专利名称：以总线电源驱动的扫描器的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种扫描器，且特别是有关于一种以总线(bus)电源驱动的扫描器。
背景技术：
在个人计算机的众多外围设备当中，扫描器可说是基本的配备之一，尤其是在市场上占有大宗的-以电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)为感光元件的扫描器(以下简称为CCD扫描器)。现在各厂商所推出的CCD扫描器，其扫描文件的品质与速度差别不大。因此，如何使CCD扫描器在使用上可以更加便利，就成了另一个吸引消费者的卖点。
请参照图1，其表示CCD扫描器的内部结构示意图。步进马达110可沿着如图示中箭号方向转动。通过皮带120带动冷阴极管(cold cathodefluorescent lamp，CCFL)(或放电灯管(discharged lamp))130，使冷阴极管130可在如图示中箭号的方向移动，冷阴极管130便得以将所发射的光线照射至文件140上的一对应位置。冷阴极管130在发光的状态下，自文件140顶部移动至文件140底部，整份文件140就会被完整扫描过一次。照射到文件140上的光线经反射后再通过反射镜150将光束反射后，经透镜1 55聚焦而至电荷耦合器件(以下简称CCD)160上。而CCD 160在将不同强弱的光束转为强弱不一的电流信号之后，电流信号便输入模拟/数字转换器(图中未示出)。尔后，模拟/数字转换器将电流的模拟信号转换为数字信号后传送至计算机主机。依此步骤，随冷阴极管130的移动，而逐一将文件140自顶部至底部完整地扫描完后，再于计算机监视器上显现出所扫描文件140的图像。
传统的CCD扫描器，其所需的电功率是来自于外接电源(self power)，以提供其内部的电子元件如冷阴极管130、步进马达110与CCD 160等工作电功率。但因CCD扫描器在接受电功率的过程中必须使用到一组电源线与提供电功率的外接电源，因此在使用上往往会受到一些限制。
由上文可知，传统的CCD扫描器，具有以下的缺点
一、整体结构较为复杂传统的CCD扫描器，因其电功率来源为外接电源，所以CCD扫描器本身必须额外配置一组电源线，以便与外接电源相连接。因上，其整体结构即显得较为复杂。
二、使用上须受限于外接电源的存在与否传统的CCD扫描器，须使用外接电源做为工作电功率的来源。因此，在使用上即受限于外接电源的存在与否。若外接电源不存在，势必造成无法使用的窘境。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种以总线电源驱动的扫描器，目的如下一、使CCD扫描器的整体结构得以简单化。
二、使CCD扫描器在使用上不再受限于外接电源的存在与否。
根据上述诸多目的，本发明提出一种以总线电源驱动的扫描器，现就其结构特征简述如下一种以总线电源驱动的扫描器，是以电荷耦合器件为其感光元件。此扫描器至少包括总线线路、发光部件、驱动部件及控制部件。总线线路用以连接扫描器与计算机主机，而计算机主机是通过总线线路提供总线电源以供扫描器使用；发光部件配置于扫描器中，且发光部件使用总线电源，据以提供扫描器于图像扫描过程中所需要的照射光源；驱动部件，配置于扫描器中，驱动部件是使用总线电源，据以实现各种功能；以及控制部件，配置于扫描器中，控制部件令汇流电源于第一时间段供该发光部件启动之用，续令总线电源于第二时间段供发光部件持续发光及供驱动部件使用。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1表示CCD扫描器的内部结构示意图。
图2表示依照本发明的较佳实施例的CCD扫描器与提供电功率的计算机主机的示意图。
图3A表示乃管理图2的CCD扫描器中的总线电源的控制电路方块图。
图3B表示乃图3A中专用集成电路输出的控制信号与时间的关系图。
图3C表示乃图3A中总线电源提供给冷阴极管的功率与时间的关系图。
图4A表示乃另一种管理图2的CCD扫描器中的总线电源的控制电路方块图。
图4B表示乃图4A中专用集成电路输出的控制信号与时间的关系图。
图4C表示乃图4A中总线电源提供给冷阴极管的功率与时间的关系图。
附图标号说明110步进马达120皮带130、330冷阴极管140文件150反射镜155透镜160CCD200、400CCD扫描器210计算机主机220总线线路310、410专用集成电路320启动灯管的逆变器340维持灯管点亮的逆变器350步进马达/CCD420逆变器具体实施方式
