WO2006051579A1

WO2006051579A1 - 光走査方法及び装置、バーコード読取方法及び装置、並びにこれらに用いられるポリゴンミラー

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Publication number: WO2006051579A1
Application number: PCT/JP2004/016572
Authority: WO
Inventors: Mitsuharu Ishi
Original assignee: Fujitsu Limited; Fujitsu Frontech Limited
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2006-05-18

Abstract

　簡単な構成で、走査対象の形状に拘らず安定した走査を可能とする光走査方法及び装置、バーコード読取方法及び装置、並びにこれらに用いられるポリゴンミラーを提供する。　光を走査して所定領域に走査パターンを形成する光走査装置であって、光源と、回転駆動部と、前記回転駆動部により回転駆動される回転体と、前記回転体における回転方向に沿って設けられ、その反射面が該回転体の回転半径方向外側を向くように複数配列される反射鏡であって、前記複数の反射鏡のうち少なくとも一つは、前記回転体に弾性的に支持され、その反射面の前記回転体の回転軸に対する角度が、前記回転体の回転速度に応じて変化し、前記光源からの光の反射光路を変更可能に反射光を所定領域に導く前記反射鏡とを備えてなる。

Description

光走査方法及び装置、バーコード読取方法及び装置、並びにこれらに用いられるポリゴンミラー

技術分野

[0001] 本発明は、光を走査して所定領域に走査パターンを形成する光走査装置及び光走査方法、バーコードに光を走査しバーコードを読み取るバーコード読取装置及びバーコード読取方法、並びにこれらに用いられるポリゴンミラーに関するものである。背景技術

[0002] 従来より、回転駆動系を用いた光走査装置が知られる。この光走査装置におけるポリゴンミラーは、光源力もの光を複数の走査ビームとして照射できるように、ポリゴンミラーを構成する複数の反射鏡がそれぞれの支持角度を異ならせて回転体に固定されている。このため、従来の光走査装置では、複数の走査ビームそれぞれの照射方向は常時一定となってそれらの間隔は一定となり、それにより形成される走査パターンは一定の領域に対して常時一定となる。

[0003] したがって、このような従来の光走査装置を用いてバーコード読取装置を構成し、該バーコード読取装置によりバーコードを読取ろうとする場合、図 13に示すように、バーコード 901の領域 (バーコード領域）に対して、走査パターンにおける複数の走查ビーム (LI '、 L2'および L3' )の間隔（走査間隔）が広過ぎると、走査ビームの間隔にバーコード幅が収まってしまう場合が生じ、幅の小さいバーコード 901を走査できず、バーコードを読み取れない場合が生じる。一方、走査間隔が狭過ぎる場合は、走査範囲が狭くなつて操作性が悪いものとなる。

[0004] なお、本発明に関連する技術として、下記特許文献が知られる（例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1：特開平 7-261105号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構成で、走查対象の形状に拘らず安定した走査を可能とし、もって操作性が向上し、且つバーコードの読取信頼性を向上させることができる光走査方法及び装置、バーコード読取方法及び装置、並びにこれらに用いられるポリゴンミラーを提供することを目的とする課題を解決するための手段

[0006] 上述した課題を解決するため、本発明は、光を走査して所定領域に走査パターンを形成する光走査装置であって、回転駆動部により回転駆動される回転体と、前記回転体の回転周方向に沿って複数設けられる反射鏡であって、該複数の反射鏡の少なくとも一つは、その反射面が前記回転体の回転軸に対して揺動可能に設けられ、前記回転体の回転に伴って生じる遠心力によって前記反射面の前記回転軸に対する角度が変化することで光源力の光の反射光路を変更して前記光源の反射光を所定領域に導く前記反射鏡とを備えてなるものである。

[0007] ここで、前記回転体の回転軸に揺動可能に支持される前記反射鏡は、前記回転軸方向における一方側の端部が前記回転体に弹性的に支持されているものとすることができる。

また、前記反射鏡の前記回転軸に対する揺動角度を所定の範囲に規制する規制部材を有することもできる。

さらに、前記複数の反射鏡は、それぞれが前記回転軸に対する支持角度を異ならせて支持され、前記複数の反射鏡の内の少なくともいずれか一つの反射鏡における前記揺動角度の範囲は、当該少なくとも一つの反射鏡の支持角度と当該少なくとも一つの反射鏡以外の他の反射鏡の支持角度との角度差以下であるとすることもできる。

