DE4238395A1 - Image processing system e.g. copier or facsimile appts for documents - has reflective and light transmitting documents scanned by unit with optical sensor moved relative to document. - Google Patents
Image processing system e.g. copier or facsimile appts for documents - has reflective and light transmitting documents scanned by unit with optical sensor moved relative to document.Info
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildverarbei
tungsgerät, wie beispielsweise ein Bildlesegerät, eine
Kopiermaschine oder ein Faksimilegerät, in dem Bild
information von einem Original gelesen und in elektri
sche Signale umgesetzt wird.
Es sind Bildlesegeräte bekannt, die manchmal als Bild
scanner oder -abtastgeräte bezeichnet werden, um Buch
staben- und Bildinformation auf einem Dokument zu lesen
und in elektrische Signale umzusetzen. Einige Bildlese
geräte haben einen Dokumententräger in der Form einer
transparenten Platte aus Glas oder dergleichen, um das
zu lesende Dokument zu halten. Das optische Bild, das
von einem auf dem Dokumententräger plazierten Dokument
reflektiert wird, wird mittels eines Objektivs auf eine
lichtempfindliche Fläche eines Bildsensors fokussiert.
Der Bildsensor wandelt die Bildinformation in elektri
sche Signale. Der Dokumententräger kann mit einem
schwenkbaren Deckel abgedeckt sein, der oberhalb von
ihm angeordnet ist. Der Deckel ist mit dem unter ihm
angeordneten Dokumententräger verbunden, so daß er das
Dokument gegen den Dokumententräger drückt.
Der Bildsensor umfaßt einen linearen Sensor, der aus
einer Anordnung von Abbildungselementen besteht, die
als Pixel bekannt sind. Der lineare Sensor ist fest
unterhalb des Dokumententrägers angeordnet. Das Bild
lesegerät hat ferner ein optisches System, um das auf
dem Dokumententräger liegende Dokument optisch abzu
tasten in einer Richtung, die senkrecht zu der Anord
nung der Pixel verläuft, um so das optische Bild des
Dokuments auf dem linearen Sensor zu bilden. Der
lineare Sensor tastet das Dokument in einer Richtung
(Hauptabtastrichtung) ab, während das auf den linearen
Sensor fokussierte Dokumentenbild in einer Richtung
(Hilfsabtastrichtung) bewegt wird, die senkrecht zu der
Pixelanordnung des linearen Sensors gerichtet ist.
Das optische System umfaßt eine Abtasteinheit, die
senkrecht zur Pixelanordnung des linearen Sensors be
weglich ist. Wenn sich die Abtasteinheit bewegt, wird
das auf den linearen Sensor fokussierte Dokumentenbild
in der Hilfsabtastrichtung bewegt. Infolgedessen tasten
der lineare Sensor und die Abtasteinheit das Dokument
gemeinsam zweidimensional ab.
Eine mit der Abtasteinheit verbundene Spiegeleinheit
ist in einem optischen Weg zwischen der Abtasteinheit
und dem Objektiv angeordnet, um den Abstand (optische
Weglänge) zwischen der Abtaststelle auf dem Dokument
und dem Objektiv konstant zu halten unabhängig von der
Bewegung der Abtasteinheit.
Die Spiegeleinheit umfaßt zwei Spiegel, die senkrecht
zueinander angeordnet sind und einander zugekehrte
Spiegelflächen haben. Die beiden Spiegel sind so ange
ordnet, daß sie das Dokumentenbild, das von einem an
der Abtasteinheit befestigten Spiegel horizontal re
flektiert wurde, zurück zum Objektiv schicken. Die
Spiegeleinheit ist in mechanischer Kopplung mit der
Abtasteinheit derart beweglich, daß sich die Spiegel
einheit in derselben Richtung wie die Abtasteinheit
über eine Entfernung bewegt, die gleich der halben von
der Abtasteinheit zurückgelegten Entfernung ist. Wenn
sich die Abtasteinheit bewegt, um das Dokument abzu
tasten, wird jede Änderung in der Länge des von dem
Dokumentbild zurückgelegten optischen Weges durch die
Bewegung der Spiegeleinheit eliminiert. Daher wird der
von dem Dokumentbild zurückgelegte optische Weg, der
sich von der Abtaststelle auf dem Dokument bis zu dem
Objektiv erstreckt, stets konstant gehalten unabhängig
von der Bewegung der Abtasteinheit. Infolgedessen
bleibt der Fokus des Dokumentenbildes auf dem linearen
Sensor unverändert, so daß das Objektiv und der lineare
Sensor in fester räumlicher Zuordnung relativ zueinan
der angeordnet werden können.
Das vorstehend beschriebene Bildlesegerät wird zum
Lesen von lichtreflektierenden Dokumenten verwendet. Es
ist nicht geeignet, um transmissive Dokumente zu lesen,
d. h. Dokumente, durch die das Licht hindurchtritt. Um
transmissive Dokumente lesen zu können, muß das oben
beschriebene, zum Lesen reflektierender Dokumente be
stimmte Lesegerät in bestimmter Weise geändert werden.
Beispielsweise benötigt ein Bildlesegerät zum Lesen
transmissiver Dokumente eine Lichtquelle, die oberhalb
des Dokumententrägers angeordnet ist und sich synchron
mit der Abtasteinheit bewegt, um Licht auf das trans
missive Dokument abzustrahlen, oder es benötigt ein in
dem Deckel angeordnetes optisches System, um das von
einer Lichtquelle unterhalb des Dokumententrägers aus
gesandte und durch das transmissive Dokument hindurch
tretende Licht dem linearen Sensor zuzuführen, der
ebenfalls unterhalb des Dokumententrägers angeordnet
ist. Um das Bildlesegerät zum Lesen reflektierender
Dokumente in ein Bildlesegerät zum Lesen transmissiver
Dokumente umzuwandeln, wird der Deckel durch einen ein
optisches System aufnehmenden Deckel ersetzt. Ferner
wird das optische System unterhalb des Dokumententrä
gers modifiziert. Schließlich wird der Dokumententräger
entfernt, wobei das Dokument beispielsweise zwischen
zwei Glasscheiben gehalten wird, wenn es auf dem Doku
mententräger angeordnet wird.
Die vorstehend beschriebenen Änderungen sind jedoch
ziemlich komplex und zeitraubend. Wenn das Bildlesege
rät modifiziert wurde, kann es nicht länger zum Lesen
reflektierender Dokumente verwendet werden. Infolge
dessen geht die Kompatibilität zwischen reflektierenden
und transmissiven Dokumenten verloren. Ein weiteres
Problem mit der Abänderung des Bildlesegerätes besteht
darin, daß es nicht einfach ist, das Dokument auf dem
Dokumententräger zu plazieren, da das Dokument zwischen
zwei Glasplatten angeordnet werden muß.
Im allgemeinen wird die Abtasteinheit über einen Hub
mittels eines endlosen Riemens oder Drahtes bewegt, der
mit der Abtasteinheit verbunden ist und über antreiben
de und angetriebene Rollen läuft. Der endlose Riemen
oder Draht hat einen geradlinigen Abschnitt, welcher
dem Hub entspricht. Wenn ein mit der Antriebsrolle ver
bundener Motor aktiviert wird, wird der endlose Riemen
oder Draht zum Verstellen der Abtasteinheit bewegt.
Da die Genauigkeit, mit der ein Dokument gelesen wird,
von der Genauigkeit der Abtastbewegung der Abtastein
heit abhängt, muß die Steuerung der Abtastbewegung der
Abtasteinheit mit hoher Genauigkeit erfolgen. Auch die
mechanische Kopplung zwischen der Spiegeleinheit und
der Abtasteinheit muß sehr genau sein. Wenn die An
triebsrolle zum Bewegen der Abtasteinheit mittels des
endlosen Riemens oder Drahtes einen Exzentrizitätsfeh
ler hat, verändert sich die Abtastgeschwindigkeit der
Abtasteinheit periodisch, selbst wenn die Drehung der
Antriebsrolle genau gesteuert wird.
Die Spiegeleinheit ist mit der Abtasteinheit über eine
Rolle, die an der Spiegeleinheit um eine zur Bewe
gungsrichtung derselben senkrechte Achse drehbar ge
lagert ist, und einen Draht oder Riemen gekoppelt, der
die Rolle umschlingt und mit einem Ende an der Abtast
einheit und mit dem anderen Ende an einem Geräterahmen
befestigt ist. Die Spiegeleinheit wird normalerweise
durch eine Feder von dem Draht oder Riemen weg vorge
spannt. Die Feder zieht die Spiegeleinheit, wobei der
Draht oder Riemen gespannt wird. Wenn sich bei der vor
stehend beschriebenen Kopplungsanordnung die Abtastein
heit bewegt, bewegt sich die Spiegeleinheit über eine
Entfernung, die gleich der Hälfte der von der Abtast
einheit zurückgelegten Strecke ist.
Wenn sich die Spiegeleinheit bei einer Bewegung der Ab
tasteinheit bewegt, variiert die elastische Deformation
der Feder und damit auch ihre Vorspannkraft. Die vari
ierende Vorspannkraft der Feder verursacht eine Ände
rung im Widerstand gegenüber den Kräften, welche die
Abtasteinheit antreiben, wodurch die Abtastbewegung der
Abtasteinheit in einer Weise beeinflußt wird, durch
welche die Genauigkeit des Lesens eines Dokumentes
herabgesetzt wird. Aus diesem Grunde ist es wünschens
wert, daß die Feder eine kleine Federkonstante hat und
eine Vorspannung erzeugt, die sich bei einer Bewegung
der Spiegeleinheit wenig ändert. Eine Feder mit kleiner
Federkonstante ist jedoch groß in ihren Abmessungen und
daher ungünstig im Hinblick auf die Bemühungen, die Ab
messungen des gesamten Bildlesegerätes zu verringern.
Wenn das Bildlesegerät selbst für den Versand oder der
gleichen bewegt wird, werden die beweglichen Komponen
ten einschließlich der Abtasteinheit und der Spiegel
einheit üblicherweise in einer vorgegebenen Position
festgelegt, um eine Beschädigung oder eine Fehlfunktion
zu vermeiden, die andernfalls eintreten könnte, wenn
die beweglichen Komponenten lose sind und sich unter
Schwingungen oder Stößen bewegen können. Die beweg
lichen Komponenten werden üblicherweise mit Schrauben
festgelegt, die von der Außenseite des Gerätegehäuses
über Löcher eingeführt werden, die in dem Gerätegehäuse
ausgebildet sind. Die Schrauben greifen dabei in Ge
windebohrungen, die in den beweglichen Komponenten aus
gebildet sind.
Da die beweglichen Komponenten von der Innenseite des
Gehäuses einen Abstand haben, ist es schwierig, die
Schrauben in die Gewindebohrungen der beweglichen Kom
ponenten einzuführen.
Üblicherweise sind die Längen der Gewindebohrungen in
den beweglichen Komponenten begrenzt. Infolgedessen
haben die Schrauben, die zum Festlegen der beweglichen
Komponenten verwendet werden, unterschiedliche Längen
abhängig von der Entfernung zwischen der Außenseite des
Gerätegehäuses und den beweglichen Komponenten. Die
wahlweise Verwendung von Schrauben unterschiedlicher
Länge ist mühsam und die Schrauben sollten aufbewahrt
werden für den Fall, daß sie benötigt werden, wenn das
Bildlesegerät wiederum bewegt werden muß.
Bei dem Bildlesegerät variiert oder fluktuiert die Be
leuchtungsstärke der Lichtquelle oder Lampe zum Be
strahlen des Dokumentes in der Hauptabtastrichtung, wo
durch Variationen in dem Helligkeitssignal am Bildsen
sor auftreten. Selbst wenn kein Bild dem Bildsensor zu
geführt wird, erzeugt außerdem der Bildsensor ein be
stimmtes Ausgangssignal aufgrund seines Dunkelstromes
und aufgrund von Streulicht in dem optischen System.
Ein solches Ausgangssignal des Bildsensors, verschlech
tert durch unterschiedliche Empfindlichkeiten der Sen
sorpixel, erzeugt auch Signalvariationen oder -fluktua
tionen in der Hauptabtastrichtung, wodurch wiederum
Variationen in einem Dunkelsignal des Bildsensors ent
stehen. Solche Signalvariationen oder -fluktuationen
hindern den Bildsensor an der Erzeugung korrekter Bild
signale. Infolgedessen war es bisher üblich, eine Kor
rekturprozedur vor einem Abtastvorgang auszuführen.
Gemäß dem Korrekturverfahren ermittelt der Bildsensor
Bildinformationen von einer weißen Referenzplatte, um
ein Hell-Signal als Ausgangssignal zu erzeugen. Wenn
die Lampe abgeschaltet wird, erzeugt der Bildsensor ein
Dunkel-Signal als Ausgangssignal. Die Differenz zwi
schen den Pegeln des Helligkeits-Signals und des Dun
kel-Signals wird normiert.
Wenn aber die Lampe abgeschaltet wird, damit der Bild
sensor ein Dunkel-Signal erzeugt, dauert es eine ge
wisse Zeit, bis die Lampe einen stabilen Abschalt-Zu
stand erreicht. Da eine solche Korrekturprozedur vor
einem Abtastverfahren zeitraubend ist, kann also die
Arbeitsweise des Bildlesegerätes zum Lesen eines
Dokumentes nicht beschleunigt werden.
Ein Farbbildlesegerät zum Lesen eines farbigen Dokumen
tes mittels Farbtrennung verwendet meistens eine Halo
genlampe zum Bestrahlen des Dokumentes, da die Halogen
lampe linear variierende spektrale Ausgangscharakteri
stiken im sichtbaren Bereich des Spektrums hat. Eine
Halogenlampe sendet jedoch auch eine unerwünschte in
tensive thermische Strahlung, d. h. eine Strahlung im
fernen Infrarotbereich aus, welche das Dokument und den
Bildsensor erwärmt und dadurch eine Änderung der Licht
empfindlichkeit des Bildsensors verursacht.
Einige neuere Farbbildlesegeräte haben einen Farbsen
sor, der eine Anordnung paralleler linearer Sensoren
und Farbfilter umfaßt, die Licht unterschiedlicher
Wellenlängen durchlassen und über den lichtempfindli
chen Flächen der linearen Sensoren angeordnet sind, um
vorgegebene spektrale Empfindlichkeiten zu schaffen.
Wenn ein farbiges Dokument in einem Zyklus abgestastet
wird, wird das von dem farbigen Dokument ausgesandte
Licht in unterschiedliche Wellenlängen zerlegt, d. h.
die drei Farben Rot, Grün und Blau.
Um ein farbiges Dokument mit dieser Art von Farbsensor
zur Erzeugung von Farbbildinformationen hoher Genauig
keit, d. h. guter Farbbalance zu lesen, ist es notwen
dig, daß der Farbsensor das Dokument mit gleichförmiger
Empfindlichkeit in den jeweiligen Wellenlängenbereichen
liest. Insbesonders muß das Dokument mit Licht be
strahlt werden, das gleichförmige Wellenlängenanteile
enthält. Ferner sollte der lineare Sensor eine gleich
förmige Empfindlichkeit in den jeweiligen Wellenlängen
bereichen haben.
Da aber die spektralen Empfindlichkeiten des Farbsen
sors von den spektralen Charakteristiken der verwende
ten Farbfilter abhängen, hat es sich in der Praxis als
schwierig erwiesen, die Empfindlichkeiten in den jewei
ligen Wellenlängenbereichen gleichförmig zu machen. Die
Halogenlampe zum Bestrahlen des Dokumentes hat tatsäch
lich unterschiedliche spektrale Ausgangscharakteristi
ken in den jeweiligen Wellenlängenbereichen. Infolge
dessen müssen die Ausgangssignale des Farbsensors in
gewisser Weise korrigiert werden, um gleichförmige
Bildsignale in den jeweiligen Wellenlängenbereichen zu
erhalten. Ein Korrekturverfahren könnte darin bestehen,
die Verstärkungsgrade für die Ausgangssignale des Farb
sensors zu variieren. Die Farbbildinformation würde
aber bei einem solchen Korrekturverfahren nicht mit
hoher Genauigkeit erzeugt.
Einige elektrofotografische Kopiergeräte zum Erzeugen
von Papierkopien haben auch einen Dokumententräger in
Form einer Glasplattee zum Auflegen eines zu kopieren
den Dokumentes sowie einen schwenkbaren Deckel zum
wahlweisen Abdecken des Dokumententrägers. Es ist not
wendig, daß der Deckel mit geringer Kraft leicht und
weich geöffnet und geschlossen werden kann. Auch muß
der Deckel schließbar sein, ohne daß das auf dem Doku
mententräger liegende Dokument gestört wird. Der Deckel
wird normalerweise in die Öffnungsstellung durch eine
Feder oder dergleichen vorgespannt.
Das auf den Deckel aufgrund seines Eigengewichtes in
Schließrichtung wirkende Drehmoment variiert in Abhän
gigkeit des Winkels, den der Deckel mit dem Dokumenten
träger bildet. Infolgedessen sollte die Vorspannung der
Feder oder dergleichen, welche den Deckel in seiner
Öffnungsstellung vorspannt, mit dem jeweils wirkenden
Drehmoment variieren, so daß sich die Federvorspannung
und das Drehmoment in jeder gewünschten Winkelstellung
im Gleichgewicht befinden, um den Deckel in dieser
Stellung zu halten. Selbst wenn aber die Feder so ge
wählt wird, daß sie das Drehmoment kompensiert, kann
der Fall eintreten, daß der Deckel nicht in jeder ge
wünschten Winkelstellung in Ruhe gehalten wird, da der
Deckel beim Öffnen oder Schließen eine kinetische Ener
gie hat. Dadurch kann der Fall eintreten, daß der
Deckel abrupt geschlossen wird, wenn der Benutzer den
Deckel in Schließrichtung bewegt. Wenn die Federvor
spannung verstärkt wird, um ein plötzliches Schließen
des Deckels zu vermeiden, dann neigt der Deckel dazu,
sich selbständig in die Offenstellung zu bewegen. Es
hat sich als außerordentlich schwierig herausgestellt,
die Federvorspannung auf einen geeigneten Wert einzu
stellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bildver
arbeitungsgerät zum Lesen von Bildinformationen anzu
geben, mit dem sowohl reflektierende als auch transmis
sive Dokumente gelesen werden können.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Bildverarbeitungsgerät anzugeben mit einer
Abtasteinheit und einer Spiegeleinheit, die in exakter
mechanischer Kopplung bewegt werden können, um Bildin
formationen hochgenau lesen zu können.
Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Bildverarbeitungsgerät mit einer Abtastein
heit und einer Spiegeleinheit anzugeben, bei dem die
Spiegeleinheit normalerweise durch eine Feder vorge
spannt wird, deren Vorspannkraft sich mit einer Bewe
gung der Spiegeleinheit nur geringfügig ändert und die
relativ klein ist.
Eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Bildverarbeitungsgerät anzugeben, das beweg
liche Komponenten enthält, die zeitweilig zum Versand
oder dergleichen festgestellt werden können.
Eine fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Bildverarbeitungsgerät anzugeben, das einen
Dunkelstrom ohne Abschalten einer Lampeneinheit erzeu
gen kann, um somit einen Bildleseprozeß zu beschleuni
gen.
Eine sechste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Bildverarbeitungsgerät anzugeben, bei dem
vermieden werden kann, daß ein Dokument und ein Bild
sensor durch Lampeneinheiten mit Halogenlampen ther
misch nachteilig beeinflußt werden.
Eine siebte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Farbbildverarbeitungsgerät anzugeben, das
gleichförmige spektrale Empfindlichkeiten in verschie
denen Wellenlängenbereichen hat, um Bildinformationen
mit hoher Genauigkeit zu erzeugen.
Eine achte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, bei einem Bildverarbeitungsgerät eine Deckelan
ordnung anzugeben, die weich geöffnet und geschlossen
werden kann und bei der ein abruptes Schließen verhin
dert werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein Bildverarbeitungsgerät vorge
schlagen, umfassend ein Gehäuse, einen an dem Gehäuse
angeordneten Dokumententräger, auf den ein Dokument
auflegbar ist, eine in dem Gehäuse unterhalb des trans
parenten Dokumententrägers beweglich angeordnete opti
sche Abtasteinrichtung zum optischen Abtasten eines auf
dem Dokumententräger aufgelegten Dokuments, einen be
weglich an dem Gehäuse gelagerten Deckel zum Abdecken
des transparenten Dokumententrägers, eine an dem Deckel
auf der zum transparenten Dokumententräger hinweisenden
Seite angeordnete Diffusorplatte und eine in dem Deckel
angeordnete Lichtquelle zum Aussenden von Licht durch
die Diffusorplatte in Richtung auf den transparenten
Dokumententräger.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung
wird ein Bildverarbeitungsgerät vorgeschlagen, umfas
send ein Gehäuse, einen an dem Gehäuse angeordneten
transparenten Dokumententräger, auf den ein Dokument
auflegbar ist, eine in dem Gehäuse unterhalb des trans
parenten Dokumententrägers beweglich angeordnete opti
sche Abtasteinrichtung zum optischen Abtasten eines auf
dem transparenten Dokumententräger liegenden Dokuments,
eine Kugelspindelanordnung mit einer an der optischen
Abtasteinrichtung angeordneten Kugelmutter und einer in
dem Gehäuse drehbar gelagerten Kugelspindel, welche in
die Kugelmutter eingreift, und eine Betätigungseinrich
tung in dem Gehäuse, um die Kugelspindel um ihre eigene
Achse zu drehen und damit die optische Abtasteinrich
tung zu verstellen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung
wird ein Bildverarbeitungsgerät vorgeschlagen, umfas
send ein Gehäuse, einen an dem Gehäuse angeordneten
transparenten Dokumententräger, auf den ein Dokument
auflegbar ist, eine in dem Gehäuse unterhalb des trans
parenten Dokumententrägers beweglich angeordnete Ab
tasteinheit zum optischen Abtasten eines auf dem trans
parenten Dokumententräger liegenden Dokuments, eine be
triebsmäßig mit der Abtasteinheit gekoppelte Spiegel
einheit zum Reflektieren eines optischen Bildes von dem
Dokument zu der Abtasteinheit und eine Einrichtung zum
Verstellen der Spiegeleinheit über eine Entfernung, die
im wesentlichen gleich der halben von der Abtasteinheit
zurückgelegten Distanz ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung
ist ein Bildverarbeitungsgerät vorgesehen, umfassend
ein Gehäuse, einen an dem Gehäuse angeordneten trans
parenten Dokumententräger, auf den ein Dokument aufleg
bar ist, eine in dem Gehäuse unterhalb des transparen
ten Dokumententrägers beweglich angeordnete optische
Abtasteinrichtung zum optischen Abtasten eines auf dem
transparenten Dokumententräger liegenden Dokuments, wo
bei die optische Abtasteinrichtung ein Gleitelement
hat, ein Führungselement in dem Gehäuse zum Führen des
Gleitelements für eine Gleitbewegung entlang der Füh
rung, und eine Verriegelungseinrichtung an dem Gehäuse,
um das Gleitelement gegen das Führungselement anzu
drücken und die optische Abtasteinrichtung gegen eine
Bewegung entlang dem Führungselement zu sperren.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung
wird ein Bildverarbeitungsgerät vorgeschlagen, umfas
send ein Gehäuse, einen an dem Gehäuse angeordneten
transparenten Dokumententräger, auf den ein Dokument
auflegbar ist, eine in dem Gehäuse unterhalb des trans
parenten Dokumententrägers beweglich angeordnete opti
sche Abtasteinrichtung zum optischen Abtasten eines auf
dem transparenten Dokumententräger liegenden Dokuments,
einen an dem Gehäuse beweglich gelagerten Deckel zum
Abdecken des transparenten Dokumententrägers, eine an
dem Deckel auf der zum transparenten Dokumententräger
hinweisenden Seite angeordnete Diffusorplatte, eine in
dem Deckel angeordnete Lampeneinheit zum Aussenden von
Licht durch die Diffusorplatte in Richtung auf den
transparenten Dokumententräger, um das auf diesem lie
gende Dokument zu bestrahlen, wobei die Lampeneinheit
synchron mit der optischen Abtasteinrichtung verstell
bar ist, die Lampeneinheit ein Gleitelement umfaßt und
in dem Deckel ein Führungselement zum Führen des Gleit
elements für eine Gleitbewegung entlang der Führung
angeordnet ist, und eine Verriegelungseinrichtung in
dem Deckel, die zum Eingriff mit der Lampeneinheit be
stimmt ist, um das Gleitelement gegen eine Bewegung
entlang dem Führungselement zu sperren.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung
wird eine Bildverarbeitungseinrichtung vorgeschlagen,
umfassend eine Abtasteinheit, die über eine vorgegebene
Strecke zum optischen Abtasten eines Dokumentes beweg
bar ist, wobei die Abtasteinheit einen linearen Sensor
zur fotoelektrischen Wandlung eines optischen Bildes
des Dokumentes in elektrische Signale hat, und eine
Schirmplatte zum Unterbrechen eines optischen Weges
zwischen dem Dokument und dem linearen Sensor, wenn die
Abtasteinheit außerhalb des vorgegebenen Intervalles
positioniert ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung
wird ein Bildverarbeitungsgerät vorgeschlagen, umfas
send eine Abtasteinheit zum optischen Abtasten eines
Dokumentes, wobei die Abtasteinheit einen linearen
Sensor zur fotoelektrischen Wandlung eines optischen
Bildes des Dokumentes in elektrische Signale hat, eine
Abschirmplatte, die in den optischen Weg zwischen dem
Dokument und dem linearen Sensor zum Unterbrechen des
optischen Weges verstellbar ist, und eine Einrichtung
zum Verstellen der Abschirmplatte in den optischen Weg.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung
wird ein Bildverarbeitungsgerät vorgeschlagen, umfas
send ein Gehäuse, einen an dem Gehäuse angeordneten
transparenten Dokumententräger, auf den ein Dokument
auflegbar ist, eine in dem Gehäuse unterhalb des trans
parenten Dokumententrägers angeordnete optische Abtast
einrichtung zum optischen Abtasten eines auf dem trans
parenten Dokumententräger liegenden Dokumentes, wobei
die optische Abtasteinrichtung eine Lampe zum Bestrah
len des auf dem transparenten Dokumententräger liegen
den Dokumentes hat, und einen wärmeabsorbierenden Fil
ter, der auf der dem Dokumententräger zugewandten Seite
der Lampe angeordnet ist, so daß das von der Lampe aus
gesandte Licht durch den wärmeabsorbierenden Filter auf
das auf dem transparenten Dokumententräger liegende
Dokument fällt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung
wird ein Farbbildverarbeitungsgerät vorgeschlagen, um
fassend einen transparenten Dokumententräger, auf den
ein Dokument auflegbar ist, eine auf einer Seite des
transparenten Dokumententrägers beweglich angeordnete
Sensoreinheit zum Erfassen eines optischen Bildes des
Dokumentes auf dem transparenten Dokumententräger, wo
bei die Sensoreinheit eine Vielzahl von nebeneinander
liegenden linearen Sensoren unterschiedlicher spektra
ler Empfindlichkeit umfaßt, ein Objektiv zum Fokussie
ren des optischen Bildes auf die linearen Sensoren und
einen Farbkorrekturfilter, der nahe dem Objektiv ange
ordnet ist, um die spektralen Empfindlichkeiten der
linearen Sensoren zu korrigieren, sowie eine optische
Abtasteinrichtung zum optischen Abtasten eines auf dem
transparenten Dokumententräger liegenden Dokumentes, um
das optische Bild des Dokumentes auf das Objektiv abzu
bilden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung
wird eine Bildverarbeitungseinrichtung vorgeschlagen,
umfassend ein Gehäuse, einen an dem Gehäuse angeordne
ten transparenten Dokumententräger, auf den ein Doku
ment auflegbar ist, eine in dem Gehäuse unterhalb des
transparenten Dokumententrägers beweglich angeordnete
Abtasteinrichtung zum optischen Abtasten eines auf dem
transparenten Dokumententräger liegenden Dokumentes,
einen an dem Gehäuse schwenkbar gelagerten Deckel zum
Abdecken des transparenten Dokumentengehäuses, eine
erste Vorspanneinrichtung zum Vorspannen des Deckels
für eine Schwenkbewegung über den gesamten Schwenkbe
reich aus einer Schließstellung in eine Offenstellung,
und eine zweite Vorspanneinrichtung zum Vorspannen des
Deckels für eine Schwenkbewegung über einen begrenzten
Schwenkbereich aus der geschlossenen Stellung.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung
wird ein Bildverarbeitungsgerät vorgeschlagen, umfas
send ein Gehäuse, einen an dem Gehäuse angeordneten
transparenten Dokumententräger, auf den ein Dokument
auflegbar ist, eine in dem Gehäuse unterhalb des trans
parenten Dokumententrägers beweglich angeordnete opti
sche Abtasteinrichtung zum optischen Abtasten eines auf
dem transparenten Dokumententräger liegenden Dokumen
tes, einen an dem Gehäuse schwenkbar gelagerten Deckel
zum Abdecken des transparenten Dokumententrägers, und
eine mit dem Gehäuse einerseits und dem Deckel anderer
seits gekoppelte Reibungseinrichtung zum Erzeugen einer
Reibungskraft, welche der Schwenkbewegung des Deckels
entgegenwirkt, wenn dieser Deckel verschwenkt wird.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung
sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbin
dung mit den Zeichnungen die Erfindung an
hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt
durch ein Bildlesegerät gemäß der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine grafische Darstellung der spek
tralen Transmissionseigenschaften ei
nes Glasdeckels,
Fig. 3 eine grafische Darstellung der spek
tralen Abstrahlungscharakteristik von
Halogenlampen in Lampeneinheiten,
Fig. 4 eine teilweise schematische Drauf
sicht auf eine Abtasteinheit und eine
Spiegeleinheit,
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Lampenein
heit zum Bestrahlen eines reflektie
renden Dokumentes,
Fig. 6 einen Schnitt entlang Linie A-A in
Fig. 5,
Fig. 7 einen Schnitt entlang Linie B-B in
Fig. 5,
Fig. 8 eine Seitenansicht in Richtung des
Pfeiles C in Fig. 5,
Fig. 9 eine Seitenansicht in Richtung des
Pfeiles D in Fig. 5,
Fig. 10 einen Schnitt entlang Linie E-E in
Fig. 5,
Fig. 11 eine teilweise aufgebrochene perspek
tivische Ansicht einer Kugelspindel,
Fig. 12 eine Draufsicht auf eine Spiegelein
heit,
Fig. 13 einen Querschnitt entlang Linie F-F
in Fig. 4, welcher die Rückseite der
Spiegeleinheit zeigt,
Fig. 14 einen Schnitt entlang Linie G-G in
Fig. 13,
Fig. 15 eine Seitenansicht eines Chassis bei
Ansicht in Richtung des Pfeiles H in
Fig. 4,
Fig. 16 eine Draufsicht auf eine Sensorein
heit,
Fig. 17 eine Seitenansicht der Sensoreinheit,
Fig. 18 eine grafische Darstellung der spek
tralen Transmissionseigenschaften ei
nes Farbkorrekturfilters,
Fig. 19 eine grafische Darstellung der spek
tralen Transmissionscharakteristiken
eines anderen Farbkorrekturfilters,
Fig. 20 eine grafische Darstellung der spek
tralen Transmissionscharakteristiken
eines Infrarotfilters,
Fig. 21 eine grafische Darstellung der spek
tralen Transmissionscharakteristiken
einer Gesamtfiltergruppe,
Fig. 22 eine grafische Darstellung der spek
tralen Empfindlichkeitscharakteristi
ken von linearen CCD-Sensoren,
Fig. 23 eine grafische Darstellung der spek
tralen Abstrahlungscharakteristiken
der Halogenlampen,
Fig. 24 eine grafische Darstellung der spek
tralen Ausgangscharakteristiken des
Bildlesegerätes,
Fig. 25 einen Querschnitt durch einen Deckel,
Fig. 26 einen Querschnitt entlang Linie J-J
in Fig. 25 mit Blick auf die Rücksei
te einer Lampeneinheit zum Bestrahlen
eines transmissiven Dokuments,
Fig. 27 einen Querschnitt entlang Linie K-K
in Fig. 25, welcher die Lampeneinheit
zum Bestrahlen eines transmissiven
Dokuments zeigt,
Fig. 28 eine Draufsicht auf eine Anordnung,
welche einen Antriebsriemen festlegt,
betrachtet in der durch den Pfeil Z
in Fig. 25 angegebenen Richtung,
Fig. 29 einen vergrößerten Teilschnitt ent
lang Linie L-L in Fig. 25,
Fig. 30 eine Draufsicht auf eine Diffusor
platte,
Fig. 31 einen Querschnitt entlang Linie M-M
in Fig. 30,
Fig. 32 einen Schnitt entlang Linie N-N in
Fig. 30,
Fig. 33 einen vergrößerten Teilschnitt durch
einen Trägerzapfen und damit verbun
dene Teile,
Fig. 34 eine Draufsicht auf den Deckelrahmen,
der an einem Gerätegehäuse angeordnet
ist,
Fig. 35 eine Seitenansicht einer Verbindungs
struktur bei Betrachtung in der durch
den Pfeil P in Fig. 34 angegebenen
Richtung,
Fig. 36 einen Schnitt entlang Linie R-R in
Fig. 35,
Fig. 37 einen Schnitt entlang Linie S-S in
Fig. 34 und
Fig. 38 eine grafische Darstellung des Dreh
moments, das an dem Deckel angreift.
Fig. 1 zeigt ein Bildlesegerät 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung, das im betrachteten Fall ein Farbbildlesege
rät ist. Dieses Gerät hat ein Gehäuse 2 mit einem Doku
mententräger 3 in Form einer transparenten Glasplatte,
die in einem oberen Abschnitt des Gehäuses 2 angeordnet
ist. Das Bildlesegerät 1 hat ferner einen schwenkbaren
Deckel 4, der an dem Gehäuse 2 schwenkbar gelagert ist
und zum Abdecken der Oberseite des Dokumententrägers 3
dient.
Das Gehäuse 2 enthält eine Lampeneinheit 10 (Abtastein
heit) zum Bestrahlen eines reflektierenden Dokuments,
das auf dem Dokumententräger 3 liegt, eine Spiegelein
heit 20 und eine Sensoreinheit 30 mit einer Filtergrup
pe 31, einem Objektiv 32 und einem Farbbildsensor 33.
Die Lampeneinheit 10 umfaßt eine Halogenlampe 13, die
in einem reflektierenden Element 12 angeordnet ist, das
sich schräg nach oben öffnet. Das reflektierende Ele
ment 12 ist in einem Rahmen 11 der Lampeneinheit gehal
ten. Ein erster Spiegel 14 ist an dem Rahmen 11 der
Lampeneinheit auf einer Seite des reflektierenden Ele
mentes 12 nahe dessen oberem Ende angeordnet. Die Lam
peneinheit 10 umfaßt eine Glasabdeckung 15, die in dem
offenen Ende des reflektierenden Elementes 12 angeord
net ist. Die Glasabdeckung 15 umfaßt ein wärmeabsorbie
rendes Filter. Von der Halogenlampe 13 ausgesandtes
Licht tritt durch die Glasabdeckung 15 hindurch und
trifft auf die Unterseite eines Dokuments, das auf dem
Dokumententräger 3 liegt. Der erste Spiegel 14 ist
unterhalb des Dokuments angeordnet, das von der Halo
genlampe 13 bestrahlt wird und ist unter einem Winkel
von 45° bezüglich des Dokumententrägers 3 geneigt, wo
bei seine reflektierende Oberfläche aufwärts weist, um
ein optisches Bild des Dokuments in Fig. 1 horizontal
nach links zu reflektieren. Die Lampeneinheit 10 kann
hin und her bewegt werden, d. h. in Fig. 1 nach rechts
und links, wobei die Bewegung über eine vorgegebene
Hubstrecke mittels eines später noch zu beschreibenden
Betätigungsmechanismus erfolgt.
