專利名稱：圖像讀取組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采集文檔上的圖像的圖像讀取裝置，并且更具體地講，涉及一種能夠通過一次傳送同時采集文檔正面和反面上的圖像的圖像讀取裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，已經(jīng)使用了作為讀取設(shè)備使用的圖像讀取裝置(自動雙面讀取設(shè)備)，比如復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)和對計算機(jī)進(jìn)行輸入的掃描儀，這種圖像讀取裝置無需用戶參與即可自動地同時讀取文檔正面和反面的圖像信息。在這些自動雙面讀取設(shè)備中，廣泛采用了通過在一個文檔換面單元中翻轉(zhuǎn)文檔的正面和反面來進(jìn)行讀取的方法。當(dāng)通過正反翻轉(zhuǎn)來輸入圖像信息時，在特定的文檔讀取單元讀取了正面上的圖像之后，將這一文檔翻轉(zhuǎn)并且再次輸送給這個特定的文檔讀取單元，并且對反面上的圖像進(jìn)行讀取。不過，在這個按照正反翻轉(zhuǎn)方法進(jìn)行的自動雙面讀取過程中，由于需要在退出文檔之后將文檔翻轉(zhuǎn)并且再次輸送給文檔讀取單元，因此這樣的雙面讀取花費(fèi)的時間較長，并且這降低了雙面讀取的生產(chǎn)率。因此，例如，有這樣一種技術(shù)通過在用于輸送文檔的文檔路徑的正反兩側(cè)上都設(shè)置圖像傳感器，使得通過一次文檔傳送即可同時讀取文檔的兩面成為可能，而無需正反翻轉(zhuǎn)。
此外，在常規(guī)的圖像讀取裝置中，廣泛采用了如下一種方法由從使用例如熒光的光源發(fā)出的光照射文檔，并且由圖像傳感器通過一縮小光學(xué)系統(tǒng)(minification optical system)讀取從文檔反射回來的光。作為這種方法所使用的圖像傳感器，例如可以采用一維CCD(電荷耦合器件)，這種傳感器同時處理一行。按照這種方法，當(dāng)沿行方向(主掃描方向)上完成了對一行的讀取時，將文檔沿垂直于主掃描方向的方向(垂直掃描方向)移動很短的距離并且對下一行進(jìn)行讀取。對于整個文檔范圍重復(fù)進(jìn)行這一操作過程，以完成對該文檔的一頁的讀取。此外，作為一種在不移動文檔的情況下沿垂直掃描方向進(jìn)行依次讀取的方法，可以通過由多個移動體(比如全速托架或半速托架)移動多個反射鏡來沿垂直掃描方向依次進(jìn)行讀取。
按照這種讀取方法，如上所述，必須要由從光源發(fā)出的光對文檔進(jìn)行照射并且由CCD傳感器通過一些反射鏡讀取反射回來的光，因此使得整個單元的尺寸較大。尤其是，在必須設(shè)置多個圖像傳感器來不經(jīng)翻轉(zhuǎn)地讀取文檔兩面的情況下，由于空間有限，因此很難設(shè)置這樣的多個CCD傳感器。因此，為了解決這樣的空間問題，已經(jīng)考慮將小型的LED(發(fā)光二極管)用作光源并且使用稱為CIS(接觸圖像傳感器)的圖像傳感器，這種圖像傳感器是通過例如一個線性傳感器經(jīng)一個自聚焦(selfoc)透鏡讀取圖像的。
一般來說，LED和熒光的發(fā)射光譜(發(fā)射波長與發(fā)射強(qiáng)度之間的關(guān)系)會有很大的不同。因此，當(dāng)使用熒光作為一個讀取單元的光源而使用LED作為另一個讀取單元的光源時，在將形成在文檔兩面上的彩色圖像讀取為單色圖像的時候，熒光和LED的發(fā)射光譜的差異會造成下述問題。
例如，考慮這樣一種情況形成在文檔上的圖像的光譜反射具有固有的傾向(例如，包括很多藍(lán)色的圖像)。在這種情況下，在使用熒光作為光源的讀取單元中，當(dāng)在熒光的發(fā)射光譜中包含多個藍(lán)色成分時，將會輸出與多個藍(lán)色圖像的密度(density)相對應(yīng)的多個讀取圖像。另一方面，在使用LED作為光源的讀取單元中，當(dāng)在LED的發(fā)射光譜中幾乎不包含藍(lán)色成分時，將不會輸出與多個藍(lán)色圖像的密度相對應(yīng)的多個讀取圖像，使得正常輸出與高密度對應(yīng)的讀取信號。就是說，由于光源之間發(fā)光特性的差異，造成了正反面之間針對藍(lán)色圖像獲得的密度不同。這個問題也可能發(fā)生在圖像包含很多其它顏色的成分同時該圖像包含很多藍(lán)色成分的情況下。

發(fā)明內(nèi)容
