专利名称：图像读取单元及信息处理装置的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及一种图象读取单元及信息处理装置，且更具体地涉及一种适用于读取打印在打印纸上的照片的图象读取单元，和一包括该图象读取单元的例如为扫描仪，传真机，复印机及打印机的信息处理装置。
图14中所示的常规的图象读取单元有一壳体10，其沿垂直于纸的方向伸展，且该壳体10包含一行传感器12,一SECFOC透镜14，红、绿及蓝发光二极管(LED)16，和一光传输管18。一平板玻璃20封住该壳体10。
使用上述图象读取单元的一扫描仪设置有一传送辊(未示出)，用于紧紧地按压其自身与该平板玻璃20之间的所支配纸张1。传送辊的转动在平板玻璃的表面上传送所支配纸张1。
LED16顺序地发射红、绿及蓝照明光，且该照明光通过光传输管18和平板玻璃20被传输给该图象读取单元的一预定图象读取区域。该照明光落到该纸张1上，且由该图象读取区域中的该纸张1反射的光通过SELFOCR透镜14形成在行传感器12的一光接收表面上。该行传感器12将该形成的图象转换成三色红、绿和蓝的行序列信号。
该包括有常规的图象读取单元的扫描仪存在有这样的缺陷由于所支配纸张的表面与用作为该图象读取单元的纸张接收表面的该平板玻璃的表面的附着力，输送具有光滑表面的纸张的能力较差。如果该所支配纸张具体是打印在打印纸上的照片，该照片上的胶质层在高湿度及温度的条件下吸收湿气且提高了所支配纸张对平板玻璃的附着力。
而且，常规的图象读取单元存在一缺点在玻璃表面上反射的光与在所支配纸张表面上反射的光之间出现在读取的图象中产生干扰的光波干涉，因为所支配纸张表面接触到或非常接近于图象读取区域中的平板玻璃表面。
本发明的一个目的在于提供一种减少光波干涉效应的图象读取单元和信息处理装置。
本发明的另一个目的在于提供一种提高所支配纸张的传输力以防止较差的传输的图象读取单元和信息处理装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种图象读取单元，包括具有与所支配纸张相接触的一所支配纸张接收表面的导向部件，该导向部件至少透射一图象读取区域和一用于照明所支配纸张表面上的图象的区域中的光；发光部件，用于通过该导向部件照明该导向部件上的该所支配纸张表面；光电转换器，用于将位于该导向部件上的图象读取区域中的该所支配纸张表面上的图象转换成一图象信号；且其中该导向部件设置有一台阶和一凹形中的一种以便形成一预定空气层以减少在图象读取时，在从该发光部件发射并在该导向部件与空气之间的边界上被反射的一反射光与从该发光部件发射并在所支配纸张的表面上被反射的一反射光之间产生的光波干涉的效应。为形成该台阶和凹形中的一种，一薄片被附连在该导向部件的表面上。该预定空气层的厚度为满足下式的△x:
4λ＜△x，其中λ为利用发光部件读取所支配纸张表面上的图象的光的波长。随着△x的增大，干涉被减少。如果λ在可见光谱内或附近，从经验已知当厚度△x大于4λ时，不可能发生干涉。
为实现上述目的，本发明提供了一种图象读取单元，包括具有与所支配纸张相接触的一所支配纸张接收表面的导向部件，该导向部件至少透射一图象读取区域和一用于照明所支配纸张表面上的图象的区域中的光；发光部件，用于通过该导向部件照明该导向部件上的该所支配纸张表面；光电转换器，用于将位于该导向部件上的图象读取区域中的该所支配纸张表面上的图象转换成一图象信号；且其中该导向部件以这样一种方式构成以使减少该导向部件的所支配纸张接收表面与所支配纸张相接触的区域，从而减少导向部件与所支配纸张之间的附着。该导向部件的所支配纸张接收表面与所支配纸张相接触的区域影响到该导向部件与所支配纸张之间的附着。然后，为减少附着，例如，将具有一不平坦表面的一薄片附连在该导向部件上，或至少将该导向部件的所支配纸张接收表面机械加工成不平坦的。而且，具有低摩擦系数的一部件至少构成该导向部件的所支配纸张接收表面，且从而提高了所支配纸张的传输力。
