JPH07199103A - 共通基板上集積スキャナ - Google Patents
共通基板上集積スキャナInfo
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- JPH07199103A JPH07199103A JP6260015A JP26001594A JPH07199103A JP H07199103 A JPH07199103 A JP H07199103A JP 6260015 A JP6260015 A JP 6260015A JP 26001594 A JP26001594 A JP 26001594A JP H07199103 A JPH07199103 A JP H07199103A
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- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
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- G06K7/10554—Moving beam scanning
- G06K7/10594—Beam path
- G06K7/10683—Arrangement of fixed elements
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 バーコードスキャナの構成を簡易化する。
【構成】 スキャナは、共通基板上に取りつけられたレ
ーザダイオード１１２及び反射光を検出する検出器１２
０を備える。精密加工されたミラー又は、レーザダイオ
ード１１２を回転させることによってレーザビームを偏
向しバーコードを走査する。
ーザダイオード１１２及び反射光を検出する検出器１２
０を備える。精密加工されたミラー又は、レーザダイオ
ード１１２を回転させることによってレーザビームを偏
向しバーコードを走査する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スキャナに関する。よ
り詳細には、本発明は、共通基板に取りつけられた集積
バーコードスキャナに関する。
り詳細には、本発明は、共通基板に取りつけられた集積
バーコードスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】バーコードは、対象物に関する情報を蓄
積し、現在では、手持ち式であるスキャナによって読ま
れる。バーコードスキャナが小型化してきたので、使用
用途が増えてきた。今日では、バーコードスキャナは、
ストアの物品に値をつけたり、倉庫の在庫品目録を制御
したり、更に夜通しの運送を追跡するのにでさえ使用さ
れる。バーコードを読み取る際に、バーコードスキャナ
は、バーコードを横切るレーザビームを走査し、バーコ
ードからの反射光を検出する。一般的に、手持ち式スキ
ャナのようなバーコードスキャナは、個々の部品を使用
して構成されてきた。レーザダイオードや回転可能な走
査ミラーのような個々の部品を別々に製造し、スキャナ
内で細心の注意を払って整列させて、適当な走査性能を
得る。しかしながら、個々の部品を使用することによっ
て、バーコードスキャナを更に縮小化することが妨げら
れ、このためにバーコードスキャナの新たな用途に制限
を加えることになる。更に、個々の部品の誤った整列に
よって、スキャナは作動しなくなる。このために、個々
の部品を、組立ての際に、充分に気をつけて整列させな
ければならず、これによりスキャナを複雑なものにし、
構成するのに費用をかかるものにする。
積し、現在では、手持ち式であるスキャナによって読ま
れる。バーコードスキャナが小型化してきたので、使用
用途が増えてきた。今日では、バーコードスキャナは、
ストアの物品に値をつけたり、倉庫の在庫品目録を制御
したり、更に夜通しの運送を追跡するのにでさえ使用さ
れる。バーコードを読み取る際に、バーコードスキャナ
は、バーコードを横切るレーザビームを走査し、バーコ
ードからの反射光を検出する。一般的に、手持ち式スキ
ャナのようなバーコードスキャナは、個々の部品を使用
して構成されてきた。レーザダイオードや回転可能な走
査ミラーのような個々の部品を別々に製造し、スキャナ
内で細心の注意を払って整列させて、適当な走査性能を
得る。しかしながら、個々の部品を使用することによっ
て、バーコードスキャナを更に縮小化することが妨げら
れ、このためにバーコードスキャナの新たな用途に制限
を加えることになる。更に、個々の部品の誤った整列に
よって、スキャナは作動しなくなる。このために、個々
の部品を、組立ての際に、充分に気をつけて整列させな
ければならず、これによりスキャナを複雑なものにし、
構成するのに費用をかかるものにする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、すぐれた融通
性を有する向上したバーコードスキャナを提供すること
が望ましい。縮小化したバーコードスキャナを提供する
ことが望ましい。構成がより簡易であるバーコードスキ
ャナを提供することが望ましい。バーコードスキャナの
構成費用を削減することが望ましい。本発明の更に他の
目的は、以下の記載に述べられており、その記載から明
白になるであろうし、また、本発明を理解することがで
きる。本発明の利点は、請求の範囲に詳細に指摘された
器具とその組合せによって理解でき、かつ本発明の利点
を得ることができるであろう。
性を有する向上したバーコードスキャナを提供すること
が望ましい。縮小化したバーコードスキャナを提供する
ことが望ましい。構成がより簡易であるバーコードスキ
ャナを提供することが望ましい。バーコードスキャナの
構成費用を削減することが望ましい。本発明の更に他の
目的は、以下の記載に述べられており、その記載から明
白になるであろうし、また、本発明を理解することがで
きる。本発明の利点は、請求の範囲に詳細に指摘された
器具とその組合せによって理解でき、かつ本発明の利点
を得ることができるであろう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、共通基板に取りつけられたバーコードスキャナ
を開示する。より詳細には、本明細書で実施され広く述
べられた発明の目的において、本発明は、ターゲットを
横切って光を走査するように基板上に集積された光スキ
ャナと、ターゲットからの反射光を検出するために基板
上に集積されたセンサとを有する、共通基板上に形成さ
れた光走査システムを提供する。バーコードスキャナ
は、入射光ビームを走査するために回転したり曲げられ
たりする精密仕上げされたミラーを備えた光スキャナを
備えていてもよい。バーコードスキャナは、精密仕上げ
ミラーを使用することなく、光源を回転させることによ
って、光ビームを走査してもよい。この明細書の一部を
構成するものとして組み入れられた添付の図面は、本発
明の実施例とともに発明の実施を例表しており、本発明
の目的、利点及び精神を説明するようになっている。
ために、共通基板に取りつけられたバーコードスキャナ
を開示する。より詳細には、本明細書で実施され広く述
べられた発明の目的において、本発明は、ターゲットを
横切って光を走査するように基板上に集積された光スキ
ャナと、ターゲットからの反射光を検出するために基板
上に集積されたセンサとを有する、共通基板上に形成さ
れた光走査システムを提供する。バーコードスキャナ
は、入射光ビームを走査するために回転したり曲げられ
たりする精密仕上げされたミラーを備えた光スキャナを
備えていてもよい。バーコードスキャナは、精密仕上げ
ミラーを使用することなく、光源を回転させることによ
って、光ビームを走査してもよい。この明細書の一部を
