の総出入回折効率Ｈ_iである、Ｅ_t ［Δｎ_i］を計算する。この数学的数式で示すように、このパラメータは、図１０Ｃ２の数式１３で図示するように、Ｓ（又はＰ）回折効率とＳ及びＰ効率の平均値との積ではなくて、Ｓ及びＰ光の回折効率の積として規定される。即ち、入射するレーザービームのＳ偏光成分に対する面の放出回折効率である、Ｅ_S［Δ ｎ_i］とレーザービームの対角状のＰ偏光に対する面の戻り回折効率である、Ｅ_P ［Δｎ_i］との積である。こうした個々の回折効率の項は、図１０Ｈ２の等式第１１第１２によりそれぞれ提供される。図１０Ｈ２に示すように、成分の項Ｅ_S ［Δｎ_i］、Ｅ_P［Δｎ_i］、及び積の項Ｅ_t［Δｎ_i］は、ｉ番目のホログラムファセットが実現され基礎となる記録エマルジョンの調節指数Δｎ_iの関数としてグラフにプロットされている。本発明のスキャナの設計方法を実施するため、この光の回折効率の数式（１４）をＨＬＤワークステーションにて作動しているスプレッドシート利用の走査線の製造モデルの適正なセル内に挿入する。Ｓ及びＰ偏光回折効率Ｅ_S［Δｎ_i］、Ｅ_P［Δｎ,］、及びＳ偏光放出ビームに対する総出入回折効率Ｅ_t［Δｎ_i］は、調整指数に対する異なる値Δｎ_iに対し、図１０Ｉ１図１０１２の面第１及び第１６に対してそれぞれプロットされており、実際には、スプレッドシートの利用のモデルは、ｉ番目の面に対するＥ_t［Δｎ_i］を最大にする調節指数Δｎ_iの値を使用する。このΔｎ_iの値が探知され、最大のＥ_t [ｎ_i］が各ｉ番目のスキャニングファセットに対して計算されたならば、次に、各ｉ番目のスキャニングファセットに対し、面第１６に対する各ｉ番目の面の出入回折効率（即ち、相対的な光回折効率、Ｈ_i）を計算し且つこのパラメータの値の計算に使用される、Δ ｎ_iの値と共に保存する。この計算は、設計中のスキャニングディスク上の16個の面の各々に対して実施される。次に、各ｉ番目の面の相対的なホログラム回折効率Ｈ_iを積の項の比、Ｅ_t［Δｎ_i］／Ｅ_t［Δｎ₁₆］として計算する。この計算サイクルを実施した後、クロス偏光フィルタと共に使用し得るように特に設計されたスキャニングディスクに対して一組みの相対的な回折効率｛Ｈ_i｝が得られる。その後、スキャナの設計者は、ブロックＨに対するスプレッドシート利用の走査線製造モデルに戻り、完了する迄、上述したスキャナの設計過程を再度行う。偏光フィルタを有するホログラムスキャニング装置内で使用するため、ビーム走査及び集光部分の上に亙る縁部の明暗が相違する面を有するホログラムレーザスキャニングディスクの設計スキャナの設計方法の上述した実施の形態において、走査中のぎらつき効果を解消するため、直交偏光器を使用した。上述したスキャニングディスクの設計において、Ｓ、Ｐの回折効率Ｅ_S［Δｎ_i］、Ｅ_P［Δｎ_i］は共に最大とはならないが、これらの項の積となる、即ち、Ｅ_t［Δｎ_i］は、ｉ番目の面の全体に亙る縁部の構造体の調整指数は均一であり、又はその全体の面に亙って同一であると想定して、この関数が「ピーク値」となるときの調整指数Δｎ_iを探知することで最大となる。この事実は、図１２の回折効率のプロットに図示してある。この設計技術は、Ｓ、Ｐ光に対する面の光回折効率は、調整指数Δｎ_iと同一の値の最大値、又はピーク値とならないということを受け入れることにより、現在の問題点との妥協を提供するものであることは注目に値する。以下に説明する代替的なディスクの設計において、この制約条件は、設計過程から排除されており、回折効率Ｅ_S［Δｎ_i］及びＥ_P［Δｎ_i］の積が最大となるエマルジョンに対する単一の調整指数値を探知することに代えて、この代替的な技術は、Ｅ_S［Δｎ_i］が最大となる（例えば、ピーク値となる）ときの調整指数値Δｎ_i1、及びＥ_P［Δｎ_i］が最大となるときの調整指数値Δｎ_i2を探知する。次に、面の製造過程中、光の回折効率の異なる部分を達成し得るようにｉ番目の面を選択的に露出させる、即ち、入射するレーザービームが入射するｉ番目の面の外側部分の面のエマルジョンをアルゴンレーザービームにより露出させ、調整深さΔｎ_i1が達成され、これにより、光線の回折効率Ｅ_S［Δｎ_i］が最大となるようにし、また、戻しレーザービームの光線が集光のために通るｉ番目の面の内側部分にて面のエマルジョンを構造レーザービーム（例えば、アルゴンレーザ）により露出させ、調整深さΔｎ_i2が達成され、これにより、光の回折効率Ｅ_P［ Δｎ_i1］が最大となるようにする。かかる設計のスキャニングディスクは、図１２Ａに図示されている。この２ステップの露出過程中、空間的マスクを使用して特定の露出過程中に露出すべきではないｉ番目の面の領域を覆う。この面の設計及び製造技術を実行することにより、スキャニング過程中、回転するスキャニングディスクに入射するレーザービームのＳ偏光成分の回折効率を最適にする面を有するスキャニングディスクが製造される一方、集光工程中に走査した記号から反射されたレーザービームのＰ偏光成分の回折程度を最適にする。容易に明らかであるように、調整深さΔｎ_i1、Δｎ_i2が異なることを特徴とするエマルジョン（即ち、ＤＣＧ）で出来た領域を有する面を備えるスキャニングディスクを使用することにより、本発明のホログラムレーザースキャナの全体的な集光率を一層優れたものにし、それは、その面の内側の集光部分がＳ、Ｐ偏光の効率の積を最大にするために露出させる必要がなく、むしろ、その上に設けられた直交偏光器により光検出器に伝達される戻し光線の偏光効率を最大にするために露出させるからである。本発明のこの特徴の結果、大きい回折角度（又は小さいＢ）を有する面（即ち、第４、第８、第１２、第１６）の集光率を著しく改善することができる。この技術を使用するときに予想される改良点は、平均約50 ％の改善であり、このことは、20ミリワットのレーザービームに対して30ミリワットのレーザービームを使用する場合の差に相当する、即ち、40：１・ＳＮＲ対 30：１・ＳＮＲとなることに相当する。このことは、多数の在庫製品におけるように、光沢のある基板に印刷されたコード符号、又は光沢のあるオーバーコートを有するコード符号を読み取るときの性能を顕著に改善する。図１２Ｂ１乃至図１２Ｂ３に図示するように、そのビーム掃引領域及び集光領域に亙って二重の調節深さ又は縁部の明暗領域を有するスキャニングディスクを採用するホログラムレーザースキャナを設計するために、改変した方法が提供される。図示するように、図１２Ｂ１乃至図１２Ｂ３にてブロックＡ乃至Ｆ、及びブロックＪ乃至Ｎに図示した方法のステップは、図１１Ａ乃至図１１Ｃに図示した方法のものと略同一である。２つの代替的な設計方法の相違点は、図１２Ｂ２のブロックＧにて開始し、この場合、ＨＳＤワークステーションにて作動するスプレッドシート利用の走査線製造モデルは、ディスク上の各ｉ番目の分割した設計面に対する「有効な」相対的光回折効率係数Ｈ_effiを計算する。図１２Ｃに記載された数学的数式を使用して、各スキャニングファセットに対するパラメータＨ_effiを計算する。この等式で表示するように、この計算を行うために最初に想定することを要する多数の面積の項を含む、多数の依存的なパラメータがこの計算に含まれる。各ｉ番目の面に対する光の回折効率Ｅ_S［Δｎ_I1］、及びＥ_P［Δ ｎ_i2］のようなその他の項は、図１０Ｈ２に記載した光の回折効率に対する数式を使用して計算することができる。ｉ番目の面の外側領域の面積Ａ_outeriは、レーザービームの直径及び面の回転角度θ_rotiの知識、即ち、この面の図８Ｃ２の数式第１７の値を使用して想定することができる一方、面の内側面積Ａ_inneriは、その面の全面積Ａ_totaliから内側面積Ａ_inneriを差し引くことにより計算することができる。この設計方法の目的のため、パラメータＡ_totaliは、図１１Ａ乃至図１１Ｃの設計方法により提供される面積_iであると想定する。Ｈ_effiを計算した後、スキャナの設計者は、ブロックＨに進み、スプレッドシート利用の走査線の製造モデルを使用して、各面に対する集光率の係数ζ_iを計算する。次に、ブロックＩにて、スキャナの設計者は、スプレッドシート利用の走査線の製造モデルを使用して、その面の総集光表面積Ａ_totaliを計算する。ブロックＩ′にて、スキャナの設計者は、スプレッドシート利用の走査線の製造モデルを使用して、Ａ′_jnneriの想定値とＡ_totaliの計算値とを比較する。次に、これらパラメータの値の差に基づいて、スキャナの設計者は、設計方法のブロックＧに戻り、Ａ′_totaliの想定値を調整し、次に、ブロックＧ乃至Ｉ′で示したステップを繰り返し、その度毎に、ｉ番目のスキャニングファセットに対する総面積の計算に必要なＨ_effiの異なる値を得る。Ａ′_totaliがＡ_totali上に収斂するとき、Ｈ_effi、Ａ_totaliの許容可能な値が探知され、次に、設計過程をブロックＪに進み、図１１Ａ乃至図１１Ｃに関して説明した方法にて再度、行う。特定の装置の制約条件及び性能の基準基準を満足させる、許容可能な一組みの幾何学的パラメータが得られたならば、その設計過程は完了し、スキャナの設計を構成することが可能である。スキャニングディスクの再形成パラメータの変換典型的に、ホログラムスキャニングディスクを極めて多数、大量生産することが極めて必要とされる。このため、ホログラムのマスター技術を使用するとが理想的である。任意の適当なマスター技術を使用することができる一方、略全ての場合、その再形成波長λ_Rと異なる記録波長λ_Cにてマスター面をホログラムで記録することが必要となる。その理由は、一般に周知である。即ち、一例としての実施の形態において、約670ｎｍである、再形成波長λ_Rにて縁部の明暗が大きい状態のホログラムファセットを形成することが困難である。これに反して、高明暗縁部を実現するスベクトル波長にて面を記録し、次に、スキャナ内にてＶＬＤの波長にて再生させることはより容易である。現在、高明暗の縁部を有する面を記録するための好適な記録媒体は、488ｎｍ付近にてその最大の感度を呈する重クロム酸塩ゼラチン（ＤＣＧ）である。このため、記録中、青色レーザービームが必要とされる。ｉ番目のＨＯＥをその構成波長にて記録し、次に、そのｉ番目のＨＯＥを別の波長にて再形成するためには、再形成波長λ_Rにて表現されたその構造パラメータ｛ｆ_i、Ａ_i、Ｂ_i｝を特定の構成波長λ_Cにて表現される完全な対応する一組みのパラメータに変化させる（即ち、変換する）必要がある。図２８Ａ１乃至図２８Ｄに図示した過程を使用して、必要なパラメータの変換を行うことができる。更に、当該技術分野にて周知の技術を使用して、露出と再形成との間における波長の変化により発生される収差を解消し、又は最小にするため、非対称の光学要素が導入される。その後、変換した組みの構造パラメータを使用して、図１３に概略図的に図示した変換した組みの構造パラメータ及びホログラム記録装置によりＨＯＥ面を形成することができる。図２８Ａ１、図２８Ａ２において、例えば、回転するスキャニングディスク上に支持された体積型伝達ホログラムとして具体化された、面ホログラム光学要素（ＨＯＥ）により偏向される入射レーザービームに対する幾何学的な光学モデルが概略図で図示されている。図２８Ａ１に図示するように、入射レーザービームは入射角度θ_i（即ち90°−Ａ_i）にてディスクの上方ガラス板に入り、その上方ガラス板、ゼラチン、下方ガラス板を通って伝播し、次に、その関係付けられたビーム折り曲げミラーに向けて回折角度θ_d（即ち90°−Ｂ_i）にて出る。図２８Ａ２に図示するように、ディスク板及びホログラムファセットのゼラチンを通って伝達されるレーザービームは、その内部に記録させた高明暗の縁部と相互作用し、その伝播方向は、回折物理の過程を通じて変化（即ち、修正する）ようにされる。これらの図面に図示するように、このレーザービームの回折過程に適当な幾何学的光学素子のモデル、及び構造パラメータを変換するための過程を形成するため、多数のパラメータが必要とされる。一般に、変換過程に対して６つの入力パラメータ及び２つの出力パラメータが存在する。入力パラメータの３つは、スキャニングディスクの設計過程から得られるものである。即ち、ホログラムの再形成中（即ち、レーザービームの走査中）、ＶＬＤにより発生されるレーザービームの波長であるλ₁と、再形成中（即ち、レーザ走査中）、レーザービームが面（即ち、上方ガラス板、ゼラチン、下方ガラス板）を通じて伝播するときの入射角度θ_i.1（即ち、90°−Ａ_i）と、回折されたレーザービームが面から出て且つその関係付けられたビーム折り曲げミラーに向けて伝播するときの回折角度 θ_d.1（即ち、90°−Ｂ_i）とである。パラメータの変換過程に提供されるその他の３つの入力パラメータが、ホログラムファセットの製造に使用されるＨＯＥ構成技術から得られる。即ち、ＨＯＥ構成中に使用されるレーザービームの波長λ₂ と、縁部の現像過程の前に記録媒体の平均（即ち、体積）屈折率ｎ_Oと、縁部現像過程後の記録媒体の平均屈折率ｎ₂とである。図２８Ａの表に記載したように、この変換過程は、２つの出力パラメータを発生させる。即ち、第二の（構成）波長λ_Cに対する入射角度（基準ビーム角度） θ_Rである、θ_i.2と、第二の（構成）波長λ_Cに対する回折角度（対象ビームの角度）θ_Oである、θ_d.2とである。その双方は、図１３Ｂに記載されている。これらの２つのパラメータ及び収差補正光学素子を使用して、図１３Ｅに図示したＨＯＥ記録装置を製造する。過程モデルを構成するその他の全てのパラメータは、それらのパラメータが変換過程の入力パラメータと出力パラメータとの間の関係を設定する限り、中間的なパラメータである。図２８Ｂ、図２８Ｃにおいて、これらの中間的なパラメータは次のように規定されている。入射角度α₁は、現像過程後の媒体内の角度、入射角度β₁は、処理後の媒体内の角度、ｄは、記録した縁部の表面の縁部間の間隔、φは、ブラッグ面の傾斜角度、θ_0.1は、ブラッグ面に対する角度、Ｌは、ブラッグ状態の等式により求められるブラッグ面の分離距離、θ_0.2は、縁部の現像過程前のブラッグ状態を満足させる第二の（即ち、構成）波長の場合における、ブラッグ面に対する角度、α₂は、縁部現像過程前の第二の波長に対する記録媒体内の入射角度、β₂は、縁部の現像過程前の第二の波長に対する記録媒体内の回折角度である。上述した入力パラメータを使用して、図２８Ｃに記載された等式第１０、第１１を採用して、出力パラメータθ_i.2＝θ₀及びθ_d.2＝θ_Rを容易に計算することができる。これらの２つの計算パラメータは、以前に求めた指数の調整値Δｎ_i 及び収差補正光学素子と共に集合的に使用して、波長λ_Cのレーザービーム及び縁部構造体の現像前及び後のそれぞれ平均屈折率がｎ_O、ｎ₂である、記録媒体により、設計通りのスキャニングディスクのｉ番目の面を構成することができる。一例としての実施の形態において、好適な記録媒体は、青スペクトル範囲内でその最大の光感度を有する重クロム酸塩ゼラチン（ＤＣＧ）であり、このため、この記録媒体を露出させるのに必要な構成波長は、ピークスペクトル出力の中心が約488ｎｍにある、アルゴンガスレーザによって発生させることができる。各設計面に対して上述した方法を使用して、一組みの構造パラメータを求め、その後、これらのパラメータを使用して、第二の（構成）波長λ_Cにて物理的に「マスター」面を構成する。次に、このマスター面を使用して、ホログラムスキャニングディスクを大量生産するための１つ以上の面の「コピー」を形成することができる。波長を変換した構造パラメータを使用するホログラムレーザスキャニングディスクの製造図１３に図示するように、ホログラムファセットの各々は、レーザ発生源から基準レーザービームを発生させることで形成される。基準レーザービームをビームスプリッタに通すことにより、従来の方法にて且つ円柱光学素子を使用して対象レーザービームが発生され、また、対象ビームは、パラメータｆ_i、θ_riにより特定されるビーム特性を有するものとして形成される。次に、図示するように、基準ビーム及び対象ビームの双方は、基板の上に支持されたホログラム記録媒体（例えば、ＤＣＧ）に入力するように向けられる。基準ビームの入射角度は、パラメータθ_i2により特定される一方、対象ビームの入射角度は、図示するようにθ_d2により特定される。この記録装置の幾何学的形態は、図示するホログラムファセットの記録パラメータの全てと共に、図１３Ｅに図示されている。製造後パラメータの確認本明細書に開示した技術に従ってホログラムスキャニングディスクを製造した後、多数の用途において、面の各スキャニングディスクに本発明の種々の特徴が具体化されていることを確認することが望ましい。面の露出中にレーザパワー及びゼラチンの品質を制御することで面の各々に必要とされる調整指数の特定の値が制御される限り、スキャニングディスクの製造中に予想し得る面の集光率の点である程度の可変性がある。また、記録（即ち、露出）工程中、各面のエマルジョン層の完全な程度の厚さの均一さを保つことは不可能である限り、各面の集光率は、ディスクの設計過程中に求められるその値と僅かに相違するとことが予測される。その結果、スキャニングディスクの製造中、（ｉ）面の各々に対して特定の指数の調整状態と、（ii）面の各々のエマルジョン層の均一さとを正確に制御する状態を保つ必要がある。ディスクの製造過程中、高品質の制御を保つためには、製造したスキャニングディスクの各々における面の集光率の値が略等しく、これにより、低帯域幅の光検出及び信号の処理回路を使用することが可能であることを確認することが重要である。図１０Ｊ乃至図１０Ｌに図示し且つ上述したランバートの集光率Ｅ_Lを計算するツールを使用して、略全てのホログラム走査用途にて所望であるように、製造したスキャニングディスクにおける各面の総集光率（即ち、Ｅ_Li・Ｈ_i）が略等しいと判断することができる。一例としての第一の実施の形態のレーザービームの発生モジュール本発明のスキャナの全体的な装置の構造及びこの装置内で使用するためのスキャニングディスクの設計及び製造方法に関して説明したが、この点に関して、本発明のレーザービームの発生モジュールの幾つかの異なる実施の形態及びそのモジュールを設計し且つ構成する異なる方法に関して詳細に説明することが妥当である。図１４において、一例としての第一の実施の形態のレーザービームの発生モジュールは、その内部に設けられた各走査ステーションにてスキャニングディスクの下方に配置された放物面の集光ミラーを使用する、本発明のホログラムレーザースキャナ内に設置された状態で示してある。図１４Ａにおいて、かかるスキャニング装置の光線光学素子は、概略図的に図示されている。該レーザービーム発生モジュールは、幾つかの機能を有することは注目に値する。該モジュールは、所定の入射角度θ_i（即ち90゜−Ａ_i）にて、回転するスキャニングディスク上の点ｒ_Oに導かれる円形のレーザービームを発生させ、この入射角度は、一例としての実施の形態において、全ての面に対して正確に等しい。また、該モジュールは、ＶＬＤに関係する非点収差が存在せず、スキャニングディスクにより回折されたときに最小の分散程度のレーザービームを発生させる。図１５Ａ乃至図１５Ｋに図示した、一例としての第一の実施の形態において、該モジュール１３Ａは、ＶＬＤ５３Ａ（５３Ｂ、５３Ｃ）のような構成要素を取り付ける幾つかの調節機構と、非球面状の視準レンズ６１と、プリズム６２、ミラー６３と、一定の空間的周波数を有する光回折格子６４とを有する光学的べンチ６０を備えている。これらの構成要素は、本発明の目的を達成し得るような方法にて形成される。このモジュールの構成要素の製造方法及び組み立て方法を説明する前に、最初に、その光学的べンチにより提供される調節可能な取り付け機構を含む、これらの基本的な構成要素の各々の全体的な構造について説明するのが有効であろう。図１５に図示するように、一例としての第一の実施の形態のレーザービームの発生モジュールは、放物面の光収束ミラーの端縁の下方で且つ関連付けられたビーム折り曲げミラーの下方の位置に取り付けられている。図１５Ａに図示するように、該モジュールの光学的べンチは、プリズムを取り付けるための回転可能なプラットフォームと、ＶＬＤ及び非球面状視準レンズを一体の副組立体として取り付けるための調節可能な副組立体とを有する点板を備えている。プリズム６２の幾何学的特徴は、図１５Ｉ１図１５Ｉ２に図示されている一方、ミラー６３及びＨＯＥ板６４の幾何学的特徴は、図１５Ｊ、図１５Ｋにそれぞれ図示されている。以下の説明から明らかとなるように、これらの調節可能なプラットフォームの機能は、光学的構成要素の間に設定される幾何学的パラメータがビームを円形にし、非点収差を解消し、また、ビームの分散程度を最小にするような方法にて形成されることを可能にすることである。ビーム発生モジュールの光学的べンチは、スキャニング装置の光学的べンチに対して取り付けられ、発生されたレーザービームがその上方に画成された角度Ａ_iにて、スキャニングディスクに入射するように向けられる。図１５Ｂにより詳細に図示するように、モジュールのべンチの各々は、基部分６５と、一体に形成された格子／ミラーの支持部分６６とを備えている。図１５Ｃに図示するように、格子／ミラーの支持部分６６は、基部分に対して鈍角に配置されており、このため、光回折格子６４は、モジュールのべンチ６０をスキャナベンチ５の上に取り付けたとき、スキャニングディスクに対して所定の角度（そのモジュールの設計方法の間に設定される）に対して自動的に方向決めされ、その整合状態は、図１５、図１５Ａに図示するように、モジュールのべンチ６０の下側に形成された、スキャナのべンチ５を受け入れる整合穴６８上にてピン６７を介して実現される。格子／ミラー支持部分６６は、平面状ミラー６３を支持する側部の支持面６９と、光の回折格子（即ち、ＨＯＥ板）を支持する頂部の支持面７０とを備えている。ミラー及びＨＯＥ板を確実に保持するため、これらの支持面に沿って溝を形成することができる。図１５Ｂに図示するように、該基部分は、凹所７１も有しており、図１５Ｂに図示した回動点７２からこの凹所内に回動板７２が回動可能に取り付けられる。図１５Ｅ1図１５Ｅ２に図示するように、回動板７２は、円筒状のプラットフォーム７３がその上に回転可能に取り付けられる第一の部分７２Ａと、ＶＬＤ及び非球面状レンズ取り付け組立体がその上に固定状態に取り付けられる第二の部分７２Ｂとを備えている。円筒状プラットフォーム７３の機能は、プリズムの取り付け面を提供することである。任意の適当な接着剤を使用して、プリズムをプラットフォーム７３の上面に固着することができる。プリズムの調節が完了したとき、円筒状のディスクを所定位置に固着し得るようにするため、プラットフォームに隣接して調節ねじを設けることができる。ＶＬＤと、視準レンズ取り付け組立体とから成る補助的な構成要素が図１５Ｅ乃至図１５Ｈ２に図示されている。図１５Ｆ１、図１５Ｆ２に図示するように、図１５Ｇ１、図１５Ｇ２に図示したＶＬＤブロック７６と、図１５Ｈ１、図１５Ｈ２に図示したレンズ筒７７とから成る光学素子の伸縮組立体を回動可能に支持するＶＬＤ取り付けヨーク７５が設けられている。ＶＬＤブロック７６の機能は、その一端にてＶＬＤを確実に取り付けることである。レンズ筒７７の機能は、非球面状視準レンズ６１を確実に保持することである。ＶＬＤ対レンズの距離のパラメータを調節しつつ、レンズ筒の捩込み動作に対する抵抗力を発生させ得るように、ＶＬＤハウジングとレンズ筒との間にばねが設けられている。また、このばねは、レンズ筒とＶＬＤブロックとの間の嵌まり程度の許容公差を補正する働きをする。この特徴は、大量生産の適用例にて、低廉で製造の容易な構成要素を使用する一方、ｄを正確に調節することを可能にする。このレンズ筒及びレンズは、共に、図示するように、ＶＬＤブロックの他端の内部に取り付けられている。レンズ筒の外面には、ねじ７７Ａが設けられている一方、ＶＬＤブロック７６を貫通して伸長する穴７６Ｂの内面には、かみ合いねじ７６Ａが設けられている。ＶＬＤヨーク７５の基部のピン穴７５Ａは、回動板の上で枢着ピン７３Ｃの周りを回動する。この配置は、以下に更に詳細に説明する製造方法中、非球面状の視準レンズの位置をＶＬＤの一定の位置に対して調節することを可能にする。ばね８１が穴７６Ｂの端部内に挿入されており、該ばねは、レンズ筒がこの穴内にねじ込まれるときに、レンズ筒に対して抵抗力を発生させる。ＶＬＤヨーク、ＶＬＤ、レンズ筒及び非球面状視準レンズを単一の調節可能な副組立体として共に組み立てたとき、次に、調節可能なユニットは、図１５Ｇ１に図示した支持ピン７８Ａ、７８Ｂを介してヨーク内で遊動環の方法にて回動可能に支持され、該支持ピンは、ヨーク７５の穴７９Ａ、７９Ｂを貫通してＶＬＤブロック７６のねじ穴８０Ａ、８０Ｂにそれぞれねじ込まれる。この配置は、レンズ筒からのレーザービームの方向、プリズムの面、従って平面状ミラーに対して上下に調節することを可能にする。また、ヨークを基部板に対して回動可能に取り付けることで、製造過程中、ヨークの方向、従って、レーザービームの方向をプリズムの面に対して回動可能に調節することを可能にする。更に、モジュールの光学的べンチの凹所内に回動可能な基部板を回動可能に取り付けることは、プリズムから出る円形のビームの方向を平面状ミラーに対して調節することを可能にする。以下の説明から明らかになるように、この調節機構は、スキャナの設計者がＶＬＤの構成要素の形態を適正に設定し、本発明の原理に従って上記の目的が満足されるようにすることを可能にする。図１６に図示するように、本発明の教示に従ってレーザービームの発生モジュールの設計に関連する３つの基本的なステップがある。図１６にブロックＡで表示するように、このモジュールの設計方法の第一のステップは、レーザービームの発生モジュール内にｉ番目の面と、一定の空間的周波数の回折格予とから成る第一の光学的装置を設計することを含む。この光学装置の唯一の機能は、入射レーザービームが回転するスキャニングディスクを通じて回折する間におけるレーザービームの分散を略解消することである。一例としての第一の実施の形態において、該第一の光学装置は、一定の空間的周波数の回折格子（即ち、板）６４と、本発明のディスクの設計方法を使用して、以前に設計したｉ番目の面とを備えている。ブロックＢにて表示するように、この方法の第二のステップは、ＶＬＤ５３Ａと、非球面状視準レンズ６１と、プリズム６２とを備え、ＶＬＤから発生されたレーザービームを円形にし、プリズムを越える円形のビームの非点収差を解消し得る形態とされた、第二の光学装置を設計することを含む。第三で且つ最終的なステップは、平面状ミラー６３を介して第一及び第二の光学装置を結合し、図１５Ａ乃至図１５Ｋに図示した、一例としての第一の実施の形態のレーザービームの発生モジュールを形成することである。その後、このモジュールは、パラメータを設定し且つホログラムレーザースキャナ内に取り付けることができる。この過程の詳細に関し、以下に説明する。図１７Ａにおいて、そのスキャニングディスクを通じてレーザービームを回折する間のビームの分散という問題点が概略図で図示されている。ビームの回折過程の幾何学的光学素子モデルを形成するために使用されるパラメータが図１７Ｂに図示されている。格子のパラメータと回折角度との間の関係、及び回折角度とレーザービームのスペクトル構成要素の波長との間の関係は、図１７Ｃに図示されている。図１７Ｄに図示した回折角度対波長のグラフは、従来のＶＬＤから発生された入射レーザービームがスキャニングファセットにて回折されるときに分散される傾向となる理由を説明する。超蛍光、多数モードの振動及びモードの跳ね出しに起因する、ＶＬＤビームに関連する種々のスペクトル構成要素は、その波長に依存する異なる回折角度にてスキャニングディスク上のＨＯＥ面から出る。この回折角度が波長に依存する程度は、図１７Ｄに図示されている。対象とする波長範囲（例えば、600乃至720ｎｍ）に亙って、本発明のスキャニングディスクに沿った各面における、波長に依存する分散程度を最小にするため、上述した第一の光学装置における回折格子は、図１８Ａに図示するように規定された傾動角度ρにて位置決めされている。入射角度θ_i1、再形成波長における回折角度θ_dc1、入射ビームλ_C及び格子の間隔ｄ₁の間の関係を説明する数学的数式は、図１８Ｃの数式第１で表されている。この等式は、単に、第一の光学装置内に使用される補正板６３のような、一定周波数の回折格子の挙動を説明する格子の等式にしか過ぎない。次に、数式第１に対して代数技術を使用して、図１８Ｃの数式第３で表すような、θ_d1（λ）に対する数式を求めることができる。回折格子θ_dc1の回折角度と、ｉ番目の面θ_i2における入射角度と、傾動角度ρ との間の関係は、図１８Ｃの数式第２で表わされる。この数学的数式は、多数の周知の三角法の関係を使用して求められる。設計したスキャニングディスクにおける各ＨＯＥ面は、その焦点距離ｆ_iを実現し得るように可変周波数の縁部構造体を有する一方、設計方法は、各面があたかも一定周波数の格子であるかのようにその各面のモデルを形成する。この第一の光学装置の目的は、所定の走査パターンを発生させ得るようひにそれ以前に面が設計された回折角度の範囲に亙ってＨＯＥ面全体のビームの分散程度を最小にすることであるから、この想定は、その設計に顕著な誤差を生ずることなく行うことができる。一例としての実施の形態において、回折角度の範囲は、約26.6゜乃至約47.5゜であり、平均回折角度は、約37゜である。このように、この平均回折角度37゜は、第一の光学装置の設計に使用される回折角度として選択される。この回折角度は、幾何学的光学素子モデル内にてθ_dc2で表示されており、回折されたレーザービームがスキャニング装置内のビーム折り曲げミラーに向けられる平均的な方向を表す。スキャニングディスクにおける各ＨＯＥ面に関する上記の想定を使用すれば、図１８Ｃに記載した等式第３の形態で表現した周知の回折等式により、第一の光学装置内の面を形成することが可能となる。第一の光学装置の設計を完了するためには、第一の光学装置を表現するパラメータに対する一組みの値を探知することが必要であり、これらの値により、設計したレーザービーム発生モジュールを構成するのに使用される従来のＶＬＤから発生されると予想されるスペクトル波長の範囲に亙って平均回折角度θ_d2の偏倚程度を最小にすることができる。理想的には、この偏倚程度は、対象とする波長範囲に亙って零であるようにする。しかしながら、このことは、実際には実現不可能である。その代わり、この偏倚程度は、対象とする波長範囲に亙って最小限とされる。この目的を達成する一組みのパラメータを探知することは、次の方法にて実現可能である。図１８Ｃの数式第３を使用して、装置の設計者は、スキャナの高さ及び幅寸法の制約条件により必要とされる入射角度θ_i1の値を選択し、その後、対象とする波長の値λの範囲に亙る数式第３を評価する。この評価ステップ中、傾動角度ρ の初期値を選択する一方、数式第３に表示されたパラメータθ_i2、ｄ₂、λ_Rは、それ以前のディスクの設計過程から既知であり、又は求めることができる。特に、ｄ₂は、それ以前の設計のスキャニングディスク上に実現される、可変周波数の多数のホログラムファセットの間における平均的な縁部の間隔を選択することで求められる。次に、λ範囲内の多数の異なる波長の値に対して回折角度θ_d2を計算し、図１８Ｄに図示するように、θ_d2（λ）が波長λの関数としてプロットされ得るようにする。このプロットから偏倚程度を求めることができ、それが許容し得ないならば、次に、プロットθ_d2（λ）が対象とする波長範囲に亙って許容可能な偏倚程度となる迄、異なる傾動角度ρを使用して上記の過程を繰り返す。何回かの相互作用の後、傾動角度ρの許容可能なパラメータの値が求められる。この設計過程の段階にて、入射角度パラメータθ_i1、回折の構成角度θ_dc1、及び特定の公称再形成波長λ_Rは、回折格子（即ち、波長の補正板）を構成するのに十分な一組みのパラメータを提供する一方、傾動角度ρは、ビームのスキャニング過程中、ＶＬＤにて発生されるスペクトル波長の範囲に亙ってビームの分散程度が最小となるようにスキャニングディスクの上の入射点ｒ_Oに対して回折格子を取り付けるのに十分である。ＶＬＤの出力波長帯域幅に亙ってビームの分散状態を最小にすることが判明した一組みのパラメータは、図１８Ｂ１に図示されている。これらのパラメータは、スキャニングディスクのディスクの設計パラメータと、一例としての実施の形態の走査パターンとに基づくものである。図１８Ｄに図示するように、これらのパラメータの結果、ＶＬＤの出力帯域幅は種々のスペクトル構成要素に対して略等しい回折角度θ_d2となる。実際的な表現として、このことは、入射する円形レーザービームの上記スペクトル構成要素の各々がスキャニングディスクから略等しい角度にて回折され、回折された走査ビームの分散程度を最小にすることを意味する。レーザービームの発生モジュールの第一の光学装置を設計する上述した方法は、装置の設計者に対し２つの設計の自由度を提供する、即ち、入射角度θ_i1又は傾動角度ρの何れか一方を設計の変数として使用する一方、もう一方、設計の制約条件として使用することができる。本発明のこの特徴は、入射角度θ_i1が回折角度θ_d2と著しく異なることを可能にする一方、ＶＬＤにより発生されるレーザービームのスペクトル帯域帯に亙ってスキャニングディスクを通じてビームが分散する程度を最小にする。この設計の方法は、入射角度θ_i1が大きい範囲の値の任意の１つにすることを可能にし、この大きい値は、構成したレーザービームの発生モジュールを光学べンチとスキャニングディスクとの間にて、スキャナハウジングの寸法の制約条件の範囲内にて装置の光学べンチに物理的に取り付けることを可能にする。また、この設計方法は、傾動角度ρを大きい値の範囲の任意の１つにすることを可能にし、この値は、設計者に対して、レーザービームの発生モジュールをスキャニングディスク、及び該スキャニングディスクの下方に配置された放物面の集光ミラーに対して取り付けるときに大きい自由度を提供する。本発明のこうした特徴は、装置の設計者がその特定のスキャニング体積に対して最小とされたスキャナハウジング体積を有するホログラムのレーザースキャナを設計し且つ構成するときに役立つ。レーザービームの発生モジュールの第一の光学装置に採用される回折格子について説明したが、このモジュールの構造について簡単に説明することが適当である。典型的に、上述した型式の「波長−補正」回折格子を採用するレーザービーム発生モジュールを大量生産することが極めて必要となる。このため、ホログラムマスター技術を使用することが理想的である。任意の適当なマスター技術を使用することができるが、略全ての場合、その再形成波長λ_Rと異なる記録波長λ_C でマスター回折格子をホログラム記録することが必要である。その理由は、一般に周知である。一例として実施の形態において、約670ｎｍである、再形成波長 λ_Rで高縁部の明暗を有するホログラム格子を形成することは難しい。その代わり、高明暗の縁部を実現することのできるスペクトル波長で格子を記録し、次に、スキャナ内にてＶＬＤの波長で再生することは容易である。現在、高明暗縁部を有する回折格子を記録するための好適な記録媒体は、480ｎｍ付近でその最大の感度を示す重クロム酸塩ゼラチン（ＤＣＧ）である。このように、記録中に、青色レーザービームが必要とされる。その構成波長で回折格子を記録し、次に、その回折格子を別の波長で再形成するためには、再形成波長λ_Rで表現されるその完全な組みの構造パラメータを特定の構成波長λ_Cで表現される完全に対応する組みのパラメータ（θ_i1、θ_dc1）に変換することが必要である。図１９Ａ乃至図１９Ｅに図示したこの方法は、図１３Ａ乃至図１３Ｄ２に図示した方法と実質的に同一であり、必要なパラメータの変換を行うために使用することができる。図１９Ａ乃至図１９Ｅの方法に関する詳細は、上述した図１３Ａ乃至図１３Ｄ２の方法の説明を参照することにより理解できる。その後、変換した組みの構造パラメータを使用して、図１９Ｆに概略図的に図示した変換した組みの構造パラメータ及びホログラム記録装置により、ホログラム回折格子を構成することができる。一例としての実施の形態において、レーザービーム発生モジュールの回折格子用の好適な記録媒体は、青色スペクトル範囲内にその最大の光感度を有するＤＣＧであり、このため、この記録媒体を露出させるための必要な構成波長は、約48 8ｎｍに中心があるピークスペクトル出力を有するアルゴンガスレーザである。上述の変換方法により求められた一組みの構造パラメータを使用して、第二の（構成）波長λ_Cで「マスター」回折格子を物理的に構成することができ、次に、レーザービームの発生モジュールを大量生産するため、マスター回折格子から１つ以上の「コピー」を形成することができる。レーザービームの発生モジュールの第一の光学装置の設計を完了した後、設計方法の第二のステップは、その第二の光学装置を設計することを含む。上述したように、ＶＬＤ、非球面状視準レンズ、及びビーム円形化プリズムから成る第二の光学装置の機能は、ＶＬＤから発生されたレンズを円形にし、また、ビーム拡張プリズムの第二の表面を超える点から円形のビームに沿って非点収差を完全に解消することである。かかる光学装置を設計するためには、本発明は、発生したレーザービームに沿って性質上、導入される非点収差の現象を説明する一方にて、半導体ＶＬＤからレーザービームの発生モデルを幾何学的に形成することを教示する。この新規なモデル形成技術については、以下により詳細に説明する。図２０において、レーザービームに沿って性質上、導入された非点収差を有するレーザービームを発生させる半導体ＶＬＤ用の幾何学的モデルが掲げられている。従来のＶＬＤから発生されたレーザービームは、２つの異なるビーム成分を有することが公知である。即ち、ＶＬＤ接合部（即ち、共鳴キャビティ）の幅寸法に対して平行である極めて狭小な寸法を有する第一のビーム成分と、ＶＬＤ接合部の高さに対して平行である、極めて幅の広い寸法を有する第二のビーム成分とである。説明の目的上、第一のビーム成分は、発生されたレーザービームの「Ｐ外側波面」と称する一方、第二のビーム成分は、発生されたレーザービームの「Ｓ外側波面」と称する。こうした表示Ｓ、Ｐは、ＶＬＤ接合部に対して垂直（Ｓ）又は平行（Ｐ）方向に拡がる概念的な円筒状の波面を指称するものであり、従って、上述のように規定した、スキャニングディスクの表面における入射レーザービームのＳ波偏光及びＰ波偏光と混同すべきではない。図２０に図示するように、発生されたレーザービームの「Ｓ外側波面」は、ＶＬＤ接合部の体積範囲内に配置された「有効なＳ発生源」から発生すると考えられる一方、発生されたレーザービームの「Ｐ外側波面」は、ＶＬＤ接合部の体積範囲内に配置された「有効なＰ発生源」から発生すると考えられる。「有効Ｐ発生源」が各ＶＬＤ内に性質上、存在する、ＶＬＤ毎に統計的に異なる「非点収差の差」と称される幾分かの距離δだけ「有効Ｓ発生源」から分離している限り、幾何学的モデルは、発生されたレーザービームに沿って「Ｓ外側波面」が「Ｐ外側波面」と異なる程度に拡がり、このため、レーザービームは、十分に理解された方向に非点収差を呈すると予想する。この幾何学的モデルによれば、これら外側波面の成分の略全てのパワーは、これら電磁波面の電界のスペクトル内に存在し、その偏光成分は、ＶＬＤ接合部の幅寸法に対して平行である。この偏光成分は、一般に「横断状電気」偏光又はＶＬＤのＴＥ振動モデルと称される。このモデルによれば、Ｓ点発生源は、その曲率中心がＳ発生源にある円筒状の波面を発生させる一方、Ｐ点発生源は、その曲率中心がＰ発生源にある円筒状波面を発生させる。ＶＬＤの物理に関する詳細は、1978年、アカデミック・プレス（Academic Press）からのＨ. Ｃ .キャセィ・ジュニア（Casey Jr.）及びＭ.Ｂ.パニッシュ（Panish）による「へテロ構造レーザ（Heterostructure Lasers）」の第Ａ、Ｂ節に記載されている。このＶＬＤ物理の事実に拘わらず、「有効なＳ発生源」及び「有効なＰ発生源」は、本発明の目的に従って本発明のレーザービーム発生モジュールの第二の光学装置を設計する目的にて開発された幾何学的モデルの構造である。「有効なＳ発生源」と接合部の幾何学との間、及び「有効Ｐな発生源」と接合部の幾何学との間には、構造上の対応点があるが、本発明の目的のため、かかる対応を特定する必要は全くない。本発明のこの形態を実施する上で重要なことは、以下に説明するように、第二の光学装置を設計するためにＶＬＤのこの新規なモデルを採用することである。そうすることによる有利な点は、以後、明らかになるであろう。第二の光学装置を設計する方法は、図２０Ａに図示するように、非球面状の視準レンズ、及びビーム円形化プリズムに対する図２０の幾何学的モデルによりＶＬＤのモデルを形成することにより行われる。図２０Ｂ１、図２０Ｂ２、図２０Ｂ３において、レーザービーム発生モジュールの第二の装置の幾何学的モデルがより詳細に図示されている。特に、これらの図面は、第二の装置の幾何学的な光学素子モデルを構成するために使用される幾何学的且つ光学的パラメータをグラフで示すものである。即ち、ＶＬＤと関連付けられた、有効なＳ及びＰの波面の発生源の位置；有効なＳ及びＰ波面の発生源の間の距離として規定されるＶＬＤの非点収差の差δ；、非球面状視準レンズの焦点距離ｆ₁；非球面状視準レンズの焦点とＳ波面（即ち、ビーム）発生源との間の距離ｄ；非球面状視準レンズから出るＰ波面（即ち、ビーム）の直径Ｄ１；プリズムから出るＰ波面の拡張直径Ｄ₂；Ｄ₂／Ｄ₁として規定される、ビーム拡張プリズムの特徴である、ビーム拡張係数Ｍ；プリズム材料の屈折率ｎ；プリズムの面における収斂するＰビームの下方部分の入射角度θ_pi1；プリズムの面における収斂するＰビームの上方部分の入射角度θ_pi2；非球面状視準レンズから出るＰビームの収斂角度φ_p1；非球面状視準レンズから出るＳビームの収斂角度φ_s1；プリズムから出るＰビームの収斂角度φ_p2；プリズムから出るＳビームの収斂角度φ_s2＝φ_s1；非球面状視準レンズで像が形成される、Ｐ発生源に対する像の距離L_p1；ビーム拡張プリズムを挿入した後、Ｐ発生源に対する像の距離L_p2；非球面状視準レンズにより像が形成される、Ｓ発生源に対する像の距離Ｌ_s1；ビーム拡張プリズムを挿入した後のＳ発生源に対する像の距離Ｌ_s2＝Ｌ_s1；プリズム内の収斂するＰビームの下方部分の屈折角度θ_Pr1；プリズム内の収斂するＰビームの上方部分の屈折角度θ_Pr2；便宜上、設計によりθ_Pr1に等しいプリズムの頂角α；プリズムの第二の面における収斂するＰビームの上方部分の入射角度θ_Pi3＝θ_Pr1−θ_Pr2＝α−θ_Pr2；プリズムの第二の面から出る収斂するＰビームの上方部分の屈折角度θ_Pr3＝φ_P2である。全体として、これらのパラメータは、第二の光学装置の幾何学的光学素子モデルを構成する。モデルに対するパラメータと見なす必要はないが、但し、実際上、満足し得る極めて容易な想定である、ビームの全断面直径がプリズムの第一の面に入射する（即ち、落下する）ことを条件として、プリズムの第一の面と視準レンズの主要面との間の距離はモデルのパラメータとして考慮する必要はない。図２０Ｃ１には、設計過程中、一定に留まることのできるモデル内の種々のパラメータに対する一組みの想定値が掲げられている。図２０Ｄ、図２０Ｄ１において、第二の光学装置の幾何学的光学素子における特定のパラメータ間の特定の関係を規定する一組みの等式が掲げられている。本発明のＨＳＤワークステーション内で利用可能なマスキャドツールを使用して、第二の光学装置の幾何学的素子モデルを実現することができる。明確に図示するように、図２０Ｄ、図２０Ｄ１の数式第１乃至第１３の結果、非球面状視準レンズ及びビーム拡張プリズムを通じて像が形成された後、Ｐ発生源の像、及びＳ発生源の像の距離である、Ｌ_P2 、Ｌ_S2の数式が導かれる。これらの関数から、Ｓ円筒状波面がプリズムの第二の面から出た直後のその波面の曲率は、１／Ｌ_S2として規定することができる一方、Ｐ円筒状波面がプリズムの第二の面から出た直後のその波面の曲率は、１／Ｌ_P2 として規定することができる。換言すれば、Ｓ円筒状波面がプリズムの第二の面から出た直後のその波面の曲率半径は、１／Ｌ_S2で示される一方、Ｐ円筒状波面がプリズムの第二の面から出た直後のその波面の曲率半径は、１／Ｌ_P2で示される。本明細書にてδとして規定された非零の非点収差の差を有する各ＶＬＤは、非点収差の特性を示すレーザービームを発生させることが周知である。しかしながら、δの値が零でなく、入射角度θ_Pi1、Ｑ_Pi2が想定値である場合、実現可能な値のｄとなり、この値のとき、プリズムの第二の面から出るＳ、Ｐ円筒状波面は、図２０Ｅに示したプロットで示すように、等しい曲率半径を有する。かかる光学的状態の下で、プリズムの第二の面から出るＳ、Ｐ円筒状波面の双方は、同一の速度（その曲率半径が等しいため）にてプリズムの伸長する光軸線に沿って収斂し、形成される波面は球面状であり且つＶＬＤの零でない、性質上の非点収差の差に関連する非点収差が存在しない。正確な定性的分析を通じて、入射角度θ_Pi1 、θ_Pi2が僅かに変化することは、Ｐ波面の曲率半径には僅かな影響しか与えない一方、円筒状波面（Ｐ波面）の一方の曲率半径のみを変化させるという顕著な効果があることが判明した。この状態が存在する理由は、ＶＬＤの幾何学的光学素子のモデルにおいて、Ｐ発生源は、Ｓ発生源よりも非球面状視準レンズの主要面から離れた位置に存在するためであることは注目に値する。その結果、第二の光学装置に対する幾何学的モデルの数学的構造体から、上述した光学状態が満足され、非点収差が解消されるように、パラメータｄ、θ_Pi1、θ_Pi2は、そのパラメータの調節過程中に使用される、「調節可能なパラメータ」として選択すべきことが示唆される。これらの知見に鑑みて、そのパラメータを上述した非点収差を解消する形態としたとき、第二の光学装置の構成要素の各々が果たす光学的機能を簡単に説明することが有効であろう。第一に、上述したように、ＶＬＤ内で表したＳ、Ｐ発生源は、これらのＳ、Ｐ発生源の位置から出る円筒状波面をそれぞれ発生させる。非球面状の視準レンズの機能は、Ｓ、Ｐ波面の双方の曲率半径、及びその見掛けの曲率中心を変化させつつ、これらのＳ、Ｐ波面を通過させることである。第二の光学装置において、Ｓ、Ｐ波面の双方は、軸線の上を伝播すると想定され、このため、非軸線収差が無視可能となり、このため、考慮する必要はないことは注目に値する。プリズムの機能は、他方の円筒状波面の曲率半径を僅かに変化させる一方で、こうした円筒状波面の一方の曲率半径のみを顕著に変化させることである。この曲率半径の顕著な程度の変化は、プリズムの第一の面に対して測定した入射角度θ_Pi1、θ_Pi2の強力な関数である。この関数の関係、及びかかる依存性がマスキャドモデル内の種々のパラメータ間で設定される方法は、図２０Ｄ、図２０Ｄ１に掲げた数式第２乃至第１３を慎重に検討することで容易に理解することができる。最も重要なことは、上記の分析の結果、本発明の設計方法は、図２０Ｅに図示したプロットに示した光学的状態を満足させる一組みのパラメータを探知するとき、設計者に対して、２゜の自由度を提供する点でである。特に、スキャナの設計者は、プリズムの入射角度θ_Pi1、θ_Pi2（即ち、プリズムの傾動角度θ_Prism−_tilt）の所定の値を選択し、次に、プリズムの第二の面にて非点収差を解消する、ｄのパラメータの値（即ち、視準レンズの焦点距離からＳ発生源まで距離）を探知する。これと代替的に。スキャナの設計者は、距離ｄの所定の値を選択することができ（即ち、ＶＬＤ対レンズの分離距離Ｄを初期値に設定することにより）、次に、プリズムの第二の面における非点収差を解消する、プリズムの傾動角度θ_Prism-_tiltの値を探知することができる。このことは、プリズムの第二の面から発生された球面状の収斂する波面の楕円度（即ち、アスペクトレシオ）を制御することが多数の用途にて望まれる限り、極めて重要なことである。本発明の第二の光学装置にて利用可能であるこの自由度により、プリズムの第二の面からの球面状の波面の楕円度は、プリズムの適当な入射角度θ_Pi1、 θ_Pi2を選択することにより容易に制御可能である。本発明のこの特徴は、多くの走査用途にて極めて有用である。特に、印刷状態が不良なコード上のドットマトリックスコードを走査するとき、ビームの高さがコードの要素（例えば、バー）の間に存在する空隙を上廻るようなアスペクトレシオを有するレーザービームを発生させることが望ましい。かかるレーザービームの使用は、かかる空隙を平均化し、これにより、かかるコードの第一のパス時の読み取り量を向上させる効果がある。任意の特定の適用例において、使用される方法は、例えば、ホログラムスキャナの設計により課される物理的な制約条件に依存する。距離ｄ、即ち、図２０Ｅの光学的状態が実現されるプリズムの傾動角度θ_Prism-_tiltを探知するためには、２つの異なるパラメータの調節方法が開発されている。以下に更に詳細に説明するように、これらの技術は、一例としての第一の実施の形態のレーザービームの発生モジュールの第二の光学装置のプリズムを通って進む間に、楕円形の形状のレーザービームが円形とされる一方にて、非点収差が解消される状態を探知するために使用されるモデルの数学的構造体を基本としている。実際には、レーザービーム発生モジュールの構造に使用すべき各ＶＬＤに対し非点収差の差δを経験的に測定することは不可能である。その結果、Ｓ及びＰ発生源の像の距離に対して数学的等式を使用して、入射角度θ_Pi1、θ_Pi2の選択された値に対する距離ｄを計算するために図２０Ｄの数式第１４、第１５を使用することは不可能である。その代わり、本発明の設計方法により採用される方法は、第二の光学装置の幾何学的モデル内で２゜の自由度を実現し、また、非点収差を解消し、レーザービームを円形化し、また、選択随意的にプリズムの第二の面から出る球面状の収斂する波面（即ち、形成されるビーム）の焦点を調節するため、装置のパラメータを調節すべく（即ち、形態を設定すべく）、使用可能である２つの異なる方法を提供する。本発明が不明確になるのを防止するため、これら２つの技術について最初に一般的な語で説明し、この方法の種々のステップがＳ、Ｐの円筒状波形の幾何学的特徴に影響を与える方法、また、プリズムの第二の面から発生される形成された球状波面に関して説明する。その後、これらのパラメータの調節技術に関する、一例としての２つの実施の形態を図２１Ａに図示した本発明によるパラメータ調節装置に関して説明し、このパラメータ調節装置は、組み立てたレーザービームの発生モジュールの幾何学的及び光学的パラメータを調節するために使用することができ、このため、これにより本発明の種々の目的が達成される。一般に、図２１Ａのパラメータの調節装置８５の機能は、所望のアスペクトレシオを有する、非点収差が存在しないレーザービームが発生されるように組み立て／整合方法中、プリズムの傾動角度θ_prism-tilt及び距離ｄを調節することを可能にすることである。図２０Ａにてパラメータｄを規定することにより、ＶＬＤ対レンズの分離距離Ｄを調節するだけで、そのパラメータを調節することが可能である。図示するように、パラメータ調節装置８５は、回動板の取り付け保持具８７がその上に静止状態に取り付けられる光学的べンチ８６を備えている。この回動板の取り付け保持具の機能は、パラメータの整合過程の間、ＶＬＤ、筒、レンズマウント及びヨークから成る光学的副組立体を保持する回動板７２を取り付けることである。その上にプリズムが取り付けられたプリズムプラットフォーム７３が回動板の第二の凹所内に取り付けられたとき、フォトン・インコーポレーテッド（Photon,Inc.）からのモデル1180−ＧＰのようなビームスキャニング装置８８が、試験焦点決めレンズ９０を貫通する第一の光軸線８９に沿って、及びプリズムの第二の面の光軸線に沿って、パラメータ調節装置の光学的べンチの上に取り付けられる。また、その上にプリズムが取り付けられたプリズムプラットフォームが回動板の第二の凹所内に取り付けられたとき、ビーム検出器（例えば、像限検出器）９１が、プリズムの第一の面の中心を貫通する光軸線９２に沿って光学的べンチの上に取り付けられる。図２１ＢのブロックＡで示すように、第一の一般的なパラメータ調節技術の第一のステップは、この方法の変数として処理される距離ｄ、入射角度θ_Pi1、θ_P _i2 （即ち、プリズムの傾動角度θ_prism-tilt）を除いて、第二の光学装置に対する幾何学的な光学素子モデルの全てのパラメータの値を選択することを含む。ブロックＢに表示するように、第二のステップは、実質的に任意の基準（θ_prism- _tilt ）により実現可能であるパラメータｄ及びθ_prism-tiltの初期値を選択することを含む。次に、図２１ＢのブロックＣで示すように、この方法は、プリズムの第二の面の上で所望のビームの楕円度（即ち、アスペクトレシオ）が実現されるように入射角度θ_Pi1、θ_Pi2を設定することを含む。プリズムの第二の面にて、また、走査ビームに沿って円形のビーム断面が所望である場合、アスペクトレシオは１となる一方、楕円形のビーム断面が所望であるとき、そのアスペクトレシオは１以外の値となる。要するに、このステップは、第二の装置が満足させることを要するパラメータの制約条件を提供する。図２１ＢのブロックＤで示すように、Ｓ、Ｐの円筒状の波面の双方の曲率半径がプリズムの第二の面にて等しくなるようなパラメータの値ｄを探知し得るようにＶＬＤ対レンズの分離距離Ｄが調節され、その結果、第二の光学装置の光軸線に沿って習練する球面状の波面となるようにする。かかる状態下にて、Ｓ、Ｐ波面間の非点収差の差は、プリズムの第二の面にて且つ第二の面を超えて完全に解消される。しかいしながら、ある場合には、レーザービームの球面状の波面が収斂する程度が極めて大きく、このため、入射レーザービームの焦点パワーと相俟って作用する、１つ以上のホログラムファセットの焦点パワーは極めて大きくなり、ビームは、その所定の焦点面の手前又はそれを超える走査の場内の一点に収束する。この過剰な又は不十分な焦点パワーを補正するため、ディスクの設計者は、形成される球面状波面の曲率半径を増大又は減少させ得るようにパラメータを調節する追加的な段階を実行し、レーザービームの球面状波面がスキャニングディスクの各ホログラムファセットを貫通するとき、球面状波面の曲率半径により、波面が走査パターンの所定の焦点面に収斂するようにすることができる。図２１ＢのブロックＥで示すように、この選択随意的な調節段階の第一のステップは、プリズムの傾動角度の変化により顕著に影響されないＳ円筒状波面の曲率半径を調節し、これにより、ホログラムスキャナのスキャニング体積内の対象とする焦点面にビームが焦点決めされることを確実にする焦点に双方の円筒状波面が収束するようにすることである。図２１ＢのブロックＦで示すように、この選択随意的な調節方法の第二のステップは、プリズム傾動θ_prism-tiltに敏感な円筒状波面（即ち、Ｓ波面）の曲率半径が、再度、その他の円筒状波面の曲率半径と等しくなる迄、プリズムの傾動角度を調節することを含み、これにより、その光軸線に沿って収斂するプリズムの第二の面に球面状の波面が発生されるようにすることである。この再調節ステップが、所望の焦点距離（即ち、像形成距離）を実現し、レーザービームの球面状波面に沿って非点収差の差を解消しようとする限り、円形のビームを保証することは不可能である。要するに、第二の光学装置内で非点収差を解消しつつ、レーザービームの楕円度又は焦点距離の何れか一方を正確に制御することのみが可能であり、その双方を制御することはできない。図２１ＣにブロックＡで示すように、第二の一般的なパラメータ調節技術の第一のステップは、この方法の変数として処理される、距離ｄ、入射角度θ_Pi1、 θ_Pi2を除いて、第二の光学装置内の幾何学的な光学素子モデルの全てのパラメータの値を具体化することを含む。図２１ＣのブロックＢで示すように、この第二のステップは、実質的に任意の判断基準により行うことのできる、パラメータｄ、θ_Pi1、θ_Pi2、θ_prism-tiltの初期値を選択することを含む。次に、図２１ＣのブロックＣで示すように、この方法は、プリズムの傾動角度の変化に敏感でないＳ円筒状波面が、ホログラムファセットの焦点パワーを補正するために必要とされ、又は不要である所望の長さに収束され得るように、スキャニング体積内の所定の焦点面に対して距離ｄを設定することを含む。要するに、ブロックＣのこのステップは、第二の装置が満足させることを要するパラメータの制約条件となる。図２１ＣのてブロックＤで示すように、次に、プリズムの傾動角度を調節し、プリズムの傾動角度の調節に敏感でないＳ円筒状波面の曲率半径がプリズムの第二の面にプリズムの傾動角度の調節に敏感であるＰ円筒状波面の曲率半径と等しくなるようにし、その結果、第二の光学装置の光軸線に沿って収斂する球面状の波面となるようにする。かかる状態下にて、Ｓ、Ｐ波面間の非点収差の差はプリズムの第二の面にて且つそれを超えて完全に解消される。プリズムの第二の面のビーム直径（又はアスペクトレシオ）は、スキャニングディスクのビーム直径（即ち、アスペクトレシオ）に略等しいため、第一のパラメータの調節方法にて提供される型式のパラメータ再調節段階を使用して、このパラメータを再調節する必要はない。レーザービーム発生モジュールの第一及び第二の光学装置の設計が完了したならば、この方法の次のステップは、これらの装置を結合することである。このステップは、プリズムの第二の面から非点収差の無いビームを受け取り、そのビームを所定の入射角度にて回折格子を通じて導く平面状ミラー６３を使用して行われ、上記の所定の入射角度にて、ビームは回折し且つ回転するスキャニングディスクの上に最終的に入射する。要するに、該平面状ミラーは、プリズムからのレーザービームの方向を変化させ、レーザービームのビーム断面又はその他の特性を変更せずにそのレーザービームを回折格子に結合するだけである。一例としての実施の形態において、該平面状ミラーは、レーザービームを折り曲げて、レンズの発生モジュールがその内部で形成される体積を最小にしつつ、必要なパラメータを実現可能な方法にて、非球面状視準レンズ、プリズム及び格子が配置されるようにする働きをする。平面状ミラーを使用して第一及び第二の光学装置を共に結合するが、本発明のその他の実施の形態において、これらの装置は、その間に光学構成要素を介在させずに、基端方向に位置決めすることで直接、結合することも可能であることを理解すべきである。この点に関して、一例としての第一の実施の形態のレーザービームの発生モジュールの構成要素を組み立て、その幾何学的且つ光学的パラメータの形態を本発明の原理に従って構成するための具体的な方法に関して説明するのが妥当である。この具体的な方法は、図２１Ａに図示した光学べンチを使用して、上述した第二の一般的なパラメータの調節方法に基づくものである。図２１Ｃ１のブロックＡ、Ｂ、Ｃに表示するように、この方法の幾つかのステップは、上述した副組立体を回動板の上に組み付けることを含む。具体的には、ＶＬＤ５３Ａ（５３Ｂ、５３Ｃ）を最初にＶＬＤブロック７６の一端に圧力嵌めする。次に、非球面状の視準レンズ６１をレンズ筒７７の一端に取り付ける。次に、レンズの筒を３〜４回、回すことにより、ＶＬＤブロック内にねじで取り付ける。このステップは、パラメータｄを最初に設定する。ブロックＤで表示するように、次に、ＶＬＤ／レンズ副組立体をピン７８Ａ、７８Ｂを介してＶＬＤヨーク７５に取り付け、ＶＬＤ及びレンズ副組立体をＶＬＤヨークに対して１゜の回転動作にて回動可能に支持する。その後、ブロックＥにて、ＶＬＤヨーク７５を、図２１Ａに図示するように、回動軸線７３Ｃを介して回動板７２に回転可能に取り付ける。図２１ＣのブロックＦにて、回動板及び光学的副組立体をパラメータの調節べンチの固定板８７の内部に配置する。プリズムを未だ回動板に取り付けずに、この方法の次の段階は、プリズムを回動板に取り付けたとき、ＶＬＤ及び非球面状レンズ組立体から発生されたレーザービームが、プリズムと交差して、その全部のビーム断面部分がプリズムの第一の面に入射し得るように行われる。この方法の段階は、図２１Ａに図示した、軸線９２に沿って取り付けられたビーム光検出器９１を使用して行われる。ブロックＨに表示したこの段階の第一のステップは、ＶＬＤ／レンズ副組立体をヨーク内で傾動させ、レーザービームが、標的軸線９２に沿って導かれ且つ像限光検出器に当たるようにすることを含む。必要であるならば、ＶＬＤブロック７６内でレンズハウジングの筒７７を回転させることにより、標的に当たるビーム寸法を調節し、これにより、ＶＬＤ対レンズの分離距離Ｄを調節することができる。図２１Ｃ２のブロックＩにて、レーザービームがビーム光検出器９１にて標的の十字線を横断する迄、ヨーク組立体を回転させる。このような形態としたとき、ＶＬＤ及びレンズ副組立体並びにヨーク組立体の双方は、レーザービームが標的の十字線を横断し、従って、プリズムの第一の面を横断することを確実にする位置に係止される。図２１Ｃ２のブロックＪに表示した方法の次の段階は、プリズムの支持板７３（その上にプリズムが予め取り付けられている）を回動板の第二の取り付け凹所内に取り付けて、プリズムの傾動角度θ_prism-tiltの初期値が設定されるようにすることを含む。次に、図２１Ｃ２のブロックＫにて、レンズの筒をＶＬＤブロックに対して調節し、非走査方向（即ち、コード要素−バー及び空隙に対して平行な方向）に向けたビームの断面寸法が図２１Ａの試験レンズ９０の焦点長さに対して収束されるように、ｄを設定する。この段階にて、所望のビームのアスペクトレシオを実現する一方で、非点収差を解消するのに十分なθ_prism-tiltの形態とする全ての必須の構成要素を有する光学的副組立体が提供される。次に、図２１Ｃ２のブロックＬは、特定のビームアスペクトレシオを達成しつつ、非点収差が解消されるようにプリズムの傾動角度θ_prism-tiltを調節することを含む。この段階は、ビームがその第二の面から伝播するときに通るプリズムの光軸線に沿った異なる点にて、レーザプリズムのビームの断面をx及びｙ方向に測定するため、フォトン（Photon（登録商標名））ビームスキャニング装置を使用することを含む。このプリズムの傾動角度の調節ステップは、プリズムの傾動角度を選択し、次に、ビームに沿ったビームの断面積を測定することにより行われる。ビームの断面の測定値が、ビームがx及びｙ方向に沿って同一程度にてその焦点に収斂し、次に、ビームの長さに沿って測定点から離れるに伴って、これらの対角方向に向けて等しい程度で拡がるならば、かかる状態が検出される、 θ′_prism-tiltで表示したプリズムの傾動角度の値は、レーザービームに沿って非点収差が完全に解消されるときのプリズムの傾動角度である。一旦得られたならば、このパラメータθ′_prism-tiltは、図２１Ｃ２のブロックＭにて表示するように、調節ねじ及び／又は接着剤を使用して所定位置に係止される。レーザービームの発生モジュールが完全に組み立てられ、そのパラメータが非点収差を解消し得る形態とされたならば、次に、回動板をレーザービーム発生モジュールの光学べンチの凹所内に取り付け、次に、図２１Ｃ２のブロックＮで表示するように、ビームがミラーに対して垂直となる迄、回動板をモジュールベンチにて対して回転させる。このステップは、異なる試験光軸線に沿って像限検出器装置を使用することを含む。次に、図２１Ｃ３のブロックＯにて、光回折格子及びミラーを光学べンチの支持体内に取り付けることができる。次に、図２１Ｃ３のブロックＰにて、レーザービーム発生モジュールの全体を、図２１Ｄに図示するように、整合ピン及び穴を使用して、スキャニング装置の光学べンチの上に取り付けることができる。この段階において、プリズムの第二の面から出るレーザービームは、各（ｉ）外側スキャニングディスクからビームの入射点である点ｒoまで伸長する線と、（ii）スキャニングディスクの回転軸線と、の間に形成された面内でスキャナディスクを最終的に貫通する軸線に沿って自動的に方向決めされる。この構成方法の段階において、入射角度θ_i2は、レーザービームがスキャニングディスクを通じて回折されるときにレーザービームの分散程度が最小となるよう自動的に設定される。このことは、スキャナベンチ及び格子を支持するモジュールベンチの物理的な構造により達成される。入射角度θ_i2は、第一の光学装置に対する設計方法により予め設定されることは注目に値する。レーザービーム発生モジュールからの放出レーザービームがスキャニングディスクに対して整合されたならば、ボルト、ねじ又は当該技術分野で公知のその他の締結具を使用してモジュールの光学べンチを所定位置に固定することができる。その他の２つのレーザービームの発生モジュールの各々に対して上記の方法を反復する。一例としての第二の実施の形態のレーザービーム発生モジュール図２２において、本発明のレーザービーム発生モジュールの１つの代替的な実施の形態が図示されている。この第二の実施の形態のモジュールにおいて、プリズムの使用は不要とされている。その代わり、ＶＬＤ５３Ａ、非球面状の視準レンズ６１平面状ミラー６３及び定空間的周波数の二重機能の光回折格子９５を使用して、図２３に示すようなモジュールを構成する。図２３に図示するように、このスキャニング装置のその他の全ての構成要素は同一である。図２３Ａにおいて、一例としての第二の実施の形態のレーザービーム発生モジュール１２Ａ′（１２Ｂ′、１２Ｃ′）の構成要素が、スキャナハウジングから取り外されたモジュールの光学べンチの上に組み付けた状態で示してある。レーザービーム発生モジュールのこの実施の形態の構造は、ＶＬＤヨークブロック７５を回動可能に支持し得るようにＶＬＤヨーク７５がその上に回動可能に取り付けられた回動板７２′を有する点という多くの点で、一例としての第一の実施の形態と同様である。ＶＬＤ５３Ａ及び非球面状レンズ６５は、上述したように、レンズ筒７７と共に取り付けられ、一方、この副組立体は、ＶＬＤヨーク７５内に回動可能に取り付けられている。この実施の形態において、支持要素によりモジュールベンチ６０に対して静止状態に取り付けられた平面状ミラ−６３がある。また、二重機能の光回折格子６４′は、平面状ミラーに対して静止状態に取り付けられている。平面状ミラーから反射したレーザービームが二重機能の光回折格子に衝突するときの入射角度を調節するため、回動板７２′は、一例としての第一の実施例で提供される方法にてレーザービームの発生モジュール光学べンチに対して回動可能に調節可能である。この光学組立体を使用すれば、レーザービーム発生モジュールを実現し、本発明の上記の目的を達成することができる。図２４に図示するように、本発明の一例としての第二の実施の形態のレーザービーム発生モジュールを設計する方法は、３つの基本的なステップを含む。図２４のブロックＡで表示するように、第一のステップは、二重機能の光回折格子６４′と、予め設計したスキャニングディスクの上のホログラムファセットとを含む第一の光学装置を設計することを含む。この第一の光学装置は、２つの主要な機能を有する、即ち、スキャニングディスクの上の入射レーザービームのアスぺクトレシオを制御することと、レーザービームが回転するスキャニングディスクを通じて回折されるとき、ＶＬＤの帯域幅に亙ってレーザービームの分散程度を最小にすることとである。図２４のブロックＢで表示するように、この設計過程の第二のステップは、それ以前に設計した二重機能の光回折格子を使用して第二の光学装置を設計することを含む。この第二の光学装置の主要な機能は、回折格子の第二の光学面にてレーザービームに沿って非点収差を解消することである。図２４のブロックＣにて、この設計過程は、平面状ミラー６３を使用して第一及び第二の光学装置を結合し、単一の一体のモジュールを形成し、このモジュールは、スキャニングディスクと結合されたときに、極めて信頼し得る方法にて上述した光学的機能を実施するようにすることを含む。こうしたステップの各々に関して以下に更に詳細に説明する。図２５Ａ乃至図２５Ｆ、図２６を参照しつつ、図２３のレーザービーム発生モジュールの第一の光学装置の設計に関して詳細に説明する。図２５Ａに図示するように、幾何学的な光学素子モデルは、次の２つの想定に基づいて第一の光学装置に対して構成される。即ち、（１）面に入射する球面状波面の曲率半径がその面の表面積に比して極めて大きいことと、（２）その全ての光線が略平行状態にある（即ち、入射波面が面の表面積の全体に亙り、略平面状である）こととである。図２５Ａに図示し且つ図２５Ｂのパラメータの説明表に記載したように、このモデルは、多数の外角度と、距離とを有する。即ち、非球面状の視準レンズから出るレーザービームの直径Ｄ₁；二重機能の回折格子の第二の面から出た後のレーザービームの拡張直径Ｄ₂；Ｄ₂／Ｄ₁として規定される、ビーム直径の拡張比Ｍ；スキャニングディスクにおける面の平均的な格子の間隔ｄ₂（ミクロン単位）；スキャニングディスクの一例としてのホログラムファセットの第一の表面まで引いた法線べクトルに対して規定された入射角度θ_i2 ；ホログラムファセットの第二の面に対して引いた法線べクトルに対して規定された回折角度θ_d2；二重機能の光線回折格子の第一の面まで引いた法線べクトルに対して規定された入射角度θ_i1；二重機能の光線回折格子の第二の面まで引いた法線べクトルに対して規定された入射角度θ_d1；所望のビーム拡張比Ｍを提供する二重機能の光線回折格子におけるビームの入射角度θ_ilM；スキャニングディスクから出るビームに対して零分散状態とする二重機能の光線回折格子における入射角度θ_ilD；所望のビーム拡張比Ｍを提供する二重機能の光線回折格子から出るビームの回折角度θ_diM；ホログラムディスクから出るビームの分散状態を零にする二重機能の光線回折格子から出るビームの回折角度θ_diD；ホログラムディスクと多数機能の光線回折格子との間に規定される方向（即ち、傾動）角度ρ；ＶＬＤから発生されるレーザービームの波長λ（ミクロン単位）である。図２５Ｃにおいて、幾何学的光学素子モデルのパラメータの間の関係を規定する一組みの数学的数式が掲げられている。周知の格子等式から求められた図２５Ｃの数式第１は、スキャニングディスク内の縁部構造体の「平均的な格子間隔」ｄ₂をＶＬＤ再形成の波長λ、入射角度θ_i2及び回折角度θ_d2と関係付ける。三角法の関係を使用して、図２５Ｃの数式第３により規定するように、所望のビーム拡張比が生ずる回折角度θ_diMは、傾動角度ρ及び入射角度θ_i2の項により規定することができる。ビーム拡張比の等式Ｍ＝Ｃｏｓ（θ_d1）／Ｃｏｓ（θ_i1）から開始し、また、何らかの数学的操作及び等式第３を適用することにより、入射角度θ_iiMに対する数学的数式を傾動角度ρの項にて求めることができ、これは、図２５Ｃにて数式第２の形態となる。次に、格子等式を使用して、傾動角度ρ、入射角度θ_iiM及び回折角度θ_diMのそれぞれの関数として二重機能の光線回折格子に対する格子の間隔を求めることができる。この数学的数式は、図２５Ｃに数式第４として掲げてある。次に、三角法の関係を使用して、ビームの分散が零となる回折角度θ_diDを図２５Ｃの数式第６により規定される傾動角度ρ及び入射角度θ_i2の項により規定する。次に、図１８Ｃの数式第３と同様の零分散等式から開始し、また、数式第６及び何らかの数学的操作を施すことにより、傾動角度ρ、入射角度θ_i2、ＶＬＤの再形成波長λ_R及びｄ₂（ホログラムファセットと同等の定空間的周波数の平均的格子間隔）の項にて入射角度θ_ilDの数式が求められる。この数式の形態は、図２５Ｃに数式第５で表示されている。次に、格子等式を再度、使用して、傾動角度ρ、入射角度θ_ilD及び波長λ_Rの関数として二重機能の光線回折格子に関連する格子の間隔ｄ_iM（ρ）を求める。その後、図２５Ｂ１の表に掲げたように、パラメータλ_R、θ_i2、Ｍ及びθ_d2 の値を想定することにより、傾動角度ρの関数として図２５Ｃの数式３、５を簡単に表すことができる。回折角度θ_d2は、一例としての実施の形態の設計したスキャニングディスクの16個のホログラムファセットと関連付けられた種々の回折角度の平均値（例えば、37゜）となるように選択されることを注目に値する。他方、ビーム拡張係数Ｍは、典型的に、レーザービーム発生モジュールで使用されるＶＬＤの２つのビーム拡がり角度の比として選択する（例えば、Ｍ＝3.0）。しかしながら、二重機能の格子の製造を容易にするため、ビーム拡張係数Ｍは、これらのビーム拡がり角度の比よりも多少、小さく選択することができる。一例としての実施の形態において、レーザの波長は0.670μｍである一方、スキャニングディスクにおける入射角度は43゜であり、また、対応する回折角度は37゜であり、その平均値はスキャニングディスクの上の16個のホログラムファセットに対する回折値の範囲の中間付近に属する。数式２、５で表した状態の両方を同時に満足させるときの傾動角度ρの値を探知するために、２つの解決技術の１つを使用することができる。その第一の技術は、図２５Ｃの数式２、５を互いに等しくし、次に、傾動角度ρを求めることを含む。これと代替的に、第二の技術は、数式２、５で表した関数を傾動角度ρの関数としてプロットし、これらの関数が交差するときの傾動角度ρｏの値を識別することを含む。スキャニングディスクと二重機能の回折格子との間の傾動角度 ρをρoに等しく設定することにより、第一の光学装置は、入射ビームを発生させるＶＬＤの帯域幅に亙ってビームの分散程度を最小に保ちつつ、Ｍ＝3.0のビーム拡張比を実現することは注目に値する。一例としての実施の形態において、傾動角度ρoの値は、−11.1゜に等しく、この値のとき、所望のビーム拡張比を提供する入射角度は、また、ＶＬＤにより発生される入射レーザービームの帯域幅に亙ってビームの分散状態を最小にする入射角度に等しい。図２５Ｅにおいて、一例としての実施の形態の二重機能に対する一組みの構造パラメータが提供される。これらのパラメータは、670×１ナノメートルの再形成波長で表されており、従って、ＤＣＧ内で特定の光の回折格子を実現しなければならないとき、アルゴンレーザの構造波長に変換しなければならないことは注目に値する。この目的のために、このパラメータの変換装置、及び上述した図２８Ａ１乃至図２８Ｄの方法を使用することができる。そのＨＳＤワークステーション内で利用可能である、「ビーム分散分析器」と称される、設計後のツールは、図２７Ａ乃至図２７Ｄ１に図示されている。この分析用のツールは、図２６に幾何学的にモデル化された、設計によるスキャニングディスクから出るレーザービームの回折角度θ_d2の変化を分析するために使用することができる。このツールは、多機能の回折格子、及び上述した方法により特定される任意の特定組みの構造パラメータ（傾動角度ρのパラメータを含む）を使用するとき、ビームの分散が減少する程度を測定するのに極めて価値がある。図２６に示すように、上述した第二の光学装置は、設計過程中に行われるものと同様の方法で幾何学的にモデル化される。幾何学的な光学モデルを構成するのに使用されるパラメータは、図２７Ａに表示されている。所定の（想定）パラメータは、一例としての実施の形態に対して図２７Ｂに表示されている。特定のパラメータ間の重要な関係を説明する算数的数式は、図２７Ｃに掲げられている。図２７Ｃの数式第４において、回折角度θ_d2は、波長（空気中の）λ、傾動角度 ρ、格子の間隔ｄ₁、格子の間隔ｄ₂、入射角度θ_i1の関数として表示されている ρ、ｄ₁、ｄ₂、θ_i1のパラメータ値を想定すれば、数式第４は、波長にのみ依存する関数に変換することができる。次に、ＶＬＤの帯域幅内の波長の異なる値を使用してこの形成される関数を評価することにより、図２７Ｄ、図２７Ｄ１に示すように、回折角度θ_d2をプロットすることができ、ビームの分散状態の測定値が得られる。市販のＶＬＤｓからのレーザ帯域幅、又は拡がりは、約0.010μｍ以下であり、このため、これは、λにとって十分な領域である。典型的に、モードの跳ね出しに起因する波長の変化は、0.0003μｍ程度である。スキャニング装置内のＶＬＤＳからのかかる想定波長のシフトに伴い、ビーム分散分析器から得られるプロットから、上述したモジュールの第一の光学装置は、その回折レーザービームの偏倚角度（即ち、ビームの分散角度）を約0.0055゜に保つことが分かる。レーザービーム発生モジュールの第一の光学装置の設計を完了したならば、そのときに使用した二重機能の光回折格子は、ホログラム記録技術を使用して構成することができる。この格子技術を使用すれば、この一定の空間的周波数の光回折格子（ＨＯＥ）は、その再形成波長λ_R、及び設計上必要とされる入射角度θ_i ₁ 、回折角度θ_i1により独特の設定値を定めることができる。しかしながら、一例としての第一の実施の形態のスキャニングディスク、及びレーザービーム発生モジュールの設計に関して説明したように、二重機能の格子を実現するために使用される記録エマルジョン（例えば、ＤＣＧ）に基づいて選択された、再形成波長λ_Rと異なる構造波長λ_Cで二重機能の回折格子を構成（製造）することはより容易である。図２８Ａ１乃至図２８Ｄに図示したパラメータの変換過程を使用して、二重機能格子の構造パラメータを構造波長λ_Cで示した対応する組みの構造パラメータに変換することができる。構造波長で露出角度を計算するとき、エマルジョン内のブラッグ角度は、構造過程の後、一定に保たなければならない。この過程は、本発明のスキャニングディスク上に各ホログラムファセットを形成することに関して説明したから、冗長さを避けるため、その詳細は、ここでは繰り返して説明はしない。図２８Ａ乃至図２８Ｄのパラメータ変換過程が行われた後、二重機能の回折格子は、図２９に図示した波長変換パラメータ、及び記録装置を使用して製造することができる。この設計過程の次のステップは、レーザービーム発生モジュール用の第二の光学装置を設計することを含む。図３０Ａには、第二の光学装置の幾何学的光学装置のモデルが図示されている。一例としての第二の実施の形態において、この光学装置の唯一の機能は、装置から非点収差を解消することである。その結果、この装置の設計に課される制約条件は、一例としての第一の実施の形態に課されるものとは相違する。図示するように、この幾何学的光学素子モデルは、ＶＬＤと、非球面状の視準レンズと、一定の空間的周波数のホログラム回折格子として、上述したように設計された二重機能の回折格子とを備えている。この幾何学的光学素子のモデルの種々の幾何学的且つ光学的パラメータが図３０Ａ、図３０Ａ１、図３０Ａ２に図示されており、また、図３０Ｂに掲げたパラメータの表に詳細に記載されている。図３０Ｂに表示したように、この第二の光学装置の幾何学的光学素子のモデルは、次のパラメータにより形成される。即ち、非球面状の視準レンズの焦点距離、ｆ₁；円筒状のＳ波面の発生源（即ち、Ｓビームの発生源）の位置、Ｓ発生源；円筒状のＰ波面の発生源（即ち、Ｐビームの発生源）の位置、Ｐ発生源；視準レンズの焦点から円筒状のＳ波面の発生源（即ち、Ｓビームの発生源）の位置までの測定距離、ｄ；Ｓ発生源とＰ発生源との間の距離（即ち、非点収差の差）δ；非球面状の視準レンズから出るＰ波面の直径、Ｄ₁；二重機能光回折格子から出る拡張したＰ波面の直径、Ｄ₂；Ｍ＝Ｄ₂／Ｄ₁として規定される、ビームの拡張係数、Ｍ；ミクロン単位で測定した、二重機能の光回折格子の格子間隔ｄ_h；二重機能の光回折格子の前面における収斂するＰ波面の下方部分の入射角度、θ_Pi1；二重機能の光回折格子の前面における収斂するＰ波面の上方部分の入射角度、θ_Pi2；非球面状の視準レンズの第二の面から出るＰ波面の収斂角度、φ_P1；非球面状の視準レンズの第二の面から出るＳ波面の収斂角度、φ_S1；二重機能の光回折格子の第二の面から出るＰ波面の収斂角度、φ_P2；二重機能の光回折格子の第二の面から出るＳ波面の収斂角度で、φ_S1に等しい角度、φ_S2；非球面状視準レンズにより像が形成されるＰ波面の像の距離、Ｌ_P1；二重機能の光回折格子を挿入した後、非球面状の視準レンズにより像が形成されるＰ波面の像の距離、Ｌ_P2；非球面状の視準レンズにより像が形成されるＳ波面の像の距離、Ｌ_S1 ；二重機能の光回折格子を挿入した後、非球面状の視準レンズにより像が形成されるＳ波面の像の距離で、Ｌ_S1に等しい距離、Ｌ_S2；二重機能の光回折要素における収斂するＰ波面の下方部分の回折角度、θ_Pd1；二重機能の光回折要素における収斂するＰ波面の上方部分の回折角度、θ_Pd2；ＶＬＤから発生されたレーザービームの再形成波長、λ_rである。全体として、これらのパラメータは、レーザービーム発生モジュールの一例としての第二の実施の形態における第二の光学装置の幾何学的光学素子のモデルを構成する。二重機能のホログラム光回折格子の第一の面と、視準レンズの主要面との間の距離は、ビームの全体の断面直径が光回折格子の第一の面に入射する（即ち、当たる）という、実際に満足することが極めて容易な想定を条件とするならば、モデルに対する１つのパラメータとして考慮する必要がないことは注目に値する。図３０Ｂ１には、モデル内の種々のパラメータに対して一組みの想定値が表示されており、これらは、設計過程中、一定に止めることができ、幾何学的光学素子のモデル内で数学的数式の種々の係数を提供する。図３０Ｃ１において、第二の光学装置の幾何学的光学素子のモデル内における特定のパラメータの間に特定の関係を設定する一組みの数学的数式が掲げられている。明確に図示するように、等式第１乃至第１２からは、図３０Ｃ２の数式第１１、１２により提供されるＬ_P2、Ｌ_S2の等式が求められ、非球面状の視準レンズ及び光回折格子を介して像が形成された後、Ｐ発生源及びＳ発生源の像の距離が求められる。こうした機能から、円筒状のＳ波面が光回折格子の第二の面から出た直後におけるその波面の曲率は、１／Ｌ_S2として規定することができる一方、円筒状Ｐ波面が光回折格子の第二の面から出た直後におけるその波面の曲率は１／Ｌ_P2として規定することができる。換言すれば、円筒状のＳ波面が光回折格子の第二の面から出た直後におけるその波面の曲率半径はＬ_S2で求められる一方、円筒状Ｐ波面が光回折格子の第二の面から出た直後におけるその波面の曲率半径はＬ_P2で求められる。マスキャド3.1算数的設計プログラムを使用して、本発明のＨＳＤワークステーション内で幾何学的光学素子のモデル化を行うことができる。本明細書にて、δとして規定された、非零の非点収差の差を有する各ＶＬＤは非点収差の性質を有するレーザービームを発生させることが周知である。しかしながら、δの各非零値、及び格子の傾動角度θ_grating-tilt（即ち、格子の入射角度θ_Pi1、θ_Pi2）の想定値の場合、光回折格子の第二の面から出る円筒状のＳ及びＰ波面が図３０Ｄに図示したプロットで表示するように等しい曲率半径を有することになるｄの実現可能な値が存在することが判明した。かかる光学的状態下にて、光回折格子の第二の面から出る円筒状のＳ及びＰ波面は等しい速度にて（その曲率半径が等しいため）光回折格子の放出光軸線に沿って収斂し、形成される波面は球面状となり且つＶＬＤ内における性質上の非零の非点収差の差に関連する非点収差が存在しない。第二の光学装置に対する幾何学的モデルの算数的構造体から、そのパラメータの調節過程中、幾何学的パラメータｄは、変数として、即ち「調節可能なパラメータ」として機能する一方、上述したように求めた格子の傾動角度θ_grating-tiltパラメータ及びθ_Pi2は、調節方法中、非点収差を解消する光学的状態を見出すことを可能にする一つの制約条件として機能する。この実施の形態の第二の光学装置内の構成要素の各々により果たされる光学的機能は、一例としての第一の実施の形態の第二の光学装置内の構成要素により果たされる機能と同様である。特に、ＶＬＤ内に表したＳ、Ｐ発生源は、Ｓ、Ｐ発生源の位置からそれぞれ出る円筒状波面を発生させる。非球面状の視準レンズの光学的機能は、Ｓ、Ｐ波面の双方の曲率半径、及びその見掛けの曲率中心を変化させつつ、これらの波面を透過させることである。第二の光学装置のこの実施の形態において、Ｓ、Ｐ波面の双方は軸線の上を伝播するものと想定し、従って、軸線外の収差は無視可能であり、従って考慮する必要はない。この第二の光学装置の光回折格子の光学的機能は、その他の円筒状波面の曲率半径を最小程度に変化させつつ、これら円筒状波面の１つのみの曲率半径を顕著に変化させることである。この曲率半径における顕著な程度の変化は、光の回折格子の第一の面に対して測定された入射角度θ_Pi1、θ_Pi2の強力な関数である。この機能的な関係、及びかかる依存性がこの光学装置の分析モード内の種々のパラメータの間で設定される方法は、図３０Ｃ１に掲げた数式１乃至１２を慎重に検討することで容易に理解することができる。重要なことは、上記の分析から、一例としての第二の実施の形態の設計方法は、図３０Ｄに図示したプロットで表現した光学的状態を満足させる一組みのパラメータを探知するとき、設計者に対し２゜の自由度を提供することが明らかになることである。特に、設計者は、格子の入射角度θ_Pi1、θ_Pi2の所定の値を選択し、次に、光の回折格子の第二の面における非点収差を解消するパラメータｄに対するパラメータの値を探知することができる。これと代替的に、設計者は、距離ｄの所定の値を選択し、次に、光の第二の面における非点収差を解消する、格子の傾動角度θ_grating-tiltのパラメータの値を探知するようにしてもよい。この一例としての実施の形態において、レーザービーム発生モジュールの二重機能の光の回折格子の性質上、ブラッグ角度が鋭敏であるため、傾動角度の調節程度は極めて僅か（例えば、最大で２乃至３゜）であることは注目に値する。上述した第二の光学装置の数学的構造体は、（ｉ）距離ｄがパラメータの調節手順における装置の制約条件として機能する一方、格子傾動角度θ_grating-tilt は、その可変パラメータとして機能し、又は、（ii）格子の傾動角度θ_grating- _tilt がパラメータの調節過程の装置の制約条件として機能する一方、ｄはその可変パラメータとして機能することを許容することは注目に値する。これら２つの事実に基づいて、非点収差を解消する距離ｄ、又は格子の傾動角度θ_grating-ti _lt を探知するために２つの異なるパラメータを調節する方法が開発されている。これらの技術は非点収差が解消されるときの状態を探知するために使用されるモデルの数学的構造体に基づく一方、これらの技術はレーザスキャニング装置にのみ限定されるものではない。任意の特定の設計の適用例において、ＶＬＤと、非球面状の視準レンズと、光の回折格子とから成る光学装置のパラメータを設定するために使用される方法は、そのときの適用例により課される物理的な制約条件に依存する。例えば、その第一の光学装置を設計するとき、格子の傾動角度が予め設定される一例としての第二の実施の形態のレーザービームの発生モジュールを設計する際に、格子の傾動角度θ_grating-tiltは、第二の光学装置の設計中の１つの制約条件として機能する一方、距離パラメータｄは、可変パラメータとして機能する。レーザービーム発生モジュールが非ホログラムレーザースキャナ用に設計され、従って、格子の傾動角度θ_grating-tiltが任意の特定の値に制限されない場合、このパラメータは、光学装置の幾何学的光学素子のモデルの変数として機能する。一例としての第一の実施の形態のレーザービーム発生モジュールが設計に関して説明したように、実際上、この一例としての第二の実施の形態のレーザービームの発生モジュールの構造体に使用すべき各ＶＬＤの非点収差の差δを経験的に測定することは不可能である。その結果、図３０Ｃの表に掲げた数学的数式を使用して、選択されたパラメータ値に対する距離ｄを計算することは不可能である。その代わり、一例としての第二の実施の形態の設計方法により採用された方法は、上述した幾何学的モデルの構造体を開発し、非点収差を解消するために第二の光学装置のパラメータを調節する（即ち、形成する）新規な方法及びべンチを提供することである。説明の明確化のため、最初に、パラメータ調節べンチについて説明し、その後、図３１Ｂの過程の線図に関してパラメータを調節する方法の一般的な形態を説明する。最後に、この方法の特別な一例としての実施の形態を図３１Ａのパラメータの調節べンチ及び図３１Ｃの過程の線図に関して説明する。図３１Ａにおいて、本発明のパラメータ調節装置１００は、上述したレーザービーム発生モジュールと共に使用するために図示されている。このべンチの機能は、組み立て／整合過程中、格子傾動角度θ_grating-tilt及び距離ｄのパラメータを調節することを可能にし、所望のアスペクトレシオを有する非点収差の無いレーザービームが発生されるようにすることである。図３１Ａに図示するように、このパラメータ調節装置は、回動板の取り付け保持具１０２がその上に静止状態に取り付けられた光学べンチ１０１を備えている。この回動板の取り付け保持具の機能は、パラメータの整合方法中、モジュールベンチ６０′と、ＶＬＤ、筒、レンズマウント、ＶＬＤヨークがその上に組み付けられた回動板７２′とから成る光学的副組立体を取り付けることである。該回動板の取り付け保持具は、モジュールベンチ６０′及びその関連付けられた光学的補助組立体を確実に受け入れ得る設計とされた回動板の取り付け凹所を提供する。図３１Ａに図示するように、該パラメータ調節装置は、第一の光軸線に沿って光学べンチの上に取り付けられたビームスキャニング装置８８を備えており、光回折格子７２′を格子プラットフォーム７０の上に取り付けたとき、この光軸線は、スキャニングディスクの模擬ホログラム（Ｈ２）１０４、試験レンズ（長さｆ_testを有する）１０５、ｘ−ｙビームスキャナ８８を貫通して図３１Ａ２に図示するように伸長する光軸線１０３に沿って光回折格子７２′の第二の面の中心を貫通する。この調節機構は、整合ステップ中、光の回折格子を取り付けることなく、レーザービームを光回折格子の第二の面に対して予め整合させることを可能にする。スキャニングディスクのエミュレーションホログラム１０４が必要とされる理由は、二重機能の回折格子は、それ自体、焦点パワー零にて（例えば、 θ_i＝−43゜、θ_d＝37゜）、「平均的」ホログラムファセットに対応する一定周波数の格子１０４を使用することなく、測定値に影響する分散状態にするからである。ホログラム１０４は、二重機能の格子に対して角度ρにて傾動して、零ビーム分散状態を提供させることは注目に値する。第一の光学装置の設計中に入射角度θ（即ち、θ_grating-tilt）が変化するならば、次に、ρは、ビーム分散程度を軽減し得るように変更することが好ましい。図３１Ａに図示するように、パラメータ整合べンチは、また、ビーム検出器（例えば、象限光検出器）９１を備えている。該ビーム検出器９１は、第二の光軸線１０６に沿って光学べンチの上に取り付けられ、この第二の光軸線は、光回折光子をモジュールベンチ６０′の光子プラットフォーム７０の上に取り付けたとき、光回折格子７２′の第一の面の中心を貫通する。以下に説明するように、これらの試験器具は、レーザービーム発生モジュールの組み立て及びその形態を形成中に、レーザービーム発生モジュールの幾何学的及び光学的パラメータを調節するために使用される。図２１Ｂに表示した一般的な方法と同様である、一般的なパラメータ調節技術に関して図３１Ｂを参照しつつ説明する。二重機能の格子をモジュールベンチに固定状態に取り付けることができ、従って、モジュールベンチ及びスキャナベンチを予め設計し、モジュールベンチを整合ピン６７、６８を介してスキャナベンチに取り付けたとき、ρの形態が自動的に設定することを可能にする限り、この一般的な技術は、好ましいことは注目に値する。そのブロックＡに表示するように、この技術の第一のステップは、次の点を除いて、第二の光学装置の幾何学的光学素子モデルが全てのパラメータの値を実現することであり、上記の例外は、（ｉ）この過程中の変数として取り扱われる距離ｄと、（ii）設計過程中の制約条件として取り扱われる格子角度θ_grating-tiltとである。図３１ＢのブロックＢに表示するように、この第二のステップは、一例としての第二の実施の形態のレーザービーム発生モジュールの第一の光学装置の設計過程から得られるパラメータθ_grating-tiltを設定することを含む。このパラメータを設定したならば、所定のアスペクトレシオが得られるはずである。第一の光学装置の設計過程中に決定した値となるようにパラメータθ_grting-tiltを設定したときに所定のアスペクトレシオが得られない場合、その格子の傾動角度は、所望のアスペクトレシオが得られる迄、調節する必要がある。次に、図３１ＢのブロックＣにて表示するように、距離ｄは、円筒状のＳ、Ｐ波面の曲率半径が光回折格子の第二の面にて等しくなるように調節し、その結果、第二の光学装置の光軸線に沿って収斂する球面状の波面となるようにする。かかる状態のとき、円筒状のＳ、Ｐ波面間の非点収差の差は、二重機能の光の回折格子の第二の面にて且つそれを越えて完全に解消される。一例としての第二の実施の形態のレーザービーム発生モジュールを構成する光学装置の設計を完了したとき、図３１ＢのブロックＤで表示したこの過程の次のステップは、第一及び第二の光学装置を共に結合して、スキャナベンチの上に取り付けられたレーザービームの発生モジュールに対して、予め計算した入射角度 θ_Pi1（即ち、θ_grating-tilt）と、予め計算した組みの格子の傾動角度ρｏとを提供して、ＶＬＤの帯域幅に亙るレーザービームの分散程度が最小となるようにすることを含む。この一例としての実施の形態において、レーザービームの発生モジュールの第一及び第二の光学装置は、平面状ミラーのような中間的な光学要素を使用せずに、直接、結合される。しかしながら、１つの代替的な実施の形態において、非球面状の視準レンズと、光の回折格子との間にてレーザービームを折り曲げる平面状ミラーを使用してもよい。この装置の結合技術は、特定の物理的制約条件を満足させることを要する小型の体積寸法のレーザービームの発生モジュールが実現し得るような方法にて非球面状の視準レンズ及び格子をスキャニングディスクに対して配置するという特別な用途にて望ましい。この点に関して、一例としての第二の実施の形態のレーザービームの発生モジュールの構成要素を組み立て、その幾何学的且つ光学的パラメータを本発明の原理に従って形成するための特別な方法を説明することが適当である。図３１Ｃ１のブロックＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにて表示するように、この特定の方法の第一の段階は上述した副組立体を回動板の上に組み付けることを含む。具体的には、ブロックＡにて、ＶＬＤを最初にＶＬＤブロック７６の一端内に圧力嵌めする。ブロックＢにて、非球面状の視準レンズ６１をレンズ筒７７の一端に取り付ける。次に、ブロックＣにて、３乃至４回転させることにより、レンズ筒をＶＬＤブロック内にねじで取り付けて距離パラメータｄを幾つかの初期値に設定する。ブロックＤにて、次に、ＶＬＤ／レンズ副組立体をピン７８Ａ、７８Ｂを介してＶＬＤヨーク７５に取り付け、ＶＬＤ及びレンズ副組立体をＶＬＤヨークに対して１゜の回転動作にて回動可能に支持する。その後、図３１ＣのブロックＥにて、ＶＬＤヨークを図２３Ａに図示するように、回動板７２′に回転可能に取り付ける。ブロックＦにて、回動板及びその板に取り付けられた光学的副組立体をモジュールベンチ６０′に取り付ける。ブロックＧにて、図２３Ａに図示したその副組立体を有するモジュールベンチ６０′を図３１Ａ、図３１Ａ２のパラメータの調節べンチの取り付け保持具１０２の凹所内に配置する。ブロックＨに表示した、組み立て／調節過程のこの段階にて、レーザービーム出力を発生させるように、ＶＬＤに電力を印加する。この方法の次の段階は、発生されたレーザービームを光の回折格子の第一光軸線に対して整合させるため、パラメータ調節装置のビーム光検出器９１を使用することである。べンチ６０′を含むように取り付けられた二重機能の光の回折格子が無く、また、パラメータ調節べンチが図３１Ａ１に図示するように配置されたならば、図３１Ｃ′のブロックＩにて表示したこの段階の第一のステップは、ＶＬＤ／レンズ副組立体をヨーク内で傾動させ、レーザービームが標的の軸線１０６に沿って導かれ（即ち、光回折格子の第一の交軸線まで導かれ）、標的（即ち、象限光検出器９１）に当たるようにする。図３１Ｃ２のブロックＪにて、レーザービームがビーム光検出器９１の標的の十字線を貫通する迄、ＶＬＤヨーク組立体を回転させる。この標的の位置は、次のように選択される。即ち、格子及びミラーを取り付けたとき、二重機能格子を貫通するブラッグ角度にてビームを反射させる位置、及びホログラムスキャニングディスクの回転軸線と面一の光軸線の上にてレーザービームがミラーに当たるようにすることは、注目に値する。このような形態としたとき、ＶＬＤ及びレンズ副組立体並びにヨーク組立体の双方が所定位置に係止される。図３１Ｃ２のブロックＫにて表示したこの方法の次の段階は、任意の適当な接着剤又は同等の手段を使用して、図３１Ａ２に図示するように、ミラー６３及び二重機能格子７２′をモジュールベンチ６０′内に取り付けることを含む。回折格子及びミラーがモジュールベンチに取り付けられた状態で、所定のビームのアスペクトレシオを達成しつつ、非点収差を解消するのに十分な構造パラメータｄを得るための必須の構成要素の全てを備える光学的副組立体が提供される。図３１Ｃ２のブロックＬで表示するように、この方法の次の段階は、非点収差が解消されるように、レンズ筒をＶＬＤブロックに対し回転させることにより、パラメータｄを調節することを含む。この段階は、フォトン（登録商標名）ビームスキャニング装置８８と、体積ホログラム（Ｈ２）１０３と、図３１Ａ２に図示した方法で配置された試験レンズ１０５とを使用して行われる。ＶＬＤは能動的に駆動され、レーザービームが光回折格子の第二の面から出る間に、非点収差が解消される迄、レンズ筒をＶＬＤブロックＣに対し回転させることでパラメータｄが増分的に調節される。この増分的な調節過程中、フォトン（登録商標名）ビームスキャニング装置を使用して格子の光軸線及びビームが伝播するときに通る視準レンズに沿った異なる位置にてレーザービームのビーム断面積をｘ、ｙ方向に測定する。具体的には、この調節ステップは、ｄの値を選択し、次に、ビームに沿ったビームの断面積を測定することにより行われる。ビームの断面積の測定値から、ビームがｘ、ｙ方向に沿って等しい速度にてその焦点にて収斂し、次に、ビームの長さに沿って測定位置から離れるに伴い、これら対角方向に向けて等速度にて拡がることが分かったならば、次に、かかる状態が検出されたときの、ｄ′で表示した距離ｄの値が、レーザービームに沿って非点収差が完全に解消される距離である。上記の調節方法によりｄのこのパラメータ値が探知されたならば、光回折格子の第二の面にて且つそれを越えて非点収差が解消される。次に、接着剤又はその他の適当な手段によりこのパラメータｄ′の値を固定することができる。レーザービームの発生モジュールが完全に組み立てられ、そのパラメータが非点収差を解消する形態とされたならば、次に、図３１Ｃ２のブロックＭで表示するように、上述した方法にて予め形成されたレーザービーム発生モジュールの全体を図３１Ｄに図示するように、スキャニング装置の光学べンチに取り付け、モジュールベンチ６０′の整合ピン６８がスキャナベンチ５の整合穴６９内に嵌まるようにする。この組み立て過程の段階にて、格子の傾動角度ρｏは、自動的に形成され（即ち、設定され）、スキャニングディスクを貫通して回折されるとき、レーザービームの分散程度が最小となるようにする。第一の光学装置の設計過程によりそれ以前に決定された格子の傾動角度ρｏは、格子７２がモジュールベンチ６０′に取り付けられる角度である、予め設計した角度により、スキャナベンチ５及びモジュールベンチ６０′の幾何学的形態に対して設定される。上述したようにレーザービーム発生モジュールを整合させたならば、次に、そのモジュールは、ボルト、ねじ又は当該技術分野で公知のその他の締結具を使用して所定位置に固定する。上記の方法は、ホログラムレーザースキャナ内の各走査ステーションにて各レーザービームの発生モジュールに対して繰り返す。本発明の集光及び検出の副組立体の設計本発明に従って、ホログラムスキャニングディスク及びレーザービーム発生モジュールを設計し且つ製造する種々の方法について詳細に説明したが、この点に関して、本発明のホログラムレーザースキャナに使用される種々の集光／検出のサブシステム、及びその設計方法について説明することが適当である。図１４、図２２に図示するように、一例としての実施の形態のレーザスキャニング装置は、３つの主要な補助的構成要素、即ち、集光される反射したレーザ光線がそこから発生するＰ（ｉ、ｊ）番目のスキャニングファセットを形成するために使用されるスキャニングディスク７のホログラムファセットと、各レーザ走査ステーションに隣接してスキャニングディスクの下方に配置された放物面の光収束要素（例えば、放物面収束ミラー）１４Ａ（１４Ｂ、１４Ｃ）と、放物面の光の収束ミラーの焦点軸線に沿って走査ミラーの上方に配置された光検出器１５Ａ（１５Ｂ、１５Ｃ）とから成る集光／検出のサブシステムを採用する。上述したように、このサブシステムは、スキャナの設計者がビーム折り曲げミラーの高さがスキャニングディスクの上方にてスキャナの高さを決める一方、スキャニングディスクの下方におけるスキャナハウジングの高さ寸法を最小にすることを許容する。本発明の集光／検出のサブシステムに許容可能な設計が満足しなければならない制約条件は、次のように設定される。即ち、（１）集光工程中に任意の特定のホログラムファセットにより集光され且つ放物面の光収束ミラーにより収束される反射光線の略全てが、光の回折効率が最小となる角度にて特定のホログラムファセットを貫通し、最大の光学パワーがホログラムファセットを貫通して、放物面の光収束ミラーの焦点に配置された光検出器に向けて伝送されるようにし、（２）集光工程中にホログラムスキャニングディスクの内側及び外側（即ち、端）部分に当たる走査したコード符号からの反射光線（即ち、図３４にてＲ₁、Ｒ₂で表示）は、レーザのスキャニング過程中、スキャニングディスクに入射する放出レーザービームの入射角度に対して平行でない方向に向けてスキャニングディスクにより強く回折され、（３）放物面の収束ミラーの表面積がスキャニングディスク及び光検出器に対して空間的に且つ次の配置となるように設定されるされる、即ち、光のスキャニング過程中、特定の放物面ホログラムファセットにより集められた略全ての光線が、ホログラムスキャニングディスクが本発明のホログラムレーザースキャナ内にてその軸線の周りで回転するとき、放物面の光収束ミラーにより受け入れられるように設定される。これらの制約条件は、図１４、図２２に示した集光サブシステムの設計及び作動にとって重要なことであり、従って、以下に説明する、本発明の集光サブシステムを設計する方法のステップにて具体化される。可能な場合、分析用の数式は、図３２に示したサブシステムの幾何学的な光学素子のモデルが得られるように形成することができる一方、最適な設計パラメータは、そのホログラムスキャナの他のサブシステムに関して採用されたように、重要な数学的分析により求められる。しかしながら、以下に採用した方法は、上述したサブシステムの制約条件を使用して、それ以前に設計したスキャニングディスク及び本発明のレーザービームの発生モジュールと共に使用される適当な集光サブシステムを設計するための方法を提供するものである。図３３ＡのブロックＡに表示するように、この設計方法の第一のステップは、それ以前に設計したスキャニングディスク内の各ホログラムファセットの光の回折効率を分析すること（即ち、ブラッグの感度分析）を含む。この分析の目的は、スキャニングディスクの放出方向に向けて、面の光の回折効率が所定の最小閾値以下まで低下する面（即ち、ブラッグ外）のブラッグ角度に対する入射角度を求めることである。換言すれば、この目的は、その範囲を外れると、ホログラムファセットの回折効率が所定の最小の閾値以下まで低下することとなる入射角度の角度範囲を求めることである。この角度範囲は、図３４の幾何学的モデルにて概略図的に示してある。以下に説明するように、この情報は、理論的に、放物面ミラーにより収束される光の特定の偏光状態に対する面の回折効率を分析することで求められる。入射角度θ_iの関数として、かかる光の回折効率を分析するために使用される数学的数式は、そのスキャニングディスクの一例としての異なる実施の形態について相違する。一般に、任意の特定のスキャナ設計にて３種類のホログラムスキャニングディスクを使用することができる。即ち、光検出器の前に直交偏光器が存在せずに、使用し得るように設計されたスキャニングディスクと、光検出器の前にＰ偏光器がある状態で使用されるスキャニングディスクと、上述したように、スキャニングディスクの前にＳ偏光器がある状態で使用されるスキャニングディスクとである。このように、これら３つの事例の各々に対するブラッグ感度分析について以下に説明する。これらの各場合、そのスキャナ設計過程の以前の段階で決定されたその種々の補助的構成要素のパラメータ値を使用して、設計中のホログラムレーザースキャナの精密な三次元の幾何学的モデルが形成される。この段階で形成される三次元の幾何学的モデルは、放物面の光の収束ミラー１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃから、また、光検出器１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃから反射してはならない。それは、放物面ミラーの正確な幾何学的形態、及び相対的な位置は、この設計段階にて特定されず、また、光検出器の正確な位置も特定されていないからである。この幾何学的モデルの部分的な性質は、図３４に示されている。以下の説明から明らかとなるように、本発明の原理に従って、かかる特定値を正確に得ることができるようになる前に、光の回折効率及び光線の追跡分析を含む、幾つかの臨界的な設計段階を最初に行わなければならない。図３３ＡのブロックＢにて表示するように、この設計過程の次の段階は、ホログラムスキャニングディスクの各面にてブラッグ感度分析を行うためにＨＳＤワークステーションを使用し、ブラッグ外の入射角度の範囲に決定することを含む。この入射角度にて、放物面ミラーから反射された光線は、最小の回折状態にて光検出器に向けて伝送される。図３５Ａ、図３５Ｂに示した幾何学的な光学素子のモデルを使用して、上記のコーゲルニックの論文に記載された最初の理論的な基礎に基づいて、ホログラムファセットの構造に使用される関連する幾何学的且つ光学的パラメータを表現する。図３５Ａ１の幾何学的な光学素子のモデルは、図１０Ａ２乃至図１０Ｂに示したモデルと実質的に同一であるから、このモデルを構成する幾何学的及び光学的パラメータの説明を繰り返すことは不要であろう。図３５Ｂ１、図３５Ｂ２において、図１０Ａ１に図示した光検出器の前に直交偏光器を使用しない設計とされたスキャニングディスクに対しブラッグ光回折感度モデルが提供される。このモデルは、Ｓ、Ｐ偏光状態の光の双方が、走査したコード符号から反射され、ホログラムファセットにより集光されて放物面ミラーにより収束され且つ検出されるように光検出器の上までホログラムファセットを介して最終的に伝送される。その結果、図３５Ｃ２の数式第１４は、ブラッグ角度δ_eからの偏倚角度の関数として、スキャニングディスクの特定の各々面を通じて伝送されるＳ、Ｐ偏光状態の光の「平均」回折効率の数式を提供する。図３５Ｃ２の数式１２、１３で表現される構成Ｓ、Ｐ回折効率は、それぞれ、図３５Ｂ１の表に掲げた仮想パラメータ値を使用して得られる。図３５Ｃ１の数式第１乃至１１に記載された数学的数式は、図３５Ｂ１、図３５Ｂ２の幾何学的な光学素子のモデルに対してスネルの法則を適用し、また、へルウィッヒ・コーゲルニックの論文に詳細に記載された体積型ホログラム光回折格子の結合波理論の原理により得られる。等式６、７に規定された「傾斜度係数」Ｃ_S、Ｃ_Rは、内側入射角度α及び縁部の傾斜角度φの項にて表現される一方、これらのパラメータは、コーゲルニックの論文に記載されたように、θ_i、θ_dの項で表現することができることは注目に値する。図３５Ｄ１、図３５Ｄ２にプロットした関数は、ブラッグ角度δ_eからの偏倚角度の関数として表現した、第１及び第１６番目のホログラムファセットの「正規化した」平均的な光の回折効率を示すものである。数式第１４を使用して、かかるグラフのプロットを形成する。入射角度がホログラムファセットのブラッグ角度に等しい場合であるδ_e＝０の場合、理論上の平均的な光の回折効率は、予想されるように最大である（即ち、Ｅ_norm/avg.＝１）。面のブラッグ角度から離れる入射角度の場合、光の回折効率は一般に低下し、多少の振動動作を伴う。各ホログラムファセットの「正規化した」平均的な光の回折効率を評価し且つプロットすることにより、サブシステムの設計者は、各ホログラムファセットに対し、ブラッグδ_e外のどの角度のときに、正規化した光回折効率が最小の閾値（例えば、0.09）以下となるかを識別することができる。かかる角度情報を使用して、最小の回折状態、従って、検出するための最大のパワー伝送状態にて、放物面ミラーからの収束した光線をホログラムファセットを通じて伝送するときの角度を設計者が決定することができる。かかる分析の間、顕著な回折損失を伴わずに、光検出器に向けて集光した光線をスキャニングディスクを介して反射し得ることが判明し、また、放物面ミラーからの完全な光線の束の光線の各１つの入射角度が、放出ビームの入射角度（即ち、放出ブラッグ角度）から少なくとも20゜離れなければならないことが判明したことは注目に値する。図３４Ａ乃至図３７Ｃ２、及び図２８Ａ１、図２８Ａ２に図示したスキャニングディスクの幾何学的な光学素子のモデルを参照しつつ、図３６に図示するように、即ち、一例としての第二の実施の形態のレーザービーム発生モジュールを使用するとき、光検出器の前に配置されたＳ偏光器を有する設計されたスキャニングディスクを分析するブラッグ光の回折感度モデルについて説明する。このモデルは、コード符号を走査するためＰ偏光状態の光が使用され、また、Ｓ偏光状態の光は、走査したコード符号から反射され、ホログラムファセットにより集光され、放物面ミラーにより収束されて且つホログラムファセットを通じて検出のため光検出器まで最終的に伝送される構成とする。Ｓ偏光器は、Ｓ偏光の光線が光検出器まで進むのを許容する一方、Ｐ偏光状態の光線は偏光器によりフィルタされる。その結果、図３７Ｂの数式第１２は、伝送されたＳ偏光状態の光に対するスキャニングディスクの各特定の面の回折効率の一般的な数式を提供する。各面のこの特徴は、ブラッグ角度δ_eからの偏倚角度の関数として表現され、図３７Ａ１の表に掲げた仮想パラメータの値を使用して形成される。数式第１乃至第１１に掲げた数学的数式は、図３５Ｂ１、図３５Ｂ２に図示するように、スキャニングディスクにおける体積型ホログラムファセットの幾何学的光学素子に対してスネルの法則を適用することで求められる。図３７Ｂの数式第６、７に規定した、「傾斜度係数」Ｃ_S、Ｃ_Rは、体積型のホログラム格子にて結合波理論の周知の原理を使用することで求められる。図３７Ｃ１、図３７Ｃ２にプロットした関数は、Ｓ偏光に対するホログラムファセット第１、１６の「正規化した」光回折効率を示すものであり、ブラッグ角度からの偏倚角度の関数δ_eとして表現されている。図３７Ｂの数式第１２は、かかるグラフのプロットを形成するために使用される。入射角度がホログラムファセットのブラッグ角度で等しい場合である、 δ_e＝０であるとき、Ｓ偏光に対する各面の理論的な光回折効率は、予想されるように最大（即ち、Ｅ_norm.＝０）となる。面のブラッグ角度から離れる入射角度の場合、光の回折効率は、多少の振動動作を伴って一般に低下する。各ホログラムファセットの「正規化した」光の回折効率を評価し且つプロットすることにより、サブシステムの設計は、各ホログラムファセットに対し、ブラッグ外のどの角度δ_eのときに、正規化した光の回折効率が最小の閾値（例えば、0.09）以下となるかを識別することができる。かかるプロットを分析することにより、設計者は、次に放物面ミラーからの収束した光線を最小の回折、従って、検出するための最大のパワー伝達状態にてホログラムファセットを通じて伝送すべきかを決定することができる。図３８Ａ及び図２８Ａ１、図２８Ａ２に図示したスキャニングディスクの幾何学的な光学素子のモデルを参照すると、図３６に図示するように、即ち、一例としての第一の実施の形態のレーザービーム発生モジュールを使用するとき、光検出器の前に配置されたＰ状態偏光器と共に使用し得るように設計されたスキャニングディスクに対するブラッグの光回折感度モデルが提供される。このモデルは、Ｓ偏光状態の光を使用してコード符号を走査し、また、Ｐ偏光状態の光は、走査したコード符号から反射し、ホログラムファセットにより集光され、放物面ミラーにより収束され且つホログラムファセットを通じて検出のため、光検出器まで最終的に伝送される。このＰ偏光器は、Ｐ偏光状態の光線が光検出器に進むのを許容する一方、Ｓ偏光状態の光線は偏光器によりフィルタされる。その結果、図３８Ｂの数式第１２は、伝送されたＰ偏光状態の光線に対しスキャニングディスクの各特定の面の回折効率の一般的な数式を提供する。各面のこの特徴は、ブラッグ角度からの偏倚角度δ_eの関数として表現され、図３８Ａ１の表に掲げた仮想パラメータ値を使用して形成されることは注目に値する。図３８Ｂの数式第１乃至第１１に掲げた数学的数式は、図３５Ａ１、図３５Ａ２に図示するように、スキャニングディスクの体積型ホログラムファセットの幾何学的な光学素子のモデルに対しスネルの法則を適用することで求められる。図３８Ｂの数式６、７に規定した「傾斜度係数」Ｃ_S、Ｃ_Rは、体積型ホログラム格子内で結合波理論の周知の原理を使用して求められる。図３８Ｃ１、図３８Ｃ２にプロットした関数は、Ｐ偏光に対する第１、第１６のホログラムファセットの「正規化した」光の回折効率を示すものであり、ブラッグ角度からの偏倚角度δ_eの関数として表現されている。かかる一群のグラフプロットを形成するために数式第１２が使用される。入射角度がホログラムファセットのブラッグ角度に等しい場合である、δ_e ＝０のとき、Ｐ偏光に対する各面の理論的な光の回折効率は、予想されるように最大（即ち、Ｅ_norm.＝１）となる。面ブラッグ角度から離れる入射角度に対する光の回折効率は、多少の振動動作を伴って一般に低下する。各ホログラムファセットの「正規化した」光の回折効率を評価し且つプロットすることにより、サブシステムの設計者は、各ホログラムファセットに対して正規化した光の回折効率が最小の閾値（例えば、0.09）以下となるときのブラッグ外の角度δ_eを識別することができる。かかるプロットを分析することにより、設計者は、次に、放物面ミラーからの収束した光線が最小の回折状態、従って、検出のため最大のパワーの伝達状態にてホログラムファセットから伝送すべき角度を決定することができる。設計中のスキャナにて採用されるスキャニングディスクの型式について必要とされるブラッグ感度分析が完了したならば、サブシステムの設計者は、次に、光検出器の位置（例えば、中心及び光軸線の方向）をスキャニングディスクの上方に配置することができる。図３３ＡのブロックＣにて表示するように、このステップは、ＨＳＤワークステーションを使用して、コード符号から反射した全ての入力光線の正確な光線追跡分析を行い、この分析に基づいて、入射する光線が存在しない、スキャニングディスクの上方（但し、ビーム折り曲げミラーの頂端縁の下方）の点を識別することを含む。ブロックＤにて、光線が存在しない点を使用して、光検出器の位置を決定する。図３３ＡのブロックＥにて表示するように、このサブシステムの設計方法の次のステップは、かかる副集光装置が集光／収束ミラーを特定するために使用される一般的な放物面表面の関数Ｓ_parabolic（ｘ、ｙ、ｚ）を選択することを含む。以下に説明するように、このサブシステムの設計方法の残りの部分は、放物面ミラーを構成する基礎となる放物面表面のパッチのパラメータを特定することを含む。図３３ＢのステップＦに表示するように、サブシステムの設計過程の次のステップは、図３９に図示するように、スキャニングディスクに入射するレーザービームの線に対し平行で且つ好ましくはその線の上方に亙って光検出器の中心位置から伸長する線を図３４の幾何学的な光学素子のモデルに追加することにより、このサブシステムの幾何学的な光学素子のモデルを伸長させることを含む。この線の機能は、レーザービーム発生モジュールに近接して、形成し且つスキャニングディスクの下方に配置すべき放物面ミラーの典型的な、特定前の放物面表面の経路の光軸線の位置及びその方向を設定することである。図３３ＢのブロックＧに表示するように、この設計方法の次のステップは、放物面の表面経路の焦点距離を特定することを含む。放物面の表面経路の焦点距離は、典型的に、スキャニングディスクの下方の空間的な制約条件により主として決まる。一例としての実施の形態のホログラムレーザースキャナにおいて、放物面の表面の焦点距離は、76.2ｍｍ（3.0インチ）に選択されており、これは、この値は、スキャニングディスクの下方に放物面ミラーを取り付けるための十分な空隙を提供するからである。しかしながら、このパラメータは、典型的に、実施例毎に異なることを理解すべきである。図３３ＢのブロックＨに表示するように、この設計方法の次のステップは、スキャニングディスクの何れのホログラムファセットが最小の内径ｒ_iを有するか判断することを含む。その幾何学的形態のため、この面は、スキャニングディスクの中心（即ち、ハブ）に最も近い光線を集め、これにより、その回転軸線に最も近い光線を回折させる。その後、図３９に図示するように、この面を使用して、放物面の表面経路の長さ方向寸法を決定する。説明の目的上、この面に当たる端部（即ち、内側及び外側）の光線は、その面のブラッグ角度にてその表面に当たると想定され、このため、設計により、回折した光線は、放物面の表面経路の光軸線に対し平行な方向に放物面の表面パッチに向けて伝送されることは注目に値する。このようにして、放物面の表面パッチの仕様に従って放物面ミラーが具体化されたならば、そのブラッグ角度に近い面に入射して当たる集光後の光線は、光検出器が配置された放物面の光収束面の焦点に収束する。図３３ＣのブロックＩに表示するように、この設計方法の次のステップは、スキャニングディスクの何れのホログラムファセットが最大の回転角度θ_rotを有するかを判断することを含む。以下に説明するように、この面は、放物面の表面のパッチの幅方向寸法を特定するために使用される。放物面表面パッチの幅方向寸法の下限値は、ホログラムスキャニングディスクがその回転軸線の周りで回転するとき、光のスキャニング過程中に放物面のホログラムファセットにより集められた略全ての光線が放物面のミラーにより受け取られるようにすることを必要とする、設計の制約条件である。放物面の表面パッチの幅方向寸法の上限値は、空間的に制約されたハウジング内にてスキャニングディスクの下方で利用可能な空隙である。図３３ＣのブロックＪにてサブシステムの設計者は、ＨＳＤワークステーションにてそれ以前に開発されたスキャナの三次元の幾何学的な光学素子のモデルと、最大の掃引角度を有する面とを使用して、放物面の表面パッチの幅方向寸法に課されるであろう左右の最小の表面境界を決定する。以下に、これらの表面境界を決定する技術について説明する。図４０Ａに図示するように、最小の左側の表面境界は、三次元的なコンピュータモデル化により決定され、これは、入射レーザービームが、上述したホログラムファセットの最右側の端縁を丁度、照射、し始める状況である。この走査線の発生過程の段階にて、ビームの折り曲げミラーから反射された全ての反射光線は、ホログラムファセットにより集光されることが理想的である。しかしながら、このスキャニング過程の段階にて面により集光されたかかる光線の全てが、収束のために放物面の光収束ミラーにより収束されることを確実にするため、設計者は、全体の面が放物面の表面パッチの下方に配置されるように、その放物面の表面パッチの最左側の表面境界を外方に伸長させる。次に、図４０Ｂに図示するように、最小の右表面の境界は、三次元的なコンピュータモデル化により決定され、これは、入射レーザービームが、上述のホログラムファセットの最左側の端縁の照射を丁度、終えたときの状況である。この走査線の発生過程の段階及びその他の場合のとき、ビーム折り曲げミラーから反射された全ての反射光線は、ホログラムファセットにより集光されることが理想的である。このスキャニング過程の段階にて面により集光された全ての光線が収束のために放物面の光収束ミラーにより集光されることを確実にするため、設計者は、全体の面が放物面の表面パッチの下方に配置されるようにするため、放物面の表面パッチの最右側の表面境界のみを外方に伸長させる。上記のステップを完了したならば、スキャニングディスクの面にて求められた境界を三次元的な放物面の表面パッチに投影することで幅方向の表面寸法を求めることができる。全体として、放物面の表面パッチの長手方向及び投影した幅方向寸法は、設計中の集光サブシステムに対して放物面ミラーを構成するために使用することのできる「パッチカッティングパラメータ」を提供する。