TWI768509B

TWI768509B - 執行不可見光反射的多模式掃描裝置

Info

Publication number: TWI768509B
Application number: TW109135936A
Authority: TW
Inventors: 陳琰成; 盛少瀾
Original assignee: 虹光精密工業股份有限公司
Priority date: 2020-10-16
Filing date: 2020-10-16
Publication date: 2022-06-21
Also published as: US11825037B2; TW202218400A; CN113612895A; CN216437265U; US20220124204A1

Abstract

一種多模式掃描裝置，用於掃描一原稿，並且包含一背景元件、一第一光源、一第二光源以及一光學模組。第一光源發出可見光照射背景元件及原稿而分別產生第一光線及第二光線。第二光源發出不可見光照射背景元件及原稿的組合而產生第三光線與第四光線，背景元件反射不可見光。光學模組接收第一光線、第二光線、第三光線及第四光線而產生多個感測信號，藉此依據此些感測信號獲得代表原稿的可見光資訊及不可見光資訊。原稿位於背景元件與光學模組之間，且第一光源、第二光源與光學模組位於背景元件的同一側。

Description

執行不可見光反射的多模式掃描裝置

本發明是有關於一種執行不可見光反射的多模式掃描裝置，且特別是有關於一種利用背景元件傳輸不可見光，且利用背景元件反射可見光來執行不可見光反射的多模式掃描裝置。

傳統的掃描器在掃描有孔洞的文件後所獲得的可見光影像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，目前市面上的複印機就是直接將全黑的孔洞影像列印出來。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，浪費了使用者的時間，且對不熟悉電腦的使用者而言是個阻礙。

另一方面，雖然可以利用預覽掃描來設定框選的邊界，以排除掃描到孔洞或破損之處，但是若孔洞旁的資訊不會被掃描到，掃描將會不完整，而且這樣的操作方法亦相當複雜。

目前，使用者對於掃描器或多功能事務機的功能的需求逐漸增加，因此，如何提供一種掃描裝置，其不但具有掃描文件的可見光影像的功能，而且可以獲得輪廓資訊，甚至修復孔洞的影像，實為本案所欲解決的問題。

因此，本發明的一個目的是提供一種執行不可見光反射的多模式掃描裝置，其不但具有掃描文件的可見光影像的功能，而且可以利用可見光影像所必須的校正元件配合不可見光源來獲得不可見光(輪廓)資訊，甚至修復孔洞的影像。

為達上述目的，本發明提供一種多模式掃描裝置，用於掃描一原稿，並且包含一背景元件、一第一光源、一第二光源以及一光學模組。第一光源發出可見光照射背景元件及原稿而分別產生第一光線及第二光線。第二光源發出不可見光照射背景元件及原稿的組合而產生第三光線與第四光線，背景元件反射不可見光。光學模組接收第一光線、第二光線、第三光線及第四光線而產生多個感測信號，藉此依據此些感測信號獲得代表原稿的可見光資訊及不可見光資訊。原稿位於背景元件與光學模組之間，且第一光源、第二光源與光學模組位於背景元件的同一側。

藉由上述的實施例，可以提供一種執行不可見光反射的多模式掃描裝置，其不但具有掃描文件的可見光影像的功能，而且可以利用可見光影像所必須的校正元件配合不可見光源來獲得輪廓資訊，甚至修復孔洞的影像。本發明採用背景元件，可以一舉解決背景參考及輪廓資訊擷取的功能，利用背景元件傳輸不可見光，且利用背景元件反射可見光，有助於影像掃描及影像修復的技術發展。

