DE3586271T2 - Handgefuehrte abtastvorrichtung. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft eine handgehaltene Abtastvorrichtung und insbesondere eine handgehaltene Abtastvorrichtung zum Abtasten von Gedrucktem, welche als Eingabevorrichtung bei Personalcomputern, Terminals und ähnlichen Systemen verwendbar ist.
• Eine Vielfalt von Abtastvorrichtungen zum Abtasten von Textmaterial und Graphik in gedruckter Form, die die abgetasteten Informationen in eine Reihe elektrischer Signale zur Verwendung in Systemen umwandeln, sind im Stand der Technik bekannt. Bei einem Typ einer bekannten Vorrichtung wird beispielsweise das Äquivalent einer Fernsehkamera verwendet, um ein Bild von einem die Informationen enthaltenden Stück Papier oder einem die Informationen enthaltenden anderen Substrat zu machen. Diese Lösung macht die Verwendung von relativ teuren Linsensystem erforderlich. Ferner ist auch bei einer miniaturisierten Fernsehkamera ein relativ großer Körper notwendig, um das erforderliche System unterzubringen. Folglich haben derartige Systeme typischerweise die Größe einer herkömmlichen Photokopiermaschine.
• Eine andere bekannte Lösung ist die Verwendung einer in einem Körper aus Halbleitermaterial gebildeten Zeilenabtastvorrichtung. Eine derartige Festkörper-Abtastvorrichtung liest jeweils eine Zeile quer über einem Blatt von Papier. Durch Bewegen des Papiers über diese Abtastzeile ist es möglich, ein vollständiges Bild des Papiers aufzubauen. Bei Ausführungen der letzten Zeit hat es Probleme mit dieser Lösung gegeben. Bei derartigen Vorrichtungen, welche derzeit im Handel erhältlich sind, muß das Papier über die Abtastvorrichtung bewegt werden. Für die Durchführung dieser Papierbewegung ist ein relativ komplizierter Papierbewegungsmechanismus notwendig. Ferner haben im Handel erhältliche Halbleiter-Zeilenabtastvorrichtungen eine Länge von nur 2,4 cm (ein Zoll). Folglich erfordert das Abtasten einer vollen Seitenbreite von 20,4 cm (8,5 Zoll) die Verwendung von Linsen oder Faseroptiken, um die breitere Seite auf der schmäleren Halbleiter-Abtastvorrichtung abzubilden. Diese beiden Lösungen verteuern die Abtastvorrichtung zusätzlich. Dies führt zu einer Vorrichtung, die kleiner und etwas weniger teuer als das Kameramodell, aber noch zu teuer für eine weitverbreitete Verwendung bei weniger kostspieligen Datenverarbeitungssystemen, wie Personalcomputern, Terminals und ähnlichen Systemen, ist.
• Beispiele für Abtastvorrichtungen der oben genannten zwei allgemeinen Typen werden in der US-A-3 541 248, in der US-A-4 314 159, in der US-A-5 317 137, in der US-A- 4 365 274, in der US-A-4 402 017 und in der US-A-4 432 022 geoffenbart.
• Weitere Beispiele für derartige Abtastvorrichtungen werden durch Tandon, "Handbetriebene Abtastvorrichtung", Xerox Disclosure Journal, Bd. 9, Nr. 2, März/April 1984, S. 163 - 164 und durch Wallace et al., "Abtasteinrichtung mit originaler Dokumentgröße", Xerox Disclosure Journal, Bd. 9, Nr. 2, März/April 1984, S. 159 - 160 geoffenbart. Ein Beispiel für eine derartige Abtastvorrichtung wird bei den im Handel erhältlichen Dokumentabtastvorrichtungen mit optischer Klarschrifterkennung Turbonfont Modell 203 verwendet. Der Stand der Technik bei derartigen Abtastvorrichtungen wird bei Luther, "Neuester Stand der Bildverarbeitung", Recognition Technologies Today, Juni 1983, S. 13 - 15, 36 und bei Brody, "Lese-Maschinen sind eine Stufe weiter", High Technology, Februar 1983, S. 35 - 40 zusammengefaßt.
