JPH0795351A - 走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走査する対象の１つの走査線部分ごとの像を
より正確に表すことができる走査装置を提供する。 【構成】 走査する対象１１２の走査域１３２の走査部
分１３６の像１３８を結像レンズ・アセンブリ１１８に
より、直線状光検出器アレイ１２２に投射して得たデー
タ信号から、光検出器データ・プロセッサ１２６でタイ
ミング信号１１０Ａをホイール・モータ用コントローラ
２１２と走査モータ・コントローラ２１６に出力し、ホ
イール・モータ用コントローラ２１２でカラー・ホイー
ル１１６の回転制御を行って、直線状光検出器アレイ１
２２の１サンプリング期間に１色の光のみを透過させ、
走査モータ・コントローラ２１６により、走査ヘッド・
モータ２１４を制御して、走査する対象１１２とスキャ
ナ光学系との間に直線状光検出器サンプリング期間につ
き１走査線の相対変位を生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般にカラー光学スキャ
ナに関し、更に詳細に述べれば、一つの直線状光検出器
アレイを使用する単一パスカラーの走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー光学スキャナは、被走査文書（対
象）を表わすデータを被走査文書の像を光検出器上に投
射することにより作成するという点で、白黒光学スキャ
ナと同じである。光検出器は入射する光の強さを表わす
データ信号を発生する。データ信号は典型的にディジタ
ル化され、適切なデータ記憶媒体に格納される。このよ
うな格納されたデータは、たとえばパーソナルコンピュ
ータおよびコンピュータモニタを通して、走査対象の表
示像を作成するのに後刻使用することができる。

【０００３】走査対象の像は移動走査線を使用して光検
出器アレイに増分的に投射される。移動走査線は、文書
をスキャナ光学アセンブリに対して移動させることによ
り、またはスキャナ光学アセンブリを文書に対して移動
させることにより作成される。

【０００４】カラー光学スキャナは、対象のカラー表示
像を作成するのに対象の複数のカラー成分像を集めて格
納しなければならないという点で、白黒スキャナとは異
なる。典型的には、走査対象の赤、緑、および青の成分
カラー像を作成し、格納のため相互に関連させる。

【０００５】カラー光学スキャナでは複数成分のカラー
像を表わすデータを集めるのに種々の方法が使用されて
いる。一つの方法は、複数の走査パス中、異なる色のつ
いた照明源を使用して、結像光を単一の直線状光検出器
アレイに投射することである。たとえば、文書を先づ赤
色光だけを使用して走査し、次に緑色光だけを、最後
に、青色光だけを使用して走査する。この方法に変形で
は、３走査パスが白色光照明源を使用して行われるが、
結像光は、３パスの各期間中、直線状検出器アレイに入
る前に異なるカラーフィルタで濾波される。このような
方法はKuo(クオ)の米国特許第５，１２２，９１１号に
記されており、これをそれが述べているすべてについて
引用によりここに特に取り入れてある。

【０００６】Vincent(ビンセント) の米国特許第４，７
０９，１４４号およびBoyd( ボイド) 等の米国特許第
４，９２６，０４１号に述べられているような他の方法
は、両特許ともその開示しているすべてについてここに
特に取り入れてあるが、多色走査線光ビームを複数の直
線状光検出器アレイに投射される複数のカラー成分ビー
ムに分割することである。たとえば、文書の同じ狭い走
査線領域からの結像ビームは赤、緑、および青の成分ビ
ームに分割され、次いで別々の直線状光検出器アレイに
同時に投射される。この方法を使用すれば、或る特定の
走査線から生ずる成分のカラー像データは同時に発生さ
れ、相関形態で容易に格納される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】多色光ビームから複数
のカラー成分像を発生する更に他の方法は、文書の異な
る走査線領域からの光を、ノンインパクト印刷技術の進
歩に関する第３回国際会議、SPSE会議のTakeuchi（タケ
ウチ）等の「Colour Image Scanner with an RGBLinear
Image Sensor（RGB 直線状イメージセンサを備えたカ
ラーイメージスキャナ）」、PP. ３３９−３４６、１９
６８年８月、に記されているような別個の直線状光検出
器アレイに同時に投射することである。この文書をそれ
が開示しているすべてについて引用によりここに特に取
り入れてある。この方法を行うと、文書の或る走査線領
域の異なる成分カラー像は異なる時刻に発生するから、
異なる走査線成分像を表わすデータを相互に関連させる
にはデータ走査を行うことが必要である。

【０００８】種々の形式の光検出器装置を光学スキャナ
に使用することができる。光学スキャナに現在最も普通
に使用されている光検出器装置は電荷結合光検出器装置
すなわち「ＣＣＤ」である。ＣＣＤは光への露出に応答
し電荷を蓄積する。電荷蓄積の大きさは光露出の強さお
よび継続時間によって決まる。光学スキャナではＣＣＤ
セルは直線アレイを成して整列している。各セルすなわ
ち「画素」には走査線が走査対象を横断して掃引するに
つれてそれに入射する走査線像の一部がある。各画素で
の電荷蓄積は規則正しい「サンプリング期間」で測定さ
れ、放電される。最も最新式の光学スキャナではＣＣＤ
アレイのサンプリング期間は一定である。ＣＣＤの典型
的なサンプリング期間は４．５ミリ秒である。

【０００９】先に述べたとおり、文書の走査線部分の像
はスキャナ光学装置によりスキャナの直線状光検出器ア
レイに投射される。スキャナ光学装置は、投射像の大き
さを文書の元来の大きさからかなり縮小するのが普通で
ある縮小レンズを備えている。スキャナの直線状光検出
器アレイの画素は「交差」方向に、すなわち、それに投
射される走査線像の長手軸に平行な方向に整列してい
る。「交差」方向に垂直な方向をここでは「走査」方向
と言うことにする。各画素には交差方向に測った「長
さ」と走査方向に測った「幅」とがある。大部分のＣＣ
Ｄアレイでは画素の長さと幅とは等しく、たとえば、各
方向に８ミクロンである。直線状ＣＣＤアレイの「線
幅」はアレイ内の個々の各画素の幅と同じである。

【００１０】対象を走査しているどんな瞬間でも、ＣＣ
Ｄアレイ内の各画素はそれに結像されている対象上に対
応する区域を備えている。走査対象上のこの対応区域を
ここでは「対象画素」または単に「画素」と言う。区域
が直線状光検出器アレイの区域全体に対応する走査対象
の区域をここでは「対象走査線」または単に「走査線」
と言う。対象走査線は直線状光検出器アレイの寸法を結
像レンズの倍率で割った寸法を備えている。説明の目的
で走査対象は一連の隣接して設置された固定走査線を備
えていると考える。

【００１１】スキャナは典型的に、各ＣＣＤサンプリン
グ期間中１走査線幅を横断するような走査線掃引速さで
動作する。

【００１２】本発明の目的は、走査される対象、典型的
にはテキストまたは他の文書のページ、を表わすデータ
信号を発生する走査装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】走査装置は一連の光検出
器の各動作期間中すなわち「サンプリング」期間中入射
する光の強さおよび継続時間を表わすデータ信号を発生
する直線状光検出器を備えている。結像アセンブリが対
象を直線状光検出器アレイが設置されている像平面に結
像する。

【００１４】変位アセンブリが結像アセンブリと対象と
の間に相対変位を生じさせ、走査装置の単一走査サイク
ル中または掃引中結像アセンブリと整列している対象の
部分を連続的に変化させる。

