专利名称：扫描仪的高分辨率感测方法
技术领域：
本发明是有关于一种扫描仪的感测方法，且特别是有关于一种扫描仪的高分辨率感测方法。
在
图1中，步进马达(Step Motor)102将载具(Chassis)108移动一个光学分辨率的距离(即电荷耦合器件104中的一列传感器的宽度)，灯管106发出的光投射在文件110上，文件110所反射的光经由反射镜(Mirror)112、透镜(Lens)114而到电荷耦合器件104中的传感器116、118、120(传感器116、118、120可以是感测R、G、B三原色的传感器)，电荷耦合器件104再将所感测的图像信号送至后级电路(未绘出)做信号处理。接着，步进马达102沿着扫描方向再将载具108移动一个光学分辨率的距离，根据上述的步骤，电荷耦合器件104再将所感测的对应于文件110下一列的图像信号送至后级电路(未绘出)做信号处理。如此的步骤，扫描仪100便可扫描得到整份文件110的图像数据。
扫描仪100在扫描文件110时，有时为了提高扫描的分辨率，则步进马达102的光学分辨率也增加，即步进马达102每次移动载具108的距离缩短。以一般的分辨率为例，1倍的光学分辨率的步进马达102在10ms是移动1步，则步进马达102的转速为100pps；若16倍的光学分辨率的步进马达102在10ms是移动16步，则步进马达102的转速为1600pps。所以，当扫描仪100的分辨率愈高时，则步进马达102的速度变动就愈大，因此，利用步进马达102速度的变动来改变扫描仪100的分辨率，变动速度大的步进马达102在设计上是非常困难，而且成本相对地增加。
本发明提供一种扫描仪的高分辨率感测方法，用以使扫描仪具有m倍分辨率的功能，此扫描仪具有一马达与一电荷耦合器件，此电荷耦合器件具有m列传感器，此m列传感器分别相距一线差。此扫描仪的高分辨率感测方法的步骤为首先，由移动速度为1列感测列的宽度除以一曝光时间的马达移动1列感测列的宽度的距离。以及，在此曝光时间中，分别由相距为此线差的m列传感器感测数条交错扫描图像信号。
本发明提供另一种扫描仪的高分辨率感测方法，是用以使扫描仪具有m+1倍分辨率的功能，此扫描仪具有一马达与一电荷耦合器件，此电荷耦合器件具有m列传感器，此m列传感器分别相距一线差。此扫描仪的高分辨率感测方法的步骤为首先，由移动速度为1列感测列的[m/(m+1)]倍宽度除以一曝光时间的马达移动1列感测列的[m/(m+1)]倍宽度的距离。以及，在此曝光时间中，分别由相距为此线差的m列传感器感测数条交错扫描图像信号。如此，在不改变步进马达的速度或不会大幅改变步进马达的速度，只要增加传感器列的数目，便可使扫描仪具有高分辨率的功能。
100，200扫描仪102，202步进马达104，204电荷耦合器件106，206灯管108，208载具110，210文件
112，212反射镜114，214透镜116，118，120传感器216，218，220传感器列302，402，502，602A列传感器304，404，504，604B列传感器406，506C列传感器图3为本发明提高两倍分辨率的示意图。在图3中(参考图2的图标)，步进马达202以1倍光学分辨率的速度沿着传感器前进方向移动(即步进马达202的速度V＝D/T，D表示1列传感器的宽度，T表示曝光时间)，扫描仪200以2倍分辨率扫描文件210，方块A表示A列传感器302，方块B表示B列传感器304，A列传感器302与B列传感器304的线差ΔL=12×D]]>(也可为ΔL=12×D+nD,]]>n＝0，1，2，...)，其中D表示1列传感器的宽度。
在时间T＝t时，步进马达202沿着传感器前进方向移动1列传感器的宽度，A列传感器302扫描文件210第1区与第2区的部分(被扫描的文件中2个区域的宽度相当于1列传感器的宽度)，而得到A1列的图像信号。
在时间T＝2t时，步进马达202沿着传感器前进方向再移动1列传感器的宽度，A列传感器302扫描文件210第3区与第4区的部分，而得到A2列的图像信号。
在时间T＝3t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的宽度，A列传感器302扫描文件210第5区与第6区的部分，而得到A3列的图像信号；而B列传感器304与A列传感器302相距1列传感器的1/2倍宽度(相当于被扫描的文件中1个区域的宽度)，所以B列传感器304扫描文件210第2区与第3区的部分，而得到B3列的图像信号。
在时间T＝4t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的宽度，A列传感器302扫描文件210第7区与第8区的部分，而得到A4列的图像信号；而B列传感器304与A列传感器302相距1列传感器的1/2倍宽度，所以B列传感器304扫描文件210第4区与第5区的部分，而得到B4列的图像信号。
