由外部总线驱动的扫描仪的制作方法

专利名称：由外部总线驱动的扫描仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及页式送纸扫描仪，具体涉及由外部总线连到主机的扫描仪。
典型的页式送纸扫描仪包括滚子，或压纸卷轴，压纸卷轴的外部为有弹性的高摩擦系数材料。压纸卷轴由电机驱动旋转，将纸拖入扫描仪。纸张通常在滚子与接触图像传感器(CIS)之间移动。接触图像传感器通常包括一行LED，在彩色扫描仪中则包括多种不同颜色的LED。另外可以采用更少或单个LED，通过光学元件将光发散到一行中的所有象素位置上。
这种扫描仪也可以与主机的外部总线相连，或内置于计算机中，例如内置于便携式计算机中。独立的电源线与线路电源或与便携式计算机中的线路电源相连，用于提供驱动扫描仪电动机、CIS传感器、及其它电子元件所需的电能。
几种其它不同类型的外围设备与计算机相连。例如，鼠标，游戏杆，轨迹球，触摸垫等可以连接到计算机的外部端口或内置于便携式计算机中。对于独立连接于外部端口的器件来说，最好能够从外部总线上获得电能，而不需要一条单独的电源线。一些耗电量低的器件，例如鼠标，可以做到这一点。例如，近来开发的通用串行总线(USB)可以提供四个连接器，两个用于数据传输，另两个用于接电源和接地。可以从主机的5伏特电源(实际上为4.5-5.5伏特)获得电能。然而，只能得到2.2瓦功率。典型的扫描仪中，由于卷轴电动机和CIS传感器需要较高功率，因而通常需要12瓦左右的电功率，其大小高出从USB上可以得到的功率。
本发明提供一种由外部总线上有限电能供电的扫描仪。特别是，本发明的扫描仪可以工作在USB连接器提供的2.2瓦功率下。本发明是对众多特征的唯一组合以及非常规权衡的结果。
本发明的扫描仪采用CIS传感器，通过光学元件将各发光器件发出的光发散到多个像素位置，最好为每种颜色选用一个LED。用于驱动压纸卷轴电动机采用稀土磁体来限制所需功率。与常规方法中用弹簧将CIS传感器偏压在压纸卷轴上不同，此处压纸卷轴本身被弹簧偏压。由于采用了蜗杆驱动电动机，当压纸卷轴齿轮受偏重上下移动时，蜗杆驱动装置上的螺旋线能够与这些齿轮啮合，因而压纸卷轴能够具有可移动的弹簧偏压。
压纸卷轴的弹簧偏压不同于CIS传感器，可消除二者间的约束力或扭矩，从而减小力矩和所需能量。蜗杆齿条上的螺旋线最好与压纸卷轴上的齿轮具有单个啮合点，以进一步限制摩擦和使压纸卷轴相对于固定式电动机上下运动。
优选地，扫描仪的控制电路也被设置为通过不明显的交换来限制耗电量。特别是，不使用数模转换器(DAC)而代之以使用数字脉冲来提供电压波形。该电压波形根据来自主计算机的数字控制信号，通过电流缓冲器转换为电动机驱动电流；利用数字脉冲的占空因数变化和滤波以提供必要的模拟信号。另外，只用到了指定电动机速度的最高有效位，以限制计算速度所需的电路数量。尽管看起来产生了不准确的转速，但由于反馈作用可以迅速得到正确的转速，而不影响性能，同时可以显著减少晶体管和电容的数量，以及控制电路的耗电量。
数字控制器电路也可工作在3.3伏电源下以进一步降低功率，从而降低了主计算机的5伏特电源。另外，CIS传感器的驱动电路为不同颜色的LED提供了不同的电平和不同的时间长度，以便拉平各种颜色的强度，并确保不会有多余的电能用于任一特定颜色。
压纸卷轴本身最好采用比典型扫描仪更硬的材料制成，以限制压纸卷轴在纸上留下的印迹(由接触点的压力决定与纸张相接触的压纸卷轴数)。这降低了驱动压纸卷轴所需的电功率数，同时当结合本发明的其它特征一起使用时，能提供足够的摩擦力以抓牢纸张。另外，采用比现有技术中直径更小的压纸卷轴，优选小于15mm，最好为13mm左右。这减小了压纸卷轴的力臂，进一步降低了驱动电动机的耗电量。
