专利名称：多镜头扫描器的光程变换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多镜头扫描器的光程变换装置，其可针对不同格式的被扫描文件，提供不同的光学路径，以满足不同解析度的需求。藉由本发明所提供的光程变换装置，可减少现有的多镜头扫描器中所需的元件，降低生产成本，缩减机构所占的空间，且取代现有的扫描器中所使用的电磁阀、万向接头及转动式反射镜，减少机械故障概率及噪音源。同时，本发明包含两个区隔的光程腔，以供不同解析度的镜头使用，可消除两光程的互相干涉效应及其他外来的漫射光，获得较佳的扫描品质。
为满足使用者对扫描器的解析度的不同需求，现已开发出具有多镜头的扫描装置，以提供多种不同解析度的使用。如台湾地区研制成功的“多镜头的光学装置”(参见
图1、图2)，其主要利用两水平设置的镜头341、342以输出不同的光学图像，而该两镜头输出的光学图像则由一个可移动的反射镜351或两个可转动的反射镜351将其反射至一电荷耦合元件CCD36上。这种现有技术具有诸多缺陷。首先，由于从镜头输出的光学图像是以反射镜将其反射至电荷耦合元件，因此该反射镜的角度必需非常精确，尤其对于利用转动式反射镜而言，必需分别用电机转动该两反射镜，不仅容易在多次使用后产生角度上的误差，造成光轴偏移问题；同时增加所需的构件，提高厂商生产成本。再者，上述结构中没有任何装置来区隔该两光程的互相干涉效应及其他外来的漫射光。
本发明的目的是提供一种可以克服上述缺陷的多镜头扫描器的光程变换装置。
本发明是这样实现的包括有至少两镜头，是由一框架将其以立式排列的方式设于一移动机架上；一反射镜组，位于一电荷耦合元件与上述镜头之间，其包括至少两个反射镜，以立式排列且互相间隔一适当距离的方式设于一镜座上，而该镜座设于一轨条上，该轨条的延伸方向则与上述镜头的光轴方向垂直；以及一驱动装置，该驱动装置的动力藉由一传动装置输出至该镜座，使设于该镜座上的反射镜组沿该轨条移动；当该镜座移动至与镜头的光轴相对应的位置时，由镜头输出的光学图像由该反射镜组反射后才传送给电荷耦合元件；而当该镜座从与上述镜头的光轴相对应的位置移开时，由镜头输出的光学图像则直接输出至电荷耦合元件。
其中上述镜头是一个设于上侧的第一镜头及一个设于下侧的第二镜头，该镜座的外缘则设一环绕的遮箱，其设置高度比第一镜头为低，当该镜座移动至与上述镜头的光轴相对应的位置时，该遮箱可阻挡第二镜头的光程输出路径。
其中上述镜头是一个设于上侧的第一镜头及一个设于下侧的第二镜头，该镜座的一侧设一环状且沿上述镜头的光轴方向中空的遮板，且其高度与第二镜头相当，当该镜座从与上述镜头的光轴相对应的位置移开时，该遮板的中空部分则对应至第二镜头的光轴，使该遮板形成一腔室隔离杂散光。
其中上述镜头是一个设于上侧的第一镜头及一个设于下侧的第二镜头，该镜座的外缘则设一环绕的遮箱，其设置高度比第一镜头为低，当该镜座移动至与上述镜头的光轴相对应的位置时，该遮箱可阻挡第二镜头的光程输出路径；而该遮箱的一侧则设一环状且沿上述镜头的光轴方向中空的遮板，且其高度与第二镜头相当，当该镜座从与上述镜头的光轴相对应的位置移开时，该遮板的中空部分则对应至第二镜头的光轴，使该遮板形成一腔室隔离杂散光。
其中该反射镜组包括一设于上侧一反射镜与一设于下侧的第二反射镜，此两反射镜设置成倾斜适当角度，使当该镜座移动至与上述镜头的光轴相对应的位置时，其光程路径为“第一镜头→第一反射镜→第二反射镜→第一反射镜→第二反射镜→电荷耦合元件”。
其中该反射镜组包括一设于上侧的第一反射镜与一设于下侧的第二反射镜，此两反射镜设置成倾斜适当角度，使当该镜座移动至与上述镜头的光轴相对应的位置时，其光程路径为“第一镜头→第一反射镜→第二反射镜→电荷耦合元件”。
当该镜座从与上述镜头的光轴相对应的位置移开时，其光程路径为“第二镜头→电荷耦合元件”。
在上述镜头前另设有一可调式图像反射装置，以藉其将光学图像依使用者的选择输出至上述镜头的其中之一。
本发明将其电荷耦合元件设于镜头的后侧，当使用低解析度扫描时，扫描所得的光学图像在穿过第二镜头后可不需再经反射而直接进入电荷耦合元件；当使用高解析度扫描时，利用两片反射镜各作二次反射，既可降低硬件戌本，且可缩减机构高度，增加空并利用效益，同时，由于该镜组在一轨条上滑动，镜组本身的角度由镜座固定，故其反射的角度并不会被长期使用所导致的机械故障或误差所影响，此外，既使该镜座在轨条上的滑动产生些许误差，上述反射镜的角度仍固定不变，而使本发明的扫描器仍可正常使用。
