DE69627376T2

DE69627376T2 - Kompakter scanner oder drucker

Info

Publication number: DE69627376T2
Application number: DE69627376T
Authority: DE
Inventors: P. Neukermans
Original assignee: Xros Inc
Current assignee: Xros Inc
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 2003-10-23
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: WO1997023800A1; EP0870212A4; JP2000502468A; US5841553A; DE69627376D1; EP0870212A1; EP0870212B1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet des Abtastens einer Oberfläche eines Mediums, entweder eines Dokuments oder einer fotoempfindlichen Oberfläche, mit einem Lichtstrahl, sowie insbesondere einen äußerst schmalen Aufbau eines solchen Geräts, der eine Integration des Dokument-Abtastgeräts in eine Tastatur oder irgendeine andere Struktur zulässt, bei der Volumen, Gewicht oder Aufstandsfläche von wesentlicher Bedeutung sind.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Heutige Dokument-Abtastgeräte zum Abtasten eines ganzen Dokuments in Briefgröße von 0,22 · 0,28 m (8 1/2 · 11 Zoll) sind ziemlich sperrig. Die kleinsten tragbaren Dokument-Abtastgeräte, die im Handel angeboten werden und die in der Lage sind, Dokumente in Briefgröße zu verarbeiten, weisen für gewöhnlich eine quadratische oder rechteckige Form auf und sind ungefähr 0,11 m (4 Zoll) hoch, 0,08 m (3 Zoll) tief und 0,23 bis 0,25 m (9 bis 10 Zoll) breit. Im Betrieb ist ein solches Dokument-Abtastgerät für gewöhnlich auf einem Arbeitstisch oder auf einer anderen Arbeitsfläche aufgestellt, beispielsweise zwischen der Tastatur und dem Bildschirm eines Personalcomputers ("PC"). Im Betrieb wird das Dokument in einen Eingangsschlitz eingeführt, krümmt sich entlang eines Bogens mit einem Durchmesser von 0,03 bis 0,05 m (1 bis 2 Zoll) innerhalb des Dokument-Abtastgeräts und verlässt das Dokument-Abtastgerät nach einer Richtungsumkehr mit der Oberseite nach unten.
Fig. 1 stellt den Querschnitt des inneren Aufbaus eines solchen Dokument-Abtastgeräts dar, das mittels des allgemeinen Bezugszeichens 20 bestimmt ist. Ein Dokument 22 tritt in ein Gehäuse 24 des Dokument-Abtastgeräts 20 ein, um mittels Walzen 26a und 26b entlang eines gekrümmten Weges 27 an einer Trommel 28 vorbei geführt zu werden. Ein Abtastkopf 32, der innerhalb der Trommel 28 angeordnet ist, beleuchtet das Dokument 22, und eine Gruppierung von Fotodioden innerhalb der Trommel 28 erzeugt Bildpunktdaten, die ein Bild darstellen, das sich auf dem Dokument befindet. Nachdem das Dokument an dem Abtastkopf 32 vorbei gelaufen ist, bewegt sich das Dokument entlang des gekrümmten Weges 27 fort, um das Gehäuse 24 in einer Richtung zu verlassen, die fast entgegengesetzt zu der jenigen verläuft, in der es eingetreten ist. Der Abtastkopf 32, den ein solches Abtastgerät 20 beinhaltet und der der selbe ist wie der in Faxgeräten verwendete, ist für gewöhnlich etwa 2 cm hoch und weist eine Gruppierung von Lumineszenzdioden ("LEDs") zum Beleuchten des Dokuments sowie Gradientenindexlinsen ("GRIN") zum Abbilden des Dokuments auf einer Gruppierung aneinander gefügter Fotodioden auf. Die LED-Gruppierung zur Beleuchtung, die Gruppierung der GRIN-Linsen und die Gruppierung der Fotodioden sind alle etwas breiter als die Breite des Papiers ausgebildet.
Ein anderer Typ eines Dokument-Abtastgeräts, das mit PCs verwendet wird, ist der Flachbetttyp. In Dokument-Flachbettabtastgeräten liegt ein Papierbogen auf einer durchsichtigen flachen Glasplatte, und das Dokument-Abtastgerät bewegt sich eine Gruppierung ladungsgekoppelter Halbleiter (Charged Coupled Device - "CCD") oder ein Abbildungssystem an dem Dokument vorbei, um Bildpunktdaten zu erhalten, die ein Bild darstellen, das sich auf dem Dokument befindet. Dokument-Flachbettabtastgeräte weisen für gewöhnlich eine höhere Auflösung und Qualität auf als das in Fig. 1 dargestellte Dokument-Abtastgerät, aber sie sind sperrig. Dokument-Flachbettabtastgeräte brauchen für gewöhnlich einen beachtlichen Platz auf der Arbeitsoberfläche und weisen einen Umriss auf, der das Eineinhalb- bis Zweifache der Größe des abzutastenden Dokuments ausmacht.
Zusätzlich zu den zwei oben beschriebenen Typen von Dokument-Abtastgeräten, deren Gebrauch mit PCs gegenwärtig weit verbreitet ist, verwendet eine andere durchaus anerkannte Klasse von Abtastgeräten Lichtpunktabtastung. In Dokument- Lichtpunktabtastgeräten fährt ein Lichtpunkt ein Raster auf der Oberfläche des Dokuments ab, während ein Lichtdetektor Bildpunktdaten in Abhängigkeit des von der Oberfläche des Dokuments gestreuten oder reflektierten Lichts erzeugt. Während Dokument-Lichtpunktabtastgeräte für gewöhnlich eine höhere Abtastqualität bieten als die oben beschriebenen Geräte, ist der Gebrauch solcher Abtastgeräte mit PCs nicht weit verbreitet, weil sie vergleichsweise eher groß und sehr teuer sind.
Während der Gebrauch von Dokument-Lichtpunktabtastgeräten mit PCs nicht verbreitet ist, ist der Gebrauch der Lichtpunktabtasttechnologie bei Laserdruckern für solche Computer weit verbreitet. In Laserdruckern tastet ein intensitätsmodulierter Lichtpunkt eine fotoleitfähige Oberfläche ab, wodurch ein verstecktes Bild gebildet wird, das dann auf das gedruckte Dokument entwickelt wird. Die Vorgänge innerhalb eines Laserdruckers, der das versteckte Bild auf der fotoleitfähigen Oberfläche in ein Bild auf dem gedruckten Dokument umwandelt, sind ähnlich oder gar identisch den Vorgängen, die bei der Xerographie verwendet werden. Dementsprechend ist ohne weiteres klar, dass der Lichtpunktabtastabschnitt eines Dokument-Abtastgeräts im Prinzip ohne weiteres zur Verwendung in einem Laserdrucker zum Bilden eines versteckten Bildes eines zu druckenden Dokuments eingerichtet werden kann.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein leichtes, kompaktes Medien- Abtastgerät für Digitalcomputer zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Medien-Abtastgerät zu schaffen, das so kompakt ausgebildet ist, dass es in verschiedene Einheiten eines Digitalcomputers wie etwa den Computer selbst oder in eine Tastatur integriert werden kann.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Medien-Abtastgerät zu schaffen, das so kompakt ausgebildet ist, dass es in einen Laptop-Digitalcomputer integriert werden kann, ohne die Auflagefläche des Laptop-Computers zu vergrößern.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Medien-Abtastgerät zu schaffen, dass einfacher zu entwerfen ist.
