專利名稱：圖象讀取設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如采用接觸式圖象檢測(cè)器的復(fù)印設(shè)備、圖象掃描儀等的圖象讀取設(shè)備。
圖4A顯示了作為圖象讀取設(shè)備的一個(gè)例子的一種圖象掃描儀。圖4B是該圖象掃描儀的主要部分的橫截面圖。在圖4A或4B中，標(biāo)號(hào)1表示了一個(gè)原件玻璃板；2表示壓住放置在原件玻璃板1上的原件20的壓板；3表示一個(gè)接觸式圖象檢測(cè)器；4表示圖象檢測(cè)器3的一個(gè)框；5表示一個(gè)透鏡陣列；6表示一個(gè)檢測(cè)器；7表示一個(gè)光導(dǎo)；8表示一個(gè)檢測(cè)器支架；9表示一個(gè)導(dǎo)向轉(zhuǎn)軸；10表示一個(gè)繞線筒(鼓)；11表示用于驅(qū)動(dòng)圖象檢測(cè)器的導(dǎo)線；且12表示一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
一般地，LED被用作光源(未顯示)。該LED被設(shè)置在光導(dǎo)7的邊緣部分。從LED發(fā)出的光束被光導(dǎo)7轉(zhuǎn)換成直線光束，以照射到原件的表面上。在原件玻璃板1上的原件20的圖象，被透鏡陣列5形成在檢測(cè)器6的表面上，并被檢測(cè)器6進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。通過把上述構(gòu)造構(gòu)成一個(gè)單元，形成了接觸式圖象檢測(cè)器3。
接觸式圖象檢測(cè)器3被檢測(cè)器支架8所保持，而檢測(cè)器支架8是一個(gè)保持部件，并沿著與接觸式圖象檢測(cè)器3在保持與原件玻璃板1的一定距離的同時(shí)沿著導(dǎo)向轉(zhuǎn)軸9的縱向方向垂直的方向(箭頭表示的掃描方向)作直線運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)平面形的原件進(jìn)行掃描。
一般地，接觸式圖象檢測(cè)器3的框4是用樹脂制成的。接觸式圖象檢測(cè)器3通過把諸如光導(dǎo)7、透鏡陣列5、檢測(cè)器板等的各種部件固定到框4上而形成。相對(duì)于上述各個(gè)部分的構(gòu)造來說，接觸式圖象檢測(cè)器3的框4通常是桿形的。因此，當(dāng)形成它時(shí)，可能會(huì)發(fā)生“彎曲”的傾向。圖5顯示了這種狀態(tài)的主要部分的放大圖。
當(dāng)框4具有這種彎曲傾向時(shí)，固定在框4上的透鏡陣列5和檢測(cè)器6的一個(gè)板也按照框的形狀發(fā)生變形。原件玻璃板1通常是通過把被稱為“浮法玻璃”的平板玻璃切割成所希望的形狀并使用其而形成的。該玻璃通常具有非常接近平整表面的精度，因而這種玻璃的曲率半徑等于100至500mR。
在此情況下，如圖5所示，原件玻璃板1與接觸式圖象檢測(cè)器3之間的距離根據(jù)沿著接觸式圖象檢測(cè)器3的縱向方向的位置而不同。因此，雖然透鏡陣列5的物表面焦點(diǎn)位置與原件玻璃板1的上表面在接觸式圖象檢測(cè)器3的邊緣部分重合，透鏡陣列5的物表面焦點(diǎn)位置，由于檢測(cè)器的彎曲的影響，比在接觸式圖象檢測(cè)器3的中心部分的原件玻璃板1的上表面更向上偏離。
現(xiàn)在假定從透鏡陣列5的邊緣表面至物表面?zhèn)冉裹c(diǎn)位置的距離是d，從透鏡陣列5的頂邊緣表面至原件玻璃板1的上表面的距離為d’，且透鏡的景深為D。在此情況下，必須滿足以下的關(guān)系表達(dá)式以避免所要讀取的原件圖象的離焦的發(fā)生。
d-D/2≤d’≤d+D/2如果從透鏡陣列5的頂邊緣表面至原件玻璃板1的上表面的距離d’處于用上述表達(dá)式所獲得的范圍之內(nèi)，由于原件玻璃板1的上表面處于透鏡陣列5的景深之內(nèi)，所以不會(huì)發(fā)生離焦。然而，如果d’的值超過了由上述表達(dá)式獲得的范圍并短于(d-D/2)或長于(d+D/2)，就會(huì)有發(fā)生離焦的問題。具體地，近年來，由于設(shè)備小型化的需求，接觸式圖象檢測(cè)器中采用的透鏡陣列的共厄長度變短，因而景深變淺。因此，很容易發(fā)生離焦的問題。
