CN1385732A - 具有图像补偿单元的图像摄取装置及其补偿图像方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有图像补偿单元的图像摄取装置及其补偿图像方法,本发明的相互平行且相距一间隔距离的相对两反射镜的设计,实质地较传统减少反射镜数目,相对地易缩小光机所占硬件空间,降低生产成本,尤其此间隔距离更可调整而适应不同的光学轨迹。另外,本发明的补偿图像方法,也实质地增加摄取图像的品质及效果。
Description
本发明涉及一种图像摄取装置及其摄取图像方法，特别是有关一种具有图像补偿单元的图像摄取装置及其补偿图像方法。
随着科技的进步与发展，多媒体(Multi-Media)的整合与应用已成为趋势。所谓多媒体乃是指包含文字、图像、声音等各种不同信息型态的信息内容。为了使信息能以多媒体的形式展现，如今已有多种可摄取图像的多媒体装置发展出来，对于图像处理而言，图像摄取装置是用户经常使用的工具。其中，图像摄取装置例如是扫描器、传真机及打印机，必须藉由一光机(Chassis)摄取原稿的图像，至于光机如何摄取原稿的图像的过程，将说明如下。
请参照图1所示的传统的光机中传送图像的示意图。在图1中，光机102包括有镜头104、光感测模组106及反射镜组，而反射镜组依顺时针方向排列为反射镜108a、108b、108c、108d及108e，且光机102上设有可扫描原稿110所需的光源112，其中，原稿110是处于水平面。扫描时，首先，光源112所产生的光线被原稿110反射后，形成一原稿图像，接着，根据光反射原理，而原稿图像依序藉由反射镜108a、108b、108c、108d及108e的反射，而原稿图像所经过的路线将形成光学轨迹(Total Trace)(如图1的虚线所示)，然后馈入镜头104中。接着，藉由镜头104聚焦作用，可使原稿图像在光感测模组106上成像，接着光感测模组106将接收到的图像信号转换成电信号处理，即可将光感测模组106所感测到的图像信息读出。光感测模组106内的信号读出后，可藉由步进电机(未标示于图中)驱动光机102朝向尚未扫描的区域略微移动，并再度藉由光感测模组106感测原稿110的图像后，将图像信息读出。重复施行上述步骤，即可逐步将原稿110扫描完毕。
需要注意的是，光感测模组106的种类繁多，例如电荷耦合元件(ChargeCoupled Device，CCD)模组或接触式图像感测器(Contact Image Sensor，CIS)等，均可达到上述功能。一般而言，原稿图像的光学轨迹愈长，相对地，光机的体积也愈大。由于使用上述反射镜组反射原稿图像时，会因原稿图像经过反射镜多次反射后而造成原稿图像品质的衰退，形成衰退图像，造成失真现象。所以在使用反射镜组反射时，会有许多限制，例如反射镜的排列方式、反射次数及数目，都影响扫描器摄取图像的效果，因此，为了能够容纳反射镜组及符合原稿图像的光学轨迹的长度的需求，光机必须设计过大，然而却导致光机在扫描器中所占硬件空间相对地增大，也增加生产成本。
本发明的目的是提供一种具有图像补偿单元的图像摄取装置及其补偿图像方法，本发明的相互平行且相距一间隔距离的相对两反射镜的设计，实质地较传统减少反射镜组的反射镜数目，相对地易缩小光机所占硬件空间，降低生产成本，尤其间隔距离可调整，更可适应不同的光学轨迹。另外，本发明的补偿图像方法，也实质地增加摄取图像的品质及效果。
根据本发明的目的，提出一种具有图像补偿单元的图像摄取装置，具有平台可置放原稿，此图像摄取装置包括光机及图像补偿装置，而光机包括反射镜组及镜头，用以摄取原稿反射光线后所得的原稿图像，且反射镜组具有第一反射镜与第二反射镜。其中，第二反射镜位于第一反射镜的一侧并与第一反射镜相对，而第一反射镜与第三反射镜之间是相互平行且具有一间隔距离，且原稿图像是在第一反射镜及第二反射镜之间反射N次后，输出衰退图像。此外，镜头是用以接收衰退图像，并将之聚焦在光感测模组上，而镜头可相对于光感测模组移动以调整聚焦点，且图像补偿单元是与光感测模组电性连接，用以实质地补偿恢复衰退图像的品质，以得到输出图像。
