專利名稱：經(jīng)由通用串行總線端口供電的輕便移動式掃描儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一個掃描系統(tǒng)，特別是涉及了一種移動式掃描儀，它能掃描透明物質(zhì)和不透明物質(zhì)，本身不具有單獨的處理器，也沒有單獨的電源為其供給能量，其中，支持該移動掃描儀的運轉(zhuǎn)所需的電源，得自于與一個計算裝置相連的通用串行總線。
由于筆記本電腦的日益普及，極為需要一種用作為筆記本電腦的附件的便攜式掃描儀。電池動力的手持式掃描儀已用作此用。為了使其小巧省電，許多手持式掃描儀都是用手操作的，也就是說，使用者需用手棒著掃描儀，對著有待掃描的文件，移動掃描儀從文件的這一頭到那一頭，以能把整個文件掃描下來。不過，圖象的質(zhì)量不能盡如人意，手工操作常常要發(fā)生抖動。
隨著饋紙式掃描儀的面世，如Visioneer公司出品的Paper Port系列，手持式掃描儀漸漸地被饋紙式掃描儀所取代。因為饋紙式掃描儀操作是自動的，掃描文件在控制下通過饋紙式掃描儀的圖象傳感器；最終的圖象通常效果令人滿意。
目前市場上饋紙式掃描儀是獨立的裝置，但一般是與電腦一起進行工作的。除了圖象傳感器，照明源和傳動機構(gòu)外，一般饋紙式掃描儀具有微處理器，存儲器，后處理電路和接口電路。還配備了一個外接電源適配器，把交流高電壓轉(zhuǎn)變成直流低電壓，給掃描儀的各個部件提供電能。饋紙式掃描儀把所有的部件組成了一個自成一體的系統(tǒng)，并有一個接口以與計算機系統(tǒng)連接。
饋紙式掃描儀內(nèi)通常有一個微處理器，控制所有部件同步地工作。為了降低掃描儀的成本，所用的微處理器一般為8位微處理器，例如英特爾的8088?，F(xiàn)在看來，與市場上現(xiàn)有的32位，甚至64位微處理器相比，這是一種老式微處理器。由于8位微處理器的性能，整個系統(tǒng)的性能因此受到很大的限制。
需要有一種掃描儀，它小巧、低能耗，且切輕便得足以很好與膝上計算機相配。此外，還需要移動掃描儀不僅能掃描常規(guī)紙張，而且能掃描透明材料(如正、負膠片、投影儀用透明軟片或是X光膠片)。無論是消費者還是商業(yè)市場，對具有雙重掃描能力的掃描儀的需求，正在日益增加。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本掃描儀自體包含一個圖象傳感模塊，一個傳動機構(gòu)和一個接口引擎。作為本發(fā)明的一個重要特征，掃描儀不是由外部電源，而是通過與一主計算機相連的通用串行總線供電。由一個一維傳感器，一個光學系統(tǒng)，一個第一照明源(對非透明掃描)和一選擇性的第二照明源(對透明掃描)構(gòu)成的圖象傳感模塊，負責對包含在如文件之類媒質(zhì)中的內(nèi)容映像。傳動機構(gòu)則負責以均勻的速度移動文件通過圖象傳感模塊。圖象傳感模塊和傳動機構(gòu)兩者耦合于接口引擎(interface engine)，接口引擎帶有一個控制電路。工作時，該電路通過通用串行總線連接接受來自計算裝置的系統(tǒng)控制信號。它然后產(chǎn)生一個邏輯控制信號，使得圖象傳感模塊和傳動機構(gòu)同步運轉(zhuǎn)。而且，接口引擎從計算裝置通過通用串行總線獲得動力，以選擇性地且可控制地向圖象傳感模塊和傳動機構(gòu)提供能源，使它們運轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，此臺公開的掃描儀由兩個可拆卸的殼體組成，主殼體裝圖象傳感模塊和傳動機構(gòu)，底殼裝第二照明源。在圖象傳感模塊內(nèi)的第一照明源，向不透明掃描物提供前部照明，而第二照明源則向透明掃描物提供后照明。如此，該臺公開的掃描儀就能夠掃描透明和不透明物質(zhì)，這就具有了掃描儀市場長期所追求的雙重掃描功能。
