(57)【要約】  偏向ミラー１０１の位置を選択的に変えることにより異なる走査パターンを作り出す、シンボルを走査するための切り替えが可能な装置を開示する。好ましい実施例において、その偏向ミラー１０１の異なる位置によって、異なる走査パターンを作成するための異なるポリゴン走査ミラー１０４，１０５に走査光線１０７，１０８を導く。【選択図】  図１
2009536749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み取るべきシンボル上でレーザを走査するための装置であって、
目標に向けて走査ビームを導くための少なくとも２つの異なる反射面と、該少なくとも２つの反射面のうちの選択された１つに選択的に導くように、入射光線を移動させるための可動支持部とを有する装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、偏向ミラーが前記支持部に取り付けられており、
該偏向ミラーが、前記支持部の移動によって、前記少なくとも２つの反射面のうちの選択された１つに入射光線を反射するようにした装置。
【請求項３】
前記反射面の１番目がラスタ走査を行い、前記反射面の２番目がリニア走査を行う請求項１に記載の装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、さらに全方向走査を実現する第３の反射面を有する装置。
【請求項５】
請求項３に記載の装置において、第１の停止点及び第２の停止点を備えたスロットを有し、前記支持部が前記第１及び第２の停止点間で移動可能であり、前記停止点のいずれにも固定し得る装置。
【請求項６】
走査の選択されたモードを実現するための装置であって、
軸に関して回転するように装着された少なくとも２つの異なる反射面を設けた回転モータを備え、前記反射面の少なくとも第１の反射面は回転する前記軸に対して第１の角度で配置された面を有し、前記反射面の少なくとも第２の反射面は回転する前記軸に対して第２の角度で配置された面を有し、前記第１の角度と前記第２の角度とが互いに異なっている装置。
【請求項７】
前記第１と第２の角度の少なくとも１つがゼロである請求項６に記載の装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置において、さらに前記第１の反射面又は前記第２の反射面のいずれかに光線を入射させるように設定できる偏向ミラーを有する装置。
【請求項９】
請求項７に記載の装置において、移動可能な光源が使用され、該移動可能な光源が前記第１の反射面又は前記第２の反射面のいずれかに光線を入射させるように選択的に構成可能である装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２反射面のいずれかが光路内へ移動できるように、選択的に移動可能である請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも２つの位置のうちの１つに選択的に移動可能な偏向ミラーを有する装置であって、
前記偏向ミラーの前記少なくとも２つの位置の夫々が入射光線を異なる走査ミラーに送る位置である装置。
【請求項１２】
前記走査ミラーの１つが回転ポリゴンミラーであり、前記走査ミラーの他のものは平面振動ミラーである請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
第１又は第２の位置に移動し得る選択的可動支持部に搭載された光源を有し、該光源が第１又は第２の位置のいずれにあるかによって異なる走査パターンを作り出す走査装置。
【請求項１４】
前記光源がラスタ走査又はリニア走査のいずれかを作り出す請求項１３に記載の走査装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
この発明は、光学走査に関し、特にラスタ走査及びリニア走査を可能にするための改良方法及び装置に関する。
【０００２】
ラスタ光学走査装置は技術的に知られており、種々の一次元及び二次元バーコードと同様なシンボルを読み取るために使用されている。これらの装置は、読み取られるシンボルが含まれる白黒、時にはカラーの領域で繰り返し走査する可動レーザ光を有するものによって、一般的に実行されている。
【０００３】
読み取るべきシンボルによって、必要又は最適な走査パターンが異なり得る。例えば、バーコードが粗悪であったり整列不良である場合は、レーザ走査パターンが望ましいであろう。他の用途では、単に一次元バーコードの前後を横切って移動するシングルリニア走査を必要とする。さらに、リニア走査は、回転ポリゴンミラー又は振動ミラーを使用することにより実行することができる。しばしば、企業は種々のタイプのバーコード・シンボルを光学的に読み取れるように、複数のタイプの走査装置を利用可能に配備しておかなくてはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
