JP3107326U - 光学モジュールの光線軌道調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学モジュールにおける光線軌道の調整をし、レンズに対する光線の入射角を垂直にすることを可能とした調整構造を提供する。
【解決手段】旋回鏡１１と二つの固定スタンド１２を備えている。旋回鏡１１は旋回部材１１１と、反射器１１２と、二つの締め金１１３と、ノブ１１４とを有している。反射器１１２は締め金１１３により旋回部材１１１に固定されている。ノブ１１４は旋回部材１１１の一端に、固定スタンド１２を通して飛び出すように取り付けられ、これにより旋回部材１１１を回転させる。二つの固定スタンド１２は光学モジュールのレンズボックス２０に設置され、旋回部材１１１を支持する。反射器１１２の回転させその角度を変えることにより光線の軌道を調整する。また、固定スタンド１２は、レンズボックス２０の固定のため、ねじ穴１２１を備えている。
【選択図】図３

Description

本考案は光学モジュールの光線軌道調整構造に関わるものである。

近年において、ハイテク産業をはじめ全ての電子産業が目覚しく発達しており、コンピューター及びその周辺機器、そして電子機器、またはオフィス設備機器などの現代製品は、その機能と外観において顕著な進歩を遂げている。スキャナーを例に取っても、その解像度はここ数年で１２００dpi以上にもなっており、補間法を採用したものになると、その解像度は９６００dpiに達するものである。また、これらは次から次へと改良が為され、それにより市場競争をますます激化させている。市場生き残りをかけ、供給業者はより高い性能と、低コストによる製品の生産のため、その研究と開発に余念がない。即ち、いかに低コストで、性能の高い製品を生産するかが、研究開発における重要な鍵となっている。

現在の市場におけるほとんどのスキャナーが、スキャンをするもとの書類等から発せられる反射光の感知をするのにＣＣＤを採用している。反射光線をＣＣＤモジュール上に的確な写像としてマッピングするため、光線をＣＣＤモジュールに対して垂直に入射させなければならず、スキャナの性能を改善するためには、この光線の軌道を調整することが必要となる。

実際の適用として、ＣＣＤモジュールは光学モジュールのレンズボックス上に設置されるものであり、スキャンするもとの書類等からの反射光線がこのレンズボックスを通しＣＣＤモジュールに入射することでそこに写像を作り出す。このレンズボックスとＣＣＤモジュールの組み合わせである光学モジュールにおいて、光線軌道の調整をすることでより質の高い写像を作り出すことにつながる。現段階の技術においては、この調整のため、三軸及び五軸による調整システムが採用されている。三軸による調整システムは、まずＣＣＤモジュールを、垂直方向と水平方向、及び垂直旋回方向においてその位置を調整し、その後にレンズの焦点の距離を調整するものである。一方、五軸による調整システムは、まずレンズボックスを固定し、それからＣＣＤモジュールを、その垂直方向、水平−Ｘ方向、垂直旋回方向、水平旋回方向、及び水平−Ｙ方向において調整するものである。

図１は三軸調整光学モジュールを説明したものである。三軸調整光学モジュール２００はレンズボックス２１０とＣＣＤモジュールを備えている。レンズボックス２１０は、ＣＣＤモジュール２２０を設置するためのカップリング窓２１０ａを有している。ＣＣＤモジュールをカップリング窓２１０ａに設置する際は、図に示されているように、ねじ２３０をＣＣＤモジュール２２０を通し、カップリング窓２１０ａのねじ穴２４０に堅く固定するものである。

ＣＣＤモジュール２２０がレンズボックス２１０に堅く固定されるため、三軸調整光学モジュールの調整は容易である。つまり、三軸調整光学モジュールの調整は、単に、ＣＣＤモジュール２２０を、垂直方向と水平方向、及び垂直旋回方向において適切な位置に配置し、その後にレンズボックス２１０の焦点距離を調整し完了するものである。尚、焦点調整はＸ軸方向に沿った焦点を調整するものであり、ＣＣＤモジュール２２０のＸ軸に沿って相対的位置により調整する。また、この調整方法を４軸調整であると考える場合もあるが、焦点はＣＣＤモジュール２２０のＸ軸に沿った相対的位置によりのみ調整されるものであるため、厳密な見地からこれは三軸による調整光学モジュールの調整である。

