專(zhuān)利名稱(chēng)：同步異向移動(dòng)式光學(xué)掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)掃描裝置，特別是指一種其燈管承載裝置與光電轉(zhuǎn)換器承載裝置同步異向傳動(dòng)，同時(shí)維持光程不變的掃描裝置。
現(xiàn)有的光學(xué)掃描裝置為維持光程不變，一般有兩種設(shè)計(jì)—單一及互動(dòng)式傳動(dòng)。單一式傳動(dòng)的設(shè)計(jì)如


圖1所示，即所有的光學(xué)組件，包括燈管103，反射鏡106、104、105，光電轉(zhuǎn)換裝置108，及鏡頭107等都安排在同一個(gè)承載器102(carriage)中。當(dāng)位置固定后，其相對(duì)的位置并不改變，以保持其光程的穩(wěn)定。在掃描時(shí)，文件101放置在機(jī)臺(tái)上方，光學(xué)承載器102安裝在一固定的軌道111上，由馬達(dá)(未示)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)裝置109并帶動(dòng)一傳動(dòng)元件110(如皮帶或鋼索)，使光學(xué)承載器102前后移動(dòng)以對(duì)文件進(jìn)行掃描。
由于主要的光學(xué)元件都放置在同一個(gè)光學(xué)承載器上，所以這樣設(shè)計(jì)的承載器體積大，重量重，且成本高，所須的馬達(dá)動(dòng)力也較高。而且，因掃描文件時(shí)必須移動(dòng)光學(xué)承載器，所以整個(gè)機(jī)體體積難以縮小。若希望縮小光學(xué)承載器的體積，則光程須縮短。然而，如果光程縮短，鏡頭的半角必須加大。相對(duì)地，影像亮度均勻度的差距也增大。因此，就縮小機(jī)體體積而言，單一傳動(dòng)式設(shè)計(jì)不夠理想。
另一種互動(dòng)式傳動(dòng)的掃描器如圖2所示，圖2為一側(cè)視圖，示出其光學(xué)組件的相對(duì)位置。光學(xué)元件如燈管205及反射鏡204固定在一燈管承載裝置202上，另一反射鏡則安裝在另一承載裝置201上，光電轉(zhuǎn)換裝置203固定在機(jī)體上。當(dāng)文件放置在機(jī)體上方進(jìn)行掃描時(shí)，燈管承載裝置202便向前移動(dòng)。根據(jù)帶動(dòng)裝置減半原理，當(dāng)燈管承載裝置202往前移動(dòng)Y距離時(shí)，反射鏡承載裝置201也同時(shí)向前移動(dòng)1/2Y距離，以維持光程不變?；?dòng)式傳動(dòng)的掃描器比單一傳動(dòng)式的掃描器體積小。然而，為維持光程不變，互動(dòng)式傳動(dòng)的掃描器的元件的構(gòu)造十分復(fù)雜，且組裝費(fèi)時(shí)。另外，由于掃描時(shí)內(nèi)部所有的反射鏡皆在移動(dòng)，而反射鏡移動(dòng)時(shí)的偏光量會(huì)增大，會(huì)造成影像的色偏或偏向，影響影像的清晰度。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種其光程可以加長(zhǎng)，改善鏡頭半角效應(yīng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝容易，并可使用低動(dòng)力馬達(dá)傳動(dòng)得到穩(wěn)定影像的光學(xué)掃描裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即提供一種同步異向移動(dòng)式光學(xué)掃描裝置，具有一安置于一第一支撐元件上，照射元件并提供文件反射影像的燈管承載裝置；數(shù)個(gè)固定于機(jī)臺(tái)內(nèi)的反射角并攝取文件反射影像的反射鏡；一安置于與所述第一支撐元件上下對(duì)應(yīng)的第二支撐元件上并攝取反射鏡所反射影像的光電轉(zhuǎn)換器承載裝置，所述掃描裝置包括一同步異向傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置連接所述燈管承載裝置及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置，并且所述燈管承載裝置及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置為同步異向移動(dòng)。
本實(shí)用新型裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，其掃描影像清晰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝容易，體積小，重量輕并降低成本。
以下結(jié)合附圖，描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，其中
圖1為現(xiàn)有的單一傳動(dòng)式掃描裝置示意圖；圖2為現(xiàn)有互動(dòng)傳動(dòng)式掃描裝置示意圖；圖3為本實(shí)用新型掃描裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型掃描裝置另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖5為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
