专利名称：可调整式扫描装置及其调整方法
技术领域：
本发明是关于一种可调整焦距的扫描装置及其调整方法，特别是关于一种可调整焦距的接触影像感测式扫描装置及其对应的调整方法。
先前技术目前市面上的扫描装置可依其所使用的感光组件种类而分为电荷耦合扫描(Charge Coupled Device，CCD)与接触式影像感测(Contact Image Sensor，CIS)两种类型。一般而言，CCD扫描装置具有影像分辨率较高且景深较长的优势，然由于其必须与一系列反射镜与光学镜头搭配配置，因而具有装置体积较大、组装耗时以及调校方式较为繁复等缺点。
相形之下，CIS扫描装置的结构与原理则较为简单；由于在CIS扫描装置中无须灯管与光学镜头等组件，因而具有优选的抗震性能，且体积小、重量轻更是CIS扫描装置的最大优势。然而，由于CIS传感器的景深较短，且一般而言只有在焦点上下约0.2mm处的影像能够成像于传感器上，一旦待扫描对象因本身厚度或位置的差异而导致其与传感器之间的距离落在设计焦距外时，待扫描对象的影像便无法清楚形成，会严重影响扫描质量。
请参阅图1，其说明一种传统的可调整式CIS扫描装置。在该扫描装置1中，利用一弹性组件10来支撑该扫描装置1中的接触式影像传感器11，利用弹性组件10本身的弹性使得该接触式影像传感器11可与其上方的玻璃12彼此接触，借以控制该接触式影像传感器11的位置并摩擦玻璃12而进行扫描动作。
请参阅图2，其说明另一种传统的可调整式CIS扫描装置。在该扫描装置2中，借由一个活动式的传感器托架20的作用，配合设置在该感测式托架20两侧的滑动组件22、23与一传动皮带26的设计，以电机(图中未示)驱动该传动皮带26而带动容置于该传感器托架20中的接触式影像传感器(图中未示)，沿一扫描方向移动以进行扫描动作；此外，利用设于该传感器托架20底部的调整螺丝21即可调整以抵顶并推动该传感器托架20，使该传感器托架20与其中的接触式影像传感器上下移动，借以调整该接触式影像传感器的位置。
然而，上述两种可调整式的CIS扫描装置的调整装置均针对单一应用而设计，亦即该等设计仅适于单一种类的待扫描对象。此外，利用弹性组件(例如弹簧或弹片)的弹性回复力，虽使得接触式影像传感器在扫描进行中可以对应待扫描对象的厚度与位置而调整其与待扫描对象之间的距离，然而在这样的设计中，由于该接触式影像传感器在扫描进行中必须与上方的玻璃彼此接触并摩擦，因此反而容易因摩擦的原因而影响扫描质量，且摩擦力亦将消耗电机扭力而造成动力的浪费；而利用调整螺丝来调整传感器焦距的构想则必须经由人为调整方式而实现，不仅效率不彰，亦容易因人为误差而导致扫描质量不佳。
为了改善上述传统设计的种种缺失，发明人经悉心试验与研究，并一本锲而不舍的精神，提出本发明“可调整式扫描装置及其调整方法”；借由本发明所提出的调整装置的设计，即可精确调整CIS扫描装置中的接触式影像传感器与待扫描对象间的距离，以获得清晰及高质量的扫描影像。
发明内容
本发明的构想之一在于提供一种可调整式扫描装置，其为一可调整的接触式影像感测扫描装置，该扫描装置包括一接触式影像传感器(contactimage sensor，CIS)与一连杆调整装置；其中该接触式影像传感器用以扫描一待扫描对象，而该连杆调整装置与该接触式影像传感器连接，以调整该接触式影像传感器与该待扫描对象的一距离。
根据上述构想，该扫描装置还包括一致动装置，该致动装置连接至该连杆调整装置，以致动该连杆调整装置。
根据上述构想，其中该致动装置选自一电机、一电磁阀与一机械式致动装置其中之一。
根据上述构想，该扫描装置还包括一对焦标的，该对焦标的设置于该可调整式扫描装置的一扫描玻璃上，以作为该距离的一参考标的。
根据上述构想，该扫描装置还包括至少一微调组件，该微调组件固设于该接触式影像传感器上，以微调该接触式影像传感器与该待扫描对象间的该距离。
根据上述构想，其中该微调组件包括一第一弹性组件。
