JP5221706B2 - 手持ち型スキャニングシステム及びその作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、スキャニングシステム及びその作動方法に関し、特に、手持ち型スキャニングシステム及びその作動方法に関する。

情報技術の発達に伴い、電子文書の使用を非常によくみかけるようになり、文書の保存、処理及びインターネットによる転送の利便性のため、常に紙類の文書を電子ファイルのフォームに変換する必要があり、スキャナを利用して紙類の文書を電子ファイルのフォームにスキャンする。通常のスキャナは、スタンド型スキャナ或いは手持ち型スキャナである。しかし、スキャンの利便性のため、手持ち型スキャナは、小さいスキャニング領域又はスタンド型スキャナがスキャンできない文書に広く応用されるようになってきた。これにより、紙類の文書は、画像ファイルに変換されて、その後に処理するとか保存することができる。

図１は、従来の手持ち型スキャニングシステム１００を示すブロック図である。この手持ち型スキャニングシステム１００は、デジタルエンコーダ１０２、位置検知センサ１０４、トリガジェネレータ１０６（trigger generator）、画像センサータイミングコントローラ１０８及び画像プロセッサ１１０を含む。このデジタルエンコーダ１０２は、グレーティングを有するローラ、光源及びコンパレータを有する光学センサを含み、二種類の位相のデジタル信号を出力する。位置検知センサ１０４は、二種類の位相の変動量を検知することにより、スキャン文書上に手持ち型スキャニングシステム１００の位置変動量を検知する。トリガジェネレータ１０６は、位置が変動する場合にトリガ信号を出力する。トリガ信号の数は、スキャンラインの数と正比例の関係にある。文書のスキャン品質は、スキャニングシステム１００の移動範囲内にスキャンラインの数を均一にするか否かにより決定されている。画像センサータイミングコントローラ１０８は、トリガ信号を利用して密着イメージセンサ（contact image sensor）を制御することにより、文書のスキャンを行う。画像プロセッサ１１０は、例えば画像の保存、画像のスケーリング及び編集など、スキャンされた画像の処理を行う。

しかし、手持ち型スキャニングシステム１００の移動速度は一定ではない場合、トリガジェネレータ１０６は、スキャニングシステム１００の移動距離に応じて正確なトリガ信号を出力することができない。言い換えると、手持ち型スキャニングシステム１００の移動速度は一定ではない（すなわち速度が不均一な移動）、しかし、トリガジェネレータ１０６は、一定の時間間隔でトリガ信号を正確に出力する。従って、同一の移動範囲内には、トリガ信号の数が等しくない。画像センサー要素は、文書を適切に検知することができなく、スキャン品質が良好でなくなる問題が生じていた。従って、上述の問題を解決するためのスキャニングシステムが望まれていた。

本発明の目的は、スキャニング段階に先行スキャニング振幅値及び現在スキャニング振幅値を生成し、参照表に応じて先行スキャニング振幅値及び現在スキャニング振幅値に対応するサンプリング位置を判断することにより、手持ち型スキャニングシステムが位置変動状態になるか否かを検知し、トリガ信号を出力するか否かを決定する手持ち型スキャニングシステム及びその作動方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、手持ち型スキャニングシステム及びその作動方法が提供される。前記手持ち型スキャニングシステムは、アナログエンコーダ、アナログ-デジタルコンバーター、計算ユニット、正規化装置、参照表、位置変動検知ユニット、スキャニングトリガジェネレータ、画像センサータイミングコントローラ及びスキャニング画像プロセッサを含む。計算ユニットは、波高検知器、波底検知器及び振幅計算器を含む。正規化装置は、減算器、除算器、乗算器、オフセット装置を含む。

前記アナログエンコーダは、手持ち型スキャニングシステムの移動距離と信号強度との間のマッピング関係を表すアナログ信号を生成する。アナログ-デジタルコンバーターは、前記アナログエンコーダに接続され、前記アナログ信号をサンプリングするために用いられ、前記移動距離の複数のサンプリング位置と前記信号強度の複数のスキャニング振幅値とそれぞれのマッピング関係を表すデジタル信号を形成する。計算ユニットは、前記アナログ-デジタルコンバーターに接続され、前記スキャニング振幅値の中の最大振幅値及び最小振幅値を検知し、前記最大振幅値と前記最小振幅値の間の振幅差値を計算する。

前記正規化装置は、前記スキャニング振幅値と前記最小振幅値とそれぞれの差値、前記振幅差値及び所定の目標値に応じて、前記スキャニング振幅値を正規化する。前記スキャニング振幅値は、式「(V_I-V_S)×(1/V_PP)×TA + O1」に応じて正規化され、そのうちV_Iは前記スキャニング振幅値であり、V_Sは前記最小振幅値であり、V_PPは前記振幅差値であり、TAは前記所定の目標値であり、O1は(V_I-V_S)に対応する偏差値である。前記参照表は、複数の参考振幅値と前記サンプリング位置との間のマッピング関係を表す。各参考振幅値は、少なくとも一つのサンプリング位置に対応している。

