A7 535396 7 6 9 2 twf. doc/ 006 五、發明說明（/ ) 本發明是有關於一種以光源亮度爲迴授訊號之控制及 調整方法，應用於光學掃描器，藉由對應光源亮度之強弱， 以控制光學掃描器之掃描動作，以及應用於一透射式光學 掃描器’藉由對應光源亮度之強弱，以調整光源與光學系 統之間的相對位置。 光學掃描器（scanner)是目前經常使用的電腦周邊設 備之一 ’其可將類比影像掃描成數位檔案，以便於進行儲 存 '修改。現今使用的光學掃描器，依待掃描文件的透光 與否’主要分爲二大類：一種爲反射式光學掃描器，其功 能在於掃描不透光的文件，例如紙張及照片等，而另一種 爲透射式光學掃描器，其功能在於掃描會透光的文件，例 如底片及投影片等。 反射式光學掃描器的工作原理係將不透光之待掃描文 件置於一透光平板上，光源發出光線穿過透光平板而照射 於文件之表面，然後藉由文件的表面反射光線，並由一光 學系統（chassis)內部之一光學感測器所接收，以形成一 掃描影像。此外，透射式光學掃描器的工作原理係將透光 之待掃描文件置於透光平板上，光源先照射於文件後，其 透射光線再穿過透光平板，並由光學系統內部之光學感測 器所接收，以形成一掃描影像。 習知之光學掃描器在掃描文件的過程中，如果光源之 強度不足，將造成文件掃描出之影像品質不佳。光源亮度 不足之原因如下，其一是光源在長期的使用之後，其發光 效率降低，造成光源之強度不足，其二是光學掃描器之上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 535396 A7 B7 7692twf.d〇c/〇〇6 五、發明說明（之） 蓋未有效地遮蓋住文件及透光平板，而呈現打開的狀態， 如此發生漏光的現象，同樣造成光源之強度不足。因此， 習知爲避免光源之強度不足的情況，係藉由額外配置一感 測裝置於光學掃描器之內，用以偵測光源亮度之強弱，以 避免光源亮度不足而掃描出不完美的影像檔案，然而，藉 由額外配置一感測裝置，以偵測出光源亮度不足的狀況， 將提高光學掃描器的製造成本。 此外，習知之一種透光式光學掃描器係以一燈管作爲 一光源，並以傳動機構分別連接燈管之兩端，牽引燈管與 其下方之光學系統作同步前進。値得注意的是，燈管之位 置必須對應位於光學感測器之接收光路上，使得燈管與光 學系統同步行進時，燈管將可有效地提供較佳之光線強 度，以進行透光文件的掃描。 本發明之第一目的係先在光學掃描器中設定一預設 値，並在掃描時同時讀取光學感測器所接收光源之影像 値，同時比較此影像値與上述之預設値之大小，當影像値 小於預設値時，或是超過預定公差時，即代表光源亮度未 達標準，此時將對應中斷光學掃描器之掃描動作，如此在 光源亮度不足的情況下，可避免光學掃描器仍然進行文件 的掃描。 本發明之弟一'目的係有關於透射式光學掃描益’係藉 由比較預先設定之標準影像以及後來讀取之實際影像，以 對應調整光源之位置，當光源與光學系統同步行進時，將 使得光源能有效提供較佳之光線強度，以利進行透光文件 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------^--------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 535396 7692twf.d〇c/〇〇6 A7 _ B7 五、發明說明（>) 之掃描。 本發明基於上述之第一目的，而提出一種以光源売度 爲迴授之控制方法，應用於一光學掃描器，此光學掃描器 具有一光源及一光學感測器，包括下列步驟：設定光源之 一預設値；讀取光學感測器所接收光源之一影像値；以及 比較此影像値與上述預設値之大小，當此影像値小於此預 設値時，對應執行一掃描中斷程式，以中斷光學掃描器之 掃描動作。其中，預設値的取得方法包括利用光源之輝度 感測器預先建立上下光源之輝度曲線，當上下光源之輝度 曲線開始重疊時，該些重疊點爲一預設値，或是直接輸入 一標準化的預設値。 