JPH11249055A - ポリゴンミラー、光走査装置及びバーコードリーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、光走査装置に使用されるポリゴンミ
ラーに関する発明であり、従来のポリゴンミラーと比較
して低価格な、あるいは簡単な作業内容で組み立て可能
なポリゴンミラーを実現することを目的とする。 【構成】上側ベース６と下側ベース７とによってベース
部を構成する。ベース部６、７に形成された溝９、１０
に鏡２、４が挟み込まれる。また、鏡２、４の端部はス
トッパ１１、１２により外側に付勢されており、ストッ
パ１１、１２と溝９、１０との作用により、鏡２、４が
位置決めされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置等に用
いられるポリゴンミラー、すなわち多面鏡に関する。レ
ーザプリンタやレーザスキャナ等の装置内には、光源か
ら出射された光線を走査するために走査手段が備えられ
るが、特にモータにより回転駆動されるポリゴンミラー
が使用されることが多い。

【０００２】ポリゴンミラーは、複数の反射面を持つ多
面鏡である。モータにより回転駆動されるが、モータが
一回転する間にポリゴンミラーに備えられた反射面と同
数の走査線を生成することができる。そのため、特に高
速での走査を行うような装置で利用されることが多い。
一般的に装置の小型・軽量化や、低価格化が望まれてお
り、レーザプリンタ、レーザスキャナも同様に小型化が
求められている。そのため、その部品であるポリゴンミ
ラーに対しても、小型化、低価格化が強く求められる。

【０００３】

【従来の技術】従来のポリゴンミラーは、以下のような
構造を採用していた。一つ目のものは、複数の面を有す
るベースを成形し、各面に反射鏡を貼りつけるものであ
る。ベースは、樹脂（特にモールド成形）、金属等の材
質で成形される。また、反射鏡はベースの各面に対して
接着剤や両面粘着テープにより貼りつけられる。

【０００４】二つ目のものは、反射面に相当する平面を
複数備えた樹脂モールド成形によりベースを作成し、そ
の平面上に反射面を蒸着・形成するタイプである。反射
面を形成する材質としては、例えばアルミニウム等が用
いられる。反射面の蒸着は、多数のベースに対して同時
に行うことが可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、従来のポリゴ
ンミラーには以下のような問題点があった。一つ目のベ
ースにミラーを張りつけるタイプでは、ベースの各面に
一枚ずつ反射鏡を貼りつける必要がある。そのため、ポ
リゴンミラーを作成するための作業工数が多くなってし
まい、結果としてポリゴンミラーの製造コストを引き上
げるという問題がある。

【０００６】また、各種の光走査装置では、装置の性能
を左右する走査機構の各部の寸法精度を高くすることが
求められる。ポリゴンミラーもその例外ではないが、従
来のように各反射面を貼りつける方法では、貼りつけの
精度を確保することが難しいため、作業者にはある程度
作業に熟練している必要がある。一方、二つ目のタイプ
のポリゴンミラーは、樹脂一体成形−反射面の蒸着とい
う工程を経て作成されるため、一つ目のタイプのポリゴ
ンミラーよりは作業工数自体は少ない。しかし、樹脂成
形に際して問題が生じる。

【０００７】樹脂成形の一般的な問題として、成形後の
部品の冷却時の樹脂の収縮などに伴う部品の変形や歪み
の発生を上げることができる。ポリゴンミラーの場合に
は、反射面で光線が反射されることによって走査光が生
成されるので、反射面の平面度が光走査の性能を大きく
左右する。しかし、上記のように樹脂成形時の歪みが特
に反射面に発生すると、このポリゴンミラーを使用する
光走査装置は所望の性能を発揮できなくなる可能性が非
常に高い。このように、従来のポリゴンミラーは、製造
コストあるいは精度の件で問題があった。

【０００８】本発明は、上記のような問題に鑑み、安価
に製造可能なポリゴンミラーを実現することを目的とす
る。また、本発明は、反射面の精度を、特に樹脂一体成
形のベースを使用したポリゴンミラーと比較して、高め
ることができるポリゴンミラーを実現することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の問題に鑑み、本発
明は複数の反射面を備えるポリゴンミラーにおいて、反
射面となる複数枚の鏡と、前記鏡の下辺が差し込まれ
る、反射面数と同数の溝と、前記溝部分に形成される、
前記溝に差し込まれた鏡を内側から外側に向けて付勢す
る付勢手段とを備える第一のベース部と、前記鏡の上辺
が差し込まれる、反射面数と同数の溝と、前記溝部分に
形成される、前記溝に差し込まれた鏡を内側から外側に
向けて付勢する付勢手段とを備える第二のベース部と、
を備え、前記第一及び第二のベース部が嵌めあわされて
形成されることを特徴とする。

【００１０】更に本発明は、前記第一あるいは第二のベ
ース部の一方には突起が設けられ、前記第一あるいは第
二のベース部の他方には、前記突起に対応する位置に凹
部が設けられることを特徴とする。あるいは、前記突起
及び前記凹部は、形状あるいは大きさが異なるものが複
数形成されていることを特徴とする。更には、前記反射
面を構成する複数の鏡は、いずれも同一形状且つ同一寸
法であることを特徴とする。

【００１１】一方、本発明は、光源と、光源から出射さ
れる光線を走査するポリゴンミラーを備えた光走査装置
において、前記ポリゴンミラーが、反射面となる複数枚
の鏡と、前記鏡の下辺が差し込まれる、反射面数と同数
の溝と、前記溝部分に形成される、前記溝に差し込まれ
た鏡を内側から外側に向けて付勢する付勢手段とを備え
る第一のベース部と、前記鏡の上辺が差し込まれる、反
射面数と同数の溝と、前記溝部分に形成される、前記溝
に差し込まれた鏡を内側から外側に向けて付勢する付勢
手段とを備える第二のベース部と、を備え、前記第一及
び第二のベース部が嵌めあわされて形成されることを特
徴とする。

