专利名称：扫瞄器光学组件的透镜固定结构与方法
技术领域：
本发明是指一种扫瞄器光学组件的透镜固定结构与方法，尤指一种使用接触式图像传感器(Contact Image Sensor，CIS)技术的扫瞄器光学组件的透镜固定结构与方法。
(2)背景技术扫瞄器(Scanner)的工作原理是将光源所产生的光线照射到待扫瞄的稿件上，经过镜片组的反射，再聚集于电荷耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)或是互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)之上由其接收后，利用这类型的感光元件将光的信号转变为电的信号，进而产生出模拟或数字像素(Pixel)数据。在扫瞄的过程中，由于CCD可以检测图像上不同区域反射回来不同强度的光，因此利用纸张上较暗的区域反射较少的光、较亮的区域反射较多的光的原理，可以将CCD所反射的光波转换为模拟或数字数据，此电讯信号会与光的强度成正比，最后，再使用与扫瞄器相容的文字或图像扫瞄软件读入这些数据，并将其重组为电脑图像文件。
由于优异的扫瞄器取像表现仰赖成熟的光控制技术，因此光学组件的品质不但重要，更是影响扫瞄器运作表现的主要元件之一。
目前主流的扫瞄器取像方法是一种称为接触式图像传感器(Contact ImageSensor，CIS)的技术，其是以组件化的型态，将光源、柱状透镜、感测基板及外壳等组合在一起。
请参考图1(a)，其为习知技术中应用接触式图像传感器技术的扫瞄器的光学组件结构图。其中，CIS组件结构10是由二极管光源11、柱状透镜(Rod Lens)12、壳体(Housing)13以及电路板14所共同结合而成；而电路板14上还具有由CCD或是CMOS所构成的一感光元件141，如图1(b)所示。
由于应用接触式图像传感器技术的扫瞄器的光学组件在运作时需要藉由柱状透镜12，将自待扫瞄物件反射而来的光线聚集在感光元件141上，因此柱状透镜12与感光元件141彼此中心线的相对位置便非常重要，也就是说，倘若柱状透镜12与感光元件141彼此中心线的相对位置差异过大，将会造成图像撷取品质不良的问题。
为了适应光源放置与射出成型脱模的需求，因此一般的光学组件的壳体在设计时，多半会作成如图2(a)及(b)所示。请参阅图2(a)及(b)，其分别为根据图1(a)的柱状透镜12与壳体13组合后所绘的上视图及侧视图。在图2(a)中，柱状透镜20是置放于壳体21具有的第一槽壁22与第二槽壁23所共同构成的沟槽(Slot)中，再对其填充固定胶25加以固定而成。
然而，由于第二槽壁23本身所具有的脱模角221(Come Off Angle)的限制(如图2(b)所示)，以及点胶后因为透镜20两侧胶面不一样高所造成的力矩效应，会使得透镜20产生倾斜(如图2(c)所示)。其后果便是使得自待扫瞄物件反射而来的光线在经过透镜20之后，其成像位置不在预计的位置上，因此电路板21上的感光元件24亦不会在成像的中心位置上(如图2(d)所示)，从而造成撷取出的图像产生链波(Rod Lens Effect)或是图像的光感度非齐一性(Photo Response NonUniformity，PRNU)的值不佳的情形。
(3)发明内容本发明的是提出一种扫瞄器光学组件的透镜固定结构与方法，其是以提升槽壁高度、减小脱模角及维持点胶高度的一致性，使得光学组件的透镜所受到的力矩得以平衡，以减少透镜倾斜所造成的成像品质不良的情形。
根据本发明的主要构想，提出一种扫瞄器光学组件的透镜固定结构，其是设置于一扫瞄器光学组件的一壳体(Housing)上，该透镜固定结构包括一沟槽(Slot)，用以置放并固定一透镜，其中该沟槽包括一第一槽壁，其是设置于该壳体上；以及一第二槽壁，其是设置于该壳体上，且与该第一槽壁互相平行，其中，该第一槽壁与该第二槽壁之间形成该沟槽，且该第二槽壁位于该沟槽侧的脱模角(Come Off Angle)为0度。
