KR100505546B1

KR100505546B1 - 위치결정에러를 자동보상하는 스캐너시스템

Info

Publication number: KR100505546B1
Application number: KR1019970070789A
Authority: KR
Inventors: 윌헬무스 페터 요아네스 클라젠스
Original assignee: 오세-테크놀로지스 베파우
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2005-10-21
Also published as: US5990470A; DE69721707T2; NL1004831C2; JP4233137B2; TW389355U; JPH10198797A; EP0849932B1; KR19980064375A; EP0849932A1; DE69721707D1

Abstract

서류를 광학적으로 스캐닝하여 상기 서류의 국소 광학적 농도에 대응하는 디지털 이미지 데이터를 발생하는 장치로서, 일면이 오리지널 평면을 정의하는 고정 유리판; 상기 서류를 상기 오리지널 평면의 서브 스캐닝 방향으로 이송하는 이송수단; 메인 스캐닝 방향으로 위치된 2 개 이상의 선형 센서들로서, 각각은 광전 변환기들의 어레이를 구비하고 센서상에 오리지널 평면에 위치한 선형관찰영역을 영상화하는 렌즈를 구비하며, 상기 센서들의 관찰영역들은 실질적으로 정렬되고 단부들에서 상기 메인 스캐닝 방향으로 부분적으로 중첩하는, 상기 2 개 이상의 선형 센서들; 상기 렌즈들과 상기 오리지널 평면 사이에 상기 오리지널 평면으로부터 짧은 거리에서 상기 오리지널 평면상으로의 수직투영이 2 개의 인접하는 관찰영역들의 중첩 단부들내에 놓이는 위치에 배치되는 정렬소자를 구비하며, 상기 정렬소자는 각 센서가 놓인 관찰영역에서 각 센서에 대해 상기 서브 스캐닝 방향의 함수로서 연속적으로 증가하거나 감소하는 메인 스캐닝 방향의 폭을 갖는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.

Description

위치결정에러를 자동보상하는 스캐너시스템{A SCANNER SYSTEM WITH AUTOMATIC COMPENSATION OF POSITIONING ERRORS}

본 발명은 서류를 광학적으로 스캐닝하여 그 서류의 국소 광학적 농도에 대응하는 디지털 이미지 데이터를 발생시키는, 흔히 스캐너라 불리우는 장치에 관한 것으로, 특히, 일 측부가 오리지널 평면을 정의하는 고정 유리판; 상기 서류를 상기 오리지널 평면의 서브 스캐닝 방향으로 이송하는 이송수단; 메인 스캐닝 방향에 위치된 2 개 이상의 선형 센서들로서, 각각은 광전 변환기 (CCD) 들의 어레이를 구비하고 오리지널 평면에 위치한 선형관찰영역을 센서상에 영상화하는 렌즈를 구비하며, 상기 센서들의 관찰영역들은 실질적으로 정렬되고 단부들에서 부분적으로 중첩하는, 상기 2 개의 이상의 선형 센서들을 구비하는 스캐너에 관한 것이다.

이러한 종류의 스캐너에서, 스캐닝용 서류는 상기 이송수단에 의해 일 방향으로 이동되는 반면에 상기 센서들은 모두 정지 선형 영역을 스캔하고, 그 정지 선형 영역은 서류의 이송방향에 수직으로 향하므로, 상기 서류는 2 차원적으로 스캔된다. 스캐너들에 의해 스캔되는 영역의 방향을 일반적으로 메인 스캐닝 방향이라하고, 이송방향을 서브 스캐닝 방향이라 한다.

스캐닝 동작동안에 서류가 완전히 스캐닝 되도록 하기 위하여, 센서들과 그 렌즈들은 통상적으로 그들의 관찰영역들이 단부들에서 어느 정도 중첩하도록 배치된다. 실제로 센서들의 관찰영역들이 정확하게 접촉하고 예를들어 스캐너의 이송 중과 같은 영향에 상관없이 정확하게 접촉을 유지하도록 센서들을 장착하는 것이 불가능한 경우가 발생한다. 중첩영역에서, 2 개의 센서들은 디지털 이미지 데이터를 전송하고, 천이는 최종 이미지에서 가시적이지 않아야 한다는 한계 조건하에서 어느 데이터를 통과시키고 어느 데이터를 통과시키지 않아야 한다는 선택을 행해야 한다.

