CN1171172C - 可变换扫描速度的扫描器 - Google Patents
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Abstract
一种可变换扫描速度的光学扫描器，包括扫描模块、动力传输元件、齿轮模块及驱动装置。动力传输元件固定连接扫描模块。齿轮模块包括第一及第二齿轮，齿轮模块在第一及第二位置间切换。驱动装置驱动齿轮模块。当齿轮模块在第一位置时，驱动装置通过第一齿轮及动力传输元件使扫描模块与待扫描文件间以第一速率相对移动；当齿轮模块在第二位置时，驱动装置通过第二齿轮及动力传输元件使扫描模块与待扫描文件间以第二速率相对移动。
Description
本发明涉及一种光学扫描器，特别是涉及一种可变换扫描速度的扫描器。
扫描器为一种常见的电脑周边装置，可以将一般的照片、文字、图形等转换成电脑里的数据文件。扫描器的分辨率可分为水平分辨率及垂直分辨率。水平分辨率(Horizontal Resolution)：即光学分辨率，其为在扫描器上的光学模块每英寸能捕捉到的图像点数。垂直分辨率(Vertical Resolution)：即机械分辨率，取决于光学模块与待扫描文件之间的相对移动速率。对一般扫描器而言，是由一步进马达的转速来决定扫描模块与待扫描文件之间的相对移动速率，但由于步进马达的转速变动范围有限，因此垂直分辨率也只能在一特定范围内变化。以下将以一现有的平台式光学扫描器为例进行说明。
请参阅图1，图1为现有平台式扫描器(Flat Bed Scanner)10的示意图，其内部包括步进马达12、输入齿轮14、输出齿轮16、皮带18、扫描模块20以及传输轴22。其中扫描模块20与皮带18固定连接，并由皮带18带动，在一传输轴22上滑动。平台式扫描器10利用步进马达12所提供的转速，通过输入齿轮14将动力传至输出齿轮16，皮带18因输出齿轮16所提供的转速来带动扫描模块20在传输轴22上滑动，使扫描模块20与待扫描文件之间产生相对移动。若要提高扫描时的垂直分辨率，可降低步进马达12的转速，使扫描模块20与待扫描文件之间的相对移动速率变慢；若要降低扫描时的垂直分辨率，可提高步进马达12的转速，使扫描模块20与待扫描文件之间的相对移动速率变快。由于步进马达12的转速变动范围有限，过大的转速变化可能会影响步进马达12转动的稳定性，进而影响扫描质量。因此在实际运用上，现有扫描器10的垂直分辨率只能在一较小的特定范围内变化。
本发明的目的在于提供一种可变换扫描速度的扫描器，以解决上述问题。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种可变换扫描速度的扫描器，可读取一待扫描文件上的数据，其包括：一扫描模块；一第一主轴与一第二主轴；一齿轮模块，其至少包括一第一齿轮及一第二齿轮；该第一主轴贯穿该第一齿轮且该第二主轴贯穿该第二齿轮，该齿轮模块沿该第一主轴与第二主轴移动而可在一第一位置及一第二位置切换；以及一驱动装置，当该齿轮模块在该第一位置时，可选择性地通过该第一齿轮使扫描模块与待扫描文件之间以一第一速率相对移动；以及当该齿轮模块在该第二位置时，通过该第二齿轮使扫描模块与待扫描文件之间以一第二速率相对移动。
