印の電気光学的読取り用複数走査線パターン発生のための同期・共振ドライブ
バーコード記号を読み取るためのラスタパターンは、共振モータドライブおよび該共振ドライブと同期して駆動される他のモータドライブによって、それぞれ、振動されるスキャンミラーに、光ビームを連続的に反射させることによって、作成される。第１のドライブと第２のドライブとを備える本発明による、目標を走査するための配置においては、駆動周波数と共振周波数との一定の周波数関係で、目標に対して複数の走査線の走査パターンを生成するために、第１のドライブと同期して駆動されるように第２のドライブが制御される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（本発明の背景）
（本発明の分野）
本発明は、一般的にバーコード記号（ｓｙｍｂｏｌ）などの印（ｉｎｄｉｃｉａ）を読取るための配置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）および方法に関し、より詳細には、記号を読取るための複数走査線ラスタパターンを発生するための同期・共振ドライブの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連技術の説明）
ラベルまたは物の表面上に見られるバーコード記号などの印を読取るために、種々の電気光学的装置または読取り器が開発されてきた。バーコード記号自体は、バーとスペースが異なる反射特性を有し、種々の幅のスペースを決めるために一方を他方から離した各種幅の一連のバーから構成されるグラフィック印のコード化されたパターンである。読取り装置は、グラフィック印のパターンを、読取り用記号に関するデータにデジタル化およびデコードされる時変電気信号に電気光学的に変換することによって機能する。
【０００３】
通常、レーザーからのレーザー光線は、目標面のバーコード記号を含む目標にライトパスに沿って向けられる。ビーム移動スキャナーは、レーザー自身またはレーザー光線のパスに配置されたスキャンミラーなどの走査装置の動きによって、１本の走査線または一連の走査線にあるレーザー光を記号に対して繰返し掃引することによって動作する。光学系は、レーザー光線を目標面のビームスポットに焦点を合わせ、走査装置の動きは、記号に対して走査線をトレースするために記号に対してビームスポットを掃引する。走査装置の動きは、通常、電気ドライブモータによって行われる。
【０００４】
また読取り装置は、記号から反射または分散された走査線に沿って光を検知するセンサーまたは光電検出器を含む。光電検出器またはセンサーは、反射または分散光の捕捉を確実にする視界を有するように位置されており、後者を電気アナログ信号に変換する。
【０００５】
逆（ｒｅｔｒｏ）反射光の集光において、１個の光学装置、たとえば、ここにおいて援用される米国特許第４，８１６，６６１号または米国特許第４，４０９，４７０号に記載されているような相互振動ミラーは、目標面に対してビームを掃引し、集束光をセンサーに向ける。非逆（ｎｏｎ−ｒｅｔｒｏ）反射光の集光において、反射されたレーザー光は、走査に使用される同じ光学装置によって集光されない。その代わりに、センサーは、走査ビームとは無関係で、大視界を有しているので、反射レーザー光はセンサー面をトレースする。
【０００６】
電子制御回路およびソフトウェアは、センサーからの電気アナログ信号を、走査された記号によって表されるデータのデジタル表現にデコードする。たとえば、光電検出器によって発生されるアナログ電気信号は、デジタイザによってパルス幅変調デジタル信号に、その幅がバーとスペースの物理的な幅に一致して、変換される。あるいは、アナログ電気信号は、ソフトウェアデコーダーによって直接処理され得る。たとえば、特許文献１を参照。
【０００７】
デコード処理は、通常、デジタル信号を信号のデコードを試みるソフトウェアアルゴリズムを実行するマイクロプロセッサに印加することによって行う。記号がうまくかつ完全にデコードされた場合、デコーディングは終了し、読取り成功の指示（緑のライトおよび／またはビー音など）がユーザーに提供される。そうでない場合は、マイクロプロセッサは次のスキャンを受け取り、記号にてデコードされたデータのバイナリ表現へ、およびそのように表現された英数文字へ別のデコーディングを実行する。一旦読取り成功が得られると、バイナリデータは、たとえばルックアップテーブルからの情報検索などの更なる処理のため、ホストコンピュータに通信される。
【０００８】
バーコード記号は、通常、形が長方形で種々の可能な幅を持つバーまたは要素から形成される。要素の特定の配置は、使用されるコードまたは「記号論（ｓｙｍｂｏｌｏｇｙ）」によって指定された規則および定義のセットに従い表された文字を定義する。バーとスペースの相対的なサイズは、バーとスペースの実際寸法の使用されるコードの種類によって決定される。１単位長の文字（バーコード記号によって表される）の数は、記号の密度と呼ばれる。文字の所望の順序をコード化するには、要素配置の集合は連結され、メッセージの各文字が要素の対応するグループによって表された完全なバーコード記号が形成される。一部の記号論において、バーコードの開始および終了する時を示すために固有の「開始」および「停止」文字が使用されている。ＵＰＣ／ＥＡＮ，Ｃｏｄｅ３９、Ｃｏｄｅ１２８、Ｃｏｄｅａｂａｒ、Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ ２ ｏｆ ５などの各種のバーコード記号論が、広く使用されている。
【０００９】
一定の量の目標表面領域で表され保存することができるデータの量を増やすため、よりコンパクトなバーコード記号論がいくつか開発されている。これらのコード基準の一つであるＣｏｄｅ４９は、一次元記号の垂直の高さを減らし、その後そのような一次元記号の明確な行を積み重ね、その結果、情報が垂直と水平の両方にコード化されることによる「二次元」記号を例示する。すなわち、Ｃｏｄｅ４９では、「一次元」記号におけるバーとスペースのパターンの１行のみの代わりに、いくつかの行がある。Ｃｏｄｅ４９の構造は、米国特許第４，７９４，２３９号に記載されている。「ＰＤＦ４１７」として知られる別の二次元記号論は、米国特許第５，３０４，７８６号に記載されている。
【００１０】
さらに、記号が、積み重ねの行ではなく、六角形、四角形、多角形、および／またはその他の幾何学的形状、線、または点から作られるマトリックス配列で構成される、その他の記号論が開発されている。そのような記号は、たとえば、米国特許５，２７６，３１５号、米国特許４，７９４，２３９号に記載されている。そのようなマトリックスコード記号論は、Ｖｅｒｉｃｏｄｅ、Ｄａｔａｃｏｄｅ、ＭＡＸＩＣＯＤＥを含み得る。
【００１１】
また、各々別のドライブモーターで駆動される２個のスキャンミラーでレーザー光線を連続的に反射することによって、二次元の記号をスキャンすることも知られている。光線は、一方のスキャンミラーで、水平（Ｘ）方向に記号の一方向に沿って偏向され、他方のスキャンミラーで、（Ｙ）方向にその一方向とは直角の別の方向に沿って偏向され、それにより、ラスタパターンとしても知られる、記号の幅と高さの全面に対する多数の走査線パターンを作る。
【００１２】
ラスタパターンはモーターに対して異なる要求を求めるとしても、従来技術のドライブモーターと、全く同一である。これらの従来のモーターのドライブ回路は、１個の読取り装置から次の読取り装置で安定した、再現できるラスタパターンを作り出すため、別のドライブマイクロプロセッサ、一対のデジタルアナログ変換器、一対の高電流ドライブ増幅器、一対の光学フィードバック回路を必要とするため、高価で複雑である。ドライブ回路は、消費電力を最小にするため多量の電流を使用することなく従来のモーターを異なる駆動周波数に対応するに十分に効率的にする一方、広範囲な周波数および振幅で駆動する必要がある。
