JPH08255212A

JPH08255212A - 走査装置

Info

Publication number: JPH08255212A
Application number: JP8010723A
Authority: JP
Inventors: Debuookisu Pooru; デヴォーキスポール; Shiepaado Hawaado; シェパードハワード; Baado Shimon; バードシモン; Katsutsu Jiyosefu; カッツジョセフ; Baakan Edowaado; バーカンエドワード
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 1996-10-01
Anticipated expiration: 2016-01-25
Also published as: JP3620914B2

Abstract

(57)【要約】【課題】２次元走査可能な信頼性のある安価な走査装
置を提供する。【解決手段】光学スキャナー、例えばバーコードスキ
ャナーに用いる走査装置は、２次元走査パターンを発生
するために２方向に移動するように取り付けられた光学
要素からなる。光学要素は比較的軽い方が好ましく、比
較的高い弾性率の第１のスプリングの屈曲によってｘ方
向に振動をするように取り付けられる。第１のスプリン
グは取付ブラケットに固定され、取付ブラケット自身は
屈曲してｙ方向の振動を発生するように取り付けられた
第２のスプリングによって取り付けられる。取付ブラケ
ットは、ミラーに比較して比較的重く、第２のスプリン
グは比較的低い弾性率を有し、それによってｘ振動より
も遅いｙ振動を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全体として光学ス
キャナー、例えばバーコードスキャナーに用いられる光
学走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的な光学スキャナー（例えば、バー
コードスキャナー）は、好ましくはレーザ光源、及びレ
ーザビームを読み取るべきシンボル（例えば、バーコー
ド）に指向する手段を有する。シンボルへの光路の途中
で、レーザビームは、全体として走査成分（走査要素）
の光反射ミラーに向けられ、反射される。走査成分は、
ミラーの振動を発生させ、それによってレーザビームに
シンボルを繰り返し走査させる。シンボルから反射され
た光はスキャナーによって集光され、フォトダイオード
のような検出器によって検出される。解読器及び／又は
マイクロプロセッサ・アルゴリズムは反射光を解読し、
それによってバーコードシンボルによって記録されたデ
ータを回復する。

【０００３】２次元（２Ｄ）スキャナーとして知られて
いるタイプのスキャナーにおいては、走査成分は読み取
るべきシンボルを横断する２次元光路に光ビームを横断
させる。好適なパターンはスキャナーで読み取るべきシ
ンボルの特性に依存するが、しかし、代表的な例として
はリサージュ図形及びラスターパターンを含む。２次元
走査パターンは、走査成分上にミラーを２つの垂直な方
向に振動するように取付することによって一般に発生さ
れる。便宜的には、ｘ方向及びｙ方向の振動を発生する
ためには別々の駆動機構が必要とされていた。しかし、
最近の走査成分は、唯１つの磁気コイルを用いて必要な
２次元運動を提供することができるように工夫されてい
る。この具体例は、米国特許第５１６７１４９号明細書
及び同第５２８０１６５号明細書に示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、２次
元走査可能な信頼性のある安価な走査装置を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、ｘ方向の走査周波数が
ｙ方向の走査周波数と大きく異なっている走査装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、光反射
率の異なる部分を有するマークを読み取るスキャナーに
用いる走査装置が提供され、この装置は以下の構成から
なる。（ａ）光学要素、（ｂ）取付ブラケット、光学要素は比
較的高い弾性率を有する第１のスプリングによって振動
するように取付ブラケットに取り付けられ、光学要素は
第１のスプリングの弾性運動によって振動するとき、比
較的低い慣性を有する、及び（ｃ）固定フレーム、取付
ブラケットは比較的低い弾性率を有する第２のスプリン
グによって振動するように固定フレームに取り付けら
れ、光学要素、取付ブラケット及び第１のスプリングは
第２のスプリングによって振動するとき、集まって比較
的高い慣性を有する、及び、好ましくは、（ｄ）光学要
素を取付ブラケットに対して比較的高い周波数で振動さ
せ、取付ブラケットをフレームに対して比較的低い周波
数で振動させるように配置された駆動手段。

【０００６】前記の慣性は、１つの場合には、勿論、光
学要素の質量に依存し、並びに第１の（フレキシブル
な）スプリング又はスプリング手段に対する質量の変位
に依存する。第２の場合には、慣性は、光学要素、取付
ブラケット及び第１の（フレキシブルな）スプリングの
組合せた質量と、その質量の第２の（フレキシブルな）
スプリング又はスプリング手段に対する変位に依存す
る。

