CN1270510C - 影像扫描仪光源控制方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种影像扫描仪光源控制方法与装置，本发明利用光源控制装置控制影像扫描仪光源来执行部份或全面曝光并调整光源亮度，可有效率且经济地利用影像扫描仪光源并克服传统影像扫描仪的缺点。

Description

影像扫描仪光源控制方法与装置

技术领域

本发明涉及一种影像扫描仪光源控制方法与装置，特别是一种可以根据扫描区域与扫描模式自动执行部份或全面曝光并调整亮度的影像扫描仪光源控制方法与装置。

背景技术

光学扫描仪用来撷取影像并数字化影像。举例来说，光学扫描仪最常被用来撷取打印或印制在平面纸张上的文字或其它影像。然后撷取的影像被数字化并被储存或进一步由字符辨识软件处理以产生美国信息交换标准码ASCII的文字。典型的光学扫描仪包含一光源、呈线性排列的光电感测组件(通常为电荷耦合元件CCD、互补式金属氧化物半导体晶体管CMOS与CIS)、一模拟放大器(Analog Amplifier)、一模拟数字转换器、一控制单元(Controller)与内存元件。

光电感测组件包含大量呈线性排列的电荷耦合元件CCD。每一电荷耦合元件CCD可撷取影像单一像素的光信号。一整列的电荷耦合元件CCD则可撷取影像的一整列像素的光信号。借助横扫过整份文件，电荷耦合元件CCD即可接收整份文件的影像光信号。

反射自扫描文件或穿透自扫描文件的光信号转换成数字信号的过程包含三步骤。首先，每一光电感测组件会将所接收到的光信号转换成电荷，而电荷的数量取决于光的强度与曝光的时间。其次光电感测组件所产生的电荷会由模拟放大器转换成模拟电压。最后模拟电压会被模拟数字转换器数字化，以便进行数字影像处理与储存于内存元件中。

在传统影像扫描仪中，扫描仪光源在扫描的过程中持续不变地维持曝光状态。不过当只有部份扫描区需要被扫描时，持续不变地曝光既无效率又浪费电力。此外，持续不变地曝光模式对于影像扫描仪的多重的扫描模式(彩色、灰阶与二色阶)而言，也十分不经济。因此非常有必要提出一种新颖的影像扫描仪光源控制方法与装置来克服传统影像扫描仪的缺点，而本发明正能满足此一需求。

发明内容

本发明的一目的为提供一种可执行部份或全面曝光并调整亮度的影像扫描仪光源控制方法与装置。

本发明的另一目的为提供一种可有效率且经济地利用光源的影像扫描仪光源控制方法与装置。

为了达成上述的目的，本发明提出影像扫描仪光源控制方法。在本发明的一较佳实施例中，该方法包含以下步骤。首先提供一具有多个区段的光源，每一该区段光源的供给电源可分别予以控制。接着预览(preview)扫描一文件，以产生并显示一预览影像于一使用者接口。然后根据该预览影像，设定一扫描边界以及供给电源予部分区段的该光源，使得该部分区段光源足以涵盖该扫描边界的扫描宽度。

在本发明的第二较佳实施例中，本发明影像扫描仪光源控制方法包含以下步骤。首先提供一具有至少二区段的光源，每一该区段光源的供给电源可分别予以控制。接着仅供给电源予该光源的第一区段光源，并移动该光源及一扫描感测装置，依扫描方向对一文件进行扫描。然后仅供给电源予该光源的第二区段光源以及移动该光源及该扫描感测装置，依该扫描方向的相反方向对该文件进行扫描。

在本发明的第三较佳实施例中，本发明影像扫描仪光源控制方法包含以下步骤。首先提供一具有多个区段的光源，每一该区段光源的供给电源可分别予以控制。接着预览(preview)扫描一文件，以产生一预览影像。然后根据该预览影像的信号，决定一扫描边界。最后供给电源予部分区段的该光源，使得该部分区段光源足以涵盖该扫描边界的扫描宽度。

