专利名称：曲面镜光程装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种曲面镜光程装置，特别是尤指一种设置于光学扫描仪中且具有曲面镜的光程装置，以调整光程装置中的总光程长度。
请参阅
图1所示，是目前市面上可见的典型的平台式光学扫描仪立体结构示意图。主要是在一扫描仪1外壳11的上侧表面设有一原稿承载玻璃15以承放一反射式文件稿10，藉由一驱动装置13带动一光程装置2在中空外壳11内沿着导杆14方向进行线性运动，以进行该原稿承载玻璃12上的反射式文件稿10的影像扫描工作。
请参阅图2，是目前传统的平台式光学扫描仪的中光程路径示意图。该光程的路径系被设计在光程装置2中，光源20与光程模块21与电荷耦合组件(CCD)22所构成。光程模块212包括有三片反射镜211、212、213及一镜头214。光源20的光透过原稿承载玻璃16照向反射式文件稿10，反射式文件稿10经照射后将光依序反射至第一反射镜211、第二反射镜212以及第三反射镜213，该第三反射镜23再将光线射向于一镜头214，从该镜头214聚合的光再射向于一电荷耦合组件22。
如同上述的传统技术，以往应用在扫描仪的光学系统中，为使文件面能缩小成像于光电耦合组件上，利用到透镜的放大或缩小功能，而受限于镜头本身制造时的规格与物理因素的限制，再加上扫描物本身大小尺寸的因素，因此都要设计足够长度的光程程度才能使得扫描文件的影像能够顺利在镜头上成像，因此若能从改变调整光程路径着手改良，则不啻为在本技术领域的一种创新突破。
本发明包括曲面镜、光源、光程模块、聚光装置以及光电耦合组件。光程模块包括有包括有反射装置以及聚光装置，反射装置由复数个反射镜组成，聚光装置可为一透镜。光源提供扫描过程所需的光，反射镜系依序反射由文件稿经透明承载玻璃所反射的光，以达到一预定的反射光程长度，透镜则可接受由反射镜所反射来的光并予以聚集成像，光电耦合组件则接受由透镜所聚集成像的光并转换为电气信号。
利用系统放大率与次系统放大率间的关系，使得曲面镜的光程以及光程模块的光程的设计中，曲面镜与光程模块两者间的位置可决定系统放大率的值，也就是决定了总光程路径长度。
在一个较佳实施例中，系将一凸面型曲面镜设计在文件稿与光程模块间以调整其间的光程长度。
在另一个较佳实施例中，系将一凹面型曲面镜设计在文件稿与光程模块间以调整其间的光程长度。
在另一个较佳实施例中，系将一凹面型或凸面型的曲面镜设计在光程模块与光电耦合组件间以调整其间的光程长度。
又一个较佳实施例中，系分别将一凹面型或凸面型的曲面镜设计在文件稿与光程模块间以及光程模块与光电耦合组件间，以调整其间的光程长度。
为了便于进一步理解本发明的上述目的、特点和功效，下面结合附图对本发明进行详细说明。
图2是目前传统的平台式光学扫描仪的中光程路径示意图。
图3是本发明的第一较佳实施例。
图4是本发明的第二较佳实施例。
图5是本发明的第三较佳实施例。
图6是本发明的第四较佳实施例。
图7是本发明的第五较佳实施例。
附图标号说明1扫描仪；10文件稿；11外壳；13驱动装置；14滑杆 16承载玻璃；2、3光程装置；20、30光源；21、31光程模块；211、212、213、311、312、313反射镜；214、314透镜22、32光电耦合组件；33、34、330、331、332、340、341曲面镜。
