CN1384465A - 口袋式扫描装置 - Google Patents

Abstract

一种口袋式扫描装置,包括一外壳、一第一开口、一位置感测器、一光源、一图像摄取元件与一储存控制单元。第一开口位于外壳上,用来输入一文件。位置感测器位于开口下方,用来检测文件的进纸状态。光源位于位置感测器下方。图像摄取元件邻近光源,用来接收文件所反射的一光信号,并输出一数字图像数据。储存控制单元用来控制图像摄取元件和储存数字图像数据。其中,扫描所需的曝光时间是由文件的进纸速度所决定。该口袋式扫描装置外型轻薄短小,适合便携,且使用便利。

Description

口袋式扫描装置

本发明涉及一种扫描装置，且特别有关一种可扫描小型文件的口袋式扫描装置。

在这个数据信息爆炸的时代，人与人之间的互动越来越频繁，不论是在数据信息流通或商务活动上都讲求效率。因此人与人之间也希望在初次见面时，双方均能留下深刻的印象，以利商务的合作和进行。除了表现企业形象、突显个人特色之外，互递名片以留下姓名和联络的方式，更是必备的动作。于是除了准备个人名片外，也收到许多交换而来的名片，造成整理上的负担。且在众多名片中寻找联络的方式，既耗时又费力；而由于不小心而遗失的名片，或因不需用到而丢弃的名片，也间接地造成环境污染和资源浪费。

随着近年来电脑多媒体的发展，摄取图像的扫描装置日渐扮演重要的角色，它可将重要的文件、图片、照片甚至名片等数据保存下来，并且能利于管理搜寻或是便于携带、传送交流等。但一般扫描装置的体积过于庞大，并不适合随身携带和操作。因此专为小型文件设计的扫描装置有其市场的需求和价值。除了使扫描装置可扫描小型文件之外，能够兼具省电、低成本，使用便利与外型轻巧美观均是厂商们所致力研究改进的方向。

本发明的目的是提供一种口袋式扫描装置，用来扫描小型文件，并结合轻薄短小的外型以利随身携带。

根据本发明的目的，提出一种口袋式扫描装置，包括一外壳、一第一开口、一位置感测器、一光源、一图像摄取元件与一储存控制单元。第一开口位于外壳上，用来输入一文件。位置感测器是依于开口下方，用来检测文件的进纸状态。光源是位于位置感测器下方。图像摄取元件是邻近于光源，用来接收文件所反射的一光信号，并输出一数字图像数据。而储存控制单元则是用来控制图像摄取元件，并用来储存数字图像数据。其中，扫描所需的曝光时间是由文件的进纸速度所决定。

下面配合附图和较佳实施例详细说明本发明的目的、特征和优点。

图1是本发明的第一实施例的口袋式扫描装置的侧视图；

图2是图1的口袋式扫描装置的正视图；

图3是进纸滚轮带动文件时的示意图的示意图；

图4是机械式位置检测器的示意图；

图5是光学式位置检测器的示意图；

图6是本发明的第二实施例的口袋式扫描装置的侧视图；

图7是本发明的第三实施例的口袋式扫描装置的侧视图；

图8是本发明的第四实施例的口袋式扫描装置的侧视图；

图9是本发明的第五实施例的口袋式扫描装置的侧视图；

图10是本发明的第六实施例的口袋式扫描装置的侧视图。

本发明的口袋式扫描装置是用来完成小型文件的图像扫描，更结合轻便的外壳材质设计而达到扫描装置轻薄短小且可随身携带的目的。

本发明的口袋式扫描装置包括一外壳、一第一开口、一位置感测器、一光源、一图像摄取元件，与一储存控制单元。第一开口是位于外壳上，用来输入一文件。位置感测器是位于开口下方，用来检测文件的进纸状态。光源例如是发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是位于位置感测器下方。图像摄取元件是邻近于光源，用来接收文件所反射的一光信号，并输出一数字图像数据。其中图像摄取元件例如是电荷耦合元件(Charged CoupledDevice，CCD)或接触图像感光器(Contact Image Sensor，CIS)。而储存控制单元则是用来控制图像摄取元件，并用来储存数字图像数据。其中，扫描所需的曝光时间是由文件的进纸速度所决定。此口袋式扫描装置101更可具有传动机构，如滚轮(Roller)以及带动滚轮转动的导螺杆(Lead Screw)，以使进纸和退纸时更为顺畅和稳固。另外，本发明的口袋式扫描装置也可藉由电机(Motor)来带动上述的滚轮，使进纸和退纸可自动化。其中，外壳的材质可采用塑胶、金属如镁铝合金或金属板金，可达到美观质轻的优点。另外，在图像摄取元件方面，CCD的优点是景深较强、利度较强、寿命较长及解析度高。而CIS的优点则是轻薄短小，且成本较低。在本发明中，可以利用CCD或CIS作为图像摄取元件。

