CN2655555Y - 用于读图像的图像传感器和包括图像传感器的图像读取装置 - Google Patents

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CN2655555Y CNU032727704U CN03272770U CN2655555Y CN 2655555 Y CN2655555 Y CN 2655555Y CN U032727704 U CNU032727704 U CN U032727704U CN 03272770 U CN03272770 U CN 03272770U CN 2655555 Y CN2655555 Y CN 2655555Y
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Abstract

包括以主扫描方向放置的许多光电转换元件的图像传感器，与对应的一个光电转换元件单独连接的许多切换元件以及用于产生时钟信号来控制切换元件的控制器。该光电转换元件被分为许多组，每组包括预定数量(N)的光电转换元件。通过响应由控制器发出的时钟信号同时读出来自一组中光电转换元件的输出，从而获得文档的高速读取。

Description

用于读图像的图像传感器和包括图像传感器的图像读取装置
                    实用新型背景
1.技术领域
本实用新型涉及图像传感器。更明确地说，本实用新型涉及用作读取诸如文档这样图像的接触(contact)型图像传感器(CIS)的MOS类型图像传感器，以及诸如使用图像传感器的传真机(facsimile machine)这样的图像读取装置。
2.涉及领域的说明
通常，与诸如传真机这样的图像读取装置一起使用的有两种类型的图像传感器时，这两种类型的图像传感器是CCD类型图像传感器和MOS类型图像传感器。其中，MOS类型线性图像传感器经常被用作接触型图像传感器。
图17示出了传统MOS型线性图像传感器100。该图像传感器100包括许多将被文档表面反射的光转换为作为模拟图像信号的电信号的许多光电转换元件(光电晶体管或光电二极管)101，用于从光电转换元件101中读出模拟图像信号的许多开关元件(模拟开关)102，以及用于按时间顺序控制开关元件102的控制单元(移位寄存器)103。这些元件101、102和103被集成到单片芯片(single chip)LSI中。
然而，上面提到的常规图像传感器，其中许多光电转换元件是以主扫描方向放置的，若要满足高分辨力和高读取速度的要求，则该传感器存在以下问题。
第一，需要将能进行高速切换操作的模拟开关作为开关元件102。另外，需要能将从光电转换元件中高速读取的图像信号放大的模拟放大器104。
第二，需要将包括与开关元件102一样多的触发器电路的移位寄存器作为控制单元103。另外，需要放置触发器电路的大面积区域，以使芯片尺寸变大。
第三，随着驱动时钟频率增加，很难消除时钟信号的高频组件。结果，就出现了电磁干扰(EMI)噪声这样的问题。
第四，下面的例子是在假设需要具有以主扫描方向放置的许多光电转换元件的图像传感器来读取高分辨力图像的前提下说明的。若读取条件改变以满足低分辨力读取需求，则需要稀疏图像信号或平均分布图像信号的强度以在高速读取后转换该分辨力。因此，尽管有低分辨力读取，读图像的时间周期是长的。这样，就很难满足将比分辨力更高的优先级置于读取速度上的需求。
                        实用新型内容
本实用新型的一个目标是提供能高速读取，而不增加时钟信号频率的图像传感器。
本实用新型的另一个目标是提供其中并未迫使开关元件或模拟放大器高速工作的图像传感器。
本实用新型的又一个目标是提供通过减少触发器电路的数量以及将移位寄存器占据的面积小型化以获得紧密尺寸的图像读取装置。
本实用新型的又一个目标是提供抑制EMI噪声的图像读取装置。
本实用新型的又一个目标是如果必要的话，提供能以低分辨力高速读文档的图像读取装置。
本实用新型提供了包括以主扫描方向放置的许多光电转换元件的图像传感器。这许多光电转换元件中的每一个都产生相应于其上入射光(incidentlight)数量的模拟图像信号。光电转换元件被分为许多组，这许多组中的每一个包括预定数量(N)的光电转换元件。不止一个开关元件分别与许多光电转换元件的每一个连接在一起。控制单元响应外部时钟信号控制许多开关元件，以同步输出来自许多组其中之一中预定数量光电转换元件的图像信号。
本实用新型提供包括图像传感器的图像读取装置。该图像传感器包括以主扫描方向放置的许多光电转换元件。这许多光电转换元件中的每一个产生相应于其上入射光数量的模拟图像信号。光电转换元件被分为许多组，这许多组中的每一个包括预定数量(N)的光电转换元件。不止一个开关元件分别与许多光电转换元件的每一个连接在一起。控制单元响应外部时钟信号控制许多开关元件，以同步输出来自许多组其中之一中预定数量光电转换元件的图像信号。信号输出线被赋予等于N的数量。许多组的每一个中预定数量光电转换元件可分别通过开关元件与每条信号输出线相连，以把图像信号从预定数量的光电转换元件输出到信号输出线。该图像读取装置进一步包括与图像传感器的信号输出线相连的多路复用器，其用来多路传输通过信号输出线传送的图像信号，该图像读取装置还包括将由多路复用器多路传输的图像信号转换为数字信号的模数转换器。
本实用新型提供包括图像传感器的图像读取装置。该图像传感器包括以主扫描方向放置的许多光电转换元件。这许多光电转换元件中的每一个产生相应于其上入射光数量的模拟图像信号。光电转换元件被分为许多组，这许多组中的每一个包括预定数量(N)的光电转换元件。不止一个开关元件分别与许多光电转换元件的每一个连接在一起。控制单元响应外部时钟信号控制许多开关元件，以同步输出来自许多组其中之一中预定数量光电转换元件的图像信号。信号输出线被赋予等于N的数量。许多组的每一个中预定数量光电转换元件可分别通过开关元件与每条信号输出线相连，以把图像信号从预定数量的光电转换元件输出到信号输出线。该图像读取装置进一步包括分别与每条信号输出线相连的许多模数转换器，其用来将通过信号输出线传送的图像信号转换为数字信号。
本实用新型提供包括图像传感器的图像读取装置。该图像传感器包括以主扫描方向放置的许多光电转换元件。这许多光电转换元件中的每一个产生相应于其上入射光数量的模拟图像信号。光电转换元件被分为许多组，这许多组中的每一个包括预定数量(N)的光电转换元件。不止一个开关元件分别与许多光电转换元件的每一个连接在一起。控制单元响应外部时钟信号控制许多开关元件，以同步输出来自许多组其中之一中预定数量光电转换元件的图像信号。信号输出线被赋予等于N的数量。许多组的每一个中预定数量光电转换元件可分别通过开关元件与每条信号输出线相连，以把图像信号从预定数量的光电转换元件输出到信号输出线。该图像读取装置进一步包括与图像传感器的信号输出线相连的采样-保持电路，其用来暂时保存从其中一个光电转换元件通过相应的其中一个开关元件和信号输出线传送的图像信号。该图像读取装置还包括多路传输暂时保存在采样-保持电路中图像信号的多路复用器，以及将由多路复用器多路传输的图像信号转换为数字信号的模数转换器。
