TW480872B - Easy field depth testing method - Google Patents

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480872 A7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（ 發明説明： (一） 發明技術領域： 、本發明-種景深簡易職方法係藉由-斜麟承載面之 特定測試_，續以-影像感·(咖）及鏡頭（lens) 作-次掃鱗焦特性即可得到景深分佈範圍，並可調整影像 感測器（CCD)及鏡頭（LENS)至最佳之焦距點。 (二） 發明技術背景： 、隨著電腦產業以曰新月異之速度成長，同時也帶動其相 關週，產魏勃發展，轉描器來説，在齡以前還是一種 價格高不可攀的產品.，但由於研發技術之突飛猛進及電子裳 件仏秸/胃&，使得擁有電腦之制者可瓣鱗得掃描器，可 幫助企業及個人將必備之文字稿或_檔案，進電腦 部作-儲存及姻，替人們省下許多製作影像_之作業時 間，而另-方面掃描器可運用於製作網路之網頁，並使網百 擁有大量之圖片以吸引上網者參觀_，以充份達到塑私 業形象或從其巾麟無限之觸者，而網_路之 掃描器之_功不可沒，然掃描器之品質筒析度Γ隹距ς 因素習習相關，因此一台掃描器之良露就決定於此，因、= 生產製造酿巾嫉焦距鱗析度即成為餘的工作。 而於-般生產製造影像掃描職之設錢程中 距是-個麵獅，關掃^ 後，呈現於電默_是轉蚊_，轉參_ 1 Ϊ纸張尺度適用中國國家標準 (210 X 297 公釐） ----------------------訂---------I C請先έ讀背面、之注音？事項再填寫本頁) 480872 A7 B7 五、發明說明（>) 一係為傳統4用技術中將測試圖表以二支持物（H〇lder )墊 起作-焦距调整之侧視不意圖，其中為一測試用目】〇 ( τ放 chart)經由二支撐物U分別墊於其下端二侧，而支撐物u 之下方置有-掃描承載面12，係為—可透光之材f，再於掃 描承載面12之下方分別於適當位置設有:-個以上之反射鏡 2卜-鏡頭22及-影像感應器μ (CCD)，在於對焦之過 程中，習用^試方法乃將—測試用目1〇置於掃面承載面 12之上表面，續以—影像測試器23做一雜測試後，再由 ]土大逐更換不同南度支撐物n，並由影像測試器Μ掃 描後將每/人結果作己錄，以測試出調整轉換作用値 (M〇dulatl〇nTransferFunct聰，黯）之分佈曲線圖。 、、上述為習用生產過程巾觀―調整轉換作難之架構及 =!!，但ί掃描器實際生產調測時，限於各支»高度皆為 通吊只邊調測出—可接受之·轉換作用値，卻益法 ==得最麵，騎，制之抽轉花餘次時間以更 =严度之精密支撐物，來觀抑之機轉換作用値， :=耗費時間且無法獲得-線性之調整轉換德^ 怖曲、、泉圖’而不利於生彦 從事#hr 作—焦距調整之研判，此為 攸事此仃業所應亟欲努力改進之目標。 (二）發明簡要説明： 物，承載面上立置有—狀高度之支撑 、將H销表之-端架置於支撐物之上方，而另 ’醉（CNS)A4 規格（210 X 297^t"

---------------------訂 ----- (請先_讀背®.之注意事項再填寫本頁) n n n I 線！ -I I I - 五 、發明說明（3) -端則置於承載面，便使特定測朗表呈—傾斜狀能 形成不R喊之掃描區，再_—影像處雌透過—鏡^， 且做-趨魏性之稍軸·，細綠之雜可奸 ，㈣㈣—景卿麵曲線圖，又再 根玀邊圖取得一最佳之焦距點。 「 2明之景深測試方法之裝奸括—特定測試圖 f 1疋《支撑物、—掃面承載面、—個以上之反射 叙I員及-影像感應器。首先將—特定測試圖表（本發 明乃利用-表面設有複數斜向黑白線對（Lme Palr如

