專(zhuān)利名稱(chēng)：直流馬達(dá)譯碼器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流馬達(dá)譯碼器裝置，尤指一種可應(yīng)用于光學(xué)掃描器上的直流馬達(dá)譯碼器裝置。
由于電腦多媒體技術(shù)的進(jìn)步，影像處理的進(jìn)展一日千里，帶動(dòng)許多電腦周邊影像處理器的進(jìn)步，掃描器即是一例，在短短的數(shù)年之間，由掌上型黑白掃描器到現(xiàn)在全彩高解析度的掃描器，其所產(chǎn)生的影像更加精致更加逼真。掃描器是目前極為普遍的電腦周邊設(shè)備之一。對(duì)于常用的平臺(tái)式掃描器而言，一般包括電荷耦合元件(Charge-Coupled Device,CCD)，以及一掃描傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通常以步進(jìn)馬達(dá)為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，一般而言，CCD一次即讀取一條掃描線(scanning line，又稱(chēng)水平線horizontal line)的線條影像資料，其是由多個(gè)像素(pixel)所組成，而其解析度是由CCD中傳感器(sensor)的密度來(lái)決定，也就是一般所言的水平解析度(horizontalresolution)，或是光學(xué)解析度。至于垂直方向上的掃描，則是通過(guò)掃描傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)CCD或光學(xué)鏡片組來(lái)達(dá)成的，其解析度則與步進(jìn)馬達(dá)的步進(jìn)角及掃描傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度有關(guān)，即一般習(xí)稱(chēng)垂直解析度(verticalresolution)，或是馬達(dá)解析度(motor resolution)。籍由垂直方向的掃描，可將多個(gè)線條影像資料結(jié)合形成一完整的影像資料。
步進(jìn)馬達(dá)直接的控制了光學(xué)掃描器的垂直解析度，事實(shí)上，步進(jìn)馬達(dá)相當(dāng)于一光學(xué)掃描器的心臟。而且步進(jìn)馬達(dá)的價(jià)格昂貴，且重要技術(shù)均掌握在日商的手中。另外，為了要達(dá)成垂直解析度的提高，習(xí)知采用了以下的方法，微步進(jìn)(Micro stepping)運(yùn)動(dòng)模式。此模式是利用外加的驅(qū)動(dòng)電路，將原來(lái)的步進(jìn)馬達(dá)改為每次前進(jìn)1/2、1/4或者1/8步，籍由每一次前進(jìn)的步數(shù)較小來(lái)達(dá)成縱軸解析度的提升。而外加的驅(qū)動(dòng)電路意味著成本的提高。所以，一般光學(xué)掃描器業(yè)者，均希望研發(fā)出取代步進(jìn)馬達(dá)的技術(shù)，以利產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。習(xí)知的方法均是利用步進(jìn)馬達(dá)來(lái)達(dá)成驅(qū)動(dòng)的功能。在直流馬達(dá)的上方附加譯碼器(Encoder)以便于掃描位置的控制，而發(fā)揮原步進(jìn)馬達(dá)才能完成的功能。但若如此設(shè)計(jì)，將譯碼器直接附加于馬達(dá)主動(dòng)齒輪之上，因?yàn)樾柙隈R達(dá)主動(dòng)齒輪的上方或下方加上光源及偵測(cè)器，所以非常不利于軸向空間的利用。未來(lái)光學(xué)掃描器的發(fā)展，越來(lái)越傾向輕薄短小，經(jīng)濟(jì)的利用軸向空間是必然的發(fā)展趨勢(shì)，所以按習(xí)知的結(jié)構(gòu)裝置，并不能符合此發(fā)展趨勢(shì)。
有鑒于此，本實(shí)用新型的目的就在于提供一種直流馬達(dá)譯碼器裝置，使其可應(yīng)用于光學(xué)掃描器之上，并可用此直流馬達(dá)取代步進(jìn)馬達(dá)。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種直流馬達(dá)譯碼器裝置，使其可以提高編碼器的解析度，并可應(yīng)用在光學(xué)掃描器之上，使其能提高光學(xué)掃描器的垂直解析度。
本實(shí)用新型的又一目的在于提供一種直流馬達(dá)譯碼器裝置，其應(yīng)用在光學(xué)掃描器之上，可減小軸向空間的占用，而使光學(xué)掃描器的厚度變薄。
本實(shí)用新型的再一目的在于提供一種直流馬達(dá)譯碼器裝置，其應(yīng)用在光學(xué)掃描器之上，以齒輪的齒及齒間為光盤(pán)，當(dāng)作譯碼器，從而降低光學(xué)掃描器的制作成本。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種直流馬達(dá)譯碼器裝置，可用于光學(xué)掃描器上，它包括一直流馬達(dá)；一馬達(dá)主動(dòng)齒輪，其通過(guò)一轉(zhuǎn)軸與該直流馬達(dá)連接；一傳動(dòng)齒輪，配置在該馬達(dá)主動(dòng)齒輪的一側(cè)，該傳動(dòng)齒輪與該馬達(dá)主動(dòng)齒輪嚙合；一惰輪，配置在該馬達(dá)主動(dòng)齒輪的另一側(cè)，該惰輪與該馬達(dá)主動(dòng)齒輪嚙合，且該惰輪具有一譯碼器；以及一偵測(cè)傳感器，配置于面對(duì)該譯碼器的位置。
