DE10259329A1

DE10259329A1 - Optische Bilderzeugungsvorrichtung mit geschwindigkeitsvariabler Beleuchtung

Info

Publication number: DE10259329A1
Application number: DE10259329A
Authority: DE
Inventors: Eric Aas; Gordon R Nuttall
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2003-07-17
Also published as: US6646244B2; GB0228096D0; US20030111589A1; GB2384641B; GB2384641A

Abstract

Die Erfindung offenbart ein System und Verfahren für eine optische Bilderzeugungsvorrichtung, die einen Bildsensor zum Lesen von Bilddaten von einem über den Bildsensor geschobenen Original, eine Variable-Leistung-Schnittstelle zum Variieren einer Intensität einer Beleuchtungsquelle, die dem Bildsensor entspricht, wobei die Intensität ansprechend auf Geschwindigkeiten des über den Bildsensor geschobenen Originals variiert wird, und einen Prozessor zum Verarbeiten der Bilddaten aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Bilderzeugungsvorrichtungen und insbesondere auf optische Bilderzeugungsvorrichtungen mit einer geschwindigkeitsvariablen Beleuchtung.

Optische Bilderzeugungsvorrichtungen zum elektronischen Erzeugen eines Bildes eines Originals sind bekannt. Optische Bilderzeugungsvorrichtungen nehmen allgemein das Bild eines Originals auf und erstellen eine elektronische Darstellung dieses Bildes. Optische Bilderzeugungsvorrichtungen umfassen in der Regel Scanner, ob sie nun in einem Scannerprodukt implementiert sind oder ob sie in andere Geräte und Produkte wie beispielsweise Kopierer, Faxgeräte, Multifunktionsvorrichtungen und dergleichen integriert sind.

In der Regel ist das durch einen Scanner gelieferte aufgenommene Bild ein Pixeldatenarray, das in einem digitalen Format in einem Speicher gespeichert ist. Ein verzerrungsfreies Bild erfordert eine getreue Abbildung des ursprünglichen Bildes auf das Pixeldatenarray. Scanner umfassen üblicherweise zumindest eine Einrichtung zum Auferlegen einer mechanischen Beschränkung während des Bildaufnahmevorgangs, um die Wahrscheinlichkeit eines getreuen Abbildens zu maximieren.

Die fünf Typen von Scannern, die in der Technik allgemein bekannt sind, sind Trommelscanner, Flachbettscanner, Blattzufuhrscanner, Zweidimensionales-Array-Scanner und Handscanner. Trommelscanner bringen das Original an der Oberfläche einer zylindrischen Trommel an, die sich bei einer im wesentlichen feststehenden Geschwindigkeit dreht. Während der Drehung der Trommel wird ein Bildsensor in eine zu der Drehachse der Trommel parallele Richtung bewegt. Die Kombination der linearen Verschiebung des Bildsensors und der Drehung des Originals auf der Trommel ermöglicht, daß das gesamte Original gescannt wird. Zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Bilderzeugungsvorgangs kann die aktuelle Position in dem Pixeldatenarray relativ zu dem Original durch ein Messen der Winkelposition der Trommel und der Translationsposition des Sensors ermittelt werden. Die Position des Pixeldatenarrays bezüglich des Originals ist so lange feststehend, wie das Original ordnungsgemäß an der Trommel angebracht ist, die Trommeldrehung ordnungsgemäß gesteuert wird und der Sensor bei seiner Verschiebung entlang dem linearen Weg ordnungsgemäß gesteuert wird.

Flachbettscanner umfassen einen Sensor mit einem linearen Array, der relativ zu dem Original entlang einer Achse, die zu der Achse des Arrays senkrecht ist, bewegt wird. Somit kann die Position des Sensors in einer Abmessung bzw. Dimension durch ein Nachverfolgen der relativen Bewegung des Sensors ermittelt werden. Die Position des Sensors in der senkrechten Richtung wird durch ein Adressieren eines bestimmten Arrayelements, an dem eine Intensität gemessen werden soll, implizit festgelegt. Beim Betrieb eines typischen Flachbettscanners wird das Original auf einer transparenten Platte plaziert, und der Sensor wird zusammen mit einer Bildbeleuchtungsquelle auf einer Seite der Platte, die sich gegenüber dem Original befindet, plaziert. Solange das Original nicht relativ zu der Platte bewegt wird, bleibt das Pixeldatenarray bezüglich des aufzunehmenden Bildes feststehend.

Blattzufuhrscanner führen ein Scannen durch, indem sie das Original bewegen, und nicht den Sensor. Präzisionspapiertransporte liefern ein hohes Maß an positionsmäßiger Genauigkeit für das Original während des Bildaufnahmevorgangs. Die Papiertransporte bewegen das Original über die stationären Sensoren, um das Bild des Originals optoelektronisch aufzunehmen. Derartige Blattzufuhrscanvorgänge sind bei vielen Arten von Faxgeräten anzutreffen.

Vorteile der Trommel-, Flachbett- und Blattzufuhrscanner umfassen die Fähigkeit, Dokumente aufzunehmen, die zumindest so groß sind wie A4-Papier bzw. Papier der Größe 216 mm × 279 mm (8,5 Zoll × 11 Zoll). Überdies können manche dieser Scanner bei einer einzigen Einstellung A1-Papier handhaben. Jedoch sind diese Scanner allgemein nicht tragbar, da sie zur Steuerung, Datenspeicherung und Bildmanipulation einen Hostcomputer benötigen.

Zweidimensionales-Array-Scanner können bei einem Nichtvorliegen von mechanischen Codierungsbeschränkungen verwendet werden und erfordern lediglich, daß das Array und das Original während eines Belichtungszeitraums bewegungslos gehalten werden. Ein zweidimensionales Array aus lichtempfindlichen Elementen bewerkstelligt auf direkte Weise das Abbilden des Bildes des Originals in ein Pixeldatenarray. Da jedoch eine einzige 300-dpi-Abbildung eines Originals von 216 mm × 279 mm (8,5 Zoll × 11 Zoll) einen Bildsensor erfordert, der ein Array aus 2500 × 3300 Elementen, d. h. 8,25 Millionen Pixel, aufweist, verbieten sich diese Scanner bei den meisten Anwendungen aus Kostengründen von selbst.

