專利名稱：圖像掃描裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
與示范性實(shí)施例一致的裝置和方法涉及圖像掃描裝置和方法，并且更加具體來 說，涉及這樣一種圖像掃描裝置和方法，其中從光源照射到文檔(document)的光的強(qiáng)度在 文檔的多個行之間是均勻的。
背景技術(shù)：
通常，圖像掃描裝置通過使用光源將光照射在文檔上，并且通過使用圖像傳感器 對該照射光的反射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換，從而生成圖像數(shù)據(jù)。圖像傳感器的例子可以是電荷耦 合器件(CCD)傳感器，并且光源可以是發(fā)光二極管(LED)或有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。為了 控制從光源照射的光的強(qiáng)度，可以使用脈寬調(diào)制(PWM)方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，一個或多個示范性實(shí)施例提供了一種用以提高掃描圖像的質(zhì)量的圖像掃描 裝置和方法。而且，一個或多個示范性實(shí)施例還提供一種其上記錄有用于在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行該圖 像掃描方法的程序的記錄介質(zhì)。在隨后的描述中將部分地闡述本發(fā)明的附加方面和/或優(yōu)點(diǎn)，并且從這些描述中 本發(fā)明的附加方面和/或優(yōu)點(diǎn)部分地變得明顯，或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐習(xí)得。根據(jù)一個方面，提供一種圖像掃描裝置，包括光源，包括至少一個發(fā)光二極管 (LED)，用于將光照射到作為掃描目標(biāo)的文檔；光源控制單元，其控制光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)，使 得照射到文檔的多個行中任意一行的光的強(qiáng)度等于照射到該多個行中另一行的光的強(qiáng)度， 或者與照射到該多個行中另一行的光的強(qiáng)度的差小于預(yù)定閾值；圖像傳感器，其根據(jù)控制 點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)的結(jié)果，將由從文檔反射的光形成的圖像轉(zhuǎn)換為電信號；以及輸出單元，其輸出 與轉(zhuǎn)換后的電信號相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)另一方面，提供一種圖像掃描方法，包括控制光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)，使得從所 述光源照射到作為掃描目標(biāo)的文檔的多個行中任意一行的光的強(qiáng)度等于照射到該多個行 中另一行的光的強(qiáng)度，或者與照射到該多個行中另一行的光的強(qiáng)度的差小于預(yù)定閾值；根 據(jù)控制所述點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)的結(jié)果，通過使用包括在所述光源中的至少一個發(fā)光二極管(LED) 將光照射到所述文檔；將由來自文檔的照射光的反射光形成的圖像轉(zhuǎn)換為電信號；以及輸 出與轉(zhuǎn)換后的電信號相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。


本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將通過參考附圖詳細(xì)描述其示范 性實(shí)施例而變得更加明顯，附圖中圖1是根據(jù)實(shí)施例的圖像掃描裝置的框圖；圖2是根據(jù)實(shí)施例的、將光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)與用于控制圖像傳感器的第一信號同 步的時(shí)序圖；圖3是根據(jù)實(shí)施例的、用于控制圖像傳感器的第一信號以及用于控制光源的點(diǎn)亮 時(shí)間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)的第二信號的時(shí)序圖；圖4示出根據(jù)實(shí)施例的配備有光導(dǎo)的圖像掃描裝置；圖5是根據(jù)實(shí)施例的第一光導(dǎo)以及第二光導(dǎo)的部分剖視圖；圖6是根據(jù)實(shí)施例的圖像形成裝置；以及圖7是圖示根據(jù)實(shí)施例的圖像掃描方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖更加充分地描述本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思，附圖中示出了本發(fā)明總的 發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例。圖1是根據(jù)實(shí)施例的圖像掃描裝置100的框圖。參考圖1，圖像掃描裝置100包括 光源110、光源控制單元120、圖像傳感器130、圖像傳感器控制單元140、同步單元150、輸出 單元160以及控制單元170。圖1中示出的圖像掃描裝置100包括與當(dāng)前實(shí)施例有關(guān)的組件。因此，本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員能夠容易地理解，圖1中示出的元件之外的通用組件可以進(jìn)一步包括在圖像掃 描裝置100中。在圖1中示出的圖像掃描裝置100中，圖像傳感器控制單元140和控制單元170 是可選組件，因此可以不包括在根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的圖像掃描裝置100中。