本发明还提供一种可变换扫描速度的扫描器，可读取一待扫描文件上的数据，其包括：一扫描模块；一动力传输元件，该扫描模块固定连接至动力传输元件；一第一主轴与一第二主轴；一齿轮模块，至少包括一第一齿轮及一第二齿轮，该第一主轴贯穿该第一齿轮且该第二主轴贯穿该第二齿轮，该齿轮模块沿该第一主轴与第二主轴移动而可在一第一位置及一第二位置之间切换，当该齿轮模块在第一位置时，该第一齿轮可带动该动力传输元件，当该齿轮模块在第二位置时，该第二齿轮可带动该动力传输元件；以及一驱动装置，可驱动该齿轮模块，其中，当该齿轮模块在第一位置时，该驱动装置可通过该第一齿轮及动力传输元件使该扫描模块与待扫描文件之间以一第一速率相对移动，当该齿轮模块在第二位置时，该驱动装置可经由第二齿轮及动力传输元件使该扫描模块与待扫描文件之间以一第二速率相对移动。
本发明还提供一种可变换速度的驱动装置，用于驱动一扫描可读取一待扫描文件上的数据，其包括：一基座；一第一主轴与一第二主轴，设置于该基座；一齿轮模块，至少包括一第一齿轮及一第二齿轮，该第一主轴贯穿该第一齿轮且该第二主轴贯穿该第二齿轮，该齿轮模块可选择地在一第一位置及一第二位置之间切换；以及一输入齿轮，通过一外部马达使该输入齿轮转动，该输入齿轮可选择性地与该第一齿轮及该第二齿轮其中之一相啮合；其中当该齿轮模块在该第一位置时，该输入齿轮与该第一齿轮相啮合，则该齿轮模块驱动该第一齿轮使该扫描模块与待扫描文件之间以一第一速率相对移动；其中当该齿轮模块在该第二位置时，该输入齿轮与该第一齿轮相啮合，则该齿轮模块驱动该第二齿轮使该扫描模块与待扫描文件之间以一第二速率相对移动；其中当该齿轮模块由该第一位置往该第二位置移动时，该第一齿轮沿该第一主轴且该第二齿轮沿该第二主轴，往一第一方向同时移动，以及其中当该齿轮模块由该第二位置往该第一位置移动时，该第一齿轮沿该第一主轴且该第二齿轮沿该第二主轴，往一第二方向同时移动，且该第二方向是与该第一方向相反。
下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中：
图1为现有扫描器变换扫描速度的示意图；
图2为本发明可变换扫描速度的扫描器示意图；
图3为图2所示齿轮模块俯视图；
图4为图2所示齿轮驱动箱在第一位置的前视图；
图5为图2所示齿轮驱动箱在第一位置及第二位置之间移动过程的前视图；
图6为图2所示齿轮驱动箱在第二位置的前视图。
请参阅图2，图2为本发明可变换扫描速度的扫描器示意图。本发明提供一种扫描器，即可变换扫描速度的扫描器，其包括有一基座48、一步进马达32、一齿轮模块36以及一皮带46。基座48用以固定步进马达32、齿轮模块36以及皮带46等单元。步进马达32输入一动力以产生一输入转速。齿轮模块36设在基座48上，齿轮模块36包括了一齿轮驱动箱38、一第一齿轮40、一第二齿轮42、一输入齿轮34以及一输出齿轮44。图2显示了输入齿轮34与第一齿轮40、第二齿轮42同时相啮合，输出齿轮44与第一齿轮40相啮合，以此产生一输出动力以驱动皮带46。
请参阅图3，图3为图2所示齿轮模块36俯视图，说明输入齿轮34、第一齿轮40、第二齿轮42以及输出齿轮44的相对位置。
请参阅图4，图4为图2所示齿轮驱动箱38在第一位置的前视图。齿轮驱动箱38内含第一齿轮40与第二齿轮42。当齿轮驱动箱38在一第一位置及一第二位置之间上下移动时，可使其内的第一齿轮40、第二齿轮42分别通过第一主轴50及第二主轴52上下移动。当齿轮驱动箱38在第一位置时，可使第一齿轮40与输出齿轮44啮合，但第二齿轮42不与输出齿轮44啮合；当齿轮驱动箱38在第二位置时，可使第二齿轮42与输出齿轮44啮合，但第一齿轮40不与输出齿轮44啮合。在图4中，齿轮驱动箱38在第一位置，因此第一齿轮40与输出齿轮44啮合，第二齿轮42不与输出齿轮44啮合。故步进马达32可通过输入齿轮34、第一齿轮40、输出齿轮44、皮带46使扫描模块(未显示)以一第一速率在传输轴(未显示)上滑动。