今日まで、追加費用と複数の走査装置を保持する困難性なしに、異なるタイプの走査を行なうための効率的な方法は存在していない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】この発明による装置の単純化した概念図である。
【図２】この発明の典型的な実施例に使用するミラー配置の側面図である。
【図３】この発明の走査動作を実行するために使用される典型的モータを示す図である。
【図４】図３に示したモータに図２の配置でミラーを装着した状態を示す図である。
【図５】この発明の典型的実施例の動作中の側面図である。
【図６】この発明における偏向ミラーの選択し得る位置決め機構の2つの部分の図である。
【図７】回転ミラーと振動ミラーの間で選択する他の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図１は、この発明による装置の概念図を示す。図１の装置は、レーザ走査装置において繰り返し走査機能を作り出すための技術として知られている二つのポリゴン走査ミラー１０４、１０５を含んでいる。
【０００７】
偏向ミラー１０１は、実線及び点線の両方で外形線が示され、その偏向ミラーが配置される２つの異なるとり得る位置を示している。スイッチ１０６は単に矢印として示されているが、ミラーを支持して２つの動作位置の１つへの選択的な移動を可能にするための任意の装置であり得る。そのような装置の典型例に関する更なる詳細は図６に示し記載している。
【０００８】
動作に際しては、その偏向ミラー１０１は、図１に示した２つの位置のいずれか一方に設定されるが、それは走査のためにポリゴンミラー１０４又は１０５のいずれを使用する必要があるかによる。図１は組み立てられたポリゴンミラーの想定図であるが、図２は、図１における同じ２つのポリゴンミラーの断面図を示している。図２から、上側のポリゴンミラー１０４はポリゴンミラーの回転軸に関して角度“ａ”で配列された面を有するのが見られる。この技術分野において知られているように、この傾斜ポリゴンミラー１０４を使用すると、不完全に印刷されたバーコード又は他のタイプのシンボルを走査するために利用できるラスタ走査パターンになる。図２に示すように、下側のポリゴン走査ミラー１０５は回転軸に関してゼロの角度で配列された面を有しており、従ってそれらの面は回転軸に平行である。
【０００９】
図１に戻って、動作に際して、偏向ミラー１０１は、ラスタ走査が必要かリニア走査が必要かによって、それぞれ上部の点線の位置又はその下部に位置設定される。この位置設定は、支持部（図示せず）上に偏向ミラーを取り付け、後述するようにその支持部を動かす手段を設けることによってなされる。
【００１０】
光源１０２はレンズ１０３を通してレーザ光を送出する。その光は、偏向ミラー１０１によって適切なポリゴン走査ミラー１０４又は１０５上に偏向させる。図１に光線１０７、１０８として示す照射光の結果であるパターンは、図５により明確に見ることができ、それは、ポリゴン走査ミラー１０４又は１０５から放射する異なる可能な走査パターンを示している。
【００１１】
図３は、この発明に使用する典型的モータの基本的な図である。図３の配置において、軸３０２はより太い部分３０３及び３０４を有し、従来技術による走査を行うために電力によって回転される。これは、ミラー１０４及び１０５がモータ３０１の軸３０２に装着された図４に明示されている。
【００１２】
理想的には、図２の二段のポリゴンミラー２０１の下面に、部分３０３及び３０４に直接嵌合するように一致した形状の開口部を有する。すなわち、ミラー１０５の下面は部分３０４上に充分嵌合する大きさであり、ミラー１０５の下面は部分３０３に直接嵌合する。部分１０４の孔は貫通しており、それによって軸３０２は図４に示すようにポリゴン走査ミラー１０４の上面から突出している。この二段ポリゴンミラー２０１はその後、クリップ、ナット、あるいは他の任意な従来技術によりそのポリゴンミラー２０１が軸３０２から抜け出さないように軸３０２に固定される。
【００１３】
他の実施例においては、二段のポリゴンミラー２０１の取り付けは、軸３０２に沿った２つの異なる場所に位置決めできるクリップ又は他の取り付け手段の使用によってもよい。例えば、軸３０２の部分３０４の下部は軸３０９に沿った小さな開口に差し込むバネ式スタブ（spring loaded stub）を有することができ、軸３０９に沿ったその開口は回転ポリゴンミラー１０４及び１０５の異なる位置を与えることができる。従って、位置を変えるために、そのスタブ３１０が開口３１１から引き抜かれると、その配置は図４に矢印で示すように上方又は下方にスライドし、その後バネ式スタブが再び差し込まれる。図５は、動作中における配置の正面図及び側面図を示しており、光線の両方の可能な光路を示している。図５に示す側面図に明示されるように、ユーザは、単に２つの異なる位置の１つにその偏向ミラー１０１を切り換えることにより、ラスタ走査又はリニア走査を実行できる。
