CN1949817A - 图像读取装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

图像读取装置和图像形成装置。装置包括：光源；第一引导单元，用于按包括第一入射角和第二入射角的规定入射角将来自光源的光导向物体；信号发生单元，用于接收光并基于接收到的光生成图像信号；第二引导单元，用于将从物体反射的光导向信号发生单元；以及控制单元，用于控制第一引导单元以按包括第一入射角和第二入射角的至少两个不同入射角将来自光源的光导向物体，并控制信号发生单元以针对所述至少两个不同入射角生成图像信号。

Description

图像读取装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及获取关于物体质感(texture)的信息，更具体地，涉及获取关于物体光泽度和不平整度的信息。

背景技术

物体的表面具有很多不同的质感和颜色。物体的质感包括物体的光泽度和不平整度。例如，抛光金属的表面具有平滑和光泽的质感，而布或织物的表面具有由于布或织物的经纱和纬纱而造成的独特的不平质感。

图18示出了光从物体反射的特性。通常的理解是，当光按入射角θ1入射在物体表面上并按反射角θ2从物体反射时，反射角θ2等于入射角θ1(反射定律)。然而，实际上，光从物体表面不仅按反射角θ2反射，而且按其他多个角度反射。

这是因为反射面(物体表面)并不总是平的，具有一定的不平整度。当反射面具有这种不平整度时，由于该不平整度而使得光按多种角度反射。

在本发明中，“镜面反射”指光从宏观反射面按基本等于入射角的反射角的反射，“镜面反射光”指如此反射的光；“漫反射”指光从宏观反射面的除了镜面反射之外的全部反射，“漫反射光”指如此反射的光。

在附图中，在需要区分镜面反射光和漫反射光的地方，向表示镜面反射光的光路添加符号Lsr；向表示漫反射光的光路添加符号Ldr。

对于物体的光泽度，公知用从物体反射的光中的镜面反射分量与漫反射分量的强度比来表示它。例如，对于从抛光金属表面反射的光，该比率相对较高。这是因为抛光金属表面具有高度光泽的质感。相反，对于从具有较低光泽度的物体(例如布或织物)漫反射的光，该比率相对较低。因此，可以通过测量从物体反射的光中的镜面反射光与漫反射光的比率来读取物体的光泽度。

然而，从物体镜面反射的光的强度往往超过普通光学图像读取装置的图像输入元件的动态范围。因此，设计光导单元以使得对来自物体的镜面反射光的接收最小，从而使得对来自物体的漫反射光的接收最大。由于在这种设计中普通光学图像读取装置接收到的反射光包含大量的漫反射光，所以该装置不能适当地读取物体的光泽度。

为了读取物体的光泽度，需要如下的结构：接收来自物体的漫反射光和镜面反射光，并且可以基于各个反射分量来获取光泽度。例如，通过用光源照射物体以读取主要包含漫反射光的图像(漫反射图像)、然后用光源照射物体以读取主要包含镜面反射光的图像(镜面反射图像)，可以基于这些图像信号产生表示光泽度的光泽度信号。

对于物体的不平整度，其表现为物体上的阴影。当光的入射角变大时更容易出现阴影。例如，如图19所示，按入射角θ₁₁入射物体凸部的光导致了区域S1中的阴影。此外，按入射角θ₁₂(＞θ₁₁)入射物体凸部的光导致了区域S2中的阴影。如图所示，区域S2比区域S1大。因此当入射角增大时，物体的不平整度看起来更明显。

因此，为了读取物体的不平整度，需要如下的结构：其中按两个不同的入射角，即第一入射角和第二(较大)入射角进行读取。当按第一入射角照射物体时，从物体反射的光主要基于物体的漫反射分量来表示颜色。当按第二入射角照射物体时，从物体反射的光主要基于物体表面的凸凹(不平整度)来表示不平整度。因此，当基于这两种反射光来形成图像时，可以重现物体的颜色和表面的不平整度。

如在图20中示出的图像读取装置的局部剖面图中所示，需要用于按第一入射角θ₁₁照射物体O的光源111和用于按第二入射角θ₁₂照射物体O的光源112。

然而，如上所述在图像读取装置中设置第二光源需要较大的空间，并且导致成本的增加。因此，希望仅仅提供一个光源，使其在图20所示的位置111和位置112之间移动。然而，在这种情况下，也要求光源垂直移动(在图像读取装置的顶部和底部之间)。通常要求图像读取装置被设计得在垂直方向尽可能小。因此，如上所述的对光源垂直移动的要求是一个问题。

此外，如果物体表面的不平整度非常小，则仅仅通过按预定入射角进行照射可能并不足以读取不平整度。在这种情况下，除非第二入射角进一步增大，否则不会出现尺寸足够大的阴影。因此，为了更清楚地读取不平整度，优选地设置三个或更多个光源并且根据物体表面的不平整度来使用这些光源。然而，仍然存在如下问题：在如上所述要求垂直方向上尽可能小的图像读取装置中，寻找空间来安装三个或更多个光源是极为困难的。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种装置，其包括：光源；第一引导单元，用于按包括第一入射角和第二入射角的规定入射角将光从光源导向物体；信号发生单元，用于接收光并基于接收到的光产生图像信号；第二引导单元，用于将从物体反射的光导向信号发生单元；以及控制单元，用于控制第一引导单元以按包括第一入射角和第二入射角的至少两个不同入射角将光从光源导向物体，并且对信号发生单元进行控制以对所述至少两个不同入射角产生图像信号。

