-
Optische Bildscanner, auch als Dokumentscanner
bekannt, wandeln ein sichtbares Bild (z.B. auf einem Dokument oder
auf einer Photographie, oder ein Bild in einem transparenten Medium
usw.) in eine elektronische Form um, die zum Kopieren, Speichern oder
Verarbeiten durch einen Computer geeignet ist. Ein optischer Bildscanner
kann eine separate Vorrichtung sein, oder ein Bildscanner kann ein
Bestandteil eines Kopiergerätes,
ein Bestandteil eines Faxgerätes
oder ein Bestandteil einer Mehrzweckvorrichtung sein. Reflektierende
Bildscanner weisen üblicherweise
eine gesteuerte Lichtquelle auf, und es wird Licht von der Oberfläche eines
Dokuments durch ein Optiksystem und auf ein Array aus lichtempfindlichen
Vorrichtungen (z.B. eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, einen komplementären Metall-Oxid-Halbleiter (CMOS)
usw.) reflektiert. Transparentbildscanner leiten Licht durch ein
transparentes Bild, beispielsweise ein photographisches Positivdia,
durch ein Optiksystem und daraufhin auf ein Array aus lichtempfindlichen
Vorrichtungen. Das Optiksystem fokussiert mindestens eine Linie,
Abtastlinie genannt, des gerade gescannten Bildes auf das Array
aus lichtempfindlichen Vorrichtungen. Die lichtempfindlichen Vorrichtungen
wandeln empfangene Lichtintensität
in ein elektronisches Signal um. Ein Analog/Digital-Wandler wandelt
das elektronische Signal in computerlesbare Binärzahlen um, wobei jede Binärzahl einen
Intensitätswert
darstellt.
-
Es gibt zwei übliche Typen von Bildscannern. Bei
einem ersten Typ wird üblicherweise
ein einzelnes Kugelreduktionslinsensystem verwendet, um die Abtastlinie
auf das Photosensorarray zu fokussieren, und die Länge des
Photosensorarrays ist viel geringer als die Länge der Abtastli nie. Bei einem
zweiten Typ wird ein Array aus vielen Linsen verwendet, um die Abtastlinie
auf das Photosensorarray zu fokussieren, und die Länge des
Photosensorarrays ist gleich der Länge der Abtastlinie. Es ist üblich, als
zweiten Typ Selfoc®-Linsenarrays (SLA) (von
Nippon Sheet Glass Co. erhältlich)
zu verwenden, bei denen ein Array aus stabförmigen Linsen verwendet wird,
in der Regel mit mehreren Photosensoren, die Licht durch jede einzelne
Linse empfangen.
-
Tiefenschärfe bezieht sich auf die maximale Entfernung,
um die die Objektposition verändert
werden kann, während
eine gewisse Bildauflösung
aufrechterhalten wird (d.h. der Betrag, um den eine Objektebene
entlang des optischen Weges in Bezug auf eine bestimmte Referenzebene
verschoben werden kann und nicht mehr als eine vorgegebene akzeptable
Unschärfe
mit sich bringt). Die Tiefenschärfe
für Linsenarrays
ist im Vergleich mit Scannern, die ein einzelnes Kugelreduktionslinsensystem
verwenden, üblicherweise
relativ kurz. Üblicherweise
werden flache Dokumente durch eine Abdeckung zum Zwecke des Scannens
gegen eine transparente Platte bzw. Auflage gedrückt, so daß Tiefenschärfe kein Problem darstellt.
Es gibt jedoch einige Situationen, bei denen die gescannte Oberfläche nicht
direkt auf einer Auflage plaziert werden kann. Ein Beispiel ist
das Scannen von 35-mm-Dias. Ein typischer Rahmen für ein 35-mm-Dia
hält die
Oberfläche
des Films ca. 0,7–1,5 mm über der
Oberfläche
der Auflage. Folglich können
Dias etwas defokussiert sein, wenn Linsenarrays verwendet werden,
die auf die Oberfläche
der Auflage fokussiert sind. Ein weiteres Beispiel ist ein Scannen
von Büchern
oder Zeitschriften, bei denen sich ein Teil einer gescannten Seite
zu einer Einbandnut krümmt,
was dazu führt,
daß ein
Teil der gescannten Oberfläche über der
transparenten Auflage positioniert wird. Eine hohe Tiefenschärfe wird
benötigt,
um die Einbandnut scharf abzubilden.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, ein Verfahren, optische Bildscanner und ein Computerprogramm
zu schaffen, die einen Benutzer eines optischen Bildscanners befähigen, die zu
scannende Objektebene einzustellen.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren
gemäß Anspruch
1, optische Bildscanner gemäß Anspruch
10 oder 17 oder durch ein Computerprogramm gemäß Anspruch 18 gelöst.