放物面のミラーを製造する１つの好ましい方法は、パッチカッティングパラメータを使用して、設計方法のブロックＧに特定した焦点距離を有する放物面ミラーから放物面パッチを切り取ることである。スキャニングディスクが回転するとき、上述の形成される放物面のミラーは、掃引幅の全体に亙り最大の面の集光部分の全面積をカバーすることは注目に値する。次に、図３３ＣのブロックＫにて、放物面表面パッチ（即ち、放物面のミラー）の完全な一組みの仕様を使用して、集光／検出のサブシステムの三次元的モデルがＨＳＤワークステーションにて修正される。次に、図３３ＣのブロックＬで表示するように、更新した幾何学的モデルがＨＳＤステーションで入念に分析されて、放物面ミラーから反射された全ての光線がブラッグ外のそれぞれのホログラムファセットを通じて伝送され、最大の光学的パワーが光検出サブシステムの放物面のミラーの焦点にて光検出器に伝送されることを確実にする。この光線の追跡分析の結果、特定の判断基準を満足するサブシステムの設計であることが判明したならば、そのとき、設計過程は完了し、次に、最終的な幾何学的モデルに従ってサブシステムの設計を具体化することができる。しかしながら、光線の追跡分析の結果、その判断基準を満足し得ない設計であることが判明したならば、設計者は、その過程の上述したステップの任意の１つ以上のステップに戻り、そのパラメータを修正し、所望の性能基準が満足される迄、設計過程を続ける。典型的に、全体的なスキャナ設計の過程のこの段階にて要求される装置の制約条件を満たす満足し得るサブシステムを実現するためには、この設計方法を１回行うだけで十分である。図４１において、そのホログラムレーザースキャナが、本発明の副光検出装置の１つの代替的な実施の形態にて図示されている。集光した光線を放物面のミラーの焦点に配置された光検出器に向けて収束させるために放物面のミラーを使用することに代えて、このスキャニング装置は、反射−体積ホログラム１０８を採用してかかる光学的機能を果たすものである。その他の全ての点において、図４１の光検出サブシステムは、上記に詳細に説明した一例としての実施の形態と同様である。上述した設計技術は、副光検出装置の反射−体積ホログラム１０８の設計に採用することが可能であることは注目に値する。放物面のミラーの設計及びその製造の基本となる、放物面の表面パッチの完全な特定の値を使用して、本明細書の開示内容に鑑みて容易に明らかである方法にて反射−体積ホログラムを製造することができる。図４２乃至図４３Ｂに図示するように、本発明のホログラムレーザースキャナの２つの代替的な実施の形態が示してある。これらのホログラムスキャニング装置は、本明細書にて採用した光検出サブシステムの構造体を除いて、上述した一例としての実施の形態と同様である。図４２に図示した実施の形態の副光検出装置は、光検出器１５Ａと、スキャニングディスクの下方にて集光され且つ収束された光線を折り曲げるのを回避する収束光学素子１１０とを備えている。該集光及び収束光学素子は、平面状の集光ミラー１１１と、集光型の収束レンズ１１２とを備えている。図示するように、そのブラッグ角度でホログラムファセットに入射して当たり且つ該ホログラムファセットにより集光される平行な光線を受け取るべく、スキャニングディスクの外側部分の下方には、集光ミラー１１１が配置されている。平面状ミラーにより集光された平行な光線は、スキャニングディスクの面に対して略平行に導かれ、また、光検出器１５Ａが配置されたその焦点に収束レンズ１１２により収束される。この副検出装置の設計を使用することに伴う１つの不利益な点は、光検出器が配置される箇所である、スキャニングディスクの下方にミラー１１１と、典型的に、比較的短い焦点距離を必要とする、収束レンズ１１２とを受け入れるためのより大きい空隙容積が必要となる点である。実際的な観点からして、このことは、図４２１に図示するように、スキャニングディスクモータをスキャニングディスクの下方ではなくて、その上方に配置することをしばしば必要とする。図４３Ａ、図４３Ｂに示した実施の形態の副光検出組立体は、光検出器１５Ａと、集光された光を折り曲げ且つスキャニングディスクの下方にて収束させる、集光及び収束光学素子の系１１３とを備えている。この集光及び収束光学素子は、第一の平面状の光線折り曲げミラー１１４と、第二の平面状の光線折り曲げミラー１１５と、集光型の収束レンズ１１６とを備えている。図示するように、この平面状の集光ミラーは、そのブラッグ角度にてホログラムファセットに入射して当たり且つ該ホログラムファセットにより集光される平行な光線を受け取るため、スキャニングディスクの外側部分の下方に配置されている。平面状ミラー１１４により集光された平行な光線は、スキャニングディスクの面に対して略平行に折り曲げミラー１１５に導かれる。一方、この光線折り曲げミラー１１５は、集光した光線をスキャニングディスクの下方に配置された収束レンズ１１６に向けて再度、導く。収束レンズ１５Ａは、折り曲げた光線を光検出器１５Ａが配置されたその焦点にて収束させる。図示するように、各光検出器は、関連付けられた走査ステーションのアナログ信号処理盤にて具体化される。上述した実施の形態の場合と同様に、この副光検出装置の設計の使用に伴う主たる不利な点は、スキャニングディスクの下方に大きい空隙を必要とする点であり、図示するように、スキャニングディスクの下方ではなくて、しばしば、その上方にスキャニングディスクを配置することが必要となる点である。本発明のホログラムスキャナ及びその多数の製造方法について、体積−伝送ホログラムの使用に関して詳細に説明したが、そのホログラムスキャニング装置の種々の実施の形態に採用される本発明のホログラムスキャニングディスクを製造するために体積−反射ホログラムを使用することができることが理解される。図４４において、本発明のスキャニング装置の１つの代替的な実施の形態は、複数の体積−反射型のホログラムファセットから具体化されたスキャニングディスクを使用して製造される。図示するように、この装置の設計は、かかる体積−反射スキャニングディスクの物理学的状態に対応し得るように多少、異なる光学的設計を必要とする。かかる代替的なレーザスキャニング装置の設計の一例としての実施の形態に関連する光学素子について簡単に説明することが有用であろう。図４４に図示するように、光線の折り曲げミラー１３Ａの各々には、開孔１２０と、第一のビーム折り曲げミラー１２１とが形成されている。この第一のビーム折り曲げミラー１２１の機能は、ｊ番目のアスペクトレシオの制御されたレーザービームをレーザ発生モジュール１２Ａから開孔１２０を通じてスキャニングディスクの上方にある「光線無し」領域内に配置された第二のビーム折り曲げミラー１２２に向けて導くことである。この第二のビーム折り曲げミラー１２２の機能は、レーザービーム（１）を上述したスキャニングディスク７の領域内のｒ_o と同様の入射点までスキャニングディスクの外端縁に向けて導くことである。スキャニングディスクの回転に伴い、ｊ番目のレーザービームは、ｉ番目のスキャニングファセットの各々の体積深さに入り、該レーザービームがその深さから反射されると、該レーザービームは、スキャナの設計過程中にその内部で設計されたホログラムの縁部構造体により決定される方法にて回折される。ホログラムファセットの回転に伴い、回折したレーザービームは、その関連付けられたビーム折り曲げミラー１３Ａから反射され、そのため、スキャナのスキャニング体積内に対応する走査線Ｐ（ｉ、ｊ）が形成される。走査後のコード符号（又はホログラムＯＣＲ用途の場合、走査した文字）から反射されると、レーザ光線は散乱し、その散乱後のレーザービームの一部分は、図示するように放出経路と空間的に一致する入射経路に沿って後方に反射される。図示するように、ホログラムスキャニングファセットのブラッグ角度に極めて近い角度にてスキャニングディスクの内端の外端縁の双方に当たる入射光線Ａ、Ｂは、入射レーザービームの光路（１）に対して略平行な光路（２）、（３）に沿って強力に回折される。その結果、これらの入力光線の光学的パワーの相当な部分は、スキャニングファセットから第二のビームの折り曲げミラー１２２に隣接してスキャニングディスクの上方に支持された体積−伝送ホログラム１２３に向けて反射される。この体積−伝送ホログラム１２３の機能は、光検出器１５Ａが配置されたその焦点に向けて集光した光線を収束させることである。ホログラム１２３の寸法は、ホログラムスキャニングファセットから反射した光線の全てを集め得るように選択されており、また、その位置は、スキャニングディスクの上方における、光線の無い領域内に配置されることは注目に値する。体積−伝送スキャニングディスク７の設計及び構造に関して上述した方法及び過程の全ては、全体として、図４４のホログラムスキャナの設計及び構造に適用可能である。本発明の上記の教示内容に鑑みて、本発明のＨＳＤワークステーションは、図４４のホログラムスキャナ、又は本発明のその他の任意のホログラムスキャナの設計に使用し得るように、容易に改造することが可能である。想定し得るように、本発明のホログラムレーザースキャナは、種々の用途に使用することができる。ホログラムレーザースキャナ１は、独立的でコンパクトなホログラムレーザバーコード符号の読み取り装置として説明したが、ある用途においては、より大型のスキャニング装置内のサブシステムとして使用し、その堅固なスキャニング体積内にあるコード符号を単に探知するようにすることもできる。図４５Ａ、図４５Ｂに図示するように、ホログラムレーザースキャナ１も丁度、このようにして使用される。その機能は、その堅固なスキャニング体積内にコード符号が存在することを検出するだけであり、出力として、スキャニング体積Ｖ_scanning内の検出されたコード符号の位置を特定する情報を発生させるだけである。かかる情報は、Ｐ（ｉ、ｊ）のような簡単なものとすることができ、この情報は、要するに、焦点面と、コンベアベルト１２９に沿って移動するコード符号１３０が検出されるときの焦点面内の走査線とに関する情報を暗号化（即ち、具体化）するものである。図４５Ａの実施例において、ホログラムスキャナ１により発生された、コード符号の位置情報は、コード符号を検出したスキャニング体積内の走査線を特定するＰ（１５、３）である。図５には、この特定の走査線が占めるスキャニング体積内の領域が示してある。図４５Ａの一例としての実施の形態において、高速度のレーザスキャニング装置１３１は、それ自体の制御コンピュータ内に保存された変換表を有しており、該変換表は、コード符号の位置情報Ｐ（ｉ、ｊ）を使用して、検出したコード符号が存在する位置を識別する情報、即ち、スキャニング体積Ｖ_scanningの体積的に定性化した領域の項を全体として発生させる。また、レーザスキャニング装置１３１は、スキャニング体積Ｖ_scanning内に可変深さの焦点を有するレーザービームを発生させることができ且つ積極的な走査のためその内部の特定の領域までレーザービームを導くことのできる高速度のレーザスキャニング機構を備えている。図４５Ａ、図４５Ｂに図示したスキャニング装置の工程中に行われるステップの正確な順序に関して以下に説明する。コード符号１３０がスキャニング体積Ｖ_scanning 内に存在するとき、ホログラムスキャナ１は、この記号を自動的に検出し、位置情報Ｐ（１５、３）を発生させ、この情報は、スキャナ１３１に提供される。この情報を走査領域の情報に変換した後、レーザスキャニング装置１３１は、その変換された情報を使用して、次のことを行う。即ち、（ｉ）レーザービームの焦点距離を走査したコード符号が検出された焦点面（即ち、焦点面ＤＦ４）に設定することと、（ii）レーザービームをＶ_scanning内の対応する領域に導くことと、（iii）この領域内で高解像度の走査データの線を集めるため、この領域内にてＸバー又はその他の走査パターンを発生させることとである。集められた走査データは走査データビデオバッファ１３１Ａ内に保存して、高速度の解読プロセッサ１３１Ｂ（即ち、マイクロプロセッサ）は、スティッチング、又はその他の適当な記号の解読技術を使用してこのスキャニング体積Ｖ_scanningの領域に関する走査したコード符号を読み取るため、ビデオデータの各フレームを解読する過程を行う。次に、プロセッサ１３１Ｂにより発生された出力記号の文字データは、ホストコンピュータシステム１３２に提供される。その後、コンベアベルトが図４５Ｂに図示するように前進すると、コンベアの上の次の包装物が高速度にてスキャニング体積を通じて搬送される。この包装物のコード符号１３４がスキャニング体積内で検出されると、上記の工程手順が再度、行われる。しかしながら、この場合、レーザービームは、第一の被写界深度（即ち、ＤＦ１）に自動的に収束され、それは、この位置は、レーザービームがスキャニング体積を通るとき、コード符号はこの位置にあるからである。従って、収束されたレーザービームは、図５に図示したＰ（４、３）により規定される狭い領域内で自動的に走査される。その他の全てのステップは、上述した通りである。スキャニング体積に入る新しい包装物の各々に対し、その包装物に付されたコード符号は、自動的に検出され、それに関する位置情報はスキャニング装置１３１に提供されて、検出されたコード符号がこの領域を高解像度にて走査するのために瞬間的に位置する領域までその走査パターンが導かれるようにする。図４６に図示するように、本発明のホログラムレーザースキャニング装置は、寸法の点で容易に縮小し、その必須の特徴、即ち、そのスキャニング体積内の多数の焦点面、非非点収差の焦点領域、雑方向の走査でという特徴の全てを保持しつつ、ワンウェイＲＦ信号伝送機能を有する完全自動の携帯型の手で支持可能なハウジング、手に取り付けるハウジング、又は身体に装着可能なハウジング１４０内に具体化することができる。この一例としての実施の形態において、図４６の携帯型のスキャナは、次の機能を具体化する。即ち、米国特許第5,468,951号に教示された空間的に重なり合う対象物の検出及びレーザ走査の場；米国特許第 5,340,971号に教示されたプログラム化可能な長距離／短距離モードのスキャニング過程；米国特許第5,424,525号に教示された電力節約型の装置の制御体系；同時係属出願の米国特許出願第08／292,237号に教示されたＲＦ信号伝送機能及び音響的確認信号の発生であり、上記出願の各々は、ニュージャージー州、ブラックウッドのメトロロジック・インスツルメンツ・インコーポレーテッド（Metr ologic i nstruments，Inc.）が共有所有するものであり、その内容の全体を引用して本明細書に含めてある。図４７、図４８に図示するように、本発明のホログラムレーザースキャニング装置は、容易に改変し、寸法を縮小し、完全自動の携帯型の手で支持可能なハウジング１４５、手に取り付けるハウジング１４６、又は一方向ＲＦ信号伝送機能を有する身体に装着可能なハウジング内にて具体化することができる。図４７、図４８に図示したスキャナ同士の主たる相違点は、図４７に図示したスキャナは手で支持可能である一方、図４８に図示したスキャナは同時係属出願第08／489, 305号（引用して本明細書に含めた、1994年11月2日に公告された欧州公告第0621 971号に対応）に教示されたような指無し手袋を使用して手の甲に手で取り付けられる点である。図４７、図４８に図示した一例としての実施の形態において、本発明のホログラムスキャニング装置は、スキャナのスキャニング窓部から約50.8乃至254ｍｍ（２乃至10インチ）伸長する被写界深度にて二次元的なラスター型の走査パターンを発生させる。図４７に図示するように、該スキャナは、スキャナハウジングの内部に支持された小型のバッテリ作動モータ１４８により回転される体積−伝送スキャニングディスク１４７を備えている。該スキャニングディスクは、約20 個のホログラムファセットを有しており、その各々は、三次元的なスキャニング体積Ｖ_scanning内にて二次元的なラスター走査パターンにて20本の走査線（即ち、スキャニングファセット）の１つを発生させる設計とされている。図示するように、上述したように極小型としたレーザービーム発生モジュール１２Ａ′を使用して、非点収差がなく、円形にされ又はアスペクトレシオが制御されたビーム断面を有する入射レーザービームを発生させる。このレーザービームは圧電制御されたブラッグセル１４９を通じて伝送され、該セルは、上記に詳細に説明した本発明のスキャニングディスクの設計過程により決定された極めて狭い範囲の入射角度Δθ_iの任意の１つにて、ホログラムスキャニングディスクの下側に入射するレーザービームを導く。このように、ブラッグセルの機能は、中心におけるレーザービームの入射角度、即ち、公称入射角度θ_iを調節することである。スキャナに設けられたマイクロプロセッサ利用のシステム制御装置（図示せず）がスキャナの作動中、ブラッグセルの制御信号を発生させる。レーザービームが公称入射角度θ_iにてスキャニングディスクに導かれたとき、レーザービームは、2 0個の異なるホログラムスキャニングファセットにより回折されるため、該レーザービームは、20本線のラスター走査パターン内の20本の主要な走査線の各１本を発生させる。しかしながら、入射角度が公称入射角度θ_iの周りで調節されるとき、回折後のレーザービームは、その主要な走査線の周りで無限ではあるが、小さい範囲の走査線の周りで掃引されて、「走査線間の振動」を生じさせる。公称入射角度 θ_iの周りの偏倚程度が左右対称であるならば、次に、回折した走査線の偏倚程度もまた形成されるラスター走査パターン内で左右対称となる。同様に、公称入射角度θ_iの周りの偏倚程度が非対称であるならば、その場合、回折した走査線の偏倚程度は、形成されるラスター走査パターン内で非対称となる。上述したスキャニングディスク７、７′の面に対する方法と同様の方法にて、スキャニングディスク１４７に沿った走査線の各々は、また、反射したレーザ光線を光検出器１５１が配置されたミラー付近のスキャニングディスクの上方に焦点を有する小型の放物面のミラー１５０に向けて集光させる働きをする。光検出器１５１により発生された強さ信号は、マイクロプロセッサに供給されて、従来の方法にて解読処理を行う。赤外線光利用の対象物検出トランシーバ１５２がスキャニング窓部付近に取り付けられて、対象物の検出の場を発生させ、この検出の場は、図示するように、その作用可能な走査範囲に亙ってスキャニング体積で空間的に重なり合う。この特別な一例としての実施の形態において、図４、図４８の携帯型のスキャナの双方は、次の機能を果たす。即ち、米国特許第5,468,95 1号に教示された、空間的に重なり合う対象物の検出及びレーザ走査の場；米国特許第5,340,971号に教示された、プログラム化可能な長距離／短距離モードのスキャニング過程；米国特許第5,424,525号に教示された、電力節約型のシステム制御体系；同時係属出願の米国特許出願第08／292,237号に教示された、ＲＦ信号伝送機能及び音響的確認信号の発生機能である。上記の特許の各々は、ニュージャージー州、ブラックウッドのメトロロジック・インスツルメンツ・インコーポレーテッドが共有所有するものであり、その全体を引用して本明細書に含めてある。上述した詳細な設計方法を使用して、当業者は、種々の分野に使用されるその他の異なる各種の型式のホログラムレーザースキャニング装置を容易に設計することができる。一例としての実施の形態のホログラムレーザースキャニング装置は、３つのレーザ走査ステーションを採用する。しかしながら、種々の幾何学的形態の三次元的スキャニング体積内で極めて複雑なレーザ走査パターンを発生させ且つ投影するために３つ以上（例えば、４、５、６又は７つ）のレーザ走査ステーションを採用することも可能であることが理解される。そのホログラムレーザースキャナの種々の実施の形態について、線形（一次元）及び二次元的コード符号を走査する適用例に関して説明したが、本発明のスキャニング装置及び方法は、光学文字識別（ＯＣＲ）適用例にてアルファベット文字（例えば、文章情報）を走査し、また、図形走査分野にて図形像を走査するのにも等しく適していることは明らかである。一例としての実施の形態の幾つかの改変例を上述した。しかしながら、当該技術分野の当業者により、本発明の一例としての実施の形態の種々のその他の改変例が容易に案出されよう。かかる全ての改変例及び変更例は、本発明の請求の範囲により規定された本発明の範囲及び精神に属するものと見なされる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Photogram laser scanning apparatus and method And apparatus and method for designing and manufacturing the scanning apparatus Background of the Invention Field of the invention The present invention broadly uses hologram optical elements and visible laser diodes. Read bars and other types of geometrical indicators inside large scanning volumes Regarding hologram lasers with ultra-small designs that can be seen, It relates to its design and method of operation for use in applications. Brief description of the prior art The use of barcode symbols for product and article identification is Is well known. At present, various types of barcode codes and scanners are being developed. Have been. Generally, these barcode codes / readers are two obvious groups. Classified as a loop. The first class of barcode code readers is the bar code bar and space Illuminate the entire area with light of a specific wavelength at the same time, and use that image for recognition / decoding purposes. To capture. Such scanners are commonly known as CCD scanners The reason is that it is not possible to detect the image of the barcode code being read. This is because a CCD image detector is used. A second class of barcode code readers typically provides a focused light beam, Is a bar code symbol bar that is read using a focused laser beam. Spaces are scanned sequentially. This type of barcode code / scan Na is commonly referred to as a "flying spot" scanner The reason is that the focused laser beam is This is because it looks like a "spot of flying light" across the issue. Generally, laser ・ Bar code code ・ The scanner focuses the laser beam on the entire bar code code. I Sub-classes are further classified according to the type of mechanism used to scan. It is. The majority of laser scanners used today read bar code symbols In order to focus and scan the entire bar code code during operation, That is, a rotating or vibrating mirror is used. Such a laser scanner Examples are described in US Pat. No. 5,216,232 (Knowles et al. ), No. 5340973 (Knowles et al. No. 5,340,971 (Rockstein et al.). ) And 5424 No. 525 (Rockstein et al. ) Is disclosed in great detail in the background section ing. They are, In this application, Invite. One type of laser scanner that has gained great popularity in recent years, "Polygon (Po Rigon) scanner. With this scanner, Laser beam To scan over multiple paths through the space above the scanning window of the scanner , Its side is a light reflecting surface (for example, Using a rotating polygon with a mirror You. With a polygon type laser scanner, Angle sweep of outward laser beam What is the focusing rate of the return and return laser beams? both, Rotating polygonal light reflective fa It is directly related to the number and size of the sets. Focused laser beam forming and focusing laser light beam and light reflective surface To scan the lens (ie, Laser scanner using light reflective element) In contrast, Another sub-class of laser scanner using high-speed hologram disk There is a source. In general, The hologram disk is Outgoing laser beam Focus and deflect during the beam scanning operation and enter during the focusing / detection operation Called "facets" that function to focus the incoming reflected laser light It has an array of holographic optical elements (HOE). Bar code code like this The scanner is Since a hologram optical element (HOE) is used, hologram It is typically referred to as a laser scanner or reader. Holo by prior art An example of a gram scanner is U.S. Pat. No. 4,415,224, No. 4758058, No. 4748316, No. 4591242, No. 4548463, 533144 No. 5, No. 5,416,505. They are, Incorporated in this application You. Hologram laser scanner or reader, Focus and scan the laser beam That is, For laser scanners that use lenses and mirrors for the deflection function hand, Has many advantages. Key advantages of hologram laser scanners compared to polygon laser scanners As one of the Hologram laser scanners (I) Outgoing laser beam Angle sweep and (Ii) the focusing rate for the return laser beam; Independently controlled There are things that can be done. Hologram laser scanners Compared to polygon type laser scanner , It also has other advantages. In particular, With hologram laser scanners, Focusing The rate is Determined by the size of the condensing part of each hologram facet But, The angle sweep of the outward laser beam is Hologram facet Determined by the angle width of the beam and the angle of incidence and diffraction of the outward laser beam. Is determined. Conventional hologram scanning devices use mirror-based laser scanning. Although it has many advantages compared to the channeling device, Conventional hologram That's not to say that system scanners have no problems. The first made by International Business Machines (IBM) With hologram scanners, The hologram facet on the hologram disk , It was a simple sector where independent control of the focusing and optical scanning functions was not possible. as a result As This hologram scanner is Faster than needed for the application at hand Had a scanning speed. The next industrial scanner designed by IBM is: these It allowed independent control of the functions. But, For example, United States Califor H0L0SCAN 210 designed and sold by Holoscan, San Jose, Nia Conventional hologram scanner such as 0 (TM) hologram laser scanner The hologram disk used in (I) On disk for light collection Maximize the use of available space on (Ii) Specific laser scanning pattern The line speed for the scan cannot be referenced. Such design limitations As a result of In the hologram scanner according to the prior art, Its available light collection tables Inefficient use of surface area Requires the use of large scanning discs Request Was done. These hologram scanners Also, Each hologram on it From facets, The scanning volume from which the corresponding optical scanning data signal is generated Detected scan data having substantially the same signal level independent of the position at No signal can be generated. As a result, With this scanner, That's it Required to handle the dramatic signal swings associated with such detected return signals. A heavy burden was imposed on the air signal processing circuit. U.S. Pat. No. 4,415,224 (Dickson, co-applicant) hologram Equalize the light collection rate of each facet on the scanning disk Is disclosed, While using substantially all of its light collection surface area Equalize the light collection rate of each facet on the hologram scanning disk The method is Disclosure, Teaching, None of the suggestions have been made. Therefore, Generally, Conventional technology Hologram laser scanner Part of that available light collection surface area To accommodate very large scanning discs that only use Very large Requires a clean scanner housing. In many code reading applications, Hologram scanner housing The volumetric spread of To accommodate the small volume of space given to the physical installation Must be compact enough. But, Due to limitations of conventional design principles In order to Prior art with sufficient compactness required for many applications Until now, it was impossible to make a hologram scanner. as a result, Obedience Huge needed to enclose the hologram laser scanner optics from the state of the art For a simple housing, Its use is Housing size constraints matter Not limited to just a few real-world applications. Despite its low power consumption and highly desirable due to its small size Without Solid State Visible Diode (VLD) Conventional VLD is intrinsic Due to several problems arising from the nature of Conventional hologram lasers In canna, It cannot be used in practice. First problem associated with using VLD in hologram laser scanner The title is VLD is Single spectral line output like a conventional He-Ne laser tube Does not occur. Rather, Conventional VLD How much back super -Although it always produces brightness (some super luminescence), this is, Conventional light emitting diode Is a broad spectrum consisting of radiation of the type produced by LEDs (LEDs) . Also, VLD is In many cases, Operate in multiple oscillation modes, And / or Mo Indicates the code hopping, VLD is Jump from one oscillation mode to another Step. As a result of these properties of VLD, The laser beam is Hologram Spreads away from the highly scattering hologram facet of the disk . As a result, A substantially large “spot” at the focus of the hologram facet Arises Error in the resolution of the bar and space of the scanned code symbol, Many places If Unacceptable code decoding and errors occur. A second problem associated with using VLDs in hologram scanners is V As a result of the intrinsic "astigmatic difference" in LD, Laser beams exhibiting astigmatism along the horizontal and vertical directions of propagation Is to occur. Due to this fact, Its size and direction is the distance from the VLD An outwardly directed laser beam having a cross-sectional dimension that varies as a function of Therefore, At certain points in the scanning field of view of a hologram scanner using VLD, laser -The direction of the beam ("flying spot") The bar and the space Code recovery It cannot be decoded for the signal operation. Hologram scanners There are other technical problems as well. In the hologram scanner according to the prior art, Optical devices for light collection and detection are: Inevitable Become complicated, Requires a significant volume of space inside the scanner housing You. This allows inevitably, The height dimension of the scanner housing is Almost everything Significantly larger than desired in all code reading applications. Would. An outgoing laser beam is used to rotate the hologram scanner When deflected through the gram facet, "Caused by holograms" Astigmatism is Provided internally to the outgoing laser beam. This type of stigma The source of the aberration is imparted to the laser beam by the intrinsic astigmatism in the VLD Is different from the source of astigmatism The effect is Are substantially the same, Ie , The outgoing laser beam The size and direction from the hologram facet Have dimensions that vary as a function of the distance of the cross-section. Therefore, Hologram scan At a particular point in the scanning field of view Laser beam ("Flying sports ") The bar and space of the barcode code to be scanned are Code decoding It cannot be deciphered for the movement. as a result, Bar code sign Can be scanned independently of its direction as it moves through the canning volume3 Designing a hologram laser scanner with a three-dimensional scanning volume It was impossible. Due to the method used to design and make hologram discs according to the prior art To The size and shape of the focusing area of each facet Outgoing laser beam It could not be controlled independently of the angular sweep of the beam. as a result, For this, Condensing function Optical use of the disc surface area for Therefore, Conventional technology The performance of a hologram scanner is It was inevitably compromised. The above problems require significant improvements to holographic laser scanners of the prior art Generally defines the key areas that Such laser scanning There are other problems that have also served to degrade the performance of the device. In particular, Specular reflection of laser scanning of code code Glare caused by Sign bar and space for its background The detectable contrast of Therefore, Detected at the photodetector of the system The SNR of the optical scanning data signal is Lower. Laser scanning equipment For such a problem, the polarization filtration method is generally known, This way, Up Hologram-type laser scanner It is not known if it can be successfully applied to a printing device. Therefore, An improved hologram laser scanning device, Conventional technology Design and configuration while avoiding the disadvantages and drawbacks of hologram scanners and methods There is a great need for It exists in this technical field. Object and Summary of the Invention Therefore, The main object of the present invention is to Conventional hologram laser scan Hologram laser scanner without the disadvantages and drawbacks of a tanning apparatus and method Is Rukoto. Another object of the invention is Hologram laser scanner itself body of housing Producing a three-dimensional laser scanning volume substantially larger than the product, Lasers Holographic laser scanning that provides completely omnidirectional scanning within the canning volume Is to provide na. A further object of the invention is The three-dimensional laser scanning volume is Extremely extending around the projection axis extending from the scanning window of the program scanner Having a limited geometry and Provide hologram laser scanner Is Rukoto. A further object of the invention is Using multiple symmetrically arranged laser diodes hand, Through the scanning volume with multiple volume transmission type hologram optical elements Simultaneously produce multiple laser beams that are focused and scanned, Of this optical element Each is Supported on a rotating disk located in the center, In particular, Laser bee When one of the cameras passes during operation of the hologram laser scanner, Spawn a single scanning facet of depth of field As designed A hologram laser scanner is provided. A further object of the invention is Laser light generated from a specific hologram optical element Reflected from the code sign, Pass through the same hologram optical element, after, Light intensity detection Like being collimated for exit, Providing a hologram laser scanner It is. A further object of the invention is Multiple lasers Supports multiple hologram facets Focused and scanned through a scanning volume by rotating rotating disks Like producing a laser beam at the same time, Provide hologram laser scanner It is to be. A further object of the invention is The scanner housing Each scan pattern generation At different angles over the duration of the cycle, Simultaneous scanning of multiple scan planes Such as having an open scanning window to allow projection E Program laser scanner. A further object of the invention is Hologram optical element on rotating disk While maximizing the use of disk space, Each of the laser scanning patterns Minimize the laser beam speed at the focal plane, Required for light detection and signal processing circuits To minimize the required electronic bandwidth, Provide hologram laser scanner Is Rukoto. Using substantially all of the available light collection surface area on the scanning disc; E The light collection rate of each hologram facet on the program scanning disk Substantially equal, Therefore, Smallest possible disk with hologram laser scanner Such that it is possible to use a hologram scanning disc with a diameter , It is to provide a compact hologram laser scanner. A further object of the invention is Each hologram on the hologram scanning disk In the beam steering part of the gram facet, Incident having a first polarization state The optical diffraction efficiency optimized for the laser beam is given, each In the condensing part of the hologram facet, A second polarization state orthogonal to the first polarization state Optimized light diffraction efficiency for reflected laser light with , On the other hand, Light focused on a photodetector of the system is collected with a second polarization state Transmitting collected laser light and blocking collected laser light having a first polarization state Such as passing through a polarizing filter Compact hologram laser scanner It is to provide. A further object of the invention is Intrinsic in each visible laser diode Laser beam astigmatism caused by astigmatism is Laser beam rotates Is effectively removed before passing through the hologram optical element on the Una A hologram laser scanner is provided. A further object of the invention is By hologram optical element on scanning disc The scattering of the relatively wide spectral output of each visible laser diode is Les The user beam From the visible laser diode, Integrated optical assembly Pass through, The hologram optical element on the rotating disk of the hologram laser scanner As you pass, As compensated, Provide hologram laser scanner That is. A further object of the invention is Laser scanning using a conventional visible laser diode Create a canning beam, Giving a simple and low cost configuration, Laser scanner To eliminate or minimize the effects of scattering caused by the hologram disk of A hologram laser scanner is provided. A further object of the invention is Intrinsic in each visible laser diode Astigmatism is Laser beam passes through hologram optical element on rotating disk As effectively removed before, By providing hologram laser scanner is there. A further object of the invention is Laser beam generated from each laser diode Is Processed by a single ultra-compact optical module, Laser die Make the laser beam generated by the Aether circular, Intrinsic astigmatic difference in it Remove, Furthermore, Super brightness, Multi-mode lasing, laser· Mode hopping, etc. Spectrum output of each visible laser diode Compensate for wavelength-dependent variations in force, Thereby, Requires a large depth of field Use of the resulting laser beam in hologram scanning applications To make it possible, A hologram laser scanner is provided. A further object of the invention is Focal length of multiple focus areas of laser scanning volume Strategically select the near and far of the adjacent focus area in the scanning volume To create an overlap at the edge of the scanning facet in the area of the separation And Thereby, Read barcode code passing through it independent of its direction Making it easier to do By providing hologram laser scanner is there. A further object of the invention is Independent focusing / detection subsystem is hologram laser Given for each laser diode used inside the scanner Like, A hologram laser scanner is provided. A further object of the invention is The geometric dimensions of the beam folding mirror Method and the geometric dimensions of the hologram disc, Scanner housing width Is the only determinant of the length and length dimensions, Its beam folding mirror And the geometric dimensions of the parabolic focusing mirror under the hologram disc, Scanner As the only determinant of the height of the housing, Hologram laser scanning To provide Jana. A further object of the invention is Separate signal processing channels for each laser diode Mode and the collection / detection subsystem, System signal processing speed Like to improve, A hologram laser scanner is provided. A further object of the invention is Each facet on the hologram disk is outward Coded and detected by the zeroth diffraction order of the laser beam, Which Determine if scanning facets should be selectively filtered during code decoding operation Like A hologram laser scanner is provided. A further object of the invention is Pass directly through the hologram optical element on the rotating disk Using the zeroth diffraction order of the laser beam Runs inside the scanner Start / Home for use with stitching type decryption process -Like generating a pulse, Providing hologram laser scanners. You. A further object of the invention is Internal decoding using a hologram laser scanner Producing a scanning volume in which the presence of the code is detected, Fast laser scanner Scan the area where the barcode detected inside is located using Decryption processing Such as collecting high-resolution scanning data for Provide code reading system Is to provide. A further object of the invention is Using a hologram scanning mechanism, 2D raster Generate various types of scanning patterns, including turns, inside a 3D scanning volume Let Hand support is possible, Installation by hand is possible, Can be worn on the body To provide an efficient scanning device. A further object of the invention is Specific scanning during bar code reading operation For any given three-dimensional laser scanning pattern limited to no logging volume , Minimum height (ie, Hologram laser with a housing of dimension (depth) -To provide a new way of designing scanners. A further object of the invention is Each hologram optical element on the rotating disk That is, Both the size and shape of the facet focusing area Outgoing laser Controlled independently of the beam angle sweep, Light collection function during the laser scanning process To maximize the disk surface area Hologram laser scanner To provide a new method of designing a hologram disk for the same. A further object of the invention is Laser beam generated from laser diode is circular West, Remove the intrinsic astigmatism in it, Super brightness, Multi-mode ray Jing, Such as laser mode hopping Specifications of visible laser diode Function to compensate for wavelength-dependent variations in tor output, Holograms Ray used in canning disk and its hologram laser scanner New design laser beam optics module for use with laser diodes It is to provide a regular method. A further object of the invention is All available space on the disc maximizes its light collection rate. Used to optimize and thus enhance the performance of hologram laser scanners like, For hologram laser scanner, Design a hologram disk It is to provide a new method. A further object of the invention is Determine the size and shape of the hologram facet In order to Hologram laser scanner using 3D surface geometry program and its Make a 3D geometric model of the components with the 3D laser scanning pattern, Spread sea Hologram laser scanner and its 3D laser using a modeling program Like creating an analysis model for the scanning pattern Provide a disk design method That is. A further object of the invention is Spreadsheet-type computer program Using Prespecified hologram facet support disk and beamformer Generates pre-specified laser scan patterns using an old mirror configuration Make an analysis model of the process Hologram facets of pre-specified size For the support disk, Scanner housing height, Length and width dimensions Arriving at an optimal set of hologram facet parameters that minimizes It is to provide a design method. These and other objects of the invention are: In the following and in the claims Will be clear. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES To fully understand the purpose of the present invention, For a detailed description of the embodiment to be made later, Attachment Must be read with reference to the accompanying drawings. These drawings are It is as follows. FIG. Shown installed in a first exemplary application environment 1 is an overall view of a hologram laser scanning device according to the present invention. FIG. 1B Shown installed in a second example application environment 1 is an overall view of a hologram laser scanning device according to the present invention. FIG. 1C Shown installed in a third example application environment 1 is an overall view of a hologram laser scanning device according to the present invention. FIG. 2A 1 is an overall view of a hologram scanning device according to an embodiment of the present invention, So The housing and the photodetector support structure are removed from the optical bench, Hologram Mus scanning disc, Beam folding mirror, Laser beam Generation module, Analog / digital signal processing board, And system housing And other structures hidden by the photodetector support structure. FIG. 2B It is a partial view of the hologram scanning device of the embodiment, System The beam folding mirror of the first scanning channel of the system Inside the system Placed around a hologram scanning disc that rotates around the heart, It Laser beam generation module attached to the Parabolic converging mirror, Photodetector and This is shown in more detail in relation to a analog / digital signal processing board. FIG. 2C Partially cutaway front view of the hologram scanning device of the embodiment It is a side view from Related to certain laser stations of the system of the invention , Hologram disk, Laser beam generation module, Beam Foldy Mirror, A parabolic light detection mirror and a photodetector, This is shown in more detail. FIG. 2D The hologram scanning device of the embodiment is taken along line 2D-2D in FIG. 2C. FIG. Exemplary laser scanning scanner of the system of the present invention Related to the A hologram scanning disc, Beam Fall Fig. 3 shows the configuration of the ding mirror and the parabolic light detection mirror in more detail. FIG. 2E 1 is an overall view of a hologram scanning device of an embodiment, The present invention Figure 5 shows a scanning window array of the canner housing. FIG. It is a plan view of a hologram scanning disk of an embodiment of the present invention, A respective ith hologram optical facet mounted about its axis of rotation Are shown, Have facet numbers assigned for illustrative purposes You. FIG. 4A, FIG. 4B and FIG. The hologram laser scan of the embodiment of the present invention A functional block diagram of the The main components of the system and their It shows mutual relationships. FIG. FIG. 1 is an overall view of a hologram laser scanning device according to an embodiment of the present invention. Yes, Each P (i, j) the laser scanning plane is This hologram laser -Pre-specify 3D scanning volume that extends around the projection axis of the scanner Focus surface (ie, Zone), Schematically illustrated ing. FIG. Each P (i, j) the laser scanning plane is j-th laser -Beam is Rotating hologram in the scanner housing during laser scanning operation When passing through the i-th hologram facet on the ram scanning disc, It is the schematic which shows the time order generated in a column shape. FIG. The laser scan projected from the hologram laser scanner of the present invention Between the spatially adjacent focal planes in the Different hologram facets FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which scanning lines generated from the dots overlap. FIG. 6B and FIG. Two focal lengths in the far part of the scanning volume FIG. 2 is a schematic diagram illustrating various beam cross sections of a laser scanning beam; It Between a number of different points along the trajectory of each scan line and each adjacent focal plane Is also shown, Each inter-focus plane (interf) of the three-dimensional laser scanning pattern ocal plane) shows the astigmatic laser beams overlapping in the region. FIG. Hologram disk and laser of hologram scanning device of the present invention -A diagram illustrating the major steps involved in designing a beam generation module and It is a low chart. FIG. Three-dimensional scanning body of hologram scanning device according to the present invention P (i, j) the laser scanning facet (ie, P (i, j) laser scanning line) Holo rotating j-th laser beam Through the i-th hologram facet supported on the Gram scanning disc By directing 3 is a geometrical optics model of the process that occurs. FIG. 8A1 FIG. 8B is a diagram of the geometric optical model of FIG. 8A. More specific parameters Details are shown. 8B1 and FIG. 8B2 and FIG. Overall, 8A and 8A1. Figure 4 shows a table listing parameters used to represent Dell. FIG. 8C1 and FIG. Overall, 8A and 8A1. List mathematical equations that describe the structural and functional relationships between certain parameters It is a table. FIG. Example hologram scanning data designed according to the method of the present invention FIG. Geometric features of each i-th hologram facet Figure 3 shows various geometric parameters used to specify gender. FIG. 10A1 The incident laser beam is Initially a rotating hologram face Is diffracted toward the barcode symbol by the next, Reflected by it The returning light beam is turned by the same hologram facet toward the focusing parabolic mirror. Folded Finally, The focused beam passes through the same hologram facet and A geometrical optics model that illustrates the path traversed by a ray that is sent to the detector without diffraction It is. FIG. 10A2 and FIG. The rotary hologram key shown in FIG. 10A1 Laser beam propagating through a hologram facet on a running disk Gives a geometrical optics model of the process this is, The disk design process Used during Cross polarizer is used for hologram laser scanning If not used in the Jana S and P of each hologram facet The normalized total out and back light diffraction efficiency for polarized light is It is calculated. FIG. 10B FIG. 10A1, FIG. 10A2 and the geometrical optical model of FIG. 10A3 Is a set of parameters used for FIG. 10B1 FIG. 10A1, 10A2 and 10A3. Initialized for the various parameters used (ie, is assumed ) A set of values. FIG. 10C1 FIG. 10A1, Features of the geometrical optical models of FIGS. 10A2 and 10A3 Given a set of mathematical expressions that describe the structural and functional relationships between certain parameters I have. FIG. 10C2 (1) S-polarized light incident on the hologram scanning disk Diffraction of the i-th Hologram Scanning Facet for Incident Outgoing Rays Efficiency and (2) P-polarized outward incident on the hologram scanning disk The light diffraction efficiency of the i-th hologram scanning facet for the (3) For an S-polarized outward ray incident on the hologram disk, i The overall round trip light diffraction efficiency of the hologram scanning facet, Define Gives a set of equations Each is Modulation in gelatin of fixed thickness Depth (ie, Modulation rate). FIG. P and S polarized through the hologram scanning facet Fresnel losses and transmission , Calculate for use in the representation of light diffraction efficiency given in FIG. 10C2 Is a set of equations used for FIG. 10E1 The modulation depth in a fixed thickness of gelatin (ie, Modulation rate) As a function of (1) The first for S-polarized outward rays incident thereon The diffraction efficiency of the hologram scanning facet of (2) incident on it Of the first hologram scanning facet for P-polarized outward rays Light diffraction efficiency, (3) The first for the S-polarized outward ray incident thereon The total round-trip light diffraction efficiency of the hologram scanning facet of No. 16 The first hologram facet for the total round-trip light diffraction efficiency of the hologram facet of the eye One used to finally calculate the overall round-trip light diffraction efficiency of the facet; Gives a set of graphs that plot. FIG. 10E2 The modulation depth in a fixed thickness of gelatin (ie, Modulation rate) As a function of (1) S-polarized light incident on the 16th hologram facet Diffraction of the 16th Hologram Scanning Facet for an Outgoing Ray Efficiency and (2) P-polarized outside incident on the 16th hologram facet Diffraction Efficiency of 16th Hologram Scanning Facet for Directed Light When, (3) S-polarized outward direction incident on the 16th hologram facet Total reciprocation of the 16th hologram scanning facet for each ray of light Folding efficiency, The whole round trip light of itself (16th hologram facet) The total round trip of the 16th hologram scanning facet to diffraction efficiency One used to finally calculate the light diffraction efficiency; Plotting Is given a pair of FIG. The incident laser beam is Initially, Rotating hologram face Is diffracted toward the barcode symbol by the next, Reflected by it The returning light beam is turned by the same hologram facet toward the focusing parabolic mirror. Folded Finally, The focused light beam passes through the same hologram scanning facet A light beam travels that is transmitted to a superpolarized photodetector without substantial diffraction It is the schematic which illustrates a course. FIG. 10F1 and FIG. The rotary scanning screen shown in FIG. 10F Laser beam propagating through hologram scanning facet on disc Gives a geometrical optics model of the process this is, The disk design process Used during Cross polarizer is used for hologram laser scanning If not used in the Jana The hologram scanning disc of the present invention And the normalized total round trip of each hologram facet (out and back) The light diffraction efficiency is calculated. FIG. 10G Used to represent the geometrical optical models of FIGS. 10F1 and 10F2. Given a particular set of parameters. FIG. 10G1 10F1 and 10F2 are used to represent the geometrical optical models. The initial (ie, (Assumed) value pairs I have. FIG. 10H1 Specific parameters of the geometrical optics model of FIGS. 10F1 and 10F2 Provides a set of mathematical equations that describe the structural and functional relationships between data. FIG. 10H2 (1) FIG. 10F for the incident S-polarized outward ray the light diffraction efficiency of the i-th hologram scanning facet; (2) P incident Of the ith hologram scanning facet for polarized outward rays Light diffraction efficiency, (3) For an incoming S-polarized outward ray, i-th e The overall round-trip light diffraction efficiency of the program scanning facet, Equation that defines Is given by Each is Modulation depth in fixed thickness gelatin That is, Modulation rate). FIG. 10H3 P and S polarizations passing through hologram scanning facet Both the Fresnel loss and transmission of the Light diffraction given in FIG. 10H2 It provides a set of equations used to calculate for use in expressing efficiency. FIG. 10I1 Rate modulation depth in fixed thickness gelatin (ie, Modulation rate ) As a function (1) the number of S-polarized outward rays incident thereon; Light diffraction efficiency of the hologram scanning facet of No. 1; (2) incident on it Hologram scanning facet for P-polarized outward rays Light diffraction efficiency of (3) the second for the S-polarized outward ray incident thereon; 1 is the overall round-trip light diffraction efficiency of the hologram scanning facet, 16 The first round-trip light diffraction efficiency of the hologram scanning facet Final calculation of the total round-trip light diffraction efficiency of a hologram scanning facet What is used to Gives a set of graphs that plot. FIG. Rate modulation depth in fixed thickness gelatin (ie, Modulation rate ) As a function (1) 1 for the S-polarized outward ray incident thereon The light diffraction efficiency of the sixth hologram scanning facet, (2) Enter on it 16th hologram scanning beam for incoming P-polarized outward rays Facet light diffraction efficiency, (3) S-polarized outward rays incident on it The total round-trip light diffraction efficiency of the 16th hologram scanning facet So, Itself (ie, H₁₆16th hologram for (Δn) = 1) Used to finally calculate the total round-trip light diffraction efficiency of the scanning facet. And a set of graphs that plot the FIG. 10J shows the i-th hologram scanner on the scanning disk of the present invention. Is a geometric optics model that illustrates the Lambertian light collection rate is there. FIG. 10K provides a description of the parameters associated with the geometrical optics model of FIG. 10J. I have. FIG. 10L illustrates specific parameters associated with the geometrical optics model of FIG. 10J. Provides a table of initial (assumed) values. FIG. 10L1 shows the relationship between specific parameters in the geometrical optics model of FIG. 10J. A set of equations describing the relationship is given. 11A, 11B and 11C show a hologram according to a first embodiment of the present invention. Describe in detail the steps of the method used to design the scanning disc FIG. FIG. 12 shows the refractive index modulation Δn._i(That is, E_S(Δn_i)) As its function Exemplary scanning disk of FIG. 3 for S-polarized light incident thereon Light diffraction efficiency of the program scanning facet and modulation factor Δn_i(That is, E_P (Δn_iExample) for P-polarized light incident thereon as a function of The light diffraction efficiency of the internal focusing part of the hologram scanning facet These plots show the light diffraction efficiency E_S(Δn_i) And E_P(Δn_i) Is the same value Modulation rate Δn_iDoes not have peak values and therefore the surface of the scanning facet Same modulation rate Δn for the whole product_iClearly indicate that optimization cannot be performed using ing. FIG. 12A is a schematic view of a hologram scanning disk according to another embodiment of the present invention. Here, each hologram scanning on the scanning disk is The external beam steering portion of the gufacet has a first light modulation rate Δn₁Selection of Optimized for an incident laser beam in a first (eg, S) polarization state Light diffraction efficiency E_S(Δn_i), While the hologram scanning The inner condensing part of the set has a second light modulation rate Δn_TwoThe first polarization state by selecting For the reflected laser light in a second (eg, P) polarization state that is orthogonal to Optimized light diffraction efficiency E_P(Δn_i)have. FIGS. 12B1 to 12B3 show the hologram scanning data shown in FIG. 12A. A flowchart detailing the steps of the method used to design the disk To provide FIG. 12C shows the first facet on the scanning disc of FIG. 12A. 5 is a mathematical expression for the effective relative light diffraction efficiency. FIG. 13 shows the hologram scanning of each of the scanning disks of the present invention. Hologram recording system geometry that can be used to construct FIG. 28 is an optical model, which is a parameter conversion process illustrated in FIGS. 28A1 to 28D. Configuration parameters determined from the software. FIG. 14 shows one scanning channel of the laser scanning apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side cross-sectional view with a channel partially removed, showing a scanner housing and a motor; A hologram scanning disc rotatably supported by The laser beam generation module associated with the scanning channel being ・ Folding mirror, parabolic condensing mirror and photodetector are shown. You. FIG. 14A shows one scan of the laser scanning apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side cross-sectional view with a channel partially removed and generated during operation of the system. Computer with both outward and inward light paths traversed by detected and detected laser light. The schematic instructions made by are shown. FIG. 15 is a plan view of a laser beam generation module according to the first embodiment of the present invention. It is a diagram, visible laser diode (VLD) and gimbal (gimbal) adjustment A non-spherical collimating lens supported in a possible mounting assembly and rotatable And adjustable platform with support above the module optical bench A beam redirecting mirror and a hologram optical diffraction grating. FIG. 15A is a plan view of the laser beam generation module of FIG. The ram light diffraction grating and the flat mirror have been removed from the optical bench. FIG. 15B is a plan view of an optical bench of the laser beam generation module of FIG. is there. FIG. 15C is a side view of the optical bench of the laser beam generation module of FIG. is there. FIG. 15D1 shows a prism support platform of the laser beam generation module of FIG. It is a side view of a perform. FIG. 15D2 shows a prism support platform of the laser beam generation module of FIG. It is a top view of a perform. FIG. 15E1 is a VLD / lens implementation of the laser beam generation module of FIG. It is a top view of a pivot plate. FIG. 15E2 is a VLD / lens implementation of the laser beam generation module of FIG. It is a side view of a pivot plate. FIG. 15F1 is a VLD / lens implementation of the laser beam generation module of FIG. It is a top view of a bracket (namely, yoke). FIG. 15F2 is a VLD / lens implementation of the laser beam generation module of FIG. It is a side view of a bracket. FIG. 15G1 is a VLD / lens implementation of the laser beam generation module of FIG. It is sectional drawing of a pipe (tube). FIG. 15G2 is a VLD / lens implementation of the laser beam generation module of FIG. FIG. 3 is an axial view of the tube. FIG. 15H1 is the axis of the lens barrel of the laser beam generation module of FIG. FIG. FIG. 15H2 is a sectional view of the lens barrel of the laser beam generation module of FIG. FIG. FIG. 15I1 is a plan view of a prism of the laser beam generation module of FIG. is there. FIG. 15I2 is a side view of the prism of the laser beam generation module of FIG. is there. FIG. 15J shows a flat beam fall of the laser beam generation module of FIG. It is a top view of a ding mirror. FIG. 15K is a hologram optical diffraction grating of the laser beam generation module of FIG. It is a top view of (ie, plate). FIG. 16 shows the laser beam generation module of the first embodiment of FIG. The method used to design with the module components from 5B to 15K 5 is a flowchart illustrating steps. FIG. 17A shows a laser generated from a conventional visible laser diode (VLD). 6 is a geometric optical model of a hologram light diffraction grating irradiated using a beam. FIG. 17B shows a hologram optical diffraction grating as shown in FIG. 17A. Parameters used to construct a geometrical optical model of the laser beam being folded Data set. FIG. 17B1 illustrates the specific parameters used to construct the geometrical optical model of FIG. 17A. A set of possible values for the parameter. FIG. 17C shows the functional relationship between some of the parameters of the geometrical optics model of FIG. 17A. It is a set of equations describing the relationship. FIG. 17D shows the diffraction angle of the outward laser beam and the wavelength of the incident laser beam. This is a geometric plot with both axes taken, and the outgoing diffraction angle is -It is strongly functionally dependent on the wavelength of the beam. FIG. 18A shows each hologram scanning disk on the scanning disk. To the diffraction angle of the outgoing laser beam from the scanning disc Used to substantially reduce the functional dependence of the wavelength of the incident laser beam on the Hologram light diffraction grating in laser beam generation module of first embodiment And a geometric optical model of the hologram optical system formed by FIG. 18B is used to mathematically represent the geometric optical model shown in FIG. 18A. Parameter set. FIG. 18B1 is a graph for specific parameters in the geometrical optical model of FIG. 18A. A set of possible values. FIG. 18C illustrates the relationship between certain parameters in the geometrical optics model of FIG. 18A. Is a set of equations describing FIG. 18D shows the diffraction angle of the outward laser beam and the wavelength of the incident laser beam. Is a geometric plot with both axes taken, and the diffraction angle is approximately the same as the diffraction angle range. In the center of the lens, and as a result of the optical arrangement according to the invention, Indicates that the diffraction angle of the beam is substantially dependent on the wavelength of the incident laser beam. are doing. 19A and 19B illustrate an example hologram scanning facet. Provides geometric optics models for both configuration and reshaping processes, Fig. 3 shows various parameters used during the conversion from length to constituent wavelength. FIGS. 19C, 19D1, 19D2, and 19E show the given parameters. A set of equations, a set of equations, and a resulting set of numbers, which are the first scanner Given the desired hologram performance parameters at the laser wavelength, the second The hologram configuration parameter at the configuration laser wavelength is determined. FIG. 19F uses configuration parameters determined using the design process of the present invention. Of the system used to construct the hologram scanning facet It is an optical model. FIG. 20 is a circuit diagram of a laser diode. Shows an intrinsic cause of astigmatism in Due to differences in the positions of the effective sources of orthogonal and parallel laser beams You. FIG. 20A illustrates the light used in the laser beam generation module of FIG. 15A. Is a circuit diagram of a scientific system, and at the same time, makes a laser beam circular and beam circular. Eliminates astigmatism in the laser beam beyond the prism. 