CN1253313A

CN1253313A - 图象读取设备

Info

Publication number: CN1253313A
Application number: CN99123618A
Authority: CN
Inventors: 高桥俊雄
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2000-05-17
Anticipated expiration: 2019-10-29
Also published as: JP3335131B2; US6594037B1; CN1174602C; JP2000138803A; TW476210B

Abstract

在诸如复印机、图象扫描仪等采用接触式图象检测器3的图象读取设备中,接触式图象检测器3的框4用树脂材料制成且原件玻璃板1沿着接触式图象检测器3的检测器纵向方向的横截面形状被形成为几乎与沿着接触式图象检测器3的原件的纵向方向的弯曲形状相同的曲面形状,从而使该距离在所有位置上都基本上相等并解决了发生部分离焦的问题。

Description

图象读取设备

本发明涉及诸如采用接触式图象检测器的复印设备、图象扫描仪等的图象读取设备。

图4A显示了作为图象读取设备的一个例子的一种图象扫描仪。图4B是该图象扫描仪的主要部分的横截面图。在图4A或4B中，标号1表示了一个原件玻璃板；2表示压住放置在原件玻璃板1上的原件20的压板；3表示一个接触式图象检测器；4表示图象检测器3的一个框；5表示一个透镜阵列；6表示一个检测器；7表示一个光导；8表示一个检测器支架；9表示一个导向转轴；10表示一个绕线筒(鼓)；11表示用于驱动图象检测器的导线；且12表示一个驱动马达。

一般地，LED被用作光源(未显示)。该LED被设置在光导7的边缘部分。从LED发出的光束被光导7转换成直线光束，以照射到原件的表面上。在原件玻璃板1上的原件20的图象，被透镜阵列5形成在检测器6的表面上，并被检测器6进行光电转换。通过把上述构造构成一个单元，形成了接触式图象检测器3。

接触式图象检测器3被检测器支架8所保持，而检测器支架8是一个保持部件，并沿着与接触式图象检测器3在保持与原件玻璃板1的一定距离的同时沿着导向转轴9的纵向方向垂直的方向(箭头表示的扫描方向)作直线运动，从而对平面形的原件进行扫描。

一般地，接触式图象检测器3的框4是用树脂制成的。接触式图象检测器3通过把诸如光导7、透镜阵列5、检测器板等的各种部件固定到框4上而形成。相对于上述各个部分的构造来说，接触式图象检测器3的框4通常是杆形的。因此，当形成它时，可能会发生“弯曲”的倾向。图5显示了这种状态的主要部分的放大图。

当框4具有这种弯曲倾向时，固定在框4上的透镜阵列5和检测器6的一个板也按照框的形状发生变形。原件玻璃板1通常是通过把被称为“浮法玻璃”的平板玻璃切割成所希望的形状并使用其而形成的。该玻璃通常具有非常接近平整表面的精度，因而这种玻璃的曲率半径等于100至500mR。

在此情况下，如图5所示，原件玻璃板1与接触式图象检测器3之间的距离根据沿着接触式图象检测器3的纵向方向的位置而不同。因此，虽然透镜阵列5的物表面焦点位置与原件玻璃板1的上表面在接触式图象检测器3的边缘部分重合，透镜阵列5的物表面焦点位置，由于检测器的弯曲的影响，比在接触式图象检测器3的中心部分的原件玻璃板1的上表面更向上偏离。

现在假定从透镜阵列5的边缘表面至物表面侧焦点位置的距离是d，从透镜阵列5的顶边缘表面至原件玻璃板1的上表面的距离为d’，且透镜的景深为D。在此情况下，必须满足以下的关系表达式以避免所要读取的原件图象的离焦的发生。

d-D/2≤d’≤d+D/2

如果从透镜阵列5的顶边缘表面至原件玻璃板1的上表面的距离d’处于用上述表达式所获得的范围之内，由于原件玻璃板1的上表面处于透镜阵列5的景深之内，所以不会发生离焦。然而，如果d’的值超过了由上述表达式获得的范围并短于(d-D/2)或长于(d+D/2)，就会有发生离焦的问题。具体地，近年来，由于设备小型化的需求，接触式图象检测器中采用的透镜阵列的共厄长度变短，因而景深变浅。因此，很容易发生离焦的问题。

一般地，原件玻璃板1与接触式图象检测器3之间的间隙的大小是非常小的，且还有一个问题，即如果接触式图象检测器3的弯曲量大，透镜阵列5或框4与原件玻璃板1的后表面发生接触，且产生异常的声音。