-
Ein Ausführungsbeispiel umfaßt ein Verfahren
zum optischen Scannen eines Dokuments, das folgende Schritte aufweist:
Empfangen einer Benutzerauswahl einer zu scannenden Objektebene,
wobei die Benutzerauswahl eine Entfernung über einer Auflage definiert;
und Einstellen eines optischen Kopfes auf der Basis der Benutzerauswahl,
um die durch den Benutzer ausgewählte
Objektebene zu scannen.
-
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfaßt einen
optischen Bildscanner, der folgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung
zum Empfangen einer Benutzerauswahl einer zu scannenden Objektebene, wobei
die Benutzerauswahl eine Entfernung über einer Auflage definiert;
und eine Einrichtung zum Einstellen eines optischen Kopfes auf der
Basis der Benutzerauswahl, um die durch den Benutzer ausgewählte Objektebene
zu scannen.
-
Kurz beschrieben umfaßt ein weiterer
optischer Bildscanner eine Auflage; einen optischen Kopf zum Scannen;
und eine Objektebenensteuerung, die konfiguriert ist, um eine Benutzerauswahl einer
zu scannenden Objektebene zu empfangen und die Art und Weise, auf
die der optische Kopf eingestellt werden soll, um die ausgewählte Objektebene
zu scannen, zu steuern.
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden
Zeichnungen, die nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und bei denen
das Hauptaugenmerk statt dessen darauf gelegt wird, die Prinzipien
der vorliegenden Erfindung deutlich zu veranschaulichen, und bei
denen ferner gleiche Bezugszei chen in allen Ansichten entsprechende
Teile bezeichnen, näher
erläutert.
Es zeigen:
-
1 ein
Blockdiagramm einer Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels
eines optischen Bildscanners gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
2 ein
Blockdiagramm einer Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines optischen Bildscanners gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
3 ein
Blockdiagramm einer Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines optischen Bildscanners gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
4 ein
Flußdiagramm,
das die Architektur, den Betrieb und/oder die Funktionalität eines Ausführungsbeispiels
einer Objektebenensteuerung, wie sie beispielsweise in den 1 bis 3 gezeigt ist, veranschaulicht;
-
5 eine
Draufsicht eines optischen Bildscanners, wie er beispielsweise in
den 1 bis 3 gezeigt ist;
-
6 ein
ausführlicheres
Blockdiagramm des optischen Bildscanners der 5; und
-
7 ein
Blockdiagramm eines optischen Bildscanners, wie er beispielsweise
in 1 bis 3 gezeigt ist, das eine einer Anzahl
von Implementierungen einer Objektebenensteuerung veranschaulicht.
-
1 ist
ein Blockdiagramm einer Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels
eines optischen Bildscanners 100, der eine Objektebenensteuerung 126 umfaßt. Die
Architektur, der Betrieb und die Funktionalität diverser Ausführungsbeispiele der
Objektebenensteuerung 126 werden nach stehend ausführlich beschrieben.
Jedoch werden als Einführung
die allgemeine Architektur, der allgemeine Betrieb und die allgemeine
Funktionalität
kurz beschrieben. Allgemein befähigt
eine Objektebenensteuerung 126 einen Benutzer des optischen
Bildscanners 100, die Objektebene, die durch einen optischen
Kopf 104 gescannt werden soll, einzustellen. Mit anderen
Worten befähigt
die Objektebenensteuerung 126 einen Benutzer, Variationen
der Höhe über einer
Auflage 102 beim Scannen verschiedener Zielobjekte (z.
B. Dokument 106, Papier, Negative, Transparente, 35-mm-Dias,
Magazine, Bücher
usw.) einzustellen. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird,
können
Einstellungen der Objektebene (auf der Basis einer Eingabe von einem
Benutzer) auf eine Anzahl von Arten und Weisen bewerkstelligt werden.
Die jeweilige verwendete Einstellmodalität ist nicht kritisch.