• Die JP-A-5 640 359 und die JP-A-5 640 357 offenbaren beide eine manuelle Abtastvorrichtung, die eine längere Laufwalze hat, welche sich über den größten Teil des Vorrichtungskörpers erstreckt und auf einer drehbaren Stütze angebracht ist.
• In der DE-A-32 20 016 wird eine handgehaltene Abtastvorrichtung für Text und Graphik beschrieben, die ein langgestrecktes Gehäuse, eine sich längs des Gehäuses erstrekkende linienförmige Öffnung und eine lineare Reihe aus lichtempfindlichen Elementen hinter und parallel zu der linienförmigen Öffnung aufweist. Die deutsche Druckschrift offenbart auch eine linienförmige Lichtquelle, die parallel zu und im Abstand von der Reihe aus lichtempfindlichen Elementen angeordnet ist, wobei die Lichtquelle so positioniert ist, daß sie durch die linienförmige Öffnung Licht auf ein Blatt richtet, das die von der Vorrichtung abzutastende Informationen aufweist. Ferner wird eine Einrichtung zum Aufrechterhalten der Bewegung geoffenbart, die auf dem Gehäuse angebracht ist und beim Gebrauch der Vorrichtung bewirkt, daß eine Bewegungsrichtung des Gehäuses über das abzutastende Blatt aufrechtrechterhalten wird.
• Erfindungsgemäß ist eine derartige Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufrechterhalten der Bewegungsrichtung eine Walze aus einem Material mit hoher Reibung aufweist, die sich im wesentlichen über die Länge der linienförmigen Öffnung erstreckt und dadurch, daß die lineare Reihe eine als integrierte Schaltung ausgebildete Reihe aus lichtempfindlichen Elementen ist.
• Die Erfindung stellt eine handgehaltene Abtastvorrichtung bereit, die Text und Graphik in gedruckter Form abtasten kann und für den Gebrauch bei Personalcomputern, Terminals und ähnlichen Datenverarbeitungssystem geeignet ist, welche eine Einrichtung zum geradlinigen Bewegen der Vorrichtung über ein Blatt mit Text oder Graphik enthalten.
• Die Vorrichtung kann lichtempfindliche Elemente aufweisen, die so angeordnet sind, daß eine Vielzahl derartiger Elemente, von denen jedes schmäler ist als eine volle Seitenbreite, so aneinandergereiht sind, daß sie eine volle Seitenbreite in einer einzigen Abtastzeile abtasten, ohne daß ein Linsensystem verwendet werden muß.
• Die Abtastvorrichtung dieser Erfindung kann bei so niedrigen Kosten bereitgestellt werden, daß ihre weitverbreitete Verwendung bei Personalcomputern und Workstation-Terminals möglich wird. Mit geeignetem eigenem Speicher kann die Vorrichtung zum Speichern von Bildern verwendet werden, um diese später wieder zu erzeugen, womit sie eine tragbare Möglichkeit zum Fotokopieren von Dokumenten darstellt. Sie kann auch als Teil einer kostengünstigen Telefaxübertragungsvorrichtung verwendet werden.
• Diese Erfindung wird nun anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichungen beschrieben; es zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung,
• Fig. 2 den Schnitt 2-2 der Fig. 1,
• Fig. 3 eine Bodenansicht der in Fig. 1 gezeigten Abtastvorrichtung,
• Fig. 4 den Schnitt 4-4 der Fig. 3,
• Fig. 5 eine auseinandergezogene Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Abtastvorrichtung,
• Fig. 6 eine Draufsicht eines Abschnitts einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung,
• Fig. 7 den Schnitt 7-7 der Fig. 6,
• Fig. 8 eine Seitenansicht eines Abschnitts der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, die zusätzliche, für das Verständnis der Erfindung nützliche Informationen enthält,
• Fig. 9 ein Blockschaltbild eines elektronischen Systems ist, das in die in Fig. 1 gezeigte Abtastvorrichtung eingebaut, und
• Fig. 10 eine Bodenansicht einer anderen erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung.