本发明的原理系运用对光程中对影像放大率(M)的设计，对于反射镜、镜头等对影像的反射以及聚像的放大率，配合曲面镜的位置来调整放大率，使得影像的反射、聚像、光电转换等能顺利完成。一般文件扫描的放大率须考虑文件面的大小(Wd)、光电耦合组件的感应单元(Cell)的大小(Wc)以及透镜设计的绕射极限等，亦即可用下列式子表示的 其中Nc为光电耦合组件的感应单元(Cell)所使用的数目，因此可将系统放大率(Msystem)以分离系统的方式来设计，亦即可设计为Msystem＝M1*M2*M3*…Mn其中n为分离系统的个数，也就是说可将一个主系统放大率(Msystem)设计成若干个分离的次系统放大率的乘积(M1*M2*M3*…Mn)，亦即在具有放大率的透镜对象系统的外，可找到其它的有放大率的次系统，而此次系统的放大率是可以调整的，而调整次系统的放大率即可调整主系统的放大率，进而决定整个光程路径的设计。本发明所利用的曲面镜即可担当具有调整放大率的次系统的角色，也就是可进而调整个主系统放大率的设计，并且藉由在不同位置的设置可使曲面镜发挥对光影像收敛(缩小)或者是发散(放大)的功能，相对使得本发明曲面镜的设计相当有弹性，如此即不受限于镜头本身对光线绕射极限的限制，因此可设计为Msystem＝M镜头*M曲面镜如此即可达成整个光学扫描仪对影像的反射、聚像以及光电转换的光程路径的调整。为方便说明以下实施例中将反射装置(包括复数个反射镜)以及镜头视为一个次系统M镜头，亦即假设复数个反射镜以及镜头为一个光程模块，则此光程模块即可跟曲面镜搭配设计，不同放大率的光程模块即可搭配可相应该光程模块的不同放大率的曲面镜。
请参阅图3，是本发明的第一较佳实施例。本发明是一种曲面镜光程装置，藉由曲面镜设计在扫描仪的光程装置中，使得可调整证个扫描仪光程装置内光程路径的长度，光程装置3包括有光源装置(光源30)、光程模块31以及光电耦合装置(光电耦合组件32)，其中光程模块31包括有反射装置(由反射镜311、312、313组成)以及聚光装置(透镜314)。光源30，提供扫描过程所需的光，并将光线经由透明承载玻璃16照射至一待测物(文件稿10)；反射镜311、312、313系依序反射由文件稿10经透明承载玻璃16所反射的光，以达到一预定的反射光程长度，透镜314是一种可聚光成像的聚光装置，可接受由该反射镜313所反射来的光并予以聚集成像，光电耦合组件32则接受由透镜314所聚集成像的光并转换为电气信号。
而本发明的特征即在于在光程模块31与文件稿10间设计曲面镜33，或是在光程模块31与光电耦合组件32间设计曲面镜34，曲面镜33或曲面镜34可择一设计或者是两者皆取，如此即可符合前述有关系统放大率Msystem＝M镜头*M曲面镜的设计。将光程模块31设计为一个包含镜头314的次系统，曲面镜33或是曲面镜34为另一个次系统(仅使用曲面镜33或是曲面镜34其中一个时)，则Msystem＝M光程模块*M曲面镜33或Msystem＝M光程模块*M曲面镜34，在此的M光程模块即为前述的M镜头。或者是将曲面镜33当成第一个次系统、曲面镜34当成第二个次系统(曲面镜33以及曲面镜34同时使用时)则Msystem＝M光程模块*M曲面镜33*M曲面镜34，在此的M光程模块即为前述的M镜头。
请参阅图4，是本发明的第二较佳实施例。如图4所示，本较佳实施例系将曲面镜330设计在文件稿10与光程模块31间，则从文件稿10向光程模块31方向所进行的光程系会被收敛(缩小)至光程模块31的内，也就是说藉由曲面镜330可以在较短的光程长度内即可将文件稿10的影像照射至光程模块31内，因此相对于不使用曲面镜330时的光程长度会缩短，也就是在文件稿10大小尺寸不变的下，曲面镜330可以调整文件稿10至光程模块31间的光程路径长度，而曲面镜330是一凸面型的曲面镜(凸向于文件稿10方向)。