由此可見，本發(fā)明的目的之一，就是要提供一臺性能好，成本低，重量輕，可以適宜在各種場合使用的移動式掃描儀。
本發(fā)明的其它目的，連同上述目的，可從下面所敘述的本發(fā)明的實施以及伴有


的實施例來獲得。
圖2是現(xiàn)有技術掃描儀系統(tǒng)圖，它把一個紙基掃描物轉(zhuǎn)換成一個相應的數(shù)字圖象。
圖3是本發(fā)明的一實施例移動式掃描儀的方框圖。
圖4A是一臺移動式掃描儀的斷面圖，它與圖1中的掃描儀相對應。
圖4B和圖4C分別圖解了一個圖象傳感器的前照明和后照明。
圖4D至圖4F是本發(fā)明一實施例移動式掃描儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三種不同的視圖。
圖5是在本發(fā)明中連接掃描儀與計算裝置的一USB連接上的接口引擎的內(nèi)部方框圖。
圖6是本發(fā)明一實施例的圖象傳感模塊的內(nèi)部功能圖。
圖7A-圖7C是計算裝置中執(zhí)行的一程序流程圖，該程序用來控制圖5的接口引擎。
當通用串行總線電纜113上的連接器115安裝在計算裝置102上的通用串行總線端口中，不僅在掃描儀100中的一接口引擎從計算系統(tǒng)中獲得電源，一般5V，而且它會組合到計算系統(tǒng)中，從計算裝置102中的微處理器中接受系統(tǒng)控制信號。通過通用串行總線電纜113和相連的接口引擎，移動式掃描儀100就能與計算裝置102互通。而且，計算裝置102在一個操作系統(tǒng)，例如微軟視窗98或Linux中運行一個應用程序。該應用程序在下面還會作進一步的敘述。它是一個經(jīng)編譯和連接的程序，通過通用串行總線連接驅(qū)動程序控制著移動式掃描式100的運作。
掃描儀100一行行地掃描著掃描物110，比如一張其上帶有文字和圖示的紙或是膠片。掃描的結(jié)果往往是數(shù)字表示的掃描物110，通過通用串行總線電纜113被轉(zhuǎn)送到計算裝置102。該數(shù)字表示可由應用程序轉(zhuǎn)換到一個標準圖象形式，如TIFF(標記圖象文件格式)或BMP(位圖文件格式)，它們通過另一個應用程序，如阿多比系統(tǒng)(Adobe Systems)的PhotoShop5.0，可以產(chǎn)生出理想的圖象效果。該數(shù)字表示或轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的數(shù)字圖象能在顯示監(jiān)視器上顯示。
計算裝置102還帶有一個或多個可更換的存儲裝置，它可讀出或?qū)懙揭粋€硬盤驅(qū)動器(圖中未示)用于儲存圖象文件和應用程序文件，鍵盤106允許控制文本數(shù)據(jù)的輸入，如掃描圖象文件的標題和名稱，以及定位裝置108，如鼠標等，也被提供用來執(zhí)行指令，諸如，在顯示監(jiān)視器104上顯示掃描物及其已轉(zhuǎn)換的圖象。
圖2顯示一個現(xiàn)有技術掃描儀200的系統(tǒng)圖，它把一個紙基掃描物220轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)字圖象222。掃描儀200包括一個圖象傳感模塊204，一個模擬—數(shù)字電路206、一個傳動機構(gòu)208，一個微處理器210和存儲器212。受控于微處理器210的傳動機構(gòu)208，與圖象傳感模塊204同步工作，這樣，在以均勻速度通過圖象傳感模塊204時，模塊204把掃描物220映成圖象。
