CN1332551C - 光学扫描装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学扫描装置，是于对应于承载待扫描物件的玻璃平板相垂直的两侧边，分别设置一第一参考白板及一第二参考白板，当此光学扫描装置开机时，通过光机模组第一次扫描此第一参考白板及第二参考白板所得的影像品质测试及Y方向辉度变化量的数据资料，并通过软件的补偿校正，以得到正常的数字影像数据，从而达到快速预览及扫描的目的。

Description

光学扫描装置

技术领域

本发明是关于一种光学扫描装置，特别是一种可快速启动预览及扫描的光学扫描装置。

背景技术

扫描器是一种用以捕捉影像的装置，以传统的平台式扫描器为例，其基本配备包括有：一用以承载待扫描的物件(可以是文件或是图片)的玻璃平台(Window)、以及一光机模组，用以将影像转换成电信号；而光机模组的核心则是一影像感测元件(Image sensor)，以及将物件的影像正确聚焦成像于影像感测元件的镜头(Lens)，影像感测元件(如CCD，即电荷耦合器件)具有许多的影像感测像素，随着每个影像感测像素受光强度的不同而积聚电荷形成压差，而后经由模拟/数字转换器(A/D Converter)转换成为数字电信号，以将原始的影像转换为电子文件，如此一来，使用者便可以在计算机软件中进行影像处理、编辑、储存和输出的动作。

请参考图1所示，为一般扫描器由开机到暖机结束，并开始进行扫描图片的工作流程图，说明如下：

首先，确认灯源暖机结束(步骤11)，此步骤需花费一点时间才能使整个灯源的辉度提升至稳定状态。

接着，以影像撷取前置控制器所撷取的模拟前置放大器(Analog FrontEnd)数据进行补偿校正(步骤12)，此步骤是将影像感测元件输出的信号值(CCD output-value)进行公式(1)的运算。

gain×(CCD output-value+offset)    (1)

然后，再进行点对点(pixel to pixel)的校正-像素补偿(Pixel Shading)(步骤13)，此步骤是将每一点的亮度补偿至理想的值，使扫描前可获得均匀且一致性的亮度，并以此为之后扫描物件补偿时的标准。

当完成上述步骤后，才能开始进行物件的扫描(步骤14)。

一般传统的扫描器所使用的灯源均是以冷阴极管(Cold CathodeFluorescent Lamp；CCFL)为主，虽然冷阴极管具有亮度高、耗电量低、使用寿命较长等优点，但其主要的缺点在于：每当使用者重新启动扫描器时，皆需经过一段暖机(Warm up)时间，让灯管的辉度慢慢提升至稳定状态，才能开始进行图片扫描的工作，因此，在步骤11即需花费一些时间等待灯源暖机结束。

在常温的状态下，这段暖机时间大约是1-3分钟左右，然而，对于一些寒带国家而言，使用者需等待更长的一段时间后才能开始使用扫描器，造成使用者相当大地不便，而有些使用者甚至误以为等待时间过长是系统当机的原故，而要求退货处理。

因此，在这个产品竞争日益激烈的环境下，如何降低传统扫描器在冷机扫描前的等待时间，将是一个很重要的议题。

发明内容

鉴于以上现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种光学扫描装置，此光学扫描装置主要包含有：玻璃平台、光机模组、第一参考白板及第二参考白板。

第一参考白板是设置于相对玻璃平台的一侧边，而第二参考白板则是设置于相对玻璃平台的另一侧边，且与第一参考白板相垂直。

当此光学扫描装置开机后，光机模组会先扫描此第一参考白板以进行影像品质测试(image quality test)；由于此时光机模组的灯源尚未完成暖机，因此，可通过光机模组沿着第二参考白板进行Y方向的扫描，以得到Y方向上每个位置的辉度变化量。

如此一来，即可利用影像品质测试的结果及Y方向上每个位置的辉度变化量，来仿真灯源辉度稳定时的状况，并通过软件的补偿校正以得到较为正常的数字影像数据。因此，不需要等到整个灯源辉度到达稳定状态后才能开始进行扫描的工作，以达到立即性的预览或是扫描。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种光学扫描装置，其包含有：一玻璃平台，用以承载待扫描的一物件；一光机模组，相对于该玻璃平台移动，其包含有一影像感测元件，以将该物件的影像转换为电信号输出，并产生一数字影像数据；一第一参考白板，对应于该玻璃平台的一侧边；及一第二参考白板，对应于该第一参考白板配置；当该光学扫描装置开机时，通过该影像感测元件检测该第一参考白板及该第二参考白板所得的一模拟前置放大器数据及一Y方向辉度变化量以补偿校正该数字影像数据，以进行立即性的扫描或是预览。

附图说明

图1为一般扫描器由开机到暖机结束，并开始进行扫描图片的工作流程图；

图2为本发明的光学扫描装置的第一实施例的示意图；及

图3为本发明的光学扫描装置的第二实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10        玻璃平台

