专利名称：结合透射式扫描功能之扫描仪的影像撷取模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种扫描仪，该扫描仪不仅具有一般反射式文件扫描功能，还兼具透射式扫描功能，以用来扫描诸如底片或投影片等类透明的影像文件。
背景技术：
使用扫描装置可以将文件资料(如反射式文件及底片等)转换成数字等电子格式，以便于分析、分配及存储。而一般的扫描装置如光学扫描仪的核心部件为一影像撷取模块，其功能是将文件资料的扫描影像转换为数字信号。一般的影像撷取模块包括光照模块、光学模块、影像感测模块及输出电路模块。光照模块可用于照射被扫描的文件资料，并在扫描过程中，通过光学模块引导从文件资料反射或透射出的影像光以聚焦于该影像感测模块。影像感测模块进一步包括光电二极管、光敏晶体管及电荷耦合器件(CCD)，这些元件感测到入射光后，可根据此入射光的强弱变化，将入射光的光信号转换为电信号，并通过输出电路模块将该电信号输出至该扫描仪的数字信号处理模块中。
在目前市面上常见的扫描仪影像撷取模块中，依照系统对文件的扫描方式，可分为如下几种第一种扫描模块可参照图1a所示，该模块利用透镜聚焦方式进行底片扫描。该扫描模块包括一白色光罩101，一透镜组103及一高密度彩色影像传感器104。在进行扫描时，白色光罩101发出光线，透过所需要扫描的底片102，通过透镜组103折射缩小影像并聚焦投射至高密度彩色影像传感器104。由于使用了透镜组103，为了适应透镜组103的聚焦长度，故该扫描仪模块在体积上变得较厚，不够轻薄短小，不符合当前趋势需求。
第二种扫描仪的影像撷取模块可参照图1b所示，其通过彩色影像传感器114搭配柱状透镜113实现扫描功能。该扫描模块包括一白色光罩111、柱状透镜113及彩色影像传感器114。当扫描文件112为反射式文件时，扫描模块系统点亮白色光源(图中未显示，在一般的设计中，其并列于柱状透镜的一侧)，并以一长列的彩色影像传感器114透过柱状透镜113感测经反射式文件反射回来的光信号变化，光信号通过彩色影像传感器转换成电信号以供扫描仪进行影像处理。当扫描文件112为底片一类的类透明材质时，系统点亮白色光罩111，发出白光穿透底片以产生光信号，光信号透过柱状透镜113送达至一长列的彩色影像传感器114，彩色影像传感器114感测光信号变化并将光信号转换成电信号进行影像处理。此模块解决了前述第一种扫描模块体积过大的问题，但是由于其使用了一长列的彩色影像传感器，造成了成本的大幅扬升，因而不利产品的市场推广。
第三种扫描仪影像撷取模块可参照图1c所示，该模块通过单色影像传感器124搭配柱状透镜123实现扫描功能。其包括一彩色光源光罩121、柱状透镜123及单色影像传感器124。当扫描文件122为反射式文件时，系统点亮彩色光源(未显示，在一般的设计中，其平行设于柱状透镜的一侧)，通过一长列的单色影像传感器124透过柱状透镜123接受光信号变化，并将光信号转换成电信号进行影像处理。当扫描文件122为底片时，系统点亮彩色光源光罩121，彩色光穿透底片以产生光信号，光信号透过柱状透镜123送达至一长列的单色影像传感器124，单色影像传感器124感测光信号变化并将光信号转换成电信号进行影像处理。第三种扫描模块由于使用了成本较高的彩色光源光罩121，故而产生了与第二种模块同样的成本过高的缺陷；再者，在这种模块中使用的彩色光源光罩121由于制造的技术要求较高，在现有的市场中仅有少数的供货商，所以采用这种设计容易面临关键零件采购不易的问题，同时，这种扫描仪的影像撷取模块的扫描速度慢，不符合快速便捷的要求，这使此产品的市场推广更加的困难。
鉴于上述原因，本发明提出了一种新的结合透射式扫描功能的影像撷取模块，可以应用于新一代的扫描仪中。
发明内容
本发明之目的在于提供一种可结合透射式扫描功能的影像撷取模块，该模块结合反射式扫描与透射式扫描之功能，综合现有技术的优点，可有效控制产品的成本，有利于产品在市场上的全面推广。
本发明之目的通过以下的技术方案来实现一种结合透射式扫描功能之影像撷取模块，其包括一具有电子回路的搭载印刷电路板；一彩色光源，该彩色光源电性连接于该搭载印刷电路板上；一列单色影像传感器及一列彩色影像传感器，该二列传感器均与搭载印刷电路板电性连接；一对柱状透镜，该二柱状透镜分别对应设置于该二列传感器上方，用以将光信号汇聚至单色影像传感器及彩色影像传感器；以及一白色光源光罩，该白色光源光罩位于所述的一对柱状透镜的其中之一的上方。
与现有技术相比，本发明所提供的结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，结合了一短列彩色影像传感器和一长列单色影像传感器于一个共享的搭载印刷电路板上，巧妙地将反射式文件扫描功能及透射式扫描功能揉合为一体，有利于扫描仪整体成本的控制，同时还满足广大使用者功能多样化的需求。而且，该扫描仪模块采用长列柱状透镜，不仅使整个产品组装简易，不需要再调校焦距，只需将影像感测模块固定在扫描仪机构内即可完成组立，还可大幅缩小扫描仪整体的厚度，满足轻薄短小的外形需求。另外，本发明使用现有成熟发展的白色光罩，该种设计在关键零件的采购及供应上较无材料来源缺乏及技术瓶颈等问题，有利于产品的市场推广。
