DE10050721A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Abtastung von Vorlagen mit digitaler Information - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine mobile Vorrichtung zur Ausgabe von Audio- und Videosignalen sowie digitalverarbeitbare Information und Signalen, wobei zur Abtastung einer ebenen Vorlage unter Abbildung der gesamten Zeilenlänge einer Zeile der Vorlage auf einen Sensor erfolgt. An einem Optikträger (9) ist eine Optik (14) aufgenommen und/oder eine Umlenkfläche (37), die innerhalb des Gehäuses (2) untergebracht sind. Die Vorrichtung zur Abtastung einer ebenen Vorlage wird mit einem Abtastfenster (18) oberhalb der Vorlage plaziert. Der die Optik (14) aufnehmende Optikträger (9) ist im Gehäuse (2) mittels eines Linearantriebs verfahrbar aufgenommen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abtastung von Vorlagen mit digitalen Informationen, wie beispielsweise eines Datenstreifens mit aufgedruckten digitalen Informationen.

Aus US 5,519,511 ist eine Abtastvorrichtung und eine Führung für diese bekannt geworden. Es wird eine Datenleseeinheit offenbart, die eine Abtastvorrichtung enthält zum Lesen von Bilddaten, ferner eine Führungsvorrichtung zur Führung des Abtasters. Die Abtastvorrichtung umfaßt eine Lichtquelle, einen Zeilensensor zum Empfangen der Lichtstrahlen, die von einem Objekt reflektiert werden, welches mittels der von den Lichtstrahlen emittierten Strahlung gelesen werden soll, um daraus Bildinformation zu generieren, während die Abtastvorrichtung bewegt wird. Das abzutastende Objekt wird in einer vertikalen Abtastrichtung orthogonal zu einer horizontal verlaufenden Abtastrichtung des Zeilensensors abgetastet. Die Führung der Abtasteinrichtung ist als Führungsrahmen ausgelegt, welcher an der Abtastvorrichtung anliegt. Die Rahmenstruktur hat erste und zweite gerade verlaufende Abschnitte, welche sich im wesentlichen entlang der horizontalen und vertikalen Abtastrichtungen der Abtastvorrichtung erstrecken, die zum Abtastbereich des Scanners der Abtasteinrichtung korrespondieren. Die Rahmenstruktur enthält eine transparente flache Scheibe zwischen den ersten und zweiten sich gerade erstreckenden Abschnitten. Die Abtastvorrichtung wird manuell in vertikaler Abtastrichtung entlang des zweiten geraden Abschnittes auf der flachen Oberfläche der Abtasteinrichtung geführt, um die Bildinformation des abzutastenden Objektes auszulesen.

Aus DE 198 29 776.9 ist ein Scannerkopf zur Abtastung von Vorlagen bekannt geworden. Gemäß dieser Lösung wird eine Vorrichtung zur zeilenweisen optischen Abtastung einer ebenen Vorlage vorgeschlagen, bei der die Abbildung der gesamten Zeilenlänge einer Zeile der abzutastenden Vorlage auf einen Sensor durch eine auf Optikträger befestigte Optik und/oder einen auf dem Optikträger befestigten Spiegel der als Umlenkeinrichtung fungiert erfolgt. Ein Punkt der optischen Achse wird als Bezugspunkt zwischen Zeile und Zeilensensor auf einer V-förmigen umlaufenden Bahn bewegt. Der Optikträger ist zwischen zwei Punkten angeordnet, die jeweils auf gekrümmten Bahnen umlaufen. Dabei bildet der Optikträger den mittleren Arm eines symmetrischen Gelenkvierecks.

Es hat sich herausgestellt, daß die am Optikträger befestigte Optik bei der Schwenkbewegung des Gelenkvierecks um dessen Aufhängungspunkte eine wellenförmige Bewegung in Bezug auf die ebene Oberfläche des abzutastenden Datenstreifens erfährt. Die wellenförmige Bewegung der am Optikträger aufgenommenen Optik bewirkt eine Abstandsänderung der Optik in bezug auf die Oberfläche des Datenstreifens. Ferner ist zu berücksichtigen, daß in unmittelbarer Nähe zum abzutastenden Datenstreifen am Optikträger eine Beleuchtungsquelle gelagert ist. Mit dieser Beleuchtungsquelle soll eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung der Oberfläche des Datenstreifens erfolgen. Folgt der Optikträger während seiner Bewegung einer wellenförmige Abschnitte enthaltenden Bewegung, so stellt sich aufgrund der Abstandsänderung zum Datenstreifen während der wellenförmig verlaufenden Abschnitte der Bewegung des Optikträgers zwischen Datenstreifen und Beleuchtung in bezug auf die Oberfläche des Datenstreifens eine Änderung der Beleuchtungsintensität ein, die zwar über eine elektronische Beleuchtungsintensitätsregelung kompensiert werden kann, was jedoch zusätzlich zu betreibenden Aufwand darstellt, der einzusparen ist.

