TWI401947B - 可攜式影像擷取及攝影裝置 - Google Patents

Description

可攜式影像擷取及攝影裝置

本發明係關於一種可攜式影像擷取及攝影裝置，更詳細地說，本發明係關於一種具有一影像擷取模組設置於其上之可攜式影像擷取及攝影裝置。

影像擷取裝置如掃描器等，分析並將一影像或一物體轉換成一數位影像。舉例來說，典型的影像掃描器將一相片、印刷文字或手寫文字分析、處理及轉換為一數位影像。存在多年的桌上型影像掃描器為最普遍的影像擷取裝置。

近來，體積較小、易於攜帶的桌上型掃描器已在市場上銷售，主要係針對掃瞄商務或其他類型名片。此種習知技術的名片掃描器的例子包含位於Massachusetts Cambridge的CardScan公司所銷售的名片讀取機。另一現存名片讀取機的型號為BizCard Reader 900c，此機型由位於California Sunnyvale經營電子文件技術的Card Reader公司所銷售。

有些掃描器，包含桌上型掃描器，使用一玻璃平台設計及掃瞄頭來擷取一掃瞄影像。此掃瞄頭包含一影像元件、數面鏡子及濾光鏡和透鏡。此掃瞄頭和其他掃描器零件共同運作，如一玻璃板、一燈、一步進馬達、一穩定桿、一皮帶及一電源供應器。桌上型掃描器通常需要一面朝下且放置玻璃板上的掃瞄主體或物體。連接至步進馬達的皮帶移動掃瞄頭掃過文件，使影像元件及光源也 掃過玻璃板讀取整個區域。此組合係連接至一穩定桿以確保在掃瞄主體的整個掃瞄中不會有誤差。由於該主體所反射的光，使得此主體對影像元件來說是可見的。

有些掃描器，例如前述習知技術裝置及其他類似的可攜式影像掃瞄裝置，係具備自動文件饋送特徵。使用者將掃瞄主體放置在入口，此主體即可自動地送入掃描器中。在自動文件饋送掃瞄過程中，當此主體利用滾軸以一定速度移動經過掃描器時，影像元件仍靜止不動。掃瞄之後，主體可從一分離出口取出。

許多習知技術裝置，如前述名片讀取機，典型地利用某機器上所安裝的影像及文字擷取軟體技術或其他軟體應用程式，來讀取和掃瞄名片上的所有資訊，並轉換成一數位影像。一種此類應用程式為光學文字辨識(optical character recognition,OCR)，其用以自一掃瞄主體掃瞄文字及其他影像，並且轉換成電腦中的文字。OCR通常利用一平均程序來決定文字的形狀，並將之對應到正確的字母或數字。因此，當掃瞄名片時，名片上的打字和手寫資訊都自動地讀到資料庫。名片上的掃瞄影像亦可儲存成電腦可讀取檔案，以供日後修改或影像處理。

無論是桌上型或可攜式影像掃描器，影像元件為影像擷取裝置的關鍵零件之一，而且結果影像的品質端賴該裝置的影像元件。電荷耦合裝置(charge-coupled device,CCD)晶片是最常見的成像技術。CCD技術包含一光感二極體組合，稱為感光單元(photosites)，其將光子轉換為電荷。每個感光單元對光線敏感，使得當亮光打到一單一感光單元時，一電荷便聚集在該感光單 元。掃瞄影像通過鏡面陣列、濾光鏡和透鏡而到達CCD。這些零件的精確設定端看掃描器的型式。一般來說，文件的影像透過一有角度之鏡子反射至另一鏡子，每個之後的鏡子均具有些微彎曲，以將反射影像聚焦至另一鏡子的表面上。最後一個鏡子將影像反射至一透鏡，該透鏡將影像聚焦至影像元件。CCD裝置的鏡子數目係與移動掃描頭、皮帶和馬達相關，使得CCD體積龐大，並限制了裝置之整體尺寸。

