CN2443440Y - 具缓冲滚轮组的扫描装置 - Google Patents

Abstract

一种具缓冲滚轮组的扫描装置,包括:光学扫描单元、驱动单元、位移导引单元及壳体,由驱动单元带动光学扫描单元沿位移导引单元的方向移动并扫描;位移导引单元包括固定在光学扫描单元的至少两个缓冲滚轮组及一体成形在壳体内部表面的至少两个狭长导轨,每个缓冲滚轮组分别包括一枢设滚轮的活塞状滚轮座及一使滚轮贴靠向导轨并撑抵在滚轮座一端的弹性元件;弹性元件可促使滚轮贴靠向导轨。本扫描装置成本低,组装容易,摩擦阻力小。

Description

具缓冲滚轮组的扫描装置

本实用新型涉及一种扫描装置，特别是一种具缓冲滚轮组的扫描装置，其适用于接触式图象扫描模组(Contaet Image Sensor，CIS模组)，其为一种利用滚轮与导轨的配合进行位移导引的光学图象扫描器。

对于一些光学图象扫描器，其进行扫描的原理主要是利用一个光源对着一个待扫描物件发出“光线”，该“光线”在先经过待扫描物件的反射或透射后，再经由一个图象拾取单元(例如CCD电荷耦合元件或接触式图象扫描模组)将待扫描物件的光学图象转换成为数字信号。

如图1所示，其为一种现有的平台式光学扫描机1(或称为光程装置移动式扫描机)，其主要包括有：一个光学扫描单元11、电动机齿轮组12、皮带13、扣夹14、导杆15、支撑架16以及壳体17，以容置前述元件。利用电动机齿轮组12带动皮带13回转，光学扫描单元11利用扣夹14夹特在皮带13上，因此，可连带被电动机齿轮组12带动位移。在光学扫描单元11的两侧分别各穿设有一个金属材料的长条圆柱状导杆15，导杆15经由支撑架16固定在壳体17内部。导杆15可导引及限制光学扫描单元11沿着导杆15延伸的方向进行直线位移运动，以进行扫描。

然而，由于目前市面上现有的平台式光学扫描机1均会使用一或两支导杆15进行光学扫描单元11的位移导引，因此，衍生出不少缺点，例如：

(1)金属制的导杆15材料成本与制造成本均较高。

(2)组装时，导杆15需先穿设过光学扫描单元11的两端，然后再将两支导杆15的两未端分别架置在对应的支撑架16上，不仅元件数量较多，且组装较费力费时。

(3)金属制的导杆15较重，导致运输成本增加。

(4)导杆15与光学扫描单元11之间为相对滑动摩擦接触，运作时摩擦阻力较大，常产生噪音，且需要较大输出动力的电动机来驱动。

(5)在光学扫描单元11位移运动的过程中，所产生的震动或摩擦现象无法消除，使得扫描质量与稳定度不易提高。

本实用新型的主要目的在于提供一种成本较低，组装容易的具缓冲滚轮组的扫描装置。

为达到上述目的，本实用新型采取如下技术措施：

本实用新型的实施例中，扫描装置包括：一光学扫描单元、一驱动单元、一位移导引单元以及一壳体，以容置前述元件，经由驱动单元带动光学扫描单元沿着位移导引单元的方向移动，并进行扫描动作。其特征为：该位移导引单元包括固定在光学扫描单元的至少两个缓冲滚轮组及一个体成形在壳体内部表面的至少两个狭长导轨，每一缓冲滚轮组分别包括一个活塞状的滚轮座、一个滚轮枢设在该滚轮座上以及一个弹性元件撑抵在滚轮座的一端，该弹性元件可提供弹力促使滚轮贴靠向导轨，使滚轮架置在该导轨上并沿其方向进行滚动位移，并使光学扫描单元得以保持固定的扫描景深，且单单是由滚轮与导轨的配合即足够进行光学扫描单元的位移导引以及位置定位的工作。

由于本实用新型的壳体与狭长导轨是由塑料射出一体成形的，完全不需要现有的“金属导杆”设置，因此，不仅元件数量较少、材料及制造成本降低、组装更容易以及重量更轻，可减少运输成本，并且，由于本实用新型由滚轮与导轨的“相对滚动”的运动方式取代现有技术中“金属导杆”的“滑动摩擦”的运动方式，因此，本实用新型更具有运作时的摩擦阻力与噪音均较小的优点。此外，由于缓冲滚轮组是以弹性元件撑抵该活塞状的滚轮座，使滚轮可以“缓冲”的方式贴靠向导轨，所以，在光学扫描单元位移运动的过程中，所可能发生的震动现象，将可被该缓冲滚轮组的弹性元件所吸收，以减少震动程度，并可提高扫描质量与稳定度。

