专利名称：产生均匀光线的扫描器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种扫描器，特别涉及一种能产生均匀光线的扫描器。
背景技术：
扫描器获取图像的方式是使用一发光装置将光线照射到待扫描的文件上，光线反射回来后再由一透镜组导引至一感光元件接收。由于纸张上较暗的区域反射较少的光，较亮的区域反射较多的光，而感光元件可以检测图像上不同区域反射回来不同强度的光，于是感光元件将反射光波转换为数字数据，用1和0的数字组合来表示，最后控制扫描器操作的扫描软体读入这些数据并重组为电脑图像文件。目前的扫描器大都以电荷耦合装置(Charge-Coupled Device，CCD)来作为感光元件，而以灯管作为发光装置来照亮需要扫描的文件，理想的发光装置需要有均匀的亮度分布，然而通常由于灯管的特性问题，镜头透光成像的问题，和灯管两端成像至电荷耦合装置两端较灯管中间成像至电荷耦合装置中间的距离较长等的缘故，造成电荷耦合装置接受到光线呈现中间部分会较亮，而二侧的部分则较暗的问题，为解决这个问题，通常会在灯管的后方加上一补光片，根据灯管的亮度曲线来设计补光片的颜色分布，使前方的电荷耦合装置能接收到均匀分布的光线。
参考图1，图1为公知补光片10的示意图。补光片10的颜色和材料是根据灯管的亮度曲线所设计，补光片10上包括一深色带14和一浅色带16，深色带14较浅色带16吸收更多的光线，而浅色带16则比深色带14可以将更多的光线反射回去，由于灯管中间部分较亮，而二端部分较暗，所以补光片10上的浅色区16配合灯管的亮度分布由补光片10的两端部分向中间部分逐渐递减，也就是补光片10的两端部分具有较多的浅色带16，而补光片10的中间部分具有较多的深色带14，如此灯管中间部分照射到补光片10中间部分的光线大都会被补光片10的深色带14所吸收，而灯管两端部分照射到补光片10两端部分的光线则会被补光片10的浅色带16所反射，利用安装在灯管后方的补光片10来帮助吸收和反射管所发出的光线，使得灯管的中间部分与两端部分经由透镜组照射到电荷耦合装置的光线亮度尽可能相等。
参考图2，图2为电荷耦合装置接收到的光线亮度的示意图。CCD1为理想的亮度曲线。CCD2为灯管的亮度曲线。CCD3为使用补光片10的亮度曲线。理想的亮度曲线介于亮度上限L+与亮度下限L-之间，超过亮度上限L+的曲线表示光线太亮，而低于亮度下限L-的曲线则表示光线太暗。灯管在未使用补光片10时，可以很明显的看出电荷耦合装置所接收的亮度曲线在灯管的两端部分严重的衰减，在使用补光片10之后，虽然灯管中间部分的亮度减弱，但仍维持在亮度下限L-之上，而原本灯管两端部分的亮度曲线严重衰减的情形也趋于平缓，甚至因为补光片10的关系在灯管两端部分形成了整个灯管的最亮处，所以补光片10改善了灯管的两端部分较暗的情形，但是电荷耦合装置所接收到整个灯管的亮度曲线仍然不够均匀。
由上述可知，扫描器使用灯管作为发光装置来照亮待扫描的文件，但是一般的灯管都存在着中间部分较亮而两端部分较暗的情形，所以通常会在灯管的后方加上补光片10来改善这个问题，使用补光片10后，电荷耦合装置接收到灯管中间部分的亮度将减弱，而灯管两端部分成为电荷耦合装置接收整个灯管亮度曲线的峰值，所以在使用补光片10后虽然解决了灯管两端部分较暗的问题，但是整个灯管的亮度分布仍然不均匀，而光线的亮度不均匀会导致扫描的品质下降。
发明内容
因此本发明的主要目的是提供一种能产生均匀光线的扫描器，以解决上述问题。
本发明提供一种扫描器，包括一用来产生光线的发光装置；一上面包括至少一突起并用来反射该发光装置传来的光线的补光片；一用来导引该发光装置和该补光片传来的光线的透镜组；和一用来检测该透镜组传来的光线的感光元件。
