CN201479228U - 四反射镜多重反射的影像扫描模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关于一种四反射镜多重反射的影像扫描模块，其包含至少一个光源、四个反射镜、取像镜头组、影像感测器及一机架。其中，至少一个反射镜可反射待扫描的文件的影像至少二次以上，并满足特定光学条件。藉由四个反射镜角度的安排，当总光程长因需求而作调整时，如调整文件扫描尺寸，仅需调整四个反射镜的距离，而不必调整四个反射镜角度。藉此，除可以在有限空间内增加光程长度提高景深外，更具有组装便利性，以适用于各种不同光程长度的影像扫描模块。

Description

四反射镜多重反射的影像扫描模块

技术领域

本实用新型涉及一种四反射镜多重反射的影像扫描模块，特别是涉及一种藉由四个反射镜形成多重反射的影像扫描模块，以运用于平台式扫描器(flatbed scanner)或多功能打印机(multi-function printer)等相关设备的影像扫描模块。

背景技术

扫描器尤其是影像扫描器，在近几年发展下，已成为重要的电脑周边商品，影像扫描器可以将文件、文字页、照片、底片、甚至平面物品等，都可以藉由扫描器撷取物品影像。影像撷取的方式是先将光线投射到文件上，使文件反射成为影像光束，再经由多个反射镜反射改变其光路(opticalpath)，最后由取像镜头组聚焦于影像感测器上而感测成像。因文件多为文字、图像或文字及图像所组成，而具有明暗不同的区域，使反射的影像光束随其照射位置的不同而具有不同的强度。当影像光束聚焦至CCD影像感测器(Charge-Coupled Device，简称为CCD，即电荷耦合元件)或CMOS影像感测器(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，简称为CMOS，即互补式金属氧化层半导体)后，其感光元件将聚影像光束转换为相对应的光电讯号(photo-electric signal)，再经由扫描软件读入数据，最后组成数字影像(digital image)。扫描后的影像可储存于磁性装置(如硬盘)或光学装置(如光碟片)。而标准化且常见的影像储存方式有标签图像文件格式(Tagged Image File Format，TIFF)、印表机描述语言格式(EncapsulatedPostScript，EPS)、点阵图形格式(Bitmap image file format，BMP)、图形交换格式(Graphics Interchange Format，GIF)与电脑着色交换格式(PCPaintbrush Exchange，PCX)等格式。商品化的扫描器如平台式(Flat-bed)扫描器，用来扫描照片或印刷品等。在扫描器上具有一个玻璃透光板，可放置待扫描的文件，影像扫描模块藉由轨道移动，以一列列的方式将文件的影像转换成数字资料，此为最常使用的扫描器。类似原理制成的扫描器，如多功能答应及(multi-function printer)等相关设备，是以文件与影像扫描模块的相对移动而进行扫描。

请参阅图1、图2与图3所示，其分别为各种不同现有习知技艺的影像扫描模块构造与光程安排的示意图。影像扫描模块91包含透光板12、机架13、影像感测器14、取像镜头组15、光源16及反射镜917。光源16发出光线后照射待扫描的文件2，经反射后形成影像光束，影像光束经由安排至不同位置与角度的反射镜917改变其方向及路径，而入射于取像镜头组15与影像感测器14。随着使用者的需求及相关制造技术的进步，使得影像扫描模块91日益轻薄短小，造成影像模块91体积及内部元件设置空间越来越小。虽然在有限的影像扫描模块91空间中，对于具有相同解析度的取像镜头组15与影像感测器14而言，可藉由设置多面反射镜，使扫描光线经多次反射后再入射至影像扫描模块以拉长光程(optical distance)，以藉此提高景深(depth of field)。此种方式虽可对于扫描不平整的文件2，如具有皱折的文件可获得较佳的影像，然文件反射的影像光束可能产生杂散光线(overlapped light beam)，经由反复反射后可能进入取像镜头组15，会因与原本成像影像交叠而形成鬼影(ghost image)。现有习知技术揭露不同的解决方法，如美国专利US5,815,329、US6,170,651、US6,421,158、US6,227,449、US2008/0007810、US2008/0170268；日本专利JP6006524、JP2005-328187、JP2004-274299；英国专利GB2317293；中国台湾专利TW476494等。如图1或如美国专利US20090034024、US20090015883，是使用4个反射镜917，每个反射镜917各反射影像光束一次。如图2是使用3个反射镜917，其中有1个反射镜917反射影像光束二次。如图3是使用4个反射镜917其中有1个反射镜917反射影像光束二次，在反射镜中间设有不反射物质，以避免杂散光线反射。或如美国专利US2008/0084625，限制第一个反射镜的反射镜面角度等。此角度的限制的目的在于避免杂散光线进入长而宽的反射镜。

