DE69632108T2

DE69632108T2 - Informationsauslesegerät

Info

Publication number: DE69632108T2
Application number: DE69632108T
Authority: DE
Inventors: Takashi Sakurai-shi Yamashita; Yasuhiro Nara-shi Yoshida
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2016-08-30
Also published as: CN1154034A; KR100226014B1; CN1099799C; US5875269A; EP0762720A3; EP0762720A2; DE69632108D1; KR970012095A; EP0762720B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Informationslesevorrichtung zum Lesen eines Dokuments, auf das Bildinformationen, die aus Zeichen und Graphiken bestehen, geschrieben sind, oder auf eine Informationslesevorrichtung zum Lesen eines Dokuments mit Zeichen- und Graphikinformationen auf beiden Oberflächen und insbesondere auf eine Informationslesevorrichtung, die als ein tragbares Informationsterminal verwendbar ist.
Informationslesevorrichtungen, die eine Lichtquelle zum Beleuchten eines Dokuments, einen photoelektrischen Umsetzer mit in Serie geschalteten Elementen zum Empfangen von Licht von einer Lichtquelle und zum Umsetzen des Lichts in elektrische Signale, Abtastmittel zum Bewegen der relativen Positionen des photoelektrischen Umsetzers und des Dokuments in den senkrechten Richtungen und einen Datenverarbeitungsabschnitt zum Übertragen einer Reihe elektrischer Ausgangssignale von dem photoelektrischen Umsetzer umfassen, werden in Faxgeräten, Kopiergeräten usw. umfassend angewendet.
Handscanner, die angeschlossen an einen Personal Computer, an ein Textsystem oder dergleichen verwendet werden, um einen Satzteil oder Drucksachen darin einzulesen, sind eindimensionale Zeilenscanner, die einen begrenzten Lesebereich haben.
Es ist eine zweidimensionale Bildlesevorrichtung vorgeschlagen worden, in der photoelektrische Zellen, die in einer zweidimensionalen Matrix ausgebildet sind, als lichtempfindliche Elemente dienen, die optisch Manuskript- und Graphikinformationen in einen Computer eingeben. Beispielsweise beschreibt das japanische offen gelegte Patent Nr. 60-262236 eine Koordinateneingabevorrichtung dieses Typs, die ein Glassubstrat, eine gesinterte CdS-Lage (Cadmiumsulfidlage), die in Streifen auf dem Glassubstrat ausgebildet ist, um als Elektroden, die einen X-Koordinatenwert erfassen, und als n-Halbleiter einer photoelektrischen Zelle zu arbeiten, eine Lage aus gesintertem CdTe (Cadmiumtellur), die in Streifen unter einem rechten Winkel zu den gesinterten CdS-Streifen und als p- Halbleiter einer photoelektrischen Zelle ausgebildet ist, wobei die Knoten der CdS-Streifen mit den gesinterten CdTe-Streifen photoelektrische Zellen sind, und eine Kohlenstoffelektrodenlage, die über der gesinterten CdS-Lage ausgebildet ist, um als Elektroden zum Erfassen der y-Koordinatenwerte und als ein Dotierungsmaterial für die gesinterte CdTe-Lage zu arbeiten, umfasst.
Ein weiterer Sensor mit Streifenelektroden, die einander kreuzen, und mit einer Lage aus amorphem Silicium dazwischen ist in DE-A-3503048 offenbart.
In einem Nachschlagewerk "Sensor and signal processing" (2. Auflage, 2. Druck, Kyoritu Publishing Co., 1989, S. 170ff) ist beschrieben, wie eine beispielhaft mit Photodioden konstruierte Koordinateneingabevorrichtung zu verwenden ist. Wie später anhand der Zeichnung erläutert wird, werden zweidimensionale Photodioden zuerst von einem Element (n, m) = (0, 0) bis zu einem Element (0, 383), danach von einem Element (1, 0) bis zu einem Element (1, 383) und ferner auf ähnliche Weise bis zu einem letzten Element (489, 383) abgetastet, um eine Photodiode zu erfassen, auf die Licht auftrifft. Die in dem Literaturhinweis vorgeschlagene Vorrichtung bezieht sich auf einen zweidimensionalen Sensorabschnitt.
Wie oben beschrieben wurde, wurden im Stand der Technik vorgeschlagen: (1) eine Vorrichtung zum Lesen von Informationen durch mechanisches Bewegen eines Dokuments oder eines Zeilensensorabschnitts; und (2) eine Struktur eines zweidimensionalen Lesesensors.
Die herkömmliche Informationslesevorrichtung, die mit Abtastmitteln zum Bewegen der relativen Positionen eines photoelektrischen Umsetzers und eines Dokuments in den senkrechten Richtungen und mit einem Datenverarbeitungsabschnitt zum Übertragen einer Reihe elektrischer Ausgangssignale von dem photoelektrischen Umsetzer versehen ist, wird in Faxgeräten, Kopiergeräten usw. umfassend angewendet. Allerdings besitzt diese Vorrichtung eine komplizierte Konstruktion, da der photoelektrische Umsetzer oder das Dokument mechanisch bewegt werden muss.
Handscanner, die angeschlossen an einen Personal Computer, ein Textsystem oder dergleichen umfassend verwendet werden, um einen Satzteil oder Drucksachen darin einzulesen, sind eindimensionale Zeilenscanner, die somit einen begrenzten Lesebereich haben.
Die Koordinateneingabevorrichtung zur Verwendung beim zweidimensionalen Lesen enthält ein Glassubstrat mit zwei Lagen – einer CdS-Lage (Cadmiumsulfidlage) und einem darauf gelegten CdTe (Cadmiumtellur), um senkrechte Streifen zu bilden. Das Glassubstrat besitzt natürlich eine hohe Lichtdurchlässigkeit, während die beiden auf dem Glassubstrat ausgebildeten Lagen aus gesintertem Cadmium hergestellt sind, das eine sehr niedrige Lichtdurchlässigkeit besitzt. Folglich besitzt die Bildeingabevorrichtung in der Richtung von dem Glassubstrat zu den photoelektrischen Zellen oder von den photoelektrischen Zellen zu dem Glassubstrat eine niedrige Lichtdurchlässigkeit. Darüber hinaus kann eine Verbesserung der Durchlässigkeit von einer Schwächung des Ausgangssignals begleitet sein. Um dies zu vermeiden, muss weiter nachgeprüft werden, wie das Rauschen zu minimieren ist und ein Ausgangssignal in dem Informationswiedergabeprozess zu verstärken ist. Bevor die Koordinateneingabevorrichtungen in oder mit tragbaren Informationsterminalvorrichtungen in praktischen Gebrauch genommen werden können, sind immer noch viele Probleme zu lösen.
Wenn die Notwendigkeit, eine Dokumentseite oder eine Lesesensorseite zu bewegen, beseitigt werden kann, wird somit kein Antriebsmechanismus verwendet, wobei ein elektrisches zweidimensionales Lesesystem angewendet werden kann, das ermöglicht, eine gesamte Oberfläche eines Dokuments zu lesen. Wenn eine solche Informationslesevorrichtung in Informationsverarbeitungsvorrichtungen angewendet wird, kann sie ausgezeichnete Merkmale und Vorteile bringen. Es besteht ein starker Bedarf an einer Informationslesevorrichtung, die sehr dünn ist, zuverlässig arbeitet und einfach und leicht zu verwenden ist. Die Erfindung wurde angesichts des Vorstehenden gemacht, um eine zweidimensionale Informationslesevorrichtung zu schaffen, die keinen Bewegungsmechanismus besitzt und zuverlässige Eingabeinformationen liefern kann.
Darüber hinaus wird die herkömmliche Informationseingabevorrichtung (oder Informationslesevorrichtung), die mit Abtastmitteln zum Bewegen der Position des photoelektrischen Umsetzers relativ zu einem Dokument in senkrechten Richtungen und mit einem Datenverarbeitungsabschnitt zum Übertragen einer Reihe von elektrischen Ausgangssignalen von dem photoelektrischen Umsetzer versehen ist, umfassend in Faxgeräten, Kopiergeräten usw. angewendet. Allerdings muss bei dieser Vorrichtung ihr photoelektrischer Umsetzer oder ein Dokument darin mechanisch bewegt werden. Somit ist sie nicht an die Verwendung als tragbare Eingabevorrichtung angepasst.
Bei der Eingabe von Informationen von beiden Oberflächen eines Dokuments mit der herkömmlichen Vorrichtung muss das Dokument gewendet oder der photoelektrische Umsetzer auf die Rückseite des Dokuments bewegt werden. Um Informationen über die Rückseite des Dokuments einzugeben, muss das Dokument von Hand ersetzt werden oder muss eine andere Vorrichtung verwendet werden, die neben ihrem Abtastmechanismus einen Mechanismus zum Wenden eines Dokuments, beispielsweise ein mechanisches Wendesystem, das in einem Zweiseiten-Kopiergerät verwendet wird, enthält. Letzteres enthält ein großes mechanisches System und ist voluminös zu tragen.
Handscanner, die angeschlossen an einen Personal Computer, an ein Textsystem oder dergleichen umfassend verwendet werden, um einen Satzteil oder Drucksachen darin einzugeben, sind eindimensionale Zeilenscanner, die somit einen begrenzten Lesebereich haben und von Hand auf einer Seite des Dokuments abgetastet und manuell auf die Rückseite des Dokuments umgesetzt werden müssen.
Bei Taschenbuch- oder Notizbuch-Eingabevorrichtungen besteht meist der Bedarf, sie zu tragen. Das japanische offen gelegte Gebrauchsmuster Nr. 61-7160 schlägt eine Notizbuch-Informationseingabevorrichtung vor, die allerdings ungeeignet zum Tragen ist, da sie ein bewegliches System von Festkörperbildsensoren für die Bildinformationseingabe verwendet. Das japanische offen gelegte Patent Nr. 3-209872 beschreibt eine Informationseingabevorrichtung zum Erfassen von reflektiertem Licht von einem Dokument mit zweidimensionalen Lichtempfangssensoren, die aber keine Informationen von beiden Seiten des Dokuments eingeben kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der in den beigefügten Ansprüchen definierten Erfindung, eine zweidimensionale Informationslesevorrichtung zu schaffen, die keinen Bewegungsmechanismus besitzt und zuverlässige Eingabeinformationen liefern kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Informationslesevorrichtung zum Erkennen von Bildinformationen, die aus Zeichen und/oder Graphiken bestehen, durch Senden von Licht auf ein Originaldokument, auf das die Bildinformationen geschrieben sind, und durch Erfassen von hiervon reflektiertem Licht, zu schaffen mit:

einer Sensortafel, die aus mehreren photoelektrischen Zellen besteht, die in einer zweidimensionalen Matrix ausgebildet sind;
einer Lichtquelle zum Beleuchten eines Blatts des Originaldokuments, das auf die Sensortafel anliegend gelegt ist;
einem Abtastabschnitt, der mehrere der photoelektrischen Zellen auf der Sensortafel abtastet;
einem Strom/Spannungs-Umsetzungsabschnitt, der ein Stromsignal, das durch die photoelektrischen Zellen erzeugt wird, wenn sie von dem Originaldokument reflektiertes Licht empfangen haben, in ein Spannungssignal umsetzt;
einem Verstärkerabschnitt, der einen Ausgang des Strom/Spannungs-Umsetzungsabschnitts verstärkt;
einem Signalverarbeitungsabschnitt, der aus Zeichen und/oder Graphiken bestehende Bildinformationen aus einem Signal von dem Verstärkerabschnitt wiedergibt,
wobei die zweidimensionale Matrix der photoelektrischen Zellen der ersten Sensortafel aus Streifenelektroden einer ersten Lage, die aus einem Material mit hoher Lichtdurchlässigkeit hergestellt sind und auf einem lichtdurchlässigen Substrat ausgebildet sind, aus einer streifenförmigen Lage aus amorphem Silicium, die in der zu den ersten Streifenelektroden auf dem lichtdurchlässigen Substrat senkrechten Richtung darüber gelegt ist, und aus Streifenelektroden einer zweiten Lage, die aus einem Material mit einer niedrigen Lichtdurchlässigkeit hergestellt und über der streifenförmigen Lage aus amorphem Silicium ausgebildet sind, gebildet ist, wobei die auf diese Weise in einer zweidimensionalen Matrix gebildeten photoelektrischen Zellen als lichtempfindliche Elemente zum optischen Lesen der Informationen dienen. Die Bildinformationen, die aus Zeichen und/oder Graphiken bestehen, werden zweidimensional von einem auf der Sensortafel angeordneten Dokument gelesen, indem eine zweidimensionale Matrix der photoelektrischen Zellen der Sensortafel elektrisch abgetastet wird. Die Vorrichtung besitzt keinen Antriebsmechanismus zum mechanischen Bewegen des Dokuments oder der Sensortafel und erfordert ledig lich, das Dokument auf der Sensortafel anzuordnen. Die Vorrichtung kann eine verringerte Größe bei minimaler Dicke besitzen. Das Licht von der Lichtquelle geht durch die Elektroden der ersten Lage mit hohem Durchlassgrad und durch ein durchsichtiges Substrat und trifft auf die Dokumentoberfläche. Das reflektiertes Licht von der Dokumentoberfläche geht durch das durchsichtige Substrat und durch die Elektroden der ersten Lage und fällt auf die photoelektrischen Zellen auf, die durch eine Lage aus amorphem Silicium gebildet sind, das zwischen den Elektroden der ersten Lage mit einem hohem Durchlassgrad und den Elektroden der zweiten Elektrode mit einem niedrigen Durchlassgrad geschichtet sind. Die auf diese Weise konstruierte Vorrichtung kann Bildinformationen mit einer hohen Empfindlichkeit lesen.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Informationslesevorrichtung zu schaffen, die ferner dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lichtquelle eine ebene dünne Platte ist, die Licht von einer Oberfläche aussendet, auf die Sensortafel gelegt ist und in einem Befestigungsrahmen fest verbunden ist, um einen Leseabschnitt zu bilden, der mit einer Abdeckung versehen ist, um ein Originaldokument gegen die obere Oberfläche der Sensortafel zu pressen, wobei die Abdeckung drehbar unterstützt ist, so dass sie sich drehen kann, um die obere Oberfläche des Leseabschnitts zu öffnen und zu schließen. Da der Leseabschnitt aus der Sensortafel mit der ebenen, dünnen Lichtquelle konstruiert ist, die darauf gelegt und mit einem Befestigungsrahmen befestigt ist, kann er die Dokumentoberfläche mit Licht von der Lichtquelle gleichmäßig beleuchten. Die mit Scharnieren an dem Leseabschnitt angebrachte Abdeckung kann frei gedreht werden und ein Dokumentblatt auf der Sensortafel anliegend abdecken, so dass sich das Dokument, während es gelesen wird, nicht bewegen kann. Die dichte Abdeckung des Leseabschnitts ermöglicht, dass die Vorrichtung die gerichteten Lichtstrahlen von der Lichtquelle in dem Leseabschnitt effektiv verwendet, und dass durch Absperren von Außenlicht stabilisierte Signale erhalten werden. Darüber hinaus bewirkt der anliegend abgedeckte Zustand des Leseabschnitts einen Schutz gegenüber externem Rauschen. Wegen der Scharnierverbindung der Abdeckung kann die Vorrichtung als dünne Notizbuchvorrichtung konstruiert sein, wobei sie leicht zu handhaben ist, so dass sie irgendein ungeübter Anwender verwenden kann, indem er lediglich ein Dokumentblatt zwischen die Abdeckung und die Sensortafel legt.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Informationslesevorrichtung zu schaffen, die ferner dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lichtquelle eine ebene dünne Platte ist, die Licht von einer Oberfläche aussendet, auf die Sensortafel gelegt ist und in einem Befestigungsrahmen fest verbunden ist, um einen Leseabschnitt zu bilden, der versehen ist mit einem Signalumsetzungsabschnitt, um ein Signal von dem Leseabschnitt in Zeichen- und Graphikbildinformationen umzusetzen, und mit einem Kabel, um einen Ausgang des Leseabschnitts mit einem Eingang des Signalumsetzungsabschnitts zu verbinden, wodurch der Leseabschnitt von dem Signalumsetzungsabschnitt getrennt und an eine räumliche Struktur gelegt werden kann. Beim Lesen einer Zeichen- und Graphikseite eines Buches oder von Informationen, die auf eine räumliche Struktur geschrieben sind, kann der Leseabschnitt darauf frei bewegt werden. Natürlich kann die Vorrichtung Informationen lesen, indem lediglich ihr Leseabschnitt genommen wird, der für das Abtasten keine manuelle oder mechanische Bewegung erfordert. Wegen dieses Merkmals ist die Vorrichtung als tragbare Informationslesevorrichtung verfügbar, die z. B. Informationen von einem Hinweisschild, von einer Werbetafel, von einem Türschild, von einem Etikett usw. eingeben kann.