本发明的另一优点是利用上述遮箱与遮板，将两镜头的光程腔确实区隔，当使用位于上侧的第一镜头时，该遮箱可将第二镜头的光路完全遮蔽，但使用位于下侧的第二镜头时，则利用中空的遮板形成一区隔的光程腔。因此，本发明可有效阻绝两光程间的干涉光源及其他漫射光，获得良好的扫描品质。
图1是现在使用的多镜头扫描器的一种实施例的示意图2是现在使用的多镜头扫描器的另一种实施例的示意图；图3是本发明的一种实施例的立体示意图；图4是本发明的光学路径示意图；图5是本发明的实施例中利用第一镜头时的光程路径示意图；图6是本发明的另一种实施例的立体示意图；本发明是一多镜头扫描器的光程变换装置，现将其较佳实施例详述如下。图3显示了本发明的一个实施例的立体示意图，包括一固定于移动机架(carriage)10的一框架20，该框架20内设有一位于上侧的第一镜头21及一设于下侧的第二镜头22，沿该两镜头的光轴方向的一侧设有一电荷耦合元件41于一基座41内，该框架20与基座41之间设有一反射镜组30，包括一位于上侧的第一反射镜31与一设于下侧的第二反射镜32，其以立式排列且互相间隔一适当距离的方式设于一镜座33上，该两反射镜31及32并设置成倾斜适当角度，而该镜座33则设于一轨条34上，轨条34的延伸方向与两镜头的光轴方向垂直，镜座33上还设有一驱动装置35，通常为一电机，该驱动装置35的动力藉由一传动装置(图未示)，如导螺杆、齿条、或皮带轮等输出至镜座33，使设于镜座33上的反射镜组30可沿轨条34移动。该两镜头21及22之前另设有一通常使用的可调式图像反射装置50，以便将扫描后的光学图像依使用者的选择输入至第一镜头21或第二镜头22。
图4是本发明的光学路径示意图，是以一光源60照射一置于扫描平台70上的文件而获得一光学图像，该光学图像经由若干个反射镜，如图中的51及52将其反射至可调式图像反射装置50，可调式图像反射装置50可设置成旋转式或移动式，当该可调式图像反射装置50旋转时，其可依使用者的需要转动，而将从反射镜51传来的光学图像反射输出至第一镜头21或切换至另一角度，使该光学图像可直接穿过该可调式图像反射装置50，而由另一反射镜54将从反射镜51传来的光学图像反射输出至第二镜头22。而当该可调式图像反射装置50设置成移动式时，即无需设反射镜54，而由该可调式图像反射装置50在两位置50及54之间来回移动，以将从反射镜51传来的光学图像反射至第一镜头21或第二镜头22。由于电荷耦合元件40设于两镜头21及22的后侧，当欲使用低解析度扫描时，将镜座33移至侧边，使扫描所得的光学图像在穿过第二镜头22后可不经反射而直接进入电荷耦合元件40，其光程路径为“第二镜头→电荷耦合元件”；当欲使用高解析度扫描时，将镜座33移至与光路交会的位置，即图3中所示的状态，利用该反射镜组30反射后再输出至电荷耦合元件40，而此时的光程路径如图5所示，该两反射镜31与32之间可设置成适当的角度，在本发明实施例中为互相平行，使光学图像穿过该第一镜头21后，经由该两反射镜31与32各两次反射后才输入电荷耦合元件40，其光程路径为“第一镜头→第一反射镜→第二反射镜→第一反射镜→第二反射镜→电菏耦合元件”，如此的设计既可增加光路长度及降低硬件成本，且可缩减机构高度增加空间利用效益。当然，这两反射镜31与32间也可设置成不同的角度，使其只在这两反射镜31及32各作一次反射，此时其光程路径为“第一镜头→第一反射镜→第二反射镜→电菏耦合元件”。同时，由于本发明的镜座33是在一轨条34上滑动，该反射镜组30本身的角度则由镜座33固定，故其反射的角度并不会被长期使用所导致的机械故障或误差所影响，此外，即使该镜座33在轨条34上的滑动产生些许的误差，这些反射镜31及32的角度仍固定不变，而使本发明的扫描器仍可正常使用。
本发明的另一较佳实施例则如图6所示，其基本构造与图3所示皆相同，不同处只在于本实施例另在该镜座33的外缘设一环绕的遮箱60，其上缘的高度较第一镜头21为低，当该镜座33连同遮箱60一起移动至与该两镜头21及22光轴相对应的位置时，该遮箱60可阻挡第二镜头22的光程输出路径，又该遮箱60的一侧设有一环状且沿该两镜头21及22的光轴方向中空的遮板61，在本发明实施例中其为一矩形，但并不作此限定，而其高度则与该第二镜头22相对应，当该镜座33连同该遮箱61一起从与该两镜头21及22的光轴相对应的位置移开时，遮板61的中空部份62就对应至第二镜头22的光轴，如图6中所示的状态，使遮板61形成一腔室隔离杂散光。