在现有习知的技艺上，当对于不同的有效焦距(EFL，effect focal length)的取像镜头组造成总光程长(TTL、total tracking length)改变时，或当影像扫描模块应用于不同厂牌的扫描器，或扫描器的扫描尺寸改变时，如A4/A3尺寸的扫描器必需重新安排各反射镜的距离及角度。然而在有限空间内，除了必须调整各反射镜的角度与位置，使其能被取像镜头组所聚焦，更要在有限的空间内，调整各反射镜的角度与位置以降低鬼影现象。为能广泛应用在以上不同条件内的扫描模块，在现有习知的技艺中，除必须重新安排反射镜的角度与位置，甚至须变更反射镜的光路。此种调整方式将导致机架须重新开模制造而使成本提升。且在组装时，大量反射镜的反射角度均需满足光路及消除鬼影而需要进行调整，难以降低组装成本，并造成使用上局限与不便。因此，发展可简易、最少反射镜调整的影像扫描模块，以适用于不同厂牌的扫描器、A4/A3尺寸的扫描器、或不同有效焦距的取像镜头组、总光程长(TTL)等，为迫切所需。

由此可见，上述现有的影像扫描模块在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的四反射镜多重反射之影像扫描模块，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本实用新型的目的在于，克服现有的影像扫描模块存在的缺陷，而提供一种新型结构的四反射镜多重反射的影像扫描模块，所要解决的技术问题是使其增加景深并解决现有习知技艺的适用性问题，非常适于实用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种四反射镜多重反射的影像扫描模块，其包含至少一光源、四个反射镜、一取像镜头组、一影像感测器及一机架，其中，该光源照射待扫描文件以产生入射于该影像扫描模块的第一影像光束，该四个反射镜用以反射该第一影像光束，以形成入射于该取像镜头组的第二影像光束，该取像镜头组用以将入射的该第二影像光束聚焦于该影像感测器上，该机架用以容置该光源、该四个反射镜、该取像镜头组及该影像感测器，该第一影像光束、该四个反射镜及该第二影像光束构成一光路，在该光路上，该四个反射镜中至少有一个反射镜为反射二次以上的多重反射，并满足下述光学条件：

$-\frac{1}{2}\·\frac{\mathrm{\π}}{(p+1)}\≤\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_i-\frac{\mathrm{\π}}{2}(p+\frac{1}{2})\≤\frac{1}{2}\·\frac{\mathrm{\π}}{(p+1)};$

其中，p为沿该光路上总共反射的次数、α_i为该光路的第i个反射镜反射面的法线与一+Z轴的夹角。

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的四反射镜多重反射的影像扫描模块，其中所述的光路所构成的总光程长度与该四个反射镜之间的距离总和满足下列条件：

$0.7\≤\frac{D_{\mathrm{refl}}}{2(\mathrm{TTL}-D_{\mathrm{refl}})}\≤1.0;$

其中，TTL为总光程长、D_refl为沿该光路上该四个反射镜之间的距离总和。

前述的四反射镜多重反射的影像扫描模块，其中所述的四个反射镜分别为第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜及第四反射镜，该光路为待扫描文件→第一反射镜→第二反射镜→第三反射镜→第二反射镜→第四反射镜→影像感测器，该第二反射镜为二次反射的多重反射。

前述的四反射镜多重反射的影像扫描模块，其中所述的光源为冷阴极灯管、发光二极管灯管及氙气灯管的其中之一。

借由上述技术方案，本实用新型四反射镜多重反射的影像扫描模块，其可具有一或多个下述优点：

(1)藉由四个反射镜将影像光束反射，并至少一个反射镜为多重反射，可增加总光程长，并藉由反射镜的位置与角度安排，可减少或消除反射镜多次反射产生的杂散光线，减少鬼影现象。

