DE10300689B4

DE10300689B4 - Bildscanner mit einem einzigen Motor, der eine zweidimensionale Bewegung von Photosensoren liefert

Info

Publication number: DE10300689B4
Application number: DE10300689A
Authority: DE
Inventors: Kurt E. Fort Collins Spears; David W. Greeley Boyd; Robert G. Bellvue Gann
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2023-01-11
Also published as: DE10300689A1; GB0301950D0; GB2385228A; US7333250B2; US20030141443A1; GB2385228B

Abstract

Bildscanner, der folgende Merkmale aufweist:
ein Array aus Photosensoren (100, 202, 300, 500, 600, 700, 800);
ein flexibles Treiberbauglied (302, 304, 504), an dem das Array aus Photosensoren angebracht ist; und
einen Drehmoter (320, 408, 618) zum Antreiben des flexiblen Treiberbauglieds, um dadurch das Array in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zu einem Bild ist, das gerade gescannt wird, entlang eines durch das flexible Trägerbauglied definierten Wegs in zwei Dimensionen zu bewegen.

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Bildscanner.
Bildscanner, die auch als Dokumentenscanner bekannt sind, wandeln ein Bild auf einem Dokument oder auf einer Photographie, oder ein Bild in einem transparenten Medium, in eine elektronische Form um, die zum Kopieren, Speichern oder Verarbeiten durch einen Computer geeignet ist. Ein Bildscanner kann eine separate Vorrichtung oder ein Bestandteil eines Kopiergerätes, ein Bestandteil eines Faxgerätes oder ein Bestandteil einer Mehrzweckvorrichtung sein. Reflektierende Bildscanner weisen üblicherweise eine gesteuerte Lichtquelle auf, und es wird Licht von der Oberfläche eines Dokuments durch ein Optiksystem und auf ein Array aus lichtempfindlichen Bauelementen reflektiert. Transparentbildscanner leiten Licht durch ein transparentes Bild, beispielsweise ein photographisches Positivdia, durch ein Optiksystem und daraufhin auf ein Array aus lichtempfindlichen Bauelementen. Die lichtempfindlichen Bauelemente wandeln empfangene Lichtintensität in ein elektronisches Signal um. Ein Analog/Digital-Wandler wandelt das elektronische Signal in computerlesbare Binärzahlen um, wobei jede Binärzahl einen Intensitätswert darstellt.
Es gibt zwei übliche Typen von Bildscannern. Bei einem ersten Typ wird ein Reduktionslinsensystem verwendet, um die Abtastlinie auf das Photosensorarray zu fokussieren, und die Länge des Photosensorarrays ist viel geringer als die Länge der Abtastlinie. Bei einem zweiten Typ wird ein Array aus Linsen verwendet, um die Abtastlinie auf das Photosensorarray zu fokussieren, und die Länge des Photosensorarrays ist die gleiche wie die der Abtastlinie.
Es besteht ein ständiger Bedarf daran, die Kosten von Bildscannern zu verringern. Ferner besteht ein ständiger Bedarf daran, Oberflächen zu scannen, die größer sind als typische Dokumente.

Aus der JP 11-252322 A ist ein Scanner bekannt, bei dem ein Bildsensorhalter auf einer ersten Welle angeordnet ist, wobei die erste Welle gedreht wird, um den Bildsensorhalter in einer Pixelrichtung eines Zeilenbildsensors zu bewegen. Ein Träger wird in einer Richtung senkrecht zu dem Pixelarray bewegt, um einen erstens Bereich eines Originals aufzunehmen. Dann wird die erste Welle gedreht, um den Zeilenbildsensor über einen zweiten Bereich des Originals zu bewegen. Daraufhin wird der Träger wieder senkrecht zu dem Pixelarray bewegt, um den zweiten Bereich des Originals aufzunehmen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Bildscanner und Scanverfahren zu schaffen, die eine zweidimensionale Bewegung von Photosensoren in einer Ebene auf eine einfache Art und Weise ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch Bildscanner gemäß den Ansprüchen 1, 3 oder 4 sowie durch Verfahren gemäß den Ansprüchen 11, 13 oder 14 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Draufsicht eines Scanners, die ein erstes exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Photosensorarrays veranschaulicht, das scannt, indem es sich in zwei Dimensionen bewegt;
