专利名称：多解析度扫描模组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多解析度扫描模组，特别是指一种平台式扫描装置所用的具有两种以上光学解析度读取功能，并且利用非机械移动方式切换扫描模式的多解析度扫描模组。
一般使用扫描装置扫描文件时，对于各种不同形式的文件或稿件类型有不同适用的光学解析度及扫描面积。例如扫描一般文件时，以A4尺寸的扫描面积与300DPI的光学解析度进行扫描最为适合，而当读取彩色照片时，则以4英寸600DPI的扫描模式最为适合，而当读取幻灯片或底片时，则必须进一步提高光学解析度为1200DPI，才能得到满意的效果，但所需要的扫描面积约1英寸即可。
通常的扫描装置是针对单一用途的，提供固定的一种扫描模式。例如市场上专供扫描文件用途的扫描装置大多具有A4尺寸的扫描面积，并提供较低的光学解析度；而专供读取照片的扫描装置则提供较小的扫描面积，以及较高的光学解析度，因此使用者在购买扫描器时，必须首先考虑其用途，以决定采用何种形式的扫描装置，且使用者如果有多种不同需求时，便必须分别购买多种不同规格的扫描装置，因此造成使用者相当的不便。
为解决普通扫描装置只具有单一光学解析度的缺点，多解析度图像读取装置已出现在市场上。例如“多镜头切换机构”中提出一种具有多解析度的图像扫描装置，这种图像读取装置的扫描模组中具有多组不同光学解析度的镜头，以及单一的一个CCD感测元件，并且利用机械方式移动上述镜头，使得不同光学解析度的镜头与CCD感测元件对应，从而达到变换不同扫描模式的目的。
然而现在的平台式多解析度扫描装置由于其扫描模组中除了必须装置多组不同光学解析度的镜头外，更必须预留让镜头在切换光学解析度时的移动空间，以及另外装设驱动上述镜头的驱动机构，因此使得现在的平台式多解析度扫描装置的扫描模组的体积相当地庞大。
本实用新型的主要目的是提供一种可以有效缩小扫描模组体积，而且节省扫描装置空间的多解析度扫描模组。
本实用新型的另一目的是提供一种使用非机械移动镜头方式变换扫描模式，从而使构造简化的多解析度扫描模组。
本实用新型的又一目的是提供一种可供使用者依照不同需求，切换多种图像数据读取模式的多解析度扫描模组。
本实用新型是这样实现的其是可将一被读取稿件的光学图像以多种不同光学解析度进行扫描，并将该被读取稿件的光学图像转换为电子信号输出，其中包括一反射镜组，由若干反射镜片组成，用于将上述被读取稿件的光学图像以若干个不同的路径传递；若干个镜头，可与上述反射镜组配合而产生若干个不同路径的光学输出；一感测装置，可将上述各个不同路径的光学输出转换为电子信号的输出；其特征在于该感测装置具有与上述若干个镜头相等数目、且相互对应的感测元件，且各镜头可将上述各个不同的光学输出聚焦于该若干感测元件上，而使该若干感测元件将若干光学输出转换为若干个电子信号输出；以及一切换装置，可将该若干感测元件的电子信号输出的至少一个输出至一个图像处理单元，以供作后续的图像处理。
其中该若干个镜头具有多种不同的光学解析度，且其中光学解析度最低者位于最中央位置。
其中该若干个镜头具有多种不同的光学解析度，且其中光学解析度最高者位于最中央位置。
其中该若干个镜头的光学解析度比值为简单整数比。
可将该若干个感测元件中的至少两个的电子信号输出合并，而使得与上述至少两个感测元件对应的镜头的光学图像输出合并成为一个组合图像的电子信号输出。
其中更进一步包括至少一个第一光源，其可提供一反射光源，照射在上述被读取稿件的表面，而以反射方式传递到该反射镜片组，并经由上述反射镜片组的传递而产生上述的若干个光学输出。
其中更进一步包括至少一个第二光源，其可提供至少一穿透光源以穿过上述被读取稿件的方式传递到上述反射镜片组，并经由上述反射镜片组的传递而产生上述的若干个光学输出。
其中该第二光源是一个可以与该扫描模组同步移动的光源。
其中该第二光源是一个光板。
其中该切换装置是一设置于上述感测装置与图像处理单元之间的多工器。
其中该多工器设有一个加以控制的控制开关。
其中该多工器设有一个加以控制的程序。
其中切换装置是一切控开关。
本实用新型与现在使用的平台式扫描装置所用的多解析度扫描模组相比较，其构造大为简化，且扫描模组的空间及体积也大幅缩小。
以下结合附图及实施例，详细介绍本实用新型。
