JP4188257B2

JP4188257B2 - 光学式イメージスキャナ

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Inventors: ロドニー・シー・ハリス; ケヴィン・ヤンガーズ
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Description

本発明は、光学式イメージスキャナにおける移動終了時の焦点偏移を行うように構成されている光学式イメージスキャナに関する。

ドキュメント・スキャナとしても知られている光学式イメージスキャナは、目に見えるイメージ（例えば、文書または写真上のもの、透明媒体でのイメージなど）を、コピー、記憶、またはコンピュータによる処理に適した電子形式に変換する。光学式イメージスキャナは、個別の装置であるか、あるいは、イメージスキャナは、コピー機の一部、ファクシミリ機の一部、または、多目的装置（複合機）の一部であることもある。反射型イメージスキャナは、通常、被制御光源を持ち、光が、文書の表面に反射されて、光学系を経て、感光素子（例えば、電荷結合素子、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）など）のアレイ上に進む。トランスペアレンシー・イメージスキャナ（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙｉｍａｇｅｓｃａｎｎｅｒ）は、光を、透過イメージ、例えば写真陽画スライドに通し、光学系を経て、次に、感光素子のアレイ上に進む。この光学系は、スキャンされているイメージの少なくとも一本の線（走査線とも呼ばれる）の焦点を、感光素子のアレイ上に合わせる。この感光素子は、受け取られた光の強さを電子信号に変換する。アナログ・デジタル変換器は、この電子信号を、コンピュータで読取り可能な２進数に変換する。この場合、それぞれの２進数は、光の強さの値を表わす。

光学式イメージスキャナには、２つの普通のタイプがある。第１のタイプでは、走査線の焦点をフォトセンサ・アレイ上に合わせるために、ただ１つの球面縮小（ｓｐｈｅｒｉｃａｌｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）レンズ系が常用され、また、このフォトセンサ・アレイの長さは、その走査線の長さよりもずっと短い。第２のタイプでは、走査線の焦点をフォトセンサ・アレイ上に合わせるために、多数のレンズのアレイが用いられ、また、このフォトセンサ・アレイの長さは、その走査線と同じ長さである。第２のタイプでは、棒状レンズのアレイが用いられているＳｅｌｆｏｃ（Ｒ）レンズ・アレイ（ＳＬＡ）（日本板硝子株式会社から入手できる）を使用するのが普通であり、このレンズ・アレイでは、通常、多数のフォトセンサが個々のレンズを経て、光を受け取るようになっている。

焦点深度とは、一定のイメージ解像度を維持しながら、物体（対象物）の位置を変更できる最大距離（すなわち、物体平面（ｏｂｊｅｃｔｐｌａｎｅ、物面）を、或る基準面に対して光路に沿って移動させ得る量であって、指定した許容値を超えるピンぼけをもたらさないもの）をさす。レンズ・アレイ用の焦点深度は、通常、ただ１つの球面縮小レンズ系を用いるスキャナと比較して、短い。通常、平たい文書は、スキャンするために、カバーによって透明プラテン（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｐｌａｔｅｎ）に押し付けられ、したがって、焦点深度は問題ない。しかしながら、スキャンされようとする表面を、じかにプラテン上に置くことのできないような状況がいくつかある。一例として、３５ｍｍスライドをスキャンすることである。３５ｍｍスライド用の代表的な枠は、このフィルムの表面を、このプラテンの表面から上方へ約０．７〜１．５ｍｍの所に保持する。

その結果、スライドは、このプラテンの表面に焦点を合わせているレンズ・アレイを用いているときに、わずかにピントがずれることがある。もう１つの例は、本または雑誌をスキャンするものであって、その場合、スキャンされようとするページの一部が湾曲していて、バインド・スプライン（ｂｉｎｄｉｎｇｓｐｌｉｎｅ）を形成し、それにより、スキャンされようとする該当表面の一部が、この透明プラテンよりも上に位置づけられてしまう。このバインド・スプラインを鮮明に映し出すためには、長い焦点深度が必要となる。
本発明は、光学式イメージスキャナにおける移動終了時の焦点偏移を行うように構成されている光学式イメージスキャナを提供する。

一実施形態は、プラテン、第１の移動終了位置の止め部材、および、オプティカル・ヘッドを含む光学式イメージスキャナである。このオプティカル・ヘッドは、オプティカル・ヘッドが止め部材に係合すると、オプティカル・ヘッドとプラテンとの間隔が調整されるように、傾斜面を含む。
簡単に述べると、他の実施形態は、オプティカル・ヘッドによってスキャンされる、プラテン上方の物体平面の位置を調整する方法である。このような方法の１つは、スライドメンバが傾斜面に沿って案内されて、オプティカル・ヘッドとプラテンとの間隔を調整するように、オプティカル・ヘッドを平行移動させることを含む。

