掃描裝置的製作方法
2023-09-19 05:59:25 1
專利名稱：掃描裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可校正最小角度誤差的掃描裝置，特別是涉及一種可校正步進馬達的步進角度誤差(step angle error)的掃描裝置。
背景技術：
掃描裝置是非常普遍的電腦周邊產品，它不但可用來掃描文件並產生相對應的圖像數據，還可以提供某些附加功能，如掃描裝置可通過電話線將圖像數據傳真到其他傳真裝置，或是連接一網絡而將圖像數據以電子郵件(e-mail)的格式傳送給其他人，或是通過連接一印表機而達到複印功能等。因此，掃描裝置最大的功能便是複製圖像，隨著信息科技的日益發達，使用者對掃描圖像的質量要求也愈來愈高，所以，避免因掃描裝置中硬體或軟體的誤差而造成掃描圖像的誤差是很重要的。
請參考圖1，圖1為一現有掃描裝置10的示意圖。掃描裝置10包括有一殼體12，一透明平臺14設置於殼體12上，用來放置一待掃描文件20，一掃描模塊16設置於殼體12內，可前後移動以掃描一待掃描文件20，並產生相對應的文件圖像信號，一步進馬達18設置於殼體12內並電連接於掃描模塊16，用來以步進的方式驅動掃描模塊16前後移動以進行掃描工作。
步進馬達18以步進的方式一步一步驅動掃描模塊16前後移動以掃描待掃描文件20，理論上，步進馬達18每轉動一步所驅動掃描模塊16前進的理論跨距應相等，理論跨距為步進馬達18轉動一圈所驅動掃描模塊16前進的距離與步進馬達18轉動一圈的步進數目的商。但實際上由於製造的誤差，常使得步進馬達18存在有步進角度誤差，即步進馬達18轉一圈中的每一步所驅動掃描模塊16前進的跨距並不相同。
請參考圖2a及圖2b，圖2a為待掃描文件的示意圖，圖2b為圖2a中待掃描文件掃描後的圖像的示意圖。如圖2a所示，待掃描文件上有三條平行線21，線與線之間相隔的距離22和24相等。由於步進馬達18所存在的步進角度誤差，使得掃描出來的文件圖像將與實際的圖像有一些的差別。如圖2b所示，在微觀上三條平行線21的圖像之間相隔的距離26和28並不相等。由此可知，步進馬達18的步進角度誤差將造成掃描圖像的失真。除了步進馬達以外，其他像伺服馬達也同樣會有相似於步進馬達的角度誤差，伺服馬達中輻輪的明暗相間的角度常存在著微小的角度誤差，此微小角度誤差將使得掃描所得的圖像失真。在掃描裝置的圖像解析度不高的情況下，此步進角度誤差所造成的圖像誤差也許並不明顯，但對於圖像解析度很高的情況下，此步進角度誤差所造成的圖像誤差便變得很明顯，對於圖像品質要求愈來愈高的信息社會，此掃描圖像的誤差變得難以接受。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種可校正步進馬達的步進角度誤差的掃描裝置，以解決上述問題。
本實用新型的目的是這樣實現的，即提供一種掃描裝置，其包括一殼體；一用來放置一待掃描文件的透明平臺，設於所述殼體上；一用來以可前後移動方式掃描所述待掃描文件的掃描模塊，安裝於所述殼體內；一用來前後驅動所述掃描模塊的馬達，安裝於所述殼體內；一標準紙(calibrationpaper)，設於所述殼體的前端，所述標準紙上設有一用來校正所述馬達步進角度所產生誤差的圖形；其中所述掃描模塊於掃描所述待掃描文件前會先掃描所述標準紙上的圖形，並依據所述掃描模塊掃描所述標準紙上的圖形所產生的圖像及所述圖形的實際圖像的差異來校正所述掃描模塊於掃描所述待掃描文件後所產生的圖像。
本實用新型裝置的優點在於，其通過標準紙的設置，使在開始掃描時先掃描其標準紙上的直線，由此產生圖像差異，並對其進行校正，從而提高掃描圖像的清晰度及準確性，改進掃描質量。
圖1為一現有掃描裝置的示意圖；
圖2a為待掃描文件的示意圖；圖2b為圖2a中待掃描文件掃描後的圖像的示意圖；圖3為本實用新型掃描裝置的示意圖；圖4為本實用新型掃描裝置的上視圖；圖5為圖4掃描裝置掃描直線後得到的圖像。
