具有扫描器模块的多功能器件和图像扫描装置的制作方法

专利名称：具有扫描器模块的多功能器件和图像扫描装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及扫描器模块和采用该扫描器模块的图像扫描装置，具 体说，涉及能够在文档的预定区域上均匀分配照明的扫描器模块和采用该 扫描器模块的图像扫描装置。
背景技术：
图像扫描装置通常包括扫描器模块。扫描器模块包括数个组件。这些 组件包括，例如，传感单元、照明器、反射镜以及成像透镜。扫描是通过 照明器首先照明待扫描文档而执行。照明器中的光源通常是灯泡。在较新
的扫描器中的灯泡可以是冷阴极荧光灯(CCFL)或氙气灯，而较早的扫描 器可以具有标准焚光灯。具体地讲，照明器将来自照明器的光通过反射镜 反射到待扫描文档上。文档的图像被单个倾斜的镜或一系列镜反射。在某 些扫描器中，可能只有两个镜而其余的扫描器可能使用更多数量的镜。每 个镜略微弯曲以使图像聚焦并反射到更小的表面上。最后那个镜将图像反 射到透镜上。该透镜使图像聚焦穿过滤光器传到传感单元。用于扫描器模 块的光源有利地可以具有数个特征。例如，光源应当在纸上图像将被读取 的区域内提供充足的亮度。此外，光源还应当考虑到在文档上均匀分配照 明，以确保图像被恰当地扫描。
已经开发了各种类型的用以提供光的光源作为照明器的一部分。例如， 已经开发了 一种高亮度的发白光的二极管(LED )作为光源使用在扫描器模 块中。
基于待扫描的图像类型，用在扫描器模块中的传感器单元可以具有不 同的结构。例如，单行结构可以用来扫描黑白图像，而多行结构可以用来 扫描彩色图像。
图l是示出带有用于扫描彩色图像的普通彩色传感器单元的扫描模块 的实物电路图。如该图所示，传感器单元7包括以多行方式提供的彩色图像 传感器7a。这些彩色图像传感器7a可以根据各种被感应的颜色来布置。此外，各行彩色图像传感器7a以预定的距离彼此隔开。来自于文档l的预定扫描区 域A的图像通过成像透镜5聚焦在扫描器模块7上。为了恰当地扫描，均匀地 照明文档1上的扫描区域A是有利的。
扫描器模块的焦点位置是光从待扫描到传感器单元上的文档上反射处 的位置。理想地，扫描模块的焦点位置对所有扫描器来说都相同将是最有 利的。即焦点位置是扫描器模块的设计说明中指定那个。然而，由于扫描
器制造过程中引入的缺陷，实际的扫描器模块的焦点位置可能存在偏差。
图2和3是示出扫描器模块焦点位置偏差的示意图。参考图2和3，实线 表明理想地装配的扫描器模块的光路，其中各组件定位适当。即实线表明 想要的光路。然而，如图2所示，例如，反射镜ll可能在制造中或在扫描器 模块的正常操作中移位。因为这个移位，扫描器模块的焦点位置可能偏离 理想位置。
例如，如果反射镜11如图2所示那样移位或传感器单元25如图3所示那 样移位，则光可能经非正常光路L2和L4入射，而不是经理想光路L1和L3。
此外，或可选地，文档10上的焦点位置可能被扫描器模块的操作条件 影响。比如，如果扫描器模块在高温或低温环境特征下工作，例如，光学 元件的位置和/或尺寸可能受影响，导致光路的偏斜(draft)或偏差，这反 过来可能引起文档1上的焦点位置发生改变。
可以采用各种公知的技术，以尝试使扫描器模块焦点位置变化的影响 最小化。在一种技术中，尽管光路在可容忍的范围内有一些偏差，但仍能 维持横跨文档l的照明均匀性。比如，日本专利公开申请No.2004-170858(于 2004年6月17日公开)披露了一种采用传统LED作为光源的图像扫描器。参 考图4,传统图像扫描器包括安装在基底31上的第一LED 35a和第二LED 35b。 LED 35a和35b在X方向上彼此隔开。此外，第一和第二聚光透镜37a 和37b分别与第一LED35a和第二LED35b—起作为整体而提供。用第一和第 二聚光透镜37a和37b来聚光。第一和第二聚光透镜37a和37b布置成使从第一 和第二LED35a和35b发射的光在不平行于基底31法向的方向上传播。此外， 如图4所示，第一和第二聚光透镜37a和37b照明文档安放于其上的文档支架 39的预定位置C。
