JPH087024A - 光学走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学走査装置に使用する可とう支持構造の垂
れ下がりを減少する。 【構成】 光学スキャナにおいて、ビーム走査運動を生
成するコンポーネントは、第一可とうストリップ又は平
ばねに取り付けられている。第一可とうストリップに隣
接する１つ又は複数の付加的な可とうストリップは、付
加的な支持を提供し、走査コンポーネントの重量を受け
て第一可とうストリップが垂れ下がることを防止する。
付加的な可とうストリップは、第一可とうストリップの
低い周波数の運動を摩擦により制動し、オペレータによ
るスキャナの運動から誘起される振動のために生じるス
キャナへの干渉を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーコードスキャナの
ような光学走査装置に関し、さらに詳細には、二次元又
は多重線タイプのバーコードを走査することができる光
学走査装置に使用するために改善されたレーザ走査モジ
ュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】バーコードリーダのような光学読み取り
装置は、今では全く一般的なものである。典型的にはバ
ーコードは、一連の符号化記号を含み、それぞれの記号
は、典型的には長方形の形をした一連の明るい領域及び
暗い領域からなる。暗い領域の、すなわちバーの幅及び
／又はバーの間の明るいスペースは、符号化された情報
を表示している。

【０００３】バーコードリーダは、符号を照射し、符号
から反射した光を感知して、符号記号の幅及びスペース
を検出し、符号化データを引き出す。バーコード読み取
りタイプのデータ入力システムは、広範囲のアプリケー
ションに対してデータ入力の効率と精度を改善する。こ
のようなシステムにおけるデータ入力が容易であること
は、さらに頻繁で詳細なデータ入力を促進し、例えば効
率的な目録、作業進行の追跡等を提供する。

【０００４】種々の走査装置が周知である。特に有利な
１つのタイプの読み取り装置は、記号にわたってレーザ
ビームのような光ビームを走査する光学スキャナであ
る。米国特許第４３８７２９７号明細書及び同第４７６
０２４８号明細書によって開示されているこのタイプの
レーザスキャナシステム及びコンポーネントは、一般に
異なった光反射率の部分を有するマークを、すなわち特
にユニバーサルプロダクトコード（ＵＰＣ）タイプのバ
ーコード記号を、手持ち式又は定置式のスキャナから所
定の作業範囲又は読み取り距離のところで読み取るよう
に構成されている。

【０００５】図１は、ピストルグリップタイプのハンド
ル５３を有するガンの形の装置として構成された従来技
術のバーコードリーダユニット１０の例を示している。
軽量プラスチックハウジング５５は、レーザ光源４６、
検出器５８、光学及び信号処理回路、及びＣＰＵ４０、
並びに電源又はバッテリー６２を収容している。ハウジ
ング５５の前端部にある光透過窓５６は、出射光ビーム
５１が出ることを可能にし、戻り反射光５２が入ること
を可能にしている。リーダ１０は、リーダ１０を記号か
ら離した位置から、すなわち記号に接触させずに又は記
号にわたって動かしながら、ユーザによってバーコード
記号７０に向けるように構成されている。

【０００６】その他に、図１に示されたように、適当な
レンズ５７（又は複合レンズシステム）を、適当な基準
面において走査スポットになるように走査されたビーム
を収束させるために使用してもよい。半導体レーザダイ
オードのような光源４６は、レンズ５７の光軸に光ビー
ムを導入し、ビームは、部分的に銀めっきしたミラー４
７、及び必要な場合にはその他のレンズ又はビーム整形
構造を通過する。ビームは、トリガスイッチ５４を引い
たとき付勢される走査モータ６０に連結された振動ミラ
ー５９から反射される。ミラー５９の振動は、反射ビー
ムを所望のパターンで前後に走査させる。

【０００７】種々のミラー及びモータ構造が、所望の走
査パターンでビームを動かすために使用できる。例えば
米国特許第４２５１７９８号明細書は、それぞれの面に
平面鏡を有する回転ポリゴンミラーを開示しており、そ
れぞれのミラーは、記号に交差する走査線に追従する。
米国特許第４３８７２９７号及び同第４４０９４７０号
明細書は、両方とも平面鏡を使用し、この平面鏡は、ミ
ラーを取り付けた駆動軸の回りで交互の周方向に繰り返
し往復するように駆動される。米国特許第４８１６６６
０号明細書は、全体として凹面鏡部分及び全体として平
面鏡部分から構成されたマルチミラー構造を開示してい
る。マルチミラー構造は、マルチミラー構造を取り付け
た駆動軸の回りで交互の周方向に繰り返し往復駆動され
ている。

【０００８】記号７０により反射して戻った光５２は、
窓５６を通って戻り、検出器５８に供給される。図１に
示すリーダ１０において、反射された光は、ミラー５９
及び一部銀めっきしたミラー４７から反射され、光検出
器５８に当たる。検出器５８は、反射した光５２の強度
に比例したアナログ信号を形成する。ボード６１上に取
り付けられたディジタル変換回路は、検出器５８からの
アナログ信号を処理して、パルス信号を形成し、ここで
は幅とパルス間の間隔は、バーの幅とバー間のスペース
に対応している。ディジタル変換器は、エッジ検出器又
は波形整形回路として使われ、ディジタル変換器によっ
てセットされた閾値は、アナログ信号のどの点がバーの
エッジを表わすかを決定する。ディジタル変換器からの
パルス信号は、解読器（デコーダ）に供給され、一般的
にはプログラムされた制御マイクロプロセッサ４０に供
給される。典型的にはマイクロプロセッサ解読器４０
は、プログラムメモリ及びランダムアクセスデータメモ
リに結合されている。解読器は、第一にディジタル変換
器からの信号のパルス幅と間隔を判定する。解読器は、
それから幅と間隔を解析して、合理的なバーコードメッ
セージを見出し解読する。これは、適当な符号規格によ
って定義されたような合理的な文字及び順序を認識する
ための解析を含む。これは、走査した記号が従う特定の
規格の初期認識を含んでいてもよい。こうした規格の認
識は、典型的には自動認識と称する。

【０００９】記号７０を走査するため、ユーザは、バー
コードリーダユニット１０を向け、可動トリガスイッチ
５４を操作し、光ビーム５１、走査モータ６０及び検出
器回路を起動する。走査ビームが可視光であれば、オペ
レータは、記号が現われた表面上の走査パターンを見る
ことができ、したがってリーダ１０のねらいを調節する
ことができる。光源４６から発生する光が、わずかに可
視光であれば、光学システムに照準光を含めてもよい。
照準光は、必要な場合には、可視光スポットを発生し、
このスポットは、固定してもよく、又はレーザビームと
同様に走査してもよく、ユーザは、トリガスイッチを引
く前に、記号にリーダユニットを向けるためにこの可視
光を利用する。

【００１０】リーダ１０は、ポータブルコンピュータ端
末として動作することもできる。その場合、バーコード
リーダ１０は、前述の米国特許第４４０９４７９号明細
書に記載されたようなキーボード４８とディスプレイ４
９を有する。一般的に前述したタイプの多くの従来技術
のスキャナでは、往復運動するように１つ又は複数の光
学部品を支持するために、可とう支持手段が設けられて
いる。このような支持構造は、図１に独立して示されて
いないが、典型的には可とう支持体が、走査モータ６０
の起動に応答してその角振動運動を可能にするようにミ
ラー５９を支持する。重量を減少し長い動作をさらに快
適便利にするため、スキャナの寸法を減少する場合、製
造業者は、ミラー及びその支持構造部の寸法を減少する
ことを試みている。しかし平らなストリップ材料から形
成された多くの可とう支持構造は、ミラーを支持するた
めに十分な物理的強度が欠けている。その結果、ミラー
は、レーザ光源４６に関するミラーの光学的アライメン
トを壊すような垂れ下がりを生じる傾向を有する。

【００１１】また、ある種の走査の用途においては、き
わめて低い周波数で、例えば２０Ｈｚ又はそれ以下で走
査することが望まれる。このことは、特に光学的に符号
化された情報の２つ又はそれ以上の線を含むマークを走
査するため、２つの異なった方向に光学的に走査する装
置に当てはまる。このような二次元符号を読み取るた
め、第一の方向（例えばＸ方向）が比較的高速で走査さ
れ、一方第二の方向（例えばＹ方向）は、低速で走査さ
れる、このことは、比較的高密度のＸ方向走査線を有す
るラスタ又は同様な二次元走査パターンを形成する。し
かしこのように低速でミラー又はその他の光学部品を動
かすための可とう支持構造は、オペレータがスキャナを
支持する手の動きにより生じる低周波ジッタの影響を受
け易い。典型的に手の運動は、２Ｈｚ−１０Ｈｚのオー
ダの雑音振動を含み、このような振動は、低速走査支持
機構の振動を引き起こし、走査パターンを壊す。

【００１２】従来技術のスキャナによる別の問題は、特
に二次元記号を読み取るように設計されたスキャナの作
業読取範囲に関する。作業読取範囲は、ビームパターン
がバーコード記号を横切る場合に、走査パターンが正確
な解読を可能にするために十分である範囲として定義さ
れる。二次元走査パターンは、第一方向（Ｘ）に有限の
数の線を有する。スキャナが走査される面に近付くと、
走査パターンは小さくなり、線は互いに近付く（高線密
度）。しかし、オペレータがスキャナを遠く離して動か
すと、走査パターンは拡大され、線は遠く離れる（線密
度の低下）。したがってスキャナと記号の間の距離が、
典型的には数インチの長さにすぎないスキャナの作業読
取範囲から外れた場合、二次元パターンにおける走査線
の密度は、二次元バーコードの正確な読取りを妨げるほ
ど低く低下する。したがってこの二次元走査システム
は、記号の適当な読取りのため、記号からの距離の比較
的狭い範囲内に配置しなければならず、このことは、操
作を不便にし、困難にする可能性がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、走査
コンポーネントを可動に支持するため光学走査システム
に使用する可とう支持構造の垂れ下がりを減少すること
にある。本発明の別の目的は、光学スキャナを保持する
オペレータの手の動きにより生じるような低周波雑音振
動の影響を受けにくい低周波走査振動を可能にする可と
う支持構造を提供することにある。

【００１４】本発明のその他の目的は、特に光学的に符
号化された情報の２つ又はそれ以上の線を含むマークを
読み取るため、２つの異なった方向に走査パターンを形
成するように配置されたスキャナの性能を改善すること
にある。比較的高い周波数で第一の方向に走査運動を生
じる手段、及び比較的低い周波数で第二の方向に走査運
動を生じる手段を有するスキャナにおいて、本発明の１
つの特定の目的は、第二方向に走査を行なう手段の動作
を崩壊させる低周波振動を除去することにある。