Darüber hinaus ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Informationseingabevorrichtung zu schaffen, die Informationen von beiden Seiten eines Dokuments eingeben kann, ohne das Dokument und einen photoelektrischen Umsetzer zu bewegen, wobei die Informationseingabevorrichtung eine dünne, flache tragbare Vorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Informationslesevorrichtung zum Eingeben von Informationen durch Übertragen von Licht von einem Dokument mit optisch lesbaren Informationen auf beiden Oberflächen und zum Erfassen von reflektiertem Licht davon zu schaffen, mit:

einem ersten ebenen Leseabschnitt, der aus einer ersten Sensortafel, die mehrere in einer zweidimensionalen Matrix ausgebildete photoelektrische Zellen enthält, einer ersten Lichtquelle zum Beleuchten einer Oberfläche eines Dokumentblatts und einem ersten Unterstützungselement zum Befestigen der ersten Sensortafel zusammen mit der ersten Lichtquelle besteht;
einem zweiten ebenen Leseabschnitt, der aus einer zweiten Sensortafel, die mehrere photoelektrische Zellen enthält, die in einer zweidimensionalen Matrix ausgebildet sind, einer zweiten Lichtquelle zum Beleuchten einer Oberfläche eines Dokumentblatts und einem zweiten Unterstützungselement zum Befestigen der zweiten Sensortafel zusammen mit der zweiten Lichtquelle besteht;
ersten Abtastmitteln zum Abtasten mehrerer der photoelektrischen Zellen der ersten Sensortafel;
zweiten Abtastmitteln zum Abtasten mehrerer der photoelektrischen Zellen der zweiten Sensortafel;
einem Verarbeitungssteuerabschnitt zum Lesen von Informationen des Dokuments von Ausgangssignalen der photoelektrischen Zellen durch Steuern der ersten Abtastmittel und der zweiten Abtastmittel;
wobei die Informationen von dem Dokument eingegeben werden, das mit jeder Oberfläche anliegend an der ersten Sensortafel und an der zweiten Sensortafel befestigt ist.

Da sie kein Dokument und keine Sensortafeln mechanisch zu bewegen braucht, kann gemäß der oben erwähnten Vorrichtung eine kleine Informationseingabevorrichtung geschaffen werden, die somit keinen mechanischen Antrieb enthält.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Informationseingabevorrichtung zu schaffen, in der die erste Sensortafel und die zweite Sensortafel auf der Mittelachse der gepaarten photoelektrischen Zellen zusammenpassen.
Gemäß der oben erwähnten Vorrichtung kann auf beiden Seiten eines Dokuments an den gleichen Koordinaten die gleiche Erfassungsgenauigkeit erreicht werden und können somit Informationen auf ihren beiden Seiten homogen eingegeben werden. Da ein Einfluss des durch das Dokument durchgelassen Lecklichts minimiert wird, können die Informationssignale darüber hinaus zuverlässig erfasst werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Informationseingabevorrichtung zu schaffen, in der der erste ebene Leseabschnitt und der zweite ebene Leseabschnitt jeweils mit einem elastischen Element zum Befestigen des Dokuments versehen sind. ^` Gemäß der oben erwähnten Vorrichtung können die erste Sensortafel und die zweite Sensortafel in engem Kontakt mit der Oberseite und der Rückseite des Dokuments gebracht werden und kann das Dokument zuverlässig gehalten werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Informationseingabevorrichtung zu schaffen, in der das elastische Element leitend ist und am Umfang der ersten Sensortafel sowie am Umfang der zweiten Sensortafel vorgesehen ist.
Gemäß der oben erwähnten Vorrichtung kann das Licht von den Lichtquellen gleichmäßig geführt werden, während das Außenlicht zuverlässig abgesperrt werden kann, da an einem Umfang jeder Sensortafel elektrisch leitende elastische Elemente vorgesehen sind. Die Vorrichtung kann mit den elastischen Elementen vollständig abgeschirmt sein. Es wird das Rauschen minimiert und ein stabiles Außensignal erhalten.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Informationseingabevorrichtung zu schaffen, in der Schließmittel vorgesehen sind, um den ersten ebenen Leseabschnitt mit dem zweiten ebenen Leseabschnitt zu verbinden und sie zu öffnen und zu schließen.
Gemäß der oben erwähnten Vorrichtung kann eine Taschenbuch- oder Notizbuch-Vorrichtung geschaffen werden, die handlich zu tragen ist und in der leicht ein Dokument gehalten werden kann. Der erste und der zweite Leseabschnitt sind drehbar angelenkt, so dass der Anwender ein Dokument auf die offenen Leseabschnitte legen und daraufhin die Leseabschnitte mit dem darin eingelegten Dokument schließen kann, um die Informationen auf beiden Seiten des Dokuments einzugeben. Im geschlossenen Zustand der Leseabschnitte können die Sensortafeln zuverlässig geschützt werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Informationseingabevorrichtung zu schaffen, in der die Verarbeitungssteuermittel die ersten Abtastmittel und die zweiten Abtastmittel in der Weise steuern, dass nach Abschluss des Abtastens mehrerer photoelektrischer Zellen der ersten Sensortafel das Abtasten mehrerer der zweiten Sensoren begonnen wird.
Gemäß der oben erwähnten Vorrichtung kann für die Abtastsysteme derselbe Umschaltmechanismus verwendet werden, indem das Abtasten der photoelektrischen Zellen der zweiten Sensortafel begonnen wird, nachdem das Abtasten der photoelektrischen Zellen der ersten Abtasttafel abgeschlossen worden ist.
Die Abtastmittel können vereinfacht werden und können dasselbe System für die Verarbeitung der Ausgangssignale der photoelektrischen Zellen gemeinsam verwenden. Das Umschalten von der ersten Sensortafel auf die zweite Sensortafel wird einmal durchgeführt, während die Signalverarbeitung seitenweise durchgeführt wird. Es entsteht kein Umschaltgeräusch, und das Signal/Rausch-Verhältnis wird verbessert.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Informationseingabevorrichtung zu schaffen, in der die Verarbeitungssteuermittel die ersten Abtastmittel und die zweiten Abtastmittel steuern, um mehrere photoelektrische Zellen der ersten Sensortafel und mehrere photoelektrische Zellen der zweiten Sensortafel abwechselnd abzutasten.
Gemäß der oben erwähnten Vorrichtung kann eine Informationseingabevorrichtung geschaffen werden, die die Orte der Informationen auf beiden Seiten des Dokuments zuverlässig steuern kann. Bei der Eingabe von Informationen von einem Dokument, dessen Größe kleiner als die Oberfläche jeder Sensortafel ist, tastet die Vorrichtung lediglich den notwendigen Teil des Dokuments ab und hält an, ohne eine überschüssige Abtastung durchzuführen.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Informationseingabevorrichtung zu schaffen, in der die Verarbeitungssteuermittel die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle so steuern, dass die erste Lichtquelle eingeschaltet und die zweite Lichtquelle ausgeschaltet wird, wenn mehrere photoelektrische Zellen der ersten Sensortafel abgetastet werden, während die zweite Lichtquelle eingeschaltet und die erste Lichtquelle ausgeschaltet wird, wenn mehrere photoelektrische Zellen der zweiten Sensortafel abgetastet werden.
Gemäß der oben erwähnten Vorrichtung kann jede Lichtquelle nur dann eingeschaltet werden, wenn sie für den Gebrauch benötigt wird. Dies beseitigt ein Problem, dass unnötiges Licht von einer unnötigen Lichtquelle durch ein Dokument geht und das von dem Dokument reflektierte Licht fehlerhaft erhöht. Das S/R-Verhältnis der Ausgangssignale der Vorrichtung kann verbessert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Draufsicht, die die Struktur einer herkömmlichen Informationslesevorrichtung zeigt.
2 ist eine Draufsicht, die die Struktur einer weiteren herkömmlichen Informationslesevorrichtung zeigt.
3 ist ein Blockschaltplan, der die Struktur einer Informationslesevorrichtung zeigt, die die Erfindung verkörpert.
4 ist ein Blockschaltplan, der Einzelheiten eines Signalverarbeitungsabschnitts aus 3 zeigt.
5 ist eine Draufsicht einer Sensortafel einer Informationslesevorrichtung, die die Erfindung verkörpert.
6 ist ein Schnitt längs der Linie A–A' in 5.
7 ist ein Schnitt längs der Linie B–B' in 5.
8 ist eine vergrößerte Querschnittansicht längs der Linie C–C' in 5.
9 ist eine schematische Darstellung eines Signalverarbeitungsabschnitts eines Informationsleseabschnitts.
10 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Signalverarbeitungsabschnitts eines Informationsleseabschnitts.
11 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung einer Sensortafel und einer Lichtquelle in einer Informationslesevorrichtung zeigt.
12(A) und 12(B) sind perspektivische Darstellungen einer beispielhaften Lichtquelle in einer Informationslesevorrichtung.
13 ist eine Schnittansicht eines Endteils eines Leseabschnitts einer Informationslesevorrichtung.
14(A) und 14(B) sind eine perspektivische Ansicht und eine Seitenansicht einer Scharnierverbindung zwischen einer Abdeckung und einem Gehäuse einer Informationslesevorrichtung.
15(A) und 15(B) sind eine perspektivische Ansicht und eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer weiteren Scharnierverbindung zwischen einer Abdeckung und einem Gehäuse einer Informationslesevorrichtung.
16 ist eine Seitenansicht, die eine Beziehung zwischen einem Hauptkörper und der Anzeige einer Informationslesevorrichtung zeigt.
17 ist eine Schnittansicht eines Endteils eines Leseabschnitts einer Informationslesevorrichtung.
18(A) und 18(B) sind ein Blockschaltplan und eine perspektivische Ansicht, die eine Beziehung zwischen einem Leseabschnitt und einem Signalumsetzungsabschnitt in einer Informationslesevorrichtung zeigen.
19 ist eine Ansicht zur Erläuterung, wie eine Informationslesevorrichtung beim Lesen einer räumlichen Struktur zu verwenden ist.
20 ist eine perspektivische Ansicht einer Notizblock-Informationslesevorrichtung.
21(A) und 21(B) sind Blockschaltpläne, die eine Beziehung zwischen einer Sensortafel und einem Signalverarbeitungsabschnitt in einer Informationslesevorrichtung zeigen.
22(A) und 22(B) sind Blockschaltpläne, die eine Beziehung zwischen einer Sensortafel, einem Strom/ Spannungs-Umsetzungsabschnitt, einem Abtastabschnitt und einem Signalverarbeitungsabschnitt in einer Informationslesevorrichtung zeigen.
23 ist ein praktischer Stromlaufplan eines Strom/Spannungs-Umsetzungsabschnitts einer Informationslesevorrichtung.
24 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Funktionsstruktur einer Informationseingabevorrichtung, die die Erfindung verkörpert.
25 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Tafelsteuerabschnitts.
26(A) und 26(B) sind Ansichten, die die Struktur einer Informationseingabevorrichtung zeigen, die die Erfidung verkörpert.
27 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Eingabe einer Informationseingabevorrichtung, die die Erfindung verkörpert.
28 ist eine Ansicht, die die ebene Struktur einer Sensortafel zeigt.
29 ist ein Schnitt A–A' der Sensortafel aus 28.
30 ist ein Schnitt B–B' der Sensortafel aus 28.
31 ist eine vergrößerte Schnittansicht C-C' der Sensortafel aus 28.
32 ist eine Ansicht, die die relativen Positionen der photoelektrischen Zellen beim Dazwischenlegen eines Dokuments zwischen zwei Sensortafeln zeigt.
33 ist eine Ansicht, die eine Informationseingabevorrichtung zeigt, die die Erfidung verkörpert.
34(A) und 34(B) sind Ansichten zur Erläuterung von Einzelheiten der Informationseingabevorrichtung aus 33.
35 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Informationseingabevorrichtung gemäß der Erfindung.
36 zeigt den offenen Zustand einer Informationseingabevorrichtung gemäß der Erfindung.
37 veranschaulicht eine Informationseingabevorrichtung gemäß der Erfindung, wenn sie offen verwendet wird.
38(A) bis 38(C) sind Ansichten zur Erläuterung einer weiteren Art der Verwendung einer Informationseingabevorrichtung gemäß der Erfindung.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 4-52485 schlägt eine in 1 gezeigte zweidimensionale Informationslesevorrichtung vor, in der photoelektrische Zellen, die in einer zweidimensionalen Matrix ausgebildet sind, als lichtempfindliche Elemente zum optischen Eingeben von Zeichen- und Graphikinformationen dienen. Das Bezugszeichen 100 ist in 1 ein Glassubstrat, auf dem eine gesinterte CdS-Lage (Cadmiumsulfidlage) 101 in Streifen ausgebildet ist, die als Elektroden zur Erfassung eines X-Koordinatenwerts und als ein n-Halbleiter einer photoelektrischen Zelle arbeiten. Über der gesinterten CdS-Lage 101 ist unter einem rechten Winkel der Streifen eine Lage aus gesintertem CdTe (Cadmiumtellur) 102 in Streifen ausgebildet. Diese Lage arbeitet als ein p-Halbleiter einer photoelektrischen Zelle, wobei die Knoten der CdS-Streifen 101 mit den gesinterten CdTe-Streifen 102 die photoelektrischen Zellen sind. Über der gesinterten CdS-Lage 102 ist eine Kohlenstoffelektrodenlage 103 ausgebildet, die als Elektroden zum Erfassen der y-Koordinatenwerte und als Dotierungsmaterial für das gesinterte CdTe 103 arbeitet. Jeder Schnittpunkt der gesinterten CdS-Lage 101 und der Kohlenstoffelektrodenlage 102 repräsentiert eine photoelektrische Zelle.
In dem Nachschlagewerk "Sensor and signal processing" (2. Auflage, 2. Druck, Kyoritu Publishing Co., 1989, S. 170ff) ist beschrieben, wie eine beispielhaft mit Photodioden konstruierte Koordinateneingabevorrichtung verwendet wird.
Anhand von 2 werden die zweidimensionalen Photodioden zuerst von einem Element (n, m) = (0, 0) bis zu einem Element (0, 383), danach von einem Element (1, 0) bis zu einem Element (1, 383) und ferner auf ähnliche Weise bis zu einem letzten Element (489, 383) abgetastet, um eine Photodiode zu erfassen, auf die Licht auftrifft.
Anhand der beigefügten Zeichnung werden nunmehr bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ausführlich beschrieben.
3 ist ein Blockschaltplan, der die elektrische Hardware-Struktur einer Informationslesevorrichtung zeigt, die die Erfindung verkörpert.
Wie in 3 gezeigt ist, wird ein Dokumentblatt 1 mit darauf geschriebenen Zeichen- und Graphikinformationen mit der beschriebenen Oberfläche nach unten auf einer oberen Oberfläche einer Sensortafel 2 angeordnet. Um durch Erfassen des reflektierten Lichts von dem Dokument 1 Informationen zu erkennen, ist eine Lichtquelle 3 zum Emittieren von Lichtstrahlen zu dem Dokument 1 einteilig in Lagen mit der Sensortafel hergestellt. Darüber hinaus ist die Sensortafel 2 mit einem damit verbundenen ersten Abtastabschnitt 51 zum horizontalen Abtasten der zweidimensional angeordneten photoelektrischen Zellen der Sensortafel 2 und mit einem mit der Sensortafel 2 verbundenen zweiten Abtastabschnitt 52 zum vertikalen Abtasten der photoelektrischen Zellen der Sensortafel 2 versehen. Ein Strom/ Spannungs-Umsetzungsabschnitt 6 setzt den Ausgangsstrom jeder photoelektrischen Zelle der Sensortafel 2 in ein für die Weiterverarbeitung geeignetes Spannungssignal um. Das erhaltene Spannungssignal wird durch einen Verstärkerabschnitt 7 verstärkt, um seine Verarbeitung zu erleichtern. Ein Signalverarbeitungsabschnitt 8 führt an dem Spannungssignal Operationen aus, damit die Zeichen- und Graphikinformationen des Dokuments 1 wiedergegeben werden können. Das verarbeitete Signal wird durch einen Ausgabeabschnitt 9 ausgegeben.