前記位置変動検知ユニットは、前記スキャニング振幅値の先行スキャニング振幅値及び現在スキャニング振幅値を利用して、前記参照表に応じて前記先行スキャニング振幅値及び前記現在スキャニング振幅値に対応する前記サンプリング位置を判断することにより、前記手持ち型スキャニングシステムが位置変動状態になるか否かを検知する。前記スキャニングトリガジェネレータは、前記位置変動状態に応じてトリガ信号を生成して、前記手持ち型スキャニングシステムの画像センサー要素を起動することにより、画像のスキャニングを行う。

本発明の手持ち型スキャニングシステム作動方法は、以下の工程を含む。

工程（１）において、参照表を構築することにより、複数の参考振幅値とサンプリング位置との間のマッピング関係を形成する。各参考振幅値は、少なくとも一つのサンプリング位置に対応している。

工程（２）において、アナログエンコーダにより、手持ち型スキャニングシステムの移動距離と信号強度との間のマッピング関係を表すアナログ信号を生成する。

工程（３）において、アナログ-デジタルコンバーターにより、前記アナログ信号をサンプリングし、前記移動距離の前記サンプリング位置と前記信号強度の複数のスキャニング振幅値とそれぞれのマッピング関係を表デジタル信号を形成する。

工程（４）において、計算ユニットにより、前記スキャニング振幅値の中の最大振幅値及び最小振幅値を検知する。

工程（５）において、前記計算ユニットにより、前記最大振幅値と前記最小振幅値の間の振幅差値を計算する。

工程（６）において、正規化装置により、前記スキャニング振幅値と前記最小振幅値とそれぞれの差値、前記振幅差値及び所定の目標値に応じて、前記スキャニング振幅値を正規化する。

工程（７）において、前記手持ち型スキャニングシステムを移動する場合、前記スキャニング振幅値の先行スキャニング振幅値及び現在スキャニング振幅値を利用して、位置変動検知ユニットにより、前記参照表に応じて、前記先行スキャニング振幅値及び前記現在スキャニング振幅値に対応する前記サンプリング位置を判断し、前記手持ち型スキャニングシステムが位置変動状態になるか否かを検知する。

工程（８）において、スキャニングトリガジェネレータにより、前記位置変動状態に応じてトリガ信号を出力し、前記手持ち型スキャニングシステムの画像センサー要素を起動し、画像のスキャニングを行う。

本発明により、従来の技術における手持ち型スキャニングシステムの移動速度は一定ではない時に位置変動状態が確認できない問題を解決し、スキャニング振幅値の変動により、位置変動状態を判断し、トリガ信号を正確に出力する。なお、本発明は、アナログエンコーダの信号の信号強度の非対称性の問題を解決することができる。スキャニングシステムの移動速度が一定ではなかったとしても、本発明の手持ち型スキャニングシステムは、トリガ信号を正確に出力することができ、スキャニングシステムの移動速度の影響を受けない。

従来の手持ち型スキャニングシステムを示すブロック図である。 本発明の一実施形態によるスキャニングシステムを示すブロック図である。 本発明の一実施形態による校正段階におけるスキャニングシステムを示すアナログ信号の波形図である。 本発明の図３Ａによる一つのサイクルのアナログ信号及びデジタル信号の波形図である。 本発明の一実施形態による複数の参考振幅値と対応するサンプリング位置との間のマッピング関係を示す図である。 本発明の一実施形態によるスキャン段階におけるアナログ信号及びデジタル信号の一つのサイクルの波形図である。 本発明の一実施形態による正規化装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態による手持ち型スキャニングシステムの作動方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による参照表を構築する方法を示すフローチャートである。

図２は、本発明の一実施形態によるスキャニングシステム２００を示すブロック図である。スキャニングシステム２００は、アナログエンコーダ（analog encoder）２０２、アナログ-デジタルコンバーター（analog-to-digital converter：ADC）２０４、計算ユニット（calculation unit）２０６、正規化装置（normalization device）２０８、参照表（look-up table：LUT）２１０、位置変動検知ユニット（position variation detection unit）２１２、スキャニングトリガジェネレータ（scanning trigger generator）２１４、画像センサータイミングコントローラ（image sensing timing controller）２１６及びスキャニング画像プロセッサ（scanning image processing unit）２１８を含む。

スキャニングシステム２００において、アナログエンコーダ２０２はアナログ-デジタルコンバーター２０４に接続され、計算ユニット２０６はアナログ-デジタルコンバーター２０４と正規化装置２０８との間に接続され、正規化装置２０８は参照表２１０に接続され、位置変動検知ユニット２１２は参照表２１０に接続され、スキャニングトリガジェネレータ２１４は画像センサータイミングコントローラ２１６及びスキャニング画像プロセッサ２１８に接続される。画像センサータイミングコントローラ２１６は、スキャニングトリガジェネレータ２１４に接続され、トリガ信号に応じて前記画像センサー要素を起動し、スキャニング画像を生成する。スキャニング画像プロセッサ２１８は、スキャニングトリガジェネレータ２１４に接続され、前記スキャニング画像を処理する。