Die Spiegeleinheit 20 hat einen zweiten Spiegel 22 und
einen dritten Spiegel 23. Der zweite Spiegel 22 ist
horizontal ausgerichtet mit dem ersten Spiegel 14 und
unter einem Winkel von 45° bezüglich des Dokumenten
trägers 3 geneigt, wobei seine Oberfläche abwärts
zeigt. Ein dritter Spiegel 23 liegt vertikal in Flucht
mit dem zweiten Spiegel 22 und ist unter einem Winkel
von 45° bezüglich des Dokumententrägers 3 geneigt, wo
bei seine reflektierende Oberfläche nach oben zeigt.
Daher sind die reflektierenden Flächen des zweiten und
des dritten Spiegels 22 bzw. 23 einander so zugewandt,
daß ihre Verlängerungen sich unter einem Winkel von 90°
schneiden. Das von dem ersten Spiegel 14 reflektierte
optische Bild eines Dokuments wird daher von dem zwei
ten Spiegel 22 vertikal nach unten reflektiert und an
schließend von dem dritten Spiegel 23 horizontal nach
rechts reflektiert. Bei der Bewegung der Lampeneinheit
10 wird die Spiegeleinheit 20 mittels eines noch zu be
schreibenden Kupplungsmechanismus über eine Distanz be
wegt, die der Hälfte der Entfernung entspricht, welche
von der Lampeneinheit 10 zurückgelegt wird.
Die Filtergruppe 31, das Objektiv 32 und der Farbbild
sensor 33 der Sensoreinheit 30 sind in Reihe auf einer
Basis 34 der Einheit angeordnet. Die Filtergruppe 31
ist nahe der Spiegeleinheit 20 zum Empfang des opti
schen Bildes angeordnet, das von dem dritten Spiegel 23
reflektiert wird. Die Sensoreinheit 30 ist fest auf ei
nem Chassis 200 in dem Gehäuse 2 im wesentlichen in der
Mitte unterhalb des horizontalen Bereiches befestigt,
in dem sich die Lampeneinheit 10 zum Abtasten des auf
dem Dokumententräger 3 liegenden Dokuments bewegt.
Das Objektiv 32 hat einen festen Brennpunkt zum Fokus
sieren des optischen Dokumentenbildes, dessen Bild
strahlen durch die Filtergruppe 31 auf die licht
empfindliche Fläche des Farbbildsensors 33 gefallen
sind.
Der Farbbildsensor 33 umfaßt drei parallele CCD-Zeilen
sensoren, von denen jeder aus einer linearen Anordnung
von Abbildungselementen oder Pixeln besteht. Die CCD-
Sensoren dienen dazu, das Licht mit den Lichtanteilen
Rot, Grün bzw. Blau zu erfassen. Die Länge der CCD-Sen
soren ist groß genug, um die Breite des optischen Doku
mentenbildes, das auf sie fokussiert wird, zu erfassen.
Die Pixelanordnungen sind parallel zu der Querrichtung
des optischen Dokumentenbildes ausgerichtet.
Der Deckel 4 ist schwenkbar an einem Ende (dem in
Fig. 1 rechten Ende) des Gerätes mittels einer Schwenk
welle 6 angelenkt, so daß er relativ zum Dokumenten
träger 3 schwenkend geöffnet und geschlossen werden
kann. Der Deckel 4 hat eine halbdurchlässige trübe
Diffusorplatte 5 aus Acrylharz an seiner Oberseite und
enthält eine Lampeneinheit 40 zum Bestrahlen eines
transmissiven Dokuments.
Die Diffusorplatte 5 ist an dem Deckel 4 befestigt, wo
bei sie an ihren vier Ecken unter Federspannung steht
und unter der Vorspannung der Federn um einen gewissen
Hub relativ zum Deckel 4 bewegt werden kann. Wenn der
Deckel 4 geschlossen wird, d. h. über dem Dokumententrä
ger 3 liegt, wird die Unterseite der Diffusorplatte 5
unter der Wirkung der Federn in engem Kontakt mit der
Oberseite des Dokumententrägers 3 gehalten.
Die Lampeneinheiten 10 und 40 sind im wesentlichen
symmetrisch in Form und Aufbau. Die Lampeneinheit 40
umfaßt eine Halogenlampe 43, die in einem sich schräg
nach unten öffnenden reflektierenden Element 42 ange
ordnet ist, das in einem Rahmen 41 der Lampeneinheit
gehalten ist, wobei eine Glasabdeckung 44 in dem offe
nen Ende des reflektierenden Elementes 42 angeordnet
ist. Die Lampeneinheit 40 kann hin und her, d. h. in
Fig. 1 nach links und nach rechts über einen vorgege
benen Hub bewegt werden.
Ein zu lesendes reflektierendes Dokument wird auf dem
Dokumententräger 3 mit seiner abwärts weisenden zu
lesenden Fläche aufgelegt. Die Oberfläche des reflek
tierenden Dokuments wird von der Halogenlampe 13 der
Lampeneinheit 10 in dem Gehäuse 2 bestrahlt. Gleichzei
tig wird die Lampeneinheit 10 mit einer vorgegebenen
Geschwindigkeit bewegt, wobei die Bildinformation des
reflektierenden Dokuments von dem Farbbildsensor 33 der
Sensoreinheit 30 erfaßt wird. Genauer gesagt wird ein
optisches Bild eines Teiles des reflektierenden Doku
mentes, das von der Halogenlampe 13 bestrahlt wird, von
dem ersten Spiegel 14 in Richtung auf die Spiegelein
heit 20 reflektiert, dann von dem zweiten Spiegel 22
und dem dritten Spiegel 23 in Richtung auf die Sensor
einheit 30 reflektiert. Das der Sensoreinheit 30 zuge
führte Bild wird von dem Farbbildsensor 33 in elektri
sche Signale umgewandelt. Auf diese Weise wird das Bild
in einer quergerichteten Hauptabtastrichtung abge
tastet. Gleichzeitig bewegt sich die Lampeneinheit 10
in Längsrichtung des Dokumentes, so daß es dieses in
einer parallel zu dieser Längsrichtung gerichteten
Hilfsabtastrichtung abtastet. Zu dieser Zeit ist die
Lampeneinheit 40 ausgeschaltet.
Wenn ein transmissives Dokument gelesen werden soll,
wird es auf den Dokumententräger 3 gelegt, wobei die zu
lesende Fläche nach unten weist. Anschließend wird das
Dokument von der Halogenlampe 43 der Lampeneinheit 40
in dem Deckel 4 bestrahlt. Gleichzeitig bewegen sich
die Lampeneinheiten 40 und 10 mit einer vorgegebenen
Geschwindigkeit synchron zueinander, wobei die Bildin
formation des transmissiven Dokuments von dem Farbbild
sensor 33 der Sensoreinheit 30 erfaßt wird. Von der
Lampeneinheit 40 ausgehendes Licht tritt durch die
Glasabdeckung 44 und bestrahlt die Diffusorplatte 5.
Das aus der Diffusorplatte 5 austretende Licht tritt
dann durch das transmissive Dokument auf dem Dokumen
tenträger 3. Das Licht, welches durch das transmissive
Dokument hindurchgetreten ist und ein optisches Doku
mentenbild des Dokuments repräsentiert, wird von dem
ersten Spiegel 14 in Richtung auf die Spiegeleinheit 20
und anschließend von dem zweiten Spiegel 22 und dem
dritten Spiegel 23 in Richtung auf die Sensoreinheit 30
reflektiert. Das Bild des transmissiven Dokuments wird
dann von dem Farbbildsensor 33 in derselben Weise gele
sen wie das Bild des reflektierenden Dokumentes. Zu
dieser Zeit ist die Halogenlampe 13 der Lampenein
heit 10 abgeschaltet.
Die Diffusorplatte 5 dient dazu, das reflektierende
Dokument gegen den Dokumententräger 3 zu halten. Die
Diffusorplatte 5 dient ebenfalls dazu, das transmissive
Dokument gegen den Dokumententräger 3 zu halten und
schließlich dient die Diffusorplatte 5 dazu, das von
der Halogenlampe 43 ausgehende Licht zum Bestrahlen des
transmissiven Dokuments zu streuen.
Das Reflexionsvermögen und das Durchlaßvermögen der
Diffusorplatte 5 kann im Hinblick auf die Wellenlänge
des von der Lampeneinheit 40 ausgesandten Lichtes und
im Hinblick auf die Empfindlichkeitscharakteristiken
der Sensoreinheit 30 ausgewählt werden. Ein Versuch
zeigt, daß reflektierende und transmissive Dokumente
unter Verwendung einer Diffusorplatte mit einem Re
flexionsvermögen von 60% und einem Transmissionsver
mögen von 40% gut gelesen werden konnten.
Mit der Anordnung der Diffusorplatte 5 an der Untersei
te des Deckels 4 und der Lampeneinheit 40 in dem Deckel
4 in mechanischer Kopplung zu der Lampeneinheit 10 kann
das Bildlesegerät 1 sowohl reflektierende als auch
transmissive Dokumente ohne Änderungen lesen, die sonst
an dem Bildlesegerät 1 erforderlich wären.
Die Glasabdeckungen 15, 44 umfassen jeweils wärmeabsor
bierende Filter, die Infrarotstrahlung und insbesondere
100% der Strahlung mit einer Wellenlänge von mehr als
860 nm absorbieren. Dies ist in der grafischen Darstel
lung der Fig. 2 zu sehen, welche die spektrale Trans
missionscharakteristiken wiedergibt.
Die Halogenlampen 13, 43 haben eine spektrale Abstrahl
charakteristik, die in Fig. 3 dargestellt ist. Da die
spektrale Abstrahlcharakteristik im sichtbaren Bereich
des Spektrums linear variiert, werden die Halogenlam
pen 13, 43 als Lichtquellen in Farbbildlesegeräten
gegenüber Fluoreszenzlampen bevorzugt. Die Halogenlam
pen 13, 43 erzeugen aber eine intensive Infrarotstrah
lung oberhalb von 750 nm, die das zu lesende Dokument
und auch die Sensoreinheit 30 durch Wärme schädigen
könnte. Dies würde zu einer Änderung der Lichtempfind
lichkeit der Sensoreinheit 30 führen. Die Glasabdeckun
gen 15, 44 mit den oben beschriebenen spektralen Trans
missionscharakteristiken absorbieren wirksam die inten
sivere Infrarotstrahlung, die von den Halogenlampen 13,
43 erzeugt wird.
Unabhängig davon, ob ein reflektierendes oder trans
missives Dokument gelesen wird, wird es mit Licht be
strahlt, das keinen Infrarot-Strahlungsanteil enthält.
Infolgedessen wird vermieden, daß das Dokument aufge
heizt wird. Auch erreicht keine Strahlung im fernen In
frarotbereich die Sensoreinheit 30. Somit wird auch der
Farbbildsensor 33 durch die auf ihn fallende Strahlung
nicht aufgeheizt.
Da die Glasabdeckungen 15, 44, die an den Ausgangsenden
der Lampeneinheiten 10, 40 angeordnet sind, die von den
Halogenlampen 13, 43 ausgehende Wärme absorbieren, wer
den das zu lesende Dokument und die Sensoreinheit 30
nicht erwärmt. Infolgedessen kann die Sensoreinheit 30
auf stabile Weise die Bildinformation lesen, ohne daß
sie durch Wärme nachteilig beeinflußt wird.
Die Lampeneinheit 10 und die Spiegeleinheit 20 werden
nun im folgenden näher erläutert.
Wie Fig. 4 zeigt, beinhaltet das Gehäuse 2 ein Paar von
Führungsstangen 51, 52, die in einem Abstand voneinan
der jeweils nahe den sich gegenüberliegenden Seiten des
Chassis 200 angeordnet sind. Die Lampeneinheit 10 und
die Spiegeleinheit 20 sind auf den Führungsstangen 51,
52 für eine Bewegung entlang desselben beweglich gela
gert. Eine Kugelspindel 53 erstreckt sich parallel zu
der Führungsstange 51 auf der Außenseite derselben. An
dem Vorderende der Kugelspindel 53 (in Fig. 4 auf der
rechten Seite) ist eine Zahnriemenrolle 53A befestigt.
Eine andere Zahnriemenrolle 54A ist auf der Spindel ei
nes Motors 54 angeordnet, der an dem vorderen Ende des
Chassis 200 (in Fig. 4 rechts) befestigt ist. Ein Zahn
riemen 55 ist über die Zahnriemenrollen 53A und 54A ge
führt. Wenn der Motor 54 aktiviert wird, wird die
Kugelspindel 53 über die Zahnriemenrollen 53A, 54A und
den Zahnriemen 55 um ihre eigene Achse gedreht.
Wie den Fig. 5, 6, 7, 8, 9 und 10 zu entnehmen ist,
sind das reflektierende Element 12, die Halogenlampe
13, der erste Spiegel 14 und die Glasabdeckung 15 auf
dem Rahmen 11 der Lampeneinheit gehalten. Das reflek
tierende Element 12 hat eine horizontale längliche
elliptische Form und ist schräg nach oben geöffnet.
Die Glasabdeckung 15 und der erste Spiegel 14 ragen mit
ihren nach entgegengesetzten Seiten weisenden Enden
durch Durchbrechungen in Seitenplatten 11A des Rahmens
11 der Lampeneinheit. Die herausragenden Enden der
Glasabdeckung 15 und des ersten Spiegels 14 werden
durch Halteelemente 11C gegen die Ränder der Durchbre
chungen gepreßt, wobei die Halteelemente 11C jeweils an
den Außenflächen der Seitenplatten 11A befestigt sind,
so daß die Glasabdeckung 15 und der erste Spiegel 14
sicher in dem Rahmen 11 der Lampeneinheit gehalten
sind.
Von der Halogenlampe 13 ausgehendes Licht tritt durch
die Glasabdeckung 15 hindurch und bestrahlt die Unter
seite des auf dem Dokumententräger 3 liegenden Dokumen
tes. Der erste Spiegel 14, der unterhalb des beleuchte
ten Teiles des Dokumentes angeordnet ist, reflektiert
die Bildstrahlen horizontal in der Fig. 10 nach links.
An einer Seite oder einem Querende des Rahmens 11 der
Lampeneinheit ist ein Gleitlager 16 angeordnet, während
an der anderen Seite des Rahmens 11 ein Trägerschen
kel 17 vorgesehen ist. Das untere Ende des Trägerschen
kels 17 ist horizontal umgebogen. An dem umgebogenen
unteren Ende des Trägerschenkels 17 ist ein Gleit
stück 17A befestigt, wie dies in Fig. 6 zu sehen ist.
An einer Außenfläche des Gleitlagers 16 ist mittels ei
nes Bügels 19 eine Kugelmutter 18 befestigt, in welche
die Kugelspindel 53 eingreift. An der Innenoberfläche
eines vorderen Endabschnittes des Gleitlagers 16 ist
ein Haken 102 befestigt.
Das Gleitlager 16 ist mittels einer Buchse gleitend auf
der Führungsstange 51 geführt, während der Trägerschen
kel 17 mit dem Gleitstück 17A auf der Führungsstange 52
verschiebbar aufliegt. Der Rahmen 11 der Lampeneinheit
wird somit mittels des Gleitlagers 16 und des Träger
schenkels 17 auf den Führungsstangen 51, 52 beweglich
geführt.
Die Kugelspindel 53 und die Kugelmutter 18 bilden zu
sammen eine Kugelspindelanordnung, die in Fig. 11 dar
gestellt ist. In Fig. 11 erkennt man eine Mehrzahl von
Kugeln, die in einer Schraubennut umlaufend angeordnet
sind. Die Schraubennut ist in der Kugelspindel 53 aus
gebildet, wobei ein Rücklaufweg in der Kugelmutter 18
vorgesehen ist, so daß auf diese Weise die Gewindegänge
gebildet werden. Die Kugelspindel 53 und die Kugelmut
ter 18 haben in dieser Kombination aufgrund der Kugeln
eine sehr geringe Reibung und ein geringes Spiel.
Wenn daher der Motor 54 aktiviert wird, wird die Kugel
spindel 53 um ihre Achse gedreht, wodurch die Lampen
einheit 10 entlang den Führungsstangen 51, 52 über ei
nen vorgegebenen Hub hin und her bewegt wird.
Da die Lampeneinheit 10 über die Kugelspindelanordnung
angetrieben wird, kann sie mit hoher Genauigkeit ver
stellt werden. Infolgedessen kann auch die mit der Lam
peneinheit 10 mechanisch gekoppelte Spiegeleinheit 20
sehr genau bewegt werden, um die Bildinformation mit
hoher Genauigkeit zu lesen.
Gemäß den Darstellungen in den Fig. 12, 13 und 14 hat
die Spiegeleinheit 20 einen Rahmen 21, an dem der zwei
te Spiegel 22 und der dritte Spiegel 23 gehalten sind.
Der zweite Spiegel und der dritte Spiegel 22 bzw. 23
ragen mit ihren nach entgegengesetzten Seiten weisenden
Enden durch Durchbrechungen in Seitenplatten 21A des
Rahmens 21. Die herausragenden Enden des zweiten und
dritten Spiegels 22 bzw. 23 werden von Halteelementen
21B gehalten, die jeweils an den Außenseiten der beiden
Seitenplatten 21A des Rahmens 21 befestigt sind.