【００１２】

【実施の形態】以下、図面を用いて本発明の一実施形態
によるポリゴンミラーを説明する。図１は、本実施形態
によるポリゴンミラーの完成体の四面図を図示した図面
である。図において、ａは底面、ｂは側面である。ま
た、図２は同様にａは上面を、ｂは図２ａのＡ−Ａ断面
図を、それぞれ示す。

【００１３】図において、１はポリゴンミラーである。
本実施形態によるポリゴンミラー１には、反射鏡２〜５
が装着されている。これら反射鏡は、同一形状の長方形
の小型の平面鏡である。このように、各反射面を構成す
る鏡の形状・寸法を同一とすることは、以下のようなメ
リットを有する。一般的なポリゴンミラーの反射面は、
回転軸に対して多少なりとも傾斜して形成されるケース
が多い。そして、ベースは多面体であるため、各反射面
の平面形状は台形となる。

【００１４】また、特にバーコードリーダなどに用いら
れるポリゴンミラーの場合には、所定の間隔をおいた平
行の走査光を生成することが求めれらるため、各反射面
の回転軸に対する傾きを異ならせている。従って、各反
射面の平面形状も必然的に異なってくる。従来のポリゴ
ンミラーも含めて、各反射面を構成する鏡は一枚の大き
な鏡（長方形）を切り出すことによって作成されるが、
台形の鏡を長方形の鏡から切り出すとなるとどうしても
無駄な部分が出て来てしまう。

【００１５】また、各面用の鏡の形状が異なるため、作
業者は各面に応じた形状の鏡を選び出して、それぞれの
面に貼りつけなければならない。当然のことながら、鏡
の向きも合わせる必要がある。これに対して、長方形の
鏡を使用するのであれば、上記した大きな鏡からの切り
出し時にも、無駄なく、効率よく鏡を切り出すことが可
能である。また、各面の鏡の形状が同一であるため、ど
の面にどの鏡を使用するのかを作業者が選び出す必要
も、向きを合わせる必要も、特にない。

【００１６】このようなメリットがあるため、本実施形
態では同一形状・同一寸法の鏡を各反射面に取り付けて
いる。また、図において６および７はポリゴンミラー１
のベース部である。ベース部６及び７は樹脂、例えばポ
リカーボネイト樹脂により形成されている。樹脂の種類
は、他のものでも差し支えはないが、耐久性を考慮した
場合には比較的硬質な材質を用いることが望ましい。ま
た、材質を樹脂に限定する必要もなく、必要に応じて金
属等で形成するようにしてもよい。図示される通り、ベ
ース部は上ベース部６と下ベース部７とからなり、これ
らを互いに組み合わせることによって、ベース部が構成
されることとなる。また、ベース部６および７の中央部
には、モータの軸が差し込まれる回転軸８が形成されて
いる。

【００１７】図１及び図２に図示される本実施形態のベ
ース部は、図示左右方向の長さと図示上下方向の長さと
が互いに異なっている。また、回転軸を通過する直線に
対して左右非対象となっている。その理由については詳
細後述する。図２ａには、ベース部６、７に取り付けら
れた鏡２、３、５の端部が点線で図示されている（図示
されているのは３枚分のみ）。ベース部に取り付けられ
る鏡は、回転軸８に対して若干傾くように取り付けられ
ている（図１ｂ参照）。なお、鏡２と鏡４とはその傾斜
角度が異なっている。図示はされていないが、鏡３や鏡
５も、その傾きが異なっている。つまり、鏡２乃至５の
傾きは全て異なっていることになる。

【００１８】図２ｂの断面図に図示される通り、ベース
部６、７にはそれぞれ鏡２、４が挟み込まれる溝９、１
０が形成されている。また、鏡２の上端２ａ及び下端２
ｂは、ベース部６、７に設けられたストッパ１１、１２
により、図示左側に付勢されている。この溝９、１０と
ストッパ１１、１１２により、鏡２（図示されていない
が鏡３〜５も同様）の傾き角度が規定される。

【００１９】図３は、下ベース部７の外観の斜視図面で
ある。また、図４は下ベース部７の上面及び側面図を、
図５は同じく下面図（図３図示上面図に対して９０度回
転している状態を図示）、図６は４方向の側面断面図で
ある（断面位置は図４Ａ乃至Ｄ）。下ベース部７の中央
には、円形の開口１３が形成されている。詳細は後述す
るが、この部分には上ベース部に形成された突起部が差
し込まれる。また、下ベース部７の上ベース部と接する
側には、リブ１４、１５が、同一延長線上に形成されて
いる。リブ１４とリブ１５とは、互いにそれぞれの幅が
異なっている（図示の場合リブ１４の方が幅が広い）。
このリブ１４、１５は、上ベース部に形成されている一
対の溝（詳細後述）に対応した位置に形成されており、
下ベース部７と上ベース部とを組み合わせた際に、ベー
ス部同士の上下左右の向きを間違わないように嵌め合わ
せることができるように形成されるものである。

【００２０】下ベース部７の四隅には、溝９ａ〜９ｄが
形成されている。既述したとおり、溝９ａ〜９ｄには鏡
２〜５の一端面が差し込まれる。また、各溝９ａ〜９ｄ
のそれぞれに対して、左右一対のストッパ１２が形成さ
れている。これらストッパ１２は、溝９に差し込まれた
鏡を、ベース部７の外側に向けて付勢している。そのた
め、鏡の一端面はストッパにより溝９の外側に付勢され
ることとなり、鏡が所定の位置に固定される。

【００２１】円形穴１３の４周には、ネジが貫通する穴
１６が形成されている。これは上下ベースを嵌め合わせ
た後に固定する際に使用されるものである。ネジ穴１６
部分には、円筒形の突起１７が形成される。この突起１
７は、上ベース部に設けられた凹穴（詳細後述）に嵌め
込まれる。図７は、上ベース部６の斜視外観図である。
また、図８は上ベース部６の上面および３方向から見た
側面図を、図９は図８に図示された上ベース部６の底面
とＣ−Ｃ断面、図１０は同じくＡ−Ａ断面とＢ−Ｂ断面
を図示している。

