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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich allgemein
auf Handhalte- oder tragbare Abbildungsscanner und insbesondere
auf einen tragbaren Abbildungsscanner, der erweiterbar ist, um Vollgrößendokumente
abzutasten.
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Hintergrund
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Optische Scanner sind in der Technik
bekannt und können
verwendet werden, um maschinenlesbare Abbildungsdatensignale zu
erzeugen, die ein abgetastetes Objekt darstellen, wie z. B. eine Photographie
oder eine Seite eines gedruckten Textes. Bei einer typischen Scanneranwendung
können die
Abbildungsdatensignale, die durch einen optischen Scanner erzeugt
werden, durch einen Personalcomputer verwendet werden, um eine Abbildung des
abgetasteten Objektes auf einer geeigneten Anzeigevorrichtung zu
reproduzieren, wie z. B. einem CRT oder einem Drucker.
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Ein Handhalte- oder tragbarer optischer Scanner
ist ein optischer Scanner, der entworfen ist, um per Hand über das
Objekt oder das Dokument bewegt zu werden, das abgetastet wird.
Der Handhaltescanner kann direkt mit einem separaten Computer durch
ein Datenkabel verbunden sein. Ist dies der Fall, können die
Datensignale, die durch den Handhaltescanner erzeugt werden, „während des
Betriebs" zu dem separaten Computer übertragen werden, d. h. wenn
die Abbildungsdaten gesammelt werden. Alternativ kann der Handscanner
ein eingebautes Datenspeicherungssystem zum Speichern der Abbildungsdaten
umfassen. Die Abbildungsdaten können
dann auf einen separaten Computer heruntergeladen werden, nachdem die
Abtastoperation fertiggestellt ist, über eine geeignete Einrichtung,
wie z. B. ein Kabel oder eine optische Infrarotdatenverbindung.
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Handgehaltene oder tragbare optische Scanner
sind in der Technik bekannt und verschiedene Komponenten derselben
sind in dem U.S.-Patent Nr. 5,552,597 von McConica für „Hand-Held Scanner having
Adjustable Light Path", dem U.S.-Patent Nr. 5,586,212 von McConica
u. a. für „Optical
Wave Guide for Hand-Held Scanner", dem U.S.-Patent Nr. 5,381,020
von Kochis u. a. für „Hand-Held
Optical Scanner with Onboard Battery Recharging Assembly" und dem
U.S.-Patent Nr. 5,306,908 von McConica u. a. für „Manuelly Operated Hand-Held
Optical Scanner with Tactile Speed Control Assembly" offenbart.
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Ein typischer optischer handgehaltener Scanner
kann Beleuchtungs- und optische Systeme umfassen, um ein Abtasten
des Objekts zu erreichen. Das Beleuchtungssystem beleuchtet einen
Abschnitt des Objekts (üblicherweise
bezeichnet als eine „Abtastregion"),
wohingegen das optische System Licht sammelt, das durch die beleuchtete
Abtastregion reflektiert wird, und einen kleinen Bereich der beleuchteten
Abtastregion (üblicherweise
bezeichnet als eine „Abtastlinie")
auf die Oberfläche
eines photoempfindlichen Detektors fokussiert, der innerhalb des Scanners
positioniert ist. Abbildungsdaten, die das gesamte Objekt repräsentieren,
können
dann dadurch erhalten werden, daß die Abtastlinie über das gesamte
Objekt hinweg streicht, üblicherweise
durch Bewegen des Handhaltescanners im Hinblick auf das Objekt.
Beispielsweise kann das Beleuchtungssystem eine Mehrzahl von lichtemittierenden
Dioden (LEDs) umfassen, obwohl andere Typen von Lichtquellen ebenfalls
verwendet werden können,
wie z. B. fluoreszierende oder Glüh-Lampen.
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Ein typisches optisches Scannersystem
umfaßt
eine Schlitzapertur und eine Linsenanordnung zum Fokussieren der
Abbildung der Scanlinie auf die Oberfläche des Detektors. Abhängig von
dem bestimmten Entwurf, kann das optische Scanner system ferner einen
oder mehrere Spiegel umfassen, um den Weg des Abbildungslichts zu „falten",
wodurch dem optischen System ermöglicht
wird, zweckmäßig innerhalb
einer relativ kleinen Umhüllung
befestigt zu werden. Um zu ermöglichen,
daß ein
kleineres Detektorarray verwendet wird, reduzieren die meisten optischen
Systeme ferner die Größe der Abbildung der
Scanlinie, die auf die Oberfläche
des Detektors fokussiert wird. Zum Beispiel weisen viele optische Systeme
ein Linsenreduzierungsverhältnis
von ungefähr
8 : 1 auf, was die Größe der Abbildung
der Scanlinie um einen Faktor von ungefähr 8 reduziert. Solche optischen
Systeme können
hierin alternativ als optische „Linsenreduzierungs"-Systeme
bezeichnet werden. Bei einer alternativen Anordnung kann das optische
System einen „Kontaktabbildungssensor" oder
CIS (contact image sensor) umfassen, um die Abbildung der beleuchteten
Scanlinie auf die Oberfläche
des Detektors zu fokussieren.
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Der photoempfindliche Detektor, der
verwendet wird, um das Abbildungslicht zu erfassen, das auf demselben
durch das optische System fokussiert wird, weist üblicherweise
eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD = charge-coupled device)
auf, obwohl andere Vorrichtungen verwendet werden können. Eine
typische CCD kann ein Array von individuellen Zellen oder „Pixeln"
aufweisen, wobei jede derselben eine elektrische Ladung ansprechend
darauf sammelt oder aufbaut, daß dieselbe
belichtet wird. Da der Betrag der angesammelten elektrischen Ladung
in einer gegebenen Zelle oder einem Pixel auf die Intensität und Dauer
der Belichtung bezogen wird, kann eine CCD verwendet werden, um
helle und dunkle Punkte einer Abbildung zu erfassen, die auf dieselbe
fokussiert werden.
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Der Ausdruck „Abbildungslicht", wie er
hierin verwendet wird, bezieht sich auf das Licht, das durch das
optische System auf die Oberfläche
des Detektorarrays fokussiert wird. Abhängig von dem Typ des Scanners
und dem Typ des Dokuments kann das Abbildungslicht von dem Objekt
reflektiert werden, das gescannt wird, oder es kann durch das Objekt übermittelt
werden. Das Abbildungslicht kann im wesentlichen in drei Schritten
in digitale Signale umgewandelt werden. Zuerst wandelt jedes Pixel
in dem CCD-Detektor das Licht, das dasselbe empfängt, in eine elektrische Ladung
um. Als zweites werden die Ladungen von den Pixeln in analoge Spannungen umgewandelt,
durch einen analogen Verstärker. Schließlich werden
die analogen Spannungen durch einen Analog-zu-Digital-Wandler- (A/D-Wandler)
digitalisiert. Die digitalen Signale können dann verarbeitet und/oder
gespeichert werden, je nach Wunsch.