【００１５】普通、対象と結像アセンブリとの間に相対
移動があれば直線状検出器アレイに結像されている対象
の部分が走査掃引中連続的に変化する。しかし、本発明
では像レジストレーション保持アセンブリが設けられて
おり、これは対象の各走査線部分からの像を走査掃引中
に生ずる一連の保持サイクル中直線状光検出器アレイと
一定に正しく位置合せしておく。これら保持サイクル
は、各動作期間中走査線が直線状光検出器アレイ上に
「凍結」されているように直線状光検出器アレイの動作
期間に対して時間調節されている。各走査線のこの「凍
結」により直線状光検出器アレイにより発生されたデー
タ信号が結像されている対象を従来技術での場合より正
確に表わす。というのは各動作期間中に発生されるデー
タは、二つ以上の隣接走査線からの情報の平均ではな
く、対象の一つの走査線部分だけからの情報を表わして
いるからである。

【００１６】像レジストレーションアセンブリは種々の
形態を取ることができる。対象と像平面との間に広がる
結像ビームと交差する回転鏡または振動鏡、またはレン
ズを使用して結像ビームを操縦し、各直線状光検出器ア
レイ動作期間中対象の各走査部分と直線状光検出器アレ
イとの間に正しく位置合せしておくことができる。他の
像レジストレーションアセンブリの実施例では各光検出
器動作期間中直線状光検出器アレイを移動させ、リセッ
トさせて各走査線と直線状光検出器アレイとの間に正し
く位置合せしている。

【００１７】種々の他の特徴を像レジストレーション保
持アセンブリに組み入れることができる。たとえば一実
施例では像レジストレーション保持アセンブリはカラー
フィルタを備え、各走査線の赤色、緑色、および青色光
像を、直線状光検出器アレイの３動作期間だけ持続する
単一保持サイクル中像平面に順次結像させて対象のカラ
ー像を表わすデータ信号を発生するようにするカラーフ
ィルタを組み込んでいる。

【００１８】

【実施例】図１はカラー光学スキャナ１１０の主要機能
要素を概略図示している。図表が描かれている紙シート
（図７）のような走査対象１１２が透明板（図示せず）
上に支持されてカラー光学スキャナ１１０により走査さ
れる。カラー光学スキャナ１１０は光スリット１１４、
カラー・ホイール１１６、結像レンズ・アセンブリ１１
８、および単一直線状光検出器アレイ１２２から成る直
線状光検出器ユニット１２０から構成されている。

【００１９】直線状光検出器ユニットは規則正しいサン
プリング期間で直線状光検出器アレイ１２２に入射する
光の強さを表わすデータ信号を発生する。直線状光検出
器ユニットからのアナログ・データ信号はＡ／Ｄ変換器
１２４によりディジタル化され、光検出器データ・プロ
セッサ１２６に伝達されるが、この光検出器データ・プ
ロセッサは所定の伝統的な様式で信号をコンピュータに
伝え、当業者に周知なように、続いて格納し、または視
覚表示を作るのに使用する。

【００２０】結像光路１３０（光路の中心平面だけを図
示してある）は走査域１３２から、スリット１１４およ
び結像レンズ・アセンブリ１１８を規定する走査域を通
って、直線状光検出器ユニット１２０の面に対応する像
平面α（図４〜図６）まで広がっている。走査域１３２
の像１３４は像平面に投射される。走査域１３２は複数
の走査線部分１３６（図１には一つの走査線部分だけを
図示してある）を備えている。文書上の各走査線部分の
幅は直線状光検出器アレイ１２２の幅を結像レンズ・ア
センブリ１１８の倍率で割ったものに相当する。図１の
図解例では走査線部分１３６の像１３８は直線状光検出
器アレイ１２２と正しく位置合せされて像平面に投射さ
れる。したがって直線状光検出器アレイ１２２はその現
在のサンプリング期間中走査線部分１３６を表わすデー
タ信号を発生する。走査域１３２は文書、すなわち、走
査する対象１１２を横断して走査方向１４０に移動し、
像平面上に１４２の方向に結像走査線の対応する移動を
生ずる。

【００２１】結像光路１３０を横断して延びる回転軸と
しての中心長手軸ＡＡを有するカラー・ホイール１１６
は図２に示すように全般的に多角形の断面構成を備えて
いる。カラー・ホイールは複数の軸方向に且つ円周方向
に広がる面１５２、１５４、１５６、１５８、１６０、
１６２、１６４、１６６を備えている。フィルタ板１７
２、１７４、１７６、１７８がカラー・ホイールの一対
角半部の面１５２、１５４、１５６、１５８に設置され
ている。各フィルタ板は赤色フィルタ部１８２、緑色フ
ィルタ部１８４、および青色フィルタ部１８６から成
り、これらは図３で最も良くわかるようにカラー・ホイ
ールの長さ一杯に軸方向に広がっている。赤色、緑色、
および青色のフィルタ部はそれぞれ赤、緑、および青の
光だけを透過する。各フィルタ板のフィルタ部は互いに
且つ隣接板のフィルタ部から図３〜図６に最も良く図示
するようにわずかな不透明部分１８８、１９０、１９
２、１９４により円周方向に分離されている。

【００２２】カラー・ホイールの第２の対角半部の面１
６０、１６２、１６４、および１６６はそれらを通して
光の無障害通路とする開放面である。しかし、周辺構造
部材１９６などおよび平衡重錘１９８が設けられて、カ
ラー・ホイールの周辺重量を等しくして滑らかな回転を
確保するようにしている。

【００２３】図１で示すように、カラー・ホイール・モ
ータ２１０に、特定の時点でのカラー・ホイールの相対
回転位置を示すデータ信号を発生する絶対エンコーダ２
１１が設けられている。ホィール・モータ用コントロー
ラ２１２も光検出器データ・プロセッサ１２６から、光
検出器ユニットのサンプリング期間の発生を示すタイミ
ング信号を受け取る。ホィール・モータ用コントローラ
２１２は制御信号をカラー・ホイール・モータ２１０に
送り、これを、下に更に詳しく説明するように、直線状
光検出器アレイのサンプリング動作に対して正しい位相
関係で所定速度で回転させる。

【００２４】絶対エンコーダ２１５を備えている走査ヘ
ッド・モータ２１４は走査線変位アセンブリの相対運動
を発生するのに使用される。走査ヘッド・モータは、光
検出器データ・プロセッサ１２６から光検出器サンプリ
ング周波数を表わすデータ信号を受け取ることができる
走査モータ・コントローラ２１６により制御される。走
査ヘッド・モータは走査モータ・コントローラ２１６に
より光検出器サンプリング周波数に正比例する割合で動
作するよう制御される。本発明の一好適実施例では、走
査ヘッド・モータは走査する対象１１２とスキャナ光学
系との間に光検出器サンプリング期間につき１走査線の
相対変位を生ずるように動作する。走査対象をスキャナ
光学系との間に相対運動を発生させて対象を横断して走
査域を掃引する各種構造が、文書を静止スキャナ光学系
に対して移動させる装置、スキャナ光学系を静止文書に
対して移動させる装置、および静止対象からの結像光を
静止結像アセンブリに反射させるミラーを変位させる装
置を含めて、当業者に知られている。文書を横断して走
査域の相対変位を生じさせる既知の方法はすべて本発明
に採用し得ることを理解すべきである。１対のミラーを
静止文書および静止結像アセンブリに対して移動させる
従来の方法は本発明のカラー・ホイールと関連してこの
機能を行うのに考えられる現在のところ最良の態様であ
る。走査域変位アセンブリは当業者に周知であるという
事実にかんがみ、この結果を達成する構造についてはこ
れ以上ここでは説明しないことにする。