2 eine Draufsicht eines Scanners, die ein zweites exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Photo sensorarrays veranschaulicht, das scannt, indem es sich in zwei Dimensionen bewegt;
3A eine Draufsicht eines Scanners, die ein erstes exemplarisches Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Bewegen eines Photosensorarrays in zwei Dimensionen veranschaulicht;
3B eine Querschnittsansicht eines Teils des Scanners der 3A, die zusätzliche Einzelheiten und optionale Merkmale veranschaulicht;
4A eine Draufsicht eines Scanners, die ein zweites exemplarisches Ausführungsbeispiel einer Vorrich tung zum Bewegen eines Photosensorarrays in zwei Dimensionen veranschaulicht;
4B einen Querschnitt eines Teils des Scanners der 4A;
5 eine Draufsicht eines Scanners, die ein drittes exemplarisches Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Bewegen eines Photosensorarrays in zwei Dimensionen veranschaulicht;
6 eine Draufsicht eines Scanners, die ein viertes exemplarisches Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Bewegen eines Photosensorarrays in zwei Dimensionen veranschaulicht;
7 eine Draufsicht eines Scanners, die eine beispielhafte Variation des vierten exemplarischen Ausführungsbeispiels veranschaulicht;
8A eine Draufsicht eines Teils eines Scanners, die zwei alternative exemplarische Ausführungsbeispiele zum Halten eines Photosensorarrays an einer vorbestimmten Position auf einem Träger veranschaulicht;
8B eine Seitenansicht des Teils des Scanners der 8A, die zusätzliche Einzelheiten für Scanner wie in 6 und 7 veranschaulicht; und
8C eine Draufsicht eines Teils des Scanners der 8A, die zusätzliche Einzelheiten für eines der alternativen exemplarischen Ausführungsbeispiele zum Halten eines Photosensorarrays an einer vorbestimmten Position auf einem Träger veranschaulicht.
Photosensorarrays für Bildscanner weisen in der Regel Tausende von einzelnen lichtempfindlichen Elementen auf. Jedes lichtempfindliche Element mißt, in Verbindung mit dem Scanneroptiksystem, eine Lichtintensität von einem effektiven Bereich auf dem Dokument, der ein Bildelement (Pixel) auf dem Bild, das gerade gescannt wird, definiert. Die optische Abtastrate wird oft als Pixel pro Zoll (oder mm), die auf dem Dokument (oder Objekt oder Transparent), das gerade gescannt wird, gemessen werden, ausgedrückt. Die optische Abtastrate, wie sie an dem Dokument, das gerade gescannt wird, gemessen wird, wird auch als die Eingabeabtastrate bezeichnet. Die native Eingabeabtastrate wird durch das Optiksystem und den Abstand der einzelnen Sensoren bestimmt. Bei einer gegebenen nativen Eingabeabtastrate und einer Abtastlinienlänge wird die Gesamtanzahl von Photosensorstellen, die erforderlich sind, um eine ganze Abtastlinie mit einer einzigen Belichtung zu scannen, durch folgendes gegeben: Anzahl von Photosensoren = (Abtastlinienlänge)·(native Eingabeabtastrate). Wenn die Abtastlinie beispielsweise 25 cm lang ist und die native Abtastrate 500 Pixel pro cm beträgt, so werden 12.500 Photostellen benötigt, um 12.500 Pixelintensitäten mit einer Belichtung aufzunehmen.
Ein Photosensorarray stellt, in Verbindung mit seinem zugeordneten Optiksystem, einen Hauptanteil der Kosten eines Scanners dar. Ferner bestimmt das Photosensorarray, in Verbindung mit seinem zugeordneten Optiksystem, in der Regel die maximale Länge einer Dimension eines Dokuments oder einer anderen zu scannenden Oberfläche. Bei den folgenden exemplarischen Ausführungsbeispielen weist ein Bildscanner, wenn eine native Eingabeabtastrate und eine Abtastlinie gegeben sind, ein Photosensorarray auf, das weniger Photosensoren aufweist als die Anzahl von Pixeln für die Abtastlinie und die native Eingabeabtastrate. Es werden mehrere Bänder gescannt, wobei jedes Band einen Teilsatz der Pixel für jede Abtastlinie liefert. Für eine gegebene Abtastlinienlänge verringert ein Reduzieren der Anzahl von Photosensoren die Kosten des Photosensorarrays. Alternativ betrachtet ermöglichen mehrere Bänder pro Abtastlinie, wenn eine feststehende Anzahl von Photosensoren gegeben ist, daß längere Abtastlinien gescannt werden können.
