TWI381713B - 掃描裝置及其掃描裝訂文件之方法 - Google Patents

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Description

掃描裝置及其掃描裝訂文件之方法
本發明是有關於一種掃描裝置及其掃描方法，且特別是有關於一種掃描裝訂文件或書本之方法及應用該方法之掃描裝置。
由於影像掃描技術不斷的進步，現今掃描器無論在家庭或是辦公室用途上，都佔有相當重要的地位。掃描器提供使用者對實體物件(例如文件、照片和書本等)進行影像擷取，並以電子檔的形式顯示及儲存於電腦中，不但可永久保存物件影像並節省實體物件所佔用的空間，儲存成數位影像資料亦可方便使用者進行影像資料的傳遞或編輯等動作。
掃描器可分為平台式掃描器(Flatbed Scanner)和饋紙式掃描器(Sheet-fed Scanner)。饋紙式掃描器可自動饋入及掃描大量文件，以節省掃描時間和人力資源。而平台式掃描器主要是用以掃描單張的文件、厚紙板、或是裝訂成冊的文件或書本。尤其是裝訂成冊的文件或書本，在不拆卸破壞原裝訂的情形下，完全無法使用饋紙式掃描器的自動文件送紙機構來進行掃描，必須使用平台式掃描器才能完成掃描工作。因此，許多具有掃描書本功能的掃描器相應而生，以滿足使用者掃描裝訂文件的需求，這些掃描器包括了專門為掃描書本而設計的掃描器，以及兼具掃描一般 文件和書本的掃描器。前者例如：美國專利申請案公開號US 2005/0243386揭露一種可提供均勻光源之書本掃描器，和美國專利案專利號US 5,777,660揭露一種可同時掃描兩相鄰書頁之書本掃描器。後者例如：美國專利案專利號US 5,712,718揭露一種掃描器，可避免裝訂文件或書本的裝訂邊緣產生影像扭曲。
本發明係關於一種掃描裝置及其掃描裝訂文件之方法，在掃描裝訂文件或書本時，掃描裝置可自動開啟一書本掃描模式，令使用者可迅速且簡易地完成掃描工作。
根據本發明，係提出一種掃描裝置，用以掃描一物件，包括一殼體、一掃描模組、至少一感測器以及一控制/處理單元。殼體具有一第一平台和一第二平台，第一平台係用以置放物件並具有一掃描區，第二平台係與第一平台鄰接。掃描模組係設置於殼體內並且位於該第一平台下方，用以擷取物件位於掃描區之一影像，並且產生一影像訊號。至少一個感測器設置於第二平台上，用以偵測物件以及發出一偵測訊號。控制/處理單元設置於殼體內，且分別與掃描模組和感測器電性連接，係接收影像訊號及偵測訊號，並且處理影像訊號，其中控制/處理單元係依據偵測訊號設定掃描裝置進入一書本掃描模式。
根據本發明，係提出一種掃描裝訂文件之方法，用於一掃描裝置，包括步驟如下。首先，提供一第一平台和一 第二平台，第二平台係與第一平台鄰接，第一平台具有一掃描區；並設置一感測器於第二平台上。接著，感測器偵測放置於第一平台上一物件，並且發出一偵測訊號；若接收到偵測訊號，則啟動一書本掃描模式；若沒有收到偵測訊號，則啟動一正常掃描模式。之後，掃描該物件。在一實施例中，掃描裝置於正常掃描模式下係以一第一掃描起始點為掃描原點，於書本掃描模式下則以鄰近第二平台之一第二掃描起始點為掃描原點。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本發明係提出一種掃描裝置及其掃描裝訂文件之方法，此掃描裝置除了用來掃描一般文件外，更可用來掃描裝訂成冊的文件如書本等，且掃描裝訂文件時掃描裝置可自動開啟書本掃描模式，以提供使用者一個迅速簡便的自動化掃描過程。本發明係適用於一平台式掃描器。
以下係根據本發明提出一實施例，以詳細說明本發明之掃描裝置及應用該裝置掃描裝訂文件之方法。然而實施例中所提出之掃描裝置僅為舉例說明之用，並非作為限縮本發明保護範圍之用。再者，實施例中掃描裝置之圖示亦僅繪示本發明技術之相關元件，省略不必要之元件(例如省略平台式掃描器之上蓋)，以便於清楚顯示本發明之技術特點。
＜掃描裝置＞
請參照第1圖，其繪示依照本發明一較佳實施例之平台式掃描裝置之示意圖。掃描裝置1包括一殼體10、一掃描模組12、至少一感測器14和一控制/處理單元16。其中，殼體10具有一第一平台102和一第二平台104，第一平台102具有一掃描區且用以置放一待掃描物件(未顯示於第1圖中)之一待掃描頁面；第二平台104係與第一平台102鄰接，鄰接界線為L1。另外，第一平台102包括一透明窗口1021和透明窗口1021外圍之不透光區1023。掃描區則位於透明窗口1021內且位於掃描模組12之移動範圍內。 透明窗口包括一對齊底線B1，在此實施例中，對齊底線B1係垂直於第二平台104和第一平台102鄰接之界線L1，而掃描區係具有一第一掃描起始點P1和一第二掃描起始點P2，分別位於透明窗口1021的對齊底線B1之兩端，且第二掃描起始點P2係鄰近第二平台104。再者，掃描裝置更包括一傳動機構(未顯示)，係帶動掃描模組12沿著一掃描方向來回移動。
