专利名称：可定位扫描起始点的图像扫描装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种图像扫描装置，特别是涉及一种能精确且有效地定位扫描参考点的图像扫描装置。
随着多媒体时代的来临，图像扫描器的使用日益普遍，而且使用者对于扫描质量与速度的要求也逐渐提高。由于扫描器光机(carriage)一般以步进马达驱动，当光机完成扫描回到扫描器的出发位置(home)时，未必每次都可以精确地停留在相同的出发位置上，因此若能将图像扫描器中用以作为图像撷取的光机精确地且有效地由出发位置移动至文件扫描起始点，来开始进行扫描动作，便可防止部分文件图像因未被扫描而漏失掉，或产生扫描器扫描到非文件图像的部分现象，以提高扫描文件的质量。传统的做法在图像扫描时，必须先寻找出厂前即已选定好的一“扫描参考点”，再通过该扫描参考点的座标值与扫描起始点间于出厂前即已设定好的“距离向量关系”，来找到扫描起始点的位置，才可开始进行扫描动作。传统图像扫描起始点的定位方法包括有下列几种方式(a)请参照
图1，在台湾专利公告第147499号中，使用校正纸10上面的一反射区域12的交角作为参考点Q，从而对于扫描起始点进行定位的动作。其定位的方式是，因为参考点Q与扫描起始点P的相对位置在出厂前已被固定，所以，光机11只要顺着Y轴的方向以慢慢寻边的方式判断反射区12与校正纸10间的颜色差异变化以取得参考点Q的位置之后，便可得知扫描起始点P的位置，而能够移动至扫描起始点P，开始进行扫描动作。
(b)请参照图2，在台湾专利公告第338868号中，其使用校正纸20上面的一既定的标记图案22来进行定位的动作。当光机21停留在标记图案22上的任意一条扫描线上取得标记图案22上的两参考点Q1与Q2的时候，便可根据两参考点的座标位置、标记图案22的既定函数关系、以及标记图案上的一预设参考点Q与扫描起始点P间的预设长度，来取得扫描起始点P的位置，而达成对扫描起始点P定位的目的，以进行扫描动作。
但是，在传统印制反射区域或标记图案及安装校正纸的方法中，至少会导致下列三种误差
第一，校正纸印制反射区域或标记图案时的误差。
第二，校正纸切割时的误差，即当反射区域或标记图案在大片的校正纸料件中大批印制完毕之后，要将个别校正纸切割下来时，切割过程无法与原先所设计的图形尺寸距离完全吻合而产生误差。
第三，粘贴时的误差，即将校正纸贴到扫描装置时，粘贴的位置无法与当初设计的位置及向量关系完全吻合而产生的误差。
由于移动光机以进行图像扫描时，在X轴与Y轴上均以图素为单位，若以一般分辨率为600dpi(dot per inch)的扫描器而言，在每一英寸间便有600个图素点，故而上述的误差，对于高精确度要求的扫描器而言，不仅无法接受，而且也难以避免。
本实用新型的目的在于提供一种可定位扫描参考点的图像扫描装置，免去校正纸在印制及切割时的误差，以提高图像扫描的精确度，提高扫描图像的质量。
本实用新型的目的是这样实现的，即提供一种图像扫描装置，包括一机壳，在机壳上设有一用以放置一待扫描物件的扫描平台，其中所述扫描平台具有四边，其中所述四边中包括一上宽边，所述机壳上还设有一内表面；一光机，装设于所述扫描平台相对于所述待扫描物件的下方，用以对所述扫描平台上的待扫描物件进行扫描，其中，在完成一次扫描后的光机返复于一出发线，其中所述出发线与所述扫描平台的上宽边平行；以及一校正纸，固定于所述机壳的内表面、所述出发线与所述扫描平台的上宽边之间，所述校正纸包括一以冲压切割制作工艺完成的镂空标记区块，所述标记区块以一预设的函数组来定义，并具有一参考点，在所述光机移动至一扫描线上之后，所述光机根据扫描到的标记区块与所述扫描线的交点，配合所述标记区块的预设函数组，寻找出所述参考点的位置并从而定位出一扫描起始点的位置。
也就是说，该图像扫描装置包括机壳、光机与校正纸。机壳包括扫描平台，用以放置待扫描文件。而校正纸，固定于机壳的内表面、光机出发线与扫描平台的上宽边之间，此校正纸包括一以冲压切割制程完成的镂空标记区块，此标记区块可以一预设的函数组来定义，并具有一参考点，在光机移动至一扫描线上之后，可根据扫描到的标记区块与扫描线的交点，配合标记区块的预设函数组，寻找出参考点的位置。其中，校正纸与机壳内表面具有不同的明暗度。
以下结合附图，详细说明本实用新型的实施例，其中图1为传统图像扫描装置的扫描起始点定位示意图；图2为另一传统图像扫描装置的扫描起始点定位示意图；图3A及3B为本实用新型一较佳实施例的一种扫描装置的上视示意图；图4为本实用新型的扫描装置的立体侧视图；图5A～图5C，其为利用冲压切割法制造本实用新型所使用的校正纸的流程图；图6为图3中将标记区块以另一形状表示的示意图；图7为图3中当标记区块的斜边为任意的函数图形时的示意图；图8为由二函数定义的标记区块的示意图；图9为两个标记区块的示意图。
