JP4065499B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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- H05K1/02—Details
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像撮像素子を用いて原稿を読み取る画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複写機、スキャナー等の画像読み取りには発光素子と画像撮像素子を利用した画像読取装置が使用されている。従来の画像撮像素子によって原稿を読み取る画像読取装置を、図１３、図１４を参照して説明する。
【０００３】
図１３は従来の画像読取装置を透視した斜視図であり、図１４はその要部の詳細図である。図中１はイメージセンサー等の画像読取装置である。画像読取装置１の上面には原稿を載置するコンタクトガラス２が設けられている。３は原稿を読み取る際に摺動移動するフレーム部材であり、その上面には画像撮像ユニット３１が搭載されている。画像撮像ユニット３１は長手方向にＣＩＳセンサもしくはＣＣＤセンサからなる画像撮像素子３２と、それと一体となったハロゲンランプからなる発光素子３３により形成されている。フレーム部材３の下面には、画像撮像ユニット３１を駆動させる画像撮像用プリント配線板４が取り付けられている。画像撮像ユニット３１は画像撮像用プリント配線板４と電気的に接続されており、画像撮像用プリント配線板４からの信号により駆動する。フレーム部材３は支持部９ａ、９ｂに沿って摺動可能に支持されており、フレーム部材３に取り付けられた不図示のモータにより摺動移動する。５はフレーム部材３の摺動動作や、画像撮像ユニット３１の画像読み取り動作及び発光動作を制御する制御用プリント配線板であり、画像読取装置１の底面部に固定されている。画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５との間はケーブル配線１０により接続されている。画像撮像ユニット３１により読み取った原稿の画像信号や、画像読み取り動作及び発光動作の制御信号が、ケーブル配線１０を介して随時送受信される。
【０００４】
画像撮像用プリント配線板４及び制御用プリント配線板５の端部にはコネクタ２１、２２が設けられており、ケーブル配線１０の両端が接続されている。ケーブル配線１０はフレキシブルなケーブルであり、フレーム部材３の摺動動作に追従して、変形移動する事が可能である。
【０００５】
また、画像撮像用プリント配線板４には、ケーブル１０の他に、フレーム部材３を摺動動作させ、画像撮像ユニット３１の画像読み取り動作及び発光動作をするための電源を供給する電源ケーブル１１が接続されている。電源ケーブル１１は不図示の電源用基板に接続されている。電源ケーブル１１もケーブル配線１０と同様にフレキシブルなケーブルであり、フレーム部材３の摺動動作に追従して、変形移動する事が可能である。
【０００６】
しかしながら、画像を読み取るための発光素子や画像撮像ユニット３１を駆動する駆動信号は、光電変換を行うため大電流が必要とされる。また、高速な読み取りを実現するためには、高周波信号が使用される。そのため画像を読み取る度に、画像撮像素子３２や発光素子３３と、これらを駆動するＩＣの間では、高周波数でかつ大電流な信号の送受信を繰り返し行うため、放射ノイズの発生が大きな問題となっている。
【０００７】
また、電源ケーブル１１には、画像撮像素子３２や発光素子３３を駆動する信号が、プリント配線板上の電源パターンやグラウンドパターンを経路として、所謂コモンモード電流として伝播してしまい、同様の放射ノイズ問題となっている。
【０００８】
これらのケーブル配線１０や電源ケーブル１１における放射ノイズの対策としては、従来からフェライトコアを装着する事や、ケーブル配線や場合によってはプリント配線板全体に箱状のシールド筐体を施すことによって、発生する放射ノイズを抑制する事が知られている。
【０００９】
また、特開平１１−１８７２２３には、駆動信号は画像撮像ユニット３１を搭載する画像撮像用プリント配線板４上で発生させ、トリガ信号を用いる事で画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５との同期をとる事が記載されている。これにより、制御用プリント配線板５から画像撮像用プリント配線板４への出力信号をトリガ信号のみとする事ができるため、ケーブル配線１０の信号線数を削減し、放射ノイズを抑制する事ができる。画像撮像ユニット３１を搭載する画像撮像用プリント配線板４上で駆動信号を発生させれば、発光素子３３や画像撮像素子３２の駆動信号はケーブル配線１０を伝送する事はない。しかしながら、トリガ信号や画像信号は依然としてケーブル配線１０を流れる。また、ケーブル配線１０にはグラウンド配線も設けられているため、高周波電流がケーブル配線１０のグラウンド配線を通じて伝播し、同様の放射ノイズの問題を引き起こしてしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら近年、画像処理の高速化の要求に伴い駆動信号や画像情報信号が更に高周波化しており、放射ノイズが更に増加している。
【００１１】
そのため、複数の周波数帯域で放射ノイズが大きくなってしまい、フェライトコア等のフィルタ部品により対策する事が困難となっている。またフェライトコアはコストが高く、使用できる数量にも限界がある。
【００１２】
また、駆動信号や回路規模の増加に伴って、プリント配線板自体を大面積にする必要が生じる場合も多くなっている。そのため、シールドボックスでノイズを遮断するにはその大きさが問題となっている。更にシールドボックスが大きくなると、箱の大きさに依存した空洞共振現象による放射ノイズが、３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの対策が必要となる周波数で発生する可能性がある。空洞共振の発生周波数においては、該当する周波数成分の電流が、シールド導体上で反射現象を繰り返し、重ね合わさることによって、定常的に打ち消されない分布を示す。そのため、結果的にシールドの遮蔽効果が損なわれ、高い放射ノイズ強度を発生させる要因となる。空洞共振の発生周波数はシールドの大きさに依存するので、空洞共振を抑制するためには、箱内に仕切り構造を構成し、見かけ上、箱のサイズを小さくすることで、発生周波数を放射ノイズ測定の観測周波数から除外する事ができる。このようにして発生周波数を高周波数に変えることは可能ではあるが、シールド構造の複雑化を招き、組み立てコストが大きくなる。
【００１３】
また、特開平１１−１８７２２３に記載の方法によれば、駆動信号に関するケーブル配線１０の信号線数を削減することはできるが、ケーブル配線１０にはグラウンド配線を設けられているため、高周波電流がケーブル配線１０のグラウンド配線を通じて伝播し、同様の放射ノイズの問題を引き起こしてしまう。また、画像処理の高解像度化を実現するためには、読み取り画像をより高解像度にする必要があるため、画像信号数の増加に伴いケーブル配線数は増加する傾向にある。そのためケーブル配線の信号線数を減らすには限界があり、放射ノイズの要因となる高周波電流に対して、伝播経路が増え、放射ノイズへの対策が困難になりつつある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、原稿を載置する原稿台と、
画像撮像素子が一体に取り付けられ、原稿台に沿って原稿台の一定区間を駆動する画像撮像用プリント配線板と、
該画像撮像素子の動作を制御する固定配置された制御用プリント配線板とを有する画像読取装置であって、
該画像撮像用プリント配線板と該制御用プリント配線板には、お互いに接触する事で信号の送受信を行うコネクタがそれぞれ設けられており、あらかじめ定められた画像撮像前の待機位置でのみ該コネクタは接触することを特徴とする画像読取装置を提案している。
【００１５】
また、原稿を載置する原稿台と、
画像撮像素子が一体に取り付けられ、原稿台に沿って原稿台の一定区間を駆動する画像撮像用プリント配線板と、
画像撮像素子の駆動を制御する固定配置された制御用プリント配線板と、
を有する画像読取装置であって、
該画像撮像用プリント配線板と該制御用プリント配線板には、あらかじめ定められた画像撮像前の待機位置でお互いが特定の間隔に近接する事で信号の送受信を行うアンテナ部が設けられていることを特徴とする画像読取装置を提案している。
【００２４】
本発明によれば、画像撮像用プリント配線板にメモリ部を設け、かつ制御用プリント配線板とは特定の位置でのみ電気信号の送受信を行っているため、従来から用いられてきたケーブル配線をなくす事ができる。そのため画像撮像素子の駆動信号や読み取った画像信号の送受信が原因で発生する放射ノイズを抑制する事ができる。
【００２５】
また、画像撮像素子搭載用プリント配線板と制御用プリント配線板との信号の送受信部に、アンテナ部を形成し、電磁波として送受信を行うことで、機械的接触による接点部の劣化などの問題を避けることが出来る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図１、図２は、本発明による第１の実施の形態を示すものであり、従来の技術で示した図１３、図１４と同一の部材には同一の符号を付してある。
