專利名稱：增加掃描器行進(jìn)方向取樣頻率的非方形ccd晶格結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增強圖像空間頻率的掃描器結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于一種增加掃描器行進(jìn)方向取樣頻率的非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)。
如

圖1所示，掃描器的光感元件10是由電荷耦合元件(charge-coupleddevice；CCD)12所組成。CCD12具三條掃描線，即為多個電荷耦合元件晶格(CCD Crystal)所組成之紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三色掃描線，用以掃描圖像及各別轉(zhuǎn)換圖像中紅色、綠色和藍(lán)色部分成為三個電信號。參見圖2所示，傳統(tǒng)掃描器的電荷耦合元件CCD之晶格結(jié)構(gòu)是一種比例為方型的方型電荷耦合元件晶格(Square CCD Crystal)，其在外觀上可為正方型、多邊型或者為圓形，而內(nèi)部實質(zhì)之縱向?qū)挾葂與橫向?qū)挾葃約為等長(x＝y(tǒng)＝1 pixellength)。傳統(tǒng)掃描器之方型CCD晶格結(jié)構(gòu)外觀，取正方型為例，如圖3A所示，當(dāng)掃描器在作掃描動作時，在電動機行進(jìn)方向(掃描器行進(jìn)方向；y方向)上，掃描器是以一等速前進(jìn)。接著參見圖3B，3C所示，傳統(tǒng)掃描器其取樣積分面積所占的取樣寬度相當(dāng)大(對單一積分面積30而言，其取樣寬度32為2像素(pixel)寬)。因此，由取樣定理及富立葉轉(zhuǎn)換所得到的空間頻率相當(dāng)有限，且影響掃描后圖像的品質(zhì)。接著參見圖4A所示，當(dāng)原始圖像像素值為100、0、100、0……時，經(jīng)過傳統(tǒng)掃描器掃描后，圖像像素值變?yōu)?0、50、50、50……，如圖4B所示。由此可知，傳統(tǒng)掃描器之方型CCD晶格結(jié)構(gòu)會對圖像品質(zhì)造成嚴(yán)重失真。
本發(fā)明之目的在于改善傳統(tǒng)掃描器，以提供一種非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)，用以改善在電動機行進(jìn)方向的取樣寬度，且藉以提高空間取樣頻率，增高圖像的空間頻率，及提升圖像品質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的增加掃描器行進(jìn)方向取樣頻率的非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)的掃描裝置，它包括一紅色掃描裝置，用以掃描和轉(zhuǎn)換一圖像之紅色部分成為一第一電信號，且該紅色掃描裝置由多個電荷耦合元件構(gòu)成元素所組成；一綠色掃描裝置，用以掃描和轉(zhuǎn)換一圖像之綠色部分成為一第二電信號，且該綠色掃描裝置由多個電荷耦合元件構(gòu)成元素所組成；和一藍(lán)色掃描裝置，用以掃描和轉(zhuǎn)換一圖像之藍(lán)色部分成為一第三電信號，且該藍(lán)色掃描裝置由多個電荷耦合元件構(gòu)成元素所組成。
根據(jù)以上所述之目的，本發(fā)明提供了一種增加掃描器行進(jìn)方向取樣頻率的非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)。經(jīng)由所想要調(diào)變傳統(tǒng)具方型CCD晶格結(jié)構(gòu)之掃描器的取樣頻率倍數(shù)，換算出非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)中縱向?qū)挾葂與橫向?qū)挾葃之倍數(shù)關(guān)系，并藉由取樣積分面積得到較窄的取樣寬度，和較高的空間取樣頻率，以達(dá)到改善圖像品質(zhì)的目的。
圖1為光感元件之電荷耦合元件CCD結(jié)構(gòu)圖。
圖2A為傳統(tǒng)方型CCD晶格結(jié)構(gòu)圖。
圖2B為本發(fā)明非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)圖。
圖3A，3B為傳統(tǒng)方型CCD晶格在掃描器行進(jìn)方向上之取樣積分面積之示意圖。
圖3C為傳統(tǒng)方型CCD晶格掃描時，在單一取樣積分面積下之取樣寬度示意圖。
圖4A為掃描前的圖像像素值示意圖。
圖4B為傳統(tǒng)掃描器掃描后的圖像像素值示意圖。
圖4C為本發(fā)明之掃描器掃描后的圖像像素值示意圖。
圖5A，5B為本發(fā)明之非方型CCD晶格在掃描器行進(jìn)方向上之取樣積分面積的示意圖。
圖5C為本發(fā)明之非方型CCD晶格掃描時，在單一取樣積分面積下的取樣寬度示意圖。
