專利名稱：多分辨率掃描裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用圖像信息的總光程變化，而達到多分辨率目的的掃描裝置。
背景技術：
一般文件及底片的圖像掃描，因所需掃描的范圍以及所需的分辨率各不相同，故有專用的文件掃描器及底片掃描器，以提供各種不同分辨率的掃描需求。
但在一臺掃描器上同時滿足低分辨率與高分辨率的掃描需求，是目前產品的設計趨勢，因此我國專利公告第342158號實用新型專利案、第391604號實用新型專利案，以及第368240號實用新型專利案，即揭露利用多組光感測元件與透鏡組的配合，或利用不同光學路徑的反射鏡組與透鏡組，配合遮罩對光線遮蔽以進行光路切換，而達到雙分辨率的掃描效果。
以上雙分辨率掃描裝置的設計，需利用多組的光感測元件與透鏡，將大幅度提高掃描器的制造成本；且掃描裝置的分辨率受到光感測元件與透鏡的數量限制，無法直接利用現有光感測元件及透鏡的組數，更進一步地提高掃描的分辨率，因此對于目前掃描器分辨率日益增加的情況而言，此種利用多組光感測元件與透鏡配合而構成的雙(多)分辨率結構，根本趕不上目前的市場需求。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種通過圖像信息的總光程變化，而達到多分辨率掃描目的的掃描裝置。
本實用新型的目是這樣實現的，即提供一種多分辨率掃描裝置，用以將代表掃描稿件后所產生的光學圖像的圖像信息進行處理，其包括有一圖像信息產生暨光程變換系統(tǒng)，其由一產生圖像信息的掃描用光源及一接收圖像信息并供反射行進的光線折疊裝置所構成，其中所述光線折疊裝置由一第一反射鏡組及一與所述第一反射鏡組相對的第二反射鏡組所構成，且所述第一反射鏡組與光源至少有一能移動的以改變光源與光線折疊裝置的對應位置；一用以接收由光線折疊裝置所傳出的圖像信息并反射所述圖像信息的最終反射鏡；一透鏡模塊，設置在最終反射鏡所反射出的圖像信息的光路中，以接收最終反射鏡所傳出的圖像信息并進行聚焦；以及一用以接收由透鏡模塊聚焦的所述圖像信息的光感測元件。
也就是說，改變圖像信息的總光程的方式，是通過改變掃描用光源與供圖像信息反射行進的光線折疊裝置之間的相對位置而達成的；其包括可以通過改變光源位置，或改變光線折疊裝置的位置，或同時改變光源及光線折疊裝置的位置，由此使圖像信息的行進總光程發(fā)生變化，本實用新型是利用調整總光程，以達到增大放大率M與分辨率的效果。本實用新型結構簡單，并操作簡便容易。
由上可知，要提高放大率可通過縮短物距p而達成的。即可通過縮小總光程T而達成。
例如在縮短物距p的情況下，原稿4(如虛線所示)的圖像信息，通過透鏡3而聚焦至感測器2上。此時放大率即隨著物距的縮短而增大。然而為了符合成像原理，在物距p改變后，原來的像距q也必須微調整成q＇，以達到良好的聚焦效果。
此時，物距由p變成p＇，且p＇＜p，而像距也由q變成q＇(該像距的變化可通過透鏡與成像位置的距離變化而達成，且q＇近似于q)，并新形成的放大率M＇(＝q＇/p＇)將大于原先的放大率M(＝q/p)。
舉例而言，假設原稿1為8英寸寬，而感測器2中具有9600個感測單元，則將8英寸寬的圖像信息記錄在9600個感測單元中，即可達到1200dpi的分辨率。若原稿4為4英寸寬，則將4英寸寬的圖像信息記錄在9600個感測單元中，即可達到2400dpi的效果。
本實用新型的主要原理即是利用調整總光程，以達到增大放大率M與分辨率的效果。其具體實施方式
將說明于下。
以下將說明第一實施例的結構及圖像信息的行進狀態(tài)，請參閱圖2所示，一圖像信息產生暨光程變換系統(tǒng)10，包括有一光源11及一光線折疊裝置12。
該光源11是用來掃描稿件13并由此產生圖像信息14。其中該圖像信息14是光源11的光線投射在稿件13后所產生的散射光線。
