TW201622402A - 具有上置式反射鏡之掃描裝置 - Google Patents

Abstract

一種掃描裝置包含一光源、一反射鏡以及一光感測器。光源提供一光線至一原稿。光線之一第一部分穿透原稿之一孔洞而產生一穿透光。光線之一第二部分被原稿之一非孔洞部分反射而產生一第二反射光。反射鏡反射穿透光而產生一第一反射光。光感測器接收第一反射光及第二反射光而產生代表原稿之一影像之一有孔洞影像信號。

Description

具有上置式反射鏡之掃描裝置

本發明是有關於一種掃描裝置，且特別是有關於一種具有上置式反射鏡之掃描裝置，藉此可以方便對掃描有孔洞文件進行去除孔洞的影像處理。

傳統的掃描器雖然可以掃描有孔洞的文件，但是可見光射出孔洞後不會被可見光感測器接收，因此掃描出來的結果就會在對應於孔洞處呈現全黑的影像。使用者若將此影像列印出來，就會浪費很多碳粉在列印全黑的孔洞影像上。雖然可以透過影像處理的軟體來移除孔洞，但是這樣的後處理並不精確且十分佔據效能，因為影像處理軟體未必能正確地辨別黑色區塊與孔洞。此外，並不是所有的掃描器都具備影像處理軟體，且具有影像處理軟體的掃描器成本較高。另外，影像處理程序會耗用使用者額外的時間，且對不熟悉操作的使用者而言是一大阻礙。

因此，本發明之一個目的係提供一種具有上置式反射鏡之掃描裝置，藉此可以方便對掃描有孔洞文件進行去除孔洞的影像處理。

為達上述目的，本發明提供一種掃描裝置，包含一光源、 一反射鏡以及一光感測器。光源提供一光線至一原稿。光線之一第一部分穿透原稿之一孔洞而產生一穿透光。光線之一第二部分被原稿之一非孔洞部分反射而產生一第二反射光。反射鏡反射穿透光而產生一第一反射光。光感測器接收第一反射光及第二反射光而產生代表原稿之一影像之一有孔洞影像信號。

藉由上述的上置式反射鏡來將穿過原稿的孔洞的光線反射至光感測器，使得感測器的感測胞達到飽和的狀態而獲得飽和值，此飽和值明顯高於由標準白圖案反射至光感測器的感測值。藉由判斷出飽和值的位置，即可得知孔洞的相對位置而進行孔洞修復程序。因此，不需要藉由複雜的影像運算處理來推估孔洞的位置。此外，控制處理模組可以利用飽和值來即時對一掃描區段(掃描線)的影像進行孔洞的判定及修復。如此一來，不需大量的記憶體及緩衝區，不需高效能的處理器，就能節省系統資源，使得掃描裝置或事務機的成本可以有效降低，掃描裝置或事務機也可以直接處理後輸出修復影像至與其連接之計算機裝置。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

A、B、C、D、E‧‧‧點

IM‧‧‧原稿影像

L‧‧‧光線

L1‧‧‧第一部分

L2‧‧‧第二部分

L3‧‧‧穿透光

L4‧‧‧第一反射光

L5‧‧‧第二反射光

O‧‧‧原稿

O1‧‧‧孔洞

O2‧‧‧非孔洞部分

SL‧‧‧掃描線

1‧‧‧掃描裝置

10‧‧‧光源

11‧‧‧發光二極體

12‧‧‧導光棒

20‧‧‧反射鏡

30‧‧‧光感測器

40‧‧‧控制處理模組

50‧‧‧饋送機構

60‧‧‧平台

70‧‧‧驅動機構

80‧‧‧透鏡

90‧‧‧透鏡陣列

圖1與圖2顯示依據本發明第一實施例之掃描裝置之兩個不同狀態的示意圖。

圖3顯示一原稿之示意圖。

圖4顯示代表一原稿之一無孔洞影像之示意圖。

圖5顯示依據圖1與圖2之光路的局部放大圖。

圖6與圖7顯示依據本發明第二實施例之掃描裝置之兩個不同狀態的示意圖。

圖8顯示依據本發明第三實施例之掃描裝置之示意圖。

圖9顯示依據本發明第三實施例之掃描裝置之示意圖。

圖1與圖2顯示依據本發明第一實施例之掃描裝置1之兩個不同狀態的示意圖。圖3顯示一原稿O之示意圖。圖4顯示代表原稿之無孔洞影像之示意圖。本實施例的目的是利用掃描裝置來掃描原稿O，並利用自身的處理或外接的處理模組將有孔洞的原稿處理成無孔洞影像。