図３Ａは、本発明の一実施形態による校正段階におけるスキャニングシステム２００を示すアナログ信号の波形図である。校正段階において、スキャニングシステム２００を等速（constant velocity）で移動させる場合、アナログエンコーダ２０２は、一定の周波数のアナログ信号（ＳＡ）を生成する。再び図３Ａを参照する。アナログ信号（ＳＡ）は、その横軸の移動距離（Ｌ）とその縦軸の信号強度Ａ（Ｖ）との間のマッピング関係を表す。信号強度Ａ（Ｖ）は、例えば電圧（voltage：V）の強度である。アナログ信号（ＳＡ）は、移動距離（Ｌ）に沿う周期性がある信号である。図３Ｂは、本発明の図３Ａによる一つのサイクルのアナログ信号及びデジタル信号の波形図である。一つのサイクル（Ｔ）において、アナログ信号の移動距離は、信号強度にマッピングする。校正段階において、スキャニングシステム２００の参照表２１０の生成は、次に述べる。

アナログ-デジタルコンバーター２０４は、一つのサイクルのアナログ信号をサンプリングすることにより、デジタル信号（ＳＤ）を形成する。デジタル信号は、前記移動距離の複数のサンプリング位置と前記信号強度の複数のスキャニング振幅値とそれぞれのマッピング関係を表す。スキャニングシステム２００を等速で移動するため、各サンプリング位置の間隔は同じである。より具体的には、図３Ｂの一つのサイクル（Ｔ）において、移動距離は複数のサンプリング位置ｎに分けられる。サンプリング位置ｎは、縦軸の信号強度のスキャニング振幅値に対応する。複数の符号Ｖ０〜Ｖ(ｎ-１)は、前記複数のスキャニング振幅値を表している。移動距離が増えるに従って、Ｖ(ｎ-１)のｎの数は増える傾向にある。例えば、スキャニングシステム２００のアナログエンコーダ２０２の一つのサイクル（Ｔ）が１.２ｍｍである場合、スキャニングトリガジェネレータ２１４から出力される各トリガ信号の間の距離（つまり、スキャン解像度）は０.２ｍｍである。即ち、スキャニングトリガジェネレータ２１４が０.２ｍｍ毎にトリガ信号を発信する場合、アナログエンコーダ２０２の一つのサイクル（Ｔ）において、スキャニングシステム２００のトリガされたスキャン回数は６回である。この時、サンプリング位置ｎの数は、６回以上であり、６回の倍数（例えば１２回など）であることが好ましい。各サンプリング位置（Ｌ０〜Ｌ１１）は、スキャニング振幅値（Ｖ０〜Ｖ１１）に対応している。

図４を参照する。計算ユニット２０６は、スキャニング振幅値の中の最大振幅値及び最小振幅値を検知し、最大振幅値と最小振幅値の間の最大振幅差値を計算する。計算ユニット２０６は、波高検知器（wave crest detector）２０６ａ、波底検知器（wave trough detector）２０６b及び振幅計算器（amplitude calculator）２０６ｃをさらに含む。再び図３Ａを参照する。波高検知器２０６ａはスキャニング振幅値の中の最大振幅値（例えば振幅値Ｖ６）を検知し、波底検知器２０６bはスキャニング振幅値の中の最小振幅値（例えば振幅値Ｖ０）を検知し、振幅計算器２０６ｃは最大振幅値（Ｖ６）と最小振幅値（Ｖ０）の間の最大振幅差値を計算する。

正規化装置２０８は、スキャニング振幅値と最小振幅値の間の振幅差値、最大振幅差値及び所定の目標値に応じて、スキャニング振幅値を正規化する。正規化装置２０８は、以下の方程式（Ｅ１）に応じて、スキャニング振幅値を正規化する。

正規化したスキャニング振幅値= (V_I-V_S)×(1/V_PP)×TA + O1 ...... (E1)

方程式（Ｅ１）において、V_Iはスキャニング振幅値であり、V_Sは最小振幅値であり、V_PPは最大振幅差値であり、TAは所定の目標値であり、O1は(V_I-V_S)に対応する偏差値（offset value）である。所定の目標値TAは、例えば正の整数である。(V_I-V_S)が負数である場合、偏差値O1を加えることにより、正規化したスキャニング振幅値を正数にする。正規化の目的は、移動距離（Ｌ）の間のスキャニング振幅値が変動する時に、正規化装置２０８を利用して、最大振幅値、最小振幅値及び所定の目標値TAに応じて、スキャニング振幅値を所定の範囲の値に調整することにある。上述した変動とは、各サイクル（Ｔ）において、アナログ信号の波高及び波底が等しくないことを示す。

上述の運算以降に、参照表２１０を構築することができる。この参照表２１０は、複数の参考振幅値と前記サンプリング位置との間のマッピング関係を表す。各参考振幅値は、少なくとも一つのサンプリング位置に対応している。図３Ｃを参照する。図３Ｃは、本発明の一実施形態による複数の参考振幅値と対応するサンプリング位置との間のマッピング関係を示す図である。その横軸は参考振幅値Ｖ０'〜Ｖ１１'を形成する信号強度Ａ（Ｖ）を示し、その縦軸はサンプリング位置Ｌ０〜Ｌ１１に分けられる移動距離（Ｌ）を示す。各サンプリング位置Ｌ０〜Ｌ１１の間隔は同じである。より具体的には、図３Ｃの参考振幅値Ｖ０'〜Ｖ１１'は図３Ｂの振幅値Ｖ０〜Ｖ１１に対応している。なお、図３Ｃにおいて、互いに隣接する各二つの参考振幅値の間の振幅値は、同じサンプリング位置に対応している。例えば、隣接する参考振幅値Ｖ１'及びＶ２'の間の振幅値はサンプリング位置Ｌ１に対応している。これから類推されるように、Ｖ２'及びＶ３'の間の振幅値はサンプリング位置Ｌ２に対応している。

