扫描模块及使用该扫描模块的扫描装置.pdf

一种扫描模块及使用该扫描模块的扫描装置。扫描装置的壳体具有扫描平台，用以承载待扫描文件。扫描模块设置于壳体内，并且包括发光二极管光源、反射组件及光学模块。发光二极管光源用以发射光线，并且面向反射组件。反射组件用以反射光线，且由反射组件反射后的光线投射至待扫描文件。光学模块用以接收从待扫描文件反射的光线。在发光二极管光源发射的光线投射于待扫描文件之前，反射组件至少反射光线一次。

1.  一种扫描模块，包括：
发光二极管光源，用以发射一光线；
反射组件，所述的发光二极管光源面向所述反射组件，所述反射组件用以反射所述的光线，且所述反射组件反射后的所述光线投射至待扫描文件；以及
光学模块，用以接收从所述待扫描文件反射的所述光线；
其特征在于，从所述发光二极管光源发射的所述光线投射于所述待扫描文件之前，所述的反射组件至少反射所述光线一次。

2.  如权利要求1所述的扫描模块，其特征在于，自所述发光二极管光源发射出的所述光线以平行于所述待扫描文件平面的方向投射于所述反射组件。

3.  如权利要求2所述的扫描模块，其特征在于，所述扫描模块还包括：
承架，所述的发光二极管光源及反射组件设置于所述承架上，所述承架并且具有一开口，所述的发光二极管光源及反射组件对应设置于所述开口的两侧，以及所述的光学模块透过所述开口接收从所述待扫描文件反射的所述光线。

4.  如权利要求3所述的扫描模块，其特征在于，所述扫描模块还包括：
第一吸光片，设置于所述承架上，且位于所述发光二极管光源的上方；及
第二吸光片，设置于所述承架上，且位于所述反射组件的上方。

5.  如权利要求3所述的扫描模块，其特征在于，所述扫描模块还包括：
反光片，设置于所述承架上，并且位于所述发光二极管光源的一侧，所述反光片的反光面朝向所述发光二极管光源，所述反光片用以反射部分所述光线。

6.  如权利要求3所述的扫描模块，其特征在于，所述扫描模块还包括：
间隔物，设置于所述发光二极管光源及所述承架之间，用以调整所述发光二极管光源与所述承架之间的距离，以改变所述光线于所述发光二极管光源与所述反射组件之间的光路长度。

7.  如权利要求1所述的扫描模块，其特征在于，自所述发光二极管光源发射出的所述光线是以垂直于所述待扫描文件平面的方向投射于所述反射组件。

8.  如权利要求7所述的扫描模块，其特征在于，所述扫描模块还包括：
承架，所述发光二极管光源及反射组件设置于所述承架上，且所述反射组件设置在所述发光二极管光源的下方。

9.  如权利要求7所述的扫描模块，其特征在于，所述反射组件具有第一反射面及第二反射面，所述第一反射面邻接所述第二反射面；
其中，自所述发光二极管光源发射出的光线先经过所述第一反射面反射后，再经过所述第二反射面反射，接着才投射于所述待扫描文件。

10.  如权利要求9所述的扫描模块，其特征在于，所述第一反射面为平面式反射面或朝向所述发光二极管光源的凹面式反射面。

11.  如权利要求9所述的扫描模块，其特征在于，所述第二反射面为平面式反射面或朝向所述发光二极管光源的凹面式反射面。

12.  如权利要求9所述的扫描模块，其特征在于，所述第一反射面及所述第二反射面均为朝向所述发光二极管光源的凹面式反射面。

13.  如权利要求8所述的扫描模块，其特征在于，所述扫描模块还包括：
至少一个吸光片，设置于所述承架上邻近于所述发光二极管光源或邻近于所述反射组件之处。

14.  如权利要求1所述的扫描模块，其特征在于，所述反射组件具有光线匀化结构，形成于所述反射组件朝向所述发光二极管光源的表面，用以均匀化所述光线。

15.  如权利要求14所述的扫描模块，其特征在于，所述光线匀化结构包括多个网点。

16.  如权利要求15所述的扫描模块，其特征在于，所述发光二极管光源包括长条形电路板与多个发光二极管，这些发光二极管数组式地配置于所述长条形电路板上，所述些网点对应于配置有所述发光二极管之处的密度高于对应于无配置有所述发光二极管之处的密度。

