JP3467603B2 - Vibrating mirror scanning device - Google Patents
Vibrating mirror scanning deviceInfo
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- JP3467603B2 JP3467603B2 JP08715794A JP8715794A JP3467603B2 JP 3467603 B2 JP3467603 B2 JP 3467603B2 JP 08715794 A JP08715794 A JP 08715794A JP 8715794 A JP8715794 A JP 8715794A JP 3467603 B2 JP3467603 B2 JP 3467603B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この出願の発明は、光学的記録媒
体に記録した光学的情報パターンを読取るための光学的
情報読取装置、特に光ビーム走査形の光学的情報読取装
置、及びこれに使用する振動ミラー形走査装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information reading device for reading an optical information pattern recorded on an optical recording medium, and more particularly to a light beam scanning type optical information reading device and use thereof. Vibrating mirror type scanning device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の光学的情報読取装置に使用されて
いる光ビーム走査装置としては、ポリゴンミラーと回
転駆動モータを使用したものや、単面ミラーとガルバ
ノモータを使用したものが一般的である。図7の(a)
は、ポリゴンミラーと回転駆動モータを使用した光ビー
ム走査装置の斜視図である。同図(a)において、p
mはポリゴンミラー、bmは回転駆動モータである。ポ
リゴンミラーpmと、回転駆動モータbmとは、図示の
如く、互いに別体に構成され、且直接的に、又は減速機
構を介して、連結されている。図7の(b)は、単面ミ
ラーとガルバノモータを使用した光ビーム走査装置の
斜視図である。同図(b)において、mは単面ミラー、
gmはガルバノモータである。単面ミラーmと、ガルバ
ノモータgmとは、図示の如く、互いに別体に構成さ
れ、且、両者の回動軸が直接的に結合されている。2. Description of the Related Art As a light beam scanning device used in a conventional optical information reading device, a device using a polygon mirror and a rotary drive motor, or a device using a single-sided mirror and a galvano motor is generally used. is there. FIG. 7A
FIG. 6 is a perspective view of a light beam scanning device using a polygon mirror and a rotation drive motor. In the same figure (a), p
m is a polygon mirror and b m is a rotary drive motor. The polygon mirror pm and the rotary drive motor b m are separately formed as shown in the drawing, and are directly or connected to each other via a reduction mechanism. FIG. 7B is a perspective view of a light beam scanning device using a single-sided mirror and a galvano motor. In the figure (b), m is a single-sided mirror,
gm is a galvano motor. The single-sided mirror m and the galvano motor gm are configured separately from each other, as shown in the drawing, and the rotating shafts of both are directly coupled.
【0003】[0003]
【従来技術の問題点】上記のポリゴンミラーと回転駆
動モータを使用した光ビーム走査装置は、ポリゴンミラ
ーpmと回転駆動モータbmとが別体に構成されている
ため、高さ寸法(即ち回転軸方向の寸法)を一段と縮小
することが困難であり、且、回転駆動モータbmを使用
しているため、前後方向の寸法(即ち回転軸方向に対し
て直角な方向の寸法)を更に縮小することが困難であ
る。又、上記の単面ミラーとガルバノモータを使用し
た光ビーム走査装置は、単面ミラーmとガルバノモータ
gmとが互いに別体に構成されているため、高さ寸法
(即ち回動軸方向の寸法)を一段と縮小することが困難
であり、且、ガルバノモータgmを使用しているため、
前後方向の寸法(即ち回動軸方向に対して直角な方向の
寸法)を更に縮小することが困難である。2. Description of the Related Art In the above-mentioned light beam scanning device using a polygon mirror and a rotation driving motor, the polygon mirror pm and the rotation driving motor bm are separately constructed, and therefore, the height dimension (that is, rotation) is increased. It is difficult to further reduce the dimension in the axial direction, and since the rotation drive motor b m is used, the dimension in the front-rear direction (that is, the dimension in the direction perpendicular to the rotation axis direction) is further reduced. Difficult to do. Further, in the light beam scanning device using the single-sided mirror and the galvano motor, since the single-sided mirror m and the galvano motor gm are configured separately from each other, the height dimension (that is, the dimension in the rotation axis direction). ) Is further difficult to reduce, and since the galvanomotor gm is used,
It is difficult to further reduce the dimension in the front-back direction (that is, the dimension in the direction perpendicular to the rotation axis direction).
【0004】[0004]
【発明の目的】それ故、この出願の発明の第1の目的
は、光ビーム走査装置の高さ方向寸法及び前後方向寸法
を一段と縮小することにある。この出願の発明の第2の
目的は、振動ミラー形走査装置において、機械的バネ部
材を不要にすること、これによって耐用年数を延長する
ことにある。この出願の発明の第3の目的は、振動ミラ
ー形走査装置において、制御性を一段と良くすることに
ある。この出願の発明の第4の目的は、以上の諸目的を
簡単な構成で、且低コストで達成することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a first object of the invention of this application is to further reduce the size in the height direction and the size in the front-back direction of a light beam scanning device. A second object of the invention of this application is to eliminate the need for a mechanical spring member in the oscillating mirror type scanning device, thereby extending the service life. A third object of the invention of this application is to further improve controllability in a vibrating mirror type scanning device. A fourth object of the invention of this application is to achieve the above objects with a simple structure and at low cost.
【0005】[0005]
【目的を達成するための手段】上記の諸問題を解決し、
且上記の諸目的を達成するために、この出願の発明によ
る振動ミラー形走査装置は、少なくとも1個の反射ミラ
ーと、可動部2と、ホルダ6と、固定継鉄7と、駆動巻
線9とを使用し、可動部2は、可動部本体と回動軸25
とで構成し、該可動部本体は、板状、棒状又は立体状に
形成し、固定継鉄7の1対の対辺71,72間に配置
し、 永久磁石を可動部本体の内部に配設するか、又は永
久磁石を可動部本体と固定継鉄7との間に配設すると共
に磁性体を可動部本体の内部に配設するかして、可動部
本体と固定継鉄7とを経由する磁気回路を構成し、駆動
巻線9は、上記磁気回路によって可動部本体と固定部間
の空隙に生成される、空間磁界を横切ることが出来る位
置に配設し、回動軸25は、ホルダ6によって回動自在
に支承し、 上記反射ミラーは、可動部本体の前面に固定
する、 ものである。[Means for Achieving the Purpose] Solving the above problems,
In addition, in order to achieve the above-mentioned various objects, according to the invention of this application,
The oscillating mirror scanner consists of at least one reflection mirror.
-And, The movable part 2, HoRuda 6, fixed yoke 7, drive winding
Using the wire 9, the movable part 2 includes a movable part main body and a rotary shaft 25.
And the movable part main body has a plate shape, a rod shape, or a three-dimensional shape.
Form a pair of opposite sides 7 of fixed yoke 71, 7TwoIn betweenSetting
Shi, PermanentEither install the permanent magnet inside the movable part main body, orIs permanent
It is common to dispose a permanent magnet between the movable part body and the fixed yoke 7.
Whether the magnetic body is placed inside the movable part body
A magnetic circuit that passes through the main body and the fixed yoke 7 is configured and driven.
The winding 9 is formed by the above magnetic circuit.WhatBetween the moving part body and the fixed part
That can cross the spatial magnetic field generated in the air gap of
The rotation shaft 25 can be freely rotated by the holder 6.