本発明の多くの面は、以下の図面を参照すれば、より良く理解できる。これらの図面中の構成要素は、必ずしも定尺ではなく、その代り、本発明の原理を明確に図解することに重点が置かれている。さらに、これらの図面では、同じ参照番号は、いくつかの図を通じて、それぞれの対応する部分を表わしている。
図１は、移動終了時の焦点偏移を行うように構成されている、本発明による光学式イメージスキャナ１００の一実施形態の断面図である。図１の様々な目的物の相対サイズは、図解を容易ならしめるために、誇張されている。図１に示されるように、光学式イメージスキャナ１００は、透明プラテン１０２に対して相対的に位置づけられたオプティカル・ヘッド１０４（キャリッジとしても知られている）を含む。当技術分野において知られているように、文書１０６は、スキャニングのために、プラテン１０２の上面に載せられることがある。光学式イメージスキャナ１００は、光学式イメージスキャナ（例えば、薄型フラットベッド・スキャナ）、ファクシミリ機、コピー機などに組み込まれることがある。

さらに図１に示されるように、オプティカル・ヘッド（光学ヘッド）１０４は、第１の反射面１０８（例えば、鏡など）、レンズ・アレイ１１０、第２の反射面１０８、イメージセンサ・モジュール１１４を含む。イメージセンサ・モジュール１１４は、例えば、プリント回路アセンブリ、または他の任意の半導体装置を含むことがある。イメージセンサ・モジュール１１４はまた、フォトセンサ・アレイ１１２も含む。フォトセンサ・アレイ１１２は、光信号を受け取って、その光の強さを電子信号に変換するように構成されている任意のタイプの素子であることもある。例えば、当技術分野において知られているように、フォトセンサ・アレイ１１２は、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）などを含むことがある。

レンズ・アレイ１１０は、比較的に短い焦点深度を持つ棒状レンズのアレイを含むことがある。例えば、レンズ・アレイ１１０は、ニュージャージ州サマセットの日本板硝子株式会社で製造され、販売されているＳｅｌｆｏｃ（Ｒ）レンズ・アレイ（ＳＬＡ）を含む。棒状レンズのアレイは、寸法と光学特性が等しい少なくとも一列のグレーデッド・インデックス・マイクロレンズを含む。これらのレンズは、２枚のガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）板の間に一直線上に置かれる。ＦＲＰは、ガラスに等しい熱膨脹係数を持つために、熱ひずみと熱応力の影響が最小限となる。ＦＲＰはまた、ＳＬＡの機械的強度も増す。それらのすき間にブラック・シリコンを充填して、レンズ間のフレア（クロストーク）を防止し、かつ、個別のレンズを一枚一枚保護することがある。

もう一度、図１を参照すると、文書１０６が、オプティカル・ヘッド１０４によりスキャンされているときに、光信号１１６は、文書１０６に反射されて、第１の反射面１０８に向かう。第１の反射面１０８は、光信号１１６を、焦点を合わせるレンズ・アレイ１１０に通すように方向づける。光信号１１６はまた、第２の反射面１０８により反射されて、イメージセンサ・モジュール１１４に向かうこともある。光信号１１６は、フォトセンサ・アレイ１１２により受け取られて、電子信号に変換される。この電子信号は、アナログ・デジタル変換器、デジタル信号処理装置などにより処理されることがある。このようにして、オプティカル・ヘッド１０４内の光学系は、文書１０６のイメージの一部の焦点を、フォトセンサ・アレイ１１２上に合わせる。図２に示されるように、第２の反射面１０８は、オプションであることもある。例えば、オプティカル・ヘッド１０４の断面形状を変更するために、第２の反射面１０８を除去して、イメージセンサ・モジュール１１４を、レンズ・アレイ１１０の光軸に垂直に向けて、光信号１１６を受け取ることがある。別法として、レンズ・アレイ１１０の光軸を、プラテン１０２に垂直に向けて、光をレンズ・アレイ１１０に通し、フォトセンサ・アレイ１１２上に進ませることがある。レンズ・アレイ１１０の特定の向きは、本発明には関係ない。

オプティカル・ヘッド１０４内の光学構成要素は、スキャンされているイメージの少なくとも一本の線（すなわち、走査線）の焦点を、フォトセンサ・アレイ１１２上に合わせる。当技術分野において知られているように、イメージ全体のスキャニングは、参照番号１１８で示されるように、文書１０６に対してオプティカル・ヘッド１０４を平行移動させることによって（例えば、ケーブルを用いて）、達成される場合がある。

上述の通り、レンズ・アレイ１１０の焦点深度が比較的に短いために、既存の光学式イメージスキャナは、レンズ・アレイ１１０の一次焦点から上方にわずかに離れた所に位置づけられた文書１０６のイメージをぼけさせることがある。例えば、既存の光学式イメージスキャナは、一次焦点が、プラテン１０２の上面から上方に比較的に短い距離Ｈ₀の所にくるように、構成されている。用紙などのような文書１０６をプラテン１０２上に位置づけるときには、文書１０６は、プラテン１０２の上面から上方に、だいたい距離Ｈ₀の所に置かれるか、あるいは、この焦点深度から比較的に短い範囲内に置かれる。しかしながら、文書１０６が、許容焦点の範囲外にある物体平面に位置づけられる場合には、既存の光学式イメージスキャナは、イメージをぼけさせる。例えば、様々なタイプの文書（または、その文書の一部）は、プラテン１０２上に位置づけられるときに、許容焦点の範囲外の物体平面にあることもある（例えば、３５ｍｍスライド、ＯＨＰフィルム、写真、本、雑誌など）。

