[发明专利]变倍光学扫描器

说明书

本发明涉及一种光学扫描器，特别涉及一种变倍光学扫描器，其变倍方式可为两段式、多段式或连续式。

随着目前信息技术的发展，对多媒体信息的需求也日益增加，连原本只包含文字的一般文件也逐渐地加入图像资料。为了适应大量图像资料的需求，便需要使用影像撷取器做为将影像输入电脑的工具。以目前而言，在考虑性能与价格的情况下，光学扫描器实际上已经成为一种重要的影像撷取器，然而，光学扫描器的扫描质量仍受到一些限制。通常在判断光学扫描器的优劣时，解析度是一项重要的特征指标。而在光学扫描器系统中，规范解析度高低的元件主要是影像感测装置(Charge-Coupled Device，简称CCD)。

当扫描一定大小的物面时，若要求一定程度的解析度，相对地就需要具有一定图素的CCD来完成扫描动作。所以，若欲提高系统扫描的解析度，一般需要增加CCD的图素数目。但是提高CCD的图素，却会增加系统价格及加长扫描时间。另外一个可提高解析度的方式是改变系统的放大倍率，可是改变系统的放大倍率虽可维持同样的扫描时间，但会使扫描的面积(物面的大小)变小。不过在考虑成本的情况下，如欲提高系统扫描的解析度，例如由600dpi提升至1200dpi，大部分现行的系统都采用改变系统放大倍率的方式。

目前，光学扫描器系统变倍的方式一般多采用变焦镜头(Zoom lens)，但变焦镜头的设计通常十分繁复，且机构也相当复杂。采用此种方式，除了制作上较为困难外，成本也会增加许多。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种变倍光学扫描器，其在系统焦距固定的情况下，仅利用物距与像距的改变，使得系统的放大倍率得以变化，藉此可改变系统扫描的解析度。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种变倍光学扫描器，它包括：一扫描光源，提供扫描物面的光线；一物镜，用以使由物面反射的光线成像；一影像感测装置，用以接收由所述物镜投射来的影像；一物镜承载装置，用以承载所述物镜，并移动所述物镜的位置；一可进入或脱离所述扫描光源至所述影像感测装置光路径中的光学路径延迟器，以及一用以控制所述光学路径延迟器及所述物镜承载装置移动的驱动装置，由此改变所述物面至所述物镜的光程，并配合所述物镜位置的移动，改变所述物镜投射于所述影像感测装置上的影像大小，以得到不同的扫描解析度。

本发明也提供一种变倍光学扫描器一种变倍光学扫描器，它包括：一扫描光源，提供扫描物面的光线；一物镜，用以使由物面反射的光线成像；一影像感测装置，用以接收由所述物镜投射来的影像；一物镜承载装置，用以承载所述物镜，并移动所述物镜的位置；一位于所述扫描光源至所述影像感测装置光路径中的光学路径延迟器，以及一控制所述光学路径延迟器及所述物镜承载装置移动的驱动装置，用以改变所述物面至所述物镜的光程，并配合所述物镜位置的移动，改变所述物镜投射于所述影像感测装置上的影像大小，以得到不同的扫描解析度。

本发明的优点在于，在被扫描文件(物面)及CCD的位置都固定的情况下，利用改变被扫描文件至物镜的光程距离及物镜至CCD的光程距离，以改变扫描器系统的放大倍率，藉以调整解析度；由此可发展出两段式、多段式或连续式的变倍光学扫描器。

以下结合附图，描述本发明的实施例，其中：

图1为一简单的成像系统的示意图；

图2A、2B为本发明的一较佳实施例的结构图；

图3为本发明的另一较佳实施例的结构图；

图4A为本发明一实施例中解析度与像距的关系图；

图4B为本发明一实施例中解析度与总长度变化的关系图；

图4C为本发明一实施例中解析度与孔径角的关系图；

图4D为本发明一实施例中解析度与相对照度的关系图。

本发明依据的原理，配合图1说明如下，透镜(或透镜组)1的焦距为f′，物距为-l，像距为l′。根据第一阶光学，即高斯(Gaussian)光学，可以得到下列关系：