SupportConsentShi, Anti-the aboveShooting miraIs, Fixed to the front of the movable part body
Do, ThingIt
【0006】[0006]
【発明の作用】可動部本体と、その外方の固定継鉄7の
対辺71,72(又は固定継鉄7の対辺71,72と可
動部2との間にそれぞれ配設された各永久磁石)との間
には、常時、吸引力が作用している。別言すれば、可動
部本体に対して、これを静止位置(可動部本体の前面が
固定継鉄7を含む平面と平行になる位置)に復元させよ
うとする、磁気バネ力が作用しているのである。従っ
て、可動部2は、駆動巻線9に電流が供給されていない
ときに、これを静止位置から若干変位させた後釈放する
と、交互に正方向又は逆方向に回動する、自由振動を行
いながら、静止位置に復元する。自由振動の周波数(共
振周波数)は、磁気バネ力と可動部の慣性モーメントに
よって決定される。A movable body SUMMARY OF THE INVENTION are respectively disposed between the opposite sides 71, 7 2 and the movable portion 2 of the opposite sides 7 1, 7 2 (or fixed yoke 7 fixed yoke 7 of the outer The attraction force always acts between the permanent magnets). In other words, the magnetic spring force acts on the movable part body to restore it to the rest position (the position where the front surface of the movable part body is parallel to the plane including the fixed yoke 7). Is there. Therefore, when current is not supplied to the drive winding 9, the movable portion 2 is freely displaced after being slightly displaced from the rest position and then alternately rotated in the forward direction or the reverse direction. While restoring to the rest position. The frequency of free vibration (resonance frequency) is determined by the magnetic spring force and the moment of inertia of the movable part.
【0007】駆動巻線9に交流電流を供給すると、可動
部2を横切る交番磁界が発生する。これによって、可動
部2には、正方向又は逆方向の回転力が交互に発生す
る。可動部2には、永久磁石による磁気バネ力と、交番
電磁界による交番回動力が同時に作用するが、回動角が
小さいときは、交番磁界による交番回転力の方が永久磁
石による磁気バネ力よりも大きく、回動角が大きいとき
は、逆に、永久磁石による磁気バネ力の方が大きくなる
から、可動部2は、反転回動振動を行う。定常状態にお
ける、反転回動振動(強制振動)の振動周波数は、交流
電流の周波数によって決定され、振幅は、磁気バネ力
と、交番電磁力による回転力と、可動部の慣性モーメン
トによって決定される。過渡状態における反転回動振動
(強制振動)の波形は、2階の微分方程式を解くことに
よって、与えられる。[0007] supplying an alternating current to the driving coil 9, Koban field across the movable unit 2 is generated. As a result, a forward or reverse rotational force is alternately generated in the movable portion 2. The movable portion 2, and the magnetic spring force by the permanent magnet, acts alternating rotational force is at the same time by the alternating electromagnetic field, when rotation angle is small, the magnetic spring towards the alternating rotational force by Koban magnetic field by the permanent magnet Conversely, when the rotation angle is larger than the force and the rotation angle is large, the magnetic spring force of the permanent magnet becomes larger, so that the movable portion 2 performs the reverse rotation vibration. The vibration frequency of the reversing rotational vibration (forced vibration) in the steady state is determined by the frequency of the alternating current, and the amplitude is determined by the magnetic spring force, the rotational force by the alternating electromagnetic force, and the moment of inertia of the movable part. . The waveform of the reverse rotational vibration (forced vibration) in the transient state is given by solving the second-order differential equation.
【0008】この出願の発明による振動ミラー形走査装
置は、共振モード又は非共振モードで使用される。可動
部2が反転回動振動をすると、可動部2の前面の第1の
反射ミラー(走査用ミラー)11に入射した光ビーム
は、光学的情報パターンP上に走査され、又光学的情報
パターンPから、可動部2の後面の第2の反射ミラー
(受光用ミラー)12に到来した反射光は、光電変換手
段PDの受光面に導光される。The vibrating mirror type scanning device according to the invention of this application is used in a resonant mode or a non-resonant mode. When the movable unit 2 is a rotated in the reverse direction vibration, the first reflecting mirror light beam incident on (scanning mirror) 1 1 of the front surface of the movable section 2 is scanned on the optical information pattern on P, also the optical information from the pattern P, the second reflecting mirror reflected light arriving at (receiving mirror) 1 2 of the rear surface of the movable portion 2 is guided to the light receiving surface of the photoelectric conversion unit PD.
【0009】[0009]
【実施例】この出願の発明の振動ミラー形走査装置の第
1の実施例について説明する。図1は同第1の実施例の
説明図であって、(a)は水平断面図、(b)は垂直断
面図である。図1において、11は第1の反射ミラー、
12は第2の反射ミラー、2は可動部、6はホルダ、7
は固定継鉄、9は駆動巻線である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the vibrating mirror type scanning device of the invention of this application will be described. FIG. 1 shows the same as the first embodiment.
A diagram, (a) is a horizontal sectional view, (b) is a vertical sectional view. In FIG. 1, 11 is a first reflection mirror,
1 2 is a second reflecting mirror, 2 is a movable part, 6 is a holder, 7
Is a fixed yoke and 9 is a drive winding.
【0010】先ず、上記諸要素と、上記諸要素間の関係
について説明する。可動部2は、可動部本体と回動軸2
5とを含有する。可動部本体は、板状、棒状又は立体状
であって、2個の可動磁石21,21と、可動継鉄22
とを含有する。可動継鉄22は、2個の可動磁石21,
21の間にあって、両者を磁気的且機械的に結合する。
但し、この明細書で「継鉄(ヨーク)」とは、磁性材料
で作られた磁気回路部分をいう。回動軸25は、可動部
2の上下方向の慣性主軸と一致する。回動軸25の左右
の質量分布は、対称的・平衡的である。可動磁石21,
…は、回動軸25に対して直交する方向に磁化される。
固定継鉄7は、上下に走る1対の対辺7 1 ,7 2 及びそ
れらを繋ぐもう1対の対辺(無符号)を含有し、その形
状は、典型的には略口の字形である。固定継鉄7の1対
の対辺71,72は、図1では、水平断面においても
(同図(a)参照)、垂直断面においても(同図(b)
参照)、直線状としてあるが、何れの面においても、緩
やかな円弧状乃至曲線状とすることが出来る。この実施
例の駆動巻線9の形状は、略口の字形であって、固定継
鉄7の形状と相似である。First, the above-mentioned elements and the relationship between the above-mentioned elements will be described. The movable part 2 includes a movable part body and a rotary shaft 2.
5 and. The movable part body has a plate shape, a rod shape, or a three-dimensional shape, and includes two movable magnets 21 and 21 and a movable yoke 22.
Contains and. The movable yoke 22 includes two movable magnets 21,
Between the two, they are magnetically and mechanically coupled.
However, in this specification, "yoke" means a magnetic circuit portion made of a magnetic material. The rotary shaft 25 coincides with the vertical principal axis of inertia of the movable portion 2. The mass distribution on the left and right of the rotary shaft 25 is symmetrical and balanced. Movable magnet 21,
Are magnetized in a direction orthogonal to the rotation axis 25.
The fixed yoke 7 includes a pair of opposite sides 7 1 and 7 2 running vertically and
Containing another pair of opposite sides connecting these (unsigned), its shape is typically approximately closed-shape. Across flats 7 1, 7 2 of the pair of fixed yoke 7, FIG. 1, (see Fig. (A)) even in horizontal cross section, in vertical section (Fig. (B)
Although it is linear, it is possible to form a gentle arc or curve on any surface. The shape of the drive winding 9 of this embodiment is substantially square-shaped and is similar to the shape of the fixed yoke 7.
【0011】ホルダ6は、上下に1対の軸受を有する。
回動軸25は、ホルダ6中の1対の軸受によって回動自
在に支承される。可動部2は、固定継鉄7の1対の対辺
71,72の間に配置される。可動部2の左右両端部の
形状は、固定継鉄7の各対辺71,72の形状と同様
に、緩やかな円弧状乃至曲線状とすることが出来る。可
動部本体と固定継鉄7とは、略日の字形の磁気回路を構
成する。駆動巻線9は、固定継鉄7と同心的に配設され
る。第1の反射ミラー(走査用ミラー)11は可動部2
の前面に固定され、第2の反射ミラー(受光用ミラー)
12は可動部2の後面に固定される。尚、可動部本体の
可動磁石は1個とすることも出来るし、3個以上とする
ことも出来る。可動継鉄22の代りに非磁性材料を使用
することもできる。ホルダ6と、固定継鉄7と、駆動巻
線9とは、固定部を形成する。この出願の発明の振動ミ
ラー形走査装置は、大形に設計することも出来るし、小
形に設計することも出来る。小形に設計する場合は、例
えば、縦1cm、横2cm、厚さ(奥行き)1.5cm
の程度にすることが出来る。更に、縦、横、厚さとも、
これらの4分の1又はそれ以下にすることも出来る。The holder 6 has a pair of upper and lower bearings.