根据上述构想，该扫描装置还包括一匣体，用以容置该接触式影像传感器与该连杆调整装置。
根据上述构想，该扫描装置还包括至少一第二弹性组件，其中该等第二弹性组件固设于该匣体的一内侧与该接触式影像传感器之间。
本发明亦提供一种可调整式扫描装置，该扫描装置包括一接触式影像传感器(contact image sensor，CIS)，用以扫描一待扫描对象；以及一调整装置，与该接触式影像传感器连接，以对应该待扫描对象而调整该接触式影像传感器的位置，使该接触式影像传感器与该待扫描对象之间具有一距离，其中该距离对应至该焦距。
根据上述构想，其中该调整装置对应该扫描物体的一厚度与一位置其中之一，而调整该接触式影像传感器的位置。
根据上述构想，其中该调整装置为一连杆机构。
根据上述构想，该扫描装置还包括一致动装置，该致动装置连接至该调整装置，以致动该调整装置。
根据上述构想，其中该致动装置选自一电机、一电磁阀与一机械式致动装置其中之一。
根据上述构想，该扫描装置还包括一对焦标的，该对焦标的设置于该可调整式扫描装置的一扫描玻璃上，以作为该距离的一参考标的。
根据上述构想，该扫描装置还包括至少一微调组件，该微调组件固设于该接触式影像传感器上，以微调该接触式影像传感器与该待扫描对象间的该距离。
根据上述构想，其中该微调组件包括一第一弹性组件。
根据上述构想，该扫描装置还包括一匣体，用以容置该接触式影像传感器与该调整装置。
根据上述构想，该扫描装置还包括至少一第二弹性组件，其中该等第二弹性组件固设于该匣体的一内侧与该接触式影像传感器之间。
本发明的另一构想在于提供一种扫描装置的高度调整方法，其中该扫描装置包括一接触式影像传感器(contact image sensor，CIS)与一连杆调整装置，该方法包括下列步骤(a)决定一待扫描对象与该接触式影像传感器间的一第一距离；(b)比较该第一距离与该接触式影像传感器的一焦距，而得一第一比较结果；以及(c)根据该第一比较结果而致动该连杆调整装置，以调整该接触式影像传感器的位置。
根据上述构想，其在步骤(a)中，根据该待扫描对象的一厚度与一位置其中之一而决定该第一距离。
根据上述构想，其在步骤(c)中，该连杆调整装置调整该接触式影像传感器的位置，以使该接触式影像传感器与该待扫描对象之间具有一第二距离，其中该第二距离对应至该焦距。
根据上述构想，其中该方法在步骤(c)之后还包括一步骤(d)扫描该待扫描对象而得一扫描影像。
根据上述构想，其中该方法在步骤(d)之后还包括一步骤(e)根据该扫描影像而判断一第二比较结果，并根据该第二比较结果而致动该连杆调整装置。
根据上述构想，其在步骤(c)中，以一无段式致动方式或一分段式致动方式而致动该连杆调整装置。
图1是一种传统的可调整式CIS扫描装置结构示意图；图2是另一种传统的可调整式CIS扫描装置结构示意图；图3(A)与图3(B)分别是本发明一优选实施例的可调整式扫描装置的外观示意图与结构示意图；图4(A)与图4(B)是表示本发明另一优选实施例的可调整式扫描装置的截面示意图，用以说明在本发明的可调整式扫描装置的作动过程；图5是本发明的接触式影像感测(CIS)扫描装置高度调整方法的流程图，以说明该调整方法的基本执行步骤；图6是根据本发明的接触式影像感测(CIS)扫描装置高度调整方法的第一优选实施例的流程图，以说明该调整方法的执行步骤；图7是根据本发明的接触式影像感测(CIS)扫描装置高度调整方法的第二优选实施例的流程图，以说明该调整方法的执行步骤；图8是根据本发明的接触式影像感测(CIS)扫描装置高度调整方法的第三优选实施例的流程图，以说明该调整方法的执行步骤；以及图9是根据本发明的接触式影像感测(CIS)扫描装置高度调整方法的第四优选实施例的流程图，以说明该调整方法的执行步骤。
