专利名称：扫描仪用光学载具及形成方法
技术领域：
本发明涉及一种扫描仪用光学载具与其形成方法，特别是可以减少误差、简化组装、降低成本与提升精确度的扫描仪用光学载具及其形成方法。
举例来说，现有的扫描仪往往将一些镜片放置在一扫描仪用光学载具中，由移动此扫描仪用光学载具通过待扫描文件而取得完整的文件影像。在此，镜片总成是一些镜片与固定这些镜片用的外壳，而元件总成是一些元件(例如电荷耦合元件与透镜)，以及用来同时承载这些元件与镜片总成并固定其相对位置的外壳。
现有技术通常是以塑料注塑一体成型的方式，形成整个扫描仪用光学载具的壳体，包含承载外壳与承靠装置，然后再分别安置固定各镜片与各元件。如此作的优点是成本低廉与制程简便。
但由于大量生产时，注塑条件的改变往往会导致一体成型的形状的变化，因此前后生产的壳体形状往往不一致，造成不可忽略的尺寸误差。再者，由于一次便要形成整个壳体，制程上通常不能特别针对承靠装置等较细微的部分进行个别调整，往往使得承靠装置实际形状与预定不同，导致被挟持镜片的位置偏差以及光线传输途径错误。特别是，由于塑料材料的刚性与强度较弱，由于镜片重量较重，以及由于扫描仪用光学载具的移动过程中承载装置等会承受额外的压力，即便制造时没有错误，承载装置也容易损伤变形，导致被挟持镜片的位置偏差和光线传输途径错误等缺陷。
本发明的另一主要目的是提出不需要大幅度改变现有扫描仪用光学载具的结构，便可以达成上述目的的扫描仪用光学载具。
本发明的又一主要目的为提出上述扫描仪用光学载具的形成方法。
为达成上述的各目的，本发明的一较佳实施例为一种扫描仪用光学载具，包括一镜片总成与一元件总成。其中镜片总成包含一承载外壳、多数承靠点与多数镜片夹持装置。这些承靠点位于并凸出承载外壳，任一承靠点皆与其它承靠点相互分离；这些镜片夹持装置位于并凸出承载外壳，任一镜片夹持装置皆一端与承载外壳直接连接而另一端与承载外壳相互分离。元件总成至少包含一壳体。此壳体包含相互分离的元件区域与镜片区域，在此镜片区域基本上是指当镜片总成与元件总成连接时，元件总成被镜片总成所覆盖的部分，因此镜片区域的形状通常与镜片总成相当，并且镜片区域通常是位于镜片总成的下方；而元件区域则用来承载至少一元件，例如透镜、光侦测器、电荷耦合元件或特殊用途集成电路元件。
在此实施例中，元件总成与镜片总成以机械连接的方式相互连接。事实上，二者是先分别各自成型，调整到各自精确的图案，然后才组装成完整的扫描仪用光学载具。除此之外，为了减少镜片夹持装置与承靠点的形状不正确，可以用金属冲压、塑料注塑成型以及塑料加工等方式来形成镜片夹持装置与承靠点。
图中主要符号说明11镜片总成111 承载外壳112 承载点113 镜片夹持装置12元件总成121 壳体122 镜片区域123 元件区域13镜片21分别形成方块22机械连接方块23镜片组装方块针对使用塑料注塑一体成型技术所会遭遇到的注塑条件改变缺陷，以及不能特别针对承靠装置等较细微的部分进行个别调整的缺陷，本发明以分段形成的作法来解决此问题。本发明先分别形成镜片总成与元件总成，再以机械方式连接这二个总成以形成完整的扫描仪用光学载具，同时并不限定二者个别的形成方式。如此，一方面可以视需要不使用塑料注塑一体成型技术，而避免这些缺点；另一方面又因为不必一次形成较大的扫描仪用光学载具，而可以在二个总成的个别形成过成中，针对较小范围的产品进行个别的调整。除此之外，由于扫描仪用光学载具中镜片总成与元件总成的各元件原本就是相互分离的，因此本发明的分段形成再组合的作法，并不需要改变这二个总成的内部，也不需要改变这二个总成的相对位置，同时也不会引发额外的对准困难。
针对由于塑料材料的刚性与强度较弱，所引发的承载装置容易损伤变形的缺陷，本发明以改变其材料与形成方法来解决。本发明可以视实际需要以一体成型的方式形成这些承靠点与这些镜片夹持装置(甚至整个镜片总成)，也可以视实际需要以金属冲压件、塑料件或塑料件平板补强结构来形成这些承靠点与这些镜片夹持装置(甚至整个镜片总成)。
本发明的一较佳实施例为一扫描仪用光学载具，如
图1A、图1B与图1C三个示意图所示般，至少包括镜片总成11与元件总成12。在此，镜片总成11至少包括承载外壳111、承靠点112与镜片夹持装置113。而元件总成12至少包括壳体121。当然，在此所画的三个镜片13仅是一例，本实施例并不限定承载外壳111与壳体121二者的形状，并不限定镜片13的数目、形状与位置，也不限定承靠点112与镜片夹持装置112二者个别的数目、详细形状与位置。
