JPH06217081A - 光学的走査システム - Google Patents
光学的走査システムInfo
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- JPH06217081A JPH06217081A JP3104937A JP10493791A JPH06217081A JP H06217081 A JPH06217081 A JP H06217081A JP 3104937 A JP3104937 A JP 3104937A JP 10493791 A JP10493791 A JP 10493791A JP H06217081 A JPH06217081 A JP H06217081A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
- H04N1/10—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using flat picture-bearing surfaces
- H04N1/107—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using flat picture-bearing surfaces with manual scanning
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
- G06F3/03543—Mice or pucks
- G06F3/03544—Mice or pucks having dual sensing arrangement, e.g. two balls or two coils used to track rotation of the pointing device
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】構成が簡単で迅速に使用できるコンピュータ用
の手で位置決め可能なデータ入力デバイスを提供する。 【構成】走査デバイスは、ＸおよびＹの位置情報を生成
する第１の位置センサと３０８，３１０、該位置センサ
とは別個であって走査デバイスの回転情報を生成する回
転センサ３１２とを含む。この走査デバイスは、視覚情
報表示が生成された時、コンピュータに対して、走査さ
れつつある対象物からの視認可能な情報、および前記走
査デバイスの位置および回転の情報の表示を周期的に送
信する。この視覚情報表示は、コンピュータのピクセル
・アレイの位置および回転情報により識別される記憶場
所に格納される。好都合にも、コンピュータにより受取
られた視覚情報表示は、選定されたピクセル・アレイの
情報と比較されて、このピクセル・アレイにおける受取
られた情報の格納に先立って位置の誤差を補正する。
の手で位置決め可能なデータ入力デバイスを提供する。 【構成】走査デバイスは、ＸおよびＹの位置情報を生成
する第１の位置センサと３０８，３１０、該位置センサ
とは別個であって走査デバイスの回転情報を生成する回
転センサ３１２とを含む。この走査デバイスは、視覚情
報表示が生成された時、コンピュータに対して、走査さ
れつつある対象物からの視認可能な情報、および前記走
査デバイスの位置および回転の情報の表示を周期的に送
信する。この視覚情報表示は、コンピュータのピクセル
・アレイの位置および回転情報により識別される記憶場
所に格納される。好都合にも、コンピュータにより受取
られた視覚情報表示は、選定されたピクセル・アレイの
情報と比較されて、このピクセル・アレイにおける受取
られた情報の格納に先立って位置の誤差を補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、手動で位置決め可能な
コンピュータ用データ入力デバイスに関し、特にマウス
入力デバイスおよび手で保持する文書走査デバイスに関
する。
コンピュータ用データ入力デバイスに関し、特にマウス
入力デバイスおよび手で保持する文書走査デバイスに関
する。
【０００２】
【従来の技術】今日のコンピュータは、典型的に、机上
において手で転動可能でありかつディジタル・コンピュ
ータに対して机上のＸおよびＹ位置における変化を通知
し、これにより、コンピュータのオペレータがマウスを
机上で位置決めすることによりポインタを運動させるこ
とを可能にするように、コンピュータがそのスクリーン
上で対応するポインティング・デバイスを運動させるこ
とを可能にするデバイスであるマウスを装備するように
なっている。典型的には、マウス・デバイスは、メニュ
ーの選択、テキスト・ブロックの指定およびスクリーン
上のイメージのドラッギングを容易にするため、オペレ
ータの指により操作することができる押しボタンを含
む。多くの異なるマウスが公知であるが、一般的な設計
は机上で転動するように配置されたマウス内部のボール
を使用する。このボールの水平方向の赤道の周囲に相互
に９０°離れて置かれた回転運動センサが、ＸおよびＹ
方向のボールの運動をそれぞれ検出してパルスを生じ、
このパルスが、コンピュータがマウスの連続的な記録を
保持するカウンタを更新して、コンピュータのスクリー
ン上で目に見えるポインタを移動させることを可能にす
る。
において手で転動可能でありかつディジタル・コンピュ
ータに対して机上のＸおよびＹ位置における変化を通知
し、これにより、コンピュータのオペレータがマウスを
机上で位置決めすることによりポインタを運動させるこ
とを可能にするように、コンピュータがそのスクリーン
上で対応するポインティング・デバイスを運動させるこ
とを可能にするデバイスであるマウスを装備するように
なっている。典型的には、マウス・デバイスは、メニュ
ーの選択、テキスト・ブロックの指定およびスクリーン
上のイメージのドラッギングを容易にするため、オペレ
ータの指により操作することができる押しボタンを含
む。多くの異なるマウスが公知であるが、一般的な設計
は机上で転動するように配置されたマウス内部のボール
を使用する。このボールの水平方向の赤道の周囲に相互
に９０°離れて置かれた回転運動センサが、ＸおよびＹ
方向のボールの運動をそれぞれ検出してパルスを生じ、
このパルスが、コンピュータがマウスの連続的な記録を
保持するカウンタを更新して、コンピュータのスクリー
ン上で目に見えるポインタを移動させることを可能にす
る。
【０００３】机上印刷（デスクトップ・パブリッシン
グ）の分野においては、手によりスキャナを文書を横切
って滑らせることにより文書からイメージを捕捉するこ
とができるように、手で保持される光学的スキャナをデ
ィジタル・コンピュータに対して取付けることは公知で
ある。文書のイメージは、これによりスクリーンへ転送
される。典型的には、これらの手で持つスキャナは、レ
ンズと照明の適当なシステムと共にスキャナの下方にあ
る全てのものの１次元の拡張イメージを捕捉する長形の
直線状の電荷結合イメージ検出素子を含んでいる。この
イメージは、典型的には長さが約６３．５mm（２．５イ
ンチ）で幅が１ピクセルである。イメージは、典型的
に、直線距離約２５．４mm（１インチ）当たり４００個
のグレー・スケール・ピクセルを保有する。典型的に
は、このような手で持つスキャナは、スキャナが文書上
でドラッグされる時、表面に沿って転動するホイールを
含む。このホイールと関連するパルス発生器は電荷結合
素子により行われる走査の方向に直角の方向における手
で持つスキャナの直線運動を表示するパルスを生成す
る。スキャナが文書を横切って曳かれる時、ホイールの
回転により生じるパルスは、手で持つスキャナが直角方
向における新しい走査イメージの捕捉を保証するに充分
な距離だけ移動した時を定義する。連続する各走査はこ
れにより、相互に均等な距離だけ隔てられ、走査された
文書のイメージを形成するためランダム・アクセス・メ
モリー内部でコンピュータのスクリーン上にアセンブル
することができる。典型的には、テキストおよび（また
は）イメージを含み得る１つのテキストは、欄全体が１
回の走査で捕捉されるように１つの方向における手で持
つスキャナの１回の連続的な運動により走査することが
できる。
グ）の分野においては、手によりスキャナを文書を横切
って滑らせることにより文書からイメージを捕捉するこ
とができるように、手で保持される光学的スキャナをデ
ィジタル・コンピュータに対して取付けることは公知で
ある。文書のイメージは、これによりスクリーンへ転送
される。典型的には、これらの手で持つスキャナは、レ
ンズと照明の適当なシステムと共にスキャナの下方にあ
る全てのものの１次元の拡張イメージを捕捉する長形の
直線状の電荷結合イメージ検出素子を含んでいる。この
イメージは、典型的には長さが約６３．５mm（２．５イ
ンチ）で幅が１ピクセルである。イメージは、典型的
に、直線距離約２５．４mm（１インチ）当たり４００個
のグレー・スケール・ピクセルを保有する。典型的に
は、このような手で持つスキャナは、スキャナが文書上
でドラッグされる時、表面に沿って転動するホイールを
含む。このホイールと関連するパルス発生器は電荷結合
素子により行われる走査の方向に直角の方向における手
で持つスキャナの直線運動を表示するパルスを生成す
る。スキャナが文書を横切って曳かれる時、ホイールの
回転により生じるパルスは、手で持つスキャナが直角方
向における新しい走査イメージの捕捉を保証するに充分
な距離だけ移動した時を定義する。連続する各走査はこ
れにより、相互に均等な距離だけ隔てられ、走査された
文書のイメージを形成するためランダム・アクセス・メ
モリー内部でコンピュータのスクリーン上にアセンブル
することができる。典型的には、テキストおよび（また
は）イメージを含み得る１つのテキストは、欄全体が１
回の走査で捕捉されるように１つの方向における手で持
つスキャナの１回の連続的な運動により走査することが
できる。
【０００４】ここに述べたばかりの従来技術の装置は、
多くの短所を免れない。第１に、マウスおよびハンド・
スキャナは全く異なる機能を行うため、マウスとハンド
・スキャナの双方に１つのコンピュータを装備すること
が典型的に必要であり、これにより机上が２つのデバイ
スと２組のケーブルで繁雑になり、このためコンピュー
タの限られた数の直接メモリー・アクセス・チャンネル
（あるいは、直列ポート）の内２つを使用することを必
要とする。本発明の目的は、個々のマウスとハンド・ス
キャナを、１本のケーブルを持ちコンピュータの１つの
直接メモリー・アクセス・チャンネルを使用する１つの
デスク・トップ・デバイスで置換することである。
多くの短所を免れない。第１に、マウスおよびハンド・
スキャナは全く異なる機能を行うため、マウスとハンド
・スキャナの双方に１つのコンピュータを装備すること
が典型的に必要であり、これにより机上が２つのデバイ
スと２組のケーブルで繁雑になり、このためコンピュー
タの限られた数の直接メモリー・アクセス・チャンネル
（あるいは、直列ポート）の内２つを使用することを必
要とする。本発明の目的は、個々のマウスとハンド・ス
キャナを、１本のケーブルを持ちコンピュータの１つの
直接メモリー・アクセス・チャンネルを使用する１つの
デスク・トップ・デバイスで置換することである。
【０００５】ハンド・スキャナは、多くの観点において
欠点を有する。第１に、これらハンド・スキャナは、文
書の欄を横切って曳かれるとき捩られることなく欄を横
切るように慎重にドラッグされなければならない。もし
捩り運動が手による走査に生じるならば、結果として得
るコンピュータ・イメージは歪みを含む。イメージは、
ハンド・スキャナの２端点の不均等な運動を反映して、
ある点においては縮み他の点では伸びることになる。
欠点を有する。第１に、これらハンド・スキャナは、文
書の欄を横切って曳かれるとき捩られることなく欄を横
切るように慎重にドラッグされなければならない。もし
捩り運動が手による走査に生じるならば、結果として得
るコンピュータ・イメージは歪みを含む。イメージは、
ハンド・スキャナの２端点の不均等な運動を反映して、
ある点においては縮み他の点では伸びることになる。
【０００６】更に、ハンド・スキャナは、単に文書を横
切って第１の方向に、典型的には頂部から底部へ曳くこ
とができるのみである。ハンド・スキャナは、コンピュ
ータ上の別の編集を必要とすることになる上下逆の（反
転した）イメージを捕捉するおそれがあるため、後退す
ることができない。手による走査運動は、文書を横切っ
て曳かれる間ハンド・スキャナが捩られる時の如く不当
に行われる場合は、従来のハンド・スキャナでは、単に
ハンド・スキャナを反対方向に文書上で引き戻すことに
より欠陥を直すことが不可能であるが、これはこのよう
な運動がイメージを上下逆に捕捉する故である。従っ
て、ハンド・スキャナを持ち上げて、これを手によりテ
キストの最上部に再び置き、次いで文書を横切って再び
ドラッグすることが必要である。しかし、この時、コン
ピュータは、ハンド・スキャナが置かれた場所を見失
い、そのため新たな走査はコンピュータによってテキス
トの新たな欄として受入られ、走査の誤りを含む欄を自
動的に重ね書きしない。
切って第１の方向に、典型的には頂部から底部へ曳くこ
とができるのみである。ハンド・スキャナは、コンピュ
ータ上の別の編集を必要とすることになる上下逆の（反
転した）イメージを捕捉するおそれがあるため、後退す
ることができない。手による走査運動は、文書を横切っ
て曳かれる間ハンド・スキャナが捩られる時の如く不当
に行われる場合は、従来のハンド・スキャナでは、単に
ハンド・スキャナを反対方向に文書上で引き戻すことに
より欠陥を直すことが不可能であるが、これはこのよう
な運動がイメージを上下逆に捕捉する故である。従っ
て、ハンド・スキャナを持ち上げて、これを手によりテ
キストの最上部に再び置き、次いで文書を横切って再び
ドラッグすることが必要である。しかし、この時、コン
ピュータは、ハンド・スキャナが置かれた場所を見失
い、そのため新たな走査はコンピュータによってテキス
トの新たな欄として受入られ、走査の誤りを含む欄を自
動的に重ね書きしない。
【０００７】最後に、もし手による走査が文書上の全て
より少ない材料を捕捉するならば、従来のハンド・スキ
ャナでは、スキャナを文書上で何回も前後に曳いて走査
を文書のコンピュータのイメージ内に適正に収めて終る
ことは不可能である。従来のハンド・スキャナでは、手
による各走査はコンピュータに対して個々のイメージ帯
片を生じ、これらの個々の帯片は困難な編集ステップに
よりオペレータによって手動でアセンブルできるに過ぎ
ない。
より少ない材料を捕捉するならば、従来のハンド・スキ
ャナでは、スキャナを文書上で何回も前後に曳いて走査
を文書のコンピュータのイメージ内に適正に収めて終る
ことは不可能である。従来のハンド・スキャナでは、手
による各走査はコンピュータに対して個々のイメージ帯
片を生じ、これらの個々の帯片は困難な編集ステップに
よりオペレータによって手動でアセンブルできるに過ぎ
ない。
【０００８】従って、本発明の目的は、従来技術で公知
のものより構造が簡単で迅速に使用でき、かつ更に便利
であり、これらの短所を克服するコンピュータ用の斬新
な手で位置決め可能なデータ入力デバイスの獲得にあ
る。
のものより構造が簡単で迅速に使用でき、かつ更に便利
であり、これらの短所を克服するコンピュータ用の斬新
な手で位置決め可能なデータ入力デバイスの獲得にあ
る。
【０００９】
【発明の概要】要約すれば、本発明は、マウスおよびハ
ンド・スキャナにより前に行われた機能を高度に共働状
態で組合わせることにより、遥かに有効、簡単かつ柔軟
なスキャナおよびマウスを達成する新しいタイプの手動
データ入力デバイスの創成を考案する。
ンド・スキャナにより前に行われた機能を高度に共働状
態で組合わせることにより、遥かに有効、簡単かつ柔軟
なスキャナおよびマウスを達成する新しいタイプの手動
データ入力デバイスの創成を考案する。