如圖1至圖4所示，本實施例之掃描裝置1包含一光源10、一反射鏡20以及一光感測器30，這三個元件是裝設在掃描裝置1的殼體(未顯示)內。在圖1與圖2中，光源10、反射鏡20以及光感測器30皆以垂直圖面的方式上下延伸。意即，圖1與圖2為掃描裝置1之部分截面，此部分截面對應至掃描裝置1之一條掃描線SL。掃描線SL又稱為一個掃描區段，指的是當光感測器30與原稿O的相對位置關係呈現固定時，光感測器30可以擷取到原稿O的一個線段或區段的影像。換言之，圖1係對應於圖3的點D的光路圖，而圖2係對應於圖3的點E的光路圖。

請參照圖1，光源10提供一光線L至原稿O，光線L之一第一部分L1穿透原稿O之一孔洞O1而產生一穿透光L3。再請參照圖2，同一時間，於另一位置(例如是平行圖1之圖面的上方或下方)的原稿O沒有孔洞，光線L之一第二部分L2被原稿O之一非孔洞部分 O2反射而產生一第二反射光L5。於一例子中，光線L是可見光；於另一例子中，光線L是紅外光；於又另一例子中，光線L是可以在可見光與紅外光之間切換，以符合使用需求。

反射鏡20反射穿透光L3而產生一第一反射光L4。由於反射鏡20係設置於原稿O的上方，故稱為上置式反射鏡。

光感測器30為長條型，並接收第一反射光L4及第二反射光L5而產生代表原稿O之一影像之一有孔洞影像信號。有孔洞影像信號可以在掃描裝置中處理，也可以傳送到另一處理裝置或計算機裝置中處理。譬如是透過無線網路傳送到手機進行影像處理，以執行後續之去除孔洞處理。

當光源10、反射鏡20以及光感測器30停在圖1與圖2的位置進行掃描時，掃描線SL係如圖3所示，其中掃描線SL的一部分橫貫孔洞O1，其光路圖對應於圖1；掃描線SL的另一部分橫貫非孔洞部分O2，其光路圖對應於圖2。透過下述的去除孔洞處理，可以獲得如圖4所示的原稿影像IM。

於本實施例中，光感測器30之多個第一感測胞(sensing cell)接收第一反射光L4而獲得多個第一感測值，此等第一感測值達到一飽和值，或者說第一感測胞所抓到的光量馬上達到飽和狀態。光感測器30之多個第二感測胞接收第二反射光L5而獲得多個第二感測值，且沒有任一個第二感測值達到飽和值，甚至是低於飽和值達到相當的程度。譬如在感測值從0到飽和值255的狀況下，第二感測值只能達到飽和值的95%至75%，較佳是90%至80%。

舉例而言，表1顯示第一感測胞C1與第二感測胞C2所接收到的第一感測值與第二感測值的一個例子。如表1所示，對應於孔 洞的第二感測胞C2的第二感測值都是達到飽和值(255)，而對應於非孔洞的第一感測胞C1的第一感測值最大也只到達220(原稿的白色部分)，但不會達到飽和值。這是因為光線由反射鏡反射至光感測器，光感測器就如同人眼接收到強光而產生類似瞎掉的效果。藉此，可以輕易分辨出原稿的孔洞的位置。值得注意的是，此表格僅用以例示說明之目的，實際應用時，感測值的數目是更多且可能更多樣化。

為了在掃描裝置上達到去除孔洞的效果，掃描裝置1可以更包含一控制處理模組40，電連接至光感測器30及光源10，並對有孔洞影像信號執行去除孔洞處理而獲得一無孔洞影像信號。

