CN101662560B - 可防止失焦现象的扫描装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种可防止失焦现象的扫描装置，包括一平台式扫描仪。用以扫描文件的平台式扫描仪包括玻璃平台以及扫描模块，而扫描模块包括扫描模块壳体、光源、多个反射镜、透镜、光学感测元件、印刷电路板以及金属柱。该金属柱穿过扫描模块壳体上的孔洞结构而被固定于扫描模块壳体上，且金属柱的一端连接于印刷电路板，使印刷电路板不与扫描模块壳体接触。可防止失焦现象的扫描模块还包括一设置于印刷电路板与扫描模块壳体之间的固定架，且固定架的一面接触印刷电路板，而固定架的另一面接触金属柱。本发明通过在扫描模块壳体与光学感测元件之间设置金属柱，使扫描模块壳体与光学感测元件不接触而防止失焦现象。

Description

可防止失焦现象的扫描装置

技术领域

本发明涉及一种扫描装置，尤其涉及具有光学式扫描模块的扫描装置。

背景技术

在科技发展日新月异的现代，计算机已是每个现代人生活上的必需品，无论在工作还是娱乐方面，计算机都扮演着非常重要的角色，而与计算机息息相关的计算机外设商品也随着计算机的研发而发展，例如扫描装置即是一种常用的外围设备。扫描装置主要的功能是进行影像撷取，用以将纸本文件的内容通过扫描的方式转换成电子文件，以便使用者传输、整理或保存。随着扫描装置技术的成熟，扫描装置也越来越普及化。

一般来说，扫描装置可分类为平台式扫描装置以及馈纸式扫描装置，无论是哪种扫描装置都包括了扫描模块，扫描模块是用来扫描文件的核心元件，请参阅图1，其为现有扫描模块的结构示意图。图1中显示的扫描模块100包括扫描模块壳体101、反射镜102、透镜103、光学感测元件104以及印刷电路板106，而省略扫描装置中除扫描模块100之外的其它元件。使用者欲利用扫描装置扫描文件时，先将需要扫描的文件面朝下地放置于扫描仪的玻璃平台上，当扫描模块100对文件开始进行扫描时，光源(未标示于图中)射出光束使光束投射至文件上，而光束被文件反射至反射镜102，该光束经过多个反射镜102后再经由透镜103聚焦，使光束被光学感测元件104接收且通过光学感测元件104将光束转换为电子信号。

在扫描模块100中，各元件的设置位置以及角度都需要准确地设计，使光束可准确地投射在光学感测元件100上，以为扫描仪提供一较清晰的分辨率。每一扫描模块100都有一最佳对焦点，在该焦点处可获得最清晰的影像，亦即扫描模块100具有最佳的影像分辨率，而若光束聚焦于该最佳对焦点前后的一段范围内仍可获得清晰影像的话，该最佳对焦点前后的一段范围即被定义为焦深(Depth of Focus)。总而言之，由于焦深的特性，光学元件的设置可容许一些误差，而为了使扫描装置具有较佳的影像清晰度，必须将光学感测元件104设置于最佳对焦点上或焦深范围内的位置。

由上段内容可知，现有扫描模块100扫描出来的影像解晰度由各光学元件的设置关系来决定，但由于扫描模块100在运行过程中会产生热，在扫描装置工作一段时间后，其热量增加使扫描模块的温度升高，此时，利用塑料(具有高热膨胀系数)材质制成的扫描模块壳体101会受热而膨胀。而光学感测元件104是设置于印刷电路板106上，且印刷电路板106是直接锁合在扫描模块壳体101上，如图1所示。因此，光学感测元件104因与扫描模块壳体101接触而受到直接的影响，当扫描模块壳体101受热而膨胀时，扫描模块壳体101内的光学感测元件104会被挤压，而使原本位于最佳对焦点上或焦深范围内的光学感测元件104产生一些位移，此时，光学感测元件104已不再位于最佳对焦点上或焦深范围内，也就是说，经过透镜103的光束无法对焦于最佳对焦点上或焦深范围内从而产生失焦现象，故影像分辨率将大辐度降低。为此，使用者必须帮助扫描装置散热以降低温度，才可再度使用扫描装置进行扫描，如此作法相当不具有效率，让使用者深感困扰。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种扫描装置，特别提供一种可防止失焦现象的扫描装置。