圖像掃描裝置100掃描掃描目標(biāo)180。該掃描包括將與掃描目標(biāo)180對應(yīng)的文檔轉(zhuǎn) 換為圖像數(shù)據(jù)，掃描目標(biāo)180比如照片或圖片。轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)通過圖像掃描裝置100的 輸出單元160輸出。在下面的描述中，為了方便起見，轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)將被稱為掃描數(shù)據(jù)。掃描數(shù)據(jù)可以顯示在提供于圖像掃描裝置100中的用戶接口單元(未示出)上， 或者可以以圖像的形式顯示在通過輸出單元160連接的主機(jī)(host)設(shè)備、通用計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)、或個人數(shù)字助理(PDA)上。掃描數(shù)據(jù)可以用于傳真?zhèn)鬏敗?fù)制、電子郵件傳輸或服務(wù)器 傳輸。在當(dāng)前實(shí)施例中，輸出單元160可以包括具有通信功能并且通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)的 設(shè)備。因此，在當(dāng)前實(shí)施例中，輸出單元160可以包括在傳真?zhèn)鬏斨惺褂玫挠糜诎l(fā)送數(shù)據(jù)到 外部設(shè)備的調(diào)制解調(diào)器、用于連接到網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)模塊以及用于利用可移動存儲介質(zhì)形成數(shù) 據(jù)傳輸通道的通用串行總線(USB)主機(jī)(host)模塊。圖像掃描裝置100掃描作為掃描目標(biāo)180的文檔的圖像，并輸出掃描數(shù)據(jù)。為了 掃描文檔的圖像，提供于圖像掃描裝置100中的光源110將光照射到作為掃描目標(biāo)180的 文檔上。光源110在光源控制單元120的控制下將光照射在文檔上。光源110至少包括一個發(fā)光元件。發(fā)光元件可以是、但是不局限于發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、 白光發(fā)光二極管(W-LED)等等，并且可以是照射光以掃描掃描目標(biāo)180以及通過使用電流 或電壓來控制光的強(qiáng)度的任何光源元件。雖然為了方便起見光源110將被描述為包括至少一個W-LED，但是根據(jù)本實(shí)施例 的圖像掃描裝置100不受限于此。光源控制單元120控制光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)，以使得照射在文檔的多個行中任意一 行的光的強(qiáng)度等于照射在該多個行中另一行的光的強(qiáng)度，或者與照射在該多個行中另一行 的光的強(qiáng)度的差小于預(yù)定閾值。在當(dāng)前實(shí)施例中，光源控制單元120還可以包括用于接通/關(guān)斷施加到光源110 的電流或電壓以控制光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)的開關(guān)，以及通過使用從該開關(guān)輸出的信號來 驅(qū)動光源Iio的LED驅(qū)動器集成電路(IC)。在當(dāng)前實(shí)施例中，開關(guān)——光源控制單元120 的一個例子，可以將通過脈沖發(fā)生器生成的輸出信號施加到光源110或者將通過晶體管放 大的輸出信號施加到光源110。圖像傳感器130根據(jù)光源控制單元120執(zhí)行的控制操作的結(jié)果，將通過從文檔反 射的光形成的圖像轉(zhuǎn)換為電信號，該反射光來源于從光源110照射到文檔上的光。也就是說，圖像傳感器130接收從文檔反射的光，將由該反射光形成的圖像光電 轉(zhuǎn)換為電信號，并且輸出與該反射光的強(qiáng)度成正比的電壓。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的圖像傳感器 130可以是電荷耦合器件(CCD)傳感器，或者還可以包括接觸型圖像傳感器(CIS)，而不限 于C⑶傳感器。根據(jù)本實(shí)施例的光源110在光源控制單元120的控制下將具有相同強(qiáng)度的光照射 到文檔的多個行中的每一行，并且圖像傳感器130接收來源于該照射光的反射光。如果照 射到文檔的多個行的光的強(qiáng)度不均勻，則對于每一行的相同圖像的反射光的強(qiáng)度不同，這 導(dǎo)致從圖像傳感器130輸出的電壓有變化，從而導(dǎo)致質(zhì)量變差，比如在由圖像掃描裝置100 掃描的圖像數(shù)據(jù)中產(chǎn)生水平圖像帶。因此，在光源控制單元120的控制下，從光源110照射到文檔的光的強(qiáng)度在該文檔 的多個行之間是均勻的或者行間的強(qiáng)度差小于預(yù)定閾值或者非常小，從而提高由根據(jù)當(dāng)前 實(shí)施例的圖像掃描裝置100掃描的圖像數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在下文中，將給出實(shí)施例的詳細(xì)說明，這些實(shí)施例控制光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)，使 得照射到文檔的多個行中任意一行的光的強(qiáng)度等于照射到該多個行中另一行的光的強(qiáng)度， 或者與照射在該多個行中另一行的光的強(qiáng)度的差小于預(yù)定閾值。