Photosensorarrays für Scanner, die Reduktionsoptiken aufweisen (bei denen die Gesamtlänge des Photosensorarrays viel geringer ist als die Länge der Abtastlinie), werden in der Regel als ein einziger Chip mit einer integrierten Schaltung hergestellt. Die Kosten einer integrierten Schaltung sind üblicherweise eine Funktion der Chipfläche. Falls der Chip kleiner ausgeführt werden kann, sind die Kosten in der Regel geringer. Der Chip kann durch ein Verringern der Anzahl von Photosensorstellen kleiner ausgeführt werden.
Bei Scannern, die Arrays aus Linsen aufweisen, werden die Photosensorarrays üblicherweise als eine Anordnung, die mehrere Segmente aufweist, hergestellt. Wenn Segmente einer bestimmten Größe gegeben sind, können die Kosten der Gesamtanordnung durch ein Verringern der Anzahl von Segmenten reduziert werden.
Bei den folgenden Beispielen ist die Anzahl von Photostellen verringert, und es wird eine mechanische Verschiebung des Photosensorarrays verwendet, um alle Pixel aufzunehmen.
1 veranschaulicht einen Teil eines exemplarischen Ausführungsbeispiels eines Scanners, wie er durch eine transparente Platte 102 betrachtet wird. Ein (nicht veranschaulichtes) Dokument kann zum Scannen mit der Oberseite nach unten auf der Platte positioniert werden. Ein zusammenhängendes Photosensorarray 100 wird bewegt, wie durch Pfeile 106, 108 und 110 angegeben ist. Ein Bereich 104 zeigt einen Bereich, der zuvor gescannt wurde, und ein Bereich 110 zeigt einen Bereich, der gerade gescannt wird. Insbesondere zeigt der Bereich 104 einen Bereich, der zuvor mit dem Photosensorarray 100 gescannt wurde, das auf der linken Seite positioniert ist (wie in 1 zu sehen) und sich in der durch den Pfeil 106 angegebenen Richtung bewegt. Am Ende des Scannens des Bereichs 104 wurde das Photosensorarray nach rechts verschoben (durch Pfeil 108 angegeben), die Scanrichtung wurde umgekehrt (durch Pfeil 112 angegeben) und das Photosensorarray 100 begann, den Bereich 110 zu scannen. Die Bereiche 104 und 110 können sich überlappen.
Das Photosensorarray 100 beträgt ungefähr die Hälfte der Länge auf, die benötigt wird, um eine Abtastlinie mit einer Länge, die gleich den kombinierten Breiten der Bereiche 104 und 110 ist, zu scannen. Falls das Photosensorarray 100 aus einem einzigen Chip hergestellt wird, kann das Array kostengünstiger sein als ein Array, das ungefähr zweimal so lang ist. Falls das Photosensorarray 100 aus mehreren Segmenten hergestellt wird, so kann das Array kostengünstiger sein als ein Array, das ungefähr zweimal so viele Segmente erfordert. Alternativ betrachtet kann die Abtastlinienlänge ungefähr verdoppelt werden, wenn ein Photosensorarray einer Länge gegeben ist, wie sie durch das Photosensorarray 100 in 1 gezeigt ist.
2 veranschaulicht ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Scanners, wie er durch eine transparente Platte 204 betrachtet wird. In 2 weist eine segmentierte Photosensoranordnung 202 drei getrennte Photosensorarraysegmente 200 auf. Die Zahl drei ist willkürlich und dient lediglich Veranschaulichungszwecken. Bereiche 206 zeigen Bereiche, die gescannt wurden, und Bereiche 212 zeigen Bereiche, die gerade gescannt werden. Insbesondere zeigen die Bereiche 206 Bereiche, die zuvor mit der Photosensoranordnung 202 gescannt wurden, die auf der linken Seite positioniert ist (wie in 2 zu sehen) und sich in einer durch Pfeile 208 angegebenen Richtung bewegt. Am Ende des Scannens der Bereiche 206 wurde die Photosensoranordnung 202 nach rechts verschoben (durch Pfeile 210 angegeben), die Scanrichtung wurde umgekehrt (durch Pfeile 214 angegeben) und die Photo sensorarraysegmente 200 begannen, die Bereiche 212 zu scannen. Die Bereiche 206 und 212 können sich überlappen.
Relativ zu einer zusammenhängenden Anordnung, die die Breite der Bereiche 206 und 212 zusammengenommen aufweist, werden ungefähr halb so viele Segmente benötigt, wodurch die Kosten verringert werden. Alternativ betrachtet kann, wenn drei Photosensorarraysegmente einer Gesamtlänge, wie sie in 2 gezeigt ist, gegeben sind, die Abtastlinienlänge ungefähr verdoppelt werden.