图5是一曲线图，示出在光源和聚光透镜按如图4所示的方式布置时文档表面上的照明分布。参照图5，附图标记I表示从第一LED 35a发射并被 第 一聚光透4免37a聚集以照明放置在文档支架39上的文档的光的照明分布。 附图标记II表示从第二LED 35b发射并被第二聚光透镜37b聚集以照明文档 表面的光的照明分布。附图标记III表示照明分布曲线I和II的总和。
参照I和II,照明分布在中心位置C具有最大值。在X方向上中心位置 C与光源35a和35b是等距离的。因此，根据由两个照明分布求和得到的曲线 III，在文档1上的照明分布相对于中心位置C大体上呈高斯分布。
虽然上述图像扫描器可用来扫描图像，但它具有多种缺点。比如，如 上所示，上述图像扫描器中的照明在文档的中心位置C处最大，而不是在文 档的较大区域上均匀分布。这会影响所扫描的图像的质量，因为通常需要 扫描文档的一个比C点更大的区域。所公开的扫描器模块配置成克服上述图 像扫描器的 一个或多个缺陷。

发明内容
本发明的 一个方面包括具有用于扫描图像的扫描器模块的多功能器 件。该具有扫描器模块的多功能器件包括配置为通过发射光到文档上用以 照明文档的照明器。照明器包括配置为发射光的光源和配置为引导从光源 发射的光用以照明文档上的至少两个区域的光导单元，文档上的至少两个 区域的中心位置彼此隔开。
本发明的另 一方面包括一种图像扫描装置。该装置包括具有扫描器模 块的多功能器件。具有扫描器模块的多功能器件包括设置为发射光到文档 上的照明器。照明器包括配置为发射光的光源和配置为引导从光源发射的 光用以照明文档上的至少两个区域的光导单元，文档支架上的至少两个区 域的中心位置彼此隔开。该装置还包括配置为处理通过具有扫描器模块的 多功能器件获得的图像的图像处理器。


结合相应附图，本发明的这些和其余特征从下述示例性实施例的描述 中将会更明显和易于理解，其中
图l是示出包括用于感应彩色图像的彩色传感器单元的扫瞄器模块的 示意图；图2是说明由于扫瞄器模块中的镜的位置和角度改变而导致聚焦位置 改变的示意图3是说明由于扫瞄器模块中的图像传感器的位置改变而导致聚焦位 置改变的示意图4是包括作为光源的传统发光二级管(LED)并用在扫瞄装置中的照 明器的示意图5是示出在如图4所示的照明器中文档上的照明分布的曲线图； 图6是表明用在根据本发明 一个实施例的图像扫描装置中的扫瞄器模 块的示意图7是表明用在根据本发明 一 个实施例的图像扫描装置中的照明器的 示意图8是表明用在根据本发明 一 个实施例的图像扫描装置中的照明器的 透视图9是如图8所示的照明器的截面图IO是表明用在根据本发明 一个实施例的图像扫描装置中的光导部件 宽度方向上的原稿表面上的光分布曲线图11是用在根据本发明 一 个实施例的图像扫描装置中的光导部件的反 射面的截面图12是用在根据本发明一个实施例的图像扫描装置中的光导部件的反
射面的示意性平面图13是表明用在根据本发明 一 个实施例的图像扫描装置中的光导部件
宽度方向上的原稿表面上的光分布曲线图14是根据本发明 一个实施例的光导部件的截面图15是根据本发明 一 个实施例的图像扫描装置的方块图16是表明用在根据本发明 一 个实施例的图像扫描装置中的照明器的
透视图17是图16中所示的标记"A"的放大透视图18是根据本发明 一个实施例的光导部件的截面图19是用在根据本发明 一个实施例的图像扫描装置中的照明器的示意
图20是用在根据本发明 一个实施例的图像扫描装置中的照明器的截面图21是用在根据本发明 一个实施例的图像扫描装置中的光导部件的平
面图22是用在根据本发明 一个实施例的图像扫描装置中的光导部件的平 面图；以及
图23是用在根据本发明一个实施例的图像扫描装置中的光导部件的平 面图。
具体实施例方式
下面，详细阐述本发明的示例性实施例，其实例在相应的附图中示出， 其中同样的附图标记始终表示同样的部件。
图6是示出根据一个实施例的扫描器模块10的光学布置的示意图。参照 图6,根据该实施例的扫描器模块10可以包括照射光到置于原稿板 (manuscript board ) 51上的目标(object) 55上的照明器100;接收从目标55反 射的光并把该光转换成电信号的图像传感器130;将从目标55反射的光导向 图像传感器130的多个反射镜140;以及布置在光路上图像传感器130的前方 以便光能够聚焦在图像传感器130上的聚焦透镜120 。
