IT201900000256A1

IT201900000256A1 - Apparato e metodo di scansione

Info

Publication number: IT201900000256A1
Application number: IT102019000000256A
Authority: IT
Inventors: Alberto Campanini
Original assignee: Custom Spa
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2020-07-09
Also published as: WO2020144516A1

Description

Descrizione di invenzione industriale

Apparato e metodo di scansione

Background dell’invenzione

[0001] L’invenzione concerne un apparato e un metodo di scansione.

[0002] In particolare, l’invenzione si riferisce a un apparato e un metodo per correggere un errore di allineamento di una testa di scansione mobile con movimenti a navetta, ovverosia movimenti lineari avanti e indietro tra due posizioni estreme.

[0003] In modo specifico, ma non esclusivo, l’invenzione può trovare applicazione in uno scanner a letto piano per la lettura di fogli, diapositive, eccetera, con alimentazione automatica o manuale, in cui la testa di scansione comprende un sensore ottico lineare, ad esempio un sensore di tipo CCD.

[0004] Uno dei problemi degli scanner di tipo noto consiste nel fatto che la testa di scansione può perdere l’allineamento, ovverosia l’orientamento prestabilito (di norma perpendicolare) rispetto alla direzione del movimento di scansione. In genere, infatti, una testa di scansione in uno scanner del tipo a navetta viene movimentata esattamente perpendicolare alla direzione di estensione longitudinale del sensore ottico lineare, così l’errore di allineamento è nullo e, di conseguenza, non si verifica una possibile causa di distorsione dell’immagine nei dati scansionati.

[0005] È, tuttavia, possibile un errore di allineamento tale da provocare una distorsione ottica non accettabile rispetto all’immagine originale.

[0006] È auspicabile migliorare la tecnica nota realizzando un apparato e/o un metodo di lettura immagini in grado di correggere in maniera automatica e affidabile e in tempo reale gli errori di allineamento di una testa di scansione mobile.

Sommario dell’invenzione

[0007] Uno scopo dell’invenzione è di realizzare un apparato e/o un metodo di scansione in grado di risolvere il suddetto problema.

[0008] Un vantaggio è di provvedere un apparato e/o un metodo di scansione in grado di correggere in maniera automatica e affidabile e in tempo reale eventuali errori di allineamento della testa di scansione mobile.

[0009] Un vantaggio è di consentire l’esecuzione di scansioni di lettura di immagini con un rischio ridotto di una distorsione ottica rispetto all’immagine originale.

[0010] Un vantaggio è di rendere disponibile un apparato di scansione costruttivamente semplice ed economico.

[0011] Un vantaggio è di permettere un funzionamento sicuro e affidabile di un apparato di scansione per la lettura di immagini, con un rischio relativamente ridotto di errori di scansione e/o di inceppamenti del movimento della testa di scansione.

[0012] Tali scopi e vantaggi, e altri ancora, sono raggiunti da un apparato e/o un metodo di scansione secondo una o più delle rivendicazioni sotto riportate.

[0013] In un esempio, un apparato di scansione comprende un sensore lineare di immagine che può compiere una traslazione in una direzione di scansione trasversale a una direzione di estensione longitudinale del sensore, un primo motore accoppiato a una prima porzione di sensore, un secondo motore accoppiato a una seconda porzione di sensore e azionabile in maniera indipendente dal primo motore per consentire di movimentare le due porzioni di sensore con velocità diverse tra loro, e un dispositivo di allineamento che rileva un disallineamento del sensore lineare, emette di conseguenza un segnale di anomalia e aziona il primo motore e/o il secondo motore in risposta al segnale di anomalia in maniera da riallineare il sensore lineare accelerando e/o decelerando la prima porzione di sensore e/o la seconda porzione di sensore.

[0014] In un esempio, un metodo di scansione comprende le seguenti fasi: traslare un sensore lineare di immagine in una direzione di scansione trasversale a una direzione di estensione longitudinale del sensore; accoppiare il sensore lineare a due motori distinti e azionabili in maniera indipendente tra loro per consentire di movimentare due porzioni di sensore con velocità diverse tra loro; rilevare un disallineamento del sensore lineare e riallineare il sensore lineare mediante l’azionamento del primo motore e/o del secondo motore in maniera da movimentare almeno una delle due porzioni di sensore a una velocità diversa rispetto all’altra delle due porzioni di sensore.