本发明的特性，以及其他目的和优点将在以下参照附图进行说明，附图中相同的参考字符表示相同或类似的部件，附图中图1为说明包括根据本发明的图象读取单元的一扫描仪的读取部分的分解透视图；图2为说明该扫描仪的传送部分的分解透视图；图3为该扫描仪的侧视图，包括一局部截面；图4为该扫描仪的正视图，包括一局部截面；图5为说明该扫描仪的第一实施例的基本部分的放大视图；图6为帮助说明光波干涉的示意图；图7为说明该扫描仪的图象读取区域的放大视图；图8为说明根据本发明的第二实施例的基本部分的侧视图；图9为说明根据本发明的第三实施例的基本部分的侧视图；图10为说明根据本发明的第四实施例的基本部分的侧视图；图11为说明根据本发明的第五实施例的基本部分的侧视图；图12为说明根据本发明的第六实施例的基本部分的侧视图；图13为说明根据本发明的第七实施例的基本部分的侧视图；图14为说明一常规图象读取单元的结构的侧视图。
将参照附图，通过示例对本发明进行更详细的说明。
图1为说明包括根据本发明的图象读取单元的一扫描仪的读取部分的分解透视图，及图2为说明该扫描仪的传送部分的分解透视图。
如图1所示，该扫描仪的读取部分30包括一顶盖32，一图象读取单元34，和一底盖36。该图象读取单元34插入底盖36的一开孔36A中，且设置在该图象读取单元34两端的支持器35A,35B沿顶盖32的导向部件(未示出)被导向。这样，在图1中，该图象读取单元34被配置在顶盖32和底盖36之间以垂直滑动。在该图象读取单元34和顶盖32之间配置一片弹簧38，且图象读取单元34通过片弹簧38弹性地从开孔36A部分地伸出。
在图1中，参考数字40是一启动开关42的键顶部，该启动开关42指令图象读取单元34开始读取一所支配纸张，且键顶部40面对顶盖32的一开孔32A。参考数字44是一表示图象读取单元34的工作状态的LED，且该LED44面对顶盖32的一开孔32B。
另一方面，如图2所示，扫描仪的传送部分50包括一顶盖52，一传送辊54，一机械滑轮56，一主电路板58，和一底盖60。
顶盖52设置有一传送辊54面对的开孔52A，一导向所支配纸张的左端的滑动导向装置53A，一导向所支配纸张的右端的固定导向装置53B，转动地支持图1中的读取部件30的支持部件52B&52C，和被耦合至读取部件30的两夹片37(图1中只示出了一个夹片)的钩52D&52E。滑动导向装置53A通过形成在顶盖52中的一缝隙52F被耦合至一制动器55，且该滑动导向装置53A根据所支配纸张的尺寸而被手动地移动。读取部件30的底盖36的开孔36B被耦合至传送部分5的固定导向装置53B。读取部分30和传输部分50通过开孔36B和固定导向装置53B的内部被用电线连接。
图3和4分别为该扫描仪的侧视图和正视图，包括该扫描仪的一局部截面。如图3和4所示，机械滑轮56包括一步进电机56A，和一将步进电机56A的转动驱动力传递给传送辊54的减速齿轮系56B。读取部分30的图象读取单元30通过片弹簧38被压至传送部分50的传送辊54。在图3中，参考数字62为一所支配纸张存在检测传感器。
