DE60318348T2 - Versenkbare Lampe für eine verbesserte Papierbahn eines Dokumentenscanners - Google Patents

Versenkbare Lampe für eine verbesserte Papierbahn eines Dokumentenscanners Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft allgemein ein modulares Dokumentenabtastsystem und insbesondere einen modularen Scanner, der sowohl für das Scannen von Vorlagen mit Einzelblatteinzug als auch für das Flachbettscannen von Vorlagen einsetzbar ist. Die Erfindung betrifft insbesondere ein modulares Abtastsystem mit einem lösbar befestigten Flachbettelement für das Scannen mit Einzelblatteinzug.
  • Dokumentensca0nner haben sich zu einem beliebten Computerzubehör für den Heim- und Bürogebrauch entwickelt. Dokumentenscanner (oder schlicht „Scanner") gibt es in drei verschiedenen Ausführungen: Einzugsscanner, Flachbettscanner und kombinierte Einzugs- und Flachbettscanner. Bei Einzugsscannern tastet ein bilderzeugendes Subsystem, wie zum Beispiel eine typischerweise als CCD ausgeführte Kamera und eine Linse in Kombination mit einer Beleuchtungsquelle ein Bild in der Weise ab, dass ein Papierbogen an der stationär positionierten Kamera vorbeigeführt wird. Einzelne Rasterzeilen werden von der Kamera abgebildet und dann zu einer zweidimensionalen (2D) Abbildung der Originalvorlage zusammengesetzt. Im Prinzip sieht die Kamera ein schmales Band der Vorlage viele Male, wenn die Vorlage an einer Linse vorbeigeführt wird. Der Papiertransport liefert eine Dimension des Vorlagenbildes, während die Kamera die Breite liefert. Die Bewegungsrichtung des zugeführten Papiers und die Breite der Vorlage werden von der Vergrößerung der Optik und den Dimensionen des CCD-Sensors in dem bilderzeugenden Subsystem bestimmt.
  • In einigen Fällen ist die Papierbahn der Einzugsscanner halbkreisförmig gekrümmt. Einige Scanner weisen zum Beispiel eine halbkreisförmige Papierbahn auf, bei der Bögen aus einem Magazin von oben zugeführt und unten austreten können, oder umgekehrt. In anderen Fällen verläuft die Papierbahn „geradlinig durch".
  • Bei einem Flachbettscanner wird eine Vorlage mit der Vorderseite nach unten auf eine stationäre flache Glasplatte der Scaneinheit gelegt, und das bilderzeugende Subsystem (Kamera und Beleuchtungsquelle) fährt zur Durchführung des Abtastvorgangs unter die fixierte Vorlage. In diesem Fall liefert die Kamerabewegung die Länge des abgetasteten Bildes und die Kameraoptik die Breite.
  • Die auch als Kombinationsscanner bekannten Produktionsscanner unterscheiden sich nach Geschwindigkeit, Funktion und Kosten und werden im Geschäftsleben häufig für die Erfassung großer Dokumentenmengen eingesetzt. So ist zum Beispiel die Erfassung mehrerer Hundert (100) bis mehrerer Hunderttausend (100000) Seiten pro Auftrag für „Produktions"-Scanner typisch. Eine Ausführungsform des Produktionsscanners kombiniert die Funktion eines Einzugsscanners mit der eines Flachbettscanners. Kombinations-Produktionsscanner ziehen eine Vielzahl von Bögen von einem Stapel ab und führen sie an einer stationären Kamera vorbei. Damit entfällt die Notwendigkeit, jedes Mal einen Deckel zu heben und die Vorlagenbögen einzeln mit der Vorderseite nach unten aufzulegen. Mit der Flachbettfunktion werden Vorlagen erfasst, die sich nicht zuverlässig von einem Stapel abziehen lassen. Produktionsscanner dieser Art vereinen die Funktionen Flachbettscannen und Blatttransport in einem Gerät.
  • Bei einer üblichen Konfiguration kommt ein bilderzeugendes Subsystem mit zwei Kameras und einer zwischen den Kameras verlaufenden Papierbahn zum Einsatz, wobei der Scanner in zwei verschiedenen Betriebsarten scannen kann. In der Betriebsart Scannen mit Einzelblatteinzug oder „geradlinig durch" werden Vorlagen von einem Stapel abgezogen und so zwischen die Kameras transportiert, dass beim selben Scanvorgang die Oberseite und die Unterseite abgebildet wird. In der Betriebsart Flachbettscannen kann eine der Kameras dazu verwendet werden, die Funktion eines Flachbettscanners zu simulieren, indem neben der Kamera ein Flachbettelement platziert und die Kamera unter einer fest auf dem Flachbett liegenden Vorlage hindurchgeführt wird. Auf diese Weise dient eine der „stationären" Kameras als Teil eines bilderzeugenden Subsystems auch als „bewegte Kamera". Solche Kombinations-Produktionsscanner werden oft auch als Flachbettscanner mit automatischem Blatteinzug bezeichnet. Bei Abtastvorrichtungen dieser Art kommt eine kleine Papierbahn in Kombination mit einer Kamera zum Einsatz, die in einer Parkstellung für automatischen Blatteinzug mit Transport einer Vorlage zum Scannen mit Einzelblatteinzug und mobil für eine stationäre Vorlage während des Flachbettscannens verwendbar ist.
  • Einzugsscanner, Flachbettscanner und Kombinationsscanner nach dem Stand der Technik haben mehrere Nachteile. Kunden, die primär einen Einzugsscanner benötigen, gelegentlich aber auch Bedarf für die Flachbettfunktion haben, müssen ein Kombinationsgerät oder zwei getrennte Scanner kaufen, einen Einzugsscanner und einen Flachbettscanner. Die Beschaffung beider Scanner kann sich aus Kostengründen verbieten oder ist auf jeden Fall für Anwendungen, bei denen ein tragbarer Scanner gefragt ist, unpraktisch. So müssen zum Beispiel Dienstleistungsbetriebe in der Lage sein, den Scanner und den daran befestigten Hostcomputer zu ergreifen, um beide Systeme zum Einsatzort zu transportieren. Nach Erledigung des Auftrags müssen Scanner und Computer zum Sitz des Dienstleistungsbetriebes zurückgebracht oder zum nächsten Einsatzort transportiert werden. Daher sind Tragbarkeit und Rekonfigurierbarkeit für mehrere Scanfunktionen für Dienstleister beim Kauf von Scanner unverzichtbare Merkmale.
  • Weitere Nachteile nach dem Stand der Technik sind die verhältnismäßig hohen Kosten und die große Stellfläche der Kombinations-Produktionsscanner, die Flachbett- und Einzugsfunktionen in einem Gerät vereinen. Diese Scanner nehmen auf einem Schreibtisch viel Platz in Anspruch. Wegen der großen Stellfläche sind die Herstellungskosten dieser Geräte höher als die für eine Abtastvorrichtung mit nur einer Funktion.
