專利名稱：光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線性光源裝置，特別是涉及一種具有表面固晶型(surface mounting device type；SMD)發(fā)光元件的線性光源裝置。
背景技術(shù)：
一般影像擷取裝置，例如掃描儀，是利用一種光源裝置以產(chǎn)生掃描所需的光源，用以照射至欲掃描的稿件上，由影像擷取裝置接收經(jīng)稿件透射或反射的光，以擷取欲掃描稿件的影像，并將擷取的資料傳回至個(gè)人計(jì)算機(jī)等進(jìn)行影像處理。用以照射稿件的光源裝置，一般而言產(chǎn)生的光源為線性光源，且此光源在掃描過程必須提供一個(gè)穩(wěn)定不隨時(shí)間變化亮度的光源。再者，在掃描過程此光源不同發(fā)光位置的光亮度差異也不能太大，以確保被擷取影像的亮度正確、不失真，尤其欲掃描影像為彩色影像時(shí)，此光源必須提供一穩(wěn)定的白色光源，如此所擷取的影像在亮度、色彩的穩(wěn)定度與欲掃描稿件的還原程度各方面都達(dá)到高品質(zhì)。
一般使用的掃描光源為冷陰極燈管(cold cathode fluorescent lamp；CCFL)或者為一條列狀的發(fā)光二極管(light emitting diode)光源模塊。參照?qǐng)D1A及圖1B，以冷陰極燈管10為光源時(shí)，由于其光源無方向性地往四面八方發(fā)散16，故以一柱狀的凹面反射片12聚集所產(chǎn)生的光線14，并照射至欲掃描稿件上。再者，冷陰極燈管10使用時(shí)，須先將冷陰極燈管10先進(jìn)行熱機(jī)，等待冷陰極燈管10的發(fā)光情形穩(wěn)定后，才能執(zhí)行掃描動(dòng)作，以擷取所欲掃描的影像。冷陰極燈管10的平均使用壽命約一萬小時(shí)，造成掃描光源使用壽命上的限制，且發(fā)光效率不高，發(fā)光過程會(huì)產(chǎn)生非所需的大量熱能，額外消耗大量能源，因此在時(shí)間及功率上有其先天上的缺點(diǎn)。
以發(fā)光二極管元件做為掃描光源時(shí)，除平均使用壽命約十萬小時(shí)，大幅增加掃描光源的使用時(shí)間外，亦可以有效改善以冷陰極燈管10做為掃描光源時(shí)所需的熱機(jī)過程，并且可達(dá)到開機(jī)后可立即掃描的便利性。參照?qǐng)D2A至圖2C，顯示一種由復(fù)數(shù)個(gè)表面固晶型(SMD type)發(fā)光二極管22形成的傳統(tǒng)光源裝置20。此些發(fā)光二極管22排成一列，平行于影像擷取裝置的一光感測(cè)元件線性數(shù)組。傳統(tǒng)的光源裝置20包括一印刷電路板21，具有復(fù)數(shù)個(gè)排成一列的凹部23形成于其一表面，每一凹部23由切平頂部的圓形錐體(truncated circular cone)形成，每一凹部23具有一平面底部24供置放一個(gè)發(fā)光二極管22。一透光塑料密封物(transparent plastic sealing)25裝填于發(fā)光二極管22上方的凹部23內(nèi)。參照?qǐng)D2B，由于發(fā)光二極管22的封裝結(jié)構(gòu)，每一個(gè)發(fā)光二極管22朝向印刷電路板21外部具有一軸向?qū)ΨQ發(fā)光面積，即圓形發(fā)光面積。當(dāng)使用光源裝置20做為影像擷取裝置的線性光源時(shí)，每一個(gè)發(fā)光二極管22延著印刷電路板21橫向方向的光束將被浪費(fèi)掉。因此，需要在印刷電路板21上置放多個(gè)發(fā)光二極管22，以達(dá)到所要求的發(fā)光強(qiáng)度。如此一來，無法降低光源裝置20的制造成本，發(fā)光二極管22所需要的功率亦無法降低。
圖3A至圖3C，顯示另一種由復(fù)數(shù)個(gè)表面固晶型發(fā)光二極管32形成的傳統(tǒng)光源裝置30。此些發(fā)光二極管32排成一列，平行于影像擷取裝置的一光感測(cè)元件線性數(shù)組。傳統(tǒng)的光源裝置30包括一印刷電路板31，具有復(fù)數(shù)個(gè)排成一列的凹部33形成于其一表面，每一凹部33由切平頂部的正方形錐體(truncated square cone)形成，每一凹部33具有一平面底部34供置放一個(gè)發(fā)光二極管32。一透光塑料密封物(transparent plastic sealing)35裝填于發(fā)光二極管32上方的凹部33內(nèi)。參照?qǐng)D2B，由于發(fā)光二極管32的封裝結(jié)構(gòu)，每一個(gè)發(fā)光二極管32朝向印刷電路板31外部具有一軸向?qū)ΨQ發(fā)光面積，即正方形發(fā)光面積。當(dāng)使用光源裝置30做為影像擷取裝置的線性光源時(shí)，每一個(gè)發(fā)光二極管32延著印刷電路板31橫向方向的光束將被浪費(fèi)掉。因此，光源裝置30同樣面臨上述問題。