この点に関しては、本発明による光学式イメージスキャナ１００の様々な実施形態により、多数の物体平面をスキャンすることができる。光学式イメージスキャナ１００は、プラテン１０２の上面に対して、レンズ・アレイ１１０の一次焦点を移す手段を備えている。このようにして、光学式イメージスキャナ１００は、多数の物体平面に位置づけられた様々なタイプの文書１０６の、焦点の合ったイメージを生成することができる。

レンズ・アレイ１１０の一次焦点を移すための、本発明による様々な模範的なシステムおよび方法を、以下に述べる。しかしながら、前置きの事柄として、光学式イメージスキャナ１００は、オプティカル・ヘッド１０４の平行移動（参照番号１１８）に基づいて、オプティカル・ヘッド１０４とプラテン１０２との間隔を調整することにより、レンズ・アレイ１１０の一次焦点を移すものと理解されよう。言い替えれば、オプティカル・ヘッド１０４が平行移動するときに、オプティカル・ヘッド１０４の動き（プラテン１０２に平行）を利用して、直交運動を発生させて、オプティカル・ヘッド１０４とプラテン１０２との間隔を大きく／小さくし、それにより、プラテン１０２の上方の別の物体平面に、レンズ・アレイ１１０の一次焦点を調整することがある。このようにして、レンズ・アレイ１１０の一次焦点は、オプティカル・ヘッド１０４を平行移動させるのに用いられるものと同じ機構（例えば、ケーブル、モータなど）を用いて、例えば、オプティカル・ヘッドとプラテンとの間隔を調整するために、スライドメンバが傾斜面に沿って案内されるように、オプティカル・ヘッドを平行移動させて、調整されることがある。

例えば、オプティカル・ヘッド１０４を平行移動させると、オプティカル・ヘッド１０４は、プラテン１０２に対して、下げられることがあり（すなわち、オプティカル・ヘッド１０４とプラテン１０２との間隔を大きくする）、それにより、プラテン１０２の上面にさらに近い別の物体平面に、レンズ・アレイ１１０の一次焦点を移すことがある。さらに、オプティカル・ヘッド１０４は、プラテン１０２に対して、上げられることがあり（すなわち、オプティカル・ヘッド１０４とプラテン１０２との間隔を小さくする）、それにより、プラテン１０２の上面からさらに遠い別の物体平面に、レンズ・アレイ１１０の一次焦点を移すことがある。

もう一度、図１と図２を参照すると、文書１０６がスキャンされているときに、光学式イメージスキャナ１００は、参照番号１１８で特定される方向に沿って、光学式イメージスキャナ１００の前部壁面１２２付近にある第１の移動終了位置と、後部壁面１２４付近にある第２の移動終了位置との間で、平行移動することがある。本発明により、オプティカル・ヘッド１０４とプラテン１０２との間隔は、オプティカル・ヘッド１０４を、移動終了位置まで平行移動させることで、調整される。この点に関しては、光学式イメージスキャナ１００の実施形態は、オプティカル・ヘッド１０４とプラテン１０２との間隔を調整するために、平行移動の運動（プラテン１０２に平行）を、直交運動に変換するように構成されている。この移動終了位置は、任意の２つの対向する壁面にあるものと理解されよう。それゆえ、このような平行移動の運動は、左右運動、前後運動などである。

図１と図２に示される実施形態では、光学式イメージスキャナ１００は、移動終了位置（例えば、前部壁面１２２および／または後部壁面１２４の付近）にある止め部材（ストップメンバ）１２０をさらに含むことがある。レンズ・アレイ１１０の一次焦点を調整するために、オプティカル・ヘッド１０４を、移動終了位置まで平行移動させる。オプティカル・ヘッド１０４を、移動終了位置まで平行移動させると、オプティカル・ヘッド１０４は、止め部材１２０に係合する。以下で、さらに詳しく述べられるように、オプティカル・ヘッド１０４と止め部材１２０が係合すると、オプティカル・ヘッド１０４が、プラテン１０２に対して上げられ／下げられ、それにより、プラテン１０２の上面に対して、レンズ・アレイ１１０の一次焦点を移すように、様々なやり方でオプティカル・ヘッド１０４が構成されている。

いくつかの実施形態では、止め部材１２０は、壁面を含むが、一方、他の実施形態では、止め部材１２０は、この壁面に埋め込まれたか、あるいはこの壁面に取り付けられた別個の部材であることもある。