【００２５】カラー・ホイールは結像光路１３０に対し
て横断する中心長手軸ＡＡの周りを回転方向２１８に回
転する。走査掃引に先立ち、カラー・ホイールは所定の
回転速さにまで加速される。この速さは、一好適実施例
では、直線状光検出器アレイの３サンプリング期間中、
一つのカラーフィルタ板、たとえば１７２を備えたカラ
ー・ホイールの正確な部分を変位させるのに必要な速さ
である。したがって各フィルタ板に三つのカラー・フィ
ルタ領域、すなわち、赤色フィルタ部１８２、緑色フィ
ルタ部１８４、青色フィルタ部１８６が存在し且つフィ
ルタ板が八角形構成に配置されている図解実施例では、
回転速さは２４サンプリング期間あたり１回転となる。
カラー・ホイールの回転はまた直線状光検出器アレイの
動作に対して、直線状光検出器アレイに結像される光が
各サンプリング期間中一つの且つ一つだけのカラー・フ
ィルタ部分を通過するように、位相調節される。したが
って、たとえば、第１のサンプリング期間中青色光だけ
が直線状光検出器アレイに入射することになり、次のサ
ンプリング期間中に緑色光だけが、次に続くサンプリン
グ期間中に赤色光だけが、次に、再び、次のサンプリン
グ期間中青色光だけが直線状光検出器アレイに入射し、
以下同様となる。

【００２６】光学技術において周知であるように、光ビ
ームが厚さ「ｘ」および屈折率「Ｎ」を有するフィルタ
板に角度「ａ」であたるとき生ずる光ビームの径路の相
対的横方向変位「d 」は次の（１）式に示す方程式で表
すことができる。

【００２７】

【数１】

【００２８】したがって、フィルタ板、たとえばフィル
タ板１５４、に入るときの結像光は、入射角「a 」が９
０゜と異なるときは像平面上で走査方向に相対変位する
ことになる。発生する変位の最大量は、カラー・ホイー
ルの多角形構造の側面の数（したがって最大および最小
の入射角）を選定することにより、およびフィルタ板の
厚さおよび屈折率を選択することにより選択することが
できる。図４は、フィルタ板、たとえばフィルタ板１７
４の結像光ビームとの交差関係に入る最初の回転中に、
像平面αの上の像が像平面内で走査方向１４２に相対移
動することを示している。像移動の最大量は、特定のフ
ィルタ板、たとえばフィルタ板１７４が結像光路の垂直
に整列する点で移動が生ぜずに結像光路１３０と交差す
る期間の始めと終りとで発生する。

【００２９】図４は、フィルタ板１７４が現在図７に示
す走査線１〜６を含んでいる走査域１３２からの光と交
差しているときのカラー・ホイールの位置を示してい
る。図４に示す走査線１〜６は図７に示す走査線１〜６
から投射される結像光円錐の中心線を示す。図４からわ
かるように、フィルタ板１７４により光の屈折が生ずる
という事実の他は、走査線１、２、３、４、５、６は像
平面αの上で、それぞれ固定線Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ
と整列している。しかし、屈折のため、結像光は像平面
上で１走査線幅だけ上に移動して走査線１、２、３、
４、５、６が像平面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆと整列する
ようになっている。図４の走査線６は、この屈折変位に
より、一定の像平面線Ｆに設置された直線状光検出器ア
レイ１２２と正しく位置合せして設置される。図４に示
す移動の位置で、走査線６は青フィルタ領域１８６を通
過するだけであり、したがって直線状光検出器アレイ１
２２には青色光だけが入射している。

【００３０】図５は図４の位置から結像光路に垂直な向
きまで回転してからのフィルタ板１７４の位置を示す。
図５に示す位置では、フィルタ板１７４は走査線からの
光の屈折移動を生じない。しかし、走査域の１３２
（１）から１３２（２）への移動により、走査線２、
３、４、５、６、７、が今度は像平面線Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈと直接整列する。このようにして、走査
線６からの光は、走査域の移動による対象走査線の移動
にかかわらず、像平面αの位置Ｆに設置された直線状光
検出器アレイ１２２上の走査線部分の像１３８と正しく
位置合せされたままになっている。図５で走査線６から
の光は緑色フィルタ領域を通過するだけであり、したが
って直線状光検出器アレイ１２２には緑色光だけが入射
している。

【００３１】図６は更に回転した位置にあるフィルタ板
１７４を示すが、この位置では結像光路内の入射光ビー
ムが鈍角ａでフィルタ板１７４に入る。図６では走査域
は今度も１走査線幅移動しているので走査線７からの光
はフィルタ板により生ずる屈折が無くても直線状光検出
器アレイ１２２に入射することになる。フィルタ板１７
４により生ずる屈折の結果、走査線像は１走査線幅下方
に、すなわち、走査方向１４２と反対の方向に移動し
て、走査線６が直線状光検出器アレイと正しく位置合わ
せされたままになる。図６から走査域１３２の位置１３
２（３）への移動およびフィルタ板の回転方向２１８の
相対移動の結果、その走査線６は今度は赤色フィルタ部
１８２を通過し、赤色結像光だけが直線状光検出器アレ
イ１２２に入射するようになることがわかる。

【００３２】上の説明から、カラー・ホイール１１６が
回転するにつれて、一つの走査線、たとえば６、がフィ
ルタ板１７４を通過する光が直線状光検出器アレイ１２
２に入射する全期間中、直線状光検出器アレイと正しく
位置合わせされた状態で「凍結」されていることになる
ことが認められる。この結果は、通常対象上の走査域の
変位の結果として予想される走査線像の移動運動がフィ
ルタ板１７４の結像光路に対する相対角変位により生ず
る走査域像の移動変位を補償するという事実により達成
される。カラー・ホイールは直線状光検器アレイのサン
プリング期間に対して、このような各サンプリング期間
中、三つの異なるフィルタ部分の一つだけからの光が直
線状光検出器アレイに入射するように位相調整されてい
ることをも理解すべきである。したがって最初に走査線
６の青色成分像、次に緑色成分像、次に赤色成分像を表
わすデータが、走査線６が直線状光検出器アレイ１２２
に入射している３サンプリング期間中に発生される。直
線状光検出器アレイ１２２に入射する力が二つ以上のフ
ィルタ部を通過しないようにするため、不透明部分１８
８、１９０、１９２、１９４が赤色フィルタ部１８２、
緑色フィルタ部１８４、青色フィルタ部１８６の間およ
びフィルタ板１７４の端に設けられている。

【００３３】上からフィルタ板１７４が図６に示す位置
を過ぎて回転するにつれて、次のフィルタ板１７２が最
初図４におけるフィルタ板１７４の概略位置を取り、そ
のとき直線状光検出器アレイ１２２と正しく位置合せさ
れている走査線を移動させる、すなわち、走査線７が直
線状光検出器アレイ１２２と正しく位置合せされて、走
査線６と置き換わることも認められる。フィルタ板１７
２が結像光ビームを通過し終ってから、フィルタ板１７
８が結像光ビームと交差関係に入り、直線状光検出器と
正しく位置合わせされている走査線を再び１走査線移動
させる。フィルタ板１７８は結像ビームを通って上方に
回転するにつれて結像ビームを走査域からその半径方向
外面に入射させる。しかし、それが行う走査線移動動作
およびカラー・フィルタ動作は結像ビームがフィルタ板
の半径方向内面に入射するとき上に説明したものと同一
である。