【００１０】本発明は、一端部にマウスのボールと１対
のセンサの如き伝統的なマウスの位置検出デバイスを有
するハンド・スキャナの設計を考える。このデバイス
は、コンピュータが常にハンド・スキャナの机上の正確
なＸおよびＹ座標位置を知ることを可能にする。更に、
このハンド・スキャナには、回転位置検出装置が取付け
られている。この装置は多くの形態を取り得るが、本発
明の望ましい実施態様においては、ハンド・スキャナの
角運動を検出するように設計された１つの回転位置セン
サを備えた第２のマウス・ボールである。従来のマウス
とは異なり、本発明は、組合わされたマウスとスキャナ
の回転位置ならびにＸおよびＹ位置を弁別することがで
きる。これにより、ソフトウエアが手動データ入力デバ
イスの回転運動ならびに変位に応答することができる。
のセンサの如き伝統的なマウスの位置検出デバイスを有
するハンド・スキャナの設計を考える。このデバイス
は、コンピュータが常にハンド・スキャナの机上の正確
なＸおよびＹ座標位置を知ることを可能にする。更に、
このハンド・スキャナには、回転位置検出装置が取付け
られている。この装置は多くの形態を取り得るが、本発
明の望ましい実施態様においては、ハンド・スキャナの
角運動を検出するように設計された１つの回転位置セン
サを備えた第２のマウス・ボールである。従来のマウス
とは異なり、本発明は、組合わされたマウスとスキャナ
の回転位置ならびにＸおよびＹ位置を弁別することがで
きる。これにより、ソフトウエアが手動データ入力デバ
イスの回転運動ならびに変位に応答することができる。
【００１１】本発明はまた、本発明により生成される、
手動データ入力デバイスのＸおよびＹ位置に加えて角度
位置の形態の別の情報、ならびに走査により捕捉される
イメージ・データに応答することができる、パーソナル
・コンピュータに対する斬新で改善されたソフトウエア
に関するものである。従って、本発明により設計された
ハンド・スキャナが文書上をドラッグされる時、またこ
のように捕捉されたイメージ・データが本発明において
設計されたソフトウエアへ送られる時、このハンド・ス
キャナは数回文書上で前後に自由にドラッグすることが
でき、その角度位置は厳密に制御する必要はない。連続
的に監視されるハンド・スキャナのＸおよびＹ位置およ
び角運動位置に応答するコンピュータのソフトウエア
は、走査されたイメージ・データを文書のランダム・ア
クセス・メモリーのピクセル・イメージ内の適当位置に
連続的に書込む。従って、ユーザは、単にハンド・スキ
ャナを平坦な面を塗るペンキ屋のやり方で文書上にハン
ド・スキャナを前後にドラッグして、各運動がコンピュ
ータのスクリーン上に塗られるイメージ・データの筋を
生じるのを注視するだけでよい。もし何らかの不具合が
見えれば、ハンド・スキャナを単に文書の対応する部分
にもう一度戻ってドラッグし、不具合は自動的に消去さ
れ、適正なイメージと置換られる。
手動データ入力デバイスのＸおよびＹ位置に加えて角度
位置の形態の別の情報、ならびに走査により捕捉される
イメージ・データに応答することができる、パーソナル
・コンピュータに対する斬新で改善されたソフトウエア
に関するものである。従って、本発明により設計された
ハンド・スキャナが文書上をドラッグされる時、またこ
のように捕捉されたイメージ・データが本発明において
設計されたソフトウエアへ送られる時、このハンド・ス
キャナは数回文書上で前後に自由にドラッグすることが
でき、その角度位置は厳密に制御する必要はない。連続
的に監視されるハンド・スキャナのＸおよびＹ位置およ
び角運動位置に応答するコンピュータのソフトウエア
は、走査されたイメージ・データを文書のランダム・ア
クセス・メモリーのピクセル・イメージ内の適当位置に
連続的に書込む。従って、ユーザは、単にハンド・スキ
ャナを平坦な面を塗るペンキ屋のやり方で文書上にハン
ド・スキャナを前後にドラッグして、各運動がコンピュ
ータのスクリーン上に塗られるイメージ・データの筋を
生じるのを注視するだけでよい。もし何らかの不具合が
見えれば、ハンド・スキャナを単に文書の対応する部分
にもう一度戻ってドラッグし、不具合は自動的に消去さ
れ、適正なイメージと置換られる。
【００１２】別の場合には、この手動データ入力デバイ
スはマウスのポインティング・デバイス、として完全に
機能し、これにより別のマウス・ポインティング・デバ
イスを同じディジタル・コンピュータと接続しなければ
ならない必要を排除する。
スはマウスのポインティング・デバイス、として完全に
機能し、これにより別のマウス・ポインティング・デバ
イスを同じディジタル・コンピュータと接続しなければ
ならない必要を排除する。
【００１３】本発明の上記同じ他の目的および利点につ
いては、図面および以降の詳細な記述において明らかに
なるであろう。本発明を特徴付ける新規性は、本明細書
の一部をなす頭書の特許請求の範囲において特に指摘さ
れる。
いては、図面および以降の詳細な記述において明らかに
なるであろう。本発明を特徴付ける新規性は、本明細書
の一部をなす頭書の特許請求の範囲において特に指摘さ
れる。
【００１４】
【実施例】まず図面において、図１乃至図３は、組合わ
されたマウスおよびハンド・スキャナのデータ入力デバ
イス１００の機械的な細部および使用方法を示してい
る。図１において、デバイス１００は、キーボード１０
６およびディスプレイ１０８を有するパーソナル・コン
ピュータ１０４に対してケーブル１０２により接続され
た状態で示されている。デバイス１００は、文書１１０
の頂部に置かれる。ユーザ（図示せず）は、デバイス１
００を文書１１０の頂部を横切って文書１１０の左側の
欄１１２まで進み、そして右側の欄１１４へ向けて途中
まで転動させたところである。デバイス１００のこのよ
うな運動は、テキストを図示の如くディスプレイ１０８
上に表示させる。テキストは、例え手による走査が両方
向に進んだとしても右側が上であることに注意された
い。また、デバイス１００が文書１１０上に平坦に置か
れた状態を維持する限り、デバイス１００のユーザ側で
は何ら特別な注意も払うことなく、ディスプレイ１０８
上の左側および右側の欄１１２'、１１４'が相互に正し
く向いていることにも注意されたい。
されたマウスおよびハンド・スキャナのデータ入力デバ
イス１００の機械的な細部および使用方法を示してい
る。図１において、デバイス１００は、キーボード１０
６およびディスプレイ１０８を有するパーソナル・コン
ピュータ１０４に対してケーブル１０２により接続され
た状態で示されている。デバイス１００は、文書１１０
の頂部に置かれる。ユーザ（図示せず）は、デバイス１
００を文書１１０の頂部を横切って文書１１０の左側の
欄１１２まで進み、そして右側の欄１１４へ向けて途中
まで転動させたところである。デバイス１００のこのよ
うな運動は、テキストを図示の如くディスプレイ１０８
上に表示させる。テキストは、例え手による走査が両方
向に進んだとしても右側が上であることに注意された
い。また、デバイス１００が文書１１０上に平坦に置か
れた状態を維持する限り、デバイス１００のユーザ側で
は何ら特別な注意も払うことなく、ディスプレイ１０８
上の左側および右側の欄１１２'、１１４'が相互に正し
く向いていることにも注意されたい。
【００１５】図２において、デバイス１００の前部１２
２および底部１２４が更に詳細に示されている。デバイ
ス１００の底部１２４自体には、一般に典型的なマウス
・ポインタである１個のローラ・ボールではなく、２個
のマウスのローラ・ボール１１６、１１８が組込まれて
いる。２個のボール１１６、１１８は相互に、文書１１
０がそこを通して走査できる走査スリット１２０により
離間されている。テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）フ
ルオロカーボン・ポリマー（商標「テフロン」の如き）
から作られた滑り脚１３０は、スキャナとして使用され
る時、デバイス１００が文書１１０上を、あるいはマウ
スとして使用される時机（図示せず）の表面上を自由に
滑動することを可能にする。デバイス１００はマウスと
しても使用できるため、その前面に２個のマウスの押し
ボタン１２６、１２８が取付けられ、オペレータの親指
により操作が便利なように配置されている。このような
使用の際には、デバイス１００は専らマウスとして機能
する。押しボタン１２６、１２８はまた、コンピュータ
１０４上で実行されているプログラムと関連してテキス
トの走査を制御するためにも使用することができる。
２および底部１２４が更に詳細に示されている。デバイ
ス１００の底部１２４自体には、一般に典型的なマウス
・ポインタである１個のローラ・ボールではなく、２個
のマウスのローラ・ボール１１６、１１８が組込まれて
いる。２個のボール１１６、１１８は相互に、文書１１
０がそこを通して走査できる走査スリット１２０により
離間されている。テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）フ
ルオロカーボン・ポリマー（商標「テフロン」の如き）
から作られた滑り脚１３０は、スキャナとして使用され
る時、デバイス１００が文書１１０上を、あるいはマウ
スとして使用される時机（図示せず）の表面上を自由に
滑動することを可能にする。デバイス１００はマウスと
しても使用できるため、その前面に２個のマウスの押し
ボタン１２６、１２８が取付けられ、オペレータの親指
により操作が便利なように配置されている。このような
使用の際には、デバイス１００は専らマウスとして機能
する。押しボタン１２６、１２８はまた、コンピュータ
１０４上で実行されているプログラムと関連してテキス
トの走査を制御するためにも使用することができる。
【００１６】スキャナとして使用する時には、デバイス
１００は、スキャナのロジックの感度が文書１１０の反
射率およびコントラストとマッチするように調整するこ
とを可能にする調整つまみ１３０を含む。
１００は、スキャナのロジックの感度が文書１１０の反
射率およびコントラストとマッチするように調整するこ
とを可能にする調整つまみ１３０を含む。
【００１７】デバイス１００の内部機構の詳細は、それ
ぞれデバイス１００の頂部（カバーを外した状態）、前
方および側面の諸図を示す図３に示されている。デバイ
ス１００は、回路（図６および図７）を支持するため一
方が他方の上に載置された第１および第２の印刷回路板
３０２、３０４を含み、またマウスのボール運動検出器
３０８、３１０、３１２、ならびにマウスのボールのば
ねで支持されたローラ３１４、３１６、３１８をも含
み、これらローラは２個のマウスのボールを運動検出器
３０８、３１０、３１２に対して固く押圧された状態に
保持している。
ぞれデバイス１００の頂部（カバーを外した状態）、前
方および側面の諸図を示す図３に示されている。デバイ
ス１００は、回路（図６および図７）を支持するため一
方が他方の上に載置された第１および第２の印刷回路板
３０２、３０４を含み、またマウスのボール運動検出器
３０８、３１０、３１２、ならびにマウスのボールのば
ねで支持されたローラ３１４、３１６、３１８をも含
み、これらローラは２個のマウスのボールを運動検出器
３０８、３１０、３１２に対して固く押圧された状態に
保持している。
【００１８】電荷結合デバイスの線形イメージ・センサ
３２０即ちＣＣＤ３２０（Ｔｏｓｈｉｂａ部品番号ＴＣ
Ｄ１３２Ｄ）は、１０２４個のイメージ検出素子を含
む。走査中の文書１１０のイメージは、開口１２０を経
てデバイス１００に入り、ミラー３２２から反射され、
レンズ３２４によってＣＣＤ３２０上に収束される。文
書１１０は、発光ダイオード３２６によって照明され
る。
３２０即ちＣＣＤ３２０（Ｔｏｓｈｉｂａ部品番号ＴＣ
Ｄ１３２Ｄ）は、１０２４個のイメージ検出素子を含
む。走査中の文書１１０のイメージは、開口１２０を経
てデバイス１００に入り、ミラー３２２から反射され、
レンズ３２４によってＣＣＤ３２０上に収束される。文
書１１０は、発光ダイオード３２６によって照明され
る。
【００１９】本発明の作動の一般的な原理については、
高レベルのシステムの観点からデバイス１００が機能す
る方法を示す図５を参照すれば最もよく理解できよう。
高レベルのシステムの観点からデバイス１００が機能す
る方法を示す図５を参照すれば最もよく理解できよう。
【００２０】デバイス１００は、２個のマウスのローラ
・ボール１１６、１１８間に取付けられたＣＣＤ３２０
を含むように示され、他の機械的な細部は簡明にするた
め示さない。マウス・ボール１１６は、従来のマウスに
おけるように、その水平な赤道の周囲に、運動センサ３
０８、３１０が相互に９０°隔てて、あるいは相互に直
角に取付けられている。第２のマウス・ボール１１８
は、ＣＣＤ３２０のマウス・ボール１１６とは反対側端
部に配置されている。また、その目的が単にボール１１
６を介して垂直軸周囲のデバイス１００の回転運動を検
出するだけであるため、ボール１１８は、その水平な赤
道が１つの運動センサ３１２のみに接触し、その軸心は
２個のマウス・ボール１１６、１１８の中心を結ぶ線に
平行である。このように、運動センサ３１２は、２個の
マウス・ボール１１６、１１８の中心を結ぶ線に対して
直角の運動のみに応答し、このボールの運動は一部はボ
ール１１６の周囲の回転運動により、また一部は変位に
よる。しかし、運動センサ３１２および運動センサ３１
０の出力間の差は、発生した回転運動量である。
・ボール１１６、１１８間に取付けられたＣＣＤ３２０
を含むように示され、他の機械的な細部は簡明にするた
め示さない。マウス・ボール１１６は、従来のマウスに
おけるように、その水平な赤道の周囲に、運動センサ３
０８、３１０が相互に９０°隔てて、あるいは相互に直
角に取付けられている。第２のマウス・ボール１１８
は、ＣＣＤ３２０のマウス・ボール１１６とは反対側端
部に配置されている。また、その目的が単にボール１１
６を介して垂直軸周囲のデバイス１００の回転運動を検
出するだけであるため、ボール１１８は、その水平な赤
道が１つの運動センサ３１２のみに接触し、その軸心は
２個のマウス・ボール１１６、１１８の中心を結ぶ線に
平行である。このように、運動センサ３１２は、２個の
マウス・ボール１１６、１１８の中心を結ぶ線に対して
直角の運動のみに応答し、このボールの運動は一部はボ
ール１１６の周囲の回転運動により、また一部は変位に
よる。しかし、運動センサ３１２および運動センサ３１
０の出力間の差は、発生した回転運動量である。
【００２１】図４は、運動センサが機能する方法を説明
する。典型的な運動センサ３０８は、その軸心が水平に
取付けられ、円筒状ホイール４０４が軸の一端部で取付
けられてボール１１６の水平な赤道と接触した中心軸４
０２を含む。従って、ボール１１６が矢印４０１の方向
に転動する時、ボール１１６は円筒４０４および軸４０
２を回転させる。周囲に複数のスロット４０８を有する
ディスク４０６は、他端部で軸４０２に対して同軸状に
固定的に取付けられる。ボール１１６が矢印４０１の方
向に転動する時、ディスク４０６は矢印４０３により示
される方向に回転する。ボール１１６が反対方向に転動
すると、ディスク４０６は反対方向に回転する。従っ
て、デバイス１００の矢印４６１の方向の運動は、ボー
ル１１６およびディスク４０６の双方を回転させ、デバ
イス１００の反対方向の運動は、ボール１１６およびデ
ィスク４０６の逆の回転を生じる。デバイス１００の回
転運動は、ボール１１６を回転させるが、垂直軸周囲の
このような回転は円筒４０４へ与えることができず、そ
のためディスク４０６は静止した状態のままである。同
様に、デバイス１００の矢印４０１と直角方向の運動
は、ボール１１６を円筒４０４を通る軸心の周囲に回転
させ、ディスク４０６には如何なる運動も与えない。従
って、ディスク４０６の運動はデバイス１００の矢印４
０１のみと平行な運動をもたらす。便宜上、このような
方向（デバイス１００の長手方向軸心と略々直角）はＹ
方向と呼ばれる。