在扫描器模块10的上述元件中，图像传感器130基于通过聚焦透镜120 聚焦在图像传感器130上的光，读取目标55的图像信息。该图像传感器130 可以根据所需图像扫描应用提供多种传感元件布置方式。比如，图像传感 器130可以布置成单行或多行传感元件，用于扫描彩色图像红/绿/蓝或红/绿/ 蓝/黑白。
根据一个实施例，在目标55和聚焦透镜120之间可以提供多个反射镜 140。多个反射镜140反射来自目标55的光，以改变光的传播方向，从而在 有限的空间内留出预定的光路。为了示意，图6中示出了4个反射镜140，但 本领域技术人员应了解，反射镜140的数量可以在不脱离本发明范畴的情况 下改变。
扫描器模块10可以进一步包括孔(aperture)或者窗150,以调整向图像 传感器130传播的光。为此目的，所述光窗150置于照明器100和反射镜140 之间，以防止不需要的光传到图像传感器130。
图7是示出根据一个实施例的扫描器模块的照明器的光学布置的示意图，而图8是图7中照明器的透视图。
参考图5和6，照明器100通过沿副扫描方向(参见图10中的Y方向)发 射光来照明文件或者原稿板51。这个副扫描方向大致垂直于扫描器模块的 图像扫描方向(X方向)。该照明器可包括发射光的光源200，以及在副扫描 方向Y上纵向延伸并朝向原稿板51的光导单元210。
光导单元210通过漫射来自光源200的光而4巴光导向目标55。该光导单 元210包括一对朝向原稿板51的光导部件210A和210B,并且每个光导部件沿 副扫描方向(如图8中所示的Y方向)纵向延伸以限定光导单元的长度，同 时沿图像扫描方向(X方向)限定该光导单元210的宽度。
根据一个实施例,光源200可包括能够发射具有三原色(即红、绿和蓝) 波长带的光的发光二级管。该发光二级管可以是半导体元件，且与CCFL或 氣气灯相比能在相对较短的一段时间内产生充足的光。这样，扫描器模块 IO的启动时间能被缩短且能减少能量消耗。比如，根据本发明的一个实施 例，当发光二级管用作光源时，因为发光二级管是半导体器件，能在短时 间内，如liis,达到光输出的峰值，该光源的启动时间与利用CCFL作光源 相比可以更短，CCFL所需的启动时间会超过，例如，30秒。
此外，由于不像CCFL被高压(如几百或几千伏)驱动，发光二级管作 为光源比CCFL有优势，该半导体光源能被低压驱动，无需使用用来提升电 压和产生交流电的换流器(inverter)。因此，能降低生产成本并能提高空间 利用率。而且，由于省去了换流器，能够降低能量消耗。
此外，就CCFL而论低温时光的数量将减少，根据本发明一个实施例的 半导体光源能够在较宽的温度范围内保持相对稳定的光输出。此外，半导 体光源还能减少电磁波的数量，该电磁波可能是内部电路的噪音源。再者， 本发明一实施例的半导体光源比由细薄玻璃材料制成的CCFL更加耐用。
此外，所述发光二级管与CCFL相比可以具有更长的工作寿命(例如约数 十万小时)。此外，制造发光二级管可以不用汞(Hg)，而汞可能引起环境 问题。
虽然在上述实施例中使用能够发射具有三原色波长带的光的发光二级 管作为光源200,但是本发明的应用范围并不局限于此。比如，用于产生蓝 色的涂覆有荧光材料的发白光的二级管或用于产生白色的紫外线，也能用 作光源200。此外，除发光二级管之外的各种点光源也可选择性地用作光源200。
光导部件210A和21 OB转换从光源200发射的光的光路，以便光可以照 射到至少两个区域A，和A2上。光导部件210A和210B在图像扫描方向上彼此 隔开。为了方便，设在图像扫描方向一侧上的光导部件210A称作第一光导 部件，而设在图像扫描方向另一侧上的光导部件210B称作第二光导部件。 两个区域A!和八2的中心d和C2在图像扫描方向X上以距离d彼此隔开。因此， 光不但可以照射到置于原稿板51上的目标55的中心C上，而且可以照射到偏 离目标55中心C的目标55的预定区域上。
根据图5和6所示的实施例，照明器1 OO能将光照射到第 一和第二区域A, 和A2上，并且提供一对光导部件210A和210B用以将光引导至第一和第二区 域A,和A2上。此外，照明器100可进一步包括座(holder) 230，该座在当光 导部件210A和210B安装在光路中时能够引导光导部件210A和210B的安装 位置。