本实用新型提供包括图像传感器的图像读取装置。该图像传感器包括以主扫描方向放置的许多光电转换元件。这许多光电转换元件中的每一个产生相应于其上入射光数量的模拟图像信号。光电转换元件被分为许多组，这许多组中的每一个包括预定数量(N)的光电转换元件。许多开关元件分别与许多光电转换元件中的每个相连。控制单元响应外部时钟信号控制许多开关元件，以同步输出来自许多组其中之一中预定数量光电转换元件的图像信号。信号输出线被赋予等于N的数量。许多组的每一个中预定数量光电转换元件可分别通过开关元件与每条信号输出线相连，以把图像信号从预定数量的光电转换元件输出到信号输出线。该图像读取装置进一步包括与图像传感器相连的多路复用器，其用来多路传输通过相应的其中一个输出信号线从其中一个光电转换元件传送的图像信号，该图像读取装置还包括与图像传感器相连的采样-保持电路，其用来暂时保存从其中一个光电转换元件通过相应的其中一个开关元件和信号输出线传送的图像信号。该多路复用器被配置为与图像传感器相连，以使一条输出信号线将图像传感器与多路复用器直接连接起来，而其它的输出信号线通过采样-保持电路将图像传感器与多路复用器连接起来。
本实用新型提供包括图像传感器的图像读取装置。该图像传感器包括以主扫描方向放置的许多光电转换元件。这许多光电转换元件中的每一个产生相应于其上入射光数量的模拟图像信号。光电转换元件被分为许多组，这许多组中的每一个包括预定数量(N)的光电转换元件。许多开关元件分别与许多光电转换元件中的每个相连。控制单元响应外部时钟信号控制许多开关元件，以同步输出来自许多组其中之一中预定数量光电转换元件的图像信号。信号输出线被赋予等于N的数量。许多组的每一个中预定数量光电转换元件可分别通过开关元件与每条信号输出线相连，以把图像信号从预定数量的光电转换元件输出到信号输出线。该图像读取装置进一步包括模拟前端IC，这包括：放大通过许多信道的其中一个接收的模拟输入信号的模拟放大器，多路传输由模拟放大器放大的模拟输入信号的多路复用器，以及将由多路复用器多路传输的每个信道的模拟输入信号转换为数字信号的模数转换器。信号输出线作为模拟前端IC的许多信道而起作用。该模拟前端电路与图像传感器相连，以使模拟前端IC作为模拟输入信号接收通过相应其中一条信号输出线从每个光电转换元件传送的图像信号。
本实用新型提供包括图像传感器的图像读取装置。该图像传感器包括以主扫描方向放置的许多光电转换元件。这许多光电转换元件中的每一个产生相应于其上入射光数量的模拟图像信号。光电转换元件被分为许多组，这许多组中的每一个包括预定数量(N)的光电转换元件。许多开关元件分别与许多光电转换元件中的每个相连。控制单元响应外部时钟信号控制许多开关元件，以同步输出来自许多组其中之一中预定数量光电转换元件的图像信号。许多组的每一个中预定数量光电转换元件可分别通过开关元件与每条信号输出线相连，以把图像信号从预定数量的光电转换元件输出到信号输出线。该图像读取装置进一步包括具有数量等于N的信号输入端的多路复用器和信号输出端，该多路复用器与图像传感器相连，以使多路复用器通过信号输入端并行地、同时地接收来自属于其中一组的许多光电转换元件的图像信号。模数转换器与多路复用器的信号输出端相连，用来将从多路复用器顺序给出的模拟图像信号转换为数字信号。分辨力开关单元选择其中一个高分辨力模式，其中属于每一组来自光电转换元件的所有图像信号被顺序提供给模数转换器，该分辨力开关单元选择其中一个低分辨力模式，其中图像信号被稀疏，然后该信号被提供给模数转换器。
                          附图说明
结合这里的附图，下面的说明解释了本实用新型上述的方面和其它特性。
图1是本实用新型第一实施例的图像传感器电路图；
图2是图像传感器电路结构部分细节的图表；
图3是使用图像传感器的的图像读取装置的方框图；
图4是解释图像读取装置操作的时间图表；
图5是解释图像读取装置操作的时间图表；
图6是依据第二实施例的图像读取装置的方框图；
图7是解释第二实施例图像读取装置操作的时间图表；
图8是第三实施例图像读取装置的方框图；
图9是第四实施例的图像读取装置的方框图；
图10是解释第四实施例图像读取装置操作的时间图表；
图11是第五实施例的图像读取装置的方框图；
图12是第六实施例的图像传感器的电路图；
图13是第七实施例的图像传感器的电路图；
图14是第八实施例的图像传感器的方框图；
图15是另一个实施例图像传感器部分的电路图；
图16是另一个实施例图像读取装置的图表；
图17是传统图像传感器的电路图。
                           具体实施方式
在下文中，将参考附图详细说明依据本实用新型的较佳实施例。
图1示出了依据第一实施例的MOS型线性图像传感器10。该图像传感器10是用在诸如传真机这样的文档读取装置中的接触型图像传感器(CIS)。
如图1所示，图像传感器(CIS)10包括许多光晶体管P1-Pn和许多模拟开关SW1-SWn，它们每一个分别与每个光晶体管P1-Pn连接在一起。每个光晶体管P1-Pn产生具有相应于由待扫描文档表面反射的其上入射光数量强度的模拟图像信号。
许多光晶体管P1-Pn以预定间隔被放置在沿着主扫描方向扩展的线上，以组成所谓的线性图像传感器。应注意到的是可根据图像传感器的最佳分辨力来改变预定的间隔。
许多光晶体管P1-Pn被分为许多组，每一组包括预定数量(N)的相邻光晶体管。当来自预定数量(N)光晶体管的许多图像信号被同时读出时，与相应其中一个光晶体管相连的模拟开关被同时开启了。
就是，当图像传感器具有1728个以主扫描方向放置的光晶体管时，这些光晶体管被分为576组，每一组包括3个(N＝3)邻近光晶体管。一组中的3个模拟开关(SW1-SW3，SW4-SW6，……，或SW1726-SW1728)被配置为同时开启，以使属于每一组的3个光晶体管(P1-P3，P4-P6，……，或P1726-P1728)的图像信号可被同时读出。
移位寄存器11包括与传统装置的触发器电路相同的许多触发器电路，以通过响应外部时钟信号而按时间顺序控制模拟开关SW1-SWn。在这个实施例中，移位寄存器11包括576个触发器电路，该数字576与开关组的全部数量相等。
组成移位寄存器11的触发器电路的全部576个输出端分别与开关组相连。因此，一组开关中的3个模拟开关(SW1-SW3，SW4-SW6，……，或SW1726-SW1728)在每次触发器电路的输出被发送到相应其中一个开关时被同时开启。
这样，在给出启动脉冲SP后，寄存器11响应外部给出的时钟信号，控制信号Sa1，Sa2，……被顺序从触发器电路的输出端供给到相应的开关组。例如，当发出控制信号Sa1时，属于第一组的3个模拟开关(SW1-SW3)被同时开启。接下来，当发出控制信号Sa2时，属于第二组的3个模拟开关(SW4-SW6)被同时开启。然后，属于诸如第三组、第四组等这样下一组的3个模拟开关被同时开启。最后，当传送控制信号Sa576时，属于第576组的3个模拟开关(SW1726-SW1728)被同时开启。
