DE69026702T2 - Auf einem Spiegel angebrachter optischer Abtaster mit okkludierender Blende oder Filter - Google Patents
Auf einem Spiegel angebrachter optischer Abtaster mit okkludierender Blende oder FilterInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf optische Abtastvorrichtungen und insbesondere auf absorbierende Öffnungsblendenkomponenten optischer Abtastvorrichtungen mit gefalteten Lichtwegen.
- Optische Abtastvorrichtungen werden verwendet, um maschinenlesbare Daten zu erzeugen, die ein abgetastetes Objekt darstellen, beispielsweise eine Seite eines gedruckten Textes. Optische Abtastvorrichtungen verwenden Linien-Fokus-Systeme, um abgetastete Objekte abzubilden.
- Bei einem Linien-Fokus-System wird ein Lichtstrahl von einem beleuchteten Linienobjekt mittels einer Linse auf ein lineares Photosensorarray abgebildet, welches entfernt von dem Linienobjekt positioniert ist. Das lineare Photosensorarray ist ein eindimensionales Array von Photoelementen, die kleinen Flächenorten auf dem Linienobjekt entsprechen. Diese kleinen Flächenorte auf dem Linienobjekt werden üblicherweise als "Bildelemente" oder "Pixel" bezeichnet. Als Reaktion auf Licht von seinem entsprechenden Pixelort auf dem Linienobjekt erzeugt jeder Photosensor ein Datensignal, das die Lichtintensität darstellt, welcher derselbe ausgesetzt ist. Alle Photoelement-Datensignale werden mittels eines geeigneten Datenverarbeitungssystems empfangen und verarbeitet. Bei einer optischen Abtastvorrichtung wird das beleuchtete Linienobjekt des Linien-Fokus-Systems allgemein als eine "Abtastlinie" bezeichnet.
- Optische Abtastvorrichtungen (Scanner) und verschiedene Komponenten derselben sind in dem U.S.-Patent Nr. 4 926 041 (veröffentlicht am 15.5.1990), für OPTICAL SCANNER, erteilt an David Wayne Boyd; dem U.S.-Patent Nr. 4 709 144 für COLOR IMAGER UTILIZING NOVEL TRICHROMATIC BEAM SPLITTER AND PHOTOSENSOR, erteilt an Kent J. Vincent; und dem U.S.-Patent Nr. 4 870 268 für COLOR COMBINER AND SEPARATOR AND IMPLEMENTATIONS, erteilt Kent J. Vincent und Hand D. Neuman, offenbart.
- Ein Problem, das bei den meisten Linien-Fokus-Systemen angetroffen wird, besteht darin, daß die Lichtintensität des Linienbilds, das an dem linearen Photosensorarray erzeugt wird, nicht gleichmäßig proportional zu der Lichtintensität an dem Linienobjekt ist. Wenn ein Linienobjekt gleichmäßig über seine Länge beleuchtet ist, ist die Lichtintensität an dem Sensor im allgemeinen in dem Bereich viel heller, der der Mitte des Linienobjekts entspricht, als in den Bereichen, die den Enden des Linienobjekts entsprechen. Dieser Effekt ist ziemlich signifikant; die Intensität an der Linienbildmitte kann grob gesprochen zweimal so groß wie die Intensität an den Enden sein. Es existieren mehrere unterschiedliche optische Effekte, die dieses Problem verursachen. Der Grund für diese optischen Effekte liegt hauptsächlich in den unterschiedlichen Entfernungen der verschiedenen Punkte auf dem Linienobjekt von der Mittelachse der Linse.
- Es ist gemäß dem Stand der Technik bezüglich Linien-Fokus- Systemen bekannt, eine Öffnungsblende zu verwenden, die in dem Lichtweg zwischen einem Linienobjekt und einem Photosensor positioniert ist, um Licht in dem Lichtweg, der sich zwischen dem Linienobjekt und dem Photosensor erstreckt, differentiell zu absorbieren. Derartige "absorbierenden" oder "kompensierenden" Öffnungsblenden sind entworfen, um einen proportional größeren Anteil des Lichts in der Mitte des Lichtwegs als an den Enden partiell zu blockieren, um die Lichtintensität an dem Photosensor gleichmäßig proportional zu der Lichtintensität an dem Linienobjekt zu machen. Verfahren zur Bestimmung der geeigneten Form für eine solche absorbierende öffnungsblende sind in dem U.S.-Patent Nr. 4 959 541 (veröffentlicht am 25.9.1990) für METHOD OF DETER- MINING APERTURE SHAPE, erteilt an David Wayne Boyd, offenbart.
- In einigen optischen Abtastvorrichtungen, beispielsweise der in dem U.S.-Patent Nr. 4 959 541 beschriebenen, auf die oben verwiesen wurde, sind die Abtastvorrichtungs-Lichtquelle, die Fokussierungs-Linsenanordnung und der optische Sensor alle in einer beweglichen Wagenanordnung enthalten. Der Bilderzeugungslichtweg, der sich zwischen dem abgetasteten Objekt und der Abtastungsvorrichtungs-Linse erstreckt, ist im allgemeinen durch einen oder mehrere Spiegel "gefaltet", um die Wagengröße zu reduzieren, die benötigt wird, um den Lichtweg aufzunehmen. Die unterschiedlichen gefalteten Abschnitte des Lichtwegs sind häufig ziemlich nahe beieinander positioniert und überlappen in vielen Fällen mit benachbarten Lichtwegabschnitten entlang eines signifikanten Abschnitts der Lichtweglänge.
- Der Bilderzeugungslichtweg nimmt im allgemeinen längenmäßig zu und breitenmäßig ab, während er sich der Linse nähert, weshalb die Größe einer absorbierenden Öffnungsblende, die in dem Abtastvorrichtungs-Lichtweg vorgesehen werden muß, von der Position entlang des Lichtwegs, in dem dieselbe angebracht ist, abhängt. Der relative Wirksamkeitsgrad einer absorbierenden Öffnungsblende hängt aus einer Anzahl von Gründen ebenfalls von der Position derselben entlang des Lichtwegs ab. Eine absorbierende Öffnungsblende, die unmittelbar an dem Linienobjekt positioniert ist, wäre theoretisch am wirksamsten. Jedoch wäre die absorbierende Öffnungsblende an einem solchen Standort derart klein, daß die Herstellung und eine genaue Positionierung extrem schwierig wären, weshalb eine derartige Öffnungsposition im allgemeinen nicht durchführbar ist. Eine Positionierung der Öffnungsblende unmittelbar an der Abtastvorrichtungs-Linse ist die am wenigsten wirksame Position und ist somit nicht erwünscht. Folglich ist es üblicherweise erwünscht, eine absorbierende Öffnungsblende in einer Mittelregion des Lichtwegs zu positionieren. Jedoch ist es bei Abtastvorrichtungen, die gefaltete Lichtwege aufweisen, in einer Mittelregion des Lichtwegs häufig schwierig oder unmöglich, eine absorbierende Öffnungsblende in einem gefalteten Lichtwegabschnitt zu positionieren, ohne zu bewirken, daß sich die Öffnungsblende auch in einen benachbarten gefalteten Lichtwegabschnitt erstreckt.