在本发明的第四较佳实施例中，本发明影像扫描仪光源控制方法包含以下步骤。首先提供一具有至少二区段的光源，每一该区段光源的供给电源可分别予以控制。接着移动该光源及一扫描感测装置至一扫描线的位置。仅供给电源予该光源的第一区段光源，并曝光以得到一第一区段扫描线影像。接着仅供给电源予该光源的第二区段光源，并曝光以得到一第二区段扫描线影像。合成该第一区段扫描线影像及该第二区段扫描线影像。移动该光源及该扫描感测装置至下一条扫描线的位置，最后如上述分别提供电源予该光源的第一区段光源及该光源的第二区段光源，并分别曝光。

在本发明的第五较佳实施例中，本发明影像扫描仪光源控制方法包含以下步骤。首先提供一具有至少二区段的光源，每一该区段光源的供给电源可分别予以控制。仅供给电源予该光源的第一区段光源。接着移动该光源及一扫描感测装置，依扫描方向对一文件进行扫描。于该第一区段扫描完毕后，将该光源及该扫描感测装置移回开始位置。仅供给电源予该光源的第二区段光源。以及移动该光源及该扫描感测装置，依该扫描方向对该文件进行扫描。

在本发明的第六较佳实施例中，本发明影像扫描仪光源控制方法包含以下步骤。首先提供一可控制电源功率的光源。接着读取该影像扫描仪的扫描模式设定值及根据该扫描模式设定值，控制供给该光源的电源功率大小，使得该光源所产生的辉度可以配合该扫描模式。

在本发明的第七个实施例中，本发明利用一定位框(Holder)来选定欲扫描的区域。定位框具有两面，使用时置放在扫描仪的扫描窗(Scan window)上。定位框预先框定最大扫描区域。定位框的一面上具有对应于扫描区域的符号或图案(Pattern)。多个符号或图案分别代表不同扫描区域范围。扫描时，由扫描头(Scan head)扫描多个符号或图案来判断扫描区域的大小。扫描符号或图案可利用扫描仪原先的校正程序，将校正程序往后延伸，除了扫描校正表(Calibration Target)之外接着再扫描符号或图案区域以得知扫描边界。

在本发明的第八个实施例中，本发明利用一定位框与扫描仪壳体内建的感应器来选定欲扫描的区域。扫描仪壳体具有扫描窗与感应器排列区。定位框具有凸出区域。定位框的凸出区域对应于扫描仪壳体的感应器排列区，而感应器排列区具有多个感应器对应扫描区域。当定位框置于扫描仪壳体时，定位框的凸出区域将遮蔽感应器排列区中对应于扫描区域的感应器，以使扫描仪得知扫描区域的大小。

