(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動自在に構成された揺動体を有し、該揺動体の揺動によって、レーザ光の出射方向を予め定められた走査方向に沿って連続的に変化させるレーザ出射手段と、
前記揺動体を揺動駆動する駆動手段と、
前記レーザ光の前記出射方向を変える範囲を表す走査角を指定する走査角指定手段と、
前記レーザ出射手段から出射されたレーザ光が、前記走査角指定手段で指定された走査角内を往復して照射されるように、該走査角に応じて予め定められた駆動力を前記駆動手段に発生させる駆動力制御手段と
を備え、
前記レーザ出射手段が出射するレーザ光を用いて、バーコードの読み取りを行うレーザスキャナ装置において、
実際に揺動している前記揺動体の揺動速度である実速度を検出する実速度検出手段と、
前記駆動力で前記レーザ照射手段を駆動させたときに得られるべき、前記揺動体の揺動速度である目標速度と、前記実速度とを比較し、該実速度が前記目標速度に一致するように前記駆動力を補正する駆動力補正手段と
を備え、
前記実速度検出手段は、
光が通過する検出窓を有し、前記揺動体に同期して揺動する揺動遮蔽板と、
該揺動遮蔽板の揺動によって前記検出窓が通過する経路に対向する位置に、光が通過するスリットが形成された固定遮蔽板と、
前記検出窓及びスリットを通過した光を受光する受光手段と
を備え、該受光手段での受光期間と前記検出窓の寸法とに基づき前記実速度を求めることを特徴とするレーザスキャナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザスキャナ装置において、
前記実速度検出手段は、
前記揺動体の揺動中心近傍を通過するときの前記実速度を検出することを特徴とするレーザスキャナ装置。
【請求項３】
請求項１，２の何れかに記載のレーザスキャナ装置において、
前記駆動力制御手段は、
前記走査角指定手段で指定された前記走査角に応じた駆動電圧を前記駆動手段に印加し、
前記駆動手段は、
印加される駆動電圧に応じた電磁力を、前記駆動力として発生し、
前記駆動力補正手段は、
前記駆動電圧を変化させることにより前記駆動力の補正を行うことを特徴とするレーザスキャナ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザスキャナ装置において、
前記駆動手段は、電磁石であることを特徴とするレーザスキャナ装置。
【請求項５】
請求項３，４の何れかに記載のレーザスキャナ装置において、
前記駆動力制御手段は、
予め定められた一定期間内に印加された複数の定電圧パルスの平均電圧が前記駆動電圧となるように、前記定電圧パルスを前記駆動手段に印加し、
前記駆動力補正手段は、
前記定電圧パルスのパルス幅を可変することにより、前記駆動電圧を可変することを特徴とするレーザスキャナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーコードを読み込むためのレーザスキャナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、様々な大きさのバーコードを読み込むことができるハンディタイプのレーザスキャナ装置がある。このレーザスキャナ装置は、レーザ光を出射するレーザダイオードと、レーザー光を反射する揺動自在な反射鏡（以下揺動鏡という）と、この揺動鏡を揺動自在に支持する支持軸と、この揺動鏡を揺動させるための揺動装置とを備え、レーザ光が、バーコードを構成する各バーに垂直な方向（以下「走査方向」という）に沿ってバーコード上を往復して照射されるように、揺動反射鏡を揺動させてレーザ光の出射方向を変える構成となっている。
【０００３】
また、このレーザスキャナ装置は、レーザ光の出射方向が変化する範囲を表す走査角を切り替えるための切替スイッチを備え、揺動装置は、この切替スイッチで指定された走査角内でレーザ光が往復して照射されるよう、走査角に応じて予め定められた駆動力で反射鏡を揺動駆動する構成となっている。
【０００４】
