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CN1164074C - 用于平台式扫描仪成像系统输送的设备 - Google Patents

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CN1164074C CNB998090158A CN99809015A CN1164074C CN 1164074 C CN1164074 C CN 1164074C CN B998090158 A CNB998090158 A CN B998090158A CN 99809015 A CN99809015 A CN 99809015A CN 1164074 C CN1164074 C CN 1164074C
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Abstract

开发了一种紧凑型的扫描装置，使得可以制造更为紧凑的扫描机构和轻便的扫描装置。CIS安装在沿其长度方向上的驱动皮带中。由驱动机构使该CIS扫过文档，该驱动机构将整个皮带和CIS拉动通过文档，并保持对于使文档在窄的聚焦深度中所需要的张力。该机构对CIS提供了均匀的力，减小了偏向运动的可能性，并通过在驱动皮带上的张力保持文档在焦点上。CIS和输送机构的总的功率需求可以由标准计算机接口提供，不需要额外的供电。这种新的机构还将扫描仪内部的工作隐藏到具有台板窗口尺寸的驱动皮带后面。驱动皮带可以打印以向操作者提供指示文档放置的指令或标记或是其它信息，或者驱动皮带可以保持空白以向操作者提供更为清洁的外观和更整齐的扫描仪装置。

Description

用于平台式扫描仪成像系统输送的设备
与相关申请的交叉引用
本发明要求1998年7月22是提交的60/093,831号临时申请的优选权，该临时申请的题目为“用于平台式扫描仪成像系统输送的设备”。
技术领域
本发明涉及平台式扫描仪、复印机、传真机、平台式输出绘图仪或类似装置使用的扫描组件。具体地说，涉及成像装置(传感器和曝光装置)支承件和“平台”式扫描装置的输送机构。
背景技术
在典型的“平台”式扫描装置结构中，被扫描或曝光的文档面朝下平放在台板窗口上，而台板窗口相对侧的成像系统则扫过文档，通过该窗口使文档成像。尽管此处所描述的问题以及本发明可用于平台式的输入和输出装置，包括输入式扫描仪、复印机和输出式绘图仪，此处将只讨论输入式扫描仪的情况。本领域的普通技术人员都清楚如何将本发明进行修改以用于其它的平台式装置。作为成像系统典型例子的输入式扫描仪一般包括照明单元、聚焦光学元件以及线性成像阵列。在扫描过程中，一部分成像系统在垂直于线性成像阵列长度的方向上扫过文档。现有成像系统的结构取决于很多因素，并且典型地使用电荷耦合器件(CCD)或接触式图像传感器(CIS)成像光学器件。在典型的作为现有技术的基于CCD的扫描仪中，照明单元和聚焦光学器件的某种组合扫过文档，而聚焦光学器件和CCD的某种组合通常不运动。在典型的现有技术的基于CIS的扫描仪中，照明单元、固定的聚焦光学器件和线性成像阵列装在横扫过文档的集成单元中。本发明可适用于基于CIS的扫描装置的成像系统输送机构，当然其也可适用于其它的平台式成像装置。因为在基于CIS的扫描装置中使用的横扫机构从那些为基于CCD的扫描仪所做的设计中演变而来，最好将现有技术的CCD设计也作为本发明的现有技术。
在现有技术的系统中，成像系统沿扫描仪长度方向的横扫运动通常是由下列方法之一来完成的。第一种现有技术的方法包括扫描仪长度方向的导向轴和驱动机构。参考例如授予Oishi的题为“IMAGEREADING APPARATUS WITH THE OPTICAL READING UNITS ANDPHOTOELECTRIC CONVERSION DEVICE MOUNTED ON ACOMMON GUIDE MEMBER(具有光学读取单元和安装在公共导向件上的光电转换装置的图像读取设备)”的第5,379,095号美国专利(1995年1月3日授权)，和授予Itoh等人的题为“IMAGE SCANNERHAVING CONTACT-TYPE IMAGE SENSOR MOVABLE UNDERAUTOMATIC DOCUMENT FEEDER(具有可在自动文档馈送器下运动的接触式图像传感器的图像扫描仪)”的第5,610,731号美国专利(1997年3月11日授权)。