进一步，本实施例的图像传感器10包括3条信号输出线L1-L3。信号输出线的数量与属于一组开关的光晶体管P(模拟开关SW)的数量相等。与属于一组开关的许多光晶体管P相连的许多模拟开关SW是与不同的信号输出线L1-L3连接在一起的，以使来自属于一组许多(3个)光晶体管P的图像信号被并行供给到每条信号输出线L1-L3。例如，每组的第一模拟开关(SW1，SW4，……或SW1726)与第一信号输出线L1连接，每组的第二模拟开关(SW2，SW5，……或SW1727)与第二信号输出线L2连接，每组的第三模拟开关(SW3，SW6，……或SW1728)与第三信号输出现L3连接。
另外，分别向多个(3条)信号输出线L1-L3提供了模拟放大器AMP1-AMP3，用于放大来自光晶体管P1-Pn的图像信号，该图像信号通过模拟开关SW1-SWn读出。作为3个信道输出信号CH1-CH3的读信号通过按相应信号输出线L1-L3布置的3个输出端OUT1-OUT3从图像传感器中外部提取。
图2示出了本实施例光晶体管P和模拟开关SW的详细结构。图像传感器10包括总共1728个光晶体管P1-Pn和模拟开关SW1-SWn、由576个触发器电路组成的移位寄存器11以及3个模拟放大器AMP1-AMP3，这些都置于单片半导体衬底上。换言之，所有的光晶体管P1-Pn、模拟开关SW1-SWn、移位寄存器11以及模拟放大器AMP1-AMP3被集成到单片芯片LSI上以形成单图像传感器10。
图3示出了使用具有上述结构图像传感器10的图像读取装置的例子。在图3所示的结构中，通过图像传感器10的3个输出端OUT1-OUT3作为3个信道输出信号CH1-CH3传送的模拟读信号由多路复用器20转换为串行数据，并顺序供给到模数转换器30中。在模数转换器30中，每个读信号被转换为数字信号。
共同控制图像传感器10和图像读取装置的控制电路60由特定用途集成电路(ASIC)制成。在本实施例中，控制电路60包括CIS控制部分61、模拟前端控制部分62和存储器控制部分63。
在CPU的共同控制下CIS控制部分61被提供用于供给启动脉冲SP以及到图像传感器10的移位寄存器11的信号时钟CLK。
模拟前端控制部分62被提供用于供给到多路复用器20的选择信号SEL1和SEL2以及用于模数转换的时钟信号，如时钟信号A/D-CLK，其用于决定到由多路复用器20和模数转换器30制成的模拟前端电路的模数转换的定时。
通过响应多路复用器的选择信号SEL1和SEL2，做出选择，即从图像传感器10中提取的3个信道输出信号CH1-CH3中的哪个信号要供给到模数转换器30中。另外，模拟前端控制部分62具有选择对要被读取的文档分辨力的功能。通过外部装置或操作面板从“高分辨力模式”或“低分辨力模式”中选择分辨力。通过响应选择的分辨力模式，模拟前端控制部分62产生选择信号SEL1和SEL2。若未指定分辨力，则模拟前端控制部分62通常被设置为用高分辨力模式来读文档。
存储器控制部分63对在模数转换器30中产生的数字信号进行采样，然后将已进行采样的数据顺序写入图像存储器(RAM)的预定区域。
进一步，时钟信号CLK、选择信号SEL1和SEL2以及用于模数转换的时钟信号A/D-CLK按图4所示的时序设定发送。另外，通过响应控制电路60产生的系统时钟来产生每个时钟信号CLK、选择信号SEL1和SEL2以及用于模数转换的时钟信号A/D-CLK。应注意到的是系统时钟具有比时钟信号CLK、选择信号SEL1和SEL2或时钟信号A/D-CLK更高的频率。
接下来，将参考图4所示的时序图表来说明使用具有上述结构的图像传感器10的图像读取装置的操作。
第一，当光晶体管P1-Pn接收到反射光时，电荷就依照被文档(要读取的物体)反射光的强度累积在光晶体管P1-Pn中。当控制信号Sa1通过响应供给到图像传感器10的时钟信号CLK从移位寄存器11发出，属于第一组的3个模拟开关SW1-SW3被同时开启，以使累积在光晶体管P1-P3中的电荷被作为模拟图像读取信号发送到输出信号线L1-L3。接下来，已经读取的图像读取信号由模拟放大器AMP1-AMP3放大，然后作为3个信道输出信号CH1-CH3从输出端OUT1-OUT3提取出来。
之后，当信道输出信号CH1-CH3到达预定电平并维持该电平一段预定时间时，选择第一信道输出信号CH1的信号、SEL1和SEL2电平(SEL1和SEL2均有“高”电平)的某种组合被供给到多路复用器20。然后，第一信道输出信号CH1，如来自光晶体管P1的读信号(第一像素图像信号)被中继到模数转换器30中。接下来，作为包括预定位数量数字代码的数字信号D1的第一信道输出信号CH1在模数转换器30中同步于用于模数转换的时钟信号A/D-CLK而产生。进一步，选择第一信道输出信号CH1的信号是将第一信号输入端IN1与信号输出端OUT相连的信号。
之后，当选择第二信道输出信号CH2的信号，信号SEL1和SEL2(SEL1有“高”电平，SEL2有“低”电平)的另一种组合被供给到多路复用器20时，第二信道输出信号CH2，如来自光晶体管P2的读信号(第二像素图像信号)被供给到模数转换器30中。接下来，作为包括预定位数量数字代码的数字信号D2的第二信道输出信号CH2在模数转换器30中同步于用于模数转换的时钟信号A/D-CLK而产生。选择第二信道输出信号CH2的信号是将第二信号输入端IN2与信号输出端OUT相连的信号。
之后，当选择第三信道输出信号CH3的信号，选择信号SEL1和SEL2(SEL1有“低”电平，SEL2有“高”电平)的其它组合被供给到多路复用器20时，第三信道输出信号CH3，如来自光晶体管P3的读信号(第三像素图像信号)被供给到模数转换器30中。接下来，作为包括预定位数量数字代码的数字信号D3的来自光晶体管P3的读信号在模数转换器30中同步于用于模数转换的时钟信号A/D-CLK而产生。选择第三信道输出信号CH3的信号是将第三信号输入端IN3与信号输出端OUT相连的信号。
接下来，当控制信号Sa2通过响应供给到图像传感器10的时钟信号CLK从移位寄存器11发出时，属于第二组的3个模拟开关SW4-SW6被同时开启了，以使累积在光晶体管P4-P6中的电荷作为输出信号线L1-L3中的模拟图像信号而被读出。这些读出的图像信号由模拟放大器AMP1-AMP3放大，然后作为3个信道输出信号信号CH1-CH3从输出端OUT1-OUT3中提取出来。
之后，当信道输出信号CH1-CH3到达预定电平并维持该电平一段预定时间时，选择第一信道输出信号CH1的信号、选择信号SEL1和SEL2(SEL1和SEL2均有“高”电平)的某种组合被供给到多路复用器20。然后，第一信道输出信号CH1，如来自光晶体管P4的读信号(第四像素图像信号)被中继到模数转换器30中。该读信号在模数转换器30中被转换为包括与用于模数转换的时钟信号A/D-CLK同步的预定位数量数字代码的数字信号D4。进一步，选择第一信道输出信号CH1的信号是将第一信号输入端IN1与信号输出端OUT相连的信号。
之后，当选择第二信道输出信号CH2的信号，信号SEL1和SEL2(SEL1有“高”电平，SEL2有“低”电平)的第二组合被供给到多路复用器20时，第二信道输出信号CH2，即来自光晶体管P5的读信号(第五像素图像信号)被供给到模数转换器30中。接下来，该读信号在模数转换器30中被转换为包括与用于模数转换的时钟信号A/D-CLK同步的预定位数量数字代码的数字信号D5。选择第二信道输出信号CH2的信号是将第二信号输入端IN2与信号输出端OUT相连的信号。