する。典型的な運動センサ３０８は、その軸心が水平に
取付けられ、円筒状ホイール４０４が軸の一端部で取付
けられてボール１１６の水平な赤道と接触した中心軸４
０２を含む。従って、ボール１１６が矢印４０１の方向
に転動する時、ボール１１６は円筒４０４および軸４０
２を回転させる。周囲に複数のスロット４０８を有する
ディスク４０６は、他端部で軸４０２に対して同軸状に
固定的に取付けられる。ボール１１６が矢印４０１の方
向に転動する時、ディスク４０６は矢印４０３により示
される方向に回転する。ボール１１６が反対方向に転動
すると、ディスク４０６は反対方向に回転する。従っ
て、デバイス１００の矢印４６１の方向の運動は、ボー
ル１１６およびディスク４０６の双方を回転させ、デバ
イス１００の反対方向の運動は、ボール１１６およびデ
ィスク４０６の逆の回転を生じる。デバイス１００の回
転運動は、ボール１１６を回転させるが、垂直軸周囲の
このような回転は円筒４０４へ与えることができず、そ
のためディスク４０６は静止した状態のままである。同
様に、デバイス１００の矢印４０１と直角方向の運動
は、ボール１１６を円筒４０４を通る軸心の周囲に回転
させ、ディスク４０６には如何なる運動も与えない。従
って、ディスク４０６の運動はデバイス１００の矢印４
０１のみと平行な運動をもたらす。便宜上、このような
方向（デバイス１００の長手方向軸心と略々直角）はＹ
方向と呼ばれる。
【００２２】１対の発光ダイオード５０２、５０６が、
スリット４０８を通して感光トランジスタ５０４、５０
８の各々を照射する位置に置かれたディスク４０６の片
側に取付けられている。ダイオード５０２、５０６およ
びトランジスタ５０４、５０８のディスク４０６に対す
る正確な位置決めは、ディスク４０６が回転する時トラ
ンジスタ５０４、５０８により生成された信号５３０、
５３２が直角位相関係で時間的に変動するように調整さ
れ、信号５３２の変動量５３３が信号５３０の変動量５
３５と９０°の位相のずれを生じるようになる。従っ
て、信号５３０の変動量が信号５３２の変動量を反映す
るもこれより遅れる信号５３０、５３２の交互の変動
は、ディスク４０６がデバイス１００の正のＹ方向運動
と対応する矢印４０３の方向に回転していることを示
す。しかし、図には示されないが、信号５３２の変動量
を反映するもこれより進む信号５３０の変動量は、反対
方向のディスク４０６の回転からデバイス１００のＹ方
向運動を差し引いたものを示す。どんな運動の大きさ
も、生成されるパルス数により示され、方向は２つの信
号５３０、５３２の位相関係により示される。
スリット４０８を通して感光トランジスタ５０４、５０
８の各々を照射する位置に置かれたディスク４０６の片
側に取付けられている。ダイオード５０２、５０６およ
びトランジスタ５０４、５０８のディスク４０６に対す
る正確な位置決めは、ディスク４０６が回転する時トラ
ンジスタ５０４、５０８により生成された信号５３０、
５３２が直角位相関係で時間的に変動するように調整さ
れ、信号５３２の変動量５３３が信号５３０の変動量５
３５と９０°の位相のずれを生じるようになる。従っ
て、信号５３０の変動量が信号５３２の変動量を反映す
るもこれより遅れる信号５３０、５３２の交互の変動
は、ディスク４０６がデバイス１００の正のＹ方向運動
と対応する矢印４０３の方向に回転していることを示
す。しかし、図には示されないが、信号５３２の変動量
を反映するもこれより進む信号５３０の変動量は、反対
方向のディスク４０６の回転からデバイス１００のＹ方
向運動を差し引いたものを示す。どんな運動の大きさ
も、生成されるパルス数により示され、方向は２つの信
号５３０、５３２の位相関係により示される。
【００２３】再び図５において、運動検出器３０８、３
１０、３１２は各々１対のダイオード５１０〜５１４、
５０２〜５０６および５１８〜５２２を関連させてお
り、これらダイオードはフォトトランジスタ５１２〜５
１６、５０４〜５０８および５２０〜５２４を照射し
て、これらに各対の信号５３６および５３５、５３０お
よび５３２、および５３８および５４０を生じさせる。
１０、３１２は各々１対のダイオード５１０〜５１４、
５０２〜５０６および５１８〜５２２を関連させてお
り、これらダイオードはフォトトランジスタ５１２〜５
１６、５０４〜５０８および５２０〜５２４を照射し
て、これらに各対の信号５３６および５３５、５３０お
よび５３２、および５３８および５４０を生じさせる。
【００２４】運動検出器３１０はＹ位置信号５３０およ
び５３２を生じ、その変動はＹ方向（同検出器の主軸に
直角）のデバイス１００の運動を表わす。運動検出器３
０８は信号５３４、５３６を生じ、その変動はＸ方向
（同検出器の主軸と平行）のデバイス１００の運動を表
わす。運動検出器３１２は信号５３８、５４０を生じ、
その変動はデバイス１００のＹ軸運動とボール１１６周
囲のデバイス１００の回転運動の組合わせを表わす。便
宜上、この運動をＺ軸運動と呼ぶ。これらの軸は固定状
態のままではなく、デバイス１００がユーザにより時計
方向および反時計方向に回転される時、文書１１０およ
びスクリーン・イメージ１０８に対して回転する。しか
し、ユーザは通常デバイス１００を文書のテキストに平
行に保持しようと努めるから、本発明のこのような簡単
な説明の目的には、ＸおよびＹ位置信号が文書１１０の
テキストの行に対して平行かつ直角なデバイス１００の
運動を示すものと考え、またＺ位置信号がＹの変位に回
転変位を加えたものを示すと考えることは一般に容認さ
れ、従ってＺ運動からＹ運動を差し引くとデバイス１０
０が水平位置から離れるように回転される角度の測定値
となる。
び５３２を生じ、その変動はＹ方向（同検出器の主軸に
直角）のデバイス１００の運動を表わす。運動検出器３
０８は信号５３４、５３６を生じ、その変動はＸ方向
（同検出器の主軸と平行）のデバイス１００の運動を表
わす。運動検出器３１２は信号５３８、５４０を生じ、
その変動はデバイス１００のＹ軸運動とボール１１６周
囲のデバイス１００の回転運動の組合わせを表わす。便
宜上、この運動をＺ軸運動と呼ぶ。これらの軸は固定状
態のままではなく、デバイス１００がユーザにより時計
方向および反時計方向に回転される時、文書１１０およ
びスクリーン・イメージ１０８に対して回転する。しか
し、ユーザは通常デバイス１００を文書のテキストに平
行に保持しようと努めるから、本発明のこのような簡単
な説明の目的には、ＸおよびＹ位置信号が文書１１０の
テキストの行に対して平行かつ直角なデバイス１００の
運動を示すものと考え、またＺ位置信号がＹの変位に回
転変位を加えたものを示すと考えることは一般に容認さ
れ、従ってＺ運動からＹ運動を差し引くとデバイス１０
０が水平位置から離れるように回転される角度の測定値
となる。
【００２５】ここで本発明のこのような簡単なモデルに
従えば、概念的にＸ、ＹおよびＺ位置の信号がデバイス
１００からコンピュータ１０４内の３つのソフトウエア
・カウンタ５６２、５６４、５６６へ有効に送られ、こ
れらカウンタが、（先に説明したように、）信号間の位
相関係により示される保持の入力信号の変化をカウント
することにより、Ｘ位置のカウント、Ｙ位置のカウント
およびＺ（即ち、位相角プラスＹ）のカウントを維持す
る。これらのカウントは、常にデバイス１００の正確な
ＸおよびＹ位置、および回転運動の整合を決定するため
用いることができる。
従えば、概念的にＸ、ＹおよびＺ位置の信号がデバイス
１００からコンピュータ１０４内の３つのソフトウエア
・カウンタ５６２、５６４、５６６へ有効に送られ、こ
れらカウンタが、（先に説明したように、）信号間の位
相関係により示される保持の入力信号の変化をカウント
することにより、Ｘ位置のカウント、Ｙ位置のカウント
およびＺ（即ち、位相角プラスＹ）のカウントを維持す
る。これらのカウントは、常にデバイス１００の正確な
ＸおよびＹ位置、および回転運動の整合を決定するため
用いることができる。
【００２６】デバイス１００は、ＣＣＤ３２０に文書を
走査させ続ける。この走査はまた、コンピュータ１０４
内のソフトウエアに対しても送られる。以下に説明する
ように、このソフトウエア（図１２乃至図１５に示され
る）は、最初にある固定値に設定されたピクセルのグレ
ー・スケール値の行および列を含む２次元のピクセル・
イメージをＲＡＭに生成する。あるピクセルがデバイス
１００内のボール１１６の任意の初期位置として取上げ
られ、角度は最初ゼロであると仮定される。走査結果が
コンピュータに達すると、このソフトウエアは、走査さ
れたピクセルをピクセル・アレイに対して最初は水平方
向に、ボール１１６の任意の初期位置から右方へ書込
む。次いで、カウンタ５６２、５６４、５６６がデバイ
ス１００の運動を示すため変化すると、走査されたデー
タがピクセル・アレイに書込まれる初めのピクセルがカ
ウンタ５６２、５６４の変動と釣り合うようにシフトさ
れ、ピクセル・データが書込まれるメモリー内のピクセ
ル・データのアレイを通る行の角度が、カウンタ５６６
の変動と釣り合うように水平から上下に振られる。この
ように、コンピュータはデバイスの底部のスリット１２
０を通して文書１１０を視認するアーティストのように
振舞い、次いで絵筆によりスクリーン上の文書１１０に
対するデバイス１００の位置および回転量に対応する位
置にアーティストが見たものを描く。しかし、ソフトウ
エアはこのピクセル・データを直接スクリーンにではな
くＲＡＭメモリーに書込むのである。
走査させ続ける。この走査はまた、コンピュータ１０４
内のソフトウエアに対しても送られる。以下に説明する
ように、このソフトウエア（図１２乃至図１５に示され
る）は、最初にある固定値に設定されたピクセルのグレ
ー・スケール値の行および列を含む２次元のピクセル・
イメージをＲＡＭに生成する。あるピクセルがデバイス
１００内のボール１１６の任意の初期位置として取上げ
られ、角度は最初ゼロであると仮定される。走査結果が
コンピュータに達すると、このソフトウエアは、走査さ
れたピクセルをピクセル・アレイに対して最初は水平方
向に、ボール１１６の任意の初期位置から右方へ書込
む。次いで、カウンタ５６２、５６４、５６６がデバイ
ス１００の運動を示すため変化すると、走査されたデー
タがピクセル・アレイに書込まれる初めのピクセルがカ
ウンタ５６２、５６４の変動と釣り合うようにシフトさ
れ、ピクセル・データが書込まれるメモリー内のピクセ
ル・データのアレイを通る行の角度が、カウンタ５６６
の変動と釣り合うように水平から上下に振られる。この
ように、コンピュータはデバイスの底部のスリット１２
０を通して文書１１０を視認するアーティストのように
振舞い、次いで絵筆によりスクリーン上の文書１１０に
対するデバイス１００の位置および回転量に対応する位
置にアーティストが見たものを描く。しかし、ソフトウ
エアはこのピクセル・データを直接スクリーンにではな
くＲＡＭメモリーに書込むのである。
【００２７】ＲＡＭにおけるピクセル・データは、標準
的なＴＩＦＦフォーマットで維持される。次いで、この
ピクセル・データは、使用される表示カードおよびモニ
ターに対する適正なフォーマット（ＶＧＡ、ＥＧＡある
いはＨｅｒｃｕｌｅｓ）でスクリーンの表示バッファに
対してマップされる。
的なＴＩＦＦフォーマットで維持される。次いで、この
ピクセル・データは、使用される表示カードおよびモニ
ターに対する適正なフォーマット（ＶＧＡ、ＥＧＡある
いはＨｅｒｃｕｌｅｓ）でスクリーンの表示バッファに
対してマップされる。
【００２８】再び、図５が過度に簡単化されていること
に注意されたい。残りの図面は、本発明の望ましい実施
態様が実際に実現される方法を説明する。
に注意されたい。残りの図面は、本発明の望ましい実施
態様が実際に実現される方法を説明する。
【００２９】図６は、情報のフロー経路を強調したデバ
イス１００およびコンピュータ１０４の全体ブロック図
である。
イス１００およびコンピュータ１０４の全体ブロック図
である。
【００３０】３つの運動センサ３０８、３１０および３
１２は、直角位相と関連する対の数の方形波信号（図４
参照）を生成し、これら信号をマイクロプロセッサ６０
２へ送る。望ましい実施態様においては、マイクロプロ
セッサ６０２は、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎ
ｔ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社のＰＩＣ１６
Ｃ５４型ＥＰＲＯＭベースの８ビットＣＭＯＳマイクロ
コントローラである。クロック６０４のタイミング制御
下で、マイクロプロセッサ６０２はＸ、Ｙ方向における
増分変化および位相角（即ち、Ｚ）位置のカウントを記
録する。周期的な３ミリ秒間隔で、マイクロプロセッサ
６０２はケーブル１０２上でコンピュータ１０４に対し
て各々が３つの運動センサの１つの位置におけるデルタ
（Δ）即ち増分の変化を表わす３バイトのデータを送出
する。送られる値は、もし運動がなければゼロとなり、
あるいは運動が存在すると、運動センサ信号の正味変動
数を表わす正あるいは負の数となる。
１２は、直角位相と関連する対の数の方形波信号（図４
参照）を生成し、これら信号をマイクロプロセッサ６０
２へ送る。望ましい実施態様においては、マイクロプロ
セッサ６０２は、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎ
ｔ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社のＰＩＣ１６
Ｃ５４型ＥＰＲＯＭベースの８ビットＣＭＯＳマイクロ
コントローラである。クロック６０４のタイミング制御
下で、マイクロプロセッサ６０２はＸ、Ｙ方向における
増分変化および位相角（即ち、Ｚ）位置のカウントを記
録する。周期的な３ミリ秒間隔で、マイクロプロセッサ
６０２はケーブル１０２上でコンピュータ１０４に対し
て各々が３つの運動センサの１つの位置におけるデルタ
（Δ）即ち増分の変化を表わす３バイトのデータを送出
する。送られる値は、もし運動がなければゼロとなり、
あるいは運動が存在すると、運動センサ信号の正味変動
数を表わす正あるいは負の数となる。
【００３１】クロック６０４は、タイミング回路６０６
と共働して、同時にＣＣＤ３２０に文書１１０の線形イ
メージを捕捉させる。このアナログ・イメージは、ＳＩ
ＧＮＡＬと表示した信号としてアナログ・コンパレータ
６０８に対して与えられ、ここでこの信号はタイミング
回路６０６により直接生成されるＧＲＥＹと表示したア
ナログ段階状信号と比較される。３ミリ秒の間隔毎に、
１０２４個のアナログ・ピクセル・サンプルが捕捉さ
れ、コンパレータ６０８に対して送出される。これらの
アナログ・ピクセル・サンプルの各々の呈示中に２つの
マスター・クロック・パルス（図７Ａ、Ｂ、Ｃにおける
ＣＬＫ）が生じ、ＧＲＥＹ信号はマスター・クロックと
同期してその４つのステップを進み、各対のアナログ・
ピクセル・サンプルをその大きさをディジタル的に表わ
す２進グレー・スケール値（図９参照）を生じる目的の
ための１つのサンプルとして実質的に処理する。従っ
て、３ミリ秒の間隔中に、図９に示される如くフォーマ
ットされた４ビットのグレー・スケール値の２５６組
が、コンパレータ６０８により生成され、ＶＩＤＥＯ信
号としてケーブル１０２上をＤＡＴＡ信号と共に多重化
されたコンピュータ１０４へ送出される。調整つまみ１
３０（図２）と接続する明るさ制御装置６１０が、文書
１１０（図１）の明るさあるいは暗さを補償するためユ
ーザがＧＲＥＹ信号のＤＣバイアスを調整することを可
能にする。
と共働して、同時にＣＣＤ３２０に文書１１０の線形イ
メージを捕捉させる。このアナログ・イメージは、ＳＩ
ＧＮＡＬと表示した信号としてアナログ・コンパレータ
６０８に対して与えられ、ここでこの信号はタイミング
回路６０６により直接生成されるＧＲＥＹと表示したア
ナログ段階状信号と比較される。３ミリ秒の間隔毎に、
