TW315445B - The adjusting method and pattern for optoelectronics module - Google Patents

Description

315445 A7 ____ B7_ 五、發明説明（） 發明領域： 本發明係與一種掃描装置之電荷耦合元件（CCD)有 關’特别是一種電荷耦合元件（CCD)之定位調整、透鏡解 析度調整圈案與方法有關。 發明背景： 掃描器係將影像由光學系统之反射、衆焦經由數位電 路將信號校正調整儲存及頬示。r-般掃描器包含有一光 源、一鏡面、一透鏡組合、一電荷耦合感測元件（CCD)、 一前置處理裝置（直流增益）、一數位類比轉換器、—後處 理装置。光源照射之文字或腼形影像經由銳面反射及穿過 透鏡策焦等作用被電荷耦合感測元件（CCD)轉換爲電氣 信號’再經由前置處理裝置調整其直流增益後輸入至一數 位類比轉換器以產生一數位信號，類比數位之轉換器之數 位輸出積至後處理裝置作對比度之調整，之後嬪至影像顯 示器或做影像之輸出。 掃描器之電荷耦合感測元件（CCD)主要任務爲將光 學之信號轉換爲電氣信號，光線經由透鏡組合聚焦至電荷 麵合感測元件上，電荷耦合感測元件並由轉換爲電氣信 號’其轉換之方式爲利用時序產生器送出之脈波，而且脈 波之前緣（front edge)送入電荷耦合感測元件（CC：D)時， 衣紙張财關家標準（CNS ) A4· ( 210X297公釐） (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂 經濟部中央梂準局貝工消費合作杜印製 A7 B7 315445 五、發明説明（) 發明領域： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係與一種择描装置之電荷耦合元件（CCD)有 關，特别是一種電荷耦合元件（CCD)之定位調整、透鏡解 析度調整圈案與方法有關。 發明背景： 掃描器係將影像由光學系统之反射、聚焦經由數位電 路將信號校正調整儲存及顯示。—般掃描器包含有一光 源、一鏡面、一透鏡組合、一電荷耦合惑測元件（CCD)、 一前置處理装置（直流增益）、-：數位類比轉換器、一後處 理装置。光源照射之文字或阙形影像經由銳面反射及穿遇 透鏡聚焦等作用被電荷耦合感測元件（CCD)轉換爲電氣 信號，再經由前Ϊ處理裝置調整其直流增益後輸入至一數 位類比轉換器以產生一數位信號，類比數位之轉換器之數 位輸出饋至後處理装置作對比度之調整，之後婧至影像顯 示器或做影像之輸出。 經濟部中央橾準局男工消费合作社印裂 掃描器之電荷耦合感測元件（CCD)主要任務爲將光 學之信號轉換爲電氣信號，光線經由透鏡組合聚焦至電荷 耦合感測元件上，電荷耦合感測元件並由轉換爲電氣信 號，其轉換之方式爲利用時序產生器送出之脈波，而且脈 波之前緣（front edge)送入電荷叙合感測元件（CCD)時， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 315445 A7 B7 五、發明説明（） ---— 重荷耦合感測元件傳士访 βΒ 得出前一時間間隔所累積之電荷並開 始储存電何，傳出之電盡勃换你冰 氡訊號便進入後續之處理。囡此電 荷耦合感測元件之定位調整在掃描器之组裝上十分重 要。電荷耦合元件與鏡頭之位置及代表掃描文件之位置若 有歪斜，則掃描文件也成歪斜，若定位不準則文件則無法 完全進入CCD可感測之範团不在鏡頭最佳解析度之 位置則影像會不清晰，甚至因光亮之增減而影響正確之影 像信號値，而鏡頭調整影響其清晰度。 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印策 傳統之定位調整方法與圈案i如第一囷所示，該定位 調整明案1其表面上具有三條水平線狀圈案5、7、11， 該平板1左右兩端上各具有三個圓孔3A、3B、3C分别 做爲電荷耦合惑測元件微調、粗調以及解析度調整時固定 用。最上邊與平板1平行之細小水平線圈案5主要是做爲 電荷耦合感測元件水平位置之微調，中間較粗之水平線围 案7主要是做爲電荷耦合感測元件水平位置之粗調，此中 間之水平線7接近末端兩側邊緣有不連續區域9，此不連 績區域9主要功用是做爲CCD左右兩邊邊界定位之用， 第三條爲帶狀圈案11是用以做爲CCD解析度之調整，該 帶狀圖隶11中更具有垂直之線段解析度圈案13等間隔重 複佈滿該帶狀圈案11中以利於解析度之分析。