DE10157574A1 - Einrichtung und Verfahren zum Abtasten einer Vorlage unter Anwendung einer Hebe- und Drehbewegung einer Kamera - Google Patents

Einrichtung und Verfahren zum Abtasten einer Vorlage unter Anwendung einer Hebe- und Drehbewegung einer Kamera

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Abstract

Beschrieben wird eine Einrichtung und ein Verfahren zum Abtasten einer Vorlage (10) mit Hilfe einer Kamera (20), die einen Zeilensensor enthält. Es sind Mittel vorgesehen, die die optische Weglänge (w) zwischen der Kamera (20) und der aktuell abzutastenden Zeile während des Abtastvorganges im wesentlichen konstant halten, wobei die Kamera (20) eine Hebe- und Drehbewegung ausführt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abtasten einer Vorlage, mit einer Auflagefläche, auf der die abzutastende Vorlage aufliegt. Die Einrichtung hat eine mit einem optoelektronischen Zeilensensor versehene Kamera, die die auf der Auflagefläche aufliegende Vorlage Zeile für Zeile abtastet und elektronische Signale erzeugt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abtasten einer Vorlage.
  • Eine derartige Einrichtung wird zum Digitalisieren des Bildinhalts einer Vorlage, wie zum Beispiel Zeitschriften und Bücher, verwendet. Derartige Vorlagen sind häufig gebunden, so daß es notwendig ist, die Vorlage aufgeschlagen auf einen Arbeitstisch zu legen und von oben unter Anwendung des Auflichtprinzips abzutasten.
  • Im Stand der Technik sind Abtasteinrichtungen (Scanner) bekannt, die eine Kamera mit einem CCD-Flächensensor verwenden. Eine derartige Kamera kann zwar eine schnelle Abtastung durchführen, jedoch ist die Auflösung der Bildstrukturen erheblich eingeschränkt. Bei sehr hohen Auflösungen sind die hierzu notwendigen CCD-Flächensensoren sehr kostenintensiv. Daher kommen insbesondere Kameras zum Einsatz, die einen CCD-Zeilensensor enthalten. Eine derartige Kamera hat eine hohe Auflösung bei hoher Qualität und arbeitet wirtschaftlich.
  • Bei der Verwendung einer Kamera mit einem CCD-Zeilensensor sind zwei Aufgabenteile zu lösen. Zum einen muß zum Erzeugen eines zweidimensionalen Bildes eine Relativbewegung zwischen der abtastenden Kamera und der Vorlage erfolgen, beispielsweise durch Verschieben der Kamera, der Vorlage, des Objektivs der Kamera oder des Zeilensensors. Zum anderen ist es erforderlich, die Vorlage, insbesondere die abzutastende Zeile, ausreichend zu beleuchten.
  • Bei einer herkömmlichen Abtastung mit einer Kamera mit Zeilensensor befindet sich die Kamera oberhalb der Vorlage und wird über das gesamte Dokument hinweg bewegt. Nachteilig hierbei ist, daß die Kamera über eine relativ lange Strecke bewegt werden muß und diese Bewegung im Kopfraum eines Benutzers erfolgt. Ein weiterer Nachteil ist, daß es schwierig ist, eine Beleuchtung so zu plazieren, daß im abzutastenden Bild kein Glanz vorhanden ist, der die Abtastqualität beeinträchtigt.
  • Eine weitere Möglichkeit der Abtastung besteht darin, die Kamera mit dem Zeilensensor senkrecht oberhalb der Vorlage fest anzuordnen und das Objektiv der Kamera zu verschieben, so daß eine größere Fläche der Vorlage zeilenweise abgetastet wird. Schwierig ist hierbei, daß die Optik für eine große Bildfläche ausgelegt sein muß, und der Abbildungsbereich mindestens der Diagonale der maximalen Vorlagengröße entsprechen sollte. Außerdem besteht das Problem des Auftretens von Glanz auf der abzutastenden Bildstruktur.
