JP2000201250A - Moving object image pickup method and line scanner device - Google Patents

Moving object image pickup method and line scanner device

Info

Publication number
JP2000201250A
JP2000201250A JP10344256A JP34425698A JP2000201250A JP 2000201250 A JP2000201250 A JP 2000201250A JP 10344256 A JP10344256 A JP 10344256A JP 34425698 A JP34425698 A JP 34425698A JP 2000201250 A JP2000201250 A JP 2000201250A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
image
mos
row
imaging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10344256A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshito Abe
淑人 阿部
Hiroshi Sato
博 佐藤
Hideto Sakata
英人 坂田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP10344256A priority Critical patent/JP2000201250A/en
Publication of JP2000201250A publication Critical patent/JP2000201250A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively provide necessarily sufficient picture quality whose operation distance of a picked up image is short with short scanning by arranging a MOS-type two-dimensional sensor by making it face the image pickup face of a moving object and selectively scanning the image element of the sensor and using the two-dimensional sensor as a line sensor against the motion of the moving object. SOLUTION: The gate signal of a MOS switch 53 in a first row is outputted from a vertical scanning circuit 56. The gate signals of MOS switches 55 are outputted from a horizontal scanning circuit 57 in order from a first column, a second column and a third column. The vertical scanning circuit 56 outputs gate signals of a second row, and the horizontal scanning circuit 57 outputs the signals of the respective columns in the same way as for the first row. This is repeated in the third row and is repeated by going back to the first row again. Reading in a charge transfer part is executed in such way and photodiodes are sequentially read. The signals of the respective image elements are read and an image can be read as a time sequential signal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷物などの走行
物体を撮像する走行物体撮像方法及びラインスキャナ装
置に係り、特に、低コストで撮像の作動距離が短く、必
要十分な画質を短いスキャン時間で得ることができる走
行物体撮像方法及びラインスキャナ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traveling object imaging method and a line scanner apparatus for imaging a traveling object such as a printed matter, and more particularly, to a low cost, a short working distance of imaging, and a necessary and sufficient image quality for a short scanning time. And a line scanner device.

【0002】[0002]

【従来の技術】撮像素子には、画像の形成方式からみる
と、2次元センサと、1次元センサとの2種類がある。
前者は、エリアセンサなどとも呼ばれ、1回の露光で2
次元の画像情報を取り出すことができる。これに対し
て、後者は、ラインセンサあるいはリニアイメージセン
サなどとも呼ばれ、被写体もしくは撮像素子のいずれか
一方を機械的に移動させることにより複数回の露光を行
い、線情報の組合せによって2次元の画像情報を得るよ
うにしている。
2. Description of the Related Art There are two types of image sensors, a two-dimensional sensor and a one-dimensional sensor, as viewed from the image forming system.
The former is also called an area sensor, etc.
Two-dimensional image information can be extracted. On the other hand, the latter is also called a line sensor or a linear image sensor, and performs multiple exposures by mechanically moving either the subject or the image sensor, and performs two-dimensional exposure by combining line information. I try to get image information.

【0003】撮像時の被写体に対する位置関係からみる
と、密着センサと、レンズ縮小センサとの2種類があ
る。前者は、コンタクトセンサ、コンタクトイメージ
ャ、あるいはコンタクトイメージセンサなどとも呼ば
れ、被写体に撮像素子を密着させるか、あるいは間にセ
ルフォックスレンズなどを挿入するなどして、等倍率で
撮像する。これに対して、後者は、レンズ類により、光
学的に縮小して撮像するものであり、このため一定の作
動距離(working distance:以下撮像作動距離と称す
る)を必要とする。
In view of the positional relationship with respect to the subject at the time of imaging, there are two types of sensors: a contact sensor and a lens reduction sensor. The former is also called a contact sensor, a contact imager, a contact image sensor, or the like, and captures images at the same magnification by bringing an image pickup element into close contact with a subject or inserting a self-fox lens or the like between them. On the other hand, in the latter, an image is optically reduced by using a lens or the like, so that a certain working distance (hereinafter referred to as an imaging working distance) is required.

【0004】ここで、印刷物などの走行物体を連続的に
撮像するには、ラインセンサが用いられる。これに対し
て、レンズ縮小型ラインセンサカメラは、高速スキャン
や高解像度入力が可能であるという特徴を有している。
Here, a line sensor is used to continuously image a running object such as a printed matter. On the other hand, the lens reduction type line sensor camera has a feature that high-speed scanning and high-resolution input are possible.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンズ
縮小型ラインセンサカメラは、撮像対象に応じた撮像作
動距離が必要であり、このため設置の制限が大きいとい
う問題がある。レンズ縮小型ラインセンサカメラは、多
数並列配置して、1つ当りの撮影範囲を縮小して、撮像
作動距離を縮小することは可能である。しかしながら、
一般のエリアセンサカメラに比べて高価であるため、コ
スト的な難点がある。
However, the lens-reduced line sensor camera requires an imaging working distance corresponding to the object to be imaged, and thus has a problem that the installation limit is large. It is possible to arrange a large number of lens reduction type line sensor cameras in parallel to reduce the photographing range per one and to reduce the imaging working distance. However,
Since it is more expensive than a general area sensor camera, there is a cost problem.

