(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を出力する超音波発振器と、
基板上に、前記超音波発振器と対向して配置され、受信した超音波に応じた信号を出力する超音波受信器と、
前記基板上に配置され、前記超音波受信器が出力した信号を増幅させる増幅器と、
前記増幅器を覆うように前記基板上に配置され、金属により形成された直方体形状のオンボードシールドと、を有し、
前記オンボードシールドの高さは、前記高さに応じて変化する前記オンボードシールドに覆われた前記増幅器を含む回路の共振周波数が５ＧＨｚになる高さより大きく、且つ、前記超音波受信器の高さより小さい、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記オンボードシールドの高さは、１．２ｍｍより大きく且つ２０ｍｍより小さい、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記増幅器は、
前記超音波受信器が出力した信号を増幅させる第１増幅部と、
前記第１増幅部が出力した信号の内の特定の周波数帯域の信号を通過させるフィルタと、
前記フィルタが出力した信号を増幅させる第２増幅部と、を含む、請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記オンボードシールドの高さｄは、以下の式を満たす、
【数１】
0006501719.tif 000011
ここで、ｆ0は、共振周波数の値であって５ＧＨｚであり、
Ｔ、Ｗ及びＭは、前記増幅器を構成する半導体チップの入力端子と前記入力端子に接続されるコンデンサの間の配線パターンの厚さ、幅及び長さであり、
Ｓ及びｄ1は、前記半導体チップの面積及び高さであり、
ｄ2は、前記半導体チップを覆う半導体パッケージの高さであり、
ε1は、前記半導体パッケージ内の樹脂の誘電率であり、
ε0は、真空の誘電率である、
請求項１〜３の何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記オンボードシールドの前記基板に対して水平な面の各辺は、前記オンボードシールドで囲まれた空間において空洞共振が発生する空洞共振周波数が５ＧＨｚになる長さより小さい、請求項１〜４の何れか一項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記オンボードシールドの前記基板に対して水平な面の各辺ａ、ｂは、以下の式を満たす、
【数２】
0006501719.tif 000012
ここで、Ｆは、前記空洞共振周波数の値であって５ＧＨｚである、
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
超音波を出力する超音波発振器と、受信した超音波に応じた信号を出力する超音波受信器と、前記超音波受信器が出力した信号を増幅させる増幅器と、を有する情報処理装置の製造方法であって、
前記超音波発振器と対向するように、前記超音波受信器を基板上に配置し、
前記増幅器を前記基板上に配置し、
金属により形成された直方体形状のオンボードシールドの高さを、前記高さに応じて変化する前記オンボードシールドに覆われる回路の共振周波数が５ＧＨｚになる高さより大きく、且つ、前記超音波受信器の高さより小さくなるように設定し、
前記増幅器を覆うように、前記オンボードシールドを前記基板上に配置する、
ことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置及びその製造方法に関し、特に、超音波発振器、超音波受信器及び増幅器を有する情報処理装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿を搬送し、搬送した原稿の画像を読み取るスキャナ等の情報処理装置は、複数枚の原稿が重なって搬送される重送が発生したか否かを検出する機能を有している。一般に、スキャナ等の情報処理装置は、超音波を出力する超音波発振器と、受信した超音波に応じた信号を出力する超音波受信器とを備え、原稿が搬送された時に超音波受信器が出力した信号に基づいて重送を検出する。
【０００３】
一方、近年、無線機器の普及が拡がり、情報処理装置を使用する環境において、ギガヘルツ帯の周波数を有する電波が飛び交うようになっている。各情報処理装置には、そのような電波によるノイズが誘起しても誤動作しないことが求められている。特に、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）６１０００−４−３の放射無線周波電磁界イミュニティ試験では、１ＧＨｚ以上且つ５ＧＨｚ以下のノイズに対して誤動作しないことが求められている。
