CN1193586C - 带镜头缩小光学组件的便携式可伸缩扫描器 - Google Patents

Abstract

一种可伸缩扫描器(10)具有一个主体(18)，其内安有检测器(26)。一个装在主体(18)上的接触头(20)可沿靠近或远离主体(18)的方向在缩回位置(22’)与伸出位置(22)之间移动。一个光学系统(24)与所述主体(18)和接触头(20)可操作地相联接，以便接触头(20)处于伸出位置(22)时，光学系统(24)可将来自被扫描物体(12)的图像光(28)聚焦在检测器(26)上。

Description

带镜头缩小光学组件的便携式可伸缩扫描器

                        技术领域

本发明总的来说涉及一种手提式或者便携式图像扫描器，更具体地说涉及一种能够伸展以扫描整幅文件的便携式扫描器。

                        背景技术

光学扫描器装置在已知技术中是熟知的，可以用于产生代表被扫描物体，例如一幅图片或者一页印刷文字，的机读图像数据信号。在典型的扫描器应用中，由光学扫描器产生的图像数据可供计算机使用，以便在适当的现实装置上，例如显示器或者打印机，再现被扫描物体的图像。

手提式或者便携式光学扫描器是一种光学扫描器，被设计成能够用人手来移动，使之通过被扫描的物体。该手提式扫描器可以通过数据缆线直接与另外的计算机相连接。如果这样，则手提式扫描器产生的数据信号可以“飞传”到该计算机，也就是在收集到图像数据的同时就进行传送。另一方面，手提式扫描器也可以包括一个机载的数据存储系统，用于存储所述图像数据。在扫描操作完成之后，可以通过任何适合的方式，例如电缆或者红外光学数据通道，将该图像数据下载到另外的计算机上。

手提式或者便携式扫描器在已知技术中是熟知的，其各种部件已由名称为“具有可调光通道的手提式扫描器”5552597号美国专利、名称为“用于手提式扫描器的光学波导”的5586212号美国专利、名称为“具有机载电池充电装置的手提式光学扫描器”的5381020号美国专利、以及名称为“具有触觉速度控制机构的手提式光学扫描器”的5306908号美国专利所披露。这些专利文献引用结合在本文中。

典型的手提式扫描器可以包括照射系统和光学系统，以完成对物体的扫描。所述照射系统对物体的一部分(通常称为“扫描区”)进行照射，光学系统则收集由被照射的扫描区所反射的光，并将被照射的扫描区的一个很小的区域上(通常称为“扫描线”)聚焦在位于扫描器之内的一个光敏检测器的表面上。通过使扫描线扫过整个物体，通常是通过使手提式扫描器相对于物体运动，就可以获得表示整个物体的图像数据。例如，照射系统可以包括多个发光二极管(LEDS)，当然也可以其他类型的光源，例如荧光或者白炽灯。

典型的光学系统包括一个隙缝和镜头组件，以便将扫描线的图像聚焦在检测器的表面上。根据具体的设计，扫描器的光学系统也可以包括一个或者多个反光镜，用于将图像的光路“折叠”起来，以便能够将光学系统方便地安装在一个相对较小的壳体之中。为了能够使用较小的检测器阵列，绝大多数光学系统都减小聚焦在检测器表面上的扫描线的图像大小。例如，许多光学系统具有大约为8∶1的镜头缩小率，将扫描线的图像大小缩小大约8的系数。可以将这样的光学系统称为“镜头缩小”的光学系统。在另一种不同的设计中，光学系统包括一个“接触图像传感器”或者CIS，将被照射扫描线的图像聚焦在检测器的表面上。

典型的用于检测聚焦在其上的图像光的光敏检测器包括一个电荷耦合装置(CCD)，当然也可以采用其他类型的装置。一种典型的CCD可以包括单个单元或者“象素”的阵列，其中每一个在暴露于光照射时能够收集或者产生电荷。由于在任何单元或者象素上聚集的电荷数量取决于照射光的强度和照射时间，CCD可以用于检测被聚焦的那部分图像上的亮点和暗点。

下面，术语“图像光”用于表示通过光学系统聚焦在检测器阵列表面上的光。根据扫描器和被扫描文件的类型，图像光可以是由物体所反射的光，也可以是穿过物体的光。一般通过三个步骤将图像光转换为数字信号。首先，CCD检测器中的每一个象素将其接收到的光转换为电荷；第二，通过一个模拟放大器将象素的电荷转换为电压；最后，通过一个模—数(A/D)转换器将所述模拟电压数字化。

