JPH10290332A - 可搬スキャナ用浮動画像ヘッド装置 - Google Patents

可搬スキャナ用浮動画像ヘッド装置

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JPH10290332A
JPH10290332A JP10114189A JP11418998A JPH10290332A JP H10290332 A JPH10290332 A JP H10290332A JP 10114189 A JP10114189 A JP 10114189A JP 11418998 A JP11418998 A JP 11418998A JP H10290332 A JPH10290332 A JP H10290332A
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Abstract

(57)【要約】 手把持型スキャナ装置は、本体および多数方向移動する
よう本体に取付けられた画像ヘッドを備えている。本体
と画像ヘッドとの間に接続された片寄せ部材が、画像ヘ
ッドをホームポジションに片寄せ、走査動作中画像ヘッ
ドの面を物体に対して押す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に画像装置に
関するものであり、更に詳細に記せば、手把持型または
携帯用光学スキャナに関する。
【0002】
【背景】光学スキャナのような、画像装置は、当技術に
おいては周知であり、写真または印刷された文字列のペ
ージのような、被走査物体を表す機械読み可能な画像デ
ータ信号を発生する。通常のスキャナ用途では、光学ス
キャナにより発生された画像データ信号は、パーソナル
コンピュータにより被走査物体の画像を、CRTまたは
プリンタのような、適切な表示装置上に再生するのに使
用されることができる。
【0003】通常の光学スキャナは、物体を照明し、通
常「走査線」といわれている照明された物体の小さい区
域を、スキャナ内部に設置された感光性検出器上に結像
する照明・光学システムを備えている。物体を照明・光
学システムに対して移動させるか、または照明・光学シ
ステムを物体に対して移動させることにより、照明され
た走査線を物体全体にわたり掃引することにより、物体
全体を表す画像データを得ることができる。照明システ
ムは、物体を照明するのに、適切な白色光源(たとえ
ば、蛍光灯または白熱灯または発光ダイオード(LE
D)の配列)を備えることができるが、光学システム
は、照明された走査線の像を検出器の表面に結像するレ
ンズ組立体を備えることができる。
【0004】それに結像された画像光を検出するのに使
用される感光検出器は、通常電荷結合装置(CCD)で
あるが、他の装置を使用してもよい。通常のCCDは、
多数の個別セルまたは「画素」を備えることができ、そ
の各々が光への露出に応答して電荷を集め、または蓄積
する。所定セルまたは画素の中の蓄積電荷の規模は、露
光の強さおよび継続時間に関係するから、CCDを使用
してそこに結像された画像上の明るいおよび暗い斑点を
検出できる。通常のスキャナの用途では、CCDセルま
たは画素の各々に蓄積された電荷は、サンプリング間隔
といわれる規則正しい時間間隔で測定されてから放電さ
れる。サンプリング間隔は、通常のスキャナに対して約
5ミリ秒程度としてよいが、他のサンプリング間隔を使
用することができる。
【0005】ここに使用する用語「画像光」は、レンズ
組立体により検出器配列の表面に集光された光を指す。
スキャナの形式および文書の形式にもよるが、画像光
は、走査される文書または物体から反射されることがあ
り、または物体または文書を透過することがある。画像
光は、本質的に三つのステップでディジタル信号に変換
される。第1に、CCD検出器の各画素が、受取った光
を電荷に変換する。第2に、画素からの電荷は、アナロ
グ増幅器によりアナログ電圧に変換される。最後に、ア
ナログ電圧は、アナログ・ディジタル(A/D)変換器
によりディジタル化される。こうしてからディジタル信
号を必要に応じて処理し、または記憶することができ
る。
【0006】手把持型または可搬光学スキャナは、被走
査物体、たとえば、文字列のページまたは図面または写
真を横断して手で移動させられるように設計されてい
る。このような手把持型または可搬携光学スキャナは、
当業界では周知であり、その種々の構成要素は、McC