为了进一步理解本发明的特点和优点，需参照以下说明及附图。


图1为结合本发明的计算机系统示意图；图2为USB连接器的示意图；图3为依照本发明的扫描仪断开局部的透视图；图4为依照本发明的扫描仪的部件分解透视图；图5为本发明蜗杆齿条的示意图；图6为本发明的电子控制电路的方框图；图7为更具体展示图6中ASIC的方框图；图8为图6中模拟信号处理器的方框图；图9为电源系统的方框图；图10为电动机转速控制DAC替代电路的方框图。
图1为包括本发明的扫描仪19的计算机系统图。扫描仪通过总线34连接到计算机36上。计算机36包括监测器38，并由磁盘40中的软件控制。扫描仪包括用于进纸的前端42，和同样可用于进纸的后端44，例如有必要时，可附带进纸器。
图1所示的实施例的另一种替代形式是用于便携式计算机(未示出)的情况，其中扫描仪内置于便携式计算机中，最好在便携式计算机键盘的前面。在任一实施例中，电能可以在外部总线34上由外或由内提供给计算机。
图2展示了包括部件12和14的USB连接器。如图示，USB包括四个与针16相连的导体。针16包括两个数据针，一个电源针和一个接地针。USB被设计为提供5伏电压和最大2.2瓦的电功率。其最大数据传输率为每秒12兆比特。
尽管图示为USB，但本发明可以与用于供电的其它类型的并行接口一起使用。例如，可以采用SCSI端口，游戏端口，或经过改进的并行接口。
图3至图5展示了依照本发明的扫描仪的机械方面的一种情况，其对于理解本发明十分必要。优选实施例中的机械结构在题为“由外部总线驱动的文件扫描设备”的同时待审专利申请中有更具体的描述。该申请的申请日与本申请同一日，申请号尚未得到，在此作为参考。该申请中阐明的机械结构某些方面的简要描述对于理解本发明十分必要。因而在下面加以阐述。若想得到更多细节，可参照该同时待审申请。
图3为扫描仪100局部装配的示意图。该局部装配图展示了压纸卷轴210以及附在压纸卷轴一端的驱动齿轮230。驱动齿轮230与蜗杆驱动齿轮225上的螺旋线相啮合，蜗杆驱动齿轮与电动机220的轴相连。压纸卷轴被一对弹簧240向上偏压(bias)抵住CIS模件205。图中还示出端板115，120，框架元件105和110，以及槽115a，轴承215位于槽115a内弹簧240的顶端。
图4为图3所示扫描仪的具体零件图。为了更完整地描述图4所述的扫描仪，参考上述同时待审专利申请。在此将指出一些特点。具体地说，在轴承215与弹簧240之间示出了轴承支架235。优选地，轴承215为塑料滚珠轴承，其可以减小力矩和所需的电能。由于蜗杆驱动电动机自身提供了偏压力抵住压纸卷轴的一端，因此本发明在与电动机相对的一端采用较软的弹簧240，进一步减小电动机上的力矩和所需电能。与电动机相对的这根弹簧优选比另一弹簧软大约30％。
图4还展示了杆245上的纸件摆杆250。当装入纸后，该摆杆带动杆245旋转，杆245带动纸件标志旋转，而纸件标志触发传感器262，传感器进而提供一个信号，指示纸已进入扫描仪中，以启动扫描仪。只在扫描仪的中部安放单个纸件摆杆，以确保纸件，特别是那些比扫描仪窄的纸件被送入扫描仪的中心。这避免了由于滚子与CIS传感器之间的纸张位于扫描仪的一侧或另一侧而引起的摩擦力和力矩的差异，而这种差异会导致压纸卷轴受到弹簧力作轻微的扭转。通过要求将纸张送入中心而使其影响降为最小。