本发明实施例的优点是利用上述遮箱60与遮板61，将两镜头21及22的光程腔确实区隔，当光学图像经由位于上侧的第一镜头21输出时，该遮箱60就移至其光轴的位置，故可将第二镜头22的光路完全遮蔽；而当使用位于下侧的第二镜头22时，该镜座33连同遮箱60就向侧边移开，使该遮板61对应至第二镜头22的光轴位置，故中空的遮板61形成一区隔的光程腔。因此，本发明不仅可有效阻绝两光程间的干涉光源，也可隔绝其他的漫射光，获得良好的扫描品质。
权利要求
1.一种多镜头扫描器的光程变换装置，其特征在于包括有至少两镜头，是由一框架将其以立式排列的方式设于一移动机架上；一反射镜组，位于一电荷耦合元件与上述镜头之间，其包括至少两个反射镜，以立式排列且互相间隔一适当距离的方式设于一镜座上，而该镜座设于一轨条上，该轨条的延伸方向则与上述镜头的光轴方向垂直；以及一驱动装置，该驱动装置的动力藉由一传动装置输出至该镜座，使设于该镜座上的反射镜组沿该轨条移动；当该镜座移动至与镜头的光轴相对应的位置时，由镜头输出的光学图像由该反射镜组反射后才传送给电荷耦合元件；而当该镜座从与上述镜头的光轴相对应的位置移开时，由镜头输出的光学图像则直接输出至电荷耦合元件。
2.如权利要求1所述的多镜头扫描器的光程变换装置，其特征在于其中上述镜头是一个设于上侧的第一镜头及一个设于下侧的第二镜头，该镜座的外缘则设一环绕的遮箱，其设置高度比第一镜头为低，当该镜座移动至与上述镜头的光轴相对应的位置时，该遮箱可阻挡第二镜头的光程输出路径。
3.如权利要求1所述的多镜头扫描器的光程变换装置，其特征在于其中上述镜头是一个设于上侧的第一镜头及一个设于下侧的第二镜头，该镜座的一侧设一环状且沿上述镜头的光轴方向中空的遮板，且其高度与第二镜头相当，当该镜座从与上述镜头的光轴相对应的位置移开时，该遮板的中空部分则对应至第二镜头的光轴，使该遮板形成一腔室隔离杂散光。
4.如权利要求1所述的多镜头扫描器的光程变换装置，其特征在于其中上述镜头是一个设于上侧的第一镜头及一个设于下侧的第二镜头，该镜座的外缘则设一环绕的遮箱，其设置高度比第一镜头为低，当该镜座移动至与上述镜头的光轴相对应的位置时，该遮箱可阻挡第二镜头的光程输出路径；而该遮箱的一侧则设一环状且沿上述镜头的光轴方向中空的遮板，且其高度与第二镜头相当，当该镜座从与上述镜头的光轴相对应的位置移开时，该遮板的中空部分则对应至第二镜头的光轴，使该遮板形成一腔室隔离杂散光。
5.如权利要求1所述的多镜头扫描器的光程变换装置，其特征在于其中该反射镜组包括一设于上侧的第反射镜与一设于下侧的第二反射镜，此两反射镜设置成倾斜适当角度，使当该镜座移动至与上述镜头的光轴相对应的位置时，其光程路径为“第一镜头→第一反射镜→第二反射镜→第一反射镜→第二反射镜→电荷耦合元件”。
6.如权利要求1所述的多镜头扫描器的光程变换装置，其特征在于其中该反射镜组包括一设于上侧一反射镜与一设于下侧的第二反射镜，此两反射镜设置成倾斜适当角度，使当该镜座移动至与上述镜头的光轴相对应的位置时，其光程路径为“第一镜头→第一反射镜→第二反射镜→电荷耦合元件”。
7.如权利要求1所述的多镜头扫描器的光程变换装置，其特征在于当该镜座从与上述镜头的光轴相对应的位置移开时，其光程路径为“第二镜头→电荷耦合元件”。
8.如权利要求1所述的多镜头扫描器的光程变换装置，其特征在于在上述镜头前另设有一可调式图像反射装置，以藉其将光学图像依使用者的选择输出至上述镜头的其中之一。
全文摘要
一种多镜头扫描器的光程变换装置,包括有设于移动机架上的两镜头,位于电荷耦合元件与两镜头之间的一反射镜组,设于一镜座上,而该镜座设于一轨条上,轨条延伸方向与两镜头光轴方向垂直,以及一驱动装置,可使反射镜组沿轨条移动。镜座的外缘设有环绕的遮箱,遮箱的一侧设有环状且沿上述镜头光轴方向中空的遮板。该装置可降低扫描器的硬件成本,缩减机构高度,增加空间利用效益,且针对两镜头形成区隔开的光程腔,可有效阻绝两光程间的干涉光源及其他漫射光,获得良好的扫描品质。
文档编号G02B26/10GK1240970SQ9810257
公开日2000年1月12日 申请日期1998年7月2日 优先权日1998年7月2日
发明者沈昌翰, 叶寒舟 申请人:全友电脑股份有限公司