CN101257552B - 图像传感器 - Google Patents

Abstract

提供一种图像传感器，该图像传感器即使由于透过光源的环境温度变化及时效变化而引起产生光源亮度的变化，也能够减轻原稿的读取精度的恶化。具有：包括原稿(1)的传送区域并在与原稿(1)的传送方向垂直的方向上延长的光的透过体(4)；在该垂直方向上设置在传送区域的外侧、并呈现出比传送区域上的光的透射率低的透射率的参照基准部(8)；向传送区域及参照基准部(8)照射光的光源单元(3)；与该光源单元(3)对向配置、接受通过将透过在传送区域传送的原稿(1)及参照基准部(8)的透过光聚焦的透镜阵列(12)的透过光并输出电信号的光敏部(13)；放大该光敏部(13)的与传送区域对应的原稿(1)的电信号并输出原稿(1)的图像信号的放大器；以及根据与参照基准部(8)对应的电信号来控制放大器的放大倍数的控制单元。

Description

图像传感器

技术领域

本发明涉及一种读取复印机及传真机等的图像的图像输入装置中所使用的图像传感器。 

背景技术

作为读取透过原稿等的图像信息的图像传感器，例如在特开平6-37972号公报的图2(参照专利文献1)中揭示了一种透过原稿读取时的图像读取装置，该装置采用由按压原稿的透明版2A、透明原稿0a用的透过光源4A以及反射原稿0b用的反射板16等构成的上部移动单元3A。 

另外，在特开2002-366942号公报的段落编号[0038](参照专利文献2)中所揭示了一种图像读取系统，该图像读取系统在原稿台14的周边边缘部上设置具有高反射率均匀反射面的反射原稿用白基准28，同时当进行薄膜读取时，使透过原稿单元37的面光源部56的照射光通过薄膜夹68、84、86的白基准窗72、91、93射入线性传感器20中。 

[专利文献1]特开平6-37972号公报(图2) 

[专利文献2]特开2002-366942号公报(段落[0038]) 

但是，在专利文献1中虽然是读取透过原稿，却没有叙述即使使用环境的变化等也能够进行稳定的高质量图像读取的具体结构。因此，在过去，存在的问题是，由于伴随着使用环境的变化等而安装的照明元件(发光元件)所具有的TCR(温度特性)使图像输出产生变化，从而不能读取稳定画质的图像。另外，还存在的问题是，伴随着由于长时间使用而引起的照明元件的时效变化，则由于亮度下降而引起读取质量恶化。 

另一方面，在专利文献2中，虽然是从设置在透过原稿单元37的薄膜支架上的白基准窗直接向原稿台14进行照射，但是没有叙述判别原稿是透过原稿(薄膜)，还是反射原稿，并改善对于透过原稿的图像的读取质量。 

因此，本发明的目的在于提供一种新型的图像传感器，该图像传感器即使 因光源(照明元件)的环境温度变化及时效变化等而引起光源的亮度产生变化，但为了不对原稿的读取精度产生影响，而在原稿的传送区域的外侧设置半透明区域，并根据该半透明区域的检测信号，控制输出图像信号的放大单元，通过这样来减轻原稿的读取精度的恶化。 

发明内容

与本申请的第1发明相关的图像传感器，具有：包括原稿的传送区域并在与原稿的传送方向垂直的方向上延长的光的透过体；在该垂直方向上设置在上述传送区域的外侧、呈现出比上述传送区域中的光的透射率低的透射率的参照基准部；向上述传送区域以及上述参照基准部照射光的光源单元；与该光源单元对向配置、并将透过在上述传送区域传送的原稿及上述参照基准部的透过光聚焦的透镜单元；接受通过该透镜单元的透过光并输出电信号的光敏单元；将该光敏单元的与上述传送区域对应的原稿的电信号放大并输出原稿的图像信号的放大单元；以及控制单元，上述控制单元根据上述光敏单元的与上述参照基准部对应的电信号来控制上述放大单元的放大倍数，并增减上述放大单元的图像输出信号。 

与本申请的第2发明相关的图像传感器，具有：包括原稿的传送区域并在与原稿的传送方向垂直的方向上延长的透明的透明体；在该垂直方向上形成在上述传送区域的外侧的上述透过体上的半透明的参照基准部；向上述传送区域及上述参照基准部照射光的光源单元；与该光源单元对向配置、将透过在上述传送区域传送的原稿及上述参照基准部的透过光聚焦的透镜单元；接受通过该透镜单元的透过光并输出电信号的光敏单元；将该光敏单元的电信号变换成数字信号的A/D变换单元；将该A/D变换单元的与上述传送区域对应的原稿的数字信号放大并输出原稿的图像数据信号的放大单元；以及控制单元，上述控制单元对上述A/D变换单元的与上述参照基准部对应的数字信号和基准信号进行比较，并控制上述放大单元的放大倍数来使该数字信号接近该基准信号，从而增减上述放大单元的原稿的图像数据信号。 