來自圖象傳感模塊204的圖象信號而后由模擬—數(shù)字電路206數(shù)字化，產(chǎn)生表示掃描物220的數(shù)字信號(原始數(shù)據(jù))。為了對大部分計算裝置有一個共同的接口，掃描儀200還帶有一個后信號處理電路214和接口216。后信號處理電路214通常有增強數(shù)字信號的功能，而且常常以標準圖象形式如用TIFF或BMP把數(shù)字信號表示出來。接口216使圖象準備好，使其通過一個標準接口，如IEEE RS-232作實時傳送，經(jīng)由串行端口到達計算裝置。另外，掃描儀200裝有通常是又重又大的電源218，給掃描儀200所有的部件提供能量，使其運轉(zhuǎn)。
再看圖3，它顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的移動式掃描儀300的方框圖。移動式掃描儀300包括比圖2掃描儀200較少的部件。掃描儀300的主要部件是圖象傳感模塊304，和傳動機構(gòu)312。要說明的是，并沒有配置另外的電源向圖象傳感模塊304和傳動機構(gòu)312提供電能使其工作。不用單獨電源就大大地減小了掃描儀的重量和體積。下面對此還有進一步的敘述，圖象傳感模塊304和傳動裝置312的工作能源，來自于與掃描儀300一起運轉(zhuǎn)的計算裝置302。
圖象傳感模塊304包括一個圖象傳感器306，一個光學透鏡308和一個照明系統(tǒng)310。圖象傳感器306最好是互補型金屬氧化物半導體光檢測器的一個陣列，當向入射光曝光時每個光檢器產(chǎn)生一個電荷信號。通常，陣列中光檢測器的數(shù)量取決于所設計的掃描儀要容納的掃描文件的最大尺寸以及最終圖象的清晰度。例如紙張的常見尺寸是8.5×11英寸。對每英寸300點(dpi)清晰度，光檢測器的數(shù)量為9×300＝2700，其中加了0.5英寸，是作為8.5英寸寬度的邊。
光學透鏡308收集落在圖象傳感器306上的入射光，它來自于被照明光源310所照射的掃描物。因此，就產(chǎn)生了掃描物的圖象。傳動機構(gòu)312負責把掃描物傳送過圖象傳感器306，這樣，整個掃描物都能得到掃描。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圖象傳感模塊304和傳動機構(gòu)312裝在一個緊湊的機殼里，其材料可以是一種又輕又硬的塑料。
一個接口引擎，如USB接口316，裝有全部電子元件，例如A/D轉(zhuǎn)換器，處理器，存儲器等等，以便除支持與主計算裝置數(shù)據(jù)通信外，控制圖象傳感模塊304和傳動機構(gòu)312同步工作?；蛘?，接口引擎可如圖示裝在單獨的與串行連接電纜相連的殼體中。
圖4A顯示根據(jù)本發(fā)明的一臺移動式掃描儀400的斷面圖。掃描儀400可對應于圖1中的掃描儀100。如圖所示，掃描儀400成圓三角形，包括兩個可脫卸的部分，主機殼402和底殼404，它們最好用相同的材料來做。主機殼402內(nèi)裝著圖象傳感模塊406和傳動機構(gòu)，但只能看到它的一根橡膠面桿408。從接受口422接收到掃描物420，然后，轉(zhuǎn)動桿408把它送過光學通道426，從出口424出來。當掃描物420通過光學通道426，掃描物420得到前照明源428的照明，掃描物420的反射光被透鏡412所收集，并聚焦在圖象傳感器410上，要注意到，照明源428指的是前照明源，因為它為不透明的掃描物提供前照明。也就是說，當掃描物420是透明的，從被照明源428照明的掃描物420上收集不到反射光。