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Allgemein ausgedrückt können die tragbaren oder handgehaltenen
Scanner des oben beschriebenen Typs in eine von zwei Größengruppen
klassifiziert werden: Vollgröße und Miniatur.
Wie der Name sagt, sind Vollgrößen-Handscanner
so dimensioniert, daß sie
ein Dokument voller Größe (z. B.
Papier der Größe letter
oder legal) in einem einzelnen Durchlauf scannen können. Entsprechend
weist der Vollgrößenscanner üblicherweise
eine Scanlinienlänge
auf, die ungefähr
der kürzesten
Abmessung des Dokuments entspricht, das gescannt werden soll, z.
B. üblicherweise
ungefähr
21, 6–22,
9 cm (8, 5–9
Zoll). Während
solche Vollgrößenscanner
existieren und gut funktionieren, sind sie nicht besonders gut „tragbar",
insbesondere wenn sie optische „Linsenreduktions"-Systeme
verwenden, die üblicherweise
lange optische Wege aufweisen, die einen beträchtlichen Raumbetrag erfordern.
Während
die Gesamtgröße eines
Vollgrößenscanners
durch Verwenden eines optischen CIS-Systems reduziert werden kann,
liefern solche optischen CIS-Systeme allgemein eine reduzierte Bildqualität im Vergleich
zu optischen Linsenreduktionssystemen. Ferner ist das Farbverhalten
von solchen CIS-Systemen üblicherweise schlecht,
was dieselben ungeeignet für
eine Verwendung in Farbscannern macht.
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Miniaturscanner sind üblicherweise
beträchtlich
kleiner als Vollgrößenscanner
und weisen üblicherweise
eine Scanlinienlänge
von nicht mehr als ungefähr
11,4–12,7
cm (4,5–5
Zoll) auf. Folglich erfordern die meisten Miniaturscanner mehrere
Durchläufe,
um ein Vollgrößendokument
zu scannen. Während
ein solches Mehrfachdurchlaufscannen durchgeführt werden kann, erfordert
es allgemein, daß der Scanner
mit einem bestimmten Typ eines Navigationssystems versehen sind,
um zu ermöglichen,
daß der
Scanner dessen Position über
das Dokument verfolgt, das gescannt wird. Positionsdaten, die durch
das Navigationssystem erzeugt werden, ermöglichen, daß die Bilddaten, die während Mehrfachscandurchläufen gesammelt
werden, später kombiniert
oder „aneinander
genäht"
werden, um Bilddaten zu erzeugen, die die Gesamtheit des gescannten
Objekts darstellen. Während
solche Scannernavigationssysteme bekannt sind und verwendet werden,
sind sie komplex und tragen zu den Gesamtkosten des Scanners bei.
Ferner, um die Gesamtgröße solcher
Miniaturscanner auf einem Minimum zu halten, gehen den meisten Miniaturscannern
optische Linsenreduktionssysteme zugunsten von optischen CIS-Systemen
voraus.
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Leider jedoch, wie oben erwähnt wurde,
leiden die meisten CIS-Systeme unter einer schlechten Bildqualität und einem
schlechten Farbverhalten im Vergleich zu optischen Linsenreduktionssystemen.
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Folglich besteht ein Bedarf nach
einem Miniaturscanner, der in der Lage ist, Vollgrößendokumente
mit einem einzelnen Durchlauf zu scannen, jedoch immer noch klein
genug ist, um als tragbar betrachtet zu werden. Ein solcher Scanner
würde dadurch
ohne den Bedarf nach einem teueren und komplexen Scannernavigationssystem
auskommen. Zusätzliche Vorteile
könnten
erreicht werden, wenn ein solcher Scanner ein optisches Hochleistungssystem
verwenden würde,
aber ohne die Tragbarkeit des Scanners bedeutend zu beeinflussen.
Wiederum andere Vorteile könnten
realisiert werden, wenn ein solcher tragbarer Scanner in der Lage
zu einem Farbscannen wäre.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die erweiterbare Scannervorrichtung
weist einen Hauptkörper
mit einem Detektor auf, der in demselben befestigt ist. Ein Kontaktkopf
ist so an dem Hauptkörper
befestigt, daß der
Kontaktkopf hin zu und weg von dem Hauptkörper zwischen einer eingezogenen
Position und einer ausgefahrenen Position bewegt werden kann. Ein
optisches System, das dem Hauptkörper
und dem Kontaktkopf wirksam zugeordnet ist, fokussiert das Abbildungslicht
von einem Objekt, das gescannt wird, auf den Detektor, wenn sich
der Kontaktkopf in der ausgefahrenen Position befindet.
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Ferner ist ein Verfahren zum Scannen
eines Objekts offenbart, das folgende Schritte aufweist: Bereitstellen
einer erweiterbaren Scanvorrichtung, die einen Hauptkörperabschnitt
mit einem darin befestigten Detektor, einen Kontaktkopfabschnitt,
der an dem Hauptkörperabschnitt
befestigt ist, so daß der
Kontaktkopfabschnitt hin zu und weg von dem Hauptkörperabschnitt
zwischen einer eingezogenen Position und einer ausgefahrenen Position
bewegt werden kann und ein optisches System, das dem Hauptkörperabschnitt
und dem Kontaktkopfabschnitt wirksam zugeordnet ist, so daß das optische
System das Abbildungslicht von dem Objekt, das gescannt wird, auf den
Detektor fokussiert, wenn sich der Kontaktkopf in der ausgefahrenen
Position befindet; Bewegen des Kontaktkopfabschnitts zu der ausgefahrenen
Position; und Bewegen der erweiterbaren Scannervorrichtung über das
Objekt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnunen
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Darstellende und momentan bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt, in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erweiterbaren Scannervorrichtung in
der erweiterten Position ist, die verwendet wird, um ein Dokument
mit geschriebenem Text auf demselben zu scannen;
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2 eine
perspektivische Ansicht der erweiterbaren Scannervorrichtung in
der eingezogenen Position ist;
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3 eine
Seitenansicht im Aufriß des Scanners
in der erweiterten Position ist, die die Anordnung der Spiegel und
Linsenanordnung des optischen Systems zeigt;
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4 eine
Frontansicht im Aufriß des
Scanners in der erweiterten Position ist, wobei der erweiterbare
Balg entfernt ist, um die Anordnung des verlängerten Stangenbefestigungssystems
deutlicher zu zeigen;
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5 eine
Draufsicht der Objektseite des Kontaktkopfabschnitts des erweiterbaren
Scanners ist, die die verlängerte
Schlitzapertur zeigt; und
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6 eine
vergrößerte Querschnittansicht ist,
die die Verriegelungsanordnung zum Verriegeln des Kontaktkopfabschnitts
in der ausgefahrenen und eingezogenen Position zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Eine erweiterbare Scannervorrichtung 10 gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt,
wie sie verwendet werden könnte,
um ein Objekt 12 zu scannen, wie z. B. ein Dokument 14 mit
geschriebenem Text 16 auf demselben. Im wesentlichen kann
die erweiterbare Scannervorrichtung 10 einen Hauptkörperab schnitt 18 und
einen Kontaktkopfabschnitt 20 aufweisen. Der Kontaktkopfabschnitt 20 ist
an dem Hauptkörperabschnitt 18 so
befestigt, daß der
Kontaktkopfabschnitt 20 hin zu und weg von dem Hauptkörperabschnitt 18 bewegt
werden kann (d. h, in den Richtungen, die durch den Pfeil 34 angezeigt
sind), zwischen einer ausgefahrenen Position 22 (gezeigt in 1) und einer eingezogenen
Position 22' (gezeigt in 2).
