CN110382383B - 具有自动的文档对齐系统的文档扫描仪 - Google Patents

Abstract

各实施方式涉及用于使装载在扫描仪系统中的文档堆的前沿自动地进行对齐的系统、方法和设备。自动撞页机系统包括进给器门元件(44)，所述进给器门元件以摆动运动的模式被向前和向后的驱动。该运动使堆(12)中的文档彼此之间进行滑动，使得文档朝向进给器门元件移动和转动，从而使堆的前沿在被送入文档扫描仪之前进行对齐。

Description

具有自动的文档对齐系统的文档扫描仪

技术领域

本发明涉及文档扫描仪技术，具体涉及一种在将文档堆装入扫描仪后自动对所述文档堆的前沿进行对齐的系统和方法。

背景技术

通常，通过按顺序地从文档的堆中分离页面并将所述页面传送通过成像装置以捕获页面的内容来操作文档扫描仪。目前市场上有售的一般是两种类型的文档扫描仪：顶部进给器式扫描仪和底部进给器式扫描仪。顶部进给器式扫描仪按顺序一次一张地从待扫描的文档堆的顶部进给文档。底部进给器式扫描仪按顺序从文档堆的底部进给文档。当前的扫描仪还包括输入盘，用以容纳待扫描的输入文档堆。许多底部进给器式扫描仪包括两个进给器门挡件，当将文档堆放入扫描仪的输入盘时，这两个进给器门挡件使文档堆对齐。在启动扫描仪时，进给器门挡件移出进给文档的路径，直到堆中的最后一个文档被送入文档扫描仪。然后进给器门挡件被重新定位以用于待装载的下一个文档堆。

顶部进给器式扫描仪和底部进给器式扫描仪都要求准备待扫描的文档堆使得在装载之前对所述文档堆的前沿进行对齐，以确保在扫描之前的恰当进给和文档分离。如果文档堆中文档的前沿未在合理的距离内(例如，小于0.5”)对齐，则文档可能无法恰当地分离或者可能无法使它们按恰当的顺序分离。这可能导致扫描仪出现多个问题，例如无法扫描某些文档、以不正确的顺序扫描文档、扫描文档的不正确的部分、和/或导致文档扫描仪中的文档卡住。例如，如果没有使文档堆的前沿对齐，则将顶部或底部页与文档堆分离的进给机构会分离不在文档堆的顶部或底部的页。另外，可能会同时选择几页而导致在扫描期间的文档卡住或造成文档页的重叠。

许多扫描仪提供有成角度的重力辅助输入盘和进给器门挡装置，以在将文档堆送入扫描仪之前恰当地定位所述文档堆。然而，在装载文档堆之后，没有提供装置以在将文档送入分离机构之前更好地对齐堆内的各个文档的前沿。由于文档之间有大量的静电，因此一些文档是很难对齐的，并且在将堆中的所有文档输入到机器之前迫使用户恰当地使堆中的所有文档对齐是繁重且耗时的。例如，大的堆中的非常薄的文档可能难以对齐。另外，在扫描开始之前，在将文档堆放入扫描仪的输入盘期间，经对齐的文档堆可能变成不对齐的。因此，用户可能必须重新对齐文档，进一步使扫描过程延迟。

通常，防止文档堆的不恰当对齐的问题的唯一方法是在装载到扫描仪之前使堆内的文档的前沿对齐。然而，这有许多缺点。在某些情况下，手动对齐待扫描的文档堆的前沿可能是耗时且困难的，尤其是对于文档之间具有高摩擦系数或具有静电荷的轻质文档。另外，堆内的不同类型和尺寸的文档可能难以手动预对齐。当处理大量文档的大容量扫描时，手动对齐的这些问题被进一步放大。

传统上，文档对齐使用独立的“撞页机”装置来执行。文档堆被装载到独立的撞页机中，所述撞页机高频率并小幅度的晃动所述堆。通过“轻撞”所述堆，致使文档堆摆动抵靠撞页机的壁，从而使前沿对齐。使用这种装置存在许多问题。例如，必须从独立的撞页机手动装载和卸载文档堆，这需要花费额外的时间。此外，在该装置的工作完成之后，仍然必须手动地将堆运送到文档扫描仪，在此期间文档的前沿可能变得不对齐。此外，这些独立的装置本身昂贵、噪音大并且占用额外的办公空间。

因此，需要一种可以结合到扫描仪中的低成本的自动的文档对齐系统。

发明内容

各实施方式涉及用于在文档堆被装入到文档扫描仪的输入盘之后对文档堆的前沿自动地进行对齐的系统和方法。具体地，所述系统和方法通过进给器门挡件的向前和向后的摆动来使文档的前沿对齐，使得文档的前沿抵靠进给器门挡件而对齐。

通常通过将文档堆装载到扫描仪的输入盘上来将使文档堆进入到文档扫描仪中。通常，底部进给文档扫描仪具有两个垂直于文档进给方向突出的进给器门挡件，以在装载期间放置抵靠所述进给器门挡件的文档堆。在启动文档扫描仪时，这些进给器门挡件在文档进给方向上被向前驱动，使得这些进给器门挡件不再阻碍文档堆的路径，以允许一次送入一个文档。一旦堆中的最后一个文档被送入，则向后驱动进给器门挡件，使得它们返回到其原始垂直位置以接受新的文档堆。如上所述，在将文档堆装入输入盘之前未能预先对齐文档堆的前沿可能导致文档不能扫描、不能正确地扫描、在扫描仪中造成文档卡住以及其他问题。本文描述的系统和方法提供了将文档堆装入文档扫描仪的输入盘之后，所述文档堆前沿的自动对齐。这消除了在装载之前预先使文档堆的前沿对齐的需要，从而产生更快和更好的扫描质量。