包含在同時期的影像擷取裝置的影像元件之第二種型式為接觸型影像感測器(contact image sensor,CIS)技術。CIS技術通常採納於平台式掃描器中，以作為CCD技術之一選擇。CIS技術在玻璃板下使用一發光二極體陣列。CIS以多列紅色、綠色及藍色發光二極體(light emitting diode,LED)，取代鏡面陣列、濾光鏡及透鏡。此影像元件典型地包含三百到六百個感測器，分佈在掃瞄區域且非常靠近文件所放置之玻璃板。掃瞄影像時，該等LED結合起來以提供白光來照亮影像，接著此影像由一列感應器所擷取。CIS技術的掃瞄裝置基本上體積較小，但此種裝置無法提供與採用CCD技術的掃描裝置相同的解析度或整體影像品質。

不管影像擷取裝置所使用的技術型式為何，現存可攜式掃描器的玻璃平板設計在裝置上仍然需要一入口。因此，即使在影像擷取裝置使用更小型的CIS技術，此裝置的整體厚度仍然可觀。

其他現代掃瞄裝置，如台灣蒙恬科技銷售的WorldCard duet，包含一網路攝影機來掃瞄和讀取名片的影像。此種裝置使用影像及文字辨識軟體來辨識名片上印製之資訊。然而，因為WorldCard duet裝置必須設定成網路攝影機來擷取名片的影像，所以欠缺可攜性和多樣性。因此，使用者只能使用WorldCard duet連接個人電腦或其他類似裝置。

一種較佳的可攜式影像擷取裝置為體積精巧，最好只有口袋大小。影像擷取裝置可能類似標準大小的信用卡或名片，但寬度稍厚。影像擷取裝置應該最好可以擷取印製在名片或其他類似物體的資料，如文字或其他影像等，以進一步儲存和使用。此裝置也可能包括適當軟體，將擷取的文字和影像轉換成可讀取檔案，以作為進一步組織和分類。此裝置最好也可具備數位相機功能，以擷取除了名片之外的其他影像主體。此裝置也可能藉由任何可能的資料傳輸方式，具有和其他外接裝置的通訊能力，使得裝置之間的資料傳送更加便利。

本發明提供一種可攜式影像擷取及攝影裝置，包含一裝置本體及一上面板，該上面板可移動地接合於該本體，且具有一影像擷取模組設置其上。一下面板亦可移動地接合於該本體，用以當該下面板展開至一開啟位置時，容納並支撐一第一物體。該上面板可移動以自一收納位置展開至一第一展開位置，以顯像位於該下面板之一物體(名片讀取模式)，以及展開至一第二展開位置，以顯像位於該裝置遠端之物體(攝影模式)。

該裝置包含一影像擷取模組，位於該上面板之一表面。此面板可旋轉90度，以使用此影像擷取模組作為名片讀取機。此面板可進一步地旋轉，如一額外90度，以使用此影像擷取模組作為一數 位相機。此裝置使用影像元件擷取一影像，並且建立一數位影像資訊。所揭露的裝置除了記憶體元件外，具有一內建文字及字元辨識軟體，使得擷取資訊於必要時可轉換成可讀取電腦檔案，並且儲存作為往後轉換。任何使用所揭露裝置擷取的影像可使用最適當的資料傳輸方法，和一外接裝置進行傳輸。

一種如所揭露的可攜式影像擷取裝置，可用來作為一名片讀取機和/或一數位相機。此裝置省卻在大多數可攜式名片讀取機通常使用的玻璃板，因此體積精巧扁薄。此裝置使用電子攝影技術擷取資料影像及其他印製在名片上的影像。因此，此裝置不用作名片讀取機時，可用來作為數位相機。