与本申请的第3发明相关的图像传感器，具有：包括原稿的传送区域并在与原稿的传送方向垂直的方向上延长的光的透明体；在该垂直方向上从上述传送区域的两端分别离开相同或者不同距离来设置、并呈现出比上述传送区域中的光的透射率低的透射率的第1及第2参照基准部；向上述传送区域和上述第1 及第2参照基准部照射光的光源单元；与该光源单元对向配置、将透过在上述传送区域传送的原稿及上述第1及第2参照基准部的透过光聚焦的透镜单元；接受通过该透镜单元的透过光并输出电信号的光敏单元；将该光敏单元的电信号变换成数字信号的A/D变换单元；将该A/D变换单元的与上述传送区域对应的原稿的数字信号放大并输出原稿的图像数据信号的放大单元；以及控制单元，上述控制单元包括：将上述A/D变换单元的与上述第1及第2参照基准部对应的第1及第2数字信号相互对照并输出偏差值数据的对照单元；以及设定多个等级电平并判定上述对照单元的偏差值数据所属的等级电平、再输出与该等级电平相应的放大倍数信号的判定单元，并根据该放大倍数信号增减上述放大单元的原稿的图像数据信号。 

与本申请的第4发明相关的图像传感器，具有：包括原稿的传送区域并在与原稿的传送方向垂直的方向上延长的光的透明体；在该垂直方向上从上述传送区域的两端分别离开相同或者不同距离来设置、并呈现出比上述传送区域中的光的透射率低的透射率的第1及第2参照基准部；向上述传送区域和上述第1及第2参照基准部照射光的光源单元；与该光源单元对向配置、将透过在上述传送区域传送的原稿及上述第1及第2参照基准部的透过光聚焦的透镜单元；接受通过该透镜单元的透过光并输出电信号的光敏单元；将该光敏单元的电信号变换成数字信号的A/D变换单元；存储与上述第1及第2参照基准部对应的上述A/D变换单元的数字信号的第1及第2RAM；存储与在上述传送区域传送的原稿对应的上述A/D变换单元的数字信号的第3RAM；将由该第3RAM提供的数字信号放大并输出原稿的图像数据信号的放大单元；以及控制单元，上述控制单元包括：对照上述第1及第2RAM的数字信号并输出偏差值数据的对照单元；以及包括设定多个等级电平并判定上述对照单元的偏差值数据所属的等级电平再输出与该等级电平相应的放大倍数信号的判定单元，并根据该放大倍数信号增减上述放大单元的原稿的图像数据信号。 

与本申请的第5发明相关的图像传感器，具有：包括原稿的传送区域并在与原稿的传送方向垂直的方向上延长的光的透明体；在该垂直方向上从上述传送区域的两端分别离开相同或者不同距离来设置、并呈现出比上述传送区域中的光的透射率低的透射率的第1及第2参照基准部；向上述传送区域和上述第1及第2参照基准部照射光的光源单元；与该光源单元对向配置、将透过在上述传送区域传送的原稿及上述第1及第2参照基准部的透过光聚焦的透镜单元；接 受通过该透镜单元的透过光并输出电信号的光敏单元；将该光敏单元的电信号变换成数字信号的A/D变换单元；将该A/D变换单元的与上述传送区域对应的原稿的数字信号放大并输出原稿的图像数据信号的放大单元；以及控制单元，上述控制单元包括：将上述A/D变换单元的与上述第1及第2参照基准部对应的第1及第2数字信号相互对照并输出偏差值数据的对照单元；以及包括将该对照单元的偏差值数据进行平均化并将该平均化数据提供给上述放大单元的平均化单元，并根据该平均化单元的平均化数据增减上述放大电路的原稿的图像数据信号。 

与本申请的第6发明相关的图像传感器，具有：包括原稿的传送区域并在与原稿的传送方向垂直的方向上延长的光的透明体；在该垂直方向上从上述传送区域的两端分别离开相同或者不同距离来设置、并呈现出比上述传送区域中的光的透射率低的透射率的第1及第2参照基准部；向上述传送区域和上述第1及第2参照基准部照射光的光源单元；与该光源单元对向配置、将透过在上述传送区域传送的原稿及上述第1及第2参照基准部的透过光聚焦的透镜单元；接受通过该透镜单元的透过光并输出电信号的光敏单元；将该光敏单元的电信号变换成数字信号的A/D变换单元；存储与上述第1及第2参照基准部对应的上述A/D变换单元的数字信号的第1及第2RAM；存储与在上述传送区域传送的原稿对应的上述A/D变换单元的数字信号的第3RAM；将由该第3RAM提供的数字信号放大并输出原稿的图像数据信号的放大单元；以及控制单元，上述控制单元包括：对照上述第1及第2RAM的数字信号并输出偏差值数据的对照单元；设定多个等级电平并判定上述对照单元的偏差值数据所属的等级电平、再输出与该等级电平相应的放大倍数信号的判定单元；以及将上述对照单元的偏差值数据平均化并将该平均化了的平均化信号输出到上述放大单元中的平均化单元，并根据将上述判定单元的放大倍数信号与上述平均化单元的平均化信号相乘的信号来增减上述放大单元的原稿的图像输出信号。 

与本申请的第7发明相关的图像传感器，如权利要求3～6中的任一项所述，当上述对照单元的偏差值数据属于上述判定单元的上述对照单元的规定电平范围内时，该判定单元输出用于使上述光源单元的驱动停止的停止信号。 

与本申请的第8发明相关的图像传感器，如权利要求6或者7中所述，具有：提供上述第3RAM的数字信号与上述平均化单元的平均化信号、除去上述平均化单元的平均化信号并只将上述第3RAM的数字信号输出到上述放大单元中的 边界检测剔除单元。 

与本申请的第9发明相关的图像传感器，如权利要求3～7中的任一项所述，使上述第1及第2参照基准部在与原稿的传送方向垂直的方向上的宽度相同，而在原稿的传送方向上的宽度不同。 

