CN1324345C - 具有可移动的反射镜的光学组件 - Google Patents
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Abstract
一种具有可移动的反射镜的光学组件，使用于扫描器中以扫描待扫描文件。此光学组件包括：第一载具，具有第一反射镜、透镜及光电感应元件，此第一载具是沿扫描方向移动，以扫描待扫描文件；第二载具，具有第二反射镜，此第二载具是可沿扫描方向与第一载具产生相对移动；以及第三载具，具有第三反射镜，此第三载具是可沿扫描方向与第一载具产生相对移动。其中，第一载具是位于第二载具与第三载具之间，且第二载具与第三载具间的距离于扫描过程中是维持固定值，待扫描文件的图像光依序经第一反射镜、第二反射镜及第三反射镜的反射后，经透镜聚焦而成像于光电感应元件。
Description
(1)技术领域
本发明是有关于一种光学组件，且特别是有关于一种具有可移动的反射镜的光学组件。
(2)背景技术
在个人电脑的众多周边当中，扫描器可说是基本的配备之一。一般而言，现今市面上的扫描器其功能及扫描图像的品质均差别不大。因此，如何使扫描器的体积可以有效缩小，进而使其占据的空间变小，以能更方便地被使用，遂成为扫描器研发人员的重点研发项目之一。
请参照图1，它是传统的光学组件的示意图。传统的光学组件100中包括有载具110及导引件120。而载具110中则配置有反射镜组、透镜及光电感应元件(图中未示出)。
载具110耦接于导引件120上，并且可于导引件120上沿扫描方向D的方向来回移动，以扫描待扫描文件。
扫描进行时，待扫描文件的图像光130(可为待扫描文件的反射光或透射光)进入载具110中。图像光130先经由由多片反射镜组构而成的反射镜组的反射后，经透镜聚焦而为光电感应元件所接收。
反射镜组中的各个反射镜、透镜及光电感应元件均被固定配置于载具110中。其目的在于保持自待扫描文件发出的图像光，自待扫描文件、经各个反射镜反射而至透镜的前光程，以及透镜至光电感应元件的后光程均得以维持为一固定值。以此才能得到一清晰且品质良好的扫描图像。但是，因为载具110容置了所有的反射镜、透镜及光电感应元件，所以载具110在体积上不得不较大，较占据空间。
由上文可知，载具110的体积过大，连带也会影响容置载具110的扫描器。因此，扫描器的整体体积也就跟着无法有效缩小。且传统的扫描组件，因背焦无法加大，故无法扫描具有较大尺寸的待扫描文件。
(3)发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种具有可移动的反射镜的光学组件，使扫描器的整体体积得以有效缩小，使能够更方便地被使用者使用，且使扫描器能用以扫描具有较大尺寸的待扫描文件。
根据上述目的，本发明的具有可移动的反射镜的光学组件，使用于扫描器中以扫描待扫描文件，包括：第一载具，具有第一反射镜、透镜及光电感应元件，此第一载具是沿扫描方向移动，以扫描待扫描文件；第二载具，具有第二反射镜，此第二载具是可沿扫描方向与第一载具产生相对移动；以及第三载具，具有第三反射镜，此第三载具是可沿扫描方向与第一载具产生相对移动。其中，第一载具是位于第二载具与第三载具之间，且第二载具与第三载具间的距离于扫描过程中是维持固定值，待扫描文件的图像光依序经第一反射镜、第二反射镜及第三反射镜的反射后，经透镜聚焦而成像于光电感应元件。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图进行详细说明如下。
(4)附图说明
图1是传统的光学组件的示意图。
图2A是依照本发明的较佳实施例的具有可移动的反射镜的光学组件的结构示意图。
图2B是图2A的侧视图。
图3A是相应于图2A和2B的本发明的光学组件于扫描过程一的各载具的相对位置的示意图。
图3B是相应于图2A和2B的本发明的光学组件于扫描过程二的各载具的相对位置的示意图。
图4是依照本发明的较佳实施例的具有可移动的反射镜的光学组件中另一种反射镜配置方式的侧视图。
图5A是本发明的具有可移动的反射镜的光学组件于具有较大背焦时的结构示意图。
图5B是本发明的具有可移动的反射镜的光学组件于具有较大背焦时的另一种结构示意图。
(5)具有体实施方式
本发明提供的具有可移动的反射镜的光学组件，具有三个载具，有别于只具有一个大载具的传统的光学组件。本发明的光学组件，可以使得容置载具的扫描器的体积变小。且可在不增大载具的情况下，于容置透镜与光电感应元件的载具上，于透镜与光电感应元件间配置反射镜，以增大背焦，使扫描器可以透过该光学组件扫描具有较大尺寸的待扫描文件。