[0008] また、前記複数の反射鏡のうち少なくとも一つは、前記回転軸に対して揺動しないよう固定的に支持されて、るようにすることができる。

さらに、前記回転軸に対して揺動可能に設けられる反射鏡は、前記回転体の回転速度が所定の回転速度を上回ったときに揺動するものとすることができる。

また、前記回転軸に対して揺動可能に設けられる反射鏡は、前記回転体からその回転半径方向外側に向けて延設されるパネ部の先端に支持される構成とすることができる。

[0009] また、本発明の光走査装置において、前記回転駆動部と、前記回転駆動部を制御し、前記反射鏡の前記回転軸に対する揺動角度を所望の角度とするよう前記回転体の回転速度を制御する駆動制御部とを備えるようにすることもできる。

この場合に、前記駆動制御部は、前記回転体の回転速度を第 1の速度に維持する第 1モードと、前記回転体の回転速度を第 2の速度に維持する第 2モードとを有することができる。

また、前記駆動制御部は、前記回転体の回転速度を第 3の速度と第 4の速度との間で変化させる第 3モードを有するようにすることもできる。

[0010] また、本発明の光走査装置において、さらに、前記反射鏡の前記回転軸に対する揺動角度を検知する角度検知部を有し、前記駆動制御部は、前記角度検知部により検知された反射鏡の揺動角度に基づ!/、て、前記回転体の回転駆動速度を制御する構成とすることちでさる。

[0011] また、前記第 1モードと前記第 2モードを切り替え可能に設定する操作部を備えることちでさる。

さらに、本発明の光走査装置において、前記反射鏡で反射された光を、少なくとも前記回転体及び前記反射鏡を囲繞する筐体の開口部より外部に導くための光学系を更に備え、前記反射鏡の前記回転軸に対する揺動範囲は、該反射鏡からの反射光が前記開口部の範囲内を通過可能なように設定されて、るようにすることもできる。なお、前記反射鏡と前記回転体は一体的に成型するようにすることもできる。

[0012] また、本発明は、光を走査して所定領域に走査パターンを形成すると共に該走査ノターンが形成された前記所定領域からの反射光を受光してバーコードを読み取るバーコード読取装置であって、回転体と、前記回転体を回転駆動する回転駆動部と

、前記回転駆動部を制御し前記回転体の回転速度を制御する駆動制御部と、前記回転体の回転周方向に沿って複数設けられる反射鏡であって、該複数の反射鏡の少なくとも一つは、その反射面が前記回転体の回転軸に対して揺動可能に設けられ、前記回転体の回転に伴って生じる遠心力によって前記反射面の前記回転軸に対する角度が変化することで光源力の光の反射光路を変更して前記光源の反射光を所定領域に導き、該所定領域に走査パターンを形成する前記反射鏡と、前記走査パターンが形成された前記所定領域力の反射光を受光し受光信号を出力する受光部と、前記受光部から出力される前記受光信号に基づいて、バーコードを認識するバーコード認識部とを備えるものである。

[0013] ここで、前記駆動制御部は、前記バーコード認識部におけるバーコードの認識結果に基づいて、前記回転駆動部による前記回転体の回転駆動を停止させるようにすることがでさる。

[0014] また、本発明は、光源力もの光を走査して所定領域に走査パターンを形成するようにした光走査方法であって、回転体に遠心力で揺動可能に反射鏡を設け、前記回転体の遠心力により前記反射鏡を揺動させて光の反射角度を変更させることにより前記走査パターンを変更するようにしたものである。

[0015] また、本発明は、光源力もの光を走査して所定領域に走査パターンを形成すると共に該走査パターンによる反射光を受光してバーコードを読み取るようにしたバーコ一ド読取方法であって、回転体に遠心力で揺動可能に反射鏡を設け、前記回転体の遠心力により前記反射鏡を揺動させて光の反射角度を変更させることにより前記走查パターンを変更するようにしたものである。

[0016] また、本発明は、光を走査して所定領域に走査パターンを形成する光走査装置に用いられるポリゴンミラーであって、回転駆動部により回転駆動される回転体と、前記回転体の回転周方向に沿って複数設けられる反射鏡であって、該複数の反射鏡の少なくとも一つは、その反射面が前記回転体の回転軸に対して揺動可能に設けられ、前記回転体の回転に伴って生じる遠心力によって前記反射面の前記回転軸に対する角度が変化することで光源力の光の反射光路を変更する前記反射鏡とを備えてなるものである。

