DE3812031C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft eine Bildabtastvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Bildabtastvorrichtungen dienen zum Erfassen von beispielsweise Zeichen, grafischen Daten oder dergleichen von einem Informationsträger. Die dazu verwendbaren Bildabtastvorrichtungen lassen sich in zwei Typen unterteilen. Bei dem einen Typ wird die Vorlage selbst bewegt, bei dem anderen Typ ist die Vorlage ortsfest, und die Bildabtastvorrichtung wird über die Vorlage bewegt.
Eine Bildabtastvorrichtung der eingangs genannten Art ist zum Beispiel aus der US-PS 45 81 261 bekannt. Bei diesem bekannten Gerät erfolgt die Bildabtastung durch die Öffnung in dem Abtastkörper hindurch. Die Bewegungs-Detektoreinrichtung stellt einen Bewegungsvorgang des Abtastkörpers fest, um die abzutastende Information zu lesen. Naturgemäß befindet sich die Öffnung in dem Abtastkörper nicht am Rand des Gehäusebodens, sondern irgendwo in der Mitte des Gehäusebodens. Es besteht also grundsätzlich die Schwierigkeit für den Benutzer des Geräts, die Öffnung genau genug auf der jeweils abzutastenden Stelle der Vorlage zu positionieren.
Die DE 28 38 243 C3 zeigt einen Hand-Strichcodeleser, in dessen Gehäuse ein Fenster vorgesehen ist, durch das die Bedienungsperson auf den zu lesenden Strichcode schauen kann. Mit Hilfe eines Schalters lassen sich zwei in der Nähe einer Bodenöffnung des Gehäuses befindliche Lampen einschalten. Bei Betätigen des Schalters werden die zwei Lampen erleuchtet. Beim Abtastvorgang wird das von einer Laserröhre erzeugte Abtastlicht durch das Fenster auf den Strichcode gelenkt. Das Einschalten der Lampen und der Wechsel zwischen Beleuchtung durch Lampen und Abtastlicht ist mühsam und erfordert einen beträchtlichen gerätetechnischen Aufwand.
Aus der DE 27 44 612 ist ein Zeichenerkennungssystem mit einem handbetätigten Abtastkopf bekannt, bei welchem eine Leuchtdiode im Abtastkopf Licht aussendet, welches, falls sich in nächster Nähe eine abzutastende Vorlage oder dergleichen befindet, in den Abtastkopf zurückreflektiert wird. Das reflektierte Licht setzt den Abtastbetrieb in Gang.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bildabtastvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die einfach aufgebaut ist und dennoch das exakte Positionieren der Öffnung des Abtastkörpers über einer gewünschten Stelle in einer Such-Betriebsart bei selbstätig eingeschalteter Lichtquelle gestattet.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Wenn die Bildabtastvorrichtung auf der Vorlage bewegt wird, um sie in eine Lese-Startposition zu bringen, liefert die Bewegungs-Detektoreinrichtung ein Signal zum selbsttätigen Einschalten der Lichtquelle, so daß die Bedienungsperson nach einem gewissen Bewegungshub des Abtastkörpers durch das Sichtfenster hindurch die Vorlage lesen kann. Damit läßt sich der Abtastkörper exakt auf der gewünschten Start-Position einstellen. Wird beispielsweise unabsichtlich der Abtastkörper nur um ein kleines Stück bewegt, so wird dies nicht als Suchvorgang interpretiert, und die Lichtquelle wird nicht andauernd für den Suchbetrieb eingeschaltet.
Stellt die Bedienungsperson fest, daß sich der Abtastkörper in einer Lese-Startposition befindet, so kann durch Betätigen eines Schalters der Lesebetrieb begonnen werden, wobei dann die Vorlage von der Lichtquelle beleuchtet wird.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Skizze einer Bild­ abtastvorrichtung nach einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel der Er­ findung,
Fig. 2 eine Vertikal-Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Abtastkörpers,
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Bildabtastvor­ richtung,
Fig. 4 ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise der Bildabtastvorrichtung veranschau­ licht, und
Fig. 5 eine Schaltungsskizze zur Veranschau­ lichung der Such-Betriebsart.
