ITRM20100006A1 - Dispositivo di illuminazione per la scansione digitale di immagini con configurazioni variabili delle angolazioni della luce - Google Patents

Dispositivo di illuminazione per la scansione digitale di immagini con configurazioni variabili delle angolazioni della luce Download PDF

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ITRM20100006A1
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Massimo Colagrande
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Description

“DISPOSITIVO DI ILLUMINAZIONE PER LA SCANSIONE DIGITALE DI IMMAGINI CON CONFIGURAZIONI VARIABILI DELLE ANGOLAZIONI DELLA LUCEâ€
Campo di applicazione dell’invenzione
La presente invenzione si applica agli scanner per la digitalizzazione di immagini basati su uno o più sensori lineari o multi-lineari, anche se composti da più sensori o nel caso dei sensori “staggered†, in cui il processo di scansione avvenga tramite movimentazione lineare del sensore e/o dell’oggetto da digitalizzare e/o degli elementi che costituiscono l’asse ottico dello scanner e/o del sistema di illuminazione. La presente invenzione si applica agli scanner per immagini in cui l’illuminazione sia concentrata sulla porzione dell’oggetto da digitalizzare visibile al sensore per le immagini e, quindi, concentrata su una regione sostanzialmente lineare della superficie di acquisizione dello scanner corrispondente alla/e linea/linee di acquisizione del sensore. La presente invenzione si applica agli scanner per immagini in cui durante la scansione il sistema di illuminazione e/o l’oggetto della digitalizzazione vengono movimentati l’uno rispetto all’altro in modo tale che una porzione lineare alla volta dell’oggetto della digitalizzazione venga a trovarsi nell’area di scansione e, quindi, sia visibile al sensore per le immagini secondo lo schema di illuminazione adottato.
Lo stato dell’arte
In un sistema a scansione, l’immagine digitale viene sintetizzata linea dopo linea muovendo il sensore per le immagini e/o elementi nel percorso ottico dell’immagine e/o muovendo l’oggetto della digitalizzazione in modo tale che, ad ogni passo di campionamento del sensore, una diversa porzione dell’oggetto della digitalizzazione, anche parzialmente sovrapposta alla precedente, venga a trovarsi nell’area di scansione e, quindi, sia visibile al sensore. Modulando opportunamente la/le velocità di movimentazione e la velocità di campionamento del sensore per immagini à ̈ possibile ottenere, tramite acquisizione linea dopo linea del contenuto dell’area di scansione, un’immagine completa dell’oggetto della digitalizzazione. Nel processo di scansione viene generalmente impiegato un sensore lineare, anche multilineare o composto da più sensori. L’area di scansione à ̈ la porzione attiva del piano di scansione, con una conformazione sostanzialmente lineare, che corrisponde proprio alla linea/linee di visione del sensore. In particolare, l’area di scansione à ̈ determinata dall’incontro tra l’asse ottico dello scanner ed il piano di scansione. L’asse ottico dello scanner à ̈ a sua volta determinato dalla proiezione della linea/linee del sensore tramite il sistema ottico dello scanner ed il piano di scansione. Quest’ultimo à ̈ il piano in cui idealmente deve trovarsi l’oggetto della digitalizzazione durante il processo di scansione al fine di ottenere una ottimale riproduzione in termini di rapporto di ingrandimento, messa a fuoco ed anche illuminazione. Dato che l’oggetto della digitalizzazione spesso non à ̈ perfettamente planare e, in alcuni casi, può anche essere tridimensionale, generalmente solo una porzione limitata dell’oggetto giace sul piano di scansione. Tuttavia, nei sistemi a scansione si tende a considerare l’oggetto della digitalizzazione come un oggetto ideale “planare†e lo si identifica quindi proprio con il piano di scansione del sistema. Il sistema ottico dello scanner à ̈ costituito generalmente da una lente atta a concentrare l’immagine dall’area di scansione al sensore per immagini. Il sistema ottico à ̈ spesso anche costituito da altri elementi aggiuntivi quali lenti e/o prismi e/o specchi disposti in serie e/o in parallelo.
Durante il processo di scansione un sistema di illuminazione fornisce, nell’area di scansione, la luce artificiale necessaria al sensore per immagini. In particolare, essendo l’area di scansione di forma sostanzialmente lineare, anche l’illuminazione ha una conformazione di emissione corrispondente.
Durante la scansione, il sistema di illuminazione e/o l’oggetto della digitalizzazione vengono quindi movimentati l’uno rispetto all’altro, in modo tale da mantenere sempre un sufficiente livello di illuminazione nell’area di scansione. Negli scanner di livello professionale, inoltre, la movimentazione del sistema di illuminazione e/o dell’oggetto della digitalizzazione avviene in modo da garantire un’illuminazione costante nell’area di scansione durante tutto il processo di scansione. Ciò consente di ottenere immagini con una superiore uniformità rispetto a soluzioni in cui la luce non sia mantenuta costante, in intensità e/o angolazione, durante il processo di digitalizzazione. Generalmente, il sistema di illuminazione in uno scanner per immagini à ̈ composto da una o, più frequentemente, due sorgenti di luce poste in maniera simmetrica rispetto all’asse ottico, e cioà ̈ una sorgente per lato. I due lati dell’oggetto della digitalizzazione sono determinati dall’incontro tra l’asse ottico ed il piano della scansione. La disposizione simmetrica delle sorgenti di illuminazione garantisce una maggiore uniformità della luce sui due lati dell’oggetto della digitalizzazione. Le sorgenti di luce possono a loro volta essere costituite da uno o più corpi luminosi, tipicamente una o più lampade a fluorescenza o di tipo CCFL, anche organizzate in gruppi come nel caso dei LED. Negli scanner per immagini le sorgenti di luce possono essere arrangiate in vari modi. Un possibile arrangiamento, ad esempio, prevede che le sorgenti di luce siano orientate direttamente verso l’area di scansione; un altro possibile arrangiamento, invece, prevede che di fronte alle sorgenti di luce sia posto un filtro diffusore al fine di uniformare maggiormente l’illuminazione e creare un intervallo di luce più ampio; un altro possibile arrangiamento, invece, prevede che davanti alle sorgenti di luci siano posizionate delle lenti atte a concentrare la luce nell’area di scansione ed in modo da aumentare la luminosità generale e/o di consentire un allontanamento delle sorgenti di illuminazione dall’area di scansione; un altro possibile arrangiamento, invece, prevede che le sorgenti di luce siano orientate verso un riflettore a sezione conica che a sua volta concentra e/o diffonde la luce nell’area di scansione, in modo da aumentare la luminosità e/o uniformità di illuminazione, ecc. La scelta di un arrangiamento specifico del sistema di illuminazione e, in particolare, il numero, la posizione, l’orientamento dei corpi luminosi e l’eventuale utilizzo di elementi intermedi quali diffusori e/o lenti e/o riflettori, dipende molto anche dalle caratteristiche fisiche e dalla natura dell’oggetto della digitalizzazione e, maggiormente in dettaglio, dalle caratteristiche dell’oggetto che si intendono evidenziare o attenuare nell’immagine. La natura delle sorgenti di illuminazione ed il modo