(2)藉由四个反射镜的光路，可以仅调整反射镜的位置，即可适用于不同的总光程长、A4/A3等不同尺寸的扫描器、或不同有效焦距的取像镜头组。仅需调整反射镜相对的位置，即可将影像光束Lo沿取像镜头组的光轴射入取像镜头组，增加广泛的运用性。

(3)当配合取像镜头组的有效焦距及总光程长，可调整反射镜的位置，使机架体积最小，达到小型化的需求。

综上所述，本实用新型是有关于一种四反射镜多重反射的影像扫描模块，其包含至少一个光源、四个反射镜、取像镜头组、影像感测器及一机架。其中，至少一个反射镜可反射待扫描的文件的影像至少二次以上，并满足特定光学条件。藉由四个反射镜角度的安排，当总光程长因需求而作调整时，如调整文件扫描尺寸，仅需调整四个反射镜的距离，而不必调整四个反射镜角度。藉此，除可以在有限空间内增加光程长度提高景深外，更具有组装便利性，以适用于各种不同光程长度的影像扫描模块。本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有习知技艺的影像扫描模块一的示意图。

图2是现有习知技艺的影像扫描模块二的示意图。

图3是现有习知技艺的影像扫描模块三的示意图。

图4是本实用新型四反射镜多重反射的影像扫描模块第一实施例示意图。

图5是本实用新型四反射镜多重反射的影像扫描模块反射镜角度的示意图。

图6是本实用新型四反射镜多重反射的影像扫描模块在M2→M3光路上消除杂散光线的示意图。

图7是本实用新型四反射镜多重反射的影像扫描模块第四实施例示意图。

1：影像扫描模块(scanning module)

2：文件(document)

12：透光板(cover glass)

13：机架(frame)

132：光阑(aperture)

14：影像感测器(image sensor)

15：取像镜头组(pickup lens)

16、16a、16b：光源(light)

171：反射镜M1(M1 reflection mirror)

172：反射镜M2(M2 reflection mirror)

173：反射镜M3(M3 reflection mirror)

174：反射镜M4(M4 reflection mirror)

21：影像光束(image beam)

31：反射镜M1反射面的法线

32：反射镜M2反射面的法线

91：影像模块

917：反射镜

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的四反射镜多重反射的影像扫描模块其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图4所示，其是本实用新型的四反射镜多重反射的影像扫描模块1，包含二个光源16a、16b、四个反射镜(M1、M2、M3、M4)171-174、一取像镜头组15、一影像感测器14及一机架13。当光源16(16a、16b)发出光线后，穿过透光板12照射于待扫描的文件2上。待扫描的文件2则反射此光线形成反射光线，当此反射光线穿过透光板12，形成入射于影像扫描模块1的影像光束(L_i)21，影像光束(L_i)21入射于第一反射镜(M1)171而形成第一次反射后，再入射于第二反射镜(M2)172而形成第二次反射、再入射于第三反射镜(M3)173而形成第三次反射、再入射于第二反射镜(M2)172而形成第四次反射、再入射于第四反射镜(M4)174而形成第五次反射，最后形成入射于取像镜头组15的影像光束L_o，其光路为Li(Obj待扫描文件)→M1→M2→M3→M2→M4→Lo(Img，影像感测器)。其中第二反射镜(M2)172为反射二次的多重反射。

据此，本实用新型提出一种四反射镜多重反射的影像扫描模块，如图4所示，其包含至少一个光源、四个反射镜、一取像镜头组、一影像感测器及一机架。在X-Z平面上，各反射镜之间的距离总和的一半与总光程长(TTL)满足：

$0.7\≤\frac{D_{\mathrm{refl}}}{2(\mathrm{TTL}-D_{\mathrm{refl}})}\≤1.0;$

其中，TTL为总光程长TTL＝D_i+D₁+D₂+D₃+D₄+D_O、D_refl为沿光路上各反射镜之间的距离总和，如图4所示，即D_refl＝D₁+D₂+D₃+D₄。各反射镜之间的角度关系满足：

$-\frac{1}{2}\·\frac{\mathrm{\π}}{(p+1)}\≤\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_i-\frac{\mathrm{\π}}{2}(p+\frac{1}{2})\≤\frac{1}{2}\·\frac{\mathrm{\π}}{(p+1)};$