【特許文献１】米国特許第５，５０４，３１８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、本発明の全体的な課題は、上述された従来技術の有用でない点を回避することである。
【００１４】
本発明の全体的な課題は、印を読み取るために、安定した、再現できるラスタパターンを作り出すための改良されたドライブ回路を提供することである。
【００１５】
本発明の他の課題は、そのようなドライブ回路の複雑性、コスト、消費電力を減少さすことである。
【００１６】
本発明のさらなる課題は、異なったモータードライブの異なった動作を最適化することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本明細書中にて明確になるであろう上述の課題および他の課題を達成するにいたり、本発明の一特徴は、簡単には、電気光学的に、２次元のバーコード記号のような印を読み取るための配置、およびその方法を備え、それは、光源からの光ビームを放射し、読み取られるべき記号に渡って、第１および第２の方向に沿って、その放たれた光ビームをそれぞれ第１および第２のスキャンミラーから連続して反射することによって為される。各第１および第２のスキャンミラーは、それぞれ、第１および第２のドライブによって振動させられる。第１および第２のスキャンミラーは、従来とは対照的に、同じように動作はしない。
【００１８】
本発明に従い、第１のドライブは、自己共振モードにて動作し、共振周波数において第１のスキャンミラーを振動さす。第２のドライブは、駆動モードにて動作し、駆動周波数において第２のスキャンミラーを振動さす。コントローラは、第１のドライブと同調して第２のドライブを駆動するように、ドライブと接続され動作する。それによって、印に渡って、駆動周波数と共振周波数との間の所定の周波数関係を有する、複数の走査線の走査パターンを作り出す。
【００１９】
共振周波数において第１のドライブを駆動することは、消費電力を大きく減少させる。第１のドライブと同調して第２のドライブを駆動することは、走査パターンが安定し、１つの読み取りから次の読み取りにおいて再現可能であることを確実にする。
【００２０】
本発明の特徴と考慮される新規的な特徴は、添付の特許請求の範囲において特定的に記載される。しかし、追加的な課題および本発明の利点と共に本発明の構成および動作方法に関し、本発明は、添付の図面と関連して読まれる際、後述される特定の実施形態の記載より最も理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されているとおり、「印（ｉｎｄｉｃｉａ）」という語は、普通、バーコード記号と呼ばれる種々の幅の交互にある縦線とスペースから構成される記号パターンのみならず、一または二次元グラフィックパターンおよび英数字文字をも広く含む。一般的には、「印」の語は、光線をスキャンし、パターンまたは情報の種々の点における光反射率の変化の表示として反射光または分散光を検知することによって認識または識別され得るパターンまたは情報の種類に適用される。バーコード記号は、本発明がスキャンできる「印」の一例である。
【００２２】
好ましい実施形態として、図１に示されるとおり携帯式読取り装置１０における本発明の実施が記載されている。読取り装置１０は、トリガースイッチ１６が取り付けてあるハンドル１４を有するハウジング１２を含む。ハウジングはハンドルの上にあるキャノピーを含むが、明確にするため図１から取り除いてある。
【００２３】
ウィンドウモジュール１８は、ハウジングの前端に接して設置されている。光学モジュール２０は、ウィンドウモジュール１８の後ろに設置されている。プリント基板（ＰＣＢ）２２は、その前面は図２にさらに明確に示され、背面は図３および図４にさらに明確に示されているが、ハウジングの後端の光学モジュール２０の後に設置されている。ＰＣＢは、ハンドルの後への傾斜に対応し、水平面に対して鈍角にハンドル１４の中に滑り込む。
【００２４】
図２に示されるとおり、センサー２４がＰＣＢの前面に取り付けてある。読み取られる記号から戻った光は、ウィンドウモジュール１８を通り、光学モジュール２０の下の部分にある集光レンズとフィルター２６を通って、検知のためセンサー２４に達する。下記に記載のとおり、光源からの光は、ＰＣＢ上のアパーチャ２８と光学モジュール２０の上の部分にある別のアパーチャ３０を通って、今度はウィンドウモジュール１８を通って、反射のために記号に達する。
【００２５】
図３と図４は、図３に示す種々の支持構造はそれが支える部品がよく見えるように取り除かれていること以外は同様である。このように、図４に最も良く見えるように、半導体レーザー３２などの光源は、ＰＣＢ２２の背面に取り付けられていて、レーザー光線３４を収束レンズアセンブリー３３を通って第１のスキャンミラー３６へ水平に発射し、レーザー光線はそこで第２のスキャンミラーに向けて上方に反射し、そこでアパーチャ２８を通って前方に反射する。第１のスキャンミラー３６は、下記にさらに十分に記載されているとおり、自己共振モードで動作する第１のモータードライブ４０による相互振動用に取り付けられており、一方、第２のスキャンミラーも、第１のモータードライブ４０と同期している駆動モードで動作する第２のモータードライブ４２による相互振動用に取り付けられている。
【００２６】
また図４は、第１のドライブ４０用の第１の電磁コイル４４および第２のドライブ４２用の第２の電磁コイル４６を示す。コイル４４および４６は、ＰＣＢの背面に取り付けられ、各コイルは、周期ドライブ信号による動作に応じて電磁界を発生するように動作するドライブ巻線（図８にある９４および９８）を有する。またコイル４４は、動作を下記に記載するフィードバック巻線９６を有している。
【００２７】
図３は、レーザー３２、収束レンズアセンブリー３３、第１のドライブ４０、第２のドライブ４２、コイル４４および４６を支えるように動作するサポートシャーシ４８を示す。またシャーシ４８は衝撃保護を提供し、ＰＣＢの背面に固定される。
【００２８】
図５〜図７の連続図に示されるように、ドライブ４０および４２のいずれかまたは両方は、次のように組み立てることができる。ステータ５０は、離れてまた対称軸に対して対称に位置された一対のステータポーション５２および５４を有する。ステータポーションはスルーホール５６および５８を有する。ステータは、スタブシャフト６６および６８を有する一対のアーム６２および６４を有するサポートブラケット６０を含む。ロータ７０は、離れてまた対称軸に対して対称に位置された一対のロータポーション７２および７４を有する。ロータポーションはスルーホール７６および７８を有する。またロータは、その一端で不可欠で、対称軸に沿って延びた伸び中央サポートポーション８０を有する。サポートポーション８０は、一方の端に、傾斜した取り付け部分８２、およびサポートポーション８０の質量を減少させるために他方の端にカットアウトセクション８４を有する。
【００２９】
ロータおよびステータは、合成プラスチック材の別々に成形された弾性部品である。これらの部品は、液体シリコン射出成形の中に置かれ、シリコン製の一対の一般に平面の伸びたリーフスプリング８６および８８は、ステータおよびロータポーションの上にオーバー成形される。詳細には、スプリング８６は、ステータポーション５２およびロータポーション７２の上に成形され、確実な固定のためホール５６および７６の中に入いる。スプリング８８は、ステータポーション５４およびロータポーション７４の上に成形され、確実な固定のためホール５８および７８の中に入いる。スプリングは、ホールを覆う端でより厚く、対称軸に垂直な軸に対して柔軟性を持たせるため端間は薄い。
【００３０】