Wie z. B. in 4 gezeigt ist, kann der Signalverarbeitungsabschnitt 8 aus einem A/D-Umsetzer 10 zum Umsetzen analoger Signale in digitale, einem Bildverarbeitungsabschnitt 11 zum Verarbeiten digitaler Signale zum Wiedergeben von Bildinformationen und einem Monitorabschnitt 12 zum Erkennen eines wiedergegebenen Bilds konstruiert sein. Somit kann eine kleine Informationslesevorrichtung realisiert werden, die eine Sensortafel mit mehreren photoelektrischen Zellen verwendet, die in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet sind.
Anhand der 5 bis 7 wird unten die Struktur der oben erwähnten Sensortafel ausführlich beschrieben.
5 ist eine Draufsicht einer zweidimensionalen Matrixsensortafel. 6 ist ein Schnitt längs der Linie A–A' aus 5, und 7 ist ein Schnitt längs der Linie B–B' aus 5. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet in den 5 bis 7 ein durchsichtiges Substrat, das z. B. aus Glas hergestellt ist, während das Be zugszeichen 41 eine erste Lage der Elektroden bezeichnet, die aus einem Material (z. B. ITO) mit hohem Durchlassgrad hergestellt und in Streifen auf dem durchsichtigen Substrat 43 ausgebildet sind. Das durchsichtige Substrat 43 besitzt die darauf ausgebildeten Streifenelektroden 41 der ersten Lage, eine Lage 40 aus amorphem Silicium, die in Streifen ausgebildet ist, die senkrecht zu den Streifenelektroden 41 der ersten Lage angeordnet sind, und die Streifenelektroden 42 der zweiten Lage, die aus einem Material (z. B. Nickel) mit niedrigem Durchlassgrad hergestellt und über die Lage aus amorphem Silicium gelegt sind. Das durchsichtige Substrat 43 besitzt an seinem Endabschnitt die Anschlüsse 44a und 44b.
Im Schnitt A–A' (5 und 6) sind die Streifen der Elektroden 41, die Streifen der Lage 40 aus amorphem Silicium und die Streifen der zweiten Elektroden 42 gezeigt, die in Lagen in der beschriebenen Reihenfolge auf dem durchsichtigen Substrat ausgebildet sind. Dementsprechend ist eine photoelektrische Zelle als ein zweidimensionaler Matrixblock "a" ausgebildet, an dem sich die Elektrode 41 der ersten Lage und die Elektrode 42 der zweiten Lage schneiden.
In dem Schnitt B–B' (5 und 7) sind auf dem durchsichtigen Substrat 43 lediglich die Streifenelektroden 41 der ersten Lage ausgebildet. Dementsprechend existiert in dem Schnitt B–B' auf dem Substrat lediglich eine Elektrode 41 der ersten Lage, die aus einem Material mit hohem Durchlassgrad hergestellt ist, als ein Block "b". Somit ist der Durchlassgrad dieses Blocks "b" höher als der des Blocks "a" in dem Schnitt A–A'. Falls die Elektroden 41 der ersten Lage aus einem durchsichtigen Material wie etwa ITO hergestellt sind, kann ihr Durchlassgrad auf etwa 80 % erhöht werden. In diesem Fall kann der Durchlassgrad des Blocks "b" 75 % sein, falls das durchsichtige Substrat 43 aus Glas hergestellt ist, das einen Durchlassgrad von etwa 95 % besitzt.
Anhand von 7 trifft das auftreffende Licht X auf das durchsichtige Substrat 43 auf, geht es durch den Block "b" (5) (d. h. durch das durchsichtige Substrat 43 und durch die erste Elektrode 41) und kommt es auf der gegenüberliegenden Oberfläche heraus. Das heißt, der Block "b" besitzt einen zufrieden stellend hohen Durchlassgrad.
Andererseits kann Licht, das auf den Block "a" (5), d. h. dort, wo die Elektrode 41 der ersten Lage, die Lage 40 aus amorphem Silicium und die Elektrode 42 der zweiten Lage in der beschriebenen Reihenfolge gelegt sind, aufgetroffen ist, unabhängig von seiner Auftreffrichtung X oder Y (6) nicht in die gegenüberliegende Seite gehen. Dies liegt daran, dass das Licht durch die Elektroden 42 der zweiten Lage mit niedrigem Durchlassgrad abgesperrt wird.
Somit ist in der zweidimensionalen Matrix an der Stelle "a", an der sich die erste Elektrode 41 und die zweite Elektrode 42 in einem rechten Winkel schneiden, eine photoelektrische Zelle 45 ausgebildet.
Die Lage 40 aus amorphem Silicium besitzt in horizontaler Richtung eine sehr niedrige Leitfähigkeit. Dementsprechend ist selbst dann, wenn die Streifen der Lage 40 aus amorphem Silicium zueinander fortgesetzt werden, lediglich an einer Stelle "a", an der sich die Elektrode 41 der ersten Lage und die Elektrode 42 der zweiten Lage befinden, eine photoelektrische Zelle 45 ausgebildet. Somit haben photoelektrische Zellen, die durch einen Streifen einer Lage aus amorphem Silicium benachbart sind, einen so niedrigen Leckverlust, als ob sie vollständig voneinander isoliert wären.
Ein Verfahren zum Ausbilden der Elektrodenlagen und einer Lage aus amorphem Silicium auf einem durchsichtigen Substrat, das zuvor nicht besonders beschrieben worden ist, kann so sein, dass mit einer CVD-Ausrüstung (Ausrüstung zur Abscheidung aus der Gasphase) ein Dünnfilm ausbildet und daraufhin auf irgendeine geeignete Weise geätzt wird. Die Lage aus amorphem Silicium kann auf den Elektroden der ersten Lage in der Reihenfolge p-Halbleiter, Isolierlage und n-Halbleiter oder n-Halbleiter, Isolierlage und p-Halbleiter ausgebildet werden. Beide Prozeduren können eine ähnliche Funktion bringen. Kurz gesagt, braucht lediglich an einem Punkt, an dem sich die Elektrode der ersten Lage und die Elektrode der zweiten Lage schneiden, eine photoelektrische Zelle ausgebildet zu werden.
Natürlich besitzt die in 5 gezeigte Sensortafel 4 photoelektrische Zellen, ist darauf aber nicht beschränkt. Sie kann aus einer großen Anzahl matrixähnlich ausgebildeter photoelektrischer Zellen, z. B. mehr als 1000, zusammengesetzt sein.
Anhand von 6 reagiert die photoelektrische Zelle 45 nicht auf Licht, das von der Elektrode 42 der zweiten Lage mit niedrigen Durchlassgrad aufgetroffen ist, während sie wegen der Differenz der Durchlassgrade der zwei Elektroden 41 und 42 in Reaktion auf Licht, das durch eine Oberfläche 43a des durchsichtigen Substrats 43 auf die Elektrode 41 der ersten Lage mit hohem Durchlassgrad aufgetroffen ist, eine Photoquellenspannung erzeugt.
Anhand von 8, die eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie C–C' aus 5 ist, wird nun unten erläutert, wie Informationen durch eine Informationslesevorrichtung gemäß der Erfindung zu lesen sind.
Zunächst wird ein zu lesendes Dokument 1 dicht auf die Oberfläche eines durchsichtigen Substrats 43 gelegt. Es wird angenommen, dass dieses Dokument 1 Informationen enthält, die darauf z. B. mit Tinte 31 geschrieben sind. Die in 8 gezeigten Blöcke "a" und "b" sind dieselben, wie sie in 5 beschrieben worden sind: der Block "a" lässt kein Licht durch, während der Block "b" Licht durchlässt. Wenn das Licht A und das Licht B auf die Sensortafel durch ihre Oberfläche auftreffen, die der Tafeloberfläche, auf der das Dokument 1 angebracht ist, gegenüberliegt, gehen das Licht A und das Licht B durch die Blöcke "b" der Elektrode 41 der ersten Lage und durch das durchsichtige Substrat 43 und treffen auf die Oberfläche des Dokuments 1. Zu dieser Zeit wird das Licht A, das einen beschriebenen Teil der Dokumentoberfläche (d. h. mit Zeichen- und Graphikinformationen) beleuchtet hat, von der Tinte 31 fast absorbiert und davon kaum reflektiert. Demgegenüber kommt das Licht B, das einen leeren Teil der Dokumentoberfläche 1 beleuchtet hat, davon als das starke Licht C des reflektierten Lichts zurück. Das reflektierte Licht C wird durch einen photoelektrischen Sensor erfasst, der ein Stromsignal erzeugt, das proportional zur Intensität der Beleuchtung ist. Somit werden die auf das Dokument geschriebenen Informationen gelesen.
11 zeigt die relativen Positionen einer Sensortafel 2, einer Lichtquelle 3 und eines zu lesenden Dokuments 1. Die in 11 gezeigte Anordnung der Sensortafel 2 und des Dokuments 1 ist gegenüber der in 8 gezeigten umgekehrt. Das heißt, die Sensortafel 2 ist mit ihrem durchsichtigen Substrat 43 nach oben angeordnet. Zur Beleuchtung der Sensortafel 2 wird eine Tafellichtquelle 3 verwendet. Ein Steuerabschnitt 65 erzeugt das Abtastsignal 63 und erhält das Datensignal 64, das mehrere photoelektrische Zellen steuert. Ein Erfassungsabschnitt 66 führt die Verarbeitung von Daten zur Wiedergabe der Informationen aus. Natürlich müssen die Sensortafel 2, die Lichtquelle 3 und das Dokument 1 in dichtem Kontakt miteinander gehalten werden, um ein scharfes Bild zu erhalten.
Der Betrieb der oben erwähnten Vorrichtung ist wie folgt:
Die speziell für das Lesen von Informationen von dem Dokument 1 verwendete Lichtquelle 3 sendet gleichmäßiges Oberflächenlicht zur Oberfläche des Dokuments 1 aus. Das auffallende Licht geht durch die Sensortafel 2 und trifft die Dokumentoberfläche und kommt daraufhin von dem Dokument 1 zu der Sensortafel 2 zurück. Wenn das Dokument 1 z. B. ein Blatt Papier mit Informationen ist, die mit schwarzer Tinte darauf geschrieben sind, ist ein Teil des reflektierten Lichts von einem beschriebenen Abschnitt der Dokumentoberfläche, da der schwarze Abschnitt und der weiße Abschnitt des Blatts Papier verschiedene Werte des Reflexionsgrads haben, wie zuvor anhand von 8 beschrieben schwächer als ein Teil des reflektierten Lichts von einem weißen (leeren) Abschnitt der Dokumentoberfläche. Folglich erzeugen die photoelektrischen Zellen der Sensortafel 2 verschiedene Stromausgangssignale. Die verschiedenen Stromsignale der photoelektrischen Zellen werden durch den Strom/ Spannungs-Umsetzungsabschnitt 6 (3) in entsprechende Spannungssignale umgesetzt, die daraufhin durch den Verstärkungsabschnitt 7 (3) verstärkt werden. Der Signalverarbeitungsabschnitt 8 (3) digitalisiert die Pegelwerte der verstärkten Spannungssignale und verarbeitet sie weiter, um die Informationen des Dokuments 1 zu erzeugen.
Wie in 5 gezeigt ist, besteht die Sensortafel 2 aus mehreren photoelektrischen Zellen und ermöglicht eine zweidimensionale Abtastung in X–Y-Richtung mit den ersten Elektroden 41 und den zweiten Elektroden 42. Dementsprechend werden die Informationsbildelemente auf dem Dokument 1, die den jeweiligen abzutastenden photoelektrischen Zellen gegenüberliegen, aufeinander folgend als Stromsignale gelesen.
Die Informationslesevorrichtung ist aus dem oben erwähnten Lesesystem konstruiert, das mit der Speziallichtquelle 3 versehen ist, die die Sensortafel 2 gleichmäßig beleuchten und durch aufeinander folgendes Abtasten mehrerer zweidimensional in der Sensortafel 2 angeordneter photoelektrischer Zellen die Informationen des Dokuments 1 lesen kann. Somit benötigt diese Vorrichtung keinen Mechanismus zum Bewegen des Sensorabschnitts zum Abtasten eines Dokuments oder zum Transportieren des Papiers entlang des Sensorabschnitts, den die Vorrichtung des Standes der Technik benötigt. Dies ermöglicht, eine sehr einfache Informationslesevorrichtung zu realisieren, die außerdem frei von dem Rauschen und der Schwingung ist, welche das herkömmliche mechanische Abtasten erzeugen kann.
Anhand der 9 und 10 werden die Weiterverarbeitungsoperationen des Signalverarbeitungsabschnitts 8 wie folgt beschrieben:
Anhand von 9 digitalisiert ein Signalverarbeitungsabschnitt 50 eine Folge von Signalen von der Sensortafel 2 und überträgt die digitalisierten Daten an einen Computer 51, der seinerseits an den empfangenen digitalen Signalen Bildverarbeitungsoperationen ausführt und die Bildinformationsdaten in einem Plattenspeicher 52 speichert. Der Inhalt des Speichers kann stets an eine Ausgabevorrichtung 53 ausgelesen werden, so dass dieselben Informationen, wie sie von dem Dokument gelesen wurden, zu irgendeiner gewünschten Zeit an der Ausgabevorrichtung ausgegeben werden können.
Anhand von 10 überträgt ein Signalverarbeitungsabschnitt 50 digitalisierte Datensignale der Sensortafel 2 an einen Videosignalumsetzer 54, der die empfangenen digitalen Signale seinerseits in Videosignale umsetzt und die Videosignale an einen Fernsehmonitor 55 ausgibt, um ein wiederhergestelltes Bild anzuzeigen. Der Ausgang des Fernsehmonitors ist mit einem Videodeck 56 verbunden, um das Bild auf einem VTR-Band 57 aufzuzeichnen. Darüber hinaus ist der Ausgang des Fernsehmonitors mit einem externen Videodrucker 58 verbunden, um die Informationen auszudrucken.
Wie oben beschrieben wurde, braucht die Informationslesevorrichtung gemäß der Erfindung ihren Sensor oder ein Dokument zur Bildabtastung nicht mechanisch zu bewegen und kann somit vom tragbaren Typ hergestellt sein, der eine äußerst kleine Dicke und Größe hat.
Allerdings weist die oben erwähnte Ausführungsform der Erfindung die folgenden Probleme auf:
Wenn Außenlicht von der Oberseite auf das auf der oberen Oberfläche der Sensortafel 2 angeordnete Dokument 1 fällt, kann es das Dokument 1 durchdrin gen und zu dem reflektierten Licht von dem Dokument 1 hinzugefügt werden, was zur Störung der Ausgangssignale der photoelektrischen Zellen führt. Falls sich das Dokument 1 während des Abtastens der photoelektrischen Zellen über einen kleinen Abstand auf der Sensortafel bewegt hat, geht die Anpassung zwischen einer Matrix der photoelektrischen Zellen und den Informationen des Dokuments verloren. Die Stromausgangssignale der photoelektrischen Zellen werden beeinflusst und können nicht die richtigen Informationen repräsentieren. Darüber hinaus besitzt der Ausgangsstrom jeder photoelektrischen Zelle einen sehr kleinen Wert in der Nanogrößenordnung und kann leicht von einem externen Rauschen beeinflusst werden. Besonders können die Sensortafel 2 und der Strom/Spannungs-Umsetzungsabschnitt 6 beeinflusst werden.