接下来，当选择第三信道输出信号CH3的信号，选择信号SEL1和SEL2(SEL1有“低”电平，SEL2有“高”电平)的其它组合被供给到多路复用器20时，第三信道输出信号CH3，如来自光晶体管P6的读信号(第六像素图像信号)被供给到模数转换器30中。接下来，该读信号在模数转换器30中被转换为包括与用于模数转换的时钟信号A/D-CLK同步的预定位数量数字代码的数字信号D6。选择第三信道输出信号CH3的信号是将第三信号输入端IN3与信号输出端OUT相连的信号。
之后，以相同的方法，每次当时钟信号CLK被供给到图像传感器10时，移位寄存器11就移位包含在其中的控制信号Sa，以使控制信号Sa的输出目的单元格(destination)依次移动。供给控制信号Sa的属于该组的3个模拟开关SW通过响应控制信号Sa而同时开启了。然后，3个像素图像信号从该组中的光晶体管P中并行读出，并作为包括预定位数量数字代码的数字信号D，通过多路复用器20和模数转换器30提取出来。
因此，当包括预定位数量数字代码并在模数转换器30中顺序产生的数字信号通过存储器写控制部分63保存在图像存储器(RAM)的预定区域中时，读图像数据能以主扫描方向的放置顺序来保存。
依据上述实施例，时钟信号CLK的频率与传统图像传感器相比，可减到1/3。另外，不需要使用作为模拟开关SW的执行高速切换操作的开关。进一步，使用模拟放大器AMP时可进行低速操作。另外，由于移位寄存器11中触发器电路的数量可减少到1/3，所以可缩小整个传感器的尺寸。进一步，由于可由低速时钟信号CLK高速读取，所以这就抑制了EMI噪声的产生。
应注意到的是，可改变包括在同时开启和关闭一组中的光电转换元件的数量(N)。因此，可依据包括在一组中光电转换元件的数量来减少时钟信号CLK的频率。同样的，不需要有高速切换操作的任何开关。也不需要有高速操作的模拟放大器。
这样，为了达到高分辨力扫描的目的，可通过准备多路复用器20和如适合进行高速操作的模数转换器30，在包括以主扫描方向放置许多光晶体管的图像传感器中进行高速读取操作。进一步，可用光电二极管来代替光电晶体管。
接下来，将参考图5说明由包括上述不同分辨力的图像传感器10的图像读取装置进行的读取文件操作。
在多路复用器20中，从模拟前端控制部分62供给的选择信号SEL1和SEL2具有不包括时间顺序切换的常数电平。
当选择“高分辨力模式”时，其中通过将来自图像传感器10的像素信号(图像读取信号)转换为数字信号，进行高分辨力读取，模拟前端控制部分62将选择信号发送到多路复用器20，用来按时间顺序切换第一到第三信号输入端IN1-IN3。另一方面，当选择“低分辨力模式”时，其中由外部装置或操作面板进行低分辨力读取操作，模拟前端控制部分62将选择信号发送到多路复用器20，而不包括时间顺序切换，即将第一信号输入端IN1固定连接到信号输出端OUT的选择信号(选择信号中SEL1和SEL2均固定为“高”电平)。
因此，在“低分辨力模式”中，在3个信道输出信号CH1-CH3中仅有第一信道输出信号CH1通过多路复用器20被连续供给到模数转换器30。从而当从移位寄存器11发出控制信号Sa1时，来自光晶体管P1的读信号(第一像素信号)如图5所示被提取为数字信号。接下来，当发出控制信号Sa2时，来自光晶体管P4的读信号(第四像素信号)被提取为数字信号。之后，同样的，每次当控制信号Sa顺序移位时，第七、第十、……和第1726个像素信号作为数字信号传递。
这样，在“低分辨力模式”中，在其中提取读图像信号的有效像素的数量减为1/3。例如，假设在“高分辨力模式”下读取分辨力是“600dpi”，那么就以“200dpi”进行“低分辨力模式”下的读取，这是“高分辨力模式”下读取分辨力的1/3。
另外，每次控制信号Sa在这个“低分辨力模式”下移位时，仅进行一次模数转换操作。因此，与需要3个模数转换操作的“高分辨力模式”比较，可增加时钟信号CLK的频率，以便能进行高速读取。
因此，在有必要将比读取分辨力更高的优先级置于读取速度上的情况下，方便进行低分辨力模式下的读取。
尽管在上述“低分辨力模式”下，多路复用器20没有按时间顺序切换，但是甚至当选择“低分辨力”时，可依照分辨力的类型进行时序切换。
例如，当选择以“400dpi”的分辨力读取，而“高分辨力模式”下的读取分辨力是“600dpi”，3个信道输出信号CH1-CH3中的任何两个信号可按时间顺序被供给到模数转换器30，以便能获得具有“400dpi”分辨力的读取信号。
在这种情况下，每次当移动控制信号Sa时，就进行模数转换操作两次。因此，与需要3次模数转换操作的“高分辨力”模式比较，可增加时钟信号CLK的频率，以便能进行高速读取。
进一步，在上述的实施例中，以图像传感器10的主扫描方向放置的许多光晶体管P被分为许多组，每组包括3个邻近光晶体管，以便在“高分辨力模式”下获得“600dpi”的分辨力。在另一个实施例中，若以主扫描方向放置的许多光晶体管P被分为许多组，每组包括4个邻近光晶体管。通过改变邻近晶体管之间的间隔，可获得具有“600dpi”、“450dpi”、“300dpi”或“150dpi”分辨力的读信号。
也就是，提供了具有相应于4个信道信号输出CH1-CH4的4个信号输入端IN1-IN4的多路复用器。当该多路复用器的所有信号输入端IN1-IN4按时间顺序切换，来将光电转换元件P1-Pn的输出信号发送到模数转换器，可产生具有比“600dpi”高的高分辨力的读信号。另外，4个信号输入端IN1-IN4的其中一个与输出端OUT固定相连，而不涉及时序切换，使得仅有一个信道输出信号被供给到模数转换器。这样，可产生具有分辨力“150dpi”的读信号。
另外，可时序切换4个信号输入端IN1-IN4中的任何两个，以使任何两个信道输出信号可顺序供给到模数转换器30。这样，可传递具有“300dpi”分辨力的读信号。作为另外选择，可按时间顺序切换4个信号输入端IN1-IN4中的任何3个，以使任何3个信道输出信号可顺序供给到模数转换器30。这样，可传递具有“450dpi”分辨力的读信号。
同样地，当图像传感器10的光晶体管P被分为组，每组包括6个光晶体管。通过以主扫描方向放置的邻近光晶体管P之间的间隔，可获得具有“600dpi”、“500dpi”、“400dpi”或“300dpi”、“200dpi”或“100dpi”分辨力的读信号。
若增加属于一组的光晶体管P的数量，则可能需要高速模数转换器。然而，当与一组中的光晶体管P具有相同数量的信号输出线被分为几组，将模数转换器提供给信号输出线的每一组，即使模数转换器以较低速度工作，还可从总体上进行高速读取操作。
图6和图7示出了依据本实用新型第二实施例的图像读取装置。除图1所示图像读取装置的元件之外，图6所示的图像读取装置包括暂时存储3个信道输出信号CH1-CH3的采样-保持电路50，以便将暂时由采样-保持电路50存储的信号供给到多路复用器20。也就是，未直接将图像传感器10的3个信道输出信号CH1-CH3从光电转换元件供给到多路复用器20。