主要组件符号说明1 扫描装置10弹性组件11接触式影像传感器12玻璃2 扫描装置20传感器托架21调整螺丝22滑动组件23滑动组件26传动皮带3 可调整式扫描装置30匣体31接触式影像传感器32调整装置321 连杆装置322 致动装置33弹性组件34弹性组件35待扫描对象39扫描玻璃391 对焦标的H 距离U 箭号方向51～55步骤61～64、63’～65’ 步骤
71～74、73’～75’ 步骤81～83、83’～84’、83”～85” 步骤91～95、941、92’～95’、步骤92”～95”具体实施方式
请参阅图3(A)与图3(B)，是分别表示本发明一优选实施例的可调整式扫描装置的外观示意图与结构示意图；该可调整式扫描装置3包括彼此连接的一接触式影像传感器(contact image sensor，CIS)31与一调整装置32，以及一匣体(housing)30，该匣体30用以容置并保护该接触式影像传感器31与该调整装置32。该调整装置32由一组连杆装置321与一致动装置322构装而成，借由该致动装置322的作用，即可驱动该连杆装置321，使该连杆装置321对应扫描玻璃39上方的待扫描对象(图中未示)的位置，而调整该接触式影像传感器31的高度，进而最佳化该接触式影像传感器31与该待扫描对象间的一距离，使该距离落于该接触式影像传感器31的设计焦距范围中，并利用此最佳化距离为扫描位置进行扫描，以获得良好的扫描质量。
为进一步微调该接触式影像传感器31与该待扫描对象之间的距离，在本实施例中，在该接触式影像传感器31的两侧分别固设一第一弹性组件33，亦可于该接触式影像传感器31底部与该匣体内侧之间固设一第二弹性组件34。借由该等弹性组件33、34的弹力与其回复力的作用，除可微调该接触式影像传感器31与该待扫描对象之间的距离外，更可缓冲该连杆装置321在调整该接触式影像传感器31时所产生的震动；其中，该等弹性组件33、34为一般的聚合发泡体、弹簧组件、或弹片等组件。
在本实施例中，为简化该调整装置32的结构设计及降低成本，使用一组四连杆装置作为该调整装置32中的连杆装置321；当然，除本实施例中所提及的四连杆装置外，亦可使用结构较为复杂的其它连杆装置(例如五连杆、六连杆…等)，来构装形成本发明的调整装置32。
在本实施例中，该致动装置322为一电机装置，以提供用以致动该连杆装置321的一无段式驱动力；当然，在本发明中，亦可针对不同的扫描应用需求而使用其它的致动装置，例如使用一电磁阀(solenoid)装置以提供用以致动该连杆装置321的一分段式驱动力、或是仅使用一组简单的机械式致动装置(如凸轮、偏心螺丝或弹性组件)等。
此外，在该扫描玻璃39上更设置了一对焦标的391，借以作为该调整装置32在调整该接触式影像传感器31与该待扫描对象间的距离时的参考标的；当然，在自动进纸扫描的情形中，亦可将该对准标的设置在该扫描装置的自动进纸机构(automatic document feeder，ADF)上(图中未示)。
请参阅图4(A)与图4(B)，为本发明另一优选实施例的可调整式扫描装置的截面示意图，用以说明该可调整式扫描装置的作动过程；在此一实施例中，该可调整式扫描装置3的调整装置32由一组连杆装置321与两致动装置322所构成，以维持该连杆装置321作动时的平衡。当一待扫描对象35由于其厚度或位置之故，而使得其与该可调整式扫描装置3的扫描玻璃39之间的距离H，大于该可调整式扫描装置3的设计焦距时，将于扫描时产生不清晰的扫描结果，如图4(A)所示；为了获得清晰的扫描影像，该等致动装置322对应该距离H而致动该连杆装置321，该连杆装置321的上方部分连接至该接触式影像传感器31，借以将该接触式影像传感器31向上推动，如图4(B)中箭号方向U所示，以减少该扫描玻璃39与该待扫描对象35之间的距离；而该连杆装置321的下方部分，则作动以对连接于该接触式影像传感器31底部的弹性组件34产生一压力，借由该弹性组件34所对应产生的回复力即可微调该接触式影像传感器31与该待扫描对象35之间的距离，亦可缓冲该连杆装置321在调整该接触式影像传感器31时所产生的震动现象。
