TW540222B - Scanner simultaneously using external power supply and USB bus power - Google Patents

Description

540222 五、發明說明（1) 【發明領域】 本發明疋有關於一種掃描器，且特別是有關於一種同 時利用外接電源與USB匯流排電源之掃描器。 【發明背景】 掃描器是一種電腦周邊設備，用以將照片、圖片、書 籍、文字頁......等等平面文字或圖像資料轉換成電腦可以 顯示、編輯、儲存和輸出的數位影像資料格式。掃描器使 得電腦的功能更加強大，也帶給使用者更大的便利。無論 是一般使用者或者是公司行號而言，都是不可欠缺的電^ 周邊設備。 USB (Un1Versai Serial Bus，USB)匯流排是一種 用於各種電腦周邊設備的匯流排介面。它可以使電腦 種周邊設備均使用統一與標準的方式來互相連接。、萨 由USB匯流排，當電腦系統正在運 $ 曰 及其所連接之各種料㈣彼此之Pb1 # Y主 ΐ至安各裝種周::::r電腦系統正在運

PnP)的功能。 連⑴思插匕用（Hug and Play， 1中：匯流排使用四條線路與電腦周邊嗖備遠仕 其中兩條線路係用以提供+ 5 门瓊0又備連結。

匯流排電源給電腦周邊嗖備,战電壓（ + 5VDC )之USB 流排所提供之電壓腦周邊設備可利用USB匯 之相連接之後級電子裝】電源。或是將輸出至與 _匯流排所能提供之電源功率為相、二作 田有限’因此此種運用

第4頁 五、發明說明（2) 通常僅限於消耗功率 ^ 鼠、簡單型擴音器· . & y、的週邊設備，例如··鍵盤、滑 凊參照第1圖，发Μ _ 1 〇6之耦接關係之示ς阁斤％示乃傳統掃描器〗〇〇與外接電源 可將掃描器1 00分為古丁从二電子兀件的工作電壓之大小， 件組104兩部分。其7 ▲電壓70件組102與低工作電壓元 件，其工作電-/要中為;二工作電严元件組102令的電子元 工作電壓元件組！04中的電子元二電上 直流電壓（5VDC )。掃斤^lnn 士 作電®主要為5伏特 ^2VDC ^ ^5VDC 0 器（v〇Hagem^==是_經由電屋轉換 中，凡是直接或是間接使用12ν^=本專利說明書 工作電麼元件組1〇2 ;凡是』二C”子元件均定義為高 元件均定義為低工作雷懕f或是間接使用5VDC的電子 千義為低工作電壓几件組1〇 面，掃描器100中高工作電壓元件 k乃另方 組1 04兩者之間原則上是獨立的，各自使用名工作電壓凡件 壓。需要注意的是，也可能會有部分電+n工作電 測(：與5取作為驅動該電子^件的工作電壓時使用 方便說明，本專利說明書並不另外描述。 -疋為了 2統掃描器100之電源供應方法係為將掃描 二個用以輸出12伏特外接電壓VH之外接電源1Q6 夕二接 電源m通常為-獨立祕m (交流轉直 卜接 540222 五、發明說明（3) 將一般家用的100-120VAC (或是部分國家的200-240VAC ) 轉換為12VDC。外接電源106輸出之外接電壓71|直接輸入至 掃描器1 0 0之高工作電壓元件組1 〇 2，作為驅動高工作電壓 元件組1 0 2中電子元件之工作電壓。此外，外接電源1 〇 6會 另外輸出外接電壓VH至掃描器100之電壓轉換器（voltage converter ) 108中。電壓轉換器1〇8係用以將12VDC之外接 電壓VH轉換成5VDC之轉換電壓VL。之後，再將轉換電壓 輸入至低工作電壓元件組丨04，作為驅動低工作電壓元| 組1 0 4中電子元件之工作電壓。 明參照第2圖，其所繪示乃傳統另一種掃描器2 〇 〇與外 接電源206之耦接關係之示意圖。為了使用上的方便，本 掃描器200直接使用USB匯流排所提供的”“（usb匯流排 電源206 )’ 0此使用者無須另備獨立的ac/dc變壓器。此 ^夕卜接電源20 6輸出之外接電壓^係直接作為驅動低工作 則n=4中休電子元件之工作電壓。而電壓轉換器m 掃描器20 0而言，由於_ &妯^牛組202中。對此種 相當有限，所以必源206所能提供的功率 在省電方面的設計，、也因器2°°丨部機構及電路 協。換句話說，由於消耗功率典=以及性能上必須有所妥 器200雖然使用上比較方便，可V’：大：限制，此種掃描 般的掃描器1 00，所以也口 功能及性能均不如一

