CN1206161A - 用于校正往复式扫描器的扫描头的对准误差的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于校正往复型扫描器扫描头的对准误差的方法和设备,该方法包括以下步骤,当在预定时间选择一种对准误差校正方式时,将扫描头移动到面向在校正板上所形成的校正图形的位置上;通过扫描头来扫描该校正图形并且使用预定的操作函数,从被扫描的图形图像数据来计算该对准误差;在通过移动该图像数据的第一和最后象素对计算出的对准误差执行第一次校正后,通过将预定的校正函数应用到除了第一和最后象素外的剩余的象素上执行对该对准误差的第二次校正。

Description

用于校正往复式扫描器的 扫描头的对准误差机噪声检波器

本发明涉及一种用于校正往复式扫描器扫描头的对准误差(alignmenterror)的方法和设备，更具体地说，本发明涉及一种能够补偿在制造过程中所产生的误差或在使用中由所施加的冲击所产生的对准误差的用于校正往复式扫描器扫描头的对准误差的方法和设备。

通常，在往复式扫描器中的扫描头被完全垂直地输送到输送文件的方向上。这表示对准误差是零(0)。在这种情况下，在该被扫描的图像数据中不会发生图像失真。

然而，由于制造过程或其他理由，不可能制造出一种完美的没有对准误差的产品，所以目前已经生产出来的扫描器在其设计时忽略了在允许限度内的对准误差。此处，对准误差的允许限度随着有关产品和每一产品的制造而变化。大致上设定φ＜4°。因此，在一种产品中，如果该产品的对准误差超过这一限度，该产品就被认为是次品，并且该对准误差需要进行机械地重新调整过程。在一产品中如果对准误差处在这一限度内，即使产生了对准误差，该误差也能被忽略，并且该产品可供使用。

然而，在通常的往复型扫描器中，没有用于校正具有对准误差在允许限度内的产品的对准误差的方法。结果，由于忽略了对准误差连续地使用该产品，所以当对一种正常状态的文件进行扫描并如图1A所示那样地打印该被扫描的图像数据时，在该被打印的图像中存在着图像失真的问题。

因此，本发明的目的是提供一种方法，当使用该往复型扫描器进行扫描操作时，该方法用于校正往复型扫描器的扫描头的对准误差，以能够获得一种正常的打印状态。

本发明的另一目的是提供一种设备，该设备用于校正该往复式扫描器扫描头的对准误差。

根据本发明的一个方面，当在给定的时间内选择一种对准误差校正方式时，该扫描头被移动到面向在校正板上所形成的校正图形的位置。校正图形通过扫描头被扫描，使用预定操作函数由已扫描的图形的图像数据计算对准误差。在通过移动该图像数据的第一和最后象素对该计算的对准误差进行第一次校正后，对该对准误差的第二次校正是通过将给定的校正函数施加到排除了该第一和最后象素后剩余的象素上面实现的。

可选择的是当制造该扫描器时，在开始进行该扫描操作，或对每一行进行扫描操作时，能设定对准误差的校正方式。

最好是，分别在扫描头进行往复运动的方向上和在垂直于扫描头往复运动的方向上，该校正的图形具有1×N个象素的大小(此处，N是正数)。此时，在垂直于扫描头的往复运动的方向上，校正图形的大小被设定为在该扫描头的垂直轴上具有相同的象素数。

可选择的是该校正图形可设定为具有能被该扫描头扫描的任选的颜色。最好是，该校正图形具有黑颜色。

最好该操作函数是： $\mathrm{\φ}={\tan }^{-1}\frac{D}{V}$ 其中，φ是误差角，V是在该垂直轴上总的象素数，而D是水平轴的对准误差值。

最好，当进行第一次校正时，按照与第一象素相同的垂直轴定位的顺序，移动该最后的象素。

最好，该校正函数是如下的微分函数： $\frac{d}{\mathrm{dv}}\mathrm{dropD}=-V\×\tan \mathrm{\φ}$ 其中，D是水平轴的对准误差值，V是在该垂直轴上的总象素数，而φ是误差角。