- Die Abtastvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist angepaßt, um Probleme zu beseitigen, die der Verwendung von absorbierenden Öffnungsblenden in optischen Abtastvorrichtungen des Typs, der gefaltete Lichtwege aufweist, zugeordnet sind. Die Probleme entstehen aus der Tatsache, daß es häufig erwünscht ist, eine Öffnungsblende an einer Zwischenposition entlang des Bilderzeugungslichtwegs, der sich zwischen einem Abtastlinienobjekt und einer Linsenanordnung einer Abtastvorrichtung erstreckt, zu positionieren. Jedoch sind bei vielen Abtastvorrichtungen des Typs mit gefaltetem Weg benachbarte gefaltete Abschnitte des Lichtwegs in einer derart nahen Beziehung (in einigen Fällen in einer überlappenden Beziehung) positioniert, daß eine öffnungsblende, die in einem gefalteten Lichtwegabschnitt positioniert ist, ungewollt auch auf einen benachbarten gefalteten Lichtwegabschnitt treffen muß. Dieses Problem ist bei der vorliegenden Erfindung beseitigt, indem die absorbierende Öffnungsblende direkt auf einem Spiegel befestigt ist, welcher verwendet ist, um den Lichtweg zu falten. Alternativ zu der Verwendung einer auf einem Spiegel befestigten Öffnungsblende ist ein Gradientenfilter direkt auf der Oberfläche eines Lichtfaltungsspiegels befestigt. Als eine zweite Alternative ist ein Lichtfaltungsspiegel selbst mit einer vorbestimmten Form versehen, die angepaßt ist, um differentiell Licht über dem Lichtweg zu übertragen, um eine Lichtintensitätseinstellung eines Bilds zu liefern.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine optische Abtastvorrichtung zum Erzeugen maschinenlesbarer Daten, die ein Bild eines Abtastlinienobjekts darstellen, geschaffen, welche folgende Merkmale aufweist: eine Lichtquelle zum Beleuchten des Abtastlinienobjekts; eine Linseneinrichtung zum Fokussieren von Bilderzeugungslicht, das von dem Abtastlinienobjekt empfangen wird, auf eine Bildebene; zumindest eine Spiegeleinrichtung mit einer ebenen Spiegeloberfläche zum reflektierenden Richten des Bilderzeugungslichts von dem Abtastlinienobjekt in die Linseneinrichtung, wodurch ein gefalteter Bilderzeugungs-Lichtweg, der sich zwischen dem Abtastlinienobjekt und der Linseneinrichtung erstreckt, geschaffen wird; und gekennzeichnet durch eine absorbierende Öffnungsblendeneinrichtung, die direkt an der Spiegeloberfläche der zumindest einen Spiegeleinrichtung angebracht ist, um selektiv differentiell Licht in dem Lichtweg, das von unterschiedlichen Punkten über dem Abtastlinienobjekt stammt, zu blockieren, um die Lichtintensität des Bilds, das auf der Bildebene erzeugt wird, einzustellen, wodurch ein Blockieren von Licht mit der absorbierenden Öffnungsblende als mehr an einem Ort entlang des gefalteten Bilderzeugungs-Lichtwegs verhindert ist.
- Die Erfindung kann ferner eine optische Abtastvorrichtung zum Erzeugen maschinenlesbarer Daten, die ein Bild eines Abtastlinienobjekts darstellen, mit folgenden Merkmalen aufweisen: einer Lichtguelleneinrichtung zum Beleuchten des Abtastlinienobjekts; einer Linseneinrichtung zum Fokussieren von Bilderzeugungslicht, das von dem Abtastlinienobjekt empfangen wird, auf eine Bildebene; zumindest einer Spiegeleinrichtung mit einer ebenen Spiegeloberfläche zum reflektierenden Richten des Bilderzeugungslichts von dem Abtastlinienobjekt in die Linseneinrichtung, wodurch ein gefalteter Bilderzeugungs-Lichtweg, der sich zwischen dem Abtastlinienobjekt und der Linseneinrichtung erstreckt, geschaffen ist; und gekennzeichnet durch ein absorbierendes Gradientenfilter, das direkt an der Spiegeloberfläche der zumindest einen Spiegeleinrichtung angebracht ist, um selektiv differentiell Licht zu filtern, das von unterschiedlichen Punkten entlang des Abtastlinienobjekts stammt, um die Lichtintensität des Bilds, das auf der Bildebene geliefert wird, einzustellen, wodurch ein Filtern von Licht mit dem Gradientenfilter an mehr als einem Ort entlang des gefalteten Bilderzeugungs- Lichtwegs verhindert ist.
- Die Erfindung kann ferner ein optisches System zum Erzeugen eines Bilds eines Abtastlinienobjekts auf einer Bildebene mit folgenden Merkmalen aufweisen: einer Lichtquelle zum Beleuchten des Abtastlinienobjekts; einer Linse zum Fokussieren eines Abbilds des Abtastlinienobjekts auf eine Bildebene; und gekennzeichnet durch eine geformte Spiegeloberfläche einer vorbestimmten Oberflächenkonfiguration zum Falten eines Bilderzeugungs-Lichtwegs, der sich zwischen dem Abtastlinienobjekt und der Linse erstreckt, und zum differentiellen übertragen von Licht in dem Bilderzeugungs-Lichtweg, das von unterschiedlichen Punkten auf dem Abtastlinienobjekt stammt, um die Intensität des Bilds auf der Bildebene einzustellen.
- Die Erfindung kann ferner ein Verfahren des Steuerns der Lichtintensität eines Bilds, das auf einem linearen Photosensorarray in einem optischen Abtastsystem erzeugt wird, aufweisen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: (a) Konfigurieren einer reflektierenden Spiegeloberfläche in eine ausgewählte Form, die angepaßt ist, um unterscheidend Bilderzeugungslicht, das von unterschiedlichen räumlichen Orten auf einem Abtastlinienobjekt stammt, gemäß vorbestimmten Lichttransmissionseigenschaften des optischen Abtastsystems zu übertragen, um die Lichtintensität eines Bilds, das an dern linearen Photosensorarray erzeugt wird, ordnungsgemäß abzugleichen; (b) Richten von Bilderzeugungslicht auf die reflektierende Spiegeloberfläche; und (c) Fokussieren des Bilderzeugungslichts, das von der reflektierenden Spiegeloberfläche reflektiert wird, auf das lineare Sensorarray.
