專利名稱：掃描模塊的光源投射裝置及其光源排列方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種光源投射裝置及其光源排列方法置，特別是一種 掃描模塊的光源投射裝置及其光源排列方法。
背景技術(shù)：
隨著科技技術(shù)的進(jìn)步，光學(xué)掃描儀(optical scanner)己成為日漸普 及的計(jì)算機(jī)周邊裝置。光學(xué)掃描儀擷取影像的方式主要以發(fā)光裝置將光 線照射至待掃描的文件上，光線經(jīng)由待掃描文件的反射后，再由透鏡組 導(dǎo)引至感光組件，而感光組件可檢測文件上不同區(qū)域反射不同強(qiáng)度的光， 并將反射光波轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，續(xù)以掃描軟件讀入數(shù)據(jù)并重組為計(jì)算機(jī) 影像文件。
請(qǐng)參閱圖1與圖2所示，理想的發(fā)光裝置應(yīng)有均勻的亮度分布，但 由于目前的掃描模塊大多以電荷耦合組件(CCD)作為感光組件A1，并 以燈管A2作為發(fā)光裝置，藉以利用燈管A2照亮掃描平臺(tái)A3上的待掃 描文件A5，并經(jīng)由反光片A6反射燈管A2的光線至待掃描文件A5。但 由于燈管A2的光線在中間部分的輝度會(huì)比兩端的輝度高出許多，或是受 限于光學(xué)鏡頭特性，使得感光組件受光不均勻，造成反射鏡A4將光線反 射至電荷耦合組件A1后，其所接受到光線呈現(xiàn)中間部分會(huì)較亮，而兩側(cè) 的部分則較暗，影響掃描的質(zhì)量。
由于環(huán)保意識(shí)的抬頭，掃描模塊所使用的EEFL (External Electrode Fluorescent)或CCFL (Cold Cathode Fluorescent)等燈管，因含汞或其它
4有害物質(zhì)，已逐漸被其它光源取代，其中，發(fā)光二極管(LED)即是目
前最被看好的替代方案之一。隨著發(fā)光二極管(LED)的普及，便出現(xiàn) 一種取代燈管的發(fā)光二極管(LED)光條結(jié)構(gòu)，其是以相等間距的方式 將發(fā)光二極管(LED)顆粒串接于長條型基板上，形成類似燈管的光源 裝置，其整體發(fā)光亮度具有與燈管相同的特性，即中間部分的亮度與兩 端的亮度有蠻大的落差，為解決此一問題，多會(huì)于后端處理中用韌體 (F/W)補(bǔ)償?shù)姆绞綄啥送侠?，使亮度盡量均勻化而達(dá)到改善影像亮 度質(zhì)量的目的。
但此種作法并無法改善信號(hào)/噪聲比，兩端亮度經(jīng)韌體(F/W)補(bǔ)償 放大后，其噪聲也跟著放大，還是會(huì)產(chǎn)生影像失真的問題，由此可知， 如何改良掃描模塊的光源投射結(jié)構(gòu)，使感光組件受光均勻，是本發(fā)明人 以及從事此相關(guān)行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域者亟欲改善的課題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種掃描模塊的光源投射裝置，包含基板， 包含第一端、第二端及中間段，第一端與第二端分別位于中間段的兩側(cè)； 及復(fù)數(shù)發(fā)光二極管，位于基板上，相鄰的兩個(gè)發(fā)光二極管之間形成排列 間距，排列間距由中間段分別朝向第一端、第二端遞減。
本發(fā)明提供一種掃描模塊的光源排列方法，包含下列步驟提供基 板；以間隔預(yù)設(shè)間距的方式依序設(shè)置復(fù)數(shù)發(fā)光二極管于基板上；計(jì)算每 一預(yù)設(shè)間距的平均亮度；取得復(fù)數(shù)排列間距，對(duì)應(yīng)于復(fù)數(shù)預(yù)設(shè)間距，每 一排列間距的大小與對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)間距的平均亮度占全體亮度的百分比成 正比；及依據(jù)復(fù)數(shù)排列間距重新排列復(fù)數(shù)發(fā)光二極管于基板上?；耍宓牡谝欢?、第二端及中間段可位于同一水平面上，或是 基板的第一端、第二端及中間段可位于不同的水平面上。
