CN109040508A - 光源模组及取像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光源模组及一种取像装置；光源模组包含一基板、一光导杆及多个发光二极管；光导杆具有一入光面及一出光面，出光面邻接于入光面。发光二极管沿着一第一轴线排列于基板上并朝向入光面投射光线，且各所述发光二极管的一光轴与所述第一轴线之间的距离不大于0.5毫米。取像装置包含前述光源模组、一基座、一成像模组及一感测模组，光源模组安装于基座中并朝向一物件发出光线；成像模组安装于基座中，并用以将物件反射的光线成像于位在基座另一侧的感测模组。

Description

光源模组及取像装置
技术领域
本发明是关于用于阅读或识别印刷或书写文字或者用于识别图形的方法或装置，且特别是有关于线型影像感测器的光源模组及取像装置。
背景技术
接触式影像感测器(contact image sensor)为线型影像感测器的一种，主要应用于扫描器、传真机以及多功能事务机，以将平面的图像或文件扫描成电子格式，以便于储存、显示或传输。
接触式影像感测器的工作原理是将光源所产生的光线照射到待扫描的稿件上，经过稿件反射光线，并利用一镜片组将所述反射光线聚集于感光件上；利用感光件将光的信号改变为电的信号，进而产生类比或数字像素(pixel)资料。
目前市面上一般用于接触式影像感测装置中的光源主要提供一白光以照射物件；然而，以蓝光发光晶粒搭配黄色萤光粉来产生白光的发光二极管因演色性不佳将致使成像品质不佳。
发明内容
依据本发明提供一种光源模组，供应用于取像装置中；光源模组包含一基板、一光导杆及多个发光二极管。光导杆具有一入光面及一出光面，出光面邻接于入光面。发光二极管设于基板上并沿着一第一轴线排列并朝向入光面投射光线，每个发光二极管的一光轴与第一轴线之间的距离不大于0.5毫米。其次，第一轴线平行于出光面的法线。
在本发明的一实施方式中，光源模组中的发光二极管配合产生一白色光线，且在光源模组的发光二极管中，排列最邻近出光面的发光二极管供产生波长介于606~626纳米的光线，排列次邻近于出光面的发光二极管供产生波长介于508~555纳米的光线，排列最远离出光面的发光二极管供产生波长介于450~480纳米的光线。
在本发明的一实施方式中，光导杆多个微棱镜，形成于光导杆的一底面上，底面相对于出光面；微棱镜的布设密度与其布设位置所接收到的光线强度呈反比。
在本发明的一实施方式中，光源模组还包含一反射件，安装于基板上，反射件的一侧壁环绕所述多个发光二极管，侧壁的内径随着远离所述基板而增加。
在本发明的一实施方式中，反射件还包含一底壁，连接于侧壁邻近于基板的一侧，发光二极管设于底壁上。
在本发明的一实施方式中，光源模组还包含一接合件，发光二极管及反射件设于接合件的一侧，光导杆安装于接合件的另一侧以接收发光二极管配合产生的白色光线。
在本发明的一实施方式中，光源模组还包含一保护件，部份包覆光导杆，入光面及出光面露出保护件之外。
根据本发明另提供一种取像装置，用以撷取一物件的影像；取像装置包含前述的光源模组、一基座、一感测模组及一成像模组。基座包含一容置槽及一穿槽，光源模组设于容置槽中，物件位于基座的一侧。感测模组位于基座的另一侧，并包含沿着一第二轴线排列的多个感光件。成像模组安装于穿槽中，并用以将物件的影像成像于感光件。
在本发明的一实施方式中，第一轴线与感光件的一光轴的夹角介于35~65度之间。
本发明的取像装置通过适当地排列光源模组中供产生蓝光、绿光及红光的发光二极管及其等与出光面的相对位置，来提供高演色性的白光光源以照射物件，达到提高成像品质的效果。
附图说明
图1是依照本发明的取像装置的立体分解图；
图2是依照本发明的取像装置的局部分解图；
图3是依照本发明的基板、反光件及发光二极管的俯视图；
图4是依照本发明的光源模组的立体组合图；以及
图5是依照本发明的取像装置的剖视图。
图中标记说明：
1取像装置；10座体；100顶面；102底面；104容置槽；106穿槽；
12光源模组；120基板；1200贯孔；1202导电部；122光导杆；1220入光面；
1222出光面；1226微棱镜；124反光件；1240侧壁；1242底壁；
126B、126G、126R发光二极管；128保护件；130接合件；132凸肋；
14成像模组；16感测模组；160电路板；162感光件；164连接垫；
A第一轴线；C光轴。
具体实施方式
图1是依照本发明的取像装置的立体分解图，图2是依照本发明的取像装置的局部分解图。在图1及图2中，取像装置1用以感测一(平面)物件的影像，并将物件的光学影像转换为类比或数位电子信号以利于储存及传输。取像装置1包含一座体10、一光源模组12、一成像模组14及一感测模组16。