문헌은 2 개의 센서들간의 천이를 취급하는 다양한 기술을 기재한다. 예를들어, 미국특허 제 4, 657, 745 호 공보는 스캔닝용 서류가 놓이는 이동성 유리판을 구비한 스캐너를 기술한다. 서류들의 영역 외부에서 유리판상의 이송방향으로 좁은 블랙라인이 구비되고, 유리판이 홈위치에 있을 때 상기 블랙라인은 2 개의 센서들의 관찰영역들의 중첩부분들에 위치된다. 조정 과정에서, 블랙라인의 이미지를 2 개 센서들의 이미지 데이터에서 검색하여 , 스캐닝 동안에 그 위치를, 하나의 센서에서부터 다른 센서로의 천이에 따라, 디지털 이미지 데이터를 발생시키는데 사용한다. 이 블랙라인은 반드시 서류와 동일 평면에 놓여야 하는 것은 아니고, 예를들어, 더 낮을 수 있으며, 예를 들어 유리판의 하부에 있을 수 있다. 이 경우, 조정 과정의 결과는, 양 센서들을 그들의 단부로부터 소정수의 화소만큼 천이시키므로써, 시차(視差;parallax) 발생에 대하여 교정된다.

미국특허 제 4, 870, 505 호 공보는 서류를 수용하기 위한 이동성 유리판, 이송방향의 라인들을 갖는 테스트 패턴 및 서류용 영역 외부에서 이동성 유리판상에 배치된 트라이앵글들을 구비하는 스캐너에 관한 것이다. 이 패턴은 조정 과정에서 스캔되고 상대위치와 스큐 (skew) 위치가 개별 센서들의 관찰 영역들과 테스트 패턴과의 교차점들로부터 계산된다. 센서들에서의 접속점들은 이들 데이터에 의해 계산된다. 또한, 스캔닝 동안에 일부 스캔 라인들의 이미지 데이터를 버퍼링하고 서로 다른 이미지 라인들로부터 출력 이미지 데이터를 소오싱 (sourcing) 함으로써, 2 개의 인접 센서들과 이들의 스큐 센서 사이에서 이송방향으로의 접속에러를 교정할 수 있다.

상술한 특허공보들은 통상적으로 개별 테스트 패턴이 스캔닝용 서류를 위해 확보된 영역 외부에 제공되는 이동성 유리판을 이용한다. 이와 반대로, 이러한 이송 시스템을 갖지 않지만 스캔닝용 서류가 메인 스캐닝 방향으로 장착된 좁은 정지 유리판상의 롤러쌍들에 의해 운반되는 스캐너들도 있다. 이러한 구성은 더욱 간단하면서 정확도를 유지하며, 큰 서류형식에 매우 바람직하다. 상술한 조정 기술들은 테스트 패턴들을 서류, 테스트 카드의 형태로 만듦으로써 이러한 구성에만 사용될 수 있다. 그 경우에, 패턴이 올바른 위치에 충분히 정확하게 배치되도록 보장하는 것이 어렵게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 미국특허 제 5, 117, 295 호 공보는 렌즈들과 오리지널 평면 사이에 오리지널 평면상으로의 수직투영이 2 개의 인접하는 관찰영역들의 중첩단부들내에 놓이도록 하는 위치에, 오리지널 평면으로부터 짧은 거리에 위치하는 정렬소자로 테스트 패턴을 대체하도록 제안하였다. 이 정렬소자는 유리판 아래에 배치된 얇은 와이어에 의해 이송방향으로 형성된다.

상기 2 개의 관찰 영역과 관련된 센서들의 디지털 데이터에서, 정렬소자를 재생하는 화소들은 하나의 센서로부터 다음 센서로의 천이를 결정하는데 사용된다. 이를 도 1a 와 도 1b 를 참조하여 설명한다.

도 1a 는 유리판 (1) (간략화를 위해 유리판 두께는 도시하지 않음) 의 부분을 렌즈 (L1, L2) 각각에 의해 2 개의 CCD 센서 (S1, S2) 로 투영시키는, 2 개의 CCD 센서 (S1, S2) 를 구비한 스캐너의 원리를 나타낸는 개략도이다. 또한, 센서상에 투영된 유리판의 부분을 각각 상기 센서의 관찰영역 (O1, O2) 이라 한다. 유리판 (1) 의 상부에서 스캐닝하기 위한 서류 (D) 의 이송방향은 인출면 (drawing plane) 에 수직이다. 센서들의 관찰영역들 (O1, O2) 의 중첩부분에서, 유리판 (1) 아래에 인출면에 수직으로 와이어 형태의 정렬소자 (2) 가 배치된다. 따라서, 정렬소자 (2) 는 양 센서들 (S1, S2) 에 의해 검출된다. 스캐닝용 서류 (D) 의 평면 (오리지널 평면) 상으로의 정렬소자 (2) 의 투영 (P) 은 센서 (S1) 로부터의 디지털 이미지 데이터와 센서 (S2) 로 부터의 디지털 이미지 데이터가 함께 갖추어지는 천이점으로서 선택된다. 점 P 에 대응하는 위치 외부의 센서들의 단부들로 부터의 이미지 데이터는 사용하지 않는다.

