Notice: Undefined variable: fterm_desc_sub in /mnt/www/biblio_conv.php on line 353
ミラー付きスピナの回転装置
説明

ミラー付きスピナの回転装置

【課題】商品等のバーコードを読み取るためのバーコード読取装置におけるレーザ光線を回転反射する簡易な機構のミラー付きスピナの回転装置を提供する。
【解決手段】第1の回転軸を中心にして回転する第1の軸と、第1の軸にミラー付きスピナを装着するための第2の軸とを含む。第2の軸は第2の回転軸を中心にしてミラー付きスピナを回転する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バーコードを読み取るための光学スキャナ装置に関し、特に、光学スキャナ装置においてレーザ装置から発射されたレーザ光線を反射するミラー付きスピナの回転装置に関する。
【背景技術】
【0002】
バーコードを読み取るための光学スキャナ装置は、レーザ光線を例えば商品等のバーコード添付箇所に対して複数の方向から高速度に照射してその反射光を受光することによりバーコードを読み取るようにしている。このため、レーザ光線を反射させるミラーを回転させる装置を必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、従来の光学スキャナ装置におけるミラー付きスピナの回転装置は、レーザ光線を反射させるミラーを回転させる機構が複雑であって、大型にならざるを得ず高コストであった。
【課題を解決するための手段】
【0004】
このため、本発明は、構造が比較的簡単で小型化可能なミラー付きスピナの回転装置を提供することを目的とする。
【0005】
この装置は、第1の回転軸を中心にして回転する第1の軸と、第1の軸にミラー付きスピナを装着するための第2の軸を含む。第2の軸は、第2の回転軸を中心にしてミラー付きスピナを回転する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
図1および図2を参照すると、例示としてのバーコード・スキャナ10は、レーザ12と、ミラー付きスピナ16と、パターン・ミラー18と、集光器20と、検出器22と、制御回路24とを含む。
【0007】
レーザ12は、レーザ・ビームを発生する。ミラー・フラット26(図2)は、レーザ・ビームをミラー付きスピナ16の方向に向ける。
【0008】
ミラー付きスピナ16は、レーザ・ビームをパターン・ミラー18の方向に向ける。ミラー付きスピナ16は、さらに、アイテム30が反射した光を集光器20の方向に向ける。ミラー付きスピナ16は、駆動組立体34により回転する。ミラー付きスピナ16は、任意の数のミラー付きファセットを有することができる。図1は、4つのファセットを示す。
【0009】
ミラー付きスピナ16および駆動組立体34は、軸36(図2)を中心にして走査空間38を本質的に回転するための2つの回転軸36および40を有する走査エンジンを形成する。走査エンジンは、従来の単一軸走査エンジンのほぼ楔形走査空間より大きい半球形の走査空間38を形成する。一実施形態の場合には、第1の軸36は、第2の軸40に対してほぼ直角になっているが、軸36と40の間の角度は他の角度であってもよい。
【0010】
第1の軸36はモータ50により回転する。例示としての実施形態の場合には、モータは、第1の軸36を約1200RPMの速度で回転させる。駆動組立体34は、第2の軸40を中心にして約19,200RPM(16:1の比率)の例示としての回転速度を生じる。モータ技術が改善した場合には、他の速度も使用することができる。軸36および40を同期状態で回転させると、スキャナのアパーチャのところに静止走査パターンが形成される。
【0011】
パターン・ミラー18は、アイテム30上のバーコード32を走査するための走査光ビームを発生する。パターン・ミラー18は、さらに、アイテム30が反射した光を集光し、反射した光をミラー付きスピナ16の方向に向ける。
【0012】
集光器20は、ミラー付きスピナ16から反射した光を集光する。
検出器22は、反射光の輝度に基づいて反射光を電気信号に変換する。
制御回路24は、レーザ12およびモータ34の動作を制御し、検出器22から受光した電気信号が含むバーコード情報を復号する。
【0013】
図3(a)および図3(b)を参照すると、これらの図は、駆動組立体34の例示としての実施形態を示す。
図3(a)〜図3(c)を参照すると、駆動組立体34は、モータ50と、シャフト52と、スピナ組立体54と、スピナ回転機構55とを含む。
モータ50は、固定状態に装着されていて、シャフト52を回転する。
シャフト52は、軸36を中心にしてスピナ組立体54を回転する。
【0014】
スピナ組立体54は、ヨーク60と、軸62と、ベアリング66と、バランス・プレート68と、ファセット69とを含む。
ヨーク60は、シャフト52に取り付けられていて、シャフト52と一緒に回転する。ヨーク52の対向アーム61は軸62を保持する。
軸62は軸40を中心にして回転する。ミラー付きスピナ16は、軸62と一緒に回転する。