借由本发明的可调整式扫描装置的设计，即可克服传统技术中接触式影像感测(CIS)扫描装置的景深限制的缺点，而于各种扫描应用中，根据不同的扫描需求而改变其接触式影像传感器的高度，进而调整该接触式影像传感器与待扫描对象之间的距离，以于扫描进行时获得最佳的扫描质量。
此外，本发明亦提供了一种接触式影像感测(CIS)扫描装置的高度调整方法，以根据不同的扫描需求而调整接触式影像传感器的高度，以获得清晰的扫描影像。
请参阅图5，为本发明的接触式影像感测(CIS)扫描装置高度调整方法的流程图，用以说明该调整方法的基本执行步骤；其中该扫描装置包括一接触式影像传感器(CIS)与一连杆调整装置。首先，在选定待扫描对象后，即根据该待扫描对象而决定该待扫描对象与该接触式影像传感器间的一第一距离，如步骤51所示；接着，比较该第一距离与该接触式影像传感器的一设计焦距，而判知该第一距离是否落入该设计焦距的范围中，如步骤52所示；若判知的结果表示该第一距离并未落入该设计焦距的范围中，则致动该连杆调整装置以调整该接触式影像传感器的位置，使该接触式影像传感器与该待扫描对象之间具有一对应于该焦距的第二距离，如步骤53所示；最后则执行扫描而得一扫描影像，如步骤54所示。
在本方法中，是根据该待扫描对象的厚度或是其位置而决定该第一距离；此外，为了进一步提升扫描影像的清晰程度，亦可在执行第一次扫描后，根据所得的扫描影像而判断是否需要再次致动该连杆调整装置(如步骤55所示)，以再一次调整该接触式影像传感器的位置。
在实际应用本发明的接触式影像感测(CIS)扫描装置的高度调整方法时，上述的基本执行步骤即可并入该扫描装置的扫描步骤中，而形成一系列的手动执行流程，甚至加以程序化为一系列的自动执行流程；如下述的图6至图9所示。
请参阅图6，是根据本发明的接触式影像感测(CIS)扫描装置高度调整方法的第一优选实施例的流程图，以说明该调整方法的执行步骤。在此一实施例中，该高度调整方法是一分段式调整方法，所调整的扫描装置包括一接触式影像传感器与一连杆调整装置，其中该连杆调整装置还包括一电磁阀(solenoid)致动装置，以提供用以致动该连杆调整装置的分段式驱动力。首先，使用者根据不同的扫描需求而选择一适当扫描模式，例如选择正片扫描，如步骤61所示；接着决定是否以平台扫描方式(flatbed scan)执行扫描，如步骤62所示；如选择以平台扫描方式执行扫描，则关闭该扫描装置中的电磁阀致动装置后执行平台扫描，分别如步骤63与64所示；反之，如选择不以平台扫描方式执行扫描，则开启该电磁阀致动装置以致动该连杆调整装置，而调整该接触式影像传感器CIS的高度(步骤63’)，并初始化该扫描装置中的自动进纸机构(automatic document feeder，ADF)后执行ADF扫描，分别如步骤64’与65’所示。
请参阅图7，是根据本发明的接触式影像感测(CIS)扫描装置高度调整方法的第二优选实施例的流程图，以说明该调整方法的执行步骤。在此实施例中，使用者根据其扫描需求而选择一正负片扫描模式，如步骤71所示；接着决定是否以平台扫描方式(flatbed scan)执行扫描，如步骤72所示；如选择以平台扫描方式执行扫描，则关闭该扫描装置中的电磁阀致动装置后执行平台扫描，分别如步骤73与74所示；反之，如选择不以平台扫描方式执行扫描，则开启该电磁阀致动装置以致动该连杆调整装置，而调整该接触式影像传感器CIS的高度(步骤73’)，并开启该扫描装置的背光模块后执行正负片扫描，分别如步骤74’与75’所示。
