专利名称：接触式图像传感器及其图像扫描的方法
技术领域：
本发明涉及一种图像传感器及其图像扫描的方法，特别涉及一种接触式图像传感器及其图像扫描的方法。
背景技术：
一般扫描装置通常是用来将具有文字、相片、图形及插画的文件资料或对象，予以扫描转换成数字电子文件后存储在计算机中，从而供计算机可对该份数字电子文件进一步进行数字化的显示、编辑修改、存储及输出等数字处理工作。
至于扫描装置中所使用的主要光传感器，一般分为两种一种是采用电荷耦合元件(charge couple device，CCD)，另一种则采用接触式图像传感器(contact image sensor，CIS)。就使用CCD的扫描装置而言，因CCD的扫描速度较为快速，其仍为目前较常见的做法，然而其缺点在于，需要搭配较为复杂的光学系统，所以扫描装置的整体体积无法缩小。
另外，就使用CIS的扫描装置而言，因其特点可将诸如扫描光源、透镜等元件，全部整合在CIS之内，故整体结构、原理和光路都较为简单，如此将使得扫描装置的整体体积可以设计得更薄、更小。由于前述结构上的设计特点与未来电子产品的发展方向相符，故采用CIS作为扫描装置的光传感器的做法，将会有越来越热门的趋势。本发明后续所要讨论的技术内容，便将以使用CIS的扫描装置为主要的讨论对象。
请参阅图1所示公知CIS扫描装置10的立体结构示意图。在图1中，该CIS扫描装置10具有机壳11、设置在机壳11顶面的透明平台12，及设置在机壳11内部的接触式图像传感器13。另外，待扫描文件14置放于透明平台12上。
至于公知CIS扫描装置10的操作原理，现再分别以图2(a)、2(b)所示的扫描工作概念示意图与将文件区分成n个长矩形扫描区域的概念示意图(并配合参阅图1所示)，而详细说明如后所述。
也就是说，在公知CIS扫描装置10的内部还包含控制元件15、驱动元件16以及存储元件17，且该接触式图像传感器13由具有可产生红、绿及蓝光源L11的光源产生元件131、将红、绿及蓝光反射光源L12聚焦的透镜132、与用以感应红、绿及蓝光反射光源L12而产生对应的图像像素的光感测元件133所共同组成。
具体地，在进行扫描时，文件14被置放在透明平台12上，接触式图像传感器13中的光源产生元件131则对文件14上的第一个长矩形扫描区域Z1(如图2(b)所示)进行第一次光学扫描行程，之后再由控制元件15控制驱动元件16，以驱动推进接触式图像传感器13对文件14上的第二个长矩形扫描区域Z2进行下一次光学扫描进程，并以此方式对文件14从头至尾进行n次光学扫描进程，从而将文件14中所区分的n个长矩形扫描区域(即，图2中标示的Z1～Zn)全部完成扫描工作。当然，接触式图像传感器13扫描文件14后的扫描结果，予以输出并存储在存储元件17中，且控制元件15会将存放在存储元件17中的扫描结果，予以进一步输出至外部数据处理装置20(例如，与公知CIS扫描装置10相电连接的个人计算机)中。
再者，有关如何利用接触式图像传感器13来完成每一次的光学扫描进程，则请配合参阅图3所示的光感测元件133的结构与工作原理示意图。也就是说，在进行任一次光学扫描进程时，控制元件15可控制接触式图像传感器13中的光源产生元件131，使其先向文件14的任一长矩形扫描区域(例如，图2(b)中所示的矩形扫描区域Z2)投射长矩形红光源L11，之后再通过文件14的反射作用而形成红光反射光源L12。此时，红光反射光源L12将会直接经过透镜132的聚焦工作而均匀投射至光感测元件133的13600个光感测单元S1～S13600处，光感测单元S1～S13600并将分别据此产生输出13600个红光子像素(sub-pixel)R1～R13600。
以此类推，控制元件15可控制接触式图像传感器13中的光源产生元件131，使其再分别向同一长矩形扫描区域Z2投射一长矩形绿光源/蓝光源L11，之后再通过反射作用而形成绿光/蓝光反射光源L12，从而使光感测单元S1～S13600分别据此产生输出13600个绿光子像素G1～G13600与蓝光子像素B1～B13600。