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的圖像掃描裝置100將光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)與由圖像傳感器控 制單元140生成的第一信號同步，以使從光源110照射到文檔的多個行中的每一行的光的 強(qiáng)度在該文檔的多個行之間是均勻的。也就是說，圖像傳感器控制單元140以預(yù)定間隔生成用于控制曝光時(shí)間 (exposure time)或者積分時(shí)間(integration time)的第一信號，圖像傳感器130在所述 曝光時(shí)間或者積分時(shí)間期間接收反射光。圖像傳感器130在生成的第一信號的控制下以預(yù) 定間隔具有曝光時(shí)間(或者積分時(shí)間)，以接收從文檔反射的光。在當(dāng)前實(shí)施例中，預(yù)定間 隔可以是幾千赫的高頻或更高的頻率。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的那樣，在當(dāng)前實(shí)施 例中，由圖像傳感器控制單元140生成的第一信號可以與圖像傳感器130的移位脈沖的周期(cycle)相對應(yīng)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也可以理解，在當(dāng)前實(shí)施例中，圖像傳感器單元140可以通 過使用諸如振蕩器之類的脈沖發(fā)生器生成第一信號。光源控制單元120控制光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)，使得在由圖像傳感器控制單元140 生成的第一信號的每個周期(period)期間從光源110照射到文檔的光的強(qiáng)度是均勻的。也 就是說，由圖像傳感器控制單元140生成的第一信號在第一信號的一個周期中具有單個曝 光時(shí)間，該單個曝光時(shí)間是指這樣一個時(shí)間段在此期間接收從文檔反射的光以掃描該文 檔的一行的圖像。換句話說，在當(dāng)前實(shí)施例中，第一信號的一個周期對應(yīng)于1行讀出時(shí)間段 (1-line readout period)。這樣，光源控制單元120控制光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)，使得在由圖像傳感器控制單 元140生成的第一信號的每個周期期間從光源110照射的光的強(qiáng)度是均勻的，從而使得從 光源110照射到文檔的每一行的光的強(qiáng)度在該文檔的多個行之間是均勻的，由此提高由圖 像掃描裝置100掃描的圖像數(shù)據(jù)的質(zhì)量。同步單元150將光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)與由圖像傳感器控制單元140生成第一信號的 時(shí)間點(diǎn)同步。在這樣的情況下，光源控制單元120控制光源110在第一信號的每個周期期間 被點(diǎn)亮和熄滅至少一次。光源110的點(diǎn)亮和熄滅的次數(shù)在第一信號的周期之間是一致的。因此，同步單元150將由圖像傳感器控制單元140生成的第一信號與光源110的 點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)同步。在當(dāng)前實(shí)施例中，光源控制單元120可以使用脈寬調(diào)制(PWM)方案來控 制從光源110照射的光的強(qiáng)度。為了方便起見，將如下所述，光源控制單元120使用PWM方 案來控制從光源110照射的光的強(qiáng)度，但是本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思不局限于此。PWM方案對本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是清楚的，因而將不對其詳細(xì)描述。同步單元150將用于控制圖像傳感器130的曝光時(shí)間的第一信號與用于控制光 源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)的PWM信號同步，并且光源控制單元120使在文檔的多個行之間光源 110的點(diǎn)亮和熄滅的次數(shù)相等，從而使從光源110照射的光的強(qiáng)度在該文檔的多個行之間均衡。圖2是用于將控制圖像傳感器130的第一信號與光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)同步的時(shí) 序圖21。參考圖2，該時(shí)序圖21示出由圖像傳感器控制單元140生成的第一信號22和由 該光源控制單元120生成的PWM信號23。第一信號22控制圖像傳感器130的曝光時(shí)間，并且PWM信號23控制光源110的 點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)。第一信號22的周期24對應(yīng)于文檔的1行讀出時(shí)間段。也就是說，在周期24 中的第一信號22的非活動間隔(inactive interval)對應(yīng)于根據(jù)本實(shí)施例的圖像傳感器 130的曝光時(shí)間，并且該曝光時(shí)間也是指這樣一個時(shí)間段在此期間圖像傳感器130接收從 文檔反射的光。PWM信號23控制光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)。在當(dāng)前實(shí)施例中，光源110可以在PWM 信號23的上升沿被點(diǎn)亮并且可以在PWM信號23的下降沿被熄滅。從而，同步單元150將第一信號22與PWM信號23的上升沿同步，由此光源110的 發(fā)光時(shí)間在第一信號22的周期之間是一致的。也就是說，在第一信號22的周期24中從光 源110照射的光的強(qiáng)度26等于在第一信號22的另一周期25中從光源110照射的光的強(qiáng) 度27。