• In den Zeichnungen, insbesondere Fig. 1 bis 5, ist eine erfindungsgemäße handgehaltene Abtasteingabevorrichtung 20 gezeigt. Die Abtastvorrichtung 20 hat ein Gehäuse 22 mit einer Bodenfläche 24. Eine Abtasteinheit 26, die sich der Länge nach entlang des Gehäuses 22 hinter einem Fenster 27 erstreckt, und eine Walze 28, die sich durch eine Öffnung 29 parallel zu der Abtasteinheit 26 erstreckt, sind auf der Bodenfläche 24 angebracht. Die Walze 28 sollte leicht von dem Gehäuse 22 zu entfernen sein, so daß sie von Rückständen, die beim Gebrauch der Abtastvorrichtung 20 entstehen können, gereinigt werden kann. Die Walze 28 ist aus Gummi oder einem anderen geeigneten Material mit hoher Reibung hergestellt, um Schlupf auf der mit der Vorrichtung 20 abgetasteten Oberfläche zu vermeiden. Ein Steg 29a erstreckt sich parallel zu der Walze 28 auf der Bodenfläche des Gehäuses 22 auf der der Walze 28 gegenüberliegenden Seite des Fensters 27. Der Steg 29a erstreckt sich vom Boden 24 in dem gleichen Maße wie die Walze 28, so daß die Walze 28 und der Steg 29a zusammenwirken, um das Fenster 27 im Abstand von und parallel zu einer abgetasteten Oberfläche zu halten. Die Abtasteinheit 26 besteht aus einer linearen Reihe 30 aus lichtemittierenden Dioden (LEDs) 32, die im Abstand entlang der Länge der Abtasteinheit 26 angeordnet sind, und aus einer linearen Reihe 34 aus lichtempfindlichen Elementchips 36, deren Länge der der LED- Reihe 30 entspricht. Jede der Reihen 30 und 34 ist wenigstens 8,5 Zoll lang, so daß sie sich längs der gesamten Breite eines herkömmlichen Blatts Papier erstrecken. Ein EIN-AUS Schalter 38 und eine Kontraststeuerung 40 sind auf der Vorderseite 42 des Gehäuses 22 angeordnet. Mit einem Kabel 44 und einem geeigneten Verbindungsstück 46 kann die Abtastvorrichtung 20 für ihre Verwendung als Eingabevorrichtung für einen Computer oder ein Terminal mit einer parallelen oder seriellen Eingabe/Ausgabe(E/A)-Schnittstelle des Personalcomputers oder Terminals verbunden werden. Falls gewünscht, könnte die Vorrichtung 20 für drahtlosen Betrieb alternativ eine Infrarot- oder Funkschnittstelle zu dem Computer oder Terminal aufweisen. Innerhalb des Gehäuses 22 sind Schaltungen angebracht, mittels derer von den lichtempfindlichen Elementen abgetastete Muster aus hellen und dunklen Bereichen in digitale Signale zur Zuführung an den Computer oder das Terminal über das Kabel 44 umgewandelt werden.
