[发明专利]具有扫描器模块的多功能器件和图像扫描装置

说明书

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荧光灯。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1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1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11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，经非正常光路L2和L4入射的光聚焦在传感器单元15和25上。

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1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LED35b。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LED 35a和第二LED35b一起作为整体而提供。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LED 35a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镜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。