【００１５】本発明の別の目的は、二次元光学スキャナ
の作業読取範囲を拡大することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の光学走査装置は、異なった光反射率の部分
を有する光学的に符号化されたマークを読み取るための
光学走査装置において、光ビームを放射し、前記光ビー
ムを光学的に符号化されたマークに光学的に向ける放射
・光学手段と、光学的に符号化されたマークから反射さ
れて戻った光を受信し、光学的に符号化されたマークの
異なった光反射率に対応する電気信号を発生する手段
と、一方の端部が固定され、第一可とうストリップがた
わむときに動くように他方の端部が自由になった第一可
とうストリップと、前記第一可とうストリップの自由端
が往復運動するように、前記第一可とうストリップの往
復たわみ運動を生成する手段と、前記光ビームが前記第
一可とうストリップの往復たわみ運動の間に、光学的に
符号化されたマークを横切って走査するように、前記第
一可とうストリップの自由端と共に往復運動するように
前記放射・光学手段の部品を取り付けるための手段と、
固定端部と自由端部を有する第二可とうストリップ、お
よび、前記第一可とうストリップの往復たわみ運動の間
に、少なくとも前記第二可とうストリップの自由端又は
その近くに、前記第二可とうストリップの一部に嵌合し
て、前記第二可とうストリップが、前記第一可とうスト
リップの支持を行なうこと、又は前記第一可とうストリ
ップの往復たわみ運動を制動するようにした嵌合手段と
からなることに特徴がある。

【００１７】また、前記本発明の光学走査装置におい
て、前記第一可とうストリップの往復たわみ運動を生成
する手段が、第一および第二の磁石を有し、これら磁石
のうち一方が永久磁石であり、他方が交流駆動信号が加
えられる電磁石であり、前記第一磁石が、第一可とうス
トリップの自由端に対して固定的関係で取り付けられお
り、これと共に往復運動するようにし、前記第二磁石
が、前記第一磁石に近接して配置されており、電磁石へ
の交流駆動信号の印加が、永久磁石に作用する磁界を形
成し、前記第一可とうストリップの自由端及び放射・光
学手段の部品の往復運動を生成するようにしたことにも
特徴がある。

【００１８】さらに、前記本発明の光学走査装置におい
て、前記第二可とうストリップが、第一可とうストリッ
プの固定端に隣接した点に固定された一方の端部を有し
ており、前記嵌合手段が、前記第二可とうストリップの
面と摩擦接触した第一可とうストリップの面からなるこ
とに特徴がある。

【００１９】

【作用】本発明においては、実際に走査コンポーネント
を支持する第一の可とうストリップ又は平らなバネに隣
接した１つ又は複数の付加的な可とうストリップを提供
する。これらストリップは、走査コンポーネントの重量
による第一可とうストリップによる垂れ下がりを防止す
る支持を提供し、オペレータによるスキャナの運動から
誘起される振動により引き起こされることがある走査と
の干渉を防止するため、第一可とうストリップの低周波
運動を制動する。本発明による二次元スキャナも、ビー
ムの非点収差がスキャナから遠く離れた点における早い
方向の走査線密度の減少を保障するように配向されたゲ
インガイドされた可視光レーザダイオードを使用する。

【００２０】１つの観点において、本発明は、光反射率
の異なる点を有する光学的に符号化されたマークを読み
取る光学走査システムを含む。システムは、光ビームを
放射し、光ビームを光学的に符号化されたマークに光学
的に向けるコンポーネント、及び光学的に符号化された
マークから反射されて戻った光を受信し、マークの光反
射率の相違に対応する電気信号を発生する検出器を含
む。しばしば「平ばね」と称する第一の可とうストリッ
プは、一方の固定端部、及び平ばねのたわみの際に自由
に動く反対側の端部を有する。永久磁石及び電磁石のよ
うな手段は、平ばねの自由端が振動するようにこの平ば
ねの往復のたわみを行なうために設けられている。放射
を行なう光学部品の１つは、平ばねの自由端と共に往復
運動する。その結果、光ビームは、平ばねタイプの第一
の可とうストリップの往復たわみ運動の間に、光学的に
符号化されたマークを横切って走査する。システムは、
固定端と自由端を有する第二の可とうストリップ、及び
平ばねのたわみの間に自由端又はその近くにおいて第二
の可とうストリップの一部にはまる嵌合手段をも含む。
第二可とうストリップは、第一可とうストリップのため
支持を行ない、及び／又は第一可とうストリップの往復
たわみ運動の制動を行なう。

【００２１】別の観点において、上記のようなシステム
は、二次元走査に適合する。この第二のシステムは、光
学部品のため取り付けを行ない、第一の方向に第一の振
動周波数で、第二の方向に第一の振動周波数より低い第
二の周波数で、光ビームの振動運動を行なわせる。第一
の可とうストリップ又は「平ばね」は、第二方向にビー
ムの運動を行なわせるために必要なコンポーネントの可
とう支持を行なう。典型的には平ばねは、第一方向の走
査を行なうため、振動用のコンポーネントを取り付ける
手段も支持する。その結果、平ばねによって支持される
質量は大きくなり、その振動周波数はかなり低い。した
がって第二可とうストリップによって提供される付加的
な支持と制動は、このような二次元スキャナの特性と耐
久性を顕著に改善する。

【００２２】典型的には本発明は、２つの付加的な可と
うストリップを使用する。可とうプラスチック材料、例
えばマイラー（登録商標）又はカプトン（登録商標）に
よって、第一及び第二の可とうストリップを形成するこ
とができる。本発明は、付加的な可とうストリップの嵌
合のいくつかの異なった形も含んでいる。例えば第二可
とうストリップの平らな面は、平ばねの面に摩擦によっ
て嵌合してもよい。その代わりに第一に平ばねの自由端
と共に動くように取り付けられた延長部は、その自由端
の又はその近くの点においてそれぞれ付加的な可とうス
トリップの表面の部分に嵌合される。延長部は、対応す
る付加的な可とうストリップの表面に直接嵌合する研磨
した端面に向かって曲がっていてもよく、又は延長部の
端部は、可とうストリップに接触するためプラスチック
シリンダを支持してもよい。

【００２３】その他の観点において、本発明は、特別に
配向したレーザビームを使用して二次元マークを走査す
る方法及びシステムを提供する。典型的には本発明のこ
の観点は、ゲインガイドした可視光レーザダイオードを
使用する。このような装置からのビームは、非点収差を
有する。ダイオードチップに比較的近い点において、ダ
イオードチップの平面に対して平行な次元におけるビー
ムの横断面の幅は、ダイオードチップの平面に対して垂
直な次元におけるビームの横断面の高さよりも小さい。
しかしながらダイオードチップから遠い点においては、
ビームの横断面の幅は、ビームの横断面の高さよりも大
きい。二次元走査において、レーザビームは振動させら
れ、ビームの横断面幅が、マークの線の方向に実質的に
対応する第一の方向に、マークを横切って動くようにす
る。典型的にはこの方向は第一走査方向でもある。ゲイ
ンガイドされたレーザダイオードのこの配向は、スキャ
ナが符号化されたマークからさらに遠くに離れたとき、
走査線のさらに低い密度を補償する。その結果、二次元
スキャナの有効作業読取範囲は、スキャナの先端部から
さらに遠い点まで拡大される。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面により詳細
に説明する。本実施例では、「indicia（マーク）」と
いう用語は、一般にバーコード記号と称する種々の幅の
交互のバーとスペースから構成された記号パターンだけ
でなく、広くその他の一次元及び二次元のグラフィック
パターン、及び英数字を含むものとする。一般に「indi
cia（マーク）」という用語は、光ビームによって走査
し、反射又は散乱した光を検出することによってパター
ン又は情報の種々の点の光反射率の相違を表すものとし
て認識又は識別できるあらゆるタイプのパターン又は情
報に適用してもよい。バーコード記号は、本発明が走査
できる「indicia（マーク）」の一例である。

【００２５】まず、二次元スキャナについて一般的に説
明する。図２は、二次元又は二軸走査パターンを実現す
る代表的な走査装置２００を示している。図示したよう
に、ホルダ２０２は、一対のアーム２０６及び２０８を
有するＵ字型ばね２０４を含んでいる。走査部品、例え
ば光反射器又はミラー２１０は、アーム２０８の自由端
に固定的に取り付けられている。永久磁石２１２は、ホ
ルダ２０２の反対側端部、すなわちアーム２０６の端部
に取り付けられている。基部２１８に取り付けられた直
立部材２１６は、永久磁石２１２にきわめて隣接して電
磁石２１４を支持している。電気入力リード線２２０
は、電磁石２１４のコイルに付勢電流又は駆動信号を供
給する。

【００２６】アーム２０６と永久磁石２１２は、全体的
に平らなばね部材２２２の一方の端部２２２ａに取り付
けられている。平らなばね部材２２２の他方の端部は、
適当な固定装置により基部２１８に取り付けられてい
る。ミラー２１０の質量は、Ｕ字型ばね２０４の等価質
量よりもずっと大きくてもよい。平らなバネ２２２は、
板ばね、可とう金属箔又は平らな棒のようなあらゆる適
当な可とう材料から作ることができる。以下に述べる好
適な実施例は、平らなばねを形成するため、マイラー
（登録商標）又はカプトン（登録商標）のようなプラス
チック材料からなるフラットストリップを使用する。Ｕ
字型ばね構造２０４、２０６、２０８を含むホルダは、
ベリリウム銅合金のようなあらゆる適当な弾性又は可と
う性金属材料から構成できる。

【００２７】図８に１０７０で示すように、二次元のバ
ーコードは、光学的に符号化された情報の一連の行又は
線を有する。行が実質的に水平に示されたＸ方向に配向
されていれば、行は互いにＹ方向（垂直）に配置されて
いる。情報のそれぞれの行又は線は一連の符号化された
記号を有し、それぞれの記号は、典型的には長方形の形
の一連の明るい領域及び暗い領域から構成されている。
暗い領域、すなわちバーの幅、及び／又はバーの間の明
るいスペースの幅は、行又は線における符号化された情
報を表す。符号１０７０のような二次元マークを読み取
るため、ラスタタイプの走査パターン等によりマークを
走査することは望ましい。このような走査パターンにお
いて、一連の実質的に水平かつ実質的に平行な走査線
が、上部水平走査線から多数の中間水平走査線によって
下方へ進行し下部水平走査線へとマークを横切って、マ
ークを含む所望の走査範囲を均一にカバーする。

