A7 521517 6146twf.doc/002 ___B7___ 五、發明說明() 本發明是有關於一種光線傳輸及感測裝置,且特別是 有關於一種影像掃描器之光線傳輸及感測裝置。 隨著電腦性能的進步,以及網際網路、多媒體技術 的發展,影像掃描器已成爲個人電腦不可或缺的標準配 備。 現今使用的影像掃描器,依待掃描文件的透光與否’ 主要分爲二大類··一種爲反射式影像掃描器’其功能在 於掃描不透光的文件,另一種則爲透射式影像掃描器’ 其功能在於做透光文件的掃描。反射式影像掃描器的工 作原理係將不透光之待掃描文件置於一透光平板上’光 源則透過透光平板照射於文件上,然後藉由文件的反射 光線,經由一光學系統傳遞至一光學感測器’例如:電 荷親合元件(charge couple device’ CCD)、或接觸式影 像感測器(contact image sensor,CIS)上’以形成掃描 影像。而透射式影像掃描器的工作原理,則係將透光之 待掃描文件置於透光平板上,光源先照射於文件後’其 透射光線再透過透光平板,經光學系統爲光學感測器所 接收而形成掃描影像。 請參照第1圖,其所繪示爲習知影像掃描器之光線 傳輸及感測裝置工作原理的不意圖。光學系統1 〇〇包含 反射鏡組105及透鏡組110,其功能爲傳輸光源115照射 放置於透光平板120上的待掃描文件125後所產生的反 射光線,或傳輸光源130照射待掃描文件125後所產生 的透射光線,前者之待掃描文件125係爲不透光文件’ 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ^------ I--^---------^9— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 5 614 6twf. doc/〇〇2
五、發明說明() 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而後者之待掃描文件125係爲透光文件。反射鏡組1〇5 具有改變光線行進方向的作用,而透鏡組U〇則將光線 聚集至光學感測器135上,使得光學感測器135得以接 收到待掃描文件125的影像反射或透射光線並進而轉換 爲影像貪料。 而習知影像掃描器內的光學系統100必須含有反射鏡 組105及透鏡組110,其與光學感測器135所共同構成的 待掃描文件125影像之反射或透射光線的傳輸及感測裝 置通常會有一些重大的缺點,就是,因光程均需一定之 空間,且反射或透射光線的傳輸及感測須透過反射鏡組 105、透鏡組11〇及光學感測器135,故影像掃描器之體 積與重量便往往不能再予以縮減。其次,因光線皆須直 射,故習知影像掃描器之外型皆是以立方體的形式存在, 其在與其他0A機器結合使用時,空間擺設上的彈性便 會顯得不足,致使無法有效利用空間。再其次,因文件 影像之反射或透射光線需透過反射鏡組105予以改變其 行進方向,故若反射鏡組105之角度有所誤差時,便會 影響待掃描文件125之影像掃猫的品質。 因此,本發明係提供一種影像掃插器之光線傳輸及感 測裝置,其可有效縮小習知影像掃描器的體積並減輕其重 量,使其達到輕、薄、短、小的要求;且可使習知影像掃 描器的外型更多樣化,在擺設上易於與其他〇A機器結合 使用;而在影像掃描方面,則可改善其掃描品質。 本發明提供一種影像掃描器之光線傅輸及感測裝置’ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格χ 297公^7 ^ i —·——ίί--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521517 6146twf.doc/〇〇2 A7 B7 五、發明說明() 以光源照射置於透光平板上之待掃描文件後,其反射或 透射光線爲光纖所接收並予以傳輸,其後此反射 線可爲一光偵測器(例如:光二極體)所接收並予以|專換 爲電流信號,再經放大器將此電流信號放大後,儲存於{言 號儲存器中;或此反射或透射光線在經光纖傳輸後,經透 鏡組而爲光學感測器(例如:電荷親合兀件、接觸式影像 感測器)所接收,而光學感測器在接收此反射或透射光線 並將其轉換爲電流信號後予以儲存。 本發明提供一種影像掃描器之光線傳輸及感測裝置, 本發明以光纖、光偵測器、放大器及信號儲存器,或光纖、 透鏡組及光學感測器所構成的光線傳輸及感測裝置,替代 習知影像掃描器中由反射鏡組、透鏡組及光學感測器所構 成的光線傳輸及感測裝置。其以光纖替代習知以反射鏡組 傳輸影像之反射或透射光線,故可充分減輕其重量;且可 避免習知反射鏡組因設置角度的誤差而造成掃描之影像品 質的不良;再者因光纖具有良好的可撓性(flexible),故 影像掃描器的外型可不再侷限於立方體外型,而能充分與 其他0A機器結合使用。 爲讓本發明影像掃描器之光線傳輸及感測裝置之上述 ' 特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合 所附圖式,作詳細說明如下: 圖式之簡單說明: 第1圖其所繪示爲習知影像掃描器之光線傳輸及感測 裝置工作原理的繪示示意圖; 5 中國國家標準(CNS)A4規格(21G X 297公釐)' ^ ------ I--^---— II---^91 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521517 6146twf.doc/002 A7 五、發明說明() 第2圖其所繪示爲光線在光纖中傳輸的繪示示意圖; 第3圖其所繪示爲本發明影像掃描器之光線傳輸及感 測裝置之第一實施例的繪示示意圖; (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第4A圖及第4B圖繪示本發明中光纖的排列示意圖; 以及 第5圖其所繪示爲本發明影像掃描器之光線傳輸及感 測裝置之第二實施例的繪示示意圖。 