Gemäß Fig. 14 reflektiert der zweite Spiegel 22 ein
optisches Dokumentenbild abwärts, während der dritte
Spiegel 23 die Bildstrahlen horizontal nach rechts re
flektiert.
An einer Seite oder dem Querende des Rahmens 21 der
Spiegeleinheit ist ein Gleitlager 24 angeordnet. An der
anderen Seite des Rahmens 21 ist ein Trägerschenkel 25
horizontal angeordnet. Der Trägerschenkel 25 trägt ein
Gleitstück 25A. An einer Innenfläche des Gleitlagers 24
ist eine Rolle 26 drehbar gelagert, die sich um eine
senkrecht zur Führungsstange 51 gerichtete Achse dreht.
An der Außenseite eines rückwärtigen Endes des Gleit
lagers 24 ist ein Haken 104 befestigt.
Das Gleitlager 24 ist mittels einer Buchse gleitend auf
der Führungsstange 51 geführt. Der Trägerschenkel 25
liegt mit dem Gleitstück 25A gleitend auf der Führungs
stange 52 auf. Somit wird der Rahmen 21 der Spiegelein
heit mittels des Gleitlagers 24 und des Trägerschenkels
25 auf den Führungsstangen 51, 52 beweglich geführt.
Ein Draht, der um die Rolle 26 herumgeführt ist, ist
mit seinem einen Ende an dem Haken 102 befestigt, der
seinerseits mit dem Gleitlager 16 der Lampeneinheit 10
verbunden ist. Das andere Ende des Drahtes 101 ist an
einem Haken 103 befestigt, der seinerseits an einem
vorderen Endabschnitt des Chassis 200 befestigt ist.
Ein Spanndraht 105 ist mit seinem einen Ende an dem
Haken 104 befestigt, der mit dem Gleitlager 24 verbun
den ist. Der Spanndraht 105 ist um ein Rad 107 herum
geführt, das an einer rückwärtigen Außenfläche des
Chassis 200 mittels eines Bügels 106 drehbar gelagert
ist. Das andere Ende des Spanndrahts 105 ist mit einem
Ende einer Spannfeder 108 verbunden, deren anderes Ende
an einem vorderen Ende eines Hakens 109 befestigt ist,
der seinerseits an dem Chassis 200 befestigt ist.
Die Spiegeleinheit 20 wird normalerweise so vorge
spannt, daß sie sich in den Fig. 12 und 14 unter der
Vorspannung der mit dem Spanndraht 105 verbundenen
Feder 108 nach links bewegt. Der von der Feder 108 auf
die Spiegeleinheit 20 ausgeübten Spannkraft wiedersteht
der Draht 101, der um die Rolle 26 geführt ist. Auf
diese Weise wird der Draht 101 unter Spannung gehalten.
Wenn die Lampeneinheit 10 entlang den Führungsstangen
51, 52 durch den Motor 54 und die Kugelspindelanordnung
in Fig. 4 nach rechts bewegt wird, bewegt sich auch das
mit dem Haken 102 verbundene Ende des Drahtes 101. So
mit bewegt sich auch die Rolle 26 an der Spiegeleinheit
20 in derselben Richtung wie die Lampeneinheit 10 über
eine Entfernung, die der Hälfte der von der Lampenein
heit 10 zurückgelegten Entfernung entspricht. Diese
Bewegung erfolgt gegen die Vorspannkraft der Spannfe
der 108. Wenn sich dagegen die Lampeneinheit 10 aus der
in Fig. 4 rechten Endposition nach links bewegt, bewegt
sich auch die Spiegeleinheit 20 in derselben Richtung
wie die Lampeneinheit 10 über eine Entfernung, die der
Hälfte der von der Lampeneinheit 10 zurückgelegten Ent
fernung entspricht, während der Draht 101 unter der
Vorspannung der Feder 108 gespannt wird.
Wenn sich die Lampeneinheit 10 zum Abtasten des Doku
ments bewegt, bewegt sich auf diese Weise auch die
Spiegeleinheit 20 über eine Entfernung, die der Hälfte
der von der Lampeneinheit 10 zurückgelegten Entfernung
entspricht. Die optische Wegstrecke der Bildstrahlen
eines Dokumentenbildes, die von dem Dokument über den
ersten, den zweiten und den dritten Spiegel 14, 22 bzw.
23 zur Sensoreinheit 30 gelangen, ist in seiner Länge
stets konstant. Daher wird das Dokumentenbild auf die
lichtempfindliche Oberfläche des Farbbildsensors 33
stets durch das Objektiv 32 mit feststehendem Brenn
punkt fokussiert, unabhängig von der Abtastposition der
Lampeneinheit 10.
Die Spannfeder 108 ist an dem Haken 109 und somit an
dem Chassis 200 an einer Stelle befestigt, die in Ab
tastrichtung, d. h. in den Fig. 4 und 12 nach rechts,
soweit wie möglich vorne gewählt wird. Die Länge der
Spannfeder 108 wird so gewählt, daß die Entfernung zwi
schen dem rückwärtigen Ende der Spannfeder 108, die mit
dem Spanndraht 105 verbunden ist, und dem rückwärtigen
Ende (dem in Fig. 4 und 12 linken Ende) des Chassis 200
größer ist als der Bewegungshub der Spiegeleinheit 20
vor dem Dehnen der Spannfeder 108. Die Spannfeder 108
kann sich über einen großen Teil der Länge des Chassis
200 erstrecken, wobei die verbleibende Strecke, um wel
che die Spannfeder 108 gedehnt werden kann, gleich dem
Bewegungshub der Spiegeleinheit 20 ist. Je länger die
Spannfeder 108 ist, desto kleiner ist ihre Federkon
stante. Infolgedessen wird jede Änderung in der Vor
spannung der Spannfeder 108 minimiert, wenn sie bei ei
ner Bewegung der Spiegeleinheit 20 gedehnt wird. Auf
diese Weise kann die Vorspannung der Spannfeder 108 im
wesentlichen konstant über den ganzen Bewegungshub der
Spiegeleinheit 20 gemacht werden. Infolgedessen wird
auch jede Änderung der Belastung des Motors 54 minimal
gehalten, der die mit der Spiegeleinheit 20 mechanisch
gekoppelte Lampeneinheit 10 bewegt.
Da gemäß der obigen Beschreibung die Spiegeleinheit 20
von der Spannfeder 108 über den Spanndraht 103 vorge
spannt wird, der seinerseits über das Rad 107 an dem
rückwärtigen Ende des Chassis 200 geführt ist, kann die
Länge der Spannfeder 108 vergrößert werden, ohne daß
die Federlänge durch die Entfernung zwischen der Spie
geleinheit 20 und dem rückwärtigen Ende des Chassis 200
begrenzt wird. Die Federkonstante der Spannfeder 108
kann so reduziert werden, wodurch jede Änderung der
Vorspannung der Spannfeder 108 bei ihrer Dehnung infol
ge einer Bewegung der Spiegeleinheit 20 minimal wird.
Die auf die Spiegeleinheit 20 wirkende Vorspannung der
Spannfeder 108 kann so im wesentlichen gleichförmig ge
halten werden. Infolgedessen kann die Spiegeleinheit 20
in stabiler Weise bewegt werden. Da der Abstand zwi
schen der Spiegeleinheit 20 und dem rückwärtigen Ende
des Chassis 200 minimal sein kann, kann das Bildlesege
rät auch in seinen Abmessungen verringert werden.
Im folgenden wird die Erfassung eines Dunkelsignals be
schrieben.
Die Lampeneinheit 10 kann von ihrem zum Abtasten des
Dokuments erforderlichen Hub aus gerechnet um eine be
stimmte Distanz nach links (Fig. 1, 4 und 5), d. h. in
einer zur Hauptabtastrichtung entgegengesetzten Rich
tung bewegt werden. Wenn die Lampeneinheit 10 nach
links bewegt wird, kann die Sensoreinheit 30 ein Dun
kelsignal erfassen.
An dem linken Ende der Lampeneinheit 10 ist hierzu ein
Verschluß 60 angeordnet, der als Abschirmplatte zum
Unterbrechen des optischen Weges zwischen dem auf dem
Dokumententräger 3 liegenden Dokument und der Sensor
einheit 30 dient. Der Verschluß 60 umfaßt ein läng
liches Abschirmelement 61, das einen winkelförmig ge
bogenen Querschnitt hat und sich entlang des rückwär
tigen Endes der Lampeneinheit 10 erstreckt. Wie die
Fig. 5 und 7 zeigen, hat das Abschirmelement 61 zwei
Trägerarme 62, 63, die von seinen beiden Längsenden
rechtwinklig abgebogen sind.
Die Trägerarme 62, 63 liegen jeweils außerhalb der Sei
tenplatten 11A des Rahmens 11 der Lampeneinheit und
sind an diesen mittels Schrauben 65 schwenkbar befe
stigt, die jeweils in Hülsen 64 eingreifen. Eine Feder
66 umschlingt die Hülse 64, welche den Trägerarm 62
hält. Die Feder 66 greift mit ihrem einen Ende an der
Seitenplatte 11A und mit ihrem anderen Ende an dem Trä
gerarm 62 an, um den Trägerarm 62 normalerweise in
Fig. 8 im Uhrzeigersinn vorzuspannen. Die Bewegung des
Trägerarms 62 im Uhrzeigersinn wird durch eine An
schlagzunge 11B begrenzt, die von einer Oberkante der
Seitenplatte 11A nach außen umgebogen ist und in den
Weg des Trägerarms 62 ragt. Wenn der Trägerarm 62 an
der Anschlagzunge 11B anschlägt, erstreckt sich ein
oberer Abschnitt 61A des Abschirmelementes 61 im we
sentlichen vertikal, während ein unterer Abschnitt 61b
des Abschirmelementes unter einem bestimmten Winkel
schräg nach außen ragt, wie dies in Fig. 8 dargestellt
ist. Wenn der Verschluß 60 um die Schrauben 65 im Uhr
zeigersinn gedreht wird, bis der untere Abschnitt 61b
im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist, wie dies in
Fig. 10 durch strichpunktierte Linien dargestellt ist,
liegt der untere Abschnitt 61b in dem optischen Weg X
zwischen dem ersten Spiegel 14 und dem zweiten Spiegel
22 und unterbricht diesen optischen Weg.
Das untere Ende des Trägerarms 62 ist nach außen zu
einer Triggerzunge 62A umgebogen, die zum Drehen des
Verschlusses 60 um die Schraube 65 gegen die Vorspan
nung der Feder 66 bewegt werden kann.
Das Chassis 200 hat einen Betätigungsarm 220, der so
angeordnet ist, daß er in Eingriff mit der Trigger
zunge 62A tritt, wenn die Lampeneinheit 10 ausgehend
von dem Abtasthub in der zur Hauptabtastrichtung ent
gegengesetzten Richtung, d. h. in Fig. 5 nach links be
wegt wird.
Wie die Fig. 5 und 7 zeigen, hängt der Betätigungsarm
220 vertikal von einer Oberkante des Chassis 200 herab
und greift mit seinem unteren Ende in den Weg der Trig
gerzunge 62A ein. Wenn die Lampeneinheit 10 ausgehend
von dem Abtasthub nach links bewegt wird, tritt die
Triggerzunge 62A in Eingriff mit dem Betätigungsarm 220
und dreht den Verschluß 60 so, daß das Abschirmele
ment 61 in den optischen Weg X zwischen dem ersten
Spiegel 14 und dem zweiten Spiegel 22 eingreift.
Die Sensoreinheit 30 kann ein Dunkelsignal abgeben,
Wenn die Lampeneinheit 10 von dem Abtasthub nach links
bewegt wird, bevor der Abtastvorgang zum Lesen eines
auf dem Dokumententräger liegenden Dokuments ausgeführt
wird. Wenn also die Lampeneinheit 10 ausgehend von der
Abtastposition nach links bewegt wird, tritt die Trig
gerzunge 62A in Eingriff mit dem Betätigungsarm 220.
Dadurch wird das Abschirmelement 61 in den optischen
Weg X zwischen dem ersten Spiegel 14 und dem zweiten
Spiegel 22 gebracht, wie dies oben beschrieben wurde.
Die Sensoreinheit 30 kann nun ein Dunkelsignal erzeu
gen, ohne daß hierzu die Lampe 13 abgeschaltet werden
müßte. Da das Dunkelsignal einfach durch Einschwenken
des Verschlusses 60 in den optischen Weg X erzeugt
werden kann, kann die Prozedur zur Erzeugung eines
Dunkelsignals rasch und einfach ausgeführt werden. Da
mit kann auch der Lesevorgang selbst rascher initiiert
werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Ver
schluß 60 schwenkbar an der Lampeneinheit 10 gelagert.
Wenn daher die Lampeneinheit 10 ausgehend von der Ab
tastposition nach links verstellt wird, wird der Ver
schluß 60 in den optischen Weg X eingeschwenkt. Der
Verschluß 60 kann aber auch schwenkbar an dem Chassis
200 gelagert sein, so daß er durch Eingriff mit der
Lampeneinheit 10 in den optischen Weg X geschwenkt
wird. Alternativ hierzu kann der Verschluß 60 auch
durch eine unabhängige Betätigungseinrichtung ver
schwenkt werden. Der Verschluß 60 kann an dem Chassis
200 angeordnet sein und in den optischen Weg X gebracht
werden, wenn die Lampeneinheit 10 in Richtung a 43830 00070 552 001000280000000200012000285914371900040 0002004238395 00004 43711uf den
Verschluß 60 bewegt wird.
Die Lampeneinheit 10 und die Spiegeleinheit 20 können
zeitweilig in einer Position gegen eine Bewegung fest
gelegt werden, wenn das Bildlesegerät insgesamt zum
Versand oder dergleichen bewegt werden soll. Ein Mecha
nismus zum Festlegen der Lampeneinheit 10 und der Spie
geleinheit gegen eine solche Bewegung wird nun im fol
genden beschrieben.
Wie in den Fig. 4, 6, 13 und 15 dargestellt ist, hat
das Chassis 200 eine Seitenplatte 210 nahe der Füh
rungsstange 52. An der Seitenplatte 210 ist ein Druck
hebel 110 schwenkbar gelagert. Der Druckhebel 110 ist
in Form einer länglichen Platte ausgebildet, die eine
gewisse Breite und eine Länge hat, die sich über den
Bewegungshub des Gleitstückes 17A der Lampeneinheit 10
und den Bewegungshub des Gleitstückes 25A der Spiegel
einheit 20 erstreckt. Die einander abgewandten Seiten
kanten des Druckhebels 110 sind nach oben gebogen eben
so wie die beiden Längsenden des Hebels. An der Seiten
platte 210 des Chassis 200 sind Bügel 120 befestigt,
die jeweils horizontale Zapfen 121 haben, welche dreh
bar in die jeweiligen aufwärts gebogenen Längsenden des
Druckhebels 110 eingreifen. Infolgedessen ist der
Druckhebel 110 an der Seitenplatte 210 um eine zur Füh
rungsstange 52 parallele Achse schwenkbar gelagert.
Wenn der Druckhebel 110 horizontal liegt, befindet sich
ein innerer Randabschnitt desselben oberhalb der Füh
rungsstange 52, während ein äußerer Randabschnitt 112
desselben aus der Seitenplatte 210 durch eine Ausspa
rung 221 in der Seitenplatte 210 ragt. Ein außerhalb
der Seitenplatte 210 angeordneter Betätigungshebel 130
hat an seinem oberen Ende einen Haken 131, der mit dem
aufwärts gebogenen Rand oberhalb des äußeren Randab
schnittes 112 in dessen Längsmitte in Eingriff tritt.
Der Betätigungshebel 130 hat eine längliche rechteckige
Form mit umgebogenen Randabschnitten und ist vertikal
gerichtet. Ferner hat der Betätigungshebel 130 in sei
nem mittleren Bereich eine vertikal gerichtete längli
che rechteckige Öffnung 132 sowie abwärts gerichtete
Führungshaken 133, die lose in entsprechende in der
Seitenplatte 210 ausgebildete Führungssöffnungen 222 so
eingreifen, daß der Betätigungshebel vertikal bewegbar
ist. Der Betätigungshebel 130 wird normalerweise durch
eine Feder 140 in Abwärtsrichtung vorgespannt. Die
Feder 140 ist zwischen einer Oberkante der mittleren
Öffnung 132 und der Seitenplatte 210 gespannt. Der nach
unten vorgespannte Betätigungshebel 130 liegt mit sei
nem unteren Rand an dem oberen Ende einer Schraube 150
an, die aufwärts durch einen aufwärts gebogenen Flansch
223 geschraubt ist, der am unteren Ende Rand der Sei
tenplatte 210 nach außen umgebogen ist.
Wenn die Schraube 150 um ihre Achse gedreht wird, wird
ihr oberes Ende angehoben oder abgesenkt, um den Betä
tigungshebel 130 in vertikaler Richtung zu verstellen,
wodurch der Druckhebel 110 verschwenkt wird. Wenn ins
besondere die Schraube 150 so gedreht wird, daß sie den
Betätigungshebel 130 gegen die Vorspannung der Feder
140 anhebt, wird der innere Randabschnitt 111 des
Druckhebels 110 in Richtung auf die Führungsstange 52
abgesenkt, so daß er mit den oberen Enden der Gleit
stücke 17A, 25A in Berührung tritt und diese gegen die
Führungsstange 52 drückt. Bei einer anhaltenden Drehung
der Schraube 150 werden die Gleitstücke 17A, 25A fest
gegen die Führungsstange 52 gepreßt, bis sie auf dieser
wegen der Reibung unbeweglich sind.
