JPH08279886A - ビーム操向能力を備える撮像装置 - Google Patents
ビーム操向能力を備える撮像装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、フォトセンサーアレーと撮像
ビームの不整合を補償するために、現場での光電撮像装
置の自動調整を可能にする方法及び装置を提供すること
である。 【解決手段】上記目的が、フォトセンサーアセンブリ
と、撮像すべき物体と前記フォトセンサーアセンブリ間
で延伸する光路に沿って配設された光学構成要素と、前
記光学構成要素のうちの少なくとも１つに、機械的に接
続された光学構成要素の変位装置と、前記フォトセンサ
ーアセンブリに接続された信号入力部を有し、且つ前記
光学構成要素の変位装置に接続された信号出力部を有す
る、信号処理アセンブリと、からなる光電撮像装置によ
り達成される。
ビームの不整合を補償するために、現場での光電撮像装
置の自動調整を可能にする方法及び装置を提供すること
である。 【解決手段】上記目的が、フォトセンサーアセンブリ
と、撮像すべき物体と前記フォトセンサーアセンブリ間
で延伸する光路に沿って配設された光学構成要素と、前
記光学構成要素のうちの少なくとも１つに、機械的に接
続された光学構成要素の変位装置と、前記フォトセンサ
ーアセンブリに接続された信号入力部を有し、且つ前記
光学構成要素の変位装置に接続された信号出力部を有す
る、信号処理アセンブリと、からなる光電撮像装置によ
り達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般には、光電撮
像装置に関し、より詳細には、かかる装置に発生する可
能性のある、不整合を補償するために、その場で自動的
に調整可能である光電撮像装置に関する。
像装置に関し、より詳細には、かかる装置に発生する可
能性のある、不整合を補償するために、その場で自動的
に調整可能である光電撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光電撮像装置は、物体の像、例えば印刷
文章のページを表わす、機械可読データの生成に用いら
れる。本明細書にて用いる、“光電撮像装置”とは、電
荷結合素子（ＣＣＤ）等のフォトセンサーアレーを用い
て、撮像された物体を表わすデータを生成する任意の装
置を意味する。光電撮像装置には、二次元フォトセンサ
ーアレー上に、捕捉すべき画像全体を瞬時に合焦させ
る、カムコーダ、及びデジタルカメラが含まれる。光電
撮像装置にはまた、物体にわたって走査ヘッドを掃引す
ることにより、リニアフォトセンサーアレー上に、物体
の狭い“走査線”部分を順次合焦させることによって、
その物体を撮像するラインフォーカスシステムが含まれ
る。一般に光学スキャナと呼ばれる、かかる装置には、
普通簡単に“スキャナ”と呼ばれるコンピュータ入力装
置だけでなく、ファクシミリ、及びデジタル複写機も含
まれる。
文章のページを表わす、機械可読データの生成に用いら
れる。本明細書にて用いる、“光電撮像装置”とは、電
荷結合素子（ＣＣＤ）等のフォトセンサーアレーを用い
て、撮像された物体を表わすデータを生成する任意の装
置を意味する。光電撮像装置には、二次元フォトセンサ
ーアレー上に、捕捉すべき画像全体を瞬時に合焦させ
る、カムコーダ、及びデジタルカメラが含まれる。光電
撮像装置にはまた、物体にわたって走査ヘッドを掃引す
ることにより、リニアフォトセンサーアレー上に、物体
の狭い“走査線”部分を順次合焦させることによって、
その物体を撮像するラインフォーカスシステムが含まれ
る。一般に光学スキャナと呼ばれる、かかる装置には、
普通簡単に“スキャナ”と呼ばれるコンピュータ入力装
置だけでなく、ファクシミリ、及びデジタル複写機も含
まれる。
【０００３】ラインフォーカスシステムにおいては、照
射された線物体からの光ビームが、線物体から遠隔に配
置されたリニアフォトセンサーアレー上に、レンズによ
って結像される。リニアフォトセンサーアレーは、線物
体の小面積位置に対応する、光学要素の一次元アレーで
ある。線物体上のこれらの小面積位置は、通常“画
素”、又は“ピクセル”と呼ばれる。線物体上の対応す
るピクセル位置からの光に応答して、リニアフォトセン
サーアレー内の各フォトセンサーピクセル要素（単に
“ピクセル”と呼ぶこともある）は、サンプリング期間
として知られる、その直前の期間に被る光の強度を表わ
すデータ信号を生成する。光要素のすべてのデータ信号
は、適当なデータ処理装置によって受信、及び処理され
る。
射された線物体からの光ビームが、線物体から遠隔に配
置されたリニアフォトセンサーアレー上に、レンズによ
って結像される。リニアフォトセンサーアレーは、線物
体の小面積位置に対応する、光学要素の一次元アレーで
ある。線物体上のこれらの小面積位置は、通常“画
素”、又は“ピクセル”と呼ばれる。線物体上の対応す
るピクセル位置からの光に応答して、リニアフォトセン
サーアレー内の各フォトセンサーピクセル要素（単に
“ピクセル”と呼ぶこともある）は、サンプリング期間
として知られる、その直前の期間に被る光の強度を表わ
すデータ信号を生成する。光要素のすべてのデータ信号
は、適当なデータ処理装置によって受信、及び処理され
る。
【０００４】カラー光学スキャナにおいては、スペクト
ル分離された複数の撮像ビーム（通常、赤、緑及び青の
ビーム）が、フォトセンサーアレー上に投影されなけれ
ばならない。カラー光学スキャナには、撮像光ビームを
色成分ビームへとスペクトル分離するために、ビーム分
割器装置を用いるものがある。かかる分離色成分ビーム
が、別々のリニアフォトセンサーアレー上に投影され
る。他の光学スキャナには、一連の分離走査過程で、単
一のリニアアレーに色成分画像を投影するものがある。
ル分離された複数の撮像ビーム（通常、赤、緑及び青の
ビーム）が、フォトセンサーアレー上に投影されなけれ
ばならない。カラー光学スキャナには、撮像光ビームを
色成分ビームへとスペクトル分離するために、ビーム分
割器装置を用いるものがある。かかる分離色成分ビーム
が、別々のリニアフォトセンサーアレー上に投影され
る。他の光学スキャナには、一連の分離走査過程で、単
一のリニアアレーに色成分画像を投影するものがある。
【０００５】ビーム分割器アセンブリ、及びフォトセン
サーアレーを用いる、カラー光学スキャナの構造と動作
については、1993年８月18日出願の“COLOR OPTICAL SC
ANNER WITH IMAGE REGISTRATION HOLDING ASSEMBLY”と
題する、Steinleその他の米国特許第08/108,409号、“C
OLOR COMBINER AND SEPARATOR AND IMPLEMENTATIONS”
と題する、Vincentその他の米国特許第4,870,268号、
“OPTICAL SCANNER”と題する、Boydの米国特許第4,92
6,041号（及びこれに対応する1990年６月22日出願のヨ
ーロッパ特許第90306876.5号）、“OPTICAL SCANNER WI
TH MIRROR MOUNTED OCCLUDING APERTURE OF FILTER”と
題する、Boydその他の米国特許第5,019,703号（及びこ
れに対応する1990年11月27日出願のヨーロッパ特許第90
312893.2号）、“BEAM SPLITTER APPARATUS WITH ADJUS
TABLE IMAGE FOCUS AND REGISTRATION ”と題する、Ste
inleの米国特許第5,032,004号（及びこれに対応する199
1年５月９日出願のヨーロッパ特許第91304185.1号）、
“BEAM SPLITTER/COMBINER APPARATUS”と題する、Stei
nleの米国特許5,044,727号（及びこれに対応する1991年
４月29日出願のヨーロッパ特許第91303860.3号）、“BE
AM PLITTER/COMBINERWITH PATH LENGTH COMPENSATOR”
と題する、Steinleの米国特許第5,040,872号（及びこれ
に対応する1990年12月14日出願で、放棄済みのヨーロッ
パ特許第90124279.2号）、及び“APPARATUS FOR ASSEMB
LING COMPONENTS OF COLOR OPTICAL SCANNERS”と題す
る、Elder, Jr.その他の米国特許第5,227,620号（及び
これに対応する1991年５月16日出願のヨーロッパ特許第
91304403.8号）において、完全に開示されており、それ
らに開示されている全てを、参照として本明細書に取り
入れる。