Wie Fig. 1 zeigt, ist ein Abtastkörper 1 mit einer Daten­ verarbeitungseinrichtung 2, z.B. einem mit einer Bildröhre ausgestatteten Personal Computer verbunden. Der Abtastkör­ per 1 befindet sich in Berührung mit einer gewünschten Stelle einer Vorlage 3, und durch Abtastung eines gewünsch­ ten Bereichs der Vorlage 3 wird selektiv Information inner­ halb eines begrenzten Bereichs der Vorlage 3 gelesen.
Gemäß Fig. 2 enthält der Abtastkörper 1 ein oberes Gehäuse­ teil 10 und ein unteres Gehäuseteil 11. In dem unteren Gehäuseteil 11 ist eine Öffnung 12 ausgebildet, die es einer Bedienungsperson ermöglicht, die Information auf der Vorlage 3 zu lesen. Eingeschlossen in dem Abtastkörper 1 ist eine Lichtquelle 13, z.B. eine Leuchtdiode, um das Dokument 3 durch die Öffnung 12 hindurch mit Licht zu beleuchten. Das von der Lichtquelle 13 auf die Vorlage 3 fallende Licht wird von letzterer reflektiert, und das reflektierte Licht wird von einem Spiegel 14 in Axialrich­ tung des Abtastkörpers 1 abgelenkt. Das von dem Spiegel 14 kommende Licht wird von einem Objektiv 15 auf einen Bild­ sensor 16 abgebildet, der z.B. als Festkörper-Bildaufnehmer ausgebildet ist und ein in Zeilenform ausgebildetes Bild­ aufnahmeelement besitzt.
Das untere Gehäuseteil 11 ist mit einem Rollelement 17 ausgestattet, das dazu dient, einen Bewegungsbetrag des Abtastkörpers 10 zu erfassen. Ein weiter unten noch näher erläuterter Codierer gestattet das Feststellen des Bewe­ gungsbetrags und ist mit dem Rollelement 17 verbunden. Ein Drehwinkel des Rollelements 17 wird von dem Codierer er­ faßt, um auf diese Weise den Bewegungsbetrag des Rollele­ ments 17 festzustellen.
Das obere Gehäuseteil 10 besitzt ein Fenster 18, wodurch ein Lichtdurchgangsweg gebildet wird, mit dessen Hilfe die Leseposition der Vorlage 3 erkannt werden kann. In das Fenster 18 ist eine eingefärbte, transparente Platte 19 eingesetzt, um den Eintritt von externem Licht durch das Fenster 18 in den Abtastkörper 1 auf das geringstmögliche Maß zu beschränken und damit eine Reduzierung des Rausch­ abstands des Bildsensors 18 aufgrund von Streulicht zu vermeiden. Die Lichtquelle 13 hat auch den Zweck, dem Benutzer das Erkennen der Vorlage 3 durch das Fenster 18 und die Öffnung 12 hindurch zu ermöglichen. Wenn die Licht­ quelle 13 eingeschaltet wird, um Licht auf die Vorlage 3 zu geben, gelangt das von der Vorlage 3 reflektierte Licht teilweise durch das Fenster 18 nach außen. Somit kann die Bedienungsperson visuell die Position erkennen, an der sich die Öffnung 12 gegenüber der Vorlage 3 befindet, so daß ein Erkennen oder Bestätigen der Leseposition der Vorlage 3 möglich ist.
Die erfindungsgemäße Bildabtasteinrichtung ist derart aus­ gelegt, daß eine Such-Betriebsart ausgewählt wird, wenn die Lichtquelle 13 eingeschaltet wird, jedoch ein Lesesignal von dem Bildsensor 16 nicht in die Datenverarbeitungsein­ richtung 2 eingegeben wird, und eine Arbeits-Betriebsart ausgewählt wird, wenn die Lichtquelle 13 eingeschaltet wird, wobei das Lesesignal des Bildsensors 16 in die Daten­ verarbeitungseinrichtung 2 eingegeben wird.