一般说来，上面所述类型的手提式或者便携式扫描器可以分为下述两种大小中的一种：全幅的或者小型的。从其名称就可以理解，全幅的手提式扫描器可以用于一次扫描整个大小的文件(例如信件或者法定大小的纸张)。因此，全幅扫描器扫描线的长度一般都大约对应于被扫描文件的最小尺寸，例如典型的大约为8.5-9英寸。全幅扫描器大量存在，而且用得也很好，但是它们一般都不是“手提式”的，尤其是当使用“镜头缩小”光学系统时就更是如此，它一般具有较长的光路，因此需要占用相当的空间。尽管可以通过采用CIS光学系统来减小全幅扫描器的整个大小，然而CIS光学系统与镜头缩小光学系统系统相比，其图像质量较差。此外，这样的CIS光学系统的彩色性能一般都较差，使之不适合用于彩色扫描器。

小型扫描器一般比全幅扫描器小，其扫描线的长度一般为4.5-5英寸。其结果是：绝大多数小型扫描器要想对全幅大小的文件进行扫描，就需要往返多次。尽管可以进行上述多次扫描，但是一般需要为这种扫描器提供某种类型的引导系统，以便使扫描器在扫描文件的过程中能够跟随其正确的位置。由所述引导系统产生的位置数据使得能够随后将多次扫描过程中收集到的图像数据组合或者“缝合”起来，从而产生表示整个被扫描物体的图像数据。尽管这样的引导系统是已知的，并已经被采用，但它们较为复杂，因而增大了扫描器的总体成本。此外，为了使小型扫描器的整体尺寸尽可能小，绝大多数小型扫描器不倾向于采用CIS光学系统而不是镜头缩小系统。然而不幸的是，如前所述，绝大多数CIS系统与镜头缩小光学系统相比具有较差的图像质量和彩色性能。

因此，现实中存在着这样的需要，即提供一种小型扫描器，它能够通过一次行程扫描整个大小的文件，同时又具有足够小，使之成为一种便携式扫描器。这样的扫描器不需要使用昂贵和复杂的引导系统。这样的扫描器如果采用高性能光学系统，则能够获得更多的优点，同时又不致于严重地影响其便携式的特点。如果这样的扫描器能够进行彩色扫描，则更为理想。

                        发明内容

本发明提供了一种可伸缩扫描器，它具有一个主体，其内安装了检测器。一个接触头安装在所述主体上，以便该接触头能够朝着靠近或者远离主体的方向在缩回位置与伸出位置之间移动。一个光学系统与所述主体和接触头可操作地相联接，以便接触头处于伸出位置时，所述光学系统能够将来自被扫描物体的图像光聚焦在所述检测器上。

本发明的可伸缩扫描器的特征还在于，还包括：

安装在所述接触头20上的第一伸长杆36；

安装在所述接触头20上的第二伸长杆38，它与所述第一伸长杆36平行并相距一个距离；

安装在所述主体18上的第一支承件42，该第一支承件42的尺寸使得第一伸长杆36能够在其内滑动；

安装在所述主体18上的第二支承件44，该第二支承件44的尺寸使得第二伸长杆38能够在其内滑动。

本发明的可伸缩扫描器的特征还在于，还包括：安装在所述接触头部分中的光源74，从而该光源74产生的光照射在被扫描物体12的一个扫描区域68上。

本发明还提供了一种对物体进行扫描的方法，包括如下步骤：提供一个可伸缩扫描装置，它具有一个主体部分，其内安装了检测器，一个接触头部分安装在所述主体部分上，以便该接触头能够朝着靠近或者远离主体的方向在缩回位置与伸出位置之间移动，一个光学系统与所述主体和接触头可操作地相联接，以便当接触头处于伸出位置时，所述光学系统能够将来自被扫描物体的图像光聚焦在所述检测器上；使所述接触头移动到伸出位置；使可伸缩扫描装置在物体上移动。