另外，根据本发明的另一目的，提出一种具有图像补偿单元的图像摄取装置的补偿图像方法，在补偿图像方法中，首先，原稿图像是在反射镜组内反射N次之后，输出一衰退图像，而衰退图像的品质是原稿图像的品质乘以一衰减值，其中，衰减值是反射镜组的反射率R值与N值的函数，即1×RN。接着，镜头接收衰退图像后，使得衰退图像聚焦于光感测模组。然后，光感测模组将衰退图像传送至图像补偿单元，图像补偿单元将实质地补偿衰退图像而形成一输出图像，且输出图像的品质是衰退图像的品质乘以一加强值，且加强值是衰减值的倒数，即1/RN。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下面特举一较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1为传统的光机中传送原稿图像的示意图；
图2为依照本发明的实施例一的光机中传送原稿图像的示意图；
图3为依照本发明的实施例二的光机中传送原稿图像的示意图；
图4为依照本发明的实施例三的光机中传送原稿图像的示意图；
图5为依照本发明的实施例四的光机中传送原稿图像的示意图；
图6为依照本发明的实施例五的光机中传送原稿图像的示意图。
本发明的具有图像补偿单元的图像摄取装置，具有平台可置放原稿，此图像摄取装置包括光机及图像补偿装置，而光机包括反射镜组及镜头，用以摄取原稿反射光线后所得的原稿图像。
为了减少反射镜数目及适应不同光学轨迹(Total Trace)的需求，本发明特别在反射镜组中设计第一反射镜与第二反射镜，而第二反射镜位于第一反射镜的一侧并与第一反射镜相对，且第一反射镜与第二反射镜之间是相互平行且具有一间隔距离。其中，原稿图像是可在第一反射镜及第二反射镜之间反射N次，实质地较传统减少反射镜组的反射镜数目，相对地易缩小光机(Chassis)所占硬件空间，也降低生产成本。另外，镜头是用以接收衰退图像，并将之聚焦在光感测模组上，且镜头可相对于光感测模组移动以调整聚焦点。需要注意的是，原稿图像所经过的路线将形成的光学轨迹，不论光学轨迹多长，藉由调整第一反射镜及第二反射镜之间的相隔距离，使得原稿图像都可经由本发明的反射镜组反射后，使其最终也可成像于光感测模组。
虽然原稿图像经N次反射后衰减为衰退图像，但本发明因此特别安装一图像补偿单元，是与光感测模组电性连接，用以补偿衰退图像而成为输出图像，较接近原稿图像，以减少失真现象产生，提高摄取图像的品质效果。
需要注意的是，在补偿图像方法中，首先，原稿图像是在反射镜组内反射N次之后，输出一衰退图像，而衰退图像的品质是原稿图像的品质乘以一衰减值，其中，衰减值是反射镜组的反射率R值与N值的函数，即1/RN。接着，镜头接收衰退图像后，使得衰退图像聚焦于光感测模组。然后，光感测模组将衰退图像传送至图像补偿单元，图像补偿单元将实质地补偿衰退图像而形成一输出图像，且输出图像的品质是衰退图像的品质乘以一加强值，且加强值是衰减值的倒数，即1/RN。所以本发明的补偿图像方法，实质地增加摄取图像的品质及效果。
对于熟悉此技艺者，其技术并不局限于此，也有其发挥善用的空间，可应用于图像摄取装置，例如扫描器、传真机及打印机。至于本发明将如何应用具有图像补偿单元来达到最佳摄取图像效果，将以扫描器为例做说明，且分别以实施例一、实施例二、实施例三、实施例四及实施例五描述如下：
实施例一：请参照图2所示的依照本发明的实施例一的光机中传送图像的示意图。在图2中，光机202包括镜头204、光感测模组206及反射镜组，而光机202上设有可扫描原稿208所需的光源210，且本实施例的反射镜组只包括反射镜212a及212b。需要注意的是，反射镜212b位于反射镜212a的一侧并与反射镜212a相对，且反射镜212a与反射镜212b之间是相互平行且具有一间隔距离，用以将原稿图像反射多次而输出一衰退图像，且馈入镜头204。其中，原稿208与水平参考线X(如图2的水平虚线所示)平行，即意谓着置放原稿208的扫描平台(未标示于图中)也是水平的。而反射镜212a及212b是互相平行且相隔一固定距离，且与水平参考线X具有一夹角θ，由此可知，反射镜212a及212b与原稿具有夹角θ。此外，图像补偿单元214是与光感测模组206电性连接，用以将衰退图像补偿恢复成输出图像，较接近原稿图像。
