CN1188726C - 影像扫描仪的光学镜头装置 - Google Patents

Abstract

一种影像扫描仪的光学镜头装置包括有一光圈以及复数个透镜。该复数个透镜是与光圈及影像感应组件呈一线性排列以定义出一光程路径于该原稿与影像感应组件之间。其中，复数个透镜中最接近原稿的为第一片透镜、最接近影像感应组件的为最末片透镜，且最末片透镜与影像感应组件之间的距离称为BFL，影像感应组件的长度称为像高，原稿与影像感应组件之间的总光程长称为TT，光学镜头装置的有效焦距称为EFL。藉由使光学镜头装置是符合下列条件：最末片透镜直径/第一片透镜直径＞1；EFL/像高＜0.9；并且，BFL/TT＜0.05。可因此相对减少TT与BFL值，进而可相对缩小影像扫描仪的整体体积。

Description

影像扫描仪的光学镜头装置

技术领域

本发明涉及一种影像扫描仪的光学镜头装置，特别是一种适用于影像扫描仪且具有相对较短的总光程长(TT)与后焦长(BFL)的光学镜头装置，可由此相对缩小影像扫描仪的整体体积。

背景技术

光学镜头组(Optical Lens Set)的运用领域一般可分为数种类型，其中一种是具有可无限远的像距及有限距离(或短距离)的物距者，例如：幻灯机、投影机或是影片放映机等的镜头组。另一种是有限距离(或短距离)的像距及可无限远物距，例如：相机、摄影机、及望远镜的镜头组等。而对于像距及物距均为有限距离的镜头组，则又有两种应用模式，其中一种是像距较长但物距相对较短，例如显微镜的镜头组等。相对地，另一种则为具有较长物距但像距相对较短，使用电荷耦合组件的影像扫描仪则为此类型光学镜头组的应用类型之一。对于上述各种不同光学镜头组的应用类型，其对于镜头组中各镜片的设计与组合运用各有其不同的特色与限制。本发明的主要目的即欲针对具有较长物距但像距相对较短的影像扫描仪的光学镜头组进行改良。

请参阅图1，为目前市面上可见的典型的平台式(Flat Bed)光学影像扫描仪1(Optical Scanner)实施例。其主要是在一扫描仪1外壳11的上侧表面设有一原稿承载玻璃12(Document Window Glass)以承放一待扫描原稿(图中未示)，藉由一驱动装置13带动一光学引擎14(Optical Chassis)在中空外壳11内沿着导杆15方向进行线性运动，以进行玻璃12上的原稿的影像扫描工作。

请参阅图2，为图1所示传统影像扫描仪1的光学引擎14的A-A剖面图。光学引擎14包括有：一中空壳体141、一光源142定位于壳体141的上侧面一适当位置、由复数个反射镜片143组构而成的导光装置、一镜头组144(Lens Set)、以及一电荷耦合组件145(Charge Coupled Device，简称CCD)。由光源142发出光射向玻璃12上的原稿(图中未示)，其原稿影像的反射光进入光学引擎14的壳体141内后，由导光装置的复数个反射镜片143将其反射折向以增长光程距离(Optical Length)至一适当长度后，经镜头组144的聚焦而成像于电荷耦合组件145上并将扫描所得的光影像资料转换为可供计算机判读的电气讯号。

如图1及图2所示的传统光学引擎14，其反射镜片143是藉由在一薄板状的玻璃片上镀银所构成，需要以额外的簧片146、夹具机构或是配合螺丝锁固的方式来将其固定在壳体14l内侧的预定位置上。并且，由于每一片反射镜片143均只具有一反射面而仅能对光进行单次反射。所以，为了达到镜头组144清晰聚焦成像所需的总光程长度值(Total Track；简称TT值，也就是如图2中所示的Y1+Y2+…+Y5的总值)，各反射镜片143间的距离及对应角度便需适当的安排。

