專利名稱：數(shù)位影像擷取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及影像擷取裝置。
現(xiàn)有影像掃描器的影像解析度常見表示方法一般是用軸座標(biāo)圖來表示的Y軸數(shù)值代表每英寸中掃描線數(shù)目，由帶動光機(jī)沿Y軸移動的步進(jìn)馬達(dá)速度來決定的，X軸數(shù)值代表光學(xué)解析度，一般為由透鏡元件的放大率及光電轉(zhuǎn)換裝置如電荷耦合元件的像素點(diǎn)數(shù)目表示，常見的如解析度600DPI，即將被掃描物的X軸方向上一英寸長的影像以透鏡元件縮小至電荷耦合元件(CCD)的600個像素點(diǎn)上進(jìn)行曝光。因此，除以軟體內(nèi)插法來模擬提高影像解析度可以不增加成本外，欲增加電荷耦合元件實際具有的像素點(diǎn)(pixel)數(shù)目來增加光學(xué)解析度，必然使掃描器價格大增，為兼顧解析度與掃描器價格不致太高，臺灣專利第313286號公開了一種“多次掃描影像掃描裝置”，其利用1/2像素點(diǎn)數(shù)目的電荷耦合元件及控制光程裝置沿X軸進(jìn)行半個文件寬度的移動來進(jìn)行二次掃描，較一次掃描提高一倍的解析度，但其必須用高倍率的透鏡，造價高且聚焦景深較淺，由

圖1、2更可得知，光程裝置11沿X軸進(jìn)行半個文件寬度的移動，對于要求定位精細(xì)的光學(xué)裝置，機(jī)件移動距離長，將嚴(yán)重影響精確度，帶動光程裝置移動的切換裝置12結(jié)構(gòu)龐大、復(fù)雜，消耗電能亦大。
本實用新型的目的是提供一種具有較好解析度而結(jié)構(gòu)較簡造價不太高的數(shù)位影像擷取裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的數(shù)位影像擷取裝置，其包含一光電感測元件及一微量位移元件，其特征是該光電感測元件具有一個以上將物體反射的光信號轉(zhuǎn)換為電信號的以相等間距排列的感測像素點(diǎn)，而微量位移元件為其位移微量距離小于該等感測像素點(diǎn)間距的微量位移元件。
上述設(shè)計主要藉該種裝置的結(jié)構(gòu)，獲得數(shù)位影像資料，達(dá)到了較多解析度而結(jié)構(gòu)較簡造價較低的效果。
下面通過附圖、實施例再作進(jìn)一步說明。
圖1、2現(xiàn)有數(shù)位影像擷取裝置的硬體動作示意圖；圖3為圖1、2的座標(biāo)示意圖；圖4為本實用新型較佳實施例光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體設(shè)置掃描器殼體中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型較佳實施例光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體內(nèi)部元件構(gòu)造結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型座標(biāo)示意圖；圖7-10為實用新型第一磁性元件及第二磁性元件的四個較佳實施例示意圖；圖11為本實用新型多次掃描較佳實施例中二次掃描方式之一掃描線數(shù)影像資料示意圖；圖12-14為本實用新型較佳實施例光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體及光電感測元件分別被步進(jìn)馬達(dá)及微量位移元件帶動后所進(jìn)行的掃描移動方式示意圖；圖15為本實用新型微量位移元件帶動整個光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體來移動微量距離的另一較佳實施例示意圖。
如圖4-10所示本實用新型包含一光電感測元件32及一微量位移元件33，其特征是該光電感測元件32具有一個以上將物體反射的光信號轉(zhuǎn)換為電信號的以相等間距排列的感測像素點(diǎn)，而微量位移元件33為其位移微量距離小于該等感測像素點(diǎn)間距的微量位移元件。其中，微量位移元件33連接于光電感測元件32，用以帶動光電感測元件32由第一位置移動一微量距離至第二位置，而將光電感測元件32于第一位置感測生成的第一電信號與于第二位置感測生成的第二電信號交錯安排并予以轉(zhuǎn)換后，便可得到數(shù)位影像資料。其中，光電感測元件32包含一透鏡元件321、一線性電荷耦合元件322及一承載基座323，透鏡元件321具有凹面，線性電荷耦合元件具有一個以上沿一第一方向線性排列且間距相等的感測像素點(diǎn)，承載基座323上固設(shè)定位透鏡元件321、線性電荷耦合元件322，透鏡元件321用以將物體反射光信號縮小導(dǎo)入，然后經(jīng)線性電荷耦合元件322生成電信號。