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Optische
Bildscanner, auch als Dokumentscanner bekannt, wandeln ein sichtbares
Bild (z. B. auf einem Dokument oder auf einer Photographie, oder
ein Bild in einem transparenten Medium usw.) in eine elektronische
Form um, die zum Kopieren, Speichern oder Verarbeiten durch einen
Computer geeignet ist. Ein optischer Bildscanner kann eine separate Vorrichtung
sein, oder ein Bildscanner kann ein Bestandteil eines Kopiergerätes, ein
Bestandteil eines Faxgerätes
oder ein Bestandteil einer Mehrzweckvorrichtung sein. Reflektierende
Bildscanner weisen üblicherweise
eine gesteuerte Lichtquelle auf, und es wird Licht von der Oberfläche eines
Dokuments durch ein Optiksystem und auf ein Array aus lichtempfindlichen
Vorrichtungen (z. B. eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, einen komplementären Metall-Oxid-Halbleiter (CMOS)
usw.) reflektiert. Transparentbildscanner leiten Licht durch ein
transparentes Bild, beispielsweise ein photographisches Positivdia,
durch ein Optiksystem und daraufhin auf ein Array aus lichtempfindlichen
Vorrichtungen. Das Optiksystem fokussiert mindestens eine Linie,
Abtastlinie genannt, des gerade gescannten Bildes auf das Array
aus lichtempfindlichen Vorrichtungen. Die lichtempfindlichen Vorrichtungen
wandeln empfangene Lichtintensität
in ein elektronisches Signal um. Ein Analog/Digital-Wandler wandelt
das elektronische Signal in computerlesbare Binärzahlen um, wobei jede Binärzahl einen
Intensitätswert
darstellt.
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Es
gibt zwei übliche
Typen von optischen Bildscannern. Bei einem ersten Typ wird üblicherweise
ein einzelnes Kugelreduktionslinsensystem verwendet, um die Abtastlinie
auf das Photosensorarray zu fokussieren, und die Länge des
Photosensorarrays ist viel geringer als die Länge der Abtastlinie. Bei einem
zweiten Typ wird ein Array aus vielen Linsen verwendet, um die Abtastlinie
auf das Photosensorarray zu fokussieren, und die Länge des
Photosensorarrays ist gleich der Länge der Abtastlinie. Es ist üblich, als
zweiten Typ Selfoc®-Linsenarrays (SLA) (von
Nippon Sheet Glass Co. erhältlich)
zu verwenden, bei denen ein Array aus stabförmigen Linsen verwendet wird,
in der Regel mit mehreren Photosensoren, die Licht durch jede einzelne
Linse empfangen.
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Tiefenschärfe bezieht
sich auf die maximale Entfernung, um die die Objektposition verändert werden
kann, während
eine gewisse Bildauflösung
aufrechterhalten wird (d. h. der Betrag, um den eine Objektebene
entlang des optischen Weges in bezug auf eine bestimmte Referenzebene
verschoben werden kann und nicht mehr als eine vorgegebene akzeptable
Unschärfe
mit sich bringt). Die Tiefenschärfe
für Linsenarrays
ist im Vergleich mit Scannern, die ein einzelnes Kugelreduktionslinsensystem
verwenden, üblicherweise
relativ kurz. Üblicherweise
werden flache Dokumente durch eine Abdeckung zum Zwecke des Scannens
gegen eine transparente Platte bzw. Auflage gedrückt, so daß Tiefenschärfe kein Problem darstellt.
Es gibt jedoch einige Situationen, bei denen die gescannte Oberfläche nicht
direkt auf einer Auflage plaziert werden kann. Ein Beispiel ist
das Scannen von 35-mm-Dias. Ein typischer Rahmen für ein 35-mm-Dia
hält die
Oberfläche
des Films ca. 0,7–1,5 mm über der
Oberfläche
der Auflage. Folglich können
Dias etwas defokussiert sein, wenn Linsenarrays verwendet werden,
die auf die Oberfläche
der Auflage fokussiert sind. Ein weiteres Beispiel ist ein Scannen
von Büchern
oder Zeitschriften, bei denen sich ein Teil einer gescannten Seite
zu einer Einbandnut krümmt,
was dazu führt,
daß ein
Teil der gescannten Oberfläche über der
transparenten Auflage positioniert wird. Eine hohe Tiefenschärfe wird
benötigt,
um die Einbandnut scharf abzubilden.