Angesichts der Lösungen des Standes der Technik und des aufgezeigten technischen Problemfeldes, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde in einem kleinen, kostengünstig herstellbaren, auf einer ebenen Vorlage in fester Position zu dieser befindlichem Gerät, eine gleichmäßig verlaufende Abtastung der Vorlage zu ermöglichen und während der Abtastung einen für eine scharfe Abbildung ausreichenden, konstanten Abstand zwischen Vorlage und Optik beizubehalten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem daran zu erblicken, daß durch die streng parallel verlaufende Bewegung des Optikträgers samt darin aufgenommene Optik in bezug auf den abzutastenden Datenstreifen der Abstand zwischen der Optik und der Oberfläche des Datenstreifens über den ganzen Abtastweg konstant bleibt. Damit ist das sich am Ende des Datenstreifens einstellende Auflösungsvermögen identisch mit dem Auflösungsvermögen der Optik, welches in der Mitte des Datenstreifens vorliegt. Die an einem über einen Linearantrieb angetriebenen Optikträger aufgenommene Optik erfährt keine Beschleunigung wie das aus dem Stand der Technik bekannte Viergelenkgetriebe, sondern fährt den Abtastweg, der sich parallel zur Oberfläche des abzutastenden Datenstreifens erstreckt, mit konstanter Geschwindigkeit ab. Über eine im abzutastenden Datenstreifen vorgesehene Motorspur wird ein für den Antrieb bestimmtes Signal ausgelesen aufgrund dessen ein Steuersignal generiert wird aus welchem die tatsächliche Geschwindigkeit errechenbar ist. Diese wird der Motorstromregelung zugrundegelegt, so daß eine konstante Geschwindigkeit über den gesamten Abtastweg beibehalten werden kann. Ferner ist durch die nunmehr dem Optikträger aufgeprägte linear verlaufende Abtastbewegung sichergestellt, daß die Beleuchtungsintensität über den gesamten Verfahrweg, d. h. über den gesamten zur Abtastung notwendigen Weg der am Optikträger aufgenommenen Optik konstant bleibt. Dadurch lassen sich elektronische Nachregelungsroutinen vermeiden, die bei einer ungleichförmig, beispielsweise einer schwenkend ablaufenden Abtastung erforderlich sind, um die Schwankungen der Beleuchtungsintensität über den Abtastweg auszugleichen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens, wird der die Optik aufnehmende Optikträger parallel zur Vorlage in beiden Richtungen innerhalb des Gehäuses der mobilen Vorrichtung verfahren. Durch die parallele Anordnung der den Optikträger führenden Führungselemente läßt sich eine streng translatorisch erfolgende Bewegung der den Datenstreifen abtastenden Optik erzeugen, die frei von in vertikaler Richtung, d. h. den optischen Weg beeinflussenden Bewegungskomponenten ist.

In vorteilhafter Weise ist im Gehäuse ein Antrieb angeordnet, der den Optikträger entweder mittelbar oder unmittelbar parallel abzutastenden Vorlage verfährt. Neben einem Antrieb, beispielsweise eines als Übertragungselement dienenden, den Optikträger verfahrbaren Spindel, beispielsweise einer Gewindespindel, läßt sich der Antrieb auch so innerhalb des Gehäuses platzieren, daß diese unmittelbar auf den Optikträger einwirkt, insbesondere an diesem aufgenommen werden kann. Diese Variante des linearen Antriebes des Optikträgers parallel zur Oberfläche des abzutastenden Datenstreifens spart die Antriebsbewegung übertragende Elemente wie beispielsweise einen Riemen, einen kombinierten Riemen/Spindeltrieb ein.

Neben der Ausführungsvariante eines Direktantriebes des Optikträgers mittels eines elektrischen Antriebsmotors, ist es jedoch ebenso gut möglich unter Zwischenschaltung eines die Rotationsbewegung des elektrischen Antriebes übertragenden Riementriebes, einen sich parallel zur Abtastöffnung im Gehäuse der mobilen Vorrichtung erstreckende Gewindespindel vorzusehen, welche den Optikträger mit daran aufgenommene Optik translatorisch und parallel zur Abtastöffnung innerhalb des Gehäuses bewegt. Je nach Konfiguration der Übertragungselemente, d. h. dem Durchmesser der Riemenscheibe, der sowie der Steigung der Gewindespindel, lassen sich Abtastgeschwindigkeiten einstellen, wobei bei jeder vorgewählten Geschwindigkeit ein lineares Abtasten der Oberfläche des Datenstreifens sichergestellt ist.

