CN100368863C - 可调式光源模块及其入射光量调整装置 - Google Patents

Abstract

一种可调式光源模块，适用于扫描光学系统。此可调式光源模块包括双光源及入射光量调整装置。其中，双光源用以投射两束光束于一扫描对象上，且双光源投射至扫描对象上之两束光束至少有部分重叠区域。此外，入射光量调整装置包括第一灯管支架、第二灯管支架以及灯管支架旋转结构，其中第一灯管支架与第二灯管支架用以固定双光源，而第一灯管支架与第二灯管支架之至少一个为可调整之灯管支架，枢接于灯管支架旋转结构上，用以调整上述部分重叠区域之光量。用此入射光量调整模块，可改善扫描光学系统在高速扫描时，图像质量不佳的问题。

Description

可调式光源模块及其入射光量调整装置

技术领域

本发明是关于一种可调式光源模块，且特别是关于一种具有入射光量调整装置的可调式光源模块的发明。

背景技术

随着多媒体信息不断地发展，计算机的普及率快速增加，计算机的外围设备例如打印机、数码相机、扫描仪等，也逐渐普及。其中，扫描光学系统是一种图像读取装置，它可将原来计算机不能读取的图像，例如照片、文件等，转换为计算机可读取的数字格式图像。这些数字格式图像除了可储存外，还可方便地进行修改或处理，例如结合文字或简报输出，以增加其生动性，或者经由各种图像处理软件将之编辑合成，以使图像更加优化，甚至产生新的创作图像。诸多优点使扫描光学系统成为计算机重要的外围设备之一。

图1为公知之一种扫描仪的结构剖面图。请参照图1，公知之平台式扫描仪50包括玻璃平台52、光源模块54及扫描光学系统56。其中，玻璃平台52适于放置扫描对象60。而扫描光学系统5 6内部包括反射镜片56a，镜头(图中未表示出)及感光元件(图中未表示出)。在扫描的过程中，光源模块54发出的光束54a会穿过玻璃平台52并投射于扫描对象60上。之后，光束54a会自此扫描对象60反射，并经过一开口56b而进入扫描光学系统56内，且经由反射镜片56a反射至镜头(图中未表示出)后，再入射至感光元件(图中未表示出)，而感光元件例如是电荷耦合元件(CCD)，可将接收到的光信号转换为电信号，以将扫描对象60之图像依照扫描的先后顺序逐次转换为数字格式之图像。值得注意的是，电荷耦合元件接收到的光量与扫描光学系统56移动的速度息息相关，也就是说，扫描光学系统56移动的速度越快，电荷耦合元件于单位时间内接收到的光量则相对要提高，才能维持其较高之图像分辨率。

图2为公知之双光源模块的结构示意图。请参照图2，一般在大尺寸(例如A3尺寸)、高速扫描(15～20ppm)的扫描仪中，会使用双光源模块100以于相同单位面积内提供电荷耦合元件(图中未表示出)较多的入射光量，以得到较佳的扫描图像质量。此双光源模块100包括双光源110a、110b及固定灯管支架120。其中，双光源110a、110b投射光束112a、112b会穿过玻璃平台52而投射于扫描对象60上，且双光源110a、110b投射至扫描对象60上之两束光束112a、112b会有部分重叠区域62，且自此部分重叠区域62反射的部分光束114会通过固定灯管支架120的槽孔128，而入射扫描光学系统(图中未表示出)中。

承上所述，公知之扫描仪在以低速扫描(3～4ppm)时，上述自部分重叠区域62反射的部分光束114尚能提供电荷耦合元件足够的入射光量。然而，在高速扫描时，上述之部分光束114则无法提供电荷耦合元件足够的入射光量，因而造成图像质量不佳的问题。此外，采用固定灯管支架仅能适用于单一规格之扫描仪，对于其它规格之扫描仪则需重新制作另一固定灯管支架，造成灯管支架的制模成本增加，且固定灯管支架亦无法适时调整光源入射的角度与光量，可变换性不高。

发明内容

因此，本发明的目的就是提供一种可调式光源模块，主要通过可调整角度的光源模块来增加入射至感光元件的光量，以改善扫描仪在高速扫瞄时，图像质量不佳的问题。

本发明的另一目的是提供一种入射光量调整装置，主要通过至少一个可调整角度的灯管支架，使灯管支架上的光源入射至感光元件的光量增加，以改善扫描仪在高速扫瞄时，图像质量不佳的问题。