图5展示了电动机220上的蜗杆驱动螺线齿条225与连接在压纸卷轴上的齿轮230相啮合的另一情形。因为蜗杆驱动效率相对较低，因而采用蜗杆驱动并非低功耗应用的当然选择。然而，本发明的具体设计在很小的空间内提供了48∶1的降速比，从而导致补偿功耗下降。此外，当图3和图4中压纸卷轴被弹簧240偏压时，该设计允许齿轮230相对于静止的螺线齿条225作上下运动。尤其是，如上述同时待审专利申请中所详尽描述的，齿轮230的齿和齿条225的螺线被设计为在任何时刻只有一个接触点(避免多点接触)，而齿轮230的齿尖与齿轮225的齿根永远不会接触在一起。因而，齿轮230上的齿永远不会卡在齿条225的齿根内。而蜗杆225上齿轮的直径大于标准直径，保证了该驱动不会脱离啮合。该设计允许齿轮230当保持一个接触点时上下运动，而单个接触点限制了摩擦力下降，从而限制了所需电能。如上面所讨论的，能够使压纸卷轴相对于电动机上下运动，使得压纸卷轴由弹簧偏压抵住CIS模件，而不是相反。这种方式使各种扭力矩或约束力降为最小，从而带来相应的功率下降。
电动机220优选为稀土磁体电动机，其工作在5伏和1瓦的电源下。电动机优选为步进式电机，每转最好能够提供20步。每步的尺寸为48∶1的降速比，压纸卷轴的直径优选为能提供1/600英寸的最小步进距离。蜗杆驱动装置优选为非包络、单步启动，以及螺旋缠绕的单螺线齿。
压纸卷轴自身的直径优选小于15mm，最好近似为13mm，或更为确切地说为12.94mm。为了替代典型的硅或橡胶，模塑(overmold)采用具有高硬度计参数的更硬的橡胶模塑。优选地，采用NBR橡胶，其硬度计读数为85±5 DUA，滚子与纸之间的摩擦系数近似为0.8。当滚子或压纸卷轴受偏压抵住CIS模件将纸夹在中间时，使用更硬的滚子使其在纸上留下的印迹更小。印迹(footprint)表明滚子在弹簧压力下被压的程度，它给电动机的转动带来了摩擦和阻力，因而影响到功耗。通过将印迹限制为一条窄线，从而降低了功耗。但是仍然能够提供足够的摩擦力将纸张从扫描仪中拖过。该项设计与本发明设计的其它方面，例如在压纸卷轴上精心匹配的弹簧力等共同发挥作用。即使采用更硬的材料，如果纸张可顺利通过，则错位或在压纸卷轴上产生不均匀作用力的可能性也很小。
CIS传感器优选被设计成具有最小数目的LED以限制功耗。特别是一些CIS传感器采用一行中的LED阵列来照亮纸张的不同像素位置。然而，通过使用光学元件，如光管，LED发出的光可以被反射到多个像素位置处，在一个最佳实施例中，一个LED可以照亮某种特定颜色LED的全部像素位置。最好使用三个LED，优选的颜色为蓝，绿，和红/橙。采用这种光管的例子在同一受让人的题为“同时采用可变发光二极管照射时间和光检测器输出补偿的彩色扫描仪”的同时待审专利申请中进行了阐述，该申请申请日为1995年6月30日，申请号为08/497,459，在此作为参考。另外，三菱公司最近推出了一种CIS传感器，为每种颜色使用一个LED。当一些CIS传感器的LED使用10-12伏电压时，三菱公司的设计中采用5伏的电源。
图6为本发明电子控制电路的方框图。在优选实施例中，ASIC芯片600包括用于提供本发明一系列功能的定制电路。尤其是，ASIC 600包括模拟控制器、数据管理器和主机接口。模拟控制器在线路608上向电动机和电动机驱动器220提供电动机控制信号。另外，线路610上的LED时序信号和线路612上的CIS定时信号被提供给LED驱动装置和CIS传感器205。
ASIC 600通过图形数据总线614与校准数据和图像FIFO存储器618相连，并通过数据总线614与USB描述符存储器620相连。ASIC 600与USB收发器622相连，而收发器又与连接在主计算机上的USB连接器34相连。
