TW500965B - Image capture device containing image compensation element and method of image compensation - Google Patents

Description

、發明說明（1) 【發明領域】 法，且特別：J :::::影像擷取裝置及其擷取影像發 及其補償影像方法/一種具影像補償單元之影像擷取裝置 【發明背景】 k著科技之進牛傲欲麻 合與應用已成為趨二=媒體（Multi_Media)的整 以多媒體有，内容。；了使資料能 裝置發展出來，對於與傻_ 夕種可擷取衫像之多媒體 者經常使用的工具：：二=;，影像棟取裝置是使用 傳真機及影印冑，必須夢由=取裝置例如是掃描器、 之影像，至於光機如何“原===)摘取原稿 下。 ^ m取原‘之影像的過程，將說明如 圖。：i Γ第圖’其繪示傳統之光機中傳送影像的示意 $ e ^第圖中，光機102包括有鏡頭104、光感測模组1 反射鏡組，而反射鏡組依順時針方向排列為反射鏡 ^l〇8b、l〇8c、l〇8d及l〇8e，且光機1〇2上設有可掃 拖原稿11 〇所需的光源1 1 2，其中，原稿11 〇係處於水平 面。掃描時，首先，光源丨丨2所產生的光線被原稿丨丨Q反射 後’形成一原稿影像，接著，根據光反射原理，而原稿影 像依序藉由反射鏡l〇8a、108b、l〇8c、108d及108e之反 射’而原稿影像所經過之路線將形成光學軌跡（Total

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Trace)(如第1圖之虛線所示）’然後饋入鏡頭ι〇4 接著’藉由鏡頭104聚焦作用’可令原稿影像於光感掇 組106上成像，接著光感測模組ι〇6將接收到的影像訊號輕 換成電訊號處理’即可將光感測模組丨〇6所感測到的影$ 資料讀出。光感測模組1 06内的訊號讀出後，可藉由^進 馬達（未標示於圖中）驅動光機102朝向尚未掃^的【域 略微移動’並再度藉由光感測模組1〇6感測原稿11〇之影像 後’將影像資料讀出。重複施行上述步驟，即可逐步^ 稿11 0掃描完畢。 "： 需要注意的是，光感測模組1 0 6的種類繁多，例如電 荷耗合元件（Charge Coupled Device，CCD)模組或接觸式 影像感測器（Contact Image Sensor, CIS)等，均可達到 上述功能。一般而言’原稿影像之光學軌跡愈長，相對 地’光機之體積亦愈大。由於使用上述反射鏡組反射原稿 影像時，會因原稿影像經過反射鏡多次反射後而造成原稿 影像品質之衰退，形成衰退影像，造成失真現象。所以， 在使用反射鏡組反射時，會有許多限制，例如反射鏡之排 列方式、反射次數及數目，都影響掃描器擷取影像之效 果。因此，為了能夠容納反射鏡組及符合原稿影像之光學 轨跡之長度的需求，光機必須設計過大，然而卻導致光機 於掃描器中所佔硬體空間相對地增大，亦增加生產成本。 【發明目的及概述】 有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種具影像補償

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五、發明說明（3) 單元之影像擷取裝置及其補償影像方法，本發明之相互平 行且相距一間隔距離之相對兩反射鏡的設計，實質地較傳 統減少反射鏡組之反射鏡數目，相對地易縮小光機所^硬 體空間，降低生產成本，尤其間隔距離可調整，更可適鹿 不同之光學軌跡。另外，本發明之補償影像方法，亦^ ^ 地增加擷取影像之品質及效果。 根據本發明的目的，提出一種具影像補償單元之影像 擷取裝置，具有平台可置放原稿，此影像擷取裝置包= 機及影像補償裝置，而光機包括反射鏡組及鏡頭，用以操 取原稿反射光線後所得之原稿影像，且反射鏡組具有第一 反射鏡與第二反射鏡。其中，第二反射鏡位於第二反射鏡 之一侧並與第一反射鏡相對，而第一反射鏡與第二反射^ 之間係相互平行且具有一間隔距離，且原稿影像係於第: 反射鏡及第二反射鏡之間反射N次後，輸出衰退影像。此 外，鏡頭係用以接收衰退影像，並將之聚焦於光感測模組 上鏡頭可相對於光感測模組移動以調整聚焦點，且影 ，，償單元係與光感測模組電性連接，用以實質地補償^ 復衰退影像之品質，以得到輸出影像。 如-另外，根據本發明的另一目的，提出一種具影像補償 =凡之影像擷取裝置之補償影像方法，在補償影像方法、 一 ▲首先’原稿影像係於反射鏡組内反射Ν次之後，輸出 &衰退影像’而衰退影像之品質係原稿影像之品質乘以一 =減，，其中，衰減值係反射鏡組之反射率R值與N值的函 ’即1 xRN。接著，鏡頭接收衰退影像後，使得衰退影像

