專利名稱：具緩沖滾輪組的掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種掃描裝置，特別是一種具緩沖滾輪組的掃描裝置，其適用于接觸式圖象掃描模組(Contaet Image Sensor，CIS模組)，其為一種利用滾輪與導(dǎo)軌的配合進(jìn)行位移導(dǎo)引的光學(xué)圖象掃描器。
對于一些光學(xué)圖象掃描器，其進(jìn)行掃描的原理主要是利用一個光源對著一個待掃描物件發(fā)出“光線”，該“光線”在先經(jīng)過待掃描物件的反射或透射后，再經(jīng)由一個圖象拾取單元(例如CCD電荷耦合元件或接觸式圖象掃描模組)將待掃描物件的光學(xué)圖象轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號。
如

圖1所示，其為一種現(xiàn)有的平臺式光學(xué)掃描機(jī)1(或稱為光程裝置移動式掃描機(jī))，其主要包括有一個光學(xué)掃描單元11、電動機(jī)齒輪組12、皮帶13、扣夾14、導(dǎo)桿15、支撐架16以及殼體17，以容置前述元件。利用電動機(jī)齒輪組12帶動皮帶13回轉(zhuǎn)，光學(xué)掃描單元11利用扣夾14夾特在皮帶13上，因此，可連帶被電動機(jī)齒輪組12帶動位移。在光學(xué)掃描單元11的兩側(cè)分別各穿設(shè)有一個金屬材料的長條圓柱狀導(dǎo)桿15，導(dǎo)桿15經(jīng)由支撐架16固定在殼體17內(nèi)部。導(dǎo)桿15可導(dǎo)引及限制光學(xué)掃描單元11沿著導(dǎo)桿15延伸的方向進(jìn)行直線位移運(yùn)動，以進(jìn)行掃描。
然而，由于目前市面上現(xiàn)有的平臺式光學(xué)掃描機(jī)1均會使用一或兩支導(dǎo)桿15進(jìn)行光學(xué)掃描單元11的位移導(dǎo)引，因此，衍生出不少缺點，例如(1)金屬制的導(dǎo)桿15材料成本與制造成本均較高。
(2)組裝時，導(dǎo)桿15需先穿設(shè)過光學(xué)掃描單元11的兩端，然后再將兩支導(dǎo)桿15的兩未端分別架置在對應(yīng)的支撐架16上，不僅元件數(shù)量較多，且組裝較費(fèi)力費(fèi)時。
(3)金屬制的導(dǎo)桿15較重，導(dǎo)致運(yùn)輸成本增加。
(4)導(dǎo)桿15與光學(xué)掃描單元11之間為相對滑動摩擦接觸，運(yùn)作時摩擦阻力較大，常產(chǎn)生噪音，且需要較大輸出動力的電動機(jī)來驅(qū)動。
(5)在光學(xué)掃描單元11位移運(yùn)動的過程中，所產(chǎn)生的震動或摩擦現(xiàn)象無法消除，使得掃描質(zhì)量與穩(wěn)定度不易提高。
本實用新型的主要目的在于提供一種成本較低，組裝容易的具緩沖滾輪組的掃描裝置。
為達(dá)到上述目的，本實用新型采取如下技術(shù)措施本實用新型的實施例中，掃描裝置包括一光學(xué)掃描單元、一驅(qū)動單元、一位移導(dǎo)引單元以及一殼體，以容置前述元件，經(jīng)由驅(qū)動單元帶動光學(xué)掃描單元沿著位移導(dǎo)引單元的方向移動，并進(jìn)行掃描動作。其特征為該位移導(dǎo)引單元包括固定在光學(xué)掃描單元的至少兩個緩沖滾輪組及一個體成形在殼體內(nèi)部表面的至少兩個狹長導(dǎo)軌，每一緩沖滾輪組分別包括一個活塞狀的滾輪座、一個滾輪樞設(shè)在該滾輪座上以及一個彈性元件撐抵在滾輪座的一端，該彈性元件可提供彈力促使?jié)L輪貼靠向?qū)к?，使?jié)L輪架置在該導(dǎo)軌上并沿其方向進(jìn)行滾動位移，并使光學(xué)掃描單元得以保持固定的掃描景深，且單單是由滾輪與導(dǎo)軌的配合即足夠進(jìn)行光學(xué)掃描單元的位移導(dǎo)引以及位置定位的工作。