在另一實施例中，上面板可滑動地接合於該本體，並且移動至一位置以顯像位於該裝置遠端之物體，並進一步地旋轉以顯像位於下面板之影像主體。

在目前較佳實施例中，第一展開位置為相對於該收納位置旋轉90度角之一位置，且該第一展開位置為相對於該收納位置旋轉約180度角之一位置。

當上面板設於收納位置，影像擷取模組可形成在該上面板之一第一表面，如此該影像擷取模組與該本體大致呈一鄰接關係。

可提供一位置感測器以產生一輸出訊號，表示該上面板相對於該本體之方向或位置。

提供一處理電路用以接收來自影像擷取模組之資訊，並且產生該資訊之輸出顯示。此處理電路可包含一顯示裝置及一微處理器，此微處理器與顯示裝置、影像擷取模組及位置感測器進行電 子通訊。此微處理器可用以因應來自位置感測器之訊號，修正接收自影像擷取模組的處理資訊。因此，此微處理器可調整處理程序，例如因應所感應到上面板的位置指示該裝置在名片讀取模式下，而調整光學字元辨識軟體的執行。此處理電路亦可因應來自位置感測器的資訊指示該裝置是否在名片讀取模式或攝影模式，調整影像處理。因此，觀看區域及焦距可因應該上面板的感測位置(感測模式)或此影像擷取模組可支援的其他元件的感測位置而調整。

請參考圖示，特別是第1圖，其表示一影像擷取裝置100位於關閉位置之前視圖。裝置100之形狀大致為方形。然而，裝置100亦可以其他形狀所構成。

裝置100包含一本體110，具有較為平坦之一前表面111及一後表面，如第6圖所示。可轉動的上面板115位於朝向前表面111之一頂端邊緣120。可轉動的下面板125位於朝向前表面之一底端邊緣130。上面板115藉由位於或接近頂端邊緣120之一樞軸170支撐在前表面111，如此上面板115可自由地往本體110之外轉動約180度，並返回原來位置。藉由向上動作將上面板115往本體110之外旋轉，上面板115基本上為開啟狀態，且藉由向下動作旋轉上面板115直到與本體110接觸而為關閉狀態。本體110可包含一插槽以接收上面板115，如此使上面板115於收回位置時與前表面111平齊。

在其他實施例中，上面板115可藉由直接上推方式，沿前表面 111移動，使此裝置可作為一數位相機，細節如第5圖的說明。上面板115可使用傳統固定硬體在插槽中滑動，因此使用者可施力直接往上展開上面板115，直到其大致離開本體110。

下面板125藉由位於或接近底端邊緣130之一樞軸(圖未示)所支撐，如此下面板125可往本體110之外轉動大約90度，並返回原來位置。因此，下面板125往本體110之外轉動，至大體上垂直於前表面111的平面之一方位。

釋放按鈕135可位於下表面125上，用以展開下面板125，使其轉動並自本體110水平展開。另一選擇為，如果省卻下面板125之釋放按鈕130，下面板125可手動轉動並且展開。裝置100更包含一執行按鈕160，用以執行錄製及儲存一主體的影像至主體110內部所內建記憶體或其他可移除式記憶體儲存模組之一程序，細節如關於第7圖之說明。執行按鈕160較佳為位於上表面本體110上，但亦可以位於不干擾裝置100運作之本體110之其他位置。

第2圖為裝置100於開啟位置(名片讀取模式)之一前立體圖。上面板115及下面板(圖未示)自本體110之前表面111旋轉約90度。下面板(圖未示)由一第一側面邊緣145及一第二側面邊緣150界定邊界。第一和第二側面邊緣145、150可因應下面板(圖未示)而個別些微提起以形成一凹槽。此第一及第二側面邊緣145、150的凹槽使影像主體140於下面板(圖未示)放入及定位時更方便。影像主體140可為使用者所選擇擷取影像之其他材料或物體。

第3圖為第2圖之裝置100之側視圖，裝置100具有上面板115 及下面板125，後者位於相對於本體110約90度之一展開位置。影像主體140設置在下面板125。上面板115包含一影像擷取模組155，例如一CCD或互補式金屬-氧化層-半導體(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)模組。然而，任何可用於擷取影像本體140之影像擷取模組155，均可用來搭配在此所述之裝置100。影像擷取模組155透過適當方式，譬如一薄且可彎曲的電路連接器，連接至處理電路200，如第7圖所描繪之連接方式。當上面板115相對於本體110部分或全部旋轉時，可啟動影像擷取模組155，且當上面板115部分或全部返回原來位置(收納位置)時，可關閉影像擷取模組。