请同时参照图2A与图2B。图2A是依照本发明的较佳实施例的具有可移动的反射镜的光学组件的结构示意图，图2B为图2A的侧视图。光学组件200可用于扫描器中以扫描待扫描文件，光学组件200包括有载具210、220与230、导引件240及固定件250。
载具210则具有反射镜212、透镜214及光电感应元件216。载具210是可沿着扫描方向D(亦即导引件240的轴向方向)，而在与其耦接的导引件240上移动，以扫描待扫描文件。
载具220具有反射镜222与224。载具220是可沿着扫描方向D，在与其耦接的导引件240上与载具210产生相对移动。
载具230与载具220相同，同样具有二反射镜，其分别为反射镜232与234。载具230亦是可沿扫描方向D，在与其耦接的导引件240上与载具210产生相对移动。
如图2A与图2B中所绘示，待扫描文件的图像光260是依序经反射镜212、222、224、232与234的反射后，经透镜214聚焦而成像于光电感应元件216上。
图像光260的前光程需维持为固定不变的光学性质，亦即反射镜222与反射镜212间、反射镜232与反射镜224间、以及透镜214与反射镜234间的距离的总和必须维持一个定值。因此，通过将载具210配置于载具220与载具230之间，且令载具220与载具230之间的距离在扫描的过程中维持一固定值，则可达到图像光260的前光程维持不变的目的。维持载具220与载具230间的距离不变则可通过连接二者的固定件250来达成，图示中所示固定件250是穿过载具210而连接载具220与载具230。载具210可于固定件250上、相对于载具220与载具230移动，但载具220与载具230间于扫描过程中因固定件250的连接，使其之间无法具有相对位移。
请参照图3A与图3B，是相应于图2A和2B的本发明的光学组件于扫描过程中各载具的相对位置的示意图。如图中所示，于扫描过程中，载具210、220与230是均可沿扫描方向D来回移动。载具220与载具230间是始终维持为X+Y的距离(可通过图2A中的固定件250来实现)，当载具210与载具230间的距离由X增加为X+a时(由3A图到3B图)，载具210与载具220间的距离就会由Y缩减为Y-a(由3A图到3B图)。
请同时参照图2B及图4。图4是依照本发明的较佳实施例的具有可移动的反射镜的光学组件中另一种反射镜配置方式的侧视图。在不改变前光程的情况下，原本载具220中的二片反射镜222、224可以单片反射镜422取代，而载具230中的二片反射镜232、234则可以单片反射镜432取代。此种反射镜的配置方式，可以使反射镜的数目减少，亦可使容置反射镜的载具体积缩小。
请参照图5A与图5B，它们是本发明的具有可移动的反射镜的光学组件于具有较大背焦时的结构示意图。通常于欲扫描尺寸较大的待扫描文件时，需要具有较大的背焦，亦即，透镜与光电感应元件的距离必须加大。此可通过如图5A或图5B中所示的结构来加以实现。
如图5A中所示，在不增加载具210的体积的情况下，可将透镜214及光电感应元件216所在的位置作一些调整，且在载具210上另配置反射镜512，或如图5B中可在载具210的相异两侧上分别配置反射镜514及反射镜516，用以反射经透镜214聚焦的图像光260至光电感应元件216上。使用此种方式即可有效增加背焦，光学组件即可用来扫描具有较大尺寸的待扫描文件。
上述的扫描器可以是反射式或是透射式的图像扫描器；导引件240可以是轴棒或是任何其他可以使载具沿扫描方向D的方向来回移动的构件；固定件250可以是连接载具220与载具230且能令其之间无法产生相对位移且不阻碍载具210于其间移动的任何构件；而光电感应元件则可以是电荷耦合元件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体传感器(complementary metal oxide semiconductor sensor，CMOS sensor)。
上述本发明的具有可移动的反射镜的光学组件与传统的光学组件相较(传统的光学组件只具有一大体积的载具)，本发明载具210中因为已将多片反射镜移至载具220及载具230中设置，故其沿扫描方向D的方向的厚度可以很薄。而载具220与载具230中，因只配置有反射镜，故厚度亦可以很薄。而在高度尺寸上，图2B中的各个载具必定比起传统光学组件的载具要来得小，图4中的各个载具在高度尺寸上则可以更小。且由载具210上配置反射镜，则能使背焦加大，以扫描较大尺寸的待扫描文件。