座体10包含一顶面100、一相对于顶面100的底面102、一容置槽104及一穿槽106；底面102大致平行于顶面100。容置槽104形成在顶面100并朝向底面102的方向凹陷，穿槽106为贯穿顶面100及底面102的槽孔结构。座体10可使用塑胶或其它高分子材料利用射出成型或铸模技术制作而成。座体10可呈黑色或其它不具反光效果的深色材料制程，借以避免经物件反射而产生的光学影像受到座体10反射而影响成像对比度。换言之，座体10不建议使用白色或银色等具有反光效果的材料来制造。
光源模组12供产生一线性光线以照射物件。光源模组12包含一基板120、一光导杆122、一反光件124及多个发光二极管126B、126G、126R。基板120可为印刷电路板(printedcircuit board)或软性电路板(flexible print circuit)；其中，软性电路板可有效地降低光源模组12的体积及重量。
光导杆122可透光，并包含一入光面1220及一出光面1222；入光面1220用以接收发光二极管126B、126G、126R产生的光线，出光面1222邻接于入光面1220，并用以供光线射出。
光导杆122的底面(未另标号)可形成多个微棱镜1226， 其等用以使得由入光面1220进入光导杆122的光线得以传递至远光侧(即远离入光面1220处)；底面邻接于入光面1220并可与出光面1222相对。微棱镜1226的布设数量随着其布设位置所接受到的光线强度而改变，并可例如呈非线性变化；借此，可让出光面1222输出的线性光线的均匀亮度。
更具体言之，在邻近入光面1220处，每单位面积中，微棱镜1226的布设数量低(即低密度)；在远离入光面1220之处，每单位面积中，微棱镜1226的布设数量高(即高密度)；申言之，微棱镜1226的布设密度与其布设位置所接收到的光线强度呈反比。
反光件124设置于基板120并包含一侧壁1240及一底壁1242；反光件124可为白色或银色等具备高反光效果的颜色制成。侧壁1240的内径随着远离基板120而增加，借以改变发光二极管126B、126G、126R产生的大角度光线的传递路径，据此大角度光线能够顺利地耦合至光导杆122，达到提高光利用率的效果。底壁1242连接于侧壁1240邻近基板120的一侧，供承载发光二极管126B、126G、126R。
反光件124还包含多个连接件1244，其等的一端可设于底壁1242，并供与发光二极管126B、126G、126R形成电性连接；另一端突出于底壁1242之外，以供与基板120形成电性连接。
请参见图3；发光二极管126B、126G、126R沿着一第一轴线A排列于底壁1242上，侧壁1240围绕发光二极管126B、126G、126R。每个发光二极管126B、126G、126R的光轴I与第一轴线A之间的距离不大于0.5毫米；其中，光轴C为每个发光二极管126B、126G、126R所发出的光线在空间中光强度分布的对称轴。
发光二极管126B、126G、126R可分别在不同的时间点发光；在本发明中，发光二极管126B供产生波长介于450~480纳米的蓝光，发光二极管126G供产生波长介于508~555纳米的绿光，发光二极管126R供产生波长介于606~626纳米的红光。
请参见图4；当发光二极管126B、126G、126R与光导杆122完成组装后，第一轴线A平行于与出光面1222的一法线；发光二极管126R排列在最邻近出光面1222，发光二极管126G排列次靠近出光面1222，发光二极管126B排列最远离出光面1222；换言之，发光二极管126G排列在发光二极管126R和126B之间。据此，可以提高成像品质。在实际实施时，发光二极管126B、126G、126R与出光面1222的相对位置可依实际需求来调整。
在此要特别说明的是，发光二极管126B、126G、126R也可直接地安装于基板120上。在前述状态下，反光件124仅包含侧壁1240以供围绕发光二极管126B、126G、126R来改变其等发出的大角度光线的传递路径。换言之，当发光二极管126B、126G、126R直接在装在基板120时，反光件124可不包含在前所述的底壁1242；据此可降低光源模组12的整体长度。
光源模组12还可包含一保护件128及一接合件130。保护件128局部地包覆光导杆122，并至少露出入光面1220及出光面1222；保护件128主要用于保护光导杆122，避免光导杆122于组装或运送时因无支撑而断裂。保护件128可使用白色或银色等具有反光效果的材料制作而成，据此可反射非由光导杆122的出光面1222出射的部份光线，达到提高光线使用效率的效果。
