TWI232997B - Image reading apparatus - Google Patents
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1232997 (1) 玖、發明說明 發明所屬之技術領域 本發明係相關於使用光電轉換元件陣列讀取影像之影 像讀取裝置,尤其是相關於使用包含具有斷續部位的光電 轉換元件陣列之影像讀取感測器的影像讀取裝置。 先前技術 習知上,有使用具有直線排列的複數光電轉換元件陣 列之影像讀取單元在照相印刷紙或軟片盒上讀取影像之影 像讀取裝置。 因爲影像讀取裝置具有複數直線排列的複數光電轉換 元件陣列,所以光電轉換元件陣列有接頭在其間,及讀取 影像具有對應於接頭的斷續部位。然而,在當今製造技術 中,每一接頭間的間隙尺寸大約如般小。當照常使用一般 lx透鏡讀取照相印刷紙或軟片盒上的影像時’與一般尺 寸比較,此種6 0 # m接頭是可以忽略的。 但是,當給予影像讀取裝置讀取諸如照相軟片等透明 原圖的功能時’接頭會引起問題。爲了讀取及顯示照相軟 片的小型細緻影像,通常使用高解析度光電轉換元件陣 列,及在許多顯示例子中放大讀取影像。爲此原因’當光 電轉換元件陣列的解析度例如是2400 dpi時,對應於大 約2400 dpi解析度的六像素之60 μ m斷續部位被形成在 影像中。當影像被放大及顯示或印刷放大影像時’斷續部 位尤其明顯。 -6- (2) 1232997 另外,因爲影像讀取裝置的光學系統結構,使用光電 轉換元件讀取透明原圖之影像讀取裝置關於主掃描方向在 端部位比在中心部位具有較差的解析度。因此,一般在中 心部位讀取透明原圖。 但是近年來,爲了使裝置輕薄短小,已發展使用與原 圖玻璃板接觸的接觸型影像讀取感測器之影像讀取裝置。 當藉由將透明原圖照射單元裝到此種裝置讀取照相軟片 時,無法讓軟片持有人持有軟片的上及下邊緣,因此在透 明原圖照射單元放在軟片上的同時,就必須將軟片直接放 在圓形玻璃板上。在此例中,因爲小的視野深度,所以即 使自接觸型影像讀取感測器的焦點稍微移動軟片亦可能導 致解析度的降低。 發明內容 本發明係考慮上述情況而發展出的,及其目的係藉由 簡易且不昂貴的配置減少光電轉換元件陣列間的間隙對讀 取影像的影響。 根據本發明,藉由設置讀取原圖影像的影像讀取裝置 達成上述目的,該裝置包含:影像讀取單元,具有直線排 列的光電轉換元件陣列之斷續部位;驅動區,使原圖及影 像讀取單元朝彼此相對移動;及定位構件,用於決定原圖 的安裝位置以便防止光電轉換元件陣列的斷續部位讀取原 圖上的影像之主部位。 本發明的另一目的係藉由簡易且不昂貴的配置,將由 (3) 1232997 於部分的準確性變化所產生的散焦減到最低,及防止由於 舉起原圖所產生的散焦。 根據本發明,上述影像讀取裝置的定位構件包含支托 透明原圖之透明原圖支架,及支撐透明原圖支架位置之支 撐構件,使得在原圖及影像讀取單元朝彼此相對移動的同 時,透明原圖的有效影像區域可被定置在光電轉換元件陣 列的斷續部位所掃描的區域內,及影像讀取裝置更包含原 圖玻璃板,放置原圖在其上;及平面光源,自有關原圖玻 璃板的影像讀取單元之相對側照射透明原圖,其中平面光 源將透明原圖壓向原圖玻璃板。 自下面連同附圖的說明將更明白本發明的其他特色及 優點,相同參照符號指定全部圖式中的相同或類似部分。 實施方式 將根據附圖詳細說明本發明的較佳實施例。在本實施 例中所舉例的組件尺寸、材料、及形狀與其相關配置應根 據應用本發明的裝置之配置或各種條件加以適當變化。本 發明並不局限在這些例子。 (第一實施例) 圖1A到1C爲根據本發明的第一實施例之影像讀取 裝置的配置圖。圖1A爲立體圖、圖1 b爲側視圖、圖1C 爲平面圖。參照圖1A到1C,參照符號1表示影像讀取單 元;2,步進馬達;3,驅動帶;4,原圖玻璃板;5,控制 -8 - (4) 1232997 板;6,35-mm照相軟片;7,原圖調整板,又當作白色參 考板;8,帶形電纜;9,外部電腦;101,輸送架,安裝 影像讀取單元1 ; 102,軟片支架,可自影像讀取裝置分 開並且使35-mm照相軟軟片6穩固;103,軟片光源單 元,可自影像讀取裝置分開;104,電纜,連接軟片光源 單元103到控制板5 ;及105,原圖調整板。 圖2爲影像讀取單元1的配置立體圖。參照號碼10, 11,及12各自表示紅、綠 '及藍LED (發光二極體)。參 照號碼13表示光導引13 ; 14,直線影像感測器,自光電 轉換元件形成;15,桿透鏡陣列;及16’板’安裝光電 轉換元件。 由控制板5驅動步進馬達2。驅動力被傳輸到輸送架 101,即經由帶3到影像讀取單元1。影像讀取單元1在 沿著原圖玻璃板4連續移動的同時,掃描放在原圖玻璃板 4上的物體。 如圖2所示,裝附於影像讀取單元1的直線影像感測 器14沿著影像讀取單元1的縱向方向排列。在第一實施 例中,在A4原圖的寬度方向,讀取單元具有24〇0 dpi的 密度。直線影像感測器1 4具有八個直線排列的光電轉換 元件陣列1 4 a到1 4 h。每一光電轉換元件陣列的元件數目 是2576,因此在板16上共排列有20608個光電轉換元 件。 首先將說明讀取放在原圖玻璃板4上之反射原圖(未 圖示)的影像之例子。在此例中,軟片支架102及軟片光 (5) 1232997 源單元103自影像讀取裝置分開。 來自LED 10,11及12的光線在沿著影像讀取單元1 的縱向方向由光導引13擴散的同時到達原圖玻璃板4的 上表面。光線由放在原圖玻璃板4的上表面上之原圖擴散 並反射,及由桿透鏡陣列15覆蓋,並投射到直線影像感 測器14上。作爲桿透鏡陣列15的獨特特色,由桿透鏡陣 列15投射到直線影像感測器14上之原圖的影像尺寸與原 圖尺寸相同。依據接收自LED 10,11及12放出的光線, 在直線影像感測器14累積電荷並由原圖反射。根據下一 周期的線路讀取起動脈衝(Hsyiic),電荷被儲存在直線 影像感測器14的轉移區,並且根據影像讀取時鐘(時 鐘)輸出當作每一像素的電信號。 LED 10,11及12反應每一線路讀取起動脈衝 (Hsync)而選擇性被打開,使得LED 10,11及12隨著 影像讀取單元1移動而相繼被打開。由於LED 10,11及 1 2 ’各自顏色的影像信號經由帶形電纜8自控制板5被發 送到外部電腦9。外部電腦9執行影像處理。 接下來將說明在第一實施例中讀取以35-mm照相軟 片當作透明原圖的例子。在此例中,使用軟片支架1〇2及 軟片光源單元103讀取軟片6。 圖3爲用於讀取35-mm照相軟片6之軟片光源單元 103配置圖。軟片光源單元i 03結合平面光源I?、軟片的 紅LED 18、軟片的綠LED 19、及軟片的藍LED 20。可 使用例如日本專利先行公開號碼2001-34210中所說明的 -10- (6) 1232997 平面光源作爲第一實施例的平面光源17。放射每一 的光線當作來自平面光源17的下表面之統一光線。 實施例之平面光源17的有效光放射表面具有50 mm mm的尺寸。因此,平面光源17能夠照射一 35-mm 軟片6圖框的有效影像區域,即具有大約36 mm mm尺寸的區域。35-mm照相軟片6被放在原圖玻璃 上。