(57)【要約】  改善された振動走査ミラーアセンブリは、軸と、ホルダであって、当該ホルダを軸上で支持する軸受面を持つ軸受を有するホルダと、当該ホルダに固定される走査ミラーとを備える。ホルダ、ひいてはミラーは、振動駆動力を受けて軸の周りで振動可能であり、軸受と軸とが互いに対して傾くのが防止される。好ましくは、軸受と軸とを、常に互いに対して位置合わせされて接触した状態のままにするために側方保持力が提供される。軸受と軸との間の相対的な傾きが防止されるため、それ故、軸受、ひいてはホルダ及びミラーの軸に対する鉛直なぶれ又は振動が抑制される。
2009506385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動走査ミラーアセンブリであって、
軸と、
ホルダであって、該ホルダを前記軸上で支持する軸受面を持つ軸受を有する、ホルダと、
前記ホルダに固定される走査ミラーと、
前記軸と前記軸受とが互いに対して傾くことを防止する第１の手段と、
前記ホルダを駆動して前記軸の周りで振動させ、それによって、走査動作中に前記ミラーを振動させる第２の手段と
を備える、振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項２】
前記第１の手段は、前記軸を、前記ミラーが振動しているときに、常に前記軸受の前記軸受面に対して位置合わせされて接触した状態のままにするのに十分な保持力を生成するようになっている、請求項１に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項３】
前記保持力は前記軸の軸方向に直交する方向にある、請求項１に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項４】
前記第１の手段は、前記ホルダに固定される第１の磁石であって、磁力によって該第１の磁石と前記軸との間に前記保持力を生成するための、第１の磁石を含み、それによって、前記軸が、前記軸受面に対して前記位置合わせされて接触した状態のままにされる、請求項３に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項５】
前記第１の手段は、前記ホルダに固定される第１の磁石と、前記ホルダの外部の第１の生成ユニットであって、磁力によって該生成ユニットと前記第１の磁石との間に前記保持力を生成するための、第１の生成ユニットとを含み、それによって、前記軸が、前記軸受面に対して前記位置合わせされて接触した状態のままにされる、請求項３に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項６】
前記第１の生成ユニットは、自身を通じて定電流を流すことによって前記保持力を生成する、第１のコイルを含む、請求項５に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項７】
前記第２の手段は、前記ホルダの外部の第２の生成ユニットであって、振動駆動磁力を生成して前記第１の磁石を駆動して振動させる、第２の生成ユニットを含み、それによって、前記第１の磁石、ひいては前記ホルダ及び前記ミラーが駆動されて前記軸の周りで振動する、請求項６に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項８】
前記第２の生成ユニットは、自身を通じて交流電流を流して前記振動駆動磁力を生成する、第２のコイルを含む、請求項７に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項９】
前記第１のコイル及び前記第２のコイルは共通のヨークに巻装される、請求項７に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項１０】
前記第２の手段は、前記ホルダに固定される第２の磁石であって、振動駆動磁力を受けて振動するようになっている、第２の磁石を含み、それによって、前記ホルダ及び前記ミラーを、前記軸の周りで振動させる、請求項４に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項１１】
前記第２の手段は、前記振動駆動磁力を生成するため、自身を通じて交流電流を流すコイルをさらに含む、請求項１０に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項１２】
前記保持力は引き付ける磁力である、請求項４に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項１３】
前記保持力は斥ける磁力である、請求項４に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項１４】
前記軸は透磁性が高い材料から作られる、請求項４に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項１５】
