CN2365683Y - 多解析度光学装置 - Google Patents
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Abstract
一种多解析度光学装置主要由若干个聚光装置、一光接收端、一光方向改变装置以及一光切换装置所组成。该装置用一个光切换装置以不同的摆设方式阻挡光的行进,在不移动光学装置下就可达到扫描不同宽度的图像及多种解析度的目的,由于光学元件固定不动,且光学元件的光程都相同,所以不但可以在制造时提高产品精密度,而且体积也可减少。
Description
本实用新型涉及一种光学装置，特别是指应用于扫描器(Scanner)而能产生扫描不同宽度图像的多镜头光学装置。
传统的扫描器为单解析度，为了适应不同需求，后来有了多解析度的扫描器。台湾曾有人研制成功一种“扫描器的扫描区变换机构”专利，其权利要求1述及“……并等量配置有与之对应的镜头……其特征在于使该电荷元件受一个可将之‘移动’并分别对应上述镜头的驱动装置……”，其权利要求2、3分别指出“该驱动装置具有一个卷挠成环……及一个移动该齿形皮带的电机……”和“该驱动装置包含一个电机、一个该电机驱动而旋转的螺杆，以及一个螺合于该螺杆并供该电荷耦合元件固定于其上的滑座，该滑座在该螺杆转动时于其上‘滑行’”。总之，该装置是由固定的多个镜头，利用螺杆装置使电荷耦合元件(CCD)“移动”至对应的镜头后将该对应的镜头的图像进行解读，即其由“移动”电荷耦合元件(CCD)的光学元件的方法来达成不同图像扫描的目的。由于精密度是评判光学装置优劣的首要指标，所以通过移动进行改变扫描区域等方式，其驱动装置的设计必须以精准为最大考虑因素，故其成本很高。后人虽经多次改进，仍摆脱不了“移动”光学元件的框框；而且，随着使用年限的增长，长期“移动”的光学元件难保其精密度不会偏移(offset)，从而使整个光学装置的精密度下降。
本实用新型的目的是提供一种多解析度光学装置，可以在不移动光学元件的前提下，以相同的光程来提供不同解析度的扫描选择。
本实用新型是这样实现的：该装置包含有若干个由透镜构成的聚光装置，该若干个聚光装置具有不同的放大率、解析度及扫描宽度，但其光程相同，该若干个聚光装置可涵摄不同范围的若干个图像输入端，并使不同范围的若干个图像输入端的任一个所输入的图像都可透过涵摄该输入端的聚光装置而产生一光束，用以聚焦成像；一光接收端，用于接收上述光束的讯号；
一由多个反射镜和分光镜组成的光方向改变装置，用于接收上述光束以及将光束传送到上述光接收端；以及一由遮蔽罩组构成的光切换装置，在上述若干个聚光装置、光方向改变装置及光接收端都不被移动的条件下，用于在上述若干个聚光装置中选择其一，使在同一时间内只有该被选择的聚光装置所涵摄的图像输入端上的图像能够传送到上述光接收端。
其中遮蔽罩组是可以移动的。
其中遮蔽罩组设置于上述若干个聚光装置与其所涵摄的若干个影像输入端之间。
其中遮蔽罩组设置于上述若干个聚光装置与上述光方向改变装置之间。
其中遮蔽罩组是具有转动功能的装置。
其中遮蔽罩组转动于上述若干个聚光装置与光方向改变装置之间。
其中若干个聚光装置的个数为二个。
其中所述的二个聚光装置可为第一透镜与第二透镜。
其中光方向改变装置包含有：第一反射镜，设置于第一透镜与光接收端之间，用于将上述第一透镜所涵摄的图像输入端上的图像，间接反射至光接收端；第二反射镜，设置于第二透镜与光接收端之间，用于将上述第二透镜所涵摄的图像输入端上的图像，间接反射至光接收端；一第三反射镜，设置于第一反射镜与光接收端之间，用于将第一反射镜的光束间接反射至光接收端；一分光镜，设置于第三反射镜、第一反射镜及光接收端之间，用以使第三反射镜的光束从中穿透及使第二反射镜的光束反射至光接收端。
其中光切换装置是具有移动功能的遮蔽罩，该遮蔽罩移动于第一透镜至第一反射镜与第二透镜至第二反射镜二光路径之间，使上述由第一透镜与第二透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
其中光切换装置是一遮蔽罩组，该遮蔽罩组包含有第一遮蔽罩与第二遮蔽罩，分别设置于上述第一透镜至第一反射镜之间与上述第二透镜至第二反射镜之间，用以开关上述第一透镜与第二透镜，使上述由第一透镜与第二透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