도 1b 는 센서 (S1) 상으로 투영된 이미지의 오른쪽 부분을 도시한다. 조정 과정동안에, 센서상의 정렬소자 (2) 의 이미지의 중앙 (3) 을 측정 데이터에서 검색하고 그 점 (화소) 을 기준으로 사용한다. 점 3 으로부터 고정된 개수 (N) 의 화소를 계산하여 천이점 P(4) 을 찾는다. 그 개수 (N) 는 실험에 의해 결정될 수 있다. 이것은 또한 사전선택될 수 있으며, 그 후 유리판으로 부터의 정렬 소자의 거리는 필요한 결과가 얻어질 때까지 조정된다. 서류의 스캐닝 동안에, 점 (4) 과 투영된 이미지의 단부 (end)(5) 사이의 센서 소자들 및 센서의 단부로 부터의 측정 데이터는 제외한다. 나머지 측정값들은 접속 점을 결정하기 위해 동일한 과정을 거친, 다른 센서로 부터의 측정값에 가산된다.

이런식으로, 다양한 센서들로 부터의 디지털 이미지의 정확한 접속이 이동성 유리판 없는 이송 시스템을 가진 스캐너에서도 얻어질 수 있다. 이것의 이점은 유지보수 엔지니어에 의한 어떤 기계적 작용없이 센서들의 기계적 조정의 어떤 변화가 자동적으로 그리고 디지털적으로 보정될 수 있다는 것이다.

그러나, 이것은 센서들 자신의 방향, 즉 메인 스캐닝 방향으로의 조정시의 왜곡에만 적용할 수 있다. 센서들의 변위에 의해 관찰 영역들이 더 이상 정렬상태에 있지 않는 경우에, 즉 센서들이 서브 스캐닝 방향으로 서로에 대해 상대적으로 변위되는 경우에, 상기 센서들의 변위는 보정될 수 없을 뿐만 아니라 상술한 방식으로 결정될 수 없다. 그러나, 이러한 변위는, 예를 들어 장치가 이동되는 경우에, 동일하게 결정될 수 있다. 따라서, 바람직하게도 이러한 변위도 또한 자동적으로 보상할 수 있다.

본 발명의 목적은 이러한 자동 보상을 허용하는 수단을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 도입부에 따른 장치에서, 본 발명에 따른 정렬소자는 각 센서가 놓인 관찰영역에서 각 센서에 대해 상기 서브 스캐닝 방향의 함수로서 연속적으로 증가하거나 감소하는 메인 스캐닝 방향의 폭을 가지는 형상을 갖는다.

그 결과, 정렬소자의 측정폭과 상기 위치 사이에 고정 관계가 존재하기 때문에, 센서의 측정 데이터로부터 그 센서의 관찰영역이 서브 스캐닝 방향에서 어떤 위치를 갖는지를 결정할 수 있다. 조정 과정에서, 센서상으로의 정렬소자의 투영의 중심이 천이점을 결정하기 위해 여전히 사용될 뿐만 아니라 부가적으로 서브 스캐닝 방향으로의 2 개의 관찰영역의 상호거리가 투영의 폭으로부터 결정된다.

적절한 형상은 폭이 서브 스캐닝 방향으로 선형적으로 테이퍼화되는 것, 즉 센서상의 정렬소자의 투영이 삼각형인 형상이다. 예를 들어 굴곡 또는 만곡 형상의 비선형 형상도 가능하다. 이런식으로 특정 영역에서의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

일 실시예에서, 정렬소자는 회전체 즉, 유리판 아래에 캔틸레버식으로 장착된 테이퍼화된 폭을 가진 폭이 좁은 막대이다. 유리판 아래의 평면에 놓이고 주로 그것에 평행한 평평한 몸체도 적합하다. 정렬소자의 또 다른 바람직한 실시예는 오리지널 평면상으로의 그들의 투영이 서로에 대해 소정 각도로 연장하도록 고정된 예를 들어 스트레치된 2 개의 와이어 또는 2 개의 얇은 막대인 2 개의 선형소자의 집합체이다. 예를들어, 하나의 소자는 서브 스캐닝 방향으로 배치되고 다른 하나는 그와 함께 예각을 형성하는 방향으로 배치될 수 있다. 다른 예는 동일값을 가진 상이한 부호의 예각으로 각각을 서브 스캐닝 방향으로 연장시켜 대칭 형상을 형성하는 2 개의 소자들이다.