該光線折疊裝置12包括有一個第一反射鏡組15，及一個與該第一反射鏡組15相對的第二反射鏡組16。且在本實施例中的該第一反射鏡組15與該第二反射鏡組16均為一平面反射鏡。
該光源11與該光線折疊裝置12是可相對位移，由此改變彼此間的相對位置。例如將該光線折疊裝置12的第一反射鏡組15制設成可以移動，由此使該第一反射鏡組15遠離或接近光源11，而改變光線折疊裝置12與光源11之間的相對位置。
而要移動該第一反射鏡組15可通過齒輪，或連桿，或電磁閥、或馬達，或其他等效驅動裝置。但在此所稱的驅動裝置是一般技術故不再詳細描述，且以下有關該第一反射鏡組15的驅動方式與結構也不再贅述。
一最終反射鏡17組設在光線折疊裝置12的一側，且使最終反射鏡17的反射面18對應光線折疊裝置12，由此接收由光線折疊裝置12所傳出的圖像信息14，并將所接收的圖像信息14反射傳出。
一透鏡模塊19設置在最終反射鏡17所反射傳出的圖像信息14的光路中，供接收該圖像信息14并進行聚焦。
限定物距(p)為該圖像信息14自稿件13處散射后，經光線折疊裝置12與最終反射鏡17，而至透鏡模塊19的光程。
一光感測元件21組設在穿過該透鏡模塊19的圖像信息14的光路上，用以接收經透鏡模塊19聚焦的圖像信息14。
限定像距(q)為該透鏡模塊19與該光感測元件21間的光程。該透鏡模塊19與該光感測元件21之間的相對距離，是可以通過馬達，或電磁閥，或其他等效裝置加以微調的，以達到改變像距的目的。
若該透鏡模塊19與光感測元件21之間的相對位置固定(即像距固定)，則該透鏡模塊19的焦距(f)應具備變焦作用。
第一實施例中移動第一反射鏡組使光程減少。請再參閱圖2所示，該圖像信息14在光線折疊裝置12的第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間共反射6次，隨后由最終反射鏡17反射，且經透鏡模塊19而成像于該光感測元件21上。
請參閱圖3所示，在光源11固定的情況下，移動該第一反射鏡組15使遠離該光源11(即由虛線位置移動到實線位置)。此時由稿件13所散射傳出的圖像信息14在第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間共反射了4次，隨后由最終反射鏡17反射，且經透鏡模塊19而成像于該光感測元件21上。
請參閱圖4所示，又在光源11固定的情況下，移動該第一反射鏡組15使更遠離該光源11(即由虛線位置移動到實線位置)。此時由稿件13所散射傳出的圖像信息14在第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間共反射了2次，隨后由最終反射鏡17反射，且經透鏡模塊19而成像于該光感測元件21上。
比較圖2、圖3及圖4所示，可發(fā)現當該第一反射鏡組15離光源11愈遠，則圖像信息14在第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間的反射次數就愈少。如此由圖像信息14反射行進而形成的物距就愈小。而在物距明顯變小，以及像距變化不大的條件下，透過移動第一反射鏡組15遠離該光源11，則能獲得較大的放大倍率及分辨率。
當改變物距p使總光程p+q產生變化時，則需進一步微調該透鏡模塊19與該光感測元件21間的距離(即像距q)，或改變該透鏡模塊19的焦距f，由此可使圖像信息14能符合成像原理(1/p+1/q＝1/f)的要求，而清楚地成像在光感測元件21上。而不論是像距的調整，或焦距的變化，均可隨著物距改變的同時而自動調整完成。
再比較圖2、圖3及圖4所示，各圖中自該稿件13傳出的圖像信息14雖不相同，但由于光線在稿件13上產生散射而傳出，所以在亮度允許的情況下，取用不同光學路徑的圖像信息14仍然可以獲得清楚的掃描效果。而以下其他各實施例所說明的圖像信息14的擷取情形，均與此相同故不再贅述。