Herkömmliche Handscanner erfordern, daß ein Benutzer ein lineares Array aus elektrooptischen Sensorelementen über ein Original bewegt. Die Bewegung wird durch Manipulation von Hand durchgeführt und gesteuert. Unter Verwendung von Methoden wie beispielsweise denjenigen, die beim Betrieb einer Computer-"Maus" verwendet werden, werden Arraypositionsinformationen ermittelt. Während ein lineares Sensorarray bewegt wird, wird die Drehung von Rädern, Kugeln oder Rollen, die sich im Kontakt mit dem Original befinden, erfaßt, und die Positionsinformationen werden aus den mechanischen Details der Drehung ermittelt. Manche Handscanner verwenden statt der mechanischen Einrichtung nun zusätzliche Navigationssensoren, um die Details der Positionsinformationen (z. B. Bewegung und Drehung) zu erfassen und zu ermitteln. Bei einer Verwendung im Zusammenhang mit Zusammensetzungsalgorithmen ermöglichen es die Positionsinformationen Handscannern, Dokumente einer größeren Abmessung in mehreren Durchläufen zu handhaben. Zusammensetzungsalgorithmen ermöglichen es dem Handscanner, mehrere Bänder eines größeren Dokuments aneinanderzufügen. Handscanner sind in der Regel zur Bilddatenspeicherung, -verarbeitung und -verwendung direkt mit einem Personal-Computer verbunden. Das durch diese Typen von Handscannern durchgeführte Zusammensetzen wird üblicherweise in dem Personal-Computer verarbeitet.

Ein weiteres Merkmal, auf das bei Handscannern einzugehen ist, sind die für die Scannertechnologie zur Verfügung stehenden Datenraten. Datenraten von dem Bildsensor tendieren dazu, die Scangeschwindigkeit einzuschränken. Die Scanner liefern dem Benutzer eine Rückmeldung, in der Regel mittels ein grünes oder ein rotes Licht emittierender Dioden, um die geeignete Geschwindigkeit für die gewünschte Bildauflösung aufrechtzuerhalten. Manche Handscanner verwenden elektromagnetische Bremsen, um zu verhindern, daß der Benutzer den Scanner zu schnell über das Bild zieht, oder sie liefern ein mechanisches Element, um einen Widerstand gegenüber dem Original, der sich mit einer Zunahme der Scangeschwindigkeit erhöht, hinzuzufügen.

Bei manchen Ausführungsbeispielen von Handscannern weist die Oberfläche des mechanischen Elements, das sich in Kontakt mit dem Original befindet, einen hohen Reibungskoeffizienten auf, z. B. Gummi, um einem Abgleiten und Rutschen zu widerstehen. Eine zylindrische Rolle oder eine bestimmte Anzahl von Rädern, die durch eine starre Achse verbunden sind, kann verwendet werden, um einen einzelnen translatorischen Freiheitsgrad während des Scanvorgangs zu fördern. Eine Richtscheit- oder andere Halterung wird manchmal verwendet, um die Scanrichtung bezüglich des Originals einzuschränken und um die durch die Räder oder die Rolle bereitgestellte translatorische Beschränkung weiter zu fördern. Trotzdem ist der Positionscodiereransatz (d. h. das Erfassen und die Bestimmung der Details der positionsbezogenen Informationen, beispielsweise Bewegung und Drehung) einer, der oft für ein Abgleiten und Rutschen anfällig ist, so daß das Pixeldatenarray seine Entsprechung mit dem Bild auf dem Original verliert.

