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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildeingabeeinrichtung,
um ein dreidimensionales Bild unter Verwendung eines Linearsensors
zu erhalten.
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Die
folgenden beiden Arten von Bildeingabeeinrichtungen sind allgemein
bisher als Bildeingabeeinrichtung bekannt, um ein zweidimensionales
Bild unter Verwendung eines Linearsensors zu erhalten. Eine Art
ist ein Bildscanner, der zurzeit bemerkenswert populär ist. Die
andere Art ist eine Einrichtung, bei welcher ein Linearsensor auf
einer Filmfläche
einer Silberchloridkamera angeordnet ist, bei der Filme mittlerer
Größe oder
große
Filme verwendet werden und dann der Linearsensor längs der
Filmfläche
bewegt wird, um ein zweidimensionales Bild zu erhalten (anschließend als "Linearsensor-Abtastkamera" bezeichnet). Verglichen
mit einer Bildeingabeeinrichtung, um ein zweidimensionales Bild
unter Verwendung eines Bereichssensors zu erhalten, haben die beiden
obigen Einrichtungen den Vorteil, dass ein zweidimensionales Bild
mit einer ultrahohen Auflösung
erhalten werden kann.
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Bei
herkömmlichen
Bildeingabeeinrichtungen ist jedoch in dem Fall der früheren Bildscanners die
gegenseitige Position zwischen einem Objekt und einem Bildscanner
im wesentlichen fest, und es gibt keinen Freiheitsgrad bezüglich des
Abstands zwischen dem Objekt und dem Bildscanner. Im Fall der Linearsensor-Scannerkamera
außerdem
ist eine große
mechanische Genauigkeit erforderlich, um den Linearsensor zu bewegen,
so dass man viel Zeit und Mühe
braucht, einen genauen Bewegungsmechanismus herzustellen, wodurch
die Kosten erhöht
werden. Da außerdem
die Geschwindigkeit, mit welcher der Linearsensor bewegt wird, niedrig
ist, besteht ein Nachteil dahingehend, dass man viel Zeit braucht, ein
zweidimensionales Bild zu liefern.
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Demgemäss ist es
bei einem System, welches oben beschrieben wurde, zurzeit schwierig,
einen dreidimensionalen Raum in ein zweidimensionales Bild unter
Verwendung eines Linearsensors umzusetzen. Aus dieser Situation
her ist in der Praxis schwierig, ein zweidimensionales Bewegtbild
unter Verwendung eines Linearsensors zu erhalten.
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Da
der Linearsensor wie eine Linie ausgebildet ist, ist die Sammlungszeit
der Bildabtastinformation einer Abtastung außerdem kürzer als die vom Bereichssensor.
Als Ergebnis ist, sogar wenn das Objekt dem gleichen Licht ausgesetzt
wird, ein Bild, welches erhalten wird, im Vergleich zu einer Bildeingabeeinrichtung
dunkler, bei der ein Linearsensor verwendet wird. Folglich ist es
von diesem Gesichtspunkt her schwierig, den dreidimensionalen Raum
in das zweidimensionale Bild unter einer solchen Umgebung, beispielsweise
der Nacht oder bei Regen, bei der Lichtmenge fehlt, umzusetzen.
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Die
US 5 625 183 A beschreibt
ein Abtastbild-Eingabegerät
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Die
JP
1 093 258 A beschreibt ein Bildeingabegerät mit mehreren
aufeinanderfolgend-aktivierten Lichtquellen.
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Das
Abtastbild-Eingabegerät
der vorliegenden Erfindung ist derart, wie in den angehängten Patentansprüchen beschrieben
ist.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Diagramm, welches den Aufbau eines ersten Beispiels einer Bildeingabeeinrichtung zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, welche das erste Beispiel der Bildeingabeeinrichtung zeigt;
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3 ist
ein Diagramm, welche den Aufbau einer Modifikation des ersten Beispiels
zeigt;
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4A und 4B sind
Vorderansichten, welche ein zweites Beispiel einer Bildeingabeeinrichtung
zeigen, wobei 4A einen Zustand zeigt, wo die
Stützfüße in ein
Gehäuse
zurückgezogen
sind, und 4B einen Zustand zeigt, wo die
Stützfüße ausgebreitet
sind;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, welche das zweite Beispiel einer Bildeingabeeinrichtung zeigt;
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6 ist
ein Diagramm, welches den Aufbau eines dritten Beispiels einer Bildeingabeeinrichtung zeigt;
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7 ist
ein Diagramm, welches den Aufbau eines vierten Beispiels einer Bildeingabeeinrichtung zeigt;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine Ausführungsform der Bildeingabeeinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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9 ist
ein Diagramm, welches den Aufbau der Ausführungsform der Bildeingabeeinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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10 ist
ein Zeitablaufdiagramm, welches ein Beispiel der zeitlichen Beziehung
zwischen einem VD-Signal und einem Triggerimpuls zeigt, um Beleuchtungseinrichtungen
einzuschalten;
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11 ist
ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Lichtmengenverteilung während einer
Abtastung zeigt;
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12 ist
ein Diagramm, welches eine erste Modifikation der Ausführungsform
zeigt; und
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13 ist
ein Diagramm, welches eine zweite Modifikation der Ausführungsform
zeigt.
