專利名稱：具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)一種圖像掃描裝置，尤指一種藉由直流電機(jī)使被掃描物與掃描元件之間產(chǎn)生相對(duì)位移，而可提高掃描品質(zhì)、縮短掃描時(shí)間及降低生產(chǎn)成本的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置。
目前一般圖像掃描裝置的研究人員在從事研究開發(fā)的工作時(shí)，，都致力于如何改善圖像掃描裝置的掃描效果、縮短掃描時(shí)間及降低生產(chǎn)成本而努力。然而，綜觀目前存在于市場(chǎng)上的圖像掃描裝置，其大致上可區(qū)分為手動(dòng)式與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式兩種，而藉由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式又可分為平臺(tái)式(flat bed)、饋紙式(sheet feed)、自走式及托盤式(photo drive，PHD)等數(shù)種，現(xiàn)分別詳述如下一、藉由手動(dòng)牽引方式優(yōu)點(diǎn)經(jīng)由目視即可決定所要掃描的長(zhǎng)度；缺點(diǎn)由于是以人為方式操作圖像掃描器，因此，容易因?yàn)槎秳?dòng)或拉動(dòng)時(shí)速度不易控制，而造成掉線(拉動(dòng)過快)，因而導(dǎo)致掃描圖像失真現(xiàn)象產(chǎn)生，例如，當(dāng)進(jìn)行掃描一正圓圖形時(shí)，可能變成縱向扁橢圓的掃描結(jié)果；然而，若為避免掉線現(xiàn)象以確保掃描品質(zhì)，而掃描過程中拉動(dòng)過慢時(shí)，則將浪費(fèi)過多時(shí)間。
二、藉由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式優(yōu)點(diǎn)利用相位變化的控制，可以準(zhǔn)確下達(dá)欲轉(zhuǎn)動(dòng)的步數(shù)，可避免掉線的問題，技術(shù)上較簡(jiǎn)單、成熟，故沿用至今而為目前的主流技術(shù)；缺點(diǎn)因?yàn)椤安竭M(jìn)”的緣故，所以轉(zhuǎn)動(dòng)行走時(shí)為斷續(xù)漸進(jìn)方式，因此，每一步在啟動(dòng)時(shí)，將有一段時(shí)間定位不良，尤其是在高垂直解析度時(shí)更嚴(yán)重(請(qǐng)參見

圖1，并說明如下)若垂直解析度越高，則每一條掃描線間的距離△Xi將變得越小；此時(shí)，若以Xi表示第i條掃描線的正確位置，則使X(t)-Xi＝Xi(error)(t)；其中，該式中的t是指t(i 1)～ts(i)；因此，當(dāng)垂直解析度越高時(shí)，每?jī)蓷l掃描線間的距離△Xi將變得更小，而定位不良的現(xiàn)象從[Xi(error)(t)/△Xi]式子中，將可發(fā)現(xiàn)因△Xi變小，而定位不良的現(xiàn)象更趨于明顯。
所以，為消除此一現(xiàn)象，通常是以較長(zhǎng)時(shí)間作為換取代價(jià)；而浪費(fèi)的時(shí)間過多，光源的亮度將變化而影響掃描圖像品質(zhì)；再者，步進(jìn)電機(jī)在每步啟動(dòng)時(shí)，流入電流較大，而在啟動(dòng)或停止時(shí)的震動(dòng)所造成的雜訊干擾及噪音，更不容忽視。
而藉由參閱圖1中所示的傳統(tǒng)具有步進(jìn)電機(jī)的圖像掃描裝置中，該步進(jìn)電機(jī)的位置-時(shí)間關(guān)系圖，可更進(jìn)一步了解現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，在其中圖中橫軸表示時(shí)間，ti表示當(dāng)掃描第i條線時(shí)的時(shí)刻，ts(i)表示到達(dá)可掃描第i條線的電機(jī)穩(wěn)態(tài)時(shí)刻，而縱軸表示位置(而i表示當(dāng)掃描第i條線時(shí)的位置)。
由圖中可獲知，所進(jìn)行掃描動(dòng)作時(shí)的時(shí)間僅為ts(i)～t(i)，加上ts(i+1)～t(i+1)，…，加上ts(i+n)～t(i+n)，而使步進(jìn)電機(jī)趨于穩(wěn)定位置的等待時(shí)間為t(i-1)～ts(i)，加上t(i)～ts(i+1)，…，加上t(i+n-1)～ts(i+n)，此時(shí)，因線定位不良無法進(jìn)行掃描動(dòng)作，因此，需浪費(fèi)過多的等待時(shí)間。
舉例說明，假設(shè)圖像掃描裝置的垂直解析度為400dpi，而欲進(jìn)行掃描一10inch的被掃描物，也即相當(dāng)于掃描400×10＝4000條掃描線，假設(shè)等待時(shí)間t(i-1)～ts(i)為18ms，且掃描時(shí)間ts(i)～t(i)為2ms，則真正所需的掃描時(shí)間僅為2ms×39998秒；但所耗費(fèi)的等待時(shí)間卻為18ms×399972秒，兩者相比較，傳統(tǒng)技術(shù)十分不當(dāng)?shù)乩速M(fèi)過多時(shí)間，而過分延長(zhǎng)掃描時(shí)間。
本實(shí)用新型的主要目的是提供一種提高掃描品質(zhì)的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置。
