專利名稱：以交錯并部分疊置方式配置的多芯片感測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)于一種掃描器的感測元件，尤其是一種以交錯并部份疊置方式配置的多芯片感測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
請參考圖1及2，在數(shù)字影像處理中，影像掃描是應(yīng)用一成列的感測芯片組1(請參考圖1)進(jìn)行。該成列的感測芯片組1由數(shù)個(gè)感測芯片10依序在橫方向相鄰所組成，其中各個(gè)感測芯片10包含數(shù)個(gè)排成一橫列的感測元件20。目前在數(shù)字影像處理中，感測元件為 CCD (電荷耦合裝置 charge coupled device)或 CMOS。當(dāng)掃描一文件時(shí)，感測芯片組1以相對于該橫列的縱方向行進(jìn)。掃描文件會反射光線，該反射光會經(jīng)一透鏡組折射后為該感測芯片組1上的每個(gè)感測元件20接收，并感測該光線的光頻，再通過該感測元件進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電壓信號，此電壓信號原為模擬信號，此模擬信號再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D converter) 50轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。此數(shù)字信號即代表該影像的灰階(gray level) 0掃描時(shí)，該感測芯片組沿著縱方向行進(jìn)以掃過一欲掃描的文件，在不同的時(shí)間中， 感測出一列列的影像信號。經(jīng)處理后，將這些影像信號依據(jù)原掃描的時(shí)間序列再組合成一畫面，此畫面即為該掃描文件的影像。此為現(xiàn)有技術(shù)中所熟知的掃描原理。只是在現(xiàn)有技術(shù)中，如圖1及圖2所示，在一感測芯片10中的數(shù)個(gè)排成一橫列的感測元件20，由于制造技術(shù)的緣故，在該感測芯片10邊緣處并沒有被任何的感測元件所覆蓋，所以在掃描時(shí)，未覆蓋到感測元件的區(qū)域的影像將無法被任何的感測元件所感應(yīng)。另外，如圖2所示，同一列中兩相鄰的感測芯片10的端邊在組裝時(shí)，也會有不完全密合的情況，所以會有微間隙產(chǎn)生，在掃描文件上，對應(yīng)此微間隙處的影像也無法被掃描到，所以會使得該區(qū)塊的影像有失真的情況發(fā)生。再者如圖1所示各個(gè)感測芯片中的感測元件的感測信號是先以串行的方式經(jīng)信號線21輸入一感測芯片電路控制器22中，然后各個(gè)感測元件的信號經(jīng)此芯片電路控制器 22以一信號傳輸線23以串行的方式依序傳送。然后不同的感測芯片10的信號傳輸線30 再并聯(lián)到一感測信號處理電路40，同一時(shí)段感測的所有信號必需依序由同一信號線傳送， 所需要的傳送時(shí)間較長。相對的也影響影像處理的時(shí)間，使得形成一畫面的時(shí)間較長。上列現(xiàn)有技術(shù)中掃描器的缺失，一方面影響影像的品質(zhì)，也造成使用者的不便，所以有必要提出一種嶄新的方法以得到更逼真的影像并加快影像處理的速度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的為提出一種以交錯并部份疊置方式配置的多芯片感測系統(tǒng)，其中應(yīng)用相鄰的感測芯片的重疊，使得整個(gè)掃描文件均可以被掃描到，不會有失真的情況，再者，各個(gè)芯片的信號一并行的方式輸入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器中所以可以加快影像處理的速度，此為現(xiàn)有技術(shù)影像掃描器所無法達(dá)成的。
4[0009]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型中提出一種以交錯并部份疊置方式配置的多芯片感測系統(tǒng)，包含一多芯片感測裝置，多芯片感測裝置包括多個(gè)感測芯片，這些感測芯片以橫方向前后交錯的方式排列；其中任一個(gè)感測芯片，各自具有多個(gè)感測元件與對應(yīng)的感測芯片信號處理電路；其中該感測元件選自CCD或CMOS ；其中相鄰的感測芯片其邊端相重疊，所以相對的，相鄰的感測芯片的部份感測元件從縱向視的呈相重疊的狀態(tài)，在掃描時(shí)，在對應(yīng)這些重疊的感測元件處的區(qū)域?qū)恢貜?fù)掃描，而為不同列的感測元件重復(fù)記錄。每一感測芯片中所有的感測元件所感測到的信號先送入該感測芯片的信號處理電路，此感測芯片信號處理電路有一對應(yīng)的信號輸出線，每一感測芯片中各個(gè)感測元件的信號以串行的方式通過此對應(yīng)的信號輸出線輸出。