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Beispiele
von Bildeingabeeinrichtungen und bevorzugte Ausführungsformen einer Bildeingabeeinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine schematische Darstellung, welche den Aufbau eines ersten Beispiels
einer Bildeingabeeinrichtung zeigt, und 2 ist eine
perspektivische Ansicht, welche das erste Beispiel einer Bildeingabeeinrichtung
zeigt.
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Eine
Bildeingabeeinrichtung 1, welche in 1 gezeigt
ist, ist so ausgebildet, dass ein Spiegelkörper 12, eine Linse 13 und
ein Linearsensor 14 in einem Gehäuse 1 untergebracht
sind. Das Gehäuse 11 besteht
aus einem Lichtabschirmungsmaterial. Es ist zu einer beispielsweise
rechteckigen Parallelform ausgebildet und ist auf seiner einer Fläche mit einem
schmalen Einfallsfenster 11a versehen, um Bildabtastlicht
L vom Objekt durch dieses in die Innenseite des Gehäuses 11 zu
lassen. Wie später
beschrieben ist das Einfallsfenster 11a so ausgebildet, dass
dessen Längsrichtung
im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung
des Spiegelkörpers 12 ist.
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Der
Spiegelkörper 12 ist
zu einem Polygonalprisma ausgebildet, und alle seine Umfangsflächen 12a sind
aus Spiegelflächen
gebildet (anschließend wird
die periphere Seitenfläche 12a als
Spiegelfläche 12a bezeichnet).
Der Spiegelkörper 12 ist
im Gehäuse 11 so
angeordnet, dass seine Längsrichtung
im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung
des Linearsensors 14 ist und das Bildabtastlicht L vom
Einfallsfenster 11a von der Spiegelfläche 12a reflektiert
wird. 1 und 2 zeigen einen Fall, wo der
Spiegelkörper 12 eine
oktogonale Prismenform hat und jede Spiegelfläche 12a flach ist.
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Die
Mitte der Ebene, welche im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung
des Spiegelkörpers 12 ist,
d.h., die wesentlichen Mittelteile der Bodenflächen 12b an beiden
Seiten der peripheren Seitenflächen 12a des
Spiegelkörpers 12 werden
durch eine Welle 15 gestützt, so dass sie im Gehäuse 11 drehbar
sind und somit der Spiegelkörper 12 um
die Welle 15 selbst drehen kann. Außerdem ist eine erste Ansteuerschaltung
(nicht gezeigt) zum Drehen des Spiegelkörpers 12 mit dem Spiegelkörper 12 elektrisch
verbunden.
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Die
Linse 13 richtet das Bildabtastlicht L auf den Linearsensor 14.
Bei diesem Beispiel ist diese fest zwischen dem Spiegelkörper 12 und
dem Linearsensor 14 angeordnet, so dass das Bildabtastlicht
L, welches von der Spiegelfläche 12a des
Spiegelkörpers 12 reflektiert
wird, auf den Linearsensor 14 projiziert wird.
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Der
Linearsensor 14 hat die Funktion, das Bildabtastlicht L
aufzunehmen, welches vom Spiegelkörper 12 reflektiert
wird, und dieses foto-elektrisch umzuwandeln und um die elektrischen
Signale, die erhalten werden, als Videosignale auszugeben (Bildabtastinformation).
Als Linearsensor 14 kann eine Halbleiterbildabtasteinrichtung
verwendet erden, beispielsweise ein MOS-Sensor (Metalloxid-Halbleitersensor),
ein CCD-Sensor (ladungsgekoppelter Einrichtungssensor) oder dgl.
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Ein
Schwarz-Weiß-Sensor
oder ein Farbsensor können
als Linearsensor 14 verwendet werden, wenn diese Halbleiterbildabtasteinrichtung
verwendet wird, und ein Farbsystem unter Verwendung einer Kombination
eines externen Farbfilters und eines Schwarz-Weiß-Sensors
können
verwendet werden. Als Farbsensor kann ein 3-Zeilen-Farblinarsensor, ein
Fleck-Sequentiell-Color-Linearsensor, ein Multizeilen-Farblinearsensor,
ein TDI-Linearsensor oder dgl. verwendet werden.
