CN100469093C - 彩色图像传感器单元以及使用上述传感器单元的图像读取装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种彩色图像传感器，使用作为照明用光源能够分别独立控制发光定时的三色的发光元件、和传感器阵列，通过分别独立地控制各发光元件的点亮开始以及点亮期间，防止输出的图像信号中的颜色偏移，另外能够调整各颜色成分的图像信号的水平，其中，上述传感器阵列具有分别由多个像素构成的至少三列像素列，各像素列分别配置有透过波长域不同的色彩滤波器。

Description

彩色图像传感器单元以及使用上述传感器单元的图像读取装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种在读取来自原稿面的反射光的图像读取部上设置的彩色图像传感器单元以及使用它的图像读取装置及其控制方法。
背景技术
目前在图像扫描仪、复印机等图像读取装置中，作为光学读取原稿的图像信息并转换为电信号的图像传感器，正在使用靠近原稿而等倍读取的接触式图像传感器(以下简称为CIS)。
图13A、图13B是说明该CIS单元的图，图13A表示其截面图，图13B表示光源的驱动电路。
由配置在导光体22端面上的光源21放射的光，入射到导光体22内被引导到长度方向(图的垂直方向(主扫描方向))上，将放置在玻璃等原稿支承台28上的原稿29的主扫描方向大致均匀地以行状照明。该光源21中分别具备持有红绿蓝(以下简称为RGB)三色的发光波长的发光元件21-r、21-g、21-b。作为这些发光元件，一般使用RGB三色的LED，各发光元件通过分时驱动被分别独立地进行点亮驱动。
这样，来自由光源21照明的原稿29的反射光，被镜头阵列24聚光，成像在基板26上配置的传感器阵列25上。从该传感器阵列25输出的图像信号通过连接器27输出到外部。框架23将导光体22、镜头阵列24、基板26等固定在规定的位置上。
在图13B中，各发光元件上连接有驱动用的FET，通过使驱动信号φLR、φLG、φLB分别变成高水平，这些各FET成为导通状态，在对应的发光元件中分别流过电流，对各元件进行发光驱动。
图14是该传感器阵列25的长度方向(主扫描方向)的外观图，与图13A、13B共同的部分以相同的符号表示。此外，130放大示出了构成该传感器阵列25的传感器IC部分。
传感器阵列25在此没有识别颜色的功能，只是将入射的光量进行光电变换。因而，在此通过使RGB光源各自的驱动信号φLR、φLG、φLB的定时与传感器阵列25的输出之间同步，检测各颜色成分的原稿图像信号。
由于CIS以等倍读取原稿，因此需要与其原稿宽度相应的长度的传感器。为了实现它，成为将多个传感器IC(25-1)～(25-i)配置成直线状的多片结构。在此，在各传感器IC中，进行光电变换的n个像素P(1)～P(n)分别以规定间隔x在主扫描方向上配置成直线状。例如，在设定为600dpi分辨率的传感器IC的情况下，成为x＝42μm。
另外，伴随着近年的图像读取速度的高速化，要求使传感器的动作速度更高速。为了与此相对应，通过并列地取出由多片构成的传感器阵列25的各传感器IC的输出，提高动作速度。
图15是说明上述CIS动作定时的图。
与外部同步信号SP同步，依次输出上述驱动信号φLR、φLG、φLB。这样，以3×SP的周期结束一行RGB彩色图像的读取。另外，传感器IC25为如下的结构：将在该SP周期中各像素积蓄的电荷一并传送给传感器IC25内部的模拟存储器(非显示)，在下一个SP的周期从该模拟存储器依次输出(表示为OS(R)、OS(G)、OS(B))。
在此CIS是行传感器，因此为了获取原稿的二维信息，需要使原稿和CIS单元在副扫描方向上相对地移动。此时，在例如以分辨率600dpi读取的情况下，将每一个颜色的传感器的动作周期期间即SP周期设为TW(秒)时，原稿和CIS单元的相对移动速度V成为V＝42[μm]/3TW[sec]。原稿读取中，原稿和CIS单元以固定速度V相对地移动。此时，RGB在原稿上的副扫描方向上的照射位置分别不同，因此RGB读取定时也不同。为此，当将RGB输出直接合成而形成为彩色图像信息时，产生副扫描方向的颜色偏移。
图16A是说明该副扫描方向的颜色偏移的示意图。图中的白方形1501～1503分别表示作为时序图的图15中的各时刻T1～T4处的某像素的原稿上的读取位置。例如，原稿的R成分的信息可作为来自在期间TW中在φLR的定时被点亮的发光元件21-r的光的反射光而得到。但是如前所述，原稿和CIS单元以速度V在副扫描方向上相对地移动，因此在接着读取原稿的G成分时，像素的原稿上的读取位置从图中时刻T1的位置移动到T2的位置。图中的平行四边形1504～1506分别表现了考虑该副扫描方向的移动的各RGB的原稿上的读取区域。因而，整个RGB的偏离量设为Δy时，各RGB的读取区域分别偏离1/3Δy。
与此相对，提出了采用如下颜色分解方式的方案：在CIS中使用的传感器IC上设置三列像素排列，在各像素列上安装有RGB的色彩滤波器(专利文献1)。
图17表示这种传感器阵列的主扫描方向的外观图，160放大示出了传感器IC部分。
该传感器阵列为了实现长的读取宽度，将进行光电变换的传感器IC排列成多个直线状而构成，这点与上述的图14相同。各传感器IC35-1～35-i中，还如图中160所示，进行光电变换的像素在主扫描方向上以规定的间隔x、在原稿和传感器IC的相对移动方向(副扫描方向)上以规定的间隔y配置有三列。另外，各传感器IC上的各像素列上配置有具有与RGB对应的透过波长域的三种色彩滤波器CF-r、CF-g、CF-b。由此，各像素列的像素具有分别与RGB的各颜色对应的分光灵敏度。该传感器阵列是多片结构，因此以高速化为目的，成为从一个共同输出线取出三个像素列的输出的结构，使得并列地取出构成各传感器阵列的各传感器IC的输出。
图18是图17中表示的彩色CIS单元的动作时序图。
与上述的图15不同，由色彩滤波器进行对图像信号的各颜色成分的分解，因此作为光源使用在可见波长域中具有宽度宽的发光光谱的单一白色的Xe管或者LED等。因而，控制点亮光源的驱动信号是一种，光源是CIS单元在读取动作中点亮的。因此，在使用了具备这种色彩滤波器的三行结构的传感器IC的CIS单元中，如图18所示，能够由1个动作周期(在周期TW内)读取图像的1行部分的RGB信息。
在该情况下，原稿和CIS单元也在副扫描方向上相对地移动，同时读取二维图像。在此，传感器IC上的像素列的副扫描方向的间隔y，例如设定成600dpi分辨率中的行间隔的整数倍。这种情况下，对RGB的行信号，原稿上的读取位置的偏离成为像素列的间隔y。因此，当合成RGB信号生成颜色信息时，通过将各行数据只延迟与这些像素列的间隔相应的部分，校正各行数据的位置偏离，得到没有颜色偏移的图像。