参照表２１０において、参考振幅値とサンプリング位置の間の対応総数はＹ値に定義されている。Ｙ値は、サンプリング位置ｎの数以上である。Ｙ値が増える場合、一つのサイクルにおけるアナログ信号の非対称性を分析することができる。即ち、前半サイクル及び後半サイクルの間のアナログ信号の違いを分析することができる。本発明の一実施形態において、所定の目標値TAは、Ｙ値に等しい。しかしこれに限定されることなく、所定の目標値TAは、任意の数値でもよい。

上述の校正段階及び参照表２１０の構築を完了した後、文書をスキャンする段階において、手持ち型スキャニングシステム２００の移動速度は一定ではない。アナログエンコーダ２０２は、アナログ信号（ＳＡ）を生成する。このアナログ信号（ＳＡ）は、その横軸の移動距離（Ｌ）とその縦軸の信号強度Ａ（Ｖ）との間のマッピング関係を表す。アナログ信号（ＳＡ）は、移動距離（Ｌ）に沿う周期性がある信号。図４を参照する。図４は、本発明の一実施形態によるスキャン段階におけるアナログ信号及びデジタル信号の一つのサイクルの波形図である。その横軸は移動距離（Ｌ）を示し、その縦軸は例えば電圧など信号強度Ａ（Ｖ）を示す。図４は、図３Ｂと類似している。図４のアナログ信号（ＳＡ）は、手持ち型スキャニングシステム２００の移動速度が一定ではないため、その信号の周波数も一定ではない。一つのサイクル（Ｔ）において、アナログ信号（ＳＡ）は、移動距離と信号強度との間のマッピング関係を表す。アナログ信号（ＳＡ）は、例えば正弦波である。即ち、アナログ信号（ＳＡ）は、移動距離（Ｌ）に沿って、違う強度の電圧レベルを有する正弦波信号である。ここで注意しなければならないのは、スキャニングシステム２００の移動が速くなると、信号強度（Ａ）の周波数は高くなる。逆に、スキャニングシステム２００の移動が遅くなると、信号強度（Ａ）の周波数は低くなる。本発明の一実施形態において、アナログエンコーダ２０２は、反射パターン或いはグレーティングを有するローラ、光源及び光学センサを含む。反射パターン或いはグレーティングを有するローラは、ローラのスピンドル又は歯車に設置される。

アナログ-デジタルコンバーター２０４は、アナログ信号サンプリングすることにより、デジタル信号（ＳＤ）を形成する。デジタル信号は、移動距離の複数のサンプリング位置と信号強度（Ａ）の複数のスキャニング振幅値とそれぞれのマッピング関係を表す。再び図４を参照する。本発明の一実施形態において、横軸の移動距離は複数のサンプリング位置Ｌ０〜Ｌ１１に分けられ、縦軸の信号強度はスキャニング振幅値Ｖ０〜Ｖ１１に分けられる。サンプリング位置Ｌ０〜Ｌ6に対応する振幅値のそれぞれは、Ｖ０（０Ｖ）、Ｖ１（０.１Ｖ）、Ｖ２（０.３Ｖ）、Ｖ３（０.５Ｖ）、Ｖ４（０.７Ｖ）、Ｖ５（０.９Ｖ）、Ｖ６（１.０Ｖ）である。サンプリング位置Ｌ７〜Ｌ１１に対応する振幅値のそれぞれは、Ｖ７（０.９Ｖ）、Ｖ８（０.８Ｖ）、Ｖ９（０.６Ｖ）、Ｖ１０（０.３Ｖ）、Ｖ１１（０Ｖ）である。デジタル信号（ＳＤ）は、サンプリング位置Ｌ０〜Ｌ１１とスキャニング振幅値Ｖ０〜Ｖ１１との間のマッピング関係を表す。

計算ユニット２０６は、スキャニング振幅値の中の最大振幅値及び最小振幅値を検知し、最大振幅値と最小振幅値の間の最大振幅差値を計算する。計算ユニット２０６は、波高検知器（wave crest detector）２０６ａ、波底検知器（wave trough detector）２０６b及び振幅計算器（amplitude calculator）２０６ｃをさらに含む。図２を参照する。波高検知器２０６ａ、波底検知器２０６b、振幅計算器２０６ｃはアナログ-デジタルコンバーター２０４と正規化装置２０８との間に接続され接続される。再び図４を参照する。波高検知器２０６ａはスキャニング振幅値の中の最大振幅値（例えば振幅値Ｖ６）を検知し、波底検知器２０６bはスキャニング振幅値の中の最小振幅値（例えば振幅値Ｖ０）を検知し、振幅計算器２０６ｃは最大振幅値（Ｖ６）と最小振幅値（Ｖ０）の間の最大振幅差値を計算する。