當操作此 圈案對CCD做定位與解析度分析時將此圖案置於文件位 置進行CCD與透鏡組之調整，一般之調整分爲邊界位 置、水平位置輿CCD解析度調整。粗調、微調與解析度 (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（2丨0x297公釐） 3?5445 A7 ""----------B7 五、發明説明（） 之黑色區域明索與右側之黑色區域两索上下顛倒且左右 相反。上述之邊界與水平位置調整面案之黑色區域包含有 一淺凹入部份位於靠近解析度調整圈案之一側，位於黑色 區域與白色區域交界處，另外有一白色條形線段與該淺凹 入部份同長位於黑色區域之中且形成於淺凹入部份之正 上方或正下方，上述之白色條形線槔與淺凹入部份之間形 成黑色條型區域用以做爲CCD水平位置之微調，另外淺 凹入部份與白色條形線段是利於CCD水平位置調整時移 動方位之判斷。黑色區域具有深凹入部份位於淺凹入部分 之同側與淺凹入部份相隔，此深凹入部份是做爲左或右邊 界之調整。深凹入部份與淺凹入部份、白色條形線段間之 區域則可以做爲水平位置之粗調-。 «式簡單説明： 第一1爲一種傳統之鏡片組、CCD定位調整圈案。 第二圈爲本發明度、CCD定位調整明案。 第三圈A至第月之CCD光跡於定位調整酐 案之位置相對波器顯示之波形。 第四圖爲本發明之鏡片組解析度、CCD定位調整方法示 意圈。 第五圈爲本發明之鏡片組解析度、CCD定位調整圏案另 一實施例。 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） Λ1 I.la--ΐ·--*!---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（ 發明詳細説明 本發明之透銳组、CCD定位調整圖案2(以下簡稱爲 定位調整圈案2)如第二圈所示，本發明之圈案2包含解析 度調整圖案4爲肀央奸稱形成於定位調.整圈案2上之帶狀 區域’該帶狀區域中具有重複複數個等距離線段6分佈於 該帶狀區域之中，該線段6.爲垂直線段，以較佳實施例而 言，該線段6間之垂直距離因不同之解析度而設定不同之 距離’此解析度調整圖案4是用以做爲透鏡组與CCD間 之解析度分析’在此解析度調整圈案4之兩側分别有黑色 區域8與白色區域10形成邊界與水平位置調整圈案，位 於解析度調i整®案4左、右兩側之黑色區域8囷案是相 同，但是解析度調整圈案4左侧之黑色區域8圈案與右側 之黑色區域8谓案上下類倒且左右相反。兩個黑色’區域8 呈現上述之分佈原因主要是爲了利於定位舆調整之研判 原囡將於後述。 上述之邊界輿水平位置調整圖案之黑色區域8包含 有一淺凹入部份12位於弇近解析度調整圖案4之_側， 位於黑色區域8與白色區域1〇交界處，另外有一白色條 形線段14與該淺凹入部份12同長位於黑色區域之中且形 成於淺凹入部份12之正上方或正下方依此黑色區域8位 於解析度調整圈案4之左側或右側而定，上述之白色條形 線段14與淺凹入部份12之間形成黑色條型區域16用以 5445 經濟部中央#準局舅工消費合作社印装 Α7 Β7 五、發明説明（） 做爲CCD水平位置之微調。另外淺凹入部份12輿白色條 形線段14是利於CCD水平位置調整時傾斜之判斷。黑色 區域8具有深凹入部份18位於淺凹入部分12之同側與淺 凹入部份12相隔’此深凹入部份18是做爲左或右邊界之 調整。溧凹入部份18與淺凹入部份12、白色條形線殺^ 14 間之區域20則可以做爲水平位置之粗調。 第三圈A上之斜線分别表示CCD之光赫偏斜情況， 因光钵偏斜之情形不同所對應由示波器產生之波形分别 示之於第二圈B至第二圈Η ’第三圈A上之編號分别對 應第三圈B至第三圈Η上之編號。本發明之最大優點在 於可以依照示波器上所顙示之圈形來柯定CCD之光赫偏 斜情形’再進一步來進行校正。邊界與水平位置調整圈案 2具有黑色區域8與白色區域1〇之區分位於解析度_整圈 案4左右兩侧、上下相反左右類倒主要是利於光称偏斜情 形之研判，例如’若邊界與水平位置調整圖案2不是如上 安排具有黑色區域8與白色區域1〇，則光鲂42與光勒 其所呈現之示波器波形爲一樣地，那麼則無珐判定光赫到 底是位於42或是46，對於調整定位是一項困擾，因此有 了黑色區域8與白色區域10，則光跡42與光称46其所呈 現之示波器波形爲左右相反之波形（參閲第三围C與第二 明F)，掃描器光源照射本發明之定位調整圏案2之影像經 由鏡面反射及穿過透鏡聚焦等作用被電荷耦合感測元件 (CCD)轉換爲電氣信號’此信號積至示波器類示相關之波 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公着） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央搮準局負工消费合作社印装 A7 ____B7 五、發明説明（） 形，先線#過白色之區域於示波容上類示的振幅相對爲 爲較高"H"或是較低〃L"，主要是依據電路之設計，以本 實施例而言光線掃過白色之區域於示波器上類示的振幅 相對爲〃L"，光線掃遇黑色之區域則於示波器上頻示的振 幅相對爲較高"H"，因此便可以由波形判斷相對之光赫。 