onicaの米国特許第5,552,597号、およびMcConica等
の米国特許第5,586,212号に開示されており、これらを
その開示されたすべてについて参考によってここに取り
込む。
【0007】多数の手把持型スキャナに関連する問題
は、照明・光学システムと走査される物体との間の適切
な位置関係を維持する能力に関係している。一般的に言
えば、光学システムを物体の表面に垂直に維持するのが
望ましいいが、スキャナの特定の構成に応じて他の角度
を使用してよい。いずれにしても、照明、および特に、
光学システムは正しい向きに維持されていず、結果は検
出器上で焦点を外れた画像となる可能性があり、走査画
像品質が適当に減少している。極端な位置ずれの場合に
は、得られる画像データが役に立たないことがある。手
把持型スキャナがこのような位置ずれを検出する位置検
出システムを備えていれば、そのシステムの有効性をも
同様に備えることができよう。
【0008】上述の問題を例示すると、位置検出システ
ムを備えた手把持型スキャナは、比較的高い走査速度
(たとえば、毎秒18インチ)が可能である。このような
高い走査速度では、特に、文書の縁で必要になるよう
に、走査方向が変わるとき、ユーザがスキャナの正しい
向きを維持するのは困難である。
【0009】上述の位置ずれの問題は、卓上型または平
床スキャナでは、スキャナの機械的配置のため通常、光
学システムと走査される物体との間の有意な位置ずれが
不可能であるから、重大な問題を提起しない。しかし、
同じことが多数の手把持型スキャナでは正しくない。す
なわち、手把持型スキャナは、走査される物体を横断し
て手により動かされるので、スキャナが物体上方を掃引
している間、ユーザがスキャナを揺らすか傾けるかする
ことにより、かなりな位置ずれを誘導するかなりな可能
性が存在する。熟練したユーザは手把持型スキャナを有
意な位置ずれ無しに物体上方を掃引することができよう
が、走査プロセスはかなり困難になり、あまり熟練しな
いかまたは新参の手把持型スキャナのユーザに挫折感を
与る可能性がある。
【0010】したがって、高品質走査画像データを一層
堅実に発生するために、ユーザがスキャナの光学装置と
走査される物体との間に正しい位置関係を一層容易に維
持することができるようにする手把持型スキャナの必要
性が存在する。
【0011】
【発明の概要】手把持型スキャナ装置は、本体および多
方向移動するよう本体に取付けられた画像ヘッドを備え
ている。本体と画像ヘッドとの間に接続された片寄せ部
材は、画像ヘッドをホームポジションに片寄せ、掃引動
作中画像ヘッドの面を走査される物体の方に押す。
【0012】また物体を走査する方法も開示されてい
る。方法の第1ステップは、本体、多方向移動するよう
本体に取付けられた画像ヘッド、および本体と画像ヘッ
ドとの間に接続され、画像ヘッドをホームポジションの
方に押す片寄せ部材、を備えた手把持型スキャナ装置を
準備することである。次に、画像ヘッドの面が物体と接
触するように、手把持型スキャナ装置を物体上に設置す
る。こうしてから画像ヘッドの面が掃引ステップ中物体
と実質的に接触したままであるように手把持型スキャナ
に物体上を掃引させる。
【0013】本発明の例示的および現時点で好適な実施
例を付図に示してある。
【0014】
【好適な実施例の詳細な説明】浮動画像ヘッド12を有す
る手把持型スキャナ装置10の一実施例を図1−図4に示
してある。本質的に、手把持型スキャナ装置10は、本体
14を備えており、これに多方向移動するよう画像ヘッド
12が取付けられている。板ばね16のような片寄せ部材
が、図1で最も良く見えるように、画像ヘッド12をホー
ムポジションに片寄せている。一好適実施例では、画像
ヘッド12は、矢印34、36、および38により示したよう
に、本体14に対して3方向に移動できる。すなわち、取
付けシステムは、本体14に対する画像ヘッドの3自由度
を与える。しかし、代わりに、画像ヘッド12は、下に更
に詳細に説明するように、大きい数または少ない数の自
由度を備えることができる。
【0015】手把持型スキャナ装置10の本体14は、その
動作に必要な種々の電子構成要素およびシステムを備え
ることができる。たとえば、本体14は、マイクロプロセ
ッサ、および関連する読出し書込み記憶装置(RA
M)、読出専用記憶装置(ROM)、および大量データ
記憶装置、の他に、このような手把持型スキャナ装置10
