JP2005278136A - 端部の画質が向上したブックスキャナ - Google Patents

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Abstract

【課題】走査された文書の端部の画質が向上するブックスキャナを提供する。
【解決手段】 第一及び第二の内面とリッジとを有する本を走査するためのブックスキャナ。かかるスキャナは、第一内面を支持するための透明なプラテンと、ハウジングと、走査モジュールとを含む。ハウジングは、第二内面を支持するためのハウジングプラテンを有し、ハウジング及び透明なプラテンは180度よりも狭い第一角度を定義するために接続される。モジュールは、第一及び第二セクションを有する照明装置を含む。2つのセクションは180度よりも狭い第二角度を定義し、曲がった第二のセクションは、明るさを補償するために余分な光線を提供してよく、したがって、端部の画質が向上する。
【選択図】 図6

Description

本発明は、発明の名称が“フラットベッドの画像スキャナのための光源”で、1997年4月29日出願の同時係属出願米国第08/848,246号の一部継続出願である。
本発明は、端部の画質が向上したブックスキャナに関し、より詳細には、照明装置の端部の明るさを補償する湾曲した照明装置を有するブックスキャナに関する。
フラットベッドの画像スキャナは、コンピュータの周辺装置として幅広く使用されている。かかるスキャナは、コンピュータでのさらなる処理のための文書、雑誌、本、グラフ等のテキスト又は絵を走査できる。
フラットベッドスキャナは、光読み取りユニットと、ドライビングユニットと、ピクチャー処理回路と、透明な走査窓と、フレームとから構成される。今日に於ける開発の傾向は、軽量で薄くて短いスキャナを製作することであり、それによってスキャナはスペースをあまり必要としない。
図1は、従来の設計の線形の光源101を示す。要素11は、走査窓12が位置する上のフレームである。走査窓12は、効果的な走査エリア12aを有する。エリア12bは、典型的な蛍光ランプの終端の構成による不十分な照明を有するために、非効果的な走査エリアである。このエリア12bは、走査窓12とフレーム11とを接続するために使用される。
図2は、従来の設計の線形の光源の効果的な照明エリアを示す。線形の光源の問題点は、二箇所の終端101bのランプ101の照明が、光源の中心部分よりも弱いことである。かかる弱い照明エリアは、露光された文書の二箇所の端部を不十分な照明とさせて、走査した画像の画質を劣化させる。線形のランプ101の中心部分101aだけが、高画質を維持して効果的に走査窓を走査できる。ランプの二箇所の終端の不十分な照明を解決するために、従来の実行はランプを延長することである。延長した長さは、不十分に照らされた領域101bを有効な照明領域101aの外に位置させる。この構造の問題点は、線形ランプの拡張であり、これによって、ランプの増大した長さを収容するために走査設備の容積が増大する。拡張は多くはないが、スキャナのフレームは容積と重量では実質的に増加されるに違いない。
U字型の照明管又はΩ型の照明管が不十分な末端帯域の照明問題を解決するために使用される(例えば、特許文献1参照)。U字型の照明管の設計において、2つの平行な管は一つの終端に接続されるが、もう一方の終端で開いている。この設計は走査ユニットのサイズを削減でき、管の接続された終端の照明の質を改善できるが、管のもう一方の開口終端の照明の質は改善されない。かかる特許文献1において、管の開口終端はΩ字状に外側に向かって拡張される。しかしながら、そのような設計はさらなる管の物質を必要とする。この特許文献1の発明の機能は、少ない物質で二箇所の不十分な照明された終端の照明を増大することである。
結果として、従来のスキャナで使用されるランプの管は、ランプの管の中心の明るさはより明るく、均一であり、一方で管の二箇所の終端での明るさが暗いので、通常は不均一な明るさの分配を有する。したがって、走査するために不均一な明るさのランプ管を使用して、文書は良好な走査の結果を得ることができない。この問題を解決するために、上述したU字型ランプの管は、ランプの管の端部の明るさを補償するために提案されている。
