掃描模組件的製作方法
2023-06-12 06:09:36 1
專利名稱：掃描模組件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有多重圖像掃描單元的掃描模組件，特別是涉及一種使用於圖像讀取裝置中的可進行快速掃描的掃描模組件。
這種電荷移出的總時間，不論在目前市面上的CCD或CIS圖像掃描單元，都是取決於感測單元的長度。即，CCD與CIS圖像掃描單元的長度越長，掃描速度就越慢。以下將以CCD圖像掃描單元為例作說明。
圖1顯示一種現有的掃描模組件的立體示意圖。圖2顯示圖1的光路的示意圖。參見圖1與圖2，現有的掃描模組件100包括殼體102、第一反射鏡104、第二反射鏡106、第三反射鏡108、透鏡座110、透鏡112、感測器固定座114及感測器116。光源118可以是裝設於掃描模組件100上，或裝設至其他適當之處。第一反射鏡104、第二反射鏡106及第三反射鏡108以圖中所示的方式固定於殼體102中。透鏡112固定於殼體102的透鏡座110上，感測器116固定於殼體102的感測器固定座114上。
參見圖2，由光源118所發射出來的光線，照在文件120上產生反射而在第一反射鏡104與第二反射鏡106之間反射行進數次(例如6次)，接著由第三反射鏡108反射通過透鏡112，最後到達感測器116。這種狀況為熟知的反射稿掃描方式。
參見圖3，其顯示出圖1的另一光路的示意圖。由光源118所發射出來的光線，穿透文件120而在第一反射鏡104與第二反射鏡106之間反射行進數次，接著由第三反射鏡108反射通過透鏡112，最後到達感測器116。這種狀況為熟知的穿透稿掃描方式。
參見圖4，其顯示出圖2與圖3的光路的展開圖。首先，假設寬度例如為8英寸的文件120要透過透鏡112而成像在寬度例如為2英寸的感測器116上，而所獲得的解析度為300DPI。在此情況下，8英寸的文件120必須成像在具有2400個感測點的感測器116上，物距與像距分別為p與q，透鏡112的焦距為f，且(1/p+1/q＝1/f)。
參見圖5，其顯示出在擴大掃描模組件100的掃描尺寸的情況下的光路展開圖。在設計大尺寸的掃描器的情況下，假設文件120′的寬度變成16英寸，則物距p′必須增加，像距q′必須減少，以滿足(1/p′+1/q′＝1/f)。
在圖5的情況下，16英寸的文件120′必須要以成像在小於2英寸的感測器116′上而達到300DPI的解析度，所以在小於2英寸的感測器116′上必須存在有4800個感測點。在此情況下，感測器116′上的感測點密度將比圖4的感測器116上的感測點密度來得大，這將使感測器116′的製造困難，並使其價格大幅度提高。
除了上述缺點以外，圖5的物距p′也將大幅度增加。為了增加物距p′，必須增加圖3或圖4的光線在第一反射鏡104與第二反射鏡106之間的反射行進次數(例如增加成10次)。然而，若要讓光線在第一反射鏡104與第二反射鏡106之間反射行進10次，在實際實施上可謂是相當困難，控制不易。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種能快速掃描大型文件的掃描模組件，以解決上述問題。
本實用新型的目的是這樣實現的，即提供一種掃描模組件，用以掃描文件而獲得圖像信息，所述掃描模組件包括一第一掃描單元，掃描所述文件而獲得所述圖像信息的一第一部分，所述第一部分具有第一解析度；以及一第二掃描單元，其與所述第一掃描單元位於同一平面上，並與所述第一掃描單元同時掃描所述文件而獲得所述圖像信息的一第二部分，所述第二部分具有一第二解析度，且所述第二解析度與所述第一解析度相同。
上述掃描模組件的各該第一與第二掃描單元可以是CCD掃描單元，且該CCD掃描單元包括一反射鏡組，包括多個反射鏡；一透鏡；及一CCD圖像感測器。來自該文件的圖像信息，通過該反射鏡組內的多個反射鏡反射行進，通過該透鏡，並行進至該CCD圖像感測器中，以供該CCD圖像感測器獲得具有第一解析度的圖像數據。
上述的第一與第二掃描單元可共用同一個反射鏡組，也可以排列成一直線或排列成兩條平行線。且該第一與第二掃描單元可以是CIS掃描單元。
依據上述構造的掃描模組件，即可實現大尺寸文件掃描，同時可達成快速掃描的效果。
本實用新型裝置的優點在於，由於多重掃描單元可以單獨取出各部分的圖像數據再加以結合，所以大量的圖像數據可以同時由各掃描單元的感測器取出，不需像現有技術僅能沿著一個感測器取出圖像數據，因此，本實用新型可大幅度加速掃描速度；本實用新型是通過將局部圖像數據結合，來獲得大型文件的全部圖像數據的，可達到快速掃描其大型文件的效果，並還可避免因掃描單元的長度太長而引起內部零件的變形現象；本實用新型還成本較低。