【０００７】各振動周波数は、第１及び第２のフレキシ
ブルなスプリングの弾性率に依存する。もしフレキシブ
ルなスプリングが捻れスプリングからなるとすれば、問
題となる定数は単位面積当りに加えられた正切方向の力
の比として定義され、最終的に歪を生じる剛性率であろ
う。しかし、好適な実施の形態では、振動は屈曲スプリ
ングによって発生される。第１のスプリングが第１の方
向に屈曲するように配置された板バネからなり、第２の
スプリングが垂直な第２の方向に屈曲するように配置さ
れた第２の板バネからなることが好ましい。

【０００８】ｘ方向及びｙ方向の両振動は共振すること
が好ましい。第１のスプリングは任意のタイプの中間部
材により第２のスプリングに結合されることができ、必
ずしも取付ブラケットによらなくてもよい。更に、或る
実施の形態では、第１のスプリングは如何なる中間部材
も介することなく第２のスプリングに直接取付されるこ
とができる。例えば第１のスプリングの一端は光学要素
（ミラーのような）を載せることができ、一方、他端は
第２のスプリングの一端に直接固定される。第２のスプ
リングの他端は、その後、固定フレーム（静止フレー
ム）又はスキャナーハウジング内の他の固定成分（静止
成分）に固く取り付けられる。

【０００９】本発明の更に他の形態によれば、反射率の
異なる部分を有するマークを読み取るスキャナーに用い
るための走査装置が提供され、走査装置は以下の構成か
らなる。（ａ）光学要素、（ｂ）第１の方向に振動する
ために、光学要素に取り付けられた第１のスプリング、
第１のスプリングは比較的高い弾性率を有し、光学要素
は第１のスプリングの弾性運動によって振動するとき
に、比較的低い慣性を有する、ｃ）第２の方向に振動す
るために、光学要素及び第１のスプリングを取付する第
２のスプリング、第２のスプリングは比較的低い弾性率
を有し、光学要素と第１のスプリングは組合せられて、
第２のスプリングの弾性運動によって振動するとき、比
較的高い慣性を有する。

【００１０】本発明は、多くの方法で実施することがで
きるが、例として付図を参照して１つの特別な具体例を
説明する。本発明の特徴と考えられる新規な特性は、添
付された特許請求の範囲に特別に開示される。しかし、
本発明の好適な特性は、その構成と作動方法の両方に関
して、その付加的な目的及び利点と共に、図面と関連し
て以下の説明を読めば、充分良く理解できるであろう。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。図面を参照すると、図１に示
されているように、参照番号１０は全体として、円筒部
１２及びハンドル１４を有する手持ち式のピストル型の
スキャナーを示す。ヘッドは必ずしもピストル型でなく
ともよく、例えば箱型のような任意の適当な形をとるこ
とができる。手動作動可能なトリガースイッチ１６が筒
部１２の下のハンドル１４の前面上部に位置する。引用
された上記の特許及び出願から公知のように、必ずしも
レーザーでなくともよいが、代表的にはレーザーであ
り、光源成分がヘッド１０の内側に取り付けられてい
る。光源は、読み取るべきマーク、例えばバーコードシ
ンボルに面する窓１８を通って外側に延びている出射光
路に沿って光ビームを放射する。又、ヘッドの中には、
視野を有し、シンボルからの戻り光路に沿って窓１８を
通って戻ってくる反射光を集光するように作動する、例
えば、フオトダイオードのような光検出器成分が取り付
けられている。

【００１２】スキャナー成分はヘッド１０内に取り付け
られ、シンボル及び／又は光検出器の視野を走査するよ
うに作動する。スキャナー成分は、出射光路及び／又は
戻り光路内に位置する少なくとも１つの光反射器を含
む。反射器は、交互に周辺方向に、好ましくはスキャナ
ー成分の共振周波数で振動するために電気作動駆動部に
よって駆動される。

【００１３】光検出器は、反射光の変動する強度を示す
電気アナログ信号を発生する。このアナログ信号は、Ａ
／Ｄコンバータ回路によってデジタル信号に変換され
る。このデジタル信号は、１つの実施形態に従えば、電
気ケーブル２０に沿ってヘッド１０の外側に位置する解
読モジュール２２に伝達される。解読モジュール２２
は、デジタル信号をシンボルで表わされるデータに解読
する。通常はコンピュータである外部ホスト装置２４
は、主として解読モジュール２２によって発生されるデ
ータが、次の処理のために蓄積されるデータメモリとし
て働く。