其中光切换装置是一个有移动功能的遮蔽罩，该遮蔽罩移动于第一透镜所涵摄的图像输入端至第一透镜与第二透镜所涵摄的图像输入端至第二透镜二光路径之间，使上述由第一透镜与第二透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
其中光切换装置是一个遮蔽罩组，该遮蔽罩组包含有第一遮蔽罩与第二遮蔽罩，分别设置于上述第一透镜所涵摄的图像输入端至第二透镜之间，用以开关上述第一镜与第二透镜，使上述由第一透镜与第二透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
其中光切换装置是一个具有转动功能的遮蔽罩，该遮蔽罩转动于第三反射镜至分光镜与第二反射镜至分光镜二光路径之间，使上述由第一透镜与第二透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
其中该若干个聚光装置的个数为三个。
其中所述的三个聚光装置可为第一透镜、第二透镜与第三透镜。
其中该光方向改变装置包含有：一第一反射镜，设置于第一透镜及光接收端之间，用于将上述第一透镜所涵摄的图像输入端上的图像，间接反射至光接收端；一第二反射镜，，设置于第二透镜及光接收端之间，用于将上述第二透镜所涵摄的图像输入端上的图像，间接反射至光接收端；一第四反射镜，设置于第三透镜及光接收端之间，用于将上述第三透镜所涵摄的图像输入端上的图像，间接反射至光接收端；一第五反射镜，设置于第四反射镜及光接收端之间，用于将第四反射镜的光束间接反射至光接收端；一第二分光镜，设置于第五反射镜及第一反射镜之间，用于使第五反射镜的光束间转反射至光接收端和用于使第一反射镜的光束从中穿透；一第三反射镜，设置于第一分光镜及光接收端之间，用于将第二分光镜的光束间接反射至光接收端；以及一第一分光镜，设置于第三反射镜、第二反射镜及光接收端之间，用于使第三反射镜的光束从中穿透及用于使第二反射镜的光束反射至光接收端。
其中光切换装置是一个具有移动功能的遮蔽罩组，该遮蔽罩组移动于第一透镜至第一反射镜、第二透镜至第二反射镜与第三透镜至第四反射镜三光路径之间，使上述由第一透镜、第二透镜与第三透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
其中光切换装置是一遮蔽罩组，该遮蔽罩组包含有第一遮蔽罩、第二遮蔽罩与第三遮蔽罩，分别设置于上述第一透镜至第一反射镜之间、上述第二透镜至第二反射镜之间与上述第三透镜至第四反射镜之间，用以开关上述第一透镜、第二透镜与第三透镜，使上述由第一透镜、第二透镜与第三透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
其中光切换装置是一具有移动功能的遮蔽罩组，该遮蔽罩组移动于第一透镜所涵摄的图像输入端至第一透镜、第二透镜所涵摄的图像输入端至第二透镜与第三透镜所涵摄的图像输入端至第三透镜三光路径之间，使上述由第一透镜、第二透镜与第三透镜产生的光束，在同一时间内仅有一个能到达上述光接收端。
其中光切换装置是一遮蔽罩组，该遮蔽罩组包含有第一遮蔽罩、第二遮蔽罩与第三遮蔽罩，分别设置于上述第一透镜所涵摄的图像输入端至第一透镜之间，上述第二透镜所涵摄的图像输入端至第二透镜之间与上述第三透镜所涵摄的图像输入端至第三透镜之间，用于开关上述第一透镜、第二透镜与第三透镜，使上述由第一透镜、第二透镜与第三透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
其中光切换装置是一个具有转动功能的遮蔽罩组，该遮蔽罩组包含有第一遮蔽罩与第二遮蔽罩，分别设置于上述第一反射镜至上述第二分光镜与上述第五反射镜至上述第二分光镜的二光行进路径上以及上述第二反射镜至上述第一分光镜与上述第三反射镜至上述第一分光镜的二光行进路径上，使上述由第一透镜、第二透镜与第三透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
本实用新型的特点是：用一个光切换装置以不同的摆设方式阻挡光的行进，在不移动光学装置下就可达到扫描不同宽度的图像及多种解析度的目的，由于光学元件固定不动，且光学元件的光程都相同，所以不但可以在制造时提高产品精密度，而且体积也可减少。