图1a为通过透镜聚焦方式进行底片扫描的现有扫描仪的影像撷取模块的结构示意图。
图1b为通过彩色影像传感器搭配柱状透镜实现扫描功能的现有扫描仪的影像撷取模块的结构示意图。
图1c为通过单色影像传感器搭配柱状透镜实现扫描功能的现有扫描仪的影像撷取模块的结构示意图。
图2依据本发明较佳实施例的结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块的结构示意图。
具体实施方式本发明所揭示的一种结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，由光照模块、光学模块、影像感测模块及信号处理模块等部分组成。其中，光照模块包括一彩色光源及一白色光源光罩。影像感测模块包括一列单色影像传感器及一列彩色影像传感器。光学模块为一柱状透镜；信号处理模块为一搭载印刷电路板及位于搭载电路板上的信号处理电路。光线由光照模块发出，经待扫描文件反射或透射后生成光信号，光信号藉由光学模块导向至影像感测模块，并经影像感测模块转化为电信号，该电信号由信号处理模块处理生成所需的数字信号。
请参照图2所示，为依据本发明较佳实施例的一种结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块。该模块设有一搭载印刷电路板201，该搭载印刷电路板201上设有彩色光源(未图示，在一般的设计中位于影像传感器的一侧)、信号处理电路(未图标)、一列彩色影像传感器202及一列单色影像传感器203。所述彩色影像传感器202与单色影像传感器203相互平行地沿扫描文件的纵方向排列，该彩色影像传感器及单色影像传感器202、203可感测经待扫描文件206透射或反射的光信号的变化，并将这种变化转换为电信号，以供搭载印刷电路板201上的信号处理电路进行运算处理。在本实施例中为了分别对具有不同高度的反射式文件及透射式文件对焦，所述的彩色影像传感器203与单色影像感器202可以位在搭载印刷电路板的不同高度上。两列柱状透镜204、205分别设于所述彩色影像传感器202及单色影像传感器203的上方，用以将待扫描文件206反射或透射的光信号聚集至所述的彩色影像传感器202与单色影像传感器203上。该待扫描文件206置于柱状透镜204、205之上，白色光源光罩207则置于扫描文件之上。
在扫描过程中，当待扫描文件206为反射式文件时，扫描仪系统点亮彩色光源向反射式文件发出彩色光，彩色光由反射式文件反射生成有效的光信号，该光信号包含反射式文件上不同区域上的明暗与色彩变化信息。所述光信号经柱状透镜205传播汇聚，聚集至长列的单色影像传感器203上，单色影像传感器203感测光信号的强弱不同变换，并将光信号转换为电信号送至搭载印刷电路板201的信号处理电路中，从而完成将反射式文件转化为数字信号的扫描工作。
当待扫描文档206为底片时，扫描仪系统点亮白色光源光罩207发出白光穿透底片以产生光信号，光信号透过柱状透镜204送达至一短列的彩色影像传感器202，该彩色影像传感器202感测光信号变化并将光信号转换成电信号送至搭载印刷电路板201上的信号处理电路中进行影像处理，从而获得底片上图像信号的数字格式文件。
本发明结合透射式扫描功能的扫描仪影像撷取模块，组合了一短列彩色影像传感器202和一长列单色影像传感器203于一个共享的搭载印刷电路板201上，巧妙地将反射式文件扫描功能及透射式的底片扫描功能结合为一体，有利于扫描仪整体成本的控制，同时还满足功能多样化的需求。而且，该扫描仪采用长列柱状透镜204、205，不仅使整个产品组装简易，不需要再调校焦距，只需将影像感测模块固定在扫描仪机构内即可完成组立，可大幅缩小整体扫描仪的厚度，满足轻薄短小的市场需求。另外，本发明使用现有成熟发展的白色光源光罩207，该种设计在关键零件的采购及供应上较无材料来源缺乏及技术瓶颈等问题，有利于产品的市场推广。
权利要求
1.一种结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其包括设有信号处理电路的搭载印刷电路板、电性连接于所述搭载印刷电路板上的彩色光源、电性连接于所述搭载印刷电路板上的影像传感器、设于所述影像传感器之上方用以将光信号汇聚至所述影像传感器之上的柱状透镜、及位于柱状透镜的上方用以在透射式扫描时对系统提供扫描光源的白色光源光罩；其特征在于所述影像传感器同时包括单色影像传感器及彩色影像传感器。
