KR20060134590A - 조절수단을 포함하는 스캐닝 장치 - Google Patents

Abstract

조절수단을 포함하는 스캐닝 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 스캐닝 장치는, 조절수단에 의하여 차단부재를 이동시킴으로써, 음영 오차를 광학적으로 보정함은 물론, 주주사방향의 중앙부 및 양단부 전체에 걸친 조도분포를 조절할 수 있으므로 스캐닝 조건이 변화하여도 이미지센서에 도달되는 광신호의 조도분포를 소정의 범위내에서 균일하게 유지할 수 있다.

Description

조절수단을 포함하는 스캐닝 장치{Scanning device including a means for controlling a quantity of scanning light}

도 1은 종래의 화상독취장치의 주요부를 도시한 사시도.

도 2는 종래의 스캐닝 장치의 주요부를 도시한 측단면도.

도 3은 본 발명의 스캐닝 장치에서 반사부재를 도시한 측단면도.

도 4는 본 발명의 스캐닝 장치에서 반사부재를 도시한 평면도.

도 5는 본 발명의 스캐닝 장치에서 차단부재를 도시한 측단면도.

도 6은 본 발명의 스캐닝 장치에서 차단부재를 도시한 평면도.

도 7은 본 발명의 스캐닝 장치에서 조절수단을 도시한 측단면도.

도 8은 본 발명의 스캐닝 장치에서 조절수단을 도시한 평면도.

도 9는 본 발명의 스캐닝 장치에서 회전캠을 도시한 평면도.

도 10은 본 발명의 스캐닝 장치에서 슬라이딩캠을 도시한 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110...광원 120...차단부재

120a...중앙부 120b...양단부

121...가이드홈 130...반사부재

200...가이드판 210...가이드보스

300...조절수단 310...회전캠

311...장반경부 312...단반경부

320, 360...탄성부재 350...슬라이딩캠

351...경사면 900...평판유리

본 발명은 스캐닝 장치에 관한 것으로서, 특히 이미지센서에 도달되는 광신호의 음영 오차를 줄일 수 있는 스캐닝 장치에 관한 것이다.

일반적으로 화상독취장치는 광을 주사하여 원고에 기록된 화상을 읽어들이고, 이 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 스캐닝 장치를 구비한다. 화상독취장치의 예로서, 스캐너(scanner), 팩시밀리(facsimile), 복합기 등이 있다.

원고를 독취하기 위하여는 스캐닝 장치가 이동되거나, 원고가 이동될 필요가 있다. 스캐닝 장치가 이동되는 화상독취장치를 보통 플랫-베드형(flat-bed type) 화상독취장치라고 한다. 이와 구별되는 개념으로써 원고가 이동되는 방식의 쉬트-피드형(sheet-feed type) 화상독취장치가 있다. 플랫-베드형 화상독취장치에 자동급지장치(ADF : auto document feeder)를 구비하여 쉬트-피드형을 겸하는 화상독취장치도 있다.

도 1은 종래의 플랫-베드형 화상독취장치의 주요 부분을 도시한다. 이를 참조하면, 주주사방향으로 광을 주사하여 원고(P)의 화상을 독취하는 스캐닝 장치 (10)와, 스캐닝 장치(10)를 부주사방향으로 슬라이딩시키는 구동수단이 도시된다. 주주사방향은 y축 방향이고 부주사방향은 x축 방향이다. 구동수단은 와이어(20), 와이어풀리(31,41), 가이드샤프트(50), 와이어풀리 샤프트(30,40), 구동풀리(60,62), 구동모터(63)를 포함한다. 와이어(20)는 스캐닝 장치(10)의 양단부에 결합되어 스캐닝 장치(10)를 부주사방향으로 슬라이딩시킨다. 와이어(20)는 한 쌍이 마련되며, 그 각각은 와이어풀리(31,41)에 감겨서 무한괘도를 주행한다. 와이어풀리(31,41)는 와이어풀리 샤프트(30,40)로 서로 연결되며 스캐닝 장치(10)의 양단부가 동일한 속도로 슬라이딩되게 한다. 가이드샤프트(50)는 스캐닝 장치(10)의 x축 슬라이딩을 가이드한다. 가이드샤프트(50)는 화상독취장치 본체(100)에 결합부재(51)로 결합된다. 와이어풀리 샤프트(30,40)에는 구동풀리(60,62)가 각각 결합된다. 구동풀리(60,62)는 구동모터(63)와 연결된 구동벨트(61)에 의하여 구동력을 공급받고 와이어풀리 샤프트(30)에 구동력을 전달한다.

