应用具有自我集光效果的光源器件的扫描仪 【技术领域】
本发明涉及一种扫描仪,且特别涉及一种应用具有自我集光效果的光源器件的扫描仪。背景技术
近年来,随着数字科技的大幅进步,再加上国际互联网与多媒体技术的高度发展,许多影像均希望可以转换为数字影像来加以处理。于是,乃利用数字相机(Digital Camera,DC)来直接撷取实物景象,且以光学扫描仪(Optical Scanner)来撷取文件或图片上的影像,并将其转换为数字影像资料输出,以利于使用者在计算机或其它电子产品上,进行数字影像档案的显示、识别(OCR)、编辑、储存及输出等动作。
如依照文件影像的输入方式来作区分,可将光学扫描仪区分为掌上型扫描仪、馈纸式扫描仪(Sheet Feed Scanner)、滚筒式扫描仪(Drum Scanner)及平台式扫描仪(Flatbed Scanner)等。以平台式扫描仪而言,因欲扫描的文件或图片是放置于一透光平台上,再以移动扫描仪的光学扫描模块(chassis)的方式,来渐次完成文件或图片的完整影像的扫描。因此,平台式扫描仪中除了具有一光学扫描模块之外,另亦具备一传动机构,用以移动此光学扫描模块,以完成文件或图片的扫描。
请合并参考图1A、图1B所示,图1A是公知的平台式扫描仪的运作示意图,图1B则为其传动机构示意图。平台式扫描仪的顶部配设有一透光平台110,并于透光平台110地下方,配设有一可作往复移动的光学扫描模块120。光学扫描模块120包括光源器件130、光源器件固定座140、多个反射镜(reflector)160、镜头(lens)150及感光器件170。传动机构180则包括步进马达(motor)185、支撑架195、齿轮组190及传动皮带(未绘示)等。
如图1A所示,光源器件130用以发射光线至透光平台110上的文件115,且光线在经过文件115的表面反射之后,接着进入光学扫描模块120的内部,并依序经过反射镜160的反射及镜头150的折射之后,而由光学扫描模块120内部的感光器件170所接收,然后转换为数字讯号输出,并记录成为一数字影像资料。
接着请参照图1B,传动机构180中的步进马达185安装于支撑架195上,以提供一传动动力。由步进马达185所提供的传动动力经由齿轮组190的传递,以使得光学扫描模块120沿着扫描方向上完成文件扫描。
公知的光源器件130的结构如图2所示,由一灯管210及两侧的电极220所组成,灯管210内壁涂有萤光物质(未绘示),灯管210内并封有水银蒸气与一些稀有气体。当在两侧的电极220加上电压时,将在灯管210内产生加速电子,撞击灯管210内的水银蒸气与稀有气体,使其成为激态分子,当这些激态分子掉回基态时会释放出紫外线,紫外线撞击灯管210内壁的萤光物质以产生可见光源。然而,此种结构的光源器件130由于其光线散射特性,并不符合高速扫描及低曝光时间的扫描仪的发展需求。发明内容
有鉴于此,本发明提供一种应用具有自我集光效果的光源器件的扫描仪,其可将散射的光线先汇集成光束之后再行射出至文件的待扫描线上,故可有效提高照射在待扫描线上的光通量密度。
为实现上述目的,本发明提供一种应用具有自我集光效果的光源器件的扫描仪,适用于扫描一文件,其包括一光学扫描模块及一传动机构。其中,光学扫描模块具有一本身可自我集光的光源器件,此光源器件可将散射的光线先汇集成光束之后再行射出至文件的待扫描线上。而传动机构用以传动此光学扫描模块,以渐次完成扫描该文件。
上述的本发明,可以在该光源器件的灯管外壁或灯管内壁涂布全反射物质,但保留一开口,或将光源器件的灯管管壁处理成汇聚透镜型管壁,以将散射的光线先汇集成光束之后再行射出至该文件。且当以涂布全反射物质的方式实施时,为了考虑整个光学系统两侧的光通量的衰减将较中间为大,导致传送至感光器件的光通量密度会有不均匀的情形,故可在光源器件的灯管外壁或灯管内壁两端涂布较高密度的全反射物质。此外,亦可使用同样具有自我集光效果的第一辅助光源及第二辅助光源,分置于光源器件的两侧来弥补。当使用辅助光源时,则亦可更包括一控制电路,以便调整第一辅助光源及第二辅助光源的发光强度。