附图说明

基于以下附图来详细描述本发明的示例性实施例，在附图中：

图1是根据本发明第一示例性实施例的图像形成装置的功能框图；

图2是示出图像形成装置的装置结构的图；

图3是示出图像形成装置的全速率滑件(carriage)单元的结构的图；

图4是示出全速率滑件单元的驱动系统的结构的示例的图；

图5是示出全速率滑件单元的驱动系统的结构的示例的图；

图6是示出对于物体(织物)通过45°入射角的扫描操作而获得的输入图像的图；

图7是示出对于上述物体通过65°入射角的扫描操作而获得的输入图像的图；

图8是示出合成了通过45°入射角的扫描操作而获得的输入图像与通过65°入射角的扫描操作而获得的输入图像的合成图像的图；

图9是示出根据本发明第二示例性实施例的图像读取装置的装置结构的图；

图10是示出根据该示例性实施例的全速率滑件单元的另一结构的图；

图11是示出根据该示例性实施例的全速率滑件单元的另一结构的图；

图12是示出根据该示例性实施例的变型例的全速率滑件单元的另一结构的图；

图13是示出根据该示例性实施例的变型例的全速率滑件单元的另一结构的图；

图14是示出根据本发明第三示例性实施例的全速率滑件单元的另一结构的图；

图15是示出根据该示例性实施例的全速率滑件单元的另一结构的图；

图16是示出根据该示例性实施例的变型例的全速率滑件单元的另一结构的图；

图17是示出根据该示例性实施例的变型例的全速率滑件单元的另一结构的图；

图18是示出光如何从物体反射的概念图；

图19是示出物体的入射角与阴影之间的关系的图；以及

图20是示出具有两个光源的全速率滑件单元的结构示例的图。

具体实施方式

A.第一示例性实施例

A-1图像形成装置

图1是根据本发明第一示例性实施例的图像形成装置1的功能框图。图像形成装置1具有图像读取单元10、图像形成单元20、控制单元30、存储单元40、图像处理单元50、操作单元60、和数据输入/输出单元70。控制单元30是设置有未示出的CPU(中央处理单元)、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)等的计算装置，并通过执行存储在存储单元40中的程序来控制图像形成装置1的各种单元的操作。存储单元40被构造为诸如HDD(硬盘驱动器)的大容量存储装置，并且存储程序。

图像读取单元10对诸如纸或织物的物体的表面进行光学读取，并且根据表面的质感产生并输出图像信号。图像处理单元50具有诸如ASIC(专用集成电路)或LSI(大规模集成电路)的多个图像处理电路、以及用于临时存储图像数据的图像存储器等，各个图像处理电路执行不同的图像处理。具体地，图像处理单元50基于图像读取单元10产生的图像信号来进行规定的图像处理并产生图像数据，并且将图像数据输出到图像形成单元20。图像形成单元20基于该图像数据在诸如记录纸的记录页上形成调色剂图像。操作单元60设置有触摸板显示器、各种按钮等，接受操作者的输入指令，并且将输入指令提供给控制单元30。数据输入/输出单元70是用于与外部装置来回传送数据的接口装置。

图2是示出图像形成装置1的结构的图。

图像读取单元10具有全速率滑件单元110、半速率滑件单元120、聚焦透镜130、内置传感器(inline sensor)140、压板玻璃150、以及压板盖160。全速率滑件单元110在被诸如电机(未示出)的驱动单元沿箭头C的方向(主扫描方向)按速率v移动时对物体O的表面进行光学读取。半速率滑件单元120具有反射镜121和122，并将来自全速率滑件单元110的光导向聚焦透镜130。由诸如电机(未示出)的驱动单元使得半速率滑件单元120沿与全速率滑件单元110相同的方向(扫描方向)按全速率滑件单元110的一半速度(即v/2)移动。

聚焦透镜130沿着连接反射镜122和内置传感器140的光路放置，并将来自物体O的反射光成像于内置传感器140的光接收位置。根据所要求的性能水平，聚焦透镜130例如由4到8个组合透镜组成。在该示例性实施例中，沿反射光的光路设置的反射镜、透镜等统称为“引导单元”。

内置传感器140是用于接收成像光并且根据接收到的光产生并输出图像信号的信号发生单元，例如是设置有芯片上滤色器的多行CCD线性图像传感器(图像输入元件)。在该示例性实施例中，使用可以按B(蓝)、G(绿)和R(红)三种颜色来输入图像的图像传感器。内置传感器140输出这三种颜色的图像信号。

物体O放置于其上的压板玻璃150是平坦且透明的玻璃板。在压板玻璃150的两侧上形成有反射抑制层(例如多层介电膜)，由此降低压板玻璃150表面上的反射。设置压板盖160来覆盖压板玻璃150以遮挡外部光并使得可以较容易地读取置于压板玻璃150上的物体O。

根据如此构造，在图像读取单元10中，全速率滑件单元110照射置于压板玻璃150上的物体O，内置传感器140经由反射镜121和122接收来自物体O的反射光。内置传感器140响应于其接收到的反射光，产生B(蓝)、G(绿)和R(红)三种颜色的图像信号，并将它们输出到图像处理单元50。图像处理单元50生成基于图像信号经过了阴影校正、颜色校正以及各种其他校正和计算处理的图像数据，并将其提供给图像形成单元20。

A-2全速率滑件单元

图3是示出全速率滑件单元110的详情的图。如图3所示，全速率滑件单元110具有管状光源111、两个柱形凸透镜112和113、外罩114、移动反射镜115以及固定反射镜116。管状光源111例如为卤素灯或氙荧光灯。按照其凸面彼此相对的方式设置的一对柱形凸透镜112和113将来自管状光源111的光转换为近似平行的光。外罩114罩住管状光源111以及柱形凸透镜112和113以防止漏光。

移动反射镜115具有将来自管状光源111的光沿着物体O的方向反射的反射面。该光从物体O进一步反射。固定反射镜116将来自物体O的反射光沿朝向半速率滑件单元120的方向反射。移动反射镜115被构造为使得在图中其朝向和水平位置(沿主扫描方向)可以改变。然而，移动反射镜115的朝向与位置之间存在固定的关系。具体地，即使移动反射镜115的朝向改变了，如果全速率滑件单元110处于事先确定的位置(例如，扫描开始位置)，则移动反射镜115被构造为移动到使得其反射面反射的光照射物体O上的固定位置的位置处。

如图3中的示例所示，即使在移动反射镜115的朝向改变且对于物体O的入射角改变的情况下，采用了如下结构：其中，移动反射镜115的扫描方向位置随着不同的入射角而改变以使得光始终照射在物体上的固定位置O’上。具体地，当移动反射镜115放置在位置A处时，对于物体O的光入射角是θ₁，当移动反射镜115放置在位置B处时光入射角是θ₂，当移动反射镜115放置在位置C处时光入射角是θ₃(θ₁＜θ₂＜θ₃)。换言之，随着移动反射镜115的朝向改变，入射角变大，移动反射镜115的位置朝着远离光源111的位置变远。即使入射角改变也使物体O上的照射位置保持固定的原因在于，当物体O上的照射位置响应于入射角的变化而移动时，在扫描开始时必须通过沿主扫描方向移动全速率滑件单元110而将全速率滑件单元110本身的位置调整到规定的扫描开始位置。

由于通过改变移动反射镜115的朝向而使得对于物体O的入射角可变，因此例如可以如下地获得表示物体O的颜色和表面质感两者的图像：在第一扫描期间按第一入射角对物体O照射光，在第二扫描期间按比第一入射角大的第二入射角对物体O照射光，并且基于内置传感器140每次扫描获得的图像信号而在记录页上产生图像。

