CN1082691C - 光学扫描器的传动机构及其组装方法 - Google Patents

Abstract

一种为减少扫描装置(sensor)与被扫描文件(document)间的光程公差而设计的新组装方法，其目的是为使光程公差仅介于扫描装置与文件间供文件置放的透明玻璃层间距，其组装方法的特征是将扫描器上盖倒置，再将透明玻璃层置放于上盖中，续将扫描装置与传动机构套合后，固定于上盖中，即可先行对该扫描器进行测试步骤，待测试正常即可将底座组合于上盖上，再将前述组合结构倒置，将掀盖组合于上盖后，即可完成整部扫描器的组装程序。

Description

光学扫描器的传动机构及其组装方法

本发明是一种利用接触式影像感应器(Contact Image Sensor：CIS)为扫描装置的平台式光学扫描器的新组装方法和传动机构。

传统采取电耦合装置(Charge-Coupled Device：CCD)为光学扫描装置的平台式扫描器，由于其光学机械系统非常复杂，因此其整体外型结构庞大，需占较大的空间，同时其重量亦相对增加，原因由于电耦合装置在接收影像讯号时，是利用光学镜头将扫描文件的影像长度按比例缩小后投射其上，为维持一定的缩小比例，整个光学路径必须为一定值，无法再缩短、简化，加上整个光学机械系统尚需许多反射镜，所以，该光学机械系统的体积无法再降低，如此一来，整个光学机械系统在如此沉重重量限制下，一旦进行位移扫描时，其推动所需的功率便相当大，为此，传统的扫描器，大部份是从底座平置后，开始将扫描器的传动机构、控制介面、光学机械系统等各零组件组合于其内，待前述组合后再将透明玻璃层及上盖盖于其上，并将掀盖组合起来，由于其光学机械系统的扫描装置大部分仍是采取电耦合装置(Charge-Coupled Device：CCD)，由于其光学机械系统复杂，因此其扫描光程公差便相当大，再加上其必须整台扫描器组装完成后，才进行测试作业，因此，当测试不正常时，必须整台扫描器拆开维修后，再重新组装、测试，非常耗费光程调整的时间及维修时，拆卸、组装的时间，故而，引发发明人重新设计扫描器组装方式的研究，进而研发出一种可降低光程公差的新组装方式的研究，进而研发出一种可降低光程公差的新组装方法及机构。

针对现有方法和结构的缺点，本发明的主要目的是为减少扫描装置与被扫描文件间的光程公差，因而开发出新的平台式光学扫描器组装方法，其主要是将扫描器的透明玻璃层、传动机构、控制介面、光学机械系统等零组件组合于倒置的上盖后，立即进行测试作业，待测试无误后，便可将下盖组装于上盖上，续将前述的结构倒置并组装上掀盖，便完成整部扫描器的组装程序，不仅可取消调整光程公差的程序，更可方便测试不良时，拆卸、维修的作业程序，确实节省组装工时、成本。

本发明的另一目的是利用接触式影像感应器做为影像讯号接收的扫描器，为使接触式影像感应器与被扫描的文件保持可获取清晰扫描效果的对焦位置，使接触式影像感应器与透明玻璃层将保持固定距离位移扫描。

本发明的又一目的是利用接触式影像感应器光程短的特性，将透明玻璃层与接触式影像感应器的光程调整方式，利用提供接触式影像感应器设置的承座内弹性体，及贴设于接触式影像感应器两端缘上方的磨擦片，或于接触式影像感应器二端缘侧边设置滚轮，利用磨擦片顶触透明玻璃层、或滚轮沿透明玻璃层下方行走，达到保持固定距离位移扫描的效果。