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Außerdem sind
eine periphere Schaltung zum Ansteuern des Linearsensors 14,
eine Signalverarbeitungsschaltung zum Durchführen der Signalverarbeitung
der Bildabtasteinformation, die vom Linearsensor 14 ausgegeben
wird, eine Zeitsteuerungssignalerzeugungsschaltung, um ein Zeitsteuerungssignal
an die erste Ansteuerschaltung des Spiegelkörpers 12 auszugeben,
und die periphere Schaltung des Linearsensors 14, usw.,
die nicht in der Figur gezeigt sind, im Gehäuse 11 vorgesehen,
in welchem der Spiegelkörper 12,
die Linse und der Linearsensor 14 untergebracht sind.
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In
der Bildeingabeeinrichtung, die so aufgebaut ist, fällt das
Bildabtastlicht L vom Objekt vom Einfallsfenster 12 des
Gehäuses 1 ein,
wird durch die Spiegelfläche 12a des
Spiegelkörpers 12 reflektiert, durch
die Linse 13 geleitet und dann auf den Linearsensor 14 projiziert
und dort aufgenommen. In diesem Zeitpunkt wird, wenn der Spiegelkörper 12 gedreht
wird, das Bildabtastlicht L in den Linearsensor 14 hereingenommen,
so dass die Richtung der Lichtkomponente L1,
die vom Gegenstand auf die Spiegelfläche 12a fällt, ständig variiert,
da die Anordnungspositionen des Spiegelkörpers 12, der Linse 13 und des
Linearsensors 14 fest sind. Als Ergebnis kann das Bildabtastlicht,
welches erhalten wird, wenn der Linearsensor 14 das Objekt
abtastet, d.h., die zweidimensionale Bildinformation erhalten werden.
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Folglich
ist es nicht notwendig, einen genauen Bewegungsmechanismus vorzusehen,
um den Linearsensor 14 wie bei einer herkömmlichen
Linearabtastkamera zu bewegen, und somit kann ein zweidimensionales
Bild mit niedrigen Herstellungskosten im Vergleich zur herkömmlichen
Linearabtastkamera erhalten werden. Weiter kann bei der Bildeingabeeinrichtung 1 des
ersten Beispiels, da der Linearsensor 14 so angeordnet
sein kann, um das Bildabtastlicht L aufzunehmen, welches auf den
Linearsensor 14 projiziert wird, die Bildabtastinformation
ohne Beeinträchtigung
erhalten werden, sogar dann, wenn die Genauigkeit der Anordnungsposition
des Linearsensors 14 niedrig ist im Vergleich zur herkömmlichen
Linearabtastkamera. Daher ist die Herstellung sehr einfach und es
kann die Produktivität
somit verbessert werden.
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Da
es nicht notwendig ist, den Linearsensor 14 zu bewegen,
und der Spiegelkörper 12 lediglich automatisch
gedreht wird, kann außerdem
das Gehäuse 11 klein
ausgebildet werden, und die Bildabtastinformation kann in einer
kurzen Zeit eingegeben werden. Verglichen mit der herkömmlichen
Linearabtastkamera, welche den Linearsensor 14 bewegt, kann
der Leistungsverbrauch außerdem
mehr reduziert werden. Da die gegenseitige Position zwischen dem
Objekt und der Bildeingabeeinrichtung 1 nicht fest ist,
sondern ein gewisser Freiheitsgrad zwischen dem Abstand dazwischen
vorgesehen ist, kann eine zweidimensionale Bildinformation durch
Ausrichten auf einen dreidimensionalen Raums als Objekt erhalten
werden. Die gegenseitige Position zwischen dem Objekt und der Bildeingabeeinrichtung 1 ist
nicht fest, und das Gehäuse 11 kann
miniaturisiert werden, so dass ein tragbares Bildeingabegerät 1 entworfen werden
kann.
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Da
der Spiegelkörper 12 eine
polygonale Prismenform hat, liefert, nachdem das Bildabtastlicht L,
welches von einer Spiegelfläche 12a reflektiert wird,
erhalten wird, eine nachfolgende benachbarte Spiegelfläche 12a Bildabtastlicht
L, bei dem die Richtung der Lichtkomponente L1,
die auf die Spiegelfläche 12a fällt, ständig variiert
wie in dem Fall der vorherigen Spiegelfläche 12a. Zusätzlich wird
ein Linearsensor 14 verwendet, der ein Bild liefern kann,
welches eine höhere
Auflösung
hat im Vergleich zu einer Bildeingabeeinrichtung, bei der ein Bereichssensor verwendet
wird, d.h., eine sogenannte Digitalkamera. Wenn folglich der Gegenstand
steht, wird die zweidimensionale Information des gleichen Gegenstands wiederholt
in den Linearsensor 14 hereingenommen, so dass ein Standbild
mit höherer
Auflösung
erhalten werden kann.