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
kann der Scanner 10 ferner mit einer erweiterbaren Balganordnung 30 versehen
sein, die im wesentlichen einem Raum 32 einschließt (3), der zwischen dem Hauptkörperabschnitt 18 und
dem Kontaktkopfabschnitt 20 erzeugt wird, wenn der Kontaktkopfabschnitt 20 in
der erweiterten Position 22 vorliegt.
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Bezug nehmend nun primär auf 3 kann der erweiterbare
Scanner 10 mit einem optischen „Linsenreduktions"-System 24 versehen
sein, das dem Hauptkörperabschnitt 18 und
dem Kontaktkopfabschnitt 20 wirksam zugeordnet ist, so
daß das optische
System 24 Abbildungslicht 28 von dem Objekt 12,
das gescannt wird, auf den Detektor 26 fokussiert, wenn
der Kontaktkopfabschnitt 20 in der ausgefahrenen Position 22 ist.
Genauer gesagt kann bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel das optische
System 24 eine erste Reflektor- oder Spiegel-Anordnung 48 aufweisen,
die innerhalb des Hauptkörperabschnitts 18 des
Scanners 10 befestigt ist, und eine zweite Reflektor- oder
Spiegel-Anordnung 50, die innerhalb des Kontaktkopfabschnitts 20 befestigt
ist. Das optische System 24 kann ferner mit einer Linsenanordnung 53 versehen
sein, die bei einem Ausführungsbeispiel
innerhalb des Hauptkörperabschnitts 18 des
Scanners 10 befestigt sein kann, wie am besten in 4 ersichtlich ist. Die Anordnung
der ersten und der zweiten Spiegelanordnung 48 und 50 sowie
der Linsenanordnung 53 ist derart, daß wenn der Kontaktkopfabschnitt 20 des Scanners 10 in
der ausgefahrenen Position 22 ist, Abbildungslicht 28 von
dem Objekt 12 durch die erste und die zweite Spiegelanordnung 48 und 50 auf
die Linsenanordnung 53 reflektiert wird, die nachfolgend das
Abbildungslicht 28 auf die Detektoranordnung 26 fokussiert.
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Der Kontaktkopfabschnitt 20 des
Scanners 10 kann an dem Hauptkörperabschnitt 18 durch
eine Mehrzahl von verlängerten
Stangenanordnungen befestigt sein, wie am besten in 3 und 4 ersichtlich ist.
Die Befestigungsanordnung ermöglicht,
daß der Kontaktkopfabschnitt 20 des
Scanners 10 hin zu und weg von dem Hauptkörperabschnitt 18 bewegt
wird, allgemein in den Richtungen, die durch die Pfeile 34 angezeigt
sind. Beispielsweise kann bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Kontaktkopfabschnitt 20 mit einem vorderen Paar von
verlängerten Stangenanordnungen 36 und 38 sowie
einem hinteren Paar von Stangenanordnungen (nur eine Stangenanordnung 40 derselben
ist in 3 ersichtlich) versehen
sein. Die Stangenanordnungen (z. B. 36, 38 und 40)
werden gleitbar durch entsprechende Lagerbauglieder 42, 44 und 46 aufgenommen,
die in dem Hauptkörperabschnitt 18 bereitgestellt
sind, wodurch ermöglicht
wird, daß der
Kontaktkopfabschnitt 20 des Scanners 10 zwischen
der ausgefahrenen Position 22 (1) und der eingezogenen Position 22' (2) bewegt wird. Es wird
bevorzugt ist aber nicht erforderlich, daß ein Paar von Federn 47, 49 bereitgestellt
ist, um den Kontaktkopfabschnitt 20 in der ausgefahrenen
Position 22 vorzuspannen. Ein Paar von Verriegelungsanordnungen 52, 54 kann
an dem Hauptkörperabschnitt 18 bereitgestellt
sein, um den Kontaktkopfabschnitt 20 in der ausgefahrenen
und eingezogenen Position 22 und 22' zu verriegeln.
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Der erweiterbare Scanner 10 kann
wie folgt betrieben werden, um ein Objekt 12 zu scannen,
wie z. B. ein Dokument 14 mit geschriebenem Text 16, der
auf demselben vorgesehen ist. Angenommen, der Kontaktkopfabschnitt 20 des
Scanners 10 ist in der eingezogenen Position 22' (2), würde der Benutzer (nicht gezeigt)
zuerst den Scanner 10 für eine
Operation vorbereiten, durch Bewegen des Kontaktkopfabschnitts 20 zu
der ausgefahrenen Position 22. Bei einem be vorzugten Ausführungsbeispiel könnte dies
durch gleichzeitiges Drücken
auf die Verriegelungsbauglieder 52 und 54 durchgeführt werden,
um die jeweiligen Stangenbauglieder 36 und 38 zu
lösen,
und dann durch Ziehen an dem Kontaktkopfabschnitt 20, um
denselben weg von dem Hauptkörperabschnitt 18 zu
bewegen. Der Benutzer würde den
Kontaktkopfabschnitt 20 weiter weg von dem Hauptkörperabschnitt 18 bewegen,
bis der Kontaktkopfabschnitt 20 die ausgefahrene Position 22 erreicht.
