CN1194076A - 采用可变led曝光时间和光电探测器输出补偿的彩色扫描器 - Google Patents

采用可变led曝光时间和光电探测器输出补偿的彩色扫描器 Download PDF

Info

Publication number
CN1194076A
CN1194076A CN96196549A CN96196549A CN1194076A CN 1194076 A CN1194076 A CN 1194076A CN 96196549 A CN96196549 A CN 96196549A CN 96196549 A CN96196549 A CN 96196549A CN 1194076 A CN1194076 A CN 1194076A
Authority
CN
China
Prior art keywords
color
group
photodetector
power
offers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN96196549A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1142679C (zh
Inventor
布莱德雷N·萨格斯
阿里·穆埃尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuli Co., Ltd.
Original Assignee
STOM TECHNOLOGY CORP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STOM TECHNOLOGY CORP filed Critical STOM TECHNOLOGY CORP
Publication of CN1194076A publication Critical patent/CN1194076A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1142679C publication Critical patent/CN1142679C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/027—Control of working procedures of a spectrometer; Failure detection; Bandwidth calculation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G01J3/501—Colorimeters using spectrally-selective light sources, e.g. LEDs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/52—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using colour charts
    • G01J3/524—Calibration of colorimeters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/40056—Circuits for driving or energising particular reading heads or original illumination means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/401—Compensating positionally unequal response of the pick-up or reproducing head
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46—Colour picture communication systems
    • H04N1/48—Picture signal generators
    • H04N1/482—Picture signal generators using the same detector device sequentially for different colour components
    • H04N1/484—Picture signal generators using the same detector device sequentially for different colour components with sequential colour illumination of the original

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)

Abstract

本发明提供一种首先通过改变发射器(1－1至1－n)的功率和发射器/探测器曝光时间的持续时间(SL－1至SL－n)提供粗调节,然后通过为每个光敏器件(5)存储(13)一校正值提供细调节的组合。每个光敏器件的调节不仅校正范围,而且校正偏移,提供两个校正值。在一优选实施例中,针对每种颜色为每个光敏器件调节和存储模/数转换器(8)的低(偏移)和高(偏移加范围)电压基准电平。