17.  如权利要求14所述的扫描模块，其特征在于，所述发光二极管光源包括长条形电路板与多个发光二极管，这些发光二极管数组式地配置于所述长条形电路板上，所述的光线匀化结构包括至少凸块，所述凸块位于所述表面上对应于配置有所述发光二极管之处。

18.  如权利要求14所述的扫描模块，其特征在于，所述光线匀化结构包括多个反光凸点。

19.  如权利要求18所述的扫描模块，其特征在于，所述发光二极管光源包括长条形电路板与多个发光二极管，这些发光二极管数组式地配置于所述长条形电路板上，所述些反光凸点对应于配置有发光二极管之处的密度高于对应于未配置有发光二极管之处的密度。

20.  一种扫描装置，包括：
壳体，具有扫描平台，所述扫描平台用以承载待扫描文件；以及
扫描模块，设置于所述壳体内，所述扫描模块包括：
发光二极管光源，用以发射光线；
反射组件，所述发光二极管光源面向所述反射组件，所述反射组件用以反射所述光线，且所述反射组件反射后的所述光线投射至所述待扫描文件；及
光学模块，用以接收从所述待扫描文件反射的所述光线；
其特征在于，在所述发光二极管光源发射的所述光线投射于所述待扫描文件之前，所述反射组件至少反射所述光线一次。

21.  如权利要求20所述的扫描装置，其特征在于，自所述发光二极管光源发射出的所述光线以平行于待扫描文件平面的方向射向所述反射组件。

22.  如权利要求21所述的扫描装置，其特征在于，所述的扫描模块还包括：
承架，所述的发光二极管光源及反射组件设置于所述承架上，所述承架并且具有开口，所述发光二极管光源及反射组件对应设置于所述开口之两侧，以及所述光学模块透过所述开口接收从所述待扫描文件反射的所述光线。

23.  如权利要求20所述的扫描装置，其特征在于，自所述发光二极管光源发射出的所述光线以垂直于待扫描文件的方向射向所述反射组件。

24.  如权利要求23所述的扫描装置，其特征在于，所述扫描模块还包括：
承架，所述发光二极管光源及反射组件设置于所述承架上，且所述反射组件设置于所述发光二极管光源的下方。