Chart)(-具可透光性之_片狀體），再將—特定高度之 找物斜置於-掃辑承載面之上方（其掃描承載面為外形概 呈-透明（片狀體），續將其二端分別斜置於支撐物與承載 面义間，以形成-高度之落差，再於承載面之下方裝置至少 -反射鏡，因成像之光程為固定之長度，而反射鏡之運用可 有效折疊壓縮光程路徑，並使掃描器可有效縮減體積，再使 -鏡頭及影像感·綠崎歧錢之騎狀適當處， 藉由此裝置之構成即可有效調整焦距。 上述之結構於操作時，以反射鏡、鏡頭及影像感測器來 構成掃1¾模、、a ’可以水平之方向—次掃描測試圖表之景》 像，而其掃描測試圖表後之影像可由複數之縱線及橫線區分 為若干之區塊，而各區塊上各分佈有斜向之黑白線對，再依 序經由反射鏡->鏡頭影像感測器後成像，再將掃描後 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規^^ χ ‘^7公愛^--- Α7 -----—丨 __Β7____ 五、發明說明（ψ ) 之〜像可描繪出一影像柱狀圖表（Image Histogram )，再 根據圖表來計算其調整轉換作用値（MTF)，而其計算公式 ，MTF- (a—b) / (a+b) * 100%，其a値為影像解析之 最大値，b値為影像解析之最小値，由公式可得知，當a、b ，之差距愈大時，MTF可得一最大値，亦即意味著該區塊之 南度即為最佳之焦距之調整點。 藉由本發明之景深簡易測試方法可有效改進習用技術； 利用不同高度之支撐物以調整掃描器焦距方法，其既耗時又 不精確之缺失，並可得一線性連續之調整轉換作用値分佈 圖，續由圖中可得到生產及設計上可用之調整轉換作用値， 可於掃描器生產製程中，有效將影像感測器及鏡頭等調整至 一最佳焦距位置。 為使貴審查委員能對本發明在處理工作上有更進一步 的了解與認識，乃藉由以下圖示、圖號説明及發明詳細説明， 冀能對審查工作有所助益。 (四）發明圖示説明： 圖一係為習知技術中利用二支撐物墊高測試圖表以做焦距調 整之剖面侧視圖； 圖一係為本發明中利用一特定高度之支撐物墊高測試圖表以 使其傾斜之焦距調整法之剖面侧視圖； 圖二係為本發明中以影像感測器分區段掃描後所得影像示意 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 訂---------線丨jm·---- 45U5/Z A7 ________B7_ 五、發明說明（（^ )圖； 圖四係為本發明中依據第三圖而插 雜狀圖表； m作之—特定區塊的影 圖五係為本發財以影像感·掃插複數連輕塊後計算出 調整轉換作用値之分佈圖； 圖六係為本發明巾於測爾描承載下方加人不同厚度介質破 璃以測得轉面下的調整轉換作用値分狀實施例圖。 圖七係為本發明中測試步騾之流程動作示意圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10測試圖表 101區塊 11支撐物 12掃描承載面 121掃描範圍 20掃描模組 21反射鏡 22鏡頭 23影像感測器 30厚質玻璃 41斜置特定測試圖於特定高度 42驅動掃描模組進行掃描 43取得掃插影像 44將影像分割成特定區塊 本紙張尺料 (210 x 297 公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •霾 訂---------線！ 480872 A7