  • Beim Stand der Technik werden zur Beleuchtung der Vorlage häufig Halogen- oder Leuchtstofflampen verwendet. Derartige Lampen sind jedoch insofern nachteilig, als sie ein langsames Aufwärmverhalten zeigen, bei dem sich die Farbe und die Helligkeit ändert, wodurch sich auch das Abtastergebnis verändert. Außerdem wird die Vorlage einer relativ hohen Strahlungswärme und im Falle von Leuchtstofflampen zusätzlich einer UV-Belastung ausgesetzt. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß derartige Lampen im Arbeitsbereich eines Bedieners stören und beim Bediener einen Blendeffekt hervorrufen können. Außerdem erzeugt eine Vollflächenbeleuchtung mit Hilfe derartiger Lampen Glanz auf der abzutastenden Vorlage mit der Folge verringerter Abtastqualität.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung und ein Verfahren zum Abtasten einer Vorlage anzugeben, die bzw. das einfach aufgebaut ist und mit hoher Qualität eine genaue Abtastung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird für eine Einrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß der Erfindung sind Mittel vorgesehen, die die optische Weglänge zwischen der Kamera und der aktuell abzutastenden Zeile während des Abtastvorganges im wesentlichen konstant halten. Bei der Erfindung muß die Optik für die Kamera nur für die Länge einer abzutastenden Zeile auf der Vorlage ausgelegt werden, typischerweise für die Breite der Vorlage. Eine Auslegung der Optik für die gesamte Bilddiagonale und die gesamte Fläche der Vorlage ist nicht erforderlich. Demgemäß vereinfacht sich der Aufbau für die Kamera. Außerdem kann die Optik auf die konstante optische Weglänge optimal ausgelegt werden, so daß keine optischen Verzerrungen entstehen können. Ein Nachfokussieren oder eine Änderung des Maßstabs, wie bei bekannten Abtastsystemen, ist nicht erforderlich.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren beansprucht, bei dem die genannte Einrichtung zum Einsatz kommt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt
  • Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der Einrichtung mit zwei Kamerastellungen,
  • Fig. 2 einen Aufbau mit einem einzigen Antriebsmotor,
  • Fig. 3 einen Aufbau mit zwei Antriebsmotoren,
  • Fig. 4 einen Aufbau mit einem Drehspiegel,
  • Fig. 5 eine Beleuchtungsanordnung mit integrierter Kamera,
  • Fig. 6 den Aufbau einer Beleuchtung mittels LED-Zeilen, und
  • Fig. 7 einen ähnlichen Aufbau in einer kompakten Anordnung.
  • Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung der Erfindung. Eine Vorlage 10, beispielsweise ein gebundenes Buch oder eine gebundene Zeitschrift, liegt aufgeschlagen auf der Auflagefläche 12 eines Arbeitstisches 14. Im allgemeinen wird eine Kante der Vorlage 10 parallel zu einer Bezugsachse ausgerichtet, beispielsweise der Hinterkante 16 des Arbeitstisches. Entlang einer Hebesäule 18, die auf dem Arbeitstisch 16 befestigt ist, ist eine Kamera 20 bewegbar. Die Kamera 20 enthält ein Objektiv und einen optoelektronischen Zeilensensor, im allgemeinen einen CCD-Zeilensensor. Vorzugsweise ist der Zeilensensor in einem Drehpunkt 22 angeordnet, um den sich die Kamera 20 drehen kann.
  • Die Kamera 20 ist mit ihrem Objektiv so ausgerichtet, daß ein Mittelstrahl 24 eine abzutastende Grenzzeile 26 erfaßt. Die Richtung der Zeile wie auch die Anordnung des linearen Zeilensensors in der Kamera 20 verläuft senkrecht zur Papierebene der Fig. 1. Die optische Weglänge w zwischen der Kamera 20 und der Grenzzeile 26 ist eine konstante Größe, auf die das Objektiv der Kamera 20 optimal eingestellt ist. Beim zeilenweisen Abtasten der Vorlage 10wird die Kamera 20 entlang der Hebesäule 18 nach oben bewegt (gestrichelt eingezeichnet), wobei sich die Kamera 20 um den Drehpunkt 22 so verdreht, daß ihre optische Achse mit dem Mittelstrahl übereinstimmt. Die optische Weglänge w bleibt konstant und erfaßt in der oberen Position der Kamera 20 eine weitere Grenzzeile 28 der Vorlage 10. Während der Bewegung der Kamera 20 aus der ersten Position (ganz ausgezogene Linien) in die zweite Position (gestrichelt gezeichnete Linien) erfolgt das zeilenweise Abtasten, wobei elektronische Signale für die Digitalisierung des Bildinhalts der Vorlage erzeugt werden. Die Bewegung ist an den Bereich zwischen den Grenzzeilen 26, 28 angepaßt und kann entsprechend größer oder kleiner auf der Auflagefläche 12 gewählt werden.