此外，模拟信号处理器624从线626上的传感器中获取模拟视频信号输出，并经过总线628将图形数据传给ASIC 600，ASIC 600接下来将数据储存在存储器618中。在模拟处理器624中，来自ASIC 600的时序信号经过线630传给ADC 616(见图8)。
由于每个像素由CIS传感器读出，存储器618中的校准数据通过校准数据总线617加载到模拟处理器624中。特别地，对于提供给每个像素位置的不同颜色，提供了用于校正各颜色亮度差异的最小和最大值。这种校准方法在上述申请号为08/497,459的同时待审专利申请中作出了详尽描述。如该申请中所述，ASIC 600控制LED和CIS的定时以便给例如蓝色LED提供更多的电能，以补偿相同能耗下的亮度差。另外，向红色/橙色等亮度较高的LED提供较少的电能，以限制能量的浪费。这在申请号为08/497,459的专利申请中被详细披露。
USB收发器622优选采用菲力浦公司生产的驱动器，其工作在3.3伏电压下。USB描述符存储器620中储存着按照USB接口的种类，为主机所需的描述符，以描述外设。
图6中的电路被设计为匹配USB的12MHz的速度。与集成电路(包括被设计工作3.3伏电压下的集成电路)的内部开关时间来说，12MHz是一个相对较慢的速度。由于更快的开关速度需要更多的能耗，因而本发明的电路设计中有意识地使用了开关速度较慢的器件，以进一步限制功耗。因而，可以使用低端、低速ASIC，如三星公司生产的，零件号为KG 7763。
图7更具体地展示出ASIC 600的内部组织构造。寄存器组646包括数据、控制和命令寄存器。存储器管理器电路648通过数据总线614与主机接口606、扫描电机时序及控制块602、以及存储器相连。存储器618同时包括校准和图像数据。如上所述，校准信息用于校准处理器624中(见图8)的图像数据模-数转换器616，及相关的最小和最大值DAC 625。图像扫描数据在经过存储器管理器和主机接口向主机输送之前储存在图像存储器中。通常情况下，扫描的速度与存储器618中的图像存储器的可用空间大小有关。如果存储器接近饱和，则扫描速度下降，反之亦然。
图8为图6中模拟信号处理器624的方框图。如图所示，线626上的视频信号通过放大器627提供给模-数转换器616。数字数据由那里经过图像数据总线628流向ASIC 600。总线617上的校准数据被传送给DAC 625A和625B。它们设定了ADC 616的最小和最大值。在一个实施例中，存储器总线614，617和628可以都为同一存储器总线，而用一个通用地址总线629(如图6所示)检测数据从哪里传输。
图9展示出本发明的能量分布。从USB电缆34经线路670提供5伏的电源。该电源直接供给数字ASIC 600的特定电路。电压调节器634为大多数数字ASIC 600、以及USB收发器电路622产生3.3伏的电压。开关672用于在来自ASIC 600的线674上的取消(suspend)信号的控制下，将其它电路的电源取消。可被取消的电压直接由开关672提供给图像存储器，USB存储器，DAC和LED。电压反相器676将正5伏电压倒相为LED、传感器、和模拟处理电路624所需的负5伏电压。最后，滤波器678提供电动机自身所需的必要的滤波信号，同时也提供模拟处理电路624，ADC 616和CIS传感器所需的正5伏电压。
电压调节器634为大多数控制电路提供3.3伏的电压。当电源下滑到4.5伏时，仍能提供3.3伏的电平。USB被规定为具有4.5至5.5伏的电压，因而，电压必须能够处理这种由主计算机所提供的不精确的电压。
