TW563333B - Method to uniform the light source of scanner - Google Patents

Description

563333 五、發明說明（1) 本發明是有關於一種掃描器中光源均勻化之方法，且 特別是有關於一種藉由輔助光源來補償燈管兩侧光強度不 足的光源均勻化方法。 近年來’ 者電細性成的大幅進步，再加上網際網路 與夕媒體技術的南度發展’除了可以利用數位相機 (Digital Camera，DC )來直接擷取影像圖案之外，其他 有關任何文件或圖片的影像輸入作業，均需要透過光^掃 描器（Optical Scanner)來擷取文件或圖片上的類比影 像並轉換成數位说號加以輸出，故有助於使用者在電腦 或其他電子產品上，進行電子影像檔案之顯示、辨識 (0 C R、）、編輯、儲存及輸出等動作。依照文件影像的輸 入方式來作區分，光學掃描器係可分為掌上型掃描器、饋 紙式掃描器（Sheet Feed SCanner )、滾筒式掃描器 jDrum SCanner)及平台式掃描器（FUtbed 無論是掌上型掃描器、饋紙式掃描器、滾筒式 =千口式掃描器等類型的光學掃描器，均需要配設一 :之：以：出光線至文件表面’ i光線經過文件 雷；由光學掃描器内部之影像擷取元件所接收，而 =2Cha訊號出“其中影像擷取元件例如電荷麵 感測号Γ /evice，CCD)，或接觸式影像 益（Contact Image Sensor ， CIS)。 組之G考imA圖繪示的是習知掃描器中掃描模 之、、。構不意圖。一般來說，掃描模組10〇主要係由燈管

563333 五、發明說明（2) 102、鏡片1〇4、鏡片106、鏡片108、透鏡110、遽鏡H2之 光學系統、影像擷取元件1 14、類比/數位轉換器（A/D轉 換器）1 1 6以及控制電路板1 1 8所構成。 而掃描模組100掃描文件122 (包含圖片）之方式通常 係以燈管102射出之光照射欲掃描之文件122，並使文件受 照射後所產生之反射光，經過鏡片1 〇 4、鏡片1 〇 6以及鏡片 108反射之後，再以透鏡11〇聚焦於濾鏡1 12上。聚焦於渡 鏡112上之光線會藉由濾鏡112濾出為紅（R)、綠（G)、藍 (B)三種波長之色光，而投射在影像擷取元件11 4之對應單 元（cel 1)上。一般常見的影像擷取元件丨14例如為電荷搞 合元件（charge couple device，簡稱CCD )。 當影像擷取單元11 4上的對應單元接受光線照射後， 會產生對應之感應電壓，感應電壓會藉由類比/數位轉換 器11 6轉換為數位訊號，而此數位訊號最後會藉由控制電 路板118處理以輸出至個人電腦12〇，此輸出的影像即為掃 描模組100掃描文件122後輸出至個人電腦120之影像槽 案。 一般掃描器中的燈管102，在兩側的光強度通常比中 央的光強度來得低，這將會使得影像擷取元件114在掃描 同準位值（level)之圖表時，在中央產生的感測電壓 較南’而在兩側產生的感測電壓較低。換言之，燈管1 〇 2 光強度的不均勻將會導致影像擷取單元114在個人電腦12〇 上所輸出的影像會產生中央較亮，而兩側較暗的現象。 第1 B圖繪示的是習知掃描器中光線由燈管傳遞至影像