【0006】又、密着センサは、一般にフラットベッド
スキャナやファクシミリ、コピー機などで用いられてい
る、200ないし600DPI(dot per inch)の高解
像度タイプと、ホワイトボードコピー機などで用いられ
る低解像度タイプとがあるが、いずれも静止物体をセン
サ側の機械的走査により撮像することを目的としている
ため、印刷物などの走行物体を撮像するには、走査速度
が絶対的に不足している。高解像度タイプでも低解像度
タイプでも、撮像に用いるフォトダイオード自体が大き
いため、放電時間が長く、動作速度が遅い傾向がある。
このため、無理に早く動作させると画像の読みこぼしが
生じる。従って、密着センサは、信号対雑音比(SN
R:signal noise retio)などの面からも検査計測用途
には不充分である。
The contact sensor is a high resolution type of 200 to 600 DPI (dot per inch) generally used in a flatbed scanner, a facsimile, a copying machine, and a low resolution type used in a whiteboard copying machine. However, since both aim to image a stationary object by mechanical scanning on the sensor side, the scanning speed is absolutely insufficient to image a running object such as a printed matter. In both the high-resolution type and the low-resolution type, since the photodiode used for imaging is large, the discharge time is long and the operation speed tends to be slow.
For this reason, if the camera is forcibly operated quickly, an image may be missed. Therefore, the contact sensor has a signal-to-noise ratio (SN).
From the viewpoint of R (signal noise retio) and the like, it is insufficient for inspection and measurement applications.

【0007】本発明は、低コストで撮像の作動距離が短
く、必要十分な画質を短いスキャン時間で得ることがで
きるめいを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a niece capable of obtaining a necessary and sufficient image quality in a short scan time at a low cost, a short working distance of imaging.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】まず、本願の第1発明の
走行物体撮像方法は、印刷物などの走行物体を撮像する
走行物体撮像方法において、前記走行物体の撮像面に対
向させてMOS型の2次元センサを配置し、該2次元セ
ンサの画素を選択的に走査することで、前記走行物体の
走行に対してラインセンサとして使用することにより、
前記課題を解決したものである。
A moving object imaging method according to a first aspect of the present invention is directed to a moving object imaging method for imaging a running object such as a printed matter. By arranging a two-dimensional sensor and selectively scanning pixels of the two-dimensional sensor, by using as a line sensor for traveling of the traveling object,
This has solved the above-mentioned problem.

【0009】又、前記走行物体撮像方法において、複数
の前記2次元センサを並置するようにしたことで、安価
で量産されている2次元センサを用いて、必要な解像度
や撮像範囲を得られるようにし、コストダウンを図るこ
とができる。
[0009] Further, in the moving object imaging method, by arranging a plurality of the two-dimensional sensors in parallel, it is possible to obtain a necessary resolution and an imaging range using a two-dimensional sensor mass-produced at low cost. And cost can be reduced.

【0010】更に、前記走行物体撮像方法において、前
記走行物体の走行方向に直交する方向の異なる列に、異
なる色のカラーフィルタを取り付けることで、前記第1
発明を適用しながら、カラー画像やマルチスペクトル画
像を得ることができる。
Further, in the running object imaging method, color filters of different colors are attached to different rows in a direction perpendicular to the running direction of the running object, so that the first
A color image or a multispectral image can be obtained while applying the invention.

【0011】次に、本願の第2発明のラインスキャナ装
置は、印刷物などの走行物体を撮像するラインスキャナ
装置において、前記走行物体の撮像面に対向させて配置
されるMOS型の2次元センサと、該2次元センサの画
素を選択的に走査することで、前記走行物体の走行に対
してラインセンサとして使用する手段と、を備えること
により、前記課題を解決したものである。
Next, a line scanner device according to a second invention of the present application is a line scanner device for picking up an image of a running object such as a printed matter, which is a MOS type two-dimensional sensor arranged to face an imaging surface of the running object. Means for selectively scanning pixels of the two-dimensional sensor to use the two-dimensional sensor as a line sensor for the traveling of the traveling object.

【0012】以下、本発明の作用について、簡単に説明
する。
Hereinafter, the operation of the present invention will be briefly described.