做出本發(fā)明以解決這種技術(shù)問題，以便減小雙面自動讀取過程中的正反面之間的讀取數(shù)據(jù)的密度差，在所述自動讀取過程中，文檔正反面上的圖像是通過文檔的單次傳送被讀取的。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種圖像讀取裝置，包括第一讀取單元，其采集文檔第一面上的圖像，該第一讀取單元包括第一光源和第一傳感器，該第一光源用于從用于傳送文檔的傳送路徑的一側(cè)向文檔的第一面發(fā)射光，該第一傳感器用于接收從文檔的第一面所反射的光；第二讀取單元，其采集該文檔第二面上的圖像，該第二讀取單元包括第二光源和第二傳感器，該第二光源具有與第一光源不同的發(fā)光特性，用于從傳送路徑的另一側(cè)向文檔的第二面發(fā)射光，該第二傳感器用于接收從該文檔的第二面反射的光；以及，濾光器，設(shè)置在第二光源和傳送路徑之間，并且用于使從第二光源照射在文檔上的光的發(fā)光特性接近于從第一光源照射到文檔上的光的發(fā)光特性。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖像讀取裝置，包括第一讀取單元，其將文檔的第一面上的圖像采集為彩色圖像和單色圖像中的至少一種，所述第一讀取單元包括第一白光源和第一傳感器，該第一白光源用于從用于傳送文檔的傳送路徑的一側(cè)向文檔的第一面發(fā)射光，該第一傳感器用于接收從該文檔的第一面所反射的光；以及，第二讀取單元，其把文檔的第二面上的圖像采集為單色圖像，該第二讀取單元包括第二白光源和第二傳感器，該第二白光源用于從傳送路徑的另一側(cè)向文檔的第二面發(fā)射光，該第二傳感器用于接收從文檔的第二面所反射的光。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一圖像讀取組件，包括白光LED，其向一文檔發(fā)射光；讀取傳感器，其把從該白光LED所發(fā)射并且從該文檔反射的光采集為單色圖像；以及，外殼，其容納該白光LED和該讀取傳感器。


下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，其中
圖1是示出應(yīng)用了本實(shí)施例的圖像讀取裝置的圖；圖2是用于說明使用CIS的讀取結(jié)構(gòu)的圖；圖3是用于說明作為透鏡的成像特性的焦深的圖；圖4是用于說明一處理器的方框圖；圖5是示出由圖像讀取控制所執(zhí)行的處理的示例的流程圖；圖6A和6B是用于說明在一次通過時的單面讀取和一次通過時的雙面同時讀取中的文檔路徑的圖；圖7A至7D是用于說明通過使用翻轉(zhuǎn)路徑進(jìn)行雙面讀取時的文檔路徑的圖；圖8A示出在一掃描儀中所使用的照明燈(氙氣燈)的波長發(fā)射強(qiáng)度特性，而圖8B示出在CIS中所使用的LED(白光LED)的波長發(fā)射強(qiáng)度特性；圖9是示出將要連接到CIS上的濾光器的波長-透射率特性的示意圖；圖10是用于說明CIS的另一結(jié)構(gòu)示例的圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，將參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。
圖1是表示應(yīng)用了本實(shí)施例的圖像讀取裝置的圖。這種圖像讀取裝置主要分為一個從一摞文檔中一個接一個地輸送文檔的文檔進(jìn)給器10、一個通過掃描讀入文檔圖像的掃描儀70和一個對讀入圖像信號進(jìn)行處理的處理器80。
文檔進(jìn)給器10具有一個用于堆放一疊多個文檔的文檔托架11和一個用于升高和降低文檔托架11的托架升降器12。文檔進(jìn)給器還具有一個用于輸送由所述托架升降器12升起的文檔托架11上的文檔的推送輥13、一個將由推送輥13輸送的文檔進(jìn)一步輸送到下游側(cè)的進(jìn)給輥14和一個用于一個接一個地接住由推送輥13供給的文檔的延遲輥15。文檔首先被輸送到的第一傳送路徑31設(shè)置有一個抽取輥16，該抽取輥16將所持的文檔一張一張地輸送給下游側(cè)的輥；一個預(yù)對齊輥(pre-registrationroll)17，該預(yù)對齊輥17進(jìn)一步將文檔輸送給下游側(cè)的輥，并建立一個回路(loop)；一個對齊輥18，該對齊輥18一度停止然后與讀取開始的時刻同時地重新開始轉(zhuǎn)動，這樣就在對文檔讀取單元進(jìn)行對齊調(diào)整的同時實(shí)現(xiàn)了文檔的供給；一個壓紙輥19，該壓紙輥19在讀取文檔的過程中協(xié)助傳送文檔；和一個輸出輥20，該輸出輥20進(jìn)一步將讀入的文檔輸送到下游側(cè)。而且，第一傳送路徑31設(shè)置有一個擋板41，該擋板41依照所輸送的文檔的回路狀態(tài)而圍繞著一個支點(diǎn)轉(zhuǎn)動。而且，在壓紙輥19與輸出輥20之間，設(shè)置了一個CIS(接觸圖像傳感器)50，該CIS50是本實(shí)施例中的第二讀取單元。