底殼404裝有一個第二照明源432，提供后照明，在需要掃描一個透明掃描物時，底殼可以活動地裝到主機殼402上。該透明的紙狀掃描物可以是負或正膠片，也可是用于投影儀的透明軟片或X光底片。
圖4B和圖4C從光學透視角度分別顯示用于不透明掃描物的前照明和用于透明掃描物的后照明。圖4B中，掃描物420是一不透明的掃描物，如一張紙，它的正面對著圖象傳感器410。前照明源428照明掃描物420的正面，該表面的反射光為光學透鏡412所收集，并聚焦在圖象傳感器410上，因此就獲得該表面的圖象。在圖4B中，掃描物420是一透明的掃描物，如一張膠片。后照明源432從透明掃描物420后面提供照明，這樣，通過透明掃描物420而傳播的光，即透射光，由光學透鏡402收集，并聚焦在圖象傳感器410上，結(jié)果就獲得該透明掃描物的圖象。
應該指出，底殼組件404是本發(fā)明顯著特點之一。把底殼組件404裝到主機組件402上后，移動式掃描儀400就能掃描透明和不透明兩類掃描文件。通常，使用者用主機組件402掃描紙張物件，在此情況下，照明源428給通過光學通道426的物件提供前照明。當使用者決定掃描透明物體，底殼組件404能夠裝到主機組件402上，這種情況下，照明源432打開，向透明物體提供后照明。那些精于本技術的人都知道，在主機組件402的底部可放一個開關，該開關要設計成在底殼組件404裝到主機組件402上時，能自動打開，把電源從照明源428轉(zhuǎn)向照明源432。
按照本發(fā)明的另一個實施例，一光源(發(fā)射器)434和一光檢測器436用來檢測掃描物是不透明的還是透明的。光源434和光檢測器436最好排成一線，這樣，光源434就始終在激發(fā)著光檢測器436。當接受口422接收到一張不透明的紙，光檢測器436因為不透明紙遮擋了光源434而不被激發(fā)，一控制電路能夠自動打開前照明源428，此電路未在圖中顯示而卻為懂本技術的人所理解。同樣，當一張透明的紙插入掃描縫隙，光檢測器436仍處于激發(fā)狀態(tài)，因為光源434可以通過該透明的紙。所以，同樣的控制電路能自動打開后照明源432。
為全面了解，圖4D至圖4F顯示主機組件402內(nèi)部結(jié)構(gòu)的頂視圖，側(cè)視圖和正視圖。長條形部分452對應于圖4A的圖象傳感模塊406，它包括一個圖象傳感器，一個(前)照明源和一個桿透鏡陣列。帶有一個或若干個膠面管456的軸承454是由馬達458通過變速箱460來驅(qū)動的。當一個掃描物(圖中未示)插入掃描儀，馬達458使軸承454開始轉(zhuǎn)動，其速度由變速箱460調(diào)節(jié)，掃描物然后由膠面管456帶入，對著長條形部分452移動，這樣，里面的圖象傳感器能完全地對該掃描物映像。需要指出，與市場上的掃描儀的基本不同點是，在主機組件402內(nèi)不用微處理器及其它電子部件去控制該圖象傳感器和該照明源的工作。掃描儀整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)性能并不是那么固定不變，而是依賴于連接著該掃描儀一起運作的主電腦。
現(xiàn)在看圖5，它顯示的是用通用串行總線連接502和通用串行總線接口504實現(xiàn)的接口引擎500的內(nèi)部方框圖。通用串行總線連接器504最好滿足眾知的通用串行總線(USB)標準，其由通用串行總線規(guī)范1.1規(guī)定，作為參考結(jié)合于本文。通用串行總線連接器502包括差分數(shù)據(jù)輸入/輸出線，接地基準GNP，以及電源結(jié)節(jié)，所有這些結(jié)節(jié)最好通過通用串行總線接口與所示裝置線路相連。