【００２８】
図１は本発明による第１の実施の形態を示す画像読取装置を透視した斜視図であり、図２はその要部の詳細図である。図中１はイメージセンサー等の画像読取装置本体である。画像読取装置本体１の上面には原稿を載置するコンタクトガラス２が設けられている。３は原稿を読み取る際に矢印Ａ方向に摺動移動するフレーム部材であり、その上面には画像撮像ユニット３１が搭載されている。画像撮像ユニット３１は長手方向にＣＩＳセンサもしくはＣＣＤセンサからなる画像撮像素子３２と、それと一体となったハロゲンランプからなる発光素子３３により形成されている。フレーム部材３の下面には、画像撮像素子３１を駆動させる画像撮像用プリント配線板４が取り付けられている。画像撮像ユニット３１は画像撮像用プリント配線板４と電気的に接続されており、画像撮像用プリント配線板４からの信号により駆動する。フレーム部材３は支持部９ａ、９ｂに沿って摺動可能に支持されており、フレーム部材３に取り付けられた不図示のステッピングモータにより矢印方向に摺動移動する。５はフレーム部材３の摺動動作や、画像撮像素子３２の画像読み取り動作及び発光素子３３の発光動作を制御する制御用プリント配線板であり、画像読取装置１の底面部に固定されている。
【００２９】
画像撮像用プリント配線板４の端部には、コネクタ１３が設けられ、制御用プリント配線板５の端部にはコネクタ１４が設けられている。コネクタ１３とコネクタ１４はそれぞれ電極部１３ａ、１４ａが設けられており、フレーム部材３の初期位置で互いに電気的接続が可能である。この初期位置は、画像撮像ユニット３１が画像撮像前に待機している位置で、フレーム部材３が支持部９ａ、９ｂに沿って移動する範囲内であればどこであってもかまわない。ただし、原稿の読み取り動作を効率良く行うためには、フレーム部材３が移動する範囲のうち、両側端部のどちらかに設定するのが好ましく、本実施の形態では、図の右側端部に設定している。
【００３０】
また、画像撮像用プリント配線板４には、ケーブル１０の他に、フレーム部材３を摺動動作させ、画像撮像ユニット３１の画像読み取り動作及び発光動作をするための電源を供給する電源ケーブル１１が接続されている。電源ケーブル１１は不図示の電源用基板に接続されている。電源ケーブル１１もケーブル配線１０と同様にフレキシブルなケーブルであり、フレーム部材３の摺動動作に追従して、変形移動する事が可能である。
【００３１】
次に、図３は画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の電気的な接続関係を示したブロック図である。画像撮像用プリント配線板３には、画像撮像素子３２、発光素子３３、画像撮像素子駆動信号発生回路３４、発光素子駆動信号発生回路３５、Ａ／Ｄ変換部３６、メモリ部３７、メモリ制御部３８が搭載されている。
【００３２】
画像撮像素子３２はコンタクトガラス２に載置された原稿を読み取る。発光素子３３は原稿に光を照射する。画像撮像素子駆動信号発生回路３４は画像撮像素子３２を駆動するのに必要な駆動信号を発生させる。発光素子駆動信号発生回路３５は発光素子３３を駆動するのに必要な発光素子駆動信号を発生させる。Ａ／Ｄ変換部３６は画像撮像素子３２で読み取られたアナログ画像信号をデジタル信号に変換する。メモリ部３７は、画像撮像素子駆動信号発生回路３４及び発光素子駆動信号発生回路３５の制御信号と、Ａ／Ｄ変換部３６でデジタル化された画像信号とを一旦記憶する。メモリ制御部３８はメモリ部３７に記憶された制御信号により駆動信号発生回路３４及び発光素子駆動信号発生回路３５を制御する。また、制御用プリント配線板５からの制御信号を受信し、メモリ部３７に記憶された画像信号を制御用プリント配線板５に送信する。
【００３３】
一方制御用プリント配線板５にはメモリ制御部３８に駆動信号発生回路３４及び発光素子駆動信号発生回路３５の制御信号を送信する動作制御部５１と、メモリ制御部３８から、メモリ部３６に一旦記憶された画像信号を受信する画像信号受信部５２が搭載されている。
【００３４】
また、制御用プリント配線板５からは、フレーム部材３を摺動させる不図示のステッピングモータの駆動信号も送信される。このステッピングモータの駆動信号と、メモリ制御部３８へ送信される制御信号とは同期が取られており、フレーム部材３を摺動動作と画像撮像素子３２の読み取り動作及び発光素子３３の発光動作は同期して行うことができる。
【００３５】
次に、画像読取装置の原稿の読み取り動作を説明する。
【００３６】
まずフレーム部材３は初期位置に待機しており、制御用プリント配線板５とコネクタ１３、１４の電極部１３ａ、１４ａにより電気的に接続されている。原稿をコンタクトガラス２の上に載置し、パソコン等の外部機器から読み取り開始信号が入力されると、制御用プリント配線板５の動作制御部５１から、読取動作に必要となる制御信号がコネクタ１３、１４の電極部１３ａ、１４ａを経て、画像撮像用プリント配線板４上に設けたメモリ制御部３８送られる。メモリ制御部３８に送られた制御信号は一旦メモリ部３７に記憶される。
【００３７】
次にメモリ制御部３８により、メモリ部３７に一旦記憶された画像撮像に関わる制御信号が画像撮像素子駆動信号発生回路３４に送られ、画像撮像素子駆動信号発生回路３４から原稿を読み取るタイミングを制御する電荷転送クロック信号などが、画像撮像素子３２に送られる。
【００３８】
またそれと同期して、メモリ制御部３８により、メモリ部３７に一旦記憶された光学素子の発光に関わる制御信号が光学素子駆動信号発生回路３５に送られ、光学素子駆動信号発生回路３５から、発光素子３３を発光させるタイミングを制御するクロック信号が発光素子３３に送られる。
【００３９】
またそれらの制御信号と同期して、フレーム部材３を摺動させる不図示のステッピングモータへ、駆動のタイミングを制御する駆動信号も送信される。
【００４０】
ステッピングモータを駆動させることで、フレーム部材３はガイド９ａ、９ｂに沿って所定の速度で摺動を開始する。フレーム部材３の摺動が開始すると、コネクタ１３、１４の接続は一旦解消し、画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５は非接続状態となる。フレーム部材３が摺動している間、発光素子３３は光学素子駆動信号発生回路３５から送られたタイミングで発光する。また、画像撮像素子３２は画像撮像素子駆動信号発生回路３４から送られたタイミングで原稿の読み取り動作を行う。
【００４１】
画像撮像素子３２による原稿の読み取り動作と平行して、読み取られた画像データはＡ／Ｄ変換部３６に送られ、順次デジタル化された画像信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号は、メモリ制御部３８により一旦メモリ部３７に記憶される。
【００４２】
画像撮像素子３２による原稿の読み取り動作が完了すると、発光素子３３は消灯し、フレーム部材３は初期位置に戻る。初期位置では画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５は、コネクタ１３、１４の電極部１３ａ、１４ａにより再び電気的に接続される。コネクタ１３、１４の接続が完了すると、メモリ部３７に一旦記憶された画像信号は、メモリ制御部３８により、コネクタ１３、１４を経て制御用プリント配線板５に備えられた画像信号受信部５２へ伝送される。画像信号受信部５２からパソコン等の外部機器へ伝送され原稿の読み取り動作は終了し、フレーム部材３は再び初期位置で待機状態となる。
【００４３】
以上のように、第１の実施の形態の画像読取装置を使用することで、画像撮像素子の動作に必要な駆動信号やデジタル化された画像信号を、ケーブルを使わずに伝送することができるので、放射ノイズの発生を大幅に抑制する事が可能になる。
【００４４】
尚、前記メモリ制御部３８は必ずしも必要ではなく、原稿の読み取り動作の開始時の初期位置において、動作制御部５１から直接メモリ部３７へ画像撮像素子駆動信号発生回路３４及び発光素子駆動信号発生回路３５の制御信号を送り、原稿の読み取り動作の終了時の初期位置において、動作制御部５１からメモリ部３７に一旦記憶された画像信号を画像信号受信部５２に送るよう制御する事もできる。この時の画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の電気的な接続関係を示したブロック図を図４に示してある。図４は前述の図３における画像撮像用プリント配線板４のメモリ制御部３８をなくしたで形態であり、その他の部品やその動作は同じであるためその説明は省略する。ただし、メモリ制御部３８は画像撮像用プリント板４に搭載したほうが、制御用プリント配線板５との送受信と、メモリ部３７との送受信を分ける事ができ、高速化に対応しやすい。
【００４５】