【００２２】上ベース部６の下ベース部に接する面に
は、溝２１、２２が同一延長線上に形成されている。そ
れぞれの溝２１、２２は、幅が互いに異なり、溝２１の
方が幅が広い。これらの溝２１、２２は、下ベース部７
に設けられたリブ１４、１５とそれぞれ嵌めあわされる
が、幅が異なるために上下ベース部を嵌め合わせること
ができる向きが、リブ１４、１５と溝２１、２２とによ
り規定される。

【００２３】また、上ベース部６の中心付近には軸（軸
穴）８が形成されており、軸穴８の周囲には円形状の突
起２３が形成されている。この突起２３は、上下ベース
部が嵌めあわされる際に、下ベース部７に設けられた円
形穴１３に嵌め込まれる。更に、上記突起２３の４周に
は凹部２４が形成され、その中心にはネジ穴２５が形成
されている。凹部２４には下ベース部７に形成された円
筒形状の突起１７が嵌め込まれる。

【００２４】上下ベース部を嵌め込む際には、上記の各
部が嵌めあわされ、更にネジ（図２に図示）を使用する
ことで両者は固定される。なお、回転時の質量等のアン
バランスを解消するため、本実施形態によるベース部で
は回転軸を中心に、同心円状に複数のネジ穴が形成され
る。上ベース部６の端部にも、下ベース部７と同様に溝
１０ａ〜１０ｄが形成され、ここに鏡の一端面が差し込
まれる。ここで、下ベース部に形成された溝９ａ〜９ｄ
は、そのそれぞれの端部が重なり合わないように形成さ
れてるが、上ベース部に形成れた溝では、１０ａ、１０
ｃの左右端部の内側に１０ｂ、１０ｄの左右端部が入り
込むように形成されている。

【００２５】上記した通り、ポリゴンミラーの各面の傾
きはそれぞれの面で異なるように構成される（バーコー
ドリーダ等の場合）。上ベース部６の溝１０ａ〜１０ｄ
の端部を図示されるように形成することで、各部の鏡の
傾き角を個別に規定することができる。なお、上下ベー
スの上面／底面図には、特に回転軸を中心とした寸法が
記入されている。これらの図面から判る通り、上下ベー
ス部は回転軸を通る直線（図示水平／垂直）に対して左
右非対象である。これも、各部鏡の傾き角度を個別に規
定するための構造である。

【００２６】また、互いに隣り合う鏡の端部を、上記し
た図面のように内外としないように構成することも可能
であるが、各反射面の傾きを各個異ならせるとすると、
隣り合う鏡の間に隙間ができてしまう。このような隙間
では、光源から出射される光線を反射することができな
いため、この期間は走査光が生成できない。しかし上図
面のようなベース部、特に上ベース部のように、隣り合
わせの鏡が差し込まれる溝の位置を互いに前後させるこ
とによって、光線が反射されない期間を短くすることが
できる。

【００２７】続いて、本実施形態によるポリゴンミラー
の組み立ての手順について説明する（図１１〜１３参
照。ポリゴンミラーを組み立てる場合には、先ず下ベー
ス部７（あるいは上ベース部）の溝９ａ〜９ｄのそれぞ
れに、鏡２〜５を差し込む。鏡２〜５は同一形状、同一
寸法であるため、どの溝にどの鏡を差し込んでも差し支
えはない。

【００２８】鏡を溝に差し込む際に、ストッパ１２が鏡
２〜５の端面を付勢するため、溝９に鏡が保持される。
そして、溝に保持された鏡の角度は、ほぼ所望の傾き角
度となるように保持される。続いて、鏡が保持された下
ベース部７に、上ベース部６を嵌め込む。この際、溝９
とストッパ１２との作用により、下ベース部７に保持さ
れた鏡が所望の角度に近い状態に保持されているため、
上ベース部６をそのまま嵌め合わせれば自然と鏡２〜５
の端面が上ベース６の１０溝に案内される。特に、スト
ッパ１１は若干外側に張り出しているため、鏡の端面は
ストッパ１１により案内されて溝１０に差し込まれる。

【００２９】あとは、ネジにより上下ベース部を固定す
ればよい。このように、鏡をベース部に取り付ける際
に、接着剤や粘着テープを使用する必要が全くなく、ま
た鏡の位置決め等の作業も不用となる。そのため、本実
施形態によるポリゴンミラーは、組み立ての作業性が非
常に良い。ストッパは、鏡の四隅付近に形成されている
ため、ポリゴンミラーの径を比較的小さくすることがで
きる。これに対して、回転中心付近にストッパを設けて
鏡を付勢するようにすると、ストッパを形成しなければ
ならない分ポリゴンミラーの径が大きくなってしまう可
能性がある。そのため、ポリゴンミラーの径を小さくす
ることが望まれる場合には、特にストッパをポリゴンミ
ラーの回転中心付近には設けないようにすることが好ま
しい。

【００３０】また、各ベースの四隅は三角形に切り取ら
れている。これも、ポリゴンミラーの径を可能な限り小
さくするために行われる。図１４は、本実施形態による
ポリゴンミラーを、モータに取り付けた状態を図示する
図面である。以下、図面を用いて本発明の一実施形態に
よるポリゴンミラーが使用されるバーコードリーダにつ
いて説明する。なお、本実施形態によるバーコードリー
ダ自身も新規なものである。

【００３１】図１５は、バーコードリーダの斜視外観図
を示す。図１５に図示される通り、本実施形態によるバ
ーコードリーダ３０は、円筒の一部分を軸と平行に切り
取ったような形状をしている。前面３１には、走査光が
出射される読取窓３２と、スイッチ３４と兼用されるＬ
ＥＤ表示部３３、ブザー用の開口３５が設けられてい
る。また、バーコードリーダの上端及び下端（図示せ
ず）には、軸部３６が形成されている。軸部３６内に
は、放射状にリブ３７が設けられる（図示の例では４
本）。読取窓３２は、面３１に対して所定の傾斜するよ
うに取り付けられている。

