TWI387794B - 調整接觸式影像感測器模組使用之光源尺寸之方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種調整接觸式影像感測器模組之方法，且特別是一種調整接觸式影像感測器模組使用之光源尺寸之方法。
隨著光學技術的日益月新，接觸式影像感測器模組(Contact Image Sensor Module,CISM)，是光電產品中常見的一種影像感測器。傳統的接觸式影像感測器模組主要由發光二極體(Light emitting diode,LED)陣列、光學透鏡、光學感測器組成。當執行掃描任務時，發光二極體產生的光束照射到待掃描物上並被反射，反射光經由光學透鏡聚焦到與掃描幅面等寬的光學感測器上，由光學感測器將感測之光線強度轉化為類比電信號，經類比數位轉換器(Analog-to-digital converter,A/D converter)轉換成數位信號的形式輸出後，再經處理後即可形成被掃描物的完整圖像資訊。
由於接觸式影像感測器模組具有低功耗、體積小、重量小、曝光時間短以及無需預熱等特點，使其在高速影像輸入和攜帶型影像掃描設備中得到了廣泛應用。迄今，接觸式影像感測器模組甚至已整合在包含掃描器、傳真機及影印機等功能的多功能事務機(MFP,Multi Function Printer)中，更是構成複印、掃描、傳真等功能的主要資訊的輸入設備。
由於產業分工的緣故，接觸式影像感測器模組的製造商需要將製造完成的成品包裝後再送至組裝多功能事務機或是其它使用接觸式影像感測器模組的光學設備的廠商。而目前業界製作接觸式影像感測器模組之前會依照客戶所需要之導光板尺寸，先行光均勻度模擬。接下來將模擬的圖形(Pattern)出圖後，進行模仁加工。待加工完畢，還需量測加工成品是否如所模擬的圖形相當。之後在模仁上安裝模具，再行上模射出，並藉機調整射出機參數，當射出機參數達95%以上圖形複製率後，再將射出的導光板(light guide)安裝至所設計之光源基座上。最後再組裝到接觸式影像感測器模組上進行實機驗證光均勻度。直到符合所需光均勻度後，才宣告完成。換言之，如果在實機驗證光均勻度時，製造出的接觸式影像感測器模組未符合所需規格時，則廠商就必需重複模擬到組裝上實機驗證的過程，一直重覆測試到達到規格為止。這樣傳統的設計調整流程的缺點在於，整個流程一次只能設計一種尺寸，如客戶臨時需求其它尺寸的接觸式影像感測器模組，其製作製程需從模擬射出驗證重新開始。除此之外，廠商必須購置相關光學模擬軟體(例如：traspro light tool...等軟體)以及標準光輝度量測儀等硬體設備，再加上模具開模的成本，這導致相關開發所需設備成本高昂。如要自行投入開發接觸式影像感測器模組的光源之費用，不僅費用較高，且開發製程繁瑣還要花費較多時間。因此如何避免此問題的產生，是一個急待解決的問題。
有鑑於此，本發明之目的係開發一種成本低廉且流程簡單快速的調整接觸式影像感測器模組使用之光源尺寸之方法，以解決先前技術的問題。
本發明係提供一種調整接觸式影像感測器模組使用之光源尺寸之方法，其包含以下步驟：
(a)依據需求尺寸將一光源裁切，以便於收容於一接觸式影像感測器模組之一基架內；
(b)量測裁切後該光源的光均勻度值；
(c)依據量測後的光均勻度值以及一預設光均勻度，計算出一擴散片之透光率以及長度；以及
(d)將該擴散片黏貼在該接觸式影像感測器模組上，並對齊該光源末端。除此之外，本發明之方法另包含：
(e)量測已貼附該擴散片之該接觸式影像感測器模組的光均勻度；以及
(f)在步驟(e)之後，當測出之光均勻度不符該預設光均勻度，調整該擴散片之透光率。
依據本發明之實施例，其中計算該擴散片之透光率之步驟包含：選取該光源之未裁切側之平均最大光均勻度值，選取該光源之裁切側之最大光均勻度值，以及依據該光源之未裁切側之平均最大光均勻度值以及該光源之裁切側之最大光均勻度值決定該擴散片之透光率。