因此本發明可以依據示波器波形來判定光跡偏斜情形。第 三圈E之示波器波形爲標準波形顯示光跡44並無偏斜且 位置對準。 參閲第四圈，當使用本發明之定位調整圈案2對透鏡 组3A、CCD 3B做定位與解析度分析時，將此圈案2置 於文件位置進行CCD 3B舆違鏡組3 A之調整，CCD 3B 置於CCD耄路板（PCBA)3C之上，CCD PC&A 3C之左右 兩端故具有CCD調整裝置3D用以調整CCD，另具有透 鏡组調整裝置（明未示出）用以調整透銳組。 本發明之調整方法爲先將透鏡组3A置於焦距附近且 位於定位調整圈案2與CCD 3B之間，定位調整圏索2置 於文件位置，一般爲利用在透鏡調整裝置中央做一記號以 利初步對準擺放定位，調整CCD 3B大約於CCD PCBA 3C 之中央位置CCD使其能接受至CCD表尺之反射光，若不 是則重複上述步裸。 接著調整透鏡组3A之粗調，使透鏡组3A沿Y軸前 本紙張尺度逍用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _r>. 訂 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 後移動使示波器顯示之波形中央之調整至最高。步驟304 爲進行CCD 3B之粗調，利用CCD調整装置3D調整，例 如重複利用CCD調整裝置3D沿Z方向與X方向移動以調 整CCD 3B之中央位置，將CCD 3B以Y轴爲旋轉轴旋轉 可以利於CCD 3B水平位置之調整，使中央解析度波形兩 侧出現兩個波谷4D1、4D2(如第四圖D所示），則表示粗 調步鞣完成，CCD 3B可以感測文件之左右邊界之内且大 致水平及接近中央位置。隨後調整透鏡組3A之微調，透 鏡組3A沿Y軸前後移動使示波器额示之波形中央之調整 至最高印表示透鏡组3A之最佳解析度。接著進行CCD 3B 之微調，依照不同之倩況重複利用CCD調整裝置3D輕微 沿Z方向輿X方向移動以調整CCD 3B之中央位置，輕微 將CCD 3B以Y軸爲旋轉軸旋轉利於CCD 3B水平位置之 調整，使中央解析度波形兩側只出現一個波谷4〇1而4D2 消失並使兩側邊等高（參閲第四圈E)，此狀態所顯示之波 形即表示CCD 3B在中央位置且水平，文件之左右端均在 CCD3B择描之範圓内。 第五圈爲本發明另一實施例之圈案，如第五图所示， 本發明之圖案2a包含解析度調整圈案4a爲中央對稱形成 於定位調整圈案2a上之帶狀區域，該帶狀區域中具有重 複複數個等距離線段6a分佈於該帶狀區域之中，該線段 6a爲垂直線段，該線段6a間之垂直距離因不同之解析度 而設定不同之距離，此解析度調整圈案4a是用以做爲透 本紙張尺度逋用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 容15445 A7 ______B7_ 五、發明説明（） 鏡组輿CCD間之解析度分析，在此解析度調整圈案4a之 兩側分别有白色區域1〇a形成邊界與水平位置調整圈 案，而白色區域l〇a之中具有黑色之圈案，位於解析度調 整圈案4a左、右兩側之黑色圈案是相同的。 上述之邊界與水平位置調整«案之第一黑色區域形 狀如"H"形’—淺凹入部份12a位於靠近解析度調整圈案 43之_側’ H形之條形區域16a用以做爲CCD水平位置 之微調。另外淺凹入部份12a是利於CCD水平位置調整 時傾斜之判斷。第二黑色區域8a爲一矩形靠近"H〃形附 近’ H形與第二黑色區域8a間之白色區域部份i8a是做 爲左或右邊界之調整。區域2〇則可以做爲水平位置之粗 調。 本發明具肴下列優點： 1.本發明可以不用更換定位調整圈案之表尺位置而進行 調整’且本發明可以同時進行邊界調整、水平調整以及解 析度調整。 2_本發明可以經由示波器波形進而判定光标偏斜之情 形，進而達到快速準確之定位調整方法。 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印裝 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明以一較佳實施例説明如上，而熟悉此領域技藝 者，在不脱離本發明之精神範圍内，當可作些許更動潤 飾’其專利保護範面更當視後附之申請專利範圆及其等同 本紙張尺度速用中國國家橾準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（）領域而定。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21 ΟΧ297公釐）