정렬소자는 캔틸레버식으로 장착될 수 있지만, 유리판의 하부에 대해 고정될 수도 있다. 따라서, 유리판의 두께는 오리지널 평면으로 부터 요구되는 거리를 제공한다.

본 발명에 따른 장치는, 정렬소자와 관련하여 발생된 이미지 데이터로부터 2 개의 인접 센서들 사이에서 서브 스캐닝 방향으로의 상호 위치 차이를 결정하기 위한 수단을 구비하고, 하나 이상의 센서로 부터 디지털 데이터를 지연시켜 상기 위치 차이를 제거하는 디지털 수단을 더 구비한다. 일 실시예에서, 상기 디지털 수단은 각각이 일 스캔 라인의 길이를 가진 다수의 직렬접속 시프트 레지스터들과, 상기 관련 센서로부터 이미지 데이터를 전송하기 위해 상기 측정된 위치 차이에 기초하여 상기 시프트 레지스터들 중 하나를 선택하는 선택수단을 구비한다. 선택회로는 2 개의 연속적인 스캔 라인들간의 거리에 의해 측정된 위치 차이들을 분할하여 상기 2 개의 센서들로부터 이미지 데이터 사이의 스캔 라인들의 개수를 계산한다. 계산된 개수에 대응하는 시프트 레지스터를 선택하므로써, 정확한 스캔 라인들을 서로 접속한다.

이하에서, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 도면에서, 동일 도면부호는 동일 구성요소를 나타낸다.

도 2 는 본 발명에 따른 장치의 원리를 도시하는 측면도이다. 복사판 (20) 과 유리판 (1) 은 각각 CCD 어레이를 구비한 센서 (S) 들 및 렌즈 (L) 로 이루어진 센서 시스템에 스캐닝용 서류를 이송시킬 수 있는 오리지널 평면을 형성한다. 이러한 CCD 어레이들은 인출평면에 수직인 방향으로 서로 연장하여 배치된다. 스캐닝용 서류 (도시되지 않음) 는 각각 2 개의 피구동 롤러쌍 (21, 22; 23, 24) 사이에서 좌측으로부터 우측으로 이송된다. 압력인가판 (25) 은 유리판 (1) 에 서류를 가압한다. 관형 램프 (26) 는 반사기 (27) 또는 하부로부터의 서류를 나타내는 반면에, 백색으로 칠해져 있는 압력인가판 (25) 은 서류를 관통하는 임의의 광을 광학 시스템으로 반사하는 제 2 반사기를 형성한다.

라인 (29) 은 서류의 피(被)스캔부분과 센서 (S) 들간의 광경로를 나타낸다. 이 광경로는 이러한 예시적인 실시예에서 유리판 (1) 바로 아래에, 서류의 이송방향으로 테이퍼화된 직경을 갖는 얇은 막대 (thin rod) 에 의해 형성되는 정렬체 (2) 를 포함한다.

장치의 정면도를 도 1a 를 참조하여 설명한다. 이 예시적인 실시예에서, 센서 시스템은 각각 렌즈 (L1, L2) 를 가지는 2 개의 센서 (S1, S2) 로 이루어져 있다. 각각의 센서들은 그 렌즈를 통해 서류의 선형영역을 감지한다. 이하, 예를들어 대략 60μ 인 하나의 화소폭을 가지는 이러한 선형영역들을 관찰영역이라 하고 각각 O1 과 O2 로 표시한다. 도 1a 에 나타낸 바와 같이, 관찰영역 (O1, O2) 은 서로 중첩한다. 정렬체 (2) 는 2 개의 센서 각각의 시계 (field of view) 의 중첩부분에서, 유리판 (1) 아래에 짧은 거리로 배치된다. 정렬체 (2) 와 오리지널 평면간의 거리는 정렬체가 여전히 센서들상에 충분히 샤프하게 영상화되어 그 에지를 인식할 수 있도록 선택된다.