在輸出輥20的下游側(cè)，設(shè)置了第二傳送路徑32和第三傳送路徑33，并且設(shè)置了一個用于切換這些傳送路徑的傳送路徑切換閘門(gate)42、一個用于堆放已經(jīng)進(jìn)行了讀入的文檔的出紙托架40和一個用于將文檔退出到出紙托架40上的第一出紙輥21。文檔進(jìn)給器還設(shè)置有第四傳送路徑34，用于使通過了第三傳送路徑33的文檔轉(zhuǎn)向返回；翻轉(zhuǎn)輥22和翻轉(zhuǎn)夾送輥23，設(shè)置在第四傳送路徑34上，用于實(shí)際將文檔轉(zhuǎn)回；第五傳送路徑35，將由第四傳送路徑34轉(zhuǎn)回的文檔再次引導(dǎo)到包含預(yù)對齊輥17等等的第一傳送路徑31上；第六傳送路徑36，將第四傳送路徑34轉(zhuǎn)回的文檔退出到出紙托架40上；第二退出輥24，設(shè)置在第六傳送路徑36上，用于將要被翻轉(zhuǎn)退出的文檔輸送給第一退出輥21；以及，出口切換閘門43，用于切換第五傳送路徑35和第六傳送路徑36。所述第三傳送路徑33、第四傳送路徑34和第五傳送路徑35形成了一個翻轉(zhuǎn)傳送路徑。
在待機(jī)狀態(tài)下，推送輥13抬起并且保持在其縮回位置上，并且當(dāng)輸送文檔時，它下降到一個壓緊位置(文檔輸送位置)上并且輸送文檔托架11頂部的文檔。推送輥13和進(jìn)給輥14通過與一個進(jìn)給離合器(未示出)連接來執(zhí)行文檔的傳送。預(yù)對齊輥17通過使文檔的前端與處于停止?fàn)顟B(tài)的對齊輥18對接而建立一個回路。在對齊輥18處，當(dāng)建立了一個回路時，將用于建立回路的對齊輥18所抓住的文檔的前端返回到咬送位置。當(dāng)產(chǎn)生了這個回路時，擋板41圍繞支點(diǎn)打開并且起到了不阻礙文檔的回路的作用。在讀入過程中，抽取輥16和預(yù)對齊輥17保持住所述回路。借助這一回路的產(chǎn)生，讀入定時得到了調(diào)整并且在讀入時隨文檔傳送而產(chǎn)生的偏斜也得到了抑制，從而定位調(diào)節(jié)功能能夠得到改善。在與讀入開始的同步過程中，已經(jīng)停止的對齊輥18開始轉(zhuǎn)動，并且由壓紙輥19將文檔壓在第二壓紙玻璃72B(稍后將進(jìn)行介紹)上，從而圖像數(shù)據(jù)從下面?zhèn)缺蛔x入。
當(dāng)單面文檔的讀入或雙面文檔的雙面同時讀入完成時，傳送切換閘門42將已經(jīng)通過輸出輥20的文檔引導(dǎo)到第二傳送路徑32中，并且進(jìn)行切換，從而將文檔退出到出紙托架40上。另一方面，在雙面文檔的雙面順序讀取的情況下，這一傳送路徑切換閘門42進(jìn)行切換，從而將文檔引導(dǎo)到第三傳送路徑33，以翻轉(zhuǎn)文檔。在對雙面文檔進(jìn)行雙面順序讀取的情況下，通過將進(jìn)給離合器(未示出)縮回到一個OFF狀態(tài)，使翻轉(zhuǎn)夾送輥23的夾送得以松脫，并且將文檔引導(dǎo)到翻轉(zhuǎn)路徑(第四傳送路徑34)上。此后，使翻轉(zhuǎn)夾送輥23夾緊，以將要由翻轉(zhuǎn)輥22進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的文檔引導(dǎo)到預(yù)對齊輥17，并且將要被翻轉(zhuǎn)退出的文檔輸送給第六傳送路徑36的第二退出輥24。
作為主體的掃描儀70可以裝配有上述的作為文檔輸送器的文檔進(jìn)給器，并且由掃描儀框架71以能夠使得進(jìn)給器打開和關(guān)閉的方式支撐著這一文檔進(jìn)給器10，并且對由該文檔進(jìn)給器10輸送的文檔上的圖像進(jìn)行讀取。在形成一個外殼的掃描儀框架71中，這個掃描儀70具有一個用于放置在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行圖像讀取的文檔的第一壓紙玻璃板72A；和一個形成光開口的第二壓紙玻璃板72B，用于對由文檔進(jìn)給器10輸送的文檔進(jìn)行讀取。