由于本實用新型的殼體與狹長導(dǎo)軌是由塑料射出一體成形的，完全不需要現(xiàn)有的“金屬導(dǎo)桿”設(shè)置，因此，不僅元件數(shù)量較少、材料及制造成本降低、組裝更容易以及重量更輕，可減少運(yùn)輸成本，并且，由于本實用新型由滾輪與導(dǎo)軌的“相對滾動”的運(yùn)動方式取代現(xiàn)有技術(shù)中“金屬導(dǎo)桿”的“滑動摩擦”的運(yùn)動方式，因此，本實用新型更具有運(yùn)作時的摩擦阻力與噪音均較小的優(yōu)點。此外，由于緩沖滾輪組是以彈性元件撐抵該活塞狀的滾輪座，使?jié)L輪可以“緩沖”的方式貼靠向?qū)к?，所以，在光學(xué)掃描單元位移運(yùn)動的過程中，所可能發(fā)生的震動現(xiàn)象，將可被該緩沖滾輪組的彈性元件所吸收，以減少震動程度，并可提高掃描質(zhì)量與穩(wěn)定度。
在一實施例中，該狹長導(dǎo)軌的剖面是呈半圓形且是以塑料射出的方式一體成形在殼體內(nèi)部的底側(cè)表面，且該緩沖滾輪組的滾輪為凹型滾輪，且凹型滾輪的內(nèi)側(cè)形成有弧狀的傾斜邊，其恰可架扣在該半圓形的狹長導(dǎo)軌上，使得該半圓形的狹長導(dǎo)軌除可限制滾輪沿其狹長方向滾動位移外，更具有橫向定位的功效，且更可減小摩擦阻力。
在另一實施例中，緩沖滾輪組設(shè)在光學(xué)掃描單元的兩旁側(cè)，且呈水平設(shè)置，該狹長導(dǎo)軌是以塑料射出的方式一體成形在殼體內(nèi)部的兩旁側(cè)表面。
最好，該光學(xué)掃描單元為一模組化生產(chǎn)的長條狀元件，具緩沖滾輪組的掃描裝置更可包括有一長條狀的承載基座，其可供架置光學(xué)掃描單元，且該至少兩個緩沖滾輪組裝設(shè)在承載基座的近兩末端處，兩導(dǎo)軌的位置則分別對應(yīng)配合兩緩沖滾輪組。
本實用新型采用如下具體結(jié)構(gòu)本實用新型的具緩沖滾輪組的掃描裝置，包括一個光學(xué)掃描單元、一個驅(qū)動單元、一個位移導(dǎo)引單元及一個殼體；光學(xué)掃描單元可對一物體進(jìn)行掃描并將掃描所得到的圖象信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；驅(qū)動單元連接光學(xué)掃描單元，可提供驅(qū)動力驅(qū)動光學(xué)掃描單元進(jìn)行位移；位移導(dǎo)引單元用以導(dǎo)引光學(xué)掃描單元進(jìn)行直線位移運(yùn)動；殼體內(nèi)部形成一個容置光學(xué)掃描單元、驅(qū)動單元及位移導(dǎo)引單元的容置空間；
位移導(dǎo)引單元包括固定在光學(xué)掃描單元的至少兩個緩沖滾輪組及一體成形在殼體內(nèi)部表面的至少兩個狹長導(dǎo)軌，每一個緩沖滾輪組分別包括一個樞設(shè)滾輪的活塞狀滾輪座及一個使?jié)L輪貼靠向?qū)к壊蔚衷跐L輪座一端的彈性元件。
其中，所述殼體與狹長導(dǎo)軌可由塑料射出一體成形制成，導(dǎo)軌可位于所述殼體內(nèi)部的底側(cè)表面或殼體內(nèi)部的兩側(cè)表面。
其中，所述光學(xué)掃描單元可為一個接觸式圖象掃描模組。
其中，所述狹長導(dǎo)軌的剖面可呈半圓形，且所述滾輪為凹型滾輪，滾輪的內(nèi)側(cè)形成有弧狀傾斜邊，其恰可架扣在狹長導(dǎo)軌上，半圓形的狹長導(dǎo)軌可限制滾輪沿其狹長方向滾動，并可橫向定位。