に備えることが必要になる、または望ましい他の装置お
よび/または回路類(図示せず)を備えることができ
る。本体14は、スキャナ10の機能および動作に関係する
データを表示するための、液晶表示装置のような、表示
装置26を備えることもできる。複数の機能ボタン28およ
び停止/始動バー30も本体14に組込んで手把持型スキャ
ナ10の種々の機能を制御し、文書24の走査を始めたり終
わったりすることができる。スキャナ10の本体部分14
は、スキャナ10に電力を供給するのに適する、電池(図
示せず)のような、電源を備えることもできる。
【0016】次に図3を参照し、折りにふれて図1およ
び図2を参照して、浮動画像ヘッド12を、画像ヘッド12
の面32が走査(すなわち、掃引)動作中物体24と接触し
たままであるように設計されている「接触」式画像ヘッ
ドとすることができる。画像ヘッド12の面32を物体24と
接触したままにして(すなわち、物体に対して傾けない
で)ピーク画像性能を確保すべきである。一好適実施例
では、浮動画像ヘッド12は、走査される物体24の一部を
照明するための、光源組立体86および光源窓20(図2)
を備えている。画像ヘッド12は、走査される物体24の表
面から反射される画像光を受取るための検出器組立体88
および検出器窓22をも備えている。画像ヘッド12は、ス
キャナが物体24を横断して移動するときその位置の進路
を確保できるようにする画像操縦システム90、および画
像ヘッド12の面32が一片の紙(たとえば、24)に隣接し
て設置されたことを検知する紙センサ(図示せず)をも
備えることができる。画像ヘッド12の種々の構成要素
(たとえば、光源組立体86および検出器組立体88)を、
フレキシブル印刷配線板、リボンケーブル、などによる
ような、便宜な手段により、本体14の中に入っているス
キャナ回路(図示せず)に電気的に接続してよい。
【0017】物体24(たとえば、文字列25が印刷されて
いる一片の紙)を走査するために、ユーザ(図示せず)
は最初、画像ヘッド12の面32が紙24の表面に対して平ら
に設置されるように、スキャナ装置10を設置する。図6
を参照。次に、機能ボタン28を用いて適切な選択を行な
ってから、ユーザは、始動/停止バー30を押すことによ
り、および矢印27により示したように、走査方向にペー
ジを横断してスキャナ10を掃引することにより、走査プ
ロセスを開始する。スキャナ10は手把持型であるから、
掃引動作中ユーザが本体14を紙24に対して完全に直角に
保持できない可能性がある。たとえば、掃引動作中ユー
ザが、図6で矢印29および31により示したように、本体
14を或る程度揺らしたり傾けたりすることがある。しか
し、画像ヘッド12は本体14に対して多方向移動するよう
に取付けられているから、片寄せ部材(たとえば、板ば
ね16)が、面32がその上にしっかり座って平らになるよ
うに画像ヘッド12と紙24との間の接触を維持するのに役
立つ。
【0018】本発明の重要な長所は、浮動画像ヘッド12
が、掃引動作中ユーザがスキャナ10の本体14をわずか傾
けたり揺らしたりすることがあっても、走査される物体
24の表面に対して平らなままであるということである。
したがって、他の場合に可能なよりもユーザの部品への
集中度を少なくして手把持型スキャナから高品質の走査
画像を得るのがかなり容易である。片寄せ部材16により
与えられるばね力も、スキャナ10が物体24を横断して掃
引するときユーザの「感触」を向上させる。浮動画像ヘ
ッド12の他の長所は、浮動画像ヘッド12の有効旋回中心
が物体24の表面に近く、または表面上にさえ、位置決め
され、ユーザがスキャナ10を物体24の上方を案内すると
き浮動画像ヘッド12が「よろけ」たり、「はじかれ」た
りする傾向が極小になるということである。
【0019】手把持型スキャナ装置10の一実施例の他、
その更に重要な特徴および長所を完結に説明してきた
が、本発明による手把持型スキャナの種々の実施例を次
に詳細に説明する。
【0020】図1−図4を同時に参照すると、本発明に
よる手把持型スキャナ装置10は、画像ヘッド12が多方向
移動するように取付けられている本体部分14を備えてい
る。本体14と画像ヘッド12との間に取付けられた、板ば
ね16のような、片寄せ部材が画像ヘッド12を、図1で最
も良く見えるように、ホームポジションの方に押してい
る。
【0021】手把持型スキャナ装置10の本体14は、手把