本實(shí)用新型的系統(tǒng)由該多芯片感測裝置，以及一模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，一個(gè)影像信號重整器，一第一記憶體區(qū)塊，一第二記憶體區(qū)塊，一記憶體讀寫地址控制器，以及一影像合成處理器組成。其中該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器連接來自該感測芯片的信號輸出線，且接收來自該信號輸出線的模擬信號，并將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；由多芯片感測裝置所得到以模擬信號表示的影像信號，在經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為以數(shù)字信號表示的影像信號；該記憶體讀寫地址控制器用于控制各個(gè)掃描信號的在不同記憶體的寫入地址及對應(yīng)于影像陣列的實(shí)際位置；經(jīng)該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器所傳送出的數(shù)字信號會通過該記憶體讀寫地址控制器的處理而存進(jìn)該第一記憶體區(qū)塊中，并由該記憶體讀寫地址控制器記錄寫入該第一記憶體區(qū)塊中各個(gè)數(shù)值所對應(yīng)于該掃描影像的坐標(biāo)；該影像信號重整器包含一運(yùn)算邏輯器，是將儲存在該第一記憶體區(qū)塊中的掃描數(shù)值，讀入該影像信號重整器中；當(dāng)掃描影像中同一個(gè)部分被相鄰的兩個(gè)感測芯片的感測元件掃描到時(shí)，在影像信號重整器中，借助運(yùn)算邏輯器，將重疊的部份依據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯將重復(fù)的感測值運(yùn)算成單一的感測值，再將運(yùn)算后所得的影像信號儲存在第二記憶體區(qū)塊之中，以作為該區(qū)域之影像的掃描像素值；當(dāng)同一列的像素均經(jīng)該運(yùn)算邏輯器處理后，該記憶體讀寫地址控制器記錄寫入該第二記憶體區(qū)塊中的各個(gè)數(shù)值所對應(yīng)于該掃描影像的坐標(biāo)；在第二記憶體區(qū)塊中即得到該列所有對應(yīng)像素的灰階值；以及該影像合成處理器將來自該第二記憶體區(qū)塊中一列列經(jīng)重整的掃描影像之對應(yīng)的像素值，由一維的數(shù)據(jù)整合成二維的影像并輸出成一畫面，此畫面即為該掃描文件的掃描影像。該影像信號重整器、該記憶體讀寫地址控制器，以及該影像合成處理器為硬體元件或通過處理器達(dá)成其功能的軟體元件。該運(yùn)算邏輯器的運(yùn)算邏輯為多數(shù)值中取其中之一，或相加后平均的運(yùn)算邏輯器。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于本實(shí)用新型借助應(yīng)用相鄰的感測芯片的重疊， 使得整個(gè)掃描文件均可以被掃描到，不會有失真的情況，再者，各個(gè)芯片的信號以并行的方式輸入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器中所以可以加快影像處理的速度，此為現(xiàn)有技術(shù)影像掃描器所無法達(dá)成的。由下文的說明可更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征及其優(yōu)點(diǎn)，閱讀時(shí)并請參考附圖。

圖1為示意圖顯示一現(xiàn)有的感測芯片的結(jié)構(gòu)。
5[0017]圖2為示意圖顯示現(xiàn)有的感測芯片組的結(jié)構(gòu)。[0018]圖3為示意圖顯示本實(shí)用新型中的多芯片感測裝置的結(jié)構(gòu)[0019]圖4為示意圖顯示本實(shí)用新型的掃描器內(nèi)部的電路方塊圖[0020]主要元件符號說明[0021]1 感測芯片組10感測芯片[0022]20感測元件21信號線[0023]22信號處理電路23信號輸出線[0024]30信號傳輸線40感測信號處理電路[0025]50模數(shù)轉(zhuǎn)換器[0026]100多芯片感測裝置220模/數(shù)轉(zhuǎn)換器[0027]230影像信號重整器235運(yùn)算邏輯器[0028]240第一記憶體區(qū)塊245第二記憶體區(qū)塊[0029]250記憶體讀寫地址控制器260影像合成處理器。
具體實(shí)施方式
