CN101267484B - 扫描设备、图像处理装置及图像处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种扫描设备、图像处理装置及图像处理方法，该扫描设备具有第一扫描单元、第二扫描单元、以及与第一扫描单元和第二扫描单元中的每一个对应的光源。相对于主扫描方向，光源被配置在第一和第二扫描单元的相同侧上。

Description

扫描设备、图像处理装置及图像处理方法
技术领域
本发明涉及扫描纸张的正面和背面的技术。 
背景技术
人们采用了各种方法来减小扫描设备的尺寸。例如，接触式图像传感器(CIS)的利用、具有较少的发光二极管(LED)的CIS的利用等有助于减小扫描设备的尺寸。 
图7A是现有CIS1的示意图，图7B是沿着图7A所示的线A-A观看现有CIS1时的侧视图。图7C是用于解释由现有CIS1执行的扫描操作的示意图。 
CIS1具有设置在主扫描方向上的第一端的光源11。尽管没有示出，光源11具有三色发光二极管，即发射红光束的红色发光二极管、发射绿光束的绿色发光二极管及发射蓝光束的蓝色发光二极管。当CIS1逐行扫描打印纸20的表面时，三个发光二极管中的每一个以时分方式发射相应颜色的光束。接着，该光束通过导光板12，使得光束均匀地投射到打印纸20上。该打印纸20反射该光束。棒状透镜阵列13收集反射光束，并针对每个像素将反射光束会聚到线传感器14上。该线传感器14具有的光电转换元件(未图示)将接收到的光束转换为电信号。 
如图7A所示，由于光源11被配置在第一端，故CIS1的中心和扫描单元(线传感器14)的中心位于主扫描方向上的不同位置上。 
CIS1在主扫描方向上逐行地扫描打印纸20的表面，即CIS1从配置在第一端的第一像素开始到配置在与第一端相对的第二端的最后像素为止扫描每一行。如图7C所示，当CIS1扫描完一行时，在CIS1上方沿垂直于主扫描方向的方向、即副扫描方向将打印纸20移 动相当于一行的距离。然后，CIS1扫描打印纸20的表面上的下一行。 
日本专利申请公开No.2006-140902公开了具有同时扫描打印纸的正面和背面的两个CIS的现有扫描设备。具体地，如图8A-9C所示，第一CIS2和第二CIS3以第一CIS2朝向打印纸20的正面、第二CIS3朝向打印纸20的背面的方式配置。从供纸盘(未图示)供给打印纸20，并在第一CIS2和第二CIS3之间传送打印纸。接着，第一CIS2和第二CIS3同时扫描打印纸20的正面和背面。 
图8A是用于解释第一CIS2和第二CIS3的配置的示意图。第一CIS2被配置为朝向打印纸20的正面，第二CIS3被配置为朝向打印纸20的背面。第一CIS2扫描正面而获得正面的图像，第二CIS3扫描背面而获得背面的图像。第一CIS2沿前向扫描正面，相对于正面该前向是从左到右的方向。第二CIS3沿前向扫描背面，相对于背面该前向是从左到右的方向。换句话说，第一CIS2和第二CIS3的扫描方向相反。因此，第一CIS2的光源110和第二CIS3的光源111在主扫描方向上被配置在相反的两端上。 
由于光源110和111在主扫描方向上被配置在相反的两端上，故在主扫描方向上形成双头箭头A所指示的不期望的空间。其结果是扫描设备的宽度增大。 
如图8B所示，可以以第一CIS2和第二CIS3的中心位于相同位置的方式配置第一CIS2和第二CIS3，使得在主扫描方向上不形成不期望的空间。但是在该配置中，第一CIS2无法扫描双头箭头B1所指示的打印纸正面的一部分，并且第二CIS3无法扫描双头箭头B2所指示的打印纸背面的一部分。 