扫描模块及使用该扫描模块的扫描装置
技术领域
本发明涉及一种扫描模块以及应用所述扫描模块的扫描装置，特别涉及一种以发光二极管数组作为光源的扫描模块及应用所述扫描模块的扫描装置。
背景技术
现今扫描仪无论在家庭或是办公室用途上，都占有相当重要的地位。扫描仪提供使用者扫描纸件的内容或图像，并且将扫描取得的纸件内容或图像以电子文件的形式显示及储存，以方便文件的传递以及图像的修饰等操作。
以平台式扫描仪为例，一般是将待扫描文件置放于透明的扫描平台上，并且由扫描仪中的扫描模块提供光线照射于待扫描文件，然后由光学模块接收由待扫描文件反射的光线，借以进行扫描操作。为降低扫描仪的功耗，以及提高光源的光学效率，近年来业界已发展出应用发光二极管数组取代冷阴极灯管，作为扫描仪光源的扫描仪。在应用发光二极管数组作为光源的扫描仪中，是将多个发光二极管排列设置于电路板上，并朝待扫描文件发射光线。
请参照图1，其展示已知的利用发光二极管作为光源的扫描仪的侧视图。扫描仪100中，扫描模块130设置在扫描平台111的下方，且扫描模块130包括发光二极管光源131、承架134及光学模块133。发光二极管光源131设置在承架134上，并且包括多个发光二极管，用以朝放置在扫描平台上111的待扫描文件P发射光线E。然而，由于发光二极管为点状发光光源，为了使待扫描文件P可均匀受光，在发光二极管光源131与待扫描文件P之间需要一段混光距离，以使多个发光二极管发射的光线E可充分混合，以达到均匀化的效果。此种由发光二极管光源131朝待扫描文件P发射光线E的方式，因为受限于必须使光线E的光路具有足够的长度，以使光线E均匀化，会大幅增加扫描模块130与待扫描文件P之间的距离。如此无法有效降低扫描仪100整体的高度，难以符合现今市场上对于电子产品薄化及小型化的需求。此外，此种仅利用增加混光距离来进行光线E均匀化的方式，仍无法有效使待扫描文件P受到均匀化光线的照射，进而影响成像的质量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种扫描模块以及应用所述扫描模块的扫描装置，扫描模块发射的光线在投射于待扫描文件之前先进行一次以上的反射，在相同光路长度的条件下，可减少光源与待扫描文件之间的垂直距离，进而降低扫描装置的整体高度及体积。
根据本发明的一个方面，提出一种扫描模块，包括发光二极管光源、反射组件以及光学模块。发光二极管光源用以发射光线，并且面向反射组件。反射组件用以反射光线，由反射组件反射后的光线再投射至待扫描文件。光学模块用以接收从待扫描文件反射的光线。从发光二极管光源发射的光线投射至待扫描文件之前，反射组件至少反射光线一次。
根据本发明的另一方面，提出一种扫描装置，包括壳体以及扫描模块。壳体具有扫描平台，用以承载待扫描文件。扫描模块设置于壳体内，并且包括发光二极管光源、反射组件及光学模块。发光二极管光源用以发射光线，并且面向反射组件。反射组件用以反射光线，由反射组件反射后的光线再投射至待扫描文件。光学模块用以接收从待扫描文件反射的光线。从发光二极管光源发射的光线投射至待扫描文件之前，反射组件至少反射光线一次。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合所附附图，作详细说明如下：
附图说明
图1是已知的利用发光二极管作为光源的扫描装置的侧视图；
图2是依照本发明第一实施例的扫描装置的示意图；
图3A是图2中反光组件及发光二极管光源的立体图；
图3B是图3A中光线匀化结构的另一实施方式的示意图；
图3C是图3A中光线匀化结构的再一实施方式的示意图；
图4是包括有间隔物的扫描模块的示意图；
图5是依照本发明第二实施例的扫描模块的示意图；
图6是图5中反射组件具有一个凹面式反射面时的示意图；以及
图7是图5中反射组件具有两个凹面式反射面时的示意图。
具体实施方式
依照本发明实施例的扫描装置中，扫描模块主要包括发光二极管光源、反射组件以及光学模块。发光二极管光源面向反射组件，用以朝反射组件发射光线。光线在投射至待扫描文件之前，先经由反射组件反射至少一次。当依照本发明实施例的扫描装置与已知的扫描装置具有相同光路长度时，本发明实施例中的扫描装置可缩减发光二极管光源与待扫描文件之间的垂直距离，进而降低扫描装置的高度。以下提出第一及第二实施例作为本发明的详细说明，此两实施例主要不同之处在于发光二极管光源及反射组件的配置方式。然而，此两实施例仅用以作为范例说明，并不会缩小本发明所要保护的范围。此外，实施例中的图示亦省略不必要的组件，以清楚显示本发明的技术特点。第一实施例
请参照图2，其展示的是依照本发明第一实施例的扫描装置的示意图。扫描装置200包括壳体210及扫描模块230。壳体210具有扫描平台211，用以承载待扫描文件P。扫描模块230设置于壳体210内，主要包括发光二极管光源231、反射组件232及光学模块233。发光二极管光源231用以发射光线L，并且面向反射组件232。反射组件232用以反射光线L，光线L经过反射组件232反射后，再投射至待扫描文件P。在本实施例中，如图2所示，光线L投射至待扫描文件P之前，反射组件232反射光线L一次。另外，光学模块233用以接收待扫描文件P的反射的光线L。光学模块233可包括诸如反射镜、透镜及影像感测的组件。