Wenn der Scanner 10 mit Federn 47, 49 versehen
ist, um den Kontaktkopf 20 in der ausgefahrenen Position 22 vorzuspannen,
dann wäre
es für
den Benutzer nicht notwendig, den Hauptkörperabschnitt 18 und
den Kontaktkopf 20 manuell auseinanderzuziehen. Jedenfalls,
sobald der Kontaktkopf 20 in der ausgefahrenen Position 22 ist,
würden
die Verriegelungsanordnungen 52 und 54 automatisch
ihre jeweiligen Stangenanordnungen 36 und 38 in
Eingriff nehmen, um den Kontaktkopfabschnitt 20 in der
ausgefahrenen Position 22 zu verriegeln. Sobald der Kontaktkopfabschnitt 20 in
der ausgefahrenen Position 22 ist, ist der erweiterbare
Scanner 10 bereit zum Scannen. Das heißt, das Objekt 12 kann
durch Plazieren der Objektseite 58 (5) des Kontaktkopfabschnitts 20 in
Kontakt mit dem Objekt 12 und nachfolgend durch Bewegen
des Scanners 10 in die Scanrichtung 56 gescannt
werden, wie am besten in 1 ersichtlich
ist. Nachdem die Scanoperation abgeschlossen ist, kann der Benutzer
den Kontaktkopfabschnitt 20 zu der eingezogenen Position 22' zurückführen (2), durch Lösen der
Verriegelungsanordnungen 52 und 54 und dann durch
Drücken
des Kontaktkopfabschnitts 20 hin zu dem Hauptkörperabschnitt 18.
Sobald der Kontaktkopfabschnitt 20 zu der eingezogenen
Position 22' bewegt wurde, würden die Verriegelungsanordnungen 52 und 54 ihre
jeweiligen Stangenanordnungen 36 und 38 wieder
automatisch in Eingriff nehmen, diesesmal durch Verriegeln des Kontaktkopfes 20 in
der eingezogenen Position 22'.
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Ein bedeutender Vorteil der erweiterbaren Scannervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, wenn sich dieselbe in der ausgefahrenen Position
befindet, daß die
Scannervorrichtung 10 in der Lage ist, ein Vollgrößendokument
in einem einzelnen Durchlauf zu scannen, wodurch es ohne den Bedarf
zum Ausstatten des Scanners mit einem komplexen und teueren Navigationssystem
auskommt. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel muß der Scanner
nicht dimensioniert sein, um ein Vollgrößendokument zu scannen, könnte jedoch
statt dessen kleiner hergestellt werden, wie in dem Fall von Miniaturscannern.
Unabhängig
davon, ob der Scanner eine Vollgrößen- oder Miniatur-Konfiguration
aufweist, sobald die Scanoperation abgeschlossen ist, kann der Scanner 10 dann
zu der eingezogenen Position zurückgeführt werden,
was die Tragbarkeit des Scanners wesentlich erhöht. Dementsprechend realisiert
die vorliegende Erfindung die Nutzen und Vorteile von sowohl Vollgrößen- als
auch Miniatur-Scannern, aber ohne die Nachteile, die jedem Typ zugeordnet
sind. Ein wiederum noch anderer Vorteil des erweiterbaren Scanners
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, daß das
optische Linsenreduktionssystem eine ausgezeichnete Bildqualität liefert,
wodurch ermöglicht
wird, daß der
Scanner verwendet wird, um Hochqualitäts-Farbbilddaten zu erzeugen.
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Nachdem die erweiterbare Scannervorrichtung 10 sowie
einige ihrer bedeutenderen Merkmale und Vorteile kurz beschrieben
wurden, werden die verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispiele der
erweiterbaren Scannervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
nun detailliert beschrieben. Bevor zu der detaillierten Beschreibung übergegangen
wird, sollte jedoch darauf hingewiesen werden, daß während die
erweiterbare Scannervorrichtung hierin gezeigt und beschrieben ist,
wie sie verwendet werden könnte,
um ein Objekt 12 zu scannen, wie z. B. ein Dokument 14 mit
geschriebenem Text 16 auf demselben, ist dieselbe nicht
auf eine Verwendung mit einem bestimmten Typ von Objekt 12 oder
in einer bestimmten Anwendung beschränkt. Tatsächlich kann die erweiterbare
Scannervorrichtung 10 in fast jeder denkbaren Anwendung
verwendet werden, um fast jeden Typ von Objekt zu scannen, der vorstellbar ist.
Dementsprechend sollte die erweiterbare Scannervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht derart betrachtet werden, daß sie auf bestimmte Anwendungen
und Objekte beschränkt
ist, die hierin gezeigt und beschrieben sind.
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Unter Berücksichtigung der vorangehenden Betrachtungen
ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der erweiterbaren Scannervorrichtung in 1 gezeigt, wie es verwendet werden könnte, um
ein Objekt 12 zu scannen, wie z. B. ein Dokument 14 mit geschriebenem
Text 16 auf demselben. Die erweiterbare Scannervorrichtung 10 kann
drei Hauptabschnitte oder Teilanordnungen aufweisen: einen Hauptkörperabschnitt 18,
einen Kontaktkopfabschnitt 20 und eine Balganordnunq 30.
Der Kontaktkopf 20 ist an dem Hauptkörperabschnitt 18 so
befestigt, daß der
Kontaktkopf 20 zwischen einer ausgefahrenen Position 22 (1) und einer eingezogenen
Position 22' (2)
bewegt werden kann, d. h. allgemein in den Richtungen, die durch
die Pfeile 34 angezeigt sind. Die Balganordnunq 30 schließt im wesentlichen den
Raum 32 ein, der zwischen dem Hauptkörper 18 und dem Kontaktkopf 20 erzeugt
ist, wie am besten in 1 und 3 ersichtlich ist. Die vorangehenden Hauptabschnitte
oder Teilanordnungen werden nun detailliert beschrieben.
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Bezug nehmend primär auf die 1–3 kann der
Hauptkörperabschnitt 18 des
erweiterbaren Scanners 10 eine Gesamtkonfiguration oder
Form aufweisen, die für
eine Handmanipulation durch einen Benutzer (nicht gezeigt) förderlich
ist, obwohl andere Konfigurationen verwendet werden können. Bei einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
kann der Hauptkörperabschnitt 18 dimensioniert
sein, um die verschiedenen elektronischen Komponenten 60 (3) aufzunehmen, die für die Operation
des erweiterbaren Abbildungsscanners 10 erforderlich sind.
Alternativ können
bestimmte oder alle der verschiedenen elektronischen Komponenten
anderswo angeordnet sein und können
mit dem Hauptkörperabschnitt 18 durch
eine geeignete Verbindung verbunden sein, wie z. B. durch ein Drahtkabel
oder durch eine optische Infrarotdatenverbindung (nicht gezeigt).
Der Hauptkörperabschnitt 18 des
erweiterbaren Scanners 10 kann ferner mit einem Anzeigesystem 62 (1 und 2) versehen sein, wie z. B. einer Flüssigkristallanzeige,
sowie den verschiedenen Schaltvorrichtungen 64, die für die Operation
des erweiterbaren Abbildungsscanners 10 erforderlich oder erwünscht sein
können.