图9A至图9C是用于解释配置第一CIS2和第二CIS3所需的深度的示意图。该深度是在副扫描方向上的距离。如图9A所示，通常对第一CIS2和第二CIS3中的每一个设置白基准部分25，所述白基准部分25生成用于由扫描设备执行的黑斑校正的白基准数据。如图9B所示，第一CIS2和第二CIS3可以被配置为互相接近，从而减少配置第一CIS2和第二CIS3所需的深度。但是，白基准部分25必须 以下述方式配置：第一CIS2的白基准部分25不受从第二CIS3的光源11发射的光束的影响，并且第二CIS3的白基准部分25不受从第一CIS2的光源11发射的光束的影响。 
如图9C所示，可以将第一CIS2和第二CIS3配置成使得它们几乎彼此互为上/下。利用该配置，配置第一CIS2和第二CIS3所需的深度可以减小为最小，但是没有用于配置白基准部分25的空间。因此，在扫描设备的存储器(未图示)中存储用于黑斑校正的校准数据，但该方案增加了成本。另外，必须手动地执行该校准操作来扫描纸张并处理图像数据，这对用户带来了不便。 
这样，在图8A至图9C所示的扫描设备中，在副扫描方向上形成了不期望的空间，增加了扫描设备的宽度。此外，或者需要用于配置白基准部分的空间，或者需要用于存储校准数据的存储器。 
近年来，在便携式计算机和便携式扫描设备方面取得了进步。用户可以与便携式计算机、例如膝上型计算机或移动计算机一起携带扫描设备。因此，存在改进用于减小扫描设备的尺寸的技术的需求。 
发明内容
本发明的目的在于至少部分地解决现有技术中的上述问题。 
根据本发明的一个方面，提供一种扫描设备，具有：第一扫描单元，沿着扫描方向扫描扫描对象介质的第一表面而获得第一图像；第二扫描单元，沿着扫描方向扫描扫描对象介质的第二表面而获得第二图像；以及至少一个光源，在第一扫描单元扫描第一表面的同时，在第一表面上发射光束，并在第二扫描单元扫描第二表面的同时，在第二表面上发射光束，其中，该光源被配置在扫描方向上的一侧上。 
根据本发明的另一个方面，提供一种图像处理方法，具有：利用扫描设备获得扫描对象介质的第一表面的第一图像和扫描对象介质的第二表面的第二图像的步骤；以及处理和输出第一图像和第二图像的步骤，其中，所述扫描设备具有：第一扫描单元，沿着扫描方向扫描扫描对象介质的第一表面而获得第一图像；第二扫描单元，沿着扫 描方向扫描扫描对象介质的第二表面而获得第二图像；以及至少一个光源，在第一扫描单元扫描第一表面的同时，在第一表面上发射光束，并在第二扫描单元扫描第二表面的同时，在第二表面上发射光束，其中，该光源被配置在扫描方向上的一侧上。 
根据本发明的另一个方面，提供一种图像处理装置，具有：扫描设备；供给单元，向扫描设备供给扫描对象介质；排出单元，从扫描设备排出扫描对象介质；以及信息处理设备，处理和输出第一图像和第二图像，其中，所述扫描设备具有：第一扫描单元，沿着扫描方向扫描扫描对象介质的第一表面而获得第一图像；第二扫描单元，沿着扫描方向扫描扫描对象介质的第二表面而获得第二图像；以及至少一个光源，在第一扫描单元扫描第一表面的同时，在第一表面上发射光束，并在第二扫描单元扫描第二表面的同时，在第二表面上发射光束，其中，该光源被配置在扫描方向上的一侧上。 
通过结合附图阅读以下本发明的优选实施方式的具体说明，可以更好地理解本发明的上述和其他目的、特征、优点以及技术和工业上的意义。 
附图说明
图1是本发明的实施方式的扫描设备的示意图。 
图2是用于说明扫描设备的第一CIS和第二CIS的配置的示意图。 
图3A、3B是第一CIS和第二CIS的配置的其他例子的示意图。 
图4是用于说明配置第一CIS和第二CIS所需的深度的示意图。 
图5A-5E是用于说明由扫描设备执行的图像处理的示意图。 
图6是实施方式的图像处理装置的框图。 
图7A、7B、7C是用于说明现有扫描设备的示意图。 
图8A、8B和图9A-9C是用于说明另一个现有扫描设备的示意图。 
具体实施方式
以下结合附图具体说明本发明的示例性实施方式。 
对于具有与上述现有扫描设备相同功能的组成部分，使用相同的附图标记，并省略对这种组成部分的详细说明。 
