EP1452010A2 - Einrichtung und verfahren zum abtasten einer vorlage unter anwendung einer hebe- und drehbewegung einer kamera - Google Patents

Einrichtung und verfahren zum abtasten einer vorlage unter anwendung einer hebe- und drehbewegung einer kamera

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EP1452010A2
EP1452010A2 EP02803385A EP02803385A EP1452010A2 EP 1452010 A2 EP1452010 A2 EP 1452010A2 EP 02803385 A EP02803385 A EP 02803385A EP 02803385 A EP02803385 A EP 02803385A EP 1452010 A2 EP1452010 A2 EP 1452010A2
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EP
European Patent Office
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camera
line
scanning
template
scanned
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02803385A
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English (en)
French (fr)
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Markus Schnitzlein
Arnold Allweier
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Oce Document Technologies GmbH
Original Assignee
Oce Document Technologies GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a device for scanning a template, with a support surface on which the template to be scanned rests.
  • the device has a camera provided with an optoelectronic line sensor, which scans the template lying on the support surface line by line and generates electronic signals.
  • the invention relates to a method for scanning a template.
  • Such a device is used to digitize the image content of a template, such as magazines and books.
  • a template such as magazines and books.
  • Such templates are often bound, so that it is necessary to place the template open on a work table and to scan it from above using the principle of incident light.
  • scanning devices which use a camera with a CCD area sensor.
  • CCD area sensors Although such a camera can perform a fast scan, the resolution of the image structures is considerably restricted. At very high resolutions, the CCD area sensors required for this are very cost-intensive. This is why cameras are used that contain a CCD line sensor. Such a camera has a high resolution with high quality and works economically.
  • the camera In the case of conventional scanning with a camera with a line sensor, the camera is located above the original and is moved across the entire document.
  • the disadvantage here is that the camera has to be moved over a relatively long distance and this movement takes place in the headspace of a user.
  • Another disadvantage is that it is difficult to place lighting in such a way that there is no gloss in the image to be scanned which impairs the scanning quality.
  • Another option for scanning is to arrange the camera with the line sensor vertically above the original and to move the lens of the camera so that a larger area of the original is scanned line by line. It is difficult here that the optics must be designed for a large image area, and the imaging area should correspond at least to the diagonal of the maximum original size. There is also the problem of the appearance of gloss on the image structure to be scanned.
  • halogen or fluorescent lamps are often used to illuminate the template.
  • such lamps are disadvantageous in that they show a slow warm-up behavior in which the color and the brightness change, as a result of which the scanning result also changes.
  • the template is exposed to a relatively high level of radiant heat and, in the case of fluorescent lamps, also to UV exposure.
  • Another disadvantage is the fact that such lamps interfere with an operator's work area and can cause a glare effect on the operator.
  • full-area lighting creates with the help of such lamps shine on the original to be scanned with the result of reduced scanning quality.
  • a document reading device is known from EP-A-0 164 713, in which a line camera performs a lifting movement and a rotary movement when scanning line by line. The optical distance between the camera and the document to be read remains essentially constant.
  • a scanner head for scanning originals is known from German patent DE 19 829 776 C1.
  • the distance between the sensor and the template remains essentially the same, for which purpose a four-bar linkage is used.
  • a radiation source which contains a large number of LEDs, is used to illuminate the template.
  • the optics for the camera need only be designed for the length of a line to be scanned on the template, typically for the width of the template. A design of the optics for the entire image diagonal and the entire surface of the template is not necessary. The structure for the camera is accordingly simplified. In addition, the optics can optimally match the constant optical path length be designed so that no optical distortions can arise. Refocusing or changing the scale, as in known scanning systems, is not necessary.
  • the camera is slidably arranged on an arm.
  • the arm is pivotally connected at one end in a fixed axis of rotation to a lifting column.
  • the camera on this arm is also moved at the same time, so that the constant distance from the line to be scanned is maintained.
  • FIG. 1 shows a basic illustration of the device with two camera positions
  • FIG. 2 shows a structure with a single drive motor
  • FIG. 3 shows a structure with two drive motors
  • FIG. 4 shows a structure with a rotating mirror
  • FIG. 5 shows a lighting arrangement with an integrated camera
  • FIG. 6 shows the structure of lighting using LED lines
  • FIG. 7 shows a similar structure in a compact arrangement
  • FIG. 8 shows a further exemplary embodiment with a pivotable arm on which the camera is arranged to be linearly displaceable
  • Figure 9 shows the arrangement of Figure 8 with a spindle-nut combination
  • Figure 10 shows an arrangement with a cam, which causes the linear movement of the camera on the arm
  • Figure 11 shows a further arrangement in which a displaceable screen is used.
  • Fig. 1 shows a schematic diagram for explaining the invention.
  • a template 10 for example a bound book or magazine, lies open on the support surface 12 of a work table 14.
  • an edge of the template 10 is aligned parallel to a reference axis, for example the rear edge 16 of the work table.
  • a camera 20 can be moved along a lifting column 18 which is fastened on the work table 16.
  • the camera 20 contains a lens and an optoelectronic line sensor, generally a CCD line sensor.
  • the line sensor is preferably arranged at a pivot point 22 about which the camera 20 can rotate.
  • the camera 20 is aligned with its lens in such a way that a center beam 24 detects a boundary line 26 to be scanned, which has the maximum distance from the reference axis 16.
  • the direction of the line as well as the arrangement of the linear line sensor in the camera 20 is perpendicular to the paper plane of FIG. 1.
  • the optical path length w between the camera 20 and the boundary line 26 is a constant variable to which the object the camera 20 is set optimally.
  • the optical path length w remains constant and, in the upper position of the camera 20, detects a further boundary line 28 which is at a minimal distance from the reference axis 16.
  • Line-by-line scanning takes place during the movement of the camera 20 from the first position (completely solid lines) to the second position (lines drawn in broken lines), electronic signals being generated for digitizing the image content of the original.
  • the movement is adapted to the area between the boundary lines 26, 28 and can be chosen to be correspondingly larger or smaller on the contact surface 12.
  • the camera 20 only has to be moved by small distances.
  • the movement of the camera 20 is generally outside the area that is accessible to an operator to the right of the boundary line 26.
  • the optics of the camera 20 need only be designed for scanning in the line direction, for example in accordance with the width of the original 10 or the width of the support surface 12, and not for the entire dimensions of the original 10, for example the diagonal of the image. Since the optical path length w remains constant, it is not necessary to refocus the camera. This also means that there are no changes in scale.
  • the optics can be optimally adapted to the path length w and be minimized with regard to distortions.
  • the entire area behind the template 10 is available for the placement of lighting elements. If appropriate lighting elements are arranged, that even with strongly arched originals, such as hardcover books, hardly any gloss reflections.
  • FIG. 2 shows an example using a single drive motor.