由上述说明可知,由于本发明提供的一种应用具有自我集光效果的光源器件的扫描仪,其可将散射的光线先汇集成光束之后再行射出至文件的待扫描线上,故可有效提高照射在待扫描线上的光通量密度。且当运用辅助光源时,还可有效改善照射于感光器件的光通量密度的均匀度。附图说明
为让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂,下文配合附图,作详细说明:
图1A是一种公知的平台式扫描仪的运作示意图;
图1B是一种公知的平台式扫描仪的传动机构示意图;
图2是一种公知的光源器件结构图;
图3是本发明较佳实施例的一种光源器件剖面示意图;
图4是本发明另一较佳实施例的一种光源器件剖面示意图;
图5是本发明较佳实施例的应用与运用辅助光源及控制电路示意图。
图中标记分别为:
110透光平台
115、550文件
120光学扫描模块
130、300、400、510光源器件
140光源器件固定座
150镜头
160反射镜
170感光器件
180传动机构
185步进马达
190齿轮组
195支撑架
210灯管
220电极
320全反射物质
330开口
340、430、570光束
350灯管外壁
360灯管内壁
410灯管管壁
420汇聚透镜型管壁
520第一辅助光源
530第二辅助光源
540控制电路
560待扫描线
580、590灯管端具体实施方式
请参考图3所示,其为根据本发明较佳实施例的一种光源器件剖面示意图。由图3中可知,此光源器件300为了达成本身具有自我集光效果,以将散射的光线先汇集成光束之后再行射出至待扫描文件,故除仍具有图2所述的灯管210、两侧的电极220、灯管内壁360涂布的萤光物质(未绘示)以及灯管210内封存的水银蒸气与一些稀有气体(未绘示)外,还在灯管外壁350上涂布一层全反射物质320,且在朝向文件(未绘示)的一侧留有一开口330,以供射出汇集的光束340。当然,本领域的技术人员也可将其涂布于灯管内壁360上。
当在此光源器件300的两侧的电极加上电压时,将在灯管210内产生加速电子,撞击灯管210内的水银蒸气与稀有气体,使其成为激态分子,当这些激态分子掉回基态时会释放出紫外线,紫外线撞击灯管内壁360的萤光物质以产生可见光源,这些可见光的光线将经由涂布于灯管210上的全反射物质320的反射,最后汇集成一光通量密度较高的光束340由朝向文件(未绘示)一侧预留的开口330射出,如图3所示。
请参考图4,其为根据本发明另一较佳实施例的一种光源器件剖面示意图。图4中显示,此光源器件400采用了与图3所示不同的作法,其为了达成本身具有自我集光效果,以将散射的光线先汇集成光束之后再行射出至待扫描文件上,乃将光源器件400的灯管管壁410处理成汇聚透镜型管壁420,以将散射的光线汇集成光束430射出。
请参考图5所示,将根据本发明较佳实施例的一种光源器件应用于扫描仪的示意图。图中显示,此光源器件510因已将散射的光线先汇集成光束570之后再行射出,故可有效提高照射于文件550的待扫描线560上的光通量密度。此外,为了考虑整个光学系统(请参考图1A)两侧的光通量的衰减一般均较中间为大,以致传送至感光器件的光通量密度会有不均匀的情形,故当以涂布全反射物质的方式来实施时,可在光源器件510的灯管外壁或灯管内壁两端(580及590)涂布较高密度的全反射物质,以预先提高光源器件510两端的光通量密度。当然,亦可使用同样具有自我集光效果的第一辅助光源520及第二辅助光源530,分置于光源器件的两侧来弥补。而当使用辅助光源时,亦可更包括一控制电路540,以便调整第一辅助光源520及第二辅助光源530的发光强度。
综上所述,本发明至少具有以下优点:
1.因光源器件本身即具有自我集光效果,可将散射的光线先汇集成光束之后再行射出至文件的待扫描线上,故可有效提高照射在待扫描线上的光通量密度。
2.因可调整提高光源器件两侧的光通量密度,故可有效改善照射于感光器件的光通量均匀度。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉该项技术的人员,在不脱离本发明的精神和范围内,所作的各种更动与润饰,均属于本发明的保护范围。