據(jù)此，亟待提供一種具有固晶型發(fā)光元件的光源裝置，改變發(fā)光元件的封裝結(jié)構(gòu)，以解決上述問題的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種光源裝置，該裝置具有表面固晶型發(fā)光元件以形成線性光源，其中通過發(fā)光元件的封裝結(jié)構(gòu)，使每一個(gè)發(fā)光元件延著線性光源方向具有一狹長(zhǎng)型發(fā)光面積，以使每一個(gè)發(fā)光元件在此方向的光通量(luminance flux)增加，進(jìn)而可減少發(fā)光元件的個(gè)數(shù)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種光源裝置，其中通過發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，可使用較少個(gè)數(shù)的發(fā)光元件形成線性光源，而仍可維持所需要的發(fā)光強(qiáng)度。通過此，可有更多的功率供給每一個(gè)發(fā)光元件，以增加其光通量，進(jìn)而縮短掃描時(shí)間。
本發(fā)明的又一目的是提供一種光源裝置，其可使用較少個(gè)數(shù)的發(fā)光元件以形成線性光源，而每一個(gè)發(fā)光元件可被供給更多的功率，以增加其光通量，以使本發(fā)明光源裝置適用于高速掃描儀。
根據(jù)以上所述的目的，本發(fā)明提供一種光源裝置，包括一印刷電路板、復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光元件(light emitting element)及復(fù)數(shù)個(gè)透光窗口(emission-permeable window)。印刷電路板具有復(fù)數(shù)個(gè)排成一列的凹部形成于其一表面，每一凹部由切平頂部的橢圓形(truncated ellipticalcone)/或長(zhǎng)方形錐體(truncated rectangular cone)形成，每一凹部具有一平面底部及一橢圓形/或長(zhǎng)方形截面延著此些凹部在印刷電路板的排列方向。發(fā)光元件置放于每一凹部的平面底部上及透光窗口位于每一發(fā)光元件上方的凹部?jī)?nèi)。
由于本明發(fā)光元件的封裝結(jié)構(gòu)，每一發(fā)光元件沿著在印刷電路板的排列方向具有一狹長(zhǎng)型發(fā)光面積(elongated illumination area)，使得發(fā)光元件于排列方向形成一線性光源，并且每一發(fā)光元件在此排列方向上具有增加的光通量。本發(fā)明光源裝置的發(fā)光元件的使用個(gè)數(shù)故可減少，而仍可維持所需要的光源發(fā)光強(qiáng)度。因此，可降低本發(fā)明光源裝置的制造成本。再者，可供給更多功率予每一發(fā)光元件，以進(jìn)一步增加其光通量，進(jìn)而可縮短掃描時(shí)間。
本發(fā)明的目的及諸多優(yōu)點(diǎn)通過以下具體實(shí)施例詳細(xì)說明，并參照所示附圖，將趨于明了。


圖1A為使用一冷陰極燈管的一傳統(tǒng)光源裝置的頂視示意圖；圖1B為圖1A的傳統(tǒng)光源裝置的一截面示意圖；圖2A為使用表面固晶型發(fā)光二極管元件的一傳統(tǒng)線性光源裝置的透視示意圖；圖2B為圖2A的傳統(tǒng)線性光源裝置的頂視示意圖；圖2C為圖2A的傳統(tǒng)線性光源裝置其縱向方向的截面示意圖；圖3A為使用另一種表面固晶型發(fā)光二極管元件的另一傳統(tǒng)線性光源裝置的透視示意圖；圖3B為圖3A的傳統(tǒng)線性光源裝置的頂視示意圖；圖3C為圖3A的傳統(tǒng)線性光源裝置其縱向方向的截面示意圖；圖4A為本發(fā)明一第一具體實(shí)施例的一光源裝置的頂視示意圖；圖4B為圖4A的光源裝置其縱向方向的截面示意圖；圖4C為圖4A的光源裝置其橫向方向的截面示意圖；圖5A為本發(fā)明一第二具體實(shí)施例的一光源裝置的頂視示意圖；圖5B為圖5A的光源裝置其縱向方向的截面示意圖；及圖5C為圖5A的光源裝置其橫向方向的截面示意圖。
圖中符號(hào)說明
10冷陰極管12凹面反射片14反射光16發(fā)射光20光源裝置21印刷電路板22發(fā)光二極管23凹部24平面底部25透光塑料密封物30光源裝置31印刷電路板32發(fā)光二極管33凹部34平面底部35透光塑料密封物40光源裝置41印刷電路板42凹部43發(fā)光元件44透光窗口45平面底部50光源裝置51印刷電路板52凹部53發(fā)光元件54透光窗口55平面底部
