CN1512213A - 光学扫描仪 - Google Patents

Abstract

一种光学扫描仪，适于扫描一直立式对象，此光学扫描仪主要由一扫描本体、一聚焦装置及一扫描模块所构成。其中扫描本体的顶面具有一透明窗口，聚焦装置由一臂体、一反射镜及一透镜所组成，其中臂体一端与扫描本体连接，而反射镜及透镜均配置于臂体上，扫描模块配置于扫描本体的内部，并由一壳体、一镜头及一感光元件所组成，其中壳体具有一光锥开口，而镜头及感光元件均配置于壳体之内。因此，直立式对象的影像光线可经聚焦装置聚焦于透明窗口，并通过光锥开口进入扫描模块内，最后经由镜头的折射而成像于感光元件上。

Description

光学扫描仪

技术领域

本发明是有关于一种光学扫描仪，特别是有关于一种适于扫描一直立式对象的光学扫描仪。

背景技术

一般在于会议室或教室中常备有黑板或白板，且主讲者是利用如粉笔或油(水)性笔于此黑板或白板上书写文字或绘示图形做为演示文稿或教学课程等用途，由于黑板及白板可书写的范围有限，当书写的范围已布满文字或图形时，主讲者需使用一板擦将原书写的数据擦去后，再书写新的数据，然而，此种黑板或白板因具有无法将书写后的数据储存的缺点，故目前发展出一种电子白板，此种电子白板可将每次书写的数据转印于传真纸上，而以纸张的形式提供主讲者或聆听者将数据储存。

但是，此种电子白板的价格昂贵，且体积庞大、携带困难，另外，因以纸张的形式储存，其保存时间较短且易受到破坏，当数据繁多时，转印于传真纸的纸张数则亦相对增加，其无法因应目前朝向无纸化的趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种光学扫描仪，适于扫描一直立式对象，可将直立式对象上的数据以光影像的形式储存，且此光学扫描仪携带方便、成本低廉，并可于任何场合扫描。

本发明的另一目的是提供一种光学扫描仪，除具有扫描一直立式对象的功能外，并可兼具扫描一水平式对象的功能。

本发明的再一目的是提供一种光学扫描仪，除兼具有扫描一直立式对象与一水平式对象的功能外，并可增具一投影功能，以达扫描、投影的双重用途。

为达本发明的上述目的，本发明提出一种光学扫描仪，适于扫描一直立式对象，例如黑板、白板，此光学扫描仪主要是由一扫描本体、一聚焦装置及一扫描模块所构成。扫描本体的顶面具有一透明窗口，而聚焦装置是由一臂体、一反射镜及一透镜所组成，其中臂体一端与扫描本体连接，反射镜及透镜则均配置于臂体上，且透镜系位于反射镜之后的光路径上，此外，扫描模块配置于扫描本体的内部，并可于透明窗口的下方往复移动，此扫描模块是由一壳体、一镜头及一感光元件所组成，其中壳体具有一光锥开口，而镜头及感光元件则均配置于壳体之内，且感光元件位于镜头之后的光路径上。因此，直立式对象之影像光线系可经由反射镜的反射射向透镜，且经由透镜的折射射向透明窗口，之后并通过光锥开口进入扫描模块内部，最后再经由扫描模块内的镜头的折射而成像于感光元件上。另外，光学扫描仪更包括一微调装置，配置于臂体上并可增减臂体的高度，用以调整透镜的焦距。

此外，上述的光学扫描仪除可扫描一直立式对象外并可进一步兼具扫描一水平式对象的功能，其中于扫描本体上更轴设一盖体，此盖体适于将透明窗口覆盖，且透明窗口则提供水平式对象置放，并于扫描模块的壳体上更设置一线光源。因此，线光源照射于水平式对象表面产生的影像光线可通过光锥开口进入扫描模块内部，最后再经由扫描模块内的镜头的折射而成像于感光元件上。另外，其中配置扫描模块的壳体内的镜头为具有双焦点的镜头，或者是改配置两具有不同焦距的单焦点镜头，以适用于直立式对象与水平式对象产生的两种不同的光路。而光学扫描仪更包括一反射镜组，配设于壳体内，且位于镜头之前的光路径上，用以进一步缩小扫描模块的体积。

又，前述的光学扫描仪更包括一投影式灯源，配置于扫描本体之内底部，用以达到扫描、投影的双重用途。并可利用投影式灯源的光线将扫描边界的光影像投影于直立式对象上，用以做为扫描前一对焦的依据。

附图说明

图1A为本发明第一较佳实施例的立体图，且特别表示外部结构及部分扫描光路；

图1B为第一较佳实施例的侧示图，且特别表示内部的结构及全部扫描光路；

图2A为本发明第二较佳实施例的立体图，且特别表示外部结构；

图2B为第二较佳实施例的侧示图，且特别表示内部的结构及扫描光路；

图3A为本发明第三较佳实施例的立体图，且特别表示外部结构及部分投影光路；以及

图3B为第三较佳实施例的侧示图，且特别表示内部的结构及全部投影光路。

100：光学扫描仪         110：扫描本体

112：透明窗口           114：盖体

116：投影式灯源         120：聚焦装置

122：臂体               124：反射镜

126：透镜               128：微调装置

130：扫描模块           132：壳体

132a：光锥开口          134：镜头

136：感光元件           138：线光源

200：直立式对象         300：水平式对象

具体实施方式

请共同参照图1A、图1B，其中图1A为本发明第一较佳实施例的立体图，且特别表示外部结构及部分扫描光路，图1B为第一较佳实施例的侧示图，且特别表示内部的结构及全部扫描光路。