换言之，如图7所示，即使将图像传感器10的3个信道输出信号CH1-CH3稳定在预定的输出电平上需要一定的时间，采样-保持电路50当信道输出信号的电平到达预定电平，且保持该电平特定时间段时，通过响应时钟信号S/H-CLK来暂时保存3个信道输出信号CH1-CH3的电平，该时钟信号S/H-CLK用于进行从模拟前端控制部分62供给的采样保持。应注意的是当信道输出信号到达比最大电平低的第二最大电平时，时钟信号S/H-CLK从模拟前端控制部分62发出。
当将选择第一信道输出信号CH1的信号供给到处于上述状态的多路复用器20，以选择第一信道输出信号CH1时，由采样保持电路50暂时保存的第一信道输出信号CH1被传送到模数转换器30，然后在模数转换器30中从模拟的转换为数字的。为了选择第一信道输出信号CH1，SEL1和SEL2均有“高”电平。
接下来，当将选择第二信道输出信号CH2的信号供给到多路复用器20，以选择第二信道输出信号CH2时，由采样保持电路50暂时保存的第二信道输出信号CH2被发送到模数转换器30，然后由模数转换器30从模拟的转换为数字的。关于选择第二信道输出信号CH2的信号，SEL1为“高”电平而SEL2为“低”电平。
进一步，当将选择第三信道输出信号CH3的信号供给到多路复用器20，以选择第三信道输出信号CH3时，由采样保持电路50暂时保存的第三信道输出信号CH3通过多路复用器20被发送到模数转换器30，然后由模数转换器30从模拟的转换为数字的。关于选择第三信道输出信号CH3的信号，SEL1为“低”电平而SEL2为“高”电平。
因此，在第二实施例中，信道输出信号CH1-CH3可通过利用供给对采样保持的时钟信号S/H-CLK的时间段从模拟的转换为数字的，该时间段如供给到移位寄存器11的时钟信号CLK时间段。因此，不需要多路复用器20和模数转换器30如上述第一实施例中的多路复用器20和模数转换器30一样高速工作。
第二实施例中的采样保持电路50不必暂时保存所有3个信道输出信号CH1-CH3。例如，如图8所示的第三实施例，可提供暂时保存第二信道输出信号CH2和第三信道输出信号CH3的采样保持电路50a，以便获得与第二实施例中相同的效果。
也是在第二和第三实施例中，可通过将不涉及时序切换的选择信号发送到多路复用器20，用与上述第一实施例相同的方法进行“低分辨力模式”读取，该选择信号如用于将第一信号输入端IN1固定连接到信号输出端OUT的选择信号(选择信号SEL1和SEL2均为“低”电平)。特别的，在图8所示的第三实施例中，在选择“低分辨力模式”的情况下，可中止采样-保持电路50a的功能。
图9示出了第四实施例的图像读取装置。可依据应用情况选择“低分辨力模式(以下称第一低分辨力模式)”和“第二低分辨力模式”中的任何一个。该“第一低分辨力模式”可在上述第一到第三实施例中选择，而“第二低分辨力模式”是通过将预定数量的像素平均以获得具有平均信号电平的一个像素而获取的。
第四实施例的图像读取装置，除具有与上述第一实施例相同结构的多路复用器20外，还提供了具有3个输入和1个输出的第二多路复用器40。
提供第二多路复用器40用来将从图像传感器10中产生的3个信道输出信号CH1-CH3进行平均化。构造第二多路复用器40以使信道输出信号CH1-CH3通过组成平均电路的一部分的电阻70被供给到多路复用器40的3个信号输入端IN1-IN3。每个电阻70通过用于将信道输出信号CH1-CH3进行平均的预定比率来减少信道输出信号的电平。电阻70具有依赖于要被平均的信道输出信号数量的电阻。在多路复用器20中产生的平均信号被供给到模数转换器30中。
也就是，第二多路复用器40通过响应通过模拟前端控制部分62供给的3个选择信号SEL3-SEL5，可具有下面的5种状态。一种是第一选择状态，在这种状态下，3个信号输入端IN1-IN3中没有一个与输出端OUT相连。另一个是第二选择状态，在这种状态下，所有的3个信号输入端IN1-IN3与输出端OUT相连。在第三到第五选择状态中，3个信号输入端IN1-IN3的任何两个(第一和第二信号输入端IN1和IN2，或第一和第三信号输入端IN1和IN3，或第二和第三信号输入端IN2和IN3)分别与输出端OUT连接在一起。特别在第二选择状态下，第二多路复用器40作为平均电路工作，该平均电路与用来对3个信道输出信号CH1-CH3进行平均的电阻合作以及将已经平均的信号供给到模数转换器30。
进一步，用与多路复用器20相同的方法构造第二多路复用器40，该第二多路复用器40包括许多模拟开关。然而，应注意到的是构造第二多路复用器40，并不能执行该多路复用器的内在操作，如顺序开启许多模拟开关。
在第四实施例中，若通过外部装置、操作面板选择“高分辨力模式”或“第一低分辨力模式”，第二多路复用器40则首先被切换为第一选择状态(在该状态下，3个信号输入端IN1-IN3中没有一个与输出端OUT相连)，然后，多路复用器20的3个信号输入端IN1-IN3按与上述第一实施例中相同的方法按时间顺序切换。这样，该多路复用器20可将3个信道输出信号CH1-CH3顺序供给到模数转换器30，以便能进行高分辨力读取。另外，当多路复用器20的第一信号输入端IN1与输出端OUT固定连接在一起时，仅将第一信道输出信号CH1供给到模数转换器30，以便通过仅使用每3个图像信号中的1个就能用所谓的稀疏(thinning-out)进行低分辨力读取。
另外，依照从模拟前端控制部分62供给的选择信号SEL1和SEL2(SEL1和SEL2均为“低”电平状态)，当多路复用器20保持在3个信号输入端IN1-IN3中没有一个与输出端OUT相连的状态下时，第二多路复用器40可切换到第二选择状态(在该状态下，所有3个信号输入端IN1-IN3与输出端OUT相连)。既然这样，第二多路复用器40可将3个信道输出信号CH1-CH3的经平均的信号供给到模数转换器30中。
因此，如图10所示，例如，在当控制信号Sa1从移位寄存器11发出的时间点处，来自光电晶体管P1-P3的读信号(第一到第三像素信号)的平均信号作为相应于第一组的数字信号而产生。在控制信号Sa2发出的时间点处，来自光电晶体管P4-P6的读信号(第四到第六像素信号)的平均信号作为相应于第二组的数字信号而产生。同样的，每次当控制信号Sa的输出目标在光电晶体管P的组中顺序移位时，就产生作为相应于每组的数字信号的第七到第九，第十到第十二，……或第1726到第1728个像素信号的平均信号。
这样，也是在“第二低分辨力模式”中，以在“第一低分辨力模式”中相同的方法，作为读图像信号而产生的信号数量可减为1/3。因此，若例如在“高分辨力模式”中读取分辨力为“600dpi”，则在“200dpi”的分辨力下进行读取。
另外，也是在“第二低分辨力模式”中，每次控制信号Sa的输出目标在光电晶体管P的组中移位时，可执行一次模数转换操作。因此，与对每个控制信号Sa需要3次模数转换操作的“高分辨力模式”相比较，可增加时钟信号CLK的频率以进行高速读取。
因此，对当确保维持细线(thin lines)连续性时需要高速读取的情况而言，在低分辨力模式下读取是有利的。
进一步，第二多路复用器40可在第三到第五选择状态之间切换，以平均3个频道输出信号CH1-CH3之中的任何两个频道信号，并将该经平均的信号供给到模数转换器30中。因此，在“低分辨力模式”中可产生作为读图像信号的不同图像信号。
