CN1832527A - 扫描装置及其中所使用的导引机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扫描装置及其中所使用的导引机构。扫描装置包括可透光平面、光机模块以及导引机构。可透光平面的上方用以承载文稿；光机模块设于可透光平面的下方，获取文稿的影像后，将影像转换为相对应的电信号；导引机构包括导杆、承载架、弹性元件。导杆提供扫描路径；承载架与光机模块相结合，用以承载光机模块移动，承载架还具有导槽，通过导槽与导杆的配合承载光机模块沿扫描路径进行扫瞄；弹性元件设于导槽内部，其对导杆施加弹力，以消除导槽与导杆之间的间隙，借此使光机模块更稳定地移动，从而具有更佳的影像质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种扫描装置及其中所使用的导引机构，尤其涉及一种能减低扫描时振动的扫描装置及其中所使用的导引机构。
背景技术
现今，各式各样的事务机器已成为人们生活中不可或缺的一部份，例如图片、文件等各式数据的传送、复制、储存或编辑等操作皆需依赖各种事务机来完成。而在对文件数据进行前述的数据处理操作前，皆需先进行影像扫描，将影像转换为电信号后，才能依据所获得的电信号进行各种数据处理操作。
目前的扫描方式以平台式最为普遍。请参见图1A，其为现有的平台扫描装置的示意图。如该图所示，扫描装置1的外壳通常为玻璃板及壳座所组成的箱型体，其内部具有腔室，可装设各组件。在扫描装置1内，主要用以执行扫描功能的组件为光机模块10，其包括光源101、反射镜102、透镜103以及影像传感器104。
将文件置于扫描装置1的玻璃板上进行扫描时，将欲扫描的影像朝下放置，利用光源101发出光线照射于欲扫描的文件图像上，此时部分光线将反射至反射镜102中，经过适当的反射角度，将光线反射入透镜103后，聚焦至影像传感器104中，而将图像的明暗差异转换为相对应的模拟信号后，或直接输出，或再输入至模拟/数字信号转换器中，转换为数字信号以供后续进一步处理之用。
其中，为了使光机模块10的扫描范围能够涵盖整份文件，光机模块10必须借助于导引机构的导引才能在扫描装置1内以往复移动方式进行扫描。因此，如图1所示，光机模块10通过承载架(图中未示出)设于导杆11上，导杆11横跨连接于扫描装置1两侧，借助于动力源(图中未示出)所提供的动力，使光机模块10在导杆11上往复移动。显然，在扫描过程中光机模块10是否能够平滑稳定地在导杆11上移动对最终所得的图像质量有极大的影响。
请参见图1B，该图为光机模块10与导引机构连接的示意图。导引机构包括导杆11、承载架12。
导杆11提供扫描路径X方向，用以导引光机模块10行进的方向。
承载架12可承载光机模块10，使之在导杆11上移动。光机模块10设置于承载架12的上表面，承载架12的下表面具有导槽121，承载架12借助于导槽121套设于导杆11上。
当承载架12受到驱动装置(图中未示出)所提供的动力牵引时，即可在导杆11表面以X方向往复移动。
如该图中放大部分(用点划线圆圈表示)所示，该部分示意地示出了承载架12与导杆11套接处的侧面。一般而言，在实际制造中，因承载架12与导杆11存在公差，两者的尺寸无法完全相符。为了避免承载架12紧嵌于导杆11上导致滑动时两者之间的摩擦力过大而造成无谓的磨损、或产生高温而发生变形，在设计两者尺寸及考虑公差因素时，使导槽121在制造完成后其开口尺寸略大于导杆11，则可避免发生导杆11大于导槽121的情形。
据此，在两者之间必定形成微小间隙S，此间隙S将导致承载架在移动过程中容易发生振动摇晃，进而出现影像模糊、失真等问题，甚至，更可能如图1C所示，使得光机模块10装置于导杆11上时，不能完全垂直于导杆11，而略有偏移(如图中所示的角度a)，致使所获得的影像歪斜。诸如以上所述的因素均将严重影响最终所得到的影像的质量。