정렬체 (2) 를 확대하여 도 3 에 나타낸다. 단부 (31, 32) 는 거의 일정한 직경을 갖는 원통이고, 중앙부 (33) 는 단부 (31) 의 직경으로부터 단부 (32) 의 직경으로 연속적으로 테이퍼화된 직경을 갖는다. 이 예에서 상기 정렬체는 단지 원뿔이지만, 테이퍼는 또한 만곡될 수 있다. 중앙부는 후술하는 바와 같이 조정을 위해 사용된다. 단부들의 직경의 실제값들은 각각 1 및 4 ㎜ 이고, 중앙부 (33) 에 의해 기술되는 원뿔의 꼭지점 각도는 예를 들어 60 도 이다. 도 3 에 나타낸 부분 31, 32, 및 33 중 단지 33 만이 필수적이다. 다른 부분들은 반드시 있어야 하는 것은 아니지만 여기에서는 장착 목적으로 부가된다. 정렬체에 대한 다른 유용한 형상들은 예를 들어 교차방향으로 연장하는 와이어 집합체 또는 평평한 소자이며, 이는 유리판 (1) 에 평행한 평면에 위치된되는 것이 바람직하다. 또한, 정렬체는 예를 들어 유리기판의 하부에 도포된 페인트의 패턴에 의해 형성될 수 있다. 단 하나의 중요한 요소는 센서들에 의해 검출된 정렬체의 이미지가 메인 스캐닝 방향의 2 개의 인식가능한 위치를 가져야하고, 상기 위치는 서브 스캐닝 방향의 위치들과 기지의 관계를 갖는다는 것이다.

스캐너 장치를 구성하기 위해, 센서들은 여기서 상술되지 않은 적절한 수단에 의해 적당한 위치로 정확하게 장착된다. 조정 후, 정렬체가 관찰영역의 중첩부의 중앙에 주로 대향하여 위치되고 정렬체의 중앙부가 관찰영역에 의해 대략 반 정도 교차되는 방식으로, 2 개의 센서의 관찰영역은 실질적으로 서로 연장되고 메인 스캐닝 방향으로 중첩한다. 예를 들어, 장치를 옮기는 중에 또는 장치를 편평하지 않은 바닥에 배치함에 따른 장치의 영향은 다소 센서의 조정을 왜곡시킬 수 있다. 일반적으로, 관찰영역들은 짧은 거리에 걸쳐 변위되므로 상기 관찰 영역들은 서브 스캐닝 방향으로 더 이상 커넥트 업하지 않고 그들의 중첩은 상이하게 된다. 회전도 가능하지만, 이는 실제적으로 보정이 요구되지 않을 만큼 작다. 도 4 는 센서 변위후의 상태를 도시하며, 도 4 는 또한 정렬체 (2) 와 2 개의 관찰영역 (O1, O2) 도 도시한다. O1 과 정렬체 (2) 의 에지들과의 교차점 (R1,1; R1,2) 및 O2 와 정렬체 (2) 의 에지들과의 교차점 (R2,1; R2,2) 들도 나타낸다. 센서들상에 관찰영역들을 영상화하는 결과로서, 이러한 교차점들은 센서들의 개별 CCD 소자들과 일치하며, CCD 소자들은 균일하게 분포되므로 센서들내의 좌표들과도 일치한다.

센서들의 조정시에 임의의 편차들을 보상하는데 필요한 보정값들을 결정하는 과정을 도 5 에 나타낸다. 단지 정렬체 (2) 만이 흰색 압력인가판 (25) 에 대해 가시적이 되도록 어떠한 서류도 없이 스캔을 행한다. 교차점들 (R1,1; R1,2; R2,1; R2,2) 의 좌표들은 먼저 센서들로부터의 디지털 이미지 데이터로부터 단계 52 에서 결정된다.

단계 54 에서 중점 M1=(R1,2 + R1,1)/2 과 M2=(R2,2 + R2,1)/2 을 계산하여 메모리에 저장한다. 이 점들에 의해, 센서 (S1) 의 이미지 데이터와 센서 (S2) 의 이미지 데이터가 서류의 스캐닝 동안 서로 접속되는 점속점들은, 중점 (M1, M2) 각각으로부터, 센서의 중앙으로 실험적으로 사전결정된 화소들 (CCD 소자들) 의 개수를 가산하므로써 계산된다. 이것은 정렬체가 오리지널 평면에 있지 않고 센서들이 정렬체를 어떤 각도에서 2 개의 방향으로부터 검출하는 경우에. 시차 (視差) 가 발생하기 때문에 필요하다. 이런 식으로, 점 P (도 1a) 에 도달되고, 상기 점 P 는 오리지널 평면상에 정렬체 (2) 중심의 수직투영을 형성한다. 이점이 센서들 (S1, S2) 각각으로 부터 이미지 데이터용 접속점으로서 선택된다. 점 P 는 센서들 (S1, S2) 각각으로 부터의 이미지 데이터에 각각 P1 과 P2 로 표시된다. 물론, 다른 방법으로 2 개의 센서들의 자유시계 () 에 위치된 임의의 다른점을 접속점으로 선택할 수도 있다. 이미지 데이터에서의 점 P 의 결정은 유사하다.

