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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 Abtastli nie. 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 bezog 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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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, optische Bildscanner, einen optischen Kopf sowie Verfahren
zu schaf fen, die mehrere Objektebenen in einem optischen Bildscanner
bereitstellen.
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Diese Aufgabe wird durch optische
Bildscanner gemäß Anspruch
1 oder 6, einen optischen Kopf gemäß Anspruch 7 oder durch Verfahren
gemäß Anspruch
13 oder 18 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel ist ein optischer Bildscanner,
der eine Auflage und einen zum Scannen konfigurierten optischen
Kopf aufweist. Der optische Kopf umfaßt ein Stablinsenarray, das
positioniert ist, um Licht, das von einem Dokument wegreflektiert
wird, zu fokussieren, und ein optisches Sensorarray, das relativ
zu dem Stablinsenarray variabel positioniert ist, um durch das Stablinsenarray
fokussiertes Licht zu empfangen.
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Ein weiterer optischer Scanner weist
eine Auflage und einen zum Scannen konfigurierten optischen Kopf
auf. Der optische Kopf umfaßt
ein Stablinsenarray, das positioniert ist, um Licht, das von einem
Dokument wegreflektiert wird, zu fokussieren, ein optisches Sensorarray
zum Empfangen von durch das Stablinsenarray fokussiertem Licht und eine
reflektierende Oberfläche,
die relativ zu dem Stablinsenarray variabel positioniert ist, um
Licht von dem Dokument zu dem Stablinsenarray zu reflektieren.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfaßt ein Verfahren
zum Bereitstellen von mehreren Objektebenen in einem optischen Bildscanner,
das folgende Schritte umfaßt:
Positionieren eines optischen Kopfes relativ zu einer Auflage, um
einen primären Brennpunkt
eines Stablinsenarrays an einer ersten Objektebene zu positionieren,
und Einstellen der Position eines optischen Sensorarrays relativ
zu dem Stablinsenarray, um den primären Brennpunkt des Stablinsenarrays
an einer zweiten Objektebene neu zu positionieren.
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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 Bereitstellen mehrerer zu scannender Objektebenen;
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2 eine
Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines optischen
Bildscanners gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Bereitstellen mehrerer zu scannender Objektebenen;
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3 eine
Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels
eines optischen Kopfes, wie er beispielsweise in 1 und 2 gezeigt
ist, die das Bildsensormodul veranschaulicht, wie es durch das Betätigungsglied
in einer ausgefahrenen Position positioniert ist;
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4 eine
Querschnittsansicht des optischen Kopfes der 3, die das Bildsensormodul veranschaulicht,
wie es durch das Betätigungsglied in
einer eingefahrenen Position positioniert ist;
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5 eine
Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines optischen
Kopfes, wie er beispielsweise in 1 und 2 gezeigt ist, die das Bildsensormodul
veranschaulicht, wie es durch das Betätigungsglied in einer ausgefahrenen
Position positioniert ist;
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6 eine
Querschnittsansicht des optischen Kopfes der 5, die das Bildsensormodul veranschaulicht, wie
es durch das Betätigungsglied in
einer eingefahrenen Position positioniert ist;
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7 eine
Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines optischen
Kopfes, wie er beispielsweise in 1 und 2 gezeigt ist, die die reflektierende
Oberfläche
veranschaulicht, wie sie durch das Betätigungsglied in einer eingefahrenen
Position positioniert ist;
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8 eine
Querschnittsansicht des optischen Kopfes der 7, die die reflektierende Oberfläche veranschaulicht,
wie sie durch das Betätigungsglied
in einer ausgefahrenen Position positioniert ist;
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9 eine
Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines optischen
Kopfes, wie er beispielsweise in 1 und 2 gezeigt ist, die die reflektierende
Oberfläche
veranschaulicht, wie sie durch das Betätigungsglied in einer eingefahrenen
Position positioniert ist; und
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10 eine
Querschnittsansicht des optischen Kopfes der 9, die die reflektierende Oberfläche veranschaulicht,
wie sie durch das Betätigungsglied
in einer ausgefahrenen Position positioniert ist.