Bei dem Ausführungsbeispiel,
das hierin gezeigt und beschrieben ist, sind alle Schaltvorrichtungen 64 an
der vorderen Fläche
des Hauptkörperabschnitts 18 des
Scanners 10 angeordnet. Alternativ können die Schaltvorrichtungen 64 an einer
zweckmäßigen Position
an der erweiterbaren Scannervorrichtung 10 angeordnet sein,
wie für Durchschnittsfachleute
auf dem Gebiet offensichtlich ist, nachdem dieselben vertraut mit
der vorliegenden Erfindung geworden sind. Die elektrische Leistung, die
erforderlich ist, um den erweiterbaren Abbildungsscanner 10 zu
betreiben, kann durch eine geeignete elektrische Leistungsquelle
bereitgestellt sein, wie z. B. eine Batterie (nicht gezeigt), die
ferner innerhalb des Hauptkörperabschnitts 18 des
erweiterbaren Abbildungsscanners 10 enthalten sein könnte. Alternativ
könnte
die elektrische Leistung, die durch den Scanner 10 benötigt wird,
durch eine Quelle außerhalb
des Scanners 10 geliefert werden.
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Da die verschiedenen elektronischen
Komponenten, Anzeigevorrichtungen, Schaltvorrichtungen und Batterien,
die für
einen bestimmten tragbaren Abbildungsscanner erforderlich oder erwünscht sein
können,
in der Technik bekannt sind, und da Beschreibungen der verschiedenen
Komponenten nicht erforderlich sind, um die vorliegende Erfindung
zu verstehen und zu praktizieren, werden die verschiedenen Komponenten,
z. B. die elektronischen Komponenten 60, die Anzeigevorrichtung 62,
die Schaltvorrichtungen 64 etc., die bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet werden, hierin nicht detaillierter
beschrieben.
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Der Hauptkörperabschnitt 18 der
erweiterbaren Scannervorrichtung 10 kann aus einem breiten Bereich
von Materialien hergestellt sein (wie z. B. Metallen oder Kunststoffen),
die für
die beabsichtigte Anwendung geeignet sind. Folglich sollte die vorliegende
Erfindung nicht derart betrachtet werden, daß sie auf einen Hauptkörperabschnitt 18 beschränkt ist, der
ein bestimmtes Material aufweist. Beispielsweise kann der Hauptkörperabschnitt 18 bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
aus einem Polykarbonat-Kunststoffmaterial
des Typs geformt sein, der in der Technik bekannt und handelsüblich erhältlich ist.
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Bezug nehmend nun primär auf die 3–5 kann
der Kontaktkopfabschnitt 20 des erweiterbaren Scanners 10 eine
separate Anordnung aufweisen, die an dem Hauptkörperabschnitt 18 so
befestigt ist, daß der
Kontaktkopf 20 zwischen der ausgefahrenen und der eingezogenen
Position 22 und 22' bewegt werden kann, die in 1 bzw. 2 dargestellt
sind. Der Kontaktkopfabschnitt 20 kann bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
einen im allgemeinen verlängerten
Schlitz oder eine Apertur 66 in demselben aufweisen (5), die allgemein eine verlängerte Scanregion 68 (3) definiert. Es ist bevorzugt
aber nicht erforderlich, daß ein
transparentes Fenster 70 innerhalb des Schlitzes 68 vorgesehen
ist, um zu verhindern, daß Schmutz
oder anderes Fremdmaterial in den Scanner 10 eintritt.
Die Innenregion 72 des Kontaktkopfabschnitts 20 kann
mit einer Lichtquelle 74 zum Beleuchten der Scanregion 68 mit
einer Mehrzahl von Lichtstrahlen 78 versehen sein. Das
Innere 72 des Kontaktkopfs 20 kann ferner mit
der zweiten Reflektor- oder Spiegel-Anordnung 50 versehen sein,
wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird.
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Wie es bei dem Hauptkörperabschnitt 18 der Fall
war, kann die Kontaktkopfanordnung 20 des erweiterbaren
Scanners 10 aus einem eines großen Bereichs von Materialien
hergestellt sein (wie z. B. Metallen oder Kunststoffen), die für die beabsichtigte Anwendung
geeignet sind. Beispielsweise kann die Kontaktkopfanordnung 20,
die bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
verwendet wird, ferner aus einem formbaren Polykarbonatkunststoffmaterial
des Typs hergestellt sein, der in der Technik bekannt und ohne weiteres
handelsüblich
erhältlich
ist.
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Die Lichtquelle 74, die
verwendet wird, um die Scanregion 68 zu beleuchten, kann
eine eines großen
Bereichs von Lichtquellen aufweisen, die bereits in der Technik
bekannt sind oder die in Zukunft entwickelt werden, die geeignet
zum Liefern des gewünschten
Beleuchtungsgrades für
die Scanregion 68 sind. Folglich sollte die vorliegende
Erfindung nicht derart betrachtet werden, daß sie auf einen bestimmten
Typ oder einen Stil von Lichtquelle beschränkt ist. Beispielsweise verwendet
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des erweiterbaren Scanners 10 jedoch eine Lichtquelle,
die eine Mehrzahl von lichtemittierenden Dioden (LEDs) 76 aufweist,
die an einer geeigneten Platine oder einem Substrat 84 befestigt
sind, so daß Lichtstrahlen 78,
die durch die LEDs 76 erzeugt werden, hin zu der Scanregion 68 gerichtet
werden, wie am besten in 3 ersichtlich ist.
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Die Details des optischen Linsenreduktionssystems 24,
das verwendet wird, um Abbildungslicht 28 von der beleuchteten
Scanregion 68 auf die Oberfläche des Detektors 26 zu
fokussieren, sind am besten in 3 ersichtlich.
Im wesentlichen kann das optische System 24 einen ersten
Reflektor oder Spiegel 48 aufweisen, der innerhalb des
Hauptkörperabschnitts 18 befestigt
ist, so daß der
erste Spiegel 48 Abbildungslicht 28 von der beleuchteten
Scanregion 68 empfängt.
Der erste Reflektor oder Spiegel 48 ist geneigt oder gewinkelt,
so daß er
das Abbildungslicht 28 auf einem zweiten Reflektor oder
Spiegel 50 reflektiert, der innerhalb des Kontaktkopfabschnitts 18 befestigt
ist. Der zweite Reflektor oder Spiegel 50 ist ebenfalls
geneigt oder gewinkelt, so daß Abbildungslicht 28 von
dem ersten Spiegel 48 auf die Linsenanordnung 53 reflektiert
wird, die in dem Hauptkörperabschnitt 18 befestigt
ist. Nachfolgend fokussiert die Linsenanordnung 53 das
Abbildungslicht 28 auf die Oberfläche des Detektors 26.
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Die Anordnung der verschiedenen Elemente (z.