단계 56 에서, 센서들 (S1, S2) 상의 정렬체 (2) 의 투영 폭 W1=R1,2 - R1,1 및 W2=R2,2 - R2,1 을 각각 계산한다. 이들 폭은 아래식에 따라 상호거리 A 로 변환된다.

여기서 α 는 정렬체 (2) 의 원뿔 부분의 반 꼭지점각이다. 서류의 스캐닝시, 센서 (S1 또는 S2) 로 부터의 이미지 데이터는 거리 A 에 걸친 서류의 이송에 대응하는 시간 간격 만큼 지연될 것이다 (센서의 선택은 A 의 부호에 의해 결정된다). 값 A 는 스캔 라인들간의 거리 단위들로 표시되고 센서 (S1) 에 관한 값 A1 과 센서 (S2) 에 관한 값 A2 인 2 개의 값으로 변환된다. 또한, 값 A1 과 A2 는 메모리에 저장된다.

이것으로 상기 과정을 완료한다.

도 6 은 상술한 설명에 따라 계산된 보정인자들에 기초하여, 센서들 (S1, S2) 의 조정시의 편차들을 보상하기 위한 회로를 나타내는 도면이다.

센서들 (S1, S2) 은 아날로그/디지탈 변환기들 (61, 62) 각각에 접속되어 아날로그 직렬 이미지 데이터를 전송한다. 이 아날로그 이미지 데이터는 변환기들 (61, 62) 에 의해 디지털 직렬 이미지 데이터로 변환된다. 변환기 (61) 는 스위치 (63) 에 접속되고 변환기 (62) 는 스위치 (64) 에 접속된다. 도 5 를 참조하여 설명하는 바와 같이 보정값들을 결정하기 위한 과정 동안에, 스위치들 (63, 64) 은 도 6 에 도시한 상태에 있고 센서들은 상기 과정을 수행하는 분석회로 (65) 에 접속된다. 분석회로 (65) 를 후술된 제어회로 (66) 에 접속하여 보정값들 (P1, P2, A1, 및 A2) 을 전송한다. 제어회로 (66) 는 보정값들의 임시저장을 위한 메모리를 구비한다.

보정값들을 결정하기 위한 과정을 수행한 후, 스위치들 (63, 64) 은 다른 모드로 설정되고, 여기에서 상기 스위치들은 변환기들 (61, 62) 중 하나를 조합회로 (71) 에 접속하고 나머지 다른 변환기를 직렬 접속된 시프트 레지스터들의 뱅크 (68) 에 접속하는 스위칭 유닛 (67) 에 상기 변환기들을 접속한다. 시프트 레지스터들은 센서들의 1 스캔 라인의 길이를 갖는다. 개개의 시프트 레지스터들은 멀티플렉서 (69) 에 접속된다. 멀티플렉서 (69) 와 함께 시프터 레지스터들은 하나의 스캔라인 간격 단위들로 선택가능한 지연을 가지는 지연회로를 형성한다. 스위칭 유닛 (67) 의 상태는 2 개의 센서신호들 중 어느 것이 지연되지를 결정한다.

멀티플렉서 (69) 는 차례로 제어회로 (66) 에 접속되고 그 출력은 조합회로 (71) 에 접속되며 그 조합회로 (71) 는 또한 디지털 이미지 데이터용 처리장치 (도시하지 않음), 예를들어 인쇄장치 (72) 에 접속된다.

서류의 스캐닝 동안, 센서들 (S1, S2) 중 하나로 부터 디지털화된 이미지 데이터는 이를 시프트 레지스터 뱅크 (68) 에 통과시킴에 의해 지연되고, 멀티플렉서 (69) 는 통과된 이미지 데이터가, 센서들 (S1, S2) 의 어떤 변위에 상관없이, 서류상의 서브 스캐닝 방향의 동일위치와 관계하는 방식으로, 제어회로 (66) 의 제어하에 시프트 레지스터들 중 하나로 부터 이미지 데이터를 통과시킨다.