第一较佳实施例中的光学扫描仪100适于扫描一直立式对象200，例如黑板或白板，此光学扫描仪100主要是由一扫描本体110、一聚焦装置120及一扫描模块130所构成。扫描本体110内呈中空，且其顶面具有一透明窗口112。聚焦装置120是由一臂体122、一反射镜124及一透镜126所组成，其中臂体122一端配设于扫描本体110上，而反射镜124及透镜126则均配置于臂体122上，且透镜126位于反射镜124之后的扫描光路上。另外，反射镜124例如以轴接的方式与臂体122连结，故此反射镜124可在一预定的角度范围内展开或收合。

此外，请继续参阅图1B，扫描模块130配置于扫描本体110的内部，并可利用图中未示的导引机构及皮带驱动装置等元件，使此扫描模块130可于透明窗口112的下方往复移动，而扫描模块130主要由一壳体132、一镜头134及一感光元件136所组成，其中壳体132的顶部具有一光锥开口132a，而镜头134及感光元件136则均配置于壳体132之内，且感光元件136位于镜头134之后的扫描光路上。

承上所述，当本发明的光学扫描仪100对一直立式对象200进行扫描作业时，通过外界的光源照射于直立式对象200的表面而产生一影像光线，反射镜124可将影像光线接收并反射射向透镜126，并经由透镜126的折射将影像光线投射于透明窗口112上，之后，影像光线会通过扫描模块130的光锥开口132而进入扫描模块130内部，最后再经由扫描模块130内部的镜头134的折射而成像于感光元件136上。另外，光学扫描仪100更可配置一微调装置128于臂体122上，此微调装置128可以增减臂体122的高度，用以调整透镜126的焦距。

除此之外，本发明的光学扫描仪100并可例如与笔记型计算机等可携带式电子产品连结，可将直立式对象200上的数据以光影像的形式长久储存。

承上所述，由于此种直立式对象200通常例如为黑板、白板等大型对象，当扫描模块130对直立式对象200以纵向(例如由上至下)或横向(例如由左至右)的方式扫描时，对象上各点至进入扫描模块前的光路长度会略为不同，如此一来可能导致影像光线无法清晰成像于感光元件136上，其改善的方法可针对微调装置128调整，例如将微调装置128中的反射镜124改为曲面，使由直立式对象200投射至于透明窗口112上的光路长度可达到一致，而供扫描模块130水平接收，或者是可针对扫描模块130调整，其当扫描模块130为纵向(例如由上至下)的方式扫描时，其可改变扫描模块130移动的轨迹，例如沿图中箭头a的扫描方向斜向位移，而当扫描模块130为横向(例如由左至右)的方式扫描时，则可将扫描模块130倾斜一角度摆设，(例如由左至右摆设，其图中未示)，并沿水平的扫描方向位移，以使对象上各点至进入扫描模块前的光路长度能达到一致，而可清晰成像于感光元件136上。

请共同参照图2A、图2B，其中图2A为本发明第二较佳实施例的立体图，且特别表示外部结构，图2B为第二较佳实施例的侧示图，且特别表示内部的结构及扫描光路。

第二实施例中的光学扫描仪100适于扫描一直立式对象200与一水平式对象300，其中用以扫描直立式对象200的结构与上述的第一实施例相同在此不在赘述，而为达可兼具扫描水平式对象300的功能，其于扫描本体110上更轴设一盖体114，此盖体114适于将透明窗口112覆盖，且透明窗口112则可提供水平式对象300置放。此外，并于扫描模块130的壳体132上更设置一线光源138。

当本发明的光学扫描仪100对一水平式对象300进行扫描作业时，将水平式对象300置放透明窗口112上并盖合盖体114，线光源138照射于水平式对象300表面所产生的影像光线可通过光锥开口132a进入扫描模块130内部，最后再经由扫描模块130内的镜头134的折射而成像于感光元件136上。当然，只需掀起盖体114即可改变扫描模式，而改为扫描第一较佳实施例中的直立式对象200。此外，由于直立式对象200与水平式对象300产生的光路路径不同，故配置扫描模块130的壳体132内的镜头134需要为一具有双焦点的镜头，或者是增加配置一镜头(图未示)，使壳体132内具有一第一镜头及一第二镜头，此两镜头为一具有不同焦距的单一焦点镜头，且两镜头并可适时切换，以适用于扫描直立式与水平式两种对象。

承上所述，并可进一步于第一及第二较佳实施例的扫描模块130的壳体132内配设一反射镜组(图未示)，且位于镜头134之前的光路径上，使进入扫描模块130内的影像光线可经由反射镜组的多次反射增大光路径的长度，用以进一步缩小扫描模块130的体积。