图11示出了依据本实用新型的第五实施例的图像读取装置。该图像读取装置包括具备有必要对不同类型MOS图像传感器和CCD图像传感器的输出进行数字化的所有模拟和混合信号功能的IC，这些功能如相关双采样(correlationdouble sampling)(CDS)功能、增益/偏差校正功能以及模数转换功能。也就是，该图像读取装置具有图像传感器处理系统的模拟前端IC(集成电路)。
图11所示的模拟前端IC 40具有与商业模拟前端IC相同的构造。也就是，该模拟前端IC 40包括相关双采样电路41a-41c、偏差调节电路(offsetadjustment circuits)42a-42c、可编程增益放大器43a-43c、多路复用器44、模数转换器45、接口46以及寄存器部分47。
通常，这种类型的模拟前端IC 40包括3个频道以支持产生红、绿和蓝输出信号的彩色图像传感器。因此，模拟前端IC 40包括上述的相关双采样电路41a-41c、偏差调节电路42a-42c以及每个频道的可编程增益放大器43a-43c。
提供相关双采样电路41a-41c用来消除可能引起来自由CCD类型图像传感器带来像素信号的噪声和误差的组件。熟知的相关双采样电路41a-41c在两个不同的时间对接收自CCD类型图像传感器的像素信号进行两次采样以消除当移位寄存器(CCD)的时钟从“低”电平改变为“高”电平时由电荷引起的误差电压。然而，当使用本实用新型的MOS类型图像传感器10时，相关双采样电路41a-41c被设置为不具有其相关双采样功能(CDS关闭模式设置)。在这个实施例中，相关双采样电路41a-41c作为采样-保持电路工作，其用来暂时保存对每个频道的接收来自MOS型图像传感器10的像素信号。
每个偏差调节电路42a-42c包括对每个频道的数模转换器DAC和加法器ADD，以使偏移电压加到每个频道的输出信号中。也就是，提供的寄存器部分47有偏差寄存器OFF-REG，其记忆表示由对每个频道的偏差调节电路42a-42c使用的偏移电压的偏差设置值。对每个频道的每个偏差调节电路42a-42c首先将相应于记忆在偏差寄存器OFF-REG中的其偏差设置值的偏移电压附加到从相关双采样电路41a-41c发送的图像信号上。接下来，每个偏差调节电路42a-42c将附加有偏移电压的图像信号供给到可编程增益放大器43a-43c的相应频道。
可编程增益放大器43a-43c是熟知的可调节到输入信号增益的模拟放大器。每个可编程增益放大器43a-43c通过相应于记忆在寄存器部分47的增益寄存器GAIN-REG中的对每个频道的增益设置值的增益来放大相应频道的图像信号。然后，被放大的图像信号被供给到多路复用器44。
多路复用器44和模数转换器45与上述第一到第三实施例中的多路复用器20和模数转换器30相同的方式工作。多路复用器44从3个可编程增益放大器43a-43c中选择其中一个输入图像信号，以输出已选择的信号。多路复用器44将由每个可编程增益放大器43a-43c放大的图像信号顺序供给到模数转换器45。模数转换器45将接收自多路复用器44的图像信号转换为具有预定位数量数字代码的数字信号，然后将该数字信号发送到外部。
提供接口46用来通过控制电路60的模拟前端控制部分62将许多类型的数据写入寄存器部分47中。接口46将在实际扫描之前的预扫描(pre-scanning)中通过校准操作而获取的偏差最佳设置值和最佳增益设置值写入相应于每个频道的寄存器部分47的存储器部分。
在具有依据第五实施例上述结构的装置中，可使用通用模拟前端IC来将从图像传感器10的信号输出线发送的3个频道读图像信号转换为用于每个像素信号的数字信号。因此，与上述第一到第三实施例相比较，电路结构图表可充分简化。
另外，可利用模拟前端IC的偏差调节功能或增益调节功能来容易和适当地纠正多个频道之间的变化。进一步，由于不必要有进行采样保持的专门电路，所以不需要对电路连接的布线(wiring)，因此这就减少了外部噪声。
上述实施例的构造并不局限于阐明的那个构造。本实用新型的图像读取装置可具有作为第六实施例的图12中所示的构造。该图像传感器10包括具有与上述多路复用器20相同功能的多路复用器电路20a。另外，该图像读取装置可包括具有与采样-保持电路50和50a相同功能的采样-保持电路(未阐明)。
若图像传感器10包括多路复用器20a，则可如图13第七实施例所示，随后将模拟放大器AMP提供到多路复用器电路20a。该图像读取装置在成本方面是有利的。
进一步，在上述的实施例中，多路复用器20将3个频道信号输出进行多路传输，以便由单个模数转换器30将这些频道信号输出转换为数字信号。然而，如图14第八实施例所示，可提供对相应于3个频道输出信号CH1-CH3的每个频道的3个模数转换器30a-30c。
在该构造中，即使需要高速读取操作，也不需要速度非常高的模数转换器30。另外，不必要高速操作的多路复用器20也是有利的。
尽管上面说明了具体说明本实用新型的一些实施例，依据本实用新型的图像传感器和使用该图像传感器的图像读取装置并不局限于上述实施例，而是能以不同的方式来具体体现。例如，图像传感器10的光电转换元件不局限于图2中所示的光电晶体管，该光电转换元件也可为图15中所示的作为图像传感器的光电二极管。进一步，可使用任何适当类型的光电转换元件。
另外，若图像传感器10是接触型图像传感器(CIS)，则当要读取文档的宽度在主扫描方向变大时，有必要有很长时间处于主扫描方向的图像传感器。然而，在单半导体芯片上制造大的图像传感器是有限制的。
为解决上述问题，可将许多图像传感器10排列为如图16中所示的图像传感器一样沿着主扫描方向。在其操作中，组成每个图像传感器10的移位寄存器11的最终触发器电路(final flip-flop circuit)的输出可被作为启动脉冲SP供给到邻近图像传感器10。
依据本实用新型的图像传感器包括许多光电转换元件，这些光电转换元件被分为许多组，每组包括预定数量(N)的邻近光电转换元件、许多切换元件和控制许多切换元件的控制单元，以便依照外部时钟信号同时对每组从属于每组的许多光电转换元件中读取图像信号。依据本结构，时钟信号的频率与传统图像传感器相比可减少为1/N。这样，就不需要能进行高速切换的切换元件了。另外，由于包括在控制单元中移位寄存器触发器电路的数量也可减少为1/N，所以也可减小整个传感器的尺寸。另外，可在低速时钟信号下进行高速读取，所以可抑制EMI噪声的出现。
依据本实用新型的图像传感器，来自许多光电转换元件的读图像信号被发送到图像传感器内部相应的信号输出线。信号输出线的数量与属于其中一组的光电转换元件的数量(N)相等。因此，来自图像传感器输出信号终端的数量可最小化，以便能简化到后续多路复用器或后续模数转换器的电连接。
依据本实用新型的图像传感器，将用于放大图像信号的模拟放大器提供到图像传感器中的每条信号输出线。因此，可从作为具有充分电平的模拟信号的图像传感器中提取来自每个光电转换元件的读图像信号。
依据本实用新型的图像传感器，对来自光电转换元件的图像信号进行了多路复用，以从图像传感器中提取作为串行数据的来自许多(N)光电转换元件的图像信号。因此，可最小化用于输出来自图像传感器信号的终端数量，以便能简化到后续模数转换器的电连接。