以此类推，在步进马达202以1倍光学分辨率的速度扫描文件210时，A列传感器302与B列传感器304以相距1列传感器的1/2倍宽度来分别扫描文件210，所扫描得到的具有交错扫描的图像信号是分别相隔文件210的一个区域宽度，如A1列的图像信号为文件210的第1区与第2区对B3列的图像信号为文件210的第2区与第3区，B3列的图像信号为文件210的第2区与第3区对A2列的图像信号为文件210的第3区与第4区，……。
然后，由A列传感器302与B列传感器304所感测的具有交错扫描的图像信号一一地送至后级电路(未绘出)做信号处理与数据顺序的重排，便可得到完整的图像数据。如此，在不改变步进马达202的光学分辨率的速度，只要将1列传感器增加为2列传感器，扫描仪200就可提高两倍的分辨率。
图4为本发明提高三倍分辨率的示意图。在图4中(参考图2的图标)，步进马达202以1倍光学分辨率的速度沿着传感器前进方向移动(即步进马达202的速度V＝D/T，D表示1列传感器的宽度，T表示曝光时间)，扫描仪200以3倍分辨率扫描文件210，方块A表示A列传感器402，方块B表示B列传感器404，方块C表示C列传感器406，A列传感器402、B列传感器404与C列传感器406分别相隔的线差ΔL=23×D]]>(也可为ΔL=23×D+nD,]]>n＝0，1，2，……)，其中D表示1列传感器的宽度。
在时间T＝t时，步进马达202沿着传感器前进方向移动1列传感器的宽度，A列传感器402扫描文件210第1区、第2区与第3区的部分(被扫描的文件中3个区域的宽度相当于1列传感器的宽度)，而得到A1列的图像信号。
在时间T＝2t时，步进马达202沿着传感器前进方向再移动1列传感器的宽度，A列传感器402扫描文件210第4区、第5区与第6区的部分，而得到A2列的图像信号。
在时间T＝3t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的宽度，A列传感器402扫描文件210第7区、第8区与第9区的部分，而得到A3列的图像信号；而B列传感器404与A列传感器402相距1列传感器的2/3倍宽度(相当于被扫描的文件中2个区域的宽度)，所以B列传感器404扫描文件210第2区、第3区与第4区的部分，而得到B3列的图像信号。
在时间T＝4t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的宽度，A列传感器402扫描文件210第10区、第11区与第12区的部分，而得到A4列的图像信号；而B列传感器404与A列传感器402相距1列传感器的2/3倍宽度，所以B列传感器404扫描文件210第5区、第6区与第7区的部分，而得到B4列的图像信号。
在时间T＝5t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的宽度，A列传感器402扫描文件210第13区、第14区与第15区的部分，而得到A5列的图像信号；而B列传感器404与A列传感器402相距1列传感器的2/3倍宽度，所以B列传感器404扫描文件210第8区、第9区与第10区的部分，而得到B5列的图像信号；且C列传感器406与B列传感器404相距1列传感器的2/3倍宽度，所以C列传感器406扫描文件210第3区、第4区与第5区的部分，而得到C5列的图像信号。
以此类推，在步进马达202以1倍光学分辨率的速度扫描文件210时，A列传感器402、B列传感器404与C列传感器406以相距1列传感器的2/3倍宽度来分别扫描文件210，所扫描得的具有交错扫描到的图像信号是分别相隔文件210的一个区域宽度，如A1列的图像信号为文件210的第1区、第2区与第3区对B3列的图像信号为文件210的第2区、第3区与第4区，B3列的图像信号为文件210的第2区、第3区与第4区对C5列的图像信号为文件210的第3区、第4区与第5区，...。
然后，由A列传感器402、B列传感器404与C列传感器406所感测的具有交错扫描的图像信号一一地送至后级电路(未绘出)做信号处理与数据顺序的重排，便可得到完整的图像数据。如此，在不改变步进马达202的光学分辨率的速度，只要将1列传感器增加为3列传感器，扫描仪200就可提高三倍的分辨率。