第一实施例：请参照图1所示的本发明第一实施例的口袋式扫描装置101的侧视图。扫描装置101包括有外壳102、第一开口118、位置感测器104、光源108a和108b、图像摄取元件110a和110b、储存控制单元112以及传动机构。其中，传动机构是包括进纸滚轮106a和106b、退纸滚轮116a和116b、电机120以及导螺杆114a和114b。

欲扫描小型的文件100时，可将文件100从第一开口118输入。当位置感测器104检测到文件100进入扫描装置后，位置感应器104则产生一触发信号，此触发信号接着传送至储存控制单元112。接着，储存控制单元112启动电机120，以带动进纸滚轮106a与106b。电机120可装置在导螺杆114b上方。导螺杆114a可连接进纸滚轮106a及退纸滚轮116a，而使进纸滚轮106a及退纸滚轮116a同步转动。同理，导螺杆114b也连接了进纸滚轮106b及退纸滚轮116b。进纸滚轮106a与106b是用来将文件100带入扫描装置101内，并在电机120的控制下，使文件100在扫描装置101内以等速度移动。

另外，分别位于进纸滚轮106a与106b下方的光源108a与108b则是用来照射文件100，而位于光源108a与108b下方且邻近于光源108a与108b处的图像摄取元件110a与110b，则分别接收文件100的正反面所反射的光信号，并输出数字图像数据至储存控制单元112中。藉由同时使用两组面向排列的光源108a与108b以及图像摄取元件110a与110b，可同时扫描文件100的正反两面，以提高扫描装置101使用上的便利性。在扫描完毕后，则由传动机构将文件100由第一开口118输出，完成整个自动化扫描的过程。

图2则为图1的口袋式扫描装置的正视图。外壳102的短边202可约为60～70mm，长边200则可约为80～90mm。进纸滚轮106a与106b是由电机120(未示于图2中)来带动。进纸滚轮106a与106b之间是有连杆204a相连接，使得进纸滚轮106a与106b同步转动。同样地，退纸滚轮116a与116b之间是以连杆204b相连。藉由导螺杆114b，可使进纸滚轮106a与106b和退纸滚轮116a与116b同步转动，以传动文件100。第一实施例是以第一开口配置于短边202为例做说明，然而并不足以限制本发明。第一开口也可以配置于长边200上。此时，只需将扫描装置101内部的机构设计逆时针旋转90度设计即可。

在第一实施例中，文件100由第一开口118输入的方式是以电机120带动进纸滚轮106a与106b的方式为例做说明。然而，本发明也可不需使用电机120来带动进纸齿轮106a与106b，而是让用户直接以手将文件100推入扫描装置101中。图像摄取时的曝光时间的决定则因文件101输入的方式而有所不同，如下所述：

(a)当文件100以电机120带动进纸滚轮106a与106的方式输入扫描装置101时，因为电机120转速固定，所以电机120可使进纸速度固定，并自动地将文件100带进扫描装置101，而所需的曝光时间也固定。

(b)当文件100以让用户推入扫描装置101的方式输入时，可利用将文件100进入扫描装置101后，得到进纸速度来决定曝光时间。方法之一为：藉由使用位置检测器而得知进纸速度。位置检测器可为结合发电机原理的机械式位置检测器，或结合光感测原理的光学式位置检测器。方法之二为：配合使用限速齿轮组，使当用户将文件101输入至扫描装置101后，文件101将以固定速度输入至扫描装置101中。如此，所需的曝光时间是固定的。