^UU^OJ —-- 五、發明說明（4) f;像：ΐ ί :模ί #然後，光感測模組將衰退影像傳送至 成-輪出=，賞單元將實質地補償衰退影像而形 -加強值了且加強j ΐ影像之品質係衰退影像之品質乘以 、值且加強值係衰減值之倒數，即1/RN。 懂，目的、特徵、和優點能更明顯易 明如^。“較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 【發明之詳細說明】 本發明之具影像補償單S之影像擷取裝置，具有平台 =原，此影像擷取裝置包括光機及影像補償裝置， j包括反射鏡組及鏡頭，用以擷取原稿反 侍之原稿影像。 η 為了減少反射鏡數目及適應不同光學執跡（Total race )之需求，本發明特別於反射鏡組中設計第一反 第二反射H，而第二反射鏡位於第一反射鏡之一側並 =-反射鏡相對’且第一反射鏡與第二反射鏡之間係相 互平行，具有一間隔距離。其中，原稿影像係可於第—反 射鏡及第二反射鏡之間反射N次’實質地較傳統減少反 鏡組之反射鏡數目，相對地易縮小光機（chassis所 硬體空間，亦降低生產成本。另夕卜，鏡頭係用以接收衰退 影像，並將之聚焦於光感測模組上，且鏡頭可相 測模組移動以調整聚焦‘點。需要注意以，原稿影像所^ 過之路線將形成之光學軌跡，不論光學軌跡多&，藉由調 500965 五、發明說明（5) 整第一反射鏡及第二反射鏡之間的相隔距離，〜 像皆可經由本發明之反射鏡組反射後，使1昜 件原稿影 於光感測模組。 ‘，、破终亦可成像 雖然原稿影像經N次反射後衰減為衰退影像， 明因此特別安裝一影像補償單元，係與光感測模組 接，用以補償衰退影像而成為輸出影像，較接近原2 =運 像，以減少失真現象產生，提高擷取影像之品質致^ ^ 需要注意的是，在補償影像方法中，首先，原％ 係於反射鏡組内反射N次之後，輸出一衰退影像，而衰^退 影像之品質係原稿影像之品質乘以一衰減值，其中，<衰^咸 值係反射鏡組之反射率R值與!^值的函數，即lxRN。接著^ 鏡頭接收衰退影像後，使得衰退影像聚焦於光感測模组。 然後，光感測模組將衰退影像傳送至影像補償單元，、影像 Ϊ償單元將實質地補償衰退影像而形成一輸出影像，且輸 =影，之品質係衰退影像之品質乘以一加強值，且加強值 值之倒數’即1/RN。所以本發明之補償影像方法， 實質地增加擷取影像之品質及效果。 對於熟此技藝者，其技術並不侷限於此，亦有其發揮 i^ f間，可應用於影像擷取裝置，例如掃描器、傳真 達到=I機。至於本發明將如何應用具有影像補償單元來 =最圭操取影像效果，將以掃描器為例做說明，且分別 4=7、實施例二、實施例三、實施例四及實施例五

500965 五、發明說明（6) 實施例一 請參照第2圖，其繪示乃依照本發明之實施例一之光 機中傳送影像的示意圖。在第2圖中，光機202包括鏡頭 204、光感測模組206及反射鏡組，而光機202上設有可掃 描原稿208所需的光源210，且本實施例之反射鏡組只包括 反射鏡212a及212b。需要注意的是，反射鏡2 12b位於反射 鏡212a之一側並與反射鏡212a相對，且反射鏡212a與反射 鏡2 1 2 b之間係相互平行且具有一間隔距離，用以將原稿影 像反射多次而輸出一衰退影像，且饋入鏡頭2 04。其中， 原稿208與水平參考線X (如第2圖之水平虛線所示）平 行’即意謂著置放原稿208之掃描平台（未標示於圖中） 亦是水平的。而反射鏡212a及2 12b係互相平行且相隔一固 定距離，且與水平參考線X具有一夾角0，由此可知，反 射鏡2 1 2 a及2 1 2 b與原稿具有夾角0。此外，影像補償單元 2 1 4係與光感測模組2 0 6電性連接，用以將衰退影像補償恢 復成輸出影像，較接近原稿影像。 首先’光源210所產生的光線被原稿2〇8反射後，形成 一原稿影像，接著，根據光反射原理，首先，原稿影像投 射至反射鏡212a，接著，原稿影像再由反射鏡n2a反射且 投射至反射鏡212b。因為反射鏡212a及212b互為平行且相 隔一距離，所以原稿影像依序藉由反射鏡2丨2 a及2丨2 b之多 次反射後，形成衰退景“象，例如7次反射，而原稿影像所 ”之ίί:形成光學軌跡（如第2圖之實線箭頭連線所 不），然後饋入鏡頭2 0 4中。接荽，於涵9 ru叮上糾 τ 丧者，鏡頭可相對於光感