正規化装置２０８は、スキャニング振幅値と最小振幅値の間の振幅差値、最大振幅差値及び所定の目標値に応じて、スキャニング振幅値を正規化する。再び図５を参照する。図５は、本発明の一実施形態による正規化装置２０８を示すブロック図である。正規化装置２０８は、減算器２０８ａ、除算器２０８ｂ、乗算器２０８ｃ及びオフセット装置２０８ｄを含む。減算器２０８ａは除算器２０８ｂに接続され、除算器２０８ｂは乗算器２０８ｃに接続され、乗算器２０８ｃはオフセット装置２０８ｄに接続される。より具体的には、正規化装置２０８は、以下の方程式（Ｅ１）に応じて、スキャニング振幅値を正規化する。

正規化したスキャニング振幅値= (V_I-V_S)×(1/V_PP)×TA + O1 ...... (E1)

方程式（Ｅ１）において、V_Iはスキャニング振幅値であり、V_Sは最小振幅値であり、V_PPは最大振幅差値であり、TAは所定の目標値であり、O1は(V_I-V_S)に対応する偏差値（offset value）である。所定の目標値TAは、例えば正の整数である。(V_I-V_S)が負数である場合、偏差値O1を加えることにより、正規化したスキャニング振幅値を正数にする。より具体的には、正規化装置２０８は、、減算器２０８ａ、除算器２０８ｂ、乗算器２０８ｃ及びオフセット装置２０８ｄを利用して、上述の方程式（Ｅ１）を実行することにより、正規化したスキャニング振幅値を生成する。正規化の目的は、移動距離（Ｌ）の間のスキャニング振幅値が変動する時に、正規化を利用して、最大振幅値、最小振幅値及び所定の目標値TAに応じて、スキャニング振幅値を所定の範囲の値に調整する。上述した変動は、各サイクル（Ｔ）において、アナログ信号の波高及び波底が等しくない。

次に、手持ち型スキャニングシステム２００を移動する場合、正規化したスキャニング振幅値の先行スキャニング振幅値及び現在スキャニング振幅値を生成する。位置変動検知ユニット２１２は、参照表に応じて、前記先行スキャニング振幅値及び前記現在スキャニング振幅値に対応するサンプリング位置を判断することにより、前記手持ち型スキャニングシステム２００が位置変動状態になるか否かを検知する。前記先行スキャニング振幅値に対応するサンプリング位置と前記現在スキャニング振幅値に対応するサンプリング位置とが等しくない場合、前記手持ち型スキャニングシステム２００は位置変動状態になっている。再び図３Ｃを参照する。より具体的には、Ｖａ〜Ｖｈは、複数のスキャニング振幅値を示している。参照表に応じて、Ｖａに対応するサンプリング位置は（Ｌ３,Ｌ９）であり、Ｖｂに対応するサンプリング位置は（Ｌ３,Ｌ８）である。スキャニング振幅値がＶａからＶｂにまで変動する場合、サンプリング位置がＬ９からＬ８にまで変動する。しかし、スキャニングシステムの移動距離の状態は、不変及び増加の二つの可能性だけである。図３Ｂの符号に応じて、移動距離の状態は、継続して増える。したがって、スキャニング振幅値がＶａからＶｂにまで変動する期間において、手持ち型スキャニングシステムの位置は、Ｌ３に変わらず、Ｌ９からＬ８にまで変動する（つまり移動距離が減る）ことではない。サンプリング位置が不変であるため、トリガ信号を出力しない。同様に、スキャニング振幅値がＶｃからＶｄにまで変動する場合、サンプリング位置が変動することを判断することができ、トリガ信号を出力する。スキャニング振幅値がＶｅからＶｆにまで変動する場合、サンプリング位置が変動することを判断することができ、トリガ信号を出力する。スキャニング振幅値がＶｇからＶｈにまで変動する場合、サンプリング位置がＬ９に変動しないことを判断することができ、トリガ信号を出力しない。スキャニングトリガジェネレータ２１４は、位置変動検知ユニット２１２により、位置変動状態の判断に応じてトリガ信号を出力する。これにより、手持ち型スキャニングシステム２００の画像センサー要素（図示せず）を起動し、画像のスキャニングを行う。言い換えると、文書のスキャニング段階において、互いに隣接する各二つのスキャニング振幅値Ｖａ〜Ｖｈ（例えば正規化した値）により、この二つのスキャニング振幅値に対応するサンプリング位置を判断することができ、トリガ信号を出力するか否かを決定する。本発明の一実施形態において、参照表２１０は、参考振幅値（或いはアドレス）と対応する前記サンプリング位置との間のマッピング関係を表す。例えば、一つの参考振幅値（或いはアドレス）は一つのサンプリング位置に対応している。参照表２１０を使用する時に、振幅値Ｖａ〜Ｖｈは、アドレス（address）を表し、参照表２１０を利用して前記アドレスに対応する二つのサンプリング位置（例えば二つのバイト、つまりHIGHバイト及びLOWバイトを表す）を得る。