接下来描述用于调整移动反射镜115的朝向和移动反射镜115沿扫描方向的位置的调整单元。

图4示出了该调整单元的示例。图4中所示的全速率滑件单元110具有用于使移动反射镜115转动的第一驱动单元和用于使移动反射镜115沿垂直于主扫描方向的方向(下文中称为副扫描方向)移动的第二驱动单元。

接下来描述第一驱动单元的结构。移动反射镜115固定在移动反射镜支持部117上，移动反射镜支持部117具有轴201，该轴沿图4纸面的垂直方向延伸并与反射面平行。轴201插入在设置于全速率滑件单元110的外壳部件(未示出)的孔中，并受到可转动支承。带202跨过轴201。当带202紧紧包绕的辊203由于电机(未示出)而绕转动轴204转动时，移动反射镜支持部117也由于该转动操作而绕轴201转动。按照这种方式，改变了移动反射镜115的朝向。

接下来描述第二驱动单元的结构。转动轴204由附接于台部206的支承部件205支承。台部206设置有内表面具有槽纹(groove)的孔(未示出)。在轴207的外周面上形成有与该孔中的槽纹啮合的槽纹。当通过电机208使轴207转动时，台部206由于这种转动运动而沿图中水平方向(沿副扫描方向)移动。台部上的移动反射镜支持部117由此沿副扫描方向移动。

图像读取单元10以两种模式工作：第一模式用于获取物体O的颜色；第二模式用于获取物体O的质感。移动反射镜控制单元209对各种模式切换对物体O的入射角。例如，在第一模式下按45°的入射角照射物体O，而在第二模式下按65°的入射角照射物体O。具体地，移动反射镜控制单元209为各种模式将入射角、用于实现该入射角的移动反射镜115在副扫描方向上的位置及朝向相关联并存储。当控制单元30通过指定第一模式或第二模式而确定了入射角时，移动反射镜控制单元209控制电机208来驱动辊203，以使得将移动反射镜115定位在实现该入射角的位置和朝向。

接着，图5是示出调整单元的另一示例的图。

如图5所示，移动反射镜115固定于移动反射镜支持部117，移动反射镜支持部117设置有单个轴301，并在侧面设置有两个突起销302和303。具体地，销302设置在移动反射镜支持部117顶缘附近，销303设置在底缘附近，轴301设置在中央附近。全速率滑件单元110的外壳部件设置有轴301以及销302和303分别插入的导槽401、402和403。由于平面(反射面)的朝向由平面上的两条线确定，所以当轴301以及销302和303插入导槽401、402和403并且移动反射镜支持部117固定在特定位置上时，移动反射镜115的朝向被唯一地确定。

如图所示，导槽401、402和403沿着不同的方向延伸，由此移动反射镜支持部117的位置及其朝向连续地变化。此外，按如下方式来确定导槽401、402和403的方向：使得移动反射镜115位于即使移动反射镜支持部117的朝向改变也照射物体O的固定位置的位置处。

轴301由支承部件304可转动地支承。支承部件304设置有其内表面具有槽纹的孔。在轴305的外周面上形成有与该孔内的槽纹啮合的槽纹。当通过电机306使轴305转动时，支承部件304由于该转动操作而沿图中水平方向(沿副扫描方向)移动。当如上所述地确定移动反射镜115的朝向时，也唯一地确定了移动反射镜115的位置。因此，移动反射镜控制单元307将各种模式的入射角(即移动反射镜115的朝向)与移动反射镜115为了实现这些入射角而在副扫描方向上的位置相关联并存储，当指定了读取模式并确定了入射角时，移动反射镜控制单元307驱动电机306，以使得移动反射镜115位于实现该入射角的位置。

A-3生成图像数据

如上所述，全速率滑件单元110照射物体O并且从物体O获取信息。下文中，将这一操作称作“扫描操作”。更具体地，当按45°的入射角照射物体O时，将操作称为“45°入射角扫描操作”，而当按65°的入射角照射物体O时，将操作称为“65°入射角扫描操作”。

图像读取单元10执行两种类型的扫描操作：在第一读取模式下每次按45°入射角进行扫描操作，在第二读取模式下按65°入射角进行扫描操作，对通过扫描操作获取的图像信号进行合成，并且生成图像数据。以这种方式获得的图像数据表示物体O的颜色和质感。以下描述使用“织物”作为物体O的示例。

首先，图6示出通过对物体O(织物)执行第一读取模式下的45°入射角扫描操作而获得的输入图像P45。输入图像P45以彩色表现，并且清晰地表示物体O的颜色(图案)。换言之，可以认为45°入射角适合于读取物体O的颜色和图案。

接着，图7示出了通过对上述物体O(织物)执行第二读取模式下的65°入射角扫描操作而获得的输入图像P65。输入图像P65是不包含彩色的黑白图像。比较输入图像P65与图6所示的输入图像P45可见，在输入图像P65中，在物体O上存在黑色区域。这些黑色区域是因为在物体O上存在凸凹而由照射到物体O上的光产生的阴影。换言之，如使用图19所述，由于入射角θ₁₂＝约65°大于光源111的入射角θ₁₁＝45°，所以物体O表面上的凸凹产生更多的阴影。因此，可以说按较大入射角进行扫描操作更适合于读取物体O的凸凹(即质感)。然而，如果入射角增大到80°以上，则由于物体O上略大的凸凹而导致的阴影面积变得极大，导致丢失详细的质感信息。此外，过度增大入射角导致如下问题：从光源照射物体O表面每单位面积的照射光的量明显下降。因此，在读取质感时，60°到70°之间的入射角是恰当的。

图8是示出其中合成了图6的输入图像P45和图7的输入图像P65的合成图像P的图。如上所述，输入图像P45清晰地表示物体O的颜色，而输入图像P65表示物体O的质感，因此可以说合成图像P既表示了物体O的颜色又表示了物体O的质感。

生成图像数据的一种具体方法如下。

首先，图像读取单元10在第一读取模式下按45°入射角执行扫描操作。具体地，全速率滑件单元110上的移动反射镜控制单元209将移动反射镜115调整到使得对于物体O的入射角为45°的位置和朝向。当完成该调整时，全速率滑件单元110沿图2中的箭头C所示的方向移动，同时从管状光源111发光。由此，对物体O的整个表面进行光学扫描，由内置传感器140读取反射光。图像处理单元50从内置传感器140获得基于漫反射光的图像信号(第一图像信号)。将第一图像信号的信号值存储在图像处理单元50的图像存储器中。