도 2는 종래의 스캐닝 장치(10)의 주요부를 도시한 측단면도이다. 이를 참조하면, 원고(P)를 올려놓는 평판유리(90), 가이드샤프트(50), 스캐닝 장치(10)가 도시된다. 스캐닝 장치(10)는 원고(P)에 광을 주사하는 광원(11), 원고(P)에서 반사된 광신호를 렌즈부(15)로 반사시키는 반사미러(14), 반사미러(14)에서 반사된 광신호를 이미지센서(16)로 집광시키는 렌즈부(15), 렌즈부(15)에서 집광된 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 이미지센서(16)를 구비한다. 이미지센서(16)의 대표적인 예로서, CCD(Charge-Coupled Device) 센서가 있다.

비록 광원(11)이 주주사방향으로 균일한 광을 주사한다고 하여도, 렌즈부 (15)로 집광되어 이미지센서(16)에 도달하는 광신호의 세기는, 주주사방향에 있어서 중앙부에서 큰 값이 되고, 양단부에서 작은 값이 된다. 렌즈부(15)의 비그네팅(Vig-Netting) 효과 때문이다. 결국, 이미지센서(16)는 주주사방향의 양단부에서 독취되는 부분인 원고(P) 가장자리의 화상 정보에 대하여 상대적으로 약한 세기의 신호를 출력하므로, 주주사방향의 양단부가 중앙부보다 어두워지는 음영 오차가 발생되는 문제점이 있다.

이를 개선하기 위하여, 음영 오차를 논리 회로나 소프트웨어를 사용하여 회로적으로 보정하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 사후 보정은 음영 오차의 크기가 약 30% 정도 이내일 때만 유효하다. 주주사방향의 중앙부와 양단부의 음영 오차가 이보다 큰 경우에는 논리 회로나 소프트웨어를 사용한 보정이 불가하며, 음영 오차의 크기가 30% 이내라 할지라도 광학적인 보정이 아니므로 독취되는 화상의 열화를 피할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 기술적 과제는 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 주주사방향의 중앙부와 양단부에서의 음영 오차를 광학적으로 보정함은 물론, 이미지센서에 도달되는 광신호의 중앙부와 양단부 전체에 걸친 조도 분포를 조절할 수 있는 스캐닝 장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스캐닝 장치는,

독취될 원고의 주주사방향으로 광을 주사하는 광원;

상기 원고에서 반사된 광신호를 집광하는 렌즈부;

상기 렌즈부에서 집광된 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 이미지센서;

상기 광원으로부터 상기 원고에 조명되는 광을 차단하되, 그 차단량은 상기 주주사방향의 중앙부에서 최대이고 양단부로 갈수록 감소되는 차단부재;

상기 차단부재를 이동시켜 상기 중앙부 및 양단부의 차단량을 조절하는 조절수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 조절수단은,

상기 차단부재를 부주사방향으로 슬라이딩시키는 것이 바람직하다.

일 실시예로서, 상기 조절수단은,

장반경부와 단반경부를 구비하며, 회전되면서 상기 차단부재를 부주사방향으로 미는 회전캠;

상기 차단부재를 상기 회전캠에 탄성바이어스시키는 탄성부재; 를 포함하는 것이 바람직하다.

일 실시예로서, 상기 조절수단은,

경사면을 구비하며, 주주사방향으로 슬라이딩되면서 상기 차단부재를 부주사방향으로 미는 슬라이딩캠;

상기 차단부재를 상기 슬라이딩캠에 탄성바이어스시키는 탄성부재; 를 포함하는 것이 바람직하다.

일 실시예로서, 상기 차단부재는,

상기 주주사방향의 중앙부를 기준축으로 서로 대칭인 곡선 호의 형상을 가지 는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 첨부 도면에 도시된 바에 국한되지 않으며, 동일한 발명의 범위내에서 다양하게 변형될 수 있음을 밝혀둔다. 아울러, 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

주주사방향의 중앙부와 양단부의 음영 오차를 광학적으로 보정하기 위한 수단이 도 3내지 도 6에 도시된다.