本发明的优选实施例还提供一种扫描器，该扫描器包括一用来产生光线的发光装置；一用来反射该发光装置传来的部分光线的补光片，该补光片上包括一深色带和二突起，该深色带的分布由该补光片的中间向两端递减，用来吸收该发光装置传来的部分光线，该二突起位于该深色带的二端，用来反射该发光装置传来的部分光线至该发光装置的两端；一用来导引该发光装置和该补光片传来的光线的透镜组；和一用来检测该透镜组传来的光线的感光元件。
图1为公知的补光片的示意图。
图2为电荷耦合装置接收到的光线亮度的示意图。
图3为本发明扫描器的示意图。
图4为本发明第一种补光片的示意图。
图5为本发明第二种补光片的示意图。
图6为电荷耦合装置接收到的光线亮度的示意图。
图7为电荷耦合装置接收到的光线亮度的示意图。
附图的符号说明10、24、32补光片14、34深色带16、36浅色带18文件20扫描器22灯管26透镜组28电荷耦合装置30、38突起具体实施方式
参考图3和图5，图3为本发明扫描器20的示意图，图4为本发明第一种补光片24的示意图，图5为电荷耦合装置28接收到的光线亮度的示意图。扫描器20包括一灯管22、一补光片24、一透镜组26和一电荷耦合装置28，扫描器20使用灯管22发出光线照射到一待扫描的文件18上，光线反射回来后再由透镜组26导引至电荷耦合装置28接收，电荷耦合装置28可以检测文件18上不同区域所反射回来不同强度的光。由于灯管22本身的发光亮度并不相同，通常灯管22的中间部分较亮，而两端部分较暗，所以需要使用补光片24来加强光线不足的地方，如图4所示，补光片24在相对于灯管22中间的部分设置了一突起30，突起30的坡峰位于灯管22的中央，左右的两个坡面向灯管22的两端延伸，利用这两个坡面可将灯管22中间较亮区域的部分光线反射至灯管22两端的较暗区域，使电荷耦合装置28能接收到亮度平均的光线。如图5所示，CCD1为理想的亮度曲线，CCD2为灯管22的亮度曲线，CCD4为使用补光片24后的亮度曲线，由图5可知，在使用补光片24后，改善了灯管22两端部分较暗的情形。
参考图6，图6为本发明第二种补光片32的示意图。虽然在补光片24后，灯管两端较暗的情形获得改善，但是电荷耦合装置28所接收到的光线亮度仍不均匀。如图6所示，在本发明的优选实施例中，补光片32上包括一深色带34和一浅色带36，而补光片32的两端部分另各包括一突起38，其中深色带34较浅色带36吸收更多的光线，浅色带36则较深色带34可以将更多的光线反射回去，所以补光片32上的浅色带36配合灯管22的亮度分布由补光片32的两端部分向中间部分逐渐递减。然而由于补光片32的深色带34与浅色带36的作用，电荷耦合装置28会在灯管22的两端部分接收到最大亮度的光线，所以在补光片32两端部分的相对应于最大亮度的位置上形成两突起38，用来反射部分光线至这两个位置的两旁，如此不论在灯管22的任何位置，电荷耦合装置28都能接收到亮度平均的光线。补光片32的突起部分38主要是用来将这个位置所接收到的光线部分反射到两旁，将光线较亮的区域的部分光线反射到光线较暗的区域，所以突起部分38可以是三角状的突起，也可以是圆弧状的突起。举例来说，扫描器20的平台约为A4(210mm×297mm)大小，灯管22长度为238mm，实际扫描区域为216mm。因为补光片32的深色带34和浅色带36使得电荷耦合装置28灯管22左右两端向内20mm处接收到的光线亮度最大，所以在补光片32左右两端向内20mm处向上突起2mm，形成一个三角状的突起38，向左向右都有一个坡度，水平长度15mm，突起38的坡面为浅色带36，如此可将灯管22照射这个位置的部分光线反射至两旁，也就是利用最大亮度处的光线来弥补亮度较暗处的光线，使得整个灯管22任何位置传到电荷耦合装置28的光线亮度接近。
