(57)【要約】スキャンシステムは、広用途の無線ハンドヘルド通信デバイス（１４および８０）によって動作可能にサポートされるスキャナアクセサリ（１２）を有する。通信デバイスは、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、結合されたＰＤＡ／携帯電話、または無線通信を可能にする同様のデバイスであってもよい。スキャナアクセサリは、フリーハンドスキャン用になっており、イメージセンサ（５４）と、少なくとも１つのナビゲータ（５６および５８）と、発信取込み画像情報とスキャンアクセサリによるスキャン動作を制御するための着信スキャン制御情報とを含む情報を通信デバイスと交換することに互換性のあるデータ転送回路（４８）と、を有する。イメージセンサによる画像情報の取込みと同時に、ナビゲータは、スキャンされている文書に対するイメージセンサの位置を追跡し、それにより、通信デバイスにおいて表示する電子画像を形成するために画像情報に「位置タグ付け」することができる。別法として、スキャン機能を無線ハンドヘルド通信デバイスに統合させてもよい。
2005535259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキャナアクセサリ（１２）であって、該スキャナアクセサリを、ユーザインタフェース（２０および４０）を有しスキャン制御プログラミング（４２）を有する無線ハンドヘルド通信デバイス（１４および８０）に選択的に連結することにより動作可能にサポートされるスキャナアクセサリであって、
関心面に対して特有の画像情報を取り込むことが可能なイメージセンサ（５４）と、
前記関心面に対する前記イメージセンサの位置によって決まるナビゲーション情報を生成することが可能なナビゲータ（５６および５８）と、
表示するための発信取込み画像情報を含みスキャン動作の制御に特有の着信スキャン制御情報を含む情報を、前記無線ハンドヘルド通信デバイスと交換することに互換性のあるデータ転送回路（４８）と、
を備えているスキャナアクセサリ。
【請求項２】
ハウジングをさらに具備し、前記イメージセンサ（５４）とナビゲータ（５６および５８）とが、前記ハウジングに接続され、該ハウジングは、前記イメージセンサが前記取込み画像情報を提示するために前記無線ハンドヘルド通信デバイス（１４および８０）のディスプレイに依存するように、表示機能（２０および８２）から分離している、請求項１に記載のスキャナアクセサリ（１２）。
【請求項３】
前記イメージセンサ（５４）が、光電素子のリニアアレイを有し、前記ナビゲータ（５６および５８）が、光電素子の少なくとも１つの２次元アレイを備えている、請求項１に記載のスキャナアクセサリ（１２）。
【請求項４】
前記ナビゲータ（５６および５８）が、前記関心面を有する文書（１０）の構造上の特徴を画像形成するための光学解像度を有し、それにより、該構造上の特徴の画像を前記ナビゲーション情報として使用することができるようにする、請求項３に記載のスキャナアクセサリ（１２）。
【請求項５】
前記イメージセンサ（５４）と前記ナビゲータ（５６および５８）とに接続され、前記画像情報と前記ナビゲーション情報とを受け取るイメージプロセッサ（５２）をさらに備え、該イメージプロセッサは、前記画像情報と前記ナビゲーション情報とを相関させることにより該画像情報から復元デジタル画像を生成するように構成されている、請求項１に記載のスキャナアクセサリ（１２）。
【請求項６】
前記イメージプロセッサ（５２）が、前記データ転送回路（４８）を介して前記無線ハンドヘルド通信デバイス（１４および８０）から受信したコマンドに応答し、該コマンドはスキャン開始コマンドを含んでいる、請求項５に記載のスキャナアクセサリ。
【請求項７】
前記イメージプロセッサ（５２）が、前記関心面の画像を表す画像ファイルを生成するように構成されている、請求項６に記載のスキャナアクセサリ。
【請求項８】
前記データ転送回路（４８）が、携帯情報端末（ＰＤＡ）（１４）と通信するように構成されている、請求項１に記載のスキャナアクセサリ。
【請求項９】
前記データ転送回路（４８）が、携帯電話（８０）と通信するように構成されている、請求項１に記載のスキャナアクセサリ。
【請求項１０】
文書をスキャンする方法であって、
ハンドヘルドデバイス（１４および８０）を、文書スキャン動作を制御するプログラム（４２）を有するようにプログラムするステップ（８６）と、