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Daher
kann ein zweidimensionales Bild, welches die Bildqualität mit dem
gleichen Niveau hat, mit niedrigeren Herstellungskosten als bei
einer herkömmlichen
Digitalkamera erhalten werden, bei der ein Bereichssensor verwendet
wird, der mit hohen Herstellungskosten hergestellt werden muss,
da eine große
Anzahl von Pixeln benötigt
wird, um eine ultrahohe Bildauflösung
zu erhalten. Wenn die Bildeingabeeinrichtung 1 im Wesentlichen
mit den gleichen Herstellungskosten wie bei der Digitalkamera, bei
der ein Bereichssensor ver wendet wird, hergestellt wird, kann ein
Bild mit höherer
Auflösung
erhalten werden. Wenn sich das Objekt bewegt, kann die zweidimensionale
Bildinformation, die stetige Bewegungen des Objekts hat, erhalten
werden. Daher kann das Bewegtbild des zweidimensionalen Bilds erhalten
werden.
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Bei
dem obigen ersten Beispiel ist die Linse 13 zwischen dem
Spiegelkörper 12 und
dem Linearsensor 14 vorgesehen. Als Modifikation, die in 3 gezeigt
ist, kann jedoch die Linse 13 zwischen dem Einfallsfenster 11a und
dem Spiegelkörper 12 vorgesehen
sein, so dass das Bildabtastlicht L vom Objekt auf die Spiegelfläche 12a des
Spiegelkörpers 12 über die
Linse 13 einfällt.
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Bei
dem obigen ersten Beispiel ist der Spiegelkörper als oktogonale Prismenform
ausgebildet. Die Form des Spiegelkörpers ist jedoch nicht auf
das obige Beispiel beschränkt.
Beispielsweise ist der Spiegelkörper
als polygonale Prismenform unter dem Zustand ausgebildet, dass der
Schnittwinkel zwischen benachbarten Spiegelflächen auf einen vorher festgelegten
Wert festgelegt wird, in Anbetracht von Funktionen, beispielsweise
die optische Korrektur usw.
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Außerdem ist
bei der obigen Beschreibung jede Spiegelfläche des Spiegelkörpers flach.
Jede Spiegelfläche
kann jedoch in Abwägung
von Korrekturelementen, beispielsweise einer optischen Korrektur
usw. gekrümmt
sein. Wenn die optische Korrektur usw. unter Verwendung der Form
des Spiegelkörpers ausgeführt wird,
wird keine Korrekturschaltung benötigt, um die optische Korrektur
durchzuführen,
so dass die Bildeingabeeinrichtung weiter miniaturisiert werden
kann und die Produktivität
weiter verbessert werden kann. Wenn außerdem die optische Korrektur
usw. auf der Basis des Schnittwinkels zwischen benachbarten Spiegelflächen durchgeführt werden kann,
obwohl jede Spiegelfläche
des Spiegelkörpers flach
ist, oder wenn keine optische Korrektur erforderlich ist, können die
Herstellungskosten des Spiegelkörpers
reduziert werden.
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Anschließend wird
ein zweites Beispiel der Bildeingabeeinrichtung mit Hilfe von 4A, 4B und 5 beschrieben.
In 4A, 4B und 5 sind die
gleichen Elemente wie die bei der ersten Ausführungsform mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet, so dass auf eine Beschreibung dafür verzichtet
wird.
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Der
Unterschied der Bildeingabeeinrichtung 2 des zweiten Beispiels
gegenüber
dem ersten Beispiel liegt darin, dass Stützfüße 21, die vom Gehäuse 11 nach
außenhin
ausziehbar sind, um das Gehäuse 11 zu
stützen,
auf einer Fläche
des Gehäuses 11 vorgesehen
sind, auf welcher das Einfallsfenster 11a gebildet ist.
Bei dem zweiten Beispiel sind die Stützfüße 21 stabförmig ausgebildet,
und sie sind an vier Ecken auf einer Fläche des Gehäuses 11 vorgesehen,
auf der beispielsweise das Einfallsfenster 11a gebildet ist.
Außerdem
sind sie, wie in 4A gezeigt ist, so vorgesehen,
dass sie in das Gehäuse 11 zurückziehbar
sind. Jeder der vier Stützfüße 21 ist
ausgebildet, um expandierbar oder zusammenziehbar zu sein.
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In
der Bildeingabeeinrichtung 2 sind, wie oben beschrieben,
wie in 5 gezeigt ist, die Stützfüße 21 vom Gehäuse 11 ausgebreitet,
und das Gehäuse 11 ist über die
Stützfüße 21 auf
einem Tisch (nicht gezeigt) angeordnet, so dass das Einfallsfenster 11a des
Gehäuses 11 dem
Objekt gegenüberliegt, beispielsweise
einem Original, einem Bild oder dgl., welches auf dem Tisch liegt.