本實(shí)用新型的另一目的是提供一種縮短掃描時(shí)間的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置。
本實(shí)用新型的再一目的是提供一種降低噪音、低震動(dòng)的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置。
本實(shí)用新型的又一目的是提供一種降低生產(chǎn)成本的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其中該圖像掃描裝置可包含一光學(xué)模組，其用于投射一初始光學(xué)信號(hào)至該被掃描物，且接收該被掃描物響應(yīng)該初始光學(xué)信號(hào)所產(chǎn)生的一被掃描物光學(xué)信號(hào)；以及一直流電機(jī)，其用于使該被掃描物與該光學(xué)模組產(chǎn)生一相對(duì)位移，使該光學(xué)模組得以進(jìn)行掃描該被掃描物的動(dòng)作。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中該圖像掃描裝置可為一平臺(tái)式圖像掃描裝置、或?yàn)橐火伡埵綀D像掃描裝置、或?yàn)橐蛔宰呤綀D像掃描裝置、或?yàn)橐煌斜P式圖像掃描裝置，還可以是一鍵盤式圖像掃描裝置。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中該被掃描物可為一透射式被掃描物，或?yàn)橐环瓷涫奖粧呙栉铩?br> 依據(jù)上述構(gòu)想，其中該光學(xué)模組可包含一光源，其用于提供該初始光學(xué)信號(hào)，且該初始光學(xué)信號(hào)投射至該被掃描物，以便產(chǎn)生該被掃描物光學(xué)信號(hào)；一反射鏡組，其用于改變被掃描物光學(xué)信號(hào)的光學(xué)路徑；一透鏡組，其用于接收該被掃描物光學(xué)信號(hào)，且改變?cè)摫粧呙栉锕鈱W(xué)信號(hào)的光學(xué)路徑；以及一感應(yīng)元件，其用于接收該被掃描物光學(xué)信號(hào)，以便將該被掃描光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電氣信號(hào)輸出；其中該感應(yīng)元件可為一電荷耦合元件(CCD)。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中該光學(xué)模組可為一接觸式圖像傳感器CIS(Contactimage Sensor)。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中該圖像掃描裝置更包含一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連接于該直流電機(jī)。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可用于傳動(dòng)該被掃描物，使該被掃描物與該光學(xué)模組產(chǎn)生一相對(duì)位移。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可用于傳動(dòng)該光學(xué)模組，使該被掃描物與該光學(xué)模組產(chǎn)生一相對(duì)位移。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中可將該被掃描物視為區(qū)分成N條掃描線，以進(jìn)行該掃描動(dòng)作，而其中該被掃描物的N條掃描線中的每一條掃描線的長(zhǎng)度可為L(zhǎng)’(inch)，且該圖像掃描裝置的垂直解析度為K dpi，則每一條掃描線的長(zhǎng)度L’＝1/K(inch)。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中在掃描該N條掃描線中的每一條掃描線的掃描時(shí)間可定義為t line，而其中該掃描時(shí)間t line可包含相對(duì)應(yīng)于實(shí)際掃描選取長(zhǎng)度的掃描整合時(shí)間t int，加上相對(duì)應(yīng)于掃描線長(zhǎng)度L’與實(shí)際掃描選取長(zhǎng)度兩者之間差值的容忍誤差時(shí)間t torr。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中在該容忍誤差時(shí)間t torr的期間內(nèi)，可利用時(shí)間進(jìn)行圖像處理動(dòng)作，或進(jìn)行測(cè)試圖像掃描裝置的動(dòng)作，或其他所需處理動(dòng)作。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中該直流電機(jī)在進(jìn)行掃描動(dòng)作時(shí)的平均轉(zhuǎn)速可定義為Vi(t)，此時(shí)該被掃描物與該光學(xué)模組之間的平均相對(duì)速度可為vi(t)，而其中可藉由調(diào)整該掃描整合時(shí)間t int及每一條掃描線的掃描時(shí)間t line，以適應(yīng)所欲掃描的掃描寬度，進(jìn)而縮短掃描時(shí)間；而其中該掃描線長(zhǎng)度L’則可近似于被掃描物與光學(xué)模組之間的平均相對(duì)速度vi(t)乘上每一條掃描線的掃描時(shí)間t line；由于K＝1/L’＝1/[vi(t)·tline]，因此，可藉由調(diào)整該直流電機(jī)的平均轉(zhuǎn)速Vi(t)，或連接于該直流電機(jī)的傳動(dòng)裝置(如齒輪組)，進(jìn)而調(diào)整該被掃描物與該光學(xué)模組之間的平均相對(duì)速度vi(t)，以及調(diào)整該每一條掃描線的掃描時(shí)間t line，以滿足所需的垂直解析度K；并且經(jīng)由適當(dāng)調(diào)整vi(t)及t line，更能獲得滿意的掃描速度。