CN2377625Y - 图像扫描装置 - Google Patents

Abstract

一种图像扫描装置包括:将扫描物固定装置,放置待扫描图像;图像接收装置;传动元件,可滑动地固定在扫描导引轴上,由间接接触元件来带动被扫描物固定装置或图像接收装置,使被扫描物固定装置与图像接收装置之间产生相对运动;及牵曳元件,连接并移动传动元件。利用间接接触元件来避免牵曳元件在传动动作进行中将振动传递至图像固定或图像接收装置上,降低待扫描图像和图像接收装置间的相对振动,有效提高图像扫描质量。

Description

图像扫描装置

本实用新型涉及一种运用间接接触式传动构成的图像扫描装置，特别是涉及一种利用间接接触元件来减低振动对扫描图像所造成影响的扫描装置。

随着科技的进步与发展，多媒体(Multi-Media)的整合与应用已成为趋势。所谓多媒体是指包括文字、图像、声音等各种不同数据型态的数据内容。为了使数据能以多媒体的形式展现，如今已有多种可撷取图像或声音的多媒体装置发展出来，对于图像处理而言，图像扫描装置(Scanning Apparatus)与复印机(Copier)是使用者经常使用的图像撷取工具之一。

图1为现有平台式扫描装置的结构剖视图，此扫描装置有外壳100，外壳100上为放置待扫描图像的玻璃平台102，外壳100内部有图像接收装置104，图像接收装置104上设置有一光源装置106。平台式扫描器使用牵曳元件108来带动图像接收装置104，另外连接装置110用以连接图像接收装置104与牵曳元件108。当扫描动作开始时，牵曳元件108通过连接装置110来带动图像接收装置104及设置于图像接收装置104上的光源装置106，此时光源装置106发出光线，该光线被玻璃平台102上的扫描图像反射后，由图像接收装置104接收光信号，再转换成电信号处理，如此依序下去完成扫描动作。以上的描述是针对扫描反射式稿件而言。当扫描透明式稿件时，扫描装置将关闭光源106，启动设置在玻璃平台102上方的光源(未图示)、以使光线可以穿透待扫描的透明式稿件，其余动作与上面的叙述相同。

图2为图1中传动构成的立体图。在此图中，扫描导引轴112固定于扫描器内部，图像接收装置104以可滑动的方式设置在扫描导引轴112上，图像接收装置104的一侧与牵曳元件108相连，牵曳元件108带动图像接收装置104在扫描导引轴112上滑动。

图3为现有另一种扫描装置的传动构成立体图。其中包括图像接收装置300，该图像接收装置300主要包括一光电感应元件，该光电感应元件可为电荷耦合元件(Charge Coupled Device-CCD)、接触图像感应器(ContactImage Sensor-CIS)、或是其他可将光信号转换成电信号的感应元件。相对于图像接收装置300的是被扫描物固定装置302，被扫描物固定装置302沿着一组扫描导引轴304A、304B来进行其扫描的动作。牵曳元件306透过连接点308与被扫描物固定装置302相连。扫描时，待扫描的图像放置在被扫描物固定装置302上，图像接收装置300固定不动，牵曳元件306通过连接点308带动被扫描物固定装置302，使被扫描物固定装置302在扫描导引轴304A、304B上移动。扫描所得的图像信号由图像接收装置300接收，然后再进行后续的信号处理。其中上述的牵曳元件306可为钢绳、皮带、齿轮系、蜗杆、或是其他可带动被扫描物固定装置302移动的元件。

由于牵曳元件306直接带动被扫描物固定装置302，因此传动过程中牵曳元件306本身所产生的振动，例如钢绳振动、皮带振动、齿轮离合或是因带动力的不平衡而产生的振动，将传递至所带动的被扫描物固定装置302上，导致固定不动的图像接收装置300与移动中的被扫描物固定装置302之间产生许多不必要的相对振动，大大地影响扫描质量。对高分辨率的扫描装置(如2700dpi的扫描器)来说，任何不必要的微振动都可能造成图像的严重失真。因此能有效地减低振动所造成的影响，是目前要解决的问题。

