光學機構調節器的製作方法
2023-05-18 15:40:11
專利名稱：光學機構調節器的製作方法
技術領域：
本實用新型是有關於一種光學機構調節器，特別是有關於一種調整光學系統的透鏡及光傳感器電路板的光學機構調節器。
平臺式掃描儀的光學系統是由光源、光傳感器、透鏡(lens)及反射鏡組等組件，同時裝配於同一承載盒體所構成，並利用一傳動機構來帶動此光學系統，以逐步接收文件表面的影像圖案。由於透鏡及光傳感器間的相對位置，必須以人工調測的方式來調整並固定，然後再進行掃描儀其它組件的組裝，而完成掃描儀的整體製作。故針對不同結構設計的光學系統，必須採用對應其內外結構設計的光學機構調節器(Optical Mechanical Adjuster，OMA)，以人工調測光學系統的透鏡及光傳感器間的相對距離。
然而，公知針對不同結構設計的光學系統，必須設計出對應的光學機構調節器，如此將大幅提高光學機構調節器的製作成本，並且增加光學機構調節器的存放空間。此外，在調整光學系統的透鏡及光傳感器的相對位置前，必須先將光學系統定位於光學機構調節器上的對應位置，由於公知的光學機構調節器是以卡鉤扣合的方式來定位光學系統，如此將大幅延長人工調測的時間，因而降低人工調測的效率，進而提高掃描儀的製造成本。
本實用新型的目的在於提供一種光學機構調節器，可迅速定位光學系統，故可縮短人工定位光學系統的時間，以增加人工調測光學系統的效率。
本實用新型的目的在於提供一種光學機構調節器，可在透鏡的軸向上順時針或逆時針旋轉方向上，進行透鏡位置的微調，以增進光學系統的掃描影像的解析度。
基於本實用新型的上述目的，本實用新型提出一種光學機構調節器，適用於一光學系統，其中此光學系統至少具有一透鏡，而透鏡具有一環狀凹槽，其環繞並凹陷於透鏡的外環表面、一承載盒體，其具有一第一平面、一第二平面及一第三平面，依序銜接並位於承載盒體的表面、一軸定位結構，其配置於承載盒體的表面，並具有一軸孔，其軸線方向約垂直於承載盒體的第二平面、一透鏡定位結構，其配置於承載盒體的內部，並具有一嵌孔及一通孔，其中嵌孔適於讓透鏡嵌入，當透鏡對應嵌入嵌孔時，此通孔暴露出部分環狀凹槽於承載盒體的第三平面的上方，及一滾輪，其配置於承載盒體上，並約突出超過第三平面。此光學機構調節器至少具有一基板及一定位板，其中定位板突出於基板的上表面，並對應承載盒體的第二平面而具有一定位面，其適於接觸承載盒體的第二平面。一軸，對應光學系統軸孔的位置而突出於定位面，並適於嵌入軸孔內，一滾輪定位結構，突出於基板的上表面，並對應滾輪的位置而具有一基準面，其面朝向基板的上表面，並適於接觸滾輪的外緣。一彈性推頂機構，具有至少一推頂板及至少一彈性結構體，其中推頂板位於基板的上表面上，並對應承載盒體的第一平面而具有一推頂面，其適於接觸承載盒體的第一平面，而彈性結構體則配置於推頂板及基板之間。一透鏡微調機構，具有一支承座及一減速齒輪組，其中支承座連接至定位板的頂部，而減速齒輪組則架設於支承座上，且該減速齒輪組具有一微調凸軸，並且該微調凸軸的末端具有一微調凸杆，其適於穿過該通孔而插入該環狀凹槽，並以微調凸軸的軸線為中心作旋繞。一測試圖表，對應承載盒體的第一平面而配置於基板的上表面。
圖2A及圖2B分別為
圖1的光學系統兩側的示意圖；圖3A及圖3B分別為本實用新型實施例的光學機構調節器的不同視角的立體示意圖；
圖4A為本實用新型的一種彈性推頂機構的剖示圖；圖4B為本實用新型的另一種彈性推頂機構的剖示圖；圖5為具有狹長孔的定位板與軸的前視圖；圖6為本實用新型的透鏡微調機構的放大示意圖；圖7為透鏡的示意圖；以及圖8為透鏡與透鏡固定結構的示意圖。