参考图7，图7为电荷耦合装置28接收到的光线亮度的示意图。CCD1为理想的亮度曲线，CCD2为灯管22的亮度曲线，CCD5为使用补光片32后的亮度曲线。理想的亮度曲线介于亮度上限L+与亮度下限L-之间，由于灯管22的中间部分较亮，而两端部分较暗，在电荷耦合装置28所接收到的光线亮度曲线中就可以看出灯管22的两端部分的亮度曲线严重的衰减，但在灯管22的后方加上补光片32之后，由图7可知，电荷耦合装置28所接收到的光线亮度曲线明显的趋于平稳，只有在灯管22的两端部分有缓慢的衰减，而其它部分的亮度曲线则都介于亮度上限L+与亮度下限L-之间，相当地接近理想的亮度曲线。
由上述可知，补光片24上的突起30可用来反射光线，配合灯管22光线的分布，将较亮区域的部分光线反射至较暗区域，解决灯管22两端部分较暗的问题。而为使电荷耦合装置28接收到更均匀的光线分布，在本发明的优选实施例中，补光片32在由含深色带34和浅色带36所造成最大亮度的位置，也就是对应于灯管22两端的位置，分别设置一突起38，如此便可藉由突起部分38来调整深色带34和浅色带36所造成光线亮度分布不均匀的情形，将光线较亮区域的部分光线反射到光线较暗的区域。由电荷耦合装置28接收到的光线亮度曲线可知，在灯管22后方加上补光片32后，电荷耦合装置28接收到的光线亮度曲线与理想的亮度曲线非常接近，证明补光片32能有效的辅助灯管22发出均匀的光线，使电荷耦合装置28接收到接近理想的亮度曲线。
与公知技术相比，本发明补光片能辅助灯管发出均匀的光线，除了解决一般灯管中间部分较亮而两端部分较暗的问题之外，也使灯管照射至电荷耦合装置的光线亮度均匀。公知的补光片虽然改善了灯管两端部分较暗的情形，但是光线的亮度分布不均匀，使得电荷耦便装置接收到灯管的两端部分出现最大亮度，光线的亮度分布不均匀将影响扫描器的扫描品质。所以本发明补光片在两端部分各设有一突起，将出现最大亮度位置的部分光线反射至两旁，使得电荷耦合装置接收的亮度曲线接近理想状态，提高扫描器的扫描品质。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化和修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种扫描器，其特征在于包括一用来产生光线的发光装置；一在上面包括至少一突起并用来反射该发光装置传来的光线的补光片；一用来导引该发光装置和该补光片传来的光线的透镜组；和一用来检测该透镜组传来的光线的感光元件。
2.如权利要求1所述的扫描器，其特征在于该补光片包括一突起，所述突起位于该补光片的中间，用来将该发光装置传来的部分光线反射至该发光装置的两端。
3.如权利要求1所述的扫描器，其特征在于该补光片另包括一深色带，所述深色带由该补光片的中间向两端递减分布，用来吸收该发光装置传来的部分光线。
4.如权利要求3所述的扫描器，其特征在于该补光片包括二突起，所述两突起位于该深色带的二端，用来将该发光装置传来的部分光线反射至该发光装置的两端。
5.如权利要求1所述的扫描器，其特征在于该补光片上的突起是为三角状突起。
6.如权利要求1所述的扫描器，其特征在于该补光片上的突起是为圆弧状突起。
7.如权利要求1所述的扫描器，其特征在于为馈纸式扫描器。
8.如权利要求1所述的扫描器，其特征在于为平台式扫描器。
9.如权利要求1所述的扫描器，其特征在于该发光装置是为灯管。
10.如权利要求1所述的扫描器，其特征在于该感光元件是为电荷耦合装置。
全文摘要
一种扫描器，包括一发光装置、一补光片、一透镜组和一感光元件。该发光装置用来产生光线。该补光片上包括至少一突起，用来反射该发光装置传来的光线。该透镜组用来导引该发光装置和该补光片传来的光线。该感光元件用来检测该透镜组传来的光线。
文档编号G02B26/08GK1567023SQ0314236
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月10日 优先权日2003年6月10日
发明者王诤 申请人:明基电通股份有限公司