带有可选插接站的便携式的电池供电的多介质双工扫描仪的制作方法

文档序号:7913099阅读:248来源:国知局
专利名称:带有可选插接站的便携式的电池供电的多介质双工扫描仪的制作方法
技术领域
本发明涉及一种全部由电池供电的小型便携式双工扫描仪。所述扫描仪可以接受各种介质,包括标准尺寸纸张文档、信用卡或者其他身份(ID)类型卡,以及压缩磁盘类型介质。所述扫描仪提供来从锂离子电池获得的大约一个月或者100页的功率。无需额外电源。通过连接到合适的电源以提供电荷来完成电池充电。扫描的数据可以通过无线的方法、直接连接或者可移动介质(如闪存驱动器)传送到主机。可选插接站为所述扫描仪提供了自动文档馈送(ADF),结合打印、传真以及复印多页扫描,也是本发明的特有的部件。
背景技术
本发明最接近符合美国专利商标局(USPTO)的类别358/1. 5,其中类别358包括静态图像的通信或复制,或者静态图像的序列,其中局部光(local light)或组成图像的密度变化不随时间而改变。所述子类包括其中标记的位置和速度或者图像媒体修改数据的表示的主题。以最简单形式,本发明包括特有便携式双工扫描仪,该扫描仪无需外部电源,以及适应各种介质(如纸张文档、ID卡、压花信用卡,以及压缩磁盘)同时自己管理功率消耗以优化电池寿命。也适合扫描的数据的无线传送。为多页扫描、打印、传真、以及复印提供了自动文档馈送(ADF)的可选插接站,也是本发明的一个特有的部件。现有的声称“便携式的” “用电池供电的”扫描仪还是需要一些到主机(也就是,计算机或主机设备)的连接,或者是不能接受任意介质的小型手持扫描仪。具体地说,专利Chen (陈)(US6,031,636)公开了需要连接到主机计算机,以及因此不是真正地用“电池供电的”,该专利特别地通过引用被全部合并于此。专利Kochis(US 5, 381,020)公开了为用户必须翻过(ran over)文档来扫描的手持扫描仪,以及不能接受任意介质,该专利特别地通过引用被全部合并于此。在现有技术中均没有提供本发明的所有特征,包括真正地电池供电的运行,多介质扫描,辅助校正(assisted de-skew)或者用于多页扫描的插接站的选择。

发明内容
越来越多的业务在传统的办公室外进行。因此,用于完成业务任务的装置需要更好的移动性和功能性。真正地便携式的扫描仪是现有技术中长期认为需要的。但是,真正地便携式的扫描仪应无需外部电源。本发明在小型、容易使用,功能全面的装置中实现这样的便携性。本发明的扫描仪小到足以装进公文包或笔记本电脑包,并且不仅可以扫描纸质文档,而且还可以扫描ID卡和压花信用卡。例如,在医疗所,可能需要为不能站立于柜台完成书面工作的患者登记。用户可以拿着本发明的扫描仪到就座的患者那里,扫描他们的ID卡和患者可能需要的任何其他文档的复印件。之后,用户返回到他们的计算机并可以传送扫描的图像到他们的系统中,打印出扫描的图像,并向患者提供复印件。这个数据传送可以通过无线链路(如蓝牙、无线USB,以及wi-fi)发生而无需外部连接。为所述扫描仪供电的所述锂离子电池通过到功率提供源的连接来充电。所述源可以是能够供给功率的任何装置(如插入到壁装电源插座的交流适配器,或者自提供功率的计算机)。电池充电所需的全部是来自任何有能力的装置或连接到扫描仪的插座的功率的传送。一个这样的装置被提供有所述扫描仪,以及该装置大致为手机壁装充电器单元的尺寸。