根据本发明的另一方面，用于校正往复型扫描器的扫描头的对准误差的设备包括：一校正板，该校正板被安装在扫描头进行往复运动的路径上，该校正板面向着该扫描头，该校正板还包括一种校正图形该校正图形具有一定大小在板中被形成；一种用于贮存由该扫描头所扫描的图形图像数据的存储器；一种操作单元，该操作单元利用预先设定的操作函数来计算在该存储器里所储存的该图形图像数据的对准误差；以及一中央处理单元，该中央处理单元控制该扫描头的往复运动，控制该操作单元以便计算该图形图像数据的对准误差，并使用该校正函数校正该计算的对准误差。

最好，该校正板被安装在该扫描头进行往复运动的路径上，并被安装在该文件所记录的图像的扫描区域外的位置上。该校正板可选择地被安装在该扫描头进行往复运动的路径的左端或该路径的右端上。

最好，该校正图形具有一种能够由该扫描头扫描的任选的颜色，更好是，该校正图形具有一种黑颜色。

最好，在该扫描头进行往复运动的方向上，该校正图形有1个象素的大小，并且在垂直于该扫描头的往复运动的方向上，该校正图形具有如同由该扫描头扫描的象素一样多的大小。可选择地，该校正图形有具有1×128象素带的形状。

通过结合附图，参考下面的详细描述，本发明和其许多附带的优点会变得更清楚因而可对其更完全的理解，其中相同的参考符号表示相同或类似的部件，其中：

图1A是说明文件图像的视图，该图像是按每一象素单元被划分的；

图1B是说明当扫描图1A的文件图像时出现对准误差情况时的视图；

图2是说明应用到本发明的往复型扫描器的结构简图；

图3A和3B是图2中的主要部件的详细视图；

图3C是说明图2的校正板的详细结构图；

图4是说明根据本发明的往复型扫描器的方框简图；

图5是说明根据本发明，实现用于校正往复型扫描器扫描头的对准误差的方法的过程的流程图；

图6是说明该扫描头的对准误差角的视图；

图7A是说明由具有对准误差的扫描头所扫描的图形数据的视图；以及

图7B是说明校正了对准误差后的该图形数据的视图。

通过参考附图对最佳实施例的描述，将能更清楚地了解上述发明的目的，特征和优点。

图2是说明应用到本发明的往复型扫描器的结构简图，而图3A和3B是图2中的主要部件的详细视图。图3C是在图2中所说明的校正板的详细的结构图。

参考图2到3B，为了扫描在文件1上所记录的图像，该往复型扫描器包括在它的较低端表面的某一位置上的扫描传感器(未表示)的扫描头2；用于引导该扫描头2到右面和左面往复运动的导轨(guide rail)3；用于提供驱动力以便使该扫描头2依次地向右和向左作往复运动的复原马达4；安装在复原马达(carriage return motor)4上，同时又安装在扫描头2上的传动带(belt)5，和其将该复原马达4的驱动力传送到该扫描头2；用于传送该文件1的馈送马达(feed motor)6和传送滚(transporting roller)7；以及附着在文件1的扫描区外位置的校正板和其当该扫描头2被移动到左面时面向该扫描传感器。

如图3C所示，在该校正板8的中间，附着了具有1×128象素的校正图形9。该校正图形9的颜色为黑色或其他任选的颜色。

当该扫描头2被移动到右面时，该校正板8可安装在文件1的扫描区外的面向该扫描传感器的位置上。

然而，该校正图形9的大小被设定为与该扫描传感器的大小相吻合。因此，该大小能随着该产品的标准而变化。

如图4所示，包括上述复原马达4，馈送马达6和该扫描头2的该往复型扫描器还包括：输入单元10，为了选择对准误差校正函数和其他各种函数而安排了许多功能键在其中；储存由该扫描头2输入的校正图形9的图形图像、文件1的图像数据和各种用于校正对准误差的程序的存储器11；操作单元12，它利用由该扫描头2输入的图形图像数据来进行校正扫描头2的对准误差的操作；以及中央处理单元13，该中央处理单元13根据在存储器11中储存的程序，来控制每一个部件。