上述したように、本発明のスキャニングシステム２００は、アナログ-デジタルコンバーター２０４を利用して、アナログエンコーダ２０２から生成されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号（ＳＤ）は、移動距離（Ｌ）の複数のサンプリング位置と信号強度（Ａ）の複数のスキャニング振幅値とそれぞれのマッピング関係を表す。次に、正規化装置２０８を利用して、スキャニング振幅値を正規化する。次に、正規化したスキャニング振幅値を利用して、参照表２１０を構築し、参考振幅値と対応するサンプリング位置との間のマッピング関係を生成する。参照表２１０において、一つの参考振幅値は少なくとも一つのサンプリング位置に対応している（例えば図３Ｃによる二つの互いに対応するサンプリング位置）。

文書のスキャニング段階において、手持ち型スキャニングシステム２００が画像のスキャニングを行ってスキャニング振幅値を得た後、参照表２１０を利用して、このスキャニング振幅値及びその対応するサンプリング位置の間のマッピング関係に応じて、スキャニング振幅値に対応するサンプリング位置が変動するか否かを判断する。サンプリング位置の位置変動状態に応じて、トリガ信号を出力するか否かを決定することができる。

本発明は、従来の技術における手持ち型スキャニングシステムの移動速度は一定ではない時に位置変動状態が確認できない問題を解決し、スキャニング振幅値の変動により、位置変動状態を判断し、トリガ信号を正確に出力する。なお、本発明は、アナログエンコーダの信号の信号強度の非対称性の問題を解決することができる。スキャニングシステムの移動速度は一定ではなかったとしても、本発明の手持ち型スキャニングシステムは、トリガ信号を正確に出力することができ、スキャニングシステムの移動速度の影響を受けない。

図２、図６Ａ及び図６Ｂを参照する。図６Ａは、本発明の実施形態による手持ち型スキャニングシステム２００の作動方法を示すフローチャートである。図６Ｂは、本発明の実施形態による参照表を構築する方法を示すフローチャートである。手持ち型スキャニングシステム２００は、アナログエンコーダ２０２、アナログ-デジタルコンバーター２０４、計算ユニット２０６、正規化装置２０８、参照表２１０、位置変動検知ユニット２１２、スキャニングトリガジェネレータ２１４、画像センサータイミングコントローラ２１６及びスキャニング画像プロセッサ２１８を含む。計算ユニット２０６は、波高検知器２０６ａ、波底検知器２０６b及び振幅計算器２０６ｃをさらに含む。正規化装置２０８は、減算器２０８ａ、除算器２０８ｂ、乗算器２０８ｃ及びオフセット装置２０８ｄを含む。この方法は、以下の工程を含む。

工程Ｓ６００において、参照表２１０を構築することにより、複数の参考振幅値とサンプリング位置との間のマッピング関係を形成する。一つの参考振幅値は少なくとも一つのサンプリング位置に対応している。再び図６Ｂを参照する。工程Ｓ６００は、以下の工程を含む。工程Ｓ６００‐１において、アナログエンコーダ２０２により、一定の周波数のアナログ信号を生成する。一定の周波数のアナログ信号は、手持ち型スキャニングシステム２００の移動距離と信号強度との間の周期性マッピング関係を表す。工程Ｓ６００‐２において、アナログ-デジタルコンバーター２０４により、一つのサイクルのアナログ信号をサンプリングし、デジタル信号を形成する。デジタル信号は、前記移動距離の複数のサンプリング位置と前記信号強度の複数のスキャニング振幅値とそれぞれのマッピング関係を表す。工程Ｓ６００‐３において、複数の参考振幅値と前記サンプリング位置との間のマッピング関係を形成する。各参考振幅値は、少なくとも一つのサンプリング位置に対応している。これにより、参照表２１０を構築する。

工程Ｓ６０２において、アナログエンコーダ２０２により、アナログ信号を生成する。このアナログ信号は、手持ち型スキャニングシステム２００の移動距離と信号強度との間の周期性マッピング関係を表す。

工程Ｓ６０４において、アナログ-デジタルコンバーター２０４により、このアナログ信号をサンプリングし、デジタル信号を形成する。デジタル信号は、前記移動距離の複数のサンプリング位置と前記信号強度の複数のスキャニング振幅値とそれぞれのマッピング関係を表す。

工程Ｓ６０６において、計算ユニット２０６により、スキャニング振幅値の中の最大振幅値及び最小振幅値を検知する。

工程Ｓ６０８において、計算ユニット２０６により、最大振幅値と最小振幅値の間の最大振幅差値を計算する。

工程Ｓ６１０において、正規化装置２０８により、スキャニング振幅値と最小振幅値の間の振幅差値、最大振幅差値及び所定の目標値に応じて、スキャニング振幅値を正規化する。正規化装置２０８は、以下の方程式（Ｅ１）に応じて、スキャニング振幅値を正規化する。

正規化したスキャニング振幅値= (V_I-V_S)×(1/V_PP)×TA + O1 ...... (E1)

方程式（Ｅ１）において、V_Iはスキャニング振幅値であり、V_Sは最小振幅値であり、V_PPは最大振幅差値であり、TAは所定の目標値であり、O1は(V_I-V_S)に対応する偏差値（offset value）である。