第9頁 500965 五、發明說明（7) 測模組206移動以調整聚焦點，，而藉由鏡頭2〇4聚焦作 用，可令衰退影像於光感測模組20 6上成像，接著光''威測 模組2 0 6將接收到的衰退影像訊號傳送至影像補償單^ “ 214。 倘若反射鏡212a及212b之反射率為0·8，根據原稿影 像於反射鏡組上反射7次後形成衰退影像，所以衰退影^ 之品質原稿影像之品質乘以1 X 〇 · 87。接著，影像補償單元 2 1 4將使輸出影像的品質係為衰退影像之品質乘以 1/0· 87，較接近於原稿影像。 實施例二 請參照第3圖，其繪示乃依照本發明之實施例二之光 機中傳送影像的示意圖。在第3圖中，與第2圖不同之處在 於，原稿208與水平參考線X (如第3圖之水平虛線所示） 具有一夾角冷，即意謂著置放原稿208之掃描平台（未標 示於圖中）亦是傾斜的，而互相平行且相隔一固定距離之 反射鏡212a及212b係與垂直參考線γ (如第3圖之垂直虛線 所示）平行。其中，鏡頭2 〇 4可相對於光感測模組2 0 6移動 以調整聚焦點’而藉由鏡頭204聚焦作用，可令衰退影像 於光感測模組206上成像，接著光感測模組206將接收到的 衰退影像訊號傳送至影像補償單元21 4。 雖然本實施例之原稿影像只於反射鏡2 12a及2 12b之間 反射5次，其影像補償方式亦是相同原理。倘若反射鏡 212a及212b之反射率亦為〇.8，而原稿影像於反射鏡組上

I晒 第10頁 500965 五、發明說明（8) 反，5傲人+後、形成衰退影像，所以衰退影像之品質原稿影像 2 L ：以1 x0:8。接* ’影像補償單元214將使輸出影 ' 係為衰退影像之品質乘以1 / 〇 · 85，較接近於原稿 影像。 實施例三

請參照第4圖，其繪示乃依照本發明之實施例三之光 機中傳送影像的示意圖。在第4圖中與第2圖不同之處在 於，反射鏡組又包括一反射鏡216，而反射鏡216可用以先 反射原稿影像至反射鏡212b，接著，原稿影像再由反射鏡 21 6反射至反射鏡21 2b，然後，原稿影像再由反射鏡21 2a 反射至反射鏡2 12b。因為反射鏡2 12a及21 2b互為平行且相 隔一距離，所以原稿影像依序藉由反射鏡216、212a及 212b之7次反射後，輸出衰退影像。

另外，反射鏡216與水平參考線X (如第4圖之水平虛 線所示）具有一夾角r，而置放原稿208之掃描平台（未 標示於圖中）亦是水平的，且反射鏡212a及212b係與垂直 參考線Y (如第4圖之垂直虛線所示）平行。其中，鏡頭 204可相對於光感測模組206移動以調整聚焦點，而藉由鏡 頭204聚焦作用，可令衰退影像於光感測模組20 6上成像， 接著光感測模組2 06將接收到的衰退影像訊號傳送至影像 補償單元214。 倘若反射鏡212a、212b及216之反射率為0· 8，根據原 稿影像於反射鏡組上反射7次後形成衰退影像，所以衰退