20B1, 20B2, and 20B3 illustrate the geometric light of the optical system of FIG. 20A. Provide a scientific model. FIG. 20C is used to represent the geometric optical models of FIGS. 20B1 to 20B3. Parameter set. FIG. 20C1 shows the parameters in the geometrical optical model of FIGS. 20B1 to 20B3. It is a set of values assumed for the data. FIGS. 20D and 20D1 show the geometrical optical models of FIGS. 20B1 to 20B3. Is a set of equations describing the functional relationships between the parameters in FIG. 20E shows the distance from the focal point of the aspherical collimating lens to the S-beam source (i.e., That is, in the laser beam generation module of FIG. 15A as a function of d). The P and S source images (ie, L_S2 And L_P2) Is a geometric plot of distances, and P and S source images Shows the value (d) of the distance at which the astigmatism converges and the astigmatism becomes zero. FIG. 21A shows the first light in the laser beam generation module of the first embodiment. Components of the optical system are aligned so that astigmatism beyond the prism is zero FIG. 1 is a schematic diagram of an optical system used when performing the above. FIG. 21B shows the first light in the laser beam generation module of the first embodiment. The components of the optical system are adjusted to the desired beam aspect ratio (ie, circular 1) is achieved for the cross-section of the beam and the laser exceeds the second surface of the prism The procedure used to align the beam to zero astigmatism It is a flowchart which shows a step. FIG. 21C is a flowchart for the generalized parameter adjustment method of the present invention. It is. FIGS. 21C1, 21C2 and 21C3 show the laser of the first embodiment as a whole. Assemble the components of the laser beam generation module and construct its components in accordance with the principles of the present invention. Flow chart describing specific procedures for constructing geometric and optical parameters I will provide a. FIG. 21D shows the first and second laser beam generation modules of the first embodiment. FIG. 2 is a front cross-sectional view of the optical system, which minimizes beam scattering and beam asperity. Geometric and configured to achieve vector ratio control and astigmatism removal The optical parameters are also shown. FIG. 22 shows one scanning channel of the laser scanning device of the second embodiment. FIG. 2 is a side sectional view with a part removed, showing a scanning window of a scanner housing; A hologram scanning disc rotatably supported by a motor, , The laser beam generation module of this second embodiment and the associated beam ・ Folding mirror, parabolic condensing mirror and photodetector are shown. You. FIG. 23 is a front view of the laser beam generation module according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view of the first and second optical systems, with the first and second optical systems coupled to each other; It is installed on the optical bench of the laser scanner of the embodiment. FIG. 23A is a plan view of a laser beam generation module according to a second embodiment of the present invention. Hologram light with its beam folding mirror and dual function The grating is removed from the optical bench of the laser beam generation module. Is shown. FIG. 24 shows the laser beam generation module of FIG. 23 according to the design method of the present invention. 5 is a flowchart illustrating the steps involved in designing a. FIG. 25A shows a first embodiment related to the laser beam generation module of the second embodiment. Optical system (ie hologram scanning facet and hologram light 2 is a geometrical optical model of a diffraction grating). FIG. 25B shows the parameters used to represent the geometric optical model of FIG. 25A. Is a set of FIG. 25B1 shows the assumed values for the parameters in the geometrical optics model of FIG. 25A. Is a set of values to be set. FIG. 25C illustrates the relationship between certain parameters in the geometrical optics model of FIG. 25A. Is a set of mathematical expressions that describe FIG. 25D shows (i) beam incident angle θ on a dual function diffraction grating._i1DAnd Ze Orientation of this grating with respect to a hologram scanning disk providing b-scattering (Ie, the tilt angle ρ) and (ii) the angle of incidence of the beam on this diffraction grating Degree θ_i1MHologram scanning disk that provides the desired aspect ratio And two plots showing the relationship between this and the tilt angle ρ of this diffraction grating. And the intersection of these function plots shows the zero beam scatter and the desired beam Shows that the expansion ratio can be achieved by appropriate choice of the tilt angle ρ You. FIG. 25E shows a configuration parameter constituting the dual function HOE of this embodiment of the present invention. It is a set of meters. FIG. 26 illustrates a beam scattering analyzer according to the present invention to determine the performance of this system. Of the laser beam generating module of the second embodiment constituted by a riser. A geometric optical model of the second optical system; FIG. 27A shows the parameters used to represent the geometrical optical model of FIG. It is a set. FIG. 27B is assumed for the parameters in the geometrical optics model of FIG. A set of values. FIG. 27C illustrates the relationship between specific parameters in the geometrical optics model of FIG. A set of mathematical expressions to describe. FIG. 27D shows (i) the incident laser beam resulting from the visible laser diode. The diffraction angle in the hologram disk and (ii) the laser beam Before passing the hologram disc of the ram scanning device, Between the wavelength when using the first optical system of FIG. 7 is a plot showing the relationship that exists in FIG. FIG. 27D1 is a table of values associated with the geometric plot of FIG. 27D. FIGS. 28A1 and 28A2 show configurations for wavelength changes between configuration and reshaping. A geometric optics model for the process of changing the beam angle is provided. FIG. 28B is used to represent the geometric optical models of FIGS. 28A1 and 28A2. Is a set of parameters that are Contains a set of possible values. FIGS. 28C1, 28C2 and 28D show a set of given parameters and A set of equations and the resulting set of numbers, which are the first scanner laser wavelength Given the desired hologram performance parameters at Determine the hologram configuration parameters at the wavelength. FIG. 29 shows a structure determined from the parameter conversion process of FIGS. 28B and 28C. Hologram recording system that constitutes a dual-function diffraction grating using It is a schematic diagram of a system. 30A, 30A1, 30A2, and 30A3 show the second embodiment of FIG. Provides a geometric optical model for the second optical system of the laser beam generation module I do. FIGS. 30B and 30B1 are used to represent the geometric optical model of FIG. 30A. Parameter set. 30C1 and 30C2 illustrate specific parameters of the geometrical optics model of FIG. 30A. Is a set of mathematical equations describing the relationship between. FIG. 30D shows a non-spherical view in the laser beam generation module of the second embodiment. The distance of the P and S source images projected by the quasi-lens (ie, L_S2 And L_P2) And the distance from the focus of the collimating lens to the S beam (ie, d). Geometric plot, P and S source images L_S2And L_P2Converges , There is a distance value d at which the astigmatism becomes zero. FIGS. 31A1 and 31A2 show a laser beam generation module according to the first embodiment. Components of the second optical system at FIG. 2 is a schematic diagram of an optical system used in aligning the astigmatism to be zero. You. FIG. 31B shows a second optical system in the laser beam generation module of FIG. System components such that astigmatism over the dual function HOE is zero 5 is a flowchart showing steps of a procedure used for alignment. FIG. 31C1 and FIG. 31C2 show a laser beam generation module according to the second embodiment. Components of the device and their geometric and optical parameters in accordance with the principles of the present invention. A flowchart describing the procedure for configuring the data. FIG. 31D shows the first and second optical systems of the laser beam generation module of FIG. FIG. 2 is a side view from the front of the stem, which is coupled to each other, and which is a hologram scanner optical system. It is shown mounted on a bench. FIG. 32 shows one scanning channel of the laser scanning apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side cross-sectional view of the photodetection subsystem of the first embodiment, with the channel partially removed. The hologram scanning drive is rotatably supported by a motor. Laser beam generation module associated with the disk and the illustrated scanning channel , Its beam folding mirror, parabolic condensing mirror, and photodetector Are included. FIGS. 33A, 33B and 33C illustrate a hologram scanner according to the present invention. A flow chart describing a method of designing a light collection and detection subsystem of the present invention. ing. FIG. 34 shows a hologram scan under design prior to the specification of the parabolic mirror and the photodetector. Jana is a geometric model. FIGS. 35A1 and 35A2 illustrate the photodetection shown in FIG. 32 without the use of a cross polarizer. Provides a geometric optics model of the subsystem. FIG. 35B is used to represent the geometric optical model of FIGS. 35A1 and 35A2. Parameter set. FIG. 35B1 is used in the geometrical optical model of FIGS. 35A1 and 35A2. Is a set of possible values for the parameter. FIGS. 35C1 and 35C2 show the geometrical optical models of FIGS. 35A1 and 35A2. A set of mathematical expressions that describe the relationship between specific parameters. FIG. 35D1 shows the first hologram scanning beam on the scanning disk. A plot of the normalized “average” light diffraction efficiency of the set is given by Bragg (ie, , Δ_e) Is provided as a function of the amount of angular deviation. Where normalization is This is done for the peak diffraction efficiency of the first facet at the Bragg angle. FIG. 35D2 shows the 16th hologram scanning on the scanning disk. A plot of the normalized “average” light diffraction efficiency of the facets is shown in Bragg That, δ_e) Is provided as a function of the amount of deviation from the angle. Where normalization is Made for the peak diffraction efficiency of the 16th facet at Bragg angle You. FIG. 36 shows a partial removal of one scanning channel of a laser scanning device. FIG. 9 is a side sectional view showing a light detection subsystem according to the second embodiment. Illustrated with a hologram scanning disc rotatably supported The laser beam generation module associated with the scanning channel and its beamformer A scanning mirror, a parabolic focusing mirror, a photodetector, and a photodetector. And a right-angled S-polarization filter placed. FIG. 37A illustrates the parameters used to represent the optical model of the subsystem of FIG. A set of parameters in which an S-polarization filter is placed in front of the photodetector, The optical model is similar to the geometrical optical model shown in FIGS. 35A1 and 35A2. With a similar structure, this subsystem does not use a quadrature polarizer. FIG. 35A1 illustrates the parameters used in the optical model of the subsystem of FIG. This is a set of possible values for the data. FIG. 37B shows a graph of the specific parameters of the geometrical optics model of the subsystem of FIG. Is a set of mathematical expressions that describe the relationship. FIG. 37C1 shows the first hologram on the scanning disk for S-polarized light. A plot of the normalized light diffraction efficiency of the scanning facet is shown in Bragg ( That is, δ_e) Is provided as a function of the amount of angular deviation from here Where the normalization is for the peak diffraction efficiency of the first facet at the Bragg angle Done. FIG. 37C2 shows the 16th hologram on the scanning disk for S-polarized light. Bragg plots the normalized optical diffraction efficiency of the ram scanning facet. (Ie, δ_e) Is provided as a function of the amount of angular deviation from Here, the normalization is the peak diffraction effect of the 16th facet at the Bragg angle. Made against rate. FIG. 38A illustrates the components used to represent the optical model of the subsystem of FIG. A set of parameters in which an S-polarization filter is placed in front of the photodetector, The optical model is similar to the geometrical optical model shown in FIGS. 35A1 and 35A2. With a similar structure, this subsystem does not use a quadrature polarizer. FIG. 35A1 illustrates the parameters used in the optical model of the subsystem of FIG. This is a set of possible values for the data. FIGS. 37B1 and 38B2 illustrate the sub-system of FIG. 36 in which the S polarizer is used. Mathematical expression describing the relationship between specific parameters of the geometrical optical model of the stem It is a set. FIG. 38C1 shows the first hologram on the scanning disk for P-polarized light. A plot of the normalized light diffraction efficiency of the scanning facet is shown in Bragg ( That is, δ_e) Is provided as a function of the amount of angular deviation from here Where the normalization is for the peak diffraction efficiency of the first facet at the Bragg angle Done. FIG. 38C2 shows the 16th hologram on the scanning disk for P-polarized light. Bragg plots the normalized optical diffraction efficiency of the ram scanning facet. (Ie, δ_e) Is provided as a function of the amount of angular deviation. here, Normalization is based on the peak diffraction efficiency of the 16th facet at the Bragg angle. hand Done. FIG. 39 shows the scanning disk associated with the photodetection subsystem of the present invention. Innermost and outermost surfaces collected by hologram scanning facets FIG. 3 is a light ray diagram showing a light ray path. FIG. 40A shows a three-dimensional scanning disk inside the laser scanner of the present invention. FIG. 2 is a plan view of a geometric model used in a light detection subsystem of the system. For determining a first widthwise boundary of a parabolic condensing surface patch designed for 1 illustrates the first step of the method used in FIG. FIG. 40B is a three-dimensional scanning disk inside the laser scanner of the present invention. FIG. 2 is a plan view of a geometric model used in a light detection subsystem of the system. For determining a second widthwise boundary of a parabolic concentrating surface patch designed for 1 illustrates the first step of the method used in FIG. FIG. 41 shows one scanning channel of the laser scanning apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side sectional view of the scanner housing with a partially removed channel; Window and a transmission-type volume hologram rotatably supported by a motor The scanning disk and the laser beam associated with the illustrated scanning channel Beam generation module, its beam folding mirror, and volume reflection A holographic light focusing element of type I and a photodetector are shown. FIG. 42 shows one scanning channel of the laser scanning apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side sectional view of the channel partially removed, rotatably supported by a motor. Volume hologram scanning disc of the transmission type Laser beam generation module associated with different scanning channels and a single optical folder Scanning mirror, optical focusing optics and scanning disk A photodetector is shown. FIGS. 43A and 43B show a laser scanning apparatus according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side cross-sectional view with one partially removed of one of the scan channels of FIG. A transmission-type volume hologram scanning disk that is rotatably supported A laser beam generation module associated with the illustrated scanning channel, and Beam folding mirrors and dual optical folding mirrors Optical focusing optics and a photodetector located below the scanning disc. Have been. FIG. 44 shows one scanning channel of the laser scanning apparatus according to the eighth embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side sectional view of the channel partially removed, rotatably supported by a motor. With a reflective volume hologram scanning disc Laser beam generation module associated with the scanning channel And a scanning mirror, a volume transmission type hologram optical focusing optical device, and a scanning mirror. A photodetector located above the running disk is shown. 45A and 45B are schematic diagrams of the entire code code scanning system. Using the hologram laser scanner of the invention, the inside of the scanning volume is High-speed laser scanner with a variable focal length Used to scan the area where the detected code is located and use it in the decoding process. Collect high-resolution scan data. FIG. 46 is an automatic system constructed according to the principles of the present invention and can be supported by hand. 1 is an overall view of a hologram laser scanning device. FIG. 47 shows an automatic and hand-held system constructed in accordance with the principles of the present invention. FIG. 1 is a schematic view of a simple hologram laser scanning device, and a hand-free scanning example. Is placed on the back of the user's hand. DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION Various embodiments of the hologram laser scanner of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Will be described in detail. In an embodiment, the apparatus of the present invention is a high speed hologram laser scanning machine. Scan data processor for decoding a scan data signal generated thereby This is realized in the form of an automatic code reading system having the following. But, For convenience in expression, the term "hologram laser scanner" is used below. Is a bar code code using the hologram laser scanning mechanism of the present invention. It is used to mean a reading system. Using a transmission volume type hologram / laser scanning disk Hologram laser scanning device A hologram according to the present invention, as illustrated in FIGS. 1A, 1B and 1C. The laser scanner 1 can be used in a wide range of code code scanning examples. You. In FIG. 1A, a hologram laser scanner is installed in a warehouse, Barcode code on package 3 for class and routing 2 to be read. In FIG. 1B, the hologram laser scanner is Is installed above the entrance of the storage warehouse, and the Package and the bar code code on the package to be transported It is used to read as part of the wholesale control operation. In FIG. 1C, The ram laser scanner is used for storage containers located next to the loading dock. Is shown above the entrance to the container and is carried into a container. Or the bar code symbol on the package being removed from the container It is used for reading as a part of the generalized inventory control operation. In the present invention Hologram scanning device is a POI commonly used in the retail environment. Can be used at the point of sale (POS) station Can understand. FIG. 2 shows the hologram scanning device 1 whose compactness is Housing 4 has various optical and electro-optical components. Removed from base 5, which acts as an optical bench for the element Have been. In this illustrated embodiment, the overall height of the scanner housing is 6.96 inches and width and length dimensions are 12.0 and 13.7, respectively. Inches and the total volume inside the housing (scanner volume) V_housingIs about 1144 cubic inches and the scanner housing depth is 6.96 inches. You. As will be explained in more detail later, the overall The three-dimensional scanning volume is 15043.6 cubic inches and the scanning depth of field is (Scanning field depth) is 30.0 inches. It is important to note that The scanning pattern of the illustrated embodiment of the present invention has a specific three-dimensional laser scanning volume. V_scanningThe resolution of the barcode code that can be resolved at any location inside ( Disassembly Capability) has a minimum element width on the order of about 0.017 inches. In this example Is the figure of merit V_scanning/ V_housing= 13.15. As will become apparent, the design principles and methods according to the invention disclosed herein Is used, the index of goodness V under various ranges of conditions_scanning/ V_housingThe largest Can be As shown in FIG. 2A, the hologram scanning device of this embodiment includes: It has three laser scanning stations 6A, 6B and 6C, which are holographic It is symmetrically arranged around the scanning disk 7. 2B and FIG. Hologram scanning disk 7 is best illustrated in FIG. Glass plates 8A and 8B between which a plurality of specially designed A hologram optical element (HOE) is supported. HOE will continue to call It is referred to as "ram scanning facet" or "hologram facet". This fruit In the example, each hologram facet 9 has a spatial frequency variation and a characteristic Focal length f_iHas a slanted fringe structure that gives It is realized as a volume transmission type light diffraction hologram. This volume light diffraction holo The optical diffraction efficiency in grams is related to the incident angle Ai, the modulation depth Δni, or the recording medium loss. In number, the acclaimed paper “Coupled Wave Theory for Thick Hologram G ratings ”by Herwig Kogelnik, Bell System Technical Journal (BSTJ), Volume 8, Number 9, pp. 2909 2947, November 1969. This sentence The offerings are incorporated in the present application. In a conventional embodiment, the gas forming part of the hologram scanning disc is The lath support plate is attached to the support hub 10. Conversely, The port hub is mounted on the shaft of a high-speed electric motor 11. each The other key components of the laser scanning station are the laser beam generation module. Joule 12A (12B, 12C) and flat beam folding mirror 13A (13B, 13C) and a parabolic light focusing element (for example, a mirror or a volume reflection Program) 14A (14B, 14C) and optional cross polarization filter required The photodetector 15A (15B, 15C) in which the element 16A (16B, 16C) is disposed ), An analog scanning data signal processing board 17A (17B, 17C), and a digital And a scanning data signal processing board 18A (18B, 18C). Keep explanation simple Therefore, when describing the laser scanning station of the present invention, the station 6 Let us refer to A. However, stations 6B and 6C have a similar structure. However, it should be understood that it operates in substantially the same manner as station 6A. The function of each laser beam generation module is hologram scanning In cooperation with the disc, from its internal visible laser diode (VLD), the desired Has cross-sectional properties (eg, has an elliptical or circular beam aspect ratio) D) Rotating hologram scanning during laser beam scanning Usually associated with the laser beam transmitted directly from the VLD through the facet Is to produce a laser beam substantially free of astigmatism and beam scattering . The incident laser beam from the VLD passes through a rotating scanning disc The hologram disc design process of the present invention Diffracted in a defined “outward” direction (ie, diffraction angle B_iso). Each The function of the beam folding mirror associated with each scanning station is The outward diffracted laser beam is moved from its outward direction to the corresponding laser beam. Change direction to the direction required to generate the scanning facets (Ie, fold, bend). In particular, the generated ray If the scanning facets have a flat surface (for example, a bar code 5), a straight scan line is drawn, as illustrated in FIG. Projected onto intersecting surfaces. Each resulting scanning facet The magnitude of the scan angle is determined by the scan angle associated with the scanning facet geometry. Degree θ_SiAnd the associated scan angle multiplication factor M_iIs determined by This will be described in more detail later. Barcode sign is laser scanning When scanned by any one of the facets, the incident laser light is scattered. (Based on Lambert's law for the scattering surface). One of this laser light The part is reflected back along the outward ray path and beam folding Reflecting on the mirror, slightly T_transit= 2 · f_iScanning corresponding to / c seconds ago Pass through the same hologram scanning facet that generated the facet. here Where c is the speed of light. The reflected laser beam forms a hologram in its return path. Scya Through the facet to the parabolic mirror under the scanning disc The incoming ray has its Bragg angle (B_iHologram scanning near) And thus (again), along its optical axis, in the direction of the parabolic mirror Diffracted strongly. The parabolic mirror then focuses these collected rays and An angle sufficiently away from the Ragg angle (A_i) Hologram scanning facet Direction again to pass through the hologram, The photodetector while minimizing losses due to internal diffraction within the To be sent to Novel method of designing the light detection subsystem of the present invention Then, for various types of hologram scanning disks and light polarization methods And will be described in detail later. As best shown in FIG. 3, a hologram scanner according to the present invention. The hologram facet on the scanning disk has a scanning disk on its surface. Outer diameter (outer radius) r_outerAnd inner diameter (inner radius) r_innerProvided between Arranged to utilize substantially all of the light collection surface area. In this example , 16 hologram scanning facets with 3 independent laser beam sources Used together, 48 lasers generated cylindrically at a rate exceeding 56 times per second Provides an omnidirectional laser scan pattern consisting of canning facets. However As will be appreciated, this number will vary between embodiments of the present invention. It does not limit the scope. As will be explained in more detail later, each hologram The geometry of the mufacet consists of (1) 16 holograms supported on it. M facets each have substantially the same (equal) Lambertian collection rate; 2) The entire surface area of the hologram facet is To occupy (use) all of the available light collection surface area between the outer and inner diameter In addition, it is designed. The advantage of the features of the saw according to the invention is that the optical base with the highest signal-to-noise ratio Scan data signals are generated at each laser scanning station in the system. Is collected at the photodetector. This, of course, for signal processing High-performance and high-quality scan data signal. As shown in FIG. 3, each hollow on the surface of the scanning disc The gram facet consists of a set of geometric parameters, a set of optical parameters, And a set of program recording parameters. The geometric parameters are It defines various physical properties of the facet in question, including, for example, The facet on the disc identified by the pre-specified facet number (Eg, 1, 2, 3,..., 16) and the area of the light-collecting surface (Bragg Designed to show high diffraction efficiency for the incoming rays above), facets Angle θ_roti, The adjusted rotation angle θ 'of the facet_rotiThe actual running of facets Inspection angle θ_Sweepi(Beam diameter d_beamAnd the gap d between_gapExplain), Surface boundary SB occupied by hologram facets on canning disk_i (This typically results in less than the optimized collection surface area of the hologram disc. The shape is irregular). Associated with each hologram facet The optical parameter to be measured is the wavelength at which the objective beam is designed to be reshaped. and the incident angle A of the hologram facet_iAnd its diffraction angle B_iAnd its scan angle Degree multiplication factor M_iAnd the focal length f of the facet_iAnd so on. Each Unlike other parameters associated with the asset set, the recording parameters are The recording medium used during the recording of the gram facet (eg, gelatin dichromate) Thickness (dichromate gelatin)), average refractive bulk / rate of recording medium, Modulation depth (ie, modulation rate) Δn associated with the fringe structure formed in the recording medium_i Is defined. These parameters are collectively referred to as “configuration parameters”. I will do it. The reason is that these parameters are This is because it is required to compose a packet. In the scanning system according to the invention, the main features of each hologram facet Noh changes the incident laser beam along a specific path in three-dimensional space, Within the three-dimensional laser scanning volume created by the scanning system, the corresponding scanning Is to generate a running facet. Three laser beam generation modules Scanning generated by multiple hologram facets together with the tool The complex of facets, as a whole, is Produce very limited 3D scanning patterns within a defined scanning volume You. As shown in FIG. 5, the hologram laser scanner of this embodiment is the From the micro scanner housing 4 and from the 48 laser scanning facets Generates a complex three-dimensional laser scan pattern with four different focal planes. This means that twelve different laser scanning facets can be used for 3D scanning volume. Means focusing on each of the four different focal planes. Shown Each of these focal planes is It extends parallel to the scanning window and is located at a different distance from the scanning window. Yo Each of these scanning facets is flat, such as a carton wall. When crossing a different object, as shown best in FIG. The scan line is projected onto the surface. Further of the laser scanning pattern according to the present invention Details will be described later. FIG. 2B shows one of the laser scanning stations in the hologram scanner Shown in detail. As illustrated in this figure, each laser scan The beam folding mirror associated with the station is substantially flat Has a launch surface 15 and is installed tangentially adjacent to the hologram scanning disk Have been. In the embodiment, the beam folding mirror 13A is supported Housings 16A and 17A and rear support bracket 18A. The source (ie, optical bench) 5 is supported at this position. Holog Tilt angle of the jth beam folding mirror perpendicular to the ramdisk The degree φ is specified in more detail during the description of the scanner design process of the present invention. Special In order to minimize the height h of the hologram scanner housing, In order to design an ultra-compact hologram laser scanner, a housing base Height of each jth beam folding mirror relative to the source_i Must be minimized. As will be described in more detail below, the design process according to the present invention. The process is based on the laser scanning pattern, resolution, and hologram disk specified in advance. Given the size, the minimum height Y of the beam folding mirror_i Provide a way to determine How to design a compact hologram laser scanner with physical dimensions give. The design method of the present invention is described here in a compact and portable hologram. Shown are those applied to laser scanners, including handheld and handheld Support Easy to hold and even a hologram laser scanner that can be worn on the body Applicable to As shown in FIG. 2B, associated with each laser scanning station The laser beam generation module is an optical bench (ie, housing-based A beam folding mirror on and associated with plate 5) It is installed just below. Which embodiment of the laser beam generation module Depending on whether it is used in a gram laser scanner configuration. The location of the frame generation module may be different. However, the beam for The geometric dimensions of the old mirror and its hologram disk Is the only determinant of the width and length of the scanner housing, while The beam folding mirror and hologram scanning disk The parabolic focusing mirrors below are the only determination of the height dimensions of the scanner housing Preferably it is a factor. This is a hologram laser according to the method of the present invention. When designing a scanner, the position of the laser beam generation module, signal processing A motor that rotates a substrate, a hologram scanning disk, a photodetector, Beam folding mirrors, light detection subsystems, hologram scanning All components except the scanning disk are the geometric dimensions of the scanner housing. The law implies no restrictions. In short, the design and construction principles of the present invention According to the hologram scanner component described above, the hologram scanning component Disk, beam folding mirror, and parabola under the hologram disk Height, width, and length, set only by geometric dimensions with the surface focusing mirror It can be placed on an optical bench, within boundary constraints. But what to do later As shown in the detailed description of the canner design method, the three-dimensional volume V_scanningInside The geometrical dimensions of the laser scan pattern are Geometry between the rudging mirror and the parabolic condensing mirror under the hologram disc Ultimately determine the height, width and length boundary constraints imposed on the critical dimensions. Set. Therefore, the specification for the laser scanning pattern to be realized is Provides basic constraints on the hologram scanner design process. As shown in FIGS. 2A to 2D, three laser beam generation modules 12A, 12B and 12C are mounted on the base plate 5 by rotating the electric motor 11 It is installed symmetrically around the turning axis. During laser scanning operation, these lasers The user beam generation module sets the edge of the hologram disc to the incident angle A._iso Produces three independent laser beams that are directed to pass. This incident angle Each laser scanning step is (Ie, for all values of i, A_i= 43 . 0 degrees). Generated from three laser beam generation modules 12A, 12B and 12C Incident laser beam along three central reference planes 19A, 19B and 19C. Extending, each of these planes is perpendicular to the plane of the base plate 5 It extends and is arranged 120 degrees away from the adjacent central plane. This is illustrated in FIG. 2D. Is best illustrated. These central reference planes are not real (i.e. That is, simply a virtual thing) is the hologram laser scanner of the present invention. Useful in describing the detailed geometry of each laser scanning station. There will be. As shown in FIG. 2B, the photodetector of each laser scanning station Is above the hologram disc, along its central reference plane, and Beam folding mirror, which is During the scanning and focusing operations, light reflecting surfaces (eg, product surfaces, bar code marks) Block or block the return (ie, incoming) laser beam from Otherwise, they will not interfere. In the embodiment, three photodetectors are used. 15A, 15B, 15C are vertically extending support elements 21A, 21B, 21 C by the photodetector support frame 20 which is installed stationary on the optical bench. Therefore, it is supported at each position. Arising from each photodetector The electrical analog scan data signal is also supported on a photodetector support frame 20. Processed in a conventional manner by its analog scan data signal processing board. It is. In particular, the height of the photodetector support substrate is relative to the base plate (optical bench). In order to realize the laser scanning pattern specified in this embodiment, Mirror must extend above the hologram disc. Selected to be less than the minimum height. In fact, this height parameter The hologram disk is designed according to the design process of the present invention. Process until it is completely designed while meeting the design constraints imposed on the process. (Ie, not specified). As will be explained in more detail later, laser scanning Analyze the geometry of both the instrument and the optics of the laser beam scanning process Use a spreadsheet-type computer program to model This allows the designer to specify a particular maximum height Yj of the beam folding mirror. Use of the available focusing area on the hologram scanning disc given the Laser scanning pattern (including focal plane resolution) while maximizing Geometries associated with hologram scanning facets on the resulting disc The parameters can be determined. As best shown in FIGS. 2B, 2C, 2D, and 14, each of The parabolic focusing mirror associated with the laser scanning station Along the center reference plane associated with the hologram scanning disc Are located. Although it is not clear at all, Parabolic focusing elements (eg, mirrors) are correctly positioned relative to the programmable facet. That the light detector associated with each laser scanning station An important requirement for effective light detection. Optical detection at the focus of the parabolic focusing mirror Just by arranging the light source, the optimal light detection in the light detection Not enough for out. Hologram facet light on scanning disc Diffraction efficiency and the polarization state of the collected and focused light beam being transmitted for detection A careful analysis must also be undertaken. As will become clearer later In addition, the purpose of such an analysis of light diffraction efficiency ensures the realization of two important conditions. It is in. That is, (i) reflection from an object (for example, a bar code code) Passing through the hologram facet (producing a corresponding instantaneous scanning beam) That substantially all of the incoming light rays are collected by the parabolic collector mirror; ii) all of the rays collected by the parabolic converging mirror are the same Pass through the facet and on the photodetector associated with that station, Focus while minimizing losses associated with light diffraction and refractive scattering in the facet To be done. Parabolic focusing mirrors to meet these important operating requirements Detailed steps for designing and installing the will be described later. As shown in FIGS. 2A to 2D, three digital scan data signal processings The substrates 18A, 18B, and 18C are analog scanning data signal processing substrates 17A, 17 Receives analog scan data signal generated from each of B and 17C and provides processing It is arranged to be. As best shown in FIGS. 2A and 2B, , Each digital scan data signal processing board has a pair of adjacent beamformers. The tangential edge of the hologram disc vertically between the folding mirrors Near the hologram disc and the beam folding mirror Within the scanner volume defined by the geometric dimensions. Central processing board 21 is also used to process signals originating from the digital scan data signal processing board. , Installed on the base plate. Further, the conventional power supply board 22 is It is located at one of the most peripheral corners on the plate. Digital running The functions of the data signal processing board, the central processing board, and the power supply board are shown in FIG. This will be described in more detail in relation to the stem diagram. As shown, the electrical cable Digital scan associated with each analog scan data signal from the signal processing board On the data signal processing board and on each digital scanning data signal processing board Then, electrical signals are conducted to the central processing substrate. The adjusted power supply voltage is (Not shown) provided to the central signal processing substrate by a hologram laser Allocation to various electrical and electro-optical devices requiring power in the canner Is done. In a conventional manner, the standard 120 volt, 60 HZ power supply is flexible Power supply board (not shown). Raw from central processing board Characters, character data, etc. are installed through the scanner housing wall. Serial output (ie, standard RS232) communication jack The data is transmitted over a serial data transmission cable connected to the communication device 23. This data Is a serial (or parallel) data communication cable, RF signal transceiver, Or by any other communication mechanism known in the art. 24. As shown in FIG. 2E, the scanner housing has an upper wall surface 26 thereon. The formed three symmetrically arranged light transmission apertures 25A, 25B, 23 C. These optical transmission apertures can rotate on the axis of the electric motor 11 Substantially flat substantially parallel to the scanning disc supported on the Have a long extension. To seal the components of the scanning system from dust and moisture Laser scanning window 26, preferably made of a high impact plastic material Use rubber gaskets and conventional mounting techniques to Installed on the network. In this example, each laser scanning Window 26 has a spectrally selective light transmission characteristic and each With a spectrally selective filter 27 installed before the photodetector of Form a narrow-band spectral filtering and subsystem that performs two different functions . The first function of this narrow-band spectral filtering subsystem is Visible to give the scanning window a reddish or translucent character To transmit only light wavelengths in the red region of the spectrum. This allows the internal The visibility of the essential optical components and therefore the hologram laser scan The external appearance of the printing apparatus is significantly improved. With this feature, hologram laser -The scanner at the POS station where this scanner is used. The threat to the ball is reduced. This narrowband spectrum, filtering, and subsystem The second function is to generate an associated laser beam for detection at the photodetector. Narrowband spectrum of outgoing laser beam generated by module It means sending only the ingredients. Details on this optical filtration system Filed on March 11, 995, “Laser Bar Code Symbol Scanner Employing Optical Filtering With Narrow Band-pass Characteristics and Spatially Se co-pending US patent application Ser. No. 08 entitled "Parated 0ptical Filter Elements" / 439224 (same as US Patent No. 5,468,951). This Is hereby incorporated by reference in its entirety. Multiple laser beams in any hologram laser scanning device When using a source, there is "crosstalk" between adjacent photodetection subsystems. It typically occurs and must be properly resolved. The source of the crosstalk problem The causes are widely known. That is, the spectral components of a laser beam are adjacent Due to the fact that it is detected by a photodetector. Not entirely clear Although the hologram scanning disc of the present invention is not For example, the laser scanning volume V resulting from j = 1)_scanningScan somewhere in The reflected light from the reflected code sign is reflected by the adjacent light detection subsystem. Above the focusing area of the canning disk, under off-Bragg conditions, Incident. As a result, the signal level of the "adjacent" incoming scan data signal is The hologram laser in this embodiment using three laser scanning stations. Depending on the respective photodetectors of the canna, it is virtually impossible to detect them. This feature Properties of scanning facets on a scanning disc to enable scanning Will be described in more detail when describing the scanning disc design process. I do. As best shown in FIG. 3, the hologram scanning display of the present invention. The scanning is, in two important respects, similar to any other prior art scanning disc. Not the same as First, the outer edge of the support hub 10 and the scanning disc The available surface area of the scanning disc, defined between it and the outer edge Almost all of the area Occupied by the collective surface area of 16 hologram scanning facets Have been. Second, each hologram scanning facet has a different It has substantially the same Lambertian collection efficiency as the Janning facet. Unlike conventional laser scanning discs, the scanning disc of the present invention The geometry of each hologram facet on the Irregular, arbitrary, and even odd to the eyes of the beholder. But the fact is not. As described in more detail below, this scanning The disk design process consists of two main stages. The first is "analysis (Analytical) modeling phase, where specific optical and geometric parameters Data for each hologram facet Determined in a complex set. The second stage is “hologram facet recording. Out stage, in which the scanning disk designers Hologram facets are laid out on a support disk, thereby Almost all of the available surface area above the resulting layout To be occupied by. According to this disk design method, Some geometric parameters related to the measured hologram facet are During the program facet layout phase (preferably computer-assisted Selection based on disc designer's discretion (using CAD tools) But the total surface area of each facet Ar ea_iThe scan sweep rotation (or sweep angle θ ′)_rot), Its inner diameter r_iSome such as The geometric parameters are determined during the analytical modeling phase by the laser Corresponding laser that produces hologram facets in the specific focal plane of the scanning pattern The geometric structure associated with a scan line P (i, j) (eg, its length, focus Surface, relative position in the scanning pattern, etc.). As a result, Specific parameters determined during the analytical modeling phase of the In the facet layout stage of the disk, the constraints imposed on the disk designer Function. Therefore, the hologram realized on the scanning disk of the present invention Facets determine the geometric properties of the resulting laser scan pattern and the scan Related to the laser beam and hologram facet realized on the disc Have specific geometric properties, which are directly determined by the optical properties of This The fact is that the hologram scanning disc configuration of the present invention is trivial. It will be readily apparent during the detailed description of the metering process. As shown in the system diagram of FIG. Channing equipment consists of a number of system components, many of which Implemented on the substrate described. For simplicity, these system configurations The elements are described by describing the components implemented on each of the above-mentioned substrates. And then the interfaces and interactions between them, Seems to be the best. In this embodiment, the respective analog scanning data signal processing boards 17A, 17B , 17C have the following components mounted thereon: That is, analog running Detectors 17A (17B, 17C) for detecting the inspection data signal (explained) (example) For example, a silicon photocell) and a detected analog scanning data signal are processed. Analog signal processing circuit 35A (35B, 35C) and rotate during scanner operation The low level generated from each hologram facet on the scanning disk Bell zero-order diffraction order signal and light produced by zero-order diffraction order signal detector Detects pre-specified pulses in the signal and includes a periodic pulse pattern. An associated signal processing circuit 37A (37B, 37C) for generating a period signal S (t); It is. As will be described in more detail below, the function of the synchronization signal S (t) is detected The specific hologram file that generated the scanned data signals during the scanning process A specific hologram facet (eg, facet (I = 1) indicates when the zero-order optical signal is to be generated. In this embodiment, each photodetector 17A, 17B, 17C It is implemented as a Ronix device, and each analog on the analog signal processing board The log signal processing circuit 35A (35B, 35C) is an application specific integrated circuit (ASIC). ) Implemented as a chip. These chips use small printed circuits (PCs) ) Interface to other boards in the scanner housing on the board Properly implemented, with the electrical connectors enabled. All of its components are real Once installed, each PC board will have a photodetector support frame as shown in FIG. 2B. The frames 20 are suitably secured along respective central reference frames. In a general method, during the scanning operation of the laser, the light detector 16A ( 16B or 16C) optical scanning data signal D focused on₀Is the diffracted Laser beam traverses light-reflecting surfaces (eg, bar code symbol bars and spaces) Light beam of a particular polarization state (eg, S-polarization state) Formed by dispersion. In the case of dispersion, the distribution of the polarization state of the dispersed light beam is Typically, it changes when the scanned surface exhibits diffuse reflection characteristics. Distributed The hologram facet that formed the scanned laser beam Are reflected along the same output ray path toward. These reflected rays are The light is collected by the scanning facet and ultimately Light from the light-sensing subsystem related by a parabolic light-reflecting mirror located below An image is formed on the detector. The function of each photodetector is the optical scanning data signal D₀Amplitude (Ie, intensity) and responds to this signal to respond to such intensity changes Electrical analog scan data signal D₁Is to form Appropriate light detection characteristics Have sex If a photodetector is used, the electrical analog scan data signal D₁Amplitude Changes in the light reflection properties of the scanned surface (eg, the scanned barcode code) Responds directly to The function of the analog signal processing circuit is to selectively filter the wavelength band Analog scan data signal to improve the SNR of the output signal. No. D_lIs amplified in advance. In the illustrated embodiment, each digital scan data processing board 18A (18B And 18C) are similarly formed. On each of these signal processing boards , The following elements have been realized. Analog-digital (A / D) conversion The path 38A (38B, 38C) is connected to the first practical special integrated circuit (ASIC) chip. Has been realized. Programmable digitizing circuit 39A (39B, 39C ) Are implemented as a second ASIC chip. In addition, programmable recovery Signal computer 40A (40B, 40C) performs a signal decoding operation. Microprocessor and related program and data storage memory and system Implemented as a bus. In the illustrated embodiment, the ASIC, microphone Processor, associated memory and system bus are all good in the technical field. In a known manner, using a suitable electrical connector, a single printed circuit ( PC) mounted on a substrate. The function of the A / D conversion circuit is as follows.