请同时参照图3及图4，其中，图3所示为进纸滚轮106a与106b带动文件100时的示意图，而图4A所示为机械式位置检测器的示意图。在图3中，机械式位置检测器例如是以圆筒410、永久磁铁412以及一检测电路(未标示于图4中)来达成。进纸滚轮106a的轮轴310的另一端是与圆筒410连接，而圆筒410则置放在永久磁铁420的N极与S极中间，并对称地绕有多个线圈440。当文件100带动进纸滚轮106a与106b时，轮轴310连带地转动圆筒410而使线圈440产生感应电流430。进纸滚轮106a与106b转动的快慢将会影响感应电流430的大小。感应电流430再经由检测电路的检测而得知进纸速度，进而决定曝光时间。

请同时参照图3及图5，其中图5所示为光学式位置检测器的示意图。本发明的光学式位置位置检测器例如包括有一标示杆460与一光学感测器470。将图3的进纸滚轮106a的轮轴310，与标有黑白带状条纹的标示杆460连接，并在旁边架设光学感测器470，即可达到检测进纸速度的目的。当文件100推动进纸滚轮106a时，轮轴310连带地转动标示杆460，而使光学感测器470检测到黑白间隔变化的速度，以判断进纸速度。

使用于本发明的图像扫描的控制方法将叙述如下。首先，判断文件100的进纸状态。其中，文件100的进纸状态例如包括有文件100的进纸速度、文件100的位置、文件100是否存在。接着，开始扫描。其中，扫描时的曝光时间的长短是由文件的进纸速度所决定。然后，当扫描至扫描停止点时，结束扫描动作并退出文件100。

其中，在本发明的控制方法中，当文件100是由用户推入至扫描装置101的方式来输入的话，可将储存控制单元112以闭环反馈系统(close loopsystem)的方式设计的，藉由反馈控制的方式来随时得到文件100的进纸速度，此时，文件100的进纸速度可不为等速度。当进纸速度有所改变的时候，可以根据进纸速度来调整不同的曝光时间。

而当扫描装置101是使用开环反馈控制的定速控制时，例如是上述的使用电机120或限速齿轮组时，则此时的文件100的进纸速度是固定的，储存控制单元122可以在检测出进纸速度后，来得到所需的曝光时间，以进行速度固定的扫描动作。

本发明的扫描装置与传统的扫描装置相比较，并不需要使用传统扫描装置中的光介质元件，例如是透镜以及反射镜。其主要原因在于，光源108a与108b是极靠近于文件100，投射于文件100上的光线强度足够大，所以不需要透镜来进行聚焦的动作，也不需反射镜来改变光线的行进方向。另一方面，因为名片的宽度足够小，当图像摄取元件110a与110b是使用CCD来达成时，因为文件100是小型文件，CCD可以感测到名片的每个位置，故而也不需要使用透镜来缩小文件100的图像。所以本发明是不需使用到透镜与反射镜，可以达到良好的扫描品质，减少成本，缩小扫描装置101的体积的优点。

为了更缩小扫描装置101的体积，以提高随身携带的便利性，以下实施例在机构设计上或有所增减，或寻找替代元件所做出设计的变形，以达到更加轻薄短小、便于携带的目的。

第二实施例：请参见图6所示的本发明的第二实施例的口袋式扫描装置的侧视图。其机构设计的元件，是将第一实施例的一组连杆传动机构以磨擦片500a、500b取代，此实施例的特征与实施例一相同，除了一侧的进纸滚轮106b和退纸滚轮116b均置换成磨擦片500a、500b，整个体积也较第一

实施例小。

第三实施例：请参见图7所示的本发明的第三实施例的口袋式扫描装置的侧视图。其机构设计是将第二实施例中的退纸滚轮116a和与其相对应的磨擦片500b去掉，并增设一个第二开口600以输出文件100。整个扫描装置体积较第一实施例小，但只具有半自动化进纸功能，需由用户由第二开口600将文件100抽出。

第四实施例：请参见图8所示的本发明的第四实施例的口袋式扫描装置的侧视图。其机构设计是将第三实施例的电机120和位置感测器104去棹，而以位置检测器700代替。其中，与进纸滚轮106a连接的位置检测器700可是机械式位置检测器或光学式位置检测器。此实施例是属人工推入进纸方式，且不需电机120带动进纸齿轮106a，可使扫描装置更省电。