Wieder eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein kompaktes Medien-Abtastgerät zu schaffen, das einfacher ausgebildet ist.
Wieder eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein kompaktes Medien-Abtastgerät zu schaffen, das kostengünstig, einfach und wirtschaftlich herstellbar und einfach zu warten ist.
Kurz gesagt besteht die Erfindung aus einem kompakten Medien-Abtastgerät, das zum Abtasten einer Oberfläche eines Mediums mittels eines Lichtstrahls eingerichtet ist. Das Medien-Abtastgerät weist einen Medien-Transportmechanismus auf zum Vorrücken der Oberfläche des Mediums entlang eines Medien-Transportweges durch eine Abtaststation, die innerhalb des Medien-Abtastgeräts angeordnet ist. Das Medien-Abtastgerät weist ferner eine Lichtquelle zum Erzeugen eines parallel ausgerichteten Lichtstrahls auf. Der Lichtstrahl fällt auf eine Spiegelscheibe einer im Mikroverfahren hergestellten Drehabtasteinrichtung. Ein Paar koaxial ausgerichteter Drehstabfedern, die auf einander gegenüber liegenden Seiten der Spiegelscheibe angeordnet sind, stützen die Spiegelscheibe innerhalb der im Mikroverfahren hergestellten Abtasteinrichtung. Die Drehstabfedern und die Spiegelscheibe sind vorzugsweise einstückig ausgebildet, indem sie im Mikroverfahren aus einer Siliziumscheibe geformt sind. Das kompakte Dokument- Abtastgerät weist eine Spiegeloberflächen-Antriebseinrichtung zum Drehen der Spiegelscheibe um die Drehstabfedern aus einer Ruhelage auf. Hin- und Herbewegen der Spiegelscheibe der im Mikroverfahren hergestellten Drehabtasteinrichtung mittels der Antriebseinrichtung lenkt den Lichtstrahl während eines Zeitabschnitts einer einzigen Hin- und Herbewegung über einen fächerförmigen Bereich um, der einen praktisch festen Scheitelpunkt auf der Spiegelscheibe der im Mikroverfahren hergestellten Drehabtasteinrichtung aufweist. Eine Abtastoptik richtet den fächerförmigen Bereich mit dem Lichtstrahl auf die Oberfläche des Mediums, das sich dann an der Abtaststation befindet, unn somit das Medium mit dem Lichtstrahl zu überstreichen.
Ein kompaktes Dokument-Abtastgerät gemäß der vorliegenden Erfindung zum Abtasten von Dokumenten in Briefgröße kann so klein ausgebildet werden, dass es innerhalb die Auflagefläche eines Laptop-PCs passt. Alternativ kann das kompakte Dokument- Abtastgerät innerhalb einer Tastatur, eines Desktop-PCs oder eines Tower-PCs eingeschlossen sein. Ein kompaktes Dokument-Abtastgerät, das zum Abtasten von Visitenkarten eingerichtet ist, kann so klein ausgebildet werden, das es in einem persönlichen Organizer eingeschlossen werden kann.
Diese und andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile werden für den Durchschnittsfachmann anhand der folgenden, ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform, wie sie in den Zeichnungen der verschiedenen Figuren dargestellt ist, verständlich oder offensichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Seitenquerschnitt, der ein kompaktes Dokument-Abtastgerät aus dem Stand der Technik darstellt;
Fig. 2 ist eine Draufsicht eines Querschnitts durch ein kompaktes Dokument- Abtastgerät gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht eines Querschnitts durch ein kompaktes Dokument- Abtastgerät gemäß der vorliegenden Erfindung entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Querschnitts durch ein kompaktes Dokument-Abtastgerät gemäß der vorliegenden Erfindung entlang der Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 ist eine Draufsicht, die einen Abschnitt einer Fotodiodengruppierung wiedergibt, die zur Verwendung in dem kompakten Dokument-Abtastgerät eingerichtet ist, das in Fig. 2 abgebildet ist;
Fig. 6 ist eine Vorderansicht eines tragbaren PCs, an dessen Boden ein Dokument- Abtastgerät gemäß der vorliegenden Erfindung befestigt ist;
Fig. 6a ist eine Draufsicht des tragbaren PCs entlang der Linie 6a-6a in der Fig. 6;
Fig. 7 ist eine Draufsicht einer Tastatur, die mit einem PC verwendet wird und in die ein Dokument-Abtastgerät gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;
Fig. 7a ist eine Vorderansicht der Tastatur entlang der Linie 7a-7a in der Fig. 7;
Fig. 8 ist eine Draufsicht einer Tastatur, die mit einem PC verwendet wird und in die ein Dokument-Abtastgerät gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist, das die Möglichkeit gibt, ein Dokument auf der Rückseite der Tastatur einzuführen;
Fig. 8a ist eine Seitenansicht der Tastatur entlang der Linie 8a-8a in der Fig. 8;
Fig. 9 ist eine Vorderansicht eines Desktop-PCs, an dessen Boden ein Dokument- Abtastgerät gemäß der vorliegenden Erfindung befestigt ist;
Fig. 9a ist eine Draufsicht des Desktop-PCs entlang der Linie 9a-9a in der Fig. 9;
Fig. 10 ist eine Vorderansicht eines Desktop-PCs, an dessen Boden ein Dokument- Abtastgerät gemäß der vorliegenden Erfindung befestigt ist;
Fig. 10a ist eine Draufsicht des Desktop-PCs entlang der Linie 10a-10a in der Fig. 10;
Fig. 11 ist eine Draufsicht eines digitalen persönlichen Organizers, in den ein kleines Dokument-Abtastgerät gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;
Fig. 11a ist eine Vorderansicht des digitalen persönlichen Organizers entlang der Linie 11a-11a in der Fig. 11;
Fig. 12 ist eine Vorderansicht eines Arbeitstisches, an dessen Seite ein Dokument- Abtastgerät gemäß der vorliegenden Erfindung befestigt ist;
Fig. 12a ist eine Ansicht des Arbeitstisches entlang der Linie 12a-12a in der Fig. 12;
Fig. 13 ist eine Ansicht einer Drehabtasteinrichtung wie etwa jener, die in das in Fig. 2 dargestellte kompakte Dokument-Abtastgerät eingebaut ist;
Fig. 14 ist eine Draufsicht eines Querschnitts durch eine Drehabtasteinrichtung entlang der Linie 14-14 in der Fig. 13; und
Fig. 15 ist eine vergrößerte Draufsicht des Drehsensors, der in die Drehabtasteinrichtung eingebaut ist, entlang der Linie 15-15 in der Fig. 13.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG

Fig. 2 stellt eine bevorzugte Ausführungsform eines kompakten Dokument-Abtastgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung dar, auf das mittels des allgemeinen Bezugszeichens 100 Bezug genommen wird. Das Dokument-Abtastgerät 100 weist ein Gehäuse 102 auf, das eine Lichtquelle 104 einschließt, vorzugsweise eine Laserdiode zusammen mit einer Optik, um einen Lichtstrahl 106 parallel auszurichten, der von der Laserdiode ausgestrahlt wird. Für spezielle Anwendungen kann die Lichtquelle 104 einen Intensitätsmodulator beinhalten, um den Lichtstrahl 106 an- und auszuschalten.
Ferner ist innerhalb des Gehäuses 102 eine in einem Mikroverfahren hergestellte Silizium-Drehabtasteinrichtung 108 befestigt, die eine sich hin- und herbewegende Spiegelscheibe 112 beinhaltet. Der Lichtstrahl 106 fällt vorzugsweise direkt auf die Spiegelscheibe 112, nachdem er von der Lichtquelle 104 abgegeben wurde. Die Drehabtasteinrichtung 108 ist vorzugsweise gemäß der Beschreibung aufgebaut, die in der US- Patentanmeldung Nr. 08/139,397 mit dem Titel "Im Mikroverfahren hergestellte Drehabtasteinrichtungen" gegeben ist ("die Patentanmeldung '397"), die am 18. Oktober 1993 von Armand P. Neukermans und Timothy G. Slater eingereicht wurde. Die Patentanmeldung '397 wird hiermit so zitiert, als wäre sie hier vollständig dargelegt. Das optische Reflexionsvermögen der Spiegelscheibe 112 ist vorzugsweise über das des Siliziummaterials hinaus verbessert, aus dem die Drehabtasteinrichtung 108 hergestellt ist, indem solches Siliziummaterial mit einem hochreflektierenden Material wie etwa Aluminium ("Al") beschichtet wird. Gemäß der Beschreibung, die ausführlich in dem US- Patent Nr. 5,488,862 mit dem Titel "Drehgeschwindigkeitskreiselsensor aus monolithischem Silizium mit integrierten Sensoren" gegeben ist ("das Patent '862"), das am 6. Februar 1996 auf eine Anmeldung erteilt wurde, die ebenfalls von Armand P. Neukermans und Timothy G. Slater eingereicht wurde, weist die Drehabtasteinrichtung 108 ferner einen Sensor auf (in Fig. 2 nicht gesondert dargestellt), der in wenigstens eine eines Paares kollinearer Drehstabfedern integriert ist, die die Spiegelscheibe 112 innerhalb der Drehabtasteinrichtung 108 stützen. Ein elektrisches Signal (falls erforderlich in geeigneter Weise um Temperaturänderungen kompensiert) wird mittels des Sensors, der in die Drehstabfedern integriert ist, erzeugt und kodiert die Winkelstellung der Spiegelscheibe 112 bezüglich des Gehäuses 102. Das Patent '862 wird hiermit so zitiert, als wäre es hier vollständig dargelegt.
Wie ausführlicher in der Patentanmeldung '397 und in dem Patent '862 beschrieben ist, sorgt innerhalb der Drehabtasteinrichtung 108 entweder eine elektrostatische und/oder eine elektromagnetische Kraft, die auf die Spiegelscheibe 112 wirkt, für eine Drehung der Spiegelscheibe 112 bezüglich des Gehäuses 102. Im allgemeinen kann die Spiegelscheibe 112 bis zu ±22,5º aus einer Ruhelage herausdrehen, in die die Spiegelscheibe 112 bei Abwesenheit einer einwirkenden elektrostatischen oder elektromagnetischen Kraft zurückkehrt. Dementsprechend bewegt sich während des Betriebs des Dokument- Abtastgeräts 100 die Spiegelscheibe 112 vor- und zurück auf beide Seiten ihrer Ruhelage unter der Einwirkung entweder einer einwirkenden elektrostatischen und/oder elektromagnetischen Kraft. Wie ausführlicher in der Patentanmeldung '397 und in dem Patent '862 beschrieben ist, kann eine solche Hin- und Herbewegung der Spiegelscheibe 112 entweder mit einem sinusförmigen, eigenschwingenden Modus bei einer Frequenz angetrieben werden, die dem Grundmodus der Drehschwingung der Spiegelscheibe 112 entspricht, oder in einem galvanometrischen Modus bei einer viel niedrigeren Frequenz. Beim Betrieb in dem galvanometrischen Modus kann die Spiegelscheibe 112 unterhalb einer bestimmten maximalen Frequenz auf fast jede beliebige Weise angetrieben werden. Insbesondere gibt der galvanometrische Modus die Möglichkeit, die Spiegelscheibe 112 auf an sich bekannte, entweder sägezahnförmige oder dreieckige Weise hin- und her zu bewegen.
Nach der Reflexion tritt der Lichtstrahl 106 durch eine asphärische Linse 116, die vorzugsweise aus Kunststoff geformt ist. Der Lichtstrahl 106 fällt, nachdem er durch die asphärische Linse 116 hindurch getreten ist, auf einen weiteren Spiegel 122, der nachfolgend als ein Umkehrspiegel 122 bezeichnet wird. Elektrische Signale, die mittels eines Fotodioden-Paares 123 erzeugt werden, die nahe entgegengesetzter Enden des Umkehrspiegels 122 in Fig. 2 angeordnet sind, zeigen den Beginn und das Ende jedes aufeinanderfolgenden Überstreichens des Umkehrspiegels 122 durch den Lichtstrahl 106 an. Somit schaffen die elektrischen Signale der Fotodioden 123 Anhaltspunkte für die Position des Lichtstrahls 106, die von der Strahlposition unabhängig sind, die von dem Sensor angezeigt wird, der in die Drehstabfedern integriert ist, die die Spiegelscheibe 112 stützen. Während der Dauer einer einzelnen Hin- und Herbewegung der Spiegelscheibe 112 lenkt die Spiegelscheibe 112 den Lichtstrahl 106 über einen im wesentlichen ebenen, fächerförmigen Bereich um, der - in der Darstellung der Fig. 2 - von den gestrichelten Linien 124a und 124b begrenzt wird. Weil die Spiegelscheibe 112 im allgemeinen extrem dünn ausgebildet ist, beispielsweise 20 bis 50 um, und weil sich die Spiegelscheibe 112 um eine mit dem Paar der kollinearen Drehstabfedern, die die Spiegelscheibe 112 innerhalb der Drehabtasteinrichtung 108 stützen, gemeinsame Achse dreht, weist der Lichtstrahl 106, während er den fächerförmigen Bereich überstreicht, der von den gestrichelten Linien 124a und 124b begrenzt wird, einen praktisch festen Scheitelpunkt 128 auf der sich auf der Spiegelscheibe 112 der Drehstabeinrichtung 108 befindet.