また、前記ハロゲンランプからなる発光素子３３は、画像撮像素子３２と一体となって画像撮像ユニット３１を形成し、フレーム部材３と共に支持部９ａ、９ｂに沿って摺動しているが、本実施の形態はそれに限られるものではなく、発光素子３３が画像読取装置１本体に固定されていてもかまわない。この時の画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の電気的な接続関係を示したブロック図を図５に示す。図５は前述の図３における画像撮像用プリント配線板４の発光素子３３、発光素子駆動信号発生回路３５をなくしたで形態であり、その他の部品やその動作は同じであるためその説明は省略する。この場合、発光素子３３は画像撮像に関わる制御信号と同期がとられていれば、制御プリント配線板５により直接制御されても、パソコン等の外部装置により直接制御されてもかまわない。ただし、発光素子３３は画像撮像用プリント配線板４とともに摺動移動したほうが、直接反射光を読み取れるので、反射ミラーなどの部材を削減できる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明による第２の実施の形態を示す画像読取装置を透視した斜視図の要部の詳細図であり、第１の実施の形態で示した図２と同一の部材には同一の符号を付してある。
【００４７】
図６に示すように、フレーム部材３の下面に取り付けられている画像撮像用プリント配線板４の端部には、制御信号などの電気信号の送受信を行うコネクタ１３と共に、バッテリー部４０に電力を供給するバッテリー蓄電用コネクタ１５が設けられている。また、制御用プリント配線板５の端部には、電気信号の送受信を行うコネクタ１４と共に、バッテリーの充電用のコネクタ１６が設けられている。バッテリー蓄電用コネクタ１５とバッテリー充電用コネクタ１６にはそれぞれ電極部１５ａ、１６ａが設けられており、フレーム部材３の初期位置において、コネクタ１３とコネクタ１４が電気的に接続されるのと同様に、バッテリー蓄電用コネクタ１５とバッテリー充電用コネクタ１６も電気的接続が可能である。
【００４８】
次に、図７は画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の電気的な接続関係を示したブロック図であり、第１の実施の形態で示した図３と同一の部材には同一の符号を付してあり、その説明は省略する。
【００４９】
画像撮像用プリント配線板３には、図３で説明した画像撮像素子３２、発光素子３３、画像撮像素子駆動信号発生回路３４、発光素子駆動信号発生回路３５、Ａ／Ｄ変換部３６、メモリ部３７、メモリ制御部３８に加えて、バッテリー４０、定電圧回路部３９が搭載されている。バッテリー蓄電用コネクタ１５はバッテリー充電部５３から、バッテリー充電用コネクタ１６を介して供給された電力を充電し、画像撮像素子駆動信号発生回路３４及び発光素子駆動信号発生回路３５に必要な電力を、定電圧回路部３９で一定電圧に調整した後供給する。
【００５０】
一方制御用プリント配線板５には、図３で説明した動作制御部５１と画像信号受信部５２に加えて、画像撮像用プリント配線板３に搭載されたバッテリー部４０を充電するために、バッテリー蓄電用コネクタ１５、バッテリー充電用コネクタ１６を介して電力を供給するバッテリー充電部５３が搭載されている。
【００５１】
次に、画像読取装置の原稿読み取り動作を説明する。
【００５２】
まずフレーム部材３は初期位置に待機しており、制御用プリント配線板５とコネクタ１３、１４の電極部１３ａ、１４ａにより電気的に接続されている。この時、一方のバッテリー蓄電用コネクタ１５とバッテリー充電用コネクタ１６も電極部１５ａ、１６ａにより電気的に接続されており、バッテリー部４０へ充電が行われている。原稿をコンタクトガラス２の上に載置し、パソコン等の外部機器から読み取り開始信号が入力されると、制御用プリント配線板５の動作制御部５１から、読取動作に必要となる制御信号がコネクタ１３、１４の電極部１３ａ、１４ａを経て、画像撮像用プリント配線板４上に設けたメモリ制御部３８送られる。メモリ制御部３８に送られた制御信号は一旦メモリ部３７に記憶される。
【００５３】
次にメモリ制御部３８により、メモリ部３７に一旦記憶された画像撮像に関わる制御信号が画像撮像素子駆動信号発生回路３４に送られ、画像撮像素子駆動信号発生回路３４から原稿を読み取るタイミングを制御する電荷転送クロック信号などが、画像撮像素子３２に送られる。
【００５４】
またそれと同期して、メモリ制御部３８により、メモリ部３７に一旦記憶された光学素子の発光に関わる制御信号が光学素子駆動信号発生回路３５に送られ、光学素子駆動信号発生回路３５から、発光素子３３を発光させるタイミングを制御するクロック信号が発光素子３３に送られる。
【００５５】
またそれらの制御信号と同期して、フレーム部材３を摺動させる不図示のステッピングモータへ、駆動のタイミングを制御する駆動信号も送信される。
【００５６】
ステッピングモータを駆動させることで、フレーム部材３はガイド９ａ、９ｂに沿って所定の速度で摺動を開始する。フレーム部材３の摺動が開始すると、コネクタ１３、１４の接続と、バッテリー蓄電用コネクタ１５とバッテリー充電用コネクタ１６の接続は一旦解消し、画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５は非接続状態となる。したがってこれ以降の画像撮像用プリント配線板４の電力は、充電されたバッテリー部４０から供給される。フレーム部材３が摺動している間、発光素子３３は光学素子駆動信号発生回路３５から送られたタイミングで発光する。また、画像撮像素子３２は画像撮像素子駆動信号発生回路３４から送られたタイミングで原稿の読み取り動作を行う。
【００５７】
画像撮像素子３２による原稿の読み取り動作と平行して、読み取られた画像データはＡ／Ｄ変換部３６に送られ、順じデジタル化された画像信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号は、メモリ制御部３８により一旦メモリ部３７に記憶される。
【００５８】
画像撮像素子３２による原稿の読み取り動作が完了すると、発光素子３３は消灯し、フレーム部材３は初期位置に戻る。初期位置では画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５は、コネクタ１３、１４の電極部１３ａ、１４ａにより再び電気的に接続される。コネクタ１３、１４の接続が完了すると、メモリ部３７に一旦記憶された画像信号は、メモリ制御部３８により、コネクタ１３、１４を経て制御用プリント配線板５に備えられた画像信号受信部５２へ伝送される。画像信号受信部５２からパソコン等の外部機器へ伝送され原稿の読み取り動作は終了する。この時、バッテリー蓄電用コネクタ１５とバッテリー充電用コネクタ１６も電極部１５ａ、１６ａにより再び接続され、バッテリー部４０への充電が再び行われ、フレーム部材３は再び初期位置で待機状態となる。
【００５９】
以上のように、第２の実施の形態の画像読取装置を使用することで、画像撮像素子の動作に必要な駆動信号やデジタル化された画像信号を、ケーブルを使わずに伝送することができるので、放射ノイズの発生を大幅に抑制する事が可能になる。また、ケーブルを一切使わないため、フレーム部材の摺動移動に伴うケーブルのたわみも解消でき、画像読取装置の薄型化も容易になる。
【００６０】
尚、前記バッテリー部４０は画像撮像用プリント配線板４への電源供給をすべて行っているが、本実施の形態はそれに限られるものではない。図８に示すように、画像撮像用プリント配線板４に２つのバッテリー部４０ａ、４０ｂを搭載し、バッテリー部４０ａからは、定電圧回路部３９ａを介して、画像撮像素子３２、画像撮像素子用駆動信号発生回路３４、メモリ制御部３８への電源供給を行い、バッテリー部４０ｂからは、定電圧回路部３９ｂを介して、発光素子３３、発光素子用駆動信号発生回路３５への電源供給を行ってもよい。この場合、制御用プリント配線板５には、バッテリー部１７ａ、１７ｂと接続する２つのバッテリー充電部５３ａ、５３ｂが必要である。
【００６１】
（第３の実施の形態）
図９、図１０、図１１は、本発明による第３の実施の形態を示すものであり、画像撮像素子が搭載される画像撮像用プリント配線板４と、読取動作を制御するための制御用プリント配線板５の電気的な接続部分を示したものである。図中第１の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付してある。
【００６２】
本実施の形態における画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５との間の信号の送受信は、第１の実施の形態の接触式のコネクタによるものではなく、非接触式の手段を使用している。図９に示すように画像撮像用プリント配線板４及び、制御用プリント配線板５は、互いの電気信号を送受信するための複数の送受信アンテナ部６１、６２を備える。
【００６３】
図１０は画像撮像用プリント配線板４の送受信アンテナ部６１近傍の拡大図で、図１１は送受信アンテナ部６１の更なる拡大図である。送受信アンテナ部６１はメモリ部３４から延びた画像信号配線６３のスリット状の非連続部を、ループ形状のアンテナ構造で接続するように形成されている。画像信号配線６３の先端は、グラウンド接続されたスルーホール６４に終端部品６５で終端されている。制御用プリント配線板５の送受信アンテナ部６２も同様の構成となっている。
【００６４】
読取動作の初期位置において、送受信アンテナ部６１と６２は所定の間隔を隔てて非接触で配置される。画像撮像素子３２の駆動開始前に制御用プリント配線板５の送受信アンテナ部６２から画像撮像用プリント配線板４の送受信アンテナ部６１に制御信号が送信される。画像撮像素子３２の駆動が終了し再び初期位置に戻った後に、読み取った画像信号を画像撮像用プリント配線板４の送受信アンテナ部６１から制御用プリント配線板５の送受信アンテナ部６２に伝送する。