  • a lifting device 30 is linearly displaceable along the arrows P6.
  • a spindle 32 is arranged along the support surface 12 and is driven by a drive motor 34.
  • a slide 36 is guided on the spindle 32 and can carry out linear movements in accordance with the arrows P7 shown.
  • the spindle 32 is mounted in a bearing block 38.
  • the lifting device 30 and the sliding carriage 36 are connected to one another by a strut 40, the strut 40 being pivoted in an axis belonging to the pivot point 22.
  • the strut 40 is also rotatably mounted in an axis 42 on the sliding carriage 36. The distance of the strut 40 between points 22 and 42 corresponds to the optical path length w.
  • the camera (not shown in FIG. 2) is arranged on the lifting device 30, the optical axis of the camera being oriented in the direction of the strut 40.
  • the line sensor of the camera is arranged at the level of the pivot point 22.
  • the motor 34 drives the spindle 32 in such a way that the displacement chute 36 in the direction transverse to the line direction of the scanned line has a speed which corresponds to the line feed speed when scanning line by line.
  • the lifting device 30 is also displaced via the strut 40 and the camera is rotated at the pivot point 22.
  • the lower pivot point 42 is preferably arranged in the object plane, ie in the scanning plane for the original 10.
  • the camera performs a lifting movement with respect to the support surface 12 and a rotary movement transverse to the line direction.
  • a drive is connected to the lifting device 30; the sliding carriage 36 then follows the driven movement of the lifting device 30.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the invention.
  • the camera 20 is arranged on a positioning unit 44 which, driven by a spindle 46 and a motor 48, can be moved along the lifting column 18.
  • the positioning unit 44 carries a rotating device 50 which is rotated by a further motor (not shown).
  • a further motor not shown.
  • the position of the camera 20 is set by the two motors so that the distance between the camera 20 and the line currently being scanned is kept essentially constant.
  • the driving curves of the two motors must be coordinated so that the required combined turning and lifting movement is carried out.
  • the advantage of this example according to FIG. 3 lies in the compact structure.
  • FIG. 4 shows a further example in which a mirror 52 which can be rotated about the arrow P1 is arranged on the lifting column 18.
  • the camera 20 is also arranged on the lifting column 18.
  • the mirror 52 is connected in the beam path between the camera 20 and the scanned line.
  • the line feed during scanning is carried out by adjusting the angle of rotation Pl of the rotary mirror 52.
  • the lifting movement can take place either by adjusting the camera 20 in the direction of the double arrow P2 or by adjusting the rotating mirror 52 in the direction of the double arrow P3 shown in dashed lines.
  • the rotating mirror 52 moves in the direction of the double arrow P3, the camera 20 can be permanently installed.
  • an illumination unit is used to illuminate the original 10 during the scanning process, which generates a beam of rays along the line currently being scanned.
  • FIG. 5 shows a preferred exemplary embodiment in which the camera 20 is incorporated in an illumination unit 54.
  • the camera 20 performs a linear movement according to the arrow P4 and a rotary movement according to the arrow P5 around the pivot point 22.
  • the lighting unit 54 rotates simultaneously with the camera 20 about the common pivot point 22 and generates a radiation band 56 which illuminates the current line to be scanned.
  • the properties of the radiation band on the original remain the same during the displacement movement, which means e.g. the brightness curve always remains constant when scanning.
  • FIG. 6 shows an example of an illumination unit 54 for illuminating the template 10 in a cell-like manner.
  • LEDs 60 are arranged on both sides of a circuit board 58 in rows. These LEDs are arranged along a first focal line of two elliptical cylindrical mirror elements 62, 64. These mirror elements 62, 64 focus the radiation into their respective second common focal line 66, which coincide locally and illuminate the line on the original 10.
  • the lighting device 54 shown has a compact structure, since the emission characteristic of the LEDs, which emit radiation only in a half space, is linked to the favorable imaging properties of the elliptical mirror elements 62, 64.
  • the camera 20 can be in a central area of the printed circuit board can be arranged along the longitudinal axis of the printed circuit board 58.
  • FIG. 7 shows a structure with only one row of LEDs 60 on the circuit board 58.
  • the elliptical mirror 62 is connected directly to the circuit board 58, which results in a structurally simple structure.
  • the line to be illuminated is slightly tilted with respect to the vertical in which the circuit board 58 is located.
  • the line-shaped illuminated object can be scanned in the axial direction 68 with the aid of the camera 20 (not shown).
  • the lighting unit 54 described has several advantages. In this way, only a narrow strip of light is generated, so that glare to the user in the operating area is avoided.
  • the template itself is loaded with a relatively low radiation energy and thus with a low heat.
  • the use of LEDs enables quick switching on and off without changes in brightness. Permanent exposure to radiation on the original is avoided.
  • polychromatic LEDs that emit white light for example, there is no UV exposure. Furthermore, the energy consumption is comparatively low.
  • FIG. 8 an arm 70 is pivotally mounted on the lifting column 18 in a fixed axis of rotation 72 in accordance with the arrow P8.
  • the arm 70 carries the camera 20, which is mounted so as to be displaceable in the direction of the arrow P9 relative to the arm 70, for example in a rail.
  • the arm 70 is pivoted in the direction of the arrow P8.
  • the camera 20 is shifted in the direction of the arrow P9 in such a way that the optical path length w between the camera 20 and the line currently to be scanned remains essentially constant during the scanning process.
  • the axis of rotation 72 is stationary for a predetermined work surface. In order to change the scanning angle or the size of the scanning range, this axis of rotation 72 can also assume different positions in height along the lifting column 18.
  • the line 10 is scanned line by line by rotating the arm 70 about the axis of rotation 72.
  • the camera 20 is linearly displaced on the arm.
  • Motor units which are driven independently of one another and whose respective movement is coordinated by a control program can be used to pivot the arm 70 and to move the camera 20.
  • the rotary movement and linear displacement movement are preferably carried out with the aid of a single motor drive.
  • FIG. 9 shows an example for the realization of the swivel movement.
  • a motor 76 is fixedly attached to the lifting column 18.
  • a linear movement in the direction of arrow P10 can be generated with the aid of a spindle-nut combination 78.
  • the end of the spindle is rotatably connected to arm 70 at point 80.
  • FIG. 10 shows the realization of the relative movement of the camera 20 on the arm 70.
  • a cam 82 is fixed to the lifting column 18.
  • a pin 84 connected to the camera 20 slides on this cam disk 82.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 10 has a particularly simple construction and only requires a single motor unit with which the pivoting movement of the arm 70 is generated at a largely constant angular velocity.
  • FIGS. 8 to 10 can advantageously also be combined with the lighting arrangements according to FIGS. 5 to 7.
  • a fundamental problem with image scanning using a camera is the homogeneous and efficient illumination of the original to be scanned.