在优选实施例中，采用了一种检测电动机转速的新方法。在现有技术的扫描仪中，采用图像缓冲区或存储器中的中间点或其它一些阈值点。当图像缓冲区小于阈值时，加速电动机转动；当图像缓冲区大于阈值时，电动机的转速下降，而阈值点即为触发点。依照本发明，提供了一种更好的方法用于计算速度，并使用更少的电能。通过与结果有关的研究而产生一种设计，该设计简单，有效，需要很少的元件和电能，从而使上述问题得到解决。具体而言，速度为图像存储器剩余空间的简单线性函数。
由于ASIC中的数据管理器跟踪图像存储器中储存的数据量，因而对于可用参数的简单二进制转换为速度计算电路提供了最大值。由于主机以小数据包的方式读取数据，因而图像缓冲区的可用空间平滑地改变，并且由硬件回路产生的速度开始产生实际效果。
然后速度值被用于调节预定义电动机波形的频率短周期或高频用于高速，而长周期用于低速。电动机感应线圈电流的形状看上去介于方形波与正弦波之间。这些波形是通过一种称作“微步”(microstepping)的方法产生的。该方法在每一步中略微改变电流，从而保证电动机平稳运转。
本扫描仪在一个完整波形周期为只有128个微步。能达到这么少的数目是由于电动机电流是由电流驱动装置上的外部电压产生的。电动机驱动装置上的电压是由RC滤波器产生的，其中RC滤波器使两个ASIC数字信号平滑，其占空因数与所需的外部电压成比例(即一个信号得到4.2伏(5伏的84％)＝5伏时间的84％)本发明动态响应USB的带宽。这个带宽不是常数，而要依USB上连接了何种外设，以及它们对USB的使用情况而定。如果带宽够用，则FIFO存储器向主机提供数据，而扫描电机根据FIFO存储器中的数据量来控制扫描速度。
本发明利用了该特性的优点，并能够简化计算和减少某些控制信息所需的位数。例如，把用于指明电动机转速值的16位替换为9个最重要位，以提供粗略的精度。因为电动机相对于FIFO中的数据量作出了调整，所以将产生反馈，对于电动机转速说明中的任何不精确度都能迅速作出调整。另外，USB协议中要求数据以64字节的数据包传送。因而，不需要确定FIFO存储器是否为小于64字节的某个值，它只可能超出64个字节，所以有足够的数据装入数据包中。因而，对于检测FIFO存储器的饱和程序只需要较低的分辨率。在本发明中，采用1K字节作为最小精度，以致在传输初始化之前，一数据包中被填入数据。对于不同类型的控制信息减少位数，其意义在于减少了额外的电路，降低了处理这些多余位所需的功耗。
数据管理器为了将存储器作为FIFO使用，而具有读写指针(128K＝17位)。为了节省电路，它只用8位来推断FIFO的状态。该条信息的精度下降为1K，但这并不影响与主机或电动机控制器的通信。
在优选实施例中，只需要128K字节的存储器就可以支持本发明。
本结构中通过DAC预定义视频输出范围的能力有助于节约更多的能量。由于DAC输出为ADC的视频输入设定了最小和最大值，因而极端二进制数值00和FF将被译码为最大视频范围0～2.5伏。在校准期间，LED将实时调整以适应这个电压范围。如果二进制范围缩小了(从FF到F0，E0等等)，校准过程将被迫实时地减少LED，以便减少视频输出且不使ADC饱和。这将会带来节能效果。如果二进制数进一步减少，将会影响成像质量。
该结构为调整最小能耗下的视频范围而依然满足成像质量规格提供了可能。通过保持足够的信噪比，成像质量不会下降。
另外，提供了一种用于产生模拟电动机控制信号的简化电路，如图10所示。加法器/减法器654将寄存器662中的速度增加值与线路664上的速度值相结合。可以根据所需步的大小来设定该速度增加值。优选范围为从0到2.55。在一种工作方式下，线路666上的加速/减速信号控制加法器/减法器654。当FIFO缓冲区经过阈值点时，可以检测到该信号。