请参阅图5，图5为图2所示齿轮驱动箱38在第一位置及第二位置之间移动过程的前视图。图5显示当齿轮驱动箱38在第一位置及第二位置之间移动、但尚未确实到达第一位置、或是第二位置时，输出齿轮44与第一齿轮40、第二齿轮42同时相啮合，如此可保证当齿轮驱动箱38在第一位置及第二位置之间切换时，输出齿轮44能分别与第一齿轮40、第二齿轮42顺利啮合，不会发生两齿相冲干涉而无法变换的情形。
请参阅图6，图6为图2所示齿轮驱动箱38在第二位置时的前视图。此时，第二齿轮42与输出齿轮44啮合，第一齿轮40不与输出齿轮44啮合。故步进马达32可通过输入齿轮34、第二齿轮42、输出齿轮44、皮带46使扫描模块(未显示)以一第二速率在传输轴(未显示)上滑动。
与现有光学扫描器10相比，本发明的扫描速度变换装置30因扫描器的扫描速度变换，以齿轮模块36中的齿轮驱动箱38、第一齿轮40以及第二齿轮42进行速度变换，在不变动步进马达32的输入转速情形下，扫描速度变换装置30至少可以提供两种扫描速度。在本发明的齿轮模块36中，也可按需要加装多组齿轮，以提供多种扫描速度的变换。
本实施例虽以平台式扫描器(Flat Bed Scanner)做说明，但本发明也可应用于馈纸式扫描器(Feed Sheet Scanner)。主要的差别是，在平台式扫描器中，待扫描文件的位置是固定的，步进马达是通过齿轮模块、皮带带动扫描模块移动，使扫描模块与待扫描文件之间产生相对移动；在馈纸式扫描器中，扫描模块的位置是固定的，步进马达是通过齿轮模块带动待扫描文件移动，使扫描模块与待扫描文件之间产生相对移动。
另外，本发明的扫描模块可为本领域所熟知的电耦合元件(CCD，ChargeCoupled Device)扫描模块、接触式传感元件(CIS，Contact Image Sensor)扫描模块、或是运用其他光传感元件的扫描模块。
需要说明的是，本发明也可与现有技术结合，除了通过齿轮模块36来提供多种扫描速度之外，更可配合改变步进马达32的转速，来提供更多种扫描速度的选择。
以上仅对本发明的实施例加以描述，但并不能限制本发明，依本发明精神所作的各种变化或修改，都包括在本发明的权利要求中。
Claims (18)
1.一种可变换扫描速度的扫描器，可读取一待扫描文件上的数据，其包括：
一扫描模块；
一第一主轴与一第二主轴；
一齿轮模块，其至少包括一第一齿轮及一第二齿轮，该第一主轴贯穿该第一齿轮且该第二主轴贯穿该第二齿轮，该齿轮模块沿该第一主轴与第二主轴移动而可在一第一位置及一第二位置切换；以及
一驱动装置，当该齿轮模块在该第一位置时，可选择性地通过该第一齿轮使扫描模块与待扫描文件之间以一第一速率相对移动；以及当该齿轮模块在该第二位置时，通过该第二齿轮使扫描模块与待扫描文件之间以一第二速率相对移动。
2.如权利要求1所述的扫描器，其中该扫描器更包括一动力传输元件，该齿轮模块通过由动力传输元件带动该扫描模块对待扫描文件产生相对移动。
3.如权利要求2所述的扫描器，其中当该齿轮模块在第一位置时，该第一齿轮可带动动力传输元件，当该齿轮模块在第二位置时，该第二齿轮可带动该动力传输元件；当该齿轮模块由该第一位置向该第二位置模块移动过程中，该第一齿轮及该第二齿轮均可带动该动力传输元件。
4.如权利要求3所述的扫描器，其中当该齿轮模块在该第一位置及该第二位置间运动时，是通过该第一主轴及该第二主轴上下移动，而改变该第一齿轮、该第二齿轮的位置。
5.如权利要求1所述的扫描器，其中该驱动装置包括一步进马达。
6.如权利要求5所述的扫描器，其中该步进马达的转速可在一特定范围内变动。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的扫描器，其中该扫描模块为一电耦合元件扫描模块。