Description

采用可变LED曝光时间和光电探测器输出补偿的彩色扫描器
本发明涉及诸如图像扫描器、传真机和复印机之类的彩色图像传感器装置，特别涉及对变化的光发射器输出通量和传感器灵敏度的补偿。
现有多种用于感测彩色图像的装置。这些装置可以是台式或手持扫描器、复印机、传真机、或其它装置。它们采用多种不同方法。在一种方法中，用荧光灯照射图像，设置不同滤色器以便在透射光或反射光被感测前将其遮断。作为替换，可使用多个荧光灯，各灯具有其自身专用的用于发射不同颜色光的滤色器。在其它装置中，采用发光二极管(LED)代替荧光灯，不同LED具有不同色彩发射。例如，一种典型的结构可具有三种LED，一种在蓝色波长范围，另一种在绿色波长范围，而一种在红色波长范围。
采用LED的一个问题是：对于相同颜色的不同LED，所发射光的辐射通量，甚至是所发射光的平均波长随制造工艺在LED与LED之间变化。由于图像的特定颜色是从反射的三种不同颜色接收的值的组合重新构成的，例如，如果在一绿色和蓝色LED之间的不同方向中有变化，这些变化不仅能产生误差，而且能使误差放大。这种装置的另一个问题是：光敏器件本身根据所接收的光的波长具有不同的灵敏度。因此，对于两种不同颜色反射光的相同辐射通量，光敏器件会提供一个表示所探测的图像的值有差异的输出，并因此引起在所检测的图像的颜色有误差。
图4示出三种不同类型LED的这一效果。图4是沿水平轴的波长和沿垂直轴的相对光谱响应的曲线图。实线28表示光电器件的传感器灵敏度。如可看到的，灵敏度随波长变化，在较短的波长有较低的灵敏度。所叠加的是三种特定颜色指明的LED的波长分布的图解说明。任何单独的LED将发射许多不同波长的光，其辐射通量大致上与所指示的分布一致。由于可使用光响应函数26计算，第一种LED20(蓝色)具有一种相对光谱功率分布，其中对于与第二种LED22(绿色)的相对光谱功率分布中提供的相同累计光通量，光敏器件将提供大致为第二类型的三倍的第一类型的输出。同样，第三种LED24(红色)具有一种相对光谱功率分布，其中对于与第二种LED22(绿色)的相对光谱功率分布中提供的相同累计光通量，光敏器件将提供大致为第二类型的12倍的第三类型的输出。
图5中说明了另一种效果，其中表明作为三种不同LED的电功率的函数的光通量输出。标为20的第一种LED1-1(蓝色)具有比其它两种LED低得多的输出光通量。标为22的LED1-2(绿色)具有与标为24的LED1-3(红/橙色)几乎相同的光输出通量。因此，除具有不同光谱响应的光敏器件之外，LED本身的输出将针对施加到LED的相同功率量而变化。
基本上存在两种方法补偿上面的辨认结果。例如在Sharp公司的美国专利No.4,731,661中公开的第一种方法中，通过改变不同光发射器导通的时间量实现补偿。在Sharp公司的专利中，将三种不同的荧光管用于三种不同的颜色。改变每个荧光管导通的时间量以补偿光敏器件变化的光谱响应。通常使用的光敏器件通过作为接收光的积分函数的输出电压响应感测的光。因此，光导通时间越长，光敏器件的输出越高。于是，对光敏器件对其不太灵敏的波长具有较长导通时间将补偿较低的灵敏度。
在美国专利No.5,268,752中公开了如何进行补偿的另一个实例。在该专利中，使用不同颜色的LED。对于每个LED，用一补偿器电路补偿检测器的输出。
美国专利No.4,833,533更详细地公开了如何对光敏器件的输出进行补偿。在No.4,833,533专利中，用一传感器读取一样本条，为每种颜色的每个像素存储一个值。换句话说，由像素基将补偿施加到一个像素，并由每个像素的颜色基将补偿施加到一种颜色。该补偿值存储在存储器中，然后计算用扫描器读取一图像时所施加的补偿比。
本发明提供一种首先通过改变提供给发射器的功率和发射器/探测器曝光时间的持续时间提供粗调节，然后通过为每个光电探测器元件存储一校正值提供细调节的组合。每个光电探测器的调节不仅校正范围，而且校正偏移，提供两个校正值。在一优选实施例中，根据针对每种颜色为每个光电探测器存储的值来调节模/数转换器的低和高电压基准电平，以产生校正的数字输出。
在一优选实施例中，通过采用变化的LED功率和提供粗调节的曝光时间扫描一对测试条来实现调节。一个测试条为浅灰色，另一个测试条为深灰色。然后确定这些样品的值，并计算偏移和范围校正。所计算的校正是对应于在范围端部的白和黑值的外推，但并不以这种方式进行测量，以避免在范围端部的削波效应，并作为适当的基准施加以获得校正的数字输出。
在本发明的另一个方面中，LED是按交错方式排列的，多种颜色排在同一行。通过改变LED的导通时间改变定时，蓝色LED导通时间比绿色和红色LED的长，导通时间相同的绿色和红色LED导通较短的时间周期。通过确定绿色和红色LED可导通的最小时间量来选择时间周期，并仍与蓝色光敏器件输出匹配，当蓝色LED导通可提供的最大时间量达到最大功率以实现所需的扫描速度。