도 3은 본 발명의 스캐닝 장치에서 반사부재(130')를 도시한 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 스캐닝 장치에서 반사부재(130')를 도시한 평면도이다. 이를 참조하면, 반사부재(130')를 구비하여 음영 오차가 보정된다. 도 3 및 도 4에는 미도시되었지만, 반사미러(14), 렌즈부(15), 이미지센서(16)는 도 2에 도시된 바와 동일하다. 광원(110)에서 주사되는 광을 원고(P) 방향으로 반사하는 반사부재(130')는 주주사방향의 중앙부(130'a)에서 비반사 재질로 구성되고, 주주사방향의 양단부(130'b)에서 주로 반사 재질로 구성된다. 반사부재(130')에서 반사되어 원고(P)면에 주사되는 광량은 주주사방향의 중앙부(130'a)에서 작고, 주주사방향의 양단부(130'b)에서 크다. 원고(P)면에서 반사되는 광신호의 조도분포도 이와 동일하다. 원고(P)면에서 반사된 광신호는 반사미러(14)로 반사되어 렌즈부(15)에 도달된다. 렌즈부(15)의 비그네팅 효과는 주주사방향의 양단부(130'b)에 대한 광신호를 약하게 한다. 결과적으로 렌즈부(15)를 통과하여 이미지센서(16)로 도달되는 광신호는 주주사방향의 중앙부(130'a)와 양단부(130'b)에 있어서 음영 차이가 상쇄되므로, 음영 오차가 광학적으로 보정된다.

도 5는 본 발명의 스캐닝 장치에서 차단부재(120)를 도시한 측단면도이고, 도 6은 본 발명의 스캐닝 장치에서 차단부재(120)를 도시한 평면도이다. 이를 참조하면, 차단부재(120)를 구비하여 음영 오차가 보정된다. 도 5 및 도 6에는 미도시되었지만, 반사미러(14), 렌즈부(15), 이미지센서(16)는 도 2에 도시된 바와 동일하다. 일 실시예로서, 반사부재(130)는 도 3 및 도 4에 도시된 반사부재(130')와 달리, 주주사방향 전체에 걸쳐 반사재질로 이루어진다. 광원(110)에서 원고(P) 방향으로 조사되는 광을 부분적으로 차단하는 차단부재(120)는 주주사방향의 중앙부(120a)의 광차단량이 양단부(120b)의 광차단량보다 크도록 되어 있다. 따라서, 원고(P)면에서 반사되는 광신호의 조도분포를 보면, 주주사방향의 양단부(120b)에서 더 높은 세기의 광신호가 반사된다. 렌즈부(15)의 비그네팅 효과는 주주사방향의 양단부(120b)에 대한 광신호를 약하게 하므로, 상술한 음영 오차가 광학적으로 보정된다.

도 3 내지 도 6에 도시된 음영 오차의 광학적 보정 수단에서는 반사부재(130) 또는 차단부재(120)의 형상 및 위치가 고정되므로, 주주사방향을 따라 원고(P)면에 주사되는 광의 조도분포 또는 이미지센서(16)에 도달되는 광의 조도분포가 고정된다는 한계가 있다. 주주사방향의 중앙부(120a)와 양단부(120b)에서의 음영 오차가 보정됨은 물론, 스캐닝 장치의 사용조건에 따라 상기 조도분포를 주주사방향의 중앙부(120a)에서 양단부(120b) 전체에 걸쳐 조절하는 수단이 필요하다.

도 7은 본 발명의 스캐닝 장치에서 조절수단(300)을 도시한 측단면도이고, 도 8은 본 발명의 스캐닝 장치에서 조절수단(300)을 도시한 평면도이다. 이를 참조하면, 차단부재(120), 조절수단(300), 가이드판(200), 가이드보스(210), 가이드홈(121)이 도시된다.

일 실시예로서, 차단부재(120)는 일측이 주주사방향의 중앙부(120a)를 기준축으로 서로 대칭인 곡선 호의 형상을 가지는 것이 바람직하다. 차단부재(120)는 상술한 바와 같이, 광원(110)으로부터 원고(P)에 조명되는 광을 차단하되, 그 차단량이 주주사방향의 중앙부(120a)에서 최대이고 양단부(120b)로 갈수록 감소되게 한다. 차단부재(120)의 타측은 조절수단(300)을 구비한다. 조절수단(300)은 스캐닝 장치의 사용조건에 따라 주주사방향을 따른 조도분포를 주주사방향의 중앙부(120a)에서 양단부(120b) 전체에 걸쳐 조절한다.