図面の簡単な説明

[0017] [図 1]本実施の形態による光走査装置を備えたバーコード読取装置 6の構成を示す機能ブロック図である。

[図 2]ポリゴンミラー Pの構成について説明するための平面図である。

[図 3]図 2に示すポリゴンミラー Pを矢印 A方向および矢印 B方向に見た図である。 [図 4]パネ部材に対して反射鏡が接着剤等によりパネ部の先端近傍に支持される例を示す図である。

[図 5]パネ部材と反射鏡とがー体的に成型されている例を示すための図である。

[図 6]ポリゴンミラー Pを構成する反射鏡が複数枚ある場合に、出射されるビームを一本だけトレースして示した図である。

[図 7]光走査装置による出射ビームの走査パターンについて説明するための図である。

[図 8]本実施の形態によるバーコード読取装置 6における走査パターンの生成について説明するための断面図である。

[図 9]本実施の形態によるバーコード読取装置 6における走査パターンを図 8における Q方向力見た図である。

[図 10]走査パターンが固定された状態で照射される光のパターンを示す図である。

[図 11]本実施の形態による光走査装置において走査パターンを可変とした場合に照射される光のパターンを示す図である。

[図 12]本実施の形態による光走査方法およびバーコード読取方法における処理の流れについて説明するためのフローチャートである。

[図 13]従来の光走査装置を備えたバーコード読取装置について説明するための図である。

発明を実施するための最良の形態

[0018] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図 1は、本実施の形態によるバーコード読取装置を示す機能ブロック図である。

[0019] 本実施の形態によるバーコード読取装置 6は、本発明に係る光走査装置 600、この光走査装置 600において走査されたバーコードを読取るバーコード復調部 (バーコード認識部） 605、およびバーコードの読取結果を送信する通信部 607を備える。光走査装置 600は、開口部 61 laを有する筐体 611内に設けられ、筐体の開口部 611 aには、光走査装置 600からの光を透過させる透明板 610が設けられている。

[0020] 光走査装置 600は、光源を構成する LD (可視光半導体レーザ)、光学系を構成するミラー 601および凹面ミラー 602、操作入力部を構成するスィッチ 603、スキャナ制御を行うスキャナ制御部 604、反射光を受光する反射光読取部を構成するピンフォトダイオード 609、走査ビームを形成するポリゴンミラー P、ポリゴンミラー Pを回転駆動するモータ M (回転駆動部）、モータ Mの制御を行うとともにスキャナ制御部 604と協働して駆動制御部を構成するモータコントローラ 606を備えている。

[0021] 以上の構成において、 LD608にて出射されたレーザビームは、所定のレンズにより所望のビーム形状に整形され、凹面ミラー 602の中央に形成された平面ミラー 602 aで反射されて、ポリゴンミラー Pのミラー面に入射する。

[0022] ポリゴンミラー Pは、回転周方向に複数配置されたミラーを有し、入射されたビームを走査ビームとしてミラー 601方向に反射する。ミラー 601はポリゴンミラー Pからの反射光を透明板 610を介して装置開口部 61 laから装置外部に走査ビームとして出射する。

[0023] 外部に出射された走査ビーム Lはバーコード 901を含む領域を走査する。この走査ビームはその一部が当該バーコード 901を含む領域にて反射され、その反射光は同図にて示す破線の経路を迪つて装置内に戻り、ミラー 601、ポリゴンミラー P、凹面ミラ一 602を経て受光部であるピンフォトダイオード 609に入射する。

[0024] ピンフォトダイオード 609は、バーコード領域からの反射光を受光し、バーコード復調部 605は、ピンフォトダイオード 609からの受光信号に基づいて、バーコード信号を認識する。認識されたバーコード信号は、スキャナ制御部 604および通信部 607を経由して HOST7に送信される。

[0025] 以下、本発明の実施の形態におけるポリゴンミラーの構造について詳述する。本実施の形態におけるポリゴンミラー Pは、モータ Mにおける回転駆動速度に応じて、当該ポリゴンミラーを構成する複数の反射鏡が回転軸に対してその回転軸方向に揺動し、それらの反射面の回転軸に対する角度が変化する構成となっている。

