CN1407713A - 消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法 - Google Patents
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Abstract
一种消除步进电机运动时所产生的噪声对感光器件干扰的方法，其步骤包括：首先，提供一曝光时钟周期，由感光器件感测一光源以得到一曝光能量，并且由感光器件转移此曝光能量。接着，提供一电机运动时钟周期，此电机运动时钟周期的每一周期是此曝光时钟周期的数个周期。以及取曝光时钟周期中的一个周期，对应于电机运动时钟周期没有产生噪声的周期，由感光器件感测与转移曝光能量。
Description
技术领域
本发明涉及一种消除噪声对感光器件干扰的方法，且特别涉及有一种消除步进电机所产生噪声对感光器件干扰的方法。
背景技术
具有电机的设备或装置操作在非连续运转的情况下，往往在非连续运转的时会产生噪声，如步进电机操作在走-停-走-停-...时，或操作在一步-二步-一步-三步-...时等各种情况，步进电机在运动状况改变时，就产生出干扰信号源的噪声。
图1是定电压驱动步进电机的控制电路图，在图1中，以四组开关为例来说明定电压驱动步进电机(图中未绘出)的控制电路100，而每组开关都使用晶体管。控制电路100中的开关101～104分别串联负载(Load)106～109，开关101～104分别接收控制信号C1、C2、C3、C4。当控制信号C1为“H”(即高准位)时，则开关101导通(on)，使定电压驱动步进电机(图中未绘出)开始运动。同样，当控制信号C2、C3、C4分别或同时为“H”时，则开关102～104就分别或同时导通，使定电压驱动步进电机(图中未绘出)开始运动。
图2是定电压驱动步进电机的操作时钟周期图，并参照图1做说明，在图2中，定电压驱动步进电机是以一个控制信号为“H”-二个控制信号为“H”-一个控制信号为“H”-二个控制信号为“H”-...的电路操作为例，而定电压驱动步进电机可以视使用者的需要而做任何不同的电路操作。
在周期T1时，控制信号C1为“H”，控制信号C2、C3、C4为“L”(即低准位)，开关101导通，开关102～104关闭，定电压驱动步进电机(图中未绘出)开始运动。在周期T2时，控制信号C2、C3为“H”，控制信号C1、C4为“L”，开关102、103导通，开关101、104关闭(off)，定电压驱动步进电机(图中未绘出)再一次开始运动。在周期T3时，控制信号C4为“H”，控制信号C1～C3为“L”，开关104导通，开关101～103关闭，定电压驱动步进电机(图中未绘出)再一次地开始运动。在如此的操作时钟周期下，定电压驱动步进电机(图中未绘出)可依使用者的需求来完成指定的运动。
然而，当定电压驱动步进电机应用在感光器件是电荷耦合器件的扫瞄器时，根据上述的操作时钟周期所产生的噪声如图3的公知电机-感光器件的时钟周期图所示。在周期T1时(与图2的周期T1相同)，曝光时钟周期SH中周期TD，光二极管(Photo Diode)(包含电荷耦合器之中)将感测的曝光能量转移至电荷耦合器件的模拟移位缓存器(CCD Analog Shift Register)；曝光时钟周期SH中周期TS，光二极管在感测曝光能量。同样，在周期T1时，电机运动时钟周期MM的周期TM，定电压驱动步进电机进行运动；电机运动时钟周期MM的周期TI，定电压驱动步进电机停止不动。在周期T2时(与图2的周期T2相同)，曝光时钟周期SH与电机运动时钟周期MM的描述和周期T1相同。
在图2中，周期T1是一组开关导通，周期T2是两组开关导通，对供应电源(如图1中的VCC)而言，是一组负载与两组负载在互相改变。因此，在负载由两组改变为一组时，供应电源的电压上升，如图3所示的周期T1；若是负载由一组改变为两组时，则供应电源的电压下降，如图3所示的周期T2。如此，当供应电源的电压上升或下降时，其电压改变所产生的噪声将进入供应电源。
此时，正是曝光时钟周期SH中的周期TD，即是光二极管将感测的曝光能量转移至电荷耦合器件模拟移位缓存器。因为电荷耦合器件的供应电源与定电压驱动步进电机的供应电源是相同的，当定电压驱动步进电机所产生的噪声进入供应电源时，此噪声将由供应电源进入电荷耦合器件。对于抗噪声差的电荷耦合器件，会因为噪声干扰而产生横列影像一明一暗的情况。
发明内容
因此本发明提供一种消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，解决因定电压驱动步进电机在运动时，所产生的噪声干扰，对抗噪声能力差的感光器件(如电荷耦合器件)，不必经过烦琐且大幅改变的工程，可避免所感测的影像出现如横纹的非理想情况。
本发明是提供一种消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其步骤包括：首先，提供一曝光时钟周期，由感光器件感测一光源以得到一曝光能量，并且由感光器件转移此曝光能量。接着，提供一电机运动时钟周期，此电机运动时钟周期的每一周期是此曝光时钟周期的数个周期。取曝光时钟周期中的一个周期，在对应于电机运动时钟周期没有产生噪声的周期，由感光器件感测与转移曝光能量。