本發明基於上述之第二目的，而提出一種以光源亮度 爲迴授之調整方法，應用於一透射式光學掃描器，該透射 式光學掃描器具有一光學感測器及一光源，包括下列步 驟：設定一標準影像，其爲光源正確位於光學感測器之接 收光路上時，光學感測器所接收光源之影像；讀取一實際 影像，其爲光學感測器所接收光源之影像；以及比較標準 影像及實際影像，並對應調整光源之位置，使光源得以正 確位於光學感測器之接收光路上。 爲讓本發明之上述目的、特徵和優點能夠明顯易懂， 下文特舉一第一實施例及一第二實施例，並配合所附圖 示，作詳細說明如下： 亂式之簡簞說明 第1圖爲習知之一種反射式之光學掃描器的示意圖； 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 12 :透光平板 16 :盒體 20 :燈管 30 :文件 44 :點 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 535396 五、發明說明（#) 第2圖爲第1圖之光學掃描器之上蓋與透光平板密合 的剖示圖； 第3圖爲本發明之第一實施例之燈管長度與燈管亮度 之座標圖； 第4圖爲第1圖之光學掃描器之上蓋與透光平板分開 的剖示圖； 第5圖爲習知之一種透射式之光學掃描器的示意圖； 第6圖爲本發明之第二實施例之燈管長度與燈管亮度 之座標圖；以及 第7A〜7M圖爲光學系統與燈管之不同相對位置的示 意圖。 圖式之標示說明 10 :光學掃描器 14 :上蓋 18 :光學系統 22 :光學感測器 40、42 :曲線 50 :光源影像區域 100 :(透光式）光學感測器 102 :盒體 104 :蓋體 110 :光學系統 112 :光學感測器 114、122、124 :馬達傳動機構 120 ·•燈管 126 :左端 128 ··中間部分 130 :右端 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） *t--------tr--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 535396 五、發明說明（t) 140 :曲線 142、144、146 :點 苹一啻施例 請參考第1圖’其爲習知之一種反射式之光學掃描器 的示意圖。光學掃描器10具有一透光平板12，用以放置 不透光之文件30 ’並具有一上蓋丨4，在開始掃描時，使 用者先將文件30對應放置於透光平板12上，再將上蓋14 依照箭頭指示向下遮蓋住文件30及透光平板12。並請參 考第2圖’其爲第1圖之光學掃描器1〇之上蓋14與透光 平板12密合的剖示圖，光學掃描器1〇更具有一盒體16 及一光學系統18，其中透光平板12係配置於盒體16之頂 部，而光學系統18係配置於盒體16之中，且光學系統18 具有一燈管20及一光學感測器22，而燈管2〇係位於光學 系統18之頂部，用以作爲掃描用之一光源，燈管20射出 光線穿過透光平板12，而到達文件30之表面，且光線經 由文件30之表面的反射後，進入光學系統18之內部，再 分別經由一^反射I組（未繪不）之折射及一^透銳組（未繪 示）之聚焦之後，最後由光學感測器22所接收。 請參考第4圖，其爲燈管長度與燈管亮度之座標圖， 其中正常曲線40係爲第2圖之光學感測器22所接收到燈 管20之長度方向上所有的亮度値，由曲線40可得知，燈 管20之兩端與中間部分所發射光線之強度不一。並請參 考第3圖，其爲第1圖之上蓋14與透光平板12分開的剖 示圖。在掃描之初始階段，由於使用者並未將上蓋14下 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 535396 五、發明說明（<) 移而遮蓋住文件30及透光平板12，使得燈管20所發射的 部分光線將射至外界，特別是靠近透光平板12之右側部 分，因而造成掃描所需之光線強度不足。因此’當上盖14 是打開的狀態下，如第4圖之曲線42所示，光學感測器22 所接收燈管20之偏右位置的亮度値，將產生亮度衰減的 現象。 