五、發明說明（4) 或是某些無法提供一般家用電源的場合）下生存。 傳、、充掃描器之電源供應方法具有下· ，電源輸出之外接電M之電愿大小轉換成掃描將外 電子元件所適用的工作電虔大小。在電麼轉換:00令之 無可f免會有功率損耗的情況發生。當功率損22:， 形式散逸時’會使掃描器100内 、「能的 :元=無法在最佳之工作環境下動作，造升成：此，電 ”lsslpation)。其所輸出之信號會ί;:童 (signal distortion)的情況發生失真 100的正常動作以及掃描品 〜曰到知描器 然無須外接AC/DC電源，因統掃描器2。〇雖 功率上的限制使它的其功月m 用^比争乂方便’可是消耗 消費者對於多功能掃描器、以m:無法滿足大多數 【發明目的及概述】 同性旎掃描品質的要求。 有鑑於此，本發明的目沾外β丄 源供應裝置，可達到下列目：就疋在提供-種掃描器之電 1.減少功率損耗。 2·避免電子元件產生埶 3.減少外接電源之輪‘出造成信號失真。 根據本發明的目的，接山 USB匯流排電源之掃描器，一種同時利用外接電源與 USB匯流排電源耦接。其中Y 1描器係分別與外接電源及 分別輸出第一工作電壓以及— 接電源與USB匯流排電源係 久第二工作電壓至掃描器中。掃 540222

描器至少包括下列部分：第 子元件之工作電壓為第一工 組’其中之電子元件之工作 入控制電路，分別與外接電 作電壓元件組以及第二工作 制電路係先使第一工作電壓 後’再使第二工作電壓輸入 為讓本發明之上述目的 懂’下文特舉一較佳實施例 明如下。 一工作電壓元件組，其中之電 作電壓。第二工作電壓元件 電壓為第二工作電壓。電源輪 源、U S B匯流排電源、第一工 電壓元件組耦接。電源輪入控 輸入第一工作電壓元件組之 第二工作電壓元件組。 、特徵、和優點能更明顯易 ’並配合所附圖式，作詳細說 【較佳實施例】 本發明之精神在於掃描器同時與供應高工作電壓之外 接電源以及供應低工作電壓之USB(Universal SeHal

Bus，USB)匯流排電源耦接。同時藉由電源輸入控制電 路，控制當外接電源所供應之高工作電壓輸入掃描器後， 再使USB匯流排電源所供應之低工作電壓輸入掃描器中。 請參照第3圖，其所繪示乃本發明所提出之同時利用 外接電源3 0 6與USB匯流排電源3 〇 8之掃描器3 〇 〇與外接電源 306及USB匯流排電源308之耦接關係之示意圖。由前文所、 述，掃描器30 0可分為高工作電壓元件組3〇2與低工作電 το件組304兩部分。其中，高工作電壓元件組3〇2中的電 元件係直接或間接使用1 2 V D C。而低工作電壓元件組3 ^子 的電子元件係直接或間接使用5VDC。另一方面，掃描器中

第8頁 540222 五、發明說明（6) -Μ „304 ^ ^ 音的β 、 各自使用各自的工作電壓。需要注 二心tr會有部分電子元件會同時使用12慨與 明，本專利說明書並不另外獨立一疋為了方便既 匯在/排實電施二中8 _ :描；3。°係同時與外接電源3。6以及 特之古Λ/r接。其中’外接電源306可輸出U伏 ί杜= H ’可用以供應掃描器300之高工作電壓 特之卫作f壓。而USB匯流排電源可輸出5伏 iQ作電廢l，可用以供應掃描器3〇〇之低工作電壓 ；；3ΐΓ4^ , 刀別”外接電源30 6、USB匯流排電源308、高工 杨堊π件組3 02以及低工作電壓元件組3〇4耦接。電源輸 ί二制！路31 0可用以分別控制高工作電壓Vh輸入高工作· ΜηΓ牛組3G2，以及低工作電壓Vl輸入低工作電壓元件 :。為避免低工作電壓、或是高工作電壓、太早進入電 置300而導致誤動作，因此電源輸入控制電路310可以 J制兩個不同工作電壓的輸入時間。在本實施例中，電源 j入控制電路3 1 〇之控制方法為：先使高工作電壓％輸入” =作電壓元件組3G2之後，再使低工作電 作電壓元件組304。 — “请參照第4圖，其所繪示乃本實施例中電源輸入控制 電路310之内部電路元件耦接關係之示意圖。電源輸入控 制電路31 0更包括外接電源輪人控制電路他與_匯流排

