專利名稱：用于便攜式掃描器的邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式圖像掃描器，更具體地說，涉及一種供便攜式圖像掃描器使用的圖像和位置檢測(cè)系統(tǒng)。
光學(xué)掃描裝置是已知技術(shù)中熟知的，它產(chǎn)生計(jì)算機(jī)可讀的代表了被掃描物體如照片或一印刷文本頁的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)。在一種典型的掃描器應(yīng)用中，光學(xué)掃描器產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)可以供個(gè)人計(jì)算機(jī)使用，以便在一個(gè)適合的顯示裝置上，例如陰極射線管CRT或者打印機(jī)，再現(xiàn)被掃描物體的圖像。
手持式或者便攜式圖像掃描器是一種光學(xué)掃描器，它被設(shè)計(jì)成由人的手來使之掃過被掃描的物體或者文件。該手持式掃描器可以通過數(shù)據(jù)電纜，直接與另一個(gè)計(jì)算機(jī)相連接。在這樣的情況下，由手持使掃描器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)可以“飛傳”到另一個(gè)計(jì)算機(jī)，也就是一旦收集到數(shù)據(jù)，就將它傳送給計(jì)算機(jī)。另一種不同的方式是，便攜式圖像掃描器可以包括一個(gè)其自身的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)。在完成掃描操作之后，再通過已知的手段，例如通過電纜連接或者光學(xué)紅外數(shù)據(jù)連接，將存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)下載到另一個(gè)計(jì)算機(jī)。
手提式或者便攜式掃描器在已知技術(shù)中是熟知的，其各種部件已由名稱為“具有可調(diào)光通道的手提式掃描器”5552597號(hào)美國專利、名稱為“用于手提式掃描器的光學(xué)波導(dǎo)”的5586212號(hào)美國專利、名稱為“具有機(jī)載電池充電裝置的手提式光學(xué)掃描器”的5381020號(hào)美國專利、以及名稱為“具有觸覺速度控制機(jī)構(gòu)的手提式光學(xué)掃描器”的5306908號(hào)美國專利所披露。它們?nèi)恳媒Y(jié)合在本文中。
典型的手提式掃描器可以包括照射系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)，以完成對(duì)物體的掃描。所述照射系統(tǒng)對(duì)物體的一部分(通常稱為“掃描區(qū)”)進(jìn)行照射，光學(xué)系統(tǒng)則收集由被照射的掃描區(qū)所反射的光，并將被照射的掃描區(qū)的一個(gè)很小的區(qū)域上(通常稱為“掃描線”)聚焦在位于掃描器之內(nèi)的一個(gè)光敏檢測(cè)器的表面上。通過使掃描線掃過整個(gè)物體，通常是通過使手提式掃描器相對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)，就可以獲得表示整個(gè)物體的圖像數(shù)據(jù)。例如，照射系統(tǒng)可以包括一個(gè)光源(例如熒光或者白熾燈，或者發(fā)光二極管(LED)陣列)。光學(xué)系統(tǒng)可以包括鏡頭和／或反光鏡組件，用于將被照射的掃描線的圖像引導(dǎo)聚焦在檢測(cè)器的表面上。所述光學(xué)系統(tǒng)也可以包括一個(gè)縮小光學(xué)系統(tǒng)，以便將反射光縮小在一個(gè)非常小的檢測(cè)器上。
用于檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)所聚焦的圖像光的光敏檢測(cè)器可以是一種接觸式圖像檢測(cè)器，也可以是多個(gè)光敏檢測(cè)器組成的陣列，它們協(xié)同運(yùn)作，以捕獲整個(gè)掃描線的圖像。一種典型的光敏檢測(cè)器當(dāng)它暴露于光時(shí)會(huì)改變其電阻。當(dāng)反射在光敏檢測(cè)器上的光的強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，流過光敏檢測(cè)器的電流就會(huì)發(fā)生變化。這樣，光敏檢測(cè)器就能夠用于檢測(cè)圖像上的明亮和黑暗區(qū)域。
在本說明書中，術(shù)語“圖像光”用于表示通過光學(xué)系統(tǒng)聚焦在檢測(cè)器陣列表面上的光。根據(jù)掃描器和被掃描文件的類型，圖像光可以是由文件或者物體所反射的光，也可以是穿過物體或者文件的光。一般通過三個(gè)步驟將圖像光轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。第一，每一個(gè)光敏檢測(cè)器將其接收到的光轉(zhuǎn)換為電荷；第二，通過一個(gè)模擬放大器將光敏檢測(cè)器的電荷轉(zhuǎn)換為模擬電壓；第三，通過模-數(shù)(A／D)轉(zhuǎn)換器將模擬電壓數(shù)字化。可以按照需要對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理和／或存儲(chǔ)。
一種典型的手持式光學(xué)掃描器也可以包括一個(gè)位置檢測(cè)系統(tǒng)，用于跟蹤掃描器相對(duì)于被掃描物體的位置。該位置檢測(cè)系統(tǒng)使得手持式掃描器能夠?qū)Ρ人蠛透鼘挼奈矬w或者文件進(jìn)行掃描。當(dāng)掃描儀來回掃過物體，對(duì)物體的所有面積進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，傳感系統(tǒng)就能夠跟蹤掃描儀的位置。采用位置檢測(cè)系統(tǒng)所收集的位置信息，就能夠隨后將各個(gè)被掃描的條拼接起來。
一種類型的光學(xué)位置檢測(cè)器是光學(xué)檢測(cè)器的兩維陣列，它產(chǎn)生代表物體表面的兩維部分的圖像數(shù)據(jù)。處理器對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，識(shí)別物體表面上區(qū)別特點(diǎn)相對(duì)于光學(xué)掃描器的位置。當(dāng)掃描器相對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些區(qū)別特點(diǎn)相對(duì)于光學(xué)掃描器的位置也相應(yīng)移動(dòng)。處理器測(cè)量這些位置變化，確定掃描這支相對(duì)于物體表面的位移和運(yùn)動(dòng)方向。處理器也可以將所述位移組合起來，確定掃描器相對(duì)于物體表面的運(yùn)動(dòng)速度。名稱為“用于檢測(cè)引導(dǎo)器相對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)的引導(dǎo)技術(shù)”的5644139號(hào)美國專利、以及名稱為“能夠補(bǔ)償非線性運(yùn)動(dòng)的自由臂圖像掃描裝置”的5578813號(hào)美國專利披露了對(duì)物體的兩維表面進(jìn)行掃描的位置檢測(cè)器或者引導(dǎo)器。其所公開的全部引用結(jié)合在本文中。