接着，图像读取单元10按65°入射角执行扫描操作。具体地，全速率滑件单元110上的移动反射镜控制单元209将移动反射镜115调整到使得入射角为65°的位置和朝向。当完成该调整时，全速率滑件单元110沿图2中的箭头C所示的方向移动，同时从管状光源111发光。由此对物体O的整个表面进行光学扫描，由内置传感器140读取反射光。通过该过程，图像处理单元50从内置传感器140获得基于漫反射光的图像信号(第二图像信号)。将第二图像信号的信号值存储在图像处理单元50的图像存储器中。

接下来，图像处理单元50从图像存储器中读取第二图像信号的信号值，将其转换为表示黑白图像(无彩色)的信号值，将该信号值乘以系数C(0＜C≤1)。将系数C存储在图像处理单元50中。系数C越大，物体表面上的阴影就越突出。换言之，由于系数C用作关于第二图像信号表示的质感的权重，所以图像处理单元50可以通过调整系数C来调整物体O的质感相对于颜色的平衡。

然后，图像处理单元50从图像存储器中读取第一图像信号的信号值，并将第二图像信号的信号值与系数之积加到第一图像信号的信号值，于是合成了这两幅图像。图像处理单元50对如此获得的信号值进行规定的图像处理，并获得表示要最终输出的合成图像P的合成图像数据。由此生成表示其中基于第一图像信号的彩色图像叠加到基于第二图像信号的黑白图像上的图像的彩色图像数据。

需要注意的是，可以首先执行上述的45°入射角扫描操作或者65°入射角扫描操作。

一旦图像处理单元50通过上述过程生成了图像数据，则图像形成单元20基于该图像数据在记录页上形成图像。现在，再次参照图2来描述图像形成单元20的结构。如图2所示，图像形成单元20具有：分别对应于颜色Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)、和K(黑色)的图像形成单元210a、210b、210c和210d；中间图像转印带220；一次图像转印辊230a、230b、230c和230d；二次图像转印辊240；支承辊250；送纸单元260以及定影(fusing)单元270。中间图像转印带220为循环带部件，通过驱动单元(未示出)使其沿图中箭头B的方向移动。一次图像转印辊230a、230b、230c和230d经由中间图像转印带220偏向图像形成单元210a、210b、210c和210d上的感光鼓侧。在这些感光鼓上形成基于图像数据的Y、M、C和K色的调色剂图像，将调色剂图像转印到中间图像转印带220。二次图像转印辊240和支承辊250在中间图像转印带220与记录纸相对的位置处相互偏进，将调色剂图像从中间图像转印带220转印到记录纸。送纸单元260具有保存记录纸的纸盘261a和261b，并在图像形成期间馈送记录纸。定影单元270具有用于对记录纸进行加热和加压的辊部件，利用热和压力对转印到记录纸的表面上的调色剂图像进行定影。由此，图像形成单元20基于图像处理单元50提供的图像数据在记录纸上形成图像。

根据该示例性实施例，通过改变对来自管状光源111的光进行反射的移动反射镜115的位置和朝向，即使使用单个光源，也可以将对于物体O的入射角调整到任意值。在这种情况下，移动反射镜115的移动方向为扫描方向(水平方向)，因此在图像形成装置中(尤其在图像读取装置中)无需确保大的垂直空间。

图像形成装置1通过对由按45°入射角照射到物体O上的光的反射光而得到的第一图像信号和由按大于45°入射角的65°入射角照射到物体O上的光的反射光而得到的第二图像信号进行合成，从而产生图像数据。由按45°入射角的光而得到的第一图像信号是主要用于检测物体O的颜色的图像信号，而由65°入射角的光而得到的第二图像信号是主要用于检测物体O的质感的图像信号。因此，通过对第一图像信号和第二图像信号进行合成而得到的图像数据是表示物体O的颜色和质感的图像数据。基于该图像数据来形成图像使得可以如实地重现物体O的颜色和质感。

B.第二示例性实施例

图9是示出根据本发明第二示例性实施例的图像读取装置500的装置结构的图。如该图所示，图像读取装置500具有压板玻璃150、压板盖160、全速率滑件单元510、半速率滑件单元120、聚焦透镜130、内置传感器140、以及操作单元60。

压板玻璃150是透明的玻璃板，物体O放置于其上。在压板玻璃150的两侧上形成有诸如多层介电膜的反射抑制层，从而减少压板玻璃150表面上的反射。压板盖160被设置为使其覆盖压板玻璃150，遮挡外部光并使得更容易对置于压板玻璃150上的物体O进行读取。需要注意的是，在本发明中，物体O不限于纸，而可以是塑料、金属、布或织物。

图10和图11是示出全速率滑件单元510的详情的图。

图像读取装置500的图像读取模式为主要用于读取物体颜色的颜色读取模式(第一图像读取模式)和主要用于读取物体质感或光泽度的质感读取模式(第二图像读取模式)。图10示出了颜色读取模式下全速率滑件单元510的结构，图11示出了质感读取模式下全速率滑件单元510的结构。需要注意的是，在该示例性实施例的全速率滑件单元510中，来自管状光源531的光对于物体的入射角约为45°，并且相对于此光按约45°的反射角反射的光为镜面反射光。更具体地，反射光中除了镜面反射光之外还包含漫反射光，但是应该通过对基于该光而产生的图像信号进行规定操作来减小反射光中相当于漫反射光的分量。另一方面，与仅仅读取物体O的颜色的普通图像读取装置一样，按相对于入射物体O的光约为0°的反射角反射的光为漫反射光。

全速率滑件单元510具有管状光源531、准直透镜530、可移动反射器532、反射镜533和534。管状光源531例如为卤素灯或氙荧光灯，并且如图所示，其设置在沿物体O的方向发光的位置上。准直透镜530为引导单元(第一引导单元)，其将从管状光源531发出的光(漫射光)转换为平行光，并且将此平行光导向物体O。准直透镜530固定于绕轴541转动的支承部件542。当通过电机540(第一驱动单元)使得支承部件542绕轴541转动时，可以将准直透镜530定位为如图10所示和如图11所示(需要注意的是，在下文描述的图11到16中省略了电机540)。

当准直透镜530在颜色读取模式下位于图10所示的位置时，用来自管状光源531的漫射光照射物体O。漫射光便于读取物体O的颜色。当准直透镜530在质感读取模式下位于图11所示的位置时，来自管状光源531的光在通过准直透镜530转换为平行光之后沿物体O的方向发出。当平行光照射物体O时，光束对于物体的入射角是一致的，这使得可以更定量地产生物体表面的细微形貌造成的镜面反射光分量。结果，可以更精确地读取物体的质感。将来自管状光源531的光(漫射光)聚集为平行光，实现能够确保足够的光量的效果。