そのため、このレーザスキャナ装置を用いてバーコードを読み込ませるときには、まずバーコードの大きさに合わせ、切替スイッチで走査角を切り替え、その後、レーザ光をバーコードに当て、そのバーコードを読み込ませているのである。
【０００５】
尚、バーコードの読み込みは、レーザスキャナ装置が、入射された光の明暗を解析する読取装置を備えているので、この読取装置により、走査方向に沿ったバーコード上のそれぞれの点から反射されるレーザ光の反射光の明暗を解析することによって行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなレーザスキャナ装置では、例えば、スキャナ装置自身が発生する熱や外気温により支持軸周囲の温度が上昇したり、支持軸と揺動鏡との磨耗による経年変化や当接部分にほこりが詰るなどして、揺動鏡に対する支持軸の摩擦が増大することがある。このような摩擦が大きくなると、一般にレーザスキャナ装置では、揺動鏡を駆動する駆動力が走査角に応じて予め定められているので、指定した走査角よりも狭い範囲内でしかレーザ光の照射が行われない場合があるという問題があった。
【０００７】
つまり、従来のレーザスキャナ装置では、走査角が指定されていても、支持軸の摩擦が大きくなると、以前は読込可能であった大きさのバーコードが、ある日突然に読込不能となったり、あるいは、電源投入後しばらくすると、支持軸周囲の温度が除々に上昇して、電源投入直後に読み込めた大きさのバーコードが、読み込めなくなってしまう等の事態が発生する場合があった。そして、このような場合には、その都度、切替スイッチを操作する等して、バーコードを読み込めるように走査角を調整する必要があるため、その調整作業が面倒であった。
【０００８】
そこで、本発明では、上記問題を解決するため、揺動鏡に対する支持軸の摩擦が大きくなっても、指定した走査角の範囲内へのレーザ光の照射を、安定して行うことができるレーザスキャナ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１記載のレーザスキャナ装置では、レーザ出射手段が、揺動自在に構成された揺動体を有し、この揺動体の揺動によって、レーザ光の出射方向を予め定められた走査方向に沿って連続的に変化させ、その揺動体を駆動手段が揺動駆動し、そして、レーザ光の出射方向を変える範囲を表す走査角を走査角指定手段で指定すると、レーザ出射手段から出射されたレーザ光が、走査角指定手段で指定された走査角内を往復して照射されるように、駆動力制御手段が、走査角に応じて予め定められた駆動力を駆動手段に発生させている。
【００１０】
そしてこのレーザスキャナ装置では、実速度検出手段が、実際に揺動している揺動体の揺動速度である実速度を検出し、駆動力補正手段が、前記駆動力でレーザ照射手段を駆動させたときに得られるべき、揺動体の揺動速度である目標速度と、実速度とを比較し、実速度が目標速度に一致するように前記駆動力を補正している。
【００１１】
つまり、駆動力が一定ならば揺動体に働く摩擦等の抵抗が大きいほど走査角が小さくなり、また実速度も遅くなるので、実速度を目標速度に一致させるように駆動力を調整することによって、指定した走査角内でレーザ光が往復して照射されるよう揺動体を揺動しているのである。
【００１２】
このようにすると、揺動体に対する支持軸の摩擦が大きくなるなどしても、駆動力補正手段が実速度を目標速度に一致させるよう駆動力を補正して揺動体を揺動しているので、走査角指定手段で指定した走査角内で常にレーザ光が往復して照射されるよう揺動体を揺動させることができる。
【００１３】
従って、この請求項１記載のレーザスキャナ装置を用いると、熱や経年変化等によらず、同じ大きさのバーコードであれば、走査角指定手段で指定された同じ走査角で読み込むことができる。
また、請求項１記載のレーザスキャナ装置では、実速度検出手段として、所定寸法の開口をもつ揺動遮蔽板の検出窓及び固定遮蔽板のスリットを通過した光を受光手段で受光し、受光手段での受光期間に基づき実速度を求めている。
【００１４】
この請求項１記載の実速度検出手段を用いれば、検出窓の大きさＷが一定であるので、受光期間Ｔとすると実速度Ｖは、Ｖ＝Ｗ／Ｔという計算式から簡単に求めることができる。