【００６５】
以上のような構成にする事で、前述の第１の実施の形態の効果に加え、画像撮像素子搭載用プリント配線板４と制御用プリント配線板５との信号の送受信を非接触で行うことができるため、機械的接触による電極部の劣化などの問題を避けることが出来る。
【００６６】
（第４の実施の形態）
図１２は、本発明による第４の実施の形態を示すものであり、画像撮像素子が搭載される画像撮像用プリント配線板４と、読取動作を制御するための制御用プリント配線板５の電気的な接続部分を示したものである。図中第１の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付してある。
【００６７】
本実施の形態における画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５との間の信号の送受信は、第３の実施の形態と同様に非接触式の手段を使用している。
【００６８】
図１２に示す様に、画像撮像用プリント配線板４を２層構成にし、第一の配線層７１には画像信号配線７３が形成され、第二の配線層７２には画像信号配線７４が形成されている。画像信号配線７３と画像信号配線７４はスルーホール７５により接続され、画像信号配線７３、画像信号配線７４、スルーホール７５によりループ状の送受信アンテナ部が形成されている。この場合ループ形状を形成後に一端が、終端部品７６を介してグラウンド配線７７に接続される。
【００６９】
同様に制御用プリント配線板５も２層構成になっており、第１の配線層の画像信号配線と、第２の配線層の画像信号配線と、スルーホールとによりループ状の送受信アンテナ部を形成されている。
【００７０】
読取動作の初期位置において、画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の、お互いの画像信号配線、画像信号配線、スルーホールにより形成されるループ状の送受信アンテナ部が、所定の間隔を隔てて非接触で配置される。画像撮像素子３２の駆動開始前に制御用プリント配線板５の送受信アンテナ部から、画像撮像用プリント配線板４の送受信アンテナ部に制御信号が送信される。画像撮像素子３２の駆動が終了し再び初期位置に戻った後に、読み取った画像信号を画像撮像用プリント配線板４の送受信アンテナ部から制御用プリント配線板５の送受信アンテナ部に伝送する。
【００７１】
以上のような構成によりループ形状の送受信アンテナ部を構成すれば、前述の第３の実施の形態の効果に加え、より安価に放射ノイズの抑制するアンテナ部を形成する事ができる。
【００７２】
尚、本発明においては、搭載するアンテナ部の形状は、ループ形状に限るものではなく、電磁界を発生させるものであればどのような形状でもかまわない。
【００７３】
また本発明においては、画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の送受信の位置をフレーム部材３の初期位置で行っているが、制御用プリント配線板が読み取り動作の初期位置の近傍にない場合は、初期位置以外の場所へ送受信位置を変えることもできる。ただしこの場合、初期位置から送受信位置への移動が必須となり、で、初期位置と送受信位置が同じ位置であったほうがより効率的である。
【００７４】
また本実施の形態では、画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の送受信の位置を読取動作の初期位置で説明したが、制御用プリント配線板５の送信と受信の機能を２つの基板に分ける事で、フレーム部材３の移動範囲の両端の２箇所で画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５との送受信を行う事も可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば画像撮像素子が搭載される画像読取装置の構成において、画像撮像素子を搭載するプリント配線板にメモリ部を設け、かつ制御用プリント配線板とは特定の初期位置でのみ、電気信号の送受信を行うことで、従来用いられてきたケーブル配線での駆動信号や画像信号の送受信を必要としないので、画像撮像素子の駆動信号や読み取った画像信号が原因で、かつ信号伝送ケーブル部からの放射ノイズを抑制することが可能となる。
【００７６】
また、画像撮像用プリント配線板にバッテリー部、制御用プリント配線板にバッテリー充電部を搭載し、搭載したバッテリーから各電気回路に電源供給を行うことで、従来のケーブルによる電源供給を必要としないので、電源供給ケーブルからの放射ノイズを抑制することが可能になる。
【００７７】
また、画像撮像用プリント配線板と制御用プリント配線板との信号の送受信に、アンテナ部を搭載し、電磁波として送受信を行うことで、機械的接触による接点部の劣化などの問題を避けることが出来る。
【００７８】
また、アンテナ部を配線板の配線を利用して実現する事で、より安価に放射ノイズの抑制するアンテナ部を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す、画像読取装置の透視斜視図。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す、画像読取装置の要部詳細図。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の変形例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の変形例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す、画像読取装置の要部詳細図。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の変形例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態を示す、画像読取装置の構成図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態を示す、画像読取装置の要部詳細図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態を示す、画像読取装置の要部詳細図。
【図１２】本発明の第４の実施の形態を示す、画像読取装置の要部詳３細図。
【図１３】従来例を示す画像読取装置の透視斜視図。
【図１４】従来例を示す画像読取装置の要部詳細図。
【符号の説明】
１ 画像読取装置
２ コンタクトガラス
３ フレーム部材
４ 画像撮像用プリント配線板
５ 制御用プリント配線板
９ａ、９ｂ 支持部
１０ ケーブル配線
１１ 電源ケーブル
１３、１４ コネクタ
１３ａ、１４ｂ 電極部
１５ バッテリー蓄電用コネクタ
１６ バッテリー充電用コネクタ
１５ａ、１６ｂ 電極部
３１ 画像撮像素子ユニット
３２ 画像撮像素子
３３ 発光素子
３４ 画像撮像素子駆動信号発生回路部
３５ 発光素子駆動信号発生回路部
３６ Ａ／Ｄ変換部
３７ メモリ部
３８ メモリ制御部
３９、３９ａ、３９ｂ 定電圧回路部
４０、４０ａ、４０ｂ バッテリー部
５１ 動作制御部
５２ 画像信号受信部
５３、５３ａ、５３ｂ バッテリー充電部
６１、６２ 送受信アンテナ部
６３ 画像信号配線
６４ スルーホール
６５ 終端部品
７１ 第一の配線層
７２ 第二の配線層
７３、７４ 画像信号配線
７５ スルーホール
７６ 終端部品
７７ グラウンド配線
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像撮像素子を用いて原稿を読み取る画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複写機、スキャナー等の画像読み取りには発光素子と画像撮像素子を利用した画像読取装置が使用されている。従来の画像撮像素子によって原稿を読み取る画像読取装置を、図１３、図１４を参照して説明する。
【０００３】
図１３は従来の画像読取装置を透視した斜視図であり、図１４はその要部の詳細図である。図中１はイメージセンサー等の画像読取装置である。画像読取装置１の上面には原稿を載置するコンタクトガラス２が設けられている。３は原稿を読み取る際に摺動移動するフレーム部材であり、その上面には画像撮像ユニット３１が搭載されている。画像撮像ユニット３１は長手方向にＣＩＳセンサもしくはＣＣＤセンサからなる画像撮像素子３２と、それと一体となったハロゲンランプからなる発光素子３３により形成されている。フレーム部材３の下面には、画像撮像ユニット３１を駆動させる画像撮像用プリント配線板４が取り付けられている。画像撮像ユニット３１は画像撮像用プリント配線板４と電気的に接続されており、画像撮像用プリント配線板４からの信号により駆動する。フレーム部材３は支持部９ａ、９ｂに沿って摺動可能に支持されており、フレーム部材３に取り付けられた不図示のモータにより摺動移動する。５はフレーム部材３の摺動動作や、画像撮像ユニット３１の画像読み取り動作及び発光動作を制御する制御用プリント配線板であり、画像読取装置１の底面部に固定されている。画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５との間はケーブル配線１０により接続されている。画像撮像ユニット３１により読み取った原稿の画像信号や、画像読み取り動作及び発光動作の制御信号が、ケーブル配線１０を介して随時送受信される。
