CN2514363Y

CN2514363Y - 线性微调装置

Info

Publication number: CN2514363Y
Application number: CN 01279713
Authority: CN
Inventors: 张文元; 陈郑贵; 曾仁寿; 许全裕
Original assignee: Transpacific IP Ltd
Current assignee: Transpacific IP Pte Ltd.
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2011-12-27

Abstract

一种线性微调装置,适用于光学扫描仪,其将光学镜头与光传感器配设于一承载滑座,而光传感器位于光学镜头的像距(q),并在光学镜头的焦距(f)已固定的情况下,利用线性微调装置的线性导引结构及线性移动结构,在图像光线的光路方向上微调承载滑座与承载盒体之间的相对位置,用以连带微调反射稿与光学镜头之间的物距(p)。在完成上述的对焦动作之后,始进行扫描反射稿的步骤,如此将使得光传感器于扫描过程中能接收到清晰的图像光线。

Description

线性微调装置

技术领域

本实用新型是有关于一种线性微调装置，适用于在一光学扫描仪的承载盒体上，同时线性调整光学镜头及光传感器二者与承载盒体之间的相对位置，进而调整光学镜头与扫描文件之间的距离。

背景技术

随着计算机性能的进步，以及互联网、多媒体技术的高度发展，任何有关文件或图片的输入工作，均需通过光学扫描仪(OpticalScanner)来撷取文件或图片上的模拟图像，并将其转换成数字图像档案，以便于使用者在计算机上进行图像档案的显示、辨识、编辑、储存及输出等。

依照文件图像的输入方式来作区分，光学扫描仪可分为掌上型扫描仪、馈纸式扫描仪(Sheet Feed Scanner)及平台式扫描仪(FlatbedScanner)等等，或依照文件图像的材质特性来作区分，光学扫描仪可分为反射式(Reflective)、透射式(Transparent)及二合一机型的扫描仪。由于平台式扫描仪具有较稳定的图像扫描品质，并可扫描反射稿或透射稿(底片、投影片等)，也因而使平台式扫描仪成为目前最常见的光学扫描仪。

平台式扫描仪通常具有一个透光玻璃，其是用来放置欲扫描图像的文件，包括底片、投影片及反射稿等，并通过平台式扫描仪内部的光学系统(chassis)来逐步扫描文件或图片的表面的模拟图像光线，并产生对应的数字图像信号。在此以反射型的平台式扫描仪为例，请参考图1，其为普通的光学系统的剖面示意图，光学系统100主要是在一承载盒体110上，装设有光源120(Light Source)、反射镜130(mirror)、光学镜头140(1ens)、光传感器150(CCD Sensor)等光学及光电组件。光学系统100在驱动装置(未绘出)的带动下，其承载盒体110将沿着图式的左右方向(Y轴方向)作线性移动，此时光源120将持续发出光线122，其经由透光玻璃20到达反射稿10，同时利用反射稿10的表面反射光线122后，光线122将反折进入承载盒体110的内部，并经过多个反射镜130的逐次反射后，再经由光学镜头140的折射聚焦后，最后由光传感器150所接收。

请同样参考图1，由于普通的光学镜头140及光传感器150在经过人工调校并固定后，使得上述两者均已定位于承载盒体110之内，光传感器150已座落于光学镜头140的成像位置，意即光学镜头140的像距(q)已固定，根据光学透镜折射定律：(1/p)+(1/q)＝(1/f)，由于光学镜头150的焦距(f)及像距(q)均已固定，因此，反射稿10必须准确地位于光学镜头140的物距(p)上，如此光传感器150才能接收到最佳的图像光线122。然由于透光玻璃20的位置可能受到组装公差或其它因素的影响，反射稿10未必能准确地位于光学镜头140的物距(p)上，如此将使光传感器150最后接收到模糊失焦的图像光线122。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种线性微调装置，适用于一光学扫描仪，可同时将光学镜头与光传感器配设于一承载滑座，在焦距(f)及像距(q)均固定的情况下，在图像光线的光路方向上，微调承载滑座的位置，连带微调反射稿与光学镜头之间的物距(p)，并在完成上述的对焦动作后，始能进行扫描反射稿的步骤，如此使得光传感器于扫描过程中，能逐步接收到清晰的图像光线，也因而大幅提高光学扫描仪的扫描图像的品质。