Dementsprechend wird eine zweite Ausführungsform ersonnen, die die oben erwähnten Probleme wie folgt löst:
11 zeigt eine Informationslesevorrichtung, die Informationen durch das Erfassen von reflektiertem Licht 67 von einem Dokument 1 erhält, auf das Zeichen- und Graphikinformationen geschrieben sind. Eine Lichtquelle 3 zum Beleuchten des Dokuments 1 zum Lesen der Bildinformationen, die aus Zeichen und/oder Graphiken bestehen, ist eine dünne, ebene lichtemittierende Quelle mit einer Oberfläche, deren lichtemittierende Oberfläche 68 eine darüber gelegte Sensortafel 2 besitzt, die eine zweidimensionale Matrix der in 5 gezeigten photoelektrischen Zellen enthält. Das Dokument 1 ist mit seiner beschriebenen Oberfläche 69 nach unten auf der oberen Oberfläche der Sensortafel 2 angeordnet. Zur Verwendung als die Elemente der Lichtquelle 3 mit ebener Oberfläche sind Lichtemitterdioden (Hintergrundbeleuchtungs-LED) und Elektrolumineszenzelemente (Hintergrundbeleuchtungs-EL) verfügbar. Wie in den 12(A) und 12(B) gezeigt ist, kann als die Lichtquelle 3 ebenfalls eine Lumineszenzlampe 60 angewendet werden, die eine Kaltkatodenstrahlröhre (oder eine Heißkatodenstrahlröhre) ist, die üblicherweise als Hintergrundbeleuchtung einer Flüssigkristalltafel verwendet wird. 12(A) zeigt einen Informationsleseabschnitt, der eine Lichtquelle enthält, die aus mehreren parallel angeordneten Lumineszenzlampen 60 und einer Sensortafel 2 mit einer dazwischen liegenden Diffusionsplatte 61 besteht. 12(B) veranschaulicht einen Informationsleseabschnitt, der eine einzelne Lumineszenzlampe 60 verwendet, von der Licht durch eine Lichtleitplatte 62 in eine Diffusionsplatte 61 geht.
Obgleich das Dokument 1, die Sensortafel 2 und die Lichtquelle 3 in der Darstellung von 11 beabstandet sind, müssen sie in der Praxis in dichtem Kontakt miteinander sein. Andernfalls können keine stabilen Signale erhalten werden.
In der zweiten Ausführungsform sind eine Sensortafel 2 und eine Lichtquelle 3 z. B. wie in 13 gezeigt mit einer Sechskantschraube 74b gemeinsam in einem Befestigungsrahmen 74a befestigt. Ein Leseabschnitt 70, in dem die Lichtquelle 3 und die Sensortafel 2 somit einteilig in den festen Rahmen 74a eingelegt sind, ist wie in 14(B) mit Strichlinien gezeigt in ein Gehäuse 88 eingebaut. 14(A) ist eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform von 14(B), unter einem Winkel gegen einen Betrachtungspunkt von oben gesehen. Ein Dokument 1 ist auf einer Oberfläche 21 der Sensortafel 2 des Leseabschnitts 70 anzuordnen. Die Lichtquelle 3 sendet Licht in dem Gehäuse 88 von unten nach oben zu der Sensortafeloberfläche 21 aus. Das Dokument 1 ist in der Weise auf der oberen Oberfläche 21 der Sensortafel anzuordnen, dass es fest und zuverlässig (ohne sich zu bewegen) auf der Sensortafeloberfläche 21 angebracht ist. Zu diesem Zweck wird eine Abdeckung 80a geschlossen, die das Dokument von der Oberseite auf die Sensortafeloberfläche 21 presst. Vorzugsweise ist die Abdeckung 80a mit einer flexiblen blattähnlichen Innenauskleidung 82 versehen, die das Dokument 1 weiter stabil an der Sensortafeloberfläche 21 hält. Vorzugsweise besitzt die flexible Auskleidung 82 eine elektrische Leitfähigkeit, die eine Abschirmwirkung gegen ein elektrostatisches Rauschen ausübt. Da das Dokument 1 in der Ausführungsform mit der Abdeckung 88a fest und stabil auf der Sensortafel 2 gehalten wird, kann das Dokument genau gelesen werden. Da das Gehäuse 88 und die Abdeckung 88a zusammenwirken, um einen abgeschirmten Kasten zu bilden, der das Außenlicht vollständig absperrt, wird das Dokument 1 lediglich mit dem von der Lichtquelle 3 auftreffenden Licht beleuchtet. Folglich wird verhindert, dass sich die Ausgangssignale von den photoelektrischen Zellen mit der Zugabe des externen Rauschlichts ändern. Das Dokument 1 mit Falzen kann dadurch geglättet werden, dass die flexible Auskleidung 82 der Abdeckung 80a darauf gedrückt wird.
Die Abdeckung 80a ist an ihrem Ende drehbar mit einem Scharnier 87 an dem Gehäuse 88 angebracht und kann das Dokument 1 stets stabil auf der Sensortafel halten. Die Abdeckung 80a kann problemlos geöffnet und geschlossen werden, indem sie einfach um das angelenkte Ende gedreht wird. Dies beseitigt außerdem die Möglichkeit einer Verschiebung der Abdeckung 80a, die bewirkt, dass sich das Dokument 1 aus der angepassten Lage bewegt. Um eine tragbare Vorrichtung zu realisieren, ist die Abdeckung 80a zum Pressen des Dokuments vorzugsweise an dem Gehäuse 88 angebracht. Es ist sehr wünschenswert, das Gehäuse mit einer wie z. B. in 14(A) gezeigten Anzeigetafel 81 zu versehen. Diese Anzeigetafel 81 soll Bildinformationen wiedergeben, die aus Zeichen und Graphiken bestehen, die über die Sensortafeloberfläche 21 von dem Dokument 1 genommen werden. Vorzugsweise wird das Lesen des Dokuments 1 nach Bestätigung über das vollständige Schließen der Abdeckung 80a mit einem Sensor 83 für geschlossene Abdeckung begonnen.
Anhand der 15(A) und 15(B) wird eine weitere Ausführungsform mit einer drehbar daran angebrachten Abdeckung wie folgt beschrieben:
15(A) zeigt eine Abdeckung 80b, die an ihren beiden Enden mit achstragenden Abschnitten 89 drehbar an einem Gehäuse 88 unterstützt ist. Die achstragenden Abschnitte 89 sind dadurch hergestellt, dass an jedem Ende der Abdeckung 80b jeweils ein Stecker 89a ausgebildet ist, während an jedem Ende des Gehäuses 88 eine Buchse 89b hergestellt ist. Die Stecker 89a der Abdeckung 80b sind drehbar in den entsprechenden Buchsen 89b des Gehäuses unterstützt. Die Abdeckung 80b kann gedreht werden und das Gehäuse 88 abdecken. In diesem Fall ist die Abdeckung 80b vorzugsweise mit einer flexiblen Auskleidung 82 versehen, um das Dokument 1 fest an dem Gehäuse zu halten. Darüber hinaus ist die Abdeckung 80b vorzugsweise mit einem Sensor für geschlossene Abdeckung versehen, so dass die Vorrichtung mit dem Lesen des Dokuments beginnen kann, nachdem sie erfasst hat, dass die Abdeckung 80b im vollständig geschlossenen Zustand ist.
Ein Raum unter der Sensortafeloberfläche enthält die in den 12(A) und 12(B) gezeigten Fluoreszenzlampen 60. Die Sensortafel 2 liegt auf einer Lichtdiffusionsplatte 61, die über den Fluoreszenzlampen 60 angeordnet ist. Hintergrundbeleuchtungs-Lichtemitterdioden (Hintergrundbeleuchtungs-LED) oder Hintergrundbeleuchtungs-Elektrolumineszenzelemente (Hintergrundbeleuchtungs-EL) können ebenfalls verwendet werden. Lichtemitterdioden sind mit einer Niederspannung von 5V (auf dem TTL-Pegel) ansteuerbar und haben somit keinen Einfluss auf die Qualität der Verarbeitungssignale von der Sensortafel. Darüber hinaus erfordern die Lichtemitterdioden keine Emissionsperi pherieschaltung. Die verwendeten Lichtemitterdioden umfassen eine Oberflächen-LED-Anzeige, die Licht von einer gesamten Oberfläche eines großen Arbeitsbereichs gleichmäßig emittieren kann und mit einer typischen Spannung von 4,2 V und mit einer Maximalspannung von 6 V ansteuerbar ist. Die Anwendung der LED-Lichtquelle bewirkt eine Einsparung der Gesamtgröße der Vorrichtung und eine Verringerung des Rauschens in der Sensortafel 2.
Die EL-Lichtquelle weist eine hohe Helligkeit auf, um ein großes Ausgangssignal der Sensortafel zu nehmen, erfordert aber eine hohe Ansteuerspannung von etwa 100 V, die Rauschsignale erzeugen kann. Somit muss die Informationslesevorrichtung mit der EL-Lichtquelle Mittel zum Abschirmen des gesamten Vorrichtungssystems enthalten. Allerdings ist die EL-Lichtquelle im Vergleich zu einer Lichtquelle, die aus einer Kalt- oder Heisskatodenröhren-Lumineszenzlampe besteht, und zu einer LED-Lichtquelle (in Bezug auf die Dicke) kleiner und ist leicht anliegend auf eine Sensortafel einzulegen, was eine effektive Verwendung des selbst schwachen Lichts mit minimalem Leckverlust des Lichts sicherstellt. Die Anwendung der EL-Lichtquelle ermöglicht, selbst bei einer verringerten Lichtmenge ein Signal von der Sensortafel zu erfassen, mit der abgeleiteten Wirkung, dass eine Ansteuerspannung verringert werden kann.
16 zeigt eine Vorrichtung, die aus zwei trennbaren Einheiten zusammengesetzt ist, von denen eine ein Hauptkörper 84 ist, der hauptsächlich aus einer Lichtquelle 3 und einer Sensortafel 2 besteht, während der andere eine Anzeigeeinheit 86 ist, die hauptsächlich aus einem Signalverarbeitungsabschnitt und einer Anzeigetafel besteht. Mit dieser Konstruktion kann die Größe des Hauptkörpers verringert werden und der Anzeigeabschnitt 86 leichter transportiert werden, so dass die erhaltenen Informationen zu irgendeinem gewünschten Zeitpunkt angezeigt werden können, falls der Hauptkörper an dem Ort mit der Anzeigeeinheit zusammengesetzt wird.
Der Hauptkörper 84 und die Anzeigeeinheit 86 sind mit einem Verbinder 85 miteinander verbunden. Darüber hinaus können sie mit einem Kabel oder durch die Infrarotstrahlen-Kommunikationstechnik verbunden sein. Es kann irgendeines der oben erwähnten Betriebsverfahren verwendet werden. Vorzugsweise wird es unter gebührender Beachtung der Austauschbarkeit entworfen, so dass es mit verschiedenartigen Einheiten verwendet werden kann.
Allerdings weisen die oben beschriebenen Ausführungsformen ein Problem auf, dass die Abdeckung nicht geschlossen werden kann, wenn ein Dokument, dessen Oberfläche größer als die obere Oberfläche der Sensortafel ist, oder ein sehr dickes Dokument gelesen wird.
Die dritte Ausführungsform der Erfindung soll den oben erwähnten Nachteil beseitigen. Das heißt, sie ist eine tragbare Informationslesevorrichtung, die ein großes Dokument lesen kann.
Wie in 17 gezeigt ist, sind eine Sensortafel 2, die eine zweidimensionale Matrix photoelektrischer Zellen und eine Lichtquelle 3 zum Beleuchten eines Dokuments 1 enthält, aufeinander geschichtet und mit den Schrauben 74b und 74c als ein einziges Stück in einem Befestigungsrahmen 74a befestigt. Der Befestigungsrahmen 74a ist bündig mit der Oberfläche der Lichtquelle 3. Der Leseabschnitt 70 ist durch ein Kabel mit einem Signalverarbeitungsabschnitt verbunden, der Signale von der Sensortafel 2 verarbeitet. Somit ist der Leseabschnitt 70 von dem Signalverarbeitungsabschnitt getrennt und mit Letzterem durch ein Kabel verbunden.
Die dritte Ausführungsform wird anhand der 18(A) und 18(B) ausführlich beschrieben.
18(A) ist eine Konstruktionsansicht der dritten Ausführungsform der Erfindung. Eine Sensortafel 2 mit einer Matrix photoelektrischer Zellen 45 und eine Lichtquelle 3 sind mit den in 17 gezeigten Befestigungsmitteln aneinander befestigt, so dass sie einen Leseabschnitt 70 bilden, der mit einem Ausgabeabschnitt 75 zur Ausgabe eines Signals von der Sensortafel 2 versehen ist. Ein Ausgangssignal von dem Ausgabeabschnitt 75 des Leseabschnitts 70 wird zur Verarbeitung des empfangenen Signals durch ein Kabel 71 zu einem Eingabeabschnitt 76 eines Signalumsetzungsabschnitts 72 übertragen, um das empfangene Signal zu verarbeiten. Der Leseabschnitt 70 und der Signalumsetzungsabschnitt 72 werden mit dem Kabel 71 voneinander getrennt und miteinander verbunden. Diese Konstruktion ermöglicht, dass der Leseabschnitt 70 frei bewegt werden kann.
18(B) veranschaulicht, wie die wie in 18(A) gezeigt konstruierte Infor mationslesevorrichtung zu verwenden ist. Die durch die Befestigungsteile 74 befestigte Sensortafel 2 kann ein Dokument 1 lesen, dessen Oberfläche größer als die Oberfläche des Leseabschnitts ist. Die Vorrichtung kann durch ihren Griff 79 gehalten und manuell innerhalb der Länge des Kabels 71 von dem Signalumsetzungsabschnitt 72 an die gewünschte Position bewegt werden. In dem gezeigten Fall wird lediglich der Leseabschnitt 70 auf das Dokument 1 gelegt, während der Signalumsetzungsabschnitt 72 in einem Abstand davon angeordnet ist. Der Signalumsetzungsabschnitt 72 kann mit einem Ausgabeabschnitt 73 wie etwa einem Drucker, einem Monitor usw. versehen sein. Somit wird eine tragbare Informationslesevorrichtung realisiert, die sehr leicht zu verwenden ist.
Der Leseabschnitt 70 der Vorrichtung braucht nicht über die Oberfläche des Dokuments 1 bewegt zu werden, während das Dokument 1 gelesen wird. Mit anderen Worten, die Vorrichtung kann über ihren Leseabschnitt, der lediglich feststehend auf dem Dokument 1 angeordnet ist, in zweidimensionaler Richtung Informationen von dem Dokument 1 lesen. Darüber hinaus kann die Vorrichtung Informationen von einem anderen Material als Papier, z. B. Informationen, die auf eine räumliche Struktur, wie z. B. in 19 gezeigt auf eine Werbetafel 91, geschrieben sind, lesen. Ein Anwender 90 hält den Leseabschnitt 70, der die einteilig mit der Lichtquelle 3 gekoppelte Sensortafel 2 enthält, mit der Hand und bringt ihre Oberfläche mit der Werbetafel zur Berührung, von der der Leseabschnitt Informationen liest. Das Abtasten des Leseabschnitts wird von einem Steuerabschnitt 92b gesteuert, der zusammen mit einem Verarbeitungsabschnitt 92a einen Hauptkörper 92 der Vorrichtung umfasst. Dieser Hauptkörper ist von dem Leseabschnitt 70 getrennt und mit einem Kabel 71 mit ihm verbunden. Ein Signal von dem Leseabschnitt 70 wird durch den Verarbeitungsabschnitt 92a verarbeitet.
Die so konstruierte Informationslesevorrichtung kann eine erhöhte Tragbarkeit erreichen. Das heißt, die Vorrichtung ist als eine Kombination des Leseabschnitts 70 und des Hauptkörpers 92 konstruiert, um ihr Anwendungsgebiet zu verbreitern. Der Hauptkörper 92 kann ein Textsystem oder ein Personal Computer oder eine tragbare Terminalvorrichtung oder ein Taschencomputer oder ein elektronischer Rechner oder eine Armbanduhr sein, falls sie die erforderlichen Einrichtungen enthalten.
20 veranschaulicht eine Notizbuch-Informationslesevorrichtung der einfachsten Konstruktion, die eine vierte Ausführungsform der Erfindung ist.
