CN100377560C

CN100377560C - 自动调整镜头倍率的扫描仪装置

Info

Publication number: CN100377560C
Application number: CNB031523218A
Authority: CN
Inventors: 邬智傑
Original assignee: TRANSPACIFIC IP Pte Ltd
Current assignee: Transpacific IP Pte Ltd.
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2023-07-30
Also published as: CN1581915A

Abstract

本发明涉及一种调整在光感测元件上成像的扫描装置及方法，该扫描装置包含由支架内移出至壳体上的透镜及光感测元件，使得支架的体积可以缩小，此外，透镜、反射镜以及光感测元件可以随着支架移动的位置而调整角度，使得扫描的影像可以完全的成像在光感测元件上。

Description

自动调整镜头倍率的扫描仪装置

技术领域

本发明涉及一种扫描装置，特别是一种具有可调整放大倍率的透镜的扫描装置以扫描文件而得到准确的影像资料。

背景技术

在转换打印资料至影像信号的方法中，以平台式扫描装置最广泛的用于计算机系统中。在平台式扫描装置中最重要的元件为光学扫描元件(optical scanning module)。一般来说，光学扫描元件包含具有一开口(opening)的壳体(housing)，此壳体是用以接收由稿件所传送的影像光源、一光感测元件(optical sensor或是photosensor)安装在壳体的内测用以转换该影像光源成为一相对应的影像信号(image signal)以及多数个透镜(lens)将影像光源聚焦在光感测元件上。

光学扫描元件具有一固定的分辨率，此分辨率由光学扫描元件的影像放大率(amplification)以及光感测元件的分辨能力来判断。光学扫描元件的影像放大倍率与扫描装置中的透镜、位于扫描稿件以及透镜之间的物距(object distance)以及透镜至光感测元件之间的像距(imagedistance)有关。假设物距及像距的误差是由于光学扫描元件所造成，则会影响光学扫描元件的分辨率。

正如使用者对于影像品质的要求，在光学扫描元件中些微的放大倍率的误差会成为较重要的问题。大多数的透镜以及光学扫描模块的反射镜会有具有一些本身的产品问题，同时还包含发生在元件的安装上的放置误差的问题。这些误差会造成光学扫描元件的放大倍率的降低。

此外，在传统的扫描装置中，其透镜的放大倍率均为固定式的，无法自动调整。在扫描过程中，当具有透镜、电荷耦合元件以及反射镜的支架往前移动时，其总光路路径总长度缩短，而当支架向后移动时，其总光路路径增加，使得扫描影像产生放大率不同的现象，并且使得影像无法成像在电荷耦合元件上。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种自动调整镜头倍率的扫描装置，将位于支架内的光感测元件以及透镜移出置于扫描装置的壳体上，以降低支架在扫描装置内的体积。

本发明的另一目的在于通过调整透镜的放大倍率可以得到正确的影像资料。

根据以上的目的，本发明提出一种可以调整透镜放大倍率的装置。其装置包含一透镜以及光感测元件，其中透镜以及光感测元件位于扫描装置的壳体上，而通过随着支架位置的移动使得透镜、反射镜以及光感测元件的位置随着移动而调整角度，使得经由扫描之后的影像会成像于光感测元件上方。

此外，本发明还提供一种调整透镜放大倍率的方法。扫描稿件，如A4文件的长度为光路路径总长度(TT，total track)，第一反射镜与位于支架内的第二反射镜之间的距离为第一光路距离，其为可变长度且为一线性变化(linear variation)，而第二反射镜与透镜之间的距离为第二光路距离，其长度为固定长度。因此，可以通过加入一线性比率(linearratio)来修正扫描影像以得到与原来扫描文件尺寸大小相等的影像资料。

附图说明

图1A为根据本发明所揭露的技术，扫描装置的俯视图；

图1B为根据本发明所揭露的技术，表示在扫描的过程中，通过移动支架所产生的物距与总光路路径的关系示意图；

图2为根据本发明所揭露的技术，表示经由修正步骤之后，扫描影像资料与原始文件具有相同尺寸大小；

图3为根据本发明所揭露的技术，通过加入一线性比率于扫描影像中以得到一正确影像资料。

图中符号说明

10扫描装置

12壳体

14扫描窗口

16支架

18第一反射镜

20第二反射镜

22透镜

24电荷耦合元件

26第一光路

28第二光路

30扫描稿件

40扫描稿件

4 1扫描步骤

42扫描影像

43修正步骤

44修正影像

50梯形区域

52三角形区域

具体实施方式

本发明的一些实施例会详细描述如下。然而，除了详细描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例施行，且本发明的范围不受限定，其以权利要求书的范围为准。

根据传统的扫描装置，透镜的放大倍率是固定的，这使得在扫描过程中并不能通过调整放大倍率来得到正确的影像资料。因此，在本发明中提出一种解决传统扫描装置无法调整透镜放大倍率的装置及方法，使得扫描时影像可以成像在光感测元件上，同时也可以得到正确的影像资料。

参考图1A，为一扫描装置10的俯视图。参考标号12为扫描装置的壳体(housing)；参考标号14为扫描窗口(scan window)；参考标号16为位于支架16内的第一反射镜(mirror)，第一反射镜用以反射由照射光源照射稿件所得到的光源至第二反射镜20。在本发明的较佳实施例中，将透镜22和光感测元件24如电荷耦合元件(CCD；charge coupled device)由支架16中移出至壳体12。因此，支架16的体积可以缩小，而减少整个扫描装置10的厚度。此外，参考标号26表示照射光源照射稿件之后经由第一反射镜18所反射的距离称为第一光路(optical path)以及参考标号28表示由第二反射镜20反射该光源至镜头22的第二光路。接着，此影像光源会经由透镜22并聚焦于电荷耦合元件24上，使得影像可以完全地成像在电荷耦合元件24上。