さらに、一対の止め部材１２０は、前部壁面１２２付近の移動終了位置にある第１の止め部材１２０、および、後部壁面１２４付近の移動終了位置にある第２の止め部材１２０として用いられる場合があるものと理解されよう。オプティカル・ヘッド１０４を、移動終了位置（例えば、前部壁面１２２付近にある）まで平行移動させると、オプティカル・ヘッド１０４は、プラテン１０２に対して上げられる（すなわち、レンズ・アレイ１１０の一次焦点が、プラテン１０２から上方にさらに遠くに移される）。オプティカル・ヘッド１０４を、他方の移動終了位置（例えば、後部壁面１２４付近にある）まで平行移動させると、オプティカル・ヘッド１０４は、プラテン１０２に対して下げられる（すなわち、レンズ・アレイ１１０の一次焦点が、プラテン１０２の上面に対して、さらに近くに移される）ことがある。

通常の当業者であれば、ただ１つの止め部材１２０がいずれかの移動終了位置にあるように、光学式イメージスキャナ１００を構成する場合もあることが理解されよう。この点に関しては、レンズ・アレイ１１０の一次焦点は、ただ１つの移動終了位置にて「切り替えられる」。例えば、最初に、オプティカル・ヘッド１０４を、止め部材１２０まで平行移動させるときには、オプティカル・ヘッド１０４は上げられる。また、二度目には、オプティカル・ヘッド１０４は下げられる。さらに、オプティカル・ヘッド１０４を上げる／下げる量は、オプティカル・ヘッド１０４を、この移動終了位置に平行移動させる距離量によって決まる。

さらに、止め部材１２０とオプティカル・ヘッド１０４は、正規のスキャン処理中には、互いに係合する必要がないことが理解されよう。もっと適切に言えば、いくつかの実施形態では、オプティカル・ヘッド１０４とプラテン１０２との間隔を調整すべき（すなわち、レンズ・アレイ１１０の焦点を調整すべき）ときには、止め部材１２０とオプティカル・ヘッド１０４との係合が開始／制御されることがある。このようにして、光学式イメージスキャナ１００は、少なくとも２つのスキャニング・モードを用いて構成される。例えば、光学式イメージスキャナ１００は、デフォルト・スキャン・モード（すなわち、オプティカル・ヘッド１０４とプラテン１０２とのデフォルト間隔）を持つ。光学式イメージスキャナ１００は、要望通りに、このモードでスキャンする。しかしながら、光学式イメージスキャナ１００は、オプティカル・ヘッド１０４を移動終了位置まで平行移動させて、止め部材１２０に係合して、オプティカル・ヘッド１０４を上げる／下げるようにすることで、別のスキャン・モードに切り替えられる。次に、光学式イメージスキャナ１００は、要望通りに、このモードで物体（例えば、文書１０６）をスキャンする。光学式イメージスキャナ１００は、オプティカル・ヘッド１０４をいずれかの移動終了位置まで平行移動させることで、デフォルト・スキャン・モード、または別のスキャン・モードに戻されることが理解されよう。

いくつかの機構を用いて、平行移動の運動（プラテン１０２に平行）を直交運動に変換して、オプティカル・ヘッド１０４を上げる／下げることがある。図３〜図８を参照して、いくつかの模範的な機構を述べる。図３に示されるように、オプティカル・ヘッド１０４は、さらに、少なくとも１つのスライドメンバ(摺動部材)３０４と調整部材（例えば、プッシュロッドメンバ３０２）も含むことがある。プッシュロッドメンバ（押し棒部材）３０２は、オプティカル・ヘッド１０４の側部から突出している端部３０６と３０８を含む。例えば、端部３０６は、オプティカル・ヘッド１０４のハウジングから、後部壁面１２４の移動終了位置にある止め部材１２０に向かって延びている。端部３０８は、オプティカル・ヘッド１０４のハウジングから、前部壁面１２２の移動終了位置にある止め部材１２０に向かって延びている。プッシュロッドメンバ３０２は、さらに、傾斜面が付けられた内側部分（端部３０６と端部３０８との間）も含む。これらの図には、２つの傾斜面が示されているが、プッシュロッドメンバ３０２の内側部分は、例えば、用いられているスライドメンバ（１つまたは複数）３０４の数に応じて、１つまたは複数の傾斜面を含む。プッシュロッドメンバ３０２は、オプティカル・ヘッド１０４内で、水平方向に摺動するものと理解されよう。

さらに、図３に示されるように、スライドメンバ（１つまたは複数）３０４は、上側部分が、オプティカル・ヘッド１０４の上面から突出して、プラテン１０２の下面に係合し、かつ、下側部分が、プッシュロッドメンバ３０２の内側部分に係合するように、位置づけられている。このようにして、オプティカル・ヘッド１０４と、プラテン１０２の下面との間隔は、プッシュロッドメンバ３０２の傾斜面に対するスライドメンバ（１つまたは複数）３０４の側方移動に基づいて、制御されることがある。例えば、オプティカル・ヘッド１０４は、スライドメンバ３０４を、傾斜面に沿って下降させることにより、プラテン１０２に対して上げられる（すなわち、レンズ・アレイ１１０の一次焦点を、プラテン１０２から上方にさらに遠い新たな物体平面に移す）。オプティカル・ヘッド１０４は、スライドメンバ３０４を、傾斜面に沿って上昇させることにより、プラテン１０２に対して下げられる（すなわち、レンズ・アレイ１１０の一次焦点を、プラテン１０２にさらに近い新たな物体平面に移す）。