其中，所述殼體的上側(cè)裝可設(shè)有一個可透光面，所述光學(xué)掃描單元透過可透光面進(jìn)行物體的掃描。
其中，還可包括一個供架置光學(xué)掃描單元的承載基座，至少兩個緩沖滾輪組裝設(shè)在承載基座上；所述光學(xué)掃描單元為一個模組化元件。
其中，所述光學(xué)掃描單元可呈長條狀，所述緩沖滾輪組分別位于光學(xué)掃描單元的承載基座的近兩末端處，所述兩導(dǎo)軌的位置分別與兩緩沖滾輪組的滾輪相對應(yīng)。
其中，所述驅(qū)動單元可包括一個電動機(jī)齒輪組及一個由電動機(jī)齒輪組驅(qū)動的皮帶，皮帶沿所述狹長導(dǎo)軌方向延伸，所述光學(xué)掃描單元上結(jié)合有一個供夾合皮帶的扣夾；皮帶進(jìn)而帶動扣夾及光學(xué)掃描單元沿狹長導(dǎo)軌方向位移。
其中，所述彈性元件可為一個彈簧。
結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的結(jié)構(gòu)特征詳細(xì)說明如下附圖簡單說明圖1為現(xiàn)有反射式光學(xué)掃描機(jī)的示意圖。
圖2為本實用新型具緩沖滾輪組的掃描裝置的一實施例的上視圖。
圖3為圖2所示實施例的前視示意圖。
圖4為圖2所示實施例的緩沖滾輪組的部分放大示意圖。
圖5為圖2所示實施例中驅(qū)動單元部分的放大示意圖。
圖6為本實用新型具緩沖滾輪組的掃描裝置的另一實施例的前視圖。
圖7圖6所示實施例的緩沖滾輪組部分的放大示意圖。
如圖2及圖3所示，本實用新型的具緩沖滾輪組的掃描裝置2包括一個光學(xué)掃描單元21、一個驅(qū)動單元22、一個位移導(dǎo)引單元23及一個殼體24。
在本實施例中，光學(xué)掃描單元21為一個接觸式圖象掃描模組，可對一個物體(圖中未示)進(jìn)行掃描，并可將掃描所得到的圖象信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。光學(xué)掃描單元21為一個模組化元件，其下方設(shè)有一個承載基座211，以供架置光學(xué)掃描單元21。因此，本實用新型僅需針對承載基座211進(jìn)行變更便可組裝本實用新型的緩沖滾輪組231，而不會影響到光學(xué)掃描單元21。本實用新型采用接觸式圖象掃描模組作為光學(xué)掃描單元21，主要是因為其具有重量較輕、體積較為薄小的特點，因此極適用于本實用新型以“緩沖滾輪組”與“塑料一體成形導(dǎo)軌”的位移導(dǎo)引技術(shù)。一般使用電荷耦合元件的光學(xué)掃描單元，由于其內(nèi)部必須設(shè)置多面反射鏡片、鏡頭等元件，體積厚且大，重量亦較重，故相對而言使用本實用新型所能得到的效果相較于接觸式圖象掃描模組而言略差些。
驅(qū)動單元22結(jié)合光學(xué)掃描單元21，可提供驅(qū)動力驅(qū)動光學(xué)掃描單元21進(jìn)行位移。如圖5所示的本實施例中，驅(qū)動單元22包括一個電動機(jī)齒輪組221及一個皮帶222，皮帶222是沿光學(xué)掃描單元21預(yù)定移動方向延伸并呈一環(huán)繞圈狀，在承載基座211上結(jié)合有一個扣夾212以夾合皮帶222，利用電動機(jī)齒輪組221驅(qū)動皮帶222回轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動扣夾212、承載基座211以及光學(xué)掃描單元21沿位移導(dǎo)引單元23所導(dǎo)引的方向同步位移。
