CN2320830Y - 光学模组的支撑机构 - Google Patents

Abstract

一种光学模组的支撑机构,其包括:一托架,安置该光学模组,该托架近两端处分别设置有一导轮,该托架在纵向行进且受一压迫力时,该导轮在玻璃板的一底面上滚动;一偏压元件,以可移动方式座于该支撑滑道上,并分别提供一水平及垂直偏压力压迫该托架,该水平偏压力使该托架在纵向行进时贴紧一纵向基准面,该垂直偏压力于该托架在纵向行进时使光学模组随时与玻璃板的底面保持约略固定的间隙。

Description

光学模组的支撑机构

本实用新型涉及一种光学模组的支撑机构。

请参阅图1所示，现有扫描器的光学模组大体上包括一光学模组托架20a，托架20a具有一空间供容纳一光学模组(未示)，光学模组可以迫紧卡合方式置于托架20a内空间或以其他如螺合方式置于托架20a内空间，因此托架20a移动时的误差都会影响光学模组与待扫描文件之间的相对关系。托架20a利用一滑套21a以可移动方式套接在一导杆10a上，导杆10a固定在扫描器的机座(图中未示)上。于该滑套21a的相对端，光学模组托架20a的底部则设置有一惰轮(未示)，该惰轮在该机座内的一支撑面上滑行。基座内另包括一驱动机构30a，其由一驱动马达31a驱动一皮带32a，因此当该驱动马达31a进行正/反转时，该光学模组托架20a在既定的范围内进行往复扫描运动。而在机座上约上方处设置有一片玻璃板(图中未示)以支撑被扫描的待扫描文件。当光学模组由托架带动经玻璃板下方通过时，其上的感测元件即可将待扫描文件资料转换成数据输入。感测元件如习知的CIS、CCD。因为CIS光学模组的焦距短，采用CIS光学模组可使平台式扫描器小型化。但这种扫描器容许的误差甚小，因此CIS平台式扫描器的制造精密度要求便相对地提高。

以下几项误差会导致待扫描文件的扫描光程不一致，使最终的图像品质进而劣化。产生这些误差的原因分别是：

1)玻璃板本身的误差。由玻璃制造商所提供的平板玻璃，其本身即有0.5mm至1.5mm的制造误差。

2)光学模组托架的水平度不良造成的误差。在理想状况下，光学模组的线性移动平面与玻璃板本身的平面应该是相互平行的二平面。但实际上在制造时，导杆的水平度与支撑面的水平度都分别地影响到光学模组的水平度。即在将导杆安装到机座上时，如果导杆无法校正至与玻璃板平行时，则滑套在其上的导杆亦不可能与玻璃板保持平行。该支撑面的情形亦如此。更重要的是，玻璃板在光学模组完成组装后再装到机座上，因此要再对导杆或光学模组做校正几乎是不可能。

3)光学模组托架与玻璃板间的变动间隙造成的误差。理想状况下，这个间隙应该固定不变。但由于光学模组滑套在固定安装的导杆上，且玻璃板本身又有无法排除的误差，因此这项间隙值可能变动。

传统的平台式扫描器的基准面以导杆及支撑面为准，而光学模组与玻璃板则是相对于该导杆及支撑面做校正。故上述玻璃板本身的误差、光学模组托架与玻璃板间的间隙变动及光学模组托架与玻璃板间的平行度都会影响到扫描光程，于是最终的成像品质便会受到不利影响。而上述三种误差程式的原因是在于基准面或基准线的设定所致。而如要克服上述误差，则必须制造精密的模具，如此将提高成本，而且组装过程亦需要非常仔细地进行。

此外，该光学模组托架在沿着扫描器机座的纵向移动时，为了防止其产生自转(spin)现象，现有的扫描器分别采有了两种方法。其一为图1所示的滑套/导杆式，即让光学模组藉由滑套沿着导轨行走，以防止光学模组托架产生自转现象。第二种方式则是利用牵引钢索/滑轮配合来做平行牵引，以克服光学模组的自转，例如NEC的AS6E型扫描器即采用此种设计。但是这种钢索/滑轮配合的组装过于繁琐，耗费的人工成本太高。再者，钢索的抗震性差，万一在扫描过程中受到震动，则该震动一定会传导至光学模组，进而造成成像劣化。