2.如权利要求1所述的结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其特征在于所述单色影像传感器为一长列的影像传感器，而所述彩色影像传感器为一短列的影像传感器。
3.如权利要求1或2所述的结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其特征在于所述彩色影像传感器与单色影像传感器相互平行地排列在搭载印刷电路板上，且位于不同的焦距高度上。
4.如权利要求3所述的结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其特征在于彩色影像传感器及单色影像传感器可感测经待扫描文件反射或透射的光信号变化，并将这种变化转换为电信号。
5.如权利要求4所述的结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其特征在于所述电信号被传输至印刷电路板上的信号处理电路进行运算处理。
6.如权利要求5所述的结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其特征在于当待扫描文件为反射式文件时，系统点亮彩色光源发光，反射式文件反射的光信号经由柱状透镜送达至单色影像传感器，单色影像传感器将光信号转换为电信号送至搭载印刷电路板进行信号处理。
7.如权利要求5所述的结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其特征在于当待扫描文件为底片时，系统点亮白色光源光罩发出白光穿透底片以产生光信号，光信号透过柱状透镜送达至彩色影像传感器，该彩色影像传感器将光信号转换成电信号送至搭载印刷电路板进行影像处理，从而获得底片上图像信号的数字格式文件。
8.一种结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其包括光照模块，该光照模块包括彩色光源及白色光源光罩，用于提供产生光信号的光线来源；具有处理光学信号的能力、能按预定的模式处理来自光源的光信号的光学模块；可以感测来自来的光学模块的光信号而产生一序列对应的电信号的影像感测模块；以及位于一搭载印刷电路板上的一信号处理模块；其中光线经光照模块发出，经待扫描文件并按反射及透射模式的两者其中之一的方式生成光信号，所述光信号通过光学模块导向至影像感测模块，并经影像感测模块转化为电信号，该电信号由信号处理模块处理生成最终的电子信号，其特征在于所述影像感测模块包括单色影像传感器及彩色影像传感器。
9.如权利要求8所述的结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其特征在于所述单色影像传感器为一长列的影像传感器，而所述的彩色影像传感器为一短列的影像传感器。
10.如权利要求8或9所述的结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其特征在于所述彩色影像传感器与单色影像传感器系相互平行地排列。
11.如权利要求10所述的结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其特征在于当待扫描文档为反射式文件时，系统点亮彩色光源发光，反射式文件反射的光信号经由光学模块送至影像感测模块的单色影像传感器，单色影像传感器将光信号转换为电信号送至信号处理模块进行信号处理。
12.如权利要求10所述的结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其特征在于当待扫描文文件为底片时，系统点亮白色光源光罩发出白光穿透底片以产生光信号，光信号透过光学模块送达至影像感测模块的彩色影像传感器，该彩色影像传感器将光信号转换成电信号送至搭信号处理模块进行影像处理，从而获得底片上图像信号的电子格式档案。
全文摘要
本发明提供了一种结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，其包括具有信号处理电路的搭载印刷电路板；彩色光源，该彩色光源电性连接于搭载印刷电路板；单色影像传感器及彩色影像传感器，该二传感器均与印刷电路板电性连接；柱状透镜，设于该二传感器上方，用以将光信号汇聚至二传感器；以及白色光源光罩，该白色光源光罩位于柱状透镜的上方。本发明结合透射式扫描功能的扫描仪的影像撷取模块，组合短列彩色影像传感器和长列单色影像传感器于共享的搭载印刷电路板上，将反射式文件扫描功能及透射式底片扫描功能揉合为一体，不仅有利于扫描仪整体成本的控制，有利于产品的市场推广，同时还满足了广大使用者功能多样化的需求。
文档编号H04N1/028GK1867028SQ20051007366
公开日2006年11月22日 申请日期2005年5月19日 优先权日2005年5月19日
发明者王韶华, 薛翔文 申请人:亚泰影像科技股份有限公司