CN2602395Y - 扫描器的发光机构 - Google Patents

Abstract

一种扫描器的发光机构，是提供一组发光二极管(Light－emitting diode，LED)作为扫描器的光源，该组发光二极管是以均匀分布的方式，平均分布于导光板平面上，而非成直线式地排列在导光板任一侧边。由该组发光二极管所发出的光再经过一导光板而照射在透明扫描平台上，由于是由多个发光二极管以均匀分布的点光源形式直接自透明扫描平台上方投射光源，因此光源在透明扫描平台上的亮度分布，较现有使用冷阴极管等侧边线性光源的技术更加均匀，可产生更好的影像扫描品质，同时不会大幅增加扫描器的成本。

Description

扫描器的发光机构

技术领域

本实用新型所提出的扫描器的发光机构，是有关于扫描器的光源设置，特别是有关于以平均分布的发光二极管(Light-emitting diode，LED)作为扫描光源的光源配置。

背景技术

扫描器是用以扫描文件、底片等各种原始稿件，并撷取该原始稿件的影像以输入至电脑或其他任何储存装置。扫描器可分为反射式扫描器及透射式扫描器两大类，透射式扫描器是用以扫描底片、幻灯片、投影片等材质较为透明的原始稿件，因这些透明材质的原始稿件不能做为良好的反射体，因此无法以反射式扫描器来撷取它们的影像。

一般来说，一具扫描器除了机壳外尚包含光源、导光板、扩散片、光电转换装置、扫描移行马达、扫描器主机板及其他构件，借着光源所发出的光经原始稿件反射或透射而被光电转换装置收集转换成对应的电子影像信号并传送至扫描器主机板。反射式扫描器及透射式扫描器在机构上最大的不同在于反射式扫描器中的光源及光电转换装置是位在原始稿件的相同一侧，因此自光源经原始稿件反射的光便被光电转换装置所收集并转换成对应的电子影像信号；而透射式扫描器中的光源及光电转换装置是位在原始稿件的相对两侧，因此自光源发出并穿透原始稿件的光便被光电转换装置所收集并转换成对应的电子影像信号。

关于透射式扫描器的光源，现有技术多以冷阴极管作为其光源，如图1所示，将冷阴极管12置于导光板14侧边，以将光导入导光板14，导光板14之后再使用一扩散片16以平均光场分布，使冷阴极管光源12照射在透明扫描平台，18上能达到均匀的亮度分布。在此，要使光源在透明扫描平台18上亮度均匀分布的主要原因定光电转换装置(未在图示中)是撷取原始稿件(未在图示中)的反射光或透射光，根据所撷取的光强度来转换成原始稿件的影像资料，其中所撷取的反射光或透射光强度即反映了原始稿件该处的性质，因此若光源照射在原始稿件不同区域的亮度不均匀，便不能忠实反映原始稿件不同区域的反射或透射性质的差异，也就是扫描影像会出现失真的情形。

在现有技术中，在导光板单侧设置冷阴极管作为扫描光源会造成透明扫描平台上靠近冷阴极管的区域光源亮度较强，距冷阴极管较远的区域光源亮度较弱，虽然可另外再使用扩散片以使光源在透明扫描平台上的亮度分布能较为均匀，然而实际上扩散片的效用仍有其限制，无法达到尽善尽美，所以在现有技术中导光板单侧置放冷阴极管光源的做法还定容易造成透明扫描平台上的扫描光源亮度分布不均，影响扫描的影像品质。

另一种可能的改进做法是在原先导光板设置冷阴极管光源的相对另一侧再设置一冷阴极管光源，由使用两个冷阴极管光源的互相搭配以使透明扫描平台上的扫描光源亮度分布更加均匀。这种做法虽然有效，但是却需负担额外增加的冷阴极管光源的成本。

因此在考虑扫描器性能及生产成本的前提下，仍须一种改进的透射式扫描器的光源配置，使该透射式扫描器能有良好、均匀的扫描光源输出，同时并不会显著增加扫描器的生产成本。

发明内容

根据前述创作背景中的描述，本实用新型的目的是提出一种以嵌入式发光二极管(Light-emitting diode，LED)作为光源的扫描器光源配置，以取代传统扫描器使用的冷阴极管光源。

本实用新型的再一目的是提出一种以嵌入式发光二极管(Light-emitting diode，LED)作为光源的扫描器光源配置，以光源正对透明扫描平台发光的形式取代现有技术以线光源置于扫描平台一侧来发光的形式。