附圖標記說明10光學系統 12承載盒體14、16、18平面 20軸承靠結構22軸孔 24滾輪26透鏡固定結構 28電路板30光傳感器 32螺釘34嵌孔 36通孔40透鏡 42環狀凹槽100光學機構調節器 110基板112上表面 114凹穴120定位板 122定位面124狹長孔 130軸140滾輪定位結構 142基準面150彈性推頂機構 152推頂板153推頂面 154螺旋彈簧156螺釘 158螺母160透鏡微調機構 162支承座164減速齒輪組 166微調凸軸
168微調凸杆 170測試圖表請同時參考圖1及圖8，其中圖8為透鏡及透鏡固定結構的俯視圖。如圖1所示，光學系統10還具有透鏡40及對應的透鏡固定結構26，以及具有光傳感器30。如圖8所示，透鏡40為嵌入透鏡固定結構26的嵌孔34中，再如圖1所示，光傳感器30同時是植接在電路板28上。當以人工調測的方式，調整光學系統10的透鏡40及光傳感器30之間的相對距離後，必須分別固定透鏡40及光傳感器30之間的距離。公知是將固定膠點入或填入透鏡固定結構26的通孔36(如圖8所示)中，以粘著固定透鏡40的外緣，而光傳感器30則是利用螺釘32貫穿電路板28而鎖入承載盒體12的結構體，連帶固定光傳感器30的位置。
請參考圖2A及圖2B，其分別為圖1的光學系統兩側的示意圖。值得注意的是，承載盒體12也同樣為上下倒置的狀態，承載盒體12的平面14作為光源的發射面及影像的接收面。
請同時參考圖1、圖2A、圖2B、圖3A及圖3B，其中圖3A及圖3B分別為本實用新型實施例的光學機構調節器的不同視角的立體示意圖。光學機構調節器100具有一基板110，其具有一上表面112，而定位板120突出於基板110的上表面112，並對應承載盒體12的平面14(如圖2A或圖2B)，而具有一定位面122。而軸130則對應光學系統10的軸孔22的位置，而突出於定位板120的定位面122，用以嵌入軸孔22以定位光學系統10。而滾輪定位結構140則突出於基板110的上表面112，並對應光學系統10的滾輪24的位置，而具有一基準面142(如圖3B所示)，其面朝向基板110的上表面112，當定位光學系統10時，可接觸並抵住滾輪24的外緣，與軸130同時定位光學系統10。彈性推頂機構150則具有推頂板152及彈性結構體，其中彈性結構體例如為螺旋彈簧154，其中推頂板152位於基板110的上表面112上，並對應承載盒體12的平面14而具有一推頂面153，而螺旋彈簧154則配置於推頂板152及基板110之間。測試圖表170對應承載盒體12的平面14，而配置於基板110的上表面112。
請參考圖4A，其為本實用新型的一種彈性推頂機構的剖示圖。為了定位螺旋彈簧154，彈性推頂機構150還具有一螺釘156，其依序貫穿基板110及螺旋彈簧154，而鎖入推頂板152中，故可利用螺釘156鎖入推頂板152的深度而調整螺旋彈簧154的高度，進而調整螺旋彈簧154的彈力大小。其中，基板110還具有至少一凹穴114，其對應螺旋彈簧154而凹陷於基板110的上表面112，用以容納螺旋彈簧154的下端部分，避免螺旋彈簧154不規則地偏移。
請參考圖4B，其為本實用新型的另一種彈性推頂機構的剖示圖。與圖4A不同的是，彈性推頂機構150除了螺釘156外，還具有螺母158，而螺釘156則依序貫穿推頂板152、螺旋彈簧154及基板110而鎖合於螺母158。故同樣可利用螺母158的鎖入螺釘156的長度，來控制調整螺旋彈簧154的彈力大小。
請同時參考圖1、圖3A及圖3B，當以人工操作的方式來調測光學系統10時，先將承載盒體12的軸孔22對應套入光學機構調節器100的軸130，並由彈性推頂機構150來的向上推頂承載盒體12的平面14(如圖2A或圖2B)，將可同時使光學系統10的滾輪24抵住滾輪定位結構140的基準面142(如圖3B)，而完成光學系統10的承載盒體12的定位。由於本實用新型以彈性推頂夾持的方式定位光學系統10，而不需公知的以卡鉤扣接的方式來定位光學系統10，故可快速地完成光學系統10的定位動作，因而大幅縮短人工調測光學系統10的透鏡40及光傳感器30的相對位置的時間。