本发明所提供的CCD扫描器，其所需的工作电功率是来自于计算机主机的USB接口所提供的总线电源(bus power)。而传统的CCD扫描器所需的电功率，则来自于外接电源。因此，传统CCD扫描器须额外配置一组电源线，以作为电功率输送之用，故在整体结构上即显得较为复杂、不够简单。且，传统CCD扫描器在使用上须考虑到外接电源的存在与否，因此，往往会有一些使用上的限制。本发明的CCD扫描器，所需的电功率可通过连接计算机主机的USB接口与CCD扫描器的总线线路，由计算机主机输送电功率予CCD扫描器使用。而总线线路除具有电功率输送的用途外，尚具有于计算机主机与CCD扫描器间传输信号的功用。因此，本发明的CCD扫描器将能有效改善传统的CCD扫描器的诸多缺点，使CCD扫描器的整体结构得以更为简化，且可不再受限于外接电源的存在与否而得以较为便利地使用。
请参照图2，其表示依照本发明的较佳实施例的CCD扫描器与提供电功率的计算机主机的示意图。CCD扫描器200是通过与计算机主机210的USB接口相连接的总线线路220自计算机主机210处取得工作所需的能力。总线线路220内含有四条导线，即“power”线、“GND”线、“data+”线以及“data-”线，其中“power”线与“GND”线即作为电功率传输之用，而“data+”线与“data-”线则作为CCD扫描器200与计算机主机210间信号传输所用。
以上所述的总线电源，仅能提供2.5W的电功率，而只够CCD扫描器200中为照射元件的冷阴极管或放电灯管启动之用。若冷阴极管或放电灯管在启动后仍使用所有总线电源所能提供的电功率2.5W来维持其于图像扫描过程中所需的亮度，则CCD扫描器200中的其他电子元件(例如步进马达与CCD)，因无多余的电功率可供使用，势必将无法工作，图像扫描的工作将无法顺利进行。
因此本发明人在本发明中提出二种管理CCD扫描器中的总线电源的控制电路，使本发明的CCD扫描器得以在使用总线线路由计算机主机取得所需电功率的情况下，得以完全发挥图像扫描的功能。
请参照图3A，其表示乃管理图2的CCD扫描器中的总线电源的控制电路方块图。CCD扫描器200中包括有一专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)310、启动灯管的逆变器(inverter)320、维持灯管点亮的逆变器340、冷阴极管330(或放电灯管)、步进马达/CCD 350。扫描器200以总线线路220连接至计算机主机210的USB接口(图中未示出)，亦即计算机主机210通过USB接口提供总线电源予扫描器200使用。
请同时参照图3A、图3B与图3C。扫描器200中的专用集成电路310在第一时间段输出一高电平信号，以令逆变器320作用。逆变器320便将总线电源所提供的直流电压转换为一高频高压电源供冷阴极管330启动之用。而此时间段冷阴极管330所获得的功率即约为总线电源所能提供的全部功率2.5W。
冷阴极管330在第一时间段受逆变器320启动点亮后，专用集成电路310续于第二时间段改输出一低电平信号，以令逆变器340作用。同理，逆变器340便将总线电源所提供的直流电压转换为一高频高压电源供冷阴极管330维持可扫描的状态。而此时间段冷阴极管330所获得来自于总线电源所提供的功率约为0.5W。因此，在第二时间段，总线电源所剩余约2W的功率就能提供给步进马达/CCD 350或其他需要电功率才能运转的驱动部件使用。
请参照图4A，其表示乃另一种管理图2的CCD扫描器中的总线电源的控制电路方块图。CCD扫描器400中包括有一专用集成电路410、逆变器420、冷阴极管330(或放电灯管)、步进马达/CCD 350。扫描器400以总线线路220连接至计算机主机210的USB接口(图中未表示出)，亦即计算机主机210通过USB接口提供总线电源予扫描器400使用。
请同时参照图4A、图4B与图4C。扫描器400中的专用集成电路410在第一时间段输出一信号，以令逆变器420作用。逆变器420便将总线电源所提供的直流电压转换为一高频高压电源供冷阴极管330启动之用。而此时间段冷阴极管330所获得的功率即约为总线电源所能提供的全部功率2.5W。
冷阴极管330在第一时间段受逆变器420启动点亮后，专用集成电路410续于第二时间段，采用脉宽调制(pulse width modulation，PWM)逐渐降低供给逆变器的功率。逆变器420便将总线电源所提供的低功率直流电转换为一高频高压电源供冷阴极管330维持可扫描的状态。而此时间段冷阴极管330所获得来自于总线电源所提供的功率亦约为0.5W。因此，在第二时间段，总线电源所剩余约2W的功率就能提供给步进马达/CCD350或其他需要电功率才能运转的驱动部件使用。
上述二种对于管理CCD扫描器中总线电源的控制电路，均在使本发明CCD扫描器得以发挥图像扫描应有的功能。使CCD扫描器中的所有电子元件，都能获致来自计算机主机的USB接口的总线电源所提供的电功率而能正常工作。
本发明上述实施例所公开的驱动方法，至少具有以下优点一、整体结构简单本发明的CCD扫描器，因其电功率来源为计算机主机的USB接口的总线电源，所以CCD扫描器本身不需额外配置一组电源线，以与外接电源相连接。因此，其整体结构即显得相当简单。