當上面板115位於相對於本體110為90度之旋轉或展開位置時，影像擷取模組155可具有一預先決定之焦深，使得影像主體的特徵保留在區域深度162之內。當上面板115相對於主體110旋轉約90度時，影像擷取模組155可更包含一預先決定之觀看區域160，使得一典型大小之名片可保留在影像擷取模組155之觀看區域160之內。

上面板115更可在樞軸170上旋轉至相對於本體110約180度之一位置，使得此裝置100可作為一數位相機。如第4圖所示，上面板115可旋轉約180度至一位置，於此位置該裝置100可作為一數位相機。因此，上面板115連同影像擷取模組155可部分展開或者從一收納位置旋轉約90度之位置至一部分展開位置，於此位置該裝置100可作為一名片讀取機。當上面板115完全展開時，如旋轉約180度，或者旋轉至約90度至180度之間一位置， 此裝置可作為一數位相機。在應用程式建議因應特殊應用之一影像處理的修正的地方，可包含一位置感測器172以感應上面板115的位置，並且據此調整該影像處理。因此，舉例來說，此裝置於上面板115從收納位置展開約90度之名片讀取模式的地方，處理器可用以調整適合顯像位於下面板125之名片或其他影像主體之焦距及觀看區域。然而，此位置感測器偵測到上面板從收納位置旋轉180度，或從收納位置旋轉90度至180度之間之某位置，處理器可用以顯像較寬區域或焦距。

請參考第3、4及5圖所示之一示範位置感測器172，其用以因應上面板115關於樞軸170之相對位置或方向產生一訊號。位置感測器172可以多種方式施行，且用以產生一訊號表示上面板115相對於本體10之旋轉。在一實施例中，位置感測器172用以產生訊號，其指示上面板115已經到達一上面板115的預定相對位置，例如收納位置、相對於本體110展開90度、或者相對於本體110展開180度。此樞軸170可設計成當上面板115到達這些位置時，便固定至該等位置。在另一實施例中，位置感測器172用以產生連續的可變訊號，表示上面板115關於本體110相對展開位置，或者其他固定參考點。

第4圖為裝置100之前視圖，顯示上面板115旋轉約180度，亦即完全展開。焦深及觀看區域不固定，且當上面板展開至此區域時可因應調整。影像擷取裝置155可包含一放大縮小功能，其可使用一選單按鈕(圖未示)控制，細節如關於第6圖之說明。

在一實施例中，如第5圖所示，上面板115可垂直移動至一攝 影模式位置，且不需轉動。如第5圖所示之名片讀取模式，此裝置的用法在其展開至其向上位置時，會因藉由樞軸170轉動該上面板115而有所影響。

對於所屬領域具備通常知識者來說，裝置100可實作成各種不同的結構。用來展開上面板115的特殊機制、用來監測上面板115移動之感測機制以及用來因應上面板115的位置的處理功能及因此欲操作的模式，各可配合其他技術及喜好而選擇修改，而不脫離本發明之範圍。

第6圖為裝置100類似傳統數位相機之一其他實施例之一後視圖。本體110之後表面112可包含一顯示螢幕180，例如一液晶螢幕。顯示螢幕180在影像擷取過程中顯示主體之一影像，讓使用者於需要時可進行任何調整。顯示螢幕180更可以顯示擷取影像，讓使用者重新觀看，如此使用者於需要時可重複此操作。電源供應輸入205可供以連接一交流電源供應器。選單按鈕185可透過控制單元按鈕190，用以管理及控制裝置之特徵或其連接的程式。影像搜尋器200可供使用者觀看影像主體。使用者可在影像搜尋器200及顯示螢幕180之間切換影像。模式選擇器195可用以選擇裝置100的模式，例如使用裝置100作為名片讀取機或數位相機。當上面板115從本體往外旋轉時，如果裝置100未自動啟動，則可包含電源按鈕220。裝置100更可包含一記憶體插槽(圖未示)以容納一可移除式記憶體儲存模組及一資料傳輸裝置輸入(圖未示)，以便傳輸擷取影像至一外接裝置。這些特徵可位於裝置之任何位置，且細節關於對第7圖之說明。