首先，光源210所产生的光线被原稿208反射后，形成一原稿图像，接着，根据光反射原理，首先，原稿图像投射至反射镜212a，接着，原稿图像再由反射镜212a反射且投射至反射镜212b。因为反射镜212a及212b互为平行且相隔一距离，所以原稿图像依序藉由反射镜212a及212b的多次反射后，形成衰退图像，例如7次反射，而原稿图像所经过的路线将形成光学轨迹(如图2的实线箭头连线所示)，然后馈入镜头204中。接着，镜头204可相对于光感测模组206移动以调整聚焦点，而藉由镜头204聚焦作用，可使衰退图像在光感测模组206上成像，接着光感测模组206将接收到的衰退图像信号传送至图像补偿单元214。
倘若反射镜212a及212b的反射率为0.8，根据原稿图像在反射镜组上反射7次后形成衰退图像，所以衰退图像的品质原稿图像的品质乘以1×0.87。接着，图像补偿单元214将使输出图像的品质是为衰退图像的品质乘以1×0.87，较接近于原稿图像。
实拖例二：请参照图3所示的依照本发明的实施例二的光机中传送图像的示意图。在图3中，与图2不同之处在于，原稿208与水平参考线X(如图3的水平虚线所示)具有一夹角β，即意谓着置放原稿208的扫描平台(未标示于图中)也是倾斜的，而互相平行且相隔一固定距离的反射镜212a及212b是与垂直参考线Y(如图3的垂直虚线所示)平行。其中，镜头204可相对于光感测模组206移动以调整聚焦点，而藉由镜头204聚焦作用，可使衰退图像在光感测模组206上成像，接着光感测模组206将接收到的衰退图像信号传送至图像补偿单元214。
虽然本实施例的原稿图像只在反射镜212a及212b之间反射5次，其图像补偿方式也是相同原理。倘若反射镜212a及212b的反射率也为0.8，而原稿图像在反射镜组上反射5次后形成衰退图像，所以衰退图像的品质原稿图像的品质乘以1×0.85。接着，图像补偿单元214将使输出图像的品质是为衰退图像的品质乘以1/0.85，较接近于原稿图像。
实施例三：请参照图4所示的依照本发明的实施例三的光机中传送图像的示意图。在图4中与图2不同之处在于，反射镜组又包括一反射镜216，而反射镜216可用以先反射原稿图像至反射镜212b，接着，原稿图像再由反射镜216反射至反射镜212b，然后，原稿图像再由反射镜212a反射至反射镜212b。因为反射镜212a及212b互为平行且相隔一距离，所以原稿图像依序藉由反射镜216、212a及212b的7次反射后，输出衰退图像。
另外，反射镜216与水平参考线X(如图4的水平虚线所示)具有一夹角γ，而置放原稿208的扫描平台(未标示于图中)也是水平的，且反射镜212a及212b是与垂直参考线Y(如图4的垂直虚线所示)平行。其中，镜头204可相对于光感测模组206移动以调整聚焦点，而藉由镜头204聚焦作用，可使衰退图像在光感测模组206上成像，接着光感测模组206将接收到的衰退图像信号传送至图像补偿单元214。
倘若反射镜212a、212b及216的反射率为0.8，根据原稿图像在反射镜组上反射7次后形成衰退图像，所以衰退图像的品质原稿图像的品质乘以1×0.87。接着，图像补偿单元214将使输出图像的品质是为衰退图像的品质乘以1×0.87，较接近于原稿图像。
实施例四：请参照图5所示的依照本发明的实施例五的光机中传送图像的示意图。在图5中与图4不同之处在于，特别反射镜组中再设计反射镜218，当原稿图像经由反射镜212a及反射镜212b反射多次之后，可再藉由反射镜218反射后得到衰减图像。
另外，反射镜218与水平参考线X(如图4的水平虚线所示)具有一夹角α，而镜头204可相对于光感测模组206移动以调整聚焦点，而藉由镜头204聚焦作用，可使衰退图像在光感测模组206上成像，接着光感测模组206将接收到的衰退图像信号传送至图像补偿单元214。