根据上述构想，其中该扫瞄器光学组件是为一使用接触式图像传感器(Contact Image Sensor，CIS)技术的扫瞄器光学组件。
根据上述构想，其中该壳体，该第一槽壁及该第二槽壁是为一体成型。
根据上述构想，其中该壳体上还设有一与该第二槽壁平行的导光棒(Selguide)，其是位于该第二槽壁相对于该沟槽的一侧，且具有一光线射出面。
根据上述构想，其中该第二槽壁的高度小于或等于该光线射出面的高度。
根据上述构想，其中该透镜是为一柱状透镜(Rod Lens)。
根据上述构想，其中于该第一槽壁与该透镜之间、及该第二槽壁与该透镜之间还分别填充一固定胶，且二边的点胶高度一致。
根据本发明的另一构想，提出一种扫瞄器光学组件的透镜固定方法，是用以固定一透镜于一沟槽(Slot)中，该沟槽是由一第一槽壁及一第二槽壁所构成，并设置于该扫瞄器光学组件的一壳体(Housing)上，而该壳体上还设有一于该第二槽壁平行的导光棒(Selguide)，其是位于该第二槽壁相对于该沟槽的一侧，并具有一光线射出面，其中该透镜固定方法包括下列步骤减小该第二槽壁位于该沟槽侧的脱模角(Come Off Angle)至0度；加高该第二槽壁的高度，惟仍须使得该第二槽壁的高度小于或等于该光线射出面的高度；将该透镜置入该沟槽中；以及于该第一槽壁与该透镜之间、及该第二槽壁与该透镜之间分别填充一固定胶，并使得二边的点胶高度一致。
根据上述构想，其中该扫瞄器光学组件是为一使用接触式图像传感器(Contact Image Sensor，CIS)技术的扫瞄器光学组件。
根据上述构想，其中在制作该壳体、该第一槽壁及该第二槽壁时，以一体成型的方式减小该第二槽壁位于该沟槽侧的脱模角至0度。
根据上述构想，其中在制作该壳体、该第一槽壁及该第二槽壁时，以一体成型的方式加高该第二槽壁的高度。
根据上述构想，其中该透镜是为一柱状透镜(Rod Lens)。
为更清楚理解本发明的目的、特点和优点，下面将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。
(4)
图1(a)是习知技术中应用接触式图像传感器技术的扫瞄器的光学组件结构图；图1(b)是根据图1(a)所绘的电路板上视图；图2(a)是根据图1(a)的柱状透镜与壳体组合后所绘的上视图；图2(b)是根据图1(a)的柱状透镜与壳体组合后所绘的侧视图；图2(c)是根据图2(b)的结构所绘的透镜于点胶后产生倾斜的示意图；图2(d)是根据图2(c)所绘的透镜成像位置偏移的示意图；图3(a)是本发明一较佳实施例的扫瞄器光学组件的透镜固定结构侧视图；图3(b)是本发明另一较佳实施例的扫瞄器光学组件的透镜固定结构侧视图；以及图4是本发明再一较佳实施例的扫瞄器光学组件的透镜固定结构侧视图。
(5)具体实施方式
请参阅图3(a)，其为本发明一较佳实施例的扫瞄器光学组件的透镜固定结构侧视图，其是由位于一扫瞄器光学组件的壳体(Housing)30上的第一槽壁31及第二槽壁32所构成，且第一槽壁31与第二槽壁32彼此之间形成一沟槽(Slot)33，用以置放并固定一透镜。
本发明所采取的改进方式是加高第二槽壁32的高度，使得在后续的点胶程序中所造成的力矩不平衡的情形能尽可能的降低。而加高槽壁方式可以如图3(a)所示，在第二槽壁32上另加一类似挡墙的结构321，当然，挡墙321的形状不需有所局限，只要不会影响第二槽壁32旁的导光棒(Selguide)34所具有的光线射出面341的光线出入即可。
除了调整高度第二槽壁32的高度之外，亦有别的办法同样对于改善透镜因力矩不平衡所造成的歪斜情况。请参阅图3(b)，其为本发明另一较佳实施例的扫瞄器光学组件的透镜固定结构侧视图，在图中可看出，在以压模方式制作壳体30、第一槽壁31及第二槽壁32的同时，以一体成型的方式将第二槽壁32位于沟槽33一侧的脱模角(Come Off Angle)降至0度，如此亦可使得透镜在放入沟槽33时能尽量避免掉力矩不平衡的作用，有效将待扫瞄物件所反射回来的光源聚焦至CCD或CMOS之类的感光元件上。