请参阅图8，是根据本发明的接触式影像感测(CIS)扫描装置高度调整方法的第三优选实施例的流程图，以说明该调整方法的执行步骤。在此实施例中，该高度调整方法是一无段式调整方法，所调整的扫描装置包括一接触式影像传感器与一连杆调整装置，其中该连杆调整装置还包括一电机(motor)致动装置，以提供用以致动该连杆调整装置的无段式驱动力。首先，使用者根据其扫描需求而选择一适当扫描模式，例如选择平台式扫描、自动进纸扫描(ADF)或是正负片扫描等模式，如步骤81所示；由于在上述各扫描模式中所使用的待扫描对象的厚度与位置均可假设为已知，亦即为使该接触式影像传感器与待侧对象间的距离，落入该接触式影像传感器的设计焦距范围时，该电机致动装置所须运转的程度可假设为已知，因此在执行扫描动作之前，即可先开启该电机致动装置，借以致动该连杆调整装置而将该接触式影像传感器调整至一适当位置，如步骤82所示，以使该接触式影像传感器与待侧对象间的距离落入该接触式影像传感器的设计焦距范围中；然后，选择以一平台扫描方式(flatbed scan)、一自动进纸方式或是一正负片扫描方式(film scan)执行扫描；如选择以平台扫描方式执行扫描，则直接执行平台式扫描，如步骤83所示；如选择以自动进纸方式执行扫描，则初始化该扫描装置中的自动进纸机构(automatic documentfeeder，ADF)后执行ADF扫描，分别如步骤83’与84’所示；而若选择以正负片扫描方式执行扫描，则开启该扫描装置的背光模块后执行正负片扫描，分别如步骤83”与84”所示。
请参阅图9，是根据本发明的接触式影像感测(CIS)扫描装置高度调整方法的第四优选实施例的流程图，以说明该调整方法的执行步骤。在此一实施例中，该调整方法是一无段式调整方法，所调整的扫描装置包括一接触式影像传感器与一连杆调整装置，其中该连杆调整装置还包括一电机致动装置，以提供用以致动该连杆调整装置的无段式驱动力，且为了进一步提升该扫描装置的应用弹性，在该扫描装置上设置多个对焦标的，借以作为该连杆调整装置在调整该接触式影像传感器与待扫描对象间的距离时的参考标的。首先，使用者根据其扫描需求而选择一适当扫描模式，例如选择平台式扫描、自动进纸扫描(ADF)或是正负片扫描等模式，如步骤91所示；接着即对应所选择的扫描模式而移动该接触式影像传感器，以分别使该接触式影像传感器对应至平台式扫描的对焦标的(如步骤92所示)、自动进纸扫描的对焦标的(如步骤92’所示)、或是正负片扫描的对焦标的(如步骤92”所示)；然后分别执行扫描并获得个别的对焦标的扫描影像，如步骤93所示；在获得该扫描影像后，使用者即可判断该扫描影像是否清晰，如步骤94所示。
根据在步骤94中所判知的结果，使用者即可进而判断是否需要对该接触式影像传感器执行调整动作；若在步骤94中已可获得清晰的扫描影像，则使用者可选择直接执行平台式扫描(如步骤95所示)、ADF扫描(如步骤95’所示)、或是正负片扫描(如步骤95”所示)；反之，若在步骤94中所获得的扫描影像的清晰程度不足，则开启该电机致动装置，借以致动该连杆调整装置而将该接触式影像传感器调整至一适当位置，如步骤941所示，以使该接触式影像传感器与该待侧对象间的距离落入该接触式影像传感器的设计焦距范围中，然后重新执行对焦标的的扫描动作(即步骤93)；最后，该扫描装置即可根据不同的扫描需求，而分别使该接触式影像传感器与该待扫描对象间的距离达到最佳化，以于不同扫描需求中均获得清晰的扫描影像。
由上述说明可知，本发明所提供的可调整式扫描装置及其调整方法，不但确实改善了传统接触式影像感测(CIS)扫描装置中因景深限制而仅能扫描单一种类对象的缺点，且借由所设计的调整装置与致动装置的作用，更可根据不同的扫描应用与需求而改变其接触式影像传感器的位置，以调整该接触式影像传感器与待扫描对象之间的距离，而扫描出清晰的扫描影像；此外，借由对焦标的的设置，亦可在执行扫描之前，即先对应该对焦标的的扫描影像而调整该接触式影像传感器的高度，俟获得清晰的对焦标的扫描影像后，再真正执行待扫描对象的扫描动作，而提升扫描影像的质量。
综上所述，本案实为一新颖、进步且具产业实用性与竞争性的发明，深具发展价值。