如图3所示，为一典型的影像扫描仪1的原稿16影像透过反射镜片143的折射与镜头组144的聚焦最后成像于电荷耦合组件145上的平面展开示意图。于图3中标示有在一影像扫描仪1进行影像扫描时，其原稿16与各光学组件之间距离的相对关系，其中，原稿16与电荷耦合组件145之间的距离为总光程长TT、原稿16宽度为W、电荷耦合组件145的有效像素区域(Pixel Range)长为L、镜头组144的有效焦距为EFL(亦即Effective Focus Length；简称EFL)、镜头组144的最末一片透镜(最接近电荷耦合组件的镜片)与电荷耦合组件145之间的距离为BFL(Back Focus Length)。上述的各值，其主要是由镜头组144的光学设计参数来决定。

对于目前传统的所有影像扫描仪1而言，其TT值与BFL值大小乃是影响光学引擎14尺寸的最重要因素之一，而光学引擎14的尺寸与移动扫描时所占据的空间则又占据一传统平台式影像扫描仪1的整体体积的80％以上。而在现今对于电子信息产品的设计理念仍朝向更小型化、更轻薄化、与更便于携带随身化的趋势而言，如何能进一步缩小光学引擎14的尺寸，将是影像扫描仪1的整体体积能否进一步缩小的重要关键。然而，综观目前市面上所有的传统平台式影像扫描仪1产品，其TT值与BFL值仍相对较长，例如，对于一传统传统可扫描A4规格(210mm*297mm)最大原稿尺寸、且具有600dpi分辨率且像素间距(pixel pitch)为4μm的电荷耦合组件而言，目前传统的光学镜头组仅能达到TT值≥240mm、而BFL≥18mm的长度值。而对于相同可扫描A4规格原稿、且具有较高分辨率1200dpi且像素间距仍为4μm的电荷耦合组件而言，其TT值更将大于350mm以上。倘若适用于扫描A4规格原稿且具使用较低分辨率300dpi且像素间距为7μm的低阶电荷耦合组件而言，其TT值也将需要大于240mm以上。事实上，上述各传统技术的TT值都仍具有进一步减小的空间，此点已导致光学引擎以及影像扫描仪的整体体积仍相对庞大不易缩小，而仍有待进一步改进的空间。

美国专利US 6014262A、US6208474 B1、US5386312A、US61478llA揭露了数种光学镜头组的内部镜片结构设计与配置。然而，前述的各已知前案从未曾揭露与本发明相同的技术特征与达成功效。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种影像扫描仪的光学镜头装置，其可具有相对较短的总光程长(TT)，而可使光学引擎以及影像扫描仪的体积得以更进一步缩小。

本发明的第二目的是提供一种影像扫描仪的光学镜头装置，其镜头组的最末一片透镜与电荷耦合组件之间的距离(BFL值)可相对较短，可使光学引擎的体积得以更进一步缩小。

为达上述的目的，于本发明的影像扫描仪的光学镜头装置的一较佳实施例中，该光学镜头装置可接受由一原稿反射而来的光影像并将该光影像加以聚集成像于一影像感应组件上，且该光学镜头装置至少包括有：一光圈以及复数个透镜。该复数个透镜是与光圈及影像感应组件呈一线性排列以定义出一光程路径于该原稿与影像感应组件之间，其中，依据透镜与光圈之间位置的不同而可将该复数个透镜区分为两群组，亦即位于光圈与原稿之间之前群透镜、以及位于光圈与影像感应组件之间的后群透镜。其中，复数个透镜中最接近原稿的称为第一片透镜、而最接近影像感应组件的则称为最末片透镜，且最末片透镜与影像感应组件之间的距离是简称为BFL，影像感应组件可供于感应影像的长度称为像高，原稿与影像感应组件之间的距离是简称为TT，该光学镜头装置的有效焦距简称为EFL。其特征在于该光学镜头装置是至少符合下列条件：最末片透镜直径/第一片透镜直径＞1；EFL/像高＜0.9；并且，BFL/TT＜0.05。

较佳者，当该影像感应组件为像素间距为4μm的分辨率600dpi的电荷耦合组件(简称CCD)、且最大可扫描的原稿的尺寸为A4尺寸时，该TT值是小于200mm。

较佳者，当该影像感应组件为像素间距为5.25μm的分辨率300dpi的电荷耦合组件(简称CCD)、且最大可扫描的原稿的尺寸为A4尺寸时，该TT值是小于200mm。

