文檔讀取設備的製作方法
2023-04-29 05:05:16
專利名稱：文檔讀取設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及文檔讀取設備，尤其涉及用於抑制輻射電(電》茲)噪聲的結構。
背景技術：
傳統地，圖像讀取設備在移動由支撐圖像傳感器的滑架構
件構成的讀取單元時，通過對組合原稿(bound original)進行掃描來讀耳又該組合原稿。例如日本特開平8-195860已對此作出建議。該圖像傳感器包括光源，其沿主掃描方向線性地照射原稿文檔(在下文中，稱作原稿)；成像部件，其對從被光源照射的原稿所反射的光進行成像；光電轉換部件，其通過使由成像部件成像的反射光進入光電轉換部件，將與原稿有關的圖像信息轉換為讀取圖像信息；以及圖像信號發送部件，其發送通過光電轉換所創建的圖像信號。特別地，讀取單元經由撓性線纜與圖像信號接收單元連接，撓性線纜用作圖像信號發送部件且具有撓性。具有這種結構的圖像讀取設備具有減小了設備厚度的優點。
然而，假定在高頻區將讀取單元置於電浮狀態(electricallyfloating state)的這樣一種結構，那麼圖像傳感器的驅動信號有可能引起輻射電噪聲。用於驅動被用來讀取圖像的光源或圖像傳感器的驅動信號，由於所進行的光電轉換而要求大電流。此外，為了實現高速讀取，需要高頻信號。因此，在每次讀取圖像時，在用於驅動光源部件或圖像傳感器的IC之間，重複地發送/接收高頻且大電流的信號，因而存在相當大量的輻射噪聲。
日本特開2005-17572提出 一種用於減小圖像讀取設備中的輻射噪聲的方案。具體地，根據日本特開2005-17572,撓性線纜在移動時保持與殼體等的接觸。其聲明這樣會減少輻射噪聲的出現。
然而，輻射噪聲不僅僅從撓性線纜出現。讀取單元在圖像讀取操作期間沿著副掃描方向移動，並且輻射噪聲的大小依賴於讀取單元的副掃描位置而變化。也就是說，取決於副掃描位置，輻射噪聲可能大大增加。本發明的發明人經過研究發現這是由於讀取單元和具有導電性的殼體之間的電磁耦合導致的。
發明內容
期望提供針對至少上述問題之一 以及其它問題的解決方案。例如，期望在不導致大大增加防振措施和承載力改善措施的成本的情況下減少輻射噪聲。注意，通過閱讀本說明書的全部說明，將理解所期望解決的其它問題。
本發明在其第一方面中提供了 一種文檔(有時稱作"原稿")讀取設備，所述文檔讀取設備包括殼體，其具有導電特性；臺板，其設置於所述殼體，並且是透光的；以及圖像讀取單元，其被配置為能夠在所述殼體中移動，並且從放置在所述臺板上的文檔讀取圖像，其中，在所述殼體的與所述圖像讀取單元相重疊的區中設置有至少一個開口 。
本發明在其第二方面中提供了 一種文檔(原稿)讀取設備，所述文檔讀取設備包括框體構件，其具有導電特性；臺板，其設置於所述框體構件；以及圖像讀取單元，其被配置為能夠沿著所述框體構件移動，並且讀取放置在所述臺板上的文檔，其中，所述框體構件在預定位置處具有用於通過防止在由所述圖像讀取單元和所述框體構件形成的電路上出現諧振來減小由
所述圖像讀取單元和所述框體構件形成的電容的處理區域。根據下面參考附圖對示例性實施例的說明，本發明的其它特徵將變得清楚。
圖l是根據第一實施例的圖像讀取設備的平面圖。
圖2是根據前述實施例的圖像讀取設備的橫截面圖。
圖3是示出圖像讀取設備的功能的框圖。
圖4是示出在傳統圖像讀取設備的原稿讀取操作期間出現的輻射噪聲(頻率F)強度與圖像讀取單元的副掃描位置之間的關係的圖。
圖5是示出在根據前述實施例的圖像讀取設備的原稿讀取操作期間出現的輻射噪聲(頻率F)強度與圖像讀取單元的副掃描位置之間的關係的圖。
圖6是示出按照測量標準"VCCI-Class B 3m方法"來對傳統例子的輻射噪聲強度進行測量的測量結果的示例圖。
圖7是示出按照測量標準"VCCI-Class B 3m方法"來對本實施例的輻射噪聲強度進行測量的測量結果的示例圖。
圖8是示出設置了單個切口的第 一比較例(變形例)的圖像讀取設備的平面圖。
