專利名稱：接觸式圖像感測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種接觸式圖像感測裝置，尤指一種于黑白掃描模式具有高速掃描能力的接觸式圖像感測裝置。
背景技術(shù)：
接觸式圖像傳感器(contact image sensor，CIS)為線型傳感器的一種，是應(yīng)用來將平面的圖像或文件掃描成電子格式，以便儲存，顯示，處理或傳輸?shù)墓怆娫?。其最大的特色為一體化的模塊設(shè)計，不但使應(yīng)用產(chǎn)品具有輕薄的特性，且由于組裝容易，可以節(jié)省生產(chǎn)成本，主要的應(yīng)用產(chǎn)品為傳真機，圖像掃描儀等等。
請參閱第1圖，第1圖為已知接觸式圖像傳感器100的裝置示意圖。如第1圖所示，接觸式圖像傳感器100是由條狀的光源模塊110(或稱為線型光源)，自焦透鏡陣列(rod lens array)120，以及感光元件陣列130所構(gòu)成的。于掃描圖像時，線型光源110會先發(fā)出光至原稿150的掃描在線(即第1圖原稿150上的虛線)，接著在由自焦透鏡陣列120聚集自原稿150反射的光，并成像于感光元件陣列130上，而感光元件陣列130中各個感光元件將原稿150上一條線的色彩或黑白灰階變化轉(zhuǎn)換成電子信號輸出。此外，由于滾輪140會滾動，原稿150便可隨著滾輪140移動，因此，接觸式圖像傳感器100可以將原稿150一行行地掃描成電子格式。在此請注意，由于掃描時接觸式圖像傳感器100直接與原稿接觸，因此有接觸式圖像傳感器之稱。
在此請參閱第2圖，第2圖為第1圖所示的接觸式圖像傳感器100的電路功能方塊圖。如第2圖所示，一般來說，線型光源110由紅、綠、藍三原色的發(fā)光二極管(light emitting diode，LED)210、220、230構(gòu)成，以端面照光(edge light)的方式構(gòu)成低成本的全彩線型光源，而于掃描圖像時，紅、綠、藍三原色的發(fā)光二極管210、220、230快速循序點燈，以取得圖像的三原色信號；此外，自焦透鏡陣列120是由一排漸變折射率柱狀透鏡(radialgradient index lens)構(gòu)成，每個透鏡的折射率沿徑向改變，使柱狀透鏡具有成像的功能。因此，整個自焦透鏡陣列120能將原稿上一行數(shù)據(jù)以一比一的比例成像于感光元件陣列130上，因此有自焦透鏡陣列之稱。而感光元件陣列130是由數(shù)個感光元件拼湊成適當?shù)拈L度，早期接觸式圖像傳感器100所使用的感光元件有a-Si，CdS，MOS等數(shù)種，近年來為了提高傳感器的靈敏度(換言之，為了提高掃描效率)，感光元件陣列130大多都以硅(Si)芯片制成的CMOS感光元件或是以電荷耦合元件傳感器(charge coupled devicesensor，CCD sensor)芯片構(gòu)成。
此外，除了前述的條狀的光源模塊110，自焦透鏡陣列(rod lensarray)120，以及感光元件陣列130之外，第2圖所示的接觸式圖像傳感器100的電路另包含有時序控制器160以及緩沖器170。時序控制器160是耦接至感光元件陣列130，用來以特定的時序觸發(fā)感光元件陣列130的每一個感光元件，如此才能夠根據(jù)時序控制器160的時序，確實地將原稿上每一個像素的亮度(或彩色)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電子數(shù)據(jù)連續(xù)輸出，而這些電子數(shù)據(jù)在經(jīng)過緩沖器170緩沖之后，便成為輸出信號Vout，以推動下一級的電路(譬如圖像處理電路)。
