KR20080060001A

KR20080060001A - 스캐닝장치

Info

Publication number: KR20080060001A
Application number: KR1020060134028A
Authority: KR
Inventors: 김중권
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2008-07-01
Also published as: KR101398898B1

Abstract

간단한 구성으로 부품의 범용성을 확보하면서도 다양한 광원을 적용할 수 있는 스캐닝장치를 개시한다. 본 발명의 스캐닝장치는 원고에 빛을 조사하는 광원과, 원고에서 반사된 빛을 수광하여 화상 정보를 읽어 들이는 이미지 센서와, 원고에서 반사되어 오는 빛을 반사하는 반사경을 가진다. 반사경은 광학부품 프레임에 설치되고, 광원은 광학부품 프레임에 착탈 가능하게 결합되는 광원 프레임에 설치된다.

광학부품 프레임은 광원이 변경될 때 변경된 광원에 맞춰 반사경의 설치 위치를 변화시키기 위한 반사경 위치조정구조를 포함하여 구성된다.

Description

스캐닝장치{SCANNING APPARATUS}

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 스캐닝장치의 구성을 나타낸 단면도.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 스캐닝장치에서 광원 프레임과 광학부품 프레임을 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 스캐닝장치에서 반사경 위치조정구조를 나타낸 사시도.

도 6 및 도 7은 도 5의 반사경 위치조정구조에 반사경이 설치된 모습을 보인 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10 : 스캐닝장치 20 : 광원

30 : 이미지 센서 40 : 반사경

43 : 제3반사경 60 : 광학부품 프레임

70 : 광원 프레임 70a : 제1광원 프레임

70b : 제2광원 프레임 90 : 반사경 위치조정구조

91 : 기저면 92 : 제1돌출부

93 : 제2돌출부 92a, 93a : 돌출부의 지지면

본 발명은 스캐닝장치에 관한 것으로, 특히 부품의 범용성을 확보하면서도 다양한 광원을 적용할 수 있는 스캐닝장치에 관한 것이다.

스캐닝장치는 원고대에 놓이는 원고에 빛을 조사하고, 원고에서 반사되는 빛을 센싱하여 원고의 화상을 독취하는 장치를 말한다. 이러한 스캐닝장치는 스캐너, 복사기 및 복합기 등에 탑재된다.

스캐닝장치는 광원과, 원고에서 반사되는 빛을 수광하여 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서와, 광원에서 이미지 센서에 이르는 광경로 상에 배치되는 반사미러 및 집광렌즈를 포함하여 구성되는데, 광원, 반사미러 및 집광렌즈는 일반적으로 하나의 프레임에 고정 설치된다.

이러한 스캐닝장치에서 원고로부터 반사된 광이 이미지 센서에 정확하게 집광되기 위해서는 원고에서 이미지 센서에 이르는 광경로의 길이가 일정하게 유지되어야 한다. 따라서 설계 상의 필요에 따라 광원의 종류를 달리 하는 경우에는 광원을 비롯한 각종 광학부품들을 지지하는 프레임을 변경된 광원에 맞춰 재설계하거나 반사미러나 집광렌즈의 위치를 보정하기 복잡한 장치들을 프레임 내부에 별도로 설치해야 한다.

예를 들어 스캐닝장치의 광원으로 냉극형 형광램프(CCFL)를 사용하다가 첫장 복사 시간을 단축하기 위해 광원을 크세논 램프(Xe-Lamp)로 바꾸는 경우에 크세논 램프는 냉극형 형광램프보다 직경이 더 크기 때문에 원고부터 이미지 센서에 이르 는 광경로의 길이가 변하게 되고, 이에 따라 냉극형 형광램프에 맞춰 설계된 광학부품 지지프레임을 사용할 수 없게 된다. 따라서 장치 개발자는 변경된 광원에 맞춰 새로운 프레임을 제작하여 광학부품들을 설치하거나 애당초 반사미러나 집광렌즈를 이동 가능하게 설치하여 광경로의 길이를 보정할 수 있도록 스캐닝장치를 설계해야 한다.