进一步来说，扫描模块230还包括承架234，如图2所示。发光二极管光源231及反射组件232设置在承架234上。待扫描文件P位于承架234上方。承架234具有开口234a，光学模块233透过开口234a接收从待扫描文件P反射的光线L。发光二极管光源231及反射组件232对应设置于开口234a的两侧。依照本实施例的光线L的行进方向来说明，发光二极管光源231发射的光线L，首先以实质上平行于待扫描文件P的平面的方向投射至反射组件232；接着，光线L由反射组件232经过一次反射之后，投射至待扫描文件P；而后，经由待扫描文件P反射后的光线L透过开口234a投射至光学模块233。相比于传统扫描模块的光源以直接朝待扫描文件发射光线的方式，本实施例的发光二极管光源231是以平行待扫描文件P的平面的方向发射光线L，可减小发光二极管光源231与待扫描文件P之间的距离，从而可降低扫描装置200的高度。再者，借由反射的方式将光线L投射至待扫描文件P，使得相对于现有技术具有较小高度的扫描装置200，可维持光线L由发光二极管光源231离开至抵达光学模块233中的影像感测组件的光路长度。
其次，请参照图3A，其展示的是图2中反光组件及发光二极管光源的立体图。本实施例中，反射组件232具有光线匀化结构242，用以均匀化光线L，并且形成于反射组件232朝向发光二极管光源231的表面232a。另外一方面，发光二极管光源231例如包括长条形电路板241与多个发光二极管243，这些发光二极管243数组式地配置于长条形电路板241上。本实施例中，光线匀化结构242可包括不反射或是低反射结构，例如是多个网点242a或是其它特殊图形，这些网点242a对应于配置有发光二极管243之处的密度，高于对应于未配置有发光二极管243之处的密度。如此可将点状发光的发光二极管243所发射的光线L进行均匀化，使得待扫描文件P受到均匀的光线L的照射，借以提高成像的质量。请参照图3B，其展示的是图3A中光线匀化结构的另一实施方式的示意图。光线匀化结构242’包括至少凸块242a’，凸块242a’位于反光组件232’的表面232a’上对应配置有发光二极管243之处。另外，吸光凸块242a’的形状及数量，本实施例不多做限制，凡是可均匀化光线L的凸块242a’的设计方式，均可应用于此。请参照图3C，其展示的是图3A中光线匀化结构的再一实施方式的示意图。光线匀化结构242”包括多个反光凸点242a”，这些反光凸点242a”对应配置有发光二极管243之处的密度，高于对应于无配置有发光二极管243之处的密度，用以将光线L由较强、较集中之处散射至两侧亮度较弱之处，以达到光线亮度的一致性。然而，对于本发明所属技术领域的技术人员，可知光线匀化结构242的设计并不限制于此。
另外，本实施例的扫描模块230除包括前述发光二极管光源231、反射组件232、光学模块233及承架234等组件之外，还包括第一吸光片235(1)、第二吸光片235(2)及反光片236。第一吸光片235(1)及第二吸光片235(2)设置于承架234上，且第一吸光片235(1)位于发光二极管光源231的上方，第二吸光片235(2)位于反射组件232的上方，如图2所示。第一吸光片235(1)及第二吸光片235(2)最好为黑色材质，用以吸收并且阻挡光线L经过反射之后产生的散射光线，避免散射的光线影响扫描质量。前述用以吸收散射光线的吸光组件亦可只使用第一吸光片235(1)或第二吸光片235(2)。
再者，反光片236设置于承架234上，并且位于发光二极管光源231的一侧，如图2所示。反光片236的反光面朝向发光二极管光源231，用以反射部分光线L，借以提供聚光的功能。如此可使发光二极管光源231提供的光线L，更有效率地投射至待扫描文件P上。本实施例中，是以反光片236设置于承架234的底面上为例；然而，反光片236设置的位置并不限制于此，凡是可将投射至反射组件232外的部分光线L(也就是无法利用反射组件232朝待扫描文件P反射的部分光线L)朝向发光二极管光源231反射者，均可适用于本实施例中。
另一方面，本实施例的扫描装置200中，扫描模块230还可包括间隔物。请参照图4，其展示的是包括有间隔物的扫描模块的示意图。扫描模块230’中包括有间隔物260，设置于发光二极管光源231及承架234之间。扫描模块230’可借由改变间隔物260的厚度，调整发光二极管光源231与承架234之间的距离d，借此改变光线L’于发光二极管光源231与反射组件232间的光路长度，以满足不同的产品需求。