可移动反射器532用作引导单元(第二引导单元)，被形成为尖括号(＜)的形状、或者中央弯曲的线条的形状。可移动反射器532通过电机536(第二驱动单元)而绕轴535转动，可以采用图10所示的朝向和图11所示的朝向(需要注意的是，在图11和下文描述的图12到图16中省略了电机536)。可移动反射器532具有用于反射光的反射面532m和用于吸收光的吸收面532t。吸收面532t是所谓的光阱(light trap)，例如黑色多孔聚氨酯片，进入吸收面532t的光的大部分被表面捕获并被吸收。

反射镜533和534用作进一步反射来自物体O的反射光并将该光导向半速率滑件单元120的引导单元。更具体地，在颜色读取模式下，反射镜533(第一引导单元)将来自物体O的漫反射光导向半速率滑件单元120的方向。相反，在质感读取模式中，反射镜534(第二引导单元)将来自物体O的镜面反射光导向半速率滑件单元120的方向。

在颜色读取模式中，当可移动反射器532位于如图10所示的位置时，其利用反射面532m沿物体O的方向反射来自管状光源531的光，如虚线r1所示。同时，物体O被来自管状光源531的直接光照射，如虚线r0所示，结果是同时从两个方向(虚线r0和r1)被照射。如虚线r2所示，来自物体O的漫反射光在被反射镜533反射之后，进一步被可移动反射器532的反射面532m反射，从而被导向半速率滑件单元120的方向。换言之，可移动反射器532在颜色读取模式下的朝向是如下的朝向：其中，通过反射面532m将来自管状光源531的光向朝着物体O的方向反射，还使得来自物体O的漫反射光通过反射镜533的反射而被导向半速率滑件单元120。

在质感读取模式下，当可移动反射器532位于如图11所示的位置时，反射面532m移动到无法接收来自管状光源531的光的位置，因此物体O仅从管状光源531的方向(即从固定方向)被照射。因此，该光为物体O表面的细微形貌所产生的镜面反射光，所以该光表示物体的质感。该镜面反射光被反射镜534反射，并被导向半速率滑件单元120的方向，如虚线r5所示。此外，可移动反射器532的吸收面532t移动到面向物体O的位置，从而使来自物体O的漫反射光被吸收面532t吸收，如虚线r4所示。由此，可移动反射器532在质感读取模式下的朝向是如下的朝向：其中，使得来自管状光源531的光被物体O漫反射并被导向吸收面532t的方向，还使得来自物体O的镜面反射光通过反射镜534被导向半速率滑件单元120。

当在颜色读取模式与质感读取模式之间切换时，可移动反射器532和准直透镜530需要以其不发生碰撞的方式移动。例如，在从图10的颜色读取模式转变到图11的质感读取模式时，首先应该将可移动反射器532转到图11所示的位置，然后应该将准直透镜530移动到图11中所示的位置。

需要注意的是，关于可移动反射器532的朝向以及部件532到534的位置，光被物体O表面漫反射直到经过反射镜533和可移动反射器532而被内置传感器140接收为止的光路长度等于光被物体O表面镜面反射直到经过反射镜534而被内置传感器140接收为止的光路长度。因此，即使可移动反射器532的朝向根据图像读取模式而改变，引导单元的焦点位置也不会改变。这种结构使得可以在同一内置传感器140(信号发生单元)接收漫反射光和镜面反射光，而无需每次都调整焦点位置。

图10中所示的全速率滑件单元510中的部件在与纸面垂直的方向上具有与压板玻璃150大致相同的尺寸。通过驱动单元(未示出)使得全速率滑件单元510以速度v沿图9中箭头C的方向移动。当驱动单元使全速率滑件单元510沿箭头C所示的方向移动时，全速率滑件单元510可以扫描物体O的整个表面。

现在，再次参照图9，继续描述图像读取装置500中的单元。

半速率滑件单元120具有反射镜141和142，并将来自全速率滑件单元510的光导向聚焦透镜130。半速率滑件单元120由驱动单元(未示出)驱动，并沿与全速率滑件单元510相同的方向按全速率滑件单元510一半的速度(即v/2)移动。聚焦透镜130沿连接反射镜542和内置传感器140的光路放置，并将来自物体O的光成像于内置传感器140的位置。内置传感器140是诸如三线彩色CCD(电荷耦合器件)的接收器元件，该元件对诸如R(红色)、G(绿色)、和B(蓝色)三种颜色的光进行分离和接收并且对各种颜色的光进行光电转换，内置传感器140根据接收到的光量生成并输出图像信号。操作单元60具有液晶显示器或其他显示装置以及各种按钮，向用户显示信息并接受来自用户的输入指令。

由未示出的控制单元来控制上述单元的操作。控制单元XX具有诸如CPU(中央处理单元)的计算装置以及诸如ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)的各种类型的存储器，并根据来自用户的输入指令为上述驱动单元提供指令，从而执行规定操作以读取图像。控制单元通过对内置传感器140输出的图像信号应用各种图像处理(例如，AD转换、伽马转换以及阴影校正)来生成图像数据。内置传感器140输出的图像信号包括基于漫反射光的图像信号和基于镜面反射光(更确切地说包括漫反射光)的图像信号。控制单元通过对前者的图像信号应用规定的计算来生成包含颜色信息的图像数据。控制单元进一步通过对后者的图像信号应用规定的计算来生成包含质感信息的图像数据。从而，通过对从前者的图像信号和后者的图像信号获得的图像数据进行叠加，控制单元可以生成包含关于颜色和质感的信息的图像数据。在生成该图像数据时，控制单元执行减小来自镜面反射光(更确切地说包含漫反射光)的图像信号中相当于漫反射光的分量的计算处理。

在第二示例性实施例中，在颜色读取模式下，从两个方向照射物体O，并基于来自物体O的漫反射光而生成表示物体O的外观(主要为颜色)的图像数据。在质感读取模式下，固定地从一个方向照射物体O，并基于来自物体O的镜面反射光生成表示物体O的外观(主要为质感)的图像数据。因此，在颜色读取模式下，可以读取物体的颜色，在质感读取模式下，可以读取物体的质感。如果将颜色读取模式和质感读取模式一起使用，则可以同时读取物体的颜色和质感。