第7圖顯示用以操作裝置100之一系統之示範設定之方塊圖。裝置100可具有一類似數位靜態相機之電路設定。如前述說明，裝置包含用以聚焦光線在影像擷取模組255上之透鏡250，以建立一影像主體之影像。影像擷取模組255較佳為一CCD攝影模組，其亦可為一CIS攝影模組，一CMOS攝影模組或其他任何影像擷取模組。影像擷取模組255與一類比至數位(analog to digital,A/D)轉換器260進行通訊。A/D轉換器260接收透過影像擷取模組255所輸出的電荷，並且將這些電荷轉換至此影像所表示的數位訊號。A/D轉換器與控制裝置100(包含內建軟體和其他韌體)運作之微處理器265進行通訊。記憶體275可為內建記憶體，或以分離式連接微處理器之一可移除式快閃記憶體模組。微處理器265更可連接一位於主體後表面之顯示裝置285，如關於第6圖說明之LED顯示螢幕，以對使用者顯示影像輸出。此外，裝置的其他零件輸出提供至微處理器265，包含電源按鈕220、選單按鈕185以及控制單元按鈕190。處理器265連接至作為交流電源的電源供應器280。電源供應器280亦可為可充電式鋰離子電池。

擷取影像的資料及資訊可自裝置100上傳或傳輸，連接一輸入/輸出裝置270或其他連接方式。在一實施例中，從裝置100收集的影像及其他資料透過實體連接方式，如一RS232或通用串列匯流排(Universal Serial Bus,USB埠，傳送至一個人電腦。實體連接方式亦可透過使用一底座，類似個人數位助理(personal digital assistant,PDA)(圖未示)電性耦接至個人電腦方式，將此裝置放入該底座。當裝置放入底座時，可透過底座之一控制按鈕或自動 啟動資料傳輸。資料亦可透過短波無線傳輸方式，如藍芽(Bluetooth)，從裝置100傳送至個人電腦。

上述僅為本發明之例舉，並非用來限制本發明之範疇。根據以上揭露，任何熟悉此技術者可進行在本發明所主張之範圍與精神的改變。詳細地說，實施例所揭露的各種特徵可單獨使用，或者以各種組合方式使用，而不限於所述之特定組合。因此，請求範圍不限於所述之實施例。

100‧‧‧影像擷取裝置

110‧‧‧本體

111‧‧‧前表面

112‧‧‧後表面

115‧‧‧上面板

120‧‧‧頂端邊緣

125‧‧‧下面板

130‧‧‧底端邊緣

135‧‧‧釋放按鈕

140‧‧‧影像主體

145‧‧‧第一側面邊緣

150‧‧‧第二側面邊緣

155‧‧‧影像擷取模組

160‧‧‧執行按鈕

160‧‧‧觀看區域

162‧‧‧區域深度

170‧‧‧樞軸

172‧‧‧位置感測器

180‧‧‧顯示螢幕

185‧‧‧選單按鈕

190‧‧‧控制單元按鈕

195‧‧‧模式選擇器

200‧‧‧處理電路

205‧‧‧電源供應輸入

220‧‧‧電源按鈕

250‧‧‧透鏡

255‧‧‧影像擷取模組

260‧‧‧A/D轉換器

265‧‧‧微處理器

270‧‧‧輸入/輸出裝置

275‧‧‧記憶體

280‧‧‧電源供應器

285‧‧‧顯示裝置

結合以下說明及圖式將可更理解於此揭露之各實施例的特徵及優點，其中全文相像的編號意指相像的零件，圖式中：第1圖係為根據本發明一實施例之位於關閉或收納位置之影像擷取裝置之前立體圖；第2圖係為本發明一實施例之位於部分旋轉位置作為一名片讀取裝置之影像擷取裝置之前立體圖；第3圖係為第2圖實施例之影像擷取裝置之側視圖；第4圖係為本發明一實施例之位於完全旋轉位置作為一相機之影像擷取裝置之前立體圖；第5圖係為本發明另一實施例之位於完全旋轉位置作為一數位相機之影像擷取裝置之前立體圖；第6圖係為根據本發明之影像擷取裝置之後立體圖；以及第7圖係為根據本發明可用來運作一影像擷取裝置之一示範系統之方塊圖。