如前所述，在彩色掃描模式(color mode)時，線型光源110中紅、綠、藍三原色的發(fā)光二極管210、220、230會快速循序點燈，以取得圖像的三原色信號，而感光元件陣列130便是根據(jù)這三原色信號，以產(chǎn)生對應(yīng)的電子信號；然而，這樣的設(shè)計有一個運作上的問題，由于在黑白掃描模式(BW mode)時，仍然只能使用紅、綠、藍三原色的發(fā)光二極管210、220、230作為光源；一般來說，為了掃描效率，我們經(jīng)常僅僅采用其中一個發(fā)光二極管作為光源之用，舉例來說，可以僅僅采用紅光發(fā)光二極管210以作為黑白掃描的光源，可是很明顯地，僅僅只以紅光掃描，掃描出來的質(zhì)量欠佳(因為使用紅色光源時，原稿上的紅色區(qū)域與白色區(qū)域很難區(qū)分)；而另一種做法則是為了確保掃描質(zhì)量，因此仍然使用所有的紅、綠、藍三原色的發(fā)光二極管210、220、230，等到三原色的掃描都結(jié)束之后，再對三原色的掃描結(jié)果進行分析以產(chǎn)生黑白掃描的掃描結(jié)果，但是這樣的做法很明顯地又欠缺效率。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的之一在于提供一種于彩色掃描模式以及黑白掃描模式可兼顧掃描效率以及掃描質(zhì)量的接觸式圖像感測裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
本發(fā)明是揭露一種接觸式圖像感測裝置(contact image sensor)，其包含有光源模塊，用來產(chǎn)生單色光(monochromatic light)，并將該單色光照射至物件；白色光源，用來產(chǎn)生白光，并將該白光照射至該物件；以及光傳感器(sensor)，用來感測自該物件反射的該單色光，以于彩色掃描模式(colormode)下掃描該物件，或者用來感測自該物件反射的該白光，以于黑白掃描模式(BW mode)下掃描該物件。
本發(fā)明的接觸式圖像感測裝置于黑白掃描模式時，可以直接利用白光光源來進行掃描操作，由于白光光源可以直接反應(yīng)出原稿黑白掃描的灰階值，因此只需進行一次掃描便可以完成黑白模式的掃描操作，換句話說，本發(fā)明不但具有黑白掃描的高掃描質(zhì)量，也同時兼顧了黑白掃描的掃描效率。


第1圖為現(xiàn)有接觸式圖像傳感器的裝置示意圖。
第2圖為第1圖所示的接觸式圖像傳感器的電路功能方塊圖。
第3圖為本發(fā)明接觸式圖像傳感器的電路功能方塊圖。


具體實施方式
請參閱第3圖，第3圖為本發(fā)明接觸式圖像傳感器300的電路功能方塊圖。如第3圖所示，接觸式圖像傳感器300包含有光源模塊310、自焦透鏡陣列320、感光元件陣列330、時序控制器360、以及緩沖器370。實際上，接觸式圖像傳感器300的基本原理與前述的接觸式圖像傳感器100并無二致，光源模塊310用來產(chǎn)生光，并且將產(chǎn)生出來的光照射至原稿，接著再由自焦透鏡陣列320聚集自原稿反射的光，并成像于感光元件陣列330上；而時序控制器360是耦接至感光元件陣列330，因此，感光元件陣列330中各個感光元件是由時序控制器360所控制，以連續(xù)地將原稿上一條線的色彩或黑白灰階變化轉(zhuǎn)換成電子信號，而這些電子信號經(jīng)過緩沖器370之后，便以輸出信號Vout的方式輸出，以驅(qū)動下一級的電路(未顯示于第3圖)。
在此請注意，本發(fā)明接觸式圖像傳感器300與現(xiàn)有的接觸式圖像傳感器100不同的地方在于本發(fā)明接觸式圖像傳感器300的光源模塊310除了原本就具有的紅、綠、藍三原色的發(fā)光二極管311、312、313之外，還另外包含了白色發(fā)光二極管314；而白色發(fā)光二極管314的相關(guān)操作將于下面的揭露中詳述。