基于本实用新型的上述目的，本实用新型提出一种线性微调装置，适用于一光学扫描仪，其中此光学扫描仪至少具有：一承载盒体，具有一滑动面、一承载滑座，配设于上述承载盒体的滑动面上、一光学镜头，配设于承载滑座上，且同时位于图像光线的光路上，用以接收并折射图像光线、以及一光传感器，配设于承载滑座上，且位于图像光线的光路上，用以接收来自光学镜头所折射的图像光线。

承上所述，本实用新型的线性微调装置具有一线性导引结构，其中此线性导引结构具有一定位轴棒，配设于上述的承载盒体上，其中定位轴棒的长度方向是对应平行于光学镜头所接收的图像光线的光路方向，以及一定位轴套，其配设于承载滑座上，此定位轴套具有一轴孔，并以轴孔对应套接于定位轴棒，使得定位轴套可适于在定位轴棒的长度方向上作线性移动，进而使得该承载滑座可适于在定位轴棒的长度方向上作线性移动。

此外，本实用新型的线性微调装置更具有一线性移动结构，其具有一线性齿条及对应的一主动齿轮，其中线性齿条配设于承载滑座上，且线性齿条具有一线性齿面，其延伸方向对应平行于定位轴棒的长度方向，而主动齿轮轴设于承载盒体上，并适于对应啮合于部分线性齿面，用以在定位轴棒的长度方向上移动线性齿条的位置，进而调整承载滑座与承载盒体之间的相对位置。

承上所述，上述的承载滑座更具有一线性导槽，其对应定位轴棒的长度方向而形成于承载滑座上，此外，线性微调装置更包括一弹性组件，其配设于承载盒体上，其中具有一弹性按压端，用以对应嵌合于线性导槽。

附图说明

图1为普通的光学系统的剖面示意图；

图2为本实用新型较佳实施例的线性微调装置，其应用于光学扫描仪的光学系统的剖面示意图；

图3为本实用新型较佳实施例的线性微调装置，其应用于光学扫描仪的光学系统的俯视图；

图4为图3的I-I线的剖面示意图；

图5A为图3的II-II线的剖面示意图；

图5B为本实用新型的较佳实施例的线性微调装置，其另一种弹性组件的剖面示意图。

10：反射稿 20：透光玻璃

100、200：光学系统 110、210：承载盒体

120、220：光源 122、222：图像光线

130、230：反射镜 140、240：光学镜头

150、250：光传感器 212：滑动面

260：承载滑座 262：线性导槽

300：线性微调装置 310：线性导引结构

312：定位轴棒 314：定位轴套

316：轴孔 320：线性移动结构

322：线性齿条 324：主动齿轮

326：线性齿面 330：弹性组件

332：弹性按压端 334：搭接结构

336：弹性组件 338：滚珠

340：步进马达 350：传动齿轮

具体实施方式

请参考图2，其为本实用新型较佳实施例的线性微调装置，其应用于光学扫描仪的光学系统的剖面示意图。与普通的如图1所示的光学系统100相比较之下，本实用新型在光学系统200的承载盒体210的结构设计上，形成一滑动面212，且对应增加一个承载滑座260的结构，并将光学镜头250及光传感器260配设于承载滑座，使得光学镜头250及光传感器260均位于来自反射稿10的图像光线222的光路上，当承载滑座222在滑动面212上沿着图像光线222的光路方向(Y轴方向)作相对线性移动时，将可微幅调整反射稿10与光学镜头250之间的距离，也就是微调光学镜头250的位置，借以使反射稿10落在光学镜头250的物距(p)上。由于光学镜头240及光传感器250在经过人工调校并固定后，使得上述两者均已定位于承载滑座260之内，光传感器250已座落于光学镜头240的成像位置，意即光学镜头240的像距(q)已固定，并根据光学透镜折射定律：(1/p)+(1/q)＝(1/f)，由于光学镜头250的焦距(f)及像距(q)均已固定，因此，反射稿10必须准确地位于光学镜头240的物距(p)上，如此光传感器250才能接收到最佳的图像光线222。

为了说明本实用新型较佳实施例的线性微调装置是微调光学透镜与反射稿之间的距离(即物距p)，请参考图3，其为本实用新型较佳实施例的线性微调装置，其应用于光学扫描仪的光学系统的俯视图。承上段所述，承载盒体210具有一滑动面212，用以让承载滑座260配置其上，此外，为了提供承载滑座260得以沿着Y轴方向作线性移动，本实用新型的较佳实施例的线性微调装置300主要包括有一线性导引结构310及一线性移动结构320，其运作方式如下文所述。