图19A是说明原稿上的读取位置偏离的示意图。在该图中，各方形分别表示作为时序图的图18中的各时刻T1、T2中的像素行的原稿上的读取位置。另外，与各RGB对应的各平行四边形180～182，表示考虑了原稿和CIS单元的相对移动的原稿上的读取区域。例如用分辨率600dpi读取的情况下，当将传感器的动作周期期间即SP的周期设为TW(秒)时，原稿和CIS单元的相对移动速度V变成V＝42[μm]/TW。在此，图17所示的像素列的间隔y是与像素行的间隔相等的42[μm]的情况下，颜色分解后的每个像素列的读取位置也变成42[μm]的偏离。由此，如果例如分别考虑对R的1行信号(180)的G的1行信号(181)的延迟时间(1行部分)、以及B的行信号(182)的延迟时间(2行部分)，合成各颜色的图像信号，则不会产生颜色偏移。
专利文献1：日本特开2003-324377号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，使用了图17所示的传感器阵列的情况下有如下的问题。当传感器的分光灵敏度、光源的发光光谱的RGB比有差时，如图18所示，在RGB的各信号中产生水平差。在此，想要调整白平衡的情况下，需要放大相对低的颜色成分的信号。通常，传感器IC由于B成分的分光灵敏度低、另外光源是R成分的发光量多，因此作为结果，有B成分的信号水平对于R成分的信号水平变小的倾向。因此产生放大B成分的信号的需要。通过这种信号放大，包含在其B成分的信号中的噪声成分也被放大，有B信号的S/N比对于R信号降低的问题。因此，有必要按照构成上述CIS单元的传感器IC的分光灵敏度来调节光源的颜色温度。
另外，在上述现有例中，将CIS单元作为原稿的读取装置使用时，能够为了缩短读取时间、变换分辨率等变更副扫描方向的读取分辨率。另一方面，在改变了副扫描方向的读取速度的情况下，即进行副扫描方向的分辨率和主扫描方向的分辨率不同的读取动作时，在图像中产生颜色偏移。例如，考虑如下情况：使用具有如图17所示的分辨率600dpi的像素排列的CIS单元，在副扫描方向上以分辨率300dpi进行读取。图19B表示使副扫描方向的读取速度加倍的情况下的原稿上的读取位置进行移动的示意图。在图中，白方形表示图18的时刻T1、T2中的各RGB的原稿上的读取位置。另外，平行四边形183～185表现了考虑原稿和CIS单元的相对移动的原稿上的读取区域。使副扫描方向的分辨率降为一半以分辨率300dpi读取的情况下，将1个动作周期期间即SP周期设为TW(秒)时，原稿和CIS单元的副扫描方向的相对移动速度V’成为V’＝2V＝84[μm]/TW。在此如前所述，像素列的间隔y是与600dpi的像素的行间隔相等的42[μm]的情况下，颜色分解的每个像素列的读取位置的偏离变成42[μm]，与1行部分的延迟相当的距离变成84[μm]。因此，例如如果将B的行信号(185)延迟1行部分，则与R的行信号(183)一致，但是G的行信号(184)的偏离量成为相当于0.5行，在行单位中的延迟处理中不能校正。
另外在图14的情况下，当减小副扫描方向的分辨率时，颜色偏移进一步变大。图16B表示将副扫描方向的分辨率设为图16A的1/2的情况下的读取位置的示意图。在该情况下也可知：R的1行信号(1507)和B的1行信号(1508)的差没有成为1行的整数倍，而难以利用行单位中的延迟处理来重叠RGB，不能校正颜色偏移。
本发明在于解决上述现有技术的缺陷。
另外本申请发明的特征在于，提供具有发出各颜色成分的光的发光元件和检测各颜色成分的图像信号的传感器列、并能够调整来自各传感器的输出信号水平的彩色图像传感器以及使用了上述传感器单元的图像读取装置及其控制方法。
另外，本发明的特征在于，提供即使变更副扫描方向的读取速度也能够防止读取原稿得到的图像信号的颜色偏移的图像读取装置及其控制方法。
用于解决问题的方法
上述特征由独立权利要求中记载的特征组合实现，从属权利要求只不过规定了发明的有利的具体例。
与本发明的一个形态有关的彩色图像传感器单元具备如下的结构。即，
彩色图像传感器单元具备：照明用光源；成像部件，对从上述光源照射、从读取对象构件反射的反射光进行成像；以及传感器阵列，将由上述成像部件成像的图像变换为电信号，该彩色图像传感器单元的特征在于，
上述传感器阵列具有分别由多个像素构成的至少三列像素列，对各像素列分别配置有透过波长域不同的色彩滤波器，
上述光源具备分别具有不同的发光波长的至少三个发光元件，各发光元件能够分别独立地驱动。
与本发明的一个形态有关的图像读取装置具备如下的结构。即，
其特征在于，具有：
彩色图像传感器单元，该彩色图像传感器单元具有：光源，具备分别具有不同的发光波长的至少三个发光元件；成像镜头，对由上述光源照射、从上述原稿反射的反射光进行成像；以及传感器阵列，具有分别由多个像素构成的至少三列像素列和各像素列分别具有的透过波长域不同的色彩滤波器，将由上述成像镜头成像的图像变换为电信号；
移动部件，将原稿和上述彩色图像传感器单元，在与上述像素列大致正交的方向上相对移动；
驱动部件，分别独立地驱动上述光源的各发光元件；以及
输出部件，根据与和上述驱动部件的发光驱动同步而从上述彩色图像传感器单元输出的各颜色对应的图像信号，生成对应于上述原稿的图像信号进行输出。
与本发明的一个形态有关的图像读取装置的控制方法具备如下的工序。即，
所述图像读取装置具有彩色图像传感器单元，该彩色图像传感器单元具有：光源，具备分别具有不同的发光波长的至少三个发光元件；成像镜头，对由上述光源照射、从上述原稿反射的反射光进行成像；以及传感器阵列，具备分别由多个像素构成的至少三列像素列和各像素列分别具有的透过波长域不同的色彩滤波器，将由上述成像镜头成像的图像变换为电信号，该图像读取装置的控制方法的特征在于，具有：
移动工序，将原稿和上述彩色图像传感器单元，在与上述像素列大致正交的方向上相对移动；
驱动工序，分别独立地驱动上述光源的各发光元件，照射由上述移动工序相对移动的上述原稿；以及
输出工序，根据与和上述驱动工序中的发光驱动同步而从上述彩色图像传感器单元输出的各颜色所对应的图像信号，生成对应于上述原稿的图像信号进行输出。
与本发明的一个形态有关的彩色图像传感器单元，具备：光源，由照明原稿的至少三色的不同发光元件构成；传感器阵列，包含具有在与上述原稿的输送方向大致正交的方向上配置的不同颜色的色彩滤波器的至少三列像素列；以及光源驱动电路，分别独立点亮以及熄灭上述发光元件，该彩色图像传感器单元的特征在于，
上述光源驱动电路根据上述像素列各自的像素的配置位置和上述原稿的输送速度，在读取上述原稿的每1主扫描行的读取时间内，控制上述各发光元件相对于1主扫描行的点亮开始时间和点亮期间，使得各像素列读取上述原稿上的相同位置。
与本发明的一个形态有关的原稿读取装置，具有：