₁Is scanned First and second (ie, binary) corresponding to the bars and voids of the bar code symbol Corresponding digital scan data signal D having a signal level_TwoSingle to convert to Is to execute the function of determining the threshold value of In fact, digital scan data Signal D_TwoIs proportional to the width of the bars and gaps in the scanned barcode code. When the first and second signal levels are converted, they appear as pulse width modulated signals. The function of the programmable digital circuit accompanies each scanned barcode code Digital scanning data signal D_TwoTo a corresponding set of digital languages (ie, a set of (Digital count value). In particular, the digital language sequence D_ThreeTo In each digital language, a corresponding digital scan data signal D_TwoEach correspondence in Represents the length of time associated with the first and second signal levels. Preferably, these data The digital counts are suitable for use in performing various code decoding operations. Tall shape And the decoding operation is primarily dependent on the particular scanning application at hand. Will be determined first. The contents are incorporated herein by number. No. 5,343,027 to Knowles. The patent of Mathematica is suitable for use in the hologram laser scanner of the invention. Technical details on the design and formation of digitized circuits of icroelectronics Is provided. In barcode code scanning applications, a programmed decoding computer The function is a function of each digital language sequence D formed by the digitizing circuit._ThreeReceiving Input and the corresponding detected by the light detector associated with the decoding computer Scan digital signal D₁Digital language sequence D originally generated from_ThreeDirected by To determine which bar code symbol was represented (represented). Processing with a barcode encoding / decoding algorithm. More common In channeling applications, the function of the programmed decryption computer is Digital language sequence D formed by the conversion circuit_ThreeAccept the And digital language sequence D_ThreeWhich pattern is indicated by To determine, one or more pattern recognition algorithms (eg, a character recognition algorithm) Rhythm). Scanned code sign with many symbols For bar code reading applications, which can be Uses the provided barcode encoding and decoding algorithm in a manner known in the art can do. As shown in FIGS. 4A, 4B and 4C, the central processing substrate 21 is a small PC substrate. A number of components mounted, ie a system of hologram laser scanners A system bus and related programs for controlling operation and other auxiliary functions. A programmed microprocessor 42 with RAM and data storage memory; , Programmable decoding computer 40A (40B and 40C) and RF receiver For accepting serial data input from the server / base unit 47. Second, third and fourth serial data channels 43, 44, 45 and 46; Host computer system 24 (eg, central computer, cash register To the host computer system An input / output (I / O) interface for transmitting characteristic data and other information Interface circuit 48 and used to signal the effective code reading operation to the user, etc. Driven audio converter 50 and visible indicator 51 based on LED A user-interface circuit 49 for providing signals. In the illustrated embodiment, each of the serial data channels is RS23. Implemented as two ports, but to perform the functions performed by this It is understood that other structures may be used for the. Programmed control compilation The computer 42 also provides motor and laser control signals during system operation. Issue can also be provided. These control signals are based on the power supply PC specified below. Accepted as an input by the power supply circuit 52 implemented on the substrate 22 You. Other input signals to the power supply circuit 52 include a 120 Default, 60 Hz line voltage signal. Based on the input signal received , The power supply circuit outputs (1) each of VLDs 53A, 53B and 53C Laser enable signal for driving each, and (2) scanning disk motor And a motor enable signal for driving the motor 11. In the illustrated embodiment, the RF base unit 47 includes a scanning Realized on a very small PC board 54 mounted on the board 5 in the jing . Preferably, the RF base unit 47 is authenticated by the same numbering. A filing filed on August 17, 1995, the content of which is incorporated in the handbook; No. 08 / 292,237, published Feb. 3, 1994. (Corresponding to PCT Publication No. WO 94/02910). You. The function of the base unit 47 is a remotely located barcode code reader, A data collection unit, or as described in said U.S. patent application Ser. No. 08 / 292,237. Device capable of transmitting a data bucket modulation carrying signal of a specific type Receiving the data bucket adjustment carried signal. Scanning in all directions in all areas within a pre-specified scanning volume In some hologram scanning applications that cannot be secured, the (i) code The same laser reshaped many times over a very short time interval during which the code is being scanned -From the scanner plane or (ii) within a pre-specified part of the scanning volume Scan data generated from several different scanning planes that are spatially adjacent It may be useful to use data. In the case of the first example, the bar code Bar code moved when the code is passed through a sub-region of the scanning volume The number of partial scan data signal fragments associated with a code is extremely short. Specific scanning generated periodically over an interval (eg, 1-3 ms) Surface (eg, P (i = 1, j = 3)), whereby Sufficient scan data can be provided to read the bar code symbol. No. In example 2, if the barcode code is within the scanning volume, The number of partial scan data signal fragments associated with the code is Different scanning planes generated simultaneously by different scanning stations And thereby sufficient to read the barcode code Scan data can be provided, that is, in such a case, code decoding Scan data is identified and collected at a particular decoding processor for operation . The hologram scanner of the present invention converts the partial scan data signal fragment To be able to use a code decoding algorithm that works for The circuit described above is simply implemented by using the 0th signal detector and the associated processing circuit. A periodic signal X (t) is formed. The periodic signal X (t) is applied to the rotating scanner disk. 0th incident laser passing through the outer circumferential portion of each hologram facet on the laser This signal is generated by each hologram facet boundary Including the pulses that occur in However, specific facets for reference To uniquely identify the pre-specified width d shown in FIG._gapThe “void” Two pre-specified files at a radial distance through which the incident laser beam passes. Formed between sets (eg, i = 2 and 16). In this way, periodic In addition to the pulses between the various facets, the periodic signal X (t) is also T = 2π / ω (Seconds) (ω is scanning disk motor and related driver control circuit Constant angular velocity of the hologram scanning disc maintained by the path) Each time a "sync pulse" formed by a pre-specified "gap" Contains. Therefore, the function of the 0th light detector is the 0th light of the incident laser beam. Times Although the function of the signal processing circuit related to detecting a fold is (1) ) Detecting the periodic occurrence of a "sync pulse" in the periodic signal X (t); 2) Simultaneously generate a periodic synchronization signal S (t) including only a periodic synchronization signal flow It is to be. The configuration of such a pulse detection and signal generation circuit is described in the art. It is well known to those skilled in the field. Each synchronization pulse in the synchronization signal S (t) is a "reference" on the scanning disk. Since it is synchronized with the hologram facet, the decoding processor ( For example, computers (40A, 40B, 40C) can be easily (1) Each analog scan data signal D received₁(2) analog running Specific hologram facet on the scanning disk that generated the interrogation data signal Can be "linked" or related to Such a signal pair facet The hologram facet is installed in the decoding computer to perform the Information about the order in which they are arranged on the scanning disk is provided. like this Facet order information is stored in a memory associated with each decoding processor. Facet number (for example, i = 1,16,2,15,9,12,6,11,7, 10, 5, 8, 3, 13, 4, 14, 1). I mentioned above By forming both the scan data signal and the synchronization signal S (t), The hologram scanner uses a partial scan data signal flag flag during the code reading process. Various collections of the code decoding process using the client can be easily performed. this The advantages of this feature of the device will become apparent below. Partial scan data signal fragment used to decode the scanned code code In the code code reading application, the synchronization signal S (t) described above is used. Formed by a specific hologram facet on the scanning disk A set of digital data associated with a laser scanning beam that is continuously generated by a set of time Language sequence D_Three(For example, ｛D_ThreeI) can be specified. like this In use, each set of digital language sequences is a partially scanned code code. For decoding the signal and forming signal characteristic data representing the scanned code symbol. Can be used for Full scan to decode scanned code code In code sign reading applications where the data signal is used, a fully scanned Digital language sequence D corresponding to bar code code_ThreeIs publicly known in the art. Sufficient to perform code decoding operations using well-known common code decoding algorithms. Therefore, there is no need to use the synchronization signal S (t) described above. Description of the 3-D laser scanning pattern of the illustrated embodiment of the present invention Referring to FIG. 5, a laser scanning pattern generated by a hologram scanner Are shown in more detail. Four of the scanning volumes for illustration purposes The laser scan line projected onto each of the focal planes of the For example, the scanning surface) is shown as a blank line with the indication P (i, j). You. Each of such scan lines has its boundary indicated by a dotted line as shown. Scanning volume V_scanninigMost of the geometry It has a defined scan line length. Laser scanning pattern of the illustrated embodiment Has a total of 48 scanning surfaces, but at every moment Only three scanning planes (eg, scan lines) are generated simultaneously. However In one rotation of hologram scanner disk, 48 scanning All faces are generated. Each scanning surface is in one rotation of the scanning disc Can be described with reference to the illustration shown in FIG. 5A. As shown in this figure The laser light source used to generate each scanning surface as is And the hologram facet, the hologram facet number i and the laser beam It is indicated by source number j. Sectional characteristics of the laser scanning pattern of the present invention and scanning it in all directions It is appropriate here to explain the advantages provided by the application. The laser beam forming module of the present invention comprises a visible laser diode (VLD). ) To form a circular laser beam without astigmatism thanks to the intrinsic properties of To provide a new way to diffract a laser beam without astigmatism Laser scanning plane P ( i, j) are completely free of astigmatism. Incident angle A other than zero degree_iParallel incident by Scanning is due to the fact that the laser beam is scanned through the optical diffraction element. Astigmatism occurs in the volume. This form of astigmatism is called “beam-scan astigmatism” When At the end of each scan line and at the extreme end of the depth of field for each set of scan lines. It is obvious itself. Eliminate astigmatism in the hologram scanner of the present invention, although not always obvious Zero degree angle of incidence (ie, A_i= 0) cannot be used There are several reasons for this. The first reason is that this method requires The scan angle increase factor M for the set is gradually reduced, thereby It is impossible to achieve the scanning pattern of the illustrated embodiment. No. Second, the method requires a diffraction angle B to achieve a spatially corresponding scan line._i Since this must be lower, this method reduces the overall facet collection rate. That is to say. Third, this method is very difficult to manufacture Hologram scanning discs. As shown in FIG. 6A, the adjacent scanning surface has a scanning volume Overlap between the focal regions within. Each scanning surface is Is a circular laser beam incident at about Ai = 47 degrees for all values of i. Formed when rotated with respect to the beam. Each scanning surface is a continuous beam of light. This is often seen as an alert, but in practice, Is made by a single laser beam, while its cross-sectional size Changes as the laser beam is diffracted in its scan line path in the air. Analyzing astigmatism characteristics of a scanned laser beam including the scanning pattern of the present invention To do so, focus software, I, Tweson, Arizona. 6B and 6C using the ZEMAX optics program by nc Can be formed. As shown in FIGS. 6B and 6C, the large sbot The size (ie, cross-section) and the orientation of a particular scanned laser beam Of the focal plane as well as the focal plane for five different distances along one-half of the It is represented in the two upper planes and the two lower planes of the focal plane. In practice, The separation distances of these scanning planes from the focal plane are -120 mm and -6 mm, respectively. 0 mm, 60 mm, and 120 mm. Five of them represented along the scanning plane The different spot-size distances are dependent on the scanning disc about the axis of rotation. It corresponds to five different rotation angles. In particular, the spot size diagram shown in FIG. 6B Is a scanned laser with a focal plane located far from the scanning window 6C, while the spot size diagram shown in FIG. 6B, having a focal plane adjacent to the focal plane of FIG. 6B and closer to the scanning window. For a laser beam that has been removed. Spots shown in FIGS. 6A and 6B The rightmost side of the size diagram represents the middle of adjacent scanning planes. Spot The middle set of the size diagram shows the laser beam at the focal plane in the scanning volume. It shows the diameter and direction of the section of the system. The upper set of spot size diagrams Expressing the diameter and orientation of the cross section of the laser beam above the focal plane in the Canning volume I have. The lower set of spot size diagrams is below the focal plane in the scanning volume. It shows the diameter and direction of the cross section of the laser beam. In each of the spot size diagrams shown in FIGS. 6B and 6C, the beam orientation Corresponds to the movement of the incident laser beam about the axis of rotation of the corresponding disc. Due to astigmatism introduced when diffracted by the hologram facet It depends. At each focal plane in the scanning volume, a specific laser beam , The adjacent laser beam spatially overlapping this particular laser beam Light is collected by the astigmatism characteristic opposite to the astigmatism characteristic. Figures 6A and 6B As shown, the orientation of the beam measured from the middle of the scan line at the focal plane is The direction opposite to the direction in which adjacent overlapping laser beams rotate. After all, scan Area where the laser beam overlaps between each pair of adjacent focal planes in the tuning volume In, the complementary beam cross-section properties cooperate to produce spatially overlapping scanning Provides an omni-directional scanning field of view over the area of the surface. Therefore, it should be scanned. Bar code has an astigmatism spot near two adjacent focal regions. If it is inclined in a form that makes it difficult to read the sign due to the inclination of the The slopes of the astigmatic spots in this adjacent distant viewing field are opposite to each other; This makes it easier to read the same code symbol. Scanning body Scanning surfaces that overlap each other between adjacent focal regions in the product are solid, omnidirectional Provides the code code scanning property of Design of hologram laser scanning device by the method of the present invention FIG. 7 shows four basic elements included in the design of the hologram laser scanner of the present invention. Typical steps are shown. As shown in block A of FIG. 7, the first step of the design method is: The following essences: (i) the three-dimensional scanning pattern and scan to be realized (Ii) scanner characteristic parameters to be designed, (iii) scanning The volumetric size of the scanner housing where the inspection pattern is generated Including setting. Typically, each of these essences And for the environment, the resolution of the bar code, the reflection characteristics of the bar code base material, Including factors such as the speed of the object being identified, and the throughput of the scanning environment. Will be specified by end user requirements. Accordingly, as part of the steps in this specification, each scanning surface (ie, Number and arrangement of focal planes) and focal length f within the specified scanning volume_iIs Must be identified by geometric terms, i.e., using geometric coordinates, etc. No. In general, this step is illustrated, for example, in FIGS. 5, 6A, 6B, 6C. Providing a geometric specification of the 3-D laser scan pattern as provided. Briefly, this method uses a coordinate system (eg, a Cartesian coordinate system). Identifying, and then each scan line within the scanning volume (ie, the scanning And focal length from the i-th hologram scanning facet f_iNeed to be identified. Bars to be read, of course The code code resolution must be present for each scan line to resolve the bar code code. It will determine the largest cross-sectional dimension that must be reached. Therefore, the identified scan Of the maximum cross-sectional diameter of the laser beam scanned within the working scanning range of the Proper specifications will need to be provided. As shown in FIG. 3, the scanning pattern of the exemplary embodiment is K = 1, It has four specific focal planes labeled 2,3,4. Of the scan line in each of the focal planes Each is specified by its geometric coordinates. For example, application as a current example By way of example, in an exemplary embodiment, a depth of field of about 1016 mm (40 inches) Four focal planes are used to satisfy the condition This is initially Although seemingly conventional, the design of the four focal planes is a three-dimensional scanning body. Outperforms other device designs in providing a vertical "sweep point" within the center of the product It has been found to provide important advantages. Embodiment as an example , Each of these four focal planes is positioned relative to the scanning window of the scanner. Parallel, each of the four scanning patterns at its four focal planes rotate It is centered over the axis of rotation of the hologram disc. Also, for each focal plane The lines are equally spaced from each other. In an exemplary embodiment, the basic The scanning pattern of four lines is selected to sufficiently cover the scanning area of each focal plane. You. Each scan area in the scanning volume is completely covered by the customer's requirements. Scanning volume V to be able to bar_scanningEach scanning line S_LMinimum and maximum of Can be set (ie, determined). As indicated by block B in FIG. 7, the next step in the design method is to design The base for the laser scanning platform on which the scanned pattern is generated Involves choosing the basic scheme. The exemplary embodiment shown in FIGS. In a form, a suitable laser scanning plug for the intended three-dimensional scanning pattern The laser scanning device selected as the platform is the hologram of the present invention. Three symmetric laser scanning stations formed around the scanning disk And each of the laser scanning stations has a laser beam generation module. Module and a collection and detection subsystem. Example form of implementation The system of three laser scanning stations employed in the configuration is a running example. The best way to generate a bar-X scan pattern of the inspection pattern is provided. Scanning The fact that the turns are symmetrical means that all three laser scanning paths are identical and Allows the design of any one passage to be equal to the design of the other three passages Need to do that. For convenience, the scanning pattern formed on each of the focal planes It must be centered above the axis of rotation of the gram scanning disc. It is understood that this is not necessarily a necessary condition. As will be shown later, the present invention The design method allows the parameters of the device to be easily changed as follows. That is, the scanning pattern centered in the axial direction is changed to a position other than the centering. Or the scanning pattern is from the axis of rotation of the hologram scanning disc. It can be modified to form an asymmetrical configuration apart. Identify the 3D scanning pattern and platform architecture for a given application Then, the next step of the scanner design method shown in FIG. Using the turn and volume specifications and scanner housing specifications Gram scanning discs and the equipment being formed generate a predetermined scanning pattern. Specific scanning platform with an array of beam-folding mirrors configured to Including designing the game. A preferred disk design method is shown in FIGS. 8A to 12C. Will be described in detail below. It also manufactures designed scanning discs. 13A to 13E will be described below with respect to a more preferable method. As indicated in block D of FIG. 7, the next step of the method is to block B Use the hologram scanning disc specification obtained in Including designing the generating module. Needed during the steps of this design method The scanning disc specifications are as follows:_iAnd its diffraction angle B_iWhen, Center wavelength λ of laser beam generated from VLD_iAnd Later in more detail As described, the function of the laser generation module is as follows: Is to generate a system. That is, circularization (ie, the aspect ratio is controlled) It has a beam cross section and there is astigmatism effect along its operable scanning range Without the laser beam passing through the surface along the rotating scanning disc Along with the laser scanning disk when transmitted in the diffraction state Is to minimize the dispersion of the vector components. In an exemplary embodiment, Two different technologies are used to realize the functions described above using an ultra-compact structure. Technique is employed. As a first example of the present invention shown in FIGS. 14 to 21D, In an embodiment, a VLD, an aspheric lens, a beam expanding prism, A laser beam generation module according to the present invention using an intermediate frequency light diffraction grating. Make up the file. Second embodiment as an example of the present invention shown in FIGS. 22 to 31D In the embodiment, an aspheric lens and a diffracted light of a multifunctional light having a constant spatial frequency The laser beam generating module is constructed using the element. Form of implementation of both In this regard, a new design technology has been adopted, which is initially Conventional in hologram code reading device without sacrificing features VLDs can be used. As shown in block E of FIG. 7, the last step of the design method is Focusing and detection subsystems used with hologram laser scanners ( In the following, it is specified and designed. 32 to 4 As described in more detail below with respect to FIG. Different types of subsystems can be used to embody the components of this device. it can. In a first preferred embodiment of the collection and detection subsystem, a parabolic mirror is provided. Is located below the focusing area of the scanning disk, and the incident focusing light A line is located above the scanning disk at the focal length of the parabolic mirror. It is designed to converge toward the emitter. The focus features of this parabolic mirror & Its position relative to the scanning disk is such that each of the converged rays is Set up for transmission through a scanning disc at an angle of incidence that minimizes efficiency It is counted. A second embodiment as an example of a light collection and detection subsystem The variable spatial frequency reflection volume hologram diffraction grating The incident light beam is located below the light-collecting area of the To a photodetector located at the focal length of the reflection-volume hologram grating above the laser It is designed to converge. This parabolic reflection-volume hologram focus feature And its position relative to the scanning disk is such that each of the converged rays Transmitted through a scanning disc at an angle of incidence that minimizes the diffraction efficiency of light It is designed as follows. A third example of this collection and detection subsystem Embodiments include a planar mirror, a light converging optical element, and focusing of a scanning disc. A photodetector located below the region. In each of these embodiments This will be described in more detail below with reference to FIGS. 32 to 43B. Implementing the "hologram scanner" design method with reference to FIG. The main steps involved in are described in detail below. This term is Describe the overall process used to design all subsystems of the user scanner. It should be noted that this hologram laser scanner is used for The hologram scanning disk, the array of beam bending mirrors, And detection subsystems, laser beam generation modules, and such subsystems. Scanner housing in which the system is housed, but is not limited thereto. It is not something to be done. Therefore, the design method of the hologram scanner is complex. Design methods and processes for subsystems that interact with each other to provide a method Including combinations. Generally, many hologram scanner designing methods of the present invention are used. There are several embodiments. For design of scanning disk and photodetection subsystem The influencing factors are, for example, the incident laser used during the scanning process. -The polarization state of the beam and the collection and detection subsystems used during the collection and detection process. And the polarization state of the laser beam that is focused, focused and detected by the stem. In an exemplary embodiment of the invention, the method of designing a scanner Computer device such as a computer (Macintosh) 8500/120 computer device Computer-aided design (CAD) workstations that can be implemented using Will be held at In an exemplary embodiment, a CAD workstation Shows a three-dimensional model of the hologram scanning device and process being designed. A three-dimensional geometric database for storing and retrieving emerging information; Geometric and analytical models of hologram laser scanning devices and processes Associated database for storing and retrieving information representing the files. Change In addition, CAD workstations include various computer program sequences. These programs, when executed, provide a number of important design and analysis tools. Provide rules. Such design and analysis tools can be used to create three-dimensional geometric models. Tools (for example, the hologram laser scanning device being designed and the nature of the process) Automatically create and modify a three-dimensional geometric model of each feature (AUT0CAD) geometry from AutoCorporation (AutoDesk, Inc.) Model forming software), hologram scanning device and process during design A robust mathematical model building tool for forming, modifying and analyzing mathematical models of (E.g., Macesoft, Inc., Cambridge, Mass.) MATHCAD for Macintosh by MathSoft, Inc. 3) 3.1) and the hologram scanning device under design and the spread shoe of the process Spreadsheet model formation tool for forming, modifying and analyzing (For example, Microsoft Corporation) By d EXCEL or Lotus Development Corporation (Lotus) Development Corporation) and Lotus (L0TUS)). It is not limited only. For the purpose of simplifying the explanation, the CAD works Of the hologram scan of the present invention as a whole Design (HSD) workstation ". When necessary or otherwise appropriate Will discuss HSD workstation functions and tools in more detail later. I do. As illustrated in block A of FIG. 11A, the first step in the scanner design method is as follows. The scanner designer must have the scanner designer's geometric database on the HSD workstation. To form a geometric model of the hologram laser scanner described above. Including. Many applications that can be simplified because the scanning device is symmetrical A two-dimensional geometric model is sufficient, but has a scanning disc It is preferable to form a three-dimensional geometric model of a hologram laser scanner New Schematic diagram of the geometric model of the hologram scanning disk being designed This is shown in FIG. Use the geometric model of this scanning disc Then, the designer of the scanner scans the hologram in the hologram scanning device. Determine each ith hologram facet on the running disk, and Proceed to determining the third laser beam generation module. As an example of this In an embodiment, this double indexing step is a hologram scan during design. A unique number for each surface on the disc, and the hologram of the present invention. For each laser beam generation module used in the laser scanning device This is done by assigning unique numbers. Next, the assigned faces and During the design and manufacturing process, using the indexing degree of the beam generating module Identify which surface and laser beam is being called. Next, as illustrated in block 13 of FIG. Multiple workstations of the present invention in the D workstation geometric database Of a three-dimensional laser scanning pattern realized on a modern laser scanning platform Start forming a geometric model of the construction process. The laser scanning platform is on the left Due to the right symmetry, forming a model of the complex laser scanning process of the present invention is: Separate generation of each (i, j) th scan line within a three-dimensional laser scanning volume Can be easily simplified. Different (i-th) Each scan within the scanning volume using a plane and a specific (jth) laser beam Each (i, j) th scan line is generated in substantially the same manner except that a scan line is generated. As far as is generated, a model of the geometric optical element substantially identical to that illustrated in FIG. Can be used to represent the manufacture of each (i, j) th scan line. In general, the number of lines used to represent the manufacturing process of each (i, j) th scan line. The geometric optics model employs the following geometric properties of the structure. That is, ( 1) Stationary laser beam generation module, on rotating hologram disk Corresponding surface, stationary beam folding mirror, base of scanner housing And the physical relationship of the (i, j) th scan line to the scanning window, (2) j The laser beam passes through the i-th surface, away from the i-th beam folding mirror The focal point incident from the generator module and through which the (i, j) th scan line extends FIG. 3 is a diagram of a ray tracing the path of a j-th laser beam converged on a surface. Succumb This eliminates the need to consider the reflection of light rays on the surface of the folding mirror, Virtual hologram scanning disk to simplify the disk design process. As shown in FIGS. 8A and 8A1, the actual hologram scanning is performed. Defined for the disk. This modeling technique is based on the point of incidence r of the beam._Oof Position and plane r in the virtual disk_iSubsequent calculation using the inner radius position of To be able to do. As a part of the geometric model formation process required in block B of FIG. 11A , Scanner designers define a number of geometric parameters and the relationships between them Analytic equations must be carefully specified so that they can be used at a later stage in the design process. There is. 8B1 and 8B2, which are used to construct the geometric model. Parameters are specified. 8C1 and 8C2, in the model Number of tuple math used to establish important relationships between certain parameters The formulas are set forth in the present invention in a particular numerical order for later reference. 8C1 and 8C2 are the mathematical expressions of the set of arithmetic operations according to the present invention. To provide an analytical model. As shown in FIGS. 8B1 and 8B2, the (i, j) th scan line manufacturing process The parameters used to construct the geometric model include: Immediately Chi (1) Symbol display "r_OHologram scanning disc The radius to the point of incidence of the beam above (2) The focus of the (i, j) th scanning line to which the symbol “SSL” is assigned Scan line separation distance between adjacent scan lines on the surface, (3) Symbol indication "L_SLAssigned to the (i, j) th scan line Scan line length (measured in the direction of the drawing), (4) Symbol display "a_i, The focal plane of the (i, j) th scan line The distance measured from the scanning disc, (5) Beam incident point r to which symbol "L" is assigned_OThe beam from the radius Distance to the folding mirror, (6) Symbol display “φ_jIs assigned to the (i, j) th scan line occurrence. The tilt angle of the associated jth beam folding mirror, (7) Tilt of the virtual scanning disc to which the symbol “2φ” is assigned angle, (8) On the virtual scanning disk to which the symbol “Δx” is assigned Horizontal shift of the beam incident point (9) On the virtual scanning disk to which the symbol “Δy” is assigned Vertical shift of the beam incident point (10) Symbol display "r_O+ Δx ”is assigned to the virtual scanning display. The distance from the axis of rotation to the point of incidence of the beam on the (11) Symbol indication f_iIs assigned, and the (i, j) th scan line is From the beam incident point on the virtual scanning disk to the focal plane located at , (12) Symbol display "d_beamJ-th laser beam scan assigned "" The cross section of the laser beam on the scanning beam generated by the station Diameter, (13) Symbol display "d_gapAdjacent hologram scans In The gap angle between the facets, (14) Symbol display "r_outerHologram scanning data Outer radius of the available focusing area on the disc, (15) Symbol display "r_innerHologram scanning The inner radius of the available focusing area above the facet, (16) The field of the (i, j) th scanning line to which the symbol designation “δ” is assigned 1/2 of the depth, (17) Inner radius of the scanning facet to which the designation "C" is assigned r_iReading distance up to (f_i+ Δ = distance from 127 mm (5 inches)), (18) The i-th hologram facet to which the symbol “α” is assigned The outer ray angle measured relative to the normal to (19) i-th hologram scanning to which the symbol designation “γ” is assigned The inner ray angle measured relative to the normal to the facet, (20) Focusing area of the scanning facet to which the symbol “β” is assigned Focusing angle measured from the focal point + δ of the i-th surface to the area, (21) Symbol indication "x" (x is a value measured from the rotation axis of the disk) The intersection of the beam folding mirror and line C, (21) The symbol "y" (y is a value measured from the surface of the disk) is assigned. The intersection of the beam folding mirror and line C, (22) Measured from the inner radius up to the intersection of mirrors, to which symbol "D" is assigned Distance, (23) The j-th beam bending mirror to which the symbol “h” is assigned The distance measured from the base of the scanner housing to the top, (24) Move up to the base of the hologram scanner to which the symbol "d" is assigned. Distance measured from the canning disc, (25) Symbol display "f_iThe corresponding within the scanning volume is assigned Scanning the ith hologram from the scanning facet up to the focal plane Facet focal length, (26) Symbol display "A_iThe ith hologram facet of Measurement angle of the incident beam with respect to the surface, (27) Symbol display "B_iThe ith hologram facet Measurement angle of the diffracted beam with respect to the surface of (28) The j-th record measured from the vertical line to which the symbol “-α” is assigned. The angle of the user beam, (29) Symbol display “θ_siTimes generated by the i-th surface, assigned " Scan angle of laser beam, (30) Symbol indication "M_iThe ith hologram facet Scanline increase factor for (31) Symbol display “θ_rotiIs assigned, the i-th hologram facet Angle of rotation of the surface relative to (32) Symbol display "θ '_rotiAdjusted surface to calculate the deadline with "" assigned Rotation angle of the (33) Symbol display "ζ_iNormalized to the 16th plane, assigned the coefficient of light collection rate for the i-th hologram facet; (34) Symbol display "Total area_iIs assigned to the i-th hologram file. Total light collection area for the set, (35) Symbol indication "V_centerAre assigned to the (i, j) th scan line. Beam velocity at the center, (36) Symbol display "φ_skewIs assigned, the i-th hologram facet Tilt angle of the laser beam after diffraction at the center of the (37) Symbol indication "V_maxHologram scanning screen The maximum beam speed of all laser beams generated by the disc, (38) Symbol indication "V_minHologram scanning screen Minimum beam speed of all laser beams generated by the disc, (39) Symbol indication "V_max/ V_minThe maximum beam speed vs. maximum Small beam speed ratio, (40) Symbol display "δ_eIs assigned to the lower part of the scanning disc. Rays reflected from parabolic mirrors deviate from Bragg angle to surface You Degree. Some of the parameters specified above are assigned initialized values (ie, assumed values). The other parameter is the number of arithmetics listed in FIGS. 8C1 and 8C2. Calculated using the formula. Initialize which parameters, calculate which parameters The exact order will be described below. The next step in the scanner design process is illustrated in block C of FIG. 11A. The group uses the geometrical parameters and mathematical formulas of FIGS. 8B1-8C2, Using the "Spreadsheet" model building tool on the HSD workstation Thus, for each (i, j) th scan line in the three-dimensional scanning volume of the present invention, Form scanline manufacturing models using analytical methods to account for physical occurrences Including As mentioned above, this stage of the disc design process is Spreadsheet-computer programs are, for example, Microsoft EXCEL (registered trademark name) from Incorporated (Microsoft, Inc.) ) And Lotus Development Corporation Corporatio) (L0TUS). Spread sea The function of the model creation / analysis tool provides a network-type information storage structure, Spreadsheets within the structure using methods well known in spreadsheet calculation technology. It is possible to embody the mathematical formula of the arithmetic model of the manufacturing model of the scanning line using the data. Spread In the information storage network that is the basis of the dossier computer program With the function links set between the information storage nodes, The designer of one of the models modifies one or more parameters of the analysis model and It is possible to analyze conditions where other parameters change, and scan lines by analysis Analysis of the "what if" equation for various parameters consisting of To be able to do. Display format for spreadsheet tools The details of the present invention differ from one embodiment to another, and may not be an important feature of the present invention. Will be recognized. The next step in the disk design process, as shown in block D of FIG. 11A Means that the designer of the scanner has spread the manufacturing process of each (i, j) th scan line. Identify assumed values (initial values) for many parameters in a smart analysis model Including. In an exemplary embodiment, these assumed parameters are: Including things. That is, for each (i, j) th scan line, the hologram is equal in design. Ram scanning disc r_ORadius to the point of incidence of the beam at (mainly Adjacent to the (i, j) th scan line at the focal plane Scanning line separation distance S of scanning lines_SLAnd each (i, j) th scanning line L_SLAgainst S "Scan line length" (both are set according to the requirements of the user's application); beam Distance L from the point of incidence to the beam bending mirror (usually minimizes the volume of the scanner Selected as small as possible); to form the (i, j) th scan line Related beam bending mirror tilt angle φ_jFrom the scanning disk (i , J) the distance f from the scan line to the focal plane_iScanning scan of the j-th laser beam Laser beam d generated from the station_beamCross section diameter (point at focal plane Determined by dimensional conditions); between adjacent hologram scanning facets Air gap angle, d_gapAnd the original pulse gap d_gapmax depth; hologram scan Radius of the light-converging area on the scanning disk, r_outer; Of the (i, j) th scan line 1/2 of the depth of field, δ; hologram laser from hologram scanning disk -Distance to scanner base, d; deviation angle δ from Bragg angle_eIt is. This The assumed values of these parameters are determined by the detective method associated with each particular parameter and It should be recognized that the choice is made using both experiences. Typically, such a search The value of the intelligent method is obtained from the design criteria of the end user and the application conditions of the scanner. Can be The values of such a detective method are briefly described below. Generally, the diameter of a hologram scanning disc is Estimated Lambertian light collection rate with facets and from commercial VLDs The choice can be made initially based on the available optical powers available. In an exemplary embodiment, the hologram scanning disc is directly A diameter of 220 mm was selected. These assumptions maximize the light collection rate of the Lambert method To maximize the scanning disc diameter and minimize mechanical problems. While providing a more compact scanner housing design. This is a compromise between minimizing the diameter of the disc. Next, the adjacent Air gap angle d between program facets_gapAnd the original pulse gap d_gapagainst max To The first value was chosen. After setting the assumed values for the above parameters, use a spreadsheet The remaining number of "initializable" parameters in the scan line generation model of Can be determined using various geometric and / or trigonometric equations. For example, Between the virtual image of the scanning disk formed by the The geometric parameters Δx and Δy to be specified indirectly are obtained by applying the reflection law. Can be set (that is, initialized). Scan line center point (x, y, z) Is the interval S between the initialized scanning lines._SLAnd scanning facets Constant focal length f_iAnd scanning pattern centered in the axial direction of the exemplary embodiment And the left-right symmetric form. For each scanning facet (I, j) to allow reading of the symbol at the critical point of the depth of field Each focal length f up to the second specific scan line_iIs slightly (for example, 127 mm (5 inches) H) only) must be extended. Spread for the (i, j) th scan line manufacturing process in block D of FIG. Once the sheet model has been created, the designer of the scanner can then proceed to the HSD workstation. Using the spreadsheet tool of your choice, Scan line using dependent parameters known from any of the numerical evaluations Automatically calculate the values of the parameters in the production model of Analysis model special The order in which parameters are evaluated numerically (because they depend on parameters) is generally Spreadsheet use while obvious to spreader sheet tool operators Scanner designers of the current scanline manufacturing model have identified various parameters in their analysis structures. Understand dependencies in the meter and form the basis for the spreadsheet model Information nodes and venues must be properly configured. in this way, During the scanner design process, the spreader of the present invention is used for clarity and perfection. The calculation steps performed in the production model of scan lines using This will be described in detail. However, in practice, many of these steps involve spraying. Required to provide specific input within the production model As long as it is obvious to the scanner designer, the model is Automatically generate parameters related to the scanner design process. Assuming the initial values for the parameters described above in block D of FIG. 11A The next step in the design process, represented in block E, is FIG. Expression 17 and mathematical expressions (16, 15, 14, 13, 12) And 1) and dependent parameters assumed in the production model of the scan line And the length L of the particular scan line associated with each ith hologram facet_SL Scan angle θ required to produce_siIs to evaluate numerically. Machine As reflected in this set of mathematically dependent equations, the length of a particular scan line L_SLTo Scan angle θ required for manufacturing_siIs the formulas 17, 16, 15, 14, 13 , 12 and 1 by simply selecting the assumed values of the parameters displayed. In this regard, it would be beneficial to make some observations. First, the predetermined scan angle θ_siFor the incident angle A_iAnd diffraction angle B_i, The scan line enhancement factor M_i Just by adjusting the focal length f_iScan line length L at the focal plane specified by_L _S Can be adjusted. Second, all surfaces (sweep angle related to dead time) Degree, θ_dead= D_beam/ R_O+ D_gap/ R_OAngle of rotation after adjustment to The sum of θ '_rotShould be equal to about 358.5 ゜ for an optimal design. This Means an additional l.5 ゜ for the large gap between the planes used for the original pulse Make it possible. If this sum is greater than 358.5 ゜, the proposed design is Would be insufficient. If this sum is less than 358.5 °, the beam speed will be Get as fast as you need. As illustrated in block F of FIG. The diffracted (emitted) beam associated with the ith scanning facet Angle B_iIs evaluated numerically for each i-th scanning facet. You. This calculation is specified by Equation 13 of FIG. 8C2 and this mathematical equation. It is performed using previously assumed and evaluated parameters. This step Is completed, the diffraction (radiation) of each of the 16 planes for the scanning disk being designed is completed. Outgoing beam) Angle B_iIs formed. Incident angle A_iAnd diffraction angle B_iBoth sides are extra Scan line length L required without any length_SLIt is worth noting that you need to provide I do. These angles and the laser beam moving along the scan line during scanner operation There is a subtle relationship with the speed of the system. In particular, the incident angle A_iIs below a certain value Increase If so, then the scan pattern is not sufficient for the particular application at that time. It becomes. On the other hand, the incident angle A_iThe scan pattern is more than necessary And the scanning beam speed is higher than necessary. Incident angle A_iAccurate The value minimizes the beam velocity at each focal plane of the scan pattern, while This minimizes the electronic bandwidth required by the signal circuitry connected to the photodetector. I do. After completing this calculation step, the designer of the scanner must use the HSD. Each ith hologram file using a mascaded program running on In block G for the facet, its relative to a ray of a particular polarization state Effective light diffraction coefficient H_iIs evaluated numerically. These parameters (H_i) To do this, the spreadsheet-based scan line manufacturing model is computer-assisted. Employ a program to turn the light on for each of the scanning facets being designed. Analysis of the folding efficiency and based on this, the 16th scanning facet Calculate the total diffraction efficiency of the incoming and outgoing light of the ith search surface with respect to the total diffraction efficiency of , Provides a measurement of the light diffraction efficiency normalized to the ith surface. This calculation The process theoretically derives a mathematical formula that represents the light diffraction efficiency of each scanning facet. Guiding, that is, in the particular scanner embodiment at hand then Adopt the employed polarization state and light detection scheme. For more details on this analysis This will be described below. In FIG. 10A1, an incident ray from a VLD that generates an S-polarized light beam is shown. When the laser beam is generated, the relative light diffraction efficiency (H_i) To calculate the geometry Optical model is provided and polarized in front of the photodetector at each scanning station No filter is provided. This drawing shows the scanning and scanning of the laser beam of the present invention. Diffraction, reflection, focusing and focusing of the laser beam without significant diffraction during the focusing and focusing process The optical path through which the transmission takes place is shown. The change in the polarization state during this process is shown in FIG. It is displayed at 0A. From each i-th scanning facet to S and P polarization The mathematical equations used to calculate the light diffraction efficiency of FIG. 10A2, FIG. 3 obtained from the geometrical optics model shown in FIG. ) Are displayed in FIGS. 10B to 10E2. In a preferred embodiment, the analysis models of FIGS. MathSoft, Inc. of Kemblich, NY (MathSoft, I nc.), available from Mascad 3.1, a mathematical modeling program Is achieved. Total output for S-polarized emission beam incident on the scanning disk Obtained for incident diffraction efficiency (including 10% Fresnel reflection loss and other losses) Mathematical formula is T_S[Δn_i] And displayed in equation 13 of FIG. 10C2. ing. In geometrical optical element models used to support diffraction efficiency analysis , Incident angle θ_iAnd diffraction angle θ_dIs the input used for the scan line generation model described above. Launch angle A_iAnd diffraction angle B_iIt is worth noting that it is defined as different from. This fact is based solely on empirical reasons and has little significance. But However, such angles are mathematically related angles. Angle A_i, B_iIs the angle θ_i, θ_d, And therefore A_i= 90 ° -θ_i, B_i= 90 ° -θ_dBecomes As shown, the mathematical formula is the ith hologram file on the disc. Depends on the set of S-polarized and P-polarized diffraction efficiencies, which are: In general, assuming that the emulsion thickness T is kept constant in the plane, Ram facet incidence angle θ_iAnd adjustment index (i.e., adjustment depth or edge contrast ) Δn_iIs a function of various parameters. However, such diffraction Fix each of the variables in the formula for efficiency (assuming a value for one) Gives Δn_iWith the exception of_iEasily as a function of Can be made. In such a situation, while constructing the surface in the hologram laboratory And the adjustment index Δn_i, The light diffraction efficiency can be set. This The adjustment index Δn is determined by a method well known in the art._iOf the scanning facet The dichromated gelatin (DCG) used to record the marginal structures It can be controlled by properly exposing and processing. Required exposure control Control of the power of the constituent laser beam and / or laser during the hologram recording process This can be achieved by controlling the time the beam enters the gelatin. Equation 14 in FIG. 10C2 is the respective i-th and 16th scanning facets. Diffraction efficiency T_S[Δn_i] Relative to each surface as a function of Folding efficiency coefficient H_iIs shown. However, the holo being designed G FIG. 10C shows the polarization diffraction efficiency of S and P in the ram laser scanner device. Techniques that can be used to find the mathematical formulas eleventh to twelfth will first be described. Would be appropriate. First, mathematics for the S and P light diffraction efficiencies of the hologram scanning facet When calculating mathematical formulas, it is important to clarify the criteria for S and P polarization directions It is. According to the invention, the direction of such polarization is defined with respect to the plane of incidence, That is, the “S polarization direction” is defined as being located in a direction perpendicular to the “incident plane”. On the other hand, the “P polarization direction” is defined to be in a direction parallel to the plane of incidence. " "Incident surface" means both the normal to the surface of the surface and the incident ray at the point of incidence of the incident ray. Included surface. The direction of polarization is the spherical shape of the incident laser beam. Electric field (ie, E-field) vectors associated with the wavefront In the meantime, it is important to clearly recognize that it means the direction that acts on the electrostatic charge . The term S & P used in the laser sector for astigmatism sources in VLD In order not to be confused, to define the above polarization direction of the incident laser beam, "S The terms "wave component" and "P-wave component" are used. The term "S-wave component" Exits the beam generating module, impinges on the scanning disk, and Identify the component of a spherical wavefront with an E field vector oriented in the direction of polarization Used to Similarly, the term "S-polarized wave component" Exits the raw module, impinges on the scanning disc and orients in the P-polarized direction Is used to identify the component of the spherical wavefront having the calculated E field vector. According to this definition, a cylinder consisting of a spherical wavefront formed by an incident laser beam Both the S-shaped and P-shaped wavefronts contribute to the S-wave component while the incident laser beam Both cylindrical S and P wavefronts consisting of a spherical wavefront formed