[0026] 図 2はポリゴンミラー Pの構造について説明するための平面図、図 3は図 2に示すポリゴンミラー pを矢印 A方向および矢印 B方向に見た図、図 4はポリゴンミラー Pにおける反射鏡の取り付け方法の一例を示す図、図 5はポリゴンミラーにおける反射鏡の取り付け方法の他の一例を示す図である。

[0027] これらの図に示されるように、ポリゴンミラー Pは、モータ Mにより回転駆動される回転体 4と、回転体 4の上端部回転軸上に固定部 3により基部側端部 2aが取り付けられ、基部側端部 2aより放射状に伸長するアーム状の先端側端部 2bに反射鏡取付け用の取付部 201— 204が形成されるパネ部材 2と、取付部 201— 204に取り付けられた反射鏡 101— 104を備えて構成される。

[0028] 取付部 201— 204それぞれには略長方形状をなす反射鏡の取付面 201a— 204a が形成されており、それらの各取付面 201a— 204aは互いに直交するように回転体 4 の回転周方向に沿って、例えば 4っ配設されている。そして各取付面 201a— 204a の上縁両端近傍が基部側端部 2aにアーム状に接続されている。各取付面 201a— 2 04aが回転体 4の回転軸となす角度は、そこに取付けられる反射鏡 101— 104の支持角度を互いに異ならせ、走査ビームに間隔が形成されるように互いに若干異なつている。

[0029] 各取付面 201a— 204aに取付けられる反射鏡 101— 104の形状は取付面 201a— 204aの形状と略同形状である略長方形状をなし、それらの裏面が例えば接着剤等により各取付面 201a— 204aに接着接合される。

[0030] したがって、このようなパネ部材 2の構成により、取付部 201— 204に取り付けられた各反射鏡 101— 104は、それらの反射面が回転軸に対して互いに所定の角度差を持って回転体 4の回転半径方向外側に向くと共に、それらの上端側が弾性支持される構成をなし、回転体の回転に伴って生じるそれらの遠心力に伴って、反射面が上方向へ揺動し、走査ビームの照射方向を上方へ変更し、反射鏡の回転軸に対する角度は回転体の回転に伴って変動する。

[0031] なお、各取付部 201— 204における取付面 201a— 204aの下縁中央部には、平板状の突起 (例えば図 4の 203s、 204s参照）が設けられると共に、回転体 4の下部には、これら突起を遊嵌させる長溝（図 3の 402, 404参照）が形成された規制部材 40が略水平に設けられており、それらの長溝幅により反射鏡 101— 104の揺動（揺動角）を所定範囲内に規制する構成となっている。この規制部材 40による規制は、例えばモータ Mが異常回転した場合に、取付部 201— 204の突起が長溝の半径方向外側縁に当接してそれ以上の揺動を規制することで、ポリゴンミラー Pの破損を保護するために行われる。 [0032] このような構成において、モータ Mが回転体 4を回転駆動させ、回転体 4の回転速度が一定の回転速度以上になると、それによつて生じる遠心力も所定値以上となり、反射鏡 101— 104を搭載したパネ部材 2の弾性力に杭して反射鏡 101— 104が揺動し、それに伴って、反射方向（走査ビームの照射方向）が変化する。この場合、バネ部材 2により支持されている反射鏡 101— 104の揺動角度はモータ Mの回転速度変化に略比例する。

[0033] なお、パネ部材 2の取付部の剛さを、複数の反射鏡 101— 104で異ならせることができ、複数の走査ビーム間隔をそれぞれ異ならせることができる。また、この場合複数の反射鏡 101— 104の内の少なくとも一つの反射鏡における揺動角を、当該反射鏡の（例えば、反射鏡 101)の支持角度と他の反射鏡 (例えば、反射鏡 102— 104)の支持角度との角度差以下となるように設定することで、複数の走査ビームが重なったり、一つの走査ビーム間隔内に他の走査ビームが侵入してくるような場合を防ぐことができ、効果的な走査パターンの変形を行わせることができる。

[0034] 図 3では、反射鏡 102のモータ Mの回転軸に対する揺動角度の範囲は Θ 2、反射鏡 104のモータ Mの回転軸に対する揺動角度の範囲は Θ 4である様子を示している