【００３２】図１６は、図１５に図示されたバーコード
リーダ３０を縦型のスタンド４０に設置した状態を図示
する図面である。図１６において、４０は縦型スタンド
である。図示される通り、バーコードリーダ３０は前方
に傾くよう、縦型スタンド４０に取り付けられる。これ
は、読取窓３２からの走査光の出射方向を下側に向ける
ことで、オペレータによるバーコード読取作業性向上な
どを図ることを目的としている。

【００３３】図１７は、図１６に図示されたバーコード
リーダ３０を、スタンド４０から取り外して手持ち走査
を行う状態を図示した図面である。縦型スタンド４０に
は、バーコードリーダ３０の底面の形状と同じ形状の凹
部４１が形成されている。バーコードリーダ３０はこの
凹部４１に差し入れられる。また、凹部４１の中央付近
にはピン４２が形成される。このピン４２は、バーコー
ドリーダ３０の底面に形成された軸部３６（図１７は図
示されず）に差し込まれるものであり、ピン４２が軸部
３６に差し込まれることによってスタンド４０にバーコ
ードリーダ３０が固定されるとともに、前方に傾斜して
いるバーコードリーダ３０の倒れを防止している。

【００３４】図１８は、横型スタンド５０にバーコード
リーダ３０を取り付けた状態を図示している。横置きス
タンド５０はコの字状の形状をしており、その両端には
それぞれピンが形成されている。ピンは図１８には図示
されていないが、詳細については後横型スタンド５０の
構造とともに後述する。両端のピンは、バーコードリー
ダ３０の上下端の軸部３６に差し込まれ、これによって
バーコードリーダ３０が横型スタンド５０に取り付けら
れる。なお、バーコードリーダ３０の上下の軸部３６
（及び横型スタンド５０のピン）を回動中心として、バ
ーコードリーダ３０は横型スタンド５０に対して回動自
在となっており、読取面の向きを図示上下方向に調整す
ることが可能となっている。これによって、読取窓３２
から出射される走査光の出射方向を上向き、あるいは下
向きに適宜調整できる。

【００３５】図１９は、横置きスタンド５０の利用の一
例を図示する図面である。図において、６１はスーパー
マーケットなどの精算カウンタに設けられるいわゆる
「流し台」であり、６２はキーボード（ＰＬＵキーボー
ドとも呼ばれる）である。キーボード６２の裏面には、
顧客に向けて商品の代金等を表示するディスプレイ６３
が設けられている。横型スタンド５０は、キーボード６
２と流し台６１との間のスペースにセットされる。そし
て、バーコードリーダ３０の読取面３２は、店員側を向
くように配置されている。

【００３６】図２０は、横型スタンド利用のその他の例
である。図において、６４はいわゆる「ハイカウンタ」
である。図示右側に店員が立ち、図示左側に客が立つ。
そして、カウンタ６４上で商品・金銭がやりとりされ
る。横型スタンド５０は、ハイカウンタ６４下の壁面６
５に取り付けられており、バーコードリーダ３０の読取
窓３２は店員側を向いている。ここで、バーコードリー
ダ３０は客からは見えないようになっている。

【００３７】図１９、図２０いずれの場合でも、従来の
比較的大型な（とくに縦型の）バーコードリーダをおく
ことができないようなスペースに、邪魔にならないよう
にバーコードリーダが設置されている。図２１乃至図２
３は、本実施形態によるバーコードリーダの三面図を、
更に詳細に図示する図面であり、特に縦型スタンド４０
にセットされた状態が図示される。図２１は正面図、図
２２は側面図を、図２３は上面図をそれぞれ図示してい
る。

【００３８】正面図に図示されるように、本実施形態に
よるバーコードリーダでは、図示上側、つまり中心より
もずれた位置に、走査光が出射される読取窓３２が設け
られている。また、読取窓３２の上には、ＬＥＤ表示部
３３とスイッチ３４とが一体的に形成されている。ＬＥ
Ｄ表示部３３は、スイッチ３４の中央部分に設けられ
る。

【００３９】また、読取窓３２の下側には、バーコード
読取の成否等をオペレータに通知するためのブザー用の
開口３５が設けられる。バーコードリーダの上面（図示
していないが下面もほぼ同一形状）には、既にのべた軸
穴３６が形成されている。また、軸穴３６の周囲には、
放射状に図示の場合４本のリブ３７が形成されている。
リブについては、詳細後述する。

【００４０】縦型スタンド４０の上面は、底面に対して
手前に（図１０図示左側に）傾斜している。これは、バ
ーコードリーダ３０の読取窓３２から出射される走査光
を、下方に出射するためである。通常、縦置きされるバ
ーコードリーダでは、オペレータの操作性を考慮して、
走査光を上方から下方に出射させるように構成される場
合が多い。ここで、図２２図示ハッチング部分は、読取
窓から出射される走査光の出射範囲を示す。図示される
通り、読取窓３２から出射される走査光は、バーコード
リーダを垂直においた状態では上下広い範囲に出射され
る。しかし、縦置き時にはこのような走査光の出射はあ
まり好ましくない。本実施形態によるバーコードリーダ
でも、縦型スタンドに設置する場合には走査光が下方に
出射されるようにするために、縦型スタンドの上面を傾
斜させている。

【００４１】縦型スタンド４０の底面部分には、ピン４
２が形成されている。このピン４２は、バーコードリー
ダ底面の軸穴３６部分に差し込まれ、バーコードリーダ
が前（図１０図示左側）に倒れることを防止している。
また、縦型スタンドの後端部分には、図示されていない
バーコードリーダから引き出されているケーブルを案内
するための、切り欠きが形成されている（図２３Out pu
t cable point A/B と表記) 。

【００４２】図２４乃至図図２９は、縦型スタンド４０
の詳細図面である。図２４は上面、図２５は底面、図２
６は正面、図２７は図２４図示Ａ断面（後方より前方を
見る図面）、図２８は側面、図２９は図２４のＢ−Ｂ断
面である。図２８に図示される通り、縦型スタンド４０
の下面と、バーコードリーダが設置される面との間は、
およそ１０度傾いている。また、図２４、２５に図示さ
れるとおり，、縦型スタンド４０の中心（重心）から同
心円上に、長円形の開口４３が形成される。これは、縦
型スタンド４０をカウンタ面その他にネジ止めする際の
ネジ穴として機能する。