请参阅图5，是本发明的第三较佳实施例。如图5所示，本较佳实施大致与图4所述者同，唯曲面镜331是一凹面型的曲面镜(凹向于文件稿10)，因此无论凸型曲面镜或凹型曲面镜均可实施于本发明中，藉由改变该曲面镜在光程路径中的位置，可相对改变该文件10与该光程模块的光程长度。当然无论是图4中的曲面镜330或图5中的曲面镜331的位置，视实际所需要的光程长度设计的。综合图3至图5的所述可归纳光程路径系依下列顺序进行光反射光源装置(光源30)→待测物(文件稿10)→曲面镜(曲面镜330或曲面镜331)→反射装置(反射镜311、312、313)→聚光装置(镜头314)→光电转换装置(光电偶合组件32)。
请参阅图6，是本发明的第四较佳实施例。如图6所示，本较佳实施例系将曲面镜340设计在光程模块31与光电耦合组件32间，则从光程模块31向光电耦合组件32方向所进行的光程系会被发散(放大)至光电耦合组件32，因此相对于不使用曲面镜340时的光程长度会缩短，也就是在光电耦合组件32大小尺寸不变的下，曲面镜340可以调整光程模块31间至光电耦合组件32的光程路径长度，也就是说藉由曲面镜340可以在较短的光程长度内即可将影像照射至光电耦合组件32内，使得发散后的影像在该光电耦合组件32进行光电转换，藉由改变该曲面镜340在光程路径中的位置，可相对改变该光电耦合组件32与该光程模块31的光程长度。而曲面镜330是一凸面型的曲面镜或者是凸面型的曲面镜均可。综合图3与图6的所述可归纳光程路径系依下列顺序进行光反射光源装置(光源30)→待测物(文件稿10)→反射装置(反射镜311、312、313)→聚光装置(镜头314)→曲面镜(曲面镜340)→光电转换装置(光电偶合组件32)。
请参阅图7，是本发明的第五较佳实施例。如图5所示，可将曲面镜332分别设计在光程模块31与光电耦合组件32间，以及将曲面镜341设计在光程模块31与扫描文件10间，如此设计可同时调整光程模块31与光电耦合组件32以及光程模块31与扫描文件10的距离，曲面镜332则可对将影像予以收敛，使扫描文件10的光影像予以收敛后反射至该光程模块31内，而曲面镜341可将来自于光程模块31的影像予以发散，使得发散后的影像在该光电耦合组件32进行光电转换。藉由改变曲面镜332、341在光程路径中的位置，即可搭配设计弹性的调整整个光程路径，特别是可减少整个光程路径的长度，进而使得光程装置以及整个光学扫描仪的体积都可减少，相对节省成本，且对光学反射的效果有极大助益。综合图3与图7的所述可归纳光程路径系依下列顺序进行光反射光源装置(光源30)→待测物(文件稿10)→曲面镜(曲面镜332)反射装置(反射镜311、312、313)→聚光装置(镜头314)→曲面镜(曲面镜341)→光电转换装置(光电偶合组件32)。
本发明中所使用的曲面镜配合在光程装置中的位置以及与光程模块间的相互关系，即可达成放大率的调整与设计，透过将曲面镜放置在扫描文件与光程模块的间，可将扫描影像放大进而缩短扫描文件与光程模块的距离；而透过将曲面镜设计在光程模块与光电耦合组件间，可将扫描影像缩小进而缩短光程模块与光电耦合组件的间距离，其间的巧思不仅突破传统技术无法解决的问题也提供了新功效的增进。