较佳者，当该影像感应组件为像素间距为4μm的分辨率600dpi的电荷耦合组件(简称CCD)、且最大可扫描的原稿的尺寸为A3尺寸时，该TT值是小于280mm。

较佳者，当该影像感应组件为像素间距为4μm的分辨率1200dpi的电荷耦合组件(简称CCD)、且最大可扫描的原稿的尺寸为A4尺寸时，该TT值是小于280mm，且BFL＜25mm，且BFL/TT＜0.1。

为了便于进一步理解本发明的上述目的、特征以及优点，下面结合附图以具体实例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是传统的影像扫描仪示意图；

图2是传统影像扫描仪的光学引擎的示意图；

图3是一典型的影像扫描仪的原稿影像透过反射镜片的折射与镜头组的聚焦最后成像于电荷耦合组件上的平面展开示意图；

图4是本发明的影像扫描仪的光学镜头装置的第一较佳实施例示意图；

图5是本发明的影像扫描仪的光学镜头装置的第二较佳实施例示意图；

图6是本发明的影像扫描仪的光学镜头装置的第三较佳实施例示意图；

图7是本发明的影像扫描仪的光学镜头装置的第四较佳实施例示意图；

图8是本发明的影像扫描仪的光学镜头装置的第五较佳实施例示意图；

图9是本发明五个较佳实施例(亦即图4至图8所示的较佳实施例)与四个传统技术实施例的光学镜头装置设计参数值列表；

图10A是如图5所示的光学镜头装置的纵向像差(Longitudinal Aberration)特性曲线图；

图10B是如本发明图5所示的光学镜头装置的变形曲率(Field Curvature/Distortion)特性曲线图。

附图标号说明：1扫描仪；11外壳；12玻璃；13驱动装置；14光学引擎；141中空壳体；15导杆；142光源；143反射镜片；144镜头组；145电荷耦合组件；146簧片；16原稿；21扫描区域；22光源；23导光装置；24原稿；25影像感应组件；30、40、50、60、70光学镜头装置；31～34、41～45、51～53、61～64、71～75透镜；38、48、58、68、78光圈；39、49、59、69、79平面镜片。

具体实施方式

本发明的影像扫描仪的光学镜头装置，主要是藉由将影像扫描仪的光学引擎中的光学镜头装置加以改良设计，使光学镜头装置中的复数个透镜以及光圈适当地设计与搭配后，可得到下列的光学特性包括：最末片透镜直径/第一片透镜直径＞1；以及，有效焦距/像高＜0.9。藉由此种设计，本发明的影像扫描仪的光学镜头装置将可具有相对较短的总光程长(TT)、与相对较短的最末片透镜与电荷耦合组件之间的距离(BFL)，而可使光学引擎以及影像扫描仪的体积得以更进一步缩小。

以下将举出数个较佳实施例详细说明本发明的影像扫描仪的光学镜头装置的详细结构、动作方式、功效、以及其它特征。

图4是影像扫描仪的光学镜头装置30的第一较佳实施例。该影像扫描仪除了光学镜头装置30之外的其它组件基本上大略与传统技术相近，也同样具有包括：一扫描区域21、一光源22、一导光装置23、以及一影像感应组件25。

扫描区域21通常由一透明的玻璃或压克力等材质所构成，可用来承置一待扫描的原稿24。光源22可对该扫描区域21发出光并产生该原稿24的光影像。于本较佳实施例中，该光源22是一装置于导光装置23上的一狭长管状灯管，可向原稿24发射光以产生原稿24的反射光影像。于另一较佳实施例中，光源亦可以是装设于原稿24另侧(亦即原稿较远离导光装置的一侧)且发出光穿透原稿24以产生原稿24的透射光影像，且此实施例的光源可以是可提供面光源的背光板模块或是线性光源的狭长管状灯管。