サーアレーを用いる、カラー光学スキャナの構造と動作
については、1993年８月18日出願の“COLOR OPTICAL SC
ANNER WITH IMAGE REGISTRATION HOLDING ASSEMBLY”と
題する、Steinleその他の米国特許第08/108,409号、“C
OLOR COMBINER AND SEPARATOR AND IMPLEMENTATIONS”
と題する、Vincentその他の米国特許第4,870,268号、
“OPTICAL SCANNER”と題する、Boydの米国特許第4,92
6,041号（及びこれに対応する1990年６月22日出願のヨ
ーロッパ特許第90306876.5号）、“OPTICAL SCANNER WI
TH MIRROR MOUNTED OCCLUDING APERTURE OF FILTER”と
題する、Boydその他の米国特許第5,019,703号（及びこ
れに対応する1990年11月27日出願のヨーロッパ特許第90
312893.2号）、“BEAM SPLITTER APPARATUS WITH ADJUS
TABLE IMAGE FOCUS AND REGISTRATION ”と題する、Ste
inleの米国特許第5,032,004号（及びこれに対応する199
1年５月９日出願のヨーロッパ特許第91304185.1号）、
“BEAM SPLITTER/COMBINER APPARATUS”と題する、Stei
nleの米国特許5,044,727号（及びこれに対応する1991年
４月29日出願のヨーロッパ特許第91303860.3号）、“BE
AM PLITTER/COMBINERWITH PATH LENGTH COMPENSATOR”
と題する、Steinleの米国特許第5,040,872号（及びこれ
に対応する1990年12月14日出願で、放棄済みのヨーロッ
パ特許第90124279.2号）、及び“APPARATUS FOR ASSEMB
LING COMPONENTS OF COLOR OPTICAL SCANNERS”と題す
る、Elder, Jr.その他の米国特許第5,227,620号（及び
これに対応する1991年５月16日出願のヨーロッパ特許第
91304403.8号）において、完全に開示されており、それ
らに開示されている全てを、参照として本明細書に取り
入れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】撮像装置、特に上述し
たラインフォーカスシステムにおいては、高精度の撮像
のために、物体からの光ビームが、フォトセンサーアレ
ーに正確に整合されることが必須である。通常のライン
フォーカス走査装置では、撮像ビームは、フォトセンサ
ーアレーに到達する前に、いくつかの光学構成要素によ
り、透過、及び／又は反射される。これらの光学構成要
素の何れかの僅かな不整合でさえも、ビームとフォトセ
ンサーアレーの間の重大な不整合を引き起こし、その結
果、走査品質において対応する劣化となる。各種の光学
構成要素は、走査装置の製造に基づいて、精密に整合さ
れるが、現場で被る物理的衝撃や、温度及び湿度の変動
等の要因が、走査装置の接着剤、及び他の機械部品を不
安定にし、従って不整合へと至らしめる可能性がある。
たラインフォーカスシステムにおいては、高精度の撮像
のために、物体からの光ビームが、フォトセンサーアレ
ーに正確に整合されることが必須である。通常のライン
フォーカス走査装置では、撮像ビームは、フォトセンサ
ーアレーに到達する前に、いくつかの光学構成要素によ
り、透過、及び／又は反射される。これらの光学構成要
素の何れかの僅かな不整合でさえも、ビームとフォトセ
ンサーアレーの間の重大な不整合を引き起こし、その結
果、走査品質において対応する劣化となる。各種の光学
構成要素は、走査装置の製造に基づいて、精密に整合さ
れるが、現場で被る物理的衝撃や、温度及び湿度の変動
等の要因が、走査装置の接着剤、及び他の機械部品を不
安定にし、従って不整合へと至らしめる可能性がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、フォト
センサーアレーと撮像ビームの不整合を補償するため
に、自動調整が、現場で光電撮像装置になされることを
可能にする、方法、及び装置を提供することである。
センサーアレーと撮像ビームの不整合を補償するため
に、自動調整が、現場で光電撮像装置になされることを
可能にする、方法、及び装置を提供することである。
【０００８】この調整を行なうために、本発明の装置
は、まず既知の特性の目標を撮像する。次に、マイクロ
プロセッサが、１つ以上の光学構成要素の移動を指示す
る。光学構成要素は、マイクロプロセッサが、撮像光ビ
ームの強度の高い部分の両方の“エッジ”を検出するま
で移動される。両方のエッジを見つけると、マイクロプ
ロセッサは次に、フォトセンサーアレーにわたって、こ
の強度の高い部分をセンタリングし、これによってその
出力を最適化する。
は、まず既知の特性の目標を撮像する。次に、マイクロ
プロセッサが、１つ以上の光学構成要素の移動を指示す
る。光学構成要素は、マイクロプロセッサが、撮像光ビ
ームの強度の高い部分の両方の“エッジ”を検出するま
で移動される。両方のエッジを見つけると、マイクロプ
ロセッサは次に、フォトセンサーアレーにわたって、こ
の強度の高い部分をセンタリングし、これによってその
出力を最適化する。
【０００９】選択された光学構成要素を回転、又は平行
移動させて、ビームの調整を行なうことができる。例え
ば、このシステム中の各種のミラーが、ビームを“操
向”させるために回転される、あるいは、レンズ、又は
フォトセンサー自体が、所望の整合を達成するために、
非回転方式で平行移動される。
移動させて、ビームの調整を行なうことができる。例え
ば、このシステム中の各種のミラーが、ビームを“操
向”させるために回転される、あるいは、レンズ、又は
フォトセンサー自体が、所望の整合を達成するために、
非回転方式で平行移動される。
【００１０】光学構成要素の回転、又は平行移動は、周
知の任意の移動手段への光学構成要素の取り付けにより
達成される。かかる移動手段の例としては、圧電結晶、
直流モータ、ステッパモータ、ボイスコイル装置等があ
る。
知の任意の移動手段への光学構成要素の取り付けにより
達成される。かかる移動手段の例としては、圧電結晶、
直流モータ、ステッパモータ、ボイスコイル装置等があ
る。
【００１１】かかる調整は、走査装置が電源投入される
度に、又は必要に応じて他の期間になされる。本発明
は、モノクロ、グレースケール、及びカラー撮像装置に
適用可能であり、特に、正確なビーム整合が重要であ
る、ラインフォーカス撮像装置に適している。
度に、又は必要に応じて他の期間になされる。本発明
は、モノクロ、グレースケール、及びカラー撮像装置に
適用可能であり、特に、正確なビーム整合が重要であ
る、ラインフォーカス撮像装置に適している。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１から図１２は、一般に、被撮
像物体２０８を表わす機械可読データを生成するための
光電撮像装置１００を示す。光電撮像装置１００には、
走査される物体２０８の狭い帯状部分２０６から、撮像
光ビーム２１０の透過を可能にする、撮像手段１８８、
２１２、２１４、２１６、１６４、及び前記撮像光ビー
ム２１０によって投影される画像を受けるための、少な
くとも１つのリニアフォトセンサーアレー手段２５４が
含まれる。光電撮像装置１００にはまた、光電撮像装置
の性能を最適化するために、前記フォトセンサーアレー
手段２５４によって生成されたデータ信号に応答して、
前記の撮像手段１８８、２１２、２１４、２１６、１６
４の少なくとも一部を選択的に調整するための、物理的
調整手段３００、３０２が含まれる。
像物体２０８を表わす機械可読データを生成するための
光電撮像装置１００を示す。光電撮像装置１００には、
走査される物体２０８の狭い帯状部分２０６から、撮像
光ビーム２１０の透過を可能にする、撮像手段１８８、
２１２、２１４、２１６、１６４、及び前記撮像光ビー
ム２１０によって投影される画像を受けるための、少な
くとも１つのリニアフォトセンサーアレー手段２５４が
含まれる。光電撮像装置１００にはまた、光電撮像装置
の性能を最適化するために、前記フォトセンサーアレー
手段２５４によって生成されたデータ信号に応答して、
前記の撮像手段１８８、２１２、２１４、２１６、１６
４の少なくとも一部を選択的に調整するための、物理的
調整手段３００、３０２が含まれる。
【００１３】以上、光電撮像装置１００の概略を説明し
たが、次にその詳細を説明する。