前記軸は透磁性がないか又は透磁性が低い材料から作られる、請求項５に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項１６】
前記軸受は、前記軸との摩擦が低い材料から作られる、請求項１に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項１７】
前記材料はポリエチレンである、請求項１６に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項１８】
振動走査ミラーアセンブリであって、振動駆動力を受けて固定軸の周りで振動可能なホルダに固定される走査ミラーを備え、前記軸と、前記ホルダを前記軸上で支持する軸受面との間の相対的なぶれ動きを防止する手段をさらに備える、振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項１９】
前記手段は、前記ホルダに固定される磁石であって、該磁石と前記軸との間に、前記軸と前記軸受面とを、常に互いに対して位置合わせされて接触した状態のままにするのに十分な側方保持力を生成するための、磁石を含む、請求項１８に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項２０】
磁力によって前記振動駆動力を生成する手段をさらに備え、それによって、前記磁石、ひいては前記ホルダ及び前記ミラーが駆動されて前記軸の周りで振動する、請求項１８に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項２１】
前記振動駆動力を生成する前記手段は、自身を通じて交流電流を流すコイルである、請求項２０に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項２２】
前記手段は、前記ホルダに固定される磁石と、前記ホルダの外部の第１の生成ユニットであって、磁力によって該生成ユニットと前記磁石との間に側方保持力を生成するための、第１の生成ユニットとを含み、前記保持力は、前記軸を、常に前記軸受面に対して位置合わせされて接触した状態のままにするのに十分である、請求項１８に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項２３】
前記ホルダの外部の第２の生成ユニットであって、前記磁石に印加される前記振動駆動力を生成する、第２の生成ユニットをさらに備え、それによって、前記磁石、ひいては前記ホルダ及び前記ミラーが駆動されて前記軸の周りで振動する、請求項２２に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項２４】
振動走査ミラーアセンブリであって、
軸と、
走査ミラーと、
前記走査ミラーを自身の上に固定するホルダであって、前記軸上で支持されて前記軸の周りで振動する軸受を有する、ホルダと
を備え、
前記軸受は前記軸との摩擦が低い材料から作られ、その一方で前記ホルダの残りの部分は前記材料から作られない、振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項２５】
前記軸と前記軸受とが互いに対して傾くことを防止する手段をさらに備える、請求項２４に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項２６】
前記手段は、前記ホルダに固定される磁石であって、該磁石と前記軸との間に、前記軸を、常に前記軸受の軸受面に対して位置合わせされて接触した状態のままにするのに十分な側方保持力を生成するための、磁石を含む、請求項２５に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項２７】
前記磁石は振動駆動磁力を受けて振動するようになっており、それによって、前記ホルダ及び前記ミラーを前記軸の周りで振動させる、請求項２６に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項２８】
前記手段は、前記ホルダに固定される磁石と、前記ホルダの外部の生成ユニットであって、磁力によって該生成ユニットと前記磁石との間に側方保持力を生成するための、生成ユニットとを含み、前記側方保持力は、前記軸を、常に前記軸受の軸受面に対して位置合わせされて接触した状態のままにするのに十分である、請求項２５に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項２９】
前記磁石は自身に印加される振動駆動力を受けて振動するようになっており、それによって、前記ホルダ及び前記ミラーを前記軸の周りで振動させる、請求項２８に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項３０】