在一优选实施例中，本发明提供一种可防止失焦现象的扫描模块，该模块包括：

一扫描模块壳体，具有一孔洞结构；

一光源，设置于扫描模块壳体上，用以产生光束，使光束投射至一文件上；

多个反射镜，用以反射光束；

一透镜，用以使光束聚焦；

一光学感测元件，用以接收光束且将光束转换为电子信号；

一印刷电路板，连接于光学感测元件上，用以接收电子信号而输出影像；以及

一金属柱，穿过孔洞结构而被固定于扫描模块壳体上，且金属柱的一端连接于印刷电路板，使印刷电路板不与扫描模块壳体接触。

在一优选实施例中，该可防止失焦现象的扫描模块还包括一固定架，该固定架设置于印刷电路板与扫描模块壳体之间，且固定架的一面接触印刷电路板，而固定架的另一面接触金属柱。

在一优选实施例中，金属柱是利用螺丝锁合方式连接于印刷电路板上，且螺丝穿过印刷电路板以及该固定架而锁合于该金属柱上。

在一优选实施例中，金属柱的另一端被固定于扫描模块壳体上。

在一优选实施例中，金属柱的另一端是利用螺丝锁合、勾子勾合或伸出部与凹槽构造嵌合方式连接于扫描模块壳体上。

在一优选实施例中，光学感测元件是一电荷耦合元件(Charge CoupledDevice，CCD)。

在一优选实施例中，提供一种可防止失焦现象的扫描装置，用以读取文件的影像，该装置包括：

一平台式扫描仪，包括：

一玻璃平台；以及

一扫描模块，包括：

一扫描模块壳体，具有一孔洞结构；

一光源，设置于扫描模块壳体上，用以产生光束，使光束投

射至文件上；

多个反射镜，用以反射光束；

一透镜，用以使光束聚焦；

一光学感测元件，用以接收光束且将光束转换为电子信号；

一印刷电路板，连接于光学感测元件，用以接收电子信号而输出影像；以及

一金属柱，穿过孔洞结构而被固定于扫描模块壳体上，且金属柱的一端连接于印刷电路板，使印刷电路板不与扫描模块壳体接触。

在一优选实施例中，可防止失焦现象的扫描装置还包括一固定架，该固定架设置于印刷电路板与扫描模块壳体之间，且固定架的一面接触印刷电路板，而固定架的另一面接触金属柱。

在一优选实施例中，金属柱是利用螺丝锁合方式连接于印刷电路板上，且螺丝穿过印刷电路板以及固定架而锁合于金属柱上。

在一优选实施例中，金属柱的另一端固定于扫描模块壳体上。

在一优选实施例中，金属柱的另一端是利用螺丝锁合、勾子勾合或伸出部与凹槽构造嵌合方式连接于扫描模块壳体上。

在一优选实施例中，光学感测元件是一电荷耦合元件。

在一优选实施例中，可防止失焦现象的扫描装置还包括一上盖。

与现有技术相比，本发明确实可有效抑制失焦现象，再者，本发明仅需在扫描模块壳体上额外设置孔洞结构以及金属柱，不需要另外增加太多的成本即可防止失焦现象，不但解决了使用者的困扰，还可兼顾经济效应。

附图说明

图1是现有扫描模块的结构示意图。

图2是本发明扫描装置在一优选实施例中的结构示意图。

图3是本发明扫描装置的扫描模块在一优选实施例中的结构俯视示意图。

图4是本发明扫描装置的扫描模块在一优选实施例中另一视角的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