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Die
JP 2000-226997 A beschreibt
ein Bildlesegerät,
bei dem ein Abstand zwischen einem Wagen, der einen Bildsensor trägt, und
einer Auflageplatte an einer Anfangsposition des Wagens in dem Gerät einstellbar
ist. Ein Verriegelungsmechanismus ist vorgesehen, der bei Erreichen
der Anfangsposition automatisch entriegelt wird, um die manuelle
Einstellung des Abstandes zuzulassen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und optische
Scanner zu schaffen, die eine Hubende-Fokusverschiebung bei einem optischen
Bildscanner liefern.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder durch optische
Scanner gemäß Anspruch
8 oder 17 gelöst.
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Ein
Ausführungsbeispiel
ist ein Verfahren zum optischen Scannen, das folgende Schritte aufweist:
Verschieben eines optischen Kopfes zu einer ersten Hubendeposition;
und Einstellen der Entfernung zwischen dem optischen Kopf und einer
Auflage, indem der optische Kopf mit einem ersten Anschlagbauglied,
das an der ersten Hubendeposition angeordnet ist, in Eingriff genommen
wird.
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Ein
weiteres Beispiel ist ein optischer Bildscanner, der folgende Merkmale
aufweist: eine Auflage, ein Rampenbauglied, das unter einer unteren Oberfläche der
Auflage an einer ersten Hubendeposition positioniert ist, und einen
optischen Kopf, der einen Arm aufweist, der positioniert ist, um
das Rampenbauglied in Eingriff zu nehmen, während der optische Kopf zu
der ersten Hubendeposition verschoben wird, und um dadurch die Entfernung
zwischen dem optischen Kopf und der Auflage einzustellen.
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Kurz
beschrieben weist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines optischen
Bildscanners eine Auflage, einen optischen Kopf und eine Hubendeeinrichtung
zum Einstellen der Entfernung zwischen der Auflage und dem optischen
Kopf an einer Hubendeposition auf.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf
die beiliegenden Zeichnungen, die nicht unbedingt maßstabsgetreu
sind und bei denen das Hauptaugenmerk statt dessen darauf gelegt
wird, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung deutlich zu veranschaulichen,
und bei denen ferner gleiche Bezugszeichen in allen Ansichten entsprechende
Teile bezeichnen, näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels
eines optischen Bildscanners gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Liefern einer Hubende-Fokusverschiebung;
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2 eine
Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines optischen
Bildscanners gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Liefern eines Hubende-Fokus;
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3 eine
Querschnittsansicht eines optischen Kopfes, wie er beispielsweise
in 1 und 2 gezeigt ist, während er
zu der Hubendeposition an der Vorderseite des optischen Bildscanners verschoben
wird;
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4a eine
Querschnittsansicht eines optischen Kopfes, wie er z. B. in 1 und 2 gezeigt ist,
während
er einen Hubendemechanismus an der Vorderseite des optischen Bildscanners
in Eingriff nimmt;
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4b eine
alternative Ansicht der 4a, die
veranschaulicht, wie der optische Kopf auf eine Position eingestellt
wird, die sich näher
an der Auflage befindet, während
der optische Kopf den Hubendemechanismus in Eingriff nimmt;
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5 eine
Querschnittsansicht eines optischen Kopfes, wie er z. B. in 1 und 2 gezeigt ist,
während
er zu der Hubendeposition an der Rückseite des optischen Bildscanners
verschoben wird;
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6a eine
Querschnittsansicht eines optischen Kopfes, wie er beispielsweise
in 1 und 2 gezeigt ist, während er
einen Hubendemechanismus an der Rückseite des optischen Bildscanners in
Eingriff nimmt;
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6b eine
alternative Ansicht der 6a, die
den optischen Kopf veranschaulicht, während er auf eine Position
eingestellt wird, die sich weiter von der Auflage entfernt befindet,
während
der optische Kopf den Hubendemechanismus in Eingriff nimmt; und
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7 eine
vereinfachte Ansicht, die eine Operation des Hubendemechanismus
veranschaulicht.