-
Die relativen Größen verschiedener Objekte in 1 sind übertrieben dargestellt, um
die Veranschaulichung zu erleichtern. Wie in 1 gezeigt ist, weist die optische Bildscanumgebung 100 einen
optischen Kopf 104 (auch als Wagen bekannt) auf, der relativ
zu einer transparenten Auflage 102 positioniert ist. Wie
in der Technik bekannt ist, kann ein Dokument 106 zum Scannen
auf der oberen Oberfläche der
Auflage 102 plaziert sein. Die optische Scanumgebung 100 kann
in einem optischen Bildscanner (z. B. einem niedrigen Flachbettscanner),
einem Faxgerät,
einem Kopierer usw. enthalten sein.
-
Wie ferner in 1 veranschaulicht ist, weist der optische
Kopf 104 eine erste reflektierende Oberfläche 108 (z.
B. Spiegel usw.), ein Linsenarray 110, eine zweite reflektierende
Oberfläche 108 und
ein Bildsensormodul 114 auf. Das Bildsensormodul 114 kann
beispielsweise eine gedruckte Schaltungsanordnung oder eine beliebige
andere Halbleitervorrichtung umfassen. Das Bildsensormodul 114 umfaßt ferner
ein Photosensorarray 112, das eine beliebige Art von Vorrichtung
sein kann, die konfiguriert ist, um optische Signale zu empfangen
und die Lichtintensität
in ein elek tronisches Signal umzuwandeln. Wie in der Technik bekannt
ist, kann das Photosensorarray 112 beispielsweise eine
ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD-charge-coupled device), einen
Komplementär-Metalloxid-Halbleiter
(CMOS-complementary metal-oxide
semiconductor) usw. umfassen.
-
Das Linsenarray 110 kann
ein Array aus stabförmigen
Linsen umfassen, die eine relativ geringe Tiefenschärfe aufweisen.
Beispielsweise kann das Linsenarray 110 ein Selfoc®-Linsenarray
(SLA) umfassen, daß von
Nippon Sheet Glass Co., Somerset, New Jersey, USA, hergestellt und
vertrieben wird. Ein Stablinsenarray kann zumindest eine Reihe von
Gradientenindex-Mikrolinsen umfassen, die gleiche Abmessungen und
optische Eigenschaften aufweisen können. Die Linsen können zwischen
zwei Platten aus Fiberglas-verstärktem
Kunststoff (FRP = fiberglass-reinforced plastic)) ausgerichtet sein.
Da FRP einen Wärmeausdehnungskoeffizienten
aufweist, der gleich dem von Glas ist, sind die Auswirkungen einer
thermischen Verzerrung und Beanspruchung minimal. Das FRP erhöht ferner
die mechanische Festigkeit des SLA. Die Zwischenräume können mit
schwarzem Silikon gefüllt
sein, um eine Überstrahlung
(Übersprechen)
zwischen den Linsen zu verhindern und jede einzelne Linse zu schützen.
-
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 wird, während ein
Dokument 106 durch den optischen Kopf 104 gescannt
wird, ein optisches Signal 116 von dem Dokument 106 weg
und zu der ersten reflektierenden Oberfläche 108 reflektiert.
Die erste reflektierende Oberfläche 108 lenkt
das optische Signal 116 durch das zu fokussierende Linsenarray 110.
Das optische Signal 116 kann auch durch eine zweite reflektierende
Oberfläche 108 zu
dem Bildsensormodul 114 hin reflektiert werden. Das optische
Signal 116 wird durch das Photosensorarray 112 empfangen und
in ein elektronisches Signal umgewandelt, das durch einen Analog/Digital-Wandler,
einen digitalen Signalprozessor usw. verarbeitet werden kann. Auf diese
Weise fokussiert die Optik in dem optischen Kopf 104 einen
Abschnitt eines Bildes des Dokuments 106 auf das Photosensorarray 112.
Wie in 2 veranschaulicht
ist, kann die zweite reflektierende Oberfläche 108 optional sein.
Um das Querschnittsprofil des optischen Kopfes 104 zu verändern, kann
die zweite reflektierende Oberfläche 108 beispielsweise
entfernt werden, und das Bildsensormodul 114 kann senkrecht
zu der optischen Achse des Linsenarrays 110 ausgerichtet
sein, um das optische Signal 116 zu empfangen. Alternativ
dazu kann die optische Achse des Linsenarrays 110 senkrecht zu
der Auflage 102 orientiert sein, um Licht durch das Linsenarray
und auf das Photosensorarray 112 zu lenken. Die jeweilige
Ausrichtung des Linsenarrays 110 ist für die vorliegende Erfindung
nicht relevant.