本发明的目的可以按下述技术方案实现：

一种光学扫描器的传动机构组装方法，该扫描器主要是由一掀盖、一上盖、一透明玻璃层、一底座、一传动机构及一光学机械系统所构成，其特征在于组装方法为：步骤1：先将扫描器的上盖倒置；步骤2：再将透明玻璃层置放于前述上盖中；步骤3：续将采取具有景深浅特性的接触式影像感应器扫描装置的光学机械系统与弹性体组合后，再设置于承座中，将二磨擦系数非常小的磨擦片亦装设于扫描装置的末两端顶面处；步骤4：将上述结构设置于承座中，再与传动机构的轴套合、固定于上盖中；步骤5：将传动机构的马达及配合的零组件装设于上盖中，与承座相扣结合；步骤6：另将兼具电源、讯号处理等电路的控制介面组装于上盖一侧，并且卡固于上盖上；步骤7：前述组装至此后，该尚未全部组装完成的扫描器，即可立即进行扫描功能测试，当测试是正常，便将底座组合于上盖上，再将其倒置，然后将掀盖组合于上盖，完成扫描器的组装程序；步骤8：前述扫描功能测试不正常时，立刻进行维修作业程序，再回到步骤7执行。

一种光学扫描器的传动机构，该扫描器主要是由一掀盖、一上盖、一透明玻璃层、一底座、一传动机构及一光学机械系统所构成，其特征在于，光学机械系统中的光学扫描装置是采取接触式影像感应器为影像讯号接收装置，该接触式影像感应器贴近、接触于透明玻璃层下方，并沿透明玻璃层底部保护固定距离位移，因而使接触式影像感应器设计于一光程机构内，该光程机构由一弹性体设于一承座内构成，该承座是设置于传动机构的轴上，并受控于传动机构的马达带动，弹性体顶撑接触式影像感应器，保持接触式影像感应器与透明玻璃层上的被扫描文件于对焦的范围内，以便获取清晰扫描效果。

本发明光学扫描器的传动机构，其进一步特征在于接触式影像感应器设置于承座上，并利用弹性体使接触式影像感应器得以顶撑、平贴于透明玻璃层底部并保持等距位移。为保持设置于光程调整机构承座上的接触式影像感应器平稳位移，在接触式影像感应器的两端缘上方，贴设有磨擦系数非常小的磨擦片，并使磨擦片贴近、接触透明玻璃层的非扫描区域上，由弹片、二磨擦片的顶撑、接触，使接触式影像感应器于平台式扫描器内达到较佳的光程调整。设置于承座上的接触式影像感应器，其两端缘侧边可另设滚轮取代磨擦片，而该二滚轮是沿透明玻璃层底部行走位移。该弹性体可设为二螺旋状弹簧，此二弹簧设置于接触式影像感应器二端缘底部。该弹性体亦可设为一体冲压成形的弹片，此弹片的两端冲压成支撑片，可将接触式影像感应器二端缘底部顶撑。

由于接触式影像感应器具有景深浅的特性，本发明有效减少扫描器光学机械系统的光程公差，将光程公差减低到仅系扫描装置与被扫描文件间的透明玻璃层的厚度，以制造出轻、薄、小、巧，且易组装、维护的扫描器结构。

下面结合附图进一步说明本发明。

图1为本发明的立体图。

图2、图2a为本发明零组件组装外观图。

图3为图2的侧视剖面图。

图4为图2的俯视剖面图。

图5为本发明另一实施例图。

图6是为本发明光程调整的第一侧面剖视实施例。

图7是本发明光程调整的另一侧面剖视实施例。

图号说明：

10扫描器  11掀盖  12上盖  13透明玻璃层  14光学机械系统

141接触式影像感应器  15底座  16传动机构  161控制介面

162马达  163轴  20承座  30弹性体  32弹片  40、40’磨擦片

50、50’  滚轮

参阅图1为本发明的立体图，图2，图2a为其组装的外观图，图3则为图2的侧视剖面图，图4为图2的俯视剖面图。本发明主要是采用接触式影像感应器(Contact Image Sensor：CIS)为扫描装置，其具有景深浅的特性，因此，扫描装置与被扫描文件间的光程距离必须缩短，为使扫描装置与被扫描文件间的光程公差，仅为介于二者间的透明玻璃层的厚度，特研发一新组装方法，以达到组装时无需调整扫描光程及减少维修拆卸作业为其特点。