以下描述第二實施例結構及圖像信息的行進狀態(tài)，請參閱圖5所示，一圖像信息產生暨光程變換系統(tǒng)10，其包括有一光源11及一光線折疊裝置12。
該光源11用來掃描稿件13并由此產生圖像信息14。其中該圖像信息14是光源11的光線投射在稿件13后所產生的散射光線。
該光線折疊裝置12包括有一第一反射鏡組15，及一與該第一反射鏡組15相對的第二反射鏡組16。且在本實施例中的第一反射鏡組15與該第二反射鏡組16均為一平面反射鏡。
移動該光源11與該光線折疊裝置12來改變位置(由虛線位置變化實線位置)，例如將該光線折疊裝置12的第一反射鏡組15制設成可以移動，且該光源11也制設成可以移動。在設計上，該第一反射鏡組15與光源11為可以固定在同一機座(未顯示)上一起移動。據此，當同步移動該第一反射鏡組15與該光源11，可使光源11相對遠離或接近該第二反射鏡組16，而該第一反射鏡組15與該第二反射鏡組16也產生對應位置的變化，由此達到改變光線折疊裝置12與光源11之間的相對位置。
一最終反射鏡17組設在光線折疊裝置12的一側，且使最終反射鏡17的反射面18對應光線折疊裝置12，以接收由光線折疊裝置12所傳出的圖像信息14，并將所接收的圖像信息14反射傳出。
一透鏡模塊19設置在最終反射鏡17所反射傳出的圖像信息14的光路中，供接收該圖像信息14并進行聚焦。
限定物距(p)為該圖像信息14自稿件13處散射后，經光線折疊裝置12與最終反射鏡17，而至透鏡模塊19的光程。
一光感測元件21組設在穿過該透鏡模塊19的圖像信息14的光路上，用以接收經透鏡模塊19聚焦的圖像信息14。
限定像距(q)為該透鏡模塊19與該光感測元件21間的光程。該透鏡模塊19與該光感測元件21之間的相對距離，是可以通過馬達，或電磁閥，或其他等效裝置加以微調的，由此達到改變像距的目的。
而若該透鏡模塊19與光感測元件21之間的相對位置固定(即像距固定)，則該透鏡模塊19的焦距(f)應具備變焦作用。
第二實施例中移動第一反射鏡組與光源使光程減少。請再參閱圖2所示，該光源11與該第一反射鏡組15在最初位置上，該圖像信息14在光線折疊裝置12的第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間反射了6次。
請再參閱圖5所示，當光源11與第一反射鏡組15依圖式方向向左移動后(即由最初的虛線位置移動到實線位置)，該圖像信息14在光線折疊裝置12的第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間共反射4次，隨后由最終反射鏡17反射，且經透鏡模塊19而成像在該光感測元件21上。
請參閱圖6所示，又移動該第一反射鏡組15及光源11，使第一反射鏡組15更遠離第二反射鏡組16，且該光源11更接近第二反射鏡組16(即由虛線位置移動到實線位置)。此時因第一反射鏡組15對應第二反射鏡組16的面積變小，所以由稿件13所散射傳出的圖像信息14在第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間共反射了2次，隨后由最終反射鏡17反射，且經透鏡模塊19而成像于該光感測元件21上。
比較圖2、圖5及圖6，發(fā)現該第一反射鏡組15與光源11同步向左移動，將造成第一反射鏡組15與第二反射鏡組16的對應面積變小，而且圖像信息14投射在第二反射鏡組16的位置愈接近末端位置，因此圖像信息14在第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間的反射次數就愈少。如此由圖像信息14反射行進而形成的物距就愈小。而在物距明顯變小以及像距變化不大的條件下，移動第一反射鏡組15遠離該第二反射鏡組16，及移動該光源11接近第二反射鏡組16，則能獲得較大的放大倍率及分辨率。