一般地，原件玻璃板1與接觸式圖象檢測(cè)器3之間的間隙的大小是非常小的，且還有一個(gè)問題，即如果接觸式圖象檢測(cè)器3的彎曲量大，透鏡陣列5或框4與原件玻璃板1的后表面發(fā)生接觸，且產(chǎn)生異常的聲音。
圖6是形成接觸式圖象檢測(cè)器的框4的框模的示意圖。檢測(cè)器框4的彎曲方向可由框形狀或澆口位置控制，或者通過提供用于形成框的框模的箱側(cè)16與芯側(cè)15之間的溫度差等，而得到控制。例如，如果在箱側(cè)的模被置于比芯側(cè)高的溫度，具有低框溫度的芯側(cè)的收縮就大，因而框能夠被控制成向上彎曲的形狀。然而，把彎曲抑制到零是非常困難的。
作為校正檢測(cè)器框4的彎曲的手段，有一種把接觸式圖象檢測(cè)器3固定到諸如鐵板等的部件上并利用鐵板的平整和剛性而保持平整的方法。然而，有一個(gè)問題，即需要把過量的力加到接觸式圖象檢測(cè)器3上，壽命和光學(xué)特性等受到了影響。由于采用了諸如鐵板的部件，還發(fā)生了諸如部件數(shù)目增加的成本問題。
在采用接觸式圖象檢測(cè)器的圖象讀取設(shè)備中，本發(fā)明的目的是防止由于接觸式圖象檢測(cè)器的彎曲而產(chǎn)生諸如離焦的圖象質(zhì)量惡化和接觸式圖象檢測(cè)器與原件玻璃板之間的接觸。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種圖象讀取設(shè)備，它包括用于放置原件的原件玻璃板；用于讀取原件的圖象信息的接觸式圖象檢測(cè)器；以及，用于相對(duì)于原件移動(dòng)接觸式圖象檢測(cè)器的移動(dòng)裝置，其中原件玻璃板沿著接觸式圖象檢測(cè)器的縱向方向的彎曲形狀和接觸式圖象檢測(cè)器的彎曲形狀幾乎是相同的。
借助如上所述的構(gòu)造，能夠防止諸如離焦等的圖象質(zhì)量的惡化和接觸式圖象檢測(cè)器與原件玻璃板之間的接觸。


圖1A是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖象讀取設(shè)備的示意構(gòu)造圖；圖1B是在本發(fā)明的該實(shí)施例中在其中圖象讀取設(shè)備的壓板被關(guān)閉的狀態(tài)下一個(gè)主要部分的橫截面圖；圖1C是本發(fā)明的該實(shí)施例中的圖象讀取設(shè)備的主要部分的正視橫截面圖；圖2是在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的圖象讀取設(shè)備的主要部分的正視橫截面圖；圖3A是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖象讀取設(shè)備的示意構(gòu)造圖；圖3B是在本發(fā)明實(shí)施例中圖象讀取設(shè)備的壓板閉合的狀態(tài)下主要部分的橫截面圖；圖3C是在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的圖象讀取設(shè)備的主要部分的正視橫截面圖；圖4A是一種傳統(tǒng)圖象讀取設(shè)備的示意構(gòu)造圖；圖4B是在其中該傳統(tǒng)圖象讀取設(shè)備的壓板閉合的狀態(tài)下的主要部分的橫截面圖；圖5是該傳統(tǒng)圖象讀取設(shè)備的主要部分的正視橫截面圖；且圖6是用于形成接觸式圖象檢測(cè)器的框4的框模的示意圖。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1A顯示了本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖象讀取設(shè)備的示意圖。圖1B顯示了在其中壓板閉合的狀態(tài)下一個(gè)主要部分的側(cè)視剖視圖。圖1C是圖1A中的主要部分的正視橫截面圖。與圖4A和4B中的部件相同(相應(yīng))的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示。
