(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキャナ線形光センサ・アレイとスキャナ結像アセンブリとを有するタイプの光学式スキャナを、遠い対象のスキャナに変換する変換器であって、前記スキャナ結像アセンブリが通常、線形光センサ・アレイ上でスキャナに接触している対象の移動走査線部分を結像するものであり、
スキャナ結像アセンブリと協力して前記スキャナ線形光センサ・アレイ上の前記光学式スキャナから遠いシーンの走査線部分を結像する少なくとも１つの光学要素を有し、
前記変換器は前記光学式スキャナに着脱可能に取り付けられる、変換器結像アセンブリを備えている変換器。
【請求項２】
スキャナを使用する方法であって、通常前記スキャナを使用して、そのスキャナに接触している対象を走査し、前記スキャナから遠隔位置にあるシーンを走査するものであり、
前記スキャナを前記シーンに対し一定位置に維持し、
着脱可能に取り付けられた変換器を使用して、前記スキャナの所定部分上の前記シーンの第１部分から反射した結像光を導き、
前記スキャナを前記シーンに対し一定位置に維持している間、着脱可能に取り付けられた変換器を使用して、前記スキャナの前記所定部分上の前記シーンの前記第１部分に近接するシーンの第２部分から反射された結像光を導く、スキャナ使用方法。
【請求項３】
線形光センサ・アレイと通常、線形光センサ・アレイ上でスキャナに接触している対象の移動走査線部分を結像する結像アセンブリとを有するタイプの対象接触光学式スキャナに、スキャナ結像アセンブリと協力して前記スキャナ線形光センサ上の前記光学式スキャナから遠いシーンの走査線部分を結像する少なくとも１つの光学要素を有する、変換器結像アセンブリを着脱可能に取り付けて、リモートシーン・スキャナに変換する方法。
【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、文書などの近接して位置決めされた対象（オブジェクト）を走査するために使用される光学式スキャナに関し、より詳細には、スキャナがそのスキャナから遠いシーンを走査できるようにする光学式スキャナ用の変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走査した対象の画像を表す電子データを生成する光学式スキャナは、当技術分野において周知である。フラットベッド・スキャナは、紙の文書などの走査する対象を配置する透明板すなわちプラテンを備える固定式の装置である。文書は、電荷結合素子（ＣＣＤ）などの直線状の光センサ・アレイに、文書の細い帯状部分または走査線部分を実質上結像させることによって走査される。光センサ・アレイは、結像された文書のそれぞれの走査線部分を表す電子データを生成する。あるタイプのフラットベッド・スキャナでは、文書を支持するプラテンをスキャナ結像アセンブリに対して移動させることによって、センサ・アレイ上に結像される文書の現行の走査線部分を変化させすなわち「掃引」する。もう１つのタイプのフラットベッド・スキャナでは、プラテンと文書が静止したまま、結像アセンブリの少なくとも１部分を移動し、現在結像している走査線部分を変化させる。第２のタイプのフラットベッド・スキャナは、スキャナ・プラテンの一部分を横切ってシート文書を連続的に移動させる自動原稿送り装置（ＡＤＦ）を備える場合がある。ＡＤＦを使用するときは、通常は走査中に移動する結像アセンブリの一部分が静止したまま、ＡＤＦによって文書と結像アセンブリとの間の相対運動が提供される。フラットベッド・スキャナとＡＤＦは、ボイド（Boyd)その他による米国特許第４，９２６，０４１号、ボイドその他による米国特許第５，３３６，８７８号、ヘンリー（Henry)その他による米国特許第５，３３９，１０７号、スタンレー(Steinle)その他による米国特許第５，４１０，３４７号、スタンレーその他による米国特許第５，６４６，３９４号に開示されており、これらはそれぞれ、開示されているすべての事柄が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００３】
