TWM472370U - 具有兩截式導光柱之光源模組及使用其之掃描器光學組件 - Google Patents

Description

具有兩截式導光柱之光源模組及使用其之掃描器光學組件

本新型是有關於一種光源模組及使用其之掃描器光學組件，且特別是有關於一種具有兩截式導光柱之光源模組及使用其之掃描器光學組件。

發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)由於具有能量轉換效率高、省電、壽命長、體積小等優點，已經廣泛被應用當作光源。以掃描器而言，LED所發出的光線為點狀光，需要透過導光柱轉換成線狀光，才能提供掃描一原稿時所需要的照明光線。

一般導光柱係以導光為目的，所以幾乎皆為透明壓克力射出成型品，而射出成型品都有進澆點以利射出成型。以長條狀的導光柱而言，進澆點通常位於射出成型品的一端，以利設計者有效控制變形、紊亂及內應力的殘留等。這樣的導光柱如是使用在單側入光的的照明光源，進澆點的存在並不會影響導光柱的照明品質。

為使線型光源模組兩端的照明度更高，近來漸漸有人使用雙LED的光源模組，將LED放置在導光柱的兩端。但如此一來，導光柱必須進行額外加工修除有進澆點的一端，否則LED的光線無法有效率地射入導光柱中，間接影響導光柱的照明度。

因此，本新型之一個目的係提供一種具有兩截式導光柱之光源模組及使用其之掃描器光學組件，來提升線狀光源模組的整體亮度，以及方便生產者調整光源模組的光線亮度曲線以符合不同產品對光源亮度的需求。

為達上述目的，本新型提供一種光源模組，包含一支托座、一第一導光柱、一第二導光柱、一第一發光元件，以及一第二發光元件。第一導光柱及第二導光柱串連地安裝於支托座上，支托座局部包覆著第一導光柱及第二導光柱。第一導光柱具有一第一出光面，以及第二導光柱具有一第二出光面。第一發光元件鄰近第一導光柱之一第一終端設置，第一發光元件所發射的光線經第一導光柱的反射被轉換成由第一出光面射出之一第一線狀光。第二發光元件鄰近第二導光柱之一第一終端設置，第二發光元件所發射的光線經第二導光柱的反射被轉換成由第二出光面射出之一第二線狀光。

此外，本新型更提供一種掃描器光學組件，包含一殼體、上述光源模組、一反射鏡模組、一透鏡及一影像感測器。光源模組安裝於殼體上。反射鏡模組、透鏡及影像感測器設置於殼體中。光源模組將第一線狀光及第二線狀光照射在一原稿上，原稿所反射的光線經由反射鏡模組反射通過透鏡而到達影像感測器。影像感測器獲得一代表原稿之圖像之光學信號。

再者，本新型又提供一種掃描器光學組件，包含一殼體，以及設置於殼體中的一第一導光柱、一第二導光柱、一第一發光元件、一第二發光元件、一透鏡陣列以及一影像感測器。第一導光柱及第二導光柱串連地設置於殼體中。第一導光柱具有一第一出光面以及第二導光柱具有 一第二出光面。第一發光元件鄰近第一導光柱之一第一終端設置。第一發光元件所發射的光線經第一導光柱的反射被轉換成由第一出光面射出之一第一線狀光。第二發光元件鄰近第二導光柱之一第一終端設置。第二發光元件所發射的光線經第二導光柱的反射被轉換成由第二出光面射出之一第二線狀光。第一線狀光及第二線狀光照射在一原稿上。原稿所反射的光線通過透鏡陣列而到達影像感測器。影像感測器獲得一代表原稿之圖像之光學信號。

依據本新型光源模組及使用其之掃描器光學組件，利用兩截縮短的導光柱來配合雙側入光式設計，其變形翹曲量也相對容易控制，有利加大射出成型產品的生產裕度、提高良率，並具有自動化大量生產及成本降低的優勢。另外，於本新型中，射出成型的導光柱上無可避免的進澆點可不需要再加工，而能直接被組裝至光源模組中。這可以減少傳統導光柱的一端的進澆點需額外加工修除的成本。

