專利名稱：采用可變led曝光時間和光電探測器輸出補償?shù)牟噬珤呙杵鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如圖像掃描器、傳真機和復(fù)印機之類的彩色圖像傳感器裝置，特別涉及對變化的光發(fā)射器輸出通量和傳感器靈敏度的補償。
現(xiàn)有多種用于感測彩色圖像的裝置。這些裝置可以是臺式或手持掃描器、復(fù)印機、傳真機、或其它裝置。它們采用多種不同方法。在一種方法中，用熒光燈照射圖像，設(shè)置不同濾色器以便在透射光或反射光被感測前將其遮斷。作為替換，可使用多個熒光燈，各燈具有其自身專用的用于發(fā)射不同顏色光的濾色器。在其它裝置中，采用發(fā)光二極管(LED)代替熒光燈，不同LED具有不同色彩發(fā)射。例如，一種典型的結(jié)構(gòu)可具有三種LED，一種在藍色波長范圍，另一種在綠色波長范圍，而一種在紅色波長范圍。
采用LED的一個問題是對于相同顏色的不同LED，所發(fā)射光的輻射通量，甚至是所發(fā)射光的平均波長隨制造工藝在LED與LED之間變化。由于圖像的特定顏色是從反射的三種不同顏色接收的值的組合重新構(gòu)成的，例如，如果在一綠色和藍色LED之間的不同方向中有變化，這些變化不僅能產(chǎn)生誤差，而且能使誤差放大。這種裝置的另一個問題是光敏器件本身根據(jù)所接收的光的波長具有不同的靈敏度。因此，對于兩種不同顏色反射光的相同輻射通量，光敏器件會提供一個表示所探測的圖像的值有差異的輸出，并因此引起在所檢測的圖像的顏色有誤差。
圖4示出三種不同類型LED的這一效果。圖4是沿水平軸的波長和沿垂直軸的相對光譜響應(yīng)的曲線圖。實線28表示光電器件的傳感器靈敏度。如可看到的，靈敏度隨波長變化，在較短的波長有較低的靈敏度。所疊加的是三種特定顏色指明的LED的波長分布的圖解說明。任何單獨的LED將發(fā)射許多不同波長的光，其輻射通量大致上與所指示的分布一致。由于可使用光響應(yīng)函數(shù)26計算，第一種LED20(藍色)具有一種相對光譜功率分布，其中對于與第二種LED22(綠色)的相對光譜功率分布中提供的相同累計光通量，光敏器件將提供大致為第二類型的三倍的第一類型的輸出。同樣，第三種LED24(紅色)具有一種相對光譜功率分布，其中對于與第二種LED22(綠色)的相對光譜功率分布中提供的相同累計光通量，光敏器件將提供大致為第二類型的12倍的第三類型的輸出。
圖5中說明了另一種效果，其中表明作為三種不同LED的電功率的函數(shù)的光通量輸出。標為20的第一種LED1-1(藍色)具有比其它兩種LED低得多的輸出光通量。標為22的LED1-2(綠色)具有與標為24的LED1-3(紅/橙色)幾乎相同的光輸出通量。因此，除具有不同光譜響應(yīng)的光敏器件之外，LED本身的輸出將針對施加到LED的相同功率量而變化。
基本上存在兩種方法補償上面的辨認結(jié)果。例如在Sharp公司的美國專利No.4,731,661中公開的第一種方法中，通過改變不同光發(fā)射器導(dǎo)通的時間量實現(xiàn)補償。在Sharp公司的專利中，將三種不同的熒光管用于三種不同的顏色。改變每個熒光管導(dǎo)通的時間量以補償光敏器件變化的光譜響應(yīng)。通常使用的光敏器件通過作為接收光的積分函數(shù)的輸出電壓響應(yīng)感測的光。因此，光導(dǎo)通時間越長，光敏器件的輸出越高。于是，對光敏器件對其不太靈敏的波長具有較長導(dǎo)通時間將補償較低的靈敏度。
在美國專利No.5,268,752中公開了如何進行補償?shù)牧硪粋€實例。在該專利中，使用不同顏色的LED。對于每個LED，用一補償器電路補償檢測器的輸出。
美國專利No.4,833,533更詳細地公開了如何對光敏器件的輸出進行補償。在No.4,833,533專利中，用一傳感器讀取一樣本條，為每種顏色的每個像素存儲一個值。換句話說，由像素基將補償施加到一個像素，并由每個像素的顏色基將補償施加到一種顏色。該補償值存儲在存儲器中，然后計算用掃描器讀取一圖像時所施加的補償比。