【００２８】走査装置２００（図２）を使用するラスタ
タイプの走査パターンを達成するため、Ｕ字型バネ２０
４及び平ばね２２２は、互いに直交する平面内で振動す
るように配置できる。図面に示すように、Ｕ字型ばね２
０４のアームは、Ｘ−Ｚ面内で振動し、平ばね２２２は
Ｘ−Ｙ面内で振動する。ホルダ構造２０２のこの配置を
介して、ミラー又はスキャナコンポーネント２１０は、
第一及び第二の対の走査端部位置の間において、第一及
び第二の交互の円周方向に角振動運動を行なうように取
り付けられている。Ｕ字型ばね２０４は比較的硬く作る
ため、形、寸法及び材料が選択される。Ｕ字型ばね２０
４がそのＸ−Ｚ面内の振動の間に支持しなければならな
い質量は、比較的小さい（実質的にミラー２１０の質量
だけに等しい）。それに対して平ばね２２２の形、寸法
及び材料は、バネ２２２を比較的たわみ易くするように
選択される。平ばね２２２がそのＸ−Ｙ面内の振動の間
に支持しなければならない質量も、比較的大きい（実質
的にミラー２１０の質量、磁石２１２の質量及びＵ字型
ばね２０４の質量を加算したものに等しい）。その結
果、Ｕ字型ばね２０４は、Ｘ−Ｚ面内で高い周波数範
囲、典型的には２００〜８００Ｈｚの範囲で振動し、一
方、平ばね２２２は、Ｘ−Ｙ面内で低い周波数範囲、典
型的にはほぼ５〜２００Ｈｚで振動する。

【００２９】電磁石２１４は、典型的にはコアとコイル
が完全に同心的になって、寸法と重量を最小にするよう
に、回りにコイルを巻いたコア又はボビンを有する。コ
アは、どのような適当な計量材料から構成してもよい。
コイルを通って電流が流れていないとき、Ｕ字型ばね２
０４及び平ばね２２２の弾性特性は、ミラー２１０をそ
の停止位置に引き戻す（基本的に図２に示す位置）。コ
イルを通って電流が導入されると、コイルと永久磁石２
１２の磁界の間の相互作用によって、力のモーメントが
生じ、磁石２１２（取り付けられたＵ字型ばね２０４、
平ばね２２２及びミラー２１０と共に）は、平衡位置か
ら動かされる。この力のモーメントは、永久磁石２１２
を、ボビン及びコイルの方向へ又はここから離れる方向
へ動かす。このような運動の結果、Ｕ字型ばね２０４及
び平ばね２２２によってばね力が生成され、これは、永
久磁石２１２及びミラー２１０をその停止位置へ戻す傾
向を有する。加える電流の極性を逆にすれば、磁力の方
向及びそれに反するばね力の方向は逆になる。したがっ
て、電磁石２１４に加えられる電流は、正弦波、パルス
信号、のこぎり波等のような周期的なＡＣ信号の形をし
ていれば、合成磁力は、前後の（図面においては左右
の）永久磁石２１２の振動運動を引き起こす。

【００３０】電磁石２１４により単一永久磁石２１２に
加えられる振動力は、電磁石２１４のコイルを駆動する
ために端子２２０に加えられる駆動信号を注意深く選択
することによって、両方のばね２０４及び２２２に所望
の振動を開始させることができる。特に電磁石に加えら
れる駆動信号は、異なった周波数の２つの周期信号の重
畳したものからなる。第一の信号成分は、Ｕ字型ばね２
０４の振動周波数に相当する高い周波数範囲内の周波数
を有する。第二の信号成分は、平ばね２２２の振動周波
数に相当する低い周波数範囲内の周波数を有する。した
がって、永久磁石２１２に加えられる振動磁力は、駆動
信号内の２つの成分信号に相当する２つの異なった周波
数成分を含んでいる。２つのばね２０４と２２２の異な
った周波数振動特性のため、それぞれのばねは、その固
有振動周波数だけで振動する。したがって、電磁石２１
４がこのような重畳信号で駆動された場合、Ｕ字型ばね
２０４は、高い周波数範囲内の周波数で振動し、平ばね
２２２は、低い周波数範囲内の周波数で振動する。

【００３１】記号の走査のために必要な振動の角度振幅
は、記号の寸法に依存し、典型的には少なくとも光学的
に１０度〜３０度である。ホルダ装置２０２により形成
される走査線による角度振幅の増大は、所定の用途にと
って望ましく、非対称寸法を有する、すなわち異なった
長さのアームを有するＵ字型ばね２０４を構成すること
によって容易に達成できる。このようなばね構造は、共
振非対称走査素子を提供する。したがって特定の実施例
において、アーム２０８は、少なくとも２：１の比だけ
アーム２０６よりも短い。したがって非対称寸法のＵ字
型ばねは、結果としてラスタタイプパターンにおいてさ
らに長いＸ方向走査線を生じる。

【００３２】対称寸法のＵ字型ばねよりも１００％程度
の増加とすることができる角度振幅の増加に加えて、非
対称寸法のＵ字型ばねは、もはやばねの曲線部分に節点
が位置決めされないので、金属疲労及びクラッキングに
対するさらに高い耐久性を提供する。このタイプの構造
は、基部に伝達される振動が少ないという利得も提供す
る。なぜならＵ字型ばねは、磁石端部において保持され
ているだけであり、磁石の角運動は、走査コンポーネン
ト又はミラー２１０のものより複数倍低くすることがで
きるからである。

【００３３】次に、二次元スキャナの好適な実施例を説
明する。本発明の好適な実施例は、図４〜図８に示され
ている。この実施例において走査コンポーネントは、ミ
ラー５０２である。Ｕ字型ばねは、ミラーを通る垂直軸
の回りで回転振動を行なうようにミラー５０２を支持
し、Ｘ方向ビーム走査運動を行ない、平ばね５２２は、
水平軸の回りで振動を可能にするようにたわみ、Ｙ方向
ビーム走査運動を行なう。

【００３４】サブアセンブリ５００は、低い周波数のた
わみを行なうために幅広い平ばね５２２を使用する。ば
ね５２２は、典型的にはマイラー（登録商標）又はカプ
トン（登録商標）のような可とう性プラスチック材料の
平らなシートから構成される。平ばね５２２の低い方の
端部は、２つ又はそれ以上の穴を有し、ここをファスナ
（ボルト、リベット、ピン等）が通り、サブアセンブリ
５００を走査モジュール７００内に組み込む場合（図７
参照）、低い方の端部が、ばね５２２の“固定”端部に
なるようにする。

【００３５】平ばね５２２の上側自由端は、永久磁石５
１４、Ｕ字型ばね５０４及びミラー５０２を支持してい
る。さらに特定すれば、平ばね５２２の上端部は、前側
延長板５１７とＬ字型ブラケットの下端部の間にはさま
れている。前側延長板５１７とＬ字型ブラケットの下端
部は、２つのファスナ（リベット又はピン等）によって
共に保持されている。それから支持板５０６の側部が、
同様なファスナによってＬ字型ブラケットの垂直部分に
取り付けられる。第二延長部５１８は、Ｌ字型ブラケッ
トの下部に取り付けられ、又は平ばねとブラケットの間
にはさまれている。この実施例において延長部５１７及
び５１８は、典型的にはベリリウム銅合金のような可と
う材料から形成されている。延長部は、下方へ、平ばね
５２２の自由端から離れる方へ曲がっている。延長部５
１７及び５１８の端部は、研磨した端面を有する。延長
部５１７及び５１８の機能については、後で詳細に説明
する。

【００３６】図４に示すように、板５０６は、この板の
後面右側近くに取り付けられた永久磁石５１４を支持し
ている。Ｕ字型ばね５０４のアーム５０８の端部は、磁
石５１４の位置の反対側（図３と図４を比較）の前面の
点において板５０６に取り付けられている（図６）。サ
ブアセンブリ５００は、支持板５０６及びここに取り付
けられたコンポーネントと共に動くように取り付けられ
たバランス部材５２０も有する。図示した例においてバ
ランス部材５２０は、Ｌ字型ブラケットの下側水平アー
ムの後に取り付けられており、ここをファスナが通り、
ブラケットと支持板５０６を、板ばね５２２の上端部に
取り付ける。また、支持板５０６、Ｌ字型ブラケット及
びバランス部材は、単一の統合コンポーネントとして形
成してもよい。

【００３７】バランス部材５２０は、ほぼ板５０６の下
端部から突出しており、平ばね５２２の下を通ってい
る。部材５２０は、その質量が、平ばね５２２がたわむ
水平ピボット軸に関して、ミラー５０２、ばね５０４、
板５０６及び磁石５１４の質量と実質的にバランスがと
れるように構成されている。バランス部材も、平ばねが
たわむ間に動くコンポーネントの総合質量を増加するこ
とによって、板ばね５２２が振動する共振周波数を低下
させる。バランス部材５２０の端部は、後で説明するよ
うに、ストッパとして作用するために後方へ曲がってい
る。

【００３８】バランス部材５２０、ミラー５０２、ばね
５０４、延長板５１７、板５０６及び磁石５１４は、す
べてばね５２２がたわむとき、板ばね５２２の自由端と
共に運動する。したがってばね５２２が振動するとき振
動する質量は、比較的大きい。ばね５２２の材料も、比
較的たわみ易いものであり、例えばマイラー（登録商
標）又はカプトン（登録商標）である。したがって平ば
ね５２２は、ほぼ５〜１５Ｈｚの範囲内のような比較的
低い周波数範囲内の特性周波数で振動する。

【００３９】それに対してＵ字型ばねは、ミラー５０２
の質量だけを支持し、比較的硬く、比較的高い周波数で
振動する。この実施例においてＵ字型ばね５０４は、平
ばね５２２の延長部又は軸長さに対して、ほぼ９０°だ
け回転され又は角度を付けられている。Ｕ字型ばねは、
図２におけるばね２０４に関連して前述したように、ベ
リリウム銅又は同様な材料であってもよい。図３及び図
５に示すように、ミラー５０２は、その一端において短
くなった横断幅を有し、全体として長方形ネック部分を
形成している（図５の左側）。Ｕ字型ばね５０４の反対
側エッジに形成された内側に折り返したクリップ状部材
又はグリップアーム５１２は、ミラー５０２の長方形ネ
ック部分をクランプしている。ネック部分の右側におい
て（図５）、ミラー５０２は、側方及び垂直両方にかな
り広くなっており、走査の間に反射のために大きな面を
提供するようになっている。したがってミラー５０２と
ばね５０４は、ばね５０４の振動に関するミラーの回転
軸がミラー５０２の拡大された部分を垂直に通るような
寸法に構成されている。