茲謹(jǐn)就本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成，及所能產(chǎn)生的功效與優(yōu)點(diǎn)，配合附圖，舉本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如下。請參考圖1-圖3，其中顯示本實(shí)用新型的以交錯并部份疊置方式配置的多芯片感測系統(tǒng)，圖1為顯示一現(xiàn)有的感測芯片的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為顯示現(xiàn)有的感測芯片組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為示意圖顯示本實(shí)用新型中的多芯片感測裝置的結(jié)構(gòu)。其中本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)說明如下。一多芯片感測裝置100包括有多個(gè)感測芯片10。在本實(shí)施例中，這些感測芯片以橫方向前后交錯的方式排列。請參考圖1，任一個(gè)感測芯片10，各自具有多個(gè)感測元件20與對應(yīng)的感測芯片信號處理電路22。每一感測芯片10中所有的感測元件20所感測到的信號先送入該感測芯片的信號處理電路22，此感測芯片信號處理電路22有一對應(yīng)的信號輸出線23。每一感測芯片10中各個(gè)感測元件20的信號以串行的方式通過一此對應(yīng)的信號輸出線輸出23。請參考圖三，可看出當(dāng)有η個(gè)感測芯片時(shí)，則有η個(gè)信號輸出線，這些信號輸出線以并行的方式連接到下一級的電路中。必需說明本實(shí)用新型中的感測元件為CCD或CMOS。此均為現(xiàn)有技術(shù)中所慣用該感測元件，所以其細(xì)部結(jié)構(gòu)不在此贅述。在本實(shí)用新型中，如圖3所示，相鄰的感測芯片10其邊端相重疊，所以相對的，相鄰的感測芯片10的感測元件20從縱向(掃描時(shí)的行進(jìn)方向)視之呈相重疊的狀態(tài)，所以在掃描時(shí)，在對應(yīng)這些重疊的感測元件20處的區(qū)域?qū)恢貜?fù)掃描，而為不同列的感測元件20重復(fù)記錄。所以再往后的影像處理中，必需將這些重復(fù)記錄的影像進(jìn)行處理。當(dāng)感測芯片移動時(shí)，將接收到來自對應(yīng)的感測區(qū)的光，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)轉(zhuǎn)換成電子信號，以傳送出去。每一感測元件對應(yīng)到一畫面中的一像素。本實(shí)用新型中的主要設(shè)計(jì)是相鄰的感測芯片在行進(jìn)方向處具有重疊的部份。所以相對的所對應(yīng)的感測區(qū)具重疊的部份。在一次掃描后，在感測元件重疊區(qū)域的影像會同時(shí)被此兩相鄰的感測芯片的感測元件所感測到。[0036]請參照圖4，其顯示根據(jù)本實(shí)用新型的掃描器內(nèi)部電路方塊圖。在本實(shí)施例中，包括了一個(gè)多芯片感測裝置100，一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器220，一個(gè)影像信號重整器230，一第一記憶體區(qū)塊對0，一第二記憶體區(qū)塊對5，一記憶體讀寫地址控制器250，以及一影像合成處理器 260。必需說明上述的影像信號重整器230，記憶體讀寫地址控制器250，以及影像合成處理器260可以是硬體的元件也可以是軟體的元件。當(dāng)其為軟體元件時(shí)，其通過一處理器 (圖中沒有顯示)達(dá)成其功能。其中該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器220連接該多芯片感測裝置100，該第一記憶體區(qū)塊M0， 以及該記憶體讀寫地址控制器250 ；該記憶體讀寫地址控制器250連接該個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器 220，該影像信號重整器230，該第一記憶體區(qū)塊M0，該第二記憶體區(qū)塊M5，以及該影像合成處理器沈0 ；該影像信號重整器230連接該第一記憶體區(qū)塊對0，該第二記憶體區(qū)塊對5， 以及該記憶體讀寫地址控制器250 ；該第二記憶體區(qū)塊245連接該影像信號重整器230，該記憶體讀寫地址控制器250，以及該影像合成處理器沈0。該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器220連接來自該感測芯片的信號輸出線，且接收來自該信號輸出線的模擬信號，并用于將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。由多芯片感測裝置210所得到以模擬信號表示的影像信號，在經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器220轉(zhuǎn)換為以數(shù)字信號表示的影像信號。