显然地，承载外壳111用来限定镜片总成11所承载的各个镜片13的位置与相对位置。在本实施例中，这些承靠点112位于并凸出承载外壳111，任一承靠点112皆与其它各承靠点112相互分离。这些镜片夹持装置113也位于并凸出承载外壳111，任一镜片夹持装置113皆一端与承载外壳111直接连接而另一端与承载外壳111相互分离。当然，本实施例只需要任一个镜片13皆被不位于此镜片13同一侧的至少二个镜片夹持装置113所固定在承载外壳111上(因为只夹住一端时镜片13会晃动)，以及任一个镜片13皆至少被三个112承载点所支撑在承载外壳111的表面上(因为三点共一平面)。
再者，元件总成12至少包含一壳体121。壳体121可区分为相互分离的元件区域123与镜片区域122，并且镜片总成11位于镜片区域122中，而且元件区域123用以承载至少一元件，例如透镜、电荷耦合元件、光侦测器或集成电路。
本实施例的一主要特征为元件总成12与镜片总成11是以机械连接的方式相互连接，而非同时一体成型的。可能的机械连接方式至少有卡勾、榫接、焊接、铰链、粘合以及钉接。在此，由于本实施例并不限定使用何种机械连接方式，因此并未在图示中显示机械连接所使用的工具。但必须强调的是，所使用的工具不能影响或阻碍到镜片总成11中光线在各镜片13间的传播，也不能影响或阻碍到光线在元件总成12中的传播。
此外，为了简化制程，本实施例可以让镜片总成11以一体成型的方式所形成的一体成型件。为了防治承靠点112与镜片夹持装置113可能的形变，本实施例可以让镜片总成11为金属冲压件、塑料件或塑料件平板补强结构，以强化承靠点112与镜片夹持装置113二者的刚性与强度。
再者，如果欲形成扫描仪用光学载具的形状，使得现有技术不能精确地形成承靠点112与镜片夹持装置113，本实施例可以不一次一体成型整个镜片总成11，而是先以一体成型的方式(一体成型件)形成承靠点112与镜片夹持装置113，以精确地调整制程细节，形成精确的承靠点112与镜片夹持装置113。当然，为了防治承靠点112与镜片夹持装置113二者可能的形变，可以让承靠点112与镜片夹持装置113分别为金属冲压件、塑料件或塑料件平板补强结构，从而强化承靠点112与镜片夹持装置113二者的刚性与强度。
除此之外，由于镜片夹持装置113用来将镜片13固定在承载外壳111，因此任一镜片夹持装置113与承载外壳间111的间隙的宽度皆与此镜片夹持装置113所夹持的镜片13的厚度相当(或略小于以紧紧扣住)。当然，为了能容易将镜片13放入此间隙并能固定住镜片13，些镜片夹持装置113的材料通常为弹性材料。
无论如何，必须强调的是虽然本实施例的主要特征是分别形成的镜片总成11与元件总成12以机械方式相互连接，至于镜片总成11(特别是承载点112与镜片夹持装置113)是如何形成、使用何种材料与其形状是次要特征，但本发明并不限于此。如果所要形成扫描仪用光学载具的形状是可以用现有技术的塑料注塑一体成型轻易地形成精确地形成，只是镜片总成11(特别是承载点112与镜片夹持装置113)容易在使用过程中因为受力等因素而损伤变形，本发明也可以不先分别形成镜片总成11与元件总成12再以机械方式相互连接成扫描仪用光学载具，而仅改变镜片总成11(特别是承载点112与镜片夹持装置113)的形成方式、材料与形状。
本发明的另一较佳实施例为形成扫描仪用光学载具的方法，特别是形成前一实施例所提出的扫描仪用光学载具的方法。如图2A所示，本实施例至少包括下列基本步骤如分别形成方块21所示，分别形成镜片总成与元件总成。镜片总成至少包含承载外壳、承靠点与镜片夹持装置，而元件总成至少包含壳体。
如机械连接方块22所示，以机械连接方式连接镜片总成与元件总成。
在此，镜片总成与元件总成间可能的机械连接方式至少有卡勾、榫接、焊接、铰链以及钉接。但本实施例并不限定机械连接方式的细节。
附带地，承载外壳是用来限定各镜片的位置与相对位置，而承靠点与镜片夹持装置是用来将各镜片固定在承载外壳上的预定位置。壳体通常包含相互分离的元件区域与镜片区域，其中镜片总成位于镜片区域，而且元件区域用以承载至少一元件。无论如何，本实施例并不限定镜片总成与元件总成二者的细节，不论是形状、材料或形成方法。