其中，α_i为光路的第i个反射镜反射面的法线(normal line)与+Z轴的夹角(deg.)，符号说明如图5，p为沿光路上反射次数的总和，如图4中p＝5，

$\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_i-\frac{\mathrm{\π}}{2}(p+\frac{1}{2})=({\mathrm{\α}}_1+{\mathrm{\α}}_2+{\mathrm{\α}}_3+{\mathrm{\α}}_2+{\mathrm{\α}}_4)-\frac{\mathrm{\π}}{2}(5+\frac{1}{2});---\left(3\right)$

各反射镜之间的位置关系为由前一个的反射镜反射点座标(M_iZ，M_iZ)、反射镜角度与入射于反射镜光线的角度所决定：

M_(i+1)X＝M_iX-D_isin(180±(2α_i+β_i))

M_(i+1)Z＝M_iZ-D_icos(180±(2α_i+β_i))；(4)

其中，(M_iX，M_iZ)为第i个反射镜反射点的(X，Z)座标，β_i为入射第i个反射镜的影像光束与+Z轴的夹角(deg.)，说明如图5所示。

在保持总光程长度不变的情况下，为有效缩小机架体积，本实用新型的反射镜采用多重反射，其中反射镜(M2)172反射影像光束二次，若在现有习知技术上，同一反射镜经多次反射后会产生严重的杂散光线，而形成鬼影现象，必需藉由设置或调整适当的反射镜宽度、角度以设法减少杂散光线。但本实用新型提出的四反射镜的影像扫描模块，在多重反射的反射镜面的光路M2→M3采用相对较长的距离，及在多重反射的反射镜面的反射点采用相对较短的距离，可有效减少杂散光线。

在图6中，当光源16发出光线后，穿过透光板12照射于待扫描的文件2上，照射至待扫描的文件2的光线所产生的反射光线穿过透光板12，形成入射于影像扫描模块1的影像光束(L_i)21。另透过机架上光阑132的影像光束(L_i’)211，其为杂散光线，经由第一反射镜(M1)171第一次反射后，与影像光束L_i的反射光线产生不同的反射角度，再经由第二反射镜(M2)172及第三反射镜(M3)173反射后，因反射角度，导致超出多重反射的第二反射镜(M2)172的反射范围而被消除。杂散光线(L_i’)211则受到各反射镜面上的入射光线的角度、反射镜面的角度影响而被消除，即消除杂散光因子FOL(factor of overlapped light beam)与光阑的直径d、反射镜面的角度及反射镜面宽度有关。在M3反射镜173上，消除杂散光因子FOL(factor ofoverlapped light beam)若满足式(5)可以得到良好的杂散光消除效果：

$\mathrm{FOL}=\frac{\sin \left({\mathrm{\α}}_1\right)\·\sin \left({\mathrm{\α}}_2\right)\·\sin \left({\mathrm{\α}}_3\right)}{d}\·{\mathrm{\λ}}_2\≤\frac{1}{2};---\left(5\right)$

${\mathrm{\λ}}_2=\sqrt{{(M_{2X}-M_{4X})}^2+{(M_{2Z}-M_{4Z})}^2};---\left(6\right)$

其中，λ₂为M2反射镜172的最小宽度，可以反射点座标表示，即在X-Z平面上，(M_2X，M_2Z)、(M_4X，M_4Z)为影像光束在M2上产生反射的二次反射的反射点座标；FOL为消除杂散光因子(factor of overlapped lightbeam)，d为光阑的直径。

本实用新型的四反射镜之影像扫描模块藉由将待扫描的文件的影像经由四个反射镜反射改变其方向与路径，并可增加光程。并藉由使各反射镜之间的距离与总光程长(TTL)满足式(1)、各反射镜反射面的法线与+Z轴的夹角总和满足式(2)，当总光程长改变时，仅需调整各反射镜间距离即可。更可藉由四个反射镜角度与距离的安排，在M3反射镜173上满足式(5)，以避免杂散光线进入取像镜头组，减少鬼影现象。

<第一实施例>

如图4所示，为本实用新型使用四个反射镜多重反射的影像扫描模块1的实施例，包含二个冷阴极灯管光源16(16a、16b)、四个反射镜(M1、M2、M3、M4)171、172、173及174、一个取像镜头组15、一个影像感测器14及一个机架13，为使用于A4尺寸的影像扫描模块。