為了簡(jiǎn)化現(xiàn)有掃描器的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型改進(jìn)現(xiàn)有掃描器的傳動(dòng)元件。本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例示于圖3，它包括燈管承載裝置301、第二反射鏡303、第三反射鏡304、光電轉(zhuǎn)換器承載裝置302，及同步異向傳動(dòng)裝置305、306，這種光學(xué)掃描裝置也稱(chēng)做光學(xué)掃描模組裝置。
燈管承載裝置301內(nèi)具有一燈管310及第一反射鏡311，第一反射鏡311的角度剛好可將掃描的影像反射到第二反射鏡303。第二反射鏡303再將影像反射到第三反射鏡304。為使光程不變，并保持影像的穩(wěn)定，第二、第三反射鏡303、304為分別固定于機(jī)臺(tái)上方及下方的反射角，即第一反射鏡311與第二反射鏡303的反射角。第三反射鏡304的角度可恰好將影像反射到光電轉(zhuǎn)換器承載裝置302。光電轉(zhuǎn)換器承載裝置302內(nèi)具有一光電轉(zhuǎn)換裝置313，如電荷耦合器件(Charge-coupled device-CCD)或接觸式影像感測(cè)器(Contactimage sensor-CIS)等，及一鏡頭312。影像由第三反射鏡304反射到鏡頭312，再由光電轉(zhuǎn)換裝置313攝取其影像，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
燈管承載裝置301與光電轉(zhuǎn)換器承載裝置302分別安裝在機(jī)臺(tái)內(nèi)上方及下方的支撐元件307、308上，使其可前后滑動(dòng)。支撐元件307、308可為任何具有支撐及滑動(dòng)功能的元件，如滑動(dòng)軸或滑動(dòng)桿等。燈管承載裝置301及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置302靠一同步異向傳動(dòng)裝置305、306使其可同步異向移動(dòng)。同步異向傳動(dòng)裝置包括四個(gè)帶動(dòng)裝置305，如滑輪及一傳動(dòng)元件306。帶動(dòng)裝置分別位于機(jī)臺(tái)內(nèi)部周?chē)乃膫€(gè)角落，由馬達(dá)(未示)傳動(dòng)，并帶動(dòng)傳動(dòng)元件306，如皮帶或鋼索等。傳動(dòng)元件呈閉路式回路環(huán)繞于四個(gè)帶動(dòng)裝置305上。馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)帶動(dòng)裝置305，帶動(dòng)裝置305的轉(zhuǎn)動(dòng)使傳動(dòng)元件306帶動(dòng)燈管承載裝置301及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置302，使其同步異向移動(dòng)。
掃描文件時(shí)，文件330放置在機(jī)臺(tái)340的上方。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)裝置305并牽動(dòng)傳動(dòng)元件306，使燈管承載裝置301從位置A向位置B移動(dòng)。此時(shí)，由于傳動(dòng)元件306為一閉路式回路，因此光電轉(zhuǎn)換器承載裝置302從位置B向位置A移動(dòng)。這樣，兩者的移動(dòng)方式為同步異向。當(dāng)燈管承載裝置301與光電轉(zhuǎn)換器承載裝置302移動(dòng)時(shí)，其光程仍然保持不變，因?yàn)榈诙瓷溏R303與第三反射鏡304為固定于機(jī)臺(tái)340內(nèi)上方及下方的反射角，且燈管承載裝置301與光電轉(zhuǎn)換器承載裝置302的位置永遠(yuǎn)為同步異向移動(dòng)，這樣可確保光程在每個(gè)文件的位置上保持等距。
圖4示出本實(shí)用新型的另一最佳實(shí)施例。圖4與圖3的差別僅在傳動(dòng)元件上。凡熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士都知道，本實(shí)用新型同步異向傳動(dòng)裝置可有許多種變化，且仍能實(shí)現(xiàn)同樣的功效，圖4及圖5即為兩種可能的例子。如圖4所示，同步異向傳動(dòng)裝置包括四個(gè)帶動(dòng)裝置，如滑輪4051、4052、4053、4054及一傳動(dòng)元件406。帶動(dòng)裝置中只有第一滑輪4051及第四滑輪4054為主動(dòng)滑輪，并受馬達(dá)(未示)驅(qū)動(dòng)，其余全為從動(dòng)滑輪。且第一滑輪4051與第四滑輪4054不會(huì)同時(shí)受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)其中一滑輪為主動(dòng)滑輪時(shí)，另一個(gè)便為從動(dòng)滑輪。第一滑輪4051與第四滑輪4054之間不需要傳動(dòng)元件406連接。傳動(dòng)元件406由第一滑輪4051的一端連接第二滑輪4052、第三滑輪4053，最后到第四滑輪4054。