【０００４】
画像撮像用プリント配線板４及び制御用プリント配線板５の端部にはコネクタ２１、２２が設けられており、ケーブル配線１０の両端が接続されている。ケーブル配線１０はフレキシブルなケーブルであり、フレーム部材３の摺動動作に追従して、変形移動する事が可能である。
【０００５】
また、画像撮像用プリント配線板４には、ケーブル１０の他に、フレーム部材３を摺動動作させ、画像撮像ユニット３１の画像読み取り動作及び発光動作をするための電源を供給する電源ケーブル１１が接続されている。電源ケーブル１１は不図示の電源用基板に接続されている。電源ケーブル１１もケーブル配線１０と同様にフレキシブルなケーブルであり、フレーム部材３の摺動動作に追従して、変形移動する事が可能である。
【０００６】
しかしながら、画像を読み取るための発光素子や画像撮像ユニット３１を駆動する駆動信号は、光電変換を行うため大電流が必要とされる。また、高速な読み取りを実現するためには、高周波信号が使用される。そのため画像を読み取る度に、画像撮像素子３２や発光素子３３と、これらを駆動するＩＣの間では、高周波数でかつ大電流な信号の送受信を繰り返し行うため、放射ノイズの発生が大きな問題となっている。
【０００７】
また、電源ケーブル１１には、画像撮像素子３２や発光素子３３を駆動する信号が、プリント配線板上の電源パターンやグラウンドパターンを経路として、所謂コモンモード電流として伝播してしまい、同様の放射ノイズ問題となっている。
【０００８】
これらのケーブル配線１０や電源ケーブル１１における放射ノイズの対策としては、従来からフェライトコアを装着する事や、ケーブル配線や場合によってはプリント配線板全体に箱状のシールド筐体を施すことによって、発生する放射ノイズを抑制する事が知られている。
【０００９】
また、特開平１１−１８７２２３には、駆動信号は画像撮像ユニット３１を搭載する画像撮像用プリント配線板４上で発生させ、トリガ信号を用いる事で画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５との同期をとる事が記載されている。これにより、制御用プリント配線板５から画像撮像用プリント配線板４への出力信号をトリガ信号のみとする事ができるため、ケーブル配線１０の信号線数を削減し、放射ノイズを抑制する事ができる。画像撮像ユニット３１を搭載する画像撮像用プリント配線板４上で駆動信号を発生させれば、発光素子３３や画像撮像素子３２の駆動信号はケーブル配線１０を伝送する事はない。しかしながら、トリガ信号や画像信号は依然としてケーブル配線１０を流れる。また、ケーブル配線１０にはグラウンド配線も設けられているため、高周波電流がケーブル配線１０のグラウンド配線を通じて伝播し、同様の放射ノイズの問題を引き起こしてしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら近年、画像処理の高速化の要求に伴い駆動信号や画像情報信号が更に高周波化しており、放射ノイズが更に増加している。
【００１１】
そのため、複数の周波数帯域で放射ノイズが大きくなってしまい、フェライトコア等のフィルタ部品により対策する事が困難となっている。またフェライトコアはコストが高く、使用できる数量にも限界がある。
【００１２】
また、駆動信号や回路規模の増加に伴って、プリント配線板自体を大面積にする必要が生じる場合も多くなっている。そのため、シールドボックスでノイズを遮断するにはその大きさが問題となっている。更にシールドボックスが大きくなると、箱の大きさに依存した空洞共振現象による放射ノイズが、３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの対策が必要となる周波数で発生する可能性がある。空洞共振の発生周波数においては、該当する周波数成分の電流が、シールド導体上で反射現象を繰り返し、重ね合わさることによって、定常的に打ち消されない分布を示す。そのため、結果的にシールドの遮蔽効果が損なわれ、高い放射ノイズ強度を発生させる要因となる。空洞共振の発生周波数はシールドの大きさに依存するので、空洞共振を抑制するためには、箱内に仕切り構造を構成し、見かけ上、箱のサイズを小さくすることで、発生周波数を放射ノイズ測定の観測周波数から除外する事ができる。このようにして発生周波数を高周波数に変えることは可能ではあるが、シールド構造の複雑化を招き、組み立てコストが大きくなる。
【００１３】
また、特開平１１−１８７２２３に記載の方法によれば、駆動信号に関するケーブル配線１０の信号線数を削減することはできるが、ケーブル配線１０にはグラウンド配線を設けられているため、高周波電流がケーブル配線１０のグラウンド配線を通じて伝播し、同様の放射ノイズの問題を引き起こしてしまう。また、画像処理の高解像度化を実現するためには、読み取り画像をより高解像度にする必要があるため、画像信号数の増加に伴いケーブル配線数は増加する傾向にある。そのためケーブル配線の信号線数を減らすには限界があり、放射ノイズの要因となる高周波電流に対して、伝播経路が増え、放射ノイズへの対策が困難になりつつある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、原稿を載置する原稿台と、
画像撮像素子が一体に取り付けられ、原稿台に沿って原稿台の一定区間を駆動する画像撮像用プリント配線板と、
該画像撮像素子の動作を制御する固定配置された制御用プリント配線板とを有する画像読取装置であって、
該画像撮像用プリント配線板と該制御用プリント配線板には、お互いに接触する事で信号の送受信を行うコネクタがそれぞれ設けられており、あらかじめ定められた画像撮像前の待機位置でのみ該コネクタは接触することを特徴とする画像読取装置を提案している。
【００１５】
また、原稿を載置する原稿台と、
画像撮像素子が一体に取り付けられ、原稿台に沿って原稿台の一定区間を駆動する画像撮像用プリント配線板と、
画像撮像素子の駆動を制御する固定配置された制御用プリント配線板と、
を有する画像読取装置であって、
該画像撮像用プリント配線板と該制御用プリント配線板には、あらかじめ定められた画像撮像前の待機位置でお互いが特定の間隔に近接する事で信号の送受信を行うアンテナ部が設けられていることを特徴とする画像読取装置を提案している。
【００２４】
本発明によれば、画像撮像用プリント配線板にメモリ部を設け、かつ制御用プリント配線板とは特定の位置でのみ電気信号の送受信を行っているため、従来から用いられてきたケーブル配線をなくす事ができる。そのため画像撮像素子の駆動信号や読み取った画像信号の送受信が原因で発生する放射ノイズを抑制する事ができる。
【００２５】
また、画像撮像素子搭載用プリント配線板と制御用プリント配線板との信号の送受信部に、アンテナ部を形成し、電磁波として送受信を行うことで、機械的接触による接点部の劣化などの問題を避けることが出来る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図１、図２は、本発明による第１の実施の形態を示すものであり、従来の技術で示した図１３、図１４と同一の部材には同一の符号を付してある。
【００２８】
図１は本発明による第１の実施の形態を示す画像読取装置を透視した斜視図であり、図２はその要部の詳細図である。図中１はイメージセンサー等の画像読取装置本体である。画像読取装置本体１の上面には原稿を載置するコンタクトガラス２が設けられている。３は原稿を読み取る際に矢印Ａ方向に摺動移動するフレーム部材であり、その上面には画像撮像ユニット３１が搭載されている。画像撮像ユニット３１は長手方向にＣＩＳセンサもしくはＣＣＤセンサからなる画像撮像素子３２と、それと一体となったハロゲンランプからなる発光素子３３により形成されている。フレーム部材３の下面には、画像撮像素子３１を駆動させる画像撮像用プリント配線板４が取り付けられている。画像撮像ユニット３１は画像撮像用プリント配線板４と電気的に接続されており、画像撮像用プリント配線板４からの信号により駆動する。フレーム部材３は支持部９ａ、９ｂに沿って摺動可能に支持されており、フレーム部材３に取り付けられた不図示のステッピングモータにより矢印方向に摺動移動する。５はフレーム部材３の摺動動作や、画像撮像素子３２の画像読み取り動作及び発光素子３３の発光動作を制御する制御用プリント配線板であり、画像読取装置１の底面部に固定されている。
【００２９】
画像撮像用プリント配線板４の端部には、コネクタ１３が設けられ、制御用プリント配線板５の端部にはコネクタ１４が設けられている。コネクタ１３とコネクタ１４はそれぞれ電極部１３ａ、１４ａが設けられており、フレーム部材３の初期位置で互いに電気的接続が可能である。この初期位置は、画像撮像ユニット３１が画像撮像前に待機している位置で、フレーム部材３が支持部９ａ、９ｂに沿って移動する範囲内であればどこであってもかまわない。ただし、原稿の読み取り動作を効率良く行うためには、フレーム部材３が移動する範囲のうち、両側端部のどちらかに設定するのが好ましく、本実施の形態では、図の右側端部に設定している。