与本申请的第10发明相关的图像传感器，具有：包括原稿的传送区域并在与原稿的传送方向垂直的方向上延长的光的透明体；在该垂直方向上从上述传送区域的两端分别离开相同或者不同距离来设置、并呈现出比上述传送区域中的光的透射率低的透射率的第1及第2参照基准部；向上述传送区域和上述第1及第2参照基准部照射光的光源单元；与该光源单元对向配置、将透过在上述传送区域传送的原稿及上述第1及第2参照基准部的透过光聚焦的透镜单元；接受通过该透镜单元的透过光并输出电信号的光敏单元；将该光敏单元的电信号变换成数字信号的A/D变换单元；将该A/D变换单元的与上述传送区域对应的原稿的数字信号放大并输出原稿的图像数据信号的放大单元；以及控制单元，上述控制单元包括：将上述A/D变换单元的与上述第1及第2参照基准部对应的第1及第2数字信号相互对照并输出其偏差值数据、当上述第1及第2参照基准部与上述光敏单元在原稿传送方向上的位置偏移大于允许幅度时产生位置偏移信号的对照单元；以及设定多个等级电平并判定上述对照单元的偏差值数据所属的等级电平、再输出与该等级电平相应的放大倍数信号的判定单元，并根据该放大倍数信号增减上述放大单元的原稿的图像数据信号。 

与本申请的第11发明相关的图像传感器，如权利要求1～10中的任一项所述，上述参照基准部利用化学或物理处理在上述透过体的表面上形成微细的凹凸。 

与本申请的第12发明相关的图像传感器，如权利要求1～10中的任一项所述，上述参照基准部是通过在上述透过体上粘贴半透明构件而形成的。 

与本申请的第13发明相关的图像传感器，如权利要求1～10中的任一项所述，在上述参照基准部的周边，除去原稿读取位置以外，对上述透过体的表面进行遮光。 

如果采用本发明，则具有的效果是，即使由光源单元的环境温度变化或时效变化等引起光源单元的亮度发生变化，但在原稿的传送区域外侧的光透过体上设置半透明区域，根据透过该半透明区域的光的检测信号，控制输出图像信号的放大单元，并稳定地维持图像输出信号，从而能够降低读取质量的恶化。 

附图说明

图1是与本发明的实施形态1相关的图像传感器的剖面图。 

图2是与本发明的实施形态1相关的图像传感器的外形图。 

图3是与本发明的实施形态1相关的透过型光源的外形图。 

图4是与本发明的实施形态1相关的图像传感器的框图。 

图5是与本发明的实施形态1相关的图像传感器的输出波形。 

图6A和图6B是安装在与本发明的实施形态1相关的透过型光源上的透过体的俯视图。 

图7是说明与本发明的实施形态1相关的透过体的参照基准部的表面粗化的说明图。 

图8是与本发明的实施形态1相关的图像传感器的信号处理部的框图。 

图9是安装在与本发明的实施形态2相关的透过型光源上的透过体的俯视图。 

图10是与本发明的实施形态2相关的图像传感器的剖面图。 

图11是说明与本发明的实施形态2相关的图像传感器的对照方法的说明图。 

图12是安装在与本发明的实施形态3相关的透过型光源上的透过体的俯视图。 

图13是与本发明的实施形态3相关的图像传感器的输出波形图。 

图14是用于说明透过型光源的说明图。 

图15A和图15B是用于说明透明体的参照基准部中所使用的图形的说明图。 

标号说明 

1原稿 

2透过型光源部(透过型光源) 

3光源单元 

4透过体 

5基板 

6连接器 

7壳体 

8参照基准部 

9安装部 

10反射型光源部(反射型光源) 

11玻璃板(透过体) 

12透镜阵列(棒状透镜阵列) 

13光敏部(传感器IC) 

14传感器基板 

15信号处理IC(ASIC) 

16连接器 

17壳体 

18安装部 

4041透过体 

80参照基准部 

80a一侧的参照基准部 

80b另一侧的参照基准部 

81遮光部 

82遮光部 

具体实施方式

实施形态1 

下面说明与本发明的实施形态1相关的图像传感器。图1是与实施形态1相关的图像传感器的剖面结构图。在图1中，1是纸币或有价证券或支票等原稿，是透明或具有透过区域的部分。2是透过型光源部，是将原稿1夹在紧贴图像传感器(下面，也称为CIS)的主体的外部那样设置的。3是透过型光源部2的光源单元，例如是在主扫描方向(与纸面垂直的方向)上由圆柱形或者棒状的荧光灯或者冷阴极等构成的。另外作为光源单元3，也可以将圆柱形或者棒状的光的导光体及在其端部上配置光源(LED等)的部分作为光源单元3。4是为了使从光源单元3射出的光射入CIS侧、而利用使光透过的玻璃材料或者透明树脂构成的透过体。5是用于驱动光源单元3的基板，6是用于驱动光源单元3的连接器，7是放置并保持光源单元3、透过体4及基板5的透过型光源部2的壳体。8是由形成在透过体4上的半透明区域构成的参照基准部(半透明部分)。参照基准部8是透过体4在主扫描方向上的原稿1的传送区域的外侧，形成在透过体4的端部。另外，半透明部分8也可以不仅形成在透过体4的一侧端部，还分别形成在两侧的端部。然后，构成光源单元3，从而除了向原稿1的传送区域照射光以外，还向 该半透明部分8照射光。9是透过型光源部2的安装部，例如与金融终端装置等的读取系统(未图示)的主体固定。 