依據本發明之實施例，其中計算該擴散片之長度之步驟包含：選取略大於該光源之未裁切側之平均最大光均勻度值以及該光源之裁切側之最大光均勻度值之間的區域做為一參考區域，以及將該參考區域內之像素個數與單一像素長度之乘積作為該擴散片之長度。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參閱第1圖，第1圖係繪示本發明之接觸式影像感測器模組10。接觸式影像感測器模組10包含一光源12、複數個透鏡14、一基架16以及一擴散片20。接觸式影像感測器模組10可應用於一多功能事務機、一傳真機、一掃描器或一影印機等等光學設備。
當執行掃描任務時，光源12將光線射出至待掃描物上並被反射，反射光經由光學透鏡14聚焦到與掃描幅面等寬的光學感測器(光學感測器係位於光學透鏡14之內側，故第1圖並未繪示該光學感測器)上，由光學感測器將感測之光線強度轉化為類比信號，經類比數位轉換器(Analog-to-digital converter，A/D converter)轉換成數位信號的形式輸出後，再經處理後即可形成被掃描物的完整圖像資訊。
在接觸式影像感測器模組10之複數個透鏡14與基架16上，貼附有擴散片20，其目的係用來調整光源12射出光線所產生的不均勻亮度。在本實施例中，擴散片20的面積大小可視光源12的光均勻度(PRNU)值作調整。
請一併參閱第1圖和第2圖，第2圖係本發明之方法流程圖。本發明之方法包含下列步驟：
步驟102：將一標準尺寸光源12依據需求尺寸進行裁切，以便於收容於接觸式影像感測器模組10之基架16內。
步驟104：將裁切後的光源12組裝在接觸式影像感測器模組10之基架16內。
步驟106：量測裁切後光源12的光均勻度(PRNU)值。
步驟108：依據接觸式影像感測器測台實際量測的數值，以計算出擴散片20之透光率的數值，以及擴散片20所需要的長度。
步驟110：提供一符合計算出來的長度及透光度的擴散片20，並將其黏貼在光源12與透鏡14中間，並對齊光源12末端的基座16之擋牆16a。
步驟112：此時將貼好擴散片20的接觸式影像感測器模組10，再依測台量測光均勻度即可。
步驟114：如測出之光均勻度有些許誤差，再將擴散片20之透光率微調，再行黏貼測試直到符合所需之光均勻度為止。
請一併參閱第1圖至第5圖所示，第3圖係未貼附擴散片20之接觸式影像感測器模組10所量測之光均勻度之示意圖，第4圖係貼附擴散片20於接觸式影像感測器模組10上之俯視圖，第5圖係貼附擴散片20之接觸式影像感測器模組10所量測之光均勻度之示意圖。首先將一成本價格較低廉的標準尺寸光源12依據客戶的需求尺寸進行裁切，以收容於接觸式影像感測器模組10之基架16內(步驟102)。將裁切後的光源12組裝在接觸式影像感測器模組10之基架16內(步驟104)。利用接觸式影像感測器測台量測裁切後光源12的光均勻度(PRNU)值(步驟106)。光均勻度係以(最大亮度值LMAX
-最小亮度值LMIN
)/最小亮度值LMIN
×100%表示之。由於光源12被裁切的一側會有散射的現象發生，所以如第3圖所示，光源12並不會有一致的光均勻度，反而光源12被裁切的一側會有較高的光均勻度，所以必須適當地利用擴散片20來改善因散射造成的不均勻發光問題。接下來依據接觸式影像感測器測台實際量測的數值，以計算出擴散片20之透光率的數值，以及擴散片20所需要的長度。接下來依據接觸式影像感測器測台實際量測的光均勻度值，以計算出擴散片20之透光率的數值，以及擴散片20所需要的長度(步驟106)。請注意，如第3圖所示，先取得取樣點30以及基準點40的光均勻度。其中取樣點30係選取被裁切側具有最大光均勻度值，而基準點40則是選取未裁切側之平均最大光均勻度值。