第11頁 500965 五、發明說明（9) ~» f像之品質原稿影像之品質乘以1x0· 87。接著，影像補产 單几214將使輸出影像的品質係為衰退影像之品質乘以貝 1/0· 87，較接近於原稿影像。 實施例四 請參照第5圖，其繪示乃依照本發明之實施例四 之光機中傳送影像的示意圖。在第5圖中與第4圖不同之處 在於’特別反射鏡組中再設計反射鏡21 8，當原稿影像經 由反射鏡212a及反射鏡212b反射多次之後，可再藉由反射 鏡2 1 8反射後得到衰減影像。 另外，反射鏡218與水平參考線X (如第4圖之水平虛 線所不）具有一夾角α，而鏡頭2 〇 4可相對於光感測模組 206移動以調整聚焦點，而藉由鏡頭2〇4聚焦作用，可令衰 退影像於光感測模組206上成像，接著光感測模組206將接 收到的衰退影像訊號傳送至影像補償單元2丨4。 倘若反射鏡212a、212b、216及218之反射率為0· 8， 根據原稿影像於反射鏡組上反射8次後形成衰退影像，所 以衰退影像之品質原稿影像之品質乘以丨χ〇 · 88。接著，影 像補償單元2 1 4將使輸出影像的品質係為衰退影像之品質 乘以1/0· 88，較接近於原稿影像。 實施例五 請參照第6圖’其繪示乃依照本發明之實施例五之光 機中傳送影像的示意圖。在第6圖申與第5圖不同之處在

500965 五、發明說明（ίο) 於，反射鏡212a固定不動，而反射鏡212b相對於反射鏡 212a而言，可以移動，來調整反射鏡212a與2 12b之間隔距 離，用以控制不同之反射次數及光學軌跡。在本實施例 中，反射鏡212b沿箭頭方向移動一段距離後固定，形成反 射鏡212c。由於反射鏡212a及2 12c之間的距離大於原本反 射鏡2 12a及212b之間的距離，所以原稿影像由原本經由反 射鏡212a及212b的10次反射，減少為6次反射。並且，原 稿影像於反射鏡212a及212c之間的光學軌跡（如第6圖之 虛線箭頭連線所示）小於原稿影像於反射鏡2 1 2 a及21 2 b之 間的光學執跡（如第6圖之實線箭頭連線所示）。 所以藉由反射鏡212b之移動而調整反射鏡2 12a及2 12b 之相隔距離，可以適應不同光學軌跡之需求，而鏡頭2〇4 可移動，用以調整聚焦點，而藉由鏡頭204聚焦作用，可 令衰退影像於光感測模組206上成像，接著光感測模組2〇6 將接收到的衰退影像訊號傳送至影像補償單元2 1 4。其影 像補償方式與實施例四相同，在此不再贅述。 【發明效果】 本發明上述實施例所揭露之具影像補償單元之影像掏 取裝置及其補償影像方法，本發明之相互平行且相距一門 隔距離之相對兩反射鏡的設計，實質地較傳統減少反射鏡 組之反射鏡數目，相對地易縮小光機所佔硬體空間，降^ 生產成本’尤其間隔距離可調整，更可適應不同之光學轨 跡。另外，本發明之補償影像方法，亦實質地增加擷取影

第13頁 500965 五、發明說明（π) 像之品質及效果。 綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上， 然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離 本發明之精神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此 本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為 準。

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圖式簡單說明 【圖式之簡單說明】 第1圖乃繪示傳統之光機中傳送原稿影像的示意圖。 第2圖繪示乃依照本發明之實施例一之光機中傳送原 稿影像的示意圖。 ' 第3圖繪示乃依照本發明之實施例二之光機中傳送原 稿影像的示意圖。 ' 第4圖繪示乃依照本發明之實施例三之光機中傳送原 稿影像的示意圖。 ' 第5圖繪示乃依照本發明之實施例四之光機中傳送原 稿影像的示意圖。 第6圖繪示乃依照本發明之實施例五之光機中傳送原 稿影像的示意圖。 【圖式標號說明】 102、202 :光機 104、204 :鏡頭 106、206 :光感測模組 108a 、 108b 、 108c 、108d 、 108e 、 212a 、 212b 、

212c、216、218 :反射鏡 11 0、2 0 8 :原稿 11 2、21 0 :光源 2 1 4 :影像補償單元

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Claims (1)