本实用新型主要目的在于提供一种光学模组的支撑机构，其中整个扫描机构中的基准面以玻璃板为主，故可以将玻璃板本身的误差视为零。

本实用新型的目的是这样实现的，即提供一种光学模组的支撑机构，其安置于一机座的空间内，所述机座在一预定位置设置有一纵向的支撑滑道，所述机座的一顶面具有一开口，所述开口定义一周缘，所述周缘承载一透明板；所述支撑机构包括：一托架，安置所述光学模组；一第一偏压元件，以可移动方式座于所述支撑滑道上，并分别提供一水平及垂直偏压力压迫所述托架，所述水平偏压力使所述托架在纵向行进时贴紧一纵向基准面，所述垂直偏压力于所述托架在纵向行进时使所述光学模组随时与所述透明板的一底面保持固定的间隙。

本实用新型另提供一种光学模组的支撑机构，其安置于一机座空间内，所述机座内部设置有一纵向的水平滑道、一纵向基准面与一垂直滑道，所述机座设置一透明板；所述支撑机构包括：一托架，安置所述光学模组；一第一偏压元件，以可移动方式座于所述水平滑道上，并提供一垂直偏压力压迫所述托架，所述托架在纵向行进时，所述使光学模组托架与所述透明板保持一定间隙；一第二偏压元件，以可移动方式座于所述垂直滑道上，并提供一水平偏压力压迫所述托架，所述托架在纵向行进时贴紧所述纵向基准面。

本实用新型装置的优点在于，扫描误差小，结构简单，安装方便。

以下结合附图，描述本实用新型的实施例，其中：

图1为现有平台式扫描器的光学模组、导杆与驱动元件的立体图；

图2为本实用新型的光学模组托架、纵向基准元件、纵向支撑滑道相互关系的上视图；

图3为图2中沿2-2线的剖面图；

图4为本实用新型的第二实施例的剖面图；

图5为本实用新型的第三实施例的剖面图。

参阅图2所示，本实用新型的平台式扫描器中包含一托架20，其具有一空间供容纳一光学模组(未示)，当以现有动力驱动该托架20时即可进行扫描等动作。本实用新型的托架20的一侧下方具有由延伸壳体24所定义的一第一空间，以供容纳一滚轮组元件32。托架20的另一侧下方具有由延伸壳体25所定义的一第二空间，以供容纳一偏压元件30，参见图3。滚轮组元件32中的滚轮与一纵向基准元件15成滚动接触关系。纵使该纵向基准元件15具有误差，由于滚轮组元件32中滚轮的存在，以及偏压元件30中弹性体302水平偏压力的自动调整作用，托架20于纵向(图2中的垂直方向)行进过程中不会发生微小的转动，从而解决现有技术的缺失。偏压元件30及纵向支撑滑道11的说明如后述。在光学模组托架20的顶平面近两端处分别设置有导轮21、22，托架20于纵向行进过程中，导轮21、22在玻璃板14的底面上滚动。

参考图3，本实用新型的扫描器中包括有一机座10，机座10具有一开口周缘供将一透明(玻璃)板14固定地安装在其上。光学模组托架20内部空间容纳一光学模组(图中未示)。基座10内部对应延伸壳体25处设置有一纵向支撑滑道11。本实用新型的偏压元件30容纳于延伸壳体25所定义的第二空间中。偏压元件30的一端设置有一滚轮312座于该支撑滑道11上滚动，进而对该光学模组托架20产生一上顶力，由于偏压元件30中弹性体302垂直偏压力的自动调整作用，使该光学模组与该玻璃板14保持一约略固定的间隙。于所示实施例中，该支撑滑道11的滑道平面为一斜面，该偏压元件30的端部滚轮312垂直于该斜面。如此，藉由偏压元件30，该斜面可同时对托架20施加一垂直推力以及一水平推力。本实用新型的实施例中，该偏压元件30包括一壳体301、一支撑座311、一弹性体302。该支撑座311以可滑动方式于壳体301内部滑行，从而构成一变动的壳体内部空间，该弹性体302容纳于该壳体内部空间内。而滚轮312以可滚动方式安置于该支撑座311上。装配完成时，壳体301是与托架20成固定关系。托架20进行纵向移动时，滚轮312于该机座10上的支撑滑道11上滚动。因应支撑滑道11表面的误差，滚轮312配合弹性体302调整施加于壳体301的力，因而随时使光学模组托架20及其上的光学模组与该玻璃板14保持一定间隙。而在其他实施例中，该滚轮312可以为其他元件所取代。例如其可为一平滑表面，且在其上涂布一层铁弗龙，以降低摩擦力。