- Die Erfindung kann ferner ein Verfahren des Steuerns der Lichtintensität eines Bilds, das auf einem linearen Photosensorarray in einem optischen Abtastsystem erzeugt wird, aufweisen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: (a) Auf bringen eines Gradientenfilters, das angepaßt ist, um unterscheidend Licht, das von unterschiedlichen räumlichen Orten auf einem Abtastlinienobjekt stammt, gemäß vorbestimmter Lichttransmissionseigenschaften des optischen Abtastsystems zu filtern, auf eine reflektierende Spiegeloberfläche, um die Lichtintensität eines Bilds, das an dem linearen Photosensorarray erzeugt wird, ordnungsgemäß abzugleichen; (b) Leiten von Bilderzeugungslicht durch das Gradientenfilter und auf die reflektierende Spiegeloberfläche, auf die das Gradientenfilter aufgebracht wurde; und (c) Fokussieren des Bilderzeugungslichts, das von der reflektierenden Spiegeloberfläche reflektiert wird, auf das lineare Sensorarray.
- Ein darstellendes und gegenwärtig bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer optischen Abtastvorrichtung.
- Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer optischen Abtastvorrichtung, wobei eine obere Platte entfernt ist.
- Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Wagenanordnung einer optischen Abtastvorrichtung, wobei eine modulare Lichtquelle und eine Lichtschlitzanordnung von derselben entfernt sind.
- Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Wagenanordnung einer optischen Abtastvorrichtung.
- Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Wagenanordnung einer optischen Abtastvorrichtung, wobei eine modulare Lichtquelle und eine Lichtschlitzanordnung von derselben entfernt sind, welche einen festen, gefalteten Lichtweg zeigt, der sich von einem Lichtschlitz zu einer Fokussierungslinse erstreckt.
- Fig. 6 eine Querschnitt-Aufriß-Ansicht einer Wagenanordnung einer optischen Abtastvorrichtung, die einen festen, gefalteten Lichtweg, der sich von einem Lichtschlitz zu einer Fokussierungslinse erstreckt, zeigt.
- Fig. 7 eine Draufsicht eines Dokuments, das durch eine optische Abtastvorrichtung abgetastet wird, und eine Abtastlinie, die durch die Abtastvorrichtung erzeugt wird.
- Fig. 8 eine schematische Seitenaufrißansicht, die die Operationen einer Fokussierungslinse, einer Strahlteileranordnung und einer Photosensoranordnung zeigt.
- Fig. 9 eine Draufsicht einer Photosensoranordnung und von Farbkomponenten-Linienbildern, die auf dieselbe projiziert sind.
- Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer absorbierenden Aufschnapp-Öffnungsblende und eines Spiegels.
- Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Spiegels mit einer Öffnungsblende, die durch Siebdrucken der Spiegeloberfläche auf demselben geschaffen ist.
- Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Spiegels mit einer Öffnungsblende, die durch Ätzen der Spiegeloberfläche auf demselben geschaffen ist.
- Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines geformten Spiegels, der auf einem Trägerblock befestigt ist.
- Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines Spiegels mit einer Gradientenfilterplatte, die auf der Oberfläche desselben angebracht ist.
- Die Fig. 1 bis 6, 8 und 9 zeigen eine optische Abtastvorrichtung 100 zum Erzeugen von maschinenlesbaren Daten, die ein Bild 260, Fig. 9, eines Abtastlinienobjekts 206, Fig. 6 und 7, darstellen. Die Abtastvorrichtung 100 weist eine Lichtquelle 180, 184 zum Beleuchten des Abtastlinienobjekts 206 und eine Linsenanordnung 164 zum Fokussieren von Bilderzeugungslicht, das von dem Abtastlinienobjekt 206 empfangen wird, auf eine Bildebene XX, an der eine Photosensoranordnung 252 positioniert ist, Fig. 8, auf. Eine Mehrzahl von Spiegeln 212, 214, 216, Fig. 5 und 6, ist zum Falten des Lichtwegs, der sich zwischen dem Abtastlinienobjekt 206 und der Linsenanordnung 164 erstreckt, vorgesehen. Eine absorbierende Öffnungsblende 201 ist in einer unmittelbar benachbarten, überlagernden Beziehung zu der reflektierenden Oberfläche, beispielsweise 217, von einem der Spiegel, beispielsweise 214, positioniert. Die absorbierende Öffnungsblende 201 weist eine Öffnung 213 einer ausgewählten Form auf, welche angepaßt ist, um Licht, das von unterschiedlichen Punkten entlang des Abtastlinienobjekts 206 stammt, in dern Lichtweg 210 differentiell zu blockieren. Dieses differentielle Blockieren von Licht mit der Öffnungsblende 201 stellt die Lichtintensität des Bilds 260 des Abtastlinienobjekts 206, das auf der Bildebene XX erzeugt wird, ein. Durch das Befestigen der Öffnungsblende 201 unmittelbar benachbart zu der Spiegeloberfläche 217, ist das Problem des Blockierens des gefalteten Lichtwegs an mehreren Orten beseitigt.
- Dieses Problem des Auftreffens der Öffnungsblende auf einen benachbarten Lichtwegabschnitt ist in gestrichelten Linien bei 225 dargestellt. Eine absorbierende Öffnungsblende 225, die angepaßt ist, um Licht in einem Lichtwegabschnitt 242 zu absorbieren, trifft auf die obere Kante des Lichtwegabschnitts 244, wodurch unzweckmäßig Licht in demselben blockiert wird. Eine derartige Plazierung der Öffnungsblende hätte eine falsche Lichtintensitätseinstellung an der Bildebene XX aufgrund dieses Auftreffens auf den Lichtwegabschnitt 244 zur Folge.
- Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Abtastvorrichtung 100 ist ein Gradientenfilter, beispielsweise 241, Fig. 14, das, genauso wie die Öffnungsblende 201, unmittelbar benachbart zu einer Spiegeloberfläche angebracht ist, anstelle der Öffnungsblende 201 verwendet. Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel ist eine geformte Spiegeloberfläche 237, Fig. 13 statt einer Öffnungsblende, die die Spiegeloberfläche bedeckt, verwendet.
- Während folglich die optische Abtastvorrichtung 100 allgemein beschrieben wurde, wird die Vorrichtung nun in spezielleren Einzelheiten beschrieben.
- Fig. 1 zeigt eine optische Abtastvorrichtunq 100 eines Typs, der angepaßt ist, um maschinenlesbare Daten, die ein Farbbild eines Objekts, das abgetastet wird, darstellen, zu erzeugen. Die maschinenlesbaren Daten, die durch die optische Abtastvorrichtung 100 erzeugt werden, sind angepaßt, um durch einen digitalen Computer auf eine herkömmliche Art und Weise empfangen und verwendet zu werden, beispielsweise können die Daten auf einer Computer-Speichervorrichtung gespeichert werden, oder können verwendet werden, um eine Farbanzeige des Objekts auf einer CRT (CRT = cathode ray tube = Kathodenstrahlröhre) oder einen elektrostatischen Farbdruck zu erzeugen, usw.