依据本实用新型的图像传感器，对来自光电转换元件的图像信号进行了多路复用，以从图像传感器中提取作为图像传感器中串行数据的从许多(N)光电转换元件中产生的图像信号。因此，可最小化用于输出来自图像传感器信号的终端数量，以便能简化到后续模数转换器的电连接。
依据本实用新型的图像传感器，来自光电转换元件的读图像信号通过采样-保持电路暂时存储，然后该读图像信号由多路复用器进行多路复用。之后，从图像传感器中提取作为串行数据的图像信号。因此，当从来自每个光电转换元件的读信号被模数转换器转换为数字信号时，可充分提供有必要进行转换过程的时间。因此，高速工作的模数转换器是不必要的。
依据本实用新型的图像读取装置，在图像传感器外部提供了用于对从图像传感器的信号输出线供给的图像信号进行多路复用的多路复用器、用于将由多路复用器进行多路复用的图像信号转换为对从光电转换元件供给的每个图像信号的数字信号的模数转换器。因此，从光电转换元件供给的许多图像信号可被单个模数转换器转换为数字信号。
依据本实用新型的图像读取装置，从图像传感器的信号输出线供给的许多图像信号中每个可被许多模数转换器中的每个独立转换为数字信号。因此，即使模数转换器以相对低的速度运行，也可进行高速读取操作。
依据本实用新型的图像读取装置，从信号输出线供给的许多读图像信号由采样-保持电路暂时存储，由多路复用器进行多路复用并作为串行数据从图像传感器中提取出来。因此，当来自光电转换元件的读信号被模数转换器转换为数字信号时，可保证用于转换工作所需的时间周期。因此，不需要高速工作的模数转换器。
依据本实用新型的图像读取装置，从图像传感器的信号输出线供给的许多读图像信号可通过使用模拟前端IC被转换为用于每个像素信号的数字信号，以便能充分简化电路结构。
另外，分辨力切换单元通过使用多路复用器进行来自许多光电转换元件图像信号的时间顺序切换。这样，通过仅将图像信号的一部分供给到模数转换器就既可进行高分辨力读取，也可进行低分辨力读取。
依据本实用新型的图像读取装置，仅来自多路复用器许多信号输入端其中一个的图像信号可被供给到模数转换器中，以便能容易并高速地获取低分辨力读图像信号。
依据本实用新型的图像读取装置，多路复用器许多信号输入端中的一些被按时间顺序切换，以使从许多信号输入端选择的图像信号被供给到模数转换器。因此，可容易地获取例如相应于高速模式中2/3分辨力的低分辨力。
依据本实用新型的图像读取装置，从属于其中一组的许多光电转换元件中选择的一些图像信号可被平均，并被供给到模数转换器。因此，若有必要，除了由仅利用以恒定点距(pitch)图像信号的所谓简单稀疏进行的低分辨力读取之外，可通过将许多图像信号进行平均化来容易地进行低分辨力读取。
依据本实用新型的图像读取装置，来自每组光电转换元件所有信号平均的信号通过有效使用所有图像信号被供给到模数转换器。因此，若当通过确保保持为细线而需要高速读取时，则这是非常有用的。
应当认识到前面的说明和附图阐明了当前时间的本实用新型的较佳实施例。当然，根据前述的学说(teaching)，在不背离揭示的实用新型的主旨和范围的前提下，本领域的熟练技术人员可明显进行不同的修改、附加和选择性设计。这样，应当理解本实用新型不局限于所揭示的实施例，而是可应用于附加权利要求书的全部范围。

Claims (23)

1.一种图像传感器，包括：
许多光电转换元件，其以主扫描方向放置，所述许多光电转换元件中的每个产生相应于其上入射光量的模拟图像信号，所述许多光电转换元件被分为许多组，所述许多组中的每个包括预定数量(N)的所述光电转换元件；
许多开关元件，其与所述许多光电转换元件的相应的一个单独连接；以及
控制单元，其通过响应外部时钟信号控制所述许多开关元件以在所述许多组其中一个中同步输出来自所述预定数量光电转换元件的图像信号。
2.根据权利要求1的图像传感器，进一步包括数量等于N的信号输出线，其特征在于所述许多组每个中的所述预定数量的光电转换元件可通过所述开关元件单独与相应的所述每条信号输出线相连，以便将来自所述预定数量光电转换元件的图像信号输出到所述相应的信号输出线。
3.根据权利要求2的图像传感器，进一步包含与每个所述信号输出线相连的放大器，所述放大器将通过所述相应的所述开关元件之一接收的来自相应的所述每个光电转换元件的图像信号进行放大。
4.根据权利要求3的图像传感器，进一步包含在放大器之后提供的多路复用器，所述多路复用器将从每个所述光电转换元件发送的图像信号进行多路复用，然后由所述放大器放大。
5.根据权利要求书2的图像传感器，进一步包含与每个所述信号输出线相连的多路复用器，所述多路复用器将从每个所述光电转换元件发送的图像信号进行多路复用。
6.根据权利要求5的图像传感器，进一步包含放大器，其将来自所述光电转换元件之一发送的图像信号放大，然后该信号由所述多路复用器进行多路复用。
7.根据权利要求5的图像传感器，进一步包含在所述多路复用器之前提供的采样—保持电路，其暂时保存从每个所述光电转换元件接收的图像信号。
8.根据权利要求4的图像传感器，进一步包含在所述多路复用器之前提供的采样—保持电路，其暂时保存从所述光电转换元件之一发送的图像信号。
9.图像读取装置，其特征在于，包含：
图像传感器，所述图像传感器包括：
许多光电转换元件，其以主扫描方向放置，所述许多光电转换元件中的每个产生相应于其上入射光量的模拟图像信号，所述许多光电转换元件被分为许多组，所述许多组中的每个包括预定数量(N)的所述光电转换元件，
许多开关元件，其与所述许多光电转换元件的相应的一个单独连接，
控制单元，其通过响应外部时钟信号控制所述许多开关元件以在所述许多组其中一个中同步输出来自所述预定数量光电转换元件的图像信号，以及
数量等于N的信号输出线，其特征在于所述许多组每个中的所述预定数量的光电转换元件可通过所述开关元件单独与所述每条信号输出线相连，以便将来自所述预定数量光电转换元件的图像信号输出到所述信号输出线；
多路复用器，其与所述图像传感器的所述信号输出线相连，用于多路复用通过所述信号输出线传递的图像信号；以及
模数转换器，用于将由所述多路复用器多路复用的图像信号转换为数字信号。
10.根据权利要求9的图像读取装置，进一步包含与所述相应的一条信号输出线单独相连的许多模拟放大器，用于将通过所述相应的切换元件接收自每个所述光电转换元件的图像信号放大。
11.一种图像读取装置，其特征在于，包含：
图像传感器，所述图像传感器包括：
许多光电转换元件，其以主扫描方向放置，所述许多光电转换元件中的每个产生相应于其上入射光量的模拟图像信号，所述许多光电转换元件被分为许多组，所述许多组中的每个包括预定数量(N)的所述光电转换元件；
许多开关元件，其与所述许多光电转换元件的相应的一个单独连接；
控制单元，其通过响应外部时钟信号控制所述许多开关元件以在所述许多组其中一个中同步输出来自所述预定数量光电转换元件的图像信号，以及
数量等于N的信号输出线，其特征在于所述许多组每个中的所述预定数量的光电转换元件可通过所述开关元件单独与所述相应一条信号输出线相连，以便将来自所述预定数量光电转换元件的图像信号输出到所述信号输出线；以及