in cui sono arrangiate rispetto all’area di scansione determina una particolare configurazione di illuminazione e, maggiormente in dettaglio, una particolare configurazione degli intervalli di angolazioni della luce. Gli intervalli di angolazioni della luce essendo l’insieme degli intervalli dei raggi di luce incidenti sull’oggetto della digitalizzazione. Gli intervalli dei raggi di luce essendo ognuno costituito da un insieme di raggi caratterizzati da uno specifico angolo di incidenza ed intensità rispetto all’area di scansione. Di conseguenza, una determinata configurazione di intensità ed angolazione dei raggi di luce incidenti nell’area di scansione caratterizza una determinata configurazione del sistema di illuminazione. Le configurazioni di illuminazione implementate nei diversi scanner per immagini allo stato dell’arte sono generalmente molto diverse l’una dall’altra in quanto le esigenze di riproduzione variano a seconda dei settori di applicazione e delle tipologie di oggetti da digitalizzare. L’implementazione in uno scanner di una determinata configurazione di illuminazione rappresenta solitamente un limite per detto scanner, in quanto esso à ̈ in grado di realizzare una “ottimale†riproduzione solo di quelle tipologie di originali per cui à ̈ stato inizialmente progettato. Solo pochissimi scanner allo stato dell’arte sono in grado di superare questo limite, essendo in grado di modificare la configurazione del sistema di illuminazione e, in particolare, grazie alla possibilità di variare le angolazioni e l’intensità dei raggi di luce incidenti nell’area di scansione. Questa funzionalità, tuttavia, à ̈ realizzata allo stato dell’arte con modalità che ne limitano le prestazioni e, in particolare, la capacità di variare le schematiche di luce à ̈ molto ridotta ed anche il livello di automatizzazione à ̈ molto limitato.
I limiti dei sistemi dello stato dell’arte
I sistemi a scansione per la digitalizzazione di immagini attualmente in commercio integrano quasi sempre degli schemi di illuminazione con configurazioni e, in particolare, intervalli di angolazioni non variabili della luce. Questo, di fatto, impedisce una reale ottimizzazione delle immagini in funzione dell’oggetto della digitalizzazione in quanto lo schema adottato determina un unico possibile risultato.
Nei pochissimi sistemi a scansione, allo stato dell’arte, in cui à ̈ possibile variare le configurazioni di illuminazione e, in particolare, gli intervalli di angolazioni della luce, questa funzionalità à ̈ realizzata attraverso una delle seguenti modalità. Una prima modalità realizzativa consiste nel fornire lo scanner di un controllo indipendente per l’accensione e lo spegnimento delle sorgenti di luce; le sorgenti di luce essendo sempre limitate ad una o al massimo due per lato e, quindi, con un massimo di quattro sorgenti indipendenti distribuite in maniera simmetrica rispetto all’asse ottico. In questi scanner le sorgenti di luce non sono fornite di dimmeraggio e, quindi, non sono modulabili in intensità ma possono essere solo accese o spente. Le diverse configurazioni di illuminazione e, in particolare, i diversi intervalli di angolazioni della luce ottenibili con questi scanner, quindi, sono molto limitati. In particolare, con due sorgenti di luce si ottengono solo tre diverse combinazioni mentre con quattro sorgenti di luce si ottengono solo quindici diverse combinazioni di luce, che si riducono rispettivamente a due ed otto se si escludono le combinazioni “gemelle†e, cioà ̈, quelle che realizzano angolazioni simmetriche rispetto all’asse ottico. Inoltre, in questi scanner l’accensione e spegnimento delle sorgenti di luce à ̈ realizzato manualmente con uno o più interruttori e/o selettori elettromeccanici. L’intervento manuale richiesto necessario a modificare la configurazione di illuminazione causa, quindi, forti limitazioni dal punto di vista operativo in quanto non consente un alto grado di automatizzazione, ripetibilità e velocità operativa. Una seconda modalità realizzativa consiste nel fornire lo scanner di un meccanismo che consenta di realizzare la traslazione e/o rotazione fisica delle sorgenti di luce rispetto all’area di scansione; le sorgenti di luce essendo spesso composte da più lampade e sempre limitate ad una per lato, disposte in maniera simmetrica rispetto all’asse ottico. In questi scanner, il controllo della rotazione e/o traslazione à ̈ limitato al controllo di una sola sorgente di luce per lato. Sebbene in alcuni di questi scanner l’intensità delle due diverse sorgenti di luce possa anche essere modulata indipendentemente, oltre che semplicemente accesa o spenta, la variazione delle configurazioni di illuminazione e, in particolare, degli intervalli di angolazioni della luce su un lato dell’oggetto della digitalizzazione avviene esclusivamente tramite traslazione e/o rotazione delle sorgenti di luce. In tali scanner, infatti, Il dimmeraggio viene usato esclusivamente al fine di controllare l’intensità di illuminazione sui lati opposti dell’oggetto della digitalizzazione, mentre il controllo delle angolazioni della luce avviene ruotando e/o traslando la corrispondente sorgente di luce. Inoltre, le configurazioni di illuminazione e, in particolare, gli intervalli di angolazioni della luce ottenibili tramite rotazione e/o traslazione delle sorgenti di luce sono limitati in quanto, ad esempio, non à ̈ possibile ampliare o ridurre l’ampiezza degli intervalli di emissione della luce ma solo traslarli e/o ruotarli. Infatti, in questi scanner, non à ̈ possibile allontanare o avvicinare le sorgenti di luce dall’area di scansione, se non per variazioni modeste e, quindi, non à ̈ possibile ampliare o ridurre la larghezza degli intervalli di emissione della luce. Inoltre, anche nel caso migliore e, cioà ̈, quando la rotazione e/o traslazione dei sistemi di illuminazione sia motorizzata, vi sono forti limitazioni dal punto di vista operativo in quanto à ̈ necessario un tempo superiore a diversi secondi per modificare l’angolazione della luce e, quindi, non à ̈ possibile un alto grado di automatizzazione e velocità operativa. Una terza modalità realizzativa, anche in abbinamento alle precedenti, consiste nel fornire allo scanner la capacità di inserimento manuale di elementi ottici quali filtri e/o deflettori e/o griglie sul fronte del sistema di illuminazione. Questa modalità richiede la realizzazione di appositi filtri e/o deflettori e/o griglie che forniscano differenti configurazioni di illuminazione allo scanner. In particolare, à ̈ necessario realizzare e fornire un filtro e/o deflettore e/o griglia diverso per ogni specifica e differente configurazione di illuminazione. In questi scanner, quindi, le diverse configurazioni di illuminazione e, in particolare, di intervalli di angolazioni della luce ottenibili sono molto limitati in quanto i produttori si limitano generalmente a realizzare due o tre accessori diversi per la luce anche al fine di contenere i costi e la complessità di gestione del sistema. In questi scanner, inoltre, vi sono forti limitazioni anche dal punto di vista operativo in quanto à ̈ necessario un tempo superiore a diversi secondi per l’inserimento dei filtri e/o deflettori e/o griglie nel sistema di illuminazione e, quindi, non à ̈ possibile ottenere un alto grado di automatizzazione e velocità operativa.