第五实施例：请参见图9所示的本发明的第五实施例的口袋式扫描装置的侧视图。其机构设计是将第四实施例的磨擦片500a和进纸滚轮106a去掉，而位置检测器700可为一位置感光器800。位置感光器800是利用光学特性来检测进纸状态，例如是进纸速度。其中，位置感光器800不需利用进纸滚轮106a即可判断进纸速度，进而决定曝光时间。此实施例的扫描装置体积较第四实施例更小。

第六实施例：请参见图10所示的本发明的第六实施例的口袋式扫描装置的侧视图。将第五实施例的机构设计右半部即光源108b及110b去掉，更可缩小扫描装置的体积。在第一实施例到第六实施例中，文件100可从扫描装置的短边输入输出，也可从长边进纸退纸。只需改变机构设计和控制的方向即可达到本发明的目的。

本发明上述实施例所揭露的口袋式扫描装置，具有以下的优点：

1.本发明使用简单的机构设计配合精巧的外壳，使整个扫描装置轻薄短小，容易随身携带。

2.不需要传统扫描装置的光介质，如聚焦用的透镜和改变光行进方向的反射镜等，因此不会影响扫描品质。

3.外壳的材质可采用塑胶、金属如镁铝合金或金属板金，不但美观，且具有质轻的优点。

4.当在开口两侧各设置图像摄取元件后，则输入文件之后，即可对文件进行双面扫描的动作，十分省时和方便。

Claims (17)

1.一种口袋式扫描装置，其特征在于：包括：一外壳；一第一开口，位于该外壳上，用来输入一文件；一位置感测器，位于该开口下方用来检测该文件的进纸状态；一光源，位于该位置感测器下方；一图像摄取元件，是邻近于该光源，用来接收该文件所反射的一光信号，并输出一数字图像数据；以及一储存控制单元，用来控制该图像摄取元件，并用来储存该数字图像数据；其中，扫描所需的曝光时间是由该文件的进纸速度所决定。

2.如权利要求1所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该外壳的材质为镁铝合金。

3.如权利要求1所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该外壳的材质为塑胶。

4.如权利要求1所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该外壳的材质为金属板金。

5.如权利要求1所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该第一开口更用以输出该文件。

6.如权利要求1所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该口袋式扫描装置更包括一第二开口，用来输出该文件。

7.如权利要求1所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该口袋式扫描装置更包括一传动机构，用来传动该文件。

8.如权利要求7所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该传动机构包括一滚轮(Roller)和一导螺杆(Lead Screw)。

9.如权利要求8所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该传动机构更包括一电机(Motor)。

10.如权利要求8所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该传动机构更包括一磨擦片。

11.如权利要求1所述的口袋式扫描装置，其特征在于：更包括一位置检测器。

12.如权利要求11所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该位置检测器为一机械式位置检测器。

13.如权利要求12所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该机械式位置检测器包括：一滚轮，包括一轮轴；一圆筒，该圆筒是与该轮轴连接，该圆筒是绕有多条线圈；以及一永久磁铁，包括一N极和一S极，该圆筒是放置在该N极和该S极中间；其中，当该文件输入至该口袋式扫描装置，使该滚轮推动时，该轮轴是带动该圆筒转动而使该线圈产生一感应电流，再经由一检测电路检测该感应电流的大小，以得到该文件的进纸速度。

14.如权利要求11所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该位置检测器为一光学式位置检测器。

15.如权利要求14所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中该光学式位置检测器包括：一滚轮，包括一轮轴；一标示杆，该标示杆是标有一黑白带状条纹，该标示杆是与该轮轴相连接；以及一光学感测器，是配置于该标示杆的一侧；其中，当该文件输入至该口袋式扫描装置，使该滚轮推动时，该轮轴是带动该标示杆转动，藉由该光学感测器检测该标示杆上的黑白带状条纹的黑白间隔变化的速度，以得到该文件的进纸速度。

16.如权利要求1所述的口袋式扫描装置，其特征在于：其中，该位置感测器为一位置感光器。

17.一种可携式扫描装置的图像扫描的控制方法，其特征在于：用来对一文件进行扫描，该可携式扫描装置包括一开口，用来输入该文件，该控制方法包括：a.判断该文件的进纸状态，其中，该文件的进纸状态是包括该文件的进纸速度；b.开始扫描，其中，扫描时的曝光时间的长短是由文件的进纸速度所决定；c.当扫描至扫描停止点时，结束扫描动作并退出该文件。

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