在这些现有技术的系统中，成像系统和轴是直角关系，并且由抑制图像传感器运动的套管(bushing)接到成像系统的一端。成像系统由将成像系统相对于台板窗口定位的弹簧机构保持在焦点上。第二现有技术的结构包括皮带或滑轮导向系统，其中将成像系统沿扫描仪长度方向拉动。参考授予Dannat的题为“TRANSPORT MEANS FOR FLAT BED SCANNER(用于平台式扫描仪的输送装置)”的第4,500,197号美国专利(1985年2月19日授权)和授予Lin的题为“MOVING MECHANISM OF A SCANNER(扫描仪的运动机构)”的第5,708,516号美国专利(1998年1月13日授权)。皮带或滑轮装在成像系统的长度方向上的一边或两边上，并且当使用两个皮带或滑轮时，对它们同步地驱动以得到合适的横扫运动。许多系统还有保持成像系统在扫描过程中对齐和聚焦所需要的更为复杂的牵索组件。
在典型的现有技术扫描系统中，输送机构的功率需求占了系统总功率的很大部分，例如当在计算机控制下使用现有技术的扫描仪装置时，数据总线连接可以对成像电子装置供电，以及可能对照明光学器件供电，并且外部电源可用于对传输机构供电。用于向现有技术传输机构供电所需要的额外的外部电源增加了这些系统的复杂性和费用。近来，新的计算机接口标准如通用串行总线(USB)标准已经可以使用，其具有通过计算机总线而不是分立的电源向外围装置如扫描仪供电的能力。由计算机通过例如USB接口向传输机构供电是有利的。通过这种USB可以得到的电量限制在大约2.5瓦。因为在典型的扫描仪设备中，CIS成像单元使用大约1.75瓦的功率，则只有0.75瓦可用于其它目的。现有技术的输送机构一般要求0.75瓦以上的电力。对现有技术输送机构的额外的供电需求增加了这些系统的复杂性和成本。
现有技术扫描仪的另一局限示于图14，其显示了现有技术扫描仪窗口外周上的对准标记。通过扫描仪外壳上的台板窗口边缘的对准标记1401来将文档正确地放置在扫描仪上。因为扫描仪能接受包括美国和欧洲标准的许多不同的文档尺寸以及不同的方向，在台板窗口的边缘上的标记可能有很多从而使操作者弄不清楚。
上面讨论的现有技术成像系统输送机构受到以下的限制：1)该输送机构包括很多部件束使成像光学器件平滑地扫过文档而没有任何不想要的运动；2)输送机构体积很大并且效率不高，要求用比高效、轻便的输送机构所需要的更多的电力来驱动它们；3)对于计算机控制的装置来说，输送机构要求的功率超过了从新的计算机接口如USB所能得到的量；4)通过台板窗口看不到包括文档对准标记在内的有用信息，而这些信息是最为有用的。这样就需要在该领域中出现一种更为紧凑和高效的成像系统输送机构，并且允许扫描仪操作者通过扫描仪台板窗口看到有用的信息。
发明内容
因此，本发明的一个目的是减小平台式扫描仪图像传感器机构的尺寸。
本发明的另一个目的是制造更为紧凑的平台式扫描装置。
本发明的还有一个目的是制造与计算机连接的扫描仪装置，其能够完全由标准的计算机-扫描仪接口连接来供电。
本发明的又一个目的是制造一种平台式扫描仪，能够向扫描仪操作者提供操作扫描仪所需要的信息，该信息可通过台板窗口看到。
为了实现上述目的，本发明提供了一种成像设备，包括：台板窗口；位于台板窗口下侧的图像传感器；与图像传感器连接的驱动皮带，该驱动皮带至少在台板窗口横向上和沿图像传感器长度方向上充分伸展；向驱动皮带施加张力的牵引件；与驱动皮带啮合的辊子，其特征在于还包括：与驱动皮带啮合的辊子包括第一和第二辊子，以便驱动皮带绕着辊子形成一条环路；和牵引件包括在所述环路上的图像传感器和所述驱动皮带的相对部分之间伸展的偏压件，偏压件向辊子施加偏压力。