当然，这些红光子像素R1～R13600、绿光子像素G1～G13600与蓝光子像素B1～B13600皆可先存储至存储元件17中，因此控制元件15可分别将其中的子像素R1、B1及G1另外合成为第1个像素(pixel)P1，并依此类推合成出第2至第13600个像素P2～P13600，总共产生13600个像素。最后，控制元件15再将第1至第13600个像素P1～P13600全部合成为图像列(row)并存储至存储元件17中，如此一来，即完成一次完整的光学扫描进程。当然，在利用接触式图像传感器13对文件14从头至尾完成n次光学扫描进程后，即可据此产生n列图像列，控制元件15可再进一步将这些n列图像列予以合成为图像帧(frame)，并予以输出至外部数据处理装置20处。
公知做法的缺点在于，因光感测元件133的长度通常需要配合扫描文件14的宽度，所以光感测元件133的长度也会有一定的限制。若希望能将光感测元件133的分辨率提高(例如，予以提高三倍)，公知的做法往往是使设在上述具有固定长度的光感测元件133中的光感测单元的数目增加三倍，也就是说，将原先具有13600个光感测单元S1～S13600的光感测元件133，在其长度不变的情况下，增加成为具有40800个光感测单元的光感测元件133，从而达到提高三倍分辨率的目的。如此一来，显然会提高光感测元件133的制作难度，以及增加制造成本。
发明内容
本发明的主要目的，即希望提供一种可产生多重分辨率的接触式图像感测装置。
本发明涉及一种接触式图像传感器，其应用于扫描装置中，接触式图像传感器包含第一光感测元件及至少另一光感测元件，且第一光感测元件具有沿第一方向依序紧邻排列的多个光感测单元，而多个光感测单元用以感测光线并据此产生多个第一图像单元。再者，至少另一光感测元件相邻设置于第一光感测元件，且具有沿第一方向依序紧邻排列的至少多个光感测单元，而多个光感测单元用以感测至少另一光线并据此产生多个图像单元。其中，第一光感测元件中的任一个光感测单元的设置位置，相对于该至少另一光感测元件中与其相邻的光感测单元的设置位置，在第二方向至少部分重叠，且第一方向与第二方向相互垂直。
通过上述的发明构想，其中该至少另一光感测元件中的任一个光感测单元的设置位置，相对于该第一光感测元件中与其相邻的光感测单元的设置位置，在第二方向相互呈二分之一重叠。
通过上述的发明构想，其中至少另一光感测元件包含第二及第三光感测元件，且两者排列位置相对于该光感测元件，由近至远依序为第二及第三光感测元件。
通过上述的发明构想，其中该第二光感测元件中的任一个光感测单元的设置位置，相对于该第三光感测元件中与其相邻的光感测单元的设置位置，在该第二方向至少部分重叠。
通过上述的发明构想，其中第一光感测元件中的任一个光感测单元设置位置，相对于第二光感测元件中与其相邻的任一个光感测单元的设置位置，在第二方向相互重叠三分之一，再者，第二光感测元件中的任一个光感测单元的设置位置，相对于第三光感测元件中与其相邻的任一个光感测单元的设置位置，在第二方向也相互呈三分之一重叠。
通过上述的发明构想，其中该第一至第三光感测元件分别为红光感测元件、绿光感测元件及蓝光感测元件。
通过上述的发明构想，其中该第一至第三光感测元件中的任一个光感测单元，分别具有有效感测区域。
通过上述的发明构想，其中该第一光感测元件中的任一个有效感测区域的设置位置相对于该第二光感测元件中与其相邻的有效感测区域的设置位置，在该第二方向相互交错，且该第二光感测元件中的任一个有效感测区域的设置位置，相对于该第三光感测元件中与其相邻的有效感测区域的设置位置，在该第二方向相互交错。
通过上述的发明构想，其中该第一至第三光感测元件中的任一个光感测单元还分别具有无效感测区域，且该无效感测区域是使用屏蔽手段覆盖该任一个光感测单元的部分区域所形成。
本发明的另一较佳实施方式，提供一种接触式图像传感器，应用于扫描装置，包含第一光感测元件及至少另一光感测元件，第一光感测元件具有沿第一方向依序排列的多个有效感测区域，而多个有效感测区域用以感测光线而据此产生多个图像单元。再者，至少另一光感测元件相邻设置于第一光感测元件，且具有沿该第一方向依序排列的至少多个有效感测区域，而多个有效感测区域用以感测至少另一光线而据此产生至少多个图像单元。其中，第一光感测元件中的任一有效感测区域的设置位置，相对于至少另一光感测元件中与其相邻感测区域的设置位置，在第二方向相互交错，且第一方向与第二方向相互垂直。
通过上述的发明构想，其中至少另一光感测元件包含均具有多个光感测单元的第二及第三光感测元件，且两者排列位置相对于该第一光感测元件由近至远依序为第二及第三光感测元件，此外，第二光感测元件中的任一个有效感测区域的设置位置，相对于第三光感测元件中与其相邻的有效感测区域的设置位置，在第二方向相互交错。