標號說明: 100 :光學系統 105 :反射鏡組 110、425 :透鏡組 115、130、300、305、400、405 :光源 120、310、410 :透光平板 125、315、415 :待掃描文件 * 135、430 :光學感測器 200 :塑膠層 205 :纖核 210 :纖覆 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 220、320、420 ··光纖 325 :光偵測器 330 :放大器 335 :信號儲存器 340、440 ··反射或透射光線 342、344、442 ·•電流訊號 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公髮) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521517 6146twf.doc/002 pj __ B7 五、發明說明() 奮施例 請參照第2圖,其所繪示爲光線在光纖中傳輸的示意 圖。其中包括:塑膠層200,纖核205,以及纖覆210。其 中纖核205之折射率爲%,而纖覆210之折射率則爲%。 當待掃描文件之反射或透射光線由空氣入射至空氣與纖核 之界面時,有一部份光線會被反射,而另一部份光線則經 折射進入纖核205,此進入纖核205之折射光線又成爲將 進入纖覆210之入射光線。根據斯涅爾定律(Snell’s Law) 可知,可產生全反射之角度稱之爲全反射補角A,其可表 不爲 cos-») 因爲〇。<6<9〇°,故0<Φ2Α0<1。因此,產生全反射的必要條 件爲纖核205之折射率〃 1大於纖覆210之折射率〜。而光 線能以全反射的方式在光纖中傳輸即是對纖核與纖覆選擇 適當的材質(適當的折射率)所致。 請參照第3圖,其所繪示爲本發明影像掃描器之光線 傳輸及感測裝置之第一實施例的繪示示意圖。在本實施例 . 中,本發明之裝置結構包括:第一光源300或第二光源 305,透光平板310,待掃描文件315,光纖320,光偵測 器325 (可爲光二極體),放大器330及信號儲存器335 ° 待掃描文件315置於透光平板310上,待掃描文件3丨5若 爲不透光文件,則以第一光源300照射,藉以產生一影像 之反射光線340,而待掃描文件315若爲透光文件’則以 第二光源305照射,藉以產生一影像之透射光線340 °而 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — — — — — — — - ---^--I — ei! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521517 6 14 6twf. doc/〇 〇2 pj 一··------B7 五、發明說明() 光纖320係由多條光纖並排所構成,則用以接收並傳輸該 影像之反射或透射光線,每一條光纖皆傳輸一像素(pixel) 之光線,而整排光纖320則傳輸一條掃描線的光線訊號, 光纖的大小及排列的緊密度,則決定掃描的像素大小及解 析度。請同時參照第4A圖及第4B圖,其繪示本發明中光 纖的排列示意圖。如第一實施例中光纖320係由一條條獨 立的光纖220所組成,如第4A圖所示,光纖220可以單 排排列;或者如第4B圖所示,光纖220可以雙排交錯式 排列,如此可以提高一倍之解析度。比如單排光纖解析度 若爲300dpi,則雙排交錯式光纖則可以提昇至600dpi。 光偵測器325感測由光纖320所傳輸之反射或透射光線 340,並經由光電轉換後成爲輸出電流342,放大器330則 在於將經光偵測器325輸出之電流加以放大,而信號儲存 器335則用以儲存經放大器330放大後之電流信號344。 請參照第5圖,其所繪示爲本發明影像掃描器之光線 傳輸及感測裝置之第二實施例的繪示示意圖。在本實施例 中,本發明之裝置結構包括:第一光源400或第二光源 405,透光平板410,待掃描文件415,光纖420,透鏡組 4 2 5及光學感測益4 3 0 (可爲電何親合兀件、接觸式影像 感測器)。待掃描文件415置於透光平板410上,待掃描 文件415若爲不透光文件,則以第一光源400照射,藉以 產生一影像之反射光線440,而待掃描文件415若爲透光 文件,則以第二光源405照射,藉以產生一影像之透射光 線440。光纖420則用以接收並傳輸該影像之反射或透射 8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ^---------^---I--I-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521517 A7 6146twf.doc/〇〇2 五、發明說明() 光線440 ’之後此反射或透射光線再經透鏡組425而爲光 學感測器430所接收,並經由光電轉換後成爲一電流信號 442被予以儲存。 因此’本發明的優點係提出一種影像掃描器之光線傳 輸及感測裝置,利用光纖作爲掃描的元件並進行光線訊號 的傳輸’可以有效縮減習知影像掃描器之體積與重量,以 達到輕、薄、短、小的要求,且可提高所掃描文件的影像 品質。更由於光纖的可撓特性,並可使影像掃描器的外型 不再侷限於立方體形式,在空間的利用上,易於與其他〇A 機器結合使用。 綜上所述,雖然本發明已以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 發明之精神和範圍內,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爲準。 -----------ull· — —— ^ — — — — — — — — (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 適 度 尺 張 紙 ___I 本 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製