本发明还开发了CIS装置的紧凑型设计，从而形成一种更为紧凑的扫描机构、和更为小巧和更为轻便的扫描装置。将CIS安装在沿CIS长度方向安装的驱动皮带上。由驱动机构迫使该CIS扫过文档，该驱动机构将整个皮带和CIS拉动通过文档，并保持使文档在窄的聚焦深度中所需要的张力。该机构对CIS提供了均匀的力，减小了偏向运动的可能性，并通过在驱动皮带上的张力保持文档在焦点上。CIS和输送机构的总的功率需求可以由标准计算机接口提供，不需要额外的供电。这种新的机构还将扫描仪内部的工作隐藏到具有台板窗口尺寸的驱动皮带后面。驱动皮带可以打印以向操作者提供指示文档放置的指令或标记或是其它信息，或者驱动皮带可以保持空白以向操作者提供更为清洁的外观和更整齐的扫描仪装置。
附图说明
图1是平台式扫描仪的外观的透视图。
图2是输送机构第一实施例的俯视图。
图3是图2中A-A方向的剖视图，显示了CIS单元、皮带驱动装置和驱动辊子的详细情况。
图4是图2中B-B方向的剖视图。
图5是图2中C-C方向的剖视图，显示了辊子组件的详细情况。
图6是图2中D-D方向的剖视图，显示了辊子牵引机构的详细情况。
图7是图3的展开图，显示了CIS/驱动皮带安装的详细情况(图2中E-E方向的剖视图)。
图8是输送机构第二实施例的仰视图。
图9是是图8中F-F方向的剖视图，显示了CIS单元、皮带驱动装置和驱动辊子的详细情况。
图10显示了用于连接驱动皮带的非弹性部分的末端与驱动皮带的弹性体部分的一个销钉。
图10B显示了非弹性部分的末端与销钉连接的方式及弹性带位于销钉上的位置。
图11是图8中H-H的剖视图，显示了辊子组件的细节。
图12是图9中的展开图，显示了CIS/驱动皮带连接。
图13A显示了图8中I-I方向的剖视图，显示了CIS/驱动皮带连接的另一种详细情况。
图13B是图13A所示剖视图的局部放大图。
图14是现有技术的平台式扫描仪由操作者的角度看去的示意图。
图15是本发明的平台式扫描仪由操作者的角度看去的示意图。
图16是根据本发明的输送机构又一实施例的俯视图。
图17显示了图8中第二实施例的驱动皮带的非弹性部分。
图18显示了当在驱动皮带中包括链齿孔、并且在驱动辊子中包含匹配的链齿时，驱动辊子和驱动皮带的一部分的情况。
具体实施方式
图1中显示了平台式扫描仪101的外观。尽管图1显示了常规的平台式扫描仪并可标为现有技术，但结合了本发明的机构的平台式扫描仪则不是现有技术。扫描仪101由扫描仪外壳103、台板窗口105、以及文档盖板107组成。将文档109面向下放在台板窗口105上并将文档盖板107盖在文档上来对该文档进行扫描。文档盖板的力使文档放到台板窗口上，使文档在扫描过程中保持在焦点处。
下面将说明本发明的平台式成像输送机构第一实施例的情况。图2是第一实施例的俯视图。图3是图2中A-A方向的剖视图，显示了CIS单元、皮带驱动装置和驱动辊子的详细情况。图4是图2中B-B方向的剖视图。图5是图2中C-C方向的剖视图，显示了辊子组件的详细情况。图6是图2中D-D方向的剖视图，显示了辊子牵引机构的详细情况。图7是图2中E-E方向的剖视图，显示了CIS/驱动皮带连接的详细情况。对于本领域的技术人员来说，此处作为实施例说明的输送机构只是为了实现本发明目的众多部件的变型例之一。
首先看图2的俯视图、图3和图4的剖视图，输送机构由以下部分组成：驱动皮带203，其在长度方向上通过驱动皮带-CIS的连接机构235连接到接触图像传感器(CIS)201上，一对辊子组件，具体地说是驱动辊子组件227和从动辊子组件229，一皮带牵引机构231，一CIS-文档定位机构，其包括滑动件217和218，它们与滑动导向件213和214组合在一起，以及一驱动机构233。在图2中，CIS 201位于驱动辊子组件227与从动辊子组件229之间行程大约三分之一的位置处。驱动皮带203沿着CIS 201边缘的长度方向沿伸，其具有相当于那个边缘的足够的覆盖宽度，以使驱动皮带203在扫描方向上拖动CIS 201，并使皮带驱动机构有效地实现扫描目的。驱动皮带203由轻的、在扫描时不会沿CIS 201运动方向伸张的弹性材料构成，并且可以在多次使用和长时间之后仍能维持张力。可用于驱动皮带203的材料包括任何适合用作薄膜皮带的材料，包括(例如)纸张、聚酯、聚酯薄膜、以及旋涂粘合的石蜡如Wilmington，Delaware的E.I.du Pontde Nemours and Company生产的TYVEK。如果想要加上通过玻璃台板可看见的印制内容，则该材料应当是可进行印制的。优选实施例使用TYVEK，特别是TYVEK 1079D，其大约为0.0085英寸(0.21mm)厚。