Der feste Scheitelpunkt 128, der sich an der Spiegelscheibe 112 der Drehabtasteinrichtung 108 befindet, ist ein Merkmal, das das Dokument-Abtastgerät 100 der vorliegenden Erfindung von herkömmlichen Abtastgeräten mit Polygonspiegeln wie etwa solchen unterscheidet, die in PC-Laserdruckern verwendet werden. Weil die Spiegeloberfläche eines Albtastgeräts mit dem sich drehenden Polygonspiegel in einem erheblichen Abstand von ihrer Drehachse angeordnet ist, beispielsweise 2700 um, bewegt sich der Einfallspunkt des Lichtstrahls auf dem sich drehenden Polygonspiegel bezüglich der Achse der Drehbewegung des Polygonspiegels vor und zurück. Auf ähnliche Weise befindet sich die Spiegeloberfläche bei herkömmlichen Galvanometern in einem Abstand von etwa 500 bis 2000 um von der Drehachse, was dazu führt, wenn auch in geringerem Maße als bei sich drehenden Polygonspiegeln, dass der Lichtstrahl sich bezüglich der Drehachse des Galvanometers vor- und zurückbewegt.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, lenkt der Umkehrspiegel 122 den Lichtstrahl 106 durch einen Winkel des ebenen fächerförmigen Bereichs hindurch, den die sich hin- und herbewegende Spiegelscheibe 112 von dem Lichtstrahl 106 überstreichen lässt. Wenn der Lichtstrahl 106 auf einen fokussierten Punkt 131 auf einer Oberfläche 132 eines Dokuments 134 fällt, wird der Lichtstrahl 106 in mehrere verschiedene Richtungen gestreut. Ein Teil des Lichtstrahls 106, der von der Oberfläche 132 gestreut ist, tritt durch eine zylindrische Lichtsammellinse 138, die solches Streulicht in etwa auf einem Detektor 142 fokussiert. Der Winkel, um den der Umkehrspiegel 122 den Lichtstrahl 106 umgelenkt, ist optimiert, um die Sammlung des Lichts durch die zylindrische Linse 138 zum Fokussieren auf dem Detektor 142 zu maximieren.
Die zylindrische Linse 138 kann als einfacher Glas- oder Kunststoffstab ausgebildet sein, der einen Durchmesser von einem bis zu mehreren Millimetern aufweist. Die zylindrische Linse 138 sammelt 35% bis 40% des von dem Dokument 134 gestreuten Lichts und richtet solches Streulicht auf den Detektor 142. Das Streuen des Lichtstrahls 106, während er die Oberfläche 132 des Dokuments 134 überstreicht, erzeugt eine Lichtmenge auf dem Detektor 142, die in Abhängigkeit der Absorption des Lichtstrahls 106 durch die Oberfläche 132 variiert. Diese variierende Lichtmenge, die auf den Detektor 142 fällt, erzeugt einen proportional variierenden Fotostrom in dem Detektor 142, der dann verstärkt, digitalisiert und mittels der Elektronik verarbeitet wird, die an den Detektor 142 angeschlossen und im Stand der Technik an sich bekannt ist.
Der Detektor 142 beinhaltet vorzugsweise eine Gruppierung sehr schmaler Silizium- Fotodetektoren 146, die an ihren Enden entlang der Länge des Detektors 142 zusammengefügt sind, wie dies in Fig. 5 angedeutet ist. Die gesamte Länge des Detektors 142 entspricht der oder übersteigt leicht die Breite des Dokuments 134 entlang des Weges des Abtast-Lichtstrahls 106. Die Fotodetektoren 146, die den Detektor 142 bilden, sind alle parallel geschaltet und weisen auf einer Seite der Fotodetektoren 146, auf die Licht fällt, einen Metallstreifen 148 zum Senken der Impedanz auf. Gewöhnliche Abmessungen für jeden Fotodetektor 146 sind eine Breite von 0,3 bis 1,0 mm und eine Länge von etwa 2,0 cm. Somit benötigt ein Dokument-Abtastgerät 100 zum Abtasten von Papier in Briefgröße etwa 11 Fotodetektoren 146, um die Gruppierung zu bilden. Diese Abmessungen sind nicht kritisch und können im allgemeinen optimiert werden, um den Ertrag während der Herstellung der Fotodetektoren 146 zu maximieren und somit die niedrigsten Kosten für den Detektor 142 zu erzielen. Ein Streifen amorphen Siliziums oder Materials in einer Solarzellen-Qualität ist für gewöhnlich für den Fotodetektor 146 angemessen.
Der Fokus des Lichtstrahls 106 auf dem Punkt 131 befindet sich 100 um vor der zylindrischen Linse 138, und der Detektor 142 ist so angeordnet, dass er die größte Lichtmenge empfängt, die von der zylindrischen Linse 138 gesammelt wird. Die Position des Detektors 142 ist unkritisch, solange das meiste des Streulichts, das von der zylindrischen Linse 138 gesammelt wird, den Detektor 142 erreicht. Bei relativ kleinem Lichtverlust kann der Detektor 142 die zylindrische Linse 138 berühren, weshalb eine separate mechanische Unterstützung 162 für die Fotodetektoren 146 nicht immer erforderlich sein muss.
Der Detektor 142 kann einen alternativen Aufbau verwenden, der jedoch weniger bevorzugt ist, der in das Dokument-Abtastgerät 100 anstelle der zylindrischen Linse 138 und der Fotodetektoren 146 eingebaut sein kann. Dieser alternative Aufbau, der in Fig. 2 dargestellt ist, verwendet ein längliches lichtdurchlässiges Glas oder einen Kunststoffstab 152 anstelle der zylindrischen Linse 138. Der Stab 152 weist eine Gesamtlänge auf, die der Breite des Dokuments 134 entlang des Weges des Abtast-Lichtstrahls 106 entspricht oder diese etwas übersteigt. Ein langer, diffuser Reflexionsstreifen 154 berührt, diametral dem Punkt 131 des Lichtstrahls 106 entgegengesetzt, die Rückseite des Stabes 152. Anstatt die Gruppierung von Lichtdetektoren 146 zu verwenden, verwendet der alternative Aufbau für den Detektor 142 zwei einfache Fotodioden 158a und 158b, die an entgegengesetzten Enden des Stabes 152 angeordnet sind. Bei diesem alternativen Aufbau für den Detektor 142 streut der Detektorstreifen 154 Licht, das in den Stab 152 eintritt, und der Stab 152 kanalisiert dann das Licht, das mittels des Detektorstreifens 154 gestreut ist, zu den beiden gegenüberliegenden Enden des Stabes 152, wo es auf die Fotodioden 158a und 158b fällt. Die Ausgangssignale der Fotodioden 158a und 158b können addiert und auf die selbe Weise verarbeitet werden wie die Ausgangssignale der Fotodetektoren 146. Ein Nachteil dieses alternativen Aufbaus besteht darin, dass sehr viel weniger Licht auf die Fotodioden 158a und 158b fällt, als auf die Fotodetektoren 146 des bevorzugten Detektors 142 fällt.
Die Anordnung der Lichtquelle 104, der asphärischen Linse 116 und der Umkehrspiegel 122 der Drehabtasteinrichtung 108 bildet ein kompaktes Abtastgerät für jedes Medium, das im Falle der Fig. 2 bis 4 das Dokument 134 ist. Die Lichtquelle 104, die asphärische Linse 116 und der Umkehrspiegel 122 der Drehabtasteinrichtung 108 fokussieren den Lichtstrahl 106 auf den Punkt 131, der einen beinahe konstanten Durchmesser aufweist, über die gesamte Breite des Dokuments 134. Der Lichtstrahl 106, wenn er auf dem Dokument 134 fokussiert wird, kann für gewöhnlich einen Durchmesser von zwischen 50 und 150 um aufweisen, der über die gesamte Breite der Abtastung beinahe konstant bleibt. Dieser Durchmesser des Punkts 131 ist der selbe, wie der üblicherweise für Abtaststrahlen in PC-Laserdruckern verwendete Punkt. Die einfache Bewegung der sich hin- und herbewegenden Spiegelscheibe 112, im Vergleich mit einem sich drehenden Polygon, das im allgemeinen in Laserdruckern verwendet wird, vereinfacht den Entwurf der asphärischen Linse 116 erheblich und führt zu geringeren Kosten von der Werkzeugbestückung bis hin zur Herstellung der Oberfläche der asphärischen Linse 116.