たが、次にその詳細を説明する。
【００１４】図１は、走査される物体のカラー画像を表
わす、機械可読データを生成するために適合される型式
の光電撮像装置１００を示す。この光電撮像装置によっ
て生成される機械可読データは、従来の方法で、デジタ
ルコンピュータによって受信、及び使用されるように適
合されている。例えば、このデータは、コンピュータ記
憶装置に格納することもでき、又はＣＲＴ上にこの物体
のカラー表示を生成、或いはカラー静電印刷等を行なう
のに用いることもできる。
わす、機械可読データを生成するために適合される型式
の光電撮像装置１００を示す。この光電撮像装置によっ
て生成される機械可読データは、従来の方法で、デジタ
ルコンピュータによって受信、及び使用されるように適
合されている。例えば、このデータは、コンピュータ記
憶装置に格納することもでき、又はＣＲＴ上にこの物体
のカラー表示を生成、或いはカラー静電印刷等を行なう
のに用いることもできる。
【００１５】図１に最良に示すように、縦方向に伸張す
るロッド１２０が、その両端部において、前後のハウジ
ング壁１１２、１１４に装着された、ブラケットによっ
て支持されている。縦方向に伸張するライザ１２２が、
底壁１１０と一体に形成されている。
るロッド１２０が、その両端部において、前後のハウジ
ング壁１１２、１１４に装着された、ブラケットによっ
て支持されている。縦方向に伸張するライザ１２２が、
底壁１１０と一体に形成されている。
【００１６】さらに図１に示すように、電源ユニット１
２３が、側壁１１６とライザ１２２の間で、下ハウジン
グ部材に固定されている。電子制御基板１２４が、その
後端部において、底壁１１０に固定されている。制御基
板１２４は、電力ケーブル１２５を介して、電源ユニッ
ト１２３から電力を受ける。この制御基板は、電気ケー
ブル１２６を介して、キャリッジアセンブリ１４０内に
搭載された、光処理アセンブリ１６２と電気的に接続さ
れている。
２３が、側壁１１６とライザ１２２の間で、下ハウジン
グ部材に固定されている。電子制御基板１２４が、その
後端部において、底壁１１０に固定されている。制御基
板１２４は、電力ケーブル１２５を介して、電源ユニッ
ト１２３から電力を受ける。この制御基板は、電気ケー
ブル１２６を介して、キャリッジアセンブリ１４０内に
搭載された、光処理アセンブリ１６２と電気的に接続さ
れている。
【００１７】制御基板１２４に接続された、電源ケーブ
ル１３２を介して電力を受ける可逆電気モータ１３０
が、ハウジング部材の後端部の横壁１１８に近い位置
で、底壁に固定されている。可逆電気モータ１３０は、
垂直モータ軸１３４を有し、制御基板によって制御され
る。キャリッジアセンブリ駆動ケーブル１３６が、垂直
モータ軸１３４の周りに巻かれた、終端部を有する。ケ
ーブル１３６の中間部は、ハウジングの前端の近くに装
着された、プーリ１３８の周りで受けられる。
ル１３２を介して電力を受ける可逆電気モータ１３０
が、ハウジング部材の後端部の横壁１１８に近い位置
で、底壁に固定されている。可逆電気モータ１３０は、
垂直モータ軸１３４を有し、制御基板によって制御され
る。キャリッジアセンブリ駆動ケーブル１３６が、垂直
モータ軸１３４の周りに巻かれた、終端部を有する。ケ
ーブル１３６の中間部は、ハウジングの前端の近くに装
着された、プーリ１３８の周りで受けられる。
【００１８】スキャナキャリッジアセンブリ１４０は、
ロッド１２０とライザ１２２に縦方向で変位可能に装着
されている。スキャナキャリッジアセンブリ１４０は、
ケーブル１３６に取り付けられ、このケーブルが、縦方
向の往復運動を発生させる。
ロッド１２０とライザ１２２に縦方向で変位可能に装着
されている。スキャナキャリッジアセンブリ１４０は、
ケーブル１３６に取り付けられ、このケーブルが、縦方
向の往復運動を発生させる。
【００１９】図２は、キャリッジアセンブリ１４０の詳
細を示す。中央に装着された支持ブロック１６０が、底
壁１４４に固定されている。光処理アセンブリ１６２
は、支持ブロック１６０に固定されている。光処理アセ
ンブリ１６２は、図３に示すデュアル三色ビーム分割器
２５０、及びフォトセンサーアセンブリ２５２からな
り、これらは、“COLOR IMAGER UTILIZING NOVEL TRICH
ROMATIC BEAMSPLITTER ANDPHOTOSENSOR”と題する、Ken
t D. Vincentの米国特許第4,709,144号（及びそれに対
応する1994年２月２日付ヨーロッパ特許第024000号）、
及びすでに放棄された、“COLOR IMAGER UTILIZING NOV
EL TRICHROMATIC BEAMSPLITTER AND PHOTOSENSOR”と題
する、Kent D. Vincentの米国特許第4,806,750号に記載
される型式と同じであり、それらに、及び以前に参照し
た米国特許第4,870,268号に開示される全てに対して、
その各々を本明細書に参照として取り込む。レンズアセ
ンブリ１６４が、菅状装着アセンブリ１６６によって、
光処理アセンブリ１６２の正面の位置に調整可能に装着
されている。モジュラー光源／光スリット、すなわち開
口アセンブリ１７０が、キャリッジ本体１４０の前方の
位置に固定されている。モジュラー光源／光スリットア
センブリ１７０は、略Ｗ字状の断面を有する、細長部材
１７６からなる。細長部材１７６は、第１の蛍光バルブ
１８０を支持するために適合された、略Ｕ字状の断面を
有する前方部１７８を有する。また、細長部材１７６
は、第２の蛍光バルブ１８４を支持するための、略Ｕ字
状の断面を有する後部１８２を有する。細長部材１７６
は、中央ライザ部１８６を有する。狭い光スリット、す
なわち開口１８８が、ライザ部１８６の上部に配置さ
れ、ほぼその全長にわたって伸張している。光スリット
１８８は、中央ライザ部１８６内の略逆Ｖ字状の空洞１
９０へと開口している。この逆Ｖ字状の空洞１９０もま
た、ほぼライザの全長にわたって伸張する。シールド部
材１９３、１９５を設けて、バルブ１８０、１８４から
の光を、走査対象であるカラー文書２０８等の物体に向
かって反射させることができる。
細を示す。中央に装着された支持ブロック１６０が、底
壁１４４に固定されている。光処理アセンブリ１６２
は、支持ブロック１６０に固定されている。光処理アセ
ンブリ１６２は、図３に示すデュアル三色ビーム分割器
２５０、及びフォトセンサーアセンブリ２５２からな
り、これらは、“COLOR IMAGER UTILIZING NOVEL TRICH
ROMATIC BEAMSPLITTER ANDPHOTOSENSOR”と題する、Ken
t D. Vincentの米国特許第4,709,144号（及びそれに対
応する1994年２月２日付ヨーロッパ特許第024000号）、
及びすでに放棄された、“COLOR IMAGER UTILIZING NOV
EL TRICHROMATIC BEAMSPLITTER AND PHOTOSENSOR”と題
する、Kent D. Vincentの米国特許第4,806,750号に記載
される型式と同じであり、それらに、及び以前に参照し
た米国特許第4,870,268号に開示される全てに対して、
その各々を本明細書に参照として取り込む。レンズアセ
ンブリ１６４が、菅状装着アセンブリ１６６によって、
光処理アセンブリ１６２の正面の位置に調整可能に装着
されている。モジュラー光源／光スリット、すなわち開
口アセンブリ１７０が、キャリッジ本体１４０の前方の
位置に固定されている。モジュラー光源／光スリットア
センブリ１７０は、略Ｗ字状の断面を有する、細長部材
１７６からなる。細長部材１７６は、第１の蛍光バルブ
１８０を支持するために適合された、略Ｕ字状の断面を
有する前方部１７８を有する。また、細長部材１７６
は、第２の蛍光バルブ１８４を支持するための、略Ｕ字
状の断面を有する後部１８２を有する。細長部材１７６
は、中央ライザ部１８６を有する。狭い光スリット、す
なわち開口１８８が、ライザ部１８６の上部に配置さ
れ、ほぼその全長にわたって伸張している。光スリット
１８８は、中央ライザ部１８６内の略逆Ｖ字状の空洞１
９０へと開口している。この逆Ｖ字状の空洞１９０もま
た、ほぼライザの全長にわたって伸張する。シールド部
材１９３、１９５を設けて、バルブ１８０、１８４から
の光を、走査対象であるカラー文書２０８等の物体に向
かって反射させることができる。
【００２０】光スリット１８８は、文書２０８の狭い帯
状領域２０６から反射された光を通過させ、文書から反
射された他の全ての光を遮断する。文書２０８は、透明
板１０８によって支持される。光が反射される領域２０
６は、スキャナキャリッジアセンブリ１４０が、文書２
