具有针孔成像装置的光学扫描仪制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有针孔（ｐｉｎｈｏｌｅ）成像装置（ｉｍａｇｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）的光学扫描仪，将针孔成像装置取代透镜（ｌｅｎｓ）成像装置，并且位于光传感器（ｏｐｔｉｃａｌｓｅｎｓｏｒ）的前方，以接收照射扫描文件之后的影像光源，并将扫描得到的影像图案聚焦于光传感器上，当针孔成像装置上的孔洞半径小于或等于光传感器上的像素大小时，其影像光源通过针孔成像装置在光传感器上聚焦所形成的影像图案，其分辨率较佳，且不会有光色散效应的问题产生。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学扫描装置，特别是一种防止光色散效应(lightdispersion effect)而获得较佳的调制转移函数(modulation transferfunction)的光学扫描模块的成像装置，即具有针孔成像装置的光学扫描仪。平台式扫描仪(flatbed scanner)广泛地与计算机系统一起使用，使得打印的资料可以转换成影像讯号(image signal)。光学扫描模块系为平台式扫描仪中最重要的组成组件的一。一般而言，光学扫描模块包含具有一开口的壳体(housing)，此壳体为了接收由扫描文件所传送的光源，此外，还包含一光传感器(optical sensor)，例如，电荷耦合装置(CCD，charge coupled device)，此光传感器位于壳体内侧，并且将扫描文件传送的光源转换成相对应的影像讯号，另外光学扫描模块还包含多个透镜装置(lens)，此透镜装置是将传送的光源对焦于光传感器上。典型的平台式扫描仪包含了照射系统(illumination)及光学系统以完成对象的扫描。照射系统照射部份的对象(一般称为“扫描区域”(scanregion))，其光学系统是聚集被照射到扫描区域所反射的光，并且将这个被照射到扫描区域的一小块区域(一般称为“扫描线”(scan line))聚焦到一个位在这扫描仪内的光传感器的表面上。整个对象的影像资料，可由扫描线横跨过整个对象得到，通常是相对于对象移动照射系统与光学系统得到对象的影像资料讯号。在此，照射系统包括光源(如萤光灯(fluorescent)或白灯(incandescent)或是发光二极管(LED，light-emitting diode)。光学系统包含透镜及/或镜面以聚焦照射扫描线的影像至侦测器表面的上方。另一方面，一“接触式影像传感器”(CIS，contact image sensor)也可以用于由照射扫描区域在侦测器上方聚集且聚焦光源。光传感器用于由光学系统，如电荷耦合装置(CCD，charge-coupledevice)，侦测影像光源聚焦于光传感器上。一般电荷耦合装置包含一独立的室(cell)数组或是像素(pixel)排列，每一个室数组或是像素聚集或是增进电荷对应于对光的反应。由于在任何已知的室或是像素所累积的电荷量与光曝露的亮度及时间有关，故一电荷耦合装置可以用于在影像聚焦上侦测亮点和暗点。根据附图说明图1A，在此图中参考标号100为扫描文件、102为照射扫描文件100所产生的反射光源(reflected light)、104为传统的透镜装置及参考标号106为光传感器，在此光传感器106为电荷耦合装置(CCD，charge coupled device)。在图1中表示一传统利用透镜装置104做为成像系统的光学扫描仪，经照射扫描文件100的后所产生的反射光源102经过透镜装置104进入光传感器106的示意图。在一般光学扫描模块的设计中，利用透镜装置104做为成像系统，经由扫描文件100所产生的反射光源102经过透镜装置104，利用透镜成像原理，在反射光源102通过透镜装置104时，会将光学扫描模块经扫描得到的数据讯号传送至光传感器106，例如电荷耦合装置，接着再利用其它的装置处理此影像讯号，并由输出装置如打印机或者是由屏幕(未在图1A中表示)输出影像图案。图1B是根据图1A所产生的应答曲线分布图形(responsedistribution curve diagram)。根据透镜成像原理，扫描文件(scanningobject)100上所反射的光源点102A、102B及102C在通过透镜装置104进入光传感器106的后所产生的应答曲线分布图形200。