【００４０】図７に示すように、平ばね５２２を形成す
るマイラー（登録商標）又はカプトン（登録商標）材料
のシートの下端部は、適当なファスナ５２６によって取
り付けられており、それにより第一支持フレーム５２８
と第二支持フレーム５３０の間にクランプされている。
支持フレーム５２８と５３０は、典型的にはベリリウム
銅合金のような非磁性材料から形成されている。第二支
持フレーム５３０は、永久磁石５１４にきわめて隣接し
た位置に電磁石５１６を支持している。第一支持フレー
ムは、レーザダイオードとフォーカスモジュール６００
を支持している。

【００４１】米国特許第４９２３２８１号明細書では、
本実施例におけるモジュール６００として使用するに適
したレーザダイオードと光学モジュールの一例を開示し
ている。この構成を使用する場合、モジュール６００
は、東芝により製造されたＴＯＬＤ９２０１．１３８の
ようなゲインガイドされたタイプの可視光レーザダイオ
ード（ＶＬＤ）６３３を有する。レンズ６３５は、ミラ
ー５０２へ転送するビームを準備するために必要なら
ば、レーザダイオード６３３からのビームを収束させ
る。モジュールは、２つのテレスコピック保持部材６１
１及び６１５、及びレーザダイオード６３３とレンズ６
３５の間に配置されたバイアスばね６１３を有する。一
方の保持部材６１１は、レーザダイオード６３３に取り
付けられており、他方の保持部材６１５は、レンズ６３
５を保持している。第二保持部材６１５は、レンズ６３
５を通過する光のため開口絞り６１７を有する。

【００４２】典型的にはモジュール６００は、支持フレ
ーム５２８に取り付ける前に組み立てられ、焦点を調整
される。実際のフォーカスの間に、レーザダイオードと
フォーカスモジュールアセンブリ６００は、２つの保持
部材６１１及び６１５を徐々に伸縮するとき、レーザビ
ーム、レンズ及び開口絞りの配向を決定するノッチ又は
キー溝を嵌合するため、キー又はチャック要素を有する
ジグに保持される。所望のフォーカスが達成されるとす
ぐに、２つの保持部材は、にかわ又はエポキシのような
接着剤を使用して、又はステーキング、スポット溶接、
超音波溶接等のような取り付けによって、互いに永久的
に固定される。

【００４３】ダイオード６３３のようなゲインガイドさ
れたレーザダイオードは、ハウジングの底部に長方形ノ
ッチ６２１を有するように製造されている。ノッチ６２
１は、ダイオードハウジング内におけるレーザダイオー
ドノーチップの配向を決定している。特にノッチがハウ
ジングの後面垂直軸に対応する（図７（ａ）に示すよう
に底部又は頂部）ように位置決めされたハウジングによ
って、３つのリード線のうち２つは水平軸に沿ってい
る。このような位置において、ハウジング内のレーザダ
イオードチップは、水平軸に沿っても整列されている。
レーザダイオード保持部材６１１は、ノッチ又はキー溝
を有し、これは、レーザダイオードハウジングの底部に
あるノッチ６２１と同じ配向を有してもよく、又はこれ
からダイオードの円周の周り９０°のところに位置決め
してもよい。

【００４４】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、レーザダイ
オードハウジングを通る垂直軸が、モジュール６００を
取り付けた支持部材５２８の面に対して実質的に垂直で
あると仮定してドラフトしたものである。この配向の結
果、ゲインガイドされたＶＬＤ６３３は、レーザダイオ
ードチップがＸ方向ビーム走査運動を行なうためにＵ字
型ばね５０４に振動により提供される振動の軸に対して
実質的に垂直な平面内にあるように取り付けられる。そ
の結果生じる走査パターンにおいて、ダイオードチップ
に対して平行に測定したビームの幅は、Ｘ方向走査運動
の方向に相当する。ダイオードのこの配向は、図１１
（Ａ）〜図１１（Ｃ）に関連して後で詳細に述べるよう
に、スキャナの先端部からさらに遠い点において減少す
る線の密度を補償するため、このタイプのダイオードに
より発生されるビームの非点収差を使用して、二次元ス
キャナの作業読取範囲を拡大する。二次元走査モジュー
ルにおいて、平ばね５２２は、実質的に水平な軸の回り
で振動するように種々のコンポーネントを支持する第一
の可とうストリップである。ばね５２２により支持され
たコンポーネントは、比較的しっかりした傾向を有す
る。比較的低い周波数の振動を生じるため、ばね５２２
の材料は、比較的たわみ易いように選定する。図７
（Ｃ）に拡大した詳細図で示すように、平ばね５２２の
反対側にある付加的な可とうストリップ５４２及び５４
４は、付加的な支持及び制動を行なう。

【００４５】付加的な可とうストリップ５４２、５４４
は、それぞればね５２２と同様であるが、それより短い
マイラー（登録商標）又はカプトン（登録商標）材料の
シートから構成される。可とうストリップ５４４は、第
一支持フレーム５２８と平ばね６２２の間にはさまれた
固定下端部を有し、可とうストリップ５４２は、平ばね
５２２と第二支持フレーム５３０の間にはさまれた固定
下端部を有する。

【００４６】平ばね５２２によって支持された延長板５
１７のエッジは、ストリップ５４４の上側自由端の近く
において可とうストリップ５４４の平らな面に嵌合して
いる。同様に延長部５１８のエッジは、可とうストリッ
プ５４２の上側自由端の近くにおいてこのストリップの
平らな面に嵌合している。図７（Ｃ）を参照すれば明ら
かなように、右側へのばね５２２の自由端のどのような
動きによっても、延長部５１８は、可とうストリップ５
４２の上側自由端を右側へ押し、ストリップ５４２は、
その弛緩した位置からさらに曲げられる。可とうストリ
ップはばねのように作用する。ストリップ５４２がさら
に曲がると、これを曲げる運動とは反対に大きなばね力
を生成する。このように可とうストリップ５４２は、延
長部５１８を介して戻し力を及ぼし、右側への平ばね５
２２の自由端の動きに反する傾向を有する。同様に左側
への平ばねの動きによって、可とうストリップ５４４
は、延長部５１７を介して戻し力を及ぼし、左側への平
ばね５２２の自由端の動きに反する傾向を有する。

【００４７】可とうストリップ５４２、５４４により与
えられるばね力は、平ばね５２２に対して物理的支持を
加え、延長部と可とうストリップの間の摩擦は、ばね５
２２の振動を制動する傾向を有する。この構造は、これ
らコンポーネントの重量によってばねがたるむ又は垂れ
下がることを防止し、スキャナを保持するオペレータの
手の動きによって生じることがあるようなスキャナハウ
ジングの振動により生じるジッタを除去する。これら利
点は、Ｙ方向走査運動の必要な振幅を形成するためにさ
らに大きな駆動信号電流のコストが必要になる点に勝る
ものである。

【００４８】延長部５１７及び５１８は、平ばね５２２
から離れるように張り出している。延長部が対応する可
とうストリップ５４２又は５４４に接触する（図７
（Ｃ））それぞれの延長部の端面は、可とうストリップ
の表面の損傷を防止するために研磨されている。それぞ
れの延長部５１７及び５１８の曲率半径は、支持フレー
ムが可とうストリップと平ばねをクランプしている（図
７（Ｃ）参照）範囲の真上の支持フレーム５２８及び５
３０の角の上面の曲率半径と同じである。スキャナが、
スキャナの落下により生じるような垂直方向のショック
を受けると、平ばね５２２により支持されたコンポーネ
ントの重量は、ばね５２２に強い下向きの力を及ぼし、
ばねをＳ字型に変形させる。例えば衝撃が、ばね５２２
を図７（Ｃ）において下方右側へ強制的に圧縮すると、
ばね５２２は、延長部５１７と支持フレーム５３０上側
曲面の回りで、Ｓ字型を形成する。また、衝撃が、ばね
５２２を図７（Ｃ）において下方左側へ強制的に圧縮す
ると、ばね５２２は、延長部５１８と支持フレーム５２
８上側曲面の回りで、Ｓ字型を形成する。延長部５１
７、５１８の半径と支持フレーム５２８及び５３０の角
の上面の半径は、オペレータがスキャナを誤って落下し
た結果生じることがあるばね５２２のこのようなＳ字型
の曲率を制限する。所定の材料及び厚さのあらゆる平ば
ねにとって、ばねがばねの損傷を生じることなく曲がる
ことができない最小の曲率半径が存在する。したがって
平ばね５２２がこの最小半径より小さな半径の曲がった
形に曲げられると、平ばねの材料は、永久的に変形す
る。このような損傷を避けるため、延長部５１７、５１
８の半径及び支持フレーム５２８及び５３０の角の上面
の半径は、マイラー（登録商標）又はカプトン（登録商
標）タイプの平ばね５２２に対する最小半径よりも大き
くなっている。

【００４９】サブアセンブリ５００が、図７（Ａ）に示
すようにスキャナモジュール７００内に組み込まれる場
合、バランス部材５２０は、板５０６を支持するＬ字型
ブラケットの後から、第二支持フレーム５３０の水平部
分にある通路を通って下方に延びている。それからバラ
ンス部材５２０は、図において左に曲がり、第一及び第
二の支持フレーム５２８、５３０の垂直部分にある開口
を通過する。バランス部材５２０の下端部は、後へ曲が
って、第一ストッパを形成する。図において極端に左に
ミラーが旋回するように、平ばねがたわむと、バランス
部材５２０の下端部にある曲がったストッパは、第二支
持フレーム５３０の下部に衝突する。それ故にバランス
部材５２０と第二支持フレーム５３０は、図７（Ａ）に
おける左の方向におけるミラーの移動に対する最大値制
限を確立する。板５０６と電磁石５１６は、逆方向にお
ける運動を制限する第二ストッパとして使われる。ミラ
ーが図において極端に右に動くように、平ばね５２２が
たわむと、板５０６の後面は、電磁石５１６の前面に衝
突する。２つのストッパは、平ばね５２２のたわみを制
限し、スキャナを落下したとき、ばね５２２が、その材
料を損傷するほど、又は平ばね５２２の自由端に支持さ
れたスキャナのいずれかのコンポーネントを損傷するほ
ど、極端にたわまないようにする。

【００５０】図７（Ａ）に示したユニット７００は、種
々のスキャナのハウジング内にモジュラー状に設置で
き、その一例を図８に示す。図８に示されたバーコード
リーダ１０００は、ガン型の装置として構成されてい
る。図１に示されたコンポーネントに対応するこれらコ
ンポーネントは、同じ参照番号を付けて示されている。
装置１０００は、ピストルグリップタイプのハンドル５
３を有する軽量プラスチックハウジング５５を含む。ハ
ウジング５５は、直接窓５６を通って反射光５２を受信
するように配向された光検出器５８、信号処理回路及び
ＣＰＵ４０、及び電源又はバッテリー６２を収容してい
る。ハウジング５５の前端部にある光透過窓５６によ
り、出射光ビーム５１は、二次元バーコード１０７０を
横断して走査するために出ることができる。図１に示し
た装置のような装置１０００は、リーダ１０００が記号
１０７０から離れた位置から、すなわち記号に触れるこ
となく又は記号を横断して動かして、ユーザによってバ
ーコード記号をねらうように構成されている。

