CN1189013C - 图像读取装置以及其原件上盖 - Google Patents

Abstract

用于覆盖图像读取装置上提供的、其上放置原件的图像读取装置的原件上盖，拥有一个用于覆盖原件台架上放置的原件的上盖组件，以及一个铰链组件，其一端由上盖组件枢轴支撑，另一端安装在原件台架上，并由原件台架枢轴支撑。该原件上盖的特征在于，利用偏置装置，沿相对于铰链组件打开上盖的方向，偏置上盖组件，并且朝转轴方向偏置上盖组件。

Description

图像读取装置以及其原件上盖

技术领域

本发明涉及用于读取原件之图像的图像读取装置，如扫描仪、复印机或传真机装置，特别涉及上述装置中装备的原件上盖。

背景技术

附图7为表示彩色图像读取装置之构造的示意图。

字母P指示要读取的放置在原件玻璃台架100上的原件，接触式图像传感器101以与原件玻璃台架100平行的方式进行扫描，从而读取原件上的图像。

正如附图8所示，接触式图像传感器101其内安装有作为照射原件之光源的三色LED 101R、101G和101B，在图像传感器101S之光接收部件上对原件的反射光进行成像处理的杆状透镜阵列101L，以及图像传感器101S。相继改变并打开三色光源，图像传感器101S读取原件的各种颜色的反射光，从而实现彩色解析和读取。

如图7所示，将接触式图像传感器101固定到滑动件102上，而后者在安装到该装置之主体的引导轴103上滑动。同时，将传送皮带104连接到滑动件102，皮带104用于传送作为扫描驱动源的电机105的动力。通过电机的正转和倒转，接触式图像传感器101能够在原件玻璃台架100的范围内进行相应的扫描。

除上述元件外，图像读取装置的组成元件还包括：由控制板和电源组成的电子设备部分106。将上述组成元件布置在盖110内，以便固定支持原件玻璃台架100。

在原件玻璃台架100上，以能够打开并能够关闭的方式，把用于将原件压到玻璃台架的原件上盖111，安装到在盖110之后部形成的凹槽110a的相称部分，和作为支点的原件上盖后部的凸出部分111a。同时，将由薄片材料112a和海绵112b组成的原件压片112，粘贴到与原件玻璃台架100相对的上盖的内表面上。

附图9为图像读取装置的读图像数据处理框图。将图像传感器101S与LED的相继打开、关闭同步读取的图像输出信号，发送到放大器121，并进行放大，然后由A/D转换器122转换为数字图像信号。

A/D转换器将图像传感器的动态范围(原件的纯白部分和漆黑部分之间的读数输出差值)，划分为其位数，并分配与原件上之图像亮度一致的等级数。

例如，当使用具有8位解析力的A/D转换器时，可以将白到黑区分为256个等级，而当A/D转换器具有10位解析力时，可以将白到黑区分为1024个等级。

因此，在使用8位A/D转换器的图像读取装置中，在使用R、G、B三色作为光源的彩色读取时，可以区分24位＝16,700,000种颜色，在使用10位A/D转换器的情况中，可以区分30位＝1,074,000,000种颜色。

图像读取装置的图像信号的输出形式有若干种，可以选择适合于使用读取的图像的输出形式。

当读取某篇文章并将其内容应用于OCR时，或者读取单色图画时，单色二进制图像是合适的，并在门阵列123中安装的图像处理电路中，使用通过利用某个阈值将例如打开R、G、B光源中的G光源获得的图像信号转换为二进制值所获得的图像数据。

当读取图像的目的是读取诸如照片之类的图像，并将其输出到单色打印机时，使用通过利用半色调处理(如抖动方法或误差传播方法)将使用G光源获得的图像信号转换为二进制值而获得的图像数据。