通过上述的发明构想，其中该第一至第三光感测元件还分别具有多个光感测单元，且该第一至第三光感测元件中的各多个有效感测区域，分别形成在该第一至第三光感测元件中的多个光感测单元上。
通过上述的发明构想，其中该第一至第三光感测元件中的多个光感测单元还分别具有多个无效感测区域，且任一个该无效感测区域皆为由使用屏蔽手段覆盖该光感测单元的部分区域所形成。
通过上述的发明构想，其中该第一光感测元件中的任一个光感测单元设置位置，相对于该第二光感测元件中的与其相邻的光感测单元的设置位置，在第二方向相互呈三分之一重叠，且该第二光感测元件中的任一个光感测单元设置位置，相对于该第三光感测元件中的与其相邻的光感测单元的设置位置，在第二方向也相互呈三分之一重叠。
本发明还提供一种图像扫描的方法，应用于接触式图像传感器中以产生图像帧，该接触式图像传感器包含第一至第三光感测元件，且分别具有沿第一方向依序排列的多个光感测单元，该方法包含(A)产生第一至第三原色光线，且分别具有多个光感测单元的该第一至第三光感测元件，分别用以根据该第一至第三原色光线，而分别产生多个图像单元；(B)分别输入该第一至第三光感测元件中各第一个光感测单元所产生的图像单元，以合成第一像素；
(C)分别输入该第一光感测元件中的第二个光感测单元所产生的图像单元，及该第二及第三光感测元件中各第一个光感测单元所产生的图像单元，以合成第二像素；(D)分别输入该第一及第二光感测元件中各第二个光感测单元所产生的图像单元，及该第三光感测元件中的第一个光感测单元所产生的图像单元，以合成第三像素；(E)分别输入该第一至第三光感测元件中各第二个光感测单元所产生的图像单元，以合成第四像素；(F)分别输入该第一光感测元件中的第三个光感测单元所产生的图像单元，及该第二及第三光感测元件中各第二个光感测单元所产生的图像单元，以合成第五像素；及(G)分别输入该第一及第二光感测元件中各第三个光感测单元所产生的图像单元，及该第三光感测元件中的第二个光感测单元所产生的图像单元，以合成第六像素；(H)依照上述组成图像的方式，直至合成最后一个像素为止；以及(I)输入上述步骤所产生的三倍多个像素，以合成该图像帧中的任一个图像列。
根据所述的扫描图像的方法，其中该第一光感测元件中的任一个光感测单元设置位置，相对于该第二光感测元件中的与其相邻的光感测单元的设置位置，在第二方向呈三分之一重叠，而该第第二感测元件中的任一个光感测单元设置位置，相对于该第三光感测元件中的与其相邻的光感测单元的设置位置，在该第二方向也呈三分之一重叠，且该第一方向与该第二方向相互垂直。
根据所述的扫描图像的方法，其中该第一至第三光感测元件中的任一个光感测单元，分别具有有效感测区域。
根据所述的扫描图像的方法，其中该第一光感测元件中的任一个有效感测区域的设置位置，相对于该第二光感测元件中与其相邻的有效感测区域的设置位置，在该第二方向相互交错，且该第二光感测元件中的任一个有效感测区域的设置位置，相对于该第三光感测元件中与其相邻的有效感测区域的设置位置，在该第二方向也相互交错。
根据所述的扫描图像的方法，其中该第一至第三光感测元件中的任一个光感测单元还分别具有无效感测区域，且该无效感测区域为由使用屏蔽手段覆盖该任一个光感测单元的部分区域所形成。
根据所述的扫描图像的方法，其中该第一原色光、该第二原色光及该第三原色光分别为红光、绿光及蓝光。
综上所述，在没有大幅度提高制造成本的前提下，本发明中所揭示的接触式图像传感器可利用公知具有光感测单元的光感测元件，并采取将三个光感测元件的光感测单元/有效感测区域的设置位置以交错方式进行排列，从而在后续进行合成完整的图像像素的图像合成操作时，使每一光感测单元/有效感测区域所产生的子像素可被重复取样合成，如此一来，在接触式图像传感器进行完整的光学扫描进程后，可轻易达到提高扫描的分辨率的目的。
图1为公知CIS扫描装置的立体结构示意图。
图2(a)为公知扫描装置的扫描工作原理示意图。
图2(b)为将文件区分成n个长矩形扫描区域的概念示意图。
图3为光感测元件133的结构与工作原理示意图。
图4为具有本发明的CIS的扫描装置的立体结构示意图。
图5为具有本发明的CIS的扫描装置的扫描工作原理示意图。
图6为图5中光感测元件组的第一实施例的具体结构与实施概念示意图。
图7(a)和7(b)为利用图5中光感测元件组的第一实施例进行图像扫描的流程示意图。