上述发明内容及以下的详细说明仅为范例并非限制。其它不脱离本发明的精神的等效改变或修饰均应包含在的本发明的权利要求书的范围之内。

附图说明

图1显示本发明影像扫描仪光源控制装置；

图2显示本发明的多段光源与一文件置于扫描仪的全部扫描区中；

图3显示本发明的电源供给控制装置的一实施例；

图4显示本发明的一实施例中的二区段光源以分段来回扫描全部扫描区的示意图；

图5显示本发明的一实施例中的二区段光源以分段扫描一影像线及全部扫描区的示意图；

图6显示本发明的一实施例中的二区段光源以不同光源区段同方向分段扫描全部扫描区的示意图；

图7所示为本发明的第六较佳实施例的流程图；

图8A显示一定位框的一面；

图8B显示一定位框的另一面；

图9A显示一扫描仪壳体；

图9B显示一定位框；

图9C显示一定位框；

图9D显示一定位框。

图中符号说明

102    扫描边界判定部分

104    电源供给控制装置

106    光源

202    全部扫描区

204    文件

206    发光二极管光源

302    移位缓存器

304    晶体管

306    发光二极管

402    全部扫描区

404    发光二极管光源

406    发光二极管区段光源

408    发光二极管区段光源

502    发光二极管区段光源

504    发光二极管区段光源

506    扫描线

508    扫描线

602    全部扫描区

604    发光二极管光源

606    发光二极管区段光源

608    发光二极管区段光源

702    读取扫描模式设定值

704    根据扫描模式设定值的读取结果供给光源电源功率

706    供给彩色扫描模式所需的光源电源功率

708    供给灰阶扫描模式所需的光源电源功率

710    供给二色阶扫描模式所需的光源电源功率

712    以彩色扫描模式所需的光源电源功率进行扫描

714    以灰阶扫描模式所需的光源电源功率进行扫描

716    以二色阶扫描模式所需的光源电源功率进行扫描

800    定位框

802    扫描区域

804    定位框的一面

806    定位框的一面

808    符号或图案

900    扫描仪壳体

902    扫描窗

904    感应器排列区

906    定位框

908    凸出区域

910    扫描区域

912    定位框

914    扫描区域

916    凸出区域

918    定位框

920    扫描区域

922    凸出区域

具体实施方式

在此必须说明的是以下描述的影像扫描仪光源控制方法与装置仅包含必要的元件与步骤。同时本发明可以用各种现有软件与硬件来实施，在此仅提及了解本发明所需的***与运作方式。以下将根据本发明的附图对八个较佳实施例做详细的说明，请注意图标均为简单的形式。

在本发明的第一较佳实施例中，本发明提出一种影像扫描仪的光源控制装置与方法，如图1所示，此光源控制装置包含一光源106、一扫描边界判定部分102与一电源供给控制装置104。光源106包含具有呈直线排列的多个发光元件，其中该光源106区分成多个区段，每一该区段光源的供给电源可分别由电源供给控制装置104予以控制。光源106的发光元件包含发光二极管光源，而多个发光二极管区分成多个区段，每一该区段发光二极管的供给电源分别由电源供给控制装置104控制。每一发光二极管亦可自成一区段而分别由电源供给控制装置104予以控制。图3显示电源供给控制装置104的一实施例，发光二极管306的电源供应由晶体管304控制，晶体管304则由来自移位缓存器302的数字信号(0或1)来控制，例如代表的数字信号1的电压施加于晶体管304的栅极可使发光二极管306因电源电压(5Volts)而有电流通过并发光。每一发光二极管306均对应一晶体管304，每一晶体管304均由移位缓存器302控制。因此借助软件或是韧件的方式，可将所有发光二极管306区分为数段或将每一发光二极管区分为一区段。如图2所示，举例来说，发光二极管光源206被区分为三段，而一文件204则置于扫描仪的全部扫描区202中。本发明的影像扫描仪的光源控制方法首先利用上述的方法将发光二极管光源206被区分为多个区段，每一该区段光源的供给电源可分别予以控制。接着对文件204进行预览(preview)扫描以产生文件204的预览影像，而扫描边界判定部分102包含一使用者接口，扫描边界判定部分102根据预览扫描所产生文件204的预览影像，由使用者框选文件204的扫描边界。电源供给控制装置104则根据使用者框选的文件204的扫描边界供给电源予对应于文件204的扫描边界的发光二极管光源206部分区段，使得该部分区段光源足以涵盖该扫描边界的扫描宽度。例如当可扫描宽度为216mm，且有50颗发光二极管，第一颗发光二极管的位置在216/50，依此类推可得其它发光二极管的位置。由于正式扫描时仅有对应于文件204的扫描边界的发光二极管光源206部分区段需要被点亮，因此可以节省电力，且由于仅有文件204的扫描边界范围内有影像信号产生，因此可剔除文件204的扫描边界范围外的影像信号处理且由于发光二极管光源206已区分为三段且分段点亮，因此进行扫描时可提供比一般扫描更多的电源功率或集中电源功率予该区段光源，以加速扫描，而未涵盖文件204的扫描边界的区段光源，则不提供予电源。上述第一实施例于扫描仪电力供应有限时特别有效。