當改變物距p使總光程p+q產生變化時，則需進一步微調該透鏡模塊19與該光感測元件21間的距離(即像距q)，或改變該透鏡模塊19的焦距f，由此可使圖像信息14能符合成像原理(1/p+1/q＝1/f)的要求，而清楚地成像在光感測元件21上。而不論是像距的調整，或焦距的變化，均可隨著物距改變的同時而自動調整完成。
以下說明第三實施例結構及圖像信息的行進狀態(tài)，請參閱圖7所示，一圖像信息產生暨光程變換系統(tǒng)10，是包括有一光源11及一光線折疊裝置12。
該光源11用來掃描稿件13并由此產生圖像信息14。其中該圖像信息14是光源11的光線投射在稿件13后所產生的散射光線。
該光線折疊裝置12包括有一個第一反射鏡組15，及一個與該第一反射鏡組15相對的第二反射鏡組16。在本實施例中，該第一反射鏡組15是由多個子反射鏡22所組成，第二反射鏡組16仍可以是一平面反射鏡。
該光線折疊裝置12可相對光源11而位移，由此改變彼此間的相對位置。例如將該光線折疊裝置12的第一反射鏡組15中的至少一個子反射鏡22制設成可以移動，由此移動任一個可移動的子反射鏡22以遠離或接近光源11，則改變光線折疊裝置12與光源1 1之間的相對位置。
一最終反射鏡17組設在光線折疊裝置12的一側，且使最終反射鏡17的反射面18對應光線折疊裝置12，由此接收由光線折疊裝置12所傳出的圖像信息14，并將所接收的圖像信息14反射傳出。
一透鏡模塊19設置在最終反射鏡17所反射傳出的圖像信息14的光路中，供接收該圖像信息14并進行聚焦。
限定物距(p)為該圖像信息14自稿件13處散射后，經光線折疊裝置12與最終反射鏡組17，而至透鏡模塊19的光程。
一光感測元件21組設在穿過該透鏡模塊19的圖像信息14的光路上，用以接收經透鏡模塊19聚焦的圖像信息14。
限定像距(q)為該透鏡模塊19與該光感測元件21間的光程。而該透鏡模塊19與該光感測元件21之間的相對距離，是可以通過馬達，或電磁閥，或其他等效裝置加以微調的，以達到改變像距的目的。
而若該透鏡模塊19與光感測元件21之間的相對位置固定(即像距固定)，則該透鏡模塊19的焦距(f)應具備變焦作用。
第三實施例中移動任一子反射鏡使光程減少。請再參閱圖7所示，在光源11固定，且第一反射鏡組15的各子反射鏡22處于最初狀態(tài)位置時，該圖像信息14在光線折疊裝置12的第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間共反射6次，隨后由最終反射鏡17反射，且經透鏡模塊19而成像在該光感測元件21上。
請再參閱圖8所示，在光源11固定，而移動最右邊的子反射鏡22向左靠向相鄰的子反射鏡22，則該圖像信息14的行進路徑改變，在光線折疊裝置12的第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間共反射4次，隨后由最終反射鏡17反射，且經透鏡模塊19而成像在該光感測元件21上。
請參閱圖9所示，在光源11固定的情況下，移動該第一反射鏡組15中最右邊及中間的子反射鏡22向左靠近相鄰的子反射鏡22，此時子反射鏡22遠離光源11(即由虛線位置移動到實線位置)能回避掉原先圖像信息14。而由稿件13所散射傳出到第二反射鏡組16的圖像信息14則在第一反射鏡組15的子反射鏡22與第二反射鏡組16間共反射了2次，隨后由最終反射鏡17反射，且經透鏡模塊19而成像在該光感測元件21上。
比較圖7、圖8及圖9所示的，發(fā)現調整該第一反射鏡組15的任一子反射鏡22可以使圖像信息14在第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間的反射次數就愈少，如此由圖像信息14反射行進而形成的物距就會變小。而在物距明顯變小以及像距變化不大的條件下，調整第一反射鏡組15的任一子反射鏡22相對光源11的位置，可改變光程而獲得較大的放大倍率及分辨率。