                        附图说明

下面结合附图对本发明的实施例进行说明，其中：

图1是一种可伸缩扫描器的透视图，处于其伸出位置，用于对记载了文字的文件进行扫描；

图2是上述可伸缩扫描器的透视图，处于其缩回位置；

图3是上面扫描器处于其伸出位置的侧视图，示出了光学系统的反射镜与镜头组件的布置；

图4是上述扫描器处于其伸出位置的前视图，就其伸缩波纹套去掉，以便清楚地示出其延长杆安装系统；

图5是上面可伸缩扫描器的接触头部分的物体一侧的平面视图，示出了其长形狭缝孔；

图6是锁闩组件的放大剖视图，该组件用于在扫描器处于伸出位置和缩回位置时锁定接触头部分。

                      具体实施方式

图1示出了本发明一种实施例的可伸缩扫描器10，它用于对物体12，例如其上记载了文字16的文件14，进行扫描。所述可伸缩扫描器10主要包括主体部分18以及一个接触头部分20。接触头部分20在主体部分18上的安装方式使之能够朝着主体部分18或者离开主体部分18(在箭头34所示的方向上)，在伸出位置22(如图1所示)和缩回位置22’(如图2所示)之间动作。在一种最佳实施例中，扫描器10上装有一个可伸缩的波纹套组件30，当接触头部分20处于其伸出位置时，该波纹套组件30包围了主体部分18与接触头部分20之间的空间32(如图3所示)。

参见图3，可伸缩扫描器10具有镜头缩小光学系统24，它与主体部分18和接触头部分20可操作地相关联，从而当接触头部分20处于伸出位置22时，光学系统24将来自被扫描物体12的图像光28聚焦在检测器26上。更具体地说，在一种最佳实施例中，光学系统24包括安装在扫描器10的主体部分18中第一反射器或者反光镜组件48，以及安装在接触头部分20中的第二反射器或者反光镜组件50。光学系统24也可以具有镜头组件53，在一种最佳实施例中，该组件安装在扫描器10的主体部分18中，其安装方式由图4最为清楚地示出。第一和第二反光镜组件48、50以及镜头组件53的布置方式使得当接触头部分20处于其伸出位置22时，来自物体12的图像光28被第一和第二反光镜组件48、50反射到镜头组件53，该镜头53组件然后将图像光28聚焦在检测器组件26上。

如图3和图4所最为清楚地示出，扫描器10的接触头部分20可以采用多个伸长杆组件安装在主体部分18上。安装方式使得扫描器10的接触头部分20能够朝着靠近或者离开主体部分18的方向运动，运动方向如箭头34所示。例如，在一种最佳实施例中，接触头部分20可以具有一对前伸长杆36、38和一对后伸长杆(在图3和图4中只能看到一个伸长杆组件40)。伸长杆组件(例如36、38、40)以可以滑动的方式安装在位于主体部分18内的相应支承件42、44、46中，从而使得扫描器10的接触头部分20能够在其伸出位置22(如图1所示)和缩回位置22’(如图2所示)之间运动。最好(但不是必须)提供一对弹簧47、49，以便将接触头部分20偏置到其伸出位置22。主体部分18上可以安装一对锁闩件52、54，用于将接触头部分20锁定在其伸出位置22或者其缩回22’位置上。

为了对物体12，例如记载了文字16的文件14，进行扫描，可以按照如下方式操作可伸缩扫描器10。假设扫描器10的接触头部分20处于其缩回位置22’(如图2所示)，使用者(图中未示)应当首先将接触头部分20拉出到其伸出位置22，使扫描器10准备。在一种最佳实施例中，这一动作是通过同时按住锁闩件52、54，释放相应的伸长杆36、38，然后拉动接触头部分20，使之远离主体部分18来实现的。使用者应当朝着远离主体部分18的方向拉动接触头部分20，直到接触头部分20到达其伸出位置22为止。如果扫描器10配有弹簧47、49，将接触头部分20偏置到其伸出位置22，则不需要使用者用手动方式使接触头部分20离开主体部分18。无论以何种方式，一旦接触头部分20到达其伸出位置22，锁闩件52、54将自动地与相应的伸长杆组件36、38相配合，将接触头部分20锁定在其伸出位置22上，从而使可伸缩扫描器10为进行扫描做好了准备。通过将接触头部分20的物体侧58(如图5所示)与物体12相接触，然后使扫描器10在扫描方向56上运动(如图1所示)，就可以对物体12进行扫描。在扫描动作完成之后，使用者可以通过释放锁闩件52、54，然后将接触头部分20推向主体部分10，从而使接触头部分20缩回到其缩回位置22’(如图2所示)。一旦接触头部分20移动到其缩回位置22’，锁闩件52、54将再次自动地与相应的伸长杆组件36、38相配合，现在是将接触头部分20锁定在其缩回位置22’上。