【００３４】この仕方で、文書上の各走査線の像は、走
査線の青色、緑色、および赤色の成分像が発生する連続
する３サンプリング期間だけ直線状光検出器アレイ１２
２と正しく位置合せされている。

【００３５】図１〜図７に示す本発明の実施例では、カ
ラー・ホイールは結像レンズ・アセンブリの対象側に設
置されて図示されている。しかし、カラー・ホイールは
代りに結像レンズ・アセンブリの像側に設置することが
できることを理解すべきである。図８〜図１３は走査さ
れる対象３１２を表わすデータ信号を発生する他の走査
装置３１０を示している。走査装置３１０は、一般に、
像平面ＰＰ（図９参照）に設置されて直線状光検出器動
作期間中に入射する光の継続時間および強さを表わすデ
ータ信号を発生する直線状光検出器３１５を備えてい
る。結像レンズ・アセンブリ３１８が設けられて対象３
１２の走査線部分３２０、３２１などを直線状光検出器
３１５に結像する。像ビーム３４０は走査線部分３２
０、３２１などの現在結像されているものと直線状光検
出器３１５との間に広がっている。走査変位アセンブリ
３５０は対象３１２とスキャナ光学アセンブリの構成要
素、たとえば、結像アセンブリ３１８および直線状光検
出器３１５、の少くとも一つの間に、走査サイクル中、
一定割合の相対変位を発生し、対象３１２の走査線部分
３２０、３２１などを直線上光検出器手段３１５に順次
結像させる。像レジストレーション保持アセンブリ（以
下、光検出器往復動ユニットという）３１６（図８）は
走査変位アセンブリ３５０と関連して動作し、対象３１
２の１、たとえば走査線部分３２２（図１０）からの
像、たとえば走査線部分３３２（図１１および図１２）
を保持サイクル中直線状光検出器３１５と正しく位置合
せしておく。直線状光検出器の整数回の動作期間、たと
えば３動作期間、が対象の一つの走査線部分、たとえば
走査線部分３２２、だけからの像、たとえば走査線部分
３３２、が或る直線状光検出器動作期間中直線状光検出
器３１５と正しく位置合せされている状態の保持サイク
ル中に生ずる。走査装置３１０はしたがって或る動作期
間中走査線を直線状光検出器に「凍結」し、従来の平台
走査装置で生ずる複数の部分の「平均」を消去する。

【００３６】このように走査装置３１０を全般的に説明
してきたが、走査装置を今度は更に詳細に説明する。

【００３７】走査装置３１０は対象３１２を伝統的なＣ
ＣＤアレイのような単一直線状光検出器３１５を有する
直線状光検出器ユニット３１４を使用して走査するよう
になっている。単一直線状光検出器３１５は伝統的な平
台スキャナ結像レンズ・アセンブリとすることができる
結像レンズ・アセンブリ３１８の像平面ＰＰに設置され
ている。直線状光検出器ユニット３１４は直線状光検出
器ユニットを第１の直線方向３１７および第１の方向３
１７とは反対の第２の直線方向３１９に移動させる光検
出器往復動ユニット３１６に取り付けられている。光検
出器往復動ユニットを第１の位置S １と第２の位置S ２
との間で移動させる。結像レンズ・アセンブリは対象３
１２の走査線部分３２０、３２１、３２２、３２３を、
対応する結像走査線部分３３０、３３１、３３２、３３
３が像平面ＰＰ上に焦点を結ぶように結像する。像ビー
ム３４０は対象３１２から像平面ＰＰまで延びている。
図９は像ビーム部分３４２、３４４、３４６を走査線、
たとえば走査線部分３２２の上の別々の点と関連して示
している。

【００３８】走査変位アセンブリ３５０（図８）は、結
像される文書（対象３１２）とスキャナ光学系との間に
相対変位を発生させて走査線部分３２０、３２１、３２
２、３２３などが像平面を横断して順次移動するように
する。文書が静止している間に結像レンズ・アセンブリ
を移動させる変位装置、文書をスキャナ光学系に対して
移動させる装置、ミラーを変位させ像平面を横断して文
書の走査線部分の相対移動を発生させる装置などのよう
な各種走査変位アセンブリが当業者に知られている。走
査変位アセンブリ３５０はこのようなどんな相対変位装
置をもまたは他の相対変位装置をも備えることができ
る。大部分の走査変位アセンブリは特定のスキャナ要素
の比較的定速の移動を生じ、現在説明している実施例の
走査変位アセンブリ３５０もこの仕方で動作することが
できる。たとえば、その上に走査しようとする文書を取
り付ける支持板を変位させる平台スキャナでは、支持板
は走査パスの始めから終りまで実質所一定速度で移動す
る。走査する対象３１２の走査方向を矢３５２で示して
ある像平面上の対応する走査方向を矢３５４（図１０）
で示してある。像平面上の走査方向３５４（図１１）は
光検出器往復動ユニット３１６により生ずる光検出器移
動の第１の方向３１７と同じ方向である。

【００３９】カラー分解装置３６０は像ビーム３４０か
らの光の異なるスペクトル範囲を順次濾波する。カラー
分解装置３６０は、外面３６４および内面３６６を有し
且つ像ビーム３４０の中心長手軸ＬＬに垂直に交差して
延びる中心長手軸ＡＡを有する全般的に葉巻形の管状部
材３６２を備えることができる。管状部材の外面３６４
の一半円周部には、たとえば二色性フィルタ材料のよう
なフィルタ材料を被覆して光の異なるスペクトル範囲を
通過させることができる。本発明の一好適実施例では、
赤被膜３７２、緑被膜３７４、および青被膜３７６を外
面３６４の隣接する等大の、弓形フィルタ部分に設けて
いる。各弓形フィルタ部分は約６０゜とすることがで
き、または代りに、不透明の、すなわち黒の、被膜をフ
ィルタ部分の間に施した状態で約４０゜とし、約２０゜
の円弧を備えて、本発明の先に説明した実施例を参照し
て述べたように直線状光検出器の動作期間中異なるカラ
ー像が重ならないようにすることができる。代りに、不
透明領域ではなく、データ信号の発生中部分的混色を生
じさせるのに透明領域を設けることもできる。透明領域
は先に述べた不透明領域と同じ大きさのものでよく、一
般にこのような領域は各カラー領域の弓形の大きさの０
％から５０％の大きさのものとすることができるが、好
ましくは最適性能にするには大きさの範囲は各カラー領
域の５％から３０％の中にある。管状部材の外面および
内面３６４、３６６は、ヌル・レンズ（null lense) を
設けるように、すなわち、それを通過する結像ビーム３
４０に拡大またはひずみを与えないように形状を決める
ことができる。

【００４０】管状部材駆動モータ３８０は管状部材に動
作可能に接続されて管状部材を、更に下に説明するよう
に、コントローラ３９０からの信号に基づき中心長手軸
ＡＡの周りに方向３８１に所定の速さで回転させる。

