專利名稱：轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)濾鏡裝置，特別涉及一種結(jié)合使用于一掃描裝置的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置。
當(dāng)今科技發(fā)展迅速，將光學(xué)原理應(yīng)用于各項(xiàng)產(chǎn)品的發(fā)展與研究更為廣泛且深入。目前的光學(xué)掃描器，都利用光學(xué)投射原理并輔加分色裝置，以將一光學(xué)信號(hào)取色，但所有的掃描器分色裝置，都有明顯缺點(diǎn)如以下所述1.請(qǐng)參閱


圖1，其采用一平面的依序貼有紅色(R)1、綠色(G)2、藍(lán)色(B)3及透明無(wú)色4濾光片的濾鏡架5，并將該濾鏡架5裝設(shè)于被掃描物與透鏡組間，并藉一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6，使該濾鏡架5橫向往復(fù)移動(dòng)，以更換一光學(xué)信號(hào)通過(guò)的濾光片，達(dá)到將該光學(xué)信號(hào)分色的效果，其缺點(diǎn)是濾鏡架5移動(dòng)或停止時(shí)由于運(yùn)動(dòng)慣性，隨之產(chǎn)生搖晃或震動(dòng)，影響分色裝置的穩(wěn)定性，且橫向移動(dòng)濾鏡架5占據(jù)掃描器內(nèi)部較大空間，有待改善。
2.請(qǐng)參閱圖2a和2b所示的轉(zhuǎn)筒式分色裝置1，其裝設(shè)于被掃描物2與透鏡組3之間，并利用馬達(dá)4帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒式分色裝置1旋轉(zhuǎn)，并藉轉(zhuǎn)筒式分色裝置1上不同色彩的濾光片將一光學(xué)信號(hào)分色，其中，圖2a為該分色裝置1的俯視圖，圖2b為該分色裝置1的側(cè)視圖。然而，因轉(zhuǎn)筒式分色裝置1位于該光學(xué)信號(hào)經(jīng)反射鏡M1、M2、M3投射至透鏡組3的光學(xué)路徑中，故所需機(jī)構(gòu)的體積大，所需成本較高，且過(guò)長(zhǎng)轉(zhuǎn)筒式分色裝置1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)引起震動(dòng)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種體積小、組裝容易、且低噪音、低震動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即提供一種轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，它包括一濾鏡單元，所述濾鏡單元接收一光學(xué)信號(hào)，并將所述光學(xué)信號(hào)分色；一透鏡單元，所述透鏡單元設(shè)置于所述濾鏡單元中央，且所述透鏡單元改變所述光學(xué)信號(hào)光學(xué)路徑；以及一驅(qū)動(dòng)裝置，連接于所述濾鏡單元，所述濾鏡單元受所述驅(qū)動(dòng)裝置作用相對(duì)于所述透鏡單元產(chǎn)生一位移，并分別得到不同色彩的光學(xué)信號(hào)。
本實(shí)用新型裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，其體積小，組裝容易，低噪音，低震動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊，操作平穩(wěn)，降低成本。
以下結(jié)合附圖，描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，其中
圖1為現(xiàn)有掃描器分色裝置截面圖；圖2a、2b為另一現(xiàn)有掃描器分色裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a、3b、3c、3d、3e、3f為本實(shí)用新型濾鏡單元操作原理圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例立體分解圖；圖5a、5b為本實(shí)用新型結(jié)合一掃描裝置實(shí)施例的示意圖；圖6為本實(shí)用新型結(jié)合一掃描裝置實(shí)施例的工作原理圖。
首先請(qǐng)參閱圖3a-3f，其為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的濾鏡單元操作原理示意圖，圖中示出一透鏡單元1、一電荷耦合元件(CCD)2及一濾鏡單元，該濾鏡單元包括一濾鏡架3及紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)濾光片貼于該濾鏡架3的框格上，其他框格貼有透明無(wú)色(T)濾光片，其中，本實(shí)用新型的濾鏡單元僅需在該濾鏡架3的框格上固貼紅色(R)、綠色(G)及藍(lán)色(B)濾光片，即可達(dá)到將該光學(xué)信號(hào)A1分色的效果，而固貼該透明無(wú)色(T)濾光片的目的在于使該濾鏡單元重量分布更加平均，且避免該濾鏡架3上框格在該濾鏡架3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)切割氣流，降低氣流聲響，達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊降低噪音的效果。