【０００４】
基体及びセンサ部などの各種構成要素を、アルミニウムまたはステンレス等の筐体によって囲うことにより、筐体を磁気シールドとして機能させる音響センサが開示されている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−６１３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スキャナ等の情報処理装置では、装置サイズの増大を抑制しつつ、１ＧＨｚ以上且つ５ＧＨｚ以下の周波数を有するノイズに対して誤動作しないことが求められている。
【０００７】
本発明の目的は、装置サイズの増大を抑制しつつ、１ＧＨｚ以上且つ５ＧＨｚ以下の周波数を有するノイズに対して誤動作しないことが可能な情報処理装置及び製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面に係る情報処理装置は、超音波を出力する超音波発振器と、基板上に、超音波発振器と対向して配置され、受信した超音波に応じた信号を出力する超音波受信器と、基板上に配置され、超音波受信器が出力した信号を増幅させる増幅器と、増幅器を覆うように基板上に配置され、金属により形成された直方体形状のオンボードシールドと、を有し、オンボードシールドの高さは、高さに応じて変化するオンボードシールドに覆われた増幅器を含む回路の共振周波数が５ＧＨｚになる高さより大きく、且つ、超音波受信器の高さより小さい。
【０００９】
本発明の一側面に係る製造方法は、超音波を出力する超音波発振器と、受信した超音波に応じた信号を出力する超音波受信器と、超音波受信器が出力した信号を増幅させる増幅器と、を有する情報処理装置の製造方法であって、超音波発振器と対向するように、超音波受信器を基板上に配置し、増幅器を基板上に配置し、金属により形成された直方体形状のオンボードシールドの高さを、高さに応じて変化するオンボードシールドに覆われる回路の共振周波数が５ＧＨｚになる高さより大きく、且つ、超音波受信器の高さより小さくなるように設定し、増幅器を覆うように、オンボードシールドを基板上に配置する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、情報処理装置は、装置サイズの増大を抑制しつつ、１ＧＨｚ以上且つ５ＧＨｚ以下の周波数を有するノイズに対して誤動作しないことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る原稿搬送装置１００を示す斜視図である。
【図２】原稿搬送装置１００内部の搬送経路を説明するための図である。
【図３Ａ】超音波増幅回路１３０を示す斜視図である。
【図３Ｂ】超音波増幅回路１３０のＡ−Ａ’線断面図である。
【図４】実験結果を示す表である。
【図５】原稿搬送装置１００の概略構成を示すブロック図である。
【図６】製造工程について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一側面に係る原稿搬送装置について図を参照しつつ説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００１３】
図１は、イメージスキャナとして構成された、実施形態に係る原稿搬送装置１００を示す斜視図である。
【００１４】
原稿搬送装置１００は、情報処理装置の一例であり、下側筐体１０１、上側筐体１０２、原稿台１０３、排出台１０５及び操作ボタン１０６等を備える。
【００１５】
上側筐体１０２は、原稿搬送装置１００の上面を覆う位置に配置され、原稿つまり時、原稿搬送装置１００内部の清掃時等に開閉可能なようにヒンジにより下側筐体１０１に係合している。
【００１６】
原稿台１０３は、原稿を載置可能に下側筐体１０１に係合している。原稿台１０３には、原稿の搬送方向と直行する方向に移動可能なサイドガイド１０４ａ及び１０４ｂが設けられている。以下では、サイドガイド１０４ａ及び１０４ｂを総じてサイドガイド１０４と称する場合がある。
【００１７】
排出台１０５は、矢印Ａ１で示す方向に回転可能なように、ヒンジにより下側筐体１０１に係合しており、図１のように開いている状態では、排出された原稿を保持することが可能となる。
【００１８】
操作ボタン１０６は、上側筐体１０２の表面に配置され、押下されると、操作検出信号を生成して出力する。
【００１９】