[0035] パネ部材 2の構成に関しては、パネ部材 2の基部側端部 2aから先端側端部 2bまでの伸長部分 (アーム状部）に橈み部を形成することにより、より橈み易い (揺動しやすい)構成を得ることもできる。さらにこの場合、パネ部材 2の板厚を薄くしたり、橈み部の中間をくり抜き構造とすることも望ましい。また、パネ幅はモータ回転時の空気抵抗による煽りを最小にするように幅広とすることも望ま、。

[0036] また、反射鏡の取付構造に関して、図 4では、パネ部材 2の取付部に対して反射鏡 102— 104が接着剤等により取り付けるようにした例を示した力図 5に示すように、パネ部材 2と反射鏡 102— 104とが一体的に成型されるようにしても良いことは言うまでもない。

[0037] 図 6は、ポリゴンミラー Pを構成する反射鏡が複数枚ある場合に、出射されるビームを一本だけトレースして示したものである。実際には反射鏡の枚数分の出射ビームが同じ方向に一定間隔で走査する。 [0038] 同図では、モータ Mの回転駆動速度を変化させることにより、反射鏡の回転軸に対する角度 (揺動角）の下限値力上限値までの間を繰り返し揺動した時の、一本の走查ビーム（出射ビーム）の変化を示す。

[0039] 上述したように出射ビームの傾きはモータ Mの回転駆動速度に依存する。モータ M の回転駆動速度の速度変化が速い場合は出射ビームの傾きは急激に変化し、回転駆動速度の速度変化が緩やかな場合は出射ビームの傾きも緩く変化する。なお、モータ Mの回転駆動速度に速度変化がない場合 (回転駆動速度が一定の場合）出射ビームによる走査パターンの変形は無くなり、一定形状の走査パターンとなる。なお、図 6で、実線は回転駆動速度を上昇させているとき、点線は回転駆動速度を下げているときの軌跡を示す。

[0040] 図 7は、上述のような構成の光走査装置による出射ビームの走査パターンについて説明するための図である。

本実施の形態では、同一方向の複数本の出射ビームを走査するとき、複数の出射ビームそれぞれの走査パターン L1一 L3の揺動幅 Wは、出射ビームの走査間隔よりも狭く設定している。これにより、実質的に走査領域が拡大された走査パターン同士が重複しな、状態での走査が可能となる。

[0041] 図 8は本実施の形態によるバーコード読取装置 6における走査パターンの生成について説明するための断面側面図、図 9は本実施の形態によるバーコード読取装置 6における走査パターンを図 8における Q方向力も見た図である。

[0042] 同図に示すように、 LD608から出射された光は、ポリゴンミラー Pにおける複数の反射鏡 102— 104によってそれぞれ異なる角度で反射される複数の出射ビームとなり、それぞれの出射ビームによって走査パターン L1一 L4が生成される。図 8および図 9 に示すように、本実施の形態によるバーコード読取装置 6における走査パターンは、従来の走査パターンに比べ、それぞれの反射鏡に対応する走査パターンの照射領域が広いことが分かる。

[0043] 図 10は走査パターンが固定された状態で照射される光のパターンを、図 11は本実施の形態による光走査装置において走査パターンを可変とした場合に照射される光のパターンを示す図である。 [0044] 従来のバーコード読取装置におけるポリゴンミラーでは、図 10に示すように、ポリゴンミラーからの一つの走査ビームを複数のミラー（例えば、図 1におけるミラー 601など）によって照射対象領域に導くことにより、一つの走査ビームから複数の走査ビームを生成することができる。

[0045] 本実施の形態によれば、ポリゴンミラーを構成する反射鏡を回転速度に伴うよう揺動させて反射角度を変化させることができるので、図 11に示すように、走査パターンを形成する各走査ビームによる照射領域を広げることができる。図 11では、図 10に示した一つの走査パターン L1 'の照射領域力本実施の形態により走査パターン L1 のように所定の幅 wをもつ照射領域に広げられることを示して、る。

[0046] スキャナ制御部 604は、スィッチ 603の操作に基づ、て、走査モードの変更設定を行うことができる。この走査モードには、モータ Mを下限値で回転維持させて、ポリゴンミラーの各反射鏡を第 1の所定角度に維持する第 1モード、モータ Mを上限値で回転維持させて、ポリゴンミラーの各反射鏡を第 2の所定角度に維持する第 2モード、モータ Mの回転速度を上限値と下限値との間で交互に変動させることで、ポリゴンミラ一の各反射鏡を第 3の所定角度と第 4の所定の角度との間で揺動変動させる第 3モードがある。なお、本実施の形態では、第 3の所定角度は第 1の所定角度と同じであり、第 4の所定角度は第 2の所定角度と同じ場合を例としているが、これらは異なるものであっても良!、ことは言うまでもな!/、。