接着来说明CIS侧的结构。在图1中，10是反射型的光源部，是在主扫描方向上由圆柱形或者棒状的荧光灯或者冷阴极等构成的部分。在图1所示的结构中，配置2个光源部10。另外，2个光源部10也可以是与光源单元3相同的结构。11是使光透过的玻璃板(透过体)。12是棒状透镜阵列。从透过型的光源单元3射出的光通过透过体4的原稿1的传送区域以及半透明部分8，并且通过玻璃板11并由棒状透镜阵列12聚焦。另一方面，从反射型光源部10射出的光也通过玻璃板11并由原稿1反射，再通过玻璃板11并由棒状透镜阵列12聚焦。13是接受由棒状透镜阵列12聚焦的光的光敏部(传感器IC)，是装入光电变换部及其驱动电路等而成的部分。光敏部13是接受从反射型的光源部10射出的光并进行检测的部分，另外是接受通过透过型的透过体4的原稿1的传送区域以及半透明部分、并由棒状透镜阵列12聚焦的光并进行检测的部分。另外，14是安装多个光敏部13的传感器基板。 

15是将来自原稿的图像信息作为图像信号并输出的信号处理IC(ASIC)。信号处理IC15内装入对光敏部13进行光电变化后的模拟信号进行A/D变换而变换成数字信号的A/D变换器、以及在A/D变换后对各像素(位)的信号输出进行黑斑校正和全位校正的校正电路等。另外，16是连接器，该连接器提供用于驱动CIS的起动信号(SI)及时钟信号(CLK)，驱动电源等的输入信号及透过型光源部2时，向透过型光源部2的连接器6提供电源，并将读取了原稿1的内容即图像信息的图像信号输出到外部。17是放置并保持反射型的光源部10及棒状透镜阵列12以及传感器基板14的CIS的壳体。18是CIS的安装部，与读取系统的主体固定。 

这样，与实施形态1相关的图像传感器，如图1所示，由透过型的光源部2、棒状透镜阵列12以及传感器IC13构成透过型图像传感器，同时由反射型的光源部10、棒状透镜阵列12以及光敏部13构成反射型图像传感器。而且，该图像传感器共用棒状透镜阵列12以及光敏部13，是将原稿1在透过体4与玻璃板11之间传送来构成的。即，使透过型的光源部2与反射型图像传感器即CIS组合，作为一个整体来构成图像传感器。 

图2是与实施形态1相关的图像传感器的外形立体图。图3是透过型的光源部2的外形立体图。参照基准部8配置在主扫描方向(原稿1读取方向)的两端部。另外，在图2及图3中，与图1相同的标号表示相同或者相当的部分。 

然后，在与实施形态1相关的图像传感器中，当使用安装在CIS的内部的反射型的光源部10并读取原稿1的图像(图像)信息时，使该光源部10点亮并从相对原稿1倾斜的方向进行照射。由原稿1反射的反射(散射)光通过棒状透镜阵列12并由光敏部13接受，在光敏部13中进行光电变换。 

另一方面，在该图像传感器中，当使用设置在CIS侧的外部的透过型的光源部2的光源单元3并读取原稿1的图像信息即原稿1的透明和透过部分时，使光源单元3点亮并照射原稿1，透过原稿1的透过光通过棒状透镜阵列12由传感器IC13接受，并在传感器13中进行光电变换。这时，因为光源单元3的照射光沿与原稿1垂直的方向进行照射，所以透过原稿1的直接光透过棒状透镜阵列12由光敏部13接受，并进行光电变换。 

图4是与实施形态1相关的图像传感器的整体结构即组合了信号处理IC(ASIC)15、棒状透镜阵列12、光敏部13以及驱动电路等的CIS侧结构与透过型的光源部2而成的方框结构、以及附加将光敏部13的输出信号放大后的模拟信号(S0)的波形图的方框说明图。在图4中，从信号处理IC(ASIC)15向传感器IC13及驱动电路输出时钟信号(CLK)和与其同步的起动信号(SI)，利用该时序信号由光敏部13输出模拟信号。在图4中附加的波形图中，是利用放大器19将光敏部的输出信号放大之后的模拟信号，表示原稿1的图像信息、参照基准部8的参照信息以及原稿1与参照基准部8之间的信息。模拟信号(SO)由信号处理IC(ASIC)15的A/D变换器21变换为数字信号，利用校正电路22进行包括取样保持的黑斑校正或者全位校正。利用校正电路22的校正是通过从预先存储基准信号数据的RAM23读出基准信号、并运算加工A/D变换了的相当于图像信息的数字信号来进行的。 

在这时，当使用透过型光源部2时，利用光源驱动部20点亮透过型的光源单元3，熄灭反射型的光源部10，通过这样用光敏部13接受透过没有原稿1的状态或者适当的透明原稿的透过光并进行光电变换，将这作为RAM23的基准信号数据，能够适用于实际工作时的校正数据。实际工作时，通常将A/D变换或者被校正的读取信号原封不动地作为REAL输出信号并发送到读取系统中，再进行图像再生或者图像识别。 

另外，这样一连串的动作是通过信号处理IC15中的CPU24的控制来进行的。因为该校正数据或者基准信号数据是用于校正光敏部13及棒状透镜阵列12中的各元件之间的偏差，所以也可以通过使用安装在CIS侧的反射型的光源部 10，采用过去的校正板或参照用的白色基准原稿来生成校正数据。另外，在图4中，设置信号处理部25，其具有：再对放置在RAM26a～26c中的行数据进行信号处理的信号处理电路27；以及对该信号处理电路27的输出和与参照基准部8对应的光敏部13的光电变换输出的参照信息进行对照并比较等的运算加工、并作为图像输出信号(SIG)输出的数字可变放大器28。 