彩色图像传感器单元，该彩色图像传感器单元具备：扫描原稿的原稿扫描部、由照明上述原稿的至少三色的不同发光元件构成的光源部、由具有在与上述原稿的输送方向大致正交的方向上配置的不同颜色的色彩滤波器的至少三列像素列构成的传感器阵列、以及独立点亮及熄灭上述发光元件的光源驱动电路部；和
图像形成部，根据来自上述彩色图像传感器单元的图像信号，制作输出图像，
该原稿读取装置的特征在于，
上述光源驱动电路部根据上述原稿的输送方向上的各像素列的配置位置和上述原稿扫描部的原稿的输送速度，在通过上述传感器阵列读取上述原稿的每1主扫描行的读取时间内控制上述各发光元件相对于1主扫描行的点亮开始时间以及点亮期间，使得各像素列读取上述原稿上的相同位置。
与本发明的一个形态有关的原稿读取装置的驱动方法，所述原稿读取装置具有：
彩色图像传感器单元，该彩色图像传感器单元具备：扫描原稿的原稿扫描部、由照明上述原稿的至少三色的不同发光元件构成的光源部、由具有在与上述原稿的输送方向大致正交的方向上配置的不同颜色的色彩滤波器的至少三列像素列构成的传感器阵列、以及独立点亮及熄灭上述发光元件的光源驱动电路部；和
图像形成部，根据来自上述彩色图像传感器单元的图像信号，制作输出图像，
该原稿读取装置的驱动方法的特征在于，
根据上述原稿的输送方向上的各像素列的配置位置和上述原稿的输送速度，在通过上述传感器阵列读取上述原稿的每1主扫描行的读取时间内控制上述各发光元件相对于1主扫描行的点亮开始时间和点亮期间，使得各像素列读取上述原稿上的相同位置。
此外，本发明的概要没有全部列举必要的特征，因此，综合这些特征组的子组合也能够作为发明。
发明的效果
根据本发明，具有发出各颜色成分的光的发光元件、以及检测各颜色成分的图像信号的传感器列，能够调整来自各传感器的输出信号水平。
另外，根据本发明，有如下效果：即使变更副扫描方向的读取速度，也能够防止读取原稿的图像信号的颜色偏移。
本申请发明的其他目的、特征，通过参照附图进行的以下说明将变得明确。
附图说明
包括在本申请中并构成本申请一部分的附图，例示出用于与本申请的实施方式的说明一起说明本申请发明的原理的实施方式。
图1是表示与本发明的实施方式有关的彩色接触式图像传感器(CIS)单元的结构的框图。
图2是表示与本发明的实施方式有关的光源的驱动电路的图。
图3是与本发明的实施方式有关的本实施方式所涉及的传感器阵列5的外观图。
图4是表示与本发明的实施方式有关的本实施方式所涉及的发光元件1-r、1-g、1-b各自的发光光谱、以及色彩滤波器CF-r、CF-g、CF-b的分光透过率的图。
图5是构成与本实施方式有关的彩色CIS单元的传感器IC的等效电路图。
图6是说明与本实施方式有关的彩色CIS单元的光源驱动电路的动作定时的时序图。
图7A是说明使各发光元件的点亮定时和点亮期间大致与图6相等，并且变更占空比来进一步调整各发光元件的光量的方法的图。
图7B是说明使各发光元件的点亮定时和点亮期间大致与图6相等，并且利用电流值来进一步调整各发光元件的光量的方法的图。
图8是说明与本发明的实施方式2有关的彩色CIS单元的驱动定时的时序图。
图9A是使发光元件的发光定时和用各像素列读取的图像信号之间的关系与副扫描方向的分辨率相对应而说明的示意图。
图9B是使发光元件的发光定时和用各像素列读取的图像信号之间的关系与副扫描方向的分辨率相对应而说明的示意图。
图9C是使发光元件的发光定时和用各像素列读取的图像信号之间的关系与副扫描方向的分辨率相对应而说明的示意图。
图9D是使发光元件的发光定时和用各像素列读取的图像信号之间的关系与副扫描方向的分辨率相对应而说明的示意图。
图10是表示使用与本发明的实施方式4有关的彩色CIS单元的图像读取装置的结构的框图。
图11是表示与本发明的实施方式4有关的图像读取装置的一例即薄片给送型扫描装置的结构的框图。
图12是说明与本实施方式4有关的图像读取装置中的原稿的读取控制的流程图。
图13A是现有的CIS单元的截面图。
图13B示出了现有的CIS单元的光源的驱动电路。
图14是现有的传感器阵列的长度方向(主扫描方向)的外观图。
图15是说明现有的CIS的动作定时的图。
图16A是说明现有技术的读取中的像素和读取位置的偏离的示意图。
图16B是说明现有技术的读取中的像素和读取位置的偏离的示意图。
图17是现有的传感器阵列的主扫描方向的外观图。
图18是图17所示的彩色CIS单元的动作时序图。
图19A是说明原稿上的副扫描方向的读取位置的偏离的示意图。
图19B是说明原稿上的副扫描方向的读取位置的偏离的示意图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的最佳实施方式。此外，以下的实施方式并不限定与权利要求书有关的发明，另外并不是本实施方式中说明的特征组合的全部都是发明的解决方案所必须的。
实施方式1
图1是表示与本发明的实施方式有关的彩色接触式图像传感器(CIS)单元的结构的框图。此外，与本实施方式有关的CIS单元至少具有光源1、利用来自该光源1的光向原稿的宽度方向进行照明的导光体2以及检测来自原稿的反射光的传感器阵列5。
在图中光源1是用于照明原稿9的光源，安装有具有不同的发光波长的三原色(RGB)的发光元件1-r、1-g、1-b。由光源1放射的光入射到配置在原稿宽度方向上的导光体2的内部，被引导到图1的垂直方向(主扫描方向)上，从设置在导光体2上的光射出部作为线状光束放射。由此能够大致均匀地照明载置在原稿支承体8上的原稿9的主扫描宽度方向。从该光源1照射、由原稿9反射的光通过镜头阵列4集中到安装在基板6上的传感器阵列5。传感器阵列5生成与由镜头阵列4成像的像对应的电信号。该电信号通过连接器7输出到外部。框架3是将上述导光体2、镜头阵列4、基板6等保持在规定的位置上的框架。
图2是表示光源1的驱动电路的图，该驱动电路既可以设置在该CIS传感器单元内，或者也可以设置在该单元的外部。
各发光元件1-r、1-g、1-b使用了共用阳极的发出各RGB光的LED。而且在各LED的阴极上作为开关分别连接有FET，能够由驱动信号φLR、φLG、φLB对各LED分别单独地进行点亮控制。
图3是与本实施方式有关的传感器阵列5的外观图，30放大示出了构成该传感器阵列的一个传感器IC的传感器(像素)的排列。
该传感器阵列5构成为将分别进行光电变换的多个(m个)传感器IC(5-1、5-2、...、5-m)在主扫描方向上配置成直线状。各传感器IC中如30所示，设置了进行光电变换的光电二极管的开口部(像素)P在主扫描方向上以规定的间隔x配置有n个。以后将它称为像素列。这些像素列在副扫描方向上空出间隔y配置有三列。在此各像素的间隔x决定该传感器阵列5的光学分辨率。例如在600dpi的传感器阵列5的情况下，该间隔x被设定为42[μm]。另外，像素列的间隔y设定成像素间隔x的整数倍，使得能够通过由上述行间延迟来进行颜色偏移校正。该情况下，为了使传感器IC的面积、行间延迟存储量极小化，希望使x和y相等。另外，在各像素列上分别安装有分光透过率不同的三种色彩滤波器CF-r、CF-g、CF-b，每个像素列具有与RGB各颜色对应的分光灵敏度。