Nachfolgend wird der Betrieb des Dokument-Abtastgeräts 100 zum Erzeugen von Bildpunktdaten, die zur Eingabe an einen PC geeignet sind, insgesamt besprochen; sowohl der Fotostrom von den Fotodetektoren 146, der erzeugt wird, wenn der Lichtstrahl 106 die Oberfläche 132 abtastet, als auch die Position des Lichtstrahls 106 auf der Oberfläche 132, die von einem elektrischen Signal des Sensors angegeben wird, der in die Drehstabfedern integriert ist, die die Spiegelscheibe 112 stützen, können im gleichen Zeitintervall mittels eines herkömmlichen elektronischen Schaltkreises, der in das Dokument-Abtastgerät 100 eingebaut ist (in keiner der Figuren dargestellt) in Bildpunktdaten kodiert werden. Daher schaffen die Drehabtasteinrichtung 108 und Detektor 142 sämtliche Daten, die zum Übertragen von Bildpunktdaten an einen PC erforderlich sind.
Das Dokument-Abtastgerät 100 weist ferner eine Transporteinrichtung zum Bewegen des Dokuments 134 durch das Gehäuse 102 auf, die Dokument-Zufuhrwalzen und Motor 202 beinhaltet. Ein Dokument-Detektor 204, der in das Dokument-Abtastgerät 100 eingebaut ist, erfasst eine Einführung des Dokuments 134 in das Gehäuse 102 und beginnt umgehend mit dem Betrieb der Lichtquelle 104, der Drehabtasteinrichtung 108, des Detektors 142 und von Walzen und Motor 202, sowie der elektronischen Schaltkreise, die zur Kommunikation und zum Datenaustausch mit den PC benötigt werden. Der Dokument-Detektor 204 kann optisch, beispielsweise als ein LED/Fototransistor-Paar, mechanisch, beispielsweise als ein Mikroschalter, oder als irgendeine andere geeignete Einrichtung ausgebildet sein. Walten und Motor 202 sorgen für eine Straffung des Dokuments 134, indem sie es durch das Gehäuse 102 mit etwas unterschiedlichen Geschwindigkeiten treiben. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Walzen und Motor 202 als Rauhradwalzen ausgebildet, die ein Sandpapier aufweisen, wie sie in einigen digitalen Computer-Zeichengeräten verwendet werden. Ein Paar elektrostatischer Klemmen 206, für gewöhnlich in Form paralleler Finger, die mit einer dünnen Schicht eines Materials niedriger Reibung wie etwa Teflon beschichtet sind, befinden sich zwischen dem Gehäuse 102 und dem Dokument 134. Durch Einstellen einer elektrischen Spannung, die an die elektrostatischen Klemmen 206 angelegt wird, wird das Dokument 134 etwas gegen den Boden des Gehäuses 102 gezogen, um die Oberfläche 132 des Dokuments 134 in der Ebene des Fokus des Lichtstrahls 106 zu halten. Somit sorgen Walzen und Motor 202 sowie die elektrostatischen Klemmen 206 für einen Medientransport, um das Dokument 134 entlang eines Medien-Transportweges durch das Gehäuse 102 hindurch zu transportieren.
Während sich das Dokument 134 durch das Gehäuse 102 hindurch unter dem Lichtstrahl 1106 bewegt, wobei es von den Walzen und dem Motor 202 angetrieben wird, überstreicht das Dokument-Abtastgerät 100 wiederholt die Oberfläche 132 vor und zurück, während das ganze Dokument 134 kodiert wird. Um die Bewegung des Dokuments 134 durch das Gehäuse 102 hindurch mit der Bewegung des Lichtstrahls 106 über die Breite des Dokuments 134 zu koordinieren, wird das elektrische Signal, das mittels des Sensors erzeugt ist, der in die Drehstabfedern integriert ist, die die Spiegelscheibe 112 stützen, als ein Taktsignal verwendet, um das Dokument 134 mittels der Walzen und des Motors 202 vorzurücken.
Alle optischen Bestandteile des Dokument-Abtastgeräts 100, das in den Fig. 2 bis 4 dargestellt ist, insbesondere die Drehabtasteinrichtung 108, sind extrem klein und billig im Vergleich mit herkömmlichen Abtastgeräten. Ein gedruckte Schaltkreiskarte (in keiner der Figuren dargestellt) ist sehr dünn und kann oben an dem Gehäuse 102 befestigt werden. Die elektronischen Bauteile auf der gedruckten Schaltkreiskarte sind sehr kurz, was ermöglicht, das Gehäuse 102 sehr schmal auszubilden: 5,0 mm schmal oder sogar weniger. Die Breite des Gehäuses 102 kann etwas geringer als 0,23 m (9 Zoll) ausgebildet sein, um ein Standarddokument 134 mit einer Breite von 0,22 m (8 1/2 Zoll) aufzunehmen, und die Länge des Gehäuses 102 entlang der Richtung der Dokumentbewegung kann bis zu 0,15 m kurz sein (6,0 Zoll).
Fig. 13 stellt die im Mikroverfahren hergestellte Drehabtasteinrichtung 108 dar, die ausführlicher in der Patentanmeldung '397 beschrieben ist. Die Drehabtasteinrichtung 108 beinhaltet eine im Mikroverfahren hergestellte Spiegelscheibe 112 in einem Kastenrahmen, die innerhalb eines Außenrahmens 302 mittels eines Paares koaxialer, einander gegenüberliegend angeordneter Drehstabfedern 304 gestützt wird. Wie ausführlicher in der Patentanmeldung '397 beschrieben ist, sind die Spiegelscheiben 112, der Außenrahmen 302 und die Drehstabfedern 304 als ein Stück ausgebildet, indem eine Siliziumscheibe in einem Mikroverfahren bearbeitet ist. Wie ferner in der Patentanmeldung '397 erläutert ist, erzeugt die Spiegelscheibe 112 mehrere Schwingungsmoden, u. a. einen Grundmodus der Drehschwingung.
Wie in der Patentanmeldung '397 beschrieben ist, kann die Spiegelscheibe 112 um die Drehstabfedern 304 aus einer Ruhelage entweder mittels elektrostatischer oder elektromagnetischer Kräfte herausgedreht werden, die auf die Spiegelscheibe 112 einwirken. Die Drehabtasteinrichtung 108, die in das Dokument-Abtastgerät 100 eingebaut ist, verwendet vorzugsweise einen elektromagnetischen Antrieb, wie er in Fig. 14 dargestellt ist. Dementsprechend weist die Drehabtasteinrichtung 108 Permanentmagnet-Paare 306 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten des Außenrahmens 302 befestigt sind und sowohl oberhalb als auch unterhalb des Außenrahmens 302 angeordnet sind. Die Permanentmagnete 306 schaffen ein Magnetfeld "B", das in Fig. 14 mittels eines Pfeils 308 angedeutet ist. Eine Leiterspule 313 umgibt die Spiegelscheibe 112, und Zuleitungen 314 zu der Leiterspule 312 sind über eine der Drehstabfedern 304 geführt. Ein Wechselstrom ("AC"), der in die Leiterspule 312 mittels der Zuleitungen 314 eingespeist wird, tritt mit dem Magnetfeld der Permanentmagnete 306 in Wechselwirkung und führt zu einer Hin- und Herbewegung der Spiegelscheibe 112 um die Drehstabfedern 304 bezüglich des Außenrahmens 302.
Die andere Drehstabfeder 304 trägt einen Drehsensor 316 einer Art, die ausführlicher in dem Patent '862 beschrieben ist. Ein elektrischer Strom wird in Sensor-Zuleitungen 322a und 322b des Drehsensors 316 eingespeist, wie ausführlicher in Fig. 15 dargestellt ist. Eine Drehung der Drehstabfeder 304 erzeugt eine Spannung rechtwinklig zum Stromverlauf. Die Spannung im rechten Winkel zum Stromverlauf tritt über den Sensorausgangsleitungen 324a und 324b auf. Diese Ausgangspannung der Drehstabfeder 304 ist zu der Scher- (oder Dreh-) Spannung in der Drehstabfeder 304 und daher zum Drehwinkel der Spiegelscheibe 112 um die Drehstabfeder 304 bezüglich des Außenrahmens 302 proportional.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT

Fig. 6 und 6b stellen einen tragbaren PC 212 dar, neben dem ein Dokument-Abtastgerät 102, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, angeschlossen ist. Das Dokument-Abtastgerät kann entweder als ein integriertes Teil des tragbaren PCs 212 oder als ein entfernbares Einrast-Zusatzteil ausgebildet sein. Die meisten tragbaren PCs weisen etwa eine Breite von 0,23 m (9 Zoll) und eine Tiefe von 0,28 m (11 Zoll) auf. Wie in Fig. 6 dargestellt, erlaubt die winzige Größe des Dokument-Abtastgeräts 100 wie oben beschrieben das Befestigen oder Integrieren des Dokument-Abtastgeräts 100 unterhalb des tragbaren PCs 212. Das zum Befestigen durch Einrasten vorgesehene Dokument-Abtastgerät 100 kann durch einen dazu vorgesehenen Stecker im Boden des Computers, der in keiner der Figuren dargestellt ist, elektrischen Strom und andere Verbindungen zu dem tragbaren PC 212 erhalten. Das Dokument 134 wird durch einen Eingangsschlitz 214 an der Vorderseite des Gehäuses 102 eingeführt und verlässt dieses durch einen Ausgangsschlitz 216 an der Rückseite. Die winzige Größe des Dokument-Abtastgeräts 100 ermöglicht eine Drehung seiner Ausrichtung, sofern gewünscht, um 90º bezüglich des tragbaren PCs 212. Beide Konfigurationen des Dokument-Abtastgeräts 100 mit dem tragbaren PC 212 schaffen ein Dokument-Abtastgerät innerhalb der Aufstandsfläche des tragbaren PCs 212. Falls der tragbare PC 212 ein Fax-Modem beinhaltet, ermöglicht der Einbau des Dokument-Abtastgeräts 100 in den tragbaren PC 212, dass der tragbare PC 212 auch als ein tragbares Gerät zur Faksimileübertragung funktioniert.
Fig. 7, 7a, 8 und 8a stellen verschiedene Weisen dar, auf die das Dokument-Abtastgerät 100 in eine Tastatur 222 eines PCs integriert werden kann. Während diese Figuren das kompakte Dokument-Abtastgerät 100 als am rechten Ende der Tastatur 222 angeordnet darstellen, ist ohne weiteres klar, dass das Dokument-Abtastgerät 100 auf der rechten Seite, auf der linken Seite oder im Zentrum der Tastatur 222 angeordnet sein kann, je nachdem welche Position für eine bestimmte Anwendung am günstigsten ist. Fig. 7 und 7a stellen dar, wie das Dokument 134 in das Dokument-Abtastgerät 100 von der Vorderseite der Tastatur 222 her eingeführt wird, was für jene Konfigurationen geeignet ist, bei denen am Arbeitsplatz des Benutzers hinter der Tastatur 222 genügend Platz ist. Bei der Konfiguration, die in Fig. 8 und 8a dargestellt ist, erlaubt eine Papierführung 224, die an der Rückseite der Tastatur 222 angeordnet ist, dass das Dokument 134 beinahe senkrecht in die Rückseite der Tastatur 222 eingeführt werden kann. Die Papierführung 224, die bei der Konfiguration eingebaut ist, die in Fig. 8 und 8a dargestellt ist, richtet die Tastatur 222, die in Fig. 8 und 8a dargestellt ist, zu einer Verwendung ein, bei der hinter der Tastatur 222 am Arbeitsplatz des Benutzers wenig Platz ist. Beide Konfigurationen der Tastatur 222, die das Dokument-Abtastgerät 100 beinhalten, schaffen ein Dokument-Abtastgerät innerhalb der Auflagefläche der herkömmlichen Tastatur 222, und darum besetzt das Dokument-Abtastgerät 100 am Arbeitsplatz des Benutzers keinen zusätzlichen Raum.
Fig. 9 und 9a stellen dar, wie das Dokument-Abtastgerät 100 in einen Arbeitsflächen-PC 242 eingebaut sein kann. Ähnlich dem tragbaren PC 212, ist das Dokument-Abtastgerät 100 vorzugsweise im Bodenabschnitts des Desktop-PCs 242 integriert. Die Anordnung des Dokument-Abtastgeräts 100 am Boden des Desktop-PCs 242 erlaubt, die Arbeitsfläche, auf der der Desktop-PC 242 ruht, dazu zu verwenden, das Dokument 134 nach dem Abtasten in eine Ablage 244 zu führen. Bei einer alternativen Konfiguration für das Dokument-Abtastgerät 100, die auch in Fig. 9 dargestellt ist, ist das Dokument- Abtastgerät 100 an der Seite des Desktop-PCs 242 befestigt. Das Dokument- Abtastgerät 100 muss bei einer solchen Konfiguration nicht in den Desktop-PC 242 integriert sein, wodurch die Möglichkeit besteht, einen bestehenden Desktop-PC 242 mit dem Dokument-Abtastgerät 100 nachzurüsten. Die Konfigurationen des Dokument- Abtastgeräts 100, das in einen Desktop-PC 242 eingebaut ist, schaffen ein Dokument- Abtastgerät innerhalb der Auflagefläche des Desktop-PCs 242, und somit besetzt das Dokunnent-Abtastgerät 100 keinen zusätzlichen Raum am Arbeitsplatz des Benutzers.