  • the lighting geometry must be selected in such a way that no direct reflections of the radiation emitted by the light source reach the camera. Such reflections lead to considerable artifacts in the acquired scan images.
  • the lighting must be selected so that direct reflection is avoided.
  • the light source is positioned far outside at a flat angle so that no directly reflected light can get into the camera.
  • this procedure leads to an inefficient use of the amount of light emitted.
  • FIG. 11 shows an example of how disturbing effects due to gloss and direct reflection can be avoided with high utilization of the incident light quantity.
  • a camera scans a template 94 arranged below a glass plate 92 line by line, as has already been described above.
  • An illumination device 96 with a large-area radiation surface 98 emits radiation onto the template 94.
  • Illumination device 96 may include a plurality of light sources 100. The lighting device 96 is arranged directly above the template 94 and thus emits radiation directly onto the template 94 and the glass plate 92, so that the radiation emitted by the light sources 100 is optimally used.
  • a movable screen 102 is arranged in front of the radiation surface 98 and can be moved transversely to the line direction in the arrow directions P1, P12.
  • the line direction here is perpendicular to the paper plane. Accordingly, the diaphragm 102 has a longitudinal extent in this line direction.
  • the aperture 102 is moved in coordination with the line-by-line scanning of the camera 90 to a position in which it shields off radiation emitted by the illuminating device 96, which otherwise would be caused by direct reflection when scanning a current line would get into the camera 90.
  • the camera 90 scans a current line 104 on the template 94, a reflection beam path results with the legs 106, 108, radiation from the illumination device 96, which is incident along the leg 108, causing a gloss effect or direct reflection the glass plate 92 or the template 94 in the direction of the camera 90 would cause. Due to the position of the aperture 102 shown in FIG. 11, the radiation along the leg 108 is dimmed and this negative effect is suppressed. The aperture 102 results in only a slight reduction in the amount of radiation emitted by the lighting device 96, since the aperture 102 can be made relatively small compared to the large-area radiation surface 98.
  • the camera 90 can be movable or can be arranged at a fixed location in order to effect line-by-line scanning by rotary movement or by optical means.
  • the glass plate 92 can be non-reflective or can be omitted altogether.
  • the light sources 100 can have different embodiments.

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Abstract

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

Description

Einrichtung und Verfahren zum Abtasten einer Vorlage unter Anwendung einer Hebe- und Drehbewegung einer Kamera
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abtasten einer Vorlage, mit einer Auflagefläche, auf der die abzutastende Vorlage aufliegt. Die Einrichtung hat eine mit einem optoelektronischen Zeilensensor versehene Kamera, die die auf der Auflagefläche aufliegende Vorlage Zeile für Zeile abtastet und elektronische Signale erzeugt. Weiterhin betrifft die Er- findung ein Verfahren zum Abtasten einer Vorlage.
Eine derartige Einrichtung wird zum Digitalisieren des Bildinhalts einer Vorlage, wie zum Beispiel Zeitschriften und Bücher, verwendet. Derartige Vorlagen sind häufig gebunden, so dass es notwendig ist, die Vorlage aufgeschlagen auf einen Arbeitstisch zu legen und von oben unter Anwendung des Auflichtprinzips abzutasten.
Im Stand der Technik sind Abtasteinrichtungen (Scanner) be- kannt, die eine Kamera mit einem CCD-Flächensensor verwenden. Eine derartige Kamera kann zwar eine schnelle Abtastung durchführen, jedoch ist die Auflösung der Bildstrukturen erheblich eingeschränkt. Bei sehr hohen Auflösungen sind die hierzu notwendigen CCD-Flächensensoren sehr kostenintensiv. Daher kommen insbesondere Kameras zum Einsatz, die einen CCD- Zeilensensor enthalten. Eine derartige Kamera hat eine hohe Auflösung bei hoher Qualität und arbeitet wirtschaftlich.
Bei der Verwendung einer Kamera mit einem CCD-Zeilensensor sind zwei Aufgabenteile zu lösen. Zum einen muss zum Erzeugen eines zweidimensionalen Bildes eine Relativbewegung zwischen der abtastenden Kamera und der Vorlage erfolgen, beispielsweise durch Verschieben der Kamera, der Vorlage, des Objektivs der Kamera oder des Zeilensensors. Zum anderen ist es erforderlich, die Vorlage, insbesondere die abzutastende Zeile, ausreichend zu beleuchten.
Bei einer herkömmlichen Abtastung mit einer Kamera mit Zei- lensensor befindet sich die Kamera oberhalb der Vorlage und wird über das gesamte Dokument hinweg bewegt. Nachteilig hierbei ist, dass die Kamera über eine relativ lange Strecke bewegt werden muss und diese Bewegung im Kopfraum eines Benutzers erfolgt. Ein weiterer Nachteil ist, dass es schwierig ist, eine Beleuchtung so zu platzieren, dass im abzutastenden Bild kein Glanz vorhanden ist, der die Abtastqualität beeinträchtigt.
Eine weitere Möglichkeit der Abtastung besteht darin, die Ka- era mit dem Zeilensensor senkrecht oberhalb der Vorlage fest anzuordnen und das Objektiv der Kamera zu verschieben, so dass eine größere Fläche der Vorlage zeilenweise abgetastet wird. Schwierig ist hierbei, dass die Optik für eine große Bildfläche ausgelegt sein muss, und der Abbildungsbereich mindestens der Diagonale der maximalen Vorlagengröße entsprechen sollte. Außerdem besteht das Problem des Auftretens von Glanz auf der abzutastenden Bildstruktur.
Beim Stand der Technik werden zur Beleuchtung der Vorlage häufig Halogen- oder Leuchtstofflampen verwendet. Derartige Lampen sind jedoch insofern nachteilig, als sie ein langsames Aufwärmverhalten zeigen, bei dem sich die Farbe und die Helligkeit ändert, wodurch sich auch das Abtastergebnis verändert. Außerdem wird die Vorlage einer relativ hohen Strah- lungswärme und im Falle von Leuchtstofflampen zusätzlich einer UV-Belastung ausgesetzt. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass derartige Lampen im Arbeitsbereich eines Bedieners stören und beim Bediener einen Blendeffekt hervorrufen können. Außerdem erzeugt eine Vollflächenbeleuchtung mit Hilfe derartiger Lampen Glanz auf der abzutastenden Vorlage mit der Folge verringerter Abtastqualität.
Aus der EP-A-0 164 713 ist ein Dokumentenlesegerät bekannt, bei dem eine Zeilenkamera beim zeilenweisen Abtasten eine Hebebewegung und eine Drehbewegung ausführt. Die optische Distanz zwischen der Kamera und dem zu lesenden Dokument bleibt im wesentlichen konstant.