Um die Auswahl der beiden genannten Betriebsarten zu be­ werkstelligen, ist das Rollelement 17 an den Codierer 21 angeschlossen, der den Drehwinkel des Rollelements 17 er­ faßt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Das Rollelement 17 und der Codierer 21 bilden eine Abtastkörper-Bewegungsbetrag-Detek­ toreinrichtung 22, die die Aufgabe hat, einen Bewegungsbe­ trag des Abtastkörpers 1 in einer Nebenabtastrichtung senk­ recht zur Hauptabtastrichtung der Bildelementlinie des Bildsensors 16 nach Maßgabe eines von dem Codierer 21 abgegebenen Signals zu erkennen. Ein für eine solche Bewe­ gung in Nebenabtastrichtung kennzeichnendes Detektorsignal wird als Nebenabtastsignal in die Datenverarbeitungsein­ richtung 2 eingegeben. Das Detektorsignal kann auch in eine Lichtquellensteuerschaltung 33 eingegeben werden, die das Ein- und das Ausschalten der Lichtquelle 13 steuert.
Der Abtastkörper 1 besitzt einen Schalter 20 an einer Stelle, an der er von der den Abtastkörper 1 haltenden Hand betätigt werden kann. Der Schalter 20 dient dazu, das Lesen der Vorlage 3 zu steuern. Während des eingeschalteten Zustands des Schalters 20 wird das Ausgangssignal des Schalters 20 in die Lichtquellensteuerschaltung 23 eingege­ ben, um die Lichtquelle 13 im eingeschalteten Zustand zu halten. Gleichzeitig wird der Bildsensor 16 vom Ausgangs­ signal des Schalters 20 angesteuert, und die von dem Bild­ sensor 16 nacheinander abgegebenen Signale werden als Lese­ signale in die Datenverarbeitungseinrichtung 2 eingegeben, die außerdem von der Detektoreinrichtung 22 in der oben erwähnten Weise das Nebenabtastsignal empfängt.
Wenn andererseits der Schalter 20 ausgeschaltet ist, und das Rollelement 17 des Abtastkörpers 1 auf der Vorlage abgerollt wird, wird ein Signal von dem Codierer 21 in der Detektoreinrichtung 22 als Such-Startsignal in die Licht­ quellensteuerschaltung 23 eingegeben, um die Lichtquelle 13 unter der Bedingung einzuschalten, daß das Lesen der Daten von dem Bildsensor 16 verhindert wird. D.h., daß nun die Such-Betriebsart eingestellt ist. In dieser Betriebsart kann eine Lese-Startposition auf der Vorlage 3 erkannt und festgelegt werden. Außerdem ist an die Lichtquellensteuer­ schaltung 23 ein Zeitgeber 24 angeschlossen, der die Auf­ gabe hat, den eingeschalteten Zustand der Lichtquelle 13 während einer von dem Zeitgeber 24 eingestellten Zeitspanne aufrechtzuerhalten, nachdem die Eingabe des Bewegungs­ signals des Abtastkörpers 21 von dem Codierer 21 in die Lichtquellensteuerschaltung 23 gestoppt ist.
Beim Lesen von Information von der Vorlage 3 mit Hilfe der oben erläuterten Bildabtastvorrichtung wird der Schalter 20 des Abtastkörpers zunächst ausgeschaltet, und der Abtast­ körper 2 wird in eine Position gebracht, an der eine auf der Vorlage 3 enthaltene Information gelesen werden soll. Zum exakten Lesen der Vorlage muß die Öffnung 12 des Ab­ tastkörpers 1 exakt an der Leseposition angeordnet werden.
Um zu erkennen, ob die Öffnung 12 sich an der Leseposition auf der Vorlage 3 befindet oder nicht, wird das Rollelement 17 des Abtastkörpers 1 auf der Vorlage 3 abgerollt. Die Rollbewegung des Rollelements 17 wird von dem Codierer 21 erfaßt. Das vom Codierer 21 kommende Detektorsignal wird zum Einschalten der Lichtquelle 13 in die Lichtquellen­ steuerschaltung 23 eingegeben. Solange jedoch der Schalter 20 ausgeschaltet bleibt, werden keine Daten in die Daten­ verarbeitungseinrichtung 2 eingegeben. Auf diese Weise fällt das von der Vorlage 3 reflektierte Licht über den Spiegel 14 und das Objektiv 15 auf den Bildsensor 16. Gleichzeitig gelangt das reflektierte Licht zum Teil durch die eingefärbte, transparente Platte 19 in dem Fenster 18 aus dem Abtastkörper 1 nach außen. Dieses Streulicht kann von der Bedienungsperson visuell wahrgenommen werden, so daß die Bedienungsperson exakt die Leseposition auf der Vorlage 3 bestimmen kann. In dieser Such-Betriebsart wer­ den, da der Schalter 20 zum Betätigen des Bildsensors 16 in dem Abtastkörper 1 ausgeschaltet bleibt, keine Daten von der Datenverarbeitungseinrichtung 2 gelesen.