附有扫描仪的本发明的软件基于连接的充电装置调整功率消耗。例如,如果连接到笔记本电脑为所述扫描仪电池充电,所述软件检测到这种情况并调整毫安消耗,以使所述笔记本电脑电池自身不过度地耗费。如果所述软件检测到充电是来自交流电源,则做出类似的调整。充电功能固有功率管理,使得电池被适当地充电和放电以保护锂离子电池寿命。当所述软件检测到扫描仪是在空闲模式,另一个功率管理的特征被应用。所述扫描仪按钮被激活,但是没有操作发生。因此,在扫描仪电路板上的微处理器调整供给电压、使非必要的子单元断电、以及降低时钟。这种功耗的自我管理维持了所述扫描仪电池寿命以使用户获得扫描仪的最佳的运行时间。数据的存储可以通过驻留在扫描仪的印刷电路板(PCB)上的板上闪存存储器完成。数据可以如用户希望的通过无线连接或通过USB连接被传送。数据存储也可以通过可移动存储装置(如闪存驱动器和SD/MMC卡)完成。这些特征只用于数据传送,不能给扫描仪供电。如果扫描仪不是由电池供电的,即,只连接到一个充电电源,则扫描功能将无法进行。扫描仪将只允许用户获得在扫描仪的驻留内存芯片或可移动存储介质上存储的数据。当在无线模式中且在无线范围内,扫描的图像可以被传送到用户的计算机或移动装置(如苹果手机(i-Phone)或黑莓手机(Blackberry))。在具有无指导或打开的纸张插入的扫描仪中,馈送介质通常是个问题。在这样的情况下,介质的直的馈送是一个问题。如果介质以不适合的角度被插入,例如纸张可能会倾斜并造成卡纸或不能接受的扫描。本发明的扫描仪通过放置横跨输入路径的帮助用户直观地确认他们正用最小的倾斜馈送介质进入的模拟纸张接近传感器,来解决这个问题。对于本应用而言,这种解决方案被称为“辅助校正”。当介质以倾斜的角度插入,左侧的LED灯将照亮来指示用户需要将介质的角度向右,反之亦然。当纸张传感器确定所述介质被直的插入,两个倾斜提醒灯都将不会照亮,并且介质将通过扫描路径被绘制并且将保持直的纸张路径贯穿扫描仪。这消除了对需要数据密集型处理(如增加的功率)的软件校正的需求。由于本发明的校正根据介质获得来被执行,并不依赖于软件,这样的特征提供了最佳的光学字符识别(OCR),减少的文件大小,增加的存储空间,扫描速度增加,和当使用缓慢或低带宽传输方法时更快的传输。双轧辊置于枢轴线上以允许接受各种厚度的介质。在插入介质时,纸张馈送路径调整以接受介质,识别该介质是纸张文档或者如信用卡或ID卡的较厚的介质)。前部和后部的轧辊组顺利地指导介质不会不顺畅的或停顿的通过所述扫描仪路径。单电机提供驱动机制以给自动厚度调整供电,并且又提供驱动机制馈送介质通过扫描仪。所述扫描仪可适应介质的厚度达2_。纸张或介质的输出通过向用户返回介质的纸张返回或通过直的路径来完成,在直的路径中介质在扫描仪的后部被弹出。由于枢轴组装允许轧辊为较厚的介质而分开,纸张返回将自动地移开并允许较厚的介质从扫描仪的后部退出。光学的纸张传感器辅助确定插入的介质的宽度,同时根据介质厚度自动调整馈送轧辊接受该介质,并且驱动器开始通过扫描路径。这种调整是对用户透明的并在几毫秒内发生。针对信用卡或ID卡扫描的情况,卡的尺寸通过本发明的软件自动地检测并且卡将直接地从插入点返回到用户。这样是最佳的,因为硬塑料卡将不能如同纸张文档那样被弯曲以被驱动通过标准的纸张返回。此外,用户将不需要从扫描仪后面摸索以获得扫描的卡。本发明的扫描仪还包含主机USB端口,在USB端口中用户可以直接地连接装置(如闪存驱动器或者打印机)到扫描仪。因此,扫描仪从其电池提供功率到连接的外部装置,并且用户实质上可以在一个步骤中扫描和打印文档。所述扫描仪,在装置所需的在此详 细描述的扫描仪提供的功率范围内,作为主机以供电或充电到连接的外部装置。综上所述,通过在无需外部电源或物理连接到主机以操作的小型装置中提供真正地便携式的双工扫描能力,本发明的扫描仪解决了行业中的需求。电池寿命比大多数用户认为可用的更好,并且可以便于用户来执行数据传送(通过无线方式,电缆,或如记忆卡和闪存驱动器等的装置)。