前記ハンドヘルドデバイスを、文書スキャン機能（５４）を有する携帯周辺デバイス（１２）に連結するステップ（８８）であって、該携帯周辺デバイスは前記ハンドヘルドデバイスからの信号に応答する、ステップと、
前記ハンドヘルドデバイスにおいて前記携帯周辺デバイスに送信する（９２）ためのコマンド信号を生成するステップ（９０）であって、該コマンド信号はスキャン動作（９４）を実施することに特有である、ステップと、
前記携帯周辺デバイスから前記ハンドヘルドデバイスに画像ファイルを転送するステップ（９６）であって、該画像ファイルは前記スキャン動作中に取り込まれる、ステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
前記ハンドヘルドデバイス（１４および８０）において前記画像ファイルを該画像ファイルの第１の閲覧として表示するステップ（２０および８２）であって、前記携帯周辺デバイス（１２）には表示機能がない、ステップ、をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記コマンド信号を生成するステップ（９０）が、前記ハンドヘルドデバイス（１４および８０）のディスプレイ（２０および８２）において提示されるソフトウェアキー（３４、３６および３８）を使用するステップであって、該ソフトウェアキーは前記プログラミングによって使用可能とされる、ステップ、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記携帯周辺デバイス（１２）の前記スキャン動作中の文書（１０）を横切るフリーハンド移動を可能にするステップと、
前記フリーハンド移動中に取得された画像情報を調整することにより、前記画像ファイルを形成するステップ（９６）と、
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記画像ファイル（９６）を形成するステップが、同時に取得され前記文書（１０）と前記携帯周辺デバイス（１２）との相対位置に特有であるナビゲーション情報に基づいて、前記画像情報を調整するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記画像ファイル（９６）を形成するステップが、前記文書（１０）の前記表面における構造上の特徴を画像形成することにより前記ナビゲーション情報を光学的に取得するステップを含み、前記ハンドヘルドデバイスを連結するステップが、ＰＤＡ（１４）または携帯電話（８０）を前記携帯周辺デバイス（１２）に接続するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的にはスキャン技術に関し、詳細には、経済的な携帯文書スキャンを提供するスキャン装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オリジナル（原本）の電子画像をそのオリジナルをスキャンすることによって形成する既知のデバイスを、４つの分類に一般化することができる。すなわち、ドラムスキャナと、フラットベッドスキャナと、２次元アレイスキャナと、ハンドスキャナと、である。ドラムスキャナは、オリジナルを円筒状のドラムの表面に付着させるものであり、ドラムは、その回転軸に対して平行な方向に移動するイメージセンサに対して実質的に一定の速度で回転する。フラットベッドスキャナは、通常、リニアセンサアレイを利用し、リニアセンサアレイは、その軸に対して垂直な軸に沿ってオリジナルに対して移動する。フラットベッドスキャナと同様に、ハンドスキャナは、センサの１次元アレイを有し、オリジナルに対して移動する。一方、２次元センサアレイは、露光期間の間にオリジナル全体を画像形成するのに十分大きい場合、その露光時間の間、静止状態に保持することができる。
【０００３】
スキャナの一般的な分類の各々は、他のスキャナに対して利点を提供する。たとえば、ハンドスキャナは移送が容易である。ハンドスキャナの初期のモデルの問題は、電子画像が許容できないレベルの歪みを含まないことを確実にするために、スキャナのセンサアレイをオリジナルに沿って正確な経路で移動させる必要がある、ということであった。このため、スキャンプロセス中の１つの並進自由度を強制するために、ハンドスキャナに、円筒状ローラまたはホイール等の機械的要素を組み込んでいた。
【０００４】
