專利名稱：數(shù)組光源的排列最佳化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種數(shù)組光源的排列最佳化的方法，且特別是有關(guān)于一種可應(yīng)用于光學(xué)掃描模塊的數(shù)組光源的排列最佳化的方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)性能的大幅進(jìn)步，再加上因特網(wǎng)與多媒體技術(shù)的高度發(fā)展，除了可以利用數(shù)字相機(jī)(Digital Camera，DC)來(lái)直接擷取影像圖案之外，其它有關(guān)任何文件或圖片的影像輸入作業(yè)，均需要透過光學(xué)掃描儀(Optical Scanner)來(lái)擷取文件或圖片上的模擬影像，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)加以輸出，故有助于使用者在計(jì)算機(jī)或其它電子產(chǎn)品上，進(jìn)行電子影像文件的顯示、辨識(shí)(OCR)、編輯、儲(chǔ)存及輸出等動(dòng)作。依照文件影像的輸入方式來(lái)作區(qū)分，光學(xué)掃描儀可分為掌上型掃描儀、饋紙式掃描儀(Sheet Feed Scanner)、滾筒式掃描儀(Drum Scanner)及平臺(tái)式掃描儀(Flatbed Scanner)等。
無(wú)論是掌上型掃描儀、饋紙式掃描儀、滾筒式掃描儀或平臺(tái)式掃描儀等類型的光學(xué)掃描儀，均需要配設(shè)一光源，用以發(fā)出光線至文件表面，且光線經(jīng)過文件表面的反射之后，再由光學(xué)掃描儀內(nèi)部的感光器件(sensor)所接收，而轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)加以輸出，其中感光器件例如電荷耦合器件(Charge-Coupled Device，CCD)，或接觸式影像傳感器(Contact ImageSensor，CIS)。
以下僅以平臺(tái)式掃描儀為例，請(qǐng)參考圖1，其為公知的平臺(tái)式掃描儀的運(yùn)作示意圖。平臺(tái)式掃描儀的頂部配設(shè)有一透光文件平臺(tái)30，并于透光文件平臺(tái)30的下方配設(shè)有一可作往復(fù)移動(dòng)的光學(xué)掃描模塊10，而光學(xué)掃描模塊的頂部配設(shè)有光源(lamp)12及聚光板(reflector)14，用以發(fā)出光線至透光文件平臺(tái)30上的文件40，且光線在經(jīng)過文件40的表面反射之后，接著進(jìn)入光學(xué)掃描模塊10的內(nèi)部，并依序經(jīng)過反射鏡(mirror)16的反射及鏡頭(lens)18的會(huì)聚之后，而由光學(xué)掃描模塊10的內(nèi)部的感光器件20所接收，再轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)加以輸出。
就公知技術(shù)而言，傳統(tǒng)的光學(xué)掃描儀以燈管作為光源，但隨著發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)技術(shù)的高度發(fā)展，目前發(fā)出紅光、綠光、藍(lán)光及白光的LED均已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)，因而有以LED取代燈管作為光學(xué)掃描儀的光源的設(shè)計(jì)出現(xiàn)。請(qǐng)參考圖2，其為公知的線性LED光源的示意圖。公知以線性排列的方式，將多顆LED裝配于載板上，用以作為光學(xué)掃描儀于掃描時(shí)所需的光源。此處同樣以平臺(tái)式掃描儀為例，由于平臺(tái)式掃描儀的光學(xué)掃描模塊具有光源、聚光板、反射鏡、鏡頭及感光器件，然而各器件對(duì)于紅光、綠光及藍(lán)光的反應(yīng)(response)均不相同，如此將導(dǎo)致光學(xué)掃描模塊所掃描出的數(shù)字影像文件對(duì)于紅、綠及藍(lán)三原色的反應(yīng)，與實(shí)際文件表面的圖像之間產(chǎn)生些微的差異。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)組光源的排列最佳化的方法，主要以LED數(shù)組光源，用以作為光學(xué)掃描儀的光學(xué)掃描模塊的光源，并對(duì)應(yīng)光學(xué)掃描模塊的其它器件的對(duì)于光反應(yīng)的加總，而設(shè)定LED數(shù)組光源的排列分布，用以最佳化光學(xué)掃描儀的掃描影像的色彩均勻性，因而降低其與實(shí)際文件表面的圖像之間產(chǎn)生的色彩差異，進(jìn)而提升光學(xué)掃描儀的掃描影像的真實(shí)性。
基于本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提出一種數(shù)組光源的排列最佳化的方法，首先固定光學(xué)掃描模塊的其它器件的光反應(yīng)特性，并測(cè)得光學(xué)掃描模塊及LED數(shù)組光源的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的量測(cè)值，用以計(jì)算出其它器件的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的固定值，接著設(shè)定光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的最佳值，用以計(jì)算出LED數(shù)組光源的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的最佳值，并以此最佳值設(shè)定一組最佳化LED數(shù)組光源的排列方式，因而提升光學(xué)掃描模塊所掃描出的數(shù)字影像的色彩均勻性，進(jìn)而提升掃描影像的真實(shí)性。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例并配合所附圖標(biāo)，作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為公知的平臺(tái)式掃描儀的運(yùn)作示意圖；圖2為公知的線性LED光源的示意圖；以及圖3A～圖3C分別為三種LED數(shù)組光源的不同排列方式的示意圖。
標(biāo)示說(shuō)明10光學(xué)掃描模塊 12光源14聚光板 16反射鏡18鏡頭 20感光器件30透光文件平臺(tái) 40文件具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施例以平臺(tái)式掃描儀為例作說(shuō)明如下。平臺(tái)式掃描儀的頂部配設(shè)有一透光文件平臺(tái)，并于透光文件平臺(tái)的下方配設(shè)有一可作往復(fù)移動(dòng)的光學(xué)掃描模塊，而光學(xué)掃描模塊的頂部配設(shè)有LED數(shù)組光源及聚光板，用以發(fā)出三原色(紅、綠及藍(lán)色)的光線至一放置于透光文件平臺(tái)上的文件表面，在經(jīng)過文件表面的反射之后，再進(jìn)入光學(xué)掃描模塊的內(nèi)部，并依序經(jīng)過反射鏡的反射及鏡頭的折射之后，最后由感光器件所接收。
