专利名称：掌上型接触式图像感应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，特别是一种掌上型接触式图像感应扫描装置。
随着科技的进步，各式各样的产品亦日新月异，对扫描器等光学系统而言更是如此，在技术演进的同时，对扫描器的要求亦越来越多样化。
此外，传统扫描器的图像感测装置，不论是内置式、外接式或是掌上型扫描器，一般多以电荷耦合装置CCD(Charge-Coupled Device)为主，由于CCD需调整光程，且配合CCD的元件多、占空间(包括mirror、lens..等)；另一种图像感测装置为接触式感测器(CIS,ContactImage Sensor)，它将光源、透镜(lens)及侦测器(sensor)等组合一起，不需要调整光程，相对于CCD而言就较节省空间。故对设计者而言，特别是用在掌上型的扫描器上，以CIS作为获取被扫描物图像数据的感应装置，较为方便且节省空间、便于携带。
传统的掌上型扫描装置，参见
图1、及图2所示，分别表示此装置的俯视图与侧视图，其组成包括照明机构100，一般为冷阴极管，用以照射被扫描物，例如文件等，使扫描装置所在的文件范围101有均匀的照明；图像读取机构，由反射境面103、透镜105与电荷耦合装置(CCD)107所构成，其作用为读取由照明机构传来的被扫描物图像并将其转换为电信号；移动机构，由滚动圆柱109与支撑点109a所构成，使操作者便于在纵方向(文件的上下方向)移动扫描装置；感知机构，由接触滚筒111、光遮断器113与感测器115所构成，与滚动圆柱109连接，用以感知扫描装置所在的纵方向位置，然后将其转换成电信号；电子机构，连接于电荷耦合装置107与感测器115，用以将来自图像读取机构与感知机构的电信号做处理，经处理过的数据在经由外部通信装置接到电脑主机；及一外壳6，构成整个扫描装置的外部。
常见的掌上型扫描装置中，由于滚动柱109只能在纵方向移动，换言之，扫描时仅能获知扫描装置在纵方向位置的信息，横方向(文件左右方向)的信息无从得知。因此在进行文件扫描时，是分成多次纵方向的扫描，上述的多次扫描所扫描过的文件范围必然有重叠部分，然后藉由软件进行接图以重建整个文件。若扫描时发生水平方向的误偏差，则由于现有扫描装置无法得知水平方向的信息，故，会造成错误的结果。
此外，现有的掌上型扫描装置，其图像读取机构系由反射镜、透镜与电荷耦合装置所组成，因为光程(optical path)的限制，故整个掌上型扫描装置无法于光程方向(即扫描装置的纵深方向)做大幅度的缩小尺寸。
鉴于上述原因，本实用新型的目的就在于提供一种掌上型接触式图像感应(ContactImage Sensor)扫描装置，其体积小、省电且携带方便。
为实现上述发明目的，本实用新型一种掌上型接触式图像感应扫描装置，具有图像撷取装置、移动装置、信号处理装置及外壳，所述的图像撷取装置具有光源、透镜及接收器，另有一可感知扫描装置的位置并将其转换成电信号的定位装置连接于所述的移动装置。所述的信号处理装置连接于该定位装置及所述的图像撷取装置。所述的图像撷取装置为接触式图像感应装置。
所述的移动装置由一滚动圆球及两个支撑点组成，两个支撑点可为一对滚轮。
所述的定位装置包括一横向定位装置及一纵向定位装置。
所述的横向定位装置具有一第一接触圆筒、一第一狭缝圆盘及一第一感测器，该第一接触圆筒与上述的滚动圆球接触连接，当滚动圆球转动时会被带动转动，且转动角度大小正比于该扫描装置横向的位移量，该第一狭缝圆盘连动于该第一接触圆筒，且有均匀分布的狭缝分布于其上，该第一感测器装设于该第一狭缝圆盘之侧。该横向定位装置还可包含一连动于所述的第一接触圆盘的第一齿轮组。