DL‧‧‧縱長方向

L1‧‧‧直線

LB1、LB3‧‧‧光線

LB2、LB4‧‧‧線狀光

M‧‧‧原稿

1、1'、1"、1'''‧‧‧光源模組

10‧‧‧支托座

20‧‧‧第一導光柱

21‧‧‧第一出光面

22、32‧‧‧第一終端

23、33‧‧‧第二終端

24、34‧‧‧進澆點

25、35‧‧‧入光面

26、36‧‧‧倒角

30‧‧‧第二導光柱

31‧‧‧第二出光面

40‧‧‧第一發光元件

50‧‧‧第二發光元件

60‧‧‧消光元件

70、80‧‧‧反射層

90‧‧‧光反射結構

100‧‧‧掃描器光學組件

110‧‧‧殼體

120‧‧‧反射鏡模組

121、122、123‧‧‧反射鏡

130‧‧‧透鏡

140‧‧‧影像感測器

150、160‧‧‧側板

200‧‧‧掃描器光學組件

210‧‧‧殼體

230‧‧‧透鏡陣列

240‧‧‧影像感測器

圖1為依據本新型第一實施例之掃描器光學組件的立體圖。

圖2為圖1的掃描器光學組件的配置示意圖。

圖3為圖1的光源模組的立體圖。

圖4為圖1的光源模組的前視圖。

圖5為依據本新型第二實施例的光源模組的前視圖。

圖6為依據本新型第三實施例的光源模組的前視圖。

圖7為依據本新型第四實施例的光源模組的前視圖。

圖8為依據本新型的導光柱之光反射結構的示意圖。

圖9為依據本新型第五實施例之掃描器光學組件的配置示意圖。

本新型的光源模組採用串連排列的兩個導光柱來達到兩側入光的功用及上述目的。

圖1為依據本新型第一實施例之掃描器光學組件100的立體圖。圖2為圖1的掃描器光學組件100的配置示意圖。如圖1與圖2所示，本實施例的掃描器光學組件100包含一殼體110、一光源模組1、一反射鏡模組120、一透鏡130以及一影像感測器140。

光源模組1係安裝於殼體110上，用以提供一第一線狀光LB2及一第二線狀光LB4。反射鏡模組120、透鏡130及影像感測器140係設置於殼體110中。於本實施例中是以反射鏡模組120包含三個反射鏡121、122、123作為例子說明，但並非將本新型侷限於此，反射鏡的數目可以適當增減，甚至可以使用單一反射鏡。光源模組1將第一線狀光LB2及第二線狀光LB4照射在一原稿M上，原稿M所反射的光線經由反射鏡模組120反射通過透鏡130而到達影像感測器140，以及影像感測器140獲得一代表原稿M之圖像之光學信號。亦即，第一線狀光LB2照射在原稿M上以後，由原稿M反射至反射鏡122，在反射鏡122與121之間反射行進數次後，再由反射鏡122反射通過透鏡130而到達影像感測器140。於本實施例中，影像感測器140為電荷耦合元件影像感測器(Charge-coupled device(CCD)type image sensor)。

圖3為圖1的光源模組1的立體圖。圖4為圖1的光源模組1的前視圖。如圖3與圖4所示，光源模組1包含一支托座10、一第一導光柱20、一第二導光柱30、一第一發光元件40以及一第二發光元件50。再者，掃描器光學組件100更包含兩側板150、160，架設於殼體110上。

於本實施例中，第一發光元件40及第二發光元件50是以發光二極體作為例示但非限制性例子說明。第一發光元件40及第二發光元件50分別設置於兩側板150、160上。

第一導光柱20及第二導光柱30係串連地安裝於支托座10，排列在沿著支托座10之一縱長方向DL延伸之直線L1上。第一導光柱20具有一第一出光面21，第二導光柱30具有一第二出光面31。支托座10局部包覆第一導光柱20及第二導光柱30，並露出第一出光面21、第二出光面31。第一發光元件40鄰近第一導光柱20之一第一終端22設置。第一發光元件40所發射的光線LB1經第一導光柱20的反射被轉換成由第一出光面21射出之第一線狀光LB2。第二發光元件50鄰近第二導光柱30之一第一終端32設置。第二發光元件50所發射的光線LB3經第二導光柱30的反射被轉換成由第二出光面31射出之第二線狀光LB4。於本實施例中，第一導光柱20及第二導光柱30是由射出成型製程所形成，因此第一導光柱20之一第二終端23及第二導光柱30之一第二終端33分別形成有進澆點24、34。進澆點24、34是射出成型製程所需的，但也可經加工而被剪除。第一導光柱20之第二終端23係與第一導光柱20之第一終端22相對，以及第二導光柱30之第二終端33係與第二導光柱30之第一終端32相對。第一導光柱20之第一終端22及第二導光柱30之第一終端32分別形成有可透光的入光面25、35，以利第一發光元件40及第二發光元件50的光線LB1進入。