563333 五、發明說明（3) 擷取單元上之光路徑示意圖。請參照第㈣，&了上 :1〇2光強度不均句的問題之外，光線由燈管1〇2不 =至影像擷取單元114上之光路徑亦會對冑出影像產生 二響。由燈管1〇2中央傳遞至影像操取單元ιΐ4中央的光路 =S1會比Μ管1 G 2兩侧傳遞至影錢取單元u 4 =S2短一些’而傳遞至影像掏取單元u 先 先路徑⑻、S2)平方成反比。因 ^中 央與兩側的光強度設計十分均$ f P便燈s Ιϋζ在中 "4對同一準位值之文件十進ν:Λ η影像擁取裝置 側產生感測電壓不一致的問顴 U徠會有中央與兩 1 1 4名β ^ η ^ ,的問碭。換言之，當影像擷取元件 二會較？ 一二 圖表時，通常在中央產生的感測 11二Γ兩側產生的感測電壓會較低。 影印機之掃描器），將h =逮=描之掃描胃（如高速 對文件或圖片作高速播it明顯。其原因在於，當掃描器 其本身=以出;小。因'：在高速掃描之掃描器 或圖片時，中央感如带為小、又在掃描同一準位值之文件 下，此具有高速i二，f較高，兩側感測電壓較低的情況 較亮，而兩側描器，其輸出之影像，產生中央 有鑑於此，本：：；將更為明顯。 法，可以使得掃栌g ^供一種掃描器中光源均勻化之方 時，能夠接受相^ ★對同一準位值之文件或圖片進行掃描 一種掃描器二Ϊ光強度。 先源均勻化之方法，首先於掃描器中之

563333 五、發明說明（4) 燈管兩側各配置 正，在校正過程 得掃描器中之影 其中央與兩侧所 在本發明較 個發光二極體， 發光二極體模組 本發明較佳 在掃描模組校正 一準位值的文件 本發明較佳 如係藉由一脈波 來進行控制。 本實施例在 管）的電壓，再 光源）的電壓， 文件時在中央與 本實施例在 向調整燈管以及 掃描同一位準值 應電壓。 標號說明 1 0 0 ·掃描模組 102、200 :燈管 至少一 中調整 像擷取 產生的 佳實施 或是使 ，且輔 實施例 時一併 時，：能 實施例 調變裝 輔助光源，接著對掃描模組進行校 燈管及/或辅助光源的亮度，以使 兀件在掃描同一準位值之圖表時， 感測電壓一致。 例中’輔助光源例如為一個或是多 用包括有多個複合色發光二極體之 助光源例如與燈管光源相同色系。 中，燈官與輔助光源亮度的調整可 進行，務使影像擷取裝置在掃描同 夠產生相同的感應電壓。 中’通入辅助光源與燈管的電壓例 置（Pulse Wave Modulator ，PWM) ，行校正時，例如係固定一方（例如為燈 藉由脈波調變裝置控制通入另一方（輔助 以使得影像擷取單元在掃描同一位準值之 兩側能夠得到一致的感應電壓。 進行校正時，例如係藉由脈波調變裝置雙 輔助光源的電壓，以使得影像擷取單元在 之文件時在中央與兩侧能夠得到一致的感

563333 五、發明說明（5) 104、106、108 :鏡片 110 透鏡 112 滤·鏡 114 影像擷取元件 116 類比/數位轉換器 118 控制電路板 120 個人電腦 202 202a 體 較佳實施例 204 :發光二極體模組 極 、202b、202c、20 4a、20 4b、20 4c :複合色發光 請參照第1A圖以及第1B圖，基於目前一般掃描器 光源，雖燈管102為使用亮度均勻之冷陰極管，但由^ T之 燈管1 0 2之中央與兩側，其光成像路徑設計並不相同於$ 致當掃描器以掃描模組100中之影像擷取元114件開 文件（包含圖片）1 2 2中之相同準位（同一線上之顏 '描 灰階均相同）時，由燈管1 〇 2中央與兩側所射出之 透過鏡片106、108、透鏡110以及濾鏡112抵達影擷 件114。纟間，由燈管1()2中央射出光線所傳遞之光路徑= 將小於由燈管122兩侧射出光線所傳遞之光路徑§2，而 強度又與光路線距離平方成反比，因此，即使掃描器尤 燈管102為使用亮度均勻之冷陰極管，而當掃描器以影像 擷取π件114對相同準位值之文件（包含圖片）122作 時，影像擷取元件114在中央與兩側所接受之 田