該記憶體讀寫地址控制器250用于控制各個(gè)掃描信號的在不同記憶體的寫入地址及對應(yīng)于影像陣列的實(shí)際位置。經(jīng)該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器220所傳送出的數(shù)字信號會通過該記憶體讀寫地址控制器250 的處理而存進(jìn)第一記憶體區(qū)塊MO中，并由該記憶體讀寫地址控制器250記錄寫入該第一記憶體區(qū)塊MO中各個(gè)數(shù)值所對應(yīng)于該掃描影像的坐標(biāo)。該影像信號重整器230包含一運(yùn)算邏輯器235，是將儲存在該第一記憶體區(qū)塊240 中的掃描數(shù)值，讀入該影像信號重整器230中。當(dāng)掃描影像中同一部分被相鄰的兩個(gè)感測芯片的感測元件掃描到時(shí)，在影像信號重整器230中，該運(yùn)算邏輯器235將重疊的部份的多個(gè)感測值，依據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯將重復(fù)的感測值運(yùn)算成單一的感測值，再將運(yùn)算后所得的影像信號儲存在第二記憶體區(qū)塊245之中，以作為該區(qū)域的影像的掃描像素值。當(dāng)同一列的像素均經(jīng)該運(yùn)算邏輯器235處理后，該記憶體讀寫地址控制器250記錄寫入該第二記憶體區(qū)塊245中的各個(gè)數(shù)值所對應(yīng)于該掃描影像的坐標(biāo)。在第二記憶體區(qū)塊245中即得到該列所有對應(yīng)像素的灰階值。因?yàn)橹丿B的部份會被相鄰的兩個(gè)感測芯片的感測元件重復(fù)記錄，所以其值重復(fù)。 因此該運(yùn)算邏輯器235為依據(jù)既定的運(yùn)算邏輯決定此一像素所對應(yīng)的掃描像素值，其方式有多種，如取其中之一，或相加后平均等方式。影像合成處理器260的作用在于將來自該第二記憶體區(qū)塊245中一列列經(jīng)重整的掃描影像的對應(yīng)的像素值，由一維的數(shù)據(jù)整合成二維的影像并輸出，此畫面即為該掃描文件的掃描影像。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為應(yīng)用相鄰的感測芯片的重疊，使得整個(gè)掃描文件均可以被掃描到，不會有失真的情況，再者，各個(gè)芯片的信號以并行的方式輸入到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器中所以可以加快影像處理的速度，此為現(xiàn)有技術(shù)影像掃描器所無法達(dá)成的。[0046]綜上所述，本實(shí)用新型人性化的體貼設(shè)計(jì)，相當(dāng)符合實(shí)際需求。其具體改進(jìn)現(xiàn)有缺失，相較于現(xiàn)有技術(shù)明顯具有突破性的進(jìn)步優(yōu)點(diǎn)，確實(shí)具有功效的增進(jìn)，且非易于達(dá)成。上列詳細(xì)說明是針對本實(shí)用新型的一可行實(shí)施例的具體說明，只是該實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所為之的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本實(shí)用新型的專利范圍中。
權(quán)利要求1.一種以交錯并部份疊置方式配置的多芯片感測系統(tǒng)，包含一個(gè)多芯片感測裝置，其特征在于，該多芯片感測裝置包括多個(gè)感測芯片，這些感測芯片以橫方向前后交錯的方式排列；其中任一個(gè)感測芯片， 各自具有多個(gè)感測元件及對應(yīng)的感測芯片信號處理電路；其中該感測元件選自CCD或 CMOS ；其中相鄰的感測芯片其邊端相重疊，相鄰的感測芯片的部份感測元件從縱向視之呈相重疊的狀態(tài)，在掃描時(shí)，對應(yīng)這些重疊的感測元件處的區(qū)域被重復(fù)掃描而為不同列的感測元件重復(fù)記錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的多芯片感測系統(tǒng)，其特征在于，每一感測芯片中所有的感測元件所感測到的信號先送入該感測芯片的信號處理電路，此感測芯片信號處理電路有對應(yīng)的信號輸出線，每一感測芯片中各個(gè)感測元件的信號以串行的方式通過此對應(yīng)的信號輸出線輸出；這些信號輸出線以并行的方式連接到下一級的電路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的多芯片感測系統(tǒng)，其特征在于，尚包含一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，一個(gè)影像信號重