TWI527426B - 掃瞄機構及掃瞄模組 - Google Patents

Description

掃瞄機構及掃瞄模組

本發明是有關於一種掃瞄機構及掃瞄模組，且特別是有關於一種掃瞄機構及使用此掃瞄機構之掃瞄模組。

隨著軟硬體的進步，掃瞄器已成為許多電腦使用者的基本配備之一，其可掃瞄文件、雜誌、書籍、圖片等之文字或圖像資料並加以處理。

在各種掃瞄器中，平台式掃瞄器(flatbed scanner)是最常用的一種。掃瞄器通常包括光學感測器及傳動機構。當欲對文件進行掃瞄時，傳動機構需要包括馬達、配置在掃瞄單元上的齒輪組及傳動皮帶以驅動上述掃瞄單元，致使掃瞄單元沿著導向齒條滑動，以對水平放置於掃瞄單元上方之目標物完成掃瞄。

然而在此機構中，如果齒輪組無法平滑地沿著導向齒條移動，掃瞄單元無法平滑地沿著導向齒條平行移動，從而造成掃瞄的影像品質不穩定。因此，齒輪組及導向齒條的接合，對於掃瞄品質具有直接的影響。

此外，每當掃瞄完成時，掃瞄模組必須退回至起始位置。在習知偵測起始位置的方法中，掃瞄模組係在朝起始位置移動的方向加裝保護牆(protection wall)及定位感測器(home sensor)。當掃瞄作業結束，傳動機構使掃瞄模組移動，並且在到達起始位置時，定位感測器提供偵測信 號以使傳動機構停止運作。掃瞄模組停在起始位置上，等待下一次掃瞄作業開始。然而，在掃瞄裝置內部加裝額外元件會增加組裝時間及耗費成本。

如何解決習知掃瞄模組的上述問題，精簡元件數量及種類，且實現一種低製造成本、高掃瞄品質的掃瞄器，這是一個有待克服的課題。

本發明提供一種掃瞄機構，可減少製造成本及改善掃瞄品質。

本發明提供一種掃瞄模組，其中其掃瞄機構可減少製造成本及改善掃瞄品質。

本發明提出一種掃瞄機構，適於應用在一掃瞄模組。掃瞄機構包括一齒條及一掃瞄單元。齒條具有一嚙合面、一底面以及配置於嚙合面的多個齒。每一齒包括一頂端及一底端，其中任兩相鄰的頂端的中心之間的距離係W，自每一齒的頂端到齒條的底面的最短距離係D，且W/D係介於0.56至0.79之間。掃瞄單元包括一齒輪，其與齒條的所述些齒嚙合並適於沿著齒條的嚙合面滾動，其中掃瞄單元係藉由齒輪滑動配置於齒條上。

本發明更提出一種掃瞄模組，包括一本體及一掃瞄機構。本體具有承載面，以使紙張配置於其上。掃瞄機構配置於本體中，且位於承載面下。掃瞄機構包括一齒條及一掃瞄單元。齒條具有嚙合面、底面以及配置於嚙合面的多 個齒，每一齒包括一頂端及一底端，其中任兩相鄰的頂端的中心之間的距離係W，自每一齒的頂端到齒條的底面的最短距離係D，且W/D係介於0.56至0.79之間。掃瞄單元包括一齒輪，其與齒條的所述些齒嚙合且適於沿著齒條的嚙合面滾動，其中掃瞄單元係藉由齒輪滑動配置於齒條上，用以在本體的一端至本體的一相對端之間滑動。

基於上述，本發明提出具有特定的尺寸範圍的齒條，帶給掃瞄單元在沿著齒條平滑地滑動上的較佳性能。此外，一體成形的齒條更包括卡扣部，用以在掃瞄後機械性地將掃瞄單元鎖定在起始位置。因此，無需在掃瞄模組內安裝額外的卡扣機構。因而，本發明不僅改善了掃瞄模組的掃瞄品質，元件的數量及種類也可隨之精簡，因此可有效地節省組裝時間及製造成本。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下的敘述將伴隨著實施例的圖式，來詳細對本發明所提出之實施例進行說明。凡可能之處，在各圖式中所使用相同或相似的參考標號，係用來敘述相同或相似的部件。