五、發明說明（匕） 45計算各區塊之調整轉換作用値 46繪製調整轉換作用値分佈圖反找最高點 47最咼點位置是否符合規格 48調整影像感測器或鏡頭位置 49是否測試承載面下之調整轉換作用値分佈 50加介質於光路中 51軒存各次之設定及分佈圖影像 52結束 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (五）發明詳細説明： 士發明-姆深__核崎絲載面上斜置 測試圖表’該測試圖表可為—半光學解析度之黑白線 對圖表，再表之—端由—特定高度之讀物所塾高，該 f爾之1可㈣縱向（y軸）方向架絲放，或以橫 。一 X轴）方向來架㊅置放，而以兩種不同斜置方向來作一 測試，續利用—掃描模组作—線性連續掃描，其掃描模组可 顧,_手1力、韌體或軟_制其移動動作，掃描後之影像可 十算…周整轉換作用値（Mtf )，根據複數 並製成圖表:即可得-景深分饰範圍及合格之範上 再依圖形可輕出最佳之掃描器焦距點。 由於^發明為-景深簡易測試方法，藉由掃描模组作一 、在性連、掃描，可*需變㈣描器之雑，而可獲得不同 ^之碉整轉換作用值（MTF)之影像，更可透過調整轉換 --------1--------- Λ m i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在1^度適用中國 297公釐） 480872 A7 B7 五、發明說明（7 ) :用値《讀，麵日_整研發輯及生產作業之改善，煩 ，芩閲圖二’圖二係為本發明中利用一特定高度之支撐物墊 同測4圖表以使其傾斜之焦距調整法之剖面侧視圖 ，而由圖 中可看出本發明必需選用—特定之測試圖表1Q，再利用一特 走咼度之支持物Π將測試圖表之一端墊高，並使測試圖 表10斜置於一掃描承載面12上方，以造成一掃描高度之落 差’再於載面12之下方—適當位置設置有—掃描模組 20 ’其掃描模組2〇之構成包括有一個以上之反射鏡2卜一 鏡頭22及-影像感測器a，而其掃描範圍⑵為斜置測試 f表ω對應下轉描承_ 12處，可分段齡為若干之掃 f區域’該掃描模組20可以作一線性連續之掃描影像，但掃 4田承載面亦可為—虛擬平面，而不有承載物。 訂 線 換計算値 煩請參閱圖三，圖三係為本發明中以影像感測器分區段 听描後所得影像示意圖，由此圖三中觀察得知因測試圖表10 ^平面上具有複數之斜向且平行之線條，且測試圖表可為— 户i學解析度之黑白線對圖表，而該測試圖表10因為斜置於 =承載面12之上方，故軸不同高度之掃描_，再細水 =赌可得到-解析度數値不—之區塊圖像，此外，_ 狀掃描柏，村為上、下移動之垂直袖，而 另-，MTF値，根據此圖像可分段計算出線性連續之調整轉 圖而描緣製作 再請參閲圖四，圖四係為本發明中依據第一 本紙張尺家標準镇⑽規格⑽χ 2士公爱- 480872 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B7 五、發明說明（） 之一特足區塊的影像柱狀圖表（Image Hist〇gram)，其中 一特定區塊之圖形概呈現雙凸起似駝峰狀，其中最左侧之點 表不為最小値’而以b値來表示，另者，其最右侧之點表示 為最大値’而以a値來表示，再者，另有一種取得a、b値之 計算方式，其方法為在圖形中各可取得分佈佔有之比例來做 一計算，首先取一較大之比例（如99% )當作a値，續利用 一車父小比例（如1% )當作b値，而其調整轉換作用値（MTF) 之計算式為： MTF= (a—b) / (a+b) *1〇〇% 由上述之計算式中可得知，當a、b值之差距越大時，其 MTF之值會越大，而表示為一較佳之調整焦距値，反之當& 値越小或b値越大時，其MTF之値會越小，是為一較差之調 整焦距値。 請同時參閲圖五、圖五係為本發明中以影像感測器掃描 複數區塊101後，計算出調整轉換作用値之分佈圖，假設當 掃描模組20由A1掃描至A5區塊時，由於斜面造成區塊高 度之不同，其MTF値也隨著掃描出之影像解析度也有所^ 同，再經計算後得到不同之MTF値，然後分別將各區塊1〇1 所得之MTF値標示於座標圖上，而可得到五點不同數値之座 I，即可得一景深分佈範圍圖，以提供調整焦距點之參考， 再參照前述方法分別將B1掃描至B5、C1掃描至C5、.. 依此類推，而即可獲得複數景深分佈範園圖及符合規格之纩 圍，並從其獲得最佳之焦距點。 "& -------------II (請先>閱讀背*·之注音？事項再填寫本頁) -Jra. •線- A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 發明說明（ 再"閲圖”、圖六係為本發明中於測試掃描承載下方 =入介質坡璃以測得承載面下的調整轉換作用値分 可^^ 此乃針對—般影像掃描器其焦距之最佳點， :ί=2面12或向上提昇至-限定高度，但卻無法測試 “ ▼田7 12以下〈碉整轉換作用値（MTF),但其有- i:方法，幾何光學之折射定律w _， ^同材^〈物财不同之折射率，先將触點提高一 五於光學路徑中加入不同厚度之介質來改變相 二貝為以時的物距，其中置人光學路徑中不崎射率 m可為先學用之厚質玻璃（CrownGlass) 30，該厚質玻 =3〇 (透光率（n)之係數為152，透過該厚質玻璃30即可 將測得掃絲載面12下方之贿値之分佈。 -立❸閲圖七’圖七係為本發明中測試步驟之流程動作 =圖’錢為斜雜定測試圖於特定高度Μ，該測試圖 一姻^讀斜度由—墊於測試圖下方之支獅的高度來做 。正進而驅崎驗組進行掃描42， 黑白相間之斜紋線條，續將影像分割成特i =(MTF)計算式為 MTF:(a—b)/(雜： ί，並根據求出之MTF飾會製調整轉換作用值分佈圖反找 取同點46，再判斷最高點是否符合規格47，若不符合規格時 則調整影料職·頭储Μ财缝行铸π ;符合 本紙張尺度適用中國國裔^ (CNS；)A4規格（· χ淑公爱,「 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· •線- 480872