图4是表示构成与本实施方式有关的光源1的发光元件1-r、1-g、1-b的各发光光谱、以及赋予构成传感器阵列5的传感器IC的各像素列的色彩滤波器CF-r、CF-g、CF-b的分光透过率的图。
在图中，400表示发光元件1-r的发光光谱，401表示发光元件1-g的发光光谱，402是发光元件1-b的发光光谱。另外，403表示滤波器CF-r的分光透过率，404表示滤波器CF-g的分光透过率，405表示滤波器CF-b的分光透过率。
在此，为了使颜色分解性能良好，分光透过率设定成使得三种色彩滤波器CF-r、CF-g、CF-b的透过波长域的重叠部分变小。另外同样地，三个发光元件1-r、1-g、1-b的波长也设定成使得发光光谱的重叠变小。
在此，色彩滤波器CF-r、CF-g、CF-b的透过波长域和发光元件1-r、1-g、1-b的波长最好有以下的关系。即，三个发光元件的各发光光谱被设定成其半光谱幅值比滤波器的透过波长域小、且与其他两个滤波器的透过波长域的重叠尽可能小，使得包含在对应的同色的色彩滤波器的透过波长域中。实际上，配置在传感器阵列的各像素上的色彩滤波器中使用颜料、染料，因此其分光光谱的半光谱幅值是100nm左右。另外作为发光元件，最好是发光的上升特性陡峭的LED，RGB的各发光光谱的半光谱幅值是50nm以下。
另外由于发光元件的各发光光谱的上升特性陡峭，因此发光光谱的尾部的光透过相邻的其他颜色的色彩滤波器而被检测的比率变得极低。因而，来自某颜色的发光元件的光的颜色信息，只在具有同色的色彩滤波器的传感器IC的像素列中被检测到，在具有其他颜色的色彩滤波器的其他两个像素列中几乎不能检测到。由此，即使三个发光元件同时被点亮驱动，各发光元件的颜色信息也只在具有与该发光波长对应的同色的色彩滤波器的像素列中被独立地检测到。由此，能够在各级中降低包含在某颜色信息中的其他颜色信息的水平(噪声)。
图5是构成与本实施方式有关的彩色CIS单元的传感器IC的等效电路图。另外，图6是说明与本实施方式有关的彩色CIS单元的光源驱动电路的动作定时的时序图。在图5中，501表示生成通过了色彩滤波器CF-r的R像素信号的R像素列，502表示生成通过了色彩滤波器CF-g的G像素信号的G像素列，503表示生成通过了色彩滤波器CF-b的B像素信号的B像素列。
图6的SP是从外部输入的像素的同步信号，它控制传感器IC的动作周期。即，SP信号的周期TW相当于1行的读取期间。
在图5中，当输入同步信号SP时，定时产生电路13与该同步信号SP同步地产生传送信号TS和复位信号RS。另外，驱动信号φLR、φLG、φLB表示三个发光元件1-r、1-g、1-b各自的驱动信号。
在各传感器IC中形成的各像素信号，由具有开口部P(1)～P(n)的光电二极管和复位电路、传送电路形成。各光电二极管在由被复位信号RS驱动的复位电路复位成初始状态后，积蓄根据从开口部入射的光量而产生的光载流子。并且，将与在规定期间中产生的光载流子相应的电压，通过被传送信号TS驱动的传送电路，读出到每个像素的通过电极所连接的模拟存储器10中。在此，对形成各像素信号的电路共同提供复位信号RS以及传送信号TS，各像素信号在相同定时生成。此外，在图6中，TWR、TWG、TWB分别表示φLR、φLG、φLB的驱动期间，这样通过用与各发光元件的发光量相应的脉冲宽度进行驱动，如由图6的输出信号OS所示，白平衡被调整，得到RGB各自的信号水平一致的RGB信号。
这样传送到模拟存储器10的像素信号根据由时钟信号CLK驱动的移位寄存器12的输出被依次访问，通过输出电路11输出到外部。这样输出的像素信号根据上述的色彩滤波器以及发光元件的分光特性，每个像素列具有不同的颜色成分。在此，从输出电路11输出的信号线如图5所示为共用。输出到该信号线的信号OS如图6放大示出的那样，像R1、G1、B1、R2、G2、B2、...那样以所谓的点顺序方式，按各颜色成分输出。
如上所述，根据与本实施方式1有关的彩色CIS单元，具有RGB的各颜色的发光元件和对应于各颜色的色彩滤波器，通过设定分光透过率使得三个发光元件的波长的发光光谱的重叠小、且色彩滤波器的相互的透过波长域的相互重叠的部分变小，可按RGB的每个颜色分别独立得到传感器IC对于来自各发光元件的光的输出。
另外，例如在同时驱动光源1的发光元件1-r、1-g、1-b、在传感器IC的动作周期TW内同时点亮三个发光元件的情况下(由图6的TWB所示的期间)，可按RGB的每个颜色分别独立得到传感器IC对于来自各发光元件的光的输出。这是本实施方式1的最大特征，不依赖于传感器IC的分光灵敏度或者各发光元件的发光强度，能够自由地变更RGB颜色成分的信号比。
另外，如上所述在本实施方式1中，在读取原稿前读取规定的白色基准，控制各发光元件的驱动信号φLR、φLG、φLB的脉冲宽度，使得RGB的各像素列的输出水平变得大致均匀。在此，使各发光元件1-r、1-g、1-b的发光期间在时间TW内各不相同，调整各颜色的发光元件的光量。在图6的例子中，成为TWR>TWG>TWB的关系。由此，由于能够使各颜色的光电变换部的放大率为固定地驱动各发光元件，因此能够使白平衡符合规定的白色基准、且使传感器的信号对噪声水平的信号输出比(S/N比)在各RGB中大致均等。另外，能够不依赖于白色基准的颜色而任意地调整白平衡。
并且，为了正确地校正上述行间延迟引起的颜色偏移，只要使各发光元件的驱动开始定时和驱动期间分别为固定的期间，使每个颜色的读取位置大致一致即可。
图7A、图7B是说明使各发光元件的点亮定时和点亮期间与图6大致相等、并且进一步调整各发光元件的光量的方法的图。
图7A示出了如下的例子：将发光元件1-r的驱动期间TWR分割成多个区段期间ΔT，控制各区段期间的点亮的导通/截止的占空比，调节发光元件1-r的光量。此外，在其他颜色的发光元件的情况下也同样能够控制发光量，但是在此省略其说明。
该情况下，发光元件的驱动电路与图2同样，能够使规定的点亮期间TWR为固定而调整发光元件1-r的光量。由此，能够使红色的发光元件1-r的发光时间在最大TWR中任意地变化。另外，能够使各颜色的发光元件分别独立地改变光量，因此能够调整各RGB的输出信号水平的平衡。
图7B中，在各发光元件1-r、1-g、1-b各自的驱动电路中装入定电流电路，对于固定期间的驱动信号控制流过各发光元件的电流来调整光量。