Maggiormente in dettaglio, i limiti dei sistemi allo stato dell’arte sono anche i seguenti: la variazione delle configurazioni di illuminazione e, in particolare, degli intervalli di angolazioni della luce non à ̈ istantanea e, generalmente, necessita di diversi secondi in tutte le realizzazioni allo stato dell’arte. Altro limite à ̈ che a causa della lentezza nel variare la configurazione di illuminazione ed alla spesso totale mancanza di automatizzazione, gli scanner allo stato dell’arte non consentono di “provare†rapidamente diverse soluzioni di illuminazione al fine di poter scegliere la migliore in relazione ad un determinato oggetto. Quest’ultima à ̈ una forte limitazione in quanto à ̈ estremamente difficile prevedere, se non a grandi linee, il tipo di risultato che si otterrà applicando una specifica configurazione di illuminazione ad un determinato oggetto e, inoltre, spesso à ̈ necessario provare decine di configurazioni di illuminazione diverse prima di riuscire ad individuare quella più valida. Di conseguenza, allo stato dell’arte, sperimentare diverse configurazioni di illuminazione al fine di determinare quella migliore, per l’ottimale riproduzione di un determinato tipo di oggetto, à ̈ particolarmente oneroso in termini di tempo e di impegno da parte dell’operatore. Altro limite importante à ̈ che le soluzioni allo stato dell’arte che si basano sulla traslazione e/o rotazione degli illuminatori e/o di parte di essi e/o l’inserimento di deflettori e/o filtri e/o griglie, quasi sempre mancano di precisione e ripetibilità a causa del carattere intrinseco dell’operazione che, nella maggior parte dei casi, à ̈ realizzata manualmente, ma anche a causa delle soluzioni meccaniche necessarie al fine di ottenere la variazione delle angolazioni della luce. Infatti, al fine di contenere i costi realizzativi delle soluzioni meccaniche entro limiti ragionevoli, i produttori sono spesso costretti a rinunciare a soluzioni meccaniche di superiore precisione e/o a soluzioni motorizzate perdendo, di fatto, la capacità di controllare finemente e ripetere specifiche configurazioni di illuminazione. Altro limite à ̈ che le soluzioni allo stato dell’arte che si basano sulla traslazione e/o rotazione degli illuminatori e/o di parte di essi, richiedono la realizzazione di dispositivi e meccanismi da integrare nel sistema di illuminazione atti a modificare l’angolazione dei raggi luminosi. Il costo di questi dispositivi e meccanismi à ̈ generalmente alto e sale enormemente con l’aumentare delle dimensioni del formato di acquisizione dello scanner e, quindi, con le dimensioni del sistema di illuminazione. Inoltre, i dispositivi e meccanismi atti a modificare l’angolazione dei raggi luminosi sono soggetti ad usura e/o rottura.
Sommario dell’invenzione
La recente introduzione sul mercato di LED con adeguate caratteristiche tecniche ha consentito la graduale sostituzione delle tradizionali sorgenti di illuminazione a fluorescenza o CCFL negli scanner per immagini. Nei sistemi professionali, tuttavia, questa sostituzione à ̈ iniziata solo recentemente a causa di requisiti tecnici maggiormente restrittivi che solo ultimamente sono stati soddisfatti.
La realizzazione della presente invenzione prende spunto dallo studio e dai risultati ottenuti dalla sperimentazione di questa ultima generazione di LED professionali applicati alle problematiche di controllo della luce precedentemente descritte. La tecnologia LED, infatti, consente di ottenere una superiore capacità di modulazione dell’intensità della luce tramite dimmeraggio elettronico e, in particolare, la sperimentazione ha mostrato che alcuni tipi di LED di ultimissima generazione, oltre ad offrire le caratteristiche cromatiche e di resa luminosa indispensabili agli scanner professionali ed a fronte dello sviluppo di un adeguata elettronica di alimentazione e di un adeguato sistema di dissipazione e controllo del calore, offrono una capacità di variare quasi istantaneamente l’intensità della luce da circa il 10% ad oltre il 120% della potenza nominale e di passare dallo stato di spento ad acceso in frazioni di secondo. Si tratta di una capacità di modulazione grandemente superiore a quella generalmente ottenibile con i sistemi a fluorescenza o CCFL e, soprattutto, senza gli inconvenienti tipici di questi ultimi ossia, ad esempio, senza sensibili variazioni cromatiche e/o senza la necessità di attendere un lungo intervallo di tempo per consentire alle emissioni delle lampade di assestarsi. La superiore capacità di modulazione dell’intensità fornita da queste ultime generazioni di LED professionali à ̈ stata molto importante al fine di realizzare la presente invenzione che realizza le diverse configurazioni di illuminazione e, in particolare, le diverse configurazioni degli intervalli di angolazioni della luce tramite la modulazione fine ed indipendente dell’intensità delle diverse sorgenti di luce.
Nella sperimentazione, quindi, à ̈ stato creato un dispositivo di illuminazione per la scansione di immagini in cui à ̈ stata applicata la superiore capacità di modulazione della luce tipica dei LED di ultima generazione sopra descritti a molteplici ed indipendenti sorgenti di illuminazione. A differenza delle soluzioni di illuminazione allo stato dell’arte, inoltre, il dispositivo di illuminazione à ̈ stato fornito di un circuito per il dimmeraggio indipendente dell’intensità delle sorgenti di luce di modo che modulando la luce di almeno due distinte sorgenti di luce, poste sullo stesso lato rispetto all’asse ottico, si ottengano molteplici configurazioni di illuminazione sul corrispondente lato dell’oggetto della digitalizzazione e, in particolare, molteplici configurazioni degli intervalli di angolazioni della luce incidente sull’oggetto.