图8为图5中感测元件组的第二实施例的具体结构与实施概念示意图。
图9为图5中感测元件组的第三实施例的具体结构与实施概念示意图。
其中，附图标记说明如下10扫描装置11机壳12透明平台13接触式图像传感器14待扫描文件 15控制元件16驱动元件17存储元件
131光源产生元件 132透镜133光感测元件L11长矩形红/绿/蓝光源L12红/绿/蓝光反射光源20外部数据处理装置Z1～Zn长矩形扫描区域30扫描装置 31机壳32透明平台 33接触式图像传感器331光源产生元件 332透镜组333光感测元件组3331～3333第一至第三光感测元件3331a～3333a第一至第三光感测元件的边缘35控制元件 36驱动元件37存储元件L31长矩形红/绿/蓝光源L32红/绿/蓝光反射光源40外部数据处理装置N1有效感测区域 M1无效感测区域D1～D4间距具体实施方式
下面列举三种较佳实施例以说明本发明，然而本领域的技术人员皆知这些仅为举例之用，而并非用以限制发明。
首先，请参阅图4及图5，其分别为本发明CIS扫描装置30的立体结构示意图与扫描工作概念示意图。CIS扫描装置30具有机壳31、设置在机壳31顶面的透明平台32，及设置在机壳31内部的接触式图像传感器33，此外，待扫描文件14置放在透明平台32上。另外，在CIS扫描装置30的内部还包含控制元件35、驱动元件36以及存储元件37，其中该接触式图像传感器33由具有可产生红、绿及蓝光源L31的光源产生元件331、将红、绿及蓝光反射光源L32折射的透镜组332、与用以感应红、绿及蓝光反射光源L32而产生对应的图像像素的光感测元件组333所共同组成。
再者，有关如何利用接触式图像传感器33来完成每一次的光学扫描进程，则请参阅图6，其为图5中光感测元件组333的第一实施例的具体结构与实施概念示意图。其中，本发明与公知做法的主要不同处在于，光感测元件组333具有三个平行并排的第一至第三光感测元件3331～3333，且第一至第三光感测元件3331～3333分别具有以直线方式(即沿着x方向)紧邻排列的13600个光感测单元SR11～SR113600、SG11～SG113600、SB11～SB113600。较佳的做法，上述这些光感测单元中的任两个光感测单元的长度均相同。
此外，第一光感测元件3331的边缘3331a与第二光感测元件3332的边缘3332a，在x方向的间距为D1；再者，第二光感测元件3332的边缘3332a与第三光感测元件3333的边缘3333a，在x方向的间距则为D2。一种较佳的做法为，其中间距D1及间距D2的大小皆同时为任一光感测单元长度的二分之一或三分之一。
在进行任一次光学扫描进程时，控制元件35可控制接触式图像传感器33中的光源产生元件331，使其先向文件14的任一长矩形扫描区域(例如，图2(b)中所示的矩形扫描区域Z1)投射长矩形红光源L31，之后再通过文件34的反射作用而形成红光反射光源L32。此时，红光反射光源L32将会直接经过透镜组332的折射工作而均匀投射至光感测元件组333的第一至第三光感测元件3331～3333。根据本发明同时使用三个光感测元件的做法，此时控制模块35将仅只控制第一光感测元件3331的13600个光感测单元SR11～SR113600，以分别根据上述红光光源L32而产生输出13600个红光子像素(sub-pixel)R11～R113600。当然，第二及第三光感测元件3332、3333中的感测单元SG11～SG113600、SB11～SB113600此时处于禁能的状态。
同理，控制元件35可控制光源产生元件331，使其分别再向同一长矩形扫描区域Z2投射长矩形绿光源/蓝光源L31，之后再通过反射作用而形成绿光/蓝光反射光源L32。当然，控制模块35也将轮流控制第二/第三光感测元件3332/3333的13600个光感测单元SG11～SG113600、SB11～SB113600，以分别根据绿光/蓝光光源L32而分别产生输出13600个绿光子像素G11～G113600与蓝光子像素B11～B113600。当然，这些红光子像素R11～R113600、绿光子像素G11～G113600与蓝光子像素B11～B113600皆可先存储至存储元件37中。