構成するものとして組み入れられた添付の図面は、本発
明の実施例とともに発明の実施を例表しており、本発明
の目的、利点及び精神を説明するようになっている。
【０００５】
【実施例】本発明は、共通基板上で形成された光走査シ
ステムに関する。光走査システムは、光ビームを形成す
る光源と、光ビームと、所望のパターンで集束された光
ビームを偏向させるための偏向器と、レンズと、光源か
らの光ビームをモニタする検出器と、偏向光ビームの反
射を検出するセンサ及び電子回路を備えている。本発明
の好ましい実施例と、添付図面に図示された例を詳細に
開示する。本発明のスキャナの第一実施例を図１に示し
ており、符号１００で示す。スキャナ１００は、レーザ
ダイオード１１２と、球面レンズ１１４と、スキャンモ
デュール１１８及び検出器１２０、１２８とを含んでい
る。レーザダイオード１１２と検出器１２８は、支持台
として使用するレーザサブマウント１２６上に取りつけ
られている。球面マイクロレンズ１１４は、レンズホル
ダー１１６によって支持されている。基板１２２上に
は、レーザサブマウント１２６と、レンズホルダ１１６
と、スキャンモデュール１１８と検出器１２０が取りつ
けられている。基板１２２の表面は、斜面部分１２３に
近接する平坦な部分１２１を含んでいる。レーザサブマ
ウント１２６とレンズホルダ１１６は、平坦部分１２１
上に取りつけられている。スキャンモデュールは、斜面
部分１２３上に取りつけられている。好ましい実施例に
おいて、基板１２２は、シリコンのような半導体材料か
ら形成されており、斜面部分１２３は、約４５°の角度
で傾いている。
ステムに関する。光走査システムは、光ビームを形成す
る光源と、光ビームと、所望のパターンで集束された光
ビームを偏向させるための偏向器と、レンズと、光源か
らの光ビームをモニタする検出器と、偏向光ビームの反
射を検出するセンサ及び電子回路を備えている。本発明
の好ましい実施例と、添付図面に図示された例を詳細に
開示する。本発明のスキャナの第一実施例を図１に示し
ており、符号１００で示す。スキャナ１００は、レーザ
ダイオード１１２と、球面レンズ１１４と、スキャンモ
デュール１１８及び検出器１２０、１２８とを含んでい
る。レーザダイオード１１２と検出器１２８は、支持台
として使用するレーザサブマウント１２６上に取りつけ
られている。球面マイクロレンズ１１４は、レンズホル
ダー１１６によって支持されている。基板１２２上に
は、レーザサブマウント１２６と、レンズホルダ１１６
と、スキャンモデュール１１８と検出器１２０が取りつ
けられている。基板１２２の表面は、斜面部分１２３に
近接する平坦な部分１２１を含んでいる。レーザサブマ
ウント１２６とレンズホルダ１１６は、平坦部分１２１
上に取りつけられている。スキャンモデュールは、斜面
部分１２３上に取りつけられている。好ましい実施例に
おいて、基板１２２は、シリコンのような半導体材料か
ら形成されており、斜面部分１２３は、約４５°の角度
で傾いている。
【０００６】レーザダイオード１１２は、レンズ１１４
の光軸と整列しており、レーザダイオードドライバに従
って可視レーザビームを発するが、図示していない。好
ましい実施例において、レーザダイオード１１２は、ソ
ニーＳＬＤ１１０１のレーザダイオードチップのような
バーコード走査に適したレーザビームを形成できる、商
業的に入手可能なレーザダイオードとすることができ
る。検出器１２８は、レーザダイオード１１２の後方の
レーザサブマウント１２６上に取りつけられており、レ
ーザダイオード１１２の出力をモニタすることができ
る。検出器１２８は、レーザダイオード１１２の前部か
らのレーザビーム出力の強度に比例する、レーザダイオ
ード１１２の後方からの光出力量を表す信号を発信す
る。この信号はレーザダイオードドライバに伝達され、
レーザダイオード１１２の出力を制御することができ
る。図１は、レンズ１１４が別体構造のレンズホルダ１
１６によって直立位置に固定された状態を示している。
レンズ１１４と、レンズホルダ１１６は、一体構造の装
置とすることもできる。図１は、レンズホルダ１１６を
基板１２２の平坦部分上に取りつけた状態で表している
が、レーザサブマウント１２６に取りつけることもでき
る。また、好ましい実施例では、レンズ１１４は、球面
マイクロレンズとして示しているが、レンズ１１４をボ
ール状マイクロレンズ、グレートロッドインデックスレ
ンズ（ＧＲＩＮ）、マイクロフルネルレンズ、或いは円
筒形マイクロレンズのような、レーザビームを集束する
ための、いかなるレンズから構成してもよい。
の光軸と整列しており、レーザダイオードドライバに従
って可視レーザビームを発するが、図示していない。好
ましい実施例において、レーザダイオード１１２は、ソ
ニーＳＬＤ１１０１のレーザダイオードチップのような
バーコード走査に適したレーザビームを形成できる、商
業的に入手可能なレーザダイオードとすることができ
る。検出器１２８は、レーザダイオード１１２の後方の
レーザサブマウント１２６上に取りつけられており、レ
ーザダイオード１１２の出力をモニタすることができ
る。検出器１２８は、レーザダイオード１１２の前部か
らのレーザビーム出力の強度に比例する、レーザダイオ
ード１１２の後方からの光出力量を表す信号を発信す
る。この信号はレーザダイオードドライバに伝達され、
レーザダイオード１１２の出力を制御することができ
る。図１は、レンズ１１４が別体構造のレンズホルダ１
１６によって直立位置に固定された状態を示している。
レンズ１１４と、レンズホルダ１１６は、一体構造の装
置とすることもできる。図１は、レンズホルダ１１６を
基板１２２の平坦部分上に取りつけた状態で表している
が、レーザサブマウント１２６に取りつけることもでき
る。また、好ましい実施例では、レンズ１１４は、球面
マイクロレンズとして示しているが、レンズ１１４をボ
ール状マイクロレンズ、グレートロッドインデックスレ
ンズ（ＧＲＩＮ）、マイクロフルネルレンズ、或いは円
筒形マイクロレンズのような、レーザビームを集束する
ための、いかなるレンズから構成してもよい。
【０００７】レーザビームの好ましい集束は、レンズ１
１４とレーザダイオード１１２との間の距離を調整する
ことによって達成できる。レンズホルダ１１６はレンズ
１１４をレーザダイオード１１２に近づけたり、或いは
離したりするように調整可能であるが、レンズ１１４を
所定の整列位置に固定するのが好ましい。 スキャンモ
デュール１１８が斜面部分１２３上に取りつけられてお
り、レーザダイオード１１２からのレーザビームを遮断
して反射するようになっている。スキャナ１００の作動
時に、スキャンモデュール１１８は、ターゲットを横切
って一方向にレーザビームを走査する。スキャンモデュ
ール１１８は、現存のＶＬＳＩ技術を使用して形成され
た精密仕上げされたミラーを備えるのが好ましい。Pro
c. of IEEE の第７０巻、第５の４２０〜４５７の“機
械的材料としてのシリコン”と２JMicromech. Microen
g.の２５６〜２６１の“静電精密機械”と、１１５０Pr
oceedings of SPIE の“可変ミラー空間光モデュレー
タ”では精密仕上げされたミラーを形成するのに適した
技術を開示する。検出器１２０は、基板１２２の平坦部
分１２１の上に取りつけられているのが好ましく、ビー
ムがターゲットを横切って走査されるときにレーザビー
ムの反射を検出する。レーザビームがターゲットを横切
って走査されるにつれて散乱し、このために検出器１２
０はターゲットから反射した光を受信して検出すること
ができる。次いで、検出器１２０は、検出された反射光
を表す信号を発信する。例えば、レーザビームが明領域
と暗領域とを有するバーコードを横切って走査されたと