当实现彩色图像处理时，多值(24位等)图像数据是合适的。

通过接口电路124，将经由上述图像处理电路传送的图像信号，发送到装置200，如个人计算机。

然而，在上述相关技术中，存在以下问题。

由上述构造组成的图像扫描仪构成接触式图像传感器的大部分功能，并且是非常紧凑的、其重量很轻，因此，如附图10A和10B所示，当通过使用附属台架300以将其一端放在底部的方式垂直放置图像扫描仪时，仍然可以在此种情况中使用图像扫描仪。当垂直放置扫描仪时，可以扫描的原件限于象纸张一样的原件，并利用吸盘之类的组件使原件上盖和装置的前部关闭，并且在紧靠玻璃台架时扫描原件。

另一方面，通过利用围绕其后部的枢轴移动，打开并关闭相关技术构造中的原件上盖，然而在此类系统中，不能压紧诸如书之类的较厚原件。通常，原件上盖适合于沿垂直方向滑动，以应付较厚的原件。

然而，在此类图像扫描仪中，如果使用上述铰链构造，当垂直放置扫描仪时，铰链是打开的，原件上盖在玻璃台架上摇摆，从而不能压紧原件，因此，不能使用铰链来应付较厚的原件。

发明内容

提供本发明以解决相关技术特有的上述问题，其目的是提供一种能够利用简单构造压紧较厚原件并且即使在垂直放置扫描期间也能紧紧压紧原件的图像读取装置，以及其原件上盖。

为了实现上述目的，在本发明中提供了一种图像读取装置的原件上盖，包括：上盖组件，用于覆盖原件台架上放置的原件；以及铰链组件，其一端由所述上盖组件枢轴支撑，其另一端安装在所述原件台架上，并由所述原件台架枢轴支撑；以及偏置组件，用于沿相对于所述铰链组件打开所述上盖组件的方向，偏置所述上盖组件，其特征在于利用所述偏置组件，所述上盖组件沿所述铰链组件的枢轴的轴向被偏置。

最好由其他区域而非上盖组件的后部枢轴支撑铰链组件。

上盖组件最好拥有相对于铰链组件限定的枢轴活动范围。

最好上盖组件和铰链组件中的至少一个组件拥有一个限制部分，用于限制上盖组件相对于铰链组件的枢轴活动，或者拥有一个具有限制部分的限制组件。

偏置组件最好为扭圈弹簧。

图像读取装置拥有上述原件上盖和图像读取部件，以读取原件台架上放置的原件的图像信息。

同时，实现上述目的的根据本发明的构造为图像读取装置，该装置具有可相对于装置之主体打开、关闭的上盖组件，用于利用读取装置读取原件，该装置具有一个铰链组件，用于枢轴连接装置的主体和上盖组件，在该装置中，枢轴支撑铰链组件的一端和装置的主体，枢轴支撑铰链组件的另一端和上盖组件，并利用偏置装置，沿铰链组件打开上盖组件的方向，偏置上盖组件，同时朝枢轴方向偏置。

在上述构造中，当放置诸如书籍之类的较厚原件时，在铰链组件和装置主体的支持部分以及铰链组件和上盖组件的支持部分中，枢轴移动上盖组件，以覆盖较厚的原件。另一方面，当放置较薄的原件时，枢轴移动装置主体和铰链组件的支撑部分，并与铰链组件一起，枢轴移动沿偏置装置打开方向偏置的上盖组件，以与原件紧密接触。

同时，当垂直放置该装置时，上盖组件易于沿相对于铰链组件关闭的方向旋转，但是由偏置组件保持其姿势，从而上盖组件正好压紧原件。此外，由偏置组件沿上盖组件和铰链组件的支撑部分，轴向偏置上盖组件，所以不会引起晃动或越界。

如上所述，根据本发明，原件上盖拥有用于覆盖原件台架上放置的原件的上盖组件，以及一个铰链组件，铰链组件的一端由上盖组件枢轴支撑，另一端安装在原件台架上，并由原件台架枢轴支撑，从而原件上盖能够利用简单构造压紧任意厚度的原件。

同时，上盖组件具有相对于铰链组件限定的枢轴活动范围，因此，即使垂直放置该装置，铰链绝不会像在相关技术中那样打开，并能够牢固地压紧原件。

此外，原件上盖拥有偏置装置，以便沿相对于铰链组件打开上盖组件的方向，偏置上盖组件，从而特别在垂直放置该装置时，铰链也不会打开，但是能够可靠地压紧原件，因此，能够提供高质量的图像读取装置。