而擴散片20所需的透光率即等於100%-(取樣點30之光均勻度值-基準點40之光均勻度值)。另外，擴散片20所需黏貼長度即等於黏貼參考區域50之像素個數×單一像素長度。請注意，參考區域50係選取略大於光源12之未裁切側之平均最大光均勻度值以及光源12之裁切側之最大光均勻度值之間的區域。之後如第4圖所示，提供一符合計算出來的長度及透光度的擴散片20，並將其黏貼在光源12與透鏡14中間，並對齊光源12末端的基座16之擋牆16a(步驟108)。這是因為光源12的裁切側的散射現象較為嚴重，故選擇擴散片20加以抑制。為求謹慎，此時可再將貼好擴散片20的接觸式影像感測器模組10，再依測台量測光均勻度即可(步驟110)。如果測出之光均勻度有些許誤差，再將擴散片20之透光率微調，再行黏貼測試直到光均勻度如第5圖所示即可(步驟112)。
請注意，用於黏貼擴散片20和基座16的光學備膠長度與需與擴散片20相同，而寬度須與光源12寬度相同。
相較於習知技術，本發明裁切低價的標準光源之後，先行測試裁切後的光源的光均勻度。接下來，利用擴散片將光源被裁切一側的散射予以抑制，使得整個光源射出的光線有穩定的光均勻度。如此一來，即使需要變更接觸式影像感測器尺寸設計時，因為本發明係利用裁切可大量製造的標準光源再予以修正其光均勻度的方式，所以不需要像先前技術仍必須重新設計開模設計，故可節省大量的成本與時間。
雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改，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為準。
10．．．接觸式影像感測器模組
12．．．光源
14．．．透鏡
16．．．基座
20．．．擴散片
16a．．．擋牆
第1圖係繪示本發明之接觸式影像感測器模組。
第2圖係本發明之方法流程圖。
第3圖係未貼附擴散片之接觸式影像感測器模組所量測之光均勻度之示意圖。
第4圖係貼附擴散片於接觸式影像感測器模組上之俯視圖。
第5圖係貼附擴散片之接觸式影像感測器模組所量測之光均勻度之示意圖。
102、104、106、108、110、112、114‧‧‧步驟
Claims (4)
- 一種調整接觸式影像感測器模組使用之光源尺寸之方法，其包含：(a)依據需求尺寸將一光源裁切，以便於收容於一接觸式影像感測器模組之一基架內；(b)量測裁切後該光源的光均勻度值；(c)依據量測後的光均勻度值以及一預設光均勻度，計算出一擴散片之透光率以及長度；以及(d)將該擴散片黏貼在該接觸式影像感測器模組上，並對齊該光源之未裁切側之末端。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其另包含：(e)量測已貼附該擴散片之該接觸式影像感測器模組的光均勻度；(f)在步驟(e)之後，當測出之光均勻度不符該預設光均勻度，調整該擴散片之透光率。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中計算該擴散片之透光率之步驟包含：選取該光源之未裁切側之平均最大光均勻度值；選取該光源之裁切側之最大光均勻度值；以及依據該光源之未裁切側之平均最大光均勻度值以及該光源之裁切側之最大光均勻度值決定該擴散片之透光率。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中計算該擴散片之長度之步驟包含：選取略大於該光源之未裁切側之平均最大光均勻度值以及該光源之裁切側之最大光均勻度值之間的區域做為一參考區域；以及將該參考區域內之像素個數與單一像素長度之乘積作為該擴散片之長度。
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