图1是本实用新型第一实施例的侧面构造剖面图；图2是本实用新型第一实施例在最低光学解析度状态下的俯视剖面图；图3是本实用新型第一实施例在最低光学解析度状态下的侧剖面图；图4是本实用新型第一实施例在次高光学解析度状态下的俯视剖面图；图5是本实用新型第一实施例在次高光学解析度状态下的侧剖面图；图6是本实用新型第一实施例在最高光学解析度状态下的俯视剖面图；图7是本实用新型第一实施例在最高光学解析度状态下的侧剖面图；图8是本实用新型第二实施例的扫描模组的顶面剖视图；图9是本实用新型第三实施例的扫描模组的顶面剖视图；图10是本实用新型第四实施例的扫描模组的侧面剖视图；图11是本实用新型第五实施例的扫描模组的侧面剖视图；图12是本实用新型所使用的控制电路方框示意图；本实用新型是一种多解析度扫描模组，特别是指一种可以提供多种不同光学解析度，且可用以读取一般A4尺寸文件、照片、下负片等不同面积的稿件的多解析度平台式扫描装置。
如图1-图7所示的本实用新型第一实施例，其中主要包括一个本体10、其顶面具有一个承载装置20，用于放置一个被读取稿件21，以进行扫描；一个扫描模组30，是可沿与该承载装置20上所放置的稿件21的被读取面平行的方向直线往复位移；以及至少一个滑轨11，设置在该本体内部，以供架设该扫描模组30。
如图1所示，上述第一承载装置20包括一个透明板22，及一个可盖合于该透明板22之上的盖板23，用于将稿件21压平固定在该透明板22之上。
本实用新型第一实施例的扫描模组30具有一个壳体31，壳体31内部装设有一反射镜组40、一镜头组50、一感测装置60及一个第一光源装置70。
如图1及图2所示，该反射镜组40是由若干个不同的反射镜片所组成，上述第一光源70可提供一个光线71照射于该被读取稿件21的表面，该光线71经由该被读取稿件21的反射之后，再经由该反射镜组40的传递，可形成若干个以不同路径行进的光学输出(容后再述)。上述镜头组50则由多个不同光学解析度的镜头51、52、53所组成，并且可以将该反射镜组40的光学输出聚焦投影于上述感测装置60之上，而使该光学输出转变为一个电子信号输出。
如图2至图7所示，本实用新型第一实施例可以提供三种不同光学解析度的扫描模式。如图2所示，该镜头组50之中的镜头51、52、53并排装设在该壳体31内部的一个架体32之上，且当不同光学解析度的扫描模式下，所使用的镜头也不相同。
同时由于不同光学解析度的镜头所需的光程或物像距离分别不同，(光程是指由被读取稿件的表面开始，经由反射镜片及镜头到达图像感测装置的距离)，因此在各种不同光学解析度的扫描模式下，利用该反射镜组40之中的不同反射镜片的组合而以不同的路径将该被读取稿件21的光学图像传递到该镜头51、52、53，而形成若干个不同的光学输出。
由于一般扫描装置在使用时，大尺寸的稿件(如文件、大面积图片)是以较低光学解析度进行扫描，而需要较高光学解析度的稿件(如照片、底片)，其面积通常较小，因此本实用新型第一实施例的镜头组50将光学解析度最低的镜头51安排在位于扫描模组的本体10的最中央位置，使得该镜头51可以获得最大的扫描范围，因此如图2所示，当以最低光学解析度模式扫描时，要将被读取稿件21放置在承截装置20的透明板22最中央位置。
同时，本实用新型将光学解析度次高及光学解析度最高的镜头52、53安排在镜头51的二侧边，且当以次高及最高光学解析度进行扫描时，被读取稿件应放置在承载装置20的两侧边位置。
如图2至图7所示，本实用新型的反射镜组40若干个反射镜片41、42、43、44以及三个分别与镜头51、52、53对应的反射镜片45、46、47。
如图2至图3所示的本实用新型在最低光学解析度模式下的情形。在图3中所标示的虚线为由侧面观察的被读取稿件21的光学图像在扫描模组30内部传递的路径，而图2中所绘图的虚线则是由扫描模组30上方观察的第一种光学解析度模式下的光学图像的传递路径。
当本实用新型扫描模组在最低光学解板度的模式下，被读取稿件21的光学图像经由反射镜片41、42、43、44反射后，再经由该反射镜片45的反射而将光线传入该镜头51，因此形成了第一种光学解析度的光学输出81。
由于该模式下所提供的扫描面积最大，因此所被读取稿件21的图像经过反射镜组40中的最多的反射镜片反射后，再传递到该镜头51之中，因此使得该第一种光学输出81的光程距离最长，且所获得的扫描范围也最大。