請參考第1〜4圖，如第1圖所示，由於文件30之莧 度尺寸約略小於透光平板12，因此，本發明之第一實施例 係在透光平板12之未覆蓋有文件30之邊緣，設定一光源 影像區域50，並對應設定此光源影像區域50之預設値， 如第4圖之點44所代表之預設値，其中，預設値之取得 方法包括利用光源之輝度感測器預先建立上下光源之輝度 曲線，當上下光源之輝度曲線開始重疊時，該些重疊點可 作爲預設値，或是直接輸入一標準化的預設値。完成上述 之設定步驟之後，如第2圖所示，由於光學感測器22不 只接收文件30之表面的影像光線，同時接收上述之光線 影像區域50所傳來之光線，因此，當光學系統18開始進 行文件30之掃描，或是正在進行文件30之掃描的期間， 讀取光學感測器22所接收燈管20之位於光線影像區域50 的先線強度之影像値，並比較此影像値與上述已設定之預 設値間的大小。 承上所述’右在掃描之初始階段或是在掃描之進行期 間，所讀取之影像値大於此預設値，則代表掃描之光源亮 度付合標準’顯不上蓋14已有效遮蓋住文件3 〇及透光平 -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 8
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 535396 五、發明說明（^]) 板12，如第2圖所示。然而，若在掃描之初始階段，讀取 之影像値小於此預設値，則代表光源亮度不足，可能是使 用者未依箭頭指示，將上蓋14向下遮蓋住文件30及透光 平板12，而造成漏光的現象，或是燈管2〇之發光效率過 低所造成。此外，若在掃描之進行期間，讀取之影像値小 於此預設値，則同樣代表光源亮度不足，可能是使用者在 掃描進行期間，中途打開上蓋14而造成漏光的現象，或 由於燈管20之發光效率過低所造成。當讀取之影像値小 於預設値時，藉由執行一掃描中斷程式，以中斷該光學掃 描器之掃描動作，並對應顯示一錯誤訊息。此外，除了利 用燈管20作爲光源之外，亦可由至少一個發光二極體來 組成光源。另外’本發明之實施例並不限於應用於反射式 光學掃描器上’亦可應用於透射式之光學掃描器上。 因此’藉由本發明第一實施例之以光源亮度爲迴授之 控制方法，可在掃描之光源亮度不足的情況下，中斷光學 掃描器之掃描動作，以避免掃描出品質不佳的影像圖案， 如此可節省等待掃描的時間，以及節省人員操作刪除影像 不佳檔案之時間。由於本發明第一實施例之以光源亮度爲 迴授之控制方法，係藉由光學感測器來接收光源之影像 値，因此不需額外增加一感測裝置，來偵測光源之強弱， 可節省光學掃描器之製造成本。另外，本發明之第一實施 例係藉由光學感測器來直接接收光源之影像値，故對掃描 之光源亮度的強弱較爲敏銳，因此，可應用在對於光漉亮 度較爲敏感之光學掃描器上。 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） ·裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 535396 五、發明說明（p) 第二實施例 請參考第5圖，其爲習知之一種透射式之光學掃描器 的示意圖。光學掃描器100具有一光學系統Π0及一燈管 120，而光學系統110係配置於光學掃描器100之盒體1〇2 之內部，且光學系統110具有一光學感測器H2，用以接 收來自燈管120所發射之光線。此外’燈管120係作爲光 學掃描器1〇〇之一光源，且燈管120係對應光學系統no 之位置，而配置於光學掃描器100之蓋體104的內部，並 且燈管120之兩端係分別連接於馬達傳動機構122、124。 當進行掃描透光文件（未繪示）時’光學系統110及燈管 120之兩端分別由馬達傳動機構114、122、124所帶動， 使得光學系統Π0及燈管120以同步的方式行進。 承上所述，當透射式光學掃描器1〇〇之蓋體104依照 箭頭方向對應遮蓋住盒體1〇2之上時，請參考第7A圖， 其爲光學系統110與燈管120之正確相對位置的示意圖。 