Wenn das Bildlesegerät 1 insgesamt zum Versand oder
dergleichen bewegt wird, wird somit die Schraube 150
gedreht, um den Druckhebel 110 so zu verstellen, daß er
die Gleitstücke 17A, 25A gegen die Führungsstange 52
preßt und damit die Lampeneinheit 10 sowie die Spiegel
einheit 20 an einer Bewegung entlang der Führungsstan
gen 51, 52 hindert. Die Lampeneinheit 10 und die Spie
geleinheit 20 sind damit gegen eine Bewegung aufgrund
von Vibrationen oder Stößen gesichert und damit auch
vor einer Beschädigung oder Fehlfunktion während des
Versandes oder dergleichen geschützt.
Nachdem das Bildlesegerät 1 bewegt wurde, wird die
Schraube 150 wieder zurückgedreht, um zu erreichen, daß
der Druckhebel 110 die Gleitstücke 17A, 25A freigibt
und den Reibschluß derselben mit der Führungsstange 52
aufhebt. Die Lampeneinheit 10 und die Spiegeleinheit 20
sind somit wieder frei für eine Bewegung entlang der
Führungsstangen 51, 52.
Im folgenden wird die Sensoreinheit 30 beschrieben.
Wie in den Fig. 16 und 17 dargestellt ist, sind die
Filtergruppe 31, das Objektiv 32 und der Farbbildfil
ter 33 in Reihe hintereinander auf der Basis 34 der
Einheit angeordnet.
Das Objektiv 32, das eine feste Brennweite hat, ist auf
der Basis 34 mittels eines U-förmigen Befestigungsban
des 35 befestigt, welches den Objektivtubus des Objek
tivs 32 umschließt. Das Objektiv 32 dient dazu, ein
Bild auf dem auf dem Dokumententräger 3 liegenden Doku
ment auf die lichtempfindliche Oberfläche des Farbbild
sensors 33 zu fokussieren.
Die Filtergruppe 31 umfaßt zwei Farbkorrekturfilter
311, 312 und einen einzelnen Infrarotabschirmfilter
313, die in Reihe aneinander anliegend angeordnet sind.
Diese Filter 31, 312, 313 werden gegen das Vorderende
(das in den Fig. 16 und 17 linke Ende) des Objektiv
tubus des Objektivs 32 mittels einer Blattfeder 36 ge
spannt, die an der Basis 34 befestigt ist.
Der Farbkorrekturfilter 311 hat ein geringes Durchlaß
vermögen im grünen Spektralbereich, wie dies in Fig. 18
dargestellt ist. Der Farbkorrekturfilter 312 hat ein
hohes Durchlaßvermögen für blaues Licht und ein gerin
ges Durchlaßvermögen für andere Spektralbereiche, wie
dies Fig. 19 zeigt. Der Infrarotabschirmfilter 313 läßt
sichtbares Licht im wesentlichen vollständig durch,
schirmt jedoch Strahlung im nahen Infrarotbereich ab,
wie dies Fig. 20 zeigt. Die aus den obengenannten drei
Filtern 311, 312, 313 bestehende Filtergruppe 31 hat in
ihrer Gesamtheit die in Fig. 21 dargestellte Durchlaß
charakteristik.
In dem Farbbildsensor 33 sind Rot-, Grün- und Blaufil
ter mit den jeweiligen nebeneinander liegenden linearen
CCD-Sensoren des Farbbildsensors 33 verbunden. Die CCD-
Zeilensensoren wandeln auf fotoelektrischem Wege das
durch die Filter hindurchtretende Licht in elektrische
Signale, die als Ausgangssignale der CCD-Sensoren er
zeugt werden. Der Farbbildsensor 33 ist mittels eines
Bügels 39 an der Basis 34 befestigt.
Die CCD-Zeilensensoren haben spektrale Empfindlich
keitscharakteristiken, die in Fig. 22 dargestellt sind.
In Fig. 22 ist die Empfindlichkeit des CCD-Sensors, der
das rote Licht erfaßt, durch eine gestrichelte Linie
dargestellt. Die Empfindlichkeit des das grüne Licht
erfassenden Zeilensensors ist durch eine ausgezogene
Linie dargestellt und die Empfindlichkeit des das blaue
Licht erfassenden CCD-Sensors ist durch eine strich
punktierte Linie wiedergegeben.
Eine Abdeckung 37 für den optischen Weg ist an der
Basis 34 zwischen dem Objektiv 32 und dem Farbbildsen
sor 33 fest angeordnet. Das Objektiv 32 hat ein rück
wärtiges Ende (in den Fig. 16 und 17 rechts darge
stellt), das an das Vorderende der Abdeckung 37 ange
paßt ist. Der Farbbildsensor 33 ist durch ein federndes
Abschirmelement 38 dicht an das rückwärtige Ende der
Abdeckung 37 angeschlossen.
Die Basis 34 hat drei Höheneinstelleinrichtungen 320,
die jeweils an einem ihrer Enden in der Quermitte nahe
der Filtergruppe 31 bzw. an den einander entgegenge
setzten Querseitenrändern nahe dem Farbbildsensor 33
angeordnet sind.
Jede der Höheneinstelleinrichtungen 320 umfaßt einen
Bolzen 321, der in dem Chassis 200 vertikal gelagert
ist, eine Einstellmutter 322, die auf dem Bolzen 321
aufgeschraubt ist, und eine Feder 323, die oberhalb der
Einstellmutter 322 angeordnet ist und den Bolzen 321
umgibt, wobei sie sich an einem auf dem Bolzen 321
aufgesetzten Flansch 324 abstützt. Die Feder 323 wird
durch den Flansch 324 zurückgehalten.
Die Basis 34 wird durch die unterhalb der Federn 323
angeordneten Einstellmuttern 322 nach oben verstellt.
Die Basis 34 wird normalerweise durch die Federn 323,
die auf die Basis 34 einwirken, gegen die Einstellmut
tern 322 gespannt. Wenn die Einstellmuttern 322 so ge
dreht werden, daß sie sich in vertikaler Richtung rela
tiv zu dem jeweiligen Bolzen 321 bewegen, werden die
von den Bolzen 321 gehaltenen Abschnitte der Basis 34
in vertikaler Richtung verstellt, um so die Höhe der
Basis 34 und damit der Sensoreinheit 30 einzustellen.
Die Halogenlampen 13 und 43 der jeweiligen Lampenein
heit 10 bzw. 40 haben eine spektrale Ausgangscharakte
ristik, die in Fig. 23 dargestellt ist. Die Diffusor
platte 5 hat eine gleichförmige spektrale Transmis
sionscharakteristik in allen Wellenlängenbereichen. Die
spektrale Ausgangscharakteristik der Halogenlampen 13,
43, die spektrale Durchlaßcharakteristik der Filter
gruppe 31 und die spektralen Empfindlichkeitscharakte
ristiken des Farbbildsensors 33 werden so kombiniert,
daß sich für das Bildlesegerät eine spektrale Ausgangs
charakteristik gemäß Fig. 24 ergibt, die eine gleich
förmige Empfindlichkeit für alle Farben Rot, Grün und
Blau ergibt. In Fig. 24 stellt die gestrichelte Linie
die Empfindlichkeit des das rote Licht erfassenden CCD-
Sensors, die ausgezogene Linie die Empfindlichkeit des
das grüne Licht erfassenden CCD-Sensors und die strich
punktierte Linie die Empfindlichkeit des das blaue
Licht erfassenden CCD-Sensors dar.
Die Sensoreinheit 30 ist daher in der Lage, Bildinfor
mationen aufgrund des von den Halogenlampen 13, 43 der
Lampeneinheiten 10 bzw. 40 ausgesandten Lichtes zu
lesen, wobei die Empfindlichkeit des Farbbildsensors 33
im roten, grünen und blauen Wellenlängenbereich durch
die Filtergruppe 31 so korrigiert wird, daß sie im
wesentlichen in allen Wellenlängenbereichen gleichför
mig ist. Da die Empfindlichkeit in den jeweiligen Wel
lenlängenbereichen gleichförmig ist, kann die Sensor
einheit 30 Bildinformationen mit hoher Genauigkeit
lesen.
Die Farbkorrekturfilter 311 und 312 zum Korrigieren der
verschiedenen spektralen Empfindlichkeiten der CCD-Zei
lensensoren des Farbbildsensors 33 sind auf der Ein
gangsseite des Objektivs 32 angeordnet, um die Empfind
lichkeiten in den entsprechenden Wellenlängenbereichen
zu vereinheitlichen und damit ein Lesen der Bildinfor
mationen mit hoher Genauigkeit zu ermöglichen.
Im folgenden wird der Deckel 4 beschrieben.
Wie in den Fig. 25 und 26 gezeigt wird, umfaßt der
Deckel 4 einen Deckelrahmen 400, eine Führungsstange
71, die auf einer Querseite des Deckelrahmens 400 an
geordnet ist, und eine Chassisplatte 410 gegenüber der
Führungsstange 71, von der eine Führungsschiene 411
horizontal nach innen gebogen ist. Die Lampeneinheit 40
ist auf der Führungsstange 71 und der Führungsschiene
411 beweglich gelagert.
Wie Fig. 27 zeigt, sind das Reflexionselement 42, die
Halogenlampe 43 und die Glasabdeckung 44 an einander
gegenüberliegenden Querseitenplatten 41A des Rahmens 41
der Lampeneinheit gehalten.
Die Glasabdeckung 44 ragt mit ihren einander entgegen
gesetzten Enden durch Öffnungen in den Seitenplatten
41A nach außen. Die herausragenden Enden der Glasab
deckung 44 werden durch Halteelemente 41B gegen Ränder
der Durchbrechungen gepreßt, wobei die Halteelemente
41B jeweils an den Außenflächen der Seitenplatten 41A
befestigt sind. Dadurch ist die Glasabdeckung 44 sicher
an dem Rahmen 41 befestigt.
An einer Seite oder dem Querende des Rahmens 41 ist ein
Gleitlager 45 befestigt. Von der anderen Seite des Rah
mens 41 steht ein Trägerarm 46 ab. Das Gleitlager 45
umgreift mittels einer Buchse gleitend die Führungs
stange 71. Der Trägerarm 46 liegt mittels eines Gleit
stücks 46A verschiebbar auf der Führungsschiene 411
auf. Damit ist der Rahmen 41 der Lampeneinheit auf der
Führungsstange 71 und der Führungsschiene 411 horizon
tal beweglich gelagert.
An der Vorderseite und der Rückseite des Deckelrahmens
400 sind Rollen 72, 79 drehbar gelagert, um die ein An
triebsriemen 73 geführt ist. Der Antriebsriemen 73 ist
an der Oberseite des Gleitlagers 45 mittels eines Befe
stigungselementes 47 befestigt, wie dies Fig. 28 zeigt.
Die rückwärtige Rolle 72 besteht aus einer Doppelrolle
mit einem durchmesserkleineren Rad 72A, über welches
der Antriebsriemen 73 geführt ist. Die rückwärtige
Rolle 72 hat ferner ein durchmessergrößeres Rad 72B,
das über einen Riemen 75 betriebsmäßig mit einem durch
messerkleineren Rad 74A einer freidrehenden Rolle 74
gekoppelt ist, die ebenfalls als Doppelrolle ausgebil
det ist. Die Leerlaufrolle 74 hat ein durchmessergröße
res Rad 74B, das über einen Riemen 78 betriebsmäßig mit
einer Rolle 77 gekoppelt ist, die fest auf der Welle
eines Motors 76 sitzt, der an dem Deckelrahmen 400 an
geordnet ist. Der Antriebsriemen 73 kann daher von dem
Motor 76 angetrieben werden, um den Rahmen 41 der
Lampeneinheit und somit die Lampeneinheit 40 selbst
entlang der Führungsstange 71 zu verschieben. Wenn die
Lampeneinheit 40 verstellt wird, wird der Motor 76 in
zeitlicher Beziehung zu dem Motor 54 betätigt, so daß
die Lampeneinheiten 10 und 40 synchron miteinander ver
stellt werden.
Die Lampeneinheit 40 kann auch zeitweilig in einer
Position gegenüber einer Bewegung blockiert werden,
wenn das Bildlesegerät 1 insgesamt zum Versand oder
dergleichen bewegt werden soll. Ein Sperrmechanismus
für die Lampeneinheit 40 gegen eine solche Bewegung
wird im folgenden beschrieben.
Wie Fig. 29 zeigt, ist ein Sperrmechanismus 80 mit ei
nem Sperrstift 81 an dem linken Ende der Führungsschie
ne 411 angeordnet (Fig. 25).
Der Sperrzapfen 81 umfaßt einen vertikalen Schaft 81A
mit einem durchmesserkleinerem Abschnitt 81B an seinem
oberen Ende. Der durchmesserkleinere Abschnitt 81B hat
an seinem oberen Ende einen Außengewindeabschnitt 81C.
An dem oberen Ende des Außengewindeabschnittes 81C wie
derum ist ein Paßzapfen 81D ausgebildet. Der Schaft 81A
hat an seinem unteren Ende einen für einen Schrauben
dreher bestimmten Schlitz.
Auf dem durchmesserkleinen Abschnitt 81B sitzt eine mit
einem Flansch 82 versehene Hülse 82, die mit dem
Flansch an der Führungsschiene 411 anliegt. Der Außen
gewindeabschnitt 81C ist in die Führungsschiene 411
eingeschraubt. Eine Feder 83 ist um den Schaft 81A
herum angeordnet und liegt zwischen dem Flansch der
Hülse 82 und einem Bund- oder E-Ring 84, der auf dem
Schaft 81A nahe dem unteren Ende desselben angeordnet
ist. Der Sperrzapfen 81 wird normalerweise so vorge
spannt, daß er sich unter der Federkraft der Feder 83
abwärts bewegt. Wenn der Sperrzapfen 81 um seine Achse
mittels eines Schraubendrehers gedreht wird, wird er
axial bewegt, da der Außengewindeabschnitt 81C in die
Führungsschiene 411 eingeschraubt ist. Die Bewegung er
folgt zwischen einer Stellung, in welcher der Paßzapfen
81D in den Weg des Tragarmes 46 an den Rahmen 41 der
Lampeneinheit ragt, und einer Position, in welcher der
Paßzapfen 81D aus dem Weg des Tragarmes 46 zurückgezo
gen ist. Der Rahmen 41 hat eine untere Öffnung, die von
einem unteren Deckel 420 abgedeckt ist, der wiederum
ein Durchtrittsloch 421 zum Einführen eines Schrauben
drehers hat, das mit dem Sperrzapfen 81 fluchtet.
Der Tragarm 46 hat ein Loch 46B (Fig. 25) zur Aufnahme
des Paßzapfens 81D, wenn sich die Lampeneinheit 40 in
einer Bereitschaftsposition außerhalb des Abtasthubes
befindet.
Wenn sich die Lampeneinheit 40 in einer Bereitschafts
position befindet, wird der Sperrzapfen 81 mittels ei
nes Schraubendrehers so gedreht, daß er sich axial be
wegt, bis der Paßzapfen 81D in das Loch 46B in dem
Tragarm 46 eingreift. Wenn der Paßzapfen 81D in das
Loch 46B eingreift, ist die Lampeneinheit 40 gegenüber
einer Bewegung auf der Führungsstange 71 gesperrt.
Wenn das Bildlesegerät 1 zum Versand oder dergleichen
bewegt werden soll, wird die Lampeneinheit 40 in die
Bereitschaftsposition verstellt. Der Sperrzapfen 81
wird so gedreht, daß er sich in axialer Richtung be
wegt, bis der Paßzapfen 81D in das Loch 46B greift. Die
Lampeneinheit 40 ist somit nun in der Bereitschafts
position fixiert, so daß sie sich bei Stößen oder Vib
rationen des Bildlesegerätes 1 während des Versandes
nicht bewegen kann.
Nachdem das Bildlesegerät 1 für den Gebrauch aufge
stellt ist, wird der Sperr- oder Feststellzapfen 81
wieder zurückgedreht, um den Paßzapfen 81D aus dem Loch
46B und damit aus dem Weg des Rahmens 41 der Lampenein
heit zurückzuziehen. Die Lampeneinheit 40 kann sich da
mit aus der Bereitschaftsposition entlang der Führungs
stange 71 bewegen.
Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, kann die Lam
peneinheit 40 auf einfache Weise festgestellt und frei
gegeben werden, ohne daß einzelne Schrauben oder Fest
stellzapfen hinzugefügt oder entfernt werden müssen. Es
ist auch nicht erforderlich, diese einzelnen Schrauben
oder Befestigungsbolzen aufzubewahren.
Die Diffusorplatte 5 wird an dem Deckel 4 auf folgende
Weise installiert:
Die Diffusorplatte 5 hat eine dem Dokumententräger 3
entsprechende rechteckige Gestalt. Gemäß den Darstel
lungen in den Fig. 30, 31 und 32 hat die Diffusorplat
te 5 Haltearme 520 an ihren vier Ecken. Die Haltearme
520 sind an Trägerelementen 430 gehalten, die an dem
inneren Rahmen 400 des Deckels 4 befestigt sind.
Der innere Rahmen oder Deckelrahmen 400 hat Rahmensei
tenwände oder Rahmenseitenteile 410, die gemäß der obi
gen Beschreibung einen L-förmigen Querschnitt haben,
deren unterer Schenkel einwärts umgebogen ist. Die Sei
tenteile 410 haben jeweils längsgerichtete mittlere
Trägerflansche 212, die einwärts gerichtet sind. Die
Trägerelemente 430 sind jeweils an der Unterseite der
Trägerflansche 412 befestigt.
Die Trägerelemente 430 haben an ihren nach entgegenge
setzten Seiten weisenden Enden stufenförmig nach unten
abgekröpfte Halter 431, die sich über die Trägerflan
sche 412 erstrecken. Die Halter 431 liegen dabei tiefer
als die an den Trägerflanschen 412 befestigten Teile
der Trägerelemente 430. An den jeweiligen Haltern 431
sind Haltezapfen 432 vertikal angeordnet.