为了更全面地理解本发明的特性和优点，应结合附图作为对随后的详细描述之参考。
图1是根据本发明扫描器的电子线路的方框图；
图2A和2B说明了本发明光学元件的几种可能的排列；
图3是根据本发明的LED分布实施例的示意图；
图4是取样LED的传感器光谱灵敏度、光响应函数、和相对光谱功率的曲线图；
图5是不同PED的光通量的曲线图；
图6A和6B是在本发明一个实施例中使用的光导管的示意图；
图7是光敏器件电路不同元件的示意图；
图8是根据本发明改变LED的导通时间的定时图；
图9是校准存储器的内容的说明示意图；和
图10是说明A/D基准电压调节计算的曲线图。
图1是本发明一个实施例的系统示意图。多个LED阵列(图1中的1-1至1-n)发射不同光谱的光并由一LED驱动电路9驱动。用基本上以线性方式从LED阵列发射的光来照射表示出例如原稿、图表、图形、照片之类的可见物体3的表面(下文称之为物体表面)。在光通过一任选透明窗口16照射到物体表面前，可由一个任选的光学元件2(下文称之为光导管)使从LED阵列发射的光改变方向、和/或会聚、和/或均匀化。从该物体表面反射的光在再次穿过透明元件(如果有的话)之后进入光敏元件5的线性阵列，以及如图2A所示在正常接触型图像传感器的情况下穿过一自聚焦透镜阵列4(下文称之S.L.A)后，或如图2B所示在完全接触式图像传感器的情况下无需穿过一S.L.A.进入光敏元件5的线性阵列。LED阵列可如图2所示在传感器阵列的一侧设置或在两侧都设置。
定时发生器12向ASIC14提供基本时钟频率(fo)供该装置的所有操作同步之用。LED驱动电路9响应来自ASIC14的定时信号(SL-1至SL-n)向LED阵列(1-1至1-n)提供适当的功率电平。对于文件的每一行，每个LED阵列1-1至1-n在移到下一行前被顺序启动。同时启动一种特定颜色的整个阵列，而不是将其单个启动以便产生一行光。虽然在图1中以线性阵列示出，但如下面相对于图3讨论的另一个实施例可能更好。
电机驱动电路10产生电机6所需的启动信号，以便响应来自ASIC14的电机驱动信号(SM)完成原稿3的辅助扫描。就电机而言，虽然也可采用能够不连续运动的线性步进器型或其它类型，但采用旋转步进器类型最为有利。电机或是移动扫描器扫过纸张，或是使纸张扫过扫描器。一次移动一步或一行，在下一次移动前启动每个LED阵列。
传感器驱动电路11将来自ASIC14的定时信号(SI和CLK)转换成传感器阵列5所需的脉冲，以完成主扫描操作。特别是，这样对出自光敏器件的数据计时，如果使用移位寄存器的输出，将该数据移出到放大器7。放大器7向来自传感器阵列的输出电压(SO)施加一致的偏置电压(任选为零)和一致的增益系数(任选单数或双数非线性)，以便将它们纳入模/数(A/D)转换器8的范围内。将A/D转换器8的输出提供给ASIC14，在此可将其存储在存储器中或经由扫描器的输出端口提供。存储器13存储光敏器件的校正系数，在下面讨论的优选实施例中，这些是通过一参考驱动器17施加的，以便为每种颜色的每个特定光敏器件像素设定A/D转换器8的低(偏移)和高(偏移加范围)电压基准值。
由定时发生器12对图1的ASIC14进行同步，以便存取存储器13和除针对进一步的图像处理、显示、打印、调制解调器传送或传真发送的任何目的经端口15向主计算机传送控制和数据信号外，还向所有驱动电路(9、10、11、和17)提供信号。另外可向ASIC分配任务，以便以一种方式执行象控制该装置以获得灰度级或二进制图像表示法和/或提供交替输出数据表示法(例如数据格式化和/或数据压缩/编码和/或颜色空间转换)这类的操作。
如图2A所示，LED阵列与光敏器件阵列5成45°角排列。LED可在一侧或两侧都有，在两侧排列将使光的强度加倍，其代价是增加附加部件。采用45°角而不是直接反射的90°角以便提供更强的漫反射，这在读取大光纸时特别重要。如图2B所示，在一个实施例中可去掉图2A中的SLA4。
图3示出LED阵列排列和组合的一个实例。该实例证明共线并不是必需的，阵列中LED类型的数量也不限于一种。然而，在最简单的情况下，最少线性地排列三种LED，以使阵列以大致整齐和密集重复的图形交错排列。这样允许非常接近物体表面设置这些阵列，以便可在不使用光导管2或使用光导管以降低成本和复杂性的情况下，从每个阵列充分和更均匀地照射物体表面。
