專利名稱：應(yīng)用于高速影像掃描系統(tǒng)的高速光感測元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速光感測元件，特別是涉及一種應(yīng)用于影像掃描裝置上可執(zhí)行高速影像掃描的高速光感測元件。
背景技術(shù)：
隨著影像掃描裝置的軟硬件技術(shù)不斷改進(jìn)，目前幾乎所有的影像掃描裝置都能夠具有一定的掃描質(zhì)量(亦即具有足夠的分辨率)，早就已經(jīng)能夠滿足一般人甚至是專業(yè)人士的影像掃描需求。
已知的影像掃描系統(tǒng)，如圖1中所示，在其主要架構(gòu)中是由一個(gè)光感測元件100、一個(gè)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器110、一個(gè)特殊應(yīng)用處理單元120及一個(gè)內(nèi)存130所構(gòu)成。進(jìn)行影像掃描時(shí)，首先由光感測元件100負(fù)責(zé)擷取外部影像的模擬影像光源，然后以一組由R、G、B原色信號(hào)所組成的模擬信號(hào)方式作輸出，接著通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器110將所接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出給特殊應(yīng)用處理單元120，經(jīng)過特殊應(yīng)用處理單元120所處理后的數(shù)字信號(hào)將會(huì)被儲(chǔ)存至內(nèi)存130中，并在適當(dāng)時(shí)機(jī)時(shí)通過與處理終端140連結(jié)的接口轉(zhuǎn)換器140將最后的影像信號(hào)輸出至處理終端140中供后續(xù)其它影像處理作業(yè)使用。
其中，特殊應(yīng)用處理單元120(一般稱為ASIC)，主要負(fù)責(zé)進(jìn)行影像的數(shù)字信號(hào)基礎(chǔ)處理，通常包含下列幾個(gè)組成部分(1)進(jìn)行影像處理的數(shù)據(jù)開關(guān)121及影像處理單元122；(2)負(fù)責(zé)提供影像處理時(shí)的數(shù)據(jù)暫存的緩存單元123；(3)負(fù)責(zé)影像信號(hào)的排序重組的輸出重組單元124；及(4)提供將影像信號(hào)輸出的傳輸接口125。有關(guān)特殊應(yīng)用處理單元120中各個(gè)組成部分之間的詳細(xì)運(yùn)作方式已屬于已知技術(shù)，在此便不多做贅述。
然而通過上述內(nèi)容可知，已知影像掃描系統(tǒng)的整體運(yùn)作采取循序的方式，也就是光感測元件100、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器110以及內(nèi)存130之間采取一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，亦即由光感測元件100所輸出的一組模擬信號(hào)交由一個(gè)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器來進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換的動(dòng)作，并且在儲(chǔ)存特殊應(yīng)用處理單元120處理后的數(shù)字信號(hào)時(shí)同樣也通過一個(gè)內(nèi)存130來進(jìn)行。
然而這種循序處理模式，卻成為導(dǎo)致目前所有影像掃描裝置無法在掃描速度上大幅提升的主要瓶頸所在。因此，要如何在影像掃描裝置的掃描質(zhì)量已經(jīng)能夠滿足大多數(shù)使用者的前提之下，更能夠進(jìn)一步針對(duì)已知影像掃描系統(tǒng)作改進(jìn)以提升影像掃描的速度，將會(huì)是未來影像掃描裝置最主要的發(fā)展重心所在。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種高速影像掃描元件，以應(yīng)用于高速影像掃描系統(tǒng)中，以解決已知技術(shù)所存在的問題或缺點(diǎn)。
因此，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所公開的高速光感測元件，用以感測一影像光源，其中該影像光源被區(qū)分成多個(gè)感測區(qū)，并相對(duì)應(yīng)于該感測區(qū)輸出多組原色信號(hào)，包括有N組光感測元，每一該光感測元用以感測該感測區(qū)，并輸出該光感測區(qū)的影像數(shù)據(jù)；N組原色信號(hào)處理單元，相對(duì)應(yīng)于該N組感光單元配置，用以處理相對(duì)應(yīng)的該影像數(shù)據(jù)，以輸出相對(duì)應(yīng)的R、G、B原色信號(hào)；N組緩存器，相對(duì)應(yīng)于該N組原色信號(hào)處理單元配置，用以儲(chǔ)存該相對(duì)應(yīng)的該原色信號(hào)處理單元所輸出的該R、G、B原色信號(hào)；以及一同步處理單元，與該N組緩存器相接，用以接收該N組緩存器所輸出的該原色信號(hào)，并將該N組原色信號(hào)同步后輸出。