スライドメンバ（１つまたは複数）３０４は、いくつかのやり方で構成されることがある。図３に示されるように、スライドメンバ（１つまたは複数）３０４は、プッシュロッドメンバ３０２の傾斜面に係合するために、傾斜した下面を持つ長方形の部材を含む。スライドメンバ（１つまたは複数）３０４は、オプティカル・ヘッド１０４に対して、水平に固定されるものと理解されよう。さらに、スライドメンバ３０４は、動作中、垂直高さが目立つほど変わらないように、剛性のものである。代替実施形態では、スライドメンバ３０４は、スライドメンバ３０４、プラテン１０２、プッシュロッドメンバ３０２の間の摩擦を減らすために、ローラ、ブッシュ、球体など（図６〜図８）を含むことがある。この実施形態では、スライドメンバ（１つまたは複数）３０４が、オプティカル・ヘッド１０４に対して側方へ移動しないようにすることに留意されたい。しかしながら、スライドメンバ（１つまたは複数）３０４は、オプティカル・ヘッド１０４に対して、垂直方向に移動することもある（例えば、オプティカル・ヘッド１０４の開口を経て）。このようにして、スライドメンバ（１つまたは複数）３０４は、オプティカル・ヘッド１０４といっしょに平行移動して、プッシュロッドメンバ３０２の傾斜面に沿って、押し上げられる／押し下げられる。

上述のように、光学式イメージスキャナ１００は、２つ以上のスキャニング・モードを用いて構成されることがある。図３に示される実施形態では、光学式イメージスキャナ１００は、デフォルト・スキャン・モードにある。図４は、デフォルト・スキャン・モードから、別のスキャン・モードに切り替えられている光学式イメージスキャナ１００を示している。図５は、デフォルト・スキャン・モードに戻されている光学式イメージスキャナ１００を示している。

図４と図５を参照して、光学式イメージスキャナ１００の一実施形態の動作を述べる。図４は、後部壁面１２４の移動終了位置まで平行移動しているオプティカル・ヘッド１０４を示している。この移動終了位置では、オプティカル・ヘッド１０４は、プラテン１０２に対して下げられて、レンズ・アレイ１１０の一次焦点を、プラテン１０２の表面にさらに近い新たな物体平面に移すことがある。

図４に示されるように、オプティカル・ヘッド１０４が、後部壁面１２４の移動終了位置に達すると、プッシュロッドメンバ３０２の端部３０６は、止め部材１２０に係合する。このような動作は、プッシュロッドメンバ３０２を、さらに遠くに平行移動させないようにするものである。しかしながら、オプティカル・ヘッド１０４をさらに遠くに平行移動させると、スライドメンバ（１つまたは複数）３０４は、プッシュロッドメンバ３０２の傾斜面（１つまたは複数）に沿って押し上げられる（図３の位置から、図４の位置まで）。スライドメンバ（１つまたは複数）３０４が、側方へ、プッシュロッドメンバ３０２の傾斜面に沿って上昇すると、プッシュロッドメンバ３０２とオプティカル・ヘッド１０４は、押し下げられる（参照番号４０２により示される）。このようにして、レンズ・アレイ１１０の一次焦点は、プラテン１０２の上面にさらに近い新たな物体平面に移される。

図５は、前部壁面１２２の移動終了位置まで平行移動しているオプティカル・ヘッド１０４を示している。この移動終了位置では、オプティカル・ヘッド１０４は、プラテン１０２に対して上げられて、レンズ・アレイ１１０の一次焦点を、プラテン１０２の表面から上方にさらに遠い新たな物体平面に移すことがある。図５に示されるように、オプティカル・ヘッド１０４が、前部壁面１２２の移動終了位置に達すると、プッシュロッドメンバ３０２の端部３０８は、止め部材１２０に係合する。このような動作は、プッシュロッドメンバ３０２を、さらに遠くに平行移動させないようにするものである。しかしながら、オプティカル・ヘッド１０４をさらに遠くに平行移動させると、スライドメンバ（１つまたは複数）３０４は、プッシュロッドメンバ３０２の傾斜面（１つまたは複数）に沿って押し下げられる（図４の位置から、図５の位置まで）。スライドメンバ（１つまたは複数）３０４が、側方へ、プッシュロッドメンバ３０２の傾斜面（１つまたは複数）に沿って下降すると、プッシュロッドメンバ３０２とオプティカル・ヘッド１０４は、押し上げられる（参照番号５０２により示される）。この点に関して、オプティカル・ヘッド１０４は、底面から、ばねで押し付けられる場合があるものと理解されよう。言い替えれば、オプティカル・ヘッド１０４に、わずかな上向きの力を加えて（例えば、ばねなどにより）、スライドメンバ（１つまたは複数）３０４を、プラテン１０２の下面に押し付けておくことがある。それゆえ、スライドメンバ（１つまたは複数）３０４が、プッシュロッドメンバ３０２の傾斜面に沿って下降すると、上向きの力が、オプティカル・ヘッド１０４を、垂直方向にプラテン１０２に近づける。このようにして、レンズ・アレイ１１０の一次焦点は、プラテン１０２の上面から上方にさらに遠い新たな物体平面に移される。