０８に相対して移動するにつれて、変化することはもち
ろんである。しかし、画像形成、等を説明する目的のた
めには、スキャナキャリッジアセンブリ１４０、及び狭
い帯状領域２０６を静止位置で可視化することが有益で
ある。狭い帯状領域２０６を、本明細書では“走査対
象”２０６とも呼ぶ。
状領域２０６から反射された光を通過させ、文書から反
射された他の全ての光を遮断する。文書２０８は、透明
板１０８によって支持される。光が反射される領域２０
６は、スキャナキャリッジアセンブリ１４０が、文書２
０８に相対して移動するにつれて、変化することはもち
ろんである。しかし、画像形成、等を説明する目的のた
めには、スキャナキャリッジアセンブリ１４０、及び狭
い帯状領域２０６を静止位置で可視化することが有益で
ある。狭い帯状領域２０６を、本明細書では“走査対
象”２０６とも呼ぶ。
【００２１】図２にさらに詳細に示すように、文書２０
８の狭い帯状領域２０６から反射され、最終的にレンズ
１６５に入射する、蛍光バルブ１８０、１８４からの光
の一部は、スリット１８８、及び逆Ｖ字状の空洞１９０
を通過する、光路２１０に沿って進む。その後、光路２
１０は、集束レンズ１６５を通過する前に、第１のミラ
ー２１２、第２のミラー２１４、及び第３のミラー２１
６によって“折り返される”。その後、光路２１０は、
菅状部材１６６を通過して、光処理アセンブリ１６２に
入り、図３に示すように、フォトセンサーアセンブリ２
５２で終わる。
８の狭い帯状領域２０６から反射され、最終的にレンズ
１６５に入射する、蛍光バルブ１８０、１８４からの光
の一部は、スリット１８８、及び逆Ｖ字状の空洞１９０
を通過する、光路２１０に沿って進む。その後、光路２
１０は、集束レンズ１６５を通過する前に、第１のミラ
ー２１２、第２のミラー２１４、及び第３のミラー２１
６によって“折り返される”。その後、光路２１０は、
菅状部材１６６を通過して、光処理アセンブリ１６２に
入り、図３に示すように、フォトセンサーアセンブリ２
５２で終わる。
【００２２】図２に最良に示すように、光路２１０は、
走査される文書２０８と光スリット１８８の間で延伸す
る、第１の垂直下方延伸光路部２３８、スリット１８８
からミラー２１２に延伸する、第２の垂直下方延伸光路
部２４０、ミラー２１２とミラー２１４の間で延伸す
る、第３の略後方且つ上方延伸光路部２４２、ミラー２
１４とミラー２１６の間で延伸する、第４の略下方且つ
前方延伸光路部２４４、及びミラー２１６とレンズ１６
５の前面の間で延伸する、第５の略後方延伸光路部２４
６からなる。
走査される文書２０８と光スリット１８８の間で延伸す
る、第１の垂直下方延伸光路部２３８、スリット１８８
からミラー２１２に延伸する、第２の垂直下方延伸光路
部２４０、ミラー２１２とミラー２１４の間で延伸す
る、第３の略後方且つ上方延伸光路部２４２、ミラー２
１４とミラー２１６の間で延伸する、第４の略下方且つ
前方延伸光路部２４４、及びミラー２１６とレンズ１６
５の前面の間で延伸する、第５の略後方延伸光路部２４
６からなる。
【００２３】図３に概略的に示すように、光処理アセン
ブリ１６２は、デュアル色ビーム分割器２５０、及びフ
ォトセンサーアセンブリ２５２からなり、これらは、以
前に参照した米国特許第4,870,268号 において、図１２
を参照して説明されている、ビーム分割器、及びフォト
センサーアレーと同じである。フォトセンサーアセンブ
リ２５２は、共通のフォトセンサー面ＸＸ内に位置す
る、縦軸ＣＣ、ＤＤ、ＥＥを有する、図４及び図５に示
す、３つの間隔をおいた平行なリニアフォトセンサーア
レー２５４、２５６、２５８からなる。ビーム分割器２
５０は、レンズ１６５の後部において、光路２１０内に
配設される。ビーム分割器２５０は、光路２１０に沿っ
て進む複合光ビームを９０゜曲げて、それを平行な赤、
緑、及び青の成分ビームに分離する。フォトセンサーア
センブリは、これらの成分ビームの光路に直角に位置決
めされる。走査対象２０６の赤の成分画像２６０は、図
４に示すように、リニアフォトセンサーアレー２５４と
重なった関係で、フォトセンサーアセンブリ２５２上に
投影される。走査対象２０６の緑の成分画像２６２は、
リニアフォトセンサーアレー２５６と重なった関係で、
フォトセンサーアセンブリ上に投影される。走査対象２
０６の青の成分画像２６４は、リニアフォトセンサーア
レー２５８と重なった関係で、フォトセンサーアセンブ
リ上に投影される。
ブリ１６２は、デュアル色ビーム分割器２５０、及びフ
ォトセンサーアセンブリ２５２からなり、これらは、以
前に参照した米国特許第4,870,268号 において、図１２
を参照して説明されている、ビーム分割器、及びフォト
センサーアレーと同じである。フォトセンサーアセンブ
リ２５２は、共通のフォトセンサー面ＸＸ内に位置す
る、縦軸ＣＣ、ＤＤ、ＥＥを有する、図４及び図５に示
す、３つの間隔をおいた平行なリニアフォトセンサーア
レー２５４、２５６、２５８からなる。ビーム分割器２
５０は、レンズ１６５の後部において、光路２１０内に
配設される。ビーム分割器２５０は、光路２１０に沿っ
て進む複合光ビームを９０゜曲げて、それを平行な赤、
緑、及び青の成分ビームに分離する。フォトセンサーア
センブリは、これらの成分ビームの光路に直角に位置決
めされる。走査対象２０６の赤の成分画像２６０は、図
４に示すように、リニアフォトセンサーアレー２５４と
重なった関係で、フォトセンサーアセンブリ２５２上に
投影される。走査対象２０６の緑の成分画像２６２は、
リニアフォトセンサーアレー２５６と重なった関係で、
フォトセンサーアセンブリ上に投影される。走査対象２
０６の青の成分画像２６４は、リニアフォトセンサーア
レー２５８と重なった関係で、フォトセンサーアセンブ
リ上に投影される。
【００２４】図４に示すように、フォトセンサーアセン
ブリ２５２は、リニアフォトセンサーアレーの中央の縦
軸ＣＣ、ＤＤ及びＥＥが、それぞれ成分画像の中央線Ｈ
Ｈ、ＩＩ及びＪＪと同軸になるように配置される。リニ
アフォトセンサーアレー２５４、２５６、２５８はそれ
ぞれ電気信号を生成し、その電気信号は、走査装置デー
タ処理システムによって、特定のリニアフォトセンサー
アレーに重なるように設計される、特定の成分画像の色
を表わすものとして解釈される。
ブリ２５２は、リニアフォトセンサーアレーの中央の縦
軸ＣＣ、ＤＤ及びＥＥが、それぞれ成分画像の中央線Ｈ
Ｈ、ＩＩ及びＪＪと同軸になるように配置される。リニ
アフォトセンサーアレー２５４、２５６、２５８はそれ
ぞれ電気信号を生成し、その電気信号は、走査装置デー
タ処理システムによって、特定のリニアフォトセンサー
アレーに重なるように設計される、特定の成分画像の色
を表わすものとして解釈される。
【００２５】この走査装置の動作時に、成分色ビーム２
６０、２６２、２６４は、それぞれのフォトセンサーア
レー２５４、２５６、２５８にわたって、センタリング
されることが必須である。このセンタリングされた状態
を図４に示す。フォトセンサーとのビームの不整合が、
結果として走査画像品質の劣化となる。かかる不整合状
態の一例を図５に示す。
６０、２６２、２６４は、それぞれのフォトセンサーア
レー２５４、２５６、２５８にわたって、センタリング
されることが必須である。このセンタリングされた状態
を図４に示す。フォトセンサーとのビームの不整合が、
結果として走査画像品質の劣化となる。かかる不整合状
態の一例を図５に示す。
【００２６】整合は、一般には走査装置が最初製造され
た時に、精密に設定されるが、製造後に被る物理的衝撃
や、温度及び湿度の変動といった要因が、走査装置の接
着剤、及び機械部品を不安定にし、従って不整合に至ら
しめる可能性がある。本発明は、光透過経路の部分を自
動的に調整することにより、現場での走査装置の自動再
整合を与えることによって、この問題に言及するもので
ある。
た時に、精密に設定されるが、製造後に被る物理的衝撃
や、温度及び湿度の変動といった要因が、走査装置の接
着剤、及び機械部品を不安定にし、従って不整合に至ら
しめる可能性がある。本発明は、光透過経路の部分を自
動的に調整することにより、現場での走査装置の自動再
整合を与えることによって、この問題に言及するもので
ある。
【００２７】ここで図２を参照すると、ミラー２１６
が、枢軸３００に取り付けられて、ミラー２１６は、こ
の枢軸３００の点で、図示のページの向こう側へ伸張す
る軸を中心に回転可能となることが分かる。アクチュエ
ータアーム３０１が、ミラー２１６から伸張し、アクチ
ュエータ３０２と枢動可能に接続されている。
が、枢軸３００に取り付けられて、ミラー２１６は、こ
の枢軸３００の点で、図示のページの向こう側へ伸張す