作為第一讀取單元的掃描儀70在第二壓紙玻璃板72B下處于停止?fàn)顟B(tài)，并且具有一個全速托架73和一個半速托架75，全速托架73通過掃描整個第一壓紙玻璃板72A來讀取圖像，而半速托架75將從全速托架73得到的光提供給一個成像單元。全速托架73配備有一個照明燈74，作為用光照射文檔的第一光源；和一個接收從文檔反射回來的光的第一反射鏡76A。半速托架75設(shè)置有一個第二反射鏡76B和一個第三反射鏡76C，它們將從第一反射鏡76A得到的光供應(yīng)給成像單元。而且，掃描儀70具有一個成像透鏡77、一個CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器78和一個驅(qū)動電路板79，其中所述成像透鏡77以光學(xué)方式縮小從第三反射鏡76C獲得的光學(xué)圖像，所述CCD圖像傳感器78作為第一傳感器并且對由成像透鏡77形成的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，驅(qū)動電路板79包括CCD圖像傳感器78，并且通過該驅(qū)動電路板79將由CCD圖像傳感器78得到的圖像信號發(fā)送給處理器80。這里，CCD圖像傳感器78獨(dú)立地配備有一個彩色傳感器和一個單色傳感器，從而對于CCD圖像傳感器而言，能夠?qū)⑽臋n上的圖像讀取為彩色圖像或單色圖像。就是說，掃描儀70用作一個彩色/單色讀取單元。
這里，首先，為了讀取放置在第一壓紙玻璃板72A上的文檔上的圖像，全速托架73和半速托架75以2比1的比率沿掃描方向(箭頭所指方向)運(yùn)動。在這種情況下，全速托架73的照明燈74的光照射在文檔所要讀取的那一面上，并且從文檔反射回來的光由第一反射鏡76A、第二反射鏡76B和第三反射鏡76C依次進(jìn)行反射，并且被引導(dǎo)到成像透鏡77上。被引導(dǎo)到成像透鏡77上的光在CCD圖像傳感器78的光接收面上成像。CCD圖像傳感器78是一個一維傳感器，它同時處理一行。當(dāng)完成沿行方向(主掃描方向)對一行的讀取時，全速托架73在垂直于主掃描方向的方向(垂直掃描方向)上運(yùn)動，以讀取文檔的下一行。這個操作過程是對整個文檔范圍進(jìn)行的，從而完成了文檔的一頁的讀取。
另一方面，第二壓紙玻璃板72B是由透明玻璃板形成的，該玻璃板具有，例如，長條板形的結(jié)構(gòu)。由文檔進(jìn)給器10輸送的文檔在這個第二壓紙玻璃板72B上通過。此時，全速托架73和半速托架75停止在圖1中實(shí)線所示的位置上。通過了文檔進(jìn)給器10的壓紙輥19的文檔的第一行的反射光經(jīng)過第一反射鏡76A、第二反射鏡76B和第三反射鏡76C在成像透鏡77上成像，并且這些圖像由在本實(shí)施例中作為第一傳感器的CCD圖像傳感器78讀取。即，在主掃描方向上的一行的圖像由作為一維傳感器的CCD圖像傳感器78同時處理了之后，就對由文檔進(jìn)給器10輸送的文檔的主掃描方向上的下一行進(jìn)行讀入。在文檔的前端到達(dá)了第二壓紙玻璃板72B的讀取位置之后，當(dāng)文檔通過第二壓紙玻璃板72B的讀取位置時，就完成了在垂直掃描方向上的一整頁的讀取。
在該實(shí)施例中，可以在輸送所述文檔以便通過使全速托架73和半速托架75停止而經(jīng)第二壓紙玻璃板72B由CCD圖像傳感器78讀取文檔的第一面時，由作為第二讀取單元的CIS50對該文檔的第二面一次地(不是指同時，而是指在同一文檔的傳送過程中)進(jìn)行讀取。即，通過使用掃描儀70作為第一讀取單元并且使用CIS50作為第二讀取單元，在對于傳送路徑的一次文檔傳送過程中，可以對該文檔的正面和反面的圖像進(jìn)行讀取。
圖2是用于說明使用CIS50作為圖像讀取組件的讀取結(jié)構(gòu)的圖。如圖2所示，在壓紙輥19和輸出輥20之間設(shè)有CIS50。將文檔的一面(第一面)壓靠在第二壓紙玻璃72B上，并且由CCD圖像傳感器78對該第一面上的圖像進(jìn)行讀取。另一方面，在CIS50上，從通過用于輸送文檔的傳送路徑的另一相對側(cè)對另一面(第二面)上的圖像進(jìn)行讀取。CIS50具有外殼50a，其被制作成長方體形狀并且具有形成在底部的開口；濾光器51，同時用作與外殼50a的開口連接的罩；LED(發(fā)光二極管)52，作為第二光源，其利用通過濾光器51透射的光對文檔的第二面進(jìn)行照射；自聚焦透鏡53，作為透鏡陣列，用于匯聚從LED52所反射回來的光；以及，行傳感器54，作為第二傳感器，用于讀取由自聚焦透鏡53所匯聚的光。作為行傳感器，可以使用CCD或者CMOS傳感器、緊密接觸傳感器等等，該行傳感器54可以以實(shí)際的尺寸(例如，A4紙長為297mm)對圖像進(jìn)行讀取。由于行傳感器54僅配有一單色傳感器，因此該行傳感器54可以將文檔上的圖像讀取為單色圖像。即，行傳感器54用作單色讀取傳感器，而CIS50用作單色讀取單元。在CIS50中，通過使用自聚焦透鏡53和行傳感器54讀取了多個圖像，而沒有使用縮小光學(xué)系統(tǒng)，從而簡化了結(jié)構(gòu)、縮小了外殼尺寸，并且降低了功耗。