由于本实用新型中的反射镜、分光镜、透镜等皆为现有技术，故不多加赘述，而欲详加说明的是光切换装置的动作原理，下面结合附图详细说明之。
图1是本实用新型的较佳实施例之一。
图2是本实用新型的较佳实施例之二。
图3是图2的扩充。
参见图1：本实用新型主要包括有：一低解析度的第一透镜6，一高解析度的第二透镜5，该低解析度的透镜6用于扫描较宽的图像输入端8，聚光后产生光束10传至第一反射镜2，第一反射镜2将光束10反射至第三反射镜3，第三反射镜3反射的光束15穿透分光镜4后传达到光接收端11。而高解析度的透镜5用于扫描较窄的图像输入端7，聚光后产生光束9传至第二反射镜1，第二反射镜1将光束9反射至分光镜4，再反射至光接收端11。
为了实现切换不同扫描图像的功能，本实用新型的遮蔽罩有下列三种型式：
第一型：光遮蔽罩置于12处，当欲扫描较宽的图像8时，将遮蔽罩12右移挡在第二透镜5与图像输入端7之间，如此一来右半边的光学元件即失效，只有左半边的光学元件产生效果，使图像输入端8能够传至光接收端11。同理，当欲扫描较窄的图像7时，将遮蔽罩12左移到透镜6与图像8之间，就可进行扫描较窄图像7的功效。
第二型：光遮蔽罩置于13处，切换的原理与第一例相同，只是放置在聚光装置与光方向改变装置之间而已。
第三型：光遮蔽罩置于14处，但该遮蔽罩14具有旋转功能，用于分别挡住光束15及光束16达到切换的目的。当挡住光束15即挡住图像输入端8，让图像7所产生的光束16能够传达到光接收端11，而如挡住光束16即挡住图像7，让图像8产生的光束可以传达到光接收端11。
参见图2，其与图1不同之处是遮蔽罩31，该遮蔽罩31分别置于聚光装置5、6的前或后。如欲扫描图像输入端7的图像，则打开置于第二透镜2前或后的遮蔽罩31；同理，如欲扫描图像输入端8的图像，则打开置于第一透镜6前或后的遮蔽罩31。当然，第一透镜6及第二透镜5的遮蔽罩31不得同时打开。
参见图3，其为图2的扩充，图中加了一个第三透镜20，一个第四反射镜21，一个第五反射镜22、一个第二分光镜23及一个具有旋转功能的遮蔽罩24。遮蔽罩24与遮蔽罩14形成一个具有旋转功能的遮蔽罩组。同理，利用遮蔽罩24、14或三个可开关的遮蔽罩31即可切换扫描不同解析度的图像。
值得一提的是，图像行进至光接收端的光程相同，而在扫描器里，该光接收端一般为电荷耦合元件(CCD)。上述三型分别独立存在即可，遮蔽罩的主要目的是阻挡光的行进，故设计上要比移动光学装置简单得多，而光学元件都固定不动，可在生产时严格掌握其质量，不会有使用久了后松动偏移的顾虑，而且遮蔽罩设计简单，使机体体积减小。
Claims (22)
1、一种多解析度光学装置，其特征在于：该装置包含有：若干个由多个透镜构成的聚光装置，该若干个聚光装置具有不同的放大率、解析度及扫描宽度，但其光程相同，该若干个聚光装置可涵摄不同范围的若干个图像输入端，并使不同范围的若干个图像输入端的任一个所输入的图像都可透过涵摄该输入端的聚光装置而产生一光束，用以聚焦成像；一光接收端，用于接收上述光束的讯号；一由多个反射镜和分光镜组成的光方向改变装置，用于接收上述光束以及将光束传送到上述光接收端；以及由遮蔽罩组构成的一光切换装置，在上述若干个聚光装置、光方向改变装置及光接收端都不被移动的条件下，用于在上述若干个聚光装置中选择其一，使在同一时间内只有该被选择的聚光装置所涵摄的图像输入端上的图像能够传送到上述光接收端。
2、如权利要求1所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中遮蔽罩组是可以移动的。
3、如权利要求2所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中遮蔽罩组设置于上述若干个聚光装置与其所涵摄的若干个影像输入端之间。
4、如权利要求2所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中遮蔽罩组设置于上述若干个聚光装置与上述光方向改变装置之间。
5、如权利要求1所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中遮蔽罩组是具有转动功能的装置。