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines optischen
Bildscanners 100 gemäß der vorliegenden
Erfindung, der konfiguriert ist, um eine Hubende-Fokusverschiebung zu liefern. Die relativen
Größen verschiedener
Objekte in 1 sind übertrieben dargestellt, um
die Veranschaulichung zu erleichtern. Wie in 1 gezeigt
ist, weist der optische Bildscanner 100 einen optischen Kopf 104 (auch
als Wagen bekannt) auf, der relativ zu einer transparenten Auflage 102 positioniert
ist. Wie in der Technik bekannt ist, kann ein Dokument 106 zum Scannen
auf der oberen Oberfläche
der Auflage 102 plaziert sein. Der optische Bildscanner 100 kann in
einem optischen Bildscanner (z. B. einem niedrigen Flachbettscanner),
einem Faxgerät,
einem Kopierer usw. enthalten sein.
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Wie
ferner in 1 veranschaulicht ist, weist der
optische Kopf 104 eine erste reflektierende Oberfläche 108 (z.
B. Spiegel usw.), ein Linsenarray 110, eine zweite reflektierende
Oberfläche 108 und
ein Bildsensormodul 114 auf. Das Bildsensormodul 114 kann
beispielsweise eine gedruckte Schaltungsanordnung oder eine beliebige
andere Halbleitervorrichtung umfassen. Das Bildsensormodul 114 umfaßt ferner
ein Photosensorarray 112, das eine beliebige Art von Vorrichtung
sein kann, die konfiguriert ist, um optische Signale zu empfangen
und die Lichtintensität
in ein elektronisches Signal umzuwandeln. Wie in der Technik bekannt
ist, kann das Photosensorarray 112 beispielsweise eine
ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD – charge-coupled device), einen Komplementär-Metalloxid-Halbleiter
(CMOS – complementary
metal-oxide semiconductor) usw. umfassen.
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Das
Linsenarray 110 kann ein Array aus stabförmigen Linsen
umfassen, die eine relativ geringe Tiefenschärfe aufweisen. Beispielsweise
kann das Linsenarray 110 ein Selfoc®-Linsenarray
(SLA) umfassen, daß von
Nippon Sheet Glass Co., Somerset, New Jersey, USA, hergestellt und
vertrieben wird. Ein Stablinsenarray kann zumindest eine Reihe von
Gradientenindex-Mikrolinsen umfassen, die gleiche Abmessungen und
optische Eigenschaften aufweisen können. Die Linsen können zwischen
zwei Platten aus Fiberglas-verstärktem
Kunststoff (FRP = fiberglass-reinforced plastic)) ausgerichtet sein.
Da FRP einen Wärmeausdehnungskoeffizienten
aufweist, der gleich dem von Glas ist, sind die Auswirkungen einer
thermischen Verzerrung und Beanspruchung minimal. Das FRP erhöht ferner
die mechanische Festigkeit des SLA. Die Zwischenräume können mit
schwarzem Silikon gefüllt
sein, um eine Überstrahlung
(Übersprechen)
zwischen den Linsen zu verhindern und jede einzelne Linse zu schützen.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 wird, während ein Dokument 106 durch
den optischen Kopf 104 gescannt wird, ein optisches Signal 116 von dem
Dokument 106 weg und zu der ersten reflektierenden Oberfläche 108 reflektiert.
Die erste reflektierende Oberfläche 108 lenkt
das optische Signal 116 durch das zu fokussierende Linsenarray 110.
Das optische Signal 116 kann auch durch eine zweite reflektierende
Oberfläche 108 zu
dem Bildsensormodul 114 hin reflektiert werden. Das optische
Signal 116 wird durch das Photosensorarray 112 empfangen und
in ein elektronisches Signal umgewandelt, das durch einen Analog/Digital-Wandler,
einen digitalen Signalprozessor usw. verarbeitet werden kann. Auf diese
Weise fokussiert die Optik in dem optischen Kopf 104 einen
Abschnitt eines Bildes des Dokuments 106 auf das Photosensorarray 112.
Wie in 2 veranschaulicht ist, kann die zweite reflektierende
Oberfläche 108 optional
sein. Um das Querschnittsprofil des optischen Kopfes 104 zu
verän dern,
kann die zweite reflektierende Oberfläche 108 beispielsweise
entfernt werden, und das Bildsensormodul 114 kann senkrecht
zu der optischen Achse des Linsenarrays 110 ausgerichtet
sein, um das optische Signal 116 zu empfangen. Alternativ
dazu kann die optische Achse des Linsenarrays 110 senkrecht zu
der Auflage 102 orientiert sein, um Licht durch das Linsenarray
und auf das Photosensorarray 112 zu lenken. Die jeweilige
Ausrichtung des Linsenarrays 110 ist für die vorliegende Erfindung
nicht relevant.