contribute to the P wave component I do. During scanning process, total in / out diffraction effect of S and P wave components of incident laser beam The model used here to describe the rate is based on a model in a thick hologram structure. It is based on the coupling theory of electromagnetic waves. "Thick holograms" by Herwig Kogelnik Case Coupled Wave Theory for Thick Hologram Grating " In a famous paper. The need for this theory to be based on applications Two basic assumptions are as follows. That is, (1) the hologram edge structure The thickness T of the emulsion in which the body is formed is significantly longer than the wavelength of the incident wavefront; (2) The incident wave front can be approximated by a parallel wave front. First thoughts The basics that form each of the hologram facets of the scanning disc Which is valid for our volume transfer hologram. The second assumption is that the hologram A spherical wavefront incident on the force surface has an extremely large radius of curvature on the incident surface. It is appropriate when the present invention is applicable. In FIG. 10C1, a set of mathematical formulas is listed. Mathematical The equation is the equation for the diffraction efficiency of the light specified by Equations 11, 12, and 13 in FIG. 10C2. Used for Equations 1 to 3 in FIG. 10C1 are obtained through Snell's law. To relate the inner angle to the outer angle. Equations 4 and 5 represent the scanning disk glass. The characteristics of the structure of the inclined edge of the hologram light diffraction surface held between the support plates are shown. It is a manifestation. These equations apply to the surface between the surfaces of the scanning disc. Of the scanning facet. To determine the interim frequency edge structure, it is determined using the well-known grid equation. Figure Equations 6 to 10 of 10C1 indicate that the incident and diffracted wave has an incident angle α and a Connection with the angle of inclination φ of the edge associated with the It is required from the above-mentioned basic research of Kogelnik. Equation 6 and The seventh slope factor is the internal angle α for a particular scanning facet and It is expressed as a function of the edge tilt angle φ, and the optical input Determine how well the word is diffracted. Defined by Equations 11 and 12 While the total diffracted light in / out diffraction efficiency is a function of the adjustment depth, the diffraction efficiency of such light The equation fixes the adjustment index Δn as required in Bragg's sensitivity analysis ( That is, Δn = n in the plot of the graph, changing δ in equation 9 Thus, it can be obtained as a function of the incident angle. Equations 11 and 12 in FIG. 10C2 include three terms. Of these mathematical formulas The first term in both is the coefficient N ( Δn) and S (Δn), which are the functions of the combined wave described by Kogelnick above. As explained in theory, light is transmitted through the process of light diffraction. Related. The second term in both equations 11 and 12 is the Fresnel transfer term t_Sso Yes, related to the transmission of S or P polarized light through the phenomenon of Fresnel transmission . The third term in both equations 11 and 12 is the term of estimated loss (1-0.1). Yes, estimated 8% loss due to scattering and absorption in gelatin and gelatin / gala 2% Fresnel reflection loss between the interfacial interfaces. Overall, these The three terms are the ith scanning facet for the incident S or P polarization. Specify the light diffraction efficiency. As described above, by including the terms of Expressions 11 and 12, the mathematical expression of FIG. Calculate the total in / out diffraction efficiency for an S-polarized emission beam using Equation 13 . When the method of designing a scanner according to the present invention is carried out, the equation for the diffraction efficiency of light (the equation No. 14) Spreadsheet-based scanning running on HLD workstation Introduce into the appropriate cell of the line generation model. S and P polarization diffraction efficiency E_S[Δn_i] And E_P[Δn_i] And S-polarized emission beam T_S[Δn_i], The total in / out diffraction efficiency is Adjustment index Δn for planes 1 and 16 respectively_i10E1 and FIG. While the actual spreadsheet model is plotted in FIG._S [Δn_iAdjustment index Δn that maximizes_iUse the value of This value Δn_iIs detected , The maximum value T for each scanning facet_S[N_i] Is calculated, then , The diffraction efficiency of each i-th surface with respect to the sixteenth surface (ie, relative light diffraction efficiency) Rate H_i) Is calculated for each i-th scanning facet and this parameter Δn used to calculate the value of_iSave with the value of H_iIs the spread of the design process Relevant parameters used for the document-based scan line manufacturing model. The case where no orthogonal polarizer is used in front of the photodetector has been described. , It is appropriate to describe the case of using an orthogonal polarizer in front of the photodetector . This technology prevents glare from shiny substrates and / or overcoats Use to In such a case, during scanning, one polarized light will be reflected by these surfaces. Only the diagonally polarized return light diffracted by the surface intersects Scanning de-polarizer to allow scanning to proceed to the detector. The light diffraction efficiency of the scanning facet at the disk is adjusted. in this case , H_iThe analysis of the diffraction efficiency of the light used in the calculation of is shown in FIGS. 10F to 10I2. It is shown. At all but a few points, the light rotation for the orthogonal polarizer The analysis of the folding efficiency is exactly the same as when no orthogonal polarizer is used. In this analysis The main difference is that the mathematical number for the total in / out light diffraction efficiency for the i-th surface The expression is T as in the previous case._S(Δn) the same value of the adjustment index Δn as the highest It is not a value. Thus, as shown by equation 13 in FIG. 10H2, S Or emission light E of P polarization_tMathematical calculation of total in / out light diffraction efficiency for any of [Δn] The expression is expressed by the S diffraction efficiency and the diffraction efficiencies of S and P as shown in Expression 13 in FIG. 10C2. Is defined as the product of the S and P light diffraction efficiencies instead of the product of The present invention When implementing the scanner design method, the scanner operating on the HLD workstation is used. The number of diffraction efficiencies of this light in the correct cell of the spreadsheet-based scanning line manufacturing model Equation (14) is introduced. S and P polarization diffraction efficiency E_S [Δn_i] And E_P [Δn_i] , S-polarized emission beam E_t[Δn_i], The total in / out diffraction efficiency is shown in FIG. Adjustment index Δn for 0I1 and the first and 16th surfaces of FIG. 10I2_iFor different values of The actual spreadsheet model is E_t[Δn_i] Adjustment index Δn to increase_iUse the value of This value Δn_iAre detected, and each i-th Maximum value E for canning facets_t[N_i] Is calculated, then the surface In / Out diffraction efficiency of each i-th surface relative to the 16th (ie, relative light diffraction efficiency, H_i) Is calculated for each i-th scanning facet and this parameter value Δn used in the calculation of_iSave with the value of H_iIs a run using a spreadsheet Relevant parameters used for the production model of the survey line. At block H in FIG. 11B, the manufacturing model of the spreadsheet type scan line is For each i-th scanning facet, the relative light collection factor 率_iTo calculate move on. This parameter is assumed and evaluated before and after Equation 18 in FIG. 8C2. Calculated using the values of the various parameters identified herein Worthy of note. In the present invention, the focus f_iWhen measured from each hologram The total light collection rate of the mufacets is approximately the same (equal). As shown in Equation 18, "Relative" light collection factor 各 for each i-th surface_iConsists of three terms. That is, The first term is a geometric term of the Lambert method. The second term is the projected area term You. The third term is the relative light diffraction efficiency term (H_i). Lambert geometry Term is the focal length f of the surface_iAnd the sixteenth focal length f of the surface₁₆Formed as a term You. The projected area term is the diffracted beam angle of the ith scanning facet, B_i And the sixteenth diffracted beam angle, B₁₆Is formed. i-th scanning Diffraction efficiency H relative to the facet_iHas been described in more detail above Formed in terms of the total in / out light diffraction efficiency for the i-th surface and the sixteenth surface Is done. Light diffraction efficiency H relative to each ith surface_iIs H_iTo maximize Adjustment tooth number Δn_iFor each i-th scanning facet, as long as Relative light collection factor ζ_iAlso during the production of surfaces in the laboratory and on the production line Adjustment index Δn, a parameter that can be embodied controllably_iFunction It is. These three terms in equation 18 of FIG. 8C2 constitute a scanning disc. Represents three design considerations that are critically important to achieve In this case, each surface shows substantially the same light collection rate according to Lambert's law. Design process In the next step, almost all available surfaces on the scanning disc There is a need to teach how to achieve this goal using products. Concentration factor 各 for each scanning facet in the disk being designed_i Is calculated, the spreadsheet-based scanline manufacturing model is Proceeding, at this block, using the equation 19 of FIG. Area of the total focusing area of each i-th scanning facet on the disk_iTo calculate. This first term in Equation 19 is available between the outer and inner radii. All of the active focusing area (ie, the area adjacent to the disk support hub) Used to assign a light-collecting surface area for each scanning facet of the It reflects. The second term of Expression 19 in FIG. 8C2 is the area of each surface._iTotal The light collection surface area is available on the scanning disc by an "equalized" light collection factor. Reflects that it is calculated by measuring the total available light collection surface area. As shown in equation 19 of FIG. 8C2, this “equalized” light collection factor is 1 The i-th light-collection rate coefficient is obtained by the sum of all the light-collection rate coefficients for all six surfaces. Calculated by dividing. Thus, each hologram in the scanning disc G The facet collects approximately equal amounts of the reflected laser beam and scans the device. Independent of the position of the scanned code symbol in the volume, the parabolic light focus below the disk The light can be guided on the fixed mirror. As a practical explanation, this is The scanned code symbol is the farthest focal plane in the scanning volume, or the closest Each surface emits approximately equal amounts of light above the photodetector, whether or not they are in the focal plane. Converges to In block J of FIG. 11B, the design of the scanner is Using the scan line production model, note the height h of the scanner housing for each side. Desired scanner housing height h, as specified by customer needs_desiredTo The inner radius r of the surface, a value that allows equalization_iSet the minimum value of Enable. The steps in this design process use the optimal parameters described above. And the desired scanner housing height h required by the device specifications._desire _d Is a value that provides a set of Includes setting the value of the inner radius parameter to ensure that a given scan pattern is manufactured. Providing that the beam folding mirror is held below the height of this housing Cost. h = h_desiredSet of requirements that satisfy the conditions necessary to ensure The value of the parameter of the small inner radius (r_iIterative evaluation method used to detect Before discussing the law, the inner radius r for each surface_iGeometrically in this device First, the method of detection in the other relevant parameters section is described. Would be effective. As shown in FIG. 8A, the rays traveling to the innermost portion of the converging portion of each i-th surface The angle (ie, B-β) in FIG. 8A1 is Project from the point of maximum measurement distance at the center of each scan line to the inner radius of the ith surface. Calculated using shadowed rays. The intersection of this ray and the beam bending mirror Using the height of the refractive mirror y_jSet. Of the beam providing the maximum mirror height It is noteworthy to use only one to set the final mirror height. 8C1 As described in equation 11, this dimension y_jIs the disc against the focusing optics Is added to set the overall height h of the scanner housing. Beam bending mirror φ_jTilt angle reaches the "best" scanner design Me Is one of the parameters that can be changed (that is, can be assumed). Large tilt angle (run The angle away from the probe beam), the housing dimensions are shorter, The exit angle of the beam exiting the ram scanning disc can be extremely small Required. This makes the production of scanning discs difficult and the overall light Lowers the diffraction efficiency of the light and thus its overall light collection efficiency. as a result, Unnecessarily high beam speeds result. If the tilt angle is small, the hologram disc The exit angle of the beam exiting the laser will be better, but the exemplary embodiment The dimensions of the scanner housing are higher and have 16 faces The scanning length of the scanning line of the scanning disk becomes shorter. After several iterations, Optimal tilt angle φ of beam bending mirror_jWas set to 16 から from the perpendicular. Minimum value r_iThe purpose of the iterative evaluation method used to detect Is basically r for all faces_iIs to minimize Use the largest light-collecting space available on the disc for focusing Is assured. While satisfying all other conditions, Radius parameter r_iIs reflected and rotated from the scan code if is minimized The amount of laser beam focused by the surface of the scanning disk is maximized, Accordingly, a strong scanning data signal can be generated by the photodetector of the apparatus. Also, as shown in Equations 11 and 10 of FIG. 8C1, each scanning facet R for_iIs minimized, the height of the beam folding mirror will be higher, A scanner housing with an increased height is required. Thus, the inner radius of the surface Adjusting is another important geometric parameter of the hologram scanning device. Have a significant effect on data. Generally, iterative methods supported by spreadsheet-based scanline manufacturing models A good evaluation method typically involves a number of design cycles, each Each is based on the assigned cycle index k = 1, 2, 3, 4, 5,..., 6, 7, 8, etc. Can be identified. During the (k = 1) th cycle, the disk designer The height h of the beam bending mirror is calculated using Equations 4 to 11 in FIG. 8C1. Calculate. Each r_iThe initial value of h (ie, h_i) To calculate Each r_iInitial value (eg, 25.4 mm (1.0 inch)) for the first calculation phase (E.g., r₁= 1.0, r_Two= 1.0, ..., r₁₆= 1.0). This calculation The result of the cycle is a set of scanner housing height values (eg, h₁ = 304.8 mm (12.0 inches), h_Two= 317.5 mm (12.5 inches), ..., h₁₅= 381.0 mm (15.0 inches), h₁₆= 312.4 mm (12.3 inches)) In this case, as an example In all of the embodiments, h₁₅= 381.0 mm (15.0 inches)_iTo the initial value of It is the maximum height calculated for it. Any of the calculated height values are height h_desiredEqual to or less than For example, during (k + 1) cycles, each inner radius parameter r_iTo a very small extent (for example, , +5.08 mm (.2 inch)) and the inner diameter r of the surface_iFor each value of The height parameter h_iIs calculated. Next, the scanner designer must provide a set of scanners. Analyzing the value of the canna height, r_iThe throat value is the height of the scanner housing (h_i) The value of h_desiredIt is determined whether the following has been made or equal to it. Height h_desiredLess than Scanner housing height h below or equal to it_iR_iIs the value of HS D workstation and store it in a storage device for subsequent computations in an iterative process. Fix it with a wheel. h_desiredLess or equal scanner housing height h_iDoes not provide_iOf each of the values in the subsequent calculation cycle of the iterative process. Change. All calculated height values are h_desiredIf greater than or equal to And during (k + 1) cycle, each inner radius parameter r_iTo a very small extent (for example, , +5.08 mm (0.2 inch)) and the inner radius r of the surface_iScanner for each value of Height parameter h_iIs calculated again. Next, the disc designer Analyzing the height value of the scanner, r_iThe throat value of h_desiredLess than or equal to Scanner housing height (h_i) Was provided. h_desiredBelow or Equivalent scanner housing height h_iProvided_iEach of the values of the storage device And fixed in subsequent calculation cycles of the iterative process. h_desiredLess than Or the height h of the scanner housing_iDid not provide_iEach of the values of Changes in subsequent calculation cycles of the iterative process. The iterative evaluation process described above is performed to determine the desired scanner housing height h._desiredLess than Scanner housing height h below or equal to_iEach inner radius r_iValue for Continue until is determined. Once you reach this point in the process, use a spreadsheet of The scan line production model is a set of lines on the top side of the scanning disk being designed. Parameter value of inner radius ｛r_iDetermine｝. At block K in FIG. 11B, a scan line manufacturing model using a spreadsheet is r_outerAnd the optimal set of parameter values ｛r_i｝ And calculated earlier A set of light collection values 率_iUsing｝ and each ith scanning facet Pure light collection surface area and area_iAnd each of its faces is Collect approximately equal amounts of light from the corresponding scanning facets and scan Almost all of the surface area available on the planning disk is used for focusing purposes To do. Ensure that this condition is satisfied during the design of this set of parameters. Therefore, the mathematical expression 19 in FIG. 8C1 is an arithmetic expression that defines a term for calculating the surface area. The calculated surface area terms are proportional to the hologram efficiency factor (immediately Chi, ζ_i/ Σ (ζ_i)), The light collection rate is made equal (that is, normalized). When this step is completed, the surface area of a set of faces divided by the area_i｝ Is formed. At this stage in the process, a spreadsheet-based scan line manufacturing model Holds a set of geometric parameters, and these geometric parameters Theoretically, it is not possible to form a given scan pattern during the first stages of the design process. Is sufficient to construct a scanning disk. Specifically, this proposed The set of geometric parameters includes: That is, the hologram facet Set of surface rotation angle values ｛θ '_roti｝ And the hologram facet Set of inner radius values r_iComplete set of｝ and hologram facets Light surface area ｛area_i｝ And a set of focal length values for the hologram facet ｛ f_i｝ And a set of adjustment index values ホログラム Δn for the hologram facet_i｝ And You. Overall, these parameters are located on the hologram scanning disc. It is referred to as a “structural parameter” because it is used to construct a surface. This structure Auxiliary set of parameters ｛θ '_roti, R_iarea_i｝ Is the i-th scanning Provides the geometric characteristics of the facet, and the characteristics generally And the total available surface area on the disc is Features irregularly shaped boundaries, limited by the conditions used for . While satisfying the design conditions of the scanner housing, The The set of surface parameters to be generated was detected, but still the outer radius r_outerTo Scanning discs with earlier bounded geometric shapes Set of surface structures required from the scanner design process over the available surface area of the scanner It is essential to determine whether the parameters can be physically located It is. During the stage of confirming the arrangement state of the surface in the design process indicated by the block L in FIG. 11B , The designer of the scanner, on the surface of the scanning disk, the surface area of the disk Geometrically specified hologram facets in the order of the surfaces that allows the maximum use of Try to physically place each of the units. Each of the faces has its structural parameter ｛θ '_roti , R_iarea_i配置 As long as you are “loosely” constrained by the disk layout designer Gives the degree of freedom to identify the circumferential boundaries of each surface, and therefore the use of discs While substantially all of the possible surface area is occupied by that surface, the structural parameters of each i-th surface Meter ｛θ '_roti, R_iarea_i｝ Can be satisfied. disk The designer of this arrangement achieves this goal by completing the completeness for i = 1, 2,. Set of structural parameters ｛θ '_roti, R_i,area_i, F_iΔn_i, A_i, B_i}use Can be used to produce a designed scanning disk. In a preferred embodiment, an autonomous system supported by an HSD workstation Use a geometric modeling tool such as CAD to create each scanning facet. Form a geometric model of the model, satisfying some overall constraints such as: Place the model on a scanning disk. That is, (1) scanning That substantially all of the available light-collecting surface area on the disk is utilized; At the end of the scan line sweep, all or nearly all of the collection surface area associated with the corresponding surface Is placed directly above the parabolic condensing mirror (ie, the condensing element) and And (3) launching at the j-th scanning station. All incident rays reflected from the generated scan line will have their associated beam bending And is focused by the same scanning facet that forms the scan line Avoid signal truncation, which maximizes the SNR at the photodetector To ensure that During the design phase of this scanner, all values of i Set of structural parameters ｛θ ′ for_roti, R_i,area_i｝ Any hologram M Cannot be changed or modified for facets and remains constant throughout the method It is worth noting that you need to keep Specifically, the process of arranging the surfaces is described above. Constraints and surface parameters ｛θ '_roti, R_iarea_iWhile satisfying｝, This is done by adjusting the field lines. Scanner designers use tools available within the HSD workstation If the surface can be conveniently placed on the disc, then Designer proceeds to the final stage of the design process indicated in block M, and at this stage The designed scanner has performance criteria for its design (eg, Analysis for light rate, etc.). The steps in this process are based on the HSD workstation. This is done using various analysis tools available in the application. For example, HSD work The station is located on the scanning disk designed for the scanner designer. Concentration ratio E of Lambert on each surface of_LProvides tools for calculating. This two The purpose of this is that each i-th scan on a scanning disk designed by the scanner designer. Lambert's light collection rate is calculated quickly, and the measured light collection rate is a Allows you to determine whether each surface on a running disk is approximately equal or not . If not, the scanner designer would then use a spreadsheet-based scan line. Back to the model of occurrence of, the performance parameters acceptable for the application at that time are obtained Until then, modify the disc and / or disc design. Below is the collection of Lambert The structure of the tool for measuring the rate and its function will be described in more detail. 10J to 10L2, the disk is manufactured using the disk design method of the present invention. Concentration of Lambert on each i-th surface on the fabricated scanning disc, E_LTo Geometric optical element model for calculation (ie Lambert radiator model) ) Is shown. Parameters associated with Lambert's radiator model Are geometrically defined in FIG. 10K. A set of sets listed in FIG. 10L1 The equation defines the relationship between certain parameters in this model. As described herein E_LIs calculated based on diffraction efficiency and hologram data for angles outside the Bragg angle. Disk transmission characteristics, mirror reflectance, window transmission characteristics and bar code label It is worth noting that it does not include the factors associated with the firing rate. Scanning equipment All of these parameters must be considered to determine the total light collection rate of the device. Ina It is understood that not. These miscellaneous factors have already been explained above. As a result, modifications to the method of the present invention to increase its accuracy are readily apparent to those skilled in the art. It will be devised. The geometrical optics model of FIG. 10J shows that the surface of most It behaves like a Bart radiator, in which case such a surface (ie, During the process of scanning and focusing the laser beam, Controlled by Nmbert's law. According to Lambert's law, scanned code The laser beam reflected in the diffused state from the code has an area (A_ci _rcular ). Lambert's collection efficiency E for each i-th surface_LCalculate Therefore, Lambert's law requires that each face have a circular geometry . Generally, each surface on the scanning disc of the present invention has a non-circular geometric shape. Have. For this reason, E on each scanning disc_LUse the calculation method of First, a valid circular hole for each i-th surface on the scanning disk under test A_effNeeds to be calculated first. An equivalent measurement is the i-th The equation of the previously established surface area i of the surface and the known circular surface area (ie, the area_i= πR^Two= A_eff) Can be easily calculated, where R is the surface Is defined as the radius of the effective circular hole of As shown in FIG. 10J, Lambert's radiator model is E_LCalculation of It has a number of other geometric parameters that act as actors. Immediately In other words, from the code scanning point to the effective circular hole set on the scanning disk Distance Z, radius R of the projected effective circular hole_prLaser beam emitted from the i-th surface Diffraction angle B_i, And the half angle δ circumscribed by the projected effective circular hole_iIt is. this During the measuring phase of the method, Z for each i-th surface_i(Inch) area_i(Square inch) And B_iPhysical measurements are made to determine (radians). Equation A_eff= A_iS in (B_iA) using_effIs calculated. Next, equation A of the area of the circle_eff= ΠR_pr R using 2_prIs calculated. Next, in this case, atan = tan^-1Is, etc. Equation δ_i= ATan [R_pr/ Z_i], The calculated R for the i-th surface_pr, Measured Z_iAnd half angle δ_iIs calculated. δ_iIs calculated, then δ_iFor small values of (Ie, less than or equal to 2 ゜), and the equation E_L= [Sin (δ_i)]^TwoUsing E_LCalculate To do Can be. FIG. 10L2 shows an example of numerical values for the purpose of explanation. Ideally, each face would have E for all values i._Li・ H_iOf the edge defined as Must have total light collection rate. For most applications, the total convergence of the surface is acceptable. Can be expected to deviate within acceptable tolerances, but still Scanning discs are generally "equalized" within the spirit of the invention. It can be considered as having a total light collection factor of the mfacet. Scanning disc design is based on its design criteria (ie Etc.) is satisfied, the next step is to set up the disk. The metering process is completed and the surface of the scanning disc is manufactured, It can be assembled between support plates. However, scanner designers If, as described above, the surface could not be satisfactorily arranged on the disk, Then, as illustrated by block M in FIG. 11C, the designer Return to any step in the process and use a spreadsheet-based scan line manufacturing model. Parameter based on the newly assumed parameters in the scanner model. calculate. During this interactive design process, the scanner designer has a set of If the conditions are imposed on the designer, analyze the “what if” equation and find the best Or optimal scanner design.Has a cross polarization filter in front of its photodetector Hologram laser scanner design In this regard, hologram laser scanners that use polarizing filters It is appropriate to explain how to design the hologram scanning disc used. You. As shown in FIG. 10F, S (or P) generated from each VLD in this device ) The polarized laser beam is directed into the scanning disc and rotated Hologram facets sequentially diffracted and then beam-folded mirrors From the light source to the bar code symbol and scanned within the scanning volume. Well-known The portion of the S (or P) polarized laser beam incident on the code symbol such that Is an optical signal that maintains the polarization state of the incident laser beam, (I.e., the substrate or overcoat). Of a polarized laser beam The other part penetrates the glossy coating and its strength is adjusted to the code sign A more scattered (ie, diffracted), unpolarized, intensity modulated optical signal Reflected from the sign. Some of these two signal components are -Return collectively along the same optical path as the beam and parabolic due to the corresponding surface Diffracted toward the plane mirror. The parabolic mirror passes through a P (or S) polarizing filter The focused beam of the reflected laser beam passing through the same surface (Ie, outside the Bragg angle), and the polarizing filter is Scanning data while transmitting the P (or S) polarization component of the component to a detector that detects the intensity Attenuates the S (or P) polarization component of the signal. With this scanning device 0th diffraction order of S (or P) polarized laser beam incident on this surface Is blocked by the cross-polarizing filter, thereby detecting the detected scan data signal. Improve the SNR of the signal as a whole. It is illustrated in FIG. 10F and will be used below. Thus, the term S-cross polarization filter is used to transmit polarized light and Meanwhile, the term P-cross polarization filter means that the P-polarized light Oriented on photodetector to transmit light and block S-polarized light It means a polarizing filter. If an S or P cross polarization filter is used, the hologram scanning described above can be performed. Although the problem associated with the glare in the apparatus is effectively solved, the scanner of the present invention Requires a slight modification to the design process. In particular, scanning facets The light diffraction efficiency is modified by the method taught in Equations 11 to 13 of FIG. 10C2. It is necessary that light of one polarization be more effectively turned on the surface during scanning. Light that must be folded, but diagonally polarized, is This is because it must be effectively diffracted by the program facet. This state The state depends on the diffraction efficiency of the S (or P) polarized light emitted from each surface and the rotation of the returned P (or S) polarized light. This is achieved by ensuring that the product with folding efficiency is maximized. Thus, each i Total in / out diffraction efficiency H_iIs (i) the S (or P) polarization of the incident laser beam Diffraction efficiency of the surface with respect to the light component, and (ii) the laser beam is diagonally shifted to P ( Or S) defined as the product of the return diffraction efficiency of the surface to be polarized. When designing each surface on the scanning disk, blocks A through F in FIG. All steps of the disk design method shown in Fig. You. The only change in the scanner design method is the hologram diffraction efficiency H of each surface._iDetermine Is performed in block G of FIG. 11B. At the stage of this method, FIG. The total in / out diffraction efficiency H of each i-th surface is obtained by using Equation 13 listed in_iE_t [Δn_i] Is calculated. As shown in this mathematical equation, this parameter is As shown in Equation 13 of 0C2, the average of the S (or P) diffraction efficiency and the S and P efficiencies is It is defined as the product of the diffraction efficiencies of S and P light rather than the product with the average value. That is, E, the emission diffraction efficiency of the surface for the S-polarized component of the emitted laser beam,_S[Δ n_iAnd the return diffraction efficiency of the surface for diagonal P-polarized light of the laser beam, E_P [Δn_i]. These individual diffraction efficiency terms can be found in equation 10 of FIG. 10H2. 11 and 12 respectively. As shown in FIG. 10H2, the component term E_S [Δn_i], E_P[Δn_i] And the product term E_t[Δn_i] Is the i-th hologram Adjustment index Δn of the underlying recording emulsion in which the facet is realized_iAs a function of Plotted on a graph. In order to implement the method of designing a scanner according to the present invention, the expression (14) ) Is a spreadsheet-based scan line running on an HLD workstation Into the appropriate cell of the manufacturing model. S and P polarization diffraction efficiency E_S[Δn_i], E_P[Δn,], and the total in / out diffraction efficiency E for the S-polarized emission beam_t[Δn_i] Different values for the adjustment index Δn_iOn the other hand, the first and second surfaces of FIG. 10I1 and FIG. 16 are plotted against each other, and in fact, using a spreadsheet Model for the i-th surface_t[Δn_iThe adjustment index Δn that maximizes_iThe value of the Use This Δn_iIs detected and the largest E_t [n_i] Is the i-th scan Once calculated for the scanning facets, then each i-th scanning frame For each facet, the outgoing and diffractive efficiencies of each i-th surface with respect to surface 16 (ie, relative Light diffraction efficiency, H_i) And used to calculate the value of this parameter, Δ n_iSave with the value of This calculation is based on 16 scan disks on the scanning disk being designed. For each of the planes. Next, the relative hologram diffraction of each i-th surface Efficiency H_iIs the ratio of the product terms, E_t[Δn_i] / E_t[Δn₁₆]. This calculation After performing the cycle, it is specifically designed to be used with a cross-polarizing filter. S A set of relative diffraction efficiencies ΔH for the canning disk_i｝ Is obtained. So After that, the designer of the scanner uses a spreadsheet-based scan line for block H. Returning to the production model, the above-described scanner design process is repeated until completed.For use in hologram scanning devices with polarizing filters, Edges over the beam scanning and focusing portions have different brightness surfaces Design of hologram laser scanning disk In the above-described embodiment of the scanner design method, the glare effect during scanning is reduced. To overcome this, an orthogonal polarizer was used. For the above-mentioned scanning disc design Here, the diffraction efficiency E of S and P_S[Δn_i], E_P[Δn_i] Are not maximum Is the product of these terms, ie, E_t[Δn_i] Is the edge over the i-th surface The adjustment index of the part structure is considered to be uniform or identical over its entire surface. And the adjustment index Δn when this function becomes the “peak value”_iBy detecting Will be the largest. This fact is illustrated in the diffraction efficiency plot of FIG. This setting The measuring technique is that the light diffraction efficiency of the surface with respect to the S and P light is adjusted by the adjustment index Δn_iOf the same value as By accepting that it does not reach a high or peak value, It is worth noting that it offers a compromise with points. In the alternative disk design described below, this constraint And the diffraction efficiency E_S[Δn_i] And E_P[Δn_iIs the largest Instead of finding a single adjustment index value for the emulsion, this alternative Technology is E_S[Δn_i] Is the maximum (for example, the peak value), the adjustment index Value Δn_i1, And E_P[Δn_i] Is the maximum, the adjustment index value Δn_i2To detect. Then, during the manufacturing process of the surface, the i-th order to achieve different parts of the diffraction efficiency of light can be achieved. Selectively exposing the surface, i.e. the ith surface on which the incident laser beam is incident Exposed and adjusted the emulsion on the outer part of the surface with an argon laser beam Depth Δn_i1Is achieved, which results in the diffraction efficiency E of the light beam_S[Δn_iIs the largest In the i-th plane through which the returning laser beam passes for focusing. Structural laser beam (e.g. argon laser) with side emulsion at side part And the adjustment depth Δn_i2Is achieved, whereby the light diffraction efficiency E_P[ Δn_i1] Is maximized. The scanning disk of such a design is shown in FIG. 2 A. During this two-step exposure process, a spatial mask is used Cover the area of the i-th surface that should not be exposed during the regular exposure process. The design and design of this aspect Rotating scanning during the scanning process by implementing Has a surface that optimizes the diffraction efficiency of the S-polarized component of the laser beam incident on the disc Scanning discs are manufactured, while the symbols scanned during the focusing process Optimizing the degree of diffraction of the P-polarized component of the emitted laser beam. As is readily apparent, the adjustment depth Δn_i1, Δn_i2Are characterized by different Scanning with a surface having an area made of an emulsion (ie, DCG) By using a disc, the overall hologram laser scanner of the present invention can be used. The light collection rate inside the surface is S, P polarization. Need not be exposed to maximize the efficiency product of the To maximize the polarization efficiency of the return beam transmitted to the photodetector by the selected orthogonal polarizer. Because it is exposed for As a result of this feature of the invention, large diffraction angles (or small diffraction angles) The light-collecting efficiency of the surface (ie, the fourth, eighth, twelfth, and sixteenth) having B) is significantly improved. Can be good. The improvement expected when using this technique averages about 50 % Improvement, which translates to 30 milliwatts for a 20 milliwatt laser beam. The difference is equivalent to using a laser beam of 10 ns, ie, 40: 1 SNR vs. This is equivalent to 30: 1 · SNR. This is often the case with many inventory products. Code sign printed on glossy substrate or glossy overcoat The performance when reading a code code having the following is significantly improved. As shown in FIG. 12B1 to FIG. Scanning discs having a dual adjustment depth or edge light and dark areas over the area A modified method is provided to design the hologram laser scanner to be employed It is. As shown, blocks A to F and FIGS. 12B1 to 12B3 The steps of the method illustrated in blocks J through N are illustrated in FIGS. 11A-11C. It is almost the same as that of the method. The difference between the two alternative design methods is illustrated in FIG. Starting at block G, in this case a switch operating at the HSD workstation. The scanning line manufacturing model using the spreadsheet is based on the i-th divided configuration on the disk. "Effective" relative light diffraction efficiency coefficient H for the gauge_effiIs calculated. As shown in FIG. Using the mathematical formulas listed, the parameters for each scanning facet H_effiIs calculated. Initially, to perform this calculation, as shown in this equation: A number of dependent parameters, including a number of area terms that need to be Included in the calculation. Light diffraction efficiency E for each i-th surface_S[Δn_I1] And E_P[Δ n_i2] Are the mathematical expressions for the light diffraction efficiency described in FIG. 10H2. Can be calculated using Area A of outer region of i-th surface_outeriIs Diameter of laser beam and rotation angle θ of surface_rotiThe knowledge of FIG. While the value of Equation 17 can be assumed, the inside area of the surface A_inneriIs , The total area A of the surface_totaliArea A inside_inneriCalculate by subtracting be able to. For the purpose of this design method, the parameter A_totaliIs a Area provided by the design method of Figure 11C_iAssume that H_effiAfter calculating, the scanner designer proceeds to block H and Using the manufacturing model of the scanning line using the sheet, the coefficient of the light collection rate for each surface ζ_iTotal Calculate. Next, in block I, the scanner designer uses a spreadsheet. Using the scan line production model, the total light collection surface area A of that surface_totaliIs calculated. B At Lock I ', the designer of the scanner provides a spreadsheet based scan line manufacturing model. Using Dell, A '_jnneriAssumed value and A_totaliCompare with the calculated value. next, Based on the difference between the values of these parameters, the scanner designer can Return to G, A '_totaliIs adjusted, and then shown in blocks G to I ' Repeat the steps, each time going to the total for the i th scanning facet. H required for calculating area_effiTo get different values of A '_totaliIs A_totaliConverge on When H_effi, A_totaliAre found, then block the design process. The process proceeds to step J, and is performed again by the method described with reference to FIGS. 11A to 11C. specific An acceptable set of geometries that meet the constraints and performance criteria of any given device Once the parameters are obtained, the design process is complete and the scanner design is complete. It is possible toConversion of scanning disk reshaping parameters Typically, mass production of very large numbers of hologram scanning discs Is extremely required. For this reason, it is not reasonable to use hologram master technology. It is imaginative. While almost any suitable master technique can be used, almost all The reshaping wavelength λ_RRecording wavelength λ different from_CRecord the master surface with a hologram Need to be recorded. The reason is generally known. That is, as an example In an embodiment, the reshaping wavelength λ is about 670 nm._RThe edges are large and dark at It is difficult to form a hologram facet in a state. On the contrary, Takaaki Record the surface at the vector wavelength that achieves the dark edge, then VLD in the scanner It is easier to reproduce at a wavelength of. At present, a suitable recording medium for recording a surface having high light and dark edges is 488 nm Bichromate gelatin (DCG) which exhibits its maximum sensitivity in the vicinity. this Therefore, a blue laser beam is required during recording. The i-th HOE is composed To record at a wavelength and then to re-create that i-th HOE at another wavelength , Reshaping wavelength λ_RThe structural parameter ｛f expressed by_i, A_i, B_i特定 specific Constituent wavelength λ_CTo the complete corresponding set of parameters represented by ( That is, it needs to be converted). Using the process illustrated in FIGS. 28A1 through 28D, Thus, necessary parameter conversion can be performed. In addition, well known in the art Using the techniques described in this section, the yield generated by the change in wavelength between exposure and reshaping To eliminate or minimize the difference, an asymmetric optical element is introduced. After that, Using the transformed set of structural parameters, the transformed set of diagrammatically illustrated in FIG. Forming a HOE surface with a set of structural parameters and a hologram recorder it can. 28A1 and 28A2, for example, on a rotating scanning disc Hologram optical element embodied as a volumetric transmission hologram supported by Optical model for incident laser beam deflected by (HOE) Are shown schematically. As shown in FIG. 28A1, the incident laser beam Is the incident angle θ_i(Ie 90 ° -A_i) Enters the glass plate above the disc and Glass plate, gelatin, propagated through the lower glass plate, then its associated Diffraction angle θ toward beam bending mirror_d(Ie 90 ° -B_i). FIG. As shown in A2, it passes through the gelatin of the disc plate and the hologram facet. Transmitted laser beam interacts with the high and dark edges recorded inside it However, its direction of propagation changes (ie, modifies) through the process of diffraction physics. It is. As shown in these figures, the laser beam Form a model for geometric optics and a process for transforming structural parameters Therefore, a large number of parameters are required. In general, there are six entries for the conversion process. There is a force parameter and two output parameters. Three of the input parameters are It is obtained from the scanning disk design process. That is, the hologram Laser generated by VLD during reshaping (ie, during scanning of laser beam) Λ which is the wavelength of the beam₁And the laser beam during reshaping (ie, during laser scanning) As it propagates through the surface (ie, upper glass plate, gelatin, lower glass plate) Incident angle θ_i.1(That is, 90 ° -A_i) And the diffracted laser beam exits the surface And the angle of diffraction as it propagates towards the associated beam-folding mirror θ_d.1(That is, 90 ° -B_i). Others provided for the parameter conversion process Are input parameters of the HOE structure used for manufacturing the hologram facet. Derived from technology. That is, the wavelength λ of the laser beam used during the HOE configuration_Two And the average (ie volume) refractive index n of the recording medium before the edge development process._OAnd the current Average refractive index n of the recording medium after the image process_TwoAnd As described in the table of FIG. 28A, this conversion process generates two output parameters. Let it live. That is, the second (configuration) wavelength λ_CAngle of incidence (reference beam angle) θ_RΘ_i.2And the second (configuration) wavelength λ_CAngle of diffraction (for the target beam Angle) θ_OΘ_d.2And Both are described in FIG. 13B. This Using these two parameters and the aberration correction optics, illustrated in FIG. The HOE recording device is manufactured. All other parameters that make up the process model are The parameters between the input and output parameters of the conversion process. This is an intermediate parameter as long as the engagement is set. 28B and 28C, These intermediate parameters are defined as follows: Incident angle α₁Is the current Angle in the medium after the image process, incident angle β₁Is the angle in the medium after processing, d is the recording The distance between the edges of the surface of the defined edge, φ is the angle of inclination of the Bragg surface, θ_0.1The bra The angle, L, with respect to the Bragg surface is Separation distance, θ_0.2Is the second (immediate) that satisfies the Bragg state before the edge development process. (Composition) wave The angle to the Bragg plane in the long case, α_TwoIs the second before the edge development process Angle of incidence in recording medium with respect to wavelength, β_TwoIs at a second wavelength before the edge development process. This is the diffraction angle in the recording medium. Using the input parameters described above, equations 10 and 1 described in FIG. 1 and the output parameter θ_i.2= Θ₀And θ_d.2= Θ_REasy to calculate Can be. These two calculated parameters are the previously determined index adjustments Δn_i And together with the aberration correction optics, the wavelength λ_CLaser beam & The average refractive index before and after development of the edge structure is n_O, N_TwoIs a recording medium Thus, the i-th surface of the scanning disk as designed can be configured. In an exemplary embodiment, a suitable recording medium is within the blue spectral range. Dichromated gelatin (DCG), which has the highest light sensitivity of The component wavelength required to expose the recording medium is the center of the peak spectral output. It can be generated by an argon gas laser at about 488 nm. Each setting Using the method described above for the gauge, determine a set of structural parameters, then , Using these parameters, the second (configuration) wavelength λ_CPhysically The "ter" plane. Then use this master surface to scan the hologram Can make "copies" of one or more surfaces for mass production of Wear.Use wavelength converted structural parameters Production of hologram laser scanning disc As shown in FIG. 13, each of the hologram facets is It is formed by generating a reference laser beam. Beam reference laser beam By passing through a muscular splitter, it is countered in a conventional manner and using cylindrical optics. An elephant laser beam is generated, and the target beam has a parameter f_i, Θ_riBy It is formed as having the specified beam characteristics. Then, as shown Hologram recording medium supported on a substrate Pointed to input to the body (eg, DCG). The angle of incidence of the reference beam is Parameter θ_i2While the incident angle of the target beam is To θ_d2Is specified by The geometry of this recording device is shown in the hologram shown 13E, along with all of the facet recording parameters.Check parameters after production A hologram scanning disk was manufactured according to the technology disclosed herein. Later, in a number of applications, each of the scanning discs on the surface will have various features of the present invention. It is desirable to confirm that it is embodied. Laser power and Specific value of the adjustment index required for each of the surfaces by controlling the quality of the gelatin and gelatin As long as is controlled, the expected point of light collection on the surface during the production of the scanning disc There is some variability. Also, during the recording (ie, exposure) process, the emulsion As long as it is not possible to maintain the full thickness uniformity of the coating layer, Rate is expected to be slightly different from its value determined during the disc design process Is done. As a result, during the manufacture of the scanning disc, a special (Ii) the uniformity of each emulsion layer on the surface is accurately controlled. It is necessary to keep control. To maintain high quality control during the disc manufacturing process In each of the manufactured scanning disks, the value of the light collection rate of the surface is approximately equal. This allows the use of low bandwidth photodetection and signal processing circuitry. It is important to make sure that FIGS. 10J to 10L are illustrated and described above. Lambert's light collection rate E_LUse a tool to calculate almost all hologram runs The total of each side of the manufactured scanning disc as desired in the inspection application The light collection rate (ie, E_Li・ H_i) Can be determined to be substantially equal.Laser beam generation module according to the first embodiment as an example The overall device structure of the scanner of the present invention and the scanner for use in this device. The design and manufacturing method of the cleaning disk has been described. Several different embodiments of the inventive laser beam generation module and its modules It is reasonable to elaborate on the different ways of designing and configuring the module. is there. In FIG. 14, a laser beam generation module according to the first embodiment as an example is shown. The scanning disk is installed at each scanning station inside the scanning disk. Hologram laser of the present invention using a parabolic condensing mirror located below -It is shown installed in the scanner. In FIG. The beam optics of the shining device are shown schematically. From the laser beam It is worth noting that the raw module has several functions. The module is Predetermined incident angle θ_i(Ie 90 ° -A_i) On the rotating scanning disc Point r_OA circular laser beam is generated, which is directed at In all embodiments, it is exactly equal for all surfaces. The module Has no astigmatism related to VLD and is diffracted by the scanning disc. Generates a laser beam with a minimum degree of dispersion when In the first exemplary embodiment shown in FIGS. 15A to 15K, The module 13A includes components such as the VLD 53A (53B, 53C). Several adjusting mechanisms, an aspheric collimating lens 61, a prism 62, Optical van having an optical grating 63 and an optical diffraction grating 64 having a constant spatial frequency. A switch 60 is provided. These components are those that can achieve the object of the present invention. It is formed by a method. Describes the method of manufacturing and assembling the components of this module. Before revealing, first the adjustable mounting machine provided by the optical bench Describe the overall structure of each of these basic components, including the structure Would be valid. As shown in FIG. 15, the laser beam of the first embodiment as an example is The generating module is located below the edge of the parabolic light focusing mirror and with the associated beam. It is attached to a position below the mirror. As shown in FIG. 15A. As such, the optical bench of the module is rotatable for mounting the prism. The platform, VLD and aspherical collimating lens are integrated as a subassembly. An adjustable subassembly for mounting. Prism 62 15I1 and 15I2, while the mirror 63 and The geometric features of the HOE plate 64 are illustrated in FIGS. 15J and 15K, respectively. You. As will be apparent from the description below, these adjustable platforms The function is that the geometric parameters set between the optical components make the beam circular To reduce astigmatism and minimize the degree of beam dispersion. To be formed. Optical Bench of Beam Generation Module Is attached to the optical bench of the scanning device and the generated laser The angle A above which the beam is defined_iAt the scanning disk Pointed to. As illustrated in more detail in FIG. 15B, each of the module benches includes a base portion. 