圖9是示出按照測量標準"VCCI-Class B 3m方法"來對第一比較例的輻射噪聲強度進行測量的測量結果的示例圖。
圖IO是在與圖l所示位置不同的位置處設置切口的第二比較例(變形例)的圖像讀取設備的平面圖。
圖ll是示出按照測量標準"VCCI-Class B 3m方法"來對第二比較例的輻射噪聲強度進行測量的測量結果的示例圖。
圖12是根據第二實施例的圖像讀取設備的平面圖。
圖13是示出傳統圖像讀取設備的示例平面圖。圖14是示出圖像讀取設備上表面的電場分布的圖。
圖15是具有放大的開口部分的圖像讀取設備的平面圖。
具體實施例方式
現在將說明本發明的實施例。下面"i兌明的各個實施例將有助於理解本發明的包括上位概念、中位概念和下位概念的各種概念。此外，應當理解，本發明的技術範圍由所附權利要求書來限定，而限於下面的各個實施例。
圖l是根據第一實施例的圖像讀取設備的平面圖。圖2是根據該實施例的圖像讀取設備的橫截面圖。作為導電構件的殼體上框(housing upper frame)l01和殼體下框109形成圖像讀取設備的外部形狀。可由任意具有導電特性的材料形成該導電構件。也就是說，圖像讀取設備的殼體主要由具有導電特性的上框和下框構成。
在設置在殼體上框101中的開口部分100中，設置了用於在其上放置原稿的原稿臺板玻璃110 。圖像讀取單元10 2沿著諸如殼體上框101和殼體下框109等的框體構件移動。根據本實施例，設置在殼體內的圖4象讀耳又單元102在乂人圖l的左側向右側(即，沿副掃描方向)移動時讀取原稿上的圖像。注意，由後面將說明的驅動電動機202(圖3)驅動圖像讀取單元102。通過驅動軸104和導軌105將圖像讀取單元102維持在水平位置。
圖像讀取單元102是被布置為能夠在殼體中移動並且讀取放置在原稿臺板上的原稿的圖像讀取單元的例子。圖像讀取單元102由圖像傳感器基板106、原稿照明107a和107b、反射板108a和108b以及光學組件構成。在圖像讀取操作期間，原稿照明107a和10 7 b照射放置在原稿臺板玻璃110上的原稿。原稿臺板玻璃1 IO是設置在殼體的上框中並且為透光的原稿臺板的例子。原稿臺板玻璃110不是必須由玻璃製成。
經由光學組件將從原稿反射的光成像在安裝在圖像傳感器
基板106上的圖像傳感器上。圖像傳感器基板106經由線纜103 與控制基板201連接。
原稿照明107a和107b可以是諸如冷陰極管等的管狀光源， 也可以是多組線性布置的諸如L E D等的點光源。原稿照明10 7 a 和107b在主掃描方向上具有與圖像讀取區的長度幾乎相等的長 度。反射板108a和108b是其上氣相澱積了金屬的金屬板或基板， 並且其長度等於或大於原稿照明107a和107b的長度。通過螺釘 200將控制基板201固定到殼體下框109 ，並且還經由螺釘200將 控制基板2 01的地與殼體下框10 9連接。
儘管圖像讀取單元102不與框體構件接觸，但是圖像讀取單 元102和框體構件彼此接近並且形成電容。因此，圖像讀取單元 102和框體構件形成了電路。那麼，當該電路的電路長度與供給 至圖像讀取單元10 2的基準時鐘信號的波長之間存在預定關係 時，在該電路上出現諧振現象，這在一些情況下使得輻射噪聲 放大。為了減輕或防止諧振現象，期望進行用於減少在框體構 件的預定位置處由圖像讀取單元102和框體構件形成的電容的 處理。這種處理包括如下處理方法作為實施例切除框體構件 的預定位置，或者在框體構件的預定位置中形成多個孔。也就 是說，在實施了該處理的處理區域中存在切口和/或孔。處理區 域防止了在由圖像讀取單元和框體構件所形成的電路上出現諧 振。注意，處理方法不限於這些方法，任何可以降低諧振的處 理方法均可。
特別地，在圖1中，用於抑制輻射噪聲的切口 120a和120b 設置在殼體上框101中。理論地或實-驗地確定切口 120a和120b 的位置和大小，以使輻射噪聲減小。具體地，切除了殼體上框101的如下部分，/人與圖像讀取單元102的移動方向(移動平面) 垂直的方向觀看時，該部分與圖〗象讀耳又單元102相重疊。也就是 說，切口 120a和120b是設置在殼體上框的與圖像讀取單元相重 疊的區中的至少一個開口、切口或缺失部的例子。在本實施例 中，圖像讀取單元102的移動平面是與原稿臺板玻璃110平行的 平面。