ベアリング66は、ヨーク60内に位置する。シャフト52は、ベアリング66上に位置する。
バランス・プレート68は、ミラー付きスピナ16の回転のバランスをとる。
ファセット69にはミラーが取り付けられていて、走査光ビームおよび反射光を反射する。ファセット69の向きは、走査光ビームを種々の方向に向けるために、スピナ16を中心にして変化する。図3(b)は、8つのファセット69を示す。
【0015】
スピナ回転機構55は、シリンダ56と、マグネット64と、マグネット・リング58とを含む。
シリンダ56は、軸36の周囲に固定状態で装着されている。
マグネット・リング58は、シリンダ56に装着されている。
【0016】
マグネット64は、軸62に装着されていて、ヨーク60がシャフト52と一緒に回転した場合に、軸62を回転させるためにマグネット・リング58と相互に作用する。この実施形態の場合には、マグネット64は、磁極が軸62に垂直になるように装着されている。他の構成および角度も使用することができる。例えば、軸62を延ばすことができ、他のマグネット64を他方のマグネットから軸62の対向端部に装着することができる。
【0017】
図3(c)を参照すると、NおよびSマグネット70および72が、マグネット・リング58の周囲に交互に位置する。マグネット70および72の他の構成も使用することができる。
【0018】
モータ・シャフト52がスピナ組立体54を回転させると、マグネット・リング58からの引力および反発力が軸62上のマグネット64に働き、軸62上に回転トルクを生じる。ある例の場合には、マグネット・リングは、9対のN−Sマグネット70および72を含んでいて、N−Sマグネット70および72の各対は軸62を1回転させ、スピナの回転速度はシャフト52の回転速度の約9倍である。
【0019】
図4を参照すると、代替実施形態は、ミラー付きスピナ16を回転させるのに、摩擦またはギア歯を使用する駆動機構55bを含む。マグネット・リング58の代わりに、シリンダ56は摩擦パッドまたはギア歯のリング80を含む。摩擦を使用する実施形態は、軸62を回転させるために摩擦により軸62と相互に作用する摩擦パッド80を使用する。ギアを使用する実施形態は、軸62を回転するためにギア82により軸62と相互に作用するギア歯のリング80を使用する。
【0020】
図5を参照すると、代替実施形態は、第2のモータ92を使用する駆動回転機構55cを含む。一実施形態の場合には、第2のモータ52は、軸36を中心にして回転した場合に、固定電気端子と摩擦により接触するスリップ・リング90を通して電力の供給を受ける。他の代替実施形態の場合には、第2のモータ92への電力は、スピナ組立体54の一部である導電性ベアリング、バッテリー、コンデンサ、太陽電池、または燃料電池を通して供給することができる。
【0021】
図6を参照すると、代替実施形態は、ミラー付きスピナ16を回転するために加圧空気を使用する駆動回転機構55dを含む。駆動回転機構55dは、加圧空気源100と、ノズル102と、ファン・ブレード104とを含む。加圧空気源100の空気は、モータ・シャフト52および回転ノズル102を通して送られる。ノズル102は、バランス・プレート68のうちの1つの周囲に配置されているファン・ブレード104のところに加圧空気を向ける。ノズル102は、中空の速度が遅いモータ・シャフト52上で回転し、そのためノズル102は、いつでもスピナ16と整合している。
【0022】
図7を参照すると、代替実施形態は、動的走査パターンを生成するために、さらなる自由度を与えることにより、走査パターンの動きを使用する。この例示としての実施形態の場合には、走査パターンの回転運動は、軸36を中心にしてモータ50またはシリンダ56を回転することにより行われる。方位角または仰角のような他の方向にパターンを動かすために、走査エンジンに他の自由度を追加することもできる。
【0023】
他の走査エンジンもこの方法で回転させることができるので、図3(a)の走査エンジンは、図に示す種々の目的に使用される。この実施形態は、さらに、モータ110と、スプロケット112と、ギア114とを含む。モータは、ギア114と係合しているスプロケット112を回転させる。ギア114はシリンダ56にしっかりと固定されていて、シリンダを軸36を中心にして回転する。例示としてのモータ速度は約60RPMである。モータ速度は、連続的なものであっても、変えることができるものであってもよい。モータ速度は、また変動するものであってもよい。
【0024】
図にはギア装置を示したが、ベルトまたはもっと多くのマグネットを含む他の方法の回転シリンダ56も使用することができる。
【0025】
いくつかの実施形態を特に参照してきたが、種々の変更および修正も添付の特許請求の範囲の精神および範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0026】