本实用新型的又一目的是提出一种以嵌入式发光二极管(Light-emitting diode，LED)作为光源的扫描器光源配置，使光源投射在透明扫描平台的亮度分布更为均匀，以改善扫描影像品质，同时仍保持扫描器的成本不致大幅上扬。

本实用新型的另一目的乃缩小扫描器的总体体积，因为使用侧边灯源(如冷阴极管、卤素灯…等)的线性发光体，必须，额外加上侧边灯源本身的体积，只要使所需的发光二极管均匀地分布、并良好地镶嵌于导光板上，不用过多的空间即可完全地包含于导光板的体积之中，故可缩小扫描器的体积。

本实用新型的另一目的乃可减少因散热不良而可能产生的问题，因发光二极管运作时产生的热量，较侧边灯源于运转时产生的热量少了许多，所以即使对于光源的部份没有增加良好的散热设备，亦不易有散热不良的状况产生，对于整体扫描器的运转，也不会产生多大的问题。

本实用新型的另一目的乃为节省发光源散热装置的心力与成本，因发光二极管运转时所产生的热量很少，针对光源周边散热装置不需特别设置，故可达至减少散热装置成本，与设计发光二极管散热装置的心力。

本实用新型的另一目的乃增加使用者于使用扫描器时的方便性与可变化性。因使用本实用新型的复数发光二极管时的电源操控，可以特别针对于每一个二极管的亮或暗进行个别的控制，即若是全部共有16个发光二极管镶嵌于导光板上，透过个别对于每一个二极管的亮、暗进行控制，可以只让16个发光二极管中的8个运转产生亮度，或是只让任意个数(如2个、5个、10个…)的发光二极管运转，使得使用者可依接受扫描的文章大小，或是使用者欲使扫描的结果产生特殊效果，皆可使用此一功能指定欲发光的发光二极管。

本实用新型提出的一种适用于扫描器的发光机构，其特征在于，包含：一导光板；以及复数发光元件，该等发光元件以平面分布的方式，分布于该导光板的一平面处，且该等发光元件的发光面是面对于该导光板。

其中上述的发光元件是嵌入该导光板中。

其中上述的发光元件是以平面阵列分布的方式嵌入该导光板中。

其中还包含使用一反射片用以覆盖该导光板，使该导光板仅有一第一表面可透光投射至一稿件上。

其中上述的第一表面与该稿件平行。

其中上述的反射片具有一部份平行于该导光板的平面处，该等发光元件是固定于该反射片上。

其中还包含一反射片平行于该导光板的平面处，该等发光元件是固定于该反射片上。

其中上述的每一个发光元件与最邻近的另一发光元件的间距皆为相等。

其中还包含一扩散片，设置于该导光板与一稿件之间，用以使投射至该稿件的光源亮度分布更加均匀。

其中上述的发光元件具有个别发光的功能。

本实用新型一种适用于扫描器的发光机构，其特征在于，包含：一导光板，该导光板的一平面上具有复数孔洞；以及复数个发光元件，该等发光元件嵌入该导光板的该等孔洞中，且该等发光元件的发光面是面对于该导光板。

其中上述的孔洞是以平面阵列分布于该导光板的该平面。

其中上述的每一个发光元件与最邻近的另一发光元件的间距皆为相等。

其中还包含使用一反射片用以覆盖该导光板，使该导光板仅有一第一表面可透光投射至一稿件上。

其中上述的第一表面与该稿件平行。

其中上述的发光元件具有个别发光的功能。

由上述发光二极管所发出的光，可再经导光板及/或扩散片而投射在透明扫描平台上，以使光源分布能更加均匀。此外，为使光源的利用更有效率，尚可另在导光板的四周设置一组反射片以防止光源未投射至透明扫描平台而自不必要的方向逸失。

由于是以多个发光二极管作为点光源，并均匀分布在透明扫描平台上方投射光源，因此光源输出近似一个平面光源，在透明扫描平台上的亮度分布较现有使用冷阴极管的技术更加均匀，因而能提升影像扫描品质，同时又不会大幅增加扫描器的生产成本。

附图说明

本实用新型所提出的扫描器的发光机构的较佳实施例将会详细叙述如下，然而，除了详细描述外，本实用新型还可以广泛的在其他的实施例施行，且本实用新型的范围不受限定，其以之后的专利范围为准。本实用新型的附图为：