举例来说，本实施例可以用一体成型的方式形成镜片总成，而可能的一体成型方法至少有金属冲压、塑料注塑成型以及塑料加工。当然，本实施例也可以用一体成型的方式形成承靠点与镜片夹持装置，而可能的一体成型方法至少有金属冲压、塑料注塑成型以及塑料加工。
又例如，本实施例可以(但不一定需要)让承靠点位于并凸出承载外壳，并且任一承靠点皆与其它承靠点相互分离。本实施例也可以(但不一定需要)让镜片夹持装置位于并凸出承载外壳，任一镜片夹持装置皆一端与承载外壳直接连接而另一端与承载外壳相互分离。
除此之外，由于扫描仪用光学载具会包含至少一镜片，本发明可以如图2B所示，可以在镜片总成型后，先进行镜片组装方块23所示的以镜片总成承载至少一镜片的步骤，然后再进行机械连接方块22的机械连接连接镜片总成与元件总成的动作。当然，本发明也可以如同图2C所示，在完成机械连接方块22的机械连接连接镜片总成与元件总成的动作后，再进行镜片组装方块23的以镜片总成承载至少一镜片的动作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述权利要求范围中。
权利要求
1.一扫描仪用光学载具，其特征在于，包括一镜片总成，包含一承载外壳；至少一承靠点，该些承靠点位于并凸出该承载外壳，任一该承靠点皆与其它该些承靠点相互分离；和至少一镜片夹持装置，该些镜片夹持装置位于并凸出该承载外壳，任一该镜片夹持装置皆一端与该承载外壳直接连接而另一端与该承载外壳相互分离；以及一元件总成，与该镜片总成以机械连接的方式相互连接，包含一壳体，该壳体包含相互分离的一元件区域与一镜片区域，在此该镜片总成位于该镜片区域，而且该元件区域用以承载至少一元件。
2.如权利要求1所述的扫描仪用光学载具，其特征在于，该镜片总成与该元件总成间可能的机械连接方式至少有卡勾、榫接、焊接、粘合、铰链以及钉接。
3.如权利要求1所述的扫描仪用光学载具，其特征在于，该镜片总成选自下列之一一体成型件、金属冲压件、塑料件以及塑料件平板补强结构。
4.如权利要求1所述的扫描仪用光学载具，其特征在于，该些承靠点与该些镜片夹持装置选自下列之一一体成型件、金属冲压件、塑料件以及塑料件平板补强结构。
5.如权利要求1所述的扫描仪用光学载具，其特征在于，任一该镜片夹持装置与该承载外壳间的一间隙的宽度皆与该镜片夹持装置所夹持的一镜片的厚度相当。
6.如权利要求1所述的扫描仪用光学载具，其特征在于，该些承靠点在该承载外壳的分布，使得任一个为该镜片总成所承载的镜片皆被三个不共线的该些承靠点所承载，并且任一个为该镜片总成所承载的镜片皆被二个不位于该镜片同一侧的该些镜片夹持装置所承载。
7.一镜片载具，其特征在于，包括一承载外壳；至少一承靠点，该些承靠点位于并凸出该承载外壳，任一该承靠点皆与其它该些承靠点相互分离；和至少一镜片夹持装置，该些镜片夹持装置位于并凸出该承载外壳，任一该镜片夹持装置皆一端与该承载外壳直接连接而另一端与该承载外壳相互分离。
8.如权利要求7所述的镜片载具，其特征在于，该镜片总成选自下列之一一体成型件、金属冲压件、塑料件以及塑料件平板补强结构。
9.如权利要求7所述的镜片载具，其特征在于，该些承靠点与该些镜片夹持装置选自下列之一一体成型件、金属冲压件、塑料件以及塑料件平板补强结构。
10.一形成扫描仪用光学载具的方法，其特征在于，包括分别形成一镜片总成与一元件总成，该镜片总成至少包含一承载外壳、至少一承靠点与至少一镜片夹持装置，该元件总成至少包含一壳体；以及以机械连接方式连接该镜片总成与该元件总成。
全文摘要
本发明涉及一种扫描仪用光学载具及形成方法，包括承载外壳、镜片夹持装置与承靠点所形成的镜片总成，以及包含壳体的元件总成，在此，镜片总成与元件总成是先分别形成，然后再以机械连接方式相互连接，并且，为了减少镜片夹持装置与承靠点的形状不正确，可以用金属冲压、塑料注塑成型以及塑料加工等方式来形成镜片夹持装置与承靠点。
文档编号G02B26/10GK1465999SQ0214016
公开日2004年1月7日 申请日期2002年7月1日 优先权日2002年7月1日
发明者陈聪颖, 萧俊义 申请人:力捷电脑股份有限公司