根据本发明的可伸缩扫描器的突出优点是：当处于伸出位置时，可伸缩扫描器10能够通过一次行程扫描全幅文件，不需要为扫描器装配复杂、昂贵的引导系统。在一种不同的实施例中，扫描器不需要被设计成扫描整个文件，这就可以将扫描器做得更小，如同小型扫描器那样。不论扫描器是否具有全幅或者小型设计，一旦扫描动作完成，就可以使扫描器10回到其缩回位置，这进一步增进了扫描器的便携性。因此，本发明综合了全幅扫描器和小型扫描器两者的优点和好处，同时又克服了两者的缺点。本发明的可伸缩扫描器的再一种有效优点是其镜头缩小光学系统提供了优良的图像质量，从而使得该扫描器能够用于产生高质量的彩色图像数据。

在概略地介绍了可伸缩扫描器10以及其突出的特点和优点之后，下面对本发明的可伸缩扫描器的各种最佳实施例进行详细说明。然而，在进行详细说明之前，应当指出的是，尽管前面所述的可伸缩扫描器可以用于对物体12，例如记载了文字16的文件14，进行扫描，但是它并不限于任何特定类型的物体12或者特定的应用。的确，该可伸缩扫描器10可以用于几乎任何可以想象到的应用，扫描任何类型的有形物体。因此，本发明的可伸缩扫描器10不限于前面所述的特定应用和物体。

在考虑上述观点的情况下，可伸缩扫描器10的一种最佳实施例如图1所示，可以用于扫描物体12，例如记载了文字16的文件14。该可伸缩扫描器10包括三个主要部分或者组件：主体部分18，接触头部分20，波纹套组件30。接触头部分20安装在主体部分18上，其安装方式使得接触头部分20可以在其伸出位置22(如图1所示)和其缩回位置22’(如图2所示)之间运动，运动方向如箭头34所示。如图1和3所示，波纹套组件30大体包围主体部分18与接触头部分20之间的空间32。下面对上述主要部分或者组件进行详细说明。

参见图1至图3，可伸缩扫描器10的主体部分18具有便于使用者手动操作的整体结构或者形状，尽管也可以采用其他结构。在一种最佳实施例中，主体部分18的尺寸可以容纳使可伸缩扫描器10进行工作所必须的各种电子部件60(如图3所示)。另一种方式是将某些小或者全部电子部件安装在另外的地方，通过适当的联接线，例如电缆或者红外光数据联接线(图中未示)，与主体部分18相连接。可伸缩扫描器10的主体部分18可以提供有显示系统62，例如液晶显示器，以及各种开关装置64，它们是可伸缩扫描器10进行工作所需要的或者所希望具有的。在该实施例中，所有开关装置64均位于可伸缩扫描器10的主体部分18的前部表面上。在不同的方案中，可以将开关装置64安装在可伸缩扫描器10的任何方便的位置上。可以采用适当的电源，例如电池(图中未示)，为可伸缩扫描器10提供所需的电能，该电源也可以安装在可伸缩扫描器10的主体部分18中。作为不同的方式，也可以采用位于可伸缩扫描器10外部的电源为可伸缩扫描器10提供其所需的电能。

因为在特定便携式扫描器中所需要或者所希望采用的各种电子部件、显示装置、开关装置、以及电池都是已知技术中所熟知的，而且要理解本发明也不需要对各种部件进行详细说明，因此对本发明的最佳实施例中采用的各种部件，例如电子部件60、显示装置62、开关装置64等等，不详细地进行说明。

可伸缩扫描器10的主体部分18可以采用任何适合的材料(例如金属或者塑料)来制作，其选择范围很宽。因此，本发明的的范围不受构成主体部分18的任何具体材料的限制。例如，在一种最佳实施例中，主体部分18可以用聚碳酸酯塑料材料注塑而成，所用材料是已知的，而且也是市场上很容易获得的。