6、如权利要求5所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中遮蔽罩组转动于上述若干个聚光装置与光方向改变装置之间。
7、如权利要求1所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中若干个聚光装置的个数为二个。
8、如权利要求7所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中所述的二个聚光装置可为第一透镜与第二透镜。
9、如权利要求8所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中光方向改变装置包含有：一第一反射镜，设置于第一透镜与光接收端之间，用于将上述第一透镜所涵摄的图像输入端上的图像间接反射至光接收端；一第二反射镜，设置于第二透镜与光接收端之间，用于将上述第二透镜所涵摄的图像输入端上的图像间接反射至光接收端；一第三反射镜，设置于第一反射镜与光接收端之间，用于将第一反射镜的光束间接反射至光接收端；一分光镜，设置于第三反射镜、第一反射镜及光接收端之间，用以使第三反射镜的光束从中穿透及使第二反射镜的光束反射至光接收端。
10、如权利要求9所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中光切换装置是具有移动功能的遮蔽罩，该遮蔽罩移动于第一透镜至第一反射镜与第二透镜至第二反射镜二光路径之间，使上述由第一透镜与第二透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
11、如权利要求9所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中光切换装置是一遮蔽罩组，该遮蔽罩组包含有第一遮蔽罩与第二遮蔽罩，分别设置于上述第一透镜至第一反射镜之间与上述第二透镜至第二反射镜之间，用以开关上述第一透镜与第二透镜，使上述由第一透镜与第二透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
12、如权利要求9所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中光切换装置是一个有移动功能的遮蔽罩，该遮蔽罩移动于第一透镜所涵摄的图像输入端至第一透镜与第二透镜所涵摄的图像输入端至第二透镜二光路径之间，使上述由第一透镜与第二透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
13、如权利要求9所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中光切换装置是一个遮蔽罩组，该遮蔽罩组包含有第一遮蔽罩与第二遮蔽罩，分别设置于上述第一透镜所涵摄的图像输入端至第二透镜之间，用以开关上述第一镜与第二透镜，使上述由第一透镜与第二透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
14、如权利要求9所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中光切换装置是一个具有转动功能的遮蔽罩，该遮蔽罩转动于第三反射镜至分光镜与第二反射镜至分光镜二光路径之间，使上述由第一透镜与第二透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
15、如权利要求1所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中该若干个聚光装置的个数为三个。
16、如权利要求15所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中所述的三个聚光装置可为第一透镜、第二透镜与第三透镜。