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中藉由調(diào)整該掃描整合時(shí)間t int，以適應(yīng)所欲掃描的掃描寬度，進(jìn)而縮短掃描時(shí)間的方式，可應(yīng)用于一具有步進(jìn)電機(jī)的圖像掃描裝置，或者手動(dòng)式圖像掃描裝置中。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中在進(jìn)行該掃描動(dòng)作的掃描長(zhǎng)度可藉由設(shè)置在該圖像掃描裝置上的一檢測(cè)裝置所產(chǎn)生的一檢測(cè)信號(hào)而獲知。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中該檢測(cè)裝置可為用于傳動(dòng)該被掃描物的一滾輪，而藉由該滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，而可獲知該掃描長(zhǎng)度。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中可藉由微型計(jì)算機(jī)PC決定圖像掃描裝置的掃描起始時(shí)間to及掃描終止時(shí)間tf，而每一條掃描線的掃描時(shí)間為t line，并經(jīng)由掃描長(zhǎng)度等于[(tf-to)/t line]×L’，而計(jì)算獲知掃描長(zhǎng)度。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中可藉由微型計(jì)算機(jī)PC計(jì)算共下達(dá)N次掃描每一條掃描線的掃描時(shí)間t line，且N等于掃描長(zhǎng)度乘上垂直解析度，而推得掃描長(zhǎng)度等于N除以垂直解析度。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中該直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期可區(qū)分為起始期(T1)、正常期(T2)及預(yù)停期(T3)三階段。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中可經(jīng)由實(shí)驗(yàn)方式建立數(shù)值表，歸納出當(dāng)?shù)竭_(dá)正常期(T2)的直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度VT2時(shí)，該起始期(T1)內(nèi)直流電機(jī)所驅(qū)動(dòng)而行走的距離，而將被掃描物放置在該起始期(T1)期間所行走的距離以后的位置上，并且在適當(dāng)時(shí)間下達(dá)預(yù)停期(T3)的信號(hào)，即可得到正確的掃描圖像。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中可經(jīng)由實(shí)驗(yàn)方式建立數(shù)值表，歸納出當(dāng)?shù)竭_(dá)正常期(T2)的直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度VT2時(shí)，該起始期(T1)由速度零加速至速度VT2時(shí)所需的時(shí)間或距離，以及該預(yù)停期(T3)由速度VT2減速至速度零時(shí)所需的時(shí)間或距離，如此便能獲知在掃描結(jié)束之后，應(yīng)刪除若干長(zhǎng)度的掃描圖像數(shù)據(jù)，以得到正確的掃描圖像結(jié)果。
依據(jù)上述構(gòu)想，其中可經(jīng)由實(shí)驗(yàn)方式建立數(shù)值表，歸納出在起始期(T1)及預(yù)停期(T3)階段中，在各該時(shí)間點(diǎn)時(shí)，該直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，而給予分別對(duì)應(yīng)的掃描每一條線的掃描時(shí)間t line，則該圖像掃描裝置在起始期(T1)、正常期(T2)或預(yù)停期(T3)時(shí)，都可得到正確的掃描圖像數(shù)據(jù)。
藉由上述設(shè)計(jì)所提供圖像掃描裝置，可提供一提高掃描品質(zhì)、縮短掃描時(shí)間、降低噪音及降低生產(chǎn)成本的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置。
以下結(jié)合附圖和較佳實(shí)施例，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、特征及功效圖1為傳統(tǒng)的具有步進(jìn)電機(jī)的圖像掃描裝置中的步進(jìn)電機(jī)的位置一時(shí)間關(guān)系圖。
圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中直流電機(jī)的位置一時(shí)間關(guān)系圖。
圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中的掃描原理示意圖。
圖4、圖5分別為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中用于供電至直流電機(jī)的電路圖。
圖6、圖7分別為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中適應(yīng)所欲掃描寬度的掃描整合時(shí)間時(shí)序關(guān)系圖。
首先，參閱圖2，其為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中直流電機(jī)的位置一時(shí)間關(guān)系圖，圖中橫軸表示時(shí)間(而ti表示當(dāng)掃描第i條線時(shí)的時(shí)刻)，縱軸表示位置(而i表示當(dāng)掃描第i條線時(shí)的位置)；其中，可將直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期區(qū)分為起始期(T1)、正常期(T2)及預(yù)停期(T3)三階段，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)處于正常期(T2)時(shí)，可用于供進(jìn)行掃描一被掃描物的動(dòng)作，而其中，起始期(T1)及預(yù)停期(T3)兩階段時(shí)間內(nèi)，雖因速度較慢而會(huì)有非線性摩擦及轉(zhuǎn)矩的問題，但此短暫時(shí)間與正常掃描時(shí)間(T2)相比較之下視為可忽略的。
再請(qǐng)參閱圖3，其為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中的掃描原理示意圖，在圖中包含一被掃描物31，一透鏡組32，一電荷耦合元件33，而該被掃描物31上包含欲掃描的一第一條線i、一第二條線i+1、一第三條線i+2，并且在掃描每一條線時(shí)，w為掃描寬度，L’為掃描長(zhǎng)度，L則為實(shí)際掃描選取長(zhǎng)度。
為適應(yīng)圖像掃描裝置所掃描的長(zhǎng)度，在該被掃描物31右側(cè)則標(biāo)示有時(shí)鐘圖，其中，時(shí)鐘Timl為全部掃描時(shí)間，而所包含的每一時(shí)鐘周期t line則為掃描每一條線的時(shí)間，其相對(duì)應(yīng)于掃描長(zhǎng)度L’；而時(shí)鐘Tim2則表示在全部掃描時(shí)間中，共包含掃描整合時(shí)間t int(相對(duì)應(yīng)于實(shí)際掃描選取長(zhǎng)度L)以及容忍誤差時(shí)間t torr(相對(duì)應(yīng)于掃描長(zhǎng)度與實(shí)際掃描選取長(zhǎng)度的差值L’-L)。
其中，t line＝t int+t torr，而t int＞0；t torr≥0才有意義。
而該掃描每一條線的時(shí)間t line可藉由軟件設(shè)計(jì)或軟件配合硬件設(shè)計(jì)而產(chǎn)生；同樣地，該掃描整合時(shí)間t int以及該容忍誤差時(shí)間t torr也可藉由軟件設(shè)計(jì)或軟件配合硬件設(shè)計(jì)而產(chǎn)生；而在該容忍誤差時(shí)間t torr的期間內(nèi)，可利用時(shí)間進(jìn)行圖像處理動(dòng)作，或進(jìn)行測(cè)試圖像掃描裝置的動(dòng)作，或其他需要處理的動(dòng)作。
再者，假設(shè)直流電機(jī)在掃描時(shí)的平均轉(zhuǎn)速為Vi(t)，此時(shí)該被掃描物與該光學(xué)模組之間的平均相對(duì)速度為vi(t)，而圖像掃描裝置的垂直解析度為K dpi，則每一條線的掃描長(zhǎng)度L’vi(t)·t line；每一條線的掃描長(zhǎng)度L’＝1/K inch；→K·vi(t)·(t int+t torr)＝1因此，若欲得到較佳垂直解析度(K dpi)，則可藉由直接控制供給至該直流電機(jī)(DC Motor)的直流電壓，以藉由較小的電機(jī)轉(zhuǎn)速換取較佳的垂直解析度；或者，藉由軟件或硬件設(shè)計(jì)縮短t line的時(shí)間設(shè)定，則同樣可得到較佳的垂直解析度；并且經(jīng)由適當(dāng)調(diào)整t 1ine及vi(t)，更能獲得滿意的掃描速度。
再請(qǐng)參閱圖4、圖5，其為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中用于供電至直流電機(jī)的電路圖，在圖4中，藉由控制供給至該直流電機(jī)的電壓V大小，將可控制該直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，而藉由該輸出端C、C，將可進(jìn)一步控制該直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)及逆轉(zhuǎn)。
而如何控制供給該直流電機(jī)的電壓V大小，則可經(jīng)由如圖5中所示的電路設(shè)計(jì)，藉由控制bit0～bit5進(jìn)而決定流經(jīng)電阻R的電流Ic，則供給該直流電機(jī)的電壓V＝V*Ic·R，因此，可輕易地控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而滿足圖像掃描裝置的垂直解析度。