圖1為一種現有的掃描模組件的立體示意圖；圖2為圖1的光路的示意圖；圖3為圖1的另一光路的示意圖；圖4為圖2與圖3的光路展開圖；圖5為在擴大掃描模組件的掃描尺寸的情況下的光路展開圖；圖6為本實用新型的掃描模組件的立體示意圖；圖7與圖8為圖6的光路的示意圖；圖9為圖7與圖8的光路的展開圖；圖10為將本實用新型的掃描模組件應用在掃描器中的示意圖；
圖11為圖10的掃描模組件的另一種構造示意圖。
具體實施方式
圖6為本實用新型的掃描模組件的立體示意圖。其與圖1並無所謂的按照比例繪製的關係。圖7與圖8顯示圖6的光路的示意圖。參見圖6至圖8，本實用新型的掃描模組件10包括殼體12、第一反射鏡14、第二反射鏡16、第三反射鏡18、透鏡座20A與20B、透鏡22A與22B、感測器固定座24A與24B、及感測器26A與26B。光源28可以是裝設於掃描模組件10上，或是裝設至其他適當之處。第一反射鏡14、第二反射鏡16及第三反射鏡18以圖中所示的方式固定於殼體12中。透鏡22A與22B分別固定於殼體12的透鏡座20A與20B上，而感測器26A與26B分別固定於殼體12的感測器固定座24A與24B上。
為了簡化之便，以下僅說明反射稿掃描的情況，穿透稿掃描與反射稿掃描類似。
參見圖7，由光源28所發射出來的光線，照在文件30的一部分上產生反射，在第一反射鏡14與第二反射鏡16之間反射行進數次(例如6次)，接著由第三反射鏡18反射通過透鏡22A，最後到達感測器26A。此為第一掃描單元的光路圖。為了便於以下說明，將感測器26A所獲得的結果定義為具有第一解析度的第一部分。
參見圖8，由光源28所發射出來的光線，照在文件30的另一部分上產生反射，而在第一反射鏡14與第二反射鏡16之間反射行進數次(例如6次)，接著由第三反射鏡18反射通過透鏡22B，最後到達感測器26B，此為第二掃描單元的光路圖。為便於以下說明，將感測器26B所獲得的結果定義為具有第二解析度的第二部分。
參見圖9，其顯示出圖7與圖8的光路的展開圖。感測器26A所獲得的結果為第一部分30A，而感測器26B所獲得的結果為第一部分30B。
為便於與圖4與圖5的現有技術比較，延續圖4與5的假設。假設在圖9中，寬度例如為16英寸的文件30要透過透鏡22A與22B而成像在寬度例如為2英寸的感測器26A與26B上，而所獲得的解析度為300DPI。在此情況下，16英寸的文件120必須分別成像在具有2400個感測點的感測器26A與26B上。在此情況下，感測器26A與26B的規格只要與圖4的感測器116的規格相同即可，不需使用到圖5的高價位的感測器116′。
為了便於將感測器26A與26B所分別獲得的第一部分30A與第二部分30B合併，第一部分30A與第二部分30B最好(但不一定要)具有重疊區32，以供校正補償用。為了獲得重疊區32，必須略微增加感測器26A與26B的感測點數。幸運的是，一般在現有技術的圖4的感測器116中，通常不會選擇僅具有2400個感測點的感測器，而是選擇具有大於2400個感測點的感測器。所以要將圖4所使用的感測器116用在本實用新型中，是完全沒有問題的。
由於第一部分30A與第二部分30B基於同樣的光學成像原理，所以第一部分30A的第一解析度與第二部分30B的第二解析度相同。
再次參見圖6，可將掃描模組件10定義第一掃描單元(第二掃描單元)為一種CCD掃描單元，其包括由多個反射鏡14、16、18所組成的反射鏡組；透鏡22A(22B)；及CCD圖像感測器26A(26B)。因此，第一與第二掃描單元兩者是共用同一個反射鏡組。為了使第一與第二掃描單元獲得相同解析度的圖像數據，第一與第二掃描單元實質上是位於同一平面，且兩掃描單元同時進行掃描。
參見圖10，其顯示將本實用新型的掃描模組件應用在掃描器中的示意圖。掃描器40包括玻璃平臺42、導杆44、殼體46及掃描模組件50。玻璃平臺42裝設於殼體46上，掃描模組件50沿著導杆44滑動以掃描圖像。在CCD式掃描器的情況下，掃描模組件50可以是圖6所示的具有兩個掃描單元的掃描模組件10。
參見圖11，其顯示圖10的掃描模組件50的另一種構造。掃描模組件包括兩個未成一直線的第一掃描單元52與第二掃描單元54。
在CCD式掃描器的情況下，第一掃描單元52或第二掃描單元54可以是具有沿著圖6的切割線A-A切割所得的掃描單元的構造。在此狀況下，第一與第二掃描單元不再共用同一組反射鏡組。雖然這會增加掃描模組件所佔的體積，但在特殊狀況下仍可具有相當的優點。例如，當以圖6的構造製造出A0尺寸的掃描器時，所需的反射鏡14、16、18的長度必定會相當長，而導致製造不易、品質不佳、甚至是由於長度增長而造成的容易彎曲變形的情況。此時，使用兩個或兩個以上的獨立掃描單元，即可解決這些問題。