各实施方式包括自动撞页机设备，所述自动撞页机设备使进给器门挡件相对于文档被送入扫描仪的方向向前和向后摆动。这种重复的摆动使文档堆晃动，从而使得其中的文档相对于彼此进行滑动，使文档的前沿抵靠进给器门挡件对齐。当多个周期的摆动结束时，所述进给器门挡件被向前驱动出文档传送路径，因此现在经对齐的文档堆可以由进给辊和推动辊被送入到文档扫描仪。

在本发明的一个实施方式中，进给器门元件可枢转地安装在与底部进给辊相同的驱动轴上。这消除了对驱动进给器门挡件的诸如马达、缸或螺线管之类的附加装置的需要，并且最小化了实现自动的撞页机技术的成本。

在本发明的另一个实施方式中，提供了设置与摆动相关的可编程参数的功能。这些参数可以由用户手动调整，或者从例如用于堆内的不同类型的文档材料或不同数量的文档的一组预设配置中进行选择。

附图说明

将参考附图描述根据本公开的各种实施方式，在附图中：

图1A和图1B分别示出了未对齐的文档堆和对齐的文档堆；

图2示出了根据实施方式的扫描仪系统的示例性透视图；

图3示出了根据实施方式的扫描仪系统的示例性局部剖视图；

图4A-图4B示出了根据实施方式的示例性扫描仪系统的替代透视图，其中上框架体62被移除，并且在其中插入有文档堆以及不插入文档堆。

图5A-图5B示出了根据实施方式的示例性扫描仪系统的扫描仪传送驱动器的两个不同视图；

图6A-图6B示出了根据实施方式的示例性扫描仪系统的扫描仪传送驱动器的进给辊和门区域的两个不同视图；

图7A-图7C示出了根据各种实施方式的示例性扫描仪系统的未耦接的进给器门组件的三个不同视图；

图8A-图8C示出了根据各种实施方式的处于三个不同的旋转位置中的耦接到示例性扫描仪系统的传送驱动器的进给器轴的进给器门组件；

图9A-图9D示出了根据实施方式的示例性扫描仪系统的处于不同的旋转位置的进给器门区域的局部视图；

图10示出了根据实施方式的用于改变摆动参数的示例性界面；

图11示出了根据实施方式的对齐用于扫描的文档堆和扫描对齐的文档堆的示例性方法的流程图；以及

图12示出了根据实施方式的示例性自动文档对齐控制系统的框图。

具体实施方式

在以下描述中，将描述各种实施方式。出于解释的目的，阐述了具体配置和细节以便提供对实施方式的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有具体细节的情况下实践这些实施方式。此外，可以省略或简化公知的特征，以免模糊所描述的实施方式。

实施方式涉及用于具有自动的文档对齐系统以在扫描之前自动地使文档堆的前沿对齐的文档扫描仪的系统、方法和设备。这可以通过使文档扫描仪具有一个或多个进给器门组件(也称为进给器门挡件或进给器门元件)来实现，该进给器门组件被配置为相对于文档进入扫描仪的方向反复地向前和向后摆动。这使得文档堆内的文档能够互相滑动抵靠，使得文档的前沿抵靠进给器门挡件对齐。

例如，图1A示出了未对齐的文档堆12，其中文档堆内的文档的前沿未沿竖向平面对齐。相反，文档堆中的各个文档的前沿彼此交叠，并且不会使每个文档一起形成一致的前沿表面。因此，使用文档堆中的每个文档的前沿来分离文档的分离机构可能从文档堆中分离出错误的文档、可能同时分离多个文档、和/或不能将文档均匀地送入到扫描仪传送路径中。因此，扫描文档的顺序可能是不正确的，或者由于同时进给多个文档而可能发生文档卡住。

相比之下，图1B示出了经对齐的文档堆14，其中文档堆内的每个文档的前沿沿着位于文档堆的前面的竖向平面对齐。这样，没有文档表面从文档堆中延伸出来，以免分离机构错误地分离堆中的错误文档和/或同时分离多个文档。

当自动撞页机系统被启动时，进给器门元件将通过被一次或多次的向前和向后驱动的摆动来晃动输入的文档堆。所述摆动——也可指轻撞或振荡——导致堆中的文档移动它们的对齐平面和位置。文档彼此之间进行滑动，使文档朝向进给器门元件移动和转动，从而使文档的前沿在合理的距离内对齐。进给器门元件的摆动在多个周期或预定时间之后结束，此时进给器门元件可以被向前驱动到不在文档传送路径的缩回位置，从而使现在对齐的文档堆可以通过进给辊和推动辊进入文档扫描仪。

在本发明的一些实施方式中，进给器门元件可枢转地安装在进给辊驱动轴上。进给器门元件的接触表面最初被定位成垂直于文档进给方向。待扫描的文档被装载在靠近或抵靠进给器门元件的输入盘上。当自动撞页机系统被启动时，轴旋转预定角度以向前驱动进给器门元件，然后轴沿相反方向旋转以将进给器门元件向后驱动到其原始位置或备用位置(例如，与返回到原始位置相比旋转较小的角度的中间位置)，其中每个周期在预定速率下进行。在该摆动期间，堆内的文档朝向进给器门元件的接触表面移动并转动，从而使文档的前沿对齐。在预定量的时间或周期次数之后，停止该摆动并驱动进给器门元件离开路径以允许文档被送入到文档分离装置中。该实施方式不需要诸如马达、缸或螺线管之类的附加装置来驱动进给器门元件，并且提供了本发明的低成本实施方式。

本发明的实施方式确保在扫描任何文档之前将输入到扫描仪系统的未对齐的文档堆12转换为经对齐的文档堆14。因此，通过确保文档堆中的每个文档是对齐的，所述实施方式提高了扫描仪的性能并减少了对操作者的文档准备要求。此外，由于不需要操作者在处理之前花费时间来对齐文档，因此可以增加周期时间。另外，所述实施方式避免了在无序扫描时重新堆置和重新扫描整组文档，并最小化了由文档卡住引起的延迟和操作者维护。这样，所述实施方式改进了扫描仪系统的周期时间、吞吐量和易用性。