図７に示されるように、第１のスキャンミラー３６または第２のスキャンミラーは、ステータポーション、ロータポーション、スプリングがある共通の平面に対して４５°の角度で取り付けポーション８２に付着している。サポートポーション８０の反対側に永久磁石９０が同様に付着している。
【００３１】
図４に戻ると、第１のドライブ４０のスキャンミラー３６は上に向いており、一方、永久磁石は、第１のコイル４４に向いている。また、第２のドライブ４２のスキャンミラーは上に向いており、一方、永久磁石９０は、第２のコイル４６に向いている。ドライブ４０および４２は、互いに直角に取り付けられ、それによりドライブ４０および４２が互いに直交の方向にビームを掃引することが可能となる。
【００３２】
第１のおよび第２のドライブは、ラスタパターンの要求に最良に適合するため互いに別々に動作される。第１のドライブ４０は、そのスキャンミラーを、大スキャン角度、たとえば４５°で、高速、たとえば５０〜６０Ｈｚで、Ｘ方向に沿って記号に対し横に長く、振動させることが必要である。第２のドライブ４２は、そのスキャンミラーを、小スキャン角度、たとえば４°で、低速、たとえば１０Ｈｚで、Ｙ方向に沿って記号の高さに沿って、振動させることが必要である。第２のスキャンミラーは、動くビームに合わせるため、第１のスキャンミラーより大きいことが必要である。第２のミラーのより大きい慣性は、低速のため問題ではない。
【００３３】
本発明に従って、第１のドライブ４０は自己共振モードで動作される。図８に示すとおり、両方向ドライブ回路９２は、第１のドライブ４０の固有共振周波数を測定し、後者のドライブ巻線９４をその周波数かまたはそれに近い周波数で駆動する。第１のドライブをその固有周波数に近い周波数で駆動することによって、第１のドライブを駆動するに必要な電力を減らす。適当な両方向ドライブ回路は、米国特許第５、２８０、１６３号に記載されており、その全内容はここに援用される。
【００３４】
ドライブ巻線９４の他に、コイル４４は、第１のドライブ４０の永久磁石の動きによってフィードバック信号を発生するように動作するフィードバック巻線９６を含む。ドライブ回路９２は、ロータが動く方向、動く速度、方向を変更する時期を決定するフィードバック信号を使用する。ドライブ回路９２は、フィードバック信号を、ロータが一方向に動いている時高く、ロータが反対の方向に動いている時低く、ロータが各スキャンの終わりに方向転回する時変化する方形波を有するスキャン開始（ＳＯＳ）信号にする処理を行う。ＳＯＳ信号の周波数は、ロータの動きによって作られるフィードバック信号から発生されるので、第１のドライブの共振周波数と同じである。
【００３５】
２個のドライブ４０および４２によって発生された複数ラインラスタパターンは、そのロータの動きの相対速度と振幅によって決定される。ラスタパターンの出現を決定するのは、絶対周波数ではなく、ロータの周波数の速度である。
【００３６】
言及されたように、第１のドライブ４０は自己共振モードで動作する。しかし、１個のロータの共振周波数は、ひとつの読取り装置と次のそれとで、スキャンミラー３６、磁石９０、プラスチック部品の質量の不可避の相違、また、たとえば周囲温度によって発生するスプリング８６および８８の堅さの相違によって、変化する。従って、第１のドライブは全く同じ速度では動作しないので、第２のドライブ４０を、他の読取装置の速度とは異なる速度のある読取り装置で駆動させることが必要になる。
【００３７】
第２のドライブを駆動モードで動作することは常に可能であるので、第２のドライブは、そのドライブの周波数は第１のドライブの周波数から派生したことを保証することによって、上記に言及した相違にもかかわらず、第１のドライブと同じ所望の周波数関係を有する。このことは、前に検討したとおり、第１のドライブの実際の動作周波数を正確に表すＳＯＳ信号の周波数との事前決定の関係へ第２のドライブの周波数をロックすることによって、可能となる。
【００３８】
マイクロプロセッサ１００は、デジタル信号をデコードするのに使用されるものと同じであることが望ましいが必ずしもそうではないが、ＳＯＳ信号を受信するための入力を有し、第１のドライブが方向を変え新スキャンを開始する時に、検知するように動作する。マイクロプロセッサは、できれば組込みのデジタルアナログコンバータを有し、ＳＯＳ信号が低から高へまたは高から低へ変化するごとに所定の量だけ出力時の電圧を変化させる。アナログ出力電圧は、増幅され、ドライブ回路１０２を経由して第２のドライブ４２のドライブ巻線９８へ印加され、それにより、第１のドライブが新スキャンを開始することをＳＯＳ信号が示すたびに、第２のドライブのロータを所定の量だけ動かす。
【００３９】
種々のラスタパターンを発生することができる。たとえば、第２のドライブは、そのロータを、最初の３回の各ＳＯＳ変化のたびに、１度（ｄｅｇｒｅｅ）上方へ向かせ、その後、次の３回の各ＳＯＳ変化のたびに、１度下方へ向かせることができ、ロータを元の位置に戻す。次の３回のＳＯＳ変化時に、ロータは各変化のたびに１度下方へ向けられ、その後、次の３回変化時に、１度上方へ増加される。これにより７本の個々の走査線のラスタパターンが生成され、第２のドライブのロータの動きは常にＳＯＳ信号および第１のドライブと同期しているので、第１のドライブが周波数を変更しても、ラスタパターンは安定しており、再現できる。
【００４０】
各変化時に、出力電圧が変化する量を変えることによって、その他の種類のラスタパターンを作ることができる。たとえば、第２のドライブのロータは、上記に記載のとおり、１度上方へ向けることができるが、その後、動作中の走査線間の途中で下方へ向けることができる。ラスタパターンは、自由に変更、または所定の条件で完全に停止させることができる。
【００４１】
第１のドライブに比較し第２のドライブの動きが小さいと、それに対応して必要な電流は少なくなり、それにより、第２のドライブが共振周波数からかけ離れて動作している時でも、電力消費は最小になる。
【００４２】
マイクロプロセッサ１００がデコード機能を持つものと同じである場合、第１ドライブがそのスキャンの最後に到達し新記号データが掃引されない時、ＳＯＳ変化時にのみ第２のドライブを動かすことが望ましい。マイクロプロセッサは、レーザー光線が記号を掃引する残りの時間をデコードするために使用できる。
【００４３】
第２のドライブはドライブ電圧が変化すると即座に動くわけではないので、ＳＯＳ変化の少し前に第２のドライブを起動することが望ましい。マイクロプロセッサは、スキャン間の時間を測定し、ＳＯＳ信号が変化しようとする時期を予測することができるので、ＳＯＳ変化の少し前にドライブ電圧を変更することができる。
【００４４】
第２のドライブは、それがドライブ電圧を正確に追従しているかを確認するフィードバックなしに、オープンループで駆動される。しかし、図５〜図７のモーターは、スプリング８６および８８の堅さを変化させ得る周囲温度変化を除き、信頼性および一貫性があることが証明されている。温度変換器１０４は、温度変化を補償するためドライブ巻線９８に印加されるドライブ電圧を修正するためにマイクロプロセッサに接続される。マイクロプロセッサが組込みのアナログデジタルコンバータを有しない場合、変換器１０４は、温度と共に変化する周波数信号を発生するように作られている。マイクロプロセッサは、温度情報を得るために周波数を測定することができ、従ってドライブ電圧を調整することができる。また、マイクロプロセッサは、温度変化を補償するため第１のドライブのドライブ巻線９４に印加されるドライブ電圧を修正することができる。
【００４５】
また、上記の各素子または２個以上まとめた素子は、上記の種類とは異なる構造の種類のもので有用な用途が見かり得ることを理解されたい。
【００４６】