图3A及图3B为本实用新型一较佳实施例的一种扫描装置的上视示意图。其中，图3A所绘示是本实用新型的校正纸(Calibration Paper)示意图；图3B绘示的是将校正纸310固定在扫描装置上以定义出一参考点Q的示意图。图4绘示的是依照本实用新型的扫描装置的立体侧视图，其中，标号402标示的是扫描器上盖。
请同时参考图3A～图3B与图4，光机(Carriage)302在未启动或暂置(Ready)状态或在完成一次扫描之后，位于一出发线304上。扫描平台306具有四边，上宽边306a是其中的一边，位于机壳308的内侧，用以放置待扫描文件(未示于图中)，X轴与Y轴的方向定义如图3A所示。光机302沿着Y轴方向移动，以撷取待扫描文件的图像。校正纸310固定于机壳308之内表面、光机出发线304与扫描平台上宽边306a之间，出发线与该扫描平台的上宽边实质上平行。在校正纸310约略中央处为镂空的标记区块312，而标记区块312较佳的为一等腰直角三角形。将等腰直角三角形的一股313平行于Y轴，另一股317与股313垂直，斜边319与股313交会于一点Q上。
利用参考点Q定位以进行图像扫描的方法如下首先，将待扫描文件放置于扫描平台306。之后，将光机302移至一扫描线314，该扫描线314的选择可以是相当粗略的，只要落在标记区块312的范围之内就可以使光机302得以感测到标记区块312，并取得扫描线314各与股313与斜边319的交点A、B。接着，利用等腰直角三角形的特征得知，交点A与交点B的距离等于交点A与参考点Q的距离，故而可得到参考点Q的座标值。最后，开始进行扫描动作。
例如，假设交点B点的座标值为(x1，y1)，且角点C的座标值为(x2，y2)。交点A及参考点Q的X座标值与角点C的X座标值均相同，即为x2。因交点A与交点B点位于同一扫描线上，因此有相同的Y座标值y1，换言之交点A的座标即为(x2，y1)，所以线段AB的长度值即为x1-x2，由于函数曲线为一条斜率为1的直线，所以线段AQ与线段AB具有相同的长度，因此可以得到参考点Q的Y座标值为y1＋x1－x2。所以，参考点Q的座标值为(x2，y1＋x1－x2)。如此，光机302得以快速且正确地找到图像参考点Q的位置，开始进行扫描动作。
本实用新型的特点之一在于以“冲压切割”方式制成镂空的标记区块，与传统方法相比可以减少印制与切割造成的误差。传统上标记区块先以印制法印制于完整而不镂空的校正纸上，因印制法将多个标记区块先印制于一大片的校正纸材质中，再将该多个标记区块依序切割出来，但因印制与切割分属两道程序，且难以准确切割，因此印制方法的误差会较大。至于本实用新型的冲压切割法因不须印制与切割，所以不会有印制及切割所产生的误差，其误差仅存在于模具制造的精准度，而这一部分的误差一般而言是远低于印制法的。
请参照图5A～图5C，其为利用冲压切割法制造本实用新型所使用的校正纸的流程图。图5A所绘示的冲压切割所使用的模具前视图；图5B所绘示的是冲压切割前的示意图；图5C所绘示的是冲压切割后的示意图。将所要冲压切割的校正纸板图形502刻于模具504上，制造时，只要将模具504对校正纸材料506进行冲压切割，便可完成校正纸310的制作。然而，值得注意的是，虽然本实用新型图5A～图5C所绘示的冲压切割是以每次完成一校正纸为例来说明，然而，在实际制作上，可以利用具有多个校正纸板图形的模具，使在一次冲压切割制作工艺即可完成多个校正纸的制作。
本实用新型的另一特点在于利用校正纸310与机壳308内表面对于光线的反射性差异，来定义出参考点Q。因为校正纸310可以是利用粘贴的方法固定于机壳308内表面，所以光机302感测到镂空的标记区块312的颜色即是机壳308内表面的颜色，故而所选用的校正纸310与机壳308内表面的颜色以明暗度差异大，例如是黑色与白色，可得到较佳的效果。当然，对目前大部分的扫描装置而言，只要颜色有差异，也可识别出标记区块312。
在上述说明中，以标记区块312为等腰直角三角形时为例作说明，当然，标记区块312也可为任意的函数图形，只要出厂前将该函数关系设定于扫描器中，成为使用者操作时的已知函数即可。
如图6所示的校正纸，其标记区块602为一等腰钝角三角形，以非钝角的一顶点来作为参考点Q，参考点Q的对边平行于X轴，其中顶点S为钝角、顶点R为另一非钝角的顶点。故而，线段SR与线段SQ的等长，线段QR为等腰三角型的最长边，且线段QS与Y轴的夹角θ为一已知值。当光机302移动至扫描线314时，分别得到扫描线314与线段QS、QR的交点S′与R′。因为三角形S′R′Q仍为等腰三角形。所以，可以通过交点S′与R′所形成的等腰三角形S′R′Q的几何关系，以及夹角θ来精确地得到参考点Q的座标值。