Bei einem experimentellen Modell könnte ein Signalverarbeitungsabschnitt nicht in einen tragbaren Taschencomputer ("elektronisches Notizbuch" genannt) 93 eingebaut sein, sondern der Abschnitt als eine externe Einheit mit der abgeschirmten Verdrahtung 94 hergestellt sein. Allerdings kann der Signalverarbeitungsabschnitt in den Taschencomputer eingebaut sein. Die gezeigte Vorrichtung verwendet eine abgeschirmte Verdrahtung 94 mit einer erhöhten Kapazität, die veranlassen kann, dass ein Signal etwas schwach mit einer verringerten Schärfe ist. Allerdings hat das experimentelle Modell die Möglichkeit bewiesen, eine tragbare Informationslesevorrichtung in Notizbuchgröße in praktischen Gebrauch zu nehmen.
Darüber hinaus kann diese Notizbuch-Informationslesevorrichtung außerdem mit Funktionen des Standes der Technik wie etwa Taschencomputerfunktionen, einer Tablett-Stift-Eingabefunktion und einer Speicherfunktion versehen sein. Diese Informationslesevorrichtung kann ein Dokument lesen, das lediglich wie in den 14(A), 14(B) oder 20 gezeigt zwischen ihre zwei Klappabschnitte gelegt wird. Dies liegt daran, dass weder der Leseabschnitt noch ein Dokument mechanisch bewegt zu werden braucht. Die Vorrichtung kann als tragbares Tascheneingabeterminal angewendet werden, das durch die Stände der Technik nicht realisiert werden konnte. Das heißt, die Vorrichtung ist ein führendes Hilfsmittel, das effektiv als ein zweidimensionales Sensoreingabeterminal eines zweidimensionalen Sensors und als ein Tascheneingabeterminal für Multimediaanwendungen verwendet werden kann.
Anhand von 21(B) besitzt eine Informationslesevorrichtung, die die fünfte Ausführungsform der Erfindung ist, einen Strom/Spannungs-Umsetzungsabschnitt 6b, der nach einem Abtastabschnitt 5 angeordnet ist, so dass die Ausgangssignale der ausgewählten photoelektrischen Zellen 45 zunächst durch das Abtasten der photoelektrischen Zellen 45 in einer Sensortafel 2 ausgewählt und daraufhin in entsprechende Spannungssignale umgesetzt werden. Dadurch brauchen nicht wie in 21(A) gezeigt mehrere Strom/ Spannungs-Umsetzer 6a, die jeweils Vorverstärker enthalten, in eine Sensortafel 2 eingebaut zu werden, die mehrere in einer zweidimensionalen Matrix ausgebildete photoelektrische Zellen umfasst. Die Sensortafel kann sehr einfach konstruiert und mit verringerten Kosten hergestellt werden. Darüber hinaus brauchen durch die Anwendung des einteilig konstruierten Strom/Spannungs-Umsetzers 6b keine mehreren Vorverstärker mehr vorgesehen zu werden und kann außerdem ein unnötiger Teil des Substrats mit Ausnahme der photoelektrischen Zellen weggelassen werden. Dies realisiert eine beträchtliche Größeneinsparung der gesamten Vorrichtung. Da der Strom/Spannungs-Umsetzungsabschnitt 6b von der Sensortafel 2 getrennt ist, kann leichter ein Schutz des Strom/Spannungs-Umsetzungsabschnitts 6b vor Rauschsignalen konstruiert werden, die von einer unter den photoelektrischen Zellen angeordneten Hintergrundbeleuchtung abgeleitet sein können. Mit anderen Worten, es wird möglich, die Umsetzer-Verstärker-Schaltungen zum Umsetzen eines schwachen Stromsignals in ein Spannungssignal und zum Verstärken des umgesetzten Signals unabhängig von der Sensortafel getrennt abzuschirmen und/oder einen hochgenauen Verstärker für einen einzelnen Strom/ Spannungs-Umsetzungsabschnitt 6b zu verwenden. Die in den 21(A) und 21(B) gezeigten Strom/ Spannungs-Umsetzungsabschnitte 6a und 6b führen gemäß einem in 23 gezeigten Schaltplan eine Strom/Spannungs-Umsetzung und Verstärkung aus.
Da der Strom/Spannungs-Umsetzungsabschnitt wie in 21(B) gezeigt als eine einzelne, getrennte Einheit hergestellt und nicht in der Sensortafel 2 enthalten ist, kann die Verstärkung einer Verstärkerschaltung des Strom/ Spannungs-Umsetzungsabschnitts 6b bei Bedarf leicht geändert werden. Angesichts der Nutzung der oben erwähnten Vorteile sind die photoelektrischen Zellen 45, der Abtastabschnitt 5 und der Strom/Spannungs-Umsetzungsabschnitt 6b in der beschriebenen Reihenfolge in Serie geschaltet, so dass die von den photoelektrischen Zellen 45 ausgegebenen Stromsignale direkt in den Abtastabschnitt 5 folgen können.
Als Beispiel einer praktischen Anwendung wird unten ein Informationslesesystem beschrieben, das durch Kombination der in den bevorzugten Ausführungsformen beschriebenen Komponenten realisiert wurde und in praktischen Gebrauch genommen werden konnte:
Anhand von 9 sind in der Nachverarbeitungsstufe des Signalverarbeitungsabschnitts 50 ein Computer 51, eine Platteneinheit 52 und eine Ausgabevorrichtung 53 angeordnet. Der Signalverarbeitungsabschnitt 50 führt die Verstärkung und Analog/Digital-Umsetzung der von der Sensortafel 2 empfange nen Signale aus und überträgt die digitalisierten Daten an den Computer 51. In der Praxis wird ein schwaches Stromsignal mit einem Pegel von 1 nA von der Sensortafel in ein Spannungssignal von 5 · 108 V/A umgesetzt und verstärkt (wobei das Signal/Rausch-Verhältnis wenigstens 48 dB ist). Ein Signal von 0,5 V wird durch 16 Bits digitalisiert und in den Computer 51 eingegeben. Der Computer 51 ordnet eine Folge digitaler Daten gemäß der Matrix der photoelektrischen Zellen in der Sensortafel 2 um. Die von einem Dokument 1 gelesenen Daten werden auf einer Monitoranzeige des Computers 51 wiedergegeben. Die Platteneinheit 52 und die Ausgabevorrichtung 53 werden verwendet, um die von dem Dokument 1 gelesenen Informationen aufzuzeichnen. Das gezeigte System ermöglicht den Vergleich vieler Datenstücke und die Wiedergabe der ausgewählten Daten.
Ein weiteres System kann wie in 10 gezeigt konstruiert sein. In 10 wird ein Eingangssignal von einer Sensortafel 2 durch einen Videosignalumsetzer 54 in ein Videosignal umgesetzt, das daraufhin zu einem Fernsehmonitor 55 gesendet wird. Der Fernsehmonitor 55 stellt aus dem empfangenen Videosignal ein Bild wieder her und zeigt es auf seinem Bildschirm an. Darüber hinaus können die Bilddaten bei Bedarf mit einem Videodrucker 58 ausgedruckt werden.
Eine (nicht gezeigte) Ausführungsform, die einfach Informationen lesen und erkennen soll, ist mit einem Speicheroszillographen zum Anzeigen der Signalform der durch den Signalverarbeitungsabschnitt 50 verarbeiteten Signale versehen. Die Informationen werden in einer synchronisierten Betriebsart, die eine üblicherweise "Rollbetriebsart" genannte Funktion verwendet, z. B. zeilenweise in einen Speicher geschrieben. Falls die auf diese Weise gespeicherten Informationen einfach und nicht kompliziert sind, können sie durch Anordnen der Zeilen von den angepassten Angabepunkten wiedergegeben werden. Da die Abtastwerte mehrmals gemittelt werden, können die Informationen deutlicher wiedergegeben werden. Allerdings kann es dadurch länger dauern, die Signale in den Speicheroszillographen zu nehmen.
Die oben erwähnten Ausführungsformen verwenden eine anhand der 5 bis 7 beschriebene Sensortafel 2, die aus einer zweidimensionalen Matrix photoelektrischer Zellen 45 besteht. Zum Beispiel besteht die Sensortafel aus den photoelektrischen Zellen 45, die eine Matrix von 128 _ 128 Punkten bilden.
Unter der Sensortafel 2 ist in minimalem Abstand dazwischen eine ebene Lichtquelle 3 angeordnet, die in einer Flüssigkristallanzeige verwendet wird und Licht in einer Richtung emittieren kann. Während die oben erwähnten Ausführungsformen eine Lichtquelle verwenden, um eine gesamte Oberfläche der Sensortafel 2 von unten nach oben zu beleuchten, kann die Lichtquelle 3 auch elektrisch abgetastet werden, um die photoelektrischen Zellen 45, die Signale emittieren, synchron zum elektrischen Abtasten der photoelektrischen Zellen 45 teilweise zu beleuchten, um Signale davon zu erfassen. Dies erfordert, dass Mittel zum Abtasten der Lichtquelle vorgesehen werden und erhöht die Anzahl der Schaltungen. Somit verwenden die oben erwähnten Ausführungsformen die Lichtquelle, die eine gesamte Oberfläche der Sensortafel gleichzeitig beleuchtet. Besondere Aufmerksamkeit muss auf die Tatsache gerichtet werden, dass die Menge des Beleuchtungslichts bei der Beleuchtung der gesamten Oberfläche der Sensortafel in der Weise eingestellt werden muss, dass die Stromsignale von der Sensortafel, deren Intensität sich in Reaktion auf die Beleuchtung ändert, durch den Verstärkungsabschnitt 7 (3) linear verstärkt werden können, so dass das verstärkte Signal eine spezifizierte Stromversorgungsspannung der Schaltungen, die den Verstärkungsabschnitt 7 bilden, nicht übersteigen darf. In den Ausführungsformen wird der Ausgangsstrom einer photoelektrischen Zelle in der Sensortafel 2 dadurch reguliert, dass eine Ansteuerspannung der Lichtquelle in einem Bereich von 0,1 nA bis 5 nA eingestellt wird. Das Minimum und das Maximum des Ausgangsstroms jeder photoelektrischen Zelle repräsentieren die weißen bzw. schwarzen Bildinformationen eines Dokuments. Somit ist die Lichtmenge der Lichtquelle ein wesentlicher Parameter der Informationslesevorrichtung.
Das Abtasten einer Matrix photoelektrischer Zellen 45 in der Sensortafel 2 (5 bis 7) wird mit einem Multiplexer durchgeführt: ein erster Abtastabschnitt 51 und ein zweiter Abtastabschnitt 52 tasten die photoelektrischen Zellen aufeinander folgend in horizontaler Richtung bzw. in vertikaler Richtung der Matrix ab. Durch den Multiplexer werden direkt die Ausgangsstromsignale von der Sensortafel 2 abgetastet. Nachdem die erfassbaren photoelektrischen Zellen durch das Abtasten ausgewählt wurden, werden die Strom/ Spannungs-Umsetzung und die Signalverstärkung durchgeführt. Das heißt, die Elektroden von den jeweiligen photoelektrischen Zellen 45 der Sensortafel 2 sind direkt mit dem in den 21(A), 21(B) und 22(A), 22(B) gezeigten Multiplexer verbunden.
21(A) zeigt ein Beispiel einer Sensortafel mit mehreren Strom/ Spannungs-Umsetzungsabschnitten 6a, von denen für jede photoelektrische Zelle einer vorgesehen ist. 21(B) zeigt eine Sensortafel 2 mit einem getrennten Strom/ Spannungs-Umsetzungsabschnitt, der außerhalb der Sensortafel 2 angeordnet ist. 22(A) ist ein Blockschaltplan einer Ausführungsform, die die Sensortafel 2 aus 21(A) verwendet. Ein Signal 97 von der vor einem Strom/Spannungs-Umsetzungsabschnitt 6a angeordneten Sensortafel 2 ist ein Stromsignal, während ein Signal 98 von dem vor einem ersten Abtastabschnitt 51 angeordneten Strom/ Spannungs-Umsetzungsabschnitt 6a ein Spannungssignal ist. 22(B) ist ein Blockschaltplan einer Ausführungsform, die die in 21(B) gezeigte Sensortafel verwendet. Ein Signal 97 von der vor einem ersten Abtastabschnitt 51 angeordneten Sensortafel 2 ist ein Stromsignal.
Wie oben beschrieben kann die Ausführungsform aus 22(B) direkt die Ausgangssignale der Sensortafel durch einem Multiplexer abtasten, wobei sie das Stromsignal 99 von dem Multiplexer in ein Spannungssignal umsetzt und das Signal daraufhin verstärkt. Die Sensortafel besitzt eine einfache Konstruktion (ohne Vorverstärker) und ist bei verringerter Größe leicht herzustellen. Darüber hinaus kann eine Verstärkung der Verstärkerschaltung des in 21(B) gezeigten Strom/Spannungs-Umsetzungsabschnitts 6b aus einer Einheit in Übereinstimmung mit der Menge eines zu lesenden Dokuments und der Lichtmenge von der Lichtquelle getrennt eingestellt werden, wobei keine Beeinflussung der Leistung der Sensortafel 2 zu befürchten ist.
Mit irgendeiner der oben erwähnten Ausführungsformen kann leicht eine in 20 gezeigte Notizbuch-Informationslesevorrichtung realisiert werden.
Eine Informationslesevorrichtung gemäß der Erfindung kann durch elektrisches Abtasten einer zweidimensionalen Matrix photoelektrischer Zellen Bildinformationen leicht zweidimensional lesen. Die Vorrichtung benötigt keinen Ansteuermechanismus, um das Dokument oder eine Sensortafel mechanisch zu bewegen. Das Dokument wird lediglich auf der Sensortafel angeordnet. Die Vorrichtung kann kleiner und dünner als die herkömmliche gemacht werden. Das Licht von einer Lichtquelle geht durch die Elektroden der ersten Lage, die aus einem Material mit hohem Durchlassgrad hergestellt sind, und durch ein durchsichtiges Substrat und trifft die Dokumentoberfläche, wobei das davon reflektierte Licht durch das durchsichtige Substrat und die Elektroden der ersten Lage zurückgeht. Zwischen die Elektroden der zweiten Lage, die aus einem Material mit niedrigem Durchlassgrad hergestellt sind, und die oben erwähnten Elektroden der ersten Lage ist eine Lage aus amorphem Silicium gelegt, um photoelektrische Zellen auszubilden, die das reflektierte Licht empfangen und mit hoher Empfindlichkeit Informationssignale erzeugen.
Eine Informationslesevorrichtung gemäß der Erfindung besitzt einen Leseabschnitt, der eine Sensortafel umfasst, die auf eine dünne, ebene Lichtquelle gelegt und fest in einem Befestigungsrahmen befestigt ist. Somit kann die Lichtquelle eine gesamte Oberfläche eines auf der Sensortafel angeordneten Dokuments gleichmäßig beleuchten. Der Leseabschnitt ist mit einer Klappenabdeckung versehen, die ein Dokument auf der Sensortafel anliegend abdecken und halten kann. Diese Abdeckung verhindert, dass das Dokument verschoben wird, während es der Leseabschnitt liest. Die Abdeckung kann eine gesamte Oberfläche der Sensortafel schließen, was eine effektive Verwendung der Richtungslichtstrahlung von der Lichtquelle in dem Leseabschnitt sicherstellt. Sie kann die Signale stabilisieren, indem sie das Außenlicht effektiv absperrt. Der Leseabschnitt ist dicht geschlossen, wobei die Abdeckung effektiv vor Rauschen schützt. Die Informationslesevorrichtung ist vom dünnen Notizbuch-Typ, der vom ungeübten Anwender leicht verwendet werden kann. Sie erfordert, dass der Anwender ein Dokument auf die Sensortafel legt und die Abdeckung darauf schließt.
Eine Informationslesevorrichtung gemäß der Erfindung kann z. B. ein Zeichen- und Graphikbild, das auf eine Seite eines Buchs oder auf eine Oberfläche einer räumlichen Struktur geschrieben ist, dadurch lesen, dass ihr Leseabschnitt auf dem gewünschten Teil der Seite oder der räumlichen Struktur angeordnet wird. Sie kann Informationen z. B. von einem Hinweisschild, von einer Werbetafel, von einem Namensschild, von einem Etikett usw. lesen. Die Vorrichtung erfordert lediglich, dass die Anwender ihren Leseabschnitt auf einem gewünschten beschriebenen Teil des zu lesenden Objekts anordnen. Der Leseabschnitt braucht nicht mechanisch auf dem Objekt bewegt zu werden. Vorzugsweise wird diese Vorrichtung als ein tragbares Eingabeinstrument verwendet.