本发明通过参考附图进一步详细地描述其中图I为示出了扫描仪的全角度的前视图;图2为功率管理功能的流程图;图3为介质传输配置的功能图;图4为轧辊配置的示意图;图5为在打开和关闭位置的纸张返回的说明图;图6为纸张存在检测的原理图;以及图7为可选扫描仪插接站。
具体实施例方式通过以下例子的详细描述说明本发明,但不作为本发明原则的限制。本说明书将清楚地使本领域技术人员能够制作和使用本发明,并描述本发明的各种实施方式、改变、变化和替代。本说明书包括目前被认为是实施本发明的最好方式。就这一点而言,通过7幅相对简单的附图来说明本发明;尽管将制作或者使用所述发明的一种可行的方法向本领域技术人员(如软件架构、编程和计算机操作领域)说明是十分复杂的。图I为扫描仪的完整的前视图。壳体10由塑料构成。纸张返回20被示出为显示正通过后部被返回的文档,因此我们可以认为纸张返回是在闭合的位置。在这幅图中也说明了纸张输入30。纸张传感器40沿着介质插入来设置。一为自辅助校正提供指导的组灯50跨过纸张馈送的前上部进行照明。电源灯60放置在电源按钮70的下面,并且闪烁以指示扫描仪正在充电,或者保持稳定地照亮以指示扫描仪在电池供电模式。一组3个亮着的按钮80指向输出功能,也就是,例如电子邮件、PDF或者复印,并基于用户通过按钮的选择来进行照明。图2为根据扫描仪的电池充电器的电流的功率管理功能的流程图。在功率管理系统的范围之内具有4个基本的功率状态。在开始模式90中功率管理系统等待总线功率100的确认。如果没有确认出现,循环返回到开始并等待。如果功率被记录,系统检测USB流量110。如果没有“流量”,充电器呈现“无声(dumb) ”模式并消耗弱电流(灯)120。这是功率状态I。如果检测到“流量”,发生统计(enumerate)或者装置识别130。如果没有装置被统计140,功率模式将消耗限制到lOOma。这是功率状态2。如果需要功率的装置被检测到,消耗的量被确定150并且充电器会相应地给装置供电160 (功率状态3)或者停留在零功率消耗模式170 (功率状态4)。图3为介质传输配置的不意图。具有一组进和出的轧棍180(输送轧棍),和一 组支撑轧辊190。驱动器或馈送轧辊190b实质上是“非固定的(floating)”并借助于弹簧张力紧贴于支撑轧辊。支撑轧辊180a被固定在扫描仪外壳内。两个接触式图像传感器200(CIS’s)被置于扫描仪路径的上下方,并且相互补偿以为扫描时提供黑色背景。双接触式图像传感器(CIS’ s)也为双工扫描提供了基础。由于整个的馈送机构安置于枢轴线上,在纸张馈送中的间隙210可以简单地基于插入的介质调整。例如,间隙将自动地利用枢轴线为插入介质的提供合适的间隙同时维持直的纸张路径。这个间隙210可以到达2_以适应介质(如压花信用卡或者ID卡)。图4为进一步详细地示出了介质传输配置。再一次地,驱动器230b和支撑轧辊220a被示出。电机馈送齿轮240驱动附着在支撑轧辊250上的固定支架上的齿轮。当没有电机扭矩出现时,轧辊组被挤压在一起并且没有介质可以插入(硬停)260。