参见图3至图5，可伸缩扫描器10的接触头部分20包括单独的组件，其安装在主体部分10上，这样接触头部分20就可以在图1所示的伸出位置22与图2所示的缩回位置22’之间运动。在一种最佳实施例中，接触头部分20大致为长方形结构，具有物体侧58，其适合用于与被扫描的物体12相接触。接触头部分20的物体侧58具有长形槽或者孔66(如图5所示)，它确定了长形的扫描区域68(如图3所示)。最好，但是不是必须，在槽口68内安装一个透明窗口70，以防止灰尘或者异物进入可伸缩扫描器10。接触头部分20的内部区域72安装了光源74，用于通过多个光束78来照射扫描区域68。接触头部分20的内部安装了第二反射器或者反光镜50，下面将会对它进行详细说明。

如同主体部分18一样，接触头部分20也可以采用很宽范围内的任何适合材料(例如金属或者塑料)来制作。例如，在一种最佳实施例中，接触头部分20采用可以注塑的聚碳酸酯塑料材料制成，这样的材料是人们熟知的，而且也是容易从市场上获得的。

用于照射扫描区域68的光源74可以采用任何已知光源或者将来所开发出来的光源，只要它适合于为扫描区域68提供所需程度的照明即可。因此，本发明不限于任何特定类型的光源。作为举例，如图3所示，本发明一种最佳实施例的可伸缩扫描器10采用多个发光二极管76(LEDS)作为光源，它们固定在一个适合的基板84上，LEDS 76产生的光束阵列78朝着扫描区域照射。

镜头缩小光学系统24用于将被照射的扫描区域68上反射的图像光28聚焦在检测器26的表面上，该光学系统的详细结构如图3所示。光学系统24主要包括安装在主体部分18内的第一反射器或者反光镜48，因此第一反光镜48接受来自被照射的扫描区域68的图像光28。第一反射器或者反光镜48是倾斜的，因此将图像光28反射到安装在接触头部分20内的第二放射器或者反光镜50上。第二反射器或者反光镜50也是倾斜的，因此将来自第一反光镜48的图像光28反射到安装在主体部分18内的镜头组件53上。镜头组件53将图像光28聚焦在检测器26的表面上。

各个部件(例如反光镜48、50和镜头组件53)的布置方式使得当接触头部分20处于其伸出位置22时，能够将图像光28聚焦在检测器26的表面上。换句话说，第一反光镜48的倾斜角度使之能够将来自被照射的扫描区域68的图像光28反射到第二反光镜50的表面上。类似地，第二反光镜50的倾斜角度使之能够将来自第一反光镜组件48的图像光28引导到镜头组件53上。

第一和第二反光镜48、50的具体位置和角度方向取决于各种具体可伸缩扫描器10的尺寸和几何形状，在这样的可伸缩扫描器10中安装了镜头缩小光学系统24。因此，本发明的范围不受前述第一和第二反光镜48、50的具体位置和角度方向的限制。换句话说，本领域中的普通技术人员在了解本说明书的内容，并考虑所需采用的可伸缩扫描器的大小、形状、和其他几何因素之后，就能够很容易地选择第一和第二反光镜48、50的具体位置和角度方向。此外，由于用于扫描器的反光镜和镜头都是熟知的，而且是市场上容易获得的，因此对本发明的最佳实施例中采用反光镜48、50以及镜头组件53不需要进行详细说明。

用于将图像光28转换为数字图像数据的检测器26和各种电子部件60也是本领域中熟知的，而且是市场上容易获得的，因此对它们不进行详细说明。然而，应当指出的是，本发明的扫描器10可以用于产生黑白(灰度)图像数据，也可以用于产生彩色图像数据。一般说来，本发明的可伸缩扫描器10最好设计为能够产生彩色图像数据，以便充分利用本发明的最佳实施例中采用的镜头缩小光学系统的优点。如果扫描器被设计成产生彩色图像数据，则其各个部件(例如光源74、检测器24和相关的电子部件60)可以采用名称为“光学扫描器”的4926041号美国专利和名称为“带有多个线性传感器和阵列滤波器的彩色图像扫描装置”的5300767号美国专利所公开的部件，其所公开的全部内容在本文中结合引用。此外，本发明也可以采用任何其他类型的人们所熟知或者即将开发出来的部件、装置和设计，这一点对于本技术领域中的技术人员在了解本发明说明书的内容之后来说是显而易见的。