이와 같이 지연된 스캔라인들은 멀티플렉서 (69) 에 의해 조합회로 (71) 로 공급되고, 조합회로 (71) 는 이들을 스위칭 유닛 (67) 로부터 직접 수신된 다른 센서로 부터의 스캔라인들과 조합한다. 이러한 상태들에서, 조합회로 (71) 는 다른 센서에 의해 중첩된, 상기 단부로부터 발생된 이미지 데이터를 양 센서들의 스캔라인으로부터 위치 (P1, P2) 각각으로 이동시키고, 나머지 이미지 데이터를 조합하여 완전한 이미지 라인을 형성한다. 이러한 상태들에서, 조합회로 (71) 는 본질적으로 2 개의 센서로부터 동시에 들어오는 스캔라인들이 정확한 타임 (correct time) 시퀀스로 배치되도록 공지의 방법으로 구성된다. 결과적인 이미지 라인들은 계속적으로 처리회로에 공급된다.

여기서, "회로" 라는 용어는 단지 하드웨어뿐 만 아니라, 적절한 소프트웨어가 로드된 마이크로프로세서를 의미할 수도 있다.

상술한 실시예에서, 하나의 정렬체만이 센서들과 연관된 관찰영역들의 중첩영역에 제공된다. 물론, 스캐닝용 영역 외부에, 관찰영역들의 조합에 의해 형성된 완전한 시계의 자유 단부들에 정렬체들을 제공하는 것도 가능하다. 이런식으로, 각 관찰영역에 대해, 서브 스캐닝 방향의 위치결정이 양 단부에 대해 가능하게 되므로, 이것으로부터 센서들의 임의의 스큐 (skew) 를 결정하는 것이 가능하며 스큐를 보정하는 것도 가능하게 된다.

상술한 설명에서, 장치는 2 개의 센서들을 구비하지만, 이런 종류의 장치는 인접센서들의 관찰영역을 중첩하는 관찰영역을 항상 가지는 2 개 이상의 센서들을 구비할 수도 있다. 이 경우, 정렬체들이 모든 중첩영역들에 제공된다.

비록 본 발명을 상술한 예시적인 실시예를 참조하여 설명하였지만 이것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자라면 특허청구범위내에서 다른 실시예들을 구현할 수 있음을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 스캐너 시스템을 이용하여 센서들이 서브 스캐닝 방향에서 서로에 대해 상대적으로 변위되는 경우에도 센서들의 변위를 자동 보상할 수 있다.

도 1a 는 2 개의 센서시스템을 가지는 스캐너의 다이어그램.

도 1b 는 센서들 중 하나에 투영된 이미지의 부분을 나타내는 도면.

도 2 는 본 발명에 따른 장치의 원리를 나타내는 측면도.

도 3 및 도 4 는 도 2 의 장치에 사용된 정렬체를 나타내는 도면.

도 5 는 보정값들을 결정하기 위한 과정에 대한 흐름도.

도 6 은 센서 조정시의 편차를 보상하기 위한 회로를 나타내는 다이어그램.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

S1, S2 … 센서

L1, L2 … 렌즈

O1, O2 … 관찰영역

D … 스캐닝용 서류

1 … 유리판

2 … 정렬소자

21, 22; 23, 24 … 구동 롤러쌍

25 … 압력 인가판

26 … 관형 램프

27 … 반사기

61, 62 … A/D 변환기

63, 64 … 스위치

65 … 아날로그 회로

66 … 제어회로

67 … 스위치부

68 … 직렬 접속 시프트 레지스터 뱅크

69 … 멀티플렉서

71 … 조합회로

72 … 인쇄장치

Claims

서류를 광학적으로 스캐닝하여 상기 서류의 국소 광학적 농도에 대응하는 디지털 이미지 데이터를 발생하는 장치에 있어서,

일 면이 오리지널 평면을 정의하는 고정 유리판;

상기 서류를 상기 오리지널 평면의 서브 스캐닝 방향으로 이송하는 이송수단;

메인 스캐닝 방향으로 위치된 2 개 이상의 선형 센서들로서, 각각은 광전 변환기들의 어레이를 구비하고 센서상에 상기 오리지널 평면에 위치한 선형관찰영역을 영상화하는 렌즈를 구비하며, 상기 센서들의 상기 관찰영역들은 실질적으로 정렬되고 단부들에서 상기 메인 스캐닝 방향으로 부분적으로 중첩하는, 상기 2 개 이상의 선형 센서들;

상기 렌즈들과 상기 오리지널 평면 사이에 상기 오리지널 평면으로부터 짧은 거리에서 상기 오리지널 평면상으로의 수직투영이 2 개의 인접하는 관찰영역들의 상기 중첩 단부들내에 놓이는 위치에 배치되는 정렬소자를 구비하되,