本發(fā)明提供一種首先通過改變提供給發(fā)射器的功率和發(fā)射器/探測器曝光時間的持續(xù)時間提供粗調(diào)節(jié)，然后通過為每個光電探測器元件存儲一校正值提供細調(diào)節(jié)的組合。每個光電探測器的調(diào)節(jié)不僅校正范圍，而且校正偏移，提供兩個校正值。在一優(yōu)選實施例中，根據(jù)針對每種顏色為每個光電探測器存儲的值來調(diào)節(jié)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的低和高電壓基準電平，以產(chǎn)生校正的數(shù)字輸出。
在一優(yōu)選實施例中，通過采用變化的LED功率和提供粗調(diào)節(jié)的曝光時間掃描一對測試條來實現(xiàn)調(diào)節(jié)。一個測試條為淺灰色，另一個測試條為深灰色。然后確定這些樣品的值，并計算偏移和范圍校正。所計算的校正是對應(yīng)于在范圍端部的白和黑值的外推，但并不以這種方式進行測量，以避免在范圍端部的削波效應(yīng)，并作為適當?shù)幕鶞适┘右垣@得校正的數(shù)字輸出。
在本發(fā)明的另一個方面中，LED是按交錯方式排列的，多種顏色排在同一行。通過改變LED的導(dǎo)通時間改變定時，藍色LED導(dǎo)通時間比綠色和紅色LED的長，導(dǎo)通時間相同的綠色和紅色LED導(dǎo)通較短的時間周期。通過確定綠色和紅色LED可導(dǎo)通的最小時間量來選擇時間周期，并仍與藍色光敏器件輸出匹配，當藍色LED導(dǎo)通可提供的最大時間量達到最大功率以實現(xiàn)所需的掃描速度。
為了更全面地理解本發(fā)明的特性和優(yōu)點，應(yīng)結(jié)合附圖作為對隨后的詳細描述之參考。


圖1是根據(jù)本發(fā)明掃描器的電子線路的方框圖；圖2A和2B說明了本發(fā)明光學元件的幾種可能的排列；圖3是根據(jù)本發(fā)明的LED分布實施例的示意圖；圖4是取樣LED的傳感器光譜靈敏度、光響應(yīng)函數(shù)、和相對光譜功率的曲線圖；圖5是不同PED的光通量的曲線圖；圖6A和6B是在本發(fā)明一個實施例中使用的光導(dǎo)管的示意圖；圖7是光敏器件電路不同元件的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明改變LED的導(dǎo)通時間的定時圖；圖9是校準存儲器的內(nèi)容的說明示意圖；和圖10是說明A/D基準電壓調(diào)節(jié)計算的曲線圖。
圖1是本發(fā)明一個實施例的系統(tǒng)示意圖。多個LED陣列(圖1中的1-1至1-n)發(fā)射不同光譜的光并由一LED驅(qū)動電路9驅(qū)動。用基本上以線性方式從LED陣列發(fā)射的光來照射表示出例如原稿、圖表、圖形、照片之類的可見物體3的表面(下文稱之為物體表面)。在光通過一任選透明窗口16照射到物體表面前，可由一個任選的光學元件2(下文稱之為光導(dǎo)管)使從LED陣列發(fā)射的光改變方向、和/或會聚、和/或均勻化。從該物體表面反射的光在再次穿過透明元件(如果有的話)之后進入光敏元件5的線性陣列，以及如圖2A所示在正常接觸型圖像傳感器的情況下穿過一自聚焦透鏡陣列4(下文稱之S.L.A)后，或如圖2B所示在完全接觸式圖像傳感器的情況下無需穿過一S.L.A.進入光敏元件5的線性陣列。LED陣列可如圖2所示在傳感器陣列的一側(cè)設(shè)置或在兩側(cè)都設(shè)置。
定時發(fā)生器12向ASIC14提供基本時鐘頻率(fo)供該裝置的所有操作同步之用。LED驅(qū)動電路9響應(yīng)來自ASIC14的定時信號(SL-1至SL-n)向LED陣列(1-1至1-n)提供適當?shù)墓β孰娖?。對于文件的每一行，每個LED陣列1-1至1-n在移到下一行前被順序啟動。同時啟動一種特定顏色的整個陣列，而不是將其單個啟動以便產(chǎn)生一行光。雖然在圖1中以線性陣列示出，但如下面相對于圖3討論的另一個實施例可能更好。