三軸調整光学モジュールにおける利点は、調整する要素が少なく、またその調整の際のコストがもっとも掛からないということであり、製造業者により広く採用されているものである。しかしながら、低コストに抑えるため、レンズボックス２１０はプラスティックにより型注入で形成されることが通常であり、この形成過程において生じる僅かな欠陥によりカップリング窓２１０ａがＹ−Ｚ面に対して平行でなくってしまう。これにより、カップング窓２１０ａ上に設置されるＣＣＤモジュール２２０の表面もＹ−Ｚ面に対しての平行性を保てなくなる。この場合、即ち、ＣＣＤモジュール２２０の水平旋回調整ができなくなり最適な調整を施せないため、スキャン性能が低下してしまう。

上記した、三軸調整光学モジュールにおける問題点解決のために開発された五軸調整光学モジュールは、ＣＣＤモジュールをその垂直方向、水平−Ｘ方向、垂直旋回方向、水平旋回方向、及び水平−Ｙ方向において調整することができ、これによりスキャン性能の向上を図っている。図２は五軸調整光学モジュールの説明図であり、そこに示されているように、五軸調整光学モジュール３００は、レンズボックス３１０、ＣＣＤモジュール３２０、エレメント３３０、エレメント３４０、及びエレメント３５０を備えている。エレメント３３０を設置のためレンズボックス３１０にカップリング窓３１０ａを形成し、またＣＣＤモジュール３２０はエレメント３５０上に設置される。図１と図２から明らかなように、エレメント３３０、３４０及び３５０を有するか否かが三軸調整光学モジュールと五軸調整光学モジュールにおける違いであり、五軸調整光学モジュール３００はこのエレメント３３０、３４０及び３５０により、五方向において調整を行うものである。五軸調整光学モジュール３００は高い精密性を実現する一方で、その調整に高いコストが掛かる。またその構成要素が多く、それらに対するコストも高いことから製品自体の市場競争能力が低下してしまう。

前記した従来の光学モジュールには次のような問題点がある。
＜１＞三軸調整光学モジュールは水平旋回方向においてＣＣＤモジュールの調整を行なうことができず、最適な調整を施すことができない。
＜２＞五軸調整光学モジュールは五方向において調整が可能であるが、高いコストと、多くの構成要素を必要とするため市場における競争能力が低下する。

本考案の目的は上記したような従来技術の問題点を解決すべく為されたものであり、光学モジュールにおける光線軌道の調整をし、レンズに対する光線の入射角を垂直にすることを可能とした調整構造を提供することである。

上記の課題を解決するために、本願の請求項１における光学モジュールの光線軌道調整構造は、光線軌道上に配置されていて、前記光線軌道を調整し、レンズに対する光線の入射角度が垂直になるよう調整する光線起動調整部により構成することを特徴とするものである。

請求項２における光学モジュールの光線軌道調整構造は、請求項1において、前記光線起動調整部が、レンズボックス上に設置されている二つの固定スタンドと、前記固定スタンドにより両端を支えられ、角度を変えることで前記光線軌道を調整する反射器を有する旋回鏡とから成ることを特徴とするものである。

請求項３における光学モジュールの光線軌道調整構造は、請求項２において、前記旋回鏡が、旋回部材と二つの固定締め金を有しており、前記反射器が前記固定締め金により前記旋回部材上に設置、固定されていることを特徴とするものである。

請求項４における光学モジュールの光線軌道調整構造は、請求項２において、前記旋回鏡が、旋回部材と、前記旋回部材の一端に前記固定スタンドをはみ出すように形成されるノブを有しており、前記ノブにより前記旋回部材を回転させることを特徴とするものである。

請求項５における光学モジュールの光線軌道調整構造は、請求項２において、前記固定スタンドが、ねじ穴を有しており、前記ねじ穴をねじ止めすることで前記レンズボックスに固定されることを特徴とするものである。

請求項６における光学モジュールの光線軌道調整構造は、請求項１において、前記光線起動調整部が、前記レンズボックス上に設置されている鏡ホルダーと、前記鏡ホルダー上に設置されている反射器と、前記鏡ホルダーに固定されており前記反射器の角度変えることで前記光線軌道を調整するノブとから成ることを特徴とするものである。

請求項７における光学モジュールの光線軌道調整構造は、請求項６において、前記鏡ホルダーが、固定スタンドと、保護プレートと、固定スロットを有しており、前記固定スタンドが前記保護プレートの両端に形成され、前記固定スロットが、前記反射器設置のため前記固定スタンド上に設置されていることを特徴とするものである。