B. Spiegel 48 und 50 und Linsenanordnung 53)
ist derart, daß das
Abbildungslicht 28 auf den Detektor 26 fokussiert
wird, wenn der Kontaktkopfabschnitt 20 in der ausgefahrenen
Position 22 ist. Das heißt, der Winkel, in dem der
erste Spiegel 48 positioniert ist ermöglicht, daß der erste Spiegel 48 Abbildungslicht 28 von
der beleuchteten Scanregion 68 auf die Oberfläche des
zweiten Spiegels 50 reflektiert. Auf ähnliche Weise ermöglicht der
Winkel, in dem der zweite Spiegel 50 positioniert ist,
daß der
zweite Spiegel 50 Abbildungslicht 28 auf die Linsenanordnung 53 richtet, das
von der ersten Spiegelanordnung 48 empfangen wird.
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Die spezifischen Anordnungen und
Winkelausrichtungen des ersten und des zweiten Spiegels 48 und 50 variieren
abhängig
von den Abmessungen und dem geometrischen Layout der bestimmten
erweiterbaren Scannervorrichtung 10, in der das optische
Linsenreduktionssystem 24 verwendet werden soll. Folglich
sollte die vorliegende Erfindung nicht derart betrachtet werden,
daß sie
auf die spezifischen Anordnung und Winkelausrichtungen des ersten
und des zweiten Spiegels 48 und 59 beschränkt ist,
die hierin gezeigt und beschrieben sind. Anders ausgedrückt können die
spezifischen Anordnungen und Winkelausrichtungen des ersten und
des zweiten Spiegels 48 und 50 einfach durch Personen ausgewählt werden,
die durchschnittliche Kenntnisse auf dem Gebiet haben, nachdem dieselben
vertraut mit den Lehren der vorliegenden Erfindung geworden sind
und nachdem die bestimmte Größe, Form
und andere geometrische Faktoren berücksichtigt wurden, die dem
erweiterbaren Scannerentwurf zugeordnet sind, der verwendet werden
soll. Ferner, da Spiegel- und Linsen-Anordnungen für Scanner in der Technik bekannt
sind und allgemein ohne weiteres handelsüblich erhältlich sind, werden die Spiegel 48 und 50 sowie
die Linsenanordnung 53, die bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet werden, hierin nicht detaillierter beschrieben.
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Der Detektor 26 und verschiedene
elektronische Komponenten 60, die verwendet werden, um das
Abbildungslicht 28 in digitale Abbildungsdaten umzuwandeln,
sind ebenfalls in der Technik bekannt und allgemein ohne weiteres
handelsüblich
erhältlich,
und werden somit hierin nicht detaillierter beschrieben. Es sollte
jedoch darauf hingewiesen werden, daß ein Scanner 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut sein kann, um entweder Farbabbildungsdaten oder
Schwarz- und Weiß-Abbildungsdaten
(d. h. Grauskala) zu erzeugen. Allgemein ausgedrückt wird es bevorzugt, daß ein erweiterbarer Scanner 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung konfiguriert ist, um Farbbilddaten zu erzeugen, um einen Vorteil
aus dem optischen Linsenreduktionssystem 24 zu ziehen,
das bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird. Wenn der Scanner aufgebaut ist, um
Farbabbildungsdaten zu erzeugen, dann können die verschiedenen Komponenten
desselben (z. B. die Lichtquelle 74, der Detektor 24 und
die zugeordneten elektronischen Komponenten 60) jene aufweisen,
die in dem U.S.-Patent Nr. 4,926,041 an Boyd für „Optical Scanner" und dem U.S.-Patent
Nr. 5,300,767 an Steinle u. a. für „Color Image
Sensing Assembly with Multiple Linear Sensors and Aligned Filters"
gezeigt und beschrieben sind. Alternativ kann ein breiter Bereich
von anderen Typen von Komponenten, Vorrichtungen und Anordnungen
zum Erzeugen von Farbbilddaten, die momentan in der Technik bekannt
sind oder die in der Zukunft entwickelt werden, ebenfalls in Verbindung mit
der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wie für Durchschnittsfachleute
auf dem Gebiet offensichtlich ist, nachdem sie vertraut mit den
Lehren der vorliegenden Erfindung geworden sind.
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Wie oben beschrieben wurde, ist die
Kontaktkopfanordnung 20 an dem Hauptkörperabschnitt 18 so
befestigt, daß die
Kontaktkopfanordnung 20 zwischen der ausgefahrenen Position 22 (1) und der eingezogenen
Position 22' (2)
bewegt werden kann, d. h. allgemein in den Richtungen, die durch
die Pfeile 34 angezeigt sind. Wie ebenfalls oben erwähnt wurde,
sind die Anordnungen und Ausrichtungen der verschiedenen Komponenten
(z. B. Spiegel 48 und 50 und Linsenanordnung 53)
des optischen Systems 24 derart, daß ein unversperrter und ordnungsgemäß fokussierter
optischer Weg zwischen der beleuchteten Scanregion 68 und
dem Detektor 26 existiert, wenn der Kontaktkopf 20 in
der ausgefahrenen Position 22 ist. Es besteht jedoch nicht
allgemein ein unversperrter und ordnungsgemäß fokussierter optischer Weg
zwischen der beleuchteten Scanregion 68 und dem Detektor 26, wenn
der Kontaktkopf 20 in der eingezogenen Position 22' ist.
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Da die Ausrichtung der verschiedenen
Komponenten (z. B. 48, 50 und 52) des
optischen Linsenreduktionssystems 24 wichtig ist beim Erreichen
einer guten Bildqualität,
insbesondere bei Farbscananwendungen, sollte die Befestigungsanordnung,
die verwendet wird, um den Kontaktkopf 20 an dem Hauptkörper 18 zu
sichern, in der Lage zu sein, den Kontaktkopf 20 sicher
und konsistent in der richtigen ausgefahrenen Position 22 zu
halten. Zu diesem Zweck kann das Befestigungssystem, das bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird, ein erstes oder vorderes Paar von
verlängerten
Stangenanordnungen 36 und 38 aufweisen, die entlang
der Vorderseite 80 des erweiterbaren Scanners 10 angeordnet
sind, sowie ein zweites oder hinteres Paar von verlängerten
Stangenanordnungen (nur eine Stangenanordnung 40 ist in 3 ersichtlich), die entlang
der Hinterseite 82 der Scanneranordnung 10 angeordnet
ist.