図3は、U字型のランプの管が端部の明るさを補償するために使用されることを示す概略図である。図3に示されるように、スキャナのU字型のランプの管110は、文書100の端部の周辺に対応して位置し、フィキサー120によって走査モジュール140に固定される、曲がった部分112を有する。余分な光線が文書100の端部の明るさを補償するかもしれないので、走査の品質を高めることができる。
図4は、図3のランプの管がブックスキャナに適用されたことを示す部分的な概略図である。図4に示されるように、ブックスキャナ130のハウジング150は、典型的に、透明なプラテン160と共に本を支持するためのハウジングプラテン152を有する。加えて、本上に照明されるランプの管の明るさの固定された量を維持するために、ランプの管110から透明なプラテン160までの距離は、一般的にあまりにも長くはあり得ない。結果として、たとえU字型ランプの管110がハウジングプラテン152に接しても、傾斜するハウジングプラテン152が図4のU字型のランプの管110の左の拡張可能な範囲を制限するので、本の綴じている端部の周辺の十分な光線はそれでも提供できない。加えて、U字型のランプの管110は容易に製造することができず、その費用は高い。加えて、走査モジュール140にU字型のランプの管110を固定するためのフィキサー120は通常、高価で、且つ、不十分な固定効果を有し、又はフィキサー120は光線の一部を遮蔽し、これによって明るさの補償に影響を及ぼす。
ランプの管の明るさの補償技術があり(例えば、特許文献1、2、3及び4参照)、開示されたランプの管は端部の明るさを補償するための多くの種類がある。しかしながら、それらのランプの管とそれらランプの管の形態は、上述した使用の問題に遭遇する。
したがって、本発明の重要な主題は、本を走査する場合に終端の明るさを補償することができるブックスキャナを提供することである。
米国特許第5,475,505号明細書 米国特許第5,768,663号明細書 米国特許第5,950,053号明細書 米国特許第6,133,580号明細書
本発明の目的は、曲がった照明装置が、光線のための効果的な補償を提供するためにブックスキャナのハウジングプラテンの傾斜する形状に一致するように配置され、これによって走査された文書の端部の画質が向上する、端部の画質を向上したブックスキャナを提供することである。
本発明は、第一内面、第二内面及びリッジを有する本を走査するためのブックスキャナの提供によって達成する。スキャナは、第一内面、ハウジング及び走査モジュールを支持するための透明なプラテンを含む。ハウジングは第二内面を指示するためのハウジングプラテンを有し、ハウジングと透明なプラテンは180度よりも小さい第一角度を定義するために接続される。モジュールは、第一内面を走査するためにリッジと平行な方向に沿って移動される。モジュールは第一及び第二セクションを有する照明装置を含む。2つのセクションは180度よりも小さい第二角度を定義し、第二セクションは第一終端及び第二終端を有する。さらに、第一終端は、第二終端が近接するよりも、透明なプラテンを含んでいる第一平面に近接する。曲がった第二セクションは、明るさを補償するために余分な光線を提供してもよく、これによって、端部の画質が向上する。
好ましくは、第一角度は第二角度に等しく、照明装置の第一及び第二セクションは、好ましくは、第一フィキサー及び第二フィキサーによって走査モジュールに固定され、ハウジングプラテンの内面及び透明なプラテン上をそれぞれ摺動する。
照明装置は、冷陰極蛍光ランプであってよく、又は複数のLED(発光ダイオード)若しくは複数のOLED(有機発光ダイオード)から構成されてもよい。
本発明の好ましい実施態様は、添付図を参照して記載される。本発明の趣旨は、光線の効果的な明るさを補償するように、曲がった照明装置が、ブックスキャナのハウジングプラテンの傾斜構造と一致するように配置されることである。
図5は、本発明の画像スキャナの基本構造を示す。光読み取りユニットは、光源201、反射鏡231、232、233、レンズ204、及び光センサー205を含む。光源201は、慣習的に蛍光ランプである。