本发明的又一目的是提供一种入射光量调整装置，主要通过两个可调整之灯管支架，使灯管支架上的光源入射感光元件的光量增加，以改善扫描仪在高速扫瞄时，图像质量不佳的问题。

基于上述与其它目的，本发明提出一种可调式光源模块，适用于扫描光学系统。此可调式光源模块包括双光源及入射光量调整装置。其中，双光源用以投射两束光束于一扫描对象上，且双光源投射至扫描对象上之两束光束至少有部分重叠区域。此外，入射光量调整装置包括第一灯管支架、第二灯管支架以及灯管支架旋转结构，其中第一灯管支架与第二灯管支架用以固定双光源，而第一灯管支架与第二灯管支架之至少一个为可调整之灯管支架，枢接于灯管支架旋转结构上，用以调整上述部分重叠区域之光量。

上述之可调式光源模块中，灯管支架旋转结构例如包括主支架及控制板。其中，主支架固定于扫描光学系统上，并分别连接于第一灯管支架与第二灯管支架之两端，且主支架相对于上述可调整之灯管支架例如设有凹槽。此外，控制板可移动地配置于凹槽中，以使上述可调整之灯管支架通过控制板之相对位移而旋转一角度。

上述之可调式光源模块中，主支架例如还具有槽孔，其显露于第一灯管支架与第二灯管支架之间，且让双光源投射至扫描对象之两束光束通过槽孔而入射至扫描光学系统中。此外，控制板例如通过调整螺丝而移动于凹槽之中，调整螺丝锁扣于主支架上，且调整螺丝例如通过定位扣环而固定控制板。另外，控制板例如具有定位孔，而上述可调整之灯管支架相对应地例如具有定位销，定位销插入于定位孔中并可沿着定位孔移动，以使上述可调整之灯管支架由第一角度旋转至第二角度。其中，第一角度与第二角度之差例如介于1度～30度之间。

本发明另提出一种入射光量调整装置，适于调整具有双光源之扫描光学系统，其光束投射于扫描对象上之重叠区域的光量。此入射光量调整装置包括第一灯管支架、第二灯管支架以及灯管支架旋转结构。其中，第一灯管支架用以固定一个光源，而第二灯管支架用以固定另一个光源，且第一灯管支架与第二灯管支架之至少一个为可调整之灯管支架。此外，灯管支架旋转结构枢接于上述可调整之灯管支架，用以调整上述重叠区域之光量。

上述之入射光量调整装置中，灯管支架旋转结构例如包括主支架及控制板。其中，主支架固定于扫描光学系统上，并分别连接于第一灯管支架与第二灯管支架之两端，且主支架相对于上述可调整之灯管支架例如设有凹槽。此外，控制板可移动地配置于凹槽中，以使上述可调整之灯管支架通过控制板之相对位移而旋转一角度。

上述之入射光量调整装置中，主支架例如还具有槽孔，显露于第一灯管支架与第二灯管支架之间，且让双光源投射至扫描对象之两束光束通过槽孔而入射至扫描光学系统中。此外，控制板例如通过调整螺丝而可移动于凹槽之中，此调整螺丝例如锁扣于主支架上，且调整螺丝例如通过定位扣环而固定控制板。另外，控制板例如具有定位孔，而上述可调整之灯管支架相对应地例如具有定位销，定位销插入于定位孔中并可沿着定位孔移动，以使上述可调整之灯管支架由第一角度旋转至第二角度。其中，第一角度与第二角度之差例如介于1度～30度之间。

本发明又提出一种入射光量调整装置，适于调整具有双光源之扫描光学系统的光量。此入射光量调整装置包括第一灯管支架、第二灯管支架、主支架以及控制板。其中，第一灯管支架用以固定一个光源，且第一灯管支架为可调整之灯管支架，而第二灯管支架用以固定另一个光源，且第二灯管支架为可调整之灯管支架。此外，主支架固定于扫描光学系统上，并分别枢接于第一灯管支架与第二灯管支架之两端，且主支架相对于上述可调整之灯管支架设有凹槽。另外，控制板可移动地配置于凹槽中，以使上述可调整之灯管支架通过控制板之相对位移而旋转一角度，且第一灯管支架与第二灯管支架旋转的角度相同。