上述高速光感測元件，其中該光感測元可為接觸式影像傳感器(CIS)。
上述高速光感測元件，其中該光感測元可為電荷耦合元件(CCD)。
上述高速光感測元件，其中該光感測元采取固態(tài)數(shù)組方式排列。
根據(jù)本發(fā)明的原理，本發(fā)明所公開的高速光感測元件，可將掃描到的影像數(shù)據(jù)分流后，再平行處理，以加快影像處理的速度，因此，本發(fā)明所公開的高速光感測元件具有加快影像掃描速度的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的詳細(xì)特征及優(yōu)點(diǎn)將在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述，其內(nèi)容足以使任何熟習(xí)相關(guān)技術(shù)的人員了解本發(fā)明的技術(shù)并據(jù)以實(shí)施，且任何與本發(fā)明相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)及目的可輕易地從本說明書所公開的內(nèi)容及附圖中理解。


圖1是已知影像掃描系統(tǒng)示意圖；圖2是本發(fā)明所公開的高速光感測元件的電路方塊圖；以及圖3是應(yīng)用本發(fā)明公開的高速光感測元件的高速影像掃描系統(tǒng)的實(shí)施例示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)說明100 光感測元件110 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器120 特殊應(yīng)用處理單元121 數(shù)據(jù)開關(guān)122 影像處理單元123 緩存單元124 輸出重組單元125 傳輸接口130 內(nèi)存140 接口轉(zhuǎn)換器150 處理終端200 高速光感測元件201 第一組光感測元202 第二組光感測元20N 第N組光感測元221 第一原色信號(hào)處理單元222 第二原色信號(hào)處理單元22N 第N原色信號(hào)處理單元241 第一緩存器242 第二緩存器24N 第N緩存器260 同步處理單元210 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器
211 第一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器213 第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器230 內(nèi)存231 第一內(nèi)存233 第二內(nèi)存具體實(shí)施方式
有關(guān)本發(fā)明的特征與實(shí)際操作，現(xiàn)配合附圖作最佳實(shí)施例詳細(xì)說明如下。
請(qǐng)參考圖2，為本發(fā)明所公開的高速光感測元件，用以感測一影像光源，其中該影像光源被區(qū)分成多個(gè)感測區(qū)，并相對(duì)應(yīng)于該感測區(qū)輸出多組原色信號(hào)，包括有N組光感測元(例如，第一組光感測元201、第二組光感測元202～第N組光感測元20N)，每一該光感測元用以感測該感測區(qū)，并輸出該光感測區(qū)的影像數(shù)據(jù) N組原色信號(hào)處理單元(例如第一原色信號(hào)處理單元221、第二原色信號(hào)處理單元222、第N原色信號(hào)處理單元22N)，相對(duì)應(yīng)于該N組感光單元配置，用以處理相對(duì)應(yīng)的該影像數(shù)據(jù)，以輸出相對(duì)應(yīng)的R、G、B原色信號(hào)；N組緩存器(例如第一緩存器241、第二緩存器242、第N緩存器24N)，相對(duì)應(yīng)于該N組原色信號(hào)處理單元配置，用以儲(chǔ)存該相對(duì)應(yīng)的該原色信號(hào)處理單元所輸出的該R、G、B原色信號(hào)；以及一同步處理單元，與該N組緩存器相接，用以接收該N組緩存器所輸出的該原色信號(hào)處理單元，并將該B組原色信號(hào)同步后輸出。
上述的光感測元可為接觸式影像傳感器(CIS)、也可為電荷耦合元件(CCD)，并且該光感測元可采取固態(tài)數(shù)組方式排列。
以上組成詳細(xì)說明如下。
當(dāng)要感測一文件時(shí)，掃描裝置內(nèi)部可設(shè)定一預(yù)定的掃描像素，所掃描的文件即以該預(yù)定的像素輸出。另外，掃描裝置內(nèi)部設(shè)定將該文件(即該掃描光源)區(qū)分成多個(gè)感測區(qū)，當(dāng)掃描裝置循序掃描該文件時(shí)，即可由掃描裝置所設(shè)置的多個(gè)光感測元掃描每一感測區(qū)并產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的影像數(shù)據(jù)。