Ein Motor, ein Solenoid, eine Schwingspule oder eine andere aktive Vorrichtung kann verwendet werden, um ein Photosensorarray in einer ersten Dimension (beispielsweise 1, Richtungen 106 und 112, oder 2, Richtungen 208 und 214) zu bewegen. Ein(e) separate(r, s) Motor, Solenoid, Schwingspule oder andere aktive Vorrichtung kann verwendet werden, um ein Photosensorarray in einer zweiten Dimension (beispielsweise 1, Richtung 108, oder 2, Richtung 210) zu bewegen. Wie in den folgenden exemplarischen Ausführungsbeispielen veranschaulicht ist, wird jedoch vorzugsweise ein einziger Motor oder eine andere aktive Vorrichtung verwendet, um ein Photosensorarray in zwei Dimensionen zu bewegen, was die Kosten dadurch weiter verringert, daß ein Motor oder eine andere aktive Vorrichtung eliminiert wird.
Ein Beispiel besteht darin, ein Photosensorarray oder eine Photosensoranordnung, wie in 1, 100, oder 2, 202, an einem zweidimensionalen linearen Schrittmotor anzubringen. Beispielsweise kann eine Scannerbasis mit einer gezahnten Oberfläche gebildet sein, und es können aktive Spulen an dem Photosensorarray implementiert sein, wobei sich Zähne auf der unteren Oberfläche des Photosensorarrays befinden. Das Array kann dann zu einer beliebigen X-Y-Position an der Basis des Scanners schrittmäßig bewegt werden.
Bei jedem der folgenden Beispiele wird ein einziger Drehmotor verwendet, um ein Photosensorarray in zwei Dimensionen zu bewegen.
3A veranschaulicht einen ersten exemplarischen Scanner, bei dem ein einziger Drehmotor ein Photosensorarray in zwei Dimensionen bewegen kann. Ein Photosensorarray (oder eine Photosensoranordnung) 300 ist an zwei flexiblen Treiberbaugliedern (beispielsweise Riemen, Kabeln, Ketten usw.) befestigt. Insbesondere ist ein Ende des Photosensorarrays 300 durch einen Drehvorsprung 308 an einem ersten flexiblen Treiberbauglied 302 befestigt (weitere Einzelheiten werden in 3B geliefert), und ein zweites Ende des Photosensorarrays 300 ist mittels eines zweiten Drehvorsprungs 308 an einem zweiten flexiblen Treiberbauglied 304 befestigt. Jedes flexible Treiberbauglied (302, 304) läuft um vier Riemenscheiben 306 herum. Zum Zweck einer Scanbewegung kann eine beliebige der Riemenscheiben getrieben werden, oder es kann eines der flexiblen Treiberbauglieder separat getrieben werden. Bei dem in 3A veranschaulichten Beispiel treibt ein einziger Motor 320 direkt eine Riemenscheibe 306. Wenn der Motor 320 eine Riemenscheibe gegen den Uhrzeigersinn dreht (wie in 3A gesehen), wird das Photosensorarray 300 in der durch einen Pfeil 310 angegebenen Richtung bewegt. Am Ende des Scanners wird das Photosensorarray nach rechts verschoben, und anschließend wird die Richtung des Scannens umgekehrt, und das Photosensorarray wird so positioniert, wie es durch ein Bezugszeichen 300a gezeigt ist. Der Scanweg des Photosensorarrays 300 wird durch den Weg der flexiblen Treiberbauglieder definiert. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der 3A und bei den anderen nachfolgenden exemplarischen Ausführungsbeispielen kann die Bewegungsrichtung des Photosensorarrays umgekehrt werden. Das heißt, daß zu Veranschaulichungszwecken eine allgemein gegen den Uhrzeigersinn verlaufende Bewegung verwendet wird, die Bewegung jedoch allgemein auch im Uhrzeigersinn oder auf einem beliebigen anderen Weg verlaufen kann, der den interessierenden Bereich scannt.
