滑輪比率增量式雙行程光學機構的製作方法
2023-05-09 02:47:26
專利名稱：滑輪比率增量式雙行程光學機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光學機構，具體的說，涉及一種滑輪比率增量式雙行程光學機構。
在雙行程光學機構的兩個移動模組中，其移動模組的典型速度比率為一比二，常見的技術是將動力元件安裝在機殼上，再利用滑輪與皮帶的適當的配合，以達到兩個移動模組的速度比率為一比二。由於常見技術的動力元件是安裝在機殼上的，當動力元件運轉時，會產生振動，進而引起機殼振動，這樣會造成較大噪音。同時，由於動力元件體積較大(高度較高)，移動模組在移動掃描時，為了順利越過動力元件的高度，使整體設計在垂直方向的厚度較大，使生產成本較高，使用也不方便。
本發明的目的是提供一種降低噪音，整體體積縮小、生產成本較低、使用較方便的滑輪比率增量式雙行程光學機構。
本發明的目的是這樣實現的本發明主要由快速移動模組、邊壁、固定元件、光源、第一反射鏡片、第二反射鏡片、第三反射鏡片、第一皮帶、第二皮帶、慢速移動模組、滑動導杆、第一主動輪、第二主動輪、第一輔助輪、第二輔助輪、第一定滑輪、第二定滑輪等組成。其將動力元件安裝在其中一個移動模組上，而動力元件與動滑輪嚙合，從而將功率輸出，而兩移動模組在橫向上被滑軌所固定，而縱向被皮帶與滑輪所約束與聯繫，通過滑輪的直徑大小之比與皮帶的繞法不同，根據運動學合成原理，以達到兩滑輪的沿滑軌移動，並且移動比率為一比二，由於動力元件安裝在移動模組上，所以模組滑行時產生的震動可以被皮帶吸收，因此而達到降低噪音的效果。
下面，結合圖示來說明本發明的原理與實施例
圖1是本發明的元件配置示意圖；圖2是本發明的主動輪安裝在快速模組的實施例；圖3是本發明的主動輪安裝在慢速模組的實施例。
本發明主要由快速移動模組10，邊壁11，固定元件111、112、113、114，光源12，第一反射鏡片141，第二反射鏡片142，第三反射鏡片143，第一皮帶15，第二皮帶25，慢速移動模組20，滑動導杆22，第一主動輪31，第二主動輪32，第一輔助輪331，第二輔助輪332，第一定滑輪333，第二定滑輪334等，組成。在雙行程光學機構的影像投影中，其影像感測器80是固定在機殼上，故要求像距保持一定的長度，根據光學原理，快速移動模組10與慢速移動模組20的移動速度的比率為二比一。由圖1、圖2、圖3可以看出光源12的射出光線121照至被掃描影像50，反射光線122經反射鏡片141、142以及143以後，射至影像感測器80，再進行下一步驟的處理。
為了說明本機構的作用機制，如圖1所示，快速移動模組10，具有第一主動輪31嚙合於第一皮帶15；第二主動輪32嚙合於第二皮帶25。當第一主動輪31順時針旋轉時，快速移動模組10將向右移動。假設第二主動輪32變成滑動輪而無動力時，當第一主動輪31順時針旋轉時，慢速移動模組20也會以快速移動模組10相同的速度向右移動。
同理，假設快速移動模組10不動，當第二主動輪32順時針旋轉時，慢速移動模組20會向左移動。
第一輔助輪331是配合第一主動輪31的，第一輔助輪331與第一主動輪31於滑動方向錯開位置，提供第一主動輪31對於皮帶15的較大的摩擦力(在齧輪配合齧帶時，可以有較多的嚙合數)。第二輔助輪332是配合第二主動輪32的，提供輔助輪332與第二主動輪32於滑動方向錯開位置，提供第二主動輪32對於第二皮帶25的較大的摩擦力(在齧輪配合齧帶時，可以有較大的嚙合數)，且在快速移動模組10移動時可以帶動慢速移動模組20同向移動。
如圖1，第一皮帶15的兩端分別以固定元件111以及112固定在邊壁11上適當地方。第二皮帶25的兩端固定在慢速移動模組20的兩邊，且有第一定滑輪333以及第二定滑輪334配合運轉，第一定滑輪333以及第二定滑輪334，分別以固定元件113以及114固定於邊壁11上適當地方。