ころでは、バーコードの明領域は光を反射し、暗領域で
は、光を反射しない。レーザビームがバーコードを横切
って走査されるとき、検出器１２０は、バーコードの明
領域であることを表す分散した光を検出し、それに対応
する信号を発信する。これにより、バーコードを読み取
ることができる。好ましい実施例において、検出器１２
０は、一体的に集積された光検出器である。
１４とレーザダイオード１１２との間の距離を調整する
ことによって達成できる。レンズホルダ１１６はレンズ
１１４をレーザダイオード１１２に近づけたり、或いは
離したりするように調整可能であるが、レンズ１１４を
所定の整列位置に固定するのが好ましい。 スキャンモ
デュール１１８が斜面部分１２３上に取りつけられてお
り、レーザダイオード１１２からのレーザビームを遮断
して反射するようになっている。スキャナ１００の作動
時に、スキャンモデュール１１８は、ターゲットを横切
って一方向にレーザビームを走査する。スキャンモデュ
ール１１８は、現存のＶＬＳＩ技術を使用して形成され
た精密仕上げされたミラーを備えるのが好ましい。Pro
c. of IEEE の第７０巻、第５の４２０〜４５７の“機
械的材料としてのシリコン”と２JMicromech. Microen
g.の２５６〜２６１の“静電精密機械”と、１１５０Pr
oceedings of SPIE の“可変ミラー空間光モデュレー
タ”では精密仕上げされたミラーを形成するのに適した
技術を開示する。検出器１２０は、基板１２２の平坦部
分１２１の上に取りつけられているのが好ましく、ビー
ムがターゲットを横切って走査されるときにレーザビー
ムの反射を検出する。レーザビームがターゲットを横切
って走査されるにつれて散乱し、このために検出器１２
０はターゲットから反射した光を受信して検出すること
ができる。次いで、検出器１２０は、検出された反射光
を表す信号を発信する。例えば、レーザビームが明領域
と暗領域とを有するバーコードを横切って走査されたと
ころでは、バーコードの明領域は光を反射し、暗領域で
は、光を反射しない。レーザビームがバーコードを横切
って走査されるとき、検出器１２０は、バーコードの明
領域であることを表す分散した光を検出し、それに対応
する信号を発信する。これにより、バーコードを読み取
ることができる。好ましい実施例において、検出器１２
０は、一体的に集積された光検出器である。
【０００８】図２は、スキャナ１００の上面図を示して
いる。レーザダイオード１１２と、レンズ１１４とスキ
ャンモデュール１１８は、互いに整列しており、スキャ
ンモデュール１１８が集束されたレーザビームを反射す
るようになっている。検出器１２０は、レンズホルダ１
１６のいずれか一方側に配置することができる。ワイヤ
ボンドパッド１３０により検出器１２０は、例えば信号
プロセッサのような外部装置と接続される。ワイヤボン
ドパッド１３２と１３４は、レーザダイオード１１２と
検出器１２８のそれぞれをレーザダイオードドライバの
ような外部装置と接続させることができ、レーザダイオ
ード１１２の出力を制御するようになっている。ワイヤ
ボンドパッド１４２は、精密仕上げされたミラーをフィ
ードバック回路（図示せず）のような外部装置によって
作動させる。本発明のスキャンモデュール１１８は、下
記で詳細に述べるように、捩れ構造或いは片持ち梁構造
のような様々な構造を使用して実施してもよい。更に、
スキャンモデュール１１８を、下記で詳細に述べるよう
に、静電作用及び加熱作用のような様々な技術によって
作動することができる。加熱作用において、例えばヒン
ジは形状記憶合金で形成されるか、或いはバイメタルで
ある。
いる。レーザダイオード１１２と、レンズ１１４とスキ
ャンモデュール１１８は、互いに整列しており、スキャ
ンモデュール１１８が集束されたレーザビームを反射す
るようになっている。検出器１２０は、レンズホルダ１
１６のいずれか一方側に配置することができる。ワイヤ
ボンドパッド１３０により検出器１２０は、例えば信号
プロセッサのような外部装置と接続される。ワイヤボン
ドパッド１３２と１３４は、レーザダイオード１１２と
検出器１２８のそれぞれをレーザダイオードドライバの
ような外部装置と接続させることができ、レーザダイオ
ード１１２の出力を制御するようになっている。ワイヤ
ボンドパッド１４２は、精密仕上げされたミラーをフィ
ードバック回路（図示せず）のような外部装置によって
作動させる。本発明のスキャンモデュール１１８は、下
記で詳細に述べるように、捩れ構造或いは片持ち梁構造
のような様々な構造を使用して実施してもよい。更に、
スキャンモデュール１１８を、下記で詳細に述べるよう
に、静電作用及び加熱作用のような様々な技術によって
作動することができる。加熱作用において、例えばヒン
ジは形状記憶合金で形成されるか、或いはバイメタルで
ある。
【０００９】捩れ構造において、スキャンモデュール１
１８は、走査ミラー１３６と、捩れヒンジ１３８とフレ
ーム１４０とを含んでいる。ヒンジ１３８は、フレーム
１４０によって支持されており、基板１２２の斜面部分
１２３上に取りつけられている。走査ミラー１３６は、
ヒンジ１３８によってつり下がっており、ヒンジ１３８
によって形成された軸の回りを基板１２２の斜面部分の
表面に沿って回転する。走査ミラー１３６は９０°まで
回転可能である。上述したように、ワイヤボンドパッド
１４２によって、スキャンモデュール１１８はスキャン
モデュールドライバのような外部装置と接続されること
ができ、スキャンモデュール１１８を制御するようにな
る。図３は、スキャンモデュール１１８を制御するため
の様々なエレメントを示している。静電作用は、スキャ
ンモデュール１１８がミラー１３６を回転させて、入射
レーザビームを走査できる一つの手段である。従って、
好ましい実施例において、スキャンモデュール１１８
は、ミラー１３６の上方に回転軸の一方側でガラスカバ
ー１４８上に取りつけられた上部電極１４４と、ミラー
１３６の下方に回転軸の一方側上で基板１２２上に取り
つけられた基板電極１４６とを備えている。上部電極１
４４は、光がスキャンモデュール１１８内に入り込み出
ていくように透明でなければならない。例えば、上部電
極１４４は、反射率の低い半透明な金属コーティングを
グラスカバー１４８に重ねることによって形成すること
ができる。
１８は、走査ミラー１３６と、捩れヒンジ１３８とフレ
ーム１４０とを含んでいる。ヒンジ１３８は、フレーム
１４０によって支持されており、基板１２２の斜面部分
１２３上に取りつけられている。走査ミラー１３６は、
ヒンジ１３８によってつり下がっており、ヒンジ１３８
によって形成された軸の回りを基板１２２の斜面部分の
表面に沿って回転する。走査ミラー１３６は９０°まで
回転可能である。上述したように、ワイヤボンドパッド
１４２によって、スキャンモデュール１１８はスキャン
モデュールドライバのような外部装置と接続されること
ができ、スキャンモデュール１１８を制御するようにな
る。図３は、スキャンモデュール１１８を制御するため
の様々なエレメントを示している。静電作用は、スキャ
ンモデュール１１８がミラー１３６を回転させて、入射
レーザビームを走査できる一つの手段である。従って、
好ましい実施例において、スキャンモデュール１１８
は、ミラー１３６の上方に回転軸の一方側でガラスカバ
ー１４８上に取りつけられた上部電極１４４と、ミラー
１３６の下方に回転軸の一方側上で基板１２２上に取り
つけられた基板電極１４６とを備えている。上部電極１
４４は、光がスキャンモデュール１１８内に入り込み出
ていくように透明でなければならない。例えば、上部電
極１４４は、反射率の低い半透明な金属コーティングを
グラスカバー１４８に重ねることによって形成すること
ができる。
【００１０】スキャンモデュール１１８の作動時に、上