3B veranschaulicht einen Querschnitt eines Teils des Scanners der 3A, der das Photosensorarray über einer der Riemenscheiben 306 positioniert zeigt. Der Vorsprung 308, der das Photosensorarray 300 mit dem flexiblen Treiberbauglied 302 verbindet, dreht sich um einen Stab 312. Dies verhindert ein Verdrehen des Vorsprungs 308, während sich der Vorsprung um die Riemenscheiben 306 herumbewegt. Man beachte ferner, daß die Dicke des flexiblen Treiberbauglieds 302 den Vorsprung 308 befähigt, einen Flansch an der Riemenscheibe freizugeben. Optional kann das Photosensorarray 300 durch einen reibungsarmen Abstandshalter 318 bei einer konstanten Entfernung von einer Platte 316 gehalten werden. Bei dem Beispiel der 3B ist ein mit Rädern versehener Träger 314 in das Photosensorarray 300 federgeladen, was ein Beispiel einer Möglichkeit, das Photosensorarray gegen die Platte zu drücken, veranschaulicht. Der Träger 314 kann auf einer Basis des Scanners rollen.
4A veranschaulicht ein zweites exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Scanners, bei dem ein einziger Drehmotor ein Photosensorarray in zwei Dimensionen bewegen kann. Ein Photosensorarray (oder eine Photosensoranordnung) 400 weist zwei Räder oder Zahnräder 406 auf (weitere Einzelheiten werden in 4B geliefert), die sich entlang starren Führungswänden 402 und 404 bewegen. Ein einziger Motor, der an dem Photosensorarray angebracht ist, kann eines oder beide Räder oder Zahnräder 406 treiben. Falls eines der Räder oder Zahnräder 406 im Uhrzeigersinn getrieben wird (wie in 4A zu sehen ist), bewegt sich das Photosensorarray 400 zu der Unterseite der Figur hin, wird anschließend nach rechts verschoben, und anschließend wird die Scanrichtung umgekehrt, und das Photosensorarray ist so positioniert, wie es durch ein Bezugszeichen 400a gezeigt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel der 4A wird der Weg der Bewegung des Photosensorarrays durch den Weg einer starren Wand definiert.
4B liefert weitere Einzelheiten. Bei dem Beispiel der 4B treibt ein Motor 408 direkt ein Zahnrad 406, das mit passenden Zähnen in einer starren Wand 404 in Eingriff kommt. Der Motor 408 kann optional ferner ein weiteres Rad oder Zahnrad 406 treiben, das eine Wand 402 in Eingriff nimmt (4A). Die starren Wände (402, 404), mit oder ohne Zähne, können optional als Teil einer Basis des Scanners geformt sein. Das Photosensorarray 400 kann optional bei einer konstanten Entfernung von einer Platte gehalten werden, wie in 3B veranschaulicht ist.
5 veranschaulicht ein drittes exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Scanners, bei dem ein einziger Drehmotor ein Photosensorarray in zwei Dimensionen bewegen kann. Ein Photosensorarray (oder eine Photosensoranordnung) 500 wird auf einem beweglichen starren Träger 502 beweglich getragen. Der Träger 502 kann zum Zweck einer Bewegung in einer Dimension an einer oder mehreren Führungen (nicht veranschaulicht) angebracht sein. Das Photosensorarray 500 wird unter Verwendung eines Drehvorsprungs 508 (wie beispielsweise durch den Vorsprung 308 in 3B veranschaulicht) an einem flexiblen Treiberbauglied 504 befestigt. Das flexible Treiberbauglied 504 dreht sich um vier Riemenscheiben 506. Eine jegliche der Riemenscheiben kann durch einen (nicht veranschaulichten) Motor getrieben werden, um das flexible Treiberbauglied 504 zu bewegen. Falls das flexible Treiberbauglied gegen den Uhrzeigersinn bewegt wird (wie in 5 zu sehen ist), wird das Photosensorarray 500 nach unten bewegt, anschließend nach rechts entlang dem Träger 502 verschoben, während der Vorsprung 508 um eine erste Riemenscheibe 506 gezogen wird, und anschließend nach oben, nachdem der Vorsprung 508 um eine zweite Riemenscheibe 506 gezogen wird, und so weiter. Bei dem Beispiel der 5 ist zu beachten, daß ein Motor ein flexibles Treiberbauglied treibt, das wiederum ein Photosensorarray (oder eine Photosensoranordnung) treibt, das bzw. die wiederum einen Träger treibt. Das Photosensorarray wird durch das flexible Führungsbauglied an vorbestimmten Posi tionen auf dem Träger gehalten, und der Scanweg wird durch den Weg des flexiblen Führungsbauglieds bestimmt.