尚、この請求項１記載のレーザスキャナ装置を用いる場合、実速度Ｖに代えて、受光期間Ｔを用いて、駆動力を補正するようにしてもよい。この場合、目標速度で揺動遮蔽板を揺動させたとき受光手段が光を受光する受光期間を目標期間Ｏとし、この目標期間Ｏと受光期間Ｔとの差に基づいて駆動力を補正するようにすれば、実速度を算出する必要がなくなるので、実速度を算出するよりも駆動力の制御が簡単になるからである。
【００１５】
また、この請求項１記載の実速度検出手段で用いる光は、蛍光灯や日光等の外部から入射する光を用いてもよいし、発光ダイオード等の光を照射する照射手段を用いてもよい。
ところで、実速度は、請求項２記載のレーザスキャナ装置のように、揺動体の揺動中心近傍を通過するときの実速度を検出するとよい。これは、揺動体が何らかの摩擦を受けた場合、揺動中心の実速度は他の場所よりも大きく変化するので、揺動体が何らかの抵抗を受けた場合、これに俊敏に対応して角度範囲を修正できるからである。
【００１６】
次に、請求項３記載のレーザスキャナ装置では、駆動力制御手段が、走査角指定手段で指定された走査角に応じた駆動電圧を前記駆動手段に印加し、駆動手段が、印加される駆動電圧に応じた電磁力を、前記駆動力として発生し、駆動力補正手段が、駆動電圧を変化させることにより駆動力を補正している。
【００１７】
従って、この請求項３記載のレーザスキャナ装置を用いると、駆動電圧の電圧値を変更するだけで、駆動力を変えることができるので、駆動力の制御を簡単に行うことができる。
次に、請求項４に記載されているように、駆動手段としては、電磁石を用いると安価にレーザスキャナ装置を構成することができる。
【００１８】
次に請求項５記載のレーザスキャナ装置では、駆動力制御手段が、予め定められた一定期間内に印加された複数の定電圧パルスの平均電圧が駆動電圧となるように、定電圧パルスを前記駆動手段に印加し、駆動力補正手段が、定電圧パルスのパルス幅を可変することにより、駆動電圧を可変する、いわゆるパルス幅制御（以下ＰＷＭ制御という）を行っている。
【００１９】
この請求項５記載のレーザスキャナ装置では、ＰＷＭ制御によりパルス電圧の平均電圧すなわち駆動電圧を変えることができるので、駆動力の制御がより簡単になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施例について以下詳細に説明する。
ここで図１は、本実施例のレーザスキャナ装置の概略構成図である。
本実施例のレーザスキャナ装置１は、レーザ光を出射するレーザダイオード１０と、レーザスキャナ装置１に固定され、レーザダイオード１０から出射されたレーザ光を反射する反射鏡１２と、レーザスキャナ装置１に対し揺動自在に取り付けられ、反射鏡１２で反射されたレーザ光をバーコードラベルＢに向かって反射する揺動鏡１４とを備えている。このうち揺動鏡１４は、揺動鏡１４で反射されたレーザ光が、バーコードラベルＢの各バーｂに対し垂直な走査方向に沿って照射されるよう、レーザスキャナ装置１本体に対し揺動自在に設置されている。
【００２１】
また。このレーザスキャナ装置１は、バーコードラベルＢで反射されたレーザ光を受光してその明暗を解析し、バーコードを読み取るための読取装置１６と、揺動鏡１４を揺動させ、揺動鏡１４で反射されたレーザ光の出射方向が変化する範囲を表す３種類の走査角を指定可能な切替スイッチ１８とを備えている。尚、本発明の走査角指定手段は、切替スイッチ１８に相当する。
【００２２】
さらにこのレーザスキャナ装置１は、切替スイッチ１８で指定された走査角の範囲内でレーザ光の出射方向を変化させるよう、揺動鏡１４を揺動駆動する揺動鏡駆動装置３と、揺動鏡１４の実際の揺動速度である実速度を検出する実速度検出装置５と、このレーザスキャナ装置１全体を制御する制御回路７と、揺動鏡駆動装置３及び実速度検出装置５を動作させるための動作回路９とを備えている。
【００２３】