Die Diffusorplatte 5 hat nach entgegengesetzten Seiten
weisende Randabschnitte 510, die sich nach oben er
strecken. An den vier Ecken der Diffusorplatte 5 sind
die Haltearme 520 nach oben abgekröpft und erstrecken
sich von den Randabschnitten 510 nach der Seite. Die
Haltearme 520 überlappen sich mit den Haltern 431, wo
bei die Haltezapfen 432 lose in die jeweiligen Halte
arme 520 eingreifen.
Wie Fig. 33 zeigt, ist jeder der Haltezapfen 432 von
einer Schraubenfeder 440 umgeben. Eine Beilagscheibe
460 mit einem gegenüber der Schraubenfeder 440 größeren
Durchmesser ist am oberen Ende des jeweiligen Haltezap
fens 432 befestigt. Die Schraubenfeder 440 ist zwischen
den jeweiligen Haltearm 520 und die Beilagscheibe 460
eingespannt und drückt den Haltearm 520 in Richtung auf
den Halter 431 nach unten.
Infolgedessen ist die Diffusorplatte 5 elastisch an den
Trägerelementen 430 gehalten, wobei ihre vier Ecken un
abhängig voneinander gegen die Vorspannkraft der jewei
ligen Schraubenfeder 440 nach oben beweglich sind. Wenn
der Deckel 4 geschlossen wird, d. h. über dem Dokumen
tenträger 3 liegt, wird die Unterseite der Diffusor
platte 5 fest gegen die Oberfläche des Dokumententrä
gers 3 gedrückt, wobei die Schraubenfedern 440 ela
stisch zusammengedrückt werden. Die Diffusorplatte 5
wird daher eng gegen den Dokumententräger unter der
Wirkung der unter Druck stehenden Schraubenfedern 440
gepreßt.
Wenn ein zu lesendes Dokument auf den Dokumententrä
ger 3 gelegt wird, kann dieses durch die Diffusorplat
te 5 eng gegen den Dokumententräger 3 gepreßt werden.
Da also die vier Ecken der Diffusorplatte 5 unabhängig
voneinander für eine Aufwärtsbewegung gegen die Vor
spannkraft der Schraubenfedern 440 gelagert sind, kann
die Diffusorplatte 5 das gesamte Dokument flach an
drücken, selbst wenn dieses relativ dick ist oder seine
Oberfläche nicht eben ist. Da die Diffusorplatte 5
durch die unabhängige Höheneinstellung ihrer vier Ecken
gleichförmig gegen das Dokument gedrückt wird, wird
vermieden, daß sich das Dokument teilweise von dem
Dokumententräger 3 lösen kann. Auf diese Weise wird
sichergestellt, daß das Dokument während des Lesevor
ganges in engem Kontakt mit dem Dokumententräger 3
gehalten wird.
Im folgenden wird der Gelenkaufbau des Deckels 4 be
schrieben.
Gemäß der Darstellung in den Fig. 34 bis 37 ist ein
Ende des Deckelrahmens 400 mittels einer Schwenkwelle 6
an zwei Bügeln 230 schwenkbar gelagert, die an dem
Chassis 200 des Gehäuses 2 befestigt sind und einen
seitlichen Abstand voneinander haben. Das andere Ende
des Deckelrahmens kann daher in Richtung auf das und
von dem Gehäuse 2 weg verschwenkt werden um den Deckel
4 zu schließen bzw. zu öffnen.
Der Deckelrahmen 400 hat zwei nach entgegengesetzten
Seiten weisende Seitenteile 410. An den Seitenteilen
410 nahe dem angelenkten Ende des Deckelrahmens 400
sind Trägerplatten 56 befestigt, die einen Abstand von
der Außenfläche der Seitenteile 410 haben. Die Träger
platten 56 und die Seitenplatten 410 bilden gemäß
Fig. 34 eine gemeinsame Struktur, wie in Fig. 34 zu
sehen ist.
Jeder der Bügel 230 hat einen U-förmigen Querschnitt
mit voneinander beabstandeten Seitenplatten 232, 233,
die von einander entgegengesetzten Enden einer Basis
platte 231 nach oben abstehen, wie dies die Fig. 36
zeigt. Die Breite der Bügel 230 ist geringer als der
Abstand zwischen einer Innenfläche der Trägerplatte 56
und einer Außenfläche der Seitenplatte 410.
In Fig. 36 ist der Bügel 230 zwischen der Seitenplat
te 410 und der Trägerplatte 56 angeordnet. Die Schwenk
welle 6 erstreckt sich durch die Seitenplatte 410, den
Bügel 230 und die Trägerplatte 56. Auf diese Weise ist
der Deckelrahmen 400 mittels der Schwenkwelle 6 gelen
kig mit dem Gehäuse 2 verbunden.
In den Seitenplatten 232, 233 des Bügels 230 ist je
weils eine mit einem Flansch versehene Buchse 91 dreh
fest eingesetzt. Die Buchsen 91 haben Flansche 91A, die
zwischen der jeweiligen Außenfläche der Seitenplatten
232, 233 und der jeweiligen Innenfläche der Seitenplat
te 410 bzw. der Trägerplatte 56 liegen. Die Schwenk
welle 6 ist drehbar in den Buchsen 91 gelagert. Auf
grund der Buchsen 91 kann die Gelenkstruktur 90 weich
und glatt gegenüber den Bügeln 230 verschwenkt werden,
ohne daß sie entlang der Schwenkwelle 6 taumeln.
Die entgegengesetzten Enden der Schwenkwelle 6 sind
nicht kreisförmig im Querschnitt, sondern haben zuein
ander parallele flache Flächen. Die Enden der Schwenk
welle 6 ragen durch komplementäre, nicht kreisförmige
Löcher in den Trägerplatten 56. Infolgedessen ist die
Schwenkwelle 6 selber gegenüber den Trägerplatten 56
und damit gegenüber dem Deckelrahmen 400 drehfest.
Auf jedem der aus den Trägerplatten 56 herausragenden
Enden ist eine Beilagscheibe 96 mittels zweier Muttern
97 befestigt. Zwischen der Beilagscheibe 96 und der
Trägerplatte 56 befinden sich jeweils eine innere und
eine äußere Reibungsplatte 94, 95, die aneinander an
liegende Flächen mit einem vorgegebenen Reibungskoef
fizienten haben. Zwei Tellerfedern 98 sind zwischen der
äußeren Reibungsplatte 95 und der Beilagscheibe 96 an
geordnet.
Die äußere Reibungsplatte 95 hat die Form einer schei
benförmigen Unterlegscheibe mit nicht kreisförmiger
Durchbrechung entsprechend der Querschnittsform des
Endes der Schwenkwelle 6. Somit wird die äußere Rei
bungsplatte 95 drehfest bezüglich der Schwenkwelle 6
gehalten.
Die innere Reibungsplatte 94 besteht ebenfalls aus ei
ner Scheibe mit demselben Außendurchmesser wie die
äußere Reibungsplatte 95 sowie einem gegabelten Arm 94,
der sich von der Scheibe radial nach außen erstreckt
und einen mittleren Schlitz 94B hat, der in Fig. 35 zu
sehen ist. Der gabelförmige Arm 94 erstreckt sich ab
wärts, wobei in den Schlitz 94B ein Hebel 232A ein
greift, der von der äußeren Seitenplatte 232 des Bügels
230 nach außen umgebogen ist. Infolgedessen wird die
innere Reibungsplatte 94 drehfest relativ zum Bügel 230
gehalten.
Da die äußere Reibungsplatte 95 drehfest mit der
Schwenkwelle 6 verbunden ist, die wiederum drehfest
bezüglich des Deckelrahmens 400 ist, und da die innere
Reibungsplatte 94 drehfest mit dem Bügel 230 verbunden
ist, der an dem Chassis 200 befestigt ist, dreht sich
die äußere Reibungsplatte 95 relativ zur inneren Rei
bungsplatte 94, wenn der Deckel 4 relativ zum Gehäuse 2
verschwenkt wird. Bei einer Schwenkbewegung des Deckels
4 wird ein Reibungswiderstand zwischen der Reibungs
platte 94 und der Reibungsplatte 95 erzeugt in Abhän
gigkeit der Kraft, die von den Tellerfedern 98 im Sinne
eines Zusammenpressens der Reibungsplatten 94, 95 er
zeugt wird, sowie in Abhängigkeit des Reibungskoeffi
zienten der Reibungsplatten 94, 95. Infolgedessen wirkt
der Reibungswiderstand zwischen den Reibungsplatten 94,
95 der Schwenkbewegung des Deckels 4 entgegen. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei Reibplat
ten 94, 95 verwendet. Jede der Reibplatten kann jedoch
ihrerseits aus einer Vielzahl von übereinanderliegenden
Reibplatten bestehen.
Zwischen den Seitenplatten 232, 233 jedes Bügels 230
ist die Schwenkwelle 6 von einer Torsionsschraubenfe
der 92 umgeben. Die Torsionsschraubenfeder 92 hat ein
auswärtsragendes Ende 92A, das an der oberen Fläche der
Basisplatte 231 des Bügels 230 anliegt, sowie ein nach
der entgegengesetzten Seite auswärtsragendes Ende 92B,
das an der Unterseite einer Welle 57 anliegt, die sich
zwischen der Seitenplatte 410 und der Trägerplatte 56
erstreckt und diese miteinander verbindet. Die Tor
sionsschraubenfeder 92 ist in einer Richtung vorge
spannt, die einem Spreitzen der auswärtsragenden Enden
92A, 92B weg voneinander entspricht. Infolgedessen wird
die Welle 57 in einer Richtung vorgespannt, die einem
Anheben des distalen Endes des Deckelrahmens 400 im
Sinne eines Öffnens des Deckels 4 entspricht.
Zwischen den inneren Seitenplatten 233 der Bügel 230
erstrecken sich zwei Torsionsstäbe 93, die an den Sei
tenplatten 233 gehalten sind. Jeder der Torsionsstäbe
93 hat einen Schaft 93A, dessen eines Ende unter einem
rechten Winkel zu einem Betätigungsschenkel 93B umge
bogen ist, während das entgegengesetzte Ende in einen
U-förmigen Eingriffsschenkel 93C umgebogen ist. Der
Betätigungsschenkel 93B erstreckt sich durch die innere
Seitenplatte 233 eines der Bügel 230 und greift mit
seinem distalen Ende unter einen Zapfen 58, der an der
Innenoberfläche der Trägerplatte 56 angeordnet ist. Der
Eingriffsschenkel 93C greift in einen horizontalen
Schlitz 233A, der in der Seitenplatte 233 des jeweils
anderen Bügels 230 ausgebildet ist und sich nach rück
wärts öffnet, d. h. in Fig. 37 nach rechts. Mit den so
ausgebildeten und angeordneten Schenkeln 93B und 93C
wird der Torsionsstab 93 so gehalten, daß er sich um
seine Achse nicht drehen kann. Der Betätigungsschen
kel 93B und der Eingriffsschenkel 93C sind um einen
Winkel relativ zueinander versetzt wenn der Torsions
stab 93 sich in einem freien oder unbelasteten Zustand
befindet. Der Betätigungsschenkel 93B und der Ein
griffsschenkel 93C werden in ihre Einbaulage gebracht,
indem der Torsionsstab 93 um seine eigene Achse ver
wunden wird, so daß der Winkel zwischen den montierten
Schenkeln 93B, 93C kleiner ist als der Winkel zwischen
den Schenkeln im unbelasteten Zustand des Torsionssta
bes 93. Daher sind der Betätigungsschenkel 93B und der
Eingriffsschenkel 93C im eingebauten Zustand vorge
spannt und haben die Neigung, sich winkelmäßig vonein
ander zu entfernen. Wenn der Deckel 4 gemäß Fig. 37 ge
schlossen wird, übt der Betätigungsschenkel 93B eine
Vorspannkraft auf den Zapfen 58 in einer Richtung aus,
in welcher das distale Ende des Deckelrahmens 400 im
Sinne eines Öffnens des Deckels 4 angehoben wird. Die
beiden Torsionsstäbe 93 sind symmetrisch zueinander an
geordnet, um gleichförmige Kräfte auf die Seiten des
Deckels 4 auszuüben, wie dies in Fig. 34 zu sehen ist.
Die Torsionsschraubenfedern 92 sind vorgespannt, um
elastische Kräfte in einer dem Öffnen des Deckels 4
entsprechenden Richtung über den vollen Bereich der
Schwenkbewegung des Deckels 4 auszuüben. Die Torsions
stäbe 93 sind so vorgespannt, daß sie elastische Kräfte
in einer dem Öffnen des Deckels 4 entsprechenden Rich
tung über einen gewissen Anfangsschwenkweg des Deckels
4 ausüben.
Wenn der Deckel 4 über einen größeren Winkel ver
schwenkt wird, wird die elastische Deformation der
Torsionsschraubenfedern 92 und somit auch ihre Vor
spannkraft kleiner. Da jedoch das von dem Gewicht des
Deckels 4 in Öffnungsrichtung wirkende Drehmoment
ebenfalls mit dem Öffnen des Deckels 4 zu größeren
Winkeln hin vermindert wird, ist es möglich, eine ge
eignete Federkonstante für die Torsionsschraubenfedern
92 so auszuwählen, daß die Federkraft und das gewichts
induzierte Drehmoment im Gleichgewicht gehalten werden.
Die Torsionsstäbe 93 können eine Torsionskraft nicht
über den vollen Bereich der Schwenkbewegung des Deckels
4 aufbringen, sind jedoch in der Lage, in einem be
grenzten Schwenkbereich eine hohe Torsionskraft zu er
zeugen.
Das von den Torsionsschraubenfedern 92 und den Tor
sionsstäben 93 in Öffnungsrichtung des Deckels 4 er
zeugte Drehmoment und das von dem Gewicht des Deckels 4
in Schließrichtung desselben erzeugte Drehmoment stehen
miteinander in der in Fig. 38 dargestellten Beziehung.
Das mit M1 bezeichnete, von den Torsionsschraubenfedern
92 in Öffnungsrichtung des Deckels 4 ausgeübte Dreh
moment ist geringfügig kleiner als das mit MS bezeich
nete Drehmoment, das aufgrund des Deckelgewichtes 4 auf
diesen über den gesamten Schwenkweg des Deckels 4 in
Schließrichtung wirkt. Die Torsionsstäbe 93 üben ein
Drehmoment M2 in einem begrenzten Winkelbereich aus,
nachdem der Deckel 4 mit seiner Öffnungsbewegung begon
nen hat. Infolgedessen ist die Summe der Momente M1 und
M2 größer als das Moment MS, wenn der Deckel 4 um einen
Winkel α geöffnet worden ist.
Wenn der Deckel 4 um den Winkel α geöffnet wurde, wird
der Deckel 4 in der dem Winkel α entsprechenden Stel
lung gehalten, wenn keine externe Kraft auf ihn ausge
übt wird, da sich die Summe der Momente M1, M2 und das
gewichtsinduzierte Moment ausgleichen. Wenn der
Schwenkwinkel des Deckels 4 kleiner ist als der Winkel
α, wird der Deckel 4 in Öffnungsrichtung bewegt, da
die Summe der Momente M1, M2 größer ist als das in
Schließrichtung wirkende Moment MS. Wenn der Schwenk
winkel des Deckels 4 größer ist als der Winkel α, wird
der Deckel 4 in Schließrichtung bewegt, da die Summe
der Momente M1, M2 kleiner ist als das in Schließrich
tung wirkende Moment MS.
Der Deckel 4 hat einen Verriegelungsmechanismus an sei
nem distalen Ende. Wenn der Deckel 4 geschlossen ist,
verriegelt der Verriegelungsmechanismus den Deckel 4 an
dem Gehäuse 2, um den Deckel 4 gegen die Summe der
Momente M1, M2 geschlossen zu halten.
Wenn es nicht die Reibungsplatten 94, 95 gäbe, würde
beim Entriegeln des Deckels 4 von dem Gehäuse 2 der
Deckel 4 unter der Vorspannkraft der Torsionsschrauben
federn 92 und der Torsionsstäbe 93 bis zu dem Winkel α
verschwenkt und dann in dieser Winkelstellung gehalten.
Wenn der Deckel 4 weiter geöffnet werden soll, könnte
er mit geringer manueller Kraft unterstützt von den
Torsionsschraubenfedern und den Torsionsstäbe 93 ver
schwenkt werden. Wenn der Deckel 4 aus seiner Offen
stellung geschlossen werden soll, könnte er auf ein
fache Weise bis zum Winkel α geschlossen werden, da
das gewichtsinduzierte Drehmoment des Deckels 4 größer
ist als die Vorspannkräfte oder Momente M1, M2, die von
den Torsionsschraubenfedern 92 und den Torsionsstäben
93 ausgeübt werden. An dieser Stelle kann der Deckel 4
manuell mit der Hand gehalten werden. Wenn der Deckel
aus der Hand freigegeben wird auf seinem Weg in die ge
schlossene Position, würde der Deckel 4 aufgrund seines
Eigengewichtes in seine Schließstellung gehen. In dem
Winkelbereich unterhalb des Winkels α jedoch würden
die Momente M1 und M2 als Dämpfung wirken, um zu ver
hindern, daß der Deckel 4 gegen den Dokumententräger 3
schlägt, da die Summe der Momente M1, M2 größer ist als
das gewichtsinduzierte Moment MS. Wie oben beschrieben
wurde, üben die Torsionsschraubenfedern 92 eine Vor
spannkraft in Öffnungsrichtung des Deckels 4 über den
gesamten Schwenkweg desselben aus, während die Tor
sionsstäbe 93 eine Torsionskraft ausüben, welche den
Deckel 4 in einem begrenzten Anfangsbereich seines
Schwenkweges in Öffnungsrichtung vorspannt. Diese von
den Torsionsfedern 92 und den Torsionsstäben 93 her
rührenden Kräfte werden miteinander kombiniert, um das
gewichtsinduzierte Moment an dem Deckel 4 auszugleichen
und damit den Deckel 4 in einem gewissen Öffnungswinkel
zu halten. Die unterstützenden Vorspannkräfte, die auf
den Deckel 4 von den Torsionsfedern 92 und den Tor
sionsstäben 93 ausgeübt werden, sowie der Winkel, unter
dem der Deckel 4 geöffnet bleibt, können auf einfache
Weise unabhängig voneinander gewählt werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform setzen die Reib
platten 94, 95 der Schwenkbewegung des Deckels 4 einen
Reibungswiderstand entgegen. Der von den Reibplatten
94, 95 erzeugte Reibungswiderstand hat eine Größe, die
ausreicht, dem von den Torsionsfedern 92 und den Tor
sionsstäben 93 in Öffnungsrichtung des Deckels 4 ausge
übten Momenten zu widerstehen, wenn der Deckel 4 sich
in seine Schließstellung bewegt. Auch ist die Reibungs
kraft groß genug, dem maximalen Moment zu widerstehen,
das von dem Gewicht des Deckels 4 auf diesen in
Schließrichtung ausgeübt wird, wenn der Deckel über den
Winkel α hinaus geöffnet wird, wie dies durch den ge
strichelten Bereich in Fig. 38 dargestellt ist.