  • Wie anhand der Prinzipzeichnung nach Fig. 1 zu erkennen ist, muß die Kamera 20 nur um kleine Strecken bewegt werden. Die Bewegung der Kamera 20 liegt im allgemeinen außerhalb des Bereichs, der für eine Bedienperson zugänglich ist. Die Optik der Kamera 20 muß nur für die Abtastung in Zeilenrichtung, zum Beispiel entsprechend der Breite der Vorlage 10, oder der Breite der Auflagefläche 12, ausgelegt werden und nicht für die gesamten Abmessungen der Vorlage 10, zum Beispiel der Bilddiagonale. Da die optische Weglänge w konstant bleibt, ist ein Nachfokussieren der Kamera nicht erforderlich. Dadurch ergeben sich auch keine Maßstabsänderungen. Die Optik kann optimal an die Weglänge w angepaßt sein und im Hinblick auf Verzerrungen minimiert sein. Durch die Ausrichtung einer Kante der Vorlage zu einer Bezugsachse 16, zum Beispiel der Hinterkante des Arbeitstisches 14, steht der gesamte Bereich hinter der Vorlage 10 für die Plazierung von Beleuchtungselementen zur Verfügung. Bei einer Anordnung entsprechender Beleuchtungselemente werden auch bei stark gewölbten Vorlagen, wie zum Beispiel gebundenen Büchern, kaum Glanzreflexionen entstehen.
  • Fig. 2 zeigt ein Beispiel, das einen einzigen Antriebsmotor verwendet. Gleiche Teile sind gleich bezeichnet. Längs der Hebesäule 18 ist eine Hubvorrichtung 30 entlang der eingezeichneten Pfeile P6 linear verschiebbar. Entlang der Auflagefläche 12 ist eine Spindel 32 angeordnet, die durch einen Antriebsmotor 34 angetrieben wird. Auf der Spindel 32 ist ein Schlitten 36 geführt, der lineare Bewegungen entsprechend der gezeichneten Pfeile P7 ausführen kann. Die Spindel 32 ist in einem Lagerblock 38 gelagert. Die Hubvorrichtung 30 und der Verschiebeschlitten 36 sind durch eine Strebe 40 miteinander verbunden, wobei die Strebe 40 drehbar in einer zum Drehpunkt 22 gehörenden Achse angelenkt ist. Ebenfalls ist die Strebe 40 in einer Achse 42 auf dem Verschiebeschlitten 36 drehbar angelegt. Der Abstand der Strebe 40 zwischen den Punkten 22 und 42 entspricht der optischen Weglänge w.
  • Die Kamera (in Fig. 2 nicht dargestellt) ist auf der Hubvorrichtung 30 angeordnet, wobei die optische Achse der Kamera in Richtung der Strebe 40 ausgerichtet ist. Der Zeilensensor der Kamera ist in Höhe des Drehpunkts 22 angeordnet. Der Motor 34 treibt die Spindel 32 so an, daß der Verschiebeschlitten 36 in Richtung quer zur Zeilenrichtung der abgetasteten Zeile eine Geschwindigkeit hat, welche der Zeilenvorschubgeschwindigkeit beim zeilenweisen Abtasten entspricht. Während der Verschiebebewegung des Verschiebeschlittens 36 wird über die Strebe 40 auch die Hubvorrichtung 30 verschoben und die Kamera im Drehpunkt 22 verdreht. Der untere Drehpunkt 42 ist vorzugsweise in der Objektebene, d. h. in der Abtastebene für die Vorlage 10 angeordnet. Während der zeilenweisen Abtastung der Vorlage 10 erfolgt für die Kamera eine Hebebewegung in Bezug auf die Auflagefläche 12 und eine Drehbewegung quer zur Zeilenrichtung.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform des Beispiels nach Fig. 2 ist ein Antrieb mit der Hubvorrichtung 30verbunden; der Verschiebeschlitten 36 folgt dann der angetriebenen Bewegung der Hubvorrichtung 30.
  • Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Kamera 20 ist auf einer Positioniereinheit 44 angeordnet, die angetrieben durch eine Spindel 46 und einen Motor 48 entlang der Hebesäule 18 bewegbar ist. Die Positioniereinheit 44 trägt eine Drehvorrichtung 50, die durch einen weiteren Motor (nicht dargestellt) drehend verstellt wird. Bei der zeilenweisen Abtastung der Vorlage wird die Position der Kamera 20 durch die beiden Motore so eingestellt, daß der Abstand zwischen der Kamera 20 und der aktuell abzutastenden Zeile im wesentlichen konstant gehalten ist. Die Fahrkurven der beiden Motore muß so aufeinander abgestimmt sein, daß die geforderte kombinierte Dreh- und Hebebewegung ausgeführt wird. Der Vorteil dieses Beispiels nach Fig. 3 liegt im kompakten Aufbau.
  • Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem auf der Hebesäule 18 ein um den Pfeil P1 drehbarer Spiegel 52 angeordnet ist. Auf der Hebesäule 18 ist auch die Kamera 20 angeordnet. Der Spiegel 52 ist in den Strahlengang zwischen Kamera 20 und abgetasteter Zeile geschaltet. Der Zeilenvorschub beim Abtasten wird durch Verstellen des Drehwinkels P1 des Drehspiegels 52 vorgenommen. Die Hubbewegung kann entweder durch Verstellen der Kamera 20 in Richtung des Doppelpfeils P2 oder durch Verstellen des Drehspiegels 52 in Richtung des gestrichelt gezeichneten Doppelpfeils P3 erfolgen. Bei einer Bewegung des Drehspiegels 52 in Richtung des Doppelpfeils P3 kann die Kamera 20 fest installiert werden.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, ist bei der gewählten Anordnung genügend Raum vorhanden, um eine Beleuchtungseinrichtung vorzusehen, die die Vorlage beleuchtet. Vorzugsweise wird zum Beleuchten der Vorlage 10 während des Abtastvorgangs eine Beleuchtungseinheit verwendet, die ein Strahlenband entlang der aktuell abgetasteten Zeile erzeugt.
  • Fig. 5 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, bei dem die Kamera 20 in eine Beleuchtungseinheit 54 einbezogen ist. Wie erwähnt, führt die Kamera 20 eine Linearbewegung entsprechend dem Pfeil P4 und eine Drehbewegung entsprechend dem Pfeil P5 um den Drehpunkt 22 aus. Die Beleuchtungseinheit 54 verdreht sich gleichzeitig mit der Kamera 20 um den gemeinsamen Drehpunkt 22 und erzeugt ein Strahlenband 56, das die aktuelle abzutastende Zeile beleuchtet. Durch das gemeinsame Verschieben und Verdrehen von Kamera und Beleuchtungseinheit 54 bleibt auch das Strahlungsband auf der Vorlage während der Verschiebebewegung in seinen Eigenschaften gleich, wodurch z. B. der Helligkeitsverlauf beim Abtasten stets konstant bleibt.
  • Fig. 6 zeigt ein Beispiel für eine Beleuchtungseinheit 54 zum zeilenförmigen Beleuchten der Vorlage 10. Auf einer Leiterplatte 58 sind in Zeilen beidseitig LEDs 60 angeordnet. Diese LEDs sind längs einer ersten Brennlinie zweier elliptischer Zylinderspiegelelemente 62, 64 angeordnet. Diese Spiegelelemente 62, 64 fokussieren die Strahlung in ihre jeweils zweite gemeinsame Brennlinie 66, die örtlich übereinstimmen und die Zeile auf der Vorlage 10 beleuchten. Die dargestellte Beleuchtungseinrichtung 54 hat einen kompakten Aufbau, da die Emissionscharakteristik der LEDs, die nur in einen Halbraum Strahlung aussenden, mit den günstigen Abbildungseigenschaften der elliptischen Spiegelelemente 62, 64 verknüpft ist. Die Kamera 20 kann in einem mittleren Bereich der Leiterplatte entlang der Längsachse der Leiterplatte 58 angeordnet sein.