Fig. 10 und 10a stellen eine Konfiguration dar, bei der das Dokument-Abtastgerät 100 in einen Tower-PC 252 eingebaut ist. Das Dokument-Abtastgerät 100 ist vorzugsweise in den Boden des Tower-PCs 252 integriert. Eine Führung 254 wird dazu verwendet, das Dokument 134 am Eingangsschlitz 214 einzuführen, und das Dokument-Abtastgerät 100 legt das Dokument 134 nach dem Abtasten in einer Ablage 244 ab. Die Konfigurationen des Dokument-Abtastgeräts 100, das in einem Tower-PC 252 aufgenommen ist, schaffen ein Dokument-Abtastgerät innerhalb der Aufstandsfläche des Tower-PCs 252, und darum besetzt das Dokument-Abtastgerät 100 keinen zusätzlichen Raum am Arbeitsplatz des Benutzers. Ähnlich dem Desktop-PC 242, kann das Dokument-Abtastgerät 100 auch an der Seite des Tower-PCs 252 integriert sein, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Weil das Dokument-Abtastgerät 100 nicht in den Tower-PC 252 integriert sein muss, kann das Dokument-Abtastgerät 100 einfach auf einen bestehenden Desktop-PC 242 nachgerüstet werden.
Fig. 11 und 11a stellen das Dokument-Abtastgerät 100 dar, das zum Verarbeiten von Dokumenten eingerichtet ist, deren Breite geringer als 0,22 m (8 1/2 Zoll) ist. Genauer gesagt zeigen Fig. 11 und 11a das Dokument-Abtastgerät 100, wobei es in einen digitalen persönlichen Organizer 262 integriert ist, um eine Visitenkarte 264 abzutasten, deren Größe etwa 0,06 · 0,09 m (2 1/4 · 3 1/2 Zoll) beträgt. Die Abtastbreite ist bei dem Dokument-Abtastgerät 100 verringert, das in den persönlichen Organizer 262 eingebaut ist, und der Medientransport, bestehend aus Walzen und Motor 202 und den elektrostatischen Klemmen 206, kann weggelassen werden. Im übrigen ist der Betrieb des Dokument-Abtastgeräts 100 identisch dem des oben in Verbindung mit den Fig. 2 bis 5 beschriebenen. Die Visitenkarte 264 kann langsam eingeführt werden, mit der Hand falls gewünscht, wie mittels eines Pfeils 156 angedeutet. Eine Walze 258, die die Visitenkarte 264 berührt und die an einen sehr kleinen optischen Kodierer, der in keiner der Figuren gesondert dargestellt ist, (oder an sonst irgendeinen billigen kleinen Winkel-Kodierer) angeschlossen ist, kodiert auf einfache Weise, wie weit die Karte durch das Dokument- Abtastgerät 100 hindurchgelaufen ist. Bei so einem Zuführen per Hand wird die Visitenkarte 264 wiederholt an jeder aufeinanderfolgenden Stelle des Digital-Wandlers abgetastet, um genügend Informationen erhalten, um das Bild wiederherzustellen. Nur eine mäßige Abtastauflösung, beispielsweise 7870 Bildpunkte pro Meter (200 Bildpunkte pro Zoll), ist für das Dokument-Abtastgerät 100 erforderlich, das in den persönlichen Organizer 262 aufgenommen ist.
Das Dokument-Abtastgerät 100 kann natürlich auch freistehend verwendet werden. Fig. 12 und 12a stellen eine solche Konfiguration dar. Insbesondere stellen die Fig. 12 und 12a das Dokument-Abtastgerät 100 dar, wobei es entlang einer Seite eines Arbeitstisches 272 hängt, um die Auflagefläche des Dokument-Abtastgerät 100 auf dem Arbeitstisch 272 zu minimieren. In so einer Konfiguration des Dokument-Abtastgeräts 100 wird das Dokument 134 in den Eingangsschlitz 214 in einem 90º-Winkel zu dem ebenen, fächerförmigen Bereich eingeführt, der von den gestrichelten Linien 124a und 124b begrenzt wird. Auf diese Weise nimmt das Dokument-Abtastgerät 100 das Dokument 134 direkt von der Oberfläche des Arbeitstisches 272 auf, wobei die bedruckte Oberfläche 132 dem Arbeitstisch 272 zugewandt ist. In dem in den Fig. 12 und 12a dargestellten Dokument-Abtastgerät 100 ist der Umkehrspiegel 122 weggelassen, und der Lichtstrahl 106 fällt direkt von der Drehabtasteinrichtung 108 auf die Oberfläche 132. Nachdem das Dokument 134 von dem Lichtstrahl 106 abgetastet ist, wird es um einen Winkel von 90º mittels der Walzen 276a und 276b umgelenkt, um in eine Tasche 278 zufallen, die unmittelbar neben dem Dokument-Abtastgerät 100 angeordnet ist. Das Dokument- Abtastgerät 100, das in Fig. 12 und 12a dargestellt ist, verwendet beide Konfigurationen für den optischen Detektor 142, der oben ausführlich unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 beschrieben ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, versteht man, dass so eine Offenbarung nur zur Darstellung dient und nicht beschränkend ausgelegt werden darf. Während die vorstehende Beschreibung des Dokument-Abtastgeräts 100 sich auf eine Verwendung des Medien- Abtastgeräts, das aus der Lichtquelle 104, der Drehabtasteinrichtung 108, der asphärischen Linse 116, dem Umkehrspiegel 122 und dem Detektor 142 besteht, im Zusammenhang mit dem Abtasten des Dokuments 134 beschränkt, versteht der Fachmann ohne weiteres, dass dieses Medien-Abtastgerät auch dazu verwendet werden kann, einen intensitätsmodulierten Lichtstrahl 106 entweder eine fotoempfindliche oder eine fotoleitfähige Oberfläche 132 überstreichen zu lassen, um ein verstecktes Bild darauf zu erzeugen.