Aus dem deutschen Patent DE 19 829 776 Cl ist ein Scannerkopf zur Abtastung von Vorlagen bekannt. Der Abstand zwischen dem Sensor und der Vorlage bleibt im wesentlichen gleich, wozu ein Gelenkviereck eingesetzt wird. Zur Beleuchtung der Vorlage dient eine Strahlungsquelle, die eine Vielzahl von LEDs enthält.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung und ein Verfahren zum Abtasten einer Vorlage anzugeben, die bzw. das einfach aufgebaut ist und mit hoher Qualität eine genaue Ab- tastung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird für eine Einrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung sind Mittel vorgesehen, die die optische Weglänge zwischen der Kamera und der aktuell abzutastenden Zeile während des Abtastvorganges im wesentlichen konstant halten. Bei der Erfindung muss die Optik für die Kamera nur für die Länge einer abzutastenden Zeile auf der Vorlage ausgelegt werden, typischerweise für die Breite der Vorlage. Eine Auslegung der Optik für die gesamte Bilddiagonale und die gesamte Fläche der Vorlage ist nicht erforderlich. Demge- mäss vereinfacht sich der Aufbau für die Kamera. Außerdem kann die Optik auf die konstante optische Weglänge optimal ausgelegt werden, so dass keine optischen Verzerrungen entstehen können. Ein Nachfokussieren oder eine Änderung des Maßstabs, wie bei bekannten Abtastsystemen, ist nicht erforderlich.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Kamera auf einem Arm verschiebbar angeordnet. Der Arm ist mit einem Ende in einer ortsfesten Drehachse mit einer Hebesäule schwenkbar verbunden. Bei einer Schwenkbewegung des Arms wird gleich- zeitig auch die Kamera auf diesem Arm verschoben, wodurch der gleichbleibende Abstand zur abzutastenden Zeile eingehalten wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren beansprucht, bei dem die genannten Einrichtungen zum Einsatz kommen .
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt
Figur 1 eine Prinzipdarstellung der Einrichtung mit zwei Kamerastellungen,
Figur 2 einen Aufbau mit einem einzigen Antriebsmotor,
Figur 3 einen Aufbau mit zwei Antriebsmotoren,
Figur 4 einen Aufbau mit einem Drehspiegel,
Figur 5 eine Beleuchtungsanordnung mit integrierter Kamera,
Figur 6 den Aufbau einer Beleuchtung mittels LED-Zeilen,
Figur 7 einen ähnlichen Aufbau in einer kompakten Anord- nung, Figur 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem schwenkbaren Arm, auf dem die Kamera linear verschiebbar angeordnet ist,
Figur 9 die Anordnung nach Figur 8 mit einer Spindel- Mutter-Kombination, und
Figur 10 eine Anordnung mit einer Kurvenscheibe, die die lineare Bewegung der Kamera auf dem Arm bewirkt, und
Figur 11 eine weitere Anordnung, bei der eine verschiebbare Blende zum Einsatz kommt.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung der Erfindung. Eine Vorlage 10, beispielsweise ein gebundenes Buch oder eine gebundene Zeitschrift, liegt aufgeschlagen auf der Auflagefläche 12 eines Arbeitstisches 14. Im allgemeinen wird eine Kante der Vorlage 10 parallel zu einer Bezugsachse ausgerichtet, beispielsweise der Hinterkante 16 des Arbeitstisches. Entlang einer Hebesäule 18, die auf dem Arbeitstisch 16 befestigt ist, ist eine Kamera 20 bewegbar. Die Kamera 20 enthält ein Objektiv und einen opto-elektronischen Zeilen- sensor, im allgemeinen einen CCD-Zeilensensor. Vorzugsweise ist der Zeilensensor in einem Drehpunkt 22 angeordnet, um den sich die Kamera 20 drehen kann.
Die Kamera 20 ist mit ihrem Objektiv so ausgerichtet, dass ein Mittelstrahl 24 eine abzutastende Grenzzeile 26 erfasst, die maximale Entfernung von der Bezugsachse 16 hat. Die Richtung der Zeile wie auch die Anordnung des linearen Zeilensensors in der Kamera 20 verläuft senkrecht zur Papierebene der Figur 1. Die optische Weglänge w zwischen der Kamera 20 und der Grenzzeile 26 ist eine konstante Größe, auf die das Ob- jektiv der Kamera 20 optimal eingestellt ist. Beim zeilenweisen Abtasten der Vorlage 10 wird die Kamera 20 entlang der Hebesäule 18 nach oben bewegt (gestrichelt eingezeichnet) , wobei sich die Kamera 20 um den Drehpunkt 22 so verdreht, dass ihre optische Achse mit dem Mittelstrahl übereinstimmt. Die optische Weglänge w bleibt konstant und erfasst in der oberen Position der Kamera 20 eine weitere Grenzzeile 28 , die minimale Entfernung zur Bezugsachse 16 hat. Während der Bewegung der Kamera 20 aus der ersten Position (ganz ausge- zogene Linien) in die zweite Position (gestrichelt gezeichnete Linien) erfolgt das zeilenweise Abtasten, wobei elektronische Signale für die Digitalisierung des Bildinhalts der Vorlage erzeugt werden. Die Bewegung ist an den Bereich zwischen den Grenzzeilen 26, 28 angepasst und kann entsprechend größer oder kleiner auf der Auflagefläche 12 gewählt werden.
Wie anhand der Prinzipzeichnung nach Figur 1 zu erkennen ist, muss die Kamera 20 nur um kleine Strecken bewegt werden. Die Bewegung der Kamera 20 liegt im allgemeinen außerhalb des Be- reichs, der für eine Bedienperson rechts von der Grenzzeile 26 zugänglich ist. Die Optik der Kamera 20 muss nur für die Abtastung in Zeilenrichtung, zum Beispiel entsprechend der Breite der Vorlage 10, oder der Breite der Auflagefläche 12, ausgelegt werden und nicht für die gesamten Abmessungen der Vorlage 10, zum Beispiel der Bilddiagonale. Da die optische Weglänge w konstant bleibt, ist ein Nachfokussieren der Kamera nicht erforderlich. Dadurch ergeben sich auch keine Maßstabsänderungen. Die Optik kann optimal an die Weglänge w angepasst sein und im Hinblick auf Verzerrungen minimiert sein. Durch die Ausrichtung einer Kante der Vorlage zu einer Bezugsachse 16, zum Beispiel der Hinterkante des Arbeitstisches 14, steht der gesamte Bereich hinter der Vorlage 10 für die Platzierung von Beleuchtungselementen zur Verfügung. Bei einer Anordnung entsprechender Beleuchtungselemente wer- den auch bei stark gewölbten Vorlagen, wie zum Beispiel gebundenen Büchern, kaum Glanzreflexionen entstehen.