Pivot shaft 25 is Seung supported rotatably by a pair of bearings in the holder 6. The movable portion 2 is placed between the opposite sides 71, 7 2 of the pair of fixed yoke 7. The shape of the left and right end portions of the movable portion 2, in the same manner as the opposite sides 71, 7 2 of the shape of the fixing yoke 7 can be a gentle arc shape or curve shape. The movable part main body and the fixed yoke 7 constitute a magnetic circuit in a substantially letter V shape. The drive winding 9 is arranged concentrically with the fixed yoke 7. The first reflection mirror (scanning mirror) 1 is a movable part 2
Fixed to the front surface of the second reflection mirror (light receiving mirror)
1 2 is fixed to the rear surface of the movable portion 2. The number of movable magnets of the movable portion main body may be one or three or more. A non-magnetic material may be used instead of the movable yoke 22. The holder 6, the fixed yoke 7 and the drive winding 9 form a fixed portion. The vibrating mirror type scanning device of the invention of this application can be designed to be large or small. When designing a small size, for example, length 1 cm, width 2 cm, thickness (depth) 1.5 cm
Can be set to In addition, vertical, horizontal, thickness
It can be one-fourth or less.
【0012】次に、第1の実施例の全体動作について説
明する。可動部本体の可動磁石21,21と、これに近
接する固定継鉄7の対辺71,72との間には、常時、
静磁界による吸引力が作用している。別言すれば、可動
部2に対して、これを静止位置(図示の位置。可動磁石
21と固定継鉄7の対辺71,72とが最接近する位
置)に復元させようとする、磁気バネ力(回転モーメン
ト)が作用している。磁気バネ力の大きさは、凡そ下記
の通りである。
磁気バネ力(回転モーメント)=k・sinθ (1)
但し、kはバネ定数(可動磁石の吸引力に比例する定
数)、θは可動部本体の回動角(継鉄7を含む平面に対
する回動角)。従って、可動部本体は、駆動巻線9に電
流が供給されていないときに、これを静止位置から若干
変位させた後釈放したとすると、交互に正方向又は逆方
向に回動し、振幅を減衰させながら、静止位置に復元す
る。このときの振動方程式は、凡そ下記の通りである。
I(dθ2/dt 2 )+c(dθ/dt)+k・sinθ±f=0 (2)
但し、Iは可動部2の慣性モーメント、θは可動部2の
回動角、cは粘性減衰定数、kはバネ定数(単位角捩じ
るに要するモーメントであって、吸引力に比例する定
数)、fは乾性摩擦力、tは時間。乾性摩擦力fを無視
出来るときは、凡そ下記の通りとなる。
I(dθ2/dt 2 )+c(dθ/dt)+k・sinθ=0 (3)
式(2)から容易に解る通り、可動部2の固有角振動数
(共振周波数)は、可動部2の慣性モーメントIと,バ
ネ定数k、従って可動磁石21の吸引力によって決定さ
れる。固定継鉄7の対辺71,72の形状、並びに可動
磁石21,21の左右両端部の形状を、水平断面におい
て、円弧状としたときは、回動角θの増加に伴う、空隙
の磁気エネルギの増加の程度が減少するから、対辺
71,72と、可動磁石21,21との間の吸引力が減
少する。従って、バネ定数が減少し、可動部2の固有角
振動数(共振周波数)が減少するという利点がある。Next, the overall operation of the first embodiment will be described. Between the movable magnets 21 and 21 of the movable portion main body and the opposite sides 7 1 and 7 2 of the fixed yoke 7 which are adjacent to them, always,
The attractive force of the static magnetic field is acting. In other words, with respect to the movable part 2, it is attempted to restore it to a stationary position (the position shown in the drawing; the position where the movable magnet 21 and the opposite sides 7 1 , 7 2 of the fixed yoke 7 are closest to each other). Magnetic spring force (rotational moment) is acting. The magnitude of the magnetic spring force is approximately as follows. Magnetic spring force (rotational moment) = k · sin θ (1) where k is the spring constant (a constant proportional to the attractive force of the movable magnet), θ is the rotation angle of the movable part main body (rotation with respect to the plane including the yoke 7). Dynamic angle). Therefore, if current is not supplied to the drive winding 9, the movable portion main body is alternately displaced from the rest position and then released, and then the movable portion main body alternately turns in the forward direction or the reverse direction to change the amplitude. Restores to the rest position while attenuating. The vibration equation at this time is approximately as follows. I (dθ 2 / dt 2 ) + c (dθ / dt) + k · sin θ ± f = 0 (2) where I is the moment of inertia of the movable part 2, θ is the rotation angle of the movable part 2, and c is the viscous damping constant. , K is a spring constant (a moment required to twist a unit angle and is a constant proportional to the suction force), f is a dry friction force, and t is a time. When the dry frictional force f can be ignored, it is approximately as follows. I (dθ 2 / dt 2 ) + c (dθ / dt) + k · sin θ = 0 (3) As is easily understood from the formula (2), the natural angular frequency (resonance frequency) of the movable part 2 is moment of inertia I, the spring constants k, therefore is determined by the suction force of the movable magnet 21. When the shapes of the opposite sides 7 1 and 7 2 of the fixed yoke 7 and the left and right end portions of the movable magnets 21 and 21 are arcuate in a horizontal cross section, the gap of the void is increased as the rotation angle θ increases. Since the degree of increase in magnetic energy is reduced, the attractive force between the opposite sides 7 1 and 7 2 and the movable magnets 21 and 21 is reduced. Therefore, there is an advantage that the spring constant is reduced and the natural angular frequency (resonance frequency) of the movable portion 2 is reduced.
【0013】駆動巻線9に交流電流を供給すると、可動
部本体の可動磁石21,21を同方向に横切る交番磁界
が発生する。この交番磁界によって、可動部本体には、
正方向又は逆方向の回転モーメントが、交互に発生す
る。交番磁界による回転モーメントの大きさは、凡そ下
記の通りである。
交番磁界による回転モーメント=(T・cosωt)cosθ (4)
但し、Tは交流電流に比例する定数、ωは交流電流の角
周波数。可動部本体には、永久磁石による磁気バネ力
(k・sinθ)と、交番磁界による回転モーメント
(T・cosωt)cosθとが同時併行的に作用す
る。このときの振動方程式は、凡そ下記の通りである。
I(d2θ/dt2)+c(dθ/dt)+k・sinθ=
・cosωt)cosθ (5)
但し、Iは可動部2の慣性モーメント、θは可動部2の
回動角、cは減衰係数、kは吸引力に比例する定数、t
は時間、Tは交流電流の振幅に比例する定数、ωは交流
電流の角周波数。式(4)から容易に解る通り、定常状
態における、反転回動振動(強制振動)の角振動数と振
幅は、交流電流の振幅と周波数ωによって決定される。
可動部2の回動角θが小さいときは、sinθ≒θ、c
osθ≒1であるから、振動方程式(4)は、次式で近
似することが出来る。
I(d2θ/dt2)+c(dθ/dt)+kθ=T・cosωt (6)
過渡状態における、反転回動振動(強制振動)の大体の
波形は、上記の振動方程式(6)を解くことによって、
窺い知ることが出来る。可動部2が反転回動振動をする
と、可動部2の前面の第1の反射ミラー(走査用ミラ
ー)11に入射した光ビームは、光学的情報パターンP
上に走査され、又光学的情報パターンPから、可動部2
の後面の第2の反射ミラー(受光用ミラー)12に到来
した反射光は、光電変換素子PDの受光面に受光され
る。[0013] supplying an alternating current to the driving coil 9, Koban field across the moving magnet 21 of the movable body in the same direction is generated. This Koban field, the movable body,
Rotational moments in the forward and reverse directions alternate. Magnitude of the rotational moment due Koban magnetic field, is approximately as follows. Rotation moment by Koban field = (T · cosωt) cosθ ( 4) where, T is a constant proportional to the AC current, omega is the angular <br/> frequency of the alternating current. The movable body, a magnetic spring force by the permanent magnet and the (k · sinθ), rotational moment (T · cosωt) by Koban field and cosθ acts simultaneously parallel manner. The vibration equation at this time is approximately as follows. I (d 2 θ / dt 2 ) + c (dθ / dt) + k · sin θ = · cos ωt) cos θ (5) where I is the moment of inertia of the movable part 2, θ is the rotation angle of the movable part 2, and c is the damping. Coefficient, k is a constant proportional to suction force, t
Is time, T is a constant proportional to the amplitude of the alternating current, and ω is the angular frequency of the alternating current. As can be easily understood from the equation (4), the angular frequency and the amplitude of the reversing rotational vibration (forced vibration) in the steady state are determined by the amplitude of the alternating current and the frequency ω.