通过由电机536(驱动单元)改变可移动反射器532(引导单元)的朝向，可移动反射器532可以用于两种图像读取模式。因此，与例如为两种图像读取模式的每一种都安装专用单元的情况相比，由于结构更简单，所以可以减少单元的数量。此外，由于在质感读取模式下来自管状光源531的光被准直透镜530转换为平行光，并沿物体O的方向发出，所以光束对于物体的入射角是一致的，使得可以更定量地产生由于物体表面的细微形貌造成的镜面反射光分量。从而可以更精确地读取物体的质感。将来自管状光源531的光(漫射光)聚集为平行光，使得可以保证足够的光量。

C.第三示例性实施例

接下来描述本发明的第三示例性实施例。根据第三示例性实施例的图像读取装置与上述第一示例性实施例的图像读取装置500的不同之处仅在于全速率滑件单元的结构。因此，下面仅描述全速率滑件单元的结构，同时对与第二示例性实施例的部件相同的部件分配相同的符号，并略去对它们的描述。

图14和图15是示出第三示例性实施例中的全速率滑件单元510b的结构的图。全速率滑件单元510b具有取代第二示例性实施例中的可移动反射器532的可移动反射器537，并且具有分束器539。可移动反射器537是平面状光学部件，可以围绕由电机536(未示出)驱动的轴538转动，并且可以取图14所示朝向和图15所示朝向。类似于可移动反射器532，可移动反射器537具有用于反射光的反射面537m和用于吸收光的吸收面537t。

分束器539使入射光的一部分反射并使一部分透过。由于其设计，光从分束器539的一个表面的反射率设置得越高，则光的透射率就变得越低。换言之，正面(一个表面)对入射光的反射率等于或者高于一阈值，而透射率等于或低于一阈值。(需要注意的是，这两个阈值不必相同)。利用该特性，在颜色读取模式下，来自物体O并经过反射镜533的漫反射光在分束器539的正面按等于或高于阈值的反射率发生反射，并被导向半速率滑件单元120的方向。相反，在质感读取模式下，来自物体O并经过反射镜534的镜面反射光按等于或低于阈值的透射率从分束器539的背面透射到正面，并被导向半速率滑件单元120的方向。通常，来自物体O的镜面反射光可能比漫反射光的动态范围强几个数量级。因此，在设计分束器539时，应该将正面的反射率和背面的透射率设置为恰当的值。分束器539的位置是如图14的虚线所示的物体O漫反射的光行进的光路(第一光路)与如图15的虚线所示的物体O镜面反射的光行进的光路(第二光路)相交的位置。

在颜色读取模式下，当准直透镜530位于图14所示的位置时，物体O被来自管状光源531的漫射光照射。在质感读取模式下，当准直透镜530位于图15所示的位置时，来自管状光源531的光被准直器530转换为平行光并被引向物体O的方向。

当可移动反射器537在颜色读取模式下位于图14所示的位置时，其用反射面537m沿物体O的方向反射来自管状光源531的光。此时，物体O还被来自管状光源531的光(漫射光)照射，结果是物体O同时被从两个方向照射。来自物体O的漫反射光被反射镜533反射，被分束器539反射，然后沿半速率滑件单元120的方向行进。换言之，可移动反射器537在颜色读取模式下的朝向是如下的朝向：其中，反射面537m将来自管状光源531的光沿朝向物体O的方向反射，还使得来自物体O的漫反射光通过反射镜533和分束器539的反射而被导向半速率滑件单元120。

当可移动反射器537在质感读取模式下位于图15所示的位置时，反射面537m移动到无法接收来自管状光源531的光的位置，因此仅从管状光源531的方向(即从固定方向)以平行光照射物体O。因此，物体O表面的细微形貌产生较多的镜面反射光分量，从而使它们表示物体的质感。镜面反射光被反射镜534反射，通过分束器539，然后沿半速率滑件单元120的方向行进。此外，可移动反射器537的吸收面537t移动到面向物体O的位置，因此使得来自物体O的漫反射光被吸收面537t吸收。因此，可移动反射器537在质感读取模式下的朝向是如下的朝向：其中，来自管状光源531的光被物体O漫反射并被导向吸收面537t的方向，还使得来自物体O的镜面反射光被反射镜534导向半速率滑件单元120。

需要注意的是，如在第二示例性实施例中一样，关于可移动反射器537的朝向和各种部件的位置，光被物体O漫反射直到经过反射镜533和可移动反射器537而被内置传感器140接收为止的光路长度等于光被物体O镜面反射直到经过反射镜534而被内置传感器140接收为止的光路长度。因此，即使可移动反射器537的朝向根据图像读取模式而改变，引导单元的焦点位置也不会改变。这种结构使得可以在同一内置传感器140(信号发生单元)接收漫反射光和镜面反射光，而无需每次都调整焦点位置。

在第三示例性实施例中，如在第二示例性实施例中一样，在颜色读取模式下，可以读取物体的颜色，而在质感读取模式下，可以读取物体的质感。如果结合采用颜色读取模式和质感读取模式，则可以同时读取物体的颜色和质感。通过用电机536(驱动单元)改变可移动反射器537(引导单元)的朝向，可以将可移动反射器537用于两种图像读取模式。因此，与例如为两种图像读取模式中的每一种都安装专用单元的情况相比，由于结构更简单，所以可以减少单元的数量。此外，由于在质感读取模式下来自管状光源531的光通过准直透镜530转换为平行光并沿物体O的方向发出，所以光束对于物体的入射角是一致的，这使得可以更定量地产生由于物体表面的细微形貌造成的镜面反射光分量。从而可以更精确地读取物体的质感。将来自管状光源531的光(漫射光)聚集为平行光，这使得可以确保足够的光量。

D.变型例

可以对上述第一到第三示例性实施例进行如下变型。

(1)利用对第一示例性实施例的描述中的图5所示的全速率滑件单元的结构，当将轴301以及销302和303插入导槽401、402和403中且将移动反射镜支持部117固定在特定位置上时，移动反射镜115的朝向(取向)被唯一确定。然而，为了确定表面(反射面)的朝向，如果确定了该表面上的两条线就足够了。因此，如果在移动反射镜115的侧面设置至少两个销并在外罩部件设置这些销插入其中的至少两个导槽就足够了。此外，在改变移动反射镜115的位置时，如果使轴301沿扫描方向移动，则移动反射镜115的位置发生改变。

(2)在第一示例性实施例中，图像处理单元50生成其中叠加了基于第一图像信号的彩色图像和基于第二图像信号的黑白图像的状态下的彩色图像数据，但是下述方法也是可行的。

首先，基于第二图像信号的图像可以是彩色图像，而不是黑白图像。由于黑白图像是不用彩色表示的，所以阴影区域可以更加明显，但即使在彩色图像中，阴影区域也较暗，因此也可以被识别为阴影区域，从而表示质感。