倘若反射镜212a、212b、216及218的反射率为0.8，根据原稿图像在反射镜组上反射8次后形成衰退图像，所以衰退图像的品质原稿图像的品质乘以1×0.88。接着，图像补偿单元214将使输出图像的品质是为衰退图像的品质乘以1×0.88，较接近于原稿图像。
实施例五：请参照图6所示的依照本发明的实施例五的光机中传送图像的示意图。在图6中与图5不同在处在于，反射镜212a固定不动，而反射镜212b相对于反射镜212a而言，可以移动，来调整反射镜212a与212b的间隔距离，用以控制不同的反射次数及光学轨迹。在本实施例中，反射镜212b沿箭头方向移动一段距离后固定，形成反射镜212c。由于反射镜212a及Z12c之间的距离大于原本反射镜212a及212b之间的距离，所以原稿图像由原本经由反射镜212a及212b的10次反射，减少为6次反射。并且，原稿图像在反射镜212a及212c之间的光学轨迹(如图6的虚线箭头连线所示)小于原稿图像在反射镜212a及212b之间的光学轨迹(如图6的实线箭头连线所示)。所以藉由反射镜212b的移动而调整反射镜212a及212b的相隔距离，可以适应不同光学轨迹的需求，而镜头204可移动，用以调整聚焦点，而藉由镜头204聚焦作用，可使衰退图像在光感测模组206上成像，接着光感测模组206将接收到的衰退图像信号传送至图像补偿单元214。其图像补偿方式与实施例四相同，在此不再赘述。
本发明上述实施例所揭露的具有图像补偿单元的图像摄取装置及其补偿图像方法，本发明的相互平行且相距一间隔距离的相对两反射镜的设计，实质地较传统减少反射镜组的反射镜数目，相对地易缩小光机所占硬件空间，降低生产成本，尤其间隔距离可调整，更可适应不同的光学轨迹。另外，本发明的补偿图像方法，也实质地增加摄取图像的品质及效果。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (16)
1.一种具有图像补偿单元的图像摄取装置，其特征在于：具有一平台可置放一原稿，该图像摄取装置包括：一光机，用以摄取该原稿反射光线后所得的一原稿图像，包括：一反射镜组，具有一第一反射镜与一第二反射镜，该第二反射镜位于该第一反射镜的一侧并与该第一反射镜相对，而该第一反射镜与该第二反射镜之间是相互平行且具有一间隔距离，其中，该原稿图像是在该反射镜组中反射N次之后，输出一衰退图像；及一镜头，是用以接收该衰退图像，并将之聚焦于一光感测模组上，且该镜头可相对于该光感测模组移动以调整聚焦点；以及一图像补偿单元，是与该光感测模组电性连接，用以实质地补偿恢复该衰退图像的品质，以得到一输出图像。
2.如权利要求1所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置，其特征在于：其中，该衰退图像的品质是该原稿图像的品质乘以一衰减值，其中，该衰减值是一反射率与N值的函数，且该输出图像的品质是该衰退图像的品质乘以一加强值，该加强值是该衰减值的倒数，其中，该反射率为该第一反射镜和该第二反射镜的反射率。
3.如权利要求2所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置，其特征在于：其中，当反射率是R，则该衰减值是1×RN，且该加强值是1/RN。
4.如权利要求1所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置，其特征在于：其中，该反射镜组是与该平台成一夹角。
5.如权利要求1所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置，其特征在于：其中，该反射镜组又包括一第三反射镜，是与该平台成一第一倾斜角，而该第三反射镜可用以反射该原稿图像至该第一反射镜与该第三反射镜的两者之一，其中，该第一反射镜与第二反射镜都是与该平台垂直。
6.如权利要求5所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置，其特征在于：其中，该反射镜组又包括一第四反射镜，是与该平台成一第二倾斜角，其中，当该原稿图像经由该第一反射镜及该第二反射镜反射之后，可再藉由该第四反射镜反射后得到该衰减图像。