상기 정렬소자는 각 센서에 놓인 관찰영역에서 각 센서에 대해 상기 서브 스캐닝 방향의 함수로서 연속적으로 증가하거나 감소하는 상기 메인 스캐닝 방향의 폭을 갖는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터 발생 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 정렬소자의 상기 폭은 상기 서브 스캐닝 방향으로 선형적으로 테이퍼화된 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터 발생 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 정렬소자의 상기 폭은 상기 서브 스캐닝 방향으로 만곡된 형상으로 테이퍼화되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터 발생 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 정렬소자는 상기 서브 스캐닝 방향으로 연장하는 축을 가지며 상기 유리판 아래 장착된 회전체인 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터 발생 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 정렬소자는 상기 유리판 아래의 평면에 놓이고 그것에 실질적으로 평행하는 평평한 몸체인 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터 발생 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 정렬소자는 오리지널 평면상으로의 2개의 선형 소자들의 투영들이 소정 각도로 서로 연장하도록 고정된 상기 선형소자들의 집합체를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터 발생 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 정렬소자는 상기 유리판에 접촉하지 않고 일단부에서 고정되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터 발생 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 정렬소자는 상기 유리판의 밑면에 고정되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터 발생 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 정렬소자에 관하여 발생된 상기 이미지 데이터로부터, 2 개의 인접 센서들 사이에서의 상기 서브 스캐닝 방향의 상호 위치 차이를 결정하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터 발생 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 위치 차이를 결정하는 상기 수단은 상기 인접센서들 각각의 이미지 데이터에서 상기 정렬소자의 폭을 결정하고 이러한 폭들간의 차이로부터 상기 서브 스캐닝 방향의 상호 위치 차이를 계산하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터 발생 장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

하나 이상의 센서로 부터의 상기 디지털 데이터를 지연시켜 상기 서브 스캐닝 방향의 상기 위치 차이들을 제거하는 디지털 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터 발생 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 디지털 수단은 각각이 일 스캔 라인의 길이를 가지는 다수의 직렬접속 시프트 레지스터들과, 상기 관련 센서로부터 이미지 데이터를 전송하기 위해 상기 측정된 위치 차이에 기초하여 상기 시프트 레지스터들 중 하나를 선택하는 선택수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터 발생 장치.
서류를 광학적으로 스캐닝하여 상기 서류의 국소 광학적 농도에 대응하는 디지털 이미지 데이터를 발생하되,

일 면이 오리지널 평면을 정의하는 고정 유리판,

상기 서류를 상기 오리지널 평면의 서브 스캐닝 방향으로 이송하는 이송수단,

메인 스캐닝 방향에서 길이방향으로 위치되는 2 개 이상의 선형 센서들로서, 각각은 상기 센서상에 상기 오리지널 평면에 위치한 선형관찰영역을 영상화하는 렌즈를 구비하며, 상기 센서들의 상기 관찰영역들은 실질적으로 정렬되고 상기 단부들에서 상기 메인 스캐닝 방향으로 부분적으로 중첩하는, 상기 2 개 이상의 선형 센서들을 구비하는 상기 디지털 이미지 데이터 발생 장치에서, 길이 방향으로 서로 나란하게 위치되며 광전 변환기들의 어레이를 구비하는 상기 2 개 이상의 선형 센서들에 의해 발생된 디지털 이미지 데이터간의 접속 에러를 보상하기 위한 방법에 있어서,

a) 상기 오리지널 평면상으로의 수직투영이 2 개의 인접하는 관찰영역들의 중첩 단부들내에 놓이도록 하는 방식으로, 상기 렌즈들과 상기 오리지널 평면 사이에 상기 오리지널 평면으로부터 짧은 거리에 있는 위치에서, 상기 서브 스캐닝 방향의 함수로서 연속적으로 증가하거나 감소하는 메인 스캐닝 방향의 폭을 가지는 정렬소자를 이용하는 단계,

b) 테스트 스캔을 실행하는 단계,

c) 상기 테스트 스캔 동안 발생된 이미지 데이터에서, 상기 정렬소자의 피검출폭을 결정하는 단계,

d) 상기 정렬소자의 형상과 상기 2 개의 인접 센서들의 이미지 데이터에서의 상기 피검출폭들의 임의의 차이로부터 상기 2 개의 인접센서들의 상기 서브 스캔방향의 임의의 위치 차이를 결정하는 단계,

e) 정상 스캔 동안, 상기 2 개의 인접 센서들 중 하나 이상으로부터 디지털 이미지 데이터를 지연시키므로써, 상기 테스트 스캔 동안에 결정된 상기 2 개의 인접 센서들의 상기 서브 스캔 방향의 위치 차이를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 데이터간의 접속 에러들을 보상하는 방법.