前記振動駆動力も前記生成ユニットによって生成される、請求項２９に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項３１】
振動走査ミラーアセンブリであって、
軸と、
軸受の軸受面を介して前記軸上で振動可能に支持されるホルダと、
前記ホルダに固定される走査ミラーと、
前記ホルダの前記軸受が前記軸に対して傾くことを防止する手段と
を備える、振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項３２】
前記手段は、前記ホルダに固定される磁石であって、該磁石と前記軸との間に、前記軸を常に、前記軸受面に対して位置合わせされて接触した状態のままにするのに十分な側方保持磁力を生成するための、磁石を含む、請求項３１に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項３３】
前記手段は、前記ホルダに固定される磁石であって、前記ホルダの外部から、前記軸を、常に前記軸受面に対して位置合わせされて接触した状態のままにするのに十分な側方保持磁力を受けるための、磁石を含む、請求項３１に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項３４】
前記磁石はさらに、前記ホルダの外部から振動駆動磁力を受けるようになっており、それによって、前記ホルダ及び前記ミラーと共に前記軸の周りで振動する、請求項３３に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項３５】
前記軸受面は前記軸との摩擦が低い材料から作られる、請求項３１に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項３６】
前記材料はポリエチレンであり、その一方で前記軸はステンレス鋼から作られる、請求項３５に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーコードのような記号を読み取る技法に関し、より詳細には、従来の装置において存在する、ぶれ動きが抑制されると共に、走査の精度が向上されている、改善された振動走査ミラーアセンブリに関する。加えて、本発明は、１つの実施の形態では、軸と軸受との間の摩擦を、この目的に適切な材料を使用することによって低減する。
【背景技術】
【０００２】
図１ａに示されているような既存の振動走査ミラーアセンブリ１０では、走査ミラー１はホルダ２に固定され、ホルダ２は軸受４を介して固定軸３上で支持されている。軸受４は、軸３上でホルダ２を支持する軸受面４ａと、軸３と軸受４との間の摩擦を軽減するように軸３と接触しない窪んだ部分４ｂとを有する。振動駆動磁力がヨーク７に巻装されたコイル６を流れる交流電流によって生成され、当該振動駆動磁力はホルダ２に埋め込まれた磁石５を駆動して振動させ、それによって、ホルダ２及びミラー４を走査動作中に固定軸３の周りで振動させる。
【０００３】
ホルダ２を軸３の周りで振動させるために、軸３と軸受４の軸受面４ａとの間に間隙が提供される。図１ｂにおいて最もよく見えるように、軸受面４ａと軸３との間に間隙が存在することによって、軸受４が固定軸３に対して傾くことになる。走査動作中、水平面（すなわち、側方又は軸３の軸方向に対して垂直な面）における軸３の周りの振動に加えて、傾いている軸受４も鉛直面（すなわち、軸３の軸方向に実質的に沿った面）において振動する。これを、本明細書においてはぶれと定義する。ヨーク７と磁石５との間にいくらかの側方の磁力が存在し得るが、当該磁力は、軸３と軸受４とを常に、互いに対して位置合わせされて接触した状態のままにするほど十分に大きくはない。軸受４の軸３に対する、望ましくない鉛直なぶれ又は振動の結果、走査光線（scanning ray）の傾き、及びレーザビームトレースにおける二重線作用（double line effect）が生じる恐れがあり、それによって、走査動作の精度が低下する。ぶれによって、軸受４、軸３及び他の構成要素が磨耗する恐れもあり、それによって、このようなぶれの悪影響のすべては完全に知られているわけではないが、アセンブリの耐用年数が短くなる。
【０００４】
上記磨耗の問題を軽減する従来の解決策は、軸受面４ａにオイルを充填することによって、ぶれ動きを抑制することである。しかしながら、この結果オイル漏れが生じ、したがって最適とは言えない（suboptimal）。本発明の発明者らに既知の、ぶれの問題に対する容易に利用可能な解決策は存在しない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、ぶれ又は振動が抑制される、改善された振動走査ミラーアセンブリを提供することである。
【０００６】
本発明のさらなる目的は、軸と軸受とが互いに対して傾くことが防止される、改善された振動走査ミラーアセンブリを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、軸及び軸受が、常に互いに対して位置合わせされて接触した状態のままにされる、改善された振動走査ミラーアセンブリを提供することである。