[0047] このモードの切替は、例えば、一つの操作スィッチを押下するごとに第 1モードと第 2モードが交互に設定されるようにすると共に、長押しによる押下中は第 3モードが設定されるようにすることで実現できる。また、それぞれのモードに対応するモード切替スィッチを個別に設けるようにしても良、。

[0048] バーコード復調部 605は、バーコードが的確に読み取られたと判断した場合は、スキヤナ制御部 604に走査動作終了指示を与える。スキャナ制御部 604はこの走査動作終了指示を受け、モータコントローラ 606にモータ停止指示を出す。

[0049] 以下、図 12に示すフローチャートを用いて、本実施の形態による光走査方法およびバーコード読取方法における基本動作の処理の流れについて説明する。なお、以下の説明において、下限回転数 (下限回転速度）が第 1モードの回転速度であり、上限回転数 (上限回転速度）が第 2モードの回転速度である。

[0050] まず、モータ Mの電源を ONにし、モータ Mの回転を開始させ（S101)、モータコントローラ 606にてモータ Mの回転数を検知する（S102)。モータ Mが回転していると判断されない場合は（S 103, No)、モータ Mの回転数検知（S 102)に戻る。

[0051] なお、当該回転数の検知において、所定回数モータ Mの回転が確認できな力つた場合には（S103, No)、不図示の通知部にてアラームを発生することが好ましい。モータ Mの回転が判断された場合（S103, Yes)、 LD608によってレーザ光を出射する（S104)。続いて、モータコントローラ 606にて、モータ Mの回転数を検知する（S1 05)。

[0052] モータ Mの回転数が所定の下限回転数に達して、ると判断されな、場合 (S106, N)は、モータコンローラ 606により回転数を上げるよう駆動制御する（S107)。このようにして、回転数の確認を行いつつ下限回転数に達するまで（S 106, Yes)、このループを繰り返し処理を行う。

[0053] 続いて、モータコントローラ 606にてスキャナ制御部 604からの動作終了指示の有無を判断し (S108)、動作終了指示があった場合 (S108, Yes)は、モータ Mの駆動を停止する（S118)力動作終了指示がな力つた場合は（S108, No)、スキャナ制御部 604にてモータ Mの下限回転数の維持状態 (第 1モード）とされているかどうかを判断する（S109)。第 1モードが設定されていると判断した場合 (S109, Y)は、当該状態を維持するようステップ S105—ステップ S109が繰り返される。

[0054] 下限回転数の維持状態 (第 1モード)でないと判断された場合 (S109, No)は、モ一タコントローラ 606によりモータ Mの回転数を検知し（S110)、上限回転数に到達しているかどうかを判断する（Sl l l)。上限回転数に達してないと判断された場合は（ Si l l, No)、第 2モードに移行するよう、モータコントローラ 606により上限回転数に達するまで回転数を上昇させるよう駆動制御が行われる (ステップ S110— S 112)。

[0055] スキャナ制御部 604にて動作終了指示があった場合は（S113, Yes)、モータ Mの駆動を停止する（S118)が、動作終了指示がな力つた場合は (S113, No)、モータコントローラ 606にてモータ Mの上限回転数が維持状態 (第 2モード）とされているかどうかを判断する（S 114)。第 2モードとされていれば (S114, Yes) ,当該状態を維持するようステップ S 110—ステップ SI 14が繰り返される。

[0056] 第 2モードとされていない場合 (例えば第 3モードとされている場合）は（S114, No) 、モータコントローラ 606はモータ Mの回転数をダウンする旨の指令を出し（S115)、第 1モードに移行するようモータ Mの回転数をダウンさせ、モータ Mの回転数が下限回転数に達するまで、（S 115)—（S 117)までの処理を繰り返す。このようにして、モータ Mの回転数が下限回転数に到達した場合は (ステップ S117、 Yes)、ステップ S 108に戻り、その後、スキャナ制御部 604からの動作終了指示があるまで、スキャナ制御部 604に設定されたモード (第 1モード、第 2モード、第 3モード)のいずれかでの動作が行われる。

