專利名稱：雙面文件掃描儀及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于雙面掃描文件的掃描儀，其包括位于文件正面的具有文件正面照明的模塊，以及位于文件反面的具有文件反面照明的模塊。本發(fā)明還涉及控制該掃描儀的方法。
背景技術(shù)：
已知的多功能機(jī)器(例如，包括復(fù)印、傳真或掃描功能)包括掃描儀。這些機(jī)器的掃描儀傳統(tǒng)上包括具有圖像傳感器的模塊。在這些傳感器之中，已知CIS (接觸圖像傳感器)型圖像傳感器是最常用的，因為它們提供非常小巧的掃描儀。如圖1B的正面圖所示，一般來說模塊的CIS圖像傳感器100為細(xì)長形盒體1000。再如圖1A的截面圖所示，傳感器100包括通常為發(fā)光體陣列形式的發(fā)光體3，發(fā)光體3也為細(xì)長形，放置在盒體1000中且包括發(fā)光二極管(LED)。二極管在顏色上為紅色、綠色和藍(lán)色。當(dāng)待掃描文件2經(jīng)過掃描儀時，待掃描文件2的每一行基本上由三個顏色的二極管照明，三個二極管中的每一個交替照明每一行。在傳統(tǒng)方式中，文件2經(jīng)過掃描儀的通路依靠通路滾輪7來進(jìn)行。 傳感器100還包括光學(xué)條4，光學(xué)條4也為細(xì)長形，放置在盒體1000中，回收文件2上的顏色的反射。在圖1A的截面圖中可見檢測器5，其接收發(fā)射自光學(xué)條4的顏色的反射，以便隨后的處理。進(jìn)行剛剛描述的過程是用于掃描文件2的一頁紙(例如正面)。為了雙面掃描文件2，通常掃描儀包括兩個模塊10和11，如圖1A所示，因此，傳感器100用于文件2的正面而傳感器101用于文件2的反面。有可能出現(xiàn)傳感器100或101中一個的照明影響或干擾另一個的工作的情況，例如通過由高級紙張形成的文件2的透明度，也就是說文件正面的照明由用于文件2反面的檢測器來感知。為了避免此問題，已知的傳統(tǒng)解決方法為在文件2的通路方向X上使兩個傳感器相對于彼此偏移。因此兩個傳感器彼此分開。但是，前述的傳統(tǒng)解決方法至少有一個缺點兩個傳感器在文件2的通路方向X上的偏移導(dǎo)致滾輪7之間的距離L增加。然而，在滾輪7之間的距離L確定可被掃描的文件2的最小尺寸。這是因為，如果文件2的長度尺寸小于距離L，由于文件2不由任意一個驅(qū)動滾輪7來驅(qū)動，那么文件2 —旦位于面對兩個傳感器100和101的位置，因此文件2在掃描儀內(nèi)部將保持固定。現(xiàn)有技術(shù)的掃描儀具有相對較大的空間軌跡，并且不能掃描小尺寸文件
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出以克服這些缺陷中的至少一個。為此，根據(jù)本發(fā)明，提出了根據(jù)權(quán)利要求1的掃描儀。本發(fā)明通過權(quán)利要求2至4的特征，有利地將其單獨或?qū)⑵浼夹g(shù)上可能的組合的任意一項補(bǔ)充進(jìn)來。本發(fā)明還涉及控制該掃描儀的方法。本發(fā)明具有多個優(yōu)點。在驅(qū)動滾輪的距離I相對于先前技術(shù)的距離L減小。距離I大約為30mm，根據(jù)本發(fā)明的掃描儀能夠掃描小尺寸文件，例如地鐵車票。

本發(fā)明的掃描儀與先前技術(shù)相比具有減少的空間軌跡。自然地，即使對于相當(dāng)高級紙張的透明度，掃描儀允許待掃描文件的雙面掃描，且一個傳感器的發(fā)光體不會影響或干擾其他發(fā)光體的工作。文件正面的發(fā)光體無法通過用于待掃描文件反面的檢測器感知，反之亦然。本發(fā)明使得在兩個模塊之間可不必安裝任意光學(xué)隔離。


本發(fā)明的其他特征、目標(biāo)和優(yōu)點將通過下面的描述顯現(xiàn)，下面的描述僅為說明性的和非限制性的，并且必須參考附圖來閱讀，其中-圖1A和IB(已說明的)示意性地顯示現(xiàn)有技術(shù)中已知的傳感器；-圖2和圖3示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀；-圖4、圖5和圖6示意性地顯示了在掃描待掃描文件的一行的過程中，根據(jù)本發(fā)明的控制時間圖。在全部附圖中，類似的元件采用相同的數(shù)字參考。
