CN1181675A - 扫描器的光源装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种扫描器光源装置,确保均匀的光照度。该光源装置有多个发光二极管,彼此等间距配置。配置在外侧的发光二极管配以较高的电压,配置在内侧的发光二极管配以较低的电压,从而补偿了外侧光束的损失。此外该光源装置还有一个恒定电流源,给各发光二极管提供恒定电流用。

Description

扫描器的光源装置及其控制方法
本发明总的说来涉及相描器，更具体地说，涉及扫描器的一种能确保光照度均匀的光源装置及其控制方法。
通常，扫描器广泛用于电子照相印刷机、复印机、传真机等设备中。这类扫描器的光源通常采用激光二极管或发光二极管。
参看图1，扫描器周知的光源装置包括电源10、控制器12、电动机14和光源16。如图中所示，电源10给光源装置的各部分提供供电电压，控制器12控制扫描器的整个操作。电动机14用来机械驱动光源16。此外，光源16由发光二极管(以下称LED)阵列16组成。
参看图2。LED阵列16有许多LED，其在外侧的配置密度比中间部分的大，以便补偿外侧的光损失。
参看图3，图中示出LED阵列16发射出的光束在没有任何光损失的情况下和在预定时间内照射到文件上的光照度曲线。如图中所示，光照度曲线在LED阵列16中间部分B的变化周期比外侧A和C的长。此外，假设定中间部分B的最低光照度为b，外侧A和C的最低光照度为a，则a值大于b值。
参看图4，图中示出光照度中图3所示的光束实际照射到文件上时的光照度曲线。从图中可以看出，文件上分别对应于LED阵列16的A、B、C三个位置的位置A、B、C处的光照度保持均匀。就是说，尽管光束在LED阵列16的外侧有些损失，但由于LED阵列16在外侧的光照度如图3所示高于中间部分，因而照射到文件上的光束的光照度保持均匀。
然而，在上述现有技术扫描器的光源装置中，控制器12和电动机14在通电时瞬时操作产生的过电压或电流会引起浪涌噪声，这个噪声容易进入光源装置的供电线路中，从而使光源装置的驱动电压不稳定，进而使光束的光照度变得不稳定。
此外，在上述现有技术的光源装置中，LED阵列16侧LED光强提高的幅度终究是有限的，这是因为受LED本身基本尺寸的限制所致。因此要完全补偿照射文件外侧的光束的损失有困难，所以实际上在文件外侧的光照度下降，如图5中所示。
因此，这种光源装置扫描文件时，光束在文件上的光照度总的说来是不均匀的。
因此，本发明的目的是为扫描器提供一种能确保文件上的照度大致均匀的光源装置及其控制方法。
按照本发明的一个方面，本发明扫描器光源装置有多个发光二极管等间距配置，配置在外侧的发光二极管，电源电压较高，配置在内侧的发光二极管，电源电压较低。
此外，本发明的光源装置还有一个恒定电流源，给发光二极管提供恒定电流用。
从下面结合附图所作的对本发明实施例的详细说明可以更清楚地了解本发明的上述和其它目的、特点和优点。附图中：
图1是现有技术扫描器光源装置的方框图；
图2是图1中所示发光二极管阵列的布置图；
图3是从图2中所示的发光二极管阵列发射出的光束的光照度曲线；
图4是光束照射到文件上的光照度曲线；
图5是光束照射到文件上的实际光照度曲线；
图6是本发明一个实施例的扫描器光源装置的方框图；
图7是本发明图6所示的发光二极管的布置图；
图8是从图6所示的发光二极管阵列发射出的光束的照度曲线；
图9是光束照射到文件上的实际光照度曲线；
图10是图6中所示光源的详细电路图。
下面参看附图详细说明本发明的最佳实施例，图中相同的编号表示相同的元件。此外，本技术领域的行家们应该清楚理解的是，许多象电路元件细节之类的具体内容仅仅是为更好地理解本发明而举的实例而已，没有这些具体细节也同样可以实施本发明。此外，应该指出的是，有关现有技术的详细说明如果认为在说明本发明的原理方面是不必要的也可特意删除。
参看图6。本发明最佳实施例的扫描器光源装置包括电源10、控制器12、光源18和电动机14，控制器12供控制扫描器的整个操作，电动机14供机械驱动光源18用。光源18与节点J和K连接，具有恒定电流源20和LED阵列22。
参看图7。LED阵列22的多个LED等间距配置。按照本发明，为补偿LED阵列22外侧光束的损失，令配置在外侧的LED的亮度大于配置在中间位置的。
参看图8，图中示出了从LED阵列22发射出的光束的光照度曲线。如图中所示，LED阵列22在外侧D和F的光照度d最大，在中间位置E的光照度e最小。更具体地说，LED阵列22LED的光照度朝外端的方向增大。
参看图9，图中示出LED阵列22发射出的光束以图8所示的光照度扫描文件时照射到文件上的光照度曲线。从图中可以看出，尽管文件外侧的光束略有损失，但照射到文件上的光束其光照度总的说来是均匀的。这样，LED阵列能完全补偿文件两端光束的损失。
参看图10。经节点J和K连接到电源10的光源18包括恒定电流20和LED阵列22。恒定电流源20是给LED阵列22提供恒定电路用的，它包括旁路电容器C1、第一晶体管Q1和第二晶体管Q2。旁路电容器C1连接在电源10的输出节点J与K之间。第一晶体管Q1的集电极接节点J，发射极接LED阵列22的一端。第一晶体管Q1有一个偏压电阻器R1连接在其集电极与基极之间，以提供偏置电压。LED阵列22的另一端经电阻器R3和二极管D接节点K。二极管D供将电压下降一定的电平用。此外，第二晶体管Q2的集电极接第一晶体管Q1的基极，发射极接节点K。晶体管Q2的基极经电阻器R2接LED阵列的另一端。
应该指出的是，第二晶体管Q2的基极/发射极间电压VQ2(B-E)与电阻器R2两端的压降VR2两端的压降VR2相加得出的电压，与电阻器R3和二极管D两端的压降VR3+VD1一致。此外，流过偏压电阻器R1的电流IR1与第二晶体管Q2的集电极/发射极电流IQ2(C-E)与第一晶体管Q1的基极/发射极电流IQ1(B-E)两者相加得出的电流值IQ2(C-E)+IQ1(B-E)一致。这些关系可用下式表示：
VR3+VD1＝VR2+VQ2(B-E)
IR1＝IQ2(c-E)+IQ1(B-E)
从上式可以看出，第二晶体管Q2根据流过LED阵列22的电流的变化控制第一晶体管Q1的基极电流，从而使电流源20可以给LED阵列22提供恒定电流。这样，采用恒定电流源20使本发明扫描器光源装置不致为通电时瞬间过电压或过电流引起的浪涌噪声所影响。
此外，本发明最佳实施例的LED阵列22具有许多LED组24，26，28，30，32，34，36，38，40和42彼此并联连接，各LED组具有个LED彼此串联连接。LED组24，26，28，30，32，34，36，38，40和42分别经亮度调节电阻器RS1，RS2，RS3，RS4，RS5，RS7，RS8，RS9和RS10共同接恒定电流源20。亮度调节电阻器的电阻值彼此不同。可以理解，接较低阻值亮度调节电阻器的LED组发出的光束亮度较高。因此，为使配置在LED阵列22外侧的LED组发出亮度较高的光束，应按下述方式调定各亮度调节电阻器的电阻值：
RS1＝RS10＜RS2＝RS9＜RS3＝RS8＜RS4＝RS7＝RS5＝RS6
就是说，各亮度调节电阻器的阻值朝LED阵列22外端的方向减小。
这样，本发明的LED阵列22在外端发射出亮度较高的光束，从而补偿了LED阵列22两端的光束损失。
虽然上面是就本发明的最佳实施例详细说明的，但应该清楚理解的是，本技术领域的行家们可能对本发明在这里所教导的基本原理所作的许多更改和/或修改仍然是属于本发明在本说明书所附权利要求书中所述的精神实质和范围的。