圖1是根據本發明之一實施例之掃瞄模組的示意圖。圖2是圖1的掃瞄模組不包括承載面的示意圖。請參考圖1及圖2，在本實施例中，掃瞄模組10包括掃瞄機構100及本體200。本體200具有承載面210，以使紙張配置於其 上。掃瞄機構100配置於本體200中，且配置於承載面210下。在圖2中，為求更清楚表示配置於承載面210下方的元件，承載面210係依透視畫法繪示。掃瞄機構100包括齒條110及掃瞄單元120。掃瞄單元120係滑動配置於齒條110上，以使掃瞄單元120適於沿著齒條110滑動，並且在本體200的一端220至一相對端230之間移動，以對配置於承載面210上的紙張完成掃瞄。值得注意的是，掃瞄機構100應用在掃瞄模組10內，但本發明不在此限制。在其他實施例中，掃瞄機構100也可應用在複印機器等。

圖3是圖2之齒條的剖面圖。請參考圖3，在本實施例中，齒條110具有嚙合面112、配置於嚙合面112的多個齒114以及底面114t，各齒114包括頂端114a及底端114b。如圖3所示，任兩相鄰的頂端114a的中心之間的距離W以及自每一齒的頂端114a到齒條110的底面114t的最短距離D的比例係介於0.56至0.79之間，換言之，W/D係介於0.56至0.79之間。在本實施例中，任兩相鄰的頂端114a的中心之間的距離W係介於2.16釐米至2.56釐米之間，且自頂端114b到底面114t的最短距離D係介於3.25釐米至3.85釐米之間。此外，每一齒114具有連接頂端114a及底端114b的兩個傾斜面114c，自每一傾斜面114c至各齒114的中心線的傾斜角α，如圖3所示，係介於17度至27度之間。此外，頂端114a具有多個第一圓角R1，且底端114b具有多個第二圓角R2。每一第一圓角R1的曲率半徑係介於0釐米至0.2釐米之間，且每一第二圓角 R2的曲率半徑係介於0釐米至0.375釐米之間。

圖4是掃瞄單元在齒條之標準部的剖面圖。圖5是掃瞄單元在齒條之標準部的另一剖面圖。請同時參考圖4以及圖5，掃瞄單元120包括至少一齒輪122(在此係繪示兩個)與齒條110的齒114嚙合。齒輪122適於沿著齒條110的嚙合面112滾動，致使掃瞄單元120係藉由齒輪122滑動配置於齒條110上，以沿著齒條110滑動。

藉由上述配置，實驗證明了齒條110的特定尺寸，帶給掃瞄單元120在沿著齒條110平滑地滑動的性能。因此，掃瞄過程可以平滑地執行，且可以有效地改善利用上述掃瞄機構100的掃瞄模組10的掃瞄品質。

在本實施例中，掃瞄模組10更包括馬達(未繪示)耦接至掃瞄單元120以驅動掃瞄單元120沿著齒條110移動。一般而言，每當掃瞄作業完成時，掃瞄單元120必須退回至起始位置。當掃瞄作業結束時，馬達驅動掃瞄單元120移動，並且在到達起始位置時，馬達停止操作。馬達因此停在起始位置上，並等待下一次掃瞄作業的開始。

圖6是根據本發明之一實施例之齒條的局部示意圖。圖7是掃瞄單元位於齒條的卡扣部的剖面圖。圖8是掃瞄單元位於齒條的卡扣部的另一剖面圖。請參考圖6、圖7以及圖8，在本實施例中，為了在掃瞄作業完成後，掃瞄單元120鎖定在起始位置。齒條110更包括位於齒條110的起始位置的卡扣部116。卡扣部116具有第一卡扣面116a，所述些齒114的部分配置於其上，且第一卡扣面116a 突出於嚙合面112，用以阻擋齒114輪滾動超出卡扣部116。換言之，卡扣部116的第一卡扣面116a類似於具有齒114配置於其上的其餘齒條110的嚙合面112。預期到第一卡扣面116a突出於嚙合面112，所以在齒輪122轉動至卡扣部116(例如起始位置)時，馬達停止運轉且突出於嚙合面112的第一卡扣面116a阻擋齒輪滾動超出卡扣部116。