【００１４】
さらに、その装置は、どの様な特定の組み合わせも得られるように組み合わせ及び適合させることができる複数の異なるミラーと共に販売することができる。すなわち、ラスタ走査の走査線間の距離は主に図２に示した特定の角度によってもたらされる。その装置は、異なる角度、異なる大きさ等を有するいくつかの異なるポリゴン走査ミラー１０４と共に販売することができる。さらに進んだ実施例では、カスタム（顧客用の）装置を作成するために種々の異なるミラーを組み合わせ及び適合させて、光学走査装置を構成して販売することができる。
【００１５】
図６は、偏向ミラー１０１を２つの所望ポジションの間で移動可能にするための１つの典型的実施例を示している。その配置は、溝６０８を通して上下にスライド可能なミラーを支える軸に取り付けられたスイッチ６０１を有している。その溝６０８は、軸が２つのポジションのどちらかでその偏向ミラーを支えるためにスライドできる２つのノッチ６０５と６０６を有している。
【００１６】
図６の配置は、その偏向ミラー１０１が移動できる１つの典型的方法であるが、様々な技術がこの機能のために利用できることは当業者にとっては明白であろう。
【００１７】
２つのポリゴン走査ミラー１０４と１０５が示されているが、２つ以上の走査ミラーを同様に使用できることも述べておく。走査ミラー１０４と１０５は両方ともポリゴン走査ミラーであるが、偏向ミラーは、ポリゴンミラー以外の異なるタイプの走査装置へ光線５０１を導くように位置付けられてもよい。
【００１８】
例えば、その偏向ミラー１０１は、ポリゴンミラーよりむしろ単に振動する走査ミラーに光線５０１を導くように位置付けすることもできる。図７は、回転するポリゴン走査ミラー７０２又はリニア振動走査ミラー７０１へビームを導くために偏向ミラー１０１が移動できるような配置を示している。
【００１９】
さらに、複数の機能装置(function device)は、ポリゴン走査ミラーを同様に組込むことができ、種々な位置の一つにおいて、偏向ミラーが光線を走査ミラーに導き、それがさらに種々な異なる走査パターンの間又は中から選択可能な装置である全方向走査装置(omni directional scanner)にその光線をさらに導く。全方向走査ミラーは通常、単独回転ポリゴンミラーと幾つかの静止ミラーを有することにより実現される。従って、偏向ミラーは光線を回転ポリゴンミラーに導き、それがさらに静止ミラーに導く。
【００２０】
その偏向ミラー自体も任意であり、光源が光線を曲げずに回転又は振動するミラーに導くこともできる。そのような実施例において、その光源自体がその選択機能をなすために可動であるか、さもなければその偏向ミラーによってなされる。
【００２１】
上記は典型的な実施例を示すだけであり、各請求項に係る発明の範囲を限定するものではない。
【図１】
2009536749.tif 000003
【図２】
2009536749.tif 000004
【図３】
2009536749.tif 000005
【図４】
2009536749.tif 000006
【図５】
2009536749.tif 000007
【図６】
2009536749.tif 000008
【図７】
2009536749.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月8日(2009.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
この発明は、光学走査に関し、特にラスタ走査及びリニア走査を可能にするための光学走査装置に関する。
【０００２】
ラスタ光学走査装置は技術的に知られており、種々の一次元及び二次元バーコードと同様なシンボルを読み取るために使用されている。これらの装置は、読み取られるシンボルが含まれる白黒、時にはカラーの領域を繰り返し走査する可動レーザ光を有するものによって、一般的に実行されている。
【０００３】
読み取るべきシンボルによって、必要又は最適な走査パターンが異なる。例えば、バーコードが粗悪であったり整列不良である場合は、レーザ走査パターンが望ましいであろう。他の用途では、単に一次元バーコードの前後を横切って移動するシングルのリニア走査を必要とする。さらに、リニア走査は、回転ポリゴンミラー又は振動ミラーを使用することにより実行することができる。しばしば、企業は種々のタイプのバーコード・シンボルを光学的に読み取れるように、複数のタイプの走査装置を利用可能に配備しておかなくてはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