• Wie es am besten in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Reihe 34 aus lichtempfindlichen Elementchips 36 in vorzugsweise versetzter Weise auf jeder Seite der LED-Reihe 30 angebracht. Die Chips 36 sind so in der Reihe 34 angeordnet, daß es keinen Spalt zwischen einem letzten lichtempfindlichen Element in einem der Chips 36 und einem ersten lichtempfindlichen Element in dem nächsten Chip 36 auf der anderen Seite der LED-Reihe 30 gibt, die sich seitlich über die Reihe 34 erstreckt. Durch diese Anordnung können im Handel erhältliche Chips 36 mit Rändern an jedem Ende des Chips in der Reihe verwendet werden, ohne daß in der Reihe zwischen den Chips 36 Spalte gebildet werden. Unterschiede bei der vertikalen Positionierung des von den Chips 36 abgetasteten Bereichs als Ergebnis ihrer versetzten Positionierung bezüglich der Reihe 30 können mit geeigneter Software zur Erzeugung eines nicht versetzten Bildes ausgeglichen werden. Zusätzlich dazu, daß diese Anordnung die Verwendung von gebrauchsfertigen Chips 36 ermöglicht, erlaubt sie, daß fehlerhafte Chips 36 leichter entfernt und ersetzt werden, ohne daß angrenzende Chips 36 möglicherweise beschädigt werden. Es ist wünschenswert, daß für die Chips 36 im Handel erhältliche Photodioden-Chips, wie RL128G-, RL256G-, RL512G- oder RL1024G-Photodioden-Chips aus der Reticon G- Serie, erhältlich bei EG&G Reticon, Sunnyvale California 94086, oder CCD122- oder CCD123-Element-Linearbild-Sensorchips vom Typ 1728, erhältlich bei Fairchild, Mountain View, California, verwendet werden. Diese letzteren integrierten Schaltungschips sind in der Lage, mit einer Datengeschwindigkeit von 1 Megabit/Sekunde zu lesen.
• Die Abtastvorrichtung 20 wird beim Betrieb oben auf einem Blatt Papier oder einem anderen Text und/oder Graphik enthaltenden Substrat plaziert, der EIN-AUS Schalter 38 wird eingeschaltet, der Kontrast mit dem Knopf 40 eingestellt und die Vorrichtung 20 über die Seite hinabbewegt.
• Die LEDs 32 beleuchten jede abzutastende Zeile und die lichtempfindlichen Elemente erfassen das dem Text oder der Graphik entsprechende Muster aus hellen und dunklen Bereichen in jeder Abtastzeile.
• Fig. 4 zeigt weitere Einzelheiten der Abtasteinheit 26. Die lichtempfindlichen Elementchips 36 und die LEDs 32 sind direkt auf einem keramischen Substrat 60 in einer Aussparung 62 angebracht. Das Anbringen der lichtempfindlichen Elementchips 36 auf diese Weise an Stelle der Verwendung von Dual-in-line montierten Chips bedeutet, daß eine Montagestufe bei der Vorrichtung weggelassen werden kann. Standardanschlußdrähte 64 verbinden die Chips 36 mit Leiterbahnen auf dem keramischen Substrat 60 auf herkömmliche Weise. Eine transparente Schicht 66 eines Kunststoffs oder eines anderen geeigneten schützenden Materials ist über den Chips 36 und den Dioden 32 aufgebracht. Aus kurzen optischen Fasern 69 bestehende, kollimierende faseroptische Platten 68 sind über den lichtempfindlichen Elementen der Chips 36 positioniert. Derartige faseroptische Platten 68 sind im Handel bei Collimated Holes, Inc., Campbell, CA 95008, erhältlich und dienen dazu, das Sichtfeld jedes lichtempfindlichen Elements in den Chips 36 zu verschmälern, so daß ein Linsensystem in der Vorrichtung 20 nicht erforderlich ist, wie es ausführlicher unten in Verbindung mit Fig. 8 erklärt ist. Ein schützendes Fenster 27 aus Glas oder einem anderen transparenten Material ist über den Chips 36 und den LEDs 32 auf dem Gehäuse 22 positioniert.