在一实施例中，该狭长导轨的剖面是呈半圆形且是以塑料射出的方式一体成形在壳体内部的底侧表面，且该缓冲滚轮组的滚轮为凹型滚轮，且凹型滚轮的内侧形成有弧状的倾斜边，其恰可架扣在该半圆形的狭长导轨上，使得该半圆形的狭长导轨除可限制滚轮沿其狭长方向滚动位移外，更具有横向定位的功效，且更可减小摩擦阻力。

在另一实施例中，缓冲滚轮组设在光学扫描单元的两旁侧，且呈水平设置，该狭长导轨是以塑料射出的方式一体成形在壳体内部的两旁侧表面。

最好，该光学扫描单元为一模组化生产的长条状元件，具缓冲滚轮组的扫描装置更可包括有一长条状的承载基座，其可供架置光学扫描单元，且该至少两个缓冲滚轮组装设在承载基座的近两末端处，两导轨的位置则分别对应配合两缓冲滚轮组。

本实用新型采用如下具体结构：

本实用新型的具缓冲滚轮组的扫描装置，包括：一个光学扫描单元、一个驱动单元、一个位移导引单元及一个壳体；

光学扫描单元可对一物体进行扫描并将扫描所得到的图象信号转换成数字信号；

驱动单元连接光学扫描单元，可提供驱动力驱动光学扫描单元进行位移；

位移导引单元用以导引光学扫描单元进行直线位移运动；

壳体内部形成一个容置光学扫描单元、驱动单元及位移导引单元的容置空间；

位移导引单元包括固定在光学扫描单元的至少两个缓冲滚轮组及一体成形在壳体内部表面的至少两个狭长导轨，每一个缓冲滚轮组分别包括一个枢设滚轮的活塞状滚轮座及一个使滚轮贴靠向导轨并撑抵在滚轮座一端的弹性元件。

其中，所述壳体与狭长导轨可由塑料射出一体成形制成，导轨可位于所述壳体内部的底侧表面或壳体内部的两侧表面。

其中，所述光学扫描单元可为一个接触式图象扫描模组。

其中，所述狭长导轨的剖面可呈半圆形，且所述滚轮为凹型滚轮，滚轮的内侧形成有弧状倾斜边，其恰可架扣在狭长导轨上，半圆形的狭长导轨可限制滚轮沿其狭长方向滚动，并可横向定位。

其中，所述壳体的上侧装可设有一个可透光面，所述光学扫描单元透过可透光面进行物体的扫描。

其中，还可包括一个供架置光学扫描单元的承载基座，至少两个缓冲滚轮组装设在承载基座上；所述光学扫描单元为一个模组化元件。

其中，所述光学扫描单元可呈长条状，所述缓冲滚轮组分别位于光学扫描单元的承载基座的近两末端处，所述两导轨的位置分别与两缓冲滚轮组的滚轮相对应。

其中，所述驱动单元可包括：一个电动机齿轮组及一个由电动机齿轮组驱动的皮带，皮带沿所述狭长导轨方向延伸，所述光学扫描单元上结合有一个供夹合皮带的扣夹；皮带进而带动扣夹及光学扫描单元沿狭长导轨方向位移。

其中，所述弹性元件可为一个弹簧。

结合附图及实施例对本实用新型的结构特征详细说明如下：

附图简单说明：

图1：为现有反射式光学扫描机的示意图。

图2：为本实用新型具缓冲滚轮组的扫描装置的一实施例的上视图。

图3：为图2所示实施例的前视示意图。

图4：为图2所示实施例的缓冲滚轮组的部分放大示意图。

图5：为图2所示实施例中驱动单元部分的放大示意图。

图6：为本实用新型具缓冲滚轮组的扫描装置的另一实施例的前视图。

图7：图6所示实施例的缓冲滚轮组部分的放大示意图。

如图2及图3所示，本实用新型的具缓冲滚轮组的扫描装置2包括：一个光学扫描单元21、一个驱动单元22、一个位移导引单元23及一个壳体24。

在本实施例中，光学扫描单元21为一个接触式图象扫描模组，可对一个物体(图中未示)进行扫描，并可将扫描所得到的图象信号转换成数字信号。光学扫描单元21为一个模组化元件，其下方设有一个承载基座211，以供架置光学扫描单元21。因此，本实用新型仅需针对承载基座211进行变更便可组装本实用新型的缓冲滚轮组231，而不会影响到光学扫描单元21。本实用新型采用接触式图象扫描模组作为光学扫描单元21，主要是因为其具有重量较轻、体积较为薄小的特点，因此极适用于本实用新型以“缓冲滚轮组”与“塑料一体成形导轨”的位移导引技术。一般使用电荷耦合元件的光学扫描单元，由于其内部必须设置多面反射镜片、镜头等元件，体积厚且大，重量亦较重，故相对而言使用本实用新型所能得到的效果相较于接触式图象扫描模组而言略差些。