參見圖2B所示，本發(fā)明非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)是一種比例為非方型之非方型CCD晶格(Nonsquare CCD Crystal)，其外觀上可為矩型、多邊型或者為橢圓形，而內(nèi)部實質(zhì)之縱向?qū)挾葂較橫向?qū)挾葃為寬(x≠y，y＜x＝1 pixel length)。本發(fā)明掃描器之非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)外觀，取矩形為例，如圖5A所示，本發(fā)明之非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)在x＝2y＝1像素寬時，其在電動機行進(jìn)方向(掃描器行進(jìn)方向；y方向上)，掃描器是以一等速前進(jìn)。接著參見圖5B，5C所示，本發(fā)明之非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)在x＝2y＝1像素寬時，其取樣積分面積所占的取樣寬度相對縮減(對單一取樣積分面積50而言，其取樣寬度52由傳統(tǒng)掃描器之方型CCD晶格結(jié)構(gòu)外觀為正方型時之取樣寬度2像素寬縮減為3/2像素寬)。根據(jù)以上所述，當(dāng)傳統(tǒng)掃描器之方型CCD晶格結(jié)構(gòu)外觀為正方型與本發(fā)明掃描器之非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)外觀為矩形時，如圖4A所示，當(dāng)原始圖像像素值為100、0、100、0……時，經(jīng)過傳統(tǒng)掃描器掃描后之圖像像素值變?yōu)?0、50、50、50……，如圖4B所示，而經(jīng)過本發(fā)明之掃描器掃描后的圖像像素值變?yōu)?5、25、75、25……，如圖4C所示。因此，本發(fā)明之具非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)的掃描裝置，改善了傳統(tǒng)掃描器所造成的圖像品質(zhì)失真。
在CCD晶格結(jié)構(gòu)中，藉由不同的縱向與橫向?qū)挾缺龋傻玫讲煌娜臃e分面積，和造成不同取樣寬度。在本發(fā)明中，掃描器行進(jìn)方向上得到較窄的取樣寬度，并藉由取樣定理及富立葉轉(zhuǎn)換，可得到較高的空間取樣頻率。當(dāng)使用較高的空間取樣頻率時，可掃描的圖像空間頻率也較高，圖像品質(zhì)也較好。如上所述，取傳統(tǒng)掃描器之方型CCD晶格結(jié)構(gòu)外觀取正方型與本發(fā)明掃描器之非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)外觀取矩形為比較，當(dāng)非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)外觀為矩型(x＝2y＝1像素寬)時，取樣寬度較方型晶格結(jié)構(gòu)外觀為正方型(x＝y(tǒng)＝1像素寬)時為窄，其大約為((3/2)/2)＝3/4倍，因此，空間取樣頻率升高為(1/(3/4))＝4/3倍。
在運用本發(fā)明之技術(shù)時，當(dāng)非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)外觀為矩型(x＝ny＝1像素寬)時，其空取樣寬度變?yōu)榉叫途Ц窠Y(jié)構(gòu)外觀為正方型(x＝y(tǒng)＝1像素寬)時的((n+1)/2n)倍，空間取樣頻率變?yōu)?2n/(n+1))倍，其中n≥1且n為正實數(shù)。換言之，可藉由所想要調(diào)變傳統(tǒng)具方型CCD晶格結(jié)構(gòu)之掃描器的取樣頻率倍數(shù)，換算出本發(fā)明非方型CCD晶格結(jié)構(gòu)中縱向?qū)挾葂與橫向?qū)挾葃之倍數(shù)關(guān)系，以達(dá)到改善圖像品質(zhì)的目的。
以上所述僅為本發(fā)明之較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利要求范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在所附的權(quán)利要求內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種掃描裝置，用以增加該掃描裝置行進(jìn)方向取樣頻率，其特征在于該裝置包括一紅色掃描裝置，用以掃描和轉(zhuǎn)換一圖像之紅色部分成為一第一電信號，且該紅色掃描裝置由多個電荷耦合元件構(gòu)成元素所組成；一綠色掃描裝置，用以掃描和轉(zhuǎn)換一圖像之綠色部分成為一第二電信號，且該綠色掃描裝置由多個電荷耦合元件構(gòu)成元素所組成；和一藍(lán)色掃描裝置，用以掃描和轉(zhuǎn)換一圖像之藍(lán)色部分成為一第三電信號，且該藍(lán)色掃描裝置由多個電荷耦合元件構(gòu)成元素所組成。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述多個電荷耦合元件構(gòu)成元素是非方型電荷耦合元件晶格，且該非方型電荷耦合元件晶格之縱向?qū)挾容^橫向?qū)挾葹閷挕?br> 3.如權(quán)利要求2所述的掃描裝置，其特征在于所述非方型電荷耦合元件晶格，其外觀為矩型。
