專利名稱：掌上型接觸式圖像感應掃描裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種圖像掃描裝置，特別是一種掌上型接觸式圖像感應掃描裝置。
隨著科技的進步，各式各樣的產(chǎn)品亦日新月異，對掃描器等光學系統(tǒng)而言更是如此，在技術演進的同時，對掃描器的要求亦越來越多樣化。
此外，傳統(tǒng)掃描器的圖像感測裝置，不論是內(nèi)置式、外接式或是掌上型掃描器，一般多以電荷耦合裝置CCD(Charge-Coupled Device)為主，由于CCD需調整光程，且配合CCD的元件多、占空間(包括mirror、lens..等)；另一種圖像感測裝置為接觸式感測器(CIS,ContactImage Sensor)，它將光源、透鏡(lens)及偵測器(sensor)等組合一起，不需要調整光程，相對于CCD而言就較節(jié)省空間。故對設計者而言，特別是用在掌上型的掃描器上，以CIS作為獲取被掃描物圖像數(shù)據(jù)的感應裝置，較為方便且節(jié)省空間、便于攜帶。
傳統(tǒng)的掌上型掃描裝置，參見

圖1、及圖2所示，分別表示此裝置的俯視圖與側視圖，其組成包括照明機構100，一般為冷陰極管，用以照射被掃描物，例如文件等，使掃描裝置所在的文件范圍101有均勻的照明；圖像讀取機構，由反射境面103、透鏡105與電荷耦合裝置(CCD)107所構成，其作用為讀取由照明機構傳來的被掃描物圖像并將其轉換為電信號；移動機構，由滾動圓柱109與支撐點109a所構成，使操作者便于在縱方向(文件的上下方向)移動掃描裝置；感知機構，由接觸滾筒111、光遮斷器113與感測器115所構成，與滾動圓柱109連接，用以感知掃描裝置所在的縱方向位置，然后將其轉換成電信號；電子機構，連接于電荷耦合裝置107與感測器115，用以將來自圖像讀取機構與感知機構的電信號做處理，經(jīng)處理過的數(shù)據(jù)在經(jīng)由外部通信裝置接到電腦主機；及一外殼6，構成整個掃描裝置的外部。
常見的掌上型掃描裝置中，由于滾動柱109只能在縱方向移動，換言之，掃描時僅能獲知掃描裝置在縱方向位置的信息，橫方向(文件左右方向)的信息無從得知。因此在進行文件掃描時，是分成多次縱方向的掃描，上述的多次掃描所掃描過的文件范圍必然有重疊部分，然后藉由軟件進行接圖以重建整個文件。若掃描時發(fā)生水平方向的誤偏差，則由于現(xiàn)有掃描裝置無法得知水平方向的信息，故，會造成錯誤的結果。
此外，現(xiàn)有的掌上型掃描裝置，其圖像讀取機構系由反射鏡、透鏡與電荷耦合裝置所組成，因為光程(optical path)的限制，故整個掌上型掃描裝置無法于光程方向(即掃描裝置的縱深方向)做大幅度的縮小尺寸。
鑒于上述原因，本實用新型的目的就在于提供一種掌上型接觸式圖像感應(ContactImage Sensor)掃描裝置，其體積小、省電且攜帶方便。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型一種掌上型接觸式圖像感應掃描裝置，具有圖像擷取裝置、移動裝置、信號處理裝置及外殼，所述的圖像擷取裝置具有光源、透鏡及接收器，另有一可感知掃描裝置的位置并將其轉換成電信號的定位裝置連接于所述的移動裝置。所述的信號處理裝置連接于該定位裝置及所述的圖像擷取裝置。所述的圖像擷取裝置為接觸式圖像感應裝置。
所述的移動裝置由一滾動圓球及兩個支撐點組成，兩個支撐點可為一對滾輪。
所述的定位裝置包括一橫向定位裝置及一縱向定位裝置。
所述的橫向定位裝置具有一第一接觸圓筒、一第一狹縫圓盤及一第一感測器，該第一接觸圓筒與上述的滾動圓球接觸連接，當滾動圓球轉動時會被帶動轉動，且轉動角度大小正比于該掃描裝置橫向的位移量，該第一狹縫圓盤連動于該第一接觸圓筒，且有均勻分布的狹縫分布于其上，該第一感測器裝設于該第一狹縫圓盤之側。該橫向定位裝置還可包含一連動于所述的第一接觸圓盤的第一齒輪組。