請同時參考圖1及圖2A，由於不同結構設計的光學系統10，其軸孔22與滾輪24的上端間的距離d1，以及軸孔22與承載盒體12的平面14間的距離d2均不一定相同。因此，請參考圖3A及圖5，其中圖5為具有狹長孔的定位板與軸的前視圖。定位板120對應軸130的可能位置，而具有一狹長孔124，並使得軸130貫穿狹長孔124，並以可拆卸式的方式連接至定位板120。除了利用狹長孔124外，也可利用其它的結構，例如滑軌或類似的結構，使得同一光學機構調節器100可適用於不同設計的光學系統10。
請同時參考圖3A、圖3B及圖6，其中圖6為本實用新型的透鏡微調機構的放大示意圖。透鏡微調機構160具有一支承座162及一減速齒輪組164，其中支承座162連接至定位板120，而減速齒輪組164(如圖6)則架設於支承座162上。其中，減速齒輪組164具有一微調凸軸166，並且微調凸軸166的末端具有一微調凸杆168，其位置約偏離微調凸軸166的軸線。
請同時參考圖7及圖8，其分別為透鏡的示意圖以及透鏡與透鏡固定結構的示意圖。本實用新型的透鏡40約呈圓柱狀，並具有一環狀凹槽42，其環繞並凹陷於透鏡40的外環表面。而透鏡定位結構26則配置於承載盒體12(如圖1)的內部，並具有一嵌孔34及一通孔36，其中嵌孔34適於讓透鏡40嵌入，當透鏡40對應嵌入嵌孔34時，通孔36則暴露出部分的環狀凹槽42於承載盒體12的平面12(如圖1)的上方。
請同時參考圖6及圖8，當光學系統10已經定位光學機構調節器100時，支承座162的側緣為軸向連接至定位板120的頂部，使得支承座162可翻轉而上下移動微調凸杆168。並利用人工來操作透鏡微調機構160的減速齒輪組164，以微幅轉動微調凸軸166，而微調凸杆168則對應穿過通孔36而插入透鏡40的環狀凹槽42，並且微調凸杆168將以微調凸軸166的軸線為中心作微幅地旋轉繞行，進而帶動透鏡40作微幅地移動，進而在圖的左右方向調整透鏡40的位置。其中，微調凸杆168帶動透鏡40的移動量可分解為圖的上下垂直方向的移動量，以及左右水平方向的移動量。
本實用新型的光學機構調節器是在基板上增加一彈性推頂機構，以便於彈性向上推頂光學系統的承載盒體，當以人工操作的方式來定位光學系統的承載盒體時，將可大幅縮短定位光學系統的時間，進而縮短人工調測光學系統的透鏡及光傳感器的時間。
本實用新型的光學機構調節器的彈性推頂機構為可推頂不同高度的光學系統的承載盒體，並控制彈性結構體的彈力，例如以螺釘來壓縮控制螺旋彈簧的長度，使得螺旋彈簧的彈力適於人工定位光學系統的承載盒體，故可縮短人工調測透鏡及光傳感器的時間，並降低光學機械調節器的數量。
本實用新型的光學機構調節器的定位板上還具有一狹長孔，使軸可對應不同高度設計的光學系統的軸孔，而能貫穿定位板的狹長孔，並在狹長孔內作平移，同一光學機構調節器可對應不同高度設計的光學系統的軸孔，故可降低光學機構調節器的數量及存放空間，進而降低人工調測光學系統的透鏡及光傳感器的成本。
本實用新型的光學機構調節器的透鏡微調機構對應一具有環狀凹槽的透鏡，並利用一微調凸杆通過透鏡固定結構的通孔，而插入透鏡的環狀凹槽中，並在減速齒輪組及微調凸杆的帶動下，以旋轉微調透鏡的位置，以獲得較佳的影像解析度。
雖然本實用新型已以一實施例說明如上，然其並非用以限定本實用新型，任何熟悉此技術者，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本實用新型的保護範圍當以書為準。