本発明の譲受人に譲渡されたＡｌｌｅｎ他に対する米国特許第５，５７８，８１３号は、センサアレイの非線形移動を補償するフリーハンド画像スキャンデバイスについて述べている。スキャンデバイスは、イメージングセンサと少なくとも１つのナビゲーションセンサとを有する。たとえば、イメージングセンサは、センサ素子の１次元アレイであることができ、イメージングセンサの各端部に別々の２次元ナビゲーションセンサアレイが存在することができる。イメージングセンサが画像情報を取り込んでいる間に、各ナビゲーションセンサアレイが位置情報を取得し、画像情報は、後に位置情報に基づいて縫い合わされる。ナビゲーションセンサは、オリジナルの固有の構造関連の特性の変動を監視することにより、イメージングセンサのオリジナルに沿った移動を追跡することができる。かかる固有の構造関連の特性には、紙製のオリジナルの紙繊維および光沢のあるオリジナルの正反射パターン等の特徴がある。フリーハンド画像スキャンデバイスの特徴については、Ａｌｌｅｎ他に対する米国特許第５，６４４，１３９号、Ａｌｌｅｎ他に対する米国特許第５，８２５，０４４号、Ｐｏｌｌａｒｄに対する米国特許第６，００５，６８１号、Ｂｅａｕｓｏｌｅｉｌ， Ｊｒ．他に対する米国特許第６，１９５，４７５号、Ｐｏｌｌａｒｄ他に対する米国特許第６，２４９，３６０号およびＰｏｌｌａｒｄ他に対する米国特許第６，２５９，８２６号があり、それらはすべて本発明の譲受人に譲渡されている。
【０００５】
Ａｌｌｅｎ他の特許のいずれにおいても述べられているタイプのフリーハンド画像スキャンデバイスは、画像表示画面、制御機構（押しボタン制御部）、電源、メモリおよび画像処理を含む内蔵型ユニットである。取り込まれた画像データおよび位置情報の処理は、計算集約的である。画像取得および処理は、通常、オンボード特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって実行される。スキャンデバイスはまた、ケーブル接続および関連するドライブソフトウェア等の、または赤外線機能等の、通信ソフトウェアおよびハードウェアを有することができる。
【０００６】
Ａｌｌｅｎ他の特許において述べられているように、現在入手可能なフリーハンド画像スキャンデバイスは、文書スキャンが実際的である機会を大幅に広げたが、さらなる進歩が望まれている。必要なことは、より経済的に達成することができ、モバイルプロフェッショナルが現在携行しているデバイスの機能を拡張する、スキャン機能である。
【発明の開示】
【０００７】
スキャナアクセサリは、スキャン動作のための資源および機能を提供する広用途のハンドヘルド通信デバイスとともに使用するように設計されており、そのためスキャナアクセサリには、同じ資源を有し同じ機能を使用可能にする必要がない。このため、無線ハンドヘルド通信デバイスの機能は、文書スキャンの領域まで広がるが、通信デバイスとスキャナアクセサリとの間のホスト／周辺デバイス関係により、このモバイルスキャンソリューションのコスト、サイズおよび性能に関して利益がもたらされる。
【０００８】
本明細書では、無線ハンドヘルド通信デバイスを、ユーザの手の中で都合よく操作されるように設計され無線通信を可能にするデバイスとして定義し、このデバイスを用いる無線通信は、スキャナアクセサリまたはネットワークのいずれかとであってももしくは両方とであってもよい。無線ハンドヘルド通信デバイスには、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ８０２．１１プロトコル等のプロトコルを使用する外部通信を提供する他のデバイスがある。
【０００９】
スキャナアクセサリは、無線ハンドヘルド通信デバイスからの資源を利用する周辺デバイスである。これにより、Ａｌｌｅｎ他に対する先に引用した特許で述べられているものより安価で小型のスキャンデバイスがもたらされる。たとえば、ＰＤＡまたは携帯電話等のハンドヘルド通信デバイスは、ユーザインタフェース、画像ディスプレイおよび文書管理機能を提供することができる。このため、スキャナアクセサリは、画像情報を取り込むイメージセンサと、スキャン動作中にイメージセンサの位置を表すナビゲーション情報を生成するナビゲータ機能と、イメージセンサおよびナビゲータ機能に必要である可能性のある照明源と、無線ハンドヘルド通信デバイスと情報を交換することに互換性のあるデータ転送回路と、のみを有することができる。データ転送回路は、無線ハンドヘルド通信デバイスへのケーブル接続、通信デバイスとの赤外線（ＩＲ）または８０２．１１プロトコル通信、コネクタ対コネクタ（connector-to-connector）機能、もしくは当業者には既知である他の接続に対応する。コネクタ対コネクタの互換性の例は、スキャナアクセサリが無線ハンドヘルド通信デバイスを受け入れるクレードルとして形成されるものである。別法として、スキャナアクセサリは、無線ハンドヘルド通信デバイスの電気的かつ機械的に互換性があるインタフェースに差し込み、それによって支持されてもよい。