再请参照图7，其所绘示的是当标记区块702的斜边为任意的函数图形时的示意图。在实际应用上，当然是以简单函数较易实施。例如在图7中，是以函数图形为一抛物线704为例做说明，且以抛物线704与垂直于Y轴的线706的切点来作为参考点Q。当光机302移动至扫描线314时，即可得到扫描线314与抛物线704的交点T的座标，再经由抛物线的函数关系得到图像参考点Q的位置，而可快速地将光机302定位，对待扫描文件进行扫描。
请参照图8，其所绘示的是由二已知函数曲线定义的标记区块802的示意图。标记区块802可由二函数曲线界定而成。二函数曲线例如为函数曲线804与函数曲线806，并相交于S点与Q点，其中Q点为参考点，而函数曲线804例如为一直线。扫描线314分别与函数曲线804与函数曲线806相交于交点U与交点V。可利用交点与交点V的函数关系，求出参考点Q的座标值。
在上述说明中，以标记区块在校正纸的约略中心为例来说明，因为经实验发现灯管的亮度分布使得一般扫描平台的中间区域亮度最高，所以寻边效果最好；然而标记区块的位置应不限于此，实际实施时仍然可以将该标记区块设置在校正纸的左方、右方或其他预设的地方，只要灯管的亮度足以使光机分辨出校正纸与机壳内表面颜色的差异即可。如图9所示，其标记区块902有两个，且分别位于校正纸910的两侧。
此外，应注意的是，上述实施例为了便于说明，故将标记区块的图示作放大，在实际状况下，只要小面积的标记区块便可达到很好的扫描起始点的定位效果。
并且，虽然上述实施例仅以寻找扫描参考点为例来说明，但是，熟悉此技术的人员应知道，在定位出参考点之后，可轻易地得知扫描起始点的位置。故，定位出扫描起始点的方法不在此赘述。
本实用新型装置的优点在于，该图像扫描装置作为定位的校正纸的制造方法简易而且误差小，以提高扫描图像质量。
权利要求1.一种图像扫描装置，包括一机壳，在机壳上设有一用以放置一待扫描物件的扫描平台，其中所述扫描平台具有四边，其特征在于，所述四边中包括一上宽边，所述机壳上还设有一内表面；一光机，装设于所述扫描平台相对于所述待扫描物件的下方，用以对所述扫描平台上的待扫描物件进行扫描，其中，在完成一次扫描后的光机返复于一出发线，其中所述出发线与所述扫描平台的上宽边平行；以及一校正纸，固定于所述机壳的内表面、所述出发线与所述扫描平台的上宽边之间，所述校正纸包括一以冲压切割制作工艺完成的镂空标记区块，所述标记区块以一预设的函数组来定义，并具有一参考点，在所述光机移动至一扫描线上后，所述光机根据扫描到的标记区块与所述扫描线的交点，配合所述标记区块的预设函数组，寻找出所述参考点的位置并从而定位出一扫描起始点的位置。
2.如权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述标记区块为一等腰直角三角形。
3.如权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述标记区块为一等腰钝角三角形。
4.如权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述标记区块由一第一边、一第二边与一函数曲线所定义。
5.如权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述标记区块由一第一函数曲线与一第二函数曲线所定义，所述第一函数曲线与所述第二函曲线交于一第一点与一第二点，所述参考点为所述第一点。
6.如权利要求5所述的图像扫描装置，其特征在于，所述第一函数曲线为一直线。
7.如权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述校正纸与所述机壳的内表面具有明暗度差异。
8.如权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述标记区块约略位于所述校正纸的中央。
9.如权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述标记区块具有多个区块。
10.如权利要求9所述的图像扫描装置，其特征在于，所述标记区块具有二个区块，分别位于所述校正纸的两侧。
专利摘要一种可定位扫描起始点的图像扫描装置,包括机壳、光机与校正纸。机壳包括扫描平台,用以放置待扫描文件。校正纸,固定于机壳内表面、光机出发线与扫描平台上宽边间,校正纸包括一以冲压切割制程完成的镂空标记区块,此标记区块以预设函数组来定义,并具有参考点,在光机移动至扫描线上后,可根据标记区块与扫描线的交点,配合标记区块预设函数组,寻找出参考点位置,间接找出扫描起始点位置。校正纸与机壳内表面有不同的明暗度。
文档编号G06K9/20GK2480919SQ0122135
公开日2002年3月6日 申请日期2001年6月7日 优先权日2001年6月7日
发明者施伯升, 林信宏 申请人:虹光精密工业股份有限公司