当光源16发出光线，穿过透光板12照射待扫描文件2(Obj)后，产生入射于影像扫描模块1的影像光束L_i。影像光束L_i经由反射镜M1反射后，照射于反射镜M2，经由反射镜M2反射后，照射于反射镜M3，经由反射镜M3反射后，照射于反射镜M2，经由反射镜M2反射后，照射于反射镜M4，经由反射镜M4反射后的影像光束L_o，经由取像镜头组15聚焦，而在影像感测器14成像(Img)；机架13用以容置影像扫描模块1内的各元件。其光程为Li(Obj)→M1→M2→M3→M2→M4→Lo(Img)。各反射镜Mi反射面的法线与+Z轴的夹角α_i、在X-Z平面上反射镜Mi该次反射点的座标(M_iZ，M_iZ)如表一所示：

表一、第一实施例的光学参数表

在本实施例，总反射的次数p＝5，各反射镜之间的距离总和与总光程长满足式(1)、沿光路各反射镜的角度总和满足式(2)、多重反射发生于M2，机架13上光阑132直径为d＝5mm，在M2反射镜172上满足式(5)，可有效消除杂散光防止鬼影现象：

TTL＝D_i+D₁+D₂+D₃+D₄+D_O＝280.0

$\frac{D_{\mathrm{refl}}}{2(\mathrm{TTL}-D_{\mathrm{refl}})}=0.8156$

$-\frac{1}{2}\frac{\mathrm{\&pi;}}{(5+1)}\&le;\underset{i=1}{\overset{5}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i-\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}(5+\frac{1}{2})=-0.0097\&CenterDot;\mathrm{\&pi;}$

FOL＝0.4603

<第二实施例>

如第一实施例，当由A4尺寸的影像扫描模块更改为A3尺寸的影像扫描模块，如图4，为本实用新型使用四个反射镜多重反射的影像扫描模块1的实施例，包含二个冷阴极灯管光源16(16a、16b)、四个反射镜M1(171)、M2(172)、M3(173)及M4(174)、一个取像镜头组15、一个影像感测器14及一个机架13。为使用于A3尺寸的影像扫描模块。其各反射镜角度、光程同第一实施例，仅需变更各反射镜间的距离，即可转变成A3尺寸的影像扫描模块。

各反射镜Mi反射面的法线与+Z轴的夹角α_i、在X-Z平面上反射镜Mi该次反射点的座标(M_iX，M_iZ)如表二所示：

表二、第二实施例的光学参数表

在本实施例，总反射的次数p＝5，各反射镜之间的距离总和与总光程长满足式(1)、沿光路各反射镜的角度总和满足式(2)、多重反射发生于M2，机架13上光阑132直径为d＝5mm，在M2反射镜172上满足式(5)，可有效消除杂散光防止鬼影现象：

TTL＝D_i+D₁+D₂+D₃+D₄+D_O＝355.22

$\frac{D_{\mathrm{refl}}}{2(\mathrm{TTL}-D_{\mathrm{refl}})}=0.8118$

$-\frac{1}{2}\frac{\mathrm{\&pi;}}{(5+1)}\&le;\underset{i=1}{\overset{5}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i-\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}(5+\frac{1}{2})=-0.0097\&CenterDot;\mathrm{\&pi;}$

FOL＝0.5332

本实施例相对于第一实施例，仅调整个反射镜之间的距离，而不需要调整反射镜的角度，可将第一实施例的TTL由280.0mm调整至355.22mm，并由适用于A4的尺寸的影像扫描模块调整成适用于A3尺寸的影像扫描模块。

<第三实施例>

本实施例为使用于A3尺寸的影像扫描模块，如图4，A3尺寸的影像扫描模块的总光程长(TTL)高于第二实施例的影像扫描模块的总光程长，本实施例为TTL＝460mm，经调整各反射镜之间距离，在不改变各反射镜之间的角度的情况下，即可将第二实施例短总光程长的影像扫描模块总光程长调整至较长的总光程长的影像扫描模块。

本实施例的光程相同于第二实施例，为Li(Obj)→M1→M2→M3→M2→M4→Lo(Img)，各反射镜Mi反射面的法线与+Z轴的夹角α_i、在X-Z平面上反射镜Mi该次反射点的座标(M_iX，M_iZ)如表三所示：