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Unter Bezugnahme auf 1 bis 10 werden nun
verschiedene exemplarische Ausführungsbeispiele
eines optischen Bildscanners gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Als Einführung
sei jedoch gesagt, daß Systeme
und Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Einrichtung zum Scannen eines Bildes auf mehreren
Objektebenen, ohne einen optischen Kopf bezüglich einer Auflage neu positionieren
zu müssen,
bereitstellen. Statt den optischen Kopf zu bewegen, liefern verschiedene Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung mehrere Objektebenen, indem sie die Innenoptik
des optischen Kopfes modifizieren. Diesbezüglich kann der optische Kopf
relativ zu der Auflage ortsfest bleiben, während die Innenoptik konfiguriert
ist, um mehrere Objektebenen (d.h. einen primären Brennpunkt bei verschiedenen
Entfernungen über
der oberen Oberfläche
der Auflage) bereitzustellen. Man sollte jedoch erkennen, daß der optische
Kopf bei manchen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung auch neu positioniert werden kann, um
eine weitere Flexibilität
beim Verschieben von Objektebenen zu liefern.
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Allgemein ermöglicht ein optischer Bildscanner
gemäß der vorliegenden
Erfindung, daß mehrere Objektebenen
gescannt werden, indem eine Komponente in dem optischen Kopf (z.B.
ein optisches Sensorarray, eine reflektierende Oberfläche usw.)
relativ zu einem Linsenarray variabel positioniert wird, um die
gescannte Objektebene zu verschieben. Beispielsweise kann ein optisches
Sensorarray relativ zu dem Linsenarray variabel positioniert sein.
Diesbezüglich
kann das optische Sensorarray relativ zu dem Linsenarray an einer
ersten Position positioniert sein, um eine erste Objektebene über der
Auflage zu scannen. Um eine andere Objektebene über der Auflage zu scannen,
kann der optische Sensor neu positioniert (d.h. näher an das
Linsenarray heran- oder weiter von demselben wegbewegt) werden.
Unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung wird man erkennen,
daß durch
Erhöhen
und/oder Verringern der Entfernung zwischen dem optischen Sensorarray
und dem Linsenarray verschiedene Objektebenen über der Auflage gescannt werden
können.
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Als weiteres Beispiel kann bei manchen
Ausführungsbeispielen
eine reflektierende Oberfläche (z.B.
Spiegel usw.) verwendet werden, um Licht, das von dem gescannten
Dokument wegreflektiert wird, durch das Linsenarray und/oder auf
das optische Sensorarray zu lenken. Um mehrere Objektebenen zu scannen,
kann die reflektierende Oberfläche
relativ zu dem Linsenarray auch variabel positioniert sein. Man
sollte ferner erkennen, daß durch
Erhöhen und/oder
Verringern der Entfernung zwischen der reflektierenden Oberfläche und
dem Linsenarray verschiedene Objektebenen über der Auflage gescannt werden
können.
Wie nachfolgend ausführlicher
beschrieben wird, können
verschiedene Mechanismen verwendet werden, um das optische Sensorarray,
die reflektierende Oberfläche
usw. relativ zu dem Linsenarray variabel zu positionieren.
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines optischen
Bildscanners 100 gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Bereitstellen mehrerer Objektebenen. 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 optisches Sensorarray 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 optische Sensorarray 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 entlang dem optischen Weg 116 von
dem Dokument 106 weg und zu der ersten reflektierenden
Oberfläche 108 reflektiert.
Die erste reflektierende Oberfläche 108 lenkt das
optische Signal durch das zu fokussierende Linsenarray 110.
Das optische Signal kann auch durch eine zweite reflektierende Oberfläche 108 zu
dem Bildsensormodul 114 hin reflektiert werden. Das optische
Signal wird durch das optische Sensorarray 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 optische Sensorarray 112.
Wie in 2 veranschaulicht
ist, kann die zweite reflektierende Oberfläche 108 optional sein.
Um das Querschnittsprofil des optischen Kopfes 104 zu verändern, kann
die zweite reflektierende Oberfläche 108 beispielsweise
entfernt erden, und das Bildsensormodul 114 kann senkrecht
zu der optischen Achse des Linsenarrays 110 ausgerichtet
sein, um optische Signale entlang dem Weg 116 zu empfangen.