17、如权利要求16所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中该光方向改变装置包含有：一第一反射镜，设置于第一透镜及光接收端之间，用于将上述第一透镜所涵摄的图像输入端上的图像间接反射至光接收端；一第二反射镜，设置于第二透镜及光接收端之间，用于将上述第二透镜所涵摄的图像输入端上的图像间接反射至光接收端；一第四反射镜，设置于第三透镜及光接收端之间，用于将上述第三透镜所涵摄的图像输入端上的图像间接反射至光接收端；一第五反射镜，设置于第四反射镜及光接收端之间，用于将第四反射镜的光束间接反射至光接收端；一第二分光镜，设置于第五反射镜及第一反射镜之间，用于使第五反射镜的光束间转反射至光接收端和用于使第一反射镜的光束从中穿透；一第三反射镜，设置于第一分光镜及光接收端之间，用于将第二分光镜的光束间接反射至光接收端；以及一第一分光镜，设置于第三反射镜、第二反射镜及光接收端之间，用于使第三反射镜的光束从中穿透及用于使第二反射镜的光束反射至光接收端。
18、如权利要求17所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中光切换装置是一个具有移动功能的遮蔽罩组，该遮蔽罩组移动于第一透镜至第一反射镜、第二透镜至第二反射镜与第三透镜至第四反射镜三光路径之间，使上述由第一透镜、第二透镜与第三透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
19、如权利要求17所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中光切换装置是一遮蔽罩组，该遮蔽罩组包含有第一遮蔽罩、第二遮蔽罩与第三遮蔽罩，分别设置于上述第一透镜至第一反射镜之间、上述第二透镜至第二反射镜之间与上述第三透镜至第四反射镜之间，用以开关上述第一透镜、第二透镜与第三透镜，使上述由第一透镜、第二透镜与第三透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
20、如权利要求17所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中光切换装置是一具有移动功能的遮蔽罩组，该遮蔽罩组移动于第一透镜所涵摄的图像输入端至第一透镜、第二透镜所涵摄的图像输入端至第二透镜与第三透镜所涵摄的图像输入端至第三透镜三光路径之间，使上述由第一透镜、第二透镜与第三透镜产生的光束，在同一时间内仅有一个能到达上述光接收端。
21、如权利要求17所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中光切换装置是一遮蔽罩组，该遮蔽罩组包含有第一遮蔽罩、第二遮蔽罩与第三遮蔽罩，分别设置于上述第一透镜所涵摄的图像输入端至第一透镜之间，上述第二透镜所涵摄的图像输入端至第二透镜之间与上述第三透镜所涵摄的图像输入端至第三透镜之间，用于开关上述第一透镜、第二透镜与第三透镜，使上述由第一透镜、第二透镜与第三透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
22、如权利要求17所述的多解析度光学装置，其特征在于：其中光切换装置是一个具有转动功能的遮蔽罩组，该遮蔽罩组包含有第一遮蔽罩与第二遮蔽罩，分别设置于上述第一反射镜至上述第二分光镜与上述第五反射镜至上述第二分光镜的二光行进路径上以及上述第二反射镜至上述第一分光镜与上述第三反射镜至上述第一分光镜的二光行进路径上，使上述由第一透镜、第二透镜与第三透镜产生的光束，在同一时间内只有一个能到达上述光接收端。
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Cited By (2)
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| CN101449194B (zh) * | 2006-06-20 | 2012-06-13 | 数据逻辑扫描公司 | 具有多个像场的成像扫描仪 |
| CN109270766A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-01-25 | 歌尔股份有限公司 | 摄像模组和摄像模组控制方法 |
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1998
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