殼體24的內(nèi)部形成一個中空的容置空間(未編號)以容置光學(xué)掃描單元21、驅(qū)動單元22以及位移導(dǎo)引單元23。殼體24的上側(cè)裝設(shè)有一個可透光面241(其一般為玻璃，故又稱為原稿承載玻璃)，光學(xué)掃描單元21可透過可透光面241進(jìn)行物體的掃描。
位移導(dǎo)引單元23由包括樞設(shè)在光學(xué)掃描單元21的承載基座211下方的至少兩個緩沖滾輪組231及由塑料射出一體成形突出于殼體24內(nèi)部底側(cè)表面的至少兩個狹長導(dǎo)軌232所構(gòu)成。每一個緩沖滾輪組231分別包括一個活塞狀的滾輪座2311、一個滾輪2312樞設(shè)在滾輪座2311上，一彈性元件2313(可為一個彈簧)撐抵在滾輪座2311的一端，彈性元件2313可提供彈力，促使?jié)L輪2312貼靠向?qū)к?32，使?jié)L輪2312架置在導(dǎo)軌232上，并沿其方向進(jìn)行滾動位移，且單單是利用滾輪2312與導(dǎo)軌232的配合即足夠進(jìn)行光學(xué)掃描單元21的位移導(dǎo)引以及橫向與高度位置的定位工作。并且，彈性元件2313的彈力更可促使光學(xué)掃描單元21在移動的過程中始終向上貼靠在可透光面241，使光學(xué)掃描單元21可保持固定的掃描景深長度，以提高掃描質(zhì)量。此外，彈性元件2313的彈力更可有效地吸收光學(xué)掃描單元21在運(yùn)動中所產(chǎn)生的震動，所以本實用新型利用緩沖滾輪組231與導(dǎo)軌232的配合不僅可降低震動現(xiàn)象，且更可提高掃描質(zhì)量與穩(wěn)定度。
如圖4所示，其為圖2所示實施例的緩沖滾輪組的部分放大示意圖，其中，光學(xué)掃描單元21與承載基座211均為長條狀結(jié)構(gòu)，兩個緩沖滾輪組231分別裝設(shè)在承載基座211的近兩末端處下方，兩個導(dǎo)軌232的位置則分別對應(yīng)配合在兩個緩沖滾輪組231而位于殼體24內(nèi)部的底側(cè)表面近兩側(cè)處。狹長導(dǎo)軌232的剖面呈半圓形，且滾輪2312為凹型滾輪，其內(nèi)側(cè)形成有弧狀傾斜邊(未編號，且凹型滾輪2312的內(nèi)側(cè)弧狀傾斜邊部分的材料以橡膠為較佳)恰可架扣在半圓形的狹長導(dǎo)軌232上，使導(dǎo)軌232除可限制滾輪2312沿其狹長方向滾動位移之外，更具有橫向定位與高度定位的功效，且更可減小摩擦阻力以及運(yùn)作噪音。
本實用新型利用緩沖滾輪組231與導(dǎo)軌232的搭配進(jìn)行“相對滾動”運(yùn)動來進(jìn)行光學(xué)掃描單元21的位移導(dǎo)引動作，以取代現(xiàn)有以“金屬導(dǎo)桿”的“滑動摩擦”運(yùn)動的位移導(dǎo)引模式。由于本實用新型的導(dǎo)軌232是由塑料射出一體成形在殼體24上，完全不再需要“金屬導(dǎo)桿”，因此，元件數(shù)量較少、材料及制造成本降低、組裝更容易以及重量更輕，可減少運(yùn)輸成本，并且，更由于本實用新型以“相對滾動”來取代習(xí)用技術(shù)的“滑動摩擦”，因此，本實用新型更具有運(yùn)作位移時的摩擦阻力與噪音均較小的優(yōu)點。此外，更加上本實用新型的緩沖滾輪組231由彈性元件2313與活塞狀滾輪座2311的搭配，更可使光學(xué)掃描單元21始終保持固定的掃描景深以提高掃描質(zhì)量，并可有效吸收光學(xué)掃描單元21在運(yùn)動時所發(fā)生的震動，使本實用新型的震動減小、噪音降低、掃描質(zhì)量與掃描穩(wěn)定度均相對提高。