１０２４個のアナログ・ピクセル・サンプルが捕捉さ
れ、コンパレータ６０８に対して送出される。これらの
アナログ・ピクセル・サンプルの各々の呈示中に２つの
マスター・クロック・パルス（図７Ａ、Ｂ、Ｃにおける
ＣＬＫ）が生じ、ＧＲＥＹ信号はマスター・クロックと
同期してその４つのステップを進み、各対のアナログ・
ピクセル・サンプルをその大きさをディジタル的に表わ
す２進グレー・スケール値（図９参照）を生じる目的の
ための１つのサンプルとして実質的に処理する。従っ
て、３ミリ秒の間隔中に、図９に示される如くフォーマ
ットされた４ビットのグレー・スケール値の２５６組
が、コンパレータ６０８により生成され、ＶＩＤＥＯ信
号としてケーブル１０２上をＤＡＴＡ信号と共に多重化
されたコンピュータ１０４へ送出される。調整つまみ１
３０（図２）と接続する明るさ制御装置６１０が、文書
１１０（図１）の明るさあるいは暗さを補償するためユ
ーザがＧＲＥＹ信号のＤＣバイアスを調整することを可
能にする。
【００３２】ＣＣＤの解像度が約６３．５mm（２−１／
２インチ）の線形走査方向に約２５．４mm（１インチ）
当たり４００ピクセルであることに注意されたい。各Ａ
／Ｄ変換において用いられる４つの走査値による４ビッ
トのグレー・スケール・コード（図９）へのディジタル
化の後、コンピュータに対して送られる（マウス位置の
決定のため使用し得る）解像度は２５．４mm（１イン
チ）当たり１００ピクセルとなる。このデータがＲＡＭ
グラフィック・イメージへ書込まれると、ＲＡＭに格納
されたデータの解像度は、水平および垂直両方向で２
５．４mm（１インチ）当たり１００ピクセルとなる。Ｘ
およびＹの運動座標の解像度は、２５．４mm（１イン
チ）当たり２００ドットである。対応する角度の解像度
は、１°当たり１５．２カウントである。従って、デバ
イス１００の３６０°の回転は、回転角度の５４４３．
２カウントを生じる。
２インチ）の線形走査方向に約２５．４mm（１インチ）
当たり４００ピクセルであることに注意されたい。各Ａ
／Ｄ変換において用いられる４つの走査値による４ビッ
トのグレー・スケール・コード（図９）へのディジタル
化の後、コンピュータに対して送られる（マウス位置の
決定のため使用し得る）解像度は２５．４mm（１イン
チ）当たり１００ピクセルとなる。このデータがＲＡＭ
グラフィック・イメージへ書込まれると、ＲＡＭに格納
されたデータの解像度は、水平および垂直両方向で２
５．４mm（１インチ）当たり１００ピクセルとなる。Ｘ
およびＹの運動座標の解像度は、２５．４mm（１イン
チ）当たり２００ドットである。対応する角度の解像度
は、１°当たり１５．２カウントである。従って、デバ
イス１００の３６０°の回転は、回転角度の５４４３．
２カウントを生じる。
【００３３】コンピュータ１０４内部では、直接メモリ
ー・アクセス（ＤＭＡ）インターフェース１０００、実
際にはＩＢＭ−ＰＣ互換コンピュータＸＴまたはＡＴの
信号バスに組込まれたプラグイン・カードは、多重化Ｄ
ＡＴＡおよびＶＩＤＥＯ信号を受取り、ビット値を８ビ
ット・バイトに纏め、このバイトをコンピュータ１０４
のＣＰＵからメモリー・サイクルを取るコンピュータの
ＤＭＡコントローラ（図示せず）の制御下で、コンピュ
ータのランダム・アクセス・メモリー（即ち、ＲＡＭ）
６１４に対して直接送るためバス６１２へ与える。フル
セットの入力データの転送後、ＤＭＡインターフェース
１０００は、ハードウエア割込みを生成し、次いでソフ
トウエア・システム（図１２以降）が情報の管理を引継
ぐ。
ー・アクセス（ＤＭＡ）インターフェース１０００、実
際にはＩＢＭ−ＰＣ互換コンピュータＸＴまたはＡＴの
信号バスに組込まれたプラグイン・カードは、多重化Ｄ
ＡＴＡおよびＶＩＤＥＯ信号を受取り、ビット値を８ビ
ット・バイトに纏め、このバイトをコンピュータ１０４
のＣＰＵからメモリー・サイクルを取るコンピュータの
ＤＭＡコントローラ（図示せず）の制御下で、コンピュ
ータのランダム・アクセス・メモリー（即ち、ＲＡＭ）
６１４に対して直接送るためバス６１２へ与える。フル
セットの入力データの転送後、ＤＭＡインターフェース
１０００は、ハードウエア割込みを生成し、次いでソフ
トウエア・システム（図１２以降）が情報の管理を引継
ぐ。
【００３４】デバイス１００の実際の回路の詳細は図７
Ａおよび図７Ｂに示される。タイミング回路６０６は、
ＰＡＬ論理ユニット７０６を駆動するカスケード接続の
カウンタ７０２、７０４を含む。論理ユニット７０６
は、カウンタ出力をＣＣＤ３２０の適正な動作に欠かせ
ない全ての信号、ならびにアナログ・コンパレータ６０
８に流れる階段状ＧＲＥＹ信号へ復号する。アナログ・
コンパレータ６０８の詳細はほとんどの点において周知
であり、演算増幅器７０８を用いてＧＲＥＹ信号の振幅
をＣＣＤ出力信号のそれと比較し、これにより信号線Ｖ
ＩＤＥＯ上に一連の４ビットのディジタル・グレー・ス
ケール値を生成して３ミリ秒毎に２５６個のピクセル値
の大きさを表わす。走査されつつある文書１１０の明る
さのゆるやかな変動に追従するようにデバイスの能力を
改善するため、ＣＣＤアナログ出力ＳＩＧＮＡＬがピー
ク検出ダイオード７１０を経てトランジスタ・バイアス
増幅器７１２へ送られ、ここで平均化されて、ピーク・
ピクセルの明るさレベルから離れた固定された距離にグ
レー・スケール値を保持するため利得調整コンデンサ７
１４に格納される。
Ａおよび図７Ｂに示される。タイミング回路６０６は、
ＰＡＬ論理ユニット７０６を駆動するカスケード接続の
カウンタ７０２、７０４を含む。論理ユニット７０６
は、カウンタ出力をＣＣＤ３２０の適正な動作に欠かせ
ない全ての信号、ならびにアナログ・コンパレータ６０
８に流れる階段状ＧＲＥＹ信号へ復号する。アナログ・
コンパレータ６０８の詳細はほとんどの点において周知
であり、演算増幅器７０８を用いてＧＲＥＹ信号の振幅
をＣＣＤ出力信号のそれと比較し、これにより信号線Ｖ
ＩＤＥＯ上に一連の４ビットのディジタル・グレー・ス
ケール値を生成して３ミリ秒毎に２５６個のピクセル値
の大きさを表わす。走査されつつある文書１１０の明る
さのゆるやかな変動に追従するようにデバイスの能力を
改善するため、ＣＣＤアナログ出力ＳＩＧＮＡＬがピー
ク検出ダイオード７１０を経てトランジスタ・バイアス
増幅器７１２へ送られ、ここで平均化されて、ピーク・
ピクセルの明るさレベルから離れた固定された距離にグ
レー・スケール値を保持するため利得調整コンデンサ７
１４に格納される。
【００３５】事例として、コンパレータ６０８の望まし
い実施態様において用いられる構成値は下記の如くであ
る。即ち、 抵抗６１０ １０００オーム コンデンサ７１４ １００ピコファラッド 抵抗７１６ １０００００オーム 抵抗７１８ １００００オーム 抵抗７２０ ４７０オーム 抵抗７２２ １０００オーム 抵抗７２４ １０００オーム 抵抗７２６ １５０オーム 抵抗７２８ ４７０オーム 抵抗７３０ １０００オーム 抵抗７３２ １０００オーム 抵抗７３４ １０００オーム 抵抗７３６ １０００オーム 抵抗７３８ ２２００オーム 抵抗７４０ ３９００オーム 抵抗７４２ ８２００オーム 抵抗７４４ １０００オーム 抵抗７３６、７３８、７４０および７４２は、カウンタ
７０２、７０４により駆動されるＰＡＬユニット７０６
が４段の階段状波形を生成することを可能にする従来の
ディジタル／アナログ・コンバータ・ネットワークを形
成する。明らかなように、生成される特定の波形は、異
なる解像度および異なるバイアスを異なる階段状レベル
に与えるように変更することができる。望ましい実施例
においては、４つの異なるレベルが成長するシーケンス
で生成され、従って、図９に示されたこの４つのディジ
タル値の１つが、ＶＩＤＥＯアナログ信号のレベルに従
ってアナログ・コンパレータ６０８の出力に生成され
る。他のタイプのアナログ／ディジタル・コンバータを
本例に示したもの、例えば、グレー・スケール・コード
ではなく２進コードを生じるものに置換することもでき
る。ここで望ましい実施態様は４ビットのデータを線２
５．４mm（１インチ）当たり１００ピクセル毎にコンピ
ュータに対して送出するが、明らかに、コンパレータ６
０８により生成されて中央のコンピュータへ送られるデ
ータ・ビット数を４だけ増加することを主に含むこと
は、システムの解像度を２５．４mm（１インチ）当たり
４００ピクセルまで４倍となり得る。２５．４mm（１イ
ンチ）当たりのピクセル値とグレー・スケールで分解さ
れる影の数間の他の妥協もまた、システム設計者の選択
により可能である。
い実施態様において用いられる構成値は下記の如くであ
る。即ち、 抵抗６１０ １０００オーム コンデンサ７１４ １００ピコファラッド 抵抗７１６ １０００００オーム 抵抗７１８ １００００オーム 抵抗７２０ ４７０オーム 抵抗７２２ １０００オーム 抵抗７２４ １０００オーム 抵抗７２６ １５０オーム 抵抗７２８ ４７０オーム 抵抗７３０ １０００オーム 抵抗７３２ １０００オーム 抵抗７３４ １０００オーム 抵抗７３６ １０００オーム 抵抗７３８ ２２００オーム 抵抗７４０ ３９００オーム 抵抗７４２ ８２００オーム 抵抗７４４ １０００オーム 抵抗７３６、７３８、７４０および７４２は、カウンタ
７０２、７０４により駆動されるＰＡＬユニット７０６
が４段の階段状波形を生成することを可能にする従来の
ディジタル／アナログ・コンバータ・ネットワークを形
成する。明らかなように、生成される特定の波形は、異
なる解像度および異なるバイアスを異なる階段状レベル
に与えるように変更することができる。望ましい実施例
においては、４つの異なるレベルが成長するシーケンス
で生成され、従って、図９に示されたこの４つのディジ
タル値の１つが、ＶＩＤＥＯアナログ信号のレベルに従
ってアナログ・コンパレータ６０８の出力に生成され
る。他のタイプのアナログ／ディジタル・コンバータを
本例に示したもの、例えば、グレー・スケール・コード
ではなく２進コードを生じるものに置換することもでき
る。ここで望ましい実施態様は４ビットのデータを線２
５．４mm（１インチ）当たり１００ピクセル毎にコンピ
ュータに対して送出するが、明らかに、コンパレータ６
０８により生成されて中央のコンピュータへ送られるデ
ータ・ビット数を４だけ増加することを主に含むこと
は、システムの解像度を２５．４mm（１インチ）当たり
４００ピクセルまで４倍となり得る。２５．４mm（１イ
ンチ）当たりのピクセル値とグレー・スケールで分解さ
れる影の数間の他の妥協もまた、システム設計者の選択
により可能である。
【００３６】マイクロプロセッサ６０２は、ＸおよびＺ
（即ち、角度プラス変位の）運動センサ３０８、３１０
および３１２から対をなす信号５３０および５３２、５
３４および５３６、および５３８および５４０を入力信
号として受取る。３ミリ秒の各タイミング間隔の初め
に、マイクロプロセッサ６０２は、Ｘ、ＹおよびＺの内
部のソフトウエア加減算カウンタ５６２、５６４、５６
６をゼロにする。入力信号の各変動は、先に詳細に説明
したように、対の信号間の位相関係に従って加算または
減算カウントとしてカウンタ５６２、５６４、５６６の
適当なものでカウントされる。従って、３ミリ秒の終り
に、デバイス１００の位置および回転運動の如何なる変
化もカウンタ５６２、５６４、５６６内に格納されたバ
イト・サイズのカウント値に完全に反映される。スイッ
チ１２６、１２８の状態もまた、少なくとも３ミリ秒に
１回サンプルされ、また（反転後に）Ｂバイト・サイズ
・レジスタ内でビット位置Ｂ２およびＢ３に格納され
る。
（即ち、角度プラス変位の）運動センサ３０８、３１０
および３１２から対をなす信号５３０および５３２、５
３４および５３６、および５３８および５４０を入力信
号として受取る。３ミリ秒の各タイミング間隔の初め
に、マイクロプロセッサ６０２は、Ｘ、ＹおよびＺの内
部のソフトウエア加減算カウンタ５６２、５６４、５６
６をゼロにする。入力信号の各変動は、先に詳細に説明
したように、対の信号間の位相関係に従って加算または
減算カウントとしてカウンタ５６２、５６４、５６６の
適当なものでカウントされる。従って、３ミリ秒の終り
に、デバイス１００の位置および回転運動の如何なる変
化もカウンタ５６２、５６４、５６６内に格納されたバ
イト・サイズのカウント値に完全に反映される。スイッ
チ１２６、１２８の状態もまた、少なくとも３ミリ秒に
１回サンプルされ、また（反転後に）Ｂバイト・サイズ
・レジスタ内でビット位置Ｂ２およびＢ３に格納され
る。
【００３７】スキャナ１００の回路は、例えば、マウス
・モードおよびスキャナ・モード間の選択を行うため、
中央コンピュータから入力するＭＯＤＥ信号により制御
される。マウス・モードにおいては、スキャナ１０００
は、例えばコンピュータのＤＭＡコントローラを介して
マウス・デバイスを直接アクセスするマウス互換ソフト
ウエアと互換性を持ち得るように、従来のＤＭＡ接続の
マウス・ポインティング・デバイスをエミュレートす
る。マウス・モードにおいては、２つの主な運動センサ
３０８、３１０およびスイッチ１２６、１２８の状態を
示すデータ・バイトが一緒にＤＡＴＡおよびＶＩＤＥＯ
＆ＤＡＴＡ信号線上を主コンピュータ１０４へ送られる
バイトに分類され、ここでＤＭＡ転送によりマウス常駐
ソフトウエアによりサーブされるバッファへ転送され
る。マウス・ポインティング・デバイスの設計は周知で
あるため、マウス・モード動作については、本発明の望
ましい実施態様が従来のＤＭＡマウス・システムと完全
に互換性のある方法で機能することを示す以外は、本文
ではこれ以上記述しない。残りの論議は、デバイス１０
０がスキャナ・モードにあることを前提とする。
・モードおよびスキャナ・モード間の選択を行うため、
中央コンピュータから入力するＭＯＤＥ信号により制御
される。マウス・モードにおいては、スキャナ１０００
は、例えばコンピュータのＤＭＡコントローラを介して
マウス・デバイスを直接アクセスするマウス互換ソフト
ウエアと互換性を持ち得るように、従来のＤＭＡ接続の
マウス・ポインティング・デバイスをエミュレートす
る。マウス・モードにおいては、２つの主な運動センサ
３０８、３１０およびスイッチ１２６、１２８の状態を
示すデータ・バイトが一緒にＤＡＴＡおよびＶＩＤＥＯ
＆ＤＡＴＡ信号線上を主コンピュータ１０４へ送られる
バイトに分類され、ここでＤＭＡ転送によりマウス常駐
ソフトウエアによりサーブされるバッファへ転送され
る。マウス・ポインティング・デバイスの設計は周知で
あるため、マウス・モード動作については、本発明の望
ましい実施態様が従来のＤＭＡマウス・システムと完全
に互換性のある方法で機能することを示す以外は、本文
ではこれ以上記述しない。残りの論議は、デバイス１０
０がスキャナ・モードにあることを前提とする。
【００３８】３ミリ秒のタイミング間隔は、マイクロプ
ロセッサ６０２によって測定される。この間隙の各々の
初めに、マイクロプロセッサ６０２がＳＷ（スイッチ）
信号によりゲート７５８を使用不能状態にし、ゲート７
６０を使用可能状態にする。マイクロプロセッサ６０２
は、３ミリ秒のタイミング間隔の初めにＳＨＦ信号を立
ち上げる。このＳＨＦ信号は、ゲート７６０およびＰＡ
Ｌ７０６を通ってＳＨパルスとなる。次に、マイクロプ
ロセッサはＳＨＦ信号を立ち下げてゲート７６０を使用
不能にし、マイクロプロセッサがゲート７５８に流れる
ＣＣＤパルスに応答してこれをカウントすることを可能
にする。これらをタイミング基準として用いて、マイク
ロプロセッサはＸ、ＹおよびＺカウンタ５６２、５６
４、５６６およびＢレジスタ７５０の内容を送出する。
ロセッサ６０２によって測定される。この間隙の各々の
初めに、マイクロプロセッサ６０２がＳＷ（スイッチ）
信号によりゲート７５８を使用不能状態にし、ゲート７
６０を使用可能状態にする。マイクロプロセッサ６０２
は、３ミリ秒のタイミング間隔の初めにＳＨＦ信号を立
ち上げる。このＳＨＦ信号は、ゲート７６０およびＰＡ