軟片光源單元103被定置在3 5-mm照相軟片6 表面上。自軟片光源單元103放出的LED光線通過 mm照相軟片並經由桿透鏡陣列15投射到直線影像 器14。當讀取上述反射光線時,LED 18,19及20隨 像讀取單元1移動而相繼被打開。軟片光源單元103 動,而影像讀取單元1移動掃描3 5-mm照相軟片6。 圖4爲第一實施例的獨特特色之說明圖。圖4圖 線影像感測器14及35-mm照相軟片6之間的位置 圖。如圖2所示,八個光電轉換元件陣列14 a到14 h 排列在直線影像感測器14中,及接頭設於陣列之間 讀取影像時,接頭在讀取影像中產生斷續部位。在第 施例中,當讀取3 5 - m m照相軟片6時,3 5 · m m照相軟 被定置成35-mm照相軟片6的有效影像區域避免接 藉以防止在讀取影像中產生斷續部位。在第一實施例 每一光電轉換元件陣列 Ma到 I4h具有27.26 mm 度,及35-mm照相軟片6的短側之有效影像寬度大 24 mm。在第一實施例中,因爲桿透鏡陣列 15是 1 鏡,所以當35-mm照相軟片6的短側被定置在光電 LED 第一 x50 照相 X 3 6 板4 的上 35- 感測 著影 不移 示直 關係 直線 。當 一實 片6 頭, 中, 的長 約是 X透 轉換 -11 · (7) 1232997 元件陣列的掃描範圍內,例如14g時,在避免接頭的同時 能夠定置35-mm照相軟片6。在第一實施例中,如圖4所 示,具有插入中空部位102a的35-mm照相軟片6之軟片 導引102緊靠原圖調整板7及105。軟片導引1〇2的尺寸 被決定成在考慮各自構件的錯誤之同時,使35-mm照相 軟片的24-mm有效影像區域落在一光電轉換元件陣列的 掃描範圍內(例如,光電轉換元件陣列14g )。 (修正) 如圖4的原圖調整板7所示,表示光電轉換元件陣列 14a到14h的端部位之記號4〇1可藉由印刷或雕刻形成在 原圖調整板7上。可參照記號401定置35-mm照相軟片 6。而且,使用軟片導引102及記號401,可將軟片導引 102定置在另一位置。而且,當讀取無法放在一光電轉換 元件陣列的寬度內之大型照相軟片時,藉由將有影響的部 位放在遠離記號401的位置可避免降低原圖影像之有影響 部位的品質。另外,相同方式不僅可利用在透明原圖,而 且亦可利用排列諸如照相印刷紙等反射原圖。 (第二實施例) 接下來將說明本發明的第二實施例。 圖5爲根據本發明的第二實施例之影像讀取裝置的配 置之局部剖視立體圖。參照圖5,參照號碼21表示軟片 支架,可自影像讀取裝置分開;22,透明原圖照射單元; 23,電纜;200,掃描器主體;201,基座框;202,原圖 •12· (8) 1232997 玻璃板;203及204,玻璃框;210,影像讀取單元; 220,壓盤蓋;及221,壓盤蓋鉸鍊。 影像讀取單元210具有與圖2的第一實施例中所說明 之影像讀取單元一樣的配置。能夠以上述第一實施例中所 說明的方式讀取放在原圖玻璃板202之物體的影像(未圖 示)° 下面將說明在第二實施例中讀取35-mm照相軟片F 當作透明原圖之例子。 圖6爲將軟片支架21裝到掃描器主體200的狀態 圖。軟片支架21具有卡爪21e及21f。玻璃框20 3具有與 卡爪21e及21f嚙合之凹槽部位20 3a及20 3b。使用者可 藉由各自安裝卡爪21e及21f在凹槽部位203a及203b 中,將軟片支架21定位在主掃描方向及次掃描方向。當 軟片支架21放在原圖玻璃板202上時,軟片支架21會因 爲它自己的重量垂直定位。