【００１４】作動時には、ユーザーがシンボルを読みた
いと望むときに、ユーザーはヘッドをシンボルに狙いを
付け、シンボルの読み取りを開始するためにトリガー１
６を引く。トリガー１６は、駆動手段を作動する電気ス
イッチである。シンボルは、毎秒多数回、例えば毎秒４
０回繰り返し走査される。シンボルの解読及び読み取り
が成功するや否や走査作動は自動的に終り、それによっ
てスキャナーは、その各順序で読み取るべき次のシンボ
ルに向けられることができる。

【００１５】その上、ヘッドは必ずしも携帯用の手持ち
式のタイプでなくともよく、固定取り付けされたヘッド
も、本発明では考慮されている。更にヘッドは、手動で
作動されるトリガーを有してもよく、又は電力源に直接
接続することにより、連続的に作動できるものでもよ
い。振動は１秒程度続くだけでよい。何故ならば、多重
振動はシンボルの印刷が悪い場合でも、読み取りを成功
させる確率を増大させるからである。共振反射器は、シ
ステムの信頼性を増加するために所定の予測可能の既知
の全体として一様な角速度を有する。

【００１６】図２を参照すると、そこには本発明の実施
形態の簡略図が示されている。図面から直ちに判るよう
に、これは実際の具体例を示すものではなく、本発明を
構成する一般概念の説明の基礎となるものである。図２
に示されているように、ミラー４のような光学要素が振
動するように、板バネ５のような第１のスプリング手段
によって取付ブラケット２に取り付けられている。取付
ブラケット２は、次に第２の板バネ３のような第２のス
プリング手段によって固定フレーム１に取り付けられ
る。板バネ５は、ミラー４を取付ブラケット２に対して
第１の（ｘ）方向の振動を許し、同時に第２の板バネは
ミラー、第１の板バネ及び取付ブラケットからなる全体
のユニットの第２の（ｙ）方向の振動を許すように配置
されている。駆動装置７は、両板バネを屈曲させ、従っ
てｘ及びｙの両方向に走査させる振動力（駆動力）６を
提供する。

【００１７】ｘ方向の走査は、比較的高い弾性率を有す
る第１の板バネ３のために、及びミラー４の質量が比較
的小さいために比較的早い。これに反して、Ｙ方向の振
動は比較的小さい弾性率を有する第２の板バネのため
に、及びブラケット、第２の板バネ及びミラーの組合せ
た質量が比較的大きいために、比較的遅い。言い換えれ
ば、板バネの弾性率と対応する振動部品の質量との間に
対応性があり、振動部品の質量の小さいときに、弾性率
は高くなり、逆の場合も成り立つ。実際の例では、板バ
ネ５は約１９×１０⁶ｐｓｉの弾性率を有するベリリウ
ム銅で作られ、第２の板バネ３は、約７５０、０００ｐ
ｓｉの比較的低い弾性率を有するマイラーで作ることが
できる。

【００１８】駆動力６は、ｘ方向の振動を励起する高周
波信号と、ｙ方向の振動を励起する低周波信号の２つの
別々の振動信号の重ね合わせからなることができる。上
記の説明から、従って、ｙ方向の振動周波数は、スプリ
ング３の弾性率、及びｙ方向に移動すべき全質量、この
場合はブラケット２、第１のスプリング５及びミラー４
の質量に依存することが判るであろう。ｘ方向の振動周
波数は、第１スプリング５の弾性率及びｘ方向に移動す
べき質量、即ち、ミラー４のみの質量に依存する。更に
詳しく説明すると、ｘ及びｙ方向の走査周波数は厳密に
云えば各質量ではなく、各慣性に依存することが当業者
には判るであろう。移動並びに或る回転要素があるから
スプリングが曲がったとき、装置の実際の動力学的特性
は、上記に説明したものよりも僅かに複雑になるかも知
れない。しかし、それでも全体の原理は適用され、当該
分野の専門家の熟練の範囲内で、ｘ及びｙ方向の必要な
振動周波数を得るために含まれた質量と弾性率を選択す
ることは容易である。