電機驅(qū)動電路10產(chǎn)生電機6所需的啟動信號，以便響應(yīng)來自ASIC14的電機驅(qū)動信號(SM)完成原稿3的輔助掃描。就電機而言，雖然也可采用能夠不連續(xù)運動的線性步進器型或其它類型，但采用旋轉(zhuǎn)步進器類型最為有利。電機或是移動掃描器掃過紙張，或是使紙張掃過掃描器。一次移動一步或一行，在下一次移動前啟動每個LED陣列。
傳感器驅(qū)動電路11將來自ASIC14的定時信號(SI和CLK)轉(zhuǎn)換成傳感器陣列5所需的脈沖，以完成主掃描操作。特別是，這樣對出自光敏器件的數(shù)據(jù)計時，如果使用移位寄存器的輸出，將該數(shù)據(jù)移出到放大器7。放大器7向來自傳感器陣列的輸出電壓(SO)施加一致的偏置電壓(任選為零)和一致的增益系數(shù)(任選單數(shù)或雙數(shù)非線性)，以便將它們納入模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器8的范圍內(nèi)。將A/D轉(zhuǎn)換器8的輸出提供給ASIC14，在此可將其存儲在存儲器中或經(jīng)由掃描器的輸出端口提供。存儲器13存儲光敏器件的校正系數(shù)，在下面討論的優(yōu)選實施例中，這些是通過一參考驅(qū)動器17施加的，以便為每種顏色的每個特定光敏器件像素設(shè)定A/D轉(zhuǎn)換器8的低(偏移)和高(偏移加范圍)電壓基準值。
由定時發(fā)生器12對圖1的ASIC14進行同步，以便存取存儲器13和除針對進一步的圖像處理、顯示、打印、調(diào)制解調(diào)器傳送或傳真發(fā)送的任何目的經(jīng)端口15向主計算機傳送控制和數(shù)據(jù)信號外，還向所有驅(qū)動電路(9、10、11、和17)提供信號。另外可向ASIC分配任務(wù)，以便以一種方式執(zhí)行象控制該裝置以獲得灰度級或二進制圖像表示法和/或提供交替輸出數(shù)據(jù)表示法(例如數(shù)據(jù)格式化和/或數(shù)據(jù)壓縮/編碼和/或顏色空間轉(zhuǎn)換)這類的操作。
如圖2A所示，LED陣列與光敏器件陣列5成45°角排列。LED可在一側(cè)或兩側(cè)都有，在兩側(cè)排列將使光的強度加倍，其代價是增加附加部件。采用45°角而不是直接反射的90°角以便提供更強的漫反射，這在讀取大光紙時特別重要。如圖2B所示，在一個實施例中可去掉圖2A中的SLA4。
圖3示出LED陣列排列和組合的一個實例。該實例證明共線并不是必需的，陣列中LED類型的數(shù)量也不限于一種。然而，在最簡單的情況下，最少線性地排列三種LED，以使陣列以大致整齊和密集重復(fù)的圖形交錯排列。這樣允許非常接近物體表面設(shè)置這些陣列，以便可在不使用光導(dǎo)管2或使用光導(dǎo)管以降低成本和復(fù)雜性的情況下，從每個陣列充分和更均勻地照射物體表面。
如圖3所示，四種不同的顏色交錯，這些顏色表示為1-1、1-2a、1-2b、和1-3。另一方案，可將位置之一例如1-2b保留不用，這樣每組管芯中有三個LED，排列成L形，共同連接完成該方形。在另一個實施例中，與其它LED相比，通過使藍色LED的量加倍可對減少的藍色LED的光通量進行尋址。因此，例如，圖3中1-2a和1-2b的LED位置可以都是藍色LED。
圖6A和6B示出光導(dǎo)管2的一個實例，其目的是在使主掃描方向(與傳感器陣列中該行傳感器的行平行)中發(fā)光量變化最小時，在輔助掃描方向(與傳感器陣列中該行傳感器垂直)匯集來自該陣列的光。這種裝置減少了所需的LED數(shù)量，向物體表面3提供足夠的照度，證明其可降低成本。正如在圖6A中所看到的，光導(dǎo)管位于多個LED位置30之上。光導(dǎo)管的中央部分32有一個用于擴散來自LED的光的漫散射表面。
圖6B示出圖6A的光導(dǎo)管2的截面圖。來自LED30的光穿過漫散射表面32。在光導(dǎo)管頂部和底部設(shè)置一個鏡面化的橢圓表面34。較遠的一側(cè)36是一透明表面，光穿過該表面照射到正在掃描的物體表面。在圖6B中應(yīng)注意，以一角度示出物體表面，以便通過光路水平線觀察光導(dǎo)管。箭頭38表示掃描器移動的輔助掃描方向。如可看到的，光穿過表面32時被散射，由表面34將擴散角度太寬的任何光反射回來。光導(dǎo)管使來自分開的LED的光的分布均勻，以使對LED之間那些部分的照射強度更加接近直接處在LED下方的那些部分。剩余的補償量通過如下所述在光敏器件導(dǎo)通讀取一測試條時的校正來進行。