图1是本发明一个实施方式的扫描设备的示意图。第一CIS2被配置为朝向打印纸20的正面，第二CIS3被配置为朝向打印纸20的背面。第一CIS2和第二CIS3同时扫描正面和背面而获得打印纸20的图像。对于正面，第一CIS2沿前向扫描正面，而对于背面，第二CIS3沿后向扫描背面，该方向是与前向相反的方向。换句话说，第一CIS2和第二CIS3的扫描方向是相同的。 
扫描设备具有自动文档馈送器(ADF)。该ADF如下进行操作。一堆打印纸20堆在纸箱(未图示)中。通过拾取滚筒26和分离垫27从该堆的底部拉出打印纸20中的每一张，该被拉出的打印纸20被逐个地供给到一对传送滚筒28a上。该纸箱是可收回的。若该纸箱是可收回的，则在不使用扫描设备或由用户携带扫描设备时，可将该纸箱收回到扫描设备中。 
传送滚筒28a和一对传送滚筒28b在第一CIS2和第二CIS3之间传送打印纸20。在第一CIS2和第二CIS3扫描完打印纸20的表面上的一行时，传送滚筒28a和28b沿着副扫描方向将打印纸20移动相当于一行的距离。该副扫描方向是与主扫描方向相垂直的方向。第一CIS2和第二CIS3中的每一个扫描打印纸20的表面上的下一行。在第一CIS2和第二CIS3中的每一个扫描完打印纸20的正面和背面时，传送滚筒28b从扫描设备排出打印纸20。 
第一CIS2具有光源21，并且第二CIS3具有光源31。光源21和31被配置在主扫描方向上的相同端上。在第一CIS2和第二CIS3的主扫描方向相同的条件下，第一CIS2和第二CIS3可以具有不同的外形和尺寸。 
图2是第一CIS2和第二CIS3的配置的示意图。图3A、3B是第一CIS2和第二CIS3的配置的其他例子的示意图。第一CIS2被配 置为朝向打印纸20的正面，第二CIS3被配置为朝向打印纸20的背面。 
如图2所示，第一CIS2和第二CIS3的中心位于主扫描方向上的相同位置上。第一CIS2和第二CIS3的扫描单元(线传感器14)的中心位于主扫描方向上的相同位置上。利用该配置，可以消除图8A示出的箭头A所指示的空间。其结果是，可以减小扫描设备的宽度。此外，可以消除图8B示出的箭头B1、B2所指示的区域。 
尽管没有示出，光源21和31中的每一个具有三色发光二极管，即发射红光束的红色发光二极管、发射绿光束的绿色发光二极管及发射蓝光束的蓝色发光二极管。当第一CIS2和第二CIS3的每一个逐行扫描打印纸20的表面时，三个发光二极管中的每一个以时分方式对每行发射光束。接着，该光束通过导光板12，使得光束均匀地投射到打印纸20上。该打印纸20反射该光束。棒状透镜阵列13收集反射光束，并针对每个像素将反射光束会聚到线传感器14上。该线传感器14具有的光电转换元件(未图示)将接收到的光束转换为电信号。 
相对于打印纸20的被扫描表面，第二CIS3沿着后向扫描打印纸20的背面，而相对于打印纸20的被扫描表面，第一CIS2沿着前向扫描打印纸20的正面。其结果是，由第二CIS3获得的图像是打印在打印纸20上的图像的镜像图像。因此，需要将由第二CIS3获得的图像反转180°。 
尽管在上述说明的配置中，第一CIS2扫描打印纸20的正面，第二CIS3扫描背面，但本发明并不限于这种配置。例如，可以按照打印纸20的传送方向来确定由第一CIS2和第二CIS3中的每一个所要扫描的打印纸20的表面，或在从供纸侧提供打印纸20时，确定是从打印纸20的纸堆的顶部还是底部拉出打印纸20。 
尽管在上述说明的配置中，利用了光源21和31，但是也可以对第一CIS2和第二CIS3利用共用光源。如图3A所示，第一CIS2、第二CIS3和共用光源41可以形成为一个整体。与此相反，如图3B所示，第一CIS2、第二CIS3和共用光源51可以形成为互相分离。 在上述两种情况中，第一CIS2和第二CIS3的中心位于相同的位置上，并且第一CIS2和第二CIS3的扫描单元(线传感器14)的中心位于相同的位置上。 