- Die optische Abtastvorrichtung 100 weist ein Abtastvorrichtungsgehäuse 102 mit einem vorderen Ende 101, einem hinteren Ende 103 und einer longitudinalen Mittelachse AA auf, Fig. 1 und 2. Das Gehäuse weist ein relativ flaches oberes Plattenbauglied 104 und ein unteres Gehäusebauglied 106 auf, Fig. 1 und 2. Das obere Plattenbauglied 104 weist eine transparente Platte 108 auf, die näherungsweise lateral zentriert in demselben sein kann. Die transparente Platte 108 ist relativ näher an dem vorderen Ende 101 als an dem hinteren Ende 103 des Abtastungsvorrichtungsgehäuses positioniert. Die vordere Kante des transparenten Plattenbauglieds 108 kann beispielsweise 72 mm von der vorderen Abschlußkante des Abtastungsvorrichtungsgehäuses sein. Die hintere Kante der transparenten Platte 108 kann beispielsweise 160 mm von der hinteren Abschlußkante des Abtastvorrichtungsgehäuses sein.
- Das untere Gehäusebauglied 106 weist eine allgemein rechteckig geformte Bodenwand 110 auf. Eine vordere Wand 112, eine hintere Wand 114 und laterale Seitenwände 116, 118 sind einstückig mit der Bodenwand 110 gebildet und stehen von derselben nach oben vor. Pfostenbauglieder 111, 113, usw., sind vorgesehen, um das obere Plattenbauglied an dem unteren Gehäusebauglied zu befestigen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt die Gesamtlänge des Gehäuses 575 mm, die laterale Abmessung des Gehäuses beträgt 408 mm, und der Abstand von der Bodenwand 110 zu dem oberen Plattenbauglied 104 beträgt 105 mm.
- Wie am besten in Fig. 2 dargestellt ist, ist eine sich longitudinal erstreckende Welle 120, die beispielsweise 36 mm über der Gehäusebodenwand 110 positioniert sein kann, an entgegengesetzten Enden derselben durch Träger gehalten, die auf der vorderen und der hinteren Gehäusewand 112, 114 befestigt sind. Die Welle 120 kann sich 79 mm von der lateralen Seitenwand 118 befinden. Eine sich longitudinal erstreckende Stufe 122, die einstückig mit der Bodenwand 110 gebildet sein kann, kann beispielsweise 80 mm von der lateralen Seitenwand 116 positioniert sein. Die obere Oberfläche der Stufe 122 kann beispielsweise 37 mm über der Bodenwand 110 positioniert sein.
- Wie ferner in Fig. 2 dargestellt ist, ist eine elektrische Leistungsversorgungseinheit 123 fest an dem unteren Gehäusebauglied zwischen der Seitenwand 116 und der Stufe 122 befestigt. Eine elektronische Steuerungsplatine 124 ist fest an der Bodenwand 110 an einem hinteren Endabschnitt derselben befestigt. Die Steuerungsplatine 124 empfängt Leistung von der Leistungsversorgungseinheit 123 durch ein Leistungskabel 125. Die Steuerungsplatine ist durch ein elektrisches Kabel 126 elektrisch mit einer Lichtverarbeitungsanordnung 162, die in einer Wagenanordnung 140 befestigt ist, verbunden.
- Ein umschaltbarer Elektromotor 130, der Leistung durch ein elektrisches Versorgungskabel 132, das mit der Steuerungsplatine 124 verbunden ist, empfängt, ist fest an der Bodenwand an einem Ort in der Nähe der lateralen Wand 118 an einem hinteren Endabschnitt des Gehäusebauglieds befestigt. Der umschaltbare Elektromotor 130 weist eine vertikale Motorwelle 134 auf und wird durch die Steuerungsplatine gesteuert. Abschlußenden eines Wagenanordnungs-Antriebskabels 136 sind um die vertikale Motorwelle 134 gewickelt. Ein Zwischenabschnitt des Kabels 136 ist um eine Riemenscheibe 138 aufgenommen, welche in der Nähe eines vorderen Endes des Gehäuses befestigt ist.
- Wie am besten in Fig. 2 dargestellt ist, ist eine Abtastvorrichtungs-Wagenanordnung 140 longitudinal verschiebbar auf der Welle 120 und der Stufe 122 angebracht. Die Abtastvorrichtungs-Wagenanordnung 140 ist an dem Kabel 136 befestigt, welches eine longitudinale Hin-und-Her-Bewegung desselben erzeugt.
- Wie am besten in Fig. 3 dargestellt ist, weist die Abtastvorrichtungs-Wagenanordnung einen Wagenkörper 142 auf, der vorzugsweise aus einem starren hochf esten Material aufgebaut ist, beispielsweise Aluminium, rostfreiem Stahl oder dergleichen. Der Körper weist eine untere Wand 144 mit einer Zweilagen-Struktur auf, welche eine vordere obere Lage 145 und eine hintere untere Lage 147 aufweist, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Der Wagen besitzt eine vertikale hintere Wand 146, eine vertikale, erste, laterale Seitenwand 148 und eine vertikale, zweite, laterale Seitenwand 150, Fig. 3. Die longitudinale Gesamtabmessung des Wagenkörpers 142 kann beispielsweise 146 mm betragen. Die maximale Breite des Wagenkörpers 142 kann beispielsweise 244 mm betragen.
- Ein erstes und ein zweites Führungsring-Bauglied 152, 154, Fig. 2 und 3, sind fest an dem Wagenkörper 142 befestigt und sind angepaßt, um gleitfähig eine sich longitudinal erstreckende Welle 120 aufzunehmen. Ein sich vertikal und longitudinal erstreckendes Führungsbauglied 156, das einstückig mit der lateralen Seitenwand 150 gebildet sein kann, ist angepaßt, um benachbart zu einem äußeren Abschnitt der Stufe 122 positioniert zu sein. Die untere Wand 144 des Wagenkörpers ist gleitfähig auf der Stufe 122 gehalten. Das Führungsbauglied 156 stellt ein ordnungsgemäßes longitudinales Folgen des Wagenkörpers 142 entlang der vertikalen Stufe 122 sicher.
- Ein mittig befestigter Trägerblock 160 ist fest an der unteren Wand 144 angebracht, Fig. 6. Eine Lichtverarbeitungsanordnung 162 ist fest an dem Trägerblock 160 angebracht. Die Lichtverarbeitungsanordnung 162 weist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen dualen trichromatischen Strahltei-1er 250 und eine Photosensoranordnung 252, Fig. 8, auf, welche identisch zu dem Typ sein kann, der in dem U.S.-Patent Nr. 4 709 144 und 4 806 750, erteilt an Kent D. Vincent, und in dem U.S.-Patent Nr. 4 870 268, erteilt an Kent D. Vincent und Hans D. Neuman, beschrieben ist. Eine bikonvexe Linsenanordnung 164 ist einstellbar an einer Position direkt vor der Lichtverarbeitungsanordnung 162 mittels einer röhrenförmigen Befestigungsanordnung 166 befestigt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die bikonvexe Linsenanordnung 164 eine Linse 185, Fig. 8, mit einem Durchmesser von 31 mm, einer Fokuslänge von 42 mm und einer Vergrößerung von 0,126 auf.