只讀存儲器(ROM)508向計算裝置提供有關通用串行總線接口504完成什么功能或程序，以及它需要什么系統(tǒng)資源(I/O，IRQ等)的信息。時鐘510通常是一個振蕩電路，向所有部件提供一個中心時間信號，因此，相連的諸部件同步工作。
按照一個實施例，在圖象傳感器受到入射光(反射光或透射光)照射時，圖象傳感模塊514輸出來自圖象傳感器的光檢測器中的電荷信號的模擬信號。模擬—數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器512從模擬信號線接收到模擬信號，且最后的數(shù)字化(數(shù)字)信號經(jīng)由通用串行總線連接加載到計算裝置。圖象傳感模塊514中的照明源由來自控制信號電路506的控制信號所控制并同步化，該控制信號電路506是根據(jù)通過USB接口504來自相連的計算裝置的系統(tǒng)控制信號而運轉(zhuǎn)的。通常，該照明源含有三種基色的光，如紅、綠、藍。為了再現(xiàn)彩色圖象，必須要能獲得三基色亮度圖象。換句話說，A/D轉(zhuǎn)換器512分別要為每個彩色光接收三個模擬信號，并產(chǎn)生三個相應的數(shù)字信號。
控制信號電路506上的控制信號，要保證這三色光中每次只有一種是“開”的，且打開一段規(guī)定的時間，以及每種光是依次打開的。同樣，為了保證驅(qū)動機構(gòu)520與圖象傳感模塊514同步工作，馬達驅(qū)動器518接受來自控制信號電路506的控制信號。精于本技術的人都懂得，控制信號電路506是受到經(jīng)由通用串行總線連接產(chǎn)生于計算裝置的系統(tǒng)控制信號506控制的，并且它包含有許多邏輯電路，以便在不同時間產(chǎn)生控制信號。如下所解說的，該系統(tǒng)控制信號產(chǎn)生于操作一個應用程序的計算裝置，該應用程序執(zhí)行一個過程，利用計算裝置最終去控制掃描儀的運轉(zhuǎn)。接到系統(tǒng)控制信號時，通常為ASIC電路的USB接口504，產(chǎn)生接口控制信號，使接口引擎內(nèi)的所有部件同步運轉(zhuǎn)。根據(jù)這些接口控制信號，控制信號電路506產(chǎn)生一組掃描儀控制信號。
每一個掃描儀控制信號都用來同步一個特定部件的運轉(zhuǎn)。例如，三種照明控制信號生成出來去控制含有三色光的照明源的運作。照明控制信號內(nèi)的時間設置是如此設計的，每次只有一種光開一段時間，而這三種光則依次開啟。同樣地，傳感器控制信號和馬達控制信號是按照照明控制信號而產(chǎn)生的，結(jié)果，圖象傳感模塊與傳動機構(gòu)能和諧地工作，產(chǎn)生出掃描物的圖象。附加地，順序功率調(diào)節(jié)器(sequential power regulator)526按照從控制信號電路506收到的指令，依次地給系統(tǒng)各部件供電，以使總的功率要求最小化。
根據(jù)情況，從控制信號電路506至馬達驅(qū)動器518可設置一個保護控制信號。該保護控制信號用于保護馬達驅(qū)動機構(gòu)520。比方，文件掃描至一半，工作發(fā)生異常時，該保護控制信號立即就可以命令馬達驅(qū)動器518停止驅(qū)動機構(gòu)520中馬達的運轉(zhuǎn)。
為了更深入地理解本發(fā)明的原則，圖6根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，顯示了傳感模塊600的內(nèi)部功能圖?？梢钥吹接袃蓚€照明源，第一個602用于后照明，第二個605用于前照明。前照明源設有一個紅色發(fā)光二極管(LED)604，一個綠發(fā)光二極管606和一個藍發(fā)光二極管608，它們在各自的連接器上，分別被控制信號GLED，RLED或BLED控制著。