Ｌ７０６を通ってＳＨパルスとなる。次に、マイクロプ
ロセッサはＳＨＦ信号を立ち下げてゲート７６０を使用
不能にし、マイクロプロセッサがゲート７５８に流れる
ＣＣＤパルスに応答してこれをカウントすることを可能
にする。これらをタイミング基準として用いて、マイク
ロプロセッサはＸ、ＹおよびＺカウンタ５６２、５６
４、５６６およびＢレジスタ７５０の内容を送出する。
【００３９】３ミリ秒の各タイミング間隔の初めは、こ
のように、ＰＡＬユニット７０６からケーブル１０２上
をコンピュータ１０４に対して流れるＳＨパルスにより
信号される（図８に示したタイミング図８参照）。この
ＳＨパルスは１クロック・サイクル間持続し、後に３つ
のクロック・サイクルが続く。同期されたデータ・パケ
ットの伝送の開始をコンピュータ１０４に対して信号す
ることに加えて、ＳＨパルスはＣＣＤ３２０を作動させ
てイメージを捕捉させ、バケット・ブリッジ状にアナロ
グ・イメージ・データをＳＩＧＮＡＬ信号の形態でシフ
ト・アウトする。その間、マイクロプロセッサ６０２に
より生成される信号ＤＶ（データ有効）は、図８に示さ
れるように、カウンタ７０４をそのクリヤ状態に保持し
て、４つの全クロック・サイクル間、クロック・パルス
ＣＬＫがＣＬＯＣＫクロック信号線上をコンピュータ１
０４へ流れることを阻止する。
のように、ＰＡＬユニット７０６からケーブル１０２上
をコンピュータ１０４に対して流れるＳＨパルスにより
信号される（図８に示したタイミング図８参照）。この
ＳＨパルスは１クロック・サイクル間持続し、後に３つ
のクロック・サイクルが続く。同期されたデータ・パケ
ットの伝送の開始をコンピュータ１０４に対して信号す
ることに加えて、ＳＨパルスはＣＣＤ３２０を作動させ
てイメージを捕捉させ、バケット・ブリッジ状にアナロ
グ・イメージ・データをＳＩＧＮＡＬ信号の形態でシフ
ト・アウトする。その間、マイクロプロセッサ６０２に
より生成される信号ＤＶ（データ有効）は、図８に示さ
れるように、カウンタ７０４をそのクリヤ状態に保持し
て、４つの全クロック・サイクル間、クロック・パルス
ＣＬＫがＣＬＯＣＫクロック信号線上をコンピュータ１
０４へ流れることを阻止する。
【００４０】次いで、このＤＶ（データ有効）信号はハ
イの状態となり、ＣＬＫ信号パルスがＣＬＯＣＫ信号線
上をコンピュータ１０４へ流れることを可能にする。信
号ＳＷ（スイッチ）は、データ・ゲート７５２を使用不
能にし、データ・ゲート７５４がＤＡＴＡ信号をケーブ
ル１０２のＶＩＤＥＯ＆ＤＡＴＡ信号線に通すことを可
能にする。このように、ＣＬＯＣＫ信号パルスは、マイ
クロプロセッサ６０２のＤＡＴＡ出力線からのデータ・
ビットをコンピュータ１０４に対してクロックする。特
に、マイクロプロセッサ６０２は、Ｂレジスタ７５０お
よびＸ、ＹおよびＺカウンタ５６２、５６４、５６６の
内容を、（ゲート７５８を経てマイクロプロセッサ６０
２のＳＨＦ入力へ流れる）入力ＣＣＤ信号により図８に
示した如き順序でバイトおよびビットと、また実際に各
ビットが２回送られるようにそれぞれデータ・ビットの
呈示中に生じるクロック信号ＣＬＯＣＫの完全２サイク
ルと同期されたＶＩＤＥＯ＆ＤＡＴＡ信号線へ逐次送出
する。
イの状態となり、ＣＬＫ信号パルスがＣＬＯＣＫ信号線
上をコンピュータ１０４へ流れることを可能にする。信
号ＳＷ（スイッチ）は、データ・ゲート７５２を使用不
能にし、データ・ゲート７５４がＤＡＴＡ信号をケーブ
ル１０２のＶＩＤＥＯ＆ＤＡＴＡ信号線に通すことを可
能にする。このように、ＣＬＯＣＫ信号パルスは、マイ
クロプロセッサ６０２のＤＡＴＡ出力線からのデータ・
ビットをコンピュータ１０４に対してクロックする。特
に、マイクロプロセッサ６０２は、Ｂレジスタ７５０お
よびＸ、ＹおよびＺカウンタ５６２、５６４、５６６の
内容を、（ゲート７５８を経てマイクロプロセッサ６０
２のＳＨＦ入力へ流れる）入力ＣＣＤ信号により図８に
示した如き順序でバイトおよびビットと、また実際に各
ビットが２回送られるようにそれぞれデータ・ビットの
呈示中に生じるクロック信号ＣＬＯＣＫの完全２サイク
ルと同期されたＶＩＤＥＯ＆ＤＡＴＡ信号線へ逐次送出
する。
【００４１】次に、ＳＷ信号はその状態を切換えて、Ｄ
ＡＴＡ信号ゲート７５４を使用不能にし、ＶＩＤＥＯ信
号ゲート７５２を使用可能にし、同時に次のＳＨＦパル
スが流れるゲート７５８を使用不能にし、ゲート７６０
が次のＳＨＦパルスを次の３ミリ秒の間隔の初めに通す
ことを可能にする。
ＡＴＡ信号ゲート７５４を使用不能にし、ＶＩＤＥＯ信
号ゲート７５２を使用可能にし、同時に次のＳＨＦパル
スが流れるゲート７５８を使用不能にし、ゲート７６０
が次のＳＨＦパルスを次の３ミリ秒の間隔の初めに通す
ことを可能にする。
【００４２】この時、ＰＡＬユニット７０６により生成
されたＣＣＤ信号は、ピクセル・アナログ明るさ値をＳ
ＩＧＮＡＬ信号として出現開始させる。コンパレータ６
０８は、これらのアナログ信号値をＧＲＥＹ信号の階段
状形態と比較し、ＶＩＤＥＯ信号において２５６個の４
ビット・ピクセル明るさグレー・スケール・サンプル値
を３ミリ秒のタイミング間隔の残りの大半において生じ
させる。１０２８個のアナログ・ピクセル値の各々がＳ
ＩＧＮＡＬ信号に呈示されるため、４つの可能なグレー
・スケール値の１つがＰＡＬ７０６により生成される。
コンパレータ６０８は、このピクセル明るさ値をグレー
・スケール値と比較して、クロック信号ＣＬＫの１つの
サイクル期間中の比較の結果に従って、「１」または
「０」をＶＩＤＥＯ信号線に与える。３つの以降のアナ
ログ・ピクセル値が、それぞれ増進シーケンスで３つの
残りのグレー・スケール値と比較され、これにより１０
２４個のアナログ・ピクセルの４つを用いて１つの４ビ
ットのグレー・スケール値を生じる。このプロセスは２
５６回反復され、走査された文書の直線２５．４mm（１
インチ）当たり１００個の４ビットのピクセル明るさ値
を起生する。
されたＣＣＤ信号は、ピクセル・アナログ明るさ値をＳ
ＩＧＮＡＬ信号として出現開始させる。コンパレータ６
０８は、これらのアナログ信号値をＧＲＥＹ信号の階段
状形態と比較し、ＶＩＤＥＯ信号において２５６個の４
ビット・ピクセル明るさグレー・スケール・サンプル値
を３ミリ秒のタイミング間隔の残りの大半において生じ
させる。１０２８個のアナログ・ピクセル値の各々がＳ
ＩＧＮＡＬ信号に呈示されるため、４つの可能なグレー
・スケール値の１つがＰＡＬ７０６により生成される。
コンパレータ６０８は、このピクセル明るさ値をグレー
・スケール値と比較して、クロック信号ＣＬＫの１つの
サイクル期間中の比較の結果に従って、「１」または
「０」をＶＩＤＥＯ信号線に与える。３つの以降のアナ
ログ・ピクセル値が、それぞれ増進シーケンスで３つの
残りのグレー・スケール値と比較され、これにより１０
２４個のアナログ・ピクセルの４つを用いて１つの４ビ
ットのグレー・スケール値を生じる。このプロセスは２
５６回反復され、走査された文書の直線２５．４mm（１
インチ）当たり１００個の４ビットのピクセル明るさ値
を起生する。
【００４３】最後には、ＤＶ信号がＣＬＯＣＫ信号を終
了させ、次の３ミリ秒のタイミング間隔の初めがマイク
ロプロセッサ６０２からの次のＳＨＦパルスにより信号
されるまで送信は完了する。次いで、このサイクル全体
が新たに開始する。
了させ、次の３ミリ秒のタイミング間隔の初めがマイク
ロプロセッサ６０２からの次のＳＨＦパルスにより信号
されるまで送信は完了する。次いで、このサイクル全体
が新たに開始する。
【００４４】ケーブル１０２の残りの信号線は、５ボル
トおよび１２ボルトの電源リード線と、シールドとして
も使用できるグラウンド・リード線とを含む。文書を照
射する発光ダイオード３２６は、スキャナが使用されな
い時、コンピュータ側でオフに切換えることができる１
２ボルト電源と接続されている。これも１２ボルト電源
を取出すＣＣＤ３２０も、１２ボルト電源が切られる
時、その出力増幅器７６２と共にオフにされる。
トおよび１２ボルトの電源リード線と、シールドとして
も使用できるグラウンド・リード線とを含む。文書を照
射する発光ダイオード３２６は、スキャナが使用されな
い時、コンピュータ側でオフに切換えることができる１
２ボルト電源と接続されている。これも１２ボルト電源
を取出すＣＣＤ３２０も、１２ボルト電源が切られる
時、その出力増幅器７６２と共にオフにされる。
【００４５】ＤＭＡインターフェース１０００は、図１
０に全体図で示され、その詳細は図１１Ａ、１１Ｂおよ
び１１Ｃに示されている。最初に図１０によれば、デバ
イス１００からのＣＬＯＣＫおよびＳＨ信号がタイミン
グおよび制御ロジック１００２へ流れる。このロジック
１００２はこの時、ＸＦＥＲ ＢＩＴおよびＸＦＥＲＢ
ＹＴＥデータ・ストローブ・タイミング信号を生じる。
ＸＦＥＲ ＢＩＴ信号は、ケーブル１０２のＶＩＤＥＯ
＆ＤＡＴＡ信号線により与えられるビットを直列イン並
列アウトＦＩＦＯレジスタ１００４に対してストローブ
させる。完全１バイトの情報がレジスタ１００４に存在
する時、ＸＦＥＲ ＢＹＴＥ信号はこのバイトをコンピ
ュータ１０４のデータ・バスと接続する３状態ラッチ１
００６へ転送させる。この時、ラッチ１００６はその
「３状態」条件にあり、データをシステム・バス６１２
へ与えない。タイミングおよび制御ロジック１００２
は、次に、これがパーソナル・コンピュータのＤＭＡチ
ャンネル要求線の１つに与えるＤＭＡ ＲＥＱＵＥＳＴ
信号（ＤＭＡ０またはＤＭＡ１）を生じる。コンピュー
タ１０４のＣＰＵが停止されそのＤＭＡコントローラが
データのバイトをＲＡＭ６１４に対して転送する用意が
ある時、ＤＭＡ ＡＣＫ信号がシステム・バスから逆に
流れ、タイミングおよび制御ロジック１００２をしてＥ
ＮＡＢＬＥ信号を生成させ、この信号は３状態ラッチに
前記バイトをＸＴのデータ・バスへ与えさせる。その
間、次の逐次入力するデータ・バイトが直列イン並列ア
ウトＦＩＦＯレジスタ１００４に格納されつつある。こ
のプロセスは、ＳＨ信号パルスが少なくとも全てのデー
タ・バイトが転送されるまで生じる時から継続する。
０に全体図で示され、その詳細は図１１Ａ、１１Ｂおよ
び１１Ｃに示されている。最初に図１０によれば、デバ
イス１００からのＣＬＯＣＫおよびＳＨ信号がタイミン
グおよび制御ロジック１００２へ流れる。このロジック
１００２はこの時、ＸＦＥＲ ＢＩＴおよびＸＦＥＲＢ
ＹＴＥデータ・ストローブ・タイミング信号を生じる。
ＸＦＥＲ ＢＩＴ信号は、ケーブル１０２のＶＩＤＥＯ
＆ＤＡＴＡ信号線により与えられるビットを直列イン並
列アウトＦＩＦＯレジスタ１００４に対してストローブ
させる。完全１バイトの情報がレジスタ１００４に存在
する時、ＸＦＥＲ ＢＹＴＥ信号はこのバイトをコンピ
ュータ１０４のデータ・バスと接続する３状態ラッチ１
００６へ転送させる。この時、ラッチ１００６はその
「３状態」条件にあり、データをシステム・バス６１２
へ与えない。タイミングおよび制御ロジック１００２
は、次に、これがパーソナル・コンピュータのＤＭＡチ
ャンネル要求線の１つに与えるＤＭＡ ＲＥＱＵＥＳＴ
信号（ＤＭＡ０またはＤＭＡ１）を生じる。コンピュー
タ１０４のＣＰＵが停止されそのＤＭＡコントローラが
データのバイトをＲＡＭ６１４に対して転送する用意が
ある時、ＤＭＡ ＡＣＫ信号がシステム・バスから逆に
流れ、タイミングおよび制御ロジック１００２をしてＥ
ＮＡＢＬＥ信号を生成させ、この信号は３状態ラッチに
前記バイトをＸＴのデータ・バスへ与えさせる。その
間、次の逐次入力するデータ・バイトが直列イン並列ア
ウトＦＩＦＯレジスタ１００４に格納されつつある。こ
のプロセスは、ＳＨ信号パルスが少なくとも全てのデー
タ・バイトが転送されるまで生じる時から継続する。
【００４６】直列イン並列アウトＦＩＦＯレジスタは、
バースト・データ転送を開始する前に多数のバイトを格
納するように設計することができ、さもなければ、この
レジスタはデータ・バイトを入力すると同じ早さで一時
に１つずつ転送することができる。１回の全走査に相当
するデータ・バイトがコンピュータ１０４のＲＡＭメモ
リー６１４に対してに対してされた時、タイミングおよ
び制御ロジック１００２はＩＮＴＥＲＲＵＰＴ信号を生
じ、この信号は、コンピュータ１０４の割込み線（例え
ば、ＩＲＱ２、ＩＲＱ３、ＩＲＱ４またはＩＲＱ５）の
１つに与えられる時ハードウエア割込みを生じ、これ
が、データを循環待ち行列へシフトするか、あるいは以
後の転送を異なるＲＡＭ６１４バッファへ置くようにＤ
ＭＡコントローラをサービスさせることにより、ソフト
ウエア割込みで駆動されるプログラム１２０２（図１
２）をしてＤＭＡ ＲＡＭ６１４に新たに入力されたデ
ータサービスさせる。
バースト・データ転送を開始する前に多数のバイトを格
納するように設計することができ、さもなければ、この
レジスタはデータ・バイトを入力すると同じ早さで一時
に１つずつ転送することができる。１回の全走査に相当
するデータ・バイトがコンピュータ１０４のＲＡＭメモ
リー６１４に対してに対してされた時、タイミングおよ
び制御ロジック１００２はＩＮＴＥＲＲＵＰＴ信号を生
じ、この信号は、コンピュータ１０４の割込み線（例え
ば、ＩＲＱ２、ＩＲＱ３、ＩＲＱ４またはＩＲＱ５）の
１つに与えられる時ハードウエア割込みを生じ、これ
が、データを循環待ち行列へシフトするか、あるいは以
後の転送を異なるＲＡＭ６１４バッファへ置くようにＤ
ＭＡコントローラをサービスさせることにより、ソフト
ウエア割込みで駆動されるプログラム１２０２（図１
２）をしてＤＭＡ ＲＡＭ６１４に新たに入力されたデ
ータサービスさせる。
【００４７】ＤＭＡ回路インターフェース１０００の詳
細は、図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示される。
アドレス・デコーダ１１０２は、コンピュータ１０４の
ソフトウエアがタイミングおよび制御ロジック１００２
をリセットすることを可能にし、また１バイトのデータ
を制御レジスタ１１０４へ置くことを可能にする。この
レジスタ１１０４における最初の２ビットは、信号線１
１０６、１１０８によってアドレス・デコーダ１１０２
と接続され、レジスタ１１０４のアドレスがコンピュー
タ１０４のＩ／Ｏアドレス空間において変更されること
を許容する。信号線１１１０または１１１２上で働く次
の２ビットは、１対のゲート１１１４〜１１１６または
１１１８〜１１２０の一方または他方を使用可能にする
ことにより、ＤＭＡチャンネルＤＲＱ１またはＤＲＱ
３、およびＤＭＡ確認信号ＤＡＣＫ１またはＤＡＣＫ３
を選択する。ＯＲゲート１１２２を経て働く信号線１１
１０または１１１２もまた、ゲート１１２５、１１２
６、１１２７または１１２８の１つを使用可能にするこ
とにより、デコーダ１１２４が４つのハードウエア割込
みＩＲＱ２、ＩＲＱ３、ＩＲＱ４またはＩＲＱ５の１つ
を生じるすることを可能にする。この割込みは、信号線
１１２９、１１３０上に働くレジスタ１１０４のビット
７または８により選択される。
細は、図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示される。
アドレス・デコーダ１１０２は、コンピュータ１０４の
ソフトウエアがタイミングおよび制御ロジック１００２
をリセットすることを可能にし、また１バイトのデータ
を制御レジスタ１１０４へ置くことを可能にする。この
レジスタ１１０４における最初の２ビットは、信号線１
１０６、１１０８によってアドレス・デコーダ１１０２
と接続され、レジスタ１１０４のアドレスがコンピュー
タ１０４のＩ／Ｏアドレス空間において変更されること
を許容する。信号線１１１０または１１１２上で働く次
の２ビットは、１対のゲート１１１４〜１１１６または
１１１８〜１１２０の一方または他方を使用可能にする
ことにより、ＤＭＡチャンネルＤＲＱ１またはＤＲＱ
３、およびＤＭＡ確認信号ＤＡＣＫ１またはＤＡＣＫ３
を選択する。ＯＲゲート１１２２を経て働く信号線１１