当将一所支配纸张插入读取部分30和传送部分50之间的一间隙中时，所支配纸张存在检测传感器62检测到该所支配纸张的存在，且图1中的键顶部40被按压以启始启动开关42，传送辊54被转动且图象读取单元34开始读取该所支配纸张。如果从所支配纸张存在检测传感器62检测到所支配纸张不存在起过去了一预定时间，则传送辊54停止转动且图象读取单元34完成读取该所支配纸张。
图5为说明该扫描仪的第一实施例的基本部分的放大视图。
如图5中所示，图象读取单元34具有一壳体10，该壳体10包含有一行传感器12，一SELFOC透镜14，红、绿及蓝LED16，和光传输管18。一平板玻璃20封住壳体10，且一薄片70被附连在平板玻璃20的表面上。
换句话说，图象读取单元34与图14中常规的图象读取单元的差别主要在于附连有薄片70。
薄片70以这样一种方式附连在平板玻璃的表面上以使至少包括一接收传送辊54的压力的位置A且不包括图象读取单元34的一图象读取区域B。因此，在玻璃表面和所支配纸张表面之间形成一具有与薄片70厚度相等的厚度△x的空气层。例如图象读取区域B和接收传送辊54的压力的位置A之间的距离在约1mm到约2mm之间。
下面将对形成具有厚度Ax的空气层的原因进行说明。
在图6中，照明光为L，玻璃表面(边界A)上反射的光为L1，及所支配纸张表面(边界B)上反射的光为L2。在边界A上发生反射时，该光不改变其相位，而在边界B上发生反射时，该光倒转其相位(该相位被移过半个波长)。因此，反射光L1&L2相互干涉，且暗部出现在满足下式的状态中2Δx=nλ(n=0,1,2,…),(1)其中λ是该照明光的波长。
即使Δx为0，边界B上反射的光L2与边界A上反射的光L1相比倒转其相位，且暗部出现(n=0)。
由于边界B上反射的光L2漫射，随着Δx的增大，干涉被减少，且从经验可知当n约为8时不可能发生干涉。
因此，为避免光波干涉，△x必须大于在公式(1)中将8代入n所得到的4λ。换句话说，为避免干涉，Δx必须满足下式4λ＜Δx(2)另一方面，离开平板玻璃20表面Δx的所支配纸张表面必须位于图7中所示的场深内以获得良好的分辨率。因此，Δx必须满足下式4λ＞Δx≤Lmax(3)其中Lmax为平板玻璃20的表面与该场深的远点之间的距离。
由于以上所述原因，图5中薄片70的厚度Δx被确定为满足式(3)。因为在该实施例中，红、绿和蓝LED16被用作照明光源，作为三色中波长最长的红光的波长被代入式(3)中的λ。
薄片70被弯曲或压凸以减少薄片70与所支配纸张接触的面积。这样减少了所支配纸张的附着，从而提高了传输力。而且，薄片70最好用低摩擦系数的材料(例如，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，PVC(聚氯乙烯)，和特氟隆(聚四氟乙烯))以提高传输力。
其上附连有薄片70的平板玻璃20作为调节具有较小场深的图象读取单元中所支配纸张表面的位置的导向部件进行工作。至少在用于照明所支配纸张上的图象的平板玻璃20的一区域和平板玻璃20的图象读取区域中的一个内设置一选择地减弱某一波长光(非可见光，例如红外光)的强度的滤光器。至少在平板玻璃的图象读取区域中形成一减反射涂层。
图8-13为说明包括有根据本发明的图象读取单元的扫描仪的其他实施例(从第二到第七实施例)的基本部分的侧视图。与图5中所说明的相类似的部件由相同的参考数字表示，且省略对它们的说明。
图8中第二实施例与图5中第一实施例的区别在于薄片72，除薄片70外，被附连在位于图象读取区域的馈送侧的玻璃表面上。这样稳定了图象读取区域中所支配纸片表面的位置。薄片72的厚度被确定为满足上述公式(3)。