【００４１】コントローラ３９０の動作を次に図１３を
参照して説明する。コントローラ３９０は最初制御命令
を走査変位アセンブリ３５０、管状部材駆動モータ３８
０、および光検出器往復動ユニット３１６に送り、各ユ
ニットを最初の出発位置に置く。たとえば、可動板式変
位ユニットでは、走査変位アセンブリ３５０はフィルタ
板を、走査すべき文書の前縁が像ビーム３４０を介して
直線状光検出器３１５と正しく位置合わせされる位置に
移動させることができ、管状部材駆動モータ３８０は管
状部材を、第１の弓形フィルタ部である赤皮膜３７２の
前縁（回転方向に基づいて）が像ビーム３４０と交差す
る位置に設置することができ、光検出器往復動ユニット
３１６は直線状光検出器ユニット３１４を第１の位置S
１に設置されるように作動されることができる。

【００４２】次に、光検出器動作期間「Ｔ」および対象
平面走査線幅「Ｗ」に基づき、コントローラは、オペレ
ータにより（Ｗ）を（ＮＣＴ）で割った値に等しい速さ
に選択され得る走査変位速度を制限する。ここで「Ｎ」
は整数であり、「Ｃ」はカラー・ホイール上の異なるカ
ラー領域の総数である。図８および図９の実施例では、
「Ｃ」は「３」である。次に、コントローラは管状部材
駆動モータ３８０を、隣接不透明領域を含むすべてのカ
ラー領域の円弧に等しい角変位（図８の実施例では約１
８０゜）が１走査変位中に生ずるように所定走査変位速
度により決まる速さで回転するように、操作する。

【００４３】コントローラ３９０はまた命令を光検出器
往復動ユニット３１６に発して直線状光検出器ユニット
３１４を、一つの走査線、たとえば対応する結像走査線
部分３３２を備えている走査線部分３２２、がＮＣ光検
出器動作期間だけ直線状光検出器３１５と正しく位置合
わせされたままになっているように、所定走査変位速度
により決まる速さで変位させる。たとえば、整数「Ｎ」
が「１」に等しいとき図８の実施例に対して「３」光検
出器動作期間変位させる。

【００４４】したがって、上述の動作サイクルでは、最
初の走査線部分３２２は、直線状光検出器３１５が第１
の位置S １にあるとき直線状光検出器３１５と正しく位
置合わせされており、第１の位置S １から第２の位置S
２に変位するときも直線状光検出器３１５と正しく位置
合わせされたままになっている。直線状光検出器３１５
が第１の位置S １から第２の位置S ２に移動する間、管
状部材３６２は約１８０゜回転し、最初走査線部分３２
２の赤色像が直線状光検出器３１５に入射し、次に走査
線部分３２２の緑色像は直線状光検出器３１５に入射
し、最後に、走査線部分３２２の青色像が直線状光検出
器３１５に入射するようになる。走査線部分３２２の赤
色、緑色、および青色像の直線状光検出器３１５への入
射は異なる光検出器動作期間中に生ずる。たとえば、走
査速度を整数「Ｎ」が「１」であるように選定すると、
赤色像は第１の動作期間中入射し、緑色像は第１の期間
の直後の第２の動作期間中入射し、青色像は第２の動作
期間の直後の第３の動作期間中に入射する。走査変位ア
センブリ３５０による走査線変位の終りに、コントロー
ラ３９０は光検出器往復動ユニット３１６を作動させて
直線状光検出器３１５を第２の位置S ２から第１の位置
S ２に直ちに且つ急速に戻し、次の走査線、たとえば、
対応する結像走査線部分３３３を有する走査線部分３２
３、を直線状光検出器３１５に焦点を合わせた状態で、
次のＮＣ回の動作期間中、動作全体を繰り返す。

【００４５】色收差のため、異なるカラー・スペクトル
からの結像光ビームの焦点距離はわずかに異なる。した
がって、最初に赤の、次に緑の、次に青の結像ビームを
平面ＰＰに入射する上述の走査変位アセンブリでは、焦
点補正を行わない限り、カラー成分像の少くとも一つが
幾らか焦点を外れることになる。焦点補正は、上述の走
査変位アセンブリでは主題の弓形カラー部分と正しく位
置合わせされている管状部材３６２の部分の外形を適切
にすることにより行うことができる。たとえば、緑色成
分の結像ビームの焦点距離は青色および赤色の成分の結
像ビームの焦点距離よりわずかに小さく、したがって緑
の弓形部と正しく位置合わせされている管状部材の部分
を、適切な焦点補正を行うために、内面か外面に、また
は内面３６６および外面３６４の双方に輪廓を付けるこ
とができる。カラー成分像の大きさが異なることと関連
するカラー・レジストレーション誤差は、Steinle(スタ
インレー）等が１９９３年７月６日に出願した米国特許
出願第０８８，０１７号「METNOD AND APPARATUS FOR CO
RRECTING COLOR REGISTRATION ERROR（カラーレジスト
レーション誤差を補正する方法および装置）」に記され
ているデータ信号操作法により補正することができる。
前記特許出願をそのすべての開示について引用によりこ
こに特に取り入れてある。

【００４６】上述の実施例において、管状部材を、結像
ビーム部分を順次濾波して像平面に赤色、緑色、および
青色の成分像を発生するために、中心長手軸ＡＡの周り
に連続的に回転させる。しかし、同じ結果を管状部材を
中心長手軸ＡＡの周りに振動させることにより、すなわ
ち、赤色の、次に緑色の、次に青色の成分像発生に関連
する「３」光検出器動作期間中に管状部材を正常速度で
回転し、次に最後の動作期間の終りに、急速に、たとえ
ば、光検出器動作期間の継続時間の５％未満の期間、回
転させて、カラー成分ビーム生成中に回転する方向３８
１とは反対の方向にまたは同じ方向に動かして、その元
の位置に戻すことにより、達成することができる。この
ような振動アセンブリは、成分ビーム差動焦点合わせを
行う場合に必要である。

【００４７】図１４は走査線と直線状光検出器との間の
カラー・レジストレーションが「ビーム操舵」により維
持される本発明の他の実施例を示す。これでは、先に説
明した本発明の実施例でのように、走査する対象４１０
が、上述の形式のものでよい走査変位アセンブリにより
直線状光検出器アレイ４１４に対して走査方向４１２に
移動する。結像レンズ・アセンブリ４１６が走査する対
象４１０を像平面ＰＰに設置されている直線状光検出器
アレイ４１４に結像する。中心長手軸４１８を有する結
像光ビームが、先に述べたように、走査対象４１０から
直線状光検出器アレイ４１４まで延びている。図１４に
示すように全般的に楕円形断面を有する細長い部材４２
０が走査対象４１０と結像レンズ・アセンブリ４１６と
の間に設置されている。細長い部材４２０は前部曲面４
２２、および後部曲面４２４を備え、中心長手軸４１８
に垂直に且つ直線状光検出器アレイ４１４の長手軸に平
行に延びる中心長手方向回転軸４２６の周りに２軸対象
をなしている。細長い部材４２０の後部曲面４２４はそ
のほぼ下方三分の一にわたって広がる第１のフィルタ被
膜４３２（これは赤色光だけを通過させる）、そのほぼ
中央の三分の一にわたって広がる第２のフィルタ被膜４
３４（これは緑色光だけを通過させる）、およびそのほ
ぼ上部三分の一にわたって広がる第３のフィルタ被膜４
３６（これは青色光だけを通過させる）で被覆されてい
る。細長い部材４２０を第１の振動方向４４２、および
第２の振動方向４４４に移動させる振動モータ４４０が
設けられている。