在图中示出了例如对一个发光元件1-r的控制电路例，但是在其他发光元件的情况下也同样。图中，由D/A变换器(DAC)的输出控制定电流用的基准电压VREF。该DAC输入来自控制部1000(图10)的数字信号，产生与其数字值相应的电压。这样，在驱动信号φLR导通时控制流过发光元件1-r的电流量。由此，在与本实施方式1有关的彩色CIS单元中，能够使各颜色的发光元件的点亮期间大致为固定，并且分别独立地控制各发光元件的光量。由此，能够容易地进行彩色平衡的调整。
如上所述根据本实施方式1，通过调整各颜色的光源以及各颜色的传感器的分光特性，能够调整传感器IC的灵敏度。由此，使RGB的各颜色成分的输出水平以及S/N比为大致固定，能够提高图像质量。
另外，作为CIS单元，使用基准白点的白平衡调整变得容易，输出图像中的颜色调整变得容易。
实施方式2
下面参照图8说明本发明的实施方式2。
本实施方式2中的彩色传感器的结构与上述实施方式1相同，但是构成光源的三个发光元件的1-r、1-g、1-b各自的驱动方法、即发光开始定时不同。三个发光元件1-r、1-g、1-b具有分别独立的驱动电路，由分别对应的驱动信号φLR、φLG、φLB在1个动作周期TW中独立控制该点亮开始定时和点亮期间。例如在图8的例子中，发光元件1-r的驱动信号φLR从信号SP的上升时起经过TNR后导通，在期间TWR的期间成为高水平。由此，发光元件1-r从信号SP的上升时起经过TNR后点亮，在TWR的期间继续点亮。在其他发光元件1-g、1-b的情况下也同样，发光元件1-g从信号SP的上升时起经过TNG后点亮，在TWG期间继续点亮，发光元件1-b从信号SP的上升时起经过TNB后点亮，在TWB期间继续点亮。
用与本实施方式有关的传感器IC的情况对该技术进行说明。在该传感器IC中，像素的间隔x与像素列的间隔y相等。
图9A～图9D是使发光元件的发光定时和用各像素列读取的像素信号之间的关系与副扫描方向的分辨率相对应进行说明的示意图。
图9A是基本分辨率、即主扫描方向的分辨率与副扫描方向的分辨率相等的情况。此外，在该例子中，在使用图5所示的传感器排列的CIS、从图5的下面向上方向输送原稿的情况下进行说明。因而，该情况下，对某行最初进行B像素列503的读取，接着按G像素列502、R像素列501的顺序执行读取。在该例子中，如由900所示，使1个动作周期期间TW内的各发光元件RGB的点亮开始定时和点亮期间分别相等。在图9A中，910、911、912分别表示在B、G、R像素列501、502、503读取的1行部分的图像信号。该情况下，根据各像素列的读取位置，B的行910被最早读入，接着延迟1行读入G的行911，而且最后延迟2行读入R的行912。因而，如由914所示，使G的行信号延迟1个TW部分，如由913所示使B的行信号只延迟2个TW的期间。由此，使各颜色的图像信号的副扫描方向的位置一致，能够校正颜色偏移。
接着图9B示出了使副扫描方向的扫描速度为2倍、以主扫描方向的分辨率的1/2读取副扫描方向的分辨率的情况。该情况下如由901所示，将TW内的自SP起的各发光元件的点亮开始的延迟量TNR、TNG、TNB分别设定为TNR＝TW/3、TNG＝0、TNB＝TW/3。
另外，将各点亮期间设定为TWR＝TWG＝TWB≤(2/3)TW。
在图9B中，916、917、918分别表示在B、G、R像素列503、502、501读取的1行部分的图像信号。该情况下，R像素列的后半的2/3和G像素列的前半2/3的读取位置一致。而且，使B的行916延迟1TW部分，如由915所示取出该后半2/3时，各像素列的原稿上的读取位置一致，不产生输出图像的颜色偏移。
另外，图9C与图9B同样，使副扫描方向的扫描速度为2倍，如由902所示使各发光元件的点亮期间为TW/3，如图那样地错开该发光定时。在此，将TW内的自SP起的各发光元件的点亮开始的延迟量TNR、TNG、TNB分别设定为TNR＝2TW/3、TNG＝TW/3、TNB＝0。另外，将点亮期间设定为TWR＝TWG＝TWB≤TW/3。
919、920、921分别表示在B、G、R像素列503、502、501读取的1行部分的图像信号。该情况下，B像素列的前半的1/3和G像素列的中央的1/3、并且R像素列的后半1/3的读取位置一致。
这样根据本实施方式2，CIS的RGB像素列分别能够读取原稿上的相同位置。另外，如图9C那样通过使各像素列的读取期间为TW的1/3、分别错开TW/3的读取周期，可以不用颜色偏移校正用的行存储器，因此传感器IC的电路结构变得简单。
在本实施方式2中，为了使各像素列读取原稿上的相同位置，根据构成光源的三个发光元件1-r、1-g、1-b的驱动方法进行在各像素检测出的信号的调整。由此，在图3所示的传感器IC的像素排列中，不用进行将像素列间的距离y设为像素间的距离x的整数倍等的调整，能够设定为任意的距离。这能够减小传感器IC的布局上的制约、减小传感器IC面积，非常有助于降低传感器IC的成本。
另外，使各发光元件的点亮期间变短，将减小副扫描方向中的有效的像素开口部的面积。其结果，提高副扫描方向的分辨率，可得到良好的画质。
如上所述根据本实施方式2，在通过变更1个动作周期期间中的三个发光元件1-r、1-g、1-b的点亮期间，改变副扫描方向的扫描速度来变更副扫描的分辨率的情况下，也能够任意地改变RGB各颜色像素列的原稿上的读取位置。由此，结果使读取位置一致，还能够去掉颜色偏移。
实施方式3
如果使用与上述实施方式2有关的光源的驱动方法，则像素列间的副扫描方向的距离y不依赖于像素间的距离x，能够任意地设定。将像素列的间隔y设定得比像素的间隔x小的情况下，即使在由像素的间隔x决定的传感器的基本分辨率下的读取时，也可以不用进行用于颜色偏移校正的行间的延迟处理。
图9D是表示主扫描方向的分辨率等于副扫描方向的分辨率的情况下的动作定时的图。例如，考虑像素列的间隔y是像素的间隔x的1/2倍的情况。在该情况下，将决定1个动作周期期间TW内的各发光元件的点亮开始定时的延迟量TNR、TNG、TNB分别设定为TNR＝2TW/3、TNG＝TW/3、TNB＝0。另外，将各发光元件的点亮期间设定为TWR＝TWG＝TWB≤TW/3(参照903)。
922、923、924分别表示由B、G、R像素列503、502、501读取的1行部分的图像信号。该情况下，使B像素列的前半的1/3和G像素列的中央的1/3、并且R像素列的后半的1/3的读取位置一致。由此，不使用用于延迟图像信号的行存储器，也能够校正输出图像信号中的颜色偏移。
即，使像素列的间隔y小于像素的间隔x的情况下，以主扫描方向的分辨率等于副扫描方向的分辨率的状态读取原稿时，控制1个动作周期期间TW内的各发光元件的点亮开始定时和点亮期间。由此不用进行用于颜色偏移校正的行间的延迟处理，不使用行存储器就能够在1个动作周期期间内使各像素列读取原稿上的相同位置。因此信号处理变得简单，能够抑制成本。此外，通过缩短各发光元件的点亮期间，虽然读取光量变少，但是能够明显提高原稿的读取分辨率。