而本實(shí)用新型的另一技術(shù)特點(diǎn)，則可藉由參閱圖6、圖7中所示而清楚獲悉，其中，圖6、圖7中所示分別為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中適應(yīng)所欲掃描寬度的掃描整合時(shí)間的時(shí)序關(guān)系圖。
在圖6中，當(dāng)所需的掃描寬度為W1時(shí)，可藉由軟件或配合硬件設(shè)計(jì)更改掃描整合時(shí)間t int及t line，并同時(shí)配合更改該被掃描物與該光學(xué)模組之間的平均相對(duì)速度vi(t)，以使掃描圖像得到所需的垂直解析度；同理，在圖7中，若所需的掃描寬度為W2時(shí)，也可藉由軟件或配合硬件設(shè)計(jì)而更改掃描整合時(shí)間t int及t line，并同時(shí)配合更改電機(jī)轉(zhuǎn)速，以使掃描圖像得到所需的垂直解析度。
由于本實(shí)用新型中，該掃描整合時(shí)間t int可適應(yīng)所需掃描寬度而機(jī)動(dòng)地調(diào)整，且由于該掃描整合時(shí)間t int只需≥所欲掃描寬度相對(duì)應(yīng)的電荷耦合元件串行輸出數(shù)據(jù)時(shí)所需的時(shí)間即可，所以，本實(shí)用新型能夠藉由適當(dāng)?shù)卣{(diào)整t int、t line以及vi(t)，有效地縮短掃描時(shí)間；而在傳統(tǒng)的作法中，卻因掃描整合時(shí)間t int固定，而必須在掃描過程中浪費(fèi)時(shí)間，再在圖像數(shù)據(jù)選取過程中浪費(fèi)時(shí)間；因此，本實(shí)用新型與傳統(tǒng)技術(shù)相比較，具有不容忽視的進(jìn)步性。
當(dāng)然，上述藉由調(diào)整掃描整合時(shí)間t int及t line，以適應(yīng)所欲掃描的掃描寬度，進(jìn)而縮短掃描時(shí)間的技術(shù)特征，應(yīng)不限于本實(shí)用新型具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置中，其設(shè)計(jì)理念及實(shí)施方式還可應(yīng)用于傳統(tǒng)技術(shù)中具有步進(jìn)電機(jī)的圖像掃描裝置，或者手動(dòng)式圖像掃描裝置中。
而對(duì)于如何以本實(shí)用新型具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，而得到所掃描長(zhǎng)度的方式，現(xiàn)在加以詳細(xì)描述如下首先，假設(shè)所設(shè)計(jì)的垂直解析度為K dpi，該直流電機(jī)在掃描時(shí)的平均轉(zhuǎn)速為Vi(t)，而該被掃描物與該光學(xué)模組間的平均相對(duì)速度為vi(t)，欲掃描的每一條線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)’，而該被掃描物共可分為N條掃描線，且所欲掃描的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)”；則L*＝(tf to)·vi(t)＝(tf to)·(L’/t line)＝N/K方式一藉由微型計(jì)算機(jī)PC決定掃描起始時(shí)間to以及掃描終止時(shí)間tf；即可藉由控制掃描起始時(shí)間to、掃描終止時(shí)間tf，并經(jīng)由(tf-to)＝L*/vi(t)＝L*·t line·K計(jì)算得到所欲的掃描總長(zhǎng)度L*；當(dāng)然，更可經(jīng)由換算而獲知共掃描完成多少條掃描線N。
方式二可直接藉由微型計(jì)算機(jī)PC計(jì)算共下達(dá)N次掃描每一條線的時(shí)間t line，或藉由配合電路設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(例如光柵、光發(fā)射-接收器及相關(guān)結(jié)構(gòu))，而獲知共下達(dá)N次掃描每一條線的時(shí)間t line，則藉由L*＝N/K→N＝L*·K，即可得到所欲掃描的掃描總長(zhǎng)度L*。
方式三適應(yīng)所欲掃描的掃描總長(zhǎng)度L*，而在適當(dāng)位置產(chǎn)生一檢測(cè)信號(hào)；例如，在一般托盤式圖像掃描裝置中，可藉由被掃描物接觸到光發(fā)射-接收器，而獲知掃描開始，并在被掃描物離開一光發(fā)射-接收器時(shí)，該光發(fā)射-接收器響應(yīng)接收到的光源信號(hào)所發(fā)出的檢測(cè)信號(hào)，而獲知掃描結(jié)束；或者，在饋紙式圖像掃描裝置中，可藉由傳動(dòng)該被掃描物的滾輪的滾動(dòng)圈數(shù)，而可獲知掃描的總長(zhǎng)度L*。