這樣，由于同步單元150將生成第一信號22的時(shí)間點(diǎn)與光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)同 步，所以從光源110照射到文檔的光的強(qiáng)度在該文檔的多個行之間是均勻的。返回參考圖1，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的圖像掃描裝置100控制用于控制光源110的點(diǎn)亮 時(shí)間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)的信號的周期是由圖像傳感器控制單元140生成的第一信號的周期 的自然數(shù)倍。換句話說，圖像傳感器控制單元140以第一時(shí)間為間隔生成用于控制圖像傳感器 130的第一信號，該第一時(shí)間指示掃描文檔的多個行中的一行需要的時(shí)間，并且光源控制單 元120以第二時(shí)間為間隔生成用于控制光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)的第二信號。 第二時(shí)間是第一時(shí)間的N倍，其中N是自然數(shù)。在當(dāng)前實(shí)施例中，光源控制單元120調(diào)整用 于控制光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)的PWM信號的占空比，使得第二信號的周期是 第二時(shí)間。圖3是根據(jù)當(dāng)實(shí)施例的、用于控制圖像傳感器130的第一信號32和用于控制光源 110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)的第二信號33的時(shí)序圖。參考圖3，時(shí)序圖31示出由控制 單元140生成的第一信號32和由光源控制單元120生成的第二信號33。在當(dāng)前實(shí)施例中， 第二信號33可以是用于控制光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)的PWM信號。第一信號32控制圖像傳感器130的曝光時(shí)間，第二信號33控制光源110的點(diǎn)亮 時(shí)間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)。第一信號32的周期34是第二信號33的周期35的N倍，其中N是 自然數(shù)，例如，N= 1，2，3等等。因此，光源110的發(fā)光時(shí)間在第一信號32的周期之間是一致的。換句話說，在第 一信號32的周期34中從光源110照射的光的強(qiáng)度等于在第一信號32的另一周期中從光 源110照射的光的強(qiáng)度。由于用于控制圖像傳感器130的第一信號32(其由圖像傳感器控制單元130生 成)的周期是用于控制光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)的第二信號33 (其由光源控制 單元120生成)的周期的自然數(shù)倍，因此從光源110照射到文檔的光的強(qiáng)度在該文檔的多 個行之間變得均勻。在本實(shí)施例中，即使第一信號32和第二信號33彼此不同步，從光源 110照射到文檔的光的強(qiáng)度在該文檔的多個行之間也變得均勻。返回參考圖1，根據(jù)本實(shí)施例的圖像掃描裝置100控制用于控制光源110的點(diǎn)亮?xí)r 間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)的信號的周期，使其充分地大于由圖像傳感器控制單元140生成的第一 信號的周期，使得從光源110照射到文檔的多個行的光的強(qiáng)度相差的值小于預(yù)定閾值。因 此，照射到文檔的多個行的光的強(qiáng)度變得彼此非常相似。也就是說，圖像傳感器控制單元140以第一時(shí)間為間隔生成用于控制圖像傳感器 130的第一信號，該第一時(shí)間指示掃描文檔的一行需要的時(shí)間，并且光源控制單元120以第 二時(shí)間為間隔生成用于控制光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)的第二信號。第二時(shí)間充 分地大于第一時(shí)間。在當(dāng)前實(shí)施例中，當(dāng)?shù)诙r(shí)間是第一時(shí)間的至少50倍或者當(dāng)?shù)诙r(shí)間顯著地大 于第一時(shí)間(但并非局限于此)時(shí)，第二時(shí)間可以被視為充分地大于第一時(shí)間。當(dāng)?shù)诙r(shí) 間充分地大于第一時(shí)間時(shí)，第二時(shí)間不局限于第一時(shí)間的自然數(shù)倍。例如，第二時(shí)間可以是 第一時(shí)間的50. 3倍。更具體地說，因?yàn)榈诙r(shí)間既包括光源110的發(fā)光時(shí)間(light emitting time)也包括光源110的不發(fā)光時(shí)間(non-light emitting time)，所以如果第二時(shí)間是第一時(shí)間 的50倍，那么針對文檔的行的、光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)之間的間隔最大可以是第二時(shí)間的 1/100倍。結(jié)果，照射到文檔的行上的光的強(qiáng)度之間的差小于1%。由于用于控制圖像傳感器130的第一信號(其由圖像傳感器控制單元130生成) 的周期充分地大于用于控制光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)的第二信號(其由光源控 制單元120生成)的周期，因此從光源110照射到文檔的行上的光的強(qiáng)度之間的差小于預(yù) 定閾值，這意味著所述強(qiáng)度彼此非常地相似。在當(dāng)前實(shí)施例中，預(yù)定閾值可以是1%。