专利名称：：扫描器的电动机速度控制装置的制作方法
技术领域：
：本发明有关于一种电动机速度控制装置，特别有关于一种应用于扫描器中，利用Y数据决定像素的取舍并控制电动机的运转方式，使光感侧元件摸组，例如电荷耦合元件(ChargeCoupledDevice，以下简称CCD)模组得以保持定速行进的扫描器的电动机速度控制装置。CCD为一种半导体元件，当CCD受光照射时，会将光强度转换为电荷量，一般来说，当受到的光照愈强，CCD内所储存的电荷愈多，依其所受光照的强度不同，其内部所储存的电荷量亦不同。基于此种特性，可将大量的CCD整齐排列，组合成CCD模组，应用在许多高科技产品中。例如，在扫描器的应用上，可利用CCD模组的感光特性，对彩色影像加以处理；其处理的方式，是利用CCD模组中的三条CCD感测器，例如红色、绿色及蓝色感测器，在曝光中，分别拾取红色、绿色及蓝色的影像信号，藉由CCD模组的作用，可将三原色影像信号转换为数据，而后再将红、绿、蓝的三原色数据加以组合，即可将CCD模组所拾取到的彩色影像信号重建。其中曝光的动作是由激发信号所控制，CCD模组每接收一激发信号，即针对三原色之一加以曝光。在扫描图像的应用中，需要做扫描解析度的设定，例如600dpi、300dpi、200dpi等等，因此、不同的扫描解析度设定，与图像像素(pixel)的取舍息息相关；举例来说，若当扫描解析度为600dpi时，扫描结果显示出第1、2、3、4、5、6点像素，则当扫描解析度降为400dpi时，相对应於600dpi时的扫描结果，便只显示出第1、3、4、6点，而当扫描解析度再降为200dpi时，相对应於600dpi时的扫描结果，便只显示出第1、4点，因此，当扫描解析度改变时，应如何选择所需的像素又不使图像失真，便成为相当关键的课题。因此，在习知的作法上，图像像素取舍的方式可分为两种，一种由软件决定，而另一种由硬件控制。软件的作法是每当CCD感测器在拾取影像信号之前，便先经由软件计算出需要显示的像素数据，并激发相对应的CCD感测器，以拾取所需的影像信号，因此，每当CCD感测器在拾取信号前，均需要经过一次软件的运算步骤，这将造成扫描时间大大增加，效率降低；除此之外，电动机的运转速度亦无法保持稳定，容易损害设备。另一种习知的作法，是由硬件控制像素的取舍。此种作法是利用存储器将扫描到的所有像素数据储存下来，之后，再将需要的数据筛选后，将不必要的数据剔除。此种作法，势必需要相当大的储存空间作为数据缓冲器用，如此一来，为提供此庞大的储存空间，生产成本必将随之提高，且软件须将不必要的数据剔除，亦造成效率降低，大大降低了产品的竞争力。综观以上所述，习知的图像像素取舍方式，在做法上具有如下缺点一、效率降低图像扫描时，每当CCD感测器在拾取信号前，均需经由软件计算而决定像素的取舍，造成扫描时间增加。二、电动机的运转速度无法保持稳定，易产生噪音，造成机体震动，影响质量。三、由硬件储存所有像素数据，耗费大量存储空间，增加生产成本。四、需要处理的数据量庞大，造成传输及软件处理时间增加，降低扫描速度。本发明的目的在于提供一种可使电动机转速保持稳定的电动机速度控制装置，可在设定扫描解析度后，先计算出所需的Y数据表，并利用Y数据，决定CCD感测器的激发状态及电动机转动的步数，进而拾取所需的影像信号，以缩短扫描时间，并使电动机转速保持稳定。本发明的另一目的在于提供一种可缩短扫描时间的电动机速度控制装置，可在设定扫描解析度后，先计算出所需的Y数据表，并利用Y数据控制电动机转速及转向，使CCD模组在非扫描区得以快速移动，并在扫描完毕的同时得以快速复归至原点，可缩短扫描时间，提高工作效率。为达成上述目的，本发明采取如下方案本发明扫描器的电动机速度控制装置，其运作方式，主要是利用预先计算好的Y数据表，控制电动机的运转模式及像素数据的取舍。Y数据表可由多个Y数据结合而成，而Y数据可包括一像素位元组，像素位元组中可包括三个像素数据位元，用以决定红色、绿色及蓝色像素数据的拾取与否。