图1所示是现有技术的透射式扫描器光源配置示意图；

图2所示是本实用新型提出的扫描器的发光机构的侧视图；

图3所示定本实用新型的嵌入式发光二极管及含嵌孔导光板的俯视图；

图4显示自透明扫描平台方向所见的发光二极管分布图；

图5是说明含嵌孔导光板及扩散片的相对位置；以及

图6所示是本实用新型另一实施例扫描器的发光机构的侧视图。

具体实施方式

本实用新型提出的扫描器的发光机构，是包含一组发光元件，于本实施例中，本实用新型的发光元件以发光二极管作为扫描器光源，但并不以发光二极管限定本实用新型发光元件的申请专利范围。该组发光二极管以平面分布的方式，直接嵌入导光板内，而非以一直线的形式排列在导光板任一侧边。由该组发光二极管所发出的光，又可再经导光板及/或扩散片而投射在透明扫描平台上，此外，为使光源的利用更有效率，在导光板的四周并可设置反射片，以防止光源未投射在透明扫描平台上而自不必要的方向逸失。

由于是以多个发光二极管作为点光源，并可均匀的平面分布在透明扫描平台上方投射光源，因此光源输出近似一个平面光源，在透明扫描平台上的亮度分布较现有使用冷阴极管的技术更加均匀，因而能提升影像扫描品质，同时又不会大幅增加扫描器的生产成本。

本实用新型的扫描器的发光机构的较佳实施例是如图2侧视图所示，其包含复数个发光二极管22(Light-emitting diode，LED)、具有复数个嵌孔的导光板24、复数个反射片26、扩散片28及透明扫描平台30等构件。被扫描的原始稿件(未在图示中)是置放于透明扫描平台30上，复数个发光二极管22嵌入并固定至该含有嵌孔的导光板24内。

嵌有发光二极管的导光板24设置在透明扫描平台30的一侧，例如在本实施例中，透明扫描平台30的上方。在透明扫描平台30及嵌有发光二极管的导光板24间另设置有一扩散片28，以使由上述发光二极管22发出并通过扩散片28的光线在透明扫描平台30上的亮度分布能更加均匀。同时嵌有发光二极管的导光板24四周及导光板远离透明扫描平台30的一侧，例如在本实施例中，导光板24的上方，皆分别设置反射片26。反射片26的功用在使导光板24周围除了正对透明扫描平台30的那一侧，其余皆被良好的反射面所包围，以防止由发光二极管22发出的光源经由透明扫描平台30以外的其他方向逸散消失，使嵌入式发光二极管光源22所发出的光能更有效率的投射在透明扫描平台30上。

图3所示是本实用新型的嵌入式发光二极管及含嵌孔导光板的俯视图。导光板24上的嵌孔是均匀分布于导光板24上，用以让发光二极管22分别嵌入其中。如前所述，在导光板24四周除了正对透明扫描平台30的那一面，均分别设置一反射片26，用以使嵌入式发光二极管22所发出的光能更有效率的投射在透明扫描平台30上。

图4显示自透明扫描平台30方向所见的发光二极管22分布图，如图所示，发光二极管22均匀嵌入于导光板24的嵌孔内，图示中的发光二极管22共绘出九个，然而本实用新型的扫描器的发光机构所使用的发光二极管数目乃视预算及需求而定，不受此处图例的限制。每个圆圈32分别表示每个发光二极管22所发出的光源分布，因每个发光二极管22的光源分布范围会互相重叠，因此整体来说整组发光二极管22的发光范围会相互补偿，形成一个近似平面光源的光源分布，与现有技术使用一冷阴极管作为线光源相较，会有更均匀的扫描光源分布。箭号34表示由发光二极管22所发出经反射片26所反射回来的光线，可由反射片26的作用以使光源集中投射于透明扫描平台30上，防止不必要的光源逸失，使光源利用更有效率。

反射片26的另一作用是使扫描光源的光源分布更加均匀，依据几何光学，被反射片26所反射的光线可视为由反射片26后的假想光源所发出，因此反射片26的存在就好像为扫描器提供了一些假想光源，每个假想光源分别对应一个真实的发光二极管22，而透明扫描平台30就是置于由发光二极管22及假想光源所形成的均匀光场中，因此在透明扫描平台30范围内的光场分布会较没有加上反射片26时的情况更加均匀。

除了导光板24及反射片26外，本实用新型的扫描器的发光机构尚会使用一扩散片28，置于透明扫描平台30与嵌入发光二极管的导光板24之间，如图5所示，乃用以说明含嵌孔导光板及扩散片的相对位置。发光二极管光源22发出的光线在投射到透明扫描平台30前先经过该扩散片28，并经该扩散片28的作用以使光源分布更加均匀。

另外，本实用新型还可经由设计，将控制各个发光二极管开关的方式，由所有的发光二极管一定要一起亮、一起暗，改变成可让使用者自行选择欲使用的发光二极管(未图示)亮或暗。使用者可自行决定所用的发光二极管中哪个该亮、哪个不该亮，而增加扫描器扫描时的应用范围。