上述之入射光量调整装置中，主支架例如还具有槽孔，显露于第一灯管支架与第二灯管支架之间，且双光源之光束例如通过槽孔而入射至扫描光学系统中。

上述之入射光量调整装置中，控制板例如通过调整螺丝而可移动于凹槽之中，此调整螺丝例如锁扣于主支架上，且调整螺丝例如通过定位扣环而固定控制板。此外，控制板例如具有两个定位孔，而上述可调整之灯管支架相对应地例如具有定位销，定位销分别插入于两个定位孔中并可沿着两个定位孔移动，以使第一灯管支架与第二灯管支架对称地由第一角度旋转至第二角度。其中，第一角度与第二角度之差例如介于1度～30度之间。

本发明因采用具有入射光量调整装置的可调式光源模块，并通过入射光量调整装置改变光源的角度与入射的光量，以充分地提供电荷耦合元件感应时所需的基本光量。因此，本发明之可调式光源模块可改善扫描仪在高速扫瞄时，容易因入射感光元件之光量不足而造成图像质量不佳的问题。

为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为公知之一种扫描仪的结构剖面图。

图2为公知之光源模块应用于扫描光学系统的结构示意图。

图3A系依照本发明的第一实施例所述之一种可调式光源模块的结构示意图。

图3B为本发明的第一实施例所述之一种可调式光源模块的结构剖面图。

图4为本发明的第一实施例中入射光量调整装置的结构分解图。

图5A与图5B为本发明的第一实施例所述之可调式光源模块的作动示意图。

主要元件符号说明

50：平台式扫描仪

52、70：玻璃平台

54：光源模块

54a、112a、112b、212a、212b：光束

56： 扫描光学系统

56a：反射镜片

56b：开口

60、80：扫描对象

62、82：部分重叠区域

100：双光源模块

110a、110b、210a、210b：光源

114：部分光束

120：固定灯管支架

128、228：槽孔

200：可调式光源模块

220：入射光量调整装置

222：第一灯管支架(可调整之灯管支架)

224：第二灯管支架(可调整之灯管支架)

226：灯管支架旋转结构

226a：主支架

226b：控制板

227：凹槽

229：中心轴

232：调整螺丝

234：定位扣环

236：定位孔

238：定位销

d1、d2：距离

θ1、θ2：角度

具体实施方式

图3A系依照本发明一较佳实施例所述之一种可调式光源模块的结构示意图，图3B为本发明一较佳实施例所述之一种可调式光源模块的结构剖面图，而图4为本发明一较佳实施例所述之一种入射光量调整装置的结构分解图。请同时参照图3A、图3B与图4，本实施例之可调式光源模块200适用于扫描光学系统(图中未表示出)。此可调式光源模块200包括双光源210a、210b及入射光量调整装置220。其中，双光源210a、210b例如为日光灯管，其分别投射光束212a、212b。此两束光束212a、212b会穿过玻璃平台70并投射于扫描对象80上，而且此两束光束212a、212b在扫描对象80上会有部分重叠区域82，并经由扫描对象80之反射而入射至扫描光学系统中之感光元件(图中未表示出)，其中感光元件例如是电荷耦合元件或CMOS图像感测元件。

此外，入射光量调整装置220包括第一灯管支架222、第二灯管支架224以及灯管支架旋转结构226，其中第一灯管支架222与第二灯管支架224用以固定双光源210a、210b。而且，第一灯管支架222与第二灯管支架224之中至少有一个为可调整之灯管支架。在本实施例中以第一灯管支架222及第二灯管支架224皆为可调整之灯管支架为例进行说明。另外，这些可调整之灯管支架222、224分别枢接于灯管支架旋转结构226上，用以调整上述部分重叠区域82之光量。

上述之可调式光源模块200中，灯管支架旋转结构226例如包括主支架226a及控制板226b。其中，主支架226a固定于扫描光学系统上，并分别连接于第一灯管支架222与第二灯管支架224之两端。而且，主支架226a相对于上述可调整之灯管支架222、224例如设有凹槽227。此外，控制板226b配置于此凹槽227中，并可于凹槽227中移动，以使上述可调整之灯管支架222、224通过控制板226b之相对位移而旋转。

本发明一较佳实施例中，主支架226a例如更具有槽孔228显露于第一灯管支架222与第二灯管支架224之间，且自上述部分重叠区域82反射的部分光束(图中未表示出)会通过此槽孔228且入射至扫描光学系统中。此外，控制板226b例如系通过调整螺丝232而移动于凹槽227之中。此调整螺丝232例如可锁扣于主支架226a上，且调整螺丝232例如通过定位扣环234而固定控制板226b。另外，控制板226b例如具有定位孔236，而上述可调整之灯管支架222、224相对应地例如具有定位销238，插入于定位孔236中并可沿着定位孔236移动，以使上述可调整之灯管支架222、224旋转。