驱动单元22结合光学扫描单元21，可提供驱动力驱动光学扫描单元21进行位移。如图5所示的本实施例中，驱动单元22包括：一个电动机齿轮组221及一个皮带222，皮带222是沿光学扫描单元21预定移动方向延伸并呈一环绕圈状，在承载基座211上结合有一个扣夹212以夹合皮带222，利用电动机齿轮组221驱动皮带222回转，进而带动扣夹212、承载基座211以及光学扫描单元21沿位移导引单元23所导引的方向同步位移。

壳体24的内部形成一个中空的容置空间(未编号)以容置光学扫描单元21、驱动单元22以及位移导引单元23。壳体24的上侧装设有一个可透光面241(其一般为玻璃，故又称为原稿承载玻璃)，光学扫描单元21可透过可透光面241进行物体的扫描。

位移导引单元23由包括枢设在光学扫描单元21的承载基座211下方的至少两个缓冲滚轮组231及由塑料射出一体成形突出于壳体24内部底侧表面的至少两个狭长导轨232所构成。每一个缓冲滚轮组231分别包括一个活塞状的滚轮座2311、一个滚轮2312枢设在滚轮座2311上，一弹性元件2313(可为一个弹簧)撑抵在滚轮座2311的一端，弹性元件2313可提供弹力，促使滚轮2312贴靠向导轨232，使滚轮2312架置在导轨232上，并沿其方向进行滚动位移，且单单是利用滚轮2312与导轨232的配合即足够进行光学扫描单元21的位移导引以及横向与高度位置的定位工作。并且，弹性元件2313的弹力更可促使光学扫描单元21在移动的过程中始终向上贴靠在可透光面241，使光学扫描单元21可保持固定的扫描景深长度，以提高扫描质量。此外，弹性元件2313的弹力更可有效地吸收光学扫描单元21在运动中所产生的震动，所以本实用新型利用缓冲滚轮组231与导轨232的配合不仅可降低震动现象，且更可提高扫描质量与稳定度。

如图4所示，其为图2所示实施例的缓冲滚轮组的部分放大示意图，其中，光学扫描单元21与承载基座211均为长条状结构，两个缓冲滚轮组231分别装设在承载基座211的近两末端处下方，两个导轨232的位置则分别对应配合在两个缓冲滚轮组231而位于壳体24内部的底侧表面近两侧处。狭长导轨232的剖面呈半圆形，且滚轮2312为凹型滚轮，其内侧形成有弧状倾斜边(未编号，且凹型滚轮2312的内侧弧状倾斜边部分的材料以橡胶为较佳)恰可架扣在半圆形的狭长导轨232上，使导轨232除可限制滚轮2312沿其狭长方向滚动位移之外，更具有横向定位与高度定位的功效，且更可减小摩擦阻力以及运作噪音。

本实用新型利用缓冲滚轮组231与导轨232的搭配进行“相对滚动”运动来进行光学扫描单元21的位移导引动作，以取代现有以“金属导杆”的“滑动摩擦”运动的位移导引模式。由于本实用新型的导轨232是由塑料射出一体成形在壳体24上，完全不再需要“金属导杆”，因此，元件数量较少、材料及制造成本降低、组装更容易以及重量更轻，可减少运输成本，并且，更由于本实用新型以“相对滚动”来取代习用技术的“滑动摩擦”，因此，本实用新型更具有运作位移时的摩擦阻力与噪音均较小的优点。此外，更加上本实用新型的缓冲滚轮组231由弹性元件2313与活塞状滚轮座2311的搭配，更可使光学扫描单元21始终保持固定的扫描景深以提高扫描质量，并可有效吸收光学扫描单元21在运动时所发生的震动，使本实用新型的震动减小、噪音降低、扫描质量与扫描稳定度均相对提高。