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Folglich
wird wie im Fall des ersten Beispiels das Bildabtastlicht L vom
Objekt 10 in den Linearsensor 14 über das
Einfallsfenster 11a, die Spiegelfläche 12a des Spiegelkörpers 12 und
die Linse 13 hereingenommen, während der Spiegelkörper 12 im
Gehäuse 11 dreht
(1), oder das Bildabtastlicht L wird in den Linearsensor 14 über das
Einfallsfenster 11a, die Linse 13 und die Spiegelfläche 12a des
Spiegelkörpers 12 hereingenommen
(siehe 3), und das Bildabtastlicht L wird somit in ein
Videosignal umgesetzt, wodurch eine Bildabtastinformation des Objekts 10 erhalten
wird, beispielsweise eines Originals, eines Bilds oder dgl.. Das
heißt,
die Bildeingabeeinrichtung arbeitet als sogenannter Bildscanner.
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Nach
der Bildeingabeoperation können
die Stützfüße 21 in
das Gehäuse 11 zurückgezogen
werden, und sie werden zu einer kompakten Größe zusammengelegt, wodurch
die Tragbarkeit der Einrichtung erleichtert wird. Der Freiheitsgrad
ist gegenüber dem
Abstand zwischen dem Objekt und der Bildeingabeeinrichtung 1 vorgesehen,
indem die Stützfüße 21 in
das Gehäuse 11 zurückziehbar
sind, wie im Fall der Bildeingabeeinrichtung 1 des ersten
Beispiels, und es kann somit die zweidimensionale Bildinformation
durch Ausrichten eines dreidimensionalen Raums als Objekt erhalten
werden. Daher hat die Bildeingabeeinrichtung 2 des zweiten
Beispiels eine Funktion eines tragbaren Bildscanners und eine Funktion,
ein zweidimensionales Standbild oder Bewegtbild zu erhalten, indem
dieses auf einen dreidimensionalen Raum als Objekt ausgerichtet
wird.
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Bei
dem zweiten Beispiel sind die Stützfüße in das
Gehäuse
zurückziehbar,
jedoch können
sie abnehmbar am Gehäuse
befestigt sein. Außerdem sind
die stabförmigen
Stützfüße entsprechend
an den vier Ecken befestigt. Jede Befestigungsweise kann jedoch
insoweit verwendet werden, wenn die Stützfüße am Gehäuse vorgesehen sind, so dass das
Gehäuse
stabil gestützt
werden kann und der Bildeingabebetrieb nicht gestört wird.
Außerdem
können
drei stabförmige
Stützfüße vorgesehen
sein, oder es werden zwei invertierte T-förmige Stützfüße so angeordnet, dass sie
einander zugewandt sind.
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Anschließend wird
ein drittes Beispiel einer Bildeingabeeinrichtung mit Hilfe von 6 beschrieben.
In 6 sind die gleichen Elemente wie die bei dem ersten
Beispiel von 1 und 2 mit den gleichen
Bezugszeichen versehen, so dass auf deren Beschreibung verzichtet
wird.
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Der
Unterschied der Bildeingabeeinrichtung 3 des dritten Beispiels
gegenüber
dem ersten Beispiel liegt darin, dass die Speichereinrichtung 32 zum Speichern
der Bildabtastinformation, die vom Linearsensor 14 ausgegeben
wird, im Gehäuse 11 vorgesehen
ist, während
dieses mit dem Linearsensor 14 verbunden ist. Bei diesem
Beispiel ist die Signalverarbeitungseinrichtung 31, die
eine Signalverarbeitungsschaltung aufweist, um die Bildabtastinformation
vom Linearsensor 14 einer vorher festgelegten Signalverarbeitung
zu unterwerfen, zwischen dem Linearsensor 14 und der Speichereinrichtung 32 vorgesehen,
und die Bildabtastinformation, welche der Signalverarbeitung in
der Signalverarbeitungseinrichtung 31 unterworfen wird,
ist in der Speichereinrichtung 32 gespeichert. Als Speichereinrichtung 32 wird
ein Halbleiterspeicher, beispielsweise ein RAM oder dgl., eine Diskette,
eine MO-Platte (magneto-optische Platte) ein Magnetband, eine Compakt Disk
oder dgl. verwendet.
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Die
Bildeingabeeinrichtung 3 ist, wie oben beschrieben, mit
der Speichereinrichtung 32 versehen, womit somit eine große Menge
an Bildabtastinformation angesammelt werden kann. Daher kann, wenn
zweidimensionale Bewegtbilder erhalten werden, das Ausgangssignal
vom Linearsensor 14 in der Speichereinrichtung 32 bei
jeder Spiegelfläche 12a des
Spiegelkörpers 12 (jeder
Abtastung) gespeichert werden, und somit ist die Bildeingabeeinrichtung äußerst effektiv.