- Wie am besten durch die Fig. 4 und 6 gezeigt ist, ist eine Modularlichtquellen- und Lichtschlitz- oder Öffnungs-Anordnung 170 stationär an einem vorderen Ort auf dem Wagenkörper 140 befestigt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das durch die Zeichnungen dargestellt ist, weisen die lateralen Seitenwände 148, 150 jeweils eine vordere ausgeschnittene Region in denselben auf, welche horizontale Oberflächen 172, 174 definieren, die an die Trägeranordnung 170 angepaßt sind. Eine Verriegelungsanordnung 171 ist jeder Trägeroberfläche 172, 174 zugeordnet und ist angepaßt, um mit einer Fanganordnung (nicht gezeigt), die auf einer unteren Oberfläche der Modularlichtquellen- und Lichtschlitz-An- Ordnung 170 vorgesehen ist, zusammenzuwirken, um die Anordnung 170 in einer stationären Beziehung zu dem Wagenkörper an einem vorbestimmten Ort auf demselben zu halten.
- Die Modularlichtquellen- und Lichtschlitz-Anordnung 170 weist ein längliches Bauglied 176 mit einem allgemein W-förmigen Querschnitt auf, wie durch Fig. 6 gezeigt ist. Das längliche Bauglied 176 weist einen vorderen Abschnitt 178 mit einem allgemein U-förmigen Querschnitt auf, der angepaßt ist, um eine erste fluoreszierende Röhre 180 zu tragen, die einen Durchmesser von 15,5 mm aufweisen kann. Das längliche Bauglied 176 weist ferner einen hinteren Abschnitt 182 mit einem allgemein U-förmigen Querschnitt auf, um eine zweite fluoreszierende Röhre 184 zu tragen. Das längliche Bauglied 176 weist einen mittleren Stufenabschnitt 186 auf. Ein schmaler Lichtschlitz oder eine Öffnung 188 ist an der Oberseite des Stufenabschnitts 186 angeordnet und erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge desselben. Der Lichtschlitz 188 kommuniziert mit einem allgemein umgekehrt V- förmigen Hohlraum 190 in dem mittleren Stufenabschnitt 186. Der umgekehrt V-förmige Hohlraum 190 erstreckt sich ebenfalls im wesentlichen über die gesamte Länge der Stufe. Der schmale Schlitz 188 kann eine Länge von 234 mm aufweisen, gemessen transversal bezüglich der Gehäuselongitudinalachse AA. Die Schlitzbreite, gemessen parallel zu der Achse AA, kann beispielsweise 0,8 mm betragen. Der umgekehrt V-förmige Hohlraum kann an dem oberen Ende desselben eine Breite von beispielsweise 0,8 mm und an dem unteren Ende desselben eine Breite von beispielsweise 7,5 mm aufweisen, während er eine Höhe von beispielsweise 215 mm aufweisen kann. Die Oberfläche des umgekehrt V-förmigen Hohlraums 190 kann eine allgemein umgekehrte Treppenstufenform aufweisen, wobei jede umgekehrte Treppenstufe eine Höhe von beispielsweise 2 mm und eine horizontale Abmessung von beispielsweise 0,2 mm aufweist. Ein elektrisches Sockelbauglied 194, Fig. 4, ist fest an einem Ende des länglichen Bauglieds 176 befestigt und weist zwei herkömmliche weibliche Sockel für fluoreszierende Röhren in demselben auf, die angepaßt sind, um herkömmliche männliche Sockelabschnitte von fluoreszierenden Röhren 180 bzw. 184 aufzunehmen. Ein flexibles Leistungskabel 196 ist wirksam an dem Sockelbauglied 194 befestigt, um einen elektrischen Strom zu den Röhren 180, 184 zu liefern. Unabhängige Endsockel 198, 200 sind an dem Ende jeder fluoreszierenden Röhre vorgesehen und stellen einen elektrischen Kontakt mit männlichen Sockelabschnitten derselben her. Jeder Sockel 198, 200 ist durch ein Paar von Anschlußdrähten 202, 204 mit einem zugeordneten Abschnitt des Sockelbauglieds 194 verbunden. Abschirrnbauglieder 193, 195 (nur in Fig. 6 gezeigt) können vorgesehen sein, um Licht von den Röhren 180, 184 zu einem Objekt, beispielsweise einem Farbdokurnent 208, das abgetastet werden soll, zu reflektieren.
- Der Lichtschlitz 188 läßt Licht, das von einer schmalen Bandregion 206 des Dokuments 208 reflektiert wird, durch und blockiert das gesamte andere Licht, das von dem Dokument reflektiert wird. Die Region 206, von der Licht reflektiert wird, ändert sich selbstverständlich, während sich die Wagenanordnung 140 der Abtastvorrichtung relativ zu dem Dokument 208 bewegt. Es ist jedoch zu Zwecken der Erklärung der Bilderzeugung, usw., hilfreich, die Wagenanordnung 140 der Abtastvorrichtung und die schmale Bandregion 206 in einer feststehenden Stellung sichtbar zu machen. Die schmale Bandregion 206 wird manchmal hierin als ein "Abtastobjekt" oder ein "Abtastlinienobjekt" 206 bezeichnet.
- Wie durch Fig. 6 dargestellt ist, wandert ein bestimmter Teil des Lichts von den fluoreszierenden Röhren 180, 184, das von einer Schmalband-Abtastregion 206 des Dokuments 208 reflektiert wird, und das schließlich die Linse 165 betritt, entlang eines Lichtwegs 210, der durch den Schlitz 188 und den umgekehrt V-förmigen Hohlraum 190 verläuft. Der Lichtweg 210 ist danach durch einen ersten Spiegel 212, einen zweiten Spiegel 214 und einen dritten Spiegel 216 mit reflektierenden Spiegeloberflächen 215, 217 bzw. 219 "gefaltet", bevor er durch die Fokussierungslinse 165 läuft. Der Lichtweg 210 läuft danach durch ein röhrenförmiges Bauglied 166 in die Lichtverarbeitungsanordnung 162 und endet an der Photosensoranordnung 252 in derselben, Fig. 8. Jeder Spiegel 212, 214, 216 kann eine Breite von beispielsweise 127 mm aufweisen und ist durch ein Paar von Befestigungsanordnungen, beispielsweise 220, 221, Fig. 5, in Position gehalten, welche ein Trägerbauglied 222 aufweisen können, das fest an der zugeordneten lateralen Seitenwand der Wagenanordnung befestigt ist, und ein Klemmbauglied 224, das einen Endabschnitt jedes Spiegels an den zugeordneten Trägerbaugliedern 222 befestigt. Im Fall des Spiegels 214 ist ferner eine Spiegel-Winkeleinstellungs-Anordnung 226 vorgesehen, um die relative Winkelposition des Spiegels 214 um eine Achse, die sich senkrecht zu der Achse AA erstreckt, einzustellen. Die Spiegelbefestigungsanordnungen können identisch zu denen sein, die spezifisch in dem U.S.-Patent Nr. 4 984 882 (veröffentlicht am 15.1.91), erteilt an David Wayne Boyd beschrieben sind.