進行去除孔洞處理時，可以有多種實施方式。於一例子中，控制處理模組40將此等第一感測值調整成一標準白數值，以完成去除孔洞處理，標準白數值低於飽和值。譬如將此等第一感測值(255)調整為(230)。於另一例子中，控制處理模組40將此等第一感測值調整成此等第二感測值中之一最高感測值，以完成去除孔洞處理。譬如將此等第一感測值(255)調整為(220)。於又另一例子中，控制處理模組40將此等第一感測值調整成此等第二感測值中之多個相對高感測值之一平均值，以完成去除孔洞處理。譬如將此等第一感測值(255)調整為(220+215+210)/3。

於本實施例中，掃描裝置1係為一平台式掃描器，且更包含一平台60、一驅動機構70以及一透鏡80。原稿O係置放於平台60上。驅動機構70驅動光源10、反射鏡20及光感測器30的一組合通過 原稿O之原稿O。透鏡80設置於第一反射光L4與第二反射光L5之一光路上，用於將第一反射光L4與第二反射光L5聚焦至光感測器30上。

圖5顯示依據圖1與圖2之光路的局部放大圖。由於反射鏡20與原稿O的底部有一段距離，故所產生的孔洞影像之位置會有所偏移，此時可以利用圖5的光路的三點A、B、C所構成的直角三角形求出偏移量(AB線段長)當作一預定偏移參數，以利控制處理模組40依據預定偏移參數決定有孔洞影像信號中之孔洞影像之位置，達成較佳之補償效果。

圖6與圖7顯示依據本發明第二實施例之掃描裝置之兩個不同狀態的示意圖。如圖6與7所示，本實施例係類似於第一實施例，不同之處在於反射鏡20的反射面係水平設置，亦即，平行於平台60地設置。但是透鏡80與光感測器30係歪斜地設置，仍能達成本發明的效果。值得注意的是，可以將平台式掃描裝置的上蓋的背景元件整片設置成大面積的反射鏡，如此一來，大面積的反射鏡就不需要被移動，此舉可以簡化機構的設計。

圖8顯示依據本發明第三實施例之掃描裝置之示意圖。如圖8所示，本實施例係類似於第一實施例，不同之處在於掃描裝置係為一饋送式掃描器，且更包含一饋送機構50，於此係以數個滾輪來實施。光源10、反射鏡20及光感測器30係為固定狀，且饋送機構50饋送原稿O通過光源10、反射鏡20及光感測器30的一組合。

圖9顯示依據本發明第三實施例之掃描裝置之示意圖。如圖9所示，掃描裝置1更包含一透鏡陣列90，設置於第一反射光L4與第二反射光L5之一光路上，用於將第一反射光L4與第二反射光L5聚焦至光感測器30上，其中光源10、透鏡陣列90與光感測器30組成 一接觸式影像感測器(Contact Image Sensor,CIS)。光源10包含一發光二極體11及一導光棒12，用於提供線狀光源。透鏡陣列90係由多個柱狀透鏡所組成。值得注意的是，第三實施例亦可以採用第一實施例的透鏡80、光感測器30及光源10所組成的電荷耦合元件影像感測器(Charge-coupled device(CCD)type image sensor)掃描模組。

為了讓掃描裝置1在掃描到孔洞時可以讓對應的感測胞達到飽和值，控制處理模組40可以執行一校正程序以獲得一校正結果。亦即，讓使用者移除原稿後，進行預掃描步驟，獲得所有感測胞的感測值。在沒有原稿的情況下，掃描裝置相當於是掃描到一個大的孔洞，若此情況下無法讓所有感測胞達到飽和值，則控制處理模組40可以依據校正結果調整光源之亮度，譬如是調整對光源10的供電參數(譬如是電壓、電流或頻率)，以提高光源10所發出的光線的亮度，以確保後續之第一感測值可以達到飽和值。此作法特別是可以解決在光源10使用一段時間後產生光衰而造成感測胞無法達到飽和值的問題。校正時機可以由控制處理模組40決定，譬如是於開機時，或控制處理模組40計算掃描裝置之使用時間，當累計達到預定的時間(譬如1000、2000小時等)時，就進行校正程序。或者，控制處理模組40計算一段時間(譬如1000、2000小時等)內，所有感測胞都沒有到達飽和值，則執行校正程序，提供一種智慧型判斷的功能。或者，當使用者發現掃描裝置失去孔洞修復的功能時，則透過一按鈕、組合按鈕或其他方式輸入一指令要求控制處理模組40進行校正程序。