圖7示出傳感器陣列5的功能方框圖。該傳感器陣列包括多個(數(shù)量為m)光敏元件的線性陣列(5-1)，分別對應(yīng)于陣列的存儲元件(5-3)，同時使感測的任意變換的響應(yīng)從所有光敏元件傳送到其對應(yīng)的存儲元件的裝置(5-2)，和順序地讀出每個存儲元件中保持的單獨響應(yīng)(任意變換)作為與累計入射照度函數(shù)相關(guān)的電壓的裝置(5-4)。操作中，輸入信號SI啟動裝置5-2以完成到存儲元件的傳送，輸入信號CLK啟動裝置5-4以完成對存儲元件的讀出作為一系列輸出電壓SO。在一個實例中，裝置5-4是一個向輸出SO連續(xù)移出來自存儲元件5-3的并行輸入的移位寄存器。
圖8是一個定時圖，它示出了由ASIC(圖1中的14)根據(jù)由定時發(fā)生器(圖1中的12)提供的基本時鐘頻率(fo)中的一些(T個)產(chǎn)生的某些信號之間的一般關(guān)系。這些信號是LED驅(qū)動電路(圖1中的9)的SL-1、SL-2、和SL-3；電機驅(qū)動電路(圖1中的10)的SM；和傳感器驅(qū)動電路(圖1中的11)的SI和CLK。該圖示出三個LED陣列的定時，然而擴展到更大范圍是簡單的。該圖還示出兩個顏色分量的感測持續(xù)時間等于用于讀出所需的持續(xù)時間的情況，雖然這并不是必要的。圖8中虛線40下方的一部分定時(表示不止讀取物體表面的第一行)在虛線上面被延伸(表示僅略微超過一種顏色分量讀取的持續(xù)時間)。
在電機的每個進程(SM)之間，照射三個LED陣列的每一個(SL-3、SL-2、SL-1)。照射第一個LED陣列(SL-3)后，信號SI使其讀出數(shù)據(jù)，同時感測下一種顏色。虛線40上面的SO信號表示SL-3顏色的所有光敏器件的一系列讀取值。由于該讀出需要一最小時間量，這是LED陣列導(dǎo)通的最小時間。導(dǎo)通時間較長的LED陣列(即藍色)延長信號SI。一種結(jié)果是在下一個SI信號前完成對前一種顏色的讀出。為對此進行計算，從SO信號遞減虛擬計數(shù)(X)，以形成該差值。
再來參考圖5，本發(fā)明使三種LED的光敏器件輸出與光敏器件的組合匹配。這是通過在相同曝光時間下要求紅色與綠色與藍色的累計光通量的比例大致為(1/12)比1比(1/3)，或在藍色的曝光時間是紅色和綠色兩倍的情況下其比例為(1/12)比1比(1/6)實現(xiàn)的。這可通過向紅、綠、和藍型LED分別提供2.5mW、10.25mW、和250mW的功率實現(xiàn)，導(dǎo)致輸出光通量分別為0.75mlm、9mlm、和1.5mlm，分別如圖5中標為42、44、和46的點所示。因此，提供給藍LED的功率超過紅LED的功率的10倍，在給出的實例中優(yōu)選為該功率的100倍。正如可看到的，提供給紅LED的功率僅足以將其啟動，而提供給藍LED的功率僅低于其最大容量。這樣避免了要求為每種顏色使用不同放大器增益以實現(xiàn)這種匹配，但允許可能對這種不同放大器增益的使用，以控制顏色之間的相對噪聲電平從而說明人的視覺靈敏度。
例如，人們對藍光的高噪聲電平的反感程度比對綠光高噪聲電平的低。提供給藍LED的功率至少是最大DC額定值的50％，最好大于DC額定值，但不超過使用的工作循環(huán)的最大脈沖頻率。由于對掃描器編程使其在LED導(dǎo)通的情況下不停止，所以可使用這種較高的電平。在本發(fā)明中使用不同定時而不是使用不同放大率的一個優(yōu)點是改善了信噪比，特別對藍光更是如此。