由于該直流電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期，將可區(qū)分為起始期(T1)、正常期(T2)及預(yù)停期(T3)三階段，因此，對(duì)于如何取舍掃描后的圖像數(shù)據(jù)，而得到正確的掃描結(jié)果，則可藉由下列方式完成方式一可經(jīng)由實(shí)驗(yàn)方式建立數(shù)值表，歸納出當(dāng)?shù)竭_(dá)正常期(T2)的直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度VT2時(shí)，該起始期(T1)所需經(jīng)歷的時(shí)間，并計(jì)算在該起始期(T1)時(shí)，該直流電機(jī)所驅(qū)動(dòng)而行走的距離，而后當(dāng)可將被掃描物放置在該起始期(T1)時(shí)所行走的距離之后的位置上，并且在適當(dāng)時(shí)間下達(dá)預(yù)停期(T3)的信號(hào)，如此即可使該圖像掃描裝置在進(jìn)行掃描該被掃描物時(shí)，都可以正常期(T2)的直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度VT2進(jìn)行掃描；方式二同樣也可經(jīng)由實(shí)驗(yàn)方式建立數(shù)值表，歸納出當(dāng)?shù)竭_(dá)正常期(T2)的直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度VT2時(shí)，該起始期(T1)由速度零加速至速度VT2時(shí)所需的時(shí)間或距離，以及該預(yù)停期(T3)由速度VT2減速至速度零時(shí)所需的時(shí)間或距離，如此便能獲知在掃描結(jié)束之后，應(yīng)刪除若干長(zhǎng)度的掃描圖像數(shù)據(jù)，以得到正確的掃描圖像結(jié)果；方式三當(dāng)然也可經(jīng)由實(shí)驗(yàn)方式建立數(shù)值表，歸納出在起始期(T1)及預(yù)停期(T3)階段中，在各該時(shí)間點(diǎn)t11、t12··、t1n，t31、t32、··、t3n時(shí)，該直流電機(jī)在平均轉(zhuǎn)速為Vi(t)，而所相對(duì)應(yīng)的該被掃描物與該光學(xué)模組之間的平均相對(duì)速度為vi(t)時(shí)，而給予分別對(duì)應(yīng)的掃描每一條線的掃描時(shí)間t line(11)、t line(12)、··、t line(1n)，t line(31)、t line(32)、··、t line(3n)，則不論該圖像掃描裝置處在起始期(T1)、正常期(T2)或預(yù)停期(T3)時(shí)，所得到的掃描圖像數(shù)據(jù)都為正確。
而附表一將針對(duì)本實(shí)用新型具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置的較佳實(shí)施例與傳統(tǒng)的具有步進(jìn)電機(jī)的圖像掃描裝置，作一技術(shù)、功效的區(qū)分整理附表一
再者，本實(shí)用新型藉由調(diào)整掃描整合時(shí)間t int及掃描每一條線的時(shí)間t line，來適應(yīng)所欲掃描的掃描寬度，進(jìn)而縮短掃描時(shí)間的技術(shù)特征，應(yīng)不限于本實(shí)用新型具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置中，其設(shè)計(jì)理念及實(shí)施方式還可應(yīng)用在傳統(tǒng)技術(shù)中具有步進(jìn)電機(jī)的圖像掃描裝置，或者手動(dòng)式圖像掃描裝置中；而且本實(shí)用新型更可避免定位不良的問題，減少無謂的時(shí)間浪費(fèi)，加快掃描速度，能達(dá)到極高的垂直解析度；本實(shí)用新型使用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式與傳統(tǒng)的使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，兩者相比較，本實(shí)用新型將可大幅降低所可能造成的信號(hào)雜訊干擾及噪音問題。
綜上所述，本實(shí)用新型揭示了一種不同于傳統(tǒng)技術(shù)且優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，不僅可提高掃描品質(zhì)，且大幅縮短掃描時(shí)間，更有低震動(dòng)、低噪音的功效，且能夠降低生產(chǎn)成本，技術(shù)上為一大突破，是一項(xiàng)具有產(chǎn)業(yè)價(jià)值的發(fā)明。
權(quán)利要求1.一種具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該圖像掃描裝置可包含一光學(xué)模組，其用于投射一初始光學(xué)信號(hào)至該被掃描物，且接收該被掃描物響應(yīng)該初始光學(xué)信號(hào)所產(chǎn)生的一被掃描物光學(xué)信號(hào)；以及一直流電機(jī)，其用于使該被掃描物與該光學(xué)模組產(chǎn)生一相對(duì)位移，使該光學(xué)模組得以進(jìn)行掃描該被掃描物的動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該圖像掃描裝置可為一平臺(tái)式圖像掃描裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該圖像掃描裝置可為一饋紙式圖像掃描裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該圖像掃描裝置可為一自走式圖像掃描裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該圖像掃描裝置可為一托盤式圖像掃描裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該圖像掃描裝置可為一鍵盤式圖像掃描裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該被掃描物可為一透射式被掃描物。