  • Typischerweise können solche Kombinations-Produktionsscanner jeweils nur eine Vorlagengröße scannen. So kann zum Beispiel der Flachbettteil des Kombinationsscanners zum Erfassen von Vorlagen im Europaformat mit den Maßen 8½ × 11 Zoll (auch als A4 bekannt) oder zum Erfassen von Vorlagen mit den Maßen 11 × 17 Zoll (auch als A3 bekannt) bestückt werden. Die Kombinations-Produktionsscanner nach dem Stand der Technik können also nicht so konfiguriert werden, dass sie die vom Kunden gewünschten Vorlagenformate scannen können. Ein verhältnismäßig preiswerter Scanner, der verschiedene Papierformate in einem Gerät mit einer verhältnismäßig kleinen Stellfläche erfassen kann und die Funktion eines Flachbettscanners mit der eines Einzugsscanners kombiniert würde zahlreiche Vorteile bieten.
  • Problematisch bei Kombinationsscannern mit unten angeordnetem Blatteinzug ist, dass diese Papierbahnen eine verhältnismäßig scharfeckige Biegung aufweisen. 1 zeigt eine typische Papierbahn-, Kamera- und Flachbettanordnung nach dem Stand der Technik. Die Biegung ist notwendig, um Platz zu schaffen, damit die untere Kamera 24 und deren Beleuchtungsquelle sich aus ihrer Stellung unter den vor der stationären Scanöffnung (für Blatteinzug) angeordneten Papierbahnwalzen 13, 14 herausbewegen können. Dies geschieht, wenn die CCD-Kamera in den Flachbettteil der Bilderzeugung bewegt wird, wobei das Papier sich nicht bewegt und die untere Kamera 24 zur Erzeugung des Bildes unter das Papier fährt.
  • Normalerweise muss die Beleuchtungsquelle mit sehr geringem Abstand zur Ebene der Scanöffnung (für Blatteinzug) angeordnet werden. Dies hat den Zweck, den Abstand zwischen der Beleuchtungsquelle, oder Lampe, und dem abzubildenden Blatt so gering wie möglich zu halten und dadurch die von der Kamera erfasste Menge reflektierten Lichts zu optimieren. Da die Kamera in der stationären Stellung (Blatteinzug) und in der mobilen Stellung (Flachbettscannen) die gleiche Brennweite aufweisen muss, bedeutet dies, dass die Ebene, in der die Vorlage an der Kamera vorbeigeführt wird, mit der Ebene der Glasplatte für die Flachbettscanfunktion zusammenfällt. In Anbetracht des Durchmessers der für den Transport des Bogens durch den Einzugsteil des Scanners eingesetzten Walzen (gewöhnlich in der Größenordnung von 0,750'' bis 1,00'') bedeutet dies, dass der Einlaufpunkt des Bogens um einen Betrag über der Ebene der Flachbett- und/oder stationären Öffnung liegen muss, der größer ist als dieser Durchmesser. Nach dem Stand der Technik wird zu diesem Zweck die Papierbahn nach unten, zur Ebene der stationären Öffnung hin abgewinkelt und der Bogen dann unmittelbar, bevor er die Ebene der Öffnung erreicht, zu einer scharfen Umlenkung gezwungen. Diese Winkel- und Höhenänderung in der Papierbahn schafft ausreichend Freiraum für das Einfahren der Beleuchtungsquelle und der Bilderzeugungsvorrichtung (Kamera) unter die Walzen und in den Flachbettteil. Normalerweise bewegt sich die Flachbett-Kamera entlang einer Stange, die sie relativ zur stationären und Flachbettöffnung so positioniert, dass die Beleuchtungsquelle die Öffnungsglasebenen nicht berührt.
  • Die scharfe Biegung in der Papierbahn 62 führt zu einem reduzierten Bereich von Papierdicken und -steifigkeiten, die zuverlässig von dem Blatttransport eingezogen werden können. Die Biegung kann auch Bildfehler verursachen. Für sehr steife oder sehr dicke Bögen ist diese Umlenkung zu scharf und kann das Papier beschädigen und/oder einen Papierstau durch zu hohe Anstoß- und/oder Schleppkräfte verursachen. Bildfehler können infolge einer durch die scharfe Biegung verursachten Blattverformung auftreten. Bewegungsunregelmäßigkeiten, die dadurch verursacht werden, dass sich die Geschwindigkeit vorübergehend ändert, wenn das Blatt die Winkelübergänge durchläuft, können ebenfalls zu Bildfehlern führen. Es ist daher wünschenswert, eine Scannerkombination mit einer lösbaren Flachbettscaneinheit zu schaffen, bei der die Papierbahn für den Einzugsteil beim Einzugsscannen nicht durch eine scharfe Biegung gezwungen wird.
  • Die Erfindung schafft einen modularen Scanner mit einem lösbaren Flachbett, der eine verbesserte Papierbahnkonfiguration aufweist, bei der eine versenkbare Beleuchtungsquelle in Verbindung mit einer Papierbahn zum Einsatz kommt, die wesentlich flacher ist als die Papierbahnen in einer Scannerkombination mit einer Einzelblatteinzieheinheit und einer Flachbettscaneinheit nach dem Stand der Technik. Zur Verbesserung der Papierbahn wird eine Beleuchtungsquelle versenkbar konfiguriert, um dadurch eine geradliniger verlaufende Bahn mit weniger abrupten Übergängen zu schaffen.
  • Eine erfindungsgemäße Scannerkombination mit einer Flachbettscaneinheit und einer Einzelblatteinzieheinheit weist eine versenkbare Lampe auf, die eine Einzelblatteinzieheinheit umfasst. In der Einziehblatteinzeleinheit befindet sich ein Vorlagentransportmechanismus. Eine erste Kamera bildet eine erste Seite einer durch den Vorlagentransportmechanismus transportierten Vorlage ab. Eine zweite Kamera bildet eine zweite Seite der Vorlage ab. Eine Flachbettscaneinheit ist lösbar an der Einzelblatteinzieheinheit befestigt. Ein Mechanismus bewegt die zweite Kamera von der Einzelblatteinzieheinheit zur Flachbettscaneinheit. Der zweiten Kamera ist eine Lampe zugeordnet. Diese Lampe ist an der zweiten Kamera versenkbar befestigt.
  • Bei einer Ausführungsform umfasst die Einzugs- oder Grundscaneinheit ein Nachfüllmagazin für einen Vorlagenstapel, einen Mechanismus für die Eingabe dieser Vorlagen, eine Papierbahn mit Antriebs- und Mitläuferwalzen für den Transport dieser Vorlagen, eine obere Kamera und eine obere Beleuchtungsquelle zum Abbilden der Ober- oder Rückseite dieser Vorlagen und eine untere Kamera zum Abbilden der Unter- oder Vorderseite der mit der Vorderseite nach unten aus dem Nachfüllmagazin zugeführten Vorlagen. Die Elemente der ersten Scaneinheit werden in einer Gehäuse- oder Grundkonstruktion montiert. Das Gehäuse der ersten Scaneinheit enthält eine Öffnung, die es erlaubt, die untere Kamera und Beleuchtungsquelle als Bilderzeuger in der Betriebsart Flachbettscannen zu verwenden, wenn ein zweites Gehäuse zur Realisierung dieser Flachbettscanfunktion an der Öffnung befestigt oder angedockt wird.