圖9描繪性地(而不是用文字)說明了圖1的存儲器13的構(gòu)成。該存儲器可以是DRAM、VRAM或不經(jīng)常寫入然而可快速和重復(fù)存取的其它類型。方向″i″代表哪個A/D基準電壓、″j″代表哪個元件位置，和″k″代表哪種顏色分量。校準存儲器中的項是數(shù)字代碼值，由ASIC14沿″i″方向循環(huán)和順序地存取這些項，在其中沿″i″方向循環(huán)和順序存取，在其中沿″k″方向循環(huán)和順序存取。其它存儲器位置可用于被補償?shù)臄?shù)據(jù)中間存儲和/或數(shù)據(jù)輸出緩沖。然后，ASIC向圖1的參考驅(qū)動電路17提供兩個數(shù)字代碼，一個用于調(diào)節(jié)A/D的低基準電壓(Vref-)，一個用于調(diào)節(jié)A/D的高基準電壓(Vref+)?！錳″方向的兩項實際上可駐留在存儲器13中作為唯一的一項，ASIC14在該項被呈現(xiàn)給參考驅(qū)動電路17前對其進行分析。可適宜地將圖1的參考驅(qū)動電路17看做兩個數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(D/A)，然而作成兩個電阻-電阻網(wǎng)絡(luò)可能更實際。
校準存儲器中的項將在可能僅出現(xiàn)一次或偶爾出現(xiàn)的初始化處理期間隨其確定后被存儲。該初始化需要讀取兩個一致的、光譜非選擇的、中性灰色目標，一個是反射率的深灰色陰影D，另一個是反射率的淺灰色陰影L，這兩個目標是校準存儲器首先設(shè)定的，以提供將使用的Vref-和Vref+之間的最大范圍。對每個陰影讀取多行并對其平均化，以獲得代表每種顏色分量的每個元件的每個陰影的平均值(Rd和Rl)。如在圖10的曲線中描繪的，在校準存儲器項的確定過程中使用這些測量的平均值(α和β)的外推，該圖僅考慮了一個元件的一種顏色分量。為清楚起見，圖10假設(shè)目標反射率和裝置響應(yīng)之間為線性關(guān)系，以及在最終數(shù)據(jù)中分別作為最小數(shù)字輸出值MIN和最大數(shù)字輸出值MAX表示的從黑色B至白色W所希望的反射率范圍(分別從零到百分之百不同)。不實際使用黑和白值的目標而采用該外推法的原因是因精度要求避免對計算可能的限幅平均值的影響。校準存儲器中的項應(yīng)是被編碼的數(shù)字值，用于從參考驅(qū)動電路17得出所希望的校準的低和高基準電壓(分別為Vref-calibrated和Vref+calibrated)。
A/D轉(zhuǎn)換器可以是通常所稱的閃速A/D類型，但不管怎樣應(yīng)具有用于將相關(guān)的模擬電壓輸入映射到數(shù)字輸出范圍兩端的低基準電平(Vref-)和高基準電平(Vref+)，可將這些基準電平分別調(diào)節(jié)到與該基準電平對應(yīng)的某一范圍內(nèi)的任何地方并仍允許轉(zhuǎn)換發(fā)生。
可給出的這些實施例的替換實施例。圖1的功能方框圖并不意味著是指表示這些功能的分離部件(例如，放大器7可包括在作為傳感器陣列5的同一元件中)。
在圖2中，如果某人想象繞垂直軸旋轉(zhuǎn)對稱地進行光學配置，他將得出一個替換實施例。LED陣列1和光導(dǎo)管2是環(huán)形的，可用單透鏡替代S.L.A.4，傳感器陣列將是一個有限視野的區(qū)域陣列，而不是線性陣列。有兩個電機；一個電機用于在輔助掃描方向控制運動，另一個電機用于控制在主掃描方向中的步進，這些電機具有相對于原稿移動光學感測子系統(tǒng)的效果。傳感器陣列可以是幀傳送型區(qū)域CCD、CMOS區(qū)域傳感器，或具有一相關(guān)存儲部分的其它光敏區(qū)域陣列。在該實施例中，主計算機具有組合這些暈映形成原稿圖像的附加任務(wù)，但ASIC14通過對數(shù)據(jù)進行各種二維壓縮(例如JPEG)可更有效地向主計算機發(fā)送數(shù)據(jù)，而不需要太多的存儲存儲器。該區(qū)域掃描器陣列可針對一種顏色分量進行光柵掃描操作。在其它方面，該替換實施例與優(yōu)選實施例基本相同。
接觸型圖像傳感器陣列中單個元件對光的靈敏度的易變性是熟知的，并且已設(shè)計了幾種方案改善這種易變性。一種方法是允許為每個元件改變光的累計時間。該技術(shù)不能直接應(yīng)用在目前這種同時出現(xiàn)在一整行中為所有元件感測一種顏色分量的情況。