• Einzelheiten des Inneren der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Abtastvorrichtung 20 sind in Fig. 5 gezeigt. Das Gehäuse 22 besteht aus einem Kunststoffkörper 70 und einem Oberteil 72. Die Schaltungen 48, der EIN-AUS Schalter 38, die Kontraststeuerung 40 und andere Schaltungsbausteine 74 sind alle auf einer gedruckten Schaltplatte 76 angebracht. Die Abtasteinheit 26 ist durch ein Kabel 78 mit der gedruckten Schaltplatte 76 verbunden. Das Kabel 44 ist ebenfalls mit der Schaltplatte 76 verbunden. Die Abtasteinheit 26, die Schaltplatte 76 und die Walze 28 sind innerhalb des Körpers 70 angebracht. Bronzelager 80 sind auf der Walze 28 vorgesehen, die sie im Körper 70 drehbar abstützen. Eine ein Muster aus hellen und dunklen Bereichen aufweisende Scheibe 82 ist ebenfalls drehbar angebracht und wird von der Walze 28 innerhalb des Körpers 70 angetrieben. Ein photo-optischer Scheibencodierer 84 ist auf der Schaltplatte 76 vorgesehen, um die hellen und dunklen Bereiche auf der Scheibe 82 abzutasten. Die Scheibe 82 und der Scheibencodierer 84 bestimmen die Bewegung der Walze 28 längs eines abzutastende Informationen enthaltenden Blatts Papier oder eines anderen abzutastende Informationen enthaltenden Substrats. Die Ausgangssignale des Scheibencodierers 84 legen im Betrieb der Abtastvorrichtung Abtastzeilen fest. Sie werden ebenfalls zur zeitlichen Abstimmung der Betätigung der LEDs 32 verwendet, um eine gleichmäßige Belichtung für jede Abtastzeile sicherzustellen. Eine entfernbare Schutzabdeckung 86 schnappt auf den Boden des Körpers 70 über der Abtasteinheit 26 und der Walze 28, wenn die Abtastvorrichtung 20 nicht verwendet wird.
• Fig. 6 und 7 zeigen Einzelheiten einer alternativen Form lichtempfindlicher Elementchips 80, die die lichtempfindlichen Elementchips 36 ersetzen können. Die Chips 80 werden für die Verwendung in der Abtastvorrichtung 20 modifiziert, indem eine Schicht 90 aus Kunststoff oder einem anderen transparenten Material auf den Chips über die Photodioden 92 aufgebracht wird. Eine lichtdurchlässige Abdeckung 94 wird auf der Schicht 90, z.B. durch Vakuumablagerung von Aluminium, vorgesehen. Abtastöffnungen 96 werden durch bekannte photolithographische Techniken in der Abdeckung 94 gebildet.
• Die Öffnungen 96 und Öffnungen 97 auf der Oberfläche 99 der Chips 80 dienen dazu, durch sie hindurchtretendes Licht zu kollimieren, bevor es auf den Photodioden 92 auftrifft. Die Schicht 90, die Abdeckung 94 und die Öffnungen 96-97 richten Licht in einer Form, die für die Abtastvorrichtung 20 besonders geeignet ist, auf die Photodioden 92. Die Anschlußdrähte 64 (Fig. 4) sind mit den Anschlußflächen 98 verbunden.
• Fig. 8 zeigt Einzelheiten der durch die Chips 36 und die übrige Abtastvorrichtung 20 gebildete Form, die für ein tieferes Verständnis der Bauweise der Abtastvorrichtung nützlich sind. Der Abstand 100 reicht von den Photodioden 92 innerhalb des Chips 36 zum Papier 102, das mit einer das Chip 36 enthaltenden Abtastvorrichtung 20 abgetastet wird. Der Abstand 104 reicht von jeder Photodiode 92 zu ihrer entsprechenden Öffnung 105. Ein den Boden der kollimierenden faseroptischen Platte 68 darstellender Rand 106 ist über dem Chip 36 über den Photodioden 92 positioniert. Punkte 108 stellen die Überkreuzungspunkte jedes von jeder optischen Faser gebildeten Bildes dar, das durch Öffnung hindurchgeht. Eine Entfernung 110 reicht von jedem Detektor 92 zu seinem entsprechenden Überkreuzungspunkt 108. Eine Entfernung 112 ist die Breite des Erfassungsbereichs jeder Photodiode 92 auf dem Papier 102.
