CN1153171C - 扫描器光学扫描模组的双向驱动装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种扫描器光学扫描模组的双向驱动装置及方法，包括一设置在该影像扫描装置内的第一驱动机构及设置在该影像扫描装置的光学扫描模组的第二驱动机构，藉由同时驱动该第二驱动机构及第二驱动机构，以共同带动该光学扫描模组沿着该第一驱动机构的传动方向进行移动，以对待扫描稿件进行影像扫描。该第二驱动机构于带动该光学扫描模组移动时的传动方向是与该第一驱动机构的传动方向同向或反向，以适应扫描作业时所需的不同扫描解析度。
Description
技术领域
本发明关于一种影像扫描装置的驱动技术，特别是指一种用以驱动扫描器光学扫描模组的双向驱动方法及装置。
背景技术
传统的平台式影像扫描装置构成组件如图1及图2所示，其主要包括有一影像扫描装置机体11、一稿件承载面12、一光学扫描模组13、两支导杆14a、14b。该光学描模组13(同时参阅图3所示)主要配置有一影像感测元件14(例如电荷耦合元件CCD)、一聚焦透镜15、一光源16、多个反射镜片171、172、173、174等构件。该光学扫描模组13在一控制电路及习知的驱动机构(例如包括一电机18及传动皮带19)的驱动下，可使光学扫描模组13沿着导杆14a、14b进行位移，以对放置在稿件承载面12上的一反射式稿件2进行扫描。在该传统的结构设计中，为了要以驱动机构驱动该光学扫描模组13移动，其大部份的结构设计都是采用单一驱动模组的结构来驱动该光学扫描模组的移动。例如，在传统的设计中，该光学扫描模组13是藉由一结合件131固定在传动皮带19，故当传动皮带19转动时，该光学扫描模组13即可随着进行位移。
然而，在进行扫描时，扫描解析度取决于每单位曝光时间内所移动的距离。由于技术的进步，未来高解析度及高速扫描的需求越来越高，高解析度扫描时，光学扫描模组必须在单位曝光时间下移动很小的位移距离，即速度很慢，而在低解析度的扫描时，其光学扫描模组的位移量相对较大，即速度较快。而传统技术中利用单一驱动模组来驱动光学扫描模组移动的方式，无法同时提供高、低扫描解析度的需求。例如以2400dpi与50dpi为例比较之，用同一个驱动模组来驱动光学扫描模组，其光学扫描模组的移动速度差即达48倍之多。故要在如此宽广范围内使用同一个驱动模组，即会有相当多的困难，例如该驱动模组的步进电机或直流电机的构件成本会增加、转矩会降低，且在设计时困难度会增高。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种影像扫描装置光学扫描模组的双向驱动装置，其包括有一第一驱动机构设置在该影像扫描装置的内部空间，一第二驱动机构设置于该光学扫描模组，并承载结合于该第一驱动机构，其中该光学扫描模组在第二驱动机构的驱动之下，可同时在该第一驱动机构上移动，以使该光学扫描模组对待扫描稿件进行影像扫描。
本发明的另一目的是提供一种扫描器光学扫描模组的双向驱动装置，藉由该驱动装置的第一驱动机构及第二驱动机构共同驱动该光学扫描模组移动，且该第一驱动机构与第二驱动机构的传动方向可为同向或反向，以使该光学扫描模组可以不同扫描速度对待扫描稿件进行影像扫描，以适应扫描作业时所需的不同扫描解析度。
本发明的另一目的是提供一种扫描器光学扫描模组的双向驱动方法，该方法是首先驱动该第一驱动机构以一预定的传动方向进行传动、以及同时驱动该第二驱动机构，藉由该第一驱动机构及第二驱动机构的共同驱动，以带动该光学扫描模组沿着该第一驱动机构的传动方向进行移动，以使该光学扫描模组对该待扫描稿件进行影像扫描。