在用户介质插入和用纸张传感器对准时,电机启动并经由轴点270的枢轴提供释放夹合作用的力,产生瞬间的间隙,并允许介质通过扫描仪路径被拉动。这种配置提供了具有最小电机扭矩需求的正的介质夹紧。针对较厚的介质,轧辊组装的绕轴旋转动作允许合适的间隙,并且一旦介质的厚度被识别,轧辊之后在介质上停止以完成积极正夹紧并经由剩余扫描路径扫描。这个间隙的产生和夹合过程发生在几毫秒中内并且用户是无法察觉的。图5为示出了集成的纸张返回270的横截面图。纸张返回被集成到接触式图像传感器顶部组装280当中。在较厚介质的情况下,纸张返回将自动地根据上述的绕轴旋转动作从路径移开。这里,示出的是在打开的位置270中的纸张返回。如果用户希望纸张文档通过打开返回的方法被返回,他们只需要简单地打开纸张返回直到它点击到适当的位置。关闭返回也是有保证的以使返回根据用户的需要保持打开或者关闭。显然地,较厚的介质(如信用卡)不能弯曲,有角的返回机构不能适应,因此自动翻转通过本发明的方法实现以使信用卡被扫描,然后从进口 290的点直接返回,或作为纸张返回自动清除路径的结果,它可能退出扫描仪的后部。卡的尺寸通过传感器自动检测并一旦被扫描,使信用卡或ID卡翻转以使用户无需从扫描仪300的后部获取被扫描的卡。这种方法更加方便、简单地扫描并获取更小的介质(如信用卡或者ID卡)。如果用户选择,通过在关闭的位置的纸张返回,其他介质的后部出口 300可以被实现。图6为表示本发明的辅助校正功能的示意图。在图I中前面板灯50被表示为用户指南以明显地确认介质直的插入。如果介质以倾斜角度插入,并不是所有的纸张传感器将被遮盖。因此,介质可能会向左或向右倾斜并需要调整。读出电路指示扫描仪上的灯用来根据用户插入介质倾斜的角度进行照明,例如介质被向右倾斜地插入-左提醒灯将照明以通知用户将介质的角度稍微向左。为了直的插入,用户可以通过倾斜灯的指示快速调整介质的角度。一旦介质被直的插入,没有提醒灯会亮,并且扫描开始。这个基于介质获取来完成的过程是快速并且高效的,而且不依赖于软件校正解决方案。图中为传感器响应310关于通过传感器320检测到的介质位置的简单的表示。在图中,L2,LI,C,Rl和R2代表5个用于确定是否介质足够直的被插入以扫描的模拟检测通道330。基于当用户旋转页时传感器是否被遮盖,传感器响应以百分数被显示340。指示的照明将如所述的运行以提醒用户调整介质到哪个角度以使扫描开始。图7为一种可选插接站350的相当一般的例子。插接站不仅作为安置便携式扫描仪360的固定基座和提供用于多页扫描的自动文档馈送机(ADF) 370服务,而且还作为用于 扫描仪电池的充电器。插接站应具有到主机的USB380上行链路和交流电源390的连接。自动文档馈送机(ADF)包括输入盘和文档收集器400。该站配置有其自己的电机/驱动电子设备和接收来自插接的扫描仪的控制信号。插接站,如所示的,还可以与多功能外围设备(MFP)集成以使被扫描的项目可以从一个装置被打印、复印或者传真,从而从用户的工作空间中消除占用空间和杂乱。
权利要求
1.一种便携式的电池供电的多介质双工扫描仪,该便携式的电池供电的多介质双工扫描仪包括 a)电源; b)USB连接,该USB连接用于为电源充电; c)介质输入,该介质输入被设计为适应各种介质宽度和厚度; d)红外纸张传感器,该红外纸张传感器被优化用于减少杂散光的进入、插入的介质的识别以及所述插入的介质的倾斜; e)双轧辊系统,该双轧辊系统被优化以帮助允许介质厚度变化、所述双轧辊系统的夹紧以及介质控制; f)纸张返回,该纸张返回被优化用于向前或者基于后部出口返回介质; g)单电机,该单电机用于驱动所述介质通过所述轧辊系统并且帮助介质厚度调整; h)功率管理,该功率管理通过所述扫描仪的软件和硬件来进行。