100‧‧‧影像擷取裝置

110‧‧‧本體

111‧‧‧前表面

115‧‧‧上面板

120‧‧‧頂端邊緣

125‧‧‧下面板

130‧‧‧底端邊緣

135‧‧‧釋放按鈕

160‧‧‧執行按鈕

170‧‧‧樞軸

Claims (20)

1. 一種可攜式影像擷取及攝影裝置，包含：一裝置本體，具有一前表面及一後表面；一上面板，可旋轉地接合於該本體，且具有一影像擷取模組，設置於該上面板之一第一表面上；一下面板，可旋轉地接合於該本體，用以當該下面板展開至一開啟位置時，容納並支撐一第一物體，其中該上面板及該下面板係設置於該前表面，該上面板可旋轉以自一收納位置展開至一第一展開位置，以顯像位於該下面板之該第一物體，以及展開至一第二展開位置，以顯像位於該裝置遠端之一第二物體。
2. 如請求項1所述之裝置，其中該第一展開位置係為與該收納位置呈約90度角之一位置。
3. 如請求項2所述之裝置，其中該第二展開位置係為與該收納位置呈約180度角之一位置。
4. 如請求項3所述之裝置，其中當該上面板位於該收納位置時，該影像擷取模組與該本體大致呈一鄰接關係。
5. 如請求項4所述之裝置，更包含一位置感測器，設置於該本體靠近該上面板，用以產生一輸出訊號表示該上面板相對於該本體之該方向。
6. 如請求項5所述之裝置，更包含一處理電路，用以接收來自該影像擷取模組之一資訊，並產生該資訊之一輸出顯示。
7. 如請求項6所述之裝置，其中該處理電路包含一顯示裝置及一微處理器，該微處理器與該顯示裝置、該影像擷取模組及 該位置感測器之間進行電子通訊。
8. 如請求項7所述之裝置，其中該微處理器用以因應來自該位置感測器之訊號，調整自該影像擷取模組所接收之該資訊之處理。
9. 如請求項8所述之裝置，其中該微處理器係程式化以包含一光學字元辨識(optical character recognition)軟體。
10. 如請求項9所述之裝置，其中該微處理器因應來自該位置感測器之一指示該上面板之該位置之訊號，調整該光學字元辨識軟體之運作。
11. 一種可攜式影像擷取及攝影裝置，包含：一裝置本體，具有一前表面及一後表面；一上面板，可移動地接合於該本體，且具有一影像擷取模組，設置於該上面板之一第一表面上；一下面板，可旋轉地接合於該本體，用以當該下面板展開至一開啟位置時，容納並支撐一第一物體，其中該上面板及該下面板係設置於該前表面，該上面板可垂直移動以自一收納位置展開至一第一展開位置，以顯像位於該裝置遠端之物體，以及可旋轉至一第二展開位置，以顯像位於該下面板之一主體。
12. 如請求項11所述之裝置，其中該第一展開位置係為與該收納位置垂直之一位置。
13. 如請求項12所述之裝置，其中該第二展開位置係為與該第一展開位置呈可旋轉約90度角之一位置。
14. 如請求項13所述之裝置，其中當該上面板位於該收納位置時，該影像擷取模組與該本體呈一鏟式關係。
15. 如請求項14所述之裝置，更包含一位置感測器，設置於該本體靠近該上面板，用以產生一輸出訊號表示該上面板相對於該本體之該位置。
16. 如請求項15所述之裝置，更包含一處理電路，用以接收來自該影像擷取模組之一資訊，並產生該資訊之一輸出顯示。
17. 如請求項16所述之裝置，其中該處理電路包含一顯示裝置和一微處理器，該微處理器與該顯示裝置、該影像擷取模組及該位置感測器之間進行電子通訊。
18. 如請求項17所述之裝置，其中該微處理器用以因應來自該位置感測器之訊號，調整自該影像擷取模組所接收之該資訊之處理。
19. 如請求項18所述之裝置，其中該微處理器係程式化以包含一光學字元辨識(optical character recognition)軟體。
20. 如請求項19所述之裝置，其中該微處理器因應來自該位置感測器之一指示該上面板之該位置之訊號，調整該光學字元辨識軟體之運作。