携帯型スキャナまたはハンドスキャナは、フラットベッド・スキャナと同様に、対象の走査線部分を連続的に結像することによって対象の画像を表す電子データを生成する。しかしながら、ハンドスキャナは、ハンドスキャナが、文書に対してスキャナ全体を移動させることにより走査対象とスキャナ結像アセンブリとの間の相対運動を作り出するという点でフラットベッド・スキャナと異なる。ハンドスキャナは、一般に、走査する対象と接した状態で位置決めされるように適合された端部を有する。オペレータは、この端部を対象と接した状態にしたままスキャナを対象上で移動させる。スキャナと対象との間の移動が、フラットベッド・スキャナに含まれるような一定速度の駆動アセンブリではなくユーザによって提供されるため、ハンドスキャナには、通常、光センサ・アレイによって生成された連続的な走査線画像データを適切に関連付けて調整し、対象の正確な合成画像を再生できるように、変位検出アセンブリが設けられている。したがって、ハンドスキャナと変位検出システムまたはナビゲーション・システムは、アラン(Allen)その他による米国特許第５，６４４，１３９号、マッコニカ(McConica)その他による米国特許第５，５８６，２１２号、アランその他による米国特許第５，５７８，８３１号、コチ(Kochis)その他による米国特許第５，３８１，０２０号、マッコニカその他による米国特許第５，３０６，９０８号、レイモンド(Reymond)その他による米国特許第４，４９４，２０１号、ポストル(Postl)による米国特許第４，７２３，２９７号、モンゴメリ(Mongomery)その他による米国特許第４，７９７，５４４号、ホリスタ(Hollister)による米国特許第４，９５１，２１４号、アブラモビッツ(Abramovitz)その他による米国特許第５，０２３，９２２号、ホランド(Holland)による米国特許第５，０８９，７１２号、ソボル(Sobol)による米国特許第５，１８５，６７３号、チウ(Chiu)その他による米国特許第５，３５５，１４６号、およびキムラ(Kimura)その他による米国特許第５，４９７，１５０号に開示されており、これらの開示されているすべての事柄は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００４】
今日まで使用されてきたフラットベッド・スキャナとハンドスキャナは両方とも、結像する対象を、走査する対象と接触した状態かまたはきわめて接近した状態に位置決めすることを必要とする。一般に、フラットベット・スキャナまたは携帯型スキャナを、スキャナから遠くに位置決めされた対象の走査に使用できるようにする変換器を提供することが望ましい。特に、事実上、携帯型ディジタル・カメラや携帯型光学式スキャナとしてスキャナを使用できるようにする携帯型スキャナ用の変換器を提供することが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、スキャナがそのスキャナから遠いシーンを走査できるようにする光学式スキャナ用の変換器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、通常走査する対象と接した状態かまたは接した状態に近い状態で位置決めされたタイプのスキャナの変換器を対象とする。この変換器は、スキャナが、そのスキャナから遠くに位置決めされたシーンを走査することを可能にする。
したがって、本発明は、線形光センサ・アレイと、近接して位置決めされた対象の移動走査線部分を線形光センサ・アレイ上に通常結像するスキャナ結像アセンブリとを備えたタイプの光学式スキャナ用の変換器を含むことができる。この変換器は、スキャナ結像アセンブリと協力して前記光学式スキャナから遠いシーンの走査線部分をスキャナ線形光センサ・アレイ上に結像する少なくとも１つの光学要素を有する変換器結像アセンブリを含む。
【０００７】
また、本発明は、通常、スキャナに近接して位置決めされた対象を走査し、スキャナから遠くに位置決めされたシーンを走査するために使用されるスキャナの使用方法を含むことができる。この方法は、スキャナをシーンに対して一定位置に維持し、シーンの第１の部分から反射された結像光をスキャナの所定部分に導き、スキャナをシーンに対して一定位置に維持しながら、シーンの第１の部分の隣りのシーンの第２の部分から反射された結像光をスキャナの所定部分に導く段階を含むことができる。
【０００８】