整器，一個(gè)第一記憶體區(qū)塊，一個(gè)第二記憶體區(qū)塊，一個(gè)記憶體讀寫地址控制器，以及一個(gè)影像合成處理器；其中該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器連接該多芯片感測裝置、該第一記憶體區(qū)塊，以及該記憶體讀寫地址控制器；該記憶體讀寫地址控制器連接各個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、該影像信號重整器、該第一記憶體區(qū)塊、該第二記憶體區(qū)塊，以及該影像合成處理器；該影像信號重整器連接該第一記憶體區(qū)塊、該第二記憶體區(qū)塊，以及該記憶體讀寫地址控制器；該第二記憶體區(qū)塊連接該影像信號重整器、該記憶體讀寫地址控制器，以及該影像合成處理器；該影像合成處理器連接該記憶體讀寫地址控制器，以及該第二記憶體區(qū)塊；該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器連接來自該感測芯片的信號輸出線，且接收來自該信號輸出線的模擬信號，并將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；由多芯片感測裝置所得到的以模擬信號表示的影像信號通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為以數(shù)字信號表示的影像信號；該記憶體讀寫地址控制器控制各個(gè)掃描信號在不同記憶體的寫入地址及對應(yīng)于影像陣列的實(shí)際位置；經(jīng)該模/數(shù)轉(zhuǎn)換器所傳送出的數(shù)字信號通過該記憶體讀寫地址控制器的處理而存進(jìn)該第一記憶體區(qū)塊中，并由該記憶體讀寫地址控制器記錄寫入該第一記憶體區(qū)塊中各個(gè)數(shù)值所對應(yīng)于該掃描影像的坐標(biāo)；該影像信號重整器包含一個(gè)運(yùn)算邏輯器，將儲存在該第一記憶體區(qū)塊中的掃描數(shù)值讀入到該影像信號重整器中；當(dāng)掃描影像中同一個(gè)部分被相鄰的兩個(gè)感測芯片的感測元件掃描到時(shí)，該影像信號重整器借助運(yùn)算邏輯器，將重疊的部份依據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯將重復(fù)的感測值運(yùn)算成單一的感測值，再將運(yùn)算后所得的影像信號儲存在第二記憶體區(qū)塊之中作為該區(qū)域的影像的掃描像素值；當(dāng)同一列的像素均經(jīng)該運(yùn)算邏輯器處理后，該記憶體讀寫地址控制器記錄寫入該第二記憶體區(qū)塊中的各個(gè)數(shù)值所對應(yīng)于該掃描影像的坐標(biāo)；在第二記憶體區(qū)塊中即得到該列所有對應(yīng)像素的灰階值；以及該影像合成處理器將來自該第二記憶體區(qū)塊中一列列經(jīng)重整的掃描影像的對應(yīng)的像素值，由一維的數(shù)據(jù)整合成二維的影像并輸出成一畫面，此畫面即為該掃描文件的掃描影像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的多芯片感測系統(tǒng)，其特征在于，該影像信號重整器、該記憶體讀寫地址控制器，以及該影像合成處理器為硬體元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的多芯片感測系統(tǒng)，其特征在于，該影像信號重整器、該記憶體讀寫地址控制器，以及該影像合成處理器為通過處理器達(dá)成其功能的軟體元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的多芯片感測系統(tǒng)，其特征在于，該運(yùn)算邏輯器的運(yùn)算邏輯為多數(shù)值中取其中之一或相加后平均的運(yùn)算邏輯器。
專利摘要一種以交錯并部分疊置方式配置的多芯片感測系統(tǒng)，包含多個(gè)感測芯片構(gòu)成的多芯片感測裝置，各感測芯片以橫方向前后交錯的方式排列；其中任一個(gè)感測芯片，各自具有多個(gè)感測元件與對應(yīng)的感測芯片信號處理電路其中相鄰的感測芯片其邊端相重疊，相鄰的感測芯片的部分感測元件從縱向視之呈相重疊的狀態(tài)，在掃描時(shí)，在對應(yīng)這些重疊的感測元件處的區(qū)域?qū)恢貜?fù)掃描，而為不同列的感測元件重復(fù)記錄。借助應(yīng)用相鄰的感測芯片的重疊，使得整個(gè)掃描文件均可以被掃描到，不會有失真的情況。
文檔編號H04N1/21GK202014315SQ201120107669
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者林琦斌, 洪文興, 王士毓, 蕭豐格 申請人:微像科技股份有限公司