傳動(dòng)元件406為一兩端裝設(shè)有彈簧，或具有伸縮功能的裝置。當(dāng)滑輪4051受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)，滑輪4051沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，使傳動(dòng)元件406將位于位置B的燈管承載裝置401拉向位置A的方向。藉此拉力，位于下方的光電轉(zhuǎn)換器承載裝置402便從位置A移向位置B，兩者同步并沿異向方向移動(dòng)。反之，在回復(fù)原位時(shí)，第四滑輪4054由馬達(dá)(未示)驅(qū)動(dòng)，沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)元件406將光電轉(zhuǎn)換器承載裝置402從位置B移向位置A，同時(shí)帶動(dòng)燈管承載裝置401，使之從位置A移向位置B，兩者也為同步異向移動(dòng)。其它裝置的動(dòng)作、位置與功能等都與圖3所描述的相似，這里不再敘述。
圖5與圖4相近，其傳動(dòng)元件501為馬蹄型的皮帶或鋼索。不同的是，圖5中的第一滑輪502及第二滑輪503都為從動(dòng)滑輪，受主動(dòng)滑輪504的控制。當(dāng)主動(dòng)滑輪沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，第一滑輪502及第二滑輪503都沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，第一滑輪502上所環(huán)繞的皮帶拉向第二滑輪503，同時(shí)使位于傳動(dòng)元件501上的燈管承載裝置505及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置506同步異向移動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種同步異向移動(dòng)式光學(xué)掃描裝置，具有一安置于一第一支撐元件上，照射元件并提供文件反射影像的燈管承載裝置；數(shù)個(gè)固定于機(jī)臺(tái)內(nèi)的反射角并攝取文件反射影像的反射鏡；一安置于與所述第一支撐元件上下對(duì)應(yīng)的第二支撐元件上并攝取反射鏡所反射影像的光電轉(zhuǎn)換器承載裝置，其特征在于，所述掃描裝置包括一同步異向傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置連接所述燈管承載裝置及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置，并且所述燈管承載裝置及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置為同步異向移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述燈管承載裝置包括一用以照射文件的光源；及一反射所述光源所照射的文件影像的第一反射鏡。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換器承載裝置包括一位于所述光電轉(zhuǎn)換器承載裝置的前端并攝取所述反射鏡所反射影像的鏡頭；及一位于所述鏡頭后方并將所述反射影像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換裝置為電荷耦合器件(CCD)。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換裝置為接觸式影像感測(cè)器(CIS)。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述同步異向傳動(dòng)裝置包括數(shù)個(gè)位于機(jī)臺(tái)的內(nèi)部周?chē)⒂神R達(dá)驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的帶動(dòng)裝置；與所述帶動(dòng)裝置連接并隨所述帶動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)元件，所述燈管承載裝置及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置由所述傳動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)同步異向移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)元件為呈閉路式回路的皮帶。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)元件為呈閉路式回路的鋼索。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)元件為一呈馬蹄型且其兩端具有伸縮功能的傳動(dòng)裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)元件為一在其兩端具有調(diào)整長(zhǎng)度彈簧的傳動(dòng)裝置。