Claims (1)

1. i、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 I 一種光學掃描器透鏡 '電荷耦合感測元件（CCD)之定位 詞整圈案，該定位調整獼案至少包含·· — 圈案，做爲透鏡解析度之分析，形成於該定 位調整圈案之中央爲一水平带狀區域，該帶狀區域中具有 複數條線段等距重複分佈於該帶狀區域中； 、水平位置圈案，分别形成於該解析度調整圈案 之第一側與第二側，該邊界、水平位置調整圈索具有第一 色塊區域與第二色塊區域，位於該解析度調整圈案之第一 側之第一色塊區域圈案與位於該解析度調整圈案之第二 側之第一色塊區域圈案上下相反且左右顛倒，以利於對該 CCD光跅偏移之判定，該第一色塊區域闽案至少包含： 1平微調圏案，形成於該V第一色塊區域之中，形成於該第 一色塊區域與該第二色塊區域交界附近，用以做爲該CCD 水平微調； 水平粗案，形成於該第一色塊區域之中用以做爲CCD 水平粗調；及 考界調整圈案，形成於該第一色塊區域之中，形成於該第 一色塊區域與該第二色塊區域交界，用以做爲CCD逄界 之調整。 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 、Tr 經濟部中夬梂隼局WC工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8^·、申請專利祀圍 2. 如申請專利範圍第1項之定位調整圖案，其中上述之第 一色塊區域圈案更包含： 第一凹入部份，位於上述之第一色塊區域與上述之第二色 塊區域交界靠近上述之解析度調整圈案之一側；及 水平條狀圖案，該水平條狀圈案與該第一凹入部份不相連 且平行，該水平條狀圖案與該第一凹入部份之間形成之區 域爲上述之水平微調圖案，該水平條狀圖案顏色與該第二 色塊區域相同。 3. 如申請專利範圍第2項之定位調整圖案’其中上述之邊 界調整圈案爲第二凹入部份形成於上述之第一色塊區域 與上述之第二色塊區域交界與該第一凹入部份不相連。 4. 如申請專利範圍第3項之定位調整圈案，其中上述之水 乎粗調團案爲位於上述之第二凹入部份與上述之第一凹 入部份、上述之平條狀圈案間之區域。 5. 如申請專利範園第3項之定位調整圖案，其中上述之第 一凹入部份具有第一凹入寬度，上述之第二凹入部份具有 第二凹入宽度，該第二凹入寬度大於該第一凹入寬度。 6. 如申請專利範圍第1項之定位調整圖案，其中上述之複 數條線段爲垂直線。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝』 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X：297公釐） 經濟部中央梯準局貝工消费合作社印製 3邝445 ------ 六、申請專利範園 7. 如申請專利範固第1項之定位調整圈案，其中上述之第 一色塊區域爲黑色。 8. 如申請專利範園第1項之定位調整圖案，其中上述之第 二色塊區域爲白色。

   第 之 述 上中 其 ,案 圈 整調 位 定 之項 2 第。 面色 範黑 利爲 專域 請區 申塊 如色 9 - 10. 如申請專利範圍第2項之定位調整圈案，其中上述之 第二色塊區域爲白色。 11. 一種光學择描器透鏡、電荷耦合感測元件（CCD)之定 位調整圈案，該定位調整圈案至少包含： 一解析度調整圈案，做爲透鏡解析度之分析，形成於該定 位調整圈案之中央爲一水平帶狀區域，該帶狀區域中具有 複數條線段等距重複分佈於該帶狀區域中； 邊界、水平位置調整圈案，分别形成於該解析度調整圖案 之第一側與第二側，該邊界、水平位置調整圈案具有第一 色塊區域與第二色塊區域以利於對該CCD光跡偏移之判 定，該第一色塊區域圈案至少包含·· 水平微調圈案，形成於該第一色塊區域之中用以做爲該 CCD水平微調； V水平粗調圈案，形成於該第一色塊區域之中用以做爲CCD 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS〉A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂

   水平粗調；及 逢界調整圈案，形成於該第二色塊區域之中用以做爲 邊界之調整。 如申請專利範園第項之定位調整圈案， 六T上述之 弟一色塊區域圈案更包含： 第一圈案，爲—"H"形《案，靠近上述之解析度 之一側；及 系 第二圈案，該第二圈案與該第一團案不相連，該第二圈案 與該第一圈案之間形成之區域爲上述之邊界辋整圏案。、 13.如申請專利範圍第12項之定位調整圈 '今1f上述之 水平粗調圈案爲上述之"H"形圈案之垂直部份之區域。 (請先閲讀背面之注意?項再填寫本頁) 經濟部中央梯率局員工消費合作社印製 14_如申請專利範園第12項之定位調整圈案，其中上述 之水平微調囷案爲上述之"H"形圈案之水平部份之 域。 ( 15. 如申請專利範園第項之定位調整圈案，其中上述之 複數條線段爲垂直線。 16. 如申請專利範圍第項之定位調整圖案，其中上述之 第一色塊區域爲黑色。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 315445 A8 B8 C8 -----------D8__ 六、申請專利範i ' ~ - 17.如申請專利範圍第u項之定位調整圈案，其中上迷之 第二色塊區域爲白色。 18·如申請專利範困第12項之定位調整圈案，其中上迷之 第一色塊區域爲黑色。 19. 如申請專利範圍第12項之定位調整圖案，其中上迷之 第二色塊區域爲白色。 20. —種光學掃描裝置之透銳、電荷耦合感測元件之解析 度及定位調整之方色^該方法利用—種定位調整圈案進行 上述光學掃描裝置之透鏡、電荷耦合感測元件之解析度及 定位調整，該定位調整圈案包含有解析度調整圈案形成於 該定位調整圈案之上，水平與邊界調整.圈案形成於該定位 調整圈案之上緊鄰該解析度調整圈案，該水平與邊界調整 圖案具有第一色塊區域與第一色塊區域，該方法可利用該 定位調整圈案於示波器頰示之波形進行定位調整，光路位 於該定位圈案之粗調區域則該示波器類示第一波形，光跡 位於該定位圈案之正確區域則該示波器顯示第二波形該 方法至少包含： 置放該透鏡介於該電荷耦合感測元件於與該定位調整圈 案之間且位於透銳焦距附近； 調整電荷耗合惑測元件之調整裝置使電荷糕合感測元件 能夠接受定位調整圖案之反射光； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _^-- f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} •訂- 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 進行透鏡之粗調使該示波器顯示波形之解折度波形中央 最高； 進行霓荷耦合感測元件之粗調，使該示波器顯示該第一波 形； 進行透銳之微調使該該示波器顯示波形之解析度波形中 央最高；及 進行電荷耦合感測元件之微調，使該示波器顯示該第二波 形。 21. 如申請專利範困第20項之透鏡、電荷耦合感測元件之 解析度及定位調整之方法，其中上述之水平與邊界調整圈 案至少包含有第一水平與邊界調整圏案、第二水平與邊界 調整圈案·，該第一水平與邊界調整圈案、第二水平與邊界 調整圈案之»案上下顚倒且左右相反。 22. 如申請專利範圍第21項之透鏡' 電荷耗合感測元件之 解析度及定位調整之方法’其中上述之水平與邊界調整围 案至少包含有水平位置粗調圈案、水平位置微調圈案及邊 界調整圈案。 23. 如申請專利範团第20項之透鏡、電荷耦合感測元件之 解析度及定位調整之方法，其中上述之第一色塊區域爲黑 色。 17 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ( 、π 315445 A8 B8 C8 D8 &、申請專利範圍24.如申請專利範圍第20項之透鏡、電荷耦合感測元件之 解析度及定位調整之方法，其中上述之第二色塊區域爲白 色 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝' .1T 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 8 1. 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公嫠）