尽管没有图示，光源21和31中的每一个具有三色发光二极管，即发射红光束的红色发光二极管、发射绿光束的绿色发光二极管及发射蓝光束的蓝色发光二极管。当第一CIS2和第二CIS3中的每一个逐行扫描打印纸20的表面时，三个发光二极管中的每一个以时分方式对每行发射光束。接着，该光束通过导光板12，使得光束均匀地投射到打印纸20上。该打印纸20反射该光束。棒状透镜阵列13收集反射光束，并针对每个像素将反射光束会聚到线传感器14上。该线传感器14具有的光电转换元件(未图示)将光束转换为电信号。 
图4是用于说明配置第一CIS2和第二CIS3所需的深度的示意图。由于第一CIS2和第二CIS3互相面对，第一CIS2和第二CIS3所需的深度被降至最小。用于第一CIS2和第二CIS3的白基准部分25被配置在彼此接近到第一CIS2的白基准部分25不受从第二CIS3的光源11发射的光束的影响、且第二CIS3的白基准部分25不受从第一CIS2的光源11发射的光束的影响的位置上。 
图5A-5E是用于说明由扫描设备执行的图像处理的示意图。如图5A所示，扫描设备同时扫描打印纸20的正面和背面。替代地，如图5B所示，打印纸20被折叠成两半，可以由扫描设备同时扫描被折叠的打印纸20的两个表面。 
如图5C所示，在第一CIS2和第二CIS3的每一个扫描打印纸20的一行时，三个发光二极管中的每一个以时分方式向该行发射光束。在该方式中，第一CIS2扫描打印纸20的正面，第二CIS3扫描打印纸20的背面。尽管具有两个CIS2和CIS3，但是也可以一次仅操作CIS21和31中的一个。 
如图5D所示，将由第一CIS2获得的图像作为常规图像输出。另一方面，将由第二CIS3获得的图像作为镜像图像输出。如图5E所示，将该镜像图像反转180°，使其成为常规图像。这样，可以将打印 纸20的正面和背面作为常规图像输出。 
可以由扫描设备来执行镜像图像的反转。替代地，也可以利用外部信息处理设备来执行镜像图像的反转。此外，可以一次执行整个镜像图像的反转。替代地，也可以按行反转镜像图像。 
也可以配置成第一CIS2和第二CIS3的扫描方向相反，使得由第一CIS2和第二CIS3双方获得的图像为常规图像。换句话说，当采用这样的配置时，不需要反转图像。 
图6是本实施方式的图像处理装置的示意图。图像处理装置具有扫描设备50和信息处理设备60。扫描设备50扫描打印纸20的正面和背面而获得打印纸20的图像。当从扫描设备50接收到表示扫描图像的信号时，信息处理设备60处理接收到的信号。扫描设备50具有控制单元51和用于输入和输出数据的接口(I/F)单元58。 
控制单元51在其中存储用于实施由扫描设备50执行的各种处理的计算机程序，并使扫描设备50执行这些处理。控制单元51具有驱动单元52、扫描单元53、存储单元56和图像输出单元57。驱动单元52使ADF利用电机(未图示)每次从打印纸堆拉出一张打印纸，并将被拉出的纸供给到扫描单元53。此外，在扫描单元53扫描完打印纸的一行时，驱动单元52使ADF沿副扫描方向上将打印纸移动极其微小的程度。在扫描单元53扫描完打印纸的表面时，驱动单元52使ADF从扫描设备50排出打印纸。 
扫描单元53具有第一扫描单元54和第二扫描单元55。第一扫描单元54具有光源21和扫描元件阵列(棒状透镜阵列13)，第二扫描单元55具有光源31和扫描元件阵列(棒状透镜阵列13)。光源21、31被配置在第一扫描单元54和第二扫描单元55的每一个的相同端上。第一扫描单元54和第二扫描单元55同时扫描打印纸的正面和背面。对于正面，第一扫描单元54沿着前向扫描正面，对于背面，第二扫描单元55沿着后向扫描背面。换句话说，第一CIS2和第二CIS3的扫描方向相同。存储单元56临时存储由第一扫描单元54和第二扫描单元55扫描的图像。图像输出单元57经由I/F单元58将存 储在存储单元56中的图像发送到信息处理设备60。 
