具有倾斜壳体结构的便携式扫描器制造技术

一种手持式图象扫描器装置（１０），可以包含一壳体（１２），其具有间隔开配置的第一侧壁（２４）和第二侧壁（２６），第二侧壁（２６）离第一侧壁（２４）一间隔的距离。壳体（１２）还包含一凸面部分（２０），其扩展在所述第一和第二侧壁（２４、２６）之间，并限定一第一接触轴线（２２），该接触轴线沿横向方向（８４）延伸并且纵向上位于在所述第一和第二侧壁（２４、２６）之间。当所述凸面部分（２０）与要被扫描对象（１４）接触时，所述凸面部分（２０）使所述壳体（１２）能围绕接触轴线（２２）倾斜。一安装在所述壳体（１２）内部的图像传感系统（３６）响应于由在被扫描对象（１４）反射的图像光（５２）并根据图像光（５２）产生图像信号，所述图像传感系统（３６）光耦合到所述壳体（１２）的凸面部分（２０），使得由所述图像传感系统（３６）接收通过该开口（４６）的图像光（５２）。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及成像装置，更具体地说，涉及手持式或便携式光扫描器。光扫描器装置在本
是公知的，并可以用于产生代表被扫描对象(例如照片或一页打印的文本)的机器可读的图像数据信号。在典型的扫描器应用场合，由光扫描器产生的图像数据信号可以由个人计算机采用，以便在适当的显示装置例如CRT或打印机上重现被扫描对象的图像。手持式或便携式光扫描器是这样一种光扫描器，其设计成手持移动扫过被扫描对象或文件。手持式扫描器可以用数据电缆直接连接到单独的计算机。如果这样做，由手持式扫描器产生的数据信号可以传输到单独的‘在飞行中(on the fly)的’计算机，即如同图像数据被采集起来。另外，手持式扫描器可以包含用于存储图像数据的机装数据存储系统。在扫描之后在利用任何常规装置例如利用电缆或光学红外数据耦合线路则可以将图像数据卸载到单独的计算机。光扫描器装置在本
是公知的，它的各种组成部分公开在授予McConica的U.S.专利5552597号“具有可调光路的手持式光扫描器”；授予McConica等人的U.S.专利5586212号“用于手持式光扫描器的光波导”；授予Kochis等人的U.S.专利5381020号“具有机载蓄电池重新充电组件的手持式光扫描器”；以及授予McConica等人的U.S.专利5306908号“具有触觉式速度控制组件的手动操作的手持式光扫描器”，这里引用的所有这些公开的专利均可作为参考。通常的手持式光扫描器可以包含照明和光学系统，以便实现对被扫描对象进行扫描。照明系统对被扫描对象的一部分(通常称为“扫描区”)进行照射，而光学系统聚集由被照射的扫描区所反射的光并将被照射的扫描区中的小的区域(通常称为“扫描线”)聚焦到安置在扫描器内部的光敏式探测器上。通常通过相对于被扫描对象移动手持式光扫描器，掠过整个被扫描对象按扫描线扫描可以得到代表整个扫描对象的图像数据。例如，照明系统可以包含一些发光二极管(LED)，然而其它类型的光源(例如荧光或白炽灯)也是可以采用的。光学系统可以包含一“接触式图像传感器”或CIS，以便将被照射的扫描线的图像聚焦到探测器的表面上。另外，可以使用透镜和/或平面镜组件，以便将来自被照射的扫描区域的光集中和聚焦到检测器上。用于检测利用光学系统聚焦到其上的图像光的该光敏式探测器包含电荷耦合器件(CCD)，但其它类型的器件也是可以采用的。通常的CCD可以包含一由各个像元或“像素”组成的阵列，其中的每个像元随曝光而聚集或积累电荷。由于在一指定的像元或“像素”中积累电荷的数量与曝光的强度和持续时间相关，CCD可以用于检测在其上聚焦的图像的明暗光点。术语“图像光”用在这里是指利用光学系统聚焦在探测器阵列表面上的光。取决于扫描器的类型和文本的类型，该图像光可以是由在被扫描对象反射的光或者可以是通过被扫描对象透射的光。该图像光可以按基本上3个步骤变换成数字信号。首先，在CCD探测器中的每个像素将接收到的光变换为电荷。其次，将每个像素的电荷利用模拟放大器变换为模拟电压。最后，将模拟电压利用模数变换器(A/D)数字化。然后，将数字信号可以按需要进行处理和/或存储。手持式光扫描器可以装有位置传感系统或“导航”系统，以便测定手持式光扫描器相对于在被扫描对象的位置。因此，这种位置传感系统能使扫描器令其位置与在被扫描对象相关联。该位置相关性使得能够生成被扫描对象的完整图像，尽管在单次通过或“扫线”期间扫描器可能未扫描整体图像。例如，如果为扫描整个该被扫描对象需要两或更多次扫过该被扫描对象，则由“导航”系统提供的位置相关性将使得扫描图像数据的各个部分能“缝”在一起形成一代表整个该被扫描对象的一个整体图像。