When the rotation angle θ of the movable portion 2 is small, sin θ≈θ, c
Since os θ ≈1, the vibration equation (4) can be approximated by the following equation. I (d 2 θ / dt 2 ) + c (dθ / dt) + kθ = T · cosωt (6) The approximate waveform of the reversal rotational vibration (forced vibration) in the transient state solves the above vibration equation (6). By
You can get to know it. When the movable unit 2 is a rotated in the reverse direction vibration, the light beam, the optical information pattern P incident on the first reflecting mirror (scanning mirror) 1 1 of the front surface of the movable portion 2
The movable portion 2 is scanned from above and the optical information pattern P
Second reflecting mirror reflected light arriving at (receiving mirror) 1 2 of the rear surface of, is received by the light receiving surface of the photoelectric conversion element PD.
【0014】この出願の発明による振動ミラー形走査装
置は、共振モード又は非共振モードで使用される。共振
モードにおいては、駆動巻線9に供給する交流電流の周
波数と、可動部2の固有角振動数(共振周波数)とを、
同一にする。可動部2の共振周波数は、可動部2の慣性
モーメントI、及び/又は可動磁石21,21による磁
気バネ力を調節することによって、調節される。共振モ
ードの特徴は、凡そ下記の通りである。共振周波数だ
けで動作する。正弦振動で動作する。動作電流を非
常に少なくできる。5mA以下の実用化が可能である。
振幅(スキャン幅)は、供給電流でコントロール出来
る。100scan/sec以上の可能性がある。The vibrating mirror type scanning device according to the invention of this application is used in a resonant mode or a non-resonant mode. In the resonance mode, the frequency of the alternating current supplied to the drive winding 9 and the natural angular frequency (resonance frequency) of the movable portion 2 are
Make them the same. The resonance frequency of the movable part 2 is adjusted by adjusting the inertia moment I of the movable part 2 and / or the magnetic spring force of the movable magnets 21 and 21. The characteristics of the resonance mode are as follows. Operating in it resonance frequency <br/> only. Operates with sinusoidal vibration. The operating current can be extremely reduced . Practical application of 5 mA or less is possible.
The amplitude (scan width) can be controlled by the supply current. There is a possibility of 100 scan / sec or more.
【0015】非共振モードにおいては、駆動巻線9に供
給する交流電流の周波数ωは、可動部2の共振周波数よ
りも、かなり小(又は大)でなければならない。このよ
うにすれば、過渡時における波形の乱れ(正弦波からの
ずれ)が回避される。非共振モードの特徴は、凡そ下記
の通りである。共振周波数より十分低い周波数領域で
動作させる必要がある。供給電流波形への追従動作が
可能である。走査速度、走査幅、線速等が任意に制御で
きる。非共振モードの場合は、内部損失乃至外部ダンパ
を付与することが出来る。更に、オーバーダンプとし
て、無周期運動(クリープ的な運動)とすることが出来
る。この場合は、制御性が一段と良くなる。In the non-resonant mode, the frequency ω of the alternating current supplied to the drive winding 9 must be considerably smaller (or larger) than the resonant frequency of the movable section 2. In this way, the disturbance of the waveform (shift from the sine wave) at the time of transition can be avoided. The characteristics of the non-resonant mode are as follows. It is necessary to operate in a frequency region sufficiently lower than the resonance frequency. It is possible to follow the supply current waveform. The scanning speed, scanning width, linear velocity, etc. can be controlled arbitrarily. In the non-resonant mode, internal loss or external damper can be added. Furthermore, as the over-dump, aperiodic motion (creep-like motion) can be performed. In this case, the controllability is further improved.
【0016】この出願の発明の振動ミラー形走査装置の
第2の実施例について説明する。図2は同第2の実施例
の説明図であって、(a)は水平断面図、(b)は垂直
断面図である。図2において、11は第1の反射ミラ
ー、12は第2の反射ミラー、2は可動部、6はホル
ダ、7は固定継鉄、9は駆動巻線である。第1の実施例
に対する、第2の実施例の、構成の差違について説明す
る。固定継鉄7は、全体の形状を略Uの字形又は逆Uの
字形(別言すれば、略コの字形を時計方向又は反時計方
向に90度回転してなる形)としたものであって、1対
の対辺71,72と、両辺を繋ぐもう一つの辺(無符
号)とを含有する。可動部本体は、固定継鉄7の1対の
対辺71,72の間に配置される。可動部本体と固定継
鉄7とは、略口の字形の磁気回路を構成する。第2の実
施例のその余の構成は、第1の実施例と同一である。A second embodiment of the vibrating mirror type scanning device of the invention of this application will be described. Figure 2 is an explanatory view of the second embodiment, (a) is a horizontal sectional view, (b) is a vertical sectional view. 2, 1 1 a first reflecting mirror, 1 2 and the second reflecting mirror, 2 is movable unit, 6 holder 7 fixed yoke, 9 is a driving winding. Differences in configuration between the first embodiment and the second embodiment will be described. The fixed yoke 7 has a substantially U-shape or an inverted U-shape (in other words, a substantially U-shape rotated by 90 degrees clockwise or counterclockwise). And a pair of opposite sides 7 1 and 7 2 and another side (unsigned) connecting both sides. Movable body is placed between the opposite sides 71, 7 2 of the pair of fixed yoke 7. The movable part main body and the fixed yoke 7 constitute a magnetic circuit having a substantially square V shape. The rest of the configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.