540222 五、發明說明（7) 電源輪入控制電路4〇4。外接電源輸入控制 外接電源306以及高工作電壓元件組302麵接路而^刀匯别流與 排電源輸入控制電路404則分別與USB匯流排電源3〇8、低 a作電壓元件組3 〇 4以及外接電源輸入控制電路4 〇 2輕接。 S南工作電壓vh輸入電源輸入控制電路3 1 〇時，外接電源 輸入控制電路402係先使高工作電壓Vh輸入至高工作電壓 ^件組302，之後，外接電源輸入控制電路4〇2輸出控制信 號SON至USB匯流排電源輸入控制電路4〇4，用以允許USB ^ 流排電源輸入控制電路404使低工作電壓Vl輪入低^作^ 壓元件組304。 在本實施例中’由於掃描器30 0係同時與用以供應高 工作電壓VH之外接電源306以及供應低工作電壓\ iUSB匯 流排電源308耦接。故不需要經過電壓轉換的步^，來將 輸入電壓之電壓值轉換成掃描器内電子元件所需的工雷 壓，可減少掃描器3 0 0工作時所造成的不必要之功率損电 耗。如Λ，可避免功率損耗以熱能的形式散逸而使得貝掃描 器300内部元件產生熱飄移。進而造成内部元件之 號產生信號失真，影響到掃描器30 0之正常二 響掃描品質。 的 此外，藉由，源輸入控制電路31〇的控制，可先 工作電壓VH輸入高工作電壓元件組3〇2之後， ^ 電壓、輸入低工：電壓元件組3。4。當確定兩個不同」 作電源VH、VL穩疋供應之後’掃描器3〇〇才開始。 此，當使用者以正確的啟動程序操作掃描器時掃描

第10頁 540222 五、發明說明（8) 器300才能正常動作。以避免掃描器300内部元件的損壞， 延長掃描器30 0的使用壽命。 最後，本實施例之掃描器3〇〇係同時利用外接電源3〇6 以及U S B匯流排電源3 〇 8作；^ i处旦；*、店 ^ ^ ^ ^ ^电"作為其旎置來源。故外接電源30Θ 所輸出的南工作電壓VH僅僅用以提供高工作電壓元件組 302工作所需的能量。_然_匯流排的電源3G8也是來自 :卜：例如·個人電腦（Pc )。可是個人電腦（)通常 都會採 '高效率的電壓轉換裝置以輸出5VDC，而掃描器 3 00由於受到成本上的限制往往只採用簡單的電壓轉換裝 置。因此使用USB m流排的電源3 0 8所提供的5幫會比掃 描器3 0 0自行利用12¥1)(：以轉換產生5VDC來的有效律得多。 因此，雖然掃描器30 0内部的高工作電壓元件組3〇2、低工 作電壓元件組304所消耗的功率並沒有不同，可是如果將 提供USB匯流排電源308的個人電腦也考慮進來的話，本發 明除了可以降低掃描器3〇〇的操作溫度之外，更可以達到 提昇能源使用效率以節省總消耗能源的目的。 本發明所提出之構想不僅僅適用於掃描器。若其他電 子裝置其内部元件亦分別使用兩種工作電壓者，亦可同時 利用外接電源以及USB匯流排電源作為該電子裝置之工 電源。 【發明效果】 本發明上述實施例所揭露之同時利用外接電源與USB 匯流排電源之掃描器，可達到下列之發明效果： 第11頁 540222 五、發明說明（9) f :器不需要經過電壓轉換 電壓值轉換成掃描器内電子元件所入電壓之 :功率4貝耗。並且避免掃描件產麵壓，可 響到掃描器之正常動作。 疋件產生熱飄移，而影 藉由電源輸入控制電路的控制，可 確的啟動程序操作掃描器時，掃描器二用者以正 2因使用者，誤動作造成掃描器内；元：的』壞作。以避 描器的使用舞命。 、壤’雙長才帚 外接電源所輸出的高工作電壓僅僅 高工作電壓元件組工作所需 ^ l '、掃插器之 源之輸出功率，以達到節省Γ二目：此，可降低外接電 綜上所述，雖然本發明已以一較 然其並非用以限定本發明，任何孰 路如上 本發明之精神和範圍内，當可作：ηί者，在不脫離 本發明之保護範圍當視後附之申t專與潤飾，因此 準。 〒μ專利範圍所界定者為 第12頁 540222 圖式簡單說明 【圖式之簡單說明】 第1圖繪示傳統掃描器1 0 〇與外接電源1 0 6之耦接關係 之不意圖。 第2圖繪示傳統另一種掃描器2 〇〇與外接電源20 6之耦 接關係之示意圖。 第3圖繪示本發明所提出之同時利用外接電源3 〇 6與 USB匯流排電源308之掃描器3〇〇與外接電源30 6及USB匯流 排電源3 0 8之耦接關係之示意圖。 第4圖繪示電源輸入控制電路3丨〇之内部電路元件耦接 關係之示意圖。 【圖式標號說明】 1 0 0、2 0 0、3 0 0 :掃描器