また、本発明は、線形光センサ・アレイと、近接して位置決めされた対象の移動走査線部分を線形光センサ・アレイに通常結像する結像アセンブリとを有するタイプの近接対象光学式スキャナを、スキャナ結像アセンブリと協力して前記光学式スキャナから遠いシーンの走査線部分を前記スキャナ線形光センサ・アレイ上に結像する少なくとも１つの光学要素を有する変換器結像アセンブリを光学式スキャナに取り付ける処理を含む遠隔シーン・スキャナに変換する方法を含むことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１〜８は、全体的に、携帯型（ハンドヘルド型）スキャナ１０とその変換器１１０を示す。携帯型スキャナ１０は、スキャナ線形光センサ・アレイ３６と、携帯型スキャナ１０を対象１４の表面に近接させて移動させるときに、隣接して位置決めされた対象１４の移動走査線部分を線形光センサ・アレイ３６上に通常結像するスキャナ結像アセンブリ２２と、被走査対象１４上の携帯型スキャナ１０の移動を検出するスキャナ・ナビゲーション・センサ・アセンブリ２４、２６と、線形光センサ・アレイ３６とナビゲーション・センサ・アセンブリ２４、２６からデータを受け取って処理するデータ処理装置８１とを有するタイプのものでよい。変換器は、スキャナ結像アセンブリ２２と協力して、光学式スキャナ１０から遠いシーン１１４の走査線部分１１５の画像３７をスキャナ線形光センサ・アレイ３６上に作成する少なくとも１つの光学要素を有する変換器結像アセンブリ１１６、１２８を含む。
【００１０】
このように、一般に携帯型スキャナ１０用の変換器１１０を説明したが、次に、ハンドヘルド型とフラットベッド型両方の変換器とその関連スキャナについて詳細に説明する。
【００１１】
図１と図２は、１９９６年１１月２６日にアランその他に発行された米国特許第５，５７８，８１３号と、１９９７年７月１日にアランその他に発行された米国特許第５，６４４，１３９号に詳細に記載されたタイプのハンドヘルド、携帯型の走査装置１０を示し、これらの特許は両方とも、そこに開示されているすべて事柄に関して参照により本明細書に明確に組み込まれる。図のハンドスキャナ１０は、印刷された紙の文書などの原稿対象１４を横切る蛇行経路１２をたどっている。スキャナ１０は、装置が「走査」または「捕捉」した画像を表示することができる画像表示装置１６を含むこともある。
【００１２】
図２は、走査するときに原稿１４と接して位置決めされるスキャナ１０のハウジング１９の端部１８を示す。端部１８は、複数の窓部を有するベース・プレート２０を含むことができる。１つの実施形態において、ベースプレート２０は、原稿との適切な接触を容易にするために、スキャナ・ハウジング１９のその他の部分に対して旋回することができる。結像アセンブリ２２の細長い窓部２１が、ナビゲーション・センサ・アセンブリ２４、２６の窓部２３、２５の間に延びる。
【００１３】
図３は、結像アセンブリの１つの実施形態の詳細を、図１と図２に示したものと少し異なるが同じ参照数字が対応する構成要素を示すハンドスキャナの構成で示す。
【００１４】
スキャナ・ハウジング１９は、ベースプレート２０に接続されるように適合された背面パネル部材２９を含むことができる。結像アセンブリ２２の光源は、走査方向３１に対して直角方向に延び、結像窓部２１の片側の少し上の位置に内部構造部材３２上に取り付けられた線形ＬＥＤアレイ３０でよい。ＬＥＤアレイ３０からの光は、窓部２１を通過し、図１の原稿１４で反射し、窓部２１から戻る。反射した光は、次に、窓部２１の上の位置に部材３２によって支持される細長い勾配レンズ・アセンブリ(gradient lens assembly) ３４に入る。勾配レンズ・アセンブリ３４は、縮小率が１：１でもよい。レンズ・アセンブリ３４は、基板３８上に提供された接触画像センサ３６などの線形光センサ・アレイ上に走査対象（原稿）１４の走査線画像を投影する。基板３８は、センサ・アレイ３６がレンズ・アセンブリ３４の真上に接して位置決めされた状態で構造部材３２の上部に配置されてもよい。
【００１５】
図３は、また、ナビゲーション・センサ・アセンブリ２４、２６の詳細を示す。光を原稿１４に導くために、各ナビゲーション窓部２３、２５の近くにナビゲーション光源４２、４４を位置決めすることができる。光は、原稿１４で反射して窓部２３、２５を戻り、次にナビゲーション・レンズ・アセンブリ４６、４８を通って２次元光センサ・アレイ５２、５４に当たる。前述のアランその他の参照特許に詳細に説明されているように、ナビゲーション・アセンブリの２次元光センサ・アレイ５２、５４はそれぞれ、原稿１４の各窓部２３、２５のすぐ下に位置決めされた部分の２次元画像を捕捉する。センサ５２、５４を利用して、たとえば紙の表面の粗さのような文書の物理的特性と関連した画像を捕捉することができる。高解像度でのそのような表面粗さは、上空を飛行する航空機によって映される山脈と同じくらい特徴的な場合がある。