-
Die optischen Komponenten in dem
optischen Kopf 104 fokussieren zumindest eine Linie (d. h.
eine Abtastlinie) des gescannten Bildes auf das Photosensorarray 112.
Wie in der Technik bekannt ist, kann ein Scannen des gesamten Bildes
bewerkstelligt werden, indem der optische Kopf 104 relativ zu
dem Dokument 106 (z. B. unter Verwendung von Kabeln) verschoben
wird, wie durch das Bezugszeichen 118 angegeben ist.
-
Wie nachstehend ausführlicher
beschrieben wird, umfaßt
der optische Bildscanner 100 ferner einen oder mehrere
Mechanismen zum Einstellen der zu scannenden Objektebene. Beispielsweise
können manche
Mechanismen die Position der Objektebene einstellen, indem sie den
optischen Kopf 104 relativ zu der Auflage 102 einstellen
(wie durch das Bezugszeichen 120 angegeben ist).
-
Wie oben erwähnt wurde, können existierende
optische Bildscanner aufgrund der relativ geringen Tiefenschärfe des
Linsenarrays 110 unscharfe Bilder oder ein unscharfes Dokument 106 erzeugen, die
bzw. das eine geringe Entfernung über/unter dem primären Brennpunkt
des Linsenarrays 110 positioniert sein können bzw.
kann. Beispielsweise können existierende
optische Bildscanner so konfiguriert sein, daß sich der primäre Brennpunkt
in einer relativ kurzen Entfer nung H0 über der
oberen Oberfläche der
Auflage 102 befindet. Wenn ein Dokument 106, beispielsweise
ein Blatt Papier usw., auf der Auflage 102 positioniert
wird, kann es ungefähr
in der Entfernung H0 über der oberen Oberfläche der
Auflage 102 oder innerhalb der relativ geringen Bandbreite
der Tiefenschärfe
angeordnet sein. Falls das Dokument 106 jedoch an einer
Objektebene positioniert ist, die sich außerhalb einer Bandbreite eines
akzeptablen Fokus befindet, können
existierende optische Bildscanner ein unscharfes Bild erzeugen.
Beispielsweise können
verschiedene Typen von Dokumenten (oder Abschnitte des Dokuments)
an einer Objektebene, die sich außerhalb der Bandbreite eines
akzeptablen Fokus befindet, angeordnet sein, wenn sie auf der Auflage 102 positioniert
sind (z. B. 35-mm-Dias, Transparente, Photographien, Bücher, Magazine usw.).
-
Nachdem ein allgemeiner Überblick über einen
optischen Bildscanner 100 gegeben wurde, werden unter Bezugnahme
auf 3 – 7 verschiedene Systeme und
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. 3 ist
ein Blockdiagramm einer Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels des
Bildscanners 100 gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Befähigen
eines Benutzers, die durch den optischen Kopf 104 zu scannende
Objektebene einzustellen.
-
Wie in 3 veranschaulicht
ist, umfaßt
der optische Bildscanner 100 ferner eine Objektebenensteuerung 126,
die konfiguriert ist, um eine Benutzerauswahl einer zu scannenden
Objektebene zu empfangen und die Art und Weise, auf die der optische Kopf
eingestellt werden soll, um die ausgewählte Objektebene zu scannen,
zu steuern. Bei diesem Ausführungsbeispiel
umfaßt
die Objektebenensteuerung 126 eine Benutzerschnittstelle 304,
die mit verschiedenen Arten von Benutzersteuerungen (z. B. einer elektronischen
Anzeige, Objektebenenauswahlknöpfen
usw.) kommuniziert. Die Objektebenensteuerung 126 kann
ferner eine Verarbeitungsvorrichtung (z. B. einen digitalen Signalprozessor 306)
umfassen, die über
eine Schnittstelle 122 mit dem optischen Kopf 104 kommuniziert.
Die Verarbeitungsvorrichtung kann konfiguriert sein, um über eine
Schnittstelle 122 Befehle an den optischen Kopf 104 zu
senden. Die Objektebenensteuerung 126 kann ferner über die Schnittstelle 124 mit
verschiedenen Benutzersteuerungen kommunizieren.