图6是形成接触式图象检测器的框4的框模的示意图。检测器框4的弯曲方向可由框形状或浇口位置控制，或者通过提供用于形成框的框模的箱侧16与芯侧15之间的温度差等，而得到控制。例如，如果在箱侧的模被置于比芯侧高的温度，具有低框温度的芯侧的收缩就大，因而框能够被控制成向上弯曲的形状。然而，把弯曲抑制到零是非常困难的。

作为校正检测器框4的弯曲的手段，有一种把接触式图象检测器3固定到诸如铁板等的部件上并利用铁板的平整和刚性而保持平整的方法。然而，有一个问题，即需要把过量的力加到接触式图象检测器3上，寿命和光学特性等受到了影响。由于采用了诸如铁板的部件，还发生了诸如部件数目增加的成本问题。

在采用接触式图象检测器的图象读取设备中，本发明的目的是防止由于接触式图象检测器的弯曲而产生诸如离焦的图象质量恶化和接触式图象检测器与原件玻璃板之间的接触。

根据本发明的一个方面，提供了一种图象读取设备，它包括：用于放置原件的原件玻璃板；用于读取原件的图象信息的接触式图象检测器；以及，用于相对于原件移动接触式图象检测器的移动装置，其中原件玻璃板沿着接触式图象检测器的纵向方向的弯曲形状和接触式图象检测器的弯曲形状几乎是相同的。

借助如上所述的构造，能够防止诸如离焦等的图象质量的恶化和接触式图象检测器与原件玻璃板之间的接触。

图1A是本发明的一个实施例的图象读取设备的示意构造图；

图1B是在本发明的该实施例中在其中图象读取设备的压板被关闭的状态下一个主要部分的横截面图；

图1C是本发明的该实施例中的图象读取设备的主要部分的正视横截面图；

图2是在本发明的一个实施例中的图象读取设备的主要部分的正视横截面图；

图3A是本发明的一个实施例的图象读取设备的示意构造图；

图3B是在本发明实施例中图象读取设备的压板闭合的状态下主要部分的横截面图；

图3C是在本发明的一个实施例中的图象读取设备的主要部分的正视横截面图；

图4A是一种传统图象读取设备的示意构造图；

图4B是在其中该传统图象读取设备的压板闭合的状态下的主要部分的横截面图；

图5是该传统图象读取设备的主要部分的正视横截面图；且

图6是用于形成接触式图象检测器的框4的框模的示意图。

以下结合附图详细描述本发明的一个实施例。

图1A显示了本发明的第一实施例的图象读取设备的示意图。图1B显示了在其中压板闭合的状态下一个主要部分的侧视剖视图。图1C是图1A中的主要部分的正视横截面图。与图4A和4B中的部件相同(相应)的部件用相同的标号表示。

在该图中，标号1表示了一个原件玻璃板；2表示压住放置在原件玻璃板1上的原件20的压板；3表示一个接触式图象检测器；4表示图象检测器3的一个框；5表示一个透镜阵列；6表示一个检测器；7表示一个光导；8表示一个检测器支架；9表示一个导向转轴；10表示一个绕线筒(鼓)；11表示用于驱动图象检测器的导线；且12表示一个驱动马达。

原件玻璃板1具有约3mm的厚度，并被设置在原件表面上。接触式图象检测器3被保持在检测器支架8上。在检测器支架8上形成有一个啮合孔，该孔适合于与导向转轴9相啮合。导向转轴9穿过该啮合孔且检测器支架8可通过牵引连线11而在导向转轴9上滑动，从而使接触式图象检测器3沿着扫描方向作直线运动。

在该实施例的情况下，接触式图象检测器3具有沿着用于原件表面的检测器3的纵向方向向上的弯曲，如图1C所示。

原件玻璃板1沿着接触式图象检测器3的纵向方向的横截面形状几乎与接触式图象检测器3的弯曲形状相同，从而使接触式图象检测器3与原件玻璃板1之间的距离在所有位置基本上是相等的。

即使在使用具有浅景深因而共厄长度等于10mm或更短且景深等于0.5mm或更小的情况下，也能够肯定地防止部分的离焦。

另一方面，图象检测器3沿着原件玻璃板1与接触式图象检测器3的纵向方向垂直的方向(箭头所示的扫描方向)没有曲率，并与导向转轴9平行。

原件20，借助原件压板2的压力，与原件玻璃板1的玻璃表面相紧密接触。因此，能够使原件与接触式图象检测器3之间的距离在整个扫描范围上都是相等的，从而能够防止由于接触式图象检测器3的弯曲而产生的离焦。