在此应答曲线分布图形200中，由于光色散效应(light dispersion effect)，导致所产生的应答曲线的两端点202A与202B低于由光源(直线光源)102C及其它在两光源点102A与102B的间的光源点(未在图1B中表示)所产生的应答曲线。此外，由于光色散效应，在两端点202A与202B所产生的影像讯号的分辨率较差，导致整个影像讯号的分辨率不佳。在传统以透镜装置104做为成像系统的光学扫描仪中，其扫描文件100的光学影像图案(optical image)借助透镜装置104聚焦在光学传感器106上，并且借助模拟数字转换系统(ADC，analogy digital convertsystem)将扫描文件100的光学影像图案由模拟讯号转换成数字讯号。因此，为了得到较高的分辨率(resolution)，光传感器106如电荷耦合装置的像素(pixel)的数量必须要增加。然而，电荷耦合装置的成本与像素的平方成正比，因此，当像素的数量增加时，电荷耦合装置的成本也相对提高。此外，传统的光学扫描仪利用透镜成像装置104做为成像系统，但是因为透镜成像装置的成本较高，而且利用透镜成像装置会产生光色散效应(light dispersion effect)，不容易将光学影像图案完全的聚焦于于电荷耦合装置上。另外，利用透镜装置做为成像系统且为一平面时，当光传感器偏离透镜成像装置的平面时，调制转移函数(MTF，modulation transfer function)会变差。本专利技术的再一目的是提供一成像装置以改善光色散效应。本专利技术的次一目的在于增加曝光时间以提高讯号/噪声比值(s/nratio，signal/noise)。根据以上所述的目的，本专利技术提供了一种成像装置以取代传统利用透镜装置做为成像系统的光学扫描装置。其成像装置如针孔(pinhole)以取代传统光学扫描模块中的透镜装置，用以接收由扫描文件所产生的影像光源，且此影像光源由扫描文件所产生至针孔成像装置，然后再传送进入电荷耦合装置。其针孔成像装置的孔洞大小等于或是小于电荷耦合装置的像素大小，只要其孔洞大小足以使得影像光源能够穿过，然后传送到电荷耦荷装置，将光学影像图案完整的聚焦于电荷耦合装置上并使得光源可以对应到电荷耦合装置上的每一个像素，此时，光色散效应的问题即可以解决。此外，通过增加扫描文件的曝光时间，使得讯号/噪声的比值可以提高，以得到较佳的输出影像品质(高分辨率)。图中符号说明10扫描文件10A 区段A10B 区段B10C 区段C12影像光源14针孔成像装置16孔洞18光传感器18A 区段A18B 区段B18C 区段C20应答曲线分布图20A 端点20B 端点30讯号图形100 扫描文件102 光源102A 光源点102B 光源点102C 光源点104 透镜成像装置106 电荷耦合装置200 应答曲线分布图202A 端点202B 端点由于传统的光学扫描装置(optical scanner apparatus)利用透镜(lens)做为成像系统，并且让光学影像图案聚焦于光传感器(optical sensor)上，使得光学影像图案借助模拟-数字转换系统(ADC，analogy-digitalconvert system)将模拟讯号转换成数字讯号。由于传统的光学扫描仪利用透镜做为成像系统，当影像光源(imaged light)通过透镜至光传感器时，由于光色散效应(l本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学扫描装置，其特征在于，该光学扫描装置包含：一光源用以照射一扫描文件以产生一影像光源，其中该扫描文件位于一光学扫描装置的一平台上方；具有一孔洞的一针孔成像装置用以接收该影像光源，并聚焦于一光传感器上以产生一影像图案于该光传感器 上其中该光传感器用以接收由该针孔成像装置传送的该影像光源；一模拟数字转换系统以接收由该光传感器传送的一影像资料并将该影像资料转换成一数字讯号；及一特殊用途集成电路以接收由该模拟数字转换系统传送的该数字讯号并处理该数字讯号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭士正，
申请(专利权)人：力捷电脑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]