為簡明計，后照明源602只顯示出一個光源和一個連接器603。懂本技術的人都明白，后照明源602可以是單獨發(fā)光二極管或熒光管，由連接器603的“開”信號控制，或者采用三種顏色的光，類似于紅LED604，綠LED606和藍LED608，在這種情況中，連接器603應該裝有三個單獨的連接器，且對應的控制信號可以由圖5中USB接口504提供。如上所述，或者是照明源602打開用于透明掃描物，或者各發(fā)光二極管相繼打開用于不透明掃描物。
桿透鏡陣列610收集不透明掃描物在紅發(fā)光二極管604、綠發(fā)光二極管606和藍發(fā)光二極管608其中之一的照明下的反射光，或是來自透明掃描物在后照明源602的照明下的透射光，再讓光聚焦在圖象傳感器612上。圖象傳感器612包括，例如，N個光檢測器。在每個集成過程中每個光檢測器收集照在其自身的光，產(chǎn)生一個像素信號。在集成過程完成時，各個光檢測器分別產(chǎn)生的諸像素信號，通過圖5中由USB接口504的控制信號所控制的讀出開關陣列614，被依次地讀入視頻總線616，作為掃描信號。應該注意，圖象傳感器612可以為一個互補型金屬氧化物半導體(CMOS)型的傳感器，但懂本技術的人明白，上述的情況對電荷耦合器件(CCD)型傳感器也同樣是有效的。
開關陣列614具有與圖象陣列612中光檢測器數(shù)量相等的讀出開關。懂本技術的人很好理解，讀出開關可以裝有一個二極管，當圖5中USB接口504輸出一個適當?shù)碾妷航o它，它就轉(zhuǎn)向“開”或“通過”的位置。圖中顯示，掃描信號連接著一個增益和補償控制電路618，在該增益和補償控制電路618中，掃描信號按一個要求的調(diào)節(jié)進行處理，包括放大和補償，再依次讀出為Vout信號，輸向圖5中的USB接口500。
圖7A至7C是程序流程圖，該程序可用來控制接口控制卡的運作，進而圖象傳感模塊和傳動機構(gòu)的運作，并應結(jié)合圖5一起來理解。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在與掃描儀一起運轉(zhuǎn)的計算裝置中執(zhí)行了該程序的一個經(jīng)編譯和連接版本。
圖7A中，該程序開始即是校正步驟，以得到各種校正數(shù)據(jù)，它們用來在真正的圖象獲取過程中去改進圖象原始數(shù)據(jù)。因為各種實際的原因，圖象傳感模塊中的圖象傳感器不可能從所有的光檢測器中產(chǎn)生出亮度信號和有效信號。為了避免不理想(壞)的信號，在704截取一行或多行掃描信號，用以探測在獲得的掃描信號里有沒有壞信號。如前所述，這是由接口引擎來完成的，它產(chǎn)生掃描信號的數(shù)字信號。任何數(shù)字信號，它的值如果超過數(shù)字信號全行平均值的±50％以上，這些像素即是“壞”的。
在706，該程序用來求得三種各別的顏色光的正確曝光次數(shù)。這三色光通常為紅、綠、藍光管，受到各自的一個或幾個紅、綠、藍LEDS(發(fā)光二極管)的激發(fā)。已經(jīng)清楚，圖象傳感器對三種顏色的敏感度和來自這三種顏色光的光亮度是不同的。為了避免偏照明，必須從實際測試中取得一組校正定時參數(shù)。有很多方法可以取得這組定時參數(shù)。按照一種作法，依據(jù)這三種顏色光各自獨立照明獲得三種各自的信號行的最大值，就得到了這一組定時參數(shù)。