根据图9中的第三实施例，一薄片74被附连在平板玻璃20的表面上。该薄片74透射大量的用于扫描的一波长的光，且在其图象读取区域中有一凹形部分74A。该薄片74上的凹形部分的深度满足上述公式(3)中的Δx。
根据图10中的第四实施例，一薄片76被附连在平板玻璃20的表面上。该薄片76透射大量的用于扫描的一波长的光，且薄片76的表面被处理成变为不均匀的。该薄片76上的不均匀性的深度满足上述公式(3)中的Δx，且该不均匀的间距小于行传感器上传感器的间距。
根据图11中的第五实施例，所支配纸张1对着具有一包括照明位置和图象读取区域的开孔78A的导向部件78而被按压，且设置一光学部件(例如一平板玻璃)80以使封闭该开孔78A。该开孔78A的宽度被确定以充分地照明该图象读取区域(例如为0.1mm)。
该导向部件78被压凸，使粗糙等以减少与所支配纸张1的接触面积，且该导向部件78由一具有低摩擦系数的部件(透明或不透明)组成。该导向部件78的所支配纸张接收表面与该光学部件80的外表面之间的距离满足上述公式中的Δx。
图12中的第六实施例与图10中的第四实施例的区别仅在于传送辊的位置。图12中的传送辊57不偏离图象读取区域，而图10中的传送辊54偏离图象读取区域。传送辊57与所支配纸张1相接触的位置对应于图象读取区域。这样稳定了图象读取区域中所支配纸张表面的位置。
根据图13中的第七实施例，平板玻璃82具有与所支配纸张1相接触的一不均匀的所支配纸张接收表面。该不均匀性是通过例如磨光、镀覆、或化学处理的表面加工而形成的。该不均匀性的深度和间距与图10中薄片76上形成的不均匀性的深度和间距相等。如图12中的传送辊57的情况相同，图13中的传送辊57未被偏离。
本发明不仅可以应用于采用传送辊传送所支配纸张的装置，而且可应用于在扫描期间固定所支配纸张并移动图象读取单元的装置。
如上所述，根据本发明，在与所支配纸张相接触以传导其的图象读取单元的导向部件上形成有台阶或凹入，以便在图象读取区域中的导向部件的表面与在相对侧的所支配纸张表面之间形成有空气层。这样减少了由于照明光而引起的光波干涉的效应，以便所支配纸张可被满意地读取。
而且，根据本发明，导向部件被构成为使减少该导向部件的所支配纸张接收表面与所支配纸张相接触的面积。这样减少了导向部件与所支配纸张的附着，且因此所支配纸张可被满意地传送。通过采用具有低摩擦系数的部件作为所支配纸张接收表面，进一步提高了传输力。
然而，应理解到所公开的具体方式并不对本发明构成限制，相反，本发明覆盖了落入由所附权利要求表达的本发明的精神及范围内的所有改型、替代的构成及等效物。
权利要求
1．一种图象读取单元，包括一具有与所支配纸张相接触的一所支配纸张接收表面的导向部件，所述导向部件至少透射一图象读取区域和一用于照明所支配纸张表面上的图象的区域中的光；一发光部件，用于通过所述导向部件照明所述导向部件上的该所支配纸张表面；一光电转换器，用于将位于所述导向部件上的图象读取区域中的该所支配纸张表面上的图象转换成一图象信号；及其中所述导向部件设置有一台阶和一凹形中的一种以便形成一预定空气层以减少在图象读取时，在从所述发光部件发射并在所述导向部件与空气之间的边界上被反射的一反射光与从所述发光部件发射并在所支配纸张的表面上被反射的一反射光之间产生的光波干涉的效应。
2．根据权利要求1所述的图象读取单元，其中在所属导向部件的表面上附连一薄片以形成所述台阶和所述凹形中的一种。
3．根据权利要求1所述的图象读取单元，其中预定空气层的厚度为满足下式的△x:4λ＜△x，其中λ为利用发光部件读取所支配纸张表面上的图象的光的波长。