일 실시예로서, 조절수단(300)은 차단부재(120)를 부주사방향으로 슬라이딩시킨다. 차단부재(120)는 가이드판(200)에 안착되며 가이드홈(121)을 구비한다. 가이드판(200)은 가이드보스(210)를 구비한다. 가이드보스(210)는 가이드홈(121)에 삽입되어 차단부재(120)가 부주사방향으로 슬라이딩되게 한다. 차단부재(120)는 슬라이딩되면서 광원(110)에서 방사되는 광의 차단량을 조절한다. 차단부재(120)가 광원(110) 방향으로 슬라이딩되면 이미지센서(16)에 도달되는 광신호의 세기가 주주사방향 전체에 걸쳐 감소되고, 차단부재(120)가 광원(110)에서 멀어지는 방향으로 슬라이딩되면 이미지센서(16)에 도달되는 광신호의 세기가 주주사방향 전체에 걸쳐 증가된다. 즉, 차단부재(120)의 슬라이딩에 따라 광원(110)에서 원고(P)로 주사되는 광의 조도분포 및 이미지센서(16)에 도달되는 광신호의 조도분포가 주주사 방향의 중앙부(120a)에서 양단부(120b) 전체에 걸쳐 조절된다.

일 실시예로서, 조절수단(300)은, 장반경부(311)와 단반경부(312)를 구비하고 회전되면서 차단부재(120)를 부주사방향으로 미는 회전캠(310)과, 차단부재(120)를 회전캠(310)에 탄성바이어스시키는 탄성부재(320)를 포함한다. 도 9는 본 발명의 스캐닝 장치에서 회전캠(310)을 도시한 평면도이다. 이를 참조하면, 장반경부(311)와 단반경부(312)를 가지는 회전캠(310)의 회전에 의하여 차단부재(120)가 부주사방향으로 슬라이딩된다.

일 실시예로서, 조절수단(300)은, 경사면(351)을 구비하며 주주사방향으로 슬라이딩되면서 차단부재(120)를 부주사방향으로 미는 슬라이딩캠(350); 차단부재(120)를 슬라이딩캠(350)에 탄성바이어스시키는 탄성부재(360); 를 포함한다. 도 10은 본 발명의 스캐닝 장치에서 슬라이딩캠(350)을 도시한 평면도이다. 이를 참조하면, 슬라이딩캠(350)이 주주사방향으로 슬라이딩되고 차단부재(120)가 부주사방향으로 슬라이딩되면서 주주사방향을 따른 광신호의 조도분포가 주주사방향의 중앙부(120a)에서 양단부(120b) 전체에 걸쳐 조절된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 스캐닝 장치는, 조절수단에 의하여 차단부재를 이동시킴으로써, 음영 오차를 광학적으로 보정함은 물론, 주주사방향의 중앙부 및 양단부 전체에 걸친 조도분포를 조절할 수 있으므로 스캐닝 조건이 변화하여도 이미지센서에 도달되는 광신호의 조도분포를 소정의 범위내에서 균일하게 유지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 독취될 원고의 주주사방향으로 광을 주사하는 광원;

   상기 원고에서 반사된 광신호를 집광하는 렌즈부;

   상기 렌즈부에서 집광된 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 이미지센서;

   상기 광원으로부터 상기 원고에 조명되는 광을 차단하되, 그 차단량은 상기 주주사방향의 중앙부에서 최대이고 양단부로 갈수록 감소되는 차단부재;

   상기 차단부재를 이동시켜 상기 중앙부 및 양단부의 차단량을 조절하는 조절수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 조절수단은,

   상기 차단부재를 부주사방향으로 슬라이딩시키는 것을 특징으로 하는 스캐닝 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 조절수단은,

   장반경부와 단반경부를 구비하며, 회전되면서 상기 차단부재를 부주사방향으로 미는 회전캠;

   상기 차단부재를 상기 회전캠에 탄성바이어스시키는 탄성부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 조절수단은,

   경사면을 구비하며, 주주사방향으로 슬라이딩되면서 상기 차단부재를 부주사방향으로 미는 슬라이딩캠;

   상기 차단부재를 상기 슬라이딩캠에 탄성바이어스시키는 탄성부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 장치.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 차단부재는,

   상기 주주사방향의 중앙부를 기준축으로 서로 대칭인 곡선 호의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 스캐닝 장치.

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