再者，排列間距由中間段朝向第一端的變化可不同于由中間段朝向 第二端的變化，或是排列間距由中間段朝向第一端的變化可相同于由中 間段朝向第二端的變化。
此夕卜，排列間距的大小與排列間距的平均亮度的N次方成反比(NX)，
可為整數(shù)或小數(shù))，此為用來調(diào)整中間段的亮度。其中排列間距的大小可 與排列間距的平均亮度的平方或三次方成反比，再者，中間段的亮度實(shí)
質(zhì)上為第一端、第二端的亮度的80%。
本發(fā)明以連續(xù)性的不等間距方式排列復(fù)數(shù)發(fā)光二極管，達(dá)到使發(fā)光 亮度均勻最佳化的目的，當(dāng)經(jīng)過成像系統(tǒng)后的影像亮度更為均勻后(相
當(dāng)于提升了兩端的信號(hào)/噪聲比)，就能大量減少因后端的韌體(F/W)處
理所造成的影像失真，進(jìn)而提升掃瞄影像的質(zhì)量。
有關(guān)本發(fā)明的較佳實(shí)施例及其功效，茲配合圖式說明如后。


圖1為習(xí)用掃描模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為習(xí)用掃描儀的光輝度曲線圖。
圖3為本發(fā)明光源投射裝置的立體示意圖。
圖4為本發(fā)明光源投射裝置的平面示意圖。
圖5為本發(fā)明應(yīng)用于掃描模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6A為本發(fā)明一般光源投射裝置的光輝度曲線圖。
圖6B為本發(fā)明LED光源投射裝置的光輝度曲線圖。
圖7為本發(fā)明的動(dòng)作流程圖。主要組件符號(hào)說明
10..........掃描平臺(tái)
30..........反光片
60..........光源投射裝置
61..........基板
61a.........第一端
61b.........第二端
61c.........中間段
611 .........電源模塊
62..........發(fā)光二極管
620 .........排列間距
70..........感光組件
80..........文件
Al..........感光組件
A2..........燈管
A3..........掃描平臺(tái)上
A4..........反射鏡
A5..........待掃描文件
A6..........反光片
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參照?qǐng)D3、圖4、圖5、圖6A及圖6B，為本發(fā)明揭露的一種掃描 模塊的光源投射裝置，圖3為光源投射裝置的立體示意圖，圖4為光源 投射裝置的平面示意圖，圖5為應(yīng)用于掃描模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6A為 一般光源(如CCFL燈管)光源投射裝置的光輝度曲線圖，圖6B為LED 光源(本實(shí)施例)投射裝置的光輝度曲線圖。掃描模塊的光源投射裝置60包含基板61、復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62。 基板61，概呈長條形，包含第一端61a、第二端61b及中間段61c， 第一端61a與第二端61b分別位于中間段61c的兩側(cè)，其中，基板61的 第一端61a、第二端61b及中間段61c較佳地可位于同一水平面上，但本 發(fā)明不限于此，基板61的第一端61a、第二端61b及中間段61c也可位 于不同的水平面上。
復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62，依序排列于基板61上，相鄰的兩個(gè)發(fā)光二極管 62之間形成排列間距620，排列間距620由中間段61c分別朝向第一端 61a、第二端61b遞減。在此，排列間距620由中間段61c朝向第一端61a 的變化可相同于由中間段61c朝向第二端61b的變化，然非以此為限， 排列間距620由中間段61c朝向第一端61a的變化也可不同于由中間段 61c朝向第二端61b的變化。再者，發(fā)光二極管62較佳地可為白光發(fā)光 二極管，且復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62可為亮度不同的發(fā)光二極管，但本發(fā)明不 限于此。