１０または１１１２もまた、ゲート１１２５、１１２
６、１１２７または１１２８の１つを使用可能にするこ
とにより、デコーダ１１２４が４つのハードウエア割込
みＩＲＱ２、ＩＲＱ３、ＩＲＱ４またはＩＲＱ５の１つ
を生じるすることを可能にする。この割込みは、信号線
１１２９、１１３０上に働くレジスタ１１０４のビット
７または８により選択される。
【００４８】ビット５および６は、トランジスタ１１３
１、１１３２をしてデバイス１００に対する１２ボルト
電力をオン／オフさせるＰＯＷＥＲ信号、および直接ド
ライバ１１３４を通ってデバイス１００へ流れてこれを
マウス・モードとスキャナ・モード間に切換え、あるい
は他の所要の機能を行うＭＯＤＥ信号の生成を制御す
る。
１、１１３２をしてデバイス１００に対する１２ボルト
電力をオン／オフさせるＰＯＷＥＲ信号、および直接ド
ライバ１１３４を通ってデバイス１００へ流れてこれを
マウス・モードとスキャナ・モード間に切換え、あるい
は他の所要の機能を行うＭＯＤＥ信号の生成を制御す
る。
【００４９】ドライバ１１３４はまた、３つの入力信号
ＶＩＤＥＯ＆ＤＡＴＡ、ＣＬＯＣＫおよびＳＨを強調し
バッファする。入力する信号ＣＬＯＣＫはＸＦＥＲ Ｂ
ＩＴ信号となり、これが入力するデータ・ビットをＶＩ
ＤＥＯ＆ＤＡＴＡ信号線から直列イン並列アウトＦＩＦ
Ｏレジスタ１００４へクロックする。
ＶＩＤＥＯ＆ＤＡＴＡ、ＣＬＯＣＫおよびＳＨを強調し
バッファする。入力する信号ＣＬＯＣＫはＸＦＥＲ Ｂ
ＩＴ信号となり、これが入力するデータ・ビットをＶＩ
ＤＥＯ＆ＤＡＴＡ信号線から直列イン並列アウトＦＩＦ
Ｏレジスタ１００４へクロックする。
【００５０】ＸＦＥＲ ＢＩＴ信号は、カウンタ１１３
６によりカウントされる。カウント８の時、カウンタ１
１３６はＤタイプ・ラッチ１１３８をセットし、これが
ゲート１１１４または１１１８の使用可能状態の１つに
流れてＤＲＱ１またはＤＲＱ３バス信号線のいずれか一
方を付勢してデータの１バイトのＤＭＡデータ転送を開
始するＤＭＡ ＲＥＱ信号を生じる。カウンタ１１３６
の出力はまた、循環経路を循環してカウンタ１１３６を
クリヤする。カウンタ・リセット信号はＸＦＥＲ ＢＹ
ＴＥ信号であり、これが３状態ラッチ１００６をして直
列イン並列アウトＦＩＦＯレジスタ１００４からのデー
タ・バイトを受入れさせる。戻るＤＡＣＫ１またはＤＡ
ＣＫ３信号はゲート１１１６または１１２０の１つに流
れてＤＭＡ ＡＣＫ信号となり、これがラッチ１１３８
をリセットし、また３状態ラッチ１００６をしてデータ
・バイトをコンピュータ１０４のデータ・バス線Ｄ０な
いしＤ７へ与えさせる。
６によりカウントされる。カウント８の時、カウンタ１
１３６はＤタイプ・ラッチ１１３８をセットし、これが
ゲート１１１４または１１１８の使用可能状態の１つに
流れてＤＲＱ１またはＤＲＱ３バス信号線のいずれか一
方を付勢してデータの１バイトのＤＭＡデータ転送を開
始するＤＭＡ ＲＥＱ信号を生じる。カウンタ１１３６
の出力はまた、循環経路を循環してカウンタ１１３６を
クリヤする。カウンタ・リセット信号はＸＦＥＲ ＢＹ
ＴＥ信号であり、これが３状態ラッチ１００６をして直
列イン並列アウトＦＩＦＯレジスタ１００４からのデー
タ・バイトを受入れさせる。戻るＤＡＣＫ１またはＤＡ
ＣＫ３信号はゲート１１１６または１１２０の１つに流
れてＤＭＡ ＡＣＫ信号となり、これがラッチ１１３８
をリセットし、また３状態ラッチ１００６をしてデータ
・バイトをコンピュータ１０４のデータ・バス線Ｄ０な
いしＤ７へ与えさせる。
【００５１】各３ミリ秒のタイミング間隔の開始時にお
いて入力するＳＨパルスがフリップフロップ１１４０を
クリヤして、これに４つのゲート１１２５、１１２６、
１１２７または１１２８の１つを経て４つのハードウエ
ア割込み線ＩＲＱ２、ＩＲＱ３、ＩＲＱ４またはＩＲＱ
５の１つへ流れるＩＮＴ信号を生じさせる。次いで、割
込みで駆動されるプログラム１２０２（図１２）がデー
タ・セットの管理を引継ぐ。この時、バス信号ＴＣがフ
リップフロップ１１４０をリセットして割込みを終了さ
せる。
いて入力するＳＨパルスがフリップフロップ１１４０を
クリヤして、これに４つのゲート１１２５、１１２６、
１１２７または１１２８の１つを経て４つのハードウエ
ア割込み線ＩＲＱ２、ＩＲＱ３、ＩＲＱ４またはＩＲＱ
５の１つへ流れるＩＮＴ信号を生じさせる。次いで、割
込みで駆動されるプログラム１２０２（図１２）がデー
タ・セットの管理を引継ぐ。この時、バス信号ＴＣがフ
リップフロップ１１４０をリセットして割込みを終了さ
せる。
【００５２】図１２は、本発明のソフトウエア部分の全
体ブロック図である。第１の割込みで駆動されるプログ
ラムが、データをＤＭＡバッファからある変化の循環バ
ッファへ転送することにより、あるいはデータの次のバ
ッチを異なるＲＡＭバッチへロードするようにＤＭＡコ
ントローラをプログラムし直すことにより、あるいはま
た他のある適当な形態の動作１２０４を取ることによ
り、インターフェース・ボード１０００により３ミリ秒
毎に１回生成されるハードウエア割込みに応答する。必
要に応じて、このプログラムはまた、次のＤＭＡデータ
転送に備えてＤＭＡコントローラをリセットし、次いで
プログラム制御を呼出しプログラムへ戻すこともでき
る。
体ブロック図である。第１の割込みで駆動されるプログ
ラムが、データをＤＭＡバッファからある変化の循環バ
ッファへ転送することにより、あるいはデータの次のバ
ッチを異なるＲＡＭバッチへロードするようにＤＭＡコ
ントローラをプログラムし直すことにより、あるいはま
た他のある適当な形態の動作１２０４を取ることによ
り、インターフェース・ボード１０００により３ミリ秒
毎に１回生成されるハードウエア割込みに応答する。必
要に応じて、このプログラムはまた、次のＤＭＡデータ
転送に備えてＤＭＡコントローラをリセットし、次いで
プログラム制御を呼出しプログラムへ戻すこともでき
る。
【００５３】主プログラム１２０８は周知のプログラム
であり、オペレーティング・システムにより始動され、
次いで入力する走査されたイメージをランダム・アクセ
ス・メモリーにおけるイメージへ変換する。このプログ
ラムは、もしこれがバックグラウンドのマウス・プログ
ラムにより既に行われていなければ、１２１０において
割込みプログラム１２０２の組込みおよびＤＭＡコント
ローラに対する必要なプログラミングの実施によって開
始する。インターフェース・ボードの形態はまた、スキ
ャナおよびその発光ダイオードに対する１２ボルト電源
をオンにする如きある注意を要する。無論これらのステ
ップのあるものは、走査が実際に開始するまで延期する
こともできる。
であり、オペレーティング・システムにより始動され、
次いで入力する走査されたイメージをランダム・アクセ
ス・メモリーにおけるイメージへ変換する。このプログ
ラムは、もしこれがバックグラウンドのマウス・プログ
ラムにより既に行われていなければ、１２１０において
割込みプログラム１２０２の組込みおよびＤＭＡコント
ローラに対する必要なプログラミングの実施によって開
始する。インターフェース・ボードの形態はまた、スキ
ャナおよびその発光ダイオードに対する１２ボルト電源
をオンにする如きある注意を要する。無論これらのステ
ップのあるものは、走査が実際に開始するまで延期する
こともできる。
【００５４】次いで、１２１２においてイメージ管理の
ためのＲＡＭデータ構造がリセットされ、あるいは必要
に応じて、ヒープ（ｈｅａｐ）からあるいは高次メモリ
ーから割付けられる。
ためのＲＡＭデータ構造がリセットされ、あるいは必要
に応じて、ヒープ（ｈｅａｐ）からあるいは高次メモリ
ーから割付けられる。
【００５５】次に、１２１４において、ユーザは次にど
んな機能が行われるべきかを尋ねられる。一般に、ユー
ザは、入力するデータを、循環バッファあるいはＤＭＡ
および割込みシステムにより維持される他の構造から.
ＴＩＦ形態でＲＡＭに維持されるピクセル・イメージへ
マップし（ステップ１２１６）、またこれからデータが
ハードウエアによりビデオ・ディスプレイへ直接マップ
されるスクリーン・バッファへマップすることを欲す
る。ユーザは、その時、１２１８においてイメージを回
転し、拡大し、縮小し、裁断し、あるいはトリミングす
ることを欲するかも知れない。もし情報がテキストであ
るならば、ワードプロセッサで更に処理するため、ある
いは検索可能な形態で全テキスト探索可能なデータベー
スに格納するため、あるいは単に最もコンパクトな形態
で格納するために、ユーザは文字認識サブルーチンを呼
出してテキスト・イメージをＡＳＣＩＩテキスト１２２
０へ変換することを欲するかも知れない。あるいはま
た、ユーザは、１２２２において.ＴＩＦ、.ＰＣＣある
いは.ＩＭＧフォーマットでイメージ・データをファイ
ルに書込むことを欲するかも知れない。これらイメージ
・データの全ての操作ステップは周知のものであり、デ
ータ・マッピング・ステップ１２１６のみを除いて、本
文で更に記述する必要はない。
んな機能が行われるべきかを尋ねられる。一般に、ユー
ザは、入力するデータを、循環バッファあるいはＤＭＡ
および割込みシステムにより維持される他の構造から.
ＴＩＦ形態でＲＡＭに維持されるピクセル・イメージへ
マップし（ステップ１２１６）、またこれからデータが
ハードウエアによりビデオ・ディスプレイへ直接マップ
されるスクリーン・バッファへマップすることを欲す
る。ユーザは、その時、１２１８においてイメージを回
転し、拡大し、縮小し、裁断し、あるいはトリミングす
ることを欲するかも知れない。もし情報がテキストであ
るならば、ワードプロセッサで更に処理するため、ある
いは検索可能な形態で全テキスト探索可能なデータベー
スに格納するため、あるいは単に最もコンパクトな形態
で格納するために、ユーザは文字認識サブルーチンを呼
出してテキスト・イメージをＡＳＣＩＩテキスト１２２
０へ変換することを欲するかも知れない。あるいはま
た、ユーザは、１２２２において.ＴＩＦ、.ＰＣＣある
いは.ＩＭＧフォーマットでイメージ・データをファイ
ルに書込むことを欲するかも知れない。これらイメージ
・データの全ての操作ステップは周知のものであり、デ
ータ・マッピング・ステップ１２１６のみを除いて、本
文で更に記述する必要はない。
【００５６】データ・マッピング・ステップ１２１６に
ついては、図１３において更に説明する。３ミリ秒の各
間隔においてデバイス１００により送られる各入力デー
タ・セットに関しては、データは最初に割込み循環バッ
ファあるいはＤＭＡ ＲＡＭバッファから受取られ（ス
テップ１３０２）、あるいはその時の場所において処理
するため単に標定することもできる。次に、新たに受取
られた走査ピクセル・データの位置と角度の双方の「絶
対的な」位置が、ＲＡＭにおいて．ＴＩＦイメージに関
して計算される（ステップ１３０４）。次いで、イメー
ジ・ピクセルがこの位置でＲＡＭに対して書込まれる。
次に、イメージ・データは任意の適当な表示フォーマッ
ト（ＥＧＡ、ＶＧＡ、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、等）に変換さ
れる（ステップ１３０６）。最後に、表示データがスク
リーンに書込まれる（ステップ１３０８）。これらのス
テップの内、位置の計算ステップ１３０４のみが更に説
明を要する。
ついては、図１３において更に説明する。３ミリ秒の各
間隔においてデバイス１００により送られる各入力デー
タ・セットに関しては、データは最初に割込み循環バッ
ファあるいはＤＭＡ ＲＡＭバッファから受取られ（ス
テップ１３０２）、あるいはその時の場所において処理
するため単に標定することもできる。次に、新たに受取
られた走査ピクセル・データの位置と角度の双方の「絶
対的な」位置が、ＲＡＭにおいて．ＴＩＦイメージに関
して計算される（ステップ１３０４）。次いで、イメー
ジ・ピクセルがこの位置でＲＡＭに対して書込まれる。
次に、イメージ・データは任意の適当な表示フォーマッ
ト（ＥＧＡ、ＶＧＡ、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、等）に変換さ
れる（ステップ１３０６）。最後に、表示データがスク
リーンに書込まれる（ステップ１３０８）。これらのス
テップの内、位置の計算ステップ１３０４のみが更に説
明を要する。
【００５７】図１４は、如何にしてＲＡＭのピクセル・
イメージにおける走査線の絶対位置が計算されるかを示
している。増分運動値Ｘ、ΔＹおよびΔＺが検索され、
増分角運動のΔφが計算された（ステップ１４０２）
後、１４０４においてこれが４００番目の走査であるか
どうかを調べるため検査が行われる。もしそうであれ
ば、増分値が１だけ増分されて、任意である緩やかな
「ばね」機能を実現する。
イメージにおける走査線の絶対位置が計算されるかを示
している。増分運動値Ｘ、ΔＹおよびΔＺが検索され、
増分角運動のΔφが計算された（ステップ１４０２）
後、１４０４においてこれが４００番目の走査であるか
どうかを調べるため検査が行われる。もしそうであれ
ば、増分値が１だけ増分されて、任意である緩やかな
「ばね」機能を実現する。
【００５８】１４０６において、ΔＹがΔＺと比較され
て、ハンド・スキャナがどのマウス・ボールの周囲で回
転されるかを判定し、実際の水平運動Ｘｉｎｃおよび垂
直運動Ｙｉｎｃの計算においてどの組の式を用いるかを
選択する（ΔＸおよびΔＹがそれぞれデバイス１００の
主軸と平行および直角となり、一般に、文書およびスク
リーンの真の水平座標から角度φだけ回転されることに
注意）。
て、ハンド・スキャナがどのマウス・ボールの周囲で回
転されるかを判定し、実際の水平運動Ｘｉｎｃおよび垂
直運動Ｙｉｎｃの計算においてどの組の式を用いるかを
選択する（ΔＸおよびΔＹがそれぞれデバイス１００の
主軸と平行および直角となり、一般に、文書およびスク
リーンの真の水平座標から角度φだけ回転されることに
注意）。
【００５９】もしΔＹがΔＺを越えると、左側のマウス
・ボール１１６が右側のマウス・ボール１１８より更に
転動し、デバイス１００は主として右側のマウス・ボー
ル１１８の周囲で回転する。従って、デバイスの増分水
平および垂直運動ＸｉｎｃおよびＹｉｎｃは、ΔＸおよ
びΔＺ（右側のマウス・ボールの運動）に関して計算さ
れ、従ってこの運動は基準座標である左側のマウス・ボ
ールの運動を生じるように補正される（ステップ１４０
８）。この補正ステップは、特殊角度φ'の正弦および
余弦で乗じた右端部に関して左端部の運動差（ΔＹ−Δ
Ｚ）を用いて、図に示されるように計算される。φ'
は、初期の角度φプラスΔφであり、これは初期角度φ
と最終角度φプラス２Δφ間の中間角度を与える。
・ボール１１６が右側のマウス・ボール１１８より更に
転動し、デバイス１００は主として右側のマウス・ボー
ル１１８の周囲で回転する。従って、デバイスの増分水
平および垂直運動ＸｉｎｃおよびＹｉｎｃは、ΔＸおよ
びΔＺ（右側のマウス・ボールの運動）に関して計算さ
れ、従ってこの運動は基準座標である左側のマウス・ボ
ールの運動を生じるように補正される（ステップ１４０
８）。この補正ステップは、特殊角度φ'の正弦および
余弦で乗じた右端部に関して左端部の運動差（ΔＹ−Δ
Ｚ）を用いて、図に示されるように計算される。φ'
は、初期の角度φプラスΔφであり、これは初期角度φ
と最終角度φプラス２Δφ間の中間角度を与える。
【００６０】もしΔＺがΔＹを越えるならば、右側のマ
ウス・ボール１１８は左側のボール１１６より更に転動
し、デバイス１００は主として左側のマウス・ボール１
１６の周囲に回転する。この場合、１４１０で示される
より簡単な式が用いられ、この式が、図示の如く、水平
からの初期角度であるφの正弦および余弦で乗じた左側
のマウス・ボールの運動ΔＸおよびΔＹの関数として、
左側のマウス・ボールの運動、ＸｉｎｃおよびＹｉｎｃ
を計算する。
ウス・ボール１１８は左側のボール１１６より更に転動
し、デバイス１００は主として左側のマウス・ボール１