Figur 2 zeigt ein Beispiel, das einen einzigen Antriebsmotor verwendet. Gleiche Teile sind gleich bezeichnet. Längs der Hebesäule 18 ist eine Hubvorrichtung 30 entlang der eingezeichneten Pfeile P6 linear verschiebbar. Entlang der Auflagefläche 12 ist eine Spindel 32 angeordnet, die durch einen Antriebsmotor 34 angetrieben wird. Auf der Spindel 32 ist ein Schlitten 36 geführt, der lineare Bewegungen entsprechend der gezeichneten Pfeile P7 ausführen kann. Die Spindel 32 ist in einem Lagerblock 38 gelagert. Die Hubvorrichtung 30 und der Verschiebeschlitten 36 sind durch eine Strebe 40 miteinander verbunden, wobei die Strebe 40 drehbar in einer zum Drehpunkt 22 gehörenden Achse angelenkt ist. Ebenfalls ist die Strebe 40 in einer Achse 42 auf dem Verschiebeschlitten 36 drehbar angelegt. Der Abstand der Strebe 40 zwischen den Punkten 22 und 42 entspricht der optischen Weglänge w.
Die Kamera (in Figur 2 nicht dargestellt) ist auf der Hubvorrichtung 30 angeordnet, wobei die optische Achse der Kamera in Richtung der Strebe 40 ausgerichtet ist. Der Zeilensensor der Kamera ist in Höhe des Drehpunkts 22 angeordnet. Der Motor 34 treibt die Spindel 32 so an, dass der Verschie- beschütten 36 in Richtung quer zur Zeilenrichtung der abgetasteten Zeile eine Geschwindigkeit hat, welche der Zei- lenvorschubgeschwindigkeit beim zeilenweisen Abtasten entspricht. Während der Verschiebebewegung des Verschiebeschlittens 36 wird über die Strebe 40 auch die Hubvorrichtung 30 verschoben und die Kamera im Drehpunkt 22 verdreht. Der untere Drehpunkt 42 ist vorzugsweise in der Objektebene, d.h. in der Abtastebene für die Vorlage 10 angeordnet. Während der zeilenweisen Abtastung der Vorlage 10 erfolgt für die Kamera eine Hebebewegung in Bezug auf die Auflagefläche 12 und eine Drehbewegung quer zur Zeilenrichtung. Bei einer alternativen Ausführungsform des Beispiels nach Figur 2 ist ein Antrieb mit der Hubvorrichtung 30 verbunden; der Verschiebeschlitten 36 folgt dann der angetriebenen Bewe- gung der Hubvorrichtung 30.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Kamera 20 ist auf einer Positioniereinheit 44 angeordnet, die angetrieben durch eine Spindel 46 und einen Motor 48 ent- lang der Hebesäule 18 bewegbar ist. Die Positioniereinheit 44 trägt eine Drehvorrichtung 50, die durch einen weiteren Motor (nicht dargestellt) drehend verstellt wird. Bei der zeilenweisen Abtastung der Vorlage wird die Position der Kamera 20 durch die beiden Motore so eingestellt, dass der Abstand zwi- sehen der Kamera 20 und der aktuell abzutastenden Zeile im wesentlichen konstant gehalten ist. Die Fahrkurven der beiden Motore muss so aufeinander abgestimmt sein, dass die geforderte kombinierte Dreh- und Hebebewegung ausgeführt wird. Der Vorteil dieses Beispiels nach Figur 3 liegt im kompakten Auf- bau.
Figur 4 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem auf der Hebesäule 18 ein um den Pfeil Pl drehbarer Spiegel 52 angeordnet ist. Auf der Hebesäule 18 ist auch die Kamera 20 angeordnet. Der Spiegel 52 ist in den Strahlengang zwischen Kamera 20 und abgetasteter Zeile geschaltet. Der Zeilenvorschub beim Abtasten wird durch Verstellen des Drehwinkels Pl des Drehspiegels 52 vorgenommen. Die Hubbewegung kann entweder durch Verstellen der Kamera 20 in Richtung des Doppelpfeils P2 oder durch Verstellen des Drehspiegels 52 in Richtung des gestrichelt gezeichneten Doppelpfeils P3 erfolgen. Bei einer Bewegung des Drehspiegels 52 in Richtung des Doppelpfeils P3 kann die Kamera 20 fest installiert werden-. Wie bereits eingangs erwähnt, ist bei der gewählten Anordnung genügend Raum vorhanden, um eine Beleuchtungseinrichtung vorzusehen, die die Vorlage beleuchtet. Vorzugsweise wird zum Beleuchten der Vorlage 10 während des Abtastvorgangs eine Beleuchtungseinheit verwendet, die ein Strahlenband entlang der aktuell abgetasteten Zeile erzeugt.
Figur 5 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, bei dem die Kamera 20 in eine Beleuchtungseinheit 54 einbezogen ist. Wie erwähnt, führt die Kamera 20 eine Linearbewegung entsprechend dem Pfeil P4 und eine Drehbewegung entsprechend dem Pfeil P5 um den Drehpunkt 22 aus. Die Beleuchtungseinheit 54 verdreht sich gleichzeitig mit der Kamera 20 um den gemeinsamen Drehpunkt 22 und erzeugt ein Strahlenband 56, das die aktuelle abzutastende Zeile beleuchtet. Durch das gemeinsame Verschieben und Verdrehen von Kamera und Beleuchtungseinheit 54 bleibt auch das Strahlungsband auf der Vorlage während der Verschiebebewegung in seinen Eigenschaften gleich, wodurch z.B. der Helligkeitsverlauf beim Abtasten stets konstant bleibt.
Figur 6 zeigt ein Beispiel für eine Beleuchtungseinheit 54 zum zellenförmigen Beleuchten der Vorlage 10. Auf einer Leiterplatte 58 sind in Zeilen beidseitig LEDs 60 angeordnet. Diese LEDs sind längs einer ersten Brennlinie zweier elliptischer Zylinderspiegelelemente 62, 64 angeordnet. Diese Spiegelelemente 62, 64 fokussieren die Strahlung in ihre jeweils zweite gemeinsame Brennlinie 66, die örtlich übereinstimmen und die Zeile auf der Vorlage 10 beleuchten. Die dargestellte Beleuchtungseinrichtung 54 hat einen kompakten Aufbau, da die Emissionscharakteristik der LEDs, die nur in einen Halbraum Strahlung aussenden, mit den günstigen Abbildungseigenschaften der elliptischen Spiegelelemente 62, 64 verknüpft ist. Die Kamera 20 kann in einem mittleren Bereich der Leiterplatte entlang der Längsachse der Leiterplatte 58 angeordnet sein.
Figur 7 zeigt einen Aufbau mit nur einer Zeile von LEDs 60 auf der Leiterplatte 58. Der elliptische Spiegel 62 ist unmittelbar mit der Leiterplatte 58 verbunden, wodurch sich ein konstruktiv einfacher Aufbau ergibt. Die zu beleuchtende Zeile ist gegenüber der Vertikalen, in der die Leiterplatte 58 liegt, leicht verkippt. In Achsrichtung 68 kann das zei- lenförmig beleuchtete Objekt mit Hilfe der Kamera 20 (nicht dargestellt) abgetastet werden.