此外，齒條110更包括支撐面118。當齒輪122沿著齒條110移動超出標準位置(例如起始位置以外的其他位置)時，掃瞄單元120倚靠支撐面118且相對於支撐面118滑動。卡扣部116更包括突出於支撐面118的第二卡扣面116b，用以阻擋掃瞄單元120滑動超出卡扣部116。換言之，卡扣部116的第二卡扣面116b類似於其餘齒條110的支撐面118。預期到第二卡扣面116b突出於支撐面118，所以在掃瞄單元120滑動至卡扣部116(例如起始位置)時，馬達停止運轉且突出於支撐面118的第二卡扣面116b阻擋掃瞄單元120滑動超出卡扣部116。在下一次掃瞄作業開始時，馬達開始運轉並驅動掃瞄單元120動通過卡扣部116。在本實施例中，齒條110係一體成形。

藉由以上揭露的設計，本實施例採用具有卡扣部116一體成形於其上的齒條110，用以在掃瞄作業完成後，機械性地將掃瞄單元120鎖定在起始位置。因此，無需在掃瞄模組10內安裝額外的卡扣機構。因此可有效地節省組裝時間及製造成本。

綜上所述，本發明提出具有特定的尺寸範圍的齒條，帶給掃瞄單元在沿著齒條平滑地滑動上的較佳性能。此外，一體成形的齒條更包括卡扣部，用以在掃瞄後機械性地將掃瞄單元鎖定在起始位置。因此，無需在掃瞄模組內安裝額外的卡扣機構。因而，本發明不僅改善了掃瞄模組的掃瞄品質，元件的數量及種類也可隨之精簡，因此可有效地節省組裝時間及製造成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧掃瞄模組

100‧‧‧掃瞄機構

110‧‧‧齒條

112‧‧‧嚙合面

114‧‧‧齒

114a‧‧‧頂端

114b‧‧‧底端

114c‧‧‧傾斜面

114t‧‧‧底面

116‧‧‧卡扣部

116a‧‧‧第一卡扣面

116b‧‧‧第二卡扣面

118‧‧‧支撐面

120‧‧‧掃瞄單元

122‧‧‧齒輪

200‧‧‧本體

210‧‧‧承載面

220‧‧‧端

230‧‧‧相對端

D‧‧‧最短距離

R1‧‧‧第一圓角

R2‧‧‧第二圓角

W‧‧‧距離

α‧‧‧傾斜角

圖1是根據本發明之一實施例之掃瞄模組的示意圖。

圖2是圖1的掃瞄模組不包括承載面的示意圖。

圖3是圖2之齒條的剖面圖。

圖4是掃瞄單元在齒條之標準部的剖面圖。

圖5是掃瞄單元在齒條之標準部的另一剖面圖。

圖6是根據本發明之一實施例之齒條的局部示意圖。

圖7是掃瞄單元位於齒條的卡扣部的剖面圖。

圖8是掃瞄單元位於齒條的卡扣部的另一剖面圖。

10‧‧‧掃瞄模組

200‧‧‧本體

210‧‧‧承載面

Claims (19)