掃描模組12係裝設於殼體10內並位於第一平台102下方，用以擷取待掃描物件位於掃描區之影像，並且產生一影像訊號。掃描模組12例如包括了用以擷取物件位於掃描區之影像的影像感測器、類比數位轉換器和記憶體等元件，在此不多作敘述與特別限制，只要適用於平台式掃描器之掃描模組均可應用於此實施例。
至少一個感測器14設置於殼體10之第二平台104 上，且感測器14的位置靠近第二平台104和第一平台102鄰接之界線L1。感測器14主要用以偵測待掃描物件以及發出一偵測訊號。可應用的感測器種類很多，包括光學感測器(Optical Sensor)，例如紅外線感測器(Infrared Sensor)，和機械式感測器(Mechanical Sensor)，例如壓力式感測器(Pressure Sensor)或搖臂式感測器(Arm Sensor)，等等，本發明並不特別限制需使用特定感測器進行裝訂文件的感測。
而設置於殼體內的控制/處理單元16則分別與掃描模組12和感測器14電性連接，以接收掃描模組12所產生的影像訊號以及感測器14所發出的偵測訊號，控制/處理單元16並可進一步處理影像訊號。依據本發明，控制/處理單元16係可依據偵測訊號設定掃描裝置1進入一書本掃描模式。掃描裝置1更包括一顯示單元(例如顯示螢幕)17，係可顯示書本掃描模式之設定選項。
請參照第2圖，其繪示以第1圖之平台式掃描裝置掃描一書本之示意圖。當待掃描物件為一裝訂文件例如書本20時，書本20的待掃描頁面202置放於第一平台102的掃描區，而非待掃描頁面204則觸發感測器14，使得感測器14發出偵測訊號至控制/處理單元16，以及控制/處理單元16設定掃描裝置1進入書本掃描模式。當掃描裝置1進入書本掃描模式時，控制/處理單元16係可對影像訊號進行例如自動裁切、自動影像旋轉或合併影像等等之影像處理程序，並且將書本掃描模式之設定選項顯示於顯示單 元17處，以輔助使用者瞭解目前所進行的掃描程序。另外，當待掃描物件觸發感測器14而使控制/處理單元16設定掃描裝置1進入書本掃描模式時，掃描裝置係以第二掃描起始點P2(第1圖)為掃描原點，若感測器14未被觸發，掃描裝置則進入一正常掃描模式，並以第一掃描起始點P1為掃描原點。掃描原點，其座標一般定義為(0,0)或是最小的(x,y)值，係可用以計算及決定掃描影像的邊界範圍以及影像大小。由於掃描書本20時，書本20之裝訂邊係靠第二平台104與第一平台102鄰接之界線L1置放，因此以第二掃描起始點P2為掃描原點，會比以第一掃描起始點P1為掃描原點更精確的計算出書本20的待掃描頁面202的掃描影像大小，便於後續的影像處理。
雖然在實施例之第1、2圖中，係繪示在第二平台104上裝設三個感測器14進行感測，然而實際應用時感測器14的數量可依掃描器的產品尺寸與功能在1~正整數n中作出較佳的選擇，本發明對此並不多作限制。
請同時參照第3圖和第4圖。第3圖繪示本發明另一實施例之平台式掃描裝置之示意圖。第4圖繪示第3圖之掃描裝置的上視圖。第3、4圖中和第1圖相同之元件係標示同樣的元件符號，且在此不再贅述。第3圖之掃描裝置3係設置有M個感測器於殼體10之第二平台104上，且靠近第二平台104和第一平台102鄰接之界線L1，M為大於2之正整數。再者，該些感測器S1、...Sn、...SM 分別設置於一特定位置，並可發出偵測訊號至控制/處理單元 16，控制/處理單元16係依據該些偵測訊號處理影像訊號之影像尺寸。其中，由於待掃描的裝訂文件尺寸不一，不同位置的感測器可用來感測不同尺寸的物件，例如第3、4圖中感測器S1的位置可用來感測小型尺寸物件，感測器Sn的位置可用來感測中型尺寸物件，而感測器SM 的位置可用來感測大型尺寸物件，且兩相鄰感測器之距離可以相等或不相等(即S1和S2的間距可以等於或不等於SM 和SM-1 的間距)。
