专利名称：图像扫描器旋转式ccd固定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于图像扫描器的旋转式CCD固定装置，特别是涉及一种只需要作一维旋转调校歪斜偏差便可将电荷耦合装置安装于光机模组件中的正确成像位置，提供一种调校简单迅速的旋转式CCD固定装置。
光学扫描器的操作原理，主要是藉一成像机构将“光”转折经镜头(lens)聚集成像，并利用一数字转换单元，例如电荷耦合装置(Charge CoupleDevice-CCD)将该成像的“光”信号转换成可供电脑存储及处理的数字信号。然而上述装置在现今扫描器制造中多已整合成一光机模组，而且光机模组件内各机件间必须经过调校才能确保适用于扫描器的需要。针对光机模组件内CCD的调整，目前常用两种方式(1)电子方式调整方式如
图1A所示，绘示的元件包括一表尺10、一光源12、由四个反射镜14所组成的反射镜组，一镜头16以及一CCD18。调整方式是以扫描表尺10所得的扫描波形辨别CCD18位置是否适当，再藉移动或转动CCD18的位置完成调校；此种方式以表尺10为基准，故表尺10的基点为固定，而CCD18则于可调整的不定位置。
(2)光学方式调整方式如
图1B所示，其元件与前述
图1A完全相同；先以光学仪器，如显微镜检视CCD18，调整CCD18相对镜头16于正确位置后再组装至光机模组件上，一旦CCD18与镜头16的相对位置正确，则自反射镜14射入镜头16的图像便能正确成像于CCD18，故此种方式是以CCD18与镜头16的相对位置为调整的重点。
然而不论上述任一种调整的方式，都需要以人工方式进行CCD18边界及水平的调整，配合图2的说明可知共有三个自由度的调整需要完成。
请参照图2，其绘示光机模组件的构造组成，以及传统调整CCD18位置的示意图；首先，置于机架(holder)20内的镜头16将于光轴中心22上藉调整起子23作前后移动以确定焦点位置，之后再藉CCD18反覆进行上述步骤的调整直到扫描波形正确；然而，CCD18是已组装于一印刷电路板(PrintCircuit Board-PCB)24,PCB24上有两螺丝孔26，并先以两螺丝28将PCB24与机架20锁在一起但不完全锁死，由于PCB24上螺丝孔26的尺寸比螺丝28大，因此调整CCD18位置时，可藉由PCB24在X方向和Z方向的移动以及绕着Y方向的转动来完成，待调整完成后再固锁螺丝28。
由于上述传统CCD18调整方式必须同时以人工方式进行三个自由度的调整，不但调整时过于复杂也必然增加工时，要调整波形到最佳程度也较困难，且因为有三个自由度要调整，还可能因人工调整的误差而影响扫描器光机模组件的可靠度。
本实用新型的目的在于提供一种能简化现有CCD需调整三个自由度方式的装置，本实用新型旋转式CCD固定装置使CCD在调整时，只需作一维(Onedimensional)旋转调校其歪斜偏差，因此简化了现有技术中须同时作三个自由度调整的复杂程度。
本实用新型的目的是这样实现的，即提供一种图像扫描器旋转式CCD固定装置，用以将电荷耦合装置固定于该扫描器的正确成像位置，它包括一机架，该机架设有一镜头，该镜头将扫描图像聚焦于一成像位置；以及一安装于该机架的定位组件，该定位组件以旋转关系枢设于一光机模组件的一正确枢接点，该定位组件具有一可与该CCD下封装匹配结合的承载面，并且该CCD可以该枢接点为转轴作一维旋转方式调校其歪斜偏差直到该正确的成像位置。
本实用新型的装置的优点在于，其调整简便，定位准确，减少对位时间，降低成本，实现自动化调整。
以下结合附图，描述本实用新型的实施例，其中
图1A为现有电子方式作扫描器CCD调整的示意图；
图1B为现有光学方式作扫描器CCD调整的示意图；图2为现有扫描器光机模组件调整的示意图；图3A～3C为光机模组元件在无歪斜反射下扫描线经光机模组件成像于CCD的示意图；图4A～4C分别为普通CCD经封装的俯视、前视及侧视图；图5A、5B为本实用新型旋转式CCD固定装置定位组件的俯视及前剖视图6A～6C为定位组件与机架组合方式的剖视图；图7为对应图6A～6C中旋转式CCD固定装置的结构分解图。
请参照图3A～3C，其示出光机模组元件在无歪斜反射情况下扫描线与CCD18所接收的成像间的关系。其中图3A示出置于扫描平台上的文件30接受扫描的扫描线有a、b、c三种状况，图3B中示出所述光机模组元件包括光源12、反射镜14、镜头16以及CCD18，假设由于光机模组元件并无歪斜偏差，图像成像于CCD18的情形便应如图3C所示，水平扫描线a成像于CCD18也为水平；倾斜的扫描线b、c成像于CCD18也为倾斜且反向。也就是说，不论光程是由文件30至CCD18的方向，或由CCD18到文件30的方向作调整，只要扫描线藉调整表尺10上的标记呈水平固定，则扫描结果便相同，故扫描线水平，藉CCD18的调整也可将扫描结果调至水平位置。