导光装置23中是包括有至少一反射镜片(图中未示)，可将由原稿24传来的该光影像进行至少一次反射以增加光程长度后，将光影像朝向一预定方向导引射出。本发明的该光学镜头装置30则接收由导光装置23传来的光影像并加以聚集成像于影像感应组件25。该影像感应组件25是可将所感应接收的光影像讯号转换为可供一计算机(图中未示)判读与处理的电气讯号。于本较佳实施例中，该影像感应组件25可为一电荷耦合组件(Charge Coupled Device；简称为CCD)，其恰位于对应于该光影像聚集且可清晰成像的位置。由于此所述的扫描区域21、光源22、导光装置23、原稿24、及影像感应组件25中，除了导光装置23可因为本发明的光学镜头装置30的独特设计而可较传统技术使用更少的反射镜片数量、或是减小体积尺寸之外，其它的组件构成大致是类同于传统技术且非为本发明的主要技术特征所在，因此以下将不再赘述。

于本发明中，该光学镜头装置30至少包括有：一光圈38及复数个透镜31、32、33、34，该复数个透镜31、32、33、34是与光圈38及影像感应组件25呈一线性排列以定义出一光程路径于原稿24与影像感应组件25之间，其中，复数个透镜31、32、33、34中最接近原稿24的称为第一片透镜31、而最接近影像感应组件25的则称为最末片透镜34，且最末片透镜34与影像感应组件25之间的距离是简称为BFL，影像感应组件25可供于感应影像的长度称为像高，原稿24与影像感应组件25之间的距离是简称为TT(总光程长)，该光学镜头装置30的有效焦距简称为EFL。并且，依据透镜与光圈38之间位置的不同而可将该复数个透镜31、32、33、34区分为两群组，亦即位于光圈38与原稿24之间之前群透镜31、32、以及位于光圈38与影像感应组件25之间的后群透镜33、34。

于本第一较佳实施例中，该光学镜头装置30的透镜的数量为四个，分别为第一片透镜31、第二片透镜32、第三片透镜33、以及最末片透镜34。于第二、三片透镜32、33之间设有该光圈38，而将复数透镜区分为前群透镜(第一、二片透镜31、32)以及后群透镜(第三片、最末片透镜33、34)，且于第一片透镜31之前(亦即较接近原稿34的侧)适当位置处另设有一曲光率为零的平面镜片39。各透镜依据其曲光率来分依序(自第一片透镜31起)为：凸凹(第一片透镜31)、凹凹(第二片透镜32)、凸凸(第三片透镜33)、凹凸(最末片透镜34)。

于本第一较佳实施例中，该光学镜头装置30是以符合下列光学设计上的条件为较佳，包括：

(1)最大可扫描的原稿24的尺寸为A4规格尺寸(210mm*297mm)。

(2)影像感应组件25为像素间距(pixel pitch)为4μm的分辨率600dpi的电荷耦合组件(简称CCD)，且影像感应组件25的有效感应长度(亦即像高)为20.4mm。

(3)最末片透镜34直径除以第一片透镜31直径的值为2.01，也就是说，最末片透镜直径/第一片透镜直径＝2.01。此时，最末片透镜直径/第一片透镜直径＞1。

(4)光学镜头装置30之前群焦距(前群透镜的焦距)与后群焦距(后群透镜的焦距)分别为2378.37mm与11.68mm，光学镜头装置30的有效焦距(EFL)为13.8mm，且最末片透镜34与影像感应组件25间的距离(BFL)为4.84mm。

在前述的设计条件之下，我们可以得到如图4所示的本发明第一较佳实施例的TT值是小于200mm而达到183.77mm的相对较短距离，像高除以TT的值(像高/TT)为0.1111，EFL除以像高的值(EFL/像高)为0.676，而BFL除以TT(BFL/TT)的值为0.026。也就是说，TT值是小于200mm；BFL＜10mm；EFL/像高＜0.9；BFL/TT＜0.05。

相较于如本专利说明书的「发明背景」中所曾提及的目前一般传统可扫描A4规格最大原稿尺寸、且具有600dpi分辨率且像素间距为4μm的电荷耦合组件而言，传统的光学镜头组的TT值至少需大于240mm以上、而BFL则至少大于18mm以上的长度值。可知，本发明藉由光学镜头装置30的改良设计，已可达到使在相同设计条件(A4规格原稿、600dpi且4μm的CCD)下大幅缩短TT值20％以上，且BFL值更缩减达70％以上。由此可证，本发明的光学镜头装置30的独特设计相对于传统技术而言将可有效缩小TT与BFL值，使光学引擎(导光装置23)的反射镜片数量减少或是可缩小光学引擎(导光装置23)的体积尺寸，不仅尺寸的减小可降低导光装置23的空间配置或设计难度、且若减少反射镜片数量亦可降低生产成本，且更将进而缩小光学影像扫描仪的整体体积，使产品的库存与运输成本降低，且产品价值与市场竞争力更因产品的小型轻薄化而更相对提高。