除此的外，更可利用像素数据位元的状态，决定驱动电动机运转的步数，以控制CCD模组行进的距离，举例来说，当像素位元组中有任一位元为1，电动机便必须带动CCD模组移动，而移动的步数，则依据像素数据位元中状态为1的个数总和而定，与取舍位元的状态无关；当然，从另一个角度来看，也可由像素数据位元中状态为0的位元个数总和来决定电动机运转的步数。如此，电动机运转的步数可完全由预先计算好的Y数据决定，这可节省软件的运算时间，提高扫描效率。另一方面，Y数据可包括一取舍位元，用以决定像素位元组内的数据有效与否，即用以决定三原色像素数据的取舍。此外，Y数据中可利用两位元分别控制电动机的转速及转向，使CCD模组得以快速前进至扫描区域，或扫描完毕后快速复归至原点，以提高扫描器的工作效率。在硬件方面，此种电动机速度控制装置包括一存储器，用以储存Y数据表，并与一Y数据暂存器耦接。实际应用中，在设定扫描解析度时，即可将针对设定的解析度，预先计算比相对应的Y数据表，并将其储存在存储器中。其中Y数据表中包括多笔Y数据，当CCD模组需拾取像素数据时，便由一电动机速度控制逻辑电路将一读取信号馈入存储器，当存储器接收到读取信号时，便将其中一笔Y数据馈入Y数据暂存器暂存，并将该笔Y数据传回电动机速度控制逻辑电路，此时，电动机速度控制逻辑电路便可依据Y数据的内容，控制驱动电动机，使CCD模组依照预定的速度及方向行进。除此之外，Y数据暂存器亦可输出一基础时间信号，作为选择信号用；此时可利用一多工器，同时接收一激发信号及一时序信号，并与Y数据暂存器耦接，接收基础时间信号，以在激发信号与时序信号间选择其一，作为电动机运转时的速度控制信号，并将速度控制信号馈入电动机控制逻辑电路，以控制电动机的转速及转向，使CCD模组的行进模式最佳化。本发明采取如下具体方案本发明的扫描器的电动机速度控制装置，用以控制电动机的转速及转向，电动机与一光感测元件模组连接，用以控制光感测元件模组的行进速度与行进方向；其特征在于，包括一Y数据暂存器，用以接收、储存及输出Y数据，Y数据内包括至少二个数据位元；一存储器，用以储存一Y数据表，Y数据表包括至少二笔Y数据，存储器与Y数据暂存器连接；一电动机控制逻辑电路，分别与Y数据暂存器及存储器连接，用以将读取信号馈入存储器以及接收由Y数据暂存器馈入的Y数据，并依据Y数据，控制电动机的转速与转向。所述的电动机速度控制装置，还可包括一多工器，接收一激发信号以及一时序信号，并连接至所述电动机控制逻辑电路及所述Y数据暂存器，依据自Y数据暂存器馈入的一基础时间信号，自激发信号与时序信号中择一，并将一速度控制信号馈入电动机控制逻辑电路。所述的电动机速度控制装置，其中的Y数据可包括一前进位元，用以决定所述光感侧元件模组快速前进与否；一复归位元，用以决定光感侧元件模组快速复归与否。所述的电动机速度控制装置，其中的Y数据可包括一像素位元组，包括像素数据位元，用以表示像素数据需要拾取与否；以及一取舍位元，用以决定像素位元组内的数据有效与否。所述的电动机速度控制装置，其中的像素位元可包括一红色像素位元，用以表示红色像素数据需要拾取与否；一绿色像素位元，用以表示绿色像素数据需要拾取与否；一蓝色像素位元，用以表示蓝色像素数据需要拾取与否。所述的电动机速度控制装置，其中的电动机转动步数可由所述像素数据位元中状态为1的个数总和决定或由所述像素数据位元中状态为0的个数总和决定。配合附图及较佳实施例对本发明的特征详细说明如下附图简单说明图1本发明的较佳实施例中Y数据中部份位元的功能示意图；图2本发明的电动机速度控制装置的较佳实施例的电路方框图。本发明的较佳实施例目前通用的CCD模组，具有处理彩色影像的能力，其处理的方式，是利用CCD模组中的三条CCD感测器，例如红色、绿色及蓝色感测器，在曝光动作中，分别拾取红色、绿色及蓝色的影像信号，藉由CCD的作用，可将三原色影像信号转换为数字数据型式，而后再将红、绿、蓝的三原色数字数据加以组合，即可将CC所拾取到的彩色影像信号重建。其中曝光动作由激发信号所控制，CCD感测器每接收一激发信号，即针对三原色其中的一加以曝光。