如第4圖所示，設置在第二平台104上且靠近鄰接界線L1的M個感測器S1、...Sn、...SM 係與控制/處理單元16電性連接，第1個感測器S1到對齊底線B1(第3圖)之垂直距離為D1，同理，第2、3、...n...M-1和M個感測器S2、S3、...Sn...SM-1 和SM 到對齊底線B1之垂直距離分別為D2、D3、...Dn...DM-1 和DM ，而該些垂直距離係分別和M種不同大小的裝訂文件尺寸相應，例如第N個感測器(1NM，N為正整數)到對齊底線B1(第3圖)之一垂直距離Dn係與一第N種書本之尺寸相對應，當掃描具第N種尺寸的書本時，其非待掃描頁面會觸發感測器Sn(或S1~Sn)，例如阻斷感測器Sn之發射端和接收端之間的紅外線或阻斷感測器Sn之接收端接收環境光線(ambient light)(光學感測器)，或施以一壓力於感測器Sn(機械式感測器)等方式，而使得感測器Sn(或S1~Sn)發出偵測訊號至控制/處理單元16，控制/處理單元16接收偵測訊號，並設定掃描裝置1進入書本掃描模式。此偵測訊號亦可輔 助控制/處理單元16迅速判斷該書本待掃描頁面具有第N種書本尺寸。
不論是商辦或家用，使用者可能會有許多不同尺寸的裝訂文件欲進行掃描。以書本為例，中文書尺寸有大16開本210×297(mm)、大32開本148×210(mm)和大64開本105×148(mm)；正度為：16開本188×265(mm)，32開本130×184(mm)、64開本92×126(mm)...等各種尺寸；外文書尺寸有A5(14.1cm×21cm)、A6(15cm×10.5cm)、36K(17cm×11.5cm)...等各種尺寸。外文書中各國又有不同的書本尺寸，其變化繁不計數，除此之外還有其他不在各國標準規格內具特別尺寸的裝訂文件(例如方形圖書26 cm×26.5 cm等等)。因此實際應用時，製造商可依照掃描裝置的銷售地區裡常見的書本尺寸或文件大小來選擇(例如選出常見的M種尺寸)和決定此掃描裝置上感測器的裝設數量以及每一個感測器的絕對位置(如第3、4圖之M個感測器所示)，以符合該地區使用者的實際需要。
另外，值得注意的是，雖然在此實施例中，係以第二平台104傾斜設置作說明，即第二平台104與第一平台102之間成一夾角θ，且夾角θ係大於90度和小於180度，然而實際應用時，掃描裝置的第二平台104也可以垂直於第一平台102。若第二平台104垂直於第一平台102，則感測器14可設置在第二平台104上且靠近界線L1處，或是設置在第一平台102上靠近界線L1處但在掃描區外(不影響掃描影像之擷取)。因此，本發明對於第二平台104 與第一平台102之間的角度並不特別限制。
<應用實施例之掃描裝置之掃描方法>
第5圖為應用本發明一較佳實施例之掃描裝置進行掃描之方法流程圖。請同時參照第1、2圖。首先，如步驟501所示，提供具有第一平台102、第二平台104和至少一個感測器14之一掃描裝置，第二平台104係與第一平台102鄰接，且第一平台102具有一掃描區。至少一感測器14設置於第二平台102上。關於掃描裝置之詳細實施方式請參考前述說明。並且，如步驟502所示，將一物件放置於第一平台102的掃描區上。接著，如步驟503所示，至少一個感測器14偵測放置於第一平台102上物件是否為書本或裝訂文件，並且發出一偵測訊號至控制/處理單元16。若控制/處理單元16沒有接收到偵測訊號(即掃描一般單張文件沒有觸發感測器14)，則如步驟505所示，啟動一正常掃描模式；若控制/處理單元16接收到偵測訊號(即掃描一裝訂文件(書本)，其非掃描頁面觸發了感測器14)，則如步驟506所示依據該偵測訊號啟動一書本掃描模式。之後，進行掃描物件之步驟507。
於掃描物件之步驟507後，更包括：產生對應該掃描區之一初步影像訊號，以及處理初步影像訊號之步驟。其中，處理初步影像訊號之步驟例如包括：處理初步影像訊號之影像尺寸；對初步影像訊號進行一自動裁切程序，以獲取對應物件位於掃描區中之影像之一已處理影像訊 號；以及對初步影像訊號進行一自動影像旋轉或合併影像程序，以獲取具有一特定方向或影像合併之一已處理影像訊號。
再者，當感測器14偵測到待掃描物件為一裝訂文件而啟動一書本掃描模式時，在書本掃描模式下，對初步影像訊號除了進行自動裁切程序和自動影像旋轉或合併影像程序外，還可增強掃描光源亮度和變更掃描原點等各種影像處理。
以待掃描物件為一尺寸36K(17cm×11.5cm)的書本為例，進行掃描後其初步影像訊號可能是約A4大小的原始影像檔，在書本掃描模式下可經由自動裁切程序將對初步影像訊號進行裁切處理，將其他沒有影像資料的空白區域裁剪掉，而獲得與待掃描物件原尺寸相應之一已處理影像訊號。
而掃描書本所進行的自動影像旋轉或合併影像等程序則可獲取具有一特定方向或影像合併之一已處理影像訊號。以自動影像旋轉程序為例，使用者在掃描書本左側頁面所呈現的初步影像和掃描書本右側頁面所呈現的初步影像是上下相反的，因此進行多頁掃描後其初步影像訊號呈現正反交錯，在書本掃描模式下自動影像旋轉程序可自動將相反的影像反轉為正，以獲取具有同樣方向之已處理影像訊號。