光导部件210A和210B可以具有在副扫描方向Y上延伸的细长形状，并 可包括透明材料，例如PMMA (聚曱基丙烯酸曱酯)。每个光导部件210A和 2IOB可具有入射面(incident surface)211、引导面213、反射面215和出射面 (exit surface ) 217。
来自光源200的光入射到入射面211上。该入射面211形成在光导部件 210A和210B的至少一个纵向端部上，且光源朝向入射面211。
例如，图9示出的入射面211形成在光导部件210A和210B的两个纵向端 部上。同样，根据图9所示的实施例，提供光源200以对应于形成在光导部 件210A和210B的两个纵向端部上的入射面211，以发射光到入射面211，从 而增加照明器100的光量。
当安装到所述座230内时，光导部件210A和210B被倾斜地布置，以便 从目标55反射的光不与光导部件210A和21 OB相干涉。也就是说，如图7所示， 从光导部件210A和210B发出的光的中心线相对于光的中心光轴Z倾斜。
图IO表明当光源以及光导部件210A和210B如图7布置时在光导部件 210A和21OB的宽度方向上待扫描文档表面上的光分布。
参照图10，附图标记251表示当光从第 一光导部件21 OA发出时置于原稿 板51上的原稿表面上的光分布曲线，而附图标记253表示当光从第二光导部 件210B发出时原稿板51上的光分布曲线。此外，附图标记255表示原稿板51上的总光分布曲线。
再参照图7，当光源200和光导部件210A和210B如图布置时，照射到原 稿板51上的光量在第一区域A,的中心d和第二区域A2的中心C2处最多。如 前所述，第一区域A,的中心C,和第二区域A2的中心C2的间距为d。参照曲线 251和253的总合曲线255，照射到第一和第二区域A,和A2上的光量在第一区 域A,的中心Q和第二区域A2的中心C2之间的区域内基本恒定。
具有上述结构的照明器100与传统照明器相比能够照射光到一个相对 较大的文档区域。因此，能够进行彩色扫描操作的扫描器模块10可以采用 该照明器IOO，并且构成扫描器模块10的光学元件可具有相对较大的装配公 差，因此能提高扫描器模块的生产效率。
根据一个实施例的扫描器模块10采用能够照射光到文档上相对较大区 域的照明器IOO,因此尽管在组装照明器100时反射镜140和聚焦透镜120可 能出现定位偏差，但图像传感器130的输出值可以保持均匀。出射面217朝 向原稿板51。通过反射面215和引导面213漫射和反射的光，可穿过出射面 217而输出。出射面217可起到将光聚焦到原稿板51上的聚光透镜的作用， 以便照射到第一区域A,中的光可呈高斯分布。根据该实施例，如图7所示， 出射面217设为具有预定曲率的弧形剖面凸透镜。
反射面215与出射面217布置成相对，以便漫射和反射穿过入射面211入 射的光，从而允许光均匀地穿过出射面217的整个表面而输出。为此，光优 选地在反射面215的整个区域受到漫反射。
根据一个实施例，如图11所示，反射面215可由多个反射槽215a和215b 形成，以便来自光源200的光容易受到漫反射。根据一个实施例，反射槽215a 和215b可具有三角形截面形状，以4巴在光导部件210A和21OB的纵向端部穿 过入射面211接收到的来自光源的光导向光导部件210A和210B的出射面 217。通过反射槽215a和215b向光导部件210A和210B的出射面217反射的光 量，可与反射槽215a和215b的三角形截面的高度H以及与三角形截面的侧边 的倾角6 1成比例地增加。因此，能通过适当调整反射槽215a和215b的三角 形截面的高度H和倾角6 1来调整从光导部件210A和210B发射的光量。
虽然上述实施例描述了在反射面215中形成的反射槽215a和215b具有 三角形横截面，但是本发明并不局限于此。比如，反射槽215a和215b可具 有弧形截面或者矩形截面。如图12所示，根据一个实施例的光导部件210A和210B的反射面215可 由第一和第二反射槽215a和215b形成，它们对称地形成同时沿光导部件 210A和210B的宽度方向倾斜。根据一个实施例，第一和第二反射槽215a和 215b可在反射面215上彼此交叉。