一种类型的“导航”系统利用一对光传感器来检测包含在被扫描对象(例如，其上具有文本或图像的纸页)上的某些内在的结构特征(例如，表面粗糙度、纸纤维取向等)。上述类型的“导航”系统的实例公开在授予Holland的U.S.专利5089712号“检测纸页纤维分布图形的纸页行进控制系统”，和授予Allen等人的U.S.专利5578813号“对于非线性移动补偿的徒手图像扫描装置”，这里特别引用这两者，其全部公开内容可供参考。与很多手持式扫描器相关的一个问题涉及维持在照明和光学系统与被扫描对象之间的适当位置关系的能力。一般地说，希望将光学系统与被扫描对象表面维持成直角，但也可以采用其它角度，这取决于扫描器的特定结构。无论如何，如果照明特别是光学系统如果不能维持适当的取向，其结果是可能使在探测器上的图像散焦，描述图像质量相应下降。使扫描的在极端位置偏差的情况下，形成的图像数据可能无用。如果手持式光扫描器装有位置传感系统，这种位置偏差可能还涉及该系统的有效性。为了说明上述问题，装有位置传感系统的手持式光扫描器应可以能够按相对高的扫描速度(例如18英寸/秒)工作。在这样高的扫描速度下，使用人难以维持适当的扫描器取向，特别是当改变扫描方向时，例如在文本的边缘需要改变扫描方向。上述位置偏差问题在桌面式和/或平台式扫描器中不会产生严重的问题，是由于扫描器的机器配置通常预防在光学系统和被扫描对象之间产生明显的位置偏差。然而，对于手持式扫描器来说情况就不会是这样。即，由于手持式扫描器是用手扫过被扫描的对象移动的，就有很大可能在把它扫过扫描对象时，由于使用人摇动和或倾斜扫描器会引起明显的位置偏差。虽然，熟练的使用人可能够没有明显的位置偏差地把手扫描器扫过在被扫描的对象，但对于不太熟练的和/或初学者使用手持式扫描器扫描过程会是相当困难的和受挫的。因此，需要一种手持式扫描器，让使用人能够易于维持扫描器光学部分和在被扫描对象之间的适当的位置关系，以便更稳定地产生高质量的扫描图像数据。手持式图像扫描器装置可以包含一具有第一和第二侧壁的壳体，二侧壁位置彼此隔开，即第二侧壁与第一侧壁彼此隔开一定的距离。该壳体还包含一凸面部分，其在第一和第二侧壁之间扩展，并且确定一沿横向方向延伸的且纵向上位于在第一和第二侧壁之间的接触轴线。当该凸面部分与同被扫描对象相接触时该凸面部分使壳体能围绕接触轴线倾斜。安装在壳体内部的图像传感系统响应于由在被扫描对象反射的图像光并根据图像光产生图像信号。图像传感系统光耦合到由壳体的凸面部分中的图像光开口，使得由图像传感系统接收通过图像光开口的图像光。在附图中表示了本专利技术的说明性的目前优选的实施例，其中附图说明图1是具有根据本专利技术的倾斜壳体的手持式图像扫描器的透视图；图2是图1所示的手持式图像扫描器的立面正视图；图3是手持式图像扫描器中的凸面扫描头的平面图，表示图像和导航开口相对于接触轴线的相对位置；图4是沿图3中的断面线4-4所取的手持式图像扫描器中的凸面扫描头的立面断面图；图5是围绕接触轴线稍微倾斜的的凸面扫描头的立面断面图；图6是凸面扫描头第二实施例的平面图，确定两个接触轴线并表示图像和导航用开口相对于两个接触轴线的相对位置；图7是沿图6中的断面线7-7所取的凸面扫描头的第二实施例的立面断面图；图8是围绕两条接触轴线之一稍微倾斜的凸面扫描头第二实施例的立面断面图；图9是凸面扫描头第三实施例的平面图，具有的图像和导航用开口与单一的接触轴线的相对准；图10是凸面扫描头第四实施例的平面图，具有的图像和导航用开口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于手持式扫描器装置（１０）的壳体（１２），包含：第一侧壁（２４），其沿横向方向（８４）延伸和取向，使得其一般垂直于纵向方向（８２）；第二侧壁（２６），其沿横向方向（８４）延伸和取向，使得其一般垂直于纵向方向（８２），所述第二侧 壁（２６）位置与所述第一侧壁（２４）间隔一定距离；一凸面部分（２０），扩展在所述第一和第二侧壁（２４、２６）之间，其中具有一图像光开口（４６）使图像光（５２）能经其通过，所述凸面部分（２０）限定一第一接触轴线（２２），沿横向方向（８４） 延伸并且纵向上位于在所述第一和第二侧壁（２４、２６）之间，当所述凸面部分（２０）与要被扫描对象接触时，所述凸面部分（２０）使所述壳体（１２）能围绕第一接触轴线（２２）沿第一方向倾斜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DD波恩，
申请(专利权)人：惠普公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]