表三、第三实施例的光学参数表

在本实施例，总反射的次数p＝5，各反射镜之间的距离总和与总光程长(TTL)满足式(1)、沿光路各反射镜的角度总和满足式(2)、多重反射发生于M2，机架13上光阑132直径为d＝5mm，在M2反射镜172上满足式(5)，可有效消除杂散光防止鬼影现象：

TTL＝D_i+D₁+D₂+D₃+D₄+D_O＝460.0

$\frac{D_{\mathrm{refl}}}{2(\mathrm{TTL}-D_{\mathrm{refl}})}=0.8390$

$-\frac{1}{2}\frac{\mathrm{\&pi;}}{(5+1)}\&le;\underset{i=1}{\overset{5}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i-\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}(5+\frac{1}{2})=-0.0097\&CenterDot;\mathrm{\&pi;}$

FOL＝0.6084

本实施例相对于第二实施例，仅调整个反射镜之间的距离，而不需要调整反射镜的角度，可将第二实施例的TTL由355.22mm调整至460.0mm，增加广泛的运用性。

<第四实施例>

如图7所示，为本实用新型使用四个反射镜多重反射的影像扫描模块1的实施例，包含二个冷阴极灯管光源16、四个反射镜(M1、M2、M3、M4)171、172、173及174、一个取像镜头组15、一个影像感测器14及一个机架13；为使用于A3尺寸的影像扫描模块。

当光源16发出光线，穿过透光板12照射待扫描文件2(Obj)后，产生入射于影像扫描模块1的影像光束L_i；其光程相同于第一至第三实施例，为Li(Obj)→M1→M2→M3→M2→M4→Lo(Img)。各反射镜Mi反射面的法线与+Z轴的夹角α_i、在X-Z平面上反射镜Mi该次反射点的座标(M_iX，M_iZ)如表四所示：

表四、第四实施例的光学参数表

在本实施例，总反射的次数p＝5，各反射镜之间的距离总和与总光程长满足式(1)、沿光路各反射镜的角度总和满足式(2)、多重反射发生于M2，机架13上光阑132直径为d＝5mm，在M2反射镜172上满足式(5)，可有效消除杂散光防止鬼影现象：

TTL＝D_i+D₁+D₂+D₃+D₄+D_O＝355.22

$\frac{D_{\mathrm{refl}}}{2(\mathrm{TTL}-D_{\mathrm{refl}})}=0.7398$

$\underset{i=1}{\overset{5}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i-\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}(5+\frac{1}{2})=0.0133\&CenterDot;\mathrm{\&pi;}\&le;\frac{1}{2}\frac{\mathrm{\&pi;}}{(5+1)}$

FOL＝0.3268

<第五实施例>

同第四实施例，本实施例为使用于A3尺寸的影像扫描模块，TTL＝460.0mm，以第四实施例的影像扫描模块，经调整各反射镜之间距离，不改变各反射镜之间的角度，即可将第四实施例的影像扫描模块总光程长调整至较长的总光程长的影像扫描模块。

本实施例的光程相同于第四实施例，为Li(Obj)→M1→M2→M3→M2→M4→Lo(Img)，各反射镜Mi反射面的法线与+Z轴的夹角α_i、在X-Z平面上反射镜Mi该次反射点的座标(M_iX，M_iZ)如表五所示：

表五、第五实施例的光学参数表

在本实施例，总反射的次数p＝5，各反射镜之间的距离总和与总光程长(TTL)满足式(1)、沿光路各反射镜的角度总和满足式(2)、多重反射发生于M2，机架13上光阑132直径为d＝5mm，在M2反射镜172上满足式(5)，可有效消除杂散光防止鬼影现象：

TTL＝D_i+D₁+D₂+D₃+D₄+D_O＝460.0

$\frac{D_{\mathrm{refl}}}{2(\mathrm{TTL}-D_{\mathrm{refl}})}=0.6934$

$\underset{i=1}{\overset{5}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i-\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}(5+\frac{1}{2})=0.0133\&CenterDot;\mathrm{\&pi;}\&le;\frac{1}{2}\frac{\mathrm{\&pi;}}{(5+1)}$