【0017】第1の実施例に対する、第2の実施例の、
動作の差違について説明する。第2の実施例の固定継鉄
7は、第1の実施例における口の字形固定継鉄の一辺を
取り除いたものに相当するから、磁気回路の磁気抵抗が
増加し、各対辺71,72と可動磁石21,21との間
の空隙の磁束密度が減少する。従って、磁気バネ力が減
少し、共振周波数が減少する。その分、設計の自由度が
増大する。ただし、固定継鉄7の開口部(上部)では、
交番磁界が若干外方に拡がる嫌いがないではない。第2
の実施例のその余の動作は、第1の実施例と同一であ
る。In comparison with the first embodiment, of the second embodiment,
The difference in operation will be described. The fixed yoke 7 of the second embodiment is equivalent to one obtained by removing one side of the square-shaped fixed yoke of the first embodiment, so that the magnetic resistance of the magnetic circuit increases and the opposite sides 7 1 , 7 are formed. The magnetic flux density of the air gap between 2 and the movable magnets 21 and 21 decreases. Therefore, the magnetic spring force is reduced and the resonance frequency is reduced. The degree of freedom in design increases accordingly. However, at the opening (upper part) of the fixed yoke 7,
The alternating magnetic field is a little disliked to spread outwards. Second
The remaining operation of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
【0018】この出願の発明の振動ミラー形走査装置の
第3の実施例について説明する。図3は同第3の実施例
の説明図であって、(a)は水平断面図、(b)は垂直
断面図である。図3において、11は第1の反射ミラ
ー、12は第2の反射ミラー、2は可動部、6はホル
ダ、7は固定継鉄、8,8は固定磁石、9は駆動巻線で
ある。第1の実施例に対する、第3の実施例の、構成の
差違について説明する。可動部2は、可動部本体と回動
軸25とを含有する。可動部本体は、板状、棒状又は立
体状であって、1個の磁性体24を含有する。可動部本
体は、固定継鉄7の1対の対辺71,72の間に配置さ
れる。固定磁石8,8は、可動部本体と、固定継鉄7の
1対の対辺71,72との間に配設される。可動部本体
と固定磁石8,8と固定継鉄7とは、略日の字形の磁気
回路を構成する。尚、磁性体は分割して2個以上とし、
間に非磁性体を挿入することも出来る。第3の実施例の
その余の構成は、第1の実施例と同一である。A third embodiment of the vibrating mirror type scanning device of the invention of this application will be described. Figure 3 is an explanatory view of the third embodiment, (a) is a horizontal sectional view, (b) is a vertical sectional view. 3, 1 1 a first reflecting mirror, 1 2 and the second reflecting mirror, 2 is movable unit, 6 the holder, the fixed yoke 7, the stationary magnet 8,8, 9 in the drive winding is there. Differences in the configuration of the third embodiment from the first embodiment will be described. The movable portion 2 includes a movable portion main body and a rotating shaft 25. The movable part body has a plate shape, a rod shape, or a three-dimensional shape, and contains one magnetic body 24. Movable body is placed is <br/> be between opposite sides 71, 7 2 of the pair of fixed yoke 7. The fixed magnets 8 and 8 are arranged between the movable portion main body and the pair of opposite sides 7 1 and 7 2 of the fixed yoke 7. The movable part main body, the fixed magnets 8 and 8 and the fixed yoke 7 constitute a magnetic circuit in the shape of a letter. The magnetic material is divided into two or more,
A non-magnetic material can be inserted between them. The rest of the configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment.
【0019】第1の実施例に対する、第3の実施例の、
動作の差違について説明する。可動部本体の磁性体24
と、これに近接する固定磁石8,8との間には、常時、
静磁界による吸引力が作用している。別言すれば、可動
部2に対して、これを静止位置(図示の位置)に復元さ
せようとする、磁気バネ力(回転モーメント)が作用し
ている。第3の実施例についても、前記の式(1)〜
(6)が成立する。但し、前記の式(1)〜(6)中の
バネ定数kは、固定磁石8,8の吸引力に比例する定数
である。可動部2の共振周波数は、可動部2の慣性モー
メントI、及び/又は固定磁石8,8による磁気バネ力
を調節することによって、調節される。この実施例にお
いては、磁性体24の全部又は一部を永久磁石で置き換
えることが出来る。この場合は、固定磁石8,8の厚さ
(磁気回路方向の長さ)を縮小することが出来る。第3
の実施例のその余の動作は、第1の実施例と同一であ
る。In contrast to the first embodiment, of the third embodiment,
The difference in operation will be described. Magnetic body 24 of movable part main body
Between the fixed magnets 8 and 8 which are close to the
The attractive force of the static magnetic field is acting. In other words, a magnetic spring force (rotational moment) acts on the movable portion 2 to restore it to the rest position (position shown in the figure). Also for the third embodiment, the above equations (1) to
(6) is established. However, the spring constant k in the above equations (1) to (6) is a constant proportional to the attractive force of the fixed magnets 8, 8. The resonance frequency of the movable part 2 is adjusted by adjusting the moment of inertia I of the movable part 2 and / or the magnetic spring force of the fixed magnets 8, 8. In this embodiment, all or part of the magnetic body 24 can be replaced with a permanent magnet. In this case, the thickness (length in the magnetic circuit direction) of the fixed magnets 8, 8 can be reduced. Third
The remaining operation of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
【0020】この出願の発明の振動ミラー形走査装置の
第4の実施例について説明する。図4は同第4の実施例
の説明図であって、(a)は水平断面図、(b)は正面
図、(c)は側面図である。図4において、1 1 は反射
ミラー、2は可動部、6はホルダ、7は固定継鉄、9は
駆動巻線である。第1の実施例に対する、第4の実施例
の、構成の差違について説明する。固定継鉄7の形状
は、略コの字形である。略コの字形は、略口の字形の一
辺を削除してなる形状である。固定継鉄7の1対の対辺
71,72は、典型的には直線状であるが、緩やかな曲
線状とすることも出来る。A fourth embodiment of the vibrating mirror type scanning device of the invention of this application will be described. 4A and 4B are explanatory views of the fourth embodiment, wherein FIG. 4A is a horizontal sectional view , FIG. 4B is a front view , and FIG. 4C is a side view. In FIG. 4, 11 is a reflection mirror, 2 is a movable part, 6 is a holder, 7 is a fixed yoke, and 9 is a drive winding. The difference in configuration between the first embodiment and the fourth embodiment will be described. The fixed yoke 7 has a substantially U-shape. The substantially U-shape is a shape in which one side of the substantially U-shape is deleted. Across flats 7 1, 7 2 of the pair of fixed yoke 7, which is typically a linear, it can be a gentle curved shape.
【0021】可動部2は、可動部本体と回動軸25とを
含有する。可動部本体は、固定継鉄7の1対の対辺
71,72の間に、且前面寄り(開放端寄り)に配置さ
れる。可動部本体と固定継鉄7とは、略口の字形の磁気
回路を構成する。回動軸25は、固定継鉄7を含む平面
に対して、垂直に配置される。駆動巻線9,9はそれぞ
れ、固定継鉄7の1対の対辺71,72の前面寄りに巻
回される。唯一の反射ミラー(走査用ミラー)1 1 は、
可動部2の前面に固定される。第4の実施例のその余の
構成は、第1の実施例と同一である。The movable part 2 includes a movable part main body and a rotary shaft 25. Movable body, while the opposite sides 7 1, 7 2 of the pair of fixed yoke 7, placement of <br/> are in且前surface closer (open end closer). The movable part main body and the fixed yoke 7 constitute a magnetic circuit having a substantially square V shape. Pivot shaft 25, to the plane including the fixed yoke 7 is placed vertically. The drive windings 9 and 9 are wound around the pair of opposite sides 7 1 and 7 2 of the fixed yoke 7 toward the front. The only reflection mirror (scanning mirror) 1 1 is
It is fixed to the front surface of the movable portion 2. The remaining structure of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment.
【0022】第1の実施例に対する、第4の実施例の、
動作の差違について説明する。可動部本体の可動磁石2
1,21と、これに近接する固定継鉄7の対辺71,7
2との間には、常時、静磁界による吸引力が作用してい
る。別言すれば、可動部2に対して、これを静止位置
(図示の位置。可動磁石21と固定継鉄7の対辺71,
72とが最接近する位置)に復元させようとする、磁気
バネ力(回転モーメント)が作用している。In comparison with the first embodiment, the fourth embodiment
The difference in operation will be described. Movable magnet 2 of movable body
1, 21 and the opposite side 7 1 , 7 of the fixed yoke 7 adjacent thereto
An attractive force due to a static magnetic field always acts between the two . In other words, with respect to the movable part 2, the movable part 2 is placed at a stationary position (the position shown in the drawing. The movable magnet 21 and the opposite side 7 1 , of the fixed yoke 7).
7 2 and is trying to restore the position) closest together, the magnetic spring force (torque) is exerted.