其中，該數(shù)位影像擷取裝置中還包含將物體反射的光信號傳導(dǎo)至透鏡元件321的一反射鏡組31以及可移動進(jìn)行掃描的一光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21，光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21上固設(shè)反射鏡組31、微量位移元件33；光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21設(shè)于掃描器殼體20中，由步進(jìn)馬達(dá)帶動其導(dǎo)桿201所延伸的第二方向即Y軸方向移動，而第二方向與第一方向即X軸方向相垂直。其中，微量位移元件33包含一導(dǎo)軌裝置331、一第一磁性元件332及一第二磁性元件333，第一磁性元件332固設(shè)于光電感測元件32上，第二磁性元件333及導(dǎo)軌裝置331固設(shè)于光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21上，導(dǎo)軌裝置331使光電感測元件32可沿其進(jìn)行第一方向移動，如沿X軸進(jìn)行微量距離d的移動，第二磁性元件333用以吸引或排斥第一磁性元件332，使光電感測元件32沿導(dǎo)軌裝置331沿第一方向而距離為微量距離的往復(fù)移動；其中，第一磁性元件332為一第一永久磁鐵，第二磁性元件333則包含一電動馬達(dá)42及第二永久磁鐵43，電動馬達(dá)42固設(shè)于光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21上，第二永久磁鐵43連接至電動馬達(dá)42，其受電動馬達(dá)42帶動而于吸引或排斥第一永久磁的狀態(tài)間切換。其中，微量位移元件33的位移微量距離等于光電感測元件32感測像素點(diǎn)間距的1/2。其中，第二磁性元件333為一電磁鐵，并另設(shè)一抵頂裝置41，如彈簧，便可使光感測元件32沿導(dǎo)軌裝置331延伸的X軸進(jìn)行微量距離的往復(fù)移動，當(dāng)電磁鐵導(dǎo)通產(chǎn)生排斥時，彈簧被壓縮而光感測元件32向右移動，電磁鐵被切斷時，彈簧回復(fù)，光電感測元件左移；同樣地，其中，光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21上設(shè)置擋塊40，藉此，光電感測元件32沿導(dǎo)軌裝置331延伸的X軸進(jìn)行微量距離的往復(fù)移動，其距離可由擋塊40決定。上述圖7、8所示其需施加電流來運(yùn)作，較為耗電；而圖9所示其則需一半時間施加電流，較為省電，圖10所示則僅需每次以電動馬達(dá)42帶動棒狀的第二永久磁鐵43進(jìn)行180度旋轉(zhuǎn)時方需耗電，最為省電。其中，連接于光電感測元件32的微量位移元件33為其微量位移的總距離小于光電感測元件32感測像素點(diǎn)間距的一種微量位移元件，即其帶動光電感測元件32由第一位置移動至第二位置……以及第N位置，由第一位置至第N位置的總距離小于感測像素點(diǎn)的間距，而將第一位置感測的第一電信號、于第二位置感測的第二電信號以及第N位置感測生成的第N電信號交錯安排并予以轉(zhuǎn)換后，便可得到數(shù)位影像資料。其中，一種微量位移元件位移的每二相鄰位置間的距離等于感測象素點(diǎn)間距的1/末位置數(shù)，該末位置數(shù)即N，也即這種微量位移元件每位移二相鄰位置間的距離等于感測像素點(diǎn)之間距的1/N。其中，該影像擷取裝置還包含反射鏡組及光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體，而微量位移元件33則連接于光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21并由其帶動，將經(jīng)光電感測元件生成的電信號交錯安排并轉(zhuǎn)換后，便可得到數(shù)位影像資料。其中，光電感測元件32包含一透鏡元件321、一線性電荷耦合元件332；其中，光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21為移動于與第一方向相垂直的第二方向，即與X軸方向相垂直的Y軸方向，并藉此對物體進(jìn)行掃描。
如圖11所示其中第一掃描線區(qū)域51為光電感測元件32中線性電荷耦合元件322于第一位置上感測的區(qū)域，而第二掃描區(qū)域52則為該線性電荷耦合元件322于第二位置上所感測的區(qū)域，而線性電荷耦合元件322分別于第一位置與第二位置所生成的第一電信號與第二電信號經(jīng)交錯安排與轉(zhuǎn)換后便可得出一合成掃描線數(shù)位影像資料53。可看出利用較低解析度透鏡元件321以及線性電荷耦合元件322來對被掃描物體進(jìn)行感測，經(jīng)交錯按排得出的合成掃描線數(shù)位影像資料53，其所具有的光學(xué)解析度仍較透鏡元件321以及線性電荷耦合元件322實際解析度為高雖然無法與具有實際高解析度，例如1200DPI透鏡元件321以及線性電荷耦合元件322的影像掃描器相比，但其元件價格較低較易被消費(fèi)者接受，而且其相對于以軟體內(nèi)插法來提高影像解析度的作法，確能提供較佳的擬真效果。