Die Bildabtasteinformation, die somit gespeichert ist, wird auf
der Zeitachse korrigiert und von der Speichereinrichtung 32 an
einen Monitor ausgegeben, um zweidimensionale Bewegtbilder auf dem
Monitor anzuzeigen. Wenn der Drehzeitverlauf des Spiegelkörpers 12 gesteuert
werden kann, so dass es nicht notwendig ist, die Zeitachse für die Bildabtastinformation
zu korrigieren, welche vom Linearsensor 14 ausgegeben wird,
wenn Bewegtbilder erhalten werden, kann auf die Speichereinrichtung 32 verzichtet
werden.
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Ein
viertes Beispiel der Bildeingabeeinrichtung wird mit Hilfe von 7 beschrieben.
In 7 sind die gleichen Elemente wie die beim dritten
Beispiel mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass auf deren
Beschreibung verzichtet wird.
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Der
Unterschied der Bildeingabeeinrichtung 4 des vierten Beispiels
gegenüber
dem dritten Beispiel liegt darin, dass eine externe Schnittstelle 41, die
als Kommunikationseinrichtung dient, um die Bildabtastinformation,
die vom Linearsensor 14 ausgegeben wird, nach außenhin mitzuteilen,
im Gehäuse 11 vorgesehen
ist, die mit dem Linearsensor 14 verbunden ist. Bei diesem
Beispiel wird die Bildabtastinformation vom Linearsensor 14 zur
ex ternen Schnittstelle 41 über die Signalverarbeitungseinrichtung 31 und
die Speichereinrichtung 32 geliefert. Eine externe Schnittstelle 41 kann
als Kommunikationsschaltung verwendet werden, die RS232, 1349, USB,
IRDA und eine tragbare Telefonfunktion hat, eine ursprüngliche
standardisierte interaktive oder unidirektionale Kommunikationsschaltung
oder dgl..
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Die
Bildeingabeeinrichtung 4, die oben beschrieben wurde, ist
mit der externen Schnittstelle 41 versehen, wodurch somit
die Bildabtastinformation, die in der Speichereinrichtung 32 angesammelt
wurde, über
die externe Schnittstelle 41 nach außenhin übertragen werden kann. Daher
kann die Bildabtasteinformation von der Speichereinrichtung 32 über die
externe Schnittstelle 41 zu einem anderen Speicherträger oder
dgl. übertragen
werden, so dass es ermöglicht
wird, dass die Speichereinrichtung 32 eine große Menge
an Information immer speichern kann. Sogar an einem entfernten Ort
kann außerdem ein
Bild, welches von der Bildeingabeeinrichtung 4 geliefert
wird, übertragen
und betrachtet werden.
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Die
Bildeingabeeinrichtungen 1 bis 4 der obigen ersten
bis vierten Beispiele können
mit optischen oder elektrischen Handbewegungs-Korrektureinrichtungen
vorgesehen sein, um die Bewegung von Händen zu korrigieren. Die optische
Handbewegungs-Korrektureinrichtung umfasst einen Linsenbereich,
der eine Linse 13 und ein aktives Prisma aufweist, welches
in der Linse 13 installiert ist, sowie einen Handbewegungsdetektor.
In der Handbewegungs-Korrektureinrichtung, die so aufgebaut ist, wird
die Handbewegung dadurch korrigiert, dass die Brechung des Bildabtastlichts
L über
den Linsenbereich gemäß der Ermittlung
der Handbewegung im Handbewegungsdetektor variiert wird. Die elektrische
Handbewegungs-Korrektureinrichtung umfasst einen Linearsensor 14,
der einen breiteren Bildabtastbereich hat als der Effektivansichtswinkel
entsprechend der Bildabtastinformation, sowie einen Handbewegungsdetektor.
Der effektive Ansichtsblickwinkel wird gemäß der Ermittlung der Bewegung von
Händen
bewegt, um die Bewegung von Händen zu
korrigieren.
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Anschließend wird
eine Ausführungsform der
Bildeingabeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
mit Hilfe der perspektivischen Ansicht von 8 und dem
schematischen Diagramm von 9 beschrieben.
In 8 und 9 sind die gleichen Elemente
wie beim ersten Beispiel mit den gleichen Bezugszeichen versehen,
so dass auf eine Beschreibung dafür verzichtet wird.