具體實施例方式圖2和圖3示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的掃描儀。掃描儀傳統(tǒng)上包括驅(qū)動待掃描文件2的滾輪7，文件2包括正面和反面。滾輪7安裝為繞軸旋轉(zhuǎn)。期望掃描文件2的正面和反面。因此掃描儀包括位于文件2的正面的模塊10，以及位于文件2反面的模塊11。模塊10和11可以為單獨的元件也可以為一體，模塊10和11當(dāng)然設(shè)置為能夠使文件2在通路方向X上通過。為了減少滾輪7的旋轉(zhuǎn)軸之間的距離I，每個模塊10或11基本上面向彼此地加以放置，也就是說，關(guān)于方向X具有重疊區(qū)域Λ，如圖2所示。優(yōu)選地，模塊10和模塊11中的每一個相對于垂直于方向X的Y軸集中，如圖3所
示。因此全部重疊。在所有情況下，距離I小于先前技術(shù)的掃描儀的滾輪之間的距離L。距離I大約為15mm。傳統(tǒng)地，每個模塊10或11包括光學(xué)檢測器5。每個光學(xué)檢測器由實現(xiàn)CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)技術(shù)或CCD (電荷耦合裝置)技術(shù)的硅芯片構(gòu)成。該檢測器具有與待掃描文件的寬度相同的長度(比例1:1)。分辨率通常表示為每英寸點數(shù)(dpi)并且通?？梢詮?00dpi到1200dpi的范圍內(nèi)變動。例如，為200dpi，像素大小約為127 μ m。每個模塊10或11包括用于待掃描文件2的發(fā)光體3。模塊10的發(fā)光體3適用于照亮文件2的正面，模塊11的發(fā)光體3適用于照亮文件2的反面。為了防止模塊10或11中一個的發(fā)光體即使通過由高級紙張形成的文件的透明度影響或干擾另一個模塊的工作，掃描儀還包括連接到每個模塊10或11的發(fā)光體3的控制器6。控制器6適用于控制每個模塊10或11的發(fā)光體3，以使僅有正面得以照亮或僅有反面得以照亮。也就是說，控制器6適用于控制每個模塊10或11的發(fā)光體3以使當(dāng)位于文件2反面的模塊11的發(fā)光體3沒有照亮文件反面時，位于文件2正面的模塊10的發(fā)光體3照亮文件正面。相反，控制器6適用于控制每個模塊10或11的發(fā)光體3以使當(dāng)位于文件2正面的模塊11的發(fā)光體沒有照亮文件正面時，位于文件2反面的模塊11的發(fā)光體3照亮文件反面?？刂破?包括所有本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的用于控制模塊10和11的發(fā)光體3的器件，例如微處理器和存儲器。因此模塊10 (正面)的檢測器5不能檢測到反面上的照明，相反地，模塊11 (反面)的檢測器5不能檢測到正面的照明。通過模塊10的檢測器5將僅檢測從模塊10的發(fā)光體3發(fā)出照明的文件2的反射；而通過模塊11的檢測器5將僅檢測模塊11的發(fā)光體3的文件2上的反射。 優(yōu)選地，每個模塊10或11分別包括具有細(xì)長形盒體1000的光學(xué)傳感器100或101，每個傳感器100或101通過Y軸上的盒體1000的中心面對另一個傳感器放置。傳感器100或101的細(xì)長形盒體1000通常能夠掃描達(dá)到A4格式紙張的寬度。因此根據(jù)實例的盒體1000通常能夠具有大約25cm的長度。例如盒體能夠具有大約20mm的寬度?？刂破?可以在盒體1000的外部(示意性地顯示在圖2和圖3中)或內(nèi)部。模塊10或11的發(fā)光體3包括位于傳感器的盒體1000側(cè)面的光源(未示出)。為了將光從光源散射至文件2的正面或反面，發(fā)光體3包括光導(dǎo)(light guide)30，光導(dǎo)30使光散射遍及模塊的全部長度。在圖2中，每個模塊10或11的光導(dǎo)30相互面對放置，并且檢測器5也相互面對放置。另外，掃描儀的檢測器需要能夠掃描文件2的白色基準(zhǔn)。相反，白色基準(zhǔn)面對檢測器5位于在圖2中的Ref位置，例如使用由模塊的部分重疊Λ所留下的空間。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，每個模塊10或11的光導(dǎo)30顏色上為白色。如圖3所示，每個模塊10或11的檢測器5面對其他模塊的光導(dǎo)30放置。通過這種方式，每個發(fā)光體3的光導(dǎo)30能夠用作面向該光導(dǎo)放置的模塊10或11的檢測器5的白