舉例來說，當(dāng)掃描裝置循序掃描該文件時(shí)，由于預(yù)設(shè)有多個(gè)感測區(qū)，例如第一感測區(qū)到第N感測區(qū)，每一感測區(qū)相對(duì)應(yīng)配置有光感測元，如第一感測區(qū)配置有第一組光感測元201，第二感測區(qū)配置有第二光感測元202，依此類推。通過將影像光源區(qū)分成多個(gè)感測區(qū)，并由不同個(gè)光感測元感測，即可達(dá)到本發(fā)明提高掃描速度的目的。
因此，第一組光感測元201將輸出相對(duì)應(yīng)感測區(qū)的第一組影像數(shù)據(jù)，第二組光感測元202將輸出相對(duì)應(yīng)感測區(qū)的第二組影像數(shù)據(jù)，第N組光感測元20N將輸出相對(duì)應(yīng)感測區(qū)的第N組影像數(shù)據(jù)，并交由相對(duì)應(yīng)的原色信號(hào)處理單元處理，以輸出R、G、B原色信號(hào)。因此，第一原色信號(hào)處理單元221接收第一組影像數(shù)據(jù)后，經(jīng)過處理即輸出第一組R、G、B原色信號(hào)，并儲(chǔ)存于第一緩存器241中。第二原色信號(hào)處理單元222接收第二組影像數(shù)據(jù)后，經(jīng)過處理即輸出第二組R、G、B原色信號(hào)，并儲(chǔ)存于第二緩存器242中。第三原色信號(hào)處理單元223接收第三組影像數(shù)據(jù)后，經(jīng)過處理即輸出第三組R、G、B原色信號(hào)，并儲(chǔ)存于第三緩存器243中。
由于每個(gè)原色信號(hào)處理單元處理信號(hào)的速度可能不相同，因此可能造成所感測到的信號(hào)有不同步的現(xiàn)象，而無法真實(shí)呈現(xiàn)所掃描的影像光源的真實(shí)面貌，因此，先將所處理后的R、G、B原色信號(hào)先暫時(shí)儲(chǔ)存于緩存器中。此時(shí)，同步處理單元260會(huì)監(jiān)控第一緩存器241、第二緩存器242、至第N緩存器24N所儲(chǔ)存的R、G、B原色信號(hào)的狀態(tài)，若已處理完畢并已全部儲(chǔ)存于緩存器中時(shí)，同步處理單元260會(huì)將第一緩存器241、第二緩存器242、至第N緩存器24N所儲(chǔ)存的R、G、B原色信號(hào)讀取出來，并將第一至第N組第一緩存器241、第二緩存器242、至第N緩存器242所儲(chǔ)存的R、G、B原色信號(hào)同步后輸出，再由后續(xù)的處理系統(tǒng)處理。
為了充分證明本發(fā)明高速光感測元件的可實(shí)施性，以下將再通過一個(gè)實(shí)施例來說明本發(fā)明運(yùn)作狀況，請(qǐng)參見圖3。
這一實(shí)施例中有以下幾個(gè)預(yù)設(shè)前提，包括外部擷取的影像光源共有200個(gè)像素點(diǎn)、高速光感測元件200中有兩組光感測元(即第一組光感測元201及第二組光感測元202)、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器210中有兩個(gè)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(即第一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器211及第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器213)均為轉(zhuǎn)換器控制單元所控制、內(nèi)存組230中有兩個(gè)內(nèi)存(即第一內(nèi)存231及第二內(nèi)存233)均為內(nèi)存控制單元所控制。
首先，將通過高速光感測元件200中的第一組光感測元201及第二組光感測元202同時(shí)且平均的擷取200個(gè)影像光源像素點(diǎn)，因此第1至第100個(gè)像素點(diǎn)的模擬信號(hào)將由第一組光感測元201來處理并輸出，而第101至第200個(gè)像素點(diǎn)的模擬信號(hào)將由第二組光感測元202來處理并輸出(本實(shí)施例中，每組模擬信號(hào)中均同時(shí)包含R、G、B三種原色信號(hào)，但其實(shí)通過不同高速光感測元件200的設(shè)計(jì)也可使每組模擬信號(hào)中僅具有R、G、B三種原色信號(hào)其中之一)。