持型スキャナ装置10の動作に必要な色々な電子構成部品
およびシステムを備えることができる。例を挙げると、
手把持型スキャナ装置10の本体の一実施例は、マイクロ
プロセツサおよび関連する読出し書込記憶装置(RA
M)、読出専用記憶装置(ROM)、および大量データ
記憶装置、の他にこのような手把持型スキャナ装置10に
必要な、または備えていることが望ましい他の装置およ
び/または回路類(図示せず)を備えている。本体14
は、スキャナ10の機能および動作に関係するデータを表
示するための、液晶表示装置のような、表示装置26を備
えることもできる。複数の機能ボタン28および停止/始
動バー30を備えて手把持型スキャナ10の色々な機能を制
御し、文書24の走査を開始したり停止したりすることが
できる。スキャナ10の本体部分14は、スキャナ10に電力
を供給するのに適した、電池(図示せず)のような、電
源を備えることもできる。
【0022】手把持型スキャナは一般に当業者に周知で
あるから、およびこのような手把持型スキャナに必要な
または望ましい種々の電気構成要素およびシステムの詳
細は本発明の理解に必要ではないから、本体14に入って
いる色々な電子装置およびシステムについてはこれ以上
詳細には説明しない。
【0023】浮動画像ヘッド12は、画像ヘッド12の面32
が、スキャナが物体24にわたり掃引している間、物体24
と接触したままであるように設計されている「接触」式
画像ヘッドとしてよい。すなわち、画像ヘッド12の面32
は、物体24と完全に接触したままで(すなわち、物体に
対して傾かないで)最適結像およびピーク作像性能を確
保すべきである。次に図3を参照すると、浮動画像ヘッ
ド12は、光を窓20を通して導き、走査線を照明するため
の光源組立体86を備えている。例を挙げれば、光源組立
体86は、印刷回路板89に取付けられた発光ダイオード
(LED)の配列87を備えることができる。代わりに、
白熱灯または蛍光灯のような他の形式の光源を使用する
こともできる。画像ヘッド12は、検出器窓22を通して画
像光を受ける検出器組立体88を備えることもできる。一
実施例では、検出器組立体88は、印刷回路板93に取付け
られた線状CCD配列91、および文書からの画像光をC
CD配列91に結像する光学システム92を備えている。例
を挙げれば、光学システム92は、東京都港区新橋5丁目
11-3、新橋住友ビルの日本板硝子株式会社から入手でき
るセルフォック式レンズ配列を備えることができるが、
他の形式のレンズを使用してもよい。簡潔に述べれば、
セルフォック式レンズ配列は、互いに隣接して設置され
た、複数の短い、光透過ロッドから構成されている。ロ
ッドは、各ロッドの屈折率が各ロッドを横断して半径方
向に変化するように、「ドープ」されている。したがっ
て、各ロッドは、画像光を、別の集光レンズを必要とせ
ずに検出器CCD91の上に集光することができる。画像
ヘッド12は、レンズ組立体94および検出器95を備えてス
キャナが物体24を横断して移動するときその位置の進路
を確保することができるようにしている。画像ヘッド12
の面32が一片の紙(たとえば、24)に隣接して設置され
たことを検知する紙センサ(図示せず)を備えることも
できる。画像ヘッド12の種々の構成要素(たとえば、光
源組立体20および検出器組立体22)を本体14の中に入っ
ているスキャナ回路(図示せず)に、フレキシブル印刷
配線板、リボンケーブル、などによるような、便宜の手
段により電気的に接続することができる。
【0024】手把持型スキャナ装置の色々な実施例の説
明に進む前に、二、三の用語を定義しよう。最初に、浮
動画像ヘッド12に対して固定されている画像ヘッド座標
系を定義するのが役に立つ。さて、図1を参照すると、
このような画像ヘッド座標系は、x軸(図面の図1の平
面から外に突出して図示されている)、y軸、およびz
軸から構成されている。第2に、用語「多方向移動」は
ここで使用するかぎり、画像ヘッド座標系の少なくとも
一軸(たとえば、x、y、またはz軸)に沿う(すなわ
ち、直線移動)またはその周り(すなわち、回転)の移
動を指す。
【0025】図1−図4に示す実施例では、取付けシス
テムは画像ヘッド12に本体14に対する3自由度を与えて
いる。すなわち、画像ヘッド12は、x軸(すなわち、矢
印36により示す方向)の周りに、およびy軸(矢印34で
示す)の周りに(限度内で)自由に回転する。画像ヘッ
ド12はまた、矢印38で示すように、z軸方向に自由に直