8.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的扫描器，其中该扫描模块为一接触式传感元件扫描模块。
9.一种可变换扫描速度的扫描器，可读取一待扫描文件上的数据，其包括：
一扫描模块；
一动力传输元件，该扫描模块固定连接至动力传输元件；
一第一主轴与一第二主轴；
一齿轮模块，至少包括一第一齿轮及一第二齿轮，该第一主轴贯穿该第一齿轮且该第二主轴贯穿该第二齿轮，该齿轮模块沿该第一主轴与第二主轴移动而可在一第一位置及一第二位置之间切换，当该齿轮模块在第一位置时，该第一齿轮可带动该动力传输元件，当该齿轮模块在第二位置时，该第二齿轮可带动该动力传输元件；以及
一驱动装置，可驱动该齿轮模块，
其中，当该齿轮模块在第一位置时，该驱动装置可通过该第一齿轮及动力传输元件使该扫描模块与待扫描文件之间以一第一速率相对移动，当该齿轮模块在第二位置时，该驱动装置可经由第二齿轮及动力传输元件使该扫描模块与待扫描文件之间以一第二速率相对移动。
10.如权利要求9所述的扫描器，其中该齿轮模块更包括一输入齿轮，该输入齿轮同时啮合该第一齿轮及第二齿轮，该驱动装置直接驱动输入齿轮。
11.如权利要求10所述的扫描器，其中该齿轮模块更包括一输出齿轮，该输出齿轮可直接带动动力传输元件，当齿轮模块在第一位置时，该第一齿轮与输出齿轮相啮合，当该齿轮模块在第二位置时，该第二齿轮与输出齿轮相啮合，当该齿轮模块由该第一位置向该第二位置模块移动过程中，该第一齿轮及该第二齿轮均与该输出齿轮相啮合。
12.如权利要求9所述的扫描器，其中当该齿轮模块在该第一位置及该第二位置间运动时，是通过该第一主轴及第二主轴上下移动，而改变该第一齿轮、该第二齿轮的位置。
13.如权利要求9所述的扫描器，其中该驱动装置包括一步进马达。
14.如权利要求13所述的扫描器，其中该步进马达的转速可在一特定范围内变动。
15.如权利要求9、10、11、12、13或14所述的扫描器，其中该扫描模块为一电耦合元件扫描模块。
16.如权利要求9、10、11、12、13或14所述的扫描器，其中该扫描模块为一接触式传感元件扫描模块。
17.一种可变换速度的驱动装置，用于驱动一扫描可读取一待扫描文件上的数据，其包括：
一基座；
一第一主轴与一第二主轴，设置于该基座；
一齿轮模块，至少包括一第一齿轮及一第二齿轮，该第一主轴贯穿该第一齿轮且该第二主轴贯穿该第二齿轮，该齿轮模块可选择性地在一第一位置及一第二位置之间切换；以及
一输入齿轮，通过一外部马达使该输入齿轮转动，该输入齿轮可选择性地与该第一齿轮及该第二齿轮其中之一相啮合；
其中当该齿轮模块在该第一位置时，该输入齿轮与该第一齿轮相啮合，则该齿轮模块驱动该第一齿轮使该扫描模块与待扫描文件之间以一第一速率相对移动；
其中当该齿轮模块在该第二位置时，该输入齿轮与该第二齿轮相啮合，则该齿轮模块驱动该第二齿轮使该扫描模块与待扫描文件之间以一第二速率相对移动；
其中当该齿轮模块由该第一位置往该第二位置移动时，该第一齿轮沿该第一主轴且该第二齿轮沿该第二主轴，往一第一方向同时移动，以及
其中当该齿轮模块由该第二位置往该第一位置移动时，该第一齿轮沿该第一主轴且该第二齿轮沿该第二主轴，往一第二方向同时移动，且该第二方向是与该第一方向相反。
18.如权利要求17所述的驱动装置，其中当该齿轮模块在该第一位置与该第二位置间移动时，该第一齿轮与该第二齿轮至少其中之一与该输入齿轮相啮合。
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