【００５１】その他に図８に示したように、レーザダイ
オード及びフォーカスモジュール６００は、振動ミラー
５０２によって反射される光ビームを発生する。ミラー
５０２は、磁石５１４とコイル５１６によって駆動さ
れ、トリガ５４の起動に応答してコイルが付勢されたと
き、２つの直交する方向に振動するようになっている。
二次元バーコード１０７０は、光学的に符号化された情
報の一連の線を有する。図示したように、線は、実質的
に水平に示すＸ方向に配向されており、Ｙ方向（垂直）
に重ねて配置されている。暗い領域、すなわちバーの幅
及び／又はバー間の明るいスペースの幅は、それぞれの
線上の符号化された情報を表わしている。二次元マーク
１０７０を読み取るため、リーダ１０００は、ミラー５
０２の二次元運動により形成されるラスタタイプ走査パ
ターン等によってマークを走査する。

【００５２】図２の実施例におけるように、図７（Ａ）
の実施例における電磁石５１６は、典型的にはコア又は
ボビンを有し、その回りにコイルが巻かれている。コイ
ルを通して電流が流れていないとき、Ｕ字型ばね５０４
と平ばね５２２の弾性特性により、ミラー５０２は、そ
の停止位置に戻っている。コイルを通して電流が導入さ
れると、コイルと永久磁石５１４の磁界の相互作用は、
力のモーメントを形成し、磁石５１４をその平衡位置か
ら動かす。この力のモーメントは、永久磁石５１４を、
電磁石５１６のボビン及びコイルの方へ又はここから離
れる方へ動かす。このような運動の結果、平ばね５２２
によってばね力が形成され、これは、永久磁石５１４を
停止位置へ戻す傾向を有する。加える電流の極性を逆転
すると、磁力及びそれに反するばね力の方向は逆転す
る。それ故に電磁石５１６のコイルに加えられる電流
が、正弦波、パルス信号、のこぎり波等のような周期的
ＡＣ信号の形をしていれば、誘起される磁力は、永久磁
石５１４の振動運動又は振動を引き起こす。

【００５３】前記のように、Ｕ字型ばね５０４及び平ば
ね５２２は、２つの異なった周波数領域で振動するよう
に構成されている。電磁石５１６のコイルに加えられる
駆動信号は、異なった周波数の２つの異なった周期信号
成分を含んでいる。第一信号成分は、Ｕ字型ばね５０４
の振動周波数に対応する高い周波数領域内の周波数を有
する。第二信号成分は、平ばね５２２の振動周波数に対
応する低い周波数領域内の周波数を有する。したがって
永久磁石５１４に加えられる振動磁力は、駆動信号内の
２つの成分の信号に対応する２つの異なった周波数成分
を含んでいる。２つのばね５０４と５２２の異なった周
波数振動特性のため、それぞれのばねは、その固有振動
周波数だけで振動する。したがって電磁石５１６が、こ
のような重畳信号で駆動されると、Ｕ字型ばね５０４
は、高い周波数領域内の周波数で振動し、平ばね５２２
は、低い周波数領域内の周波数で振動する。

【００５４】再び図８によれば、２つの異なった周波数
で２つの直交する方向におけるミラー５０２の振動によ
って、反射されたビーム５１は、Ｘ方向に前後に、Ｙ方
向に上下に、二次元バーコード１０７０が現われる面を
横切ってラスタパターンで走査する。記号７０によって
反射されて戻った光５２は、窓５６を通って戻り、検出
器５８に加えられる。検出器５８は、反射された光５２
の強度に比例したアナログ信号を発生する。この信号
は、ボード６１に取り付けられた回路によって処理さ
れ、ディジタル変換され、マイクロプロセッサ４０によ
って解読される。記号１０７０を走査するため、ユーザ
は、バーコードリーダユニット１０００を目標に向け、
可動のトリガスイッチ５４を操作し、光ビーム５１、コ
イル５１６及び検出器回路を起動する。

【００５５】次に、付加的な可とうストリップを使用し
た他のスキャナの実施例について説明する。図９は、本
発明により光学部品の運動を制動する手段の第二の実施
例を組み込んだ一次元スキャナモジュール８００を示し
ている。たわみ板８０６は、ミラー８０２と永久磁石８
１４を支持している。ミラー８０２は、拡張部分と長方
形ネック部分を有し、基本的に前の実施例におけるミラ
ー５０２と同じである（例えば図５参照）。内側に折り
曲げられたクリップ状の部材又は板８０６の反対側エッ
ジに形成されたグリップアーム８１２は、ミラー８０２
の長方形ネック部分をクランプしている。リベット又は
ピン又は同様なファスナが、磁石８１４、支持板８０
６、平ばね８２２及び前板８０６’を通っている。その
結果、磁石８１４は、板８０６の後面に取り付けられ、
平ばね８２２の上側自由端は、板８０６と８０６’の間
にクランプされる。

【００５６】第二の可とうストリップ８４２及び８４４
は、平ばね８２２の反対側に設けられている。平ばね８
２２を形成するマイラー（登録商標）及びカプトン（登
録商標）材料のシートの下側固定端部と可とうストリッ
プ８４２、８４４は、適当なファスナ８２６により取り
付けられており、第一支持フレーム８２８と第二支持フ
レーム８３０の間にクランプされるようになっている。
第二支持フレーム８３０は、電磁石８１６のボビン及び
コイルを支持している。第一及び第二支持フレームは、
図の下部に実線として示しただけの基部に取り付けられ
ている。スキャナ８００が、垂直ビーム走査運動を行な
う場合、基部は、図面に示すように水平になっている。
スキャナ８００が、水平ビーム走査運動を行なう場合、
基部は、垂直に保持される（図９が平面図であるかのよ
うに）。

【００５７】板８０６及び８０６’の下端部は、平ばね
８２２から離れるように曲がっており、一対の延長部８
１７及び８１８を形成している。それぞれの延長部８１
７、８１８の端部は、プラスチックシリンダ８１７’及
び８１８’を支持している。典型的にはシリンダ８１
７’及び８２８’は、基本的に可とうストリップ８２
２、８４２及び８４４の材料と同様なマイラー（登録商
標）又はカプトン（登録商標）のようなプラスチック材
料から形成されている。

【００５８】延長板８１７の端部のシリンダ８１７’
は、可とうストリップ８４４の平らな面にその上側自由
端の近くで噛み合っている。同様に延長部８１８の端部
のシリンダ８１８’は、可とうストリップ８４２の平ら
な面にその上側自由端の近くで噛み合っている。シリン
ダ８１７’及び８１８’は、延長部のエッジによりスト
リップ８４２、８４４の平らな面に場合によっては生
じ、延長部と可とうストリップの間の摩擦を増大させる
損傷形成を防止する。

【００５９】永久磁石８１４は、電磁石８１６の中心に
ある開口内に突出している。電磁石８１６のコイルへの
周期的駆動信号の印加は、永久磁石８１４及びこれに取
り付けられたコンポーネントへの交番磁力を形成する。
その結果生じるプッシュプル力は、永久磁石及び取り付
けられたコンポーネントを、平ばね８２２によって形成
されたピボット軸の回りで前後に往復させる。ばね８２
２と可とうストリップ８４２、８４４は、磁石８１４、
ミラー８０２及びばね８２２を図９に示すその停止位置
へ戻す傾向を有するばね力を生成する。支持フレーム８
２８及び８３０は、その上部がばね８２２及び可とうス
トリップ８４２、８４４のたわみ運動を制限するように
曲がっている。

【００６０】右側へのばね８２２の自由端の動きによっ
て、延長部８１８及びシリンダ８１８’は、可とうスト
リップ８４２の上側自由端を右へ押し、ストリップ８４
２をその弛緩状態から遠くへ曲げる。可とうストリップ
は、ばねのように作用する。ストリップ８４２がさらに
曲がると、曲げを引き起こす運動に反するさらに強いば
ね力を形成する。このように可とうストリップ８４２
は、延長部８１８を介して戻す力を及ぼし、これは、右
側への平ばね８２２の自由端の動きに反する傾向を有す
る。同様に左側への平ばねの動きにより、可とうストリ
ップ８４４は、延長部８１７を介して戻す力を及ぼし、
これは、左側への平ばね８２２の自由端の動きに反する
傾向を有する。

【００６１】レーザダイオードとフォーカスモジュール
６００が、光ビームを放射すると、移動ミラー５０２
は、マークが現われる目標面に向けてビームを反射す
る。ミラー５０２の往復振動により、ビームは、図示し
たモジュール８００の左にある線を走査する。モジュー
ル８００が、図示したように垂直に配向されている場
合、その結果生じる走査線は、垂直であり、基本的に図
面と同じ面内にある。マークにより反射されて戻った光
は、周囲光遮断フィルタ８５６を通って戻り、検出器５
８に加えられる。検出器５８は、反射光の強度に比例し
たアナログ信号を発生し、これは、通常のように処理さ
れ、ディジタル化され、解読される。

【００６２】可とうストリップ８４２、８４４によって
提供されるばね力は、平ばね８２２に対して物理的支持
力を加え、シリンダと可とうストリップ８４２、８４４
の間の摩擦は、前述の実施例のものと同様に、ばね８２
２の振動を制動する傾向を有する。この構造は、ミラー
の重量がばね８２２をたるませ又は垂れ下がらせること
を防止し、スキャナを保持するオペレータの手の運動に
より生じることがあるようなスキャナハウジングの振動
により生じるジッタを除去する。

【００６３】図１０は、本発明による光学部品の運動を
制動する手段の第三の実施例を組み込んだ別の一次元ス
キャナ９００の可とう支持構造、ミラー及び磁石を示し
ている。ミラー９０２と永久磁石９１４は、例えばばね
の上端部の近くでばねにミラー９０２と磁石９１４を接
着することによって、平ばね９２２の相対する面に直
接、取り付けられている。

【００６４】第二の可とうストリップ９４２及び９４４
は、平ばね９２２の相対する側に設けられている。平ば
ね９２２と可とうストリップ９４２、９４４を形成する
マイラー（登録商標）又はカプトン（登録商標）材料の
シートの固定下端部は、１つ又は複数のファスナにより
支持フレーム９２８と端板９３０の間にクランプされて
いる。支持フレーム９２８は、永久磁石９１４にきわめ
て隣接して電磁石９１６のボビンとコイルを支持してい
る。