请同时参考图3及图4，其中图4为图3的I-I线的剖面示意图。线性微调装置300的线性导引结构310连接于承载盒体210及承载滑座260之间，且线性导引结构310的线性导引方向平行于光学镜头250所接收的来自反射稿10的图像光线122的光路方向(Y轴方向)。线性导引结构310可包括一定位轴棒312及对应的一定位轴套312，其二者可分别配设于承载盒体210上及承载滑座260上，如图所示，定位轴棒312配设或架设于承载盒体210上，且定位轴棒312的长度方向平行于图像光线122的光路方向(Y轴方向)。此外，定位轴套314的外缘则配设于承载滑座260上，也可直接一体成形于承载滑座260上，定位轴套314具有一轴孔316，轴孔316用以套接至定位轴棒312，使得定位轴套314可适于在定位轴棒312的长度方向(Y轴方向)上作线性移动，也可连带使承载滑座260同样可适于在上述的方向(Y轴方向)上作线性移动。值得注意的是，定位轴棒312及定位轴套314的配设位置可相互调换，即定位轴棒312可配设或架设于承载滑座260上，而定位轴套314则可配设于承载盒体210上，如此也可达成上述的功效。

为了在线性导引结构310的线性导引方向(Y轴方向)上，提供推力来微幅调整承载滑座260的位置，也就是在上述方向上来微调光学镜头的位置，使得反射稿10及光学镜头240之间的距离正好是光学镜头240的物距(p)，请再同时参考图3及图4，可利用线性微调装置300的线性移动结构320来达成。线性移动结构320连接于承载盒体210及承载滑座260之间，并适于在线性导引结构310的线性导引方向(Y轴方向)上，线性移动承载滑座260。线性移动结构320可包括一线性齿条322及对应的一主动齿轮324，如图所示，线性齿条322可先配设于定位轴套314，再间接地配设于承载滑座260上，或者线性齿条322可直接配设于承载滑座260上。线性齿条322具有一线性齿面326，其延伸方向平行于定位轴棒312的长度方向(Y轴方向)，而主动齿轮324则轴设于承载盒体210上，并对应啮合于部分的线性齿面326，用以在定位轴棒312的长度方向(Y轴方向)上移动线性齿条322的位置，进而调整承载滑座260与承载盒体210之间的相对位置，并相对微调承载滑座260上的光学镜头240的位置，使得反射稿10与光学镜头240之间的距离为光学镜头240的物距(p)。值得注意的是，线性齿条322及主动齿轮324的配设位置可相互调换，即线性齿条322可配设于承载滑座260上，而主动齿轮324则可配设于承载盒体210上，如此也可达成上述的效果。

请再同时参考图3、图4，为了提供转矩至主动齿轮324，除了可以利用步进马达350提供转矩至传动齿轮350，再传动至主动齿轮350，也可利用步进马达350以皮带传动的方式提供转矩至主动齿轮324，或者是利用其它的方法提供转矩至主动齿轮324，故可按照光传感器250所接收的图像光线222是否清晰，而提供大小或顺逆方向的转矩至主动齿轮324，进而移动线性齿条322，用以微调光学镜头240与反射稿10之间的距离。

请参考图3、图5A，其中图5A为图3的II-II线的剖面示意图。为了防止承载滑座260在X轴方向及Z轴方向上偏移，连带偏移到光学镜头240及光传感器250所接收图像光线222的光路，故本实用新型系在承载滑座260上形成一线性导槽262，其延伸方向平行于线性导引结构310的线性导引方向(Y轴方向)，即定位轴棒312的长度方向，并对应线性导槽262而设计一弹性组件330，例如为弹片，其一端可拆卸式连接至承载盒体210的滑动面212上，而另一端则形成一弹性按压端332，其对应嵌合于线性导槽262，使得承载滑座260仅能在Y轴方向上微调移动，而避免在X轴方向或Y轴方向上移动。值得注意的是，线性导槽262也可形成于承载盒体210上，相对地弹性组件330也可拆卸式连接至承载滑座260上，同样可达到上述效果。