【０００８】
本発明のさらなる目的は、構成要素の磨耗が軽減されると共に長い耐用年数を有する、改善された振動走査ミラーアセンブリを提供することである。
【０００９】
本発明によると、改善された振動走査ミラーアセンブリであって、軸と、ホルダであって、当該ホルダを軸上で支持する軸受面を持つ軸受を有するホルダと、当該ホルダに固定される走査ミラーと、軸と軸受とが互いに対して傾くことを防止する第１の手段と、ホルダを駆動して軸の周りで振動させる第２の手段であって、それによって、走査動作中にミラーを振動させる、第２の手段とを備える、改善された振動走査ミラーアセンブリが提供される。好ましくは、第１の手段は、軸及び軸受を、常に互いに対して位置合わせされて接触した状態のままにするのに十分な側方保持力を生成するようになっている。軸受と軸との間の相対的な傾きが防止されるため、それによって、軸受の軸に対するぶれ又は振動、ひいてはホルダ及びミラーの軸に対するぶれ又は振動が抑制される。これによって、より精確な走査動作が可能となる。
【００１０】
１つの実施の形態では、第１の手段は、ホルダに固定される磁石であって、磁力によって当該磁石と軸との間に側方保持力を生成するための、磁石を含み、それによって、軸及び軸受が、常に互いに対して位置合わせされて接触した状態のままにされる。
【００１１】
別の実施の形態では、第１の手段は、ホルダに固定される磁石と、ホルダの外部の生成ユニットであって、磁力によって当該生成ユニットと磁石との間に側方保持力を生成するための、生成ユニットとを含み、それによって、軸が、常に軸受面に対して位置合わせされて接触した状態のままにされる。
【００１２】
さらなる１つの実施の形態では、第２の手段もまた第１の手段における磁石を含み、当該磁石はさらに、振動駆動磁力を受けて振動するようになっており、それによって、ホルダ及びミラーが軸の周りで振動するようにされる。
【００１３】
代替的に、第２の手段は、第１の手段における磁石とは別個の磁石を含む。
【００１４】
好ましくは、振動駆動磁力は、自身を通じて交流電流を流すコイルによって生成される。
【００１５】
好ましくは、軸受、又は少なくとも軸受面は、軸との摩擦が低い材料から作られる。好ましくは、軸受はポリエチレンから作られ、その一方で軸はステンレス鋼から作られる。
【００１６】
好ましくは、ポリエチレン軸受面は容易に成形される材料で取り囲まれ、それによって、その形状をより良好に形成することができる。また、取り囲む材料は、より良好な取り付けのために、振動ミラーの表面に良好に接着すべきである。また、当該材料は、製品に適切な形態に安価に製造することができると共に、安価に入手できるように選択することができる。
【００１７】
上記の特徴及び利点並びに他の特徴及び利点は、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明を、添付の図面を参照しながら読んだ後に明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図２ａは、本発明による振動走査アセンブリ１０の１つの実施形態を示す。図１ａに示されているような従来技術の振動走査ミラーアセンブリと同様に、図２ａに示される走査ミラーアセンブリ１０もまた、鉛直に位置決めされた固定軸３上で軸受４を介して支持されているホルダ２上に取り付けられるミラー１を備える。磁石５がホルダ２内に埋め込まれている。走査動作において、磁石５は、ヨーク７に巻装されたコイル６を流れる交流電流によって生成される振動駆動磁力を受けて振動し、それによって、ホルダ２及びミラー１が軸３の周りで振動する。
【００１９】
本発明の教示によると、軸受４と軸３とが互いに対して傾くことを防止する側方保持力が提供される。
【００２０】
図２ａに示される実施形態では、軸３は磁性ステンレス鋼のような磁性材料から作られ、側方保持力は磁石５と軸３との間に生成される、引き付ける磁力である。本発明の教示によると、磁石５と軸３との間の引き付ける磁力は、図２ｂに示されるように、軸３と軸受４とを、常に互いに対して接触した状態のままにするのに十分に大きく、したがってぶれが防止される。この実施形態では、磁石５と軸３との間の引き付ける力に起因して、軸３は、磁石５に近接している軸受面４ａの一部に対して常に位置合わせされて接触した状態にある。
【００２１】
したがって、軸３と軸受４とは互いに対して傾かず、それによって、軸受４（ひいてはホルダ２及びミラー１）の軸３に対する望ましくないぶれ又は振動が防止される。したがって、ぶれが抑制される。
【００２２】
図１ａに示される従来技術では、磁石５と軸３との間の磁力は、もしあったとしても、軸３と軸受４とを、常に互いに対して位置合わせされて接触した状態のままにするほど十分に大きくはない。本発明による図２ａの実施形態では、磁石５と軸３との間の磁力を生成及び／又は増大させるために、軸３は、好ましくは透磁性が高い材料から作られる。加えて、又は代替的に、軸３及び／又は磁石５は、好ましくは従来技術のものよりも大きい。最低限でも、軸３及び／又は磁石５は、それらの間に、磁石が十分に接触した状態（in full contact）のままとすると共にぶれがほとんどなくなるような磁力を有する。