In una prima fase della sperimentazione sono state quindi fornite di dimmeraggio due sorgenti di luce indipendenti poste sullo stesso lato dell’oggetto della digitalizzazione, ad angolazioni fisse e differenti l’una dall’altra rispetto all’area di scansione. In questa fase sono state realizzate diverse immagini dello stesso oggetto con differenti combinazioni di dimmeraggio delle due sorgenti di luce. I risultati di questa fase di sperimentazione hanno immediatamente mostrato i vantaggi di questa soluzione rispetto allo stato dell’arte e, in particolare, rispetto ai sistemi basati su rotazione e/o traslazione, à ̈ stata constatata una superiore capacità di ottenere dallo stesso sistema di illuminazione configurazioni di intervalli di angolazioni della luce stretti ed ampi; rispetto ai sistemi basati su accensione/spegnimento delle sorgenti di luce à ̈ stata constata la capacità di ottenere un maggior numero di diverse configurazioni di illuminazione. Infatti, combinando diversamente le intensità delle due sorgenti di luce si sono ottenute centinaia di differenti configurazioni di illuminazione e, in particolare, di differenti intervalli di angolazioni della luce anche quando la capacità di modulazione non era particolarmente fine, ad esempio con passi di variazione dell’intensità luminosa del cinque per cento si sono ottenute circa quattrocento differenti configurazioni di illuminazione.
In una successiva fase della sperimentazione, inoltre, si à ̈ provato ad aumentare il numero di sorgenti di luce da due a tre e poi quattro per lato al fine di verificarne l’efficacia rispetto alla soluzione di base con due sole sorgenti di luce. Si à ̈ quindi constatato un ulteriore sensibile ampliamento delle possibili differenti configurazioni di illuminazione e, soprattutto, una superiore capacità di ottenere intervalli di angolazioni della luce stretti. Inoltre, le possibili differenti configurazioni di illuminazione sono risultate migliaia ed anche milioni quando il dimmeraggio à ̈ stato realizzato con variazione fine dell’intensità, ad esempio con passi di intensità di circa l’uno per cento.
In una successiva fase della sperimentazione sono state aggiunte delle sorgenti di luce indipendenti anche sul lato opposto dell’oggetto della digitalizzazione. Operando in tal modo, si à ̈ verificato un ulteriore sensibile incremento della capacità di modulare la luce nell’area di scansione e sull’oggetto della digitalizzazione. Inoltre, questo schema ha mostrato anche una superiore capacità di ottenere intervalli di angolazioni ampi ed una illuminazione maggiormente uniforme nell’area di scansione rispetto ad una soluzione in cui lo stesso numero di sorgenti di luce siano però tutte concentrate su un solo lato dell’oggetto della digitalizzazione. Inoltre, si à ̈ anche potuto verificare che se le sorgenti di luce sono poste in maniera simmetrica e, cioà ̈, in numero uguale, posizione ed orientamento simmetrico rispetto all’asse ottico, à ̈ possibile ottenere un ulteriore incremento del livello di uniformità della luce nell’area di scansione. In particolare, le soluzioni con due o tre sorgenti di luce per lato, disposte in maniera simmetrica, sono quindi risultate essere le preferite rendendo anche possibile ottenere milioni di combinazioni diverse di luce nell’area di scansione e fornendo un grado di selettività della luce sconosciuto allo stato dell’arte.
In una successiva fase della sperimentazione à ̈ stato inserito, in maniera opportuna, un filtro diffusore bianco opalino nel percorso ottico della luce al fine di coprire i buchi di luce tra una sorgente di luce e l’altra, anche tra un LED e l’atro, ed ottenere intervalli di emissione della luce il più possibile continui, ampi ed uniformi nell’area di scansione. Tale sperimentazione ha mostrato come grazie all’utilizzo di questo filtro sia possibile ottenere intervalli di luce particolarmente ampi ed uniformi rispetto alle prove effettuate senza filtro. Tale sperimentazione, inoltre, ha mostrato come grazie all’utilizzo di questo filtro sia anche possibile ridurre il numero di sorgenti di luce necessarie a coprire un determinato intervallo di angolazioni della luce. Infatti, grazie all’utilizzo del filtro à ̈ stato possibile ottenere una elevata capacità di variare la configurazione di illuminazione anche solo con due sorgenti di illuminazione indipendenti per lato e, in particolare, à ̈ stato possibile ottenere intervalli di angolazioni ampi e stretti della luce o molteplici combinazioni di essi, tramite dimmeraggio.
In successive fasi della sperimentazione, sono state provate diverse forme realizzative tramite dimmeraggio indipendente delle sorgenti di luce, riproducendo arrangiamenti e configurazioni tipiche dei sistemi di illuminazione allo stato dell’arte negli scanner per immagini. Alcune di queste forme realizzative sono descritte nelle varianti realizzative dell’invenzione in questo stesso documento.
In una successiva fase della sperimentazione, il dimmeraggio à ̈ stato controllato in maniera automatica da software ed à ̈ stata verificata la capacità di variare la configurazione di illuminazione praticamente istantaneamente, rendendo quindi possibile realizzare automaticamente ed in tempi molto rapidi l’acquisizione di più immagini dello stesso oggetto, corrispondenti a differenti schematiche di illuminazione. Si tratta di una funzionalità di primaria utilità in quanto spesso à ̈ impossibile determinare a priori quale tipo di configurazione di illuminazione fornirà il migliore risultato in relazione ad un particolare oggetto della digitalizzazione.
In conclusione, in tutte le forme di realizzazione sperimentate applicando il dimmeraggio indipendente dell’intensità delle sorgenti di luce, à ̈ stata constatata una superiore capacità di ottenere distinte configurazioni di illuminazione e, in particolare, distinti intervalli di angolazioni della luce nell’area di scansione rispetto allo stato dell’arte. Inoltre, à ̈ stato constatato che anche quando il numero di sorgenti di luce à ̈ limitato ed il dimmeraggio della luce non à ̈ particolarmente fine, si ottengono comunque centinaia o migliaia di configurazioni di illuminazione differenti, una maggiore capacità di variare la luce rispetto allo stato dell’arte e una maggiore capacità di ottenere intervalli di angolazioni della luce stretti o ampi dallo stesso sistema di illuminazione. È stato constatato, inoltre, che aumentando il numero delle sorgenti di luce e/o implementando un dimmeraggio fine à ̈ possibile ottenere milioni di differenti configurazioni di illuminazione. Occorre anche evidenziare che le variazioni di luce così ottenute sono realizzate senza movimentazioni di parti meccaniche, consentendo soluzioni costruttive maggiormente economiche ed affidabili e che l’assenza di parti meccaniche in movimento riduce grandemente i problemi di precisione e ripetibilità che sono limitati solo dalla precisione e ripetibilità della soluzione di dimmeraggio adottata. Inoltre, quando il dimmeraggio à ̈ controllato in maniera automatica, à ̈ risultato possibile variare le configurazioni di illuminazione praticamente istantaneamente e ciò a differenza di tutte le soluzioni allo stato dell’arte, consentendo anche di realizzare in maniera completamente automatica ed estremamente rapida la prova di differenti configurazioni di illuminazione. Al fine di contenere i costi realizzativi del dispositivo di illuminazione si à ̈ constatato che anche con solo due o tre sorgenti di luce per lato à ̈ già possibile ottenere un ottimale controllo degli intervalli di angolazioni della luce. Infatti, piuttosto che realizzare uno scanner per immagini “ad uso universale†con una elevatissima capacità di variare la configurazione di illuminazione che richiederebbe, ad esempio, il controllo indipendente di molteplici sorgenti di luce indipendenti per lato, à ̈ generalmente preferibile realizzare uno scanner dedicato ad un particolare settore di applicazione ossia uno strumento con capacità più ridotte, ma comunque notevolmente superiori allo stato dell’arte e, quindi, uno scanner realizzato limitando le diverse configurazioni di illuminazione a quelle necessarie a soddisfare uno o anche più settori di applicazione.