【００４３】図２９に図示される通り、縦型スタンドの
底面には、金属板４４が取り付けられている。これは、
重りとしても作用しており、バーコードリーダの倒れ防
止に役立つ。図３０乃至図３６は、それぞれ横型スタン
ド５０の詳細図面を図示する。図３０は上面、図３１は
正面、図３２は裏面、図３３は側面、図３４は図３０の
Ｂ−Ｂ断面、図３５は図３４のＣ部詳細図、図３６は図
３５のＤ−Ｄ断面である。

【００４４】横型スタンド５０は、ベース板５１と、左
右に設けられた腕５２を有する。ベース板５１には、ス
タンド５０を壁面等に固定するための長円形のネジ穴５
３が合計３ヶ所設けられている。また、腕５２の先端部
分には、バーコードリーダの軸穴３６に差し込まれるピ
ン５４と、ピン５４を中心に放射状に設けられる断面形
状がほぼ台形の突起５５が設けられる。図示の例では、
突起５５は１６個形成されており、いずれの突起も等間
隔で配置されている（２２．５度間隔）。

【００４５】これらの突起５５の間には、バーコードリ
ーダの上下面に設けられたリブ３７が挟み込まれる。こ
のリブ３７と突起５５とが嵌めあわされることによっ
て、横型スタンド５０に取り付けられたバーコードリー
ダを所望の角度で固定することができる。ベース板５１
と腕５２の延長方向とは、およそ８２度の角度がある。

【００４６】図３５は、ピン５４と突起５５の部分の拡
大図面である。特に図３５ａはこれらを正面から、図３
５ｂはは突起を横からみた状態をそれぞれ図示してい
る。また、図３６はＤ−Ｄ断面を示す。突起５５部分の
最先端部分の形状は図３５ａ図示の通り先細の台形で、
最下端の形状も図示の通り台形であるが、上端部分より
も幅が広い。つまり、突起５５は、底面／上面が台形の
角錐に形成されている。また、図３５ｂに図示される通
り、突起５５の間の形状もほぼ台形である。

【００４７】本実施形態によるバーコードリーダの筐体
は、上下のカバー部に分割される。図３７乃至図４１
は、上側のカバー部を詳細に図示した図面である。図３
７は上カバー部の正面、図３８は同じく裏面、図３９は
側面、図４０は図３８図示Ｄ−Ｄ断面、図４１は上面
（ａ）と図３８図示Ａ−Ａ断面（ｂ）をそれぞれ示す。

【００４８】特に図４０に図示されている通り、読取窓
３２は上カバー６０の前面に対してある角度で傾いてい
る。これは、走査光の出射方向が読取窓３２に対して垂
直である場合、走査光が読取窓面で全反射を起こしてし
まい、バーコードの読取性能に悪影響を及ぼすことを防
止するためである。上カバー６０の、読取窓３２の付近
には、その上端に穴６１ａが形成された一対の突起部６
１が形成されている。この突起部６１には、バーコード
リーダの光学ユニットが取り付けられる。

【００４９】図４１乃至４３は、本実施形態による光学
ユニット８０を構成する各部を示す図面である。図４１
に図示される通り、光学ユニットのベース部８１は、樹
脂により成形されるものであり、その両側面にはピン８
２ａを有する腕８２が備えられている。ピン８２ａは上
カバー６０の突起部６１に設けられた穴６１ａに差し込
まれる。従って、ベース部８１（光学ユニット）は、ピ
ン８２ａを回動軸として上カバー６０に対して回動可能
となっている。このように光学ユニット８０を回動可能
とすることによって、バーコードリーダから出射される
走査光の出射方向を調節可能とすることができ、上下方
向に走査光の出射方向を調節できる。

【００５０】また、ベース部８１の底面には開口８３
（図示円形）が設けられており、この部分にポリゴンミ
ラー８４が取り付けられる。ポリゴンミラー８４は、前
述した本実施形態によるポリゴンミラーを用いることが
でき、プリント基板８５に取り付けられたモータの回転
軸に固着される。プリント基板８５の底面には緩衝部材
８６が取り付けられ、ベース部８１に対してネジ穴ａ、
ｂを介してネジ止めされる。

【００５１】走査光の光源として、レーザダイオード８
７がベース部８１に取り付けられる。また、ベース部８
１には、その中央部分に小型の平面鏡８８ａが取り付け
られた凹面鏡８８が、一対の支持部材８９ａ、８９ｂを
介して取り付けられる。凹面鏡８８の両端には、計３本
のピンが形成されている。これらピンは、左右の支持部
材８９ａ、８９ｂに形成された穴に差し込まれる。支持
部材８９ａ、８９ｂはベース部８１に対して前後方向に
可動となっている。

【００５２】左側の支持部材８９ａには、円形の穴が形
成されており、凹面鏡８８の左端のピンがこの穴に差し
込まれる。また、右側の支持部材８９ｂは、図示横方向
に形成された支持部材の上側に設けられる長円穴（円弧
を描くように形成される）と、上下方向に形成された支
持部材の下側に設けられる長円穴とを備える。上側の長
円穴には凹面鏡８８の右端のピンのうち上側のピンが、
同じく下側の長円穴には凹面鏡８８の右端のピンのうち
下側のピンが、それぞれ差し込まれる。

【００５３】支持部材８９ａ、８９ｂを介してベース部
８１に取り付けられた凹面鏡８８は、支持部材８９ａ、
８９ｂを前後方向に移動させることによってその角度を
調整することができる。これらの凹面鏡調整の機構につ
いては、特願平 号に詳細が記述されている。
ベース部８１には更に受光素子９０が取り付けられた基
板９１がネジ止めされる。また、ベース部８１には合計
７枚の反射鏡９２ａ乃至９２ｇが張りつけられている。
ベース部８１に鏡９２ａ〜９２ｇが張りつけられた状態
を示す斜視図は、図４３に図示される（鏡の配置が判る
ように、ポリゴンミラー、光源、受光素子等は図示省略
している）。