上述依照本发明第一实施例的扫描模块230及应用所述扫描模块的扫描装置200，是沿平行于待扫描文件P平面的方向发射光线L，并且借由反射组件232将光线L朝向待扫描文件P反射。在维持相同光路长度条件下，可减少发光二极管光源231与待扫描文件P之间的垂直距离，从而降低扫描装置200的高度。此外，还可借由设置第一、第二吸光片235(1)、235(2)及反光片236于承架234上，来改善发光二极管光源231发射的光线L的利用效率，以及影像扫描的质量。另外，本实施例中扫描模块230是以包括发光二极管光源231、反射组件232、光学模块233、承架234、第一吸光片235(1)、第二吸光片235(2)、反光片236及间隔物260为例进行说明，然而本发明所述技术领域的技术人员可知，本实施例的扫描模块230中所包含的组件并不限制于此，还可包含其它常用的组件。
第二实施例
本实施例的扫描模块与依照本发明第一实施例的扫描模块230，不同之处主要在于发光二极管光源与反射组件的相对配置关系，以及反射组件的设计方式，其余相同之处不再加以赘述。另外，本实施例附图中与第一实施例的扫描模块相同的组件，则沿用相同的组件标号。
请参照图5，其展示的是依照本发明第二实施例的扫描模块的示意图。发光二极管光源231及反射组件432设置于承架434上。本实施例中，反射组件432设置于发光二极管光源231的下方，自发光二极管光源231发射出的光线F，是以实质上垂直于待扫描文件P的平面的方向投射于反射组件432。反射组件432具有第一反射面432a及第二反射面432b，第一反射面432a邻接于第二反射面432b。自发光二极管光源231发射出的光线F，首先经过第一反射面432a反射，接着再经过第二反射面432b反射，接着才投射至待扫描文件P，如图5所示。本实施例的扫描模块430，借由反射组件432反射光线F两次，借以加光线F由发光二极管光源231至光学模块233中影像感测组件的光路长度，并且可减少扫描模块430与待扫描文件P之间的垂直距离，进一步减少应用扫描模块430的扫描装置(图5中未示出)的高度。
图5所示的扫描模块430中，反射组件432的第一反射面432a及第二反射面432b分别以平面式的反射面为例。然而，在另一实施方式中，第一反射面432a及第二反射面432b可分别是凹面式反射面。请参照图6，其展示的是图5中反射组件具有一个凹面式反射面时的示意图。反射组件532的第一反射面532a为凹面式反射面，反射组件532的第二反射面532b为平面式反射面。另外，请参照图7，其展示的是图5中反射组件具有两个凹面式反射面时的示意图。反射组件632的第一反射面532a及第二反射面532b均为凹面式反射面。反射组件532及632，利用至少一个凹面式反射面将点状发光的发光二极管光源231所发射的光线F，集中朝向待扫描文件P投射，可缩小光线F投射于待扫描文件P的面积，增加光线F投射至待扫描文件P的均匀度，进一步提高光学效率。
此外，本实施例的扫描模块430亦可例如是包括至少吸光片435，设置于承架434上邻近发光二极管光源231或邻近反射组件432、532及632之处。吸光片435最好为黑色材质，用以吸收并阻挡散射的光线F，避免散射的光线F干扰光学模块233接收待扫描文件P的反射的光线F，从而可提升影像扫描的质量。
本实施例中反射组件432以具有一个第一反射面432a及一个第二反射面432b为例，然而本发明的技术并不限制于此。反射组件432也可具有两个以上的反射面，且此些反射面可分别为平面式反射面或凹面式反射面，以在光线F投射至待扫描文件P之前，反射光线F两次以上，更进一步增加光路的长度。此外，反射组件432的每一个反射面，也可分别形成光线匀化结构，用以均匀化光线F，以增加光线F投射于待扫描文件P的均匀度，从而可提升扫描质量。
上述依照本发明第一及第二实施例的扫描模块及应用所述扫描模块的扫描装置，发光二极管光源发射的光线先投射至反射组件，并且经由反射组件反射光线至少一次。如此不仅可维持光线的光路长度，而且可降低扫描模块与待扫描文件间的垂直距离，进一步降低扫描装置的高度。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例公开如上，但优选实施例并非用以限定本发明。本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的变形与修改。因此，本发明的保护范围当以后附的权利要求所界定的范围为准。
【主要组件符号说明】
100、200：扫描装置
111、211：扫描平台
230、230’、430：扫描模块
131、231：发光二极管光源
133、233：光学模块
134、234、434：承架
210：壳体
232、232’、432、532、632：反射组件
232a：反射组件的表面
234a、434a：开口
235’、435：吸光片
235a’：吸光片开口
235(1)：第一吸光片
235(2)：第二吸光片
236：反光片
241：长条形电路板
242、242’：光线匀化结构
243：发光二极管
242a：吸光网点
242a’：吸光凸块
260：间隔物
432a、532a、632a：第一反射面
432b、532b、632b：第二反射面
d：距离
E、F、L、L’：光线
P：待扫描文件