【００１９】２軸走査パターンの特別な実施形態は図３
に示されており、ここでは図２の第１スプリング５は、
１対のアーム１１２，１１４を有するＵ字形スプリング
１１０で具体化されている。例えば、光反射器又はミラ
ー１１６のような走査成分がアーム１１２に固く取り付
けられ、永久磁石１１８がアーム１１４に取り付けられ
る。電磁コイル１２０が基台部１２４に固定されている
直立取付部１１２に固く取り付けられている。電気入力
導線１２６が励起信号をコイル１２０に供給する。アー
ム１１４及び磁石１１８は基台部に取付された全体とし
て平らなスプリング手段１２８に固定される。平面スプ
リング１２８は、板バネ、フレキシブルな金属箔、平ら
な横棒又はベンデイックスの屈曲ピボットタイプのスプ
リングのような任意の適当なフレキシブルな材料で作る
ことができる。磁石の質量に等しいミラーの質量は、或
る場合にはＵ字型スプリングの等価質量よりも遥かに重
くすることができる。

【００２０】或る応用では、ラスター型の走査パターン
でマークを走査することが望ましい。ラスター型走査パ
ターンにおいて、一連の実質的に水平な、及び実質的に
平行な走査線が所望の走査面積を一様にカバーするため
に上方の水平走査線から下方の水平走査線まで、多数の
中間の水平走査線が連続的に下方につながるように発生
される。ラスター型の走査パターンを得るためには、Ｕ
字型のスプリング１１０及び平面スプリング１２８が互
いに垂直な面内で振動するように配置されている。図３
に示されているように、Ｕ字型スプリングのアームはｘ
−ｚ平面内に振動し、平面スプリング１２８はｘ−ｙ面
内を振動する。ホルダー手段のこの配置では、成分１１
６は走査端部位置の第１及び第２の組合せの間に、第１
及び第２の交互の周辺方向に角振動運動をするように取
り付けられる。その上、その各々の形と位置によって、
Ｕ字型スプリング１１０は、代表的には約２００〜８０
０Ｈｚの高い周波数範囲で振動し、一方、平面スプリン
グ１２８は、代表的には５〜１００Ｈｚの低い周波数範
囲で振動する。シンボルを走査するために必要な振動の
振幅は、シンボルの大きさに依存し、代表的には少なく
とも１０゜〜３０゜光学度であろう。

【００２１】ラスター型走査パターンは、１つは高周波
範囲内にあり、他は低周波範囲内にある２つの駆動信号
の重ね合わせである信号で、コイル１２０を駆動するこ
とによって自動的に得られる。例えば、５００Ｈｚの矩
形波信号が成分１１６をｘ方向に振動させるために用い
られ、１０Ｈｚの正弦波信号が成分１１６をｙ方向に振
動するために用いられる。ｘ方向の成分の高速振動と、
ｙ方向の成分の低速振動の組合せは、マークを覆うラス
ター型走査パターンを生ずる結果となる。好ましくは、
高周波信号はＵ字型スプリング１１０の共振周波数と周
波数的に同調する。代表的には、平面スプリング１２８
は、その共振周波数以下で駆動させる。

【００２２】この装置においては、重ね合わせＡＣ駆動
信号がコイル１２０に供給され、コイルは周期的に磁石
１１８を通路１３０内に引き込み、磁石１１８を通路１
３０の外へ押し出す。駆動信号の高周波成分は、Ｕ字型
スプリングを好ましくは共振周波数で振動させ、成分１
１６を走査端位置Ｘ１、Ｘ２の間を角度的に振動させ
る。駆動信号の低周波成分は、平面スプリング１２８を
取付部１２２からピボット線１２３の周りに近づいた
り、遠ざかったりするように角度的に振動させる。この
低周波振動の間、スプリングと１２８ホーク１１０は１
体として移動する。平面スプリング１２８の振動は、成
分１１６の走査端位置Ｙ１、Ｙ２の間の角度的振動運動
を与える。レーザー１３２から出射された光が反射器１
１６に指向されたとき、Ｕ字型スプリング１１０及び平
面スプリング１２８が各々高、低周波数で同時に振動し
ている間、一連のｘ方向に実質的に平行な走査線１１１
がｙ方向に移動して発生され、それによってラスター型
走査パターンを形成する。