也就 是說，在當(dāng)前實(shí)施例中，當(dāng)強(qiáng)度之間的差小于時(shí)，強(qiáng)度可以被視為彼此非常地相似。在當(dāng) 前實(shí)施例中，即使當(dāng)?shù)谝恍盘柡偷诙盘柋舜瞬煌綍r(shí)，從光源110照射到文檔的光的強(qiáng) 度在該文檔的多個行之間也變得均勻。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，如果照射到文檔的行的光的強(qiáng)度之間的差小于1%， 那么從這些行掃描的圖像之間的差異憑肉眼是不可察覺的。也就是說，如果照射到文檔的 行(每一行具有相同圖像)的光的強(qiáng)度之間的差小于1%，那么從該文檔掃描的圖像數(shù)據(jù)在 這些行之間非常地相似，并且因此文檔的行之間的、小于預(yù)定閾值的強(qiáng)度差憑肉眼是不可 察覺的。如能夠從上述說明中理解的那樣，圖像掃描裝置100控制從光源110照射的光的 強(qiáng)度，使其在文檔的行上是均勻的，或者是彼此非常地相似，從而增強(qiáng)掃描圖像的質(zhì)量。輸出單元160輸出與由傳感器陣列130轉(zhuǎn)換的電信號相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)?？梢酝?過合并從光源110照射的光的反射光將輸出圖像數(shù)據(jù)形成為彩色圖像數(shù)據(jù)。該圖像數(shù)據(jù)可 以顯示在提供于圖像掃描裝置100中的用戶接口單元(未示出)上，或者可以通過輸出單 元160被發(fā)送到連接至圖像掃描裝置100的外部設(shè)備。控制單元170控制圖像掃描裝置100的總體功能?？刂茊卧?70可以包括一個處 理器或者多個處理器。應(yīng)當(dāng)理解，處理器可以用多個邏輯門的陣列來實(shí)現(xiàn)或者用通用微處 理器和存儲器的組合來實(shí)現(xiàn)，所述存儲器中存儲有可以在所述微處理器中運(yùn)行的程序。像這樣，圖像掃描裝置100控制從光源110照射到文檔的光的強(qiáng)度，使其在文檔的 多個行之間是均勻的或者是彼此非常地相似，從而提高掃描圖像的質(zhì)量。此外，圖像掃描裝 置100增強(qiáng)次掃描(sub scan)方向上的均勻性。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的圖像掃描裝置100的光源110可以是陣列類型或者光導(dǎo)類型。 陣列類型在其中在主掃描方向上以預(yù)定間隔布置至少一個W-LED，這樣陣列類型通過使用 光擴(kuò)散器來使光散射，從而將光照射到文檔上。在下面將詳細(xì)說明光導(dǎo)類型的光源。圖4示出根據(jù)實(shí)施例的配備有光導(dǎo)的圖像掃描裝置400。圖4中示出的圖像掃描 裝置400在次掃描方向χ 480上掃描圖像。第一光源430a和第二光源430b將光照射到放 置在文檔臺(document support) 410上的掃描目標(biāo)420，比如文檔。從掃描目標(biāo)420反射的 光被至少一個反光鏡450引導(dǎo)至成像透鏡460，并且成像透鏡460利用從掃描目標(biāo)420反射 的光在圖像傳感器470上形成圖像。然后圖像傳感器470將所形成的圖像的光能光電轉(zhuǎn)換 為電能。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的圖像掃描裝置400還可以包括第一光導(dǎo)440a和第二光導(dǎo)440b， 它們被沿著主掃描方向放置為面對文檔臺410，所述主掃描方向是其縱向(length-wise direction)。第一光導(dǎo)440a和第二光導(dǎo)440b將點(diǎn)光源轉(zhuǎn)換為線光源，以使得光從文檔反 射。
圖5是根據(jù)實(shí)施例的、圖4中所示的第一光導(dǎo)440a和第二光導(dǎo)440b的部分剖 視圖。第一光導(dǎo)440a和第二光導(dǎo)440b可以在主掃描方向y 510上，即其縱向上，由桿狀 (rod-shape)透明材料形成，所述透明材料比如玻璃或塑料。在當(dāng)前實(shí)施例中，提供于光源設(shè)備430中的第一光源430a和第二光源430b安裝 在第一光導(dǎo)440a和第二光導(dǎo)440b的兩個端部。參考詳細(xì)示出光源設(shè)備430的部分520，光 源設(shè)備430包括第一光源430a、第二光源430b和向第一光源430a和第二光源430b供電的 基底430c。也就是說，光源設(shè)備430可以提供在第一光導(dǎo)440a和第二光導(dǎo)440b中的每一 個的兩個端部上。第一光導(dǎo)440a和第二光導(dǎo)440b改變從第一光源430a和第二光源430b照射的光 的傳播路徑，以將光照射到放置在文檔臺410上的掃描目標(biāo)420。也就是說，第一光導(dǎo)440a 和第二光導(dǎo)440b將從第一光源430a和第二光源430b照射的光引導(dǎo)至照明位置。第一光 源430a和第二光源430b可以包括白光發(fā)光二極管(W-LED)。從第一光源430a和第二光源430b照射的光的強(qiáng)度可以由光源控制單元120控 制。換句話說，圖4中所示的第一光源430a、第二光源430b和圖像傳感器470可以對應(yīng)于 圖1中所示的圖像掃描裝置100的光源110和圖像傳感器130。因此，在配備有如圖4和5所示的第一光導(dǎo)440a和第二光導(dǎo)440b的圖像掃描裝 置400中，通過第一光導(dǎo)440a和第二光導(dǎo)440b能夠?yàn)閽呙枘繕?biāo)420確保足夠的光強(qiáng)度，并 且可以獲得適當(dāng)?shù)恼彰鞣植?，使得所形成的圖像能夠?yàn)槊總€像素提供均勻的輸出。由于配 備有第一光導(dǎo)440a和第二光導(dǎo)440b的圖像掃描裝置400的光源控制單元120和圖像傳感 器控制單元140的原因，從第一光源430a和第二光源430b照射的光的強(qiáng)度在文檔的多個 行之間變得均勻或者強(qiáng)度之間的差小于預(yù)定閾值，從而提高掃描圖像的質(zhì)量。 