代替実施形態では、スライドメンバ（１つまたは複数）３０４が、プッシュロッドメンバ３０２の傾斜面に沿って滑り落ちないようにするために、その傾斜面に、切込み、段、または移動止めが設けられることがある。さらに、スライドメンバ（１つまたは複数）３０４の下側部分（この傾斜面に係合する）は、摩擦を増やす／減らすために、代りの様々なやり方で構成されることもある。

プッシュロッドメンバ３０２とスライドメンバ（１つまたは複数）３０４は、代りの様々なやり方で構成される場合があるものと理解されよう。例えば、図６〜図８に示されるように、スライドメンバ（１つまたは複数）３０４は、プラテン１０２およびプッシュロッドメンバ３０２との摩擦を減らすために、ローラ（１つまたは複数）６０４を含む。この実施形態では、プッシュロッドメンバ６０２は、スライドメンバ（１つまたは複数）６０４を受け止めるために、棚状突起（ｌｅｄｇｅ）または「移動止め」切込みを用いて構成されることがある（図６と図８）。図７は、前部壁面１２２の移動終了位置まで平行移動しているオプティカル・ヘッド１０４を示している。この移動終了位置では、オプティカル・ヘッド１０４は、プラテン１０２に対して上げられて、レンズ・アレイ１１０の一次焦点を、プラテン１０２の表面から上方にさらに遠い新たな物体平面に移す。図７に示されるように、オプティカル・ヘッド１０４が、前部壁面１２２の移動終了位置に達すると、プッシュロッドメンバ６０２の端部６０８は、止め部材１２０に係合する。このような動作は、プッシュロッドメンバ６０２を、さらに遠くに平行移動させないようにするものである。しかしながら、オプティカル・ヘッド１０４をさらに遠くに平行移動させると、スライドメンバ（１つまたは複数）６０４は、上記の棚状突起から離脱して、プッシュロッドメンバ６０２の傾斜面（１つまたは複数）に沿って押し下げられる（図６の位置から、図７の位置まで）。スライドメンバ（１つまたは複数）６０４が、側方へ、プッシュロッドメンバ６０２の傾斜面に沿って下降すると、プッシュロッドメンバ６０２とオプティカル・ヘッド１０４は、押し上げられる（参照番号７０２により示される）。このようにして、レンズ・アレイ１１０の一次焦点は、プラテン１０２の上面から上方にさらに遠い新たな物体平面に移される。

図８は、後部壁面１２４の移動終了位置まで平行移動しているオプティカル・ヘッド１０４を示している。この移動終了位置では、オプティカル・ヘッド１０４は、プラテン１０２に対して下げられて、レンズ・アレイ１１０の一次焦点を、プラテン１０２の上面にさらに近い新たな物体平面に移す。図８に示されるように、オプティカル・ヘッド１０４が、後部壁面１２４の移動終了位置に達すると、プッシュロッドメンバ６０２の端部６０６は、止め部材１２０に係合する。このような動作は、プッシュロッドメンバ６０２を、さらに遠くに平行移動させないようにするものである。しかしながら、オプティカル・ヘッド１０４をさらに遠くに平行移動させると、スライドメンバ６０４は、プッシュロッドメンバ６０２の傾斜面に沿って押し上げられて（図７の位置から、図８の位置まで）、棚状突起に受け止められる。スライドメンバ（１つまたは複数）６０４が、側方へ、プッシュロッドメンバ６０２の傾斜面に沿って上昇すると、プッシュロッドメンバ６０２とオプティカル・ヘッド１０４は、押し下げられる（参照番号８０２により示される）。このようにして、レンズ・アレイ１１０の一次焦点は、プラテン１０２の上面にさらに近い新たな物体平面に移される。