一種便攜式圖像掃描器包括一個(gè)小型圖像檢測(cè)器和兩個(gè)引導(dǎo)器。所述引導(dǎo)器位于接觸式圖像檢測(cè)器的一側(cè)，形成了與接觸式圖像檢測(cè)器的平行線。該兩個(gè)引導(dǎo)器相互足夠靠攏，使接觸式圖像檢測(cè)器的端部超出引導(dǎo)器。采用這樣的掃描器結(jié)構(gòu)，要想不使掃描器旋轉(zhuǎn)至少90度而掃描整個(gè)物體，包括邊緣，是十分困難的。由于引導(dǎo)器位于小型圖像檢測(cè)器的一側(cè)，當(dāng)小型圖像檢測(cè)器移動(dòng)到接近物體的頂部或者底部邊緣時(shí)，與第一掃描器相關(guān)聯(lián)的引導(dǎo)器就會(huì)移動(dòng)到脫離物體的位置。由于引導(dǎo)器超出接觸式圖像檢測(cè)器的端部，當(dāng)掃描物體的側(cè)邊時(shí)，與第二掃描器相關(guān)聯(lián)的引導(dǎo)器就會(huì)移動(dòng)到脫離物體的位置。如果引導(dǎo)脫離物體，位置信息就會(huì)丟失，便攜式圖像掃描器就不能夠?qū)呙璧降膱D像條拼合在一起。如果便攜式圖像掃描器作大角度的旋轉(zhuǎn)，例如90度，典型的拼合軟件在將圖像條拼合在一起時(shí)就會(huì)遇到困難。由于這一原因，上面所述的便攜式圖像掃描器不能完整地獲得物體邊緣的圖像。
現(xiàn)實(shí)需要提供一種圖像檢測(cè)器和位置檢測(cè)器，它使便攜式圖像掃描器能夠?qū)ξ矬w進(jìn)行完整的掃描，包括其邊緣。
為了達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N圖像和位置檢測(cè)器系統(tǒng)，它使接觸式圖像檢測(cè)器系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)物體進(jìn)行掃描，同時(shí)都能夠讓至少兩個(gè)引導(dǎo)器保留在物體上。在第一種實(shí)施例中，所述圖像和位置檢測(cè)器系統(tǒng)包括兩個(gè)圖像檢測(cè)器和兩個(gè)位置檢測(cè)器(以下稱雙圖像檢測(cè)器-雙位置檢測(cè)器系統(tǒng))。在第二種實(shí)施例中，所述圖像和位置檢測(cè)器系統(tǒng)包括一個(gè)圖像檢測(cè)器和四個(gè)位置檢測(cè)器(以下稱單個(gè)圖像檢測(cè)器-四個(gè)位置檢測(cè)器系統(tǒng))。
本發(fā)明第一種實(shí)施例的便攜式圖像掃描器可以包括第一圖像檢測(cè)器以及與所述第一圖像檢測(cè)器處于相間隔關(guān)系的第二圖像檢測(cè)器。位于所述第一圖像檢測(cè)器和第二圖像檢測(cè)器之間的多個(gè)位置檢測(cè)器用于檢測(cè)便攜式圖像掃描器的位置。
所述第一和第二圖像檢測(cè)器可以包括光敏檢測(cè)器的線性陣列，彼此平行設(shè)置。多個(gè)位置檢測(cè)器可以包括兩個(gè)光學(xué)位置檢測(cè)器，這兩個(gè)光學(xué)位置檢測(cè)器排成一條線，平行于所述第一和第二圖像檢測(cè)器。
本發(fā)明第二種實(shí)施例的便攜式圖像掃描器可以包括一個(gè)圖像檢測(cè)器，其具有第一多個(gè)位置檢測(cè)器，它位于鄰近圖像檢測(cè)器的一側(cè)，第二多個(gè)位置檢測(cè)器位于鄰近圖像檢測(cè)器的另一側(cè)。所述圖像檢測(cè)器可以包括沿著第一軸線的伸長的接觸式圖像檢測(cè)器。所述第一多個(gè)位置檢測(cè)器沿著第二軸線線性地設(shè)置，第二多個(gè)位置檢測(cè)器沿著第三軸線線性地設(shè)置。所述第一、第二、第三軸線相互平行，彼此間隔定位。
所述圖像檢測(cè)器的第一端在第一方向上超出第一和第二多個(gè)位置檢測(cè)器，圖像檢測(cè)器的第二端在第二方向上超出第一和第二多個(gè)位置檢測(cè)器，其中，所述第一方向和第二方向相反，第一、第二方向平行于所述第一軸線。
便攜式圖像掃描器可以進(jìn)一步包括一個(gè)印刷電路板，所述圖像檢測(cè)器和位置檢測(cè)器安裝并電連接在該電路板上。
便攜式圖像掃描器可以進(jìn)一步包括一個(gè)與所述圖像檢測(cè)器和位置檢測(cè)器相鄰的平顯示板。該顯示板基本上平行于位置檢測(cè)器所述形成的平面。
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行說明，其中

圖1是一種便攜式圖像掃描器的透視圖，它具有雙接觸式圖象檢測(cè)器(CIS)-雙引導(dǎo)器系統(tǒng)，能夠獲得全頁覆蓋，圖中示出了邊緣到邊緣的掃描操作；圖2是一種便攜式圖像掃描器的透視圖，它具有雙接觸式圖象檢測(cè)器(CIS)-雙引導(dǎo)器系統(tǒng)；圖3是圖2所示便攜式圖像掃描器沿著線3的剖視側(cè)視圖；圖4是圖2所示便攜式圖像掃描器沿著線4的剖視頂視圖；圖5是圖2所示便攜式圖像掃描器沿著線5的剖視前視圖；圖6A-6D示出了圖2所示便攜式圖像掃描器在一份文件的4個(gè)角部的放置狀況，以便獲得全頁覆蓋；圖7是一種便攜式圖像掃描器的透視圖；它具有單接觸式圖象檢測(cè)器(CIS)-四引導(dǎo)器系統(tǒng)；圖8是圖7所示便攜式圖像掃描器沿著線8的剖視側(cè)視圖；圖9是圖7所示便攜式圖像掃描器沿著線9的剖視頂視圖；圖10是圖7所示便攜式圖像掃描器沿著線10的剖視前視圖；圖11A-11D出了圖7所示便攜式圖像掃描器在一份文件的4個(gè)角部的放置狀況，以便獲得全頁覆蓋。
根據(jù)本發(fā)明的邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12(圖1)可以用于一個(gè)手持式或者便攜式圖像掃描器14，對(duì)物體16進(jìn)行掃描，諸如其上記載了文字28的文件18。例如，可以通過使便攜式圖像掃描器14沿著一個(gè)蜿蜒彎曲的路徑20在文件18上運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)整個(gè)文件18進(jìn)行掃描。如同下面將要詳細(xì)說明的那樣，該邊緣到邊緣的圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12與便攜式圖像掃描器14相配合，能夠獲得對(duì)文件18的全頁覆蓋，包括所有的邊緣44、46、48、50。該邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12通過采用接觸式圖像檢測(cè)器(例如圖4所示的52和54)在邊緣44、46、48、50上移動(dòng)，同時(shí)保持引導(dǎo)器(例如56和58)在文件18上，從而大大簡(jiǎn)化了全頁掃描。