另一種方法通過從數(shù)字化的輸入值和識別元件索引一補償?shù)某杀壤妮敵鲋堤岢鲈搯栴}。該技術(shù)有效地重新映射數(shù)據(jù)范圍，但繼續(xù)遇到非最佳初始量化的問題。本發(fā)明根據(jù)經(jīng)過顏色分量的一個元件調(diào)節(jié)一個A/D基準電平(偏移加范圍的高參考電平)，以便補償預(yù)先確定的光輸出、光傳送、和針對每種顏色分量占據(jù)每個相應(yīng)位置的元件的靈敏度的組合空間變化。本發(fā)明調(diào)節(jié)另一個A/D基準電平(偏移的低基準電平)，以便根據(jù)經(jīng)過顏色分量補償一個元件預(yù)先確定的暗響應(yīng)的空間變化。后一種甚至對同一元件的顏色分量的調(diào)節(jié)表面地補償作為相應(yīng)累計時間(與本發(fā)明顏色分量中的至少一種不同)函數(shù)的暗響應(yīng)，雖然它也對掩蔽其它行時間穩(wěn)定噪聲源具有有利影響。該技術(shù)可更佳地量化所希望的信號。
熟悉本領(lǐng)域的人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明精神或其本質(zhì)特征的情況下可以其它具體形式實施本發(fā)明。例如，可使用不同數(shù)量的顏色或不同的LED陣列排列。作為替換，可改變光敏器件的導(dǎo)通時間而不是改變LED的導(dǎo)通時間。每組LED可包含不同顏色的LED，產(chǎn)生一合成顏色(只要有三種不同的合成顏色)。作為替換，可采用校正偏移和增益二者的其它方法，而不是采用該具體實例的A/D轉(zhuǎn)換器的低和高基準電壓。因此，公開本發(fā)明的優(yōu)選實施例的意圖不是限制而在于說明下面的權(quán)利要求中陳述的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于讀取文件的彩色圖像掃描器，包括一個在至少三個組中的光發(fā)射器陣列，每組具有多個至少一種顏色的發(fā)射器；多個光電探測器；用于將每個所述光發(fā)射器組的每個所述光電探測器的感測曝光轉(zhuǎn)換成一數(shù)字值的裝置；用于針對光發(fā)射器組的至少一個啟動根據(jù)每組內(nèi)發(fā)射器的一種顏色或多種顏色改變所有所述光電探測器對每個所述光發(fā)射器組的感測曝光的定時裝置；用于測量每個所述光發(fā)射器組的每個所述光電探測器的感測曝光中變化的裝置；用于存儲每個所述光發(fā)射器組的每個所述光電探測器的所述變化的指示的存儲器；和用于用所述存儲器中的所述指示來調(diào)節(jié)用于轉(zhuǎn)換每個所述光電探測器的所述裝置的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描器，其中所述定時裝置改變所述光發(fā)射器導(dǎo)通的時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描器，其中所述定時裝置改變所述光電探測器導(dǎo)通的時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描器，其中用于轉(zhuǎn)換的所述裝置是一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述指示包括所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的高和低電壓基準。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描器，其中所述光發(fā)射器具有至少三種不同的顏色，其中所述定時裝置將第一種顏色的光發(fā)射器啟動一第一時間周期，并將第二和第三種顏色的光發(fā)射器啟動一更短的第二時間周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的掃描器，其中所述第一時間周期至少是所述第二時間周期的兩倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描器，其中每個所述發(fā)射器組是單一的一種顏色。