-
4 ist
ein Flußdiagramm,
das die Architektur, den Betrieb und/oder die Funktionalität eines Ausführungsbeispiels
der Objektebenensteuerung 126 veranschaulicht. Bei Block 402 kann
die Objektebenensteuerung 126 eine Benutzerauswahl einer zu
scannenden Objektebene empfangen. Beispielsweise kann ein Benutzer
eines optischen Bildscanners ein 35-mm-Dia scannen. Wie oben erwähnt wurde,
kann das Dia, wenn es auf der Auflage 102 plaziert ist,
aufgrund der Diakanten auf einer höheren Objektebene positioniert
sein. Der optische Bildscanner 100 befähigt einen Benutzer, festzulegen,
daß ein 35-mm-Dia
gescannt wird und daß die
Objektebene entsprechend eingestellt werden soll.
-
Man sollte erkennen, daß der Benutzer
verschiedene Möglichkeiten
hat, eine Objektebenenauswahl zu treffen. Unter Bezugnahme auf 5 kann der optische Bildscanner 100 ein
Gehäuse 504 aufweisen,
in dem sich der optische Kopf 104 und die Objektebenensteuerung 126 befinden.
Wie in der Technik bekannt ist, kann der optische Bildscanner 100 ferner
eine angelenkte Auflageabdeckung 502 aufweisen. Während des
Betriebs kann ein Benutzer die Auflageabdeckung 502 anheben,
um ein zu scannendes Objekt 106 auf der Auflage 102 zu
positionieren. Somit sollte man erkennen, daß die Objektebenenauswahl automatisch
getroffen werden kann, wenn der Benutzer ein Objekt 106 auf
der Auflage 102 positioniert. Beispielsweise kann der optische Bildscanner 100 konfiguriert
sein, um automatisch zu bestimmen, daß ein 35-mm-Dia auf der Auflage 102 positioniert
wird. Man sollte erkennen, daß der
optische Bildscanner 100 diese Bestimmung auf der Basis
der Größe des Dokuments 106 vornehmen
kann. Der optische Bildscanner 100 kann verschiedene mechanische
Einrichtungen, optische Einrichtungen usw. umfassen, um die Art
des Objekts 106, das auf der Auflage 102 positioniert
wird, zu bestimmen. Falls der optische Bildscanner 100 bestimmt,
daß ein
bestimmter Objekttyp 106 auf der Auflage 102 positioniert
wird, kann die Objektebenensteuerung 126 automatisch die
Entfernung über
der Auflage 102, in der die Objektebene angeordnet sein
sollte, bestimmen.
-
Unter erneuter Bezugnahme auf 5 kann der optische Bildscanner 100 verschiedene
Arten von Benutzersteuerungen (z. B. eine elektronische Anzeige 508,
Auswahlknöpfe 506 usw.)
aufweisen, die konfiguriert sind, um den Benutzer zu befähigen, die
Position der Objektebene zu spezifizieren. Wie in 5 veranschaulicht ist, kommuniziert die
Objektebenensteuerung 126 über die Schnittstelle 124 mit den
Benutzersteuerungen. Die Benutzersteuerungen können einfache Auswahlknöpfe 506 sein,
die lediglich die Art des zu scannenden Objekts 106 spezifizieren.
Beispielsweise kann ein Auswahlknopf 506 einem 35-mm-Dia
entsprechen. Ein Benutzer kann diesen Knopf drücken, wenn ein 35-mm-Dia gescannt
werden soll. Wenn ein bestimmter Auswahlknopf 506 gedrückt wird,
kann die Objektebenensteuerung 126 die Auswahl empfangen
und die notwendigen Einstellungen der Position der Objektebene über der
Auflage 102 einleiten. Die Benutzersteuerungen können auch
interaktiv sein (z. B. die elektronische Anzeige 508).
Bei diesem Ausführungsbeispiel
kann eine Objektebenensteuerung 402 konfiguriert sein,
um eine interaktive Benutzerschnittstelle zu unterstützen. Beispielsweise
kann die Objektebenensteuerung 126 den Benutzer nach verschiedenen
Arten von Informationen fragen, die dazu beitragen können, die
wünschenswerte
Objektebene zu identifizieren.