部電極１４４と基板電極１４６が励磁されて静電力を発
生し、ミラー１３６を回転させる。静電力は、一方の基
板電極１４６とミラー１３６との間で電圧を発生させ、
基板電極１４６とミラー１３６との間で反対の極性を有
する電荷が発生する。その結果生じた引力によって、近
い方のミラー１３６を下方に引っ張り、これによりミラ
ー１３６は回転軸に沿って回転するようになる。同時
に、電圧がミラー１３６とそれに対応する上部電極１４
４との間に加えられて、基板電極１４６がミラー１３６
を回転させるようになる。その結果生じた引力が他方側
のミラー１３６を上方に引っ張り、ミラー１３６は、基
板電極１４６と一致して連続して回転する。ミラー１３
６は、他方の基板電極１４６と上部電極１４４に電圧を
印加することによって反対方向に回転することができ
る。適当な基板電極１４６と上部電極１４４に新たに電
圧を印加することによって、入射光ビームをスキャンモ
デュール１１８により走査することができる。この手段
によって、非常に低い電力消費でスキャンモデュール１
１８を作動させるための簡単な方法を提供することにな
る。
部電極１４４と基板電極１４６が励磁されて静電力を発
生し、ミラー１３６を回転させる。静電力は、一方の基
板電極１４６とミラー１３６との間で電圧を発生させ、
基板電極１４６とミラー１３６との間で反対の極性を有
する電荷が発生する。その結果生じた引力によって、近
い方のミラー１３６を下方に引っ張り、これによりミラ
ー１３６は回転軸に沿って回転するようになる。同時
に、電圧がミラー１３６とそれに対応する上部電極１４
４との間に加えられて、基板電極１４６がミラー１３６
を回転させるようになる。その結果生じた引力が他方側
のミラー１３６を上方に引っ張り、ミラー１３６は、基
板電極１４６と一致して連続して回転する。ミラー１３
６は、他方の基板電極１４６と上部電極１４４に電圧を
印加することによって反対方向に回転することができ
る。適当な基板電極１４６と上部電極１４４に新たに電
圧を印加することによって、入射光ビームをスキャンモ
デュール１１８により走査することができる。この手段
によって、非常に低い電力消費でスキャンモデュール１
１８を作動させるための簡単な方法を提供することにな
る。
【００１１】図３は、上部電極１４４と基板電極１４６
双方を示しているが、ミラー１３６は、一組の電極の
み、即ち上部電極１４４、或いは基板電極１４６のいず
れかを使用することによって回転可能である。このよう
な形状において、上部電極１４４を使用することなく、
電圧を基板電極１４６とミラー１３６との間に新たにか
けることによって、基板電極１４６は、ミラー１３６を
回転させる。上部電極１４４は、同じような方法で単独
に作動することができる。いずれの場合であっても、ミ
ラー１３６を回転させるのには大きな引力が必要とな
る。ヒンジ１３８は、適当な材料から形成することがで
きるが、ヒンジ１３８は、チタンニッケルのような形状
記憶合金から形成することが好ましい。このような合金
には特殊な形状記憶特性があるからである。形状記憶合
金は、遷移温度以上で加熱されたときに元の形状に戻
る。ヒンジ１３８が、ミラー１３６の回転によってねじ
れた後に、走査前に短い電気パルスがかけられてヒンジ
を加熱し、ミラー１３６を元の位置に戻す。好ましい実
施例において、ミラー１３６を元の位置に戻すために１
０〜２０ｍＷのパルスを１０ミリセカンド以内でかけれ
ばよい。本発明の他の実施例を以下に述べるが、全図面
を通して同様の部分は同じ符号で表す。
双方を示しているが、ミラー１３６は、一組の電極の
み、即ち上部電極１４４、或いは基板電極１４６のいず
れかを使用することによって回転可能である。このよう
な形状において、上部電極１４４を使用することなく、
電圧を基板電極１４６とミラー１３６との間に新たにか
けることによって、基板電極１４６は、ミラー１３６を
回転させる。上部電極１４４は、同じような方法で単独
に作動することができる。いずれの場合であっても、ミ
ラー１３６を回転させるのには大きな引力が必要とな
る。ヒンジ１３８は、適当な材料から形成することがで
きるが、ヒンジ１３８は、チタンニッケルのような形状
記憶合金から形成することが好ましい。このような合金
には特殊な形状記憶特性があるからである。形状記憶合
金は、遷移温度以上で加熱されたときに元の形状に戻
る。ヒンジ１３８が、ミラー１３６の回転によってねじ
れた後に、走査前に短い電気パルスがかけられてヒンジ
を加熱し、ミラー１３６を元の位置に戻す。好ましい実
施例において、ミラー１３６を元の位置に戻すために１
０〜２０ｍＷのパルスを１０ミリセカンド以内でかけれ
ばよい。本発明の他の実施例を以下に述べるが、全図面
を通して同様の部分は同じ符号で表す。
【００１２】図４は、本発明のスキャナの第二の実施例
を示す。スキャナ１０２は、レンズ１４４の光軸１４４
と整列し、レーザサブマウント１２６に取りつけられ
て、レーザビームを発するレーザダイオード１１２と、
レーザダイオード１１２の出力をモニタするための、レ
ーザサブマウントに取りつけられた検出器１２８とを備
えている。レンズホルダ１１６によって支持されたレン
ズ１４４は、レーザダイオード１１２から発せられたレ
ーザビームを集束する。レーザサブマウント１２６とレ
ンズホルダ１１６は、基板１２２の平坦部分１２１上に
取りつけられている。基板１２２の斜面部分１２３上に
取りつけられたスキャンモデュール１１８は、ターゲッ
トを横切って集束された光ビームを偏向し、検出器１２
０は、走査されたれレーザビームの反射を検出する。更
に、スキャナ１０２は、レンズホルダ１４２によって支
持されたレンズ１４６を備えており、ビームがターゲッ
トを横切って走査される前に、スキャンモデュール１１
８からのビームの偏向を拡大することができる。ビーム
の偏向を広くすることは、モデュール１１８内のマイク
ロミラーの機械的な偏向角度を小さくすることになり、
ビームを集束する際に融通性を増大させる。レンズ１４
４とレンズ１４６はいかなる種類のものでもよいが、図
４で示したように、レンズ１４４は、正のレンズであ
り、レンズ１４６は負のレンズである。
を示す。スキャナ１０２は、レンズ１４４の光軸１４４
と整列し、レーザサブマウント１２６に取りつけられ
て、レーザビームを発するレーザダイオード１１２と、
レーザダイオード１１２の出力をモニタするための、レ
ーザサブマウントに取りつけられた検出器１２８とを備
えている。レンズホルダ１１６によって支持されたレン
ズ１４４は、レーザダイオード１１２から発せられたレ
ーザビームを集束する。レーザサブマウント１２６とレ
ンズホルダ１１６は、基板１２２の平坦部分１２１上に
取りつけられている。基板１２２の斜面部分１２３上に
取りつけられたスキャンモデュール１１８は、ターゲッ
トを横切って集束された光ビームを偏向し、検出器１２
０は、走査されたれレーザビームの反射を検出する。更
に、スキャナ１０２は、レンズホルダ１４２によって支
持されたレンズ１４６を備えており、ビームがターゲッ
トを横切って走査される前に、スキャンモデュール１１
８からのビームの偏向を拡大することができる。ビーム
の偏向を広くすることは、モデュール１１８内のマイク
ロミラーの機械的な偏向角度を小さくすることになり、
ビームを集束する際に融通性を増大させる。レンズ１４
４とレンズ１４６はいかなる種類のものでもよいが、図
４で示したように、レンズ１４４は、正のレンズであ
り、レンズ１４６は負のレンズである。
【００１３】図５は、基板１２２の平坦部分１２１上に
取りつけられた、レーザサブマウント１２６上に取りつ
けられているレーザダイオード１１２を有するスキャナ
１０４の本発明の第三の実施例を示している。検出器１
２８は、レーザダイオード１１２の後方のレーザサブマ