实施方式4
图10是表示使用了与本发明的实施方式4有关的彩色CIS单元1001的图像读取装置的结构的框图。
在图中，控制部1000具备CPU1010、存储由CPU1010执行的程序的ROM1011、利用CPU1010控制时作为工作区域使用、并临时保存各种数据的RAM1012，控制该图像读取装置的动作。此外，上述的用于以1行为单位延迟图像信号的行存储器被设置在RAM1012中。1001是与上述本实施方式有关的彩色图像接触型传感器(CIS)单元，由来自驱动电路1007的驱动信号(φLR～φLB)点亮发光元件，输出读取的RGB的信号OS。速度传感器1002根据用于输送在驱动被读取的原稿1006的驱动辊1005的旋转量、或者原稿1006的移动速度等，检测原稿1006的输送速度。马达驱动器1003根据来自控制部1000的指示，旋转驱动马达1004进行原稿1006的输送驱动。驱动电路1007是驱动CIS单元1001的光源的电路，如图2所示，具备分别对应于各颜色的发光元件的驱动信号φLR～φLB进行发光元件的导通(点亮)/截止(熄灭)的FET(开关元件)。另外该驱动电路1007具有如上述图7B所示的定电流电路，能够变更各发光元件的驱动电流来控制发光量。
在此控制部1000输入由速度传感器1002检测的原稿1006的输送速度。控制部1000根据该输入的速度信息，对CIS单元1001的RGB各颜色的各发光元件指示点亮开始定时以及熄灭定时。另外，对传感器IC上的传感器部，提供指示图像信息的蓄积开始的信号SP、时钟CLK。
由此，根据指定的原稿输送速度，设定规定的读取条件，进行使CIS单元1001进行图像读取的控制。由此能够防止各颜色成分的图像信号的颜色偏移。并且，始终由速度传感器1002检测原稿1006的输送速度，因此对由机械振动等产生的原稿输送速度的变化也能够实时地处理。由此，能够防止由原稿的输送速度的偏离引起的颜色偏移，还能够防止局部颜色偏移的产生。
图11是表示与本发明的实施方式4有关的图像读取装置的一例即薄片给送型扫描装置的结构的框图。
图中，从导光体113射出的原稿照明用的光，通过接触玻璃112线状地照明原稿1006。来自该原稿1006的反射光被镜头阵列114集中，成像在传感器基板115上配置的传感器IC116上。传感器IC116生成与该像相应的电图像信号进行输出。
原稿1006在导向板110和接触玻璃112之间的缝隙中，利用由驱动马达1004的旋转输送的原稿输送带118进行输送。通过变更该驱动马达1004的旋转速度，能够改变原稿1006的输送速度。此外，上述速度传感器1002也可以根据原稿输送带118的移动速度来检测原稿1006的输送速度。
在此，按照图10说明的框图，原稿1006的输送速度根据其读取分辨率等决定。另一方面，该输送速度被实时地检测，该信息被反馈给作为原稿读取部的CIS单元1001的发光元件、传感器IC的读取条件。由此，能够设定各RGB的图像信号不产生颜色偏移的读取条件。
在与本实施方式有关的原稿读取装置中，根据原稿的输送速度适当调整RGB三色的发光元件的发光条件、以及读取信号的取入定时，由此，即使变更原稿的传送速度、或者发生输送不均匀，也能够得到没有颜色偏移的良好的图像信号。
图12是说明与本实施方式4有关的图像读取装置中的原稿的读取控制的流程图，执行该处理的程序存储在控制部1000的ROM1011中，在CPU1010的控制下执行。
假设在开始该处理之前，指定了副扫描方向的读取分辨率。通过从图像读取装置的操作部(未图示)、或者连接的PC等指示原稿的读取而开始该处理时，首先在步骤S1开始马达1004的旋转驱动来开始原稿的输送，使得以与副扫描方向的读取分辨率对应的输送速度来输送原稿。接着在步骤S2，利用速度传感器1002检测原稿的输送速度。接着在步骤S3，根据该检测出的原稿的输送速度，决定各发光元件的发光开始定时以及发光(点亮)期间。接着在步骤S4，为了进行原稿的读取，将信号SP和时钟(CLK)信号输出到CIS单元1001。接着在步骤S5，根据由步骤S2决定的各发光元件的发光开始定时以及发光(点亮)期间，将各驱动信号φLR～φLB以其定时输出到CIS单元1001。而且在步骤S6，输入从CIS单元1001输出的图像信号OS。接着在步骤S7，例如如上述图9A、9B那样，判定是否需要以1行为单位的图像信号的延迟。如果需要则进入步骤S8，例如在图9A的情况下，将B的行信号延迟2行，将G的行信号延迟1行的量，进入步骤S9。另一方面，如图9C、9D，在不需要行信号的延迟的情况下，跳过步骤S8进入步骤S9。在步骤S9中，根据按各颜色成分以点顺序方式输出的图像信号，生成1行部分的图像信号。在此，如果需要与延迟的颜色成分的信号进行合成，则还执行该合成处理。这样在步骤S10，将该生成的1行部分的图像信号输出到外部设备。而且在步骤S11中，调查该原稿的读取是否结束，当没有结束时返回到步骤S2重复上述处理。此外，在步骤S2检测出的原稿的输送速度不是规定的输送速度(与副扫描方向的分辨率对应)的情况下，当然，进行与该检测出的输送速度相应的原稿的输送速度控制、即进行马达1004的旋转控制。
如上所述根据本实施方式，通过调整各发光元件的光量，能够减少由传感器的分光灵敏度、滤波器的分光透过率、各发光元件的发光效率等引起的每个像素列的输出信号的水平差。由此，输出图像的S/N比变得固定，能够得到稳定的图像。另外，能够调整彩色CIS单元中的白平衡，颜色的调整变得容易。
另外根据本实施方式，根据副扫描方向的分辨率，在彩色CIS单元的1个动作周期TW内单独调整具有不同波长的三色的发光元件1-r、1-g、1-b的各点亮开始定时和点亮期间。由此，不使用行存储器或者使用行存储器以行为单位进行延迟，从而能够读取原稿的相同副扫描位置的图像信息，能够得到没有颜色偏移的图像信号。
另外通过进行本实施方式的控制，不需要使具有三个像素列的传感器IC的像素列的间隔y为像素的间隔x的整数倍，能够增加传感器IC的设计自由度、抑制成本。
另外根据本实施方式，根据副扫描方向的分辨率、即原稿的输送速度，分别控制各发光元件的驱动定时，由此能够调整每个颜色的图像信号的输出定时。由此，即使不使用行存储器、或者以行为单位延迟，从而能够得到没有颜色偏移的输出图像。另外此时，不需要使具有三个像素列的传感器IC的像素列的间隔y为像素的间隔x的整数倍，因此能够增加传感器IC的设计自由度、抑制成本。
此外，在该实施方式中，主要说明了使用CMOS传感器的CIS单元，但是在使用缩小光学系的CCD传感器来改变缩小倍率的情况下也同样能够利用。
工业上的可利用性
本发明的图像传感器单元例如能够应用于原稿的读取装置，并且还能够应用于扫描仪、彩色传真机、或者复印机、以及它们的复合机中。另外也能够利用于彩色复印机的图像输入部中。
