[实用新型]U形光程影像扫描模块

说明书

技术领域

本实用新型是有关于一种扫描模块，特别是有关于一种具有U形光程的影像扫描模块，以运用于平台式扫描仪(flatbed scanner)或多功能打印机(multi-function printer)等相关设备之影像扫描模块。

背景技术

扫描仪，尤其指影像扫描仪，在近几年发展下，已成为重要的计算机周边商品，影像扫描仪可以将文件、文字页、照片、底片、甚至平面物品等，都可以藉由扫描仪获取物品影像。影像获取的方式是先将光线投射到文件上，使文件反射此光线以成为影像光束，再经由多个反射镜反射改变其光程(optical path)由取像镜头组聚焦于影像传感器。因文件之内容多为文字或图片所构成，当部分光线照射到文字或图片区域时，其光线吸收率较高，部分光线照射于非文字或图片区域时，其光线吸收率较低，因而形成明暗不同的区域。因此，反射的影像光束随着其入射于文件之位置而具有不同的强度。接着，藉由影像传感器(CCD、Charge-Coupled Device，电荷耦合器件)将聚焦后的影像光束转换为光电信号(photo-electric signal)，再经由扫描软件读入数据，最后组成数字影像(digital image)，扫描后的影像可以储存的档案格式有TIFF、EPS、BMP、GIF与PCX等格式。商品化的扫描仪如平台式(Flat-bed)扫描仪，用来扫描照片或印刷品等，在扫描仪上具有一个玻璃透光板，可放置待扫描之文件，影像扫描模块藉由轨道移动，以一列列的方式依序扫描文件，并将其影像转换成数字化资料，此为最常使用的扫描仪；类似原理制成的扫描仪，如多功能打印机(multi-function printer)等相关设备，系藉由文件与影像扫描模块的相对移动方式来进行扫描取像。

请参阅图1、图2与图3，其分别为各种不同现有技术之影像扫描模块构造与光路安排之示意图。图中，影像扫描模块包含透光板12、机架13、影像传感器14、取像镜头组15、光源16及反射镜917。光源16发出光线后照射待扫描之文件2，以形成影像光束，其藉由不同排列方式的反射镜917改变其方向及路径，入射于取像镜头组15与影像传感器14，影像光束所经过的路径长度为光程(optical distance)。在有限的影像扫描模块之空间内，对于相同分辨率的取像镜头组15与影像传感器14而言，愈长的光程可获得较高的景深(depth of field)，对于不平整的文件2则可获得较佳的影像；但经多次反复反射的影像光束因受其光束宽度之影响，使位于影像光束两侧之反射角度偏离于预设行进方向，进而产生杂散光线，当其入射于取像镜头组15后，杂散光线与预设光线形成鬼影(ghost image)。为克服上述问题，现有技术公开了不同的解决方法，如美国专利US6,058,281、US6,227,449、US2008/0007810、US2008/0170268、US6,421,158、US5,815,329；日本专利JP6006524、JP2005-328187、JP2004-274299；英国专利GB2317293；台湾专利TW418367、TW476494等。如图1使用4个反射镜917，每个反射镜917各反射影像光束一次；如图2使用5个反射镜917，其中有1个反射镜917反射影像光束二次；如图3，将反射镜917安排于文件2之相反侧，移动取像镜头组15与影像传感器14或移动光源16等不同方式，以进行扫描。

除了较佳的景深与减少鬼影现象的要求外，现有的影像扫描模块之取像镜头组15与影像传感器14的光轴(optical axis)仅大致与入射影像扫描模块的影像光束形成垂直关系。因此于组装影像扫描模块时，固定于机架13上的影像传感器14，必需在X-Y平面上进行移动校准(calibration)，以调整至精确的对位位置。在校准过程中，由于影像传感器14为垂直放置，使影像传感器14在X-Y平面上移动时，其自身重量将使其于Z方向产生位移偏差。为克服此问题，现有技术须藉助复杂精密的夹具(fixture)，同步于X，Y及Z方向进行校准，导致校准时间拉长，因而难以提高量产性。

实用新型内容

有鉴于上述现有技术的问题，本实用新型之目的就是在提供一种U形光程影像扫描模块，可增加景深并解决现有技术的难以消除鬼影现象的问题。

据此，本实用新型提出一种U形光程影像扫描模块，如图11，包含至少一个光源、多个反射镜、一取像镜头组、一影像传感器及一机架；各反射镜之间的角度关系满足：