2扫描装置                     21上盖

22平台式扫描仪                100、200扫描模块

101、201扫描模块壳体          102、202反射镜

103、203透镜                  104、204光学感测元件

205光源                       106、206印刷电路板

207金属柱                     208固定架

209螺丝                       221玻璃平台

2011孔洞结构                  B光束

P文件

具体实施方式

本发明提出一种可防止失焦现象的扫描装置，请参阅图2，其为本发明扫描装置在一优选实施例中的结构示意图。本优选实施例中，扫描装置2包括上盖21以及负责扫描工作的平台式扫描仪22。平台式扫描仪22包括玻璃平台221以及扫描模块200，玻璃平台221用以放置待扫描的文件P，而扫描模块200包括扫描模块壳体201、光源205、多个反射镜202、透镜203、光学感测元件204以及印刷电路板206，其中光学感测元件204是一电荷耦合元件。扫描模块200中的光源205可产生光束B，多个反射镜202用以反射光束B，而透镜203用以将光束B聚焦，光学感测元件204用以接收光束B且将光束B转换为电子信号，而印刷电路板206连接于光学感测元件204上，用以接收来自光学感测元件204的电子信号从而输出影像。以上为本发明扫描装置就扫描功能上的结构说明，另外，本发明扫描装置当然也包括具有馈纸功能的馈纸式扫描仪而不限于本实施例所公开的平台式扫描仪。

接下来说明扫描装置如何防止因热膨胀而产生的失焦现象，请参阅图3，其为本发明扫描装置的扫描模块在一优选实施例中的结构俯视示意图。图3中，扫描模块壳体201具有孔洞结构2011，本发明利用金属柱207伸入孔洞结构2011中，其中金属柱207的一端连接于印刷电路板206上，金属柱207的另一端固定于扫描模块壳体201上。金属柱207的一端连接于印刷电路板206从而使印刷电路板206不与扫描模块壳体201接触，且金属柱207的一端与印刷电路板206之间的连接是利用螺丝209穿过印刷电路板206而锁合于金属柱207上。金属柱207的另一端与扫描模块壳体201之间的固定可利用各种方式，例如利用螺丝锁合、利用勾子勾合或利用伸出部与凹槽构造嵌合等，而本优选实施例采用螺丝锁合方式。本发明利用金属柱207作为扫描模块壳体201与印刷电路板206之间的桥梁，使扫描模块壳体201与印刷电路板206不直接接触，其中金属柱207是以低热膨胀系数的金属制成，因此当扫描模块壳体201受热而膨胀时，金属柱207因具有较低的热膨胀系数而不会产生太大程度的膨胀形变，且金属柱207也具有金属的刚性从而在被扫描模块壳体201挤压时不会产生太大的影响，因此，就算扫描模块200受热而膨胀，但扫描模块200仍可聚焦于最佳对焦点上或焦深范围内，即可避免失焦现象发生。另外，本发明已对扫描模块内部的光学元件间的距离以及位置关系经过精密计算而获得修正后的光学元件所在位置，以避免由于金属柱的设置而改变扫描模块内部各元件间的关系而导致降低影像清晰度。

本发明利用金属柱来连接扫描模块壳体与印刷电路板，但由于两者间的连接仅有金属柱，而金属柱与所述两者的接触面积太小，虽然也可以运行，但金属柱容易晃动，稳定性不高，有鉴于此，本发明在扫描模块中还设置一固定架，请参阅图4，其为本发明扫描装置的扫描模块在一优选实施例中另一视角的结构示意图。图4中，本发明将固定架208设置于印刷电路板206与扫描模块壳体201之间，固定架208的一面接触印刷电路板206，固定架208的另一面接触金属柱207，其中金属柱207是利用一螺丝锁合方式以连接于印刷电路板206上，且螺丝穿过印刷电路板206以及固定架208而锁合于金属柱207上。固定架208可通过与金属柱207的接触而可稳定金属柱207，使扫描模块200工作更为顺利、稳固。但固定架208不与扫描模块壳体201接触而不会被扫描模块壳体201所挤压而发生位置上或角度上的偏移。在本优选实施例中，固定架208为凹字形状，固定架208还具有一开孔，由于视角问题，图4中未能显示，该开孔是为了当固定架208被设置于印刷电路板206上时，使光学感测元件204可通过开孔而显露于固定架208的另一面，以便于让光学感测元件204接收光束。但固定架不限于凹字形状而可依照使用者的不同需求以其它形状的固定架替代，只要固定架所提供的固定金属柱功能不变。