本實用新型的構造也可應用在CIS式掃描器中。此時，第一與第二掃描單元52與54為CIS式掃描單元。由於在市場上可以方便購得CIS式掃描單元，所以將數個CIS式掃描單元組合成一個大型掃描模組件也是可容易達成的工作。
以上所述的本實用新型，著眼於加大掃描器的掃描尺寸，由此必須加大掃描模組件的尺寸。雖然可找出眾多現有技術是具有多重透鏡與多重CCD感測器的掃描器，但是這些現有技術的著眼點在於獲得多解析度的圖像數據，而非獲得單一解析度的圖像數據。此外，在現有技術中，同一個時刻僅使用一個透鏡與一個CCD感測器的組合以進行掃描。然而，本實用新型在同一時刻卻是使用多組透鏡與CCD感測器同時進行掃描，所以本實用新型並未與這些現有技術相同。
通過本實用新型的構造，由於多重掃描單元可以單獨取出各部分的圖像數據再加以結合，所以大量的圖像數據可以同時由各掃描單元的感測器取出，不需像現有技術僅能沿著一個感測器取出圖像數據。因此，本實用新型可大幅度加速掃描速度。
以上所述僅本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型的申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型專利的涵蓋範圍。舉例而言，雖然本實用新型舉例說明平臺掃描器所使用的掃描模組件，但是本實用新型的掃描模組件也可用於饋紙式掃描器。此外，雖然本實用新型實施例的掃描模組件僅包括兩個掃描單元，但是本實用新型的掃描模組件也可包括三個或三個以上的掃描單元。再者，雖然本實用新型實施例的掃描單元看似掃描同樣大小的不同文件區域，但也可改變掃描單元的配置以掃描不同大小的文間區域。最後，應理解，圖7與圖8的光路圖並非將本實用新型的光路局限於那種形式，凡舉例使用多個反射鏡所組成的反射鏡組，只要能將來自文件的圖像數據，透過透鏡而成像在感測器上，都可成為本實用新型的光路設計。
權利要求1.一種掃描模組件，用以掃描文件而獲得圖像信息，其特徵在於，所述掃描模組件包括一第一掃描單元，掃描所述文件而獲得所述圖像信息的一第一部分，所述第一部分具有第一解析度；以及一第二掃描單元，其與所述第一掃描單元位於同一平面上，並與所述第一掃描單元同時掃描所述文件而獲得所述圖像信息的一第二部分，所述第二部分具有一第二解析度，且所述第二解析度與所述第一解析度相同。
2.如權利要求1所述的掃描模組件，其特徵在於，各所述第一與第二掃描單元為CCD掃描單元，所述CCD掃描單元包括一反射鏡組，其設有多個反射鏡；一透鏡；以及一CCD圖像感測器，其中，來自所述文件的圖像信息，通過所述反射鏡組內的多個反射鏡反射行進，通過所述透鏡，並行進至所述CCD圖像感測器中，以供所述CCD圖像感測器獲得具有第一解析度的圖像數據。
3.如權利要求2所述的掃描模組件，其特徵在於，所述第一與第二掃描單元共用同一個反射鏡組。
4.如權利要求3所述的掃描模組件，其特徵在於，各所述第一與第二掃描單元排列成一直線。
5.如權利要求1所述的掃描模組件，其特徵在於，各所述第一與第二掃描單元為CIS掃描單元。
6.如權利要求1所述的掃描模組件，其特徵在於，所述圖像信息的第一部分與所述第二部分重疊一部分。
7.如權利要求1所述的掃描模組件，其特徵在於，還包括至少一第三掃描單元，其與所述第一掃描單元位於同一平面上，並與所述第一掃描單元同時掃描所述文件而獲得所述圖像信息的至少一第三部分，所述至少一第三部分具有與所述第一解析度相同的解析度。
專利摘要一種掃描模組件,用以掃描文件而獲得圖像信息,掃描模組件包括:第一掃描單元,掃描文件而獲得圖像信息的第一部分,第一部分具有第一解析度;以及第二掃描單元,其與第一掃描單元位於同一平面上,並與第一掃描單元同時掃描文件而獲得圖像信息的第二部分,第二部分具有第二解析度,且第二解析度與第一解析度相同。本實用新型能快速掃描大型文件,該掃描模組件由多個具有相同特性的掃描單元所組成,這些掃描單元分別掃描大型文件的局部圖像數據。通過將這些局部圖像數據結合,即可獲得大型文件的全部圖像數據,可達到快速掃描的效果,並可避免因掃描單元的長度太長而引起內部零件的變形現象。
文檔編號G02B26/10GK2499857SQ01234270
公開日2002年7月10日 申請日期2001年10月10日 優先權日2001年10月10日
發明者陳琰成 申請人:虹光精密工業股份有限公司