图5A与图5B为本发明第一实施例所述之可调式光源模块的作动示意图。请同时参照图5A与图5B，首先，如图5A所示，本实施例中控制板226b可移动地配置于凹槽227中，以使可调整之灯管支架222、224通过控制板226b之相对位移而旋转一角度θ1。更详细地说，在本实施例中例如通过调整螺丝232来使控制板226b移动于凹槽227之中。当调整螺丝232旋转向上时，控制板226b会沿着凹槽227向上移动，同时使定位孔236跟着向上移动，并且带动定位销238沿着定位孔236向主支架226a的中心轴229移动，进而使可调整之灯管支架222、224向主支架226a的中心轴229旋转一角度θ1。

接着，如图5B所示，当调整螺丝232继续旋转向上时，控制板226b会沿着凹槽227继续向上移动，且使定位孔236跟着继续向上移动。此时定位销238会更进一步地向主支架226a的中心轴229移动，而可调整之灯管支架222、224向主支架226a的中心轴229旋转之角度会变大。值得注意的是，在本实施例中，可调整之灯管支架222、224向主支架226a的中心轴229旋转之最大角度θ2例如为30度。且在此情况下，光束212a、212b在扫描对象80上的部分重叠区域82之光量会最大。

请同时参照图3B与图5B，以下将针对可调式光源模块200作动前后，光束212a、212b在扫描对象80上的部分重叠区域82之光量变化进行说明。请先参照图3B，在可调式光源模块200尚未作动前，双光源210a、210b所发出的光束212a、212b传递至扫描对象80上的部分重叠区域82之距离例如为d1。接着，请参照图5B，当可调式光源模块200作动后，双光源210a、210b所发出的光束212a、212b传递至扫描对象80上的部分重叠区域82之距离例如会缩短为d2。

承上所述，由于非平行光在一单位面积内的入射光量与光源至此单位面积的距离平方成反比。而在可调式光源模块200作动前后，光束212a、212b自双光源210a、210b传递至扫描对象80上的部分重叠区域82之距离由d1缩短成d2，所以在相同单位面积内投射在扫描对象80上的部分重叠区域82之光量会增加。而在相同单位面积内自上述部分重叠区域82反射通过槽孔228(如图3A所示)而入射感光元件(图中未表示出)的光量也会跟着增加。因此，公知之扫描仪(图中未表示出)在高速扫描时，常因入射感光元件的光量不足而造成图像质量会不佳的缺点可获得改善。

值得注意的是，在本发明一较佳实施例中，虽然以第一灯管支架及第二灯管支架均为可调式灯管支架为例，然而其并非用以限定可调式光源模块中的所有灯管支架均需为可调整之灯管支架。换言之，本实施例中的可调整之灯管支架亦可仅为第一灯管支架或第二灯管支架其中之一。

综上所述，本发明之可调式光源模块因采用入射光量调整装置，并通过调整螺丝控制入射光量调整装置中控制板的移动，以使定位销沿着控制板的定位孔移动，进而将第一灯管支架与/或第二灯管支架旋转一角度，来增加扫瞄对象上之两束光束部分重叠区域的光量，以使得自部分重叠区域反射并入射感光元件的部分光束，能提供感光元件较多的光量。因此，本发明之可调式光源模块可改善扫描光学系统在高速扫瞄时，常因入射感光元件之光量不足而造成图像质量不佳的缺点。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何发明所属技术领域的普通专业人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (16)

1.一种可调式光源模块，适用于扫描光学系统，其特征是上述可调式光源模块包括：

双光源，分别投射一光束于一扫描对象上，且上述双光源投射至上述扫描对象上之上述光束至少有部分重叠区域；以及

入射光量调整装置，包括第一灯管支架、第二灯管支架以及灯管支架旋转结构，其中上述第一灯管支架与上述第二灯管支架用以固定上述双光源，而上述第一灯管支架与上述第二灯管支架之至少一个为可调整之灯管支架，其枢接于上述灯管支架旋转结构上，用以调整上述部分重叠区域之光量；