就上述设置，从光源200发射的光能被导向光导部件210A和210B的出 射面217，而同时通过第一和第二反射槽215a和215b横向漫射，因此当光在 光导部件210A和210B的纵向端部上穿过入射面211祐:接收时，光能够在光导 部件210A和210B的宽度方向上均勻分布。从上述可知，在光导部件210A和 210B的宽度方向上漫射的光量可与第一和第二反射槽215a和215b的倾角成 比例地增加。
图13是在用具有彼此对称分布但同时互不平行的第一和第二反射槽 215a和215b的光导部件210A和210B照明时，并且在从光导部件210A和210B 的纵向末端照射的光穿过出射面217发射时，横跨原稿板51宽度方向上的光 分布曲线图。
比较图13所示的光分布与图3所示的光分布，具有第一和第二反射槽 215a和215b (其互不平行地延伸且与反射面215的宽度有关，并且其能在光 导部件210A和210B的宽度方向上有效地漫射或散射光)的光导部件^OA或 210B,与如图l所示的传统光导部件l (其具有彼此平行地形成的多个反射 槽ld)相比，在横跨原稿板51的方向上能得到更加均匀的光分布。
虽然上述实施例作为说明性实例描述了由多个反射槽215a和215b形成 的反射面215可允许光受到漫反射，但本发明并不局限于此。比如，反射面 215可设为显微型透镜(micro-lens)形状或圓柱形形状。当反射面215具有 上述配置时，反射面215能散射入射光，以便光能够穿过出射面217均匀地 输出。在一个实施例中，光漫射材料，例如一种白色颜料，能够涂覆到反 射面215上，以便光能够从出射面217均匀地射出。
再参照图7，引导面213形成于光导部件210A和210B的两侧，以4更引导 入射光(其入射到入射面211中)，以使入射光能够通过内部全反射穿过基 本上整个出射面217区域而射出。
如图14所示，多个引导面213对称地形成于光导部件210A和210B的两 侧，以向光导部210A和210B的出射面反射光，该光以不同反射角度从反射 面215反射。如果多个引导面对称地形成于光导部件210A和210B的两侧，大而同时被引导面213反射，因此能够减少穿过引导面213从光导部件210A和 210B泄漏的光量。由于从反射面215反射的光又被引导面213再次反射，该 引导面213可与反射面215—起作为虚拟光源使用。因此，当穿过光导部件 210A和210B的出射面217射出光时，能通过适当调整引导面213的角度而调 整原稿表面上的光分布。
根据本发明的 一个实施例，引导面213可包括从反射面215的两侧延伸 同时相对于反射面215成钝角的第一引导面213a,以及从第一引导面213a延 伸同时相对于第一引导面213a成钝角的第二引导面213b。
如果第一和第二引导面213a和213b形成于光导部件210A和210B的两侧 上，从反射面215以相对较大的反射角反射的光，能被第一引导面213a向光 导部件210A和210B的出射面217反射，并且从反射面215以相对较小的反射 角反射的光，能被第二引导面213b向光导部件210A和210B的出射面217反 射，从而能减少光导部件210A和210B的光泄漏量。
为了使光损失最小化，从反射面215入射到第一和第二引导面213a和 213b上的光的入射角希望大于能保证光全反射的临界入射角6 2。
根据一个实施例，优选地，反射面215和第一引导面213a之间的夹角等 于或大于能保证光全反射的临界入射角6 2和90°角的和。此外，第一引导 面213a和第二引导面213b间的夹角也可设计成使从反射面215入射到第二 引导面213b上的光的入射角等于或大于临界入射角62。由于入射到第二引 导面213b的光的最小入射角，可对应于虚线L(图14所示)和光导部件210A或 210B的一侧的第二引导面213b之间的夹角，其中虚线L从光导部件210A或 210B另一侧作为反射面215与第一引导面213a间边界的边，延伸到作为第一 引导面213a与光导部件210A或210B的同侧的第二引导面213b间边界的边， 虛线L和第二引导面213b之间的夹角优选地等于或大于临界入射角6 2和 90。角的和。
如上所述，根据一个实施例，光导部件210A和210B可由聚曱基丙烯酸 曱酯形成，其临界入射角6 2可为41.8°。因此，反射面215和第一引导面213a 之间的夹角以及虚线L和第二引导面213b之间的夹角可做成等于或大于 131.8。。