五、發明說明（6) ，當掃描器以影像擷取元件114對相同準 士圖片掃描時，#中央與兩側所產生 :f。而本發明則是針對上述所提出。 描器中之光源，本發明將燈管之兩侧各增 此辅助光源例如為一顆或多顆之發光二極 數j複合色發光二極體之發光二極體模 我著亦可知’此輔助光源並不以此為限。 之色系例如與燈管光源相同。舉例來說， 掃描的掃描器中，由於其在掃描時，只需 fB )作為作為其感應電壓光源，因此， 管為白光（由R、G、B所合成）時，輔助 與此掃描器所需之色光相同，而並不需與 相同。而在一般作彩色掃描的掃描器中， 光源則必須與燈管色系相同。 相同，也就是說 位值之文件（包 之感應電壓並不 為了均勻掃 加了辅助光源， 體’或疋具有複 組，而熟悉此技 且辅助光源 在一般只作黑白 一種色光（R或G 當此抑描器之燈 光源之色系只需 燈管色系（白） 相反地，其輔助 在本發明較佳實施例中，本發明則是以具有複數個複 合色發光二極體之發光二極體模組，請參考第2圖，第2圖 繪不的是根據本發明較佳實施例中之光源兩侧強度補償結 構之示意圖。本發明將燈管2〇〇之兩側各增加了白色光之 發光二極體模組202、204 ,而發光二極體模組2〇2由複合 色發光二極體202a、202b以及2〇2c所組成，發光二極艘模 組204由複合色發光二極體2〇4a、204b以及204c所組成。 以此光源兩側強度補償結構為基礎，本發明所提出之 光源兩侧強度補償之方法可參考第3圖，第3圖繪示的是根 據本發明較佳實施例中之光源兩側強度補償之方法流程

咖Otwf.ptd 第9頁 563333 五、發明說明（7) 圖。 時J = m(warBingup)或啟動執行校正動作 件片操取裝置對相同準位之文 掃描器開始掃句話說4 m件中央與兩側所感應出:以二r;正 始進仃此光源均勻方法。 但的同時，亦開 當開始進行此光源均勾方 開始進行校正，此包括^"r田器中之掃描模組 文件（含圖κ影像擷取元件相同準位之 : i影像擁取元件對應此相同準位 中央：：側於所ί生之感應電壓。此為準位 ’比較衫像擷取元件其中央於兩側所接為夕止 度，也就是比較影像榻取元件其中央與兩 2之光強 電壓。此為步驟S303。 產生之感應 而在步驟S303中，熟悉此技藝者當然可知， 像擷取元件對應此相同準位之文件掃描時，其當影 所產生感應電壓，可藉由這些感應電壓之輸出來作_=侧 更進-步地說，可透過這些感應電壓經影像處理二 主機（例如是個人電腦）後，藉由主機螢幕顯 f至一 電壓經影像處理後所形成影像之亮度來判斷。/、&上感應 如果影像擷取元件中，其中央與兩側所產生之感應電 S98()twl'.ptd 第10頁 563333 發明說明（8) 壓一致，則此光源均勻化之方法完成。此為步驟S3〇4。 〇如果影樣擷取元件中，其中央與兩側所產生之感應電 壓不一致，則調整第2圖中之燈管2 〇 〇與其兩側發光二極體 模組202、204之亮度。其中，調整燈管2〇()與發光二極體 模組202、204亮度之方式，可以脈波調變（pulse wave modulator，簡稱PWM )之方式達成，也就是說，燈管2〇〇 與發光二極體模組202、204之控制電壓上可耦接脈波調變 裝置，藉由脈波調變裝置控制其控制電壓，以使影像擷取 元件對應此相同準位中央與兩侧所產生之感應電壓一致， 此為步驟S305。 而步驟S305中，調整燈管2〇〇與發光二極體模組2〇2、 2 04亮度之方式，則更包括雙向調整燈管2〇〇與發光二極體 模組202、204之亮度，或是先固定燈管2〇〇與發光二極體 模組202、204中其一之亮度（燈管2〇()亮度或是發光二極 體模組202、204亮度），再調整另一之亮度。 热悉上述技藝者可知，當雙向調整燈管2〇〇與發光二 極體模組202、2 04之亮度時，脈波調變裝置分別耦接於燈 管200之一組控制電壓與發光二極體模組2〇2、2〇4之一组 控制電壓上。 >而當固定燈管200與發光二極體模組2〇2、2〇4中其一 之焭度，再調整另一之亮度時，脈波調變裝置則只耦接於 燈管200之一組控制電壓上，或是只耦接發光二極體模组 202、204之一組控制電壓上。 、、 因此，本發明具有使掃描器掃描一文件（包含圖片）