驱动皮带203的环路经由CIS 201、绕经驱动辊子205、绕经从动辊子207，最后回到CIS 201。驱动皮带203必须足够长以使驱动皮带环具有足够的材料来将驱动皮带203和CIS 201接合起来。驱动皮带203的宽度最好稍宽于玻璃台板的宽度。在本优选实施例中，用于对最大至8.5英寸的文档进行扫描的CIS为238mm，其驱动皮带为220mm。
图3是从图2所示A-A方向看去所得到的侧截面图。该图显示了驱动皮带是如何被驱动皮带-CIS连接机构235连接至CIS 201的边缘。连接机构235环绕CIS 201并且将驱动皮带203固定至CIS的两端。从图7就可以看到更加详细的情况，在图7中，驱动皮带-CIS连接机构235由一个带有内部驱动皮带限制销703的CIS承载装置701以及一个驱动皮带限制夹705组成。CIS承载装置701被用于接纳CIS201。驱动皮带限制销703处于CIS承载装置701的内部，它们被构成为在其中安装一套匹配的驱动皮带孔眼707。驱动皮带孔眼707可为任何形状，它们必须足够多，这样才能在扫描期间限制驱动皮带203的运动，驱动皮带孔眼707由经玻璃强化的聚碳酸酯塑料制成，从而防止了驱动皮带203的撕裂。在本优选实施例中，孔眼是圆形的。限制销703为如图7所示的三角形。CIS承载装置701对驱动皮带203的限制在环绕CIS承载装置701的驱动皮带限制夹705的作用下得到了加强，它迫使驱动皮带限制销703靠向CIS，从而将驱动皮带203相对于CIS 201锁定。CIS承载装置701的结构必须能够支撑CIS 201，并能为驱动皮带限制销703提供限制力。CIS承载装置701的优选材料为填充玻璃的聚碳酸酯，其中还增加有用以减少滑动摩擦的TEFLON和硅树脂。任何具有足够硬度和低摩擦系数的材料都可被用作备选材料。驱动皮带限制夹705迫使CIS承载装置701靠向CIS 201，所以它必须具有足够的硬度并且要像弹簧一样。在本优选实施例中，驱动皮带限制夹705由铝制成，当然也可采用任何其它类似的弹性片材料。
我们注意到，利用驱动皮带和辊子的这种结构，通过使辊子205和207的直径稍大于CIS承载装置701与驱动皮带限制夹705的合并高度，就可使驱动皮带203不与位于驱动皮带203环背侧之上的驱动皮带限制夹705产生接触。这样就可以实现其中成像CIS单元201被整个包含在皮带203之内的小型驱动机构。
图5显示了从动辊子组件229的详细情况。从动辊子组件229由从动辊子207、从动辊子轴杆211以及一套轴承501组成。轴杆211被装配成与辊子207具有一公共轴，并且从动辊子207的各侧突出出来。轴杆211和辊子207被一套轴承501连接在一起并被限制成沿位于各部件端面附近的一公共轴移动。轴杆211既可以是一个如图5所示的无间断的部件，或者也可由两个从动辊子207突出并延伸连接至轴承501的短部件组成。通过与第一滑动组件213和第二滑动组件214的连接还使轴杆的旋转受到了限制，上述两个滑动组件被用于如下面所述地为CIS滑块217和218提供一个滑槽。滑动组件还可为轴杆提供朝向和背离驱动辊子205的移动。驱动皮带牵引机构可以保持轴杆209与211的中心间距，并能保持驱动皮带203上的张力。从动辊子207还含有一个筒状辊子503以及一个辊子外壳或表面层505。筒状辊子503的材料最好是铝，也可采用其它轻且坚硬的材料。辊子表面层505的优选材料为橡胶，也可采用任何其它相对于光滑的TYVEK驱动皮带203材料具有较大摩擦系数的材料或表面层，它可被与筒状辊子503无滑动地固定或粘结在一起。辊子表面层505的可选例子可以是在筒状辊子503外表面上的滚花刻痕。驱动辊子组件227与图5所示从动辊子组件229相类似。驱动辊子组件与从动辊子组件之间的主要区别在于，驱动辊子组件227由一驱动辊子轴杆209构成，并且驱动辊子205被与一驱动齿轮组件221或类似机构相连用以从驱动电机223将力施加在驱动辊子205上。