根据本发明的一个实施例，虽然反射面215和第一引导面213a之间的夹角以及虚线L和第二引导面213b之间的夹角都被描述成等于或大于02+90。， 由于光可在反射面215上受到朗伯反射(Lambertian Reflection )，入射到第 一引导面213a上的光量可以相对较小。这样，才艮据另一实施例，可以通过 只将虛线L和第二引导面213b间的夹角设成大于临界入射角02和9O。角之和 来实现漫反射和光均匀分布。
根据一个实施例，光导部件210A和210B还可由除聚曱基丙烯酸曱酯以 外的材料形成。比如，光导部件210A和210B可选择性地由无色透明树脂形 成。根据树脂的类型，临界入射角能用Snell定律(Snell's law)算出。
图15是根据本发明 一个实施例的图像扫描装置的方块图。参照图15 ， 根据该实施例的图像扫描装置包括扫描器模块IO和处理由扫描器模块10获 得的图像的图像处理单元20。本发明的图像扫描装置可包括MFP (多功能 打印机)、复印机、传真机、扫描器或类似物。
已经描述了多种扫描器模块IO，并将在这里进一步描述。图像处理单 元20可包括至少一个文件形成单元21，其基于扫描器模块10的图像传感 器所获得的图像来形成图像文件；以及图像形成单元25，其基于图像传感 器获得的图像在打印介质上形成图像。文件形成单元21可以是微处理器、 微控制器或者类似物，包括用来执行一个或多个计算机指令的CPU,以从扫 描器模块10的图像传感器接收图像数据来执行形成图像文件的操作；并可 进一步包括用来存储一个或多个计算机指令的存储器，例如随机存取存储 器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存或者类似物。图像形成单元可包括 任一种打印机构，例如使用电子照相成像技术的机构，该机构可包括形 成潜像的感光部件，且该潜像被显影成转印和固定到打印介质(如一张纸) 上的调色图像；使用喷墨技术的机构，该机构包括将细小墨滴通过打印头 的喷嘴直接喷到纸或类似物上的喷墨打印头。
因此，如果图像扫描装置采用具有上述照明器100的扫描器模块10，则 以多行方式排列的图像传感器即使在光学元件(例如反射镜)依据各种外 部参数变得排列失准(out of alignment)也能输出均匀值。
虽然某些实施例，例如图8所示，被描述成包括通过座230安装在一起 的分离的光导部件210A和210B，但本发明并不局限于此。比如，根据一个 可选实施例，例如图16所示， 一对光导部件310A和310B可被挤压(extrude) 成一个整体，例如通过使用单个模型。图16示出了一种结构，其中，第一光导部件310A和第二光导部件310B 可在相对的末端处连接。如所示，第一光导部件310A和第二光导部件310B 作为一个整体挤压成型，或从同一个模型(例如通过注射成型工艺)挤压 成型然后装配到一起。向光导部件310A和3IOB照射光的光源也可与单个基 底(substrate) 360—起整体成型。此外，如图17所示，可提供联接结构370 于光源基底360以及光导部件310A和310B之间，以改善照明器100的装配过 程。如上所述的挤压成型和同时装配有助于进一步减少装配公差的问题、 简化装配工作和降低生产成本。
虽然如图14所示的第一和第二引导面213a和213b具有直线横截面形 状，但本发明并不局限于此。比如，根据一个可选的实施例，例如，如图 18所示，光导部件410A和/或410B的第一引导面413a可具有曲线形状，而光 导部件410A和410B的第二引导面413b可具有直线截面形状。
参照图7，虽然在该图中所表示和描述的漫反射只发生在光导部件210A 和210B的反射面215。但是，本发明并不局限于此。比如，根据另一实施例， 例如，如图19所示，反射部件535形成于光导部件510A和510B的反射面515 和引导面513中的至少一个上。参照图19,反射部件535分别形成于引导面 513和反射面515上。反射部件535可在如前所述的引导面513或反射面515上 通过形成反射槽结构而获得，或者，比如说，通过在引导面513或反射面515 上涂覆或印刷 一种具有在从光源500照射的光的波长段中约90%或更高高反 射率的材料而获得。这种具有高反射率的材料在本领域中是公知常识，因 此为简洁起见在这里就不详细描述。