図２は、原稿搬送装置１００内部の搬送経路を説明するための図である。
【００２０】
原稿搬送装置１００内部の搬送経路は、第１原稿検出センサ１１１、給送ローラ１１２ａ、１１２ｂ、ブレーキローラ１１３ａ、１１３ｂ、第２原稿検出センサ１１４、超音波発振器１１５ａ、超音波受信器１１５ｂ、超音波増幅回路１３０、第１搬送ローラ１１６ａ、１１６ｂ、第１従動ローラ１１７ａ、１１７ｂ、第３原稿検出センサ１１８、第１撮像装置１１９ａ、第２撮像装置１１９ｂ、第２搬送ローラ１２０ａ、１２０ｂ及び第２従動ローラ１２１ａ、１２１ｂ等を有している。
【００２１】
以下では、給送ローラ１１２ａ及び１１２ｂを総じて給送ローラ１１２と称する場合がある。また、ブレーキローラ１１３ａ及び１１３ｂを総じてブレーキローラ１１３と称する場合がある。また、第１搬送ローラ１１６ａ及び１１６ｂを総じて第１搬送ローラ１１６と称する場合がある。また、第１従動ローラ１１７ａ及び１１７ｂを総じて第１従動ローラ１１７と称する場合がある。また、第２搬送ローラ１２０ａ及び１２０ｂを総じて第２搬送ローラ１２０と称する場合がある。また、第２従動ローラ１２１ａ及び１２１ｂを総じて第２従動ローラ１２１と称する場合がある。
【００２２】
下側筐体１０１の上面は原稿の搬送路の下側ガイド１０７ａを形成し、上側筐体１０２の下面は原稿の搬送路の上側ガイド１０７ｂを形成する。図２において矢印Ａ２は原稿の搬送方向を示す。以下では、上流とは原稿の搬送方向Ａ２の上流のことをいい、下流とは原稿の搬送方向Ａ２の下流のことをいう。
【００２３】
第１原稿検出センサ１１１は、給送ローラ１１２及びブレーキローラ１１３の上流側に配置される接触検出センサを有し、原稿台１０３に原稿が載置されているか否かを検出する。第１原稿検出センサ１１１は、原稿台１０３に原稿が載置されている状態と載置されていない状態とで信号値が変化する第１原稿検出信号を生成して出力する。
【００２４】
第２原稿検出センサ１１４は、給送ローラ１１２及びブレーキローラ１１３の下流側、かつ第１搬送ローラ１１６及び第１従動ローラ１１７の上流側に配置される接触検出センサを有し、その位置に原稿が存在するか否かを検出する。第２原稿検出センサ１１４は、その位置に原稿が存在する状態と存在しない状態とで信号値が変化する第２原稿検出信号を生成して出力する。
【００２５】
超音波発振器１１５ａ及び超音波受信器１１５ｂは、原稿の搬送路の近傍に、搬送路を挟んで対向して配置される。超音波発振器１１５ａは超音波を出力する。一方、超音波受信器１１５ｂは、超音波発振器１１５ａにより発振され、原稿を通過した超音波を受信し、受信した超音波に応じた電気信号である超音波信号を生成して超音波増幅回路１３０に出力する。この超音波信号は、原稿の重送を検出するために用いられる。以下では、超音波発振器１１５ａ及び超音波受信器１１５ｂを総じて超音波センサ１１５と称する場合がある。
【００２６】
超音波増幅回路１３０は、超音波受信器１１５ｂが出力した超音波信号を受信し、受信した超音波信号を増幅させて出力する。超音波受信器１１５ｂ及び超音波増幅回路１３０は、基板１３１上に配置される。
【００２７】
第３原稿検出センサ１１８は、第１搬送ローラ１１６及び第１従動ローラ１１７の下流側、かつ第１撮像装置１１９ａ及び第２撮像装置１１９ｂの上流側に配置される接触検出センサを有し、その位置に原稿が存在するか否かを検出する。第３原稿検出センサ１１８は、その位置に原稿が存在する状態と存在しない状態とで信号値が変化する第３原稿検出信号を生成して出力する。
【００２８】
第１撮像装置１１９ａは、主走査方向に直線状に配列されたＣＣＤ（Charge Coupled Device）による撮像素子を備える縮小光学系タイプの撮像センサを有する。この撮像センサは、原稿の裏面を読み取ってアナログの画像信号を生成して出力する。同様に、第２撮像装置１１９ｂは、主走査方向に直線状に配列されたＣＣＤによる撮像素子を備える縮小光学系タイプの撮像センサを有する。この撮像センサは、原稿の表面を読み取ってアナログの画像信号を生成して出力する。なお、第１撮像装置１１９ａ及び第２撮像装置１１９ｂを一方だけ配置し、原稿の片面だけを読み取るようにしてもよい。また、ＣＣＤの代わりにＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）による撮像素子を備える等倍光学系タイプのＣＩＳ（Contact Image Sensor）を利用することもできる。以下では、第１撮像装置１１９ａ及び第２撮像装置１１９ｂを総じて撮像装置１１９と称する場合がある。