信息处理设备60具有控制单元61和用于输入和输出数据的I/F单元66。控制单元61在其中存储用于实施由信息处理设备60执行的各种处理的计算机程序，并使信息处理设备执行各种处理。控制单元61具有图像接收单元62、存储单元63、图像反转单元64和图像输出单元65。图像接收单元62经由I/F单元66从扫描设备50接收由扫描单元53扫描的图像，并将接收到的图像临时存储到存储单元63中。存储在存储单元63中的图像包括打印纸的常规图像和镜像图像。 
图像反转单元64将存储在存储单元63中的打印纸的镜像图像反转180°，使得镜像图像成为常规图像。接着，图像反转单元64将打印纸的正面和背面上的图像以常规图像的状态存储到存储单元63中。图像输出单元65将这些图像作为常规图像输出到显示设备(未图示)。 
根据本发明，可以减小扫描设备的整体尺寸。 
尽管利用具体实施方式说明了本发明，以达到完全而清楚的公开，但权利要求不应因此而受限，而应被解释为包含本领域的普通技术人员可以想到的、适当地落入这里阐述的基本教导内的所有改变和备选方案在内。 

Claims (10)

1.一种扫描设备，其特征在于，具有：
第一扫描单元，在主扫描方向上扫描扫描对象介质的第一表面而获得第一图像，上述第一扫描单元是包括第一光源的第一接触图像传感器，上述第一光源设置在上述第一接触图像传感器的上述主扫描方向上的一端；以及
第二扫描单元，被配置成与上述第一扫描单元对第一表面的扫描同时地在上述主扫描方向上扫描上述扫描对象介质的第二表面，从而与上述第一图像同时地获得第二图像，上述第二扫描单元是包括第二光源的第二接触图像传感器，上述第二光源设置在上述第二接触图像传感器的上述主扫描方向上的一端，
其中，
上述第一接触图像传感器和上述第二接触图像传感器分别包括第一白基准部分和第二白基准部分，上述第一接触图像传感器和上述第二接触图像传感器被配置成互相面对，以使得上述第一白基准部分和上述第二白基准部分被配置到彼此接近到上述第一白基准部分不受从上述第二光源发射的光束的影响且上述第二白基准部分不受从上述第一光源发射的光束的影响的位置，
上述第一光源和上述第二光源配置在上述主扫描方向上的同一端，
上述第一光源和上述第二光源都具有供光束通过的导光板，以使得光束均匀地投射到打印纸上，并且
在上述第一扫描单元与上述第二扫描单元同时地分别扫描上述第一表面和上述第二表面的同时，上述第一光源将光束发射到上述第一表面上，上述第二光源将光束发射到上述第二表面上。
2.如权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，
所述扫描设备还具有信息处理单元，所述信息处理单元将第二图像反转180°。
3.如权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，
第一扫描单元将扫描对象介质的正面作为第一表面进行扫描，第二扫描单元将扫描对象介质的背面作为第二表面进行扫描。
4.如权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，
扫描对象介质被对折，
第一扫描单元将被对折的扫描对象介质的正面作为第一表面进行扫描，第二扫描单元将被对折的扫描对象介质的背面作为第二表面进行扫描。
5.如权利要求1所述的扫描设备，其特征在于，
上述第一白基准部分和上述第二白基准部分被用于校准，
其中，
该第一白基准部分被放置在该第一白基准部分不受由上述第二光源发射到上述第二表面上的光束的影响的位置上；并且
该第二白基准部分被放置在该第二白基准部分不受由上述第一光源发射到上述第一表面上的光束的影响的位置上。
6.一种图像处理方法，其特征在于，具有：
利用扫描设备获得扫描对象介质的第一表面的第一图像和扫描对象介质的第二表面的第二图像的步骤；以及