Zur Sicherstellung einer streng linear verlaufenden Bewegung des die Optik aufnehmenden Optikträgers unter Zwischenschaltung eines den Optikträger verfahrbaren Spindeltriebes, läßt sich der Optikträger an Führungselementen verfahren. Die Führungselemente sind in vorteilhafter Ausgestaltung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens parallel zur Abtastöffnung und damit parallel zum abzutastenden Datenstreifen angeordnet. Diese Konfiguration gestattet die Entkopplung der den Optikträger antreibenden Antriebselemente von den den Optikträger führenden Führungselementen, die zur Vermeidung einer Verkantung des Optikträgers während seiner linear verlaufenden Bewegung mit hoher Präzision und geringem Spiel ausgeführt sein müssen. Die Führungselemente, die beispielsweise auch gehäusefest als Einspritzteile in diese integriert sein können, lassen sich auch beispielsweise in Form von sich parallel zu Abtastöffnungen erstreckenden stangenförmigen Elementen ausbilden, können entweder mit hoher Oberflächengüte aus metallischem Werkstoff gefertigt werden oder als Kunststoffteile ausgestaltet sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der mobilen Vorrichtung läßt sich der Optikträger mit daran aufgenommenen optischen Elementen an Führungselementen führen, die in einem im Gehäuse der mobilen Vorrichtung enthaltenen Rahmenprofil aufgenommen werden können. Das Rahmenprofil kann in bevorzugter Ausgestaltungsform als ein Blechprofil oder eine Kunststoffschale beschaffen sein, welches gestanzt, gebohrt, gebördelt oder gewinkelt hergestellt werden kann, so daß die daran zur Aufnahme von Lagerungselementen vorgesehenen Öffnungen sich sehr preiswert und in wenigen Arbeitsgängen durchführen lassen. Darüber hinaus verleiht das Rahmenprofil, welches im wesentlichen die zum linearen Antrieb des Optikträgers erforderlichen Antriebskomponenten sowie die Führungselemente aufnimmt, dem Antrieb die nötige Steifigkeit, um eine streng translatorische Führung des die Optik aufnehmenden Optikträgers relativ zum abzutastenden Datenstreifen zu gewährleisten; das Rahmenprofil könnte bei einer versteiften Auslegung des den Optikträger aufnehmenden Gehäuses auch entfallen, so daß die Führung des Optikträgers innerhalb des Gehäuses ohne Profil möglich ist.

Um den Antriebsmotor und damit die Baugröße des eingesetzten elektrischen Linearantriebes möglichst gering zu halten, können Antriebsübertragungselemente wie beispielsweise die Gewindespindel und das damit arbeitende Gegenstück des Optikträgers aus Material mit reibungsvermindernder Beschichtung beschaffen sein. Dazu eignet sich in vorteilhafter Weise eine Beschichtung der Gewindespindel mit Teflon wie auch der Einsatz eines am Optikträgers aufgenommenen Gegenstücks, welches mit der Gewindespindel zusammenarbeitet. Die Teflonbeschichtung der Gewindespindel ermöglicht einen wartungsfreien Betrieb der mechanischen Kraftübertragungskomponenten.

Durch den Einsatz eines elektrischen Linearantriebes in der mobilen Vorrichtung läßt sich erreichen, daß, abgesichert durch Endschalter in den Endpositionen des verfahrbaren Optikträgers, dieser bei Erreichen der ersten bzw. der zweiten Endposition von sich aus den elektrischen Linearantrieb entweder abschaltet, oder dessen Drehrichtung umkehrt, so daß ein erneutes Abfahren des Abtastfensters, d. h. der Oberfläche des Datenstreifens in umgekehrter Richtung zum ersten Abtastvorgang erfolgen kann. Die Endschalter dienen der Positionsfindung nach Einschalten des Lesegerätes nach einer Störung.

Neben der unmittelbaren Lagerung der Führungselemente und/oder der den Antrieb übertragenden Antriebselemente in einem Teil des Gehäuses, sei es im Gehäuseober- bzw. im Gehäuseunterteil, lassen sich die den Optikträger translatorisch verfahrenden bzw. führenden Aufnahme- bzw. Antriebselemente in einem das Gehäuse versteifenden profilierten Blech lagern. Neben der Versteifungswirkung des in das Gehäuse eingelassenen gestanzten und mit Lagerungsöffnungen versehenen Blechprofiles, ist mit diesem die Exaktheit der Führung des Optikträgers im Hinblick auf die Beibehaltung einer streng translatorisch verlaufenden Bewegung gewährleistet.

Die den Optikträger aufnehmenden Führungsstangen, die Antriebselemente wie Riemenscheiben am elektrischen Linearantrieb und an den in Rotation zu versetzenden Gewindespindeln können sowohl aus metallischem Material gefertigt werden; diese Elemente lassen sich ebensogut aus Kunststoff zur Erzielung einer Gewichtsreduktion herstellen. Neben dem Einsatz eines Blechprofiles innerhalb des Gehäuses der mobilen Vorrichtung zur Abtastung eines Datenstreifens, kann das versteifende Profil ebensogut aus Kunststoff, beispielsweise glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Am Optikträger ist im nächstliegenden Bereich einer Beleuchtungsquelle eine Lichtquelle vorgesehen, welche den Abtastbereich des Datenstreifens gleichmäßig ausleuchtet. Da die Lichtquelle am linear bewegten Optikträger aufgenommen ist, ist deren Intensitätsregelung in bezug auf eine gleichmäßige Beleuchtungsverteilung über den gesamten Abtastweg vorgesehen werden um beispielsweise Schwankungen in der Qualität der abzutastenden Vorlage über die Beleuchtung auszugleichen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen mobilen Vorrichtung zur Abtastung eines digitale Information enthaltenden Datenstreifens, kann innerhalb des Gehäuses der mobilen Vorrichtung eine Leiterplatine vorgesehen werden, an welcher sich eine im Gehäuse zu lagernder oder an einer Leiterplatte aufnehmbarer Lautsprecher federvorgespannt abstützt, der zur Wiedergabe der mittels der mobilen Vorrichtung zur Abtastung eines Datenstreifens von digitaler Form in Audiosignale umgewandelter Information dient.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Linearantrieb zur mit konstanter Geschwindigkeit und unter Beibehaltung eines identischen Abstandes zwischen Oberfläche des abzutastenden Datenstreifens und der diese abtastenden Optik eingesetzte Linearantrieb, läßt sich bevorzugt in einem mobilen Lesegerät zur Ausgabe von Audio-, Video- sowie weiterverarbeitbarer digitaler Information einsetzen, wobei von einer ebenen Vorlage mittels einer Abtastoptik ausgelesene Signale der Vorlage zeilenweise auf einen Sensor projiziert werden.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die Draufsicht auf das mobile Lesegerät mit an Führungselementen verfahrbarem Objektträger, der in zwei extreme Positionen verfahrbar ist,