虽然有一种方法，即在把热量加到模上的同时使原件玻璃板1弯曲从而改变原件玻璃板的形状，由于原来已经进行了进行“退火处理”的(加热加强)步骤以增大玻璃的强度，如果在此步骤中改变形状，成本的上升是非常小的。

图2显示了第二实施例的主要部分的正视横截面图，在该第二实施例中接触式图象检测器3具有与图1C所示的情况相反的向下弯曲。在此情况下，原件玻璃板1沿着接触式图象检测器3的纵向方向的横截面形状显然是这样构成的，即使得其几乎与向下弯曲的形状相同，而与向上弯曲的情况相反。因此，在此省略了重复的描述。

图3A显示了本发明的第三实施例的图象读取设备的示意构造图。图3B是在压板闭合的状态下的主要部分的侧视剖视图。图3C是该主要部分的正视横截面图。在此实施例中，显示了其中接触式图象检测器3具有向上的弯曲的情况。

即，在接触式图象检测器3的顶部上设置有用于保持原件玻璃板1与接触式图象检测器3之间的距离的垫片14a、14b、14c。接触式图象检测器3沿着原件玻璃板1的方向受到弹簧13a、13b、13c的作用力。垫片14a、14b、14c用具有高光滑度的塑料材料制成，以大大降低与原件玻璃板1的摩擦。

当原件玻璃板1发生热变形时，有一种情况，即根据情况而在不期望的位置发生了畸变。例如，有一种情况，其中由于热变形而沿着与接触式图象检测器3的纵向方向垂直的方向(箭头表示的扫描方向)发生了畸变(变形)。然而，即使在此情况下，由于原件玻璃板1与接触式图象检测器3之间的距离始终通过垫片14a、14b、14c而被保持恒定，诸如离焦的图象恶化能够得到防止。另外还有原件玻璃板1的制造产量改善且成本降低的效果。

根据该第三实施例，原件玻璃板1能够以三维曲面的形式有目的地得到形成。例如，通过形成几乎球形的原件玻璃板表面，原件玻璃板1的强度能够得到提高。

如上所述，通过使原件玻璃板的形状能够适应接触式图象检测器的弯曲形状，接触式图象检测器与原件玻璃板之间的距离能够在所有位置都保持基本恒定。由于离焦导致的图象恶化、由于接触式图象检测器与原件玻璃板之间的接触而产生的异常声音等都能够得到防止。

通过借助垫片装置保持原件玻璃板与接触式图象检测器之间的距离，即使由于热变形而在原件玻璃板中沿着与接触式图象检测器的纵向方向垂直的方向(扫描方向)发生了畸变(变形)，接触式图象检测器与原件玻璃板之间的距离涨落也能够得到抑制，且由于离焦产生的图象恶化能够得到防止。

进一步地，原件玻璃板能够被有目的地形成诸如几乎球形表面的三维曲面形状，并可获得增大原件玻璃板的强度的效果。

在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以构成本发明形成很多非常不同的实施例。应该理解的是，本发明不限于在本说明书中描述的具体实施例，而只由所附权利要求书来限定。

Claims

1.一种图象读取设备，包括：

一个原件玻璃板，用于支撑原件；

一个接触式图象检测器，用于读取所述原件的图象信息；以及

移动装置，用于相对于所述原件移动所述接触式图象检测器，

其中所述原件玻璃板沿着所述接触式图象检测器的纵向方向的弯曲形状和所述接触式图象检测器的弯曲形状是几乎相同的。

2.根据权利要求1的设备，进一步包括设置在所述原件玻璃板与所述接触式图象检测器之间的垫片部件。

3.根据权利要求1的设备，其中所述接触式图象检测器具有透镜阵列、光导光源、以及用于保持所述透镜阵列和所述光导光源的框，且所述原件玻璃板的弯曲形状和所述框的弯曲形状几乎是相同的。

4.根据权利要求3的设备，进一步包括设置在所述原件玻璃板与所述接触式图象检测器之间的垫片部件。

5.根据权利要求1的设备，进一步包括一种导向转轴，用于当所述接触式图象检测器通过所述移动装置移动时进行导向。

6.根据权利要求1的设备，其中所述移动装置包括一个连线。

7.根据权利要求1的设备，其中所述移动装置包括一个马达。

8.根据权利要求3的设备，进一步包括用于在所述接触式图象检测器被所述移动装置所移动时进行导向的导向转轴。

9.根据权利要求3的设备，其中所述移动装置包括一个连线。

10.根据权利要求3的设备，其中所述移动装置包括一个马达。