本实用新型的目的在于提供一种具有间接接触式传动结构的图像扫描装置，在牵曳元件与被扫描物固定装置、或是图像接收装置间，加入一点接触式间接接触元件或低刚性间接接触元件，以避免牵曳元件与所带动的被扫描物固定装置、或是图像接收装置直接相连。如此一来，当扫描动作进行时，待扫描图像与图像接收装置之间不会有扫描器其他部分所直接传来的振动，而可以有效提高扫描图像的质量。

本实用新型的目的是这样实现的，即提供一种图像扫描装置，包括：一用以放置一待扫描图像的被扫描物固定装置；一用以接收来自于该待扫描图像光信号的图像接收装置；一扫描导引轴；一传动元件，可滑动地固定于该扫描导引轴；一间接接触元件，带动该被扫描物固定装置或图像接收装置两者择一地抵接该传动元件；以及一牵曳元件，连接并移动该传动元件，透过该间接接触元件带动所述被扫描物固定装置或图像接收装置，使该被扫描物固定装置与图像接收装置之间产生相对运动。

本实用新型装置的优点在于，由于此种结构设计，使牵曳元件在传动动作进行过程中所产生的振动，不会直接传递到被扫描物固定装置(或是图像接收装置)上。在扫描过程中，待扫描图像和图像接收装置间的相对振动可以大幅度的缩减，图像扫描的质量也就可以明显提高。

下面结合附图详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1为现有平台式扫描装置的结构剖视图；

图2为图1中传动结构的立体图；

图3为现有另一扫描装置的传动构成立体图；

图4为本实用新型一较佳实施例的一种图像扫描装置的传动结构立体图；

图5为图4中以点接触式钢珠胶片作为间接接触元件的传动构成侧视图；

图6A和6B为图5中一种间接接触元件的点接触式钢珠胶片结构主视图及侧视图；

图7为图4中用橡胶作为间接接触元件的传动构成侧视图；

图8为图4中以弹簧作为间接接触元件的传动构成侧视图；

图9为用弹簧作为间接接触元件的另一种图像扫描装置的传动构成立体图。

请参照图4，其为本实用新型一优先实施例的一种图像扫描的传动结构立体图。

在图4中，待扫描图像放置在被扫描物固定装置402上，被扫描物固定装置402的一端经由间接接触元件404、405连接至传动元件406，并用可滑动方式装设在扫描导引轴408A上。传动元件406再用连接点410与牵曳元件412相联结，被扫描物固定装置402的另一端直接用可滑动方式设置在另一扫描导引轴408B上。其中被扫描物固定装置402用来放置一待扫描图像，该待扫描图像可能为一正片或是一般文件等。另外，相对于被扫描物固定装置402的是图像接收装置414，在扫描过程中，牵曳元件412通过连接点410带动传动元件406，传动元件406由间接接触元件404、405间接带动被扫描物固定装置402，而后图像接收装置414接收来自于被扫描物固定装置402上待测图像的光信号后，将该光信号转换成电信号。如此持续由牵曳元件412来间接带动被扫描物固定装置402，使被扫描物固定装置402沿着扫描导引轴408A、408B移动，来完成扫描动作。此传动构成可以应用于在传动过程中需要减少振动影响的各式图像扫描设备中，例如：透射式扫描器、反射式扫描器、平台扫描器、正片扫描器、影印机、多功能事务机等。其中的图像接收装置414如前所述，主要包括一光电感应元件，该光电感应元件可为电荷耦合元件(CCD)、接触图像感应器(CIS)、或是其他可将光信号转换成电信号的感应元件。

在图4中，以固定图像接收装置，移动被扫描物固定装置为例。相同方法可应用于固定被扫描物固定装置，移动图像接收装置的系统中。

在上述的实施例中，所使用的牵曳元件412可为：钢绳、皮带、齿轮…等可以带动传动元件406的元件。连接点410可用螺钉、卡合、或是其他固接方式来固定。牵曳元件412、连接点410、传动元件406也可以采用一体成型的方式来制作。间接接触元件404、405可为点接触式间接接触元件，例如是钢珠胶片等；或为低刚性间接接触元件，例如是橡胶、弹簧等低刚性材料，以下将在图5、图7、图8分别描述。