尚、上述した読取装置１６は、一般に良く知られた断面が半円形のレンズ及び、このレンズで受光したレーザ光を受光し、受光したレーザ光の光量に応じた明暗信号を出力するセンサ等からなる周知の装置であり、本実施例の主要な部分でないのでその詳細についての説明は省略する。
【００２４】
次に、揺動鏡駆動装置３について説明する。
ここで、図２は、揺動鏡駆動装置３の平面図である。
この揺動鏡駆動装置３は、長尺状に形成され、長手方向の一方の端面に揺動鏡１４が取り付けられた棒磁石３０と、この棒磁石３０の長手方向の中央部分を支点に、この棒磁石３０を揺動自在に支持する支持軸３２と、揺動鏡１４で反射されたレーザ光がバーコードラベルＢに対し垂直に出射される位置である揺動中心に、揺動鏡１４が位置するよう棒磁石３０を付勢する一対のバネ３４とからなる。このうち、バネ３４は、一対の鶴巻バネからなり、揺動鏡１４が揺動中心に位置するとき、棒磁石３０の揺動方向に沿った左右方向に等しい張力が掛かるように、揺動鏡１４が取り付けられた端面側とは反対側の端面近傍に一端が取り付けられ、他端がレーザスキャナ装置１に取り付けられる。このバネ３４を設けたのは、揺動鏡１４を常にこの揺動中心を中心に揺動させることができるからである。尚、以下、必要に応じ揺動鏡１４及び棒磁石３０を合わせて揺動体とよぶ。
【００２５】
また、この揺動鏡駆動装置３は、棒磁石３０を揺動するための一対の電磁石４を備えている。この電磁石４は、水平断面が凹字状に形成された鉄心部４０と、この鉄心部４０の底部部分に巻き付けられたコイル４２とからなり、棒磁石３０を挟んで両側に１個ずつ配置され、かつ、棒磁石３０の両端で、鉄心部４０の各角突部部分４００が対向するように配置されている。またこの電磁石４は、コイル４２に電圧を印加すると、対向する突部部分４００に異なる磁極が生じるよう、コイル４２が直列に接続されている。
【００２６】
このように構成された揺動鏡駆動装置３では、電磁石４に電圧を加えると、棒磁石３０の端部部分は、その端部部分とは異なる磁極が表れた突部部分４００の側に引き寄せられ、棒磁石３０が支持軸３２を中心に回動する。そして、この棒磁石３０は、電磁石４にその逆電圧が加えられると、その端部部分が逆方向に引き寄せられ、棒磁石３０が逆方向に回動する。従って、この揺動鏡駆動装置３を用いれば、コイル４２に印加する電圧の方向を反転を繰り返すことによって、揺動体を揺動させることができるのである。
【００２７】
その結果、本実施例のレーザスキャナ装置１では、棒磁石３０が支持軸３２を中心に揺動し、揺動鏡１４が揺動するので、レーザ光の出射方向が前述した走査方向に沿って連続的に変化するのである。
尚、本発明のレーザ出射手段は、本実施例のレーザダイオード１０、反射鏡１２及び揺動鏡駆動装置３に相当する。また、本発明の駆動手段は、本実施例の電磁石４に相当する。
【００２８】
次に、上述した揺動鏡駆動装置３に設けられ、揺動体が実際に揺動している揺動速度である実速度を検出するための実速度検出装置５について説明する。
ここで図３は、実速度検出装置５の説明図である。この図３のうち、図３（ａ）は実速度検出装置の側部断面図、図３（ｂ）（ｃ）（ｄ）はその平面図である。
【００２９】
この実速度検出装置５は、図２中には図示されていないが、図２で見て棒磁石３０の裏側や、バネ３４が取り付けられた部分など、実速度を検出できる場所ならばどこに取り付けてもよい。
この実速度検出装置５は、図３（ａ）に示すように、検出光を出射する発光ダイオード５０と、検出光を受光するフォトトランジスタ５６と、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、棒磁石３０に一体に取り付けられ、検出光を通過させるための検出窓５２０が設けられた揺動遮蔽板５２と、揺動鏡駆動装置３に固定され、検出光を通過するスリット５４０が形成された固定遮蔽板５４とからなる。
【００３０】
このうち、検出窓５２０は、図３（ｃ）に示すように、揺動遮蔽板５２が棒磁石３０とともに揺動する際、揺動遮蔽板５２が揺動する揺動方向に垂直な辺が、その辺を延長すると揺動遮蔽板５２の揺動中心で予め定められた角度θで交わるように形成されている。尚、揺動遮蔽板５２及び固定遮蔽板５４は、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、スリット５４０や検出窓５２０が設けられた以外の部分（図の網掛け部分）を検出光が透過して、フォトトランジスタ５６で受光されないよう遮光処理がなされている。