-
Nachdem die Objektebenensteuerung 126 bei
Block 404 die Benutzerauswahl empfangen hat, wählt sie
einen bestimmten Mechanismus zum Einstellen der Position der Objektebene über der
Auflage 102 aus. Wie oben erwähnt wurde, ist die jeweilige Einstellmodalität für die Implementierung
eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung nicht kritisch. Bei manchen Ausführungsbeispielen
kann der optische Bildscanner 100 eine Modalität aufweisen
(z. B. Einstellen der Position des optischen Kopfes 104 relativ
zu der Auflage 102). Bei anderen Ausführungsbeispielen, bei denen
mehrere Modalitäten verfügbar sind,
kann die Objektebenensteuerung 126 eine entsprechende Einstellmodalität bestimmen.
Bei Block 404 leitet die Objektebenensteuerung 126 die entsprechende
Einstellmodalität
ein, indem sie ein entsprechendes Signal sendet.
-
Unter Bezugnahme auf 6 werden verschiedene beispielhafte Ausführungsbeispiele
von Einstellmodalitäten
erläutert.
Man sollte erkennen, daß auch
verschiedene andere Einstellmodalitäten verwendet werden können. Wie
oben erwähnt
wurde, kann der optische Bildscanner 100 mehrere Arten von
Mechanismen zum Einstellen der Position der Objektebene durch Einstellen
der Entfernung zwischen dem optischen Kopf 104 und der
Auflage 102 umfassen. Ein Beispiel von vielen ist in der
ebenfalls übertragenen
U.S.-Patentanmeldung
Seriennummer 09/919,008 mit dem Titel „Optical Image Scanner With
Adjustable Focus",
die am 31. Juli 2001 eingereicht wurde und durch Bezugnahme in ihrer
Gesamtheit in das vorliegende Dokument aufgenommen ist, beschrieben.
-
Es können auch andere Mechanismen
zum Einstellen der Entfernung zwischen dem optischen Kopf 104 und
der Auflage 102 verwendet werden. Beispielsweise kann der
Objektebeneneinstellmechanismus in den Mechanismus integriert sein,
der den optischen Kopf 104 entlang der durch das Bezugszeichen 118 identifizierten
Achse verschiebt. Es können
verschiedene mechanische Einrichtungen verwendet werden, um die
Entfernung zwischen dem optischen Kopf 104 und der Auflage 102 einzustellen, während der
optische Kopf verschoben wird. Mehrere Beispiele sind in den folgenden,
ebenfalls übertragenen
und gleichzeitig eingereichten U.S.-Patentanmeldungen, die durch Bezugnahme
in ihrer Gesamtheit in das vorliegende Dokument aufgenommen sind,
beschrieben: U.S.-Patentanmeldung Seriennummer ... mit dem Titel „End-of-Travel Focus Shift
in an Optical Image Scanner";
U.S.-Patentanmeldung Seriennummer
... mit dem Titel „End-of-Travel Focus Shift
in an Optical Image Scanner".
Bei diesen Ausführungsbeispielen
kann die Objektebenensteuerung 126 eine entsprechende Einstellung
(auf der Basis der Benutzerauswahl) einleiten, indem sie über eine Schnittstelle 608 Steuersignale
sendet.
-
Die Position der Objektebene über der
Auflage 102 kann ferner eingestellt werden, ohne den optischen
Kopf 104 relativ zu der Auflage 102 neu positionieren
zu müssen.
Statt den optischen Kopf 104 zu bewegen, können mehrere
Objektebenen bereitgestellt werden, indem die Innenoptik des optischen Kopfes 104 modifiziert
wird. Diesbezüglich
kann der optische Kopf 104 relativ zu der Auflage 102 ortsfest bleiben,
während
die Innenoptik konfiguriert ist, um mehrere Bildobjektebenen bereitzustellen
(d. h. primärer
Brennpunkt bei verschiedenen Entfernungen über der oberen Oberfläche der
Auflage 102).
-
Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Position
der Objektebene über
der Auflage 102 durch ein Schwenken/Bewegen einer reflektierenden
Oberfläche 108 eingestellt.
Ein Beispiel ist in der ebenfalls übertragenen und gleichzeitig
eingereichten U.S.-Patentanmeldung Seriennummer ... mit dem Titel „Systems
and Methods for Providing Multiple Object Planes in an Optical Image
Scanner", die hiermit
durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in das vorliegende Dokument
aufgenommen ist, beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel leitet die Objektebenensteuerung 126 eine
entsprechende Einstellung (auf der Basis der Benutzerauswahl) ein,
indem sie über eine
Schnittstelle 604 ein Steuersignal an ein lineares Betätigungsglied 602 sendet.