由以上说明可知，当只考虑镜头16成像后射入CCD18有可能造成扫描结果歪斜时，由于传统的CCD18封装后焊于电路板24，焊接时无法控制CCD18的相对位置，因此只能藉人工方式在电路板24组装时作调整，以期找到CCD18相对于镜头16的正确位置，然而要以人工方式同时调整三个自由度是相当繁琐的，不但不容易调整至正确位置，还需要花费时间与成本。若是在组装CCD18时便将相对于镜头16的位置精确控制，则CCD18的调整便能简化。
本实用新型的构思在于转移CCD18位置的基准，使CCD18的调整只需作一维的旋转调整便能正确对准镜头16，也就是使CCD18位于正确的成像位置。
请参照图4A～4C，其分别示出普通CCD18经封装后成品的俯视、前视及侧视图。由于CCD18在封装过程中，其下封装42相对于光电元件47具有相当精密的尺寸(普通而言误差约在±0.3mm)，而上封装44误差很大，因此CCD18的相对位置可由图4A～4C所示粗线面45为基准而得知；而且不论接脚46与前述PCB24焊接的结果如何，以下述密合贴紧于下封装44的一定位组件52便能代表CCD18的相关位置。
请再参照图5A、5B，其分别示出本实用新型旋转式CCD固定装置的定位组件52的俯视及前剖视图。定位组件52，其材料可以为电木或塑料类的绝缘材料，定位组件52设有一承载面54与CCD18的下封装42密合组装在一起，用以承载CCD18，因此CCD18相对位置的基准得以转移至定位组件52；于是只要此定位组件52与上述机架20的相对位置能对准，并限制定位组件52在机架20上只能作一维方向(图中所示为Y方向)的旋转式调整，现有技术中需同时调整三个自由度的问题便能简化成只需调整一个自由度的旋转方向。
其实施的方式如图5A、5B所示，在定位组件52长轴方两端分别设有一管状的突起(boss)56以及以突起56为圆心的弧形螺丝孔26，因此只要将突起56枢设于机架20的正确枢接点，便可以突起56为轴心旋转定位组件52，致使CCD18可以旋转方式调校其歪斜偏差，直至正确的成像位置。
请再参照图6A～6C，其示出定位组件52与机架20对准组合方式的构造断面图。由于CCD18焊接于PCB24，而定位组件52被夹在CCD18与PCB24之间，所以定位组件52可以藉此与CCD18彼此为相对不动的关系，只要进一步提供若干结合元件，便可以将定位组件52与机架20结合在一起，而此种结合元件的实施方式，便是利用突起56枢设于机架20对应形成的凹穴62内，机架20的凹穴62中心位于与前述光轴中心22成垂直关系的X方向上，因此定位组件52能以突起56为轴心绕Y轴方向旋转，并藉设于定位组件52及即PCB24的同心弧形螺丝孔26的馀裕，当CCD18旋转调整于正确对应镜头16的成像位置，再藉螺丝28固锁定位组件52于机架20上。然而，定位组件52的突起56位置并无一定的限制，只要能将CCD18相对位置藉定位组件52转移至机架20正确对应镜16的方式，使定位组件52能以一轴心为圆心绕Y轴方向旋转的旋转式CCD固定装置应皆不脱离本实用新型的范围。
对应图6A～6C的定位组件52与机架20组成方式，本实用新型旋转式CCD固定装置还可如图7的结构分解图所示。
权利要求1．一种图像扫描器旋转式CCD固定装置，用以将电荷耦合装置CCD固定于所述扫描器的正确成像位置，其特征在于，它包括一机架，所述机架设有一镜头，所述镜头将扫描图像聚焦于一成像位置；以及一安装于所述机架的定位组件，所述定位组件以旋转关系枢设于一光机模组件的一正确枢接点，所述定位组件具有一可与所述CCD下封装匹配结合的承载面，并且所述CCD可以所述枢接点为转轴作一维旋转调校其歪斜偏差直到所述正确的成像位置。
2．如权利要求1所述的图像扫描器旋转式CCD固定装置，其特征在于，所述CCD焊接于一印刷电路板(PCB)，所述定位组件夹在所述CCD与所述印刷电路板之间，且所述定位组件与所述CCD彼此相对不动。
3．如权利要求1所述的图像扫描器旋转式CCD固定装置，其特征在于，所述CCD粘着于所述定位组件的承载面。
4．如权利要求2所述的图像扫描器旋转式CCD固定装置，其特征在于，所述定位组件长轴方向两端分别设有一管状的突起，以所述突起为圆心的弧形螺丝孔，以及一穿过所述螺丝孔将所述定位组件及所述印刷电路板锁固于所述机架的螺丝。
专利摘要一种图像扫描器旋转式CCD固定装置,其提供可转移电荷耦合装置位置基准的定位组件,该定位组件设有可与CCD下封装匹配的承载面,利用CCD下封装的高精度特性将CCD位置基准转移至定位组件,配合定位组件与光机模组件彼此之间模组件化的准确匹配,将定位组件以可旋转的关系枢设于光机模组件的一正确枢接点,只需使定位组件以该枢接点为转轴作一维旋转调校其歪斜偏差,便可以将CCD安装于光机组件中的正确成像位置。
文档编号G02B6/00GK2343596SQ98240209
公开日1999年10月13日 申请日期1998年8月27日 优先权日1998年8月27日
发明者蔡振财 申请人:鸿友科技股份有限公司