【００３１】
このうち揺動遮蔽板５２及び固定遮蔽板５４は、図３（ａ）に示すように、互いの板面が互いに対向しかつ、図３（ｂ）に示すように、揺動遮蔽板５２が棒磁石３０の揺動に伴って揺動する際、検出窓５２０がスリット５４０上を通過するように配置される。また、発光ダイオード５０及びフォトトランジスタ５６は、発光ダイオード５０から出射された検出光がスリット５４０の長手方向中央部分を通過して発光ダイオード５０で受光されかつ、その検出光がそれぞれの板５２，５４の板面に垂直に照射される位置に配置される。
【００３２】
このように構成された実速度検出装置５では、揺動遮蔽板５２が揺動すると、検出窓５２０がスリット５４０上を通過するときのみ検出光がフォトトランジスタ５６で受光されるので、検出窓５２０がスリット５４０上を通過するのに要した通過時間をフォトトランジスタ５６が検出光を受光した受光期間Ｔから求めることができる。また、この実速度検出装置５では、検出光がスリット５４０の長手方向中央部分を通過するので、検出窓５２０内を検出光が通過する部分の円弧状の検出窓長さをＷとすると、実速度はＶ＝Ｗ／Ｔとして求めることができる。ただし、揺動中心からその部分までの半径をｒとすると、Ｗ＝ｒθで表される。
【００３３】
尚、本発明の受光手段は、本実施例のフォトトランジスタ５６に相当する。
次に、本実施例の揺動鏡駆動装置３を動作させるための動作回路９について説明する。
ここで、図４は、揺動鏡駆動装置３を構成する駆動回路の概略構成図、図５（ａ）は、棒磁石３０が揺動する範囲を揺動中心からの揺動角度で表し、その揺動角度を縦軸、時間を横軸で表した棒磁石３０が揺動する様子を説明するためのグラフ、図５（ｂ）は、棒磁石３０を揺動駆動させる際の、コイル４２に印加する駆動電圧の大きさとその印加方向とを表し、その大きさと印加方向とを縦軸、時間を横軸で表した駆動電圧をコイル４２へ印加する様子を説明するためのグラフである。
【００３４】
まず、この動作回路９では、図４に示すように、この動作回路９への電源供給を行う電池９０のプラス側に、短絡防止用の保護抵抗Ｒ１を介して電界効果トランジスタＴＲ１及びＴＲ３（以下単に「ＴＲ１」あるいは「ＴＲ３」とよぶ）が並列に接続され、さらにこれらＴＲ１、ＴＲ３のそれぞれに、電界効果トランジスタＴＲ２、ＴＲ４（以下単に「ＴＲ２」あるいは「ＴＲ４」とよぶ）が直列に接続されている。これらＴＲ１〜ＴＲ４のうち、ＴＲ１及びＴＲ３は、そのドレイン端子が保護抵抗Ｒ１を介して電池９０にそれぞれ接続され、ソース端子がそれぞれＴＲ２及びＴＲ４のドレイン端子に接続される。また、ＴＲ２及びＴＲ４のソース端子が電池９０のマイナス側に接続される。
【００３５】
また、この動作回路９では、このＴＲ１のソース端子及びＴＲ２のドレイン端子と、ＴＲ３のソース端子及びＴＲ４のドレイン端子とが、直列に接続された一対のコイル４２を介して接続されている。また、各ＴＲ１〜ＴＲ４には、各ＴＲ１〜ＴＲ４のソース端子からドレイン端子方向が順方向となるようにダイオードＤ１〜Ｄ４が接続されている。また、電池９０は、保護抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣに接続され、そしてこのコンデンサＣは電池９０のマイナス側に接続されている。
【００３６】
さらに、この動作回路９では、電池９０のプラス側に、電界効果トランジスタＴＲ５（以下単に「ＴＲ５」とよぶ）を介して発光ダイオード５０が接続され、またこの発光ダイオード５０は、発光ダイオード保護用の保護抵抗Ｒ２を介して電池９０のマイナス側に接続されている。このうちＴＲ５のドレイン端子が電池９０のプラス側に接続され、ソース端子が発光ダイオード５０のアノード側に接続される。
【００３７】
またさらに、この動作回路９では、電池９０のプラス側から、負荷抵抗Ｒ３を介してフォトトランジスタ５６が接続され、このフォトトランジスタ５６は、電池９０のマイナス側に接続されている。