【００６５】ミラー９０２を取り付けた側の平ばね９２
２の平らな面は、可とうストリップ９４２の隣接する平
らな面に摩擦接触している。同様に磁石９１４を取り付
けた平ばね９２２の平らな面は、可とうストリップ９４
４の平らな面に摩擦接触している。電磁石９１６のコイ
ルに周期的駆動信号を加えることによって、永久磁石９
１４及びここに取り付けられたコンポーネントに交番磁
力が発生される。その結果生じたプッシュプル力は、永
久磁石及び取り付けコンポーネントを、平ばね９２２に
よって形成されたピボット軸の回りで前後に往復運動さ
せる。ばね９２２と可とうストリップ９４２、９４４
は、磁石９１４、ミラー９０２及びばね９２２を図１０
に示すその停止位置へ戻す傾向を有するばね力を生成す
る。

【００６６】右側へのばね９２２の自由端の運動は、ば
ね９２２の上側自由端と可とうストリップ９４２を、右
側へ変形させる。ばね９２２と可とうストリップは、こ
のような運動に反する組み合わせばね力を生成し、この
ばね力は、右側の遠い点において増加する。同様に左側
への平ばね９２２の運動は、ばね９２２と可とうストリ
ップ９４４を左側へ変形させる。ばね９２２と可とうス
トリップは、このような運動に反する組み合わせばね力
を生成し、このばね力は、左側の遠い点において増大す
る。

【００６７】レーザダイオード及びフォーカスモジュー
ル（図示せず）からの光のビームが、ミラー５０２に当
たると、ミラーは、マークが現われる目標面に向けてビ
ームを反射する。ミラー５０２の往復振動により、ビー
ムは、図示したモジュール９００の右にある線を走査す
る。例えばモジュール９００が図示したように垂直に配
向されている場合、その結果生じる走査線は、垂直であ
り、基本的に図面と同じ面内にある。検出器（図示せ
ず）は、マークにより反射されて戻った光を検出し、検
出器からの信号は、通常のように処理され、ディジタル
変換され、解読される。

【００６８】可とうストリップ９４２、９４４により提
供されるばね力は、平ばね９２２に対して物理的支持力
を加え、可とうストリップ９４２、９４４とばね９２２
の表面との間の摩擦力は、ばね９２２の振動を制動する
傾向を有する。この構造は、ばねにより支持されたコン
ポーネントの重量がばねをたるませ又は垂れ下がらせる
ことを防止し、スキャナを保持するオペレータの手の運
動により生じることがあるようなスキャナハウジングの
振動により生じるジッタを除去する。

【００６９】次に、二次元スキャナの作業読取範囲の拡
大について説明する。ゲインガイドされたＶＬＤは、光
学スキャナに使用されるもっとも簡単なかつもっとも普
通のレーザダイオードである。しかしながらゲインガイ
ドされたレーザダイオードは、大きな非点収差を有する
ビームを放出する。さらに詳細には、ビーム断面は、ス
キャナから異なった距離のところで寸法と配向が変化す
る。

【００７０】第一次元のビーム断面が、レーザダイオー
ドチップの面に対して平行なＸ’と定義すれば、第二次
元Ｙ’は、レーザダイオードチップの面に対して垂直と
定義される。図１１（Ａ）のグラフによって示すよう
に、Ｘ’次元におけるビームの幅は、スキャナに近い点
においては、Ｙ’方向におけるビームの高さより小さ
い。その結果ビーム断面は、細長い楕円形をしており、
このような点で垂直に配向される傾向を有する。ビーム
のウエスト点（ビームのもっとも狭い点）においては、
２つの次元における幅と高さは、実質的に等しく、ビー
ム断面は円になる。ビームウエストを越えてさらに遠い
点では、Ｘ’次元におけるビームの幅は、Ｙ’方向のビ
ームの高さより大きい。その結果、ビーム断面は、細長
い楕円形をしており、このような遠い点では水平に配向
される傾向を有する。

【００７１】図７（Ｂ）の説明で前述したように、レー
サーダイオード６３３のハウジング内においてレーザダ
イオードチップの配向のため、ノッチ６２１が配置され
ており、レーザダイオードチップは、Ｘ方向ビーム走査
運動を生じるＵ字型ばね５０４の振動により提供される
振動の軸に対して実質的に垂直な面内にあるようにな
る。その結果、Ｘ’次元のビームは、Ｕ字型ばね５０４
のたわみにより生成されるＸ走査運動に対応している。
したがってレーザビームは、ビームの断面の幅が、実質
的にマークの線の方向に対応する方向に動くように振動
する。

【００７２】二次元システムにとって最適な走査装置
は、走査ヘッドからある程度の距離において最善のフォ
ーカスを（さらに小さいスポット寸法）提供する。この
ときこのような装置の作業読取範囲は、スキャナと最善
のフォーカス点の間の点から最善のフォーカス点を越え
る距離の点まで広がる。前記非点収差を有するビームに
関して、スキャナとフォーカス位置の間の範囲におい
て、ビームの楕円長軸は垂直であるが、一方それより長
い距離の点において、これは水平である。高速走査は水
平方向に行なわれる。スキャナからさらに遠い点におい
て減少する走査線の密度をこれがどのように正確に補償
するかについては、後で説明する。遠い点において、レ
ーザ出力は大きな走査パターンにわたって分散するの
で、さらに楕円長軸の方向における走査は、ビームをさ
らに見易くし、オペレータがスキャナをマークに向ける
ことをさらに容易にする。

【００７３】次の解析は、議論のため、スキャナ１００
０が、Ｙに沿って均一な（線形の）Ｘ線分布で７５０Ｘ
走査／秒を行ない、スキャナが０．５秒の復号時間を有
するものと仮定する。マークの行又は線の間の走査線の
最大こぼれ信号は、１０％とする。０．５秒の設計限界
内における強力な復号のためには、１行あたり４つの良
好な試みが必要である。議論のため、スキャナ１０００
の走査角パラメータは、θＸ＝±１４°及びθＹ＝±
７．５°であると仮定する。

【００７４】この例に関して、二次元マークは、Ｙ方向
において高さ１インチ（２５．４ｍｍ）、Ｘ方向におい
て幅１．５インチ（３８．１ｍｍ）であることを仮定す
る。コードがミラーから４インチ（１０１．６ｍｍ）の
ところに配置された場合（スキャナの先端部から２イン
チ（５０．８ｍｍ）、走査パターンの高さも１インチで
ある。その結果、走査パターンのすべての走査線は、マ
ークに交差する（図１１（Ｃ））。所定の高さのビーム
断面を有するいずれかの走査パターンにおいて、いくつ
かの走査線は、二次元マークの隣接する行に重なる。こ
のような走査線により発生された検出器信号は、マーク
のどの実際の行の種々の光反射率も正確に表わしていな
い。しかしスキャナに近い点において、マークに交差す
る数が多いため、十分な線が、マークのそれぞれの行だ
けに交差し、割り当てられた時間内にマークの有効な読
み取りを行なう。

【００７５】コードが、ミラーから８インチ（２０３．
２ｍｍ）のところに配置されると（スキャナの先端部か
ら６インチ（１５２．４ｍｍ））、走査パターンは、マ
ークよりも高く、さらに少数の走査線しかマークに交差
しない。しかしビームの非点収差のため、ビームの高さ
は短くなる（図１１（Ａ））。その結果、わずかな走査
線しかマークの隣接する行に重ならない。したがってわ
ずかな走査線は、低い密度のためマークに交差するが、
これら線のうち大部分は、マークの単一の行だけの有効
な読み取りを可能にする。

【００７６】図１１（Ｃ）は、１インチ×１．５インチ
のマークのＹ走査を示している。コードが、ミラーから
４インチのところに配置されている場合、走査パターン
の幅は、わずかだけコードの幅よりも大きい。コード
が、ミラーから８インチのところに配置されている場
合、走査パターンが広がり、それぞれの走査線の端部に
おける重要な部分は、マークの境界の外側になる。

【００７７】スキャナが、１．５インチＸ’スポット幅
を使用してＸ次元のバー及びスペース記号を解読できる
ものと仮定すれば、１０ミルコードに対する作業読取範
囲（ＷＲ）は、ミラーから３インチ〜８インチの距離で
ある（図１１（Ａ））。しかしながら作業読取範囲の近
端部において、パターンの寸法は制限要因である。した
がってミラーから４インチ離れただけで（先端部から２
インチ）、ここでは１．５インチ×１インチ二次元バー
コードに対して十分大きな２インチ×１インチのパター
ンが得られる（図１１（Ｂ））。

【００７８】図１２（Ｃ）は、スポットが二次元バーコ
ードの一部を横切る場合に種々の走査線に沿って通過す
るレーザビームスポットの関係を示している。図におけ
るバーコードは、本例においては３０ミル（０．７６ｍ
ｍ）である行高さＨを有する。スポットは、ｄの高さ
（Ｙ走査方向に）を有する。図１２（Ｃ）に示したスポ
ットは、バーコード列の正確な読取りを可能にする、す
なわちコードの上又は下の次の行におけるスポットの１
０％のこぼれ信号を可能にする最大位置における線に対
応している（図中、スポットのオーバーラップ部分を明
暗を付けて示す）。このような最大位置におけるスポッ
トの中心間の距離は、変数ｍで示されている。

【００７９】図１２（Ｃ）に示したスポットの形は、本
発明により配向された非点収差ビームによるマークの走
査に対応しており、ここではコードは、スキャナの作業
読取範囲の近端部に配置されている（ミラーから４イン
チ）。スポットは楕円形の形をしており、楕円長軸がＹ
走査方向に整列するように配向されている。上記の例に
おけるように、マークが３０ミルバーコードであるな
ら、図示した最大位置におけるスポット中心間の距離ｍ
は、１９．６ミル（０．５ｍｍ）である。

【００８０】４インチにおいて、特性は実質的に低下し
ない。０．５秒の間に、３７５の走査、Ｙ＝１３ミル
（０．３３ｍｍ）、３０ミルの行高さである。１０％の
こぼれ信号が許容されるので、良好な走査のため、
（２．６＋（３０−１３））／３０＝６５％の確率が得
られる（図１２（Ｃ）参照）。したがって３３行により
２４４の良好な走査が得られ、又は７．４走査／行が得
られる（０．５秒の間に統合されたＹに沿ったＸ走査線
の線形分布を仮定した）。