１６の周囲に回転する。この場合、１４１０で示される
より簡単な式が用いられ、この式が、図示の如く、水平
からの初期角度であるφの正弦および余弦で乗じた左側
のマウス・ボールの運動ΔＸおよびΔＹの関数として、
左側のマウス・ボールの運動、ＸｉｎｃおよびＹｉｎｃ
を計算する。
【００６１】次に、１４１２において、ＸおよびＹ座標
がこれら増分値（適当なスケーリング・ファクタで乗じ
た）をＸおよびＹの前の値に加えることにより計算され
る。（１つの構成においては、このスケーリング・ファ
クタは１.０６５９８９８４８であった。）新しい角度
φが、元の角度プラス値Δφの２倍として計算され、こ
こで２もまたスケーリング・ファクタである。
がこれら増分値（適当なスケーリング・ファクタで乗じ
た）をＸおよびＹの前の値に加えることにより計算され
る。（１つの構成においては、このスケーリング・ファ
クタは１.０６５９８９８４８であった。）新しい角度
φが、元の角度プラス値Δφの２倍として計算され、こ
こで２もまたスケーリング・ファクタである。
【００６２】ステップ１４１４において、もしデバイス
１００の新しい位置が水平および垂直に対して角度を有
するならば、ピクセル値がＲＡＭのピクセル値の方形列
に置かれる時、ピクセル値のあるものが捨てられなけれ
ばならないが、これは角度を持つ走査が水平あるいは垂
直の走査における如き多くの行および列を通過しないた
めである。もし走査が垂直より水平方向であるならば、
唯一のピクセル値が走査により交差する各列毎に要求さ
れる。同様に、もし走査が水平より垂直方向であるなら
ば、唯一のピクセル値が走査により交差する各行毎に要
求される。従って、このような多くのピクセルからの１
つが交差する列または行の数と等しいピクセル数を減ら
すため捨てられ、これが方形列に記録されるピクセル値
の数と対応する。
１００の新しい位置が水平および垂直に対して角度を有
するならば、ピクセル値がＲＡＭのピクセル値の方形列
に置かれる時、ピクセル値のあるものが捨てられなけれ
ばならないが、これは角度を持つ走査が水平あるいは垂
直の走査における如き多くの行および列を通過しないた
めである。もし走査が垂直より水平方向であるならば、
唯一のピクセル値が走査により交差する各列毎に要求さ
れる。同様に、もし走査が水平より垂直方向であるなら
ば、唯一のピクセル値が走査により交差する各行毎に要
求される。従って、このような多くのピクセルからの１
つが交差する列または行の数と等しいピクセル数を減ら
すため捨てられ、これが方形列に記録されるピクセル値
の数と対応する。
【００６３】最後に、角度φで延びるＸおよびＹの値に
対する走査されたイメージの初めと終りの座標が計算さ
れる（ステップ１４１６）。次いで、これらの座標を用
いて、残りの（捨てられなかった）ピクセル値がピクセ
ル値のＲＡＭの方形列のどこに書込まれるかを判定する
（ステップ１４１８）。
対する走査されたイメージの初めと終りの座標が計算さ
れる（ステップ１４１６）。次いで、これらの座標を用
いて、残りの（捨てられなかった）ピクセル値がピクセ
ル値のＲＡＭの方形列のどこに書込まれるかを判定する
（ステップ１４１８）。
【００６４】最大の走査可能な列幅より広い幅を持つイ
メージが走査される時、デバイス１００は、図１５に示
されるように、芝刈り機のように１列下方に、次に上方
に、次に下方に、、というように走査された列が重なる
ように慎重に走査させられる。図１５においては、大き
いイメージ１４０が最初にＡで示される如く下方に、次
いでＢで示される如く上方に走査され、デバイス１００
は文書１１０の下縁部と略々平行に保持される。走査Ａ
およびＢは、走査Ａが２００２に示され走査Ｂが２００
４に示される図２０に示されるように、部分的に重な
る。
メージが走査される時、デバイス１００は、図１５に示
されるように、芝刈り機のように１列下方に、次に上方
に、次に下方に、、というように走査された列が重なる
ように慎重に走査させられる。図１５においては、大き
いイメージ１４０が最初にＡで示される如く下方に、次
いでＢで示される如く上方に走査され、デバイス１００
は文書１１０の下縁部と略々平行に保持される。走査Ａ
およびＢは、走査Ａが２００２に示され走査Ｂが２００
４に示される図２０に示されるように、部分的に重な
る。
【００６５】累積的なトラッキング・エラーにより、図
１６乃至図１９によれば、対象物１６０２が、１７０２
において下方のＡ走査で部分的に再現され、また１８０
２において上方の走査Ｂで部分的に再現される。これら
の部分的な再現１７０２および１８０２の座標は、そう
であるべき程正確には重ならない（図１９）。Ｘおよび
Ｙの両方向にはあるトラッキング・エラーのドリフトが
存在した。このエラーは、走査Ｂ ２００４が同じＲＡ
Ｍメモリー・バッファにおいて走査Ａ ２００２と組合
わされる前に補正されなければならない。従って、重な
りの領域２００６を調べて、累積的なトラッキング・エ
ラーを検出して補正する。更に、領域２００８および２
０１０の如き５０本の走査線程度離れた小さな領域を調
べて、２つの走査間の相対的な累積位置決め誤差を決定
し、次いで、走査ＡおよびＢからのデータが組合わされ
る前に、走査Ｂにおけるデータを補正する。
１６乃至図１９によれば、対象物１６０２が、１７０２
において下方のＡ走査で部分的に再現され、また１８０
２において上方の走査Ｂで部分的に再現される。これら
の部分的な再現１７０２および１８０２の座標は、そう
であるべき程正確には重ならない（図１９）。Ｘおよび
Ｙの両方向にはあるトラッキング・エラーのドリフトが
存在した。このエラーは、走査Ｂ ２００４が同じＲＡ
Ｍメモリー・バッファにおいて走査Ａ ２００２と組合
わされる前に補正されなければならない。従って、重な
りの領域２００６を調べて、累積的なトラッキング・エ
ラーを検出して補正する。更に、領域２００８および２
０１０の如き５０本の走査線程度離れた小さな領域を調
べて、２つの走査間の相対的な累積位置決め誤差を決定
し、次いで、走査ＡおよびＢからのデータが組合わされ
る前に、走査Ｂにおけるデータを補正する。
【００６６】適当な補正サブルーチン２１００が図２１
に示される。
に示される。
【００６７】２１０２において、下方向の最初の走査Ａ
が完了されて、先に述べたように、主要走査バッファに
格納される。
が完了されて、先に述べたように、主要走査バッファに
格納される。
【００６８】次に、ステップ２１０４乃至２１１４を網
羅する各プロセスが開始される。繰返し毎に、５０ほん
の走査線が（２番目の上方向の走査Ｂにおいて、また以
後の重なり走査において）受入れられ、位置決め誤差を
決定するため分析され、補正されて、主要走査バッファ
に格納される。
羅する各プロセスが開始される。繰返し毎に、５０ほん
の走査線が（２番目の上方向の走査Ｂにおいて、また以
後の重なり走査において）受入れられ、位置決め誤差を
決定するため分析され、補正されて、主要走査バッファ
に格納される。
【００６９】２１０４において、（最初に走査Ｂの底部
において）５０本の線が走査され、一時バッファにセー
ブされる。次に、２１０６において、両方の走査Ａおよ
びＢデータから重なり領域（図２０の領域２０１０の如
き）が選択される。２１０８において、Ａの領域２０１
０およびＢの領域２０１０のデータ値が繰返して相互に
相互相関付けられ、その都度使用されたＸおよびＹの相
対的な値が増分的に変位される。この相互相関付けは、
領域ＡおよびＢにおける対応する走査値を一緒に乗じ、
次いでこの領域にわたり積を加算することにより、全領
域にわたって点毎に行われる。これにより、２つの領域
の突き合わせの測定を行う。領域Ｂが領域Ａに対してＸ
およびＹ方向に増分的にシフトされるため、イメージが
ほとんど正確にマッチするこの２つの領域の相対的な位
置決めが最後に見出され、この突き合わせが相互相関値
をしてイメージが適正に整合されることを信号する最大
値にさせる。
において）５０本の線が走査され、一時バッファにセー
ブされる。次に、２１０６において、両方の走査Ａおよ
びＢデータから重なり領域（図２０の領域２０１０の如
き）が選択される。２１０８において、Ａの領域２０１
０およびＢの領域２０１０のデータ値が繰返して相互に
相互相関付けられ、その都度使用されたＸおよびＹの相
対的な値が増分的に変位される。この相互相関付けは、
領域ＡおよびＢにおける対応する走査値を一緒に乗じ、
次いでこの領域にわたり積を加算することにより、全領
域にわたって点毎に行われる。これにより、２つの領域
の突き合わせの測定を行う。領域Ｂが領域Ａに対してＸ
およびＹ方向に増分的にシフトされるため、イメージが
ほとんど正確にマッチするこの２つの領域の相対的な位
置決めが最後に見出され、この突き合わせが相互相関値
をしてイメージが適正に整合されることを信号する最大
値にさせる。
【００７０】このプロセスの簡単な事例として、ＢＡＳ
ＩＣで書かれた下記のプログラム例が数学的ステップを
示している。
ＩＣで書かれた下記のプログラム例が数学的ステップを
示している。
【００７１】ＤＩＭ ＣＲＯＳＣＯＲ（−５、−５乃至
＋５、＋５） ［これは、相互相関値に対する１０×１０アレイをセッ
トアップする。］ ＬＥＴ ＸＩＮＩＴ＝［領域２０１０の左下側隅部のＸ
座標］ ＬＥＴ ＹＩＮＩＴ＝［領域２０１０の左下側隅部のＹ
座標］ ［”Ａ”は、列Ａに対する走査値を含む２次元アレイで
ある］ ［”Ｂ”は、列Ｂに対する走査値を含む２次元アレイで
ある］ ＦＯＲ Ｘ＝−５ＴＯ＋５ ＲＥＰＥＡＴ ＦＯＲ Ｙ＝−５ＴＯ＋５ ＲＥＰＥＡＴ ＬＥＴ ＣＲＯＳＣＯＲ（Ｘ，Ｙ）＝０ ＮＥＸＴ Ｙ ＮＥＸＴ Ｘ ［２ ｃｒｏアレイＣＲＯＳＣＯＲ］ ＬＥＴ ＭＡＸＣ＝０ ＬＥＴ ＭＡＸＣＸ＝０ ＬＥＴ ＭＡＸＣＹ＝０ ［最大相互相関値およびそのΔＸおよびΔＹ座標に対す
るゼロ・バッファ］ ［増分的に変位されたＸおよびＹの値に対して反復］ ＦＯＲ ＤＥＬＸ＝−５ＴＯ＋５ ＲＥＰＥＡＴ ＦＯＲ ＤＥＬＹ＝−５ＴＯ＋５ ＲＥＰＥＡＴ ［２０×２０ピクセル領域にわたる相互相関］ ＦＯＲ Ｘ＝ＸＩＮＩＴ ＴＯ ＸＩＮＩＴ＋２０ Ｒ
ＥＰＥＡＴ ＦＯＲ Ｙ＝ＹＩＮＩＴ ＴＯ ＹＩＮＩＴ＋２０ Ｒ
ＥＰＥＡＴ ［対応するピクセルの積を合計］ ＬＥＴ ＣＲＯＳＣＯＲ（ＤＥＬＸ，ＤＥＬＹ）＝ ＣＲＯＳＣＯＲ（ＤＥＬＸ，ＤＥＬＹ）＋ Ａ（Ｘ，Ｙ）＊Ｂ（Ｘ＋ＤＥＬＸ，Ｙ＋ＤＥＬＹ） ＮＥＸＴ Ｙ ＮＥＸＴ Ｘ ［最大値を調べ、最大値の座標をセーブ］ ＩＦ ＭＡＸＣ＞ＣＲＯＳＣＯＲ（ＤＥＬＸ，ＤＥＬ
Ｙ） ＴＨＥＮ ＬＥＴ ＭＡＸＣ＝ＣＲＯＳＣＯＲ（ＤＥＬＸ，ＤＥＬ
Ｙ） ＬＥＴ ＭＡＸＣＸ＝ＤＥＬＸ ＬＥＴ ＭＡＸＣＹ＝ＤＥＬＹ ＥＮＤ ＩＦ ＮＥＸＴ ＤＥＬＹ ＮＥＸＴ ＤＥＬＸ 上記の簡素化されたプログラムの完了と同時に、誤り位
置決めΔＸ値はＭＡＸＣＸ、誤り位置決めΔＹ値はＭＡ
ＸＣＹである。領域Ｂのピクセル・データ値が主走査バ
ッファにマップされる時、そのＸおよびＹ位置がこの量
だけ補正される。
＋５、＋５） ［これは、相互相関値に対する１０×１０アレイをセッ
トアップする。］ ＬＥＴ ＸＩＮＩＴ＝［領域２０１０の左下側隅部のＸ
座標］ ＬＥＴ ＹＩＮＩＴ＝［領域２０１０の左下側隅部のＹ
座標］ ［”Ａ”は、列Ａに対する走査値を含む２次元アレイで
ある］ ［”Ｂ”は、列Ｂに対する走査値を含む２次元アレイで
ある］ ＦＯＲ Ｘ＝−５ＴＯ＋５ ＲＥＰＥＡＴ ＦＯＲ Ｙ＝−５ＴＯ＋５ ＲＥＰＥＡＴ ＬＥＴ ＣＲＯＳＣＯＲ（Ｘ，Ｙ）＝０ ＮＥＸＴ Ｙ ＮＥＸＴ Ｘ ［２ ｃｒｏアレイＣＲＯＳＣＯＲ］ ＬＥＴ ＭＡＸＣ＝０ ＬＥＴ ＭＡＸＣＸ＝０ ＬＥＴ ＭＡＸＣＹ＝０ ［最大相互相関値およびそのΔＸおよびΔＹ座標に対す
るゼロ・バッファ］ ［増分的に変位されたＸおよびＹの値に対して反復］ ＦＯＲ ＤＥＬＸ＝−５ＴＯ＋５ ＲＥＰＥＡＴ ＦＯＲ ＤＥＬＹ＝−５ＴＯ＋５ ＲＥＰＥＡＴ ［２０×２０ピクセル領域にわたる相互相関］ ＦＯＲ Ｘ＝ＸＩＮＩＴ ＴＯ ＸＩＮＩＴ＋２０ Ｒ
ＥＰＥＡＴ ＦＯＲ Ｙ＝ＹＩＮＩＴ ＴＯ ＹＩＮＩＴ＋２０ Ｒ
ＥＰＥＡＴ ［対応するピクセルの積を合計］ ＬＥＴ ＣＲＯＳＣＯＲ（ＤＥＬＸ，ＤＥＬＹ）＝ ＣＲＯＳＣＯＲ（ＤＥＬＸ，ＤＥＬＹ）＋ Ａ（Ｘ，Ｙ）＊Ｂ（Ｘ＋ＤＥＬＸ，Ｙ＋ＤＥＬＹ） ＮＥＸＴ Ｙ ＮＥＸＴ Ｘ ［最大値を調べ、最大値の座標をセーブ］ ＩＦ ＭＡＸＣ＞ＣＲＯＳＣＯＲ（ＤＥＬＸ，ＤＥＬ
Ｙ） ＴＨＥＮ ＬＥＴ ＭＡＸＣ＝ＣＲＯＳＣＯＲ（ＤＥＬＸ，ＤＥＬ
Ｙ） ＬＥＴ ＭＡＸＣＸ＝ＤＥＬＸ ＬＥＴ ＭＡＸＣＹ＝ＤＥＬＹ ＥＮＤ ＩＦ ＮＥＸＴ ＤＥＬＹ ＮＥＸＴ ＤＥＬＸ 上記の簡素化されたプログラムの完了と同時に、誤り位
置決めΔＸ値はＭＡＸＣＸ、誤り位置決めΔＹ値はＭＡ
ＸＣＹである。領域Ｂのピクセル・データ値が主走査バ
ッファにマップされる時、そのＸおよびＹ位置がこの量
だけ補正される。
【００７２】このように、例え外のイメージが多重セグ
メントで走査されたとしも、継ぎ目のないイメージが得
られる。当然、比較された領域の大きさ、比較された領
域間の間隔、および使用されるＸおよびＹ方向の増分値
の数は、与えられたスキャナの特殊化された必要を反映
するように本例において用いられたものから変更でき
る。
メントで走査されたとしも、継ぎ目のないイメージが得
られる。当然、比較された領域の大きさ、比較された領
域間の間隔、および使用されるＸおよびＹ方向の増分値
の数は、与えられたスキャナの特殊化された必要を反映
するように本例において用いられたものから変更でき
る。
【００７３】ある事例においては、比較される領域が、
相互相関値に対する適正なピークが１つの最大値を起生
するに充分な細部および変化を含まないこともある。多
の事例においては、イメージのパターンが等しい（ある
いは、略々等しい）値の多数のピーク値を生じることも
ある。これらの特殊な場合はプログラムにより検出され
ねばならず、従って異なる比較領域を選定すべきであ
る。またもし適正な領域を見出すことができなければ、
上記の如く、有意義な相互相関値の組が得られるまで、
上記の如く有意義が使用できるまでは推測法（ｄｅａｄ
ｒｅｃｋｏｎｉｎｇ）を用いることができる。相互相
関値が１つでない多くの場合は、ピーク標定は重要では
なく、あるいはパターンの突き合わせを行うことのみが
必要となり、周期的なシフトは重要でない。
相互相関値に対する適正なピークが１つの最大値を起生
するに充分な細部および変化を含まないこともある。多
の事例においては、イメージのパターンが等しい（ある
いは、略々等しい）値の多数のピーク値を生じることも
ある。これらの特殊な場合はプログラムにより検出され
ねばならず、従って異なる比較領域を選定すべきであ
る。またもし適正な領域を見出すことができなければ、
上記の如く、有意義な相互相関値の組が得られるまで、
上記の如く有意義が使用できるまでは推測法（ｄｅａｄ
ｒｅｃｋｏｎｉｎｇ）を用いることができる。相互相
関値が１つでない多くの場合は、ピーク標定は重要では
なく、あるいはパターンの突き合わせを行うことのみが
必要となり、周期的なシフトは重要でない。
【図１】マウス・ポインティング・デバイスとして、ま
た本発明により設計されたハンド・スキャナとしても機
能する手動データ入力デバイス１００が取付けられたデ
ィジタル・コンピュータを示す斜視図である。
た本発明により設計されたハンド・スキャナとしても機
能する手動データ入力デバイス１００が取付けられたデ
ィジタル・コンピュータを示す斜視図である。
【図２】デバイス１００の下側を示す斜視図である。
【図３】Ａは、デバイス１００の内部構造の詳細な機構
図である。Ｂは、デバイス１００の内部構造の詳細な機
構図である。Ｃは、デバイス１００の内部構造の詳細な
機構図である。
図である。Ｂは、デバイス１００の内部構造の詳細な機
構図である。Ｃは、デバイス１００の内部構造の詳細な
機構図である。
【図４】電気信号が第１の方向におけるデバイス１００
のローラ・ボールの１つの回転に従って生成される方法