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Der
Unterschied der Bildeingabeeinrichtung 5 dieser Ausführungsform
liegt darin, dass mehrere Beleuchtungskörper 51, die nacheinander
eingeschaltet werden, um das Objekt zu beleuchten, im Gehäuse 11 vorgesehen
sind. In 8 sind eine Anzahl an Beleuchtungskörper 51 auf
einer Fläche
des Gehäuses 11 angeordnet,
auf welcher das Einfallsfenster 11a vorgesehen ist. Wenn
Beleuchtungskörper
abwechselnd mit einer hohen Geschwindigkeit eingeschaltet werden
können,
können
jedoch lediglich zwei Beleuchtungskörper 51 vorgesehen
sein. Jeder Beleuchtungskörper 51 besitzt
einen Elektronenblitz, beispielsweise eine Xenon-Lampe oder dgl.
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Eine
zweite Ansteuerschaltung 52, die als zweite Ansteuereinrichtung
dient, um nacheinander die Beleuchtungskörper 51 einzuschalten,
ist im Gehäuse 11 vorgesehen.
Zusätzlich
sind eine erste Ansteuerschaltung 16, die als erste Ansteuereinrichtung dient,
um den Spiegelkörper 12 zu
drehen, eine periphere Schaltung 17, um den Linearsensor 14 anzusteuern,
eine zweite Ansteuerschaltung 52 und eine Zeitsteuerungssignal-Erzeugungsschaltung (Zeitsteuerungssignalerzeugungseinrichtung) 53 zum
Ausgeben von Zeitsteuerungssignalen an die erste Ansteuerschaltung 16,
die periphere Schaltung 17 und eine zweite Ansteuerschaltung 52 im
Gehäuse 11 vorgesehen.
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Die
Zeitsteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 53 gibt die Zeitsteuerungssignale
an die erste Ansteuerschaltung 16 und die zweite Ansteuerschaltung 17 aus,
so dass die Beleuchtungskörper 51 eine vorher
festgelegte Zeitdauer lang in bezug auf die Drehung des Spiegelkörpers 12 eingeschaltet
werden. Gemäß den Zeitsteuerungssignalen
dienen die erste Ansteuerschaltung 16 und die zweite Ansteuerschaltung 17 dazu,
den Spiegelkörper 12 zu
drehen und die Beleuchtungskörper 51 einzuschalten.
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Beispielsweise
wird die Zeitsteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 53 mit
einem Vertikalsynchronsignal beliefert (anschließend als VD-Signal bezeichnet).
Die Zeitsteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 53 gibt an
die zweite Ansteuerschaltung 52 einen Triggerimpuls aus,
der ein Zeitsteuerungssignal ist, um die Beleuchtungskörper 51 synchron
mit dem VD-Signal einzuschalten. Die Zeitsteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 53 hat
die Funktion, an die erste Ansteuerschaltung 16 ein Zeitsteuerungssignal
auszugeben, um den Spiegelkörper 12 synchron
mit dem VD-Signal zu drehen.
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10 ist
ein Zeitablaufdiagramm, welches ein Beispiel der zeitlichen Beziehung
zwischen dem VD-Signal und dem Triggerimpuls zeigt, der an die zweite
Ansteuerschaltung 52 ausgegeben wird. In diesem Fall wird
ein Triggerimpuls von der Zeitsteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 53 an
die zweite Ansteuerschaltung 52 im Wesentlichen synchron
mit dem Eingangssignal des VD-Signals an die Zeitsteuerungssignal-Erzeugungsschaltung 53 ausgegeben.
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Das
Zeitsteuerungssignal wird an die erste Ansteuerschaltung 16 ausgegeben,
so dass der Spiegelkörper 12 mit
einer Geschwindigkeit gedreht wird, dass die Reflexion des Bildabtastlichts
L begonnen wird und auf einer Spiegelfläche 12a des Spiegelkörpers 12 endet,
d.h., dass ein Scannbetrieb während
der Zeitperiode vom Eingang eines VD-Signals bis zum Eingang eines
nächsten
VD-Signals abgeschlossen ist. Wenn der Startzeitpunkt der Reflexion
des Bildabtastlichts L an einer Spiegelfläche 12a mit t1 bezeichnet wird und wenn der Startzeitpunkt des
Bildabtastlichts L an einer benachbarten Bildfläche 12a mit t3 bezeichnet wird, wird ein Triggerimpuls an
die zweite Ansteuerschaltung 52 in einem gleichen Intervall
ausgegeben, beispielsweise fünfmal zwischen
t1 und t3, um nacheinander
die Beleuchtungskörper 51 einzuschalten.