因此，如何通过克服所述缺点提高光机模块扫描时的稳定度已成为本领域技术人员致力研究的方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可稳定移动的光机模块、减少光机模块可能发生的振动的扫描装置及其中所使用的导引机构。
为达到所述目的，本发明所提供的扫描装置包括一可透光平面、一光机模块及一导引机构。
可透光平面的上方用以承载文稿。
光机模块设于可透光平面的下方，获取文稿的影像后，将影像转换为相对应的电信号。
导引机构又包括一承载架、一导杆以及一弹性元件。
导杆提供扫描路径。
承载架与光机模块相结合，用以承载光机模块移动，其中该承载架还包括一导槽，承载架通过导槽与导杆相配合，并承载光机模块沿着扫描路径进行扫瞄。
弹性元件设于导槽内部并对导杆施加弹力，以消除导槽与导杆之间的间隙，并减小承载架在导杆上滑动的过程中的振动。借此，使光机模块更稳定地移动，从而获得更佳的影像质量。
附图说明
为更进一步说明本发明的优点及构思，以下结合附图进行详细描述。
附图中：
图1A为现有的平台扫描装置的示意图；
图1B为光机模块与导引机构连接的示意图；
图1C为现有的平台扫描装置的示意图；
图2A为本发明扫描装置一实施方式的示意图；
图2B为图2A所示的实施方式中光机模块与导引机构连接的示意图；
图3A为本发明一优选实施方式连接的示意图；
图3B为图3A所示的实施方式中承载架的示意图。
附图标记说明
1 扫描装置 51 马达
2 扫描装置 52 减速齿轮组
3 光机模块 53 皮带
4 导引机构 101 光源
5 驱动装置 102 反射镜
10 光机模块 103 透镜
11 导杆 104 影像传感器
12 承载架 121 导槽
21 可透光平面 421 导槽
41 导杆 431 底部
42 承载架 432 悬臂部
43 弹性元件 433 末端部
具体实施方式
请同时参见图2A及图2B，其为本发明的扫描装置及其中所使用的导引机构的一实施方式的示意图。如图所示，扫描装置2可设置在诸如传真机、复印机、打印机、扫描设备等各式事务机中，其外壳由可透光平面21与盖置于矩形壳座上组装而成，可透光平面21由可透光的材料(例如玻璃)制成，其上可放置欲扫描的文件。借助于将可透光平面21盖置于矩形壳座上，在其内部形成中空腔室，在中空腔室内设置扫描装置2的用以执行扫描功能的各元件。为便于了解，图2A中示出了其内部的各元件。
在本实施方式中，扫描装置2包括光机模块3、导引机构4以及驱动装置5。
光机模块3位于可透光平面21的下方，其由线性CCD组件以及光源组成，线性CCD组件排列方向与扫描路径垂直。光源发出的光线照射于欲扫描的文件图像上时，经过适当的反射角度，将光线反射进入线性CCD组件后，将欲扫描的文件图像转换为相对应的模拟信号。
导引机构4包括导杆41、承载架42以及弹性元件43(请参见图2B)。
导杆41呈长柱形，其设于扫描装置2内部，横跨抵接于扫描装置2的两侧，可提供扫描路径X方向，供光机模块3沿着此扫描路径X方向进行扫描。
承载架42的上表面与光机模块3相结合。就一优选实施方式而言，承载架42连接于光机模块4的中央处，借此，当光机模块4通过承载架42在导杆41上移动时，可获得更佳的平衡。而承载架42的下表面具有导槽421(请参见图2B)，承载架42借助于导槽421套设于导杆41外，使其可在导杆41上滑动。而在优选实施方式中，还可使承载架42的导槽421与导杆41两者相接合的区域形状相符，使两者更紧密地接触。
弹性元件43可为各种具有形变弹力的元件，其位于导槽421一侧的内壁与导杆41表面之间，且紧抵导杆41表面。借助于弹性元件的弹力推挤，限制导杆41的位移，使导杆41稳固地紧抵于导槽421另一侧的内壁，而消除导杆41与导槽421两者之间的间隙，使导杆41与导槽421两者为适当的紧配合状态，进而提高承载架42在导杆41上滑动时的稳定性。