接着来说明参照基准部8。如图3所示，在原稿1的传送区域的两边外侧，在透过体4的表面上形成参照基准部8。当原稿1是反射原稿时，即当没有透明及透过部分时，因为从透过型光源部2射出的光几乎在反射原稿上进行反射，几乎不射入光敏部13中，所以来说明当原稿1是透过原稿时、即是透过部分时的情况。虽然当从透过型光源部2射出的光透过原稿1的透过部分之后，射入光敏部13中，但是因为与原稿1的传送方向垂直的方向上的宽度通常比透过型光源部2的照射区域要窄，所以也有不透过原稿1而直接射入光敏部13中的光。 

图5是表示例如利用透过型光源部2读取原稿1的情况下的CIS侧的光电变换后的经过数字变换的输出波形的波形图。在实施形态1中，来说明设定A/D变换的光敏部13的分辨率为400dpi(排列间隔0.0635mm)、像素数1536位(元件)的情况。输出波形的输出值用8位分辨率(256等级digit)来表示校正后的输出，并设定数值越高，则光电变换输出越高。在图5中，对于CIS的主扫描方向的全部读取宽度，表现为透过光射入设置在一端的与参照基准部8对应的光敏部13(像素1～64附近)的区域中的光电变换输出波形。接着，按顺序表现为读取没有原稿1的区域、读取具有原稿1的区域、最后读取设置在另一端上的与参照基准部8对应的光敏部13(像素位置1473～1536附近)的输出波形。读取1行之后，设置回扫时间，然后读取下一行。 

图6是用于说明透过体4上的原稿1的传送区域以及参照基准部8的位置及大小等的说明图，图6(a)是透过体4的俯视图，图6(b)是透过体4的侧视图。另外，在图中，与图1相同的标号表示相同或者相当的部分。 

于是，参照基准部8是通过用氢氟酸等使透过体4的表面粗化的化学处理或者用喷砂法等物理上的磨削处理对透过体4的表面部分进行粗化，如图7所示，形成大约0.02mmp-p的凹凸部。如果光射入这样形成的参照基准部8，则如图5的输出波形图所示，由于光的一部分发生漫反射，所以能够降低透射率，通过这样能够使CIS侧的输出波形不达到饱和状态。另外，设定该输出波形的规定值的范围，并将其作为参照信号范围。另外，也可以将参照基准部8设置在与 设置在透过型光源部2上的透过体4的以外对向设置的CIS侧的玻璃板11上，并将其作为参照基准部8。 

另外，参照基准部8在硬件上，是用于与读取的透过原稿1的平均透射率相对应的部分。即，当透过原稿1的透射率较高时，由于表面粗化而引起的光的散射较多，从而使参照基准部8的透射率降低，当透过原稿1的透射率较低时，由于表面粗化而引起的光的散射下降，从而使参照基准部8的透射率上升。另一方面，在软件上，参照基准部8也起到下述作用：当对于读取的原稿1，没有原稿1的区域的输出值为饱和值时，以饱和值以下的适当的动态范围幅度读取原稿读取区域的输出；另一方面，当没有原稿1的区域的输出值在饱和值以下时，放大原稿读取区域的输出值，并提供以适当的动态范围幅度来进行读取的参照信息。即，当为光的照射量比较少的透过型光源2时，因为没有原稿1的区域的输出值较小，所以提供用安装在后级的信号处理IC15中的放大器25放大了原稿读取区域的输出、扩大动态范围幅度的参照信息。 

另外，参照基准部8对于读取的原稿1起到明确地区分没有原稿1的区域的输出值与原稿读取区域的输出值并进行读取的作用，即由于表面被粗化的部分与没有原稿1的区域一样不通过原稿1，所以参照基准部8也是根据该透射率提供推定没有原稿1的区域的输出值的参照信息的部分。 

这里，图8是表示关于图4的方框结构图所示的信号处理部25更加详细的结构的方框结构图。如图4所示，该信号处理部25由RAM26a～26c、信号处理电路27以及数字可变放大电路28构成，但是在图8中，信号处理电路25的结构中除了对照电路251、平均化电路252、比较器253以及判定电路254之外，还包括边界检出剔除电路255。然后，从比较器253输出原稿电平信号，并将它提供给判定电路254。从判定电路254输出放大倍数倍增信号，并将它提供给数字可变放大器28，通过这样来控制数字可变放大器28的放大倍数，使数字可变放大器28的图像读取信号为可变，在形成这样的结构时，能够构成利用对照电路251、比较器253以及判定电路254控制数字可变放大器28的图像读取信号的输出的控制电路(控制单元)。 

另一方面，在与图8所示结构相关的图像传感器中，也将平均化电路252的放大倍数设定信号提供给数字可变放大器28，利用该平均化电路252也能够构成控制数字可变放大器28的图像读取信号的结构。因此，在这种情况下，也包括平均化电路252，利用对照电路251、比较器253以及判定电路254来构成控制 电路。从判定电路254将放大倍数倍增信号提供给数字可变放大器28，从平均化电路252向数字可变放大器28提供放大倍数设定信号。另外，也从平均化电路252向边界检测剔除电路255提供放大倍数设定信号。然后，利用该放大倍数倍增信号以及放大倍数设定信号构成对于数字可变放大器28的控制信号。 