本発明は、電気光学的に印を読取るための複数の走査線パターン発生用の同期共振ドライブでの実施が示され記載されているが、本発明の精神からどのような方法でも逸脱しないで種々の修正や構造変更がなされ得るので、ここに示された明細に限定する意図はない。
【００４７】
これ以上の分析なしに、上記は本発明の要点を十分に開示してあるので、既存の知識を応用することによって、従来技術の観点から、本発明の包括的または特定な局面の本質的な特性を正当に構成する特徴を省くことなしに、本発明を種々の用途にすぐに適合することができ、従って、そのような適合は、別に記載の特許請求の範囲と同等の意味と範囲内で理解され意図されるべきである。
【００４８】
新規、および特許証によって保護されることを望むものとして請求される事柄は、添付の特許請求の範囲に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の使用のための、分離された、携帯式ハウジングを有するトリガーされたバーコード読み取り装置の透視図である。
【図２】明確性のために、ハウジングおよび他の部分が外され分離された、図１の読み取り装置の部分透視図である。
【図３】後部からの、分離された、図２の拡大透視図である。
【図４】明確性のために、一部の部分が外され分離された、図３の拡大透視図である。
【図５】図１の読み取り装置の使用のための、連続的な作成ステージにおける走査モーターの透視図である。
【図６】図１の読み取り装置の使用のための、連続的な作成ステージにおける走査モーターの透視図である。
【図７】図１の読み取り装置の使用のための、連続的な作成ステージにおける走査モーターの透視図である。
【図８】図１の読み取り装置の使用のための、走査モーターを駆動するためのドライブ回路の概略図である。
【技術分野】
【０００１】
（本発明の背景）
（本発明の分野）
本発明は、一般的にバーコード記号（ｓｙｍｂｏｌ）などの印（ｉｎｄｉｃｉａ）を読取るための配置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）および方法に関し、より詳細には、記号を読取るための複数走査線ラスタパターンを発生するための同期・共振ドライブの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連技術の説明）
ラベルまたは物の表面上に見られるバーコード記号などの印を読取るために、種々の電気光学的装置または読取り器が開発されてきた。バーコード記号自体は、バーとスペースが異なる反射特性を有し、種々の幅のスペースを決めるために一方を他方から離した各種幅の一連のバーから構成されるグラフィック印のコード化されたパターンである。読取り装置は、グラフィック印のパターンを、読取り用記号に関するデータにデジタル化およびデコードされる時変電気信号に電気光学的に変換することによって機能する。
【０００３】
通常、レーザーからのレーザー光線は、目標面のバーコード記号を含む目標にライトパスに沿って向けられる。ビーム移動スキャナーは、レーザー自身またはレーザー光線のパスに配置されたスキャンミラーなどの走査装置の動きによって、１本の走査線または一連の走査線にあるレーザー光を記号に対して繰返し掃引することによって動作する。光学系は、レーザー光線を目標面のビームスポットに焦点を合わせ、走査装置の動きは、記号に対して走査線をトレースするために記号に対してビームスポットを掃引する。走査装置の動きは、通常、電気ドライブモータによって行われる。
【０００４】
また読取り装置は、記号から反射または分散された走査線に沿って光を検知するセンサーまたは光電検出器を含む。光電検出器またはセンサーは、反射または分散光の捕捉を確実にする視界を有するように位置されており、後者を電気アナログ信号に変換する。
【０００５】
逆（ｒｅｔｒｏ）反射光の集光において、１個の光学装置、たとえば、ここにおいて援用される米国特許第４，８１６，６６１号または米国特許第４，４０９，４７０号に記載されているような相互振動ミラーは、目標面に対してビームを掃引し、集束光をセンサーに向ける。非逆（ｎｏｎ−ｒｅｔｒｏ）反射光の集光において、反射されたレーザー光は、走査に使用される同じ光学装置によって集光されない。その代わりに、センサーは、走査ビームとは無関係で、大視界を有しているので、反射レーザー光はセンサー面をトレースする。
【０００６】
電子制御回路およびソフトウェアは、センサーからの電気アナログ信号を、走査された記号によって表されるデータのデジタル表現にデコードする。たとえば、光電検出器によって発生されるアナログ電気信号は、デジタイザによってパルス幅変調デジタル信号に、その幅がバーとスペースの物理的な幅に一致して、変換される。あるいは、アナログ電気信号は、ソフトウェアデコーダーによって直接処理され得る。たとえば、特許文献１を参照。
【０００７】
デコード処理は、通常、デジタル信号を信号のデコードを試みるソフトウェアアルゴリズムを実行するマイクロプロセッサに印加することによって行う。記号がうまくかつ完全にデコードされた場合、デコーディングは終了し、読取り成功の指示（緑のライトおよび／またはビー音など）がユーザーに提供される。そうでない場合は、マイクロプロセッサは次のスキャンを受け取り、記号にてデコードされたデータのバイナリ表現へ、およびそのように表現された英数文字へ別のデコーディングを実行する。一旦読取り成功が得られると、バイナリデータは、たとえばルックアップテーブルからの情報検索などの更なる処理のため、ホストコンピュータに通信される。
【０００８】
バーコード記号は、通常、形が長方形で種々の可能な幅を持つバーまたは要素から形成される。要素の特定の配置は、使用されるコードまたは「記号論（ｓｙｍｂｏｌｏｇｙ）」によって指定された規則および定義のセットに従い表された文字を定義する。バーとスペースの相対的なサイズは、バーとスペースの実際寸法の使用されるコードの種類によって決定される。１単位長の文字（バーコード記号によって表される）の数は、記号の密度と呼ばれる。文字の所望の順序をコード化するには、要素配置の集合は連結され、メッセージの各文字が要素の対応するグループによって表された完全なバーコード記号が形成される。一部の記号論において、バーコードの開始および終了する時を示すために固有の「開始」および「停止」文字が使用されている。ＵＰＣ／ＥＡＮ，Ｃｏｄｅ３９、Ｃｏｄｅ１２８、Ｃｏｄｅａｂａｒ、Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ ２ ｏｆ ５などの各種のバーコード記号論が、広く使用されている。
【０００９】
一定の量の目標表面領域で表され保存することができるデータの量を増やすため、よりコンパクトなバーコード記号論がいくつか開発されている。これらのコード基準の一つであるＣｏｄｅ４９は、一次元記号の垂直の高さを減らし、その後そのような一次元記号の明確な行を積み重ね、その結果、情報が垂直と水平の両方にコード化されることによる「二次元」記号を例示する。すなわち、Ｃｏｄｅ４９では、「一次元」記号におけるバーとスペースのパターンの１行のみの代わりに、いくつかの行がある。Ｃｏｄｅ４９の構造は、米国特許第４，７９４，２３９号に記載されている。「ＰＤＦ４１７」として知られる別の二次元記号論は、米国特許第５，３０４，７８６号に記載されている。
【００１０】
さらに、記号が、積み重ねの行ではなく、六角形、四角形、多角形、および／またはその他の幾何学的形状、線、または点から作られるマトリックス配列で構成される、その他の記号論が開発されている。そのような記号は、たとえば、米国特許５，２７６，３１５号、米国特許４，７９４，２３９号に記載されている。そのようなマトリックスコード記号論は、Ｖｅｒｉｃｏｄｅ、Ｄａｔａｃｏｄｅ、ＭＡＸＩＣＯＤＥを含み得る。
【００１１】