1. 500965 六、申請專利範圍 1 · 一種具影像補償單元之影像擁取裝置’具有一平 台可置放一原稿，該影像擷取裝置包括： 一光機，用以擷取該原稿反射光線後所得之一原稿影 像’包括： 一反射鏡組，具有一第一反射鏡與一第二反射 鏡，該第二反射鏡位於該第一反射鏡之一側並與該第一反 射鏡相對，而該第一反射鏡與該第二反射鏡之間係相互平 行且具有一間隔距離，其中，該原稿影像係於該反射鏡組 中反射N次之後，輸出一衰退影像；及 一鏡頭，係用以接收該衰退影像，並將之聚焦於 一光感測模組上，且該鏡頭可相對於該光感測模組移動以 調整聚焦點；以及 一影像補償單元，係與該光感測模組電性連接，用以 實質地補償恢復該衰退影像之品質，以得到一輸出影像。 2 · 如申請專利範圍第1項所述之影像擷取震置，其 中，該衰退影像之品質係該原稿影像之品質乘以一衰減 值’其中，該衰減值係一反射率與N值的函數，且該輪出 影像之品質係該衰退影像之品質乘以一加強值，該加強 係該衰減值之倒數，其中，該反射率為該第一反射鏡和▲ 第二反射鏡之反射率。 3·如申請專利範圍第2項所述之影像擷取裝置，其 中，當反射率係R，則該衰減值係lxRN，且該加強值/、 1/RN。 ’、 4·如申請專利範圍第1項所述之影像擷取裝置，|

   500965 六、申請專利範圍 中，該反射鏡組係與該平台成一夾角。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之影像擷取裝置，其 中，該反射鏡組又包括一第三反射鏡，係與該平台成一第 一傾斜角，而該第三反射鏡可用以反射該原稿影像至該第 一反射鏡與該第二反射鏡之兩者之一 ’其中，該第一反射 鏡與第二反射鏡皆係與該平台垂直。 6 ·如申請專利範圍第5項所述之影像擷取装置，其 中，該反射鏡組又包括一第四反射鏡係與該平台成一第 二傾斜角，其中，當該原稿影像經由該第一反射鏡及該第 二反射鏡反射之後，可再藉由該第四反射鏡反射後得到該 衰減影像。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之影像擷取裝置’其 中，該平台係可於水平面傾斜，角度。 8 ·如申請專利範圍第1項所述之影像操取裝置，其 中，該間隔距離係固定不變的。 9 ·如申請專利範圍第1項所述之影像擷取裝置，其 中，該間隔距離係可以調整改變的。 1 0 · —種具影像補償單元之影像擷取裝置之補償影像 方法，該影像擷取裝置包括一光機、一影像補償裝置及一 平台，而該平台可置放一原搞，真該光機用以擁取該原稿 反射光線後所得之一原稿影像，其中，該光機包括一反射 鏡組、一鏡頭及一光感測模組，而該反射鏡組至少包括一 第一反射鏡與一第二反射鏡，真該第一反射鏡與5亥第一反 射鏡之間係相互平行且具有_間隔距離，此外，該鏡頭係

   第17頁 六、申請專利範圍 用以接收該衰退影像， — 5亥鏡頭可相對於該光 ’將之聚焦於一光感測模組上，而 像補償單元係與該光A ’則模組移動以調整聚焦點，且該影 包括下列步驟： 〜測模組電性連接，該補償影像方法 (a )該原稿影像係 出一衰退影像，而該丄:旦反射鏡組内反射N次之後，輸 乘以一衰減值，其中哀退f像之品質係該原稿影像之品質 N值的函數； 該衰減值係該反射鏡組之反射率與 (b )該鏡頭接收緣 焦於該光感測模虹；以像後’使得該衰退影像聚 α. ( C ) 5亥光感測模組將該衰退影像傳送至該影像補产 ί元，，該影像補償單w實質地補償該衰退影像而像形補^ 輸出影像’且該輸出影像之品f係該衰退影像之品 r 一加強值，该加強值係該衰減值之倒數。 乂 其 11·如申請專利範圍第1 〇項所述之補償影像方法 中，當反射率係R，而該衰減值係1xRn，且該加強值係 1/RN。 ’、 12·如申請專利範圍第1 〇項所述之補償影像方法，其 中，該反射鏡組又包括一第三反射鏡，係與該平台成一^ 一傾斜角，而該第三反射鏡可用以反射該原稿影像至該第 一反射鏡與該第二反射鏡之兩者之一，其中，該第一反射 鏡與第二反射鏡皆係與該平台垂直。 13.如申請專利範圍第1 2項所述之補償影像方法，其 中，該反射鏡組又包括一第四反射鏡’係與該平台成一苐 ,il 第18頁 500965 六、申請專利範圍 二傾斜角，其中，當該原稿影像於該第一反射鏡及該第二 反射鏡之間反射N次後，可再藉由該第四反射鏡饋入該鏡 頭。 14. 如申請專利範圍第1 0項所述之補償影像方法，其 中，該平台係可於水平面傾斜一角度。 15. 如申請專利範圍第1 0項所述之補償影像方法，其 中，該間隔距離係固定不變的。 1 6.如申請專利範圍第1 0項所述之補償影像方法，其 中，該間隔距離係可以調整改變的。

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