そして、制御回路７は、各ＴＲ１〜ＴＲ５の各ゲートに接続され、また、保護抵抗Ｒ３とフォトトランジスタ５６のドレイン端子との間の電圧監視点に接続されている。またこの制御回路７は、切替スイッチ１８に接続されている。
【００３８】
このように構成された動作回路９では、まず、ＴＲ１及びＴＲ４をオンすると、電池９０からコイル４２に駆動電圧が印加され、コイル４２に棒磁石３０を駆動する駆動力である電磁力が発生するので、この電磁力により棒磁石３０を何れか一方向に揺動させることができる。またこの動作回路９では、ＴＲ１及びＴＲ４をオフし、ＴＲ２及びＴＲ３をオンすると、ＴＲ１及びＴＲ４をオンさせたときとは逆方向に電池９０からコイル４２に駆動電力が印加され、逆方向の電磁力が発生するので、この駆動電圧によりＴＲ１及びＴＲ４をオンしたときとは逆方向に棒磁石３０を揺動させることができる。
【００３９】
従って、本実施例では、ＴＲ１及びＴＲ４、ＴＲ２及びＴＲ３とを制御回路７を使って交互に切り替えると、図５（ｂ）に示すように、駆動電圧のコイル３４への印加方向を交互に変えることができ、このようにすると、図５（ａ）に示すように、棒磁石３０を揺動させることができるのである。
【００４０】
また、上記のように構成された動作回路９では、ＴＲ５をオンすると発光ダイオード５０が発光して、検出光がフォトトランジスタ５６に向かって照射され、そして、この検出光がスリット５４０及び検出窓５２０を通過しフォトトランジスタ５６で受光されると、フォトトランジスタ５６がオンされ、電圧監視点の電位が接地電位になる。
【００４１】
従って、本実施例では、制御回路７がＴＲ５を動作させ、そして電圧監視点の電位が接地電位になっている時間を計時すると、フォトトランジスタ５６で検出光を受光した受光期間Ｔが計時できるのである。
尚、各ダイオードＤ１〜Ｄ４は、コイル４２に蓄積された電力を逃がすためのもので、一般にフライホイールダイオードと呼ばれているものである。そしてこの逃がされた電力はコンデンサに蓄積される。これらダイオードＤ１〜Ｄ４やコンデンサＣの働きは周知のものであるので、その説明は省略する。
【００４２】
次に、本実施例では、揺動鏡１４を揺動させるために、制御回路７が上述した動作回路９を用いてパルス幅制御（以下「ＰＷＭ制御」という）により駆動電圧をコイル４２に印加しているので、以下このＰＷＭ制御について説明する。
ここで図６は、ＰＷＭ制御を説明するための説明図である。尚、図６（ａ）（ｂ）はともに、縦軸が駆動電圧の電圧値及びコイル４２への印加方向、横軸が時間を表すグラフである。
【００４３】
本実施例で行われているＰＷＭ制御は、複数の定電圧パルス列を予め定められた反転期間毎に極性を反転させてコイル４２に印加する制御である。
具体的には、このＰＷＭ制御では、図５（ａ）に示すように、まず、最初の反転期間でＴＲ１及びＴＲ４のオンオフを行うことにより、予め定められたパルス幅の定電圧パルスを予め定められたパルス間隔で繰り返し発生させ、次の反転期間ではＴＲ２及びＴＲ３のオンオフを行うことにより、ＴＲ１とＴＲ４とをオンオフさせたときとは、極性すなわち、コイル４２への電池９０から印加される駆動電圧の印加方向のみが異なる、同じパルス幅の定電圧パルスを同じパルス間隔で発生させ、さらに次の期間では再びＴＲ１及びＴＲ４を用いて、定電圧パルスを発生させている。
【００４４】
このように定電圧パルスを発生させると、反転期間内でオンオフを繰り返した定電圧パルスの電圧の平均値が図６（ａ）の一点鎖線のようになる。本実施例の駆動電圧は、この定電圧パルスの電圧の平均値を示している。
そして、図６（ｂ）に示すように、各定電圧パルスのパルス幅を広げると、駆動電圧も大きくなる。
【００４５】
つまり、本実施例では、このＰＷＭ制御を利用し、定電圧パルスのパルス幅を可変することにより駆動電圧の電圧値を制御し、棒磁石３０の揺動範囲、ひいては走査角を操作しているのである。具体的には、図５（ｂ）に示すように、駆動電圧の大きさを変え、図５（ａ）に示すように棒磁石３０の揺動範囲を自在に変えているのである。尚、図５は、切替スイッチ１８指定できる走査角が３種類なので、線種により区別（例えば図５（ａ）の一点鎖線は図５（ｂ）の一点鎖線に対応する）して記載してある。