Breve descrizione dei disegni

[0015] L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano un esempio non limitativo di attuazione, in cui:

la figura 1 è una vista laterale, schematica, di un esempio di attuazione di un apparato di scansione realizzato secondo la presente invenzione;

la figura 2 è una vista dall’alto di figura 1.

Descrizione dettagliata

[0016] Facendo riferimento alle suddette figure, è stato indicato nel suo complesso con 1 un apparato di scansione utilizzabile per eseguire una lettura ottica di immagini.

[0017] L’apparato di scansione 1 può comprendere, in particolare, uno scanner a letto piano per la lettura di fogli, diapositive e simili, con una testa di scansione mobile comprendente un sensore ottico lineare. In figura 1 con D è stato indicato, in linea tratteggiata, un oggetto (ad esempio un documento in forma di foglio) che può essere letto (scansionato) mediante l’apparato di scansione 1.

[0018] L’apparato di scansione 1 può comprendere, in particolare, almeno un sensore lineare 2 di immagine esteso in una direzione longitudinale e suscettibile di compiere una traslazione in una direzione di scansione F trasversale (perpendicolare) alla suddetta direzione longitudinale del sensore.

[0019] Il sensore lineare 2 può comprendere, ad esempio, un sensore di tipo CCD. Il sensore CCD può comprendere, in particolare, una serie di fotodiodi disposti su una matrice lineare, idonea per eseguire una scansione con tre passaggi, uno per ciascuno dei tre colori RGB della luce. In altri esempi, il sensore CCD può comprendere, in particolare, una serie di fotodiodi disposti su tre matrici lineari su un chip, con la possibilità di eseguire una scansione di lettura con un solo passaggio.

[0020] Il sensore lineare 2 può essere configurato per compiere un percorso di scansione con un movimento a navetta (una corsa di andata e una corsa di ritorno), con una direzione di moto avanti e indietro rettilinea, tra due posizioni di estremità, ovverosia una prima posizione di estremità di riposo (inizio e termine del percorso di scansione) e una seconda posizione di estremità di inversione della corsa (fine della corsa di andata e inizio della corsa di ritorno). Il sensore lineare 2 deve mantenere un allineamento prestabilito, nel caso specifico l’estensione longitudinale della/e matrice/i di fotodiodi deve mantenere un orientamento perpendicolare rispetto alla direzione del movimento a navetta di scansione.

[0021] Il sensore lineare 2 può comprendere, in particolare, almeno una prima porzione 21 e almeno una seconda porzione 22 distanziata dalla prima porzione 21 nella suddetta direzione longitudinale del sensore lineare 2. Le due porzioni 21 e 22 possono comprendere, come in questo esempio specifico, due porzioni di estremità situate alle due estremità opposte del sensore lineare 2.

[0022] L’apparato di scansione 1 può comprendere, in particolare, almeno un primo motore 31 accoppiato alla prima porzione 21 (di estremità).

[0023] L’apparato di scansione 1 può comprendere, in particolare, almeno un secondo motore 32 accoppiato alla seconda porzione 22 (di estremità).

[0024] Il primo motore 31 e il secondo motore 32 possono essere configurati, in particolare, per operare simultaneamente in maniera da azionare la traslazione del sensore lineare 1 in entrambi i sensi nella direzione di scansione F.

[0025] Il primo motore 31 e il secondo motore 32 possono essere azionabili in maniera indipendente l’uno dall’altro per consentire di movimentare la prima porzione 21 e la seconda porzione 22 con velocità diverse tra loro.

[0026] Il primo motore 31 può comprendere, in particolare, un motore lineare, ove per motore lineare si intende, in questa descrizione, un motore elettrico in cui la parte statica (statore) e la parte mobile (rotore) sono estesi linearmente. Il motore lineare può essere configurato, in particolare, per produrre una forza lineare anziché un momento meccanico. Il secondo motore 32 può comprendere, in particolare, un motore lineare.