请共同参照图3A、图3B，其中图3A为本发明第三较佳实施例的立体图，且特别表示外部结构及部分投影光路，图3B为第三较佳实施例的侧示图，且特别表示内部的结构及全部投影光路。

第三实施例中的光学扫描仪100除了适于扫描直立式对象与水平式两种对象外并兼具一投影功能，其中用以扫描直立式与水平式两种对象的结构与上述的第一、二实施例相同在此不在赘述，而为达兼具投影的功能，其于扫描本体110的内底部配置一投影式灯源116，当光学扫描仪100使用投影功能之前，扫描模块130会停留于扫描本体110的内侧缘，以避免遮蔽投影式灯源116所发出的光线。而当光学扫描仪100使用投影功能时，是将水平式对象300置放于透明窗口112上，此水平式对象300例如是投影片，投影式灯源116发射的光线会穿透水平式对象300并形成一影像光线，并将此影像光线经由透镜126聚焦射向反射镜124，最后再经由反射镜124反射而投射于例如白板或白色布幕上。值得注意的是，由于此投影的光路为前述扫描直立式对象的反向光路，故可运用此投影的光路径作为扫描直立式对象前的一对焦依据，换言之，当上述投影光路完成对焦动作后，其扫描直立式对象的光路亦同时完成对焦动作，接着将投影模式切换为扫描模式即可开始扫描直立式对象。

综合以上所述，本发明的光学扫描器具有下列优点：

(1)体积小、携带方便且成本低廉，可确实改善目前电子白板产生的缺失。

(2)兼具扫描及投影的双重用途，且特别可针对大型直立式对象进行扫描。

(3)可与笔记型计算机等可携带式电子产品连结，进而将直立式对象上的数据撷取下来，并以影像文件的形式长久储存。

Claims (14)

1.一种光学扫描仪，适于扫描一直立式对象，其特征是，该光学扫描仪至少包括：

一扫描本体，该扫描本体的顶面具有一透明窗口；

一聚焦装置，包括：

一臂体，其一端配置于该扫描本体上；

一反射镜，配置于该臂体上；

一透镜，配置于该臂体上，且该透镜位于该反射镜之后的光路径上；以及

一扫描模块，配置于该扫描本体的内部，并可于该透明窗口的下方往复移动，该扫描模块包括：

一壳体，该壳体上具有一光锥开口，该光锥开口

适于接收来至该直立式对象上的影像光线；

一镜头，配置于该壳体之内；

一感光元件，配置于该壳体之内，且该感光元件位于该镜头之后的光路径上。

2.如权利要求1所述的光学扫描仪，其特征是，更包括一微调装置，该微调装置配置于该臂体上并可增减该臂体的高度，其调整该透镜的焦距。

3.如权利要求1所述的光学扫描仪，其特征是，该直立式对象为一黑板。

4.如权利要求1所述的光学扫描仪，其特征是，该直立式对象为一白板。

5.如权利要求1所述的光学扫描仪，其特征是，更包括一投影式灯源，该投影式灯源配置于该扫描本体之内底部。

6.如权利要求1所述的光学扫描仪，其特征是，更包括一反射镜组，该反射镜组配设于该壳体内，且位于该镜头之前的光路径上。

7.一种光学扫描仪，适于扫描一直立式对象与一水平式对象，其特征是，该光学扫描仪至少包括：

一扫描本体，该扫描本体的顶面具有一透明窗口；

一盖体，该盖体轴设于该扫描本体上，且该盖体适于将该透明窗口覆盖；

一聚焦装置，包括：

一臂体，其一端配置于该扫描本体上；

一反射镜，配置于该臂体上；

一透镜，配置于该臂体上，且该透镜位于该反射镜之后的光路径上；以及

一扫描模块，配置于该扫描本体的内部，并可于该透明窗口的下方往复移动，该扫描模块包括：

一壳体，该壳体上具有一光锥开口，该光锥开口适于接收来至该直立式对象与该水平式对象的影像光线；

一线光源，配置于该壳体上；

一第一镜头，配置于该壳体之内；

一感光元件，配置于该壳体之内，且该感光元件位于该第一镜头后的光路径上。

8.如权利要求7所述的光学扫描仪，其特征是，该第一镜头为一具有双焦点的镜头。

9.如权利要求7所述的光学扫描仪，其特征是，更包括一第二镜头，该第二镜头与该第一镜头为一不同焦距的单焦点镜头，且该第二镜头与该第一镜头并可适时切换。

10.如权利要求7所述的光学扫描仪，更包括一微调装置，该微调装置配置于该臂体上并可增减该臂体的高度，其调整该透镜的焦距。

11.如权利要求7所述的光学扫描仪，其特征是，该直立式对象为一黑板。

12.如权利要求7所述的光学扫描仪，其特征是，该直立式对象为一白板。

13.如权利要求7所述的光学扫描仪，更包括一投影式灯源，该投影式灯源配置于该扫描本体的内底部。

14.如权利要求7所述的光学扫描仪，更包括一反射镜组，该反射镜组配设于该壳体内，且位于该第一镜头之前的光路径上。

Images