此外，在由CIS50對圖像進(jìn)行讀取的情況下，形成該讀取單元的傳送路徑配有控制部件55，從CIS50的外殼伸出；以及，對接部件60，用于對接控制部件50所按壓的紙張。在該對接部件60的下游側(cè)，設(shè)有引導(dǎo)部件61，并且在該引導(dǎo)部件61和對接部件60之間形成一開口63，在從引導(dǎo)部件61的下部的部分直到開口63處，設(shè)有一灰塵孔62，用于收集粘附至文檔表面的灰塵和污物。將控制部件55和對接部件60跨越文檔進(jìn)給器的前面和后面在與文檔傳送路徑正交的方向上(即，從文檔進(jìn)給器的前面到后面的方向)與傳送路徑的位置對應(yīng)地設(shè)置。
CIS50使用自聚焦透鏡53作為光學(xué)成像透鏡，使得其焦深(視場的深度)較淺。圖3是用于說明作為透鏡成像性能的焦深的示意圖。圖3示出使用本實(shí)施例的掃描儀70等的縮小光學(xué)系統(tǒng)的透鏡深度(7.8Lp/mm)的MTF(調(diào)制傳遞函數(shù))的示例，以及使用自聚焦透鏡53的透鏡深度(6Lp/mm)的MTF的示例。該“Lp/mm”是表示在1mm中存在多少黑色和白色梯狀圖案(ladder pattern)的值。該MTF表示通過使用頻率特性從低頻帶(粗條紋)至高頻帶(細(xì)條紋)來再現(xiàn)物體的空間信息(對比度)時的再現(xiàn)忠實(shí)程度。圖3的縱軸表示MTF(％)，而橫軸表示在壓紙玻璃上從最好的聚焦位置在1mm的基礎(chǔ)上分離的狀況，以及對于該最好聚焦位置在1mm的基礎(chǔ)上接近的狀況。
例如，當(dāng)將MTF的目標(biāo)值設(shè)為20％或者更多以讀取文檔時，在使用該實(shí)施例的掃描儀70的情況下，可以獲得甚至在±4mm的固定聚焦并且可以確保深的場深。另一方面，當(dāng)使用自聚焦透鏡53并且將MTF的目標(biāo)值設(shè)為20％或者更多時，場深變淺至±0.3mm，并且該值近似為使用掃描儀70的情況時的值的1/13。即，當(dāng)通過使用本實(shí)施例的CIS50進(jìn)行讀取時，需要在預(yù)定的狹窄范圍內(nèi)確定讀取位置。
因此，在本實(shí)施例中，設(shè)置了控制部件50，并且通過由控制部件55將文檔壓靠在對接部件60上來輸送該文檔，從而可以對壓紙輥19和輸出輥20之間的文檔的姿態(tài)進(jìn)行穩(wěn)定的控制。圖2中的實(shí)心箭頭示出的“紙張運(yùn)動B”表示不存在控制部件55時紙張的運(yùn)動，而由交替的一長兩短虛線所示出的“紙張運(yùn)動A”表示當(dāng)存在控制部件55時紙張的運(yùn)動。“紙張運(yùn)動A”示出通過將文檔壓靠在對接部件60來輸送文檔。即，通過在將文檔壓靠在對接部件60的同時對控制部件55所輸送的文檔進(jìn)行讀取，從而改進(jìn)不充分的聚焦。
接下來，對圖1所示的處理器80進(jìn)行說明。
圖4是用于說明處理器80的方框圖。應(yīng)用了本發(fā)明的處理器80主要包括信號處理單元81，其處理從傳感器(CCD圖像傳感器78和行傳感器54)獲得的圖像信息；以及，控制單元90，其對文檔進(jìn)給器10和掃描儀70進(jìn)行控制。信號處理單元81具有AFE(模擬前端)82，用于對模擬信號進(jìn)行處理；ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)83，用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；以及，數(shù)字處理單元84，用于對數(shù)字信號進(jìn)行包括明暗校正(shading correction)和偏移校正(off-set correction)等的各種處理，并且將由數(shù)字處理單元84所處理的數(shù)字圖像信號輸出給主機(jī)系統(tǒng)并且例如作為圖像信息輸出給打印機(jī)。
另一方面，控制單元90具有圖像讀取控制器91，用于對文檔進(jìn)給器10和掃描儀70的整體進(jìn)行包括各種雙面讀取控制和單面讀取控制的各種控制；CCD/CIS控制器92，用于對用作第一傳感器的CCD圖像傳感器78和CIS50進(jìn)行控制；燈控制器93，用于與讀取同步地對CIS50的LED52和全速托架73的照明燈74進(jìn)行控制；掃描控制器94，其使掃描儀70中的電機(jī)開啟或者關(guān)閉，并且控制全速托架73和半速托架75的掃描操作；以及傳送機(jī)構(gòu)控制器95，其對文檔進(jìn)給器10中的電機(jī)、各種輥和進(jìn)給離合器的操作、以及閘門切換操作等等進(jìn)行控制。通過這些控制器，將控制信號輸出給文檔進(jìn)給器10和掃描儀70，并且根據(jù)這些控制信號，可以對這些裝置的操作進(jìn)行控制。圖像讀取控制器91根據(jù)來自主機(jī)系統(tǒng)的控制信號、根據(jù)例如自動選擇讀取功能所檢測的傳感器輸出、和用戶的選擇等等，設(shè)置讀取模式并且對文檔進(jìn)給器10和掃描儀70進(jìn)行控制。