- Wie am besten in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, ist der Lichtweg 210 ein gefalteter Lichtweg, der einen ersten, sich vertikal abwärts erstreckenden Lichtwegabschnitt 238, der sich zwischen dem abgetasteten Dokument 208 und dem Lichtschlitz 188 erstreckt; einen zweiten, sich vertikal abwärts erstreckenden Lichtwegabschnitt 240, der sich von dem Schlitz 188 zu dem Spiegel 212 erstreckt; einen dritten, sich allgemein rückwärts und aufwärts erstreckenden Lichtwegabschnitt 242, der sich zwischen dem Spiegel 212 und dem Spiegel 214 erstreckt; einen vierten, sich allgemein abwärts und vorwärts erstreckenden Lichtwegabschnitt 244, der sich zwischen dem Spiegel 214 und dem Spiegel 216 erstreckt; und einen fünften, sich allgemein rückwärts erstreckenden Lichtwegabschnitt 246, der sich zwischen dem Spiegel 216 und der vorderen Oberfläche der Linse 165 erstreckt, aufweist.
- Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt die Länge des ersten Lichtwegabschnitts 238 6,0 mm; die Länge des zweiten Lichtwegabschnitts 240 beträgt 35,7 mm; die Länge des dritten Lichtwegabschnitts 242 beträgt 124,4 mm; die Länge des vierten Lichtwegabschnitts 244 beträgt 32,8 mm; und die Länge des fünften Lichtwegabschnitts 246 beträgt 61,0 mm. Die Neigung des ersten und des zweiten Lichtwegabschnitts bezüglich zu einer vertikalen Ebene BB kann 0º betragen. Die Neigung der Mittellinie des dritten Lichtwegabschnitts 242 bezüglich einer vertikalen Ebene BB kann 80,6º betragen. Die Neigung des vierten Lichtwegabschnitts 244 bezüglich der vertikalen Ebene BB kann 71,3º betragen, und die Neigung des fünften Lichtwegabschnitts 246 bezüglich der vertikalen Ebene BB kann 90º betragen.
- Die laterale Konvergenz des Lichtwegs bezüglich des Sichtfelds der Linse 164 ist am besten in Fig. 5 dargestellt. Diese laterale Konvergenz kann von einer Abmessung von 212 mm an einem Punkt, an dem Licht den Schlitz 188 betritt, auf eine laterale Abmessung von 190 mm an dem ersten Spiegel 212, auf eine laterale Abmessung von 114 mm an dem zweiten Spiegel 214, auf eine laterale Abmessung von 33 mm an dem dritten Spiegel 216, und auf eine laterale Abmessung von 10 mm an der vorderen Oberfläche der Linse 165 sein. Die Weite (die Abmessung, die der Breite des Schlitzes 188 entspricht) des Lichtwegs, gesehen von der Linse 164, nimmt zu, während derselbe von dem Schlitz 188 zu der vorderen Oberfläche der Linse verläuft, von einer Abmessung von 0,8 mm an dem Schlitz 188 auf eine Abmessung von 1,05 mm an dem ersten Spiegel 212, auf eine Abmessung von 4,5 mm an dem zweiten Spiegel 214, auf eine Abmessung von 8,2 mm an dem dritten Spiegel 216, auf eine Abmessung von 10 mm an der vorderen Oberfläche der Linse 164.
- Wie in den Fig. 3 bis 6 dargestellt ist, kann eine lichtabsorbierende Aufschnapp-Öffnungsblendenanordnung 201 auf dem Spiegel 214 befestigt sein. Durch das Befestigen der Öffnungsblendenanordnung 201 direkt auf dem Spiegel 214 sind Probleme, die dem Blockieren von Licht an mehr als einem Ort entlang des Lichtwegs zugeordnet sind, wie sie beispielsweise angetroffen würden, wenn eine öffnungsblende an dem Ort befestigt wäre, der in gestrichelten Linien bei 225 in Fig. 6 gezeigt ist, beseitigt.
- Die Öffnungsanordnung 201 absorbiert das Licht in dem Lichtweg 210, um die Lichtintensitrt über das Abtastbild 260, 262, 265, das durch die Lichtverarbeitungsanordnung 162, die nachfolgend beschrieben wird, auf der Bildebene XX erzeugt wird, zu korrigieren. Die Verwendung von absorbierenden Öffnungsblenden in optischen Linien-Fokus-Systernen und -Verfahren zum Auswählen einer geeigneten Öffnungsform sind in dem U.S.-Patent Nr. 4 959 541 (veröffentlicht am 25.9.90) beschrieben.
- Die öffnungsblendenanordnung 201 weist ein einstückig gebildetes, lichtundurchlässiges Bauglied mit einem flachen mittleren Körperabschnitt 203 und parallelen, gegenüberliegenden Beinabschnitten 205, 207 auf, welche einstückig an dem mittleren Körperabschnitt 203 angebracht sind. Nach innen vorstehende Flanschabschnitte 209, 211 sind an dem entfernten Ende jedes Beinabschnitts vorgesehen. Eine Öffnung 213 ist in dem flachen mittleren Körperabschnitt 203 vorgesehen und kann eine Form aufweisen, die durch das Öffnungs-Dimensionierungsverfahren, das in dem U.S.-Patent Nr. 4 959 541 beschrieben ist, oder durch andere geeignete Dimensionierungstechniken, bestimmt ist.
- Statt dem Vorsehen einer Öffnungsblendenanordnung auf dem Spiegel 214 kann die Öffnungsblende auf einem der anderen Spiegel 212, 216 plaziert sein. Wie in Fig. 10 dargestellt ist, kann eine Öffnungsblendenanordnung 231, die entworfen ist, um auf dem Spiegel 216 plaziert zu werden, lateral beträchtlich kompakter sein als die, die für den Spiegel 214 benötigt wird, aufgrund der kleineren lateralen Abmessungen des Lichtwegs an dem Spiegel 216 als an dem Spiegel 214.