下面分別說明主動輪安裝在快速移動模組與慢速移動模組的實例。首先說明主動輪安裝在快速移動模組上的情況。快速移動模組10上裝有光源12和第一反射鏡片141；慢速移動模組20上裝有第二反射鏡片142和第三反射鏡片143；動力元件安裝在快速模組10上，並與動力元件嚙合；第一皮帶15兩端固定在機殼的兩邊壁11上，且與第一主動輪31相嚙合；第二主動輪32直徑為第一主動輪31的二分之一，安裝在快速模組10上，且與動力元件嚙合；第二皮帶25兩端分別固定在慢速移動模組20上，並與第二主動輪32相嚙合。如圖2所示，圖中左邊第二定滑輪334分成為上下兩個基本點，是為了將圖示上下距離拉大以方便觀察說明。實際設計時，在距離縮小以後，就可以合併，如圖1所示，以一個第二定滑輪334使用就可以。
圖2顯示主動輪安置於快速移動模組10的實施例，此時，影像感測器80(圖中未表示)是設置在快速移動模組10的右邊的機殼殼底上。
快速移動模組10，具有第一主動輪31嚙合於第一皮帶15，第二主動輪32嚙合於第二皮帶25。當第一主動輪31順時針旋轉時，慢速移動模組10會向右移動。假設第二主動輪32變成為滑輪而無動力時，當第一主動輪31順時針旋轉時，慢速移動模組20也會被帶動以快速移動模組10相同的速度向右移動。
同理，當快速移動模組10不動時，第二主動輪32順時針旋轉時，慢速移動模組20會向左移動。
圖中的設計為第一主動輪31以及第二主動輪32同方向旋轉，且角速度相等。並將第一主動輪31的直徑設計為第二主動輪32的兩倍時的範例。現以第一主動輪31以及第二主動輪32均為順時針旋轉為例來說明當第一主動輪31從1點移動到2點時的距離為L時，慢速移動模組20也被快速移動模組10帶動向右邊移動距離L；同時，第二主動輪32也同步於第一主動輪31旋轉時，會將第二模組20向左邊釋放1/2L；也就是說，當快速移動模組10自1移動至2時，慢速移動模組20會自3移動至4。因此，整體效果就是產生了快速移動模組10與慢速移動模組20的移動速度為二比一的效果。
其次說明主動輪安裝在慢速移動模組上的情況快速移動模組10上裝有光源12和第一反射鏡片141；慢速移動模組20上裝有第二反射鏡片142和第三反射鏡片143；動力元件安裝在慢速移動模組20上；第一主動輪31安裝在慢速移動模組20上，且與動力元件相嚙合；第一皮帶15的兩端固定在兩邊壁11上，且與第一主動輪31相嚙合；第二主動輪32的直徑與第一主動輪31相同，被安裝在慢速移動模組20上，且與動力元件相嚙合；第二皮帶25兩端分別固定在快速移動模組10上，且與第二主動輪32相嚙合。
同上，如圖2所示，圖中左邊第二定滑輪334分成為上下兩個，是為了將圖示上下距離拉大以方便觀察說明。實際設計時，在距離縮小後，就可以合併，如圖1所示，以一個第二定滑輪334使用就可以。
圖3顯示主動輪安置於慢速移動模組20的實施例，此時，影像感測器80(圖中未表示)是設置在快速移動模組10的左邊機殼殼底上。
圖中的設計為第一主動輪31以及第二主動輪32是以相反的方向旋轉；且將第一主動輪31的直徑設計為與第二主動輪32相等時的範例。現以第一主動輪31順時針旋轉、第二主動輪32逆時針旋轉為例來說明慢速移動模組20，具有第一主動輪31嚙合於第一皮帶15，第二主動輪32嚙合於第二皮帶25。當第一主動輪31順時針旋轉時，慢速移動模組20會向右移動。假設第二主動輪32變為滑動輪而無動力時，當第一主動輪31順時針旋轉時，快速移動模組10也會被帶動向右移動。
同理，當第二主動輪32逆時針旋轉時，快速移動模組10會向右移動。
當第一主動輪31從1點移動到2點時的距離為L時，快速移動模組10也被慢速移動模組20帶動向右移動距離L；同時，第二主動輪32也同步於第一主動輪31旋轉時，會將快速移動模組10向右邊帶動L；因此，快速移動模組10移動總距離為2L。也就是說，當慢速移動模組20自1移動至2時的距離為L，快速移動模組10會自3移動至4，距離為2L。因此，整體效果就是產生了快速移動模組10與慢速移動模組20的移動速度為二比一的效果。
本發明的主動輪與動力元件相嚙合，由動力元件提供主動輪的旋轉動力。