【００４８】動作中、振動サイクルの始めに、細長い部
材４２０は、結像ビーム部分が赤色通過フィルタ被膜で
ある第１のフィルタ皮膜４３２の最下部と交差するよう
に所定角方向に設置される。細長い部材４２０の曲率は
結像ビーム部分が後部曲面４２４から出るとき上方に屈
折するようになっている。細長い部材４２０は第２の振
動方向４４４に走査速度に比例する割合で回転する。前
部曲面および後部曲面４２２、４２４の曲率は、細長い
部材４２０がほぼ１８０゜にわたって回転するとき各走
査線が直線状光検出器アレイ４１４の上に「凍結」され
たままになっているように選定されている。この１８０
度回転の終りに、中心長手軸４１８は青色通過フィルタ
である第３のフィルタ皮膜４３６の上部と交差し、上方
に屈折して直線状光検出器アレイ４１４と正しく位置合
わせされる。先に説明した例の場合のように、走査方向
４１２および変位割合および第２の振動方向４４４は、
直線状光検出器アレイの動作期間によって決まり、光検
出器動作期間の整数、たとえば「１」、に細長い部材４
２０に設けられたフィルタ層の数、てとえば「３」、を
乗じたものが細長い部材４２０の各振動中に発生するよ
うに選択されている。したがって、たとえば、走査速度
および細長い部材４２０の回転速さを直線状光検出器ア
レイ４１４に結像される中心長手軸４１８の部分が振動
サイクルの「１」光検出器動作期間各フィルタ層と交差
するように選択することができる。青色フィルタ層が交
差される光検出器動作期間の終りに、細長い部材４２０
は第１の振動方向４４２に急速に回転してその最初の出
発位置に戻る。第１の振動方向４４２の回転は充分速い
ので戻り移動の期間が光検出器作動期間に対して極めて
小さく、たとえば５％未満である。したがって、次の光
検出器動作期間中に入って来るすべての「屑(trash) 」
データの相対量を無視することができる。勿論、細長い
部材４２０の戻り振動移動を考えるのではなく、細長い
部材４２０をその出発位置まで戻すために、振動モータ
４４０を細長い部材４２０が最初に回転すると同じ方
向、すなわち、第２の振動方向４４４に急速に回転する
ように駆動することができる。すなわち、この仕方で
は、細長い部材４２０は一方向にだけ回転することにな
る。本発明の先に説明した実施例の場合のように、比較
的小さい幅の不透明被膜または透明領域を赤、緑、およ
び青のフィルタ層の間に設けて光検出器作動期間の初め
と終りに遷移層として役立たせることができる。

【００４９】先に説明したとおり、レンズの色差のた
め、カラー成分結像ビームの焦点距離はビームごとにわ
ずかに変り、したがってビームの一つまたは複数の像の
わずかなブレが生ずることがある。この問題は細長い部
材４２０の前部曲面および後部曲面をカラー成分ビーム
の一つまたは二つを差動焦点距離調節するような形状に
することにより克服することができる。たとえば、緑色
光通過フィルタ層である第２のフィルタ皮膜４３４で被
覆されている表面を緑色結像ビームの焦点距離をわずか
に大きくして赤および青の結像ビームの焦点距離に合わ
せる形状にすることができる。このような実施例では、
倍率の差に関連するカラー・レジストレーション誤差の
問題はSteinle 等が１９９３年７月６日に出願した米国
特許出願第０８８，０１７号「 METNOD AND APPARATUS F
OR CORRECTING COLOR REGISTRATIONERROR」( 「カラー
・レジストレーション誤差を補正する方法および装
置」）に記されているような画素データ信号管理によっ
て克服することができる。この出願をその開示のすべて
について引用によりここに取り入れてある。

【００５０】「ビーム操舵」を採用して一連の直線状光
検出器アレイ動作期間中各走査線を直線状光検出器アレ
イ上に「凍結」する、本発明の他の実施例を図１５〜図
１８に示してある。この実施例では、先に説明した実施
例の場合のように、走査対象４６０を像平面ＰＰに設置
されている直線状光検出器アレイ４６２に対して走査方
向４６１に相対変位させる。結像レンズ・アセンブリ４
６４が中心長手軸４６８を有する走査対象からの結像ビ
ームを直線状光検出器アレイ４６２に結像する。

【００５１】中心長手方向円板軸４７２を有する全般的
に円板形の部材４７０が走査する対象４６１と結像レン
ズ・アセンブリ４６４との間に結像ビームの中心長手軸
４６８と交差する関係で設置されている。円板形の部材
４７０の第１の平面状表面４７４が中心長手方向円板軸
４７２に垂直に且つ結像ビームの中心長手軸４６８に垂
直に広がっている。円板形の部材の第２の全般的に渦巻
形の表面４７６も結像ビームと交差し、結像ビームをそ
の元の方向から角度α（図１７および図１８）で偏向さ
せている。円板形の部材４７０の外周４７８はその長手
方向（中心長手方向円板軸４７２に平行）が、図１６に
４８０で示すように最小厚さの領域と最大厚さの領域と
が接触する直線不連続の場合の他は、円板の円周の周り
に連続的に変化している。第２の渦巻形の表面４７６
は、そのすべての弓形位置でその外周４７８から中心点
４８２まで平らなテーパで傾斜している。

【００５２】図１６で最も良く示されているように、表
面の一つ、この例では第２の渦巻形の表面４７６、に走
査装置により検出されるカラー成分ビームによって異な
るフィルタ被膜が設けられている。図１６の実施例で
は、赤色光通過フィルタ領域４９０が表面の第１の弓形
三分の一を占め、不連続線４８０から時計廻りに広がっ
ており、緑色光通過フィルタ領域４９２が次の弓形三分
の一に設けられており、青色光通過フィルタ領域４９６
が最後の弓形三分の一に設けられている。先に説明した
ように、不透明なまたは透明な弓形領域を赤、緑、およ
び青の弓形領域の間に設けて直線状光検出器検出期間の
始めと終りに遷移しやすくすることができる。

【００５３】差動操舵は、第２の渦巻形の表面４７６の
渦巻形により生ずるくさび角を変えることにより、達成
されるが、図１７および図１８に図解されている。くさ
び角が比較的大きいときは、α１で示してあるような屈
折の結果生ずる光ビーム偏向の量は、より小さいくさび
角で生ずる角α２（図１８）より比較的大きい。したが
って、円板形の部材４７０の３６０度回転中、結像ビー
ムは、くさび角が最大である点４８０で始まる最大偏向
から、遷移点４８０で１回転が終るときのくさび角０に
対する最小偏向、たとえば０、まで操舵される。勿論、
結像ビームを正のくさび角で達成されたものから反対の
方向に操舵して円板形の部材の１完全回転で達成される
相対操舵距離を更に大きくするのに負のくさび角を与え
ることもできる。

【００５４】動作中、円板形の部材４７０は、他の実施
例について上に説明したように、中心長手方向円板軸４
７２の周りに方向４９８に、モータ５００の長さより、
走査速度および直線状光検器アレイ４６２の動作期間に
よって決まる回転速度で回転し、連続する各走査線を直
線状光検出器アレイ上に円板形の部材４７０の回転あた
り直線状光検出器アレイのＮＣ動作期間凍結させるよう
にする。第１の平面状表面４７４および第２の渦巻形の
表面４７６を成分カラービームについて差動焦点調節を
行うような外形にすることもできる。