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Die
optischen Komponenten in dem optischen Kopf 104 fokussieren
zumindest eine Linie (d. h. eine Abtastlinie) des gescannten Bildes
auf das Photosensorarray 112. Wie in der Technik bekannt ist,
kann ein Scannen des gesamten Bildes bewerkstelligt werden, indem
der optische Kopf 104 relativ zu dem Dokument 106 (z.
B. unter Verwendung von Kabeln) verschoben wird, wie durch das Bezugszeichen 118 angegeben
ist.
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Wie
oben erwähnt
wurde, können
existierende optische Bildscanner aufgrund der relativ geringen
Tiefenschärfe
des Linsenarrays 110 unscharfe Bilder oder ein unscharfes
Dokument 106 erzeugen, die bzw. das eine geringe Entfernung über dem
primären
Brennpunkt des Linsenarrays 110 positioniert sein können bzw.
kann. Beispielsweise können
existierende optische Bildscanner so konfiguriert sein, daß sich der
primäre
Brennpunkt in einer relativ kurzen Entfernung H0 über der
oberen Oberfläche
der Auflage 102 befindet. Wenn ein Dokument 106,
beispielsweise ein Blatt Papier usw., auf der Auflage 102 positioniert
wird, kann es ungefähr
in der Entfernung H0 über der oberen Oberfläche der
Auflage 102 oder innerhalb der relativ geringen Bandbreite
der Tiefenschärfe
angeordnet sein. Falls das Dokument 106 jedoch an einer
Objektebene positioniert ist, die sich außerhalb einer Bandbreite eines
akzeptablen Fokus befindet, können
existierende optische Bildscanner ein unscharfes Bild erzeugen.
Beispielsweise können verschiedene
Typen von Dokumenten (oder Abschnitte des Dokuments) an einer Objekt ebene,
die sich außerhalb
der Bandbreite eines akzeptablen Fokus befindet, angeordnet sein,
wenn sie auf der Auflage 102 positioniert sind (z. B. 35-mm-Dias,
Transparente, Photographien, Bücher,
Magazine usw.).
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Diesbezüglich ermöglichen
verschiedene Ausführungsbeispiele
des optischen Bildscanners 100 gemäß der vorliegenden Erfindung,
daß mehrere Objektebenen
gescannt werden. Der optische Bildscanner 100 liefert eine
Einrichtung zum Verschieben des primären Brennpunkts des Linsenarrays 110 relativ
zu der oberen Oberfläche
der Auflage 102. Auf diese Weise kann der optische Bildscanner 100 fokussierte
Bilder verschiedener Arten von Dokumenten 106, die auf
mehreren Objektebenen positioniert sind, erzeugen.
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Nachstehend
werden verschiedene exemplarische Systeme und Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Verschieben des primären Brennpunktes des Linsenarrays 110 beschrieben. Als
Einführung
ist jedoch zu sagen, daß man
erkennen sollte, daß der
optische Bildscanner 100 den primären Brennpunkt des Linsenarrays 110 verschiebt, indem
er die Entfernung zwischen einem optischen Kopf 104 und
einer Auflage 102 auf der Basis der Verschiebung des optischen
Kopfes 104 einstellt (Bezugszeichen 118). Mit
anderen Worten kann, während
der optische Kopf 104 verschoben wird, die Bewegung des
optischen Kopfes 104 (parallel zu der Auflage 102)
verwendet werden, um eine orthogonale Bewegung zu erzeugen, um die
Entfernung zwischen dem optischen Kopf 104 und der Auflage 102 zu
erhöhen/verringern
und dadurch den primären Brennpunkt
des Linsenarrays 110 auf eine andere Objektebene über der
Auflage 102 einzustellen. Auf diese Weise kann der primäre Brennpunkt
des Linsenarrays 110 unter Verwendung desselben Mechanismus
(z. B. Kabel, Motor usw.), der zum Verschieben des optischen Kopfes 104 verwendet
wird, eingestellt werden. Während
der optische Kopf 104 verschoben wird, kann er beispielsweise
relativ zu der Auflage 102 abgesenkt werden (d. h. die
Entfernung zwischen dem optischen Kopf 104 und der Auflage 102 wird
erhöht),
wodurch der pri märe
Brennpunkt des Linsenarrays 110 zu einer anderen Objektebene verschoben
wird, die sich näher
an der oberen Oberfläche