於本實施例中，第一導光柱20與第二導光柱30具有相等長度，所獲得的好處是第一導光柱20與第二導光柱30具有相同規格，因此可以大量生產並降低成本。例如習知A4尺寸掃描器光源模組所用的導光棒長度需達242mm，本實施例的第一導光柱20與第二導光柱30的長度 則不到121mm。導光柱尺寸較小，生產速度及良率皆可大幅提升。

圖5為依據本新型第二實施例的光源模組1'的前視圖。如圖5所示，本實施例的光源模組1'係類似於第一實施例，不同之處在於光源模組1'更包含一消光元件60，設置於支托座10之中段部，位於第一導光柱20與第二導光柱30之間，用以消除一部分從第一導光柱20之第二終端23以及從第二導光柱30之第二終端33發出的光線。如此，可以降低第一線狀光LB2及第二線狀光LB4於第二終端23、33的亮度。

圖6為依據本新型第三實施例的光源模組1"的前視圖。如圖6所示，本實施例的光源模組1"係類似於第二實施例，不同之處在於第一導光柱20之第二終端23以及第二導光柱30之第二終端33分別形成有倒角(chamfer)26、36，以提升第一線狀光LB2及第二線狀光LB4於第二終端23、33的亮度。此外，光源模組1"更包含反射層70、80，分別設置於倒角26、36上，用以反射第一發光元件40以及第二發光元件50所發射的光線。值得注意的是，反射層70、80不一定要存在，藉由適當的設計，亦可以使倒角具有反射面；再者，單一倒角26/36及對應的單一反射層70/80的存在亦可以達成本新型的效果。

圖7為依據本新型第四實施例的光源模組1'''的前視圖。如圖7所示，本實施例係類似於第一實施例，不同之處在於第一導光柱20的長度大於第二導光柱30的長度。因此，於一第一模式下，第一發光元件40及第二發光元件50皆發射光線；以及於一第二模式下，第一發光元件40發射光線，而第二發光元件50不發射光線。舉例而言，第一模式為全尺寸的掃描模式，因此第一發光元件40及第二發光元件50都必須發光。第二模式為小尺寸的掃描模式，只有第一導光柱20需發光，而第二導光柱30不需要發光。當掃描器只需要掃描小尺寸的文件時，可以僅控制第 一發光元件40發光，這樣可以發揮節約能源的效果。

圖8為依據本新型的導光柱20/30之光反射結構90的示意圖。如圖8所示，第一導光柱20與第二導光柱30之至少一者具有光反射結構90。光反射結構90用以將第一發光元件40、第二發光元件50所發出的光線LB1、LB3反射成線狀光LB2、LB4。

圖9為依據本新型第五實施例之掃描器光學組件200的配置示意圖。如圖9所示，本實施例係類似於第一實施例，不同之處在於第五實施例的掃描器光學組件200不具有第一實施例的反射鏡。因此，掃描器光學組件200包含一殼體210、前述光源模組1的第一導光柱20、第二導光柱30、第一發光元件40及第二發光元件50、一透鏡陣列230及一影像感測器240。於本實施例中，請配合參考圖3及圖4，第一導光柱20及第二導光柱30串連地設置於殼體210中。第一發光元件40鄰近第一導光柱20之第一終端22設置於殼體210中。第二發光元件50鄰近第二導光柱30之第一終端32設置於殼體210中。透鏡陣列230及影像感測器240係設置於殼體110中。透鏡陣列230為多個柱狀透鏡(rod lens)排列成一維陣列所組成。影像感測器240為一種接觸式影像感測器(Contact Image Sensor,CIS)。由第一導光柱20發出的第一線狀光LB2及由第二導光柱30發出的第二線狀光LB4照射在原稿M上。之後，原稿M反射的光線通過透鏡陣列230而到達影像感測器240。影像感測器240獲得代表原稿M之圖像之光學信號。

依據本新型光源模組及使用其之掃描器光學組件，利用兩截縮短的導光柱來配合雙側入光式設計，其變形翹曲量也相對容易控制，有利加大射出成型產品的生產裕度、提高良率，並具有自動化大量生產及成本降低的優勢。另外，於本新型中，射出成型的導光柱上無可避免的進 澆點可不需要再加工，而能直接被組裝至光源模組中。這可以減少傳統導光柱的一端的進澆點需額外加工修除的成本。