在該圖中，標(biāo)號(hào)1表示了一個(gè)原件玻璃板；2表示壓住放置在原件玻璃板1上的原件20的壓板；3表示一個(gè)接觸式圖象檢測(cè)器；4表示圖象檢測(cè)器3的一個(gè)框；5表示一個(gè)透鏡陣列；6表示一個(gè)檢測(cè)器；7表示一個(gè)光導(dǎo)；8表示一個(gè)檢測(cè)器支架；9表示一個(gè)導(dǎo)向轉(zhuǎn)軸；10表示一個(gè)繞線筒(鼓)；11表示用于驅(qū)動(dòng)圖象檢測(cè)器的導(dǎo)線；且12表示一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
原件玻璃板1具有約3mm的厚度，并被設(shè)置在原件表面上。接觸式圖象檢測(cè)器3被保持在檢測(cè)器支架8上。在檢測(cè)器支架8上形成有一個(gè)嚙合孔，該孔適合于與導(dǎo)向轉(zhuǎn)軸9相嚙合。導(dǎo)向轉(zhuǎn)軸9穿過該嚙合孔且檢測(cè)器支架8可通過牽引連線11而在導(dǎo)向轉(zhuǎn)軸9上滑動(dòng)，從而使接觸式圖象檢測(cè)器3沿著掃描方向作直線運(yùn)動(dòng)。
在該實(shí)施例的情況下，接觸式圖象檢測(cè)器3具有沿著用于原件表面的檢測(cè)器3的縱向方向向上的彎曲，如圖1C所示。
原件玻璃板1沿著接觸式圖象檢測(cè)器3的縱向方向的橫截面形狀幾乎與接觸式圖象檢測(cè)器3的彎曲形狀相同，從而使接觸式圖象檢測(cè)器3與原件玻璃板1之間的距離在所有位置基本上是相等的。
即使在使用具有淺景深因而共厄長度等于10mm或更短且景深等于0.5mm或更小的情況下，也能夠肯定地防止部分的離焦。
另一方面，圖象檢測(cè)器3沿著原件玻璃板1與接觸式圖象檢測(cè)器3的縱向方向垂直的方向(箭頭所示的掃描方向)沒有曲率，并與導(dǎo)向轉(zhuǎn)軸9平行。
原件20，借助原件壓板2的壓力，與原件玻璃板1的玻璃表面相緊密接觸。因此，能夠使原件與接觸式圖象檢測(cè)器3之間的距離在整個(gè)掃描范圍上都是相等的，從而能夠防止由于接觸式圖象檢測(cè)器3的彎曲而產(chǎn)生的離焦。
雖然有一種方法，即在把熱量加到模上的同時(shí)使原件玻璃板1彎曲從而改變?cè)ＡО宓男螤?，由于原來已?jīng)進(jìn)行了進(jìn)行“退火處理”的(加熱加強(qiáng))步驟以增大玻璃的強(qiáng)度，如果在此步驟中改變形狀，成本的上升是非常小的。
圖2顯示了第二實(shí)施例的主要部分的正視橫截面圖，在該第二實(shí)施例中接觸式圖象檢測(cè)器3具有與圖1C所示的情況相反的向下彎曲。在此情況下，原件玻璃板1沿著接觸式圖象檢測(cè)器3的縱向方向的橫截面形狀顯然是這樣構(gòu)成的，即使得其幾乎與向下彎曲的形狀相同，而與向上彎曲的情況相反。因此，在此省略了重復(fù)的描述。
圖3A顯示了本發(fā)明的第三實(shí)施例的圖象讀取設(shè)備的示意構(gòu)造圖。圖3B是在壓板閉合的狀態(tài)下的主要部分的側(cè)視剖視圖。圖3C是該主要部分的正視橫截面圖。在此實(shí)施例中，顯示了其中接觸式圖象檢測(cè)器3具有向上的彎曲的情況。
即，在接觸式圖象檢測(cè)器3的頂部上設(shè)置有用于保持原件玻璃板1與接觸式圖象檢測(cè)器3之間的距離的墊片14a、14b、14c。接觸式圖象檢測(cè)器3沿著原件玻璃板1的方向受到彈簧13a、13b、13c的作用力。墊片14a、14b、14c用具有高光滑度的塑料材料制成，以大大降低與原件玻璃板1的摩擦。
當(dāng)原件玻璃板1發(fā)生熱變形時(shí)，有一種情況，即根據(jù)情況而在不期望的位置發(fā)生了畸變。例如，有一種情況，其中由于熱變形而沿著與接觸式圖象檢測(cè)器3的縱向方向垂直的方向(箭頭表示的掃描方向)發(fā)生了畸變(變形)。然而，即使在此情況下，由于原件玻璃板1與接觸式圖象檢測(cè)器3之間的距離始終通過墊片14a、14b、14c而被保持恒定，諸如離焦的圖象惡化能夠得到防止。另外還有原件玻璃板1的制造產(chǎn)量改善且成本降低的效果。
根據(jù)該第三實(shí)施例，原件玻璃板1能夠以三維曲面的形式有目的地得到形成。例如，通過形成幾乎球形的原件玻璃板表面，原件玻璃板1的強(qiáng)度能夠得到提高。
如上所述，通過使原件玻璃板的形狀能夠適應(yīng)接觸式圖象檢測(cè)器的彎曲形狀，接觸式圖象檢測(cè)器與原件玻璃板之間的距離能夠在所有位置都保持基本恒定。由于離焦導(dǎo)致的圖象惡化、由于接觸式圖象檢測(cè)器與原件玻璃板之間的接觸而產(chǎn)生的異常聲音等都能夠得到防止。