本发明的扫描器光学扫描模组的双向驱动装置是这样实现的：用以驱动该扫描装置的光学扫描模组以一预定的移动方向进行移动，以对一待扫描稿件进行影像扫描，其中：该驱动装置包括：第一驱动机构，设置在该影像扫描装置的内部空间；第二驱动机构，设置于该光学扫描模组，并承载结合于该第一驱动机构；其中该光学扫描模组在第二驱动机构的驱动下，可同时在该第一驱动机构上移动，以便该光学扫描模组对待扫描稿件进行影像扫描。
其中该第一驱动机构包括有一皮带、一第一驱动电机，该皮带是以该光学扫描模组的移动方向延伸，其可受该第一驱动电机所传动；而该第二驱动机构是包括有一第二驱动电机、一齿轮，该齿轮是受该第二驱动电机所带动，并凸伸出该光学扫描模组的一侧端，并可啮合于该第一驱动机构的皮带。
其中该皮带的内环面设有内齿部，其与该光学扫描模组的第二驱动机构的齿轮相啮合。
其中该皮带的外环面设有外齿部，其与该光学扫描模组的第二驱动机构的齿轮相啮合。
其中该第一驱动机构的第一驱动电机与第二驱动机构的第二驱动电机是一步进电机。
其中该第一驱动机构包括有一导螺杆、一第一驱动电机、及斜齿轮组，该导螺杆是可受该第一驱动电机经由斜齿轮组所传动；而该第二驱动机构包括有一第二驱动电机、一斜向齿轮，该斜向齿轮是受该第二驱动电机所带动，并凸伸出该光学扫描模组的一侧端，并可啮合于该第一驱动机构的导螺杆。
其中该第一驱动机构的第一驱动电机与第二驱动机构的第二驱动电机是一步进电机。
其中该第二驱动机构在带动该光学扫描模组移动时的传动方向是相同于该第一驱动机构的传动方向。
其中该第二驱动机构在带动该光学扫描模组移动时的传动方向是相反于该第一驱动机构的传动方向。
本发明的扫描器光学扫描模组的双向驱动方法是这样实现的：包括一设置在该影像扫描装置内的第一驱动机构及设置在该影像扫描装置的光学扫描模组的第二驱动机构，该方法包括下列步骤：a、驱动该第一驱动机构以一预定的传动方向进行传动；b、同时驱动该第二驱动机构，以带动该光学扫描模组沿着该第一驱动机构的传动方向进行移动；c、以该光学扫描模组对该待扫描稿件进行影像扫描。
其中该第二驱动机构在带动该光学扫描模组移动时的传动方向是相同于该第一驱动机构的传动方向。
其中该第二驱动机构在带动该光学扫描模组移动时的传动方向是相反于该第一驱动机构的传动方向。
为达到本发明的上述目的，在本发明的较佳实施例中，该第一驱动机构包括有一皮带、一第一驱动电机，该皮带是以该光学扫描模组的移动方向延伸，其可受该第一驱动电机所传动，该皮带的内环面或外环面设有齿部，以与该光学扫描模组驱动机构的齿轮相啮合，而用以驱动光学扫描模组的第二驱动机构包括有一第二驱动电机、一齿轮。该光学扫描模组驱动机构与承载驱动机构的驱动电机是以步进电机为佳。该第一驱动机构也可由一导螺杆、一第一驱动电机、及斜齿轮组所构成，该导螺杆是可受该驱动电机经由斜齿轮组所传动。
附图说明
图1是显示一传统平台式影像扫描装置的立体图；
图2是显示图1传统平台式影像扫描装置的部分剖视立体图；
图3是显示传统光学扫描模组内的内部构件配置示意图；
图4是显示本发明第一实施例的立体图；
图5是显示本发明第一实施例的部分剖视立体图；
图6是显示图5中光学扫描模组内部构件图；
图7是显示本发明第二实施例的立体图；
图8是显示本发明第三实施例的立体图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图详细说明本发明的目的及其结构、特征和功效：
第一实施例：