如图3所示，四种不同的颜色交错，这些颜色表示为1-1、1-2a、1-2b、和1-3。另一方案，可将位置之一例如1-2b保留不用，这样每组管芯中有三个LED，排列成L形，共同连接完成该方形。在另一个实施例中，与其它LED相比，通过使蓝色LED的量加倍可对减少的蓝色LED的光通量进行寻址。因此，例如，图3中1-2a和1-2b的LED位置可以都是蓝色LED。
图6A和6B示出光导管2的一个实例，其目的是在使主扫描方向(与传感器阵列中该行传感器的行平行)中发光量变化最小时，在辅助扫描方向(与传感器阵列中该行传感器垂直)汇集来自该阵列的光。这种装置减少了所需的LED数量，向物体表面3提供足够的照度，证明其可降低成本。正如在图6A中所看到的，光导管位于多个LED位置30之上。光导管的中央部分32有一个用于扩散来自LED的光的漫散射表面。
图6B示出图6A的光导管2的截面图。来自LED30的光穿过漫散射表面32。在光导管顶部和底部设置一个镜面化的椭圆表面34。较远的一侧36是一透明表面，光穿过该表面照射到正在扫描的物体表面。在图6B中应注意，以一角度示出物体表面，以便通过光路水平线观察光导管。箭头38表示扫描器移动的辅助扫描方向。如可看到的，光穿过表面32时被散射，由表面34将扩散角度太宽的任何光反射回来。光导管使来自分开的LED的光的分布均匀，以使对LED之间那些部分的照射强度更加接近直接处在LED下方的那些部分。剩余的补偿量通过如下所述在光敏器件导通读取一测试条时的校正来进行。
图7示出传感器阵列5的功能方框图。该传感器阵列包括多个(数量为m)光敏元件的线性阵列(5-1)，分别对应于阵列的存储元件(5-3)，同时使感测的任意变换的响应从所有光敏元件传送到其对应的存储元件的装置(5-2)，和顺序地读出每个存储元件中保持的单独响应(任意变换)作为与累计入射照度函数相关的电压的装置(5-4)。操作中，输入信号SI启动装置5-2以完成到存储元件的传送，输入信号CLK启动装置5-4以完成对存储元件的读出作为一系列输出电压SO。在一个实例中，装置5-4是一个向输出SO连续移出来自存储元件5-3的并行输入的移位寄存器。
图8是一个定时图，它示出了由ASIC(图1中的14)根据由定时发生器(图1中的12)提供的基本时钟频率(fo)中的一些(T个)产生的某些信号之间的一般关系。这些信号是LED驱动电路(图1中的9)的SL-1、SL-2、和SL-3；电机驱动电路(图1中的10)的SM；和传感器驱动电路(图1中的11)的SI和CLK。该图示出三个LED阵列的定时，然而扩展到更大范围是简单的。该图还示出两个颜色分量的感测持续时间等于用于读出所需的持续时间的情况，虽然这并不是必要的。图8中虚线40下方的一部分定时(表示不止读取物体表面的第一行)在虚线上面被延伸(表示仅略微超过一种颜色分量读取的持续时间)。
在电机的每个进程(SM)之间，照射三个LED阵列的每一个(SL-3、SL-2、SL-1)。照射第一个LED阵列(SL-3)后，信号SI使其读出数据，同时感测下一种颜色。虚线40上面的SO信号表示SL-3颜色的所有光敏器件的一系列读取值。由于该读出需要一最小时间量，这是LED阵列导通的最小时间。导通时间较长的LED阵列(即蓝色)延长信号SI。一种结果是在下一个SI信号前完成对前一种颜色的读出。为对此进行计算，从SO信号递减虚拟计数(X)，以形成该差值。
再来参考图5，本发明使三种LED的光敏器件输出与光敏器件的组合匹配。这是通过在相同曝光时间下要求红色与绿色与蓝色的累计光通量的比例大致为(1/12)比1比(1/3)，或在蓝色的曝光时间是红色和绿色两倍的情况下其比例为(1/12)比1比(1/6)实现的。这可通过向红、绿、和蓝型LED分别提供2.5mW、10.25mW、和250mW的功率实现，导致输出光通量分别为0.75mlm、9mlm、和1.5mlm，分别如图5中标为42、44、和46的点所示。因此，提供给蓝LED的功率超过红LED的功率的10倍，在给出的实例中优选为该功率的100倍。正如可看到的，提供给红LED的功率仅足以将其启动，而提供给蓝LED的功率仅低于其最大容量。这样避免了要求为每种颜色使用不同放大器增益以实现这种匹配，但允许可能对这种不同放大器增益的使用，以控制颜色之间的相对噪声电平从而说明人的视觉灵敏度。
例如，人们对蓝光的高噪声电平的反感程度比对绿光高噪声电平的低。提供给蓝LED的功率至少是最大DC额定值的50％，最好大于DC额定值，但不超过使用的工作循环的最大脉冲频率。由于对扫描器编程使其在LED导通的情况下不停止，所以可使用这种较高的电平。在本发明中使用不同定时而不是使用不同放大率的一个优点是改善了信噪比，特别对蓝光更是如此。