在轉(zhuǎn)換器控制單元的控制之下，第一組光感測元201所輸出的模擬信號(hào)，將由第一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器211所接收，而第二組光感測元202所輸出的模擬信號(hào)，將由第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器213所接收，并且以平行處理的方式將所有的模擬信號(hào)均轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后輸出至特殊應(yīng)用處理單元120(由第一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出第1至第100個(gè)像素的數(shù)字信號(hào)，而由第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出第101至第200個(gè)像素的數(shù)字信號(hào)，但也可依轉(zhuǎn)換器控制單元設(shè)定采取非一對(duì)一方式進(jìn)行)。
數(shù)字信號(hào)進(jìn)入到特殊應(yīng)用處理單元120之后，主要是由數(shù)據(jù)開關(guān)121以及影像處理單元122兩個(gè)部分負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的影像處理的程序，處理完畢之后，將再由內(nèi)存控制單元負(fù)責(zé)控制將所有的數(shù)字信號(hào)分配儲(chǔ)存至第一內(nèi)存23 1與第二內(nèi)存233中(在本實(shí)施例中采取平均分配的方式，因此第1至第100個(gè)像素的數(shù)字信號(hào)將被儲(chǔ)存在第一內(nèi)存231中，而第101至第200個(gè)像素的數(shù)字信號(hào)則被儲(chǔ)存至第二內(nèi)存233中，但也可依內(nèi)存控制單元設(shè)定采取非平均分配的方式進(jìn)行)。
最后，再由內(nèi)存控制單元將儲(chǔ)存在各個(gè)內(nèi)存中的數(shù)字信號(hào)依照第1、第101、第2、第102…的順序自內(nèi)存中取出，并提供給特殊應(yīng)用處理單元120的輸出重組單元124進(jìn)行完整輸出影像信號(hào)的重組排序作業(yè)，最后將整個(gè)影像信號(hào)以正常的排列順序，即第1、第2、第3…第1 99、第200的順序通過傳輸接口125與接口轉(zhuǎn)換器140之間的連接輸出給處理終端150，完成整個(gè)高速影像掃描的作業(yè)。
本發(fā)明所公開的高速光感測元件，可將掃描到的影像數(shù)據(jù)分流后，再平行處理，以加快影像處理的速度，因此，本發(fā)明所公開的高速光感測元件具有加快影像掃描速度的優(yōu)點(diǎn)。
雖然本發(fā)明以前述的較佳實(shí)施例公開如上，然而其并非用以限定本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所作的更動(dòng)與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高速光感測元件，用以感測一影像光源，其中該影像光源被區(qū)分成多個(gè)感測區(qū)，并相對(duì)應(yīng)于該感測區(qū)輸出多組原色信號(hào)，該光感測元件包括N組光感測元，每一該光感測元用以感測該感測區(qū)，并輸出該光感測區(qū)的影像數(shù)據(jù)；N組原色信號(hào)處理單元，相對(duì)應(yīng)于該N組感光單元配置，用以處理相對(duì)應(yīng)的該影像數(shù)據(jù)，以輸出相對(duì)應(yīng)的R、G、B原色信號(hào)；N組緩存器，相對(duì)應(yīng)于該N組原色信號(hào)處理單元配置，用以儲(chǔ)存該相對(duì)應(yīng)的該原色信號(hào)處理單元所輸出的該R、G、B原色信號(hào)；以及一同步處理單元，與該N組緩存器相接，用以接收該N組緩存器所輸出的該原色信號(hào)，并將該N組原色信號(hào)同步后輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的高速光感測元件，其中該光感測元為接觸式影像傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的高速光感測元件，其中該光感測元為電荷耦合元件。
4.如權(quán)利要求1所述的高速光感測元件，其中該光感測元采取固態(tài)數(shù)組方式排列。
全文摘要
一種應(yīng)用于高速影像掃描系統(tǒng)的高速光感測元件，用以感測一影像光源，包括有N組光感測元，每一光感測元用以感測感測區(qū)的影像并輸出感測區(qū)的影像數(shù)據(jù)；N組原色信號(hào)處理單元，用以處理相對(duì)應(yīng)的影像數(shù)據(jù)，以輸出相對(duì)應(yīng)的R、G、B原色信號(hào)；N組緩存器，用以儲(chǔ)存該相對(duì)應(yīng)的原色信號(hào)處理單元所輸出的該R、G、B原色信號(hào)；以及一同步處理單元用以接收該N組緩存器所輸出的原色信號(hào)，并將該N組原色信號(hào)同步后輸出。
文檔編號(hào)H04N3/15GK1731821SQ20041005604
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月5日
發(fā)明者鐘賀閔 申請(qǐng)人:光寶科技股份有限公司