【００５４】次に、光学ユニットの動作について簡単に
説明する。図４４は光源８７、受光素子９０が取り付け
られた基板９１が搭載された状態のベース部８１を図示
している。なお、ポリゴンミラーは板の下に隠れて見え
ない。光源８７からのレーザ光は、凹面鏡８８の中央部
分に取り付けられた平面鏡８８ａに向けて出射される。
平面鏡８８ａで反射したレーザ光は、ポリゴンミラーに
入射する。ポリゴンミラーはモータにより回転駆動され
ており、その回転に応じてポリゴンミラーの各反射面で
反射されたレーザ光（走査光）は鏡９２ａ〜９２ｇを順
次走査する。鏡９２ａ〜９２ｇは、走査パターンを生成
するパターンミラーとして機能する。

【００５５】鏡９２ａ〜９２ｇで反射された走査光は、
図示上方に向けて出射され、読取窓から出射されて走査
パターンを形成する。この走査パターンは、複数の交叉
する走査線から構成されるものである。走査パターンに
よってバーコード等が走査されると、バーコード面から
の反射光が、出射光と同じ経路を通って読取窓からバー
コードリーダ内に入射する。この反射光は、鏡９２ａ〜
９２ｇのいずれか−ポリゴンミラーを経由して、凹面鏡
８８に入射する。凹面鏡８８は、受光素子９０の受光面
上に焦点があう曲率を持っており、凹面鏡８８に入射す
るバーコードからの反射光は受光素子９０により受光さ
れる。

【００５６】このような光学ユニットが、本実施形態の
バーコードリーダに組み込まれている。なお、走査光の
出射方向を変えるためには、光学ユニットに取り付けら
れた鏡など一部の光学部品の傾きを変えるなどの方法を
とることもできるが、このような方法を採用した場合に
は各光学部品の位置関係等が当初の設計とは変わってく
るため、バーコードの読取性能に影響を与える可能性が
ある。これに対して、本実施形態ではプリント基板毎回
動させるため、各光学部品の位置関係自体は常に一定の
状態に保たれたままであり、読取性能への影響はほとん
ど現れない。

【００５７】上カバー部６０に戻り、上カバー６０の下
端付近には、バーコードリーダ内部を二分する隔壁６２
が取り付けられる。隔壁６２の両端は、上カバー部６０
の内壁に形成された一対のリブ６３によって支持されて
いる。バーコードリーダの下端は、ケーブルの差し替え
などにより開け閉めされるが、特に光学部品が設けられ
る、バーコードリーダの上側については、ホコリの進入
等を防止するために密閉されていることが望ましい。そ
のため、隔壁６２を設けることにより、バーコードリー
ダの下部に入ったホコリ等が上部に侵入しないようにし
ている。

【００５８】図４５及び図４６は、隔壁６２の４面図を
示す図面である。図４５は隔壁６２の正面と上面を、図
４６は同じく裏面と側面を、それぞれ図示する。隔壁６
２の断面形状は、バーコードリーダの筐体に対応した形
状になっている。隔壁６２の中央部分には、開口６２ａ
が形成されている。この部分には、光学ユニットの一端
が差し込まれる。従って、光学ユニットは突起部６１と
この開口６２ａとによって３点支持される。図４５、４
６の例では開口６２ａは一つであるが、これを上下方向
に複数設けることによって、光学ユニットの角度を多段
階に調整することが可能となる。

【００５９】また、隔壁６２の上部には、プリント基板
のコネクタ部分が載置される部材６２ｂが形成されてい
る。この部材６２ｂのみが、隔壁の外側に配置されるこ
ととなる。コネクタへのケーブルの差し替え時には装置
筐体を開く必要があるが、このような部材６２ｂを設け
ることで、光学ユニットが設けられた側を開く必要がな
くなり、防塵性が向上する。

【００６０】上カバー６０の上端付近には、スイッチ／
ＬＥＤ表示部用の長円径の開口６４が形成される。更
に、上端には図示二カ所に、下カバーと嵌めあわされる
固定用部材６５が形成されている。この部分には、下カ
バーに設けられる爪様部材が引っ掛けられる。図４７
は、バーコードリーダの下側カバー１００の正面図（バ
ーコードリーダの背面に相当）であり、図４８は図４７
図示Ａ−Ａ断面図、図４９は同じく裏面図、図５０は同
じく上面、図５１は下端（ａ）とＢ−Ｂ断面（ｂ）とを
それぞれ図示する。なお、図５１の図面はいずれも下か
ら上を見上げた状態を図示している。下カバーは、上カ
バーと嵌めあわされて、バーコードリーダの筐体を構成
する。

【００６１】下カバー１００は断面形状が半円様形状を
している。これは、横型スタンドにバーコードリーダを
取り付けた際に、バーコードリーダを回動させ易くする
ためである。下カバー１００の上面には、軸部３６が形
成されている。軸部には、放射状にリブ３７が形成され
ており、リブ３７は横型スタンドにピンを中心に放射状
に形成された突起部間に差し込まれる。なお、本図面で
はリブ３７は３本の例を図示している。

【００６２】下カバー１００の下端付近には、プリント
基板に接続されるケーブルを装置外に引き出すための開
口１０２が左右１つずつ形成されている。開口１０２内
には図示３本のリブ１０３が形成されている。このリブ
１０３はケーブルを押さえる機能を有しており、ケーブ
ルが引っ張られた際にケーブル端部やコネクタにストレ
スがかかることを防ぐ目的で形成されている。更に、下
カバー１００の下端には、一対のネジ穴１０５が形成さ
れる。

【００６３】下カバー１００の裏面にも、隔壁６２を支
持するための一対のリブ１０４が形成される。バーコー
ドリーダの下部は、ケーブルと接続されるコネクタが設
けられている。図５２乃至５４は、コネクタが設けられ
る部分のカバー（以下コネクタカバー）１１０を図示す
る図面である。図５２は上面と裏面を、図５３は表面と
断面を、図５４は側面とその断面（図５２図示Ａ−Ａ断
面）をそれぞれ図示する。コネクタカバー１１０の底面
には、下側カバーの上面と同様に軸部３６と、放射状に
形成されたリブ３７（３本）が形成されている。