6 veranschaulicht ein viertes exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Scanners, bei dem ein einziger Drehmotor ein Photosensorarray in zwei Dimensionen bewegen kann. Ein Photosensorarray (oder eine Photosensoranordnung) 600 wird auf einem beweglichen starren Träger 602 beweglich getragen. Der Träger 602 kann an einer oder mehreren Führungen (nicht veranschaulicht) angebracht sein und kann durch eine Verwendung eines Motors und von Kabeln bewegt werden. Wie bei dem in 6 gezeigten Beispiel veranschaulicht ist, treibt ein Motor 608 einen Riemen, der über eine Riemenscheibe läuft, und der Träger 602 ist an dem Riemen befestigt. Es gibt zahlreiche andere Wege, wie ein Scannerträger bewegt werden kann, wie bei Bildscannermechanismen hinreichend bekannt ist.
Bei 6 wird das Photosensorarray 600 durch starre Führungswände (608, 610 und 612) an einer von mehreren vorbestimmten Positionen auf dem Träger 602 gehalten. Rollen 604 und 606, die an dem Photosensorarray 600 angebracht sind, rollen an den starren Führungswänden. Der Motor 618 bewegt den Träger 602, und der Träger 602 bewegt das Photosensorarray in einer Dimension, wobei die Position des Photosensorarrays auf dem Träger durch die Führungswände 608 und 610 bestimmt wird. Wenn sich das Photosensorarray dem Ende des Scanners nähert, folgt die Rolle 604 auf dem Photosensorarray der Führungswand 608, was den Photosensor dazu zwingt, sich nach rechts entlang dem Träger 602 zu verschieben. Die Bewegungsrichtung des Trägers 602 wird dann umgekehrt, und die Position des Photosensorarrays auf dem Träger wird durch die Führungswände 610 und 612 bestimmt.
In den 3A, 4A, 5 und 6 ist das Photosensorarray gezeigt, wie es einen Scanvorgang eines Gesamtbereichs in zwei Bändern abschließt. Es kann vorzuziehen sein, sogar noch geringere Kosten zu liefern, indem man die Anzahl von Photosensoren weiter verringert und mehr als zwei Bänder benötigt, um jede Abtastlinie fertigzustellen. Bei einer gegebenen Photosensorlänge ermöglichen alternativ dazu mehr als zwei Bänder ein Scannen von sogar noch größeren Dokumenten.
7 veranschaulicht ein Photosensorarray (oder eine Photosensoranordnung) 700, das bzw. die in der Lage ist, vier Bänder für jede Abtastlinie zu erstellen. Das Photosensorarray 700 ist mit drei Rollen (702, 704 und 706) veranschaulicht. Wenn sich das Photosensorarray 700 in der durch einen Pfeil 708 gezeigten Richtung bewegt, berührt die Rolle 706 eine Ablenkeinrichtung 710, und das Photosensorarray wird nach rechts verschoben (wie in 7 zu sehen ist). Die Scanrichtung wird umgekehrt, und schließlich berührt die Rolle 704 eine Ablenkeinrichtung 712, und das Photosensorarray wird weiter nach rechts verschoben. Die Abtastrichtung wird wiederum umgekehrt, und schließlich berührt die Rolle 706 eine Ablenkeinrichtung 714, und das Photosensorarray wird weiter nach rechts verschoben. Die Abtastrichtung wird wiederum umgekehrt, und schließlich berührt die Rolle 702 eine Ablenkeinrichtung 716, und das Photosensorarray wird nach links in die Startposition verschoben.
Optional kann das Photosensorarray 700 der 7 durch Führungswände an vorbestimmten Positionen auf einem Träger gehalten werden, wie in 6 gezeigt ist. Alternativ dazu, wie nachstehend ausführlicher erläutert wird, kann das Photosensorarray bei vorbestimmten Positionen leicht gehalten werden, und die Haltekraft kann durch die Verschiebungskraft, die dadurch geliefert wird, daß die Photosensorarrayrollen an die Ablenkeinrichtungen gedrückt werden, überwunden werden. Falls das Photosensorarray bei vorbestimmten Positionen leicht gehalten wird, können die Führungswände, wie in 7 veranschaulicht ist, wo sich die Führungswände biegen, um den Photosensor entlang dem Träger zu verschieben, eine anfängliche Region aufweisen, in der die Ablenkung relativ gering ist, in der jedoch die Ablenkkraft relativ groß ist, um die Kraft, die das Photosensorarray an einer der vorbestimmten Positionen auf dem Träger leicht festhält, zu überwinden. Nachdem das Photosensorarray von der Rückhaltekraft befreit ist, kann die Ablenkung des Photosensorarrays relativ zu der Entfernung, um die sich der Träger bewegt, erhöht werden, um die Entfernung, die der Träger zurücklegen muß, um das Photosensorarray entlang dem Träger zu verschieben, zu verringern. Es kann eine parabolische Gestalt verwendet werden, um eine konstante Kraft und eine reibungslose Bewegung zu liefern.