65 and an integrally formed grating / mirror support portion 66. FIG. C, the grating / mirror support portion 66 is disposed at an obtuse angle to the base portion. Therefore, the optical diffraction grating 64 scans the module bench 60. When mounted on the nabench 5, a predetermined angle ( Automatically set during the design of the module) The alignment state is as shown in FIGS. 15 and 15A. Pin 6 on an alignment hole 68 formed on the underside of the scanner for receiving the bench 5 of the scanner. 7 is realized. Grating / mirror support portion 66 supports planar mirror 63 And a top support for supporting the light diffraction grating (ie, HOE plate). Holding surface 70. To hold the mirror and HOE plate securely, A groove can be formed along the support surface. As shown in FIG. 15B, the base also has a recess 71, as shown in FIG. A pivot plate 72 is pivotably mounted in this recess from the pivot point 72 shown. As shown in FIG. 15E1 and FIG. 15E2, the rotating plate 72 is a cylindrical platform. A first portion 72A on which the arm 73 is rotatably mounted, a VLD and A second part on which the aspheric lens mounting assembly is fixedly mounted. 72B. The function of the cylindrical platform 73 is to remove the prism. Is to provide a surface. Pull the prism using any suitable adhesive. It can be fixed to the upper surface of the platform 73. When the prism adjustment is completed To secure the cylindrical disk in place. An adjustment screw can be provided adjacent the system. The auxiliary component consisting of the VLD and the collimating lens mounting assembly is shown in FIG. 15H2 to FIG. As shown in FIGS. 15F1 and 15F2, The VLD block 76 shown in FIGS. 15G1 and 15G2 and the VLD block 76 shown in FIGS. The telescopic assembly of the optical element comprising the lens barrel 77 shown in H2 is rotatably supported. A VLD mounting yoke 75 is provided. The function of the VLD block 76 is , Is to securely attach the VLD at one end thereof. The function of the lens barrel 77 is The purpose is to securely hold the aspherical collimating lens 61. VLD vs. lens distance Able to generate resistance to screwing operation of lens barrel while adjusting parameters Thus, a spring is provided between the VLD housing and the lens barrel. Also, Spring corrects the tolerance of the degree of fitting between the lens barrel and the VLD block. Work. This feature is inexpensive and easy to manufacture components for mass production applications. While allowing to adjust d exactly. This lens barrel and lens Both are mounted inside the other end of the VLD block as shown. You. A screw 77A is provided on the outer surface of the lens barrel, while the VLD block 7 A mating screw 76A is provided on the inner surface of the hole 76B extending through the hole 6. You. The pin hole 75A at the base of the VLD yoke 75 is provided with the pivot pin 73C on the rotating plate. Rotate around. This arrangement is aspherical during the manufacturing method described in more detail below. Can be adjusted with respect to a fixed position of the VLD. A spring 81 is inserted into the end of the hole 76B, and the spring moves the lens barrel into this hole. When it is screwed into the lens barrel, it generates a resistance to the lens barrel. VLD yoke, The VLD, lens barrel and aspheric collimating lens are shared as a single adjustable subassembly. When assembled, the adjustable unit is then moved to the support pins shown in FIG. And is rotatably supported in the yoke through the idlers 78A and 78B in the manner of a floating ring. The support pins pass through the holes 79A and 79B of the yoke 75, and The screw holes 80A and 80B are respectively screwed. This arrangement is the Adjust the direction of the beam, up and down with respect to the plane of the prism and thus the plane mirror Make it possible. Also, by attaching the yoke rotatably to the base plate, During the manufacturing process, the direction of the yoke and thus the direction of the laser beam This makes it possible to adjust it so that it can rotate. In addition, the optical bench of the module Pivotally mounting a pivotable base plate in the recess of the prism exits Allows the direction of the circular beam to be adjusted relative to the planar mirror. below As will be apparent from the description, this adjustment mechanism is used by the scanner designer to configure the VLD. By properly setting the form of the components, it is possible to satisfy the above-mentioned object according to the principle of the present invention. To be able to As shown in FIG. 16, a module for generating a laser beam in accordance with the teachings of the present invention. There are three basic steps related to rule design. As indicated by block A in FIG. The step consists of an i-th surface in the laser beam generation module and a constant spatial circumference. Designing a first optical device consisting of a wavenumber diffraction pattern. This optical device The only function of the device is through the rotating scanning disk of the incident laser beam. Of the laser beam during the diffraction. As an example In all the first embodiments, the first optical device operates at a constant spatial frequency. Using the folding grid (ie, plate) 64 and the disk design method of the present invention, And the i-th surface measured. As shown in Block B, The second step includes a VLD 53A, an aspherical collimating lens 61, and a prism 62. The laser beam generated from the VLD is made circular and passes through the prism. Design a second optical device configured to eliminate astigmatism in a circular beam Including. The third and final step is the first through the planar mirror 63. And the second optical device are combined to form an exemplary second optical device as shown in FIGS. 15A to 15K. One embodiment is to form a laser beam generation module. That Later, this module sets the parameters and Can be attached to The details of this process will be described below. In FIG. 17A, the laser beam is diffracted through the scanning disk. The problem of beam dispersion during the operation is illustrated schematically. Beam diffraction The parameters used to form the geometric optical element model of FIG. Is shown in FIG. The relationship between the parameters of the grating and the diffraction angle, and the diffraction angle and The relationship between the wavelength of the spectral components of the laser beam is illustrated in FIG. 17C. Have been. The graph of diffraction angle versus wavelength illustrated in FIG. 17D is from a conventional VLD. When the generated incident laser beam is diffracted by the scanning facet, Explain the reason for the tendency to be scattered. Super fluorescence, multiple mode vibration and mode jump The various spectral components associated with the VLD beam due to overhang are: Exiting the HOE surface on the scanning disc at different diffraction angles depending on the wavelength . The extent to which the diffraction angle depends on the wavelength is illustrated in FIG. 17D. The scanning of the present invention over the wavelength range of interest (eg, 600-720 nm) To minimize the wavelength-dependent dispersion of each surface along the scanning disk The diffraction grating in the first optical device described above is defined as shown in FIG. 18A. At the set tilt angle ρ. Incident angle θ_i1At the reshaping wavelength Diffraction angle θ_dc1, Incident beam λ_CAnd grid spacing d₁Mathematical explanation of the relationship between The formula is represented by Formula 1 in FIG. 18C. This equation simply describes the first optical device. The behavior of a diffraction grating with a constant frequency, such as a correction plate 63 used in a device, will be described. It is just a lattice equation. Next, using algebraic techniques on the first equation, FIG. Θ as expressed by the third equation of 8C_d1An equation for (λ) can be determined. Diffraction grating θ_dc1And the i-th plane θ_i2Angle of incidence and tilt angle ρ Is expressed by Equation 2 in FIG. 18C. This mathematical formula Determined using well known trigonometric relationships. Scanning disc designed Each HOE surface has its focal length f_iVariable frequency edge structure to achieve While having a body, the design method is as if each face were a grid of constant frequency. Form a model of each surface. The purpose of this first optical device is to Over a range of diffraction angles for which the surface was previously designed to produce This assumption is made to minimize the degree of beam dispersion over the HOE surface. Can be performed without significant error in the design. Example form of implementation In an embodiment, the range of the diffraction angle is from about 26.6 ° to about 47.5 °, and the average diffraction angle is , About 37 ゜. Thus, this average diffraction angle of 37 ° depends on the design of the first optical device. Is selected as the diffraction angle used for This diffraction angle is determined by the geometrical optical element model. Inside Dell_dc2The diffracted laser beam is scanned by It represents the average direction directed to the beam folding mirror in the device. scanning Using the above assumptions for each HOE surface on the disc, it is described in FIG. 18C. Using the well-known diffraction equation expressed in the third form, the surface in the first optical device is It can be formed. To complete the design of the first optical device, the parameters representing the first optical device It is necessary to find a set of values for the data, From conventional VLDs used to construct customized laser beam generation modules Average diffraction angle θ over the range of spectral wavelengths expected to be generated_d2Bias The degree can be minimized. Ideally, the degree of this deviation is the wavelength of interest. Be zero over the range. However, this is not actually feasible. It is possible. Instead, the degree of this deviation is minimal over the wavelength range of interest. It is said. Detecting a set of parameters that achieves this goal can be accomplished by: It can be realized by Using Equation 3 of FIG. 18C, the designer of the device determines the height and width dimensions of the scanner. Angle θ required by the constraints_i1And then target Evaluate Equation 3 over the range of wavelength values λ. During this evaluation step, the tilt angle ρ Is selected while the parameter θ displayed in equation 3 is selected._i2, D_Two, Λ_RIs It is known or can be determined from an earlier disc design process. In particular , D_TwoIs a variable frequency implementation on a scanning disk of an earlier design. The average edge spacing between multiple hologram facets Is required. Then, for a number of different wavelength values within the λ range, the diffraction angle θ_d2To And calculate θ as shown in FIG. 18D._d2(Λ) plotted as a function of wavelength λ To be able to. From this plot, the degree of deviation can be determined, and If not, then plot θ_d2(Λ) is allowed over the wavelength range of interest. Repeat the above process using different tilt angles ρ until acceptable deviation . After several interactions, the value of an acceptable parameter of the tilt angle ρ is determined . At this stage of the design process, the incident angle parameter θ_i1, The diffraction angle θ_dc1, And a specific nominal reconstruction wavelength λ_RConstitutes a diffraction grating (ie, a wavelength correction plate) While providing a set of parameters sufficient for During the tuning process, the beam splits over the range of spectral wavelengths generated by the VLD. The point of incidence r on the scanning disk so that the degree of scattering is minimized._ODiffraction against Enough to attach the grid. Beam fraction over VLD output wavelength bandwidth A set of parameters found to minimize scatter is illustrated in FIG. 18B1. Have been. These parameters are the design parameters for the scanning disc. It is based on the meter and the scanning pattern of the exemplary embodiment. FIG. As illustrated in FIG. 8D, the output bandwidth of the VLD varies as a result of these parameters. Diffraction angles θ for the spectral components of_d2Becomes Pragmatic expression This This means that each of the above spectral components of the incident circular laser beam is scanned. Of the scanning beam diffracted at approximately the same angle from the Means to minimize the degree. The method described above for designing the first optical device of the laser beam generating module is Provides the device designer with two design degrees of freedom: the angle of incidence θ_i1Or One of the tilt angles ρ is used as a design variable, while the other is Can be used as conditions. This feature of the invention is characterized by the incident angle θ_i1Is diffracted Angle θ_d2Laser generated by a VLD while allowing it to differ significantly from -The beam is split through the scanning disc over the spectral band of the beam. Minimize dispersal. This design method is based on the incident angle θ_i1Is a large range of values It is possible to make it any one, and this large value will Place the generator module between the optical bench and the scanning disc, and Physically attach to the optical bench of the device within the limits of the dimensional dimensions of the jig. And enable. In addition, this design method makes it possible to set the tilt angle ρ to an arbitrary value in a large value range. One, which gives the designer the ability to generate a laser beam. Placing the module on a scanning disc and below the scanning disc It offers great freedom when mounted against a given parabolic concentrating mirror. These features of the present invention allow the device designer to Hologram laser scanner with minimized scanner housing volume Useful when designing and configuring. The diffraction grating used in the first optical device of the laser beam generation module However, it is appropriate to briefly explain the structure of this module. You. Typically, a laser beam employing a "wavelength-corrected" diffraction grating of the type described above. It is extremely necessary to mass-produce the memory generation module. For this reason, Ideally, use the master technology. Use any suitable master technology Can be used, but in almost all cases its reshaped wavelength λ_RRecording wavelength λ different from_C Hologram recording of the master diffraction grating is required. The reason is general It is well known. In an exemplary embodiment, the reshaping wavelength is about 670 nm. λ_RIt is difficult to form a hologram grating having high-contrast light and dark portions. Instead And Record the grating at a spectral wavelength that can achieve high-dark edges, then It is easy to reproduce at the wavelength of the VLD in the canner. Currently has high-light and dark edges A suitable recording medium for recording a changing diffraction grating has its maximum sensitivity around 480 nm. It is a dichromated gelatin (DCG) showing the degree. Thus, during recording, blue A laser beam is required. Record the diffraction grating at its constituent wavelengths, then To reshape the diffraction grating at another wavelength, the reshaping wavelength λ_RIts completeness represented by The entire set of structural parameters is converted to a specific constituent wavelength λ_CA fully corresponding pair represented by Parameters (θ_i1, Θ_dc1) Is required. FIG. 19A to FIG. This method illustrated in FIG. 19E is substantially the same as the method illustrated in FIGS. 13A to 13D2. And can be used to perform the necessary parameter conversions. Figure Details regarding the method of FIGS. 19A to 19E are described in FIGS. 13A to 13D2 described above. It can be understood by referring to the description of the method. After that, the structural parameters Using the meter, the transformed set of structural parameters shown schematically in FIG. A hologram diffraction grating can be constituted by the data and the hologram recording device. . In an exemplary embodiment, a diffraction grating of a laser beam generation module A suitable recording medium for DC is that having its maximum photosensitivity in the blue spectral range. G, and the necessary constituent wavelength for exposing this recording medium is about 48 An argon gas laser with a peak spectral output centered at 8 nm. Using a set of structural parameters determined by the above-described conversion method, a second ( Configuration) wavelength λ_CCan physically configure the “master” diffraction grating, and then In order to mass-produce a laser beam generation module, one One or more "copies" can be formed. After completing the design of the first optical device of the laser beam generation module, the design The second step of the method involves designing the second optical device. Mentioned above A second consisting of a VLD, an aspheric collimating lens, and a beam circularizing prism. The function of the optical device is to make the lens generated from the VLD circular, and to expand the beam. Complete astigmatism along a circular beam from a point beyond the second surface of the tension prism Is to eliminate it. To design such an optical device, the present invention was developed. While explaining the phenomenon of astigmatism introduced by nature along the laser beam Teaches geometrically forming a laser beam generation model from semiconductor VLD Show. This new model forming technique is described in more detail below. In FIG. 20, due to the nature along the laser beam, it has introduced astigmatism A geometric model for a semiconductor VLD that generates a laser beam You. A laser beam generated from a conventional VLD has two different beam components It is known to have. That is, the width dimension of the VLD junction (ie, the resonance cavity) A first beam component having a very narrow dimension parallel to the A second beam component having a very wide dimension parallel to the height of the joint And For purposes of explanation, the first beam component is the " While the second beam component is referred to as the "P outer wavefront", the This is referred to as "S outer wavefront". These indications S and P are perpendicular to the VLD junction ( S) or a conceptual cylindrical wavefront extending in the parallel (P) direction, Therefore, the incident ray on the surface of the scanning disc, as defined above, It should not be confused with the S- and P-wave polarizations of the user beam. As shown in FIG. Thus, the "S-outside wavefront" of the generated laser beam is the volume range of the VLD junction. It is thought that it is generated from the "valid S source" located in The “P outer wavefront” of the laser beam is located within the volume range of the VLD junction “ It is considered to be generated from an "effective P source". "Effective P source" in each VLD Somewhat called "astigmatic difference" that exists in nature and is statistically different for each VLD As long as it is separated from the “effective S source” by some distance δ, The extent to which the "S-outside wavefront" differs from the "P-outside wavefront" along the generated laser beam The laser beam exhibits astigmatism in a well-understood direction. I expect it. According to this geometric model, almost all of these outer wavefront components Is in the spectrum of the electric field of these electromagnetic wavefronts, and its polarization component is It is parallel to the width dimension of the VLD junction. This polarization component is generally referred to as a "transverse The "Qi" polarization or VLD is referred to as the TE vibration model. According to this model, S point The source generates a cylindrical wavefront whose center of curvature is at the S source, while the The source generates a cylindrical wavefront whose center of curvature is at the P source. VLD physics For more information, see H. A. from the Academic Press, 1978. C "H" by Casey Jr. and MB Panish Heterostructure Lasers ", Sections A and B. Regardless of the fact of this VLD physics, "Effective S source" and "Effective P source" Is a second optical system of the laser beam generating module of the present invention according to the object of the present invention. This is the structure of the geometric model developed for the purpose of designing the device. "Valid S departure Between the "source" and the geometry of the junction, and between the "effective P source" and the geometry of the junction There are structural correspondences between them, but for the purposes of the present invention, such correspondences are identified. There is no need at all. What is important in implementing this aspect of the invention is described below. Adopt this new model of VLD to design the second optical device as Is Rukoto. The advantages of doing so will become apparent hereinafter. The method of designing the second optical device includes an aspherical view as shown in FIG. 20A. The geometric model of FIG. 20 for the quasi-lens and the beam circularizing prism allows V This is performed by forming a model of the LD. 20B1, 20B2, and 20 In B3, the geometric model of the second device of the laser beam generation module is It is illustrated in more detail. In particular, these drawings illustrate the geometric light of the second device. The geometric and optical parameters used to construct the This is shown in FIG. That is, the effective S and P wavefronts associated with the VLD Source location; VLD defined as the distance between sources of valid S and P wavefronts Of the astigmatism δ; of the focal length f of the aspherical collimating lens₁An aspheric collimating lens D between the focal point of the S wavefront (ie, beam) source; Diameter D1 of the exiting P-wavefront (ie, beam); expanded diameter of the P-wavefront exiting the prism D_TwoD_Two/ D₁The beam expansion characteristic of the beam expansion prism is defined as The tension coefficient M; the refractive index n of the prism material; Lower part incident angle θ_pi1The upper part of the converging P-beam at the plane of the prism Incident angle θ_pi2Convergence angle φ of P beam emitted from aspherical collimating lens_p1; Non-sphere Convergence angle φ of S beam emitted from planar collimating lens_s1The P-beam from the prism Convergence angle φ_p2The convergence angle φ of the S beam emerging from the prism_s2= Φ_s1; Aspheric collimation The distance L of the image to the P source at which the image is formed by the lens_p1; Beam expanding prism , The distance L of the image to the P source_p2An image formed by an aspheric collimating lens Formed The distance L of the image to the S source_s1S generation after insertion of beam expanding prism The distance L of the image to the source_s2= L_s1Bending of the lower part of the converging P-beam in the prism; Folding angle θ_Pr1The refraction angle θ of the upper part of the converging P beam in the prism_Pr2;convenience Above, by design θ_Pr1Apex angle α of the prism equal to; on the second face of the prism Incident angle θ of upper part of converging P beam_Pi3= Θ_Pr1−θ_Pr2= Α-θ_Pr2; Puri Angle θ of the upper part of the converging P-beam emanating from the second face of the_Pr3= Φ_P2so is there. Overall, these parameters are the geometrical optics of the second optical device Configure the model. It does not need to be considered as a parameter to the model, but In particular, it is a very easy assumption to be satisfied that the total cross-sectional diameter of the beam is The first surface of the prism and the first surface of the prism, provided that they are incident (ie, fall) on one surface The distance from the main surface of the collimating lens need not be considered as a model parameter. No. FIG. 20C1 shows various parameters in the model that can remain constant during the design process. A set of assumed values for the parameters is listed. 20D and 20D1. And a specific parameter between specific parameters in the geometrical optical element of the second optical device. A set of equations defining the relationship are listed. HSD workstation of the present invention Using the mascad tool available in the section, the geometric element of the second optical device is A child model can be realized. As clearly shown in FIG. As a result of the first to thirteenth expressions, the aspherical collimating lens and the beam expanding prism are After the image is formed through the light source, the distance between the image of the P source and the image of the S source, L_P2 , L_S2Is derived. From these functions, the S cylindrical wavefront is the second The curvature of the wavefront immediately after leaving the surface is 1 / L_S2While can be defined as , P immediately after the cylindrical wavefront emerges from the second surface of the prism, the curvature of the wavefront is 1 / L_P2 Can be defined as In other words, the S cylindrical wavefront is the second of the prism The radius of curvature of the wavefront immediately after leaving the surface is 1 / L_S2On the other hand, P cylindrical wave The radius of curvature of the wavefront immediately after the surface emerges from the second surface of the prism is 1 / L_P2Indicated by It is. Each VLD having a non-zero astigmatism difference, defined herein as δ, It is well known to generate a laser beam exhibiting astigmatic properties. But That the value of δ is not zero and the angle of incidence θ_Pi1, Q_Pi2Is feasible if is the expected value The value of d, at which value the S, P cylindrical wavefront emanating from the second surface of the prism is , As shown in the plot shown in FIG. 20E. Such light Under geometric conditions, both S, P cylindrical wavefronts emanating from the second face of the prism are identical. At the speed (due to the same radius of curvature) along the optical axis where the prism extends. The convergent and formed wavefront is spherical and non-zero astigmatic in VLD There is no astigmatism associated with the difference between. Through accurate qualitative analysis, the incident angle θ_Pi1 , Θ_Pi2Slightly affects the radius of curvature of the P wavefront. Notably, only one radius of curvature of the cylindrical wavefront (P wavefront) is changed. It turned out that there was an effect. This state exists because the geometric light of the VLD In the model of the optics, the P source is more of an aspheric collimating lens than the S source. It is worth noting that this is because it exists at a position away from the main surface. As a result, the second From the mathematical structure of the geometric model for a given optical device, the above optical conditions are satisfied. Parameters d and θ such that astigmatism is eliminated._Pi1, Θ_Pi2Is that Select as `` adjustable parameters '' to be used during the parameter adjustment process. Is suggested. In view of these findings, the parameters are set in a form that eliminates the astigmatism described above. Then, the optical functions performed by each of the components of the second optical device will be briefly described. Would be effective. First, as described above, the occurrence of S and P expressed in the VLD The sources generate cylindrical wavefronts emanating from the locations of these S and P sources, respectively. The function of the aspheric collimating lens is the radius of curvature of both the S and P wavefronts, and their apparent While changing the center of curvature of these S and P wavefronts. second In the optical device of this example, it is assumed that both the S and P wavefronts propagate on the axis. Note that off-axis aberrations are negligible and need not be considered. Worth the eye. The function of the prism is to slightly change the radius of curvature of the other cylindrical wavefront. On the other hand, by remarkably changing only one radius of curvature of such a cylindrical wavefront, is there. This significant change in radius of curvature is measured relative to the first face of the prism. Incident angle θ_Pi1, Θ_Pi2Is a powerful function. Relationship of this function and such dependencies The manner in which gender is set between the various parameters in the mascad model is shown in FIG. It can be easily understood by carefully examining Equations 2 to 13 listed in FIG. 20D1. be able to. Most importantly, as a result of the above analysis, the design method of the present invention A set of parameters that satisfy the optical conditions shown in the plot illustrated in 20E Is to provide the designer with 2 degrees of freedom when detecting. In particular, The scanner designer can determine the prism incident angle θ_Pi1, Θ_Pi2(That is, the tilt of the prism Angle θ_Prism−_tilt), Then select the astigmatism at the second face of the prism. To eliminate the aberration, the value of the parameter of d (that is, S is generated from the focal length of the collimating lens) Distance to the source). Instead of this. The designer of the scanner determines the distance d. (That is, the separation distance D between the VLD and the lens is set to the initial value). Then, the astigmatism in the second surface of the prism is eliminated. Rhythm tilt angle θ_Prism-_tiltCan be detected. This is The ellipticity of the spherical convergent wavefront generated from the second surface of the As long as controlling the ratio is desired in many applications. is there. Due to this degree of freedom available in the second optical device of the invention, the prism The ellipticity of the spherical wavefront from the second surface of the_Pi1, θ_Pi2Can be easily controlled by selecting. This feature of the present invention It is extremely useful in scanning applications. In particular, dot marks on codes with poor printing When scanning a trix code, the height of the beam is determined by the elements of the code (eg, bar Laser beam with an aspect ratio exceeding the gap existing between Is desirable. The use of such a laser beam flattens such air gaps. Equalization, thereby improving the readability of such codes during the first pass. There is fruit. In any particular application, the method used may be, for example, It depends on the physical constraints imposed by the ram scanner design. Distance d, ie , The tilt angle θ of the prism that realizes the optical state of FIG. 20E_Prism-_tiltDetect To this end, two different parameter adjustment methods have been developed. Further below As will be described in detail, these techniques are based on the laser of the first embodiment as an example. While traveling through the prism of the second optical device of the beam generating module, the ellipse While the circular laser beam is made circular, astigmatism is eliminated It is based on a mathematical structure of models used to detect states. In practice, for each VLD to be used in the construction of the laser beam generation module It is impossible to measure the difference δ of astigmatism empirically. As a result, S and P Using the mathematical equation for the distance of the source image, the angle of incidence θ_Pi1, Θ_Pi2Selected Equations 14 and 15 of FIG. 20D are used to calculate the distance d for the input value. It is impossible to do that. Instead, the method employed by the design method of the present invention is Achieves 2 degrees of freedom in the geometric model of the second optical device, and also achieves astigmatism And rounding the laser beam, and optionally the second face of the prism Focus the spherical converging wavefront (ie, the beam formed) emanating from it. Can be used to adjust the parameters of the device (ie, to set the configuration). Provide two different methods. To avoid obscuring the invention, These two techniques are first described in general terms, and the various steps of the method are A method for influencing the geometrical characteristics of the S, P cylindrical waveform, A description will be given of the spherical wavefront generated from the surface. After that, these Two exemplary embodiments of parameter adjustment techniques are illustrated in FIG. 21A. The parameter adjusting device according to the present invention will be described. Is the geometric and optical parameters of the assembled laser beam generation module. For adjusting the parameters of the present invention. Objective is achieved. In general, the function of the parameter adjuster 85 of FIG. Assembled to generate a laser beam with astigmatism that does not exist Tilt angle of prism during alignment_prism-tiltAnd adjusting the distance d Is to make it possible. By defining the parameter d in FIG. It is possible to adjust the parameters simply by adjusting the separation distance D between D and the lens. Noh. As shown in the figure, the parameter adjustment device 85 is mounted and held on a rotating plate. A tool 87 is provided with an optical bench 86 mounted resting thereon. This The function of the attachment of the rotating plate is that the VLD, cylinder, The rotating plate 72 holding the optical subassembly including the lens mount and the yoke is removed. It is to attach. A prism platform on which a prism is mounted When the arm 73 is mounted in the second recess of the rotating plate, the photon incorporation Beam scanning like Model 1180-GP from Photon, Inc. A device 88 extends along a first optical axis 89 that extends through a test focusing lens 90. Along the optical axis of the second face of the prism and the optical bench of the parameter adjustment device. Mounted on top. Also, a prism platform with a prism mounted on it When the perform is mounted in the second recess of the pivot plate, the beam detector (eg, (For example, an image limit detector) 91 extends along an optical axis 92 passing through the center of the first surface of the prism. Is mounted on the optical bench. As shown by block A in FIG. 21B, the first general parameter adjustment technique One step is the distance d, the angle of incidence θ, which is treated as a variable of the method._Pi1, Θ_P _i2 (That is, the tilt angle θ of the prism_prism-tilt) Except for the second optical device Selecting the values of all parameters of the geometric optical element model. B As indicated on the lock B, the second step is a substantially arbitrary reference (θ_prism- _tilt Parameters d and θ that can be realized by_prism-tiltChoose an initial value for Including. Next, as shown by block C in FIG. The desired beam ellipticity (ie, aspect ratio) is achieved on the second surface of Incident angle θ_Pi1, Θ_Pi2Setting. On the second side of the prism Also, if a circular beam cross section along the scanning beam is desired, the aspect ratio While the ratio is 1, if an elliptical beam cross section is desired, its aspect ratio Shio is a value other than 1. In short, this step satisfies the second device To provide the necessary parameter constraints. As shown by block D in FIG. 21B, the radii of curvature of both the S and P cylindrical wavefronts To find the value of the parameter d such that is equal on the second face of the prism The separation distance D between the VLD and the lens is adjusted, so that the optical axis of the second optical device is adjusted. So that it becomes a spherical wavefront to be trained along. Under such conditions, S and P waves The difference in astigmatism between the surfaces is completely solved at and beyond the second surface of the prism. Be erased. However, in some cases, the spherical wavefront of the laser beam is The degree of convergence is extremely large, and therefore, coupled with the focal power of the incident laser beam. The focal power of one or more hologram facets is extremely large. The beam is focused at a point in the scan field before or beyond its predetermined focal plane. Bunch. To compensate for this excessive or insufficient focus power, the disk designer Is a parameter such that the radius of curvature of the spherical wavefront formed can be increased or decreased. Perform additional steps to adjust the spherical wavefront of the laser beam When penetrating through each hologram facet of the disc, the radius of curvature of the spherical wavefront This allows the wavefront to converge to a predetermined focal plane of the scan pattern. As shown by block E in FIG. 21B, the first step of this optional adjustment step is as follows. The curvature of the S-cylindrical wavefront is not significantly affected by changes in the tilt angle of the prism. Adjust the radius of the hologram scanner so that objects within the scanning volume of the hologram scanner Both cylindrical waves at the focal point to ensure that the beam is focused on the focal plane The goal is to make the surfaces converge. As shown by block F in FIG. The second step in the optional adjustment method is prism tilt θ_prism-tiltSensitive to The radius of curvature of the cylindrical wavefront (ie, S wavefront) is again half the curvature of the other cylindrical wavefront. Adjusting the tilt angle of the prism until it is equal to the diameter, A spherical wavefront is generated on the second surface of the prism that converges along the optical axis of It is to be. This re-adjustment step is performed when the desired focal length (ie, the imaging distance) ) To eliminate the difference in astigmatism along the spherical wavefront of the laser beam As far as possible, it is not possible to guarantee a circular beam. In short, the second optics Either the ellipticity or the focal length of the laser beam while eliminating astigmatism in the device It is only possible to control one accurately, not both. No. As shown by block A in FIG. 21C, the second general parameter adjustment technique One step is the distance d, the angle of incidence θ, which is treated as a variable of the method._Pi1, θ_Pi2Except for all parameters of the geometric optical element model in the second optical device Data values. As shown by block B in FIG. The second step is a parameter that can be performed by virtually any criteria. d, θ_Pi1, Θ_Pi2, Θ_prism-tiltAnd selecting the initial value of. Next, FIG. This method is sensitive to changes in the tilt angle of the prism, as shown in block C of FIG. No S-cylindrical wavefront needed to correct focal power of hologram facet Within the scanning volume so that it can be converged to the desired length Setting the distance d with respect to the predetermined focal plane. In short, block C this Step is the parameter constraint that the second device needs to satisfy . Next, as shown by block D in FIG. 21C, the tilt angle of the prism is adjusted, The radius of curvature of the S-cylindrical wavefront that is not sensitive to the adjustment of the tilt angle of the prism The second surface is sensitive to the adjustment of the tilt angle of the prism and is equal to the radius of curvature of the P cylindrical wavefront. And consequently a spherical convergence along the optical axis of the second optical device. Make it wavefront. Under these conditions, the difference in astigmatism between the S and P wavefronts is Is completely eliminated in and beyond the second aspect of the rhythm. Of the second face of the prism The beam diameter (or aspect ratio) is the beam diameter ( In other words, since it is approximately equal to the aspect ratio), it is proposed in the first parameter adjustment method. Readjust this parameter using the parameter readjustment stage of the type provided No need. The design of the first and second optical devices of the laser beam generation module has been completed. If so, the next step in the method is to combine these devices. This Tep receives an astigmatic beam from the second face of the prism and Using a planar mirror 63 that guides the beam through the diffraction grating at a predetermined angle of incidence. At the above-mentioned predetermined angle of incidence, the beam is diffracted and rotated by the scanning beam. The light finally enters the disc. In short, the flat mirror reflects the light from the prism. Change the direction of the laser beam, the beam cross section or other characteristics of the laser beam All that is required is to couple the laser beam to the diffraction grating without altering the laser beam. As an example In one embodiment, the planar mirror bends the laser beam to The required parameters are minimized while minimizing the volume inside which the noise generation module is formed. The aspheric collimating lens, prism and grating are arranged in a Work to make it work. Using a planar mirror to share the first and second optics , But in other embodiments of the invention, these devices Direct connection by positioning in the proximal direction without optical components It should be understood that it is also possible. In this regard, the laser beam generation module of the first embodiment as an example is described. Assemble the components of the module and develop their geometric and optical parameter forms It is reasonable to describe a specific method for configuring according to the principles of clarification . This specific method uses the optical bench shown in FIG. It is based on two general parameter adjustment methods. Block of FIG. 21C1 As indicated at A, B, C, some steps of the method may include the subassembly described above. Assembling the body on the rotating plate. Specifically, VLD 53A (53B, 53C) is first pressure fitted to one end of the VLD block 76. Next, the aspheric The collimating lens 61 is attached to one end of the lens barrel 77. Next, change the lens barrel to 3-4 By turning, it is screwed into the VLD block. This step The parameter d is set first. Next, as indicated by block D, VLD / The lens subassembly is attached to the VLD yoke 75 via pins 78A and 78B, The LD and lens subassembly can be rotated by a 1 ° rotation with respect to the VLD yoke. To support. Thereafter, in block E, the VLD yoke 75 is illustrated in FIG. 21A. As described above, it is rotatably attached to the rotation plate 72 via the rotation axis 73C. FIG. 21C Of the rotating plate and the optical sub-assembly at the block F It is arranged inside the plate 87. Without attaching the prism to the rotating plate yet, the next step in the method is to rotate the prism. Laser generated from VLD and aspheric lens assembly when mounted on moving plate -The beam intersects the prism, and the entire beam cross section is Is performed so as to be able to be incident on the surface. The steps of the method include the steps shown in FIG. This is done using a beam light detector 91 mounted along line 92. Block The first step in this phase, indicated at h, is to attach the VLD / lens subassembly to the yoke. The laser beam is directed along the target axis 92 and the image Including hitting the bowl. If necessary, in VLD block 76 By rotating the barrel 77 of the lens housing, the beam size hitting the target can be reduced. Adjustment, thereby adjusting the separation distance D between the VLD and the lens. Figure In block I of 21C2, the laser beam is detected by the Rotate the yoke assembly until it crosses the character line. In such a form, V Both the LD and lens subassembly and the yoke assembly are A position that traverses the crosshair and thus ensures that it crosses the first face of the prism Is locked. The next step in the method shown in block J of FIG. The second mounting recess of the rotating plate (with the prism pre-mounted on it) Inside the prism tilt angle θ_prism-tiltSo that the initial value of Including doing. Next, in block K of FIG. To the non-scan direction (i.e., flat against the code elements-bars and voids). The cross-sectional dimension of the beam (toward the line direction) corresponds to the focal length of the test lens 90 in FIG. 21A. D is set so as to converge. At this stage, while achieving the desired beam aspect ratio, the astigmatism Θ is sufficient to eliminate_prism-tiltHas all the essential components in the form of An optical subassembly is provided. Next, the block L of FIG. 21C2 achieves a specific beam aspect ratio. And the tilt angle θ of the prism so that astigmatism is eliminated._prism-tiltAdjust And This stage involves passing a prism as the beam propagates from its second face At different points along the optical axis of the laser prism cross section of the beam in the x and y directions Photon (Photon (registered trademark)) beam scanning device Including using. The step of adjusting the tilt angle of the prism is performed by adjusting the tilt angle of the prism. By selecting the angle of motion and then measuring the cross-sectional area of the beam along the beam. Will be When the beam cross-section measurements are the same along the x and y directions It converges to its focal point, and then moves away from the measurement point along the length of the beam. If they spread equally to their diagonals, such a condition is detected, θ ′_prism-tiltThe value of the tilt angle of the prism indicated by This is the tilt angle of the prism when astigmatism is completely eliminated. I got it once If this parameter θ '_prism-tiltIs displayed in block M of FIG. 21C2. As such, it is locked in place using adjustment screws and / or adhesive. The laser beam generation module is fully assembled and its parameters are non- Once the astigmatism can be eliminated, the rotating plate is then moved to the laser beam generation mode. Mounted in the recess of the optical bench of Joule, and then represented by block N in FIG. 21C2. Rotate the module until the beam is perpendicular to the mirror as shown. And rotate it. This step detects image limits along different test optical axes The use of equipment. Next, at block O in FIG. And the mirror can be mounted within the support of the optical bench. Next, FIG. 21C FIG. 21D shows the entire laser beam generation module in block P of FIG. Use the alignment pins and holes to position the scanning device on the optical bench. Can be attached. At this stage, the ray exiting the second face of the prism The beam is the point of incidence of the beam from each (i) outer scanning disc formed between the line extending to ro and (ii) the axis of rotation of the scanning disc Automatically oriented along the axis that ultimately penetrates the scanner disk in the defined plane Is At the stage of this configuration method, the incident angle θ_i2The laser beam Minimal dispersion of laser beam when diffracted through canning disk Is automatically set to This supports the scanner bench and grid. This is achieved by the physical structure of the modular bench. Incident angle θ_i2Is the first It is worth noting that the preset value is set by the design method for the optical device. laser The emitted laser beam from the beam generation module strikes the scanning disk Once aligned, use bolts, screws or other fasteners known in the art. It can be used to lock the optical bench of the module in place. Other The above method is repeated for each of the two laser beam generation modules.Laser beam generating module according to the second embodiment as an example In FIG. 22, one alternative implementation of the laser beam generation module of the present invention is shown. An embodiment is illustrated. In the module of the second embodiment, The use of rhythm is not required. Instead, VLD53A, aspherical collimation lens A flat mirror 63 and an optical diffraction grating 95 having a dual function of a constant spatial frequency. A module as shown in FIG. As shown in FIG. All other components of the scanning device are identical. In FIG. 23A, a laser beam generation module according to the second embodiment as an example is shown. The components of the modules 12A '(12B', 12C ') are removed from the scanner housing. It is shown assembled on the optical bench of the removed module. Leh The structure of this embodiment of the beam generating module is a VLD yoke block 7. A VLD yoke 75 is pivotally mounted on the VLD yoke 75 so as to be able to pivotally support the VLD 5. In many respects in that it has a pivoted plate 72 ', Same as the form. The VLD 53A and the aspheric lens 65 are, as described above, Attached with the lens barrel 77, while this subassembly is Is mounted so as to be rotatable. In this embodiment, the support element There is a planar mirror 63 mounted stationary against the joule bench 60 . Further, the dual function optical diffraction grating 64 'is set to be stationary with respect to the plane mirror. It is attached. Laser beam reflected from a planar mirror is a dual-function light diffraction To adjust the angle of incidence when colliding with the grating, the pivoting plate 72 'is Module for generating a laser beam by the method provided in the first embodiment Optical bench Is rotatably adjustable with respect to. With this optical assembly, laser beam The above-described object of the present invention can be achieved by realizing a camera module. As shown in FIG. 24, a laser according to a second embodiment as an example of the present invention The method of designing a beam generation module involves three basic steps. FIG. As indicated by block A of FIG. 4, the first step is to perform a dual function optical diffraction grating 6. 4 'and a hologram facet on a previously designed scanning disc. Designing a first optical device. This first optical device has two primary Has a function, i.e. asperity of the incident laser beam on the scanning disk. Controlling the ratio and the scanning disk on which the laser beam rotates When diffracted through, the degree of dispersion of the laser beam over the bandwidth of the VLD To minimize it. As indicated by block B in FIG. The second step is to use a previously designed dual function optical diffraction grating Designing an optical device. The main function of this second optical device is the diffraction grating To eliminate astigmatism along the laser beam at the second optical surface of the element. In block C of FIG. 24, this design process is first performed using the planar mirror 63. And a second optical device to form a single integrated module, Is described in a very reliable manner when combined with a scanning disc. Performing the optical function described. For each of these steps This will be described in more detail below. Referring to FIGS. 25A to 25F and 26, the laser beam generation mode of FIG. The design of Joule's first optical device will be described in detail. As illustrated in FIG. 25A, the geometric optical element model is based on the following two assumptions. Based on the first optical device. That is, the spherical shape incident on the (1) surface That the radius of curvature of the wavefront is extremely large compared to the surface area of the surface; Are substantially parallel (ie, the incident wavefront is substantially planar over the surface area of the surface). State). 