此外，请参考图5B，其为本实用新型较佳实施例的线性微调装置，其另一种弹性组件的剖面示意图。弹性组件330也可包括一搭接结构334、一弹性组件336及滚珠338，搭接结构334可拆卸式连接至承载盒体上，并横跨位于线性导槽262的上方，而搭接结构334更具有一盲孔335，而弹性组件336及滚珠338均配设于盲孔335中，且弹性组件336的一端连接至盲孔335的底部，而另一端则连接至滚珠338，且滚珠338的一端暴露于盲孔之外，而形成类似图5A的弹性按压端332，而对应嵌合于线性导槽262，并弹性压持承载滑座260，使得承载滑座260仅能在Y轴方向上微调移动，而避免在X轴方向或Y轴方向上移动。同样地，线性导槽262也可形成于承载盒体210上，相对地上述弹性组件330也可拆卸式连接至承载滑座260上，也可达成上述的效果。

综上所述，本实用新型的线性微调装置将光学镜头与光传感器配设于一承载滑座，而光传感器位于光学镜头的像距(q)，并在光学镜头的焦距(f)已固定的情况下，利用线性微调装置的线性导引结构及线性移动结构，在图像光线的光路方向上微调承载滑座与承载盒体之间的相对位置，用以连带微调反射稿与光学镜头之间的物距(p)。在完成上述的对焦动作后，始能进行扫描反射稿的步骤，如此将使得光传感器于扫描过程中能接收到清晰的图像光线。

另外，本实用新型的线性微调装置更包括一弹性组件，用以弹性压持定位承载滑座与承载盒体之间在X轴方向及Z轴方向上的位置，使得承载滑座与承载盒体仅能在Y轴方向上作线性微调移动。

Claims

1.一种线性微调装置，适用于一光学扫描仪，该光学扫描仪至少具有：

一承载盒体，具有一滑动面；

一承载滑座，配设于该承载盒体的该滑动面上；

一光学镜头，配设于该承载滑座上，且位于图像光线的光路上，接收并折射图像光线；以及

一光传感器，配设于该承载滑座上，且位于图像光线的光路上，接收来自该光学镜头所折射的图像光线，

其特征是，该线性微调装置至少包括：

一线性导引结构，至少具有：

一定位轴棒，配设于该承载盒体及该承载滑座其中一个，其中该定位轴棒的长度方向对应平行于该光学镜头所接收的图像光线的光路方向，以及

一定位轴套，配设于该承载盒体及该承载滑座的另一个，其中该定位轴套具有一轴孔，且该定位轴套以该轴孔对应套接于该定位轴棒，使得该定位轴套可适于在该定位轴棒的长度方向上作线性移动，进而使得该承载滑座及该承载盒体可适于在该定位轴棒的长度方向上作相对移动；以及

一线性移动结构，至少具有：

一线性齿条，配设于该承载盒体及该承载滑座的其中一个，该线性齿条具有一线性齿面，而该线性齿面的延伸方向对应平行于该定位轴棒的长度方向，及

一主动齿轮，轴设于该承载盒体及该承载滑座的另一，该主动齿轮适于对应啮合于部分该线性齿面，其在该定位轴棒的长度方向上移动该线性齿条的位置，进而调整该承载滑座与该承载盒体之间的相对位置。

2.如权利要求1所述的线性微调装置，其特征是，该承载滑座更具有一线性导槽，其对应该定位轴棒的长度方向，而形成于该承载滑座上，此外，该线性微调装置更包括一弹性组件，该弹性组件配设于该承载盒体上，且该弹性组件具有一弹性按压端，并以该弹性按压端对应嵌合于该线性导槽。

3.如权利要求2所述的线性微调装置，其特征是，该弹性组件可拆卸式连接于该承载盒体上。

4.如权利要求2所述的线性微调装置，其特征是，该弹性组件包括一弹片，该弹片的一端连接至该承载盒体，而该弹片的另一端形成该弹性按压端，并对应嵌合至该线性导槽。

5.如权利要求2所述的线性微调装置，其特征是，该弹性组件至少包括一搭接结构、一弹性组件及一滚珠，而该搭接结构连接至该承载盒体上，并横跨位于该承载滑座的该线性导槽上方，其中该搭接结构更具有一盲孔，而该弹性组件及该滚珠均配设于该盲孔之内，且该弹性组件的一端连接至该盲孔底部，而另一端连接至该滚珠，而该滚珠一端暴露出该盲孔，而形成该弹性按压端而对应嵌合至该线性导槽。

6.如权利要求1所述的线性微调装置，其特征是，该承载盒体更具有一线性导槽，其对应该定位轴棒的长度方向，而形成于该承载盒体上，此外，该线性微调装置更包括一弹性组件，该弹性组件配设于该承载滑座上，且该弹性组件具有一弹性按压端，并以该弹性按压端对应嵌合于该线性导槽。