der Auflage 102 befindet. Ferner kann der optische Kopf 104 relativ
zu der Auflage 102 angehoben werden (d. h. die Entfernung
zwischen dem optischen Kopf 104 und der Auflage 102 wird
verringert), wodurch der primäre
Brennpunkt des Linsenarrays 110 zu einer Objektebene verschoben
wird, die eine größere Entfernung
von der oberen Oberfläche
der Auflage 102 aufweist.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 und 2 kann der
optische Bildscanner 100, während ein Dokument 106 gescannt
wird, entlang der bzw. den Richtung(en), die durch das Bezugszeichen 118 identifiziert
sind, verschoben werden – zwischen
einer Hubendeposition, die in der Nähe einer Vorderwand 122 des
optischen Bildscanners 100 angeordnet ist, und einer Hubendeposition,
die in der Nähe einer
Rückwand 124 angeordnet
ist. Der optische Bildscanner 100 kann zwischen beliebigen
zwei gegenüberliegenden
Wänden
verschoben werden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Entfernung zwischen dem optischen Kopf 104 und
der Auflage 102 durch Verschieben des optischen Kopfes 104 zu einer
Hubendeposition eingestellt werden. Diesbezüglich können Ausführungsbeispiele des optischen Bildscanners 100 ferner
einen Hubendemechanismus umfassen, der konfiguriert ist, um die
Verschiebungsbewegung (die parallel zur Auflage 102 ist)
in eine orthogonale Bewegung umzuwandeln, um die Entfernung zwischen
dem optischen Kopf 104 und der Auflage 102 einzustellen.
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Bei
den in 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispielen
kann der optische Bildscanner 100 ferner ein Rampenbauglied 120 aufweisen,
das an einer Hubendeposition (z. B. in der Nähe der Vorderwand 122 und/oder
der Rückwand 124) angeordnet
ist. Um den primären
Brennpunkt des Linsenarrays 110 einzustellen, wird der
optische Kopf 104 zu der Hubendeposition verschoben. Fachleute werden
erkennen, daß,
während
der optische Kopf 104 zu der Hubendeposition ver schoben
wird, der optische Kopf 104 das Rampenbauglied 120 in
Eingriff nehmen und an der Neigung des Rampenbauglieds 120 entlanggeführt werden
kann. Während
der optische Kopf 104 an der Neigung des Rampenbauglieds 120 entlanggeführt wird,
wird die Entfernung zwischen dem optischen Kopf 104 und
der Auflage 102 proportional zu der Neigung des Rampenbauglieds 120 erhöht/verringert.
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Ferner
sollte man erkennen, daß ein
Paar von Rampenbaugliedern 120 verwendet werden kann – ein erstes
Rampenbauglied 120, das an der Hubendeposition in der Nähe der Vorderwand 122 angeordnet
ist, und ein weiteres Rampenbauglied 120, das an der Hubendeposition
in der Nähe
der Rückwand 124 angeordnet
ist. Die Neigung eines Rampenbauglieds 120 kann positioniert
sein, um der Auflage 102 derart zugewandt zu sein, daß, während der
optische Kopf 104 zu der Hubendeposition (die z. B. in
der Nähe
der Vorderwand 122 angeordnet ist) verschoben wird, der
optische Kopf 104 relativ zu der Auflage 102 angehoben
wird (d. h. der primäre Brennpunkt
des Linsenarrays 110 wird zu einer größeren Entfernung über der
Auflage 102 verschoben). Die Neigung des anderen Rampenbauglieds 120 kann
von der Auflage 102 entfernt positioniert sein, derart,
daß, während der
optische Kopf 104 zu der Hubendeposition (die z. B. in
der Nähe
der Rückwand 124 angeordnet
ist) verschoben wird, der optische Kopf 104 relativ zu
der Auflage 102 abgesenkt wird (d. h. der primäre Brennpunkt
des Linsenarrays 110 wird näher zu der oberen Oberfläche der
Auflage 102 hin verschoben).
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Fachleute
werden erkennen, daß der
optische Bildscanner 100 mit einem einzigen Anschlagbauglied 120 an
einer Hubendeposition konfiguriert sein kann. Diesbezüglich kann
der primäre
Brennpunkt des Linsenarrays 110 an einer einzigen Hubendeposition „umgeschaltet" (toggled) werden.