在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本新型之技術內容，而非將本新型狹義地限制於上述實施例，在不超出本新型之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本新型之範圍。

DL‧‧‧縱長方向

L1‧‧‧直線

1‧‧‧光源模組

10‧‧‧支托座

20‧‧‧第一導光柱

30‧‧‧第二導光柱

40‧‧‧第一發光元件

50‧‧‧第二發光元件

150、160‧‧‧側板

Claims (13)

1. 一種光源模組，包含：一支托座；一第一導光柱及一第二導光柱，串連地安裝於該支托座上，該第一導光柱具有一第一出光面，以及該第二導光柱具有一第二出光面，其中該支托座局部包覆該第一導光柱及該第二導光柱；以及一第一發光元件，鄰近該第一導光柱之一第一終端設置，其中該第一發光元件所發射的光線經該第一導光柱的反射被轉換成由該第一出光面射出之一第一線狀光；以及一第二發光元件，鄰近該第二導光柱之一第一終端設置，其中該第二發光元件所發射的光線經該第二導光柱的反射被轉換成由該第二出光面射出之一第二線狀光。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該第一導光柱之該第一終端及該第二導光柱之該第一終端分別形成有可透光的一入光面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該第一導光柱具有一第二終端及該第二導光柱具有一第二終端，該第一導光柱之該第二終端係與該第一導光柱之該第一終端相對，以及該第二導光柱之該第二終端係與該第二導光柱之該第一終端相對。
4. 如申請專利範圍第3項所述之光源模組，其中該第一導光柱之該第二終端以及該第二導光柱之該第二終端分別形成有一進澆點。
5. 如申請專利範圍第3項所述之光源模組，更包含：一消光元件，設置於該支托座之中段部，位於該第一導光柱與該第二導光柱之間，用以消除一部分從該第一導光柱之該第二終端以及從該第二導光柱之該第二終端發出的光線。
6. 如申請專利範圍第3項所述之光源模組，其中該第一導光柱之該第二終端以及該第二導光柱之該第二終端之至少一者形成有一倒角(chamfer)，以提升該第一線狀光或該第二線狀光於該第二終端的亮度。
7. 如申請專利範圍第6項所述之光源模組，更包含：一反射層，設置於該倒角上，用以反射該第一發光元件以及該第二發光元件所發射的光線。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該第一導光柱與該第二導光柱之至少一者具有光反射結構。
9. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該第一導光柱與該第二導光柱具有相等長度。
10. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該第一導光柱的長度大於該第二導光柱的長度；其中於一第一模式下，該第一發光元件及該第二發光元件皆發射光線；以及於一第二模式下，該第一發光元件發射光線，而該第二發光元件不發射光線。
11. 一種掃描器光學組件，包含：一殼體；如申請專利範圍第1至10項中之任一項所述之光源模組，安裝於該殼體上；以及一反射鏡模組、一透鏡及一影像感測器，設置於該殼體中，其中該光源模組將該第一線狀光及該第二線狀光照射在一原稿上，該原稿所反射的光線經由該反射鏡模組反射通過該透鏡而到達該影像感測器，以及該影像感測器獲得一代表該原稿之圖像之光學信號。
12. 如申請專利範圍第11項所述之掃描器光學組件，更包含二側板，架設於該殼體上，該第一發光元件以及該第二發光元件係設置該二側板上。
13. 一種掃描器光學組件，包含：一殼體；一第一導光柱及一第二導光柱，串連地設置於該殼體中，其中該第一導光柱具有一第一出光面以及該第二導光柱具有一第二出光面；一第一發光元件，鄰近該第一導光柱之一第一終端設置於該殼體中，其中該第一發光元件所發射的光線經該第一導光柱的反射被轉換成由該第一出光面射出之一第一線狀光；一第二發光元件，鄰近該第二導光柱之一第一終端設置於該殼體中，其中該第二發光元件所發射的光線 經該第二導光柱的反射被轉換成由該第二出光面射出之一第二線狀光；以及一透鏡陣列及一影像感測器，設置於該殼體中，其中該第一線狀光及該第二線狀光照射在一原稿上，該原稿所反射的光線通過該透鏡陣列而到達該影像感測器，以及該影像感測器獲得一代表該原稿之圖像之光學信號。