ウント１２６上に取りつけられており、レーザダイオー
ド１１２の出力をモニタする。基板１２２の傾斜部分１
２３上に取りつけられたスキャンモデュール１１８は、
レーザダイオード１１２から集束されていないレーザビ
ームを受取り、レンズホルダ１５０によって支持された
レンズ１４８を通してビームを偏向する。レンズ１４８
は、ビームがバーコードのようなターゲットに到達する
前に偏向したビームを集束する。スキャナ１０４の形状
は、レーザダイオード１１２とスキャンモデュール１１
８との間にレンズがないために簡単でコンパクトな構造
となっている。図６は、レンズ１４８を備えていない場
合のスキャナ１０４の上面図である。レーザダイオード
１１２はスキャンモデュール１１８と整列している。ワ
イヤボンドパッド１３２と１３４によって外部装置は、
レーザダイオード１１２と検出器１２８をそれぞれ接続
する。ワイヤボンドパッド１４２によって外部装置は、
精密仕上げミラーと接続される。図６は、反射光を検出
するための検出器を示していないが、このような検出器
を、スキャンモデュール１１８の近くか、或いは他の所
望の場所に容易に取りつけてもよい。
取りつけられた、レーザサブマウント１２６上に取りつ
けられているレーザダイオード１１２を有するスキャナ
１０４の本発明の第三の実施例を示している。検出器１
２８は、レーザダイオード１１２の後方のレーザサブマ
ウント１２６上に取りつけられており、レーザダイオー
ド１１２の出力をモニタする。基板１２２の傾斜部分１
２３上に取りつけられたスキャンモデュール１１８は、
レーザダイオード１１２から集束されていないレーザビ
ームを受取り、レンズホルダ１５０によって支持された
レンズ１４８を通してビームを偏向する。レンズ１４８
は、ビームがバーコードのようなターゲットに到達する
前に偏向したビームを集束する。スキャナ１０４の形状
は、レーザダイオード１１２とスキャンモデュール１１
８との間にレンズがないために簡単でコンパクトな構造
となっている。図６は、レンズ１４８を備えていない場
合のスキャナ１０４の上面図である。レーザダイオード
１１２はスキャンモデュール１１８と整列している。ワ
イヤボンドパッド１３２と１３４によって外部装置は、
レーザダイオード１１２と検出器１２８をそれぞれ接続
する。ワイヤボンドパッド１４２によって外部装置は、
精密仕上げミラーと接続される。図６は、反射光を検出
するための検出器を示していないが、このような検出器
を、スキャンモデュール１１８の近くか、或いは他の所
望の場所に容易に取りつけてもよい。
【００１４】本発明の第四実施例は、スキャンモデュー
ル上に光ビームを曲折させることであり、図７の（Ａ）
と図７の（Ｂ）で図示する。図７の（Ａ）と７の（Ｂ）
をそれぞれ参照すると、スキャナ１０６と１０７は、レ
ーザダイオード１１２と、レンズ１１４と、スキャンモ
デュール１１８とを備えている。スキャナ１０６と１０
７で使用されたレンズ１１４は、いかなる種類のもので
もよく、完全に平坦な基板２２２上に取りつけられてい
る。レーザダイオード１１２は、レーザサブマウント１
２６上に取りつけられている。図７の（Ａ）を参照する
と、スキャナ１０６のレーザダイオード１１２は、ｘだ
けレンズ１１４の光軸の上で整列している。このように
して、レーザダイオード１１２を整列することによっ
て、レーザダイオード１１２から発せられたレーザビー
ムは、角度θだけ下方に曲がる。曲がったレーザビーム
は、平坦基板２２２に取りつけられたスキャンモデュー
ル１１８にあたる。スキャンモデュール１１８は、他の
実施例で記載された方法でターゲットを横切ってレーザ
ビームを走査する。図７の（Ｂ）を参照すると、スキャ
ナ１０７は、レンズ１１４に近接して配置されたプリズ
ム１１５を備えている。レーザダイオード１１２から発
せられたレーザビームは、レンズ１１４を通り、プリズ
ム１１５によって下方にスキャンモデュール１１８上に
曲がる。再び、スキャンモデュール１１８は、他の実施
例で述べた方法でターゲットを横切ってレーザビームを
走査する。
ル上に光ビームを曲折させることであり、図７の（Ａ）
と図７の（Ｂ）で図示する。図７の（Ａ）と７の（Ｂ）
をそれぞれ参照すると、スキャナ１０６と１０７は、レ
ーザダイオード１１２と、レンズ１１４と、スキャンモ
デュール１１８とを備えている。スキャナ１０６と１０
７で使用されたレンズ１１４は、いかなる種類のもので
もよく、完全に平坦な基板２２２上に取りつけられてい
る。レーザダイオード１１２は、レーザサブマウント１
２６上に取りつけられている。図７の（Ａ）を参照する
と、スキャナ１０６のレーザダイオード１１２は、ｘだ
けレンズ１１４の光軸の上で整列している。このように
して、レーザダイオード１１２を整列することによっ
て、レーザダイオード１１２から発せられたレーザビー
ムは、角度θだけ下方に曲がる。曲がったレーザビーム
は、平坦基板２２２に取りつけられたスキャンモデュー
ル１１８にあたる。スキャンモデュール１１８は、他の
実施例で記載された方法でターゲットを横切ってレーザ
ビームを走査する。図７の（Ｂ）を参照すると、スキャ
ナ１０７は、レンズ１１４に近接して配置されたプリズ
ム１１５を備えている。レーザダイオード１１２から発
せられたレーザビームは、レンズ１１４を通り、プリズ
ム１１５によって下方にスキャンモデュール１１８上に
曲がる。再び、スキャンモデュール１１８は、他の実施
例で述べた方法でターゲットを横切ってレーザビームを
走査する。
【００１５】レーザダイオード１１２から発せられたレ
ーザビームを曲げることによって、傾斜基板を必要とし
なくなる。このことは、平坦な基板は、傾斜した基板よ
りも製造が容易であるので別個の利点を与えることにな
る。図８は、本発明に係るスキャンモデュール１１９を
示している。ミラー１３６は、ヒンジ１３８によりつり
下がっており、入射レーザビームに垂直で、回転軸に沿
って回転する。ヒンジ１３８は、フレーム１４０にって
支持されている。ミラー１３６は、基板２２２の表面に
対してある角度で傾いており、基板２２２の表面に垂直
な入射光ビームを遮断したり、偏向する。ミラー１３６
は、例えば上述したような静電作動によって、前後に回
転し、これにより入射光ビームがバーコードのようなタ
ーゲットを横切って走査されることになる。図９は、本
発明のスキャナの第五の実施例を示している。スキャナ
１０８は、図８に示したようなスキャンモデュール１１
９を使用する。スキャナ１０８において、平坦基板１３
９上に取りつけられたレーザダイオード１１２は、基板
１３９の表面に平行なレーザビームをミラー１３６上に
発する。検出器１２８は、レーザダイオード１１２の出
力をモニタする。基板１３９に取りつけられたヒンジ１
３８によってミラー１３６は所定のパターンでビームを
回転させたり偏向したりする。溝１３７は、レーザダイ
オード１１２の前部で基板１３９内でエッチングされ、
レンズ（図示せず）を保持してレーザダイオード１１２
から発せられたレーザビームを集束するようになってい
る。
ーザビームを曲げることによって、傾斜基板を必要とし
なくなる。このことは、平坦な基板は、傾斜した基板よ
りも製造が容易であるので別個の利点を与えることにな
る。図８は、本発明に係るスキャンモデュール１１９を
示している。ミラー１３６は、ヒンジ１３８によりつり
下がっており、入射レーザビームに垂直で、回転軸に沿
って回転する。ヒンジ１３８は、フレーム１４０にって
支持されている。ミラー１３６は、基板２２２の表面に
対してある角度で傾いており、基板２２２の表面に垂直
な入射光ビームを遮断したり、偏向する。ミラー１３６
は、例えば上述したような静電作動によって、前後に回
転し、これにより入射光ビームがバーコードのようなタ