图9描绘性地(而不是用文字)说明了图1的存储器13的构成。该存储器可以是DRAM、VRAM或不经常写入然而可快速和重复存取的其它类型。方向″i″代表哪个A/D基准电压、″j″代表哪个元件位置，和″k″代表哪种颜色分量。校准存储器中的项是数字代码值，由ASIC14沿″i″方向循环和顺序地存取这些项，在其中沿″i″方向循环和顺序存取，在其中沿″k″方向循环和顺序存取。其它存储器位置可用于被补偿的数据中间存储和/或数据输出缓冲。然后，ASIC向图1的参考驱动电路17提供两个数字代码，一个用于调节A/D的低基准电压(Vref-)，一个用于调节A/D的高基准电压(Vref+)。″i″方向的两项实际上可驻留在存储器13中作为唯一的一项，ASIC14在该项被呈现给参考驱动电路17前对其进行分析。可适宜地将图1的参考驱动电路17看做两个数/模转换器(D/A)，然而作成两个电阻-电阻网络可能更实际。
校准存储器中的项将在可能仅出现一次或偶尔出现的初始化处理期间随其确定后被存储。该初始化需要读取两个一致的、光谱非选择的、中性灰色目标，一个是反射率的深灰色阴影D，另一个是反射率的浅灰色阴影L，这两个目标是校准存储器首先设定的，以提供将使用的Vref-和Vref+之间的最大范围。对每个阴影读取多行并对其平均化，以获得代表每种颜色分量的每个元件的每个阴影的平均值(Rd和Rl)。如在图10的曲线中描绘的，在校准存储器项的确定过程中使用这些测量的平均值(α和β)的外推，该图仅考虑了一个元件的一种颜色分量。为清楚起见，图10假设目标反射率和装置响应之间为线性关系，以及在最终数据中分别作为最小数字输出值MIN和最大数字输出值MAX表示的从黑色B至白色W所希望的反射率范围(分别从零到百分之百不同)。不实际使用黑和白值的目标而采用该外推法的原因是因精度要求避免对计算可能的限幅平均值的影响。校准存储器中的项应是被编码的数字值，用于从参考驱动电路17得出所希望的校准的低和高基准电压(分别为Vref-calibrated和Vref+calibrated)。
A/D转换器可以是通常所称的闪速A/D类型，但不管怎样应具有用于将相关的模拟电压输入映射到数字输出范围两端的低基准电平(Vref-)和高基准电平(Vref+)，可将这些基准电平分别调节到与该基准电平对应的某一范围内的任何地方并仍允许转换发生。
可给出的这些实施例的替换实施例。图1的功能方框图并不意味着是指表示这些功能的分离部件(例如，放大器7可包括在作为传感器阵列5的同一元件中)。
在图2中，如果某人想象绕垂直轴旋转对称地进行光学配置，他将得出一个替换实施例。LED阵列1和光导管2是环形的，可用单透镜替代S.L.A.4，传感器阵列将是一个有限视野的区域阵列，而不是线性阵列。有两个电机；一个电机用于在辅助扫描方向控制运动，另一个电机用于控制在主扫描方向中的步进，这些电机具有相对于原稿移动光学感测子系统的效果。传感器阵列可以是帧传送型区域CCD、CMOS区域传感器，或具有一相关存储部分的其它光敏区域阵列。在该实施例中，主计算机具有组合这些晕映形成原稿图像的附加任务，但ASIC14通过对数据进行各种二维压缩(例如JPEG)可更有效地向主计算机发送数据，而不需要太多的存储存储器。该区域扫描器阵列可针对一种颜色分量进行光栅扫描操作。在其它方面，该替换实施例与优选实施例基本相同。
接触型图像传感器阵列中单个元件对光的灵敏度的易变性是熟知的，并且已设计了几种方案改善这种易变性。一种方法是允许为每个元件改变光的累计时间。该技术不能直接应用在目前这种同时出现在一整行中为所有元件感测一种颜色分量的情况。
另一种方法通过从数字化的输入值和识别元件索引一补偿的成比例的输出值提出该问题。该技术有效地重新映射数据范围，但继续遇到非最佳初始量化的问题。本发明根据经过颜色分量的一个元件调节一个A/D基准电平(偏移加范围的高参考电平)，以便补偿预先确定的光输出、光传送、和针对每种颜色分量占据每个相应位置的元件的灵敏度的组合空间变化。本发明调节另一个A/D基准电平(偏移的低基准电平)，以便根据经过颜色分量补偿一个元件预先确定的暗响应的空间变化。后一种甚至对同一元件的颜色分量的调节表面地补偿作为相应累计时间(与本发明颜色分量中的至少一种不同)函数的暗响应，虽然它也对掩蔽其它行时间稳定噪声源具有有利影响。该技术可更佳地量化所希望的信号。
熟悉本领域的人员应该理解，在不脱离本发明精神或其本质特征的情况下可以其它具体形式实施本发明。例如，可使用不同数量的颜色或不同的LED阵列排列。作为替换，可改变光敏器件的导通时间而不是改变LED的导通时间。每组LED可包含不同颜色的LED，产生一合成颜色(只要有三种不同的合成颜色)。作为替换，可采用校正偏移和增益二者的其它方法，而不是采用该具体实例的A/D转换器的低和高基准电压。因此，公开本发明的优选实施例的意图不是限制而在于说明下面的权利要求中陈述的本发明的范围。