参阅图4及图5所示，其分别显示本发明第一实施例的立体图及部分剖视立体图，包括有一影像扫描装置机体31、一稿件承载面32、一光学扫描模组33、导杆34等构件。在该影像扫描装置机体31内侧壁面且邻近于该光学扫描模组33的一侧端位置处，设有一皮带4，该皮带4是以该光学扫描模组33的移动方向延伸，其一端以定位件41予以支撑，另一端则可由一第一驱动电机42所传动。在此一实施例中，该皮带4的内环面设有内齿部40。该皮带4及第一驱动电机42即构成了本发明的承载驱动机构。此外，在该光学扫描模组33的端部处，凸伸出有一齿轮5，该齿轮5可由设在该光学扫描模组33内的一第二驱动电机51所驱动旋转(同时参阅图6所示)。该齿轮5及第二驱动电机51即构成了本发明的光学扫描模组驱动机构。
当该齿轮5及第二驱动电机51动作时，由于该齿轮5啮合于该皮带4的内齿部40，故可带动光学扫描模组33沿着导杆34及皮带4的延伸方向而移动(例如其移动速度为V1)。此时，若第一驱动电机42在带动皮带4动作时的方向也与该光学扫描模组33的位移方向相同的话(例如其移动速度为V2)，则整个光学扫描模组33在相对于被扫描稿件的移动速度即为V＝V1+V2。此时的速度，适合于进行较低解析度的扫描作业。若第一驱动电机42在带动皮带4动作时的方向是与该光学扫描模组33的位移方向相反的话(例如其移动速度为V2)，则整个光学扫描模组33在相对于被扫描稿件的移动速度即为V＝V1-V2。此时的速度，适合于进行较高解析度的扫描作业。
前述的第一、第二驱动电机42、51可采用步进电机或直流电机，若是使用步进电机的话，可将其步进数设定为全部数(full step)、半步数(halfstep)、1/4步数、或1/8步数等步进模式。再者，第一、第二驱动电机42、51的驱动可搭配驱动方向及步进模式而得到多种速度模式，以符合实际扫描所需。
第二实施例：
图7是显示本发明的第二实施例驱动结构，此一实施例的结构设计大致上与前述的第一实施例相同，其差异在于承载驱动机构中的皮带4的外环面设有外齿部40a，且该外齿部40a可与光学扫描模组驱动机构的齿轮5啮合。此一实施例的传动原理也相似于前述的第一实施例。也就是，若第一驱动电机42在带动皮带4动作时的方向(例如其移动速度为V1)也与光学扫描模组33的齿轮5相同的话(例如其移动速度为V2)，则整个光学扫描模组33在相对于被扫描稿件的移动速度即为V＝V1+V2。第一驱动电机42在带动皮带4动作时的方向(例如其移动速度为V1)是与该光学扫描模组33的位移方向相反的话(例如其移动速度为V2)，则整个光学扫描模组33在相对于被扫描稿件的移动速度即为V＝V1-V2。
第三实施例：
图8是显示本发明的第三实施例驱动结构，此一实施例的结构设计是以导螺杆6、第一驱动电机61、及斜齿轮组62构成本发明的承载驱动机构，该导螺杆6可以与光学扫描模组的斜向齿轮5a啮合。而导螺杆6则可由第一驱动电机61经由斜齿轮组62而带动旋转。
当第一驱动电机61经由斜齿轮组62带动导螺杆6旋转所产生的位移(例如其移动速度为V1)与光学扫描模组33的斜向齿轮5a相同的话(例如其所产生的移动速度为V2)，则整个光学扫描模组33在相对于被扫描稿件的移动速度即为V＝V1+V2。而当第一驱动电机61经由斜齿轮组62带动导螺杆6旋转所产生的位移(例如其移动速度为V1)与光学扫描模组33的斜向齿轮5a相反的话(例如其所产生的移动速度为V2)，则整个光学扫描模组33在相对于被扫描稿件的移动速度即为V＝V1-V2。