Alternativ dazu kann die optische Achse des Linsenarrays 110 senkrecht
zu der Auflage 102 orientiert sein, um Licht durch das
Linsenarray 110 und auf das optische Sensorarray 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 optische Sensorarray 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,
gezahnten Antriebsriemen, Zahnstangen usw.) verschoben wird, wie
durch das Bezugszeichen 118 angegeben ist. Wie durch das
Bezugszeichen 120 (1 und 2) angegeben ist, kann das optische
Sensorarray 112 relativ zu dem optischen Weg 116 variabel
positioniert sein. Bei dem in 1 veranschaulichten
Ausführungsbeispiel
kann das optische Sensorarray 112 auf einer vertikalen
Achse variabel positioniert sein. Bei dem in 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel
kann das optische Sensorarray entlang einer horizontalen Achse variabel positioniert
sein.
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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 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 Objektebene,
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, indem eine der in dem optischen Kopf 104 angeordneten
optischen Komponenten variabel positioniert wird. Somit kann der
optische Bildscanner 100 fokussierte Bilder verschiedener
Arten von Dokumenten 106, die auf mehreren Objektebenen
positioniert sind, erzeugen.
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Wie oben angegeben wurde, können verschiedene
Mechanismen verwendet werden, um das optische Sensorarray 112,
die reflektierende Oberfläche 108 usw.
relativ zu dem Linsenarray 110 variabel zu positionieren.
Unter Bezugnahme auf 3 bis 6 werden verschiedene exemplarische
Ausführungsbeispiele
zum variablen Positionieren des optischen Sensorarrays 112 beschrieben.
Wie in 3 veranschaulicht
ist, weist der optische Kopf 104 ein Gehäuse 302 zum
Tragen und/oder Enthalten der optischen Komponenten (z.B. reflektierende
Oberfläche 108, Linsenarray 110,
Bildsensormodul 114, Beleuchtungsquelle 304 usw.)
und eine Betätigungsgliedanordnung 306 auf.
Das Bildsensormodul 114 ist in einer Ausnehmung des Gehäuses 302 positioniert,
die durch obere Anschlagbauglieder 312 und untere Anschlagbauglieder 310 definiert
ist.
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Die Betätigungsgliedanordnung 306 kann eine
Betätigungsgliedwelle 308 umfassen,
die eine untere Oberfläche
des Bildsensormoduls 114 in Eingriff nimmt. Während des
Betriebs wird die Betätigungsgliedwelle 308 zwischen
einer ausgefahrenen Position (3)
und einer eingefahrenen Position (4)
getrieben. Beispielsweise kann die Betätigungsgliedwelle 308 vertikal
in die oberen Anschlagbauglieder 312 getrieben werden.
Wie in 3 veranschaulicht
ist, ist das Bildsensormodul 114 in der ausgefahrenen Position
derart an den oberen Anschlagbaugliedern 312 positioniert,
daß das
optische Sensorarray 112 an einer Bildebene 314 angeordnet ist,
die einer Objektebene 316, die über der Auflage 102 angeordnet
ist, entspricht. Mit anderen Worten kann der optische Kopf 104 in
der ausgefahrenen Position konfiguriert sein, um die Objektebene 316 zu scannen.
Wie in 4 veranschaulicht
ist, ist das Bildsensormodul 114 in der eingefahrenen Position derart
an den unteren Anschlagbaugliedern 310 positioniert, daß das optische
Sensorarray 112 an einer Bildebene 404 angeordnet
ist, die einer Objektebene 402 entspricht, die in einer
größeren Entfernung über der
Auflage 102 angeordnet ist. Wenn das optische Sensorarray 112 an
der Bildebene 404 angeordnet ist, ist der optische Kopf 104 konfiguriert,
um die Objektebene 402 zu scannen.
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Fachleute werden erkennen, daß die Betätigungsgliedanordnung 306 auf
verschiedene Arten konfiguriert sein kann. Beispielsweise kann die
Betätigungsgliedanordnung 306 jegliche
Art von Schiebemechanismus und jegliche Art von Treibermechanismus
verwenden. Wie in der Technik bekannt ist, kann der Schiebemechanismus
das Bildsensormodul 114 in Eingriff nehmen, und der Treibermechanismus kann
konfiguriert sein, um den Schiebemechanismus auszufahren und/oder
einzufahren, um das Bildsensormodul 114 neu zu positionieren.
Diesbezüglich kann
die Betätigungsgliedanordnung 306 jegliche
der folgenden oder andere Typen von Mechanismen umfassen: ein lineares
Betätigungsglied,
ein elektrisches Solenoid (linear oder drehend), eine Kugelspindel,
Maschinen schraube, Nockenanordnung (mit oder ohne Getriebezug),
einen Motor mit elektrischem Antrieb, einen Positionierungstisch,
einen stablosen Zylinder, einen elektrischen Axialzylinder usw.