以上本発明の各実施例について説明したが、実施例の理解を容易にするために、実施例ごとの要約を以下に列挙する。
〔１〕プラテン（１０２）と、
第１の移動終了位置の止め部材（１２０、１２４）と、
オプティカル・ヘッド（１０４）が前記止め部材（１２０、１２４）に係合すると、前記オプティカル・ヘッド（１０４）と前記プラテン（１０２）との間隔が調整されるように、傾斜面（３０２、６０２）を有する前記オプティカル・ヘッドと、
を備える光学式イメージスキャナ（１００）。
〔２〕前記オプティカル・ヘッド（１０４）が、
ハウジングと、
前記ハウジングから突出して、前記プラテン（１０２）の下面に係合する上側部分を持つスライドメンバ（３０４、６０４）と、
前記傾斜面を有する内側部分と、前記ハウジングの第１の側面から前記止め部材（１２０、１２４）に向けて突出している端部（３０８、３０６、６０８、６０６）とを含む調整部材（３０２、６０２）と、
をさらに備え、
前記オプティカル・ヘッド（１０４）を、第１の移動終了位置に向けて平行移動させると、前記端部（３０８、３０６、６０８、６０６）が、前記止め部材（１２０、１２４）に係合し、かつ前記スライドメンバ（３０４、６０４）が、前記傾斜面（３０２、６０２）に沿って案内されるように、前記傾斜面（３０２、６０２）が前記スライドメンバ（３０４、６０４）の下側部分に係合することを特徴とする〔１〕に記載の光学式イメージスキャナ。
〔３〕前記スライドメンバ（３０４、６０４）が摺動ブシュを備えることを特徴とする〔２〕に記載の光学式イメージスキャナ。
〔４〕前記スライドメンバ（３０４、６０４）が、前記傾斜面（３０２、６０２）に沿って押し上げられて、前記オプティカル・ヘッド（１０４）と前記プラテン（１０２）との間隔を大きくすることを特徴とする〔３〕に記載の光学式イメージスキャナ。
〔５〕オプティカル・ヘッド（１０４）によってスキャンされる、プラテン（１０２）上方の物体平面の位置を調整する方法であって、
スライドメンバ（３０４、６０４）が傾斜面（３０２、６０２）に沿って案内されて、前記オプティカル・ヘッド（１０４）と前記プラテン（１０２）との間隔を調整するように、前記オプティカル・ヘッド（１０４）を平行移動させるステップを有する方法。
〔６〕前記平行移動させるステップは、前記スライドメンバ（３０４、６０４）が、調整部材（３０２、６０２）の前記傾斜面（３０２、６０２）に沿って案内されるように、前記オプティカル・ヘッド（１０４）を平行移動させるステップをさらに有することを特徴とする〔５〕に記載の方法。
〔７〕前記オプティカル・ヘッド（１０４）を、第１の移動終了位置に向けて平行移動させるステップと、
前記調整部材（３０２、６０２）が、もうこれ以上、平行移動しないように前記第１の移動終了位置にある止め部材（１２０、１２４）に、前記調整部材（３０２、６０２）を係合させるステップと、
をさらに有することを特徴とする〔５〕に記載の方法。
〔８〕プラテン（１０２）と、
移動終了位置の止め部材（１２０、１２４）と、
オプティカル・ヘッド（１０４）を前記止め部材（１２０、１２４）まで平行移動させると、前記オプティカル・ヘッド（１０４）を、前記プラテン（１０２）に対して直交する方向に移動させる傾斜部材（３０４、６０４）を持つ前記オプティカル・ヘッド（１０４）と、
を備える光学式イメージスキャナ（１００）。
〔９〕前記オプティカル・ヘッド（１０４）が、
ハウジングと、
前記ハウジングから突出して、前記プラテン（１０２）の下面に係合する上側部分を持つスライドメンバ（３０４、６０４）と、
前記ハウジングの第１の側面から、前記止め部材（１２０、１２４）に向かって突出している第１の端部（６０６、６０８、３０６、３０８）と、前記オプティカル・ヘッド（１０４）を前記第１の移動終了位置に向けて平行移動させると、前記第１の端部（６０６、６０８、３０６、３０８）が前記止め部材（１２０、１２４）に係合し、かつ前記スライドメンバ（３０４、６０４）が前記傾斜面（３０２、６０２）に沿って案内されて、前記オプティカル・ヘッド（１０４）と前記プラテン（１０２）との間隔を調整するように、前記スライドメンバ（３０４、６０４）の下側部分に係合する傾斜面（３０２、６０２）を持つ内側部分とを有する調整部材（３０２、６０２）と、
をさらに備えることを特徴とする〔８〕に記載の光学式イメージスキャナ。

移動終了時の焦点偏移を行う、本発明による光学式イメージスキャナの一実施形態の断面図である。移動終了時の焦点偏移を行う、本発明による光学式イメージスキャナの他の実施形態の断面図である。移動終了時の焦点偏移を行う、図１と図２に示されるようなオプティカル・ヘッドの一実施形態の断面図である。オプティカル・ヘッドとプラテンとの間隔を大きくするために、移動終了位置まで平行移動している図３のオプティカル・ヘッドの断面図である。オプティカル・ヘッドとプラテンとの間隔を小さくするために、移動終了位置まで平行移動している図３のオプティカル・ヘッドの断面図である。移動終了時の焦点偏移を行う、図１と図２のオプティカル・ヘッドの他の実施形態の断面図である。オプティカル・ヘッドとプラテンとの間隔を小さくするために、移動終了位置まで平行移動している図６のオプティカル・ヘッドの断面図である。オプティカル・ヘッドとプラテンとの間隔を大きくするために、移動終了位置まで平行移動している図６のオプティカル・ヘッドの断面図である。