請參閱圖6及圖7，其為本實用新型具緩沖滾輪組的掃描裝置的另一實施例示意圖，其中，大部分元件相同或類似于前一實施例。圖6及圖7所示的實施例中，具緩沖滾輪組的掃描裝置2a亦同樣包括光學(xué)掃描單元21a、驅(qū)動單元22a、位移導(dǎo)引單元23a、殼體24a、可透光面241a及承載基座211a等元件。位移導(dǎo)引單元23a也同樣由包括至少兩個緩沖滾輪組231a及至少兩個導(dǎo)軌232a所組成。而每一個緩沖滾輪組231a亦同樣分別具有活塞狀的滾輪座2311a、滾輪2312a樞設(shè)在滾輪座2311a上以及彈性元件2313a(其可為一個彈簧)，撐抵在滾輪座2311a的一端。如圖6與圖7所示的本實施例與圖2所示實施例的最大不同點，在于本實施例中的緩沖滾輪組231a是朝向兩旁側(cè)水平延伸狀態(tài)，且與其對應(yīng)的導(dǎo)軌232a成形在殼體24a的內(nèi)部兩側(cè)表面上，滾輪2312a則是利用彈性元件2313a的彈力而穩(wěn)固地架扣在導(dǎo)軌232a上，形成類似“懸臂式”的機(jī)構(gòu)，此時，驅(qū)動單元22a的皮帶(此圖未編號)也可提供部分彈力，促使光學(xué)掃描單元21a保持貼靠向可透光面241a的狀態(tài)。利用此種將緩沖滾輪組231a設(shè)置在承載基座211a兩旁側(cè)的水平方向上結(jié)構(gòu)，可有效減少本實用新型掃描裝置2a的厚度，而進(jìn)一步降低其體積，使產(chǎn)品更小型化，且?guī)齑媾c運(yùn)輸成本更低。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下效果本實用新型具緩沖滾輪組的掃描裝置，主要是利用緩沖滾輪組與導(dǎo)軌的搭配進(jìn)行“相對滾動”，進(jìn)行光學(xué)掃描單元的位移導(dǎo)引動作，以取代現(xiàn)有的以“金屬導(dǎo)桿”的“滑動摩擦“運(yùn)動的位移導(dǎo)引模式。并且，各個緩沖滾輪組均搭配有滾輪、活塞狀的滾輪座以及彈性元件，使得滾輪在滾動過程中可受彈性元件的彈力而具有緩沖作用，因此，可減少震動現(xiàn)象并提高掃描質(zhì)量。由于導(dǎo)軌是由塑料射出一體成形在殼體上，不再需要現(xiàn)有的“金屬導(dǎo)桿”設(shè)置，因此，不僅元件數(shù)量較少、材料及制造成本降低、組裝更容易以及重量更輕，減少運(yùn)輸成本，并且，更由于本實用新型以“相對滾動”取代現(xiàn)有技術(shù)中的“滑動摩擦”，因此，本實用新型更具有位移時的摩擦阻力與噪音均較小的優(yōu)點。
上述內(nèi)容是利用實施例說明本實用新型的技術(shù)特征，并非用于限制本實用新型的保護(hù)范圍，即使有人在本實用新型構(gòu)思的基礎(chǔ)上稍作變動，仍應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具緩沖滾輪組的掃描裝置，包括一個光學(xué)掃描單元、一個驅(qū)動單元、一個位移導(dǎo)引單元及一個殼體；光學(xué)掃描單元可對一物體進(jìn)行掃描并將掃描所得到的圖象信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；驅(qū)動單元連接光學(xué)掃描單元，可提供驅(qū)動力驅(qū)動光學(xué)掃描單元進(jìn)行位移；位移導(dǎo)引單元用以導(dǎo)引光學(xué)掃描單元進(jìn)行直線位移運(yùn)動；殼體內(nèi)部形成一個容置光學(xué)掃描單元、驅(qū)動單元及位移導(dǎo)引單元的容置空間；其特征在于位移導(dǎo)引單元包括固定在光學(xué)掃描單元的至少兩個緩沖滾輪組及一