8A veranschaulicht zwei alternative Möglichkeiten, ein Photosensorarray an einer vorbestimmten Position auf einem Träger zu halten (ohne Führungswände). Ein Photosensorarray 800 kann sich entlang einem Träger 802 bewegen. Eine Referenz 804 zeigt einen Magneten, wobei ein Ende des Photosensorarrays 800 gegen den Magneten gehalten werden kann. Das Photosensorarray kann zusammenpassende Magneten aufweisen, oder das Photosensorarray kann Endoberflächen eines eisenhaltigen oder eines anderen Materials, das von einem Magneten angezogen werden kann, aufweisen. Als Alternative kann eine Arretierung 806 in dem Träger 802 verwendet werden, um einen flexiblen Vorstand an dem Photosensorarray aufzunehmen (in 8C näher veranschaulicht).
8B ist eine Seitenansicht, die den Magneten 804 veranschaulicht. Ferner veranschaulicht 8B eine Rolle 808 auf der Unterseite des Photosensorarrays 800 und eine Führungswand oder eine Ablenkeinrichtung 810. Man beachte, daß das Photosensorarray die Oberseite der Führungswand oder der Ablenkeinrichtung freigeben kann, während sich die Rolle in Kontakt befindet. Eine Rolle wird zur Veranschaulichung verwendet, ist jedoch nicht notwendig. Es kann eine reibungsarme Anschlußfläche verwendet werden, oder die Ablenkeinrichtung kann einfach einen Vorsprung an dem unteren Teil des Photosensorarrays berühren.
8C veranschaulicht ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines flexiblen Vorstandes. Bei 8C ist der flexible Vorstand ein sphärisches Lager 812, das durch eine Feder in die Kerbe 806 in dem Träger gehalten wird. Die Kraft der Feder kann durch die Kraft, mit der das Photosensorarray gegen eine Führungswand oder eine Ablenkeinrichtung gedrückt wird, überwunden werden.

Claims

Bildscanner, der folgende Merkmale aufweist: ein Array aus Photosensoren (100, 202, 300, 500, 600, 700, 800); ein flexibles Treiberbauglied (302, 304, 504), an dem das Array aus Photosensoren angebracht ist; und einen Drehmoter (320, 408, 618) zum Antreiben des flexiblen Treiberbauglieds, um dadurch das Array in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zu einem Bild ist, das gerade gescannt wird, entlang eines durch das flexible Trägerbauglied definierten Wegs in zwei Dimensionen zu bewegen.
Bildscanner gemäß Anspruch 1, der ferner folgende Merkmale aufweist: einen Träger (314, 502, 602, 802); das Array (100, 202, 300, 500, 600, 700, 800) auf dem Träger; und wobei eine Bewegung des flexiblen Treiberbauglieds (302, 304, 504) bewirkt, daß sich der Träger bewegt.
Bildscanner, der folgende Merkmale aufweist: ein Array aus Photosensoren (400); und einen Motor (408), der das Array in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zu einem Bild ist, das gerade gescannt wird, in zwei Dimensionen bewegt; eine Basis; und zumindest eine starre Wand (402, 404, 608, 610, 612) auf der Basis, wobei sich das Array (100, 202, 300, 500, 600, 700, 800) in einem durch die starre Wand definierten Weg bewegt, und wobei sich der Motor an dem Array befindet und das Array (400) entlang der starren Wand treibt.
Bildscanner, der folgende Merkmale aufweist: ein Array aus Photosensoren (500, 600, 800); und einen Motor (320, 408, 618), der das Array in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zu einem Bild ist, das gerade gescannt wird, in zwei Dimensionen bewegt; einen Träger (502, 602, 802), wobei das Array (500, 600, 800) auf dem Träger angeordnet ist und entlang des Trägers beweglich ist, und wobei der Motor den Träger bewegt und wobei eine Bewegung des Trägers eine Bewegung des Arrays entlang dem Träger bewirkt.
Bildscanner gemäß Anspruch 4, der ferner folgendes Merkmal aufweist: zumindest eine Ablenkeinrichtung (608, 610, 612), bei der, wenn der Träger zu der Ablenkeinrichtung bewegt wird, wobei sich das Array (500, 600) an einer ersten vorbestimmten Position auf dem Träger befindet, das Array die Ablenkeinrichtung berührt und dazu gezwungen wird, sich entlang dem Träger zu einer zweiten vorbestimmten Position auf dem Träger zu bewegen.