Obwohl viele Handscanner zum Durchführen eines Teils der Verarbeitung auf irgendeine Weise mit einem Personal- Computer verbunden werden können, führt ein in dem US- Patent Nr. 5,578,813, dessen Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist, offenbarter Handscanner in der Scannereinheit vollständig das gesamte Verarbeiten und Zusammensetzen durch. Bei diesem offenbarten Ausführungsbeispiel eines Handscanners werden allgemein zwei Navigationssensoren verwendet, um eine Bewegung sowohl in der x- Achsen- als auch in der y-Achsenbewegung zu erfassen. Ferner sind zusätzliche Algorithmen definiert, um jegliche Drehung, die natürlicherweise auftreten kann, wenn der Benutzer den Scanner über ein Original bewegt, zu kompensieren. Aufgrund der natürlichen Positionierung des Ellbogens als Drehpunkt besteht eine Tendenz, eine gewisse Drehung zu verursachen, während der Handscanner über ein Original bewegt wird. Es ist wahrscheinlich, daß die Drehung einen Radius aufweist, der durch die Entfernung zwischen dem Scanner und diesem Ellbogendrehpunkt definiert wird. Folglich wäre das gescannte elektronische Bild ohne die zusätzlichen Kompensationsalgorithmen in der Regel verzerrt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Vorrichtungen und ein Verfahren zu schaffen, die verbesserte Charakteristika aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch optische Bilderzeugungsvorrichtungen gemäß Anspruch 1 oder 16 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein System und Verfahren für eine optische Bilderzeugungsvorrichtung, die einen Bildsensor zum Lesen von Bilddaten von einem Original, das über den Bildsensor geschoben wird, eine Variable- Leistung-Schnittstelle zum Variieren einer Intensität einer Beleuchtungsquelle, die dem Bildsensor entspricht, wobei die Intensität ansprechend auf Geschwindigkeiten des über den Bildsensor gezogenen Originals variiert wird, und einen Prozessor zum Verarbeiten der Bilddaten aufweist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Funktionsblockdiagramm auf hoher Ebene, das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigt, das mit den Lehren der vorliegenden Erfindung in Einklang steht;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer optischen Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die ein alternatives bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer optischen Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine Reibungsführung einer vollen Länge beinhaltet, veranschaulicht;
Fig. 4A eine perspektivische Ansicht, die ein alternatives bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer optischen Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die Reibungsführungsklemmen beinhaltet, veranschaulicht;
Fig. 4B eine perspektivische Ansicht, die eine Seitenansicht des alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiels einer in Fig. 4A veranschaulichten optischen Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, die ein alternatives Ausführungsbeispiel einer optischen Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen zweiten, eingereihten Bewegungsdetektor beinhaltet, veranschaulicht; und
Fig. 6 ein Flußdiagramm, das bevorzugte Schritte veranschaulicht, die an einem Implementieren eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung beteiligt sind.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liefert ein optisches Bilderzeugen mit einer Vorrichtung, die einen Bildsensor zum Lesen von Bilddaten von einem über den Bildsensor gezogenen Original aufweist. Ein Bewegungsdetektor ist vorzugsweise enthalten, um die Geschwindigkeiten des Originals zu berechnen, während es über den Bildsensor gezogen wird. Vorzugsweise verwendet die Vorrichtung die Geschwindigkeiten nicht nur, um die Empfindlichkeit oder Belichtungszeit des Bildsensors einzustellen, sondern auch, um die Intensität der Beleuchtungsquellen zu variieren, um die variierenden Belichtungsraten zu kompensieren. Die optische Bilderzeugungsvorrichtung weist vorzugsweise ferner einen Prozessor zum Verarbeiten der Bilddaten in eines oder mehrere Bildformate und einen Speicher zum elektronischen Speichern der verarbeiteten Bilddaten auf. Alle Elemente der Bilderzeugungsvorrichtung können in einem Rahmen aus Metall, Kunststoff oder einem anderen derartigen Metall untergebracht sein, um die Sensoren, Linsen, Prozessoren und anderen Komponenten an ihrem Platz zu halten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung müssen die verwendeten Lichtquellen in der Lage sein, eine steuerbare, variable Lichtintensität zu liefern. Als solches kann das erfindungsgemäße System seine Lichtquellen implementieren, indem es Lichter verwendet, beispielsweise lichtemittierende Dioden (LEDs - light emitting diodes), Glühlicht, fluoreszierende Lichter und dergleichen. Solche Arten von Lichtquellen können unter Verwendung von Strom, Spannung oder anderen Arten von Steuerung gesteuert werden, um die den Lichtquellen gelieferte Leistung zu variieren.
Wenn ein Benutzer das Bild eines Originals aufzunehmen wünscht, wird das Original auf eine Weise, um den Bewegungsdetektor abzudecken, an der Vorrichtung plaziert. Wenn der Bewegungsdetektor abgedeckt wird, werden die Vorrichtung und ihr Bildsensor vorzugsweise aktiviert und auf ein Aufnehmen des Bildes des Originals vorbereitet. Der Benutzer beginnt dann vorzugsweise, das Original über die Oberseite der Vorrichtung zu ziehen. Alternativ kann eine mechanische Bewegungseinrichtung verwendet werden, um das Original über die Oberseite der Vorrichtung zu schieben oder zu ziehen. Eine derartige mechanische Bewegungseinrichtung kann Schritt- oder Servomotoren, Riemen oder Kabelantriebe, Leitspindel- oder Zahnstangenantriebe oder andere derartige mechanische Antriebe umfassen.
Der Bewegungsdetektor nimmt Bewegungsdaten vorzugsweise durch die Erfassung von Körnungs- oder Bildmerkmalen des Originals auf. Unter Verwendung dieser aufgenommenen Bewegungsdaten berechnet der Bewegungsdetektor vorzugsweise die Geschwindigkeit des Originals. Bei den alternativen Ausführungsbeispielen, die eine mechanische Bewegungseinrichtung verwenden, können bei einer derartigen Einrichtung Codierer, Tachometer oder dergleichen eingebaut sein, um die Geschwindigkeitsdaten direkt von der mechanischen Bewegungseinrichtung aufzunehmen. Bei dem Ausführungsbeispiel der manuellen Bewegung verwendet die Vorrichtung vorzugsweise die berechnete Geschwindigkeit, um die Abtastrate oder die Belichtungszeit des Bildsensors sowie die Intensität der Lichtquelle einzustellen. Wenn sich die Geschwindigkeit des Originals ändert, fährt der Bewegungsdetektor fort, die Geschwindigkeit neu zu berechnen. Die neu berechneten Geschwindigkeiten bewirken entsprechende Änderungen der Abtastrate und der Beleuchtungsintensität des Bildsensors und seiner Lichtquelle. Dieser kontinuierliche Variationsprozeß ermöglicht es der Vorrichtung vorzugsweise, durch Variationen der Geschwindigkeit des Originals bis zu einer gewissen endgültigen maximalen oder minimalen Intensität, die der Lichtquelle zur Verfügung steht, eine konstante oder nahezu konstante Auflösung aufrechtzuerhalten.
Die variable Lichtquelle für den Bildsensor ermöglicht es dem Scanner, angemessene Bedingungen für die Scanauflösung aufrechtzuerhalten. Die Variation der Intensität kann durch eine Spannungs- oder eine stromgesteuerte Lichtquelle implementiert sein. Wenn die Belichtungszeit verkürzt wird, wird üblicherweise mehr Licht benötigt, um die Daten genau abzubilden. Umgekehrt dazu wird, wenn die Belichtungszeit verlängert wird, allgemein weniger Licht für eine genaue Abbildung bzw. Bilderzeugung benötigt.