La presente invenzione, grazie allo studio ed alle sperimentazioni predette, mira a risolvere tutti i problemi descritti allo stato dell’arte in quanto garantisce, allo scanner a cui venga applicata, sia un’elevata flessibilità ed adattabilità alle numerose e diverse tipologie di originali da digitalizzare, grazie alla sua superiore capacità di modulazione degli intervalli di angolazioni della luce, sia un elevato livello di automatizzazione grazie alla capacità di variare praticamente istantaneamente la configurazione di illuminazione. Da ultimo, ma non meno importante, non essendovi in quanto non più necessarie parti meccaniche atte alla traslazione e/o rotazione delle sorgenti luminose, vi à ̈ un sensibile abbattimento dei costi di realizzazione degli scanner ai quali venga applicata la presente invenzione e l’eliminazione dei problemi di usura meccanica sopra descritti.
La presente invenzione, in definitiva, descrive un dispositivo di illuminazione per la scansione digitale di immagini composto da almeno due o più distinte sorgenti di luce lineari, costituite ognuna di esse da una o più lampade con elevata capacità di dimmeraggio, preferibilmente di tipo LED, anche organizzate in gruppi, e posizionate in maniera tale che ogni sorgente di illuminazione emetta luce in differenti intervalli di angolazioni rispetto all’area di scansione. In particolare, le sorgenti di luce sono poste in modo che almeno due di esse emettano luce sullo stesso lato dell’oggetto della digitalizzazione rispetto all’asse ottico dello scanner e, quindi, in modo che sia possibile controllare le angolazioni della luce sul corrispondente lato dell’oggetto della digitalizzazione senza la necessità di traslare e/o ruotare le sorgenti luminose. Questo dispositivo à ̈ caratterizzato dal fatto che le differenti configurazioni di illuminazione ed in particolare di intervalli di angolazioni della luce nell’area di scansione sono ottenute variando, tramite dimmeraggio, l’intensità luminosa emessa dalle diverse sorgenti.
La presente invenzione, inoltre, consente di ottenere una elevata capacità di variare gli intervalli di angolazioni della luce nell’area di scansione in tempi estremamente rapidi. Inoltre, in una modalità di realizzazione dell’invenzione, in cui la modulazione dell’intensità delle sorgenti di luce avviene tramite controllo software e non manualmente, sono eliminati i problemi di precisione e ripetibilità presenti allo stato dell’arte. Inoltre, il controllo software consente di ottenere praticamente istantaneamente la commutazione della configurazione della luce ed un elevatissimo livello di automatizzazione. Questa soluzione, tra l’altro, consente di realizzare la “prova†di molteplici differenti schematiche di illuminazione in pochissimo tempo ed in maniera completamente automatica.
L’invenzione si applica anche a tipologie di illuminazione differenti dai LED a patto che queste offrano una seppur minimale capacità di dimmeraggio. La sperimentazione, infatti, ha mostrato che anche quando la capacità di modulazione dell’intensità della luce à ̈ limitata, sebbene i vantaggi della presente invenzione siano meno evidenti, à ̈ comunque possibile ottenere molteplici differenti configurazioni di illuminazione e, spesso, à ̈ anche possibile ottenere una superiore capacità di variare la luce rispetto alle modalità allo stato dell’arte. La presente invenzione, quindi, à ̈ realizzabile anche applicando sorgenti di luce di tipo CCFL o EEFL o OLED o Xenon con capacità di dimmeraggio anche limitata.
La presente invenzione sarà meglio compresa dalla descrizione di una sua forma di realizzazione preferita considerata unitamente ai disegni allegati.
Breve descrizione delle figure
La figura 1 mostra in una vista assonometrica una delle realizzazioni preferite del dispositivo di illuminazione secondo l’invenzione in cui sono state integrate quattro sorgenti di illuminazione poste simmetricamente rispetto all’asse ottico in modo da costituire differenti intervalli di angolazioni della luce emessa nell’area di scansione e, quindi, sull’oggetto della digitalizzazione. La figura 2 mostra in una sezione schematica una delle realizzazioni preferite del dispositivo di illuminazione secondo l’invenzione ove quattro sorgenti di luce sono combinate con un filtro diffusore.
La figura 3 mostra in una sezione schematica una delle realizzazioni preferite del dispositivo di illuminazione secondo l’invenzione ove due sorgenti di luce sono concentrate su un solo lato dell’oggetto della digitalizzazione ed in cui l’asse ottico à ̈ inclinato e non invece perpendicolare rispetto alla direzione di scansione.
La figura 4 mostra in una sezione schematica una delle realizzazioni preferite del dispositivo di illuminazione secondo l’invenzione ove sei sorgenti di luce sono costituite ognuna da diverse lampade ed in cui nell’asse ottico à ̈ inserito uno specchio atto a convogliare l’immagine verso il sensore.
La figura 5 mostra in una sezione schematica una delle realizzazioni preferite del dispositivo di illuminazione secondo l’invenzione ove quattro sorgenti di luce vengono orientate ognuna verso una corrispondente lente cilindrica in modo tale che i raggi luminosi emessi dalle sorgenti di luce, vengano concentrati nell’area di scansione in differenti intervalli di angolazioni.
La figura 6 mostra in una sezione schematica una delle realizzazioni preferite del dispositivo di illuminazione secondo l’invenzione ove quattro sorgenti di luce vengono orientate ognuna verso una porzione distinta di riflettore ellittico in modo tale che i raggi luminosi emessi dalle sorgenti di luce, vengano concentrati nell’area di scansione in differenti intervalli di angolazioni.