前述說明的排列間距620的大小與排列間距620的平均亮度的N次 方成反比，其中排列間距620的大小較佳地可與排列間距620的平均亮 度的平方成反比，或是排列間距620的大小可與排列間距620的平均亮 度的三次方成反比，在此，平方與三次方僅為舉例，非以此為限。
再者，基板61 —側(cè)設(shè)有電源模塊611，連接于外部電源而提供復(fù)數(shù) 發(fā)光二極管62發(fā)光時(shí)所需的電力。
在將發(fā)光二極管62排列于基板61時(shí)，先量測單體的發(fā)光二極管62 的亮度，即可計(jì)算預(yù)估當(dāng)復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62以間隔預(yù)設(shè)間距(即等距方 式)排列串成光條結(jié)構(gòu)時(shí)的真實(shí)亮度，意即將所有發(fā)光二極管62單體的 發(fā)光曲線(在不同位置上)全部加起來可得到光條結(jié)構(gòu)整體的發(fā)光強(qiáng)度
8曲線，再求出每一預(yù)設(shè)間距的平均亮度(即求出可代表此一預(yù)設(shè)間距的 平均亮度)。由于兩個(gè)發(fā)光二極管62之間的間距越大，其亮度就越低，
因此，假設(shè)每一排列間距620的大小與對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)間距的平均亮度占全 體亮度百分比成正比，即可依序求得每一排列間距620的大小，其大小
為
第m個(gè)排列間距<formula>formula see original document page 9</formula>其中11=復(fù)數(shù)發(fā)光二極管的總數(shù)；
an^第m個(gè)預(yù)設(shè)間距的平均亮度； m=l (n-l)。
于求得每一排列間距620的大小后，即可依不等間距的排列間距620 排列復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62，藉以達(dá)到使發(fā)光亮度均勻最佳化的目的(其光 輝度如圖6A)。
在此，平均亮度可為預(yù)設(shè)間距或排列間距620中間位置的亮度，但 本發(fā)明不限于此。
如圖4與圖5所示，當(dāng)光源投射裝置60朝向掃描平臺(tái)10上的文件 80投射掃描光源，并藉由反光片30反射掃描光源，由于光源投射裝置 60以不等間距的排列間距620排列復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62，因此第一端61a、 第二端61b及中間段61c所投射的掃描光源的強(qiáng)度相同，使文件80均勻 受反光片30所反射的反射光線。當(dāng)經(jīng)過成像系統(tǒng)后的影像亮度更為均勻 后，就能大量減少因后端的韌體(F/W)處理所造成的影像失真，進(jìn)而提 升掃瞄影像的質(zhì)量。
此外，由于感光組件70的鏡頭鏡片(Lens)的成像特性也會(huì)使掃瞄 影像中間亮度較周圍亮度高(成像中心的亮度比周圍高約20%)，因此可 進(jìn)一步藉由不等間距的排列間距620排列復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62，使中間段61c的亮度實(shí)質(zhì)上為第一端61a、第二端61b的亮度的80X，并使亮度曲 線于中間段61c部分降低20%左右(其光輝度如圖6B)，藉以讓掃瞄影 像亮度真正均勻化。
如圖7所示，為本發(fā)明揭露的一種掃描模塊的光源排列方法，包含 下列步驟
步驟701:提供基板61。
在本步驟中，基板61概呈長條形，包含中間段61c及位于其兩側(cè)的 第一端61a與第二端61b，其中，基板61的第一端61a、第二端61b及 中間段61c較佳地可位于同一水平面上，也可位于不同的水平面上。
步驟702:以間隔預(yù)設(shè)間距的方式依序設(shè)置復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62于基 板61上。
在將發(fā)光二極管62排列于基板61時(shí)，先量測單體的發(fā)光二極管62 的亮度，以間隔預(yù)設(shè)間距排列(即等距方式)復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62于基板 61上而形成光條結(jié)構(gòu)。