Fig. 2 die Ansicht des Lesegerätes gemäß Fig. 1 von oben,

Fig. 3 ein als Gewindespindel konfiguriertes Antriebselement,

Fig. 4 die als Antriebselementlagerung vorgesehene profilierte Rahmenstruktur,

Fig. 5 die Seitenansicht der Rahmenstruktur und

Fig. 6 die Wiedergabe des Lesegerätes in Seitenansicht mit teilweisem Längsschnitt.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 1 geht die Draufsicht auf das mobile Lesegerät mit an Führungselementen verfahrbarem Optikträger näher hervor, der in zwei Endpositionen verfahrbar ist.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 1 geht das mit Bezugszeichen 1 bezeichnete Lesegerät in der Vorderansicht hervor. Das Lesegerät 1 ist im wesentlichen in einem Gehäuse 2 untergebracht, welches an seiner Unterseite über eine Aufsetzfläche 3 verfügt, mit welcher das Lesegerät 1 auf eine digitale, binär kodierte Information enthaltenden Datenträger beispielsweise einem ebenen Datenstreifen positionierbar ist. Der Aufsetzfläche 3 gegenüberliegend ist am anderen Ende des Gehäuses 2 ein Batteriekasten 4 vorgesehen, in welchem herkömmliche konventionelle Batterien 20 oder auch wiederaufladbare Batterien 24 aufgenommen werden können.

Innerhalb des Gehäuses 2 des Lesegerätes 1 ist an einem vorzugsweise aus metallischem Werkstoff bestehenden Rahmenprofil 10 ein Antrieb 5 gelagert. Der Antrieb 5 ist ein elektrischer Antriebsmotor, der an einer der Wände des Rahmenprofiles 10 verschraubt ist und dessen Abtriebswelle auf eine Abtriebsscheibe 6 einwirkt, die ihrerseits als Riementrieb konfiguriert mit einer Riemenscheibe 7 zusammenarbeitet, die an einem Ende einer als Antriebsübertragungselement dienenden Gewindespindel 8 montiert ist. Die Gewindespindel 8, an beiden Enden im Rahmenprofil 10 drehbar gelagert, kann beispielsweise als eine teflonbeschichtete, aus metallischem Werkstoff oder auch aus Kunststoff bestehende Spindel ausgeführt werden, die mit einem entsprechenden Gegenstück 11 des Optikträgers 9 zusammenarbeitet. Der Optikträger 9, ein Kunststoffbauteil, welches eine Optik 14 aufnimmt, ist an ebenfalls im Rahmenprofil 10 parallel zum Abtastfenster. 18 sich erstreckenden Führungsstangen 12 bzw. 13 aufge­ nommen.

Die Führungsstangen 12, 13 sind mit ihren Enden ebenfalls im Rahmenprofil 10 aufgenommen und können aus Metall oder aus Kunststoff gefertigt sein. An diesen ist der Optikträger 9 mit daran aufgenommener Optik 14 in translatorische Richtung parallel zum Abtastfenster 18 verfahrbar. Die translatorische Bewegung des Optikträgers 9 erfolgt bis in die beiden Randpositionen 16 bzw. 17. In der ersten Randposition 16 ist der Optikträger mit Bezugszeichen 9' bezeichnet; in der zweiten Randposition 17 ist der Optikträger mit Bezugszeichen 9" bezeichnet. In der in Fig. 1 wiedergegebenen Darstellung befindet sich der Optikträger 9 in der mittleren Position 15. Am unteren Ende des bevorzugt aus Kunststoff gefertigten Optikträgers 9 befindet sich eine geneigt zum Abtastfenster 18 aufgenommene Lichtquelle 19. Die Lichtquelle 19 kann beispielsweise aus ein oder mehreren Einzellichtquellen gebildet werden, sie kann aus bis zu 30 LED- Beleuchtungschips bestehen und ist der Abtastzone des Optikträgers 9 zugeordnet, wobei durch ihre Neigung relativ zur optischen Achse sichergestellt ist, daß die jeweils abgetastete Zeile des Datenstreifens, der sich unterhalb des Abtastfensters 18 an der Aufsetzfläche 3 des Lesegerätes 1 befindet, stets gleichmäßig ausgeleuchtet ist. Für eine Steuerung der Beleuchtungsintensität, d. h. eine Anpassung einer beispielsweise wellenförmig verlaufenden Abtastbewegung, wie bei den Lösungen aus dem Stand der Technik erforderlich, besteht keine Notwendigkeit, da die Lichtquelle 19 stets der Linearbewegung des als Führungsschlitten ausgeführten Optikträgers 9 folgt.