表1<复归前进取舍红色绿色蓝色</table></tables>A0A1A2A3A4A5请参照第1表，该表依照本发明较佳实施例的一种Y数据格式。Y数据的长度可以是可变的，例如由6个位元所组成，包括位元A0可代表复归位元；位元A1可代表前进位元；位元A2可代表取舍位元；位元A3可代表红色像素位元；位元A4可代表绿色像素位元；以及位元A5可代表蓝色像素位元。其中各个位元的作用，将在以下说明中予以描述。表2请参照表2，其列出表1中的位元A2至A5所包含的内容。其中红色像素位元A3的状态，表示是否需要拾取CCD模组中的红色感测器信号，换句话说，这代表红色像素数据的拾取与否，视位元A3的状态而定。举例来说，当A3的状态为1时，便拾取红色像素数据；反之，当A3的状态为0时，则不拾取红色像素数据。同理，位元A4及As则分别为绿色像素位元及蓝色像素位元，用以表示CCD模组中绿色及蓝色像素数据需拾取与否。因此，位元A3至A5的状态，可显示出三原色感测器的拾取情形，此处的位元A3至A5可统称为像素位元组，据以显示出三原色影像数据的取舍情况。取舍位元A2，则用以决定像素位元组内的数据有效与否，意即用以决定三原色像素数据的取舍。举例来说，当A2的状态为1时，则像素位元组内的数据有效，此时便依据A3～A5位元的状态，决定所需的像素数据；反的，当A2的状态为0时，像素位元组内的数据无效，此时则不论A3-A5的状态为何，均不拾取任何像素数据，如表2所示。另一方面，位元A3～A5的状态，除用以代表三原色像素数据的取舍外，更重要的是，可利用A3～A5的状态，决定驱动电动机运转的步数，以控制CCD模组行进的距离。以表2为例，当位元A3～A5中有任一位元为1，电动机便必须带动CCD模组移动，而移动的步数，则依据位元A3～As的总和而定，与取舍位元的状态无关，如表2所示当然，从另一角度来看，也可由位元A3～A5中状态为0的位元个数总和，来决定电动机运转的步数。如此，电动机运转的步数可完全由预先计算好的Y数据决定，可节省软件的运算时间，提高扫描效率。因此，CCD感测器的数据拾取与否，是由Y数据中的取舍位元、红色像素位元、绿色像素位元及蓝色像素位元共同决定。因此在实际应用中，在做扫描解析度设定时，即可预先将Y数据表计算出来，当扫描时，再将Y数据表中的Y数据依序读出，据以控制三原色像素数据的取舍，及电动机运转的步数；与习知的软件控制方式相比，由于，Y数据已预先算出，因此可省略CCD感侧器在每次拾取信号前的运算时间，可缩短扫描时间，提高整体效率。本发明的重要技术特征之一CCD感侧器的激发与否与驱动电动机运转的步数由Y数据决定；本发明所涉及的光感测元件模组可以采用电荷耦合元件模组。另一方面，驱动电动机的转速及转向，则可依据表1中位元A0及A1的状态而定，其动作原理，请参照图1。在做图像扫描时，扫描区域通常仅为全尺寸的一部份。举例来说，某一图像的扫描区域130(即图像尺寸)，仅为可扫描尺寸100的一部分，亦即扫描的有效面积仅为扫描区域130，因此当扫描器开始时，可利用电动机先将CCD模组迅速移位至扫描区域130的上边缘110，而后启动CCD模组，由上往下依序对扫描区域130扫描，当扫描至扫描区域130的下边缘120时，便己完成图像扫描工作，此时便可直接将电动机依反方向运转，直接将CCD模组快速复归至原点，而不须让CCD模组走完整个可扫描尺寸100后才使其复归，如此可大大节省扫描时间，提高系统效率。因此，在作法上，CCD模组的快速复归与快速前进，可分别由两个位元A0及A1控制电动机而加以实现。以图1为例，由于扫描区域130介于上边缘110与下边缘120之间，因此可将复归位元A0设为0，而前进位元A1设为1，使CCD模组得以快速前进，直接移位至上边缘110处，而后，可将前进位元A1设为0，使CCD模组开始运作，自上边缘110起依序逐行向下扫描，直至扫描区域130的下边缘120为止；当扫描至扫描区域130的下边缘120时，便己完成图像扫描工作，此时便可将复归位元A0设为1，直接将CCD模组依反方向快速复归至原点，而不须使电动机走完整个可扫描尺寸100后才使其复归，如此可大大节省扫描时间，提高效率。