如图4到图5所示，当本实用新型扫描模组在次高光学解析度的模式下，被读取稿件21的光学图像经由反射镜片41、42的四次反射之后，便由与镜头52对应的反射镜片46的反射而将光线折射入该镜头52，因此形成了第二种光学解析度的光学输出82。该模式下光学图像经由反射镜组40反射的次数减少，因此其光程距离也缩短。
另外如图6及图7所示，本实用新型在最高光学解析度模式下，被读取稿件21的光学图像经由反射镜41、42反射之后，便由与镜头53对应的反射镜片47的反射而将光线折射入该镜头53，因此形成了第三种光学解析度的光学输出83。此状态下的光学图像经由反射镜组40反射传递的次数最少，因此其光程距离亦最短。
由于平台式扫描装置用于驱动扫描模组的步进电机的动作必须配合镜头的光学解析度而加以调整，以使得步进电机的每一个步进距离或其倍数等于扫描器在各种光学解析度下的像素(Pixel)的距离(例如600DPI时步进电机的步进距离必须为1/600英寸)，再加上步进电机的步进距离只能够以简单的整数比例(如1∶2∶3或1∶2∶4)的方式进行调整，因此本实用新型镜头组50中的每一个镜头51、52、53的光学解析度也可配合设计为采用简单整数比的比例(如300dpi，600dpi，及1200dpi的比例，或是400dpi，800dpi，1200dpi的比例)。
本实用新型最主要特征是在该感测装置60中具有三个分别与各种不同光学解析度的镜头51、52、53相互对应的感测元件61、62、63。该实施例中所用的感测元件61、62、63为CCD光耦合元件。其可将前述光学输出转换为电子讯号的输出。如图2、图4及图6所示该感测元件61、62、63的位置分别与前述镜头51、52、53相互对准，且只能够分别接收与其对应的镜头所传递过来的光学输出。因此藉由该感测元件61、62、63与镜头51、52、53相互配合，便可以将前述三种不同光学解析度模式下的光学输出81、82、83转换为三种不同光学解析度模式下的电子信号输出。
如图12所示，本实用新型扫描模组的控制电路中，藉由一个多工器90控制上述感测元件61、62、63其中之一的电子信号输出传送到一个图像处理及控制单元91，再经由该图像处理及控制单元将处理过的电子信号输出传送到电脑92做后续处理。另外该控制电路中还包含一个使用者介面单元93，以供使用者操控扫描装置及切换扫描的模式，以及一个驱动系统94，用于驱动该扫描模组的移动。
上述多工器90的切换动作可以经由使用者从使用者介面单元93下达指令使该多工器90产生切换动作，也可以从电脑92以软件控制的方式下达命令使多工器90产生切换动作。此外本实用新型的控制电路设计也可以将该多功器更改为一个切换开关，以供使用者直接以切换开关控制感测元件61、62、63的电子信号输出的切换动作。
本实用新型藉由以上设计，由于每一个不同光学解析度的镜头51、52、53分别具有一个对应的感测元件61、62、63，因此切换不同扫描模式的时候，可以完全藉由电路控制的方式，使得三个感测元件61、62、63其中之一的电子信号输出传送到图像处理及控制单元，完全不必移动镜头51、52、53及反射镜组40的中的任何一个反射镜片，因此使得本实用新型扫描模组30内部不必预留镜头组50的移动空间，也不必装设驱动镜头组50的驱动装置，因此使得该扫描模组30的构造简单，空间及体积亦可缩小。
如图8所示的为本实用新型的第二种实施例，该第二实施例是将一个最低光学解析度的镜头51A安排在扫描器最中央位置，而且将二个光学解析度较高的镜头52A、53A装置在镜头51A的两侧边位置。该实施例最主要特征是该镜头52A、53A具有相同的光学解析度，当该扫描器进行扫描时可以利用最低光学解析度的镜头51A对整个承载装置的全部面积进行扫描，也可利用镜头52A、53A的其中之一以较高光学解析度对承载装置20的透明板22的相对区域进行扫描。此外该第二实施例更可以使该两镜头52A、53A的扫描区域分别只有承载装置20的透明板22一半的宽度，而后将与镜头52A、53A对应的感测元件62A、63A所产生的电子信号加以合并形成一个合成的电子信号，而将该两个镜头52A、53A所扫描到的图像加以合并，因此可以在较高光学解析度模式下获得与低光学解析度模式下相同的扫描面积。