る軸を中心に回転可能となることが分かる。アクチュエ
ータアーム３０１が、ミラー２１６から伸張し、アクチ
ュエータ３０２と枢動可能に接続されている。
【００２８】アクチュエータ３０２は、概略的に示され
ており、これは任意の周知の作動装置からなる。例え
ば、アクチュエータ３０２は、圧電結晶装置、直流モー
タ、ステッパモータ、又はボイスコイル装置とすること
ができる。
ており、これは任意の周知の作動装置からなる。例え
ば、アクチュエータ３０２は、圧電結晶装置、直流モー
タ、ステッパモータ、又はボイスコイル装置とすること
ができる。
【００２９】動作時に、アクチュエータ３０２は、アク
チュエータアーム３０１の端部に力を加え、従ってミラ
ー２１６を軸３００を中心に回転させる。図６は、この
回転するミラー２１６が、光路部２４６に与える影響、
及びその結果発生する色成分ビーム２６０、２６２、２
６４を概略的に示す。明瞭化のために、図６には緑の色
成分ビーム２６２だけを示す。また、簡略化のために、
ここでは１つの色成分ビームの調整、又は移動のみにつ
いて言及する場合がある。しかし、色成分ビーム２６
０、２６２、２６４は、常に共に移動することを理解さ
れたい。図６からわかるように、ミラー２１６が時計回
りに（実線で示す位置から破線で示す位置まで）回転す
ると、結果として光路部２４６は、光処理アセンブリ１
６２に入る前に、レンズ１６５を介して、点線で示す位
置まで下方に変位されることになる。図示のように、こ
れは結果として、色成分ビーム２６２の右から左への変
位となり、それにより、リニアフォトセンサーアレー２
５６と整合せしめられる。図６におけるミラー２１６の
移動、及び光路の移動は、例示の目的のために、大いに
誇張されていることに留意されたい。
チュエータアーム３０１の端部に力を加え、従ってミラ
ー２１６を軸３００を中心に回転させる。図６は、この
回転するミラー２１６が、光路部２４６に与える影響、
及びその結果発生する色成分ビーム２６０、２６２、２
６４を概略的に示す。明瞭化のために、図６には緑の色
成分ビーム２６２だけを示す。また、簡略化のために、
ここでは１つの色成分ビームの調整、又は移動のみにつ
いて言及する場合がある。しかし、色成分ビーム２６
０、２６２、２６４は、常に共に移動することを理解さ
れたい。図６からわかるように、ミラー２１６が時計回
りに（実線で示す位置から破線で示す位置まで）回転す
ると、結果として光路部２４６は、光処理アセンブリ１
６２に入る前に、レンズ１６５を介して、点線で示す位
置まで下方に変位されることになる。図示のように、こ
れは結果として、色成分ビーム２６２の右から左への変
位となり、それにより、リニアフォトセンサーアレー２
５６と整合せしめられる。図６におけるミラー２１６の
移動、及び光路の移動は、例示の目的のために、大いに
誇張されていることに留意されたい。
【００３０】図７は、色成分ビーム２６０、２６２、２
６４の照度と、リニアフォトセンサーアレー２５４、２
５６、２５８の平面内で測定された距離との間の関係を
表わすグラフである。図７は、各色成分ビーム２６０、
２６２、２６４の中心３０６、３０７、３０８が、それ
ぞれのフォトセンサーアレー２５４、２５６、２５８に
わたって整合される理想的な状況を示す。
６４の照度と、リニアフォトセンサーアレー２５４、２
５６、２５８の平面内で測定された距離との間の関係を
表わすグラフである。図７は、各色成分ビーム２６０、
２６２、２６４の中心３０６、３０７、３０８が、それ
ぞれのフォトセンサーアレー２５４、２５６、２５８に
わたって整合される理想的な状況を示す。
【００３１】図７から分かるように、照度の曲線は、照
度の高い比較的平坦な領域３０５を含む。走査装置は、
フォトセンサーアレー２５４、２５６、２５８がこれら
の高照度領域内にあるかぎり、機能することになる。し
かし、最適な走査品質のために、高照度の領域は、図７
に示すように、フォトセンサーアレー２５４、２５６、
２５８にわたって、センタリングされなければならな
い。高照度領域が、このようにセンタリングされていな
い（図５に示すように）と、ゴースト等の走査欠陥が発
生する。従って、本発明の目的は、対応するフォトセン
サーアレーに対して、高照度領域のセンタリングを可能
にすることである。
度の高い比較的平坦な領域３０５を含む。走査装置は、
フォトセンサーアレー２５４、２５６、２５８がこれら
の高照度領域内にあるかぎり、機能することになる。し
かし、最適な走査品質のために、高照度の領域は、図７
に示すように、フォトセンサーアレー２５４、２５６、
２５８にわたって、センタリングされなければならな
い。高照度領域が、このようにセンタリングされていな
い（図５に示すように）と、ゴースト等の走査欠陥が発
生する。従って、本発明の目的は、対応するフォトセン
サーアレーに対して、高照度領域のセンタリングを可能
にすることである。
【００３２】高照度領域の中心３０６には、明瞭な強度
のピークがないため、この中心の位置を検出することは
困難である。本発明は、まず色成分ビーム２６０の高照
度領域のエッジ３０３、３０４を発見することによっ
て、この困難性を克服する。次に、エッジ３０３とエッ
ジ３０４間の距離の半分を計算することによって、中心
３０６の位置が発見される。
のピークがないため、この中心の位置を検出することは
困難である。本発明は、まず色成分ビーム２６０の高照
度領域のエッジ３０３、３０４を発見することによっ
て、この困難性を克服する。次に、エッジ３０３とエッ
ジ３０４間の距離の半分を計算することによって、中心
３０６の位置が発見される。
【００３３】動作時に、電子制御基板１２４に配置され
る、図６に示すマイクロプロセッサ３５０が、まずキャ
リッジ１４０を既知の特性を有する所定の目標を臨む位
置まで移動させる。
る、図６に示すマイクロプロセッサ３５０が、まずキャ
リッジ１４０を既知の特性を有する所定の目標を臨む位
置まで移動させる。
【００３４】この目標は、走査装置上の任意の適宜な位
置に、永久的に取り付けることもできる。しかし、本発
明の好適な実施例では、目標は、通常の走査領域の外側
のある位置で、透明板１０８上に取り付けられる。
置に、永久的に取り付けることもできる。しかし、本発
明の好適な実施例では、目標は、通常の走査領域の外側
のある位置で、透明板１０８上に取り付けられる。
【００３５】高照度領域のエッジ３０３、３０４は、照
度が、平坦領域３０５にわたって被る最大照度のある特
定のパーセンテージに等しい位置として規定される。例
えば、これらのエッジは、照度が、最大照度の約８０％
に等しい位置として規定することができる。
度が、平坦領域３０５にわたって被る最大照度のある特
定のパーセンテージに等しい位置として規定される。例
えば、これらのエッジは、照度が、最大照度の約８０％
に等しい位置として規定することができる。
【００３６】この最大照度は既知である。というのは、
調整を行なっている間に、所定の目標が、走査装置によ
って走査されているためである。照度は、それに比例す
るフォトセンサー出力信号強度をモニターすることによ
って測定される。
調整を行なっている間に、所定の目標が、走査装置によ
って走査されているためである。照度は、それに比例す
るフォトセンサー出力信号強度をモニターすることによ
って測定される。
【００３７】次に、変位信号３５１（図６）が、マイク
ロプロセッサ３５０により、アクチュエータ３０２に送
られ、それにより、アクチュエータ３０２は、フォトセ
ンサーアレー２５６により出力される信号３５２が、上
述した予め設定されたエッジ値信号に等しくなるまで、
ミラー２１６を移動させる。
ロプロセッサ３５０により、アクチュエータ３０２に送
られ、それにより、アクチュエータ３０２は、フォトセ
ンサーアレー２５６により出力される信号３５２が、上
述した予め設定されたエッジ値信号に等しくなるまで、
ミラー２１６を移動させる。
【００３８】この予め設定されたエッジ値信号が検出さ
れると、マイクロプロセッサ３５０は、アクチュエータ
３０２からの位置信号３５３を記録する。次に、そのア
クチュエータは、マイクロプロセッサ３５０により、信
号指示されて、他方のエッジが、同様にして位置決定さ
れるまで、反対方向に移動する。両方のエッジの位置が
分かると、マイクロプロセッサは、その中心を計算し、
アクチュエータ３０２に信号を送って、ミラー２１６を
この中心位置に移動させ、これによって走査装置出力を
最適化することができる。高照度領域の中心を発見する
この手順を図１３に示す。
れると、マイクロプロセッサ３５０は、アクチュエータ
３０２からの位置信号３５３を記録する。次に、そのア
クチュエータは、マイクロプロセッサ３５０により、信
号指示されて、他方のエッジが、同様にして位置決定さ