所述的縱向定位裝置具有一第二接觸圓筒、一第二狹縫圓盤及一第二感測器，該第二接觸圓筒與上述的滾動圓球接觸連接，當滾動圓球轉動時會被帶動轉動，且轉動角度大小正比于該掃描裝置縱向的位移量，該第二狹縫圓盤連動于該第二接觸圓筒，且有均勻分布的狹縫分布于其上，該第二感測器裝設于該第二狹縫圓盤之側。該縱向定位裝置還可包含一連動于所述的第二接觸圓盤的第二齒輪組。
由此可見，本實用新型系利用一圖像感應裝置，其本身是將光源、透鏡及偵測器等組合在一起，不需要去調整光程，相對CCD而言較節(jié)省空間，機構空間的利用具更大的彈性，具有體積小、省電且攜帶方便等特點。
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型再作進一步詳細的說明。
圖1為現(xiàn)有掌上型掃描裝置的俯視圖；圖2為現(xiàn)有掌上型掃描裝置的側視圖；圖3為本實用新型的俯視圖；圖4為本實用新型的側視圖；圖5為本實用新型定位裝置較佳實施例示意圖；圖6為移動本實用新型時，定位裝置能偵知掃描裝置在X方向與Y方向的移動距離示意圖；圖7為本實用新型電路系統(tǒng)功能方框圖。
請參見圖3、圖4所示，分別為本實用新型的俯視圖及側視圖，主要包括圖像擷取裝置2，為一接觸式圖像感應裝置(Contact Image Sensor)，因其本身將光源、透鏡(lens)及偵測器(sensor)等組合在一起，不需要去調整光程，相對于電荷耦合裝置(CCD)而言就較節(jié)省空間；移動裝置，用以使操作者便于移動掃描裝置；定位裝置，連接于移動裝置，用以感知掃描裝置的位置，將其轉換成電信號；信號處理裝置，連接于前述圖像擷取機構與感知機構，用以處理來自圖像擷取裝置與定位裝置的電信號，處理過的數(shù)據(jù)再經(jīng)由外部通信裝置傳送到主電腦；外殼機構8，構成整個掃描裝置的外部。本實用新型系利用CIS(接觸式圖像感應裝置)本身而不需要去調整光程，因此在機構空間的利用上具有更大的彈性，可以節(jié)省原來使用CCD(電荷耦合裝置)時安排調整光程的空間。
如圖2所示，前述的移動裝置系指一滾動圓球33與兩個支撐點34，滾動圓球33配合兩個支撐點34形成一平面，使掃描裝置能在文件上穩(wěn)定移動。以一較佳實施例而言，上述的兩支撐點34可以是一對滾輪(rollers)。
在圖4本實用新型的側視圖可見，其中位于圖像擷取裝置2(即CIS)下方的外殼機構有一開口，此開口系用以使掃描裝置獲取位于此開口范圍下方文件10的圖像信息。
參見圖5所示的定位裝置的一較佳實施例，此定位裝置包括橫向定位裝置與縱向定位裝置，橫向定位裝置主要包含接觸滾筒411，滾筒切面接于一球形移動裝置33上一點，當球形移動裝置33轉動時，接觸滾筒411會被帶動而轉動，其轉動角度大小正比于掃描裝置橫向的位移量；狹縫圓盤441，連動于接觸圓盤411，有均勻分布的狹縫分布其上感測器431，設置于狹縫圓盤441之側，用以偵測接觸圓筒轉動角度的大小，因而獲知掃描裝置橫向的位移量?？v向定位裝置類似于橫向定位裝置，主要包含接觸圓筒412，狹縫圓盤432與感測器442，其工作原理與橫向定位裝置完全相同。此外上述接觸圓筒分別可以經(jīng)由齒輪組(圖中未示)而帶動狹縫圓盤，以增加其加速比。
圖6為移動本實用新型掌上型掃描裝置時，定位裝置能偵知掃描裝置在X方向(即橫向)與Y方向(即縱向)的移動距離示意圖。如圖所示，分別以實線表示移動前掃描裝置的位置，其坐標為(x0,y0)，虛線表示移動后的位置。當移動本實用新型的掃描裝置時，移動后由感知機構偵知其在X方向與Y方向分別移動了Δx與Δy的距離，故移動后其位置為(x0+Δx,y0+Δy)。