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種具有表面固晶型發(fā)光元件的光源裝置，通過發(fā)光元件的封裝結(jié)構(gòu)，使每一發(fā)光元件具有一非軸向?qū)ΨQ發(fā)光面積，例如一狹長(zhǎng)型發(fā)光面積，以使每一發(fā)光元件的光通量(luminance flux)集中在發(fā)光元件的線性排列方向上，也就是說，使每一發(fā)光元件在此線性排列方向上的光通量增加。本發(fā)明光源裝置適用于線性光源產(chǎn)品，可使用較少數(shù)目的發(fā)光元件，而仍維持需要的光源發(fā)光強(qiáng)度。本發(fā)明光源裝置不僅可降低制造成本，亦可供給更多的功率予每一個(gè)發(fā)光元件，增加其發(fā)光強(qiáng)度，以縮短掃描時(shí)間或使本發(fā)明光源裝置適用于高速掃描儀。
圖4A至圖4C為顯示本發(fā)明一第一具體實(shí)施例的一光源裝置40，其包括一印刷電路板41、復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光元件43及復(fù)數(shù)個(gè)透光窗口(emission-permeable window)44。印刷電路板41具有復(fù)數(shù)個(gè)排成一列的凹部42形成于其一表面，每一凹部42由切平頂部的橢圓形錐體形成。每一凹部42具有一平面底部45及一橢圓形截面沿著此些凹部42在印刷電路板41的排列方向。發(fā)光元件43置放于每一凹部42的平面底部45上，以構(gòu)成一線性光源。此線性光源平行于一影像擷取裝置的一光感測(cè)元件線性數(shù)組。透光窗口44位于每一發(fā)光元件43上方的凹部42內(nèi)。發(fā)光元件43可以是一發(fā)光二極管，例如白光發(fā)光二極管、紅光發(fā)光二極管、綠光發(fā)光二極管及藍(lán)光發(fā)光二極管。透光窗口45可以是透光塑料密封物(transparent plastic sealing)，例如環(huán)氧樹脂(epoxy resin)。
參照?qǐng)D4A，每一發(fā)光元件43具有一切平頂部橢圓形錐體(truncated elliptical cone)的封裝結(jié)構(gòu)，每一發(fā)光元件43朝印刷電路板41外部具有一橢圓形發(fā)光面積。此橢圓形發(fā)光面積的一長(zhǎng)軸平行于發(fā)光元件43的線性排列方向，及其一短軸垂直于發(fā)光元件43的線性排列方向。因此，如圖4B及圖4C所示，每一發(fā)光元件43在橢圓形發(fā)光面積長(zhǎng)軸方向的最大發(fā)光角度θ1大于在橢圓形發(fā)光面積短軸方向的最大發(fā)光角度θ2。每一發(fā)光元件43的光通量集中在橢圓形發(fā)光面積的長(zhǎng)軸方向，使沿著長(zhǎng)軸方向的光通量增加。本發(fā)明第一具體實(shí)施例的光源裝置40可提供一具有狹長(zhǎng)發(fā)光面積的線性光源平行于一影像擷取裝置的一光感測(cè)元件線性數(shù)組。由于每一發(fā)光元件43平行于光傳感器線性數(shù)組方向的光通量增加，故光源裝置40可使用較少數(shù)目的發(fā)光元件43，而仍能達(dá)到所要求的光源發(fā)光強(qiáng)度。本發(fā)明光源裝置40的制造成本因而可降低。
圖5A至圖5C顯示本發(fā)明一第二具體實(shí)施例的一光源裝置50，其包括一印刷電路板51、復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光元件53及復(fù)數(shù)個(gè)透光窗口(emission-permeable window)54。印刷電路板51具有復(fù)數(shù)個(gè)排成一列的凹部52形成于其一表面，每一凹部52由切平頂部的長(zhǎng)方形錐體形成。每一凹部52具有一平面底部55及一長(zhǎng)方形截面延著此些凹部52在印刷電路板51的排列方向。發(fā)光元件53置放于每一凹部52的平面底部55上，以構(gòu)成一線性光源。此線性光源平行于一影像擷取裝置的一光感測(cè)元件線性數(shù)組。透光窗口54位于每一發(fā)光元件53上方的凹部52內(nèi)。發(fā)光元件53可以是一發(fā)光二極管，例如白光發(fā)光二極管、紅光發(fā)光二極管、綠光發(fā)光二極管及藍(lán)光發(fā)光二極管。透光窗口55可以是透光塑料密封物(transparent plastic sealing)，例如環(huán)氧樹脂(epoxy resin)。