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Man sollte erkennen, daß das Bildsensormodul 114 auf
eine Anzahl alternativer Arten und Weisen relativ zu dem Linsenarray 110 variabel
positioniert sein kann. Bei den in 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsbeispielen
ist das Bildsensormodul 114 entlang einer vertikalen optischen
Achse linear verschoben (d.h. trifft auf die optische Achse auf). Alternativ
kann das Bildsensormodul 114 auch durch Schwenken, Drehen,
Anlenken usw. des Bildsensormoduls 114 relativ zu dem Linsenarray 110 variabel positioniert
werden.
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Bei den in 5 und 6 veranschaulichten Ausführungsbeispielen
kann der optische Kopf 104 ferner ein Gelenk 508 aufweisen,
das an einem Drehpunkt an dem Gehäuse 302 befestigt
ist. Das Gelenk 508 ist an dem Bildsensormodul 114 befestigt.
Beispielsweise kann eine untere Oberfläche des Gelenks 508 an
einer der Seiten des Bildsensormoduls 114 befestigt sein.
Während
des Betriebs wird die Betätigungsgliedwelle 308 zwischen
einer ausgefahrenen Position ( 5)
und einer eingefahrenen Position (6)
getrieben. Wie in 5 veranschaulicht ist,
wird das Bildsensormodul 114 nach oben getrieben, wenn
die Betätigungsgliedwelle 308 ausgefahren
ist. Die durch die Betätigungsgliedwelle 308 gelieferte
nach oben gerichtete Kraft bewirkt, daß sich das Bildsensormodul 114 in
einer im Uhrzeigersinn verlaufenden Richtung dreht, während das
Gelenk 508 schwenkt. Die Kombination der Betätigungsgliedwelle 308 und
des Gelenks 508 zwingt die andere Seite des Bildsensormoduls 114 gegen
ein oberes Anschlagbauglied 502 in dem Gehäuse 306.
Zn der ausgefahrenen Position kann das Bildsensormodul 114 derart
an dem oberen Anschlagbauglied 502 positioniert sein, daß das optische
Sensorarray 112 an einer Bildebene 506 angeordnet
ist, die einer über der
Auflage 102 angeordneten Objektebe ne 316 entspricht.
Mit anderen Worten ist der optische Kopf in der ausgefahrenen Position
konfiguriert, um die Objektebene 316 zu scannen.
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Unter Bezugnahme auf 6 wird, wenn die Betätigungsgliedwelle 308 eingefahren
ist, das Bildsensormodul 114 nach unten getrieben. Die durch
die Betätigungsgliedwelle 308 gelieferte
nach unten gerichtete Kraft bewirkt, daß sich das Bildsensormodul 114 in
einer Richtung, die gegen den Uhrzeigersinn verläuft, dreht, während das
Gelenk 508 schwenkt. Die Kombination der Betätigungsgliedwelle 308 und
des Gelenks 508 drückt
das Bildsensormodul 114 gegen ein unteres Anschlagbauglied 504 in
dem Gehäuse 306.
In der eingefahrenen Position kann das Bildsensormodul 114 derart
positioniert sein, daß das
optische Sensorarray 112 an einer unteren Bildebene 510 angeordnet
ist, die einer Objektebene 512 entspricht, die in einer
größeren Entfernung über der
Auflage 102 angeordnet ist. Wenn das optische Sensorarray 112 an
der Bildebene 510 angeordnet ist, kann der optische Kopf 104 konfiguriert sein,
um die Objektebene 512 zu scannen.
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Wie oben erwähnt wurde, können mehrere Objektebenen über der
Auflage 102 vorgesehen sein, indem eine der optischen Komponenten
in dem optischen Kopf 104 relativ zu dem Linsenarray 110 variabel
positioniert wird. Unter Bezugnahme auf 7 bis 10 werden
verschiedene Ausführungsbeispiele
beschrieben, bei denen eine reflektierende Oberfläche 108 relativ
zu dem Linsenarray 110 variabel positioniert ist. Bei den
in 7 und 8 veranschaulichten Ausführungsbeispielen
weist der optische Kopf 104 eine Schiebehalterung 702 auf,
an der eine reflektierende Oberfläche 108 befestigt
ist. Die Schiebehalterung 702 kann an einer Betätigungsgliedwelle 308 einer
Betätigungsgliedanordnung 306 befestigt
sein. Während
des Betriebs kann die Betätigungsgliedwelle 308 zwischen
einer ausgefahrenen Position ( 8)
und einer eingefahrenen Position (7)
getrieben werden. Wie in 7 veranschaulicht
ist, kann die reflektie rende Oberfläche 108 in der eingefahrenen
Position relativ zu dem Linsenarray 110 positioniert sein,
um eine erste Objektebene 706 zu definieren, die in einer
ersten Entfernung über
der Auflage 102 angeordnet ist. In der eingefahrenen Position
kann der optische Kopf 104 konfiguriert sein, um die Objektebene 706 zu
scannen.