Der Bildaufnahmevorgang setzt sich fort, bis das Ende des Originals vollständig über den Bildsensor läuft. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bewerkstelligt dies eventuell dadurch, daß es vorzugsweise eine geschätzte Zeit berechnet, in der die Kante des Originals von dem Bewegungsdetektor zum Ende des Bildsensors läuft. Die Vorrichtung verwendet vorzugsweise die letzte berechnete Geschwindigkeit, um diese Zeitgebung zu ermitteln.
Alternativ dazu kann auch ein zweiter Bewegungsdetektor, der eingereiht mit dem ersten Bewegungsdetektor eingestellt ist, der sich jedoch auf der anderen Seite des Bildsensors befindet, verwendet werden, um die Geschwindigkeitsberechnungen aufrechtzuerhalten, bis das Original vollständig über den Bildsensor läuft. Unter Verwendung dieses alternativen Ausführungsbeispiels bildet das erfindungsgemäße System das Original genauer ab, indem es die tatsächlichen Geschwindigkeitsberechnungen verwendet. Wenn das Original vollständig über den Bildsensor läuft, beendet das System vorzugsweise ferner ein Abbilden.
Wenn der Kopiervorgang endet, verarbeitet die Vorrichtung die Bilddaten oder Pixel zu einem Bildformat. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung vorzugsweise in der Lage sein, die Rohbilddaten zu einer ausgewählten Anzahl von unterschiedlichen Bildformaten zu verarbeiten. Die unterschiedlichen Formate können vorzugsweise entweder vor oder nach dem Kopiervorgang durch einen Benutzer ausgewählt werden. Das sich ergebende kopierte Bild kann anschließend vorzugsweise in einem Speicher in der Vorrichtung gespeichert werden und/oder an eine(n) andere(n) angeschlossene(n) oder elektrisch verbundene(n) Vorrichtung oder Computer gesandt werden.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen linearen optischen Sensor, beispielsweise einen Kontaktbildsensor (CIS - contact image sensor) zum Erzeugen von Bilddaten. Ein anderer optischer Sensor wird vorzugsweise zum Nachverfolgen des Vorliegens und der Geschwindigkeit des gescannten Objekts verwendet. Das bevorzugte System umfaßt ferner ein Eingangs-/Ausgangstor (I- /O-Tor), Bildspeichermedien (resident, entfernbar oder beides) und eine System- und Unterstützungsschaltungsanordnung für die beiden optischen Sensoren.
Unter Bezugnahme auf die Figuren ist Fig. 1 ein Funktionsblockdiagramm auf hoher Ebene, das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigt, das mit den Lehren der vorliegenden Erfindung übereinstimmt. Bei Block 101 kann der lineare optische Sensor aufgrund seiner kompakten Größe vorzugsweise ein CIS mit einer LED-Beleuchtung sein. Es können auch andere Erfassungs- und Beleuchtungstechnologien eingesetzt werden, um ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zu konstruieren. Der optische Sensor nimmt das Bild in der Regel von dem gerade gescannten Objekt auf. Bei Block 102 besteht die erste Funktion des positionsmäßigen Sensors darin, vorzugsweise zu erfassen, wenn ein Objekt an demselben plaziert wird, wobei er dem linearen optischen Sensor des Blocks 101 signalisiert, seine Beleuchtungsquelle einzuschalten. Der positionsmäßige Sensor kann vorzugsweise auch einen CIS umfassen. Die zweite Funktion des positionsmäßigen Sensors besteht darin, vorzugsweise einen kleinen Bereich von Bilddaten aufzunehmen, der bei manchen Ausführungsbeispielen eine quadratische Fläche von 12,7 mm (ein halbes Zoll) auf einer Seite abdecken kann und vorzugsweise zum Erfassen von Merkmalen des gescannten Objekts wie beispielsweise die Körnung des Papiers verwendet wird, um die Geschwindigkeit, mit der das Objekt "durchgezogen" wird, zu berechnen.
Ein optischer Scanner vom CIS-Typ bildet ein Objekt ab, indem er einen Lichtstrahl, der von dem gerade gescannten Originalobjekt reflektiert wird, auf das Array aus Photosensoren in einer linearen optischen Mehrsegment- Sensoranordnung lenkt. Das durch die lineare Mehrsegment- Photosensoranordnung empfangene Bild entspricht einem aktuell abgebildeten schmalen Abtastlinienabschnitt des Objekts. Die lineare CIS-Mehrsegmentanordnung erzeugt Datensignale, die den aktuell abgebildeten Abtastlinienabschnitt des Objekts darstellen. Die Anordnung fährt fort, Daten zu erzeugen, die die nachfolgenden Abtastlinien des Objekts darstellen, die auf demselben abgebildet werden. Die gesamte Datensammlung aus solchen Abtastlinien stellt ein Bild des gesamten Originalobjekts dar.
Es sollte angemerkt werden, daß bei einem alternativen Ausführungsbeispiel eine andere Einrichtung eines optischen Erfassens, beispielsweise ladungsgekoppelte Vorrichtungen (CCDs - charge coupled devices) mit einer Reduktionsoptik und einer linearen Beleuchtungsquelle ebenfalls vorzugsweise für beide linearen optischen Sensoren verwendet werden kann. CCDs sind elektronische Speicher, die aus einem speziellen Typ eines Metalloxid-Halbleiter-Transistors (MOS- Transistor, MOS = metal-oxide semiconductor) hergestellt, die üblicherweise eine variable Ladung halten können. Die Ladung, die in der Regel die variablen Lichtschatten durch eine Kameralinse darstellen kann, ist üblicherweise ein analoger Wert auf, der allgemein eine genaue photographische Aufnahme ermöglicht.
Weitere Arten von Bilderzeugungseinrichtungen, die verwendet werden können, um die vorliegende Erfindung zu implementieren, umfassen Gradientenindexstablinsen, beispielsweise die SELFOC-Linsen von NSG America, Inc., die ein Bild auf einen Sensor einer vollen Länge projizieren. Die Bilderzeugungseinrichtung kann ferner Reduktionslinsen zum Projizieren eines Bildes auf einen Sensor einsetzen, der kleiner ist als die vollständige Scanbreite.
Ferner ist anzumerken, daß optische Sensoren und Verfahren zum optischen Bilderzeugen, die optische Erfassungsarrays wie CIS- und CCD-Elemente zusammen mit ihren entsprechenden Beleuchtungsquellen verwenden, in der Technik hinreichend bekannt sind.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 liefert Block 103 die Schnittstelle zum Host-Computer, um die Bilddaten von dem Bildspeicher zu transferieren, Block 106. Bei Block 104 wird die Unterstützungsschaltungsanordnung für das lineare optische Sensorarray bereitgestellt, beispielsweise ein Analog-Digital-Wandler (A-/D-Wandler), eine Element-Zu- Element-Verstärkungssteuerung und ein Takten der Unterstützungsschaltungsanordnung. Block 105 liefert die Unterstützungsschaltungsanordnung für das positionsmäßige Sensorarray, um zu erfassen, wenn ein Objekt an der Platte plaziert wurde. Block 105 führt ferner auf der Basis von Bilddaten aus dem positionsmäßigen Sensorarray, die die Geschwindigkeit des gescannten Objekts angeben, während es über das Bildsensorarray "gezogen" wird, die Berechnungen durch. Das Signal, das Block 105 an Block 104 sendet, steuert vorzugsweise die Belichtungsrate und -dauer des CIS entsprechend seiner Geschwindigkeitsberechnungen. Die Signale von Block 105 bewirken ferner, daß Block 104 die Beleuchtungsintensität der Lichtquelle bei Block 101 steuert. Bei Block 106 werden die Bilddaten, die aus dem CIS erstellt wurden, in einem Speichermedium gespeichert. Das Speichermedium kann vorzugsweise nicht-flüchtig und entfernbar sein, wie beispielsweise PC-Karten, Compact Flash (CF), SmartMedia (TM), Memory Stick (TM), Multimedia-Karten oder andere entfernbare Speichermedien. Die Bilddaten werden dann vorzugsweise in einem oder mehreren auswählbaren Dateiformaten gespeichert, ähnlich digitalen Standbildern, beispielsweise Bildformat des Verbunds der Gruppe photographischer Experten (JPEG - joint photographic experts group), markiertes Bilddateiformat (TIFF - tagged image file format), Graphikaustauschformat (GIF - graphics interchange format) und dergleichen. Das Scannersystem wird bei Block 107 durch ein System mit einem lokalen Direktzugriffsspeicher (RAM) und einer steuernden Firmware, die vorzugsweise in einem Nur- Lese-Speicher (ROM), einem löschbaren programmierbaren ROM (EPROM), einem elektrisch löschbaren programmierbaren ROM (EEPROM) oder einem anderen prozessorzugänglichen Speicher gespeichert ist, verwaltet.