フラットベッドイメージスキャナの操作は下記のように記載される。走査される文書Dは走査窓に置かれる。文書は、結合端部Bを有してよい。文書が光源201で照明される場合、反射光は一連の反射鏡231、232、233およびレンズ204を通過してセンサー205に到達する。センサー205は、画像信号をコンピュータでさらに処理されるデジタルデータに処理する。センサーが画像信号の列を完成する場合、ベルト280及びローラー281は光学式画像読取りユニットを次の走査エリアに移動し、完全な画像が走査されるまで連続する。
図6は本発明の光源の曲がったバルブ構造を示す。光源は曲がったランプ201を使用する。
図7はこの曲がった管のランプ201の効果的に照明されたエリア201aを示す。本発明は、不十分に照明された領域201bの2つの終端のための曲がった設計を使用する。管の終端は任意の方向に曲がってよい。図6及び7に示されるように、終端はウィンドウの表面と平行に曲がる。この走査窓22は効果的な領域22aを有する。要素21は、フレームの走査窓を支持するために使用される。したがって、従来の設計の不十分に照明された領域101bによって占有されたスペースが照明される。
図1及び2に示される線形のランプ101と比較して、曲がった管201はスキャナの容量を減少することができ、中間から結合端部まで走査された文書Dの全体にわたって一定の質を維持する。従来設計の線形の照明管101が走査された文書全体にわたって一定の質を維持できるが、管の2つの終端101bでの拡張は、スキャナの全面的なサイズをより大きくする。
従来のU字型の照明管と比較して、本発明は、文書の結合端部の近くのエリアと同様に走査された文書の中間において一定の質を維持する一方で、より少ない管の材料を使用するという利点を有する。
Ω型の照明管と比較して、本設計の曲がった照明管201はより少ない管の材料を使用するという利点を有する。その間に、照明された文書の質は、文書の結合端部に近いエリアと同様に中間エリアでも等しく維持される。Ω型の照明管がランプの2つの終端でセンサーを等しく良好に照明できるが、Ω型の管はさらに管の材料を消費し、より管のスペースを占有する。
曲がった照明管301の異なる設計を有する、本発明の別の実施態様が図8に示される。照明管の各終端は、U字型の終端セクション301bを形成するために2度曲げられる。照明管は第一の実施態様と同様の機能を提供する。走査窓32は、効果的な走査エリア32aを有する。要素31は、フレーム上の走査窓32を支持する。
曲がった終端セクションの形状は、単一の曲がり又は直角に制限されないことを注意するべきである。終端セクションは、ウィンドウに対して平行(下記の実施態様で例証される)又はウィンドウに対して垂直に曲がってよい。それらすべての修正は、本発明の範囲内である。
図9は、本発明の第三の実施態様によるブックスキャナを示す部分的な概略図である。図9に示されるように、本実施態様のブックスキャナ10は、本30を走査するためである。本30は、第一内面33、第二内面34、及び開いた状態で第二内面34に第一内面33が接続するリッジ36を有する。リッジ36は本30の結合端部に対応し、図9のリッジ36は紙の平面に対して垂直であり、その結果、リッジ36は一点としてだけ見ることができる。ブックスキャナ10は、透明なプラテン12、ハウジング14、及び走査モジュール20を含む。透明なプラテン12は本30の第一内面33を支持するためである。ハウジング14は、本30の第二内面34を支持するためであり、ハウジングプラテン15は、180度よりも狭い第一の角度A1を定義するために透明なプラテン12に接続される。ハウジングプラテン15と透明なプラテン12との間の接続は添付図に例示された構造に制限されないことを注意するべきである。代わって、第一の角度A1を形成できる任意の接続構造は本発明の範囲を逸脱せずに使用することができる。例えば、ハウジングプラテン15と透明なプラテン12は、単一構造に統合して形成されてよい。したがって、ハウジングプラテン15と透明なプラテン12は、透明な物質から形成された単一構造を有してよい。走査モジュール20は、リッジ36と平行な方向に沿って移動し、本30の第一内面33を走査するためである。一般的に、走査モジュール20は、ガイドロッド45に沿って前後に移動可能な走査モジュール20を作製するためにガイドロッド45と合致する一つのスリーブ44を有する。走査モジュール20は、曲がった照明装置28、反射鏡41、レンズ42、及び画像センサー43を含む。照明装置28は、本30の第一内面33に光線を出力する。反射鏡41は、本30の第一内面33から反射される光線をレンズ42に反射する。次いで、レンズ42は画像センサー43上に光線を集光する。画像センサー43は、光信号を受け、次いで、画像の走査手順を完全にする後の転換を実行する。