563333 ，此相同 相同亮度 ，本發明 中之燈管 輔助光源 ’其中央 實現掃描 像之中央 明已以較 任何熟習 可作各種 之申請專 之優點 提出一 的兩側 之亮度 與兩側 器對相 與兩側 佳實施 此技藝 之更動 利範圍 準位所對應輸出之影像，在其兩侧 種光源 各配置 ，使影 所接受 同準位 的亮度 例揭露 者，在 與潤飾 所界定 兩側強 有輔助 像擷取 的光強 之文件 相同。 如上， 不脫離 ，因此 者為準 五、發明說明（9) 之相同準位時 與中央能具有 綜合上述 法，於掃描器 由調整燈管與 準位之文件時 此’本發明可 時，其輸出影 雖然本發 限定本發明， 和範圍内，當 範圍當視後附 度補償之方 之光源，並藉 元件掃描相同 度相同。因 或圖片作掃描 然其並非用以 本發明之精神 本發明之保護

563333 圖式簡單說明 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細 說明如下： 圖式之簡單說明： 第1 A圖繪示的是習知掃描器之結構示意圖； 第1 B圖繪示的是習知掃描器中光線由燈管傳遞至影像 擷取單元上之光路徑示意圖； 第2圖繪示的是根據本發明較佳實施例中之光源兩側 強度補償結構之示意圖；以及 第3圖繪示的是根據本發明較佳實施例中之光源兩侧 強度補償之方法流程圖。

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Claims (1)

1. 563333

   i · 一種掃描器中光源均勻化之方法，包括： 於該掃描器中之一燈管之兩側各提供至少一 源；以及 補助光 ^ 調整該燈管與該輔助光源之亮度，使該掃描器中 W像擷取元件掃描一相同準位之一圖表時，1中1 之— 所產生之感應電壓一致。 /、央與兩側 2·如申請專利範圍第1項所述之掃描器中光源均句 之方法’其中該辅助光源與該燈管光源為相同之一色二系化 3 ·如申請專利範圍第1項户斤述之掃描器中光源均句'化 =方法，其中調整該燈管與該輔助光源之亮度方式一— 波調變方式。 ❺一脈 之4 ·如申请專利範圍第1項戶斤述之掃描器中光源均勻化 方法’其中該輔助光源為/發光二極體。 之5 ·如申請專利範圍第1項所述之掃描器中光源均勻化 法’其中該輔助光源為一發光二極體模組。 之方6、·如申請專利範圍第5項所述之掃描器中光源均勻化 二去，其中該發光二極體模組包括有複數個複合色發光 之^如申請專利範圍第6項所述之掃描器中光源均勻化 决’其中該發光二極體模組為一白光二極體模組。 8·掃描器中掃描模組之光源校正方法，包括·· 於該知私器中之一燈管之兩側各提供至少一輔助光 源；以及 比較該掃描器之一影像擷取元件掃描一相同準位之一