【００２３】図３の装置は、ラスター型走査パターンを
形成するために、２つの方向に振動運動を行なうために
唯一の駆動装置（１つのコイル及び１つの磁石）を用い
る非常に簡単な構成を提供する利点を有する。シャフト
やベアリングがなく、フレキシブルな金属板が用いられ
るだけなので、寿命が非常に長くなる。あるいは応用例
では、ホルダーによって発生された走査線によって角度
振幅を増加することが望ましい。このような角度振幅の
増加は、非対称な寸法のアームを有するＵ字型スプリン
グ１１０を構成することによって達成できる。この実施
例では、アーム１１２はアーム１１４よりも、少なくと
も２：１の比だけ短い。非対称な寸法のＵ字型スプリン
グは、ｘ方向走査線の長いラスター型パターンを生ずる
結果となるであろう。

【００２４】非対称な寸法のＵ字型スプリングの１例が
図４に示され、そこには同調フォーク１２１が小さい寸
法のアーム１２３及び大きい寸法のアーム１２５を有す
るように構成され、その結果、スプリングの節点１２７
が対称的な寸法のスプリングにおける場合のようにＵ字
型の低部よりも、むしろアーム１２５上に位置するよう
になる。図４に示されるように、成分１２９はアーム１
２３に取付され、アクチュエータは磁石１３５が隙間を
持って通過する通路１３３を有する電磁コイル１３１か
らなる。Ｕ字型スプリング１２１は、平面スプリング１
３９によって取付部１３７に固定される。スプリング１
３９は基台部１４１に固定され、コイル１３１は壁部１
４３に取付される。導線１４５が駆動信号をコイルに供
給して、成分１２９の角度運動を行なうために備えられ
ている。非対称な寸法のＵ字型スプリング１２１は、レ
ーザー１４７から指向され、成分１２９から反射された
光によって生じる走査の角度振幅を増加させる。

【００２５】対称的な寸法のスプリングに対して１００
％も増加することのできる角度振幅の増加に加えて、非
対称な寸法のＵ字型スプリングは、節点がスプリングの
湾曲部にないため、金属疲労やクラックに対して高い耐
久性を提供する。又、図５に示されているように、実質
的に壁に平行なスプリング１３９の部分１４９と、スプ
リングが休止している間、壁１４３から離れて傾斜して
いる部分１５１がある。傾斜部分１５１は、対称的な寸
法を有するＵ字型スプリングに対して走査振動の角度振
幅を更に増加させる（非対称なＵ字型スプリング１２１
と組合せたときは２００％以上の増加）。他の利点は、
Ｕ字型スプリングが磁石の端部のみによって保持され、
磁石の角度移動を走査成分の角度移動の４分の１以下に
することができるため、振動が少なく、歪が基台部１４
１に伝達されることである。

【００２６】図４の装置を上面又は側面からみると、即
ち、重力がｙ軸と実質的に整列しているとすると、Ｕ字
型スプリング１２１及び平面スプリング１３９は、両方
ともｘ−ｙ平面内で振動するように位置して、これはｙ
軸に沿って向いた、即ち、ｙ方向の端位置の走査線を生
ずる結果となる。もし、Ｕ字型スプリング及び平面スプ
リングが図３のように直交する面内に位置するならば、
適当な重なり合った高、低周波駆動信号がコイルに供給
され、ｙ方向の角度振幅が増加したラスター型走査パタ
ーンが発生する。

【００２７】図３を再び参照すると、変形実施例におい
て、ｙ方向の走査振動手段は、バランス質量を取付する
１つのアーム１３６を有する全体としてＳ字型の平面板
バネ１３４を含んでもよい。全体として直立する、付加
的な平面スプリング１４２は、平面スプリング１３４の
中間部分を基台部１２４に固定する。Ｓ字型のスプリン
グは非常に面積の大きい反射器に必要になるかも知れな
い付加的な取付部を提供するのに有効である。

【００２８】ある応用では、１つのシンボルを多方向走
査パターンで走査することが望ましいかも知れない。多
方向パターンを得る１つの技術は図４の装置を、Ｕ字型
スプリングがｘ−ｙ及びｘ−ｚ面の両方で振動するよう
に位置決めすることである。従って、装置の上面図又は
平面図として図４を見ると、即ち重力がｚ軸と実質的に
整列しているとき、スブリング１３９の右手側の要素の
材料の質量（即ち、スプリング１２１、成分１２９及び
スプリング１３９の右側の磁石１３５の部分）は、スプ
リング１３９の左手側の要素の質量（即ち、スプリング
１３９の左側の磁石１３５部分）よりも実質的に大き
い。この質量の差は、スプリング１３９のねじれ湾曲を
生じる重量の不均衝を与え、このねじれ湾曲は、適当な
駆動力と関連してｚ方向の走査を行なうために、成分１
２９のｘ−ｚ平面内の角度振動運動を与える。成分１２
９及びスプリング１２１の質量がスプリング１３９の左
側の磁石１３５の部分の質量を越えることが通常好まし
いけれども、スプリング１３９の重心の右側の成分の質
量と、左側の成分の質量との間に不均衝が存在する限り
は、多方向走査パターンが得られるということが理解で
きるであろう。その上、コイル１３１に近づいたり、コ
イル１３１から離れたりするスプリング１３９の運動
は、Ｕ字型スプリング１２１をｘ−ｙ平面で振動させ、
ｙ方向の走査を行なうために成分１２９の角度振動運動
を生じさせる。