今日まで、追加費用と複数の走査装置を保持する困難性なしに、異なるタイプの走査を行なうための効率的な光学走査装置は存在していない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】この発明による光学走査装置の単純化した概念図である。
【図２】この発明の典型的な実施例に使用するポリゴンミラーの側面図である。
【図３】この発明の走査動作を実行するために使用される典型的モータを示す図である。
【図４】図３に示したモータに図２のポリゴンミラーを装着した状態を示す図である。
【図５】この発明の典型的実施例の動作中の正面図と側面図である。
【図６】この発明における偏向ミラーの選択し得る位置決め機構の２つの部分の図である。
【図７】回転ミラーと振動ミラーの間で選択する他の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図１は、この発明による光学走査装置の概念図を示す。図１におけるポリゴンミラー２０１は、光学走査装置において繰り返し走査機能を作り出すための二つのポリゴン走査ミラー１０４、１０５を含んでいる。
【０００７】
偏向ミラー１０１は、実線及び点線の両方で外形線が示され、その偏向ミラー１０１が配置される２つの異なる位置を示している。１０６は単に矢印として示されているが、偏向ミラー１０１を支持して２つの動作位置の１つへの選択的な移動を可能にするための任意の可動支持部である。そのような装置の典型例を図６に示している。
【０００８】
動作に際しては、その偏向ミラー１０１は、図１に示した２つの位置のいずれか一方に設定されるが、それは走査のためにポリゴン走査ミラー１０４又は１０５のいずれを使用するかによる。図１では組み立てられたポリゴンミラーを示しているが、図２は、図１におけるポリゴンミラー２０１の側面図を示している。図２から、上側のポリゴン走査ミラー１０４はポリゴンミラー２０１の回転軸に関して角度“α”の範囲で傾斜して配列された面を有することが判る。この技術分野において知られているように、この傾斜したポリゴン走査ミラー１０４を使用すると、不完全に印刷されたバーコード又は他のタイプのシンボルを走査するために利用できるラスタ走査パターンになる。図２に示す下側のポリゴン走査ミラー１０５は回転軸に関してゼロの角度で配列された面を有しており、それらの面は回転軸に平行である。
【０００９】
図１に戻って、動作に際して、偏向ミラー１０１は、ラスタ走査が必要かリニア走査が必要かによって、それぞれ上部の点線の位置又は下部の実線の位置に位置設定される。この位置設定は、可動支持部（図示せず）上に偏向ミラー１０１を取り付け、後述するようにその可動支持部を動かす手段を設けることによってなされる。
【００１０】
光源１０２はレンズ１０３を通してレーザ光５０１を送出する。その光は、偏向ミラー１０１によって適切なポリゴン走査ミラー１０４又は１０５上に偏向させる。図１に光線１０７、１０８として示す照射光の結果であるパターンは、図５により明確なように、ポリゴン走査ミラー１０４又は１０５から放射する異なる走査パターンを示している。
【００１１】
図３は、この発明に使用する典型的モータの基本的な図である。図３の（ａ）において、モータ３０１の軸３０２は太い部分３０３及び３０４を有し、走査を行うために電力によって回転される。ポリゴン走査ミラー１０４及び１０５がモータ３０１の軸３０２に装着された状態が図４に明示されている。
【００１２】
理想的には、図２に示した二段のポリゴンミラー２０１の下面に、モータ３０１の軸３０２の太い部分３０３及び３０４に直接嵌合するように一致した形状の開口部を有する。すなわち、ポリゴン走査ミラー１０５の下面には部分３０４に充分嵌合する大きさの開口部を有し、ポリゴン走査ミラー１０４の下面は部分３０３に直接嵌合する。ポリゴン走査ミラー１０４の孔は貫通しており、それによって軸３０２は図４に示すようにポリゴン走査ミラー１０４の上面から突出している。この二段ポリゴンミラー２０１はその後、クリップ、ナット、あるいは他の任意の取り付け手段により、そのポリゴンミラー２０１が軸３０２から抜け出さないように軸３０２に固定される。
【００１３】
他の実施例においては、二段のポリゴンミラー２０１の取り付けは、軸３０２に沿った２つの異なる場所に位置決めできるクリップ又は他の取り付け手段の使用によってもよい。例えば、軸３０２の部分３０４の下部は図３の（ｂ）に示すように、軸３０９に沿った小さな開口３１１に差し込むバネ式スタブ３１０を有することができ、軸３０９に沿ったその開口３１１はポリゴン走査ミラー１０４及び１０５の異なる位置を与えることができる。従って、位置を変えるために、そのスタブ３１０が開口３１１から引き抜かれると、その位置は図４に矢印Ａで示すように上方又は下方にスライドし、その後バネ式スタブ３１０が再び開口３１１に差し込まれる。