8.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該被掃描物可為一反射式被掃描物。
9.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該光學(xué)模組可包含一光源，其用于提供該初始光學(xué)信號(hào)，且該初始光學(xué)信號(hào)投射至該被掃描物，以便產(chǎn)生該被掃描物光學(xué)信號(hào)；一反射鏡組，其用于改變被掃描物光學(xué)信號(hào)的光學(xué)路徑；一透鏡組，其用于接收該被掃描物光學(xué)信號(hào)，且改變?cè)摫粧呙栉锕鈱W(xué)信號(hào)的光學(xué)路徑；以及一感應(yīng)元件，其用于接收該被掃描物光學(xué)信號(hào)，以便將該被掃描光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電氣信號(hào)輸出。
10.如權(quán)利要求9所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該感應(yīng)元件可為一電荷耦合元件。
11.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該光學(xué)模組可為一接觸式圖像傳感器。
12.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中更包含一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連接于該直流電機(jī)。
13.如權(quán)利要求12所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可用于傳動(dòng)該被掃描物，使該被掃描物與該光學(xué)模組產(chǎn)生一相對(duì)位移。
14.如權(quán)利要求12所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可用于傳動(dòng)該光學(xué)模組，使該被掃描物與該光學(xué)模組產(chǎn)生一相對(duì)位移。
15.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中可將該被掃描物視為區(qū)分成N條掃描線，以進(jìn)行該掃描動(dòng)作。
16.如權(quán)利要求15所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該被掃描物的N條掃描線中的每一條掃描線的長(zhǎng)度可為L(zhǎng)’(inch)，且該圖像掃描裝置的垂直解析度為K dpi，則每一條掃描線的長(zhǎng)度L’＝1/K(inch)。
17.如權(quán)利要求16所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中在掃描該N條掃描線中的每一條掃描線的掃描時(shí)間可定義為tline，而其中該掃描時(shí)間tline可包含相對(duì)應(yīng)于實(shí)際掃描選取長(zhǎng)度的掃描整合時(shí)間t int，加上相對(duì)應(yīng)于掃描線長(zhǎng)度L’與實(shí)際掃描選取長(zhǎng)度兩者之間差值的容忍誤差時(shí)間t torr。
18.如權(quán)利要求17所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中在該容忍誤差時(shí)間t torr的期間內(nèi)，可利用時(shí)間進(jìn)行圖像處理動(dòng)作，或進(jìn)行測(cè)試圖像掃描裝置的動(dòng)作，或其他需要處理的動(dòng)作。
19.如權(quán)利要求17所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該直流電機(jī)在進(jìn)行掃描動(dòng)作時(shí)的平均轉(zhuǎn)速可定義為Vi(t)，此時(shí)該被掃描物與該光學(xué)模組之間的平均相對(duì)速度可為vi(t)。
20.如權(quán)利要求19所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該掃描線長(zhǎng)度L’則可近似于被掃描物與光學(xué)模組之間的平均相對(duì)速度vi(t)乘上每一條掃描線的掃描時(shí)間t line。
21.如權(quán)利要求20所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中，K＝1/L’＝1/[vi(t)·t line]，可藉由調(diào)整該直流電機(jī)的平均轉(zhuǎn)速Vi(t)，進(jìn)而調(diào)整該被掃描物與該光學(xué)模組之間的平均相對(duì)速度vi(t)及該每一條掃描線的掃描時(shí)間t line，以滿足所需的垂直解析度K。
22.如權(quán)利要求17所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中可藉由調(diào)整該掃描整合時(shí)間t int及每一條掃描線的掃描時(shí)間tline，以適應(yīng)所欲掃描的掃描寬度，進(jìn)而縮短掃描時(shí)間。