驱动装置5与承载架42联动，用以牵引承载架42沿导杆41所引导的方向移动。在本实施方式中，驱动装置5包括马达51、减速齿轮组52、皮带53。马达51为步进马达，其设于扫描装置2内的一端，通过减速齿轮组52输出动力，以提高所输出的扭力。并借助于皮带53使减速齿轮52与承载架42两者联动。马达51转动时，带动皮带53移动，而同步带动承载架42沿导杆41所引导的X方向移动，以移动光机模块3。当然，亦可用其它已知的联动方式或驱动装置来达到牵引承载架移动的目的，在此不一一赘述。
为了进一步说明光机模块3、承载架42、导杆41与弹性元件43等组件之间的连接结合方式，请参见图2B，该图为图2A所示的实施方式中光机模块3装设于导杆41上的示意图。
如前所述，弹性元件43可为各种具有形变弹力的组件。在此实施方式中，弹性元件为由橡胶制成的两个凸部，它们位于导槽421一侧的内壁与导杆41表面之间，且紧抵导杆41表面。借助于弹性元件的弹力推挤，使导杆41稳固地紧抵于导槽421另一侧的内壁，而消除导杆41与导槽421两者之间的间隙。
然而，弹性元件43虽可为各种具有形变弹力的元件，如由橡胶材料制成的衬垫、凸部、簧片等等。但就一优选实施方式而言，其可为左右对称的两个弹性支臂，并与承载架42一体成形。请参见图3A及图3B，此两图为本发明中的弹性元件43的一优选实施方式的示意图。
如图所示，每一弹性支臂略呈”S”形，依其位置可区分为底部431、悬臂部432、末端部433。底部431位于导槽421的侧壁处，其延伸向外凸出而成悬臂部432，再以其末端部433紧抵导杆41的表面。借助于弹性支臂的弹力使导杆41紧抵于导槽421内，从而消除导杆41与导槽421两者之间的间隙。
此外，由于弹性支臂以其末端部433所产生的弹力使导杆41紧抵于导槽内，不仅可消除承载架42与导杆41两者之间的间隙，还可使导杆仅在与末端部433接触的点受到较大的正向力，导杆并非以整个外侧表面紧抵于导槽421的侧壁，故当承载架42在导杆41上滑动时，不致因导杆41表面与导槽421的内壁间的紧抵面积过大而产生过大的摩擦力而造成无谓的耗损。并且，还可在导槽421内加入适当的润滑剂，以减小承载架42在导杆41上滑动时的摩擦力，减少耗损。
此外，由于悬臂部432并未完全紧贴于导槽421内壁表面，此种结构更使其具有如同阻尼器一般的减振效果。特别是当马达431刚启动及停止时，由于加速度的改变，承载架42在此瞬间往往容易产生低频振动。借助于弹性元件43可提供承载架42振动时的缓冲空间，并可使承载架42更快地恢复稳定。
综上所述，本发明可借助于弹性元件的弹力消除承载架与导杆之间的间隙，使承载架不致在滑动过程中发生晃动。此外，在优选实施方式中，借助于弹性支臂结构，除可使承载架与导杆两者间的摩擦力不致过大外，更具有减振的效果。与现有技术相比，确有长足的进步。本领域技术人员在阅读了本说明书及以上各实施方式后，可更加了解本发明的构思及其所具有的其它优点或其它功能运用。
以上通过一优选实施方式及不同的实施方式对本发明进行了详细说明，但这并非是对本发明实施范围的限制，本领域技术人员皆应了解，在不超出本发明的构思及保护范围的前提下，可对本发明作出适当变换。
Claims (21)
1.一种扫描装置，包括：
一可透光平面，其上方可承载文稿；
一光机模块，其设于所述可透光平面的下方，并获取所述文稿的影像；
一导杆，其提供扫描路径；
一承载架，其与所述光机模块相结合，用以承载所述光机模块移动，其中，该承载架包括一导槽，该承载架通过所述导槽与所述导杆相配合，并承载所述光机模块沿所述扫描路径进行扫描；以及
一弹性元件，其设于所述导槽内部，并对所述导杆施加弹力，以消除所述导槽与所述导杆之间的间隙。