參見圖7，本實用新型掃描裝置的電路系統(tǒng)功能方框圖，文件上的圖像信息601經(jīng)由圖像擷取裝置(CIS)602獲取后，上述圖像信號經(jīng)過一模擬/數(shù)字轉換裝置603轉換后，原來的模擬信號轉換成為數(shù)字信號，然后將數(shù)字信號送到一特殊集成電路(ASIC)604上，此一特殊用途的IC芯片可以選擇將信號經(jīng)由RS232串口或打印機接口605輸出，或將數(shù)據(jù)暫存于靜態(tài)RAM606上，而此一特殊IC芯片604會送出計時脈沖信號(CLK)607給圖像擷取裝置602，通知其何時該執(zhí)行傳送圖像數(shù)據(jù)的動作。
綜上所述，本實用新型系利用接觸式圖像感應裝置(Contact Image Sensor)作為掌上型掃描裝置的圖像擷取裝置，其掃描寬度可以達到A6或A4大小。由于接觸式圖像感應裝置本身可以有效地節(jié)省掃描器的空間，又攜帶方便、省電。
權利要求1.一種掌上型接觸式圖像感應掃描裝置，具有圖像擷取裝置、移動裝置、信號處理裝置及外殼，其特征在于所述的圖像擷取裝置具有光源、透鏡及接收器，另有一可感知掃描裝置的位置并將其轉換成電信號的定位裝置連接于所述的移動裝置，所述的信號處理裝置連接于該定位裝置及所述的圖像擷取裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的掌上型接觸式圖像感應掃描裝置，其特征在于所述的圖像擷取裝置為接觸式圖像感應裝置。
3.根據(jù)權利要求1所述的掌上型接觸式圖像感應掃描裝置，其特征在于所述的移動裝置為包含一滾動圓球。
4.根據(jù)權利要求3所述的掌上型接觸式圖像感應掃描裝置，其特征在于所述的移動裝置更可包含兩個支撐點。
5.根據(jù)權利要求4所述的掌上型接觸式圖像感應掃描裝置，其特征在于所述的兩個支撐點為一對滾輪。
6.根據(jù)權利要求1所述的掌上型接觸式圖像感應掃描裝置，其特征在于所述的定位裝置由一橫向定位裝置及一縱向定位裝置組成。
7.根據(jù)權利要求6所述的掌上型接觸式圖像感應掃描裝置，其特征在于所述的橫向定位裝置具有一第一接觸圓筒、一第一狹縫圓盤及一第一感測器，該第一接觸圓筒與上述的滾動圓球接觸連接，當滾動圓球轉動時會被帶動轉動，且轉動角度大小正比于該掃描裝置橫向的位移量，該第一狹縫圓盤連動于該第一接觸圓筒，且有均勻分布的狹縫分布于其上，該第一感測器裝設于該第一狹縫圓盤之側。
8.根據(jù)權利要求7所述的掌上型接觸式圖像感應掃描裝置，其特征在于所述的橫向定位裝置還可包含一連動于所述的第一接觸圓盤的第一齒輪組。
9.根據(jù)權利要求6所述的掌上型接觸式圖像感應掃描裝置，其特征在于所述的縱向定位裝置具有一第二接觸圓筒、一第二狹縫圓盤及一第二感測器，該第二接觸圓筒與上述的滾動圓球接觸連接，當滾動圓球轉動時會被帶動轉動，且轉動角度大小正比于該掃描裝置縱向的位移量，該第二狹縫圓盤連動于該第二接觸圓筒，且有均勻分布的狹縫分布于其上，該第二感測器裝設于該第二狹縫圓盤之側。
10.根據(jù)權利要求9所述的掌上型接觸式圖像感應掃描裝置，其特征在于所述的縱向定位裝置還可包含一連動于所述的第二接觸圓盤的第二齒輪組。
專利摘要本實用新型公開了一種掌上型接觸式圖像感應掃描裝置,具有圖像擷取裝置、移動裝置、信號處理裝置及外殼,所述的圖像擷取裝置為接觸式圖像感應裝置,具有光源、透鏡及接收器,另有一可感知掃描裝置的位置并將其轉換成電信號的定位裝置連接于所述的移動裝置,所述的信號處理裝置連接于該定位裝置及所述的圖像擷取裝置。本實用新型系利用接觸式圖像感應裝置本身而不需要去調整光程,因此在機構空間的利用上具有更大的彈性,較節(jié)省空間,體積小、省電且攜帶方便。
文檔編號G06K9/22GK2333035SQ9820418
公開日1999年8月11日 申請日期1998年5月6日 優(yōu)先權日1998年5月6日
發(fā)明者余遠通 申請人:鴻友科技股份有限公司