Weitere Beispiele für eine Beleuchtungseinheit, die die Vorlage 10 zellenförmig beleuchten kann, sind in der DE 10108075 derselben Anmelderin beschrieben. Der Inhalt dieses Dokuments wird hiermit durch Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung mit einbezogen.
Die beschriebene Beleuchtungseinheit 54 hat mehrere Vorteile. So wird nur ein schmaler Lichtstreifen erzeugt, so dass eine Blendung des Benutzer im Bedienbereich vermieden wird. Die Vorlage selbst wird mit einer relativ geringen Strahlungsenergie und damit mit einer geringen Wärme belastet. Die Verwendung von LEDs gestattet ein schnelles Ein- und Aus- schalten, ohne Helligkeitsveränderungen. Eine Dauereinwirkung von Strahlung auf die Vorlage wird vermieden. Bei Verwendung von polychromatischen LEDs, die zum Beispiel weißes Licht aussenden, entfällt eine UV-Belastung. Weiterhin ist der Energieverbrauch vergleichsweise gering.
Die Figuren 8, 9 und 10 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen die Drehachse für die Drehbewegung der Kamera mit konstanter Höhe auf der Hebesäule angeordnet ist. Auch bei diesen Beispielen sind gleiche Teile gleich bezeichnet. In Figur 8 ist auf der Hebesäule 18 in einer ortsfesten Drehachse 72 ein Arm 70 schwenkbar gemäß dem Drehpfeil P8 gelagert. Der Arm 70 trägt die Kamera 20, die in Richtung des Pfeils P9 relativ zum Arm 70 verschiebbar gelagert ist, bei- spielsweise in einer Schiene. Beim Abtasten einer Zeile auf der Vorlage 10 wird der Arm 70 in Richtung des Drehpfeils P8 verschwenkt. Gleichzeitig wird die Kamera 20 in Richtung des Pfeils P9 verschoben derart, dass die optische Weglänge w zwischen der Kamera 20 und der aktuell abzutastenden Zeile während des Abtastvorgangs im wesentlichen konstant bleibt. Auf diese Weise ist ein kompakter Aufbau gegeben, so dass eine Bedienperson 74 einen großen Zugriffsraum zur Vorlage 10 hat. Die Drehachse 72 ist für eine vorbestimmte Arbeitsfläche ortsfest. Zur Veränderung des Abtastwinkels bzw. der Größe des Abtastbereichs kann diese Drehachse 72 auch längs der Hebesäule 18 unterschiedliche Stellungen in der Höhe einnehmen.
Die zeilenweise Abtastung der Vorlage 10 erfolgt durch Drehung des Arms 70 um die Drehachse 72. Zum Ausgleich der Abstandsänderung wird die Kamera 20 auf dem Arm linear verschoben. Zum Verschwenken des Arms 70 und zum Verschieben der Kamera 20 können unabhängig voneinander angetriebene Motoreinheiten verwendet werden, deren jeweilige Bewegung durch ein Steuerprogramm koordiniert wird. Vorzugsweise erfolgt die Drehbewegung und lineare Verschiebebewegung mit Hilfe eines einzigen Motorantriebs.
Figur 9 zeigt ein Beispiel für die Realisierung der Schwenk- bewegung. Ein Motor 76 ist ortsfest an der Hebesäule 18 angebracht. Mit Hilfe einer Spindel-Mutter-Kombination 78 kann eine Linearbewegung in Richtung des Pfeils P10 erzeugt werden. Das Ende der Spindel ist im Punkt 80 drehbar mit dem Arm 70 verbunden. Figur 10 zeigt die Realisierung der Relativbewegung der Kamera 20 auf dem Arm 70. Dieses Beispiel kann bevorzugt mit dem Beispiel nach Figur 9 kombiniert werden. Eine Kurvenscheibe 82 ist fest mit der Hebesäule 18 verbunden. Ein mit der Kamera 20 verbundener Stift 84 gleitet auf dieser Kurvenscheibe 82. Bei einer Schwenkbewegung des Arms 70 mit konstanter Geschwindigkeit wird die Kamera 20 abhängig vom Kurvenverlauf und Winkel des Arms 70 relativ auf dem Arm 72 verschoben, wobei die optische Weglänge w zwischen der Kamera 20 und der aktuell abzutastenden Zeile konstant gehalten wird. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 10 hat einen besonders einfachen Aufbau und benötigt lediglich eine einzige Motoreinheit, mit der die Schwenkbewegung des Arms 70 mit weitgehend konstanter Winkelgeschwindigkeit erzeugt wird.
Die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 8 bis 10 können vorteilhafterweise auch mit den Beleuchtungsanordnungen nach den Figuren 5 bis 7 kombiniert werden.
Ein grundsätzliches Problem bei der Bildabtastung mit Hilfe einer Kamera besteht in der homogenen und effizienten Beleuchtung der abzutastenden Vorlage. Die Beleuchtungsgeometrie muss derart gewählt werden, dass keine direkten Reflexionen der von der Lichtquelle abgestrahlten Strahlung zur Kamera gelangen. Solche Reflexionen führen nämlich zu erheblichen Artefakten in den gewonnenen Abtastbildern. Vor allem dann, wenn die Vorlagen zur definierten Ausrichtung der Aufnahmegeometrie auf eine Glasplatte oder ähnliches aufgelegt werden, muss die Beleuchtung so gewählt werden, dass eine direkte Reflexion vermieden wird. Herkömmlicherweise wird z.B. die Lichtquelle weit außen unter einem flachen Winkel positioniert, dass kein direkt reflektiertes Licht in die Kamera gelangen kann. Diese Vorgehensweise führt jedoch zu einer ineffizienten Nutzung der emittierten Lichtmenge. Um dennoch eine hohe Bildqualität zu erreichen, wobei eine klei- ne Blendenöffnung der abbildenden Optik erforderlich ist, wird üblicherweise die Lichtmenge erhöht. Dies steht aber vor allem bei hochwertigen und sensiblen Vorlagen im direkten Widerspruch zu einer schonenden Behandlung des Objektes. Die Belastung der Vorlage durch Wärme und Lichtenergie, insbesondere von UV-Licht, und die hierbei auftretenden ergono- mischen Probleme für die Bedienperson ist kritisch. Insbesondere für Auflichtscanner, mit denen Bücher, antike Schriften und andere großformatige Vorlagen gescannt werden, ist die Belastung für die Bedienperson durch Blendung und Wärmestrahlung erheblich.