그러나 스캐닝장치에 사용되는 광원의 종류에 따라 각기 다른 프레임을 사용하는 것은 부품의 범용성 측면에서 비효율적이며, 이로 인해 부품 비용이 증가할 수 밖에 없다. 또한 스캐닝장치의 내부에 반사미러나 집광렌즈를 이동시키기 위한 장치를 설치하면 스캐닝장치의 내부 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 부품의 범용성을 확보하면서도 다양한 광원을 적용할 수 있는 스캐닝장치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 간단한 구성으로 광원 변경에 대응할 수 있는 스캐닝장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스캐닝장치는 원고에 빛을 조사하는 광원과, 원고에서 반사된 빛을 수광하여 화상 정보를 읽어 들이는 이미지 센서와, 원고에서 반사되어 오는 빛을 반사하는 반사경을 포함하는 스캐닝장치에 있어서, 상기 반사경이 설치되는 광학부품 프레임;과 상기 광원을 지지하며, 상기 광학부품 프레임에 착탈 가능하게 결합되는 광원 프레임;을 포함하고, 상기 광학부품 프레임은 상기 광원이 변경될 때 변경된 광원에 맞춰 상기 반사경의 설치 위치를 변화시키기 위한 반사경 위치조정구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 반사경 위치조정구조는 기저면과, 상기 기저면으로부터 돌출된 높이가 서로 다른 적어도 두 개의 돌출부를 포함하여 구성될 수 있다.

또 상기 반사경 위치조정구조는 상기 반사경을 지지하기 위한 적어도 두 지지면을 포함하고, 상기 적어도 두 지지면은 서로 단차지게 형성될 수 있다.

상기 광원 프레임은 상기 스캐닝장치에 적용되는 광원 중 상대적으로 크기가 작은 광원에 적합한 제1광원 프레임과, 상대적으로 크기가 큰 광원에 적합한 제2광원 프레임을 포함하여 구성된다.

상기 스캐닝장치에 적용되는 광원 중 상대적으로 크기가 큰 광원이 상기 광원 프레임에 장착된 경우 상기 반사경은 상기 두 개의 돌출부 중 높이가 낮은 돌출부에 지지된다.

상기 스캐닝장치에 적용되는 광원 중 상대적으로 크기가 작은 광원이 상기 광원 프레임에 장착된 경우 상기 반사경은 상기 두 개의 돌출부 중 높이가 높은 돌출부에 지지된다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 스캐닝장치의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 스캐닝장치에서 광원 프레임과 광학부품 프레임을 나타낸 사시도이다. 도 1 및 도 3은 본 발명에 따른 스캐닝장치에서 상대적 으로 크기가 작은 광원이 적용되었을 때를 도시한 것이고, 도 2 및 도 4는 상대적으로 크기가 큰 광원이 적용되었을 때를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스캐닝장치(10)는 스캐너, 복사기 및 복합기 등과 같은 기기에 마련되는 원고대(1)의 하부에 설치되어, 원고대(1)에 놓이는 원고(D)로부터 화상 정보를 읽어 들인다.

스캐닝장치(10)는 원고(D)에 빛을 조사하는 광원(20)과, 원고(D)에서 반사되는 빛을 수광하여 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서(30)와, 원고에서 반사되어 오는 빛을 반사시켜 이미지 센서(30)로 안내하는 복수의 반사경(40)과, 광경로 상에서 이미지 센서(30)의 전방에 배치되어 이미지 센서(30)에 빛을 집광하는 집광렌즈(50)를 구비한다. 광원(20)을 제외한 이미지 센서(30), 반사경(40) 및 집광렌즈(50) 등과 같은 광학부품들은 광학부품 프레임(60)의 내부에 설치된다.

복수의 반사경(40)은 제1 내지 제5반사경(41)(42)(43)(44)(45)으로 구성되고, 이러한 반사경들(40)은 원고(D)에서 이미지 센서(30)에 이르는 광경로 상에 배치된다. 따라서 원고(D)에서 반사된 빛은 제1반사경(41), 제2반사경(42), 제3반사경(43)의 상측부, 제4반사경(44)에서 반사된 후 다시 제3반사경(43)의 하측부로 입사되고, 제3반사경(43)의 하측부에서 반사된 빛은 제5반사경(45) 및 집광렌즈(50)를 거쳐 이미지 센서(30)에 이르게 된다.

본 실시예에서는 5개의 반사경이 구비된 예를 도시하였으나, 반사경의 개수는 설계에 따라 얼마든지 변경 가능하며, 반사경의 개수에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

광원(20)으로는 각종 램프나 발광다이오드가 사용될 수 있는데, 광원마다 그 크기, 형상이 다르므로 어떠한 광원을 사용하느냐에 따라 광원의 설치 구조가 달라진다. 따라서 본 발명에서는 광원(20)을 지지하기 위한 광원 프레임(70)을 광학부품 프레임(60)과는 별도로 마련하여 광학부품 프레임(60)의 교체 없이 광원 프레임(70)만을 교체하여 광원(20)을 변경할 수 있도록 구성된다.