• Vorausgesetzt, daß die Öffnungen 105 quadratisch, jede der Photodioden 92 20 um darüber ist und der Abstand 100 von den Photodioden 92 zum Papier 102 1 mm beträgt zeigt die folgende Tabelle andere Abstände, die oben für Chips 36 verschiedener Auflösung angegeben worden sind: Detektor Auflösung/Zoll Aktiver Papierbereich 112 Detektor zur Öffnung 104
• Fig. 9 zeigt ein elektronisches System 120, das zur Lieferung von Eingabesignalen von der Abtastvorrichtung 20 an einen Personalcomputer, ein Terminal oder ein anderes Datenverarbeitungssystem, mit dem die Abtastvorrichtung 20 verbunden ist, in das Gehäuse 22 der Abtastvorrichtung eingebaut ist. Ein Taktgeber 122 ist durch Leitungen 126 bzw. 128 mit der Reihe 34 aus lichtempfindlichen Elementen und einem Datengate 124 verbunden. Der Scheibencodierer 84 ist mit dem Datengate 124, einem Zeitgeber 130 und der LED- Reihe 30 durch Leitungen 132, 134 bzw. 126 verbunden. Der Zeitgeber 130 ist mit der LED-Reihe 30 durch eine Leitung 138 verbunden. Ausgangssignale aus der LED-Reihe 34 werden auf einer Leitung 140 einem Verstärker 142 zugeführt. Die verstärkten Ausgangssignale werden auf einer Leitung 144 an einen Schmitt-Trigger 146 weitergegeben. Zum Empfangen der Ausgangssignale kann auch ein Analog-Digital-Umwandler vorgesehen sein, dessen Signale die von der Vorrichtung 20 abgetasteten Grautöne darstellen. Bearbeitete Ausgangsimpulse werden auf einer Leitung 148 dem Datengate 124 zugeführt. Das Datengate 124 liefert seine Ausgangssignale auf Leitungen 150 an eine I/0-Schnittstelle 152. Der Datenstrom wird auf einer Leitung 154 einer parallelen oder seriellen Schnittstelle eines Computers zugeführt, mit dem die Abtastvorrichtung verbunden ist.
• In der Praxis liefert der Taktgeber 122 Rechteckimpulse von 1 MHz an die Reihe 34 aus lichtempfindlichen Elementen und das Datengate 124. Der von dem Scheibencodierer 84 zugeführte Startimpuls ist ein Rechteckimpuls von der Größe eines Taktimpulses. Der Startimpuls wird ausgelöst, indem die Abtastvorrichtung 20 auf ein Blatt Papier gerollt wird. Als Ergebnis einer Drehung des Rades 82 infolge einer Drehung der Walze 28 werden in Intervallen, die auf den Abstand bezogen sind, den die Abtastvorrichtung auf dem Papier zurücklegt, Startimpulse erzeugt, um beim Betrieb der Abtastvorrichtung Abtastzeilen festzulegen. Auf die Startimpulse schaltet der Zeitgeber 130 die LEDs 32 in Reihe 30 für ein vorbestimmtes Intervall ein, um eine gleichmäßige Belichtung während einer Zeilenabtastung sicherzustellen. Auf die Startimpulse führt die Reihe 34 aus lichtempfindlichen Elementen ein Abtasten von einem Ende zum anderen Ende durch.
• Der Verstärker 142 verstärkt die Hell/Dunkel-Ausgangssignale aus der Reihe 34. Der Schmitt-Trigger 146 wandelt das verstärkte Analogsignal vom Verstärker 142 in ein Rechtecksignal mit einer einstellbaren Schwelle um. Das Einstellen der Schwelle ergibt eine Kontraststeuerung für die Abtastvorrichtung 20. Das Datengate 124 mißt die Zeit zwischen Startimpulsen. Wenn die Zeit zwischen Startimpulsen länger als 40 Millisekunden ist, schaltet das Datengate die Daten für eine Abtastzeile ab. Dies ist wegen des Dunkelstroms von der Reihe 34 notwendig.