FOL＝0.3268

本实施例相对于第四实施例，仅调整个反射镜之间的距离，而不需要调整反射镜的角度，可将第四实施例的TTL由355.22mm调整至460.0mm，增加广泛的运用性。

<第六实施例>

本实施例为使用于A3尺寸的影像扫描模块，TTL＝460.0mm，以第五实施例的影像扫描模块，经调整各反射镜之间距离，在不改变各反射镜之间的角度的情况下，即可将A3尺寸的影像扫描模块的体积缩小，相当在Z轴方向可减少约7mm、X轴方向可减少约6mm。

本实施例的光程相同于第四实施例，为Li(Obj)→M1→M2→M3→M2→M4→Lo(Img)，各反射镜Mi反射面的法线与+Z轴的夹角α_i、在X-Z平面上反射镜Mi反射点的座标(M_iX，M_iZ)如表六所示：

表六、第六实施例的光学参数表

在本实施例，总反射的次数p＝5，各反射镜之间的距离总和与总光程长(TTL)满足式(1)、沿光路各反射镜的角度总和满足式(2)、多重反射发生于M2，机架13上光阑132直径为d＝5mm，在M2反射镜172上满足式(5)，可有效消除杂散光防止鬼影现象：

TTL＝D_i+D₁+D₂+D₃+D₄+D_O＝460.0

$\frac{D_{\mathrm{refl}}}{2(\mathrm{TTL}-D_{\mathrm{refl}})}=0.7522$

$\underset{i=1}{\overset{5}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i-\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}(5+\frac{1}{2})=0.0133\&CenterDot;\mathrm{\&pi;}\&le;\frac{1}{2}\frac{\mathrm{\&pi;}}{(5+1)}$

FOL＝0.5163

本实施例相对于第五实施例，其机架厚度较高，但长度明显较小，即仅调整反射镜间的距离，即可将影像扫描装置的体积缩小，达到小型化的需求。

归纳上述，本实用新型的四个反射镜多重反射的影像扫描模块的功效在于藉由四个反射镜及至少一个反射镜为多重反射所构成的光路，以增加光路长度以增加景深，并可大幅减少或消除反射镜多次反射产生的杂散光，降低鬼影现象。

本实用新型的四个反射镜的影像扫描模块的另一功效在于在制造组装时，仅需调整反射镜的距离而不必调整角度，即可使用于A4/A3尺寸、不同取像镜头组有效焦距，提供广泛的运用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种四反射镜多重反射的影像扫描模块，其特征在于其包含至少一光源、四个反射镜、一取像镜头组、一影像感测器及一机架，其中，

该光源照射待扫描文件以产生入射于该影像扫描模块的第一影像光束L_i，该四个反射镜用以反射该第一影像光束L_i，以形成入射于该取像镜头组的第二影像光束L_o，该取像镜头组用以将入射的该第二影像光束L_o聚焦于该影像感测器上，该机架用以容置该光源、该四个反射镜、该取像镜头组及该影像感测器，该第一影像光束L_i、该四个反射镜及该第二影像光束L_o构成一光路，在该光路上，该四个反射镜中至少有一个反射镜为反射二次以上的多重反射，并满足下述光学条件：

$-\frac{1}{2}\&CenterDot;\frac{\mathrm{\&pi;}}{(p+1)}\&le;\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_i-\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}(p+\frac{1}{2})\&le;\frac{1}{2}\&CenterDot;\frac{\mathrm{\&pi;}}{(p+1)};$

其中，p为沿该光路上总共反射的次数、α_i为该光路的第i个反射镜反射面的法线与一+Z轴的夹角。

2.根据权利要求1所述的四反射镜多重反射的影像扫描模块，其特征在于其中所述的光路所构成的总光程长度与该四个反射镜之间的距离总和满足下列条件：

$0.7\&le;\frac{D_{\mathrm{refl}}}{2(\mathrm{TTL}-D_{\mathrm{refl}})}\&le;1.0;$

其中，TTL为总光程长、D_refl为沿该光路上该四个反射镜之间的距离总和。

3.根据权利要求1所述的四反射镜多重反射的影像扫描模块，其特征在于其中所述的四个反射镜分别为第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜及第四反射镜，该光路为Li(Obj，待扫描文件)→第一反射镜→第二反射镜→第三反射镜→第二反射镜→第四反射镜→Lo(Img，影像感测器)，该第二反射镜为二次反射的多重反射。

4.根据权利要求1所述的四反射镜多重反射的影像扫描模块，其特征在于其中所述的光源为冷阴极灯管、发光二极管灯管及氙气灯管的其中之一。

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