在配備有如圖4和圖5所示第一光導(dǎo)440a和第二光導(dǎo)440b的圖像掃描裝置400 中，包括四個光源，第一光源430a和第二光源430b，以及兩個光導(dǎo)，第一光導(dǎo)440a和第二 光導(dǎo)440b。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以容易地理解，光源430a和430b的數(shù)目以及光導(dǎo) 440a和440b的數(shù)目不局限于前述例子。圖6是根據(jù)實(shí)施例的圖像形成裝置600的框圖。參考圖6，圖像形成裝置600包括 控制單元610、通信接口單元620、用戶接口單元630、存儲單元640、圖像形成單元650、傳真 單元660、發(fā)送功能執(zhí)行單元670和圖像掃描裝置100?？刂茊卧?10控制圖像形成裝置600的總體操作。通信接口單元620通過網(wǎng)絡(luò)發(fā) 送數(shù)據(jù)到外部設(shè)備/從外部設(shè)備接收數(shù)據(jù)。在當(dāng)前實(shí)施例中，根據(jù)圖像形成裝置600的功 能，通信接口單元620可以包括用于傳真發(fā)送/接收的模塊、用于連接到網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)模塊和 用于利用可移動存儲介質(zhì)形成數(shù)據(jù)傳輸通道的通用串行總線(USB)主機(jī)模塊。外部設(shè)備 通過有線或者無線網(wǎng)絡(luò)與圖像形成裝置600連接，并且可以是傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、移動電 話、個人數(shù)字助理(PDA)或者服務(wù)器。用戶接口單元630從用戶獲得輸入信號并且向用戶顯示輸出信息。例如，用戶接 口單元630可以包括提供于圖像形成裝置600中的輸入/輸出設(shè)備，比如顯示面板、鼠標(biāo)、 鍵盤、觸摸屏、監(jiān)視器和揚(yáng)聲器。存儲單元640存儲數(shù)據(jù)、打印數(shù)據(jù)以及在圖像形成裝置600執(zhí)行的操作中生成的 掃描數(shù)據(jù)。圖像形成單元650對文檔執(zhí)行打印操作。傳真單元660以傳真方式發(fā)送文檔。發(fā)送功能執(zhí)行單元670將文檔發(fā)送到外部設(shè)備，比如服務(wù)器、可移動記錄介質(zhì)或者計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)。圖像掃描裝置100生成文檔(即，掃描目標(biāo)180)的圖像數(shù)據(jù)。由圖像掃描裝置 100生成的圖像數(shù)據(jù)可以作為掃描數(shù)據(jù)存儲在存儲單元640中，可以通過用戶接口單元630 顯示或者可以通過通信接口單元620發(fā)送到外部設(shè)備。由圖像掃描裝置100生成的圖像數(shù) 據(jù)可以由圖像形成單元650轉(zhuǎn)換為打印數(shù)據(jù)以將其打印到打印薄片(sheet)上，可以由傳 真單元660轉(zhuǎn)換為傳真數(shù)據(jù)以將其以傳真方式發(fā)送，或者可以由發(fā)送功能執(zhí)行單元670轉(zhuǎn) 換為發(fā)送數(shù)據(jù)以將其發(fā)送到外部設(shè)備。因此，通過使用由圖像掃描裝置100掃描的高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)，可以提高打印薄片 上的打印數(shù)據(jù)的質(zhì)量，或者可以增強(qiáng)將通過傳真方式發(fā)送的發(fā)送數(shù)據(jù)的質(zhì)量或者通過到服 務(wù)器的文檔傳輸方式發(fā)送的發(fā)送數(shù)據(jù)的質(zhì)量。前述結(jié)合圖4至圖6的說明是針對與當(dāng)前實(shí)施例有關(guān)的組件，以避免使當(dāng)前實(shí)施 例的特征模糊。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，也可以包括除了圖4至圖6中所示那 些組件之外的通用組件。圖7是示出根據(jù)實(shí)施例的圖像掃描方法的流程圖。參考圖7，圖像掃描方法包括由 圖1中所示圖像掃描裝置100按時(shí)間順序執(zhí)行的操作。雖然在下面的說明中省略，但是對 圖1中所示的圖像掃描裝置100的說明可以應(yīng)用于控制圖像掃描裝置100的光源的方法。在操作701中，為了掃描文檔的多個行中的任意一行的圖像，光源控制單元120控 制光源110的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)，使得照射到作為掃描目標(biāo)的文檔的多個行的任意一行上的光的 強(qiáng)度等于照射到多個行中另一行上的光的強(qiáng)度，或者與照射到多個行中另一行上的光的強(qiáng) 度的差小于預(yù)定閾值。在操作702中，光源110根據(jù)光源控制單元120執(zhí)行的控制操作的結(jié)果，將光照射 到文檔上。在操作703中，圖像傳感器130將由從文檔反射的光形成的圖像轉(zhuǎn)換為電信號，該 反射光來源于從光源110照射到文檔上的光。在操作704中，輸出單元160輸出與由圖像傳感器130轉(zhuǎn)換的電信號相對應(yīng)的圖 像數(shù)據(jù)。因此，圖像掃描裝置100防止掃描圖像中水平圖像帶的產(chǎn)生，從而增強(qiáng)了掃描圖 像的質(zhì)量。如從前述說明中明顯的那樣，根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思，從光源照射到文檔的光 的強(qiáng)度在文檔的多個行之間是均勻的或者是彼此非常地相似，從而防止掃描圖像中水平圖 像帶的產(chǎn)生。