  • Die Erfindung sieht vor, dass die Papierbahn so konfiguriert wird, dass sie im Wesentlichen flach oder geradlinig verläuft. Zu diesem Zweck wird die Beleuchtungsquelle so montiert, dass sie auf ihrem Weg von der stationären Stellung für die Bilderzeugung durch Einzugsscannen zum mobilen Flachscanbetrieb unter bestimmte Papierbahnwalzen versenkt werden kann.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Scannerkombination mit einer Einzelblatteinzieheinheit und einer Flachbettscaneinheit nach dem Stand der Technik mit einer nicht versenkbaren Beleuchtungsquelle und einer Papierbahn mit mindestens einer scharfen Umlenkung oder Biegung;
  • 2 und 5 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Scannerkombination, die den Einzugsscannerteil nach Andocken oder Befestigung der lösbaren Flachbettscaneinheit zeigt;
  • 3 und 4 jeweils eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Scannerkombination, die den Einzugsscanner nach Lösen des Flachbettscanteils zeigt;
  • 6 eine Seitenansicht der Erfindung in einem Schnitt, der die Papierbahn, die Beleuchtungsquelle, die Anordnung der Kamera sowie ein Nachfüllmagazin und eine Ablage zeigt;
  • 7 eine Einzelansicht der Papierbahn des Einzugsscanners und des Vorlagentransports;
  • 8 eine Einzelansicht der Automatik des Papiertransports des Einzugsscanners;
  • 911 die obere Papierbahn des Einzugsscanners mit einer Ansicht der daran befestigten oberen Kamera;
  • 12 eine schematische Ansicht der optischen Umlenkung und der Hauptelemente der oberen Kamera und Beleuchtungsquelle;
  • 13 eine teilweise gestrichelt gezeichnete perspektivische Ansicht der unteren Kamera nach Einbau in der Grundkonstruktion;
  • 14 eine teilweise gestrichelt gezeichnete perspektivische Ansicht der kurzen und der langen Führungsstange, auf denen die untere Kamera montiert und verschoben wird;
  • 1518 perspektivische Ansichten der abnehmbaren Tür, welche die Öffnung in dem die Grundkonstruktion des Geräts bildenden Einzugsscannerteil freilegt, durch welche sich die untere Kamera bewegt, um die Flachbettscanfunktion wahrzunehmen;
  • 1921 die Hauptbauteile der Flachbettscaneinheit;
  • 2224 eine Einzelansicht der Verbindung zwischen der langen und der kurzen Führungsstange und der Verschiebung der unteren Kamera entlang dieser Stangen;
  • 25 eine Schnittperspektive des Gehäuses der Flachbettscaneinheit, in der die lange Führungsstange und ein Stützboden sichtbar sind;
  • 26 eine Unteransicht der unteren Kameraeinheit mit Einzelheiten des Bereichs der magnetischen Kopplung;
  • 2729 die von den versenkbaren Armen und dem Nockenprofil der Grundkonstruktion bewirkte Bewegung der versenkbaren Lampe;
  • 30 und 31 die Kameraverriegelung; und
  • 32 und 33 eine alternative Ausführungsform, bei der statt der versenkbaren Beleuchtung ein Bilderzeuger mit einer Kontaktmatrix verwendet wird.
  • Wenn nicht anders angegeben, entsprechen entsprechende Bezugsziffern und Verweise in der ausführlichen Beschreibung gleichen Teilen in der Zeichnung.
  • Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen modularen Scanners umfasst eine Einzelblatteinzieheinheit und eine lösbare Flachbettscaneinheit. 25 zeigen perspektivische Ansichten des Einzugsscanners mit der lösbaren Flachbettscaneinheit. In 3 und 4 ist die Flachbettscanneinheit vom Einzugsscanner gelöst.
  • Die Erfindung schafft einen modularen Scanner oder ein Abtastsystem mit einer lösbaren Flachbettscaneinheit 2 zum Scannen von Einzelblättern oder einer Vielzahl von Vorlagen, mit dem Vorlagen sowohl durch Einzugsscannen als auch durch Flachbettscannen verarbeitet werden können. Die Flachbettscaneinheit 2 wird an einer Einzelblatteinzieheinheit 1 mit „geradlinig durch" verlaufendem Blatttransport befestigt oder angedockt, die einen Teil des zum Flachbettscannen erforderlichen Mechanismus enthält. Die in 69 dargestellten oberen und unteren Papierbahnabschnitte 11, 12 sind im Wesentlichen flach oder geradlinig konfiguriert. Eine untere Beleuchtungsquelle oder Lampe 22 ist versenkbar an einer unteren Kamera 24 befestigt. Diese versenkbare Befestigung ermöglicht während der für die Flachbettscanfunktion erforderlichen Bewegung eine Beabstandung der Lampe von den Antriebswalzen 13 des Papiertransports.
  • In der Einzelblatteinzieheinheit 1 werden unter Verwendung eines automatischen Transportmechanismus 5 Bögen in eine Papierbahn eingeführt. Der automatische Transportmechanis mus besteht aus einem Stapelhalter oder Nachfüllmagazin 3, einer Schiebe- oder Abzugswalze 10, einer Druckwalze 6, einer Transportwalze 9, einem Vorvereinzelungsglied 7 und einer Vereinzelungswalze 8. Bei Empfang eines Transportbefehls fördert der automatische Transportmechanismus 5 des Scanners Bögen von einem Stapel auf dem Stapelhalter 3 in die Papierbahn des Scanners. Die Schiebe- oder Abzugswalze 10, die Vereinzelungswalze 8 und das Vorvereinzelungsglied 7 dienen dazu, das abzubildende Blatt einzeln in den Transportmechanismus zu fördern und weitere Blätter, die nicht abgebildet werden sollen, zurückzuhalten oder zu verlangsamen, und sind daher für Friktionsantriebe üblich. Der Stapelhalter 3 kann als Einlauf-, Vorrats- oder Nachfüllmagazin bezeichnet werden. 8 zeigt eine Seitenansicht des automatischen Transportmechanismus 5.
  • Die Papierbahn besteht aus oberen und unteren Abschnitten 11, 12. Der untere Abschnitt 12 der Papierbahn enthält Antriebswalzen 13, welche die Bögen bewegen. Mitläufer- oder Normalkraftwalzen 14 im oberen Abschnitt 11 der Papierbahn liefern die erforderlichen Kontaktkräfte für die Antriebswalzen. Die Antriebswalzen 13 werden ihrerseits über eine Reihe von Synchronriemen 15 angetrieben, die über Riemenscheiben mit einem Antriebsmotor 16 verbunden sind, wie in 7 gezeigt.
  • Die oberen und unteren Abschnitte 11, 12 der Papierbahn weisen ferner obere und untere freie Öffnungen oder Glasfenster 17 und 18 auf. Die obere Papierbahn besteht aus einem im Wesentlichen flachen Papierbahnabschnitt und einem mit der Bahn verschraubten Stützrahmen. Diese obere Bahn ist schwenkbar an der unteren Papierbahn gelagert, die ihrerseits an einer Grundkonstruktion befestigt ist. Die Normalkraftwalzen 14 der oberen Bahn sind mit den Antriebswalzen 13 der unteren Papierbahn ausgerichtet und berühren diese, sodass ein Walzenspalt entsteht, der die Bögen antreibt. Die Mitläuferwalzen 14 der oberen Papierbahn werden durch Federbelastung gegen die Antriebswalzen 13 gedrückt, wenn die obere Papierbahn nach unten geschwenkt und von dem Verriegelungsmechanismus gesichert wird, wie in 9 und 10 gezeigt.