4.如權(quán)利要求2所述的掃描裝置，其特征在于所述非方型電荷耦合元件晶格，其外觀為多邊型。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述非方型電荷耦合元件晶格，其外觀為橢圓形。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述晶格之該縱向?qū)挾仁窃摍M向?qū)挾鹊膎倍，且n為正實數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，其取樣寬度較縱向?qū)挾扰c橫向?qū)挾燃s等長的晶格之取樣寬度為窄，且約為(n+1)/2n倍。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，其取樣頻率較縱向?qū)挾扰c橫向?qū)挾燃s等長的晶格之取樣頻率為大，且約為2n/(n+1)倍。
9.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該晶格之該縱向?qū)挾仁窃摍M向?qū)挾鹊亩丁?br> 10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，其取樣寬度較縱向?qū)挾扰c橫向?qū)挾燃s等長的晶格之取樣寬度為窄，且約為四分之三倍。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，其取樣頻率較縱向?qū)挾扰c橫向?qū)挾燃s等長的晶格之取樣頻率為大，且約為三分之四倍。
12.一種掃描裝置，用以增加該掃描裝置行進(jìn)方向取樣頻率，其特征在于，該裝置包括一紅色掃描裝置，用以掃描和轉(zhuǎn)換一圖像之紅色部分成為一第一電信號，且該紅色掃描裝置由多個非方型電荷耦合元件晶格所組成，其中該非方型電荷耦合元件晶格之縱向?qū)挾容^橫向?qū)挾葹閷挘蠹s為正實數(shù)n倍；一綠色掃描裝置，用以掃描和轉(zhuǎn)換一圖像之綠色部分成為一第二電信號，且該綠色掃描裝置由多個非方型電荷耦合元件晶格所組成，其中該非方型電荷耦合元件晶格之縱向?qū)挾容^橫向?qū)挾葹閷?，大約為正實數(shù)n倍；和一藍(lán)色掃描裝置，用以掃描和轉(zhuǎn)換一圖像之藍(lán)色部分成為一第三電信號，且該藍(lán)色掃描裝置由多個非方型電荷耦合元件晶格所組成，其中該非方型電荷耦合元件晶格之縱向?qū)挾容^橫向?qū)挾葹閷挘蠹s為正實數(shù)n倍。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于所述非方型電荷耦合元件晶格其外觀為矩型。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于所述非方型電荷耦合元件晶格其外觀為多邊型。
15.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于所述非方型電荷耦合元件晶格其外觀為橢圓型。
16.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，其取樣寬度較縱向?qū)挾扰c橫向?qū)挾燃s等長的晶格之取樣寬度為窄，且約為(n+1)/2n倍。
17.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，其取樣頻率較縱向?qū)挾扰c橫向?qū)挾燃s等長的晶格之取樣頻率為大，且約為2n/(n+1)倍。
18.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，該晶格之該縱向?qū)挾仁窃摍M向?qū)挾鹊亩丁?br> 19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，其取樣寬度較縱向?qū)挾扰c橫向?qū)挾燃s等長的晶格之取樣寬度為窄，且約為四分之三倍。
20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，其取樣頻率較縱向?qū)挾扰c橫向?qū)挾燃s等長的晶格之取樣頻率為大，且約為三分之四倍。
全文摘要
一種增加掃描器行進(jìn)方向取樣頻率的非方型CCD晶格結(jié)構(gòu),其藉由調(diào)變CCD內(nèi)部之晶格結(jié)構(gòu),縱向?qū)挾扰c橫向?qū)挾戎壤?以減少取樣寬度而增加掃描器在行進(jìn)方向的取樣頻率,達(dá)到圖像空間頻率增強,改善圖像品質(zhì)的目的。
文檔編號H04N5/14GK1183001SQ96114538
公開日1998年5月27日 申請日期1996年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月14日
發(fā)明者簡春在 申請人:力捷電腦股份有限公司