在本发明的第二较佳实施例中，本发明提出第二种影像扫描仪的光源控制方法。如图1所示的影像扫描仪的光源控制装置，光源106的发光二极管光源区分成二区段，每一该区段发光二极管的供给电源分别由电源供给控制装置104控制。电源供给控制装置104控制光源依扫描方向对文件进行扫描时，仅供给电源予该光源的第一区段光源，当该光源依扫描相反方向对该文件进行扫描时，仅供给电源予该光源的第二区段光源。如图3所示，每一发光二极管306均对应一晶体管304，每一晶体管304均由移位缓存器302控制。因此借助软件或是韧件的方式，可将所有发光二极管区分为二段，正式进行扫描时移动发光二极管光源及一扫描感测装置(例如电荷耦合元件)，依扫描方向对文件进行扫描。如图4所示，发光二极管光源404区分为二段发光二极管区段光源406与408，用以扫描全部扫描区402。正式进行扫描时，在扫描去程时仅先点亮发光二极管区段光源406的发光二极管以进行扫描，而在扫描回程时关闭发光二极管区段光源406的发光二极管并点亮发光二极管区段光源408的发光二极管以完成扫描。当进行扫描时，由于发光二极管光源404已区分为二段且分段点亮，因此进行每一段扫描时可提供比一般扫描更多的电源功率予该区段光源，以加快扫描速度。上述实施例于扫描仪电力供应有限时特别有用。

在本发明的第三较佳实施例中，本发明提出第三种影像扫描仪的光源控制方法。以图2所示者为例，发光二极管光源206被区分为三段，而文件204则置于扫描仪的全部扫描区202中。本发明的影像扫描仪的光源控制方法首先利用上述的方法将发光二极管光源206被区分为多个区段，区分与控制的方式如图3所示。每一区段光源的供给电源可分别予以控制，每一发光二极管306均对应一晶体管304，每一晶体管304均由移位缓存器302控制。因此借助软件或是韧件的方式，可将所有发光二极管区分为多个区段，一区段为一发光二极管或包含多个发光二极管。接着对文件204进行预览(preview)扫描以产生文件204的预览影像，将反射自文件或影像表面的预览影像信号传送至影像扫描仪的影像传感器。经过转换光影像信号产生模拟电压信号、调整模拟电压信号后再数字化成数字信号。数字信号包含文件204的信号与全部扫描区202中文件204以外区域的信号。利用包含文件204的信号与全部扫描区202中文件204以外区域的信号可决定所需扫描的边界。例如利用横过扫描的边界的像素亮度变化可判断并决定所需扫描的边界。然后图1所示的光源控制装置根据决定后的所需扫描的边界，决定所需供给电源的发光二极管区段，以进行扫描，所需供给电源的发光二极管区段的宽度则大于所需扫描的边界的扫描宽度。此外当进行扫描时，由于对应于扫描的边界外的发光二极管区段不需点亮，获得电源供给的发光二极管区段可获得更多电源功率，以加快扫描速度。上述实施例于扫描仪电力供应有限时十分有用。

在本发明的第四较佳实施例中，本发明提出第四种影像扫描仪的光源控制方法。发光二极管光源区分为至少二段，区分与控制的方式如图3所示。每一区段光源的供给电源可分别予以控制，每一发光二极管306均对应一晶体管304，每一晶体管304均由移位缓存器302控制。因此借助软件或是韧件的方式，可将所有发光二极管区分为如图5所示的二区段502与504，每一区段包含多个发光二极管。正式进行扫描时移动发光二极管光源及一扫描感测装置(例如电荷耦合元件)至一扫描线506的位置，接着仅供给电源予第一区段光源502，并曝光以得到一第一区段扫描线影像。然后仅供给电源予第二区段光源504，并曝光以得到一第二区段扫描线影像。在将发光二极管光源及扫描感测装置移动至下条一扫描线508的位置的同时，将该第一区段扫描线影像及该第二区段扫描线影像合成以完成扫描线506的影像。接着移动光源及扫描感测装置至下一条扫描线508的位置，并且重复上述动作。