도 1 및 도 3에는 상대적으로 크기가 작은 광원, 예를 들면 냉극형 형광램프(CCFL)가 사용된 경우의 광원 프레임(70a)과 광학부품 프레임(60)이 도시되어 있다. 또 도 2 및 도 4에는 상대적으로 크기가 큰 광원, 예를 들면 크세논 램프(Xe-Lamp)가 사용된 경우의 광원 프레임(70b)과 광학부품 프레임(60)이 도시되어 있다. 이하에서는 이러한 광원 프레임을 구분할 필요가 있을 때에는 광원 프레임(70a)을 제1광원 프레임이라 하고, 광원 프레임(70b)을 제2광원 프레임이라 한다.

도 1 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 제1광원 프레임(70a)은 광원(20)에서 조사되는 빛이 통과할 수 있도록 형성된 광조사공(71)과, 원고(D)에서 반사되는 빛이 광학부품 프레임(60)의 내부로 투사될 수 있도록 형성된 광투사공(72)을 가진다.

광원(20)은 광투사공(72)을 사이에 두고 양측에 마련된 광원안착부(73)에 안착된다.

이러한 제1광원 프레임(70a)은 광학부품 프레임(60)에 착탈 가능하게 결합된다. 따라서 광원의 변경 시에 제1광원 프레임(70a)을 광학부품 프레임(60)에서 분리한 후 새로운 광원 프레임으로 교체할 수 있다. 이러한 구조로서 도 3에서는 볼트(80)를 사용한 예를 도시하였다.

또 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2광원 프레임(70b)은 광원(20)의 양단을 지지하는 지지부(74)와, 광원(20)을 수용하기 위한 수용부(75)를 가진다. 수용부(75)를 형성하는 제2광원 프레임(70b)의 상면에는 원고(D)에서 반사된 빛이 광학부품 프레임(60)의 내부로 투사될 수 있도록 광투사공(76)이 형성된다. 또한 제2광원 프레임(70b)은 제1광원 프레임(70a)과 마찬가지로 볼트(80)를 통해 광학부품 프레임(60)에 착탈 가능하게 결합된다.

한편 도 1 및 도 2에서 알 수 있듯이 광원(20)이 변경되면 원고(D)에서 반사된 빛이 광학부품 프레임(60)의 내부로 입사될 때까지의 광거리(d)도 변하게 된다.

이것은 광원(20)의 변경에 따라 원고(D)에서 이미지 센서(30)에 이르는 광거리가 변한다는 것을 의미하는데, 그러면 광원(20)이 변경된 후에 이미지 센서(30)에 정확한 상이 맺히지 않게 된다. 예를 들어 최초에 크기가 작은 광원(20)에 맞춰 반사경(40) 및 이미지 센서(30)의 위치를 설계하였는데, 후에 크기가 큰 광원(20)으로 변경하면 도 2와 같이 원고에서 광학부품 프레임(60)에 이르기까지의 광거리가 길어져서 이미지 센서(30)에 정확한 상이 맺히지 않게 되는 것이다.

이러한 점을 감안하여 본 발명은 광원(20)이 변경될 때 변경된 광원에 맞춰 반사경(40)의 설치 위치를 조정할 수 반사경 위치조정구조(90)를 통해 광학부품 프레임(60) 및 그 내부에 설치된 광학부품들을 공용으로 사용할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 스캐닝장치에서 반사경 위치조정구조를 나타낸 사시도이고, 도 6 및 도 7은 도 5의 반사경 위치조정구조에 반사경이 설치된 모습을 보인 사시도이다. 도 5 내지 도 7에서는 반사경 위치조정구조(90)가 제3반사경(43)의 위치를 조정할 수 있도록 마련되나, 반드시 제3반사경(43)에 대해서만 한정되는 것은 아니며 다른 반사경에 대해서도 비슷한 방법으로 적용될 수 있다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 반사경 위치조정구조(90)는 제3반사경(43)의 단부를 지지한다. 도 5 내지 도 7에서는 제3반사경(43)의 일측 단부를 지지하는 하나의 반사경 위치조정구조(90)만을 도시하였으나 제3반사경(43)의 타측 단부도 동일한 반사경 위치조정구조에 의해 대칭적으로 지지된다.

반사경 위치조정구조(90)는 기저면(91)과, 기저면(91)에서 돌출되는 두 개의 돌출부(92, 93)를 가진다. 이 돌출부(92, 93) 위에는 제3반사경(43)이 안착된다. 따라서 돌출부(92, 93)의 상면은 제3반사경(43)을 지지하는 지지면(92a, 93a)이 된다. 이 두 돌출부(92, 93)는 그 지지면(92a, 93a)이 서로 단차를 가지도록 서로 다른 높이로 형성된다.