當改變物距p使總光程p+q產生變化時，則需進一步微調該透鏡模塊19與該光感測元件21間的距離(即像距q)，或改變該透鏡模塊19的焦距f，由此可使圖像信息14能符合成像原理(1/p+1/q＝1/f)的要求，而清楚地成像在光感測元件21上。而不論是像距的調整，或焦距的變化，均可隨著物距改變的同時而自動調整完成。
以下將描述第四實施例結構及圖像信息的行進狀態(tài)，請參閱圖7所示，一圖像信息產生暨光程變換系統(tǒng)10，其包括有一光源11及一光線折疊裝置12。
該光源11用來掃描稿件13并由此產生圖像信息14。其中該圖像信息14是光源11的光線投射在稿件13后所產生的散射光線。
該光線折疊裝置12包括有一個第一反射鏡組15，及一個與該第一反射鏡組15相對的第二反射鏡組16。本實施例中，該第一反射鏡組15是由多個子反射鏡22所組成，而該第二反射鏡組16仍可以是一平面反射鏡。
該光源11與該光線折疊裝置12可位移改變位置。例如將該光線折疊裝置12的第一反射鏡組15中的子反射鏡22制設成可以移動，且該光源11也制設成可以移動。在設計上，該第一反射鏡組15的子反射鏡22與光源11可以固定在同一機座(未顯示)上一起移動。由此移動該第一反射鏡組15中的任一子反射鏡22與該光源11，可改變子反射鏡22與第二反射鏡組16的對應位置，而且光源11能遠離或接近該第二反射鏡組16，由此達到改變光線折疊裝置12與光源11之間的相對位置。
一最終反射鏡17組設在光線折疊裝置12的一側，且使最終反射鏡17的反射面18對應光線折疊裝置12，以接收由光線折疊裝置12所傳出的圖像信息14，并將所接收的圖像信息14反射傳出。
一透鏡模塊19設置在最終反射鏡17所反射傳出的圖像信息14的光路中，供接收該圖像信息14并進行聚焦。
限定物距(p)為該圖像信息14自稿件13處散射后，經光線折疊裝置12與最終反射鏡組17，而至透鏡模塊19的光程。
一光感測元件21組設在穿過該透鏡模塊19的圖像信息14的光路上，用以接收經透鏡模塊19聚焦的圖像信息14。
限定像距(q)為該透鏡模塊19與該光感測元件21間的光程。該透鏡模塊19與該光感測元件21之間的相對距離，是可以通過馬達，或電磁閥，或其他等效裝置加以微調的，以達到改變像距的目的。
若該透鏡模塊19與光感測元件21之間的相對位置固定(即像距固定)，則該透鏡模塊19的焦距(f)應具備變焦作用。
第四實施例中移動任一子反射鏡與光源使光程減少。請再參閱圖7所示，該圖像信息14在光線折疊裝置12的第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間共反射6次，隨后由最終反射鏡17反射，且經透鏡模塊19而成像于該光感測元件21上。
請參閱

圖10所示，移動該第一反射鏡組15中的一子反射鏡22以及移動光源11，使光源11接近第二反射鏡組16，而最右邊的子反射鏡22向左靠向相鄰的子反射鏡22。此時由稿件13所散射傳出的圖像信息14在第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間共反射了4次，隨后由最終反射鏡17反射，且經透鏡模塊19而成像在該光感測元件21上。
比較圖7及圖10，發(fā)現該光源11接近第二反射鏡組16，而第一反射鏡組15的子反射鏡22相靠時，圖像信息14在第一反射鏡組15與第二反射鏡組16間的反射次數就減少。如此由圖像信息14反射行進而形成的物距就愈小，而在物距明顯變小及像距變化不大的條件下，移動第一反射鏡組15的子反射鏡22及移動該光源11，即能獲得較大的放大倍率及分辨率。