Beim Betätigen der Bildabtastvorrichtung wird das Rollele­ ment 17 manchmal etwas gerollt, wenn der Abtastkörper 1 von einer Hand gehalten wird. Da in diesem Fall keine Leseposi­ tion gesucht werden soll, braucht die Lichtquelle 13 nicht eingeschaltet zu werden. Wenn daher der Bewegungsbetrag des Rollelements 17 nicht größer ist als beispielsweise die Breite der Hauptabtastzeile, wird die Lichtquelle 13 im ausgeschalteten Zustand gehalten, um eine Fehlfunktion der Lichtquelle 13 zu vermeiden.
Nachdem die Leseposition auf der Vorlage 3 festgestellt wurde, wird der Abtastkörper 1 in dieser Position ruhend gehalten. Zu diesem Zeitpunkt wird der Zeitgeber 24 betä­ tigt, und nach Verstreichen der durch den Zeitgeber 24 eingestellten Zeitspanne (z.B. vier Sekunden) wird die Lichtquelle 13 ausgeschaltet, um wieder den Anfangszustand herbeizuführen. Wenn in diesem Fall der oben beschriebene Vorgang aus irgendwelchen Gründen während des Feststellens der Leseposition angehalten wird, nimmt der Abtastkörper 1 in der oben beschriebenen Weise den Ruhezustand ein, mit der Folge, daß die Lichtquelle 13 in einer durch den Zeit­ geber 24 festgelegten Zeitspanne weiter eingeschaltet bleibt, und anschließend wird der Zeitgeber 24 ausgeschal­ tet, so daß wieder der Anfangszustand erreicht wird.
Wenn die Leseposition auf der Vorlage 3 in der oben be­ schriebenen Weise festgelegt ist, wird der Schalter 20 des Abtastkörpers 1 eingeschaltet, um die Arbeits-Betriebsart festzulegen. Die Lichtquellensteuerschaltung 23 wird von einem vom Schalter 20 kommenden Signal betätigt, um die Lichtquelle 13 einzuschalten und außerdem den Bildsensor 16 anzusteuern. Als Folge davon wird ein Vorlagen-Lesesignal von dem Bildsensor 16 in die Datenverarbeitungseinrichtung 2 eingegeben. Gleichzeitig wird von dem Codierer 21 außer­ dem ein Nebenabtastsignal in die Datenverarbeitungseinrich­ tung 2 eingegeben. Auf diese Weise wird von der Datenverar­ beitungseinrichtung 2 das Lesen von Information von der Vorlage 3 durchgeführt. Auf diese Weise wird, während der Abtastkörper 1 präzise auf die Informationslesestelle auf der Vorlage 3 im eingeschalteten Zustand der Lichtquelle 13 gerichtet wird, das Lesen der Vorlage durch die Datenverar­ beitungseinrichtung 2 nicht durchgeführt. Weiterhin läßt sich die Handhabbarkeit in hohem Maße verbessern, da die Auswahl der Betriebsarten in der oben beschriebenen Weise dadurch erfolgen kann, daß der Abtastkörper 1 in dem Zustand bewegt werden kann, in welchem der Schalter 20 eingeschaltet oder ausgeschaltet bleibt.
Wenn mehrere Abschnitte ein und derselben Vorlage gelesen werden sollen, wird zunächst in der Such-Betriebsart bei bewegtem Abtastkörper 1 eine erste Leseposition festgelegt. Dann wird der Schalter 20 eingeschaltet, um zum Lesen der Daten die Arbeits-Betriebsart einzustellen. Schließlich wird wiederum die Such-Betriebsart ausgewählt, und der Abtastkörper 1 wird zur nächsten Leseposition bewegt, um die Leseposition zu erkennen und zu bestätigen, und dann werden Daten gelesen. Auf diese Weise wird nacheinander immer wieder derselbe Vorgang durchgeführt. Da dieser Vor­ gang durchgeführt wird, während der Abtastkörper 1 in der Hand gehalten wird, können die Daten an jeder Leseposition der Vorlage 3 sehr leicht und bequem eingegeben werden. Die Bildabtastvorrichtung ist also gegenüber den bekannten Vorrichtungen hinsichtlich der Bedienerfreundlichkeit stark verbessert.