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Unter Bezugnahme auf 8 kann die Betätigungsgliedanordnung 306,
um eine in einer größeren Entfernung
von der Auflage 102 angeordnete Objektebene zu scannen,
die Betätigungsgliedwelle 308 zu
der ausgefahrenen Position treiben. In der ausgefahrenen Position
wird die reflektierende Oberfläche 108 entlang
der optischen Achse näher
an das Linsenarray 110 bewegt. Fachleute werden erkennen, daß durch
ein Näher-Heranbewegen
der reflektierenden Oberfläche 108 an
das Linsenarray 110 die Objektebene zu einer größeren Entfernung
von der Auflage 102 verschoben werden kann (Objektebene 802).
Man sollte weiter erkennen, daß die
laterale Bewegung der reflektierenden Oberfläche 108 entlang der
optischen Achse des Linsenarrays 110 ferner eine entsprechende
laterale Verschiebung der Objektebene bewirkt. Somit kann, während ein
Dokument 106 gescannt wird, der optische Bildscanner 100 die
laterale Verschiebung der Objektebene berücksichtigen, indem er den optischen
Kopf 104 lateral verschiebt.
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Wie in 9 und 10 veranschaulicht ist, kann
die reflektierende Oberfläche 108 durch
eine Schwenk-, Dreh-, Anlenk- usw.
Bewegung relativ zu dem Linsenarray 110 variabel positioniert
werden. Beispielsweise kann die Schiebehalterung 702 durch eine
Schwenkhalterung 902 ersetzt werden. Während des Betriebs kann die
Betätigungsgliedwelle 308 zwischen
einer ausgefahrenen Position (10) und
einer eingefahrenen Position (9)
getrieben werden. Wie in 9 veranschaulicht
ist, kann die reflektierende Oberfläche 108 in der eingefahrenen Position
relativ zu dem Linsenarray 110 positioniert sein, um eine
erste Objektebene 906 zu definieren, die eine erste Entfernung über der
Auflage 102 angeordnet ist. In der eingefahrenen Position
kann der optische Kopf 104 konfiguriert sein, um die Objektebene 906 zu
scannen.
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Unter Bezugnahme auf 10 kann die Betätigungsgliedanordnung 306,
um eine Objektebene, die in einer größeren Entfernung von der Auflage 102 angeordnet
ist, zu scannen, die Betätigungsgliedwelle 308 in
die ausgefahrene Position treiben. Während die Schwenkhalterung 902 durch
die Betätigungsgliedwelle 308 in
Eingriff genommen wird, dreht sich, schwenkt usw. die Schwenkhalterung 902 in
einer gegen den Uhrzeigersinn gerichteten Richtung. Auf diese Weise
wird die reflektierende Oberfläche 108 näher an das
Linsenarray 110 heranbewegt. Dadurch, daß die reflektierende
Oberfläche 108 näher an das
Linsenarray 110 heranbewegt wird, kann die Objektebene
zu einer größeren Entfernung
von der Auflage 102 verschoben werden (Objektebene 1002).
Ferner sollte man erkennen, daß die
laterale Bewegung der reflektierenden Oberfläche 108 entlang der
optischen Achse des Linsenarrays 110 ferner eine entsprechende
laterale Verschiebung der Objektebene bewirkt. Die reflektierende
Oberfläche 108 wird
aufgrund der Drehung, des Schwenkens usw. der Schwenkhalterung 902 im
Vergleich zu der eingefahrenen Position geneigt. Somit kann der
optische Bildscanner 100, während ein Dokument 106 gescannt
wird, die laterale Verschiebung der Objektebene durch ein laterales
Verschieben des optischen Kopfes 104 berücksichtigen.