综上所述，可明确得知本发明可实际且有效地缩短光程路径的长度，进而将光学扫描仪中的光程装置的体积、重量缩小以及减低成本，不仅具有传统技术的功能外更提供良好的反射效果，使得扫描影像品质大为提高。
权利要求
1.一种曲面镜光程装置，设置于光学扫描仪中，包括一光源装置，提供所需的光，并将光照射至一待测物；一光程模块，包括有一反射装置，包括有复数个反射镜，各反射镜系依序反射由该待测物所反射的光，以达到一预定的光程长度；一聚光装置，接受由该反射装置所反射来的光并予以聚集成像；以及，一光电转换装置，接受由该聚光装置所聚集成像的光并转换为电气信号；其特征在于更包括至少一曲面镜，该曲面镜系设置于该待测物与该光程模块的光程路径间，以收敛该待测物的影像。
2.如权利要求1所述的曲面镜光程装置，其特征在于光程路径依下列顺序进行光反射光源装置→待测物→曲面镜→反射装置→聚光装置→光电转换装置。
3.如权利要求1所述的曲面镜光程装置，其特征在于所述曲面镜为凸面型曲面镜。
4.如权利要求1所述的曲面镜光程装置，其特征在于所述曲面镜为凹面型曲面镜。
5.一种曲面镜光程装置，设置于光学扫描仪中，包括一光源装置，提供所需的光，并将光照射至一待测物；一光程模块，包括有一反射装置，包括有复数个反射镜，各反射镜系依序反射由该待测物所反射的光，以达到一预定的光程长度；一聚光装置，接受由该反射装置所反射来的光并予以聚集成像；以及，一光电转换装置，接受由该聚光装置所聚集成像的光并转换为电气信号；其特征在于还包括至少一曲面镜，该曲面镜系设置于该反射装置与该光电转换装置的光程路径间，以发散该待测物的影像。
6.如权利要求5所述的曲面镜光程装置，其特征在于光程路径系依下列顺序进行光反射光源装置→待测物→反射装置→聚光装置→曲面镜→光电转换装置。
7.如权利要求5所述的曲面镜光程装置，其特征在于所述曲面镜为凸面型曲面镜。
8.如权利要求5所述的曲面镜光程装置，其特征在于所述曲面镜为凹面型曲面镜。
9.一种曲面镜光程装置，设置于光学扫描仪中，包括一光源装置，提供所需的光，并将光照射至一待测物；一光程模块，包括有一反射装置，包括有复数个反射镜，各反射镜系依序反射由该待测物所反射的光，以达到一预定的光程长度；一聚光装置，接受由该反射装置所反射来的光并予以聚集成像；以及，一光电转换装置，接受由该聚光装置所聚集成像的光并转换为电气信号；其特征在于还包括至少两个曲面镜，一第一曲面镜系设置于该待测物与该光程模块的光程路径间，以收敛该待测物的影像，一第二曲面镜系设置于该光程模块与该光电转换装置的光程路径间，以发散该待测物的影像。
10.如权利要求9所述的曲面镜光程装置，其特征在于光程路径系依下列顺序进行光反射光源装置→待测物→第一曲面镜→反射装置→聚光装置→第二曲面镜→光电转换装置。
全文摘要
本发明是一种曲面镜光程装置，是设计于光学扫描仪中的光程装置，藉由曲面镜在其光程路径中与光程模块间的相互关系的适当配置，使得光程路径长度因而可以调整，并且使得曲面镜在不同的位置即有不同的光程路径长度，不会因为扫描文件的尺寸或者是光电耦合组件本身的物理特性而受限。本发明包括有曲面镜、光源、光程模块、聚光装置以及光电耦合组件，光程模块包括有反射装置以及聚光装置，反射装置由复数个反射镜组成，聚光装置是透镜，曲面镜则可使用凸面型或凹面型的曲面镜。
文档编号G02B26/10GK1395129SQ02140990
公开日2003年2月5日 申请日期2002年7月12日 优先权日2002年7月12日
发明者黄英俊, 黄志文 申请人:力捷电脑股份有限公司