这里来说明对照电路251。图11是用于说明对照电路中的对照方法的说明图。如图11所示，如果提供RAM26a的1～64位的地址数据与RAM26b的1473～1536位的地址数据，则对照电路例如在如图11所示的比较区域中，对照每一位，并将对照偏差值数据(例如差分值数据)作为位信号并输出。比较器253比较由对照电路提供的对照偏差值数据的位信号与基准电平信号，并作为位信号输出原稿电平信号。利用判定电路254来判定输入的原稿电平信号的数据电平是属于低电平、中电平、高电平中的哪一种。设判定电路的低电平、中电平、高电平的各电平范围是预先设定的值。当输入判定电路254中的原稿电平信号利用判定电路254判定为小电平时，向CPU24发送停止信号。于是，由于CPU24使图4所示的光源驱动部20停止，因此停止了透过型光源部2的光的照射。 

另一方面，当判定电路254判断为中电平时，将一定的倍增(放大)信号提供给数字可变放大器28，进行控制，使得在数字可变放大器28中放大图像输出信号。另外，当判定电路254判断为高电平时，将一定的倍增(衰减)信号提供给数字可变放大器28，进行控制，使得在数字可变放大器28中衰减图像输出信号。 

另外，平均化电路252由对照电路251提供对照偏差值数据，将每一位的平均值数据作为放大倍数设定信号并提供给数字可变放大器28。于是，在数字可变放大器28中，虽然由判定电路254提供的放大倍数倍增信号是中电平与高电平的一定的倍增信号，但是由平均化电路252提供的放大倍数设定信号是将每一位平均化后的设定信号。因此，数字可变放大器28中的放大量是通过将该放大倍数倍增信号与放大倍数设定信号相乘来决定的。 

而且，如图8所示，对边界检测·剔除电路255提供RAM26c的65～1472位的地址数据与平均化电路252的放大倍数设定信号。即，在边界检测·剔除电路255中，提供如图5所示分别与透过体4中的参照基准部8、参照基准部8与原稿1之间的区域以及原稿1的传送区域相对应的数字信号。这里，在原稿1的传送区域以外具有大致相同电平的输出，因为参照基准部8中的透过光的透射率是预先知道的，所以与平均化后的一定值乘以系数之后的值进行比较，能够确定原稿的传送区域以外的没有原稿的区域与传送区域有原稿的区域的边界(边缘)。因 此，在边界检测·剔除电路255中，从确定了的边界开始计算，对没有原稿的区域的输出进行剔除。这样进行剔除后的连续信号是读取原稿1后的图像信号，并将该信号输出到数字可变放大器28中。然后，数字可变放大器28的输出作为原稿的传送区域中的原稿的图像输出信号(SIG)并输出到外部的系统(未图示)中。 

在上述的实施形态1中，是在透过体4的传送区域的两边外侧配置参照基准部8，但是在这里，也可以在透过体4的传送区域的某一方的外侧配置参照基准部8。在这种情况下，在图4及图8中，不需要RAM26a或者RAM26b的某一方。因此，不需要实施例1中的对照电路，而将RAM26a或者RAM26b的输出信号直接输入到比较器中。 

另外，在实施形态1中，在信号处理部25中，是采用每行的来自参照基准部8的透过光，并自动地对每一行改变数字可变放大器28的放大量，但是可以在进行一张原稿传送期间内的读取中，通过在下一行以后将在最初的读取行中抽出的原稿电平信号以及平均化处理后的信号固定来使用，从而在变化因素较多的原稿传送时，降低随之产生的图像质量的变化。 

另外，当对于同一种原稿没有由于传送而引起的原稿偏斜时，或者当像进行纸币的伪造判别那样原稿边界周边的图像质量不成为问题时，也可以对于以盒为单位决定的规定的原稿张数，固定使用在最初的读取行中抽出的原稿电平信号及平均化处理后的信号。 

如果这样采用实施形态1，则因为在读取透过原稿时，在透过体的端部上设置具有光的透射率比透过体低的半透明区域的参照基准部，并对透过该参照基准部的光的输出进行对照，利用信号处理部来进行控制，从而当参照基准部的输出趋近规定范围的上限时，则逐渐减小放大倍数，且当趋近下限侧时，则逐渐增大放大倍数，所以能够得到即使产生由于使用环境及时效变化而引起的照明元件的亮度变化、也不使读取质量恶化的图像传感器。 

接着，如果再来说明与图8所示的结构相关的图像传感器，则在进行原稿1的扫描方向的上一行的读取时，将由校正电路22校正后的读取数据取入RAM23中，并从RAM23转移到RAM26a～26c中。RAM26a～26c存储该读取数据。存储在RAM26a及RAM26b中的数据是与设置在透过体4的传送区域的两外侧的2个参照基准部8相对应的数据，存储在RAM26c中的数据是相当于在透过体4的传送区域传送的原稿的读取数据。将存储在RAM26a及RAM26b中的数据输入到 对照电路251中，在对照电路251中，比较RAM26a及RAM26b的各自输出电平是否在规定值范围内，将该输出电平与规定范围的电平进行比较。当RAM26a及RAM26b的输出电平都不在规定值范围内时，向图4所示的CPU24中输出[位置偏离信号]。 

关于该[位置偏离信号]的内容，如图10所示，意味着透过型的光源单元3的中心轴与棒状透镜阵列12以及光敏部13之间在原稿的传送方向、即与主扫描方向垂直的方向(副扫描方向)发生的位置偏离。当发生了一定值以上的位置偏离时，则RAM26a及RAM26b的某一方或者两者的输出电平不在规定范围内。对照电路251也能够用于检测这样的位置偏离。另一方面，当RAM26a及RAM26b的输出电平都在规定值范围内时，则上述的位置偏离作为在一定范围内，并由比较器253输出原稿电平信号。 