照明装置28は、第一セクター23と第二セクター24を含む。第一セクター23は透明なプラテン12に平行であり、一方で第二セクター24は第一セクター23及び第二終端26に接続される第一終端25を有する。第一セクター23及び第二セクター24は、180度よりも狭い第二角度A2及び透明なプラテン12と実質的に垂直な第二平面27を定義する。第一角度A1は第二角度A2と等しくてもよく、又は第二角度A2よりもわずかな大小があってもよい。別の実施態様において、第二平面27はまた、透明なプラテン12に対して垂直にできないことを注意する。
第一終端25は、第二終端26が近接するよりも透明なプラテン12に対して近接しており、第二セクター24は、第一セクター23に端部の画質を増大する均一な光線を提供することを支援する。詳細には、第一終端25から透明なプラテン12までの最短距離D1は、第二終端26から透明なプラテン12の延在面までの最短距離D2よりも短い。したがって、第二セクター24の第一終端25は、第二終端26が近接するよりも、透明なプラテン12を含む第一平面19に近接する。
ブックスキャナ10はさらに、反射層16及び第一フィキサー17を含んでよい。反射層16は、照明装置28の第二セクター24から出力した光線を本30のリッジ36の周辺に反射するために、反射鏡の一部であるか、又はハウジングプラテン15の内面15A上に配置されて、照明装置28の第二セクター24に面する、反射ラベルの層であってよい。第一フィキサー17は、照明装置28の第二セクター24を走査モジュール20に固定する。第一フィキサー17と内面15Aは小さいギャップによって分離される。しかしながら、ハウジングプラテン15の第一フィキサー17と内面15Aはまた、下記に記載するが、互いに接触摺動できる。
図10は、本発明の第四の実施態様によるブックスキャナを示す部分的な概略図である。図10に示されるように、本実施態様の第一フィキサー17は、ハウジングプラテン15の内面15Aと接触摺動する。加えて、本実施態様のブックスキャナはさらに、走査モジュール20に照明装置28の第一セクター23を固定するための第二フィキサー18を含む。透明なプラテン12の第二フィキサー18と内面12Aは、互いに接触摺動する。第一及び第二のフィキサー17及び18をハウジングプラテン15の内面15A及び透明なプラテン12の内面12Aと接触摺動をなすことは、本発明のハウジングプラテン15の傾斜構造と関連する曲がった照明装置を使用して達成される、照明装置28によって提供された光線を最適化する。曲がった照明装置28の第二セクター24によって提供される余分な光線は、不十分な端部の明るさの問題を解決する。加えて、反射層16を使用することは、さらに光線を本30のリッジ36の周辺に反射し、走査された端部の画質はしたがって強められる。加えて、第一及び第二のフィキサー17及び18が照明装置28の線形の固定部分で照明装置28に固定されるので、固定方法は簡素であり安価な方法である。したがって、従来技術で遭遇した問題は完全に克服される。
図9及び10の実施態様において、照明装置28は冷陰極蛍光ランプ(CCFL)である。しかしながら、照明装置28はまた、光線を出力することができる他のアセンブリにできる。
図11は、本発明の第五の実施態様によるブックスキャナを示す部分的な概略図である。図11に示されるように、本実施態様のブックスキャナは第四の実施態様のブックスキャナと同様であるが、照明装置28が回路ボード281、回路ボード281上の複数のLED(発光ダイオード)282、及び光ガイドロッド283を含むことが第四の実施態様とは異なる。LED282上に位置する光ガイドロッド283は、文書を照明する均質な光線を提供するために、LED282から出力された光線を均質にする。さらにLED282が有機発光ダイオード(OLED)であってもよいことを注意する。加えて、本実施態様のハウジングプラテン15は、基部151とアダプタ152から構成される。基部151と透明なプラテン12との間の接続媒体としての役割をするアダプタ152は、基部151を透明なプラテン12に接続する。