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Bezug nehmend nun auf die 3, 4 und 6, da
jede erste oder vordere Stangenanordnung 36, 38 im
wesentlichen identisch ist, wird nur die vordere Stangenanordnung 36 detailliert
beschrieben. Im wesentlichen weist die vordere Stangenanordnung 36 eine
verlängerte
zylindrische Stange 86 auf, deren unteres Ende fest an
dem Kontaktkopfabschnitt 20 befestigt ist. Das andere Ende
der Stange 86 ist gleitbar an dem Hauptkörperabschnitt 18 über eine Gleit-Buchse
oder ein -Lager 42 befestigt. Die Buchse 42 ermöglicht,
daß die
Stange 86 glatt in den und aus dem Hauptkörperabschnitt 18 gleitet,
d. h. in den Richtungen, die durch die Pfeile 34 angezeigt
sind. Die zylindrische Stange 86 kann ferner mit einer
oberen Rille 88 und einer unteren Rille 90 versehen
sein. Die obere und die untere Rille 88 und 90 sind
dimensioniert und positioniert, um das Verriegelungsbauglied 52 in
Eingriff zu nehmen, wenn der Kontaktkopf 20 entweder in
der ausgefahrenen oder der eingezogenen Position 22 und 22' angeordnet
ist. Dementsprechend, wenn das Verriegelungsbauglied 52 mit der
oberen Rille 88 in Eingriff steht, ist der Kontaktkopf 20 in
der ausgefahrenen Position 22 verriegelt. Auf ähnliche
Weise, wenn das Verriegelungsbauglied 52 mit der unteren
Rille 90 in Eingriff steht, ist der Kontaktkopf 20 in
der eingezogenen Position 22' verriegelt (2).
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Die zylindrische Stange 86 kann
aus einem großen
Bereich von Materialien hergestellt sein (z. B. Metallen oder Kunststoffen),
die für
die beabsichtigte Anwendung geeignet sind. Beispielsweise ist die
zylindrische Stange 86 bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
aus Stahl hergestellt, obwohl andere Materialien ebenfalls verwendet
werden können.
Das untere Ende der Stange 86 kann an dem Kontaktkopfabschnitt 20 durch
einen großen
Bereich von Befestigungs-Systemen
oder -Vorrichtungen gesichert sein, die bereits bekannt sind oder
die in Zukunft entwickelt werden. Die Stange 86 kann z.
B. in einen Befestigungsvorsprung 11 geschraubt sein (3), der in dem Kontaktkopfabschnitt 20 vorgesehen
ist. Alternativ dazu kann der Befestigungsvorsprung 11 auf die
Stange 86 „überformt"
werden, während
der Herstellung des Kontaktkopfs.
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Das Lagerbauglied 42 zum
gleitbaren Aufnehmen der zylindrischen Stange 86 kann ferner
eines aus einem großen
Bereich von Materialien aufweisen, die geeignet für die beabsichtigte
Anwendung sind. Beispielsweise kann das Lagerbauglied 42 bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
als ein einstückiger
Abschnitt des Hauptkörpers 18 geformt
sein und stückiger
Abschnitt des Hauptkörpers 18 geformt
sein und kann gebohrt oder geräumt
sein, um die Stange 86 mit einem minimalen Betrag von Spiel
oder Schlag gleitbar aufzunehmen. Alternativ kann das Lagerbauglied 42 eine
gesinterte Bronzehülse
(nicht gezeigt) aufweisen, die in einen geeigneten Befestigungsvorsprung
gepreßt
oder durch denselben überformt
werden kann (ebenfalls nicht gezeigt), der in dem Hauptkörperabschnitt 18 bereitgestellt
ist.
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Es wird allgemein bevorzugt ist aber
nicht erforderlich, den Kontaktkopf 20 in der ausgefahrenen Position 22 vorzuspannen.
Beispielsweise kann dies bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
durch ein Paar von Kompressionstyp-Spulenfedern 47 und 49 erreicht
werden, die um die jeweiligen Stangenanordnungen 36 und 38 vorgesehen
sind. Die Federn 47 und 49, die erforderlich sind,
um den Kontaktkopf 20 hin zu der ausgefahrenen Position 22 zu
drängen, können einen
großen
Bereich von Spulenfedern aufweisen, die in der Technik bekannt sind
und die ohne weiteres handelsüblich
erhältlich
sind. Folglich werden die Federn 47 und 49, die
bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
verwendet werden können,
um den Kontaktkopf 20 hin zu der erweiterten Position 22 vorzuspannen,
hierin nicht detaillierter beschrieben.
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Das Verriegelungsbauglied 52,
das verwendet wird, um den Kontaktkopf 20 entweder in der
ausgefahrenen oder der eingezogenen Position 22 und 22' zu
verriegeln, ist am besten in 6 ersichtlich und
kann einen verlängerten
Armabschnitt 92 aufweisen, der an dem Innenabschnitt der
Vorderseite 80 des Hauptkörperabschnitts 18 angebracht
ist, so daß der
Armabschnitt 92 und der angebrachte Streifen 94 zwischen
einer verriegelten Position 96 und einer nicht verriegelten
Position 96' bewegt werden können.
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Dementsprechend, wenn ein Benutzer
(nicht gezeigt) auf den Streifen 94 drückt (d. h. den Streifen 94 in
die Richtung bewegt, die durch den Pfeil 98 angezeigt ist),
wird das Verriegelungsbauglied 52 von der verriegelten
Position 96 zu der nicht verriegelten Position 96' bewegt,
wodurch dem Kontaktkopf 20 ermöglicht wird, zwischen der eingezogenen
bzw. der ausgefahrenen Position 22 und 22' bewegt
zu werden. Das Verriegelungsbauglied 52 wird hin zu der verriegelten
Position 96 vorgespannt. Daher, sobald der Benutzer den
Streifenabschnitt 94 löst,
nimmt das Verriegelungsbauglied 52 die obere oder untere Rille 88 oder 90 automatisch
in Eingriff, wenn der Kontaktkopf die eingezogene Position 22' oder
die ausgefahrene Position 22 erreicht, je nach Fall.
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Das Verriegelungsbauglied 52 kann
aus einem eines großen
Bereichs von Materialien hergestellt sein (z. B. Metallen oder Kunststoffen),
die für die
beabsichtigte Anwendung geeignet sind. Beispielsweise ist das Verriegelungsbauglied 52 bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
als ein einstöckiger
Abschnitt der Vorderseite 80 des Hauptkörperabschnitts 18 gegossen
oder geformt. Das heißt,
das Verriegelungsbauglied 52 weist dasselbe formbare Polykarbonatkunststoffmaterial
auf, das den Hauptkörperabschnitt 18 bildet.
Wenn das vorangehende Material und die Konfiguration verwendet werden,
ist der verlängerte
Armabschnitt 92 elastisch und flexibel, wodurch das Verriegelungsbauglied 52 in
der verriegelten Position 96 vorgespannt wird, aber einem
Benutzer ermöglicht,
das Verriegelungsbauglied 52 einfach in die unverriegelte
Position 96' zu bewegen, einfach durch Drücken auf
den Streifenabschnitt 94 in der Richtung, die durch den
Pfeil 98 angezeigt ist.