當改變物距p使總光程p+q產生變化時，則需進一步微調該透鏡模塊19與該光感測元件21間的距離(即像距q)，或改變該透鏡模塊19的焦距f，以可使圖像信息14能符合成像原理(1/p+1/q＝1/f)的要求，而清楚地成像在光感測元件21上。而不論是像距的調整，或焦距的變化，均可隨著物距改變的同時而自動調整完成。
由上可知，本實用新型利用一光線折疊裝置12來使圖像信息14重復反射行進，并且利用移動光線折疊裝置12中的第一反射鏡組15，或移動光源11，或移動第一反射鏡組15及光源11，來改變圖像信息14的總光程，再配合透鏡模塊19與光感測元件21之間的像距變化，或是透鏡模塊19的焦距變化，以使圖像信息14在光感測元件21上呈現出清楚、不同放大比例及分辨率的圖像，由此顯示本實用新型結構相當精簡。
此外本實用新型操作時，使用者設定待掃描文件種類與分辨率后，由光源11與光線折疊裝置12所組成的圖像信息產生暨光程變換系統(tǒng)10即自動進行光源11與光線折疊裝置的相對位置的調整，且該透鏡模塊19及光感測元件21也將自動調整出對應的像距與焦距，操作相當簡便容易。
權利要求1.一種多分辨率掃描裝置，用以將代表掃描稿件后所產生的光學圖像的圖像信息進行處理，其特征在于，它包括有一圖像信息產生暨光程變換系統(tǒng)，其由一產生圖像信息的掃描用光源及一接收圖像信息并供反射行進的光線折疊裝置所構成，其中所述光線折疊裝置由一第一反射鏡組及一與所述第一反射鏡組相對的第二反射鏡組所構成，且所述第一反射鏡組與光源至少有一能移動的以改變光源與光線折疊裝置的對應位置；一用以接收由光線折疊裝置所傳出的圖像信息并反射所述圖像信息的最終反射鏡；一透鏡模塊，設置在最終反射鏡所反射出的圖像信息的光路中，以接收最終反射鏡所傳出的圖像信息并進行聚焦；以及一用以接收由透鏡模塊聚焦的所述圖像信息的光感測元件。
2.如權利要求1所述的多分辨率掃描裝置，其特征在于，所述光線折疊裝置的第一反射鏡組及第二反射鏡組，是均為一平面反射鏡。
3.如權利要求1所述的多分辨率掃描裝置，其特征在于，所述光線折疊裝置的第一反射鏡組與第二反射鏡組中，至少有一反射鏡組由多個子反射鏡所構成。
4.如權利要求1所述的多分辨率掃描裝置，其特征在于，所述圖像信息產生暨光程變換系統(tǒng)的光源與第一反射鏡組能一起移動。
5.如權利要求1所述的多分辨率掃描裝置，其特征在于，所述圖像信息產生暨光程變換系統(tǒng)的光源固定，而光線折疊裝置的第一反射鏡組能移動。
6.如權利要求1所述的多分辨率掃描裝置，其特征在于，所述圖像信息產生暨光程變換系統(tǒng)的光源固定，光線折疊裝置的第一反射鏡組由多個子反射鏡組成，且其中任一個子反射鏡能移動。
7.如權利要求1所述的多分辨率掃描裝置，其特征在于，所述圖像信息產生暨光程變換系統(tǒng)的光線折疊裝置的第一反射鏡組由多個子反射鏡組成，且任一子反射鏡能與光源一起移動。
專利摘要一種多分辨率掃描裝置,用以將代表掃描稿件后所產生的光學圖像的圖像信息進行處理,其包括:一圖像信息產生暨光程變換系統(tǒng),其由光源及接收圖像信息并供反射行進的光線折疊裝置構成,光線折疊裝置由第一反射鏡組及與第一反射鏡組相對的第二反射鏡組構成,且第一反射鏡組與光源至少有一能移動的以改變光源與光線折疊裝置的對應位置;一用以接收由光線折疊裝置所傳出的圖像信息并反射圖像信息的最終反射鏡;一透鏡模塊,設置在最終反射鏡所反射出的圖像信息的光路中,以接收最終反射鏡所傳出的圖像信息并進行聚焦;以及一用以接收由透鏡模塊聚焦的圖像信息的光感測元件。
文檔編號G06K9/20GK2487037SQ01228788
公開日2002年4月17日 申請日期2001年7月5日 優(yōu)先權日2001年7月5日
發(fā)明者李岳興, 杜金榮 申請人:虹光精密工業(yè)股份有限公司