步驟703:計(jì)算每一預(yù)設(shè)間距的平均亮度。
先預(yù)估當(dāng)復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62以間隔預(yù)設(shè)間距排列串成光條結(jié)構(gòu)時(shí)的 真實(shí)亮度，即將所有發(fā)光二極管62發(fā)光曲線(在不同位置上)全部加起 來可得到光條結(jié)構(gòu)整體的發(fā)光強(qiáng)度曲線，再求出每一預(yù)設(shè)間距的平均亮 度，其中，平均亮度可為預(yù)設(shè)間距或排列間距620中間位置的亮度，但 本發(fā)明不限于此。
步驟704:取得復(fù)數(shù)排列間距620，對(duì)應(yīng)于復(fù)數(shù)預(yù)設(shè)間距，每一排列 間距620的大小與對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)間距的平均亮度占全體亮度百分比成正比。
每一排列間距620的大小與對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)間距的平均亮度占全體亮度 百分比成正比，即可依序求得每一排列間距620的大小，其大小為第m個(gè)排列間距Lm=(am)/(al+a2+a3+......+a(n-l)+an)。
其中11=復(fù)數(shù)發(fā)光二極管的總數(shù)；
an^第m個(gè)預(yù)設(shè)間距的平均亮度；
m=l (n-l)。
步驟705:依據(jù)復(fù)數(shù)排列間距620重新排列復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62于基 板61上。
于求得每一排列間距620的大小后，即可依不等間距的排列間距620 排列復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62，藉以達(dá)到使發(fā)光亮度均勻最佳化的目的(其光 輝度如圖6A)。由于感光組件70的鏡頭鏡片(Lens)的成像特性也會(huì)使 掃瞄影像中間亮度較周圍亮度高(成像中心的亮度比周圍高約20%)，因 此在步驟704中，可重新假設(shè)每一排列間距620的大小與對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)間 距的平均亮度占全體亮度百分比的次方成正比(N>1，可為整數(shù)或小數(shù))， 即可求得一中間段較兩端亮度為低的亮度曲線。由于要解決鏡頭鏡片 (Lens)的成像特性問題(成像中心的亮度比周圍高約20%)，所以曲線 中間亮度應(yīng)被設(shè)計(jì)成比兩端低約20%。據(jù)此要求，可進(jìn)一步假設(shè)一條中 間段曲線為拋物線(拋物線兩端為左段及右段的亮度最高點(diǎn)，拋物線中 間最低點(diǎn)亮度設(shè)為兩端最高點(diǎn)的80%)。求出拋物線的方程式后，即可依 下列方式依序求得中間段每一排列間距620的大小(在此假設(shè)每一排列 間距620的大小與對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)間距的平均亮度占全體亮度百分比成平方 反比)，其大小為
第m個(gè)(從左端最高點(diǎn)起算)排列間距1^=0*[(1/&111^2]/[(1^1)^+ (l/a2)A2+(l/a3)A2+......+(l/a(n-l))A2+(l/an)A2]。
其中0=第一端亮度最高點(diǎn)至第二端亮度最高點(diǎn)的長度； !1=在D范圍內(nèi)發(fā)光二極管的數(shù)目；m=(n-l)。
于求得每一排列間距620的大小后，即可依不等間距的排列間距620 排列復(fù)數(shù)發(fā)光二極管62，使中間段61c的亮度實(shí)質(zhì)上為第一端61a、第 二端61b的亮度的80%，并使亮度曲線于中間段61c部分降低20%左右 (其光輝度如圖6B)，藉以讓掃瞄影像亮度真正均勻化。
此外，前述說明的D為第一端亮度最高點(diǎn)至第二端亮度最高點(diǎn)的長 度，但本發(fā)明不限于此，也可為第一端61a亮度遞減區(qū)段任選一點(diǎn)至第 二端61b亮度遞增區(qū)段任選一點(diǎn)的長度。