두 돌출부(92, 93)는 기저면(91)에 나란히 형성되는데, 이 중 높이가 높은 제1돌출부(92)는 제3반사경(43)의 길이방향으로 상대적으로 외측에 배치되고, 높이가 낮은 제2돌출부(93)는 상대적으로 내측에 배치된다.

이하에서는 도 1, 2, 6 및 7을 참조하여 본 발명에 따른 스캐닝장치의 조정동작을 설명한다. 최초에 상대적으로 크기가 작은 광원(20)에 적합하도록 제1광원 프레임(70a)을 사용하고, 또 제3반사경(43)이 반사경 위치조정구조(90)에서 제1돌출부(92)에 의해 지지되도록 위치 결정을 한다(도 1 및 도 6 참조).

이런 상태에서 후에 설계상의 필요에 의해 상대적으로 크기가 큰 광원(20)을 적용할 때에는 광학부품 프레임(60)의 변경 없이 제1광원 프레임(70a)만을 제2광원 프레임(70b)으로 교체한다. 이와 같이 크기가 큰 광원(20)으로 변경하면 광원의 크기에 영향을 받아 원고(D)에서 이미지 센서(30)까지의 광거리가 길어지므로 이를 조정하기 위해 제3반사경(43)만을 높이가 낮은 제2돌출부(93) 위로 옮겨서 설치한다. 그러면 이러한 제3반사경(43)의 위치 변화에 의해 제2반사경(42)과 제3반사경(43) 사이의 거리 및 제3반사경(43)과 제4반사경(44) 사이의 거리가 짧아지면서 광원의 변경에 따라 길어진 광거리가 보상된다(도 2 및 도 7 참조). 다만 제2돌출부(93)는 제1돌출부(92)의 내측에 위치되므로 제3반사경(43)을 제2돌출부(93) 위로 옮길 때에는 상대적으로 길이가 짧은 반사경으로 바꿔야 한다.

본 실시예에서는 두 개의 돌출부가 구비된 예에 관해 설명하였으나 크기가 다른 세 개 이상의 광원을 적용할 경우에는 그 광원의 수에 맞춰 서로 다른 높이를 가지는 돌출부를 형성하면 된다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스캐닝장치에 다양한 광원을 적용하고자 할 때 광학부품 프레임을 변경할 필요 없이 광원 프레임과 반사경의 설치 위치만을 변경하면 되므로 부품의 범용성이 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한 반사경의 설치 위치를 조정하기 위한 구조가 간단하므로 비용 상에 큰 부담 없이 용이하게 적용할 수 있다.

Claims

원고에 빛을 조사하는 광원과, 원고에서 반사된 빛을 수광하여 화상 정보를 읽어 들이는 이미지 센서와, 원고에서 반사되어 오는 빛을 반사하는 반사경을 포함하는 스캐닝장치에 있어서,

상기 반사경이 설치되는 광학부품 프레임;과

상기 광원을 지지하며, 상기 광학부품 프레임에 착탈 가능하게 결합되는 광원 프레임;을 포함하고,

상기 광학부품 프레임은 상기 광원이 변경될 때 변경된 광원에 맞춰 상기 반사경의 설치 위치를 변화시키기 위한 반사경 위치조정구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝장치.
제1항에 있어서,

상기 반사경 위치조정구조는 기저면과, 상기 기저면으로부터 돌출된 높이가 서로 다른 적어도 두 개의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝장치.
제1항에 있어서,

상기 반사경 위치조정구조는 상기 반사경을 지지하기 위한 적어도 두 지지면을 포함하고, 상기 적어도 두 지지면은 서로 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는 스캐닝장치.
제1항에 있어서,

상기 광원 프레임은 상기 스캐닝장치에 적용되는 광원 중 상대적으로 크기가 작은 광원에 적합한 제1광원 프레임과, 상대적으로 크기가 큰 광원에 적합한 제2광원 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝장치.
제2항에 있어서,

상기 스캐닝장치에 적용되는 광원 중 상대적으로 크기가 큰 광원이 상기 광원 프레임에 장착된 경우 상기 반사경은 상기 두 개의 돌출부 중 높이가 낮은 돌출부에 지지되는 것을 특징으로 하는 스캐닝장치.
제2항에 있어서,

상기 스캐닝장치에 적용되는 광원 중 상대적으로 크기가 작은 광원이 상기 광원 프레임에 장착된 경우 상기 반사경은 상기 두 개의 돌출부 중 높이가 높은 돌출부에 지지되는 것을 특징으로 하는 스캐닝장치.