在書本掃描模式下還包括可對初步影像訊號進行增強掃描光源亮度。掃描裝訂文件時，對於接近裝訂線的區 域(夾縫處)來說，其難以服貼於透明窗口上而距離掃描區較遠，因此掃描獲取的影像容易產生變形且失真。在啟動書本掃描模式後，可對初步影像訊號(特別是對應第二平台104和第一平台102鄰接之界線L1處之影像訊號)進行增強掃描光源亮度，以改善獲取影像的品質。
再者，書本掃描模式還可包括變更掃描原點之處理程序。請參照第1圖，掃描區係具有一第一掃描起始點P1和第二掃描起始點P2，第一掃描起始點P1位於透明窗口1021的對齊底線B1的一端，第二掃描起始點P2則位於對齊底線B1的另一端且鄰近第二平台104。當感測器14未發出偵測訊號，判斷物件為一非裝訂文件而啟動正常掃描模式時(步驟505)，係以第一掃描起始點P1為掃描原點。當感測器14發出偵測訊號，判斷物件為一裝訂文件而啟動書本掃描模式時(步驟506)，掃描裝置1則以第二掃描起始點P2為掃描原點。
上述關於書本掃描模式可進行之影像處理，包括自動裁切、自動影像旋轉或合併影像、增強光源亮度和變更掃描原點等程序，不但可簡化後續影像處理之計算，也可提升影像處理之準確性。
根據上述，本發明所提出之掃描裝置，係利用一或多個感測器判斷待掃描物件是否為一裝訂文件，並在掃描裝訂文件時自動開啟書本掃描模式，令使用者可迅速且簡易地完成掃描工作。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然 其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1、3‧‧‧掃描裝置
10‧‧‧殼體
102‧‧‧第一平台
1021‧‧‧透明窗口
1023‧‧‧不透光區
104‧‧‧第二平台
12‧‧‧掃描模組
14、S1、S2、S3、...Sn...SM-1 、SM ‧‧‧感測器
16‧‧‧控制/處理單元
17‧‧‧顯示單元
20‧‧‧書本
202‧‧‧待掃描頁面
204‧‧‧非待掃描頁面
L1‧‧‧第二平台104與第一平台102鄰接之界線
B1‧‧‧透明窗口之對齊底線
D1、D2、D3、...Dn...DM-1 、DM ‧‧‧感測器
S1、S2、S3、...Sn...SM-1 和SM 到對齊底線B1之垂直距離
P1‧‧‧第一掃描起始點
P2‧‧‧第二掃描起始點
第1圖繪示依照本發明一較佳實施例之平台式掃描裝置之示意圖。
第2圖繪示以第1圖之平台式掃描裝置掃描一書本之示意圖。
第3圖繪示本發明另一實施例之平台式掃描裝置之示意圖。
第4圖繪示第3圖之掃描裝置的上視圖。
第5圖為應用本發明一較佳實施例之掃描裝置進行掃描之方法流程圖。
1‧‧‧掃描裝置
10‧‧‧殼體
102‧‧‧第一平台
1021‧‧‧透明窗口
1023‧‧‧不透光區
104‧‧‧第二平台
12‧‧‧掃描模組
14‧‧‧感測器
16‧‧‧控制/處理單元
17‧‧‧顯示單元
P1‧‧‧第一掃描起始點
P2‧‧‧第二掃描起始點
L1‧‧‧第二平台
104‧‧‧與第一平台
102‧‧‧鄰接之界線
B1‧‧‧透明窗口之對齊底線

Claims (20)

  1. 一種掃描裝置，係用以掃描一物件，包括：一殼體，具有一第一平台和一第二平台，該第一平台係用以置放該物件並具有一掃描區，該第二平台係與該第一平台鄰接；一掃描模組，設置於該殼體內並且位於該第一平台下方，用以擷取該物件位於該掃描區之一影像，並且產生一影像訊號；至少一感測器，設置於該殼體之該第二平台上，用以偵測該物件，以及發出一偵測訊號；以及一控制/處理單元，設置於該殼體內，且分別與該掃描模組和該感測器電性連接，係接收該影像訊號及該偵測訊號，並且處理該影像訊號，其中該控制/處理單元係依據該偵測訊號設定該掃描裝置進入一書本掃描模式。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之掃描裝置，其中該感測器係靠近該第二平台和該第一平台鄰接之一界線設置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之掃描裝置，其中該第二平台與該第一平台之間之一夾角係大於90度和小於180度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之掃描裝置，其中該第一平台係用以置放該物件之一待掃描頁面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之掃描裝置，其中該物件更包括一非待掃描頁面，該非待掃描頁面觸發該感測 器，使得該感測器發出該偵測訊號至該控制/處理單元，以及該控制/處理單元設定該掃描裝置進入該書本掃描模式。