【００１６】
ナビゲーション・センサ・アセンブリ２４、２６は、線形光センサ・アセンブリ３６の動作期間に対して一定の関係を有する所定の期間で画像を連続的に捕捉する。ある動作期間で得られた画像を、各ナビゲーション・センサ５２、５４のすぐ次の動作期間で得られた画像と比較することによって、ハンドヘルドスキャナ１０の直線方向または回転方向の相対的変位を決定することができる。そのような比較計算は、ナビゲーション・センサ５２、５４の信号が提供される図４のマイクロプロセッサを含む中央データ処理装置８０によって行うことができる。
【００１７】
前述のように、線形光センサ・アセンブリ・アレイ３６は、各動作期間に、すぐ下に位置決めされた文書１４の走査線部分の画像を捕捉する。線形光センサ・アセンブリ３６からのデータは、増幅器８２と変換器８４に送られ、中央データ処理装置８０に提供することができる。各動作期間の線形光センサ・アセンブリ２２からのデータは、その動作期間における文書上の線形光センサ・アレイの位置を示す位置データがタグ付けされる。使用される位置データは、線形光センサ・アセンブリ２２の関連動作期間においてナビゲーション・センサ５２、５４から提供される情報から生成される。次に、位置タグが付けられた画像データ・ストリーム８６を、その画像データに適用された位置タグにしたがって画像データを埋める複数の記憶場所を有する画像空間メモリを含む処理電子回路８７に提供することができる。このように、画像データは、被走査文書の合成画像を提供するようにメモリ内に適切に配列される。ナビゲーション・センサ５２、５４によって生成される位置データの代替として、たとえばマウス・ボール型センサ装置などの他のタイプのセンサ装置を利用して、線形光センサ・アレイ３６からの画像ストリームをタグ付けするために使用するデータを生成することもできる。
【００１８】
図５に、変換器１１０を取り付けた携帯型スキャナ１０を示す。スキャナ・変換器アセンブリ１１１は、台１１２に載せられ、スキャナから離れたホワイトボードなどのシーン１１４を映すために使用される。図６において、結像光ビーム１１３は、シーン１１４の走査線部分１１５からスキャナの線形光センサ３６まで延びる。したがって、シーンの走査線部分１１５は、光センサ３６上に３７で示したように結像される。変換器は、結像光ビームをシーン全体に掃引して、電子データに変換しスキャナ・メモリに記憶するシーンの一連の走査線部分を連続的に結像し、次に、たとえばスキャナ１０の表示画面１６や関連するプリンタ（図示せず）上にシーンの完全な画像を生成するために使用される変位アセンブリを含む。
【００１９】
図６と図７に、変換器１１０の基本的な動作構成要素と、携帯型スキャナ１０の動作構成要素との相互作用を概略的に示す。
【００２０】
変換器１１０は、たとえば変換器ハウジング１２２に固定されたブラケット・アーム１３０、１３２などの任意の取付けアセンブリによってスキャナ１０に着脱式に接続することができる。各ブラケット・アームは、ねじ１３４、１３６をはめるように適合された自由端を備えることができる。スキャナ・ハウジング１９は、ブラケット・アーム１３０、１３２をスキャナ・ハウジング１９に固定するためにねじ１３４、１３６をそれぞれ受け、それによりスキャナ・ハウジングと変換器ハウジング１２２を所定の位置が合った関係で保持するように適合された一対のねじ穴（図示せず）を有することができる。また、他の適切な取付け機構を使用することもできる。
【００２１】
図３のスキャナの通常の走査移動方向３１と直角に延びる回転軸ＡＡを有するシャフト１１８などの回転要素に、平面ミラー１１６などの光反射面やプリズム（図示せず）などの光屈折面を取り付けることができる。シャフト１１８は、駆動モータ１２０に機能的に動作するように接続される。モータは、変換器ハウジング１２２に固定されてもよい。シャフト１１８は、モータの駆動軸の延長部分でもよい。
【００２２】