实施形态2 

在实施形态1中的实施的一个例子中，说明了在透过体的两端部上设置形状相同的参照基准部8的情况，但是在实施形态2中，说明在透过体4的两端部上设置形状不同的参照基准部80a、80b的情况。图9是说明设置了与实施形态2相关的图像传感器的参照基准部的透过体的俯视图。在图9中，40是透过体，80是参照基准部，80a是在副扫描方向上宽度较宽的参照基准部，80b是副扫描方向的宽度比参照基准部80a要窄的参照基准部。另外，81是用黑色树脂遮挡住参照基准部80的周围的遮光部。另外，参照基准部80与实施形态1相同，用氢氟酸等使透过体的表面粗化的化学处理或者喷砂法等物理上的磨削处理进行表面粗化。 

在实施形态1中，虽然与参照基准部8对应的光敏部13的像素位置是确定的，而没有涉及到透过型光源2的副扫描方向的照度范围，但是在实施形态2中，当采用图1所示的安装部9以及安装部18在读取系统中组装透过型光源2及CIS时，也一起说明解决由于组合误差而引起的位置偏离的措施。 

在图9中，设置在透过体40的两端的参照基准部80的主扫描侧尺寸是相同的，但副扫描侧尺寸则是参照基准部80b侧较短。另外，叙述的是副扫描方向的透过型光源2的照射宽度(有效照射范围)是6mm左右的情况。 

当由于使透过型光源2与CIS分离而将参照基准部80a侧设定为定位基准并安装在读取系统主体上时，如图10所示，由于透过型光源2的安装部9与CIS侧的安装部18的安装误差而使参照基准部80b侧相对光敏部13只偏离δ1，在副扫描 方向的照度宽度范围内的射入棒状透镜阵列12中的光的照度偏差增大。即，因为参照基准部80b的宽度较细，所以如果与设置在透过体40两端的参照基准部80a、80b对应的光敏部13的输出与相同尺寸的参照基准部相比，偏差特别大。因此，如果比较·对照参照基准部80a与参照基准部80b的输出值，则当存在着安装误差时，表现出显著的照度偏差。因为参照基准部80a与参照基准部80b的输出值在原理上是相同的，所以如图11所示，当对照误差较大时，作为透过型光源2与CIS的相对安装误差，从CIS侧将图8所示的位置偏离信号发送到CPU24中，并将信息送出到读取系统中。另外，遮光部81是为了使射入参照基准部80中的来自透过型光源2的直接光以高精度射入棒状透镜阵列12中而设置的部分，具有吸收折射光及漫射光等不需要的光的效果。 

另外，即使在参照基准部80相对于对应的光敏部13在副扫描方向上大幅度地偏离时，为了不使作为参照基准部80的本来的功能也不会大幅度地下降，而设置遮光部81。另外，即使参照基准部80的边界部分具有主扫描方向的位置偏离，为了也能够高精度地进行对照，如图11所示，从对照中除去与边界部分对应的光敏部13的数据，在其他区域中进行比较，例如对于对照偏差值超过10digit的部分，使其产生位置偏离信号。另外，在图11中，是对对照区域的各个数据进行了对照，但是也可以比较对照将对照区域的RAM26a及RAM26b的数据进行单纯平均的平均化处理后的数据。另外，除了在实施形态2中说明的以外的其他结构，与实施形态1中说明的相同。 

实施形态3 

在实施形态2中，遮光部81是设置在参照基准部80的周边，但是在实施形态3中，是说明对除去原稿传送区域的读取位置以外的周边进行遮光的情况。 

图12是说明设置了与实施形态3相关的参照基准部的透过体的俯视图。在图12中，41是透过体，82是用黑色树脂对包括参照基准部80的周围的、除去原稿的传送区域的读取位置以外的周边进行遮光的遮光部。当读取系统像纸币判别机那样主要目的是只读取确定了读取宽度的纸币或者纸币的具有特征的部分时，使透过光只射入原稿的传送区域。另外，图中，与图9相同的标号表示相同或者相当的部分。 

图13是用于说明读取纸币等确定了的原稿1的CIS在经过光电变换之后的输出波形的一个例子的说明图。与实施形态1相同，将经过A/D变换后的光敏部13的分辨率设定为400dpi(排列间隔0.0635mm)，并叙述像素数1536位(元件)的 CIS。输出波形的输出值用8位分辨率(256等级)来表示校正后的输出，数值高的部分作为光电变换输出高的部分。图13表示对于CIS在主扫描方向的全部读取宽度、透过光射入与设置在一端上的参照基准部80对应的光敏部13(像素位置1～64附近)的区域中的光电变换输出波形。 

接着，表示按顺序读取没有原稿1的区域、读取具有原稿1的区域、再读取另一端的没有原稿1的区域、最后读取设置在另一端上的参照基准部80的输出波形。在读取1行之后，设置回扫时间，并读取下一行。 

在图13中，虽然没有原稿1的区域的透过光通过参照基准部80射入光敏部13中，但是因为仅使透过光射入原稿1的有效读取区域，所以对于主扫描方向的没有原稿1的区域的透过光几乎不存在。另外在对于副扫描方向的原稿1的读取区域中，使图12所示的遮光部82的开口宽度小于参照基准部的宽度，除去不需要的折射光及散射光。 