由圖3a可知本實(shí)用新型利用光學(xué)原理，藉一驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)該濾鏡架3旋轉(zhuǎn)，當(dāng)一光學(xué)信號(hào)A1投射至該濾鏡單元時(shí)，使光學(xué)信號(hào)A1的光學(xué)路徑平行于該紅色濾光片的法線方向，并通過(guò)該透鏡單元1及該透明無(wú)色(T)濾光片后，投射至該電荷耦合元件(CCD)2，該電荷耦合元件2即可感應(yīng)到經(jīng)分色過(guò)程而取得該光學(xué)信號(hào)A1中的紅色光學(xué)信號(hào)，同理，當(dāng)濾鏡架3旋轉(zhuǎn)至如圖3b所示的狀態(tài)時(shí)，電荷耦合元件2即可感應(yīng)到該光學(xué)信號(hào)A1中的綠色光學(xué)信號(hào)，若濾鏡架3旋轉(zhuǎn)至如圖3c所示的狀態(tài)時(shí)，電荷耦合元件2將感應(yīng)到該光學(xué)信號(hào)A1中的藍(lán)色光學(xué)信號(hào)。
本實(shí)用新型濾光片安裝方式如圖3d、3e和3f所示，其依序在該濾鏡架3上固貼紅色(R)、綠色(G)及藍(lán)色(B)濾光片，其余框格貼上透明無(wú)色(T)濾光片，同理，當(dāng)濾鏡架3旋轉(zhuǎn)至如圖3d所示狀態(tài)時(shí)，可得到該光學(xué)信號(hào)A1中的紅色光學(xué)信號(hào)，濾鏡架3旋轉(zhuǎn)至如圖3e時(shí)，可得到該光學(xué)信號(hào)A1中的綠色光學(xué)信號(hào)，當(dāng)然，當(dāng)濾鏡架3旋轉(zhuǎn)至如圖3f時(shí)，將得到該光學(xué)信號(hào)A1中藍(lán)色光學(xué)信號(hào)。藉本實(shí)用新型的濾鏡單元，可使濾鏡架3旋轉(zhuǎn)一圈實(shí)現(xiàn)兩次分色。藍(lán)色光學(xué)信號(hào)。藉本實(shí)用新型的濾鏡單元，可使濾鏡架3旋轉(zhuǎn)一圈實(shí)現(xiàn)兩次分色。
現(xiàn)請(qǐng)參閱圖4，其為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的立體分解圖，圖中示出透鏡單元1、濾鏡架3、主動(dòng)齒輪4、從動(dòng)齒輪5、步進(jìn)馬達(dá)6。該濾鏡架3的框格分別固貼紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)及透明無(wú)色(T)濾光片。其中該濾鏡架3呈六角柱狀且兩兩相相對(duì)的濾鏡架框格完全平行，該濾鏡架3中央位置用以設(shè)置該透鏡單元1。
本實(shí)用新型藉一主動(dòng)齒輪4連接該濾鏡架3，再以一從動(dòng)齒輪5與該主動(dòng)齒輪4相互嚙合，即使用一步進(jìn)馬達(dá)6驅(qū)動(dòng)該從動(dòng)齒輪5，并使該主動(dòng)齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)該濾鏡架3，使該濾鏡架3以該透鏡單元1為中心旋轉(zhuǎn)，藉該步進(jìn)馬達(dá)6的控制，濾鏡架3在工作狀態(tài)中同時(shí)有兩濾光片與該透鏡單元1鏡面具有相同的法線方向，使該光學(xué)信號(hào)A1通過(guò)該濾鏡單元及該透鏡單元1之后，分別得到該光學(xué)信號(hào)A1中的紅色、綠色及藍(lán)色光學(xué)信號(hào)。
本實(shí)用新型結(jié)合一掃描器的結(jié)構(gòu)示意圖請(qǐng)參閱圖5a、5b，其中，圖5a為俯視圖，圖5b為側(cè)視圖，其掃描工作原理請(qǐng)配合參閱圖6。本實(shí)用新型裝置實(shí)施光學(xué)掃描讀取時(shí)，用來(lái)進(jìn)行光學(xué)掃描讀取的該透鏡單元1鏡面與該濾鏡架3上的二濾光片具相同的法線方向，當(dāng)進(jìn)行彩色掃描時(shí)，光源L發(fā)出的初始光學(xué)信號(hào)A1投射至一被掃描物7，得到被掃描物7的反射光學(xué)信號(hào)A1，再藉反射鏡M1、M2、M3反射，該光學(xué)信號(hào)A1送到該濾鏡單元，本實(shí)用新型裝置將首先以驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)該濾鏡架3至該紅色濾光片及該透鏡單元1鏡面具有相同法線方向，這樣即可藉透鏡單元1與該電荷耦合元件(CCD)2對(duì)被掃描物7的反射光學(xué)信號(hào)A1進(jìn)行第一次光學(xué)信號(hào)讀取，接著，該驅(qū)動(dòng)裝置再驅(qū)動(dòng)該濾鏡架3，使該綠色濾光片及該透鏡單元1鏡面具有相同法線方向，再藉透鏡單元1與該電荷耦合元件2對(duì)被掃描物7的反射光學(xué)信號(hào)A1進(jìn)行第二次光學(xué)信號(hào)讀取，繼而再藉該驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)該濾鏡架3，使該藍(lán)色濾光片及該透鏡單元1鏡面具有相同法線方向，即可藉透鏡單元1與該電荷耦合元件2對(duì)被掃描物7的反射光學(xué)信號(hào)A1進(jìn)行第三次光學(xué)信號(hào)讀取，這樣即可完成光學(xué)信號(hào)的完整讀取操作。