如圖12、13、14所示，其為光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21以及其中光電感側(cè)元件32分別被該步進(jìn)馬達(dá)以及微量位移元件33帶動后所進(jìn)行的掃描移動方式，其中圖12表示出該光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21由掃描區(qū)域上端經(jīng)步進(jìn)馬達(dá)帶動而向下掃描至掃描區(qū)域下端箭頭61，然后光電感測元件32經(jīng)微量位移元件33帶動而從第一位置移動微量距離較佳為該等感測像素點(diǎn)向距的1/2至第二位置箭頭62，隨后光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21再從掃描區(qū)域下端經(jīng)步進(jìn)馬達(dá)帶動而向上掃描至掃描區(qū)域下端箭頭67，進(jìn)而完成全部掃描動作。圖14則為當(dāng)光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21由掃描區(qū)域上端經(jīng)步進(jìn)馬達(dá)帶動而向下掃描如箭頭68，微量位移元件33亦帶動光電感測元件32移動微量距離較佳為該方案感測像素點(diǎn)間距的1/2，用以于第一位置與第二位置間進(jìn)行切換如箭頭691、692，進(jìn)而同時完成全部的掃描動作。而將所感測生成第一電信號與第二電信號交錯安排的合成動作以及轉(zhuǎn)換動作，其可分別由軟體以及類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器來完成。
如圖15所示，其為微量位移元件33改用以帶動整個光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體21來移動該微量距離的另一較佳實施例示意圖，至于其達(dá)成較高解析度的掃描方式與上述實施例并無太大不同，故不予贅述。
權(quán)利要求1.數(shù)位影像擷取裝置，其包含一光電感測元件及一微量位移元件，其特征是該光電感測元件具有一個以上將物體反射的光信號轉(zhuǎn)換為電信號的以相等間距排列的感測像素點(diǎn)，而微量位移元件為其位移微量距離小于該等感測像素點(diǎn)間距的微量位移元件。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，微量位移元件連接于光電感測元件。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，光電感測元件包含一透鏡元件、一線性電荷耦合元件及一承載基座，透鏡元件具有凹面，線性電荷耦合元件具有一個以上沿一第一方向線性排列且間距相等的感測像素點(diǎn)，承載基座上固設(shè)定位透鏡元件、線性電荷耦合元件。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，該數(shù)位影像擷取裝置中還包含將物體反射的光信號傳導(dǎo)至透鏡元件的一反射鏡組以及可移動進(jìn)行掃描的一光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體，光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體上固設(shè)反射鏡組、微量位移元件。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，微量位移元件包含一導(dǎo)軌裝置、一第一磁性元件及一第二磁性元件，第一磁性元件固設(shè)于光電感測元件上，第二磁性元件及導(dǎo)軌裝置固設(shè)于光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體上。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，第一磁性元件為一第一永久磁鐵，第二磁性元件則包含一電動馬達(dá)及第二永久磁鐵，電動馬達(dá)固設(shè)于光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體上，第二永久磁鐵連接至電動馬達(dá)。
7.如權(quán)利要求2所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，微量位移元件的位移微量距離等于光電感測元件感測像素點(diǎn)間距的1/2。
8.如權(quán)利要求5所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，第二磁性元件為一電磁鐵，并另設(shè)一抵頂裝置。