具體實施方式
請參考圖3，圖3為本實用新型掃描裝置50的示意圖。掃描裝置50包括有一殼體52，一透明平臺54設置於殼體52之上，用來放置一待掃描文件60，一掃描模塊56設置於殼體52內，可前後移動以掃描一待掃描文件60，並產生相對應的文件圖像信號，一步進馬達58設置於殼體52內並電連接於掃描模塊56，用來以步進的方式驅動掃描模塊56前後移動以進行掃描工作，一控制電路57設於殼體52內，用來控制掃描裝置50的操作，以及一標準紙(calibration paper)62設置於殼體52的前端，其上設有一直線64，當掃描模塊56掃描待掃描文件60前會先掃描標準紙62上的直線64。
請參考圖4及圖5，圖4為掃描裝置50的上視圖，圖5為掃描裝置50掃描直線64後得到的圖像。如圖4所示，標準紙62上的直線64與標準紙62的水平側邊的夾角為4至7度，一般介於5至6度之間，直線64於標準紙62的垂直側邊的投影長度66需大於步進馬達58轉一圈所帶動掃描模塊56前進的距離。掃描模塊56在掃描待掃描文件60前會先掃描標準紙62上的直線64，由於步進馬達58的步進角度誤差，故使得掃描裝置50掃描後得到的直線64會呈如圖5所示的不均等的鋸齒狀。掃描裝置50另包括有一存儲器72，存儲器72內儲存有一比較表74，其分別記錄了步進馬達58轉一圈中的每一步所驅動掃描模塊56前進的理論跨距t1，以及步進馬達58驅動掃描模塊56掃描直線64時，掃描模塊56前進的實際跨距t2，此實際跨距t2可由不均等的鋸齒狀量得。標準紙62的底端中央處有一參考黑塊70，透明平臺54的左前端也有一參考點68，存儲器72記錄了從參考黑塊70到參考點68的垂直距離y，其目的為告知掃描模塊56當離開參考黑塊70後再前進y距離便可進入掃描區域。
當掃描模塊56掃描直線64並讓存儲器72內的比較表74取得步進馬達58每前進一步帶動掃描模塊56前進的實際跨距t2後，步進馬達58會繼續驅動掃描模塊56前進，且存儲器72會記錄步進馬達58前進的步數n。接著，掃描模塊56會經過參考黑塊70，此時存儲器72會繼續記錄步進馬達58前進的步數n，以及掃描模塊56在離開參考黑塊70後前進的實際距離。當掃描模塊56離開參考黑塊70後前進的實際距離剛好等於或大於y值後(即掃描模塊56開始進入掃描區域後)，每當步進馬達58再驅動掃描模塊56前進一步時，掃描裝置50便會開始以存儲器72中的比較表74所記錄的數據來校正掃描模塊56掃描的圖像，這樣便可確保所掃描圖像的真實性，其中比較表74中，n為步數，t1為理論跨距；t2為實際跨距。
掃描模塊56離開參考黑塊70後前進到掃描區域的實際距離可由以下方法得知假設掃描模塊56在步進馬達58轉到第m步時離開參考黑塊70，那麼接下來的步進馬達58會轉第m+1步，此時存儲器72會從比較表74中找出步進馬達58轉第m+1步時所帶動掃描模塊56前進的實際跨距t2，假設這實際跨距t2為x1，那麼即掃描模塊56離開參考黑塊70後所前進的實際距離為x1。接著，步進馬達58將轉第m+2步，同樣地，存儲器72會從比較表74中找出步進馬達58轉第m+2步時所驅動掃描模塊56前進的實際跨距t2，假設這實際跨距t2為x2，那麼這時候掃描模塊56離開參考黑塊70後所前進的實際距離便為x1+x2，接著步進馬達58會轉第m+3步，同樣地存儲器72會從比較表74中找出m+3步所對應的實際跨距t2為x3，此時掃描模塊56離開參考黑塊70後所前進的實際距離便為x1+x2+x3。如此步進馬達58每轉一步，存儲器72便會把相對應的實際跨距t2加至實際距離中，直至此實際距離剛好等於或大於y值後(即掃描模塊56開始進入掃描區域後)，每當步進馬達58再驅動掃描模塊56前進一步時，掃描裝置50便會開始以存儲器72中的比較表74所記錄的數據來校正掃描模塊56掃描的圖像。