為讓本發明的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。

D:原稿

D1,D2:膠帶

H:孔洞

IVL:不可見光

L1:第一光線

L2:第二光線

L3:第三光線

L4:第四光線

S1:感測信號

S2:校正信號

VL:可見光

10:背景元件

15:透光元件

20:第一光源

30:第二光源

40:光學模組

50:處理器

60:掃描模組

70:饋送機構

71,72,73,74:滾輪

75:通道

80:透光平台

85:透光平台

90:驅動機構

100:多模式掃描裝置

〔圖1A〕顯示依據本發明較佳實施例的掃描裝置的示意圖。

〔圖1B〕顯示〔圖1A〕的掃描裝置進行可見光影像掃描的示意圖。

〔圖1C〕顯示〔圖1A〕的掃描裝置進行可見光校正的示意圖。

〔圖1D〕顯示〔圖1A〕的掃描裝置進行不可見光影像掃描的示意圖。

〔圖2〕顯示〔圖1A〕的第一變化例的掃描裝置的示意圖。

〔圖3〕顯示〔圖1A〕的第二變化例的掃描裝置的示意圖。

〔圖4〕顯示〔圖1A〕的第三變化例的平台掃描裝置的示意圖。

以下所有例子的結構，可以作適當的組合、替換及修改，仍能達成本發明的效果。

目前，使用者對於掃描器或多功能事務機的功能的需求逐漸增加，使用者希望可以利用一般的掃描器或多功能事務機來獲得文件的可見光影像，最好是可以修復孔洞的影像，或者甚至獲得文件的輪廓的資訊。

圖1A顯示依據本發明較佳實施例的掃描裝置的示意圖。圖1B至圖1D分別顯示圖1A的掃描裝置進行可見光影像掃描、可見光校正及不可見光影像掃描的示意圖。由於可以進行可見光及不可見光等模式的掃描，所以本實施例的掃描裝置可以稱為是一種多模式掃描裝置。如圖1A至圖1D所示，一種多模式掃描裝置100用於掃描一原稿D，並且包含一背景元件10、一第一光源20、一第二光源30以及一光學模組40。上述的架構可以適用於饋送式與平台式的原稿掃描。原稿D的上側與下側可以設有透光平台85與80，以保護背景元件10與光學模組40免受於原稿D所帶入的異物的干擾。

背景元件10與光學模組40相對。第一光源20發出可見光VL照射背景元件10及原稿D而分別產生第一光線L1及第二光線L2。第二光源30發出不可見光IVL照射背景元件10及原稿D的組合而產生第三光線L3與第四光線L4。第二光源30朝斜向上方的方向發射不可見光IVL，背景元件10反射不可見光IVL朝下行進。光學模組40接收第一光線L1、第二光線L2、第三光線L3及第四光線L4而產生多個感測信號S1。藉此，依據此些感測信號S1獲得代表原稿D的可見光資訊及代表原稿D的高對比輪廓的不可見光資訊。於本實施例中，原稿D位於背景元件10與光學模組40之間，且第一光源20、第二光源30與光學模組40位於背景元件10的同一側。於本實施例中，第二光源30比第一光源20靠近背景元件10，且第三光線L3與第四光線L4從背景元件10到達光學模組40的光路垂直於背景元件10的一表面。

依據上述架構，即可達成本發明的效果，不但具有掃描文件的可見光影像的功能，而且可以利用可見光影像所必須的校正元件配合不可見光源來獲得輪廓資訊，甚至可以利用輪廓資訊來修復孔洞的影像。上述架構有別於傳統的具有缺陷修復功能的底片掃描器，其為專用機，所以不會設置背景元件當作不可見光的背景或讓不可見光反射。

值得注意的是，進行掃描時，可以同時開啟可見光源與不可見光源來讓光學模組40的可見光接收單元及不可見光接收單元分時地取得可見光及不可見光信號，也可以分時開啟可見光與不可見光進行分時掃描。

多模式掃描裝置100可更包含一處理器50。於一校正模式下，第一光源20發出可見光VL照射背景元件10而產生第一光線 L1(參見圖1B)，光學模組40接收第一光線L1而產生一校正信號S2，處理器50依據校正信號S2進行光學校正，也就是利用背景元件10進行標準白(標準色彩)的光學校正(包含亮度校正)。於一例子中，修復孔洞的影像以及獲得文件的輪廓的資訊是在處理器50中執行。於另一例子中，修復孔洞的影像以及獲得文件的輪廓的資訊是在與多模式掃描裝置100連接的電腦、事務機或伺服器(未顯示)中執行。

為了便於說明起見，於此先定義第一光線L1與第二光線L2。可見光VL穿過原稿D的一孔洞H照射背景元件10而產生第一光線L1(參見圖1A或圖1C)，也就是可見光VL直接照射背景元件10後，會被背景元件10反射而產生第一光線L1。於校正模式下，沒有原稿D的存在，產生的也是第一光線L1(參見圖1B)。在原稿D存在的情況下，可見光VL直接穿透孔洞H而照射背景元件10，產生的也是第一光線L1(參見圖1C)。另一方面，當原稿D存在時，可見光VL照射原稿D的孔洞H以外的部位(無孔洞部位，又稱實體部位)而產生第二光線L2，也就是可見光VL被原稿D反射而產生第二光線L2(參見圖1C)。值得注意的是，當原稿D的透光率較高時，可見光VL也可能穿透原稿D而被背景元件10反射，再穿透原稿而產生的光線也可以稱為是第二光線L2。