当然，上述图3(a)以及图3(b)的方法可以在同一透镜固定结构上一起实施，并不受本发明说明书中分段叙述的局限。
在改善了第二槽壁的高度以及脱模角度之后，剩下的便是在沟槽中点胶以固定透镜的程序了。请参阅图4，其为本发明再一较佳实施例的扫瞄器光学组件的透镜固定结构侧视图。在将柱状透镜(Rod Lens)44置入沟槽43之后，于第一槽壁41与柱状透镜44、第二槽壁42与柱状透镜44之间分别填充固定胶45，以固定柱状透镜44于第一槽壁41与第二槽壁42之间，其中最重要的是二边的点胶高度必须一致，以减少固定胶45固化后因力矩不平衡所产生的杆状透镜偏移的情形。
综上所述，本发明的技术是以改善使用接触式图像传感器(Contact ImageSensor，CIS)技术的扫瞄器光学组件的柱状透镜于固定时的垂直度为主。首先，提高槽壁高度可使得柱状透镜的支撑位置提高，以减少柱状透镜倾斜的角度；其次，减小脱模角可使得壳体的沟槽槽壁更为垂直，柱状透镜放入槽内时比较不会造成倾斜；最后，点胶高度与位置一致可使得力矩得以趋向平衡，减少柱状透镜倾斜或变形的现象。
权利要求
1.一种扫瞄器光学组件的透镜固定结构，设置于一扫瞄器光学组件的一壳体上，该透镜固定结构包括一沟槽，用以置放并固定一透镜，其中该沟槽包括一第一槽壁，其是设置于该壳体上；以及一第二槽壁，其是设置于该壳体上，且与该第一槽壁互相平行，其中，该第一槽壁与该第二槽壁之间形成该沟槽，且该第二槽壁位于该沟槽侧的脱模角为0度。
2.如权利要求1所述的透镜固定结构，其特征在于该扫瞄器光学组件是为一使用接触式图像传感器技术的扫瞄器光学组件。
3.如权利要求1所述的透镜固定结构，其特征在于该壳体、该第一槽壁及该第二槽壁是为一体成型。
4.如权利要求1所述的透镜固定结构，其特征在于该壳体上还设有一与该第二槽壁平行的导光棒，其是位于该第二槽壁相对于该沟槽的一侧且具有一光线射出面。
5.如权利要求4所述的透镜固定结构，其特征在于该第二槽壁的高度小于或等于该光线射出面的高度。
6.如权利要求1所述的透镜固定结构，其特征在于该透镜是为一柱状透镜。
7.如权利要求1所述的透镜固定结构，其特征在于于该第一槽壁与该透镜之间及该第二槽壁与该透镜之间还分别填充一固定胶，且二边的点胶高度一致。
8.一种扫瞄器光学组件的透镜固定方法，用以固定一透镜于一沟槽中，该沟槽是由一第一槽壁及一第二槽壁所构成，并设置于该扫瞄器光学组件的一壳体上，而该壳体上还设有一于该第二槽壁平行的导光棒，其是位于该第二槽壁相对于该沟槽的一侧，并具有一光线射出面，其特征在于该透镜固定方法包括下列步骤减小该第二槽壁位于该沟槽侧的脱模角至0度；加高该第二槽壁的高度，但仍须使得该第二槽壁的高度小于或等于该光线射出面的高度；将该透镜置入该沟槽中；以及于该第一槽壁与该透镜之间及该第二槽壁与该透镜之间分别填充一固定胶，并使得二边的点胶高度一致。
9.如权利要求8所述的透镜固定方法，其特征在于在制作该壳体、该第一槽壁及该第二槽壁时，以一体成型的方式减小该第二槽壁位于该沟槽侧的脱模角至0度。
10.如权利要求8所述的透镜固定方法，其特征在于在制作该壳体、该第一槽壁及该第二槽壁时，以一体成型的方式加高该第二槽壁的高度。
全文摘要
本发明是指一种扫瞄器光学组件的透镜固定结构与方法，用以固定一透镜于一沟槽中，该沟槽是设置于一扫瞄器光学组件的一壳体上，且是由一第一槽壁及一第二槽壁所构成，而该壳体上还设有一导光棒，该导光棒是平行于该第二槽壁且位于该第二槽壁相对于该沟槽的一侧，其中该导光棒具有一光线射出面，该透镜固定方法包括下列步骤减小该第二槽壁位于该沟槽侧的脱模角至0度；加高该第二槽壁的高度，但仍须使得该第二槽壁的高度小于或等于该光线射出面的高度；将该透镜置入该沟槽中；以及于该第一槽壁与该透镜、该第二槽壁与该透镜之间分别填充固定胶，使得二边的点胶高度一致。
文档编号G02B7/02GK1591080SQ03157750
公开日2005年3月9日 申请日期2003年8月27日 优先权日2003年8月27日
发明者苏铃达, 林明芳 申请人:菱光科技股份有限公司