權利要求1.一種光學機構調節器，適用於一光學系統，其特徵為該光學系統至少具有一透鏡，約呈圓柱狀，並具有一環狀凹槽，其環繞並凹陷於該透鏡的外環表面；一承載盒體，具有一第一平面、一第二平面及一第三平面，依序銜接並位於該承載盒體的表面；一軸定位結構，配置於該承載盒體的表面，並具有一軸孔，其軸線方向約垂直於該第二平面；一透鏡定位結構，配置於該承載盒體的內部，並具有一嵌孔及一通孔，其中該嵌孔適於讓該透鏡嵌入，當該透鏡對應嵌入該嵌孔時，該通孔暴露出部分該環狀凹槽於該第三平面的上方；以及一滾輪，配置於該承載盒體上，並約突出超過該第三平面，該光學機構調節器至少包括一基板，具有一上表面；一定位板，突出於該上表面，並對應該第二平面，而具有一定位面，其適於接觸該第二平面；一軸，對應該軸孔的位置，而突出於該定位面，並適於嵌入該軸孔內；一滾輪定位結構，突出於該上表面，並對應該滾輪的位置而具有一基準面，其面朝向該上表面，並適於接觸該滾輪的外緣；一彈性推頂機構，具有至少一推頂板及至少一彈性結構體，其中該推頂板位於該上表面上，並對應該第一平面而具有一推頂面，其適於接觸該第一平面，而該彈性結構體配置於該推頂板及該基板之間；一透鏡微調機構，具有一支承座及一減速齒輪組，其中該支承座連接至該定位板，而該減速齒輪組架設於該支承座，且該減速齒輪組具有一微調凸軸，並且該微調凸軸的末端具有一微調凸杆，其適於穿過該通孔而插入該環狀凹槽，並以該微調凸軸的軸線為中心作旋繞；一測試圖表，對應該第一平面而配置於該上表面。
2.如權利要求1所述的光學機構調節器，其特徵為該彈性結構體為一螺旋彈簧。
3.如權利要求2所述的光學機構調節器，其特徵為該彈性推頂機構還包括至少一螺釘及對應的至少一螺母，而該螺釘依序貫穿該推頂板、該螺旋彈簧及該基板而鎖合於該螺母。
4.如權利要求2所述的光學機構調節器，其特徵為該彈性推頂機構還包括至少一螺釘，其依序貫穿該基板及該螺旋彈簧而鎖入該推頂板中。
5.如權利要求3或4所述的光學機構調節器，其特徵為該基板還具有至少一凹穴，其對應該螺旋彈簧而凹陷於該上表面。
6.如權利要求1所述的光學機構調節器，其特徵為該定位板具有一狹長孔，而該軸貫穿該狹長孔，並可拆卸式連接至該定位板。
7.如權利要求1所述的光學機構調節器，其特徵為該支承座的一側緣為軸向連接至該定位板的頂部，使得該支承座可翻轉移動。
8.一種光學機構調節器，適用於一光學系統，其特徵為該光學系統至少具有一透鏡，約呈圓柱狀，並具有一環狀凹槽，其環繞並凹陷於該透鏡的外環表面；一承載盒體，具有一第一平面、一第二平面及一第三平面，依序銜接並位於該承載盒體的表面；一軸定位結構，配置於該承載盒體的表面，並具有一軸孔，其軸線方向約垂直於該第二平面；一透鏡定位結構，配置於該承載盒體的內部，並具有一嵌孔及一通孔，其中該嵌孔適於讓該透鏡嵌入，當該透鏡對應嵌入該嵌孔時，該通孔暴露出部分該環狀凹槽於該第三平面的上方；以及一滾輪，配置於該承載盒體上，並約突出超過該第三平面，該光學機構調節器至少包括一基板，具有一上表面；一定位板，突出於該上表面，並對應該第二平面，而具有一定位面，其適於接觸該第二平面；一軸，對應該軸孔的位置，而突出於該定位面，並適於嵌入該軸孔內；一滾輪定位結構，突出於該上表面，並對應該滾輪的位置而具有一基準面，其面朝向該上表面，並適於接觸該滾輪的外緣；一彈性推頂機構，具有至少一推頂板及至少一彈性結構體，其中該推頂板位於該上表面上，並對應該第一平面而具有一推頂面，其適於接觸該第一平面，而該彈性結構體配置於該推頂板及該基板之間；一測試圖表，對應該第一平面而配置於該上表面。
9.如權利要求8所述的光學機構調節器，其特徵為該彈性結構體為一螺旋彈簧。
10.如權利要求9所述的光學機構調節器，其特徵為該彈性推頂機構還包括至少一螺釘及對應的至少一螺母，而該螺釘依序貫穿該推頂板、該螺旋彈簧及該基板而鎖合於該螺母。
11.如權利要求9所述的光學機構調節器，其特徵為該彈性推頂機構還包括至少一螺釘，其依序貫穿該基板及該螺旋彈簧而鎖入該推頂板中。
12.如權利要求10或11所述的光學機構調節器，其特徵為該基板還具有至少一凹穴，其對應該螺旋彈簧而凹陷於該上表面。