參見圖2，本發(fā)明一種實(shí)施例的便攜式圖像掃描器14具有邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12，可以包括主殼體部分22，其大小可以容納接觸式圖像檢測(cè)器52和54、引導(dǎo)器56和58以及便攜式圖像掃描器14所需要的電子元件和其他裝置(圖中未示)。例如，除了容納便攜式圖像掃描器14的操作所述需要的各種電子元件之外，主殼體22也可以具有顯示裝置26以及各種按鈕或者開關(guān)24、30、32、34，以便控制便攜式圖像掃描器14的功能和操作。主殼體部分22的大小也可以容納一個(gè)適合的電源，例如電池60、62，以便為便攜式圖像掃描器14提供所需要的電能。
主殼體部分22具有與接觸式圖像檢測(cè)器52、54(圖3-5)和引導(dǎo)器56、58相鄰的槽口和開口(圖中未示)，以便使光進(jìn)出便攜式圖像掃描器14。主殼體部分22的大小能夠容納一個(gè)照射系統(tǒng)(圖中未示)，它照射文件18上與接觸式圖像檢測(cè)器52、54相鄰的掃描部分。該照射系統(tǒng)也可以照射文件18上與引導(dǎo)器56、58相鄰的部分。
在一種實(shí)施例中，主殼體部分22的結(jié)構(gòu)使得顯示裝置26以及控制按鈕24、30、32的絕大部分位于便攜式圖像掃描器14的頂部43上。這使得使用者在進(jìn)行掃描的同時(shí)能夠分別通過前側(cè)和后側(cè)38、36來拿住便攜式圖像掃描器14，從而使手指離開限制裝置26和控制按鈕24、30、32的絕大部分。主殼體部分22具較低的外形輪廓，側(cè)部36、38、40、42短于頂部43，其寬或深以便減小便攜式圖像掃描器14在掃描操作過程中傾倒的可能性。
主殼體部分22可以具有單個(gè)的印刷電路板64，接觸式圖像檢測(cè)器52、54以及引導(dǎo)器56、58安裝并電連接在該印刷電路板上。
如上所述，邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12大大方便了采用便攜式圖像掃描器14對(duì)文體18進(jìn)行全頁掃描接觸式圖像檢測(cè)器52和54獲得文件18的邊緣44，46，48和50上移動(dòng)，同時(shí)將引導(dǎo)器56和58保持在文件18上。這樣允許多掃描條帶式帶其通過處理軟件“接合”。如果在掃描過程中，引導(dǎo)器56和58的其中之一，最好兩個(gè)，一直不保持在文件18上，相對(duì)其它掃描帶的掃描帶位置不能識(shí)別，并且軟件將不能將它們結(jié)合在全部文件圖像。
邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)系統(tǒng)12可使便攜式掃描器14進(jìn)行全頁掃描，包括對(duì)所有的邊緣進(jìn)行掃描，不需要轉(zhuǎn)動(dòng)便攜式圖像掃描器，該旋轉(zhuǎn)操作的進(jìn)行是相當(dāng)困難的，而且有可能導(dǎo)致軟件不能正確運(yùn)行。邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12使得使用者能夠在邊緣44、46、48、50上移動(dòng)接觸式圖像檢測(cè)器52、54部分，脫離文件18，從而在保持引導(dǎo)器56、58位于文件18之上的同時(shí)，確保全頁覆蓋。
主殼體部分22的低外形輪廓大大簡(jiǎn)化了便攜式圖像掃描器14的使用，提高了便攜式圖像掃描器14在文件18上的穩(wěn)定性，能夠防止不希望的傾倒，這樣的傾倒會(huì)使最終的圖像產(chǎn)生扭曲或者妨礙正常的掃描。便攜式圖像掃描器14的較低和穩(wěn)定的設(shè)計(jì)方式使之在掃描操作的過程中十分便于控制。
將顯示裝置26和控制按鈕24、30、32中的絕大部分置于便攜式圖像掃描器14的頂部43上提供了保護(hù)，以便讓使用者能夠?qū)⑵涫种钢糜趻呙杵?4的側(cè)面36、38上。這一點(diǎn)防止了顯示裝置26和控制按鈕24、30、32受到損壞和變臟，并提供了一個(gè)可靠的位置供使用者持拿。
單個(gè)低技術(shù)要求的印刷電路板64與需要多個(gè)印刷電路板的設(shè)計(jì)相比，減少了便攜式圖像掃描器14的成本。單個(gè)的印刷電路板64有助于電子元件的對(duì)準(zhǔn)和安裝，并簡(jiǎn)化了便攜式圖像掃描器14的整體組裝，減少了便攜式圖像掃描器14的整體尺寸和成本。
在一種優(yōu)選實(shí)施例中，邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12可以包括兩個(gè)圖像檢測(cè)器52、54，在這兩個(gè)圖像檢測(cè)器52、54之間設(shè)置了至少兩個(gè)位置檢測(cè)器56、58。所述圖像檢測(cè)器52、54可以包括光電檢測(cè)器組成的伸長的、線性陣列，或者是平行排列、彼此隔開的接觸式圖像檢測(cè)器。所述位置檢測(cè)器56、58最好包括光電檢測(cè)器或者引導(dǎo)器的兩維陣列，以等距方式排列在接觸式圖像檢測(cè)器52、54之間。兩個(gè)引導(dǎo)器56、58形成了一條線，它平行于由接觸式圖像檢測(cè)器52、54所分別形成的線。接觸式圖像檢測(cè)器56、58最好分另延伸到或者接近便攜式圖像掃描器14的左右側(cè)40、42，而引導(dǎo)器56、58從側(cè)部40、42插入，使接觸式圖像檢測(cè)器52、54的端部超出引導(dǎo)器56、58。接觸式圖像檢測(cè)器56，58的端部可以伸出文件18的邊緣46、48，而引導(dǎo)器56、58仍然保留在文件18上。
具有邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器12的便攜式圖像掃描器14可以采取下述方式對(duì)物體16，例如對(duì)記載了文字28的文件18進(jìn)行掃描。第一步，使用者(圖中未示)根據(jù)特定掃描器裝置的特定操作順序，通過操縱適當(dāng)?shù)陌粹o或者開關(guān)(例如24、30、32、34)，啟動(dòng)便攜式圖像掃描器14，以便進(jìn)行掃描操作。例如，掃描啟動(dòng)按鈕34可以位于便攜式圖像掃描器14的前側(cè)側(cè)面38上，因此使用者可以在掃描文件18的過程中方便地按動(dòng)掃描啟動(dòng)按鈕34。