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer optischen Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Insbesondere ist zu Beispielszwecken ein Durchziehscanner 20 veranschaulicht, der eine flache Oberfläche 200 und eine Schienenführung 201 aufweist, die zusammen vorzugsweise eine einschränkende Oberfläche liefern, auf der ein Originalbild oder -dokument zu plazieren und manuell zu schieben ist, um das Scannen durchzuführen. Die Schienenführung 201 unterstützt den Benutzer bei einem starken Beschränken der Bewegung des durchgezogenen Originals auf eine Einzelachsenrichtung. Der Durchziehscanner 20 umfaßt ferner einen Bewegungsdetektor 202 und einen Bildsensor 203 zum Lesen von Bilddaten von dem durchgezogenen Original. Der Bewegungsdetektor 202 erfaßt vorzugsweise, wenn ein Originalbild an dem Durchziehscanner 20 plaziert wurde. Wenn solch ein Ereignis stattfindet, wird der Bildsensor 203 aktiviert, um ein Lesen von Bilddaten zu beginnen.
Der Bewegungsdetektor 202 liest vorzugsweise einen kleinen Bereich auf dem Originalbild. Die tatsächliche Größe des durch den Bewegungsdetektor 202 gelesenen Bereichs hängt von der getroffenen Entwurfauswahl ab. Wie zuvor erwähnt wurde, kann eine typische Größe ca. 3,2 cm² (die Hälfte eines Quadratzolls) betragen. Je nach der getroffenen Entwurfsauswahl können für den Bewegungsdetektor 202 vorzugsweise jedoch auch andere Größen verwendet werden, ob sie nun größer oder kleiner sind. Während ein Benutzer das Originalbild über die Oberfläche 200 zieht, liest der Bewegungsdetektor 202 vorzugsweise die Bilddaten, die durch kleinere, charakteristische Punkte des Originals erzeugt wurden, beispielsweise Papierkörnung oder kleine Bildmerkmale. Unter Verwendung dieser Bilddaten berechnet der Bewegungsdetektor 202 vorzugsweise die Geschwindigkeiten des sich bewegenden Originals. Die sich ergebenden Geschwindigkeiten werden vorzugsweise verwendet, um die Belichtungszeit für den Bildsensor 203 einzustellen oder zu ermitteln. Man erinnere sich, daß ein Scanvorgang bei der endgültigen Kopie variable Pixelraten erzeugen kann, ohne die Belichtungszeit anzupassen, da ein menschlicher Benutzer in der Regel bewirken wird, daß das Original mit einer variablen Geschwindigkeit über den Durchziehscanner 20 gezogen wird; derartige variable Pixelraten führen normalerweise zu einer qualitativ minderwertigen oder verzerrten Kopie. Um jedoch die variable Geschwindigkeit des Originals zu kompensieren, und gemäß der vorliegenden Erfindung, werden die berechneten Geschwindigkeiten vorzugsweise verwendet, um die Belichtungszeit des Bildsensors 203 zu variieren oder anzupassen. Durch ein Anpassen der Belichtungszeit erzeugt der Scanvorgang des Durchziehscanners 20 vorzugsweise eine gleichmäßigere Pixelrate.
Es gibt viele mögliche Verfahren zum Berechnen der variablen Geschwindigkeit eines über den Bewegungsdetektor 202 geführten Originals. Ein solches Verfahren verwendet eine Technologie, die in dem zuvor erwähnten US-Patent Nr. 5,578,813 derselben Anmelderin beschrieben wird. Die Patentschrift beschreibt ein Speichern kleiner Bilder der Merkmale des Originalobjekts, beispielsweise Papierkörnung oder Bildkontrast, während sich die Erfassungsvorrichtung über das Original bewegt. Die nacheinander gespeicherten Bilder werden dann korreliert, um die Verschiebungen der Merkmale zu ermitteln. Die Patentschrift beschreibt dieses Verfahren zum Ermitteln des positionsmäßigen Bezugs des gescannten Originals. Unter Verwendung der ermittelten Verschiebungen und einer Taktfunktion in dem Scannerverarbeitungssystem kann anschließend vorzugsweise eine Geschwindigkeit berechnet werden.
Nachdem die Geschwindigkeit berechnet wurde, kann das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Belichtungszeit des Bildsensors 203 anpassen. Die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit und der Belichtungszeit oder Abtastrate wird vorzugsweise gemäß dem für die bestimmte Scanvorrichtung beabsichtigten Auflösungsgrad eingestellt. Bei einem Scanner gemäß der vorliegenden Erfindung, der hergestellt ist, um 600 Punkte pro Zoll (dpi) zu erzeugen, kann die voreingestellte Belichtungszeit für ein Bildscannen für eine angenommene konstante voreingestellte Durchziehgeschwindigkeit, beispielsweise 0,45 Meter/Sekunde, oder eine andere angemessene Durchziehgeschwindigkeit programmiert sein. Wenn ein Benutzer schneller durchzieht als mit der voreingestellten Geschwindigkeit, erzeugt das sich ergebende Bild effektiv ein gescanntes Bild mit einer Auflösung von weniger als 600 dpi, da die Zeitgebung für eine niedrigere Durchziehgeschwindigkeit eingestellt worden war. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verkürzt der Scanner vorzugsweise das Zeitintervall zwischen einzelnen. Belichtungen des Bildsensors 203, um die Auflösung von 600 dpi für eine Durchziehgeschwindigkeit, die schneller ist als die in Betracht gezogene voreingestellte Geschwindigkeit, aufrechtzuerhalten.
Falls ein Benutzer dagegen langsamer durchzieht als mit der voreingestellten Geschwindigkeit, erzeugt das sich ergebende gescannte Bild allgemein ein Bild mit einer höheren Auflösung als 600 dpi, da die Zeitgebung für eine schnellere Durchziehgeschwindigkeit eingestellt worden war, d. h. mehr Punkte pro Zoll gescannt würden, während sich der Scanner langsamer über das Original bewegt. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Scanner das Zeitintervall zwischen einzelnen Belichtungen des Bilderzeugungssensors 203 vorzugsweise verlängern, um die Auflösung von 600 dpi für die langsamere Durchziehgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Zusätzlich zu einem Anpassen der Belichtungszeit des Bildsensors 203 kann der Scanner ferner die analoge Verstärkung oder Bildkontrastempfindlichkeit für eine beliebige bestimmte Belichtung anpassen, um die Qualität des abgebildeten Originals zu beeinflussen. Es ist ferner anzumerken, daß andere Scanner, die hergestellt werden, um unterschiedliche Auflösungen, beispielsweise 300 dpi, 800 dpi und dergleichen, zu erzeugen, jeweils vorzugsweise vergleichbare Beziehungen zwischen der voreingestellten Durchziehgeschwindigkeit, der tatsächlichen Durchziehgeschwindigkeit und der Belichtungszeit oder Abtastrate aufweisen, um die Konstantheit der Scanauflösung während beliebiger variabler Durchziehgeschwindigkeiten aufrechtzuerhalten.