【0023】駆動巻線9,9に交流電流を供給すると、
可動部本体の可動磁石21,21を同方向に横切る交番
磁界が発生する。この交番磁界によって、可動部本体に
は、正方向又は逆方向の回転モーメントが、交互に発生
する。第1の実施例についても、前記の式(1)〜
(6)が成立する。可動部2が反転回動振動をすると、
可動部2の前面の反射ミラー(走査用ミラー)1 1 に入
射した光ビームは、光学的情報パターンP上に走査され
る。第4の実施例のその余の動作は、第1の実施例と同
一である。なお、図5は第4の実施例の固定継鉄7の改
変例を示す図であって、(a)は平面図、(b)は正面
図である。 図5において、1は反射ミラー、2は可動
部、21,21はその可動磁石、7は固定継鉄、Rはそ
の円弧状部分である。 この改変例の動作は、先に段落1
2の後段に説明した動作と同様である。 When an alternating current is supplied to the drive windings 9, 9,
Koban <br/> magnetic field across the moving magnet 2 1, 2 1 of the movable body in the same direction is generated. This Koban field, the movable body, a rotational moment in the forward or reverse direction, alternately generated. Also for the first embodiment, the above equations (1) to
(6) is established. When the movable part 2 undergoes reverse rotation vibration,
The light beam incident on the reflecting mirror (scanning mirror) 1 1 of the front surface of the movable section 2 is scanned on the optical information pattern on P. The remaining operation of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment. In addition, FIG. 5 is a modification of the fixed yoke 7 of the fourth embodiment.
It is a figure which shows a modification, (a) is a top view, (b) is a front view.
It is a figure. In FIG. 5, 1 is a reflection mirror and 2 is movable
, 21 and 21 are the movable magnets, 7 is a fixed yoke, and R is
Is an arc-shaped portion of. The operation of this modified example is described in paragraph 1 above.
The operation is the same as the operation described in the latter part of 2.
【0024】この出願の発明の振動ミラー形走査装置の
第5の実施例について説明する。第5の実施例は、第3
の実施例における固定継鉄7を全部省略してなるもので
ある。固定磁石8,8には、その分強力な磁性材料が使
用される。第5の実施例のその余の事項は、第3の実施
例と同様である。A fifth embodiment of the vibrating mirror type scanning device of the invention of this application will be described. The fifth embodiment is the third
In this embodiment, the fixed yoke 7 is omitted altogether. For the fixed magnets 8 and 8, a magnetic material that is stronger than that is used. The other matters of the fifth embodiment are the same as those of the third embodiment.
【0025】この出願の発明の振動ミラー形走査装置の
第6、第7、第8の実施例について説明する。第6、第
7、第8の実施例は、第1、第2、第4の実施例におけ
る固定継鉄7を全部省略してなるものである。但し、静
止位置は、電流磁界によって決定しなければならない。
これらの実施例では、電気的制御の自由度が増大する。
第6、第7、第8の実施例のその余の事項は、第1、第
2、第4の実施例と同様である。The sixth, seventh and eighth embodiments of the vibrating mirror type scanning device of the invention of this application will be described. In the sixth, seventh , and eighth embodiments, the fixed yoke 7 in the first, second, and fourth embodiments is all omitted. However, the rest position must be determined by the current magnetic field.
In these examples, the degree of freedom in electrical control is increased.
The other matters of the sixth, seventh and eighth embodiments are the same as those of the first, second and fourth embodiments.
【0026】この出願の発明の振動ミラー形走査装置の
第9、第10、第11、第12、第13、第14、第1
5、第16の実施例について説明する。第9、第10、
第11、第12、第13、第14、第15、第16の実
施例は、第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、
第8の実施例に対して、機械的なバネを付加したもので
ある。機械的なバネとしては、コイルバネ、弦巻バネ、
空気バネ等が使用される。これらの実施例では、バネ定
数、従って共振周波数の設計の自由度が増大する。The ninth, tenth, eleventh, twelfth, thirteenth, fourteenth and first of the vibrating mirror type scanning device of the invention of this application.
The fifth and sixteenth embodiments will be described. 9th, 10th,
The eleventh, twelfth, thirteenth, fourteenth, fifteenth and sixteenth examples are the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh,
A mechanical spring is added to the eighth embodiment. Mechanical springs include coil springs, spiral springs,
An air spring or the like is used. In these embodiments, the degree of freedom in designing the spring constant and thus the resonance frequency is increased.
【0027】この出願の発明による光学的情報読取装置
について説明する。図6は、この出願の発明の光学的情
報読取装置の摸式図である。図6において、LFは光ビ
ーム形成手段、VMは振動ミラー形走査装置、CPは集
光レンズ兼反射プリズム、PDは光電変換手段、SPは
信号処理部、ADは交流電流供給装置である。振動ミラ
ー形走査装置VMは、前記第1乃至第3、第5乃至1
1、及び第13乃至16の実施例と同一である。光ビー
ム形成手段LFと、振動ミラー形走査装置VMとは、光
ビーム形成手段LFからの光ビームが前記第1の反射ミ
ラー11によって反射され、被読取部材上の光学的情報
パターンPを照射するように、図示の如く、配置され
る。集光レンズ兼反射プリズムCPと、振動ミラー形走
査装置VMとは、光学的情報パターンPからの反射光
が、振動ミラー形走査装置VMの前記第2の反射ミラー
12を介して、光電変換手段PDの受光面に導光される
ように、図示の如く、配置されている。この明細書で
「反射プリズム」とは、光線束を反射させてその方向を
変えることの出来るプリズムのことであって、直角プリ
ズム、正立プリズム、5角プリズム等の総称である。要
素CPとVMの組合せを、以下「走査形受光光学系」と
いう。以上の諸要素の全部又は一部は、適宜の筐体(図
示しない)に収納される。尚、集光レンズ兼反射プリズ
ムCPは、集光レンズと反射プリズムとに分割すること
が出来る。反射プリズムは、更に、光方向変換手段に汎
化することが出来る。An optical information reader according to the invention of this application will be described. FIG. 6 is a schematic view of the optical information reading device of the invention of this application. In FIG. 6, LF is a light beam forming unit, VM is an oscillating mirror type scanning device, CP is a condenser lens / reflection prism, PD is a photoelectric conversion unit, SP is a signal processing unit, and AD is an AC current supply device. The vibrating mirror type scanning device VM includes the first to third and fifth to first
This is the same as the first and thirteenth to sixteenth embodiments. In the light beam forming means LF and the vibrating mirror type scanning device VM, the light beam from the light beam forming means LF is reflected by the first reflection mirror 11 to irradiate the optical information pattern P on the member to be read. as to, as illustrated, it is placed. The condenser lens / reflection prism CP and the vibrating mirror type scanning device VM perform photoelectric conversion of the reflected light from the optical information pattern P via the second reflecting mirror 12 of the vibrating mirror type scanning device VM. as is guided to the light receiving surface of the unit PD, as shown, are placed. In this specification, the "reflection prism" is a prism that can reflect a ray bundle and change its direction, and is a general term for a right-angle prism, an erecting prism, a pentagonal prism, and the like. The combination of the elements CP and VM is hereinafter referred to as "scanning light receiving optical system". All or some of the above-mentioned various elements are housed in an appropriate housing (not shown). The condenser lens / reflection prism CP can be divided into a condenser lens and a reflection prism. The reflecting prism can be further generalized to a light redirecting means.
【0028】走査形受光光学系は、固定形受光光学系に
比べて、受光効率、対外乱光特性において、有利であ
る。又、付加する光学フィルタの小形化も可能となる。
更に、振動ミラー形走査装置VMの後面を、受光専用に
分離利用できるので、内部反射の影響を受けにくくでき
る。一般に、走査形受光光学系では、前記反射ミラー1
2の面積が受光口径となるため、比較的大きなミラーを
動作させなければならないが、この実施例では、受光口
径を、反射ミラー12の面積よりも、等価的に大きくす
ることが出来る。[0028] Scanning light receiving optical system, compared to the fixed-type light-receiving optical system, the light receiving efficiency, the pair disturbance light characteristic is advantageous. Further, the size of the optical filter to be added can be reduced.