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的掃描器，進一步包括用于根據(jù)所述光發(fā)射器組的一種顏色來改變提供給每個所述光發(fā)射器組的功率量的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彩色掃描器，其中提供給具有最短波長的第一光發(fā)射器組的功率量是所述第一組的所述發(fā)射器的最大DC額定功率的至少50％。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的彩色掃描器，其中對于一給定的工作循環(huán)，提供給所述第一組的功率量大于所述第一組的所述光發(fā)射器的最大DC額定功率而不大于其最大脈沖額定功率。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彩色掃描器，其中提供給具有最長波長的第一組的功率低于提供給具有最短波長的第二組的功率的1/10。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色掃描器，其中至少兩個所述發(fā)射器組排列成單獨一行。
13.一種用于讀取文件的彩色圖像掃描器，包括一個具有多個發(fā)射器的光發(fā)射器陣列，所述多個發(fā)射器具有至少三種顏色中的每一種；多個光電探測器；一個耦合到所述光電探測器用于將表示一感測的顏色曝光的電壓電平轉(zhuǎn)換成一數(shù)字值的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；和用于對由所述光發(fā)射器發(fā)射的和由所述光電探測器根據(jù)所述光發(fā)射器的顏色探測的光改變時間的定時裝置，其中所述定時裝置將第一種顏色的光發(fā)射器啟動一第一時間周期，和將第二和第三種顏色的光發(fā)射器啟動一更短的第二時間周期。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的彩色掃描器，其中提供給具有最短波長的第一光發(fā)射器組的功率量是所述第一組的所述發(fā)射器的最大DC額定功率的至少50％。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的彩色掃描器，其中對于一給定的工作循環(huán)，提供給所述第一組的功率量大于所述第一組的所述光發(fā)射器的最大DC額定功率而不大于其最大脈沖額定功率。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的彩色掃描器，其中提供給具有最長波長的第一組的功率低于提供給具有最短波長的第二組的1/10。
17.一種用于讀取文件的彩色圖像掃描器，包括一個具有多個發(fā)射器的光發(fā)射器陣列，所述多個發(fā)射器具有多種顏色中的每一種；多個光電探測器；一個耦合到所述光電探測器用于將表示一感測的顏色曝光的電壓電平轉(zhuǎn)換成一數(shù)字值的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；用于測量每個所述顏色的每個所述光電探測器的感測顏色曝光中變化的裝置；用于存儲與每種所述顏色的每個所述光電探測器的所述變化對應(yīng)的所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的偏移調(diào)節(jié)的存儲器；用于將來自所述存儲器的所述偏移調(diào)節(jié)施加到每種所述顏色的每個所述光電探測器的所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的掃描器，進一步包括用于在所述存儲器中存儲與每種所述顏色的每個所述光電探測器的所述變化對應(yīng)的所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的范圍的裝置。