本發(fā)明掃描模塊的光源投射裝置以連續(xù)性的不等間距方式排列復(fù)數(shù) 發(fā)光二極管，于基板的第一端與第二端為較密集方式設(shè)置發(fā)光二極管， 中間段則為較寬松方式設(shè)置發(fā)光二極管，藉以達(dá)到使發(fā)光亮度均勻最佳 化的目的，當(dāng)經(jīng)過成像系統(tǒng)后的影像亮度更為均勻后(相當(dāng)于提升了兩 端的信號(hào)/噪聲比)，就能大量減少因后端的韌體(F/W)處理所造成的影 像失真，進(jìn)而提升掃瞄影像的質(zhì)量。
雖然本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以 限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神所作些許的更 動(dòng)與潤飾，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán) 利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
1權(quán)利要求
1、一種掃描模塊的光源投射裝置，包含一基板，包含一第一端、一第二端及一中間段，該第一端與該第二端分別位于該中間段的兩側(cè)；及復(fù)數(shù)發(fā)光二極管，位于該基板上，相鄰的兩個(gè)該發(fā)光二極管之間形成一排列間距，該排列間距由該中間段分別朝向該第一端、該第二端遞減。
2、 如權(quán)利要求1所述的掃描模塊的光源投射裝置，其特征在于該 基板的該第一端、該第二端及該中間段位于同一水平面上或不同的水平 面上。
3、 如權(quán)利要求1所述的掃描模塊的光源投射裝置，其特征在于該 排列間距由該中間段朝向該第一端的變化相同或不同于由該中間段朝向 該第二端的變化。
4、 如權(quán)利要求1所述的掃描模塊的光源投射裝置，其特征在于該 排列間距的大小與該排列間距的平均亮度的N次方成反比。
5、 如權(quán)利要求4所述的掃描模塊的光源投射裝置，其特征在于該 排列間距的大小與該排列間距的平均亮度的平方或三次方成反比。
6、 一種掃描模塊的光源排列方法，包含下列步驟-提供一基板；以間隔一預(yù)設(shè)間距的方式依序設(shè)置復(fù)數(shù)發(fā)光二極管于該基板上； 計(jì)算每一該預(yù)設(shè)間距的平均亮度；取得復(fù)數(shù)排列間距，對(duì)應(yīng)于該些預(yù)設(shè)間距，每一該排列間距的大小 與對(duì)應(yīng)的該預(yù)設(shè)間距的平均亮度占全體亮度的百分比成正比；及依據(jù)該些排列間距重新排列該些復(fù)數(shù)發(fā)光二極管于該基板上。
7、 如權(quán)利要求6所述的掃描模塊的光源排列方法，其特征在于該 基板包含一第一端、 一第二端及一中間段，該第一端與該第二端分別位 于該中間段的兩側(cè)，該排列間距由該中間段分別朝向該第一端、該第二 端遞減。
8、 如權(quán)利要求7所述的掃描模塊的光源排列方法，其特征在于該 基板的該第一端、該第二端及該中間段位于同一水平面上或不同的水平 面上。
9、 如權(quán)利要求6所述的掃描模塊的光源排列方法，其特征在于該排列間距的大小與對(duì)應(yīng)的該預(yù)設(shè)間距的平均亮度占全體亮度百分比的N次方成正比。
10、 如權(quán)利要求9所述的掃描模塊的光源排列方法，其特征在于該排列間距的大小與對(duì)應(yīng)的該預(yù)設(shè)間距的平均亮度占全體亮度百分比的 平方或三次方成正比。
全文摘要
一種掃描模塊的光源投射裝置及其光源排列方法，光源投射裝置包含基板，其包含第一端、第二端及中間段，第一端與第二端分別位于中間段的兩側(cè)；及復(fù)數(shù)發(fā)光二極管，位于基板上，相鄰的兩個(gè)發(fā)光二極管之間形成排列間距，排列間距由中間段分別朝向第一端、第二端遞減。
文檔編號(hào)F21V19/00GK101603652SQ20081011129
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者陳三塘 申請(qǐng)人:東友科技股份有限公司