【００４６】
従って、本実施例では、切替スイッチ１８で指定可能な走査角に応じて予めパルス幅を定めておけば、このＰＷＭ制御により、切替スイッチ１８の指示に従ってこのパルス幅に応じた電磁力を電磁石４に発生させ、切替スイッチ１８で指定された走査角で揺動体を揺動させることができるのである。
【００４７】
尚、本実施例では、切替スイッチ１８を切り替え、ある走査角を指定すると、この走査角に応じたパルス間隔の定電圧パルスを設定する構成となっている。
また、前述した揺動範囲は、棒磁石が揺動中心から揺動する揺動角度で表されている。
【００４８】
尚、本発明の駆動力制御手段は、本実施例の制御回路７及び動作回路９に相当する。
以上説明したレーザスキャナ装置１では、例えば支持軸３２と棒磁石３０との摩擦により、切替スイッチ１８で指定した走査角と、実際の走査角とが異なる場合、揺動鏡１４に作用する駆動力を補正して、実際の操作角を切替スイッチ１８で指定した走査角に補正する駆動力補正処理が行われるので、以下この処理について説明する。
【００４９】
ここで、図７は走査角調節制御のフローチャート、図８は、揺動鏡１４の揺動速度、すなわち棒磁石３０の揺動速度と、揺動鏡１４が揺動する範囲、すなわち棒磁石３０が揺動する範囲を表す揺動角との関係を示すグラフである。
この駆動力補正処理Ｓ１は、レーザスキャナ装置１の電源がオンされると開始され、まず、図７に示すように、上述したＰＷＭ制御での定電圧パルスのパルス幅の設定が行われる（Ｓ１０）。このＳ１０は、電源がオンされた時点では、予め切替スイッチ１８が何れかの走査角に設定されているので、その設定された走査角に応じたパルス幅が設定される。
【００５０】
次に、実速度を検出する実速度検出処理Ｓ１２を行う。
この実速度検出処理Ｓ１２では、前述したように、図４の電圧監視点の電圧を制御回路７が監視しているので、この電圧監視点の電圧が接地電位になっている時間を計時している。
【００５１】
尚、ここで実速度の算出を行わず、電圧監視点が接地電位になっている時間、すなわち、実速度で棒磁石３０が揺動したとき、フォトトランジスタ３６が検出光を受光する実時間Ｔのみを検出しているのは、検出窓長さＷが一定で、実速度Ｖの逆数が実時間Ｔに比例するので、実時間を検出できれば、後述する実時間Ｔと目標時間との比較を行うことにより、実速度Ｖと目標速度との比較を行うことができるからである。
【００５２】
次に、目標速度と実速度とが一致するか否かが判定される（Ｓ１４）。このＳ１４において、目標速度と実速度とが一致するか否かを判定しているのは、上述したＰＷＭ制御により、レーザ光を、ある一定周期（通常３０〜１０００往復／秒）である走査角の範囲内を往復するように照射させる場合、図８に示すように、棒磁石３０の揺動速度と実際の走査角との関係が予め実験により分かっているので、棒磁石３０の実速度が目標速度に一致するようにすれば、走査角が一致していると判定できるからである。
【００５３】
ただし、このＳ１４では、実速度と目標速度との比較が、先に述べたように実時間と目標時間とを比較により行うことができるので、実時間が目標時間に一致するか否かを判定している。
そして、この判定（Ｓ１４）で、実速度と目標速度とが一致すると判定されれば、パルス幅の調整をする必要がないので、切替スイッチ１８が切替され、走査角が変更されているか否かを判定し（Ｓ１８）、このＳ１８で否定判定されれば、再び実速度検出処理（Ｓ１２）が行われ、肯定判定されれば、パルス間隔の設定が行われる（Ｓ１０）。
【００５４】
一方、このＳ１４の判定で、実速度と目標速度とが一致しないと判定されると、次に、定電圧パルスのパルス幅を補正する処理が行われ（Ｓ１６）、次の目標速度が変更されたか否かを検出する処理（Ｓ１８）がなされ、否定判定されれば、再び実速度を検出し（Ｓ１２）、パルス幅調整後の実速度と目標速度との比較がなされるのである。
【００５５】