【００２９】
原稿台１０３に載置された原稿は、給送ローラ１１２が図２の矢印Ａ３の方向に回転することによって、下側ガイド１０７ａと上側ガイド１０７ｂの間を原稿搬送方向Ａ２に向かって搬送される。ブレーキローラ１１３は、原稿搬送時、図２の矢印Ａ４の方向に回転する。給送ローラ１１２及びブレーキローラ１１３の働きにより、原稿台１０３に複数の原稿が載置されている場合、原稿台１０３に載置されている原稿のうち給送ローラ１１２と接触している原稿のみが分離される。これにより、分離された原稿以外の原稿の搬送が制限されるように動作する（重送の防止）。給送ローラ１１２及びブレーキローラ１１３は、原稿の分離部として機能する。
【００３０】
原稿は、下側ガイド１０７ａと上側ガイド１０７ｂによりガイドされながら、第１搬送ローラ１１６と第１従動ローラ１１７の間に送り込まれる。原稿は、第１搬送ローラ１１６が図２の矢印Ａ５の方向に回転することによって、第１撮像装置１１９ａと第２撮像装置１１９ｂの間に送り込まれる。撮像装置１１９により読み取られた原稿は、第２搬送ローラ１２０が図２の矢印Ａ６の方向に回転することによって排出台１０５上に排出される。
【００３１】
図３Ａは、超音波増幅回路１３０を示す斜視図である。また、図３Ｂは、超音波増幅回路１３０のＡ−Ａ’線断面図である。
【００３２】
図３Ａ、図３Ｂに示すように、超音波増幅回路１３０は、半導体パッケージ１３２等の部品を有し、基板１３１上に配置される。なお、説明を容易にするために図示しないが、超音波増幅回路１３０は、抵抗、コンデンサ、コイル等の回路部品をさらに有する。
【００３３】
また、基板１３１上には、半導体パッケージ１３２を覆うように、オンボードシールド１３４が配置される。オンボードシールド１３４は、アルミニウム等の金属により形成され、直方体形状を有する。なお、超音波受信器１１５ｂは、オンボードシールド１３４の外側に配置される。
【００３４】
半導体パッケージ１３２は、増幅器を構成する半導体チップ１３３を含む。半導体パッケージ１３２は、樹脂により形成され、半導体チップ１３３を覆う。半導体チップ１３３として、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）が用いられる。なお、半導体チップ１３３として、ＤＳＰ（digital signal processor）、ＬＳＩ（large scale integration）、ＦＰＧＡ（Field-Programming Gate Array）等が用いられてもよい。
【００３５】
半導体チップ１３３の入力端子１３５には、半導体チップ１３３と超音波受信器１１５ｂとを接続するための配線パターン１３６が接続される。配線パターン１３６の分岐点１３７にはコンデンサがさらに接続される。コンデンサは、超音波受信器１１５ｂ及び入力端子１３５に接続され、ノイズフィルタとして機能する。
【００３６】
以下、オンボードシールド１３４の高さｄ［ｍ］について説明する。なお、オンボードシールド１３４の高さとは、オンボードシールド１３４の内寸、即ち基板１３１の上面から、オンボードシールド１３４の、基板１３１に対して水平な面の下面までの距離を意味するものとする。
【００３７】
オンボードシールド１３４の外側において、原稿搬送装置１００の周辺に存在する無線機器から発生した電波によるノイズが配線パターン１３６に誘起すると、そのノイズにより電流が発生し、オンボードシールド１３４内部に流れ込む。この電流の周波数とオンボードシールド１３４に覆われた超音波増幅回路１３０の共振周波数が一致すると、超音波増幅回路１３０に極めて大きい電流が発生する。発生した電流は、入力端子１３５を介して半導体チップ１３３内部に流れ、半導体チップ１３３のＰＮ接合部において、検波され、復調される。例えば、ノイズが１ｋＨｚのＡＭ（Amplitude Modulation）変調波である場合、そのノイズによる電流は半導体チップ１３３のＰＮ接合部において検波され、１ｋＨｚの信号に復調される。その結果、半導体チップ１３３の増幅器が誤動作し、超音波信号が異常な値に増幅され、重送の検出誤りが発生する可能性がある。
【００３８】
このような誤りが発生しないように、オンボードシールド１３４に覆われた超音波増幅回路１３０の共振周波数は、一般に使用される無線機器の使用帯域である１ＧＨｚ以上且つ５ＧＨｚ以下の範囲に含まれないことが望ましい。一方、オンボードシールド１３４に覆われた超音波増幅回路１３０の共振周波数は、オンボードシールド１３４の高さｄに応じて変化する。そこで、オンボードシールド１３４の高さｄは、オンボードシールド１３４に覆われた超音波増幅回路１３０の共振周波数が１ＧＨｚ以上且つ５ＧＨｚ以下の範囲に含まれないように定められる。