1. 一種掃瞄機構，適於應用在一掃瞄模組，其包括：一齒條，具有一嚙合面、一底面以及配置於該嚙合面的多個齒，每一該些齒包括一頂端及一底端，其中任兩相鄰的該頂端的中心之間的距離係W，自每一該齒的該頂端到該齒條的該底面的最短距離係D，且W/D係介於0.56至0.79之間；以及一掃瞄單元，包括一齒輪，其與該齒條的該些齒嚙合並適於沿著該齒條的該嚙合面滾動，其中該掃瞄單元係藉由該齒輪滑動配置於該齒條上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之掃瞄機構，其中該距離W係介於2.16釐米至2.56釐米之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之掃瞄機構，其中該距離D係介於3.25釐米至3.85釐米之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之掃瞄機構，其中每一該齒具有連接該頂端及該底端的兩個傾斜面，自每一該傾斜面至每一該齒的一中心線的一傾斜角係介於17度至27度之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之掃瞄機構，其中該頂端具有多個第一圓角，每一該第一圓角的曲率半徑係介於0釐米至0.2釐米之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之掃瞄機構，其中該底端具有多個第二圓角，每一該第二圓角的曲率半徑係介於0釐米至0.375釐米之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之掃瞄機構，其中該齒條更包括：一卡扣部，具有第一卡扣面，該些齒的部分配置於其上，該第一卡扣面突出於該嚙合面，用以阻擋該齒輪滾動超出該卡扣部。
8. 如申請專利範圍第7項所述之掃瞄機構，其中該齒條具有一支撐面，該掃瞄單元倚靠該支撐面且相對於該支撐面滑動，該卡扣部具有突出於該支撐面的一第二卡扣面，用以阻擋該掃瞄單元滑動超出該卡扣部。
9. 如申請專利範圍第1項所述之掃瞄機構，其中該齒條係一體成形。
10. 一種掃瞄模組，包括：一本體，具有一承載面，以使紙張配置於其上；以及一掃瞄機構，配置於本體中，且位於承載面下，其包括：一齒條，具有一嚙合面、一底面以及配置於該嚙合面的多個齒，每一該些齒包括一頂端及一底端，其中任兩相鄰的該頂端的中心之間的距離係W，自每一該齒的該頂端到該齒條的該底面的最短距離係D，且W/D係介於0.56至0.79之間；以及一掃瞄單元，包括一齒輪，其與該齒條的該些齒嚙合且適於沿著該齒條的該嚙合面滾動，其中該掃瞄單元係藉由該齒輪滑動配置於該齒條上，用以在該本體的一端至該本體的一相對端之間滑動。
11. 如申請專利範圍第10項所述之掃瞄模組，其中該距離W係介於2.16釐米至2.56釐米之間。
12. 如申請專利範圍第10項所述之掃瞄模組，其中該距離D係介於3.25釐米至3.85釐米之間。
13. 如申請專利範圍第10項所述之掃瞄模組，其中每一該些齒具有連接該頂端及該底端的兩個傾斜面，自每一該傾斜面至每一該齒的一中心線的一傾斜角係介於17度至27度之間。
14. 如申請專利範圍第10項所述之掃瞄模組，其中該頂端具有多個第一圓角，每一該第一圓角的曲率半徑係介於0釐米至0.2釐米之間。
15. 如申請專利範圍第10項所述之掃瞄模組，其中該底端具有多個第二圓角，每一該第二圓角的曲率半徑係介於0釐米至0.375釐米之間。
16. 如申請專利範圍第10項所述之掃瞄模組，其中該齒條更包括：一卡扣部，具有第一卡扣面，該些齒的部分配置於其上，該第一卡扣面突出於該嚙合面，用以阻擋該齒輪滾動超出該卡扣部。
17. 如申請專利範圍第16項所述之掃瞄模組，其中該齒條具有一支撐面，該掃瞄單元倚靠該支撐面且相對於該支撐面滑動，該卡扣部突出於該支撐面的一第二卡扣面，用以阻擋該掃瞄單元滑動超出該卡扣部。
18. 如申請專利範圍第10項所述之掃瞄模組，其中該 齒條係一體成形。
19. 如申請專利範圍第16項所述之掃瞄模組，更包括一馬達，耦接至該掃瞄單元以驅動該掃瞄單元移動，該馬達適於驅動該掃瞄單元以移動通過該卡扣部。