4．根据权利要求1所述的图象读取单元，其中至少在用于照明所支配纸张表面上的图象的区域和图象读取区域中的一个内设置一选择地减弱某一波长光的强度的滤光器。
5．根据权利要求1所述的图象读取单元，其中至少在所述导向部件上的图象读取区域中形成一减反射涂层。
6．一种图象读取单元，包括一具有与所支配纸张相接触的一所支配纸张接收表面的导向部件，所述导向部件至少透射一图象读取区域和一用于照明所支配纸张表面上的图象的区域中的光；一发光部件，用于通过所述导向部件照明所述导向部件上的该所支配纸张表面；一光电转换器，用于将位于所述导向部件上的图象读取区域中的该所支配纸张表面上的图象转换成一图象信号；及其中所述导向部件以这样一种方式构成以使减少所述导向部件的所支配纸张接收表面与所支配纸张相接触的面积，从而减少所述导向部件与所支配纸张之间的附着。
7．根据权利要求6所述的图象读取单元，其中具有一不均匀表面的一薄片被附连在所述导向部件上，且所述薄片的该表面用作为所支配纸张接收表面。
8．根据权利要求6所述的图象读取单元，其中一其表面是不均匀的的部件被与所述导向部件相组合，且所述部件的该表面用作为所支配纸张接收表面。
9．根据权利要求6所述的图象读取单元，其中至少所述导向部件的所支配纸张接收表面被加工为不均匀的。
10．根据权利要求6所述的图象读取单元，其中具有低摩擦系数的一部件至少构成所述导向部件的所支配纸张接收表面。
11．根据权利要求6所述的图象读取单元，其中至少在用于照明所支配纸张表面上的图象的区域和图象读取区域中的一个内设置一选择地减弱某一波长光的强度的滤光器。
12．根据权利要求6所述的图象读取单元，其中至少在所述导向部件上的图象读取区域中形成一减反射涂层。
13．一种图象读取单元，包括一具有与所支配纸张相接触的一所支配纸张接收表面的导向部件，所述导向部件至少透射一图象读取区域和一用于照明所支配纸张表面上的图象的区域中的光；一发光部件，用于通过所述导向部件照明所述导向部件上的该所支配纸张表面；一光电转换器，用于将位于所述导向部件上的图象读取区域中的该所支配纸张表面上的图象转换成一图象信号；其中所述导向部件设置有一台阶和一凹形中的一种以便形成一预定空气层以减少在图象读取时，在从所述发光部件发射并在所述导向部件与空气之间的边界上被反射的一反射光与从所述发光部件发射并在所支配纸张的表面上被反射的一反射光之间产生的光波干涉的效应；及其中所述导向部件以这样一种方式构成以使减少所述导向部件的所支配纸张接收表面与所支配纸张相接触的区域，从而减少所述导向部件与所支配纸张之间的附着。
14．根据权利要求13所述的图象读取单元，其中预定空气层的厚度为满足下式的△x4λ＜△x，其中λ为利用发光部件读取所支配纸张表面上的图象的光的波长。
15．根据权利要求13所述的图象读取单元，其中具有一不均匀表面的一薄片被附连在所述导向部件上，且所述薄片的该表面用作为所支配纸张接收表面。
16．根据权利要求13所述的图象读取单元，其中一其表面是不均匀的的部件被与所述导向部件相组合，且所述部件的该表面用作为所支配纸张接收表面。
17．根据权利要求13所述的图象读取单元，其中至少所述导向部件的所支配纸张接收表面被加工为不均匀的。
18．根据权利要求13所述的图象读取单元，其中具有低摩擦系数的一部件至少构成所述导向部件的所支配纸张接收表面。
19．根据权利要求13所述的图象读取单元，其中至少在用于照明所支配纸张表面上的图象的区域和图象读取区域中的一个内设置一选择地减弱某一波长光的强度的滤光器
20．根据权利要求13所述的图象读取单元，其中至少在所述导向部件上的图象读取区域中形成一减反射涂层。