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Die andere vordere Stangenanordnung 38 kann
im wesentlichen identisch zu der Stangenanordnung 36 sein,
die soeben beschrieben wurde, außer daß dieselbe an dem anderen Ende
des Scanners 10 befestigt und gleitbar an dem Hauptkörperabschnitt 18 durch
das Lager 44 angebracht ist. Die Stangenanordnung 38 kann
ferner mit einer oberen und unteren Rille versehen sein, die durch
ein entsprechendes Verriegelungsbauglied 54 in Eingriff
genommen werden kann, um zu ermög lichen,
daß der Kontaktkopf 20 entweder
in der eingezogenen oder ausgefahrenen Position 22 oder 22' verriegelt
wird.
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Das hintere Paar von Stangenanordnungen (z.
B. Stangenanordnung 40, die in 3 gezeigt ist) kann im wesentlichen identisch
zu den vorderen Stangenanordnungen 36, 38 sein,
die soeben beschrieben wurden, außer daß dieselben nicht mit entsprechenden
Verriegelungsanordnungen versehen sein müssen. Entsprechend benötigen die
Stangen, die das hintere Paar von Stangenanordnungen aufweisen,
nicht notwendigerweise eine obere und untere Rille. Bei einer alternativen
Anordnung könnte
das hintere Paar von Stangenanordnungen (z. B. 40) z. B.
im wesentlichen identisch zu dem vorderen Paar von Stangenanordnungen 36, 38 hergestellt
und mit ähnlichen
Einrastmechanismen (nicht gezeigt) versehen sein, um das hintere
Paar von Stangenanordnungen entweder in der ausgefahrenen oder der
eingezogenen Position 22, 22' zu verriegeln. Wenn
eine solche Anordnung verwendet wird, kann es wünschenswert sein, die verschiedenen
Einrastbauglieder miteinander zu verbinden, so daß alle Einrastbauglieder
gleichzeitig durch einen einzelnen Streifen oder Hebel (nicht gezeigt)
betätigt
werden können,
obwohl dies nicht erforderlich ist. Eine solche Anordnung kann es
für einen
Benutzer einfacher machen, den Kontaktkopf 20 zu entriegeln
und denselben zwischen der ausgefahrenen und der eingezogenen Position 22 und 22' zu
bewegen.
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Es wird allgemein bevorzugt, daß die erweiterbare
Scannervorrichtung 10 ferner mit einer erweiterbaren Balganordnung 30 versehen
ist, die im wesentlichen den Raum 32 einschließt, der
zwischen dem Hauptkörperabschnitt 18 und
dem Kontaktkopf 20 erzeugt ist. Die Erweiterungsbalganordnung 30 sollte
im wesentlichen lichtundurchlässig
sein, um zu verhindern, daß Umgebungslicht
in das optische Linsenreduktionssystem 24 eintritt und
die Qualität
der resultierenden Abbildungsdaten möglicherweise verschlechtert.
Es wird ferner bevorzugt, ist aber nicht erforderlich, daß die Innenoberflächen der
Balganordnung 30 mit einem lichtabsorbie renden Material beschichtet
sind (z. B. flacher schwarzer Farbe), um Spiegelreflexionen innerhalb
des Scanners 10 zu reduzieren.
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Die Erweiterungsbalganordnung 30 kann aus
einem eines großen
Bereichs von Materialien (z. B. Kunststoffen oder Stoffen) hergestellt
sein, die ohne weiteres handelsüblich
erhältlich
und für
eine solche Anwendung geeignet sind. Beispielsweise ist die Balganordnung 30 bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
aus Polyesterstoff hergestellt, behandelt mit Hypalon® (ein eingetragenes
Warenzeichen von E. I. DuPont De Nemours and Company) und weist
eine durchschnittliche Dicke von ungefähr 0,051 cm (0,020 Zoll) auf.
Da ein solcher behandelter Polyesterstoff ohne weiteres handelsüblich erhältlich ist,
wird der bestimmte Stoff, der bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird, hierin nicht detaillierter beschrieben.
Alternativ könnten
andere Materialien ebenfalls verwendet werden, wie für Durchschnittsfachleute
auf dem Gebiet offensichtlich ist, nachdem dieselben vertraut mit
den Lehren der vorliegenden Erfindung geworden sind.
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Der erweiterbare Scanner 10 kann
wie folgt betrieben werden, um ein Objekt 12 zu scannen,
wie z. B. ein Dokument 14 mit geschriebenem Text 16 auf demselben.
Es wird z. B. eine hypothetische Situation betrachtet, in der der
Kontaktkopfabschnitt 20 des Scanners 10 anfänglich in
der eingezogenen Position 22' vorliegt. Der Benutzer (nicht
gezeigt) würde
den Scanner 10 für
eine Operation vorbereiten, durch Bewegen des Kontaktkopfabschnitts 20 in
die ausgefahrene Position 22. Bei dem Ausführungsbeispiel, das
hierin gezeigt und beschrieben ist, würde dies durch gleichzeitiges
Drükken
auf die Einrastbauglieder 52 und 54 durchgeführt werden,
um die jeweiligen Stangenbauglieder 36 und 38 zu
lösen.
Die Federn 47 und 49 würden dann automatisch den Hauptkörper- und
Kontaktkopf-Abschnitt 18 bzw. 20 trennen und den
Kontaktkopfabschnitt 20 in die ausgefahrene Position 22 drängen. Wenn
der Kontaktkopfabschnitt 20 die ausge fahrene Position 22 erreicht,
würden
die Einrastanordnungen 52 und 54 ihre jeweiligen
Stangenanordnungen 36 und 38 automatisch in Eingriff
nehmen, wodurch der Kontaktkopfabschnitt 20 in der ausgefahrenen
Position 22 verriegelt wird. Das Objekt 12 kann
dann gescannt werden, durch Plazieren der Objektseite 58 des
Kontaktkopfabschnitts 20 in Kontakt mit dem Objekt 12 und
nachfolgend durch Bewegen des Scanners 10 in der Scanrichtung 56,
wie am besten in 1 ersichtlich
ist. Nachdem die Scanoperation abgeschlossen ist, kann der Benutzer
den Kontaktkopfabschnitt 20 zu der eingezogenen Position 22' zurückführen (2), durch zuerst Lösen der
Einrastanordnungen 52 und 54 und dann durch Zusammendrücken des Hauptkörper- und
Kontaktkopf-Abschnitts 18 und 20. Sobald der Kontaktkopfabschnitt 20 die
eingezogene Position 22' erreicht, würden die Einrastanordnungen 52 und 54 ihre
jeweiligen Stangenanordnungen 36 und 38 wieder
automatisch in Eingriff nehmen, und diesesmal den Kontaktkopf 20 in
der eingezogenen Position 22' verriegeln.
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Es wird darauf hingewiesen, daß die hierin beschriebenen
erfinderischen Konzepte auf verschiedene Weisen anderweitig verkörpert sein
können
und es beabsichtigt ist, daß die
beigefügten
Ansprüche
ausgeführt
sind, um alternative Ausführungsbeispiele
der Erfindung einzuschließen,
außer dies
ist insofern durch den Stand der Technik eingeschränkt.