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之掃描裝置，其中M個感測器係分別設置於該殼體之該第二平台上之一特定位置，M為大於2之正整數，該些感測器發出之該些偵測訊號至該控制/處理單元，該控制/處理單元係依據該些偵測訊號處理該影像訊號之影像尺寸。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之掃描裝置，其中該第一平台具有一透明窗口，該掃描區係位於該透明窗口內且位於該掃描模組之移動範圍內，該透明窗口包括一對齊底線，該第二平台和該第一平台鄰接之該界線係垂直於該對齊底線。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之掃描裝置，其中該掃描區係具有一第一掃描起始點，位於該透明窗口的該對齊底線之一端，以及一第二掃描起始點，位於該透明窗口的該對齊底線之另一端且鄰近該第二平台。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之掃描裝置，其中當掃描裝置進入該書本掃描模式時，該掃描裝置以該第二掃描起始點為掃描原點；以及，當掃描裝置進入一正常掃描模式時，該掃描裝置以該第一掃描起始點為掃描原點。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之掃描裝置，其中當掃描裝置進入該書本掃描模式時，該控制/處理單元係對該影像訊號進行自動裁切、自動影像旋轉或合併影像之影像 處理程序。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之掃描裝置，更包括一顯示單元，當掃描裝置進入該書本掃描模式時，該顯示單元係顯示該書本掃描模式之設定選項。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之掃描裝置，其中該感測器係為一機械式感測器。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之掃描裝置，其中該感測器係為一光學感測器。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之掃描裝置，更包括一傳動機構，係帶動該掃描模組沿著一掃描方向來回移動，其中，該第二平台和該第一平台鄰接之該界線係與該掃描方向平行。
  15. 一種掃描裝訂文件之方法，用於一掃描裝置，該掃描裝置於一正常掃描模式下係以一第一掃描起始點為掃描原點，包括步驟：提供一第一平台和一第二平台，該第二平台係與該第一平台鄰接，該第一平台具有一掃描區；提供一感測器設置於該第二平台上；該感測器偵測放置於該第一平台上一物件，並且發出一偵測訊號；接收該偵測訊號，並且啟動一書本掃描模式；以及掃描該物件。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，於該掃描該物件之步驟後更包括： 產生對應該掃描區之一初步影像訊號；以及處理該初步影像訊號。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中，該處理該初步影像訊號之步驟包括：對該初步影像訊號進行一自動裁切程序，以獲取對應該物件位於該掃描區中之影像之一已處理影像訊號。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中，該處理該初步影像訊號之步驟包括：對該初步影像訊號進行一自動影像旋轉程序，以獲取具有一特定方向之一已處理影像訊號。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中，該掃描該物件之步驟包括：以一第二掃描起始點為掃描原點，掃描該物件。
  20. 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包括：依據該偵測訊號，處理該初步影像訊號之影像尺寸。
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