23.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中藉由調(diào)整該掃描整合時(shí)間t int，以適應(yīng)所欲掃描的掃描寬度，進(jìn)而縮短掃描時(shí)間的方式可應(yīng)用于一具有步進(jìn)電機(jī)的圖像掃描裝置，或者手動(dòng)式圖像掃描裝置中。
24.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中在進(jìn)行該掃描動(dòng)作的掃描長(zhǎng)度可藉由設(shè)置在該圖像掃描裝置上的一檢測(cè)裝置所產(chǎn)生的一檢測(cè)信號(hào)而獲知。
25.如權(quán)利要求24所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該檢測(cè)裝置可為用于傳動(dòng)該被掃描物的一滾輪，而藉由該滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，而可獲知該掃描長(zhǎng)度。
26.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中可藉由微型計(jì)算機(jī)PC決定圖像掃描裝置的掃描起始時(shí)間to及掃描終止時(shí)間tf，而每一條掃描線的掃描時(shí)間為t line，并經(jīng)由掃描長(zhǎng)度等于[(tf to)/t line]×L’，而計(jì)算獲知掃描長(zhǎng)度。
27.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中可藉由微型計(jì)算機(jī)PC計(jì)算共下達(dá)N次掃描每一條掃描線的掃描時(shí)間tline，且N等于掃描長(zhǎng)度乘上垂直解析度，而推得掃描長(zhǎng)度等于N除以垂直解析度。
28.如權(quán)利要求1所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中該直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期可區(qū)分為起始期(T1)、正常期(T2)及預(yù)停期(T3)三階段。
29.如權(quán)利要求28所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中可經(jīng)由實(shí)驗(yàn)方式建立數(shù)值表，歸納出當(dāng)?shù)竭_(dá)正常期(T2)的直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度VT2時(shí)，該起始期(T1)內(nèi)直流電機(jī)所驅(qū)動(dòng)而行走的距離，而將被掃描物放置在該起始期(T1)期間所行走的距離以后的位置上，并且在適當(dāng)時(shí)間下達(dá)預(yù)停期(T3)的信號(hào)，即可得到正確的掃描圖像。
30.如權(quán)利要求28所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中可經(jīng)由實(shí)驗(yàn)方式建立數(shù)值表，歸納出當(dāng)?shù)竭_(dá)正常期(T2)的直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度VT2時(shí)，該起始期(T1)由速度零加速至速度VT2時(shí)所需的時(shí)間或距離，以及該預(yù)停期(T3)由速度VT2減速至速度零時(shí)所需的時(shí)間或距離，如此便能獲知在掃描結(jié)束之后，應(yīng)刪除若干長(zhǎng)度的掃描圖像數(shù)據(jù)，以得到正確的掃描圖像結(jié)果。
31.如權(quán)利要求28所述的具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置，其特征在于其中可經(jīng)由實(shí)驗(yàn)方式建立數(shù)值表，歸納出在起始期(T1)及預(yù)停期(T3)階段中，在各該時(shí)間點(diǎn)時(shí)，該直流電機(jī)的平均轉(zhuǎn)速vi(t)，此時(shí)該被掃描物與該光學(xué)模組間的平均相對(duì)轉(zhuǎn)速vi(t)，而給予分別對(duì)應(yīng)的掃描每一條線的掃描時(shí)間t ine，則該圖像掃描裝置在起始期(T1)、正常期(T2)或預(yù)停期(T3)時(shí)，都可得到正確的掃描圖像數(shù)據(jù)。
專利摘要一種具有直流電機(jī)的圖像掃描裝置,其用于掃描一被掃描物,該圖像掃描裝置可包含:一光學(xué)模組,其用于投射一初始光學(xué)信號(hào)至該被掃描物,且接收該被掃描物響應(yīng)該初始光學(xué)信號(hào)所產(chǎn)生的一被掃描物光學(xué)信號(hào);以及一直流電機(jī),其用于使該被掃描物與該光學(xué)模組產(chǎn)生一相對(duì)位移,使該光學(xué)模組可以進(jìn)行掃描該被掃描物的動(dòng)作。
文檔編號(hào)G06K7/10GK2401937SQ99248889
公開日2000年10月18日 申請(qǐng)日期1999年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月28日
發(fā)明者李俊彥 申請(qǐng)人:李俊彥