参考图1B，为图1A的投影示意图。参考标号30为扫描稿件；参考标号26为第一光路，用来表示第一反射镜18至第二反射镜20之间的距离，并以符号a表示。在此，该第一光路26的长度为可变长度且为一线性变化；参考标号28为第二光路，用来表示第二反射镜20至透镜22之间的距离，并以符号b表示。在此，第二光路28的长度为一固定长度。当支架16向后移动时，光路路径的总长度会增加；而当支架16向前移动时，其光路路径的总长度会缩短。因此，在传统的扫描装置中，其透镜的放大倍率的不同会造成扫描影像尺寸大小与原扫描稿件的大小不同。因此，其影像无法完全的聚焦在电荷耦合元件上方。故本发明提出一种可以解决扫描影像成像问题的装置。在本发明的最佳实施例中，第一反射镜18、透镜22以及电荷耦合元件24可以随着支架16移动的位置而调整角度。因此，影像资料可以正确的形成在电荷耦合元件24上，且扫描之后所得到的影像资料与扫描稿件30的尺寸大小相同。

参考图2，表示扫描稿件40经扫描之后所产生具有不同放大倍率的扫描影像42以及经由修正之后具有与扫描稿件40相同尺寸大小的修正影像44的步骤。在扫描稿件过程41，其扫描稿件40的尺寸大小须小于透镜22的成像焦深，当影像投射至电荷耦合元件24时，其成像不会失焦。接着，在本发明的较佳实施例中，扫描稿件40经由扫描之后所得到的影像42以一修正步骤43，即利用可调整焦距的透镜22来调整影像资料，此步骤是通过透镜22的放大倍率可以根据光路路径的总长度来改变。因此，聚焦在电荷耦合元件24上的影像大小不会随着光路的长度变化而改变。再者，在经过修正之后，其影像与原来的扫描稿件的尺寸大小相同。

另外，在本发明中提出一种可以调整影像成像在电荷耦合元件上的方法。如图3所示，表示一x-y坐标图，其中x轴方向为A4文件的宽度，y轴方向为A4稿件的长度。在此坐标图中由实线围成的梯形区域50为经由扫描之后所得到的影像资料。由于透镜放大倍率的关系，其扫描影像与原来稿件的尺寸大小不相同。此外，比较扫描影像以及扫描稿件尺寸大小，我们可以得到扫描影像缺少三角形区域52(即由虚线所构成的区域)。

根据本发明的较佳实施例，以A4稿件的长度(x方向)为C，且具有3510像素线条(pixel line)，3510像素线条是根据A4稿件的长度为11.7时乘以300每英时的点数(dpi；dot per inch)并利用内插法求得修正后的影像资料尺寸大小与原稿件一样。其数学式如下：

假设A4稿件的长度为C，且C有3510像线条(11.7时*300dpi)，故并假设在此长C中具有ΔC₁至ΔC₃₅₁₀个区间，因此每一区间的长度可以表示成

ΔC₁＝b*(1+((3510-0)/3510)*a)＝b(1+a)

ΔC₂＝b*(1+((3510-1)/(3510)*a)＝b(1+3509/3510*a)

....

其它依此类推可以得到

ΔC3510＝b(1+((3510-3509)/(3510)*a)＝b(1+1/3510a)

其中，a为图3中虚线以上所围成的三角形的宽度；及b为图3中虚线以下所围成的矩形面积的宽度。

将稿件的梯形面积利用a+b的方式修正，即为内插修正。因此，本发明利用第一距离的长度为可变长度，将一线性比率加入梯形区域50以修正扫描影像，使得修正后的影像资料尺寸大小与扫描稿件一样。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的保护范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求书的范围内。

Claims

1.一种调整影像放大率的方法，其特征在于，该调整影像放大率的方法包含：

扫描一稿件以得到一影像资料，并同时得到一第一光路和一第二光路，上述第一光路为一第一反射镜至一第二反射镜的一长度，上述第二光路为该第二反射镜至一透镜的一长度，上述第一反射镜位于一支架内，其中该第一光路的一距离为一可变化长度，该第二光路的一距离为一固定长度；及

以一线性比率修正该影像资料。

2.如权利要求1所述的调整影像放大率的方法，更包含一总光路路径。

3.如权利要求2所述的调整影像放大率的方法法，其中上述总光路路径随着所述支架移动位置而改变。

4.如权利要求1所述的调整影像放大率的方法，其中上述透镜位于该扫描装置的该壳体上。

5.一种调整影像放大率的扫描装置，其特征在于，该可调整影像资料的扫描装置包含：

具有一透镜、一电荷耦合元件及一第二反射镜的一壳体，其中在该透镜及该第二反射镜之间具有一第二光路，该电荷耦合元件位于该透镜后方以聚焦一影像光源；及

具有一第一反射镜的一支架，其中在该第一反射镜与该第二反射镜之间具有一第一光路距离，

其中，上述第一光路的一距离为一可变化长度，上述第二光路的一距离为一固定长度。

6.如权利要求5所述的调整影像放大率的扫描装置，其中上述第一光路的该距离随着该支架移动的距离而改变。