2.根据权利要求I所述的扫描仪,其中,所述电源包括能够被再充电的锂离子电池。
3.根据权利要求I所述的扫描仪,其中,所述USB连接包括装置,在该装置中,连接器的一端为USB类型的插口,且另一端为交流尖头插头适配器或者能够连接到任意功率提供装置的另一个USB连接器。
4.根据权利要求I所述的介质输入,其中,厚度达到2mm的标准尺寸文档、信用卡或者ID卡、或者压缩磁盘能够被所述介质输入接受。
5.红外纸张传感器,其中,所述传感器将响应于正被介质遮盖,随后通过由灯在右方或左方照明来提醒用户而指导倾斜角度从而指导插入的介质的调整角度。
6.一种自我功率管理方法,其中,本发明的软件检测提供给所述电池的充电电源并且调整电流强度消耗,以使得所述电池被适当地充电和放电,并使得在例如笔记本电脑的电荷提供源上实现最小的消耗。
7.根据权利要求6所述的功率管理方法,其中,所述方法还包括扫描仪操作中的空闲模式的硬件检测和至低时钟电池模式的后续电压调整。
8.根据权利要求I所述的扫描仪,所述扫描仪还包括另一输入端口,该另一输入端口允许外部装置的连接,以提供功率到所述装置,并为所述装置充电。
9.根据权利要求I所述的双轧辊系统,其中,轧辊以固定和非固定的配置方式被配对,以允许枢轴线仅基于所述介质的插入来调整至介质厚度。
10.根据权利要求I所述的纸张返回,所述纸张返回还包括后部介质出口、当所述返回在打开的位置时的向前介质出口、以及信用卡或ID卡介质的自动翻转返回。
11.一种交流供电的插接站,其中,所述站接受便携式的扫描仪并且用作扫描仪电池的充电工具。
12.根据权利要求11所述的插接站,所述插接站还包括集成的打印机、复印机或传真机。
13.根据权利要求11所述的插接站,所述插接站还包括自动文档馈送机(ADF)。
14.(新提出的)根据权利要求13所述的插接站,其中,所述ADF被集成到所述站并且利 >用返回分配到集成的输出盘或者文档收集器来允许接受多页文档。
15.(新提出的)根据权利要求11所述的插接站,其中,所述站的电子部件为ADF的文档输送提供功率。
16.(新提出的)根据权利要求11所述的插接站,其中,所述ADF为文档扫描管理执行预输送。
17.(新提出的)根据权利要求I所述的扫描仪,其中,在不需要连接到外部主机计算机的情况下,当扫描仪被插接或被不插接时,扫描能够被执行。
全文摘要
本发明涉及一种全部由电池供电的小型便携式双工扫描仪。所述扫描仪将接受各种介质,包括标准尺寸纸张文档、压花信用卡、身份类型卡、以及压缩磁盘类型介质。所述扫描仪电池通过到例如小型手机类型交流适配器的任意功率提供装置的连接或者当扫描仪被插接时通过插接站被充电。功率管理被优化以提供电池使用的效率和电池寿命。辅助校正为新型特征,其中为了完美的介质馈送,LED灯指示用户调整介质插入。
文档编号H04N1/04GK102804749SQ201080036957
公开日2012年11月28日 申请日期2010年4月30日 优先权日2009年6月19日
发明者R·范沃斯 申请人:维什尼尔公司
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