【００３０】
また、画像撮像用プリント配線板４には、ケーブル１０の他に、フレーム部材３を摺動動作させ、画像撮像ユニット３１の画像読み取り動作及び発光動作をするための電源を供給する電源ケーブル１１が接続されている。電源ケーブル１１は不図示の電源用基板に接続されている。電源ケーブル１１もケーブル配線１０と同様にフレキシブルなケーブルであり、フレーム部材３の摺動動作に追従して、変形移動する事が可能である。
【００３１】
次に、図３は画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の電気的な接続関係を示したブロック図である。画像撮像用プリント配線板３には、画像撮像素子３２、発光素子３３、画像撮像素子駆動信号発生回路３４、発光素子駆動信号発生回路３５、Ａ／Ｄ変換部３６、メモリ部３７、メモリ制御部３８が搭載されている。
【００３２】
画像撮像素子３２はコンタクトガラス２に載置された原稿を読み取る。発光素子３３は原稿に光を照射する。画像撮像素子駆動信号発生回路３４は画像撮像素子３２を駆動するのに必要な駆動信号を発生させる。発光素子駆動信号発生回路３５は発光素子３３を駆動するのに必要な発光素子駆動信号を発生させる。Ａ／Ｄ変換部３６は画像撮像素子３２で読み取られたアナログ画像信号をデジタル信号に変換する。メモリ部３７は、画像撮像素子駆動信号発生回路３４及び発光素子駆動信号発生回路３５の制御信号と、Ａ／Ｄ変換部３６でデジタル化された画像信号とを一旦記憶する。メモリ制御部３８はメモリ部３７に記憶された制御信号により駆動信号発生回路３４及び発光素子駆動信号発生回路３５を制御する。また、制御用プリント配線板５からの制御信号を受信し、メモリ部３７に記憶された画像信号を制御用プリント配線板５に送信する。
【００３３】
一方制御用プリント配線板５にはメモリ制御部３８に駆動信号発生回路３４及び発光素子駆動信号発生回路３５の制御信号を送信する動作制御部５１と、メモリ制御部３８から、メモリ部３６に一旦記憶された画像信号を受信する画像信号受信部５２が搭載されている。
【００３４】
また、制御用プリント配線板５からは、フレーム部材３を摺動させる不図示のステッピングモータの駆動信号も送信される。このステッピングモータの駆動信号と、メモリ制御部３８へ送信される制御信号とは同期が取られており、フレーム部材３を摺動動作と画像撮像素子３２の読み取り動作及び発光素子３３の発光動作は同期して行うことができる。
【００３５】
次に、画像読取装置の原稿の読み取り動作を説明する。
【００３６】
まずフレーム部材３は初期位置に待機しており、制御用プリント配線板５とコネクタ１３、１４の電極部１３ａ、１４ａにより電気的に接続されている。原稿をコンタクトガラス２の上に載置し、パソコン等の外部機器から読み取り開始信号が入力されると、制御用プリント配線板５の動作制御部５１から、読取動作に必要となる制御信号がコネクタ１３、１４の電極部１３ａ、１４ａを経て、画像撮像用プリント配線板４上に設けたメモリ制御部３８送られる。メモリ制御部３８に送られた制御信号は一旦メモリ部３７に記憶される。
【００３７】
次にメモリ制御部３８により、メモリ部３７に一旦記憶された画像撮像に関わる制御信号が画像撮像素子駆動信号発生回路３４に送られ、画像撮像素子駆動信号発生回路３４から原稿を読み取るタイミングを制御する電荷転送クロック信号などが、画像撮像素子３２に送られる。
【００３８】
またそれと同期して、メモリ制御部３８により、メモリ部３７に一旦記憶された光学素子の発光に関わる制御信号が光学素子駆動信号発生回路３５に送られ、光学素子駆動信号発生回路３５から、発光素子３３を発光させるタイミングを制御するクロック信号が発光素子３３に送られる。
【００３９】
またそれらの制御信号と同期して、フレーム部材３を摺動させる不図示のステッピングモータへ、駆動のタイミングを制御する駆動信号も送信される。
【００４０】
ステッピングモータを駆動させることで、フレーム部材３はガイド９ａ、９ｂに沿って所定の速度で摺動を開始する。フレーム部材３の摺動が開始すると、コネクタ１３、１４の接続は一旦解消し、画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５は非接続状態となる。フレーム部材３が摺動している間、発光素子３３は光学素子駆動信号発生回路３５から送られたタイミングで発光する。また、画像撮像素子３２は画像撮像素子駆動信号発生回路３４から送られたタイミングで原稿の読み取り動作を行う。
【００４１】
画像撮像素子３２による原稿の読み取り動作と平行して、読み取られた画像データはＡ／Ｄ変換部３６に送られ、順次デジタル化された画像信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号は、メモリ制御部３８により一旦メモリ部３７に記憶される。
【００４２】
画像撮像素子３２による原稿の読み取り動作が完了すると、発光素子３３は消灯し、フレーム部材３は初期位置に戻る。初期位置では画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５は、コネクタ１３、１４の電極部１３ａ、１４ａにより再び電気的に接続される。コネクタ１３、１４の接続が完了すると、メモリ部３７に一旦記憶された画像信号は、メモリ制御部３８により、コネクタ１３、１４を経て制御用プリント配線板５に備えられた画像信号受信部５２へ伝送される。画像信号受信部５２からパソコン等の外部機器へ伝送され原稿の読み取り動作は終了し、フレーム部材３は再び初期位置で待機状態となる。
【００４３】
以上のように、第１の実施の形態の画像読取装置を使用することで、画像撮像素子の動作に必要な駆動信号やデジタル化された画像信号を、ケーブルを使わずに伝送することができるので、放射ノイズの発生を大幅に抑制する事が可能になる。
【００４４】
尚、前記メモリ制御部３８は必ずしも必要ではなく、原稿の読み取り動作の開始時の初期位置において、動作制御部５１から直接メモリ部３７へ画像撮像素子駆動信号発生回路３４及び発光素子駆動信号発生回路３５の制御信号を送り、原稿の読み取り動作の終了時の初期位置において、動作制御部５１からメモリ部３７に一旦記憶された画像信号を画像信号受信部５２に送るよう制御する事もできる。この時の画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の電気的な接続関係を示したブロック図を図４に示してある。図４は前述の図３における画像撮像用プリント配線板４のメモリ制御部３８をなくしたで形態であり、その他の部品やその動作は同じであるためその説明は省略する。ただし、メモリ制御部３８は画像撮像用プリント板４に搭載したほうが、制御用プリント配線板５との送受信と、メモリ部３７との送受信を分ける事ができ、高速化に対応しやすい。
【００４５】
また、前記ハロゲンランプからなる発光素子３３は、画像撮像素子３２と一体となって画像撮像ユニット３１を形成し、フレーム部材３と共に支持部９ａ、９ｂに沿って摺動しているが、本実施の形態はそれに限られるものではなく、発光素子３３が画像読取装置１本体に固定されていてもかまわない。この時の画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の電気的な接続関係を示したブロック図を図５に示す。図５は前述の図３における画像撮像用プリント配線板４の発光素子３３、発光素子駆動信号発生回路３５をなくしたで形態であり、その他の部品やその動作は同じであるためその説明は省略する。この場合、発光素子３３は画像撮像に関わる制御信号と同期がとられていれば、制御プリント配線板５により直接制御されても、パソコン等の外部装置により直接制御されてもかまわない。ただし、発光素子３３は画像撮像用プリント配線板４とともに摺動移動したほうが、直接反射光を読み取れるので、反射ミラーなどの部材を削減できる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明による第２の実施の形態を示す画像読取装置を透視した斜視図の要部の詳細図であり、第１の実施の形態で示した図２と同一の部材には同一の符号を付してある。
【００４７】
図６に示すように、フレーム部材３の下面に取り付けられている画像撮像用プリント配線板４の端部には、制御信号などの電気信号の送受信を行うコネクタ１３と共に、バッテリー部４０に電力を供給するバッテリー蓄電用コネクタ１５が設けられている。また、制御用プリント配線板５の端部には、電気信号の送受信を行うコネクタ１４と共に、バッテリーの充電用のコネクタ１６が設けられている。バッテリー蓄電用コネクタ１５とバッテリー充電用コネクタ１６にはそれぞれ電極部１５ａ、１６ａが設けられており、フレーム部材３の初期位置において、コネクタ１３とコネクタ１４が電気的に接続されるのと同様に、バッテリー蓄電用コネクタ１５とバッテリー充電用コネクタ１６も電気的接続が可能である。
【００４８】
次に、図７は画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の電気的な接続関係を示したブロック図であり、第１の実施の形態で示した図３と同一の部材には同一の符号を付してあり、その説明は省略する。
【００４９】