图2示出了根据本发明实施方式的示例性扫描仪系统10的透视图。扫描仪系统10包括输入盘54、输出盘56、扫描按钮58、上框架体62和基础框架体60。未对齐的文档堆12可以被插入到输入盘54上。输入盘54可以配置为保持待扫描的文档堆12。输入盘54可以以一定角度倾斜，使得文档堆12的前沿低于文档堆12的后沿，并且重力有助于堆12向下移动到基础框架体60内的进给器门元件(未示出)。文档堆12内的每个文档可以沿着传送路径(未示出)被进给通过扫描仪系统10的基础框架体60内的成像装置(未示出)，以扫描每个文档。一旦被扫描，文档中的每个文档都可以沿着传送路径退出并且按照它们被扫描的顺序堆置在输出盘56中。附录A——出于所有目的通过引用将其整体并入——包括标识图2至图10中所示元件的部件列表。

注意，图2的扫描仪系统仅是可以结合如本文所述的自动撞页机系统的系统类型的一个示例。例如，本文所述的技术可以应用于任何依赖于对齐文档进行处理的系统。例如，订书机、打孔机、信封填充机和/或可以使用经对齐的文档的任何其他系统都可以结合本文所述的技术。此外，请注意，本实施方式致力于底部进给类型的台式扫描仪系统。然而，如普通技术人员将认识到的，顶部进给器和/或其他配置的扫描仪系统可以使用本文描述的技术以在扫描之前使文档对齐。

图3示出了根据实施方式的扫描仪系统10的示例性局部截面视图。图3示出了结合到底部进给文档扫描仪系统10中的自动的文档对齐系统的示例性实施方式。扫描仪系统10包括输入盘54，所述输入盘54耦接到基础框架体60。基础框架体60耦接到上框架体62，所述上框架体62可以被移动以接近基础框架体60内的部件。基础框架体60耦接到输出盘56，所述输出盘56被配置为一旦每个文档被扫描完成，就保持住该扫描的文档。

输入盘54被配置为保持文档堆，使得文档堆内的文档的前沿与自动的文档对齐机构(也称为“撞页机”系统)接合。自动的撞页机机构可以包括一个或多个进给器门元件(也称为“进给器门挡件”)，所述进给器门元件可被配置为在扫描开始之前在初始位置接合文档堆的前沿。进给器门元件44可以径向地/向上延伸到文档的路径中，使得进给器门元件44限制文档移动到一个或多个辊上，所述一个或多个辊被配置为将文档送入扫描仪系统10的传送路径22中。在一些实施方式中，进给器门元件44可以耦接到进给辊驱动轴40，并且可以从基础框架体60中的一个或多个孔径向地/向上延伸，以形成对文档进一步移动到扫描仪系统10中的屏障。进给器门元件44可以使用单向轴承46耦接到进给辊驱动轴40，以确保在传送驱动器的操作期间的进给器门元件44的适当移动。因此，进给器门元件44可以是可旋转的，使得进给器门元件44可以在初始阻挡位置限制文档堆中的文档的移动、可以在一定的旋转角度上进行有节运动以使进给器门元件44摆动从而使文档堆中的文档对齐、以及可以缩回到基础框架体60中处于缩回位置以使用于使扫描的文档行进的传送路径22畅通。撞页机机构的其他细节在下面的图7至图9中提及。注意，下面讨论的实施方式包括两个单独的进给器门元件44。然而，在一些实施方式中，可以实现任何数量的单独的或集成的进给器门元件44。

分离装置(未示出)可以定位在进给器门元件44的后方或与进给器门元件44在一条线上，所述分离装置被配置为在进给器门元件44缩回时将文档从文档堆中分离。分离装置可以包括被配置为将文档从文档堆中分离的任何部件。分离装置可以是底部进给式或顶部进给式的，使得文档堆的顶部或底部页被分离装置分离。文档分离装置中的每个文档分离装置可包括能够将文档堆分成单独的页的分离垫、分离辊、阻滞辊或其他装置。因此，一旦进给器门元件44缩回，文档堆中的文档的前沿就被推送动到一个或多个分离装置，所述分离装置将单个文档从文档堆中分离出来。

分离装置可以将文档从文档堆中分离，并将文档送到传送驱动器中。传送驱动器被配置为使文档从分离装置移动通过成像装置36并沿着传送路径22移出扫描仪装置。传送驱动器可包括一个或多个进给辊组件，所述进给辊组件被配置为使文档沿着传送路径22移动。例如，图3中所示的传送驱动器包括：第一传送辊组件24和出口传送辊组件26，所述传送驱动器被配置为在位于传送路径22的开始和结束处的辊组之间推动文档。所述辊组形成“压区”或压紧区域，其在文档上产生足够的力以沿旋转方向使文档移动。第一传送辊组件24和出口传送辊组件26以恒定速率从文档堆中移位被分离的文档通过摄像机36，以捕获文档上的信息的图像。

成像装置可以包括摄像机36或被配置为捕获文档内容的任何其他装置。当每个文档经过传送路径22时，文档边缘传感器38可用于识别文档的前沿和后沿。文档边缘传感器38可用于接合和释放用于移动传送驱动器的驱动离合器，这将在下面进一步详细描述。另外，处理器可以使用从文档边缘传感器38接收的信息来区分由成像装置捕获的不同文档，并识别何时完成对文档堆中的每个文档的扫描。

图4A-图4B示出了示例性扫描仪系统10的替代透视图，其中上框架体62被移除，使得示出分离装置21、进给器门元件44和出口传送辊组件26。如在图4A中可以看到的，扫描仪系统10包括推动辊16、文档存在传感器臂19、分离装置21、进给辊20、第一传送辊组件24、出口传送辊组件26和处于初始阻挡位置的进给器门元件44。