以下所述的其它较佳实施例中，由于部份的组件是相同或类似于前述实施例，因此，相同或类似的组件将给予相同的名称与编号且不予赘述其构成。

图5为本发明的影像扫描仪的光学镜头装置40的第二较佳实施例。该影像扫描仪除了光学镜头装置40之外的其它组件基本上大略与前述实施例相近，也同样具有包括：一扫描区域21、一光源22、一导光装置23、以及一影像感应组件25。

于本第二较佳实施例中，该光学镜头装置40至少包括有：一光圈48及复数个透镜41、42、43、44、45，该复数个透镜的数量为五个，分别为第一片透镜41、第二片透镜42、第三片透镜43、第四片透镜44、以及最末片透镜45。于第二、三片透镜42、43之间设有该光圈48，而将复数透镜41、42、43、44、45区分为前群透镜(第一、二片透镜41、42)以及后群透镜(第三、四、与最末片透镜43、44、45)，且于第一片透镜41之前(亦即较接近原稿24的侧)适当位置处另设有一曲光率为零的平面镜片49。各透镜41、42、43、44、45依据其曲光率来分依序(自第一片透镜41起)为：凸凹(第一片透镜41)、凹凹(第二片透镜42)、凸凸(第三片透镜43)、凹凸(第四片透镜44)、凹凸(最末片透镜45)。

于本第二较佳实施例中，该光学镜头装置40是以符合下列光学设计上的条件为较佳，包括：

(1)最大可扫描的原稿24的尺寸为A4规格尺寸。

(2)影像感应组件25为像素间距为4μm的分辨率1200dpi的电荷耦合组件(CCD)，且影像感应组件25的有效感应长度(亦即像高)为40.8mm。

(3)最末片透镜直径/第一片透镜直径＝1.7。也就是说，最末片透镜直径/第一片透镜直径＞1。

(4)前群焦距与后群焦距分别为-74.94mm与19.12mm，有效焦距(EFL)为32.18mm，且最末片透镜45与影像感应组件25间的距离(BFL)为23.36mm。

在前述的设计条件之下，我们可以得到如图5所示的本发明第二较佳实施例的TT值是250mm，像高/TT值为0.1632，EFL/像高值为0.789，BFL/TT值为0.093。也就是说，，该TT值是小于280mm，且BFL＜25mm，且BFL/TT＜0.1，EFL/像高＜0.9。

相对于如前所述的传统技术其可扫描A4规格原稿、且具有较高分辨率1200dpi且像素间距仍为4μm的电荷耦合组件而言，传统技术的影像扫描装置的TT值将大于350mm以上。由此可知，本发明的光学镜头装置40的改良设计，可在相同设计条件(A4规格原稿、1200dpi且4μm的CCD)下只需要250mm的TT值便可取得原稿24的清晰影像讯号，本发明确实已大幅缩短TT值20％以上。

图6为本发明的影像扫描仪的光学镜头装置50的第三较佳实施例。该影像扫描仪也同样具有包括：一扫描区域21、一光源22、一导光装置23、以及一影像感应组件25。

于本第三较佳实施例中，该光学镜头装置50至少包括有：一光圈58及复数个透镜51、52、53，该复数个透镜的数量为三个，分别为第一片透镜51、第二片透镜52、以及最末片透镜53。于第一、二片透镜51、52之间设有该光圈58，而将复数透镜51、52、53区分为前群透镜(第一片透镜51)以及后群透镜(第二与最末片透镜52、53)，且于第一片透镜51之前另设有一曲光率为零的平面镜片59。各透镜51、52、53依据其曲光率来分依序为：凹凸(第一片透镜51)、凸凸(第二片透镜52)凹凸(最末片透镜53)。