圖3是示出圖像讀取設備的功能的框圖。安裝在圖像傳感器 基板10 6上的圖像傳感器111經由光學組件接收從原稿反射來的 光，將上述光轉換成圖像數據115(電信號)，並且輸出圖像數據 115。通過放大器112將圖像數據115放大為放大的圖像信號116。 通過AD轉換器113將放大的圖像信號116轉換為數位訊號209。 經由線纜103將數位訊號209發送到控制基板201上的圖像處理 電路204。圖像處理電路204對所輸入的數位訊號209進行諸如伽 瑪校正等的圖像處理，並且生成經過了圖像處理的數位訊號 215。經由接口電路213將數位訊號215發送到未示出的圖像形成 設備。
控制基板201上的控制電路205生成用於驅動圖像傳感器 111的基準信號207。基準信號207經由線纜103發送到圖像傳感 器基板106上的圖像傳感器驅動電路114。圖像傳感器驅動電路 114根據基準信號207生成圖像傳感器驅動信號117,並且利用圖 像傳感器驅動信號117來驅動圖像傳感器111。
控制電路2 0 5生成圖像傳感器基板10 6上的A D轉換器113的 基準時鐘信號2 08以及原稿照明10 7的控制信號211 。還經由線纜 103將基準時鐘信號208輸入到AD轉換器113。注意，輻射噪聲 是用於圖像讀取單元的基準時鐘信號208的諧波分量(harmonic component),並且輻射噪聲的頻率是30MHz或更高。
還經由線纜103將控制信號211輸入到原稿照明驅動電路118。原稿照明驅動電路118根據控制信號211生成用於驅動原稿 照明107a和107b的信號119，並且將信號119供給至原稿照明 107a和107b。
此外，控制電路205生成用於控制驅動電動才幾202的基準信 號214。電動機驅動電路212將基準信號214轉換為電動機驅動信 號203,並且控制驅動電動才幾202。
如上所述，經由連接圖像讀取單元102和控制基4反201的線 纜103來發送/接收基準時鐘、數字圖像數據等。然而，由於圖 像讀取單元102的自身結構，圖像讀取單元102到圖像讀取設備 的地的高頻連接較弱，使得容易從圖像讀取單元102本身和線纜 103出現輻射噪聲。
圖4是示出在使用傳統圖像讀取設備(單元)的原稿讀取操 作期間出現的輻射噪聲(頻率F)強度與圖像讀取單元的副掃描 位置之間的關係的圖。在傳統圖^f象讀取i殳備中，無開口或切口 的上框替代了設置有開口或切口的上框。圖4示出傳統圖像讀取 設備的從開始讀取圖像到讀取結束的輻射噪聲強度。如圖4中所 示，大約有三個輻射噪聲的峰值。特別地，在副掃描位置A處 的輻射噪聲的峰值最大。
人們認為出現這種輻射噪聲是由於，構成圖像讀取單元102 的圖像傳感器基板106、原稿照明107a和107b以及反射板108a 和108b是導電構件。
圖5是示出在根據本實施例的圖像讀取設備的原稿讀取搡 作期間出現的輻射噪聲(頻率F)強度與圖像讀取單元的副掃描 位置之間的關係的圖。在圖5中，在副掃描位置A處設置了用於 減輕被認為是輻射噪聲的起因的電磁耦合的切口 120a和120b。 因此，與圖4相比，圖5示出輻射噪聲的強度不僅尤其在A處減 小了，而且整體上也減小了。注意，與圖4相比，圖5示出當圖像讀取單元102在除副掃描位置A之外的位置時，輻射噪聲的強 度也減小了 。
順便提及，從殼體上框101中的各個切口的邊緣到圖像讀取 單元102的導電構件的最短距離約為IO毫米。特別地，當從各個 切口的邊緣到圖像讀取單元102的導電構件在主掃描方向上的 距離約為10毫米或更長時，降低輻射噪聲的效果得以增強。因 此，期望切口具有這樣的形狀各切口與構成圖像讀取單元的 導電構件的邊緣之間的距離為IO毫米或更長。
圖6是示出按照測量標準"VCCI-Class B 3m方法"來對傳統 例子的輻射噪聲強度進行測量的測量結果的示例圖，示出當未 設置開口部分時的輻射噪聲強度的例子。橫軸表示測量頻率， 而縱軸表示輻射噪聲強度。