【００５５】反射装置を置き換えてここに特に説明した
光透過装置と同じ機能を行うのに使用することができ
る。しかし、ほとんどの場合、光透過装置は、占有する
空間が反射装置より少く、したがって一層空間的にコン
パクトな光学系を設けるのが可能であるため、反射装置
より好適である。たとえば、図１９に示すように、振動
軸５１１を有し、且つ曲率が違う三つのフィルタ被覆領
域５２０、５２２、５２４を持つ内面５１２を有する振
動ミラー５１０を、光ビーム５３０を走査方向５３４に
移動する走査対象から差動的に操舵して後続する走査線
を直線状光検出器５４０に「凍結」するのに使用するこ
とができる。振動ミラーは方向５４２、５４４に振動
し、したがって一般に上に述べた細長い部材４２０と同
じように動作する。同様に、差動ミラーの曲率を異なる
カラー成分結像ビームの焦点を調節するのに使用するこ
とができる。

【００５６】本発明の例示的で且つ現在のところ好適の
実施例をここに詳細に説明してきたが、本発明の概念を
その他の場合に種々に実施したり採用したりすることが
できることおよび「特許請求の範囲は従来の技術により
限定されているものを除いてこのような変形を含むと解
釈するものとすることを理解すべきである。

【００５７】以上、本発明の各実施例について詳述した
が、ここで各実施例の理解を容易にするために、各実施
例ごとに要約して以下に列挙する。

【００５８】１． 走査される対象を表わすデータ信号
を発生する走査装置であって、像平面に設置され、光検
出器動作期間中、入射する光の継続時間および強さを表
わすデータ信号を発生する直線状光検出器手段と、前記
対象の走査線部分を前記直線状光検出器手段に結像する
結像手段であって、像ビームが前記対象の前記走査線部
分の現存結像されているものと前記直線状光検出器手段
との間に延びている結像手段と、走査サイクル中前記対
象と前記結像手段との間に比較的一定割合の直線変位を
生じ、前記対象の前記走査線部分を前記直線状光検出器
に順次結像させる走査変位手段と、前記走査変位手段と
関連して動作し、前記対象の異なる走査線部分からの像
を、保持サイクル中前記直線状光検出器手段と正しく位
置合せしておく像レジストレーション保持手段とから構
成されている走査装置である。

【００５９】２． 前記各保持サイクル中、光検出器動
作期間が整数回生じ、すべての動作期間中、前記対象の
単一走査線部分だけからの像が前記光検出器手段と正し
く位置合せされている前記１の走査装置である。

【００６０】３． 前記像レジストレーション保持手段
は、連続する各保持サイクル中、前記対象の連続する各
走査線部分からの像を前記光検出器手段と正しく位置合
わせしておく前記２の走査装置である。

【００６１】４． 前記走査装置はカラー走査装置から
構成されており、前記像ビームの光のスペクトル範囲は
プリセットした繰返し順序に従って変化し、各走査線部
分の像は各保持サイクル中所定数の光検出器動作期間だ
け前記光検出器手段と正しく位置合せされており、前記
所定数の光検出器動作期間は前記プリセットした繰返し
順序の中のスペクトル範囲の数に整数を乗じたものに等
しい前記１の走査装置である。

【００６２】５． 前記像レジストレーション保持手段
は前記像ビームと交差する振動手段から成る前記１の装
置装置である。

【００６３】６． 前記振動手段は振動レンズから成る
前記５の走査装置である。

【００６４】７． 前記振動レンズは、各振動中所定順
序に従って前記ビームと交差する複数の異なる光フィル
タ部分から構成されている前記６の走査装置である。

【００６５】８． 前記振動手段は振動反射面を備えて
いる前記１の走査装置である。

【００６６】９． 前記振動反射面は、各振動中所定順
序に従って前記ビームと交差する複数の異なる光フィル
タ部分から構成されている前記８の走査装置である。

【００６７】１０． 前記像レジストレーション保持手
段は前記像ビームと交差する回転手段を備えている前記
１の走査装置である。

【００６８】１１． 前記回転手段は回転レンズを備え
ている前記１０の走査装置である。

【００６９】１２． 前記回転手段は、各回転中所定順
序に従って前記ビームと交差する複数の異なる光フィル
タ部分を備えている前記１１の走査装置である。

【００７０】１３． 前記回転手段は、ビーム交差点で
前記ビームに平行な回転軸を有する全般的に円筒形の部
材から構成されている前記１０の走査装置である。

【００７１】１４． 前記全般的に円筒形の部材は前記
像ビームと交差する全般的に渦巻形の端面を備えている
前記１３の走査装置である。

【００７２】１５． 前記渦巻形の端面は、各回転中所
定順序に従って前記ビームと交差する複数の異なる光フ
ィルタ部分に弓形に分割されている前記１４の走査装置
である。

【００７３】１６． 前記像レジストレーション保持手
段には複数のカラーフィルタが組み込まれている前記４
の走査装置である。

【００７４】１７． 前記像レジストレーション保持手
段には、前記光検出器手段に現在入射している光のスペ
クトル範囲に従って前記像ビームを前記光検出器手段に
差動的に結像する差動結像手段が組み込まれている前記
１６の走査装置である。

【００７５】１８． 前記像レジストレーション保持手
段には、前記光検出器手段に現在入射している光スペク
トル範囲に従って前記像ビームを前記光検出器手段に差
動的に結像する差動結像手段が組み込まれている前記４
の走査装置である。

【００７６】１９． 前記像レジストレーション保持手
段は、前記直線状光検出器手段を振動させるよう前記直
線状光検出器手段と関連して動作する振動手段を備えて
いる前記１の走査手段である。

【００７７】２０． 走査される対象を表わすデータ信
号を発生する走査装置において、像平面に設置され、入
射する光の強さを表わすデータ信号を発生する直線状光
検出器手段と、前記対象の走査線部分を前記直線状光検
出器手段に結像する結像手段であって、像ビームが前記
対象の前記走査線部分の現在入射しているものと前記直
線状光検出器手段との間に広がっている結像手段と、走
査サイクル中、前記対象と前記結像手段との間に比較的
一定割合の直線変位を生じ、前記対象の前記走査線部分
を前記直線状光検出器手段に順次結像させる走査変位手
段と、前記走査変位手段と関連して動作し、前記像ビー
ムと交差して前記像ビーム内の光の異なるスペクトル帯
域を、各走査サイクル中に複数の濾波サイクルが生ずる
が、その１濾波サイクル中に生ずる複数の濾波期間に、
順次濾波する像フィルタ手段と、前記像フィルタ手段と
関連して動作し、前記各濾波期間中前記像ビームを差動
的に正確に焦点合せして光の異なるスペクトル範囲に関
連する異なる焦点距離について調節し、これにより前記
各濾波期間中前記像ビームを前記直線状光検出器に正確
に焦点を合わせる像焦点合せ手段とから構成されている
走査装置である。