【００１０】
スキャナアクセサリの一実施態様では、スキャンデバイスは、密着型イメージセンサと、イメージセンサ用の照明源と、２つのナビゲータと、ナビゲータ用照明源と、計算回路と、記憶装置と、補助電源とを有するように形成される。計算回路は、画像情報を用紙表面テクスチャに直接関連するナビゲーション情報と相関させることができる特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であってよい。他の実施形態では、この機能を実行するためにデジタル信号プロセッサ等を使用する。スキャンされている文書の表面を横切ってセンサが移動するときに、この相関を用いて密着型イメージセンサの経路を復元する。
【００１１】
無線ハンドヘルド通信デバイスを使用して、スキャナアクセサリのスキャン動作を制御することに特有のスキャン制御コマンドおよびデータを生成する。ユーザに対し、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）のソフトキーとしての制御押しボタンを提供してもよい。このため、ＰＤＡを、タッチスクリーン上にユーザが選択可能な専用ソフトキーを含むＧＵＩを提供するようにプログラムすることができる。文書に関する画像情報が密着型イメージセンサによって取り込まれ、ナビゲーション情報に基づいて相関されると、画像が形成される。画像を、スキャナアクセサリで形成してもよく、ＴＩＦＦ、ＰＤＦ等の共通交換フォーマットで形成してもよい。スキャナアクセサリが、画像ファイルを形成するために十分な計算機能を有するが、表示機能は有していない場合、画像を、ユーザが閲覧するためにファイルとして無線ハンドヘルド通信デバイスに転送することができる。
【００１２】
本発明の代替態様として、画像スキャン機能を無線ハンドヘルド通信デバイスに統合してもよい。イメージセンサと少なくとも１つのナビゲータとを、ＰＤＡまたは携帯電話の携帯ハウジングの表面に取り付けることができる。ＰＤＡまたは携帯電話の処理回路が、デバイスが関心文書に対して移動する際に取り込まれる画像情報から復元画像を形成するように、画像情報をナビゲーション情報と相関させることができるようにするために、ドライバソフトウェアをロードすることができる。ＰＤＡまたは携帯電話の無線送受信機を用いて、リモートデバイスへの復元画像の無線送信をサポートする。
【００１３】
本発明の利点は、ＰＤＡまたは携帯電話等のハンドヘルド通信デバイスの機能を、通信デバイスが文書を取得し、操作し、通信することができるように拡張する、ということである。ＰＤＡまたは携帯電話のキーパッドを操作することによる文書入力はうんざりするものであることが多い。本発明を使用すれば、文書をスキャンし、光学式文字認識（ＯＣＲ）を使用して画像を、容易に操作できるファイルに変換することにより、文書を入力することができる。特にスキャナアクセサリが無線ハンドヘルド通信デバイスと機械的かつ電気的にドッキングするように設計される場合、スキャン機能は、ユーザが別の器具を所持する必要なしに達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（詳細な説明）
図１および図２を参照すると、文書１０の表面の電子画像を取得するスキャンシステムは、この実施形態では携帯情報端末（ＰＤＡ）であるように示す無線ハンドヘルド通信デバイス１４に対するアクセサリとして機能するスキャンデバイス１２を有するものとして示されている。２つのデバイス１２および１４を、直接の、嵩の小さい電気機械結合を介して連結してもよいが、図１では、２つのデバイスのコネクタに取外し可能に連結されるケーブル１６によって接続されるように示す。通信デバイスは、通信ネットワークを介してデスクトップコンピュータ等の外部デバイスに情報を無線で通信することができるため、無線である。ＰＤＡは、ネットワーク通信を送受信するための送受信機１５とアンテナ１７とを有する。後により完全に説明するように、通信デバイス１４は、別法として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ８０２．１１プロトコルを利用するもの（たとえば、無線送信が可能なデジタルカメラ）等、携帯電話または他の無線デバイスであってもよい。代替形態として、通信デバイス１４は、図２におけるデバイス間接続１８によって表されるように、スキャンデバイス１２との無線通信を提供するという意味で無線であってもよい。このため、図２の実施形態ではケーブルは必要でない。