また、各々別のドライブモーターで駆動される２個のスキャンミラーでレーザー光線を連続的に反射することによって、二次元の記号をスキャンすることも知られている。光線は、一方のスキャンミラーで、水平（Ｘ）方向に記号の一方向に沿って偏向され、他方のスキャンミラーで、（Ｙ）方向にその一方向とは直角の別の方向に沿って偏向され、それにより、ラスタパターンとしても知られる、記号の幅と高さの全面に対する多数の走査線パターンを作る。
【００１２】
ラスタパターンはモーターに対して異なる要求を求めるとしても、従来技術のドライブモーターと、全く同一である。これらの従来のモーターのドライブ回路は、１個の読取り装置から次の読取り装置で安定した、再現できるラスタパターンを作り出すため、別のドライブマイクロプロセッサ、一対のデジタルアナログ変換器、一対の高電流ドライブ増幅器、一対の光学フィードバック回路を必要とするため、高価で複雑である。ドライブ回路は、消費電力を最小にするため多量の電流を使用することなく従来のモーターを異なる駆動周波数に対応するに十分に効率的にする一方、広範囲な周波数および振幅で駆動する必要がある。
【特許文献１】米国特許第５，５０４，３１８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、本発明の全体的な課題は、上述された従来技術の有用でない点を回避することである。
【００１４】
本発明の全体的な課題は、印を読み取るために、安定した、再現できるラスタパターンを作り出すための改良されたドライブ回路を提供することである。
【００１５】
本発明の他の課題は、そのようなドライブ回路の複雑性、コスト、消費電力を減少さすことである。
【００１６】
本発明のさらなる課題は、異なったモータードライブの異なった動作を最適化することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本明細書中にて明確になるであろう上述の課題および他の課題を達成するにいたり、本発明の一特徴は、簡単には、電気光学的に、２次元のバーコード記号のような印を読み取るための配置、およびその方法を備え、それは、光源からの光ビームを放射し、読み取られるべき記号に渡って、第１および第２の方向に沿って、その放たれた光ビームをそれぞれ第１および第２のスキャンミラーから連続して反射することによって為される。各第１および第２のスキャンミラーは、それぞれ、第１および第２のドライブによって振動させられる。第１および第２のスキャンミラーは、従来とは対照的に、同じように動作はしない。
【００１８】
本発明に従い、第１のドライブは、自己共振モードにて動作し、共振周波数において第１のスキャンミラーを振動さす。第２のドライブは、駆動モードにて動作し、駆動周波数において第２のスキャンミラーを振動さす。コントローラは、第１のドライブと同調して第２のドライブを駆動するように、ドライブと接続され動作する。それによって、印に渡って、駆動周波数と共振周波数との間の所定の周波数関係を有する、複数の走査線の走査パターンを作り出す。
【００１９】
共振周波数において第１のドライブを駆動することは、消費電力を大きく減少させる。第１のドライブと同調して第２のドライブを駆動することは、走査パターンが安定し、１つの読み取りから次の読み取りにおいて再現可能であることを確実にする。
【００２０】
本発明の特徴と考慮される新規的な特徴は、添付の特許請求の範囲において特定的に記載される。しかし、追加的な課題および本発明の利点と共に本発明の構成および動作方法に関し、本発明は、添付の図面と関連して読まれる際、後述される特定の実施形態の記載より最も理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されているとおり、「印（ｉｎｄｉｃｉａ）」という語は、普通、バーコード記号と呼ばれる種々の幅の交互にある縦線とスペースから構成される記号パターンのみならず、一または二次元グラフィックパターンおよび英数字文字をも広く含む。一般的には、「印」の語は、光線をスキャンし、パターンまたは情報の種々の点における光反射率の変化の表示として反射光または分散光を検知することによって認識または識別され得るパターンまたは情報の種類に適用される。バーコード記号は、本発明がスキャンできる「印」の一例である。
【００２２】
好ましい実施形態として、図１に示されるとおり携帯式読取り装置１０における本発明の実施が記載されている。読取り装置１０は、トリガースイッチ１６が取り付けてあるハンドル１４を有するハウジング１２を含む。ハウジングはハンドルの上にあるキャノピーを含むが、明確にするため図１から取り除いてある。
【００２３】
ウィンドウモジュール１８は、ハウジングの前端に接して設置されている。光学モジュール２０は、ウィンドウモジュール１８の後ろに設置されている。プリント基板（ＰＣＢ）２２は、その前面は図２にさらに明確に示され、背面は図３および図４にさらに明確に示されているが、ハウジングの後端の光学モジュール２０の後に設置されている。ＰＣＢは、ハンドルの後への傾斜に対応し、水平面に対して鈍角にハンドル１４の中に滑り込む。
【００２４】
図２に示されるとおり、センサー２４がＰＣＢの前面に取り付けてある。読み取られる記号から戻った光は、ウィンドウモジュール１８を通り、光学モジュール２０の下の部分にある集光レンズとフィルター２６を通って、検知のためセンサー２４に達する。下記に記載のとおり、光源からの光は、ＰＣＢ上のアパーチャ２８と光学モジュール２０の上の部分にある別のアパーチャ３０を通って、今度はウィンドウモジュール１８を通って、反射のために記号に達する。
【００２５】
図３と図４は、図３に示す種々の支持構造はそれが支える部品がよく見えるように取り除かれていること以外は同様である。このように、図４に最も良く見えるように、半導体レーザー３２などの光源は、ＰＣＢ２２の背面に取り付けられていて、レーザー光線３４を収束レンズアセンブリー３３を通って第１のスキャンミラー３６へ水平に発射し、レーザー光線はそこで第２のスキャンミラーに向けて上方に反射し、そこでアパーチャ２８を通って前方に反射する。第１のスキャンミラー３６は、下記にさらに十分に記載されているとおり、自己共振モードで動作する第１のモータードライブ４０による相互振動用に取り付けられており、一方、第２のスキャンミラーも、第１のモータードライブ４０と同期している駆動モードで動作する第２のモータードライブ４２による相互振動用に取り付けられている。
【００２６】
また図４は、第１のドライブ４０用の第１の電磁コイル４４および第２のドライブ４２用の第２の電磁コイル４６を示す。コイル４４および４６は、ＰＣＢの背面に取り付けられ、各コイルは、周期ドライブ信号による動作に応じて電磁界を発生するように動作するドライブ巻線（図８にある９４および９８）を有する。またコイル４４は、動作を下記に記載するフィードバック巻線９６を有している。
【００２７】
図３は、レーザー３２、収束レンズアセンブリー３３、第１のドライブ４０、第２のドライブ４２、コイル４４および４６を支えるように動作するサポートシャーシ４８を示す。またシャーシ４８は衝撃保護を提供し、ＰＣＢの背面に固定される。
【００２８】
図５〜図７の連続図に示されるように、ドライブ４０および４２のいずれかまたは両方は、次のように組み立てることができる。ステータ５０は、離れてまた対称軸に対して対称に位置された一対のステータポーション５２および５４を有する。ステータポーションはスルーホール５６および５８を有する。ステータは、スタブシャフト６６および６８を有する一対のアーム６２および６４を有するサポートブラケット６０を含む。ロータ７０は、離れてまた対称軸に対して対称に位置された一対のロータポーション７２および７４を有する。ロータポーションはスルーホール７６および７８を有する。またロータは、その一端で不可欠で、対称軸に沿って延びた伸び中央サポートポーション８０を有する。サポートポーション８０は、一方の端に、傾斜した取り付け部分８２、およびサポートポーション８０の質量を減少させるために他方の端にカットアウトセクション８４を有する。