请参考图5，此图为图4中用钢珠胶片作为点接触式间接接触元件的传动结构侧视图。在图5中，用钢珠胶片作为点接触式间接接触元件，其中包括置于被扫描物固定装置402右侧的点接触式钢珠胶片502和置于左侧的点接触式钢珠胶片504。牵曳元件412启动时，牵曳元件412经由连接点410带动传动元件406；点接触式钢珠胶片502、504将被扫描物固定装置402以扫描导引轴408A为轨道来滑动。当牵曳元件412通过连接点410带动传动元件406移动时，利用传动元件406再带动作为间接接触元件的点接触式钢珠胶片502、504与被扫描物固定装置402，使被扫描物固定装置402沿着扫描导引轴408A移动，并与图像接收装置414间产生相对运动以进行图像扫描。利用点接触的方法来有效降低被扫描物固定装置402的上下振动程度，达到提高图像扫描品质的目的。

请参照图6，其为图5中一种间接接触元件的点接触式钢珠胶片结构图，其包括一略具有厚度的胶片与钢珠，其中胶片如图6所示的环状胶片602。在该环状胶片602两侧各包括有N个孔洞604，用以镶入钢珠606，其中，N为大于或等于1的整数。由于当N≥3时，两侧的钢珠顶点可形成一平面；且当两侧的钢珠间隔配置时，可将牵曳元件412本身在进行传动动作所造成的振动传递有效降低。故而此处以N＝3，且两侧的钢珠606间隔配置为例作说明。

其中，钢珠606的顶点在环状胶片602两侧各形成一接触面608、609，并用钢珠606的凸出点为接触点，其中，接触面608、609分别与传动元件406及被扫描固定装置402相接，用以带动被扫描固定装置402。在环状胶片602的环内成肋状，在此，藉着控制肋接触点610的高度，使肋接触点610与扫描导引轴408A作紧密配合，并施予预压，用以将环状胶片602的运动方式限制于扫描导引轴408A上。

在进行扫描动作时，由于点接触式钢珠胶片502(或504)沿着扫描导引轴408A的方向运动，其余方向的作用力将被限制，且点接触式钢珠胶片502(或504)与传动元件406及被扫描物固定装置402间均仅为点接触，因此牵曳元件412的振动，例如钢绳振动、皮带振动、齿轮嵌合或因带动力的不平衡而产生的振动，都将由于点接触而减少大部分的振动传递至被扫描物固定装置402上。并且，由于点接触式钢珠胶片是以肋接触点610与扫描导引轴408A紧密配合来形成预压以将点接触式钢珠胶片502(或504)限制在扫描导引轴408A的方向移动，因此使得传动元件406的上下振动在此处也仅得以透过点接触的方式传递至被扫描物固定装置402上，都能有效降低被扫描物固定装置402与图像接收装置414之间的相对振动以提高扫描质量。

上述点接触式方式虽以钢珠来形成接触面为例作说明，然而若用小面积、凸点或针状接触等方式来达成也可。并且，上述所提及的用形成预压的方式所造成的紧密配合以固定移动方向，是指在点接触式钢珠胶片502(或504)与扫描导引轴408A间的预压状态并非自由滑动也不是完全固定，而是必须具有一定程度的施力，才可在点接触式钢珠胶片502(或504)及其扫描导引轴408A间作稳定的相对移动。且本实用新型中所使用的环状胶片602本身也具有低刚性材料的特性，也可适当降少振动的传递至被扫描物固定装置402。

请参照图7，其为图4中以橡胶作为低刚性间接接触元件的传动结构侧视图。在此图中，以适当厚度的橡胶702、704作为低刚性间接接触元件，利用橡胶702、704来连接传动元件406与被扫描物固定装置402，使被扫描物固定装置402得以沿着扫描导引轴408A移动，并在被扫描物固定装置402与图像接收装置414间产生相对运动以进行图像扫描。图7为利用低刚性材料特性的橡胶702、704来吸收牵曳元件412与传动元件406等在传动动作进行之中所产生的振动，降低在进行传动动作的过程中，将所产生的振动传递至被扫描物固定装置402，以达到提高图像扫描质量的目的。

请参照图8，其为用弹簧代替前一实施例的橡胶作为低刚性间接接触元件的传动构成侧视图。在图8中，用适当弹力常数的弹簧802、804作为间接接触元件，利用弹簧802连接传动元件406与被扫描物固定装置402，使被扫描物固定装置402沿着扫描导引轴408A移动，并使被扫描物固定装置402与图像接收装置414间产生相对运动以进行图像扫描。此处所使用的弹簧802、804，是利用其低刚性的材料特性来达到相同的效果，其细节不再重述。