许多模数转换器，其与所述相应的信号输出线单独相连，用于将通过所述信号输出线传递的图像信号转换为数字信号。
12.根据权利要求11的图像读取装置，其特征在于每条所述信号输出线被提供有模拟放大器，该放大器用于将从所述相应的光电转换元件之一通过相应的一个开关元件传递的图像信号放大。
13.一种图像读取装置，其特征在于，包含：
图像传感器，所述图像传感器包括：
许多光电转换元件，其以主扫描方向放置，所述许多光电转换元件中的每个产生相应于其上入射光量的模拟图像信号，所述许多光电转换元件被分为许多组，所述许多组中的每个包括预定数量(N)的所述光电转换元件；
许多开关元件，其与所述许多光电转换元件的相应的一个单独连接；
控制单元，其通过响应外部时钟信号控制所述许多开关元件以在所述许多组其中一个中同步输出来自所述预定数量光电转换元件的图像信号，以及
数量等于N的信号输出线，其特征在于所述许多组每个中的所述预定数量的光电转换元件可通过所述开关元件单独与所述相应的一条信号输出线相连，以便将来自所述预定数量光电转换元件的图像信号输出到所述信号输出线；
采样—保持电路，其与所述图像传感器的所述信号输出线相连，用于暂时保存从一组中的所述光电转换元件通过所述相应的一个所述切换元件和所述信号输出线传递的图像信号；
多路复用器，用于多路复用暂时保存在所述采样—保持电路中的图像信号；以及
模数转换器，用于将由所述多路复用器多路复用的图像信号转换为数字信号。
14.根据权利要求13的图像读取装置，其特征在于每条所述信号输出线被提供有模拟放大器，该放大器用于将从所述相应的一个光电转换元件通过所述相应的一个切换元件传递的图像信号进行放大。
15.图像读取装置，其特征在于，包含：
图像传感器，所述图像传感器包括：
许多光电转换元件，其以主扫描方向放置，所述许多光电转换元件中的每个产生相应于其上入射光量的模拟图像信号，所述许多光电转换元件被分为许多组，所述许多组中的每个包括预定数量(N)的所述光电转换元件；
许多开关元件，其与所述许多光电转换元件的相应的一个单独连接；
控制单元，其通过响应外部时钟信号控制所述许多开关元件以在所述许多组其中一个中同步输出来自所述预定数量光电转换元件的图像信号，以及
数量等于N的信号输出线，其特征在于所述许多组每个中的所述预定数量的光电转换元件可通过所述开关元件单独与所述相应的一条信号输出线相连，以便将来自所述预定数量光电转换元件的图像信号输出到所述信号输出线；
多路复用器，其与所述图像传感器相连，用于通过所述相应的其中一条所述输出信号线多路复用来自其中一个所述光电转换元件的图像信号；
采样—保持电路，其与用于暂时保存从一组中的所述光电转换元件传递到所述相应的其中一个切换元件和信号输出线的图像信号；其特征在于所述多路复用器被配置为与所述图像传感器相连，以使一条输出信号线将所述图像传感器直接连接到所述多路复用器，而其它的输出信号线通过所述采样—保持电路将所述图像传感器连接到所述多路复用器。
16.图像读取装置，其特征在于，包含：
图像传感器，所述图像传感器包括：
许多光电转换元件，其以主扫描方向放置，所述许多光电转换元件中的每个产生相应于其上入射光量的模拟图像信号，所述许多光电转换元件被分为许多组，所述许多组中的每个包括预定数量(N)的所述光电转换元件；
许多开关元件，其与所述许多光电转换元件的相应的一个单独连接；
控制单元，其通过响应外部时钟信号控制所述许多开关元件以同步输出来自所述许多组之一中的所述预定数量光电转换元件的图像信号，以及
数量等于N的信号输出线，其特征在于所述许多组每个中的所述预定数量的光电转换元件可通过所述开关元件单独与所述相应的一条信号输出线相连，以便将来自所述预定数量光电转换元件的图像信号输出到所述信号输出线；
模拟前端IC，所述模拟前端IC包括：
模拟放大器，用于将通过许多频道之一接收的模拟输入信号放大；
多路复用器，用于多路复用由所述模拟放大器放大的模拟输入信号；以及
模数转换器，用于将由所述多路复用器多路复用的每个频道的模拟输入信号转换为数字信号；
其中，所述信号输出线作为所述模拟前端IC的许多频道而起作用，且所述模拟前端IC与所述图像传感器相连，以使所述模拟前端IC通过所述相应的一条信号输出线作为所述模拟输入信号接收来自每个所述光电转换元件传递的图像信号。
17.根据权利要求16的图像读取装置，其特征在于每条所述信号输出线被提供有模拟放大器，用于将通过所述相应的一个开关元件从每个所述光电转换元件传递的图像信号放大。
18.图像读取装置，其特征在于，包含：
图像传感器，所述图像传感器包括：
许多光电转换元件，其以主扫描方向放置，所述许多光电转换元件中的每个产生相应于其上入射光量的模拟图像信号，所述许多光电转换元件被分为许多组，所述许多组中的每个包括预定数量(N)的所述光电转换元件；
许多开关元件，其与所述许多光电转换元件的相应的一个单独连接；以及
控制单元，其通过响应外部时钟信号控制所述许多开关元件以同步输出来自所述许多组之一的所述预定数量光电转换元件的图像信号，其中，每个所述许多组中预定数量的光电转换元件通过所述开关元件可与所述每条信号输出线单独相连，以将来自所述预定数量光电转换元件的图像信号输出到所述信号输出线；
多路复用器，其具有数量等于N的信号输入端和信号输出端，所述多路复用器与所述图像传感器相连，以使所述多路复用器通过所述信号输入端同时从属于其中一个所述组的许多光电转换元件接收所述图像信号。
模数转换器，其与所述多路复用器的信号输出端相连，用于将从所述多路复用器顺序供给的模拟图像信号转换为数字信号；以及
分辨力切换单元，其选择高分辨力模式和低分辨力模式的其中一个，在高分辨力模式中，来自属于每个所述组光电转换元件的所有图像信号被顺序供给到所述模数转换器，而在低分辨力模式中，所述图像信号被稀疏了，然后被供给到所述模数转换器。
19.根据权利要求18的图像读取装置，其特征在于当选择所述低分辨力模式时，所述分辨力切换单元被配置为将接收来自仅一个所述信号输入端的图像信号供给到所述模数转换器。
20.根据权利要求18的图像读取装置，其特征在于所述分辨力切换单元被配置为在所有所述信号输入端中选择所述信号输入端，以便当选择所述低分辨力模式时，通过按时间顺序切换所述已选择的信号输入端将来自所述已选择的信号输入端的图像信号供给到所述模数转换器。
21.根据权利要求18的图像读取装置，进一步包含平均电路，其用于将在接收自属于所述组之一的许多光电转换元件的图像信号中选择的图像信号进行平均，其特征在于，
除高和低分辨力模式之外，所述分辨力切换单元选择另一种低分辨力模式，其中所述平均电路被用来降低所述图像的分辨力，其特征在于
当选择所述另一种低分辨力时，所述平均电路的输出信号被供给到所述模数转换器。
22.根据权利要求21的图像读取装置，其特征在于所述平均电路被配置为将接收自属于所述组之一的光电转换元件的所有信号进行平均，并将所述已平均的信号供给到所述模数转换器。
23.根据权利要求22的图像读取装置，其特征在于所述平均电路被配置为将接收自属于所述组之一的光电转换元件的所有信号进行平均，并将所述已平均的信号供给到所述模数转换器。
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