上述透鏡單元1及電荷耦合元件2的工作原理及方式為成熟的技術(shù)，因此不另敘述，本實(shí)用新型的特征在于該透鏡單元設(shè)置在該濾鏡單元中央，該結(jié)構(gòu)方式可使濾鏡單元最接近透鏡單元1，即在光學(xué)信號(hào)A1投射至透鏡單元1的光學(xué)路徑中，藉設(shè)置體積最小的濾鏡單元實(shí)現(xiàn)分色目的；且在該濾鏡單元旋轉(zhuǎn)一次，即可得到兩次分色效果，縮短變換濾光片的時(shí)間；且該驅(qū)動(dòng)所使用的步進(jìn)馬達(dá)6藉自動(dòng)控制電路設(shè)定該步進(jìn)馬達(dá)6的行程，故可精確控制該驅(qū)動(dòng)裝置及帶動(dòng)該濾鏡單元。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，它包括一濾鏡單元，所述濾鏡單元接收一光學(xué)信號(hào)，并將所述光學(xué)信號(hào)分色；一透鏡單元，所述透鏡單元設(shè)置于所述濾鏡單元中央，且所述透鏡單元改變所述光學(xué)信號(hào)光學(xué)路徑；以及一驅(qū)動(dòng)裝置，連接于所述濾鏡單元，所述濾鏡單元受所述驅(qū)動(dòng)裝置作用相對(duì)于所述透鏡單元產(chǎn)生一位移，并分別得到不同色彩的光學(xué)信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述濾鏡單元包括一濾鏡架，所述濾鏡架具有數(shù)個(gè)框格；以及數(shù)個(gè)濾光片，固設(shè)于所述數(shù)個(gè)框格上，其中所述數(shù)個(gè)濾光片接收所述光學(xué)信號(hào)，并將所述光學(xué)信號(hào)分色。
3.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述濾鏡架呈角柱狀。
4.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述濾鏡架呈六角柱狀。
5.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述數(shù)個(gè)框格間隔固貼紅色(R)、綠色(G)及藍(lán)色(B)濾光片。
6.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述數(shù)個(gè)框格可依序固貼紅色(R)、綠色(G)及藍(lán)色(B)濾光片。
7.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述濾鏡架呈八角柱狀。
8.如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述數(shù)個(gè)框格間隔固貼紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)及透明無(wú)色濾光片。
9.如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述數(shù)個(gè)框格依序固貼紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)及透明無(wú)色濾光片。
10.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述濾鏡單元還包括一連接于所述濾鏡架的主動(dòng)齒輪。
11.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包含括一從動(dòng)齒輪，連接于所述濾鏡單元，所述從動(dòng)齒輪帶動(dòng)所述濾鏡單元；以及一馬達(dá)，連接于所述從動(dòng)齒輪，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所述從動(dòng)齒輪，并帶動(dòng)所述濾鏡單元。
12.如權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述馬達(dá)為一步進(jìn)馬達(dá)。
13.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述位移為一角位移。
14.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述位移為一線位移。
15.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置，其特征在于，所述裝置結(jié)合使用一掃描裝置。
專利摘要一種轉(zhuǎn)筒式光學(xué)濾鏡裝置,包括一濾鏡單元,該濾鏡單元接收一光學(xué)信號(hào),并將該光學(xué)信號(hào)分色;一透鏡單元,該透鏡單元設(shè)置于該濾鏡單元中央,且該透鏡單元可改變?cè)摴鈱W(xué)信號(hào)的光學(xué)路徑;以及一驅(qū)動(dòng)裝置,連接于該濾鏡單元,其中該驅(qū)動(dòng)裝置用以使該濾鏡單元相對(duì)于該透鏡單元產(chǎn)生一位移,以分別得到不同色彩的光學(xué)信號(hào)。
文檔編號(hào)G02B26/10GK2300922SQ9721797
公開(kāi)日1998年12月16日 申請(qǐng)日期1997年8月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月14日
發(fā)明者蔡振財(cái) 申請(qǐng)人:鴻友科技股份有限公司