  • Fig. 7 zeigt einen Aufbau mit nur einer Zeile von LEDs 60 auf der Leiterplatte 58. Der elliptische Spiegel 62 ist unmittelbar mit der Leiterplatte 58 verbunden, wodurch sich ein konstruktiv einfacher Aufbau ergibt. Die zu beleuchtende Zeile ist gegenüber der Vertikalen, in der die Leiterplatte 58 liegt, leicht verkippt. In Achsrichtung 68 kann das zeilenförmig beleuchtete Objekt mit Hilfe der Kamera 20 (nicht dargestellt) abgetastet werden.
  • Weitere Beispiele für eine Beleuchtungseinheit, die die Vorlage 10 zeilenförmig beleuchten kann, sind in der DE 101 08 075 derselben Anmelderin beschrieben. Der Inhalt dieses Dokuments wird hiermit durch Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung mit einbezogen.
  • Die beschriebene Beleuchtungseinheit 54 hat mehrere Vorteile. So wird nur ein schmaler Lichtstreifen erzeugt, so daß eine Blendung des Benutzer im Bedienbereich vermieden wird. Die Vorlage selbst wird mit einer relativ geringen Strahlungsenergie und damit mit einer geringen Wärme belastet. Die Verwendung von LEDs gestattet ein schnelles Ein- und Ausschalten, ohne Helligkeitsveränderungen. Eine Dauereinwirkung von Strahlung auf die Vorlage wird vermieden. Bei Verwendung von polychromatischen LEDs, die zum Beispiel weißes Licht aussenden, entfällt eine UV-Belastung. Weiterhin ist der Energieverbrauch vergleichsweise gering. Bezugszeichenliste 10 Vorlage
    12 Auflagefläche
    14 Arbeitstisch
    16 Hinterkante, Bezugsachse
    18 Hebesäule
    20 Kamera
    22 Drehpunkt
    24 Mittelstrahl
    26 Grenzzeile
    w optische Weglänge
    28 Grenzzeile
    30 Hubvorrichtung
    32 Spindel
    34 Antriebsmotor
    36 Schlitten
    P6, P7 Bewegungspfeil
    38 Lagerblock
    40 Strebe
    42 Achse
    44 Positioniereinheit
    46 Spindel
    48 Motor
    50 Drehvorrichtung
    52 Spiegel
    P1, P2, P3 Bewegungspfeile
    54 Beleuchtungseinheit
    P4, P5 Richtungspfeile
    56 Strahlenband
    58 Leiterplatte
    60 LED
    62, 64 Zylinderspiegelelemente
    66 zweite Trennlinie
    68 Achsrichtung

Claims (36)

1. Einrichtung zum Abtasten einer Vorlage,
mit einer Auflagefläche (12), auf die die abzutastende Vorlage (10) aufliegt,
und mit einer mit einem opto-elektronischen Zeilensensor versehenen Kamera (20), die die auf der Auflagefläche (12) aufliegende Vorlage (10) Zeile für Zeile abtastet und elektronische Signale erzeugt,
wobei Mittel (30 bis 42) vorgesehen sind, die die optische Weglänge (w) zwischen der Kamera (20) und der aktuell abzutastenden Zeile während des Abtastvorgangs im wesentlichen konstant halten.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der zum Konstanthalten des Abstandes eine Hebebewegung in Bezug auf die Auflagefläche (12) und eine Drehbewegung der Kamera (20) quer zur Zeilenrichtung erfolgt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein Arbeitstisch (14) vorgesehen ist, der die Auflagefläche (12) bildet, und bei der der Arbeitstisch (14) eine Bezugsachse (16) definiert, die mit der Zeilenrichtung übereinstimmt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, bei der die Bezugsachse (16) durch eine Seitenkante der Auflagefläche (12) oder des Arbeitstisches (14) gebildet ist.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Arbeitstisch (14) eine Hebesäule (18)enthält, die in einem von einem Bedienbereich entfernten Bereich angeordnet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, bei der die Kamera (20) auf einer Hubvorrichtung (30) längs der Hebesäule (18) linear bewegbar ist,
quer zur Zeilenrichtung entlang des Arbeitstisches (14) eine Verschiebevorrichtung (36) linear bewegbar ist,
die Hubvorrichtung (30) und die Verschiebevorrichtung (36) miteinander durch eine Strebe (40) an deren Enden jeweils drehbar gekoppelt sind,
und bei der die Kamera (20) an der Hubvorrichtung (30) befestigt ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, bei der der Zeilensensor der Kamera (20) im Drehpunkt (22) der Hubvorrichtung (30) liegt, und bei der die optische Achse der Kamera (20) im wesentlichen in Richtung der Strebe (40) verläuft.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die Verschiebevorrichtung (36) eine Spindel (32) enthält, die von einem Motor (34) mit konstanter Geschwindigkeit entsprechend der Zeilenvorschubgeschwindigkeit beim zeilenweisen Abtasten angetrieben wird.