值得注意的是，由于光學(xué)掃描模塊的LED數(shù)組光源、聚光板、反射鏡、鏡頭及感光器件，各器件對(duì)于紅光、綠光及藍(lán)光的反應(yīng)均不相同，如此使得光學(xué)掃描模塊所掃描產(chǎn)生的數(shù)字影像，其對(duì)于紅、綠、藍(lán)三原色的色彩均勻度不佳，因而與實(shí)際文件表面的圖案之間具有較大的色彩偏差。因此，本發(fā)明按照不同光學(xué)掃描模塊的各器件對(duì)于各色光的反應(yīng)加總，而對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一組LED數(shù)組光源的排列方式，并可將之實(shí)際應(yīng)用于LED數(shù)組光源，故可使光學(xué)掃描模塊所掃描產(chǎn)生的數(shù)字影像，其對(duì)于紅綠藍(lán)三原色的色彩均勻度較佳，因而與實(shí)際文件表面的圖案之間具有較小的色彩偏差。
假設(shè)光學(xué)掃描模塊、LED數(shù)組光源、聚光板、反射鏡、鏡頭及感光器件的光反應(yīng)數(shù)組函依序?yàn)镾ystemRGBrespond,LampRGBrespond,reflectorRGBrespond,MirrorRGBrespond,LensRGBrespond]]>及SensorRGBrespond,]]>而上述各光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)之間的關(guān)系為
SystemRGBrespond=LampRGBrespond×reflectorRGBrespond×MirrorRGBrespond×]]>LensRGBrespond×SensorRGBrespond,]]>其中，光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的最佳值為(R，G，B)＝(1，1，1)。為了提高光學(xué)掃描模塊的色彩均勻性，本發(fā)明對(duì)應(yīng)聚光板、反射鏡、鏡頭及感光器件的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的加總，而對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一組最佳化的LED數(shù)組光源的排列方式，使得光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的(R，G，B)＝(1，1，1)。
承上所述，可預(yù)先固定聚光板、反射鏡、鏡頭及感光器件的光反應(yīng)特性，并令聚光板、反射鏡、鏡頭及感光器件的各個(gè)光反應(yīng)數(shù)組函的加總為一次系統(tǒng)(sub-system)的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)，即Sub-systemRGBrespond=reflectorRGBrespond×MirrorRGBrespond×]]>LensRGBrespond×SensorRGBrespond,]]>因此，當(dāng)光學(xué)掃描模塊在進(jìn)行第一次測(cè)試時(shí)，為了求得次系統(tǒng)的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)，可將次系統(tǒng)的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)取代聚光板、反射鏡、鏡頭及感光器件的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)，而得到SystemR1G1B1respond=LampR1G1B1respond×Sub-systemR1G1B1respond]]>其中經(jīng)過量測(cè)可得到光學(xué)掃描模塊及LED數(shù)組光源的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的量測(cè)值，即SystemR2G1B1respond]]>及LampR1G1B1respond,]]>因此，次系統(tǒng)的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)等于光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)除以LED數(shù)組光源的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)，即Sub-systemR1G1B1respond=SystemR1G1B1respond/LampR1G1B1respond.]]>為了對(duì)應(yīng)上述的次系統(tǒng)的光反應(yīng)特性，而計(jì)算出一組LED數(shù)組光源的排列方式，使光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)特性得以最佳化，也就是使光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的最佳值為(R，G，B)＝(1，1，1)，即SystemRGBrespond=System111respond.]]>因此，LED數(shù)組光源的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的最佳值為L(zhǎng)ampRidealGidealBidealrespond=System111respond/Sub-systemR1G1B1respond,]]>其中次系統(tǒng)的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的固定值Sub-systemR1G1B1respond]]>已由之前求得。
因此，經(jīng)過上述方程式的推導(dǎo)獲得LED數(shù)組光源的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的最佳值，再對(duì)應(yīng)此最佳值來(lái)獲得LED數(shù)組光源的最佳化排列方式，如此將使光學(xué)掃描模塊所掃描產(chǎn)生的數(shù)字影像具有較佳的色彩均勻性，因而降低其與實(shí)際文件表面的圖像之間產(chǎn)生的色彩差異，進(jìn)而提升掃描影像的真實(shí)性。
