[发明专利]扫描装置及其发光结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光结构，尤其涉及一种应用于扫描装置的发光结构及具有该发光结构的扫描装置。

背景技术

随着科技发展的日新月异，计算机已是每个现代人生活上的必需品，无论于工作或是娱乐方面，计算机都扮演着非常重要的角色，使得与计算机息息相关的外围商品也进而蓬勃发展，例如扫描装置即是一种常用的外围设备。扫描装置主要的功能是进行影像撷取，用以将纸本文件的内容通过扫描的方式转换成电子文件，以便使用者传输、整理或保存。随着扫描装置技术的成熟，扫描装置也越来越普及化。

一般来说，扫描装置在进行图像数字化的过程中，首先会将光源发射的光线投射到欲扫描的纸本文件上，纸本文件在将投射到其上的光线反射至电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)上。由于纸本文件上不同的颜色与亮暗程度分别具有不同的光线反射能力，因此投射到纸本文件上的光线会形成强弱不等的反射光线，电荷耦合元件再将照射在其上的强弱不等的反射光线转换为计算机所能判别的数字数据，从而可撷取到纸本文件的影像。

扫描装置上的光源是影响扫描结果的关键因素之一，像是光源发射的光线若是不纯或偏色都会使得最后撷取的影像质量低弱或是具有暗纹。传统的扫描装置利用阴极射线管(CCFL)作为提供光线的来源，然而阴极射线管要到达有效的光源强度需要一段不算短的热机时间(约1～3分钟不等)，所以不符合现代生活分秒必争的需求，因此公知技术提出利用发光二极管(LED)数组来替代阴极射线管作为提供光线的来源，因其具有发光效率高、能量转换快、且更为省电的优点，中国台湾专利第544046号公告即为一明例。

请参阅图1与图2，图1为中国台湾专利第544046号公告所提出的光源结构的立体分解示意图，图2为图1所示光源结构的截面示意图。光源结构1包括光源体10与透镜体11，光源体10由多个发光二极管101所构成，该些发光二极管101以等距的方式直线排列于基板12上，而透镜体11呈一山洞形状且设置于该些发光二极管101的上方，其中，透镜体11的曲面镜面111依各种参数及光学公式设计。请参阅图3，其为图1所示光源结构的单一发光二极管所产生的光束的示意图。发光二极管101提供投射光，投射光经过被设计的曲面镜面111后向外呈近乎平行的方式发出，而均匀地照射至欲扫描的文件上，其均匀度及均匀带有效范围R皆比公知使用阴极射线管时提高。

请参阅图4A和图4B，其中图4A为理想的光照强度分布示意图，图4B为使用发光二极管作为光源的光源结构的光照强度分布示意图；其中，纵轴为光照度，横轴为多个发光二极管101的分布距离。理想状态下，在多个发光二极管101的分布距离内皆应提供相等强度的光照度，其如图4A所示；但以实际情况而言，多个发光二极管101的分布距离的两侧会依照光学中余弦四次方(cos⁴)定律使得光照度逐渐下降，如图4B所示区域A1与区域A2，此现象亦会发生于以阴极射线管作为发光源的扫描装置；再者，单一发光二极管101虽提供了具有均匀度的光照范围(如图3所示的有效范围R)，但由于该些发光二极管101之间具有间隔距离，且透镜体11的曲面镜面111的曲率一致，使得整体照射至欲扫描文件上的光照范围不均匀(具有暗纹)，且使用发光二极管101作为发光源的扫描装置会具有光照度波动震荡(Ripple)的现象，如图4B所示区域A3。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种应用于扫描装置的发光结构，尤其关于一种具有多个曲面的透镜的发光结构。

于一较佳实施例中，本发明提供一种发光结构，应用于扫描装置，扫描装置用以扫描文件而获得文件的影像，发光结构包括：

发光源，包括多个排列于同一直线的发光二极管，每一发光二极管产生投射至文件上的光束，其中，多个发光二极管产生的多个光束于文件上共同形成一光照范围；以及

透镜体，包括多个透镜单元，用以将多个光束传导至文件上，每一透镜单元对应一发光二极管并设置于所对应的发光二极管上方，其中，每一透镜单元包括一柱状部，且柱状部包括：

底部，黏贴于发光二极管上；以及

顶部，具有曲面，其中曲面具有横向曲率半径与纵向曲率半径。

于一较佳实施例中，多个发光二极管以相等的间隔距离排列，且每一透镜单元的曲面具有相同的横向曲率半径，以及每一透镜单元的曲面具有相同的纵向曲率半径。

于一较佳实施例中，多个发光二极管以相异的间隔距离排列，且每一透镜单元的曲面的横向曲率半径不同，以及每一透镜单元的曲面的纵向曲率半径不同。