燈管120將對應位於光學系統110之上方，即對應位於光 學系統110之光學感測器Π2 (如第5圖所示）的接收光 路上，因此，當馬達傳動機構122、124分別連接並同步 帶動燈管120之左端126及右端130，而使燈管120與光 學系統110作同步行進時’燈管120得以提供較佳之光線 強度至透光文件（未繪示）’並使燈管120所提供之光線 沿著光學感測器H2之接收光路，而被光學感測器112所 接收。 10 1 本紙張尺度適用_中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " *t--------訂---------線# (請先閱讀背面之注咅3事項再填寫本頁) 535396 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 692twf.cioc / 006 、發明說明（^) 値得注意的是，由於燈管120與光學系統110之間的 相對位置在初次定位時，可能發生如第7B〜7M圖之燈管 120與光學系統110之相對位置不一的現象，使得掃插陶 始時，燈管12〇之位置並未對應位於光學系統11〇之光學 感測器112的接收光路上，因此，請參考第5及7A圖， 本發明第二實施例之以光源亮度爲迴授之調整方法，係片夸 燈管120分爲多數個定位點，例如分爲左端ι26、中間部 分128及右端130，並分別對應設定一左端標準影像値 (LS)、一中間標準影像値（MS)及一右端標準影像値 (RS)，例如分別設定成第6圖所示之曲線140之點142、 144、146所代表之預設値，並藉由光學感測器n2分別接 收燈管120之左端126、中間部分128及右端130所射出 之光線’並對應光線的強度，而產生一左端實際影像値 (LR)、一中間實際影像値（MR)及一右端實際影像値 (RR) °當燈管120之左端126的標準影像値大於實際影 像値（LS>LR)時，則設定爲1，反之（LSCLR)則設定 爲0 ;同理，當燈管12〇之中間部分的標準影像値大於實 際影像値（MS>MR)時，則設定爲1，反之（ms<mr) 則設定爲〇 ;同理，當燈管120之右端的標準影像値大於 實際影像値（rS>Rr)時，則設定爲1，反之（rs<rr) 則設定爲〇。因此，燈管120與光學系統110之相對位置 可分成（〇,〇,〇)、（〇,〇，1)、（0，1，0)、（0，1，1)、（1，0,0)、 (1，1，0)、（ U，l)之七種狀況，其中第7A圖爲（1，1，1) 之狀況。 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 X 297公釐） ·裝-----I--訂---------線 C請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 535396
五、發明說明（（A 如第7B、7C圖所示，此爲燈管120與光學系統110 之相對位置爲（〇,〇,〇)的狀況，即燈管&離光學系統 110，因此，先將燈管丨20之左端126及右端130同時向前 或向後移動，找最大光源亮度之實際影像値’再調整燈管 120之左端126及右端13〇 ’ 一直到調整燈管12〇與光學系 統110之相對位置爲（丨，1，1)的狀況爲止。 如第7D、7E圖所示，此爲燈管與光學系統H0 之相對位置爲（〇,〇，1 )的狀況，即燈s 12〇之左纟而126及 中間部分128的位置有問題，因此，先調整燈管12〇之左 端126向前N步，若未偵測到光源亮度之實際影像値上升， 則反向走2N步，找最大光源亮度之實際影像値’ 一直到 調整燈管120與光學系統丨10之相對位置爲（U，1 )的狀 況爲止。 如第7F、7G圖所示’此爲燈管丨20與光學系統110 之相對位置爲（0，1，0)的狀況，即燈管之左端126及 右端130的位置有問題，因此，先調整燈管丨20之左端126 找最大光源亮度之實際影像値，再調整燈管12〇之右端130 找最大光源亮度之實際影像値，一直調整到燈管120與光 學系統11〇之相對位置爲（U，i)的狀況爲止。 