【００６４】コネクタカバー１１０にはほぼ台形の舌部
１１１が形成されている。この舌部は、下側カバーの下
端に形成された同一形状の凹部１０６に嵌め込まれる。
下側カバーの凹部１０６には、下側カバーにプリント基
板をネジ止めするためのネジ穴１０６ａが形成されてい
る。コネクタカバー１１０の舌部１１１は、このネジ穴
１０６ａを隠すために設けられている。

【００６５】コネクタカバーの開口１０２に対応する位
置にも、図示３本のリブ１１２が形成される。ケーブル
は、リブ１０３と１１２とにより押さえられる。コネク
タカバー１１０の下側には、係合部材１１３が形成され
る。この係合部材１１３には、上カバーの底面に設けら
れた爪様部材が引っ掛けられる。また、下カバー１００
のネジ穴１０５に対応する位置に、一対のネジ穴１１４
が形成される。コネクタカバー１１０を下カバー１００
に対して固定するためには、ネジが使用される。

【００６６】図５５は、光学ユニットとプリント基板が
バーコードリーダ内に取り付けられた状態を図示するバ
ーコードリーダの側面断面図である。ここで、バーコー
ドリーダではレーザダイオードが使用されているが、レ
ーザダイオードは寿命が比較的短いために、常時点灯さ
せておくよりも、不用な際には消灯しておくことが望ま
しい。そのため、従来より、バーコードリーダではバー
コード読取から所定時間経過した後に、レーザ光源を自
動的に消灯、あるいは間欠点灯させるという手法が採用
されている。

【００６７】バーコードを読み取るためには、消灯／間
欠点灯されているレーザ光源を連続的に点灯させる必要
がある。連続点灯させるための手法として、一番目に起
動スイッチを操作する方法があり、二番目にいわゆる近
接センサ、あるいは周囲光検出センサ等を用いる方法が
ある。起動スイッチを操作する方法では、バーコードリ
ーダのある部位に起動スイッチを取り付ける必要があ
る。ここで、本実施形態によるバーコードリーダは、Ｌ
ＥＤ表示部と起動スイッチとを兼用させるという構成を
採用している。

【００６８】バーコードリーダでは、バーコード読取の
成否等をオペレータに通知するためのＬＥＤなどによる
表示部が備えられている。これは、オペレータに表示を
視認させる必要がある関係上、オペレータに対向する部
位に取り付けられる。特にカウンタに設置される形態の
バーコードリーダでは、読取窓の周辺に表示部を設ける
例が多い。

【００６９】一方、スタンドに設置された状態の図面か
らも明らかな通り、本実施形態によるバーコードリーダ
は読取窓がオペレータに対向するようにして、スタンド
に設置される。この場合、バーコードリーダの背面等に
起動スイッチを設けるのでは、操作性が悪い。また、バ
ーコードリーダの前面にスイッチを取り付けるとして
も、光学系等の配置の都合からスイッチを取り付けるこ
とができる部位は制限されてしまう。

【００７０】本実施形態では、起動スイッチをＬＥＤ表
示部と一体的に構成することによって、このような問題
を解決している。図５５の１２０は、ＬＥＤ表示部兼起
動スイッチとなる部品である。ＬＥＤ１２１は、導光板
として作用する透明の樹脂性のガイド１２２の一端部に
取り付けられている。そして、ガイド１２２の他端はス
イッチ部材の先端に位置するように構成されている。ス
イッチ部材の先端の中央部分で、ＬＥＤの点灯状態を視
認することができる。また、スイッチ部材の後端は、プ
リント基板に取り付けられたスイッチに接しており、ス
イッチ部材を押下することでスイッチも押下される。

【００７１】一方、周囲光センサは従来より読取窓の内
側に設けられて来た。周囲光センサは、バーコードリー
ダ周囲の光量変化を検知するものであり、検知される光
量が低下したような場合には、オペレータがバーコード
リーダに近づいており、そのためにバーコードリーダの
周囲光の検知光量が低下したと考えることができる。そ
こで、光量が変化した場合には、バーコード読取が行わ
れるものと判断して、消灯／間欠点灯しているレーザ光
源を連続点灯させるために使用される。

【００７２】従来の周囲光センサは、読取窓に入射する
あらゆる光の光量変化を検知するように構成されてい
た。そのため、僅かな光量変化であっても敏感に検知し
てしまい、必要もないのにレーザ光源が連続点灯してし
まう可能性が非常に高かった。本実施形態によるバーコ
ードリーダでは、このような問題点の解決も図られてい
る。

【００７３】周囲光センサは、導光板として作用する樹
脂の光ガイド部材の一旦部分に取り付けられている。光
ガイド部材は例えば円筒形である。導光板の内面では、
特定の角度で入射する光のみが全反射され、それ以外の
角度で光ガイドに入射する光線は外にそのまま透過して
しまい、センサまでは届かないという性質がある。本実
施形態による光ガイド部材は、この導光板の性質を利用
している。

【００７４】本実施形態による周囲光センサは、特定方
向での周囲光の変化を検知することが考慮されている。
そのため、光ガイド部材を設け、周囲光センサが周囲光
量変化を感知できる範囲（光の入射角度）を制限してい
る。

【００７５】

【発明の効果】上記述べた通り、本発明によれば、製造
の手間があまりかからない、安価なポリゴンミラーを実
現することが可能となる。そのため、非熟練者であって
も、ポリゴンミラーを容易に作成することができる。ま
た、本発明によるバーコードリーダを用いることで、様
々な態様のバーコード読取に対応することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるポリゴンミラーを示
す図、