7.如权利要求6所述的线性微调装置，其特征是，该弹性组件可拆卸式连接于该承载滑座上。

8.如权利要求6所述的线性微调装置，其特征是，该弹性组件包括一弹片，该弹片的一端连接至该承载滑座，而该弹片的另一端形成该弹性按压端，并对应嵌合至该线性导槽。

9.如权利要求6所述的线性微调装置，其特征是，该弹性组件至少包括一搭接结构、一弹性组件及一滚珠，而该搭接结构连接至该承载滑座上，并横跨位于该承载滑座的该线性导槽的上方，其中该搭接结构更具有一盲孔，而该弹性组件及该滚珠均配设于该盲孔之内，且该弹性组件的一端连接至该盲孔的底部，而另一端连接至该滚珠，而该滚珠的一端暴露出该盲孔，而形成该弹性按压端而对应嵌合至该线性导槽。

10.如权利要求1所述的线性微调装置，其特征是，该装置更包括一步进马达，其配设于该承载盒体上，该步进马达适于提供转矩至该主动齿轮。

11.如权利要求10所述的线性微调装置，其特征是，该步进马达提供转矩至该主动齿轮的方式包括齿轮传动的方式。

12.如权利要求10所述的线性微调装置，其特征是，该步进马达提供转矩至该主动齿轮的方式包括皮带传动的方式。

13.一种线性微调装置，适用于一光学扫描仪，该光学扫描仪至少具有：

一承载盒体，具有一滑动面；

一承载滑座，配设于该承载盒体的该滑动面上；

其特征是，该线性微调装置至少包括：

一线性导引结构，连接于该承载盒体及该承载滑座之间，且该线性导引结构的线性导引方向平行于该光学镜头所接收的图像光线的光路方向；以及

一线性移动结构，连接于该承载盒体及该承载滑座之间，并适于在该线性导引结构的线性导引方向上，线性移动该承载滑座。

14.如权利要求13所述的线性微调装置，其特征是，该承载滑座更具有一线性导槽，其对应该定位轴棒的长度方向，而形成于该承载滑座上，此外，该线性微调装置更包括一弹性组件，该弹性组件配设于该承载盒体上，且该弹性组件具有一弹性按压端，并以该弹性按压端对应嵌合于该线性导槽。

15.如权利要求14所述的线性微调装置，其特征是，该弹性组件可拆卸式连接于该承载盒体上。

16.如权利要求14所述的线性微调装置，其特征是，该弹性组件包括一弹片，该弹片的一端连接至该承载盒体，而该弹片的另一端形成该弹性按压端，并对应嵌合至该线性导槽。

17.如权利要求14所述的线性微调装置，其特征是，该弹性组件至少包括一搭接结构、一弹性组件及一滚珠，而该搭接结构连接至该承载盒体上，并横跨位于该承载滑座的该线性导槽上方，其中该搭接结构更具有一盲孔，而该弹性组件及该滚珠均配设于该盲孔之内，且该弹性组件的一端连接至该盲孔的底部，而另一端连接至该滚珠，而该滚珠一端暴露出该盲孔，而形成该弹性按压端而对应嵌合至该线性导槽。

18.如权利要求13所述的线性微调装置，其特征是，该承载盒体更具有一线性导槽，其对应该定位轴棒的长度方向，而形成于该承载盒体上，此外，该线性微调装置更包括一弹性组件，该弹性组件配设于该承载滑座上，且该弹性组件具有一弹性按压端，并以该弹性按压端对应嵌合于该线性导槽。

19.如权利要求18所述的线性微调装置，其特征是，该弹性组件可拆卸式连接于该承载滑座上。

20.如权利要求18所述的线性微调装置，其特征是，该弹性组件包括一弹片，该弹片的一端连接至该承载滑座，而该弹片的另一端形成该弹性按压端，并对应嵌合至该线性导槽。

21.如权利要求18所述的线性微调装置，其特征是，该弹性组件至少包括一搭接结构、一弹性组件及一滚珠，而该搭接结构连接至该承载滑座上，并横跨位于该承载滑座的该线性导槽的上方，其中该搭接结构更具有一盲孔，而该弹性组件及该滚珠均配设于该盲孔之内，且该弹性组件的一端连接至该盲孔的底部，而另一端连接至该滚珠，而该滚珠的一端暴露出该盲孔，而形成该弹性按压端而对应嵌合至该线性导槽。