此外，图像处理单元50可以是这样的：其一方面基于第一图像信号生成彩色图像数据，另一方面基于第二图像信号生成黑白图像数据，将生成的彩色图像数据和黑白图像数据相关联，并将其各自输出到图像形成单元20。在这种情况下，图像形成单元20应该将基于彩色图像数据使用C、M、和Y色调色剂的彩色图像与基于黑白图像数据使用K色调色剂的黑白图像重叠并形成在记录页上。

(3)在第一示例性实施例中，图像处理单元50从图像存储器中读取第二图像信号的信号值，将其转换为表示黑白图像(无彩色)的信号值，并进一步用系数C(0＜C≤1)乘以该信号值，但是也可以简单地将第一图像信号的信号值与第二图像信号的信号值相加而不使用系数C。

代替将系数C预设为例如C＝0.5，操作者可以每次确定恰当的系数C。例如，在记录页上形成图像之前，图像处理单元50例如按0.1的递增量将系数C设置为0.1与1之间的值，并基于使用所有这些系数C生成的图像数据，将多个图像的列表显示于操作单元60的显示器或者在网络中与图像形成装置1相连接的个人计算机。系数C越接近1，阴影越明显，但同时损失了颜色，因此操作者从这多个图像中选择在操作者的眼中看来按照最平衡的方式重现物体O的质感与颜色的图像。图像处理单元50将表示操作者如此指定的图像的该图像数据提供给图像形成单元20，图像形成单元20基于该图像数据在记录纸上形成图像。

(4)第一示例性实施例具体地公开了第一入射角为45°的情况以及第二入射角为65°的情况，但是第一入射角和第二入射角的值并不限于此。例如，第一入射角仅需要是可以令人满意地读取具有均匀表面的物体的角度，理想地为约45°，但是与45°相差1°到2°也是可以的。为了进一步突出物体O的质感，第二入射角可以到大约70°，为了突出物体O的颜色，第二入射角可以到大约60°。

(5)在第一示例性实施例中，作为信号发生单元的内置传感器140被描述为配置有芯片上滤色器的多行CCD图像传感器，但是本发明并不限于这种结构。例如，信号发生单元可以是按配置有滑动或转动滤色器的结构的单行图像传感器。利用这种结构，可以更便宜地构造内置传感器，但是增加读取颜色的数量带来进行读取操作的次数随之增加的问题。内置传感器读取的颜色的数量并不只限于三种颜色，而可以是四种或者更多种颜色。更多数量的颜色使得可以更精确地估计光频反射率，但是当考虑到所产生的图像信号的数据量和图像处理时间时，大约三到六种颜色是恰当的。

(6)在第一示例性实施例中，描述了一种具有四个图像形成单元的串列式图像形成单元，但是旋转式图像形成单元也是可以的。此外，可以设置纸张传送带来替代中间图像转印带，并且可以将图像从感光鼓直接转印到记录纸而不从中间图像转印体(中间图像转印带)进行转印。

(7)还应注意到，在第一示例性实施例中，描述了将本发明用作图像形成装置的情况，但这一方面并非限制。例如，正如图像读取装置可以设置有与该示例性实施例的图像读取单元等效的结构，无需提供图像处理单元或图像形成单元就可以获得特定的效果。换言之，可以将本发明指定为这种类型的图像读取装置。

(8)可以对第二示例性实施例进行如下变型。

图12和图13是示出根据变型例的全速率滑件单元510a的结构的图。图12示出了在颜色读取模式下全速率滑件单元510a的结构，而图13示出了在质感读取模式下全速率滑件单元510a的结构。在图12和图13中，与第一示例性实施例中的部件相同的部件具有相同的符号。根据本变型例的全速率滑件单元510a具有代替反射镜534的两个反射镜534a和534b。通过设置这两个反射镜534a和534b，由物体O漫反射的光直到经过反射镜533和可移动反射器532而被内置传感器140接收为止的反射次数、以及由物体O镜面反射的光直到经过反射镜534a和534b 而被内置传感器140接收为止的反射次数都是偶数(两次)。通过按照这种方式使得颜色读取模式和质感读取模式的光反射次数一致为偶数或奇数，可以使得各种情况下沿反射光的副扫描方向的像方向一致。在第一示例性实施例中，颜色读取模式下的反射次数为两次，而在质感读取模式下的反射次数为一次，这意味着各自的图像方向不一致。在这种情况下，由于在内置传感器上成像的副扫描方向像的方向不一致，所以颠倒在具有R、G、和B三个像素行的内置传感器上成像的像在副扫描方向的顺序。因此，必须改变在后级延迟存储器中用于行匹配的处理的条件，这可能导致诸如切换处理电路或增加存储器延迟的问题。由于不需要这些处理，因此该变型例是非常方便的。

(9)基于与第二示例性实施例的变型例相同的想法，可以对第三示例性实施例进行如下变型。图16和17是示出根据第三示例性实施例的变型例的全速率滑件单元510c的结构的图。图16示出了在颜色读取模式下全速率滑件单元510c的结构，而图17示出了在质感读取模式下全速率滑件单元510c的结构。全速率滑件单元510c具有两个反射镜534c和534d来代替反射镜534。通过设置这两个反射镜534c和534d，由物体O漫反射的光直到经过反射镜533和分束器539而被内置传感器140接收为止的反射次数、以及由物体O镜面反射的光直到经过反射镜534c和534d而被内置传感器140接收为止的反射次数都是偶数(两次)。通过按照这种方式使得颜色读取模式和质感读取模式的光反射次数一致为偶数或奇数，可以使得各种情况下反射光中的像的方向一致。

(10)需要注意的是，在第二示例性实施例和第三示例性实施例中，可移动反射器的朝向根据图像读取模式通过绕轴转动而改变。如果仅仅改变可移动反射器的朝向，那么控制较为简单，并且是优选的。然而，可以根据图像读取装置的内部空间的情况来改变可移动反射器的位置而不仅是可移动反射器的朝向，还可以同时改变朝向和位置。此外，准直透镜并不限于所示的形状，而是可以采用任何已知的准直透镜。

对于本发明示例性实施例的以上描述是出于解释和说明的目的而给出的。其并不旨在穷举或将本发明限于所公开的精确形式。显然，很多修改和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述示例性实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，由此使得本领域其他技术人员能够理解本发明的适于预期具体用途的各种实施例以及各种变型例。旨在由所附权利要求及其等同物来限定本发明的范围。

Claims (14)