In Fig. 11 ist ein Beispiel dargestellt, wie bei hoher Ausnutzung der einfallenden Lichtmenge störende Effekte durch Glanz und direkte Reflexion vermieden werden können. In Fig. 11 tastet eine Kamera eine unterhalb einer Glasplatte 92 angeordnete Vorlage 94 zeilenweise ab, wie dies weiter oben bereits beschrieben worden ist. Eine Beleuchtungsvorrichtung 96 mit einer großflächigen Abstrahlfläche 98 sendet Strahlung auf die Vorlage 94 aus. Die Beleuchtungsvorrichtung 96 kann eine Vielzahl von Lichtquelle 100 enthalten. Die Beleuchtungsvorrichtung 96 ist direkt oberhalb der Vorlage 94 angeordnet und sendet somit Strahlung direkt auf die Vorlage 94 und die Glasplatte 92 aus, so dass die von den Licht- quellen 100 ausgestrahlte Strahlung optimal genutzt wird.
Vor der Abstrahlfläche 98 ist eine bewegbare Blende 102 angeordnet, die in die Pfeilrichtungen Pll, P12 quer zur Zeilenrichtung bewegbar ist. Die Zeilenrichtung verläuft hier senkrecht zur Papierebene. Entsprechend hat die Blende 102 eine Längserstreckung in dieser Zeilenrichtung. Die Blende 102 wird in Abstimmung mit dem zeilenweisen Abtasten der Kamera 90 an eine Position bewegt, in der sie von der Beleuchtungsvorrichtung 96 ausgehende Strahlung abblendet, die ansonsten durch direkte Reflexion bei der Abtastung einer aktuellen Zeile in die Kamera 90 gelangen würde. Wenn beispielsweise die Kamera 90 eine aktuelle Zeile 104 auf der Vorlage 94 abtastet, ergibt sich ein Reflexionsstrahlengang mit den Schenkeln 106, 108, wobei Strahlung von der Beleuch- tungsvorrichtung 96, die entlang des Schenkels 108 einfällt, einen Glanzeffekt bewirken oder eine direkte Reflexion an der Glasplatte 92 oder der Vorlage 94 in Richtung Kamera 90 hervorrufen würde. Aufgrund der in Fig. 11 eingezeichneten Position der Blende 102 wird die Strahlung entlang des Schen- kels 108 abgeblendet und dieser negative Effekt unterdrückt. Durch die Blende 102 tritt nur eine geringe Minderung der von der Beleuchtungsvorrichtung 96 ausgestrahlten Strahlungsmenge ein, denn die Blende 102 kann relativ klein gegenüber der großflächigen Abstrahlfläche 98 ausgeführt werden.
Das Beispiel nach Fig. 11 kann mit den weiter zuvor beschriebenen Beispielen kombiniert werden. Die Kamera 90 kann bewegbar sein oder an einem festen Ort angeordnet sein, um durch Drehbewegung oder durch optische Mittel das zeilenweise Abtasten zu bewerkstelligen. Die Glasplatte 92 kann entspiegelt sein oder insgesamt entfallen. Die Lichtquellen 100 können wie weiter vorne bereits erwähnt unterschiedliche Ausführungsform haben.
Bezugszeichenliste
10 Vorlage
12 Auflagefläche
14 Arbeitstisch
16 Hinterkante, Bezugsachse
18 Hebesäule
20 Kamera
22 Drehpunkt
24 Mittelstrahl
26 Grenzzeile w Optische Weglänge
28 Grenzzeile
30 Hubvorrichtung
32 Spindel
34 Antriebsmotor
36 Schlitten
P6, P7 Bewegungspfeil
38 Lagerblock
40 Strebe
42 Achse
44 Positioniereinheit
46 Spindel
48 Motor
50 Drehvorrichtung
52 Spiegel
Pl, P2, P3 Bewegungspfeile
54 Beleuchtungseinheit
P4, P5 Richtungspfeile
56 Strahlenband
58 Leiterplatte
60 LED
62, 64 Zylinderspiegelelemente
66 zweite Trennlinie
68 Achsrichtung 70 Arm
72 Drehachse
P8, P9, P10 Richtungspfeile
74 Bedienperson
76 Motor
78 Spindel-Mutter-Kombination
80 Drehachse
82 Kurvenscheibe
84 Stift
90 Kamera
92 Glasplatte
94 Vorlage
96 BeleuchtungsVorrichtung
98 Abstrahlfläche
100 Lichtquelle
102 Blende
Pll, P12 Bewegungspfeile
104 Abtastzeile
106, 108 Schenkel des Strahlenganges

Claims

Ansprüche
1. Einrichtung zum Abtasten einer Vorlage,
mit einer Auflagefläche (12) , auf der die abzutastende Vorlage (10) aufliegt,
und mit einer mit einem opto-elektronischen Zeilensensor versehenen Kamera (20) , die die auf der Auflagefläche (12) aufliegende Vorlage (10) Zeile für Zeile abtastet und elektronische Signale erzeugt,
wobei die optische Weglänge (w) zwischen der Kamera (20) und der aktuell abzutastenden Zeile während des Abtastvorgangs im wesentlichen konstant bleibt,
die Kamera (20) auf einem Arm (70) verschiebbar ange- ordnet ist,
und wobei der Arm (70) mit einem Ende in einer während der Abtastung ortsfesten Drehachse (72) mit einer Säule (18) schwenkbar verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der zum zeilenweisen Abtasten gleichzeitig der Arm (70) verschwenkt und die Kamera (20) linear auf dem Arm (70) verschoben wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Arm (70) durch eine motorisch angetriebene lineare Verschwenkvor- richtung (76, 78) verschwenkbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 3, bei der die Verschwenk- vorrichtung eine Spindel-Mutter-Vorrichtung (78) enthält und mit der Hebesäule (18) verbunden ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der zum linearen Verschieben der Kamera (20) auf dem Arm (70) eine Kurvenscheibe (82) vorgesehen ist, durch die die Kamera (20) bei der Schwenkbewegung des Arms (70) relativ zum Arm (70) verschoben wird.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, bei der die Kamera (20) mit einem Stift (84) verbunden ist, der auf der Kurvenscheibe (82) aufliegt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Drehachse (72) in unterschiedlichen Höhen-Positionen auf der Hebesäule (18) festlegbar ist.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Arbeitstisch (14) vorgesehen ist, der die Auflagefläche (12) bildet,
und bei der der Arbeitstisch (14) eine Bezugsachse (16) definiert, die mit der Zeilenrichtung übereinstimmt.
Einrichtung nach Anspruch 8, bei der die Bezugsachse (16) durch eine Seitenkante der Auflagefläche (12) oder des Arbeitstisches (14) gebildet ist.