上述灯管支架旋转结构包括：

主支架，固定于上述扫描光学系统上，并分别连接于上述第一灯管支架与上述第二灯管支架之两端，且上述主支架相对于上述可调整之灯管支架设有凹槽；以及

控制板，可移动地配置于上述凹槽中，以使上述可调整之灯管支架通过上述控制板之相对位移而旋转一角度。

2.根据权利要求1所述之可调式光源模块，其特征是上述主支架还具有槽孔，显露于上述第一灯管支架与上述第二灯管支架之间，且让上述双光源投射至上述扫描对象之上述光束通过上述槽孔而入射至上述扫描光学系统中。

3.根据权利要求1所述之可调式光源模块，其特征是上述控制板通过调整螺丝而移动于上述凹槽之中，上述调整螺丝锁扣于上述主支架上，且上述调整螺丝通过定位扣环而固定上述控制板。

4.根据权利要求1所述之可调式光源模块，其特征是上述控制板具有定位孔，而上述可调整之灯管支架相对应地具有定位销，插入于上述定位孔中并可沿着上述定位孔移动，以使上述可调整之灯管支架旋转上述角度。

5.根据权利要求4所述之可调式光源模块，其特征是上述角度的最大值为30度。

6.根据权利要求1所述之可调式光源模块，其特征是上述双光源为日光灯管。

7.一种入射光量调整装置，适于调整具有双光源之扫描光学系统，其光束投射于扫描对象上之重叠区域的光量，其特征是包括：

第一灯管支架，用以固定一个光源；

第二灯管支架，用以固定另一个光源，且上述第一灯管支架与上述第二灯管支架之至少一个为可调整之灯管支架；以及

灯管支架旋转结构，枢接于上述可调整之灯管支架，用以调整上述重叠区域之光量；

上述灯管支架旋转结构包括：

主支架，固定于上述扫描光学系统上，并分别连接于上述第一灯管支架与上述第二灯管支架之两端，且上述主支架相对于上述可调整之灯管支架设有凹槽；以及

控制板，可移动地配置于上述凹槽中，以使上述可调整之灯管支架通过上述控制板之相对位移而旋转一角度。

8.根据权利要求7所述之入射光量调整装置，其特征是上述主支架还具有槽孔，显露于上述第一灯管支架与上述第二灯管支架之间，且让上述双光源投射至上述扫描对象之两束光束通过上述槽孔而入射至上述扫描光学系统中。

9.根据权利要求7所述之入射光量调整装置，其特征是上述控制板通过调整螺丝而可移动于上述凹槽之中，上述调整螺丝锁扣于上述主支架上，且上述调整螺丝通过定位扣环而固定上述控制板。

10.根据权利要求7所述之入射光量调整装置，其特征是上述控制板具有定位孔，而上述可调整之灯管支架相对应地具有定位销，插入于上述定位孔中并可沿着上述定位孔移动，以使上述可调整之灯管支架旋转上述角度。

11.根据权利要求10所述之入射光量调整装置，其特征是上述角度的最大值为30度。

12.一种入射光量调整装置，适于调整具有双光源之扫描光学系统的光量，其特征是上述入射光量调整装置包括：

第一灯管支架，用以固定一个光源，且上述第一灯管支架为可调整之灯管支架；

第二灯管支架，用以固定另一个光源，且上述第二灯管支架为可调整之灯管支架；

主支架，固定于上述扫描光学系统上，并分别枢接于上述第一灯管支架与上述第二灯管支架之两端，且上述主支架相对于上述可调整之灯管支架设有凹槽；以及

控制板，可移动地配置于上述凹槽中，以使上述可调整之灯管支架通过上述控制板之相对位移而旋转一角度，且上述第一灯管支架与上述第二灯管支架旋转的角度相同。

13.根据权利要求12所述之入射光量调整装置，其特征是上述主支架还具有槽孔，显露于上述第一灯管支架与上述第二灯管支架之间，且上述双光源之光束通过上述槽孔而入射至上述扫描光学系统中。

14.根据权利要求12所述之入射光量调整装置，其特征是上述控制板通过调整螺丝而可移动于上述凹槽之中，上述调整螺丝锁扣于上述主支架上，且上述调整螺丝通过定位扣环而固定上述控制板。

15.根据权利要求12所述之入射光量调整装置，其特征是上述控制板具有两个定位孔，而上述可调整之灯管支架相对应地具有定位销，分别插入于上述两个定位孔中并可沿着上述两个定位孔移动，以使上述第一灯管支架与上述第二灯管支架对称地旋转上述角度。

16.根据权利要求15所述之入射光量调整装置，其特征是上述角度的最大值为30度。

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