画像撮像用プリント配線板３には、図３で説明した画像撮像素子３２、発光素子３３、画像撮像素子駆動信号発生回路３４、発光素子駆動信号発生回路３５、Ａ／Ｄ変換部３６、メモリ部３７、メモリ制御部３８に加えて、バッテリー４０、定電圧回路部３９が搭載されている。バッテリー蓄電用コネクタ１５はバッテリー充電部５３から、バッテリー充電用コネクタ１６を介して供給された電力を充電し、画像撮像素子駆動信号発生回路３４及び発光素子駆動信号発生回路３５に必要な電力を、定電圧回路部３９で一定電圧に調整した後供給する。
【００５０】
一方制御用プリント配線板５には、図３で説明した動作制御部５１と画像信号受信部５２に加えて、画像撮像用プリント配線板３に搭載されたバッテリー部４０を充電するために、バッテリー蓄電用コネクタ１５、バッテリー充電用コネクタ１６を介して電力を供給するバッテリー充電部５３が搭載されている。
【００５１】
次に、画像読取装置の原稿読み取り動作を説明する。
【００５２】
まずフレーム部材３は初期位置に待機しており、制御用プリント配線板５とコネクタ１３、１４の電極部１３ａ、１４ａにより電気的に接続されている。この時、一方のバッテリー蓄電用コネクタ１５とバッテリー充電用コネクタ１６も電極部１５ａ、１６ａにより電気的に接続されており、バッテリー部４０へ充電が行われている。原稿をコンタクトガラス２の上に載置し、パソコン等の外部機器から読み取り開始信号が入力されると、制御用プリント配線板５の動作制御部５１から、読取動作に必要となる制御信号がコネクタ１３、１４の電極部１３ａ、１４ａを経て、画像撮像用プリント配線板４上に設けたメモリ制御部３８送られる。メモリ制御部３８に送られた制御信号は一旦メモリ部３７に記憶される。
【００５３】
次にメモリ制御部３８により、メモリ部３７に一旦記憶された画像撮像に関わる制御信号が画像撮像素子駆動信号発生回路３４に送られ、画像撮像素子駆動信号発生回路３４から原稿を読み取るタイミングを制御する電荷転送クロック信号などが、画像撮像素子３２に送られる。
【００５４】
またそれと同期して、メモリ制御部３８により、メモリ部３７に一旦記憶された光学素子の発光に関わる制御信号が光学素子駆動信号発生回路３５に送られ、光学素子駆動信号発生回路３５から、発光素子３３を発光させるタイミングを制御するクロック信号が発光素子３３に送られる。
【００５５】
またそれらの制御信号と同期して、フレーム部材３を摺動させる不図示のステッピングモータへ、駆動のタイミングを制御する駆動信号も送信される。
【００５６】
ステッピングモータを駆動させることで、フレーム部材３はガイド９ａ、９ｂに沿って所定の速度で摺動を開始する。フレーム部材３の摺動が開始すると、コネクタ１３、１４の接続と、バッテリー蓄電用コネクタ１５とバッテリー充電用コネクタ１６の接続は一旦解消し、画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５は非接続状態となる。したがってこれ以降の画像撮像用プリント配線板４の電力は、充電されたバッテリー部４０から供給される。フレーム部材３が摺動している間、発光素子３３は光学素子駆動信号発生回路３５から送られたタイミングで発光する。また、画像撮像素子３２は画像撮像素子駆動信号発生回路３４から送られたタイミングで原稿の読み取り動作を行う。
【００５７】
画像撮像素子３２による原稿の読み取り動作と平行して、読み取られた画像データはＡ／Ｄ変換部３６に送られ、順じデジタル化された画像信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号は、メモリ制御部３８により一旦メモリ部３７に記憶される。
【００５８】
画像撮像素子３２による原稿の読み取り動作が完了すると、発光素子３３は消灯し、フレーム部材３は初期位置に戻る。初期位置では画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５は、コネクタ１３、１４の電極部１３ａ、１４ａにより再び電気的に接続される。コネクタ１３、１４の接続が完了すると、メモリ部３７に一旦記憶された画像信号は、メモリ制御部３８により、コネクタ１３、１４を経て制御用プリント配線板５に備えられた画像信号受信部５２へ伝送される。画像信号受信部５２からパソコン等の外部機器へ伝送され原稿の読み取り動作は終了する。この時、バッテリー蓄電用コネクタ１５とバッテリー充電用コネクタ１６も電極部１５ａ、１６ａにより再び接続され、バッテリー部４０への充電が再び行われ、フレーム部材３は再び初期位置で待機状態となる。
【００５９】
以上のように、第２の実施の形態の画像読取装置を使用することで、画像撮像素子の動作に必要な駆動信号やデジタル化された画像信号を、ケーブルを使わずに伝送することができるので、放射ノイズの発生を大幅に抑制する事が可能になる。また、ケーブルを一切使わないため、フレーム部材の摺動移動に伴うケーブルのたわみも解消でき、画像読取装置の薄型化も容易になる。
【００６０】
尚、前記バッテリー部４０は画像撮像用プリント配線板４への電源供給をすべて行っているが、本実施の形態はそれに限られるものではない。図８に示すように、画像撮像用プリント配線板４に２つのバッテリー部４０ａ、４０ｂを搭載し、バッテリー部４０ａからは、定電圧回路部３９ａを介して、画像撮像素子３２、画像撮像素子用駆動信号発生回路３４、メモリ制御部３８への電源供給を行い、バッテリー部４０ｂからは、定電圧回路部３９ｂを介して、発光素子３３、発光素子用駆動信号発生回路３５への電源供給を行ってもよい。この場合、制御用プリント配線板５には、バッテリー部１７ａ、１７ｂと接続する２つのバッテリー充電部５３ａ、５３ｂが必要である。
【００６１】
（第３の実施の形態）
図９、図１０、図１１は、本発明による第３の実施の形態を示すものであり、画像撮像素子が搭載される画像撮像用プリント配線板４と、読取動作を制御するための制御用プリント配線板５の電気的な接続部分を示したものである。図中第１の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付してある。
【００６２】
本実施の形態における画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５との間の信号の送受信は、第１の実施の形態の接触式のコネクタによるものではなく、非接触式の手段を使用している。図９に示すように画像撮像用プリント配線板４及び、制御用プリント配線板５は、互いの電気信号を送受信するための複数の送受信アンテナ部６１、６２を備える。
【００６３】
図１０は画像撮像用プリント配線板４の送受信アンテナ部６１近傍の拡大図で、図１１は送受信アンテナ部６１の更なる拡大図である。送受信アンテナ部６１はメモリ部３４から延びた画像信号配線６３のスリット状の非連続部を、ループ形状のアンテナ構造で接続するように形成されている。画像信号配線６３の先端は、グラウンド接続されたスルーホール６４に終端部品６５で終端されている。制御用プリント配線板５の送受信アンテナ部６２も同様の構成となっている。
【００６４】
読取動作の初期位置において、送受信アンテナ部６１と６２は所定の間隔を隔てて非接触で配置される。画像撮像素子３２の駆動開始前に制御用プリント配線板５の送受信アンテナ部６２から画像撮像用プリント配線板４の送受信アンテナ部６１に制御信号が送信される。画像撮像素子３２の駆動が終了し再び初期位置に戻った後に、読み取った画像信号を画像撮像用プリント配線板４の送受信アンテナ部６１から制御用プリント配線板５の送受信アンテナ部６２に伝送する。
【００６５】
以上のような構成にする事で、前述の第１の実施の形態の効果に加え、画像撮像素子搭載用プリント配線板４と制御用プリント配線板５との信号の送受信を非接触で行うことができるため、機械的接触による電極部の劣化などの問題を避けることが出来る。
【００６６】
（第４の実施の形態）
図１２は、本発明による第４の実施の形態を示すものであり、画像撮像素子が搭載される画像撮像用プリント配線板４と、読取動作を制御するための制御用プリント配線板５の電気的な接続部分を示したものである。図中第１の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付してある。
【００６７】
本実施の形態における画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５との間の信号の送受信は、第３の実施の形態と同様に非接触式の手段を使用している。
【００６８】
図１２に示す様に、画像撮像用プリント配線板４を２層構成にし、第一の配線層７１には画像信号配線７３が形成され、第二の配線層７２には画像信号配線７４が形成されている。画像信号配線７３と画像信号配線７４はスルーホール７５により接続され、画像信号配線７３、画像信号配線７４、スルーホール７５によりループ状の送受信アンテナ部が形成されている。この場合ループ形状を形成後に一端が、終端部品７６を介してグラウンド配線７７に接続される。
【００６９】
同様に制御用プリント配線板５も２層構成になっており、第１の配線層の画像信号配線と、第２の配線層の画像信号配線と、スルーホールとによりループ状の送受信アンテナ部を形成されている。
【００７０】