【００２９】好ましくは、１．０５：１乃至５：１の範
囲の周波数比を有する１対の正弦波からなる重ね合わせ
駆動信号を導線１４５に加えたときに、スプリング１３
９は低周波数でねじれ振動を起こし、レーザー１４７か
らの光ビームのｚ方向走査を提供し、同時にＵ字型スプ
リング１２１はレーザー１４７からの光ビームのｙ方向
の走査を提供するため高い周波数で振動する。スプリン
グ１３９及び１２１の同時振動は、光がマークを覆うリ
サージュ走査パターン内の成分１２９からマークに反射
されるように駆動される。リサージュパターンは、光ビ
ームの光路が所定の周波数比で簡単な調和運動でｚ及び
ｘの直交方向に移動することによって提供される。こう
して多方向走査パターンが作られる。もし、望むなら
ば、スプリング１３９が高い周波数でねじれ振動をし、
Ｕ字型スプリング１２１が低い周波数で振動するように
することもできることに注意すべきである。

【００３０】図５は、多方向走査パターンを発生する、
即ち、全ホルダー手段を１つの軸の周りに回転する他の
技術を示す。図５に示された装置は図４と装置と類似し
ており、同様な部分を識別するために同様な参照番号が
用いられており、その説明は簡略のために繰り返さな
い。全走査装置を回転するために、手段１８０が装置を
軸１８２の周りに回転するために備えられている。図５
に示されている手段１８０は、多方向走査パターンを生
ずるために、走査装置を軸の周りに回転するための任意
の満足すべき手段として例示的に示すだけである。手段
１８０は、伝達ベルト１８６を駆動するためのシャフト
１８４を有するモータ１８２を含む。ベルト１８６は、
取付部１３７を取付梁１９０に取り付けられたボールベ
アリング１８９の周りに回転させるために、取付部１３
７に接続された軸（図示せず）に結合されている。単一
軸方向走査装置の回転は、ロゼットの形の多方向走査パ
ターンを発生する。２軸走査装置の回転は、回転される
２軸装置のタイプによって各種の多方向パターンを発生
する。

【００３１】上記に説明した各要素又は任意の２つの又
はそれ以上の要素を組合せたものは、説明したものとは
異なる他のタイプの構成に応用できることは理解される
であろう。本発明は、特別な走査装置に具体化されたも
のとして図示し、説明したが、示された詳細部分を限定
されるものではない。何故ならば、本発明の思想から逸
脱することなく、各種の変形及び構造的な変化が可能で
あるからである。

【００３２】更に、分析しなくても、上記の説明により
本発明の要素は充分に開示され、第３者が現在の知識を
応用して、本発明の特徴を除外することなく各種の応用
に容易に適用することができ、先行技術の見地から見て
も、本発明の上位概念又は下位概念の本質的な特徴をか
なりの程度まで構成し、従って、このような適用な以下
の特許請求の範囲の内容と均等範囲内にあると理解され
るべきであり、そのように意図されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、スキャナーに用いられる手持ちヘッド
の前面透視図である。

【図２】図２は、本発明を具体化する装置の概観図であ
る。

【図３】図３は、本発明による走査装置の実施形態の透
視図である。

【図４】図４は、本発明による走査装置の他の実施形態
の断面図である。

【図５】図５は、本発明による走査装置の更に他の実施
形態の断面図である。

【符号の説明】

１固定フレーム２取付ブラケット３板バネ４ミラー５板バネ６振動力７駆動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者シモンバードアメリカ合衆国ニューヨーク州 11790 ストーニーブルックペンブルックドライブ 19 (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ルロックメドウドライブ 12 (72)発明者エドワードバーカンアメリカ合衆国ニューヨーク州 11764 ミラープレースエンチャンティッドウッズコート３