【００２９】
ロータおよびステータは、合成プラスチック材の別々に成形された弾性部品である。これらの部品は、液体シリコン射出成形の中に置かれ、シリコン製の一対の一般に平面の伸びたリーフスプリング８６および８８は、ステータおよびロータポーションの上にオーバー成形される。詳細には、スプリング８６は、ステータポーション５２およびロータポーション７２の上に成形され、確実な固定のためホール５６および７６の中に入いる。スプリング８８は、ステータポーション５４およびロータポーション７４の上に成形され、確実な固定のためホール５８および７８の中に入いる。スプリングは、ホールを覆う端でより厚く、対称軸に垂直な軸に対して柔軟性を持たせるため端間は薄い。
【００３０】
図７に示されるように、第１のスキャンミラー３６または第２のスキャンミラーは、ステータポーション、ロータポーション、スプリングがある共通の平面に対して４５°の角度で取り付けポーション８２に付着している。サポートポーション８０の反対側に永久磁石９０が同様に付着している。
【００３１】
図４に戻ると、第１のドライブ４０のスキャンミラー３６は上に向いており、一方、永久磁石は、第１のコイル４４に向いている。また、第２のドライブ４２のスキャンミラーは上に向いており、一方、永久磁石９０は、第２のコイル４６に向いている。ドライブ４０および４２は、互いに直角に取り付けられ、それによりドライブ４０および４２が互いに直交の方向にビームを掃引することが可能となる。
【００３２】
第１のおよび第２のドライブは、ラスタパターンの要求に最良に適合するため互いに別々に動作される。第１のドライブ４０は、そのスキャンミラーを、大スキャン角度、たとえば４５°で、高速、たとえば５０〜６０Ｈｚで、Ｘ方向に沿って記号に対し横に長く、振動させることが必要である。第２のドライブ４２は、そのスキャンミラーを、小スキャン角度、たとえば４°で、低速、たとえば１０Ｈｚで、Ｙ方向に沿って記号の高さに沿って、振動させることが必要である。第２のスキャンミラーは、動くビームに合わせるため、第１のスキャンミラーより大きいことが必要である。第２のミラーのより大きい慣性は、低速のため問題ではない。
【００３３】
本発明に従って、第１のドライブ４０は自己共振モードで動作される。図８に示すとおり、両方向ドライブ回路９２は、第１のドライブ４０の固有共振周波数を測定し、後者のドライブ巻線９４をその周波数かまたはそれに近い周波数で駆動する。第１のドライブをその固有周波数に近い周波数で駆動することによって、第１のドライブを駆動するに必要な電力を減らす。適当な両方向ドライブ回路は、米国特許第５、２８０、１６３号に記載されており、その全内容はここに援用される。
【００３４】
ドライブ巻線９４の他に、コイル４４は、第１のドライブ４０の永久磁石の動きによってフィードバック信号を発生するように動作するフィードバック巻線９６を含む。ドライブ回路９２は、ロータが動く方向、動く速度、方向を変更する時期を決定するフィードバック信号を使用する。ドライブ回路９２は、フィードバック信号を、ロータが一方向に動いている時高く、ロータが反対の方向に動いている時低く、ロータが各スキャンの終わりに方向転回する時変化する方形波を有するスキャン開始（ＳＯＳ）信号にする処理を行う。ＳＯＳ信号の周波数は、ロータの動きによって作られるフィードバック信号から発生されるので、第１のドライブの共振周波数と同じである。
【００３５】
２個のドライブ４０および４２によって発生された複数ラインラスタパターンは、そのロータの動きの相対速度と振幅によって決定される。ラスタパターンの出現を決定するのは、絶対周波数ではなく、ロータの周波数の速度である。
【００３６】
言及されたように、第１のドライブ４０は自己共振モードで動作する。しかし、１個のロータの共振周波数は、ひとつの読取り装置と次のそれとで、スキャンミラー３６、磁石９０、プラスチック部品の質量の不可避の相違、また、たとえば周囲温度によって発生するスプリング８６および８８の堅さの相違によって、変化する。従って、第１のドライブは全く同じ速度では動作しないので、第２のドライブ４０を、他の読取装置の速度とは異なる速度のある読取り装置で駆動させることが必要になる。
【００３７】
第２のドライブを駆動モードで動作することは常に可能であるので、第２のドライブは、そのドライブの周波数は第１のドライブの周波数から派生したことを保証することによって、上記に言及した相違にもかかわらず、第１のドライブと同じ所望の周波数関係を有する。このことは、前に検討したとおり、第１のドライブの実際の動作周波数を正確に表すＳＯＳ信号の周波数との事前決定の関係へ第２のドライブの周波数をロックすることによって、可能となる。
【００３８】
マイクロプロセッサ１００は、デジタル信号をデコードするのに使用されるものと同じであることが望ましいが必ずしもそうではないが、ＳＯＳ信号を受信するための入力を有し、第１のドライブが方向を変え新スキャンを開始する時に、検知するように動作する。マイクロプロセッサは、できれば組込みのデジタルアナログコンバータを有し、ＳＯＳ信号が低から高へまたは高から低へ変化するごとに所定の量だけ出力時の電圧を変化させる。アナログ出力電圧は、増幅され、ドライブ回路１０２を経由して第２のドライブ４２のドライブ巻線９８へ印加され、それにより、第１のドライブが新スキャンを開始することをＳＯＳ信号が示すたびに、第２のドライブのロータを所定の量だけ動かす。
【００３９】
種々のラスタパターンを発生することができる。たとえば、第２のドライブは、そのロータを、最初の３回の各ＳＯＳ変化のたびに、１度（ｄｅｇｒｅｅ）上方へ向かせ、その後、次の３回の各ＳＯＳ変化のたびに、１度下方へ向かせることができ、ロータを元の位置に戻す。次の３回のＳＯＳ変化時に、ロータは各変化のたびに１度下方へ向けられ、その後、次の３回変化時に、１度上方へ増加される。これにより７本の個々の走査線のラスタパターンが生成され、第２のドライブのロータの動きは常にＳＯＳ信号および第１のドライブと同期しているので、第１のドライブが周波数を変更しても、ラスタパターンは安定しており、再現できる。
【００４０】
各変化時に、出力電圧が変化する量を変えることによって、その他の種類のラスタパターンを作ることができる。たとえば、第２のドライブのロータは、上記に記載のとおり、１度上方へ向けることができるが、その後、動作中の走査線間の途中で下方へ向けることができる。ラスタパターンは、自由に変更、または所定の条件で完全に停止させることができる。
【００４１】
第１のドライブに比較し第２のドライブの動きが小さいと、それに対応して必要な電流は少なくなり、それにより、第２のドライブが共振周波数からかけ離れて動作している時でも、電力消費は最小になる。
【００４２】
マイクロプロセッサ１００がデコード機能を持つものと同じである場合、第１ドライブがそのスキャンの最後に到達し新記号データが掃引されない時、ＳＯＳ変化時にのみ第２のドライブを動かすことが望ましい。マイクロプロセッサは、レーザー光線が記号を掃引する残りの時間をデコードするために使用できる。
【００４３】
第２のドライブはドライブ電圧が変化すると即座に動くわけではないので、ＳＯＳ変化の少し前に第２のドライブを起動することが望ましい。マイクロプロセッサは、スキャン間の時間を測定し、ＳＯＳ信号が変化しようとする時期を予測することができるので、ＳＯＳ変化の少し前にドライブ電圧を変更することができる。
【００４４】