同时，偏置组件能够消除上盖组件和铰链组件的晃动或越界。

附图说明

图1示意表示根据实施方式1的图像读取装置的构造。

图2A为原件上盖的示意平面图，图2B、2C和2D表示原件上盖的操作。

图3A、3B、3C、3D和3E示意表示根据实施方式2的图像读取装置的构造。

图4A、4B、4C、4D和4E示意表示根据实施方式3的图像读取装置的构造。

图5表示可打开、关闭连接根据实施方式4的装置主体和原件上盖的铰链构造。

图6A、6B和6C表示打开和关闭的原件上盖。

图7示意表示根据相关技术的图像读取装置的构造。

图8为表示接触式图像传感器的示意图。

图9为读取图像数据处理框图。

图10A和10B为垂直放置的图像读取装置的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图利用示例详细说明本发明的某些最佳实施方式。然而，应该依靠应用本发明的装置的构造和不同条件，适当改变在下述实施方式中说明的组成部分的尺寸、材料、形状、相对部署等，并且本发明的范围并不限于以下实施方式。

实施方式1

图1和2A、2B、2C以及2D表示根据实施方式1的图像读取装置的构造示例。在图1中，字母P指示要读取的放置在原件玻璃台架1上的原件，接触式图像传感器2以与原件玻璃台架1平行的方式进行扫描，从而读取原件P上的图像信息。接触式图像传感器2其内安装有用于照射原件的光源，在图像传感器之光接收部件上对原件的反射光进行成像处理的透镜，以及图像传感器。

参数11表示用作外盖的框架，其中包括原件玻璃台架1，接触式图像传感器2，用于引导接触式图像传感器2之移动的导轨，用于将驱动力传送到接触式图像传感器2的传送机制，作为驱动源的电极，控制板，电源等。

如图2A到2D所示，在原件玻璃台架1上，以能够打开并能够关闭的方式，把作为上盖组件、用于将原件压到玻璃台架的原件上盖12和铰链组件13，安装到在外盖11之后部形成的凹槽11a的相称部分和铰链13之后部上的凸出部分，以及铰链组件13之前部上的突出部分13b的相称部分和作为支点的原件上盖12之后部中的凹槽12a。

原件上盖12的后部12b向后伸出到与铰链组件13(由除原件上盖12的后部之外的其他区域(凹槽12a)枢轴支撑铰链组件13)啮合的支点(12a/13b)之外，将此突出部分限制为限制部分，并且原件上盖12具有相对于铰链组件13限定的枢轴活动部分。

此外，在支点(12a/13b)附近安装作为偏置组件的扭圈弹簧14，该组件沿相对于铰链组件13打开上盖的方向(由作为凸出部分的后部12b限定的方向)，偏置原件上盖12。同时，将由薄片材料15a和海绵15b组成的原件压片15，粘贴到与原件玻璃台架1相对的上盖的内表面上。

此外，将吸盘16固定到原件上盖12的后部。同时，以光滑表面的方式精加工外盖11上与吸盘16相对的部分，从而吸盘16易于与其紧密接触。

原件压片15的海绵15b具有以下厚度，以至原件上盖12关闭并且吸盘16与外盖11紧密接触时，海绵15b或多或少折叠。

本发明的操作如下。当打开以普通方式水平放置的装置的原件上盖12时，由于后部12b的凸出部分的影响，相对于铰链组件13固定原件上盖12，所以以整体方式枢轴移动这些组件。如图2C所示，当超过90°时，保持原件上盖的打开姿势。

接着，如图2D所示，当放置诸如书籍之类的较厚原件D并关闭原件上盖时，原件上盖12在其本身重量的帮助下，围绕组件12以及铰链组件13之间的支点，向下进行枢轴转动，并呈现覆盖原件D的姿势。