根据本发明同时使用三个光感测元件的做法，有关控制元件35将子像素合成为一个完整像素的方式，也将与公知做法有所不同。具体地，控制元件35先将子像素R11、B11及G11合成为第1个像素(pixel)P11，再将R12、B11及G11合成为第2个像素P12，接着将R2、B2及G1合成为第3个像素P13，最后再将R12、B12及G12另外合成为第4个像素P14。依上述合成完整像素的合成顺序类推，直至将R113600、B113599及G113599合成为第40798个像素P140798，将R113600、B113600及G113599合成为第40799个像素P140799，以及将R113600、B113600及G113600合成为第40800个像素P140800。控制元件35最后会再将第1至第40800个像素P11～P140800全部合成为图像列(row)并存储至存储元件37中，即完成一次完整的光学扫描进程。当然，在利用接触式图像传感器33对文件34从头至尾完成n次光学扫描进程后，即可据此产生n列图像列，控制元件35可再进一步将这些n列图像列予以合成为图像帧(frame)，并予以输出至外部数据处理装置40处。
简而言之，以图6所示的第一实施例而言，由于光感测元件组333的第一至第三光感测元件3331～3333采取交错排列的方式，而使得第一至第三光感测元件3331～3333中的每一个光感测单元在y方向呈二分之一或三分之一重叠，且在后续进行完整像素的合成工作时，每一个光感测单元所产生的子像素可被重复取样合成三次，因此，利用图5中的接触式图像传感器33进行光学扫描进程后，即可产生40800个像素。如此一来，显然可轻易使得分辨率提高到三倍的目的。
现在进一步将上述合成完整像素的合成顺序，予以整理成图7(a)和7(b)所示的利用本发明图5中光感测元件组333的第一实施例进行图像扫描的流程示意图。其中，该方法包含下列步骤步骤100根据光源产生元件331所分别产生的红、绿及蓝光源，以使第一光感测元件3331根据红光源而产生13600个红光子像素R11～R113600，使第二光感测元件3332根据绿光源而产生13600个绿光子像素G11～G113600，以及使第三光感测元件3333根据蓝光源而产生13600个蓝光子像素B11～B113600；
步骤110分别输入第一红光子像素R11、第一绿光子像素G11及第一蓝光子像素B11以合成第1个像素P11；步骤120分别输入第二红光子像素R12、第一绿光子像素G11及第一蓝光子像素B11以合成第2个像素P12；步骤130分别输入第二红光子像素R12、第二绿光子像素G12及第一蓝光子像素B11以合成第3个像素P13；步骤140分别输入第二红光子像素R12、第二绿光子像素G12及第二蓝光子像素B12以合成第4个像素P14；步骤150分别输入第三红光子像素R13、第二绿光子像素G12及第二蓝光子像素B12以合成第5个像素P15；步骤160分别输入第三红光子像素R13、第三绿光子像素G13及第二蓝光子像素B12以合成第6个像素P16；步骤170依照上述组成图像的方式，直至合成第40800像素P140800为止；步骤180输入上述步骤所产生的40800个像素P1～P140800以合成图像列，即完成光学扫描进程；步骤190依照上述光学扫描进程对文件34从头至尾完成n次扫描后，即可据此产生n列图像列； 以及步骤200输入上述n列图像列以合成为图像帧。
请参阅图8，其为图5中光感测元件组333的第二实施例的具体结构与实施概念示意图。其中，光感测元件组333具有三个平行并排的第一至第三光感测元件3334～3336，且第一至第三光感测元件3334～3336分别具有以直线方式(即，沿着x方向)紧邻排列的13600个光感测单元SR21～SR213600、SG21～SG213600、SB21～SB213600。较佳的做法为上述这些光感测单元中的任两个光感测单元的长度均相同。关于本实施例的光感测元件组的排列方式如下列所述，第一光感测元件3334的边缘3334a与第二光感测元件3335的边缘3335a，在x方向的间距为D3，再者，第二光感测元件3335的边缘3335a，与第三光感测元件3336的边缘3336a，在x方向的间距则为D4。一种较佳做法为，其中间距D3及间距D4的大小均同时为任一光感测单元长度的二分之一或三分之一。然而，本实施例与第一实施例不同之处在于，第一至第三光感测元件3334～3336的每一个光感测单元均具有有效感测区域N1及无效感测区域M1。较佳的做法，其中有效感测区域N1占光感测单元面积的三分之二，而无效感测区域M1占光感测单元面积的三分之一。此外无效感测区域M1可使用屏蔽手段覆盖光感测单元而形成。再者，第一至第三光感测元件3334～3336的各有效感测区域N1的设置位置，在y方向采取彼此交错排列的方式，一种较佳做法为，第一至第三光感测元件3334～3336中的每一个光感测单元在y方向呈二分之一重叠。