当然，本实用新型更可进行发光元件位置上的变化；如图6另一实施例所示，将复数个发光二极管22以均匀分布的方式，排列于接近导光板24平面处，而非成一直线式的排列在导光板24任一侧边。且复数个发光二极管22并未直接嵌入于导光板24的中，而定让复数发光二极管22固定于一反射片26上，然后让该反射片26置于接近导光板24的平面处。

与现有技术使用一冷阴极管作为扫描光源比较，本实用新型的扫描器的发光机构因使用均匀嵌入的发光二极管作为扫描光源，不但有较理想、均匀的光源分布输出，同时也不需为提升扫描品质而额外使用另一冷阴极管，使扫描器成本增加。

且本实用新型亦可缩小扫描器的总体体积，因为使用侧边灯源(如冷阴极管、卤素灯…等)的线性发光体扫描器，必须额外加上侧边灯源本身的体积，若要由缩小侧边灯源体积而减少扫描器整体体积，其缩小幅度有限。但本实用新型只要使所需的发光二极管均匀地分布、并良好地镶嵌于导光板上，不用过多的空间即可完全地包含于导光板的体积的中，无需占用导光板外的体积，故可大幅度地缩小扫描器的总体体积。

而因发光二极管运作时产生的热量，较侧边灯源于运转时产生的热量少了许多，所以即使对于光源的部份没有增加良好的散热设备，亦不易有散热不良的状况产生，对于整体扫描器的运转，也不会产生多大的问题。

因发光二极管运转时所产生的热量很少，故针对光源周边散热装置的设置并不需特别设计，而可达至减少散热装置成本，与设计发光二极管散热装置的心力。

另外，因使用本实用新型的复数发光二极管时的电源操控，可以特别针对于每一个二极管的亮或暗进行个别的控制。亦即，若全部共有16个发光二极管镶嵌于导光板上，透过个别对于每一个二极管的亮、暗进行控制，可以只让16个发光二极管中的8个运转产生亮度，或是只让任意个数(如2个、5个、10个…)的发光二极管运转。使得使用者可依接受扫描的文章大小、欲使扫描的结果产生特殊效果，而使用此一功能，指定欲使的发光的发光二极管，增加使用者于使用扫描器时的方便性与可变化性。

以上所述仅为说明本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的中请专利范围，凡其他未脱离本实用新型所揭露的精神下所作的等效改变或修正，均应包含在下述的申请专利范围内。

Claims (16)

1.一种适用于扫描器的发光机构，其特征在于，包含：

一导光板；以及

复数发光元件，该等发光元件以平面分布的方式，分布于该导光板的一平面处，且该等发光元件的发光面是面对于该导光板。

2.如权利要求1所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中上述的发光元件是嵌入该导光板中。

3.如权利要求2所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中上述的发光元件是以平面阵列分布的方式嵌入该导光板中。

4.如权利要求1所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中还包含使用一反射片用以覆盖该导光板，使该导光板仅有一第一表面可透光投射至一稿件上。

5.如权利要求4所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中上述的第一表面与该稿件平行。

6.如权利要求4所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中上述的反射片具有一部份平行于该导光板的平面处，该等发光元件是固定于该反射片上。

7.如权利要求1所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中还包含一反射片平行于该导光板的平面处，该等发光元件是固定于该反射片上。

8.如权利要求1所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中上述的每一个发光元件与最邻近的另一发光元件的间距皆为相等。

9.如权利要求1所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中还包含一扩散片，设置于该导光板与一稿件之间，用以使投射至该稿件的光源亮度分布更加均匀。

10.如权利要求1所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中上述的发光元件具有个别发光的功能。

11.一种适用于扫描器的发光机构，其特征在于，包含：

一导光板，该导光板的一平面上具有复数孔洞；以及复数个发光元件，该等发光元件嵌入该导光板的该等孔洞中，且该等发光元件的发光面是面对于该导光板。

12.如权利要求11所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中上述的孔洞是以平面阵列分布于该导光板的该平面。

13.如权利要求11所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中上述的每一个发光元件与最邻近的另一发光元件的间距皆为相等。

14.如权利要求11所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中还包含使用一反射片用以覆盖该导光板，使该导光板仅有一第一表面可透光投射至一稿件上。

15.如权利要求14所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中上述的第一表面与该稿件平行。

16.如权利要求11所述的适用于扫描器的发光机构，其特征在于，其中上述的发光元件具有个别发光的功能。

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