25A and an explanatory table of the parameters of FIG. 25B. This model has a number of outside angles and distances, as described in. That is, Diameter D of laser beam emitted from spherical collimating lens₁A dual function diffraction grating Expanded diameter D of the laser beam after exiting the second surface_TwoD_Two/ D₁Defined as The expansion ratio of the beam diameter, M; Interval d_Two(Micron unit); Hologram disk as an example of a scanning disk Angle of incidence θ with respect to the normal vector drawn to the first surface of the facet_i2 Stipulated for the normal vector drawn on the second face of the hologram facet Diffraction angle θ_d2A normal vector drawn to the first surface of the dual function light diffraction grating Incident angle θ specified for_i1Pulling to the second side of the dual function light diffraction grating Incident angle θ specified for the normal vector_d1Providing the desired beam expansion ratio M Angle θ of beam in dual function light diffraction grating_ilM; Scanning In a dual-function light diffraction grating with zero dispersion for the beam exiting the disk Incident angle θ_ilDA dual function light diffraction grating to provide the desired beam expansion ratio M; Diffraction angle θ of the emerging beam_diM; Dispersion state of beam emitted from hologram disk The diffraction angle θ of the beam exiting from the dual function light diffraction grating_diD; Hologram (Ie, tilt) angle defined between the memory disk and the multifunctional light diffraction grating The degree ρ is the wavelength λ (micron unit) of the laser beam generated from the VLD. FIG. 25C defines the relationship between the parameters of the geometric optical element model. A set of mathematical formulas is listed. FIG. 25 obtained from a well-known grid equation The first equation of C is the "average grid spacing" of the edge structures in the scanning disk. d_TwoIs the wavelength λ of the VLD reformation and the incident angle θ_i2And diffraction angle θ_d2Relate to three Using the angle system relationship, the desired bead is defined as defined by Equation 3 in FIG. 25C. Angle θ at which the system expansion ratio occurs_diMIs the tilt angle ρ and the incident angle θ_i2Section Determine Can be Beam expansion ratio equation M = Cos (θ_d1) / Cos (θ_i1From) Starting, and by applying some mathematical manipulation and equation 3 Degree θ_iiMCan be obtained in terms of the tilt angle ρ, which is FIG. 25C shows a second form of the equation. Then, using the grid equation, the tilt angle ρ, Incident angle θ_iiMAnd diffraction angle θ_diMDual-function ray diffractometer as a function of each of The grid spacing for the child can be determined. This mathematical formula is shown in FIG. Listed as Equation 4. Then, using the trigonometric relationship, the diffraction angle θ at which the beam variance is zero_diDThe figure Tilt angle ρ and incident angle θ defined by Equation 6 of 25C_i2Stipulated by I do. Next, we start with a zero-dispersion equation similar to Equation 3 in FIG. 6 and by performing some mathematical operations, the tilt angle ρ and the incident angle θ_i2, VL Reconstruction wavelength λ of D_RAnd d_Two(Flatness of constant spatial frequency equivalent to hologram facet Incident angle θ in terms of average lattice spacing)_ilDIs obtained. The form of this formula is , 25 in FIG. 25C. Then, using the grid equation again, Moving angle ρ, incident angle θ_ilDAnd wavelength λ_ROf the dual function light diffraction grating as a function of Spacing between adjacent grids d_iMFind (ρ). Thereafter, as listed in the table of FIG._R, Θ_i2, M and θ_d2 25C, Equations 3 and 5 in FIG. 25C are simplified as a function of the tilt angle ρ. Can simply be represented. Diffraction angle θ_d2Are the designed switches of the exemplary embodiment. Different diffractions associated with 16 hologram facets of the canning disk It is worth noting that the angle is selected to be an average value (eg, 37 °). other On the other hand, the beam expansion factor M is typically used in a laser beam generation module. (For example, M = 3.0). However, to facilitate the manufacture of a dual function grating, the beam expansion factor M is It can be chosen to be slightly smaller than the ratio of these beam divergence angles. One case In one embodiment, the wavelength of the laser is 0.670 μm while the scanner is The angle of incidence on the rotating disk is 43 °, and the corresponding diffraction angle is 37 °. And the average is taken over the 16 hologram facets on the scanning disc. It belongs near the middle of the range of diffraction values. The value of the tilt angle ρ when simultaneously satisfying both of the states represented by Expressions 2 and 5 is searched. To do so, one of two solution techniques can be used. The first technology Makes Equations 2 and 5 in FIG. 25C equal to each other and then determines the tilt angle ρ. Including. Alternatively, the second technique is to convert the function expressed by Equations 2 and 5 into the tilt angle ρ. Plot as functions and identify the value of the tilt angle ρo when these functions intersect Including doing. Tilt angle between scanning disc and dual function grating By setting ρ equal to ρo, the first optical device generates an incident beam. M = 3.0, while keeping the beam dispersion to a minimum over the bandwidth of the VLD to be It is noteworthy to achieve a frame expansion ratio. In an exemplary embodiment, The value of the tilt angle ρo is equal to -11.1 °, at which value the desired beam expansion ratio is The angle of incidence provided also depends on the bandwidth of the incident laser beam generated by the VLD. Equal to the angle of incidence that minimizes the dispersion of the beam over its width. In FIG. 25E, a set of structures for the dual functions of the exemplary embodiment. Parameters are provided. These parameters are 670 x 1 nanometer reshaped It is expressed in terms of wavelength, and therefore a specific light diffraction grating must be realized in the DCG. Note that when it must be converted to the structural wavelength of the argon laser, Worth the eye. For this purpose, a conversion device for this parameter and the above-mentioned FIG. 8A1 to 28D can be used. "Beam dispersion analyzer" available within the HSD workstation The designated post-design tools are illustrated in FIGS. 27A-27D1. this The tool for the analysis is a scanning by design, geometrically modeled in FIG. Angle θ of the laser beam emitted from the disk_d2Used to analyze changes in can do. This tool uses a multifunctional diffraction grating and the method described above Any specific set of structural parameters specified (including parameters for tilt angle ρ) Is extremely valuable in measuring the extent to which beam dispersion is reduced when using . As shown in FIG. 26, the above-described second optical device is used during the design process. It is geometrically modeled in the same way as. Construct a geometric optical model Are displayed in FIG. 27A. Predetermined (assumed) parameters The data is displayed in FIG. 27B for the exemplary embodiment. Specific Arithmetic expressions that illustrate the important relationships between the parameters are listed in FIG. 27C. 27C, the diffraction angle θ_d2Is the wavelength (in air) λ, tilt angle ρ, grid spacing d₁, Grid spacing d_Two, Incident angle θ_i1Displayed as a function of ρ, d₁, D_Two, Θ_i1Equation 4 is dependent only on wavelength, given the parameter values of Function. Next, different values of the wavelength within the bandwidth of the VLD By evaluating this formed function using So that the diffraction angle θ_d2Can be plotted as a measure of beam dispersion Is obtained. The laser bandwidth or spread from commercial VLDs is about 0.010 μm The following is, therefore, a sufficient area for λ. Typically, The change in the wavelength due to the jumping out of the node is about 0.0003 μm. Scanning equipment With such a shift of the assumed wavelength from the VLDS in the system, it is obtained from the beam dispersion analyzer. From the plot shown, the first optical device of the module described above shows that the diffractive laser -You can see that the beam deflection angle (ie, beam divergence angle) is kept at about 0.0055 °. You. After completing the design of the first optical device of the laser beam generation module, The dual function optical diffraction grating used at the time of the above was constructed using hologram recording technology. can do. Using this grating technology, this constant spatial frequency light The folded grating (HOE) has its reshaped wavelength λ_R, And the incident angle θ required for design_i ₁ , Diffraction angle θ_i1, A unique set value can be determined. However, one Example first embodiment scanning disc and laser beam generation Used to achieve a dual function grid, as described for the module design. Reshaped waves selected based on the recording emulsion used (eg, DCG) Long λ_RStructure wavelength λ different from_CTo construct (manufacture) a dual function diffraction grating with Easy. Using the parameter conversion process shown in FIGS. 28A1 to 28D, The structural parameter of the dual function grating_CCorresponding set of structures indicated by Can be converted to parameters. When calculating the exposure angle at the structural wavelength, The Bragg angle in the region must be kept constant after the construction process. This Forming each hologram facet on the scanning disk of the present invention. Ruko The details have been repeated here to avoid redundancy. I will not explain. After the parameter conversion process of FIGS. 28A to 28D is performed, The dual-function diffraction grating uses the wavelength conversion parameters and the recording device shown in FIG. Can be manufactured using The next step in the design process is the second light for the laser beam generation module. Involves designing scientific equipment. FIG. 30A shows the geometric optical device of the second optical device. A model of the device is shown. In the second exemplary embodiment, this light The only function of the optical device is to remove astigmatism from the device. As a result, Constraints imposed on the design of this device are imposed on the first exemplary embodiment Different from the ones. As shown, this geometrical optics model has a VLD and As an aspherical collimating lens and a hologram diffraction grating with a constant spatial frequency, And a dual-function diffraction grating designed as described above. This geometric light The various geometric and optical parameters of the model of the element are shown in FIGS. 30A, 30A1 , Shown in FIG. 30A2, and detailed in the table of parameters listed in FIG. 30B. It is described in. As shown in FIG. 30B, the geometry of this second optical device The model of the optical element is formed by the following parameters. That is, an aspheric collimation The focal length of the lens, f₁Source of cylindrical S wavefront (ie, source of S beam) Position, S source; position of cylindrical P wavefront source (ie, P beam source) , P source; a source of cylindrical S wavefront from the focus of the collimating lens (ie, Measured distance to the location of the source, d; the distance between the S and P sources (ie, Difference of astigmatism) δ; diameter of P wavefront emitted from aspherical collimating lens, D₁; Duplex machine The diameter of the expanded P wavefront emanating from the active light grating, D_TwoM = D_Two/ D₁Stipulated as Beam expansion factor, M; dual function optical grating, measured in microns Grid spacing d_hThe lower part of the converging P-wavefront at the front of the dual function optical diffraction grating Min incident angle, θ_Pi1The convergent P-wavefront at the front of the dual function optical diffraction grating; Angle of incidence of upper part, θ_Pi2A P-wavefront emanating from the second surface of the aspherical collimating lens; Convergent angle of φ_P1The convergence angle of the S wavefront emerging from the second surface of the aspherical collimating lens , Φ_S1The convergence angle of the P-wavefront emanating from the second surface of the dual function optical diffraction grating, φ_P2;two Heavy duty light times The convergence angle of the S wavefront emerging from the second surface of the folded grating, φ_S1Angle equal to, φ_S2; Non-sphere L, the distance of the image of the P wavefront on which the image is formed by the planar collimating lens_P1; Dual function light rotation After inserting the folded grating, the image of the P-wavefront image formed by the aspherical collimating lens Distance, L_P2The distance of the image of the S wavefront on which the image is formed by the aspherical collimating lens, L_S1 An image is formed by an aspherical collimating lens after inserting a dual function optical diffraction grating Is the distance of the image of the S wavefront_S1A distance equal to, L_S2A dual function light diffraction element Angle of the lower part of the converging P wavefront at_Pd1A dual function light diffraction element Angle of the upper part of the converging P-wavefront at_Pd2; Generated from VLD Laser beam reshaping wavelength, λ_rIt is. Overall, these parameters are The second in the second embodiment as an example of a laser beam generation module Construct a model of the geometric optical element of the optical device. Dual function hologram light diffraction The distance between the first surface of the grating and the major surface of the collimating lens is the direct cross-section of the entire beam. The diameter is incident on (i.e., hits) the first surface of the optical diffraction grating, which is actually satisfactory Subject to very easy assumptions, one parameter to the model It is worth noting that there is no need to consider as. FIG. 30B1 shows a set of assumed values for various parameters in the model. These can be kept constant during the design process, Provide the various coefficients of the mathematical formula in the child model. In FIG. 30C1, the second Between certain parameters in the model of the geometric optics of a given optical device A set of mathematical formulas that establish the relationship is listed. As clearly illustrated , From equations 1 to 12 are provided by equations 11 and 12 in FIG. 30C2. L_P2, L_S2Is calculated by using the aspherical collimating lens and the optical diffraction grating. Is formed, the distance between the images of the P source and the S source is determined. These features From that, immediately after the cylindrical S wavefront emerges from the second surface of the optical diffraction grating, The curvature is 1 / L_S2While the cylindrical P-wavefront is an optical diffraction grating Immediately after exiting the second surface, the curvature of the wavefront is 1 / L_P2To be specified as Can be. In other words, immediately after the cylindrical S-wavefront emerges from the second surface of the optical diffraction grating. Where the radius of curvature of the wavefront is L_S2On the other hand, the cylindrical P wavefront is The radius of curvature of the wavefront immediately after exiting from the second surface is L_P2Is required. trout Using the CAD 3.1 arithmetic design program, the HSD workstation of the present invention Modeling of the geometrical optics can be performed within the application. As used herein, each VLD having a non-zero astigmatism difference, defined as δ, It is well known to generate laser beams having astigmatic properties. However While each non-zero value of δ and the tilt angle θ of the lattice_grating-tilt(That is, the incidence of the grating Angle θ_Pi1, Θ_Pi2), Cylindrical S coming out of the second surface of the optical diffraction grating And the P wavefronts have equal radii of curvature as shown in the plot illustrated in FIG. 30D. It has been found that there are feasible values of d that will Such optical state Below, the cylindrical S and P wavefronts emanating from the second surface of the optical grating are at equal speeds Converges and forms along the emission optical axis of the optical diffraction grating (because its radius of curvature is equal) The resulting wavefront is spherical and relates to the difference in the property of non-zero astigmatism in the VLD. There is no continuous astigmatism. Arithmetic of geometric model for second optical device From the structure, during the process of adjusting its parameters, the geometric parameter d is a variable That is, as described above, while acting as an "adjustable parameter". Grid tilt angle θ_grating-tiltParameters and θ_Pi2Is the astigmatism during the adjustment method Function as a constraint that allows finding optical states that resolve . The optical function performed by each of the components in the second optical device of this embodiment The function is performed by components in the second optical device of the first embodiment as an example. This is similar to the function performed. In particular, the sources of S and P shown in the VLD are S and P Cylindrical wavefronts are generated, each emerging from the source location. Aspherical collimating lens Optical function changes the radius of curvature of both S and P wavefronts, and their apparent center of curvature While transmitting these wavefronts. Of this implementation of the second optical device In the configuration, it is assumed that both the S and P wavefronts propagate on the axis, and thus Off-axis aberrations are negligible and therefore need not be considered. This second optical device The optical function of the optical diffraction grating is to change the radius of curvature of other cylindrical wavefronts to a minimum. While changing the radius of curvature of only one of these cylindrical wavefronts is there. This significant change in the radius of curvature is associated with the first surface of the light diffraction grating. Angle of incidence θ measured_Pi1, Θ_Pi2Is a powerful function. This functional relationship, And such dependencies are set between various parameters within the analysis mode of the optical device. The method performed can be easily done by carefully examining Equations 1 to 12 listed in FIG. 30C1. Can be understood. Importantly, from the above analysis, the design method of the second embodiment as an example is , A set of parameters that satisfy the optical state represented by the plot illustrated in FIG. 30D. When locating the meter, it is clear that it provides the designer with 2 degrees of freedom. Is Rukoto. In particular, the designer can determine the incident angle θ of the grating._Pi1, Θ_Pi2Select a given value of Then, the parameter d for eliminating astigmatism on the second surface of the light diffraction grating is The value of the corresponding parameter can be detected. Alternatively, the designer can Selecting a predetermined value of the separation d and then eliminating the astigmatism in the second surface of the light, Child tilt angle θ_grating-tiltMay be detected. This In one exemplary embodiment, the dual function of the laser beam generation module Due to the nature of the light diffraction grating, the Bragg angle is sharp, so the tilt angle can be adjusted It is worth noting that is very small (eg, up to 2-3 °). The mathematical structure of the second optical device described above is that (i) the distance d is a parameter adjustment. While acting as a constraint for the device in the procedure, the grid tilt angle θ_grating-tilt Functions as its variable parameter, or (ii) the tilt angle θ of the grating_grating- _tilt Functions as a constraint on the device during the parameter adjustment process, while d It is worth noting that allowing it to function as a variable parameter. These two Based on the fact, the distance d for eliminating astigmatism or the tilt angle θ of the grating_grating-ti _lt Methods have been developed to adjust two different parameters in order to detect. These techniques are used to detect conditions when astigmatism is resolved. While based on Dell's mathematical structure, these techniques are used in laser scanning systems. It is not limited only. In any particular design application, VLD and non- Set the parameters of an optical device consisting of a spherical collimating lens and a light diffraction grating. The method used to determine the physical constraints imposed by the current application Depends on. For example, when designing the first optical device, the tilt angle of the grating is Laser beam generation module according to the second embodiment as an example set When designing the tilt angle of the grid θ_grating-tiltDuring the design of the second optical device While acting as one constraint, the distance parameter d is a variable parameter Function. Laser beam generation module for non-hologram laser scanner And therefore the tilt angle θ of the grating_grating-tiltIs restricted to any particular value If not, this parameter is the same as the variable of the model of the geometrical optics of the optical device. Function. The laser beam generation module of the first embodiment as an example As described above, in practice, the laser beam according to the second embodiment as an example is Empirically, the difference δ of astigmatism of each VLD to be used for the structure of the It is impossible to measure. As a result, the mathematical formulas listed in the table of FIG. It is not possible to calculate the distance d for the selected parameter value . Instead, the method adopted by the design method of the second embodiment as an example Has developed the structure of the geometric model described above, A new method and bench to adjust (ie, form) the parameters of the optical device To provide. For clarity of explanation, we first discuss the parameter adjustment bench. And then adjusting the parameters with respect to the diagram of the process of FIG. 31B The general form of will be described. Finally, a special exemplary embodiment of the method 31A with respect to the parameter adjustment bench of FIG. 31A and the process diagram of FIG. 31C. You. In FIG. 31A, the parameter adjusting device 100 according to the present invention includes the laser It is shown for use with a beam generation module. Features of this bench Is the grating tilt angle θ during the assembly / alignment process._grating-tiltAnd the parameter of the distance d Free from astigmatism with the desired aspect ratio That is, a laser beam is generated. As illustrated in FIG. 31A In this parameter adjustment device, the mounting holder 102 for the rotating plate is The optical bench 101 is mounted in a state. Mounting and holding of this rotating plate The function of the tool is that the module bench 60 ', VLD, cylinder , A lens mount, and a rotating plate 72 'on which a VLD yoke is mounted. Mounting the optical subassembly. The mounting holder for the rotating plate is Ensures receipt of the joule bench 60 'and its associated optical auxiliary assembly Providing a mounting recess for the pivoting plate, which can be designed. As shown in FIG. 31A, the parameter adjustment device can be moved along a first optical axis. A beam scanning device 88 mounted on the optical bench is provided. When the diffraction grating 72 'is mounted on the grating platform 70, this optical axis Indicates a simulated hologram (H2) 104 of a scanning disk, a test lens (length f_testFIG. 31A2 through the xy beam scanner 88. The center of the second surface of the optical diffraction grating 72 'along the optical axis 103 extending as shown. Penetrate through. This adjustment mechanism attaches the light diffraction grating during the alignment step. The laser beam can be pre-aligned to the second surface of the optical grating. Make it work. Requires scanning disk emulation hologram 104 The reason for this is that the dual function grating itself has zero focus power (eg, θ_i= −43 °, θ_d= 37 ゜), constant circumference corresponding to the “average” hologram facet Without using the wave number grid 104, the dispersion state would affect the measured value. is there. The hologram 104 is tilted at an angle ρ with respect to the It is noteworthy to provide a framework distribution. Incident during first optics design Angle θ (ie, θ_grating-tilt), Then ρ is about the beam dispersion It is preferable to make changes so that the degree can be reduced. As shown in FIG. 31A, the parameter matching bench also has a beam detector ( For example, a quadrant photodetector 91 is provided. The beam detector 91 has a second optical axis. Mounted on an optical bench along line 106, this second optical axis When the photons are mounted on the photon platform 70 of the module bench 60 ' And passes through the center of the first surface of the optical diffraction grating 72 '. As explained below, These test instruments form the assembly and form of the laser beam generation module. Adjust geometric and optical parameters of laser beam generation module during production Used to A general parameter adjustment technique similar to the general method shown in FIG. 21B Will be described with reference to FIG. 31B. Dual-function grid for modular bench It can be mounted in a fixed state, and therefore the module bench and scanner vent And the module bench is connected to the scanner bench via the alignment pins 67 and 68. As long as it allows the ρ configuration to be set automatically when attached to It is notable that general techniques are preferred. To be displayed in that block A In the first step of this technique, the geometric configuration of the second optical device is The optics model realizes the values of all the parameters, with the exception above, (I) the distance d treated as a variable during this process, and (ii) the constraints during the design process. Grid angle θ treated as a condition_grating-tiltAnd Block of FIG. 31B As shown in FIG. B, this second step is an example of the second embodiment. Parameters obtained from the design process of the first optical device of the laser beam generation module Data θ_grating-tiltSetting. After setting this parameter, A certain aspect ratio should be obtained. During the design process of the first optical device Parameter θ to be the determined value_grting-tiltIs set when If the vector ratio cannot be obtained, the tilt angle of the grating is adjusted to the desired aspect ratio. You need to adjust it until you get a good result. Next, it is displayed in block C of FIG. 31B. As described above, the distance d is such that the radius of curvature of the cylindrical S, P wavefront is equal to the second surface of the optical diffraction grating. And converge along the optical axis of the second optical device. So that it becomes a spherical wavefront. In such a state, between the cylindrical S and P wavefronts The difference in astigmatism is complete at and beyond the second surface of the dual function light grating. Will be resolved. Light constituting the laser beam generating module of the second embodiment as an example When the design of the scientific device has been completed, the next of this process, represented by block D in FIG. The step combines the first and second optics together and takes over the scanner bench. Pre-calculated angle of incidence for the attached laser beam generation module θ_Pi1(Ie, θ_grating-tilt) And the pre-computed set of grid tilt angles ρo So that the degree of dispersion of the laser beam over the bandwidth of the VLD is minimized. Including. In this exemplary embodiment, a laser beam is emitted. The first and second optics of the raw module are intermediate optics such as planar mirrors. Combined directly, without using elements. However, one alternative form of implementation Laser beam between the aspherical collimating lens and the light diffraction grating May be used. The coupling technology of this device is Generation of small volumetric laser beams required to satisfy physical constraints Mo Scan the aspheric collimating lens and grating in such a way that Joule can be realized. It is desirable for a special use that is arranged on a bearing disk. In this regard, the laser beam generation module of the second embodiment is an example. The components of the module are assembled and their geometric and optical parameters are It is appropriate to describe a special method for forming according to the principle. As shown in blocks A, B, C, and D of FIG. The first step involves assembling the subassembly described above on a pivoting plate. Specifically Press-fits the VLD first into one end of the VLD block 76 at block A. You. At block B, aspherical collimating lens 61 is attached to one end of lens barrel 77 I can. Next, in the block C, the lens barrel is rotated three to four times, thereby Set the distance parameter d to some initial values by screwing it into the D block . At block D, the VLD / lens subassembly is then connected via pins 78A and 78B. And attach the VLD and lens subassembly to the VLD yoke. Then, it is rotatably supported by a rotation of 1 °. Then, in block E of FIG. Then, the VLD yoke is rotatably mounted on the rotating plate 72 'as shown in FIG. 23A. wear. At block F, the rotating plate and the optical subassembly attached to the plate Attach to module bench 60 '. At block G, the block shown in FIG. The module bench 60 'having the subassembly shown in FIG. The adjustment bench of the adapter is placed in the recess of the mounting holder 102. Display on block H At this stage of the assembly / adjustment process, a laser beam output is generated. Thus, power is applied to the VLD. The next step in the method is to apply the generated laser beam to the first optical axis of the light diffraction grating. The beam detector 91 of the parameter adjuster is used to match the line. Is Rukoto. Dual function light diffractor mounted to include bench 60 ' There is no child, and the parameter adjustment bench is arranged as shown in FIG. 31A1. If so, the first step in this step, represented by block I in FIG. The VLD / lens subassembly is tilted in the yoke and the laser beam is 06 (ie, to the first intersecting axis of the optical diffraction grating) and the target (immediately That is, the light strikes the quadrant photodetector 91). In block J of FIG. VLD yoke until the laser beam passes through the target crosshair of beam light detector 91 Rotate the assembly. The location of this target is selected as follows. That is, When the mirror is mounted, the beam is Reflection position and optical axis flush with rotation axis of hologram scanning disk It is noteworthy that the laser beam hits the mirror above the line. In such a configuration, the VLD and the lens subassembly and the yoke assembly Is locked in place. The next step in the method, represented by block K in FIG. Using a glue or equivalent means, as shown in FIG. Includes mounting dual function grid 72 'in module bench 60'. diffraction With the grating and mirror mounted on the module bench, the beam Structural parameters d sufficient to eliminate astigmatism while achieving spectral ratio An optical sub-assembly is provided which comprises all of the essential components for obtaining As indicated by block L in FIG. 31C2, the next step in the method is astigmatism. By rotating the lens barrel with respect to the VLD block so that Adjusting the parameter d. This stage is a photon (registered trademark) FIG. 31A2 shows the scanning device 88, the volume hologram (H2) 103, and FIG. This is done using the test lens 105 arranged in the manner shown. VLD is active Driven while the laser beam exits the second surface of the optical diffraction grating, astigmatism By rotating the lens barrel with respect to the VLD block C until the The parameter d is adjusted incrementally. During this incremental adjustment process, Photon® The beam scanning device is used to pass the grating's optical axis and the beam as it propagates. The beam cross section of the laser beam in x, y directions at different positions along the collimating lens Measure in the direction. Specifically, this adjusting step selects the value of d and then This is done by measuring the cross-sectional area of the beam along the beam. Measurement of beam cross section From the constant value, the beam converges at its focal point at equal velocities along the x, y directions, As they move away from the measurement location along the length of the beam, If it is found that it spreads at a constant speed, then, when such a condition is detected, The value of the distance d, indicated by d ', completely eliminates astigmatism along the laser beam Distance. This parameter value of d was detected by the above adjustment method. Thus, astigmatism is resolved at and beyond the second surface of the optical diffraction grating. next Fixing the value of this parameter d 'by means of glue, adhesive or other suitable means Can be. The laser beam generation module is fully assembled and its parameters are non- If the mode is set to eliminate the astigmatism, it is then displayed in block M in FIG. 31C2. As described above, all of the laser beam generating modules pre-formed by the above-described method are used. The body is attached to the optical bench of the scanning device as shown in FIG. The alignment pins 68 of the joule bench 60 ′ fit into the alignment holes 69 of the scanner bench 5. So that At this stage of the assembly process, the tilt angle ρo of the grid is automatically When formed (ie, set) and diffracted through a scanning disc The degree of dispersion of the laser beam is minimized. First optical device The tilt angle ρo of the grating previously determined by the process The angle of the scanner base is determined by a pre-designed angle that is attached to the It is set for the geometry of the punch 5 and the module bench 60 '. Above After aligning the laser beam generation module as described above, The bolts are secured using bolts, screws, or other fasteners known in the art. Secure in position. The above method uses each scanning station in the hologram laser scanner. Repeat for each laser beam generation module in the application.Design of the collection and detection subassembly of the present invention According to the present invention, a hologram scanning disk and a laser beam generating module Having described in detail the various methods of designing and manufacturing joules, With respect to the various light collection / detection methods used in the hologram laser scanner of the present invention, It is appropriate to describe the subsystem and its design method. As shown in FIGS. 14 and 22, the laser scanner according to the embodiment is an example. The imaging device has three main auxiliary components: the reflected laser light to be focused The line forms the P (i, j) th scanning facet from which it originates. Hologram facet of the scanning disk 7 used for Parabolic light located below the scanning disc adjacent to the inspection station Converging elements (for example, parabolic converging mirrors) 14A (14B, 14C) and parabolic A photodetector 15 disposed above the scanning mirror along the focal axis of the light focusing mirror A (15B, 15C). Above As described above, this subsystem allows the scanner designer to Determines the height of the scanner above the scanning disk, while the scanning Minimum height of the scanner housing below the disk Accept. An acceptable design for the collection / detection subsystem of the present invention must be satisfied. Are set as follows. That is, (1) any specific during the focusing process Focused by hologram facet and converged by parabolic light converging mirror Almost all of the reflected light at a particular hologram angle is at an angle at which the light diffraction efficiency is minimized. Facet, the maximum optical power penetrates the hologram facet and Transmitted to a photodetector located at the focal point of a light converging mirror on the surface, 2) Inside and outside (ie, edge) of the hologram scanning disk during the focusing process The reflected light from the scanned code code striking the portion (ie, R₁, R_Twoso (Shown) is the emission incident on the scanning disk during the laser scanning process Scanning disc in a direction not parallel to the incident angle of the laser beam (3) The surface area of the parabolic converging mirror is It is set to be spatially and next to the disk and the photodetector. That is, during the light scanning process, it is collected by a specific parabolic hologram facet. The hologram scanning disk is used for the hologram of the present invention. When rotating around its axis in a laser scanner, the parabolic light focusing mirror Set to be accepted by the client. These constraints are shown in FIGS. 2 is important to the design and operation of the collection subsystem shown in FIG. , Described below, steps of a method of designing a light collection subsystem of the present invention. Be embodied. Where possible, the mathematical equations for the analysis should be based on the subsystem geometry shown in FIG. Optical elements can be modeled to obtain Meter parameters are employed for other subsystems of the hologram scanner. As noted, it is determined by significant mathematical analysis. However, adopted below The method uses the subsystem constraints described above to create a previously designed Used with a cleaning disk and a laser beam generating module of the present invention. The present invention provides a method for designing a suitable light collection subsystem. As shown in block A of FIG. 33A, the first step of the design method is: The light rotation of each hologram facet in the scanning disk designed before that Analyzing folding efficiency (ie, Bragg's sensitivity analysis). The purpose of this analysis is In the direction of emission of the scanning disk, the light diffraction efficiency of the surface is set to a predetermined minimum threshold. Angle of incidence for the Bragg angle of the surface (ie, outside the Bragg) It is to ask. In other words, the goal is to go outside The angle of incidence at which the facet diffraction efficiency falls below a predetermined minimum threshold Is determined. This angle range is calculated by the geometric model in FIG. It is shown schematically. As explained below, this information is theoretically parabolic Analyzing the diffraction efficiency of a surface for a particular polarization state of light converged by a mirror Is required. Incident angle θ_iTo analyze the diffraction efficiency of such light as a function of The mathematical formulas used for The embodiment is different. Generally, there are three types of A hologram scanning disc can be used. That is, before the photodetector Scanning disc designed to be used without orthogonal polarizers A scanning disk used with a P polarizer in front of the photodetector; Used with S-polarizer in front of scanning disk as described above Scanning disc. Thus, for each of these three cases The Bragg sensitivity analysis is described below. In each of these cases, its scanner design Uses the parameter values of its various auxiliary components determined earlier in the process A precise three-dimensional geometric model of the hologram laser scanner being designed It is formed. The three-dimensional geometric model formed at this stage is the parabolic light collection. From the bundle mirrors 14A, 14B, 14C, and from the photodetectors 15A, 15B, 15C Must not reflect from It is the exact geometry and phase of the parabolic mirror. The relative position is not specified during this design stage, and the exact position of the photodetector is not It is not specified. The partial properties of this geometric model are shown in FIG. Sa Have been. As will be apparent from the following description, such principles may be employed in accordance with the principles of the present invention. Light diffraction efficiency and ray tracing before specific values can be obtained accurately Several critical design steps, including analysis, must be performed first. As indicated by block B in FIG. 33A, the next step in the design process is To perform a Bragg sensitivity analysis on each side of the Gram scanning disc, Using a workstation to determine the range of incident angles outside of Bragg . At this angle of incidence, the light reflected from the parabolic mirror is Transmitted to a photodetector. Geometric optical element shown in FIGS. 35A and 35B The first theoretical model described in Kogelnick's paper above, using the model of On a basis, the relevant geometric and geometrical features used in the construction of the hologram facet Optical parameters. The model of the geometric optical element of FIG. Since this is substantially the same as the model shown in FIGS. 10A2 to 10B, this model It will not be necessary to repeat the description of the geometric and optical parameters that make up . In FIG. 35B1 and FIG. 35B2, the photodetector shown in FIG. Bragg diffraction sensation for a scanning disc designed without a polarizer A degree model is provided. In this model, both light in the S and P polarization states were scanned. A parabolic mirror that is reflected from the code symbol and collected by the hologram facet The hologram facet up to the top of the photodetector so that it is converged and detected by Finally transmitted over the As a result, the fourteenth equation in FIG. Degree δ_eThrough each specific face of the scanning disc as a function of the angle of deviation from Provides an equation for the "average" diffraction efficiency of light in the S, P polarization state transmitted in the same manner. FIG. The structures S and P diffraction efficiencies expressed by Expressions 12 and 13 of 5C2 are respectively shown in FIG. It is obtained using the virtual parameter values listed in the table of B1. Equation 1 in FIG. 35C1 The mathematical formulas described in FIGS. 35 to 31 correspond to the geometrical optics shown in FIGS. 35B1 and 35B2. He applied Snell's law to the model of the device and Principle of coupled wave theory of volume hologram optical diffraction gratings described in detail in the paper of Huck Is obtained by "Slope factor" C defined in equations 6 and 7_S, C_RIs the inside incidence While expressed in terms of the angle α and the angle of inclination of the edge φ, these parameters are: Ko -As described in the Gelnik paper,_i, Θ_dCan be expressed by That is worth noting. The functions plotted in FIGS. 35D1 and 35D2 are Bragg angles δ._eDeviation from "Positive" of the first and 16th hologram facets expressed as a function of angle It shows the "normalized" average light diffraction efficiency. Using Equation 14, Form a plot of the graph. The angle of incidence is a hologram facet Bragg Δ is equal to the angle_e= 0, the theoretical average light diffraction efficiency is As expected (ie, E_{norm / avg.}= 1). From the Bragg angle of the surface At distant angles of incidence, the diffraction efficiency of light generally decreases, with some oscillation. Evaluate and estimate the "normalized" average light diffraction efficiency of each hologram facet. Lotting allows the subsystem designer to create a And Bragg δ_eAt any angle outside, the normalized light diffraction efficiency has a minimum threshold ( For example, it is possible to identify whether it is 0.09) or less. Using such angle information With a minimum diffraction state and therefore a maximum power transfer for detection. Angle at which the converged light beam from the plane mirror is transmitted through the hologram facet The degree can be determined by the designer. Without significant diffraction loss during such analysis In addition, the light beam focused toward the photodetector may be reflected through the scanning disk It turns out that each one of the rays of the complete ray bundle from the parabolic mirror is incident The angle is at least 20 ° from the angle of incidence of the emitted beam (ie the emitted Bragg angle) It is worth noting that it turned out that we had to leave. Scanning shown in FIGS. 34A to 37C2 and FIGS. 28A1 and 28A2. As shown in FIG. 36, referring to the model of the geometric optical element of the In other words, the laser beam generating module according to the second embodiment is used as an example. Designed scanning with an S-polarizer placed before the photodetector when using A diffraction sensitivity model of Bragg light for analyzing a disk is described. This model The P-polarized light is used to scan the code sign, and the S-polarized Is reflected from the scanned code code and collected by the hologram facet. Converged by a parabolic mirror and detected through a hologram facet. Therefore, it is configured to be finally transmitted to the photodetector. S-polarizers emit S-polarized light Light in the P polarization state is filtered by the polarizer while allowing it to travel to the detector. It is. As a result, the twelfth equation of FIG. 37B is obtained for the transmitted S-polarized light. Provides a general equation for the diffraction efficiency of each particular surface of the scanning disk. Each side This feature of Bragg angle δ_e37, expressed as a function of the angle of deviation from It is formed using the values of the virtual parameters listed in the table of A1. Formulas 1 to 1 The mathematical formula shown in FIG. 1 is a scan-type scanner as shown in FIGS. 35B1 and 35B2. The geometric optics of volume hologram facets in a scanning disk It is determined by applying Snell's law. Defined in Equations 6 and 7 in FIG. 37B , “Slope factor” C_S, C_RIs a well-known coupled wave theory in volume hologram gratings. Required by using principles. Functions plotted in FIGS. 37C1 and 37C2 Is the "normalized" light diffraction effect of hologram facets 1 and 16 for S-polarized light A function of the angle of deviation from the Bragg angle δ_eExpressed as I have. Equation 12 of FIG. 37B is used to form a plot of such a graph. Is done. When the angle of incidence is equal to the Bragg angle of the hologram facet, δ_eWhen = 0, the theoretical light diffraction efficiency of each surface for S-polarized light is expected So that the maximum (ie, E_norm.= 0). Incident angle away from surface Bragg angle In the case of degrees, the diffraction efficiency of light generally decreases with some oscillation. Each holog To evaluate and plot the "normalized" light diffraction efficiency of the Ram facet Therefore, the subsystem design should be Angle δ_eWhen the normalized light diffraction efficiency is less than the minimum threshold (for example, 0.09) You can identify whether it is below. By analyzing such plots, The operator then detects the converged light beam from the parabolic mirror with minimal diffraction, and thus, To transmit through the hologram facet at the maximum power transfer state for Can be determined. 38A and FIGS. 28A1 and 28A2 Referring to the model of the geometric optical element, as shown in FIG. When using the laser beam generation module of the first embodiment, Scanner designed for use with a P-state polarizer placed in front of the emitter An optical diffraction sensitivity model of Bragg for a scanning disk is provided. This model is , Scan the code code using light in the S polarization state, and scan light in the P polarization state. Reflected from the inspected code code, collected by the hologram facet, To a photodetector for convergence by the laser and detection through the hologram facet. Is finally transmitted. This P-polarizer polarizes the light in the P-polarized state to the photodetector. While the light in the S polarization state is filtered by the polarizer. as a result, The twelfth equation of FIG. 38B represents the scanning delay for the transmitted P-polarized light. It provides a general formula for the diffraction efficiency of each particular surface of the disk. This feature on each side Deviation angle δ from lag angle_eAnd expressed in the table of FIG. 38A1. It is worth noting that it is formed using virtual parameter values. 38B. The mathematical formulas listed in the first to eleventh are as shown in FIGS. 35A1 and 35A2. Of the scanning optics volumetric hologram facet geometric optical element It is obtained by applying Snell's law to the model. Equations 6 and 7 in FIG. 38B "Slope factor" C specified in_S, C_ROf coupled wave theory in a volume hologram grating It is determined using well-known principles. Functions plotted in FIGS. 38C1 and 38C2 Is the “normalized” light of the first and sixteenth hologram facets for P-polarized light It shows the diffraction efficiency, and the deviation angle δ from the Bragg angle_eExpressed as a function of Have been. Equation 12 is used to form such a group of graph plots. It is. When the angle of incidence is equal to the Bragg angle of the hologram facet, δ_e When = 0, the theoretical light diffraction efficiency of each surface for P-polarized light is as expected. To the maximum (ie, E_norm.