20        光机模组

30        第一参考白板

40        第二参考白板

50        第三参考白板

步骤11    确认灯源暖机结束

步骤12    以AFE数据进行补偿校正

步骤13    像素补偿

步骤14    开始进行物件的扫描

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，现结合附图详细说明如下：

请参考图2所示，为本发明的光学扫描装置的第一实施例的示意图，其主要包含有玻璃平台10、光机模组20、第一参考白板30及第二参考白板40。

玻璃平台10用以承载待扫描的物件。而光机模组20可相对于玻璃平台10移动，其主要元件包含有：灯源(如冷阴极管)、镜头、影像感测元件及模拟/数字转换器等。

由灯源发出的光线打在玻璃平台10上的待扫描物件，以黑白图片为例，当灯源发出的光线打到黑点或是白点上时，其反射回来的光线会有所不同，接着，反射回来的光线再通过镜头聚焦，由影像感测元件将光学信号解读为模拟信号，模拟信号再经过模拟/数字转换器转成数字信号以产生一数字影像数据，并将其送至计算机主机，再搭配软件例如：TWAIN驱动程序、影像处理、文字辨识等，以进行影像的编辑。

而第一参考白板30设置于对应玻璃平台10的一侧边，当此光学扫描装置开机后，光机模组20会先扫描此第一参考白板30以进行影像品质测试。

此第一参考白板30为全白的板子，因此，假设白色所相对应的数值为240(亦可设定为其它数值)，通过光机模组20内的影像感测元件检测此第一参考白板30所得到的数据资料(由于此时灯源可能还在暖机的阶段，因此，影像感测元件所输出的数值并不一定等于240)与白色所相对应的数值-240相比较可得到一AFE数据，之后即可以AFE数据进行输出影像的校正。

而第二参考白板40与第一参考白板30相垂直，并设置于玻璃平台10的另一侧边。当此光学扫描装置开机并进行完影像品质测试之后，光机模组20会沿着Y方向(第二参考白板40)移动，以进行扫描时的一些定位的工作，同时也是使灯源的辉度到达稳定状态。

本发明的特点即是在光机模组20沿着Y方向移动时，利用光机模组20的影像感测元件中两侧多余的感测单元(Dummy Pixels)扫描此第二参考白板40，以测得Y方向上每一位置的辉度，当完成整个Y方向的辉度检测后，即可得知整个Y方向辉度变化量。

如此一来，即可利用影像感测元件分别扫描第一参考白板30及第二参考白板40所得的AFE数据及Y方向辉度变化量，通过软件的补偿校正，而得到正常的数字影像数据。

因此，当光机模组20第一次沿着Y方向进行扫描后，即可利用AFE数据及Y方向辉度变化量仿真灯源暖机完成后(即灯源辉度稳定时)的状态，以进行立即的预览或是扫描，不需要再等待整个灯源的辉度稳定后才能开始进行预览或是扫描的工作，以大幅降低冷机扫描前的等待时间。

除了利用影像感测元件中两侧多余的感测单元扫描此第二参考白板40以得到Y方向辉度变化量之外，亦可于光机模组20的一侧多设置一感光二极管，通过此感光二极管扫描此第二参考白板40以测得Y方向上每一位置的辉度，同样可得到整个Y方向辉度变化量。接着，利用所得的AFE数据及Y方向辉度变化量，通过软件的补偿校正，亦可得到正常的数字影像数据。

请参考图3所示，为本发明的光学扫描装置的第二实施例的示意图，其架构与第一实施例大致相同，不过，在玻璃平台10相对应于第一参考白板30的另一侧还设置一第三参考白板50，此第三参考白板50与第二参考白板40相垂直。

当此光学扫描装置开机并进行完影像品质测试之后，通过光机模组20扫描第二参考白板40所得的Y方向辉度变化量，及扫描第三参考白板50所得的数据资料，通过软件的补偿校正，而得到较第一实施例更为精确的数字影像数据，且同样可以达到快速预览或是扫描待扫描物件的目的。

以上所述仅为本发明其中的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明的权利要求所作的均等变化与修饰，皆为本发明权利要求书所界定的保护范围所涵盖。

Claims (4)

1.一种光学扫描装置，其包含有：

一玻璃平台，用以承载待扫描的一物件；

一光机模组，相对于该玻璃平台移动，其包含有一影像感测元件，以将该物件的影像转换为电信号输出，并产生一数字影像数据；

一第一参考白板，设置于该玻璃平台的一侧边；及

一第二参考白板，设置于该玻璃平台的另一侧边，并且垂直于该第一参考白板；

当该光学扫描装置开机时，通过该影像感测元件检测该第一参考白板及该第二参考白板所得的一模拟前置放大器数据及一Y方向辉度变化量以通过软件补偿校正该数字影像数据，从而进行立即性的扫描或是预览。

2.如权利要求1所述的光学扫描装置，其特征在于，还包含有一第三参考白板，与该第二参考白板相垂直，且平行于该第一参考白板。

3.如权利要求1所述的光学扫描装置，其特征在于，是利用该光机模组的该影像感测元件与该第二参考白板配合，以检测该Y方向辉度变化量。

4.如权利要求1所述的光学扫描装置，其特征在于，还包含有一感光二极管，设置于该光机模组的一侧，该感光二极管是与该第二参考白板配合，以检测该Y方向辉度变化量。

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