線移動する。代わりに、画像ヘッド12に多い数のまたは
少ない数の自由度を与えることができる。各軸に沿うま
たは各軸の周りの運動の限界を、画像ヘッド12に所要程
度のコンプライアンスを与えるように選定することがで
きる。たとえば、一好適実施例では、画像ヘッド12は、
y軸の周りにいずれの方向でも約15°だけ自由に回転
し、z軸の周りに約2mmの距離だけ直線移動する(すな
わち、約2mmの垂直走行)。勿論、回転および直線移動
の限界は、スキャナ10の特定の構成に応じて、前述の限
界より大きくても小さくてもよい。
【0026】本体14に対する画像ヘッド12のこのような
多方向移動を考慮した取付け装置の一例は図1および図
4で最もよく見られる。本質的に、本体14に第1の端支
持部材40、および第2の端支持部材42を設けることがで
きる。端支持部材40および42は、画像ヘッド12のそれぞ
れの端44、46を受けるようになっている。更に詳細に述
べれば、各端支持部材40および42は、画像ヘッド12の端
44、46に対応するピン52、54を受ける大きさになってい
るそれぞれのスロット48、50を備えている。図4をも参
照のこと。ピン52、54は、そのそれぞれのスロット48、
50の完全な深さまで延びていないが、画像ヘッド12を、
矢印36で示すように、x軸の周りに(限界範囲で)回転
できるようにする。スロット48、50はまたz軸方向に細
長く、これにより画像ヘッド12を矢印38で示したよう
に、z軸方向に(今度も限界範囲で)直線移動できるよ
うにする。スロット48、50の幅は、実質上ピン52、54の
直径に等しく、画像ヘッド12を、矢印34で示すように、
y軸の周りを自由に回転させるが、z軸の周りを回転さ
せない。たとえば、スロット48の幅56は、図4で最もよ
く見られるように、ピン52の直径にほぼ等しい。一好適
実施例では、本体14は端支持部材40、42を接続する一対
のスカート60、62を備え、それにより画像ヘッド12を受
ける凹み64を形成している。
【0027】本体14を、その目的とする用途に適する、
金属、プラスチック、または複合材料のような、どんな
広範多様な材料からでも作ることができる。したがっ
て、本発明を本体14を構成する或る特定の材料に限定す
るものと見做すべきではない。例を挙げると、一好適実
施例における本体14は、射出成形プラスチック、たとえ
ば、重量で約20%のガラスファイバで補強されたポリカ
ーボネート材料から構成されている。同様に、画像ヘッ
ド12を金属、プラスチック、または複合材料のような、
その目的とする用途に適するどんな材料からでも作るこ
とができる。一好適実施例では、画像ヘッド12は、重量
で約20%のガラスファイバで補強された射出成形ポリカ
ーボネートプラスチックから作られている。
【0028】片寄せ部材16は、図1に示すように、画像
ヘッド12をホームポジション18に押す、または片寄せる
のに適する広範囲の装置および材料から構成することが
できる。たとえば、一好適実施例では、片寄せ部材は、
中心部分66および一対の端部分68、70を有する細長い板
ばね16から構成されている。ばね16は、中心部分66が図
1で最もよく見られるように端部分68、70に対して高く
揚げられるように弓形になっている。ばね16は、中心部
分66が本体14に接触するように、および端部分68、70が
画像ヘッド12に接触するように、本体14のくぼみ64に設
置されている。中心部分66を単独または複数の小ねじ41
によるような、便宜な手段により本体14に取付けること
ができる。代わりに、ばね16を本体14に取付けないでお
くことができる。
【0029】ばね16の各端部分68、70が一対のフィンガ
72、74、76、および78を備えて画像ヘッド12の各側面
(すなわち、前側面87および後側面89、図3)に一層独
立の片寄せ力を与えるのが好ましい。すなわち、色々な
フィンガ72、74、76、および78が復元力を改善して、画
像ヘッド12を、y軸の周りの変位位置80からホームポジ
ション18に戻ることができるようにする。図1および図
4を参照のこと。次に図5を参照すると、ばね16の端部
分68は一対のフィンガ72および74を備えることができる
が、端部分70はフィンガ76および78を備えることができ
る。ばね16を、材料が十分な程度の弾性変形が可能であ
るかぎり、金属またはプラスチックのような、広範多様