102 ^ 202 104 、 204 106 >306 108 ^ 208 206 ^ 308 3 1 0 :電 S 402 :外 4 404 ： USB 、3 0 2 :高工作電 204、304 :低工作電 3 0 6 :外接電源 局工作電壓元件組 低工作電壓元件組 2 0 8 ·電壓轉換器 308 : USB匯流排電源 電源輸入控制電路 外接電源輸入控制雷 廳匿流排電源輸制入: J電路 入控制電路

第13頁

Claims (1)

1. 540222

   考同時利用外接電源與USB (Universal Serial Bus, USB )匯流；雷、、塔+， 匕机排電源之電子裝置，該電子裝置係分別與 一外接笔源及—U S R is、、六雨* a β匯机排電源耦接，其中，該外接電源 ^ f — 一工作電壓至該電子裝置，而該USB匯流排係 該電子裝置至少包括 其中之電子元件之工作電壓 其中之電子元件之工作電壓 輸出一第二工作電壓至該電子裝置， 下列部分： ^ 一第一工作電壓元件組 係為該第'一工作電壓； 一第二工作電壓元件組 係為該第二工作電壓；以及 電源輸入控制電路，分別與該外接電源、該USB匯 ^排電源、該第一工作電壓元件組以及該第二工作電壓元 2麵接，用以分別控制該第—工作電壓輸人該第一工作 $壓元件組，以及該第二工作電壓輸入該第二工作電壓元 件組； ▲其中，該電源輸入控制電路係先使該第一工作電壓輸 # =第工作電壓元件組之後，再使該第二工作電壓輸入 該第二工作電壓元件組。 2·如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該電 源輪入控制電路更包括： 一外接電源輸入控制電路，分別與該外接電源以及該 兮牮工作電壓兀件組耦接，肖以控制該第-工作電壓輸入 該苐一工作電壓元件組；以及 USB匯a排電源輸入控制電路，係分別與該匯流

   540222 六、申請專利範圍 排電源、該第 電路耦接， 元件組； 其中，當該第—工作電壓輸入該電源輸入控制電路 時，該外接電源輸入控制電路係先使該第一工作電 H i ί:壓元件組，< 後’該外接電源輸入控：電 路輸：-控㈣號至該USB匯流排電源輸入控制電路乂電 以允=_匯：排電源輪入控制電路 】 輸入該第二工作電壓元件組。 丨F电歷 3 ·如申請專利範圍第1 @ Μ、+、 _ 子裝置係為一掃描器。釣員所述之電子裝置’其中該電 4· 一種電子裝置，該電早赛番 及-匯流排耦接，#中該裝係上別與-外接電源 至該電子裝置，該匯流排係提供:U Η -工作電壓 作電壓至該電子裝置，該 、數位貝讯以及一第二工 …-第-工作電壓元件組y至少包括下列部分： 係為該第一工作電壓； 〃之電子元件之工作電壓 P 一第二工作電壓元件組，i A 系為該第二工作電壓；以及/、中之電子元件之工作電壓 一電源輪入控制電路，分 2、該第-工作電壓元件c外接電源、該匯流 J ’用以分別控制該第-工作J壓亥：二工作電壓元件'級執 魬，以及該第二工作電壓輪入=入該第一工作電壓元 其中，該電源輸入控制電=第二工作電壓元件組；

   電路係先使該第-工作電壓輪 540222

   六、申請專利範圍 入該第一工作電壓元件組之後，再使該第二工作電壓 該第二工作電壓元件組。 削 5·如申請專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該 源輸入控制電路更包括： 一外接電源輸入控制電路，分別與該外接電源以及該 第一工作電壓元件組耦接，用以控制該第一工作電壓輸二 該第一工作電壓元件組；以及 則 一匯流排輸入控制電路，係分別與該匯流排、該第二 工作電壓元件組以及該外接電源輸入控制電路耦接，用以 控制該第二工作電壓輪入該第二工作電壓元件組； 其中’當該第一工作電壓輸入該電源輸入控制電路 時，該外接電源輸入控制電路係先使該第一工作電壓輸入 至該第一工作電壓兀件組，之後，該外接電源輸入控制電 路輸出一控制信號至該匯流排輪入控制電路，用以允許該 第一工作電壓輸入a亥第二工作電壓元件組。

   第16頁