  • An der oberen Papierbahn 11 sind eine obere Beleuchtungsquelle (Lampe) 21 und eine obere Kamera 23 befestigt, wie in 1014 gezeigt. Während die Blätter durch die Papierbahn transportiert werden, wird durch von dem Blatt reflektiertes Lampenlicht ein Bild der Oberseite des Blatts erzeugt. Das reflektierte Licht prallt an einer Reihe von Umlenkspiegeln 27 ab und fällt durch eine Linse 26, wo es auf einen CCD-Bilderzeuger 25 fokussiert wird. Das Kameragehäuse 28 nimmt die Spiegel 27, die Linse 26, den CCD-Bilderzeuger 25 und die CCD-Leiterplatte auf, aus denen sich die obere Kamera zusammensetzt. Die CCD-Breite (oder Pixelzahl) liefert eine Dimension des Bildes, und der Papierweg und die aufeinander folgenden Zeilen der CCD-Ausgabe die andere Dimension des zweidimensionalen Bildes. Diese Art der Bilderzeugung kommt generell bei Einzugsscannern zur Anwendung, bei denen die Beleuchtung und die Kamera nicht bewegt werden und das Papier daran vorbeigeführt wird. Diese Bilder werden dann vom Scanner an einen angeschlossenen Computer ausgegeben, wo sie entweder gespeichert oder für den Kundengebrauch verarbeitet werden. Bei der vorliegenden Erfindung dient eine Xenon-Gas-Leuchtstofflampe als Beleuchtungsquelle. Stattdessen könnte jedoch auch jede beliebige andere Lichtquelle, wie zum Beispiel licht-emittierende Dioden (LEDs), Quecksilberlampen und Halogenglühlampen, verwendet werden. Bei der vorliegenden Erfindung ist die CCD/Linsen-Verkleinerungskamera mit vier Kanälen (Rot, Grün, Blau und Schwarz) ausgeführt. Eine Kamera mit nur einem Kanal oder eine beliebige andere Ausführung wäre jedoch ebenfalls möglich. Zur Herstellung eines Farbbilderzeugers könnte man einen Einkanal-CCD-Sensor verwenden und dann als Alternative zu einem Mehrkanal-CCD-Sensor mit einer „weißen" Lichtquelle die Beleuchtungsquelle abwechselnd auf rotes, grünes und blaues Licht schalten. Statt der CCD/Linsen-Verkleinerungskammer (Bilderzeugungsvorrichtung) könnte auch eine Kontaktmatrix oder eine andere Abbildungsvorrichtung dieser Art verwendet werden.
  • In der Grundkonstruktion befindet sich eine Stange, auf der eine untere Kamera montiert ist. In der gleichen Weise wie für die obere Kamera beschrieben, erzeugt die untere Kamera Bilder der Unterseite der transportierten Blätter, wenn diese die freie Öffnung der unteren Papierbahn passieren. Die untere Beleuchtungsquelle unterscheidet sich von der oberen Beleuchtungsquelle dadurch, dass sie an der unteren Kamera schwenkbar gelagert und nicht direkt an der Papierbahn befestigt ist, wie dies bei der oberen Anordnung der Fall ist. Die genaue Funktion dieser schwenkbaren Lagerung wird später in der vorliegenden Anmeldung beschrieben. Das Besondere dieses Merkmals in seiner Anwendung auf die Papierbahn des Einzugsscanners besteht darin, dass es eine Papierbahn ermöglicht, die wesentlich flacher ist als die typischerweise sonst bei Einzugsscannern anzutreffenden Papierbahnen. Ebenfalls am Grundgerät befestigt ist ein Blattträger, der die aus der Papierbahn austretenden Blätter auf nimmt. Dieser Träger wird gewöhnlich als Austrittsmagazin oder Ablage 4 bezeichnet und ist in 2 dargestellt.
  • Zusammenfassend ist festzuhalten, dass der Ablauf für das Einzugsscannen eines Einzelblatts mit einem Transportbefehl beginnt, dass das Blatt die freien Öffnungen passiert, mit der Ober- und Unterseite abgebildet und dann in der Ablage abgelegt wird. Für einen Vorlagenstapel wird dieser Ablauf wiederholt, bis der Stapel abgebaut ist.
  • Im Folgenden werden das Flachbettscanzubehör und die Schritte beschrieben, die zum Ausführen der Andock- und Flachbettscanfunktionen dieses Geräts erforderlich sind. In der ersten Einzelblatteinzieheinheit befindet sich eine Öffnung, die von einer vom Kunden entfernbaren Tür abgedeckt wird. In 15 ist diese Tür 40 an der Einzelblatteinzieheinheit angebracht, in 16 vom Gerät entfernt. Bei Verwendung einer lösbaren Flachbettscaneinheit 2 kann der Endbenutzer dieses „Flachbettscanzubehör" mit der Einzelblatteinzieheinheit 1 paaren. Die untere Kamera 24 des Einzugsscanners kann dann durch die Öffnung in das Flachbettscanzubehör einfahren. 4 und 5 zeigen die lösbare Flachbettscaneinheit 2 in Bereitschaft zum Andocken oder zum Befestigen an der Einzelblatteinzieheinheit 1. Um die lösbare Flachbettscaneinheit 2 an der Einzelblatteinzieheinheit 1 zu befestigen, muss der Endbenutzer zuerst die Tür 40 entfernen, um die Kameraöffnung freizulegen. Ein Verstauplatz im Gehäuse 42 der Flachbettscaneinheit, der die Lagerung der Tür nach Befestigung der Flachbettscaneinheit erleichtert, ist in 17 und 18 dargestellt. Die Tür kann dann nicht so leicht verloren gehen und ist sofort verfügbar, wenn sich der Kunde später entscheiden sollte, den modularen Scanner ohne die Flachbettscaneinheit zu rekonfigurieren. Erfindungsgemäß wird die Andocköffnung mit einer entfernbaren Tür verschlossen. Stattdessen könnten jedoch ohne weiteres auch eine Klapptür oder andere Lösungen ähnlicher Art verwendet werden.
  • Die lösbare Flachbettscaneinheit 2 besteht aus einem fünfseitigen Flachbettgehäuse 42 mit einer Öffnung an einem Ende, die mit der Öffnung in der Einzelnblatteinzieheinheit fluchtet, wenn die beiden Einheiten gekoppelt (befestigt oder gepaart) sind, wie in 1921 gezeigt.
  • Ein Flachbettscanantrieb (Schrittmotor) 43 empfängt elektrischen Strom und Signale vom Grundgerät bzw. der Einzelblatteinzieheinheit 1 über eine an der Andock-Schnittstelle gebildete elektrische Verbindung 51. Der Antriebsmotor 43 ist mit einem Flachbettscan-Synchron riemen 44 verbunden, der an einem Ende des Flachbettgehäuses über die Motorriemenscheibe und am anderen Ende des Gehäuses über eine Führungsscheibe und einen Flachbettvorsprung 46 läuft. Wenn der Antriebsmotor 43 eingeschaltet wird, kann sich der Synchronriemen 44 in beiden Richtungen bewegen. An dem Synchronriemen 44 ist eine magnetische Kopplung 45 befestigt. Beim Andocken der Flachbettscaneinheit fahren der Vorsprung 46 oder die Verlängerung des Gehäuses und der betreffende Abschnitt des Synchronriemens 44 in die Öffnung der Einzelblatteinzieheinheit 1 ein. Die magnetische Kopplung 45 des Synchronriemens kann dann über den Schrittmotor gegen eine am Gehäuse 28 der unteren Kamera befestigte Kamera-Anschlagplatte 47 gefahren werden, um die Kamera mit dem Synchronriemen zu koppeln. Statt der hier verwendeten magnetischen Kopplung könnte zum Verbinden des Synchronriemens mit dem Kameragehäuse auch eine mechanische Kopplung, wie zum Beispiel ein Schnappverschluss, verwendet werden. Diese Elemente sind am besten aus der in 20 und 21 dargestellten Schnittperspektive der Flachbettscaneinheit und deren kritischer Elemente ersichtlich. Ferner könnte zum Umsetzen der Drehbewegung des Motors in die Querbewegung der Kamera statt des Synchronriemens auch eine andere Vorrichtung, wie zum Beispiel eine Gewindespindel, verwendet werden.