Further, since the rear surface of the vibrating mirror type scanning device VM can be separated and used only for receiving light, it can be less affected by internal reflection. Generally, in the scanning type light receiving optical system, the reflection mirror 1 is used.
Since the second area is a light-receiving aperture, but must operate a relatively large mirror, in this embodiment, the light-receiving aperture, than the area of the reflecting mirror 1 2, equivalently, it is possible to increase.
【0029】その他の実施例について説明する。その他
の実施例は、前記の諸実施例と、以下の諸事項(イ)〜
(ハ)とを組み合わせることによって、生成される。
(イ)第4の実施例の1対の駆動巻線9,9を取り外し
て、代わりに、固定継鉄7の内側に第1の実施例と同様
な、1個の駆動巻線を配設することが出来る。
(ロ)同一平面内に配設された固定継鉄7と、駆動巻線
9との配列順序を変更して、固定継鉄7を内側に、駆動
巻線9を外側に配設することが出来る。
(ハ)供給電流の波形は、方形波、三角波、又はその他
の周期的波形とすることが出来る。Another embodiment will be described. Other examples are the above-mentioned examples and the following matters (a) to
It is generated by combining with (C). (A) The pair of drive windings 9 and 9 of the fourth embodiment are removed, and instead, one drive winding similar to that of the first embodiment is provided inside the fixed yoke 7. You can do it. (B) By changing the arrangement order of the fixed yoke 7 and the drive winding 9 arranged in the same plane, the fixed yoke 7 may be arranged inside and the drive winding 9 may be arranged outside. I can. (C) The waveform of the supply current can be a square wave, a triangular wave, or any other periodic waveform.
【0030】[0030]
【発明の効果】この出願の発明は、以上の様に構成した
から、下記の通りの顕著な効果を奏することが出来る。(a)
ビーム走査装置の高さ方向寸法及び前後方向寸
法、並びに横方向寸法を一段と縮小することが出来る。(b)
振動ミラー形走査装置において、機械的バネ部材
を不要にすること、これによって耐用年数を延長するこ
とが出来る。(c)
振動ミラー形走査装置の制御性を一段と良くする
ことが出来る。(d)
共振モードで使用した場合は、動作電流を非常に
少なくすることが出来る。例えば、5mA以下にするこ
とが出来る。(e)
非共振モードで使用した場合は、任意の供給電流
波形への追従動作が可能になる。従って、走査速度、走
査幅、線速等が任意に制御できる。(f)
しかも、構成が簡単で、且低コストである。Since the invention of this application is constituted as described above, the following remarkable effects can be obtained. (A) It is possible to further reduce the height dimension, the front-rear dimension, and the lateral dimension of the beam scanning device. (B) In the oscillating mirror type scanning device, a mechanical spring member is not required, and thus the service life can be extended. (C) The controllability of the vibrating mirror type scanning device can be further improved. (D) When used in the resonance mode, the operating current can be extremely reduced. For example, it can be 5 mA or less. (E) When used in the non-resonant mode, it is possible to follow an arbitrary supply current waveform. Therefore, the scanning speed, the scanning width, the linear speed, etc. can be arbitrarily controlled. (F) Moreover, the structure is simple and the cost is low.
【図1】この出願の発明による振動ミラー形走査装置の
第1の実施例の水平断面図及び垂直断面図である。FIG. 1 is a horizontal sectional view and a vertical sectional view of a vibrating mirror type scanning device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この出願の発明による振動ミラー形走査装置の
第2の実施例の水平断面図及び垂直断面図である。FIG. 2 is a horizontal sectional view and a vertical sectional view of a second embodiment of an oscillating mirror type scanning device according to the invention of this application.
【図3】この出願の発明による振動ミラー形走査装置の
第3の実施例の水平断面図及び垂直断面図である。FIG. 3 is a horizontal sectional view and a vertical sectional view of a vibrating mirror type scanning device according to a third embodiment of the present invention.
【図4】この出願の発明による振動ミラー形走査装置の
第4の実施例の水平断面図、正面図、及び側面図であ
る。FIG. 4 is a horizontal sectional view, a front view, and a side view of a vibrating mirror type scanning device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】同第4の実施例の固定継鉄の改変例を示す平面
図及び正面図である。FIG. 5 is a plan view and a front view showing a modified example of the fixed yoke of the fourth embodiment.
【図6】この出願の発明による光学的情報読取装置の摸
式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of an optical information reading device according to the invention of this application.
【図7】従来の走査ミラー装置の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a conventional scanning mirror device.
【符号の説明】1 反射ミラー 11 第1の反射ミラー 12 第2の反射ミラー 2 可動部 21 可動磁石 22 可動継鉄 24 磁性体 25 回動軸 6 ホルダ 7 固定継鉄 71 固定継鉄の対辺 72 固定継鉄の対辺 8 固定磁石 9 駆動巻線 LF 光ビーム形成手段 VM 振動ミラー形走査装置 CP 集光レンズ兼反射プリズム PD 光電変換手段R 固定継鉄の円弧状部分 SP 信号処理部 b m 回転駆動モータ gm ガルバノモータ pm ポリゴンミラーm 単面ミラー[Description of Reference Signs] 1 reflection mirror 1 1 first reflection mirror 1 2 second reflection mirror 2 movable part 21 movable magnet 22 movable yoke 24 magnetic body 25 rotating shaft 6 holder 7 fixed yoke 7 1 fixed yoke Opposite side 7 2 Opposite side of fixed yoke 8 Fixed magnet 9 Drive winding LF Light beam forming means VM Vibrating mirror type scanning device CP Condenser lens / reflection prism PD Photoelectric conversion means R Fixed yoke arc portion SP Signal processing unit b m rotation drive motor gm galvano motor pm polygon mirror m single-sided mirror
Claims (9)
(2)と、ホルダ(6)と、固定継鉄(7)と、略口の
字形の駆動巻線(9)とを含有し、 上記可動部(2)は可動部本体と回動軸(25)とを含
有し、該可動部本体は板状、棒状又は立体状であって1
又は複数個の可動磁石(21,…)を含有し、該可動磁
石(21,…)は、上記回動軸(25)に対して直交す
る方向に磁化され、 上記固定継鉄(7)は、略口の字形又は略Uの字形若し
くは逆Uの字形に構成され、 上記可動部本体は、上記固定継鉄(7)の1対の対辺
(71),(72)間に配置され、 上記可動部本体と上記固定継鉄(7)とは、略日の字形
又は略口の字形の磁気回路を構成し、 上記回動軸(25)は、上記1対の対辺(7 1 ),(7
2 )と平行に配置され、上記ホルダ(6)によって回動
自在に支承され、 上記駆動巻線(9)は上記固定継鉄(7)と同心的に配
設され、 上記第1の反射ミラー(11)は、上記可動部(2)の
前面に固定されている、 振動ミラー形走査装置。1. A first reflecting mirror (1 1 ), a movable part (2), a holder (6), a fixed yoke (7) and a drive winding (9) having a substantially square V shape. The movable part (2) includes a movable part body and a rotating shaft (25), and the movable part body has a plate shape, a rod shape, or a three-dimensional shape.
Or a plurality of movable magnets (21, ...) Is contained, the movable magnets (21, ...) Are magnetized in a direction orthogonal to the rotation axis (25), and the fixed yoke (7) is is configured to shape or inverted U-shaped-shaped or substantially U of approximately closed, the movable body, said stationary yoke (7) of a pair of opposite sides (7 1), (7 2) placed between is, the above-mentioned movable body and the fixed yoke (7), a magnetic circuit of the shape of the shaped or approximately closed substantially date, shafts the times (25), the pair of opposite sides (7 1 ), (7
2) and arranged in parallel, by the holder (6) is Approved supported rotatably, said drive winding (9) is concentrically arranged with the fixed yoke (7), the first reflector mirror (1 1) is fixed to the front surface of the movable portion (2), the oscillating mirror type scanner.