[0027] Il primo motore 31 può essere accoppiato alla prima porzione 21 di sensore mediante, ad esempio, il fissaggio della parte mobile del primo motore 31 alla prima porzione 21 di sensore. Il secondo motore 32 può essere accoppiato alla seconda porzione 22 di sensore mediante, ad esempio, il fissaggio della parte mobile del secondo motore 32 alla seconda porzione 22 di sensore.

[0028] È possibile prevedere, in altri esempi non illustrati, altri tipi di motori di azionamento e altri tipi di connessione tra il sensore lineare 2 e i due motori di azionamento. Ogni motore potrebbe comprendere, ad esempio, un rotore (albero rotante) e ogni rotore potrebbe essere collegato a una rispettiva porzione di sensore lineare 2 mediante un meccanismo di trasmissione del moto, ad esempio un meccanismo con pignone e cremagliera e/o con cinghia e puleggia e/o con catena e ruota dentata e/o con biella e manovella e/o con vite e madrevite, eccetera.

[0029] L’apparato di scansione 1 può comprendere, in particolare, mezzi di guida 6 a cui è scorrevolmente accoppiato il sensore lineare 2 di immagine. I mezzi di guida 6 possono comprendere, in particolare, almeno due guide di scorrimento, distinte e parallele tra loro, ciascuna delle quali è accoppiata a una rispettiva porzione 21 e 22 del sensore lineare di immagine (come in questi esempi).

[0030] L’apparato di scansione 1 può comprendere, come in questo esempio, un dispositivo di allineamento configurato per rilevare un disallineamento del sensore lineare 2. Il dispositivo di allineamento può essere configurato, in particolare, per emettere un segnale di anomalia in conseguenza del rilevamento del disallineamento. Il dispositivo di allineamento può essere configurato, in particolare, per azionare il primo motore 31 e/o il secondo motore 32 in risposta al suddetto segnale di anomalia.

[0031] In questa descrizione, per “disallineamento” si intende la perdita del prestabilito orientamento (in genere perpendicolare) rispetto alla direzione del movimento di scansione del sensore lineare. Un errore di allineamento non nullo può provocare una indesiderata distorsione dell’immagine nei dati scansionati.

[0032] Il dispositivo di allineamento può comprendere, in particolare, dei mezzi di riferimento dell’allineamento corretto. Tali mezzi di riferimento possono comprendere, ad esempio, almeno una linea di riferimento 4 che può essere letta dal sensore lineare 2, ad esempio durante la traslazione. La lettura della linea di riferimento 4 può essere utilizzata per rilevare un disallineamento del sensore lineare 2. La linea di riferimento 4 può comprendere, ad esempio, una linea (retta) di passaggio di colore (ad esempio bianco/nero) disposta sul percorso compiuto dal sensore lineare 2 nel suo movimento di scansione. L’orientamento della linea di riferimento 4 rappresenta l’orientamento desiderato del sensore lineare 2. I mezzi di riferimento possono comprendere, in altri esempi, in aggiunta o in sostituzione alla linea di riferimento 4, un diverso sistema per definire la corretta direzione di allineamento, come ad esempio due o più punti o tacche di riferimento leggibili dal sensore lineare 2.

[0033] La linea di riferimento 4 può essere disposta nella prima posizione di estremità di riposo o in prossimità di essa, o nella seconda posizione di estremità di inversione della corsa o in prossimità di essa, o in una qualunque altra zona del percorso di scansione compreso tra la prima e la seconda posizione di estremità. È altresì possibile prevedere la disposizione di due o più linee di riferimento, ad esempio disposte parallele tra loro e distanziate l’una dall’altra.

[0034] Il dispositivo di allineamento può comprendere, in particolare, mezzi di controllo 5 (elettronici programmabili, ad esempio una unità di elaborazione o processore dedicato a eseguire istruzioni di programma di computer).