色基準(zhǔn)。優(yōu)選地，光學(xué)傳感器100或101為CIS型。在這點上，CIS傳感器包括具有紅色二極管(下文為R)、綠色二極管(下文為G)和藍(lán)色二極管(下文為B)的發(fā)光體3，因此這三個二極管形成了光源。二極管R、G、B能夠由控制器6單獨激活或未激活。二極管R、G、B位于傳感器的盒體的側(cè)邊上，因此發(fā)光體3包括用于在CIS傳感器的全部長度上擴(kuò)散照明的光導(dǎo)30。檢測器5連接到遍及傳感器100或101的全部長度的光學(xué)條4或根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員所使用的通用術(shù)語“透鏡棒(rod lens)”。將指出的是，優(yōu)選技術(shù)為CMOS技術(shù)，其具有容易買到的優(yōu)點，因此具有比CXD技術(shù)更低的成本。圖4、圖5和圖6示意性地顯示了在掃描待掃描文件2 —行的過程中，根據(jù)本發(fā)明的用于模塊的控制時間圖。模塊非限制性地包括CIS傳感器。因此，在圖4中可以看到，根據(jù)本發(fā)明的用于控制掃描儀的方法包括這樣的步驟，根據(jù)該步驟，控制器6控制每個模塊10或11的發(fā)光體3，使得掃描儀交替地僅照明文件2的正面或僅照明文件2的反面。因此行A顯示傳感器100和101的檢測器5由控制器6激活，使得檢測器5能夠依次檢測三個顏色R、G和B照明的光反射。檢測器5將所接收的光轉(zhuǎn)換為電信息。在圖4中積分時間(行A)被定義為在兩個積分峰值之間的時間，在該時間期間，每個檢測器同時刪除像素的內(nèi)容并且傳輸先前周期的積分信息以便為新周期做準(zhǔn)備。因此控制器6在時間h處控制檢測器5，使得檢測器5能夠檢測在開始于時間h的階段Ak中顏色R處的照明的光反射。行C顯示了控制器6在時間h處控制對應(yīng)于文件2正面的傳感器100的二極管R，使得二極管R在Ic^Pt1之間的時間段τ期間照明文件的正面。然后，傳感器100的檢測器5能夠檢測文件2上的光反射R (見行Α)。在時間段τ之后，控制器6控制傳感器100的二極管R，使得二極管R不再照明文件2的正面。行B顯示了控制器6控制對應(yīng)于文件2反面的傳感器101的二極管R的時間t2，使得二極管1 在〖2和〖3之間的時間段τ中照明文件的反面。因此傳感器101的檢測器5能夠檢測光反射R。在時間段τ之后，控制器6控制傳感器101的二極管R，使得二極管R不再照明文件2的正面。如此反復(fù)直到時間t0’。控制器6在時間h’處控制檢測器5，使得檢測器5在開始于時間V的階段Av中能夠檢測顏色G照明的光反射。行D和行E顯示控制器6在時間h’處控制傳感器100和101的二極管G，使得二極管G交替照明文件的正面和反面，傳感器100的二極管G每一次持續(xù)時間的時段τ為在V和t/之間(例如)，傳感器101的二極管G的每一次持續(xù)時間的時段為在t2’和t/之間(例如)。傳感器100和傳感器101的檢測器5因此能夠交替檢測文件2上的光反射R?？刂破?在時間h”處控制檢測器5，使得檢測器5在開始于時間h”的階段Ab中能夠檢測顏色B照明的光反射。

在階段Ab的過程中，控制器6的工作和檢測器5的工作與已經(jīng)描述的階段Ak和Ae一樣，出于清楚與簡潔的目的在此不再重復(fù)。
例如行B和行C所示，傳感器100和101的二極管的照明時段由時間段T分開。因此由安全時段τ將&和&分開，以防照明之間的任意干擾。例如，T大約為幾十μ S。所有階段~、\和Ab表示在文件移動過程中該文件的行的積分周期RGB。周期RGB的持續(xù)時間大約為1. 5微秒。傳統(tǒng)上掃描儀影響待掃描文件的每行的一個周期。在階段Ae中，關(guān)于階段Ak的信息傳輸?shù)娇刂破?進(jìn)行處理，而在階段Ab中，關(guān)于階段Ae的信息傳輸?shù)娇刂破?進(jìn)行處理，如此往復(fù)在全部周期中并且在文件的所有行上。圖5示意性地顯示了一種變型，根據(jù)該變型每個二極管的照明時間在每個檢測器的一個階段的積分時間中為連續(xù)的。因此，代替如圖4中的具有傳感器100或101的交替照明時段，每個二極管在每個階段AK、Ae或Ab中能夠連續(xù)地照明正面或反面。