本发明上述实施例所揭示的具有可移动的反射镜的光学组件，具有的优点为：可使得容置光学组件的扫描器在体积上得以有效缩小，让使用者在使用上得以更为方便。另外，则亦可扫描较大尺寸的待扫描文件。
综上所述，虽然本发明已以实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的人士，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与替换，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。
Claims (14)
1.一种具有可移动的反射镜的光学组件，是用于一扫描器中以扫描一待扫描文件，其特征在于，该光学组件包括：
一第一载具，具有一第一反射镜、一透镜及一光电感应元件，该第一载具是沿一扫描方向移动，以扫描该待扫描文件；
一第二载具，具有一第二反射镜，该第二载具是可沿该扫描方向与该第一载具产生相对移动；以及
一第三载具，具有一第三反射镜，该第三载具是可沿该扫描方向与该第一载具产生相对移动；
其中，该第一载具是位于该第二载具与该第三载具之间，且该第二载具与该第三载具间的距离于扫描过程中是维持固定值，该待扫描文件的一图像光是依序经该第一反射镜、该第二反射镜及该第三反射镜的反射后，经该透镜聚焦而成像于该光电感应元件。
2.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，还包括一导引件，该第一载具、该第二载具与该第三载具是分别与该导引件耦接，且分别可在该导引件上移动。
3.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，还包括一固定件，该固定件用以连接该第二载具与该第三载具，使该第二载具与该第三载具间的距离于扫描过程中维持固定值。
4.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，还包括一第四反射镜，该第四反射镜是配置于该第一载具上，用以反射经该透镜聚焦的该图像光至该光电感应元件上。
5.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，还包括一第五反射镜及一第六反射镜，是分别配置于该第一载具的相异两侧，用以反射经该透镜聚焦的该图像光至该光电感应元件上。
6.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，该光电感应元件是电荷耦合元件。
7.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，该光电感应元件是互补金属氧化物半导体传感器。
8.一种扫描器，用以扫描一待扫描文件，包括：
一具有可移动的反射镜的光学组件，它包括：
一第一载具，具有一第一反射镜、一透镜及一光电感应元件，该第一载具是沿一扫描方向移动，以扫描该待扫描文件；
一第二载具，具有一第二反射镜，该第二载具是可沿该扫描方向与该第一载具产生相对移动；以及
一第三载具，具有一第三反射镜，该第三载具是可沿该扫描方向与该第一载具产生相对移动；
其中，该第一载具是位于该第二载具与该第三载具之间，且该第二载具与该第三载具间的距离于扫描过程中是维持固定值，该待扫描文件的一图像光是依序经该第一反射镜、该第二反射镜及该第三反射镜的反射后，经该透镜聚焦而成像于该光电感应元件。
9.如权利要求8所述的扫描器，其特征在于，还包括一导引件，该第一载具、该第二载具与该第三载具是分别与该导引件耦接，且分别可在该导引件上移动。
10.如权利要求8所述的扫描器，其特征在于，还包括一固定件，该固定件用以连接该第二载具与该第三载具，使该第二载具与该第三载具间的距离于扫描过程中维持固定值。
11.如权利要求8所述的扫描器，其特征在于，还包括一第四反射镜，该第四反射镜是配置于该第一载具上，用以反射经该透镜聚焦的该图像光至该光电感应元件上。
12.如权利要求8所述的扫描器，其特征在于，还包括一第五反射镜及一第六反射镜，是分别配置于该第一载具的相异两侧，用以反射经该透镜聚焦的该图像光至该光电感应元件上。
13.如权利要求8所述的扫描器，其特征在于，该光电感应元件是电荷耦合元件。
14.如权利要求8所述的扫描器，其特征在于，该光电感应元件是互补金属氧化物半导体传感器。
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