在第二实施例中，光感测元件333产生子像素的方法与第一实施例所述的方法相同，即每一个光传感器所产生的子像素可被不同像素取样合成三次。然而，其中要注意的是，若是子像素的取样位置位于无效感测区域时，则取样邻近传感器的有效感测区域的位置所感测的子像素。举例而言，当第二像素P22的取样位置分别对应于第一光感测元件3334的第一光感测单元SR21的无效感测区域M1、第二光感测元件3335的第一光感测单元SG21的有效感测区域N1、及第三光感测元件3336的第一光感测单元SB21的有效感测区域N1时，第二像素P22显然可由邻近第一光感测单元SR21的第二光感测单元SR22中的有效感测区域N1所感测出的子像素R22、第一绿光子像素G21以及第一蓝光子像素B21等子像素所组成。同理，当第三像素P23的取样位置分别对应于第一光感测元件3334的第二光感测单元SR22的有效感测区域N1、第二光感测元件3335的第一光感测单元SG21的无效感测区域M1及第三光感测元件3336的第一光感测单元SB21的有效感测区域N1时，第二像素P22则可由第一红光子像素R22、邻近第一光感测单元SG21的第二光感测单元SG22的有效感测区域N1所感测出的第二绿光子像素G22、及第一蓝光子像素B21等子像素所组成。当然，依据图8所揭示的做法，也可在不变更任一光感测元件的实体结构的情况下，轻易地达到使扫描分辨率提高到三倍的目的。
在上述第二实施例中需进一步注意的是，有关第一个像素P21的取样位置，其虽未直接对应到第三光感测元件3336中的第一光感测单元SB21，但在合成第一像素P21时，仍由与其取样位置相邻近的第一光感测单元SB21的有效感测区域N1所感测出的第一蓝光子像素B21，与第一红光/绿光子像素R21、G21所共同组成。另外，有关第240799个与第240800个像素P240799、P240800的取样合成方式，其中所使用到的子红光/绿光子像素R213601、G213601，其图像数值可为在第二与第三光感测元件3335、3336中所额外设置的光感测单元(图未示出)所实际感测到的数据，或为默认值。
再请参阅图9，其为图5中光感测元件组333的第三实施例的具体结构与实施概念示意图，其中，光感测元件组333具有三个平行并排的第一至第三光感测元件3337～3339，且第一至第三光感测元件3337～3339的各自的边缘3337a～3339a、在x方向皆呈相互对齐状态。再者，第一至第三光感测元件3337～3339分别具有以直线方式(即，沿着x方向)紧邻排列的13600个光感测单元SR31～SR313600、SG31～SG313600、SB31～SB313600。较佳的做法，上述这些光感测单元中的任两个光感测单元的长度均相同。然而，第三实施例与前述第一及第二实施例不同之处在于，第三实施例中的第一至第三光感测元件3337～3339的每一个光感测单元，皆具有占光感测单元三分之一面积的有效感测区域N2，及占光感测单元三分之二面积的无效感测区域M2，且无效感测区域也可使用屏蔽手段覆盖光感此单元的表面而形成。再者，虽然此实施例中的第一至第三光感测元件3337～3339皆相互平行排列，但其中各有效感测区域的设置位置在y方向采取彼此交错但不重叠的排列方式。因此，第三实施例的取样像素原理与第二实施例也完全相同，在此即不再予以赘述。另外，有关第240799个与第240800个像素P340799、P340800的取样合成方式，其中所使用到的子红光/绿光子像素R313601、G313601，其图像数值可为在第二与第三光感测元件3338、3339中所额外设置的光感测单元(图未示出)所实际感测到的数据，或为一默认值。
由上述可知，第二实施例与第三实施例还进一步揭示任一光传感器的有效感测区域的设置位置，采取交错排列的方式，以在后续进行完整像素的合成工作时，每一光感测单元的有效感测区域所感测的子像素可被重复取样三次(也就是说不同的像素可使用同一子像素)，从而达到提高扫描分辨率的目的。当然，任一光传感器的有效感测区域的面积占光感测单元整体面积的比例，并不局限于上述实施例所揭示的，其也可以其它比例方式实施。