參照?qǐng)D5A，每一發(fā)光元件53具有一切平頂部長(zhǎng)方形錐體(truncated rectangular cone)的封裝結(jié)構(gòu)，每一發(fā)光元件53朝印刷電路板51外部具有一長(zhǎng)方形發(fā)光面積。此長(zhǎng)方形發(fā)光面積的一長(zhǎng)邊平行于發(fā)光元件53的線性排列方向，及其一短邊垂直于發(fā)光元件53的線性排列方向。因此，如圖5B及圖5C所示，每一發(fā)光元件53在長(zhǎng)方形發(fā)光面積長(zhǎng)邊方向的最大發(fā)光角度θ1大于在長(zhǎng)方形發(fā)光面積短邊方向的最大發(fā)光角度θ2。每一發(fā)光元件53的光通量集中在長(zhǎng)方形發(fā)光面積的長(zhǎng)邊方向，使延著長(zhǎng)邊方向的光通量增加。本發(fā)明第二具體實(shí)施例的光源裝置50可提供一具有狹長(zhǎng)發(fā)光面積的線性光源平行于一影像擷取裝置的一光感測(cè)元件線性數(shù)組。由于每一發(fā)光元件53平行于光傳感器線性數(shù)組方向的光通量增加，故光源裝置50可使用較少數(shù)目的發(fā)光元件53，而仍能達(dá)到所要求的光源發(fā)光強(qiáng)度。本發(fā)明光源裝置50的制造成本因而可降低。
以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在所述的申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光源裝置，其特征在于，包括一印刷電路板，具有復(fù)數(shù)個(gè)排成一列的凹部形成于其一表面，每一該凹部由切平頂部的橢圓形錐體形成，每一該凹部具有一平面底部及一橢圓形截面延著該等凹部在該印刷電路板的該排列方向；復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光元件，該發(fā)光元件置放于每一該凹部的該平面底部上；及一透光窗口位于每一該發(fā)光元件上方的該凹部?jī)?nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于，上述的發(fā)光元件包含一發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求2所述的光源裝置，其特征在于，上述的發(fā)光二極管選自白光發(fā)光二極管、紅光發(fā)光二極管、綠光發(fā)光二極管及藍(lán)光發(fā)光二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于，上述的透光窗口包含透光塑料密封物。
5.如權(quán)利要求4所述的光源裝置，其特征在于，上述的透光窗口包含環(huán)氧樹脂。
6.一種光源裝置，其特征在于，包括一印刷電路板，具有復(fù)數(shù)個(gè)排成一列的凹部形成于其一表面，每一該凹部由切平頂部的長(zhǎng)方形錐體形成，每一該凹部具有一平面底部及一長(zhǎng)方形截面沿著該等凹部在該印刷電路板的該排列方向；復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光元件，該發(fā)光元件置放于每一該凹部的該平面底部上；及一透光窗口位于每一該發(fā)光元件上方的該凹部?jī)?nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的光源裝置，其特征在于，上述的發(fā)光元件包含一發(fā)光二極管。
8.如權(quán)利要求7所述的光源裝置，其特征在于，上述的發(fā)光二極管選自白光發(fā)光二極管、紅光發(fā)光二極管、綠光發(fā)光二極管及藍(lán)光發(fā)光二極管。
9.如權(quán)利要求6所述的光源裝置，其特征在于，上述的透光窗口包含透光塑料密封物。
10.如權(quán)利要求9所述的光源裝置，其特征在于，上述的透光窗口包含環(huán)氧樹脂。
全文摘要
一種光源裝置，包括一印刷電路板、復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光元件及復(fù)數(shù)個(gè)透光窗口。印刷電路板具有復(fù)數(shù)個(gè)排成一列的凹部形成于其一表面，每一凹部由切平頂部的橢圓形/或長(zhǎng)方形錐體形成，每一凹部具有一平面底部及一橢圓形/或長(zhǎng)方形截面延著此些凹部在印刷電路板的排列方向。發(fā)光元件置放于每一凹部的平面底部上及透光窗口位于每一發(fā)光元件上方的凹部?jī)?nèi)。由于發(fā)光元件的封裝結(jié)構(gòu)，每一發(fā)光元件延著在印刷電路板的排列方向具有一狹長(zhǎng)型發(fā)光面積，使得發(fā)光元件于排列方向形成一線性光源，并且每一發(fā)光元件在此排列方向上具有增加的光通量。
文檔編號(hào)H04N1/04GK1549576SQ0312340
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月6日
發(fā)明者崔紀(jì)梅, 方伯華 申請(qǐng)人:力捷電腦股份有限公司