11.一種光學(xué)掃描模組裝置，位于掃描機(jī)內(nèi)，具有同步異向移動(dòng)的燈管承載裝置及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置并維持光程不變，所述燈管承載裝置具有一照射文件并反射所述照射的文件影像的光源及第一反射鏡，所述光電轉(zhuǎn)換器承載裝置具有一鏡頭及一攝取所述文件影像的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述模組裝置包括數(shù)個(gè)固定于機(jī)臺(tái)內(nèi)的反射角并反射所述燈管承載裝置所反射影像的反射鏡；數(shù)個(gè)位于機(jī)臺(tái)的內(nèi)部周?chē)⑹荞R達(dá)的驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)換的帶動(dòng)裝置；以及以閉路式回路方式連接所述帶動(dòng)裝置，并隨帶動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)元件；所述傳動(dòng)元件運(yùn)動(dòng)并同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述燈管承載裝置及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置同步異向移動(dòng)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)元件為呈閉路式回路的皮帶。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)元件為呈閉路式回路的鋼索。
14.一種光學(xué)掃描模組裝置，位于掃描機(jī)內(nèi)，其同步異向移動(dòng)一燈管承載裝置及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置，并維持光程不變，所述燈管承載裝置具有一用以照射文件并反射所述所照射的文件影像的光源及第一反射鏡，所述光電轉(zhuǎn)換器承載裝置具有一鏡頭及一攝取所述文件影像的光電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述模組裝置包括數(shù)個(gè)固定于機(jī)臺(tái)內(nèi)的反射角并反射所述燈管承載裝置所反射影像的反射鏡；數(shù)個(gè)固定于機(jī)臺(tái)內(nèi)接近馬達(dá)驅(qū)動(dòng)位置并提供傳動(dòng)力的主動(dòng)帶動(dòng)裝置；數(shù)個(gè)固定于機(jī)臺(tái)的內(nèi)部并接受所述主動(dòng)帶動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)帶動(dòng)裝置；以及以馬蹄型連接方式至少連接所述從動(dòng)帶動(dòng)裝置并隨所述主動(dòng)帶動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)的傳動(dòng)元件，所述傳動(dòng)元件移動(dòng)的同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述燈管承載裝置及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置同步異向移動(dòng)。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)元件為一在其兩端具有調(diào)整長(zhǎng)度彈簧的傳動(dòng)裝置。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)元件為一皮帶或鋼索。
專(zhuān)利摘要一種光學(xué)掃描裝置,具有一同步異向傳動(dòng)裝置使燈管承載裝置及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置同步異向移動(dòng)。同步異向傳動(dòng)裝置包括一閉路式回路的傳動(dòng)元件,當(dāng)馬達(dá)帶動(dòng)帶動(dòng)裝置時(shí),傳動(dòng)元件使燈管承載裝置及光電轉(zhuǎn)換器承載裝置同步異向移動(dòng)。由于傳動(dòng)元件的回路設(shè)計(jì),可簡(jiǎn)化掃描器的內(nèi)部結(jié)構(gòu),縮小體積,且反射鏡為固定式,可得到穩(wěn)定的反射影像。
文檔編號(hào)G02B26/10GK2298530SQ9720422
公開(kāi)日1998年11月25日 申請(qǐng)日期1997年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月13日
發(fā)明者蔡振財(cái) 申請(qǐng)人:鴻友科技股份有限公司