文档存在传感器臂19可以耦接到文档存在传感器(未示出)，所述文档存在传感器向扫描仪系统10的一个或多个控制器(例如，运动控制器)指示文档堆已被装载到输入盘54中。文档存在传感器臂19可以通过文档堆的重量被压向下进入基础框架体60，以指示文档堆存在于输入盘54上。例如，如图4B所示，在将文档堆插入到输入盘54上时，文档堆推靠文档存在传感器臂19的延伸部分，以将文档存在传感器臂19旋转到基础框架体60中。文档存在传感器(图5A-图5B中的元件18)可以被配置为通过确定文档存在传感器臂19何时被施加足够的重量使得臂旋转预定距离以指示存在一个或多个文档来识别文档何时存在。

在一些实施方式中，文档存在传感器臂19可以以预定量的阻力进行称重，以便允许文档存在传感器18确定文档堆的重量。该重量可以允许文档存在传感器18识别堆中的若干文档和/或文档堆中的制成文档的材料。在一些实施方式中，堆中的文档的材料、文档的长度、文档的宽度和/或文档的数量可以用于选择用于使文档堆对齐的摆动参数。例如，可以根据由文档存在传感器18接收的传感器信息确定摆动次数、进给器门元件44的每个有节运动的旋转角度和/或进给器门元件44的旋转速度。

处于初始阻挡位置的进给器门元件44可以被配置为阻挡文档移动到分离装置21中。在初始阻挡位置处，进给器门元件44可以从基础框架体60的孔内竖向地延伸出来，以阻挡文档进入分离装置21的路径。在一些实施方式中，孔可以是槽的形式，槽被设计成约束进给器门元件44的后部移动，使得在初始阻挡位置中时，延伸出的进给器门元件44的文档接触表面66垂直于输入盘54的表面。槽可以足够长，使得进给器门元件44可以缩回到基础框架体60中，以在处于缩回位置时使通向分离装置21的路径畅通。因此，进给器门元件44可以自由旋转至少90度，以相对于输入盘54的表面从垂直的位置移动到平行的位置。在一些实施方式中，进给器门元件44可被配置为在缩回时旋转超过90度并且可被锁定在基础框架体60内的缩回位置处。关于进给器门元件44的操作和旋转的其他细节会在下面相关的图7至图9中提及。

推动辊16可以被配置为将文档堆推入分离装置21中，以帮助分离装置21将文档从文档堆中分离出来。推动辊16可以耦接到传送驱动器，使得推动辊16可以与进给辊20、第一传送辊组件24和出口传送辊组件26协同地工作，以使文档沿着传送路径22移动通过扫描仪系统10。

图5A-图5B示出了根据实施方式的示例性扫描仪系统10的扫描仪传送驱动器的两个不同视图。扫描仪传送驱动器可包括第一传送辊24、出口传送辊26、进给辊20、推动辊16和进给器门元件44。在该实施方式中，第一传送辊24、出口传送辊26、进给辊20、推动辊16和进给器门元件44均由马达30使用马达驱动装置42驱动。

马达驱动装置42包括马达30，所述马达30固定地安装到在基础框架体60的一部分上。马达30在马达的轴端具有滑轮78，所述滑轮78驱动第一同步带80。第一同步带80又驱动枢转地安装的滑轮组82，所述滑轮组82也由基础框架体60支撑。滑轮组82驱动第二同步带84。第二同步带84通过附接的端部滑轮86、88以相同的速度驱动第一传送辊24和出口传送辊26。第一传送辊组件24还具有滑轮组90。第一传送辊组件24的滑轮组90驱动第三同步带92。第三同步带92驱动离合器滑轮94，所述离合器滑轮94可枢转地安装到进给器驱动轴40。离合器滑轮94具有与离合器34接合的物理特征。当离合器34接合并运转时，离合器滑轮94驱动进给器驱动轴40。

进给器驱动轴40也可枢转地安装到基础框架体60。进给器驱动轴40支撑两个单向轴承46。这两个单向轴承46支撑进给器门元件44。进给器驱动轴40还通过轴承和单向轴承46支撑进给辊20。此外，进给器驱动轴40支撑齿轮96，所述齿轮96驱动齿轮装置32。齿轮装置32驱动推动辊轴98。推动辊轴98可枢转地安装到基础框架体60。推动辊16由单向轴承46(图5B中示出)支撑，其由推动辊轴98驱动。

当离合器34接合时，马达30可以通过支撑进给器门元件44的单向轴承46的摩擦或互锁，相对于传送路径22向前或向后的驱动进给器门元件44。因此，马达30可以相对于文档的传送路径22在向前和向后方向上驱动进给器门元件44的摆动。可以根据基于文档材料类型和/或文档数量的摆动参数在向前和向后的方向上驱动马达30。

在文档的前沿进入第一传送辊24的压区之后，可以释放离合器34。在释放离合器34的情况下，文档尾端可以将进给辊20和推动辊16的压区沿着其相关联的单向轴承46的自由旋转方向拉动。因此，离合器34可以被接合以启动推动辊16和进给辊20，以将文档堆推入分离装置21并将分离的文档推入第一传送辊装置24中。一旦分离的文档进入第一传送辊24压区，就可以释放离合器34，并且推动辊16和进给辊20可以停止在传送路径22中推动文档。相反，第一传送辊24和出口传送辊26压区可以使文档沿着传送路径22移动。

图6A-图6B示出了根据实施方式的示例性扫描仪系统10的扫描仪传送驱动器的进给辊20和进给器门区域的两个不同视图。进给器门元件44通过单向轴承46耦接到进给辊驱动轴40，单向轴承46允许进给器门元件44(相对于传送路径22)向后旋转。因此，进给器门元件44安装在跨于进给器轴上的单向轴承46上。进给器门元件44(相对于传送路径22)被向后驱动，但是当进给辊驱动轴40沿向前方向旋转时，允许进给器门元件44沿向前方向惯性转动。这样，当进给辊驱动轴40(相对于传送路径22)沿向后方向旋转时，进给器门元件被向后驱动，但是当进给辊驱动轴40沿向前方向旋转时，单向轴承46未被接合，并且仅是来自接合的文档的摩擦、重力和重量使进给器门元件44沿文档的传送路径22在向前方向上移动。