10. Einrichtung zum Abtasten einer Vorlage,
bei der eine mit einem opto-elektronischen Zeilensensor versehene Kamera (90) eine Vorlage (94) Zeile für Zeile abtastet und elektronische Signale zur Weiterverarbeitung erzeugt,
eine Beleuchtungsvorrichtung (96) mit einer Abstrahl- fläche (98) Strahlung auf die Vorlage (94) aussendet,
und bei der im Strahlengang (106, 108) zwischen Beleuchtungsvorrichtung (96) und Kamera (90) eine bewegbare Blende (102) angeordnet ist, die in Abstimmung mit dem zeilenweisen Abtasten der Kamera (90) an eine Position so bewegt wird, dass sie von der Beleuchtungsvorrichtung (96) ausgesendete Strahlung abblendet, die sonst durch direkte Reflexion in die Kamera (90) gelangen würde .
11. Einrichtung nach Anspruch 10, bei der die Kamera (90) zum zeilenweisen Abtasten in Richtung quer zur Zeilenrichtung im Abstand zur Vorlage (94) bewegbar ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, bei der die Bewegung der Kamera (90) und die Bewegung der Blende (102) miteinander mechanisch gekoppelt sind.
13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, bei der die Beleuchtungsvorrichtung (96) eine
Vielzahl von Lichtquellen (100) enthält.
14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, bei der die Vorlage (94) an einer Glasplatte (92) anliegt.
15. Einrichtung zum Abtasten einer Vorlage, mit einer Auflagefläche (12) , auf der die abzutastende Vorlage (10) aufliegt,
und mit einer mit einem opto-elektronischen Zeilensensor versehenen Kamera (20) , die die auf der Auflagefläche (12) aufliegende Vorlage (10) Zeile für Zeile abtastet und elektronische Signale erzeugt,
wobei Mittel (30 bis 42) vorgesehen sind, die die op- tische Weglänge (w) zwischen der Kamera (20) und der aktuell abzutastenden Zeile während des Abtastvorgangs im wesentlichen konstant halten.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, bei der zum Konstanthalten des Abstandes eine Hebebewegung in Bezug auf die Auflagefläche (12) und eine Drehbewegung der Kamera (20) quer zur Zeilenrichtung erfolgt.
17. Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16, bei der ein Ar- beitstisch (14) vorgesehen ist, der die Auflagefläche
(12) bildet,
und bei der der Arbeitstisch (14) eine Bezugsachse (16) definiert, die mit der Zeilenrichtung übereinstimmt.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, bei der die Bezugsachse (16) durch eine Seitenkante der Auflagefläche (12) oder des Arbeitstisches (14) gebildet ist.
19. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 oder 18, bei der der Arbeitstisch (14) eine Hebesäule (18) enthält, die in einem von einem Bedienbereich entfernten Bereich angeordnet ist.
20. Einrichtung nach Anspruch 19, bei der die Kamera (20) auf einer Hubvorrichtung (30) längs der Hebesäule (18) linear bewegbar ist,
quer zur Zeilenrichtung entlang des Arbeitstisches (14) eine Verschiebevorrichtung (36) linear bewegbar ist,
die Hubvorrichtung (30) und die Verschiebevorrichtung (36) miteinander durch eine Strebe (40) an deren Enden jeweils drehbar gekoppelt sind,
und bei der die Kamera (20) an der Hubvorrichtung (30) befestigt ist.
21. Einrichtung nach Anspruch 20, bei der der Zeilensensor der Kamera (20) im Drehpunkt (22) der Hubvorrichtung (30) liegt, und bei der die optische Achse der Kamera (20) im wesentlichen in Richtung der Strebe (40) verläuft.
22. Einrichtung nach Anspruch 20 oder 21, bei der die Verschiebevorrichtung (36) eine Spindel (32) enthält, die von einem Motor (34) mit konstanter Geschwindigkeit entsprechend der Zeilenvorschubgeschwindigkeit beim zeilenweisen Abtasten angetrieben wird.
23. Einrichtung nach Anspruch 19, bei der die Kamera (20) auf einer Positioniereinheit (44) montiert ist,
die Positioniereinheit (44) mit Hilfe eines ersten Motors (48) längs der Hebesäule (18) verschiebbar ist,
auf der Positioniereinheit (44) eine Drehvorrichtung (50) angeordnet ist, die die Kamera (20) drehbar lagert und die durch einen zweiten Motor angesteuert wird, und bei der beim zeilenweisen Abtasten der Vorlage (10) die Position der Kamera (20) durch die beiden Motoren so eingestellt wird, daß der Abstand zwischen der Kamera
(20) und der aktuell abzutastenden Zeile während des Abtastvorganges im wesentlichen konstant gehalten ist.
24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, bei der auf der Hebesäule (18) ein drehbarer Spiegel (52) angeordnet, ist, der in den Strahlengang zwischen Kamera (20) und abgetastete Zeile geschaltet ist.
25. Einrichtung nach Anspruch 24, bei der der Spiegel (52) entlang der Achse der Hebesäule (18) verstellbar ist.
26. Einrichtung nach Anspruch 24 oder 25, bei der die Kamera (20) entlang der Hebesäule (18) bewegbar ist.
27. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zum Beleuchten der Vorlage während des Ab- tastvorganges eine Beleuchtungseinheit (54) verwendet wird, die ein Strahlenband entlang der aktuell abgetasteten Zeile erzeugt.
28. Einrichtung nach Anspruch 27, bei der die Beleuch- tungseinheit (54) eine Vielzahl von LEDs (60) enthält.
29. Einrichtung nach Anspruch 28, bei der die LEDs (60) polychromatisches Licht erzeugen, vorzugsweise weisses Licht.
30. Einrichtung nach Anspruch 28 oder 29, bei der die Beleuchtungseinheit (54) einen Spiegel (62, 64) enthält, der einen konkav gewölbten, lang gestreckten zylinder- förmigen Abschnitt mit zwei Brennlinien hat, bei der längs einer Brennlinie die Vielzahl von LEDs (60) angeordnet ist, welche Strahlung in Richtung des Spiegels (62, 64) aussenden,
und bei der die ausgesendete Strahlung in der zweiten Brennlinie (66) gesammelt wird, die der aktuell abgetasteten Zeile der Vorlage entspricht.
31. Einrichtung nach Anspruch 30, bei der der zylinderförmige Abschnitt (62, 64) des Spiegels die Form der inneren
Mantelfläche eines elliptischen Zylinders hat.
32. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 30 bis 31, bei der die erste Brennlinie des Spiegels (62, 64) im wesentlichen mit dem Drehpunkt (22) der Kamera (20) übereinstimmt.
33. Verfahren zum Abtasten einer Vorlage,
bei dem die abzutastende Vorlage (10) auf einer Auflagefläche (12) aufliegt,
eine mit einem opto-elektronischen Zeilensensor versehene Kamera (20) die auf der Auflagefläche (12) aufliegende Vorlage (10) Zeile für Zeile abtastet und elektronische Signale erzeugt,
und bei dem eine optische Weglänge (w) zwischen der Kamera (20) und der aktuell abzutastenden Zeile während des Abtastvorgangs im wesentlichen konstant gehalten wird.
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