所述的馬達(dá)主動(dòng)齒輪的齒數(shù)可大于等于該惰輪的齒數(shù)。
所述的譯碼器可為惰輪的齒與齒間。所述的譯碼器可為磁感式譯碼器。所述的譯碼器可為光學(xué)式譯碼器，其貼附于該惰輪的表面。
該裝置還進(jìn)一步包括一傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)軸，連接該傳動(dòng)齒輪；一傳動(dòng)皮帶，配置于該傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)軸上。
本實(shí)用新型所提供的直流馬達(dá)譯碼器裝置，它可以以惰輪的齒與齒間為光盤(pán)，直接當(dāng)作譯碼器。也可以在惰輪上方的一面附加光學(xué)或磁感應(yīng)譯碼器。在面對(duì)譯碼器的位置裝置一偵測(cè)傳感器，如此可使偵測(cè)傳感器偵測(cè)并讀取譯碼器所反射的信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過(guò)電路的運(yùn)算，可以得知直流馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度以及對(duì)位置決定控制的位置資訊等資料。在此，偵測(cè)傳感器也可裝置于惰輪下方的一面，而譯碼器則需裝置于惰輪下方的一面，偵測(cè)傳感器可以向上方偵測(cè)并讀取譯碼器所反射的信號(hào)。因此，利用本實(shí)用新型所提供的裝置就可以以直流馬達(dá)取代步進(jìn)馬達(dá)，降低了設(shè)備例如光學(xué)掃描器的制作成本。而且，在本實(shí)用新型中，譯碼器并不是裝置在馬達(dá)主動(dòng)齒輪上，所以軸向的空間可以大幅的縮減，而使設(shè)備例如光學(xué)掃描器的厚度可以越來(lái)越薄。
另外，馬達(dá)主動(dòng)齒輪的齒輪數(shù)和惰輪上的齒輪數(shù)可以控制譯碼器的解析度，所以可以使用相同精確度的譯碼器，而能產(chǎn)生更精準(zhǔn)的控制結(jié)果。而且，在不需外加驅(qū)動(dòng)電路之下，可以產(chǎn)生微步進(jìn)的運(yùn)動(dòng)模式。如果馬達(dá)主動(dòng)齒輪的齒輪數(shù)是惰輪上的齒輪數(shù)的兩倍，則惰輪前進(jìn)一格表示馬達(dá)主動(dòng)齒輪只前進(jìn)了半格。這樣對(duì)于微步進(jìn)運(yùn)動(dòng)的模式控制更為精準(zhǔn)，且與習(xí)知的方式比較，更可以大幅降低制作成本。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型再作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1是光學(xué)掃描器的直流馬達(dá)譯碼器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，在光學(xué)掃描器的底座100上裝置一直流馬達(dá)102。直流馬達(dá)102的轉(zhuǎn)軸104向上。在轉(zhuǎn)軸104上裝置一馬達(dá)主動(dòng)齒輪106。在直流馬達(dá)102的一側(cè)邊，在底座之上裝置一惰輪支柱120，在惰輪支柱120上裝置一惰輪110，其中，主動(dòng)齒輪106齒數(shù)可以為惰輪110齒數(shù)的倍數(shù)，例如可以為2倍。此惰輪110和馬達(dá)主動(dòng)齒輪106嚙合，并被馬達(dá)主動(dòng)齒輪106所帶動(dòng)。在馬達(dá)主動(dòng)齒輪106的另一例邊裝置有一傳動(dòng)齒輪108及傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)軸112。傳動(dòng)齒輪108與馬達(dá)主動(dòng)齒輪106嚙合，并被馬達(dá)主動(dòng)齒輪106所帶動(dòng)。在傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)軸112上裝置有一傳動(dòng)皮帶114，可以帶動(dòng)光學(xué)掃描器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在惰輪110上方的一面裝置有一譯碼器116。在惰輪110一側(cè)的上方裝置一偵測(cè)傳感器122，偵側(cè)傳感器122的感應(yīng)方向向下，如箭頭118。當(dāng)直流馬達(dá)102轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)在轉(zhuǎn)軸104上的馬達(dá)主動(dòng)齒輪106，與馬達(dá)主動(dòng)齒輪106嚙合的惰輪110會(huì)被馬達(dá)主動(dòng)齒輪106所帶動(dòng)，在惰輪110的譯碼器116也會(huì)隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，偵側(cè)傳感器122讀取在其下方的譯碼器116所反射回來(lái)的信號(hào)(未在圖上顯示)。此信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算電路(未在圖上顯示)的運(yùn)算，就可以得知直流馬達(dá)102的運(yùn)轉(zhuǎn)速度以及對(duì)位置決定控制的位置資訊等基本資料，進(jìn)而回饋控制直流馬達(dá)102。