在图18所示的一个备选实施例中可以看到，在驱动皮带203的一侧或两侧可含有多个导孔1803，并且在驱动辊子205的一侧或两侧可以含有用来安装在导孔1803之中以扣紧皮带203的导孔销1805，应该注意，在图18中只显示了驱动辊子205的一部分以及驱动皮带203的一部分。当引入这种导孔1803时，就没有必要使表面层具有高的摩擦系数。
轴杆209和211的中心间距以及驱动皮带203上的张力通过两个驱动皮带牵引(tensioning)机构231(图6显示了其中一个的详细情况)得到保持。在第一实施例中，一对驱动皮带牵引机构231被与位于第一滑槽组件213和第二滑槽组件214上的从动辊子轴杆211相连，如图6所示。图2显示出了有两个这样的组件。牵引机构231由一个对向的驱动皮带张力调节螺  219以及一如图6(从图2中的D-D方向观看而得到的截面图)所示的压缩弹簧603组成。轴杆211被安装在处于第一滑槽组件213和第二滑槽组件214之内的轴槽601中。压缩弹簧603向轴杆211上施加力以在驱动皮带203上产生张力。驱动皮带上张力的量通过螺丝219拧紧的量而被固定。轴杆211和螺丝219沿槽601一起移动。
CIS 201相对于台板窗口301的位置受到一个CIS-文档定位机构的限制。在本实施例中，CIS-文档定位机构由一对滑片或滑销217和218、一对位于第一滑槽组件213和第二滑槽组件214之中的滑槽403、以及台板窗口301组成。上述一对滑片或滑销217和218被相向地连接在CIS承载装置701的纵向端。图2的俯视图以及图4的侧视图中显示出了滑块，在图3中只显示了滑块组件213的一部分。滑块217和218由乙缩醛树脂(例如：由Wilmington，Delaware E.I.du Pontde Nemours and Company生产的DELRIN)或其它一些坚硬、低摩擦系数的材料制成。滑块被安装在滑槽403中。这些滑槽被用于容纳滑块217和218，以使滑块在滑槽中滑动。滑槽组件213和214都被用环氧树脂或双面胶带固定在台板窗口301上。CIS 201由驱动皮带203的移动而产生的运动通过由连接在驱动辊子205上的驱动辊子齿轮组件221所组成的驱动机构来实现，并且与驱动电机223啮合。可以另选地用一驱动皮带或链组件来替代驱动机构以使驱动辊子205旋转运动。电机223被布置在第一滑块组件213位于驱动辊子205附近的一端上。通过用台板窗口301支撑滑槽部件213和214，就可使含有电机和齿轮组件的整个输送机构得到坚固的支撑。CIS 201通过各种连接被保持处于聚焦状态，而且它被限制成只能沿垂直于CIS 201的纵向轴运动。应该注意的是，滑槽组件也与牵引机构的轴杆211的槽601一起工作。
以下将对第一实施例的操作进行说明。在扫描周期开始时，CIS201不是位于驱动辊子205的附近就是位于从动辊子207的附近。驱动皮带203被驱动皮带牵引机构231利用第一滑槽组件213和第二滑槽组件214保持张力并对齐。扫描运动通过驱动机构233(在第一实施例中含有一个电机223)的动作而产生，该驱动机构233通过驱动辊子齿轮组件221与驱动辊子205啮合。由于利用牵引机构231在驱动皮带203中产生了张力，并且通过与辊子表面层505的相互作用，所以驱动辊子205的旋转使驱动皮带203运动。虽然驱动皮带203在扫描期间产生运动，但CIS 201相对于被扫描文档的位置却通过滑块217和218在位于第一和第二滑槽组件21 3和214中的滑槽403内的相互作用而得到保持。滑槽403被装配成与滑块217及218之间具有滑动间隙。由于CIS 201通过与CIS承载装置701的连接而被相对于滑块217和218固定，并且由于滑块组件213和214(包括滑槽403)被固定在相对于台板窗口301的竖直方向，所以CIS 201被相对于放置在台板窗口301之上的文档的位置而垂直固定。因此就可使文档在扫描期间保持聚焦。应该注意到，即使没有引入槽和滑槽组件，牵引机构也将在运动全程内保持使CIS 201基本处于相同的竖直水平。