所述的纵向定位装置具有一第二接触圆筒、一第二狭缝圆盘及一第二感测器，该第二接触圆筒与上述的滚动圆球接触连接，当滚动圆球转动时会被带动转动，且转动角度大小正比于该扫描装置纵向的位移量，该第二狭缝圆盘连动于该第二接触圆筒，且有均匀分布的狭缝分布于其上，该第二感测器装设于该第二狭缝圆盘之侧。该纵向定位装置还可包含一连动于所述的第二接触圆盘的第二齿轮组。
由此可见，本实用新型系利用一图像感应装置，其本身是将光源、透镜及侦测器等组合在一起，不需要去调整光程，相对CCD而言较节省空间，机构空间的利用具更大的弹性，具有体积小、省电且携带方便等特点。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。
图1为现有掌上型扫描装置的俯视图；图2为现有掌上型扫描装置的侧视图；图3为本实用新型的俯视图；图4为本实用新型的侧视图；图5为本实用新型定位装置较佳实施例示意图；图6为移动本实用新型时，定位装置能侦知扫描装置在X方向与Y方向的移动距离示意图；图7为本实用新型电路系统功能方框图。
请参见图3、图4所示，分别为本实用新型的俯视图及侧视图，主要包括图像撷取装置2，为一接触式图像感应装置(Contact Image Sensor)，因其本身将光源、透镜(lens)及侦测器(sensor)等组合在一起，不需要去调整光程，相对于电荷耦合装置(CCD)而言就较节省空间；移动装置，用以使操作者便于移动扫描装置；定位装置，连接于移动装置，用以感知扫描装置的位置，将其转换成电信号；信号处理装置，连接于前述图像撷取机构与感知机构，用以处理来自图像撷取装置与定位装置的电信号，处理过的数据再经由外部通信装置传送到主电脑；外壳机构8，构成整个扫描装置的外部。本实用新型系利用CIS(接触式图像感应装置)本身而不需要去调整光程，因此在机构空间的利用上具有更大的弹性，可以节省原来使用CCD(电荷耦合装置)时安排调整光程的空间。
如图2所示，前述的移动装置系指一滚动圆球33与两个支撑点34，滚动圆球33配合两个支撑点34形成一平面，使扫描装置能在文件上稳定移动。以一较佳实施例而言，上述的两支撑点34可以是一对滚轮(rollers)。
在图4本实用新型的侧视图可见，其中位于图像撷取装置2(即CIS)下方的外壳机构有一开口，此开口系用以使扫描装置获取位于此开口范围下方文件10的图像信息。
参见图5所示的定位装置的一较佳实施例，此定位装置包括横向定位装置与纵向定位装置，横向定位装置主要包含接触滚筒411，滚筒切面接于一球形移动装置33上一点，当球形移动装置33转动时，接触滚筒411会被带动而转动，其转动角度大小正比于扫描装置横向的位移量；狭缝圆盘441，连动于接触圆盘411，有均匀分布的狭缝分布其上感测器431，设置于狭缝圆盘441之侧，用以侦测接触圆筒转动角度的大小，因而获知扫描装置横向的位移量。纵向定位装置类似于横向定位装置，主要包含接触圆筒412，狭缝圆盘432与感测器442，其工作原理与横向定位装置完全相同。此外上述接触圆筒分别可以经由齿轮组(图中未示)而带动狭缝圆盘，以增加其加速比。
图6为移动本实用新型掌上型扫描装置时，定位装置能侦知扫描装置在X方向(即横向)与Y方向(即纵向)的移动距离示意图。如图所示，分别以实线表示移动前扫描装置的位置，其坐标为(x0,y0)，虚线表示移动后的位置。当移动本实用新型的扫描装置时，移动后由感知机构侦知其在X方向与Y方向分别移动了Δx与Δy的距离，故移动后其位置为(x0+Δx,y0+Δy)。