于本第三较佳实施例中，该光学镜头装置50是以符合下列光学设计上的条件为较佳，包括：

(1)最大可扫描的原稿24的尺寸为A4规格尺寸。

(2)影像感应组件25为像素间距为5.25μm的分辨率300dpi的电荷耦合组件(CCD)，且影像感应组件25的有效感应长度(亦即像高)为13.3875mm。

(3)最末片透镜直径/第一片透镜直径＝2.48。

(4)前群焦距与后群焦距分别为-15.82mm与5.88mm，有效焦距(EFL)为9.79mm，且最末片透镜与影像感应组件间的距离(BFL)为5.04mm。

在前述的设计条件之下，我们可以得到如图6所示的本发明第三较佳实施例的TT值是183.8mm，像高/TT值为0.0728，EFL/像高值为0.731，BFL/TT值为0.027。也就是说，TT值是小于200mm。

相对于如前所述的传统技术其可扫描A4规格原稿、且具有较低分辨率300dpi且像素间距为7μm的电荷耦合组件而言，传统技术的影像扫描装置的TT值将大于240mm以上。由此可知，本发明的光学镜头装置50的改良设计，可在类似设计条件(A4规格原稿、300dpi的CCD)下只需要183.8mm的TT值便可取得原稿24的清晰影像讯号，本发明确实已大幅缩短TT值20％以上。

图7为本发明的影像扫描仪的光学镜头装置60的第四较佳实施例。该影像扫描仪同样具有包括：一扫描区域21、一光源22、一导光装置23、以及一影像感应组件25。

于本第四较佳实施例中，该光学镜头装置60至少包括有：一光圈68及复数个透镜61、62、63、64，该复数个透镜的数量为四个，分别为第一片透镜61、第二片透镜62、第三片透镜63、以及最末片透镜64。于第一片透镜61之前(较接近原稿24的侧)设有该光圈68，因此仅具有后群透镜(第一片至最末片透镜61、62、63、64)，且于光圈68之前另设有一曲光率为零的平面镜片69。各透镜61、62、63、64依据其曲光率来分依序(自第一片透镜61起)为：凸凸(第一片透镜61)、凹凹(第二片透镜62)、凸凸(第三片透镜63)、凹凸(最末片透镜64)。

于本第四较佳实施例中，该光学镜头装置60是以符合下列光学设计上的条件为较佳，包括：

(1)最大可扫描的原稿24的尺寸为A4规格尺寸。

(2)影像感应组件25为像素间距为5.25μm的分辨率300dpi的电荷耦合组件(CCD)，且影像感应组件25的有效感应长度(亦即像高)为13.3875mm。

(3)最末片透镜直径/第一片透镜直径＝4.47。

(4)前群焦距与后群焦距分别为0mm与9.93mm，有效焦距(EFL)为9.93mm，且最末片透镜与影像感应组件间的距离(BFL)为5.33mm。

在前述的设计条件之下，我们可以得到如图7所示的本发明第四较佳实施例的TT值是183.8mm，像高/TT值为0.0728，EFL/像高值为0.742，BFL/TT值为0.029。

图8为本发明的影像扫描仪的光学镜头装置70的第五较佳实施例。该影像扫描仪同样具有包括：一扫描区域21、一光源22、一导光装置23、以及一影像感应组件25。

于本第五较佳实施例中，该光学镜头装置70至少包括有：一光圈78及复数个透镜71、72、73、74、75，该复数个透镜的数量为五个，分别为第一片透镜71、第二片透镜72、第三片透镜73、第四片透镜74、以及最末片透镜75。于第二、三片透镜72、73之间设有该光圈78，而将复数透镜71、72、73、74、75区分为前群透镜(第一、二片透镜71、72)以及后群透镜(第三、四、与最末片透镜73、74、75)，且于第一片透镜71之前(亦即较接近原稿24的侧)适当位置处另设有一曲光率为零的平面镜片79。各透镜71、72、73、74、75依据其曲光率来分依序(自第一片透镜71起)为：凸凹(第一片透镜71)、凹凹(第二片透镜72)、凸凸(第三片透镜73)、凹凸(第四片透镜74)、凹凸(最末片透镜75)。