Elenco dei Componenti
1 = Sensore lineare
2 = Sistema ottico
3 = Asse ottico
4 = Area di scansione
5 = Oggetto della digitalizzazione
6a,6b,etc. = Sorgenti di luce
7a,7b,etc. = Intervalli di angolazioni della luce
8 = Filtro diffusore
9a,9b,etc. = Fasci di luce
10 = Specchio
11a, 11b,11c,11d = Lenti cilindriche
12 = Riflettore a sezione ellittica
20 = Apparecchio di controllo del dimmeraggio
Descrizione dettagliata dell’invenzione
In una modalità di realizzazione preferita esemplificata nella figura 1, la
presente invenzione l’invenzione fornisce la capacità di combinare, in
molteplici e differenti modi, tramite dimmeraggio indipendente dell’intensità
controllato tramite apposito apparecchio (20), la luce emessa da quattro
sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) in corrispondenti quattro intervalli di angolazioni
(7a,7b,7c,7d). Ogni intervallo di angolazione della luce, ad esempio (7a), può
essere discontinuo e, quindi, a sua volta costituito da un insieme di più
intervalli di angolazioni. Gli intervalli di angolazioni (7a) e (7b) sono
determinati dall’angolo iniziale e finale di emissione dei raggi di luce, con
intensità superiore ad una determinata soglia, conteggiati in senso orario,
rispetto all’area di scansione (4), partendo dal piano ideale di scansione
dell’oggetto (5) a sinistra dell’asse ottico (3). Gli intervalli (7c) e (7d) sono
determinati dall’angolo iniziale e finale di emissione dei raggi di luce, con
intensità superiore ad una determinata soglia, conteggiati in senso antiorario,
rispetto all’area di scansione (4), e partendo dal piano ideale di scansione
dell’oggetto (5) a destra dell’asse ottico (3). Gli angoli iniziali e finali degli
intervalli di angolazioni della luce, quindi, sono determinati dall’insieme dei
raggi di luce la cui intensità sia superiore ad una determinata soglia. In
questa modalità di realizzazione dell’invenzione, tale soglia à ̈ fissata alla metà
dell’intensità massima di emissione dei raggi di luce caratteristica della
sorgente di luce usata.
Questa modalità di realizzazione dell’invenzione à ̈ caratterizzata da uno
schema “simmetrico bilanciato†e, cioà ̈, le sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) sono disposte simmetricamente rispetto all’asse ottico (3) al fine di consentire un controllo indipendente della luce su due lati dell’oggetto della digitalizzazione (5). Lo scopo di questa disposizione simmetrica delle sorgenti di illuminazione (6a,6b,6c,6d) à ̈ quello di fornire diverse configurazioni di intervalli di angolazioni in cui la luce sia bilanciata su entrambi i lati dell’oggetto della digitalizzazione (5), al fine di limitare la creazione di ombre e/o di effetti di luce radente quando sia richiesta una elevata uniformità di illuminazione. Le sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) sono costituite ognuna da un gruppo di LED con capacità di dimmeraggio. Ogni gruppo di LED à ̈ composto dallo stesso numero di LED, disposti in linea e distanziati di pochi centimetri l’uno dall’altro, in maniera tale che la lunghezza finale dell’gruppo di LED sia circa uguale alla superficie da illuminare e, quindi, sia circa uguale alle dimensioni in lunghezza dell’area di scansione (4). Ogni gruppo di LED à ̈ orientato parallelamente all’area di scansione (4). Il dispositivo di illuminazione secondo la presente invenzione à ̈ in grado di modulare l’intensità della luce di ogni singolo gruppo di LED e, quindi, di ogni singola sorgente di illuminazione, in modo indipendente. La modulazione dell’intensità della luce à ̈ realizzata tramite uno specifico apparecchio (20) di dimmeraggio controllato da software con una scala di incrementi che consente variazioni discrete dell’intensità della luce. Incrementi intorno all’uno per cento dell’intensità di luce nominale, infatti, permettono di ottenere addirittura milioni di combinazioni delle quattro sorgenti di luce. Il dimmeraggio dei diversi gruppi di Led à ̈ controllato da software di acquisizione al fine di ottimizzare, velocizzare e semplificare l’operatività e consentire la “prova†in automatico di molteplici differenti configurazioni di illuminazione. La posizione ed orientamento delle sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) à ̈ determinata dalle diverse configurazioni degli intervalli di angolazioni (7a,7b,7c,7d) che lo scanner deve fornire e dalla particolare distribuzione della luce emessa dai gruppi di LED. Comunque, mantenendo la stessa distanza tra le diverse sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) e l’area di scansione (4), come mostrato nella figura 1, à ̈ possibile, a parità di dimmeraggio, irradiare una quasi equivalente intensità di luce nell’area di scansione (4) da tutte le angolazioni. Di ciò ne beneficiano in particolare quelle configurazioni di illuminazione in cui à ̈ necessario ottenere una luce diffusa ed omogenea.
In una ulteriore modalità di realizzazione della presente invenzione, esemplificata nella figura 2, l’invenzione fornisce la capacità di combinare, in molteplici e differenti modi, tramite dimmeraggio indipendente dell’intensità controllato tramite apposito apparecchio (20), la luce emessa da quattro sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) in corrispondenti quattro intervalli di angolazioni (7a,7b,7c,7d). In questa modalità di realizzazione alternativa dell’invenzione, un filtro diffusore (8) à ̈ inserito nel percorso ottico della luce emessa dalle quattro sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) in modo da intercettare, su porzioni distinte della superficie del filtro, anche sovrapposte, i raggi di luce (9a,9b,9c,9d) emessi dalle diverse sorgenti in modo tale che il filtro rinvii nell’area di scansione (4) la luce emessa dalle sorgenti di luce negli intervalli di angolazioni richiesti (7a,7b,7c,7d). A fronte di un minore contrasto tra gli intervalli di angolazioni (7a,7b,7c,7d), l’utilizzo del filtro (8) garantisce una superiore uniformità di diffusione della luce nell’area di scansione (4) ma, soprattutto, consente di coprire alcune angolazioni della luce altrimenti non realizzate dai LED tramite illuminazione diretta. Le sorgenti di luce LED costituiscono, infatti, una linea di luce tendenzialmente puntiforme e discontinua a causa del gap di “non luce†tra un LED ed il successivo e, quindi, l’inserimento del filtro diffusore (8) consente di ottenere una maggiore uniformità di illuminazione ed anche di realizzare un complessivo ampio intervallo di emissione della luce nell’area di scansione a fronte dell’utilizzo di un numero limitato di sorgenti di luce. Una leggera sovrapposizione dei fasci di luce (9a,9b,9c,9d) sul filtro (8), come mostrato nella figura 2, inoltre, garantisce un risultato ideale in molte applicazioni. Una eccessiva o ridotta sovrapposizione dei fasci di luce (9a,9b,9c,9d), infatti, può causare delle limitazioni nella capacità di ottenere distinti intervalli di angolazioni della luce. Se, ad esempio, i fasci di luce (9a,9b,9c,9d) fossero eccessivamente sovrapposti non sarebbe possibile parzializzare l’illuminazione su un lato solo del diffusore ed ottenere nell’area di scansione (4) intervalli di angolazioni distinti per ogni sorgente di luce.