参见图中所示，本发明的平台式光学扫描器主要包含有一掀盖11、一上盖12、一透明玻璃层13、一光学机械系统14、一底座15及一传动机构16所构成，其中，该光学机械系统14中的光学扫描装置是采取接触式影像感应器(CIS)141为影像讯号接收装置，该接触式影像感应器141因其景深浅的缘故，所以其不能采取电耦合装置的扫描器结构，而需精确调整光程距离，可使被扫描的文件在其对焦范围内，据实验所得，该光程距离需相当于贴近、接触于透明玻璃层13下方，故，为使接触式影像感应器141保持固定近距离的位移，其需另设计一光程机构，以达到清晰扫描效果，该光程机构主要包含一承座20、一弹性体30，该承座20设于传动机构16的轴163上，并受控于传动机构16的控制介面161、马达162带动位移。

其次，沿透明玻璃层13底部位移的接触式影像感应器141，其设置于前述具有弹性体30于其上的承座20内，为使接触式影像感应器141得以平贴于透明玻璃层13底部并保持等距位移，承座20内的弹性体30顶撑于接触式影像感应器141的底部，随传动机构16带动位移而弹性间距调整；再者，为保持接触式影像感应器141平稳位移，在接触式影像感应器141的两端缘上方，贴设有磨擦系数非常小的磨擦片40、40’，该磨擦片40、40’是贴近、接触透明玻璃层13的非扫描区域上，避免磨擦片40、40’长期与透明玻璃层13磨擦而产生刮痕，影响扫描品质，利用弹性体30与二磨擦片40、40’的顶撑及接触，使接触式影像感应器141于扫描器10内达到较佳的光程调整效果。

再者，该光学机械系统14中的扫描装置是采取接触式影像感应器141，其组装步骤为：

步骤1：先将扫描器的上盖12倒置，使上盖12顶面朝下平放；

步骤2：再将透明玻璃层13置放于前述上盖12中，并将上盖12顶面的扫描区域缺口密封；

步骤3：续将光学机械系统14的扫描装置与弹性体30组合后，再设置于承座20中，此时，二磨擦系数非常小的磨擦片40、40’亦装设于扫描装置的末两端顶面处；

步骤4：将上述组合妥扫描装置的承座20，与传动机构16的轴163套合后，固定于上盖12中；

步骤5：再将传动机构16的马达162及配合的零组件装设于上盖12中，并与承座20相扣结合；

步骤6：另将兼具电源、讯号处理等电路的控制介面161组装于上盖12一侧，并且卡固于上盖12上；

步骤7：前述组装至此后，该尚未全部组装完成的扫描器，即可立即进行扫描功能测试，一旦测试正常，便将底座15组合于上盖12上，再将其倒置，使上盖12的顶面朝上，然后将掀盖11组合于上盖12后，便完成整部扫描器的组装程序，即可包装出货；

步骤8：若扫描功能测试不正常时，立刻进行维修作业程序，再回到步骤7执行。

请参阅图5所示，其是本发明的另一较佳实施例，即于前述的接触式影像感应器141的两端缘上方所设的磨擦片40、40’更改为二滚轮50、50’，此二滚轮50、50’是设于接触式影像感应器141两端缘侧边，并沿透明玻璃层13底部行走，同样可达到调整光程的目的。

再参见图6及图7所示，光程机构弹性体30的应用实施例，即弹性体30可以为二螺旋状弹簧，分设于接触式影像感应器141两端缘底部，将其顶撑靠近透明玻璃层13的底面，另外，该弹性体30亦可以一体冲压形成的弹片32取代，利用弹片32的两端冲成的支撑片将接触式影像感应器141顶撑接触透明玻璃层13底部，即可使接触式影像感应器141与透明玻璃层13，保持固定间距，并可使被扫描文件在接触式影像感应器141的对焦范围内，获取清晰扫描效果。