于本第五较佳实施例中，该光学镜头装置70是以符合下列光学设计上的条件为较佳，包括：

(1)最大可扫描的原稿24的尺寸为A3规格尺寸。

(2)影像感应组件25为像素间距为4μm的分辨率600dpi的电荷耦合组件(CCD)，且影像感应组件25的有效感应长度(亦即像高)为28.08mm。

(3)最末片透镜直径/第一片透镜直径＝5.89。

(4)前群焦距与后群焦距分别为46.82mm与36.88mm，有效焦距(EFL)为19.3mm，且最末片透镜与影像感应组件间的距离(BFL)为7mm。

在前述的设计条件之下，我们可以得到如图8所示的本发明第五较佳实施例的TT值是250mm，像高/TT值为0.1123，EFL/像高值为0.687，BFL/TT值为0.028。也就是说，TT值是小于280mm。

请参阅图9，为了便于了解本发明的光学镜头装置的设计条件与达成功效与传统技术的差异，特将前述的各较佳实施例的参数配合传统技术实施例的参数加以整理列表如图9。如图9所示即为如前述的本发明五个较佳实施例(亦即图4至图8所示的第一至第五较佳实施例)与四个传统技术(亦即传统1至传统4)实施例的光学镜头装置设计参数值列表。其中需先说明的是，于图9所示表格中，该「镜头名称」字段的各值意义如下：a4代表可扫描最大原稿尺寸为A4规格、4u代表CCD像素间距为4μm的、600dpi代表CCD的分辨率、4G代表透镜数量为4个，以下类推。并且，「透镜排列」字段的s代表光圈位于哪两片透镜之间的位置。除比值之外的各长度(或距离)字段的单位为mm(厘米)。

由图9的列表资料可知，若取相似的设计条件例如相同原稿规格与相同分辨率的CCD来比较，本发明的实施例相对于传统技术而言将具有TT值大幅降低的优势。不仅本发明导光装置的反射镜片数量可减少或是可缩小导光装置的体积尺寸，且更将进而缩小光学影像扫描仪的整体体积。

图10A与图10B分别是针对图5所示的光学镜头装置40第二较佳实施例所验证出的纵向像差(Longitudinal Aberration)以及变形曲率(Field Curvature/Distortion)特性曲线图。由该等特性曲线可知本发明的光学镜头装置40可呈现良好的光学特性且是符合影像扫描仪所需分辨率与影像品质的需求。

以上所述是利用较佳实施例详细说明本发明，并非限制本发明的范围。所以，本领域的熟练技术人员皆能明了，适当而作些微的改变及调整，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围。

Claims (22)

1、一种影像扫描仪的光学镜头装置，接受由一原稿而来的光影像并将该光影像聚集成像于一影像感应组件上，该光学镜头装置至少包括：

一光圈；以及，

数个透镜，所述数个透镜与光圈及影像感应组件呈一线性排列以定义出一光程路径于原稿与影像感应组件之间，其中，依据透镜与光圈之间位置的不同而将该数个透镜区分为两群组，即位于光圈与原稿之间的前群透镜、以及位于光圈与影像感应组件之间的后群透镜；

其中，数个透镜中最接近原稿的为第一片透镜、最接近影像感应组件的为最末片透镜，且最末片透镜与影像感应组件之间的距离为BFL，影像感应组件提供感应影像的长度为像高，原稿与影像感应组件之间的总光程为TT，该光学镜头装置的有效焦距为EFL；

其特征在于：该光学镜头装置的最末片透镜直径与第一片透镜直径的比值大于1。

2、如权利要求1所述的影像扫描仪的光学镜头装置，其中，EFL与像高之比值小于0.9。

3、如权利要求1所述的影像扫描仪的光学镜头装置，其中BFL与TT之比值小于0.05。

4、如权利要求1所述的影像扫描仪的光学镜头装置，其中，该数个透镜包括四个透镜，且光圈位于第二与第三片透镜之间。

5、如权利要求1所述的影像扫描仪的光学镜头装置，其中，数个透镜包括三个透镜，且光圈位于第一与第二片透镜之间。

6、如权利要求1所述的影像扫描仪的光学镜头装置，其中，数个透镜包括五个透镜，且光圈位于第二与第三片透镜之间。

7、如权利要求1所述的影像扫描仪的光学镜头装置，其中，BFL＜10mm。

8、如权利要求1所述的影像扫描仪之光学镜头装置，其中，当该影像感应组件像素间距为4μm的分辨率600dpi的电荷耦合组件、且最大可扫描的原稿的尺寸为A4尺寸时，该TT值小于200mm。