2.如权利要求1所述的扫描装置，其中，在所述承载架与所述导杆之间含有润滑剂。
3.如权利要求1所述的扫描装置，其中，所述承载架结合于所述光机模块的中央处。
4.如权利要求1所述的扫描装置，其中，所述承载架通过皮带以及步进马达驱动。
5.如权利要求1所述的扫描装置，其中，所述弹性元件包括两个凸部，其由橡胶材料制成，设于所述导槽的内壁，且以其末端与所述导杆相抵。
6.如权利要求1所述的扫描装置，其中，所述弹性元件包括互相对称的两个弹性支臂，每一弹性支臂的一端固定于所述导槽上，其另一端则向所述导杆施加弹力。
7.如权利要求6所述的扫描装置，其中，每一弹性支臂略呈”S”形，依其位置可分为底部、悬臂部以及末端部，所述底部位于所述导槽的侧壁处，并延伸向外凸出而成所述悬臂部，而以所述末端部紧抵所述导杆的表面，借助于弹性支臂的弹力消除所述导杆与所述导槽两者之间的间隙。
8.一种扫描装置，包括：
一可透光平面，其上方可承载文稿；
一光机模块，其设于所述可透光平面的下方，并获取所述文稿的影像；
一导杆，其提供扫描路径；以及
一承载架，其与所述光机模块结合用以承载所述光机模块移动，该承载架包括一导槽，该承载架通过所述导槽与所述导杆配合，并承载所述光机模块沿所述扫描路径进行扫描；其中，
所述承载架的所述导槽内部设有一弹性元件，该弹性元件可对所述导杆施加弹力，以消除所述导槽与所述导杆之间的间隙。
9.如权利要求8所述的扫描装置，其中，所述承载架与所述导杆之间含有润滑剂。
10.如权利要求8所述的扫描装置，其中，所述承载架结合于所述光机模块的中央处。
11.如权利要求8所述的扫描装置，其中，所述承载架通过皮带以及步进马达驱动。
12.如权利要求8所述的扫描装置，其中，所述弹性元件包括两凸部，其由橡胶材料制成，设于所述导槽的内壁，而以其末端与所述导杆相抵。
13.如权利要求8所述的扫描装置，其中，所述弹性元件包括互相对称的两个弹性支臂，每一弹性支臂的一端固定于所述导槽上，其另一端则向所述导杆施加弹力。
14.如权利要求13所述的扫描装置，其中，每一弹性支臂略呈”S”形，依其位置可分为底部、悬臂部以及末端部，所述底部位于所述导槽的侧壁处，并延伸向外凸出而成所述悬臂部，而以所述末端部紧抵所述导杆的表面，借助于其弹力消除所述导杆与所述导槽两者之间的间隙。
15.一种导引机构，其设于扫描装置内，用以引导该扫描装置内的光机模块移动，所述导引机构包括：
一导杆，其横跨于所述扫描装置的两侧；
一承载架，所述光机模块固设于该承载架的上表面，该承载架下表面具有一导槽，该承载架通过所述导槽套设于所述导杆上，且所述导槽内具有一弹性元件，该弹性元件自所述导槽的一侧壁延伸出，而以其末端紧抵所述导杆表面，借助于该弹性元件的弹力，减小所述承载架于所述导杆上滑动时的振动。
16.如权利要求15所述的导引机构，其中，所述承载架与所述导杆之间含有润滑剂。
17.如权利要求15所述的导引机构，其中，所述承载架结合于所述光机模块的中央处。
18.如权利要求15所述的导引机构，其中，所述承载架通过皮带以及步进马达驱动。
19.如权利要求15所述的导引机构，其中，所述弹性元件包括两凸部，其为橡胶材料，设于所述导槽的内壁，而以其末端与所述导杆相抵。
20.如权利要求15所述的导引机构，其中，所述弹性元件为互相对称的两弹性支臂，每一弹性支臂的一端固定于所述导槽上，其另一端则对所述导杆施加弹力。
21.如权利要求20所述的导引机构，其中，所述弹性元件包括左右对称的两弹性支臂，每一弹性支臂略呈”S”形，其自所述凹槽的侧壁延伸出，依其位置可分为底部、悬臂部以及末端部，所述底部位于所述导槽的侧壁处，并延伸向外凸出而成所述悬臂部，而以所述末端部紧抵所述导杆的表面，借助于其弹力消除所述导杆与所述导槽两者之间的间隙。
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