因此，圖5的連續(xù)時段的時間能夠基本上對應(yīng)圖4的持續(xù)時間τ的基本時段的總和。在一個階段中，總照明時間表示每個檢測器5的積分時間的10%和50%之間。在一個階段中，檢測器5的積分時間大約為500 μ S，因此圖4的每個基本時段的持續(xù)時間τ為50 μ S，使得形成例如大約200 μ s的正面或反面的照明時間。在掃描儀中高速行進(jìn)的文件2優(yōu)選使用圖4中的配置。因此關(guān)于每一行且由檢測器所檢測的信息沿著移動更好的分布(在階段AK、Ae或Ab中達(dá)到120 μ m)。圖6顯示了控制器6控制每個傳感器100或101的檢測器5，使得當(dāng)所述模塊的二極管照明文件的正面或反面時，傳感器的每個檢測器5僅能夠檢測文件上的光反射，而另一模塊11的檢測器5未激活。因此保證了在傳感器之間的干擾將仍然較小。因此圖4和圖5的每個階段AK、Ae或^分為兩個子階段一方面為第一子階段，而另一方面為第二子階段。在每一個子階段中，只有照明正面或反面的傳感器的檢測器被激活，傳感器的其他檢測器不激活，與該傳感器的發(fā)光體一樣。
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因此，在階段Ak的第一子階段的過程中，在起始時間h和時間tM之間，只有照明正面的傳感器100的檢測器5被激活。傳感器101的檢測器5未激活，如同傳感器101的發(fā)光體一樣。在第二子階段的過程中，在時間tM和開始隨后階段Ae的時間h ’之間，只有照明反面的傳感器101的檢測器5被激活。傳感器100的檢測器5未激活，如同傳感器100的發(fā)光體一樣。除了上述檢測器的控制，出于清楚和簡潔的目的，此處不再重復(fù)對應(yīng)于關(guān)于圖4和圖5的已經(jīng)描述工作的圖6中的控制器6的工作和二極管的工作。
權(quán)利要求
1.一種用于掃描文件(2)的正面和反面的掃描儀,包括-模塊(10)，所述模塊(10)位于所述文件(2)的正面上，包括發(fā)光體(3)和光學(xué)檢測器 (5),所述發(fā)光體(3)用于照明所述文件的正面；-模塊(11)，所述模塊(11)位于所述文件(2 )的反面上，包括發(fā)光體(3 )和光學(xué)檢測器 (5),所述發(fā)光體(3)用于照明所述文件的反面；每個模塊(10、11)基本上面對另一個模塊(10、11)放置，以及所述掃描儀的特征在于，所述掃描儀包括-控制器(6)，所述控制器(6)連接到所述發(fā)光體(3)并且連接到每個模塊(10、11)的所述檢測器(5)，并且所述控制器(6)能夠控制所述發(fā)光體(3)和每個模塊(10、11)的所述檢測器，使得，當(dāng)在位于所述文件(2 )反面上的所述模塊(11)中，所述發(fā)光體(3 )不照明所述文件的反面并且所述檢測器(5 )未激活時，在位于所述文件(2 )正面上的所述模塊(10 )中，所述發(fā)光體(3)照明所述文件的正面并且所述檢測器(5)能夠檢測在所述文件(2)正面的光反射， 反之亦然，使得當(dāng)在位于所述文件(2)正面的所述模塊(10)中，所述發(fā)光體(3)不照明所述文件(2)的正面且所述檢測器(5)未激活時，在位于所述文件(2)反面上的所述模塊(11) 中，所述發(fā)光體(3 )照明所述文件的反面且所述檢測器(5 )能夠檢測在所述文件(2 )反面的光反射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描儀，其中，每個模塊(10、11)包括光學(xué)傳感器(100、101), 所述光學(xué)傳感器(100、101)包括細(xì)長形盒體(1000)，每個傳感器(100、101)面對另一個傳感器(100、101)放置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃描儀，其中，每個模塊(10、11)包括光學(xué)檢測器(5)和每個模塊(10、11)的發(fā)光體(3),所述發(fā)光體(3)包括光導(dǎo)(30),所述光導(dǎo)(30)為白色,并且,其中，位于所述文件(2)正面上的所述模塊(10)的檢測器(5)面對位于所述文件(2)反面上的所述模塊(11)的發(fā)光體(3)的光導(dǎo)(30)而放置，相反地，其中，位于所述文件(2)反面上的所述模塊(11)的檢測器(5)面對位于所述文件(2)正面上的所述模塊(10)的發(fā)光體(3) 