図５は、この実施例の動作中における配置の正面図（ａ）及び側面図（ｂ）を示しており、レーザ光線の光路も示している。図５に明示されるように、ユーザは、単に２つの異なる位置の１つにその偏向ミラー１０１を切り換えることにより、ラスタ走査又はリニア走査を実行できる。
【００１４】
さらに、この光学走査装置は、どの様な特定の組み合わせも得られるように組み合わせ及び適合させることができる複数の異なるミラーと共に販売することができる。すなわち、ラスタ走査の走査線間の距離は主に図２に示した特定の角度によってもたらされる。そのため、異なる角度、異なる大きさ等を有するいくつかの異なるポリゴン走査ミラー１０４と共に販売することができる。さらに進んだ実施例では、顧客用のカスタム装置を作製するために種々の異なるミラーを組み合わせ及び適合させて、光学走査装置を構成して販売することができる。
【００１５】
図６は、偏向ミラー１０１を２つの異なるポジションの間で移動可能にするための可動支持部の１つの典型的実施例を示している。それは、溝６０８を通して上下にスライド可能なミラーを支える軸に取り付けられたスイッチ６０１を有している。その溝６０８は、軸が２つのポジションのどちらかでその偏向ミラーを支えるために係合できる２つのノッチ６０５と６０６を有している。
【００１６】
図６は、その偏向ミラー１０１が移動できる可動支持部の１つの典型的な例であるが、様々な技術がこの機能のために利用できることは当業者にとっては明白であろう。
【００１７】
前述の実施例では２つのポリゴン走査ミラー１０４と１０５が示されているが、２つ以上のポリゴン走査ミラーを同様に使用できることも述べておく。ポリゴン走査ミラー１０４と１０５は両方ともポリゴンミラーであるが、偏向ミラー１０１は、ポリゴンミラー以外の異なるタイプの走査装置へレーザ光５０１を導くように位置付けられてもよい。
【００１８】
例えば、その偏向ミラー１０１は、ポリゴンミラーよりむしろ単に振動する走査ミラーにレーザ光５０１を導くように位置付けすることもできる。図７は、回転するポリゴン走査ミラー７０２又はリニア振動する走査ミラー７０１へレーザ光を導くために偏向ミラー１０１が移動できるような配置を示している。
【００１９】
さらに、複数の機能装置は、ポリゴン走査ミラーを同様に組込むことができ、種々な位置の一つにおいて、偏向ミラーがレーザ光を走査ミラーに導き、それがさらに種々な異なる走査パターンの間又は中から選択可能な装置である全方向走査装置にそのレーザ光をさらに導く。全方向走査ミラーは通常、単独回転ポリゴンミラーと幾つかの静止ミラーを有することにより実現される。従って、偏向ミラーはレーザ光を回転ポリゴンミラーに導き、それがさらに静止ミラーに導く。
【００２０】
その偏向ミラー自体も任意であり、光源がレーザ光を曲げず（偏向させず）に回転又は振動するミラーに導くこともできる。そのような実施例において、その光源自体がその選択機能をなすために可動である。
【００２１】
上記は典型的な実施例を示すだけであり、各請求項に係る発明の範囲を限定するものではない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み取るべきシンボル上でレーザ光を走査するための光学走査装置であって、
目標に向けてレーザ光を導くための少なくとも２つの異なる走査ミラーと、該少なくとも２つの走査ミラーのうちの選択された１つに選択的に導くように、入射レーザ光を移動させるための可動支持部とを有する光学走査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学走査装置において、偏向ミラーが前記可動支持部に取り付けられており、該偏向ミラーが、前記可動支持部の移動によって、前記少なくとも２つの走査ミラーのうちの選択された１つに前記入射レーザ光を反射するようにした光学走査装置。
【請求項３】
前記走査ミラーの１番目がラスタ走査を行い、前記走査ミラーの２番目がリニア走査を行う請求項１に記載の光学走査装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009536749.tif 000010
【図２】
2009536749.tif 000011
【図３】
2009536749.tif 000012
【図４】
2009536749.tif 000013
【図５】
2009536749.tif 000014
【図６】
2009536749.tif 000015
【図７】
2009536749.tif 000016
【国際調査報告】
2009536749.tif 000017