如图9所示的为本实用新型的第三实施例，该第三实施例的镜头组50B将最高光学解析度的镜头51B安排在扫描器最中央位置，并且将两个光学解析较低的镜头52B、53B安排在镜头51B的两侧。该实施例可以利用镜头51B以最高光学解析度对承载装置20的透明板22中央的一部份区域进行扫描，也可利用镜头52B、53B的其中之一以较低的光学解析度对承载装置20的透明板22的左侧或右侧的部分区域进行扫描，或者是利用镜头52B、53B的图像加以合并，而以较低的光学解析度对整个承载装置20的透明板22的面积进行扫描。
如图10所示的为本实用新型的第四实施例，该第四实施例将承载装置20的压板23更换为一个穿透稿光源72，该穿透稿光源72内部装设有一个可以与扫描模组30同步移动的第二光源73。该第二光源73可以提供一个穿透光线74，该穿透光线74可以穿透过一个放置在承载装置20的透明板22顶面的穿透稿件24，然后再经由该反射镜组40及镜头组50将该穿透稿件24的光学图像聚焦于该感测装置60上，而使该穿透稿件24的光学图像被读取。
如图11所示的为本实用新型第五实施例，该第五实施例也为一个穿透稿件及反射稿件通用的构造，其与第四实施例不同之处是穿透稿光源75之中装置有一个不会移动的光板76，光板76的光线可穿透过穿透稿件24，而使穿透稿件24的光学图像被读取。
权利要求1.一种多解析度扫描模组，其是可将一被读取稿件的光学图像以多种不同光学解析度进行扫描，并将该被读取稿件的光学图像转换为电子信号输出，其中包括一反射镜组，由若干反射镜片组成，用于将上述被读取稿件的光学图像以若干个不同的路径传递；若干个镜头，可与上述反射镜组配合而产生若干个不同路径的光学输出；一感测装置，可将上述各个不同路径的光学输出转换为电子信号的输出；其特征在于该感测装置具有与上述若干个镜头相等数目、且相互对应的感测元件，且各镜头可将上述各个不同的光学输出聚焦于该若干感测元件上，而使该若干感测元件将若干光学输出转换为若干个电子信号输出；以及一切换装置，可将该若干感测元件的电子信号输出的至少一个输出至一个图像处理单元，以供作后续的图像处理。
2.如权利要求1所述的多解析度扫描模组，其特征在于其中该若干个镜头具有多种不同的光学解析度，且其中光学解析度最低者位于最中央位置。
3.如权利要求1所述的多解析度扫描模组，其特征在于其中该若干个镜头具有多种不同的光学解析度，且其中光学解析度最高者位于最中央位置。
4.如权利要求1所述的多解析度扫描模组，其特征在于其中该若干个镜头的光学解析度比值为简单整数比。
5.如权利要求1所述的多解析度扫描模组，其特征在于可将该若干个感测元件中的至少两个的电子信号输出合并，而使得与上述至少两个感测元件对应的镜头的光学图像输出合并成为一个组合图像的电子信号输出。
6.如权利要求1所述的多解析度扫描模组，其特征在于其中更进一步包括至少一个第一光源，其可提供一反射光源，照射在上述被读取稿件的表面，而以反射方式传递到该反射镜片组，并经由上述反射镜片组的传递而产生上述的若干个光学输出。
7.如权利要求1所述的多解析度扫描模组，其特征在于其中更进一步包括至少一个第二光源，其可提供至少一穿透光源以穿过上述被读取稿件的方式传递到上述反射镜片组，并经由上述反射镜片组的传递而产生上述的若干个光学输出。
8.如权利要求7所述的多解析度扫描模组，其特征在于其中该第二光源是一个可以与该扫描模组同步移动的光源。
9.如权利要求7所述的多解析度扫描模组，其特征在于其中该第二光源是一个光板。
10.如权利要求1所述的多解析度扫描模组，其特征在于其中该切换装置是一设置于上述感测装置与图像处理单元之间的多工器。
11.如权利要求10所述的多解析度扫描模组，其特征在于其中该多工器设有一个加以控制的控制开关。
12.如权利要求10所述的多解析度扫描模组，其特征在于其中该多工器设有一个加以控制的程序。
13.如权利要求1所述的多解析度扫描模组，其特征在于其中切换装置是一切控开关。
专利摘要一种使用于平台式扫描装置的多解析度扫描模组,其中包括:一反射镜组,及若干个镜头,其可与反射镜组配合,而产生若干个不同的路径且不同解析度的光学输出,并将各个不同的光学输出聚焦在一个感测装置;其特征在于:感测装置具有与镜头相等数目、且相互对应的感测元件,并可藉由控制电路的控制,使感测元件的电子信号输出的至少一个输出到图像处理单元中,以供作后续的图像处理。
文档编号G06K7/10GK2358500SQ98204578
公开日2000年1月12日 申请日期1998年5月20日 优先权日1998年5月20日
发明者蔡水泉 申请人:蔡水泉