[0035] I mezzi di controllo 5 possono essere configurati, in particolare, per eseguire l’operazione di rilevare un disallineamento del sensore lineare 2, in particolare durante la traslazione del sensore lineare stesso.

[0036] In particolare, i mezzi di controllo 5 possono rilevare un disallineamento mentre il primo motore 31 e il secondo motore 32 movimentano la prima porzione 21 di sensore e la seconda porzione 22 di sensore con velocità uguali tra loro.

[0037] I mezzi di controllo 5 possono essere configurati, in particolare, per eseguire l’operazione di controllare il primo motore 31 e/o il secondo motore 32 (mediante una variazione della velocità operativa di almeno uno dei due motori 31 e 32) in risposta al suddetto segnale di anomalia, in maniera da accelerare e/o decelerare almeno una tra la prima porzione 21 di sensore e la seconda porzione 22 di sensore.

[0038] Nelle figure allegate, con 7 è stata indicata schematicamente una carcassa configurata per contenere e supportare il sensore lineare 2, i due motori 31 e 32, i mezzi di controllo 5 e i mezzi di guida 6. La carcassa 7 potrà comprendere, come in questo esempio, almeno una parete (trasparente) sulla quale posizionare un oggetto (documento D) da scansionare e sulla quale può essere disposta la linea di riferimento 4.

[0039] Il funzionamento dell’apparato di scansione 1 attua un metodo di scansione che può comprendere, in particolare, la fase di accoppiare un primo motore 31 a una prima porzione 21 di un sensore lineare 2 di immagine e di accoppiare un secondo motore 32 a una seconda porzione 22 del sensore lineare 2, in cui le due porzioni 21 e 22 di sensore sono distanziate l’una dall’altra nella direzione di estensione longitudinale del sensore lineare 2.

[0040] Il metodo di scansione può comprendere, in particolare, la fase di traslare il sensore lineare 2 in una direzione di scansione F trasversale alla direzione longitudinale del sensore lineare 2 mediante l’azionamento simultaneo di entrambi i motori 31 e 32.

[0041] Il metodo di scansione può comprendere, in particolare, la fase di rilevare un disallineamento del sensore lineare 2, ad esempio mediante la lettura della linea di riferimento 4 e il confronto dei dati ricevuti da tale lettura con dati memorizzati che definiscono una situazione di allineamento. Se da tale confronto emerge che il sensore lineare 2 presenta un certo disallineamento, il metodo di scansione può comprendere, in particolare, la fase di emettere di conseguenza un segnale di anomalia.

[0042] La suddetta fase di rilevare un disallineamento può comprendere, come si è visto, l’operazione di leggere la linea di riferimento 4 da parte del sensore lineare 2 durante la traslazione del sensore stesso.

[0043] Il metodo di scansione può comprendere, in particolare, la fase di riallineare il sensore lineare 2 in risposta al suddetto segnale di anomalia mediante una variazione di una velocità di azionamento del primo motore 31 e/o del secondo motore 32. Se, ad esempio, il dispositivo di allineamento ha rilevato un disallineamento tale per cui la prima porzione 21 di sensore risulta arretrata rispetto alla seconda porzione 22 di sensore, allora il dispositivo di allineamento potrà controllare il primo motore 31 (ad esempio con una accelerazione) per avanzare la prima porzione 21 di sensore rispetto alla seconda porzione 22 di sensore, oppure il secondo motore 32 (ad esempio con una decelerazione) per indietreggiare la seconda porzione 22 di sensore rispetto alla prima porzione 21 di sensore, fino a ristabilire l’allineamento.

[0044] La suddetta fase di rilevare un disallineamento può essere realizzata, in particolare, durante la traslazione del sensore lineare 2.

[0045] In particolare, la suddetta fase di rilevare un disallineamento può essere realizzata mentre il primo motore 31 e il secondo motore 32 movimentano simultaneamente la prima porzione 21 di sensore e la seconda porzione 22 di sensore con velocità che sono uguali l’una all’altra.