因爲藉由安裝卡爪21e及21f 在玻璃框203的凹槽部位203a及203b中固定軟片支架 21,所以可易於防止軟片支架21的移位。參照號碼201 a 表示連接器接頭,透明原圖照射單元22專用;及201b, 連接器接頭,連接到諸如個人電腦等外部資訊處理裝置 (未圖示)。 圖7爲透明原圖照射單元22的例子放大圖。平面光 源24結合R,G,B,及紅外線LED。LED的接頭24a, 24b,…焊接到板25的圖案並連接到板25上的連接器 25a。藉由平面光源24的卡爪24h固定板25。 -13- 1232997 Ο) 平面光源24插入並固定在基座26。電纜23的連接 器部位23a安裝在板25上的連接器25a。蓋子27以螺釘 28固定在基座26。 使用者藉由利用上述方式將軟片支架21裝到掃描器 主體200定位軟片支架21。之後,如圖5所示,使用者 將軟片F插入軟片支架21的中空部位21c,並且將軟片 框調準到定位指標2 1 d,藉以定位軟片。 透明原圖照射單元22的電纜23插入圖6之透明原圖 照射單元的連接器接頭201 a。接著,如圖8所示,透明 原圖照射單元22的基座26之突出部位26a,26b,及26c 安裝在軟片支架21的凹槽部位21a,21b,及21c。此時, 因爲基座26的突出部位26c之端部位實質上具有與軟片 支架21的凹槽部位21c相同的寬度,所以當透明原圖照 射單元22傾斜插入時,如圖1〇所示,在平面光源24平 行軟片之前,平面光源24無法到達軟片 F。在此方式 中’可以防止軟片F被平面光源24的端部位邊緣刮傷。 圖11爲沿著軟片支架21及透明原圖照射單元22裝 到影像讀取裝置的主要操作方向之剖面圖。如圖11所 示,平面光源24被設計成在基座26的突出部位26a,26b, 及26c接觸到軟片支架21的凹槽部位21a,21b,及21c 之下表面之前接觸到原圖玻璃板202。因此,經由平面光 源24,即使當軟片彎曲,亦可藉由整個透明原圖照射單 元22的重量將其弄平及緊貼於玻璃。 再以上述方式安裝軟片支架21及透明原圖照射單元 -14- (10) 1232997 22之後,如圖12所示,蓋上壓盤蓋220。圖12爲 取裝置的側視圖。因此,壓盤蓋220的質量經由透 照射單元22傳送到軟片,如此可獲得更進一步校 彎曲的效果。 當使用者在個人電腦(未圖示)上點選起動按 下影像讀取裝置的起動按鈕(未圖示)時,平面3 相繼打開R,G,及B LED。在掃描圖5的箭頭A方 時,結合在掃描器主體200之影像讀取單元210讀 的影像。此時,影像讀取單元210的燈是關上的。 影像讀取單元210使用桿透鏡陣列以lx放大 取影像,並且因爲其結構,所以影像讀取單元210 深度比具有被廣泛使用的習知CCD感測器之影像 元的視野深度更小。因此,若軟片未接觸原圖玻璃 面,則無法獲得令人滿意的讀取影像。在第二實施 藉由上述方法壓著軟片防止軟片不接觸原圖玻璃板 表面,藉以獲得優質影像。同時,確保原圖玻璃板 影像讀取單元2 1 0之間的距離亦是重要的。 如圖11所示,間隔物31 a及31 b在影像讀 210的兩端部位插入影像讀取單元210及原圖玻璃 之間,用以維持原圖玻璃板202的原圖安裝表面及 取單元2 1 0的光接收表面之間的間隔。因爲製造過 以影像讀取單元210及原圖玻璃板202有彎曲(通 是0 · 2到0 · 4 m m )。因此,讀取影像是在直線影像 14的中心部位失焦,而非由間隔物31a及31b確 影像讀 明原圖 正軟片 鈕或壓 。源24 向的同 取軟片 倍數讀 的視野 讀取單 板的表 例中, 202的 202及 取單元 板202 影像讀 程,所 常最大 感測器 保間隔 -15· (11) 1232997 之直線影像感測器14的兩端部位。