ハウジング１２２は、金属、強化プラスチック、複合材料、その他の適切な材料で作成することができる。ハウジング１２２は、図６において、第１の開口部１４０、第２の開口部１４１、第３の開口部１４３および第４の開口部１４５を備えた薄い並行六面体形状の壁構造を有する。第１の開口部１４０は、シーン１１４からの光をハウジング１２２内で結像することができるように適合される。第２の開口部１４１は、スキャナの窓２１の隣りに位置合わせされる。第３の開口部１４３と第４の開口部１４５は、ナビゲーション・アセンブリの窓２３、２５の隣りにそれぞれ位置合わせされる。
【００２３】
シャフト１１８にホイール１２４、１２６を固定式に取り付けることができる。ホイールはそれぞれ、位置合わせされた２次元センサ・アレイ５２、５４が変換器ハウジングとスキャナ・ハウジングの窓を介して検出するように適合された粗い円周面１２５、１２７を有することがある。円周面は、シャフト１１８とミラー１１６の回転速度に比例する線速度を有する。
【００２４】
遠隔シーン１１４からの結像光ビーム１１３は、図６の変換器窓１４０を通り、回転式ミラー１１６で反射される。次に、光ビームは、図６に１２８で概略的に示した変換器光学要素を通る。変換器光学要素１２８は、スキャナ光学要素２２（図６に概要的な枠だけで示した）と協力して、スキャナの線形センサ・アレイ３６上に走査線部分１１５の収束画像３７を生成するように適合される。図７に、変換器光学要素１２８の１つの実施形態を示す。この実施形態において、光学要素は、線形センサ・アレイ３６の長さ方向および回転軸ＡＡに平行に延びる長さ（すなわち、図７の紙面に入る方向）を両方とも有する固定ミラー１４２と固定レンズ要素１４６を含む。回転ミラー１１６と固定ミラー１４２は協力して、結像光ビーム１１３の経路を曲げる。図３に示したような、光学式スキャナ１０が勾配レンズ型光学システムを使用する実施形態では、レンズ１４６は、勾配レンズ３４の長さとほぼ等しい長さを有することができる。レンズ１４６と勾配レンズ３４を組合せた光学的効果は、線形センサ・アレイ３６上に主走査線１１５の収束画像を生成することである。対象サイズと画像サイズの縮小率は、シーン１１４とレンズ１４６との間の結像光ビーム１１５の部分の長さと、レンズ１４６とスキャナ窓部分２１の間の結像光ビームの長さとの比率にある程度依存する。１つの好ましい実施形態において、変換器１１０から１０フィート離れた場所に位置する結像されたシーンの縮小率は、１０：１である。
【００２５】
動作において、ミラー１１６は、シャフト１１８の軸ＡＡのまわりに回転され、それにより遠隔シーン１１４の一連の走査線部分１１５、１１７などを、線形光センサ・アレイ３６上に掃引式に結像させる。図７は、ミラー１１６の１つの回転位置と、シーン１１４の１つの走査線部分１１５から軸ＸＸ方向の対応する結像光経路１１３とを実線で示し、またミラー１１６のもう１つの回転位置と、シーン１１４のもう１つの走査線部分１１７から軸ＹＹ方向の対応する結像光経路１１３を点線で示す。遠くのシーンを完全に走査するためにミラーを角度的に変位させるべき量は、当然ながら、走査するシーンのサイズと、スキャナ１０からシーンまでの距離に依存する。しかしながら、一般に、少なくとも最初に各シーンをミラー１６の同じ角度変位で走査することが望ましい。変位の１つの例は、４５度である。走査を行うために、ミラーは、最初、図７に軸ＹＹで示された位置に位置決めされる。次に、ミラーは、ＸＸで示された位置を通って軸ＸＸより上のサイクル終了位置（図示されていない軸）までミラー回転方向１５０に回転される。サイクル終了位置は、ＸＸとＹＹがなす角度と等しい角度だけＸＸからずらされることがある。
【００２６】
ミラーの角度が変位している間に、スキャナ・ナビゲーション・アセンブリは、連続して、ナビゲーション・センサ５２、５４の少なくとも一方によってホイール１２４、１２６のすくなくとも一方を映し、スキャナが文書を横切って移動されるときにナビゲーション・システムが位置データを生成するのと同じように位置データを生成する。この位置データの変化は、関連するホイール１２４、１２６の円周方向の変位を示す。ホイールの直径は既知であり、したがって、ナビゲーション・センサにより生成されるこの円周方向の位置／変位データを使用して、ホイールの円周方向の変位、すなわちシャフト１１８とミラー１１６の角度位置／変位を決定することができる。