在垂直放置扫描仪的情况中，将原件放置到原件玻璃台架1上，然后关闭原件上盖12，并从其上推动吸盘16，从而与外盖11紧密接触。此时，原件压片15的海绵15b弯曲，因此，通过薄片材料15a，将其反作用力应用于原件，即使原件起皱或卷曲，也能使原件平滑，并与玻璃台架紧密接触。

在垂直放置该装置时，当放置诸如纸张之类的原件时，在原件上盖12的本身重量的帮助下，在原件玻璃台架1上关闭原件上盖12。然而，当垂直放置该装置时，不能施加超向原件玻璃台架1的重力，因此，原件上盖12易于沿支点(12a/13b)从原件玻璃台架1滑动的方向，即沿相对于铰链组件13关闭原件上盖12的方向(12b与铰链13分开的方向)旋转，但利用扭圈弹簧14的作用力，保持打开姿势(12b紧靠铰链13的姿势)。因此，防止支点(12a/13b)从原件玻璃台架1上滑动，并压紧原件。所以，能够读取轮廓鲜明的图像。

在本实施方式中，原件上盖12的后部12b向后伸出到支点(12a/13b)之外，其中原件上盖在该支点与铰链组件13啮合，原件上盖12可以在其后部12b与铰链组件13啮合(由铰链13支撑)。同时，当作为限制部分的原件上盖12之后部12b，限制原件上盖12相对于铰链组件13的枢轴移动时，可以在原件上盖12和铰链组件13中的至少一个组件中，提供限制部分，或者独立的限制部分。

实施方式2

图3A、3B、3C、3D和3E表示实施方式2。在此实施方式中，使用作为柔性金属线材料的弹簧线17，代替上述实施方式1中的扭圈弹簧。用相同的参考字符表示与实施方式1之组成部分相似的组成部分，并且无需说明。

将金属线17的中部固定到铰链组件13的部分13c，使金属线17的两端与上盖组件12的弯钩部分12c啮合，从而金属线17的纵向部分是可移动的。如图3C、3D和3E所示，当放置较厚的原件D并关闭原件上盖12时，原件上盖12沿相对于铰链组件13关闭的方向旋转，但是此时，金属线17弯曲，其复原力在相对于铰链组件13打开原件上盖12的方向上起作用，因此，此实施方式执行与上述实施方式相同的操作。

在本实施方式中，弹簧的形状简单，因此能够期望降低成本。也可以使用叶簧作为有伸缩性的带状组件，以代替金属线17。

实施方式3

图4A、4B、4C、4D和4E表示实施方式3。

通常，原件上盖和铰链组件是由塑料材料制成的。因此，在本实施方式中，如图4A到4E所示，将铰链组件的部分13d作成细带形状，并使此部分具有弹性，其一端与原件上盖的弯钩部分12d啮合，从而本实施方式的功能与迄今为止所述实施方式的功能相同。

通过实现本系统，弹簧组件不再是必需品，从而能够进一步降低成本。

可以将本实施方式中的弹簧部分交给原件上盖。

实施方式4

(铰链构造)

以下说明相对于装置的主体201打开、关闭原件上盖206的构造。图5表示可打开、关闭连接装置的主体201和原件上盖206的铰链构造，图6A、6B和6C表示打开和关闭时的原件上盖。

如图5所示，在原件玻璃台架上，由在装置主体201之后部形成的凹槽201a的相称部分和铰链组件后部上的凸出部分207a，以及铰链组件前部上的突出部分207b的相称部分和作为支点的原件上盖之后部中的凹槽206a，枢轴支撑用于将原件压紧到玻璃台架的原件上盖206以及铰链组件207，从而以能够打开并能够关闭的方式，将原件上盖206安装到装置的主体201上。

同时，如图6A到6C所示，原件上盖206的后部206b向后伸出到铰链组件207的支撑部分206a、207b之外，并由此伸出部分限制原件上盖，从而仅能沿相对于铰链组件207的方向旋转。