Anhand der 24 und 25 werden die Struktur und der Betrieb einer Informationseingabevorrichtung, die die Erfindung verkörpert, wie folgt beschrieben:
24 zeigt die Funktionsstruktur der Informationseingabevorrichtung gemäß der Erfindung. 25 zeigt eine bevorzugte Struktur eines Steuerabschnitts. Soweit nichts anderes angegeben ist, werden die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen beschrieben.
Ein Dokumentblatt 1 mit auf seine beiden Seiten geschriebenen Zeichen- und Graphikinformationen wird mit seiner Vorderseite auf einer Sensortafel 2a mit einer ebenen Lichtquelle 3a und mit seiner Rückseite auf einer Sensortafel 2b mit einer Lichtquelle 3b angeordnet. Das Licht von der Lichtquelle 3a geht durch den durchsichtigen Bereich der Sensortafel 2a und trifft auf die Oberseite des Dokuments 1. Das davon reflektierte Licht wird von der Sensortafel 2a erfasst. Das Licht von der Lichtquelle 3b geht durch den durchsichtigen Bereich der Sensortafel 2b und trifft auf die Rückseite des Dokuments 1. Das davon reflektierte Licht wird durch die Sensortafel 2b erfasst. Somit werden die Informationen auf beiden Seiten des Dokuments 1 gelesen und eingegeben.
Ein Lichtquellen-Steuerabschnitt 4 führt eine Ein/Aus-Steuerung der Lichtquellen 3a und 3b aus, von denen im Folgenden jede, soweit nichts anderes angegeben ist, eingeschaltet gehalten wird, während Informationen eingegeben werden. Der Tafelsteuerabschnitt 5 ist mit einem ersten Abtastabschnitt 51 und mit einem zweiten Abtastabschnitt 52 verbunden, von denen jeder aus zwei Abtastabschnitten besteht: Einer von ihnen tastet eine Matrix photoelektrischer Zellen, die in der Sensortafel 2a ausgebildet sind, oder eine Matrix photoelektrischer Zellen, die in der Sensortafel 2b ausgebildet sind, horizontal ab, während sie der andere vertikal abtastet. Ein Auswahlabschnitt 5a erzeugt ein Steuersignal zum Umschalten eines Auswahlschalters 5b, der die Sensortafel 2a oder 2b auswählt, um ein Ausgangssignal der ausgewählten Sensortafel 2a oder 2b zu erhalten. Der Tafelsteuerabschnitt 5 steuert den Lichtquellen-Steuerabschnitt 4 und erfasst die Ausgangssignale der photoelektrischen Zellen der Sensortafeln 2a und 2b. Ein Signalverstärkungsabschnitt 7 verstärkt die erfassten Ausgangsstromsignale und setzt sie in Spannungssignale um, die für die Weiterverarbeitung geeignet sind. Der Signalverarbeitungsabschnitt 8 führt eine Analog/Digital-Umsetzung der von dem Signalverstärkungsabschnitt 7 empfangenen Spannungssignale durch und gibt die digitalen Signale, die die ursprünglichen Zeichen- und Graphikinformationen repräsentieren, aus. Ein Ausgabeabschnitt 9, der einen Speicherabschnitt enthält, speichert die digitalisierten Signale von dem Signalverarbeitungsabschnitt 8 synchron zum Abtas ten der Sensortafeln 2a und 2b in dem Speicherabschnitt. Ein (nicht gezeigter) Computer ordnet die gespeicherten digitalen Daten in die zweidimensionalen Koordinaten der ursprünglichen Informationen um, um sie an dem Ausgabeabschnitt 9 wiederzugeben.
Der Tafelsteuerabschnitt 5 steuert bei der Eingabe von Informationen von dem Dokument 1 die Abtastabschnitte 5₁ und 5₂ in der Weise, dass das Abtasten der photoelektrischen Zellen der zweiten Sensortafel 2b beginnt, nachdem das Abtasten aller photoelektrischen Zellen der ersten Sensortafel 2a abgeschlossen worden ist und alle Ausgangssignale davon erfasst worden sind. Dies ermöglicht, dass der erste und der zweite Abtastabschnitt 5₁ und 5₂ die gleichen Umschaltschaltungen gemeinsam verwenden. Die Abtastabschnitte können vereinfacht werden. Das Umschalten von der ersten Sensortafel auf die zweite Sensortafel wird einmal durchgeführt, und die Signalverarbeitung wird seitenweise durchgeführt. Es tritt kein Schaltrauschen auf, und das Signal/Rausch-Verhältnis wird verbessert. Darüber hinaus kann die Lesegeschwindigkeit erhöht werden.
Die oben erwähnte Ausführungsform wendet einen Wechsel der zwei Sensortafeln von einer zur anderen mit dem Auswahlschalter 5b an. Sie kann dadurch abgeändert werden, dass jede Sensortafel mit einem (nicht gemeinsamen) Spezialsystem versehen wird, das einen Signalverstärkerabschnitt 7, einen Signalverarbeitungsabschnitt 8 und einen Ausgabeabschnitt 9 enthält. Dagegen ist die gezeigte Ausführungsform vorzugsweise unter dem Gesichtspunkt der Einsparung von Hardware zu verwenden.
In der Praxis wird ein schwaches Stromsignal mit einem Pegel von 1 nA von der Sensortafel durch einen Signalverstärkungsabschnitt 7 in ein Spannungssignal von 5 · 10⁸ V/A (Signal/Rausch-Verhältnis wenigstens 48 dB) umgesetzt und verstärkt. Ein Signal von 0,5 V wird durch einen Signalverarbeitungsabschnitt 8 durch 16 Bits digitalisiert. In diesem Fall wird die Lichtquelle zuvor eingestellt, so dass der Ausgangsstrom jeder photoelektrischen Zelle in einem Bereich von 0,1 nA bis 5 nA (Pegel) liegt. Der minimale Stromwert und der maximale Stromwert jeder photoelektrischen Zelle repräsentieren das weiße Pixel und das schwarze Pixel des Dokuments. Die Stromausgangssignale der abgetasteten photoelektrischen Zellen werden in entsprechende Spannungssignale umgesetzt. Dadurch brauchen nicht in jede Sensortafel mehrere Vorverstärker eingebaut zu werden, wodurch diese kompakt konstruiert und mit verringerten Kosten hergestellt werden können. Darüber hinaus ist der Signalverstärkungsabschnitt von den Sensortafeln getrennt und getrennt abgeschirmt. Das Rauschsignal von der Lichtquelle kann abgesperrt und die Qualität der Signalverarbeitung erhöht werden.
Obgleich die Sensortafeln 2a, 2b und die Lichtquellen 3a, 3b in der Darstellung aus 24 beabstandet sind, da auf beide Seite des Dokuments 1 Zeichen- und Graphikinformationen geschrieben sind, müssen sie in der Praxis in engem Kontakt miteinander sein, um stabile Ausgangssignale zu erhalten.
26(A) veranschaulicht eine Ausführungsform einer Informationseingabevorrichtung, bei der ein Dokument 1 mit auf beide Seiten geschriebenen Informationen zwischen zwei Sensortafeln 2a und 2b gelegt wird, die mit ihren Lichtempfangsoberflächen der photoelektrischen Zellen einander gegenüberliegen. Die Sensortafel 2a und ihre Lichtquelle 3a sind miteinander gekoppelt und einteilig in einem Befestigungsrahmen 20a befestigt, um einen ersten ebenen Leseabschnitt 21 zu bilden. Der erste ebene Leseabschnitt 21 ermöglicht, dass Licht von der Lichtquelle leicht durch die Sensortafel 2a geht. Ähnlich sind die Sensortafel 2b und ihre Lichtquelle 3b einteilig in einem Befestigungsrahmen 20b befestigt, um einen zweiten ebenen Leseabschnitt 22 zu bilden. Das Dokument 1 mit auf beiden Seiten geschriebenen Informationen ist anliegend zwischen den ebenen Leseabschnitt 21 und den zweiten ebenen Leseabschnitt 22 gelegt. Um die Lichtempfangsoberfläche 23 des ersten ebenen Leseabschnitts 21 leicht an die Lichtempfangsoberfläche 24 des zweiten ebenen Leseabschnitts 22 anzupassen, ist die Vorrichtung mit einem Führungsrahmen 25a versehen, um den ersten ebenen Leseabschnitt zu führen, der dorrt entlang das auf dem zweiten Leseabschnitt 22 angeordnete Dokument 1 einschließt. Vorzugsweise ist die Vorrichtung mit einem Rahmen 25b versehen, der aus einem elastischen Material (z. B. Gummi) hergestellt ist, um die Anordnung und Entnahme des Dokuments 1 zu erleichtern.
Vorzugsweise ist der Rahmen 25a mit Greifern 25c versehen, wobei wie in 26(B) gezeigt in einem Befestigungsrahmen 20a des ersten ebenen Leseabschnitts 21 Greiferaufnahmelöcher 26 hergestellt sind, um das Dokument 1 zuverlässig zu halten. Darüber hinaus ist es wirksam, in dem Befestigungsrahmen mehrere Greiferaufnahmelöcher 26 vorzusehen, die je nach Dicke eines zu haltenden Dokuments verwendet werden.
Anhand von 27 wird der Betrieb der Informationseingabevorrichtung beim Lesen von zwei Seiten eines Dokuments 1 gezeigt.
Die Vorrichtung wird jetzt zum Lesen von Informationen verwendet, die mit schwarzer Tinte auf beide weiße Oberflächen eines Dokuments geschrieben sind. Ein Teil des Lichts (z. B. das Licht L1) von den Lichtquellen 3a, 3b kommt von einem weißen (keine Informationen) Bereich des Dokuments zurück und wird von einigen der photoelektrischen Zellen 45a, 45b empfangen, während ein Teil des Lichts (z. B. das Licht L2), das auf einen beschriebenen Bereich 30 des Dokuments gefallen ist, von der schwarzen Tinte fast absorbiert und so wenig reflektiert wird, dass es nicht durch die entsprechenden photoelektrischen Zellen erfasst wird. Somit erzeugen die photoelektrischen Zellen Signale mit verschiedenen Werten, die die Informationen repräsentieren.
Anhand der 28, 29 und 30 (die die gleichen sind, wie sie in den 5 bis 7 gezeigt sind) wird im Folgenden die Struktur der Sensortafeln 2a und 2b beschrieben:
28 ist eine Draufsicht einer zweidimensionalen Matrixsensortafel. 29 ist ein Schnitt längs der Linie A–A' aus 28, und 30 ist ein Schnitt längs der Linie B–B' aus 28. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet in den 28 bis 30 ein durchsichtiges Substrat, das z. B. aus Glas hergestellt ist, während das Bezugszeichen 41 eine erste Lage der Elektroden bezeichnet, die aus einem Material (z. B. ITO) mit hohem Durchlassgrad hergestellt und in Streifen auf dem durchsichtigen Substrat 43 ausgebildet sind. Das durchsichtige Substrat besitzt die darauf ausgebildete erste Lage von Streifenelektroden 41, eine Lage 40 aus amorphem Silicium, die in Streifen ausgebildet ist, die senkrecht zu den ersten Streifenelektroden 41 angeordnet sind, und die zweiten Streifenelektroden 42, die aus einem Material (z. B. Nickel) mit niedrigem Durchlassgrad hergestellt und über die Lage aus amorphem Silicium gelegt sind. Das durchsichtige Substrat 43 ist an seinem Endabschnitt mit den Anschlüssen 44a und 44b versehen, die die Ausgangssignale zu den Abtastabschnitten 51 bzw. 52 aus 25 übertragen.
Wie im Schnitt A–A' aus 29 gezeigt ist, sind die ersten Streifenelektroden 41, die streifenförmige Lage 40 aus amorphem Silicium und die zweiten Streifenelektroden 42 in der beschriebenen Reihenfolge in Lagen auf dem durchsichtigen Substrat ausgebildet. Dementsprechend ist an einer Stelle "a", an der eine erste Streifenelektrode 41 und eine zweite Streifenelektrode 42 einander in einer zweidimensionalen Matrix schneiden, eine photoelektrische Zelle ausgebildet.
In dem Schnitt B–B' aus 30 sind auf dem durchsichtigen Substrat 43 lediglich die ersten Streifenelektroden 41 ausgebildet. Dementsprechend existiert in dem Schnitt B–B' auf dem Substrat lediglich eine erste Streifenelektrode 41, die aus einem Material mit hohem Durchlassgrad hergestellt ist, als ein Block "b". Somit ist der Durchlassgrad des Blocks "b" höher als der des Blocks "a" in dem Schnitt A–A'. Falls die ersten Streifenelektroden 41 aus einem durchsichtigen Material wie etwa ITO hergestellt sind, kann ihr Durchlassgrad auf etwa 80 % erhöht werden. In diesem Fall kann der Durchlassgrad des Blocks "b" 75 % sein, falls das durchsichtige Substrat 43 aus Glas hergestellt ist, das einen Durchlassgrad von etwa 95 % besitzt.
Anhand von 30 trifft das auffallende Licht X auf das durchsichtige Substrat 43 auf und geht es durch den Block "b" (28), d. h. durch das durchsichtige Substrat 43 und durch die erste Streifenelektrode 41, während das auffallende Licht Y auf das durchsichtige Substrat 43 auftrifft und durch den Block "b" (28), d. h. durch das durchsichtige Substrat 43 und durch die erste Streifenelektrode 41, geht. Das heißt, der Block "b" besitzt einen zufrieden stellend hohen Durchlassgrad.
Andererseits trifft von der Seite X oder Y (29) auffallendes Licht auf einen Dreilagenblock 45 (29) auf, der aus der ersten Elektrodenlage 41, aus der Lage 40 aus amorphem Silicium und aus der zweiten Elektrodenlage 42 besteht, wobei es aber durch die zweite Elektrodenlage 42 mit einem niedrigen Durchlassgrad abgesperrt wird und den Block nicht durchdringen kann.
Somit ist in der zweidimensionalen Matrix an der Stelle "a", an der sich die erste Streifenelektrode 41 und die zweite Streifenelektrode 42 in einem rechten Winkel schneiden, eine photoelektrische Zelle 45 erzeugt.
Die Lage 40 aus amorphem Silicium besitzt in horizontaler Richtung eine sehr niedrige Leitfähigkeit. Dementsprechend ist selbst dann, wenn die Streifen der Lage 40 aus amorphem Silicium zueinander fortgesetzt werden, lediglich an einer Stelle "a", an der sich die erste Streifenelektrode 41 und die zweite Streifenelektrode 42 befinden, eine photoelektrische Zelle 45 ausgebildet. Somit gibt es zwischen den benachbarten photoelektrischen Zellen nahezu keinen Leckverlust durch eine Lage aus amorphem Silicium.
Ein Verfahren zum Ausbilden von Elektrodenlagen und einer Lage aus amorphem Silicium auf einem durchsichtigen Substrat, das zuvor nicht beschrieben worden ist, kann so sein, dass mit einer CVD-Ausrüstung (Ausrüstung zur Abscheidung aus der Gasphase) ein Dünnfilm ausbildet und daraufhin auf irgendeine geeignete Weise geätzt wird. Die Lage aus amorphem Silicium kann auf den Elektroden der ersten Lage in der Reihenfolge p-Halbleiter, Isolierlage und n-Halbleiter oder n-Halbleiter, Isolierlage und p-Halbleiter ausgebildet werden. Es können ähnliche Funktionen erhalten werden. Kurz gesagt, ist es wesentlich, eine photoelektrische Zelle an einem Punkt auszubilden, wo sich die Elektrode der ersten Lage und die Elektrode der zweiten Lage schneiden. Die in 28 gezeigte Sensortafel hängt nicht von der Anzahl der photoelektrischen Zellen in einer Matrix ab. Sie kann wie in 28 gezeigt aus 4 Zellen oder aus einer großen Anzahl photoelektrischer Zellen, z. B. mehr als 1000, zusammengesetzt sein.