二、使用上不受限于外接电源的存在与否本发明的CCD扫描器，其电功率来源为计算机主机的USB接口的总线电源，不需使用外接电源做为工作电功率的来源。因此，在使用上即不会受限于外接电源的存在与否。
综上所述，虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可进行各种的更动与修改，因此本发明的保护范围以所提出的权利要求书所限定范围为准。
权利要求
1.一种以总线电源驱动的扫描器，是以电荷耦合器件为其感光元件，该扫描器至少包括一总线线路，用以连接该扫描器与一计算机主机，该计算机主机是通过该总线线路提供一总线电源以供该扫描器使用；一发光部件，配置于该扫描器中，该发光部件使用该总线电源，据以提供该扫描器于图像扫描过程中所需的照射光源；多个驱动部件，配置于该扫描器中，该些驱动部件使用该总线电源，据以实现各种功能；以及一控制部件，配置于该扫描器中，该控制部件令该总线电源于一第一时间段供该发光部件启动之用，续令该总线电源于一第二时间段供该发光部件持续发光及供该些驱动部件使用。
2.如权利要求1所述的扫描器，其中更包括一转换部件，该转换部件用以将该总线电源所提供的一直流电压转换为一高频高压电源以供该发光部件利用。
3.如权利要求1所述的扫描器，其中该第二时间段的该总线电源提供的功率是小于该第一时间段的该总线电源提供的功率。
4.如权利要求1所述的扫描器，其中该发光部件是冷阴极管(CCFL)。
5.如权利要求1所述的扫描器，其中该发光部件是放电灯管。
6.如权利要求1所述的扫描器，其中该些驱动部件的其中之一是步进马达。
7.如权利要求1所述的扫描器，其中该些驱动部件的其中之一是电荷耦合器件。
8.如权利要求1所述的扫描器，其中该控制部件是专用集成电路。
9.一种管理总线电源的方法，是使用于一以电荷耦合器件为其感光元件的扫描器中，该扫描器具有一控制部件、一第一转换部件、一第二转换部件及一发光部件，该方法包括提供该总线电源予该扫描器；输出一高电平信号于一第一时间段自该控制部件，以令该第一转换部件作用；转换该总线电源所提供的一直流电压为一第一高频高压电源自该第一转换部件，以供该发光部件启动之用；输出一低电平信号于一第二时间段自该控制部件，以令该第二转换部件作用；以及转换该总线电源所提供的一直流电压为一第二高频高压电源自该第二转换部件，以供该发光部件维持可扫描的状态。
10.如权利要求9所述的方法，其中该第二时间段的该总线电源提供的功率是小于该第一时间段的该总线电源提供的功率。
11.如权利要求9所述的方法，其中该发光部件是冷阴极管。
12.如权利要求9所述的方法，其中该发光部件是放电灯管。
13.如权利要求9所述的方法，其中该控制部件是专用集成电路。
14.如权利要求9所述的方法，其中该第一转换部件是逆变器。
15.如权利要求9所述的方法，其中该第二转换部件是逆变器。
16.一种管理总线电源的方法，是使用于一以电荷耦合器件为其感光元件的扫描器中，该扫描器具有一控制部件、一转换部件及一发光部件，该方法包括提供该总线电源予该扫描器；输出一信号于一第一时间段自该控制部件，以令该转换部件作用；转换该总线电源所提供的一直流电压为一第一高频高压电源自该转换部件，以供该发光部件启动之用；输出一脉宽调制信号于一第二时间段自该控制部件，以令该转换部件作用；以及转换该总线电源所提供的一直流电压为一第二高频高压电源自该转换部件，以供该发光部件维持可扫描的状态。
17.如权利要求16所述的方法，其中该第二时间段的该总线电源提供的功率是小于该第一时间段的该总线电源提供的功率。
18.如权利要求16所述的方法，其中该发光部件是冷阴极管。
19.如权利要求16所述的方法，其中该发光部件是放电灯管。
20.如权利要求16所述的方法，其中该控制部件是专用集成电路。
21.如权利要求16所述的方法，其中该转换部件是逆变器。
全文摘要
一种以总线电源驱动的扫描器，是以电荷耦合器件为其感光元件。此扫描器至少包括总线线路、发光部件、驱动部件及控制部件。总线线路用以连接扫描器与计算机主机，而计算机主机是通过总线线路提供总线电源以供扫描器使用；发光部件配置于扫描器中，且发光部件使用总线电源，据以提供扫描器于图像扫描过程中所需要的照射光源；驱动部件，配置于扫描器中，驱动部件是使用总线电源，据以实现各种功能；以及控制部件，配置于扫描器中，控制部件令总线电源于第一时间段供该发光部件启动之用，续令总线电源于第二时间段供发光部件持续发光及供驱动部件使用。
文档编号H04N1/00GK1531321SQ03120189
公开日2004年9月22日 申请日期2003年3月12日 优先权日2003年3月12日
发明者陈世煌, 郭士文 申请人:力捷电脑股份有限公司