= 1). For incident angles away from the plane Bragg angle The diffraction efficiency of the falling light generally decreases with some oscillation. Each hologram By assessing and plotting the facet "normalized" light diffraction efficiency, The subsystem designer can then use the normalized light diffraction for each hologram facet. Angle δ outside Bragg when efficiency is below a minimum threshold (eg, 0.09)_eKnow Can be different. By analyzing such a plot, the designer can then: The convergent ray from the parabolic mirror is the least diffracted state, and therefore the largest for detection. Determining the angle to be transmitted from the hologram facet in the power transmission state Can be. Need for the type of scanning disk used in the scanner being designed Once the completed Bragg sensitivity analysis is complete, the subsystem designer can then Position the detector (eg, center and direction of the optical axis) above the scanning disc Can be arranged. As shown in block C of FIG. Using the HSD workstation, all reflections from the code symbol Performs an accurate ray tracing analysis of the input ray and, based on this analysis, Above the scanning disk (but not the top edge of the beam folding mirror) Below). In block D, use the point where no ray exists. To determine the position of the photodetector. As indicated by block E in FIG. Is used by such a secondary concentrator to identify the collecting / focusing mirror. General parabolic surface function S_parabolicIncluding selecting (x, y, z) . As described below, the rest of the design method for this subsystem is based on parabolic mixing. Including identifying the parameters of the underlying parabolic surface patches that make up the No. As indicated in step F of FIG. 33B, the next step in the subsystem design process The step is as shown in FIG. 39. The center of the photodetector parallel to and preferably above the beam line By adding a line extending from the position to the geometrical optics model of FIG. And elongating a model of the geometric optics of this subsystem. The function of this line is to form and scan in close proximity to the laser beam generation module. Typical, pre-specified parabolic surface of a parabolic mirror to be placed below the disc This is to set the position and the direction of the optical axis of the surface path. As shown in block G of FIG. 33B, the next step in this design method is Including determining the focal length of the surface path of the object surface. Focal length of parabolic surface path Is typically mainly due to spatial constraints below the scanning disc. Decided. In the hologram laser scanner of the exemplary embodiment, The focal length of the surface is chosen to be 76.2 mm (3.0 inches), which is Value is sufficient for mounting a parabolic mirror below the scanning disc. This is because a void is provided. However, this parameter is typically It should be understood that the examples vary. As shown in block H of FIG. 33B, the next step in this design method is Which hologram facet of the canning disk has the smallest inner diameter r_iDo you have Including making decisions. Due to its geometry, this surface is Focus the ray closest to the center of the axis (i.e., the hub), and thereby Diffract even close rays. Then use this surface as shown in FIG. , Determine the length dimension of the surface path of the paraboloid. For the purpose of explanation, hit this aspect Edge (i.e., inner and outer) rays strike the surface at the Bragg angle of the surface. Is assumed, and thus, by design, the diffracted light beam will follow the parabolic surface path. Note that the light is transmitted toward a parabolic surface patch in a direction parallel to the optical axis. Deserve. In this way, the parabolic mirror is mounted according to the specifications of the parabolic surface patch. If it is embodied, the light beam that is incident on the surface near the Bragg angle and strikes it will be , Converge to the focal point of the light converging surface of the paraboloid where the photodetectors are arranged. As shown in Block I of FIG. 33C, the next step in this design method is Which hologram facet of the canning disk has the largest rotation angle θ_rotWith Deciding what to do. As described below, this surface is a parabolic surface Used to specify the width dimension of the patch. Parabolic surface patch width direction The lower limit of the dimensions is that the hologram scanning disc rotates around its axis of rotation. During the light scanning process, the light is collected by a parabolic hologram facet. Need to be able to receive almost all the rays that are received by the parabolic mirror Is a design constraint. The upper limit of the width dimension of the parabolic surface patch is Available below scanning disc in spatially constrained housing It is a void. At block J in FIG. 33C, the subsystem designer uses the HSD workstation. Model of the three-dimensional geometric optics of the scanner developed earlier Using the surface with the largest sweep angle, and the width dimension of the parabolic surface patch Determine the minimum left and right surface boundaries that will be imposed. Below, these surface boundaries The technique for determining the value will be described. As shown in FIG. 40A, the smallest left surface boundary is a three-dimensional computer. Model, which determines that the incident laser beam is This is a situation in which the rightmost edge of the mufacet just begins to be illuminated. Of this scan line During the generation process, all reflected rays reflected from the beam bending mirror are Ideally, the light is focused by a hologram facet. However, All such rays converged by the surface during this scanning process will converge The designer to ensure that it is converged by a parabolic light converging mirror for The surface of the parabola so that the whole surface is located below the surface patch of the parabola. Extend the leftmost surface boundary of the face patch outward. Next, as shown in FIG. 40B, the minimum right surface boundary is a three-dimensional compilation. Computer modeling, which indicates that the incident laser beam is This is the situation when the irradiation of the leftmost edge of the ram facet has just been completed. This run Reflection from beam-bending mirrors during the stage of the generation of the scanning line and at other times Ideally, all reflected light rays are collected by the hologram facet It is. All rays collected by the surface during this scanning process converge To ensure that the light is focused by a parabolic light converging mirror for the Has a parabolic surface so that the entire surface is located below the parabolic surface patch. Only the right-most surface boundary of the surface patch is extended outward. Once you have completed the above steps, you will be asked Calculate the surface dimension in the width direction by projecting the boundary onto a three-dimensional parabolic surface patch Can be Overall, the length and projected width of the parabolic surface patch Orientation dimensions are used to construct a parabolic mirror for the collection subsystem being designed. Provides "patch cutting parameters" that can be used. Parabolic mi One preferred method of fabricating the stirrer uses patch cutting parameters. From the parabolic mirror with the focal length specified in block G of the design method To cut a patch. When the scanning disc rotates, The resulting parabolic mirror covers the entire area of the largest surface focusing portion over the entire sweep width. Covering is noteworthy. Next, in block K of FIG. 33C, a parabolic surface patch (ie, a parabolic mirror) ) Using a complete set of specifications to create a three-dimensional model of the collection / detection subsystem. Is modified on the HSD workstation. Next, in block L of FIG. The updated geometric model is carefully analyzed at the HSD station as shown. And all the rays reflected from the parabolic mirror are The maximum optical power transmitted through the ram facet is Ensure that the focus of the parabolic mirror is transmitted to the photodetector. Of this ray A follow-up analysis shows that the subsystem design meets certain criteria. If so, then the design process is complete and then the final geometric model Therefore, the subsystem design can be embodied. However, the ray tracking If trace analysis shows that the design does not meet the criteria, The designer returns to any one or more of the above steps of the process and And the design process is continued until the desired performance criteria are satisfied. Scripture Typically, the equipment constraints required at this stage in the overall scanner design process This design method is performed once to realize a satisfactory subsystem that satisfies Is just enough. In FIG. 41, the hologram laser scanner is a sub-light detection device according to the present invention. Are shown in one alternative embodiment. Mira of parabolic surface Use a parabolic mirror to focus towards a photodetector located at the focal point Instead, the scanning device employs a reflection-volume hologram 108. It fulfills such an optical function. In all other respects, FIG. One photodetection subsystem is the same as the exemplary embodiment described in detail above. It is like. The design technique described above applies to the reflection-volume hologram 108 of the sub-light detection device. It is worth noting that it can be employed in the design. Design and design of parabolic mirrors Using the complete specific values of the parabolic surface patches on which the Reflection-volume holograms in a manner that is readily apparent in light of the disclosure of the specification. Can be manufactured. As shown in FIGS. 42 to 43B, the hologram laser scanner of the present invention Two alternative embodiments are shown. These hologram scanning devices The arrangement is the same as that described above, except for the structure of the photodetection subsystem employed herein. This is similar to the exemplary embodiment. The auxiliary light detection device according to the embodiment shown in FIG. 42 includes a photodetector 15A and a scanner. Avoid folding the focused and converged light rays below the scanning disk And a converging optical element 110. The condensing and converging optics have a planar condensing A mirror 111 and a converging converging lens 112 are provided. As shown The hologram facet is incident on the hologram facet at the Bragg angle and the hologram facet is hit. Of the scanning disk to receive the parallel rays collected by the A light collecting mirror 111 is arranged below the outer part. With a flat mirror The collected parallel rays are guided substantially parallel to the surface of the scanning disk, Further, the light is focused by the converging lens 112 at the focal point where the photodetector 15A is disposed. You. One disadvantage with using this secondary detector design is that the photodetector The mirror 111 is located below the scanning disk, where To accommodate the convergent lens 112, which requires a relatively short focal length Is that a larger void volume is required. From a practical point of view, this As shown in FIG. 421, the scanning disc motor is It is often necessary to place the disk above, rather than below. The sub-light detection assembly of the embodiment shown in FIGS. 43A and 43B includes a photodetector 15A. Bending the collected light and converging it below the scanning disk, And a converging and converging optical element system 113. This focusing and focusing optics , A first planar light beam folding mirror 114 and a second planar light beam folding mirror. And a focusing lens 116. As shown, The flat condensing mirror of 入射 enters the hologram facet at its Bragg angle. Hits and receives the parallel rays collected by the hologram facet For this reason, it is located below the outer part of the scanning disc. Planar mirror 1 The parallel rays collected by 14 are substantially parallel to the surface of the scanning disc. And is led to the bending mirror 115. On the other hand, this light beam bending mirror 115 The condensed light beam is directed to a converging lens 116 disposed below the scanning disk. And lead again. The converging lens 15A arranges the bent light beam by the photodetector 15A. Converge at that focus. As shown, each photodetector is associated Embodied in the analog signal processing board of the scanning station. The form of implementation described above As in the first embodiment, the main disadvantage with the use of this secondary photodetector design is that This requires a large air gap below the canning disk. Scanning often above the scanning disc, rather than below it The point is that it is necessary to arrange disks. Hologram scanner of the present invention And many of its manufacturing methods in detail with respect to the use of volume-transmission holograms. As described above, a book adopted in various embodiments of the hologram scanning device. Volume-reflection holograms for producing hologram scanning discs of the invention It is understood that can be used. Referring to FIG. One alternative embodiment of the lithographic apparatus is a multi-volume-reflection hologram finder. Manufactured using a scanning disc embodied from the set. Show As such, the design of this device is based on the physical properties of such volume-reflective scanning discs. Requires slightly different optical design to be able to accommodate the situation. Such alternative In the optical element related to the embodiment as an example of the design of the laser scanning device It would be useful to briefly explain this. As shown in FIG. 44, each of the light beam bending mirrors 13A has an aperture 12 0 and a first beam bending mirror 121 are formed. This first bee The function of the mirror 121 is to control the j-th aspect ratio of the controlled mirror. Laser beam from laser generation module 12A through aperture 120 A second beam folding mirror located in the "no ray" area above the disc That is, it is to be directed toward the lar 122. Of the second beam bending mirror 122 The function is to apply the laser beam (1) to the r in the area of the scanning disk 7 described above._o Is directed toward the outer edge of the scanning disk up to the same incidence point as the above. With the rotation of the scanning disk, the j-th laser beam is moved to the i-th scan. Entering the volume depth of each of the running facets, the laser beam Once reflected, the laser beam is designed inside it during the scanner design process. The hologram is diffracted in a manner determined by the edge structure. hologram With the rotation of the facet, the diffracted laser beam will have its associated beam Reflected from the mirror 13A, and therefore the scanning volume of the scanner. A corresponding scanning line P (i, j) is formed in the inside. Code code after scanning (or holo Laser light is scattered when reflected from scanned characters (for gram OCR applications) Then, a part of the scattered laser beam is To It is reflected back along a coincident incident path. As shown in the figure, Scanning disc at an angle very close to the Bragg angle of the running facet The incident light beams A and B, which impinge on both outer edges of the inner end of the It is strongly diffracted along optical paths (2) and (3) that are substantially parallel to 1). as a result , A significant part of the optical power of these input beams is due to the scanning facets Above the scanning disk adjacent to the second beam folding mirror 122 Is reflected toward the volume-transmission hologram 123 supported by the hologram. This volume-transmission The function of the hologram 123 is to focus on its focal point where the photodetector 15A is located. Is to converge the light beam. The dimensions of the hologram 123 Selected to be able to collect all of the rays reflected from the running facet, Also, the position is within the area where there is no light beam above the scanning disk. It is worth noting that it is located. Design of Volume-Transmission Scanning Disk 7 and All of the methods and processes described above with respect to the structure are generally described in the hologram of FIG. Applicable to scanner design and construction. In view of the above teachings of the present invention, The HSD workstation of the present invention uses the hologram scanner of FIG. Easily modified to use for any other hologram scanner designs in Ming It is possible to As can be envisioned, the hologram laser scanner of the present invention can be used for various applications. Can be used. The hologram laser scanner 1 is an independent and compact Although described as a hologram laser barcode code reading device, Used as a subsystem in a larger scanning device You can simply detect code symbols that are within a hard scanning volume. You. As shown in FIGS. 45A and 45B, the hologram laser scanner 1 is also Once used in this way. Its function is within its solid scanning volume It only detects the presence of the code sign and outputs Product V_scanningOnly generate information that locates the detected code symbol in the It is. Such information can be as simple as P (i, j), In short, the information is a focal plane and a code that moves along the conveyor belt 129. Encrypt information about the scan line in the focal plane when the symbol 130 is detected (ie, , Embody). In the embodiment of FIG. 45A, the hologram scanner 1 The position information of the code code generated by the P (15,3) that specifies the scanning line within the volume of the image. FIG. 5 shows this particular scan The area within the scanning volume occupied by the line is shown. Fruit as an example of FIG. 45A In the embodiment, the high-speed laser scanning device 131 has its own control. It has a conversion table stored in the computer, and the conversion table stores the code code positions. Using the position information P (i, j), the position where the detected code code exists is identified. Information, ie, scanning volume V_scanningOver the terms of the volumetrically qualitative region of To be generated. The laser scanning device 131 has a scanning volume. V_scanningCan generate laser beam with variable depth focus within And to direct the laser beam to a specific area inside it for aggressive scanning It has a high-speed laser scanning mechanism. Steps performed during the process of the scanning device shown in FIGS. 45A and 45B The exact order is described below. Code code 130 is the scanning volume V_scanning Hologram scanner 1 automatically detects this symbol when Then, position information P (15, 3) is generated, and this information is provided to the scanner 131. It is. After converting this information into information of the scanning area, the laser scanning device 131 Uses the converted information to: That is, (i) laser beam (I.e., the focal plane DF4) ) And (ii) setting the laser beam to V_scanningTo the corresponding area within And (iii) to collect high resolution scan data lines within this area, Generating an X bar or other scanning pattern within the area. Gathered The scanned data is stored in the scan data video buffer 131A, and the high speed solution is stored. The read processor 131B (i.e., the microprocessor) may perform stitching or Using any other suitable symbol decoding technique, this scanning volume V_scanningTerritory of Each frame of video data is decoded to read the scanned code symbol for the region. Perform the reading process. Next, the characters of the output symbol generated by the processor 131B The data is provided to a host computer system 132. Then the conveyor As the belt advances as shown in FIG. 45B, the next package on the conveyor goes high. Speed Conveyed through the scanning volume in degrees. The code code 134 of this package is Once detected within the scanning volume, the above procedure is repeated. However However, in this case, the laser beam automatically moves to the first depth of field (ie, DF1). Dynamically converged, it is this position that the laser beam passes through the scanning volume. This is because the code code is at this position when Therefore, the focused laser The beam automatically moves within a small area defined by P (4,3) shown in FIG. Scanned. All other steps are as described above. Scanning body For each new package in the stack, the code assigned to that package is automatically Is detected, and positional information related thereto is provided to the scanning device 131, The detected code symbol is instantaneously positioned to scan this area with high resolution. The scanning pattern is guided to an area to be scanned. As shown in FIG. 46, the hologram laser scanning device of the present invention comprises: It easily shrinks in size, and its essential feature, that is, many in its scanning volume All the features of a number of focal planes, astigmatic focal areas, and scanning in miscellaneous directions. Fully automatic portable hand-held with one-way RF signal transmission function Housing, hand-mounted housing, or body-worn housing 14 It can be embodied within zero. In this exemplary embodiment, FIG. The portable scanner embodies the following functions. That is, U.S. Patent No. 5,468,951 US Patent No .: US Pat. No. 5,972,056, taught in US Pat. Programmable long-range / short-range mode scanner taught in 5,340,971 Control process for a power saving device taught in US Pat. No. 5,424,525; RF signal transmission features and functions taught in co-pending US patent application Ser. No. 08 / 292,237. And the generation of an acoustic confirmation signal, each of which is described in Cookwood's Metrologic Instruments, Inc. (Metr ologic instruments (Inc.) Inc.) and owns the entire contents. And is included herein. As shown in FIGS. 47 and 48, the hologram laser scanning of the present invention is performed. The device is easily modified, reduced in size, and fully automatic, portable, hand-supportable Jing 145, hand-mounted housing 146, or one-way RF signal transmission function Can be embodied in a housing that can be worn on the body having FIG. The main difference between the scanners shown in FIG. 48 is that the scanner shown in FIG. While supported by hand, the scanner illustrated in FIG. 48 is disclosed in co-pending application Ser. No. 305 (European publication No. 0621 published on Nov. 2, 1994, incorporated herein by reference) 971) on the back of the hand using fingerless gloves as taught It is a point that is. In the exemplary embodiment shown in FIGS. 47 and 48, the hologram of the present invention The ram scanning device is approximately 50.8 to 254 mm from the scanning window of the scanner. (2 to 10 inches) Two-dimensional raster-type scanning putter with an extended depth of field Generate As shown in FIG. 47, the scanner includes a scanner housing. -Powered by a small battery operated motor 148 supported inside the A scanning disk 147 is provided. The scanning disc is approximately 20 Hologram facets, each of which has three-dimensional scanning Volume V_scanningWithin a two-dimensional raster scan pattern within 20 scan lines (ie , Scanning facets). I'll show you As described above, the extremely small laser beam generating module 12A 'is used. Beam with no astigmatism, rounded or controlled aspect ratio Generate an incident laser beam having a cross section. This laser beam is piezoelectrically controlled Transmitted through the configured Bragg cell 149, which is described in detail above. An extremely narrow range determined by the design process of the scanning disk of the present invention. Launch angle Δθ_iAt the bottom of the hologram scanning disc at any one of Guide the laser beam. Thus, the function of the Bragg cell is at the center The incident angle of the laser beam, that is, the nominal incident angle θ_iIs to adjust. S A microprocessor-based system controller (not shown) provided in the canna During operation of the scanner, a control signal for the Bragg cell is generated. Laser beam is public Nominal incident angle θ_iWhen guided to the scanning disk at, the laser beam The laser is diffracted by 0 different hologram scanning facets. The main beam is one of each of the 20 main scan lines in a 20-line raster scan pattern. Generate. However, the angle of incidence is the nominal angle of incidence θ_iAdjusted around When diffraction The subsequent laser beam is infinite, but in a small area around its main scan line Swept around the scan lines of the scan line to create "oscillation between scan lines". Nominal angle of incidence θ_iIf the degree of deviation around is symmetric, then the deviation of the diffracted scan line The degrees are also symmetric in the raster scan pattern to be formed. Similarly, nominal entry Launch angle θ_iIf the degree of deviation around is asymmetric, then the diffracted scan line Is asymmetric in the raster scan pattern to be formed. In the same manner as the method for the surfaces of the scanning disks 7, 7 'described above, Each of the scan lines along the scanning disk 147 may also reflect reflected laser light. Focus the line above the scanning disk near the mirror where the photodetector 151 is located. It functions to condense light toward a small parabolic mirror 150 having points. Light detection The intensity signal generated by the detector 151 is supplied to a microprocessor, Decryption processing is performed by the method described above. The object detection transceiver 152 using infrared light Attached near the canning window, it creates a place for object detection, The field is, as shown, in scanning volume over its operable scan range. Overlap spatially. In this particular example embodiment, FIGS. Both portable scanners perform the following functions: That is, U.S. Patent No. 5,468,95 US Pat. No. 1, teaching of spatially overlapping object detection and laser scanning; United States Programmable long-range / short-range mode taught in patent 5,340,971 Scanning process; power saving system taught in US Pat. No. 5,424,525. RF control system; taught in co-pending US patent application Ser. No. 08 / 292,237. It is a signal transmission function and an acoustic confirmation signal generation function. Each of the above patents is -Metrologic Instruments Inc., Blackwood, Jersey -All rights reserved, owned and incorporated by reference in its entirety. It is. Using the detailed design methods described above, those skilled in the art will recognize that Easily design various other types of hologram laser scanning device be able to. The hologram laser scanning device according to the exemplary embodiment has three lasers. Adopt a user scanning station. However, three-dimensional in various geometric forms Generating and projecting extremely complex laser scanning patterns within a dynamic scanning volume Three or more (eg, 4, 5, 6, or 7) laser scanning stations to It is understood that adoption is also possible. For various embodiments of the hologram laser scanner, linear (one-dimensional) ) And an application example of scanning a two-dimensional code code. The device and the method are based on the optical character identification (OCR) application. Scans characters (for example, text information) and scans graphic images in the graphic scanning field. Obviously it is equally suitable for. Some modifications of the exemplary embodiment have been described above. However, the technique Various other modifications of the exemplary embodiments of the invention by those skilled in the art. Examples will come up easily. All such modifications and alterations are intended to be within the scope of the appended claims. It is deemed to belong to the scope and spirit of the invention as defined by the box.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｋ 7/10 Ｇ０６Ｋ 7/10 Ｈ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者アムンドセン，トーマスアメリカ合衆国ニュージャージー州08012, ターナーズヴィル，グレン・コート 620 (72)発明者ノウルズ，ハリーアメリカ合衆国ニュージャージー州08057, モーリスタウン，イースト・リンデン・ストリート 425──────────────────────────────────────────────────続き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G06K 7/10 G06K 7/10 H (81) Designated country EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES) , FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN , TD, TG), AP (KE, LS, MW, SD, SZ, UG), UA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AU, BB , BG, BR, CA, CN, CZ, EE, GE, HU, IL, IS, JP, KP, KR, LK, LR, LT, LV, MG, MK, MN, MX, NO, Z, PL, RO, SG, SI, SK, TR, TT, UA, UZ, VN (72) Inventor Amundsen, Thomas 0812, NJ USA Turnerville, Glen Court 620 (72) Inventor Knowles, Harry 08057, New Jersey United States, Morristown, East Linden Street 425

Claims

[Claims] 1. Used in holographic laser scanners to form multiple scan lines A hologram scanning device for use, A support disk rotatable about a rotation axis, the inner peripheral portion, the outer peripheral portion, and A support disk having an effective focusing area defined between the inner periphery and the outer periphery; , A plurality of hologram facets, each between the inner and outer perimeters. A facet surface area supported on a support disk and for focusing operation; Arranged adjacent to the outer periphery of the support disk for user beam scanning operation. At least a portion of said facet surface disposed thereon. M facets, and The sum of all of the plurality of hologram scanning facet surface areas is equal to the support. A hologram, approximately equal to the surface area of the effective focusing area of the holding disk Scanning device. 2. The hologram scanning device according to claim 1, The index of refraction of each of the hologram facets is determined over the surface area of the facet. The hologram scanning facet. To provide a focal length related to the reason for rejection of the formed scan line, Hologram scanning device. 3. The hologram scanning device according to claim 1, A hologram scanner in which the hologram facets have approximately the same light collection rate. Device. 4. The hologram scanning device according to claim 1, At least one inner surface boundary of the hologram facet is Hologram scanning, having an inner diameter substantially larger than the inner circumference of the disc apparatus. 5. The hologram scanning device according to claim 1, Each of the hologram facets is a volume-propagation type hologram, Program scanning device. 6. The hologram scanning device according to claim 1, Each of the hologram facets is a volume reflection type hologram, Program scanning device. 7. The hologram scanning device according to claim 1, The average refractive index of each of the hologram scanning facets is A hologram scanning device that is substantially equal over the entire surface area. 8. The hologram scanning device according to claim 1, Outside the facet plane area of each of said facets used for the scanning operation A facet having a first average refractive index while the side portion is used for a focusing operation Hologram, wherein the remaining portion of each facet surface region has a second average refractive index Mus scanning device. 9. The hologram scanning device according to claim 1, The hologram scanner, wherein the first average refractive index is different from the second average refractive index. Device. 10. The hologram scanning device according to claim 8, wherein The diffraction efficiency of the light in the outer portion of the facet plane region is the first polarization state of the light. And diffraction of light in the remaining portion of the facet surface area The efficiency is relative to the diffraction state of the second light orthogonal to the first polarization state of the first light A hologram scanning device that has been optimized. 11. The hologram scanning device according to claim 9, The first polarization state is the S polarization state, and the second polarization state is the polarization state. A hologram scanning device. 12. Hologram laser for forming 3-D laser scanning volume A scanner, A housing having a scanning window, The 3-D laser scanning volume is different from the hologram laser scanner Substantially larger than the volume of the housing and within the 3-D laser scanning volume. Hologram Laser Scanner Provides Complete Omni-directional Scanning ゜ 13. The hologram laser scanner according to claim 12, wherein The 3-D laser scanner volume has multiple focal planes and the scanning window A highly confined geometric form extending around an extending projection axis; A hologram laser scanner. 14． A hologram laser scanner, A scanner housing having an inner volume and a scanning window; 3-D laser scanning volume formed by the scanner housing And The ratio of the 3-D scanning volume to the volume of the scanner housing is , About 5. Hologram laser scanner larger than 0. 15. Each having a specific depth of focus and spatially within the 3-D scanning volume Holographic laser for forming confined multiple scanning facets The scanner, Multiple lasers arranged symmetrically to form multiple laser beams simultaneously -Diode and Focusing and scanning the plurality of laser beams within the 3-D scanning volume A plurality of hologram optics of the volume-transmission type for interrogation; Each of the hologram optical elements is supported on a rotating disk, and During operation of the program laser scanner, one of the laser beams Form one of the plurality of scanning facets as it passes through the element. A hologram laser scanner. 16. A hologram laser scanner, When rotating around a rotation axis, a scanner carrying a plurality of hologram optical elements Disk and A light detection device arranged below the scanning disc, Forming a laser light beam directed into the scanner disk A laser light source; At each moment of time during operation of the hologram laser scanner, the laser light The beam is transmitted through one hologram optical element and reflects the code symbol. Focused and scanned along a laser scan line, thereby reflecting The laser beam passes through the same hologram optical element, and then is Hologram laser adapted to be collimated to detect light intensity -Scanner. 17． A hologram laser scanner, A plurality of lasers for simultaneously forming a plurality of laser beams; Scan the code symbol provided in the 3-D scanning volume in all directions In order to form a complex scanning pattern within the same 3-D scanning volume, The plurality of laser beams are rotated about an axis of rotation to focus and scan. Scanning disk that supports multiple hologram facets , Including hologram laser scanner. 18. Has multiple scanning facets during the scan patterning cycle A hologram laser scanner for forming a complicated scanning pattern, A scanner housing having a scanning window with an opening; A plurality of lasers for simultaneously forming a plurality of laser beams; To form complex scanning patterns with multiple scanning facets A plurality of holograms for focusing and scanning the plurality of laser beams. A rotating disc supporting the facet, A scanning window having the opening is provided during each scanning pattern forming cycle. Allows simultaneous projection of the multiple scanning facets at different angles across A hologram laser scanner designed to work. 19. Consists of multiple laser scanning facets, each with a focal plane Hologram laser scan for forming complex laser scanning patterns Na A support disk rotatable about a rotation axis, wherein the inner peripheral portion, the outer peripheral portion, A support disk having an effective light collecting area formed between the peripheral portion and the outer peripheral portion, Each is supported on the support disk between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, and Facet area for use in a focusing operation and a laser beam scan Arranged adjacent to the outer periphery of the support disk for use in a polishing operation. And a plurality of hologram facets provided, The hologram optics may use space on the support disk for focusing. The laser scanning facet, while increasing the laser focus at each focal plane. Arranged on said support disk to minimize the speed of the user beam, Hologram laser scanner. 20. A hologram laser scanner, A support disk rotatable about a rotation axis, wherein the inner peripheral portion, the outer peripheral portion, A support disk having an effective light collecting area formed between the peripheral portion and the outer peripheral portion, Each is supported on the support disk between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, and Holograms having faceted surface regions for use in a single focusing operation And a facet, Substantially all of the available light collection surface area on the support disk is utilized and the hologram Hologram laser scan, where the light collection rate of each Na. 21. A hologram laser scanner, A support disk rotatable about a rotation axis, wherein the inner peripheral portion, the outer peripheral portion, A support disk having an effective light collecting area formed between the peripheral portion and the outer peripheral portion, A first and a second polarization state, respectively, characterized by mutually orthogonal first and second polarization states; And a laser light source for forming a laser light beam having a second component , Each is supported on the support disk between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, and Adjacent to the outer periphery to scan the laser beam across one code sign And the beam rotating portion disposed as a light reflected by the scanned code code. A plurality of hologram facets having a condensing portion for condensing laser light, and , Including The beam rotating portion of each of the hologram facets has the same facet The diffraction efficiency optimized for the first polarization state of the incident laser beam is And the condensing part of each of the hologram facets is Optimized for the second polarization state of the laser light reflected from the written code symbol Diffraction efficiency, A photodetector for detecting laser light reflected from the code code, A focused laser disposed in front of the photodetector and having the second polarization state Transmitting light and blocking the focused laser light having said first polarization state; A hologram laser scanner that further includes a polarization selection filter. 22. A hologram laser scanner, Lasers with a unique astigmatism to form a laser beam with astigmatism User diode, A hologram scanning disk rotatable about a rotation axis, The disk is scanned with the laser beam and has a relatively large depth of field. A laser scanning pattern for scanning a 3-D scanning in-volume decoding code A hologram scanner in which one or more hologram optical elements are supported to form A running disc, During the laser scanning operation, the visible laser Astigmatism reducing means for substantially reducing the astigmatism before the light passes through And, including a hologram laser scanner. 23. A hologram laser scanner, Laser diode for forming a laser having multiple spectral components And A hologram scanning disk rotatable about a rotation axis, wherein Laser scanning pattern for scanning the laser beam and scanning the code code Holographic scanning, having one or more holographic optical elements to form Disc and During the scanning operation, the laser beam is emitted from the laser diode. When passing through each of the hologram optical elements, the specs of the laser diode are An optical assembly for efficiently compensating for wavelength-dependent dispersion in the torque output. Includes hologram laser scanner. 24. A hologram laser scanner, Laser diode for forming a laser having multiple spectral components And A hologram scanning disk rotatable about a rotation axis, wherein Laser scanning pattern for scanning the laser beam and scanning the code code Holographic scanning, having one or more holographic optical elements to form Disc and An optical assembly integrated with the laser diode, wherein (i) the optical assembly is Controls the aspect ratio of the laser beam formed by the laser diode (Ii) non-transmission within the laser beam after being transmitted through the optical assembly; Eliminating astigmatism and wavelength dependence in the spectral output of the laser diode Laser scanner including an optical assembly for compensating for variations in ° 25. A hologram laser scanner according to claim 24, A hologram laser scan, wherein the laser beam is a visible laser beam; Na. 26. A hologram laser scanner, A plurality of lasers for simultaneously forming a plurality of laser beams; Complex scanning involving multiple scanning facets within a 3-D scanning volume Focusing and scanning the plurality of laser beams to form a pattern. A scanning disc supporting a plurality of hologram facets for The scanning facet includes a core provided within the 3-scanning volume. Having multiple focal areas to scan the code code, The focal length of the same number of focal regions is determined by the distance between adjacent focal points in the 3-D scanning volume. Overlap the edges of the scanning facet in areas near and far from the point area Selected to form, Thereby, the code code passing through the 3-D scanning volume is changed Holograms that can be scanned in any direction within the D scanning volume Laser scanner. 27. A hologram laser scanner, A plurality of lasers for simultaneously forming a plurality of laser beams; A cord rotatable about an axis of rotation and provided within a 3-D scanning volume. In order to scan the code in all directions, multiple scans within the same 3-D scanning volume are used. The plurality of lasers to form a complex scanning pattern including a shining facet -Support multiple hologram facets for focusing and scanning the beam A scanning disc, A plurality of focusing and sensing subsystems, each comprising the laser diode Only the laser light reflected from the code code scanned by one of the A plurality of clusters arranged around the entire scanning disc to illuminate and detect A hologram laser scanner comprising: a light and a detection subsystem. 28. A hologram laser scanner, A scanner housing having a width, a length, a height, and a scanning window; A plurality of lasers for forming a plurality of laser beams; Rotatable about an axis and forming a plurality of scanning facets Holograms to focus and scan all of the laser beams A hologram scanning disc supporting the facet, To intersect within the spatial boundaries of the pre-defined 3-D scanning volume, The multiple scans are used to project a complex scan pattern through all the scanning windows. A plurality of beam folding mirrors for folding the running facets, A plurality of focusing mirrors arranged below the hologram scanning disc; , Including The video associated with the geometric dimensions of the hologram scanning disc The geometric dimensions of the beam folding mirror are the width and length dimensions of the scanner housing. Decide the law, Parabolic surface below the beam folding mirror and hologram scanning disk The geometric dimensions with the collecting mirror determine the height of the scanner housing. A hologram laser scanner that has been made. 29. A hologram laser scanner according to claim 28, A hologram laser scan, wherein each of the collection mirrors includes a parabolic collection mirror; Na. 30. A hologram laser scanner according to claim 28, Each of the lasers includes a laser diode and the hologram laser A canner is aligned with each of the collecting mirrors to form a scan data signal A hologram laser scanner further comprising a light detector. 31. A hologram laser scanner according to claim 30, For each of the laser diodes, to improve the signal processing speed of the device Further comprising a sub-combination of independent signal processing channels and a photodetector of Hologram laser scanner. 32. A hologram laser scanner according to claim 28, Scan formed from each of the photodetectors in the hologram laser scanner Hologram, further comprising a plurality of signal processors for simultaneously processing data signals Laser scanner. 33. A hologram laser scanner, A laser diode for forming a laser beam; Hologram rotating about a rotation axis and supporting a plurality of hologram facets A scanning disc, wherein diffraction by the hologram facet Focus and scan the laser beam while laser scanning operation The diffracted laser beam while being transmitted by the hologram facet. Hologram scanning disc, encoding the zeroth diffraction order of the beam And Which scanning facets should be selectively filtered during signal coding operations To determine the zeroth diffraction order of the diffracted laser beam A hologram laser scanner comprising: a detecting means for detecting. 34. A hologram laser scanner according to claim 33, The zeroth diffraction order of the diffracted laser beam is The hologram passing through the hologram optical element on the A switching type or other type implemented in conjunction with a laser scanner Holo to form a start / home pulse for use by decoding the loop Gram laser scanner. 35. A hologram laser scanner, A laser for forming an output laser beam; Having a rotating shaft and being formed between the inner peripheral portion, the outer peripheral portion, and the inner peripheral portion and the outer peripheral portion; A support disk having an effective light collection area; Each is supported on the support disk between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, and Hologram facets having a focusing area for use in one focusing operation And The size and shape of each condensing area of the hologram optical element are determined by laser scanning. To maximize the use of the disk surface area for the focusing function during the channeling operation A hologram laser, in which the scanning angle of the Morotsu laser beam is controlled independently. -Scanner. 36. Form a hologram laser scanner with a predetermined laser scanning pattern Method, (A) The size of the hologram facet of the hologram scanning disk And determining the shape; (B) using a surface geometry program to configure the hologram laser scanner; Forming a geometric model of the components and the laser scanning pattern; (C) the hologram laser using a spreadsheet design program; Forming a scanner and an analytical model for the laser scanning pattern; A method that includes 37. Pre-specified from the scanner housing with height, length and width dimensions Hologram laser scanner capable of forming an improved laser scanning pattern A method of forming a hologram scanning disc for use in a method, comprising: (A) Prespecified hologram facet support disk and beam bending mirror Forming said pre-specified laser scanning pattern using a mirror structure. Employs a spreadsheet-type computer program that forms an analytical model To do, (B) for a hologram facet support disk of a pre-specified size, Hologram file that minimizes the height, length and width dimensions of the scanner housing Calculating an ideal combination of set parameters. 38. A method of forming a hologram laser scanner, comprising: (A) During the reading operation of the bar code code, the bar code code is closed within a specific scanning volume. Minimum height (ie, depth) for a given 3D laser scanning pattern A) identifying the scanner housing. 39. Hologram laser supporting scanning line forming process within 3-D scanning volume A workstation for forming a scanner, To design the geometric shape of the scanning pattern of the hologram laser scanner Means, Forming an analysis model of the scanning line forming step of the hologram laser scanner; Means for, and a workstation comprising. 40. Hologram scanning disc having one or more hologram facets A method of forming a (A) a first modulation index of the hologram scanning facet; And the step of making a part of (B) scanning scanning by a second modulation index different from the first modulation index; Making a second portion of the mask. 41. Laser beam forming a laser beam with a pre-specified aspect ratio A user beam forming module, A laser diode for forming a laser beam, An aspherical lens, Prism and A single function optical diffraction grating. 42. A laser beam forming module according to claim 41, Laser beam forming, wherein the single function optical diffraction grating is a hologram optical element module. 43. A laser beam forming module, To form a laser beam with asymmetric beam cross section and astigmatism characteristics Laser diode and An aspheric lens and a prism, wherein an aspect ratio of the laser beam is And controlling astigmatism of the laser beam passing through the prism An aspheric lens and a prism; During the scanning operation of the laser beam, the laser beam is holographically scanned. The spectrum of the laser beam when transmitted by the canning disc An optical diffraction grating for reducing the dispersion of the laser component. Rules. 44. Used in laser scanners with hologram scanning discs A laser beam forming module for use in For forming a laser beam having an asymmetric beam cross section and astigmatism characteristics A laser diode, A laser beam that controls the aspect ratio of the laser beam and exceeds the optical diffraction grating. Control the aspect ratio of the laser beam and the laser beam When transmitted by the laser scanner disk during canner operation, the laser Aspherical lens and optical diffraction grating for reducing dispersion of spectral components of beam And, including a laser beam forming module. 45. Hologram scanning used in hologram laser scanner Laser beam optical module for use with A method for forming joules, comprising: (A) (i) the shape of the laser beam formed by the laser diode (Ii) to remove the inherent astigmatic difference, and (iii) When the user beam is transmitted by the hologram scanning disc Compensates for wavelength-dependent variations in the spectral output of visible laser diodes Forming an optical assembly. 46. Used to form the parameters of the laser beam forming module Device for An optical bench, Provided on the optical bench to support the laser beam forming module; Fixed member, The optics for detecting a laser beam formed by the module Quad-photodetector provided on a bench r) and Beam of the laser beam along an optical axis defined with respect to the optical bench A beam scanner provided on the optical bench for measuring a cross section. Device. 47. A hologram laser scanning device, To scan the incident laser beam in the scanning field of view and Scanning the incident laser beam within the scanner field of view for focusing and detection And the scanned core in the scanner field for subsequent focusing and detection. Multiple hologram keys arranged to collect the light reflected from the code A scanner disk having a running facet; The reflected rays collected by each of the hologram scanning facets are Before focusing on the focal point above the laser scanning disc, A light beam collecting mirror disposed on the laser scanning disc, Scanning data collected by the collecting mirror and processed for subsequent processing Transmitted by the collection mirror to the photodetector to detect and generate a signal Of the laser scanning disc to detect the intensity of the focused light beam A photodetector disposed at the focal point above, At the angle of incidence of the laser beam, the scanner The diffraction efficiency of each of the sets is determined by the parabolic surface towards the photodetector during light detection. The diffraction efficiency of the scanning of the focused laser beam transmitted from the focusing mirror is substantially higher than the diffraction efficiency. Holographic laser scanning device that has been enlarged in size. 48. A hologram laser scanning device according to claim 47, The apparatus wherein the focusing mirror has a parabolic reflecting surface. 49. A hologram laser scanning device according to claim 47, The apparatus further comprising a polarizing filter disposed in front of the light detector. 50. A hologram laser scanning device according to claim 47, The polarization state of the incident laser beam is S-polarization, and the polarization state of the polarization filter is The device, wherein the state is the P-polarized state. 51. A hologram laser scanning device, Hologram facet for collecting light reflected from the scanned code code A laser scanning disc with a In order to collect the reflected light beam collected by the hologram facet, A parabolic focusing mirror disposed below the laser scanning disc, The parabolic condensing mirror disposed above the laser scanning disc A photodetector for detecting the intensity of the light beam condensed by the light source. Gram laser scanning device. 52. A hologram laser scanning device, It has a volume hologram facet and is scanned by a barcode code. A laser scanning disc for condensing the emitted light beam, The hologram facer is provided below the laser scanning disc. A parabolic converging mirror for converging the reflected light beam condensed by the The laser beam is disposed above the laser scanning disc, and the Hologram laser scanning device, comprising: a photodetector for detecting intensity . 53. A code reading device, The first used to detect the position of the code symbol within the 3-D scanning volume Laser scanner and Scan the location or area where the code is detected and scan the data for decoding. A second scanner used to collect the data. 54. A code reading apparatus according to claim 53, The apparatus wherein the first laser scanner is a hologram laser scanner. 55. The code code reading device according to claim 54, The apparatus wherein the second scanner is a 2-D type scanner. 56. A hologram laser scanner, A housing, A 2-D raster scan pattern within a 3-D scanning volume A hologram laser scanning device provided in the housing to form Hologram laser scanner including: 57. A hologram laser scanner according to claim 56, A hologram laser scanner wherein the housing is supported by hand. Na. 58. A hologram laser scanner according to claim 57, Laser scanning without the use of manually operable trigger members Hologram laser scanner, further comprising means for automatically initiating hologram . 59. A hologram laser scanner that can be supported by hand, A housing that can be supported by hand, Before forming a 2-D raster scan pattern within the 3-D scanning volume Means provided in the housing. 60. A laser scanning device, Means for forming a high resolution 2-D scanning field of view; Means for steering said 2-D scanning field of view within a 3-D scanning volume; Laser scanning equipment including. 61. A hologram laser scanning device, Bi-flange contrast area to optimize scanning and focusing operations An apparatus comprising a laser scanning disc with facets having zones. 62. A hologram scanner that can be held by hand, A housing held by hand, Provided in the housing to form a high resolution 2-D scanning field of view Hologram scanner. 63. A hologram laser scanning device, Hologram scanner utilizing maximum light-collecting surface area and having optimized light-collecting efficiency Hologram laser including a laser scanning disc having a scanning facet Saas scanning device. 64. A hologram laser scanning device, A scanner housing, The ratio of the omnidirectional 3-D scanning volume of the scanner housing to the scanner Is larger than the ratio of the 5-D scanning volume to the scanner. User scanning device. 65. A hologram laser scanning device, A housing, Overlap each other for omni-directional code code scanning within a 3-D scanning volume Provided in all housings to form astigmatic scanning facets Hologram laser scanning apparatus. 66. A hologram laser scanning device, Out of the Bragg angle of the hologram scanning facet Hologram laser including a parabolic focusing mirror with aligned and aligned optical axes Canning equipment. 67. A hologram laser scanning device, A light detector, A cross-polarizat disposed in front of the light detector. ion) filter; Laser with hologram facet optimized for said polarizing filter -Hologram laser scanning device including a beam scanning disc . 68. A hologram laser scanning device, Highly confined 3-D scanning for space-limited scanning environments The device, including the volume. 69. A hologram laser scanning device, An omnidirectional laser provided within a geometrically well defined 3-D scanning volume A device that includes a user scanning field of view. 70. A hologram laser scanning device, Has a reflection type volume hologram as a laser beam scanning member A device comprising a laser beam scanning disc. 71. A hologram laser scanning device, A housing, A highly defined 3-portion disposed within the housing and projected onto the work surface Laser for forming omni-directional laser scanning pattern in D-scanning volume Scanning means; The laser scanning means for forming one or more laser beams; One or more laser diodes, and rotatable about a rotation axis; Hologram for scanning said one or more laser beams within a scanning volume A hologram laser scanning device, including a laser scanning disc. Place. 72. For forming a hologram laser scanner according to claims 1 to 71 Computer workstation.