如上所述，接触头部分20安装在主体部分18上，其安装方式使接触头部分20能够在其伸出位置22(如图1所示)和缩回位置22’(如图2所述)之间运动，运动方向如箭头34所示。也如上所述，各个部件(例如反光镜48、50和镜头组件53)的位置和方向应当使得接触头部分20处于其伸出位置22时，确保在被照射的扫描区域68与检测器26之间有不受阻碍和适当的聚焦光学通路。然而，当接触头部分20处于其缩回位置22’时，在被照射的扫描区域68与检测器26之间一般就不存在不受阻碍和适当的聚焦光学通路。

由于镜头缩小光学系统24的各个部件(例如48、50、52)的对准对于获得好的图像质量来说，特别是对于彩色扫描应用来说是十分重要的，因此用于固定接触头部分20的安装方式必须能够可靠和一致地将接触头部分20保持在伸出位置22上。为此，在本发明的一种最佳实施例中采用的安装系统包括位于可伸缩扫描器10的前侧80的第一对或者说前伸长杆组件36、38，以及位于可伸缩扫描器10的后侧82的第二对或者说后伸长杆组件(在图3中只能看到一个伸长杆组件40)。

参见图3、图4和图6，由于第一对或者前伸长杆组件36、38实质上是一样的，因此仅仅对前伸长杆组件36进行详细说明就行了。前伸长杆组件36包括一个长的圆柱形杆86，其下端固定在接触头部分20上。园杆86的另一端通过一个滑动套筒或者轴承42，以可以滑动的方式伸入到主体部分18。套筒42使杆86能够平滑地滑动进入或者退出主体部分18，其运动方向如箭头34所示。杆86上具有一个上槽88和一个下槽90。选择所述上槽88和下槽90的大小和位置，使之在接触头部分20位于其伸出位置或者缩回位置22、22’时能够与锁闩件52相啮合。因此，当锁闩件52与上槽88相啮合时，接触头部分20就被锁定在其伸出位置上22。类似地，当锁闩件52与下槽90相啮合时，接触头部分20就被锁定在其缩回位置22’上(如图2所示)。

圆柱形杆86可以采用适合其用途的各种材料(例如金属或者塑料)来制作。例如，在一种最佳实施例中，圆柱形杆86用钢制成，当然也可以采用其他不同材料。可以采用任何已知的或者将来开发出来的固定系统或者装置，将圆柱形杆86的下端固定在接触头部分20上。例如，圆柱形杆86可以以螺纹方式安装在接触头部分20的凸起11中(如图3所示)。另一种不同的方式是在制造接触头部分20的过程中将凸起11“冒塑”到圆柱形杆86之中。

用于以可滑动方式容纳圆柱形杆86的支承件42也可以采用适合其用途的各种材料来制作。例如在一种最佳实施例中，支承件42可以与接触头部分20注塑成为一个整体，然后进行钻孔或者铰孔，以便以可滑动方式接纳圆柱形杆86，只需留出最小的间隙即可。另一种不同的方式是支承件42为一个烧结而成的青铜套筒(图中未示)，将它压入或者通过适当的安装凸起(图中也未示)冒塑到主体部分18中。

最好，但不是必须，将接触头部分20预置到其伸出位置22。例如，在一种最佳实施例中，这一点可以通过采用一对压缩型螺旋弹簧47、49来实现，所述弹簧分别安装在相应的伸长杆组件36、38上。弹簧47、49用于促使接触头部分20朝其伸出位置22运动，可以采用各种已知并且市场上有售的螺旋弹簧。因此，不必对一种最佳实施例中采用的用于将接触头部分20预置到其伸出位置22的弹簧47、49作详细说明。

锁闩件52用于将接触头部分20锁定在其伸出位置22或者缩回位置22’，如图6所示，它包括一个长形臂件92，固定在主体部分18的前侧80的内部，从而臂件92及其所附的凸起94可以在其锁定位置96和释放位置96’之间活动。这样，当使用者(图中未示)推动凸起94时(也就是使凸起94朝着箭头98所示的方向运动)锁闩件52就会由其锁定位置96移动到其释放位置96’，从而使接触头部分20可以在其伸出位置22和缩回位置22’之间移动。锁闩件52被偏置到锁定位置96。因此，一旦使用者放开凸起94，当接触头部分20到达其缩回位置22’或者伸出位置22时，锁闩件52就会自动地与上槽或者下槽88、90相啮合。