其中，在該實(shí)施例中，當(dāng)通過由文檔進(jìn)給器10傳送文檔來讀取圖像時，可以經(jīng)第二壓紙玻璃72B通過使用掃描儀70(CCD圖像傳感器78)來讀取輸送給壓紙輥19的文檔，并且可以通過使用設(shè)置在文檔進(jìn)給器10中的CIS50來讀取該文檔。然而，如上所述，在使用掃描儀70的機(jī)構(gòu)由CCD圖像傳感器78進(jìn)行讀取的情況和在通過使用CIS50的自聚焦透鏡53進(jìn)行讀取的情況下，導(dǎo)致了分辨率的不同。特別地，當(dāng)對照片等的彩色圖像進(jìn)行讀取時，上述情況之間的色彩匹配變得困難，并且在這些讀取方式之間圖像質(zhì)量有所不同。因此，在該實(shí)施例中，制訂了多種讀取方式，以使得根據(jù)設(shè)備的設(shè)置狀況、文檔的類型以及用戶進(jìn)行的選擇來選擇一最佳模式成為可能。
圖5是示出將由圖4中所示的圖像讀取控制器91執(zhí)行的處理的示例的流程圖。在圖像讀取控制器91中，首先判斷將要輸送的文檔是否是單面文檔(步驟S101)。可以通過例如由用戶通過使用設(shè)置在掃描儀70上的控制面板(未示出)所進(jìn)行的選擇，以及通過當(dāng)自動選擇讀取功能生效時在讀取圖像之前由設(shè)置在第一傳送路徑31的兩側(cè)的傳感器(未示出)來進(jìn)行該判斷。此外，可以考慮該判斷是基于主機(jī)系統(tǒng)的要求或者用戶通過網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行的選擇而做出的。當(dāng)在步驟S101中判斷多個文檔為單面的時，通過一次通過(僅通過文檔傳送路徑一次，而不使用翻轉(zhuǎn)路徑)來執(zhí)行單面讀取(步驟S102)。然而，在通過一次通過來進(jìn)行該單面讀取時，可以選擇由CCD圖像傳感器78進(jìn)行讀取和由CIS50進(jìn)行讀取中的任一方式，以實(shí)現(xiàn)具有更高圖像質(zhì)量的圖像讀取，優(yōu)選地選擇由CCD圖像傳感器78來進(jìn)行讀取。在此情況下，在文檔托架11中，設(shè)置文檔以使得將該文檔的圖像面翻向上并且使第一頁位于頂部，并且從第一頁起依次輸送并且讀取文檔。
其中，當(dāng)這些文檔不是單面文檔時，即，當(dāng)文檔是雙面時，判斷用戶是否已經(jīng)指定了對文檔的單色讀取(步驟S103)。該步驟S103的判斷是基于用戶所做的選擇而進(jìn)行的。因此，即使當(dāng)這些文檔是彩色文檔的情況下，如果用戶希望單色讀取，則選擇單色讀取。當(dāng)不執(zhí)行單色讀取時，即，當(dāng)執(zhí)行彩色讀取時，通過使用翻轉(zhuǎn)路徑來執(zhí)行雙面讀取(步驟S104)。即，不利用CIS50進(jìn)行讀取，通過作為第一傳感器的CCD圖像傳感器78對文檔的第一和第二面進(jìn)行讀取。因此，對于文檔的第一和第二面，可以實(shí)現(xiàn)通過使用具有深焦深的讀取方法來進(jìn)行具有較高圖像質(zhì)量的雙面讀取。
另一方面，當(dāng)在步驟S103中執(zhí)行單色讀取時，通過一次通過執(zhí)行雙面同時讀取，而不使用翻轉(zhuǎn)路徑(步驟S105)。即，由作為第一傳感器的CCD圖像傳感器78對第一面進(jìn)行讀取，并且在用于進(jìn)行讀取的同一傳送路徑中，由CIS50讀取第二面。因此，無需將文檔兩次輸送到同一讀取單元，并且提高了文檔讀取速度并且簡化了傳送路徑。因而，可以防止諸如文檔堵塞等的文檔傳送問題。如上所述，“同時讀取”并不一定表示在時間上的同步化，而是表示通過一次通過在同一期間對雙面進(jìn)行了讀取。
接下來，參照圖6和圖7對采用各個文檔讀取模式的文檔輸送方法進(jìn)行說明。