使用者將便攜式圖像掃描器14的接觸表面或者面(圖中未示)置于文件18上，啟動(dòng)掃描操作。使用者將便攜式圖像掃描器14在文件18上移動(dòng)，邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12同時(shí)獲得掃描地域和位置的信息。安裝在便攜式圖像掃描器14或者外部計(jì)算機(jī)中的拼合軟件隨后將根據(jù)接觸式圖像檢測(cè)器52、54所獲得的掃描條和引導(dǎo)器56、58所獲得的位置信息，重新形成文件18的整個(gè)圖像。
在概略介紹了邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12和它在便攜式圖像掃描器14中的應(yīng)用，以及其某些更為重要的特點(diǎn)之后，下面對(duì)邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12的各種實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。然而進(jìn)行詳細(xì)說明之前，應(yīng)當(dāng)指出的是，如圖所示和介紹的邊緣到邊緣圖像檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12的結(jié)構(gòu)都是舉例性質(zhì)的。還應(yīng)當(dāng)指出的是，盡管所示和介紹的便攜式圖像掃描器14可以用于對(duì)物體16，例如記載了文字28的文件18進(jìn)行掃描，但是它不限于任何特定類型的物體16。事實(shí)上，便攜式圖像掃描器14幾乎可以對(duì)任何能夠形成圖像的物體進(jìn)行掃描。
類似地，便攜式圖像掃描器14可以包括任何類型的已知或者將來開發(fā)出來的圖像檢測(cè)器，例如接觸式圖像檢測(cè)器、電荷耦合式檢測(cè)器、CMOS檢測(cè)器陣列等等。便攜式圖像掃描器14可以包括任何類型的已知或者將來開發(fā)出來的位置檢測(cè)器，例如光學(xué)檢測(cè)器、機(jī)械檢測(cè)器，諸如軌跡球或者路徑檢測(cè)針等等。便攜式圖像掃描器14也可以包括任何類型的光學(xué)系統(tǒng)，例如縮小光學(xué)系統(tǒng)、接觸式光學(xué)系統(tǒng)，諸如灰度指數(shù)鏡頭等等。因此，不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本發(fā)明所述的邊緣到邊緣檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12局限于本說明書所述的特定類型的便攜式圖像掃描器以及應(yīng)用。
在明確了上述幾點(diǎn)之后，下面對(duì)本發(fā)明的邊緣到邊緣檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12的一種實(shí)施例進(jìn)行說明，它可以用于便攜式圖像掃描器14，該掃描器可以用于對(duì)物體，諸如記載了文字28的文件18進(jìn)行掃描。參見圖1，為了對(duì)文件18進(jìn)行掃描，使用者需要沿著一個(gè)彎曲的或者蜿蜒的路徑移動(dòng)便攜式圖像掃描器14。邊緣到邊緣檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12使得能夠?qū)⒀刂鴱澢暄训膾呙杪窂剿@得的圖像的數(shù)據(jù)“拼合“起來，形成可以代表被掃描物體16的全貌的圖像數(shù)據(jù)。名稱為”能夠補(bǔ)償非線性移動(dòng)的自由臂圖像掃描裝置”的第5578813號(hào)美國專利披露了一種拼合算法，本申請(qǐng)以該專利文獻(xiàn)的整個(gè)內(nèi)容作為參考。然而，由于對(duì)理解和實(shí)施本發(fā)明來說不需要對(duì)可用于便攜式圖像掃描器14的拼合算法進(jìn)行詳細(xì)說明，因此下面不對(duì)用于特定便攜式圖像掃描器14的特定拼合算法作詳細(xì)說明。
參見圖2-5，便攜式圖像掃描器14采用了本發(fā)明最佳實(shí)施例的邊緣到邊緣檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12，該系統(tǒng)包括兩個(gè)接觸式圖像檢測(cè)器和兩個(gè)引導(dǎo)器，整個(gè)裝置可以安裝在主殼體部分22中，該殼體具有頂面43、底面(圖中未示)、左側(cè)40、右側(cè)42、前側(cè)38、后側(cè)36。主殼體部分22的高度66小于頂面43的寬度68和長度70。由此而獲得的便攜式圖像掃描器14的較低外形輪廓提供了結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性和操作的簡(jiǎn)便性，能夠防止在掃描過程中發(fā)生傾倒。主殼體部分22可以采用任何適合的方式形成，較為理想的方式是采用聚合材料模制而成。
顯示裝置26可以置于主殼體部分22的頂面43上，以幫助使用者掃描物體16、觀看被掃描的圖像、或者將掃描的圖像傳送到遠(yuǎn)處的計(jì)算機(jī)。顯示裝置26的大小應(yīng)當(dāng)適合安裝在主殼體部分22的頂面43上，并為其他必須的元件，例如控制按鈕24、30、32，留出足夠的空間。所述顯示裝置最好采用低成本的液晶顯示器(LCD)，它具有適當(dāng)?shù)姆洲q率以顯示被掃描的圖像，并具有適合的用戶界面(例如菜單、指令等等)。
另外，顯示裝置26包括另一種類型的顯示器，例如薄膜三極管(TET)顯示器、氣體等離子顯示器等等。如果需要，可以顯示彩色圖像，不過這樣會(huì)增加所需要的成本和電能。
印刷電路板(PCB)64位于主殼體部分22之內(nèi)，靠近頂面43。該印刷電路板64是一個(gè)絕緣基板或者基底，其上具有供電子元件用的連接點(diǎn)以及一層或者多層印刷的導(dǎo)線，將所述元件連接點(diǎn)相互連起來。電子元件安裝在所述印刷電路板64上，從而簡(jiǎn)化了便攜式圖像掃描器14的組裝。例如，顯示裝置26和按鈕24、30、32可以焊接在印刷電路板64的頂面的電連接點(diǎn)上，電子圖像元件(例如52、54、56、58)焊接在印刷電路板64的底面上或者在其上形成。單個(gè)的印刷電路板64減少了便攜式圖像掃描器14的成本和復(fù)雜性。通過在便攜式圖像掃描器14中采用單個(gè)的印刷電路板64大大簡(jiǎn)化了組裝，而且減少了對(duì)安裝支架和硬件的要求。便攜式圖像掃描器14中所需要的電氣布線和連接器也減少了，這降低了成本，提高了可靠性。
圖像檢測(cè)器52、54位于便攜式圖像掃描器14的主殼體部分22的底部，包括任何需要的照射系統(tǒng)(圖中未示)。照射系統(tǒng)通過主殼體部分22上的孔洞將光照射在物體16的目標(biāo)區(qū)域上。圖像光路(圖中未示)由物體16的表面反射到圖像檢測(cè)器52、54，將入射的圖像光路轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該信號(hào)代表了物體16上的明亮和黑暗區(qū)域。圖像檢測(cè)器52、54可以產(chǎn)生黑白圖像，也可以采用已知的彩色圖像技術(shù)產(chǎn)生彩色圖像。