Beispielsweise kann der optische Kopf 104, wenn er zum
ersten Mal zu dem Anschlagbauglied 120 verschoben wird,
angehoben werden; und das zweite Mal kann der optische Kopf 104 abgesenkt
werden. Ferner kann das Ausmaß,
in dem der optische Kopf 104 angehoben/abgesenkt wird,
von dem Grad der Entfernung abhängen,
um die der optische Kopf 104 an der Hubendeposition verschoben
wird.
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Man
sollte erkennen, daß eine
Vielzahl von Hubendemechanismen eingesetzt werden kann, um die Verschiebungsbewegung
(die parallel zu der Auflage 102 verläuft) in eine orthogonale Bewegung
umzuwandeln, um den optischen Kopf 104 anzuheben/abzusenken.
Beispielsweise kann der Hubendemechanismus einen beliebigen einer
Anzahl von Mechanismen umfassen, die an den jeweiligen Hubendepositionen
angeordnet sind (z. B. Rampenbauglieder 120, Drehbauglieder, „Anschlagbauglieder" usw.). Alternativ
dazu kann der Hubendemechanismus einen ersten Mechanismus, der an
der Hubendeposition angeordnet ist, und einen entsprechenden Mechanismus,
der an dem optischen Kopf 104 angeordnet ist, um den ersten
Mechanismus in Eingriff zu nehmen, umfassen. Bei weiteren Ausführungsbeispielen
kann der Hubendemechanismus in den optischen Kopf 104 integriert
sein, so daß an
der Hubendeposition kein separater Mechanismus erforderlich ist
(im Gegensatz zu z. B. einem „Anschlagbauglied"). Beispielsweise
kann der optische Kopf 104 ein Rampenbauglied umfassen,
das den optischen Kopf 104 veranlaßt, sich relativ zu der Auflage 102 in einer
orthogonalen Richtung zu bewegen, wenn der optische Kopf 104 in
das Anschlagbauglied verschoben wird. Somit kann der Mechanismus
zum Umwandeln der Verschiebungsbewegung (die parallel zur Auflage 102 verläuft) in
eine orthogonale Bewegung in dem optischen Kopf 104 enthalten
sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel
kann der Entwurf des optischen Bildscanners 100 ferner
vereinfacht sein (d. h. keine speziellen Formen, Betätigungsglieder,
Hebel, Stäbe,
Keile usw. sind an der bzw. den Hubendeposition(en) erforderlich).
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Unter
Bezugnahme auf 3 bis 7 wird ein
beispielhafter Hubendemechanismus beschrieben. Wie in 3 veranschaulicht
ist, kann ein Hubendemechanismus 302 an dem optischen Kopf 104 befestigt,
in demselben angeordnet oder auf andere Weise in demselben enthalten
sein. Der Hubendemechanismus 302 kann einen Arm, der sich
von dem optischen Kopf 104 erstreckt (z. B. eine Schwebewelle 304)
und eine Anbringwelle 306 aufweisen, die durch eine Verknüpfung angebracht
sind. Obwohl eine beliebige Verknüpfung verwendet werden kann, um
die Schwebewelle 304 und die Anbringwelle 306 miteinander
zu verbinden, umfaßt
die in 3 veranschaulichte Verknüpfung ein Rad. Die Schwebewelle 304 kann
mit dem optischen Kopf 104 verbunden sein (z. B. mit einem
Gehäuse,
das die optischen Komponenten abdeckt). Die Anbringwelle 306 kann mit
dem Mechanismus verbunden sein, der den optischen Kopf 104 verschiebt.
Beispielsweise kann die Anbringwelle 306 mit (einer) Schiene(n)
verbunden sein, die verwendet wird bzw. werden, um den optischen
Kopf 104 zu verschieben.
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4a und 4b veranschaulichen,
wie der optische Kopf 104 zu der Hubendeposition verschoben
wird, die in der Nähe
der Vorderwand 122 des optischen Bildscanners 100 angeordnet
ist. Wie in 4a veranschaulicht ist, nimmt
die Schwebewelle 304 das Rampenbauglied 120 in
Eingriff, wenn der optische Kopf 104 die Hubendeposition
erreicht. Dann, während
sich der optische Kopf 104 weiterhin parallel zu der Auflage 102 bewegt,
dreht sich die Schwebewelle 304 relativ zu der Anbringwelle 306 gegen
den Uhrzeigersinn (Bezugszeichen 402) zu der in 4b veranschaulichten
Position. Die Drehung der Schwebewelle 304 bewirkt, daß der optische
Kopf 104 zu einer Position angehoben wird, die sich näher an der
Auflage 102 befindet, wie durch das Bezugszeichen 404 angegeben
ist. Man sollte erkennen, daß,
während
der optische Kopf 104 (aufgrund der Drehung der Schwebewelle 304)
angehoben wird, der optische Kopf 104 auch an der Neigung des
Rampenbauglieds 120 entlanggeführt werden kann. Die Entfernung
zwischen dem optischen Kopf 104 und der Auflage 102 kann
ferner verringert werden, indem damit fortgefahren wird, den optischen Kopf 104 an
dem Rampenbauglied 120 nach oben zu verschieben und zu
führen.