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Wie
oben beschrieben sind bei der Bildeingabeeinrichtung 5 dieser
Ausführungsform
mehrere Beleuchtungskörper 51,
die nacheinander eingeschaltet werden, um das Objekt zu beleuchten,
im Gehäuse 11 vorgesehen,
und es können
Beleuchtungskörper 51 nacheinander
eingeschaltet werden, wenn das Bildabtastlicht L (einer Abtastung),
welches von einer Spiegelfläche
reflektiert wird, erhalten wird. Wenn man eine Zeile von seitlich
angeordneten Beleuchtungskörpern 51,
die in 8 gezeigt ist, mit a, b, c, d, e bezeichnet, variiert
die Lichtmenge jedes Beleuchtungskörpers 51a bis e wie
eine Gauss'sche-Verteilung,
wie in 11 gezeigt ist, wobei jedoch
die Summe der Lichtmenge auf einem im Wesentlichen festen Wert eingestellt
werden kann, wenn man nacheinander die Beleuchtungskörper während einer
Abtastperiode (die Summe ist durch eine strichpunktierte Kettenlinie
in 11 gezeigt) einschaltet. Als Ergebnis kann das
Licht im Wesentlichen gleichförmig
auf das Objekt während
einer Abtastperiode gestrahlt werden.
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Obwohl
folglich im Linearsensor 14 die Akkumulationszeit des Bildabtastlichts
L, die pro Abtastung hergenommen wird, kürzer ist im Vergleich zum Bereichssensor,
kann das Bildabtastlicht L, welches eine große Akkumulationsmenge hat,
erhalten werden. Daher kann eine Information eines klaren und gleichförmigen zweidimensionalen
Bilds unter einer Umgebung erhalten werden, wo ein Objekt, welches als
Ziel dient, eine kurze Lichtmenge hat, beispielsweise in einem dunklen
dreidimensionalen Raum, beispielsweise der Nacht oder dgl..
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Bei
dieser Ausführungsform
sind die Beleuchtungskörper,
die erste Ansteuereinrichtung, die zweite Ansteuereinrichtung, die
Zeitsteuerungssignal-Erzeugungseinrichtung, usw. gemäß der Erfindung
in der Bildeingabeeinrichtung 1 des ersten Beispiels installiert,
wodurch eine Bildeingabeeinrichtung 5 aufgebaut wird. Es
braucht jedoch nicht ausgeführt
zu werden, dass die Beleuchtungskörper usw. in der Bildeingabeeinrichtung 1 der
Modifikation installiert werden können, die in 3 gezeigt
ist, in der Bildeingabeeinrichtung 2 des zweiten Beispiels, der
Bildeingabeeinrichtung 3 des dritten Beispiels oder Bildeingabeeinrichtung
des vierten Beispiels, um dadurch die Bildeingabeeinrichtung zu
bilden, welche eine klare und gleichförmige zweidimensionale Bildinformation
liefern kann, sogar in einem dreidimensionalen Raum, der eine geringe
Lichtmenge hat.
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Anstelle
der Verwendung des Spiegelkörpers,
der die polygonale Prismenform hat, können außerdem die Beleuchtungskörper 51 usw.
in einer Bildeingabeeinrichtung 6 installiert sein, die
einen flachen plattenförmigen
Spiegelkörper 61 hat,
wie bei der ersten Modifikation von 12 und
der zweiten Modifikation von 13 gezeigt
ist. Der Spiegelkörper 61 der
Spiegelfläche
ist auf der Fläche
oder auf beiden Flächen
davon gebildet, und eine Welle 62 ist längs der Spiegelfläche innerhalb
der Stärke
des Spiegelkörpers 61 gebildet.
Der Spiegelkörper 61 wird
durch die Welle 62 gelagert und ist um die Welle 62 drehbar
oder verschwenkbar. Das Einfallsfenster 11a ist so gebildet,
dass dessen Längsrichtung
im Wesentlichen parallel zur Welle 62 des Spiegelkörpers 61 ist.
Es braucht nicht ausgeführt
zu werden, dass eine klare und gleichförmige zweidimensionale Bildinformation
sogar durch eine solche Bildeingabeeinrichtung 6 erhalten
werden kann.
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Wie
oben beschrieben sind gemäß der Bildeingabeeinrichtung
der vorliegenden Erfindung mehrere Beleuchtungskörper, die nacheinander eingeschaltet
werden, um das Objekt zu beleuchten, im Gehäuse vorgesehen, in welchem
der Spiegelkörper und
der Linearsensor untergebracht sind, und wenn das Bildabtastlicht
(eine Abtastung), welches von einer Spiegelfläche reflektiert wird, erhalten
wird, werden die Beleuchtungskörper
nacheinander eingeschaltet, um gleichförmiges Licht auf das Objekt
zu strahlen. Daher kann eine klare und gleichförmige zweidimensionale Bildinformation
sogar unter einer derartigen Umgebung erhalten werden, wo ein Zielobjekt
wenig Licht hat, beispielsweise in einem dunklen dreidimensionalen
Raum, beispielsweise der Nacht oder dgl..