Bildscanner gemäß Anspruch 4 oder 5, der ferner folgendes Merkmal aufweist: zumindest eine Rolle an dem Array (500, 600), wobei die Rolle die Ablenkeinrichtung (608, 610, 612) berührt.
Bildscanner gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, der ferner folgende Merkmale aufweist: eine Führung; und wobei das Array (500, 600) durch die Ablenkeinrichtung (608, 610, 612) und die Führung an der ersten vorbestimmten Position gehalten wird.
Bildscanner gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, der ferner folgendes Merkmal aufweist: einen Magneten (804) auf dem Träger (802), wobei der Magnet das Array (500, 600, 800) an der ersten vorbestimmten Position hält.
Bildscanner gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, der ferner folgende Merkmale aufweist: zumindest eine Arretierung (806) in dem Träger (802); und einen Vorstand, der flexibel an dem Array angebracht ist, wobei der Vorstand mit der Arretierung (806) in dem Träger in Eingriff steht, um das Array (500, 600, 800) an der ersten vorbestimmten Position zu halten.
Bildscanner gemäß Anspruch 9, bei dem der Vorstand ferner ein sphärisches Lager umfaßt.
Verfahren zum Scannen, das folgende Schritte aufweist: Bewegen eines Photosensorarrays (100, 202, 300, 500, 600, 700, 800) in einer ersten Dimension unter Verwendung eines Motors; Bewegen des Photosensorarrays in einer zweiten Dimension unter Verwendung des Motors, wobei sich die erste und die zweite Dimension in einer Ebene befinden, die zu einem Bild, das gerade gescannt wird, im wesentlichen parallel ist; Befestigen des Photosensorarrays (100, 202, 300, 500, 600, 700, 800) an einem flexiblen Treiberbauglied (302, 304, 504); und Bewegen des flexiblen Treiberbauglieds unter Verwendung des Motors, um dadurch das Photosensorarray in der ersten Dimension und der zweiten Dimension zu bewegen.
Verfahren gemäß Anspruch 11, das ferner folgenden Schritt aufweist: Befestigen des Photosensorarrays (100, 202, 300, 500, 600, 700, 800) an einem Träger, der beweglich ist, wobei das Photosensorarray entlang dem Träger beweglich ist.
Verfahren zum Scannen, das folgende Schritte aufweist: Bewegen eines Photosensorarrays (400) in einer ersten Dimension unter Verwendung eines Motors (408); Bewegen des Photosensorarrays in einer zweiten Dimension unter Verwendung des Motors, wobei sich die erste und die zweite Dimension in einer Ebene befinden, die zu einem Bild, das gerade gescannt wird, im wesentlichen parallel ist; Befestigen des Motors an dem Photosensorarray (400); Treiben eines Rades unter Verwendung des Motors, wobei das Rad einer starren Wand folgt, um dadurch das Photosensorarray in der ersten Dimension und der zweiten Dimension zu bewegen.
Verfahren zum Scannen, das folgende Schritte aufweist: Bewegen eines Trägers in einer ersten Richtung, wobei Photosensoren an einer ersten vorbestimmten Position auf dem Träger angeordnet sind; Nutzen der Bewegung des Trägers, um die Photosensoren zu einer zweiten vorbestimmten Position auf dem Träger zu verschieben; und Bewegen des Trägers in einer zweiten Richtung, die zu der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 14, das ferner folgenden Schritt aufweist: Verwenden eines Motors, um den Träger zu bewegen und um den Mitnehmer auf dem Träger zu bewegen.
Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, das ferner folgenden Schritt aufweist: Bewegen des Trägers in der ersten Richtung, so daß der Mitnehmer eine erste Ablenkeinrichtung berührt, wobei die erste Ablenkeinrichtung den Mitnehmer zwingt, sich entlang dem Träger zu der zweiten vorbestimmten Position zu verschieben.
Verfahren gemäß Anspruch 16, das ferner folgenden Schritt aufweist: Bewegen des Trägers in der zweiten Richtung, so daß der Mitnehmer eine zweite Ablenkeinrichtung berührt, wobei die zweite Ablenkeinrichtung den Mitnehmer zwingt, sich entlang dem Träger zu der ersten vorbestimmten Position zu verschieben.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, das ferner folgenden Schritt aufweist: Bewegen des Mitnehmers entlang einem Weg, der durch ein Kabel, das an dem Mitnehmer befestigt ist, definiert ist.