Claims (7)

1.一种控制扫描器光源装置的方法，其特征在于：
将多个发光二极管等间距配置；和
给配置在外侧的发光二极管提供较高的电压，给配置在内侧的发光二极管提供较低的电压。
2.如权利要求1所述的控制扫描器光源装置的方法，其特征在于，配备有恒定电流源。给所述各发光二极管提供恒定电流用。
3.扫描器的一种光源装置，其特征在于，它包括：
多个发光二极管，等间距配置；
一个恒定电流源，给所述各发光二极管提供恒定电流用；
一个电动机，供机械驱动所述各发光二极管用；和
一个控制器，供控制所述扫描器的整个操作。
4.如权利要求3所述的扫描器光源装置，其特征在于，它还包括多个亮度调节电阻器各个连接在相应的发光二极管与恒定电流源之间，所述亮度调节电阻器的电阻值彼此不同。
5.如权利要求4所述的扫描器光源装置，其特征在于，所述接配置在外侧的发光二极管的亮度调节电阻器其阻值小于接配置在内侧的发光二极管的亮度调节电阻器。
6.扫描器的一种光源，其特征在于，它包括：
多个发光二极管组，彼此并联等间距配置，所述各发光二极管组由多个发光二极管组成；
多个亮度调节电阻器，各个接相应的发光二极管组，所述亮度调节电阻器的阻值彼此不同；和
一个恒定电流源，给所述发光二极管组提供恒定电流用。
7.如权利要求6所述的扫描器光源，其特征在于，接配置在外侧的发光二极管组的亮度调节电阻的阻值较低，接配置在内侧的发光二极管组的高度调节电阻的阻值较高。
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