另外，馬達(dá)主動(dòng)齒輪106的齒輪數(shù)和惰輪110上的齒輪數(shù)可以控制譯碼器的解析度，所以可以使用相同精確度的譯碼器116，而能產(chǎn)生更精準(zhǔn)的控制結(jié)果。例如，當(dāng)主動(dòng)齒輪106齒數(shù)為惰輪110齒數(shù)的2倍時(shí)，主動(dòng)齒輪106轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，惰輪110必須轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈。所以，偵側(cè)傳感器122由譯碼器116讀取到相當(dāng)于兩倍的信號(hào)，每?jī)蓚€(gè)信號(hào)才表示主動(dòng)齒輪106前進(jìn)一格。當(dāng)這些信號(hào)被用來(lái)描述主動(dòng)齒輪位置變動(dòng)時(shí)，所得到的解析度增為兩倍。籍由惰輪與主動(dòng)齒輪的齒數(shù)比，可以調(diào)整控制的解析度，這樣對(duì)于微步進(jìn)運(yùn)動(dòng)的模式控制更為精準(zhǔn)，且與習(xí)知的方式比較，更可以大幅降低制作成本。
譯碼器116如圖中所示可以是在惰輪110上貼附的光盤(pán)(光學(xué)感應(yīng)譯碼器)，或者是一磁感應(yīng)譯碼器，另外也可以惰輪的齒(tooth)與齒間(toothspace)為光盤(pán)，直接當(dāng)作譯碼器。
由于將譯碼器116由馬達(dá)主動(dòng)齒輪106上移至惰輪110上，所以偵測(cè)傳感器122不需裝置于直流馬達(dá)102的上方或下方。所以根據(jù)本實(shí)用新型所提供的直流馬達(dá)譯碼器裝置的結(jié)構(gòu)，該裝置可以減小軸向空間的占用，從而使光學(xué)掃描器的厚度因此變薄。經(jīng)濟(jì)的利用軸向空間是必然的發(fā)展趨勢(shì)，所以本實(shí)用新型所提供的裝置完全能符合此發(fā)展趨勢(shì)。
以上所述，僅為本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種直流馬達(dá)譯碼器裝置，可用于光學(xué)掃描器上，其特征在于包括一直流馬達(dá)；一馬達(dá)主動(dòng)齒輪，其通過(guò)一轉(zhuǎn)軸與該直流馬達(dá)連接；一傳動(dòng)齒輪，配置在該馬達(dá)主動(dòng)齒輪的一側(cè)，該傳動(dòng)齒輪與該馬達(dá)主動(dòng)齒輪嚙合；一惰輪，配置在該馬達(dá)主動(dòng)齒輪的另一側(cè)，該惰輪與該馬達(dá)主動(dòng)齒輪嚙合，且該惰輪具有一譯碼器；以及一偵測(cè)傳感器，配置于面對(duì)該譯碼器的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流馬達(dá)譯碼器裝置，其特征在于所述的馬達(dá)主動(dòng)齒輪的齒數(shù)可大于等于該惰輪的齒數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流馬達(dá)譯碼器裝置，其特征在于所述的譯碼器可為惰輪的齒與齒間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流馬達(dá)譯碼器裝置，其特征在于所述的譯碼器可為磁感式譯碼器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流馬達(dá)譯碼器裝置，其特征在于所述的譯碼器可為光學(xué)式譯碼器，其貼附于該惰輪的表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流馬達(dá)譯碼器裝置，其特征在于還進(jìn)一步包括一傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)軸，連接該傳動(dòng)齒輪；一傳動(dòng)皮帶，配置于該傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)軸上。
專(zhuān)利摘要一種可應(yīng)用于光學(xué)掃描器上的直流馬達(dá)譯碼器裝置,該裝置的結(jié)構(gòu)包括一直流馬達(dá),在直流馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸上裝置一馬達(dá)主動(dòng)齒輪,在此馬達(dá)主動(dòng)齒輪的一側(cè)裝置一與馬達(dá)主動(dòng)齒輪嚙合的惰輪,在此馬達(dá)主動(dòng)齒輪的另一側(cè)裝置一與馬達(dá)主動(dòng)齒輪嚙合的傳動(dòng)齒輪,在該傳動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)軸上有一傳動(dòng)皮帶,此惰輪及傳動(dòng)齒輪均為馬達(dá)主動(dòng)齒輪所帶動(dòng)。惰輪具有一譯碼器,且配置一對(duì)應(yīng)的偵測(cè)傳感器。
文檔編號(hào)G06K9/20GK2439691SQ0023594
公開(kāi)日2001年7月18日 申請(qǐng)日期2000年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月9日
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