锁闩件52可以采用任何适合其用途的材料(例如金属或者塑料)来制作。例如，在一种最佳实施例中，锁闩件52以模制或成型方式与主体部分18的前侧80形成一个整体。这就是说，锁闩件52由可模制的聚碳酸酯塑料材料制成，它与主体部分18采用的材料相同。如果采用前述材料和结构，长形臂件92具有弹性和柔性，从而将锁闩件52偏置到其锁定位置96，但是使用者也能够很容易地将锁闩件52移动到其释放位置96’，只需在箭头98所示的方向上轻轻按动凸起94即可。

另一个前伸长杆组件38与前面所述的伸长杆36基本相同，不同的只是它安装在可伸缩扫描器10的另一端，通过支承件44以可滑动的方式与主体部分18相连接。伸长杆组件38也具有上槽和下槽，可以与锁闩件54相啮合，以便将接触头部分20锁定在其伸出位置22或者缩回维持22’上。

后面一对伸长杆组件(即图3所示的伸长杆组件40)可以与前面所述的伸长杆组件36、38相同，不同的只是它们没有配置相应的锁闩机构。因此，构成后一对伸长杆组件的杆件上不需要有上槽和下槽。然而，在另一种不同的实施例中，后一对伸长杆组件(例如40)也可以与前面所述的前伸长杆组件36、38相同，配置了相应的锁闩机构(图中未示)，以便在伸出位置22或者缩回维持22’锁定于后一对杆组件。如果采用这样的结构，最好将各锁闩件连接在一起，这样就可以通过一个单个的凸起或者杠杆(图中未示)来操纵所有的锁闩件，尽管这样做并不是必须的。这样的结构将能够让使用者更为容易地解除对接触头部分20的锁定，使之在其伸出位置22与缩回位置22’之间移动。

可伸缩扫描器10最好具有一个可伸缩的波纹套组件30，它大体封闭了主体部分18与接触头部分20之间的空间32。可伸缩的波纹套组件30是不透明的以阻止周围的光线进入镜头缩小光学系统24，从而影响所获得的图像数据的质量。最好，但不是必须，使波纹套组件的内表面涂上吸收光的材料(例如光滑的黑色涂料)，以便减少可伸缩扫描器10内部的光反射。

可伸缩的波纹套组件30可以采用任何市场上有售并且适合于其用途的材料(例如塑料或者纤维制品)制成。例如，在一种最佳实施例中，波纹套组件30由Hypalon(杜邦公司的一种注册商标)处理后的聚酯纤维制成，具有大约为0.020英寸的平均厚度。由于经过上述处理后的聚酯纤维是市场上有售的，因此不必对一种最佳实施例中采用的特定纤维制品作详细说明。也可以采用不同的材料，这一点对于本技术领域中的技术人员来说，在了解本发明的内容之后应当显而易见的。

为了对物体，例如其上记载了文字16的文件14，进行扫描，可以按照如下方式来操作可伸缩扫描器10。假设可伸缩扫描器10的接触头部分20一开始处于缩回位置22’。使用者(图中未示)应当使接触头部分20移动到其伸出位置22，使可伸缩扫描器10做好准备。在前面所述的最佳实施例中，这一点是通过同时按动锁闩件52、54，释放相应的伸长杆组件36、38来实现的。弹簧47、49将会自动地使主体部分18和接触头部分20彼此分开，促使接触头部分20朝其伸出位置22运动。当接触头部分20到达其伸出位置22时，锁闩组件52、54将会自动地与相应的伸长杆组件36、38相啮合，从而将接触头部分20锁定在其伸出位置22上。随后，如图1所示，使接触头部分20的物体侧58与物体12相接触，并让接触头部分20朝着扫描方向56移动，从而对物体12进行扫描。在扫描结束之后，使用者可以通过首先释放锁闩组件52、54，然后将接触头部分20与主体部分18朝着彼此靠拢的方向推动，使接触头部分20回到其缩回位置22’(如图2所示)。一旦接触头部分20到达其缩回位置22’，锁闩组件52、54将再次自动地与相应的伸长杆组件36、38相啮合，此时是将接触头部分20锁定在其缩回位置22’上。