れるまで、反対方向に移動する。両方のエッジの位置が
分かると、マイクロプロセッサは、その中心を計算し、
アクチュエータ３０２に信号を送って、ミラー２１６を
この中心位置に移動させ、これによって走査装置出力を
最適化することができる。高照度領域の中心を発見する
この手順を図１３に示す。
【００３９】上記の手順は、フォトセンサー２５４が、
高照度領域３０５内のどこかに初期に配置されるかぎ
り、適切に機能することになる。大きな不整合があり、
フォトセンサー２５４が、領域３０５内に配置されな
い、深刻な不整合が問題であると判断されると、その場
合、本発明の以下の代替実施例を使用することができ
る。
高照度領域３０５内のどこかに初期に配置されるかぎ
り、適切に機能することになる。大きな不整合があり、
フォトセンサー２５４が、領域３０５内に配置されな
い、深刻な不整合が問題であると判断されると、その場
合、本発明の以下の代替実施例を使用することができ
る。
【００４０】上述したように目標との整合後、マイクロ
プロセッサは、ミラー２１６を移動することによって、
フォトセンサーアレー２５４の一方の側に完全にある、
物理的位置にまで色成分ビーム２６０を移動させる。次
に、マイクロプロセッサは、上述したように、第１のエ
ッジが位置決定されるまで、フォトセンサーアレー２５
４に向かって、色成分ビーム２６０を移動させる。次
に、マイクロプロセッサは、第２のエッジが位置決定さ
れるまで、このビームをさらに同じ方向に移動させる。
両方のエッジの位置が分かると、マイクロプロセッサ
は、その中心を計算し、アクチュエータ３０２に信号を
送って、ミラー２１６をこの中心位置まで移動させ、こ
れによって、走査装置出力を最適化することができる。
プロセッサは、ミラー２１６を移動することによって、
フォトセンサーアレー２５４の一方の側に完全にある、
物理的位置にまで色成分ビーム２６０を移動させる。次
に、マイクロプロセッサは、上述したように、第１のエ
ッジが位置決定されるまで、フォトセンサーアレー２５
４に向かって、色成分ビーム２６０を移動させる。次
に、マイクロプロセッサは、第２のエッジが位置決定さ
れるまで、このビームをさらに同じ方向に移動させる。
両方のエッジの位置が分かると、マイクロプロセッサ
は、その中心を計算し、アクチュエータ３０２に信号を
送って、ミラー２１６をこの中心位置まで移動させ、こ
れによって、走査装置出力を最適化することができる。
【００４１】このようにして、走査装置を正確に整合
し、それによって走査品質を最適化することができる。
以上の動作説明は、カラー走査装置について行なったも
のであるが、この整合能力は、カラー光分離機構が使用
されない、モノクロ走査装置にも容易に適用することが
できる。以上のように、ミラー２１６を移動させて、整
合を行なうものとして、この走査装置を説明した。しか
し、代替として、又は付加的に、システム中の任意のミ
ラーに、枢軸とアクチュエータを設けて、上述した手順
を用いて同様の結果を得ることができる。
し、それによって走査品質を最適化することができる。
以上の動作説明は、カラー走査装置について行なったも
のであるが、この整合能力は、カラー光分離機構が使用
されない、モノクロ走査装置にも容易に適用することが
できる。以上のように、ミラー２１６を移動させて、整
合を行なうものとして、この走査装置を説明した。しか
し、代替として、又は付加的に、システム中の任意のミ
ラーに、枢軸とアクチュエータを設けて、上述した手順
を用いて同様の結果を得ることができる。
【００４２】上述した手順は、随時開始することができ
る。しかし、好適な実施例では、この整合手順は、走査
装置が電源投入される度に、又は各走査の前に、開始さ
れる。
る。しかし、好適な実施例では、この整合手順は、走査
装置が電源投入される度に、又は各走査の前に、開始さ
れる。
【００４３】以下の代替実施例の説明において示すよう
に、上述した手順を用いて、ミラー以外の構成要素を調
整して、整合を行なうこともできる。
に、上述した手順を用いて、ミラー以外の構成要素を調
整して、整合を行なうこともできる。
【００４４】図８は、アクチュエータ３０９が、スリッ
トアセンブリ１７０に接続される、本発明の代替実施例
を概略的に示す。スリットアセンブリ１７０は、矢印３
１１に示す方向への、スリットアセンブリ１７０の移動
を可能にする、摺動機構（図示せず）に取り付けられて
いる。従って、アクチュエータ３０９を作動させること
によって、スリットアセンブリ１７０が、図示のように
移動する。スリットアセンブリ１７０をこのように移動
させることによって、光路部２３８が同じ方向に移動
し、従って結果として、色成分ビーム２６０、２６２、
２６４と、フォトセンサーアレー２５４、２５６、２５
８との間の相対移動となる。
トアセンブリ１７０に接続される、本発明の代替実施例
を概略的に示す。スリットアセンブリ１７０は、矢印３
１１に示す方向への、スリットアセンブリ１７０の移動
を可能にする、摺動機構（図示せず）に取り付けられて
いる。従って、アクチュエータ３０９を作動させること
によって、スリットアセンブリ１７０が、図示のように
移動する。スリットアセンブリ１７０をこのように移動
させることによって、光路部２３８が同じ方向に移動
し、従って結果として、色成分ビーム２６０、２６２、
２６４と、フォトセンサーアレー２５４、２５６、２５
８との間の相対移動となる。
【００４５】図９は、レンズ１６５が、矢印３１２で示
す方向に、移動できるように取り付けられている、本発
明の他の代替実施例を示す。アクチュエータ３１３が、
レンズ１６５に接続されている。アクチュエータ３１３
の作動によって、結果として図示のようなレンズ１６５
の移動となる。図９の実線で示す位置から、破線で示す
位置までレンズ１６５を移動すると、結果として、実線
で示す位置から、破線で示す位置までの光路部分２４６
の移動となり、従って色成分ビーム２６０、２６２、２
６４と、フォトセンサーアレー２５４、２５６、２５８
との間の相対移動が発生する。
す方向に、移動できるように取り付けられている、本発
明の他の代替実施例を示す。アクチュエータ３１３が、
レンズ１６５に接続されている。アクチュエータ３１３
の作動によって、結果として図示のようなレンズ１６５
の移動となる。図９の実線で示す位置から、破線で示す
位置までレンズ１６５を移動すると、結果として、実線
で示す位置から、破線で示す位置までの光路部分２４６
の移動となり、従って色成分ビーム２６０、２６２、２
６４と、フォトセンサーアレー２５４、２５６、２５８
との間の相対移動が発生する。
【００４６】本発明の他の代替実施例では、光処理アセ
ンブリ１６２を回転させて、色成分ビーム２６０、２６
２、２６４が、フォトセンサーアレー２５４、２５６、
２５８と整合される。図１０に概略的に示すように、光
処理アセンブリ１６２は、枢軸３２１に取り付けられて
いる。アクチュエータアーム３１４が、光処理アセンブ
リ１６２に堅固に装着され、アクチュエータ３１５に枢
動可能に装着される。従って、アクチュエータ３１５の
作動が、結果として矢印３２２で示す方向への、ビーム
分割器アセンブリ３６０の回転運動となり、色成分ビー
ム２６０、２６２、２６４と、フォトセンサーアレー２
５４、２５６、２５８の間の相対移動を引き起こし、整
合が行なわれる。
ンブリ１６２を回転させて、色成分ビーム２６０、２６
２、２６４が、フォトセンサーアレー２５４、２５６、
２５８と整合される。図１０に概略的に示すように、光
処理アセンブリ１６２は、枢軸３２１に取り付けられて
いる。アクチュエータアーム３１４が、光処理アセンブ
リ１６２に堅固に装着され、アクチュエータ３１５に枢
動可能に装着される。従って、アクチュエータ３１５の
作動が、結果として矢印３２２で示す方向への、ビーム
分割器アセンブリ３６０の回転運動となり、色成分ビー
ム２６０、２６２、２６４と、フォトセンサーアレー２
５４、２５６、２５８の間の相対移動を引き起こし、整
合が行なわれる。
【００４７】図１１は、フォトセンサーアセンブリ２５
２が、矢印３１６で示す方向に平行移動して、色成分ビ
ーム２６０、２６２、２６４と、フォトセンサーアレー
２５４、２５６、２５８の間の相対移動が得られ、整合
が行なわれる、本発明の他の代替実施例を概略的に示
す。フォトセンサーアセンブリ２５２は、矢印３１６で
示す方向に平行移動できるように取り付けられる。アク
チュエータ３１７は、フォトセンサーアセンブリ２５２
に接続される。従って、アクチュエータ３１７の作動
が、結果として図示のような、フォトセンサーアセンブ
リ２５２の平行移動となり、整合が行なわれる。
２が、矢印３１６で示す方向に平行移動して、色成分ビ