如圖1A與圖1D所示，第二光源30與光學模組40位於背景元件10的下側，且不可見光IVL照射背景元件10及原稿D的組合而產生第三光線L3與第四光線L4。來自第二光源30的不可見光IVL由背景元件10反射後產生第四光線L4，第四光線L4穿透原稿D的孔洞H以外的部位(無孔洞部位，又稱實體部位)而產生第三光線L3，且第四光線L4直接穿透原稿D的孔洞H。由於孔洞H是完全透光的，所以不會對不可見光IVL有阻擋的效果，不可見光IVL的強度僅受到原稿D的實體部位的減損，故可以清楚辨別有孔洞部位與無孔洞部位。因此，可以清楚獲得孔洞H的資訊，也同時可以獲得原稿D的輪廓資訊。不可見光IVL包含但不限於紫外線、紅外線及遠紅外線等。於圖1A中，第一光源20與光學模組40的組合可以稱為是一掃描模組60。

圖2顯示圖1A的第一變化例的掃描裝置的示意圖。如圖2所示，多模式掃描裝置100更包含一饋送機構70，將原稿D饋送通過背景元件10與光學模組40之間的一通道75。透光平台85與80兩者形成通道75。第二光源30設置於背景元件10與兩透光平台80與85的一組合之間。如圖2所示，第二光源30設置於背景元件10與透光平台85之間，或者說是設置於背景元件10與原稿D之間。饋送機構70包含滾輪71、72、73與74。藉此，可以完成饋送式的原稿掃描。

圖3顯示圖1A的第二變化例的平台掃描裝置的示意圖。如圖3所示，本變化例提供一種執行不可見光反射的多模式掃描裝置100，用於掃描原稿D，並且包含背景元件10、透光平台80、第一光源20、第二光源30以及光學模組40。透光平台80承載原稿D，使原稿D位於透光平台80與背景元件10之間。值得注意的是，雖有繪製出透光平台85，但是透光平台85亦可視情況省略。第一光源20發出可見光VL照射背景元件10及原稿D而分別產生第一光線L1及第二光線L2。第二光源30發出不可見光IVL照射背景元件10及原稿D的組合而產生第三光線L3與第四光線L4。光學模組40可移動地設置，並接收第一光線L1、第二光線L2、第三光線L3及第四光線L4而產生多個感測信號S1。藉此，可以依據此些感測信號S1獲得代表原稿D的可見光資訊及輪廓資訊。原稿D位於背景元件10與光學模組40之間，第一光源20、第二光源30與光學模組40位於背景元件10的同一側。於此例子中，可實現平台式掃描，其中第一光源20、第二光源30、光學模組40及背景元件10皆為可移動，而原稿D固定不動。第一光源20與第二光源30為直線狀光源。此外，多模式掃描裝置100更包含一驅動機構90，驅動第一光源20、第二光源30、光學模組40及背景元件10相對於固定不動的原稿D及透光平台80移動。背景元件10與原稿D隔開一段距離。

圖4顯示圖1A的第三變化例的平台掃描裝置的示意圖。如圖4所示，本例類似於圖3，差異點在於驅動機構90驅動第一光源20、第二光源30及光學模組40相對於固定不動的原稿D及背景元件10移動。於此例子中，可實現平台式掃描，背景元件10的涵蓋範圍大於或等於掃描裝置的掃描範圍。

藉由上述實施例，可以提供一種執行不可見光反射的多模式掃描裝置，其不但具有掃描文件的可見光影像的功能，而且可以利用可見光影像所必須的校正元件配合不可見光源來獲得輪廓資訊，甚至修復孔洞的影像。以習知技術的作法，是不會利用背景元件(特別是校正用的背景元件)來讓不可見光反射，以提供輪廓資訊的擷取用。本發明克服習知技術的偏見，採用背景元件，可以一舉解決背景參考及輪廓資訊擷取的功能，利用背景元件傳輸不可見光，且利用背景元件反射可見光，有助於影像掃描及影像修復的技術發展。

在較佳實施例的詳細說明中所提出的具體實施例僅用以方便說明本發明的技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明的精神及申請專利範圍的情況下，所做的種種變化實施，皆屬於本發明的範圍。