藉由上述實施例的上置式反射鏡來將穿過原稿的孔洞的光線反射至光感測器，使得感測器的感測胞達到飽和的狀態而獲得飽和值，此飽和值明顯高於由標準白圖案反射至光感測器的感測值。藉由判 斷出飽和值的位置，即可得知孔洞的相對位置而進行孔洞修復程序。因此，不需要藉由複雜的影像運算處理來推估孔洞的位置。此外，控制處理模組可以利用飽和值來即時對一掃描區段(掃描線)的影像進行孔洞的判定及修復。如此一來，不需大量的記憶體及緩衝區，不需高效能的處理器，就能節省系統資源，使得掃描裝置或事務機的成本可以有效降低，掃描裝置或事務機也可以直接處理後輸出修復影像至與其連接之計算機裝置。

在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本發明之技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發明之範圍。

L‧‧‧光線

L1‧‧‧第一部分

L2‧‧‧第二部分

L3‧‧‧穿透光

L4‧‧‧第一反射光

O‧‧‧原稿

O1‧‧‧孔洞

1‧‧‧掃描裝置

10‧‧‧光源

20‧‧‧反射鏡

30‧‧‧光感測器

40‧‧‧控制處理模組

60‧‧‧平台

70‧‧‧驅動機構

80‧‧‧透鏡

Claims (10)

1. 一種掃描裝置，包含：一光源，提供一光線至一原稿，該光線之一第一部分穿透該原稿之一孔洞而產生一穿透光，該光線之一第二部分被該原稿之一非孔洞部分反射而產生一第二反射光；一反射鏡，反射該穿透光而產生一第一反射光；以及一光感測器，接收該第一反射光及該第二反射光而產生代表該原稿之一影像之一有孔洞影像信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之掃描裝置，其中該光感測器之多個第一感測胞(sensing cell)接收該第一反射光而獲得多個第一感測值，該等第一感測值達到一飽和值，該光感測器之多個第二感測胞接收該第二反射光而獲得多個第二感測值，且沒有任一個第二感測值達到該飽和值。
3. 如申請專利範圍第2項所述之掃描裝置，更包含：一控制處理模組，電連接至該光感測器及該光源，並對該有孔洞影像信號執行一去除孔洞處理而獲得一無孔洞影像信號。
4. 如申請專利範圍第3項所述之掃描裝置，其中該控制處理模組將該等第一感測值調整成一標準白數值，以完成該去除孔洞處理，該標準白數值低於該飽和值。
5. 如申請專利範圍第3項所述之掃描裝置，其中該控制處理模組將該等第一感測值調整成該等第二感測值中之一最高感測值，以完成該去除孔洞處理。
6. 如申請專利範圍第3項所述之掃描裝置，其中該控制處理模組將該等第一感測值調整成該等第二感測值中之多個相對高感測值之一平均值，以完成該去除孔洞處理。
7. 如申請專利範圍第3項所述之掃描裝置，其中該控制處理模組依據一預定偏移參數決定該有孔洞影像信號中之孔洞影像之位置。
8. 如申請專利範圍第3項所述之掃描裝置，其中該控制處理模組執行一校正程序以獲得一校正結果，並依據該校正結果調整該光源之亮度，以確保後續之該等第一感測值達到該飽和值。
9. 如申請專利範圍第1項所述之掃描裝置，係為一饋送式掃描器，且更包含：一饋送機構，其中該光源、該反射鏡及該光感測器係為固定狀，且該饋送機構饋送該原稿通過該光源、該反射鏡及該光感測器的一組合。
10. 如申請專利範圍第1項所述之掃描裝置，係為一平台式掃描器，且更包含：一平台，該原稿係置放於該平台上；以及一驅動機構，驅動該光源、該反射鏡及該光感測器的一組合通過該原稿之該原稿。