スキャナ線形光センサ３６の主動作期間の間に決定されたミラー角度位置座標は、手動走査中にナビゲーション・センサ・アセンブリからの直交座標を利用して線形光センサ・データにタグ付けするのと同じように、その動作期間中の線形光センサからのデータにタグ付けするために使用される。データのタグ付け作業は、変換器１１０を使用するとき、動きが１次元でのみ起こるために簡略化される。したがって、タグ付けデータを生成するためには、ナビゲーション・センサの一方からの情報だけでよい。タグ付けした座標情報を利用して、メモリ内にタグ付けした線形光センサ・データを適切な順序で並べ、手動走査においてタグ付けデータを使用するのと同じように走査シーンの合成画像を生成することができる。（ミラー角度位置データを生成するためにナビゲーション・センサ５２、５４を使用する代替として、モータ１２０は、中央データ処理装置８１に出力信号を提供し処理装置８１からの命令信号によって制御されるステッパ・モータ・アセンブリであってもよい。ステッパ・モータ・アセンブリの出力信号は、ミラー１１６の角度位置を示す。）
【００２７】
変換器の動作中に、位置データは、別の用途にも利用される。位置データは、シャフトがその変位サイクルの終りに達したこと、すなわち方向１５０のモータ変位が終わったことを決定するために使用される。モータは、方向１５０の変位が止まった後、ミラー１１６が図７に点線で示したサイクル開始の角度位置まで逆方向に回転される。（あるいは、ミラー１１６は、サイクル開始の位置に達するまで方向１５０に引き続き回転してもよい）この場合も、ナビゲーション・センサ信号（または、ステッパ・モータ信号）を使用して、サイクル開始の動作位置に達しその時点でモータの動作を再び終えることを決定する。次に、ミラーは、次の走査期間の始めまでその位置に留まり、その時点で再び方向１５０に変位される。
【００２８】
図７に示した変換器１１０の実施形態において、結像光が変換器ハウジングに入ることを可能にする開口部または窓１４０は、結像光が変換器から出てスキャナ窓２１に入るときに通る開口部１４１と正反対に（軸ＸＸに沿って）位置決めされる。図８に示した変換器１１０の実施形態では、スキャナ窓２１の隣りに位置決めされた開口部１４１は、開口部１４０が向いている方向に対して直角な方向を向いている。この構成では、ミラー１１６は、前の実施形態と同じように、線形センサ（図８には示していない）上に掃引走査線を生成するように回転されるが、ミラー１４２はなくすことができる。また、図８では、固定レンズ１４６が、開口部１４０に位置決めされたズームレンズ・アセンブリ１４８と取り換えられている。ズームレンズ１４８は、従来通り、手動で操作して線形センサ３６上に収束される走査線画像の大きさを拡大したり縮小したりすることができる。走査線の角度位置の検出とデータのタグ付けは、前に図６と図７を参照して説明したものと同じでもよい。
【００２９】
図９は、スキャナ・プラテンまたは透明板１６４を覆うハウジング１６１とカバー１６２を有するフラットベット・スキャナ１６０を示す。カバーは、走査方向に対して垂直方向に延び、カバー１６２を貫通する穴１６６を有する。この穴は、通常のスキャナ操作中は、プラグ（図示せず）やその他の遮光構造物により覆われる。しかしながら、このフラットベット・スキャナが、変換器１８０と一緒に使用されるときは、穴１６６のカバーが外される。さらに、このフラットベット・スキャナは、通常、結像アセンブリ１７２とプラテン１６４上に置かれた文書（図示せず）との間の変位を作り出す平行レール１７４（１つだけを示した）に沿って移動できるスキャナ結像キャリッジ１７２を含む。キャリッジ・アセンブリは、前述の参照により組み込まれたフラットベッド・スキャナの特許のものと同じかまたは類似のものでもよく、また協力してスキャナのプラテン上に置かれた文書を走査する光学結像アセンブリと線形光センサ・アセンブリ（図示せず）を含む。あるいは、スキャナは、「トロンボーン」型の光路を有するタイプでもよく、これは、光センサ・アセンブリが、当技術分野において慣例的かまたは既知のようにスキャナ・キャリッジから離れた固定位置に位置決めされる。スキャナ１６０は、当技術において周知なように、線形光センサ・アセンブリから受け取ったデータ信号を処理し、次に、被走査書類を表す処理済みデータ信号をメモリや表示装置に送る中央処理装置を有する。