从整体而言，当CCD模组在扫描扫描区域130的过程中，行进位元A1与复归位元A0皆不对电动机产生作用，使CCD模组可依据预设的扫描速率，对扫描区域130进行扫描。综上所述，CCD模组的快速前进及快速复归，可由Y数据对电动机的转速及转向加以控制而实现，以提高扫描器的工作效率。由此可知，依据Y数据以控制电动机的转速及转向为本发明的重要技术特征之一。请参照图2，其为本发明一较佳实施例的电动机速度控制装置的电路方框图，如图所示，本发明的扫描器的电动机速度控制装置包括一电动机驱动器245及一电动机M，一Y数据暂存器220、一存储器210、一电动机控制逻辑电路230、一电动机相位产生器235、一个多工器250、一计数器255、一振荡器265、一电动机速度选择暂存器275以及一上数/下数计数器240。其中，Y数据暂存器220、电动机控制逻辑电路230、电动机相位产生器235及电动机驱动器245依次连接，多工器250、计数器255、振荡器265依次连接，多工器250又分别与Y数据暂存器220、电动机控制逻辑电路230连接，电动机速度选择暂存器275连接计数器255，存储器210分别与Y数据暂存器220、电动机控制逻辑电路230连接，上数/下数计数器240分别与电动机控制逻辑电路230、电动机相位产生器235连接。另外，一主机界面285与电动机速度选择暂存器275连接。在正式执行图像扫描前，CCD模组先以低解析度的模式，将整个可扫描尺寸100快速预扫一次，藉此将所需的扫描区域130区别出来，作为驱动电动机带动CCD模组快速前进与快速复归时的依据。当使用者在设定扫描解析度时，软件便依据解析度的设定值，预先计算出在Y方向上的像素数据的取舍情况，作为扫描时像素取舍的依据，并与前进、复归等控制位元相结合，组合为所需的控制位元组，即为本发明所特有的Y数据，并可将多笔Y数据依序组合为一Y数据表，储存于存储器210中，用以控制整个扫描过程中驱动电动机的运转模式及像素数据的取舍。在电动机转动前，会先自电动机控制逻辑电路230输出一读取信号，并由信号线260将此读取信号馈入存储器210，将Y数据表中的一笔Y数据读出；而读出的Y数据经由信号线270馈入Y数据暂存器220暂存，而后将Y数据经信号线222馈入电动机控制逻辑电路230，形成一个回路。当电动机控制逻辑电路230接收到Y数据后，便可依据Y数据中的位元状态，分别由信号线212及信号线214输出时序信号以及前进/后退信号，用以控制电动机的行进速度与行进方向。由表2可知，当CCD模组在扫描区域130移动时，驱动电动机的转动步数是由CCD感测器的激发情况而定，也就是说，驱动电动机的转速与激发信号的周期时间直接相关；一般而言，由于激发信号与CCD感测器的曝光时间有关，因此激发信号所需的周期时间较长，在某些应用中，约为1毫秒。但当CCD模组在非扫描区域移动时，并不需要执行图像扫描工作，此时驱动电动机的转速可不必受激发信号的牵制，而可采用周期较短的时序信号作为电动机运转的依据，使CCD模组可快速在非扫描区域移动，以缩短所需的扫描时间，提高系统的作业效率。本发明的电动机速度控制装置，提供一个多工器250，可供使用者由外部自行设定电动机的转速。使用者可通过主机界面285，与电动机速度选择暂存器275、计数器255及振荡器265的共同作用，产生一时序信号，并将时序信号经信号线292馈入多工器250，作为电动机转速的参考。另外，多工器250亦耦接至电动机控制逻辑电路230及Y数据暂存器220，经由信号线295自Y数据暂存器220接收一基础时间信号作为选择信号，籍以在激发信号与时序信号间选择其一，作为，电动机转速的参考，并将速度控制信号馈入电动机控制逻辑电路230，使电动机转速保持最佳化。举例来说，当CCD模组需执行图像扫描工作时，多工器250可选择以激发信号为基准，使CCD模组依据预设的扫描速率行进，对扫描区域130进行扫描；反之，当CCD模组以快速前进或快速复归方式移动时，便可选择以时序信号作为电动机运转时的基准，由于时序信号频率较激发信号高，因此CCD模组可迅速移位至指定位置，这可提高系统的效率。