ーゲットを横切って走査されることになる。図９は、本
発明のスキャナの第五の実施例を示している。スキャナ
１０８は、図８に示したようなスキャンモデュール１１
９を使用する。スキャナ１０８において、平坦基板１３
９上に取りつけられたレーザダイオード１１２は、基板
１３９の表面に平行なレーザビームをミラー１３６上に
発する。検出器１２８は、レーザダイオード１１２の出
力をモニタする。基板１３９に取りつけられたヒンジ１
３８によってミラー１３６は所定のパターンでビームを
回転させたり偏向したりする。溝１３７は、レーザダイ
オード１１２の前部で基板１３９内でエッチングされ、
レンズ（図示せず）を保持してレーザダイオード１１２
から発せられたレーザビームを集束するようになってい
る。
【００１６】図９のスキャナ１０８は、図１のスキャナ
１００よりも平坦である。何故ならば、スキャンモデュ
ール１１９のような部品を、単一で、低い外観の平坦な
基板１３９上に取りつけることができるからである。ス
キャナ１０８の平坦基板１３９はスキャナ１００の傾斜
基板１２３よりも製造が容易であるだけでなく、スキャ
ナ１０８の高さが低い形状は、スキャナ１００の空間よ
りも小さくてすみ、このために、更に様々な用途に使用
することができる。図１０（Ａ）と１０（Ｂ）は、再帰
収集精密仕上げミラー１３５の上面図と側面図をそれぞ
れ表している。再帰収集精密仕上げミラー１３５は、本
発明のいかなる実施例においてもスキャンモデュール１
１８と１１９の代わりとすることができる。ミラー１３
６は、検出器１２０の中央に取りつけられており、ヒン
ジ１３８によってつり下がっている。ミラー１３６と検
出器１２０は、上述したような静電作用によってヒンジ
１３８に沿って回転し、ミラー１３６への入射レーザビ
ームにターゲットを走査させるようにする。検出器１２
０は、ターゲットからの走査されたビームの反射を検出
する。再帰収集精密仕上げミラー１３５は、検出器とス
キャナミラーを別にする必要性を取り除くことによって
スキャナに要求される空間の大きさを最小にする。更
に、再帰収集精密仕上げミラー１３５の検出器１２０
は、静電検出器よりも効果的に反射光を検出することで
きる。検出器１２０は走査されたターゲットに常に面す
るように回転し、これにより検出器１２０は、ターゲッ
トから反射した分光を受け取るようになるからである。
このことは、検出器１２０によって検出されたノイズ
（即ちターゲットから反射されなかった光）を減少させ
ることになる。
１００よりも平坦である。何故ならば、スキャンモデュ
ール１１９のような部品を、単一で、低い外観の平坦な
基板１３９上に取りつけることができるからである。ス
キャナ１０８の平坦基板１３９はスキャナ１００の傾斜
基板１２３よりも製造が容易であるだけでなく、スキャ
ナ１０８の高さが低い形状は、スキャナ１００の空間よ
りも小さくてすみ、このために、更に様々な用途に使用
することができる。図１０（Ａ）と１０（Ｂ）は、再帰
収集精密仕上げミラー１３５の上面図と側面図をそれぞ
れ表している。再帰収集精密仕上げミラー１３５は、本
発明のいかなる実施例においてもスキャンモデュール１
１８と１１９の代わりとすることができる。ミラー１３
６は、検出器１２０の中央に取りつけられており、ヒン
ジ１３８によってつり下がっている。ミラー１３６と検
出器１２０は、上述したような静電作用によってヒンジ
１３８に沿って回転し、ミラー１３６への入射レーザビ
ームにターゲットを走査させるようにする。検出器１２
０は、ターゲットからの走査されたビームの反射を検出
する。再帰収集精密仕上げミラー１３５は、検出器とス
キャナミラーを別にする必要性を取り除くことによって
スキャナに要求される空間の大きさを最小にする。更
に、再帰収集精密仕上げミラー１３５の検出器１２０
は、静電検出器よりも効果的に反射光を検出することで
きる。検出器１２０は走査されたターゲットに常に面す
るように回転し、これにより検出器１２０は、ターゲッ
トから反射した分光を受け取るようになるからである。
このことは、検出器１２０によって検出されたノイズ
（即ちターゲットから反射されなかった光）を減少させ
ることになる。
【００１７】図１１は、回転ミラーではなく、変形ミラ
ーを使用する片持ち梁構造を備えたスキャンモデュール
１６４を示している。スキャンモデュール１６４は、ミ
ラーエレメント１５０と、支持部１５２と、シリコン電
極１５４と、酸素フィルム１５６と、シリコン基板１５
８及び電圧源１６０とを備えている。ミラーエレメント
１５０は、アルミニュウムのような反射性材料から形成
されており、電気的に接地されており、支持部１５２の
一端で固定されている。支持部１５２は、電極１５４上
に取りつけられており、電気的に絶縁するために、酸素
フィルム１５６でコートされている。電極１５４は、基
板１５８上に取りつけられており、電圧源１６０に接続
されている。電極１５４は、エアギャプ１６２によって
ミラーエレメント１５０から離れている。電圧源１６０
が電圧を電極１５４に印加するときに、エアギャプ１６
２内に磁界を発生させ、電極１５４とこれに対応するミ
ラーエレメント１５０との間の静電引力が生じる。静電
引力は、ミラーエレメント１５０を下側に曲げ、入射光
ビームを偏向する。静電力の適当な制御は、入射光ビー
ムを走査する。本発明は、ミラーを使用することなく実
施することができる。図１２の（Ａ）から図１２の
（Ｃ）は、本発明の第六実施例の斜視図、側面図および
上面図をそれぞれ表している。スキャナ１７０は、回転
可能にスキャンモデュール１８０に取りつけられた集束
モデュール１７８を備えている。集束モデュール１７８
は、レーザダイオード１７２と、レンズ１７４と、孔１
７６とを備えており、スキャンモデュール１１８におい
てミラー１３６がヒンジ１３８によってつり下がる（図
３参照）のと同じ方法で、ヒンジ１８２によってつり下
がり、ミラー１３６がヒンジ１３８に沿ってスキャンモ
デュール１１８によって回転するのと同じ方法で、集束
モデュール１７８はヒンジ１８２に沿って前後に回転で
きる。
ーを使用する片持ち梁構造を備えたスキャンモデュール
１６４を示している。スキャンモデュール１６４は、ミ
ラーエレメント１５０と、支持部１５２と、シリコン電
極１５４と、酸素フィルム１５６と、シリコン基板１５
８及び電圧源１６０とを備えている。ミラーエレメント
１５０は、アルミニュウムのような反射性材料から形成
されており、電気的に接地されており、支持部１５２の
一端で固定されている。支持部１５２は、電極１５４上
に取りつけられており、電気的に絶縁するために、酸素
フィルム１５６でコートされている。電極１５４は、基
板１５８上に取りつけられており、電圧源１６０に接続
されている。電極１５４は、エアギャプ１６２によって
ミラーエレメント１５０から離れている。電圧源１６０
が電圧を電極１５４に印加するときに、エアギャプ１６
２内に磁界を発生させ、電極１５４とこれに対応するミ
ラーエレメント１５０との間の静電引力が生じる。静電
引力は、ミラーエレメント１５０を下側に曲げ、入射光
ビームを偏向する。静電力の適当な制御は、入射光ビー
ムを走査する。本発明は、ミラーを使用することなく実
施することができる。図１２の（Ａ）から図１２の
（Ｃ）は、本発明の第六実施例の斜視図、側面図および
上面図をそれぞれ表している。スキャナ１７０は、回転
可能にスキャンモデュール１８０に取りつけられた集束
モデュール１７８を備えている。集束モデュール１７８
は、レーザダイオード１７２と、レンズ１７４と、孔１
７６とを備えており、スキャンモデュール１１８におい
てミラー１３６がヒンジ１３８によってつり下がる（図
３参照）のと同じ方法で、ヒンジ１８２によってつり下
がり、ミラー１３６がヒンジ１３８に沿ってスキャンモ
デュール１１８によって回転するのと同じ方法で、集束