因此,當軟片放在端 部位時可獲得淸晰的影像。在第二實施例中,因爲一部分 末端光電轉換元件陣列在影像讀取區外面,所以使用緊鄰 光電轉換元件陣列的末端陣列之光電轉換元件陣列讀取軟 片。 影像讀取單元210需要寬度與主掃描方向(圖5所 示)的原圖寬度相同之讀取元件。由於此種長元件因爲製 造過程而無法完成,所以藉由如參照圖2所說明之排列複 數光電轉換元件陣列形成讀取元件。如上述,光電轉換元 件陣列14a到14h稍微大於35-mm照相薄膜的寬度。爲 了防止光電轉換元件陣列之間的接頭出現在讀取軟片所獲 得的影像上,所以軟片被放置成其寬度定置在一光電轉換 元件陣列內較佳。在第二實施例中,藉由將軟片支架21 的卡爪21e及21f裝到玻璃框203的凹槽部位203a及 203b中,軟片支架21被安排成定位在主掃描方向,藉 此,軟片寬度被整個定置在光電轉換元件陣列14a到14h 中之任一個的寬度內。 如上述,卡爪形成在軟片支架上,及與卡爪嚙合之凹 槽部位形成在玻璃框中,以便定位軟片支架2 1在主掃描 方向的原圖玻璃板端部位,並且定置軟片寬度在一光電轉 換元件陣列中。藉由此配置,即使當使用具有由排列複數 光電轉換元件陣列形成的直線影像感測器之影像讀取單元 時,亦可容易且確實獲得無任何斷續部位的高品質淸晰影 像。而且,當利用諸如使用在桿透鏡陣列等具有淺視野深 -16- (12) 1232997 度的透鏡時,亦可獲得聚焦影像。 在第二實施例中,凹槽部位沿著次掃描方向(影像讀 取裝置的縱向方向)形成在玻璃框中,用以與軟片支架 2 1的卡爪2 1 e及2 1 f嚙合。然而,亦可利用任何沿著主掃 描方向(影像讀取裝置的寬度方向)、或沿著主及次掃描 方向使凹槽部位可嚙合於卡爪之設計。 本發明並不侷限在上述實施例,並且在本發明的精神 及範圍內可做各種變化及修改。因此,爲了告知大眾本發 明的範圍,所以整理出下列申請專利範圍。 圖式簡單說明 倂入及構成本說明書的一部分之附圖圖解本發明的實 施例,並且連同說明用以說明本發明的原理。 圖1A到1C爲根據本發明的第一實施例之影像讀取 裝置的基本配置槪要圖; 圖2爲根據本發明的第一實施例之影像讀取裝置的影 像讀取單元之配置圖; 圖3爲根據本發明的第一實施例之影像讀取裝置的軟 片光源單元之配置圖; 圖4爲在根據本發明的第一實施例之影像讀取單元 中,35 ·πιπι照相軟片及光電轉換元件陣列之間的位置關係 圖; 圖5爲根據本發明的第二實施例之影像讀取裝置的配 置之局部剖視立體圖; •17- (13) 1232997 圖6爲將軟片支架裝到根據本發明的第二實施例之掃 描器主體的狀態圖; 圖7爲根據本發明的第二實施例之透明原圖照射單元 的放大圖; 圖8爲將透明原圖照射單元裝入根據本發明的第二實 施例之軟片支架的狀態圖; 圖9爲傾斜插入透明原圖照射單元到根據本發明的第 二實施例之軟片支架的操作圖; 圖10爲根據本發明的第二實施例之透明原圖照射單 元的平面光源二次元接觸到軟片之狀態圖; 圖11爲根據本發明的第二實施例之透明原圖照射單 元、影像感測元件陣列、及間隔物之間的關係剖面圖; 圖12爲影像讀取裝置的壓盤蓋蓋上根據本發明的第 二實施例之透明原圖的狀態圖。 