【００２３】
好ましくは、磁石５は軸受４（ひいては軸３）に近接して配置され、それによって、磁力が増大する。
【００２４】
好ましくは、図２ａに示されるような軸受４は、軸３との摩擦が低い材料から作られ、その一方でホルダ２の残りの部分は１つ又は複数の他の材料から作られる。好ましい１つの実施形態では、軸受４はポリエチレンから作られ、その一方で軸３はステンレス鋼から作られる。この構成は、強い磁力によって軸３が軸受面４ａの側に対して強く押し付けられるため有利であり、したがって、軸受面４ａと軸３との間の摩擦係数が非常に小さいことが好ましい。
【００２５】
別の実施形態では、ホルダ２内に取り付けられるか又は埋め込まれる磁石５と、ホルダ２の外部の生成ユニットとの間に、側方保持力が形成される。図３ａに示されるように、外部生成ユニットは、ヨーク９に巻装されるコイル８を含み、磁石５と外部生成ユニットとの間の引き付ける側方磁力が、当該コイル８を流れる定電流によって生成される。したがって、磁石５が、外部生成ユニット、すなわちコイル８及びヨーク９の方に引き付けられ、それによって、図３ｂに最もよく示されるように、軸受４と軸３とが、常に互いに対して位置合わせされて接触した状態のままにされる。この実施形態では、軸３は、磁石５から離れている軸受面４ａの一部に対して常に位置合わせされて接触した状態にある。
【００２６】
好ましくは、図２ａの実施形態と同様に、磁石５もまた振動駆動磁力を受けて振動し、それによって、ホルダ２及びミラー１が軸３の周りで振動する。振動駆動磁力は、図２ａに示されているようなヨーク７上のコイル６のような、ホルダ２の外部の別の生成ユニットによって生成することができるか、又は好ましくは、生成ユニットと磁石５との間の側方の引き付ける力を生成する同じ外部生成ユニットによって生成することができる。たとえば、振動駆動磁力を生成するためのコイル６と、引き付ける側方磁力を生成するためのコイル８とを同じヨーク７又は９に巻装することができる。
【００２７】
コイル８と磁石５との間の引き付ける磁力に加えて、又はその代替形態として、別の引き付ける磁力を軸３に、コイル８と磁石５との間の引き付ける力とは反対の方向に印加することができる。図３ａに示されるように、軸３は磁性ステンレス鋼のような磁性材料から作ることができ、別の磁石１１を軸受４に近接して、磁石５と対向する位置に配置することができる。磁石１１と軸３との間に形成される引き付ける磁力は、図３ｂに示されるように、軸３と軸受４とを、互いに対して常に位置合わせされて接触した状態のままにするか、又は常に位置合わせされて接触した状態のままにするのを助ける。
【００２８】
上記において本発明の好ましい実施形態を説明してきたが、多数の適応形態、修正形態及び変形形態が、当業者には本発明の主旨から逸脱することなく可能であることが理解されるはずである。たとえば、図２ａに示される実施形態において、斥ける磁力を（図３ａに記載されているものと類似の）外部生成ユニットと磁石５との間に提供してもよく、それによって、軸３は、磁石５に近接している軸受面４ａの一部に対して常に接触した状態のままにされる。一方で図３ａに示される実施形態において、斥ける磁力を磁石５と軸３との間に提供してもよく、それによって、軸３を、磁石５から離れている軸受面４ａの一部に対して常に位置合わせされて接触した状態のままにするか、又は接触した状態のままにするのを助ける。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定されるように意図されているだけである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１ａ】従来技術における振動走査ミラーアセンブリを概略的に示す上面図である。
【図１ｂ】図１ａのアセンブリにおける軸と軸受との間の傾きを示す部分断面図である。
【図２ａ】本発明による振動走査ミラーアセンブリの１つの実施形態を概略的に示す上面図である。
【図２ｂ】図２ａのアセンブリにおける軸と軸受との間の位置合わせされた接触を示す部分断面図である。
【図３ａ】本発明による振動走査ミラーアセンブリの別の実施形態を概略的に示す上面図である。
【図３ｂ】図３ａのアセンブリにおける軸と軸受との間の位置合わせされた接触を示す部分断面図である。
【図１ａ】
2009506385.tif 000003
【図１ｂ】
2009506385.tif 000004
【図２ａ】
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【図２ｂ】
2009506385.tif 000006
【図３ａ】
2009506385.tif 000007
【図３ｂ】
2009506385.tif 000008