Die Führungsstangen 12 bzw. 13 können als Gleitschienen sowohl aus metallischem Werkstoff bestehen oder auch aus Kunststoff gefertigt sein. Die Passung des Optikträgers 9 in Bezug auf die Führungsstangen 12 bzw. 13 ist so gewählt, daß sich bei der Ansteuerung der als Antriebsübertragungselement 8 dienenden Gewindespindel ein verkantungsfreies Führen der im Optikträger 9 aufgenommenen Optik 14 erzielen läßt. Das erforderliche Antriebsmoment, welches vom als Linearantrieb dienenden Elektromotor 5 aufzubringen ist, läßt sich dadurch minimieren, daß sowohl die als Antriebselement dienende Gewindespindel 8 als auch deren Gegenstück 11 am Optikträger 9 mit einer reibungsvermindernden Beschichtung versehen sind, beispielsweise teflonbeschichtet ausgeführt sein können. Ferner kann am Optikträger ein federnd vorgespanntes Gleitstück vorgesehen werden, welches das unvermeidlich vorhandene Spiel zwischen Optikträger und den diesen aufnehmenden Führungsstangen herausgedrückt werden kann.

Der Querschnitt der Führungsstangen 12 bzw. 13 ist beispielsweise als zylindrisches Profil ausgeführt eine andere Ausführungsmöglichkeit besteht in der Ausführung der Führungsstangen 12 bzw. 13 als Keilprofile, Mehrkeilprofile oder als mit einer Passfeder versehene Führungsstange oder dergleichen.

Neben der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsmöglichkeit eines Linearantriebs des Optikträgers 9 mit daran aufgenommener Optik 14 läßt sich auch ein Direktantrieb des als Optikträger 9 fungierenden Führungsschlittens dergestalt verwirklichen, bei welchem der Antrieb 5 unmittelbar am Optikträger 9 aufgenommen ist und es der Antriebsüber­ tragungselemente 6, 7, 8 und 11 nicht bedarf, wenn der Linearantrieb 5 direkt am als Optikträger 9 fungierenden Führungsschlittens aufgenommen ist. Mit dieser zeichnerisch in Fig. 1 nicht dargestellten Antriebsvariante läßt sich ebenfalls eine streng transiatorische Führung des als Optikträger fungierenden Führungsschlittens 9 innerhalb des Gehäuses 2 parallel zum Abtastfenster 18 erzielen.

Mit der hier dargestellten Ausführungsvariante des Linearantriebes sowie der zeichnerisch nicht dargestellten Direktantriebsvariante läßt sich die Auflösungsgenauigkeit der am Optikträger 9 aufgenommenen Optik 14 über den gesamten Abtastweg entlang des Abtastfensters 3 konstant erhalten, da der translatorischen Verschiebebewegung keine Bewegungskomponenten in vertikale Richtung überlagert sind. Die Vermeidung des Auftretens vertikaler Bewegungskomponenten der Optik 14 durch die translatorische Bewegung des Optikträgers 9 hält das Auflösungsvermögen der Optik 14 über den ganzen Abtastweg konstant.

Ferner läßt sich die Geschwindigkeit des Antriebsmotors 5 konstant halten, sowie bei Erreichen der Endpositionen 16 bzw. 17 durch Endschalter eine Abschaltung des Antriebes 5 bzw. dessen Drehrichtungsumkehr herbeiführen.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 2 geht eine Ansicht des Lesegerätes hervor.

Das Gehäuse 2 des Lesegerätes 1 kann aus zwei schalenförmig konfigurierten Gehäusehälften bestehen. Das Gehäuseoberteil ist mit Bezugszeichen 25 bezeichnet, welches entlang einer Trennfuge 27 mit einem ebenfalls schalenförmig konfigurierten Gehäuseunterteil formschlüssig verbunden ist. Im Inneren des Gehäuses 2 befindet sich an einer Seitenwand 31 des Rahmenprofils angeflanscht der als Linearantrieb wirkende Elektromotor 5. Dieser treibt die Abtriebsriemenscheibe 6 an, welche mittels eines hier nicht näher dargestellten Riemens das Abtriebsmoment des Antriebs 5 in eine als Übertragungselement fungierende Gewindespindel 8 einleitet. Diese Spindel 8 innerhalb des Gehäuses 2 und den Antrieb 5 innerhalb des Gehäuses 2 überdeckend, ist in diesem eine Leiterplatine 21 angeordnet, von der aus eine erste Anschlußschlaufe 22 und eine zweite Anschlußschlaufe 23 an Anschlußports verlaufen.