• Bei einem Abstand von 3 mm zwischen dem abzutastenden Papier und den LEDs 32 können im Betrieb der Vorrichtung 20 ein Zwischenraum von 3,3 mm zwischen jeder LED 32, ein Abstand von 1,5 mm zwischen den LEDs 32 und den Öffnungen 105 von angrenzenden Sensorchips 36 und eine Beleuchtungsintensität, die innerhalb 5 Prozent konstant ist, auf einer Linie auf dem Papier unter den Öffnungen 105 aufrechterhalten werden.
• Fig. 10 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung 158, bei welcher Sensorchips 162 in Reihe auf einer Seite der LED Reihe 30 angeordnet sind. Bei dieser Anordnung liegen die Enden 160 von angrenzenden Chips 162 aneinander an, so daß Spalten bei der Plazierung von Photodioden in der Nähe der Enden 160 jedes Chips 162 beseitigt werden. Hierdurch wird verhindert, daß Spalten in den beim Gebrauch der Abtastvorrichtung 158 erhaltenen Abtastzeilen erzeugt werden.
• Vorzugsweise läuft die Software zum Analysieren der mit der Abtastvorrichtung 20 erhaltenen, in digitale Signale umgewandelten Bilder auf dem Personalcomputer oder einem anderen Datenverarbeitungssystem, an den oder an das die Abtastvorrichtung angeschlossen ist. Auf diese Weise kann eine gründliche Analyse der Bilder, wie optische Klarschrifterkennung, durchgeführt werden, während die Bauweise der Abtastvorrichtung 20 einfach gehalten ist.
• Die oben beschriebenen Abtastvorrichtungen sind in der Lage, Text und Grafik in gedruckter Form für den Gebrauch in Datenverarbeitungssystemen in digitale Signale umzuwandeln. Der Aufbau der Abtastvorrichtung stellt sicher, daß sie in einer geraden Linie über ein Blatt mit Text oder Graphik bewegt wird. Im Handel erhältliche Sensorchips 36, von denen jedes kleiner als eine Blattbreite ist, sind so in der Abtastvorrichtung angeordnet, daß eine volle Seitenbreite in einer einzigen Abtastzeile abgetastet wird, ohne daß der Einsatz eines Linsensystems erforderlich ist.
• Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß verschiedene Veränderungen an der Form und an Einzelheiten der oben beschriebenen Abtastvorrichtung vorgenommen werden können. Beispielsweise könnte eine Lichtquelle mit breitem Spektrum anstatt der LEDs in Reihe 30 neben Sensorchips, die in der Lage sind, Farben zu erkennen, verwendet werden. Dadurch wird der Abtastvorrichtung 20 die Fähigkeit verliehen, bei geeigneten Modifikationen in der Abtastschaltung in digitale Signale umgewandelte Farbbilder bereitzustellen. Ein Scheibencodierer 84 könnte an jedem Ende der Vorrichtung in Kombination mit getrennt angebrachten rotierenden Rädern anstatt der Walze 28 neben einer geeigneten Schaltung vorgesehen sein, die leichte Abweichungen von einem geraden Linienweg längs des abgetasteten Blatt Papiers ausgleichen soll. Eine Batterieversorgung und eine Magnetbandkassetteneinheit können eingebaut werden, um einen Fernbetrieb der von einem Datenverarbeitungssystem losgelösten Abtasteinheit zu ermöglichen, wobei die auf einem Kassettenband gespeicherten Informationen anschließend auf das Datenverarbeitungssystem übertragen werden.