第２のドライブは、それがドライブ電圧を正確に追従しているかを確認するフィードバックなしに、オープンループで駆動される。しかし、図５〜図７のモーターは、スプリング８６および８８の堅さを変化させ得る周囲温度変化を除き、信頼性および一貫性があることが証明されている。温度変換器１０４は、温度変化を補償するためドライブ巻線９８に印加されるドライブ電圧を修正するためにマイクロプロセッサに接続される。マイクロプロセッサが組込みのアナログデジタルコンバータを有しない場合、変換器１０４は、温度と共に変化する周波数信号を発生するように作られている。マイクロプロセッサは、温度情報を得るために周波数を測定することができ、従ってドライブ電圧を調整することができる。また、マイクロプロセッサは、温度変化を補償するため第１のドライブのドライブ巻線９４に印加されるドライブ電圧を修正することができる。
【００４５】
また、上記の各素子または２個以上まとめた素子は、上記の種類とは異なる構造の種類のもので有用な用途が見かり得ることを理解されたい。
【００４６】
本発明は、電気光学的に印を読取るための複数の走査線パターン発生用の同期共振ドライブでの実施が示され記載されているが、本発明の精神からどのような方法でも逸脱しないで種々の修正や構造変更がなされ得るので、ここに示された明細に限定する意図はない。
【００４７】
これ以上の分析なしに、上記は本発明の要点を十分に開示してあるので、既存の知識を応用することによって、従来技術の観点から、本発明の包括的または特定な局面の本質的な特性を正当に構成する特徴を省くことなしに、本発明を種々の用途にすぐに適合することができ、従って、そのような適合は、別に記載の特許請求の範囲と同等の意味と範囲内で理解され意図されるべきである。
【００４８】
新規、および特許証によって保護されることを望むものとして請求される事柄は、添付の特許請求の範囲に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の使用のための、分離された、携帯式ハウジングを有するトリガーされたバーコード読み取り装置の透視図である。
【図２】明確性のために、ハウジングおよび他の部分が外され分離された、図１の読み取り装置の部分透視図である。
【図３】後部からの、分離された、図２の拡大透視図である。
【図４】明確性のために、一部の部分が外され分離された、図３の拡大透視図である。
【図５】図１の読み取り装置の使用のための、連続的な作成ステージにおける走査モーターの透視図である。
【図６】図１の読み取り装置の使用のための、連続的な作成ステージにおける走査モーターの透視図である。
【図７】図１の読み取り装置の使用のための、連続的な作成ステージにおける走査モーターの透視図である。
【図８】図１の読み取り装置の使用のための、走査モーターを駆動するためのドライブ回路の概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標を走査するための配置であって、
ａ）光線を放射する光源と、
ｂ）共振周波数で該目標に第１の方向に沿って該光源からの該光線を反射するための第１のスキャンミラーを振動させるための、自己共振モードで動作する第１の共振ドライブと、
ｃ）駆動周波数で該第１の方向に直角の第２の方向に沿って該第１のスキャンミラーからの該光線を反射するために第２のスキャンミラーを振動させるための、駆動モードで動作する第２のドライブと、
ｄ）該駆動周波数と該共振周波数との一定の周波数関係で、該目標に対して複数の走査線の走査パターンを生成するために、該第の１ドライブと同期して該第２のドライブを駆動するための、該ドライブに接続され動作するコントローラと
を備える、配置。
【請求項２】
前記ドライブの１個は、対称軸に関して対称に位置された一対のステータポーションを有するステータと、該対称軸に関して対称に位置された一対のロータポーションを有するロータと、該ステータポーションと該ロータポーションと間に平行に延びた一対のスプリングと、該ロータと一体化され、該スプリング間に延びた中央ポーションとを含む、請求項１に記載の配置。
【請求項３】
前記ステータポーション、前記ロータポーションおよび前記スプリングが共通の平面にあり、前記スキャンミラーの１個が、該共通平面に対してある角度で傾斜して該共通平面の一側面において前記中央ポーションに取り付けられている、請求項２に記載の配置。
【請求項４】
前記１つのドライブは、前記共通平面の反対の側面において前記中央ポーションに取り付けられている永久磁石と、該永久磁石の永久磁界と磁気的に相互作用する周期的な磁界を発生する巻線とを有する電磁コイルを含む、請求項３に記載の配置。
【請求項５】
各ドライブは、対称軸に関して対称に位置された一対のステータポーションを有するステータと、該対称軸に関して対称に位置された一対のロータポーションを有するロータと、該ステータポーションと該ロータポーション間に平行に延びた一対のスプリングと、該ロータと一体化され、該スプリング間に延びた中央ポーションとを含む、請求項１に記載の配置。
【請求項６】
前記光源、前記ドライブ、前記コントローラが共通に取り付けられたプリント基板を含む、請求項１に記載の配置。
【請求項７】
前記プリント基板が収納されている内部の境界となるハンドルを有するハンドヘルドハウジングを含む、請求項６に記載の配置。
【請求項８】
前記コントローラは、前記第１の共振ドライブの前記共振周波数を測定し、該共振周波数で該第１の共振ドライブを駆動し、該コントローラは、振動時に第１のスキャンミラーと逆方向を検知し、前記周波数関係を維持するために該逆方向に対応して前記第２のドライブを駆動する、請求項１に記載の配置。
【請求項９】
前記第１の共振ドライブは、前記共振周波数で、前記逆方向のための変化を有する走査開始信号を生成するためのフィードバック巻線を有し、前記コントローラは、該変化の機能として前記第２のドライブを駆動する出力駆動信号を生成するための該走査開始信号を受信し、処理するマイクロプロセッサを含む、請求項８に記載の配置。
【請求項１０】
前記第２のドライブは、走査線の各１本を生成するために、各変化おいて駆動される、請求項９に記載の配置。
【請求項１１】
前記共振周波数は前記駆動周波数より大きく、前記周波数関係が該駆動周波数に対する該共振周波数の比であり、該比は、前記目標の走査中に前記コントローラによって一定に維持される、請求項１に記載の配置。
【請求項１２】
前記スプリングの堅さの変化を調整するために温度を測定する、前記コントローラに接続された温度変換器を含む、請求項２に記載の配置。
【請求項１３】
目標を走査する方法であって、
ａ）光線を放射するステップと、
ｂ）共振周波数で該目標に第１の方向に沿って該光線を反射するための第１スキャンミラーを振動させるために、自己共振モードで第１の共振ドライブを動作するステップと、
ｃ）駆動周波数で該第１の方向に直角の第２の方向に沿って該第１のスキャンミラーからの該光線を反射するための第２スキャンミラーを振動させるために、駆動モードで第２のドライブを動作するステップと、
ｄ）該駆動周波数と該共振周波数との一定の周波数関係で、該目標に対して複数の走査線の走査パターンを生成するために、該第１のドライブと同期して駆動されるように該第２のドライブを制御するステップと
を包含する、方法。
【請求項１４】
前記制御ステップは、