In una ulteriore modalità di realizzazione della presente invenzione, esemplificata nella figura 3, l’invenzione fornisce la capacità di combinare, in molteplici e differenti modi, tramite dimmeraggio indipendente dell’intensità controllato tramite apposito apparecchio (20), i fasci di luce (9a,9b) emessi da due sorgenti di luce (6a,6b), tramite un filtro diffusore (8), in corrispondenti due intervalli di angolazioni (7a,7b), con le due sorgenti di luce concentrate su un solo lato dell’oggetto della digitalizzazione. Questa modalità di realizzazione dell’invenzione à ̈ particolarmente utile quando vincoli costruttivi o legati alla natura dell’oggetto della digitalizzazione non consentono una schematica “simmetrica†o quando à ̈ richiesta la realizzazione di molteplici configurazioni di luce “radente†. Inoltre, in questa modalità di realizzazione dell’invenzione, l’asse ottico (3) non à ̈ perpendicolare al movimento di scansione e, quindi, all’oggetto della digitalizzazione (5). Inoltre, in questa modalità di realizzazione dell’invenzione gli intervalli di angolazioni corrispondenti alle emissioni delle due sorgenti di luce (7a,7b), hanno differente ampiezza rispetto alle forme di realizzazione esemplificate nella figura 1 e figura 2 in cui, invece, le sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) emettono tutte intervalli (7a,7b,7c,7d) con caratteristiche simili. Questa modalità di realizzazione dell’invenzione evidenzia la possibilità di creare particolari configurazioni della luce ottenute combinando intervalli di angolazioni ampi e stretti.
In una ulteriore modalità di realizzazione della presente invenzione, esemplificata nella figura 4, l’invenzione fornisce la capacità di combinare, in molteplici e differenti modi, tramite dimmeraggio indipendente dell’intensità controllato tramite apposito apparecchio (20), la luce emessa da sei sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d,6e,6f) in corrispondenti sei intervalli di angolazioni (7a,7b,7c,7d,7e,7f). In questa modalità di realizzazione dell’invenzione, le sorgenti di luce sono composte ognuna da tre gruppi di LED affiancati in modo che gli intervalli di emissione delle singole sorgenti di luce ne risultano di conseguenza ampliati. In questa modalità di realizzazione dell’invenzione, la distanza tra le sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d,6e,6f) e l’area di scansione (4) non à ̈ la stessa. Questa soluzione, pur fornendo una inferiore uniformità di illuminazione, rispetto agli esempi delle figure 1, 2 e 3, consente tuttavia di ottenere un maggiore livello di luminosità nell’area di scansione grazie al fatto che si à ̈ ridotta la distanza tra le sorgenti di luce e l’area di scansione (4) alla distanza minima consentita tra l’ingombro complessivo del dispositivo di illuminazione e l’oggetto della digitalizzazione (5). Inoltre, in questa modalità di realizzazione dell’invenzione, l’asse ottico (3) del sistema à ̈ caratterizzato dalla presenza di uno specchio (10) atto a deviare il percorso ottico dell’immagine dall’area di scansione (4) verso il sensore (1).
In una ulteriore modalità di realizzazione della presente invenzione, esemplificata nella figura 5, l’invenzione fornisce la capacità di combinare, in molteplici e differenti modi, tramite dimmeraggio indipendente dell’intensità controllato tramite apposito apparecchio (20), la luce emessa da quattro sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) in corrispondenti quattro intervalli di angolazioni (7a,7b,7c,7d). In questa modalità di realizzazione della presente invenzione, delle lenti cilindriche di “fresnel†(11a,11b,11c,11d) sono inserite in modo da concentrare i fasci di luce (9a,9b,9c,9c) emessi dalle diverse sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) in differenti intervalli di angolazioni (7a,7b,7c,7d) nell’area di scansione (4). L’utilizzo delle lenti di “fresnel†(11a,11b,11c,11d) consente di ottenere molteplici vantaggi quali, ad esempio, la possibilità di allontanare le sorgenti di illuminazione (6a,6b,6c,6d) dall’area di scansione (4) in modo da soddisfare particolari vincoli costruttivi e/o di utilizzo. Inoltre, l’utilizzo delle lenti di “fresnel†consente di concentrare maggiormente la luce nell’area di scansione (4) ed ottenere, quindi, un superiore livello di luminosità ed anche intervalli di angolazioni della luce (7a,7b,7c,7d) maggiormente ampi grazie alla maggiore estensione della superficie di emissione della luce realizzata dalle lenti.
In una ulteriore modalità di realizzazione della presente invenzione, esemplificata nella figura 6, l’invenzione fornisce la capacità di combinare, in molteplici e differenti modi, tramite dimmeraggio indipendente dell’intensità controllato tramite apposito apparecchio (20), la luce emessa da quattro sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) in corrispondenti quattro intervalli di angolazioni (7a,7b,7c,7d). In questa modalità di realizzazione della presente invenzione, un riflettore ellittico (12) à ̈ inserito nel percorso ottico della luce emessa dalle quattro sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) in modo da intercettare su porzioni distinte della superficie del riflettore (12), anche sovrapposte, i fasci di luce (9a,9b,9c,9d) emessi dalle diverse sorgenti (6a,6b,6c,6d) ed in modo tale che il riflettore rinvii e concentri nell’area di scansione (4) la luce negli intervalli di angolazioni richiesti (7a,7b,7c,7d). Questa modalità di realizzazione della presente invenzione à ̈ di solito usata al fine di consentire un allontanamento delle sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) dall’area di scansione (4) e/o al fine di concentrare una superiore quantità di luce nell’area di scansione (4) e/o per ampliare gli intervalli di luce emessi dalle singole sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) ed ottenere intervalli di angolazioni (7a,7b,7c,7d) maggiormente ampi e diffusi. Un riflettore ellittico (12) à ̈ stato quindi posizionato in maniera opportuna su ogni lato del sistema di illuminazione, in modo tale che le sorgenti di luce (6a,6b o 6c,6d) corrispondenti a quel determinato lato siano poste nel primo “fuoco†dell’ellisse descritta dal riflettore (12). Il riflettore (12), inoltre, à ̈ stato orientato in modo tale che il secondo fuoco dell’ellisse venga a trovarsi proprio nell’area di scansione (4). Questa disposizione del riflettore ellittico (12) determina la concentrazione della luce emessa dalle sorgenti di luce (6a,6b,6c,6d) nell’area di scansione (4). Le emissioni delle sorgenti di luce (6a,6b o 6c,6d) sono state orientate su porzioni distinte del riflettore ellittico (12) al fine di ottenere distinti intervalli di angolazioni (7a,7b,7c,7d) nell’area di scansione (4) per ognuna delle sorgenti di luce. E’ stato quindi creato un unico gruppo di LED per ogni lato del sistema di illuminazione alternando sulla stessa linea i LED appartenenti ad una sorgente di luce (6a o 6c) con quelli di un'altra sorgente di luce (6b o 6d). Questa disposizione su una unica linea à ̈ necessaria al fine di mantenere tutte le sorgenti di luce (6a,6b e 6c,6d) all’interno del primo fuoco del riflettore ellittico (12). I LED di ogni sorgente di luce (6a,6b e 6c,6d), quindi, sono stati orientati alternativamente verso porzioni distinte del riflettore (12) in modo da creare fasci distinti di emissioni (9a,9b e 9c,9d), anche parzialmente sovrapposti.