换言之，本实用新型将玻璃板14做为基准面，托架20在弹性体302的垂直方向推力压迫下，可以始终地与该玻璃板14保持一定间隙，该光学模组托架20与该玻璃板14间的间隙可近乎完全固定，故光学模组在整个扫描过程中的光程都不会改变，其成像品质即可控制在稳定的高品质范围内。

本实用新型的机座10上更包括一纵向导引元件(即纵向基准元件)1 5，图3所示实施例中的导引元件15为一圆型导杆，其由两端的导杆座151所支撑。其他实施例可以为一导引面。该纵向导引元件15与该支撑滑道11相互平行，如图2。纵向行进时，该滚轮组元件32以可移动方式与导引元件15接触且受引导，滚轮组元件32与该导引元件15成滚动接触，因此该导引元件15纵向的水平误差将不会影响到该光学模组托架20纵向移动时相对于该玻璃板14的平行度。因此，在现有技术中因为该光学模组托架20相对于该玻璃板14的平行度误差所造成的问题即可完全地克服。再者，由于该滚轮组元件32未受到导引元件15的拘束，因此容许导引元件15有较大的纵向水平误差。这样的优点使得导引元件15制造及安装时的精度都可以降低，这项优点可显著地降低产品的成本。如图3所示，该滚轮组元件32容纳于该延伸壳体24所定义的第一空间中。纵使该纵向基准元件15具有误差，由于滚轮组32中的滚轮的存在、以及偏压元件30中弹性体302水平偏压力的自动调整作用，托架20于纵向行进过程中不会发生微小的转动，从而解决现有技术的缺失。

在本实用新型的实施例中，该滚轮组元件32靠在该导引元件15上。然而在本实用新型的精神下，亦可以采用其他的配置方式，例如当该导引元件15以导引壁面方式实施时，该滚轮组元件32就可以为一钢珠，这种配合仍然可以防止光学模组托架20在行进间产生自转现象。

如图3所示，滚轮组元件32与偏压元件30相距一段距离。但于实际应用时，使偏压元件30与滚轮组元件32尽量接近则可达成较佳的效果。

另外，可于偏压元件30与滚轮组元件32间靠近滚轮组元件32处另行设置一偏压元件40座于一水平滑道上滚动，如图4所示，该偏压元件40供额外提供一垂直偏压力推压托架20，与偏压元件30配合，托架20于纵向行进过程中可保持较佳水平度，因而随时使光学模组托架20及其上的光学模组与该玻璃板14保持一定间隙。该偏压元件40的构造与偏压元件30相同，不再赘述。

另外，可设置一第一偏压元件40及一第二偏压元件50，如图5所示，以达成图3中单一偏压元件30的功能。该第一偏压元件40座于一水平滑道上滚动，提供一垂直偏压力推压托架20，托架20于纵向行进过程中可保持较佳水平度，因而随时使光学模组托架20及其上的光学模组与该玻璃板14保持一定间隙。该偏压元件40的构造与偏压元件30相同，不再赘述。该第二偏压元件50座于一垂直滑道上滚动，提供一水平偏压力。于一实施例中，该垂直滑道可由机座10内侧面构成。因此该导引元件15纵向的水平误差及滚轮512接触的机座10内侧面的误差将不会影响到该光学模组托架20纵向移动时相对于该玻璃板14的平行度。该偏压元件50的构造与偏压元件30相同，不再赘述。

于其他实施例中，上述支撑滑道11、水平滑道可与该机座10一体成形而成。

Claims (15)