圖像檢測(cè)器52、54包括光敏檢測(cè)器系統(tǒng)，例如CCD或者CMOS技術(shù)，或者現(xiàn)在已知或?qū)砜赡荛_發(fā)出來的其他檢測(cè)技術(shù)。諸如CCD或者CMOS檢測(cè)器的半導(dǎo)體光敏檢測(cè)器裝置在其上接受光照射的區(qū)域上產(chǎn)生電荷。半導(dǎo)體元件的兩維表面上的不同電荷分布代表了物體表面上的不同光強(qiáng)度分布。
在該最佳實(shí)施例中，采用CMOS光檢測(cè)器的線性陣列與接觸式圖像檢測(cè)器系統(tǒng)的結(jié)合，對(duì)此下面還要進(jìn)行詳細(xì)的說明。CMOS光檢測(cè)器(例如52、54)是在硅片上采用集成電路制作技術(shù)予以制造的。該COM光檢測(cè)器(例如52、54)可以隨后安裝或者焊接在印刷電路板64上。在掃描過程中，圖像檢測(cè)器52、54以基本上垂直于光檢測(cè)器52、54的線的方式，在物體16上移動(dòng)，從而獲得若干線圖像。所述若干線圖像可以被組合起來，形成兩維圖像或者掃描幅。
便攜式圖像掃描器14可以包括光學(xué)系統(tǒng)(圖中未示)，將圖像光引導(dǎo)和聚焦在圖像檢測(cè)器52、54上。該光學(xué)系統(tǒng)可以包括經(jīng)過成形的鏡頭以及具有適合光學(xué)性質(zhì)的任何裝置。對(duì)于接觸式圖像檢測(cè)器來說，該光學(xué)系統(tǒng)最好包括一個(gè)棒形鏡頭陣列或者梯度指數(shù)鏡頭。梯度指數(shù)(GRIN)鏡頭包括一組以邊靠邊方式安裝在單個(gè)殼體中的玻璃或者塑料管。每一個(gè)管通過折射來引導(dǎo)光，其折射指數(shù)由管的中心到邊緣平滑地變化。在一種最佳實(shí)施例中，所述鏡頭可以包括GRIN鏡頭，例如日本片玻璃公司出售的注冊(cè)商標(biāo)為SELFOC的GRIN鏡頭。
所述光學(xué)系統(tǒng)也可以包括縮小光學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)縮小和聚焦圖像光，可以使圖像檢測(cè)器52、54比物體16的相應(yīng)目標(biāo)區(qū)域更小。該光學(xué)系統(tǒng)可以采用任何適合的安裝手段，例如薄的粘結(jié)層，安裝在印刷電路板64上或者主殼體部分22中52、54的位置上。
位置檢測(cè)器56、58或者引導(dǎo)器也位于便攜式圖像掃描器14的主殼體部分22的底部，以便確定掃描過程中便攜式圖像掃描器14的位置和方向。位置檢測(cè)器56、58可以包括任何可以檢測(cè)便攜式圖像掃描器14的位置的裝置，例如CMOS檢測(cè)器陣列或者CCD之類的光學(xué)檢測(cè)器，或者諸如軌跡球、深度檢測(cè)針之類的機(jī)械檢測(cè)器。
位置檢測(cè)器56、58最好包括兩維陣列的光檢測(cè)器。如果需要可靠地檢測(cè)便攜式圖像掃描器14的位置，主殼體部分22還包括一個(gè)照射系統(tǒng)，以照射位于位置檢測(cè)器56、58之下的目標(biāo)區(qū)域。該位置檢測(cè)器56、58還可以包括鏡頭72，按照需要將來自物體16的圖像光74、76引導(dǎo)和聚焦在光檢測(cè)器上。鏡頭72可以是任何類型的適合光學(xué)鏡頭，根據(jù)需要進(jìn)行引導(dǎo)、聚焦或者放大。例如，在便攜式圖像掃描器14的一種最佳實(shí)施例中，鏡頭72是經(jīng)過成形的鏡頭，其放大系數(shù)大約為1．4。
位置檢測(cè)器56、58周期性地從被掃描的物體16的一個(gè)較小的兩維區(qū)域產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。位于便攜式圖像掃描器14中的處理器接收這一圖像數(shù)據(jù)，并識(shí)別物體的區(qū)別特征。當(dāng)物體16是印刷在文件18上的文字28時(shí)，所述區(qū)別特征可以是紙張表面所固有的不規(guī)則性，例如紙張的纖維。這些區(qū)別特征相對(duì)于位置檢測(cè)器56、58的位置被存儲(chǔ)在一個(gè)記憶裝置中。當(dāng)便攜式圖像掃描器14相對(duì)于物體16移動(dòng)時(shí)，這些區(qū)別特征的位置相對(duì)于位置檢測(cè)器56、58產(chǎn)生移動(dòng)。處理器對(duì)這些區(qū)別特征的新位置與存儲(chǔ)在記憶裝置中的位置進(jìn)行比較。根據(jù)所述比較，處理器就能夠確定便攜式圖像掃描器14的位置、移動(dòng)方向和移動(dòng)速度，位置檢測(cè)器56、58相對(duì)于物體56固定于便攜式圖像掃描器14。這樣，由于能夠很好地確定圖像幅的相互位置，因此處理器能夠?qū)⒔佑|式圖像檢測(cè)器52、54掃描的幅圖像拼合在一起。
主殼體部分22也包括一個(gè)或者多個(gè)電池60、62，為便攜式圖像掃描器14提供電能。電池60、62可以置于便攜式圖像掃描器14中的任何適合的位置上。
單個(gè)的位置檢測(cè)器(例如56和58)如果足夠大，可以用于確定便攜式圖像掃描器14的位置。然而，采用單個(gè)較小的位置檢測(cè)器(例如56和58)，則難于確定便攜式圖像掃描器14的旋轉(zhuǎn)或者朝向。因此，最好在任何時(shí)候都在物體16上采用至少兩個(gè)位置檢測(cè)器56和58。邊緣到邊緣檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)12確保接觸式圖像檢測(cè)器52、54能夠在所有的方向上運(yùn)動(dòng)到邊緣44、46、48、50，以便獲得物體16的全部圖像，同時(shí)在任何時(shí)候都能夠保持至少有兩個(gè)位置檢測(cè)器位于物體16上。
在一種最佳實(shí)施例中，第一接觸式圖像檢測(cè)器52位于便攜式圖像掃描器14的后側(cè)36上或者靠近該后側(cè)。第一接觸式圖像檢測(cè)器52是長形的，并在左側(cè)40和右側(cè)42之間延伸。該第一接觸式圖像檢測(cè)器52可以延伸到或者接近便攜式圖像掃描器14的左側(cè)40和右側(cè)42。第二接觸式圖像檢測(cè)器54位于便攜式圖像掃描器14的前側(cè)38上或者靠近該前側(cè)。第二接觸式圖像檢測(cè)器52是長形的，并在左側(cè)40和右側(cè)42之間延伸。該第二接觸式圖像檢測(cè)器54可以延伸到或者接近便攜式圖像掃描器14的左側(cè)40和右側(cè)42。