を示す機械的概略図である。
のローラ・ボールの１つの回転に従って生成される方法
を示す機械的概略図である。
【図５】Ｘ、Ｙ座標および角度座標がデバイス１００に
おいて使用される２個のローラ・ボールから得られる方
法を示す機械的概略図である。
おいて使用される２個のローラ・ボールから得られる方
法を示す機械的概略図である。
【図６】デバイス１００の内部回路を示す全体ブロック
図である。
図である。
【図７】Ａは、デバイス１００の回路の詳細図である。
Ｂは、デバイス１００の回路の詳細図である。
Ｂは、デバイス１００の回路の詳細図である。
【図８】図７に示された回路により生成される種々のタ
イミング信号を示すタイミング図である。
イミング信号を示すタイミング図である。
【図９】図７に示されたデバイス１００の回路により生
成されるグレー・スケール値を示す図である。
成されるグレー・スケール値を示す図である。
【図１０】コンピュータに取付けられて信号をデバイス
１００からコンピュータのランダム・アクセス・メモリ
ーへ転送するインターフェース・ボード１０００の全体
ブロック図である。
１００からコンピュータのランダム・アクセス・メモリ
ーへ転送するインターフェース・ボード１０００の全体
ブロック図である。
【図１１】Ａは、図１０に示されたインターフェース・
ボードの回路細部を示す図である。Ｂは、図１０に示さ
れたインターフェース・ボードの回路細部を示す図であ
る。Ｃは、図１０に示されたインターフェース・ボード
の回路細部を示す図である。
ボードの回路細部を示す図である。Ｂは、図１０に示さ
れたインターフェース・ボードの回路細部を示す図であ
る。Ｃは、図１０に示されたインターフェース・ボード
の回路細部を示す図である。
【図１２】デバイス１００からデータを受取る割込み駆
動プログラムと、ＲＡＭおよびスクリーン上のピクセル
・マップに対してこのデータをアセンブルするプログラ
ムとを含む、コンピュータのソフトウエア・システムの
全体ブロック図である。
動プログラムと、ＲＡＭおよびスクリーン上のピクセル
・マップに対してこのデータをアセンブルするプログラ
ムとを含む、コンピュータのソフトウエア・システムの
全体ブロック図である。
【図１３】ＲＡＭおよびスクリーン上に走査された文書
のイメージを実際に生成するスキャナ・ドライバ・プロ
グラムのブロック図である。
のイメージを実際に生成するスキャナ・ドライバ・プロ
グラムのブロック図である。
【図１４】Ａは、走査されたデータをイメージにマップ
するサブルーチン１３０４（図１３）の詳細なフロー図
である。Ｂは、走査されたデータをイメージにマップす
るサブルーチン１３０４（図１３）の詳細なフロー図で
ある。
するサブルーチン１３０４（図１３）の詳細なフロー図
である。Ｂは、走査されたデータをイメージにマップす
るサブルーチン１３０４（図１３）の詳細なフロー図で
ある。
【図１５】手動データ入力デバイス１００を用いてデバ
イス１００より広いイメージを走査する方法を示す図で
ある。
イス１００より広いイメージを走査する方法を示す図で
ある。
【図１６】図１５に示される如き２つの個々の走査運動
において走査される例示的な対象物１６０２を示す図で
ある。
において走査される例示的な対象物１６０２を示す図で
ある。
【図１７】図１５および図２０に示される走査の下方の
Ａ部分の間走査される対象物１６０２の部分１７０２を
示す図である。
Ａ部分の間走査される対象物１６０２の部分１７０２を
示す図である。
【図１８】図１５および図２０に示された走査の上方の
Ｂ部分の間走査される対象物１６０２の部分１８０２を
示す図である。
Ｂ部分の間走査される対象物１６０２の部分１８０２を
示す図である。
【図１９】最初に走査される時関連するｘおよびｙ部分
における誤りを示すため対象物の部分１７０２および１
８０２を示す図である。
における誤りを示すため対象物の部分１７０２および１
８０２を示す図である。
【図２０】図１５に示された走査ＡおよびＢの重なりを
示し、走査ＡおよびＢの関連するｘおよびｙの不整合を
検査する際用いられる領域２００８および２０１０の隔
てられた５０本の走査線を示す図である。
示し、走査ＡおよびＢの関連するｘおよびｙの不整合を
検査する際用いられる領域２００８および２０１０の隔
てられた５０本の走査線を示す図である。
【図２１】隣接する列における走査整合誤差を検出して
補正するプログラムのフローチャートである。
補正するプログラムのフローチャートである。
１００ 手動データ入力デバイス １０２ ケーブル １０４ コンピュータ １０６ キーボード １０８ ディスプレイ １１０ 文書 １１６ マウス・ボール １１８ マウス・ボール １２０ 走査スリット １２６ 押しボタン １２８ 押しボタン １３０ 調整つまみ ３０２ 印刷回路板 ３０４ 印刷回路板 ３０８ ボール運動検出器 ３１０ ボール運動検出器 ３１２ ボール運動検出器 ３１４ ローラ ３１６ ローラ ３１８ ローラ ３２０ 電荷結合デバイス（ＣＣＤ）線形イメージ・セ
ンサ ４０２ 軸 ４０４ 円筒状ホイール ４０６ ディスク ４０８ スロット ５０２ 発光ダイオード ５０４ フォトトランジスタ ５０６ 発光ダイオード ５０８ フォトトランジスタ ５６２ 加減算カウンタ ５６４ 加減算カウンタ ５６６ 加減算カウンタ ６０２ マイクロプロセッサ ６０４ クロック ６０６ タイミング回路 ６０８ アナログ・コンパレータ ６１０ 明るさ制御装置 ６１２ システム・バス ６１４ ランダム・アクセス・メモリー（ＲＡＭ） ７０２ カウンタ ７０４ カウンタ ７０６ 論理ユニット ７０８ 演算増幅器 ７１０ ピーク検出ダイオード ７１２ トランジスタ・バイアス増幅器 ７１４ 利得調整コンデンサ ７５０ Ｂレジスタ ７５２ データ・ゲート ７５４ データ・ゲート ７５８ ゲート ７６０ ゲート ７６２ 出力増幅器 １０００ ＤＭＡインターフェース １００２ タイミングおよび制御ロジック １００４ 直列イン並列アウトＦＩＦＯレジスタ １００６ ３状態ラッチ １１０２ アドレス・デコーダ １１０４ 制御レジスタ １１１４ ゲート １１１６ ゲート １１１８ ゲート １１２０ ゲート １１２２ ＯＲゲート １１２４ デコーダ １１３４ ドライバ １１３６ カウンタ １１３８ Ｄタイプ・ラッチ １１４０ フリップフロップ １２０８ 主プログラム
ンサ ４０２ 軸 ４０４ 円筒状ホイール ４０６ ディスク ４０８ スロット ５０２ 発光ダイオード ５０４ フォトトランジスタ ５０６ 発光ダイオード ５０８ フォトトランジスタ ５６２ 加減算カウンタ ５６４ 加減算カウンタ ５６６ 加減算カウンタ ６０２ マイクロプロセッサ ６０４ クロック ６０６ タイミング回路 ６０８ アナログ・コンパレータ ６１０ 明るさ制御装置 ６１２ システム・バス ６１４ ランダム・アクセス・メモリー（ＲＡＭ） ７０２ カウンタ ７０４ カウンタ ７０６ 論理ユニット ７０８ 演算増幅器 ７１０ ピーク検出ダイオード ７１２ トランジスタ・バイアス増幅器 ７１４ 利得調整コンデンサ ７５０ Ｂレジスタ ７５２ データ・ゲート ７５４ データ・ゲート ７５８ ゲート ７６０ ゲート ７６２ 出力増幅器 １０００ ＤＭＡインターフェース １００２ タイミングおよび制御ロジック １００４ 直列イン並列アウトＦＩＦＯレジスタ １００６ ３状態ラッチ １１０２ アドレス・デコーダ １１０４ 制御レジスタ １１１４ ゲート １１１６ ゲート １１１８ ゲート １１２０ ゲート １１２２ ＯＲゲート １１２４ デコーダ １１３４ ドライバ １１３６ カウンタ １１３８ Ｄタイプ・ラッチ １１４０ フリップフロップ １２０８ 主プログラム
Claims (9)
- 【請求項１】 視認可能な情報を保持し、該情報を捕捉
し、該情報をイメージの２次元ピクセル表示としてディ
ジタル的に表わす対象物の表面を光学的に走査するシス
テムにおいて、 走査される対象物の表面に隣接して位置し得る走査デバ
イスを設け、 前記走査デバイスは、ディジタル・コンピュータへの伝
送に適する信号出力を生成し、 前記走査デバイスは、前記対象物の隣接する表面部分を
反復して走査し、該部分により保持される視認可能な情
報の表示を捕捉し、該表示を信号出力に表わす光学的ス
キャナを含み、 前記走査デバイスは、前記対象物の複数の隣接しておそ
らくは非整合状態の重なり部分から視認可能な情報の表
示を捕捉するため、かかる対象物の表面上に手で位置決
め可能であり、 前記走査デバイスは、前記対象物に対する該デバイスの
表面の変位および回転の表示を検出して生成しかつこれ
ら表示を信号出力へ表わすため前記対象物と相互に作用
し得る機構を含み、 コンピュータにより前記走査デバイスから受取ることが
できる視認可能な情報の表示を、前記対象物に対する前
記デバイスの走査された表面の変位および回転の前記コ
ンピュータにより受取ることができる表示によって表示
される如き前記対象物上の前記走査デバイスの運動と対
応する変位により２次元のピクセル・イメージに対して
位置および角度においてシフトされるピクセル表示にお
ける場所の前記コンピュータの記憶装置に保持し得るイ
メージの２次元のピクセル表示へ書込みを行う、コンピ
ュータに搭載し得るプログラム手段を設け、 これにより、前記走査デバイスが前記対象物を横切って
比較的制御されない方法で手により曳かれるに伴い、ピ
クセル表示無いの１つのイメージが、前記対象物の隣接
し、おそらくは非整合状態で重なる部分の個々に走査さ
れたイメージ表示から組立てることができることを特徴
とするシステム。 - 【請求項２】 前記機構は、前記デバイスにおける固定
された位置を有し第１の検出手段の表面の変位の第１の
表示を生成する第１の検出手段と、前記第１の固定位置
とは別の前記デバイスにおける第２の固定された位置を
有し第２検出手段の表面の変位の第２の表示を生成し、
かつこれら表示を信号出力へ表わす第２の検出手段とを
含み、 表面の変位の前記第１および第２の表示に対して応答し
て、視認可能な情報の前記表示を前記ピクセル・イメー
ジ表示へ書込むことを特徴とすることを特徴とする請求
項１記載のシステム。 - 【請求項３】 前記機構が、 第１の方向の運動表示を生成し、該第１の方向と直角の
第２の方向の運動表示を生成する第１の運動センサと、
該第１の運動センサから離れた位置に置かれ前記第１の
方向と平行な方向の運動表示を生成する第２の運動セン
サとを含むことを特徴とすることを特徴とする請求項１
記載のシステム。 - 【請求項４】 前記光学的スキャナが、前記対象物にお
ける第１の位置にある視認可能な情報の第１の表示を捕
捉し、かつ前記対象物における第２の位置にある視認可
能な情報の第２の表示を捕捉し、該第２の位置は前記第
１の位置とは異なり、 前記機構は、前記第１および第２の位置間の変位および
回転の差の表示を生成する手段を含み、 前記走査デバイスが、前記第１の位置の変位および回転
の表示と結び付いた視認可能な情報の前記第１の表示を
信号出力へ呈示し、かつ前記第１および第２の位置間の
変位および回転の差の表示と結び付いた視認可能な情報
の前記第２の表示を前記信号出力へ呈示する手段を含
み、 前記プログラム手段が、視認可能な情報の前記第１の表
示を、該視認可能な情報の第１の表示と結び付いた変位
および回転の表示から得られる場所における前記２次元
ピクセル・イメージ表示へ書込み、かつ視認可能な情報
の前記第２の表示を、前記第１の位置と前記第２の位置
間の変位および回転の差から得られる場所における前記
ピクセル・イメージ表示へ書込むことを特徴とすること
を特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項５】 視認可能な情報の前記第２の表示が、視
認可能な情報の前記第１の表示の一部と重なり、 前記プログラム手段が、視認可能な情報の前記第２の表
示と結び付いた前記第１および第２の位置間の変位およ
び回転の差に応答して、前記ピクセル・イメージ表示に
おける前記視認可能な情報の前記第１の表示の一部を前
記視認可能な情報の前記第２の表示の一部で置換するこ
とを特徴とすることを特徴とする請求項４記載のシステ
ム。 - 【請求項６】 前記走査デバイスから受取った視認可能
な情報の表示を、前記記憶装置に対して前に書込まれた
視認可能な情報の表示と比較して、該受取った視認可能
な情報の表示の変位および回転における誤差を識別する
手段を設け、 前記書込み手段が、前記比較手段により識別された変位
および回転の誤差に応答して、前記受取った視認可能な
情報の表示を前記記憶装置へ書込む手段を含むことを特
徴とすることを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項７】 前記比較手段が、前記受取った視覚情報
表示の変位および回転の表示に応答して、受取った視覚
情報表示のと比較するため前記記憶装置に格納された前
記第２の視覚情報表示の位置を選択することを特徴とす
ることを特徴とする請求項６記載のシステム。 - 【請求項８】 前記記憶装置に格納された視覚情報表示
との比較に先立ち、前記受取った視覚情報表示をバッフ
ァする手段を設けることを特徴とすることを特徴とする
請求項７記載のシステム。 - 【請求項９】 前記記憶装置が、対象物の少なくとも１
つの領域の視覚情報表示を格納し、前記バッファ手段
が、前記同じ１つの領域の視覚情報表示を格納し、 前記比較手段が、前記記憶装置に格納された前記１つの
領域の視覚情報表示を、前記バッファ手段に格納された
前記１つの領域の位置的に調整された視覚情報表示と比
較することを特徴とすることを特徴とする請求項８記載
のシステム。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US48918390A | 1990-03-05 | 1990-03-05 | |
| US07/647,832 US5355146A (en) | 1990-03-05 | 1991-01-30 | Multi-directional hand scanner and mouse |
| US647832 | 1991-01-30 | ||
| US489183 | 1995-06-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06217081A true JPH06217081A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=27049624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3104937A Pending JPH06217081A (ja) | 1990-03-05 | 1991-03-05 | 光学的走査システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5355146A (ja) |
| JP (1) | JPH06217081A (ja) |
| DE (1) | DE4107018A1 (ja) |
| GB (1) | GB2244623A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011029832A (ja) * | 2009-01-06 | 2011-02-10 | Seiko Epson Corp | 原稿読み取り装置 |
Families Citing this family (183)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3140782B2 (ja) * | 1991-12-10 | 2001-03-05 | ストーム テクノロジー，インコーポレイテッド | 画像を自動併合するための装置及び方法 |
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