如前所述的发明构思有可能会被人们以各种不同的方式予以应用。在不覆盖已知技术的前提条件下，下面的权利要求旨在将本发明的不同的实施方案包含在其保护范围之内。

Claims (10)

1、一种可伸缩扫描装置(10)，包括：

主体(18)；

安装在所述主体(18)之内的检测器(26)；

一个安装在所述主体(18)上的接触头(20)，以便该接触头(20)能够朝着靠近或者远离主体(18)的方向在缩回位置(22’)与伸出位置(22)之间移动；

一个光学系统(24)，与所述主体(18)和接触头(20)可操作地相联接，以便接触头(20)处于伸出位置(22)时，所述光学系统(24)能够将来自被扫描物体(12)的图像光(28)聚焦在所述检测器(26)上。

2、如权利要求1所述的可伸缩扫描装置(10)，其特征在于所述光学系统(24)进一步包括：

安装在所述主体(18)中的第一反射器(48)，以便当接触头(20)处于伸出位置(22)时，第一反射器(48)对准来自物体(12)的图像光(28)；

安装在所述接触头(20)中的第二反射器(50)，其安装方式使得当所述接触头(20)处于伸出位置(22)时，第二反射器(50)对准由第一反射器(48)所反射的图像光(28)；

安装在所述主体(18)中的镜头(53)，以便当所述接触头(20)处于伸出位置(22)时，能够将第二反射器(50)所反射的图像光聚焦在所述检测器(26)上。

3、如权利要求1或者2所述的可伸缩扫描装置(10)，其特征在于进一步包括：

安装在所述接触头(20)上的第一伸长杆(36)；

安装在所述接触头(20)上的第二伸长杆(38)，它与所述第一伸长杆(36)平行并相距一个距离；

安装在所述主体(18)上的第一支承件(42)，该第一支承件(42)的尺寸使得第一伸长杆(36)能够在其内滑动；

安装在所述主体(18)上的第二支承件(44)，该第二支承件(44)的尺寸使得第二伸长杆(38)能够在其内滑动。

4、如权利要求3所述的可伸缩扫描装置(10)，其特征在于进一步包括一个安装在所述主体(18)上的锁闩件(52)，该锁闩件(52)的大小使之能够有选择性地与第一伸长杆(36)相啮合或者脱离啮合，当所述接触头(20)处于伸出位置(22)时将所述接触头(20)锁定在伸出位置(22)上。

5、如权利要求4所述的可伸缩扫描装置(10)，其特征在于进一步包括一个可伸缩的波纹套(30)，它安装在所述主体(18)和接触头(20)上，当所述接触头(20)处于伸出位置(22)时，所述可伸缩的波纹套(30)基本上包围了所述主体(18)与接触头(20)之间的空间(32)。

6、如权利要求1所述的可伸缩扫描装置(10)，其特征在于进一步包括安装在所述接触头中的光源(74)，从而该光源(74)产生的光照射在被扫描物体(12)的一个扫描区域(68)上。

7、如权利要求1所述的可伸缩扫描装置(10)，其特征在于所述接触头(20)包括一个长形孔(66)，该长形孔(66)使得来自物体(12)的图像光(28)能够进入所述接触头(20)的内部区域(72)。

8、如权利要求7所述的可伸缩扫描装置(10)，其特征在于所述检测器(26)包括电荷耦合装置。

9、如权利要求8所述的可伸缩扫描装置(10)，其特征在于所述光源(74)包括至少一个发光二极管(76)。

10、一种对物体(12)进行扫描的方法，包括：

提供一个可伸缩扫描装置(10)，其具有一个主体(18)，其内安装了检测器(26)，一个安装在所述主体(18)上的接触头部分(20)，从而该接触头部分(20)能够朝着靠近或者远离主体(18)的方向在缩回位置(22’)与伸出位置(22)之间移动，一个光学系统(24)，其与所述主体(18)和接触头(20)可操作地相联接，以便当接触头(20)处于伸出位置(22)时，所述光学系统(24)能够将来自被扫描物体(12)的图像光(28)聚焦在所述检测器(26)上；

使所述接触头(20)移动到伸出位置(22)；

使可伸缩扫描装置(10)在物体(12)上移动。

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