[0046] La suddetta fase di riallineare il sensore lineare 2 può comprendere, in particolare, le operazioni di accelerare e/o decelerare almeno una tra la prima porzione 21 di sensore e la seconda porzione 22 di sensore.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparato di scansione (1) comprendente: - almeno un sensore lineare (2) di immagine esteso in una direzione longitudinale e configurato per compiere almeno una traslazione in una direzione di scansione (F) trasversale a detta direzione longitudinale, detto almeno un sensore lineare (2) comprendendo almeno una prima porzione (21) di sensore e almeno una seconda porzione (22) di sensore distanziata da detta prima porzione (21) di sensore in detta direzione longitudinale; - almeno un primo motore (31) accoppiato a detta prima porzione (21) di sensore e almeno un secondo motore (32) accoppiato a detta seconda porzione (22) di sensore, detto almeno un primo motore (31) e detto almeno un secondo motore (32) essendo configurati per operare simultaneamente in maniera da azionare detta traslazione di detto sensore lineare (2) in detta direzione di scansione (F), detto almeno un primo motore (31) e detto almeno un secondo motore (32) essendo azionabili in maniera indipendente l’uno dall’altro per consentire di movimentare detta prima porzione (21) di sensore e detta seconda porzione (22) di sensore con velocità diverse tra loro; - un dispositivo di allineamento (4; 5) configurato per rilevare un disallineamento di detto sensore lineare (2) emettendo di conseguenza un segnale di anomalia e per azionare detto almeno un primo motore (31) e/o detto almeno un secondo motore (32) in risposta a detto segnale di anomalia.
2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui detto almeno un primo motore (31) comprende un motore lineare.
3. Apparato secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto almeno un secondo motore (32) comprende un motore lineare.
4. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo di allineamento comprende mezzi di controllo (5) configurati per controllare detto almeno un primo motore (31) e detto almeno un secondo motore (32) in risposta a detto segnale di anomalia in maniera da accelerare e/o decelerare detta prima porzione (21) di sensore e/o detta seconda porzione (22) di sensore.
5. Apparato secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi di controllo (5) sono configurati per rilevare un disallineamento di detto sensore lineare (2) durante detta traslazione, in particolare mentre detto almeno un primo motore (31) e detto almeno un secondo motore (32) movimentano detta prima porzione (21) di sensore e detta seconda porzione (22) di sensore con velocità uguali tra loro.
6. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo di allineamento comprende almeno una linea di riferimento (4) che può essere letta da detto sensore lineare (2), in particolare durante detta traslazione, la lettura di detta almeno una linea di riferimento (4) essendo utilizzata per rilevare un disallineamento di detto sensore lineare (2).
7. Metodo di scansione comprendente le fasi di: - accoppiare un primo motore (31) a una prima porzione (21) di un sensore lineare (2) di immagine; - accoppiare un secondo motore (32) a una seconda porzione (22) di detto sensore lineare (2) distanziata da detta prima porzione (21) in una direzione longitudinale di detto sensore lineare (2); - traslare detto sensore lineare (2) in una direzione di scansione (F) trasversale a detta direzione longitudinale mediante l’azionamento simultaneo di detti primo motore (31) e secondo motore (32); - rilevare un disallineamento di detto sensore lineare (2) ed emettere di conseguenza un segnale di anomalia; - riallineare detto sensore lineare (2) in risposta a detto segnale di anomalia mediante una variazione di una velocità di azionamento di detto almeno un primo motore (31) e/o di detto almeno un secondo motore (32).
8. Metodo secondo la rivendicazione 7, in cui detta fase di rilevare un disallineamento avviene durante detta traslazione.
9. Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui detta fase di rilevare un disallineamento avviene mentre detto primo motore (31) e detto secondo motore (32) movimentano detta prima porzione (21) di sensore e detta seconda porzione (22) di sensore con velocità uguali tra loro.
10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui detta fase di riallineare comprende accelerare e/o decelerare almeno una tra detta prima porzione (21) di sensore e detta seconda porzione (22) di sensore.
11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, in cui detta fase di rilevare un disallineamento comprende leggere almeno una linea di riferimento (4) da parte di detto sensore lineare (2) durante detta traslazione.