进给器框架64可包括进给器框架止挡件74，所述进给器框架止挡件74被配置为与进给器门元件44的下部接合，以在进给器门元件44的有节运动期间限制进给器门元件44的旋转运动。例如，如图6A所示，进给器框架止挡件74可以具有销或柱的形状，所述进给器框架止挡件74沿着进给器驱动轴从进给器框架64轴向地延伸出来。替代地和/或另外地，进给器框架止档件74可以包括被配置为限制进给器门元件44的运动的任何其他物理元件形状。进给器框架止挡件74可以足够远地轴向地延伸到进给器门元件44主体的路径中，以干扰进给器门元件44主体的底部部分(也称为门向上位置止挡件70)的自由运动。因此，进给器框架止档件74可以限制进给器门元件44相对于通过扫描仪系统10的文档的传送路径22在向前或向后方向上的运动。进给器框架止挡件74的位置可以设计成限制进给器门元件44的运动，使得进给器门元件44的延伸部分处于与基础框架体60的表面和/或输入盘54的表面基本上垂直的位置。因此，进给器框架止挡件74可以设定进给器门元件44的阻挡位置。

图7A-图7C示出了根据各种实施方式的示例性扫描仪系统10的未耦接的进给器门元件44的三个不同视图。进给器门元件44包括文档接触表面66、门向下位置止挡件72、门向上位置止挡件70和门孔68。门孔68被配置为安装到单向轴承46，以在单向轴承46接合时旋转进给器门元件44。文档接触表面66被配置为从基架槽延伸出来并接触文档堆中的文档的前沿。文档接触表面66可包括具有平坦的竖向的表面的任何合适的设计。在一些实施方式中，所述表面可以是被修饰过的或者包括一些表面特征以与文档的前沿进行接合。文档接触表面66也可以是弯曲的或具有任何其他合适的设计以与文档堆中的文档的前沿进行接合。文档接触表面66可以沿着进给器门元件44(相对于扫描仪的传送路径22)的后部部分从进给器门元件44的顶部延伸到底部。在一些实施方式中，文档接触表面66可以是阶梯式的，或者可以基于基架槽的设计在径向方向上具有不同的宽度。例如，进给器门元件44的文档接触表面66可以具有阶梯部分，与进给器门元件44的后端的下部分相比，在使扫描仪系统10的基架表面无障碍的情况下，所述阶梯部分可以在径向方向上进一步延伸以接触文档。

在进给器门元件44的底部与文档接触表面66相反的一侧，进给器门元件44可包括门向上位置止挡件70。当进给器门元件44处于“向上”位置(也称为初始阻挡位置)时，门向上位置止挡件可以配置为与进给器框架止挡件74接合。门向上位置止挡件70与进给器框架止挡件74接合，以限制进给器门元件44旋转运动到“向上”位置。

在进给器门元件44的顶部与文档接触表面66相反的一侧，进给器门元件44可包括门向下位置止挡件72。门向下位置止挡件可包括磁体或其他元件，当进给器门元件44处于“向下”位置(也称为缩回位置)时，所述门向下位置止挡件可与进给器框架止挡件74接合。门向下位置止挡件可以具有磁力，所述磁力足以抵抗由于驱动轴上的摆动或其他附带力引起的附带运动，但是不足以在离合器34接合时将进给器门元件44保持向前抵抗驱动轴(相对于文档的传送路径22的方向)的向后旋转。进给器框架止挡件可包括由铁磁材料制成的金属销，所述金属销将与来自磁体的磁力相互作用并使进给器门元件44向下咬合住金属销。因此，当进给器门元件44未接合、未进行有节运动和/或未摆动以使文档对齐时，门向下位置止挡件使进给器门元件44保持不在传送路径22中。

图8A至图8C示出了根据各种实施方式的处于三个不同旋转位置的耦接到示例性扫描仪系统10的传送驱动器的进给器轴的进给器门组件。图8A示出了处于“向上”位置(也称为初始阻挡位置)的进给器门元件44。可以看出，进给器框架止挡件74具有从进给器框架轴向地延伸的销状物。门向上位置止挡件的表面成形为与进给器框架止挡件74的销状物接合。

图8B示出了进给器门元件44处于上方位置(即，阻挡位置)和下方位置(即，缩回位置)之间的有节运动位置或暂时位置。可以看出，门向上位置止挡件和门向下位置止挡件都不与进给器框架止挡件74接合，使得进给器门元件44自由旋转。

图8C示出了处于“向下”位置的进给器门元件44(也称为缩回位置)。可以看出，门向下位置止挡件72物理地与进给器框架止挡件74进行接触。在一些实施方式中，磁体可用于产生力，所述力将门向下位置止挡件吸引到进给器框架止挡件74处并且保持进给器门元件44咬合在缩回位置。这样，进给器门元件44可以保持在缩回位置，直到进给辊驱动轴40沿向后方向旋转，并且单向轴承46接合进给器门元件44，并相对于文档传送路径22沿向后方向旋转进给器门元件44。