处理并输出上述第一图像和上述第二图像的步骤，
其中，所述扫描设备具有：
第一扫描单元，在主扫描方向上扫描上述扫描对象介质的上述第一表面而获得上述第一图像，上述第一扫描单元是包括第一光源的第一接触图像传感器，上述第一光源设置在上述第一接触图像传感器的上述主扫描方向上的一端；以及
第二扫描单元，被配置成与上述第一扫描单元对上述第一表面的扫描同时地在上述主扫描方向上扫描上述扫描对象介质的上述第二表面，从而与上述第一图像同时地获得上述第二图像，上述第二扫描单元是包括第二光源的第二接触图像传感器，上述第二光源设置在上述第二接触图像传感器的上述主扫描方向上的一端，
其中，
上述第一接触图像传感器和上述第二接触图像传感器分别包括第一白基准部分和第二白基准部分，上述第一接触图像传感器和上述第二接触图像传感器被配置成互相面对，以使得上述第一白基准部分和上述第二白基准部分被配置到彼此接近到上述第一白基准部分不受从上述第二光源发射的光束的影响且上述第二白基准部分不受从上述第一光源发射的光束的影响的位置，
上述第一光源和上述第二光源配置在上述主扫描方向上的同一端，
上述第一光源和上述第二光源都具有供光束通过的导光板，以使得光束均匀地投射到打印纸上，并且
在上述第一扫描单元与上述第二扫描单元同时地分别扫描上述第一表面和上述第二表面的同时，上述第一光源将光束发射到上述第一表面上，上述第二光源将光束发射到上述第二表面上。
7.如权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，
所述处理具有将上述第二图像反转180°的步骤。
8.一种图像处理装置，其特征在于，具有：
扫描设备，该扫描设备具有：
第一扫描单元，在主扫描方向上扫描扫描对象介质的第一表面而获得第一图像，上述第一扫描单元是包括第一光源的第一接触图像传感器，上述第一光源设置在上述第一接触图像传感器的上述主扫描方向上的一端；以及
第二扫描单元，被配置成与上述第一扫描单元对上述第一表面的扫描同时地在上述主扫描方向上扫描上述扫描对象介质的第二表面，从而与上述第一图像同时地获得第二图像，上述第二扫描单元是包括第二光源的第二接触图像传感器，上述第二光源设置在上述第二接触图像传感器的上述主扫描方向上的一端，
其中，
上述第一接触图像传感器和上述第二接触图像传感器分别包括第一白基准部分和第二白基准部分，上述第一接触图像传感器和上述第二接触图像传感器被配置成互相面对，以使得上述第一白基准部分和上述第二白基准部分被配置到彼此接近到上述第一白基准部分不受从上述第二光源发射的光束的影响且上述第二白基准部分不受从上述第一光源发射的光束的影响的位置，
上述第一光源和上述第二光源配置在上述主扫描方向上的同一端，
上述第一光源和上述第二光源都具有供光束通过的导光板，以使得光束均匀地投射到打印纸上，并且
在上述第一扫描单元与上述第二扫描单元同时地分别扫描上述第一表面和上述第二表面的同时，上述第一光源将光束发射到上述第一表面上，上述第二光源将光束发射到上述第二表面上；
供给单元，向上述扫描设备供给上述扫描对象介质；
排出单元，从上述扫描设备排出上述扫描对象介质；以及
信息处理设备，处理并输出上述第一图像和上述第二图像。
9.如权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，
上述信息处理设备将上述第二图像反转180°。
10.如权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，
上述信息处理设备具有：
接收单元，从上述扫描设备接收上述第一图像和上述第二图像；
图像反转单元，执行反转上述第二图像的处理；以及
图像输出单元，输出上述第一图像和上述被反转的第二图像。
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