工程Ｓ６１２において、手持ち型スキャニングシステム２００を移動する場合、上述の正規化したスキャニング振幅値の先行スキャニング振幅値及び現在スキャニング振幅値を利用して、位置変動検知ユニット２１２は、参照表に応じて、前記先行スキャニング振幅値及び前記現在スキャニング振幅値に対応するサンプリング位置を判断することにより、前記手持ち型スキャニングシステム２００が位置変動状態になるか否かを検知する。前記先行スキャニング振幅値に対応するサンプリング位置と前記現在スキャニング振幅値に対応するサンプリング位置とが等しくない場合、前記手持ち型スキャニングシステム２００は位置変動状態になっている。

工程Ｓ６１４において、スキャニングトリガジェネレータ２１４により、位置変動状態の判断に応じてトリガ信号を出力し、手持ち型スキャニングシステム２００の画像センサー要素を起動し、画像のスキャニングを行う。次に、画像センサータイミングコントローラ２１６により、前記トリガ信号に応じて前記画像センサー要素を起動し、スキャニング画像を生成する。スキャニング画像プロセッサ２１８により、前記スキャニング画像を処理する

上述したように、本発明は、手持ち型スキャニングシステム及びその作動方法を提供し、参照表を構築することにより、複数の参考振幅値とサンプリング位置との間のマッピング関係を形成する。次に、アナログ-デジタルコンバーターを利用して、アナログエンコーダから生成されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号は、移動距離の複数のサンプリング位置と信号強度の複数のスキャニング振幅値とそれぞれのマッピング関係を表す。次に、正規化装置を利用して、スキャニング振幅値を正規化する。次に、スキャニング段階において、上述の正規化したスキャニング振幅値の先行スキャニング振幅値及び現在スキャニング振幅値を利用して、参照表に応じて前記先行スキャニング振幅値及び前記現在スキャニング振幅値に対応するサンプリング位置を判断することにより、前記手持ち型スキャニングシステムが位置変動状態になるか否かを検知する。これにより、トリガ信号を出力するか否かを決定し、手持ち型スキャニングシステムのスキャニング品質を改善することができる。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と範囲を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

１００ 手持ち型スキャニングシステム
１０２ デジタルエンコーダ
１０４ 位置検知センサ
１０６ トリガジェネレータ
１０８ 画像センサータイミングコントローラ
１１０ 画像プロセッサ
２００ 手持ち型スキャニングシステム
２０２ アナログエンコーダ
２０４ アナログ-デジタルコンバーター
２０６ 計算ユニット
２０６ａ 波高検知器
２０６b 波底検知器
２０６ｃ 振幅計算器
２０８ 正規化装置
２０８ａ 減算器
２０８ｂ 除算器
２０８ｃ 乗算器
２０８ｄ オフセット装置
２１０ 参照表
２１２ 位置変動検知ユニット
２１４ スキャニングトリガジェネレータ
２１６ 画像センサータイミングコントローラ
２１８ スキャニング画像プロセッサ

Claims (13)