[0057] 以上のような構成によれば、スキャン窓から出射されるビームの走査間隔を可変とすることにより、走査パターンの実質的な走査面積を変更することができ、これにより例えば幅の小さいバーコードでも容易に読み取ることが可能となる。

[0058] 以上に詳述した実施の形態では、ポリゴンミラーを構成する 4つの反射鏡は全て回転体の回転速度に伴って揺動するように構成されたが、複数の反射鏡のうち少なくとも一つは、モータ Mの回転軸に対する角度が回転体 4の回転駆動に伴って変化しな V、よう固定的に支持される構成とすることもできる。

[0059] この場合、固定的に支持される反射鏡は、静止時において、その反射面と回転軸とで形成される支持角度であって、その揺動方向に対して逆方向に形成される支持角度が最も小さいものとすることが好ましぐこのような構成とすることにより、固定されて揺動しない反射鏡と揺動する反射鏡とにより形成される走査パターンをより広げることが可能となる。

[0060] また、上述した実施の形態では、回転体の回転速度に基づ!、てのみ、反射鏡の揺動角を制御するようにしたが、例えば図 1に点線で示すように反射鏡の揺動角を検知する角度検知部 612を設け、この角度検知部 612の検知信号に基づいて、回転体 4 の回転速度を制御するようにしても良い。このような角度検知部 612としては、反射鏡表面角度や取付部の支持角度を検出する反射型の光センサを用いて構成することができる。なお、角度検知部 612として、反射鏡からの光源の反射光自体を検出して揺動角度を検出するようにしても良、ことは言うまでもな、。 [0061] さらに、上述した実施の形態では、規制部材が回転体と一体となっている構成を示したが、これに限られるものではなぐ例えばポリゴンミラー Pや回転体 4を含む回転駆動系とは独立に、ポリゴンミラー Pにおける反射鏡の過剰な揺動を抑制するための部材を設けるようにしてもょ、。

[0062] 上述のように本実施の形態における光走査方法は、光源からの光を走査して所定領域に走査パターンを形成するようにした光走査方法であって、回転体に遠心力で揺動可能に反射鏡を設け、回転体の遠心力により前記反射鏡を揺動させて光の反射角度を変更させることにより前記走査パターンを形成するようにする構成となっている。

産業上の利用可能性

[0063] 以上に詳述したように本発明によれば、簡単な構成で走査ビーム間隔を変更することができ、もって、走査対象の形状に拘らず安定した走査を可能とすることができる光走査装置、バーコード読取装置、光走査方法およびバーコード読取方法を提供することがでさる。

Claims

請求の範囲

[1] 光を走査して所定領域に走査パターンを形成する光走査装置であって、

回転駆動部により回転駆動される回転体と、

前記回転体の回転周方向に沿って複数設けられる反射鏡であって、該複数の反射鏡の少なくとも一つは、その反射面が前記回転体の回転軸に対して揺動可能に設けられ、前記回転体の回転に伴って生じる遠心力によって前記反射面の前記回転軸に対する角度が変化することで光源からの光の反射光路を変更して前記光源の反射光を所定領域に導く前記反射鏡と

を備えてなる光走査装置。

[2] 請求項 1に記載の光走査装置において、

前記回転体の回転軸に揺動可能に支持される前記反射鏡は、前記回転軸方向における一方側の端部が前記回転体に弾性的に支持されている光走査装置。

[3] 請求項 1に記載の光走査装置において、

前記反射鏡の前記回転軸に対する揺動角度を所定の範囲に規制する規制部材を有する光走査装置。

[4] 請求項 1に記載の光走査装置において、

前記複数の反射鏡は、それぞれが前記回転軸に対する支持角度を異ならせて支持され、前記複数の反射鏡の内の少なくともいずれか一つの反射鏡における前記揺動角度の範囲は、当該少なくとも一つの反射鏡の支持角度と当該少なくとも一つの反射鏡以外の他の反射鏡の支持角度との角度差以下である光走査装置。