由以上的实施例可知，本发明利用光学扫描模组的驱动机构与承载驱动机构同时以同方向或反方向驱动该光学扫描模组移动，而可达到提高扫描速度、或降低扫描速度的目的，以适应用户对于扫描解析度的需求。由于光学扫描模组驱动机构与承载驱动机构相对运动移动的结果，故影像扫描装置的光学扫描模组相对于被扫描文件所移动的速度为两驱动机构的速度之和或差，也即若两驱动机构以同一速度同向移动，则扫描速度提高为两倍，同理，若两驱动机构移动方向相反，则可得到相对于被扫描文件慢速的驱动模式，即为高解析度。当需使用低驱动速度时，可利用两驱动机构驱动速度差的特性来变更两模组的驱动速度。故本发明可达到预期的功效，确已具备高度的产业利用价值。
Claims (12)
1、一种扫描器光学扫描模组的双向驱动装置，用以驱动该扫描装置的光学扫描模组以一预定的移动方向进行移动，以对一待扫描稿件进行影像扫描，其特征在于：该驱动装置包括：第一驱动机构，设置在该影像扫描装置的内部空间；第二驱动机构，设置于该光学扫描模组，并承载结合于该第一驱动机构；其中该光学扫描模组在第二驱动机构的驱动之下，可同时在该第一驱动机构上移动，以便该光学扫描模组对待扫描稿件进行影像扫描。
2、如权利要求1所述的扫描器光学扫描模组的双向驱动装置，其特征在于：其中该第一驱动机构包括有一皮带、一第一驱动电机，该皮带是以该光学扫描模组的移动方向延伸，其可受该第一驱动电机所传动；而该第二驱动机构包括有一第二驱动电机、一齿轮，该齿轮是受该第二驱动电机所带动，并凸伸出该光学扫描模组的一侧端，并可啮合于该第一驱动机构的皮带。
3、如权利要求2所述的扫描器光学扫描模组的双向驱动装置，其特征在于：其中该皮带的内环面设有内齿部，其与该光学扫描模组的第二驱动机构的齿轮相啮合。
4、如权利要求2所述的扫描器光学扫描模组的双向驱动装置，其特征在于：其中该皮带的外环面设有外齿部，其与该光学扫描模组的第二驱动机构的齿轮相啮合。
5、如权利要求2所述的扫描器光学扫描模组的双向驱动装置，其特征在于：其中该第一驱动机构的第一驱动电机与第二驱动机构的第二驱动电机是一步进电机。
6、如权利要求1所述的扫描器光学扫描模组的双向驱动装置，其特征在于：其中该第一驱动机构包括有一导螺杆、一第一驱动电机、及斜齿轮组，该导螺杆是可受该第一驱动电机经由斜齿轮组所传动；而该第二驱动机构包括有一第二驱动电机、一斜向齿轮，该斜向齿轮是受该第二驱动电机所带动，并凸伸出该光学扫描模组的一侧端，并可啮合于该第一驱动机构的导螺杆。
7、如权利要求6所述的扫描器光学扫描模组的双向驱动装置，其特征在于：其中该第一驱动机构和第一驱动电机与第二驱动机构的第二驱动电机是一步进电机。
8、如权利要求1所述的扫描器光学扫描模组的双向驱动装置，其特征在于：其中该第二驱动机构在带动该光学扫描模组移动时的传动方向是相同于该第一驱动机构的传动方向。
9、如权利要求1所述的扫描器光学扫描模组的双向驱动装置，其特征在于：其中该第二驱动机构在带动该光学扫描模组移动时的传动方向是相反于该第一驱动机构的传动方向。
10、一种扫描器光学扫描模组的双向驱动方法，包括一设置在该影像扫描装置内的第一驱动机构及设置在该影像扫描装置的光学扫描模组的第二驱动机构，其特征在于：该方法包括下列步骤：a、驱动该第一驱动机构以一预定的传动方向进行传动；b、同时驱动该第二驱动机构，以带动该光学扫描模组沿着该第一驱动机构的传动方向进行移动；c、以该光学扫描模组对该待扫描稿件进行影像扫描。
11、如权利要求10所述的扫描器光学扫描模组的双向驱动方法，其特征在于：其中该第二驱动机构在带动该光学扫描模组移动时的传动方向是相同于该第一驱动机构的传动方向。
12、如权利要求10所述的扫描器光学扫描模组的双向驱动方法，其特征在于：其中该第二驱动机构在带动该光学扫描模组移动时的传动方向是相反于该第一驱动机构的传动方向。
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