13.如權利要求8所述的光學機構調節器，其特徵為該定位板具有一狹長孔，而該軸貫穿該狹長孔，並可拆卸式連接至該定位板。
14.如權利要求8所述的光學機構調節器，其特徵為還包括一透鏡微調機構，其具有一支承座及一減速齒輪組，其中該支承座連接至該定位板，而該減速齒輪組架設於該支承座，且該減速齒輪組具有一微調凸軸，並且該微調凸軸的末端具有一微調凸杆，其適於穿過該通孔而插入該環狀凹槽，並以該微調凸軸的軸線為中心作旋繞。
15.如權利要求14所述的光學機構調節器，其特徵為該支承座的一側緣為軸向連接至該定位板的頂部，使得該支承座可翻轉移動。
16.一種光學機構調節器，適用於一光學系統，其特徵為該光學系統至少具有一透鏡，約呈圓柱狀，並具有一環狀凹槽，其環繞並凹陷於該透鏡的外環表面；一承載盒體，具有一第一平面、一第二平面及一第三平面，依序銜接並位於該承載盒體的表面；一軸定位結構，配置於該承載盒體的表面，並具有一軸孔，其軸線方向為約垂直於該第二平面；一透鏡定位結構，配置於該承載盒體的內部，並具有一嵌孔及一通孔，其中該嵌孔適於讓該透鏡嵌入，當該透鏡對應嵌入該嵌孔時，該通孔暴露出部分該環狀凹槽於該第三平面的上方；以及一滾輪，配置於該承載盒體上，並約突出超過該第三平面，該光學機構調節器至少包括一基板，具有一上表面；一定位板，突出於該上表面，並對應該第二平面，而具有一定位面，其適於接觸該第二平面；一軸，對應該軸孔的位置，而突出於該定位面，並適於嵌入該軸孔內；一滾輪定位結構，突出於該上表面，並對應該滾輪的位置而具有一基準面，其面朝向該上表面，並適於接觸該滾輪的外緣；一透鏡微調機構，具有一支承座及一減速齒輪組，其中該支承座連接至該定位板，而該減速齒輪組架設於該支承座，且該減速齒輪組具有一微調凸軸，並且該微調凸軸的末端具有一微調凸杆，其適於穿過該通孔而插入該環狀凹槽，並以該微調凸軸的軸線為中心作旋繞；一測試圖表，對應該第一平面而配置於該上表面。
17.如權利要求16所述的光學機構調節器，其特徵為還包括一彈性推頂機構，具有至少一推頂板及至少一彈性結構體，其中該推頂板位於該上表面上，並對應該第一平面而具有一推頂面，其適於接觸該第一平面，而該彈性結構體配置於該推頂板及該基板之間。
18.如權利要求16所述的光學機構調節器，其特徵為該彈性結構體為一螺旋彈簧。
19.如權利要求18所述的光學機構調節器，其特徵為該彈性推頂機構還包括至少一螺釘及對應的至少一螺母，而該螺釘依序貫穿該推頂板、該螺旋彈簧及該基板而鎖合於該螺母。
20.如權利要求18所述的光學機構調節器，其特徵為該彈性推頂機構還包括至少一螺釘，其依序貫穿該基板及該螺旋彈簧而鎖入該推頂板中。
21.如權利要求19或20所述的光學機構調節器，其特徵為該基板還具有至少一凹穴，其對應該螺旋彈簧而凹陷於該上表面。
22.如權利要求16所述的光學機構調節器，其特徵為該定位板具有一狹長孔，而該軸貫穿該狹長孔，並可拆卸式連接至該定位板。
23.如權利要求16所述的光學機構調節器，其特徵為該支承座的一側緣為軸向連接至該定位板的頂部，使得該支承座可翻轉移動。
專利摘要一種光學機構調節器,適於定位光學系統的承載盒體,並人工調測光學系統的透鏡及光傳感器之間的相對位置。其是在調節器的基板上增加一彈性推頂機構,以彈性向上推頂光學系統的承載盒體的受光平面,而使承載盒體上的滾輪向上抵住調節器的滾輪定位結構的基準面,其中光學系統的軸孔則對應套接於調節器的軸。此外,還可對應外殼具有環狀凹槽的透鏡的光學系統,並利用微調凸杆穿過光學系統的透鏡固定結構的通孔,而插入透鏡的環狀凹槽,並在減速齒輪組及微調凸杆的帶動下,旋轉微調透鏡的位置,以獲得較佳的影像解析度。
文檔編號G06K9/22GK2505926SQ0127055
公開日2002年8月14日 申請日期2001年11月13日 優先權日2001年11月13日
發明者黃美雯, 葉建良 申請人:力捷電腦股份有限公司