モデュール１７８はヒンジ１８２に沿って前後に回転で
きる。
【００１８】レーザダイオード１７２から発せられたレ
ーザビームは、レンンズ１７４と孔１７６を通り、ビー
ムを集束する。モデュール１７８を回転させることは、
ミラーを使用することなくバーコードのようなターゲッ
トを横切って入射レーザビームを走査することになる。
図１３は、スキャナ２０２に組み込まれたスキャナシス
テム２００を示しており、本発明の様々な実施例を表
す。外部装置２０４は、ライン２０６によって、スキャ
ナ２０２に接続されている。スキャナシステム２００
は、例えば静電バーコードスキャナ或いは手持ち式バー
コードスキャナとすることができる。本発明のスキャナ
は、モノジリック集積、或いはハイブリッド集積のいず
れかを使用して製造することができる。モノジリック集
積は、単一の半導体チップ上にオプトメカニカルシステ
ムを形成する。一方、ハイブリッド集積回路は共通の基
板上の個々に形成された、一個か二個以上のサブシステ
ムを組み合わせる。ハイブリッド集積工程は、一般的
に、モノジリック集積化工程よりも少なく、より精密な
装置を組み合わせることができる。レーザダイオード
と、検出器と、レンズと、スキャンモデュールを含む本
発明の多くの部品をＶＬＳＩ技術を使用することによっ
て形成することができる。モノジリック集積が使用され
る場合には、単一の一連の工程段階において、これらの
部品の全てを、単一のチップ上に形成することができ
る。ハイブリッド集積が使用される場合には、各部品は
個々に形成され、共通基板上に取りつけられる。
ーザビームは、レンンズ１７４と孔１７６を通り、ビー
ムを集束する。モデュール１７８を回転させることは、
ミラーを使用することなくバーコードのようなターゲッ
トを横切って入射レーザビームを走査することになる。
図１３は、スキャナ２０２に組み込まれたスキャナシス
テム２００を示しており、本発明の様々な実施例を表
す。外部装置２０４は、ライン２０６によって、スキャ
ナ２０２に接続されている。スキャナシステム２００
は、例えば静電バーコードスキャナ或いは手持ち式バー
コードスキャナとすることができる。本発明のスキャナ
は、モノジリック集積、或いはハイブリッド集積のいず
れかを使用して製造することができる。モノジリック集
積は、単一の半導体チップ上にオプトメカニカルシステ
ムを形成する。一方、ハイブリッド集積回路は共通の基
板上の個々に形成された、一個か二個以上のサブシステ
ムを組み合わせる。ハイブリッド集積工程は、一般的
に、モノジリック集積化工程よりも少なく、より精密な
装置を組み合わせることができる。レーザダイオード
と、検出器と、レンズと、スキャンモデュールを含む本
発明の多くの部品をＶＬＳＩ技術を使用することによっ
て形成することができる。モノジリック集積が使用され
る場合には、単一の一連の工程段階において、これらの
部品の全てを、単一のチップ上に形成することができ
る。ハイブリッド集積が使用される場合には、各部品は
個々に形成され、共通基板上に取りつけられる。
【００１９】しかしながら、全ての部品がＶＬＳＩであ
る必要はない。例えば、光ビームを集束するレンズは、
他の公知の技術を使用することによって構成することが
でき次いで、適当にスキャナ上に取りつけられる。様々
な変形と変更が、本発明の精神と範囲から逸脱すること
なく、本発明に係るスキャナになされることができるこ
とは、当業者にとって明白である。このように、本発明
の請求の範囲と均等例の範囲内となる本発明の変形例と
変更例を含むものである。
る必要はない。例えば、光ビームを集束するレンズは、
他の公知の技術を使用することによって構成することが
でき次いで、適当にスキャナ上に取りつけられる。様々
な変形と変更が、本発明の精神と範囲から逸脱すること
なく、本発明に係るスキャナになされることができるこ
とは、当業者にとって明白である。このように、本発明
の請求の範囲と均等例の範囲内となる本発明の変形例と
変更例を含むものである。
【図１】本発明の第一実施例に係るスキャナの側面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第一実施例に係るスキャナの平面図で
ある。
ある。
【図３】図１に示されたスキャナで使用されたスキャン
モデュールの側面である。
モデュールの側面である。
【図４】本発明の第二実施例に係るスキャナの側面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第三実施例に係るスキャナの側面図で
ある。
ある。
【図６】本発明の第三実施例に係るスキャナの平面図で
ある。
ある。
【図７】７の（Ａ）と７の（Ｂ）は、本発明の第四実施
例に係るスキャナの側面図である。
例に係るスキャナの側面図である。
【図８】本発明に係る第四実施例に係るスキャンモデュ
ールの斜視図である。
ールの斜視図である。
【図９】本発明に係る第五実施例のスキャナの斜視図で
ある。
ある。
【図１０】１０の（Ａ）と１０の（Ｂ）は、本発明に係
る再帰収束精密仕上げミラーの上面図と側面図をそれぞ
れ示している。
る再帰収束精密仕上げミラーの上面図と側面図をそれぞ
れ示している。
【図１１】変形可能なミラーを使用する、本発明に係る
スキャンモデュールの側面図である。
スキャンモデュールの側面図である。
【図１２】１２の（Ａ）、１２の（Ｂ）及び１２の
（Ｃ）は、それぞれ本発明の第六実施例に係るスキャナ
の斜視図と、側面図と上面図を示している。
（Ｃ）は、それぞれ本発明の第六実施例に係るスキャナ
の斜視図と、側面図と上面図を示している。
【図１３】本発明に係るスキャナを組み入れたスキャナ
システムを示している。
システムを示している。
１００ スキャナ １１２ レーザダイオード １１４ 球面レンズ １１６ レンズホルダ １１８ スキャンモデュール １２０、１２８ 検出器 １２１ 平坦部分 １２２ 基板 １２３ 斜面部分 １２６ レーザサブマウント １３６ ミラー １３８ ヒンジ １４０ フレーム １４４ 上部電極 １４６ 基板電極 １４８ グラスカバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミクロス スターン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11367 フルーシング ジューエル アベニュー 138−31 アパートメント ２ディー (72)発明者 ジョセフ カッツ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11790 ストーニー ブルック ハーロック メ ドー ドライヴ 12 (72)発明者 ヤーユン リ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11769 オークデイル レイス プレイス 527
Claims (30)
- 【請求項１】 ターゲットを横切って光を走査するため
の、基板上に集積された光スキャナと、 前記ターゲットから反射した光を検出し、該検出された
光を表す信号を発信する、前記基板上に集積されたセン
サと、 を備えた、共通基板上に形成された光走査システム。 - 【請求項２】 前記光スキャナは、光ビームを発生させ
るために前記基板上に集積された光源と、前記ターゲッ
トを横切る前記光ビームを所定のパターンで偏向させる
ように前記基板上に集積された偏向器と、を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査システム。 - 【請求項３】 前記光スキャナは、前記光源から発生し
た光ビームを集束するための第一のレンズを備えている