图5为本发明另一种提高三倍分辨率的示意图。在图5中(参考图2的图标)，步进马达202以1倍光学分辨率的速度沿着传感器前进方向移动(即步进马达202的速度V＝D/T，D表示1列传感器的宽度，T表示曝光时间)，扫描仪200以3倍分辨率扫描文件210，方块A表示A列传感器502，方块B表示B列传感器504，方块C表示C列传感器506，A列传感器502、B列传感器504与C列传感器506分别相隔的线差ΔL=43×D]]>(也可为ΔL=13×D+nD,]]>n＝0，1，2，...)，其中D表示1列传感器的宽度。
在时间T＝t时，步进马达202沿着传感器前进方向移动1列传感器的宽度，A列传感器502扫描文件210第1区、第2区与第3区的部分(被扫描的文件中3个区域的宽度相当于1列传感器的宽度)，而得到A1列的图像信号。
在时间T＝2t时，步进马达202沿着传感器前进方向再移动1列传感器的宽度，A列传感器502扫描文件210第4区、第5区与第6区的部分，而得到A2列的图像信号。
在时间T＝3t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的宽度，A列传感器502扫描文件210第7区、第8区与第9区的部分，而得到A3列的图像信号。
在时间T＝4t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的宽度，A列传感器502扫描文件210第10区、第11区与第12区的部分，而得到A4列的图像信号；而B列传感器504与A列传感器502相距1列传感器的4/3倍宽度(相当于被扫描的文件中4个区域的宽度)，所以B列传感器504扫描文件210第3区、第4区与第5区的部分，而得到B4列的图像信号。
在时间T＝5t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的宽度，A列传感器502扫描文件210第13区、第14区与第15区的部分，而得到A5列的图像信号；而B列传感器504与A列传感器502相距1列传感器的4/3倍宽度，所以B列传感器504扫描文件210第6区、第7区与第8区的部分，而得到B5列的图像信号。
在时间T＝6t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的宽度，A列传感器502扫描文件210第16区、第17区与第18区的部分，而得到A6列的图像信号；而B列传感器504与A列传感器502相距1列传感器的4/3倍宽度，所以B列传感器504扫描文件210第9区、第10区与第11区的部分，而得到B6列的图像信号；且C列传感器506与B列传感器504相距1列传感器的4/3倍宽度，所以C列传感器506扫描文件210第2区、第3区与第4区的部分，而得到C6列的图像信号。
以此类推，在步进马达202以1倍光学分辨率的速度扫描文件210时，A列传感器502、B列传感器504与C列传感器506以相距1列传感器的4/3倍宽度来分别扫描文件210，所扫描得到的具有交错扫描的图像信号是分别相隔文件210的一个区域宽度，如A1列的图像信号为文件210的第1区、第2区与第3区对C6列的图像信号为文件210的第2区、第3区与第4区，C6列的图像信号为文件210的第2区、第3区与第4区对B4列的图像信号为文件210的第3区、第4区与第5区，...。
然后，由A列传感器502、B列传感器504与C列传感器506所感测的具有交错扫描的图像信号一一地送至后级电路(未绘出)做信号处理与数据顺序的重排，便可得到完整的图像数据。如此，在不改变步进马达202的光学分辨率的速度，只要将1列传感器增加为3列传感器，扫描仪200就可提高三倍的分辨率。
图6为本发明再一种提高三倍分辨率的示意图。在图6中(参考图2的图标)，步进马达202以2/3倍光学分辨率的速度沿着传感器前进方向移动(即步进马达202的速度V＝(2/3)×D/T，D表示1列传感器的宽度，T表示曝光时间)，扫描仪200以3倍分辨率扫描文件210，方块A表示A列传感器602，方块B表示B列传感器604，A列传感器602与B列传感器604相隔的线差ΔL＝2D(也可为ΔL＝2nD，n＝0，1，2，...)，其中D表示1列传感器的宽度。
在时间T＝t时，步进马达202沿着传感器前进方向移动1列传感器的2/3倍宽度，A列传感器602扫描文件210第1区、第2区与第3区的部分(被扫描的文件中3个区域的宽度相当于1列传感器的宽度)，而得到A1列的图像信号。
在时间T＝2t时，步进马达202沿着传感器前进方向再移动1列传感器的2/3倍宽度，A列传感器602扫描文件210第3区、第4区与第5区的部分，而得到A2列的图像信号。
在时间T＝3t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的2/3倍宽度，A列传感器602扫描文件210第5区、第6区与第7区的部分，而得到A3列的图像信号。