多工器250的作用，便是视使用时机的不同，藉由信号选择而将不同的速度控制信号馈入电动机控制逻辑电路230，使CCD模组的移动速度达到最佳化。除此之外，可将上数/下数计数器240与信号线212及信号线214耦接，以接收时序信号及前进/后退信号，用以记录电动机转动的步数，当电动机未转动前，上数/下数计数器240内的数值为0，当电动机每带动CCD模组向前移动一步，便将上数/下数计数器240内的数值加1，而当电动机每带动CCD模组向后移动一步，便将上数/下数计数器240内的数值减1，当上数/下数计数器240的数值为0时，上数/下数计数器240便经由信号线280，将归零信号馈入电动机控制逻辑电路230，使电动机停止运转。最后，电动机相位产生器235可接收由电动机控制逻辑电路230馈入的时序信号及前进后退信号，并藉以驱动电动机驱动器245，使电动机得以带动CCD模组，使之行进。此外，，电动机相位产生器235可由信号线225接收半步/一步信号，藉此半步/一步信号控制CCD模组每步的移动距离，使CCD模组的移位更加精准。综合以上所述，本发明所提供的电动机速度控制装置与现有技术相比，具有如下效果一、CCD感侧器的激发与否由Y数据决定，不仅可大大减少存储器的容量，更可节省大量的软件计算时间，并可使CCD模组保持定速行进，提高整体效益。二、由Y数据控制电动机运转的转速及转向，使CCD摸组在非扫描区得以快速移动，并在扫描完毕的时得以快速复归，故可大大缩短扫描时间，提高工作效率。权利要求1.一种扫描器的电动机速度控制装置，用以控制电动机的转速及转向，电动机与一光感测元件模组连接，用以控制光感测元件模组的行进速度与行进方向；其特征在于，包括一Y数据暂存器，用以接收、储存及输出Y数据，Y数据内包括至少二个数据位元；一存储器，用以储存一Y数据表，Y数据表包括至少二笔Y数据，存储器与Y数据暂存器连接；一电动机控制逻辑电路，分别与Y数据暂存器及存储器连接，用以将读取信号馈入存储器以及接收由Y数据暂存器馈入的Y数据，并依据Y数据，控制电动机的转速与转向。2.如权利要求1所述的电动机速度控制装置，其特征在于，还包括一多工器，接收一激发信号以及一时序信号，并连接至所述电动机控制逻辑电路及所述Y数据暂存器，依据自Y数据暂存器馈入的一基础时间信号，自激发信号与时序信号中择一，并将一速度控制信号馈入电动机控制逻辑电路。3.如权利要求1所述的电动机速度控制装置，其特征在于，所述Y数据包括一前进位元，用以决定所述光感侧元件模组快速前进与否；一复归位元，用以决定光感侧元件模组快速复归与否。4．如权利要求1所述的电动机速度控制装置，其特征在于，所述Y数据包括一像素位元组，包括像素数据位元，用以表示像素数据需要拾取与否；以及一取舍位元，用以决定像素位元组内的数据有效与否。5.如权利要求4所述的电动机速度控制装置，其特征在于，所述像素位元包括一红色像素位元，用以表示红色像素数据需要拾取与否；一绿色像素位元，用以表示绿色像素数据需要拾取与否；一蓝色像素位元，用以表示蓝色像素数据需要拾取与否。6.如权利要求4所述的电动机速度控制装置，其特征在于，所述转动的步数由所述像素数据位元中状态为1的个数总和决定。7.如权利要求4所述的速度控制装置，其特征在于，所述转动的步数由所述像素数据位元中状态为0的个数总和决定。全文摘要一种扫描器的电动机速度控制装置,包括:一用以暂存Y数据的Y数据暂存器;一用以储存一Y数据表的存储器,其与Y数据暂存器连接;一电动机控制逻辑电路,分别与Y数据暂存器及存储器连接,用以接收Y数据;一多工器,其连接至电动机控制逻辑电路及Y数据暂存器,依据自Y数据暂存器馈入的一基础时间信号,自激发信号与时序信号中择一,并将一速度控制信号馈入电动机控制逻辑电路,以控制电动机的转速与转向。文档编号H04N1/047GK1232343SQ9810118公开日1999年10月20日申请日期1998年4月10日优先权日1998年4月10日发明者赖俊颖,叶宝元申请人:致伸实业股份有限公司