規格時_觸是否_承_下 49 ,當未做-測試時則加介質 賴作用値刀你 4” P傲一Μ而丁、 先路+ 5〇後重新執行步驟 42,己做承載面下〈測試後 ^ 影像5卜其步騾即做_^束 了存〜之伙及分佈圖 絲上所逑，本發明之結構特徵及實施例皆已詳細揭示， 充分顯示林發明餘目的及姐上均深富實施之進步性， 極具產業之·碰，且為目群面上前所未見之運用，依 專利法之精神所述，本發明案完全符合發明專利之要件，謹請 貴審查委員明鐘，並祈惠准，是所至禱。 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 合 作 社

Claims (1)

12 12

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 3 4 K 一 其敝_包括有： 一支撐物，製作成—特 一，其C承置有-特定測試圖表及支撐物; =1、+水平方向掃描—狀測試圖獲得-影像，· 試斜度，並件1令測試圖表之—端提高至預期之測 面之;方之；::掃:測試圖表之範圍’續於掃描承載 以移動掃g δχ有—掃贿1a，運職掃描模組 移崎μ，即可彳_紅μ高度 區塊，並利 用電w异各區塊之調整轉換作用值（Μτρ)，及 區塊之調整轉換作用值（MTP)之分佈圖，再經過整體之 ΓΓ=後，可得"'最佳化之焦距點，以供掃描器於設計 及生以造過財’校正铜及影像制器之焦距點 之測試方法者。 如申請專利範圍第1項所述之景深簡易測試之裝置，該 掃描模組包括有··複數反射鏡、—鏡頭及—影像感測器。 如申請專利範圍第1項所述之景深簡易測試之裝置，該掃 描模組係藉由適當之控制執行掃描動作，其包括有：手 動、韌體或軟體來控制其移動動作。 如申請專利範圍第1項所述之景深簡易測試之裳置，該掃 描模組之掃描方向亦可為上、下移動之垂直方向掃描， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 12

可得另一組MTF值。 =申請專利範圍第1項所述之景深簡易測試之裝置，該測 試圖表之—端可以一縱向（γ軸）方向架高置放，及可以 —橫向（X軸）方向來架高置放，而以兩種不同斜置方向 來作一測試。 =申印專利範圍第1項所述之景深簡易測試之裝置，該測 試圖表係為一半光學解析度之黑白線對圖表。 如申請專利範圍帛i項所述之景深簡易測試之裝置，該調 整轉換作用值（MTF)之計算方法為取其分區塊之影像， 而^會製-柱狀圖表（HistQgram)，其圖形中各可取得 —最大值a及一最小值b，並藉一計算式MTF= (a—b) / (a+b) * 100% 中，求得 MTF。 ^申明專利範圍第7項所述之景深簡易測試之裝置，該調 ，轉換作祕（MTF)之另—計算方式為取其分區塊之影 而可繪製一柱狀圖表（Hist〇gram)，其圖形中各可 取得分佈財之_來做-計算，於取得—較大之 續侧—較小1%之比縣W，以求得調 =1^利範圍第1項所述之景深簡易測試之裝置，該 卸描承载面更係為一虛擬平面。 圍第1項所述之景深簡易測試之裝置，本發 中月==承載面下方之_值’係於掃描之光學路徑 祕正-德置，測得掃描 480872 佈 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該步 A8 B8 C8 D8 申清專利範園 11如申请專利範圍第10項所述之景深簡易測試之裝置，該 項測試掃描承載面下方之MTF值，其中置入光學路徑中 不同折射率之介質可為光學用之厚玻璃（CrownGlass)， 透過該厚玻璃即可將測得掃描承載面下方之MTF值之分 12 種厅、/朱簡易測試方法，其包括下列各步驟·· (a) 斜置特定測試圖於特定高度； (b) 驅動掃描模組進行掃描； (c) 取得掃描影像； (d) 將影像分割成特定區塊； (e) 計算各區塊之調整轉換作用值； (〇綠製調整轉換作用值分佈圖反找最高點； (g) 表尚點位置是否符合規格； (h) 調整影像感測器或鏡頭位置； (〇疋否測試承載面下之調整轉換作用值分佈 (j)加介質於光路中； 00貯存各次之設定及分佈圖影像； (1)結束。. 13如申料娜圍第12項·之景深簡 ㈣之結果為”是”時，則執行步驟i;若結二 則執行步驟h，並跳回步驟b之流程繼續執行’ Μ如申請翻範圍第丨 、^^下步驟。 驟i之結果為，，是，，— 不木間易剛成方法，該步 則執行步驟j。 果為否牯， 本紙張从顧巾目® 297公董 (請先閱讀背面之注蠢事項再填寫本頁)