圖6A和6B分別示出了在圖5的步驟S102中示出的通過一次通過采用單面讀取模式時的文檔路徑，以及在步驟S105中示出的通過一次通過進(jìn)行雙面同時讀取時的文檔路徑。如圖6A所示，通過推送輥13、進(jìn)給輥14、延遲輥15以及抽取輥16將放置在文檔托架11中的文檔依次供應(yīng)給第一傳送路徑31。如圖6B所示，所供應(yīng)的文檔通過壓紙輥19的讀取單元和CIS50的讀取單元，并且通過傳送路徑切換閘門42移動至第二傳送路徑32，并且依次被退出到出紙托架49上。在進(jìn)行單面讀取的情況下，在壓紙輥19的位置上，通過使用圖1中所示的掃描儀70的CCD圖像傳感器78從下面進(jìn)行讀取。如上所述，還可以通過使用CIS50來進(jìn)行單面讀取。在通過使用一次通過來進(jìn)行雙面同時讀取的情況下，通過使用掃描儀70的CCD圖像傳感器78來讀取第一面，并且在同一傳送期間通過使用CIS50讀取第二面。因此，可以由一次文檔通過來實(shí)現(xiàn)雙面讀取。
圖7A至7B是用于說明通過使用圖5的步驟S104中所示的翻轉(zhuǎn)路徑來進(jìn)行雙面讀取的圖。如圖7A所示，將放置在文檔托架11上的文檔依次供應(yīng)給第一傳送路徑31，并且通過使用圖1中所示的掃描儀70的CCD圖像傳感器78在壓紙輥19處從下面進(jìn)行讀取。然后，由傳送路徑切換閘門42使文檔通過第三傳送路徑33，并且移動到第四傳送路徑34。由翻轉(zhuǎn)輥22和翻轉(zhuǎn)夾送輥23使完全通過第三傳送路徑33的文檔轉(zhuǎn)向返回，并且提供給圖7B中所示的第五傳送路徑35。
將提供給第五傳送路徑35的文檔再次提供給第一傳送路徑31。然后，如圖7C所示，通過掃描儀70的CCD圖像傳感器78從下面對文檔進(jìn)行讀取。這時，使文檔從圖7A中所示的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為上下顛倒的狀態(tài)，并且對作為第一面的后面的第二面進(jìn)行讀取。使已經(jīng)讀取了第二面的文檔上下顛倒，因此，如果按照這種狀態(tài)將文檔退出到出紙托架40上，則所堆疊的經(jīng)過讀取后的文檔的頁號是混亂無序的。因此，如圖7C所示，通過使用傳送路徑切換閘門42，經(jīng)第三傳送路徑33將已經(jīng)完全讀取了第二面的那些文檔輸送給第四傳送路徑34。利用圖7D中所示的出口切換閘門43，經(jīng)第六傳送路徑36將已供應(yīng)給第四傳送路徑34并且完全通過了出口切換閘門43的部分的文檔退出到出紙托架40上。因此，在對文檔的正面和反面上的圖像進(jìn)行依次讀取的第一雙面讀取模式中，可以對讀取后的文檔的頁序進(jìn)行校正。
其中，圖8A示出作為將要在掃描儀70中使用的第一白光源的照明燈74(氙氣燈)的波長發(fā)射強(qiáng)度特性，而圖8B示出將使用在CIS50中的LED52(白光LED)的波長發(fā)射強(qiáng)度特性。
在該實(shí)施例中，作為照明燈74，使用了采用氙氣放電的方式來發(fā)射光的氙氣燈。如圖8A所示，氙氣燈發(fā)射在接近整個可見光波長范圍內(nèi)的光。因此，照明燈74由用作第一白光源的氙氣燈組成。另一方面，作為LED52，使用了所謂的白光LED，其通過使用利用電致發(fā)光而發(fā)射藍(lán)光或者具有近紫外波長的光的LED和利用光致發(fā)光來發(fā)射光的熒光材料來發(fā)射白光。如圖8B所示，白光LED也發(fā)射覆蓋整個可見光波長范圍的光。因此，LED52由用作第二白光源的白光LED組成。
如圖8A和8B所示，氙氣燈和白光LED發(fā)射覆蓋整個可見光波長范圍的光，然而，他們的發(fā)光模式是極其不同的。本文所述的白光源是指發(fā)射覆蓋整個可見光波長范圍的光的光源，而這與所產(chǎn)生的可見色彩是否是白色是無關(guān)的。
圖9示出連接至CIS50的濾光器51的波長-透射率特性。圖9還示出了上述LED52(白光LED)的發(fā)光模式。根據(jù)以下公式來確定該濾光器51的波長-透射率特性。
通過把根據(jù)所需要的透射率特性由金屬或氧化物等制成的預(yù)定薄膜淀積在一個在可視范圍內(nèi)由透明的玻璃制成的基板上來形成濾光器51。在本實(shí)施例的CIS50中，從LED52發(fā)射的光在到達(dá)行傳感器54之前兩次透射通過濾光器51，因此通過考慮這一點(diǎn)來設(shè)計濾光器51。即，按照如下方式來確定設(shè)計移動濾光器51的透射率特性，使得增大其透射率，以大于由公式1所確定的分布(profile)，以通過兩次透射通過濾光器51而獲得由公式1所確定的期望透射率。
在該實(shí)施例中，通過將具有根據(jù)公式1而設(shè)計的波長-透射率特性的濾光器51連接至CIS50，可以使從CIS50側(cè)發(fā)射至文檔上的光(即，從LED52發(fā)射并且透射通過濾光器51的光)的波長分布與從掃描儀70的照明燈74(氙氣燈)發(fā)射至文檔上的光的波長分布大致匹配。因此，可以對于文檔的正面和反面設(shè)置相同的圖像讀取條件。因此，在該實(shí)施例中，當(dāng)通過一次通過來進(jìn)行雙面讀取時(即，當(dāng)將形成在文檔兩面的圖像(特別是彩色圖像)讀取為單色圖像時)，可以使正面和反面的圖像密度匹配。