因此，能夠防止掃描圖像的質(zhì)量變差并且能夠提高掃描圖像的質(zhì)量。示范性實(shí)施例可以實(shí)施在計(jì)算硬件(計(jì)算裝置)和/或軟件中，比如(在非限制性 的例子中)能夠存儲、檢索、處理和/或輸出數(shù)據(jù)和/或與其他計(jì)算機(jī)通信的任何計(jì)算機(jī)。 產(chǎn)生的結(jié)果可以顯示在該計(jì)算硬件的顯示器上。實(shí)施實(shí)施例的程序/軟件可以記錄在包括 計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的例子包括磁記錄裝置、 光盤、磁光盤、和/或半導(dǎo)體存儲器(例如RAM、R0M等等)。磁記錄裝置的例子包括硬盤設(shè) 備(HDD)、軟盤(FD)和磁帶(MT)。光盤的例子包括DVD(數(shù)字多用盤)、DVD-RAM、CD-R0M(致 密盤-只讀存儲器)和CD-R(可記錄的)/RW。另外，實(shí)施例中使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以通過各種各樣的手段記錄在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上。 雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的示范性實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思，但 是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不脫離如后附權(quán)利要求限定的本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的條 件下，可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。因此，所公開的實(shí)施例應(yīng)該被視為說明性 的而非限制性的。本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的范圍并非通過本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的具體描述來 限定，而是通過所附權(quán)利要求書來限定，并且該范圍內(nèi)的所有差異應(yīng)當(dāng)被解釋為包括在本 發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思中。
權(quán)利要求
1.一種圖像掃描裝置，包括光源，其包括至少一個發(fā)光二極管LED并且將光照射到作為掃描目標(biāo)的文檔上；光源控制單元，其控制光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)，使得從光源照射到文檔的多個行中任意一 行的光的強(qiáng)度等于照射到該多個行中另一行的光的強(qiáng)度，或者與照射到該多個行中另一行 的光的強(qiáng)度的差小于預(yù)定閾值；圖像傳感器，其根據(jù)控制點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)的結(jié)果，將由從文檔反射的光形成的圖像轉(zhuǎn)換為 電信號；以及輸出單元，其輸出與轉(zhuǎn)換后的電信號相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像掃描裝置，還包括圖像傳感器控制單元，其以預(yù)定間隔生 成用于控制曝光時(shí)間的第一信號，在該曝光時(shí)間期間所述圖像傳感器接收反射光，其中，所述光源控制單元控制所述光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)，使得從所述光源照射到所述文 檔的光的強(qiáng)度在所生成的第一信號的周期之間是均勻的。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像掃描裝置，還包括同步單元，其將第一信號的生成時(shí)間點(diǎn) 與所述光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)同步，其中，所述光源控制單元控制所述光源在所生成的第一信號的每個周期期間被點(diǎn)亮和 熄滅至少一次，并且點(diǎn)亮次數(shù)和熄滅次數(shù)在第一信號的周期之間是一致的。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像掃描裝置，還包括圖像傳感器控制單元，其以第一時(shí)間為 間隔生成用于控制曝光時(shí)間的第一信號，在該曝光時(shí)間期間所述圖像傳感器接收反射光， 所述第一時(shí)間指示掃描所述文檔的多個行中任意一行需要的時(shí)間，其中，所述光源控制單元以第二時(shí)間為間隔生成用于控制所述光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)和熄 滅時(shí)間點(diǎn)的第二信號，使得照射到所述文檔的多個行中每一行的光的強(qiáng)度在所述文檔的多 個行之間是均勻的，所述第二時(shí)間是第一時(shí)間的N倍并且N是自然數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像掃描裝置，還包括圖像傳感器控制單元，其以第一時(shí)間為 間隔生成用于控制曝光時(shí)間的第一信號，在該曝光時(shí)間期間所述圖像傳感器接收反射光， 所述第一時(shí)間指示掃描所述文檔的多個行中任意一行需要的時(shí)間，其中，所述光源控制單元以第二時(shí)間為間隔生成用于控制所述光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)和熄 滅時(shí)間點(diǎn)的第二信號，使得照射到所述文檔的多個行中每一行的光的強(qiáng)度在所述文檔的多 個行之間是均勻的，所述第二時(shí)間是第一時(shí)間的至少50倍并且所述預(yù)定閾值是1%。