此外，虽然图7以具有弓形的凸透镜形式表示了出射面217,但本发明 并不局限于此。比如，如图19所示，出射面可制成具有平面形状或菲涅耳 透镜(Fresnel lens )形式的平面透镜。
虽然图9表示了入射面211形成在光导部件210A和210B的两个纵向端 部上，但本发明并不局限于此。比如，根据一个实施例，例如，如图20所 示，光源600可只安装于光导部件610A和/或610B的一个纵向端部上，因此 在光导部件610A和/或610B的一个纵向端部上可只形成一个入射面611。在 这种情况下，在光导部件610A和/或610B的另一个纵向端部上可提供一反射 板631。因此，穿过入射面611或反射面615入射的光被反射到光导部件610A 和610 B中，乂人而防止乂人光源600照射的光穿过其它面而输出。此外，虽然图12表示了彼此交叉的第一和第二反射槽215a和215b作为 其中的一种可能照明模式，但本发明并不局限于此。比如，根据如图21所 示的一个实施例，反射面711的第一和第二反射槽711a和711b可为彼此不交 叉的形式，但沿着光导部件710A和710B交替地布置，以获得本发明预期的 相同的有益方面。
虽然根据至此所述的实施例，第一和第二反射槽215a和215b被描述为 横跨光导部件的长度具有相同的倾角。但本发明并不局限于此。在光导部 件210A和210B的纵向端部附近，原稿表面上的光分布在光导部件210A和 210B的宽度方向上可能不均匀。因此，根据一可选实施例，例如，如图22 所示，形成于反射面811内的第一和第二反射槽811a和811b的倾角从中心向 光导部件810A和810B的末端可逐渐增大。在这种情况下，在光导部件810A 和810B的端部，光也能被有效地漫射。
此外，从光导部件810A和810B的两个纵向端部射出的光量，可与形成 于光导部件810A和810B上的第一和第二反射槽811a和811b成比例地增大。 因此，如果第一和第二反射槽811a和811b的倾角如前述的从中心向光导部件 810A和810B的末端逐渐增大，那么从光导部件810A和810B的两个纵向端部 照射到目标55上的光量也增大。因此，从光导部件810A和810B的中心照射 到目标55上的光量与从光导部件810A和810B的两个纵向端部照射到目标55 上的光量之间可能存在差别。
为了处理上述差别，根据本发明的另一实施例，例如，如图23所示， 第一和第二反射槽911a和911b的倾角从中心向光导部件910A和910B的两个 末端逐渐增大，并且同时，第一和第二反射槽911a和911b之间的间距与第一 和第二反射槽911a和911b的倾角成比例地增大。在这种情况下，从光导部件 910A和910B的两个纵向端部射到目标上的光量能被减少，因此从光导部件 910A和910B的中心照射到目标55上的光量和从光导部件910A和910B的两 个纵向端部照射到目标55上的光量之间的差别就能被减少。
虽然已经描述了各种与CCDM相关的实施例，其中光源和多个反射镜 集成于单个模块中，但本发明还可应用于MMT (mirror moving type,镜移 动型)，其中一个光源和一个反射镜集成于单个模块中，且两个反射镜集成 于另 一模块中，因此这些模块包括能读取图像同时沿目标移动的反射镜。
虽然已经表示并描述了本发明的几个实施例，但本领域技术人员应当了解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例做出改变， 本发明的范围定义于权利要求及其等效物中。
权利要求
1. 一种具有用于为文档扫描图像的扫描器模块的多功能器件，包括配置为通过发射光到文档上用以照明文档的照明器，所述照明器包括配置为发射光的光源；和配置为引导从所述光源发射的光用以照明文档上至少两个区域的光导单元，所述文档上的至少两个区域的中心位置彼此隔开。
2. 如权利要求l所述的具有扫描器模块的多功能器件，其中，所述光导 单元包括配置为照明所述至少两个区域的多个光导部件。