另外，利用比较器668来比较加法器/减法器654的输出与线路670上的FIFO可用信号。如上所述，FIFO可用信号可以简单地表明图像缓冲区的剩余空间。第二比较器672将速度限定在最大规定速度内。最终，速度时钟676通过门674将该速度值定时。在一实施例中，速度时钟每2.6或0.66毫秒内具有两个可编程数值。
线路664上的速度信号被提供给计数器676，它实际上是一个微步发生器。其输出被送入查寻表678，以选择一个正弦波值。然后它又被送入占空因数发生器680，占空因数发生器680是一个计数器，提供具有占空因数的信号。该信号在与查寻表678中的正弦波数字值有关的时间段内为高电平。最后，该信号被发送到滤波器682和电压控制线路608中。
加法器/减法器654可以被用作2的补码加法器。这简化了减法运算所需的电路。此外，2的补码加法器不需要完全精确，因而提供了进一步的简化。特别地，2的补码通常采用将被减数反相，给出其补码，然后加1。然而，1可以被省略，这是因为如上所述，结果中只屏蔽一位，并将由反馈得到补偿。从而简化了减法器电路，旦需要更少的晶体管和更小的功耗。
除了最小和最大DAC校准信息之外，也对接收到的图像信号采用软件调整。特别是，由于采用的低能耗CIS传感器仅使用一个LED用于整条像素线，而常规CIS传感器中采用LED阵列并需要更高的能量，因而出现了额外的新问题。这些额外的新问题需要采用软件形式进行额外补偿。
本领域技术人员将会理解本发明在不脱离其精神实质及必要特征的前提下，可被包含在其它具体形式内。例如，本发明可以工作在任何低压电源下，而不限于低压外部总线。例如，本发明可以与电池供电元件一起工作。因而，上述描述用于说明，而不用于限制如以下权利要求中所阐述的本发明范围。
权利要求
1.一种扫描仪，包括CIS传感器，其包括至少一个发光器件，用于每种颜色，光学元件，用于将各所述发光器件发出的光发射到多个像素位置，以便多个像素位置被单个发光器件照亮；与所述CIS传感器相对安装的压纸卷轴；用于驱动所述压纸卷轴的电动机，所述电动机采用稀土磁体；和非包络的蜗杆驱动装置，将所述电动机与所述压纸卷轴在所述压纸卷轴的第一端部耦合。
2.如权利要求1所述的扫描仪，进一步包括用于所述扫描仪的控制电路，包括传感器驱动电路，设置为对所述发光器件提供不同大小和不同时间长度的电力；电动机驱动电路，通过改变一系列数字脉冲的占空因数来提供所需的电平；和电动机转速电路，通过只使用数字电动机转速控制代码中的最高有效位，来确定所述电动机驱动电路的电动机转速信号；具有3.3伏电源的数字控制器电路。
3.如权利要求2所述的扫描仪，进一步包括电压转换电路，用于将5伏电压转换为所述3.3伏电压。
4.如权利要求3所述的扫描仪，其特征在于所述5伏电源保持在4.5伏和5.5伏之间，由与主计算机连接的总线提供，所述总线连接提供小于3瓦的功率。
5.如权利要求1所述的扫描仪，其特征在于所述压纸卷轴包括外部材料，其硬度计值至少为75DUA，与纸的摩擦系数小于0.9；所述压纸卷轴的直径不超过15mm。
6.如权利要求1所述的扫描仪，其特征在于所述单个发光器件用于三种颜色的每一种颜色，所述发光器件为LED。
7.如权利要求6所述的扫描仪，其特征在于所述颜色为蓝，绿和橙红，且为所述LED中的一个提供比其它LED更多的电能和激活时间。
8.如权利要求1所述的扫描仪，进一步包括用于将所述压纸卷轴偏压在所述CIS传感器上的第一和第二弹簧。
9.如权利要求8所述的扫描仪，进一步包括安装在各所述弹簧与所述压纸卷轴的轴之间的塑料轴承。
10.如权利要求1所述的扫描仪，其特征在于所述蜗杆驱动装置包括与所述电动机的轴耦合的螺线；和安装在所述压纸卷轴的轴上的齿轮；其中，所述螺线与所述齿轮单点接触。