1、一种装置，包括：

光源；

第一引导单元，用于按包括第一入射角和第二入射角的规定入射角将来自光源的光导向物体；

信号发生单元，用于接收光并基于接收到的光生成图像信号；

第二引导单元，用于将从物体反射的光导向信号发生单元；以及

控制单元，用于控制第一引导单元以按包括第一入射角和第二入射角的至少两个不同入射角将来自光源的光导向物体，并控制信号发生单元以针对所述至少两个不同入射角生成图像信号。

2、根据权利要求1所述的装置，

其中，第一引导单元包括：

反射单元，包括反射镜和用于改变所述反射镜的朝向的单元；以及

移动单元，用于使反射单元的反射镜沿第一方向移动，

并且其中，控制单元控制反射单元以改变反射镜的朝向，以使得当反射镜沿第一方向移动时来自光源的光照射在物体的固定位置。

3、根据权利要求2所述的装置，

其中，反射单元可以绕一轴转动，该轴与反射镜平行并垂直于第一方向，

并且其中，第一引导单元进一步包括：

第一驱动单元，用于通过使反射单元绕所述轴转动来改变反射镜的朝向；以及

第二驱动单元，用于使反射镜沿第一方向移动，

并且其中，控制单元控制第一驱动单元以改变反射镜的朝向，并且控制移动单元和第二驱动单元以使反射镜沿第一方向移动。

4、根据权利要求2所述的装置，

其中，反射单元包括：

设置在反射镜的侧面上的至少两个轴或销，以及

沿不同方向延伸并且所述至少两个轴或销插入其中的至少两个导槽，

并且其中，控制单元控制第一驱动单元以通过使插入在导槽中的轴或销沿第一方向移动来改变反射镜的朝向和位置。

5、根据权利要求1所述的装置，其中，第一入射角约为45度，第二入射角约为60到70度。

6、根据权利要求1所述的装置，其中，信号发生单元基于在来自光源的光被按第一入射角导向物体时接收到的光生成第一图像信号，并基于在来自光源的光被按第二入射角导向物体时接收到的光生成第二图像信号，该装置进一步包括：

图像数据生成单元，用于基于第一图像信号和第二图像信号生成图像数据；以及

基于所生成的图像数据在记录页上形成调色剂图像的单元。

7、根据权利要求6所述的装置，其中，图像数据生成单元通过将第二图像信号与规定系数之积和第一图像信号相加来生成图像数据。

8、根据权利要求7所述的装置，其中，所述系数大于0且小于或等于1。

9、根据权利要求1所述的装置，

其中，第一引导单元和第二引导单元各自可以从以下部件的组中动态构成：

第一光学部件，包括第一反射面和第二反射面以及用于吸收光的吸收面；

第一驱动单元，用于改变第一光学部件的朝向和位置；

第二光学部件，用于将入射光转换为平行光；

第二驱动单元，用于改变第二光学部件的朝向和位置；

第三光学部件，用于将来自物体的漫反射光导向第一光学部件的第二反射面；以及

第四光学部件，用于将入射光导向信号发生单元，

并且其中，在第一图像输入模式下，控制单元用第一光学部件和第一驱动单元构造第一引导单元，用第一光学部件和第三光学部件以及第一驱动单元构造第二引导单元，并且控制第一驱动单元以将第一光学部件的朝向和位置改变为使得来自光源的光直接照射物体、由第一光学部件的第一反射面反射的光按第一入射角导向物体、而来自物体的漫反射光被第三光学部件反射并进一步被第一光学部件的第二反射面反射到信号发生单元，

并且其中，在第二图像输入模式下，控制单元用第二光学部件和第二驱动单元构造第一引导单元，用第四光学部件构造第二引导单元，并且控制第二驱动单元以将第二光学部件放置在光源与物体之间以使得所有来自光源的光被转换为平行光并仅按第一入射角照射物体，并且控制第一驱动单元以将第一光学部件放置在如下的位置：使得由第四光学部件反射到信号发生单元的来自物体的镜面反射光不被第一光学部件遮挡，而来自物体的漫反射光被第一光学部件的吸收面吸收。

10、根据权利要求9所述的装置，其中，第二光学部件是准直透镜。

11、根据权利要求9所述的装置，

其中，信号发生单元在第一图像输入模式下基于来自物体的漫反射光生成图像信号，在第二图像输入模式下基于来自物体的镜面反射光生成图像信号，

并且其中，控制单元基于在第一图像输入模式下生成的图像信号生成表示物体颜色的颜色信息，基于在第二图像输入模式下生成的图像信号生成表示物体质感的质感信息。

12、根据权利要求9所述的装置，其中，来自物体并被第一光学部件导向信号发生单元的漫反射光的光路长度等于来自物体并被第二光学部件导向信号发生单元的镜面反射光的光路长度。

13、根据权利要求9所述的装置，其中，沿着来自物体并被第一光学部件导向信号发生单元的漫反射光的光路的反射次数与沿着来自物体并被第二光学部件导向信号发生单元的镜面反射光的光路的反射次数都为奇数或者都为偶数。

14、根据权利要求1所述的装置，

其中，第一引导单元和第二引导单元各自可以从以下部件的组中动态构成：

分束器，包括反射面和该反射面的背面，其中当从反射面照射该分束器时反射面将光反射，而当从背面照射该分束器时光通过该分束器；

第一光学部件，包括反射面和用于吸收光的吸收面；

第一驱动单元，用于改变第一光学部件的朝向和位置；

第二光学部件，用于将入射光转换为平行光；

第二驱动单元，用于改变第二光学部件的朝向和位置；

第三光学部件，用于将来自物体的漫反射光导向分束器的反射面；以及

第四光学部件，用于将入射光导向信号发生单元，

并且其中，在第一图像输入模式下，控制单元用第一光学部件和第一驱动单元构造第一引导单元，用分束器和第三光学部件构造第二引导单元，并且控制第一驱动单元以将第一光学部件的朝向和位置改变为使得来自光源的光直接照射物体、由第一光学部件的第一反射面反射的光按第一入射角导向物体、而来自物体的漫反射光被第三光学部件反射并进一步被分束器的反射面沿信号发生单元的方向反射，

并且其中，在第二图像输入模式下，控制单元用第二光学部件和第二驱动单元构造第一引导单元，用第四光学部件构造第二引导单元，并且控制第二驱动单元以将第二光学部件放置在光源与物体之间以使得所有来自光源的光被转换为平行光并仅按第一入射角照射物体，并且控制第一驱动单元以将第一光学部件放置在如下的位置：使得第一光学部件不遮挡来自物体的镜面反射光，所述镜面反射光进一步被第四光学部件反射并沿信号发生单元的方向通过分束器，但第一光学部件的吸收面吸收来自物体的漫反射光。

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