(57)【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、
固定の軸と、
該軸に支持され軸受面を持つ軸受を有するホルダと、
該ホルダに固定された走査ミラーと、
前記ホルダにおける前記軸に対して前記走査ミラーと反対側に固定された第１の磁石と、
該第１の磁石に対向して設けられた第１のヨークに巻装され、交流電流を流す第１のコイルとを備え、
前記軸が磁性材料で作られており、前記第１の磁石と前記軸との間に、該軸と前記軸受とが互いに対して傾くことなく前記軸が前記軸受面に対して常に互いに位置合わせされて接触した状態を保つのに十分な保持力を磁気的に生成し、
前記第１の磁石は、前記第１のコイル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、それによって前記ホルダを駆動して前記走査ミラーを前記軸の周りで振動させるようにしたことを特徴とする振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項２】
前記第１の磁石と前記軸との間に生成される前記保持力は、前記第１の磁石と前記軸との間の引き付ける磁力又は反発する磁力であることを特徴とする請求項１に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項３】
前記軸受はポリエチレンから作られ、前記軸はステンレス鋼から作られたことを特徴とする請求項１又は２に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項４】
前記軸受は、前記軸との摩擦を軽減するように前記軸と接触しない窪んだ部分を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項５】
振動走査ミラーアセンブリであって、
固定の軸と、
該軸に支持され軸受面を形成する軸受を一体に有するホルダと、
該ホルダに固定された走査ミラーと、
前記ホルダにおける前記軸に対して前記走査ミラーと反対側に固定された第１の磁石と、
前記第１の磁石に対向して設けられた第１のヨークに巻装され、交流電流を流す第１のコイルと、
前記第１の磁石に対向して設けられた第２のヨークに巻装され、定電流を流す第２のコイルを含む外部生成ユニットとを備え、
前記第２のコイルに流れる定電流によって前記第１の磁石と前記外部生成ユニットの間に引き付ける側方磁力が生成され、それによって前記第１の磁石とともに前記ホルダが前記外部生成ユニットの方に引き付けられ、前記軸と前記軸受面とが常に互いに位置合わせされて接触した状態を保ち、
前記第１の磁石は、前記第１のコイル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、それによって前記ホルダを駆動して前記走査ミラーを前記軸の周りで振動させるようにしたことを特徴とする振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項６】
前記軸が磁性材料で作られており、
前記ホルダにおける前記軸に対して前記走査ミラー側に該軸に近接して第２の磁石を配置し、該第２の磁石と前記軸との間の引き付ける磁力により、前記軸と前記軸受面とを常に互いに位置合わせされて接触した状態を保つのを助けるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項７】
振動走査ミラーアセンブリであって、
固定の軸と、
該軸に支持され軸受面を形成する軸受を一体に有するホルダと、
該ホルダに固定された走査ミラーと、
前記ホルダにおける前記軸に対して前記走査ミラーと反対側に固定された第１の磁石と、
前記第１の磁石に近接して設けられた第１のヨークに巻装され、交流電流を流す第１のコイルと、
前記第１の磁石に近接して設けられた第２のヨークに巻装され、定電流を流す第２のコイルを含む外部生成ユニットとを備え、
前記第２のコイルに流れる定電流によって前記第１の磁石と前記外部生成ユニットの間に反発する側方磁力が生成され、それによって前記第１の磁石とともに前記ホルダがその反発力を受け、前記軸と前記軸受面とが常に互いに位置合わせされて接触した状態を保ち、
前記第１の磁石は、前記第１のコイル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、それによって前記ホルダを駆動して前記走査ミラーを前記軸の周りで振動させるようにしたことを特徴とする振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項８】
前記軸が磁性材料で作られており、
前記第１の磁石と前記軸との間の反発する磁力により、前記軸と前記軸受面とを常に互いに位置合わせされて接触した状態を保つのを助けるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項９】
前記第１のヨークと前記第２のヨークとが同じであり、該ヨークに前記第１のコイルと前記第２のコイルとを巻装したことを特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載の振動走査ミラーアセンブリ。
【請求項１０】
前記軸受は、前記軸との摩擦を軽減するように前記軸と接触しない窪んだ部分を有することを特徴とする請求項５から９のいずれか一項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、改善された振動走査ミラーアセンブリに関する。
【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を介して固定の軸３に支持されている。軸受４は、図１ｂに示されているように、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及び走査ミラー１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が固定の軸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を保つ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、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が行われていた。しかしながら、その結果オイル漏れが生じるため最適とは言えなかった。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】
【発明が解決しようとする課題】
【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を保つ、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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、改善された振動走査ミラーアセンブリであって、固定の軸と、その軸に支持される軸受面を持つ軸受を有するホルダと、そのホルダに固定される走査ミラーと、上記ホルダにおける上記軸に対して上記走査ミラーと反対側に固定された第１の磁石と、その第１の磁石に対向して設けられた第１のヨークに巻装され、交流電流を流す第１のコイルとを備え、上記軸が磁性材料で作られており、上記第１の磁石と上記軸との間に、上記軸と軸受とが互いに対して傾くことなく軸が軸受面に対して常に互いに位置合わせされて接触した状態を保つのに十分な保持力を磁気的に生成し、上記第１の磁石は、前記第１のコイル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、それによって上記ホルダを駆動して上記走査ミラーを上記軸の周りで振動させるようにしたものである。
【００１０】