  • An dem Flachbettgehäuse ist ein offenes Fenster 48 oder eine freie Öffnung befestigt, um einen Abbildungsbereich für die Flachbettscanfunktion bereitzustellen. Das offene Fenster 48 wird von einem Teil des Gehäuses eingerahmt. Diese Einrahmung wird als Frontrahmen bezeichnet. Über diesem Fenster und Frontrahmen befindet sich ein schwenkbarer Deckel 49, der dazu dient, die Vorlage beim Scannen flach auf die Glasscheibe zu drücken und die gewünschte Hintergrundfarbe (je nach Anwendung typischerweise weiß oder schwarz) bereitzustellen.
  • In 5 ist die lösbare Flachbettscaneinheit 2 intakt und am Grundscanner 1 befestigt. In der Zeichnung befindet sich der Deckel 49 in der unteren Stellung. Beim Scannen würde der Kunde jedoch den Deckel heben, seine Vorlage auf die Glasscheibe legen, den Deckel schließen und die Vorlage scannen. Diese Art des stationären Vorlagenscannens ist bei Scanvorrichtungen weit verbreitet.
  • Beim Andocken bewegt der Endbenutzer das Flachbettgehäuse seitlich entlang einer Tischfläche zu der Seite des Grundgeräts (Einzelblatteinzieheinheit), in der sich die Öffnung befin det. In Anbetracht der Größe und des Gewichts des Flachbettscanzubehörs (im Allgemeinen 20'' Länge × 14'' Breite × 4'' Höhe und etwa 12 Pounds) ist dies für den Kunden eine ideale Bewegung, die auch insofern nahe liegt, als sie dem Andocken eines Laptop-Computers ähnelt. Ausrichtstifte im Flachbettgehäuse gelangen mit Ausrichtelementen im Grundgehäuse der Einzelblatteinzieheinheit in Eingriff. 21 zeigt die Ausrichtstifte des Flachbettgehäuses, 16 den entsprechenden Schlitz und die entsprechende Bohrung in der Grundkonstruktion 37 der Einzelblatteinzieheinheit 1. Erfindungsgemäß sind diese Elemente als kreisrunder Vorsprung und rautenförmiger Vorsprung ausgebildet, wobei diese Vorsprünge mit einer Bohrung und einem Schlitz fluchten. Stattdessen könnte jedoch auch eine beliebige andere Kombination verwendet werden, mit der sich eine einwandfreie zwangsläufige Ausrichtung erreichen lässt. An dem Flachbettgehäuse 42 ist eine lange Stange 36 befestigt. An dem der Öffnung im Flachbettgehäuse zugewandten Ende der Stange befindet sich ein Ausrichtstift. Die Stange 35 des Grundgeräts weist eine Bohrung auf, die den Stift der Stange der Flachbettscaneinheit aufnehmen kann. Der Stift der Stange der Flachbettscaneinheit und die Bohrung der Stange des Grundgeräts sind so bemessen und konisch verjüngt, dass beim Andocken eine Steckverbindung hergestellt werden kann. Diese Paarung der Stangen in Verbindung mit den Ausrichtelementen auf beiden Seiten der Gehäuseöffnungen bringt die beiden Einheiten in die richtige Ausrichtung für die Flachbettscanfunktion. Mehrere Ansichten zeigen Einzelheiten dieser Stangenverbindung. Die Verschiebung der Kamera entlang dieser Stangen ist in 2224 dargestellt.
  • Die elektrische Verbindung 51, die der Antriebsquelle 43 der Flachbettscaneinheit elektrischen Strom und Signale zuführt (Motor), wird von einer Steckverbindung gebildet, die je zur Hälfte am Flachbettgehäuse 42 und dem Gehäuse 37 der als Grundgerät fungierenden Einzelblatteinzieheinheit befestigt ist. Wenn die Flachbettscaneinheit in Stellung gebracht wird, greifen fluchtende Stifte im Steckerteil in Buchsen im Dosenteil ein und verbinden auf diese Weise den Motor 43 der Flachbettscaneinheit mit einer von der Elektronik der Einzelblatteinzieheinheit bereitgestellten Strom- und Signalquelle. Zusätzlich zum Bereitstellen von Strom und Signalen für den Motor 43 der Flachbettscaneinheit kann diese Verbindung auch dazu verwendet werden, das Vorhandensein der lösbaren Flachbettscaneinheit 2 oder die Ausführung des installierten Flachbettscanzubehörs zu erkennen, falls die Flachbettscaneinheit in mehr als einer Größe oder Ausführung angeboten wird. Anordnung und Ausführung dieser Verbindung sind in 12 dargestellt.
  • Auf beiden Seiten der Öffnung des Flachbettgehäuses 42 befindet sich ein Verriegelungsmechanismus mit einem Satz Verriegelungshaken 52, einer Rückstellfeder und Entriegelungshebeln 60. Wenn das Flachbettgehäuse 42 quer über die Tischplatte verschoben wird und die Ausrichtelemente fluchten, fahren die Verriegelungshaken in das Gehäuse des Grundgeräts ein. Beim vollständigen Andocken legen sich die Verriegelungshaken an die Verriegelungshakenöffnungen an und werden dann von ihren Rückstellfedern am Gehäuse festgehalten. Dies vervollständigt den Ablauf der Schritte, die der Endbenutzer zum Andocken durchführen muss. Bei einer anderen Ausführungsform werden Fallenschlösser verwendet, um durch zusätzlich formschlüssige Einspannung der Verriegelungshaken eine Verbindung herzustellen, die starrer ist und eine ungewollte Entkoppelung verhindert. Der Kunde würde diese Schlösser durch Schieben oder Drehen zum Eingriff bringen. In der Eingriffstellung würden sie die Verriegelungshaken so sperren, dass sie sich nicht nach oben bewegen können. Die Haken könnten sich dann nicht ungewollt lösen. 21 zeigt die Verriegelungshaken 52 und einen der beiden Entriegelungshebel 60, mit denen die Haken vom Kasten des Grundgeräts gelöst werden. 16 zeigt den Kasten des Grundgeräts mit seinen rechteckigen Öffnungen, welche die Verriegelungshaken aufnehmen und in Eingriff bringen.