図12は、本発明の第六の実施態様によるブックスキャナを示す部分的な概略図である。図12に示されるように、本実施態様は第五の実施態様と同様であるが、本実施態様の照明装置28が回路ボード281と、2つのLED282と、光ガイドロッド283を含むことが第五の実施態様と異なる。LED282は、光ガイドロッド283の2つの終端に位置する。光ガイドロッド283は、均一な光線を提供するために、LED282から出力された光線を均質化する。LED282が設置される上の2つの回路ボード281は、光ガイドロッド283の2つの終端に位置する。さらに2つの回路ボード281が一つの回路ボードに統合してよく、2つのLED282が有機発光ダイオード(OLED)でよいことを注意する。
したがって、本発明の上述した構造を備える曲がった照明装置によると、照明装置の端部の明るさは、走査された端部の画質が効果的に増大してもよいように、効果的に補償される。加えて、アダプタを追加することは、透明なプラテンとハウジングを組立てる工程とデザインをさらに柔軟に変化させる。例えば、図9の反射層16は、製造工程を簡素にするように、図11又は12のアダプタ152に直接的に適用してよい。
本発明は好ましい実施態様に関して実施例の手法で記載されたが、本発明は開示された実施態様に制限されないことが理解される。反対に、様々な修正を含むことが意図される。したがって、請求項の範囲は、そのような修正をすべて包含するように最も広く解釈されるべきである。
従来技術の線形の光源の操作を示す図である。 従来技術の線形の光源の効果的なエリアを示す図である。 U字型のランプの管が端部の明るさを補償するために使用されることを示す概略図である。 図3のランプの管がブックスキャナに適用されることを示す部分的な概略図である。 本発明の第一実施態様の基礎構造を示す図である。 本発明に基づく曲がった光源の構造を示す図である。 曲がった光源の効果的な照明エリアを示す図である。 本発明の第二の実施態様を示す図である。 本発明の第三の実施態様によるブックスキャナを示す部分的な概略図である。 本発明の第四の実施態様によるブックスキャナを示す部分的な概略図である。 本発明の第五の実施態様によるブックスキャナを示す部分的な概略図である。 本発明の第六の実施態様によるブックスキャナを示す部分的な概略図である。
符号の説明
10 ブックスキャナ
11 フレーム
12 走査窓
12A 内面
12a 走査エリア
12b エリア
14 ハウジング
15 ハウジングプラテン
15A ハウジングプラテン15の内面
16 反射層
17 第一フィキサー
18 第二フィキサー
19 第一平面
20 走査モジュール
21 要素
22 走査窓
22a 効果的な領域
23 第一セクター
24 第二セクター
25 第一終端
26 第二終端
27 第二平面
28 照明装置
30 本
31 要素
32 走査窓
32a 効果的な走査エリア
33 第一内面
34 第二内面
36 リッジ
41 反射鏡
42 レンズ
43 画像センサー
44 一つのスリーブ
45 ガイドロッド
101 光源
101a 中心部分
101b 終端
100 文書
110 ランプの管
112 曲がった部分
120 フィキサー
130 ブックスキャナ
140 走査モジュール
150 ハウジング
151 基部
152 ハウジングプラテン
160 透明なプラテン
201 光源
201a 照明されたエリア
201b 不十分に照明された領域
204 レンズ
205 光センサー
231 反射鏡
232 反射鏡
233 反射鏡
280 ベルト
281 回路ボード
282 LED
283 光ガイドロッド
301 曲がった照明管
301b U字型の終端セクション

Claims (18)

  1. 第一内面と、第二内面と、開口状態で該第二内面に該第一内面を接続するリッジとを有する本を走査するためのブックスキャナであって、該ブックスキャナは、
    前記本の前記第一内面を支持するための透明なプラテンを含み、
    前記ブックスキャナはまた、
    前記本の前記第二内面を支持するためのハウジングプラテンを有するハウジングを含み、該ハウジングプラテンは180度よりも狭い第一角度を定義するために前記透明なプラテンに接続され、