體成形在殼體內(nèi)部表面的至少兩個狹長導(dǎo)軌，每一個緩沖滾輪組分別包括一個樞設(shè)滾輪的活塞狀滾輪座及一個使?jié)L輪貼靠向?qū)к壊蔚衷跐L輪座一端的彈性元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述殼體與狹長導(dǎo)軌由塑料射出一體成形制成，導(dǎo)軌位于所述殼體內(nèi)部的底側(cè)表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述殼體與狹長導(dǎo)軌由塑料射出一體成形制成，導(dǎo)軌位于所述殼體內(nèi)部的兩側(cè)表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述光學(xué)掃描單元為一個接觸式圖象掃描模組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述狹長導(dǎo)軌的剖面呈半圓形，所述滾輪為凹型滾輪，滾輪內(nèi)側(cè)形成有弧狀傾斜邊，其恰可架扣在狹長導(dǎo)軌上，半圓形的狹長導(dǎo)軌可限制滾輪沿其狹長方向滾動，并可橫向定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述殼體的上側(cè)裝設(shè)有一個可透光面，所述光學(xué)掃描單元透過可透光面進(jìn)行物體的掃描。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，還包括一個供架置光學(xué)掃描單元的承載基座，至少兩個緩沖滾輪組裝設(shè)在承載基座上；所述光學(xué)掃描單元為一個模組化元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的掃描裝置，其特征在于，所述光學(xué)掃描單元呈長條狀，所述緩沖滾輪組分別位于光學(xué)掃描單元的承載基座的近兩末端處，所述兩導(dǎo)軌的位置分別與兩緩沖滾輪組的滾輪相對應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述驅(qū)動單元包括一個電動機(jī)齒輪組及一個由電動機(jī)齒輪組驅(qū)動的皮帶，皮帶沿所述狹長導(dǎo)軌方向延伸，所述光學(xué)掃描單元上結(jié)合有一個供夾合皮帶的扣夾；皮帶帶動扣夾及光學(xué)掃描單元沿狹長導(dǎo)軌方向位移。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述彈性元件為一個彈簧。
專利摘要一種具緩沖滾輪組的掃描裝置,包括:光學(xué)掃描單元、驅(qū)動單元、位移導(dǎo)引單元及殼體,由驅(qū)動單元帶動光學(xué)掃描單元沿位移導(dǎo)引單元的方向移動并掃描;位移導(dǎo)引單元包括固定在光學(xué)掃描單元的至少兩個緩沖滾輪組及一體成形在殼體內(nèi)部表面的至少兩個狹長導(dǎo)軌,每個緩沖滾輪組分別包括一樞設(shè)滾輪的活塞狀滾輪座及一使?jié)L輪貼靠向?qū)к壊蔚衷跐L輪座一端的彈性元件;彈性元件可促使?jié)L輪貼靠向?qū)к墶１緬呙柩b置成本低,組裝容易,摩擦阻力小。
文檔編號G06K9/20GK2443440SQ0025750
公開日2001年8月15日 申請日期2000年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月25日
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