物體16的圖像主要是在便攜式圖像掃描器14在物體16上作上下移動(dòng)時(shí)獲得的，該移動(dòng)基本上垂直于接觸式圖像檢測(cè)器52、54。在掃描的過程中，當(dāng)便攜式圖像掃描器14在物體16上橫向來回移動(dòng)時(shí)，掃描器的運(yùn)動(dòng)與接觸式圖像檢測(cè)器52、54相平行，盡管位置檢測(cè)器56、58連續(xù)地跟蹤便攜式圖像掃描器14的運(yùn)動(dòng)和位置，然而只能獲得非常少的圖像。另一種方式是，如果主要的掃描運(yùn)動(dòng)是在物體16上作橫向來回運(yùn)動(dòng)，則可以使接觸式圖像檢測(cè)器52、54旋轉(zhuǎn)90度，使第一接觸式圖像檢測(cè)器52沿著便攜式圖像掃描器14的左側(cè)定40位，第二接觸式圖像檢測(cè)器54沿著右側(cè)42定位。
兩個(gè)位置檢測(cè)器56、58安裝在便攜式圖像掃描器14的底部，位于接觸式圖像檢測(cè)器52和54之間。第一位置檢測(cè)器56靠近便攜式圖像掃描器14的左側(cè)40，在第一和第二接觸式圖像檢測(cè)器52、54之間等距間隔。第二位置檢測(cè)器56最好安裝在由左側(cè)40靠后的位置上，從而使接觸式圖像檢測(cè)器52、54朝著左側(cè)40越過第一位置檢測(cè)器56一個(gè)較小的距離80。這使得接觸式圖像檢測(cè)器52、54的左側(cè)在進(jìn)行掃描操作時(shí)略為超出物體46的左邊緣46的情況下，仍然能夠?qū)⒌谝晃恢脵z測(cè)器56保持在物體16上。
第二位置檢測(cè)器58靠近便攜式圖像掃描器14的右側(cè)42，在第一和第二接觸式圖像檢測(cè)器52、54之間等距間隔。第二位置檢測(cè)器58最好安裝在由右側(cè)40靠后的位置上，從而使接觸式圖像檢測(cè)器52、54朝著右側(cè)40越過第一位置檢測(cè)器56一個(gè)較小的距離82。這使得接觸式圖像檢測(cè)器52、54的左側(cè)在進(jìn)行掃描操作時(shí)略為超出物體46的左邊緣48的情況下，仍然能夠?qū)⒌诙恢脵z測(cè)器56保持在物體16上。
位置檢測(cè)器56、58與第一接觸式圖像檢測(cè)器52相距一個(gè)較小的距離84，與第二接觸式圖像檢測(cè)器54距離一個(gè)較小的距離86。上述兩個(gè)距離84、86最好相等。第一接觸式圖像檢測(cè)器52在掃描的過程中可以略為超出物體16的頂部邊緣44，但位置檢測(cè)器56、58仍然保持在物體16上。第二接觸式圖像檢測(cè)器54在掃描過程中可以略為超出物體16的底部邊緣50，但位置檢測(cè)器56、58仍然保持在物體16上。這樣，使位置檢測(cè)器56、58保持在物體16上，就可以通過接觸式圖像檢測(cè)器52、54來獲得物體16的所有四個(gè)邊緣44、46、48、50的圖像，通過拼合軟件來獲得掃描幅。
兩個(gè)位置檢測(cè)器56、58形成了一條線，它最好平行于接觸式圖像檢測(cè)器52、54中的每一個(gè)。位置檢測(cè)器56、58彼此相距一個(gè)較小的距離88。在保持接觸式圖像檢測(cè)器52、54有一個(gè)所需的前沖距離80、82的條件下，位置檢測(cè)器之間的距離88越大越好。通過使位置檢測(cè)器56、58平行于接觸式圖像檢測(cè)器52、54，并使位置檢測(cè)器56、58之間的間距盡可能大，便攜式圖像掃描器14在物體16上作上下主掃描運(yùn)動(dòng)時(shí)，就能夠最好地檢測(cè)其旋轉(zhuǎn)。
另一種方式是，如果主掃描運(yùn)動(dòng)是在物體16上的橫向來回運(yùn)動(dòng)，如上所述，可以使位置檢測(cè)器56、58相對(duì)于接觸式圖像檢測(cè)器52、54旋轉(zhuǎn)90度。
圖6A-6D示出了上面所述的便攜式圖像掃描器14的示例性運(yùn)動(dòng)。掃描器14首先位于物體16的左上角(圖6A)，使便攜式圖像掃描器14的后側(cè)36位于或者靠近物體16的頂部邊緣44，使便攜式圖像掃描器14的左側(cè)40位于或者靠近物體16的左邊緣46。通過使便攜式圖像掃描器14的側(cè)面36、40位于或者靠近物體16的邊緣44、46，第一接觸式圖像檢測(cè)器52就能夠完全獲得物體16左上角的圖像，并使位置檢測(cè)器56、58保持在物體16上。
便攜式圖像掃描器14可以隨后沿箭頭所示90的方向，向下朝物體16的左下角運(yùn)動(dòng)(圖6B)。便攜式圖像掃描器14的位置使其前側(cè)38位于或者靠近物體16的底部邊緣50，使其左側(cè)40位于或者靠近物體16的左邊緣46。通過使便攜式圖像掃描器14的側(cè)部38、40位于或者靠近物體16的邊緣50、46，第一接觸式圖像檢測(cè)器52就能夠獲得物體16左下角的全部圖像，并使兩個(gè)位置檢測(cè)器56、58均保留在物體16上。
便攜式圖像掃描器14可以隨后沿箭頭92所示的方向，向右朝物體16的右下角運(yùn)動(dòng)(圖6C)。便攜式圖像掃描器14的位置使其前側(cè)38位于或者靠近物體16的底部邊緣50，使其右側(cè)42位于或者靠近物體16的右邊緣48。通過使便攜式圖像掃描器14的側(cè)部38、42位于或者靠近物體16的邊緣50、48，第二接觸式圖像檢測(cè)器54就能夠獲得物體16右下角的全部圖像，并使兩個(gè)位置檢測(cè)器56、58均保留在物體16上。
便攜式圖像掃描器14可以隨后沿箭頭94所示的方向，向上朝物體16的右上角運(yùn)動(dòng)(圖6D)。便攜式圖像掃描器14的位置使其后側(cè)36位于或者靠近物體16的頂部邊緣44，使其右側(cè)42位于或者靠近物體16的右邊緣48。通過使便攜式圖像掃描器14的側(cè)部36，42位于或者靠近物體16的邊緣44、48，第一接觸式圖像檢測(cè)器52就能夠全部獲得物體16右上角的圖像，并使兩個(gè)位置檢測(cè)器56、58均保留在物體16上。
由兩個(gè)接觸式圖像檢測(cè)器52、54產(chǎn)生的雙掃描幅可以在拼合過程中組合起來。盡管位置檢測(cè)器56、58與接觸式圖像檢測(cè)器52、54之間的間距可以有所不同，但是由位置檢測(cè)器56、58產(chǎn)生的位置信息與兩個(gè)接觸式圖像檢測(cè)器52、54產(chǎn)生的掃描幅同等相關(guān)。由于兩個(gè)接觸式圖像檢測(cè)器52、54之間的距離以及它們的位置是已知的，因此拼合軟件可以將兩個(gè)掃描幅組合起來。
圖7-11示出了本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，它是具有單個(gè)接觸式圖像檢測(cè)器和四個(gè)位置檢測(cè)器邊緣到邊緣檢測(cè)器和引導(dǎo)器系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以包括主殼體部分122，其具有頂部143、底部(圖中未示)、左側(cè)140、右側(cè)142、前側(cè)138、后側(cè)136。該主殼體部分122的高度166小于頂部143的寬度168和深度170。
與前面所述的實(shí)施例那樣，便攜式圖像掃描器114包括一個(gè)顯示裝置126，控制按鈕124、130、132、134，以及一個(gè)印刷電路板(PCB)164。
圖像檢測(cè)器152位于便攜式圖像掃描器114的主殼體部分122的底部，并具有任何所需的照明系統(tǒng)(圖中未示)。