などんな材料からも作ることができる。材料はまた、画
像ヘッド12の面32と物体24との間の接触、および適切な
ユーザ「感触」を確保するのに必要なばね常数(すなわ
ち、変位の単位あたりの復元力)を与えるべきである。
他の好適実施例では、ばね16は、ベリリウム銅合金から
構成されている。
【0030】次に、図6を参照すると、ユーザ(図示せ
ず)は、物体24、たとえば、文字列25が印刷されている
一片の紙、の像を捕らえるのに手把持型スキャナ装置10
を下記のように操作できる。第1ステップとして、ユー
ザは最初、画像ヘッド12の面32が紙24の表面に対して平
らに設置されるようにスキャナ装置10を位置決めする。
機能ボタン28で適切な選択を行なってから、ユーザは、
始動/停止バー30を押してスキャナ10をページを横断し
て、矢印27で示すように、走査方向に掃引することによ
り、走査プロセスを開始することができる。片寄せ部材
16は、浮動画像ヘッド12を物体24に向かって押し、矢印
29および31で示したような走査動作中、ユーザが本体14
を或る程度揺らしたり傾けたりすることがあっても、画
像ヘッドの面32をしっかり物体24と接触したままにす
る。
【0031】上に述べたように、画像ヘッド12をホーム
ポジション18(図1)に押すのに広範囲の片寄せ部材の
どれをも使用することができる。たとえば、手把持型ス
キャナ装置の第2の実施例110は、図7および図8に示
すように、複数の圧縮型コイルばね182、184、186、18
8、および190を利用することができる。この第2の実施
例110では、本体114への画像ヘッド112の取付けは、第
1の実施例10の取付けと本質的に同じである。すなわ
ち、本体114は、画像ヘッド112のそれぞれの第1および
第2の端144、146を受けるようになっているそれぞれの
第1および第2の端支持部材140、142を備えている。各
端支持部材140、142は、画像ヘッド112の各端144、146
に関連する対応するピン152、154を受けるためのスロッ
ト、それぞれ、148、150を備えている。スロット148、1
50は、z方向に細長く、画像ヘッド112がz軸方向に直
線移動できるようにしている。また、ピン152、154はそ
れぞれのスロットの全体の深さまで突出していないの
で、画像ヘッドが画像ヘッド座標系のx軸の周りを回転
できる。画像ヘッド112はまた、手把持型スキャナ装置
の第1の実施例10の場合のように、y軸の周りに自由に
回転する。
【0032】画像ヘッド112をホームポジション118(図
7)の方に押すのに使用される片寄せ部材は、複数の圧
縮型コイルばね182、184、186、188、および190を備え
ている。特に、一対の直線移動ばね182、184が、図7で
最も良く見えるように、本体114と各ピン152、154との
間に接続されている。特に、ばね182は、ピン152の周り
に自由に回転するスリーブ183によりピン152に接続され
ている。ばね184は同様に、これもピン154の周りを自由
に回転するスリーブ185によりピン154に接続されてい
る。その結果、直線移動ばね182、184の組は、z方向だ
けに復元力を与える。
【0033】x軸およびy軸の周りの復元力は、複合ば
ね組立体により与えられる。一実施例では、複合ばね組
立体は、本体114と画像ヘッド112との間に取付けられた
4個の個別ばね(その内3個のばね186、188、および19
0だけを図面に見ることができる)から構成されてい
る。特に、複合ばね組立体は、画像ヘッド112の前側面1
87の近くに設置された第1対のばね186、188、および画
像ヘッド112の後側面189の近く、すなわち、全般にばね
186、188の背後、に設置された第2対のばね(その内、
ばね190一つだけを図7に示してある)から構成されて
いる。
【0034】種々のばね(たとえば、182、184、186、1
88、および190)は、市場入手しやすい形式の圧縮型コ
イルばねから構成できる。種々のばねのばね常数を、ス
キャナ装置110に所要程度の復元力および「感触」を与
えるよう選択すべきである。ばね常数の選択は、使用さ
れる特定の画像ヘッド/本体組立体によっても変わる。
しかし、複合ばね組立体を構成する4個のばね(その内
の3個が図示されている、すなわち、186、188、190)
もz方向の復元力を与えるから、必ずしも必要ではない
が、ばね182、184に、一般に4個の上ばね、たとえば、