In una ulteriore modalità realizzativa della presente invenzione, viene implementato il controllo indipendente dell’intensità della luce su porzioni distinte della stessa sorgente di luce, ad esempio su settori distinti dello stesso gruppo di LED che costituisce una delle sorgenti di illuminazione. Questo fornisce un ulteriore grado di selettività e controllo della luce.

Claims (9)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la scansione di immagini comprendente almeno un sensore lineare o multilineare (1), un sistema ottico (2) con relativo asse ottico (3), in cui una sorgente di luce (6a) con associato apparecchio (20) atto a modulare la sua intensità luminosa, à ̈ disposta in modo tale da irradiare conseguenti intervalli di angolazioni (7a) della luce nell’area di scansione (4) e caratterizzato dal fatto che a detta sorgente di luce à ̈ associata almeno una seconda sorgente di luce (6b), con conseguenti intervalli di angolazioni (7b) della luce incidente nell’area di scansione (4) e con relativo apparecchio atto a modulare la sua intensità luminosa in maniera indipendente dalla/e altra/e sorgente/i di luce, ed in modo che almeno due sorgenti di luce sono disposte in modo tale da illuminare lo stesso lato dell’oggetto della digitalizzazione (5) rispetto all’asse ottico (3).
  2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui l’apparecchio (20) atto a modulare l’intensità luminosa delle sorgenti di luce à ̈ regolato manualmente.
  3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui l’apparecchio (20) atto a modulare l’intensità luminosa delle sorgenti di luce à ̈ regolato in maniera automatizzata.
  4. 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui ogni sorgente di luce à ̈ formata da più corpi luminosi.
  5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4 in cui i corpi luminosi sono costituiti da LED.
  6. 6. Dispositivo secondo le rivendicazioni 4 o 5 in cui ogni corpo luminoso à ̈ modulabile contemporaneamente agli altri corpi luminosi appartenenti alla stessa sorgente di luce.
  7. 7. Dispositivo secondo le rivendicazioni 4 o 5 in cui almeno due corpi luminosi, appartenenti alla stessa sorgente di luce, sono modulabili in intensità indipendentemente l’uno dall’altro.
  8. 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui tra le sorgenti di luce (6a,6b,etc.) e l’oggetto della digitalizzazione (5) à ̈ interposto un elemento ottico (8).
  9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8 in cui l’elemento ottico (8) à ̈ un filtro diffusore.
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EP11425002.0A EP2355483B1 (en) 2010-01-12 2011-01-11 Illuminating device for image digitization scanners.
ES11425002.0T ES2687174T3 (es) 2010-01-12 2011-01-11 Dispositivo de iluminación para escáneres de digitalización de imágenes
PL11425002T PL2355483T3 (pl) 2010-01-12 2011-01-11 Urządzenie oświetlające do skanerów do digitalizacji obrazu
DK11425002.0T DK2355483T3 (en) 2010-01-12 2011-01-11 Lighting unit for image digitization scanners

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5860261B2 (ja) 2011-10-12 2016-02-16 株式会社東芝 画像読取装置及び紙葉類処理装置
WO2016063231A1 (en) * 2014-10-22 2016-04-28 Silvia Colagrande Linear image scanner and scanning method
DE102015212910A1 (de) * 2015-07-09 2017-01-12 Sac Sirius Advanced Cybernetics Gmbh Vorrichtung zur Beleuchtung von Gegenständen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4248517A (en) * 1977-12-28 1981-02-03 Olympus Optical Co., Ltd. Illuminating device for use in a copying apparatus, a facsimile apparatus, and the like
US20040160651A1 (en) * 2003-01-30 2004-08-19 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Image reader for use in image forming apparatus
US20040233482A1 (en) * 2003-05-21 2004-11-25 Chien-Kuo Kuan Scanning device having reduced scanning times and method related thereto
EP1860864A1 (en) * 2005-03-18 2007-11-28 Ricoh Company, Ltd. Illumination device, illumination method, image read device, image read method, image-forming device, and image-forming method
US20080029687A1 (en) * 2004-07-29 2008-02-07 Canoncomponents, Inc. Image Reading Apparatus and Image Reading Method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6507416B1 (en) * 1999-04-26 2003-01-14 Umax Data Systems Inc. Brightness adjustable chassis for a scanner
JP2006279227A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Fuji Xerox Co Ltd 撮像装置
TWI395976B (zh) * 2008-06-13 2013-05-11 Teco Image Sys Co Ltd 掃描模組之光源投射裝置及其光源排列方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4248517A (en) * 1977-12-28 1981-02-03 Olympus Optical Co., Ltd. Illuminating device for use in a copying apparatus, a facsimile apparatus, and the like
US20040160651A1 (en) * 2003-01-30 2004-08-19 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Image reader for use in image forming apparatus
US20040233482A1 (en) * 2003-05-21 2004-11-25 Chien-Kuo Kuan Scanning device having reduced scanning times and method related thereto
US20080029687A1 (en) * 2004-07-29 2008-02-07 Canoncomponents, Inc. Image Reading Apparatus and Image Reading Method
EP1860864A1 (en) * 2005-03-18 2007-11-28 Ricoh Company, Ltd. Illumination device, illumination method, image read device, image read method, image-forming device, and image-forming method

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