本发明提出另一种消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其步骤包括：首先，提供一曝光时钟周期，由感光器件感测一光源以得到一曝光能量，并且由感光器件转移此曝光能量。接着，提供一电机运动时钟周期。对应于电机运动时钟周期没有产生噪声的周期，由感光器件转移该曝光能量。如此，可解决因定电压驱动步进电机在运动时，其所产生的噪声干扰感光器件所转移的曝光能量。
附图说明
图1是定电压驱动步进电机的控制电路图；
图2是定电压驱动步进电机的操作时钟周期图；
图3是公知电机-感光器件的时钟周期图；
图4是本发明电机-感光器件的时钟周期图；
图5是本发明另一种电机-感光器件的时钟周期图。
附图标记分别是：
100：控制电路
101～104：开关
106～109：负载
具体实施方式
实施例一：
为了消除定电压驱动步进电机在运动时所产生的噪声对感光器件(以下以电荷耦合器件为例)的干扰，以不改变电荷耦合器件的曝光时钟周期的周期长度(如图3所示的电荷耦合器件的曝光时钟周期的周期长度)，而以改变定电压驱动步进电机的电机运动时钟周期的周期长度为其中的一种方法，如图4本发明电机-感光器件的时钟周期图所示。
在图4中，在周期T1时(与图2的周期T1相同)，曝光时钟周期SH中的周期TD，光二极管将感测的曝光能量转移至电荷耦合器件模拟移位缓存器；曝光时钟周期SH中的周期TS，光二极管在感测曝光能量。同样，在周期T1时，电机运动时钟周期MM的周期TM，定电压驱动步进电机进行运动；电机运动时钟周期MM的周期TI，定电压驱动步进电机停止不动。而周期T1的长度等于电机运动时钟周期MM的一个周期TM的长度与一个周期TI的长度之和；同样，一个周期T1的长度是等于曝光时钟周期SH的两个周期TD的长度与两个周期TS的长度之和。所以，电机运动时钟周期MM的一个周期长度等于曝光时钟周期SH的两个周期长度。在周期T2时(与图2的周期T2相同)，曝光时钟周期SH与电机运动时钟周期MM的描述和周期T1相同。
在图2中，周期T1是一组开关导通，周期T2是两组开关导通，对供应电源(如图1中的VCC)而言，是一组负载与两组负载在互相改变。因此，在负载由两组改变为一组时，供应电源的电压上升，如图4所示的周期T1；若负载是由一组改变为两组时，则供应电源的电压下降，如图4所示的周期T2。如此，当供应电源的电压上升或下降时，其电压改变所产生的噪声将进入供应电源。在光二极管将感测的曝光能量转移至电荷耦合器件模拟移位缓存器的期间(即曝光时钟周期SH中的周期TD)，为了避免噪声由供应电源进入电荷耦合器件而产的噪声干扰，则在周期T1(周期T2、...)中取用电荷耦合器件的曝光时钟周期SH中的第二周期TD，其是对应于周期T1(周期T2、...)中电机运动时钟周期MM的周期TI的区间，而避开在周期T1(周期T2、...)中曝光时钟周期SH中的周期TD对应于电机运动时钟周期MM的周期TM的区间。如前述，因为在电机运动时钟周期MM的周期TM，定电压驱动步进电机所产生的噪声会进入电源供应；而在电机运动时钟周期MM的周期TI，定电压驱动步进电机是停止不动的，所以定电压驱动步进电机不会产生因供应电源的电压改变的噪声，去影响由电荷耦合器件转移至光二极管的曝光能量，可以避免噪声干扰而产生横列影像一明一暗的情况。
在本实例中，电机运动时钟周期MM的一个周期长度是曝光时钟周期SH的二个周期长度。然而，本发明的消除步进电机运动时所产生的噪声对传感器干扰的方法，其电机运动时钟周期MM的一个周期长度可以是曝光时钟周期SH的三个周期长度，甚至可以更多，可视实际应用而决定之。但在电机运动时钟周期MM的一个周期长度是曝光时钟周期SH的二个以上周期长度，也仅是从曝光时钟周期SH中取出一周期来做光二极管转移曝光能量至电荷耦合器件模拟移位缓存器的工作，而所取用的周期必须是在电机运动时钟周期MM的周期TI的区间，而不能是在电机运动时钟周期MM的周期TM的区间，才可消除定电压驱动步进电机在运动时所产生噪声对电荷耦合器件的干扰。
实施例二：
为了消除定电压驱动步进电机在运动时所产生的噪声对感光器件(以下以电荷耦合器件为例)的干扰，以不改变电荷耦合器件的曝光时钟周期的周期长度与电机运动时钟周期的周期长度(如图3所示的电荷耦合器件的曝光时钟周期的周期长度与定电压驱动步进电机的电机运动时钟周期的周期长度)，而以改变曝光时钟周期与电机运动时钟周期的相位关系为其中的一种方法，如图5的本发明另一种电机-感光器件的时钟周期图所示。
在图5中，在周期T1时(与图2的周期T1相同)，曝光时钟周期SH中的周期TD，光二极管将感测的曝光能量转移至电荷耦合器件模拟移位缓存器；曝光时钟周期SH中的周期TS，光二极管在感测曝光能量。同样，在周期T1时，电机运动时钟周期MM的周期TM，定电压驱动步进电机进行运动；电机运动时钟周期MM的周期TI，定电压驱动步进电机停止不动。而周期T1的长度等于电机运动时钟周期MM的一个周期TM的长度与一个周期TI的长度之和；同样，一个周期T1的长度等于曝光时钟周期SH的一个周期TD的长度与一个周期TS的长度之和。所以，电机运动时钟周期MM的一个周期长度等于曝光时钟周期SH的一个周期长度。在周期T2时(与图2的周期T2相同)，曝光时钟周期SH与电机运动时钟周期MM的描述和周期T1相同。