总而言之，在没有大幅度提高制造成本的前提下，本发明中所揭示的接触式图像传感器33可利用公知具有13600个光感测单元的光感测元件，并采取将三个光感测元件的光感测单元/有效感测区域的设置位置以交错方式进行排列，从而在后续进行合成完整的图像像素的图像合成工作时，使每一光感测单元/有效感测区域所产生的子像素可被重复取样合成三次，如此一来，在再利用图5中所示的接触式图像传感器33进行完整的光学扫描进程后，即可产生40800个像素。当然，此显然可轻易达到使得扫描的分辨率提高到三倍的目的。
本发明得由本领域的技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱离所附权利要求所欲保护的范围。
权利要求
1.一种接触式图像传感器，应用于扫描装置，包含第一光感测元件，具有沿第一方向依序紧邻排列的多个光感测单元，该第一光感测元件用以感测光线并据此产生多个第一图像单元；及至少另一光感测元件，相邻设置在该第一光感测元件，且具有沿该第一方向依序紧邻排列的至少多个光感测单元，该另一光感测元件用以感测至少另一光线并据此产生多个图像单元；其中，该第一光感测元件中的任一个光感测单元的设置位置，相对于该至少另一光感测元件中与其相邻的光感测单元的设置位置，在第二方向至少部分重叠，且该第一方向与该第二方向相互垂直。
2.根据权利要求1所述的接触式图像传感器，其中该至少另一光感测元件中的任一个光感测单元的设置位置，相对于该第一光感测元件中与其相邻的光感测单元的设置位置，在第二方向相互呈二分之一重叠。
3.根据权利要求1所述的接触式图像传感器，其中该至少另一光感测元件包含第二及第三光感测元件，且两者排列位置相对于该光感测元件由近至远依序为该第二及该第三光感测元件。
4.根据权利要求3所述的接触式图像传感器，其中该第二光感测元件中的任一个光感测单元的设置位置，相对于该第三光感测元件中与其相邻的光感测单元的设置位置，在该第二方向至少部分重叠。
5.根据权利要求4所述的接触式图像传感器，其中该第一光感测元件中的任一个光感测单元设置位置，相对于该第二光感测元件中与其相邻的任一个光感测单元的设置位置，在第二方向相互呈三分之一重叠，且该第二光感测元件中的任一个光感测单元设置位置，相对于该第三光感测元件中与其相邻的任一个光感测单元的设置位置，在该第二方向也相互呈三分之一重叠。
6.根据权利要求3所述的接触式图像传感器，其中该第一至第三光感测元件分别为红光感测元件、绿光感测元件及蓝光感测元件。
7.根据权利要求3所述的接触式图像传感器，其中该第一至第三光感测元件中的任一个光感测单元，分别具有有效感测区域。
8.根据权利要求7所述的接触式图像传感器，其中该第一光感测元件中的任一个有效感测区域的设置位置相对于该第二光感测元件中与其相邻的有效感测区域的设置位置，在该第二方向相互交错，且该第二光感测元件中的任一个有效感测区域的设置位置，相对于该第三光感测元件中与其相邻的有效感测区域的设置位置，在该第二方向相互交错。
9.根据权利要求7所述的接触式图像传感器，其中该第一至第三光感测元件中的任一个光感测单元还分别具有无效感测区域，且该无效感测区域是使用屏蔽手段覆盖该任一个光感测单元的部分区域所形成。
10.一种接触式图像传感器，应用于扫描装置，包含第一光感测元件，具有沿第一方向依序排列的多个有效感测区域，该光感测元件用以感测光线而据此产生多个图像单元；及至少另一光感测元件，相邻设置在该第一光感测元件，且具有沿该第一方向依序排列的至少多个有效感测区域，该至少另一光感测元件用以感测至少另一光线而据此产生至少多个图像单元；其中，该第一光感测元件中的任一有效感测区域的设置位置，相对于该至少另一光感测元件中与其相邻感测区域的设置位置，在第二方向相互交错，且该第一方向与该第二方向相互垂直。
11.根据权利要求10所述的接触式图像传感器，其中该至少另一光感测元件包含分别具有多个光感测单元的第二及第三光感测元件，而两者排列位置相对于该第一光感测元件由近至远依序为该第二及该第三光感测元件，且该第二光感测元件中的任一个有效感测区域的设置位置，相对于该第三光感测元件中与其相邻的有效感测区域的设置位置，在第二方向相互交错。
12.根据权利要求11所述的接触式图像传感器，其中该第一至第三光感测元件还分别具有多个光感测单元，且该第一至第三光感测元件中的各多个有效感测区域，分别形成在该第一至第三光感测元件中的多个光感测单元上。