Claims (29)

1.一种用于读取文件的彩色图像扫描器，包括：
一个在至少三个组中的光发射器阵列，每组具有多个至少一种颜色的发射器；
多个光电探测器；
用于将每个所述光发射器组的每个所述光电探测器的感测曝光转换成一数字值的装置；
用于针对光发射器组的至少一个启动根据每组内发射器的一种颜色或多种颜色改变所有所述光电探测器对每个所述光发射器组的感测曝光的定时装置；
用于测量每个所述光发射器组的每个所述光电探测器的感测曝光中变化的装置；
用于存储每个所述光发射器组的每个所述光电探测器的所述变化的指示的存储器；和
用于用所述存储器中的所述指示来调节用于转换每个所述光电探测器的所述装置的装置。
2.根据权利要求1所述的扫描器，其中所述定时装置改变所述光发射器导通的时间。
3.根据权利要求1所述的扫描器，其中所述定时装置改变所述光电探测器导通的时间。
4.根据权利要求1所述的扫描器，其中用于转换的所述装置是一个模/数转换器，所述指示包括所述模/数转换器的高和低电压基准。
5.根据权利要求1所述的扫描器，其中所述光发射器具有至少三种不同的颜色，其中所述定时装置将第一种颜色的光发射器启动一第一时间周期，并将第二和第三种颜色的光发射器启动一更短的第二时间周期。
6.根据权利要求5所述的扫描器，其中所述第一时间周期至少是所述第二时间周期的两倍。
7.根据权利要求1所述的扫描器，其中每个所述发射器组是单一的一种颜色。
8.根据权利要求7所述的扫描器，进一步包括用于根据所述光发射器组的一种颜色来改变提供给每个所述光发射器组的功率量的装置。
9.根据权利要求8所述的彩色扫描器，其中提供给具有最短波长的第一光发射器组的功率量是所述第一组的所述发射器的最大DC额定功率的至少50％。
10.根据权利要求9所述的彩色扫描器，其中对于一给定的工作循环，提供给所述第一组的功率量大于所述第一组的所述光发射器的最大DC额定功率而不大于其最大脉冲额定功率。
11.根据权利要求8所述的彩色扫描器，其中提供给具有最长波长的第一组的功率低于提供给具有最短波长的第二组的功率的1/10。
12.根据权利要求1所述的彩色扫描器，其中至少两个所述发射器组排列成单独一行。
13.一种用于读取文件的彩色图像扫描器，包括：
一个具有多个发射器的光发射器阵列，所述多个发射器具有至少三种颜色中的每一种；
多个光电探测器；
一个耦合到所述光电探测器用于将表示一感测的颜色曝光的电压电平转换成一数字值的模/数转换器；和
用于对由所述光发射器发射的和由所述光电探测器根据所述光发射器的颜色探测的光改变时间的定时装置，其中所述定时装置将第一种颜色的光发射器启动一第一时间周期，和将第二和第三种颜色的光发射器启动一更短的第二时间周期。
14.根据权利要求13所述的彩色扫描器，其中提供给具有最短波长的第一光发射器组的功率量是所述第一组的所述发射器的最大DC额定功率的至少50％。
15.根据权利要求14所述的彩色扫描器，其中对于一给定的工作循环，提供给所述第一组的功率量大于所述第一组的所述光发射器的最大DC额定功率而不大于其最大脉冲额定功率。
16.根据权利要求13所述的彩色扫描器，其中提供给具有最长波长的第一组的功率低于提供给具有最短波长的第二组的1/10。
17.一种用于读取文件的彩色图像扫描器，包括：
一个具有多个发射器的光发射器阵列，所述多个发射器具有多种颜色中的每一种；
多个光电探测器；
一个耦合到所述光电探测器用于将表示一感测的颜色曝光的电压电平转换成一数字值的模/数转换器；
用于测量每个所述颜色的每个所述光电探测器的感测颜色曝光中变化的装置；
用于存储与每种所述颜色的每个所述光电探测器的所述变化对应的所述模/数转换器的偏移调节的存储器；
用于将来自所述存储器的所述偏移调节施加到每种所述颜色的每个所述光电探测器的所述模/数转换器的装置。
18.根据权利要求17所述的扫描器，进一步包括用于在所述存储器中存储与每种所述颜色的每个所述光电探测器的所述变化对应的所述模/数转换器的范围的装置。
19.一种用于操作读取文件的彩色图像扫描器的方法，所述扫描器具有一个在至少三个组中的光发射器阵列，每组具有多个至少一种颜色的发射器，所述扫描器还具有多个光电探测器，所述方法包括步骤：
将每个所述光发射器组的每个所述光电探测器的感测曝光转换成一数字值；
针对光发射器组的至少一个启动序列，根据每组内发射器的颜色，来改变所有所述光电探测器对每个所述光发射器组的感测曝光；
测量每个所述光发射器组的每个所述光电探测器的感测曝光中的变化；
存储每个所述光发射器组的每个所述光电探测器的所述变化的指示；和
用所述指示调节用于转换每个所述光电探测器的所述装置。
20.根据权利要求19所述的方法，其中改变感测曝光的所述步骤包括改变所述光发射器导通的时间。
21.根据权利要求19所述的方法，其中改变感测曝光的所述步骤包括改变所述光电探测器导通的时间。
22.根据权利要求19所述的方法，其中转换步骤使用一个模/数转换器，和所述调节步骤包括调节模/数转换器的高和低电压基准。
23.根据权利要求19所述的方法，其中所述光发射器具有至少三种不同的颜色，其中改变感测曝光的所述步骤包括将第一种颜色的光发射器启动一第一时间周期，并将第二和第三种颜色的光发射器启动一更短的第二时间周期。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述第一时间周期至少是所述第二时间周期的两倍。
25.根据权利要求19所述的方法，其中每个所述发射器组是单一的一种颜色。
26.根据权利要求19所述的方法，进一步包括根据所述光发射器组的一种颜色改变提供给每个所述光发射器组的功率量的步骤。
27.根据权利要求26所述的方法，其中提供给具有最短波长的第一光发射器组的功率量是所述第一组的所述发射器的最大DC额定功率的至少50％。
28.根据权利要求27所述的方法，其中对于一给定的工作循环，提供给所述第一组的功率量大于所述第一组的所述光发射器的最大DC额定功率而不大于其最大脉冲额定功率。
29.根据权利要求26所述的方法，其中提供给具有最长波长的第一组的功率低于提供给具有最短波长的第二组的功率的1/10。
CNB961965495A 1995-06-30 1996-06-21 彩色图像扫描器及其操作方法 Expired - Fee Related CN1142679C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/497,459 1995-06-30
US08/497,459 US5729361A (en) 1995-06-30 1995-06-30 Color scanner using both variable led exposure time and photo detector output compensation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1194076A true CN1194076A (zh) 1998-09-23
CN1142679C CN1142679C (zh) 2004-03-17