読取動作の初期位置において、画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の、お互いの画像信号配線、画像信号配線、スルーホールにより形成されるループ状の送受信アンテナ部が、所定の間隔を隔てて非接触で配置される。画像撮像素子３２の駆動開始前に制御用プリント配線板５の送受信アンテナ部から、画像撮像用プリント配線板４の送受信アンテナ部に制御信号が送信される。画像撮像素子３２の駆動が終了し再び初期位置に戻った後に、読み取った画像信号を画像撮像用プリント配線板４の送受信アンテナ部から制御用プリント配線板５の送受信アンテナ部に伝送する。
【００７１】
以上のような構成によりループ形状の送受信アンテナ部を構成すれば、前述の第３の実施の形態の効果に加え、より安価に放射ノイズの抑制するアンテナ部を形成する事ができる。
【００７２】
尚、本発明においては、搭載するアンテナ部の形状は、ループ形状に限るものではなく、電磁界を発生させるものであればどのような形状でもかまわない。
【００７３】
また本発明においては、画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の送受信の位置をフレーム部材３の初期位置で行っているが、制御用プリント配線板が読み取り動作の初期位置の近傍にない場合は、初期位置以外の場所へ送受信位置を変えることもできる。ただしこの場合、初期位置から送受信位置への移動が必須となり、で、初期位置と送受信位置が同じ位置であったほうがより効率的である。
【００７４】
また本実施の形態では、画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５の送受信の位置を読取動作の初期位置で説明したが、制御用プリント配線板５の送信と受信の機能を２つの基板に分ける事で、フレーム部材３の移動範囲の両端の２箇所で画像撮像用プリント配線板４と制御用プリント配線板５との送受信を行う事も可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば画像撮像素子が搭載される画像読取装置の構成において、画像撮像素子を搭載するプリント配線板にメモリ部を設け、かつ制御用プリント配線板とは特定の初期位置でのみ、電気信号の送受信を行うことで、従来用いられてきたケーブル配線での駆動信号や画像信号の送受信を必要としないので、画像撮像素子の駆動信号や読み取った画像信号が原因で、かつ信号伝送ケーブル部からの放射ノイズを抑制することが可能となる。
【００７６】
また、画像撮像用プリント配線板にバッテリー部、制御用プリント配線板にバッテリー充電部を搭載し、搭載したバッテリーから各電気回路に電源供給を行うことで、従来のケーブルによる電源供給を必要としないので、電源供給ケーブルからの放射ノイズを抑制することが可能になる。
【００７７】
また、画像撮像用プリント配線板と制御用プリント配線板との信号の送受信に、アンテナ部を搭載し、電磁波として送受信を行うことで、機械的接触による接点部の劣化などの問題を避けることが出来る。
【００７８】
また、アンテナ部を配線板の配線を利用して実現する事で、より安価に放射ノイズの抑制するアンテナ部を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す、画像読取装置の透視斜視図。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す、画像読取装置の要部詳細図。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の変形例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の変形例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す、画像読取装置の要部詳細図。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の変形例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態を示す、画像読取装置の構成図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態を示す、画像読取装置の要部詳細図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態を示す、画像読取装置の要部詳細図。
【図１２】本発明の第４の実施の形態を示す、画像読取装置の要部詳３細図。
【図１３】従来例を示す画像読取装置の透視斜視図。
【図１４】従来例を示す画像読取装置の要部詳細図。
【符号の説明】
１ 画像読取装置
２ コンタクトガラス
３ フレーム部材
４ 画像撮像用プリント配線板
５ 制御用プリント配線板
９ａ、９ｂ 支持部
１０ ケーブル配線
１１ 電源ケーブル
１３、１４ コネクタ
１３ａ、１４ｂ 電極部
１５ バッテリー蓄電用コネクタ
１６ バッテリー充電用コネクタ
１５ａ、１６ｂ 電極部
３１ 画像撮像素子ユニット
３２ 画像撮像素子
３３ 発光素子
３４ 画像撮像素子駆動信号発生回路部
３５ 発光素子駆動信号発生回路部
３６ Ａ／Ｄ変換部
３７ メモリ部
３８ メモリ制御部
３９、３９ａ、３９ｂ 定電圧回路部
４０、４０ａ、４０ｂ バッテリー部
５１ 動作制御部
５２ 画像信号受信部
５３、５３ａ、５３ｂ バッテリー充電部
６１、６２ 送受信アンテナ部
６３ 画像信号配線
６４ スルーホール
６５ 終端部品
７１ 第一の配線層
７２ 第二の配線層
７３、７４ 画像信号配線
７５ スルーホール
７６ 終端部品
７７ グラウンド配線
Claims (10)
- 原稿を載置する原稿台と、
画像撮像素子が一体に取り付けられ、原稿台に沿って原稿台の一定区間を駆動する画像撮像用プリント配線板と、
該画像撮像素子の動作を制御する固定配置された制御用プリント配線板とを有する画像読取装置であって、
該画像撮像用プリント配線板と該制御用プリント配線板には、お互いに接触する事で信号の送受信を行うコネクタがそれぞれ設けられており、あらかじめ定められた画像撮像前の待機位置でのみ該コネクタは接触することを特徴とする画像読取装置。 - 前記画像撮像前の待機位置は、前記原稿台の一定区間の側短部であることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
- 前記画像撮像用プリント配線板には、少なくとも画像撮像素子と、該画像撮像素子を駆動するための駆動信号発生回路と、画像撮像素子で読み取った画像情報に対応した電気信号をデジタル信号に変換する回路と、前記画像撮像素子の駆動信号と前記デジタル信号とを蓄えるメモリ部とが搭載されていることを特徴とする請求項第１項または第２項に記載の画像読取装置。
- 前記画像撮像用プリント配線板には発光素子が一体に取り付けられており、前記制御用プリント配線板は該発光素子の動作も制御することを特徴とする請求項第１項から第３項のいずれかに記載の画像読取装置。
- 前記画像撮像用プリント配線板には、少なくとも画像撮像素子と、該画像撮像素子を駆動するための画像撮像素子駆動信号発生回路と、画像撮像素子で読み取った画像情報に対応した電気信号をデジタル信号に変換する回路と、発光素子と、該発光素子を駆動するための発光素子駆動信号発生回路と、該画像撮像素子の駆動信号と該発光素子の駆動信号と前記デジタル信号とを蓄えるメモリ部とが搭載されていることを特徴とする請求項第４項に記載の画像読取装置。
- 前記画像撮像用プリント配線板には、前記メモリ部のデータを制御するメモリ制御部が搭載されていることを特徴とする請求項第２項または第５項のいずれか１項に記載の画像読取装置。
- 前記画像撮像用プリント配線板には少なくとも１つの蓄電手段と蓄電用コネクタが搭載され、前記制御用プリント配線板には少なくとも１つの充電手段と充電用コネクタが搭載され、該蓄電用コネクタと該蓄電用コネクタとは、前記あらかじめ定められた位置でのみ電気的に接続する事で、該充電手段から該蓄電手段に電力を供給することを特徴とする請求項第１項に記載の画像読取装置。
- 前記画像撮像用プリント配線板には、少なくとも画像撮像素子と、該画像撮像素子を駆動するための駆動信号発生回路と、画像撮像素子で読み取った画像情報に対応した電気信号をデジタル信号に変換する回路と、前記画像撮像素子の駆動信号と前記デジタル信号とを蓄えるメモリ部と、電力を蓄電する蓄電手段と、蓄電した電力を一定電圧に変換する定電圧回路部とが搭載されていることを特徴とする請求項第６項に記載の画像読取装置。
- 原稿を載置する原稿台と、
画像撮像素子が一体に取り付けられ、原稿台に沿って原稿台の一定区間を駆動する画像撮像用プリント配線板と、
画像撮像素子の駆動を制御する固定配置された制御用プリント配線板と、
を有する画像読取装置であって、
該画像撮像用プリント配線板と該制御用プリント配線板には、あらかじめ定められた画像撮像前の待機位置でお互いが特定の間隔に近接する事で信号の送受信を行うアンテナ部が設けられていることを特徴とする画像読取装置。 - 前記アンテナ部は、プリント配線板の配線パターンで形成されていることを特徴とする請求項第９項記載の画像読取装置。
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