主要元件對照表 2 3 4 5 6 7 8 影像讀取單元 步進馬達 驅動帶 原圖玻璃板 控制板 3 5 - m m照相軟片 原圖調整板 帶形電纜 -18- (14) 1232997 9 外 10 紅 11 綠 12 藍 13 光 14 直 14a 光 14b 光 14c 光 14d 光 14e 光 14f 光 14g 光 14h 光 15 桿 16 板 17 平 18 紅 19 綠 20 JXCL 21 軟 21a 凹 21b 凹 21c 凹 部電腦 發光二極體 發光二極體 發光二極體 導引 線影像感測器 電轉換元件陣列 電轉換元件陣列 電轉換元件陣列 電轉換元件陣列 電轉換元件陣列 電轉換元件陣列 電轉換元件陣列 電轉換元件陣列 透鏡陣列 面光源 發光二極體 發光二極體 發光二極體 片支架 槽部位 槽部位 槽部位 -19 (15)1232997 21c 中空部位 21d 定位指標 21e 卡爪 21f 卡爪 22 透明原圖照射單元 23 電纜 23a 連接器部位 24 平面光源 24a LED的接頭 24b LED的接頭 24h 卡爪 25 板 25a 連接器 26 基座 26a 突出部位 26b 突出部位 26c 突出部位 27 蓋子 28 螺釘 31a 間隔物 31b 間隔物 101 輸送架 102 軟片導引 102a 中空部位 -20- (16)1232997 103 軟 片 光 源 單 元 104 電 纜 105 原 圖 =田 m 整 板 200 掃 描 器 主 體 201 基 座 框 201a 連 接 器 接 頭 201b 連 接 器 接 頭 202 原 圖 玻 璃 板 203 玻 璃 框 203a 凹 槽 部 位 203b 凹 槽 部 位 204 玻 璃 框 210 影 像 讀 取 單 元 220 壓 盤 蓋 221 鉸 鍊 401 記 Prfe Wi F 35 ;-Π )m 昭 > \ \\ 相 軟
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Claims (1)
- (1) 1232997 拾、申請專利範圍 1 · 一種讀取原圖影像之影像讀取裝置,包含: 影像讀取單元,具有直線排列的光電轉換元件陣列之斷續 部位; 驅動區,使原圖及該影像讀取單元朝彼此相對移動;及 定位構件,用於決定原圖的安裝位置以便防止光電轉換元 件陣列的斷續部位讀取原圖上的影像主部位。 2 ·根據申請專利範圍第1項之裝置,其中該定位構 件包含: 透明原圖支架,支托透明原圖;及 支撐構件,支撐該透明原圖支架的位置,使得在原圖及該 影像讀取單元朝彼此相對移動的同時,透明原圖的有效影 像區域被定置在光電轉換元件陣列的斷續部位所掃描的區 域內。 3 ·根據申請專利範圍第1項之裝置,其中該定位構 件係具有指出光電轉換元件陣列的斷續部位位置之記號。 4 ·根據申請專利範圍第1項之裝置,其中該定位構 件包括定位原圖在次掃描方向之構件。 5 ·根據申請專利範圍第1項之裝置,其中光電轉換 元件陣列的斷續部位係在該影像讀取單元中的光電轉換元 件陣列之間的接頭部位,該影像讀取單元由直線排列複數 光電轉換元件所形成之複數光電轉換元件陣列加以直線排 列所形成的。 6 .根據申請專利範圍第2項之裝置,其中該透明原 -22- (2) 1232997 圖支架具有突出部位;及該支撐構件具有凹槽部位’與該 突出部位嚙合以支撐該透明原圖支架的位置° 7 .根據申請專利範圍第6項之裝置,其中該支撐構 件在主掃描方向定位該透明原圖支架接近該影像讀取胃% 端部位。 8 .根據申請專利範圍第2項之裝置,更包含: 原圖玻璃板,放置原圖在其上;及 平面光源,自有關該原圖玻璃板的該影像讀取單元之相對 側照射透明原圖, 其中該平面光源將透明原圖壓向該原圖玻璃板。 -23-
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