在708，該程序用來從實際信號獲得最適當?shù)脑鲆婧脱a償。最好在同樣照明條件(降至已調(diào)正滿功率的5％)下，從同樣的掃描行數(shù)中，能獲得幾百行的信號。這些信號然后取平均去得到三種顏色光的每一個偏差，稱作為黑數(shù)據(jù)(BlackData)。在710，該程序又轉(zhuǎn)用來從同樣條件(已調(diào)正滿功率)下獲得的幾百行信號中，取得各自的最大值，稱作為白數(shù)據(jù)(WhiteData)。所以，為每一種顏色的照明取得了一組白數(shù)據(jù)和黑數(shù)據(jù)。
在712，該程序轉(zhuǎn)到用來計算增益值，稱作為增益數(shù)據(jù)，這是根據(jù)各自已獲得的一組白數(shù)據(jù)和黑數(shù)據(jù)算出來的。
圖7B顯示控制照明源和傳動機構(gòu)的程序(獲得圖象)。應該說明，該程序不需確認哪一個照明源在工作，通常在獲得圖象程序之前，在720有一個清理步驟。清理步驟的目的是要保證在圖象傳感器內(nèi)沒有信號殘余。在722，對于每一掃描行，顏色光按照從校正程序中得到的各自曝光定時參數(shù)，各自連續(xù)地打開一段規(guī)定的時間。具體地說一個實際應用，綠光在綠LED打開(GLEDOntime)期間保持著“打開”、紅光在紅LED打開(RLEDOntime)期間保持“打開”，藍光在藍LED打開(BLEDOntime)期間保持“打開”。在傳動機構(gòu)把掃描物送向在724的下一步掃描之前，在各自的照明情況下，就能分別依次獲得三行數(shù)字信號。
圖7C顯示獲得圖象程序，根據(jù)從校正步驟獲得的各自曝光定時參數(shù)，在732獲得各圖象數(shù)據(jù)行。在734，那些標注“壞的”信號，被平均鄰近信號所替換。
一般，掃描儀設計成以固定的清晰度進行掃描，如定在每英寸300點(dpi)或600點(dpi)。如果用戶決定所需的圖象清晰度超過了掃描儀的設計標準，掃描數(shù)字信號則在736得以內(nèi)推或外推，以求得所需的清晰度。在數(shù)字信號最終輸出例如來顯示之前，該數(shù)字信號則根據(jù)以往的增益和偏差的經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行校正。在740，該校正的數(shù)字信號(圖象像素)根據(jù)傳統(tǒng)RGB數(shù)據(jù)形式重新編組。
本發(fā)明已經(jīng)做了充分的敘述，并具有一定程度的特殊性。對本技術明理人士自然明了，現(xiàn)在公開的這些實施例僅僅是作為例子而已，在部件的安排和組合中還會出現(xiàn)很多的變化，而不會偏離本發(fā)明權利要求所闡明的精神和范疇。所以本發(fā)明的范疇由隨后的權利要求，而非之前的實施例的敘述作出界定。
權利要求
1.一種移動式掃描儀，包括一圖象傳感模塊，包括一維圖象傳感陣列；一裝在該圖象傳感陣列前面的透鏡；以及一第一照明源，由三色光組成，該三色光由一照明控制信號在掃描文件是不透明時獨立地、依次地打開；一傳動機構(gòu)，其與圖像傳感模塊同步工作，該傳動機構(gòu)使由該第一照明源照明的掃描文件通過該透驗，因此，該掃描文件被該圖像傳感器陣列成像；以及一通用串行總線接口模塊，將圖像傳感模塊和傳動機構(gòu)與一計算裝置相連，且從它接收電源和系統(tǒng)控制信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的移動式掃描儀，其特征是，還包括一第二照明源，由三色光組成，該三色光由該照明控制信號在掃描文件是透明時獨立地、依次地打開。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的移動式掃描儀，其特征是，該傳感器陣列，第一照明源和傳動機構(gòu)，通過一順序功率調(diào)節(jié)器接收功率，該順序功率調(diào)節(jié)器從一與該計算裝置相連的通用串行端口接收控制信號。