在本发明的第五较佳实施例中，本发明提出第五种影像扫描仪的光源控制方法。发光二极管光源区分为至少二段，区分与控制的方式如图3所示。每一区段光源的供给电源可分别予以控制，每一发光二极管306均对应一晶体管304，每一晶体管304均由移位缓存器302控制。因此借助软件或是韧件的方式，可将所有发光二极管区分为至少二区段，每一区段包含多个发光二极管。如图6所示，发光二极管光源604区分为二段发光二极管区段光源606与608，用以扫描全部扫描区602。进行扫描时仅供给电源予光源604的第一区段光源606，并移动发光二极管光源604及一扫描感测装置(例如电荷耦合元件)，依扫描方向(如图6所示)对置于扫描区602上的文件进行扫描，并于该第一区段光源606扫描完毕后，将光源604及扫描感测装置移回开始位置。然后供给电源予光源604的第二区段光源608，并移动发光二极管光源604及扫描感测装置，依扫描方向对置于扫描区602上的文件进行扫描，并于第二区段光源608扫描完毕后，将光源604及扫描感测装置移回开始位置。此外当进行扫描时，由于只分段点亮供给发光二极管区段光源电源，获得电源供给的发光二极管区段可获得更多电源功率，以加快扫描速度。上述实施例于扫描仪电力供应有限时十分有用。上述各实施例中光源的排列除了以线性方式排列之外，亦可为线性二排交错二维矩阵或二维交错排列。

在本发明的第六较佳实施例中，本发明提出第六种影像扫描仪的光源控制方法。在本实施例中，使用的光源如图3所示。光源的供给电源可分别予以控制，每一发光二极管306均对应一晶体管304，每一晶体管304均由移位缓存器302控制。因此借助软件或是韧件的方式，可控制每一发光二极管306的电源功率。而控制光源的光源控制装置如图1所示。光源的供给电源可分别由电源供给控制装置104予以控制。电源供给控制装置104根据读取影像扫描仪的扫描模式设定值的结果供予光源电源功率。而影像扫描仪所应使用的扫描模式包含彩色扫描模式、灰阶扫描模式或二色阶(黑白)(Line Art)扫描模式。图7所示为本发明的第六较佳实施例的流程图。首先于步骤702中，读取影像扫描仪的扫描模式设定值。接着于步骤704中，根据影像扫描仪的扫描模式设定值的读取结果来供予光源电源功率即调整发光二极管光源的亮度，其中彩色扫描所需的光源的亮度最亮而二色阶扫描所需的光源的亮度为最暗。接着于步骤706、708与710中则分别供给彩色扫描模式、灰阶扫描模式与二色阶扫描模式所需的光源电源功率。然后于步骤712、714与716中则分别以彩色扫描模式、灰阶扫描模式与二色阶扫描模式所需的光源电源功率进行扫描。

在本发明的第七个实施例中，利用一定位框(Holder)来选定欲扫描的区域。图8A与图8B显示一定位框800的两面804与806。定位框800用于置放在扫描窗(Scan window)上。定位框800预先框定最大扫描区域802，而定位框800的一面804用以置放欲扫描的文件，而定位框800的另一面806则用于接触扫描窗。定位框800的另一面806上具有对应于扫描区域802的符号或图案808(Pattern)。多个符号或图案808则分别代表不同扫描区域范围。扫描时，由扫描头(Scanhead)扫描多个符号或图案808来判断扫描区域802的大小。此实施例可应用于前述实施例中，以决定扫描边界。扫描符号或图案808可利用扫描仪原先的校正程序，将校正程序往后延伸，除了扫描校正表(Calibration Target)之外接着再扫描符号或图案808区域以得知扫描边界。