图9A至图9D示出了根据实施方式的示例性扫描仪系统10的进给器门区域的局部视图，其中进给器门处于不同的旋转位置。图9A至图9C中所示的进给器门元件44的旋转位置分别对应于上述图8A至图8C的旋转位置。这样，如图9A所示，可以看到进给器门元件44的文档接触表面66从基架表面中的孔竖向地延伸出来，以接触文档堆12的前沿。在图9B中，在自动撞页机操作期间，进给器门元件44摆动以使未对齐的文档堆12对齐时，进给器门元件44被示出为(相对于文档的传送路径22)在向前方向上部分地旋转。在实现单向轴承46的实施方式中，当进给器离合器34未接合时和/或当进给器驱动轴40沿向前方向旋转使单向轴承46未配置为与进给器门元件44接合时，文档的重量可以向前推动进给器门元件44。图9C示出了在文档堆已被转换成对齐的文档堆14之后处于缩回位置或下方位置的进给器门元件44。进给器门元件44可以根据图9B和图9C之间的一个或多个摆动参数来进行摆动，使得执行文档的必要量的振荡或轻撞以使未对齐的文档堆12的前沿对齐。图9D示出了在将文档进给通过扫描仪系统10时的进给器门元件位置。如在图9D中可以看到的那样，当将文档进给通过扫描仪时，进给器门元件44可以保持缩回状态，直到完成扫描操作。一旦完成了对经对齐的文档堆14的扫描操作，进给器门元件44则可以旋转回到初始阻挡位置(即，到“向上”位置)，以准备扫描仪系统10用于下一次的扫描操作。

如图10所示，在一些实施方式中，可编程摆动参数可由扫描仪操作者经由界面1000来改变，所述界面1000可以是文档扫描仪系统10的一部分或者是外部设备或计算机。这种可编程摆动参数可以包括但不限于：幅度1002(进给器门元件44在每次摆动期间行进的距离或角度)、摆动频率1004、摆动周期总数1006、进给器门元件44的加速度1010和减速度1012、以及各个摆动1014之间停顿的时长。改变这些可编程参数的能力对于实现不同类型的文档堆、每个堆中的文档数量和/或任何其他合适的变量的最佳结果是需要的。

在一些实施方式中，参数设置的组合可用作不同文档类型的预设。例如，用于更结实的文档的预设设置可以包括更高幅度但更低频率的摆动以帮助分离较重的文档，而用于较轻文档的预设设置可以包括较低幅度和较高频率的摆动以减少损坏文档的机会。操作者可以通过界面进一步调节超出预设的可编程参数，以实现最佳结果。

另外，在一些实施方式中，可以使用确定文档堆的对齐质量的一个或多个传感器来实现文档堆的对齐质量的反馈感测。对齐质量反馈信息可以被传递到处理器，所述处理器确定是否需要额外的摆动和/或使用该信息来改变与进给器门元件44的摆动相关联的摆动参数。另外，文档类型传感器可用于识别文档堆尺寸、文档的材料类型、文档的宽度、文档的长度、文档的密度以及可用于确定撞页机功能的摆动参数的任何其他此类条件。

图11示出了根据实施方式的对用来扫描的文档堆进行对齐和扫描经对齐的文档堆的示例性方法的流程图。在步骤1102处，扫描仪系统10的文档存在传感器18感测输入盘54中的文档。如上所述，文档存在传感器18可以耦接到文档存在传感器臂19，所述文档存在传感器臂19在将一个或多个文档插入到输入盘54时被向前推动。文档存在传感器可以向扫描仪系统10的处理器提供信号，以通知扫描仪系统10文档是存在的，并唤醒扫描仪和/或另外准备扫描仪系统10以进行扫描操作。

在步骤1104处，处理器确定已经开始启动扫描，并且运动控制器根据摆动参数使进给器门元件44摆动以对齐文档堆中的文档。可以通过任何合适的方法启动扫描。例如，用户可以按下扫描仪系统10上的扫描按钮58和/或可以向扫描仪系统10发送扫描命令。扫描仪系统10的处理器可以接收应该启动扫描的指示并且可以启动扫描仪系统10。可以启动马达，并且响应于被启动的扫描仪，运动控制器可以接合进给器离合器34。这样，可以使进给辊驱动轴40和推动辊轴98运转，使得进给器门元件44、进给辊20和推动辊16被接合并根据一个或多个摆动参数进行有节运动。进给器门元件44可以随着进给辊驱动轴40而相对于传送路径22向前和向后旋转，使得文档的前沿可以来回振荡或“轻撞”抵靠进给器门元件44。文档堆中的文档的所述振荡和轻撞可以使文档之间产生摩擦，并且可以使文档抵靠进给器门元件44对齐，从而产生文档堆的一致的前沿。

在步骤1106处，一旦摆动操作完成，运动控制器就使进给器门元件44缩回以使文档的传送路径22畅通。进给器门元件44可以通过使进给器门“向下”止挡件与进给器框架止挡件74接合而被缩回。例如，进给器门元件44上的磁体可以与由磁性金属材料制成的进给器框架止挡件74接合。因此，进给器门元件44可以被保持在“向下”位置中，使得文档到分离装置的路径畅通，以使文档与分离装置接合。

在步骤1108处，将文档堆送入分离装置21。文档可以通过重力落到分离装置21上和/或可以启动推动辊以将文档堆推入分离装置21中。

在步骤1110处，分离装置21可以将文档从文档堆中分离出来以进行扫描。在一些实施方式中，分离装置21可以在分离辊与进给辊之间形成分离“压区”区域，所述分离装置21将文档从文档堆中分离进入文档传送路径22以扫描文档。一旦文档被分离进入传送路径22，文档边缘传感器38则可以确定文档的前沿已经进入第一传送辊组件24，然后可以释放进给器离合器34，使得马达不再对进给辊驱动轴40供应动力。在步骤1112处，将经分离的文档进给通过成像摄像机36以捕获文档内容的图像。可以以恒定速率进给文档以确保准确地捕获文档正面的信息。文档边缘传感器38感测所分离的文档的后沿并向处理器指示所述文档的结尾。在步骤1114处，将经分离的文档从传送路径22送出到输出盘56中。

在步骤1116处，处理器确定是否有更多的文档要扫描。例如，处理器可以从文档存在传感器18接收关于输入盘54中是否存在额外的文档的指示。如果存在额外的文档，则可以使进给器离合器34重新接合，并且可以将下一个文档从文档堆中分离出来，并且可以重复1110-1116的处理步骤，直到已经扫描了文档堆中的每个文档。