    前記ブックスキャナはさらにまた、走査モジュールを含み、該走査モジュールは前記リッジと実質的に平行な方向に沿って移動し、かつ、前記本の前記第一内面を走査するためであり、該走査モジュールは照明装置を含み、該照明装置は、
    前記透明なプラテンに実質的に平行な第一セクターと、
    該第一セクターに接続する第一終端と、第二終端とを有する第二セクターと、を含み、前記第一及び第二セクターは180度より狭い第二角度を定義し、前記第一終端は、前記第二終端が近接するよりも、透明なプラテンを含んでいる第一平面に近接して、端部の画質が向上するために均一な光線が提供されることを特徴とするブックスキャナ。
  2. 反射層をさらに含み、該反射層は、前記照明装置の前記第二セクターから前記本の前記リッジの近辺まで発せられた前記光線を反射するための前記ハウジングプラテンの内面上に配置されることを特徴とする請求項1に記載のブックスキャナ。
  3. 前記第一角度は、前記第二角度と実質的に等しいことを特徴とする請求項1に記載のブックスキャナ。
  4. 前記照明装置の前記第二セクターを前記走査モジュールに固定するための第一フィキサーをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のブックスキャナ。
  5. 前記第一フィキサーは、前記ハウジングプラテンの内面と接触摺動することを特徴とする請求項4に記載のブックスキャナ。
  6. 前記照明装置の前記第一セクターを前記走査モジュールに固定するための第二フィキサーをさらに含むことを特徴とする請求項4に記載のブックスキャナ。
  7. 前記第一フィキサーは、前記ハウジングプラテンの内面と接触摺動し、前記第二フィキサーは、前記透明なプラテンの内面と接触摺動することを特徴とする請求項6に記載のブックスキャナ。
  8. 前記走査モジュールはさらに、反射鏡と、レンズと、画像センサーとからなり、該反射鏡は、前記本から反射されて、該レンズを介して該画像センサーまで反射された前記光線を反射することを特徴とする請求項1に記載のブックスキャナ。
  9. 前記第一セクター及び第二セクターは、前記透明なプラテンに対して実質的に垂直な第二平面を定義することを特徴とする請求項1に記載のブックスキャナ。
  10. 前記ハウジングプラテン及び前記透明なプラテンは、単一構造に統合して形成されることを特徴とする請求項1に記載のブックスキャナ。
  11. 前記照明装置は、冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする請求項1に記載のブックスキャナ。
  12. 前記照明装置は、
    回路ボードと、
    該回路ボード上の複数のLED(発光ダイオード)と、
    前記均一な光線を提供するように前記LEDから発せられた前記光線を均質化するため前記LED上に位置される、光をガイドする構成部分と、
    を含むことを特徴とする請求項1に記載のブックスキャナ。
  13. 前記LEDの各々は、有機発光ダイオード(OLED)であることを特徴とする請求項12に記載のブックスキャナ。
  14. 前記照明装置は、
    2つのLEDと、
    光をガイドする構成部分と、を含み、
    前記LEDは前記光をガイドする構成部分の2つの終端に位置し、前記均一な光線を提供するように、該光をガイドする構成部分は前記LEDから発せられた前記光線を均質化することを特徴とする請求項1に記載のブックスキャナ。
  15. 前記照明装置はさらに、前記LED上に設置された回路ボードを含むことを特徴とする請求項14に記載のブックスキャナ。
  16. 前記照明装置はさらに、前記LED上にそれぞれ設置された2つの回路ボードを含むことを特徴とする請求項14に記載のブックスキャナ。
  17. 前記LEDの各々は、有機発光ダイオード(OLED)であることを特徴とする請求項14に記載のブックスキャナ。
  18. 前記ハウジングプラテンは、
    基部と、
    該基部を前記透明なプラテンに接続するためのアダプタと、
    を含むことを特徴とする請求項1に記載のブックスキャナ。
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