请参照图9，其为将本实用新型应用在平台式扫描器的一实施例。在图9中，牵曳元件906用低刚性间接接触元件(如前述弹簧)来带动图像接收装置904，并用弹簧910、912置于图像接收装置904与传动元件908间。当扫描动作开始时，牵曳元件906通过传动元件908、低刚性间接接触元件(弹簧910、912)，来带动图像接收装置904，使图像接收装置904沿扫描导引轴902的传动轨道移动。当然，前述的橡胶等低刚性间接接触元件以及钢珠胶片等点接触式间接接触元件也可应用于本实用新型的图9中，于此不再赘述。另外，本实施例未绘示连接点的原因是因为传动元件908已经固接在牵曳元件906上。

本实用新型利用点接触式间接接触元件或低刚性间接接触元件以带动被扫描物固定装置、或是图像接收装置，使被扫描物固定装置和图像接收装置之间可以保持平稳的相对移动，以完成较佳的图像扫描效果。在一般用以扫描透射式或反射式文件的平台式扫描器、图像扫描器、正片扫描器、影印机、多功能事务机等图像扫描装置中，都可利用本实用新型的传动结构以使被扫描物固定装置和图像接收装置之间产生稳定的相对移动，以得到较佳的扫描效果。

本实用新型上述实施例所揭露的间接接触式图像扫描的传动结构，使用了点接触式间接接触元件或低刚性间接接触元件，使得牵曳元件在传动被扫描物固定装置或是图像接收装置时，不会因有直接接触而将传动过程的振动直接传递出去，如此可以使扫描所得的图像分辨率大大地提高。本发明中的间接接触元件例如是钢珠胶片、弹簧、橡胶或是其他间接接触而可作为振动传递缓冲介质的元件。

Claims (15)

1.一种图像扫描装置，其特征在于，包括：一用以放置一待扫描图像的被扫描物固定装置；一用以接收来自于所述待扫描图像光信号的图像接收装置；一扫描导引轴；一传动元件，可滑动地固定于所述扫描导引轴；一间接接触元件，带动所述被扫描物固定装置或图像接收装置两者择一地抵接所述传动元件；以及一牵曳元件，连接并移动所述传动元件，透过所述间接接触元件带动所述被扫描物固定装置或图像接收装置，使所述被扫描物固定装置与图像接收装置之间产生相对运动。

2.如权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述间接接触元件为一低刚性间接接触元件。

3.如权利要求2所述的图像扫描装置，其特征在于，所述低刚性间接接触元件为一橡胶。

4.如权利要求2所述的图像扫描装置，其特征在于，所述低刚性间接接触元件为一弹簧。

5.如权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述图像接收装置为一光电感应元件。

6.如权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述图像接收装置为一电荷耦合元件。

7.如权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述图像接收装置为一接触图像感应器。

8.如权利要求1所述的图像扫描装置，其特征在于，所述间接接触元件为一点接触式间接接触元件。

9.如权利要求8所述的图像扫描装置，其特征在于，所述点接触式间接接触元件为一钢珠胶片。

10.如权利要求9所述的图像扫描装置，其特征在于，所述钢珠胶片包括：多个钢珠；以及一胶片，在所述胶片两侧包括有数个用以镶入所述各钢珠的孔洞。

11.如权利要求10所述的图像扫描装置，其特征在于，所述各钢珠在所述钢珠胶片两侧各形成一点接触面。

12.如权利要求10所述的图像扫描装置，其特征在于，所述各钢珠在所述钢殊胶片两侧为交错配置。

13.如权利要求10所述的图像扫描装置，其特征在于，所述胶片为一环状胶片。

14.如权利要求9所述的图像扫描装置，其特征在于，所述钢珠胶片至少包括：一环状胶片；以及一第一钢珠，镶于所述环状胶片一侧的一第一孔洞。

15.如权利要求14所述的图像扫描装置，其特征在于，所述钢珠胶片更包括：一第二钢珠，镶于所述环状胶片另一侧的一第二孔洞。

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