【００３０】
図９の例において、変換器ミラー駆動モータ１２０がステッパ・モータ角度位置センサ１９０を含むステッパ・モータであること以外は図８に示したものと同じ構成要素を有する変換器１８０が提供される。変換器は、スキャナの結像光出口１４１がカバーのスリット１６６と位置合わせされそれと同一の広がりを有するように、カバー１６２の最上部にスキャナ１６０と一定の関係で取り付けられる。スキャナ１６０は、スキャナ・キャリッジ１７２をスリット１１６のすぐ下に配置しておき、スキャナの変換器モード動作を開始するための適切な回路／ソフトウェアと押しボタン（図示せず）などの選択装置とを備えることができる。電気リード１９２が、変換器ステッパ・モータ角度位置センサ１９０とスキャナ中央処理装置１７６の間に動作可能に接続され、スキャナ・ミラー位置を示す信号を処理装置１７６に提供し、ステッパ・モータを始動させる命令信号を提供する。位置センサ１９０から提供される信号は、前述のようなナビゲーション・センサからの位置フィードバック信号の代わりになる。したがって、処理装置１７６は、遠隔シーン１１４を表す画像データを生成するために、前述の中央データ処理装置８１と同じように動作することができる。
【００３１】
前述のスキャナ変換器１１０および１９０は、最悪の照明条件を考慮する１つの事前設定された動作速度で操作することができる。しかしながら、変換器は、また、一般的な照明条件に基づいて選択された複数の異なる動作速度で動作するように構成することもできる。この速度の選択は、図１０に示したように、最初に高速走査を実行し、その高速走査による光センサの光強度値を使用して、そのときの照明条件を決定し、次に所定のルックアップ・テーブル値などに基づいて最終的な走査の最適速度を選択することによって行われる。
【００３２】
以上説明した創意に富む概念は、他の状況で様々に実施することができ、併記の特許請求の範囲は、従来技術により制限されたものを除き、本発明の代替実施形態を含むように解釈されるべきである。
【００３３】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【００３４】
[実施態様１]
スキャナ線形光センサ・アレイ３６を有するタイプの光学式スキャナ１０用の変換器１１０であって、
近接して位置決めされた対象１４の移動走査線部分を線形光センサ・アレイ３６上に通常結像するスキャナ結像アセンブリ２２が、
スキャナ結像アセンブリ２２と協力して、前記光学式スキャナ１０から遠いシーン１１４の走査線部分１１５を前記スキャナ線形光センサ・アレイ３６上に結像する少なくとも１つの光学要素１１６を有する変換器結像アセンブリ１１６、１２８を備えて成る変換器。
【００３５】
[実施態様２]
前記変換器結像アセンブリ１１６、１２８の少なくとも１つの光学要素１１６を変位させて、シーン１１４に対して光学式スキャナ１０を移動させることなく、線形光センサ・アレイ３６上に結像されるシーン１１４の前記走査線部分１１５を掃引式に変化させる変換器変位アセンブリ１２０をさらに備えて成ることを特徴とする、実施態様１に記載の変換器１１０。
【００３６】
[実施態様３]
前記光学式スキャナ１０が、対象１４の表面上を移動させて対象を走査するように適合された携帯型スキャナであり、この携帯型スキャナ１０が、走査対象上の携帯型スキャナ１０の移動を検出するスキャナ・ナビゲーション・センサ・アセンブリ２４と、線形光センサ・アレイ３６とナビゲーション・センサ・アセンブリ２４からデータを受け取って処理するデータ処理装置８１とを備え、
前記シーン１１４の前記走査線部分１１５の前記掃引の変化を検出し、携帯型スキャナ・データ処理装置８１に提供されるそれを表す検出信号を発生する走査線変位検出アセンブリ２４、１２０とを備えて成る、実施態様２に記載の変換器。
【００３７】
[実施態様４]
前記走査線変位検出アセンブリが、ステッパ・モータ１２０を備えて成ることを特徴とする、実施態様３に記載の変換器。
【００３８】
[実施態様５]
前記走査線変位検出アセンブリが、前記スキャナ・ナビゲーション・センサ・アセンブリ２４の少なくとも１部分を備えて成ることを特徴とする、実施態様２に記載の変換器１１０。
【００３９】
[実施態様６]