【００３９】
オンボードシールド１３４に覆われた空間内の配線パターン１３６において、半導体チップ１３３の入力端子１３５と、分岐点１３７に接続されてノイズフィルタとして機能するコンデンサとの間の範囲Ｒ１にはインダクタンスＬ［Ｈ］が発生する。インダクタンスＬは、以下の式（１）により算出される。式（１）については「NOISE REDUCTION TECHNIQUES IN ELECTRONIC SYSTEMS」（HENRY W.OTT著）の「3.2.2.3 Ground Straps」が参照される。
【数１】
0006501719.tif 000002
ここで、Ｔ、Ｗ及びＭは、半導体チップ１３３の入力端子１３５と、分岐点１３７に接続されてノイズフィルタとして機能するコンデンサの間の配線パターンの厚さ、幅及び長さ［ｃｍ］である。
【００４０】
一方、オンボードシールド１３４に覆われた空間内の半導体チップ１３３の上面から、オンボードシールド１３４の、基板１３１に対して水平な面の下面までの範囲Ｒ２には、静電容量Ｃ［Ｆ］が発生する。静電容量Ｃは、以下の式（２）により算出される。
【数２】
0006501719.tif 000003
ここで、Ｃ1は、半導体チップ１３３の上面から、半導体パッケージ１３２の上面までの範囲Ｒ３に発生する静電容量［Ｆ］である。Ｃ2は、半導体パッケージ１３２の上面から、オンボードシールド１３４の、基板１３１に対して水平な面の下面までの範囲Ｒ４に発生する静電容量［Ｆ］である。
【００４１】
静電容量Ｃ1は、以下の式（３）により算出される。式（３）については「NOISE REDUCTION TECHNIQUES IN ELECTRONIC SYSTEMS」（HENRY W.OTT著）の「15.1 式(15-4)」が参照される。
【数３】
0006501719.tif 000004
ここで、Ｓ及びｄ1は半導体チップ１３３の面積［ｍ2］及び高さ［ｍ］であり、ｄ2は半導体パッケージ１３２の高さ［ｍ］であり、ε1は半導体パッケージ１３２内の樹脂の誘電率である。
【００４２】
静電容量Ｃ2は、以下の式（４）により算出される。式（４）については「NOISE REDUCTION TECHNIQUES IN ELECTRONIC SYSTEMS」（HENRY W.OTT著）の「15.1 式(15-4)」が参照される。
【数４】
0006501719.tif 000005
ここで、ε0は真空の誘電率である。
【００４３】
オンボードシールド１３４に覆われた超音波増幅回路１３０の共振周波数ｆ0［Ｈｚ］は、インダクタンスＬ及び静電容量Ｃを用いて、以下の式（５）により算出される。式（５）については「NOISE REDUCTION TECHNIQUES IN ELECTRONIC SYSTEMS」（HENRY W.OTT著）の「4.3.1 式(4-26)」が参照される。
【数５】
0006501719.tif 000006
【００４４】
このように、共振周波数ｆ0は、オンボードシールド１３４の高さｄに応じて変化する。オンボードシールド１３４の高さｄは、式（１）〜（５）を変形して、以下の式（６）により算出される。
【数６】
0006501719.tif 000007
【００４５】
式（６）に示されるように、オンボードシールド１３４の高さｄを大きくするほど、オンボードシールド１３４に覆われた超音波増幅回路１３０の共振周波数は大きくなり、高さｄを小さくするほど共振周波数ｆ0は小さくなる。上記したように、オンボードシールド１３４に覆われた超音波増幅回路１３０の共振周波数は１ＧＨｚ以上且つ５ＧＨｚ以下の範囲に含まれないことが望ましい。オンボードシールド１３４の高さｄを、共振周波数ｆ0が１ＧＨｚになる高さより小さくしようとすると、オンボードシールド１３４が半導体パッケージ１３２より低くなる。そこで、オンボードシールド１３４の高さｄは、超音波増幅回路１３０の共振周波数ｆ0が５ＧＨｚになる高さより大きくなるように定められる。オンボードシールド１３４の高さｄは、以下の式（７）を満たすように定められる。
【数７】
0006501719.tif 000008
【００４６】
例えば、各パラメータが以下の通りである場合、オンボードシールド１３４の高さｄは、１．２ｍｍより大きくなるように定められる。
・配線パターンの厚さＴ＝３０μｍ、幅Ｗ＝０．８ｍｍ、長さＭ＝５．０ｍｍ
・半導体チップ１３３の面積Ｓ＝２２ｍｍ2、高さｄ1＝０．６ｍｍ