圖6中在40dB至50dB附近畫出的水平線示出通過本措施方 法指定或調節的輻射噪聲強度的限制值。產生強度超出該限制 值的輻射噪聲的電子裝置將負面影響與之一起使用的其它電子 裝置。因此，必須將電子裝置設計成由該電子裝置產生的輻射 噪聲的強度不超出該限制值。
在圖6示出的例子中，發現強度超出該限制值的輻射噪聲出 現在約120MHz和約840MHz的頻率。此外，強度接近該限制值 的輻射噪聲也在各種其它的頻率出現。
圖7是示出按照測量標準"VCCI-Class B 3m方法"來對本實 施例(包括開口或切口 )的輻射噪聲強度進行測量的測量結果的 示例圖，示出當開口部分設置在最優位置時的輻射噪聲強度的 例子。通過實驗確認了，在各個頻率處，輻射噪聲的強度均顯 著低於限制值。
圖8是示出設置了單個切口的第 一 比較例(變形例)的平面 圖。如圖8中所示，設置了第一切口120a,但省略了第二切口120b。
圖9是示出按照測量標準"VCCI-Class B 3m方法"來對第一 比較例的輻射噪聲強度進行測量的測量結果的示例圖，示出當 開口部分大小不夠時的輻射噪聲強度的例子。在圖9中，與圖6 相比，輻射噪聲的強度減少了。然而在圖9中，與圖7相比，相 對於限制值的餘量(margin)減小了 。
圖IO是在與圖1中所示位置不同的位置處設置切口的第二 比較例(變形例)的圖像讀取設備的平面圖。在圖10中，也設置 了兩個切口 1020a和1020b。然而，設置切口 1020a和1020b的位 置從圖l所示的切口 120a和120b的位置向右偏移了 。
圖ll是示出按照測量標準"VCCI-Class B 3m方法"來對第 二比較例的輻射噪聲強度進行測量的測量結果的示例圖，示出 當開口部分設置在不合適的位置時的輻射噪聲強度的例子。在 圖11中，與圖6相比，輻射噪聲的強度減少了。然而，在圖ll 中，與圖7相比，相對於限制值的餘量減小了 。
如上所述，當設置至少一個切口時，可以在不導致大大增 加防振措施和承載力改善措施的成本的情況下實現減少輻射噪 聲的效果。注意，當設置了具有使得(當從該設備上方觀看時) 圖^f象讀耳又單元102和殼體上框101不相互重疊的大小的一個或多 個切口時，減小效果得以增強。此外，可以說，通過對設置切 口的位置進行適當地設置(例如，如圖5中所示，而不是如圖IO 中所示)，減小輻射噪聲的效果得以進一步增強。
在第一實施例中，釆用了一個或多個切口作為用於減小輻 射噪聲的構件。在第二實施例中，使用多孔結構作為切口。
圖12是根據第二實施例的圖像讀取設備的平面圖。殼體上 框1201的與圖^f象讀耳又單元102相重疊的區具有多孔結構1220a和 1220b。發現，通過採用這種多孔結構，流向殼體上框1201與圖像讀取單元102彼此相重疊的區的電流減小了 。這是由於該多孔 結構增大了重疊區的阻抗。
因此，通過採用多孔結構，可以在不導致大大增加防振措 施和承載力改善措施的成本的情況下，有效地減少輻射噪聲。 注意，可僅在當圖像讀取單元102處於上述副掃描位置A時位於 圖像讀取單元102上方的重疊區中設置多孔結構。可選地，如圖 12中所示，可以在位於圖像讀取單元102的整體移動範圍上方的 重疊區中設置多孔結構。期望通過實驗或理論分析來確定要設 置多孔結構的區的位置和範圍，從而可以實現輻射噪聲減小的 目標量
還可以在第 一 實施例的切口或第二實施例的多孔部的上方 或下方設置用於加強強度的加強構件。此外，可以利用原稿臺 板玻璃覆蓋第 一 實施例的切口或第二實施例的多孔部的至少部 分或全部。在這種情況下，原稿臺板玻璃還用作加強構件。
圖13是示出相關技術的圖像讀取設備的示例平面圖。圖像 讀取設備具有由作為導電構件的殼體上框701和殼體下框709形 成的盒狀的外部形狀。在設置於殼體上框701的開口部分700中， 設置了用於在其上放置原稿的原稿臺板玻璃710。設置在殼體中 的圖像讀耳又單元702在從圖13的左側向右側(即，沿副掃描方向) 移動時讀取原稿上的圖像。通過驅動軸704和導軌705將圖像讀 取單元702維持在水平位置。