在步骤1118处，一旦已经扫描了所有文档并将它们送到输出盘中，运动控制器则可以通过停止向前的传送驱动器、接合进给器离合器34并且反向驱动马达以将进给器门元件44升起，从而将进给器门元件44升起到初始阻挡位置。当进给器门元件44处于初始阻挡位置时，所述进给器门元件44可以阻挡插入到输入盘54中的任何文档与分离装置21接触。因此，扫描仪系统10准备好进行下一项扫描作业，并且可以针对任何将来的扫描项目重复该过程。

图12示出了根据实施方式的示例性自动的文档对齐控制系统的框图。自动的文档对齐控制系统可以包括存储器1222、数据存储1218、传感器1212、通信界面1204、(一个或多个)处理器1206、(一个或多个)运动控制器1208和图形用户界面1210。

存储器1222具有RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)或其他存储设备、硬盘或其他固定磁盘设备、或软盘、光盘或其他便携式存储设备。此外，存储器1222存储计算机程序、数据库和表格，这些用于文档扫描仪10的各种控制功能和/或文档扫描仪10的文档对齐功能。此外，系统存储器1222还可用于存储经捕获的图像或经处理的图像。

处理器1206设置有CPU(中央处理单元)，并且基于存储在系统存储器1222中的程序进行操作。处理器1206可以是单个可编程处理器，或者可以包括多个可编程处理器、DSP(数字信号处理器)、LSI(大规模集成电路)、ASIC(专用集成电路)和/或FPGA(现场可编程门阵列)。处理器1206可以连接到通信界面1204、用于向操作者显示的图形用户界面1210、包括文档存在传感器1214和文档边缘传感器1216的传感器1212、存储用于自动的文档对齐系统的摆动参数1220的数据存储1218、用于驱动扫描仪系统10的各种子系统和机械装置的运动控制器1208。处理器1206和/或运动控制器1208可以控制传送驱动器和图像获取单元以获取经捕获的文档的图像。此外，处理器可以与运动控制器1208和图像控制器(未示出)接合。这些单元是功能模块，可以通过在处理器上运行的软件来实现。这些单元也可以在独立的集成电路、微处理器、DSP或FPGA上实现。

在各种实施方式中，文档对齐控制系统1200可用于实现本文描述的任何系统、设备或方法。文档对齐控制系统1200可以包括通过总线1202连接的各种子系统。

在系统1200中，总线1202协助各种子系统之间的通信。尽管示出了单个总线1202，但是也可以使用替代的总线配置。总线1202可以包括任何总线或其他部件以协助本领域普通技术人员已知的这种通信。这种总线系统的示例可以包括由总线控制器协调的本地总线、并行总线、串行总线、总线网络和/或多个总线系统。总线1202可以包括实现各种标准的一个或多个总线，例如并行ATA、串行ATA、工业标准体系结构(ISA)总线、扩展ISA(EISA)总线、微通道体系结构(MCA)总线、外围部件互连(PCI)总线、或本领域已知的任何其他架构或标准。

在一些实施方式中，通信界面子系统1204可以包括用于与这些设备进行通信的各种输入和/或输出设备或界面。这些设备可以包括但不限于触摸屏或其他触敏输入设备、键盘、鼠标、轨迹球、运动传感器或其他基于运动的手势识别设备、滚轮、点击轮、拨盘、按钮、开关、被配置为接收语音命令的音频识别设备、麦克风、基于图像捕获的设备，例如被配置为基于眼睛运动或闪烁识别命令的眼睛活动监测器，以及其他类型的输入设备。通信界面子系统1204还可以包括识别或认证设备，例如指纹扫描仪、声纹扫描仪、虹膜扫描仪或其他生物识别传感器或检测器。在各种实施方式中，通信界面子系统可以包括音频输出设备，诸如扬声器、媒体播放器或其他输出设备。

通信界面1204还可以被配置为协助系统1200与各种外部计算机系统和/或网络(诸如因特网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、移动网络或任何其他网络)之间的通信。通信子系统1204可以包括硬件和/或软件，以实现通过各种有线(例如以太网或其他有线通信技术)或无线通信信道(例如无线电收发器)进行通信，以协助通过无线网络、移动或蜂窝语音和/或数据网络、WiFi网络或其他无线通信网络的通信。

还可以使用各种其他配置，其中被描绘为以硬件实现的特定元件可以替代地以软件、固件或其组合来实现。本领域普通技术人员将理解本文描述的具体实施方案的各种替代方案。

说明书和附图描述了特定实施方式，这些实施方式是为了便于描述和说明而提供的，并不是限制性的。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以实现各实施方式以在各种环境中使用。

在描述所公开的实施方式的上下文中(特别是在所附权利要求的上下文中)使用术语“一”、“一种”和“所述”以及类似的指称对象应被解释为涵盖单数和复数，除非本文另有说明或明确与上下文相矛盾。除非另有说明，否则“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即，意味着“包括但不限于”)。术语“连接”应被解释为部分或全部包含在内、附接或连接在一起，即使存在某些干预。除非本文另有说明，否则本文中对数值范围的描述仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独的值并入本说明书中，如同其在本文中单独引用一样。除非本文另有说明或上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法均可以任何合适的顺序进行。除非另外声明，否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本公开的实施方式，并且不对本公开的范围构成限制。说明书中的任何语言都不应被解释为表明任何未要求保护的要素对于本公开的实践是必不可少的。

除非另外特别说明，否则诸如短语“X、Y或Z中的至少一者”的析取语言旨在被理解为在上下文中通常用于表示项目、术语等可以是X、Y或Z或其任何组合(例如，X、Y和/或Z)。因此，这种析取语言通常不旨在且不应该暗示某些实施方案需要X中的至少一个、Y中的至少一个或Z中的至少一个每个都存在。

本文描述了本公开的优选实施方案，包括发明人已知的用于实施本公开的最佳模式。在阅读前面的描述后，那些优选实施方式的变化对于本领域普通技术人员来说可以变得显而易见。发明人期望本领域技术人员适当地采用这些变化，并且发明人旨在以不同于本文具体描述的方式实施本公开。因此，本公开包括适用法律所允许的所附权利要求中所述主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有说明或上下文明显矛盾，否则本公开涵盖上述元素的所有可能变型的任何组合。