Family

ID=23976970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB961965495A Expired - Fee Related CN1142679C (zh) 1995-06-30 1996-06-21 彩色图像扫描器及其操作方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5729361A (zh)
EP (1) EP0835582A1 (zh)
CN (1) CN1142679C (zh)
AU (1) AU6390796A (zh)
TW (1) TW319938B (zh)
WO (1) WO1997002698A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI630420B (zh) * 2016-10-14 2018-07-21 國立中央大學 具光衰減裝置的光電元件之校正系統及其校正方法

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5191406A (en) * 1990-04-20 1993-03-02 Nikon Corporation Method and apparatus for rapid scanning of color images
US6222649B1 (en) * 1996-05-23 2001-04-24 Silitek Corporation Compression by chrominance subsampling in color image acquisition
US6201559B1 (en) * 1996-12-19 2001-03-13 Minolta Co., Ltd. Method for measuring the quantity of light emergent from an optical tip array and image forming apparatus provided with an optical tip array
US6025589A (en) * 1997-01-06 2000-02-15 Texas Instruments Incorporated Apparatus and method for normalizing multiple color signals
US5956158A (en) * 1997-04-01 1999-09-21 Storm Technology, Inc. Scanner powered by peripheral bus
US6042013A (en) * 1997-11-17 2000-03-28 Xerox Corporation Multi-colored illuminator apparatus for a scanner device
AT408038B (de) * 1998-03-17 2001-08-27 Keba Rondo Gesmbh Leseeinheit für ein dokument
US6205244B1 (en) * 1998-06-23 2001-03-20 Intel Corporation Method for imager device color calibration utilizing light-emitting diodes or other spectral light sources
CN1069800C (zh) * 1998-07-03 2001-08-15 劳以迈 发光二极管彩色显示屏伪像素处理方法
US6459506B1 (en) 1998-09-16 2002-10-01 Syscan, Inc. Lightweight dual-mode mobile scanner powered from a universal serial bus port
US6744469B1 (en) * 1999-12-13 2004-06-01 Unisys Corporation Illumination compensation using built-in reference
US20030230728A1 (en) * 2002-06-13 2003-12-18 Zhengshan Dai Multiwavelength transilluminator for absorbance and fluorescence detection using light emitting diodes
US7444005B2 (en) * 2003-11-04 2008-10-28 Becton, Dickinson And Company Apparatus and method for using optical mouse engine to determine speed, direction, position of scanned device and to obtain quantitative or qualitative data from same
US20060012819A1 (en) * 2004-07-13 2006-01-19 Haas William R Imaging device power management system and method
US7489396B1 (en) 2005-05-18 2009-02-10 Vie Group, Llc Spectrophotometric camera
JP2007306078A (ja) * 2006-05-09 2007-11-22 Toshiba Corp 画像読取装置、画像読取方法
CN101359153B (zh) * 2007-08-02 2010-12-08 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 曝光驱动电路
US9172836B2 (en) * 2007-08-28 2015-10-27 Hewlett-Packard Development Company, Lp. Optical scanner illumination system and method
TWI395976B (zh) * 2008-06-13 2013-05-11 Teco Image Sys Co Ltd 掃描模組之光源投射裝置及其光源排列方法
JP5244881B2 (ja) * 2010-09-29 2013-07-24 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像読取装置及び画像形成装置
US8555065B2 (en) * 2011-08-24 2013-10-08 Jeffrey Thomas CESNIK Method and apparatus for transmitting, receiving and decoding data using encoded patterns of changing colors
TWI487888B (zh) * 2013-09-30 2015-06-11 Ind Tech Res Inst 掃描式光柵光譜儀
CN103997590B (zh) 2014-06-13 2018-04-20 广州广电运通金融电子股份有限公司 一种图像校准方法及装置
US9866718B1 (en) * 2016-09-06 2018-01-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Light source unit, image processing apparatus, image processing system and image processing method
US10401225B2 (en) 2017-10-02 2019-09-03 Lexmark International, Inc. Method of calibrating a contact image sensor scan bar in a document scanner
GB201811927D0 (en) * 2018-07-20 2018-09-05 Experiment X Ltd Lateral flow test strip immunoassay in vitro diagnostic device
TWI712788B (zh) * 2019-11-14 2020-12-11 勝麗國際股份有限公司 感測器封裝結構的缺陷檢測方法
CN115776614B (zh) * 2023-02-08 2023-05-12 昆明昆科测控技术有限公司 焦平面成像系统最佳积分时间计算系统及其工作方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4415925A (en) * 1981-02-05 1983-11-15 Canon Kabushiki Kaisha Color original readout apparatus
US4394089A (en) * 1981-09-23 1983-07-19 Logetronics, Inc. Color photoprinting with a scanning memory mask
JPS5875965A (ja) * 1981-10-31 1983-05-07 Toshiba Corp カラ−印刷装置
JPS6085675A (ja) * 1983-10-17 1985-05-15 Fuji Xerox Co Ltd カラ−複写機