Daher bleibt der Deckel 4 in jeder beliebigen erreich
ten Position stehen, wenn keine äußere Kraft auf ihn
einwirkt. Ferner kann der Deckel in der Schließstellung
oder jeder beliebigen Winkelstellung in Ruhe gehalten
werden. Da der Deckel 4 in seiner stabilsten Lage ist,
wenn er um den Winkel α verschwenkt wurde, wobei in
dieser Stellung das gewichtsinduzierte Drehmoment MS
durch die Summe der Momente M1, M2 ausgeglichen wird,
wird der Deckel 4 in der dem Winkel α entsprechenden
Schwenkstellung angehalten, wenn er aus irgendeinem
Grunde aus seinem Gleichgewichtszustand ausgelenkt
wird.
Da die Schwenkbewegung des Deckels 4 durch den von den
Reibplatten 94, 95 herrührenden Reibungswiderstand be
grenzt wird, ist ein weiter Bereich von Einstellungen
für die Vorspannkräfte der Torsionsfedern 92 und der
Torsionsstäbe 93 verwendbar, so daß die Einstellungen
auf einfache Weise ausgeführt werden können.
Wenn daher der Deckel 4 verschwenkt wird, ist die er
forderliche manuelle Kraft gering, da die Schwenkbewe
gung des Deckels 4 durch die Torsionsfedern 92 und die
Torsionsstäbe 93 unterstützt werden kann. Ferner wird
verhindert, daß der Deckel 4 sich abrupt bewegt. Viel
mehr kann er sich langsam und weich bewegen aufgrund
des Reibungswiderstandes, der von den Reibplatten 94,
95 erzeugt wird. Daher kann auch verhindert werden, daß
der Deckel 4 hart auf den Dokumententräger 3 auf
schlägt.
Die Reibungsplatten 94, 95 wirken sich in der Weise
aus, daß sie Änderungen in den zum Öffnen und Schließen
des Deckels 4 erforderlichen Kräften absorbieren, wobei
diese Kräfte in Abhängigkeit der Winkelstellung des
Deckels 4 veränderlich sind. Daher kann der Deckel 4
weich geöffnet und geschlossen werden. Da sich der
Deckel 4 nicht abrupt bewegt, wird vermieden, daß der
Deckel zu rasch geschlossen wird und dabei auf den
Dokumententräger 3 aufschlägt.
Claims (61)
1. Bildverarbeitungsgerät, umfassend ein Gehäuse (2),
einen an diesem angeordneten Dokumententräger (3)
zur Auflage eines Dokuments, eine Abtasteinrich
tung (10), die unterhalb des transparenten Doku
mententrägers (3) in dem Gehäuse (2) beweglich an
geordnet ist, um ein auf dem transparenten Doku
mententräger (3) liegendes Dokument optisch abzu
tasten, und einen an dem Gehäuse (2) beweglich ge
lagerten Deckel (4), um den transparenten Dokumen
tenträger (3) wahlweise abzudecken, gekennzeichnet
durch eine Diffusorplatte (5), die an dem Deckel
(4) in Gegenüberstellung zu dem Dokumententräger
(3) angeordnet ist, und eine Lichtquelle (40), die
in dem Deckel (4) zum Abstrahlen von Licht durch
die Diffusorplatte (5) in Richtung auf den Doku
mententräger (3) angeordnet ist.
2. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (40) synchron
mit der optischen Abtasteinrichtung (10) beweglich
ist.
3. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Diffusorplatte (5)
halbtransparent und milchig trübe ist.
4. Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusor
platte (5) vertikal verstellbar an dem Deckel (4)
gehalten ist, wobei Spannmittel (440) vorgesehen
sind, welche die Diffusorplatte (5) normalerweise
so vorspannen, daß ein Dokument gegen den Dokumen
tenträger (3) angedrückt wird, wenn der Deckel (4)
den Dokumententräger (3) überdeckt.
5. Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (4)
an einem seiner Ränder an dem Gehäuse (2) schwenk
bar angelenkt ist.
6. Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (4)
einen Deckelrahmen (400) mit Haltezapfen (432) um
faßt, daß die Diffusorplatte (5) eine rechteckige
Form hat und an ihren vier Ecken beweglich auf den
Haltezapfen (432) derart gelagert ist, daß sie um
einen vorgegebenen Betrag verstellbar ist, und daß
die Vorspannmittel Federn (440) umfassen, welche
jeweils die Trägerzapfen (432) umgeben und sich an
der Diffusorplatte (5) abstützen.
7. Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optische
Abtasteinrichtung (10, 40) eine Lichtquelle (13,
43) zum Bestrahlen des auf dem Dokumententräger
(3) liegenden Dokuments und einen Spiegel (14, 44)
umfaßt, um Bildstrahlen von dem beleuchteten Doku
ment in eine vorgegebene Richtung zu reflektieren.
8. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die optische Abtasteinrichtung
(10) ferner einen Bildsensor (33) zum Umwandeln
der optischen Bildinformation in elektrische
Signale umfaßt.
9. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bildsensor (33) einen
linearen Sensor mit einer Anordnung von Pixeln
umfaßt, daß die optische Abtasteinrichtung (10,
40) quer zur Richtung der Pixelanordnung beweglich
ist, um das Dokument optisch abzutasten, und daß
das Bildverarbeitungsgerät ferner eine Spiegelein
heit (20) zum Reflektieren des optischen Bildes
von dem Spiegel (14) zurück zu dem linearen Sensor
umfaßt, wobei die Spiegeleinheit (20) zwei mit ei
nem Winkelabstand zueinander angeordnete, einander
zugewandte Spiegel (22, 23) umfaßt, um die Bild
strahlen auf den linearen Sensor zu reflektieren,
und wobei die Spiegeleinheit (20) parallel zu der
genannten Richtung in einer bestimmten zeitlichen
Beziehung zu der optischen Abtasteinrichtung (10,
40) bewegbar ist.
10. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 9, gekenn
zeichnet durch eine Einrichtung zum Verstellen der
Spiegeleinheit (20) in derselben Richtung wie die
Abtasteinrichtung (10, 40), jedoch über eine Ent
fernung, die im wesentlichen der Hälfte der von
der optischen Abtasteinrichtung (10, 40) zurückge
legten Entfernung entspricht.
11. Bildverarbeitungsgerät, umfassend ein Gehäuse (2),
einen transparenten Dokumententräger (3), der an
dem Gehäuse zum Auflegen eines Dokuments ange
ordnet ist, und eine optische Abtasteinrichtung,
die in dem Gehäuse (2) unterhalb des transparenten
Dokumententrägers (3) beweglich angeordnet ist, um
ein auf dem Dokumententräger (3) liegendes Doku
ment optisch abzutasten, gekennzeichnet durch eine
Kugelspindelanordnung (53, 18), umfassend eine an
der optischen Abtasteinrichtung (10) befestigte
Kugelmutter (18) und eine in dem Gehäuse drehbar
gelagerte Kugelspindel (53), die in die Kugelmut
ter (18) eingreift, und durch eine in dem Gehäuse
(2) angeordnete Betätigungseinrichtung (54, 55)
zum Drehen der Kugelspindel (53) um ihre eigene
Achse und damit zum Verstellen der optischen Ab
tasteinrichtung (10).
12. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die optische Abtasteinrichtung
(10) eine Lichtquelle (13) zum Bestrahlen eines
auf dem Dokumententräger (3) liegenden Dokuments
und einen Spiegel (14) umfaßt, um Bildstrahlen von
dem bestrahlten Dokument zu reflektieren.
13. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die optische Abtasteinrichtung
(10) ferner einen Bildsensor (33) zum Wandeln des
optischen Bildes in elektrische Signal umfaßt.
14. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bildsensor (33) einen
linearen Sensor mit einer Anordnung von Pixeln um
faßt, daß die optische Abtasteinrichtung (10) in
einer Richtung quer zur Pixelanordnung bewegbar
ist, um das Dokument abzutasten, und daß eine
Spiegeleinrichtung mit einer Spiegeleinheit (20)
vorgesehen ist, um das optische Bild von dem Spie
gel (14) zurück zum linearen Sensor zu reflektie
ren, wobei die Spiegeleinheit (20) zwei unter ei
nem Winkel relativ zueinander angeordnete und
einander zugewandte Spiegel (22, 23) zum Reflek
tieren des optischen Bildes auf den linearen Sen
sor umfaßt und wobei die Spiegeleinheit parallel
zur Richtung der optischen Abtasteinrichtung (10)
in zeitlicher Beziehung zu der Bewegung derselben
verstellbar ist.
15. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spiegeleinheit (20) in
derselben Richtung wie die Abtasteinrichtung (10)
über eine Entfernung verstellbar ist, die im
wesentlichen gleich der Hälfte der von der Abtast
einrichtung (10) durchlaufenen Entfernung ist.
16. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum
Verstellen der Spiegeleinheit (20) eine an der
Spiegeleinheit (20) drehbar gelagerte Rolle (24)
und ein Zugglied (25) umfaßt, das über die Rolle
(24) geführt ist und mit einem Ende an der opti
schen Abtasteinrichtung (10) und mit dem anderen
Ende an dem Gehäuse (2) befestigt ist.
17. Bildverarbeitungsgerät, umfassend ein Gehäuse (2),
einen an dem Gehäuse (2) gelagerten transparenten
Dokumententräger (3) zum Auflegen eines Dokuments
und eine Abtasteinheit (10), die in dem Gehäuse
(2) unterhalb des transparenten Dokumententrägers
(3) beweglich angeordnet ist, um ein auf dem Doku
mententräger (3) liegendes Dokument optisch abzu
tasten, gekennzeichnet durch eine Spiegeleinheit
(20), die betriebsmäßig mit der Abtasteinheit (10)
zum Reflektieren eines optischen Bildes von dem
Dokument gekoppelt ist, und eine Einrichtung zum
Bewegen der Spiegeleinheit (20) über eine Strecke,
die im wesentlichen gleich der Hälfte der von der
Abtasteinrichtung (10) zurückgelegten Strecke ist.
18. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verstellen der
Spiegeleinheit (20) eine erste an der Spiegelein
heit (20) drehbar gelagerte Rolle (26), einen er
sten über die Rolle (26) geführten Draht (101),
der mit einem Ende an der Abtasteinheit (10) und
mit seinem entgegengesetzten Ende an dem Gehäuse
(2) befestigt ist, eine zweite an dem Gehäuse (2)
drehbar gelagerte Rolle (107), einen zweiten Draht
(105), der mit einem Ende an der Spiegeleinheit
(20) befestigt ist und eine Spannfeder (108), de
ren eines Ende an dem Gehäuse (2) und deren ande
res Ende an dem entgegengesetzten Ende des zweiten
Drahtes (105) befestigt ist, wobei die Spiegelein
heit (20) durch den zweiten Draht normalerweise in
eine Richtung vorgespannt wird, welche einem Span
nen des ersten Drahtes (101) entspricht.
19. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinheit (10)
eine Lichtquelle (13) zum Bestrahlen eines auf dem
Dokumententräger (3) liegenden Dokuments und einen
Spiegel (14) zum Reflektieren der Bildstrahlen des
bestrahlten Dokuments umfaßt.
20. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtasteinheit (10) ferner
einen Bildsensor (33) zum Umwandeln der optischen
Bildinformation in elektrische Signale hat.
21. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bildsensor (33) einen
linearen Sensor mit einer Anordnung von Pixeln um
faßt, daß die Abtasteinheit (10) in einer Richtung
quer zur Pixelanordnung bewegbar ist, um das Doku
ment optisch abzutasten, und daß die Spiegelein
heit (20) zwei unter einem Winkel zueinander ange
ordnete und einander zugewandte Spiegel (22, 23)
hat, um das optische Bild zum linearen Sensor zu
reflektieren.
22. Bildverarbeitungsgerät, umfassend ein Gehäuse (2),
einen an dem Gehäuse (2) angeordneten transparen
ten Dokumententräger (3), auf den ein Dokument
auflegbar ist, und eine optische Abtasteinrichtung
(10), die in dem Gehäuse (2) unterhalb des trans
parenten Dokumententrägers (3) beweglich angeord
net ist, um ein auf dem transparenten Dokumenten
träger (3) liegendes Dokument optisch abzutasten,
dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abtast
einheit (10) ein Gleitelement (17) umfaßt, wobei
ein Führungselement (52) in dem Gehäuse (2) ange
ordnet ist, auf dem das Gleitelement (17) gleitend
geführt ist, und wobei eine Sperreinrichtung (110)
vorgesehen ist, um das Gleitelement (17, 17A)
gegen das Führungselement (52) anzupressen und die
optische Abtasteinrichtung (10) gegen eine Bewe
gung entlang dem Führungselement (52) zu blockie
ren.
23. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung einen an
dem Gehäuse (2) schwenkbar gelagerten, zum Ein
griff mit dem Gleitelement (17A) bestimmten Druck
hebel (110) und eine Betätigungseinrichtung (150,
130) umfaßt, die an dem Gehäuse (2) angeordnet
ist, um den Druckhebel (110) im Sinne eines An
drückens des Gleitelementes (17A) an das Führungs
element (52) zu verstellen.
24. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 23, dadurch
gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ei
nen Betätigungshebel (130) hat, der vertikal ver
stellbar an dem Gehäuse (2) gelagert ist und an
einem seiner Enden mit dem Druckhebel (110) in
Eingriff steht, und daß eine Schraube (150) in
einer Gewindebohrung des Gehäuses (2) geführt ist
und an einem entgegengesetzten Ende des Betäti
gungshebels (130) angreift, wodurch der Betäti
gungshebel (130) in vertikaler Richtung verstellt
werden kann, um den Druckhebel (110) zu ver
schwenken, wenn die Schraube um ihre eigene Achse
gedreht wird.
25. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 24, dadurch
gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung
ferner eine Feder (140) umfaßt, die zwischen dem
Gehäuse (2) und dem Betätigungshebel (130) ge
spannt ist, um letzteren normalerweise in eine
Richtung vorzuspannen, in welcher der Druckhebel
(110) außer Eingriff mit dem Gleitelement (17A)
gehalten wird.
26. Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche
22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die opti
sche Abtasteinrichtung (10) eine Lichtquelle zum
Bestrahlen eines auf dem Dokumententräger (3)
liegenden Dokuments und einen Spiegel (14) umfaßt,
um Bildstrahlen von dem bestrahlten Dokument zu
reflektieren.
27. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 26, dadurch
gekennzeichnet, daß die optische Abtasteinrichtung
(10) ferner einen Bildsensor (33) zum Umwandeln
der optischen Bildinformation in elektrische
Signale hat.
28. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 27, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bildsensor (33) einen
linearen Sensor mit einer Anordnung von Pixeln um
faßt, daß die optische Abtasteinrichtung (10) in
einer Richtung quer zu der Pixelanordnung ver
stellbar ist, um das Dokument optisch abzutasten,
und daß eine Spiegeleinheit (20) zum Reflektieren
des optischen Bildes von dem Spiegel (14) zurück
zu dem linearen Sensor vorgesehen ist, wobei die
Spiegeleinheit (20) zwei unter einem Winkel zu
einander angeordnete und einander zugekehrte Spie
gel (22, 23) umfaßt, um das optische Bild zu dem
linearen Sensor zu reflektieren, und wobei die
Spiegeleinheit (20) parallel zur Verstellrichtung
der optischen Abtasteinrichtung (10) in zeitli
cher Beziehung zur Verstellung der optischen Ab
tasteinrichtung (10) verstellbar ist.
29. Bildverarbeitungsgerät, umfassend ein Gehäuse (2),
einen an dem Gehäuse angeordneten transparenten
Dokumententräger (3), auf den ein Dokument aufleg
bar ist, und eine optische Abtasteinrichtung (10),
die in dem Gehäuse (2) unterhalb des transparenten
Dokumententrägers beweglich angeordnet ist, um ein
auf dem Dokumententräger (3) liegendes Dokument
optisch abzutasten, gekennzeichnet durch einen
Deckel (4), der an dem Gehäuse (2) beweglich gela
gert ist, um den transparenten Dokumententräger
(3) abzudecken, eine Diffusorplatte (5), die an
dem Deckel (4) in Gegenüberstellung zu dem trans
parenten Dokumententräger (3) angeordnet ist, eine
in dem Deckel (4) angeordnete Lampeneinheit (40)
zum Aussenden von Licht durch die Diffusorplatte
(5) hindurch in Richtung auf den transparenten
Dokumententräger (3) zum Bestrahlen eines darauf
liegenden Dokuments, wobei die Lampeneinheit (40)
synchron zu der optischen Abtasteinrichtung (10)
verstellbar ist und wobei die Lampeneinheit (40)
ein Gleitelement (46A) hat, ein Führungselement
(411), das in dem Deckel (4) angeordnet ist, um
das Gleitelement (46A) zu führen, und eine Sperr
einrichtung in dem Deckel (4), die mit der Lampen
einheit (40) in Eingriff tritt, um das Gleitele
ment (46A) gegenüber einer Bewegung relativ zu dem
Führungselement (411) zu blockieren.
30. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung einen in
dem Deckel (4) drehbar gelagerten Feststellzapfen
(81) umfaßt, der an einem Ende einen Außengewinde
abschnitt (81C) hat, der durch das Führungselement
(411) hindurchgeschraubt ist und mit dem ein
Steckfinger zum Eingriff in die Lampeneinheit (40)
verbunden ist, wobei der Steckfinger mit der Lam
peneinheit (40) in Eingriff gebracht werden kann
infolge einer Drehung des Feststellzapfens (81),
wenn die Lampeneinheit sich in einer vorgegebenen
Stellung innerhalb des Deckels (4) befindet.
31. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 30, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lampeneinheit ein Loch zur
Aufnahme des Steckfingers (81D) hat.
32. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 30 oder 31,
dadurch gekennzeichnet, daß der Feststellzapfen
(81) mit einem Schraubendreherschlitz an seinem
dem Steckfinger entgegengesetzten Ende ausgebildet
ist und daß der Deckel (4) ein Loch (421) hat,
durch welches hindurch der Schlitz an dem Fest
stellzapfen (81) zugänglich ist.
33. Bildverarbeitungsgerät mit einer Abtasteinheit
(40), die über eine vorgegebene Strecke zum opti
schen Abtasten eines Dokumentes bewegbar ist und
die einen linearen Sensor hat, um optische Signale
von dem Dokument fotoelektrisch in elektrische
Signale zu wandeln, gekennzeichnet durch eine Ab
schirmplatte (61) zum Unterbrechen des optischen
Weges zwischen dem Dokument und dem linearen Sen
sor, wenn die Abtasteinheit (10) außerhalb des ge
nannten lntervalls positioniert ist.
34. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 33, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abschirmplatte (61) in den
optischen Weg bewegbar ist und daß Mittel vorge
sehen sind, um die Abschirmplatte (61) in Abhän
gigkeit einer Bewegung der Abtasteinheit (10) aus
dem genannten Intervall heraus in den optischen
Weg zu bewegen.
35. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 33 oder 34,
gekennzeichnet durch ein Gehäuse (2), in dem die
Abtasteinheit (10) beweglich angeordnet ist, wobei
die Einrichtung zum Verstellen der Abschirmplatte
(61) einen Betätigungsarm (11B) umfaßt, der in dem
Gehäuse (2) fest angeordnet ist, um mit der Ab
schirmplatte (61) in Eingriff zu treten und diese
in den optischen Weg zu verstellen, wenn die Ab
tasteinheit (10) aus dem genannten Intervall her
aus bewegt wird.
36. Bildverarbeitungsgerät, umfassend eine Abtastein
heit zum optischen Abtasten eines Dokuments, wobei
die Abtasteinheit (10) einen linearen Sensor hat,
um ein optisches Bild auf dem Dokument fotoelek
trisch in elektrische Signale zu wandeln, gekenn
zeichnet durch eine Abschirmplatte (61), die in
einen optischen Weg zwischen dem Dokument und dem
linearen Sensor zum Unterbrechen des optischen
Weges verstellbar ist, und eine Einrichtung zum
Verstellen der Abschirmplatte (61) in den opti
schen Weg.
37. Bildverarbeitungsgerät, umfassend ein Gehäuse (2),
einen an dem Gehäuse (2) angeordneten transparen
ten Dokumententräger (3), auf den ein Dokument
auflegbar ist, und eine optische Abtasteinrichtung
(10), die in dem Gehäuse (2) unterhalb des Doku
mententrägers (3) beweglich angeordnet ist, um ein
auf dem Dokumententräger (3) liegendes Dokument
optisch abzutasten, dadurch gekennzeichnet, daß
die optische Abtasteinrichtung (10) eine Lampenan
ordnung zum Aussenden von Licht zum Bestrahlen des
auf dem Dokumententräger (3) liegenden Dokuments
und einen wärmeabsorbierenden Filter (15) hat, der
auf der zum Dokumententräger (3) hin liegenden
Seite der Lampenanordnung (10) vorgesehen ist, wo
durch das von der Lampenanordnung ausgesandte
Licht durch den wärmeabsorbierenden Filter (15)
auf das auf dem transparenten Dokumententräger (3)
liegende Dokument fällt.
38. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 37, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lampenanordnung (10) einen
Rahmen (11), der in dem Gehäuse (2) beweglich an
geordnet ist und eine Öffnung hat, und eine in dem
Rahmen (11) angeordnete Lampe (13) hat, welche
Licht durch die Öffnung aussendet, wobei der wär
meabsorbierende Filter in dieser Öffnung angeord
net ist.
39. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 37 oder 38,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (13) eine
Halogenlampe ist.
40. Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche
37 bis 39, gekennzeichnet durch einen an dem Ge
häuse (2) beweglich gelagerten Deckel (4) zum
wahlweisen Abdecken des transparenten Dokumenten
trägers (3), eine Diffusorplatte (5), die in
Gegenüberstellung zu dem transparenten Dokumenten
träger (3) an dem Deckel (4) gelagert ist, und ei
ne Lampeneinheit (40) in dem Deckel (4) zum Aus
senden von Licht durch die Diffusorplatte (5) in
Richtung auf den transparenten Dokumententräger
(3) zum Bestrahlen des auf diesem liegenden Doku
ments, wobei die Lampeneinheit (40) synchron mit
der optischen Abtasteinrichtung (10) verstellbar
ist und wobei die Lampeneinheit (40) eine zweite
Lampe (43) hat, um das auf dem Dokumententräger
(3) liegende Dokument durch die Diffusorplatte (5)
hindurch zu bestrahlen, und einen zweiten wärme
absorbierenden Filter, welcher auf der der Dif
fusorplatte (5) zugewandten Seite der Lampe (43)
angeordnet ist, wodurch das von der zweiten Lampe
(43) ausgesandte Licht durch den zweiten wärme
absorbierenden Filter auf das auf dem Dokumenten
träger (3) liegende Dokument fallen kann.
41. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 40, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Lampeneinheit (40)
einen zweiten Rahmen (41), der beweglich in dem
Deckel (4) angeordnet ist und eine zweite Öffnung
hat, und eine zweite Lampe (43) umfaßt, die in dem
zweiten Rahmen (41) angeordnet ist, um Licht durch
die zweite Öffnung abzugeben, wobei der zweite
wärmeabsorbierende Filter in der zweiten Öffnung
angeordnet ist.
42. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Lampe (43) eine
Halogenlampe ist.
43. Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 37
bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die optische
Abtasteinrichtung (10) einen Spiegel (14) zum Re
flektieren optischer Bildstrahlen von dem be
strahlten Dokument hat.
44. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 43, dadurch
gekennzeichnet, daß die optische Abtasteinrichtung
(10) einen Bildsensor (33) hat, um optische Bild
information in elektrische Signale zu wandeln.
45. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 44, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bildsensor (33) einen
linearen Sensor mit einer Anordnung von Pixeln
hat, daß die optische Abtasteinrichtung (10) in
einer Richtung quer zur Pixelanordnung verstellbar
ist, um das Dokument optisch abzutasten, und daß
eine Spiegeleinheit (20) zum Reflektieren der
Bildstrahlen von dem Spiegel (14) zurück zum line
aren Sensor vorgesehen ist, wobei die Spiegelein
heit (20) zwei unter einem Winkel zueinander ange
ordnete und einander zugewandte Spiegel (22, 23)
hat, um die Bildstrahlen in Richtung auf den line
aren Sensor zu reflektieren, und wobei die Spie
geleinheit (20) parallel zur Stellrichtung der
optischen Abtasteinrichtung (10) in zeitlicher Be
ziehung zu der Verstellung derselben bewegbar ist.
46. Farbbildverarbeitungsgerät, umfassend einen trans
parenten Dokumententräger (3) zur Auflage eines
Dokuments und eine Sensoreinheit (30), die beweg
lich auf einer Seite des transparenten Dokumenten
trägers (3) angeordnet ist, um optische Bildinfor
mation von dem auf dem transparenten Dokumenten
träger (3) liegenden Dokument zu erfassen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (30) eine
Vielzahl von nebeneinanderliegenden linearen Sen
soren unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit
umfaßt, daß ein Objektiv zum Fokussieren des opti
schen Bildes auf die linearen Sensoren vorgesehen
ist, daß nahe dem Objektiv Farbkorrekturfilter an
geordnet sind, um die spektralen Empfindlichkeiten
der linearen Sensoren zu korrigieren, und daß eine
optische Abtasteinrichtung (10) vorgesehen ist, um
ein auf dem transparenten Dokumententräger (3)
liegendes Dokument abzutasten und optische Bild
information des Dokumentes dem Objektiv zuzufüh
ren.
47. Farbbildverarbeitungsgerät nach Anspruch 46, da
durch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (30)
einen Infrarotabschirmfilter umfaßt, der im An
schluß an den Farbkorrekturfilter angeordnet ist.
48. Farbbildverarbeitungsgerät nach Anspruch 47, da
durch gekennzeichnet, daß der Farbkorrekturfilter
(311, 312) und der Infrarotabschirmfilter (313)
übereinander angeordnet sind und daß die Sensor
einheit (30) eine Blattfeder (36) umfaßt, welche
den Farbkorrekturfilter (311, 312) und den Infra
rotabschirmfilter (313) gegen das Objektiv (32)
spannt.
49. Farbbildverarbeitungsgerät, umfassend ein Gehäuse
(2), einen an diesem angeordneten transparenten
Dokumententräger (3), auf den ein Dokument aufleg
bar ist, und eine optische Abtasteinrichtung (10),
die in dem Gehäuse (2) unterhalb des Dokumenten
trägers (3) beweglich angeordnet ist, um ein auf
dem Dokumententräger (3) liegendes Dokument
optisch abzutasten, gekennzeichnet durch einen
Deckel (4), der an dem Gehäuse zum Abdecken des
Dokumententrägers (3) schwenkbar gelagert ist,
eine erste Vorspanneinrichtung (92) zum Vorspannen
des Deckels (4) in Richtung einer Bewegung dessel
ben aus seiner Schließstellung in eine Öffnungs
stellung über den gesamten Schwenkbereich des
Deckels (4) und durch eine zweite Vorspanneinrich
tung (93) zum Vorspannen des Deckels in seine
Öffnungsrichtung über einen von der Schließstel
lung an gerechneten begrenzten Schwenkweg.
50. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 49, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten Vorspannmittel (92)
und die zweiten Vorspannmittel (93) derart ange
ordnet sind, daß ein von den ersten und den zwei
ten Vorspannmitteln (92, 93) gemeinsam ausgeübtes
Drehmoment zum Verschwenken des Deckels (4) aus
seiner geschlossenen Stellung größer ist als ein
von dem Eigengewicht des Deckels (4) zum Ver
schwenken desselben in seine Schließstellung wir
kendes Drehmoment, wobei diese Beziehung für einen
Winkelbereich gilt, der kleiner als ein vorgegebe
ner Winkel in dem gesamten Schwenkbereich ist.
51. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 49 oder 50,
gekennzeichnet durch eine Schwenkwelle (6), um
welche der Deckel (4) schwenkbar an dem Gehäuse
(2) angelenkt ist, wobei die ersten Vorspannmittel
eine Schraubentorsionsfeder (92) umfassen, die um
die Schwenkwelle (6) herum angeordnet ist und zwi
schen dem Deckel (4) und dem Gehäuse (2) wirkt,
und wobei die zweiten Vorspannmittel einen Tor
sionsstab (93) umfassen, der parallel zu der
Schwenkwelle (6) angeordnet ist und zwischen dem
Deckel (4) und dem Gehäuse (2) wirkt.
52. Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche
49 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rei
bungseinrichtung (94, 95, 98) vorgesehen ist, die
einerseits mit dem Gehäuse (2) und andererseits
mit dem Deckel (4) gekoppelt ist, um eine Rei
bungskraft zu erzeugen, welche der Schwenkbewegung
des Deckels (4) entgegenwirkt.
53. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 52, gekenn
zeichnet durch eine Schwenkwelle, durch welche der
Deckel schwenkbar an dem Gehäuse (2) angelenkt
ist, wobei die Reibungseinrichtung (94, 95, 98)
eine auf der Schwenkwelle (6) sitzende und dreh
fest mit dem Deckel (4) verbundene erste Reibplat
te (95) und eine auf der Schwenkwelle (6) sitzende
und drehfest mit dem Gehäuse (2) verbundene zweite
Reibplatte (94) umfaßt, und wobei die erste und
die zweite Reibplatte (95, 94) in Reibschluß mit
einander gehalten werden.
54. Anordnung zur schwenkbaren Lagerung eines Deckels
(4) an einer Basis (200), gekennzeichnet durch
eine erste Vorspanneinrichtung (92) zum Vorspannen
des Deckels (4) für eine Schwenkbewegung über den
gesamten Schwenkbereich aus einer Schließstellung
in eine Offenstellung und eine zweite Vorspannein
richtung (93) zum Vorspannen des Deckels (4) bei
einer Schwenkbewegung über einen begrenzten
Schwenkweg aus der Schließstellung heraus.
55. Anordnung nach Anspruch 54, dadurch gekennzeich
net, daß die erste und die zweite Vorspanneinrich
tung (92, 93) derart angeordnet sind, daß ein von
der ersten und der zweiten Vorspanneinrichtung
(92, 93) gemeinsam ausgeübtes Drehmoment zum Ver
schwenken des Deckels (4) aus seiner Schließstel
lung größer ist als das von dem Eigengewicht des
Deckels (4) im Sinne eines Verschwenkens desselben
in seine Schließstellung ausgeübte Moment, wobei
diese Beziehung für einen Winkelbereich gilt, der
kleiner als ein vorgegebener Winkel in dem gesam
ten Schwenkbereich ist.
56. Anordnung nach Anspruch 54 oder 55, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Deckel (4) mittels einer
Schwenkwelle (6) an der Basis (200) angelenkt ist,
daß die erste Vorspanneinrichtung eine Torsions
feder (92) umfaßt, die um die Schwenkwelle (6)
herum angeordnet ist und zwischen dem Deckel (4)
und der Basis (200) wirkt, und daß die zweite Vor
spanneinrichtung einen Torsionsstab (93) umfaßt,
der sich parallel zur Schwenkwelle (6) erstreckt
und zwischen dem Deckel (4) und der Basis (200)
wirkt.
57. Anordnung nach einem der Ansprüche 54 bis 56,
gekennzeichnet durch eine Reibungseinrichtung (94,
95, 98), die mit der Basis (200) und dem Deckel
(4) gekoppelt ist, um eine Reibungskraft zu er
zeugen, welche einer Schwenkbewegung des Deckels
(4) relativ zu der Basis (200) entgegenwirkt.
58. Anordnung nach Anspruch 57, dadurch gekennzeich
net, daß der Deckel (4) mittels einer Schwenkwelle
(6) an dem Gehäuse (2) angelenkt ist, daß die Rei
bungseinrichtung eine erste Reibplatte (95) um
faßt, die auf der Schwenkwelle (6) sitzt und dreh
fest mit dem Deckel (4) verbunden ist, und daß die
Reibungseinrichtung eine zweite Reibplatte (94)
umfaßt, die auf der Schwenkwelle (6) sitzt und
drehfest mit dem Gehäuse (2) verbunden ist, wobei
die erste und die zweite Reibplatte (95, 94) in
Reibschluß miteinander gehalten werden.
59. Bildverarbeitungsgerät, umfassend ein Gehäuse (2),
einen an dem Gehäuse (2) angeordneten transparen
ten Dokumententräger (3), auf den ein Dokument
auflegbar ist und eine optische Abtasteinrichtung
(10), die in dem Gehäuse (2) unterhalb des trans
parenten Dokumententrägers (3) beweglich angeord
net ist, um ein auf dem Dokumententräger (3) lie
gendes Dokument optisch abzutasten, gekennzeich
net durch einen an dem Gehäuse (2) schwenkbar an
gelenkten Deckel (4) zum Abdecken des transparen
ten Dokumententrägers (3) und eine Reibungsein
richtung (94, 95, 98), die mit dem Gehäuse (2) und
dem Deckel (4) gekoppelt ist, um eine Reibungs
kraft zu erzeugen, welche einer Schwenkbewegung
des Deckels (4) entgegenwirkt.
60. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 59, dadurch
gekennzeichnet, daß der Deckel (4) mittels einer
Schwenkwelle (6) an dem Gehäuse (2) angelenkt ist,
daß die Reibungseinrichtung eine erste auf der
Schwenkwelle (6) sitzende und mit dem Deckel (4)
drehfest verbundene Reibplatte (95) und eine auf
der Welle (6) sitzende und drehfest mit dem Gehäu
se (2) verbundene zweite Reibplatte (94) umfaßt,
wobei die erste und die zweite Reibplatte (95, 94)
in Reibschluß miteinander gehalten werden.
61. Anordnung zum Verschwenken eines Deckels (4) an
einer Basis (200), dadurch gekennzeichnet, daß der
Deckel (4) mittels einer Schwenkwelle (6) an der
Basis (200) angelenkt ist, daß eine erste Reib
platte (95) auf der Schwenkwelle (6) sitzt und
drehfest mit dem Deckel (4) verbunden ist und daß
eine zweite Reibplatte (94) auf der Schwenkwelle
(6) sitzt und drehfest mit der Basis (200) verbun
den ist, wobei die erste und die zweite Reibplatte
(95, 94) in Reibschluß miteinander gehalten wer
den.
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