Claims (9)

1. Handgehaltene Abtastvorrichtung (20) für Text und Graphik

- mit einem langgestreckten Gehäuse (22),

- mit einer linienförmigen Öffnung (27), die sich längs des Gehäuses (22) erstreckt,

- mit einer linearen Reihe (34) aus lichtempfindlichen Elementen (36) hinter und parallel zur linienförmigen Öffnung (27),

- mit einer linienförmigen Lichtquelle (30), die parallel zu und im Abstand von der Reihe (34) aus lichtempfindlichen Elementen angeordnet ist, wobei die Lichtquelle (30) so positioniert ist, daß sie Licht durch die linienförmige Öffnung (27) auf ein Blatt richtet, das von der Vorrichtung (20) abzutastende Informationen aufweist, und

- mit einer Einrichtung (28) zum Aufrechterhalten der Bewegungsrichtung, die auf dem Gehäuse (22) angebracht ist und beim Gebrauch der Vorrichtung bewirkt, eine Bewegungsrichtung des Gehäuses (22) über ein Blatt, das von der Vorrichtung (20) abzutastende Informationen aufweist, aufrechtzuerhalten, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Einrichtung zum Aufrechterhalten der Bewegungsrichtung eine Walze aus einem Material (28) mit hoher Reibung aufweist, die sich im wesentlichen über die Länge der linienförmigen Öffnung (27) erstreckt, und

- daß die lineare Reihe (34) eine als integrierte Schaltung ausgebildete Reihe aus lichtempfindlichen Elementen (92) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Reihe (34) aus lichtempfindlichen Elementen eine Vielzahl von integrierten Schaltungen (36) aus lichtempfindlichen Elementen aufweist,

- daß ein transparenter Materialkörper (66) über jeder integrierten Schaltung (36) positioniert ist, und

- daß eine kollimierende faseroptische Platte (68) auf dem transparenten Materialkörper (66) über den lichtempfindlichen Elementen jeder integrierten Schaltung (36) positioniert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die linienförmige Lichtquelle eine lineare Reihe (30) aus lichtemittierenden Dioden (32) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe (34) aus lichtempfindlichen Elementen eine Vielzahl von integrierten Schaltungen (36) aus lichtempfindlichen Elementen aufweist, die auf beiden Seiten der Reihe (30) aus lichtemittierenden Dioden angebracht und so angeordnet sind, daß sich in Richtung der zwei Reihen (34, 30) zwischen einem letzten lichtempfindlichen Element in einer der Schaltungen (36) und einem ersten lichtempfindlichen Element in der nächsten integrierten Schaltung auf der anderen Seite der Reihe (30) aus lichtemittierenden Dioden kein Spalt befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl integrierter Schaltungen (36) und die lineare Reihe (30) aus lichtemittierenden Dioden (32) auf einem gemeinsamen Substrat (60) angebracht sind, wobei das Substrat (60) hinter der linienförmigen Öffnung (27) positioniert ist und ein transparentes Fenster (27) aufweist, das in der linienförmigen Öffnung (27) über der Vielzahl integrierter Schaltungen (36) und der Reihe (30) aus lichtemittierenden Dioden angebracht ist.

6. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (84) zur Bestimmung des Ausmaßes der Abtastbewegung der Vorrichtung (20), wobei die Einrichtung (84) zur Bewegungsbestimmung so angeschlossen ist, daß sie Signale zur Steuerung des Betriebs der linearen Reihe (34) aus lichtempfindlichen Elementen liefert, um eine Vielzahl von Abtastzeilen zu bilden, während die Vorrichtung (20) über ein abzutastende Informationen enthaltendes Blatt bewegt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (84) zur Bewegungsbestimmung so angeschlossen ist, daß sie den Betrieb der Lichtquelle (30) steuert, um eine gleichförmige Beleuchtungsmenge für jede Abtastzeile der Vorrichtung (20) zu liefern.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (84) zur Bewegungsbestimmung ein bewegliches Teil (82), das ein Muster aus hellen und dunklen Bereichen enthält, wobei das bewegliche Teil so positioniert ist, daß es von der Walze (28) bewegt wird, und eine Codiereinrichtung aufweist, die so positioniert ist, daß sie das Muster aus hellen und dunklen Bereichen auf dem beweglichen Teil (82) erfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch zwei Einrichtungen (84) zur Bewegungsbestimmung, die an entgegengesetzten Enden der Walze (28) angebracht sind.