本發明雖以滑輪配合皮帶設計為範例說明，在同一技術領域中，以齧輪配合齧帶或是以滑輪配合線狀或板狀受力元件，取代部分該類元件或是取代全部該類元件，也是同一技術人士可以簡單轉換使用。線狀受力元件可以是鋼絲或是尼龍絲，板狀受力元件可以是板狀橡皮材料或是尼龍材料……等製品。
本發明的以滑輪配合輔助輪的技術，也可以採用單獨滑輪配合線狀物質或是板狀物質繞於滑輪至少一圈的形態，達到同等效果。
本發明以滑輪安置於移動模組的下方作為範例，若是安置在移動模組的側邊也是可以的。
本發明第一主動輪31以及第二主動輪32同一方向旋轉時，可以設計成為同軸，也可以設計成為非同軸的結構，例如以齧輪組或是摩擦輪組，間接帶動的方式，也可以獲得相同的效果。
本發明以上述實施範例加以說明，然而，實施例僅是為了說明方便而已，並非意欲限制於此些範例。
綜上所述，與現有技術相比，本發明確實具有降低噪音、縮小體積、成本較低、使用方便等優點。
權利要求
1.一種滑輪比率增量式雙行程光學機構，包括快速移動模組(10)，慢速移動模組等，其特徵在於快速移動模組(10)上裝有光源(12)和第一反射鏡片(141)；慢速移動模組(20)上裝有第二反射鏡片(142)和第三反射鏡片(143)；動力元件安裝在快速模組(10)上，第一主動輪(31)安裝在快速移動模組(10)上，並與動力元件嚙合；第一皮帶(15)兩端固定在機殼的兩邊壁(11)上，且與第一主動輪(31)相嚙合；第二主動輪(32)直徑為第一主動輪(31)二分之一，安裝在快速模組(10)上，且與動力元件嚙合；第二皮帶(25)兩端分別固定在慢速移動模組(20)上，並與第二主動輪(32)相嚙合。
2.如權利要求1所述的滑輪比率增量式雙行程光學機構，其特徵在於快速移動模組(10)上裝有光源(12)和第一反射鏡(141)；慢速移動模組(20)上裝有第二反射鏡片(142)和第三反射鏡片(143)；動力元件安裝在慢速移動模組(20)上；第一主動輪(31)安裝在慢速移動模組(20)上，且與動力元件相嚙合；第一皮帶(15)的兩端固定在兩邊壁(11)上，且與第一主動輪(31)相嚙合；第二主動輪(32)的直徑與第一主動輪(31)相同，被安裝在慢速移動模組(20)上，且與動力元件相嚙合；第二皮帶(25)兩端分別固定在快速移動模組(10)上，且與第二主動輪(32)相嚙合。
3.如權利要求1所述的滑輪比率增量式雙行程光學機構，其特徵在於受力元件(15)是指線狀物質。
4.如權利要求1所述的滑輪比率增量式雙行程光學機構，其特徵在於受力元件(15)是指板狀物質。
5.如權利要求1或3所述的滑輪比率增量式雙行程光學機構，其特徵在於線狀物質是指鋼絲。
6.如權利要求1或3所述的滑輪比率增量式雙行程光學機構，其特徵在於線狀物質是指尼龍絲。
7.如權利要求1或4所述的滑輪比率增量式雙行程光學機構，其特徵在於板狀物質是指橡皮材料。
8.如權利要求1或4所述的滑輪比率增量式雙行程光學機構，其特徵在於板狀物質是指尼龍材料。
9.如權利要求1所述的滑輪比率增量式雙行程光學機構，其特徵在於第一輔助輪(331)與第一主動輪(31)於滑動方向錯開安置。
10.如權利要求1所述的滑輪比率增量式雙行程光學機構，其特徵在於第二輔助輪(332)與第二主動輪(32)於滑動方向錯開安置。
11.如權利要求1所述的滑輪比率增量式雙行程光學機構，其特徵在於其中第一定滑輪(333)和第二定滑輪(334)分別以固定元件(113)和(114)固定於邊壁(11)上。
全文摘要
本發明是一種滑輪比率增量式雙行程光學機構,其由快速移動模組、慢速移動模組等所組成。其是將動力元件安裝在雙行程光學機構的兩個移動模組上,利用主動輪的直徑比率再配合皮帶的特殊繞法,可以轉換動力使得兩個移動模組的移動速度為具有一定比率的移動速度。由於動力元件是安裝在移動模組上,當移動模組滑行時所產生的震動可以被皮帶吸收,因此,使得整個產品獲得低噪音的效果。且由於動力元件是安裝在移動模組上,使得產品的體積可以縮小。
文檔編號F16H19/06GK1288167SQ99116860
公開日2001年3月21日 申請日期1999年9月10日 優先權日1999年9月10日
發明者盛少瀾 申請人:虹光精密工業股份有限公司