9.如權(quán)利要求5所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體上設(shè)置擋塊。
10.如權(quán)利要求1所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，連接于光電感測元件的微量位移元件為其微量位移的總距離小于光電感測元件感測像素點(diǎn)間距的一種微量位移元件。
11.如權(quán)利要求10所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，光電感測元件包含一透鏡元件、一線性電荷耦合元件及一承載基座，透鏡元件具有凹面，線性電荷耦合元件具有一個以上沿一第一方向線性排列且間距相等的感測像素點(diǎn)，承載基座上固設(shè)定位透鏡元件、線性電荷耦合元件。
12.如權(quán)利要求11所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，該數(shù)位影像擷取裝置中還包含將物體反射的光信號傳導(dǎo)至透鏡元件的一反射鏡組以及可移動進(jìn)行掃描的一光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體，光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體上固設(shè)反射鏡組、微量位移元件。
13.如權(quán)利要求10所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，一種微量位移元件位移的每二相鄰位置間的距離等于感測象素點(diǎn)間距的1/末位置數(shù)。
14.如權(quán)利要求1所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，該影像擷取裝置還包含反射鏡組及光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體，而微量位移元件則連接于光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體。
15.如權(quán)利要求14所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，光電感測元件包含一透鏡元件、一線性電荷耦合元件。
16.如權(quán)利要求14所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體為移動于與第一方向相垂直的第二方向。
17.如權(quán)利要求14所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，微量位移元件的位移微量距離等于光電感測元件感測像素點(diǎn)間距的1/2。
18.如權(quán)利要求1所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，該數(shù)位影像擷取裝置中還包含將物體反射的光信號傳導(dǎo)至透鏡元件的一反射鏡組以及可移動進(jìn)行掃描的一光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體，光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體上固設(shè)反射鏡組、微量位移元件。
19.如權(quán)利要求18所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，一種微量位移元件位移的每二相鄰位置間的距離等于感測象素點(diǎn)間距的1/末位置數(shù)。
20.如權(quán)利要求18所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，光電感測元件包含一透鏡元件、一線性電荷耦合元件。
21.如權(quán)利要求18所述的數(shù)位影像擷取裝置，其特征是其中，光機(jī)結(jié)構(gòu)殼體為移動于與第一方向相垂直的第二方向。
專利摘要本實用新型涉及數(shù)位影像擷取裝置,為提供一種既有較好解析度而又造價不高的數(shù)位影像擷取裝置。包含:一光電感測元件及一微量位移元件,其特征是:該光電感測元件具有一個以上將物體反射的光信號轉(zhuǎn)換為電信號的以相等間距排列的感測像素點(diǎn),而微量位移元件為其位移微量距離,小于該等感測像素點(diǎn)間距的微量位移元件。用于得到數(shù)位影像資料等。
文檔編號G06K9/20GK2456238SQ0026789
公開日2001年10月24日 申請日期2000年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月29日
發(fā)明者蔡振財, 陳炯男, 呂益昌 申請人:鴻友科技股份有限公司