  • Wenn der Antriebsmotor 43 der Flachbettscaneinheit mit Strom und Signalen beaufschlagt wird, dreht sich der Motor in einer Richtung, die bewirkt, dass der Synchronriemen 44 der Flachbettscaneinheit und die befestigte magnetische Kopplung 45 mit der Kamera-Anschlagplatte 47 in Berührung gelangen. Damit sind alle Bedingungen für das Andocken erfüllt: Ausrichten der Flachbettscaneinheit mit dem Grundgerät, Verriegeln der Geräte miteinander, Koppeln der Kamera mit dem Synchronriemen und elektrischer Anschluss des Motors der Flachbettscaneinheit. 26 zeigt eine Unteransicht der unteren Kamera 24 (Bilderzeuger) und im Detail die Verbindung der magnetischen Kopplung 45 mit dem am Kameragehäuse 28 befestigten Metallblock bzw. der am Kameragehäuse 28 befestigten Anschlagplatte 47. 24 veranschaulicht die geradlinige Bewegung, die der unteren Kamera in beiden Richtungen nach erfolgtem Andocken und Einschalten des Motors der Flachbettscaneinheit mitgeteilt wird.
  • Zum Flachbettscannen sind folgende Schritte erforderlich: Nach Auflegen des abzubildenden Blatts auf das offene Fenster (den Öffnungsbereich des Scanners) kann der Kunde dem Scanner den Befehl erteilen, das Blatt in der Betriebsart Flachbettscannen zu scannen. Meistens wird dazu der am Gerät befestigte Computer verwendet, der in der Industrie als „Host PC" bezeichnet wird. Der Befehl könnte auch von einem Bedienfeld am Scanner selbst kommen. Nach Erteilung des Befehls wird der Motor der Flachbettscaneinheit in einer Richtung gedreht, die bewirkt, dass sich die untere Kamera aus ihrer stationären Position im Gehäuse der Grundeinheit entfernt und zum gegenüberliegenden Ende des Flachbettgehäuses gezogen wird. Die untere Kamera besteht aus einem Gehäuse 28, Spiegeln 27, die das reflektierte Licht umlenken, einer Verkleinerungslinse 26, einem CCD-Bilderzeuger 25 und einer CCD-Leiterplatte zum Ansteuern der CCD-Vorrichtung und Umwandeln der analogen Spannung des CCD in eine digitale Ausgabe. Das Kameragehäuse 28 kann zwei „C"-förmige Buchsen 29 aufnehmen, welche die Kameraeinheit axial auf einer kurzen Stange 35 montieren, die ihrerseits an der Grundkonstruktion 37 der Einzelblatteinzieheinheit 1 befestigt ist. Ein Stützboden 38 oder eine Fläche der Grundkonstruktion stützt das gegenüberliegende Ende der unteren Kamera und bewirkt in Verbindung mit den Buchsen eine vollständige Ausrichtung der Kamera. Die Grundkonstruktion enthält auch eine Rippe, welche die Park- oder Bereitschaftsstellung der Kamera im Kasten des Grundgeräts bestimmt. An zwei Stellen am Kameragehäuse 28 sind zwei eingegossene Zapfen oder Vorsprünge angebracht. Auf diesen beiden Vorsprüngen sind zwei Einzieharme 31 montiert, die ihrerseits an einander gegenüberliegenden Enden der Beleuchtungsquelle oder Xenon-Lampe 22 befestigt sind. Zwei ebenfalls auf den Vorsprüngen montierte Torsionsfedern 32 liefern eine Kraft zum Ausrichten der Lampe 22 und ihrer Einzieharme 31 gegen zwei ebenfalls in das Kameragehäuse 28 eingegossene Anschläge. Die beiden Einzieharme 31 sind auf den beiden Vorsprüngen schwenkbar und kommen an den Einziehanschlägen zur Anlage. Diese Anschlagsstellung ist die Stellung, in der die Lampe 22 gehalten wird, wenn sie die Beleuchtung für die Bilderzeugung in der Betriebsart Einzugsscannen ebenso wie in der Betriebsart Flachbettscannen liefern soll. Die Schwenkbewegung macht es möglich, die Lampe in eine im Kameragehäuse 28 ausgebildete Öffnung zu versenken, sodass sie auf ihrem Weg zum Flachbettscanbereich unter den vorderen Antriebswalzen 13 der Einzelblatteinzieheinheit hindurchfahren kann. Wenn die untere Kamera sich in Bewegung setzt, gelangen die Lampen-Mitnehmer (Einzieharme) mit zwei Nockenflächen in Berührung, die Teil des Gehäuses 37 der Grundkonstruktion sind. Dies bewirkt, dass sich die Lampe um die beiden Vorsprünge am Kameragehäuse 28 dreht und in die Öffnung im Kameragehäuse versenkt wird. Dadurch entsteht ein Freiraum, der es der Lampe ermöglicht, unter die Transport- und Antriebswalzen 13 der im Wesentlichen flachen Papierbahn zu gelangen. Auf der Flachbettscanseite ermöglichen die Nockenflächen eine Rückkehr der Lampe in ihre Scanstellung oder obere Position. Die Lampe wird in der Scanstellung von zwei Federn festgehalten, welche die Lampen-Einzieharme gegen Fixierelemente oder Anschläge an der Wandung des Kameragehäuses drücken. Die Nockenflächen und die Mitnehmer sind so ausgebildet, dass die Lampe sich wieder in ihrer Scanstellung befindet, bevor sie das offene Fenster (die freie Öffnung) 48 des Gehäuses 42 der Flachbettscaneinheit erreicht. Diese Lampenbewegung, die einziehbaren Arme, die Beleuchtungslampe, der Drehpunkt und die Nockenbahn sind in 27, 28 und 29 dargestellt. Außerdem kann die Lampe 22 in ihre obere End- oder Anschlagstellung zurückkehren, wenn sich die untere Kamera 24 wieder ganz in ihrer stationären oder Einzugsscanstellung in der Einzelblatteinzieheinheit 1 befindet. Wenn die untere Kamera 24 unter das offene Fenster (die freie Öffnung) 48 des Gehäuses 42 der Flachbettscaneinheit fährt, liefert die Bewegung der unteren Kamera 24 eine Dimension des Bildes und die Breite des Bilderzeugers (CCD und Linsenverkleinerung) die andere. Unmittelbar bevor sie die Vorderkante des Flachbettscannerfensters erreicht, kann die untere Kamera 24 Elemente an der Unterseite des Frontrahmens der Flachbettscaneinheit erkennen. Diese Merkmale können mittels eines Etiketts bereitgestellt und/oder in den Frontrahmen selbst eingegossen werden und dienen als Register-Soll. Die Soll-Merkmale können Auskunft darüber geben, wie groß der verbleibende Abstand der Kamera zum offenen Fenster ist und wo sich die Ränder des Fensters der Flachbettscaneinheit relativ zu den Pixelorten auf dem CCD befinden. Die Kamera kann dann einen Bezugspunkt sowohl für die „Startlinie" am linken Rand als auch für den unteren Rand bestimmen. Nach Überschreiten der Startlinie erfasst die untere Kamera auf ihrem Weg über das Fenster der Flachbettscaneinheit Rasterzeilen. Wenn die Kamera das gegenüberliegende Ende des Gehäuses der Flachbettscaneinheit erreicht, bewegt sich die Blendenöffnung der Kamera unter den Rand des Frontrahmens der Flachbettscaneinheit, wo sich ein der Startlinie ähnliches weiteres Register-Soll befindet. Dieses als „Ziellinie" fungierende Register-Soll teilt der Maschinensteuerung mit, dass die untere Kamera den vollen Flachbettscanweg zurückgelegt hat. Der Motor erhält dann den Befehl, die Kamera anzuhalten und sie in ihre ursprüngliche Startposition zurückzuführen.