186、188、190、のばね常数より小さいばね常数を与え
るのが通常望ましい、ということに注目すべきである。
いずれにしても、本発明を特定の種類のばねまたはばね
常数に限定すると見做すべきではない。
【0035】本発明による手把持型スキャナ装置の第3
の実施例を図9に示してあり、これでは、片寄せ部材
が、本体214と画像ヘッド212との間に設置された弾力性
泡様材料216から構成されている。弾力性材料は、画像
ヘッド212をホームポジション218の方に片寄せ、画像ヘ
ッド座標系のすべての軸(すなわち、x、y、および
z)方向の復元力を与える。泡様材料216の形状および
それを本体214および画像ヘッド212に取付ける仕方は、
変化して種々の軸、すなわち、x、y、およびz、方向
の有効ばね率を変え、したがってスキャナ210が種々の
軸方向に傾くか揺れるかするとき、スキャナ210の「感
触」を変えることがある。
【0036】今度も所要「感触」および、勿論、本体21
4および画像ヘッド212の特定の構成によって、広範囲の
弾力性泡様材料のどれをも使用することができる。した
がって、本発明を弾力性泡様材料の特定の形式に限定す
ると見做すべきではない。例を挙げれば、一好適実施例
において、弾力性泡様材料は、CN 06244、イーストウ
ッドストック、私書箱158、ロジャース・コーポレーシ
ョン、ポロン材料部門から入手できる「ポロン」発泡ウ
レタンゴムから構成されている。同様の発泡ゴム材料
は、ミネソタ州、ミネアポリス、の3Mカンパニーから
も入手できる。
【0037】本書で説明した本発明の概念は、他の場合
色々に実施できると考えられており、付記した特許請求
の範囲は、従来技術により限定されているものを除き本
発明の代わりの実施例を包含すると解釈するつもりであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】浮動画像ヘッドおよび板ばねを示すようスキャ
ナ本体の一部を破断した本発明に従う手把持型スキャナ
の第1の実施例の立面図で表した前面図である。
【図2】画像ヘッドの面および光源および検出器の窓を
示す手把持型スキャナの下面図である。
【図3】光源、検出器配列、および光学システムの位置
関係を示す画像ヘッドの立面図で表した断面図である。
【図4】中立位置にある画像ヘッド、およびy軸の周り
に変位した位置にある画像ヘッドを示す、図1に示した
手把持型スキャナの立面図で表した側面図である。
【図5】図1に示した板ばねの平面図である。
【図6】走査しようとする文書の上に設置された手把持
スキャナ装置の斜視図である。
【図7】浮動画像ヘッドおよび多数ばね支持システムを
示すようスキャナ本体の一部を破断した手把持型スキャ
ナの第2の実施例の立面図で表した拡大前面図である。
【図8】図7に示した多数ばね支持システムの立面図で
表した側面図である。
【図9】浮動画像ヘッドおよび弾力性発泡ばねシステム
を示すようスキャナ本体の一部を破断した手把持型スキ
ャナの第3の実施例の立面図で表した前面図である。
【符号の説明】
10 スキャナ装置 12 画像ヘッド 14 本体 16 片寄せ部材 18 ホームポジション 24 走査すべき物体 32 画像ヘッドの面 40、42 端支持部材 52、54 ピン

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体、前記本体に多数方向に移動するよ
    う取付けられ、走査される物体から画像光を受取る面を
    備えた画像ヘッド、および前記本体と前記画像ヘッドと
    の間に接続されて前記画像ヘッドをホームポジションに
    片寄せる部材であって、掃引動作中に前記画像ヘッドの
    面を物体の方に押す片寄せ部材、を備えていることを特
    徴とする手把持型スキャナ装置。
  2. 【請求項2】 前記画像ヘッドは、第1の端および第2
    の端を有する細長い部材を備え、前記画像ヘッドの第1
    の端および第2の端は、そこから外側に突出するそれぞ
    れ第1および第2のピンを備えており、前記本体は、第
    1の端支持部材および第2の端支持部材を備え、前記本
    体の第1および第2の端支持部材は、前記画像ヘッドの
    第1および第2のピンをそれぞれ受けるそれぞれ第1お
    よび第2のスロットを備えていることを特徴とする請求
    項1に記載の手把持型スキャナ装置。
  3. 【請求項3】 前記片寄せ部材は、板ばねを備えている