如第7H、71圖所示，此爲燈管丨20與光學系統110 之相對位置爲（0，1，1)的狀況，即燈管120之左端126的 位置有問題，因此，先調整燈管120之左端126向前N步， 找最大光源亮度之實際影像値，若找不到則反向走2N步’ 找最大光源亮度之實際影像値，一直到調整燈管12〇與光 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 535396 A7 B7 7692twf.doc/0〇6 五、發明說明（"） 學系統110之相對位置爲（I，1，1)的狀況爲止。 如第7J、7K圖所示，此爲燈管12〇與光學系統110 之相對位置爲（1，0,0)的狀況，即燈管丨20之中間邰分I28 及右端130的位置有問題，先調整燈管I20之右端丨30向 前N步，若未偵測到光源亮度之實際影像値，則反向走2N 步，一直到燈管120與光學系統110之相對位置爲（1，1，1 ) 的狀況爲止。 如第7L、7M圖所示，此爲燈管丨20與光學系統110 之相對位置爲（1，1，0)的狀況，即燈管120之右端130的 位置有問題，因此，先調整燈管I20之右端13(3向前N步， 找最大光源亮度之實際影像値，若找不到則反向走2N步， 找最大光源亮度之實際影像値，一直調整到燈管120與光 學系統110之相對位置爲（U，1)的狀況爲止。 本發明之第二實施例之以光源売度爲迴授之3周整方 法，係設定一標準影像，其爲光源（即燈管）正確位於光 學感測器之接收光路時，光學感測器所接收光源之影像， 接著讀取一實際影像，其爲該光學感測器所接收光源之影 像，最後比較標準影像及實際影像，並對應調整光源之位 置，使光源得以正確位於光學感測器之接收光路上，因此， 當光源與光學系統作同步行進時，光源將可有效地提供較 佳之光線強度，以利進行透光文件之掃描。 承上所述，比較標準影像及實際影像的方式，係可藉 由從標準影像中選取多個標準影像値，以及從實際影像中 選取對應之多個實際影像値，例如在本發明之第二實施例 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） #裝--------訂---------線# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 535396 7 6 9 2 twf. doc/00 6 五、發明說明（ 係選取三個標準影像値及對應之三個實際影像値，並比較 標準影像値及對應之實際影像値的大小，藉以調整光源之 位置，使光源得以正確位於光學感測器之接收光路上。 綜上所述，本發明之以光源亮度爲迴授之控制及調整 方法，具有下列優點： (1) 藉由本發明之以光源亮度爲迴授之控制方法， 其可在掃描之光源売度不足的情況下，中斷光學掃描器之 掃描動作，以避免掃描出品質不佳的影像圖案，如此可節 省等待掃描的時間，以及節省人員操作刪除影像不佳檔案 之時間。 (2) 本發明之以光源亮度爲迴授之控制方法，其係 藉由光學感測器來直接接收光源之影像値，由於光學感測 器對於掃描之光源亮度的測量將較爲敏銳，可應用在對於 光源亮度較爲敏感之光學掃描器上。 (3) 本發明之以光源亮度爲迴授之控制方法，其係 藉由光學感測器來接收光源之影像値，因此不必額外增加 一感測裝置來偵測光源亮度，可節省此種光學掃描器的製 造成本。 (4) 本發明之以光源亮度爲迴授之調整方法，其係 藉由光源亮度以逐步調整光源（燈管）之位置，最後可準 確地調整光源之位置，使之正確位於光學感測器之接收光 路上，因此，當光源與光學系統同步行進時，光源將可有 效地提供較佳之光線強度，以利進行透光文件之掃描。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 535396 A7 7692twf.doc/006 _B7____五、發明說明（^) 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) -裝---- 訂---------線座 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）