以下将对根据本发明所述的平板成像输送机构的第二个实施例进行说明。图8是根据本发明所述的输送机构的第二个实施例的仰视图。图9是从图8中的F-F方向所得到的截面视图，它显示出了CIS单元、皮带驱动以及驱动辊子的详细结构。图11是从图8中的H-H方向所得到的截面视图，它显示出了辊子组件的详细结构。图12是图9的展开图，它显示出了CIS/驱动皮带连接的详细情况。图13是从图8中的I-I方向所得到的截面视图，它显示出了沿CIS单元的纵向截面图。第二实施例对可作为第一实施例的备选部件的一些部件进行了修改，以下就将对此进行说明。本领域技术人员应该对其等效物或可能存在的代替物十分清楚。
在图8的仰视图和图10的侧视图中显示出了本发明第二实施例的主要组成单元。图8显示了第二实施例的仰视图。输送机构的第二实施例在功能上基本与第一实施例相等价。因此它适当引用了第一实施例中各单元的参考标号。具体来说，该输送机构由以下单元组成：绷紧的驱动皮带803，它被一驱动皮带-CIS连接机构905纵向连接在一接触图像传感器(CIS)801上；一对辊子组件，具体来说是驱动辊子组件827和从动辊子组件829；CIS-文档定位机构；以及驱动机构833。
第二实施例与第一实施例之间的主要功能区别在于，在第二实施例中，紧绷的驱动皮带803含有一个弹性接头907，而且它合并了第一实施例中的驱动皮带203和牵引机构231的功能。紧绷的驱动皮带803由非弹性驱动皮带部分909和弹性驱动皮带部分907组成。本实施例中，非弹性部分909由轻质、具有弹性、且不会在扫描期间在CIS801的方向上明显伸展的材料制成，它可被配置成在多个使用周期结束期间将张力保持较长一段时间。制造牵引驱动皮带803的优选方法应为：将非弹性部分909尾端之中的环、边缘或孔合在一起并用一弹性带或线穿过这些环、边缘或孔以完成皮带803。
图8和图10中显示出了一种方法。端部件831和833被连接到紧绷皮带803的非弹性部分909的各端。图10和10B显示出了一个端部件831。该端部件包括导架1005和销子1003。图17显示了非弹性部分909的各端是如何含有被设计用来安装销子1003的孔1709，以及如何按图10所示被用来通过缠绕端部件而将皮带909与端部件831和833连接在一起。端部件的作用是提供弹性材料与非弹性材料部分的连接，以制作出弹性部分907。端部件831的导向件1005被放置在端部件833的导向件1005之间，如图8所示。弹性带835被在端部件的一个销子(端销子)与另一个端部件的端销子之间的端部件间距1007内来回缠绕(见图10B)，从而形成了一个与非弹性驱动皮带部分909相连的弹性驱动皮带部分907。弹性带835的优选材料为EDPM橡胶。
可以用多种其它备选物来替代橡胶带。例如，可以使用金属弹簧。
另一种备选的方法是让弹性部分907由弹性材料制成。它的优选材料为橡胶。非弹性部分909的优选材料则可为TYVEK。将弹性部分与非弹性部分连接在一起的优选方法是：通过利用服装工业中通用的技术进行缝制以将这些材料连接在一起。也可使用超声粘结或粘合剂。
牵引驱动皮带803的合并在一起的弹性-非弹性部分可使驱动皮带自行绷紧，因此，根据第二实施例所述的牵引驱动皮带803就包含了第一实施例所述驱动皮带203以及第一实施例所述驱动皮带牵引机构231的功能。