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の手把持型ス
    キャナ装置。
  4. 【請求項4】 前記板ばねは、中心部分および二つの端
    部を有する全般に扁平な細長い部材を備え、細長い部材
    は、中心部分が二つの端部に対して高く揚がるように曲
    がってり、前記板ばねは、高く揚がった中心部分が前記
    本体に接触するように、および二つの端部が前記画像ヘ
    ッドに接触するように、前記本体と前記画像ヘッドとの
    間に設置されていることを特徴とする請求項1、2、ま
    たは3に記載の手把持型スキャナ装置。
  5. 【請求項5】 前記片寄せ部材は、複数のばねを備え、
    前記複数のばねの各々は、前記本体と前記画像ヘッドと
    の間に接続されていることを特徴とする請求項1または
    2に記載の手把持型スキャナ装置。
  6. 【請求項6】 前記複数のばねは、第1のばねおよび第
    2のばねを備えており、前記画像ヘッドは、第1のピン
    により滑動可能に保持されている第1のスリーブおよび
    第2のピンにより滑動可能に保持されている第2のスリ
    ーブを備え、前記第1のばねは前記本体と第1のスリー
    ブとの間に接続され、前記第2のばねは前記本体と第2
    のスリーブとの間に接続されていることを特徴とする請
    求項1、2、または5記載の手把持型スキャナ装置。
  7. 【請求項7】 更に、前記本体と前記画像ヘッドの第1
    の端との間に設置された第3のばね、前記本体と前記画
    像ヘッドの第2の端との間に設置された第4のばね、前
    記本体と前記画像ヘッドの第1の端との間で第3のばね
    に隣接する位置に設置された第5のばね、および前記本
    体と前記画像ヘッドの第2の端との間で第4のばねに隣
    接する位置に設置された第6のばねを備えていることを
    特徴とする請求項1、2、5、または6に記載の手把持
    型スキャナ装置。
  8. 【請求項8】 前記片寄せ部材は、弾力性材料から構成
    されていることを特徴とする請求項1または2に記載の
    手把持型スキャナ装置。
  9. 【請求項9】 物体を走査する方法であって、 本体、 前記本体に多数方向に移動するよう取付けられ、走査中
    の物体から画像光を受取る面を備えた画像ヘッド、およ
    び前記本体と前記画像ヘッドとの間に接続されて前記画
    像ヘッドをホームポジションに片寄せる片寄せ部材、を
    備えた手把持型スキャナ装置を準備するステップ、 前記画像ヘッドの面が物体と接触するように前記手把持
    型スキャナ装置を物体の上に設置するステップ、および
    画像ヘッドの面が掃引ステップ中実質的に物体と接触し
    たままであるように前記手把持型スキャナ装置に物体の
    上方を掃引させるステップ、を備えていることを特徴と
    する方法。
  10. 【請求項10】 第1端支持部材および第2端支持部材
    を有する本体、 x軸、y軸、およびz軸を備えた画像ヘッド調整システ
    ムを有し、y軸方向に配置された第1の端および第2の
    端を有し、走査される物体から画像光を受取る面を有
    し、前記第1および第2の端は、画像ヘッドが前記本体
    により保持され且つ前記本体に対して移動できるよう
    に、それぞれ第1および第2の端部材により受けられて
    いる画像ヘッド、および前記本体と前記画像ヘッドとの
    間に接続され、前記画像ヘッドをホームポジションに片
    寄せる片寄せ部材、を備えていることを特徴とする手把
    持型スキャナ装置。
JP10114189A 1997-04-14 1998-04-09 可搬スキャナ用浮動画像ヘッド装置 Withdrawn JPH10290332A (ja)

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US834,076 1997-04-14
US08/834,076 US5923444A (en) 1997-04-14 1997-04-14 Floating image head design for portable scanner

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