[5] 請求項 1に記載の光走査装置において、

前記複数の反射鏡のうち少なくとも一つは、前記回転軸に対して揺動しないよう固定的に支持されている光走査装置。

[6] 請求項 1に記載の光走査装置において、

前記回転軸に対して揺動可能に設けられる反射鏡は、前記回転体の回転速度が所定の回転速度を上回ったときに揺動する光走査装置。

[7] 請求項 2に記載の光走査装置において、

前記回転軸に対して揺動可能に設けられる反射鏡は、前記回転体力その回転半径方向外側に向けて延設されるパネ部の先端に支持される光走査装置。

[8] 請求項 1に記載の光走査装置において、

前記回転駆動部と、

前記回転駆動部を制御し、前記反射鏡の前記回転軸に対する揺動角度を所望の角度とするよう前記回転体の回転速度を制御する駆動制御部と

を備える光走査装置。

[9] 請求項 8に記載の光走査装置において、

前記駆動制御部は、前記回転体の回転速度を第 1の速度に維持する第 1モードと、前記回転体の回転速度を第 2の速度に維持する第 2モードとを有する光走査装置

[10] 請求項 8に記載の光走査装置において、

前記駆動制御部は、前記回転体の回転速度を第 3の速度と第 4の速度との間で変化させる第 3モードを有する光走査装置。

[11] 請求項 8に記載の光走査装置において、

前記反射鏡の前記回転軸に対する揺動角度を検知する角度検知部を有し、前記駆動制御部は、前記角度検知部により検知された反射鏡の揺動角度に基づ V、て、前記回転体の回転駆動速度を制御する光走査装置。

[12] 請求項 9に記載の光走査装置において、

前記第 1モードと前記第 2モードを切り替え可能に設定する操作部を備える光走査装置。

[13] 請求項 1に記載の光走査装置において、

前記反射鏡で反射された光を、少なくとも前記回転体及び前記反射鏡を囲繞する筐体の開口部より外部に導くための光学系を更に備え、

前記反射鏡の前記回転軸に対する揺動範囲は、該反射鏡力の反射光が前記開口部の範囲内を通過可能なように設定されて!、る光走査装置。

[14] 請求項 1に記載の光走査装置において、

前記反射鏡と前記回転体は一体的に成型されている光走査装置。

[15] 光を走査して所定領域に走査パターンを形成すると共に該走査パターンが形成された前記所定領域からの反射光を受光してバーコードを読み取るバーコード読取装置であって、

回転体と、

前記回転体を回転駆動する回転駆動部と、

前記回転駆動部を制御し前記回転体の回転速度を制御する駆動制御部と、前記回転体の回転周方向に沿って複数設けられる反射鏡であって、該複数の反射鏡の少なくとも一つは、その反射面が前記回転体の回転軸に対して揺動可能に設けられ、前記回転体の回転に伴って生じる遠心力によって前記反射面の前記回転軸に対する角度が変化することで光源からの光の反射光路を変更して前記光源の反射光を所定領域に導き、該所定領域に走査パターンを形成する前記反射鏡と、前記走査パターンが形成された前記所定領域からの反射光を受光し受光信号を出力する受光部と、

前記受光部から出力される前記受光信号に基づいて、バーコードを認識するバーコード認識部と

を備えるバーコード読取装置。

[16] 請求項 15に記載のバーコード読取装置において、

前記駆動制御部は、前記バーコード認識部におけるバーコードの認識結果に基づいて、前記回転駆動部による前記回転体の回転駆動を停止させるバーコード読取装置。

[17] 光源からの光を走査して所定領域に走査パターンを形成するようにした光走査方法であって、

回転体に遠心力で揺動可能に反射鏡を設け、前記回転体の遠心力により前記反射鏡を揺動させて光の反射角度を変更させることにより前記走査パターンを変更するようにした光走査方法。

[18] 光源からの光を走査して所定領域に走査パターンを形成すると共に該走査パターンによる反射光を受光してバーコードを読み取るようにしたバーコード読取方法であつて、

回転体に遠心力で揺動可能に反射鏡を設け、前記回転体の遠心力により前記反射鏡を揺動させて光の反射角度を変更させることにより前記走査パターンを変更するようにしたバーコード読取方法。

光を走査して所定領域に走査パターンを形成する光走査装置に用いられるポリゴンミラーであって、

回転駆動部により回転駆動される回転体と、

前記回転体の回転周方向に沿って複数設けられる反射鏡であって、該複数の反射鏡の少なくとも一つは、その反射面が前記回転体の回転軸に対して揺動可能に設けられ、前記回転体の回転に伴って生じる遠心力によって前記反射面の前記回転軸に対する角度が変化することで光源力の光の反射光路を変更する前記反射鏡とを備えてなるポリゴンミラー。