在第二实施例中，牵引驱动皮带803被一个驱动皮带-CIS连接机构905连接在CIS 801上。连接机构905相对于输送机构的位置如图9所示，其详细情况被图12和13的正交截面图显示出来。参考图12和13A，驱动皮带-CIS连接机构905由CIS承载装置1211(它进一步由驱动皮带限制销703和CIS定位支承件1201组成)，带有滑块217的CIS承载装置支承件1205，以及CIS定位螺丝1203组成。CIS承载装置1211被用于容纳CIS 801。CIS定位支承件1201由泡沫状、海面状或有弹力的材料组成，它们可以向CIS 801上施加作用力并将CIS放置在CIS承载装置1211的顶部。CIS定位支承件1201的优选材料为聚氨酯泡沫，也可使用任何其它高阻抗、低压缩率的材料。其它的力生成支承结构(如一个或多个弹簧)也足够适用。例如，可以使用压缩弹簧。另外，CIS 801也可被一些其它装置固定在CIS承载装置1211上。驱动皮带803的非弹性部分909穿过了CIS承载装置1211和CIS承载装置支承件1205之间。图17中显示出了驱动皮带的非弹性部分909的详细情况。驱动皮带孔眼1707在CIS承载装置1211上提供了一套匹配的驱动皮带限制销1307。在组装时，皮带909处于紧绷状态之下，从而向CIS承载装置1211施加朝上的力，这是因为张力产生了图12中被标记为“X”的力。CIS承载装置1211的朝上运动受到了CIS定位螺丝1203的限制，CIS定位螺丝1203穿过CIS承载装置支承件1205并进入CIS定位螺丝孔1301。在牵引状态下，驱动皮带靠在CIS承载装置的上沿1207上，紧绷的驱动皮带909会使CIS承载装置1211受力向上，同时通过使用CIS定位螺丝1203就可使CIS承载装置1211到达它的位置。
如图9所示，皮带909被布置成从驱动皮带-CIS连接机构905绕驱动辊子805和从动辊子807一圈。辊子805和807的任何一端都被可旋转地连接至第一滑槽组件813或第二滑槽组件815。图11显示了用于驱动辊子组件827的辊子组件的详细情况。这个组件与第一实施例中所述的组件有很大的不同。但是，本实施例中所述的组成技术也可被引入第一实施例所述的输送机构，而且类似地，第一实施例所述的输送机构也可被应用在第二实施例中。驱动辊子805和驱动辊子轴杆809由一个单块材料形成，或者被按这样一种方法组装成，即，在辊子与轴杆之间没有旋转速度。像在第一实施例中一样，辊子由带有辊子表面层1105的筒状辊子1103组成。为了达到增加驱动皮带909与辊子805和807之间的摩擦力的目的，表面层1105应是一个橡胶外壳或经刻花的表面层。轴杆809通过轴承1101与第一和第二滑槽组件(813和815)连接。这样辊子805和轴杆809就可在由轴承1101固定的位置上绕它们的公共轴旋转。从动辊子组件829也按相同的方式构成，这样就可使驱动辊子805的轴与从动辊子807的轴被相对地固定。
为了帮助聚焦，CIS 201相对于台板窗口301的竖直位置受到CIS-文档定位机构的限制。如图8和9所示，在第二实施例中，CIS-文档定位机构由滑片或滑销817和818、一对位于第一滑槽组件813和第二滑槽组件815之中的滑槽903、CIS定位螺丝1203以及台板窗口901组成。滑块817和818(它们都由一对销子组成)被相向地连接在CIS承载装置支承件1205的纵向端。在图8的仰视图中显示出了滑块。滑块817和818以及CIS承载装置支承1205由乙缩醛树脂(例如：DELRIN)或其它一些坚硬、低摩擦系数的材料制成。处于各第一和第二滑槽组件813及815之中的滑槽903被用于容纳滑块817和818。随着CIS 801沿由滑块817和818导向的滑槽903的移动，CIS定位螺丝1203被用于为CIS 801的聚焦提供小的调节。滑槽组件813和815都被利用环氧树脂或双面胶带固定在台板窗口901上。
CIS 801由驱动皮带909的移动而产生的运动通过连接在驱动辊子805上的驱动辊子齿轮821来实现，并且与驱动电机823相啮合。电机823被布置在第二滑块组件815位于驱动辊子805附近的一端上。通过用台板窗口301支撑滑槽部件813和815，就可使整个输送机构得到坚固的支撑。CIS 801通过各种连接被保持处于聚焦状态，而且它被限制成只能沿垂直于CIS 801的纵向轴运动。同样，像在其它实施例中一样，垂直聚焦仅通过驱动皮带上的张力就可得到保持。