此外，围绕上述支撑部分206a、207b，安装作为偏置装置的扭压螺旋弹簧214，将其尾部限制到原件上盖206以及在铰链组件207上形成的凸出207c上。因此，总是沿相对于铰链组件207打开上盖的方向，偏置原件上盖206。此外，扭压螺旋弹簧214偏置原件上盖206，从而原件上盖206的转轴与铰链组件207之间的轴向位置关系保持不变，即，沿图5中箭头“a”所示的方向，吸收晃动或越界。因而，扭压螺旋弹簧偏置，以致加宽垂直于原件上盖206之转轴的平面A和垂直于铰链组件207之转轴的平面B之间的间隔，并吸收超向原件上盖206和铰链组件207之间的转轴的晃动或越界。

此外，将吸盘215固定到原件上盖206之前部的枢轴移动部分。以光滑表面的方式，精加工与吸盘215相对的、装置主体201的上表面，从而吸盘215易于与其紧密接触。原件压片208的海绵具有以下厚度，以至原件上盖206关闭并且吸盘215与装置主体201紧密接触时，海绵或多或少折叠。

在上述构造中，当打开以普通方式水平放置的图像读取装置的原件上盖206时，由于其后部12b的凸出部分的影响，相对于铰链组件207固定原件上盖206，所以以整体方式枢轴移动这些组件。如图6B所示，当打开角超过90°时，保持打开姿势。

接着，如图6C所示，当放置诸如书籍之类的较厚原件D并关闭原件上盖206时，原件上盖206在其本身重量的帮助下，围绕组件206以及铰链组件207之间的支撑部分206a、207b，向下进行枢轴转动，并且原件压片208呈现压紧原件D的姿势。另一方面，当放置较薄的原件并关闭原件上盖206时，利用扭压螺旋弹簧214，沿其转轴的轴向，偏置原件上盖206和铰链组件207，并且以整体方式枢轴移动两个组件。此外，在较薄原件的情况中，原件压片208与原件紧密接触，从而正好将原件固定到原件玻璃台架上。

在垂直放置扫描仪的情况中，将原件放置到原件玻璃台架上，然后关闭原件上盖206，并从其上推动吸盘215，从而与装置的主体紧密接触。此时，原件压片208的海绵弯曲，因此，通过原件压片，将海绵的反作用力应用于原件，即使原件起皱或卷曲，也能使原件平滑，并与原件玻璃台架紧密接触。此时，垂直放置该装置，因此，原件上盖206易于沿相对于铰链组件207关闭上盖的方向旋转，但利用扭压螺旋弹簧214的作用力，保持其打开姿势。所以，能够读取轮廓鲜明的图像。

同时，原件上盖206和铰链组件207不会晃动或越界，因此，能够防止相关技术中出现的情况，当关闭原件上盖时，原件玻璃台架和原件上盖之间的关系保持不变，并且原件能够轻而易举地移动。

Claims (6)

1.一种图像读取装置的原件上盖，包括：

上盖组件，用于覆盖原件台架上放置的原件；以及

铰链组件，其一端由所述上盖组件枢轴支撑，其另一端安装在所述原件台架上，并由所述原件台架枢轴支撑；以及

偏置组件，用于沿相对于所述铰链组件打开所述上盖组件的方向，偏置所述上盖组件，

其特征在于利用所述偏置组件，所述上盖组件沿所述铰链组件的枢轴的轴向被偏置。

2.根据权利要求1的原件上盖，其中由除所述上盖组件的尾部之外的另一区域枢轴支撑所述铰链组件。

3.根据权利要求1的原件上盖，其中所述上盖组件具有相对于所述铰链组件限定的枢轴活动范围。

4.根据权利要求3的原件上盖，其中所述上盖组件和所述铰链组件的至少一个设置有一个限制部分，用于限制所述上盖组件沿相对于所述铰链组件打开所述上盖组件的所述方向的枢轴活动范围。

5.根据权利要求1的原件上盖，其中所述偏置组件为扭压螺旋弹簧。

6.一种图像读取装置，包括：

由权利要求1到5之任一权利要求所述的原件上盖；以及

用于读取原件台架上放置的原件的图像信息的图像读取部件。

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