Während die Belichtungszeit für den Bildsensor 203 angepaßt wird, wird vorzugsweise zudem die Intensität der Lichtquellen in dem Bildsensor 203 angepaßt, um die Verlängerung und/oder Verkürzung der Belichtungszeit zu kompensieren. Es ist zu beachten, daß das Variieren der Intensität eine Auswirkung auf die Leistungsquelle für den Durchziehscanner 20 hat. Während die Belichtungszeit mit einem Anstieg der Durchziehgeschwindigkeit abnimmt, sollte die Intensität der Lichtquellen des Bildsensors 203 vorzugsweise zunehmen, was das Leistungserfordernis des Durchziehscanners 20 erhöht. Die Lichtquellen weisen jeweils eine begrenzte maximale Intensität auf, nach der entweder keine nennenswerte Lichtzunahme erhalten wird und/oder das Licht selbst geschwächt wird oder vollständig ausbrennt. Bei einer gewissen maximalen Durchziehgeschwindigkeit kann die Scanauflösung somit aufgrund der Grenze der erreichten Lichtintensität möglicherweise abnehmen. Desgleichen, falls der Durchziehscanner 20 sehr langsam bewegt wird, kann die Lichtquelle einen Punkt erreichen, an dem das Licht, das sie emittiert, nicht ausreichend ist, um eine angemessene Belichtung von Bilddaten zu liefern. Um dieses Problem zu vermeiden, kann nach einem Verringern der Durchziehgeschwindigkeit unter einen gewissen Punkt eine minimale Lichtintensität aufrechterhalten werden.
Um zur Beschreibung der Figuren zurückzukehren, kann es bei einem manuellen Führen eines Originalbilds über den Scanmechanismus wünschenswert sein, eine sichernde Reibungsführung zu integrieren, um ein sicheres Halten des Originalbilds an dem Bildsensor zu unterstützen. Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein alternatives bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer optischen Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, die eine Reibungsführung einer vollen Länge beinhaltet. Die optische Bilderzeugungsvorrichtung, beispielsweise der optoelektrische Scanner 30, umfaßt dieselben elementaren Teile wie der Durchziehscanner 20 aus Fig. 2. Der optoelektrische Scanner 30 weist vorzugsweise eine Schienenführung 201 auf, um ein Einschränken der Bewegung eines Originalbilds zu unterstützen. Er weist ferner einen Bewegungsdetektor 202 und einen Bildsensor 203 zum Durchführen der Scan- /Kopierfunktionen der vorliegenden Erfindung auf. Der optoelektrische Scanner 30 beinhaltet ferner vorzugsweise eine Reibungsführung 300, die die Länge des Scanners 30 überspannt und direkt gegenüber dem Bildscanner 203 positioniert ist. Wenn ein Originalbild in der Schienenführung 201plaziert wird, wird es auch unter die Reibungsführung 300 geschoben, um das Bild vorzugsweise an dem Bildsensor 203 festzumachen.
Die Reibungsführung 300 kann vorzugsweise ein längliches Bauglied umfassen, das allgemein aus demselben Material besteht wie der Körper des optoelektrischen Scanners 30. Die Reibungsführung 300 kann ferner eine kompliziertere Einheit mit sich drehenden Rädern oder Rollvorrichtungen umfassen, um das Originalbild an den Bildsensor 203 zu drücken, ohne die potentielle Geschwindigkeit des Originalbildes, das über den Scanner 30 gezogen wird, übermäßig zu beschränken. Die Reibungsführung 300 kann ferner ein längliches Bauglied umfassen, das in dem Bereich zwischen der Reibungsführung 300 und dem Bildsensor 203 eine elastische Substanz zum leichten Befestigen des Originalbilds an dem Sensor 203, ohne die Bewegung oder Geschwindigkeit desselben übermäßig einzuschränken, beinhaltet.
Fig. 3 zeigt ferner einen entfernbaren Speicher 301. Bei dem in Fig. 3 gezeigten alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel speichert der Scanner 30 das kopierte Bild in den entfernbaren Speicher 301. Ein Benutzer kann anschließend den entfernbaren Speicher 301 entfernen, um das kopierte Bild zu einer anderen Vorrichtung zu transportieren, die in der Lage ist, das gespeicherte Bildformat zu lesen.
Abhängig von der in Betracht gezogenen Größe des Originalbilds können die Reibungsführungen statt dessen vorzugsweise Klemmen umfassen, die sich lediglich teilweise über die Länge des Scanners nach unten erstrecken. Fig. 4A ist eine perspektivische Ansicht, die ein alternatives bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer optischen Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, die Reibungsführungsklemmen beinhaltet. Fig. 4A veranschaulicht ein alternatives Ausführungsbeispiel, das sich teilweise erstreckende Reibungsklemmen 400 beinhaltet, um das Originalbild vorzugsweise an dem Bildsensor 203 festzumachen.
Die optische Bilderzeugungsvorrichtung 40 beinhaltet ferner vorzugsweise einen Bewegungsdetektor 202 und eine Schienenführung 201. Wenn das Originalbild an dem Scanner und Bewegungsdetektor 202 plaziert wird, werden seine Ränder ferner zwischen die Reibungsklemmen 300 und den Bildsensor 203 eingeführt, um vorzugsweise ein Halten des Originals an dem Sensor 203 während der Durchziehbewegung zu unterstützen.
Fig. 4A veranschaulicht ferner ein Verbindungstor 401. Das Verbindungstor 401 ermöglicht es einem Benutzer, die optische Bilderzeugungsvorrichtung 400 direkt mit einer anderen Vorrichtung, beispielsweise einem Mehrzweckcomputer, einer Digitalkamera, einem Drucker oder dergleichen, zu verbinden. Das sich ergebende aufgenommene Bild kann anschließend durch die Verbindung direkt an eine derartige andere Vorrichtung kommuniziert werden.
Fig. 4B ist eine perspektivische Ansicht, die eine Seitenansicht des alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiels einer in Fig. 4A veranschaulichten optischen Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in Fig. 4B gezeigt ist, stehen Reibungsklemmen 400 vorzugsweise leicht aus der Oberfläche der optischen Bilderzeugungsvorrichtung 40 vor. Die Entfernung zwischen den Reibungsklemmen 400 und der Oberfläche der optischen Bilderzeugungsvorrichtung 40 wird vorzugsweise durch den Typ des für ein Kopieren oder Scannen in Betracht gezogenen Originalobjekts oder -bilds bestimmt. Das Originalobjekt oder -bild wird zwischen den Reibungsklemmen 400 und der Oberfläche der Bilderzeugungsvorrichtung 40 plaziert. Wie in Fig. 4A gezeigt ist, machen die Reibungsklemmen 400 das Originalbild direkt über dem Bildsensor 203 fest. Die längere Reibungsführung 300 der Fig. 3 kann ferner vorzugsweise auf eine solche Weise und mit einer solchen Entfernung von der Oberfläche des optoelektrischen Scanners 30 konfiguriert sein.
Es ist zu beachten, daß ein alternatives Ausführungsbeispiel vorzugsweise Mechanische-Geschwindigkeit-Erfassungsvorrichtungen in die Reibungsklemmen 400 (Fig. 4A) und/oder die Reibungsführung 300 (Fig. 3) integrieren kann, statt die Verarbeitung durch den Bewegungsdetektor 202 zu erfordern. Durch ein Integrieren eines mechanischen Sensors an einer rollenden Vorrichtung in die Reibungsklemme 400 und/oder die Reibungsführung 300, wie beispielsweise derjenigen, die bei einer Computermaus oder einer Computer- Rollkugel verwendet werden, können die mechanischen Sensoren vorzugsweise die Geschwindigkeit des Originals messen. Bei einem weiteren alte alternativen Ausführungsbeispiel, das derartige Mechanische-Geschwindigkeit-Sensoren umfaßt, kann der Bewegungsdetektor 202 entfernt werden, wobei seine Funktionalität zum Aktivieren des Bildsensors 203 auf die mechanischen Sensoren oder sogar den Bildsensor 203 übertragen wird.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die ein alternatives Ausführungsbeispiel einer optischen Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, die einen zweiten, eingereihten Bewegungsdetektor beinhaltet. Die optische Bilderzeugungsvorrichtung 50, in diesem Fall der Scanner 50, ist mit einer flachen Oberfläche 200, einem Bildsensor 203, einem Bewegungsdetektor 202 und einem zweiten Bewegungsdetektor 502 ausgestattet. Der Benutzer beginnt den Scanvorgang, indem er ein Original auf der flachen Oberfläche 200 plaziert und ein Ende des Originals in einen Schlitz 501 schiebt, um eine Richtungsstabilität zu liefern. Wenn das Original entweder an dem Bewegungsdetektor 202 oder dem zweiten Bewegungsdetektor 502 plaziert ist, aktiviert der Scanner 50 den Bildsensor 203 als Vorbereitung auf ein Aufnehmen des Bildes des Originals.