Wie in 6 gezeigt ist,
kann die Objektebene auch durch Schwenken/Bewegen des Bildsensormoduls 114 eingestellt werden.
-
Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die Position
der Objektebene über
der Auflage 102 eingestellt werden, indem zumindest zwei
Photosensorarrays 112 an dem Bildsensormodul 114 bereitgestellt
werden (d. h. ein erstes Photosensorarray 112 für eine erste
Objektebene und ein zweites Photosensorarray 112 für eine zweite
Objektebene). Die Position eines Photosensorarrays 112 kann
relativ zu dem anderen Photosensorarray 112 verschoben sein.
Man wird erkennen, daß das
Differential der optischen Weglängen
zwischen jedem Photosensorarray 112 und dem Linsenarray 110 ein
proportionales Differential bezüglich
der entsprechenden Objektebenen liefert. Mehrere Beispiele sind
in der ebenfalls übertragenen
und gleichzeitig eingereichten U.S.-Patentanmeldung Seriennummer ... mit
dem Titel „Systems
and Methods for Providing Multiple Object Planes in an Optical Image
Scanner", die hiermit
durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in das vorliegende Dokument
aufgenommen ist, beschrieben.
-
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann
der optische Bildscanner 100 mit zumindest zwei Linsenarrays 110 und
entsprechenden Photosensorarrays 112 konfiguriert sein.
Jedes Linsenarray 110 und entsprechende Photosensorarray 112 (d. h.
Paar aus Linsenarray 110/Photosensorarray 112) kann
in dem optischen Kopf 104 angeordnet sein, so daß sich das
Photosensorarray 112 auf einer eindeutigen Objektebene
relativ zu der Auflage 102 befindet. Mehrere Beispiele
sind in der ebenfalls übertragenen
und gleichzeitig eingereichten U.S.-Patentanmeldung Seriennummer
... mit dem Titel „Systems and
Methods for Providing Multiple Object Planes in an Optical Image
Scanner", die hiermit
durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in das vorliegende Dokument
aufgenommen ist, beschrieben.
-
Bei weiteren Ausführungsbeispielen können mehrere
Objektebenen relativ zu der Auflage 102 bereitgestellt
werden, indem die effektive Entfernung eines optischen Weges (zwischen
dem Linsenarray 110 und dem Photosensorarray 112) relativ
zu dem anderen optischen Weg verändert
wird (z. B. durch Einfügen
eines optischen Verzögerungselements entlang
eines optischen Wegs, das einen Strahlteiler implementiert, usw.).
Mehrere Beispiele sind in der gemeinsam übertragenen und gleichzeitig
eingereichten U.S.-Patentanmeldung Seriennummer ... mit dem Titel „Systems
and Methods for Providing Multiple Object Planes in an Optical Image
Scanning Environment",
die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in das vorliegende
Dokument aufgenommen ist, beschrieben.
-
Dort, wo mehrere Photosensorarrays 112 für die entsprechenden
Objektebenen bereitgestellt werden, kann die Objektebeneneinstellung
(auf der Basis der Benutzerauswahl) bewerkstelligt werden, indem
ausgewählt
wird, welches Photosensorarray 112 zum Scannen verwendet
wird. Diesbezüglich kann
die Objektebenensteuerung 126 konfiguriert sein, um auszuwählen, welches
Photosensorarray 112 verwendet werden soll. Unter Bezugnahme
auf 6 kann die Objektebenensteuerung 126 über eine
Schnittstelle 606 ein Steuersignal an das Bildsensormodul 114 senden.
Alternativ dazu kann die Objektebenensteuerung 126 eine
Schnittstelle mit einem Analog/Digital-Wandler bilden.
-
7 ist
ein Blockdiagramm eines optischen Bildscanners 100, das
eines einer Anzahl von Ausführungsbeispielen
zum Implementieren der Objektebenensteuerung 126 veranschaulicht.
Der optische Bildscanner 100 kann eine Verarbeitungsvorrichtung 306,
einen Speicher 700, eine oder mehrere Eingabe-/Ausgabevorrichtungen
(I/O-Vorrichtungen) (z. B. die elektronische Anzeige 508,
Knöpfe 506 usw.), den
optischen Kopf 104, einen Verschiebungsmechanismus 118 und
einen Optischer-Kopf-Einstellmechanismus 120 aufweisen,
die jeweils mit einer lokalen Schnittstelle 702 verbunden
sind.