Anhand von 29 reagiert eine photoelektrische Zelle 45 nicht auf Licht, das durch eine Oberfläche der zweiten Elektrode 42 mit niedrigem Durchlassgrad auf die Sensortafel auffällt, während sie in Reaktion auf Licht, das durch eine Oberfläche 43a des durchsichtigen Substrats 43 und durch die erste Elektrode 41 mit hohem Durchlassgrad aufgetroffen ist, einen Photostrom erzeugt. Dies liegt daran, dass sich der Durchlassgrad der ersten Elektrode 41 von dem Durchlassgrad der zweiten Elektrode 42 unterscheidet.
Anhand von 31, die eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie C-C' aus 28 ist, wird im Folgenden erläutert, wie Informationen durch eine Informationslesevorrichtung gemäß der Erfindung einzugeben sind.
Ein zu lesendes Dokument 1 wird fest auf die Oberfläche eines durchsichtigen Substrats 43 gelegt. Es wird angenommen, dass dieses Dokument 1 mit Tinte darauf geschriebene Informationen enthält. (Für ein leichtes Verständnis der Beschreibung besitzt das gezeigte Dokument 1 nur auf einer Seite eine Schrift (aus einer dicken Lage Tinte), während es aber auf beiden Seiten Schriften besitzen kann.) Die in 31 gezeigten Blöcke "a" und "b" arbeiten wie anhand von 28 beschrieben, d. h. der Block "a" lässt kein Licht durch, während der Block "b" Licht durchlässt. Wenn das Licht A und das Licht B auf eine Sensortafel durch ihre Oberfläche auftreffen, die der Tafeloberfläche, auf der das Dokument 1 angebracht ist, gegenüberliegt, gehen das Licht A und das Licht B durch die Blöcke "b" einer Elektrode 41 der ersten Lage und eines durchsichtigen Substrats 43, wobei sie die Oberfläche des Dokuments 1 treffen. Gleichzeitig wird das Licht A, das einen beschriebenen Teil der Dokumentoberfläche (d. h. mit Zeichen- und Graphikinformationen, die mit der Tinte 31 geschrieben sind) beleuchtet, durch die Tinte 31 fast absorbiert und kaum davon reflektiert. Demgegenüber kommt das Licht B, das einen leeren (weißen) Teil der Dokumentoberfläche 1 beleuchtet hat, als stark reflektiertes Licht C davon zurück. Eine Matrix der photoelektrischen Zellen misst die Intensität des reflektierten Lichts von dem Dokument und erzeugt einen Strom, der proportional zur Intensität des reflektierten Lichts ist, wobei das Stromsignal die Informationen auf dem Dokument repräsentiert.
Oben wurde eine der zwei Sensortafeln beschrieben. Um eine gleichmäßige Qualität der Ausgangssignale zu erhalten, besitzen allerdings vorzugsweise beide Sensortafeln die gleiche Struktur und verwenden sie die gleichen Lichtquellen.
Als Lichtquellen können Lichtemitterdioden (Hintergrundbeleuchtungs-LED) und Elektrolumineszenzelemente (Hintergrundbeleuchtungs-EL) verwendet werden. Lumineszenzlampen, die Kaltkatodenstrahlenröhren (oder Heißkatodenstrahlröhren) sind, die üblicherweise als Hintergrundbeleuchtungen einer Flüssigkristalltafel verwendet werden, können ebenfalls als die Lichtquellen der Sensortafeln verwendet werden.
Die Lichtemitterdioden sind mit einer niedrigen Spannung von 5 V (auf dem TTL-Pegel) ansteuerbar und haben somit keinen Einfluss auf die Qualität der Verarbeitungssignale von der Sensortafel. Darüber hinaus erfordern die Lichtemitterdioden keine Peripherieschaltung und können lediglich durch einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) ausreichend angesteuert werden. Die verwendeten Lichtemitterdioden bilden eine LED-Tafel, die gleichmäßig Licht von einer gesamten Oberfläche eines großen Arbeitsbereichs emittieren kann und mit einer typischen Spannung von 4,2 V und einer maximalen Spannung von 6 V ansteuerbar ist. Die Anwendung der LED-Lichtquelle bewirkt eine Einsparung der Gesamtgröße der Vorrichtung und eine Verringerung des Rauschens für die Sensortafel.
Die EL-Lichtquelle ist durch ihre hohe Helligkeit gekennzeichnet, die ausreicht, ein großes Ausgangssignal der Sensortafel zu erzeugen, erfordert aber eine hohe Ansteuerspannung von etwa 100 V, die Rauschsignale erzeugen kann. Somit muss die Informationseingabevorrichtung mit der EL-Lichtquelle Mittel zum Abschirmen des gesamten Vorrichtungssystems enthalten. Allerdings ist die EL-Lichtquelle im Vergleich zu einer Lichtquelle, die aus einer Kalt- oder Heißkatodenstrahlröhren-Lumineszenzlampe und aus einer LED-Lichtquelle besteht, dünner und eben. Somit kann sie anliegend auf eine Sensortafel gelegt werden, was eine effektive Verwendung eines schwachen Lichts mit einem minimalen Leckverlust sicherstellt. Die Anwendung der EL-Lichtquelle ermöglicht, selbst bei einer verringerten Lichtmenge, d. h. bei einer verringerten Ansteuerspannung, ein Signal von der Sensortafel zu erfassen.
Die Vorrichtung kann in der Weise mit Anzeigeeinheiten integriert sein, dass zwischen einer Lichtquelle und einer Sensortafel eine lichtdurchlässige Flüssigkristalltafel liegt. Das Licht von der Lichtquelle, die eine Heißkatoden-Fluoreszenzlampe enthält, kann eine Dokumentoberfläche erreichen, wobei die auf der Flüssigkristalltafel angezeigten Informationen durch die Sensortafel zu sehen sind.
Anhand der 28 und 32 ist eine bevorzugte Anordnung der Sensortafeln der oben erwähnten Informationseingabevorrichtung gezeigt. Vorzugsweise sind die beiden Sensortafeln gleich und aus einer amorphen Lage 40, einer ersten Elektrodenlage 41, einer zweiten Elektrodenlage 42 und einem durchsichtigen Substrat 43 mit einer gleichartigen Lichtquelle ausgebildet. Es kann die gleiche Qualität der Ausgangssignale der Sensortafeln erhalten werden.
Die Sensortafeln der aus der oben erwähnten Struktur hergestellten Informationseingabevorrichtung arbeiten wie oben beschrieben. Falls sich aber ein Teil der Informationen des Dokuments an einer Stelle auf der Sensortafel befindet, wo darunter keine photoelektrische Zelle 45 existiert, kann sein Bild in einem zweidimensionalen Koordinatensystem in der Endphase der Signalverarbeitung verschwinden. Um dies zu vermeiden, liegen die photoelektrischen Zellen 45a der Sensortafel 2a vorzugsweise den photoelektrischen Zellen 45b der Sensortafel 2b koaxial gegenüber, wenn zwei Sensortafeln 2a und 2b wie in 32 gezeigt mit einem dazwischen liegenden Dokument 1 aufeinander angeordnet sind. Dadurch kann an denselben Stellen (mit denselben Koordinaten) auf beiden Seiten des Dokuments 1 derselbe Genauigkeitsgrad der Signalerfassung erhalten werden. Dies kann auch die Wirkung unterdrücken, dass Licht beim Lesen von Informationen durch Beleuchtung der beiden Seiten des Dokuments 1 durchsickert.
Eine Größe der Quellenspannung einer photoelektrischen Zelle hängt von ihrer Lichtempfangsoberfläche ab. Dementsprechend wird in der Ausführungsform bevorzugt die Lichtempfangsoberfläche jeder photoelektrischen Zelle 45a der Sensortafel 2a, die die Vorderseite des Dokuments 1 bedeckt, und die Lichtempfangsoberfläche der photoelektrischen Zellen 45b der Sensortafel 2b, die die Rückseite des Dokuments 1 bedeckt, angeglichen. Unter den gleichen Bedingungen der Lichtmenge und des Lichtreflexionsvermögens des Dokuments 1 sind die durch eine photoelektrische Zelle 45a und durch eine photoelektrische Zelle 45b erzeugten Quellenspannungen (d. h. die Stromwerte ihrer Ausgangssignale) zueinander gleich. Die Signalverarbeitung wird vereinfacht.
Vorzugsweise liegen in der Ausführungsform die ersten Elektroden 41 der ersten Sensortafel 2a und die ersten Elektroden 41 der zweiten Sensortafel 2b einander gegenüber und liegen die zweiten Elektroden 42 der ersten Sensortafel 2a und die zweiten Elektroden 42 der zweiten Sensortafel 2b einander gegenüber. Dies ermöglicht, dass die beiden Tafeln dieselbe vertikale Auflösung und horizontale Auflösung haben. Vorzugsweise haben die beiden Sensortafeln dieselbe Lichtempfangsoberfläche, die durch die gegenüber liegenden Elektroden mit gleichförmiger Breite erreicht werden kann.
Ein weiteres Verfahren zum Abtasten von Sensortafeln durch einen Tafelabschnitt 5 der oben erwähnten Informationseingabevorrichtung ist wie folgt:
Die gegenüber liegenden Paare photoelektrischer Zellen der ersten und der zweiten Sensortafel werden abwechselnd und aufeinander folgend, d. h. in der ersten Tafel, in der zweiten Tafel, in der dritten Tafel usw., einzeln abgetastet.
Diese Abtastung bewirkt, dass die relativen Orte der Informationen auf der Ober- und Unterseite des Dokuments 1 sicher erhalten bleiben. Anhand von 32 werden die photoelektrischen Zellen 45a, 45b, 45a' und 45b' aufeinander folgend in der beschriebenen Reihenfolge abgetastet. Bei einem Dokument, dessen Größe kleiner als die der Arbeitsoberfläche der Sensortafeln ist, tastet dieses Abtastverfahren lediglich die beiden Seiten des Dokuments ab (ohne die gesamten Arbeitsoberflächen der Sensortafeln abzutasten). Das Licht von der Lichtquelle wird durch das zwischen die beiden Sensortafeln gelegte Dokument reflektiert, wobei das reflektierte Licht durch die entsprechenden photoelektrischen Zellen abgetastet wird, was bewirkt, dass die Signale proportional zur Intensität des empfangenen Lichts sind. Dadurch, dass eine Änderung des Lichtsignals erfasst wird, welches die Abwesenheit des Dokuments repräsentiert, kann der Abschluss des Abtastens des Dokuments erkannt werden. Bei einem Dokument, das größer als die Oberfläche jeder Abtasttafel ist, wird ein notwendiger Abtastbereich auf den photoelektrischen Zellen bestimmt, um lediglich die erforderlichen Bereiche beider Seiten des Dokuments abzutasten, und das Abtasten zu diesem Zeitpunkt abgeschlossen.
Ein weiteres Verfahren zum Abtasten der Sensortafeln durch den Tafelsteuerabschnitt 5 der oben erwähnten Informationseingabevorrichtung ist wie folgt beschrieben:
Der Tafelsteuerabschnitt 5 steuert die zwei Sensortafeln, um die Lichtquelle einer Sensortafel, die nicht abgetastet wird, umzuschalten. Das heißt ein Abtastsignal jeder Sensortafel greift mit einer Ansteuerung jeder Lichtquelle in der Weise ineinander, dass die Lichtquelle zum Beleuchten der Rückseite eines Dokuments ausgeschaltet wird, während die Vorderseite des Dokuments gelesen wird, und die Lichtquelle zum Beleuchten der Vorderseite eines Dokuments ausgeschaltet wird, während die Rückseite des Dokuments gelesen wird. In der Praxis wird dies dadurch realisiert, dass ein Lichtquellen-Steuerabschnitt 4 mit dem Tafelsteuerabschnitt 5 verbunden und ein Steuersignal des Lichtquellen-Steuerabschnitts 4 synchronisiert wird, um das Umschalten der Lichtquellen 3a und 3b mit einem Abtaststeuersignal des Tafelsteuerabschnitts 5 zu den Sensortafeln 2a und 2b zu steuern.
Synchron zu einem Abtastsignal einer Sensortafel kann lediglich eine notwendige Lichtquelle eingeschaltet werden. Dies kann ein Problem vollständig besei tigen, dass Licht von einer Lichtquelle, das für das Erfassen von Informationen unnötig ist (d. h. Licht, das die Gegenseite eines Dokuments beleuchtet, wenn jetzt die diesseitige Seite des Dokuments abgetastet wird), durch das Dokument geht und unnötige Informationen über die Gegenseite in die Informationen über die diesseitige Seite bringt. Mit anderen Worten, Licht, das z. B. von der Lichtquelle der Vorderseite ausgesendet wird und von der Vorderseite des Dokuments zurückkommt, wird durch Licht von der Lichtquelle der Rückseite, das durch das Dokument geht, erhöht. Je nachdem, durch welche beschriebenen und weißen (unbeschriebenen) Bereiche die durchgelassenen Lichtstrahlen von der Gegenseite des Dokuments gehen, besitzen sie verschiedene Werte der Lichtmenge. Folglich wird das reflektierte Licht durch das ungleichmäßig durchgelassene Licht ungleichmäßig erhöht, was zu einer fehlerhaften Darstellung der Informationen der Vorderseite des Dokuments führt. Die oben erwähnte Lichtquellensteuerung kann ebenfalls auf den Fall der punktweisen oder zeilenweisen Abtastung einer Matrix photoelektrischer Zellen jeder Sensortafel angewendet werden.
33 veranschaulicht ein Beispiel der oben erwähnten Informationseingabevorrichtung, die ferner mit einem Schutz vor Außenlicht, das von dem Licht von den Innenlichtquellen verschieden ist, versehen ist, wenn die zwei Sensortafeln mit einem dazwischen liegenden Dokument dicht miteinander verschlossen sind.
Ein Dokumentblatt 1 ist auf einer Sensortafel 2a angeordnet und zwischen einen ersten Leseabschnitt 21 und einen zweiten Leseabschnitt 22 gelegt, um Informationen auf dem Dokument 1 zu lesen. Da der erste Leseabschnitt 21 und der zweite Leseabschnitt 22 mit einem Scharnier 32 angelenkt sind, wird eine Taschenbuch- oder Notizbuch-Informationseingabevorrichtung realisiert. Wie in 34(A) gezeigt ist, sind die beiden Leseabschnitte 21 und 22 mit elastischen Befestigungselementen (z. B. Gummibefestigungselementen) 27a bzw. 27b versehen, um die Stärke des Kontakts zwischen dem Dokument 1 und den Sensortafeln 2a und 2b zu erhöhen und das Dokument 1 nach dem Schließen der Leseabschnitte 21 und 22 festzuhalten (34(B)).
Vorzugsweise ist der erste Leseabschnitt 21 in der gezeigten Ausführungsform an einem Ende, das seinem angelenkten Ende gegenüber liegt, mit einem Eingriffsgreifer 28 versehen, um das zwischen dem Leseabschnitten 21 und 22 liegende Dokument zu befestigen. Um das Außenlicht abzusperren und Rauschen zu beseitigen, werden vorzugsweise die aus Leitgummi hergestellten Befestigungselemente 27a, 27b verwendet. Um die Vorrichtung vollständig vor Außenlicht und Rauschen zu schützen, ist der elastische Leitgummi vorzugsweise um einen gesamten Umfang jeder Sensortafel vorgesehen. Es kann lediglich eines der Befestigungselemente 27a und 27b vorgesehen sein.
35 zeigt eine Abwandlung der in 33 gezeigten Informationseingabevorrichtung.
Um im geschlossenen Zustand der Leseabschnitte das (von dem Licht von der Innenlichtquelle verschiedene) natürliche Außenlicht abzusperren, sind die Sensortafeln in Höhlungen der Gehäuse der jeweiligen Leseabschnitte angeordnet. Nachdem ein Schließsensor 33 erfasst hat, dass die Leseabschnitte in der vollständig geschlossenen Stellung sind, kann das Lesen begonnen werden. Dies ermöglicht, dass die Vorrichtung Richtungslicht von den Lichtquellen zu den Sensortafeln effektiv nutzen und durch zuverlässiges Absperren des Außenlichts stabile Ausgangssignale erhalten kann. Mit den aus Metall hergestellten Gehäusen der Leseabschnitte wird ein Schutz vor externem Rauschen erzielt.
Normalerweise wird die in 33 gezeigte Informationseingabevorrichtung in dem geschlossenen Zustand verwendet. Sie kann auf folgende Weise in dem offenen Zustand verwendet werden (siehe 36 und 37).