ーム２６０、２６２、２６４と、フォトセンサーアレー
２５４、２５６、２５８の間の相対移動が得られ、整合
が行なわれる、本発明の他の代替実施例を概略的に示
す。フォトセンサーアセンブリ２５２は、矢印３１６で
示す方向に平行移動できるように取り付けられる。アク
チュエータ３１７は、フォトセンサーアセンブリ２５２
に接続される。従って、アクチュエータ３１７の作動
が、結果として図示のような、フォトセンサーアセンブ
リ２５２の平行移動となり、整合が行なわれる。
【００４８】図１２は、本発明の他の代替実施例を概略
的に示す。ガラスとすることができる、半透明のウェッ
ジが、矢印３１９で示す方向に移動できるように取り付
けられる。アクチュエータ３２０が、ウェッジ３１８に
接続される。従って、アクチュエータ３２０の作動によ
って、ウェッジ３１８が、矢印３１９で示す方向に移動
させられる。ウェッジ３１８は、光路部２４６を図示す
るように屈折させる。破線で示すように、ウェッジ３１
８を更に光路２４６内に移動させると、色成分ビーム２
６２が、破線で示すように右から左に移動させられる。
ウェッジ３１８を反対方向に移動させると、色成分ビー
ム２６２が、反対方向、すなわち左から右に移動させら
れることはいうまでもない。これによって、色成分ビー
ム２６０、２６２、２６４と、フォトセンサーアレー２
５４、２５６、２５８の間の相対移動が引き起こされ、
整合が行なわれる。
的に示す。ガラスとすることができる、半透明のウェッ
ジが、矢印３１９で示す方向に移動できるように取り付
けられる。アクチュエータ３２０が、ウェッジ３１８に
接続される。従って、アクチュエータ３２０の作動によ
って、ウェッジ３１８が、矢印３１９で示す方向に移動
させられる。ウェッジ３１８は、光路部２４６を図示す
るように屈折させる。破線で示すように、ウェッジ３１
８を更に光路２４６内に移動させると、色成分ビーム２
６２が、破線で示すように右から左に移動させられる。
ウェッジ３１８を反対方向に移動させると、色成分ビー
ム２６２が、反対方向、すなわち左から右に移動させら
れることはいうまでもない。これによって、色成分ビー
ム２６０、２６２、２６４と、フォトセンサーアレー２
５４、２５６、２５８の間の相対移動が引き起こされ、
整合が行なわれる。
【００４９】図１４と図１５は、説明した整合機構が、
カムコーダ、及びデジタルカメラ等の二次元フォトセン
サーアレーを用いた光電撮像装置と関連して、如何に使
用されるかを概略的に示す。これらの装置では、前述し
た線走査装置と同様の方法で、デュアル三色ビーム分割
器４１２を用いて、撮像ビーム３２４が、色成分ビーム
３２６、３２８、３３０に分離される。しかし、二次元
アレー光電撮像装置の場合には、撮像ビーム３２４と、
色成分ビーム３２６、３２８及び３３０は、一次元線画
像ではなく二次元画像である。
カムコーダ、及びデジタルカメラ等の二次元フォトセン
サーアレーを用いた光電撮像装置と関連して、如何に使
用されるかを概略的に示す。これらの装置では、前述し
た線走査装置と同様の方法で、デュアル三色ビーム分割
器４１２を用いて、撮像ビーム３２４が、色成分ビーム
３２６、３２８、３３０に分離される。しかし、二次元
アレー光電撮像装置の場合には、撮像ビーム３２４と、
色成分ビーム３２６、３２８及び３３０は、一次元線画
像ではなく二次元画像である。
【００５０】撮像光ビーム３２４は、レンズ４１６を通
して、三色ビーム分割器４１２に投影され、三色ビーム
分割器４１２が、光ビーム３２４を色成分ビーム３２
６、３２８及び３３０に分離する。次に、これらの色成
分ビームが、図１５に示すように、二次元光電アセンブ
リ４３２上に設けられた、二次元光電アレー４１８、４
２０、４２２上に集束される。
して、三色ビーム分割器４１２に投影され、三色ビーム
分割器４１２が、光ビーム３２４を色成分ビーム３２
６、３２８及び３３０に分離する。次に、これらの色成
分ビームが、図１５に示すように、二次元光電アセンブ
リ４３２上に設けられた、二次元光電アレー４１８、４
２０、４２２上に集束される。
【００５１】アクチュエータ４３５が、レンズ４１６に
接続されて、矢印４３６で示す方向へのレンズの移動を
もたらす。この方法でのレンズの移動は、結果として光
ビーム３２４と、結果得られる色成分ビーム３２６、３
２８及び３３０の操向となり、色成分ビームが、図９の
実施例に関して上述したように、それぞれのアレー４１
８、４２０及び４２２と整合される。
接続されて、矢印４３６で示す方向へのレンズの移動を
もたらす。この方法でのレンズの移動は、結果として光
ビーム３２４と、結果得られる色成分ビーム３２６、３
２８及び３３０の操向となり、色成分ビームが、図９の
実施例に関して上述したように、それぞれのアレー４１
８、４２０及び４２２と整合される。
【００５２】図１４の二次元アレー整合システムを、レ
ンズ４１６を移動させるものとして説明したが、代替と
して、又は付加的に、上述した光学構成要素のうち任意
のものを用いて、二次元アレーシステムにおける整合を
行なうこともできる。また、更なるアクチュエータを設
けて、レンズ、又は他の構成要素を第２の方向に移動し
て、二次元光電アレー装置における二次元整合を行なう
こともできる。
ンズ４１６を移動させるものとして説明したが、代替と
して、又は付加的に、上述した光学構成要素のうち任意
のものを用いて、二次元アレーシステムにおける整合を
行なうこともできる。また、更なるアクチュエータを設
けて、レンズ、又は他の構成要素を第２の方向に移動し
て、二次元光電アレー装置における二次元整合を行なう
こともできる。
【００５３】上述した各実施例において、参照したアク
チュエータは、マイクロプロセッサ３５０、可動レンズ
２１６、及び対応するアクチュエータ３０２に関して前
述した場合と同様にして、マイクロプロセッサによって
制御されて、走査装置の出力が最適化される。
チュエータは、マイクロプロセッサ３５０、可動レンズ
２１６、及び対応するアクチュエータ３０２に関して前
述した場合と同様にして、マイクロプロセッサによって
制御されて、走査装置の出力が最適化される。
【００５４】以上、本発明の例示的、及び目下のところ
好適な実施例を詳細に説明したが、本発明の概念は、他
の方法で様々に実施、及び使用することができ、特許請
求の範囲は、従来技術により限定されるものを除いて、
かかる変形を含むものと解釈されることを意図するもの
である。
好適な実施例を詳細に説明したが、本発明の概念は、他
の方法で様々に実施、及び使用することができ、特許請
求の範囲は、従来技術により限定されるものを除いて、
かかる変形を含むものと解釈されることを意図するもの
である。
【００５５】以下に、本発明の実施態様を列挙する。
【００５６】１．撮像される物体を表わす、機械可読デ
ータを生成する光電撮像装置において、(a) フォトセン
サーアセンブリと、(b) 撮像すべき物体と前記フォトセ
ンサーアセンブリ間で延伸する光路に沿って配設された
光学構成要素と、(c) 前記光学構成要素のうちの少なく
とも１つに、機械的に接続された光学構成要素の変位装
置と、(d) 前記フォトセンサーアセンブリに接続された
信号入力部を有し、且つ前記光学構成要素の変位装置に
接続された信号出力部を有する、信号処理アセンブリ
と、からなる光電撮像装置。
ータを生成する光電撮像装置において、(a) フォトセン
サーアセンブリと、(b) 撮像すべき物体と前記フォトセ
ンサーアセンブリ間で延伸する光路に沿って配設された
光学構成要素と、(c) 前記光学構成要素のうちの少なく
とも１つに、機械的に接続された光学構成要素の変位装
置と、(d) 前記フォトセンサーアセンブリに接続された
信号入力部を有し、且つ前記光学構成要素の変位装置に
接続された信号出力部を有する、信号処理アセンブリ
と、からなる光電撮像装置。
【００５７】２．前記光学構成要素のうち少なくとも１
つは、ミラーからなり、前記光学構成要素の変位装置
は、前記ミラーに機械的に接続される、前項１に記載の
装置。
つは、ミラーからなり、前記光学構成要素の変位装置
は、前記ミラーに機械的に接続される、前項１に記載の
装置。
【００５８】３．前記光学構成要素のうち少なくとも１
つは、幅の狭い、細長の光スリット装置からなり、前記
光学構成要素の変位装置は、前記幅の狭い、細長の光ス
リット装置に機械的に接続される、前項１に記載の装
置。
つは、幅の狭い、細長の光スリット装置からなり、前記
光学構成要素の変位装置は、前記幅の狭い、細長の光ス
リット装置に機械的に接続される、前項１に記載の装
置。
【００５９】４．前記光学構成要素のうち少なくとも１
つは、レンズからなり、前記光学構成要素の変位装置
は、前記レンズに機械的に接続される、前項１に記載の