請求項８における光学モジュールの光線軌道調整構造は、請求項７において、前記固定スタンドがねじ穴を有しており、前記ねじ穴をねじ止めすることで前記レンズボックスに固定されることを特徴とするものである。

本考案の光学モジュールの光線軌道調整構造は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞ 考案における光線軌道調整構造は、光線軌道調整部を備え、これにより光線のレンズに対する入射角を垂直に調整することが容易にできる。
＜２＞ 従来技術である三軸及び四軸そして五軸調整光学モジュールに適用し、もう一つの調整軸を追加することが可能である。

本考案における光線軌道調整構造は、主に、光学モジュールにおいて光線の軌道上にある光線軌道調整部を有するものであり、それにより光線の軌道を調整し、そのレンズに対する入射角を垂直にするものである。

本考案の実施形態は、反射器を備えている旋回鏡と、二つの固定スタンドとを有している。二つの固定スタンドは光学モジュールのレンズボックス上に設置され、旋回鏡の両端を支えているものである。旋回鏡はその両端を二つの固定スタンドにより支えられていることで、その旋回を可能にし、これにより光線の入射角をレンズの表面に対し垂直に調整できるものである。以下、図面を参照しながら本考案の実施例について説明する。

図３は本考案における実施例１の説明をしたものであり、また、図４は、本考案実施例１の構造をレンズボックス上に設置した様子を示している。本考案光学モジュールは、光学モジュールの光線軌道上に配置されており、レンズに対する光の入射角を垂直に調整するための光線軌道調整部１０を備えているものである。

実施例１における光線軌道調整部１０は、旋回鏡１１と二つの固定スタンド１２を備えている。旋回鏡１１は旋回部材１１１と、反射器１１２と、二つの締め金１１３と、ノブ１１４とを有している。反射器１１２は締め金１１３により旋回部材１１１に固定されている。ノブ１１４は旋回部材１１１の一端に、固定スタンド１２を通して飛び出すように取り付けられ、これにより旋回部材１１１を回転させる。二つの固定スタンド１２は光学モジュールのレンズボックス２０に設置され、旋回部材１１１を支持する。反射器１１２の回転させその角度を変えることにより光線の軌道を調整する。また、固定スタンド１２は、レンズボックス２０の固定のため、ねじ穴１２１を備えている。

実施例１の組み立てに関しては、まず反射器１１２を締め金１１３により旋回部材１１１上に設置し、旋回部材１１１の両端を締め金１１３により固定スタンド１２に固定する。次に、ノブ１４を旋回部材１１１に取り付け完成するものである。またこれを、いくつかのねじ４０とねじ穴１２１を以ってレンズボックス２０に固定する。

反射器１１２の角度調整は、ノブ１４を回転させることで行う。この反射器１１２の角度を変えることで光線の軌道調整を行い、適切な角度に設定した後、反射器１１２をその角度において固定する。

図４に示されているように、レンズ３０の入射光は反射器１１２及び別の鏡で反射されており、光線軌道調整部１０により入射光がのレンズ３０に対する角度が垂直になるように調整する。

図５には本考案実施例１の構造が別の部品と共にレンズボックス上に設置されている様子を示したものである。レンズ３０の入射光は鏡により反射された後、反射器１１２及び別の鏡に反射される。光線軌道調整部１０はレンズ３０に対する入射光の角度が垂直になるように調整する。

図６及び図７は本考案の実施例１における構造がレンズボックス上にまた他の部品と共に設置されている様子を示したものである。光線軌道調整部１０は光線の軌道上においてどこに設置してもよい。レンズ３０の入射光は鏡と別のいくつかの鏡により反射され、光線軌道調整部１０はレンズ３０に対する入射光の角度が垂直になるように調整する。

尚、本考案実施例１は、上記した従来技術の三軸及び四軸そして五軸調整光学モジュールに適用し、もう一つの調整軸を追加することが可能である。

図８は本考案における実施例２の説明をしたものであり、また、図９は、本考案実施例１の構造をレンズボックス上に設置した様子を示している。本考案光学モジュールは、光学モジュールの光線軌道上に配置されており、レンズに対する光の入射角を垂直に調整するための光線軌道調整部１０を備えているものである。

本考案実施例２における光線軌道調整部１０は、鏡ホルダー１３と、反射器１４及びノブ１５とを備えている。ミラーホルダー１３は固定スタンド１３１と、保護プレート１３２と、固定スロット１３３とを有している。固定スタンド１３１は固定スロット１３３と共に保護プレート１３２の両端に形成されるものである。固定スタンド１３１はレンズボックス２０上に、ねじ穴１３１１とねじ４０とにより固定される。反射器１４の両端は固定スロット１３３に設置され、ノブ１５により反射器１４の角度及び光線の軌道を調整する。