本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利均通过引用并入本文，其示出程度如同每个参考文献被单独且具体地通过引用并入并且在本文中完整地阐述。

Claims (20)

1.一种用于扫描文档的系统，所述系统包括：

输入盘，所述输入盘用于保持待扫描的一个或多个文档；

传送驱动系统，所述传送驱动系统被配置为使所述一个或多个文档中的文档沿着文档传送路径移动；

至少一个进给器门元件，所述至少一个进给器门元件被构造成：

与由所述输入盘保持的所述文档的前沿接合；

根据一个或多个摆动参数相对于所述文档传送路径向前和向后摆动，以使所述文档的所述前沿对齐；以及

与由所述输入盘保持的所述文档的所述前沿脱离，以允许所述文档被沿着所述文档传送路径传送；

至少一个传感器，所述至少一个传感器配置成确定所述输入盘中的所述文档的对齐质量；以及

至少一个成像装置，所述至少一个成像装置沿着所述文档传送路径定位，并被配置为对所述文档进行成像以及将数字图像数据提供至处理器。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个进给器门元件耦接到所述传送驱动系统的驱动轴，并且所述驱动轴根据所述一个或多个摆动参数而旋转，以使所述至少一个进给器门元件沿着所述文档传送路径向前和向后摆动。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述一个或多个摆动参数包括幅度、摆动的频率、摆动周期的总数、所述至少一个进给器门元件的加速度、所述至少一个进给器门元件的减速度、以及各个摆动之间停顿的时长中的至少一者。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述一个或多个摆动参数是以被插入到所述输入盘中的所述文档的材料的类型、被插入到所述输入盘中的文档的数量、所述文档的宽度以及所述文档的长度为基础的。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，与所述文档的所述前沿脱离包括将所述至少一个进给器门元件缩回到所述系统的框架体中。

6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述至少一个进给器门元件包括向下位置止挡件，所述向下位置止挡件被构造成与框架止挡件接合，以限制所述至少一个进给器门元件相对于所述文档传送路径的向前运动。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述向下位置止挡件包括经磁化元件，并且其中，所述框架止挡件包括铁磁材料，使得所述向下位置止挡件与所述框架止挡件彼此吸引。

8.根据权利要求2所述的系统，其中，所述至少一个进给器门元件包括向上位置止挡件，所述向上位置止挡件被构造成与框架止挡件接合，以限制所述至少一个进给器门元件相对于所述文档传送路径的向后运动。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述相对于所述文档传送路径向前和向后的摆动使得与所述至少一个进给器门元件接合的文档彼此之间进行滑动以及朝向所述至少一个进给器门元件移动，从而使所述文档的所述前沿对齐。

10.根据权利要求1所述的系统，还包括：

进给辊，所述进给辊被构造成将文档从所述输入盘传送到扫描仪内的所述文档传送路径中；以及

检测传感器，所述检测传感器被配置为对沿着所述文档传送路径传送的所述文档的前沿和后沿进行检测。

11.一种用于扫描装置的使文档对齐的方法，所述方法包括：

确定文档存在于所述扫描装置的输入盘中，所述文档的前沿与所述扫描装置的处于阻挡位置的至少一个进给器门元件接合；

使所述至少一个进给器门元件根据一个或多个摆动参数而相对于所述扫描装置的文档传送路径向前和向后摆动，以使所述文档的所述前沿对齐；

经由传感器来确定所述输入盘中的所述文档的对齐质量；

将所述至少一个进给器门元件缩回到缩回位置以使所述文档传送路径畅通；

从所述扫描装置的所述输入盘中的文档中分离出一文档；

沿着所述扫描装置内的所述文档传送路径传送被分离出的文档；以及

使用成像装置对沿着所述传送路径传送的文档页进行成像以及将数字图像数据提供至处理器。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

确定所述文档中的每个文档已被扫描；以及

将所述至少一个进给器门元件升起到所述阻挡位置以阻挡所述文档传送路径。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，使所述至少一个进给器门元件相对于所述文档传送路径向前和向后进行摆动，使得与所述至少一个进给器门元件接合的所述文档彼此之间进行滑动以及朝向所述至少一个进给器门元件移动，从而使所述文档的所述前沿对齐。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述至少一个进给器门元件耦接到传送驱动系统的驱动轴，并且其中，使所述驱动轴根据所述一个或多个摆动参数而旋转，以使所述至少一个进给器门元件相对于所述文档传送路径向前和向后摆动。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述一个或多个摆动参数包括幅度、摆动的频率、摆动周期的总数、所述至少一个进给器门元件的加速度、所述至少一个进给器门元件的减速度、以及各个摆动之间停顿的时长中的至少一者。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述一个或多个摆动参数是以被插入到所述输入盘中的所述文档的材料的类型、被插入到所述输入盘中的文档的数量、所述文档的宽度以及所述文档的长度为基础的。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述至少一个进给器门元件包括向下位置止挡件，所述向下位置止挡件被构造成与框架止挡件接合，以限制所述至少一个进给器门元件相对于所述文档传送路径的向前运动。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述向下位置止挡件包括经磁化元件，并且其中，所述框架止挡件包括铁磁材料，使得所述向下位置止挡件与所述框架止挡件彼此吸引。

19.根据权利要求14所述的方法，其中，所述至少一个进给器门元件包括向上位置止挡件，所述向上位置止挡件被构造成与框架止挡件接合，以限制所述至少一个进给器门元件相对于所述文档传送路径的向后运动。

20.根据权利要求11所述的方法，还包括：

使用一个或多个驱动马达和传送辊来沿着所述文档传送路径传送所述文档页；以及

对沿着所述文档传送路径传送的所述文档页的所述前沿和后沿进行检测。

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