Wenn der Benutzer das Original durch den Schlitz 501 und über den Bildsensor 203 schiebt, erfaßt der Bewegungsdetektor 202 die Bewegung von Bildattributen oder Körnungen, um die Geschwindigkeit, mit der der Benutzer das Original schiebt, zu berechnen. Wie oben beschrieben wurde, wird die berechnete Geschwindigkeit anschließend verwendet, um die Belichtungszeit und Beleuchtungsintensität anzupassen und zu variieren. Wenn der vordere Rand des Originals den zweiten Bewegungsdetektor 502 erreicht, kann der zweite Bewegungsdetektor 502 vorzugsweise seine eigene Berechnung der Geschwindigkeit des Originals beginnen, die sehr nahe bei der durch den Bewegungsdetektor 202 berechneten Geschwindigkeit liegen sollte, falls sie nicht sogar identisch mit derselben ist. Wenn der hintere Rand des Originals vollständig über den Bewegungsdetektor 202 läuft, setzt der Scanner 50 den Bildaufnahmevorgang unter Verwendung der durch den zweiten Bewegungsdetektor 502 berechneten Geschwindigkeiten fort. Daher verliert der Scanner 50 keinerlei Bilddaten, nachdem das Original den Bewegungsdetektor 202 vollständig durchläuft. Ferner setzt sich die Belichtungszeitgebung und das Variieren der Beleuchtungsintensität unter Verwendung der durch den zweiten Bewegungsdetektor 502 berechneten Geschwindigkeit fort.
Der Scanner 50 kann das Scannen fortsetzen, bis das Original von der Oberfläche des zweiten Bewegungsdetektors 502 entfernt wird, oder kann das Scannen fortsetzen, bis das Original von der Oberfläche des Bildsensors 203 entfernt wird. Jegliche zusätzlichen Bilddaten, die aufgenommen werden, nachdem das Original vollständig über den Bildsensor 203 läuft, können anschließend unter Verwendung einer Bildmanipulationssoftware, die entweder an dem Scanner 50 oder einem Mehrzweck-Computer oder einer anderen Vorrichtung, die das aufgenommene Bild zu derselben herunterladen läßt, resident ist, von dem endgültigen aufgenommenen Bild weggeschnitten werden.
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das bevorzugte Schritte veranschaulicht, die an einem Implementieren eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung beteiligt sind. Bei Schritt 600 wird das Original vorzugsweise an die hintere Oberfläche und nach unten in die lineare Spur gedrückt. Der erste optische Sensor erfaßt vorzugsweise, wenn das Originalobjekt über demselben plaziert wurde, und antwortet durch ein Signalisieren, daß die Beleuchtungsquelle des zweiten optischen Sensors bei Schritt 601 eingeschaltet wird/werden soll, wodurch der zweite optische Sensor aktiviert wird. Während das Objekt bei Schritt 602 über den ersten und den zweiten optischen Sensor geschoben, gezogen oder per Hand geführt wird, berechnet der erste optische Sensor die Geschwindigkeit und Position des Originalobjekts bei Schritt 603, während es sich über den zweiten optischen Sensor bewegt. Der erste optische Sensor verwendet die Translationsbewegung von Merkmalen, beispielsweise der Papierkörnung, um die Geschwindigkeit des Originals zu berechnen. Bei Schritt 604 wird anschließend auf der Basis der Geschwindigkeit des Objekts, wie sie durch den ersten optischen Sensor erfaßt und berechnet wurde, die Belichtungszeit und Beleuchtungsintensität des zweiten optischen Sensors angepaßt. Die Anpassung der Belichtungszeit findet in Echtzeit statt, so daß das Originalbild mit einer gleichmäßigen Anzahl von Pixeln pro Strecke, um die das Originalobjekt bewegt wird, aufgenommen wird. Bei Schritt 605 kopiert der zweite optische Sensor das Originalbild elektronisch. Bei Schritt 606 verarbeitet die optische Bilderzeugungsvorrichtung vorzugsweise die kopierten Bilddaten zu einer beliebigen Anzahl von Bildformaten, beispielsweise JPEG, TIFF, GIF oder dergleichen. Anschließend speichert die optische Bilderzeugungsvorrichtung bei Schritt 607 das kopierte Bild in einem Speicher.
Bei weiteren, bevorzugten Ausführungsbeispielen kann der zweite optische Sensor ferner durch Signale von dem ersten optischen Sensor deaktiviert werden. Wenn das Original den ersten optischen Sensor vollständig durchläuft, könnte die Bilderzeugungsvorrichtung einfach den zweiten optischen Sensor deaktivieren und somit die Bilderzeugungsoperation abschließen. Es kann jedoch sein, daß ein derartiges Ausführungsbeispiel bewirkt, daß Teile des Originals in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen dem ersten und dem zweiten optischen Sensor nicht kopiert werden. Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet die optische Bilderzeugungsvorrichtung vorzugsweise die berechnete Geschwindigkeit des Originals, während das Original den ersten optischen Sensor vollständig durchläuft, und die bekannte Entfernung zwischen dem ersten und dem zweiten Sensor, um eine verbleibende Zeit zu berechnen, um den zweiten optischen Sensor weiterhin aktiv zu halten. Diese Zeitberechnung würde es dem Benutzer vorzugsweise ermöglichen, ein Durchziehen des Originalbilds über den zweiten optischen Sensor fortzusetzen, bis das Ende des Originals erreicht ist. Bei weiteren alternativen bevorzugten Ausführungsbeispielen kann eine voreingestellte Verzögerungszeit in den Betrieb der optischen Bilderzeugungsvorrichtung integriert sein, um sicherzustellen, daß das gesamte Original durch den zweiten optischen Sensor kopiert wird. Es könnte eine beliebige Anzahl von unterschiedlichen Verzögerungsschemata formuliert werden, um diesen Abschluß zu gewährleisten. Die vorliegende Erfindung ist nicht ausschließlich auf die hierin erwähnten Verfahren beschränkt.
Es sollte ferner angemerkt werden, daß alternative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung beinhalten können, mit der ein Benutzer die Belichtungszeitanpaßbeziehung zu der berechneten Geschwindigkeit manuell variieren kann, um eine etwaige Verschlechterung der Bilderfassungsarrays zu kompensieren. In der Tat können weitere alternative Ausführungsbeispiele "hellere" oder "dunklere" Auswahlen umfassen, die einen Benutzer in die Lage versetzen, die Bildsensorantwort anzupassen, falls die elektrooptischen kopierten Bilder keine zufriedenstellende Qualität aufweisen.
Es ist anzumerken, daß die optische Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise sowohl einen entfernbaren Speicher, wie er bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, als auch ein Verbindungstor, wie es bei dem in den Fig. 4A und 4B gezeigten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, beinhalten kann. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, entweder den einen oder den anderen aufzuweisen oder einen streng internen Speicher aufzuweisen. Es ist zu beachten, daß die optische Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise für eine beliebige Anzahl von unterschiedlichen Größen hergestellt sein kann. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Größe der optischen Bilderzeugungsvorrichtung bemessen sein, um lediglich kleine Originale wie beispielsweise Photographien oder Dokumente in Kartengröße aufzunehmen. Andere alternative Ausführungsbeispiele könnten vorzugsweise so groß hergestellt sein, um Papierzeug der Größe Letter, der Größe Legal, der Größe A4 oder einer anderen, größeren Größe oder die größeren Bilder oder Photographien aufzunehmen.