在彩色掃描模式(color mode)時，接觸式圖像傳感器300會將光源模塊310中紅、綠、藍三原色的發(fā)光二極管311、312、313作為光源之用，以取得圖像(原稿)的三原色信號，而感光元件陣列330便是根據(jù)這三原色信號，以產(chǎn)生對應(yīng)的電子信號；而在黑白掃描模式(BW mode)時，接觸式圖像傳感器300便不再使用紅、綠、藍三原色的發(fā)光二極管311、312、313，而改用白色發(fā)光二極管314作為光源之用；因此，由于白色發(fā)光二極管314本身發(fā)出的是白光，對于黑白掃描模式來說，利用白光光源可以迅速的確定原稿的灰階變化，并且也避免了已知僅僅只利用一個原色光源的缺點，舉例來說，利用白光進行掃描操作，并不會有辨識困難的情況，因此可以確保黑白模式掃描時的掃描質(zhì)量；此外，對于前述采取所有紅、綠、藍三原色的發(fā)光二極管311、312、313以確保掃描質(zhì)量的做法，本發(fā)明利用白光光源，便可省下利用三個光源掃描所浪費的掃描時間，因此理論上本發(fā)明的黑白掃描效率大致上可以達到前述方法的三倍，換言之，本發(fā)明亦可具有很好的掃描效率。
此外，本發(fā)明并未限制感光元件陣列330中所采用的感光元件，換句話說，感光元件陣列330可采用CMOS感光芯片、CCD感光芯片、或是其它各色各樣的感光元件，如此的相對應(yīng)變化，并不違背本發(fā)明的精神。
很明顯地，本發(fā)明接觸式圖像傳感器300是用來掃描文件或是其它任何原稿，因此本發(fā)明可應(yīng)用于掃描儀，傳真機，多功能事務(wù)機，復印機或是其它的電子裝置之中；換句話說，本發(fā)明并未限制接觸式圖像傳感器300所應(yīng)用的范圍，所有具有掃描功能的電子裝置皆可利用本發(fā)明接觸式圖像傳感器300來進行黑白與彩色掃描。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不但可以利用紅、綠、藍三原色的光源來進行彩色掃描操作，而于黑白掃描模式時，本發(fā)明可以直接利用白光光源來進行掃描操作，由于白光光源可以直接反應(yīng)出原稿黑白掃描的灰階值，因此只需進行一次掃描便可以完成黑白模式的掃描操作，比起現(xiàn)有的利用單色光源作為白光光源的方式，本發(fā)明不但具有黑白掃描的高掃描質(zhì)量，也同時兼顧了黑白掃描的掃描效率。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種接觸式圖像感測裝置，其包含有光源模塊，用來產(chǎn)生單色光，并將該單色光照射至物件；白色光源，用來產(chǎn)生白光，并將該白光照射至該物件；以及光傳感器，用來感測自該物件反射的該單色光，以于彩色掃描模式下掃描該物件，或者用來感測自該物件反射的該白光，以于黑白掃描模式下掃描該物件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式圖像感測裝置，其中該光傳感器是由互補式金氧半場效晶體管傳感器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式圖像感測裝置，其中該光傳感器是由電荷耦合元件傳感器構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式圖像感測裝置，其是應(yīng)用于掃描器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式圖像感測裝置，其是應(yīng)用于復印機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式圖像感測裝置，其是應(yīng)用于多功能事務(wù)機。
全文摘要
一種接觸式圖像感測裝置包含有光源模塊，用來產(chǎn)生單色光，并將該單色光照射至物件；白色光源，用來產(chǎn)生白光，并將該白光照射至該物件；以及光傳感器，用來感測自該物件反射的該單色光，以于彩色掃描模式下掃描該物件，或者用來感測自該物件反射的該白光，以于黑白掃描模式下掃描該物件。
文檔編號H04N1/024GK1917551SQ20051009196
公開日2007年2月21日 申請日期2005年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月15日
發(fā)明者鐘賀閔 申請人:光寶科技股份有限公司