本发明并不限于上述实施方式，不脱离本发明的精神以及范围就可以进行种种变更以及变形。因而为了公开本发明的范围，添加权利要求。
优先权的主张
本申请以2004年3月16日提出的日本国特许申请特愿2004-073657为基础主张优先权，将其记载内容的全部引用至此。

Claims (11)

1.一种彩色图像传感器单元，具备:光源，由照明原稿的至少三色的不同发光元件构成；传感器阵列，包含具有在与上述原稿的输送方向大致正交的方向上配置的不同颜色的色彩滤波器的至少三列像素列；以及光源驱动电路，分别独立点亮以及熄灭上述发光元件，该彩色图像传感器单元的特征在于，
上述光源驱动电路根据上述像素列各自的像素的配置位置和上述原稿的输送速度，在读取上述原稿的每1主扫描行的读取时间内，控制上述各发光元件相对于1主扫描行的点亮开始时间和点亮期间，使得各像素列读取上述原稿上的相同位置。
2.根据权利要求1所述的彩色图像传感器单元，其特征在于，
上述光源驱动电路在读取上述原稿的每1主扫描行的读取时间内，将开始各发光元件的点亮的顺序设为与上述色彩滤波器在上述原稿输送方向上的上述像素列对应的颜色的顺序。
3.根据权利要求1所述的彩色图像传感器单元，其特征在于，
上述三色的不同发光元件中至少一色的发光元件的发光波长的分光光谱的半光谱幅值，比相同颜色的上述色彩滤波器的分光光谱的半光谱幅值窄。
4.根据权利要求1所述的彩色图像传感器单元，其特征在于，
上述发光元件是LED。
5.一种原稿读取装置，具有:
彩色图像传感器单元，该彩色图像传感器单元具备:扫描原稿的原稿扫描部、由照明上述原稿的至少三色的不同发光元件构成的光源部、由具有在与上述原稿的输送方向大致正交的方向上配置的不同颜色的色彩滤波器的至少三列像素列构成的传感器阵列、以及独立点亮及熄灭上述发光元件的光源驱动电路部；和
图像形成部，根据来自上述彩色图像传感器单元的图像信号，制作输出图像，
该原稿读取装置的特征在于，
上述光源驱动电路部根据上述原稿的输送方向上的各像素列的配置位置和上述原稿扫描部的原稿的输送速度，在通过上述传感器阵列读取上述原稿的每1主扫描行的读取时间内控制上述各发光元件相对于1主扫描行的点亮开始时间以及点亮期间，使得各像素列读取上述原稿上的相同位置。
6.根据权利要求5所述的原稿读取装置，其特征在于，
上述光源驱动电路部，在上述传感器阵列的每1主扫描行的读取时间内，将开始各发光元件的点亮的顺序设为与上述色彩滤波器在上述原稿的输送方向上的像素列的颜色对应的顺序。
7.根据权利要求5所述的原稿读取装置，其特征在于，
上述光源部具有不同三色的发光元件，另外上述传感器阵列具有相互不同颜色的三列色彩滤波器，上述光源驱动电路部在上述传感器阵列的每1主扫描行的读取时间内，将各发光元件开始点亮的时间差设为由每1主扫描行的读取时间的1/3表示的时间。
8.一种原稿读取装置的驱动方法，所述原稿读取装置具有:
彩色图像传感器单元，该彩色图像传感器单元具备:扫描原稿的原稿扫描部、由照明上述原稿的至少三色的不同发光元件构成的光源部、由具有在与上述原稿的输送方向大致正交的方向上配置的不同颜色的色彩滤波器的至少三列像素列构成的传感器阵列、以及独立点亮及熄灭上述发光元件的光源驱动电路部；和
图像形成部，根据来自上述彩色图像传感器单元的图像信号，制作输出图像，
该原稿读取装置的驱动方法的特征在于，
根据上述原稿的输送方向上的各像素列的配置位置和上述原稿的输送速度，在通过上述传感器阵列读取上述原稿的每1主扫描行的读取时间内控制上述各发光元件相对于1主扫描行的点亮开始时间和点亮期间，使得各像素列读取上述原稿上的相同位置。
9.根据权利要求8所述的原稿读取装置的驱动方法，其特征在于，
在上述传感器阵列的每1主扫描行的读取时间内，将上述发光元件的点亮开始的顺序设为上述原稿的输送方向的像素列的色彩滤波器的颜色的顺序。
10.根据权利要求8所述的原稿读取装置的驱动方法，其特征在于，
上述光源部具有不同三色的发光元件，另外上述传感器阵列具有相互不同颜色的三列色彩滤波器，在上述传感器阵列的每1主扫描行的读取时间内，将各发光元件到进行点亮开始为止的时间差设为由每1主扫描行的读取时间的1/3表示的时间。
11.根据权利要求8所述的原稿读取装置的驱动方法，其特征在于，还具有如下的过程:
根据上述原稿读取装置的分辨率以及/或者上述原稿的扫描速度，改变由上述光源驱动电路引起的各发光元件的点亮期间，由此调整上述彩色图像传感器单元的输出平衡。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005088955A1 (ja) 2004-03-16 2005-09-22 Canon Components, Inc. カラーイメージセンサユニット及び前記センサユニットを用いた画像読み取り装置及びその制御方法
JPWO2006011450A1 (ja) 2004-07-29 2008-07-31 キヤノン・コンポーネンツ株式会社 画像読取装置及び画像読取方法
JP4858281B2 (ja) * 2006-05-16 2012-01-18 コニカミノルタホールディングス株式会社 固体撮像装置
JP4863840B2 (ja) * 2006-10-27 2012-01-25 株式会社リコー 画素形成装置、光走査装置、光走査方法、画像形成装置、カラー画像形成装置
US7746517B2 (en) * 2007-01-25 2010-06-29 Lexmark International, Inc. Image illumination and capture in a scanning device
US8199370B2 (en) * 2007-08-29 2012-06-12 Scientific Games International, Inc. Enhanced scanner design
US8531126B2 (en) * 2008-02-13 2013-09-10 Canon Components, Inc. White light emitting apparatus and line illuminator using the same in image reading apparatus
JP2010079328A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Nec Corp 画像補正装置およびその補正方法
KR101590881B1 (ko) 2008-12-24 2016-02-02 삼성전자 주식회사 화상처리장치 및 그 제어방법
JP4937288B2 (ja) 2009-03-02 2012-05-23 シャープ株式会社 画像読取装置及び画像形成装置