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光反射率の異なる部分を有するマークを
読み取るスキャナーに用いられる走査装置において、
（ａ）光学要素と、（ｂ）比較的高い弾性率を有する第
１のスプリングによって振動するように前記光学要素を
支持する取付ブラケットとを備え、前記光学要素は第１
のスプリングの弾性運動によって振動するときに比較的
低い慣性を有し、（ｃ）比較的低い弾性率を有する第２
のスプリングによって振動するように前記取付ブラケッ
トを取り付ける固定フレームを備え、前記光学要素、前記取付ブラケット及び前記第１のスプ
リングは一体となって、第２のスプリングの弾性運動に
よって振動するときに比較的高い慣性を有することを特
徴とする走査装置。
【請求項２】駆動装置は、第１及び第２の異なる周波
数によって同時に駆動される電磁コイルからなるからな
ることを特徴とする請求項１記載の走査装置。
【請求項３】前記光学要素の振動は共振であることを
特徴とする請求項１記載の走査装置。
【請求項４】前記取付ブラケットの振動は共振である
ことを特徴とする請求項１記載の走査装置。
【請求項５】前記第１のスプリング手段は板バネから
なることを特徴とする請求項１記載の走査装置。
【請求項６】前記板バネはＵ字型であることを特徴と
する請求項５記載の走査装置。
【請求項７】前記板バネはベリリウム銅合金であるこ
とを特徴とする請求項５記載の走査装置。
【請求項８】前記第１のスプリングは１９×１０⁶ｐ
ｓｉ程度の弾性率を有することを特徴とする請求項１記
載の走査装置。
【請求項９】前記第２のスプリングは板バネからなる
ことを特徴とする請求項１記載の走査装置。
【請求項１０】前記板バネは平板バネからなることを
特徴とする請求項９に記載の走査装置。
【請求項１１】前記板バネはマイラーバネからなるこ
とを特徴とする請求項９記載の走査装置。
【請求項１２】前記第２のスプリングは７５０、００
０ｐｓｉの程度の弾性率を有することを特徴とする請求
項１記載の走査装置。
【請求項１３】前記取付ブラケットは、前記第２スプ
リングにおける前記光学要素の重量を均衝する均衝手段
を含むことを特徴とする請求項１記載の走査装置。
【請求項１４】前記光学要素はミラーからなることを
特徴とする請求項１記載の走査装置。
【請求項１５】前記光学要素を前記取付ブラケットに
対して比較的高い周波数で振動させ、前記取付ブラケッ
トを前記固定フレームに対して比較的低い周波数で振動
させるように配置された駆動装置を含むことを特徴とす
る請求項１記載の走査装置。
【請求項１６】光反射率の異なる部分を有するマーク
を読み取るスキャナーに用いられる走査装置において、
（ａ）光学要素と、（ｂ）第１方向に振動するように前
記光学要素に支持された第１のスプリングと、（ｃ）第
２方向に振動するように前記光学要素及び前記第１のス
プリングを取り付ける第２のスプリングとを有し、前記第１のスプリングは比較的高い弾性率を有し、前記
光学要素は前記第１のスプリングの弾性運動によって振
動するとき、比較的低い慣性を有するとともに、前記第２のスプリングは比較的低い弾性率を有し、前記
光学要素と前記第１のスプリングは１対となった前記第
２のスプリングの弾性運動によって振動するとき、比較
的高い慣性を有することを特徴とする走査装置。
【請求項１７】前記第１のスプリングは前記第２のス
プリングに取り付けられていることを特徴とする請求項
１６記載の走査装置。
【請求項１８】前記第１のスプリングは中間部材に取
り付けられ、前記中間部材は前記第２のスプリングに取
り付けられ、更に、前記光学要素、前記中間部材及び前
記第１のスプリングは一体となって、前記第２のスプリ
ングの慣性運動によって振動するとき、比較的高い慣性
を有することを特徴とする請求項１６記載の走査装置。
【請求項１９】前記光学要素を比較的高い周波数で中
間部材に対して振動させ、前記中間部材を比較的低い周
波数でフレームに対して振動させるように配置された駆
動装置を含むことを特徴とする請求項１６記載の走査装
置。
【請求項２０】前記第１及び第２のスプリングは板バ
ネからなることを特徴とする請求項１６記載の走査装
置。