Claims

1. Optische Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50), die folgende Merkmale aufweist:
einen Bildsensor (203) zum Lesen von Bilddaten von einem Original, das über den Bildsensor geschoben wird;
eine Variable-Leistung-Schnittstelle (604) zum Variieren einer Intensität einer Beleuchtungsquelle, die dem Bildsensor entspricht, wobei die Intensität ansprechend auf Geschwindigkeiten des über den Bildsensor geschobenen Originals variiert wird; und
einen Prozessor zum Verarbeiten (107) der Bilddaten.

2. Optische Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50) gemäß Anspruch 1, die ferner folgendes Merkmal aufweist: einen Bewegungsdetektor (202) zum Berechnen der Geschwindigkeiten des Originals.

3. Optische Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50) gemäß Anspruch 1 oder 2, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Schienenführung (201, 501), die entlang einem Rand der Vorrichtung vorsteht, um eine Bewegungsabmessung des Originals zu beschränken.

4. Optische Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50) gemäß Anspruch 3, bei der die Schienenführung (201, 501) im wesentlichen senkrecht zu dem Bildsensor (203) angeordnet ist.

5. Optische Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der der Bewegungsdetektor (202) den Bildsensor (203) aktiviert, wenn das Original an den Bewegungsdetektor angelegt wird.

6. Optische Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Reibungsführung (300), die benachbart zu dem Bildsensor (203) angeordnet ist, zum sicheren Stützen des Originals an dem Bildsensor (203), während das Original über den Bildsensor geschoben wird.

7. Optische Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, die ferner folgendes Merkmal aufweist: einen zweiten Bewegungsdetektor (502) zum Berechnen von Geschwindigkeiten des über den zweiten Bewegungsdetektor geschobenen Originals.

8. Optische Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Bewegungsdetektor (202, 502) einen Bereich von Merkmalsdaten zum Erfassen von Oberflächenmerkmalen des Originals zur Verwendung bei der Geschwindigkeitsberechnung aufnimmt.

9. Optische Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der Prozessor die Bilddaten zu einem Format eines tragbaren digitalen Bildes verarbeitet.

10. Verfahren zum optoelektronischen Kopieren eines Originalbildes, das folgende Schritte umfaßt:
Führen des Originalbildes über einen ersten optischen Sensor während des Führens (602);
Berechnen einer Geschwindigkeit des Originalbildes (603);
Anpassen einer Belichtungszeitgebung des ersten optischen Sensors (604) ansprechend auf die berechnete Geschwindigkeit;
Variieren einer Intensität von Lichtquellen, die dem ersten optischen Sensor zugeordnet sind; und
elektronisches Kopieren des Originalbildes unter Verwendung von Bilddaten, die durch den ersten optischen Sensor erhalten werden.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, das ferner folgende Schritte umfaßt:
Schieben des Originalbildes über einen zweiten optischen Sensor (602); und
Verwenden von Positionsdaten, die durch den zweiten optischen Sensor erhalten werden, um den Berechnungsschritt durchzuführen.

12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, das ferner folgenden Schritt umfaßt: Verwenden einer linearen Spur, um eine Richtung des Originalbildes während des Schiebeschritts zu beschränken.

13. Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, das ferner folgende Schritte umfaßt:
Führen eines Endes des Originalbildes durch den zweiten optischen Sensor;
Berechnen einer verbleibenden Zeit unter Verwendung der berechneten Geschwindigkeit und einer Entfernung zwischen dem zweiten optischen Sensor und dem ersten optischen Sensor; und
Deaktivieren des ersten optischen Sensors nach Ablauf der verbleibenden Zeit.

14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem der Schritt des elektronischen Kopierens folgenden Schritt umfaßt: Verarbeiten der Bilddaten zu einem Bildformat (606).

15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, das ferner folgenden Schritt umfaßt: schiebbares Verstärken des Originalbildes an dem ersten optischen Sensor während des Führungsschrittes.

16. Optische Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50), die folgende Merkmale aufweist:
eine Beleuchtungseinrichtung zum Liefern einer Beleuchtung an ein zu scannendes Original;
eine Bilderzeugungseinrichtung zum Lenken von Licht, das von dem Original reflektiert wird, um ein Bild zu erzeugen, auf einen Bildsensor;
eine Anbringeinrichtung zum Halten der Bilderzeugungseinrichtung, der Beleuchtungseinrichtung und des Bildsensors in einer Beziehung zum Zwecke des Scannens;
eine Bewegungseinrichtung zum Liefern einer relativen Bewegung zwischen der Anbringeinrichtung und dem Original;
eine Meßeinrichtung zum Messen der Geschwindigkeit der relativen Bewegung; und
eine Lichtsteuerungseinrichtung zum Variieren einer Intensität der Beleuchtung ansprechend auf eine Variation der Geschwindigkeit.

17. Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50) gemäß Anspruch 16, bei der die Lichtsteuerungseinrichtung die Intensität erhöht, wenn die Geschwindigkeit zunimmt, und die Intensität verringert, wenn die Geschwindigkeit abnimmt.

18. Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50) gemäß Anspruch 17, bei der die Lichtsteuerungseinrichtung die Intensität im wesentlichen direkt proportional zu der Geschwindigkeit variiert.

19. Optische Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Beschränkungseinrichtung zum Beschränken einer Bewegung des Originals auf im wesentlichen eine Abmessung.

20. Optische Bilderzeugungsvorrichtung (20, 30, 40, 50) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine Erfassungseinrichtung zum Aktivieren der Beleuchtungseinrichtung durch ein Erfassen eines Vorliegens des Originals.