Mit einer ersten bzw. zweiten Anschlußschlaufe ist die Leiterplatine 21 mit einer Spannungsquelle 20, 24 verbunden, ferner mit dem hier nur schematisch wiedergegebenen Sensorbaustein 42. Der Sensor 42 kann entweder als flächenhaftes Sensorarray ausgestaltet sein. Mit dem Bezugszeichen 22 und 23 sind die Positionen der Verbindungsleitung zwischen Leiterplatine 21 und dem Sensorbaustein 42 bezeichnet, wobei der Sensorbaustein 42 die in Fig. 2 mit 42' bezeichneten Extrempositionen einnehmen kann; als Sensor 42 kann ebensogut eine zeilenförmige Sensorkonfiguration eingesetzt werden. Im Batteriekasten können als Energiespeicher sowohl konventionelle Batterien 20 als auch wiederaufladbare Akkumulatoren eingesetzt werden. Zur externen Stromversorgung bei Verwendung von wiederaufladbaren Akkumulatoren 24 ist dem Batteriekasten 4 gehäuseseitig eine Anschlußmöglichkeit für eine externe Spannungsquelle zugeordnet.

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab eine schematische Darstellung einer als Antriebselement konfigurierten Gewindespindel 8.

Die Gewindespindel 8 umfaßt ein in einer geringen Steigung ausgeführtes Gewinde 28 und ist an ihren Enden mit Lagerungszapfen 29 versehen. Mittels der Lagerungszapfen 29 wird die als Übertragungselement dienende Gewindespindel 8, die vorzugsweise teflonbeschichtet ist, in den Seitenwänden 31 (vgl. Fig. 4 und 5) des Rahmenprofils 10 innerhalb des Gehäuses 2 des Lesegerätes 1 drehbar gelagert. Die als Rotationsübertragungselement fungierende Gewindespindel 8 kann in den Seitenwänden 31 ebenso gut in Gleit- oder Kugellagern aufgenommen werden. An einem der Lagerungs­ zapfen 29 ist die in vergrößertem Durchmesser in bezug auf die Abtriebsriemenscheibe 6 als Antriebselement fungierende Riemenscheibe 7 aufgenommen, die das Abtriebsmoment des als Linearantrieb fungierenden Elektromotors 5 in die beidseitig gelagerte Gewindespindel 8 einleitet. Neben einer Ausführung der Gewindespindel 8 aus metallischem Werkstoff ist deren Ausführung als Kunststoffbauteil denkbar, wobei beide Ausführungsvarianten mit einer reibungsvermindernden Beschichtung (PTFE) versehen werden können, um die Momentbelastung des Antriebes 5 klein zu halten und damit dessen Baugröße zu minimieren.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 4 geht in der Draufsicht das die Antriebselemente des Optikträgers aufnehmende Rahmenprofil 10 näher hervor.

In der Draufsicht gemäß Fig. 4 befinden sich am Rahmenprofil 10, welches vorzugsweise als ein Blechprofil gestaltet ist, senkrecht zur Zeichenebene sich erstreckende Seitenwände 31 sowie ein Flansch 32 an welchem sowohl der Antriebsmotor 5 (hier nicht dargestellt) als auch die Riemenscheiben 6 bzw. 7 innerhalb des Gehäuses 2 des Lesegerätes 1 aufgenommen werden können.

Zur Reduzierung des Gewichts des Rahmenprofils 10 kann dieses mit ein oder mehreren Öffnungen 30 versehen sein, welche so konfiguriert sind, daß die Steifigkeit, des Rahmenprofils 1 nicht beeinträchtigt wird, welche wesentlich ist, um eine verkantungsfreie Führung des Optikträgers 9 parallel zum in Fig. 1 dargestellten Abtastfenster 3 zu realisieren. An den drei im unteren Bereich des Rahmenprofils 10 gemäß Fig. 4 vorgesehenen Öffnungen läßt sich das Rahmenprofil 10 innerhalb des Gehäuses 2 des Lesegerätes 1 festlegen. Zur Schwingungsdämpfung kann das als Blech- oder Kunststoffteil ausgeführte Rahmenprofil 10 entlang seiner Bodenfläche bzw. entlang der Seitenwände 31 mit einer schaumstoffartigen Dämpfungsmasse versehen sein, um eine schwingungsfreie Lagerung innerhalb des Gehäuses 2 des Lesegerätes 1 zu ermöglichen.

In der Darstellung gemäß Fig. 5 geht die Ansicht einer Seitenwand des Rahmenprofils 10, ausgeführt als ein Blechbauteil, näher hervor.