前記スキャナ・ナビゲーション・アセンブリ２４が、表面を検出する光学式ナビゲーション・センサ・アセンブリを備え、さらに、前記光学式ナビゲーション・センサ・アセンブリと表面検出可能な関係で配置された前記走査線の掃引速度に依存する表面速度を有する回転面１２４を備えて成る、実施態様５に記載の変換器。
【００４０】
[実施態様７]
前記携帯型スキャナ１０が、前記スキャナ線形光センサ・アレイ３６、前記スキャナ結像アセンブリ２２、前記スキャナ・ナビゲーション・センサ・アセンブリ２４、および前記スキャナ・データ処理装置８１を収容するスキャナ・ハウジング１９を備え、前記変換器１１０が、前記変換器結像アセンブリ１１６と前記変換器変位アセンブリ１２０とを収容する変換器ハウジング１２２を備え、前記変換器ハウジング１２２が、前記スキャナ・ハウジング１９に脱着可能である、実施態様２乃至６のいずれかに記載の変換器。
【００４１】
[実施態様８]
スキャナ１０に近接して位置決めされた対象１４を走査し、スキャナ１０から遠くに位置決めされたシーン１１４を走査するのに通常使用されるスキャナ１０を使用する方法であって、
前記スキャナ１０を前記シーン１１４に対して一定位置に維持し、前記シーンの第１の部分１１５から反射された結像光を前記スキャナ１０の所定部分２２に導くステップと、
前記スキャナ１０を前記シーン１１４に対して前記一定位置に維持しながら、前記シーンの前記第１の部分１１５の隣りの前記シーン１１４の第２の部分から反射された結像光を前記スキャナの前記所定部分２２に導くステップと、
を備えて成る方法。
【００４２】
[実施態様９]
前記シーン１１４の前記第１の部分１１５と前記シーンの前記第２の部分との間の相対変位を検出するステップをさらに備えて成ることを特徴とする、実施態様８に記載の方法。
【００４３】
[実施態様１０]
変位を検出する前記ステップが、前記スキャナ１０と接触して位置決めされた文書１４の表面上のスキャナ変位を検出するために通常使用されるスキャナ搭載ナビゲーション・センサ・アセンブリ２４により変位の検出をするステップを備えて成ることを特徴とする、実施態様９に記載の方法。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明を用いることにより、遠いシーンを走査することのできる光学式スキャナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】蛇行経路で文書を横切って移動されるハンドヘルド（携帯型）光学式スキャナの概略図である。
【図２】結像アセンブリとそのナビゲーション・アセンブリの一部を露出するよう配置された図１のハンドヘルドの光学式スキャナの概略斜視図である。
【図３】図１と図２に概略的に示したタイプのハンドヘルドの光学式スキャナの１つの特定の実施形態を示す分解斜視図であり、結像アセンブリとそのナビゲーション・システムの部分を示す図である。
【図４】ハンドヘルドの光学式スキャナのナビゲーション・センサと線形光センサ・アレイからのセンサ信号の処理を示すブロック図である。
【図５】変換器を備え、センサから遠くに位置決めされシーンを映するために使用されるハンドヘルドの光学式スキャナの斜視図である。
【図６】ハンドヘルドの光学式スキャナの動作構成要素と、ハンドヘルドの光学式スキャナ用の変換器の動作構成要素を示す図である。
【図７】ハンドヘルドの光学式スキャナ用の変換器の１つの構成の概略的な側面断面図である。
【図８】ハンドヘルドの光学式スキャナ用の変換器のもう１つの実施形態の側面断面図である。
【図９】フラットベット・スキャナから遠くに位置決めされたシーンを走査するために使用される変換器を備えたフラットベット・スキャナの概略的な側面断面図である。
【図１０】変換器を備えた光学式スキャナによって実行される光較正プロセスを示すブロック図である。
【符号の説明】
１０：光学式スキャナ１０
１４：対象
２２：スキャナ結像アセンブリ、
２４：スキャナ・ナビゲーション・センサ・アセンブリ
３６：線形光センサ・アレイ
８１：データ処理装置
１１０：変換器
１１４：シーン
１１５：走査線部分
１１６、１２８：変換器結像アセンブリ
１２０：変換器変位アセンブリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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