可以采用一個(gè)鏡頭(圖中未示)將圖像光(圖中未示)引導(dǎo)并聚焦在接觸式圖像檢測(cè)器152上，該鏡頭最好是GRIN鏡頭?？梢圆捎萌魏芜m合的安裝方式，例如一薄層粘結(jié)劑，將該鏡頭安裝在印刷電路板164上或者主殼體部分122上，使之位于接觸式圖像檢測(cè)器152的下面。
位置檢測(cè)器156、157、158、159位于便攜式圖像掃描器114的主殼體部分122的底部。
主殼體部分122可以容納一個(gè)或者多個(gè)電池160、162，以便為便攜式圖像掃描器114提供電源。電池160、162可以位于便攜式圖像掃描器114中的任何適合的位置上。
單個(gè)的接觸式圖像檢測(cè)器152的位置靠近便攜式圖像掃描器114的中央，位于前側(cè)138和后側(cè)136之間。接觸式圖像檢測(cè)器152是長形的，在左側(cè)140與右側(cè)142之間延伸。該接觸式圖像檢測(cè)器152可以延伸到或者接近便攜式圖像掃描器114的左側(cè)140和右側(cè)142。
兩個(gè)后位置檢測(cè)器156、158位于便攜式圖像掃描器114的底部，位于接觸式圖像檢測(cè)器152與后側(cè)136之間，與接觸式圖像檢測(cè)器152相距一個(gè)較小的距離184。第一后位置檢測(cè)器156靠近便攜式圖像掃描器114的左側(cè)140，最好由左側(cè)140略為退回一點(diǎn)，使接觸式圖像檢測(cè)器152朝左側(cè)140超出第一后位置檢測(cè)器156一個(gè)較小的距離180。這一結(jié)構(gòu)使接觸式圖像檢測(cè)器152的左側(cè)在掃描操作過程中能夠略為超出物體116的左側(cè)邊緣146，但第一后位置檢測(cè)器156仍然保留在物體116上。
第二后位置檢測(cè)器158靠近便攜式圖像掃描器114的右側(cè)142，位于或者靠近后側(cè)136。第二后位置檢測(cè)器158最好由右側(cè)142略為退回一點(diǎn)，使接觸式圖像檢測(cè)器152朝右側(cè)142超出第二后位置檢測(cè)器158一個(gè)較小的距離182。這一結(jié)構(gòu)使接觸式圖像檢測(cè)器152的右側(cè)在掃描操作過程中能夠略為超出物體116的右側(cè)邊緣148，但第二后位置檢測(cè)器158仍然保留在物體116上。
兩個(gè)前位置檢測(cè)器157、159位于便攜式圖像掃描器114的底部，位于接觸式圖像檢測(cè)器152與前側(cè)138之間，與接觸式圖像檢測(cè)器152相距一個(gè)較小的距離186。第一前位置檢測(cè)器157靠近便攜式圖像掃描器114的左側(cè)140，位于或者靠近前側(cè)138。第一前位置檢測(cè)器157最好由左側(cè)140略為退回一點(diǎn)，使接觸式圖像檢測(cè)器152朝左側(cè)140超出第一前位置檢測(cè)器157一個(gè)較小的距離180。這一結(jié)構(gòu)使接觸式圖像檢測(cè)器152的左側(cè)在掃描操作過程中能夠略為超出物體116的左側(cè)邊緣146，但第一前位置檢測(cè)器156仍然保留在物體116上。
第二前位置檢測(cè)器159靠近便攜式圖像掃描器114的右側(cè)142，位于或者靠近前側(cè)138。第二前位置檢測(cè)器159最好由右側(cè)142略為退回一點(diǎn)，使接觸式圖像檢測(cè)器152朝右側(cè)142超出第二后位置檢測(cè)器158一個(gè)較小的距離182。這一結(jié)構(gòu)使接觸式圖像檢測(cè)器152的右側(cè)在掃描操作過程中能夠略為超出物體116的右側(cè)邊緣148，但第二前位置檢測(cè)器158仍然保留在物體116上。
后位置檢測(cè)器156、158與接觸式圖像檢測(cè)器152間隔一個(gè)較小的距離184，前位置檢測(cè)器157、159與接觸式圖像檢測(cè)器152相距一個(gè)較小的距離186，這一兩個(gè)距離最好基本上相等。由于接觸式圖像檢測(cè)器152在掃描過程中會(huì)略為超出物體116的頂部邊緣144，后位置檢測(cè)器156、158將運(yùn)動(dòng)到脫離物體116的位置，但是前位置檢測(cè)器157、159仍然保留在物體116上。由于接觸式圖像檢測(cè)器152在掃描過程中會(huì)略為超出物體116的底部邊緣150，前位置檢測(cè)器157、159將會(huì)運(yùn)動(dòng)到脫離物體116的位置，但是后位置檢測(cè)器仍然保持在物體116上。這樣，接觸式圖像檢測(cè)器152能夠獲得所有邊緣144、146、148、150的圖像，在任何時(shí)候，位置檢測(cè)器156、157、158、159中的至少有兩個(gè)保留在物體116上，確保拼合軟件能夠?qū)D像幅起來。
兩個(gè)后位置檢測(cè)器156、158形成了一條線，它最好平行于接觸式圖像檢測(cè)器152。兩個(gè)后位置檢測(cè)器157、159也形成了一條線，它最好也平行于接觸式圖像檢測(cè)器152。后位置檢測(cè)器156、158間隔一個(gè)較小的距離188，前位置檢測(cè)器157、159也相距同樣的距離。在保持所需的超出接觸式圖像檢測(cè)器152的距離180、182的情況下，距離188最好足夠大。
下面結(jié)合圖11A-11D，對(duì)上述便攜式圖像掃描器114的掃描運(yùn)動(dòng)進(jìn)行說明。便攜式首先，圖像掃描器114的位置使接觸式圖像檢測(cè)器152位于物體116的左上角(圖11A)，便攜式圖像掃描器114的后側(cè)136超出物體116的頂部邊緣136，便攜式圖像掃描器的左側(cè)140位于或者靠近物體116的左側(cè)邊緣146。在這一位置上，兩個(gè)后位置檢測(cè)器156、158脫離物體116，但是兩個(gè)前位置檢測(cè)器157、159保留在物體116上。在這一位置上，接觸式圖像檢測(cè)器152就能夠獲得物體116左上角的圖像。
便攜式圖像掃描器114隨后沿著箭頭190的方向朝下運(yùn)動(dòng)到物體116的左下角(圖11B)。圖像掃描器114的位置使便攜式圖像掃描器114的后側(cè)136超出物體116的底部邊緣150，從而使接觸式圖像檢測(cè)器152位于或者靠近底部邊緣150。便攜式圖像掃描器114的左側(cè)140位于或者靠近物體116的左部邊緣146。在這一位置上，接觸式圖像檢測(cè)器152能夠完全獲得物體116左下角的圖像。盡管前位置檢測(cè)器157、159沒有保留在物體116上，但是后位置檢測(cè)器156、158仍然保留在物體116上。
便攜式圖像掃描器114隨后沿著箭頭192的方向朝右運(yùn)動(dòng)到物體116的右下角(圖11C)。圖像掃描器114的位置使便攜式圖像掃描器114的前側(cè)138超出物體116的底部邊緣150，從而使接觸式圖像檢測(cè)器152位于或者靠近底部邊緣150。便攜式圖像掃描器114的右側(cè)142位于或者靠近物體116的右部邊緣148。在這一位置上，接觸式圖像檢測(cè)器152能夠完全獲得物體116右下角的圖像。盡管前位置檢測(cè)器157、159沒有保留在物體116上，但是后位置檢測(cè)器156、158仍然保留在物體116上。