上記第１の磁石と軸との間に生成される上記保持力は、上記第１の磁石と軸との間の引き付ける磁力又は反発する磁力のいずれでもよい。
【００１１】
上記軸受はポリエチレンから作られ、上記軸はステンレス鋼から作られるとよい。
上記軸受は、上記軸との摩擦を軽減するように軸と接触しない窪んだ部分を有するとよい。
【００１２】
本発明による振動走査ミラーアセンブリはまた、固定の軸と、その軸に支持され軸受面を形成する軸受を一体に有するホルダと、そのホルダに固定された走査ミラーと、上記ホルダにおける上記軸に対して上記走査ミラーと反対側に固定された第１の磁石と、上記第１の磁石に対向して設けられた第１のヨークに巻装され、交流電流を流す第１のコイルと、上記第１の磁石に対向して設けられた第２のヨーク巻装され、定電流を流す第２のコイルを含む外部生成ユニットとを備えている。
そして、上記第２のコイルに流れる定電流によって上記第１の磁石と上記外部生成ユニットの間に引き付ける側方磁力が生成され、それによって上記第１の磁石とともに上記ホルダが上記外部生成ユニットの方に引き付けられ、上記軸と軸受面とが常に互いに位置合わせされて接触した状態を保つ。
また、上記第１の磁石は、上記第１のコイル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、それによって上記ホルダを駆動して上記走査ミラーを上記軸の周りで振動させるようにしてもよい。。
【００１３】
上記軸を磁性材料で作り、上記ホルダにおける上記軸に対して上記走査ミラー側にその軸に近接して第２の磁石を配置し、その第２の磁石と上記軸との間の引き付ける磁力により、上記軸と軸受面とを常に互いに位置合わせされて接触した状態を保つのを助けるようにするとよい。
【００１４】
上記第１の磁石と上記軸との間の反発する磁力により、上記軸と軸受面とを常に互いに位置合わせされて接触した状態を保つのを助けるようにしてもよい。
【００１５】
上記第２のコイルに流れる定電流によって上記第１の磁石と上記外部生成ユニットの間に反発する側方磁力が生成されるようにしてもよい。
【００１６】
上記第１のヨークと第２のヨークとが同じであり、そのヨークに上記第１のコイルと第２のコイルとを巻装してもよい。
これらの振動走査ミラーアセンブリにおいても、上記軸受は、上記軸との摩擦を軽減するように軸と接触しない窪んだ部分を有するとよい。
【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に示される振動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の軸３で軸受４を介して支持されているホルダ２に取り付けられた走査ミラー１を備えている。磁石５（第１の磁石）がホルダ２における軸３に対して走査ミラー１と反対側に固定されている。走査動作において、磁石５は、それに対向して設けられたヨーク７（第１のヨーク）に巻装されたコイル６（第１のコイル）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の軸受面４ａとを、常に互いに対して接触した状態を保つのに十分に大きく、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及び走査ミラー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に示された従来技術では、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を保つ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、あるいは、軸３及び／又は磁石５は従来のものよりも大きい。最低でも、軸３及び／又は磁石５は、それらの間に、軸３と軸受４とが十分に接触した状態を保つ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】
図２ａに示された軸受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の軸受４以外の部分は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、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、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。
この実施形態においても、軸受４は図１ａに示した例と同様に、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。
【００２５】
別の実施形態では、ホルダ２における軸３に対して走査ミラー１と反対側に取り付けられるか又は埋め込まれる磁石５（第１の磁石）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、磁石５に対向して設けられたヨーク９（第２のヨーク）に巻装されるコイル８（第２のコイル）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の軸受面４ａとが、常に互いに対して位置合わせされて接触した状態に保たれる。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】
この実施形態においても、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及び走査ミラー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（第１のヨーク）上のコイル６（第１のコイル）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。また好ましくは、この外部生成ユニットと、磁石５との間の側方の引き付ける力を生成する外部生成ユニットとを、同じ外部生成ユニットにすることができる。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、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磁力を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（第１の磁石）をホルダ２における軸３に対して走査ミラー側に、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の軸受面４ａとを、互いに対して常に位置合わせされて接触した状態を保つのを助ける。
【００２８】
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、反発する磁力を（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に保たれる。あるいは、図３ａに示される実施形態において、反発する磁力を磁石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を保つか、又は接触した状態を保つのを助ける。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の振動走査ミラー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の振動走査ミラー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の振動走査ミラー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】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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