在时间T＝4t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的2/3倍宽度，A列传感器602扫描文件210第7区、第8区与第9区的部分，而得到A4列的图像信号。
在时间T＝5t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的2/3倍宽度，A列传感器602扫描文件210第9区、第10区与第11区的部分，而得到A5列的图像信号。
在时间T＝6t时，步进马达202沿着传感器前进方向又移动1列传感器的2/3倍宽度，A列传感器602扫描文件210第11区、第12区与第13区的部分，而得到A6列的图像信号；而B列传感器604与A列传感器602相距2列传感器的宽度(相当于被扫描的文件中6个区域的宽度)，所以B列传感器604扫描文件210第2区、第3区与第4区的部分，而得到B6列的图像信号。
以此类推，在步进马达202以2/3倍光学分辨率的速度扫描文件210时，A列传感器602与B列传感器604以相距2列传感器的宽度来分别扫描文件210，所扫描得到的具有交错扫描的图像信号是分别相隔文件210的一个区域宽度，如A1列的图像信号为文件210的第1区、第2区与第3区对B6列的图像信号为文件210的第2区、第3区与第4区，B6列的图像信号为文件210的第2区、第3区与第4区对A2列的图像信号为文件210的第3区、第4区与第5区，...。
然后，由A列传感器602与B列传感器604所感测的具有交错扫描的图像信号一一地送至后级电路(未绘出)做信号处理与数据顺序的重排，便可得到完整的图像数据。如此，在改变步进马达202的光学分辨率的速度为原来的2/3，并将1列传感器增加为2列传感器，扫描仪200就可提高三倍的分辨率。
根据上述，若扫描仪要提高更高的分辨率(三倍分辨率以上)时，方法一是不改变步进马达的光学分辨率的速度，而传感器列增加为m列传感器，则扫描仪提高为m倍的分辨率；方法二是改变步进马达的光学分辨率的速度为[m/(m+1)]倍，并且传感器列增加为m列传感器，则扫描仪提高为m+1倍的分辨率。
因此，本发明的优点是扫描仪在增加分辨率时，不会造成步进马达有设计困难与成本增加的问题。
权利要求
1.一种扫描仪的高分辨率感测方法，用于使该扫描仪具有m倍分辨率的功能，该扫描仪具有一马达与一电荷耦合器件，该电荷耦合器件具有m列传感器，m列传感器分别相距一线差，其特征是，该扫描仪的高分辨率感测方法包括下列步骤由移动速度为1列感测列的宽度除以一曝光时间的该马达移动1列感测列的宽度的距离；以及在该曝光时间中，分别由相距为该线差的m列传感器感测多条交错扫描图像信号。
2.如权利要求1所述的扫描仪的高分辨率感测方法，其特征是，该线差为(x/m+n)倍感测列的宽度，而x为小于m的正整数，n为如0、1、2、……等的整数。
3.如权利要求1所述的扫描仪的高分辨率感测方法，其特征是，该马达为一步进马达。
4.如权利要求1所述的扫描仪的高分辨率感测方法，其特征是，将该些交错扫描图像信号做信号处理与数据顺序的重排，以得到多个图像数据。
5.一种扫描仪的高分辨率感测方法，用于使该扫描仪具有m+1倍分辨率的功能，该扫描仪具有一马达与一电荷耦合器件，该电荷耦合器件具有m列传感器，m列传感器分别相距一线差，其特征是，该扫描仪的高分辨率感测方法包括下列步骤由移动速度为1列感测列的[m/(m+1)]倍宽度除以一曝光时间的该马达移动1列感测列的[m/(m+1)]倍宽度的距离；以及在该曝光时间中，分别由相距为该线差的m列传感器感测多条交错扫描图像信号。
6.如权利要求5所述的扫描仪的高分辨率感测方法，其特征是，该线差为n倍感测列的宽度，n为如0、1、2、……等的整数。
7.如权利要求5所述的扫描仪的高分辨率感测方法，其特征是，该马达为一步进马达。
8.如权利要求5所述的扫描仪的高分辨率感测方法，其特征是，将该些交错扫描图像信号做信号处理与数据顺序的重排，以得到多个图像数据。
全文摘要
一种扫描仪的高分辨率感测方法，此扫描仪具有一马达与一电荷耦合器件，此电荷耦合器件具有m列传感器，此m列传感器分别相距一线差。其方法是由移动速度为1列感测列的宽度除以一曝光时间的马达移动1列感测列的宽度的距离，以及，在此曝光时间中，分别由相距为此线差的m列传感器感测数条交错扫描图像信号。所以不改变步进马达的速度，只要增加传感器列的数目，便可使扫描仪具有m倍高分辨率的功能。
文档编号G06K9/20GK1418001SQ0113446
公开日2003年5月14日 申请日期2001年11月5日 优先权日2001年11月5日
发明者郭士正 申请人:力捷电脑股份有限公司