3. 如权利要求2所述的具有扫描器模块的多功能器件，其中，每个光导 部件包括从所述光源发射的光入射到其上的入射面；配置为反射穿过所述入射面接收到的光的反射面；配置为基于全内反射引导入射光的引导面；以及配置为允许被反射面和引导面反射的光射出的出射面。
4. 如权利要求3所述的具有扫描器模块的多功能器件，其中，所述入 射面形成于所述光导部件的至少一个末端上。
5. 如权利要求4所述的具有扫描器模块的多功能器件，其中，所述入 射面形成于所述光导部件的一个末端上，并且在所述光导部件的另一末端 上提供有反射板，该反射板反射入射到入射面上的光或被反射面反射向光 导部件的光。
6. 如权利要求3所述的具有扫描器模块的多功能器件，其中，所述出 射面具有平面形状或用以聚焦射到文档上的光的聚光透镜形状。
7. 如权利要求3所述的真有扫描器模块的多功能器件，其中，所述反 射面在所述出射面对面，并且形成为具有形成于所述反射面上的锯齿状模 式、微型透镜模式和柱面透镜模式中的至少一种。
8. 如权利要求3所述的具有扫描器模块的多功能器件，进一步包括在 所述反射面和所述引导面的至少一个上的反射部件。
9. 如权利要求3所述的具有扫描器模块的多功能器件，其中，所述多 个光导部件作为一个整体挤压成型，以便其端部彼此连接。
10. 如权利要求2所述的具有扫描器模块的多功能器件，其中，所述照 明区域包括第 一 区域和第二区域，并且所述多个光导部件包括照明第 一 区域的第 一光导部件和照明第二区域的第二光导部件。
11. 如权利要求10所述的具有扫描器模块的多功能器件，其中，在所 述第 一和第二区域各自的中心位置处照明文档的光量最大。
12. 如权利要求ll所述的具有扫描器模块的多功能器件，其中，尽管 第 一 区域的中心位置和第二区域的中心位置之间有一距离，但照明所述第 一和第二区域的全部光基本上是均匀的。
13. 如权利要求12所述的具有扫描器模块的多功能器件，进一步包括 传感器单元，其中，所述传感器单元包括以多行方式提供的多个图像传感 器，所述图像传感器以预定距离彼此隔开。
14. 如权利要求13所述的具有扫描器模块的多功能器件，进一步包括 位于文档和成像透镜之间的多个反射镜，所述反射镜配置为反射来自文档 的光并改变来从文档传播过来的光的方向。
15. 如权利要求14所述的具有扫描器模块的多功能器件，进一步包括 位于照明器和多个反射镜之间的孔径光阑，该孔径光阑配置为调整向传感 器单元传播的光。
16. 如权利要求l所述的具有扫描器模块的多功能器件，其中，所述光 源包括发光二级管。
17. —种图像扫描装置，包括扫描器模块，该扫描器模块包括配置为通过发射光到文档上用以照明 文档的照明器，所述照明器包括配置为发射光的光源；和配置为引导从 所述光源发射的光用以照明文档上至少两个区域的光导单元，所述文档上 的至少两个区域的中心位置彼此隔开；和配置为处理由所述扫描器模块获得的图像的图像处理器。
18. 如权利要求17所述的图像扫描装置，其中，所述图像处理器包括 至少以下之一配置为从所获得的图像来创建图像文件的文件创建组件；配置为在打印介质上形成相应于所获得图像的打印图像的图像形成组件。
19. 如权利要求17所述的图像扫描装置，其中，所述被照明的区域包 括第 一 区域和第二区域，并且所述多个光导部件包括照明第 一 区域的第一 光导部件和照明第二区域的第二光导部件。
20. 如权利要求19所述的图像扫描装置，其中，在所述第一和第二区 域各自的中心位置处照明文档的光量最大。
21. 如权利要求20所述的图像扫描装置，其中，尽管第一区域的中心 位置和第二区域的中心位置之间有一距离，但照明所述第 一和第二区域的 全部光基本上是均匀的。
22. 如权利要求17所述的图像扫描装置，其中，所述光源包括发光二 级管。
全文摘要
本发明涉及一种具有扫描器模块的多功能器件和图像扫描装置。一种扫描器模块，包括配置为通过发射光到文档上用以照明文档的照明器。该照明器包括配置为发射光的光源；和配置为引导从光源发射的光用以照明文档上至少两个区域的光导单元，所述文档上至少两个区域的中心位置彼此隔开。
文档编号H04N1/024GK101415056SQ20081017567
公开日2009年4月22日 申请日期2008年7月10日 优先权日2007年7月11日
发明者金境禄 申请人:三星电子株式会社