Claims

1. Kompaktes Medien-Abtastgerät (100) zum Abtasten einer Oberfläche (132) eines Mediums, wobei das Medien-Abtastgerät (100) umfasst:

einen Medien-Transportmechanismus (202, 206) zum Vorrücken der Oberfläche (132) des Mediums entlang eines Medien-Transportweges vorbei an einer Abtaststation, die sich innerhalb des Medien-Abtastgeräts (108) befindet;

eine Lichtquelle (104) zum Erzeugen eines Lichtstrahls (106);

eine sich hin- und herbewegende Spiegelscheibe (112), auf die der Lichtstrahl (106) fällt, wobei

jede Hin- und Herbewegung den Lichtstrahl (106) über einen fächerförmigen Bereich ablenkt, der einen praktisch festen Scheitelpunkt (128) auf der Spiegelscheibe (112) aufweist, wobei der fächerförmige Bereich im wesentlichen ben ist;

die sich hin- und herbewegende Spiegelscheibe (112) von einem Paar Drehstabfedern (304) gestützt wird, die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Spiegelscheibe (112) angeordnet sind;

ferner umfassend

eine Spiegelscheiben-Antriebseinrichtung (306, 312) zum Drehen der Spiegelscheibe (112) um die Drehstabfedern (304) aus einer Ruhelage, um dadurch die Oberfläche (132) des Mediums mit dem Lichtstrahl (106) zu überstreichen,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Medien-Transportweg im wesentlichen gerade ist;

die Spiegelscheibe (112) als Teil einer in einem Mikroverfahren hergestellten Drehabtasteinrichtung ausgebildet ist, bei der die Drehstabfedern (304) und die Spiegelscheibe (112) einstückig ausgebildet sind; und

das Abtastgerät ferner einen weiteren Spiegel (122) umfasst, auf den der ebene, fächerförmige Bereich fällt, nachdem er von der Spiegelscheibe (112) reflektiert ist, um den Lichtstrahl (106) derart umzulenken, dass er auf die Oberfläche (132) des Mediums fällt.

2. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle einen Intensitätsmodulator beinhaltet und wobei die Oberfläche des Mediums fotoempfindlich ausgebildet ist.

3. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle einen Intensitätsmodulator beinhaltet und wobei die Oberfläche des Mediums fotoleitfähig ausgebildet ist.

4. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der Drehstabfedern einen Drehsensor aufweist, der ein elektrisches Signal erzeugt, das den Winkel anzeigt, um den die Spiegelscheibe um die Drehstabfedern aus der Ruhelage gedreht ist.

5. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 4, wobei die Hin- und Herbewegung der Spiegelscheibe der im Mikroverfahren hergestellten Drehabtasteinrichtung sinusförmig ist.

6. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 5, wobei das elektrische Signal des Drehsensors an die Spiegelscheiben-Antriebseinrichtung zurückgeführt wird, um die sinusförmige Hin- und Herbewegung der Spiegelscheibe auf eine Frequenz einzustellen, die dem Grundmodus der Drehschwingung der Spiegelscheibe entspricht.

7. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 4, wobei die Hin- und Herbewegung der Spiegelscheibe der im Mikroverfahren hergestellten Drehabtasteinrichtung nicht sinusförmig ist.

8. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 7, wobei die nicht-sinusförmige Min- und Herbewegung der Spiegelscheibe der im Mikroverfahren hergestellten Drehabtasteinrichtung sägezahnförmig ist.

9. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 7, wobei das elektrische Signal des Drehsensors an die Spiegelscheiben-Antriebseinrichtung zurückgeführt wird, um die nicht-sinusförmige Hin- und Herbewegung der Spiegelscheibe zu steuern.

10. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei der Medien- Transportmechanismus das Medium synchron mit der Hin- und Herbewegung der Spiegelscheibe vorrückt.

11. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei das Medium ein Dokument ist, dessen Oberfläche den darauf fallenden Lichtstrahl streut, und das Medium ferner umfasst:

einen Lichtdetektor zum Empfangen wenigstens eines Teils des von dem Medium gestreuten Lichtstrahls und zum Erzeugen eines darauf ansprechenden elektrischen Signals.

12. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 11, wobei das elektrische Signal, das von dem Lichtdetektor erzeugt wird, als Bildpunktdaten ausgebildet ist.

13. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 11, wobei der Lichtdetektor als eine geradlinige Gruppierung von Fotodetektoren ausgebildet ist.

14. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei das Medien-Abtastgerät dazu eingerichtet ist, Dokumente in Briefgröße abzutasten, das Medien-Abtastgerät ferner einen Laptop-Personalcomputer ("PC") aufweist, der über dem Medien-Abtastgerät angeordnet ist, und das Medien-Abtastgerät in die Aufstandsfläche des Laptop-PCs passt.

15. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei das Medien-Abtastgerät dazu eingerichtet ist, Dokumente in Briefgröße abzutasten und das Medien- Abtastgerät ferner eine Tastatur aufweist, die das Medien-Abtastgerät umgibt.

16. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei das Medien-Abtastgerät dazu eingerichtet ist, Dokumente in Briefgröße abzutasten und das Medien- Abtastgerät ferner einen Desktop-PC aufweist, der das Medien-Abtastgerät umgibt.

17. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei das Medien-Abtastgerät ferner einen Tower-PC aufweist, der das Medien-Abtastgerät umgibt.

18. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei das Medien-Abtastgerät dazu eingerichtet ist, Visitenkarten abzutasten, und das Medien-Abtastgerät ferner einen persönlichen Organizer aufweist, der das Medien-Abtastgerät umgibt.

19. Kompaktes Medien-Abtastgerät nach Anspruch 1, wobei das Medien-Abtastgerät ein Paar Sensoren zum Erzeugen elektrischer Signale aufweist, die jeweils den Beginn und das Ende eines Abtastens des Mediums mit dem Lichtstrahl anzeigen.