如上所述，在图13中，如在黑色的波形部区域(没有输出)所示，因为用遮光部82来隔离从参照基准部80得到的透过光的输出与必须读取的区域的输出，所以在主扫描方向上即使透过型光源2与CIS有位置偏离，但通过将从参照基准部80得到的数据与图像信号输出(SIG)数据分开，也具有容易地进行比较对照的效果。另外，在实施形态3中，关于其他结构，也与实施形态1的部分相同。 

另外，在实施形态1～3中，关于光源单元3，说明的是荧光灯及冷阴极管，但是光源单元3也可以采用美国专利说明书(USP6969838号、USP5489992号)中所述的将剖面为四边形的一端部切去的五边形的棒状光源、或者如图14所示的剖面为圆形的棒状光源。即，通过从剖面方向外部向着主扫描方向发射光学波长不同的多个LED光，能够从棒状透明体的内部渐渐地放出光来，从而进行彩色图像的读取。 

另外，参照基准部8、80说明的是通过对透过体4、40、41进行表面粗化而形成一体化的结构，但是即使参照基准部8、80使用在透过体4、40、41的端部上将如图15a所示的黑白相间的方格图案及图15b所示的中间色调图形粘贴在透过体4、40、41的表面或者背面的部分，也具有作为参照基准部8、80的功能。 

Claims (11)

1.一种图像传感器，其特征在于，

具有：

包括原稿的传送区域并在与原稿的传送方向垂直的方向上延长的光的透过体；

在该垂直方向上从所述传送区域的两端部分别隔开相同或者不同的距离而设置的第1及第2参照基准部，所述第1及第2参照基准部呈现出的透射率比所述传送区域的所述透过体的光透射率要低；

向所述传送区域和所述第1及第2参照基准部照射光的光源单元；

与该光源单元对向配置、并将透过在所述传送区域传送的原稿以及所述第1及第2参照基准部的透过光聚焦的透镜单元；

接受透过该透镜单元的透过光并输出电信号的光敏单元；

将该光敏单元的电信号转换成数字信号的A/D变换单元；

将该A/D变换单元的与所述传送区域对应的原稿的数字信号放大并输出原稿的图像数据信号的放大单元；以及

控制单元，所述控制单元包括：相互对照所述A/D变换单元的与所述第1及第2参照基准部对应的第1及第2数字信号并输出该偏差值数据的对照单元；以及设定多个等级电平并判定所述对照单元的偏差值数据所属的等级电平，再输出与该等级电平相对应的放大倍数信号的判定单元，且所述控制单元根据该放大倍数信号来增减所述放大单元的原稿的图像数据信号。

2.如权利要求1中所述的图像传感器，其特征在于，

还具有：

存储与所述第1及第2参照基准部对应的所述A/D变换单元的数字信号的第1及第2RAM；以及

存储与在所述传送区域传送的原稿对应的所述A/D变换单元的数字信号的第3RAM，

所述放大单元将由该第3RAM所提供的数字信号放大并输出原稿的图像数据信号，

所述对照单元对照所述第1及第2RAM的数字信号并输出所述偏差值数据。

3.如权利要求1中所述的图像传感器，其特征在于，

所述参照基准部具有在所述垂直方向上从所述传送区域的两端部分别只隔开相同或者不同的距离来设置、并呈现出比所述传送区域中的光的透射率低的透射率的第1及第2参照基准部，

所述控制单元包括：相互对照所述A/D变换单元的与所述第1及第2参照基准部对应的第1及第2数字信号并输出该偏差值数据的对照单元；以及将对照单元的偏差值数据平均化、并将该平均化数据提供给所述放大单元的平均化单元，再根据该平均化单元的平均化数据来增减所述放大单元的原稿的图像数据信号。

4.如权利要求2中所述的图像传感器，其特征在于，

所述控制单元还包括：将所述对照单元的偏差值数据平均化、并将该平均化了的平均化信号输出到所述放大单元的平均化单元，再根据将所述判定单元的放大倍数信号与所述平均化单元的平均化信号相乘所得的信号来增减所述放大单元的原稿的图像输出信号。

5.如权利要求1～4中的任一项所述的图像传感器，其特征在于，

当所述对照单元的偏差值数据属于规定电平范围时，该判定单元输出用于使所述光源单元的驱动停止的停止信号。

6.如权利要求4中所述的图像传感器，其特征在于，

具有：提供所述第3RAM的数字信号与所述平均化单元的平均化信号、除去所述平均化单元的平均化信号并只将所述第3RAM的数字信号输出到所述放大单元中的边界检测剔除单元。

7.如权利要求1～4中的任一项所述的图像传感器，其特征在于，

所述第1及第2参照基准部将与原稿的传送方向垂直的方向上的宽度设定为相同，并使原稿传送方向上的宽度不相同。

8.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，

当所述第1及第2参照基准部与所述光敏单元之间的在原稿传送方向上的位置偏离比规定幅度要大时，所述对照单元产生位置偏离信号。

9.如权利要求1～4、8中的任一项所述的图像传感器，其特征在于，

所述参照基准部的结构是利用化学或者物理处理在所述透过体的表面上形成微细的凹凸。

10.如权利要求1～4、8中的任一项所述的图像传感器，其特征在于，

在所述透过体上粘贴半透明构件来形成所述参照基准部。

11.如权利要求1～4、8中的任一项所述的图像传感器，其特征在于，

所述参照基准部的周边的结构是除去原稿读取位置以外遮挡住所述透过体表面的光。

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