9. Einrichtung nach Anspruch 5, bei der die Kamera (20) auf einer Positioniereinheit (44) montiert ist,
die Positioniereinheit (44) mit Hilfe eines ersten Motors (48) längs der Hebesäule (18) verschiebbar ist,
auf der Positioniereinheit (44) eine Drehvorrichtung (50) angeordnet ist, die die Kamera (20) drehbar lagert und die durch einen zweiten Motor angesteuert wird,
und bei der beim zeilenweissen Abtasten der Vorlage (10) die Position der Kamera (20) durch die beiden Motoren so eingestellt wird, daß der Abstand zwischen der Kamera (20) und der aktuell abzutastenden Zeile während des Abtastvorganges im wesentlichen konstant gehalten ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der auf der Hebesäule (18) ein drehbarer Spiegel (52) angeordnet ist, der in den Strahlengang zwischen Kamera (20) und abgetastete Zeile geschaltet ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, bei der der Spiegel (52) entlang der Achse der Hebesäule (18) verstellbar ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Kamera (20) entlang der Hebesäule (18)bewegbar ist.
13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zum Beleuchten der Vorlage während des Abtastvorganges eine Beleuchtungseinheit (54) verwendet wird, die ein Strahlenband entlang der aktuell abgetasteten Zeile erzeugt.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, bei der die Beleuchtungseinheit (54) eine Vielzahl von LEDs (60) enthält.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, bei der die LEDs (60) polychromatisches Licht erzeugen, vorzugsweise weisses Licht.
16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, bei der die Beleuchtungseinheit (54) einen Spiegel (62, 64) enthält, der einen konkav gewölbten, lang gestreckten zylinderförmigen Abschnitt mit zwei Brennlinien hat,
bei der längs einer Brennlinie die Vielzahl von LEDs (60) angeordnet ist, welche Strahlung in Richtung des Spiegels (62, 64) aussenden,
und bei der die ausgesendete Strahlung in der zweiten Brennlinie (66) gesammelt wird, die der aktuell abgetasteten Zeile der Vorlage entspricht.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, bei der der zylinderförmige Abschnitt (62, 64) des Spiegels die Form der inneren Mantelfläche eines elliptischen Zylinders hat.
18. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die erste Brennlinie des Spiegels (62, 64) im wesentlichen mit dem Drehpunkt (22) der Kamera (20) übereinstimmt.
19. Verfahren zum Abtasten einer Vorlage,
bei dem die abzutastende Vorlage (10) auf einer Auflagefläche (12) aufliegt,
eine mit einem opto-elektronischen Zeilensensor versehene Kamera (20) die auf der Auflagefläche (12) aufliegende Vorlage (10) Zeile für Zeile abtastet und elektronische Signale erzeugt,
und bei dem eine optische Weglänge (w) zwischen der Kamera (20) und der aktuell abzutastenden Zeile während des Abtastvorgangs im wesentlichen konstant gehalten wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem zum Konstanthalten des Abstandes eine Hebebewegung in Bezug auf die Auflagefläche (12) und eine Drehbewegung der Kamera (20) quer zur Zeilenrichtung erfolgt.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, bei dem ein Arbeitstisch (14) vorgesehen ist, der die Auflagefläche (12) bildet, und bei dem der Arbeitstisch (14) eine Bezugsachse (16) definiert, die mit der Zeilenrichtung übereinstimmt.
22. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem die Bezugsachse (16) durch eine Seitenkante der Auflagefläche (12) oder des Arbeitstisches (14) gebildet ist.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Arbeitstisch (14) eine Hebesäule (18)enthält, die in einem von einem Bedienbereich entfernten Bereich angeordnet ist.
24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem die Kamera (20) auf einer Hubvorrichtung (30) längs der Hebesäule (18) linear bewegbar ist,
quer zur Zeilenrichtung entlang des Arbeitstisches (14) eine Verschiebevorrichtung (36) linear bewegbar ist,
die Hubvorrichtung (30) und die Verschiebevorrichtung (36) miteinander durch eine Strebe (40) an deren Enden jeweils drehbar gekoppelt sind,
und bei der die Kamera (20) an der Hubvorrichtung (30) befestigt ist.
25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem der Zeilensensor der Kamera (20) im Drehpunkt (22) der Hubvorrichtung (30) liegt, und bei der die optische Achse der Kamera (20) im wesentlichen in Richtung der Strebe (40) verläuft.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, bei der die Verschiebevorrichtung (36) eine Spindel (32) enthält, die von einem Motor (34) mit konstanter Geschwindigkeit entsprechend der Zeilenvorschubgeschwindigkeit beim zeilenweisen Abtasten angetrieben wird.
27. Verfahren nach Anspruch 23, bei der die Kamera (20) auf einer Positioniereinheit (44) montiert ist,
die Positioniereinheit (44) mit Hilfe eines ersten Motors (48) längs der Hebesäule (18) verschiebbar ist,
auf der Positioniereinheit (44) eine Drehvorrichtung (50) angeordnet ist, die die Kamera (20) drehbar lagert und die durch einen zweiten Motor angesteuert wird,
und bei dem beim zeilenweisen Abtasten der Vorlage (10) die Position der Kamera (20) durch die beiden Motoren so eingestellt wird, daß der Abstand zwischen der Kamera (20) und der aktuell abzutastenden Zeile während des Abtastvorganges im wesentlichen konstant gehalten ist.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, bei dem auf der Hebesäule (18) ein drehbarer Spiegel (52) angeordnet ist, der in den Strahlengang zwischen Kamera (20) und abgetastete Zeile geschaltet ist.
29. Verfahren nach Anspruch 28, bei der der Spiegel (52) entlang der Achse der Hebesäule (18) verstellbar ist.
30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, bei dem die Kamera (20) entlang der Hebesäule (18)bewegbar ist.
31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zum Beleuchten der Vorlage während des Abtastvorganges eine Beleuchtungseinheit (54) verwendet wird, die ein Strahlenband entlang der aktuell abgetasteten Zeile erzeugt.
32. Verfahren nach Anspruch 31, bei dem die Beleuchtungseinheit (54) eine Vielzahl von LEDs (60) enthält.
33. Verfahren nach Anspruch 32, bei dem die LEDs (60) polychromatisches Licht erzeugen, vorzugsweise weisses Licht.
34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, bei dem die Beleuchtungseinheit (54) einen Spiegel (62, 64) enthält, der einen konkav gewölbten, lang gestreckten zylinderförmigen Abschnitt mit zwei Brennlinien hat,
bei dem längs einer Brennlinie die Vielzahl von LEDs (60) angeordnet ist, welche Strahlung in Richtung des Spiegels (62, 64) aussenden,
und bei dem die ausgesendete Strahlung in der zweiten Brennlinie (66) gesammelt wird, die der aktuell abgetasteten Zeile der Vorlage entspricht.
35. Verfahren nach Anspruch 34, bei dem der zylinderförmige Abschnitt (62, 64) des Spiegels die Form der inneren Mantelfläche eines elliptischen Zylinders hat.
36. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die erste Brennlinie des Spiegels (62, 64) im wesentlichen mit dem Drehpunkt (22) der Kamera (20) übereinstimmt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0164713A1 (de) * 1984-06-11 1985-12-18 Mita Industrial Co., Ltd. Dokumentenlesegerät
DE19829776C1 (de) * 1998-07-03 1999-10-07 Datasound Gmbh Scannerkopf zur Abtastung von Vorlagen

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