- Alternativ zu dem Vorsehen der Öffnungsblende in der Form eines Aufklemm-Bauglieds, beispielsweise des Bauglieds 201 oder 231, kann die Öffnungsblende ein lichtundurchlässiges Medium, beispielsweise schwarze Tinte, die auf eine Spiegeloberfläche, beispielsweise die Oberfläche 219 des Spiegels 216 siebgedruckt ist, aufweisen, um eine vorbestimmte Öffnungskonfiguration zu definieren. Eine derartige siebgedruckte Öffnungsblende 233 ist in Fig. 11 gezeigt.
- Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Öffnungsblende durch Ätzen einer Spiegeloberfläche vorgesehen. Eine geätzte öffnungsblende 235, die auf dem Spiegel 216 vorgesehen ist, ist in Fig. 12 gezeigt.
- Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine geformte Spiegeloberfläche 237 auf einer geeigneten nicht reflektierenden Trägeroberfläche 239 vorgesehen, wobei in diesem Fall die absorbierende Öffnungsblende tatsächlich durch das gewählte Fehlen einer reflektierenden Oberfläche, die durch die geformte Spiegeloberfläche 237 geschaffen wird, geliefert wird.
- Bei einem etwas unterschiedlichen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Licht-Absorptionsfunktion, die durch eine Öffnungsblende durchgeführt wird, stattdessen durch ein Gradientenfilter 241 durchgeführt, das auf die Oberfläche von einem der Spiegel, beispielsweise dem Spiegel 216, aufgebracht ist. Das Gradientenfilter ist ausgewählt, um die gleiche Lichtrnenge, die unterschiedlichen Regionen entlang des Linienobjekts 206 zugeordnet ist, wie die, die durch eine Öffnungsblende absorbiert werden würde, zu absorbieren. Verfahren zum Herstellen von Gradientenfiltern der gewählten Licht-Absorptionseigenschaften sind in der Technik bekannt. Das Lichtabsorptionsfilter kann durch das Aufbringen einer Filtermediumbeschichtung direkt auf einer Spiegeloberfläche oder alternativ, wie in Fig. 14 dargestellt ist, durch das Befestigen einer Filterplatte auf einer Spiegeloberfläche, geschaffen werden.
- Wie schematisch durch Fig. 8 gezeigt ist, weist die Lichtverarbeitungsanordnung 162 einen bichrornatischen Strahlteiler 250 und eine Photosensoranordnung 252 auf, welche identisch zu dem Strahlteiler und dem Photosensorarray sein können, die bezugnehmend auf Fig. 18 in dem U.S.-Patent Nr. 4 870 260, erteilt an Vincent u.a., beschrieben ist. Die Photosensoranordnung 252, wie in Fig. 9 gezeigt ist, weist drei beabstandete, parallele, lineare Photosensorarrays 254, 256, 258 mit longitudinalen Achsen CC, DD, EE auf, die in einer gemeinsamen Photosensorebene XX, Fig. 8, angeordnet sind. Der Strahlteiler 250 ist hinter der Linse 165 in dem Lichtweg 210 angeordnet. Der Strahlteiler 250 beugt den zusammengesetzten Lichtstrahl, der entlang des Lichtwegs 210 wandert, um 900 und teilt denselben in Rot-, Grün- und Blau- Komponentenstrahlen. Die Photosensoranordnung ist an einem Fokallängen-Abstand von der Linse (gemessen entlang des Lichtwegs) senkrecht zu den Wegen der Komponentenstrahlen positioniert. Ein Rotkomponentenbild 260 des Abtastobjekts 206 wird in einer überlagernden Beziehung mit dem linearen Photosensorarray 254, wie in Fig. 9 gezeigt ist, auf die Photosensoranordnung 252 projiziert. Ein Grünkomponentenbild 262 des Abtastobjekts 206 wird in einer überlagernden Beziehung zu dem linearen Photosensorarray 256 auf die Photosensoranordnung projiziert. Ein Blaukomponentenbild 264 des Abtastobjekts 206 wird in einer überlagernden Beziehung zu dem linearen Photosensorarray 258 auf die Photosensoranordnung projiziert.
- Jedes lineare Photosensorarray 254, 256, 258 erzeugt ein elektronisches Signal, das durch das Abtastvorrichtungs-Datenverarbeitungssystem (nicht gezeigt) als die Farbe des speziellen Komponentenbilds darstellend interpretiert wird, welche entworfen ist, um dieses spezielle lineare Photosensorarray zu überlagern.
- Obwohl ein darstellendes und gegenwärtig bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung detailliert hierin beschrieben wurde, sollte es offensichtlich sein, daß die erfindungsgemäßen Konzepte in einer anderen Form verschiedenartig innerhalb des Bereichs der beiliegenden Ansprüche verkörpert und verwendet werden können.
Claims (13)
1. Eine optische Abtastvorrichtung (100) zum Erzeugen von
maschinenlesbaren Daten, die ein Bild (260) eines
Abtastlinienobjekts (206) darstellen, mit folgenden
Merkmalen: einer Lichtquelleneinrichtung (180, 184) zum
Beleuchten des Abtastlinienobjekts (206); einer
Linseneinrichtung (164) zum Fokussieren von
Bilderzeugungslicht, das von dem Abtastlinienobjekt auf einer
Bildebene (XX) empfangen wird; zumindest einer
Spiegeleinrichtung "212, 214, 216) mit einer ebenen
Spiegeloberfläche (215, 217, 219) zum reflektierenden Leiten des
Bilderzeugungslichts von dem Abtastlinienobjekt (206)
in die Linseneinrichtung (164), wodurch ein gefalteter
Bilderzeugungs-Lichtweg (210), der sich zwischen dem
Abtastlinienobjekt (206) und der Linseneinrichtung
(164) erstreckt, geschaffen ist; und gekennzeichnet
durch:
eine absorbierende Öffnungsblendeneinrichtung (201),
die direkt auf die Spiegeloberfläche (217) der
zumindest einen Spiegeleinrichtung aufgebracht ist, um
selektiv differentiell Licht in dem Lichtweg (210),
welches von unterschiedlichen Punkten entlang des
Abtastlinienobjekts (206) stammt, zu blockieren, um die
Lichtintensität des Bilds (260), das auf der Bildebene
(XX) erzeugt wird, einzustellen, wodurch ein Blockieren
von Licht an mehr als einem Ort entlang des gefalteten
Bilderzeugungs-Lichtwegs (210) mit der absorbierenden
Öffnungsblendeneinrichtung (201) verhindert ist.
2. Die Erfindung gemäß Anspruch 1, bei der die
absorbierende Öffnungsblendeneinrichtung ein
lichtundurchlässiges Bauglied (201) aufweist, das in einer überlagernden
Beziehung zu der Spiegeloberfläche (217) an der
Spiegeleinrichtung
(214) befestigt ist, wobei das
lichtundurchlässige Bauglied ein eine Öffnung definierendes
Fenster (213) einer vorbestimmten Konfiguration in
demselben aufweist.