36 zeigt eine Informationseingabevorrichtung, die dadurch, dass zwei ebene Leseabschnitte durch Drehen der Scharnierkopplung um ihre Achse wie ein Notizbuch wenigstens um 180 Grad geöffnet sind, als eine einzige, ebene Eingabetafel geöffnet ist. 37 zeigt die Informationseingabevorrichtung, wenn sie in der Praxis im offenen Zustand zur Eingabe von Informationen von zwei offenen Seiten eines Buchs verwendet wird.
Die photoelektrischen Zellen 45 in einer Sensortafel 2a und in einer Sensortafel 2b werden durch aufeinander folgende Umschalter SW1 bis SW4 zeilenweise oder punktweise aufeinander folgend abgetastet, um die Abtastung wie in 36 gezeigt von der linken Sensortafel 2a bis zu der rechten Sensortafel 2b fortzusetzen. Eine erste Elektrode 41 in jeder Sensortafel ist vorzugsweise auf derselben Geraden ausgebildet, wie sie durch die gedachte Gerade L gezeigt ist. Es ist erwünscht, dass ein Abstand W2 von der letzten photoelektrischen Zelle in der Sensortafel 2a bis zu einer ersten photoelektrischen Zelle in der Sensortafel 2b einen Abstand W3 zwischen zwei benachbarten photoelektrischen Zellen in derselben Sensortafel so gut wie möglich annähert. Bei einer großen Differenz zwischen den Abständen W2 und W3 können die Eingabeinformationen schwach und ihr wiedergegebenes Bild teilweise blass sein. Demgegenüber wird der Gelenkmechanismus verwendet, um die ebenen Leseabschnitte, die in minimalem Abstand dazwischen verbunden sind, zu öffnen und zu schließen.
Somit kann die Informationseingabevorrichtung zur Eingabe von Informationen von einer großen bedruckten Oberfläche eines Dokuments (z. B. einer Zeitung) oder von einer unebenen Oberfläche eines Dokuments (z. B. von einem Taschennotizbuch, einer Zeitschrift oder einem Buch) verwendet werden, das in der Mitte zwischen den zwei offenen Seiten hohl ist. Damit die Scharnierverbindung der zwei ebenen Leseabschnitte an die Höhlung zwischen den zwei Seiten eines offenen Buchs angepasst werden kann, kann sie vorzugsweise um nicht weniger als 180 Grad gedreht werden. Die Scharnierverbindung wird mit einer kleinen Größe hergestellt, so dass sie tief in eine Höhlung gedrückt werden kann, die leicht in der Mitte des offenen Buchs ausgebildet wird. Vorzugsweise ist die Scharnierverbindung mit einem Vorsprung versehen, um sie in eine Mittelhöhlung eines offenen Dokuments zu führen. Dies erleichtert das Zentrieren der Vorrichtung auf dem Dokument. Dadurch, dass ein Tafelsteuerabschnitt und ein Signalverarbeitungsabschnitt miniaturisiert und in einem Schließmechanismusabschnitt 34 untergebracht werden, der die Scharnierverbindung enthält, kann eine tragbare Informationseingabevorrichtung realisiert werden.
Die 38(A) bis 38(C) veranschaulichen ein Beispiel einer Informationseingabevorrichtung, deren ebene Leseabschnitte von dem Hauptkörper getrennt werden können. Wie in 38(A) gezeigt ist, besitzt die Informationseingabevorrichtung einen Schließmechanismusabschnitt 34 (siehe auch 37), der einen Tafelsteuerabschnitt 5, einen Signalverstärkungsabschnitt 7, einen Bildverarbeitungsabschnitt 8 und einen Ausgabeabschnitt 9 zur Ausgabe gelesener Informationen in Form zweidimensionaler Bilddaten enthält. 38(B) zeigt die Vorrichtung, wenn ihre ebenen Leseabschnitte von dem Schließmechanismusabschnitt getrennt und mit einem Kabel 35 damit verbunden sind. (Die Leseab schnitte können mit dem Abschnitt 34 durch das Infrarotkommunikationsverfahren verbunden sein.) Wie in 38(B) gezeigt ist, werden die ebenen Leseabschnitte 21 und 22, die jeweils eine Sensortafel und eine Lichtquelle enthalten, von Hand gehalten und auf ein großformatiges Dokument 1 gelegt, um einen Teil der Informationen von dem Dokument 1 zu lesen. Das heißt, ein Anwender braucht lediglich die getrennten ebenen Leseabschnitte auf dem gewünschten Abschnitt des Dokuments anzuordnen. Die Vorrichtung kann die notwendigen Informationen von dem Dokument lesen, ohne dass sie von Hand oder mechanisch auf dem Dokument bewegt wird. Die Vorrichtung ist zur Eingabe verschiedenartiger synthetischer Dokumente geeignet. Sie kann Informationen z. B. von einem Hinweisschild, einer Reklametafel, einem Namensschild und einem Etikett eingeben (siehe 38(C)). Die getrennte Verwendung der tragbaren, ebenen Leseabschnitte ermöglicht, irgendwelche Objektinformationen an irgendeine Stelle in ihren Körperabschnitt, der an einer anderen Stelle angeordnet ist, oder in irgendeine andere tragbare Vorrichtung, die ähnlich ihrem Körperabschnitt ist, zu lesen.
Wie oben beschrieben wurde, können die ebenen Leseabschnitte in Verbindung mit irgendeiner anderen Vorrichtung verwendet werden, die dieselben Funktionen wie der abnehmbare Körperabschnitt 34 (der Schließmechanismusabschnitt) besitzt. Solche Vorrichtungen sind beispielsweise ein Textsystem, ein Computer, ein tragbares Terminal, ein Taschencomputer, ein elektronischer Rechner und eine Armbanduhr, falls sie die erforderlichen Funktionen enthalten.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, schafft die vorliegende Ausführungsform eine kleine, tragbare Informationseingabevorrichtung, die Informationen von beiden Seiten eines Dokuments eingeben kann. Darüber hinaus kann die Vorrichtung als ein elektronisches Multifunktions-Notizbuch verfügbar sein, das neben den oben erwähnten Einrichtungen Taschencomputerfunktionen, eine Tablett-Stift-Eingabefunktion und eine Speicherfunktion enthält. Sie kann eine führende Vorrichtung für Multimediaanwendungen sein.
Eine Informationseingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform besitzt keinen mechanischen Antrieb und ist somit kompakt und leise zu betreiben. Die Vorrichtung kann beide Seiten eines Dokuments gleichzeitig lesen.
Mit einer Informationseingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform können Informationen von beiden Seiten eines Dokuments mit einem gleichen Genauigkeitsgrad an denselben Koordinaten der beiden Seiten gelesen werden, was die gleichartige Qualität der Ausgangssignale sicherstellt. Im Fall der Eingabe von Informationen von denselben Bereichen auf beiden Seiten eines Dokuments befinden sich blasse Bereiche der wiedergegebenen Bilder von Informationen auf beiden Seiten des Dokuments an denselben Positionen. Das Eingabeergebnis lässt sich leicht lesen. Die blassen Bereiche können leicht korrigiert werden, da die Korrekturbereiche auf beiden Flächen des Dokuments die gleichen Koordinatenwerte haben (d. h. sich darunter keine photoelektrische Zelle befindet) und die aufeinander bezogenen Signale leicht aus einem Speicher ausgelesen werden können.
Mit einer Informationseingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein Dokument sicher gehalten werden und können zuverlässig Informationen daraus eingegeben werden.
Eine Informationseingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit elastischen Elementen am Umfang jeder Sensortafel versehen und kann ein Dokument mit Licht von seinen Lichtquellen ohne Leckverlust wirksam beleuchten. Somit können die Lichtmenge und der Leistungsverbrauch der Lichtquellen eingespart werden. Die oben erwähnten elastischen Elemente können Außenlicht absperren mit einem Ergebnis, dass eine stabilisierte Ausgabe erhalten werden kann, die nicht durch Außenlicht beeinflusst wird. Die elastischen Elemente sind leitend und besitzen verbesserte Rauschunterdrückungseigenschaften.
Eine Informationseingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann vom Taschenbuch- oder Notizbuch-Typ sein, der dünn und praktisch zu tragen ist. Die Arbeitsoberflächen der zwei ebenen Leseabschnitte können gut geschützt sein, da sie normalerweise miteinander bedeckt sind, wenn sie genutzt und gelagert werden.
Mit einer Informationseingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform können Informationen von jeder Seite eines Dokuments unabhängig eingegeben werden. Es besteht keine Möglichkeit, dass beim Abtasten jeder Sensortafel Rauschkomponenten aufgenommen werden. Es können hochwertige Ausgaben erhalten werden.
Mit einer Informationseingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform können Informationen von einem gewünschten Bereich eines Dokuments eingegeben werden, ohne dass irgendein überschüssiger Bereich abgetastet wird. Dies stellt sicher, dass der Leistungsverbrauch der Vorrichtung eingespart wird.
Eine Informationseingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist so gestaltet, dass ihr Leistungsverbrauch gespart wird und kein durchgelassenes Licht von der Gegenseite des Dokuments die Informationen der Gegenseite zu den Informationen der diesseitigen Seite bringt. Dies stellt sicher, dass hochwertige Ausgaben erhalten werden.

Claims

Informationslesevorrichtung zum Erkennen von Bildinformationen, die aus Zeichen und/oder Graphiken bestehen, durch Senden von Licht auf ein Originaldokument, auf das die Bildinformationen geschrieben sind, und durch Erfassen von hiervon reflektiertem Licht, mit: einer ersten Sensortafel (2), die eine zweidimensionale Matrix besitzt, die aus mehreren photoelektrischen Zellen besteht; einer ersten Lichtquelle (3) zum Beleuchten eines Blatts des Originaldokuments (1), das auf die erste Sensortafel (2) anliegend gelegt ist; einem Abtastabschnitt (5), der mehrere der photoelektrischen Zellen auf der ersten Sensortafel (2) abtastet; einem Strom/Spannungs-Umsetzungsabschnitt (6), der ein Stromsignal, das durch die Matrix der photoelektrischen Zellen erzeugt wird, wenn sie von dem Originaldokument reflektiertes Licht empfangen haben, in ein Spannungssignalumsetzt; einem Verstärkerabschnitt (7), der einen Ausgang des Strom/ Spannungs-Umsetzungsabschnitts (6) verstärkt; einem Signalverarbeitungsabschnitt (8), der aus Zeichen und/oder Graphiken bestehende Bildinformationen aus einem Signal von dem Verstärkerabschnitt (7) wiedergibt, wobei die zweidimensionale Matrix photoelektrischer Zellen der ersten Sensortafel (2) aus einer ersten Lage (41) aus Streifenelektroden, die aus einem eine hohe Lichtdurchlässigkeit besitzenden Material hergestellt und auf einem lichtdurchlässigen Substrat ausgebildet sind, aus einer streifenförmigen Lage (40) aus amorphem Silicium, die in einer zu den ersten Streifenelektroden auf dem lichtdurchlässigen Substrat (43) senkrechten Richtung darübergelegt ist, und aus einer zweiten Lage (42) aus Streifenelektroden, die aus einem Material mit einer niedrigen Lichtdurchlässigkeit hergestellt und über der streifenförmigen Lage aus amorphem Silicium ausgebildet sind, gebildet ist, wobei die auf diese Weise gebildete Matrix (45) aus photoelektrischen Zellen als lichtempfindliches Element zum optischen Lesen der Informationen dient.
Informationslesevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (3) eine ebene dünne Platte ist, die Licht von einer Oberfläche aussendet, auf die erste Sensortafel (2) gelegt ist und in einem Befestigungsrahmen (74a) mit dieser fest verbunden ist, um einen Leseabschnitt (70) zu bilden, der mit einer Abdeckung (80a oder 80b) versehen ist, um ein Originaldokument (1) gegen die obere Oberfläche (21) der ersten Sensortafel (2) zu pressen, wobei die Abdeckung (80a oder 80b) drehbar unterstützt ist, so dass sie sich frei drehen kann, um die obere Oberfläche des Leseabschnitts zu öffnen und zu schließen.
Informationslesevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) eine ebene dünne Platte ist, die Licht von einer Oberfläche aussendet, auf die erste Sensortafel (2) gelegt ist und in einem Befestigungsrahmen (74a) mit dieser fest verbunden ist, um einen Leseabschnitt (70) zu bilden, der versehen ist mit einem Signalumsetzungsabschnitt (72), um ein Signal von dem Leseabschnitt (70) in Zeichen und/oder Graphiken von Bildinformationen umzusetzen, und mit einem Kabel (71), um einen Ausgang des Leseabschnitts (70) mit einem Eingang des Signalumsetzungsabschnitts (72) zu verbinden, so dass der Leseabschnitt (70) von dem Signalumsetzungsabschnitt (72) getrennt und an einer räumlichen Struktur angelegt werden kann.
Informationslesevorrichtung nach Anspruch 1, die ferner so beschaffen ist, dass sie Licht auf ein Dokument (1), das auf beiden Oberflächen optisch lesbare Informationen besitzt, senden kann, wobei die Vorrichtung versehen ist mit: einer zweiten Sensortafel (2b) und einer zweiten Lichtquelle (3b), wobei jede Sensortafel (2a, 2b) an einer entsprechenden Lichtquelle durch ein erstes bzw. ein zweites Unterstützungselement (21, 22) befestigt ist, wobei die erste und die zweite Sensortafel (2a, 2b) so angeordnet sind, dass die Dokumente (1) zwischen ihnen eingepasst werden können und jede Sensortafel gegen dieses Dokument gepresst werden kann; wobei der Abtastabschnitt versehen ist mit ersten Abtastmitteln (51) zum Abtasten mehrerer der photoelektrischen Zellen der ersten Sensortafel (2a); zweiten Abtastmitteln (52) zum Abtasten mehrerer der photoelektrischen Zellen der zweiten Sensortafel (3a); und einem Verarbeitungssteuerabschnitt (5), der so betreibbar ist, dass er die ersten und die zweiten Abtastmittel steuert und Informationen auf dem Dokument (1) anhand der Ausgangssignale der photoelektrischen Zellen in jeder Sensortafel (2a, 2b) lesen kann.
Informationslesevorrichtung nach Anspruch 4, bei der die erste Sensorta fel (2a) und die zweite Sensortafel (2b) an den Zentren ihrer photoelektrischen Zellen zusammenpassen.
Informationslesevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei der das erste und das zweite Unterstützungselement (21) jeweils mit einem elastischen Element (27a, 27b) zum Befestigen des Dokuments versehen sind.
Informationslesevorrichtung nach Anspruch 6, bei der das elastische Element (27a oder 27b) leitend ist und am Umfang der ersten Sensortafel (21) sowie am Umfang der zweiten Sensortafel (22) vorgesehen ist.
Informationslesevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Schließmittel (32) vorgesehen sind, um das erste Unterstützungselement (21) mit dem zweiten Unterstützungselement (22) zu verbinden und sie zu öffnen und zu schließen.
Informationslesevorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Verarbeitungssteuermittel (5) die ersten Abtastmittel (51) und die zweiten Abtastmittel (52) so steuern, dass sie mit dem Abtasten mehrerer photoelektrischer Zellen der zweiten Sensortafel (2b) beginnen, nachdem die Abtastung mehrerer photoelektrischer Zellen der ersten Sensortafel (2a) abgeschlossen ist.
Informationslesevorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Verarbeitungssteuermittel (5) die ersten Abtastmittel (51) und die zweiten Abtastmittel (52) so steuern, dass abwechselnd mehrere photoelektrische Zellen der ersten Sensortafel (2a) und mehrere photoelektrische Zellen der zweiten Sensortafel (2b) abgetastet werden.
Informationslesevorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Verarbeitungssteuermittel (5) die erste Lichtquelle (3a) und die zweite Lichtquelle (3b) so steuern, dass die erste Lichtquelle (3a) eingeschaltet und die zweite Lichtquelle (3b) ausgeschaltet wird, wenn mehrere photoelektrische Zellen der ersten Sensortafel (2a) abgetastet werden, und die zweite Lichtquelle (3b) eingeschaltet und die erste Lichtquelle (2a) ausgeschaltet wird, wenn mehrere photoelektrische Zellen der zweiten Sensortafel (2b) abgetastet werden.