・半導体パッケージ１３２の高さｄ2＝０．９ｍｍ、樹脂の誘電率ε1＝１．２
【００４７】
一方、オンボードシールド１３４の高さｄを大きくし過ぎると、原稿搬送装置１００の装置サイズが増大してしまう。そこで、オンボードシールド１３４の高さｄは、超音波受信器の高さ（例えば２０ｍｍ）より小さくなるように定められる。
【００４８】
以下、オンボードシールド１３４の、基板１３１に対して水平な面の各辺ａ、ｂの長さについて説明する。なお、オンボードシールド１３４の、基板１３１に対して水平な面の各辺の長さとは、オンボードシールド１３４の内寸、即ちオンボードシールド１３４の、基板１３１と直交し且つ相互に対向する面の間の距離を意味するものとする。
【００４９】
金属壁で囲まれた空間では、特定の周波数において共振が発生する。以下では、金属壁で囲まれた空間を空洞と称し、空洞で発信する共振を空洞共振と称し、空洞共振が発生する周波数を空洞共振周波数と称する場合がある。オンボードシールド１３４で囲まれた空間において空洞共振が発生すると、オンボードシールド１３４内に電磁界（ノイズ）が発生する。その結果、半導体チップ１３３の増幅器が誤動作し、超音波信号が異常な値に増幅され、重送の検出誤りが発生する可能性がある。
【００５０】
したがって、超音波増幅回路１３０の共振周波数と同様に、オンボードシールド１３４で囲まれた空間において空洞共振が発生する空洞共振周波数は、一般に使用される無線機器の使用帯域である１ＧＨｚ以上且つ５ＧＨｚ以下の範囲に含まれないことが望ましい。一方、空洞共振周波数は、オンボードシールド１３４の各辺ａ、ｂ、ｄに応じて変化する。そこで、オンボードシールド１３４の各辺ａ、ｂ、ｄは、空洞共振周波数が１ＧＨｚ以上且つ５ＧＨｚ以下の範囲に含まれないように定められる。
【００５１】
オンボードシールド１３４で囲まれた空間において空洞共振が発生する空洞共振周波数Ｆ［ＭＨｚ］は、次の式（８）で表される。式（８）については「NOISE REDUCTION TECHNIQUES IN ELECTRONIC SYSTEMS」（HENRY W.OTT著）の「6.17 CAVITY RESONANCE」が参照される。
【数８】
0006501719.tif 000009
ここで、（ｓ、ｔ、ｕ）はそれぞれ０以上の整数の組合せであり、整数ｓ、ｔ、ｕの内、０となり得るパラメータは一つだけである。
【００５２】
式（８）に示されるように、オンボードシールド１３４の各辺ａ、ｂ、ｄを小さくするほど、オンボードシールド１３４における空洞共振周波数Ｆは大きくなり、各辺ａ、ｂ、ｄを大きくするほど空洞共振周波数Ｆは小さくなる。上記したように、オンボードシールド１３４における空洞共振周波数Ｆは１ＧＨｚ以上且つ５ＧＨｚ以下の範囲に含まれないことが望ましい。
【００５３】
オンボードシールド１３４の安定性を考慮するとオンボードシールド１３４の各辺ａ、ｂ、ｄの内、最小となるのは高さｄであるため、空洞共振周波数Ｆは、（ｓ、ｔ、ｕ）が（１、１、０）であるときに最小となる。一方、（ｓ、ｔ、ｕ）は０以上の整数の組合せであるため、空洞共振周波数Ｆの最大値を規定することはできない。そこで、オンボードシールド１３４の、基板１３１に対して水平な面の各辺ａ、ｂは、オンボードシールド１３４による空洞共振周波数Ｆが５ＧＨｚになる長さより小さくなるように定められる。各辺ａ、ｂは、以下の式（９）を満たすように定められる。
【数９】
0006501719.tif 000010
【００５４】
図４は、様々なサイズのオンボードシールド１３４を用いた原稿搬送装置１００に対して、５ＧＨｚの周波数を有する電波（ノイズ）を印加しながら原稿を搬送させた場合に、重送が正しく検出されたか否かを実験した実験結果を示す表である。
【００５５】
図４の実験で用いられた原稿搬送装置１００のパラメータは、以下の通りである。
・配線パターンの厚さＴ＝３０μｍ、幅Ｗ＝０．８ｍｍ、長さＭ＝５．０ｍｍ
・半導体チップ１３３の面積Ｓ＝２２ｍｍ2、高さｄ1＝０．６ｍｍ
・半導体パッケージ１３２の高さｄ2＝０．９ｍｍ、樹脂の誘電率ε1＝１．２
【００５６】
図４の番号１〜４に示されるように、オンボードシールド１３４の高さｄが１．２［ｍｍ］である場合、共振周波数が５．０［ＧＨｚ］となり、原稿搬送装置１００に印加された５ＧＨｚのノイズによる共振が発生し、重送の誤検出が発生した。
【００５７】
また、図４の番号４、８、１２、１６に示されるように、オンボードシールド１３４の辺ａが４０．５［ｍｍ］であり、ｂが４４．５［ｍｍ］である場合、空洞共振周波数が５．０［ＧＨｚ］となる。この場合、原稿搬送装置１００に印加された５ＧＨｚのノイズによる空洞共振が発生し、重送の誤検出が発生した。