21．一种信息处理单元，包括一图象读取单元，包括一具有与所支配纸张相接触的一所支配纸张接收表面的导向部件，所述导向部件至少透射一图象读取区域和一用于照明所支配纸张表面上的图象的区域中的光；一发光部件，用于通过所述导向部件照明所述导向部件上的该所支配纸张表面；一光电转换器，用于将位于所述导向部件上的图象读取区域中的该所支配纸张表面上的图象转换成一图象信号；及其中所述导向部件设置有一台阶和一凹形中的一种以便形成一预定空气层以减少在图象读取时，在从所述发光部件发射并在所述导向部件与空气之间的边界上被反射的一反射光与从所述发光部件发射并在所支配纸张的表面上被反射的一反射光之间产生的光波干涉的效应；一所支配纸张传送器，包括一传送辊，用于在所述传送辊与所述图象读取单元之间保持所支配纸张，所述所支配纸张传送器转动所述传送辊以传送所支配纸张；及其中所述传送辊被偏离以便所述图象读取单元与所支配纸张相接触的一区域在图象读取区域之外。
22．一种信息处理单元，包括一图象读取单元，包括一具有与所支配纸张相接触的一所支配纸张接收表面的导向部件，所述导向部件至少透射一图象读取区域和一用于照明所支配纸张表面上的图象的区域中的光；一发光部件，用于通过所述导向部件照明所述导向部件上的该所支配纸张表面；一光电转换器，用于将位于所述导向部件上的图象读取区域中的该所支配纸张表面上的图象转换成一图象信号；其中所述导向部件以这样一种方式构成以使减少所述导向部件的所支配纸张接收表面与所支配纸张相接触的面积；一所支配纸张传送器，包括一传送辊，用于在所述传送辊与所述图象读取单元之间保持所支配纸张，所述所支配纸张传送器转动所述传送辊以传送所支配纸张；及其中所述传送辊被偏离以便所述图象读取单元与所支配纸张相接触的一区域在图象读取区域之外。
23．一种信息处理单元，包括一图象读取单元，包括一具有与所支配纸张相接触的一所支配纸张接收表面的导向部件，所述导向部件至少透射一图象读取区域和一用于照明所支配纸张表面上的图象的区域中的光；一发光部件，用于通过所述导向部件照明所述导向部件上的该所支配纸张表面；一光电转换器，用于将位于所述导向部件上的图象读取区域中的该所支配纸张表面上的图象转换成一图象信号；其中所述导向部件设置有一台阶和一凹形中的一种以便形成一预定空气层以减少在图象读取时，在从所述发光部件发射并在所述导向部件与空气之间的边界上被反射的一反射光与从所述发光部件发射并在所支配纸张的表面上被反射的一反射光之间产生的光波干涉的效应；及其中所述导向部件以这样一种方式构成以使减少所述导向部件的所支配纸张接收表面与所支配纸张相接触的面积；一所支配纸张传送器，包括一传送辊，用于在所述传送辊与所述图象读取单元之间保持所支配纸张，所述所支配纸张传送器转动所述传送辊以传送所支配纸张；及其中所述传送辊被偏离以便所述图象读取单元与所支配纸张相接触的一区域在图象读取区域之外。
全文摘要
一具有厚度△x的薄片被附连在一图象读取区域中的一平板玻璃的表面上,一所支配纸张对着其而被按压,以便可在该平板玻璃的表面与相对侧的所支配纸张的表面之间形成一厚度△x的空气层。该厚度△x被确定一减少来自发光二极管的照明光的光波干涉的效应。该薄片具有一不均匀的表面一减少干薄片与所支配纸张相接触的面积,从而减少了该薄片与所支配纸张之间的附着。具有低摩擦系数的一部件被用作为该薄片。
文档编号G03B27/62GK1215280SQ9810252
公开日1999年4月28日 申请日期1998年6月23日 优先权日1997年6月23日
发明者石川嘉洋, 西岛康则 申请人:富士摄影胶片株式会社