具有上述结构的本发明的操作情况参考图5到7B来解释。

首先，该中央处理单元13核对是否已选择了对准误差的校正方式(步骤1)。为了使得在制造该扫描器时立即进行校正，可以按照对准误差校正模式设定开始校正的时间。也可能设定为无论何时开始该扫描器操作就重复进行校正等步骤。

当判断在第一步中选择了对准误差校正模式时，该中央处理单元13就通过驱动该复原马达4将该扫描头3移动到左面(步骤2)。因此，该扫描头2的扫描传感器就到达面向校正图形9的位置。此时，该中央处理单元13通过运行扫描头2的扫描传感器来控制对校正图形9的扫描(步骤3)。因此，该扫描传感器对校正图形9进行扫描并在存储器11中储存该扫描的图像数据。

此后，该中央处理单元13通过控制操作单元12，计算每一个象素单元在该存储器11中所储存的该图形图像数据的对准误差(步骤4)，并基于该第一象素如同其对准误差一样通过移动该最后象素来校正该对准误差(步骤5)。

此处，用于计算该图形图像数据的对准误差的方法用下面的等式来表示： $\tan \mathrm{\φ}=\frac{D}{V}$ 其中，φ是对准误差角，而D是在水平轴上存在对准误差的象素数。另外，V是在该垂直轴上的总象素数。

当完成了对该图像数据的第一个和最后一个象素的校正时，通过将微分函数施加到除了第一和最后象素外的剩余象素上，就能实现线性校正(步骤6)。此处，为实现该线性校正所应用的微分函数如下所示： $\frac{d}{\mathrm{dv}}\mathrm{drop}\left(D\right)=-V\×\tan \mathrm{\φ}$

当进行该对准误差的线性校正时，该中央处理单元13就执行正常的扫描模式(步骤7)。

正如上面所述的那样，应用到本发明的校正板8的校正图形9除了可用黑色外，还可用适合于该扫描头2所扫描的图形图像数据的信息处理的任何颜色。

然而，可能将该校正板8安装在文件1的传送路径外的右端而不是安装在左端。

因为校正图形9的大小被设定为相当于在扫描头2上定位的扫描传感器的大小，所以其大小可以随该产品的标准而变化。

另外，可能将该对准误差的允许限度设定得高于本发明范围之内的限度值，那末即使该限度随每个制造者而变化，也无影响。

如上面所述的那样，根据本发明，用于校正往复型扫描器的扫描头的对准误差的方法和设备，可用软件来校正对准误差在允许限度内的扫描器的对准误差，并可取消在校正对准误差时存在的不必要的机械操作，因此提高了生产能力。

另外，因为通过该软件校正了在该允许限度内的对准误差，所以可获得没有任何失真的稳定的图像数据。

当已经说明和叙述了所考虑的本发明的最佳实施例时，本领域普通技术人员会了解到可能进行的各种变化和变更，和可能用等同物来代替其中的各部件，但都不会脱离本发明的实际范围。另外，为了适用于本发明教导的特别情况，还可能作许多变更，也不会脱离本发明的中心范围。因此，本发明并不被限制在实现本发明所设想的最好模式公开的特别实施例中，但是本发明包括落在本发明的权利要求范围之内的所有实施例。

Claims (21)

1．用于校正往复型扫描器扫描头的对准误差的方法，其特征是，包括以下步骤：

当选择了对准误差校正方式时，将所述扫描头移动到面向在校正板上所形成的校正图形的位置处；

用所述扫描头来扫描所述校正图形；

使用预定操作函数计算来自所述被扫描图形的图像数据的所述对准误差；

首先通过移动所述图像数据的第一和最后象素来校正所述计算的对准误差；以及

其次通过将预定的校正函数应用到除了所述第一和最后象素外的剩余象素校正所述对准误差。

2．如权利要求1所述的方法，其特征是，在制造所述扫描器时，其中所述对准误差校正方式在依次被执行的对准误差校正中被设定。

3．如权利要求1所述的方法，其特征是，当开始扫描操作时，其中所述对准误差校正方式在依次被执行的对准误差校正中被设定。

4．如权利要求1所述的方法，其特征是，当对每一条线进行所述扫描操作时，其中所述对准误差校正方式在依次被执行的对准误差校正中被设定。

5．如权利要求1所述的方法，其特征是，所述校正图形分别在所述扫描头进行往复运动的方向上和在垂直所述扫描头的往复运动的方向上具有1×N个象素的大小，此处，N是正数。