【図２】本発明の一実施形態によるポリゴンミラーを示
す図、

【図３】ポリゴンミラーの下側ベース部の斜視図、

【図４】下側ベース部の平面と側面を示す図、

【図５】下側ベース部の底面を示す図、

【図６】下側ベース部の４側面断面図、

【図７】上側ベース部の斜視図、

【図８】下側ベース部の上面と３側面図、

【図９】下側ベース部の底面と一側面図、

【図１０】下側ベース部の２方向側面図、

【図１１】ポリゴンミラー作成工程図１、

【図１２】ポリゴンミラー作成工程図２、

【図１３】ポリゴンミラー作成工程図３、

【図１４】モータに搭載されたポリゴンミラーを示す
図、

【図１５】本発明の一実施形態によるバーコードリーダ
の斜視図、

【図１６】バーコードリーダが縦型スタンドに搭載され
た状態を示す図、

【図１７】縦型スタンドに搭載されたバーコードリーダ
を手持ちした状態を示す図、

【図１８】バーコードリーダが横型スタンドに搭載され
た状態を示す図、

【図１９】横型スタンドの一使用例、

【図２０】横型スタンドの他の使用例、

【図２１】縦型スタンドに搭載されたバーコードリーダ
の正面図、

【図２２】縦型スタンドに搭載されたバーコードリーダ
の側面図、

【図２３】縦型スタンドに搭載されたバーコードリーダ
の上面図、

【図２４】縦型スタンドの上面図、

【図２５】縦型スタンドの裏面図、

【図２６】縦型スタンドの正面図、

【図２７】縦型スタンドの正面方向の断面図、

【図２８】縦型スタンドの側面図、

【図２９】縦型スタンドの側面断面図、

【図３０】横型スタンドの上面図、

【図３１】横型スタンドの正面図、

【図３２】横型スタンドの裏面図、

【図３３】横型スタンドの側面図、

【図３４】横型スタンドを内側からみた側面図、

【図３５】図３４の要部拡大図、

【図３６】横型スタンドの側面の断面図、

【図３７】バーコードリーダの上カバー部の正面図、

【図３８】上カバー部の裏面図、

【図３９】上カバー部の側面図、

【図４０】上カバー部の側面断面図、

【図４１】上カバー部の上面部と断面図、

【図４２】本実施形態によるバーコードリーダの光学ユ
ニットと、各部品を示す図、

【図４３】鏡が配置された光学ユニットを示す斜視図、

【図４４】光源、受光素子が搭載された光学ユニットを
示す斜視図、

【図４５】バーコードリーダ内に設置される隔壁の正面
及び上面図、

【図４６】隔壁の裏面及び側面図、

【図４７】バーコードリーダの下カバー部の正面図、

【図４８】下カバー部の側面断面図、

【図４９】下カバー部の内面図、

【図５０】下カバー部の上面を示す図面、

【図５１】下カバー部の底面図、

【図５２】コネクタカバーの裏面と上面を示す図面、

【図５３】コネクタカバーの表面と要部断面図、

【図５４】コネクタカバーの側面とその断面図、

【図５５】光学ユニットが搭載されたバーコードリー
ダ、をそれぞれ示す。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の反射面を備えるポリゴンミラーに
   おいて、 反射面となる複数枚の鏡と、 前記鏡の下辺が差し込まれる、反射面数と同数の溝と、
   前記溝部分に形成される、前記溝に差し込まれた鏡を内
   側から外側に向けて付勢する付勢手段とを備える第一の
   ベース部と、 前記鏡の上辺が差し込まれる、反射面数と同数の溝と、
   前記溝部分に形成される、前記溝に差し込まれた鏡を内
   側から外側に向けて付勢する付勢手段とを備える第二の
   ベース部と、を備え、 前記第一及び第二のベース部が嵌めあわされて形成され
   ることを特徴とする、ポリゴンミラー。
2. 【請求項２】 前記ポリゴンミラーにおいて、 前記第一あるいは第二のベース部の一方には突起が設け
   られ、前記第一あるいは第二のベース部の他方には、前
   記突起に対応する位置に凹部が設けられることを特徴と
   する、請求項１記載のポリゴンミラー。
3. 【請求項３】 前記ポリゴンミラーにおいて、 前記突起及び前記凹部は、形状あるいは大きさが異なる
   ものが複数形成されていることを特徴とする、請求項２
   記載のポリゴンミラー。
4. 【請求項４】 前記ポリゴンミラーにおいて、 前記反射面を構成する複数の鏡は、いずれも同一形状且
   つ同一寸法であることを特徴とする、請求項１記載のポ
   リゴンミラー。
5. 【請求項５】 光源と、光源から出射される光線を走査
   するポリゴンミラーを備えた光走査装置において、 前記ポリゴンミラーが、反射面となる複数枚の鏡と、 前記鏡の下辺が差し込まれる、反射面数と同数の溝と、
   前記溝部分に形成される、前記溝に差し込まれた鏡を内
   側から外側に向けて付勢する付勢手段とを備える第一の
   ベース部と、 前記鏡の上辺が差し込まれる、反射面数と同数の溝と、
   前記溝部分に形成される、前記溝に差し込まれた鏡を内
   側から外側に向けて付勢する付勢手段とを備える第二の
   ベース部と、を備え、 前記第一及び第二のベース部が嵌めあわされて形成され
   ることを特徴とする、光走査装置。
6. 【請求項６】 円筒の長軸方向に、前記長軸と平行に切
   断されるようにして平面上に形成される面を備える筐体
   と、 前記筐体の前記長軸方向の両端に形成される軸部と、 前記平面に形成される、走査光が出射される読取窓と、 前記平面に設けられる、コードの読取結果を利用者に通
   知するための表示部と、 スイッチとを備え、 前記スイッチは、前記表示部と一体的に構成されている
   ことを特徴とする、バーコードリーダ。
7. 【請求項７】 前記バーコードリーダは、その軸部に、
   軸を中心に放射状に形成される複数のリブを備えること
   を特徴とする、請求項６記載のバーコードリーダ。
8. 【請求項８】 前記バーコードリーダは、光源と、光源
   から出射される光線を走査する走査部と、コードからの
   反射光を受光する受光素子とが組み合わされた光学ユニ
   ットを備え、 前記光学ユニットは、前記バーコードリーダの筐体に対
   して回動軸を中心にして回動自在に支持されていること
   を特徴とする、請求項６記載のバーコードリーダ。