【００８１】作業読取範囲の遠端部において、走査線の
密度は制限要因である。図１２（Ｂ）は、本発明によっ
て配向された非点収差ビームによるマークの走査スポッ
トを示しており、ここではコードは、スキャナの作業読
取範囲の遠端部に配置されている（ミラーから８イン
チ）。特にスポットは楕円形をしており、楕円の短軸が
Ｙ走査方向に整列するように配向されている。前記の例
のように、マークが３０ミルバーコードであると、図１
２（Ｂ）に図示した位置におけるスポット中心間の距離
ｍは、２１．２ミル（０．５４ｍｍ）である。８インチ
のところにおいて、Ｙ次元のｄは１１ミル（０．２８ｍ
ｍ）であり、したがって良好な走査に関する確率は、
（２．２＋（３０−１１））／３０＝７０％である（図
１２（Ｂ）参照）。パターンは２インチの高さを有し、
１インチの高さのバーコードについては、３３行に対し
て０．５秒間に１８７．５の走査が行なわれる。その結
果、４つの良好な試み／行が得られる。したがって前記
の例においてＹ’スポット寸法は、さらに小さく、８イ
ンチの場合でさえ、このラベルは読み取り可能である。

【００８２】比較のため、全体的に円形スポット寸法を
有するビームを考慮し、すなわちここではＹスポット挙
動は、Ｘに関するものと同じである。図１２（Ａ）は、
コードがスキャナの作業読取範囲の遠端部に配置された
場合、円形ビームによりマークを走査するスポットを示
している。マークが３０ミルバーコードである場合、図
１２（Ａ）に図示した位置におけるスポット中心間の距
離ｍは、１９．６ミル（０．５０ｍｍ）である。作業読
取範囲の遠端部は、この点におけるＸ’スポット幅が１
３ミル（０．３３ｍｍ）なので、７．５インチ（１９
０．５ｍｍ）である。したがって良好な走査に対して、
（２．６＋（３０−１３））／３０＝６５％の確率が得
られる。しかしパターン寸法は、この場所において１．
９インチであり、コードの３３行を通して１９７の走査
しかない。それにより３．９の良好な試み／行が得られ
る（図１２（ａ）参照）。

【００８３】前記の議論から、本発明により説明したよ
うに配向したゲインガイド型レーザダイオードを使用し
たスキャナに対する作業読取範囲を述べた例について、
作業読取範囲が４インチであることは明らかである（ス
キャナのミラーから４インチと８インチの間、又はスキ
ャナの先端部から２インチと６インチの間）。それに対
して、非点収差を含まない円形スポットビームを使用し
た場合、３．５インチの作業読取範囲しか得られない
（スキャナのミラーから４インチと７．５インチの間、
又はスキャナの先端部から２インチと５．５インチの
間）。したがって開示したダイオード配向は、作業読取
範囲を３．５インチ（円形スポット）から４インチへ増
大する。配向が悪いゲインガイド型レーザは、さらに短
い作業読取範囲を生じる。本発明は、非点収差スポット
寸法を使用して作業読取範囲の拡大を達成する。なぜな
ら、 ａ）遠端部においては、密度が制限要因であるからであ
る。本発明は、この端部における密度を変更するのでは
なく、さらに小さいスポット寸法を使用して、この端部
における良好な走査の確率を増大した。

【００８４】ｂ）近端部においては、非点収差は、３．
５インチ〜４インチの範囲においてさらに大きなスポッ
ト寸法を引き起こすが、スポット寸法ではなく、パター
ン寸法が制限要因であるからである。したがって、作業
読取範囲の近端部の制限は、そのまま変化しない。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
可動スキャナコンポーネントを支持するために可とう平
ばねを使用するスキャナに関して、改善された支持と振
動制動を提供することができる。また、精密に配向され
たゲインガイド型レーザダイオードを使用して、二次元
スキャナの作業読取範囲をも拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガン形の装置として構成された従来技術のバー
コードリーダユニットの断面図である。

【図２】本発明に使用する二次元走査装置の簡略した断
面図である。

【図３】本発明による二次元スキャナの実施例のサブア
センブリを示す前側の斜視図である。

【図４】本発明による二次元スキャナの実施例のサブア
センブリを示す後側の斜視図である。

【図５】図３及び図４に示したサブアセンブリから取り
出したミラー、Ｕ字型ばね及び支持板の正面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線に沿ったミラー、Ｕ字型ばね及
び支持板の断面図である。

【図７】（Ａ）は、レーザダイオードとフォーカスモジ
ュールを組み込んだ、図３及び図４に示したサブアセン
ブリを含む二次元ビーム走査モジュールを示す図であ
る。（Ｂ）は、ゲインガイドされたレーザダイオードの
配向を示すため、図７の走査モジュール内に組み込まれ
たレーザダイオードとフォーカスモジュールを示す後面
図である。（Ｃ）は、付加的な可とうストリップによる
Ｙ次元運動を考慮した支持体と制動部分をさらに拡大し
て示した、図７（Ａ）の破線の円７Ｃにより示された走
査モジュールの詳細図である。

【図８】図７の二次元走査モジュールを含むガン形の装
置として構成されたバーコードリーダユニットの断面図
である。

【図９】本発明による光学部品の運動の種々の制動部分
を組み込んだ一次元スキャナ構造を示す図である。

【図１０】本発明による光学部品の運動の種々の制動部
分を組み込んだ一次元スキャナ構造を示す図である。

【図１１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、ゲインガイドさ
れた可視光レーザダイオードの非点収差とマークの二次
元走査の効果を示す一連のグラフである。

【図１２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、二次元バーコー
ド列の走査を示す図である。

【符号の説明】

５００ サブアセンブリ ５０２ 振動ミラー ５０４ Ｕ字型ばね ５０６ 板 ５１４ 磁石 ５１６ コイル ５１７、５１８ 延長部 ５２０ バランス部材 ５２２ 平ばね ５２６ ファスナ ５２８ 第一支持フレーム ５３０ 第二支持フレーム ５４２、５４４ 可とうストリップ ６００ フォーカスモジュールアセンブリ ６１１ 保持部材 ６１３ ばね ６１５ 保持部材 ６１７ 開口 ６２１ ノッチ ６３３ レーザダイオード ６３５ レンズ ７００ スキャナモジュール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボリス メトリツキー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11790 ストーニー ブルック ミルストリーム レーン 18 (72)発明者 ハワード シェパード アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11739 グレート リバー プロヴォスト アベ ニュー 18