【００７８】２１． 走査される対象を表わすデータ信
号を発生する走査装置において、像平面に設置され、入
射する光の強さを表わすデータ信号を発生する直線状光
検出器手段と、前記対象の走査部分を前記直線状光検出
器手段に結像する結像手段であって、像ビームが前記対
象の前記走査線部分の現在結像されているものと前記直
線状光検出器手段との間に広がっており、前記直線状光
検出器手段にはサンプリング期間がある結像手段と、前
記結像手段と関連して動作し、前記像ビームと交差して
この像ビームの光の異なるスペクトル帯域と、１濾波期
間が光検出器手段の整数回のサンプリング期間中に生ず
るが、その複数の濾波期間に、順次濾波する像フィルタ
手段とから構成されている走査装置である。

【００７９】２２． 走査される対象を表わすデータ信
号を発生する方法であって、前記対象の走査線部分を、
像ビームが前記対象の前記走査線部分の現在結像されて
いるものと前記直線状光検出器手段との間に延びるよう
な結像アセンブリを用いて直線状光検出器上に結像させ
る工程と、走査サイクル中前記対象と前記結像アセンブ
リとの間に比較的一定割合の直線変位を生ぜしめ、前記
対象の走査線部分が前記直線状光検出器に順次結像され
るようにする工程と、前記対象の異なる走査部分からの
像を、繰返し保持サイクル中、前記光検出器手段と正し
く位置合せしておく工程と、保持サイクルあたり少くと
も一つのデータサンプルを前記直線状光検出器から発生
させる工程とから構成される走査される対象を表わすデ
ータ信号を発生する方法である。

【００８０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、像平面
に直線状光検出器手段を配置し、結像手段により走査す
る対象の走査部分を直線状光検出器手段に結像させると
ともに、走査変位手段により走査サイクル中に走査する
対象を結像手段との間に比較的一定の割合の直線変位を
生じさせて走査部分を順次直線状光検出器手段に結像さ
せて、像レジストレーション保持手段により、走査変位
と関連して異なる走査部分からの像を保持サイクル中に
直線状光検出器手段と正しく位置合わせするようにした
ので、一つの走査部分ごとの情報を得ることができ、し
たがって、各動作期間中に発生されるデータは二つ以上
の隣接走査線からの情報の平均ではなく、各走査部分ご
とに結像されている走査する対象の像をより正確に表す
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラースキャナアセンブルの概略斜視図であ
る。

【図２】カラーホイールの断面側面図である。

【図３】カラーホイール２の面板部分の詳細側面図であ
る。

【図４】図３に示すカラーホイール面のフィルタ板部分
の相対回転位置を示す詳細断面図であり、そのような回
転により生ずる走査域像の移動を示している。

【図５】図４の位置から結像行路に垂直な向きまで回転
しているカラー・ホイール面のフィルタ板部分の相対回
転位置を示す詳細断面図であり、そのような回転により
生ずる走査域像の移動を示している。

【図６】図５の位置よりさらに回転している位置にある
カラー・ホイール面のフィルタ板部分の相対回転位置を
示す詳細断面図であり、そのような回転により生ずる走
査域像の移動を示している。

【図７】走査対象の、その走査線部分を示す平面図であ
る。

【図８】全般的に葉巻形カラーホイールと往復動光検出
器ユニットとを備えているカラー走査装置の概要側面図
である。

【図９】図８の装置の概要上部平面図である。

【１０】図８および図９の走査装置により走査される対
象の平面図である。

【図１１】投射された図１０の走査する対象の像を示す
図８および図９の直線状光検出器ユニットの部分の側面
図である。

【図１２】投射された図１０の走査する対象の像を示す
図８および図９の直線状光検出器ユニットの部分の側面
図である。

【図１３】図８に示すコントローラ３９０の動作の流れ
を示すフローチャートである。

【図１４】全般的に楕円形の断面の振動部材を有し、入
射する結像光ビームの長手軸に垂直な回転軸を有するカ
ラー光学スキャナの概要側面図である。

【図１５】角度が変化するくさび形の断面を有する円板
を備え、それが交差する結像光ビームに平行に延びる回
転軸を備えているカラー走査装置の概要側面図である。

【図１６】図１５の走査装置の円板部分の後部側面図で
ある。

【図１７】くさび角の差による光ビーム屈折の変化を示
す図１５および図１６の円板の異なる部分の詳細断面図
である。

【図１８】くさび角の差による光ビーム屈折の変化を示
す図１５および図１６の円板の異なる部分の詳細断面図
である。

【図１９】反射する結像光ビームに垂直に延びる振動軸
を有する振動ミラーを備えているカラー走査装置の概要
側面図である。

【符号の説明】

１〜７ 走査線 １１０ カラー光学スキャナ １１２、３１２、４００、４１０、４６１ 走査する対
象 １１６ カラーホイール １１８、３１８、４１６、４６４ 結像レンズアセンブ
リ １２０、３１４、 直線状光検出器ユニット １２２、４１４、４６２ 直線状光検出器アレイ １２４ Ａ／Ｄ変換器 １２６ 光検出器データ・プロセッサ １３０ 結像光路 １３２ 走査域 １３４ 走査領域の像 １３６、３２０、３２１、３２２、３２３、３３２ 走
査線部分 １３８ 走査線部分の像 １７２、１７４、１７６、１７８ カラーフィルタ板 １８２ 赤色フィルタ部分 １８４ 緑色フィルタ部分 １８６ 青色フィルタ部分 １８８、１９０、１９２、１９４ 不透明部分 ２１０ カラー・ホイール・モータ ２１１、２１５ 絶対エンコーダ ２１２ ホイール・モータ用コントローラ ２１４ 走査ヘッドモータ ２１６ 走査モータ・コントローラ ３１０ 走査装置 ３１５、５４０ 直線状光検出器 ３１６ 像レジストレーション保持アセンブリ（光検出
器往復動ユニット） ３４０ 像ビーム ３５０ 走査変位アセンブリ ３６０ カラー分解装置 ３６２ 管状部材 ３８０ 管状部材駆動モータ ３９０ コントローラ ４２０ 細長い部材 ４３２ 第１のフィルタ皮膜 ４３４ 第２のフィルタ皮膜 ４３６ 第３のフィルタ皮膜 ４４０ 振動モータ ４４２ 第１の振動方向 ４４４ 第ふの振動方向 ４７０ 円板形の部材 ４７４ 第１の平面状表面 ４７６ 第２の渦巻形の表面 ５００ モータ ５１０ 振動ミラー ５１１ 振動軸 ５２０、５２２、５２４ フィルタ皮膜領域 α、ＰＰ 像平面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーン・バック アメリカ合衆国コロラド州ラヴランド フ ォックス・ドライヴ 3800 (72)発明者 ジェリー・エル・バイビー アメリカ合衆国コロラド州ラヴランド フ ァーストヴュー・ドライヴ 2433

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査される対象を表わすデータ信号を発
   生する走査装置であって、 像平面に設置され、光検出器動作期間中、入射する光の
   継続時間および強さを表わすデータ信号を発生する直線
   状光検出器手段と、 前記対象の走査線部分を前記直線状光検出器手段に結像
   する結像手段であって、像ビームが前記対象の前記走査
   線部分の現存結像されているものと前記直線状光検出器
   手段との間に延びている結像手段と、 走査サイクル中前記対象と前記結像手段との間に比較的
   一定割合の直線変位を生じ、前記対象の前記走査線部分
   を前記直線状光検出器に順次結像させる走査変位手段
   と、 前記走査変位手段と関連して動作し、前記対象の異なる
   走査線部分からの像を、保持サイクル中前記直線状光検
   出器手段と正しく位置合せしておく像レジストレーショ
   ン保持手段とから構成されている走査装置。