【００１５】
無線ハンドヘルド通信デバイス１４は、市販の広用途のデバイスである。単に例として、通信デバイスは、ＨＰ  ＪｏｒｎａｄａまたはＩＰＡＱ  ＰＤＡであってもよい。図１および図２の実施形態では、スキャンデバイス１２は、画像ディスプレイを有していない。代りに、通信デバイス１４の表示画面２０を使用して、文書１０をスキャンすることによって取得される電子画像を閲覧する。通信デバイスの標準スイッチ２２、２４、２６、２８、３０および３２に加えて、通信デバイスは、スキャンモードである時にディスプレイ２０に提示される３つのソフトキー（すなわち、ソフトウェアが提示するキー）３４，３６および３８を有する。ユーザは、スキャン動作のパラメータを制御するためにキーを選択することができる。
【００１６】
ディスプレイ２０に提示されるソフトキー３４、３６および３８は、通信デバイス１４内のグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）プログラミング４０によって生成される。また、通信デバイスは、文書管理機能４２を実行するようにプログラムされている。発信管理コマンドおよび他の情報は、ポート４４から図１のケーブル１６または図２の無線接続１８を介してスキャンデバイス１２に送信される。同様に、画像情報等の入力情報は、ポート４４を介して受信される。メモリ４６を用いて、ＴＩＦＦ、ＰＤＦ等の従来の交換フォーマットの画像ファイルを格納することができる。
【００１７】
スキャンデバイス１２内のデータ転送回路４８は、通信デバイス１４との接続を提供する。この回路は、ケーブル１６へのコネクタ等の電気機械インタフェースを提供することができる。別法として、データ転送回路は、ＩＲまたは８０２．１１プロトコルモジュール等、本質的に無線であってもよい。データ転送回路は、スキャンデバイスメモリ５０と、ＡＳＩＣ５２またはデジタル信号処理（ＤＳＰ）または汎用プロセッサであってもよい画像処理機能と、に接続される。画像処理機能は、後により完全に説明するように、ナビゲーション情報を画像情報と相関させる。
【００１８】
スキャンデバイス１２は、イメージセンサ５４と、一対のナビゲーションセンサ５６および５８とを有する。図１において、センサは、スキャンデバイス１２の文書１０に面する面にある。図２では、イメージセンサを、別個の感光素子のリニアアレイとして示すが、２次元イメージセンサの使用も可能である。素子の間隔は、取得される画像の空間解像度を決定する役割を果たす。たとえば、長さが１０１．６ｍｍであるリニアアレイは、３００ｄｐｉ（ドット／インチ）の解像度を達成するために１２００個のセンサ素子が必要である。イメージセンサは、電荷結合素子、アモルファスシリコンフォトダイオードアレイ、または本技術分野において既知の他のタイプのセンサアレイであってもよい。物理的な小型化が課題である場合、イメージセンサは、好ましくは密着型イメージセンサである。しかしながら、小型化がそれほど重要でない場合、従来の（投影）光学系を有するセンサを採用してもよい。イメージセンサは、照明源、照明光学系および画像転送光学系を有するユニットの一部であってもよい。図２は、３つのセンサ５４、５６および５８に対する照明源６０を示す。スキャンデバイス１２を動作させるための補助電源６２もまた示す。スキャンデバイスの電源要求が十分に低く、２つのデバイス１２および１４がケーブルまたは直接接続（図４および図５のプラグイン実施形態のように）によって接続される用途では、補助電源６２を必要としなくてもよい。
【００１９】
ナビゲーションセンサ５６および５８は、イメージセンサ５４に対して既知の位置にある。イメージセンサは、文書１０上のプリント等、関心画像を表す信号を形成する。同時に、各ナビゲーションセンサは、オリジナルの固有の構造関連特性を表す信号を形成する。固有の構造関連特性を、本明細書では、オリジナル上の画像データおよび／または系統的位置決めデータを形成することとは無関係な要素に起因する、オリジナルの特性として定義する。ほとんどの紙製品の場合、ナビゲーションセンサにより紙繊維が画像形成され得る。ナビゲーション情報は、固有の構造関連特性の検出に応答する位置信号を生成することによって形成される。