圖j象讀取單元702由圖4象傳感器基板706、原稿照明707a和 707b、反射板708a和708b以及光學組件構成。在圖像讀取操作 期間，原稿照明707a和707b照射放置在原稿臺板玻璃710上的原 稿。從原稿的反射光經由光學組件在安裝在圖像傳感器基板706 上的圖像傳感器上成像。圖像傳感器基板706經由線纜703與控 制電路連接。圖14是示出相關技術的圖像讀取設備上表面的電場分布的 圖。圖14中所示的虛線示出如下的位置，當圖像讀取單元702 處於圖14中所示的該位置中時電場強度相對大。也就是說，圖 像讀取單元702和殼體上框701是由導電構件形成的，因而，當 圖像讀取單元702和殼體上框701之間存在預定的位置關係時， 出現了導致電諧振的電磁耦合。
因此，取決於在高頻區處於電浮狀態的讀取單元的移動位 置而出現輻射噪聲的現象不是從線纜引起的。由於這個原因， 可以說，不能通過傳統的方法來減少該輻射噪聲。
圖15是具有放大的開口部分的圖像讀取設備的平面圖。為 了避免上述的電磁耦合，可通過非導電構件來構成殼體，也可 以採用放大的開口部分711。利用放大的開口部分，圖像讀取單 元702不再與殼體上框701相重疊。然而，這些結構需要抑制因 增大圖像讀取設備的速度而引起的振動，或者需要滿足原稿臺 板玻璃所需的承載能力，因而大大增加了成本。
如上所述，與相關技術相比，本發明可以在不導致大大增 加防振措施和承載力改善措施的成本的情況下，減小輻射噪聲。
儘管參考示例性實施例說明了本發明，但是應該理解，本 發明不局限於所公開的示例性實施例。所附權利要求書的範圍 符合最寬的解釋，以包含所有這樣的修改、等同結構和功能。
權利要求
1.一種文檔讀取設備，其包括殼體，其具有導電特性；臺板，其設置於所述殼體，並且是透光的；以及圖像讀取單元，其被配置為能夠在所述殼體中移動，並且從放置在所述臺板上的文檔讀取圖像，其中，在所述殼體的與所述圖像讀取單元相重疊的區中設置有至少一個開口。
2. 根據權利要求l所述的文檔讀取設備，其特徵在於，所述開口設置在使得具有所述開口的所述文檔讀取設備所輻射的噪聲量小於不具有所述開口的其它文檔讀取設備所輻射的噪聲量的位置處。
3. 根據權利要求2所述的文檔讀取設備，其特徵在於，所述開口設置在與所述圖像讀取單元的、當使用時具有輻射噪聲的強度的峰值的副掃描位置相對應的位置處。
4. 根據權利要求2所述的文檔讀取設備，其特徵在於，輻射噪聲指的是所述圖像讀取單元所使用的時鐘信號生成的諧波分量。
5. 根據權利要求1至4中的任一項所述的文檔讀取設備，其特徵在於，所述開口是切口。
6. 根據權利要求1至4中的任一項所述的文檔讀取設備，其特徵在於，所述開口包括多孔結構。
7. 根據權利要求1至4中的任一項所述的文檔讀取設備，其特徵在於，在所述開口與構成所述圖像讀取單元的導電構件之間的距離為IO毫米或更長。
8. —種文檔讀取設備，其包括框體構件，其具有導電特性；臺板，其設置於所述框體構件；以及圖像讀取單元，其被配置為能夠沿著所述框體構件移動，並且讀取放置在所述臺板上的文檔，其中，所述框體構件在預定位置處具有用於通過防止在由所述圖像讀取單元和所述框體構件形成的電路上出現諧振來減小由所述圖像讀取單元和所述框體構件形成的電容的處理區域。
9. 根據權利要求8所述的文檔讀取設備，其特徵在於，在所述處理區域中i殳置有切口 。
10. 根據權利要求8所述的文檔讀取設備，其特徵在於，在所述處理區域中設置有多個孔。
全文摘要
本發明提供文檔讀取設備，所述文檔讀取設備包括殼體，其具有導電特性；臺板，其設置於所述殼體，並且具有透光性；以及圖像讀取單元，其被配置為能夠在所述殼體中移動並且讀取放置在所述臺板上的文檔。特別地，在所述殼體的從與臺板垂直的方向觀看時與所述圖像讀取單元相重疊的區中，設置有至少一個開口。
文檔編號H04N1/04GK101640749SQ200910162240
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月30日 優先權日2008年7月30日
發明者本保綱男 申請人:佳能株式會社