综上所述，即可明了本发明的优点是：

1、简化扫描器的组装结构，取消传统对扫描光程的调整步骤。

2、提早进行扫描功能测试，免除传统必须整体组装完成后，方可进行

测试的作业，一旦发现有问题时，必须耗费相当长的拆卸作业，待

维修处理后，尚需重新组装的弊端。

Claims (7)

1、一种光学扫描器的传动机构组装方法，该扫描器主要是由一掀盖、一上盖、一透明玻璃层、一底座、一传动机构及一光学机械系统所构成，其特征在于组装方法为：

步骤1：先将扫描器的上盖倒置；

步骤2：再将透明玻璃层置放于前述上盖中；

步骤3：续将采取具有景深浅特性的接触式影像感应器扫描装置的光学机械系统与弹性体组合后，再设置于承座中，将二磨擦系数非常小的磨擦片亦装设于扫描装置的末两端顶面处；

步骤4：将上述结构设置于承座中，再与传动机构的轴套合、固定于上盖中；

步骤5：将传动机构的马达及配合的零组件装设于上盖中，与承座相扣结合；

步骤6：另将兼具电源、讯号处理等电路的控制介面组装于上盖一侧，并且卡固于上盖上；

步骤7：前述组装至此后，该尚未全部组装完成的扫描器，即可立即进行扫描功能测试，当测试是正常，便将底座组合于上盖上，再将其倒置，然后将掀盖组合于上盖，完成扫描器的组装程序；

步骤8：前述扫描功能测试不正常时，立刻进行维修作业程序，再回到步骤7执行。

2、一种光学扫描器的传动机构，该扫描器主要是由一掀盖、一上盖、一透明玻璃层、一底座、一传动机构及一光学机械系统所构成，其特征在于，光学机械系统中的光学扫描装置是采取接触式影像感应器为影像讯号接收装置，该接触式影像感应器贴近、接触于透明玻璃层下方，并沿透明玻璃层底部保护固定距离位移，因而使接触式影像感应器设计于一光程机构内，该光程机构由一弹性体设于一承座内构成，该承座是设置于传动机构的轴上，并受控于传动机构的马达带动，弹性体顶撑接触式影像感应器，保持接触式影像感应器与透明玻璃层上的被扫描文件于对焦的范围内，以便获取清晰扫描效果。

3、如权利要求2所述的光学扫描器的传动机构，其特征在于接触式影像感应器设置于承座上，并利用弹性体使接触式影像感应器得以顶撑、平贴于透明玻璃层底部并保持等距位移。

4、如权利要求2或3所述的光学扫描器的传动机构，其特征在于为保持设置于光程调整机构承座上的接触式影像感应器平稳位移，在接触式影像感应器的两端缘上方，贴设有磨擦系数非常小的磨擦片，并使磨擦片贴近、接触透明玻璃层的非扫描区域上，由弹片、二磨擦片的顶撑、接触，使接触式影像感应器于平台式扫描器内达到较佳的光程调整。

5、如权利要求2或3所述的光学扫描器的传动机构，其特征在于设置于承座上的接触式影像感应器，其两端缘侧边可另设滚轮取代磨擦片，而该二滚轮是沿透明玻璃层底部行走位移。

6、如权利要求2或3所述的光学扫描器的传动机构，其特征在于该弹性体可设为二螺旋状弹簧，此二弹簧设置于接触式影像感应器二端缘底部。

7、如权利要求2或3所述的光学扫描器的传动机构，其特征在于该弹性体可设为一体冲压成形的弹片，此弹片的两端冲压成支撑片，可将接触式影像感应器二端缘底部顶撑。

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