【００２０】
各ナビゲーションセンサ５６および５８に、取り込まれる画像を有する表面上に光を投射する少なくとも１つの光源６０が付随してもよい。放射光は可視域にあってもよいが、これは必須ではない。
【００２１】
本発明を、３つのセンサ５４、５６および５８を使用するものとして説明するが、本発明から逸脱することなく他の構成も可能である。たとえば、ナビゲーション情報を、符号化ホイールおよびボール、コンピュータマウストラックボール、加速度計、機械的リンク機構および静電リンク機構等の既知の技術を使用して生成してもよい。
【００２２】
イメージセンサ５４において生成される画像情報に対し、ナビゲーションセンサ５６および５８からのナビゲーション情報に基づいて位置タグを付すことができる。１つの可能性として、位置タグ付けを、ＣａｐＳｈａｒｅ９２０と呼ばれるＨｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄハンドヘルドスキャナ用に開発された特定のＡＳＩＣを使用して達成することができる。しかしながら、代わりに他の処理手法を用いてもよい。
【００２３】
位置タグ付けでは、ピクセル値は、ナビゲーションセンサ５６および５８からのナビゲーション情報に基づいて生成される。計算された相関に基づき、各ナビゲーションセンサの現在位置に対する座標が決定される。画像処理ＡＳＩＣ５２はまた、イメージセンサ５４からピクセル値を受け取る。図２は、イメージセンサからの単一タップ、および増幅器６６に接続された単一のアナログ・デジタル変換器６４のみを示すが、専用の変換器および増幅器を有する複数のタップがあってもよい。ナビゲーションセンサの現在位置座標を使用して、イメージセンサ５４内の複数のピクセルに対応する１ラインの画像データの最後にタグ付けする。相関処理については、本発明の譲受人に譲渡された、Ｂｅａｕｓｏｌｅｉｌ， Ｊｒ．他に対する米国特許第６，１９５，４７５号においてより詳細に述べられている。他の相関プロセスを代わりに用いてもよいが、本手法について図３を参照して概念的に説明する。
【００２４】
図３において、基準フレーム６８を、Ｔ形状を有する構造上の特徴７０を有するものとして示す。基準フレームは、図２のナビゲーションセンサ５６および５８のうちの１つからの情報の単一フレームである。基準フレームのサイズは、スキャンデバイス１２とスキャンされている文書との間の最大相対移動、文書の構造上またはプリントされた特徴の画像形成における空間周波数、およびナビゲーションセンサの画像解像度等の要素によって決まる。３２ピクセル×６４ピクセルである移動するナビゲーションセンサに対する基準フレーム６８の実際的なサイズは、２４×５６ピクセルである。
【００２５】
後の時間（ｄｔ）において、ナビゲーションセンサは、基準フレーム６８に関して変位されるが同じＴ字型の構造上の特徴７０を含む、サンプルフレーム７２を取得する。時間ｄｔを、Ｔ字型の特徴７０の相対変位が、相対移動の速度でナビゲーションアレイのうちの１つのピクセルと等しいかまたはそれより小さいように選択しなければならない。許容可能な期間は、１２ライン対／ｍｍの解像度において０．４５ｍ／秒ほどの速度に対し５０μ秒である。
【００２６】
ナビゲーションセンサが、基準フレーム６８の取込みとサンプルフレーム７２の取込みとの間の期間ｄｔの間に移動した場合、Ｔ字型の特徴７０の第１および第２の画像は、その特徴がシフトしたものとなる。サンプル時間は、完全な１ピクセルの移動を許す時間より短くなければならないが、図３の概略表現では、特徴７０が１ピクセルだけ上方および右方にシフトしたように示す。完全な１ピクセルのシフトは、単に表現を簡略化するために示す。
【００２７】
図３の変位表現要素７４は、サブフレーム７６のピクセル値の基準フレーム６８からの逐次シフトを表す。要素７４によって表される逐次シフトにより、サブフレーム７６のピクセル値が８つの異なる最近傍ピクセル位置にあるように示されるアレイ７８が提供される。第９の位置は、シフトなしとして表される。すなわち、位置０は、シフトを含まず、位置１は、上方かつ左方への斜めのシフトであり、位置２は、上方シフトであり、等である。このように、９つのピクセルシフトテンプレートをサンプルフレーム７２と逐次結合することにより、テンプレート対サンプル比較のアレイ７８がもたらされる。位置０として示される位置フレームはシフトを含まないため、結果は、単にサンプルフレーム７２とサブフレーム７６との組合せである。位置３は、最小数の影付きピクセルを有し、したがって最高相関を有するフレームである。言い換えれば、位置３は、Ｔ字型の特徴７０の２つの表現が最も大きくオーバラップするテンプレート対サンプル比較である。相関結果に基づき、同じフレーム７２におけるＴ字型の特徴の位置が、先に取得された基準フレーム６８における同じ特徴の位置に対する斜めの右方かつ上方のシフトであると決定される。その結果、スキャンデバイスは、時間ｄｔの間に左方かつ下方に移動したことになる。