接合件130的一端设有反光件124及发光二极管126B、126G、126R，光导杆122设于接合件130的另一端以接收发光二极管126B、126G、126R各别产生的蓝色光线、绿色光线、红色光线。换言之，接合件130的中心设有适当孔径的一开口(图中未示)以供发光二极管126B、126G、126R个别产生的蓝色光线、绿色光线、红色光线能顺利耦合至光导杆122。申言之，接合件130可提供光导杆122及发光二极管126B、126G、126R定位及提高光耦合率的效果。接合件130供容设发光二极管126B、126G、126R的一侧表面上还形成有多个凸肋132，其等穿设形成在基板120上的贯孔1200来达到定位效果。进一步地，借由控制发光二极管126B、126G、126R个别产生的蓝色光线、绿色光线、红色光线的时序，可让出光面1222射出的光线为经混光后人眼可视白光。
复参见图1；成像模组14容设于穿槽106中，用以使物件的影像得以成像于感测模组16；成像模组14可例如包含多个折射率渐变透镜。
感测模组16设置于座体10的一侧，并包含一电路板160及多个个感光件162。电路板160可例如(但不限定)为印刷电路板；基板120上的多个导电部1202可与电路板160上的多个连接垫164电性连接以撷取发光二极管126B、126G、126R发光所需电力。
感光件162沿着一第二轴线排列在电路板160上并与电路板160形成电性连接；感光件160的一光轴与第一轴线A的夹角θ可介于35~65度之间(如图5所示)，且感光件162对应于穿槽106排列，以接收物件反射光源模组12产生的光线所产生的光学影像，进一步地将光学影像转换为类比或数位电子信号。感光件162可为电荷耦合元件、互补式金属氧化物半导体元件或其他具有光电转换特性的元件。
本发明的取像装置1的发光二极管126B、126G、126R经适当地定位可增加出射光线的均匀度；再者，通过适当地排列光源模组12中供产生蓝光、绿光及红光的发光二极管126B、126G、126R及其等与出光面1222的相对位置，来达到提高成像品质的效果。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种光源模组，其特征在于，所述光源模组包含：
一基板；
一光导杆，具有一入光面及一出光面，所述出光面邻接于所述入光面；以及
多个发光二极管，设于所述基板上，所述多个发光二极管沿着一第一轴线排列并朝向所述入光面投射光线，且各所述发光二极管的一光轴与所述第一轴线之间的距离不大于0.5毫米，
其中所述第一轴线平行于所述出光面的法线。
2.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，于所述多个发光二极管中，排列最邻近所述出光面的所述发光二极管供产生波长介于606~626纳米的光线，排列次邻近于所述出光面的所述发光二极管供产生波长介于508~555纳米的光线，排列最远离所述出光面的所述发光二极管供产生波长介于450~480纳米的光线。
3.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述光导杆包含多个微棱镜，所述多个微棱镜形成于所述光导杆的一底面上，所述底面相对于所述出光面，所述多个微棱镜的布设密度与其布设位置所接收到的光线强度呈反比。
4.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，还包含一反射件，安装于所述基板上，所述反射件的一侧壁环绕所述多个发光二极管，所述侧壁的内径随着远离所述基板而增加。
5.如权利要求4所述的光源模组，其特征在于，所述反射件还包含一底壁，连接于所述侧壁邻近于所述基板的一侧，所述多个发光二极管设于所述底壁上。
6.如权利要求4所述的光源模组，其特征在于，还包含一接合件，所述多个发光二极管及所述反射件设于所述接合件的一侧，所述光导杆安装于所述接合件的另一侧以接收所述多个发光二极管配合产生的所述白色光线。
7.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，还包含一保护件，部份包覆所述光导杆，所述入光面及所述出光面露出所述保护件之外。
8.一种取像装置，其特征在于，所述取像装置包含：
如权利要求1至7中任一项所述的光源模组；
一基座，包含一容置槽及一穿槽，所述光源模组设于所述容置槽中，所述物件位于所述基座的一侧；
一感测模组，位于所述基座的另一侧，所述感测模组包含沿着一第二轴线排列的多个感光件；
一成像模组，安装于所述穿槽中，并用以将所述物件的影像成像于所述多个感光件。
9.如权利要求8所述的取像装置，其特征在于，所述第一轴线与所述多个感光件的光轴的夹角介于35~65度之间。
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