符号の説明

１００光学式イメージスキャナ
１０２プラテン
１０４オプティカル・ヘッド
１２０、１２４止め部材
３０２、６０２調整部材（プッシュロッドメンバ）および傾斜面
３０４、６０４スライドメンバ
３０８、３０６、６０８、６０６端部

Claims

プラテンと、
第１の移動終了位置の止め部材と、
傾斜した下面を持つスライドメンバと傾斜した上面を持つ調整部材を含むオプティカル・ヘッドとを備え、
前記スライドメンバは、上部側が前記プラテンの下面に係合し、かつ下側部分が前記調整部材の傾斜面に係合するように位置づけられ、
前記調整部材の端部を前記オプティカル・ヘッドの前記移動終了位置の止め部材に係合させた状態で、前記オプティカル・ヘッドを平行移動させることによって、前記スライドメンバを前記調整部材の傾斜面に沿って案内し、
前記オプティカル・ヘッドと前記プラテンとの間隔を調整して前記オプティカル・ヘッドのレンズ・アレイの一次焦点を調整するようにしたことを特徴とする
光学式イメージスキャナ。
前記オプティカル・ヘッドが、
ハウジングと、
前記ハウジングから突出して、前記プラテンの下面に係合する上側部分を持つ前記スライドメンバと、
前記傾斜面を有する内側部分と、前記ハウジングの第１の側面から前記止め部材に向けて突出している端部とを含む調整部材と、
をさらに備え、
前記オプティカル・ヘッドを、第１の移動終了位置に向けて平行移動させると、前記端部が、前記止め部材に係合し、かつ前記スライドメンバが、前記傾斜面に沿って案内されるように、前記傾斜面が前記スライドメンバの下側部分に係合することを特徴とする請求項１に記載の光学式イメージスキャナ。
前記スライドメンバが摺動ブシュを備えることを特徴とする請求項２に記載の光学式イメージスキャナ。
前記スライドメンバが、前記傾斜面に沿って押し上げられて、前記オプティカル・ヘッドと前記プラテンとの間隔を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の光学式イメージスキャナ。
オプティカル・ヘッドによってスキャンされる、プラテン上方の物体平面の位置に前記オプティカル・ヘッドのレンズアレイの一次焦点を調整する方法であって、
前記オプティカル・ヘッドの移動終了位置に止め部材を設け、
前記オプティカル・ヘッドが、傾斜した下面を持つスライドメンバと、傾斜した上面を持つ調整部材を含み、
前記スライドメンバは、上部側が前記プラテンの下面に係合し、かつ下側部分が前記調整部材の傾斜面に係合するように位置づけられ、
前記調整部材の端部を前記止め部材に係合させた状態で、
前記スライドメンバが前記調整部材の傾斜面に沿って案内されて、前記オプティカル・ヘッドと前記プラテンとの間隔を調整して前記オプティカル・ヘッドのレンズ・アレイの一次焦点を調整するように、前記オプティカル・ヘッドを平行移動させるステップを有する方法。
前記平行移動させるステップは、前記スライドメンバが、調整部材の前記傾斜面に沿って案内されるように、前記オプティカル・ヘッドを平行移動させるステップをさらに有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
前記オプティカル・ヘッドを、第１の移動終了位置に向けて平行移動させるステップと、
前記調整部材が、もうこれ以上、平行移動しないように前記第１の移動終了位置にある止め部材に、前記調整部材を係合させるステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
プラテンと、
移動終了位置の止め部材と、
傾斜した下面を持つスライドメンバと傾斜した上面を持つ調整部材を含むオプティカル・ヘッドとを備え、
前記スライドメンバは、上部側が前記プラテンの下面に係合し、かつ下側部分が前記調整部材の傾斜面に係合するように位置づけられ、
前記調整部材の端部を前記オプティカル・ヘッドの前記移動終了位置の止め部材に係合させた状態で、前記オプティカル・ヘッドを平行移動させることによって、前記スライドメンバを前記調整部材の傾斜面に沿って案内し、
前記オプティカル・ヘッドを、前記プラテンに対して直交する方向に移動させて、前記オプティカル・ヘッドと前記プラテンとの間隔を調整して前記オプティカル・ヘッドのレンズ・アレイの一次焦点を調整するようにしたことを特徴とする光学式イメージスキャナ。
前記オプティカル・ヘッドが、
ハウジングと、
前記ハウジングから突出して、前記プラテンの下面に係合する上側部分を持つ前記スライドメンバと、
前記ハウジングの第１の側面から、前記止め部材に向かって突出している第１の端部と、前記オプティカル・ヘッドを前記第１の移動終了位置に向けて平行移動させると、前記第１の端部が前記止め部材に係合し、かつ前記スライドメンバが前記傾斜面に沿って案内されて、前記オプティカル・ヘッドと前記プラテンとの間隔を調整するように、前記スライドメンバの下側部分に係合する傾斜面を持つ内側部分とを有する調整部材と、
をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の光学式イメージスキャナ。