【００２８】
図３を参照して説明した相関手法を用いると、基準フレーム６８を定期的に置き換える必要がある。任意に、基準フレームを、サンプル時間ｄｔ毎に次に取得されたサンプルフレーム７２と置き換えてもよい。別法として、本システムは、１ピクセル長を超えて移動するＴ字型の特徴７０等の画像の特徴の各発生を監視することができ、基準フレームは、そのような各発生時に置き換えられる。
【００２９】
相関処理に基づき、イメージセンサからの画像情報に対し、ＸおよびＹ座標を含むように位置タグを付すことができる。その結果、位置タグ付きデータストリームが生成される。次の動作は、データストリームの位置タグ付き増分をマッピングすることである。これを、本技術分野において既知の技術を使用して達成することができる。画像情報の各ピクセルの物理的な位置を決定する１つの手法は、ブレセンハム・ラスタ・ライン技法（Ｂｒｅｓｅｎｈａｍｎ  Ｒａｓｔｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）の変形である。この技法に対する変形は、イメージセンサおよびピクセルのアレイが一定であるため、ラインループが、同じ数に固定されるというものである。
【００３０】
本発明の別の実施形態を、図４および図５に示す。この実施形態では、無線ハンドヘルド通信デバイス１４は、スキャンデバイス１２に差し込まれる。スキャンデバイスは、図２の特徴のすべてを含み、図４では、底面に、スキャンされる文書の表面に沿って移動させることができるイメージセンサ５４とナビゲーションセンサ５６および５８とがあるように示されている。図４および図５のスキャンデバイスの形状は重要ではない。プラグインモジュールを、通信デバイス１４のフォームファクタに適合するように設計することができる。たとえば、通信デバイスがＰＤＡである場合、スキャン幅はおよそ７．７５ｃｍ程度であってよい。
【００３１】
本発明の第３の実施形態を図６に示す。この実施形態では、無線ハンドヘルド通信デバイスは、従来のディスプレイ８２と電話キー８４とを有する携帯電話８０である。スキャンデバイス１２は、ケーブル１６により携帯電話に結合されている。携帯電話を、ユーザインタフェースと、画像ディスプレイと、スキャンデバイス１２によるスキャン動作のための文書管理機能とを提供するようにプログラムすることができる。すなわち、携帯電話を、ＰＤＡに関して上述した方法と同じ方法で使用することができる。
【００３２】
図７は、携帯電話８０のスキャン機能がプラグオンモジュール８５によって提供される実施形態を示す。このモジュールは、図４および図５に関して説明したスキャンデバイスと同様である。すなわち、モジュール８５は、イメージセンサと少なくとも１つのナビゲータとを有し、それにより、携帯電話を文書１０に対して移動させるに従い画像情報とナビゲーション情報とが取り込まれる。画像情報とナビゲーション情報との相関は、携帯電話内で実行され、それにより、復元画像をディスプレイ８２に表示するか、またはネットワーク接続を介して復元画像を受信するパーソナルコンピュータ等のリモートデバイスに送信することができる。
【００３３】
図８は、無線ハンドヘルド通信デバイスと、サポートされる携帯スキャン周辺デバイスとの間の協働のためのステップのプロセスフローを示す。ステップ８６において、ハンドヘルド通信デバイスを、周辺デバイスによるスキャン動作をサポートするようにプログラムする。ドライバソフトウェアは、２つのデバイス間の協働の程度によって決まる。相関処理がハンドヘルド通信デバイス内で発生するアプリケーションの場合、プログラミングは、携帯スキャン周辺デバイスにおいて生成された画像情報の位置タグ付けを可能にしなければならない。しかしながら、位置タグ付けは、周辺デバイスにおいて発生する可能性の方が高い。ハンドヘルド通信デバイスのプログラミングには、スキャン動作のためのユーザインタフェース機能を提供することが含まれる。
【００３４】