実施例２の組み立てに関しては、反射器１４を鏡ホルダー１３の固定スロット１３固定する。またねじ４０をねじ穴１３１１に通し、構造をレンズボックス２０への設置固定を行う。

反射器１４の角度の調整には、ノブ１５を回転させることにより行う。この反射器１４の角度を変えることで光線の軌道調整を行い、適切な角度に設定した後、反射器１４をその角度において固定する。

レンズ３０の入射光は反射器１１２及び別の鏡で反射されており、光線軌道調整部１０により入射光がレンズ３０に対する角度が垂直になるように調整する。

また、光線軌道調整部１０は光線の軌道上においてどこに設置してもよく、レンズ３０の入射光は鏡と別のいくつかの鏡により反射され、光線軌道調整部１０によって、レンズ３０に対する入射角度が垂直になるように調整される。

尚、本考案実施例２は、上記した従来技術の三軸及び四軸そして五軸調整光学モジュールに適用し、もう一つの調整軸を追加することが可能である。

以上本考案の実施例を説明してきたが、当該技術者が本考案の範囲を超えずに上記実施例以外のバリエーションを引き出すことが可能であり、即ち本考案は、上記に記載された実施例に限定されるものではない。

三軸調整光学モジュールの説明図 五軸調整光学モジュールの説明図 本考案の実施例１の説明図 本考案の実施例１における構造物をレンズボックスに設置した様子を示した説明図 本考案の実施例１における構造物をレンズボックスに設置した様子を示した別の説明図 本考案の実施例１における構造物をレンズボックスに設置した様子を示したまた別の説明図 本考案の実施例１における構造物をレンズボックスに設置した様子を示したさらに別の説明図 本考案の実施例２の説明図 本考案の実施例２における構造物をレンズボックスに設置した様子を示した説明図

Claims (8)

1. 光線軌道上に配置されていて、前記光線軌道を調整し、レンズに対する光線の入射角度が垂直になるよう調整する光線起動調整部により構成することを特徴とする、光学モジュールの光線軌道調整構造。
2. 請求項１記載の光学モジュールの光線軌道調整構造において、前記光線起動調整部が、レンズボックス上に設置されている二つの固定スタンドと、前記固定スタンドにより両端を支えられ、角度を変えることで前記光線軌道を調整する反射器を有する旋回鏡とから成ることを特徴とする、光学モジュールの光線軌道調整構造。
3. 請求項２記載の光学モジュールの光線軌道調整構造において、前記旋回鏡が、旋回部材と二つの固定締め金を有しており、前記反射器が前記固定締め金により前記旋回部材上に設置、固定されていることを特徴とする、光学モジュールの光線軌道調整構造。
4. 請求項２記載の光学モジュールの光線軌道調整構造において、前記旋回鏡が、旋回部材と、前記旋回部材の一端に前記固定スタンドをはみ出すように形成されるノブを有しており、前記ノブにより前記旋回部材を回転させることを特徴とする、光学モジュールの光線軌道調整構造。
5. 請求項２記載の光学モジュールの光線軌道調整構造において、前記固定スタンドが、ねじ穴を有しており、前記ねじ穴をねじ止めすることで前記レンズボックスに固定されることを特徴とする、光学モジュールの光線軌道調整構造。
6. 請求項１記載の光学モジュールの光線軌道調整構造において、前記光線起動調整部が、前記レンズボックス上に設置されている鏡ホルダーと、前記鏡ホルダー上に設置されている反射器と、前記鏡ホルダーに固定されており前記反射器の角度変えることで前記光線軌道を調整するノブとから成ることを特徴とする、光学モジュールの光線軌道調整構造。
7. 請求項６記載の光学モジュールの光線軌道調整構造において、前記鏡ホルダーが、固定スタンドと、保護プレートと、固定スロットを有しており、前記固定スタンドが前記保護プレートの両端に形成され、前記固定スロットが、前記反射器設置のため前記固定スタンド上に設置されていることを特徴とする、光学モジュールの光線軌道調整構造。
8. 請求項７記載の光学モジュールの光線軌道調整構造において、前記固定スタンドがねじ穴を有しており、前記ねじ穴をねじ止めすることで前記レンズボックスに固定されることを特徴とする、光学モジュールの光線軌道調整構造。

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