ことを特徴とする請求項２に記載の光走査システム。 - 【請求項４】 前記光源は、前記第一レンズの光軸と整
列していることを特徴とする請求項３に記載の光走査シ
ステム。 - 【請求項５】 前記光源は、前記第一レンズの光軸から
オフセットしていることを特徴とする請求項３に記載の
光走査システム。 - 【請求項６】 前記光スキャナは、前記偏向器によって
偏向した前記光ビームを集束する第二レンズを備えてい
ることを特徴とする請求項３に記載の光走査システム。 - 【請求項７】 前記第一レンズは、正のレンズであり、
前記第二レンズは、負のレンズであることを特徴とする
請求項６に記載の光走査システム。 - 【請求項８】 前記光スキャナは、前記偏向器によって
偏向した前記光ビームを集束するレンズを備えているこ
とを特徴とする請求項２に記載の光走査システム。 - 【請求項９】 前記偏向器は、精密仕上げのスキャンモ
デュールを備えていることを特徴とする請求項２に記載
の光走査システム。 - 【請求項１０】 前記精密仕上げされたスキャンモデュ
ールは、 前記センサの中央に取りつけられた走査ミラーと、 前記検出器と前記走査ミラーを回転軸のまわりに回転さ
せる、前記検出器に接続されたヒンジと、 前記ヒンジを支持するための、前記基板に固定されたフ
レームと、 を備えていることを特徴とする請求項９に記載の光走査
システム。 - 【請求項１１】 前記精密仕上げされたスキャンモデュ
ールは、 電極と、 該電極上に取りつけられた支持体と、 該支持体上の一端に取りつけられたミラーエレメントと
を備え、前記電極と前記ミラーエレメントとの間にかけ
られた電圧は、前記ミラーエレメントを曲げることを特
徴とする請求項９に記載の光走査システム。 - 【請求項１２】 前記精密仕上げスキャンモデュール
は、 走査ミラーと、 該走査ミラーが回転軸の周りを回転するように、前記走
査ミラーに接続されたヒンジと、 該ヒンジを支持するために前記基板に固定されたフレー
ムとを備えていることを特徴とする請求項９に記載の光
走査システム。 - 【請求項１３】 前記回転軸は前記光源からの前記集束
された光ビーム通路に垂直であることを特徴とする請求
項１２に記載の光走査システム。 - 【請求項１４】 前記光源は、前記基板の第一部分上に
取りつけられたモデュールを集束するレーザダイオード
を備えていることを特徴とする請求項１２に記載の光走
査システム。 - 【請求項１５】 前記フレームは、前記基板の前記第一
部分に平行である、前記基板の第二部分上に固定されて
いることを特徴とする請求項１４に記載の光走査システ
ム。 - 【請求項１６】 前記フレームは、前記基板の前記第一
部分に対して傾斜する、前記基板の第二部分上に固定さ
れていることを特徴とする請求項１４に記載の光走査シ
ステム。 - 【請求項１７】 前記フレームは、前記基板の前記第一
部分上に取りつけられていることを特徴とする請求項１
４に記載の光走査システム。 - 【請求項１８】 前記ヒンジは、形状記憶合金を含んで
いることを特徴とする請求項１２に記載の光走査システ
ム。 - 【請求項１９】 前記形状記憶合金は、チタンニッケル
であることを特徴とする請求項１８に記載の光走査シス
テム。 - 【請求項２０】 前記光スキャナは、前記各電極と前記
走査ミラーとの間に電圧を印加することによって静電力
を発生させることを特徴とする請求項１２に記載の光走
査システム。 - 【請求項２１】 前記電極は、前記走査ミラーの下方に
配置された基板電極を含んでいることを特徴とする請求
項２０に記載の光走査システム。 - 【請求項２２】 前記電極は、前記走査ミラーの上方に
配置された上部電極を備えていることを特徴とする請求
項２１に記載の光走査システム。 - 【請求項２３】 前記電極は、前記走査ミラーの上方に
配置された上部電極を備えていることを特徴とする請求
項２０に記載の光走査システム。 - 【請求項２４】 前記光スキャナは、光ビームを発生さ
せる光源と、該光源を回転軸の周りで回転させる、前記
光源に接続されたヒンジを備えていることを特徴とする
請求項１に記載の光走査システム。 - 【請求項２５】 光ビームを反射させる反射器と、 該反射器を回転軸の周りで回転させる、前記反射器に接
続されたヒンジと、 該ヒンジを支持するために、前記基板に固定されたフレ
ームと、 を備えた、共通基板上に取りつけられたバーコードスキ
ャナ内で入射通路からの光ビームを所望のパターンに走
査する精密仕上げされたミラー。 - 【請求項２６】 前記ヒンジは、形状記憶合金を有して
いることを特徴とする請求項２５に記載の精密仕上げさ
れたミラー。 - 【請求項２７】 前記形状記憶合金は、ニッケルチタン
であることを特徴とする請求項２６に記載の精密仕上げ
されたミラー。 - 【請求項２８】 前記回転軸の周りに前記反射器を回転
させる静電力を発生させるための電極を備えていること
を特徴とする請求項２５に記載の精密仕上げされたミラ
ー。 - 【請求項２９】 （ａ）光ビームを発生させる光ダイオ
ードを形成し、 （ｂ）前記光ダイオードを前記共通基板に取りつけ、 （ｃ）該光ビームを所定のパターンで走査する光スキャ
ナを形成し、 （ｄ）前記光スキャナを前記共通基板に取りつける、 段階からなる、共通基板上にスキャナを形成する方法。 - 【請求項３０】 （ａ）前記共通基板上で光ビームを発
生させるための光ダイオードを形成し、 （ｂ）前記光ビームを前記共通基板上で所定のパターン
に走査するための光スキャナを形成する段階とからな
る、共通基板上にスキャナを形成する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14134293A | 1993-10-25 | 1993-10-25 | |
| US08/141342 | 1993-10-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07199103A true JPH07199103A (ja) | 1995-08-04 |
| JP3560656B2 JP3560656B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=22495286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26001594A Expired - Fee Related JP3560656B2 (ja) | 1993-10-25 | 1994-10-25 | 共通基板上集積スキャナ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6186399B1 (ja) |
| EP (1) | EP0650133B1 (ja) |
| JP (1) | JP3560656B2 (ja) |
| KR (1) | KR950012275A (ja) |
| AU (1) | AU674786B2 (ja) |
| CA (1) | CA2132646A1 (ja) |
| DE (1) | DE69424248T2 (ja) |
| TW (1) | TW392878U (ja) |
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| JP2012526291A (ja) * | 2009-05-05 | 2012-10-25 | レモプティックス ソシエテ アノニム | マイクロプロジェクション装置におけるパッシブアライメント法とその応用 |
| WO2021166466A1 (ja) * | 2020-02-20 | 2021-08-26 | 国立大学法人福井大学 | 光走査型映像投影装置 |
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