前記第１の共振ドライブの前記共振周波数の測定するステップと、該第１ドライブを該共振周波数で駆動するステップと包含し、さらに、振動時に第１のスキャンミラーと逆方向を検知するステップと、前記周波数関係を維持するために該逆方向に対応して前記第２のドライブを同期して駆動するステップとを包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記共振周波数で、逆方向のための変化を有する走査開始信号を生成するステップと、該変化の機能として前記第２のドライブを駆動する出力駆動信号を生成するための該走査開始信号を受信し、処理するステップとをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記走査線の各１本を生成するために、各変化において前記第２のドライブを駆動するステップをさらに包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記共振周波数は前記駆動周波数より大きく、前記周波数関係が該駆動周波数に対する該共振周波数の比であり、該比は、前記目標の走査中に一定に維持される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１】
目標を走査するための配置であって、
ａ）光線を放射する光源と、
ｂ）共振周波数で該目標に第１の方向に沿って該光源からの該光線を反射するための第１のスキャンミラーを振動させるための、自己共振モードで動作する第１の共振ドライブと、
ｃ）駆動周波数で該第１の方向に直角の第２の方向に沿って該第１のスキャンミラーからの該光線を反射するために第２のスキャンミラーを振動させるための、駆動モードで動作する第２のドライブと、
ｄ）該駆動周波数と該共振周波数との一定の周波数関係で、該目標に対して複数の走査線の走査パターンを生成するために、該第の１ドライブと同期して該第２のドライブを駆動するための、該ドライブに接続され動作するコントローラと
を備える、配置。
【請求項２】
前記ドライブの１個は、対称軸に関して対称に位置された一対のステータポーションを有するステータと、該対称軸に関して対称に位置された一対のロータポーションを有するロータと、該ステータポーションと該ロータポーションと間に平行に延びた一対のスプリングと、該ロータと一体化され、該スプリング間に延びた中央ポーションとを含む、請求項１に記載の配置。
【請求項３】
前記ステータポーション、前記ロータポーションおよび前記スプリングが共通の平面にあり、前記スキャンミラーの１個が、該共通平面に対してある角度で傾斜して該共通平面の一側面において前記中央ポーションに取り付けられている、請求項２に記載の配置。
【請求項４】
前記１つのドライブは、前記共通平面の反対の側面において前記中央ポーションに取り付けられている永久磁石と、該永久磁石の永久磁界と磁気的に相互作用する周期的な磁界を発生する巻線とを有する電磁コイルを含む、請求項３に記載の配置。
【請求項５】
各ドライブは、対称軸に関して対称に位置された一対のステータポーションを有するステータと、該対称軸に関して対称に位置された一対のロータポーションを有するロータと、該ステータポーションと該ロータポーション間に平行に延びた一対のスプリングと、該ロータと一体化され、該スプリング間に延びた中央ポーションとを含む、請求項１に記載の配置。
【請求項６】
前記光源、前記ドライブ、前記コントローラが共通に取り付けられたプリント基板を含む、請求項１に記載の配置。
【請求項７】
前記プリント基板が収納されている内部の境界となるハンドルを有するハンドヘルドハウジングを含む、請求項６に記載の配置。
【請求項８】
前記コントローラは、前記第１の共振ドライブの前記共振周波数を測定し、該共振周波数で該第１の共振ドライブを駆動し、該コントローラは、振動時に第１のスキャンミラーと逆方向を検知し、前記周波数関係を維持するために該逆方向に対応して前記第２のドライブを駆動する、請求項１に記載の配置。
【請求項９】
前記第１の共振ドライブは、前記共振周波数で、前記逆方向のための変化を有する走査開始信号を生成するためのフィードバック巻線を有し、前記コントローラは、該変化の機能として前記第２のドライブを駆動する出力駆動信号を生成するための該走査開始信号を受信し、処理するマイクロプロセッサを含む、請求項８に記載の配置。
【請求項１０】
前記第２のドライブは、走査線の各１本を生成するために、各変化おいて駆動される、請求項９に記載の配置。
【請求項１１】
前記共振周波数は前記駆動周波数より大きく、前記周波数関係が該駆動周波数に対する該共振周波数の比であり、該比は、前記目標の走査中に前記コントローラによって一定に維持される、請求項１に記載の配置。
【請求項１２】
前記スプリングの堅さの変化を調整するために温度を測定する、前記コントローラに接続された温度変換器を含む、請求項２に記載の配置。
【請求項１３】
目標を走査する方法であって、
ａ）光線を放射するステップと、
ｂ）共振周波数で該目標に第１の方向に沿って該光線を反射するための第１スキャンミラーを振動させるために、自己共振モードで第１の共振ドライブを動作するステップと、
ｃ）駆動周波数で該第１の方向に直角の第２の方向に沿って該第１のスキャンミラーからの該光線を反射するための第２スキャンミラーを振動させるために、駆動モードで第２のドライブを動作するステップと、
ｄ）該駆動周波数と該共振周波数との一定の周波数関係で、該目標に対して複数の走査線の走査パターンを生成するために、該第１のドライブと同期して駆動されるように該第２のドライブを制御するステップと
を包含する、方法。
【請求項１４】
前記制御ステップは、
前記第１の共振ドライブの前記共振周波数の測定するステップと、該第１ドライブを該共振周波数で駆動するステップと包含し、さらに、振動時に第１のスキャンミラーと逆方向を検知するステップと、前記周波数関係を維持するために該逆方向に対応して前記第２のドライブを同期して駆動するステップとを包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記共振周波数で、逆方向のための変化を有する走査開始信号を生成するステップと、該変化の機能として前記第２のドライブを駆動する出力駆動信号を生成するための該走査開始信号を受信し、処理するステップとをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記走査線の各１本を生成するために、各変化において前記第２のドライブを駆動するステップをさらに包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記共振周波数は前記駆動周波数より大きく、前記周波数関係が該駆動周波数に対する該共振周波数の比であり、該比は、前記目標の走査中に一定に維持される、請求項１３に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２００７−５３５７１３（Ｐ２００７−５３５７１３Ａ）
【公表日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１１０５７（Ｐ２００７−５１１０５７）
【出願日】平成１７年４月２９日（２００５．４．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１５０２３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１０９０７２
【国際公開日】平成１７年１１月１７日（２００５．１１．１７）
【出願人】（５０６１４４１０１）シンボル テクノロジーズ， インコーポレイテッド (58)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２９日（２００５．４．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１５０２３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１０９０７２
【国際公開日】平成１７年１１月１７日（２００５．１１．１７）
【出願人】（５０６１４４１０１）シンボル テクノロジーズ， インコーポレイテッド (58)
【Ｆターム（参考）】
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