装置。
つは、レンズからなり、前記光学構成要素の変位装置
は、前記レンズに機械的に接続される、前項１に記載の
装置。
【００６０】５．前記光学構成要素のうち少なくとも１
つは、色成分分離フィルター部からなり、前記光学構成
要素の変位装置は、前記色成分分離フィルター部に機械
的に接続される、前項１に記載の装置。
つは、色成分分離フィルター部からなり、前記光学構成
要素の変位装置は、前記色成分分離フィルター部に機械
的に接続される、前項１に記載の装置。
【００６１】６．前記光学構成要素のうち少なくとも１
つは、半透明のウェッジアセンブリからなり、前記光学
構成要素の変位装置は、前記半透明のウェッジアセンブ
リに機械的に接続される、前項１に記載の装置。
つは、半透明のウェッジアセンブリからなり、前記光学
構成要素の変位装置は、前記半透明のウェッジアセンブ
リに機械的に接続される、前項１に記載の装置。
【００６２】７．前記光学構成要素の変位装置は、圧電
装置からなる、前項１に記載の装置。
装置からなる、前項１に記載の装置。
【００６３】８．両方がキャリッジアセンブリに取り付
けられる、撮像サブアセンブリ、及び少なくとも１つの
フォトセンサーアレーからなる、光電撮像装置の性能を
最適化する方法において、(a) 目標に隣接して、前記キ
ャリッジアセンブリを位置決めするステップと、(b) 前
記目標から、前記撮像サブアセンブリを介して、前記フ
ォトセンサーアレーに撮像光ビームを伝達するステップ
と、(c) 前記撮像光ビームに応答して、前記フォトセン
サーアレーから信号を生成するステップと、(d) 前記撮
像サブアセンブリの少なくとも一部と、前記フォトセン
サーアレーとの間の相対移動を生じせしめて、前記信号
を最適化するステップと、を含む方法。
けられる、撮像サブアセンブリ、及び少なくとも１つの
フォトセンサーアレーからなる、光電撮像装置の性能を
最適化する方法において、(a) 目標に隣接して、前記キ
ャリッジアセンブリを位置決めするステップと、(b) 前
記目標から、前記撮像サブアセンブリを介して、前記フ
ォトセンサーアレーに撮像光ビームを伝達するステップ
と、(c) 前記撮像光ビームに応答して、前記フォトセン
サーアレーから信号を生成するステップと、(d) 前記撮
像サブアセンブリの少なくとも一部と、前記フォトセン
サーアレーとの間の相対移動を生じせしめて、前記信号
を最適化するステップと、を含む方法。
【００６４】９．前記目標が走査されている場合に、前
記フォトセンサーアレーによって生成される最大信号強
度が知られる方法であって、前記相対移動を生じせしめ
るステップは更に、(a) 前記撮像サブアセンブリの少な
くとも前記一部を、第１の方向に、前記フォトセンサー
アレーによって生成される信号が、前記最大信号強度の
所定の割合に等しくなる、第１の位置まで移動させるス
テップと、(b) 前記撮像サブアセンブリの少なくとも前
記一部を、前記第１の方向と反対の方向に、前記フォト
センサーアレーによって生成される信号が、前記最大信
号強度の前記所定の割合に等しくなる、第２の位置まで
移動させるステップと、(c) 前記第１の位置と前記第２
の位置間の中間点を計算するステップと、(d) 前記中間
点にまで、前記撮像サブアセンブリの少なくとも前記一
部を移動させるステップと、を含む、前項８に記載の方
法。
記フォトセンサーアレーによって生成される最大信号強
度が知られる方法であって、前記相対移動を生じせしめ
るステップは更に、(a) 前記撮像サブアセンブリの少な
くとも前記一部を、第１の方向に、前記フォトセンサー
アレーによって生成される信号が、前記最大信号強度の
所定の割合に等しくなる、第１の位置まで移動させるス
テップと、(b) 前記撮像サブアセンブリの少なくとも前
記一部を、前記第１の方向と反対の方向に、前記フォト
センサーアレーによって生成される信号が、前記最大信
号強度の前記所定の割合に等しくなる、第２の位置まで
移動させるステップと、(c) 前記第１の位置と前記第２
の位置間の中間点を計算するステップと、(d) 前記中間
点にまで、前記撮像サブアセンブリの少なくとも前記一
部を移動させるステップと、を含む、前項８に記載の方
法。
【００６５】１０．前記所定の割合は約80パーセントで
ある、前項９に記載の方法。
ある、前項９に記載の方法。
【００６６】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、走
査装置の製造後に被る物理的衝撃、温度及び湿度の変動
といった要因により、走査装置の接着剤、及び機械部品
が不安定となり、その結果生じる、フォトセンサーと色
成分ビームの不整合に対して、光透過経路の部分を自動
的に調整することにより、使用現場での走査装置の自動
再整合を与え、走査画像品質の劣化を防止することが可
能となる、という効果がある。
査装置の製造後に被る物理的衝撃、温度及び湿度の変動
といった要因により、走査装置の接着剤、及び機械部品
が不安定となり、その結果生じる、フォトセンサーと色
成分ビームの不整合に対して、光透過経路の部分を自動
的に調整することにより、使用現場での走査装置の自動
再整合を与え、走査画像品質の劣化を防止することが可
能となる、という効果がある。
【図１】光学走査装置の斜視図である。
【図２】調整可能なミラーを内蔵する、光学走査キャリ
ッジアセンブリの断面立面図である。
ッジアセンブリの断面立面図である。
【図３】集束レンズ、ビーム分割器アセンブリ、及びフ
ォトセンサーアセンブリの動作を示す概略側面図であ
る。
ォトセンサーアセンブリの動作を示す概略側面図であ
る。
【図４】色成分画像が投影された、フォトセンサーアセ
ンブリの平面図である。
ンブリの平面図である。
【図５】色成分画像が投影された、フォトセンサーアセ
ンブリの平面図である。
ンブリの平面図である。
【図６】調整可能なミラーの動作を示す概略側面図であ
る。
る。
【図７】フォトセンサーアセンブリ上の色成分画像の照
度を表わす図である。
度を表わす図である。
【図８】可動スリットアセンブリを内蔵する、光学走査
装置の代替実施例を示す断面立面図である。
装置の代替実施例を示す断面立面図である。
【図９】可動レンズアセンブリを内蔵する、光学走査装
置の代替実施例を示す概略側面図である。
置の代替実施例を示す概略側面図である。
【図１０】可動ビーム分割器アセンブリを内蔵する、光
学走査装置の代替実施例を示す概略側面図である。
学走査装置の代替実施例を示す概略側面図である。
【図１１】可動フォトセンサーアセンブリを内蔵する、
光学走査装置の代替実施例を示す概略側面図である。
光学走査装置の代替実施例を示す概略側面図である。
【図１２】可動ウェッジアセンブリを内蔵する、光学走
査装置の代替実施例を示す概略側面図である。
査装置の代替実施例を示す概略側面図である。
【図１３】光電撮像装置の調整ステップを示すブロック
図である。
図である。
【図１４】エリアフォトセンサーアレーと共に用いられ
る、光学走査装置の代替実施例を示す概略側面図であ
る。
る、光学走査装置の代替実施例を示す概略側面図であ
る。
【図１５】図１４のエリアフォトセンサーアレーの平面
図である。
図である。
100：光電撮像装置 165：集束レンズ 188、212、214、216：撮像手段 208：被撮像物体 210：光路 252：フォトセンサーアセンブリ 302、309、313、315、320：アクチュエータ 350：マイクロプロセッサ 351：信号出力部 352：信号入力部
Claims (1)
- 【請求項１】 撮像される物体を表わす、機械可読デー
タを生成する光電撮像装置において、 (a) フォトセンサーアセンブリと、 (b) 撮像すべき物体と前記フォトセンサーアセンブリ間
で延伸する光路に沿って配設された光学構成要素と、 (c) 前記光学構成要素のうちの少なくとも１つに、機械
的に接続された光学構成要素の変位装置と、 (d) 前記フォトセンサーアセンブリに接続された信号入
力部を有し、且つ前記光学構成要素の変位装置に接続さ
れた信号出力部を有する、信号処理アセンブリと、から
なる光電撮像装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/405,116 US5646394A (en) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | Imaging device with beam steering capability |
| US405116 | 1995-03-16 |
Publications (1)
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