3. Die Erfindung gemäß Anspruch 2, die ferner eine
Klemmeinrichtung (205, 207, 209, 211) aufweist, die wirksam
dern lichtundurchlässigen Bauglied (201) zugeordnet ist,
um das lichtundurchlässige Bauglied klemmend an der
Spiegeleinrichtung (214) zu befestigen.
4. Die Erfindung gemäß Anspruch 3, wobei das
lichtundurchlässige Bauglied einen flachen mittleren
Körperabschnitt (203) aufweist, in dem das Fenster vorgesehen
ist.
5. Die Erfindung gemäß Anspruch 4, wobei die
Klemmeinrichtung (205, 207, 209, 211) einen einstückig gebildeten
Abschnitt des lichtundurchlässigen Bauglieds aufweist.
6. Die Erfindung gemäß Anspruch 5, wobei die
Klemmeinrichtung Beinabschnitte (205, 207) aufweist, die von
gegenüberliegenden Kantenabschnitten des flachen mittleren
Körperabschnitts (203) vorstehen.
7. Die Erfindung gemäß Anspruch 1, wobei die
Öffnungsblendeneinrichtung ein lichtundurchlässiges Medium (233)
aufweist, das an einem ausgewählten
Oberflächenabschnitt der Spiegeleinrichtung (214) in einer
vorbestimmten Konfiguration aufgebracht ist.
8. Die Erfindung gemäß Anspruch 1, wobei die
Öffnungsblendeneinrichtung einen geätzten Oberflächenabschnitt
(235) der Spiegeleinrichtung (214) einer vorbestimmten
Konfiguration aufweist.
9. Eine optische Abtastvorrichtung (100) zum Erzeugen von
maschinenlesbaren Daten, die ein Bild (260) eines
Abtastlinienobjekts (206) darstellen, mit folgenden
Merkmalen: einer Lichtquelleneinrichtung (180, 184) zum
Beleuchten des Abtastlinienobjekts (206); einer
Linseneinrichtung (164) zum Fokussieren von
Bilderzeugungslicht, das von dem Abtastlinienobjekt empfangen wird,
auf eine Bildebene (XX); zumindest einer
Spiegeleinrichtung (212, 214, 216) mit einer ebenen
Spiegeloberfläche (215, 217, 219) zum reflektierenden Leiten des
Bilderzeugungs lichts von dem Abtastlinienobjekt (206)
in die Linseneinrichtung (164), wodurch ein gefalteter
Bilderzeugungs-Lichtweg (210), der sich zwischen dem
Abtastlinienobjekt (206) und der Linseneinrichtung
(164) erstreckt, geschaffen ist; und gekennzeichnet
durch:
eine absorbierende Gradientenfilter-Einrichtung (241),
die direkt auf die Spiegeloberfläche (219) der
zumindest einen Spiegeleinrichtung aufgebracht ist, um
selektiv differentiell Licht zu filtern, das von
unterschiedlichen Punkten entlang des Abtastlinienobjekts
stammt, um die Lichtintensität des Bilds (260), das auf
der Bildebene (XX) geliefert wird, einzustellen,
wodurch ein Filtern von Licht mit der Gradientenfilter-
Einrichtung an mehr als einem Ort entlang des
gefalteten Bilderzeugungs-Lichtwegs (210) verhindert ist.
10. Die Erfindung gemäß Anspruch 9, wobei die absorbierende
Gradientenfilter-Einrichtung (241) eine Filterplatte
aufweist, die in einer überlagernden Beziehung zu der
Spiegeloberfläche (219) an der Spiegeleinrichtung (216)
angebracht ist.
11. Ein optisches System zum Erzeugen eines Bilds (260)
eines Abtastlinienobjekts (206) auf einer Bildebene (XX)
mit folgenden Merkmalen: einer Lichtquelleneinrichtung
(180, 184) zum Beleuchten des Abtastlinienobjekts;
einer Linseneinrichtung (164) zum Fokussieren eines Bilds
(260) des Abtastlinienobjekts auf eine Bildebene (XX);
und gekennzeichnet durch:
eine geformte Spiegeloberfläche (237) einer
vorbestimmten Oberflächenkonfiguration zum Falten eines
Bilderzeugungs-Lichtwegs (210), der sich zwischen dem
Abtastlinienobjekt (206) und der Linseneinrichtung (164)
erstreckt, und um differentiell Licht in dem
Bilderzeugungs-Lichtweg, das von unterschiedlichen Punkten auf
dern Abtastlinienobjekt stammt, zu übertragen, um die
Intensität des Bilds (260) auf der Bildebene (XX)
einzustellen.
12. Ein Verfahren zum Steuern der Lichtintensität eines
Bilds (260), das auf einem linearen Photosensorarray
(254) in einem optischen Abtastsystem (100) erzeugt
wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Konfigurieren einer reflektierenden
Spiegeloberfläche (237) in eine ausgewählte Form, die angepaßt
ist, um unterscheidend Bilderzeugungslicht, das von
unterschiedlichen räumlichen Orten auf einem
Abtastlinienobjekt (206) stammt, gemäß vorbestimmten
Lichttransrnissionseigenschaften des optischen
Abtastsystems (100) zu übertragen, um die
Lichtintensität eines Bilds (260), das an dem linearen
Photosensorarray (254) erzeugt wird, ordnungsgemäß
abzugleichen;
b) Leiten des Bilderzeugungslichts auf die
reflektierende Spiegeloberfläche (237); und
c) Fokussieren des Bilderzeugungslichts, das von der
reflektierenden Spiegeloberfläche reflektiert wird,
auf das lineare Sensorarray (254).
13. Ein Verfahren zum Steuern der Lichtintensität eines
Bilds (260), das auf einem linearen Photosensorarray
(254) in einem optischen Abtastsystern (100) erzeugt
wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Aufbringen eines Gradientenfilters (241) auf eine
reflektierende Spiegeloberfläche (219), welches
angepaßt ist, um Licht, das von unterschiedlichen
räumlichen Orten auf einem Abtastlinienobjekt (206)
stammt, gemäß vorbestimmten
Lichttransmissionseigenschaften des optischen Abtastsystems (100) zu
filtern, um die Lichtintensität eines Bilds (260)1
das an dem linearen Photosensorarray (254) erzeugt
wird, ordnungsgemäß abzugleichen;
b) Leiten des Bilderzeugungslichts durch das
Gradientenfilter (241) und auf die reflektierende
Spiegeloberfläche (219), auf die das Gradientenfilter
(241) aufgebracht wurde; und
c) Fokussieren des reflektierten Bilderzeugungslichts,
das von der reflektierenden spiegeloberfläche (219)
reflektiert wird, auf das lineare Sensorarray
(254).
Applications Claiming Priority (1)
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US07/471,156 US5019703A (en) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Optical scanner with mirror mounted occluding aperture or filter |
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