6．如权利要求5所述的方法，其特征是，在垂直于所述扫描头的往复运动方向上，所述校正图形的大小被设定为在所述扫描头的垂直轴上，具有相等的象素数。

7．如权利要求1所述的方法，其特征是，所述校正图形被设定为具有能够由所述扫描头扫描的任选颜色。

8．如权利要求7所述的方法，其特征是，所述任选的颜色是黑色。

9．如权利要求1所述的方法，其特征是，所述操作函数是： $\mathrm{\φ}={\tan }^{-1}\frac{D}{V}$ 其中，φ是误差角，V是在该垂直轴上总的象素数，D是在水平轴的对准误差值。

10．如权利要求1所述的方法，其特征是，在第一校正步骤，所述最后象素基于第一象素移动定位在与所述第一象素相同的垂直轴上。

11．如权利要求1所述的方法，其特征是，所述校正函数是如下所述的微分函数： $\frac{d}{\mathrm{dv}}\mathrm{drop\; D}=-V\×\tan \mathrm{\φ}$ 其中，D是水平轴的对准误差值，V是该垂直轴的总象素数，而φ是误差角。

12．一种用于校正往复型扫描器的扫描头的对准误差的设备，其中所述扫描头沿着垂直于文件传送方向建立的导轨进行往复运动，其特征是，该设备包括：

校正板，该校正板面向所述扫描头，被安装在所述扫描头执行该往复运动的路径上，并且所述校正板被配备有校正图形，该校正图形以确定大小形成在校正板上；

用于储存由所述扫描头所扫描的所述图形的图像数据的存储器；

一操作单元，该单元使用预定的操作函数，来计算在所述存储器中储存的所述图形图像数据的对准误差；以及

一中央处理单元，该中央处理单元控制所述扫描头的往复运动，控制所述操作单元，以计算所述图形图像数据的对准误差，并使用预定的校正函数来校正所述计算的对准误差。

13．如权利要求12所述的设备，其特征是，所述校正板被安装在所述扫描头进行往复运动的路径上，并被安装在文件中记录图像的扫描区外的位置上。

14．如权利要求13所述的设备，其特征是，所述校正板被安装在所述扫描头进行往复运动的路径的左端。

15．如权利要求13所述的设备，其特征是，所述校正板被安装在所述扫描头进行往复运动的路径的右端。

16．如权利要求12所述的设备，其特征是，所述校正图形具有能够由所述扫描头扫描的任选的颜色。

17．如权利要求16所述的设备，其特征是，所述校正图形具有黑颜色。

18．如权利要求12所述的设备，其特征是，所述所述校正图形在所述扫描头进行往复运动的方向上具有1个象素的大小和在垂直于所述扫描头进行往复运动的方向上具有如同可由所述扫描头进行扫描的象素一样多的大小。

19．如权利要求18所述的设备，其特征是，该校正图形具有带有1×128个象素的带形。

20．如权利要求12所述的设备，其特征是，所述预定的操作函数是 $\mathrm{\φ}={\tan }^{-1}\frac{D}{V}$ 其中，φ是误差角，V是在垂直轴上总的象素数，而D是在水平轴的对准误差值。

21．如权利要求12所述的设备，其特征是，所述校正函数是如下所述的微分函数： $\frac{d}{\mathrm{dv}}\mathrm{dropD}=-V\×\tan \mathrm{\φ}$ 其中，D是水平轴的对准误差值，V是垂直轴的总象素数，而φ是误差角。

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