本发明可由业内人士任施匠思而诸般修饰，而不脱离权利要求书所限定的保护范围。
权利要求
1.一种可调整式扫描装置，包括一接触式影像传感器，用以扫描一待扫描对象；以及一连杆调整装置，与该接触式影像传感器连接，以调整该接触式影像传感器与该待扫描对象的距离。
2.根据权利要求1所述的扫描装置，还包括至少一致动装置，该致动装置连接至该连杆调整装置，以致动该连杆调整装置。
3.根据权利要求2所述的扫描装置，其中该致动装置选自一电机、一电磁阀与一机械式致动装置其中之一。
4.根据权利要求1所述的扫描装置，还包括一对焦标的，该对焦标的设置于该可调整式扫描装置的一扫描玻璃上，以作为该距离的一参考标的。
5.根据权利要求1所述的扫描装置，还包括至少一微调组件，该微调组件固设于该接触式影像传感器上，以微调该接触式影像传感器与该待扫描对象间的该距离。
6.一种可调整式扫描装置，包括一接触式影像传感器，用以扫描一待扫描对象；以及一调整装置，与该接触式影像传感器连接，以对应该待扫描对象而调整该接触式影像传感器的位置，使该接触式影像传感器与该待扫描对象之间具有一距离，其中该距离对应至该焦距。
7.根据权利要求6所述的扫描装置，其中该调整装置对应该扫描物体的一厚度与一位置其中之一，而调整该接触式影像传感器的位置。
8.根据权利要求6所述的扫描装置，其中该调整装置为一连杆机构。
9.根据权利要求6所述的扫描装置，还包括至少一致动装置，该致动装置连接至该调整装置，以致动该调整装置。
10.根据权利要求9所述的扫描装置，其中该致动装置选自一电机、一电磁阀与一机械式致动装置其中之一。
11.根据权利要求6所述的扫描装置，还包括一对焦标的，该对焦标的设置于该可调整式扫描装置的一扫描玻璃上，以作为该距离的一参考标的。
12.根据权利要求6所述的扫描装置，还包括至少一微调组件，该微调组件固设于该接触式影像传感器上，以微调该接触式影像传感器与该待扫描对象间的该距离。
13.一种扫描装置的高度调整方法，其中该扫描装置包括一接触式影像传感器与一连杆调整装置，该方法包括下列步骤决定一待扫描对象与该接触式影像传感器间的一第一距离；比较该第一距离与该接触式影像传感器的一焦距，而得一第一比较结果；以及根据该第一比较结果而致动该连杆调整装置，以调整该接触式影像传感器的位置。
14.根据权利要求13所述的方法，其中在步骤(a)中，根据该待扫描对象的一厚度与一位置其中的一而决定该第一距离。
15.根据权利要求13所述的方法，其中在步骤(c)中，该连杆调整装置调整该接触式影像传感器的位置，以使该接触式影像传感器与该待扫描对象之间具有一第二距离，其中该第二距离对应至该焦距。
16.根据权利要求13所述的方法，其中该方法在步骤(c)之后还包括一步骤(d)扫描该待扫描对象而得一扫描影像。
17.根据权利要求16所述的方法，其中该方法在步骤(d)之后还包括一步骤(e)根据该扫描影像而判断一第二比较结果，并根据该第二比较结果而致动该连杆调整装置。
18.根据权利要求13所述的方法，其在步骤(c)中，以一无段式致动方式或一分段式致动方式而致动该连杆调整装置。
全文摘要
本发明提供一种可调整式扫描装置及其调整方法，该扫描装置包括一接触式影像传感器(contact image sensor，CIS)，用以扫描一待扫描对象；以及一连杆调整装置，与该接触式影像传感器连接，以调整该接触式影像传感器与该待扫描对象的距离。借由本发明中所设计的连杆调整装置即可调整该接触式影像传感器的位置，以使该扫描装置得以在不同的应用中均可扫描出清晰的影像。本发明改善了传统的接触式影像感测扫描装置因景深限制而仅可应用于单一扫描目的的缺点。
文档编号H04N1/04GK1863263SQ20051007045
公开日2006年11月15日 申请日期2005年5月9日 优先权日2005年5月9日
发明者简信堂 申请人:光宝科技股份有限公司