1．一种光学模组的支撑机构，其特征在于，其安置于一机座的空间内，所述机座在一预定位置设置有一纵向的支撑滑道，所述机座的一顶面具有一开口，所述开口定义一周缘，所述周缘承载一透明板；所述支撑机构包括：一托架，安置所述光学模组；一第一偏压元件，以可移动方式座于所述支撑滑道上，并分别提供一水平及垂直偏压力压迫所述托架，所述水平偏压力使所述托架在纵向行进时贴紧一纵向基准面，所述垂直偏压力于所述托架在纵向行进时使所述光学模组随时与所述透明板的一底面保持固定的间隙。

2．根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述纵向基准面为所述机座上的一纵向的导引杆件，所述托架包含一第一空间供容纳一滚轮组元件，光学模组托架在纵向行进时，所述水平偏压力使所述滚轮组元件与所述导引杆件成滚动接触状态。

3．根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述支撑滑道的滑道平面为一斜面，所述偏压元件垂直于所述斜面。

4．根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述偏压元件包括一壳体、一支撑座、一弹性体及一滚轮，所述支撑座以可滑动方式于壳体内部滑行而构成一变动的壳体内部空间，所述弹性体容纳于所述壳体内部空间内，所述滚轮以可转动方式与所述支撑座固定，当所述托架纵向移动时，所述滚轮在所述支撑滑道上滚动，所述弹性体因应所示滑道的误差自动使所示光学模组托架与所述透明板保持一定间隙。

5．根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述托架顶面近两端处分别设置有一导轮，当所示托架在纵向行进时，所述垂直偏压力使所述导轮与所述玻璃板底面成滚动接触状态。

6．根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述纵向基准面设置于所述机座的一底面。

7．根据权利要求6所述的支撑机构，其特征在于，所述支撑滑道与所述机座一体成形。

8．根据权利要求1所述的支撑机构，其特征在于，所述光学模组托架还设置有一第二偏压元件以提供一第二垂直偏压力。

9．根据权利要求8所述的支撑机构，其特征在于，所述第二偏压元件包括一壳体、一支撑座、一弹性体及一滚轮，所述支撑座以可滑动方式于壳体内部滑行而构成一变动的壳体内部空间，所述弹性体容纳于所述壳体内部空间内，所述滚轮以可转动方式与所述支撑座固定，当所述托架纵向移动时，所述滚轮于一第二支撑滑道上滚动，所述弹性体因应随时第二支撑滑道的误差自动使所述光学模组托架与透明板保持一定间隙。

10．一种光学模组的支撑机构，其特征在于，其安置于一机座空间内，所述机座内部设置有一纵向的水平滑道、一纵向基准面与一垂直滑道，所述机座设置一透明板；所述支撑机构包括：一托架，安置所述光学模组；一第一偏压元件，以可移动方式座于所述水平滑道上，并提供一垂直偏压力压迫所述托架，所述托架在纵向行进时，所述使光学模组托架与所述透明板保持一定间隙；一第二偏压元件，以可移动方式座于所述垂直滑道上，并提供一水平偏压力压迫所述托架，所述托架在纵向行进时贴紧所述纵向基准面。

11．根据权利要求10所述的支撑机构，其特征在于，所述第二偏压元件包括一壳体、一支撑座、一弹性体及一滚轮，所述支撑座以可滑动方式于壳体内部滑行而构成一变动的壳体内部空间，所述弹性体容纳于壳体内部空间内，所述滚轮以可转动方式与所述支撑座固定，当所述托架纵向移动时，所述滚轮于垂直滑道上滚动，因应所述垂直滑道相对于所述纵向基准的误差，所述第二偏压元件自动伸缩使托架贴紧所述纵向基准面。

12．根据权利要求10所述的支撑机构，其特征在于，所述托架一顶面近两端处分别设置有导轮，当所述托架在纵向行进时，所述垂直偏压力使所述导轮与所述玻璃板底面成滚动接触状态。

13．根据权利要求10所述的支撑机构，其特征在于，所述纵向基准面为一纵向的导引杆件，且所述托架包含一第一空间供容纳一滚轮组元件，当托架在纵向行进时，所述水平偏压力使所述滚轮组元件与所述导引杆件成滚动接触状态。

14．根据权利要求10所述的支撑机构，其特征在于，所述垂直滑道为所述机座的一内侧面。

15．根据权利要求13所述的支撑机构，其特征在于，所述水平滑道与所述机座一体成形。

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