-
Die Verarbeitungsvorrichtung 306 kann
einen beliebigen kundenspezifischen oder handelsüblichen Prozessor, eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU – central
processing unit) oder einen Hilfsprozessor aus mehreren Prozessoren,
die einem optischen Bildscanner 100 zugeordnet sind, einen
halbleiterbasierten Mikroprozessor (in Form eines Mikrochips), einen
Makroprozessor, eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte
Schaltungen (ASICs), eine Mehrzahl von auf geeignete Weise konfigurierten
digitalen Logikgattern und andere hinreichend bekannte elektrische
Konfigurationen umfassen, die diskrete Elemente sowohl einzeln als
auch in verschiedenen Kombinationen aufweisen, um den Gesamtbetrieb
des optischen Bildscanners 100 zu koordinieren.
-
Der Speicher 700 kann ein
beliebiges einer Kombination von flüchtigen Speicherelementen und nichtflüchtigen
Speicherelementen umfassen. Der Speicher 700 umfaßt die Objektebenensteuerung 126.
Fachleute werden erkennen, daß der
Speicher 700 andere Komponenten aufweisen kann, die der Kürze wegen
weggelassen wurden.
-
Die eine oder mehreren Benutzerschnittstellenvorrichtungen
weisen diejenigen Komponenten auf, mit denen der Benutzer mit dem
optischen Bildscanner 100 interagieren kann. Die I/O-Vorrichtungen
können
die elektronische Anzeige 508, Knöpfe 506, andere Funktionstasten,
Knöpfe
usw., einen berührungsempfindlichen
Bildschirm usw. umfassen.
-
Man sollte erkennen, daß die Objektebenensteuerung 126 in
Hardware, Software, Firmware oder einer beliebigen Kombination derselben
implementiert sein kann. Man muß verstehen,
daß diese
Logik in einem beliebigen computerlesbaren Medium zur Verwendung
durch oder in Verbindung mit einem beliebigen computerbezogenen
System oder Verfahren gespeichert sein kann. Im Kontext dieses Dokuments bedeutet
ein computerlesbares Medium eine elektronische, magnetische, optische
oder andere physische Vorrichtung oder Einrichtung, die ein Computerprogramm
zur Verwendung durch ein oder in Verbindung mit einem computerbezogenen
System oder Verfahren enthalten oder speichern kann. Diese Programme
können
in einem beliebigen computerlesbaren Medium zur Verwendung durch
ein bzw. eine oder in Verbindung mit einem bzw. einer Anweisungsausführungssystem,
-vorrichtung oder -gerät, beispielsweise
einem computerbasierten System, einem einen Prozessor enthaltenden
System oder einem anderen System verkörpert sein, das die Anweisungen
von dem bzw. der Anweisungsausführungssystem,
-vorrichtung oder -gerät
abrufen und die Anweisungen ausführen
kann. Im Kontext dieses Dokuments kann ein „computerlesbares Medium" eine beliebige Einrichtung
sein, die das Programm zur Verwendung durch das bzw. die oder in
Verbindung mit dem bzw. der Anweisungsausführungssystem, -vorrichtung
oder -gerät
speichern, kommunizieren, weiterverbreiten oder transportieren kann.
-
Man beachte, daß das computerlesbare Medium
sogar Papier oder ein anderes geeignetes Medium sein kann, auf das
ein Programm gedruckt ist, da das Programm elektronisch aufgenommen,
beispielsweise über
ein optisches Scannen des Papiers oder des anderen Mediums, daraufhin
zusammengestellt, interpretiert oder auf andere geeignete Weise verarbeitet
werden kann, falls nötig,
und dann in einem Computerspeicher gespeichert werden kann.
-
Fachleute werden erkennen, daß der optische
Bildscanner 100 auf verschiedene Weisen konfiguriert sein
kann. Beispielsweise kann die zweite reflektierende Oberfläche 108 weggelassen
sein, und ein Bildsensormodul 114 kann positioniert sein,
um optische Signale 404 und 406 zu empfangen,
ohne daß dieselben
reflektiert werden (2).
Zusätzliche reflektierende
Oberflächen 108 können ferner
hinzugefügt
werden, um dieselbe Funktion zu erzielen. Ferner können reflektierende
Oberflächen 108 weggelassen
werden, und die Linsenarrays 110 können so angeordnet werden,
daß eine
gemeinsame optische Achse zu der Oberfläche der Auflage 102 senkrecht
ist.