Claims (39)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なった光反射率の部分を有する光学的
   に符号化されたマークを読み取るための光学走査装置に
   おいて、 光ビームを放射し、前記光ビームを光学的に符号化され
   たマークに光学的に向ける放射・光学手段と、 光学的に符号化されたマークから反射されて戻った光を
   受信し、光学的に符号化されたマークの異なった光反射
   率に対応する電気信号を発生する手段と、 一方の端部が固定され、第一可とうストリップがたわむ
   ときに動くように他方の端部が自由になった第一可とう
   ストリップと、 前記第一可とうストリップの自由端が往復運動するよう
   に、前記第一可とうストリップの往復たわみ運動を生成
   する手段と、 前記光ビームが前記第一可とうストリップの往復たわみ
   運動の間に、光学的に符号化されたマークを横切って走
   査するように、前記第一可とうストリップの自由端と共
   に往復運動するように前記放射・光学手段の部品を取り
   付けるための手段と、 固定端部と自由端部を有する第二可とうストリップ、お
   よび、 前記第一可とうストリップの往復たわみ運動の間に、少
   なくとも前記第二可とうストリップの自由端又はその近
   くに、前記第二可とうストリップの一部に嵌合して、前
   記第二可とうストリップが、前記第一可とうストリップ
   の支持を行なうこと、又は前記第一可とうストリップの
   往復たわみ運動を制動するようにした嵌合手段とからな
   ることを特徴とする光学走査装置。
2. 【請求項２】 前記第一可とうストリップの往復たわみ
   運動を生成する手段が、第一および第二の磁石を有し、
   これら磁石のうち一方が永久磁石であり、他方が交流駆
   動信号が加えられる電磁石であり、 前記第一磁石が、第一可とうストリップの自由端に対し
   て固定的関係で取り付けられおり、これと共に往復運動
   するようにし、 前記第二磁石が、前記第一磁石に近接して配置されてお
   り、電磁石への交流駆動信号の印加が、永久磁石に作用
   する磁界を形成し、前記第一可とうストリップの自由端
   及び放射・光学手段の部品の往復運動を生成するように
   したことを特徴とする請求項１記載の光学走査装置。
3. 【請求項３】 前記第二可とうストリップが、第一可と
   うストリップの固定端に隣接した点に固定された一方の
   端部を有しており、 前記嵌合手段が、前記第二可とうストリップの面と摩擦
   接触した第一可とうストリップの面からなることを特徴
   とする請求項１記載の光学走査装置。
4. 【請求項４】 前記嵌合手段が、協動するように第一可
   とうストリップの自由端に対して固定的関係で取り付け
   られた延長部材からなり、第一可とうストリップの自由
   端が第一方向にたわんだとき、前記延長部材が、第二可
   とうストリップを押し、第二可とうストリップが、前記
   第一方向の前記第一可とうストリップのたわみに反する
   ばね力を発生するようにしたことを特徴とする請求項１
   記載の光学走査装置。
5. 【請求項５】 前記延長部材の端部に形成されたシリン
   ダが設けられており、シリンダが、第二可とうストリッ
   プにその端部又はその近くにおいて接触するようになっ
   ていることを特徴とする請求項４記載の光学走査装置。
6. 【請求項６】 前記第二可とうストリップと前記シリン
   ダが、可とう性プラスチック材料から構成されているこ
   とを特徴とする請求項５記載の光学走査装置。
7. 【請求項７】 前記第二可とうストリップが、前記第一
   可とうストリップの相対する側に配置された２つの可と
   うストリップを含むことを特徴とする請求項１記載の光
   学走査装置。
8. 【請求項８】 前記嵌合手段が、それぞれ２つの第二可
   とうストリップのうち一方の面に摩擦接触する第一可と
   うストリップの対向面からなることを特徴とする請求項
   ７記載の光学走査装置。
9. 【請求項９】 前記嵌合手段が、協動するように第一可
   とうストリップの自由端に対して固定的関係で取り付け
   られた一対の延長部材からなり、前記延長部材が、第一
   可とうストリップの往復たわみ運動の間に２つの第二可
   とうストリップを押し、２つの可とうストリップが、前
   記第一可とうストリップのたわみ運動に反するばね力を
   発生することを特徴とする請求項７記載の光学走査装
   置。
10. 【請求項１０】 ２つのシリンダが設けられており、こ
    れらシリンダのそれぞれが、延長部材の１つの端部に形
    成されており、それぞれのシリンダが、２つの前記第二
    可とうストリップの１つに、その自由端又はその近くで
    接触するようにしたことを特徴とする請求項９記載の光
    学走査装置。
11. 【請求項１１】 前記第二可とうストリップと前記シリ
    ンダが、可とう性プラスチック材料からなることを特徴
    とする請求項１０記載の光学走査装置。
12. 【請求項１２】 それぞれの前記延長部材が、研磨した
    端面の方へ曲がっており、この端面が、第二可とうスト
    リップの１つの平らな面に、その自由端又はその近くで
    接触していることを特徴とする請求項９記載の光学走査
    装置。
13. 【請求項１３】 それぞれの前記延長部材の湾曲の半径
    が、延長部材の湾曲部の回りにおける第一可とうストリ
    ップの変形が第一可とうストリップの損傷を引き起こさ
    ない程度に十分に大きくなっていることを特徴とする請
    求項１２記載の光学走査装置。
14. 【請求項１４】 それぞれの前記延長部材が、ベリリウ
    ム銅合金又は同様な可とう金属から形成されていること
    を特徴とする請求項９記載の光学走査装置。
15. 【請求項１５】 前記放射・光学手段が、レーザビーム
    を発生する手段を有することを特徴とする請求項１記載
    の光学走査装置。
16. 【請求項１６】 前記放射・光学手段が、ミラーからな
    り、前記ミラーが、第一可とうストリップの自由端と共
    に動くように取り付けられた放射・光学手段の部品を構
    成していることを特徴とする請求項１５記載の光学走査
    装置。
17. 【請求項１７】 前記放射・光学手段が、第一可とうス
    トリップの往復たわみ運動に対して実質的に直交する方
    向にミラーを動かす手段を有することを特徴とする請求
    項１６記載の光学走査装置。
18. 【請求項１８】 前記第一可とうストリップが、可とう
    性プラスチック材料からなることを特徴とする請求項１
    記載の光学走査装置。
19. 【請求項１９】 異なった光反射率の部分を有し、光学
    的に二次元に符号化されたマークを読み取るための二次
    元光学走査装置において、光ビームを放射し、前記光ビ
    ームを光学的に符号化されたマークに光学的に向けるた
    めの放射・光学手段と、 第一振動周波数で第一方向に振動運動するように放射・
    光学手段の部品を取り付けるための第一支持手段と、 第二振動周波数で第二方向に振動運動するように、前記
    第一支持手段を取り付ける第二支持手段を有し、前記第
    二方向が、前記第一方向に実質的に直交しており、前記
    第二周波数が、前記第一周波数よりも低く、その場合、
    前記第二支持手段が、 （ａ）一端が固定され、反対端が第一可とうストリップ
    の往復たわみの際に第二方向に自由に往復する第一可と
    うストリップと、 （ｂ）第二方向に第一可とうストリップの自由端の往復
    運動と共に往復運動するように第一支持手段を支持する
    手段と、 （ｃ）自由端と固定端を有する第二可とうストリップ、
    および、 （ｄ）第一可とうストリップの往復たわみ運動中に、第
    二可とうストリップの少なくとも自由端又はその近くに
    第二可とうストリップの一部を嵌合して、第二可とうス
    トリップが第一可とうストリップの支持を行なうか又は
    第一可とうストリップの往復たわみ運動を摩擦により制
    動するようにした嵌合手段とを有し、 光ビームが光学的に符号化されたマークが現われる面を
    横断して二次元走査パターンを構成するように、第一方
    向における第一往復支持手段上に取り付けられた光学部
    品の往復運動と、第二方向における第一可とう部材の自
    由端の往復運動とを同時に生成するための読み取り駆動
    手段、および、 面から反射して戻った光を受信し、光学的に符号化され
    たマークの異なった光反射率に対応する電気信号を発生
    する手段とからなることを特徴とする二次元光学走査装
    置。
20. 【請求項２０】 前記第二可とうストリップが、前記第
    一可とうストリップの固定端に隣接した点に取り付けら
    れた固定端を有しており、 前記嵌合手段が、第二可とうストリップの面に摩擦接触
    した第一可とうストリップの面からなることとを特徴と
    する請求項１９記載の二次元光学走査装置。
21. 【請求項２１】 前記第二可とうストリップが、第一可
    とうストリップの相対する面に配置された２つの可とう
    ストリップからなることを特徴とする請求項１９記載の
    二次元光学走査装置。
22. 【請求項２２】 前記嵌合手段が、それぞれ２つの前記
    第二可とうストリップの１つの面に摩擦接触した第一可
    とうストリップの相対する面からなることを特徴とする
    請求項２１記載の二次元光学走査装置。
23. 【請求項２３】 前記嵌合手段が、第一可とうストリッ
    プの自由端に対して固定的な関係で取り付けられた一対
    の延長部材からなり、前記延長部材が、第一可とうスト
    リップの往復たわみ運動の間に、２つの第二可とうスト
    リップを押して、２つの前記可とうストリップが、前記
    第一可とうストリップのたわみ運動に反するばね力を発
    生するようにしたことを特徴とする請求項２１記載の二
    次元光学走査装置。
24. 【請求項２４】 ２つのシリンダを有し、これらシリン
    ダのそれぞれが、前記延長部材のうち１つの端部に形成
    されており、それぞれのシリンダが、２つの前記第二可
    とうストリップの１つにその自由端又はその近くにおい
    て接触するようにしたことを特徴とする請求項２３記載
    の二次元光学走査装置。
25. 【請求項２５】 前記第二可とうストリップと前記シリ
    ンダが、可とう性プラスチック材料から構成されている
    ことを特徴とする請求項２４記載の二次元光学走査装
    置。
26. 【請求項２６】 それれの前記延長部材が、第二可とう
    ストリップの１つの平らな面にその自由端又はその近く
    において接触する研磨した端面の方に曲がっていること
    を特徴とする請求項２３記載の二次元光学走査装置。
27. 【請求項２７】 それぞれの前記延長部の湾曲の半径
    が、延長部の湾曲部の回りの第一可とうストリップの変
    形が第一可とうストリップの損傷を引き起こさないよう
    に十分に大きいことを特徴とする請求項２６記載の二次
    元光学走査装置。
28. 【請求項２８】 それぞれの前記延長部が、ベリリウム
    銅合金又は同様な可とう金属から構成されていることを
    特徴とする請求項２３記載の二次元光学走査装置。
29. 【請求項２９】 前記放射・光学手段が、レーザビーム
    を発生する手段を有することを特徴とする請求項１９記
    載の二次元光学走査装置。
30. 【請求項３０】 前記放射・光学手段が、ミラーを有
    し、前記ミラーが、放射・光学手段の部品を構成してい
    ることを特徴とする請求項２９記載の二次元光学走査装
    置。
31. 【請求項３１】 前記レーザビームを発生する手段が、
    ダイオードの面が第一方向に対して実質的に平行になる
    ように配向されたゲインガイドされたレーザダイオード
    からなることを特徴とする請求項２９記載の二次元光学
    走査装置。
32. 【請求項３２】 前記読み取り駆動手段が、一方が永久
    磁石であり、他方が駆動信号を加えられる電磁石である
    第一及び第二の磁石からなり、 前記第一磁石が、共に往復運動するように、第一可とう
    ストリップの自由端に対して固定的な関係で取り付けら
    れており、 前記第二磁石が、前記第一磁石にきわめて隣接した所定
    の点に取り付けられていることとを特徴とする請求項１
    ９記載の二次元光学走査装置。
33. 【請求項３３】 前記第一往復支持手段が、高い周波数
    範囲で振動するように構成され、第二の往復支持手段
    が、低い周波数範囲で振動するように構成され、 前記電磁石に加えられる駆動信号が、高い周波数範囲内
    の周波数を有する第一信号成分と低い周波数範囲内の周
    波数を有する第二信号成分との重畳からなることを特徴
    とする請求項３２記載の二次元光学走査装置。
34. 【請求項３４】 異なった光反射率の部分を有し、光学
    的に二次元に符号化されたマークを読み取るための二次
    元光学走査装置において、 光ビームを放射し、前記光ビームを光学的に符号化され
    たマークに光学的に向ける放射・光学手段と、 第一振動周波数で第一方向に、第二振動周波数で第二方
    向に前記光ビームの振動運動を生成するように、前記放
    射・光学手段の光学部品を取り付けるための手段であっ
    て、前記第二方向が、実質的に前記第一方向に対して直
    交しており、前記第二周波数が、前記第一周波数より低
    く、前記放射・光学手段が、ダイオードチップの面が実
    質的に前記第一方向に対して平行になるように配向され
    たゲインガイド型レーザダイオードからなっている、前
    記放射・光学手段の光学部品を取り付けるための手段
    と、 前記光ビームが、光学的に符号化されたマークが現われ
    る面を横切って二次元走査パターンを構成するように、
    前記第一及び第二両方向に光学部品の往復運動を同時に
    生成するための読み取り駆動手段と、および、 面から反射して戻った光を受信し、光学的に符号化した
    マークの異なった光反射率に対応する電気信号を発生す
    る手段からなることを特徴とする二次元光学走査装置。
35. 【請求項３５】 前記ゲインガイド型レーザダイオード
    が、ダイオードチップの面に対して垂直な面と、前記第
    二方向に対して平行な面を決定するハウジングの円周に
    沿った点にインデックス表示部を有するハウジングから
    なることを特徴とする請求項３４記載の二次元光学走査
    装置。
36. 【請求項３６】 各線が異なった光反射率を有し、ある
    共通の方向に配向された複数の線を有する光学的に符号
    化されたマークの読み取り方法において、 ダイオードチップを使用して光ビームを発生し、前記光
    ビームが、ダイオードチップに比較的近い点において、
    前記ダイオードチップの面に対して平行な次元のビーム
    の断面幅が、ダイオードチップの面に対して垂直な次元
    のビームの断面高さより小さいが、ダイオードチップか
    ら遠い点においては、ビームの断面幅がビームの断面高
    さより大きいような非点収差を示すステップと、 前記ビームの断面幅が、マークの線のある共通の方向に
    実質的に対応する第一方向に動くように、レーザビーム
    の振動運動を生成するステップと、 前記第一方向に実質的に直交する第二方向にレーザビー
    ムの振動運動を生成するステップと、 光学的に符号化されたマークから反射されて戻った光を
    受信するステップ、および、 光学的に符号化されたマークの異なった光反射率に対応
    する電気信号を発生するステップとからなることを特徴
    とする読み取り方法。
37. 【請求項３７】 前記第一方向におけるビーム運動が、
    第一振動周波数で行なわれ、前記第二方向におけるビー
    ム運動が、第一振動周波数より低い第二振動周波数で行
    なわれることを特徴とする請求項３６記載の読み取り方
    法。
38. 【請求項３８】 前記発生ステップが、ゲインガイド型
    レーザを使用したレーザビームを発生することからなる
    ことを特徴とする請求項３６記載の読み取り方法。
39. 【請求項３９】 前記ゲインガイド型レーザが可視光レ
    ーザダイオードからなることを特徴とする請求項３６記
    載の読み取り方法。