1. 手持ち型スキャニングシステムの移動距離と、当該移動距離と周期性を有する信号強度との間のマッピング関係を表すアナログ信号を生成するアナログエンコーダと、
   前記アナログエンコーダに接続され、前記アナログ信号をサンプリングするために用いられ、前記移動距離の複数のサンプリング位置と前記信号強度の複数のスキャニング振幅値とそれぞれのマッピング関係を表すデジタル信号を形成するアナログ-デジタルコンバーターと、
   複数の振幅値と対応する前記サンプリング位置との間のマッピング関係を表す参照表と、
   前記参照表に接続され、前記手持ち型スキャニングシステムを移動する場合に、前記スキャニング振幅値の先行スキャニング振幅値及び現在スキャニング振幅値を利用して、前記参照表に応じて前記先行スキャニング振幅値及び前記現在スキャニング振幅値に対応する前記サンプリング位置を判断することにより、前記手持ち型スキャニングシステムが位置変動状態になるか否かを検知する位置変動検知ユニットと、
   前記位置変動状態に応じてトリガ信号を生成して、前記手持ち型スキャニングシステムの画像センサー要素を起動することにより、画像のスキャニングを行うスキャニングトリガジェネレータと、
   を含むことを特徴とする手持ち型スキャニングシステム。
2. 前記アナログ-デジタルコンバーターに接続され、前記スキャニング振幅値の中の最大振幅値及び最小振幅値を検知し、前記最大振幅値と前記最小振幅値の間の振幅差値を計算する計算ユニットと、
   前記アナログ-デジタルコンバーター及び前記計算ユニットに接続され、前記複数のスキャニング振幅値と前記最小振幅値とそれぞれの差値、前記振幅差値及び所定の目標値に応じて、前記スキャニング振幅値を正規化する正規化装置と、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の手持ち型スキャニングシステム。
3. 前記計算ユニットが、
   前記アナログ-デジタルコンバーター及び前記正規化装置に接続され、前記複数のスキャニング振幅値の中の前記最大振幅値を検知する波高検知器と、
   前記アナログ-デジタルコンバーター及び前記正規化装置に接続され、前記複数のスキャニング振幅値の中の前記最小振幅値を検知する波底検知器と、
   前記アナログ-デジタルコンバーター、前記正規化装置、前記波高検知器及び前記波底検知器に接続され、前記最大振幅値及び前記最小振幅値の間の前記振幅差値を計算する振幅計算器と、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の手持ち型スキャニングシステム。
4. 前記スキャニングトリガジェネレータに接続され、前記トリガ信号に応じて前記画像センサー要素を起動し、スキャニング画像を生成する画像センサータイミングコントローラと、
   前記スキャニングトリガジェネレータに接続され、前記スキャニング画像を処理するスキャニング画像プロセッサと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の手持ち型スキャニングシステム。
5. 前記アナログ信号は、正弦波であることを特徴とする請求項１に記載の手持ち型スキャニングシステム。
6. （ａ）参照表を構築することにより、複数の参考振幅値と複数のサンプリング位置との間のマッピング関係を形成する工程と、
   （ｂ）アナログエンコーダにより、手持ち型スキャニングシステムの移動距離と、当該移動距離と周期性を有する信号強度との間のマッピング関係を表すアナログ信号を生成する工程と、
   （ｃ）アナログ-デジタルコンバーターにより、前記アナログ信号をサンプリングし、前記移動距離の前記サンプリング位置と前記信号強度の複数のスキャニング振幅値とそれぞれのマッピング関係を表すデジタル信号を形成する工程と、
   （ｄ）前記手持ち型スキャニングシステムを移動する場合、前記複数のスキャニング振幅値の先行スキャニング振幅値及び現在スキャニング振幅値を利用して、位置変動検知ユニットにより、前記参照表に応じて、前記先行スキャニング振幅値及び前記現在スキャニング振幅値に対応する前記サンプリング位置を判断し、前記手持ち型スキャニングシステムが位置変動状態になるか否かを検知する工程と、
   （ｅ）スキャニングトリガジェネレータにより、前記位置変動状態に応じてトリガ信号を出力し、前記手持ち型スキャニングシステムの画像センサー要素を起動し、画像のスキャニングを行う工程と、
   を含むことを特徴とする手持ち型スキャニングシステムの作動方法。
7. （ｂ）工程後、
   （ｂ１) アナログ-デジタルコンバーターを利用して、アナログ信号をデジタル信号に変換してから、当該デジタル信号に対して、計算ユニットにより、前記複数のスキャニング振幅値の中の最大振幅値及び最小振幅値を検知する工程と、
   （ｂ２) 前記計算ユニットにより、前記最大振幅値と前記最小振幅値の間の振幅差値を計算する工程と、
   をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の手持ち型スキャニングシステムの作動方法。
8. （ｂ２）工程後、正規化装置により、前記複数のスキャニング振幅値と前記最小振幅値とそれぞれの差値、前記振幅差値及び所定の目標値に応じて、前記スキャニング振幅値を正規化する（ｂ３）工程をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の手持ち型スキャニングシステムの作動方法。
9. 前記スキャニング振幅値は、式「(V_I-V_S)×(1/V_PP)×TA + O1」に応じて正規化され、そのうちV_Iは前記スキャニング振幅値であり、V_Sは前記最小振幅値であり、V_PPは前記振幅差値であり、TAは前記所定の目標値であり、O1は(V_I-V_S)に対応する偏差値であることを特徴とする請求項８に記載の手持ち型スキャニングシステムの作動方法。
10. （ｅ）工程後、
    （ｆ) 画像センサータイミングコントローラを利用して前記トリガ信号に応じて前記画像センサー要素を起動して得られるデータに基いて、スキャニング画像を生成する工程と、
    （ｇ) スキャニング画像プロセッサにより、前記スキャニング画像を処理する工程と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の手持ち型スキャニングシステムの作動方法。
11. （ａ）において、
    （ａ１) 前記アナログエンコーダにより、前記手持ち型スキャニングシステムの前記移動距離と前記信号強度との間の周期性マッピング関係を表す一定の周波数のアナログ信号を生成する工程と、
    （ａ２) 前記アナログ-デジタルコンバーターにより、一つのサイクルの前記アナログ信号をサンプリングし、前記移動距離の複数のサンプリング位置と前記信号強度の複数のスキャニング振幅値とそれぞれのマッピング関係を表すデジタル信号を形成する工程と、
    （ａ３) 一つの参考振幅値と少なくとも一つのサンプリング位置を対応させて参照表を構築することにより、複数の参考振幅値と前記サンプリング位置との間のマッピング関係を形成する工程と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の手持ち型スキャニングシステムの作動方法。
12. （ａ２）工程後、正規化装置により、前記スキャニング振幅値と最小振幅値とそれぞれの差値、振幅差値及び所定の目標値に応じて、前記スキャニング振幅値を正規化する（ａ２１）工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の手持ち型スキャニングシステムの作動方法。
13. 前記スキャニング振幅値は、式「(V_I-V_S)×(1/V_PP)×TA + O1」に応じて正規化され、そのうち、V_Iは前記スキャニング振幅値であり、V_Sは前記最小振幅値であり、V_PPは前記振幅差値であり、TAは前記所定の目標値であり、O1は(V_I-V_S)に対応する偏差値であることを特徴とする請求項１２に記載の手持ち型スキャニングシステムの作動方法。