尚、本発明の駆動力補正手段は、本実施例のＳ１４及びＳ１６の処理に相当する。
以上説明した処理Ｓ１は電源がＯＦＦされるかあるいは、レーザスキャナ装置１の未使用時に行われるスリープ制御が開始されるまでの間常時行われ、スリープ制御が解除されるか電源がＯＮされると開始される。
【００５６】
以上説明したレーザスキャナ装置１を用いると以下のような効果がある。
まず本実施例のレーザスキャナ装置１を用いると、レーザスキャナ装置１を取り巻く様々な条件により、棒磁石３０と支持軸３２との間の摩擦が大きくなっても、Ｓ１４で実速度と目標速度とを比較し、Ｓ１６で目標速度が実速度に一致するよう定電圧パルスのパルス幅、すなわち駆動力を補正して揺動鏡１４を揺動しているので、常に切替スイッチで指定した走査角内でレーザ光が往復して照射されるよう揺動鏡１４を揺動させることができる。
【００５７】
そのため本実施例のレーザスキャナ装置１を用いると、熱や経年変化等により支持軸３２と棒磁石３０との摩擦が大きくなっても、摩擦が大きくなる前に指定した走査角と同じ走査角を切替スイッチ１８で指定すれば、同じ大きさのバーコードを常に読み込むことができる。
【００５８】
次に、本実施例のレーザスキャナ装置１を用いれば、検出窓５２０の大きさＷが一定であるので、受光期間Ｔとすると、実速度Ｖは、Ｖ＝Ｗ／Ｔという計算式から簡単に求めることができる。
尚、本実施例では、実速度Ｖに代えて、受光期間Ｔを用いて、駆動力を補正しているので（Ｓ１２，Ｓ１４）、実速度を算出するよりも駆動力の制御を簡単に行うことができる。
【００５９】
また、本実施例では、検出光として発光ダイオード５０が発光する光を用いたが、蛍光灯や日光等の外部から入射する光を用いてもよい。
ところで、実速度は、揺動中心近傍を通過するときの実速度を検出するとよい。これは、棒磁石３０が何らかの摩擦を受けた場合、揺動中心の実速度は他の場所よりも大きく変化するので、棒磁石３０が何らかの抵抗を受けた場合、これに俊敏に対応して角度範囲を修正できるからである。
【００６０】
また、本実施例のレーザスキャナ装置１では、駆動電圧の電圧値を変更するだけで駆動力を変えることができるので、駆動力の制御を簡単に行うことができる。
さらに、本実施例のレーザスキャナ装置では、ＰＷＭ制御によりパルス電圧の平均電圧すなわち駆動電圧を変えることができるので、駆動力の制御がより簡単である。
【００６１】
尚、揺動遮蔽板５２の揺動幅が小さくなりすぎ実速度を測定できない場合、予め定められたパルス幅でＰＷＭ制御を行ってもよいし、実速度を測定できるようになるまで、パルス幅を大きくするよう制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施例のレーザスキャナ装置の概略構成図である。
【図２】  本実施例の揺動鏡駆動装置の平面図である。
【図３】  本実施例の実速度検出装置の説明図である。
【図４】  本実施例の駆動回路の概略構成図である。
【図５】  本実施例の棒磁石が揺動する様子及び、駆動電圧をコイルへ印加する様子を説明するためのグラフである。
【図６】  本実施例のＰＷＭ制御を説明するための説明図である。
【図７】  本実施例の走査角調節制御のフローチャートである。
【図８】  本実施例の揺動鏡の揺動速度と、揺動鏡が揺動する範囲を表す揺動角との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…レーザスキャナ装置、３…揺動鏡駆動装置、４…電磁石、５…実速度検出装置、７…制御回路、９…動作回路、１０…レーザダイオード、１２…反射鏡、１４…揺動鏡、１６…読取装置、１８…切替スイッチ、３０…棒磁石、３２…支持軸、３４…バネ、４０…鉄心部、４２…コイル、５０…発光ダイオード、５２…揺動遮蔽板、５４…固定遮蔽板、５６…フォトトランジスタ、９０…電池、４００…突部部分、５２０…検出窓、５４０…スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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