9、如权利要求1所述的影像扫描仪的光学镜头装置，其中，当该影像感应组件像素间距为5.25μm的分辨率300dpi的电荷耦合组件、且最大可扫描的原稿的尺寸为A4尺寸时，该TT值小于200mm。

10、如权利要求1所述的影像扫描仪的光学镜头装置，其中，当该影像感应组件像素间距为4μm的分辨率600dpi的电荷耦合组件、且最大可扫描的原稿的尺寸为A3尺寸时，该TT值小于280mm。

11、如权利要求2所述的影像扫描仪的光学镜头装置，其中，当该影像感应组件像素间距为4μm的分辨率1200dpi的电荷耦合组件、且最大可扫描的原稿的尺寸为A4尺寸时，该TT值小于280mm，且BFL＜25mm，且BFL/TT＜0.1。

12、如权利要求11所述的影像扫描仪的光学镜头装置，其中，数个透镜包括有五个透镜，且光圈位于第二与第三片透镜之间。

13、一种具有光学镜头装置的影像扫描仪，包括：

一扫描区域，可用来承置一待扫描的原稿；

一光源，对该扫描区域发出光并产生该原稿的光影像；

一导光装置，包括有至少一反射镜片，将该光影像进行至少一次反射后将光影像朝向一预定方向导引；

一光学镜头装置，接收由导光装置传来的光影像并聚集成像；以及

一影像感应组件，恰位于对应于该光影像聚集成像的位置，将成像的光影像讯号转换为可供一计算器判读的电讯号；

其中，该光学镜头装置至少包括有：一光圈及数个透镜，该数个透镜与光圈及影像感应组件呈一线性排列以定义出一光程路径于原稿与影像感应组件之间，其中，数个透镜中最接近原稿的为第一片透镜、最接近影像感应组件的为最末片透镜，且最末片透镜与影像感应组件之间的距离为BFL，影像感应组件提供感应影像的长度称为像高，原稿与影像感应组件之间的总光程为TT，该光学镜头装置的有效焦距为EFL；

其特征在于：该光学镜头装置的最末片透镜直径与第一片透镜直径的比值大于1。

14、如权利要求13所述的具有光学镜头的影像扫描仪，其中，EFL与像高的比值小于0.9。

15.如权利要求13所述的具有光学镜头装置的影像扫描仪，其中，数个透镜包括至少四个透镜，且光圈位于自较接近原稿侧起算的第二与第三片透镜之间。

16、如权利要求13所述的具有光学镜头装置的影像扫描仪，其中，数个透镜系包括三个透镜，且光圈位于自较接近原稿侧起算的第一与第二片透镜之间。

17、如权利要求13所述的具有光学镜头装置的影像扫描仪，其中，BFL/TT＜0.05。

18、如权利要求13所述的具有光学镜头装置的影像扫描仪，其中，该BFL＜10mm。

19、如权利要求13所述的具有光学镜头装置的影像扫描仪，其中，当该影像感应组件像素间距为4μm的分辨率600dpi的电荷耦合组件、且最大可扫描的原稿的尺寸为A4尺寸时，该TT值小于200mm。

20、如权利要求13所述的具有光学镜头装置的影像扫描仪，其中，当该影像感应组件像素间距为5.25μm的分辨率300dpi的电荷耦合组件、且最大可扫描的原稿的尺寸为A4尺寸时，该TT值小于200mm。

21、如权利要求13所述的具有光学镜头装置的影像扫描仪，其中，当该影像感应组件像素间距为4μm的分辨率600dpi的电荷耦合组件、且最大可扫描的原稿的尺寸为A3尺寸时，该TT值小于280mm。

22、如权利要求13所述的具有光学镜头装置的影像扫描仪，其中，当该影像感应组件像素间距为4μm的分辨率1200dpi的电荷耦合组件、且最大可扫描的原稿的尺寸为A4尺寸时，该TT值小于280mm，且BFL＜25mm，且BFL/TT＜0.1。

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