请参阅图6及图7，其为本实用新型具缓冲滚轮组的扫描装置的另一实施例示意图，其中，大部分元件相同或类似于前一实施例。图6及图7所示的实施例中，具缓冲滚轮组的扫描装置2a亦同样包括：光学扫描单元21a、驱动单元22a、位移导引单元23a、壳体24a、可透光面241a及承载基座211a等元件。位移导引单元23a也同样由包括：至少两个缓冲滚轮组231a及至少两个导轨232a所组成。而每一个缓冲滚轮组231a亦同样分别具有：活塞状的滚轮座2311a、滚轮2312a枢设在滚轮座2311a上以及弹性元件2313a(其可为一个弹簧)，撑抵在滚轮座2311a的一端。如图6与图7所示的本实施例与图2所示实施例的最大不同点，在于本实施例中的缓冲滚轮组231a是朝向两旁侧水平延伸状态，且与其对应的导轨232a成形在壳体24a的内部两侧表面上，滚轮2312a则是利用弹性元件2313a的弹力而稳固地架扣在导轨232a上，形成类似“悬臂式”的机构，此时，驱动单元22a的皮带(此图未编号)也可提供部分弹力，促使光学扫描单元21a保持贴靠向可透光面241a的状态。利用此种将缓冲滚轮组231a设置在承载基座211a两旁侧的水平方向上结构，可有效减少本实用新型扫描装置2a的厚度，而进一步降低其体积，使产品更小型化，且库存与运输成本更低。

与现有技术相比，本实用新型具有如下效果：

本实用新型具缓冲滚轮组的扫描装置，主要是利用缓冲滚轮组与导轨的搭配进行“相对滚动”，进行光学扫描单元的位移导引动作，以取代现有的以“金属导杆”的“滑动摩擦“运动的位移导引模式。并且，各个缓冲滚轮组均搭配有滚轮、活塞状的滚轮座以及弹性元件，使得滚轮在滚动过程中可受弹性元件的弹力而具有缓冲作用，因此，可减少震动现象并提高扫描质量。由于导轨是由塑料射出一体成形在壳体上，不再需要现有的“金属导杆”设置，因此，不仅元件数量较少、材料及制造成本降低、组装更容易以及重量更轻，减少运输成本，并且，更由于本实用新型以“相对滚动”取代现有技术中的“滑动摩擦”，因此，本实用新型更具有位移时的摩擦阻力与噪音均较小的优点。

上述内容是利用实施例说明本实用新型的技术特征，并非用于限制本实用新型的保护范围，即使有人在本实用新型构思的基础上稍作变动，仍应属于本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1、一种具缓冲滚轮组的扫描装置，包括：一个光学扫描单元、一个驱动单元、一个位移导引单元及一个壳体；

光学扫描单元可对一物体进行扫描并将扫描所得到的图象信号转换成数字信号；

驱动单元连接光学扫描单元，可提供驱动力驱动光学扫描单元进行位移；

位移导引单元用以导引光学扫描单元进行直线位移运动；

壳体内部形成一个容置光学扫描单元、驱动单元及位移导引单元的容置空间；

其特征在于：

位移导引单元包括固定在光学扫描单元的至少两个缓冲滚轮组及一体成形在壳体内部表面的至少两个狭长导轨，每一个缓冲滚轮组分别包括一个枢设滚轮的活塞状滚轮座及一个使滚轮贴靠向导轨并撑抵在滚轮座一端的弹性元件。

2.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述壳体与狭长导轨由塑料射出一体成形制成，导轨位于所述壳体内部的底侧表面。

3.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述壳体与狭长导轨由塑料射出一体成形制成，导轨位于所述壳体内部的两侧表面。

4.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述光学扫描单元为一个接触式图象扫描模组。

5.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述狭长导轨的剖面呈半圆形，所述滚轮为凹型滚轮，滚轮内侧形成有弧状倾斜边，其恰可架扣在狭长导轨上，半圆形的狭长导轨可限制滚轮沿其狭长方向滚动，并可横向定位。

6.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述壳体的上侧装设有一个可透光面，所述光学扫描单元透过可透光面进行物体的扫描。

7.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，还包括一个供架置光学扫描单元的承载基座，至少两个缓冲滚轮组装设在承载基座上；所述光学扫描单元为一个模组化元件。

8.根据权利要求7所述的扫描装置，其特征在于，所述光学扫描单元呈长条状，所述缓冲滚轮组分别位于光学扫描单元的承载基座的近两末端处，所述两导轨的位置分别与两缓冲滚轮组的滚轮相对应。

9.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述驱动单元包括：一个电动机齿轮组及一个由电动机齿轮组驱动的皮带，皮带沿所述狭长导轨方向延伸，所述光学扫描单元上结合有一个供夹合皮带的扣夹；皮带带动扣夹及光学扫描单元沿狭长导轨方向位移。

10.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述弹性元件为一个弹簧。

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