4.根據(jù)權利要求3所述的移動式掃描儀，其特征是，該順序功率調(diào)節(jié)器響應該計算裝置的功率狀態(tài)。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的移動式掃描儀，其特征是，該圖像傳感器陣列，當?shù)谝徽彰髟吹娜猹毩⑶乙来蔚赜稍撜彰骺刂菩盘柎蜷_時，分別產(chǎn)生三個強度信號。
6.根據(jù)權利要求5所述的移動式掃描儀，其特征是，該三個強度信號用來導出三個相應的數(shù)字信號，其通過通用串行總線加載到該計算裝置作進一步處理。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的移動式掃描儀，其特征是，所述的通用串行總線接口模塊包括一控制電路，從計算裝置接收系統(tǒng)控制信號并產(chǎn)生照明控制信號，以控制第一或第二照明源工作；傳感器控制信號，以控制圖象傳感器陣列的運轉(zhuǎn)；馬達控制信號，以控制傳動機構(gòu)的運轉(zhuǎn)與第一和第二照明源以及圖像傳感器陣列的運轉(zhuǎn)同步；一用于順序功率調(diào)節(jié)器的控制信號，使得送至第一照明源、第二照明源、傳感器陣列和傳動機構(gòu)的電源分別相配合。
8.根據(jù)權利要求1所述的移動式掃描儀，其特征是，在該計算裝置中執(zhí)行一控制程序并且引起通過通用串行總線接口完成圖像傳感模塊的校準程序；對彩色圖像傳感模塊中的照明源提供曝光定時參數(shù)，準備對于掃描文件的受控照明；以及同步傳動機構(gòu)的動作。
9.一種移動式掃描儀，包括一主機殼，包括一圖像傳感模塊和一傳動機構(gòu)；一接口引擎，與該圖像傳感模塊和傳動機構(gòu)相連接，該接口引擎包括支持該圖像傳感模塊和傳動機構(gòu)運作的電子部件；一通用串行總線，將該接口引擎與一計算裝置相連接，因此，該接口引擎從該計算裝置得到電壓以對其中的電子部件供電，并支持圖像傳感模塊和傳動機構(gòu)同步運轉(zhuǎn)，以及其中，在該計算裝置中執(zhí)行一控制程序，并引起通過通用串行總線接口完成圖像傳感模塊的校準程序；對彩色圖像傳感模塊中的照明源提供曝光定時參數(shù)，準備對于掃描文件的受控照明；以及同步傳動機構(gòu)的動作。
10.根據(jù)權利要求9所述的移動式掃描儀，其特征是，該接口引擎包括一A/D轉(zhuǎn)換器，它從該圖像傳感模塊接收模擬信號，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，該數(shù)字信號經(jīng)由通用串行總線傳輸?shù)皆撚嬎阊b置作進一步處理。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的移動式掃描儀，還包括一底殼，其能移動地安置在該主機殼里，以及其中該主機殼包括一第一照明源，該底殼包括一第二照明源；該第一照明源當掃描目標是不透明時打開，該第二照明源當掃描目標是透明時打開。
全文摘要
本發(fā)明公開一種便攜式掃描儀,能通過通用串行總線連接供電,該便攜式掃描儀的各單個部件被選擇地且可控制地驅(qū)動,而不會明顯降低所捕獲圖象的質(zhì)量,不論圖像是記錄在透明的(如負片)或非透明的媒質(zhì)(如紙張)。便攜式掃描儀中的校準程序在一計算裝置中起動,所產(chǎn)生的圖像信號通過通用串行總線連接傳送至該計算裝置。
文檔編號H04N1/04GK1367607SQ01137769
公開日2002年9月4日 申請日期2001年11月2日 優(yōu)先權日2000年11月2日
發(fā)明者D·胡, A·侯 申請人:矽感科技(深圳)有限公司