便攜式圖像掃描器隨后沿著箭頭194的方向朝上運(yùn)動(dòng)到物體116的右上角(圖11D)。圖像掃描器114的位置使便攜式圖像掃描器114的后側(cè)136超出物體116的頂部邊緣144，從而使接觸式圖像檢測(cè)器152位于或者靠近頂部邊緣144。便攜式圖像掃描器114的右側(cè)142位于或者靠近物體116的右部邊緣148。在這一位置上，接觸式圖像檢測(cè)器152能夠完全獲得物體116右上角的圖像。盡管后位置檢測(cè)器156、158沒有保留在物體116上，但是前位置檢測(cè)器157、159仍然保留在物體116上。
四個(gè)位置檢測(cè)器156、157、158、159發(fā)出的位置信息的組合方式與兩個(gè)位置檢測(cè)器發(fā)出的信息的組合方式相同，以便識(shí)別掃描圖像幅的位置和朝向。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)指出的是還可以采用各種不同的方式來利用本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思。下面的權(quán)利要求書將在不包括已知技術(shù)的條件下，覆蓋這些不同的方式。
權(quán)利要求
1.一種便攜式圖像掃描器(14)，包括第一圖像檢測(cè)器(52)；與所述第一圖像檢測(cè)器處于間隔關(guān)系的第二圖像檢測(cè)器(54)；位于所述第一圖像檢測(cè)器(52)和第二圖像檢測(cè)器(54)之間的多個(gè)位置檢測(cè)器(56、58)，用于檢測(cè)所述便攜式圖像掃描器(14)的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式圖像掃描器(14)，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)印刷電路板(64)，其中所述第一、第二圖像檢測(cè)器(52、54)和所述多個(gè)位置檢測(cè)器(56、58)安裝并電連接在該印刷電路板(64)上。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式圖像掃描器(14)，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)平板式顯示板(26)，位于與所述第一、第二圖像檢測(cè)器(52、54)以及所述多個(gè)位置檢測(cè)器(56、58)相鄰的位置上，其中所述多個(gè)位置檢測(cè)器(56、58)形成了一個(gè)平面，所述平板式顯示板(26)基本上平行于該平面定位。
4.一種便攜式圖像掃描器(114)，包括圖像檢測(cè)器(152)，具有第一側(cè)部(136)以及與第一側(cè)部136相對(duì)的第二側(cè)部(138)；第一多個(gè)位置檢測(cè)器(156、158)，位于靠近所述圖像檢測(cè)器(152)的第一側(cè)部(136)的位置上；第二多個(gè)位置檢測(cè)器(157、159)，位于靠近所述圖像檢測(cè)器(152)的第二側(cè)部(138)的位置上。
5.如權(quán)利要求4所述的便攜式圖像掃描器(114)，其特征在于，所述圖像檢測(cè)器(152)沿著第一軸線延伸，所述第一多個(gè)位置檢測(cè)器(156、158)沿著第二軸線線性地設(shè)置，所述第二多個(gè)位置檢測(cè)器(157、159)沿著第三軸線線性地設(shè)置，其中，所述第一軸線、第二軸線、第三軸線以相互平行間隔關(guān)系定位。
6.如權(quán)利要求4所述的便攜式圖像掃描器(114)，其特征在于，所述第一多個(gè)位置檢測(cè)器(156、158)包括兩個(gè)位置檢測(cè)器(156、158)，所述第二多個(gè)位置檢測(cè)器(157、159)包括兩個(gè)位置檢測(cè)器(157、159)。
7.如權(quán)利要求(5)所述的便攜式圖像掃描器(114)，其特征在于，中所述接觸式圖像檢測(cè)器(152)的第一端(140)在第一方向上延伸超出所述第一多個(gè)位置檢測(cè)器(156、158)以及第二多個(gè)位置檢測(cè)器(157、159)，所述接觸式圖像檢測(cè)器(152)的第二端在第二方向上延伸超出所述第一多個(gè)位置檢測(cè)器(156、158)以及第二多個(gè)位置檢測(cè)器(157、159)，其中所述第一方向與第二方向相反，第一方向和第二方向平行于所述第一軸線。
8.如權(quán)利要求4所述的便攜式圖像掃描器(114)，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)印刷電路板(164)，所述圖像檢測(cè)器(152)、第一多個(gè)位置檢測(cè)器(156、158)和第二多個(gè)位置檢測(cè)器(157，159)安裝并電連接在印刷電路板上。
9.一種便攜式圖像掃描器(14)，包括用于檢測(cè)物體光學(xué)圖像的第一部件(52)；用于檢測(cè)物體光學(xué)圖像的第二部件(54)；多個(gè)位于用于檢測(cè)物體光學(xué)圖像的所述第一部件和第二部件之間的裝置(56、58)，用于檢測(cè)便攜式圖像掃描器(14)的位置。
10.一種采用便攜式圖像掃描器(14)獲得文件圖像的方法，包括A、采用第一檢測(cè)器(52)在第一方向上檢測(cè)圖像；B、采用第二檢測(cè)器(54)在第二方向上檢測(cè)圖像；采用位于所述第一檢測(cè)器和第二檢測(cè)器(52，54)之間的位置檢測(cè)器(56、58)來檢測(cè)位置。
全文摘要
便攜式圖像掃描器14可包括第一圖像檢測(cè)器52和第二圖像檢測(cè)器54,兩個(gè)檢測(cè)器間隔開。多個(gè)位置檢測(cè)器56、58位于第一圖像檢測(cè)器52與第二圖像檢測(cè)器54之間,以檢測(cè)圖像掃描器14的位置。便攜式圖像掃描器114可包括圖像檢測(cè)器52,具有第一側(cè)部136以及與第一側(cè)部136相對(duì)的第二側(cè)部138。第一多個(gè)位置檢測(cè)器156、158與圖像檢測(cè)器52的第一側(cè)部136相鄰。第二多個(gè)位置檢測(cè)器157、159與圖像檢測(cè)器52的第二側(cè)部138相鄰。
文檔編號(hào)G06T1/00GK1280346SQ0010432
公開日2001年1月17日 申請(qǐng)日期2000年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月12日
發(fā)明者T·C·奧利弗, D·C·羅恩, E·A·米克施 申請(qǐng)人:惠普公司