另外，當掃描模塊56掃描標準紙62上的直線64時，存儲器72也可選取步進馬達58轉動兩圈或更多圈所驅動掃描模塊56前進的實際跨距t2，再把這些實際跨距t2平均後記錄於比較表74中，以增加校正時的精確性。
以上所述為以步進馬達為例，但對於伺服馬達等存在有最小角度誤差的裝置也可以同樣的方法來校正其角度誤差。
與現有掃描裝置10，本實用新型掃描裝置50有一標準紙62，當掃描裝置50開始掃描時會先掃描標準紙62上的直線64，以取得步進馬達58驅動掃描模塊56前進的實際跨距t2。另外，本實用新型掃描裝置50中的比較表74將分別記錄步進馬達58驅動掃描模塊56前進的理論跨距t1及實際跨距t2，如此，當掃描模塊56開始掃描待掃描文件60時，便可依據該比較表74上的數據來對掃描後的圖像作校正，這樣便可增加掃描圖像的真實性。
除了對圖像作校正以外，也可以電路控制的方式，對馬達作微小角度的校正驅動，而使實際跨距t2與理論跨距t1相等。
上述實施例雖然是以一直線作為基準圖案，但本實用新型並未限定於此，只要使用任何已知的圖案，都可達成本實用新型的效果。
權利要求1.一種掃描裝置，其特徵在於，包括一殼體；一用來放置一待掃描文件的透明平臺，設於所述殼體上；一用來以可前後移動方式掃描所述待掃描文件的掃描模塊，安裝於所述殼體內；一用來前後驅動所述掃描模塊的馬達，安裝於所述殼體內；一標準紙(calibration paper)，設於所述殼體的前端，所述標準紙上設有一用來校正所述馬達步進角度所產生誤差的圖形；其中所述掃描模塊於掃描所述待掃描文件前會先掃描所述標準紙上的圖形，並依據所述掃描模塊掃描所述標準紙上的圖形所產生的圖像及所述圖形的實際圖像的差異來校正所述掃描模塊於掃描所述待掃描文件後所產生的圖像。
2.如權利要求1所述的掃描裝置，其特徵在於，所述圖形為與所述標準紙的水平側邊成一斜角的直線。
3.如權利要求2所述的掃描裝置，其特徵在於，所述直線與所述標準紙的水平側邊呈4至7度。
4.如權利要求1所述的掃描裝置，其特徵在於，另包括一用來記錄所述圖形與所述透明平臺前端距離的存儲器，所述存儲器內儲存有一比較表，其依據所述掃描模塊掃描所述標準紙上的圖形所產生的圖像及所述圖形的實際圖像，記錄所述馬達實際上每前進一步使所述掃描模塊產生的實際跨距t2及所述馬達理論上每前進一步應使所述掃描模塊產生的理論跨距t1，所述掃描模塊通過所述圖形與所述透明平臺的前端的距離及所述比較表所記錄的各個實際跨距t2與理論跨距t1，來校正所述掃描模塊於掃描所述待掃描文件後所產生的圖像。
5.如權利要求4所述的掃描裝置，其特徵在於，所述圖形與所述透明平臺的前端的距離為所述圖形距離所述透明平臺最近的一端與所述透明平臺的前端的距離。
6.如權利要求4所述的掃描裝置，其特徵在於，所述理論跨距t1等於所述馬達轉動一圈得以移動所述掃描模塊的距離與所述馬達轉動一圈的步進數目的商。
7.如權利要求1所述的掃描裝置，其特徵在於，所述圖形於垂直方向的長度至少等於所述馬達轉動一圈得以移動所述掃描模塊的距離。
8.如權利要求1所述的掃描裝置，其特徵在於，所述馬達為一步進馬達(step motor)。
9.如權利要求1所述的掃描裝置，其特徵在於，所述馬達為一伺服馬達(servomotor)。
專利摘要本實用新型提供一種可校正步進馬達的步進角度誤差的掃描裝置,該掃描裝置包括有一殼體、一透明平臺、一掃描模塊、一步進馬達以及一標準紙(calibration paper),該透明平臺設於該殼體上,用來放置一待掃描文件,該掃描模塊安裝於該殼體內,用來以可前後移動的方式掃描該待掃描文件,該步進馬達安裝於該殼體內,用來前後驅動該掃描模塊,該標準紙(calibrationpaper)設於該殼體的前端,其上設有一直線,用來校正該步進馬達的步進角度所產生的誤差。
文檔編號G06K9/20GK2509654SQ0126689
公開日2002年9月4日 申請日期2001年11月7日 優先權日2001年11月7日
發明者陳琰成 申請人:虹光精密工業股份有限公司