7.如权利要求1所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置，其特征在于：其中，该平台是可与水平面倾斜一角度。
8.如权利要求1所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置，其特征在于：其中，该间隔距离是固定不变的。
9.如权利要求1所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置，其特征在于：其中，该间隔距离是可以调整改变的。
10.一种具有图像补偿单元的图像摄取装置的补偿图像方法，该图像摄取装置包括一光机、一图像补偿装置及一平台，而该平台可置放一原稿，且该光机用以摄取该原稿反射光线后所得的一原稿图像，其中，该光机包括一反射镜组、一镜头及一光感测模组，而该反射镜组至少包括一第一反射镜与一第二反射镜，且该第一反射镜与该第二反射镜之间是相互平行且具有一间隔距离，此外，该镜头是用以接收该衰退图像，并将之聚焦在一光感测模组上，而该镜头可相对于该光感测模组移动以调整聚焦点，且该图像补偿单元是与该光感测模组电性连接，该补偿图像方法包括下列步骤：(a)该原稿图像是在该反射镜组内反射N次之后，输出一衰退图像，而该衰退图像的品质是该原稿图像的品质乘以一衰减值，其中，该衰减值是该反射镜组的反射率与N值的函数；(b)该镜头接收该衰退图像后，使得该衰退图像聚焦于该光感测模组；以及(c)该光感测模组将该衰退图像传送至该图像补偿单元，该图像补偿单元将实质地补偿该衰退图像而形成一输出图像，且该输出图像的品质是该衰退图像的品质乘以一加强值，该加强值是该衰减值的倒数。
11.如权利要求10所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置的补偿图像方法，其特征在于：其中，当反射率是R，而该衰减值是1×RN，且该加强值是1/RN。
12.如权利要求10所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置的补偿图像方法，其特征在于：其中，该反射镜组又包括一第三反射镜，是与该平台成一第一倾斜角，而该第三反射镜可用以反射该原稿图像至该第一反射镜与该第二反射镜的两者之一，其中，该第一反射镜与第二反射镜都是与该平台垂直。
13.如权利要求12所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置的补偿图像方法，其特征在于：其中，该反射镜组又包括一第四反射镜，是与该平台成一第二倾斜角，其中，当该原稿图像在该第一反射镜及该第二反射镜之间反射N次后，可再藉由该第四反射镜馈入该镜头。
14.如权利要求10所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置的补偿图像方法，其特征在于：其中，该平台是可与水平面倾斜一角度。
15.如权利要求10所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置的补偿图像方法，其特征在于：其中，该间隔距离是固定不变的。
16.如权利要求10所述的具有图像补偿单元的图像摄取装置的补偿图像方法，其特征在于：其中，该间隔距离是可以调整改变的。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN100360960C (zh) * | 2003-03-20 | 2008-01-09 | 宇东科技股份有限公司 | 可补偿感光元件造成的色度差的色度补偿镜头及设计方法 |
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2001
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