此外，在該實(shí)施例中，由于使用了LED52作為用于文檔進(jìn)給器10的CIS50的光源，因此，與使用氙氣燈等作為光源的情況相比，可以使CIS50和與該CIS50連接的文檔進(jìn)給器10尺寸縮小并且重量變輕。此外，通過采用LED52作為光源，可以將功耗降低到使用氙氣燈作為光源的情況下的10％或者更小。此外，在該實(shí)施例中，使用LED52作為與文檔進(jìn)給器10連接的CIS50的光源，從而可以縮小該CIS50的尺寸并且還可以縮小文檔進(jìn)給器10的尺寸。此外，由于可以縮小CIS50的尺寸，因此可以形成翻轉(zhuǎn)傳送路徑，用于將文檔翻轉(zhuǎn)傳送給文檔進(jìn)給器10。
在本發(fā)明中，在僅具有用于讀取單色圖像的單色傳感器作為行傳感器54的CIS50中，由于使用了發(fā)射較寬的波長帶中的光的白光LED作為用于利用光來照射文檔的LED52，因此在將文檔上的彩色圖像讀取為單色圖像時，可以在整個可見光范圍內(nèi)再現(xiàn)圖像的明暗。
此外，在此實(shí)施例中，將濾光器51僅連接到CIS50，然而，本發(fā)明并不限于此，可以將濾光器適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在掃描儀70處。
此外，在本實(shí)施例中，濾光器51還同時用作CIS50的罩，然而，本發(fā)明并不限于此，并且還可能的是，例如，如圖10所示，將濾光器51與設(shè)置在CIS 50內(nèi)部的自聚焦透鏡53緊密接觸地設(shè)置，并且將一玻璃制成的罩56與CIS 50的開口側(cè)接合。在此情況下，從LED 52發(fā)出的光在到達(dá)行傳感器54之前僅透射通過濾光器51一次，因此可以通過考慮這一點(diǎn)來設(shè)計濾光器51。
出于例舉和說明的目的，給出了本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的說明。這些說明并不意在窮舉，或者將本發(fā)明限制于所公開的具體形式，并且，在上述教導(dǎo)的啟示下可以進(jìn)行各種修改和變化，或者可以通過對于本發(fā)明的實(shí)踐來獲知各種修改和變化。選擇并且說明了多個實(shí)施例，以說明本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本發(fā)明運(yùn)用到各種實(shí)施例中，并且對適合于特定使用的各種改進(jìn)進(jìn)行了考慮。本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求及其等同物來限定。
權(quán)利要求
1.一種圖像讀取組件，其包括白光LED，其向一文檔發(fā)射光；讀取傳感器，其把從所述白光LED發(fā)射并且從該文檔反射的光采集為單色圖像；以及外殼，其容納所述白光LED和所述讀取傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取組件，還包括設(shè)置在所述外殼中的自聚焦透鏡，其使從文檔反射的光匯聚并把匯聚光輸出到所述讀取傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取組件，還包括一濾光器，其把從所述白光LED發(fā)射的光和從文檔反射的光中的至少一個的分布校正為預(yù)定的分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取組件，其中所述白光LED利用一LED和一熒光材料來產(chǎn)生白光，所述LED發(fā)射藍(lán)光和近紫外波長光中的一種，所述熒光材料基于所述LED的發(fā)光而發(fā)出熒光。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像讀取組件。該圖像讀取組件，其包括白光LED，其向一文檔發(fā)射光；讀取傳感器，其把從所述白光LED發(fā)射并且從該文檔反射的光采集為單色圖像；以及外殼，其容納所述白光LED和所述讀取傳感器。
文檔編號H04N1/203GK101026669SQ200710089138
公開日2007年8月29日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月23日
發(fā)明者白石隆一, 浜砂俊輔, 三國雄一 申請人:富士施樂株式會社