本発明は、バーコードを読み取るための光学スキャナ装置に関し、特に、光学スキャナ装置においてレーザ装置から発射されたレーザ光線を反射するミラー付きスピナの回転装置に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】バーコード・スキャナのブロック図である。
【図2】例示としてのバーコード・スキャナの図面である。
【図3】例示としての走査エンジンの図面である。
【図4】走査エンジンの他の例の図面である。
【図5】走査エンジンの他の例の図面である。
【図6】走査エンジンの他の例の図面である。
【図7】追加の自由度を有する例示としての走査エンジンンの図面である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ミラー付きスピナを回転するための装置であって、
第1の回転軸を中心にして回転する第1の軸と、
前記第1の軸に前記ミラー付きスピナを装着するための第2の軸とを備え、前記第2の軸が第2の回転軸を中心にして前記ミラー付きスピナを回転させる装置。
【請求項2】
前記第1および第2の軸が、ほぼ垂直になっている請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記第1の軸がヨークを含み、前記第2の軸が前記ヨークの対向側面と結合している請求項1に記載の装置。
【請求項4】
前記第1の軸を回転するためのモータをさらに備え、前記第1の軸がモータ・シャフトを含む請求項1に記載の装置。
【請求項5】
前記第2の軸を回転するための駆動機構をさらに備える請求項1に記載の装置。
【請求項6】
前記駆動機構が、
前記第1の軸の周囲に交互の極性と一緒に配置されている複数の第1の固定マグネットと、
前記第1のマグネットと磁気により相互に作用する前記第2の軸の一方の端部上の第2のマグネットとを備える請求項5に記載の装置。
【請求項7】
前記駆動機構が、
前記第1の軸の周囲に配置されている複数の第1の固定ギア歯と、
前記第1のギア歯と係合する第2のギア歯を有する前記第2の軸の一方の端部上のギアとを備える請求項5に記載の装置。
【請求項8】
前記駆動機構が、
前記第1の軸の周囲に配置されている固定摩擦パッドと、
前記固定摩擦パッドと係合する前記第2の軸の一方の端部上の摩擦ローラとを備える請求項5に記載の装置。
【請求項9】
前記駆動機構が、
前記ミラー付きスピナに装着されているファンと、
加圧空気を発生するための空気源と、
前記ファンのところに前記加圧空気を向けるためのノズルとを備える請求項5に記載の装置。
【請求項10】
前記駆動機構が、前記第2の軸の一方の端部に装着されているモータを備える請求項5に記載の装置。
【請求項11】
前記モータに電力を供給するために前記第1の軸に装着されているスリップ・リングをさらに備える請求項5に記載の装置。
【請求項12】
前記モータに電力を供給するためのバッテリーをさらに備える請求項5に記載の装置。
【請求項13】
前記モータに電力を供給するためのバッテリーをさらに備える請求項5に記載の装置。
【請求項14】
前記第2の軸を回転するために、前記モータ・シャフトと結合している駆動機構をさらに備え、
前記モータが、前記第2の軸を回転するために前記駆動機構を作動する請求項4に記載の装置。
【請求項15】
前記モータを回転するための他の駆動機構をさらに備える請求項4に記載の装置。
【請求項16】
ミラー付きスピナを回転するための装置であって、
第1の回転軸を中心にして回転するシャフトを含むモータと、
前記第1の回転軸を中心にして回転し、第1および第2の対向アームを含む前記シャフトに装着されているヨークと、
前記第1および第2のアームの間に前記ミラー付きスピナを装着するための前記ミラー付きスピナを貫通する軸であって、前記軸が第2の回転軸を中心にして前記ミラー付きスピナを回転させる軸と、
前記軸を回転するための駆動機構とを備える装置。
【請求項17】
前記モータを回転するための他の駆動機構をさらに備える請求項16に記載の装置。
【請求項18】
バーコード・スキャナであって、
レーザ・ビームを発生するためのレーザと、
走査光ビームを発生するために、前記レーザ・ビームを向けるためのミラー付きスピナと、
前記ミラー付きスピナを回転するための装置とを備え、該装置が、
第1の回転軸を中心にして回転するシャフトを含むモータと、
前記シャフトと結合していて、第2の回転軸を中心にして前記ミラー付きスピナを回転するための前記ミラー付きスピナと結合している軸を含むスピナ・マウントとを備えるバーコード・スキャナ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2007−80254(P2007−80254A)
【公開日】平成19年3月29日(2007.3.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−215226(P2006−215226)
【出願日】平成18年8月8日(2006.8.8)
【出願人】(592089054)エヌシーアール インターナショナル インコーポレイテッド (21)
【氏名又は名称原語表記】NCR International,Inc.
【Fターム(参考)】