【００５８】
一方、番号５〜７、９〜１１、１３〜１５に示されるように、高さｄが１．３［ｍｍ］以上であり、辺ａが３８．０［ｍｍ］であり、辺ｂが４２．０［ｍｍ］である場合、共振周波数及び空洞共振周波数が５．０［ＧＨｚ］より大きくなる。この場合、原稿搬送装置１００に印加された５ＧＨｚのノイズによる共振及び空洞共振は発生せず、重送の誤検出は発生しなかった。これらの実験結果により、オンボードシールド１３４の高さｄは１．２［ｍｍ］より大きくし、辺ａは４０．５［ｍｍ］より小さくし、辺ｂは４４．５［ｍｍ］より小さくすることが望ましいことがわかった。
【００５９】
図５は、原稿搬送装置１００の概略構成を示すブロック図である。
【００６０】
原稿搬送装置１００は、前述した構成に加えて、第１画像Ａ／Ｄ変換器１４０ａ、第２画像Ａ／Ｄ変換器１４０ｂ、増幅器１４１、ピークホールド回路１４２、駆動装置１４６、インタフェース装置１４７、記憶装置１５０及びＣＰＵ（Central Processing Unit）１６０等をさらに有する。
【００６１】
第１画像Ａ／Ｄ変換器１４０ａは、第１撮像装置１１９ａから出力されたアナログの画像信号をアナログデジタル変換してデジタルの画像データを生成し、ＣＰＵ１６０に出力する。同様に、第２画像Ａ／Ｄ変換器１４０ｂは、第２撮像装置１１９ｂから出力されたアナログの画像信号をアナログデジタル変換してデジタルの画像データを生成し、ＣＰＵ１６０に出力する。以下、これらのデジタルの画像データを読取画像と称する。
【００６２】
増幅器１４１は、超音波増幅回路１３０に含まれる半導体チップ１３３により構成され、超音波受信器１１５ｂから受信した超音波信号を増幅してピークホールド回路１４２に出力する。増幅器１４１は、前段増幅部１４３、フィルタ１４４及び後段増幅部１４５等を含んでいる。
【００６３】
前段増幅部１４３は、超音波センサ１１５が出力した超音波信号を増幅させてフィルタ１４４に出力する。前段増幅部１４３による増幅率は、ＣＰＵ１６０により変更可能であり、ＣＰＵ１６０から設定される。
【００６４】
フィルタ１４４は、前段増幅部１４３が出力した信号に対して、予め定められた周波数帯域の信号を通過させるバンドパスフィルタを適用し、後段増幅部１４５に出力する。バンドパスフィルタが通過させる通過周波数帯域は、ＣＰＵ１６０により変更可能であり、ＣＰＵ１６０から設定される。
【００６５】
後段増幅部１４５は、フィルタ１４４が出力した信号を増幅させてピークホールド回路１４２に出力する。後段増幅部１４５による増幅率は、ＣＰＵ１６０により変更可能であり、ＣＰＵ１６０から設定される。
【００６６】
ピークホールド回路１４２は、後段増幅部１４５から出力された信号についてピークホールドを取った第２超音波信号を生成し、ＣＰＵ１６０に出力する。ピークホールド回路１４２は、後段増幅部１４５から出力された信号の極大値を一定のホールド期間だけホールドすることにより第２超音波信号を生成する。
【００６７】
なお、本実施形態では、超音波受信器１１５ｂ、増幅器１４１及びピークホールド回路１４２の内、増幅器１４１のみがオンボードシールド１３４により覆われる。
【００６８】
駆動装置１４６は、１つ又は複数のモータを含み、ＣＰＵ１６０からの制御信号によって、給送ローラ１１２、ブレーキローラ１１３、第１搬送ローラ１１６及び第２搬送ローラ１２０を回転させて原稿の搬送動作を行う。
【００６９】
インタフェース装置１４７は、例えばＵＳＢ等のシリアルバスに準じるインタフェース回路を有し、不図示のコンピュータ（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末等）と電気的に接続して読取画像及び各種の情報を送受信する。また、インタフェース装置１４７の代わりに、無線信号を送受信するアンテナと、所定の通信プロトコルに従って、無線通信回線を通じて信号の送受信を行うための無線通信インタフェース装置とを有する通信部が用いられてもよい。所定の通信プロトコルは、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）である。
【００７０】