13.根据权利要求12所述的接触式图像传感器，其中该第一至第三光感测元件中的多个光感测单元还分别具有多个无效感测区域，且任一个该无效感测区域皆为由使用屏蔽手段覆盖该光感测单元的部分区域所形成。
14.根据权利要求12所述的接触式图像传感器，其中该第一光感测元件中的任一个光感测单元设置位置，相对于该第二光感测元件中的与其相邻的光感测单元的设置位置，在第二方向相互呈三分之一重叠，且该第二光感测元件中的任一个光感测单元设置位置，相对于该第三光感测元件中的与其相邻的光感测单元的设置位置，在第二方向也相互呈三分之一重叠。
15.一种图像扫描的方法，应用于接触式图像传感器中以产生图像帧，该接触式图像传感器包含第一至第三光感测元件，且分别具有沿第一方向依序排列的多个光感测单元，该方法包含(A)产生第一至第三原色光线，且分别具有多个光感测单元的该第一至第三光感测元件，分别用以根据该第一至第三原色光线，而分别产生多个图像单元；(B)分别输入该第一至第三光感测元件中的各第一个光感测单元所产生的图像单元，以合成第一像素；(C)分别输入该第一光感测元件中的第二个光感测单元所产生的图像单元，及该第二及第三光感测元件中的各第一个光感测单元所产生的图像单元，以合成第二像素；(D)分别输入该第一及第二光感测元件中各第二个光感测单元所产生的图像单元，及该第三光感测元件中的第一个光感测单元所产生的图像单元，以合成第三像素；(E)分别输入该第一至第三光感测元件中各第二个光感测单元所产生的图像单元，以合成第四像素；(F)分别输入该第一光感测元件中的第三个光感测单元所产生的图像单元，及该第二及第三光感测元件中各第二个光感测单元所产生的图像单元，以合成第五像素；及(G)分别输入该第一及第二光感测元件中各第三个光感测单元所产生的图像单元，及该第三光感测元件中的第二个光感测单元所产生的图像单元，以合成第六像素；(H)依照上述组成图像的方式，直至合成最后一个像素为止；以及(I)输入上述步骤所产生的三倍多个像素，以合成该图像帧中的任一个图像列。
16.根据权利要求15所述的扫描图像的方法，其中该第一光感测元件中的任一个光感测单元设置位置，相对于该第二光感测元件中的与其相邻的光感测单元的设置位置，在第二方向呈三分之一重叠，而该第二感测元件中的任一个光感测单元设置位置，相对于该第三光感测元件中的与其相邻的光感测单元的设置位置，在该第二方向也呈三分之一重叠，且该第一方向与该第二方向相互垂直。
17.根据权利要求15所述的图像扫描的方法，其中该第一至第三光感测元件中的任一个光感测单元，分别具有有效感测区域。
18.根据权利要求17所述的图像扫描的方法，其中该第一光感测元件中的任一个有效感测区域的设置位置，相对于该第二光感测元件中与其相邻的有效感测区域的设置位置，在该第二方向相互交错，且该第二光感测元件中的任一个有效感测区域的设置位置，相对于该第三光感测元件中与其相邻的有效感测区域的设置位置，在该第二方向也相互交错。
19.根据权利要求17所述的图像扫描的方法，其中该第一至第三光感测元件中的任一个光感测单元还分别具有无效感测区域，且该无效感测区域为由使用屏蔽手段覆盖该任一个光感测单元的部分区域所形成。
20.根据权利要求15所述的扫描图像的方法，其中该第一原色光、该第二原色光及该第三原色光分别为红光、绿光及蓝光。
全文摘要
一种接触式图像传感器及其图像扫描的方法，应用于扫描装置，接触式图像传感器包含第一光感测元件及至少另一光感测元件，第一光感测元件具有沿第一方向依序紧邻排列的多个光感测单元，且用以感测光线并据此产生多个第一图像单元，再者，至少另一光感测元件相邻设置于第一光感测元件，且具有沿第一方向依序紧邻排列的至少多个光感测单元，并用以感测至少另一光线并据此产生多个图像单元；其中，第一光感测元件中的任一个光感测单元的设置位置，相对于该至少另一光感测元件中与其相邻的光感测单元的设置位置，在第二方向至少部分重叠，且第一方向与第二方向相互垂直。因此，本发明在接触式图像传感器进行完整的光学扫描进程时可提高扫描的分辨率。
文档编号H04N1/028GK101087351SQ200610091730
公开日2007年12月12日 申请日期2006年6月9日 优先权日2006年6月9日
发明者冯仓勇, 林宏泽 申请人:致伸科技股份有限公司