的光導(dǎo)(30)而放置，使得每個發(fā)光體(3)的所述光導(dǎo)(30)能夠用作面對所述光導(dǎo)(30)放置的模塊(10、11)的所述檢測器(5)的白色基準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中一項所述的掃描儀,其中，每個模塊包括CIS型的光學(xué)傳感器(100、101 )，所述CIS型的光學(xué)傳感器(100、101)包括具有紅色二極管、綠色二極管和藍(lán)色二極管的發(fā)光體(3)。
5.—種控制用于掃描文件(2)的正面和反面的掃描儀的方法,所述掃描儀包括 -模塊(10)，所述模塊(10)位于文件(2)的正面上，包括發(fā)光體(3)和光學(xué)檢測器(5)，所述發(fā)光體(3)用于照明所述文件(2)的正面；-模塊(11)，所述模塊(11)位于文件(2 )的反面上，面對另一個模塊，所述模塊(11)包括發(fā)光體(3)和光學(xué)檢測器(5)，所述發(fā)光體(3)用于照明所述文件(2)的反面；以及-控制器(6)，所述控制器(6)連接到所述發(fā)光體(3)并且連接到每個模塊(10、11)的所述檢測器(5)，所述方法的特征在于-所述控制器(6 )控制所述發(fā)光體(3 )和每個模塊(10、11)的所述檢測器(5 )，使得當(dāng)在位于所述文件(2)反面上的所述模塊(11)中，所述發(fā)光體(3)不照明所述文件的反面并且所述檢測器(5)未激活時，在位于所述文件(2)正面上的所述模塊(10)中，所述發(fā)光體(3) 照明所述文件的正面并且所述檢測器(5)能夠檢測所述文件(2)正面的光反射，反之亦然， 使得當(dāng)在位于所述文件(2)正面上的所述模塊(10)中，所述發(fā)光體不照明所述文件的正面且所述檢測器(5 )未激活時，在位于所述文件(2 )反面上的所述模塊(11)中所述發(fā)光體(3 ) 照明所述文件反面且所述檢測器(5)能夠檢測所述文件(2)反面的光反射。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中，每個模塊(10、11)的所述發(fā)光體(3)包括光導(dǎo) (30)，所述光導(dǎo)(30)為白色，并且每個模塊(10、11)的所述檢測器(5)面對另一個模塊(10、 11)的光導(dǎo)(30)放置，所述控制器(6)控制每個檢測器(5)使得在面對所述檢測器(5)放置的所述光導(dǎo)(30) 上呈現(xiàn)白色基準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中所述控制器(6)控制每個模塊(10、11)的所述發(fā)光體(3)，使得所述文件(2)在每個檢測器(5)的積分時間的10%至50%之間所顯示的照明時間內(nèi)被照明所述文件的正面或反面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述照明時間在所述積分時間中是連續(xù)或非連續(xù)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于掃描文件(2)正面和反面的掃描儀，包括模塊(10)，所述模塊(10)位于所述文件(2)的正面上，并且包括用于照明文件的正面的裝置(3)；以及模塊(11)，所述模塊(11)位于所述文件(2)的反面上，包括用于照明所述文件的反面的裝置(3)；其中，所述掃描儀的特征在于，每個模塊(10、11)面對另一個模塊(10、11)放置，并且所述掃描儀進(jìn)一步包括控制器(6)，所述控制器(6)連接到每個模塊(10、11)的照明裝置(3)并且能夠控制每個模塊(10、11)的照明裝置(3)，使得在位于文件(2)反面上的模塊(11)的照明裝置不照明所述文件的反面時，位于文件(2)正面上的模塊(10)的照明裝置(3)照明所述文件的正面，反之亦然。本發(fā)明還涉及用于控制該掃描儀的方法。
文檔編號H04N1/203GK103053152SQ201180037488
公開日2013年4月17日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者P·薩巴捷 申請人:薩基姆文件管理有限公司