  • Ein kritischer Bereich der Kamerabewegung ist der Bereich der Verbindung zwischen der kurzen Stange des Grundgerätkastens und der langen Stange des Flachbettgehäuses. Die Zone wird als „Übergangszone" bezeichnet. Wenn die untere Kamera diese Übergangszone durchfährt, reagiert die Kamera auf den „Stoß", der dadurch verursacht wird, dass die Buchsen die konisch verjüngte Verbindung überfahren müssen. Diese Reaktion kann sich als Schwingung oder Schüttelung bemerkbar machen, die das Bild beeinträchtigt. Das Ausmaß der durch den Übergang verursachten Schwierigkeiten hängt von der Güte der Ausrichtung zwischen den beiden Stangen hinsichtlich Lage (Mitten- und Durchmesserpaarung) und Winkelstellung (Geradlinigkeit) sowie der Länge der unteren Kamerabuchsen und der Spannweite zwischen diesen Buchsen ab. Der Verjüngungsbereich muss so groß sein, dass Herstellungsfehler (Toleranzen) der Bauteile oder durch Andocktoleranzen zwischen dem Grundgerät und dem Flachbettscanzubehör verursachte Fluchtungsfehler ausgeglichen werden. Um einen möglichst stoßfreien Übergang ohne die Gefahr einer Hemmung zu gewährleisten, werden diese Verjüngungen so gering wie möglich gehalten. Zur Vermeidung von Bildfehlern, die durch eine solche Störung verursacht werden könnten, ist ein Beruhigungsbereich vorgesehen. Dieser Beruhigungsbereich erstreckt sich von dem Punkt, an dem die hintere Buchse auf den vollen Durchmesser der Flachbettscaneinheit fährt, bis zu dem Punkt, an dem das offene Fenster beginnt und eine stabile Abbildung erfolgen muss. Durch Optimieren der Lage des Übergangs, der Länge der Beruhigungszone und der Geometrie der Verbindungskegel kann die Kamerastörung wirksam ausgeregelt werden, bevor der Abbildungsvorgang beginnt. Zusätzlich zur mechanischen Geometrie dieses Bereichs kann auch die Geschwindigkeit optimiert werden, mit der die untere Kamera diesen Bereich durchfahrt. Durch Reduzierung der Drehzahl des Motors der Flachbettscaneinheit, wenn sich die Kamera dieser Verbindung nähert und sie durchfährt, kann der Grad der Störung minimiert werden, sodass ein langer Beruhigungsbereich nicht unbedingt erforderlich ist. Erfindungsgemäß wird dies durch eine Verlangsamung der Schrittgeschwindigkeit des Schrittmotors beim Durchfahren dieser Verbindung bewirkt. Nach Passieren des optimalen Punkts im Übergang wird der Motor mit einem „S"-Kurvenprofil auf die für das Flachbettscannen gewünschte Drehzahl beschleunigt. Das „S"-Kurvenprofil ist insofern wichtig, als es ruckartige Bewegungen des Kameragehäuses während dieses Beschleunigungsvorgangs minimiert. Die Verwendung von „S"-Kurven für eine stoßfreiere Beschleunigung und Verzögerung von Schrittmotoren ist allgemein üblich.
  • Bei diesem Konzept mit einer andockbaren Flachbettscaneinheit können zwei Fehler auftreten, die wie nachstehend beschrieben vermieden werden müssen. Die Beschläge dürfen nicht zulassen, dass die Kamera ungewollt vom Kasten des Grundgeräts entfernt wird, wenn der Endbenutzer die Tür, die das Grundgerät öffnet, abnimmt. Sollte die Kamera ungewollt aus der Öffnung austreten, könnte dies eine Beschädigung oder Verschmutzung des Kamera-Sub systems zur Folge haben. Ferner sieht die Erfindung für die Lampe einen Wechselrichter vor, der die 24 V Gleichstromeinspeisung in die für den Betrieb der Xenon-Beleuchtungslampen erforderliche Hochspannung umwandelt. Dieser Wechselrichter ist am Gehäuse der unteren Kamera befestigt und führt Spannungen, die so hoch sind, dass dem Kunden der Zugriff verwehrt werden muss.
  • Um wirksam zu verhindern, dass die Kamera ungewollt oder versehentlich entfernt wird, muss die Kamera verriegelt werden können, wenn das Flachbettscanzubehör nicht angedockt ist. Die Seitenansicht in 30 und 31 zeigt eine Verriegelungsfunktion und die Türfeder, welche die Kamera zu einem Bezugsanschlag zurückführt, wenn die Tür wieder eingesetzt wird. Im Folgenden werden die Elemente beschrieben, die gewährleisten, dass sich die untere Kamera bei abgekoppeltem Flachbettzubehör in der richtigen Stellung (Normalstellung) befindet, aber die zum Flachbettscannen erforderliche Bewegung ausführen kann, wenn das Zubehör angedockt ist. Am Gehäuse des Grundgeräts ist ein als Kameraarretierung 55 bezeichnetes biegsames Element mit einer Vielzahl von Sperrzähnen befestigt. Diese Arretierung soll eine nach oben gerichtete Federbelastung erzeugen. An der Unterseite des Kameragehäuses sind mehrere Stufen oder Stege angegossen, mit denen die Sperrzähne in Eingriff gelangen. Außerdem ist die Tür des Grundgeräts mit einem biegsamen Element bestückt, das dazu dient, die Kamera in den Kasten des Grundgeräts zurückzuschieben und am Register-Bezugspunkt oder -Anschlag zur Anlage zu bringen. Der Vorsprung 46 des Flachbettgehäuses 42, auf dem ein Ende des Synchronriemens 44 der Flachbettscaneinheit aufliegt, ist so geformt, dass die Arretierung in der voll angedockten Stellung der Flachbettscaneinheit nach unten gedrückt wird und sich vom Kameragehäuse löst. Die Lage der Arretierung 55 und die Ausführung der Verlängerung des Flachbettscanzubehörs gewährleisten, dass sich die Arretierung auf den letzten 0,250'' bis 0,500'' der Andockbewegung löst. Wenn die Flachbettscaneinheit abgekoppelt oder vom Kunden entfernt wird, beginnt die Kamera infolge der von der magnetischen Kopplung auf das Kameragehäuse ausgeübten Zugkraft aus dem Kasten des Grundgeräts auszufahren. Wenn die Verlängerung oder der Vorsprung 46 der Flachbettscaneinheit 0,250'' bis 0,500'' ausfährt, löst sich der Vorsprung von der Kameraarretierung 55, sodass diese nach oben springt und mit dem Kameragehäuse 28 in Eingriff gelangt, um auf diese Weise jede weitere Bewegung der unteren Kamera 24 zu verhindern. Die Gehäuse der Kamera und des Grundgeräts selbst sind so konzipiert, dass das Spiel von 0,250'' bis 0,500'' der Kamera nicht erlaubt, so weit auszufahren, dass unerwünschte Zugriffsgefahren für den Endbenutzer entstehen oder das Kamera-Subsystem in seiner Zuverlässigkeit beeinträchtigt oder verschmutzt werden kann. Beim Entfernen der lösbaren Flachbettscaneinheit 2 setzt der Kunde die abnehmbare Tür 40 wieder ein, die mit einem biegsamen Element oder einer Kamerarückstellfeder 41 bestückt ist. Diese Rückstellfeder drückt das Kameragehäuse 28 in seine Anschlagstellung zurück. Die Tür wird von Schnappverschlüssen festgehalten, die mit der Grundkonstruktion 37 in Eingriff gelangen. Wenn die Flachbetteinheit angedockt ist und der Kunde den Einzelblatteinziehteil zum Scannen benutzt, wird die Kamera durch den Innenwiderstand des Schrittmotors an ihrem Anschlag in der Grundkonstruktion festgehalten.