ステップ８８において、無線ハンドヘルド通信デバイスを、携帯スキャン周辺デバイスに連結する。一実施形態では、２つのデバイスを無線で連結する。たとえば、ＩＲ交換または８０２．１１交換を使用することができる。無線手法に対する代替手法として、図１および図６のケーブル１６に示すように、ケーブルが２つのデバイスを連結してもよい。第３の代替手法として、図４および図５のクレードル実施形態のように、２つのデバイスを直接のコネクタ対コネクタ結合によって連結してもよい。
【００３５】
スキャン動作の開始時、無線ハンドヘルド通信デバイスにおいてスキャン関連コマンド信号を生成する。これを、図８のステップ９０において表す。コマンド信号を、スキャンされる画像の所望のサイズまたは所望のコントラストレベル等のユーザが選択したオプションを指示するように生成してもよい。ステップ９２において、コマンド信号を、ステップ８８で形成されたリンクを用いて携帯スキャン周辺デバイスに転送する。
【００３６】
ステップ９４に示すように、無線ハンドヘルド通信デバイスから転送されたコマンド信号に応じて、スキャン動作を実行する。２つのデバイス間で必要な協働は、携帯スキャン周辺デバイスの処理機能を含む要素によって決まる。
【００３７】
最後に、ステップ９６において、画像情報を携帯スキャン周辺デバイスから無線ハンドヘルド通信デバイスに転送する。周辺デバイスが相関処理を提供することができるアプリケーションの場合、画像情報を、ＴＩＦＦファイルまたはＰＤＦファイル等の特定のフォーマットで閲覧可能な画像ファイルとして転送することができる。
【００３８】
図９では、スキャン機能をＰＤＡ９８に統合した。ＰＤＡは、従来のデバイスであるが、スキャンドライバソフトウェアと、イメージセンサ１００と、一対のナビゲーションセンサ１０２および１０４とを有する。スキャン動作は、図１乃至図５に関して上述した方法と同様に行う。このため、ＰＤＡ９８を文書に隣接して配置し、文書に対して移動させる。イメージセンサ１００によって画像情報が取り込まれる。同時に、ナビゲーションセンサ１０２および１０４が、画像情報を縫い合わせてスキャンされている画像を復元するために使用されるナビゲーション情報を取得する。ＰＤＡ９８は、インターネットと呼ばれるグローバル通信ネットワーク等のネットワークに接続されたパーソナルコンピュータ等のリモートデバイスへの無線送信を可能にする送受信機を有する。
【００３９】
同様の手法を図１０に示すが、スキャン機能はＰＤＡではなく携帯電話１０６に統合されている。イメージセンサ１０８と一対のナビゲーションセンサ１１０および１１２とが携帯電話の外面に取付けられている。保護カバーを使用して、統合されたスキャン機能が使用されていない時のセンサに対する破損を防止する。スキャン動作は、図９に関して説明したものと同じである。復元画像をディスプレイ８２に表示することができ、あるいは通信ネットワークを介して送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ケーブルによって連結された無線ハンドヘルド通信デバイスとスキャナアクセサリとを有するスキャンシステムの斜視図である。
【図２】図１のスキャンシステムによるスキャン動作に関連するコンポーネントのブロック図である。
【図３】図１のスキャナアクセサリのフリーハンド移動を可能にする１つの手法による相関処理の概略図である。
【図４】無線ハンドヘルド通信デバイスと携帯スキャンデバイスとの組合せの第２の実施形態の底面斜視図である。
【図５】図４の実施形態の立面斜視図である。
【図６】ホストデバイスとして携帯情報端末ではなく携帯電話を使用する本発明の別の実施形態の斜視図である。
【図７】携帯電話で使用するスキャナアクセサリの代替実施形態である。
【図８】図１および図７に関して説明したスキャンシステムを動作させるステップのプロセスフローである。
【図９】本発明の別の態様による内蔵スキャン機能を有するＰＤＡの斜視図である。
【図１０】図９のように内蔵スキャン機能を有する携帯電話の斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０：文書
１２：スキャンデバイス
１４：無線ハンドヘルド通信デバイス
１６：ケーブル
２０：表示画面
２２、２４、２６、２８、３０、３２：スイッチ
３４、３６、３８：ソフトキー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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