有し、 該第2の反射ミラー(12)は、前記可動部(2)の後
面に固定されている、 請求項1記載の振動ミラー形走査装置。 2. A second reflection mirror (1 2 ) is also included, said second reflection mirror (1 2 ) being fixed to the rear surface of said movable part (2). An oscillating mirror scanning device as described .
(2)と、ホルダ(6)と、固定継鉄(7)と、1又は
2個の固定磁石(8,…)と、略口の字形の駆動巻線
(9)とを含有し、 上記可動部(2)は可動部本体と回動軸(25)とを含
有し、該可動部本体は板状、棒状又は立体状であって1
又は複数個の磁性体(24,…)を含有し、 上記固定継鉄(7)は、略口の字形又は略Uの字形若し
くは逆Uの字形に構成され、 上記可動部本体は、上記固定継鉄(7)の1対の対辺
(71),(72)間に配置され、 上記固定磁石(8,…)は、上記固定継鉄(7)の上記
各対辺(71),(72)と上記可動部本体との間で、
且上記回動軸(25)に対して直交する線上に、配設さ
れ、 上記可動部本体と上記固定磁石(8,…)と上記固定継
鉄(7)とは、略日の字形又は略口の字形の磁気回路を
構成し、 上記回動軸(25)は、上記1対の対辺(7 1 ),(7
2 )と平行に配置され、上記ホルダ(6)によって回動
自在に支承され、 上記駆動巻線(9)は上記固定継鉄(7)と同心的に配
設され、 上記第1の反射ミラー(11)は、上記可動部(2)の
前面に固定されている、 振動ミラー形走査装置。 3. A first reflecting mirror (1 1 ), a movable part (2), a holder (6), a fixed yoke (7), and one or two fixed magnets (8, ...). , A drive winding (9) having a substantially square shape, the movable part (2) includes a movable part main body and a rotating shaft (25), and the movable part main body is plate-shaped, rod-shaped or three-dimensional. It ’s like 1
Or a plurality of magnetic bodies (24, ...), The fixed yoke (7) is formed in a substantially mouth shape, a substantially U shape, or an inverted U shape, yoke (7) opposite sides (7 1) of a pair of, (7 2) is placed between said fixed magnet (8, ...), said fixed above opposite sides of the yoke (7) (7 1) , between the movable body (7 2),
Moreover, the movable part main body, the fixed magnets (8, ...) And the fixed yoke (7), which are arranged on a line orthogonal to the rotating shaft (25), have a substantially day shape or a substantially a magnetic circuit of the mouth of the shaped shaft the times (25), the pair of opposite sides (7 1), (7
2) and arranged in parallel, by the holder (6) is Approved supported rotatably, said drive winding (9) is concentrically arranged with the fixed yoke (7), the first reflector mirror (1 1) is fixed to the front surface of the movable portion (2), the oscillating mirror type scanner.
有し、 該第2の反射ミラー(12)は、前記可動部(2)の後
面に固定されている、 請求項3記載の振動ミラー形走査装置。4. Furthermore, the second also contain a reflection mirror (1 2), a reflecting mirror of the second (1 2), the is fixed to the rear surface of the movable part (2), according to claim 3 An oscillating mirror scanning device as described.
と、ホルダ(6)と、固定継鉄(7)と、1又は2個の
駆動巻線(9,…)とを含有し、 上記可動部(2)は可動部本体と回動軸(25)とを含
有し、該可動部本体は板状、棒状又は立体状であって1
又は複数個の可動磁石(21,…)を含有し、該可動磁
石(21,…)は、上記回動軸(25)に対して直交す
る方向に磁化され、 上記固定継鉄(7)は、略コの字形、又は可動部本体の
正面を迂回した変形口の字形に構成され、 上記可動部本体は、上記固定継鉄(7)の1対の対辺
(71),(72)間に配置され、 上記可動部本体と上記固定継鉄(7)は、略口の字形の
磁気回路を構成し、 上記回動軸(25)は、上記固定継鉄(7)を含む平面
に対して垂直に配置され、上記ホルダ(6)によって回
動自在に支承され、 上記1又は2個の駆動巻線(9)は、上記固定継鉄
(7)の上記対辺(71),(72)に巻回され、 上記反射ミラー(1 1 )は上記可動部(2)の正面側に
固定されている、 振動ミラー形走査装置。 5. A reflecting mirror (1 1 ) and a movable part (2)
When a holder (6), solid TeiTsugitetsu and (7), one or two drive windings (9, ...) contains a, the movable part (2) is movable body and the pivot shaft ( 25) and the movable part main body is plate-shaped, rod-shaped or three-dimensional
Or a plurality of movable magnets (21, ...) Is contained, the movable magnets (21, ...) Are magnetized in a direction orthogonal to the rotation axis (25), and the fixed yoke (7) is , substantially U-shaped, or constructed in front of the movable body in the shape of diverted deformed opening, the movable body, said pair of opposite sides of the stationary yoke (7) (7 1), (7 2) It is placed between the plane the movable body and the fixed yoke (7), a magnetic circuit of the approximately closed-shape, shaft the times (25), comprising the fixed yoke (7)
Arranged perpendicularly to, by the holder (6) is Approved supported rotatably, said one or two drive winding (9), said opposite sides of said fixed yoke (7) (7 1) , (7 2) wound routed to, the reflecting mirror (1 1) is fixed to the front side of the movable portion (2), the oscillating mirror type scanner.
から最大角回動位置に亙って、その外端部に対面し得
る、前記各対辺(71),(72)の形状を、回動平面
内において、円弧状に構成してなる、 請求項1乃至5の何れかに記載の振動ミラー形走査装
置。 6. over the maximum angle rotational position from the neutral angle position of the movable magnet (21, ...), may be facing its outer end, each opposite side (71), (7 2) the shape, the rotation plane, becomes configured in an arc shape, the oscillating mirror type scanner according to any one of claims 1 to 5.
又は4記載の振動ミラー形走査装置(VM)と、集光レ
ンズと、光方向変換手段と、光電変換手段(PD)と、
信号処理部(SP)と、これらの要素の全部又は一部を
収納する筐体とを含有し、 上記光ビーム形成手段(LF)と前記振動ミラー形走査
装置(VM)とは、上記光ビーム形成手段(LF)から
の光ビームが前記第1の反射ミラー(11)によって反
射され、被読取部材上の光学的情報パターン(P)を走
査するように、配置され、 上記光方向変換手段と上記光電変換手段(PD)とは、
上記光学的情報パターン(P)からの反射光を、前記振
動ミラー形走査装置(VM)の前記第2の反射ミラー
(12)を介して、上記光電変換手段(PD)の受光面
に導光するように、配置されている、 光学的情報読取装置。 7. A light beam forming means (LF);
Or 4 vibration mirror type scanner according with (VM), a condenser lens, and the light redirecting means, the photoelectric conversion means (PD),
The light beam forming means (LF) and the vibrating mirror type scanning device (VM) include a signal processing unit (SP) and a housing that houses all or some of these elements. The light beam from the forming means (LF) is arranged so as to be reflected by the first reflecting mirror (1 1 ) and scan the optical information pattern (P) on the member to be read, the light direction changing means. And the photoelectric conversion means (PD)
The reflected light from the optical information pattern (P) is guided to the light receiving surface of the photoelectric conversion means (PD) via the second reflecting mirror (1 2 ) of the vibrating mirror type scanning device (VM). as light is disposed, the optical information reading apparatus.
らなり、 前記集光レンズと上記反射プリズムとは、合一して集光
レンズ兼反射プリズム(CP)と化している、 請求項7記載の光学的情報読取装置。 8. The light redirecting means is a reflecting prism.
Rannahli, and the condenser lens and the upper Symbol reflecting prism, taken together are turned into a condenser lens and a reflecting prism (CP), an optical information reading apparatus according to claim 7 wherein.
項7又は8に記載の光学的情報読取装置。9. The optical information reading device according to claim 7 , wherein the housing has a hand-held structure.
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