  • Um den Benutzer vor der Hochspannung des Wechselrichters der Beleuchtung zu schützen, ist die Grundkonstruktion der Einzelblatteinzieheinheit mit einem Verriegelungsschalter versehen. Dieser Verriegelungsschalter wird von Elementen an der Flachbetttür und einem analogen Element am Gehäuse des Flachbettscanzubehörs in der geschlossenen oder Betriebsstellung gehalten. Wenn die Tür oder das Flachbettscanzubehör am Gerät angebracht sind, kann die Spannung an die Lampen angelegt werden. Wenn jedoch weder die Tür noch das Flachbettscanzubehör angebracht sind, ist der Verriegelungsschalter offen, sodass keine Hochspannungsgefahr besteht. 21 zeigt die Nase, die den Verriegelungsschalter betätigt. Der Verriegelungsschalter (nicht dargestellt) wird in der Grundkonstruktion montiert und ist ein für Sicherheitsverriegelungen allgemein verwendeter typischer Stößelschalter.
  • Bei der vorliegenden Erfindung verläuft die Papierbahn wesentlich flacher, um die bei einer scharfen Krümmung auftretenden Probleme zu vermindern. Um den Freiraum zu schaffen, damit die Beleuchtungsquelle unter die Walzen fahren kann, wird eine Einziehvorrichtung verwendet, mit der die Beleuchtungsquelle versenkt werden kann, wenn sich die Kamera aus ihrer Flachbettscanstellung bewegt und unter die vorderen Walzen fährt. Vor Erreichen der freien Öffnung der Flachbettscaneinheit kehrt die Beleuchtungsquelle zur Bilderzeugung in ihre nominelle Höhenstellung zurück.
  • Die vorliegende Erfindung wurde primär mit einer Beleuchtungsquelle und einem CCD-Linsenverkleinerungsbilderzeuger konzipiert. Die Erfindung könnte jedoch auch auf andere für Scanner verwendete Bilderzeuger angewandt werden. Für eine solche Lösung eignet sich u. a. ein so genannter Kontaktmatrix-Bildsensor 58. 32 und 33 zeigen einen schwenkbar gelagerten Kontaktmatrix-Bildsensor 58 mit einer LED-Beleuchtungsquelle. Bei diesen Vorrich tungen werden Pixelorte in einer langen Stange oder einem Stab erzeugt, der im Wesentlichen der vollen Breite des breitesten zu scannenden Blattes plus einer Zugabe für Lagetoleranzen entspricht. Im Gegensatz zu den Linsenverkleinerungssystemen werden diese Pixel so konfiguriert, dass die Vergrößerung von dem Papierbild zum Pixel 1:1 beträgt oder 1:1 sehr nahe kommt. Dies wird im Allgemeinen dadurch erreicht, dass man die Pixelorte sehr nahe an das abzubildende Papier bringt und irgendein selbstfokussierendes Linsenelement verwendet. Wie ein CCD-Linsenverkleinerungssystem, erfordern diese Bilderzeuger eine Beleuchtungsquelle, die Licht auf die Vorlage lenkt, das dann zur Erzeugung des Bildes zu den Pixelorten zurückreflektiert wird. Häufig werden bei der Herstellung dieser Kontaktmatrixelemente die Beleuchtungsquelle, die Pixelorte und die zugehörige Steuerschaltung zu einer in sich geschlossenen Einheit oder einem Stab zusammengefasst. Als Beleuchtungsquellen werden für diese Vorrichtungen nicht nur, aber meistens eine Leuchtstofflampe (Quecksilber oder Xenon) oder LEDs verwendet. Zum Farbscannen können die LEDs mit getrennt gepulsten Rot-, Grün- und Blauelementen konfiguriert werden
  • Die vorliegende Erfindung könnte auf die Kontaktmatrixvorrichtungen wie nachstehend beschrieben angewandt werden. Eine Kontaktmatrixvorrichtung könnte auf einem Drehzapfen 64 so montiert werden, dass sie sich zum Abbilden in einer Stellung befinden würde, die auf der Höhe der Papierebene in einer Flachbettscaneinheit liegt oder unmittelbar darunter. Wie bei der versenkbaren Beleuchtungsquelle und dem CCD-Bilderzeuger, könnte die Kontaktmatrix dann schwenkbar so gelagert werden, dass sie zum Einfahren unter die vorderen Walzen der Papierbahn versenkt werden könnte. Nach berührungslosem Passieren der Walzen könnte die Kontaktmatrixvorrichtung in ihre ursprüngliche Ebene zurückkehren und unter die Glasscheibe einer Flachbettscaneinheit gebracht werden, um die Flachbettscanfunktion wahrzunehmen.

Claims (4)

  1. Scannerkombination mit einer Flachbettscaneinheit (2) und einer Einzelblatteinzieheinheit (1), sowie mit einer versenkbaren Lampe (22), mit: einer Einzelblatteinzieheinheit (1); einem Vorlagentransportmechanismus (5) in der Einzelblatteinzieheinheit (1); einer ersten Kamera (23), die eine erste Seite einer durch den Vorlagentransportmechanismus transportierten Vorlage abbildet; einer zweiten Kamera (24), die eine zweite Seite der Vorlage abbildet; einer an der Einzelblatteinzieheinheit lösbar befestigten Flachbettscaneinheit (2); einem Mechanismus zum Bewegen der zweiten Kamera (24) von der Einzelblatteinzieheinheit (1) zur Flachbettscaneinheit (2), gekennzeichnet durch: eine Lampe (22), die der zweiten Kamera (24) zugeordnet ist, wobei die Lampe an der zweiten Kamera versenkbar befestigt ist; und wobei eine Papierbahn (12), die zwischen einem Satz von in der Einzelblatteinzieheinheit (1) gelagerten Walzen (13) und der zweiten Kamera (24) benachbart angeordnet ist, geradlinig verläuft.
  2. Scannerkombination nach Anspruch 1, worin die Lampe (22) an der zweiten Kamera (24) schwenkbar gelagert ist.
  3. Scannerkombination nach Anspruch 2, worin ein an der Lampe (22) befestigter Arm (31) mittels einer Kombination aus einem Nocken und einem Mitnehmer bewegbar ist.
  4. Scannerkombination nach Anspruch 2, worin die Lampe (22) an der zweiten Kamera (24) angefedert (32) ist.
DE60318348T 2002-05-01 2003-04-22 Versenkbare Lampe für eine verbesserte Papierbahn eines Dokumentenscanners Expired - Lifetime DE60318348T2 (de)

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US (1) US7130088B2 (de)
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