   563333 六、申請專利範圍 圖表時，其中央與兩側之感應電壓對應於一主機所顯示之 —影像上之亮度，若不同，調整該燈管與該輔助光源之亮 度，使其中央與兩侧之感應電壓對應該影像上之亮度一 致。 9 ·如申請專利範圍第8項所述之掃描器中掃描模組之 光源校正方法，其中該輔助光源與該燈管光源為相同之一 色系。 I 〇 ·如申請專利範圍第8項所述之掃描器中掃描模組之 光源校正方法，其中調整該燈管與該輔助光源之亮度方式 為一脈波調變方式。 II ·如申請專利範圍第8項所述之掃描器中掃描模組之 光源校正方法，其中該輔助光源為一發光二極體。 1 2·如申請專利範圍第8項所述之掃描器中掃描模組之 光源校正方法，其中該輔助光源為一發光二極體模組。 1 3·如申請專利範圍第丨2項所述之掃描器中掃描模組 之光源校正方法，其中該為該發光二極體模組包括 個複合色發光二極體。 頁複數 14·如申請專利範圍第13項所述之掃描器中掃 之光源校正方法，其中該發光二極體模組為一、 模組。 ㈡7^ —極體 1 5 ' 一種掃描器中掃描模組之光源校正方法，包括· 於該掃描器中之一燈管之兩側各提供至少一· 源；以及 7 補助光

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   六、申請專利範圍 圖表時，其中央與兩側之感應電壓對應於一主機所顯示之 一影像上之亮度，若不同，雙向調整該燈管與該輔助光源 之亮度，使其中央與兩側之感應電壓對應於該影像上之直 度一致。 1 6·如申請專利範圍第1 5項所述之掃描器中掃描模M 之光源校正方法，其中該輔助光源與該燈管光源為相同之 一色系。 1 7·如申請專利範圍第1 5項所述之掃描器中掃描模組 之光源校正方法，其中調整該燈管與該輔助光源之亮度方 式為一脈波調變方式。 1 8·如申請專利範圍第1 5項所述之掃描器中掃描模組 之光源校正方法，莫中該輔助光源為一發光二極體。 1 9·如申請專利範圍第丨5項所述之掃描器中掃描模組 之光源校正方法，其中該輔助光源為一發光二極體模組。 、，20·如申請專利範圍第1 5項所述之掃描器中掃描模組 ίΐΐί正方法，其中該發光二極體模組包括有複數個複 合色發光二極體。 wI 21·如申請專利範圍第2〇項所述之掃描器中 之光源校正方法，纟中該發光二極體模組為一白光描二模二 模組。 性瓶 22· 一*種掃描器中掃描模組之光源校正方法，包括： 於該掃描器中之一燈管之兩侧各提供至· 源；以及 娜助九 比較遠掃描器之一影像擷取元件掃描一相同準位之一

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   ^、申請專利範圍 圖表時，其中央與兩侧之感應電壓對應於一主機所顯示之 —影像上之亮度，若不同，固定該燈管以及該輔助光源 間’兩者擇一之亮度，調整另一之亮度，使其中央與兩側 之感應電壓對應於該影像上之亮度一致。 23·如申請專利範圍第22項所述之掃描器中掃描模組 之光源校正方法，其中該輔助光源與該燈管光源為相同之 〜色系。 2 4 ·如申請專利範圍第2 2項所述之掃描器中掃描模組 之光源校正方法，其中調整該燈管與該辅助光源之亮度方 式為一脈波調變方式。 25·如申請專利範圍第22項所述之掃描器中掃描模組 之光源校正方法，其中該輔助光源為一發光二極體。 、26·如申請專利範圍第22項所述之掃描器中掃描模組 之光源校正方法，其中該輔助光源為一發光二極體模組。 、，2 7 ·如申請專利範圍第2 2項所述之掃描器中掃描模組 f光源校正方法，其中該發光二極體模組包括有複數個複 合色發光二極體。 、28·如申請專利範圍第27項所述之掃描器中掃描模組 =光源校正方法，其中該發光二極體模組為一白光二極體

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