以下将对第二实施例的操作进行说明。在扫描周期开始时，CIS801不是位于驱动辊子805的附近就是位于从动辊子807的附近。驱动皮带909通过辊子805和807的轴的固定位置而被准直，并且被驱动皮带牵引机构保持处于紧绷状态，上述驱动皮带牵引机构是驱动皮带909含有一弹性接头907(或部分具有弹性的部分)的结果。牵引和准直的辊子允许驱动辊子805在驱动机构的作用下产生扫描运动，该驱动机构在第一实施例中含有一个电机823，并且通过驱动辊子齿轮821与驱动辊子805啮合。由于通过辊子表面层1105的相互作用使驱动皮带909中产生了张力，所以驱动辊子805的旋转使驱动皮带909运动。虽然驱动皮带909在扫描期间使CIS 801运动，但CIS 801相对于被扫描文档的位置却通过滑块817和818在位于第一和第二滑槽组件813和815之中的滑槽903内的相互作用而得到保持。滑槽903被装配成与滑块817及818之间具有滑动间隙。由于CIS 801通过与CIS承载装置1211的连接而被相对于滑块817和818固定，并且由于滑块组件813和815(包括滑槽903)被相对于台板窗口901固定，所以CIS 801的位置被相对于放置在台板窗口901之上的文档的位置而垂直固定。这样就可使文档在扫描期间保持聚焦状态。
此前和此后讨论的实施例的另一个特征在于，它们使用驱动皮带203或803来为扫描操作提供有用的标记。图15是平板扫描仪的用户对优选实施例的俯视图。透过台板窗口301向下看去，就可看到第一实施例情况下的驱动皮带203或第二实施例情况下的驱动皮带803。印在皮带上的说明性标记1501为平板扫描仪的使用者提供了有用的信息，如格线和指示。其上也可含有标记信息、徽标，等等。该信息十分有用并且比现有技术所述扫描仪结构更容易获得。
图16显示出了另外一个实施例。与第二实施例相类似，驱动辊子1605和从动辊子1607分别具有轴杆1609和1611，而且它们被位于图16所示轴上的固定器1619和1621相对于台板窗口1628固定。驱动皮带1603上的张力被含有一第三辊子1631的牵引机构和弹性施力机构1633一起保持，该弹性施力机构对辊子1633施加竖直向下进而作用到驱动皮带1603上的力。弹力允许伸缩及其它变化。还可增加一调节机构。在一个版本中，弹性施力机构含有一个用于进行调节的螺丝以及一个用于提供弹力的弹簧。
另一方面，同一牵引机构1633也可以向CIS 1601上施加竖直向上的力，其作用是保持与台板的紧密接触并在扫描期间保持使文档处于聚焦之中。
虽然对本发明的说明是根据优选实施例来进行的，但这些实施例仅起到说明性的作用。本发明的许多其它实施例都应被包含在本发明的范围之内。所有这些实施例都不应被认为是限制性的。应该明白，在不脱离根据本发明的创新概念所述的真实精神和范围的情况下可对其做出多种修改和变换，因此本发明的范围由该专利的权利要求来确定。

Claims (7)

1.一种成像设备，包括：
台板窗口；
位于所述台板窗口下侧的图像传感器；
与所述图像传感器连接的驱动皮带，所述驱动皮带至少在所述台板窗口横向上和沿所述图像传感器长度方向上充分伸展；
向所述驱动皮带施加张力的牵引件；
与所述驱动皮带啮合的辊子，
其特征在于还包括：
与所述驱动皮带啮合的所述辊子包括第一和第二辊子，以便所述驱动皮带绕着所述辊子形成一条环路；和
所述牵引件包括在所述环路上的所述图像传感器和所述驱动皮带的相对部分之间伸展的偏压件，所述偏压件向所述辊子施加偏压力。
2.根据权利要求1的设备，还包括：
位于所述台板窗口下侧与所述图像传感器啮合的轨道，用于维持所述图像传感器与所述台板窗口的距离。
3.根据权利要求1的设备，其中所述图像传感器为一接触图像传感器。
4.根据权利要求1的设备，其中所述牵引件包括所述驱动皮带的非弹性部分。
5.根据权利要求1的设备，还包括：
一支承所述图像传感器的图像传感器承载装置，
一定位支承件，用于将一个力加到所述图像传感器上以将所述图像传感器置于所述图像传感器承载装置的顶部。
6.根据权利要求1的设备，还包括：
在所述驱动皮带上做标记，通过所述台板窗口可以看到该标记，其有助于所述台板窗口上的图像的对准。
7.根据权利要求1的设备，其中所述驱动皮带小于0.02英寸厚。
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