参见图7，本实用新型扫描装置的电路系统功能方框图，文件上的图像信息601经由图像撷取装置(CIS)602获取后，上述图像信号经过一模拟/数字转换装置603转换后，原来的模拟信号转换成为数字信号，然后将数字信号送到一特殊集成电路(ASIC)604上，此一特殊用途的IC芯片可以选择将信号经由RS232串口或打印机接口605输出，或将数据暂存于静态RAM606上，而此一特殊IC芯片604会送出计时脉冲信号(CLK)607给图像撷取装置602，通知其何时该执行传送图像数据的动作。
综上所述，本实用新型系利用接触式图像感应装置(Contact Image Sensor)作为掌上型扫描装置的图像撷取装置，其扫描宽度可以达到A6或A4大小。由于接触式图像感应装置本身可以有效地节省扫描器的空间，又携带方便、省电。
权利要求1.一种掌上型接触式图像感应扫描装置，具有图像撷取装置、移动装置、信号处理装置及外壳，其特征在于所述的图像撷取装置具有光源、透镜及接收器，另有一可感知扫描装置的位置并将其转换成电信号的定位装置连接于所述的移动装置，所述的信号处理装置连接于该定位装置及所述的图像撷取装置。
2.根据权利要求1所述的掌上型接触式图像感应扫描装置，其特征在于所述的图像撷取装置为接触式图像感应装置。
3.根据权利要求1所述的掌上型接触式图像感应扫描装置，其特征在于所述的移动装置为包含一滚动圆球。
4.根据权利要求3所述的掌上型接触式图像感应扫描装置，其特征在于所述的移动装置更可包含两个支撑点。
5.根据权利要求4所述的掌上型接触式图像感应扫描装置，其特征在于所述的两个支撑点为一对滚轮。
6.根据权利要求1所述的掌上型接触式图像感应扫描装置，其特征在于所述的定位装置由一横向定位装置及一纵向定位装置组成。
7.根据权利要求6所述的掌上型接触式图像感应扫描装置，其特征在于所述的横向定位装置具有一第一接触圆筒、一第一狭缝圆盘及一第一感测器，该第一接触圆筒与上述的滚动圆球接触连接，当滚动圆球转动时会被带动转动，且转动角度大小正比于该扫描装置横向的位移量，该第一狭缝圆盘连动于该第一接触圆筒，且有均匀分布的狭缝分布于其上，该第一感测器装设于该第一狭缝圆盘之侧。
8.根据权利要求7所述的掌上型接触式图像感应扫描装置，其特征在于所述的横向定位装置还可包含一连动于所述的第一接触圆盘的第一齿轮组。
9.根据权利要求6所述的掌上型接触式图像感应扫描装置，其特征在于所述的纵向定位装置具有一第二接触圆筒、一第二狭缝圆盘及一第二感测器，该第二接触圆筒与上述的滚动圆球接触连接，当滚动圆球转动时会被带动转动，且转动角度大小正比于该扫描装置纵向的位移量，该第二狭缝圆盘连动于该第二接触圆筒，且有均匀分布的狭缝分布于其上，该第二感测器装设于该第二狭缝圆盘之侧。
10.根据权利要求9所述的掌上型接触式图像感应扫描装置，其特征在于所述的纵向定位装置还可包含一连动于所述的第二接触圆盘的第二齿轮组。
专利摘要本实用新型公开了一种掌上型接触式图像感应扫描装置,具有图像撷取装置、移动装置、信号处理装置及外壳,所述的图像撷取装置为接触式图像感应装置,具有光源、透镜及接收器,另有一可感知扫描装置的位置并将其转换成电信号的定位装置连接于所述的移动装置,所述的信号处理装置连接于该定位装置及所述的图像撷取装置。本实用新型系利用接触式图像感应装置本身而不需要去调整光程,因此在机构空间的利用上具有更大的弹性,较节省空间,体积小、省电且携带方便。
文档编号G06K9/22GK2333035SQ9820418
公开日1999年8月11日 申请日期1998年5月6日 优先权日1998年5月6日
发明者余远通 申请人:鸿友科技股份有限公司