在本发明的第八个实施例中，则利用一定位框与扫描仪壳体内建的感应器来选定欲扫描的区域。图9A显示一扫描仪壳体900。扫描仪壳体900具有扫描窗902与感应器排列区904。图9B至图9D分别显示具有不同扫描区域910、914及920的定位框906、912与918。定位框906、912与918同时具有位置相异的凸出区域908、916与922。定位框906、912与918的凸出区域908、916与922对应于扫描仪壳体900的感应器排列区904，而感应器排列区904具有多个感应器分别对应扫描区域910、914及920。当定位框906、912与918置于扫描仪壳体900时，定位框906、912与918的凸出区域908、916与922将遮蔽感应器排列区904中对应于扫描区域910、914及920的感应器，以使扫描仪得知扫描区域910、914及920的大小。

上述有关发明的详细说明仅为范例并非限制。其它不脱离本发明的精神的等效改变或修饰均应包含在的本发明的权利要求书的范围之内。

Claims (9)

1.一种影像扫描仪的光源控制方法，其特征在于，包含：

提供一具有多个区段的光源，每一该区段光源的供给电源可分别予以控制；

决定一扫描边界；及

供给电源予部分区段的该光源，使得该部分区段光源足以涵盖该扫描边界的扫描宽度。

2.如权利要求1所述的影像扫描仪的光源控制方法，其特征在于，上述未涵盖该扫描边界的区段光源，不予提供电源。

3.如权利要求1所述的影像扫描仪的光源控制方法，其特征在于，上述涵盖该扫描边界的区段光源的电源功率大于该区段光源原来的电源功率，以加速扫描。

4.如权利要求1所述的影像扫描仪的光源控制方法，其特征在于，上述的该扫描边界以以下步骤决定：

提供一界定一扫描区域的定位框，该定位框具有一第一面用于置放欲扫描的文件，及一第二面用于接触扫描仪壳体，其中该第二面上具有对应于该扫描区域的一符号；及

扫描该符号以决定该扫描边界。

5.如权利要求1所述的影像扫描仪的光源控制方法，其特征在于，上述的该扫描边界以以下步骤决定：

提供一扫描仪壳体，该扫描仪壳体具有一感应器排列区；

提供一界定一扫描区域的定位框，该定位框具有一凸出区域对应于该扫描区域；及

将该定位框置于该扫描仪壳体以该凸出区域遮蔽该感应器排列区中的一感应器，使影像扫描仪决定该扫描边界。

6.如权利要求1所述的影像扫描仪的光源控制方法，其特征在于，上述的决定一扫描边界的步骤进一步包括

预览扫描一文件，以产生一预览影像；

根据该预览影像的信号，决定一扫描边界。

7.一种影像扫描仪的光源控制装置，其特征在于，包含：

一具有至少二区段的光源，其包括第一区段光源和第二区段光源，每一该区段光源的供给电源可分别予以控制；

一扫描感测装置，可借助所述的第一区段光源依扫描方向对一文件进行扫描，还可借助所述的第二区段光源依该扫描方向的相反方向对该文件进行扫描。

8.一种影像扫描仪的光源控制方法，其特征在于，包含：

提供一具有至少二区段的光源，每一该区段光源的供给电源可分别予以控制；

移动该光源及一扫描感测装置至一扫描线的位置；

仅供给电源予该光源的第一区段光源，并曝光以得到一第一区段扫描线影像；

仅供给电源予该光源的第二区段光源，并曝光以得到一第二区段扫描线影像；

合成该第一区段扫描线影像及该第二区段扫描线影像；

移动该光源及该扫描感测装置至下一条扫描线的位置；及

如上述分别提供电源予该光源的第一区段光源及该光源的第二区段光源，并分别曝光。

9.一种影像扫描仪的光源控制装置，其特征在于，包含：

一光源，其具有呈直线排列的多个发光元件，其中该光源区分成多个区段，每一该区段光源的供给电源可分别予以控制；

一扫描边界判定部分，用以得到一扫描边界；

一电源供给控制装置，其供给电源予部分区段的该光源，使得该部分区段光源足以涵盖该扫描边界的扫描宽度。

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