在图2中，周期T1是一组开关导通，周期T2是两组开关导通，对供应电源(如图1中的VCC)而言，是一组负载与两组负载在互相改变。因此，在负载两组改变为一组时，供应电源的电压上升，如图5所示的周期T1；若负载由一组改变为两组时，则供应电源的电压下降，如图5所示的周期T1。如此，当供应电源的电压上升或下降时，其电压改变所产生的噪声将进入供应电源。在光二极管将感测的曝光能量转移至电荷耦合器件模拟移位缓存器的期间(即曝光时钟周期SH中的周期TD)，为了避免噪声由供应电源进入电荷耦合器件而产生的噪声干扰，则取用电荷耦合器件的曝光时钟周期SH中的周期TD是对应于电机运动时钟周期MM的周期TI的区间，而避开曝光时钟周期SH中的周期TD对应于电机运动时钟周期MM的周期TM的区间。如此，曝光时钟周期SH的周期TD与电机运动时钟周期MM的周期TM形成一相位差PD。如前述，因为在电机运动时钟周期MM的周期TM，定电压驱动步进电机所产生的噪声会进入电源供应；而在电机运动时钟周期MM的周期TI，定电压驱动步进电机是停止不动的，所以曝光时钟周期SH的周期TD与电机运动时钟周期MM的周期TM所形成的相位差PD，其可使定电压驱动步进电机不会产生因供应电源的电压改变的噪声，去影响由光二极管转移至电荷耦合器件模拟移位缓存器的曝光能量，可以避免噪声干扰而产生横列影像一明一暗的情况。
因此，本发明的优点是解决因定电压驱动步进电机在运动时，其所产生的噪声干扰，对抗噪声能力差的传感器，不必经由烦琐且大幅改变的工程，可避免所感测的影像出现如横纹的非理想情况。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉该技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与润饰，均包涵于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其特征在于：步骤包括：
提供一曝光时钟周期，由该感光器件感测一光源以得到一曝光能量，并且由该感光器件转移该曝光能量；
提供一电机运动时钟周期，该电机运动时钟周期的每一周期是该曝光时钟周期的数个周期；
取该曝光时钟周期中的一个周期，对应于该电机运动时钟周期没有产生噪声的周期，由该感光器件感测与转移该曝光能量。
2.根据权利要求1所述的消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其特征在于：在该曝光时钟周期中的每一周期包括一感测曝光能量周期与一转移曝光能量周期。
3.根据权利要求2所述的消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其特征在于：在该电机运动时钟周期中的每一周期包括一电机停止周期与一电机运动周期。
4.根据权利要求3所述的消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其特征在于：在对应于该电机运动时钟周期中的该电机停止周期，取该曝光时钟周期中的一个周期。
5.根据权利要求1所述的消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其特征在于：该步进电机是一定电压驱动步进电机。
6.根据权利要求1所述的消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其特征在于：该感光器件是一电荷耦合器件。
7.一种消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其特征在于：步骤包括：
提供一曝光时钟周期，由该感光器件感测一光源以得到一曝光能量，并且由该感光器件转移该曝光能量；
提供一电机运动时钟周期；
对应于该电机运动时钟周期没有产生噪声的周期中，由该感光器件转移该曝光能量。
8.根据权利要求7所述的消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其特征在于：在该曝光时钟周期中的每一周期包括一感测曝光能量周期与一转移曝光能量周期。
9.根据权利要求8所述的消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其特征在于：在该电机运动时钟周期中的每一周期包括一电机运动周期与一电机停止周期。
10.根据权利要求9所述的消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其特征在于：将该电机运动时钟周期的每一个周期与该曝光时钟周期中的每一个周期形成一相位差，所形成的该相位差指该电机运动周期的时间位置与该转移曝光能量周期的时间位置没有互相重叠。
11.根据权利要求7所述的消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其特征在于：该步进电机是一定电压驱动步进电机。
12.根据权利要求7所述的消除步进电机运动时所产生噪声对感光器件干扰的方法，其特征在于：该感光器件是一电荷耦合器件。
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