依照LED的顏色及數(shù)目的不同，使得LED數(shù)組光源具有非常多種排列方式，若以三色LED的排列為例，如圖3A所示，可將各色LED分組橫向線性排列于載板上，又如圖3B所示，亦可將各色LED分組縱向線性排列于載板上，再如圖3C所示，更可將各色LED交錯(cuò)排列于載板上。因此，本發(fā)明利用先前的算法，來(lái)得到LED數(shù)組光源的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的最佳值，再對(duì)應(yīng)此最佳值來(lái)提供一組最佳化數(shù)組光源的排列方式。此外，本發(fā)明除了可最佳化LED數(shù)組光源的排列以外，對(duì)于由多個(gè)點(diǎn)光源所組成的數(shù)組光源，本發(fā)明亦可最佳化此數(shù)組光源的排列，而提升光學(xué)掃描模塊所掃描出的數(shù)字影像的色彩均勻性。
綜上所述，本發(fā)明的數(shù)組光源的排列最佳化的方法先固定光學(xué)掃描模塊的其它器件的光反應(yīng)特性，并測(cè)得光學(xué)掃描模塊及LED數(shù)組光源的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的量測(cè)值，用以計(jì)算出其它器件的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的固定值，接著設(shè)定光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的最佳值，用以計(jì)算出LED數(shù)組光源的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的最佳值，并以此最佳值設(shè)定一組最佳化LED數(shù)組光源的排列方式，因而提升光學(xué)掃描模塊所掃描出的數(shù)字影像的色彩均勻性，進(jìn)而提升掃描影像的真實(shí)性。
雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)組光源的排列最佳化的方法，適用于一光學(xué)掃描模塊，其特征在于該光學(xué)掃描模塊具有一次系統(tǒng)及一數(shù)組光源，而該光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)矩陣函數(shù)等于該次系統(tǒng)的光反應(yīng)矩陣函數(shù)乘以該數(shù)組光源的光反應(yīng)矩陣函數(shù)，該數(shù)組光源的排列最佳化的方法包括固定該次系統(tǒng)的光反應(yīng)特性，而取得該光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的量測(cè)值及該數(shù)組光源的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的量測(cè)值；將該光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的量測(cè)值除以該數(shù)組光線的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的量測(cè)值，而取得該次系統(tǒng)的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的固定值；設(shè)定該光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的最佳值，并將該光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的最佳值除以該次系統(tǒng)的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的實(shí)際值，而取得該數(shù)組光源的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的最佳值；以及對(duì)應(yīng)該數(shù)組光源的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的最佳值，而最佳化該數(shù)組光源的排列。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)組光源的排列最佳化的方法，其特征在于該數(shù)組光源組成自復(fù)數(shù)個(gè)點(diǎn)光源。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)組光源的排列最佳化的方法，其特征在于該數(shù)組光源組成自復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)組光源的排列最佳化的方法，其特征在于該些點(diǎn)光源的色彩包括紅色、綠色及藍(lán)色。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)組光源的排列最佳化的方法，其特征在于該次系統(tǒng)包括聚光板，用以使該數(shù)組光源的光線朝同一方向射出。
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)組光源的排列最佳化的方法，其特征在于該次系統(tǒng)包括反射鏡，用以反射來(lái)自該數(shù)組光源的光線。
7.如權(quán)利要求1所述的數(shù)組光源的排列最佳化的方法，其特征在于該次系統(tǒng)包括鏡頭，用以折射來(lái)自該數(shù)組光源的光線。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)組光源的排列最佳化的方法，其特征在于該次系統(tǒng)包括感光器件，用以接收來(lái)自該數(shù)組光源的光線。
全文摘要
一種數(shù)組光源的排列最佳化的方法，適用于一光學(xué)掃描模塊，其具有一組數(shù)組光源及一組由其它器件所組成的次系統(tǒng)，首先固定光學(xué)掃描模塊的次系統(tǒng)的光反應(yīng)特性，并分別測(cè)得光學(xué)掃描模塊及數(shù)組光源的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的量測(cè)值，用以計(jì)算出次系統(tǒng)的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的固定值，接著設(shè)定光學(xué)掃描模塊的光反應(yīng)數(shù)組函數(shù)的最佳值，用以計(jì)算出數(shù)組光源的光反應(yīng)矩陣函數(shù)的最佳值，并對(duì)應(yīng)此最佳值而設(shè)定一組最佳化數(shù)組光源的排列方式。
文檔編號(hào)G02B26/10GK1527089SQ0310714
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2003年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者黃英俊, 黃志文 申請(qǐng)人:力捷電腦股份有限公司