US8417385B2 (en) * 2009-07-01 2013-04-09 Pixart Imaging Inc. Home appliance control device
TWI454179B (zh) * 2009-08-11 2014-09-21 Canon Components Kk A white light emitting device for an image reading device, and a linear lighting device using the same
KR101628238B1 (ko) 2009-12-21 2016-06-21 삼성전자주식회사 화상을 독취하는 장치 및 방법
JP2011211468A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Kyocera Mita Corp 画像読取装置、画像形成装置及び画像読取方法
JP5895336B2 (ja) * 2010-11-08 2016-03-30 富士ゼロックス株式会社 画像読取装置及び画像形成装置
TWI461050B (zh) * 2010-11-26 2014-11-11 Asia Optical Co Inc Image reading device and method thereof
JP5842350B2 (ja) * 2011-03-18 2016-01-13 株式会社リコー 光源制御装置および光源制御方法、ならびに、画像読取装置および画像形成装置
US9137421B2 (en) 2011-09-20 2015-09-15 Asia Optical International Ltd. Image reading device and method of reading images
JP6102321B2 (ja) * 2012-03-01 2017-03-29 株式会社リコー 撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法
JP6160108B2 (ja) * 2012-03-16 2017-07-12 株式会社リコー 撮像ユニット、測色装置、画像形成装置および測色システム
CN105027544B (zh) 2013-03-27 2018-04-06 惠普发展公司，有限责任合伙企业 扫描仪
JP6197412B2 (ja) * 2013-07-01 2017-09-20 株式会社リコー 撮像装置、画像読取装置、画像形成装置、および撮像装置の駆動方法
JP6246351B2 (ja) * 2014-06-02 2017-12-13 株式会社ヴィーネックス ライン光源及び光ラインセンサユニット
US9485380B2 (en) * 2014-06-25 2016-11-01 Fuji Xerox Co., Ltd. Image reading apparatus, image forming apparatus and computer readable medium storing program
JP2020155850A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 株式会社リコー 撮像装置、液体吐出装置、および撮像方法
CN110412827A (zh) * 2019-08-09 2019-11-05 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 基于脉冲光束不同波长分光的超高速序列成像方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1398106A (zh) * 2001-07-12 2003-02-19 佳能株式会社 图象传感器和图象读取装置
CN1438801A (zh) * 2002-02-12 2003-08-27 柯尼卡株式会社 图象读取装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3253097B2 (ja) * 1991-02-21 2002-02-04 キヤノン株式会社 画像読取装置および画像読取方法
CN1096790C (zh) 1995-02-24 2002-12-18 佳能株式会社 图象形成设备和光源装置
JP4013402B2 (ja) * 1999-04-28 2007-11-28 セイコーエプソン株式会社 画像読み取り装置
JP2003046718A (ja) * 2001-08-02 2003-02-14 Ricoh Co Ltd 画像読取装置及び画像形成装置
JP3754659B2 (ja) * 2002-04-26 2006-03-15 株式会社日立国際電気 車両内アンテナ装置
JP2005215635A (ja) * 2004-02-02 2005-08-11 Fujinon Corp 発光装置及び撮影装置
US7202461B2 (en) * 2004-03-04 2007-04-10 Konica Minolta Photo Imaging, Inc. Image-reading apparatus
WO2005088955A1 (ja) 2004-03-16 2005-09-22 Canon Components, Inc. カラーイメージセンサユニット及び前記センサユニットを用いた画像読み取り装置及びその制御方法
JPWO2006011450A1 (ja) 2004-07-29 2008-07-31 キヤノン・コンポーネンツ株式会社 画像読取装置及び画像読取方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1398106A (zh) * 2001-07-12 2003-02-19 佳能株式会社 图象传感器和图象读取装置
CN1438801A (zh) * 2002-02-12 2003-08-27 柯尼卡株式会社 图象读取装置

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Publication number Publication date
JPWO2005088955A1 (ja) 2008-01-31
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JP3990437B2 (ja) 2007-10-10

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