11.如权利要求1所述的扫描仪，进一步包括激励开关，用于检测所述扫描仪的进纸，所述开关被大致安装在所述压纸卷轴的中心。
12.一种扫描仪，包括CIS传感器，包括至少有一个发光器件，用于每种颜色，和光学器件，用于将各所述发光器件发出的光发射到多个像素位置，以便多个像素位置被单个发光器件照亮；与所述CIS传感器相对安装的压纸卷轴，所述压纸卷轴包括外部材料，其硬度计值至少为75DUA，与纸张的摩擦系数小于0.9，且所述压纸卷轴的直径不超过15mm；用于驱动所述压纸卷轴的电动机，所述电动机采用稀土磁体；非包络的蜗杆驱动装置，将所述的电动机与所述压纸卷轴在所述压纸卷轴的第一端部耦合；所述扫描仪的控制电路包括传感器驱动电路，设置为对所述发光器件提供不同大小和时间长度的电平；电动机驱动电路，通过改变一系列数字脉冲的占空因数提供所需的电平；和电动机转速电路，通过只使用数字电动机转速控制代码中的最高有效位，来确定所述电动机驱动电路的电动机转速信号；具有3.3伏电源的数字控制器电路；和用于将5伏电压转换为所述3.3伏电压的电压转换器电路。
13.一种扫描仪，包括CIS传感器，包括至少一个发光器件，用于每种颜色，和光学器件，用于将各所述发光器件发出的光发射到多个像素位置，以便多个像素位置被单个发光器件照亮；与所述CIS传感器相对安装的压纸卷轴；用于驱动所述压纸卷轴的电动机，所述电动机采用稀土磁体；电动机转速电路，通过改变一系列数字脉冲的占空因数提供所需的电平；和电动机转速电路，通过只使用数字电动机转速控制代码中的最高有效位，来确定所述电动机驱动电路的电动机转速信号；具有3.3伏电源的数字控制器电路。
14.如权利要求13所述的扫描仪，进一步包括用于存储所述CIS传感器中的图像数据的存储器；与主计算机耦连的数据总线；和控制电路，用于监测所述存储器中的数据量，所述控制电路只使用多于所述数据总线的最小数据包量的有效位。
15.如权利要求13所述的扫描仪，进一步包括存储器监测电路，提供相应于所述存储器内空间大小的存储器电平信号，以容纳更多的数据；和所述电动机转速电路提供所述的存储器电平信号作为向所述电动机驱动电路的电动机转速信号。
16.一种扫描仪，包括具有用于多种颜色中每种颜色的至少一个发光器件和一个检测器的传感器；与所述传感器相对安装的压纸卷轴；用于驱动所述压纸卷轴的电动机；用于存储所述传感器数据的存储器；存储器监测电路，提供相应于所述存储器内空间大小的存储器电平信号，以容纳更多的数据；和电动机转速电路，提供所述的存储器电平信号作为向所述电动机驱动电路的电动机转速信号。
17.如权利要求16所述的扫描仪进一步包括与在主机耦连的数据总线；和其中所述存储器监测电路只使用多于所述数据总线的最小数据包大小的有效位。
全文摘要
由外部总线34上的有限可用电源供电的扫描仪可以工作在由USB连接器提供的2.2瓦电源下。扫描仪采用CIS传感器100,它利用光学器件将各发光器件发出的光发射到多个像素位置,并为每种颜色使用单个LED。用于驱动压纸卷轴的电动机220采用稀土磁体以限制所需电能。不同于常规方法中用弹簧将CIS扫描仪偏压在压纸卷轴上,压纸卷轴自身210为弹簧偏压240。蜗杆齿条上的螺线与压纸卷轴上的齿轴只有一点接触,进一步限制了摩擦,并允许压纸卷轴相对于静止的电动机作上下运动。
文档编号G06T1/00GK1256838SQ9880389
公开日2000年6月14日 申请日期1998年3月31日 优先权日1997年4月1日
发明者约瑟夫·彭扎偌恩, 戴维·麦克维卡, 塞尔焦·玛吉, 戴维·维格穆勒, 依曼纽尔·罗伊恩斯 申请人:耶利米E·罗伯森