US4660095A (en) * 1984-05-04 1987-04-21 Energy Conversion Devices, Inc. Contact-type document scanner and method
US4731661A (en) * 1984-11-16 1988-03-15 Sharp Kabushiki Kaisha Color document reader with white balance adjuster for determining light emission periods for a plurality of different-colored light sources and corresponding integration times for a light sensor by reading a white reference area
IT1183816B (it) * 1985-05-03 1987-10-22 Olivetti & Co Spa Dispositivo di lettura digitale di documenti per apparecchiature di trasmissioni e o riproduzione di immagini con compensazione in ampiezza dei segnali di lettura
KR920005856B1 (ko) * 1988-04-25 1992-07-23 소니 가부시기가이샤 컬러화상 독해장치
US5268752A (en) * 1989-06-12 1993-12-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Image sensing device utilizing synchronized LEDs and light sensors
EP0452759A3 (en) * 1990-04-20 1992-10-28 Marco Dr. Brandestini Method and apparatus for rapid scanning of color images
US5365084A (en) * 1991-02-20 1994-11-15 Pressco Technology, Inc. Video inspection system employing multiple spectrum LED illumination
US5291307A (en) * 1991-08-07 1994-03-01 Ncr Corporation Control circuit for an image used in a document processing machine
EP0606736A3 (en) * 1992-12-11 1995-03-15 Nippon Kogaku Kk A multi-LED color scanning device and associated color image scanning method.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI630420B (zh) * 2016-10-14 2018-07-21 國立中央大學 具光衰減裝置的光電元件之校正系統及其校正方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997002698A1 (en) 1997-01-23
EP0835582A1 (en) 1998-04-15
US5729361A (en) 1998-03-17
EP0835582A4 (zh) 1998-05-20
AU6390796A (en) 1997-02-05
CN1142679C (zh) 2004-03-17
TW319938B (zh) 1997-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1142679C (zh) 彩色图像扫描器及其操作方法
EP1455523B1 (en) Scanning device calibration system and method
US5285293A (en) Method and apparatus for providing sensor compensation
US5278674A (en) Method and apparatus for providing illumination compensation in a document scanner
CN1185603C (zh) 具有多波长光源的图象读出设备和用于该设备的控制方法
US5753906A (en) Color separation using multiple point narrow band illumination from N-colors of light sources
CN101958996B (zh) 图像读取装置、图像形成装置以及图像信息转换方法
CN102572196A (zh) 影像传感器单元以及图像读取装置
JPH1093765A (ja) 導光体及び照明装置及び画像読取装置及び画像読取システム
EP0529193A2 (en) Image-reading device
CN2299425Y (zh) 高性能接触型图象传感器
US7580161B2 (en) Method and apparatus for image processing
CN1164073C (zh) 一维cmos图象传感器中光集成过程的自适应定时控制
US20070229925A1 (en) 4-Line CCD sensor and image input apparatus using the same
US7190493B2 (en) Image reading apparatus and image reading method
US6633415B1 (en) Image input apparatus and method for controlling the same
JP3061423B2 (ja) 文書スキャナ
JP2008263510A (ja) 画像読取装置
US6222649B1 (en) Compression by chrominance subsampling in color image acquisition
US6697173B2 (en) White reference calibration in a dual digitizer
JPS63292763A (ja) 画像読取装置
JPH06276357A (ja) 密着型イメージセンサ
JPH04213967A (ja) ２値モード文書スキャナのしきい値レベルを確立する方法および装置
JPH09224130A (ja) 画像入力装置
CN1527089A (zh) 数组光源的排列最佳化的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: XULI CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: STOM TECHNOLOGY CORP.

Effective date: 20011114

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20011114

Address after: Taipei city of Taiwan Province

Applicant after: Xuli Co., Ltd.

Address before: California, USA 94043

Applicant before: Stom Technology Corp.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Xuli Electronics (Guangzhou) Co., Ltd.

Assignor: Lite-On Technology Corporation

Contract fulfillment period: 2007.1.23 to 2021.12.5 contract change

Contract record no.: 2009990000665

Denomination of invention: Color scanner using both varible led exposure time and photodetector output compensation

Granted publication date: 20040317

License type: Exclusive license

Record date: 2009.6.17

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2007.1.23 TO 2021.12.5; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: XULI ELECTRONIC (GUANGZHOU) CO., LTD.

Effective date: 20090617

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20040317

Termination date: 20150621

EXPY Termination of patent right or utility model