記憶装置１５０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ装置、ハードディスク等の固定ディスク装置、又はフレキシブルディスク、光ディスク等の可搬用の記憶装置等を有する。また、記憶装置１５０には、原稿搬送装置１００の各種処理に用いられるコンピュータプログラム、データベース、テーブル等が格納される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶装置１５０にインストールされてもよい。可搬型記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ（compact disk read only memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（digital versatile disk read only memory）等である。さらに、記憶装置１５０には、読取画像が格納される。
【００７１】
ＣＰＵ１６０は、予め記憶装置１５０に記憶されているプログラムに基づいて動作する。なお、ＣＰＵ１６０に代えて、ＤＳＰ、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等が用いられてもよい。
【００７２】
ＣＰＵ１６０は、操作ボタン１０６、第１原稿検出センサ１１１、第２原稿検出センサ１１４、第３原稿検出センサ１１８、第１撮像装置１１９ａ、第２撮像装置１１９ｂ、第１画像Ａ／Ｄ変換器１４０ａ、第２画像Ａ／Ｄ変換器１４０ｂ、増幅器１４１、ピークホールド回路１４２、駆動装置１４６、インタフェース装置１４７及び記憶装置１５０等と接続され、これらの各部を制御する。
【００７３】
ＣＰＵ１６０は、駆動装置１４６の駆動制御、撮像装置１１９の原稿読取制御等を行い、撮像装置１１９から原稿を読み取った画像を取得し、インタフェース装置１４７を介して不図示のコンピュータに送信する。また、ＣＰＵ１６０は、ピークホールド回路１４２から第２超音波信号を受信し、受信した第２超音波信号を用いて原稿の重送を検出する。ＣＰＵ１６０は、原稿搬送時に受信した第２超音波信号が閾値以上である場合、重送が発生していないと判定し、第２超音波信号が閾値未満である場合、重送が発生したと判定する。
【００７４】
図６は、原稿搬送装置１００の製造工程について説明するためのフローチャートである。以下、図６に示したフローチャートを参照しつつ、原稿搬送装置１００の製造工程について説明する。
【００７５】
最初に、超音波発振器１１５ａと対向するように、超音波受信器１１５ｂが基板１３１上に配置される（ステップＳ１０１）。次に、増幅器１４１を構成する半導体チップ１３３を含む超音波増幅回路１３０が基板１３１上に配置される（ステップＳ１０２）。次に、オンボードシールド１３４の高さが、超音波増幅回路１３０の共振周波数が５ＧＨｚになる高さより大きく、且つ、超音波受信器１１５ｂの高さより小さくなるように設定される。次に、オンボードシールド１３４の、基板１３１に対して水平な面の各辺が、超音波増幅回路１３０における空洞共振周波数が５ＧＨｚになる長さより小さくなるように設定される（ステップＳ１０３）。次に、オンボードシールド１３４が、増幅器１４１を覆うように基板１３１上に配置される（ステップＳ１０４）。
【００７６】
以上詳述したように、原稿搬送装置１００は、装置サイズの増大を抑制しつつ、１ＧＨｚ以上且つ５ＧＨｚ以下の周波数を有するノイズに対して誤動作しないことが可能となった。
【００７７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、情報処理装置は、イメージスキャナでなく、ファクシミリ、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ、プリンタ複合機（ＭＦＰ、Multifunction Peripheral）等の原稿搬送装置でもよい。また、情報処理装置は、超音波発振器、超音波受信器及び増幅器を有する装置であれば、原稿搬送装置以外の装置でもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１００    原稿搬送装置
１１５ａ    超音波発振器
１１５ｂ    超音波受信器
１３０    超音波増幅回路
１３１    基板
１３２    半導体パッケージ
１３３    半導体チップ
１３４    オンボードシールド
１４１    増幅器
１４３    前段増幅部
１４４    フィルタ
１４５    後段増幅部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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