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像掃描裝置，其中包括在所述光源中的所述LED包括至少一 個白光發(fā)光二極管W-LED。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像掃描裝置，其中包括在所述光源中的所述LED包括至少一 個有機(jī)發(fā)光二極管OLED。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像掃描裝置，還包括光導(dǎo)，其引導(dǎo)從所述光源照射到所述文 檔的光的路徑。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像掃描裝置，其中，所述光源安裝在所述光導(dǎo)的兩個端部。
10.一種圖像掃描方法，包括控制光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)，使得從所述光源照射到作為掃描目標(biāo)的文檔的多個行中任意 一行的光的強(qiáng)度等于照射到該多個行中另一行的光的強(qiáng)度，或者與照射到該多個行中另一 行的光的強(qiáng)度的差小于預(yù)定閾值；根據(jù)控制所述點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)的結(jié)果，通過使用包括在所述光源中的至少一個發(fā)光二極管 LED將光照射到所述文檔；將由來自文檔的照射光的反射光形成的圖像轉(zhuǎn)換為電信號；以及輸出與轉(zhuǎn)換后的電信號相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求10所述的圖像掃描方法，還包括以預(yù)定間隔生成用于控制曝光時(shí)間 的第一信號，在該曝光時(shí)間期間接收所述反射光，其中控制所述光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)包括控制所述光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)，使得從所述光源照 射到所述文檔的光的強(qiáng)度在所生成的第一信號的周期之間是均勻的。
12.如權(quán)利要求11所述的圖像掃描方法，還包括將第一信號的生成時(shí)間點(diǎn)與所述光源 的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)同步，其中，所述控制所述光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)包括控制所述光源在所生成的第一信號的每 個周期期間被點(diǎn)亮和熄滅至少一次，并且點(diǎn)亮次數(shù)和熄滅次數(shù)在第一信號的周期之間是一 致的。
13.如權(quán)利要求10所述的圖像掃描方法，還包括以第一時(shí)間為間隔生成用于控制曝 光時(shí)間的第一信號，在該曝光時(shí)間期間所述圖像傳感器接收所述反射光，所述第一時(shí)間指 示掃描所述文檔的多個行中任意一行需要的時(shí)間，其中，所述控制所述光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)包括以第二時(shí)間為間隔生成用于控制所述光源 的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)的第二信號，使得照射到所述文檔的多個行中每一行的光的強(qiáng) 度在所述文檔的多個行之間是均勻的，所述第二時(shí)間是第一時(shí)間的N倍并且N是自然數(shù)。
14.如權(quán)利要求10所述的圖像掃描方法，還包括以第一時(shí)間為間隔生成用于控制曝 光時(shí)間的第一信號，在該曝光時(shí)間期間所述圖像傳感器接收所述反射光，所述第一時(shí)間指 示掃描所述文檔的多個行中任意一行需要的時(shí)間。
15.如權(quán)利要求14所述的圖像掃描方法，其中，所述控制所述光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)包括 以第二時(shí)間為間隔生成用于控制所述光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)和熄滅時(shí)間點(diǎn)的第二信號，使得照 射到所述文檔的多個行中每一行的光的強(qiáng)度在所述文檔的多個行之間是均勻的，所述第二 時(shí)間是第一時(shí)間的至少50倍并且所述預(yù)定閾值是1%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像掃描裝置和方法。該圖像掃描裝置包括光源，其包括至少一個發(fā)光二極管(LED)，用于將光照射到作為掃描目標(biāo)的文檔；光源控制單元，其用于控制光源的點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)；圖像傳感器，其根據(jù)控制點(diǎn)亮?xí)r間點(diǎn)的結(jié)果，將由從文檔反射的光形成的圖像轉(zhuǎn)換為電信號；以及輸出單元，其輸出與轉(zhuǎn)換后的電信號相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號H04N1/04GK102098413SQ201010580419
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者李在奎, 金境祿 申請人:三星電子株式會社