Auf diese Weise stellt der optische Bildscanner 100 den
primären
Brennpunkt des Linsenarrays 110 auf eine andere Objektebene ein,
die über der
Auflage 102 angeordnet ist. Somit kann der optische Bildscanner 100 dann
die neue Objektebene scannen, um ein stärker fokussiertes Bild des
Dokuments 106 zu erzeugen.
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Der
optische Bildscanner 100 kann ferner konfiguriert sein,
um den primären
Brennpunkt des Linsenarrays 110 auf eine näher an der
Auflage 102 befindliche Position einzustellen. 5, 6a und 6b veranschaulichen,
wie der optische Kopf 104 zu der Hubendeposition verschoben
wird, die nahe der Rückwand 124 des
optischen Bildscanners 100 angeordnet ist. Wie in 6a veranschaulicht
ist, nimmt die Schwebewelle 304 das Rampenbauglied 120 in
Eingriff, wenn der optische Kopf 104 die Hubendeposition
erreicht. Dann, während
sich der optische Kopf 104 weiterhin parallel zu der Auflage 102 bewegt,
kann sich die Schwebewelle 304 relativ zu der Anbringwelle
306 im Uhrzeigersinn (Bezugszeichen 602) zu der in 6b veranschaulichten
Position drehen. Die Drehung der Schwebewelle 304 bewirkt,
daß der
optische Kopf 104 zu einer Position abgesenkt wird, die
weiter weg von der Auflage 102 ist, wie durch das Bezugszeichen 604 angegeben
ist. Man sollte erkennen, daß,
während
der optische Kopf 104 (aufgrund der Drehung der Schwebewelle 304) abgesenkt
wird, der optische Kopf 104 auch an der Neigung des Rampenbauglieds 120 entlanggeführt werden
kann. Die Entfernung zwischen dem optischen Kopf 104 und
der Auflage 102 kann ferner erhöht werden, indem damit fortgefahren
wird, den optischen Kopf 104 an dem Rampenbauglied 120 nach unten
zu verschieben und zu führen.
Auf diese Weise stellt der optische Bildscanner 100 den
primären Brennpunkt
des Linsenarrays 110 auf eine andere Objektebene ein, die über der
Auflage 102 angeordnet ist. Somit kann der optische Bildscanner 100 dann
die neue Objektebene scannen, um ein stärker fokussiertes Bild des
Dokuments 106 zu erzeugen.
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Der
Betrieb des Hubendemechanismus 302 ist in 7 ausführlicher
veranschaulicht. Wie in 7 veranschaulicht ist, können die
Schwebewelle 304 und die Anbringwelle 306 entlang
einer Achse (der durch das Bezugszeichen 702 darge stellten x-Achse)
angeordnet sein. Der optische Kopf 104 kann zwischen Hubendepositionen
entlang einer weiteren Achse (der durch das Bezugszeichen 118 dargestellten
y-Achse) verschoben werden. Während
die Anbringwelle 306 beispielsweise entlang der y-Achse
verschoben wird, werden auch die Schwebewelle 306 und der
optische Kopf 104 verschoben. Wie oben beschrieben wurde,
nimmt die Schwebewelle 304 das Rampenbauglied 120 in
Eingriff, wenn der optische Kopf 104 zu einer Hubendeposition
verschoben wird. Dann kann die Schwebewelle 304 relativ
zu der Anbringwelle 306 gedreht werden, während sich
der optische Kopf 104 weiterhin parallel zu der Auflage 102 entlang
der y-Achse bewegt. Die Drehung der Schwebewelle 304 bewirkt,
daß der
optische Kopf 104 (je nach der Hubendeposition) entlang
einer weiteren Achse (der durch das Bezugszeichen 704 dargestellten
z-Achse) angehoben/abgesenkt wird.