本发明针对现有技术中直接将印刷电路板设置于扫描模块壳体上的结构设计而进行改进，通过隔离扫描模块壳体与光学感测元件来使两者不接触，还利用较低热膨胀系数的金属柱来连接扫描模块壳体与光学感测元件，以尽可能地抵制扫描模块壳体的热膨胀效应而避免挤压光学感测元件，进而防止失焦现象的发生。与现有技术相比，本发明确实可有效抑制失焦现象，再者，本发明仅需在扫描模块壳体上额外设置孔洞结构以及金属柱，不需要另外增加太多的成本即可防止失焦现象，不但解决了使用者的困扰，还可兼顾经济效应。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非用以限定本发明的保护范围，因此凡其它未脱离本发明所公开的构思情况下所完成的等效改变或修改，均应包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种可防止失焦现象的扫描模块，包括：

一扫描模块壳体，具有一孔洞结构；

一光源，设置于该扫描模块壳体上，用以产生一光束，使该光束投射至一文件上；

多个反射镜，用以反射该光束；

一透镜，用以使该光束聚焦；

一光学感测元件，用以接收该光束且将该光束转换为一电子信号；

一印刷电路板，连接于该光学感测元件，用以接收该电子信号而输出影像；以及

一金属柱，穿过该孔洞结构而被固定于该扫描模块壳体上，且该金属柱的一端连接于该印刷电路板上，该金属柱的另一端固定于该扫描模块壳体上，使该印刷电路板不与该扫描模块壳体接触。

2.如权利要求1所述的可防止失焦现象的扫描模块，还包括一固定架，该固定架设置于该印刷电路板与该扫描模块壳体之间，且该固定架的一面接触于该印刷电路板，而该固定架的另一面接触该金属柱。

3.如权利要求2所述的可防止失焦现象的扫描模块，其中该金属柱是利用一螺丝锁合方式连接于该印刷电路板上，且该螺丝穿过该印刷电路板以及该固定架而锁合于该金属柱上。

4.如权利要求1所述的可防止失焦现象的扫描模块，其中该金属柱的该另一端是利用一螺丝锁合、勾子勾合或伸出部与凹槽构造嵌合方式来连接于该扫描模块壳体上。

5.如权利要求1所述的可防止失焦现象的扫描模块，其中该光学感测元件是一电荷耦合元件。

6.一种可防止失焦现象的扫描装置，用以读取一文件的影像，该装置包括：

一平台式扫描仪，包括：

一玻璃平台；以及

一扫描模块，包括：

一扫描模块壳体，具有一孔洞结构；

一光源，设置于该扫描模块壳体上，用以产生一光束，使该光束投射至该文件上；

多个反射镜，用以反射该光束；

一透镜，用以使该光束聚焦；

一光学感测元件，用以接收该光束且将该光束转换为一电子信号；

一印刷电路板，连接于该光学感测元件，用以接收该电子信号而输出影像；以及

一金属柱，穿过该孔洞结构而被固定于该扫描模块壳体上，且该金属柱的一端连接于该印刷电路板上，该金属柱的另一端被固定于该扫描模块壳体上，使该印刷电路板不与该扫描模块壳体接触。

7.如权利要求6所述的可防止失焦现象的扫描装置，还包括一固定架，该固定架设置于该印刷电路板与该扫描模块壳体之间，且该固定架的一面接触于该印刷电路板上，而该固定架的另一面接触该金属柱。

8.如权利要求7所述的可防止失焦现象的扫描装置，其中该金属柱是利用一螺丝锁合方式连接于该印刷电路板上，且该螺丝穿过该印刷电路板以及该固定架而锁合于该金属柱上。

9.如权利要求6所述的可防止失焦现象的扫描装置，其中该金属柱的该另一端是利用一螺丝锁合、勾子勾合或伸出部与凹槽构造嵌合方式来连接于该扫描模块壳体上。

10.如权利要求6所述的可防止失焦现象的扫描装置，其中该光学感测元件是一电荷耦合元件。

11.如权利要求6所述的可防止失焦现象的扫描装置，还包括一上盖。

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