19.一種用于操作讀取文件的彩色圖像掃描器的方法，所述掃描器具有一個在至少三個組中的光發(fā)射器陣列，每組具有多個至少一種顏色的發(fā)射器，所述掃描器還具有多個光電探測器，所述方法包括步驟將每個所述光發(fā)射器組的每個所述光電探測器的感測曝光轉(zhuǎn)換成一數(shù)字值；針對光發(fā)射器組的至少一個啟動序列，根據(jù)每組內(nèi)發(fā)射器的顏色，來改變所有所述光電探測器對每個所述光發(fā)射器組的感測曝光；測量每個所述光發(fā)射器組的每個所述光電探測器的感測曝光中的變化；存儲每個所述光發(fā)射器組的每個所述光電探測器的所述變化的指示；和用所述指示調(diào)節(jié)用于轉(zhuǎn)換每個所述光電探測器的所述裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中改變感測曝光的所述步驟包括改變所述光發(fā)射器導(dǎo)通的時間。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中改變感測曝光的所述步驟包括改變所述光電探測器導(dǎo)通的時間。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中轉(zhuǎn)換步驟使用一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，和所述調(diào)節(jié)步驟包括調(diào)節(jié)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的高和低電壓基準。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述光發(fā)射器具有至少三種不同的顏色，其中改變感測曝光的所述步驟包括將第一種顏色的光發(fā)射器啟動一第一時間周期，并將第二和第三種顏色的光發(fā)射器啟動一更短的第二時間周期。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述第一時間周期至少是所述第二時間周期的兩倍。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中每個所述發(fā)射器組是單一的一種顏色。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進一步包括根據(jù)所述光發(fā)射器組的一種顏色改變提供給每個所述光發(fā)射器組的功率量的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中提供給具有最短波長的第一光發(fā)射器組的功率量是所述第一組的所述發(fā)射器的最大DC額定功率的至少50％。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中對于一給定的工作循環(huán)，提供給所述第一組的功率量大于所述第一組的所述光發(fā)射器的最大DC額定功率而不大于其最大脈沖額定功率。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中提供給具有最長波長的第一組的功率低于提供給具有最短波長的第二組的功率的1/10。
全文摘要
本發(fā)明提供一種首先通過改變發(fā)射器(1－1至1－n)的功率和發(fā)射器/探測器曝光時間的持續(xù)時間(SL－1至SL－n)提供粗調(diào)節(jié),然后通過為每個光敏器件(5)存儲(13)一校正值提供細調(diào)節(jié)的組合。每個光敏器件的調(diào)節(jié)不僅校正范圍,而且校正偏移,提供兩個校正值。在一優(yōu)選實施例中,針對每種顏色為每個光敏器件調(diào)節(jié)和存儲模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(8)的低(偏移)和高(偏移加范圍)電壓基準電平。
文檔編號H04N1/401GK1194076SQ96196549
公開日1998年9月23日 申請日期1996年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月30日
發(fā)明者布萊德雷N·薩格斯, 阿里·穆埃爾 申請人:斯托姆技術(shù)公司