Der oben erläuterte Vorgang kann entsprechend dem in Fig. 4 dargestellten Algorithmus ablaufen. Außerdem kann der Ar­ beitsablauf entsprechend der in Fig. 5 dargestellten Schaltung durchgeführt werden.
Während bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Arbeits-Betriebsart nur eingestellt werden kann, während der Schalter 20 eingeschaltet ist, kann die Arbeits-Be­ triebsart auch nach einmaligem Niederdrücken des Schalters 20 eingestellt werden, und der Anfangszustand kann wieder hergestellt werden, wenn der Schalter 20 zum zweiten Mal niedergedrückt wird. Außerdem kann die Such-Betriebsart eingestellt werden, wenn das Rollelement 17 in dem Abtast­ körper 1 einmal gedreht wurde, um der Bedienungsperson zu ermöglichen, die Leseposition im eingeschalteten Zustand der Lichtquelle festzulegen. Nachdem eine vorbestimmte, durch einen Zeitgeber eingestellte Zeitspanne verstrichen ist, kann die Arbeits-Betriebsweise ausgewählt werden. Alternativ kann, nachdem die Such-Betriebsart durch einma­ liges Bewegen des Rollelements eingestellt wurde, die Lese­ position festgelegt werden, ohne daß das Rollelement mit der Vorlage in Berührung steht. Wenn das Rollelement erneut in Gang gesetzt wird, um auf der Vorlage abzurollen, wird die Arbeits-Betriebsweise erreicht.

Claims (5)

1. Bildabtastvorrichtung, umfassend einen Abtastkörper (1), der eine zum Beleuchten einer Vorlage (3) dienende Lichtquelle (13) und einen Bildsensor (16) zur Aufnahme von von der Vorlage (3) durch eine Öffnung (12) reflektiertem Licht und zur Eingabe von Information in eine Datenverarbeitungseinrichtung (2) aufweist, eine Bewegungs-Detektoreinrichtung (22), die einen Bewegungshub des Abtastkörpers (1) auf der ortsfesten Vorlage (3) feststellt, wodurch die Information der Vorlage (3) gelesen werden kann, gekennzeichnet durch ein Fenster (18) im Abtastkörper (1), durch das eine Bedienungsperson von außerhalb des Abtastkörpers (1) die Vorlage unterhalb der Öffnung (12) visuell zu erfassen vermag, wobei zum Suchen einer Lese-Startposition auf der Vorlage (3) die Lichtquelle (13) von einem Signal der Bewegungs-Detektoreinrichtung (22) eingeschaltet wird, es sei denn, der durch das Signal repräsentierte Bewegungshub des Abtastkörpers (1) ist kleiner als ein vorbestimmter Wert
2. Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Abtastkörper (1) einen Schalter (20) besitzt, der sich an einer Stelle befindet, an der der Abtastkörper (1) gehalten wird, und der zur Steuerung des Lesens der Vorlage (1) dient.
3. Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkörper (1) aus einem oberen Gehäuseteil (10) und einem unteren Gehäuseteil (11) besteht, und daß das obere Gehäuseteil (10) oberhalb der Öffnung (12) mit dem Fenster (18) ausgestattet ist, in das eine eingefärbte transparente Platte (19) eingesetzt ist.
4. Bildabtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitgeber (24) vorgesehen ist, der die Lichtquelle (13) eine bestimmte Zeitspanne eingeschaltet läßt, nachdem die Bewegungs-Detektoreinrichtung (22) ein Ruhen des Abtastkörpers (1) signalisiert hat.
5. Bildabtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schalter (20) eine Arbeits-Betriebsart zum Lesen der Vorlage (3) eingestellt wird, indem der Schalter ein erstes Mal gedrückt wird, während die Arbeits-Betriebsart ausgeschaltet ist, indem der Schalter (20) ein zweites Mal gedrückt wird.
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