Das Rahmenprofil 10, von dem in der Darstellung gemäß Fig. 5 die Draufsicht auf eine Seitenwand 31 dargestellt ist, ist an der den Antrieb 5 aufnehmenden Seite mit einem Antriebsflansch 32 versehen. Wie der Darstellung gemäß Fig. 4 entnommen werden kann, ist der Antriebsflansch 32 leicht versetzt gewinkelt zur Seitenwand 31 aufgeführt. Am Antriebsflansch 32 ist eine erste Bohrung 33 aufgeführt, welcher einander gegenüberliegende Befestigungsbohrungen 34 zugeordnet sind. Die Abtriebswelle des Antriebs 5 erstreckt sich durch die Bohrung 33, während der Antrieb 5 selbst durch Schrauben mittels der Befestigungsöffnungen 34 am Antriebsflansch 32 befestigt werden kann. Ebenfalls am Antriebsflansch 32 befindet sich eine Öffnung 35, durch welche sich ein Lagerungszapfen 29 der als Antriebselemente dienenden teflonbeschichteten Gewindespindel 8 erstreckt, welche in der Darstellung gemäß Fig. 5 nicht dargestellt ist. An einem Lagerungszapfen 29 der Antriebsspindel 8 befindet sich die in Fig. 1 bereits dargestellte, als Antriebselement dienende Riemenscheibe 7. An den Antriebsflansch 32 anschließend, erstreckt sich die Seitenwand 31, die ihrerseits mit zwei Bohrungen 36 versehen ist. Durch die Bohrungen 36 erstrecken sich parallel zur Erstreckung des Abtastfensters 18 im Bereich der Aufsatzfläche 3 des Gehäuses 2 des Lesegerätes 1 die bereits in Fig. 1 dargestellten Führungsstangen 12 bzw. 13, die mit zylindrischem oder ovalem Querschnitt ausgeführt sein können. Anstelle zylindrischer bzw. ovaler Querschnittsflächen sind auch der Einsatz von Mehrkeilprofilen als Führungsstangen 12 bzw. 13 denkbar, um ein verkantungsfreies translatorisches Führen des die Optik 14 aufnehmenden Optikträgers 9 ohne Überlagerung einer das Auflösungsvermögen beeinträchtigenden Vertikalbewegung zu gewährleisten.

Die Darstellung gemäß Fig. 6 stellt eine Wiedergabe des Lesegerätes in Seitenansicht mit teilweiser Wiedergabe der Einbauten innerhalb des Gehäuses 2 dar.

Das Gehäuse 2 des Lesegerätes 1 besteht, wie bereits in Fig. 2 angedeutet, aus zwei oder mehreren entlang von Trennfuge 27 miteinander in Kontakt stehenden schalenförmigen Gehäusekörpern. Mit Bezugszeichen 25 ist das Gehäuseoberteil bezeichnet, während mit Bezugszeichen 26 das Gehäuseunterteil bezeichnet ist. Innerhalb des Gehäuseunterteiles 26 ist der Batteriekasten 4 dargestellt, der entweder Batterien 20 oder wiederaufladbare Akkumulatoren 24 aufnimmt. Oberhalb des Batteriekastens 21, etwa parallel zum Verlauf der Kante des Gehäuseoberteiles 25, erstreckt sich die Leiterplatine 21, die über eine in Fig. 6 nicht dargestellte erste Anschlußschlaufe mit der Spannungsquelle 20 bzw. 24 zur Spannungsversorgung in Verbindung steht. Unterhalb der Leiterplatine 21 ist der Antrieb 5 vorgesehen, der an den Befestigungsöffnungen 34 im Antriebsflansch 32 des Rahmenprofils 10 innerhalb des Gehäuses 2 des Lesegerätes 1 aufgenommen ist. Das Rahmenprofil 10 seinerseits ist am Boden mittels zweier Profilverschraubungen 45 mit dem Gehäuseunterteil 26 fest verbunden. In der Darstellung gemäß Fig. 6 vor dem Antriebsflansch 32 des Rahmenprofils 10 liegend, ist die Abtriebsscheibe 6 dargestellt, welche mit einer daneben liegenden Riemenscheibe 7 zusammenarbeitend und das Antriebsmoment in die Gewindespindel 8 einleitet. Die Abtriebsscheibe 6 und die Riemenscheibe 7 stehen übereinander mittels eines in Fig. 6 nicht dargestellten Riemens in Verbindung.

Innerhalb des Gehäuses 2 des Lesegerätes 1 ist mit Bezugszeichen 14 die Optik identifiziert, welche ihrerseits in einem Optikträger 9 aufgenommen ist, der senkrecht zur Zeichenebene gemäß Fig. 6 parallel zur Gewindespindel 8 translatorisch verfahrbar ist. Die Optik 14 befindet sich in einem fest vorgegebenen Abstand oberhalb des Abtastfensters 18 an der Aufsetzfläche 3 des Gehäuses 2 des Lesegerätes 1. Mit Bezugszeichen 39 ist der eintretende Strahlungseinfall vom Objektträger gekennzeichnet, während mit Bezugszeichen 40 der von der Optik 14 auf eine Umlenkfläche 37 auftreffende Strahlengang gekennzeichnet wird. An der Umlenkfläche 37 beispielsweise eines flächenhaften, in der Längenausdehnung dem Abtastfenster 18 entsprechenden Spiegels, wird der Austrittsstrahlenkegel an ein Sensorelement 42 umgelenkt. Dieser Strahlengang ist mit Bezugszeichen 41 gekennzeichnet. Das als Sensorarray oder Zeilensensor ausgeführte Sensorelement 42 steht über die in Fig. 6 nicht näher dargestellte zweite Anschlußschlaufe seinerseits mit der Leiterplatine 21 in Verbindung, auf welcher die Elektronikkomponenten aufgenommen sind, welche für eine Umwandlung von mittels der Optik 14 ausgelesener digitaler binär kodierter Information in Audio-, Video- oder für einen nachgeschalteten PC geeignete Informationen sorgen. Der Neigungswinkel der Optik der Umlenkfläche 37 in bezug auf die optische Achse die sich durch die Optik 14 erstreckt, ist mit Bezugszeichen 38 gekennzeichnet. Das Gehäuseoberteil 25 und das Gehäuseunterteil 26 bilden zwischen sich Längs- bzw. Querfugen 43, 44, an denen Gehäuseoberteil 25 und Gehäuseunterteil 26 miteinander verrastet sind.