通過借助墊片裝置保持原件玻璃板與接觸式圖象檢測(cè)器之間的距離，即使由于熱變形而在原件玻璃板中沿著與接觸式圖象檢測(cè)器的縱向方向垂直的方向(掃描方向)發(fā)生了畸變(變形)，接觸式圖象檢測(cè)器與原件玻璃板之間的距離漲落也能夠得到抑制，且由于離焦產(chǎn)生的圖象惡化能夠得到防止。
進(jìn)一步地，原件玻璃板能夠被有目的地形成諸如幾乎球形表面的三維曲面形狀，并可獲得增大原件玻璃板的強(qiáng)度的效果。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以構(gòu)成本發(fā)明形成很多非常不同的實(shí)施例。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于在本說明書中描述的具體實(shí)施例，而只由所附權(quán)利要求書來限定。
權(quán)利要求
1.一種圖象讀取設(shè)備，包括一個(gè)原件玻璃板，用于支撐原件；一個(gè)接觸式圖象檢測(cè)器，用于讀取所述原件的圖象信息；以及移動(dòng)裝置，用于相對(duì)于所述原件移動(dòng)所述接觸式圖象檢測(cè)器，其中所述原件玻璃板沿著所述接觸式圖象檢測(cè)器的縱向方向的彎曲形狀和所述接觸式圖象檢測(cè)器的彎曲形狀是幾乎相同的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述原件玻璃板與所述接觸式圖象檢測(cè)器之間的墊片部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述接觸式圖象檢測(cè)器具有透鏡陣列、光導(dǎo)光源、以及用于保持所述透鏡陣列和所述光導(dǎo)光源的框，且所述原件玻璃板的彎曲形狀和所述框的彎曲形狀幾乎是相同的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述原件玻璃板與所述接觸式圖象檢測(cè)器之間的墊片部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，進(jìn)一步包括一種導(dǎo)向轉(zhuǎn)軸，用于當(dāng)所述接觸式圖象檢測(cè)器通過所述移動(dòng)裝置移動(dòng)時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述移動(dòng)裝置包括一個(gè)連線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述移動(dòng)裝置包括一個(gè)馬達(dá)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，進(jìn)一步包括用于在所述接觸式圖象檢測(cè)器被所述移動(dòng)裝置所移動(dòng)時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向轉(zhuǎn)軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中所述移動(dòng)裝置包括一個(gè)連線。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中所述移動(dòng)裝置包括一個(gè)馬達(dá)。
全文摘要
在諸如復(fù)印機(jī)、圖象掃描儀等采用接觸式圖象檢測(cè)器3的圖象讀取設(shè)備中,接觸式圖象檢測(cè)器3的框4用樹脂材料制成且原件玻璃板1沿著接觸式圖象檢測(cè)器3的檢測(cè)器縱向方向的橫截面形狀被形成為幾乎與沿著接觸式圖象檢測(cè)器3的原件的縱向方向的彎曲形狀相同的曲面形狀,從而使該距離在所有位置上都基本上相等并解決了發(fā)生部分離焦的問題。
文檔編號(hào)H04N1/10GK1253313SQ99123618
公開日2000年5月17日 申請(qǐng)日期1999年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月29日
發(fā)明者高橋俊雄 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社