Bezugszeichenliste

1

Lesegerät

2

Gehäuse

3

Aufsetzfläche

4

Batteriekasten

5

Antrieb

6

Abtriebsscheibe

7

Riemenscheibe

8

Gewindespindel

9

Führungsschlitten Optikträger

10

Rahmenprofil

11

Gegenstück

12

obere Führungsstange

13

untere Führungsstange

14

Optik

15

mittlere Position Optikträger

16

erste Randposition Optikträger

17

zweite Randposition Optikträger

18

Abtastfenster

19

Lichtquelle

20

Batterie

21

Leiterplatine

22

erste Endlage Verbindungsleitung

23

zweite Endlage Verbindungsleitung

24

Akku

25

Gehäuseoberteil

26

Gehäuseunterteil

27

Trennfuge

28

Gewinde

29

Lagerzapfen

30

Öffnung im Rahmenprofil

31

Seitenwand

32

Antriebsflansch

33

Bohrung Abtriebswelle

34

Befestigungsbohrung

35

Lager Gewindespindel

36

Öffnung Führungsstangen

37

Umlenkfläche

38

Neigungswinkel

39

Eintrittskegel

40

Austrittskegel

41

Strahlungslenkung

42

Sensorarray

43

Längsfuge

44

Querfuge

45

Rahmenprofilverschraubung

Claims (16)

1. Mobile Vorrichtung zur Ausgabe von Audio-, Video- und digitalverarbeitbaren Informationen nach der Abtastung einer ebenen Vorlage unter Abbildung der gesamten Zeilenlänge einer Zeile der Vorlage auf einen Sensor (42), durch eine an einem Optikträger (9) befestigten Optik (14), die innerhalb eines Gehäuses (2) aufgenommen sind und die Vorrichtung zur Abtastung der ebenen Vorlagen mit einer ein Abtastfenster (18) aufweisenden Aufsetzfläche (3) oberhalb der Vorlage platzierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Optik (14) aufnehmende, geführte Optikträger (9) im Gehäuse linear verfahrbar aufgenommen ist.

2. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Optik­ träger (9) parallel zur Vorlage in beide Richtungen verfahrbar ist.

3. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (2) ein Antrieb (5) angeordnet ist, der den Optikträger (9) mittelbar oder unmittelbar parallel zur abzutastenden Vorlage verfährt.

4. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Optikträger (9) über einen Spindeltrieb (8) an Führungsstangen (12, 13) verfahrbar ist.

5. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Optik­ träger (9) mittelbar über den Antrieb (5) entlang der Führungselemente (12, 13) verfahrbar ist.

6. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Optik­ träger (9) an Führungselementen (12, 13) geführt wird, die in einem im Gehäuse (2) enthaltenen Rahmenprofil (10) gelagert sind.

7. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindel­ trieb (8) als Gewindespindel ausgebildet ist.

8. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (8) mit einem reibungsvermindernden Material beschichtet ist.

9. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Optik (14) aufnehmende Optikträger (9) mit einer ein reibungsverminderndes Material enthaltendes Gegenstück (10), welches mit dem Antrieb (5, 8) zusammenwirkt, versehen ist.

10. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (5) bei Erreichen der ersten oder der zweiten Endposition (16 bzw. 17) des Optikträgers (9) durch Endschalter um- oder abschaltbar ist.

11. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (12, 13) sowie der Antrieb (5) und Antriebsübertragungs­ elemente (6, 7, 8) in einem das Gehäuse (2) versteifenden Rahmenprofil (10) gelagert sind.

12. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führungselemente (12, 13) parallel zum Abtastfenster (18) innerhalb des Gehäuses (2) erstrecken.

13. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstangen (12, 13) als profilierte Wellen aus metallischem Material oder aus Kunststoff gefertigt sind.

14. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Optikträger (9) eine oder mehrere Lichtquellen (19) aufgenommen sind, welche den abzutastenden Bereich ausleuchten.

15. Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (2) eine Leiterplatine (21) aufgenommen ist, welche mit einem verfahrbaren Sensorelement (42, 42') über Kontaktschleifen in Verbindung steht.

16. Mobiles Lesegerät zur Ausgabe von Audio-, Video- sowie weiterverarbeitbarer digitaler Information, die von einer ebenen Vorlage mittels einer Abtastoptik (19, 14) abgetastet wird, wobei die Vorlage zeilenweise auf einen Sensor (42) abgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastoptik (9, 14) innerhalb eines Gehäuses (2) an Führungselementen (12, 13) mittelbar oder unmittelbar mittels eines Linearan­ triebes (5) verfahrbar ist.