【0013】通常のCCD(charge coupled device :
電荷結合素子)エリアセンサカメラでは、順次走査(ra
ster scan/sequential scan )しかできない。これに対
して、MOS(metal oxide semiconductor :金属−酸
化皮膜−半導体)エリアセンサカメラでは、任意走査
(ransom scan/random access )が可能であり、動作速
度も速く、必要十分な画質を短いスキャン時間で得るこ
とができる。又、MOSエリアセンサカメラは、量産さ
れていて低コストである。更に、このように低コストで
あるため、後述する実施形態のように複数を並べて配置
することも可能であり、この場合には撮像作動距離を短
縮することができる。
An ordinary CCD (charge coupled device):
(Charge-coupled device) area sensor camera, progressive scanning (ra
ster scan / sequential scan). On the other hand, a MOS (metal oxide semiconductor: metal-oxide film-semiconductor) area sensor camera can perform arbitrary scanning (ransom scan / random access), has a high operation speed, and has a required and sufficient image quality and a short scanning time. Can be obtained at Also, MOS area sensor cameras are mass-produced and low cost. Furthermore, because of such a low cost, a plurality of units can be arranged side by side as in the embodiment described later, and in this case, the imaging working distance can be shortened.

【0014】本発明では、このような任意走査を利用し
て、エリアセンサを、ラインセンサとして使用する。従
って、低コストで撮像の作動距離が短く、必要十分な画
質を短いスキャン時間で得ることができる。
In the present invention, the area sensor is used as a line sensor by utilizing such arbitrary scanning. Therefore, the working distance of imaging is short at low cost, and necessary and sufficient image quality can be obtained in a short scan time.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施の
形態を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】本願の実施形態は、いずれも本発明を適用
し、印刷物などの走行物体の撮像面に対向させて、図9
に示すMOSエリアセンサを用いている。第1実施形態
は、該MOSエリアセンサを1つ用いている。第2実施
形態は、図10に示すように、走行物体の走行方向に直
交する方向に、複数、MOSエリアセンサを並置してい
る。第3実施形態は、図13に示すように、前記走行物
体の走行方向に直交する方向の異なる列に、異なる3色
のカラーフィルタを取り付け、カラー画像やマルチスペ
クトル画像を得るようにしている。
In any of the embodiments of the present invention, the present invention is applied, and the embodiment shown in FIG.
The MOS area sensor shown in FIG. The first embodiment uses one MOS area sensor. In the second embodiment, as shown in FIG. 10, a plurality of MOS area sensors are juxtaposed in a direction perpendicular to the traveling direction of the traveling object. In the third embodiment, as shown in FIG. 13, color filters of three different colors are attached to different columns in a direction orthogonal to the traveling direction of the traveling object to obtain a color image or a multispectral image.

【0017】これらの実施形態の作用を説明するため、
まず、エリアセンサとラインセンサの違いを説明し、次
に密着センサとレンズ縮小センサとの違いを説明する。
その後、CCDイメージセンサとMOSイメージセンサ
との違いを説明してから、MOSエリアセンサを用いて
いる前述した第1実施形態について説明する。更に、第
2実施形態について説明し、MOSエリアセンサの前面
にカラーフィルタや分光器をそう装着してカラーセンサ
とした第3実施形態について説明する。
In order to explain the operation of these embodiments,
First, the difference between the area sensor and the line sensor will be described, and then the difference between the contact sensor and the lens reduction sensor will be described.
After that, the difference between the CCD image sensor and the MOS image sensor will be described, and then the first embodiment using the MOS area sensor will be described. Further, a second embodiment will be described, and a third embodiment will be described in which a color filter and a spectroscope are mounted on the front surface of the MOS area sensor to form a color sensor.

【0018】まず、図1は、レンズ縮小型エリアセンサ
の作用を説明する斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view for explaining the operation of the lens reduction type area sensor.

【0019】この図において、右側にある走行する紙面
1の絵柄1aや1bが、レンズ10を通して、画素セン
サを2次元に配列したエリアセンサ12に、破線で示す
ように結像する。紙面1は、印刷過程にあるため矢印3
の方向に走行している。又、紙面1は、絵柄1aや1b
が印刷されていて、これらが検査対象である。
In FIG. 1, a picture 1a or 1b on the right side of the running paper 1 forms an image through a lens 10 on an area sensor 12, in which pixel sensors are two-dimensionally arranged, as indicated by broken lines. Since the paper 1 is in the printing process, the arrow 3
You are traveling in the direction of. Also, the paper surface 1 is a pattern 1a or 1b.
Are printed, and these are the inspection targets.

【0020】エリアセンサ12では、1回の撮像で画像
を取り込むことができる。しかしながら、画像を取り込
むのに時間を要するため、走行物体の静止画像を得るた
めには、ストロボをたくなどする必要がある。又、被撮
像物体の少なくとも撮像範囲が、エリアセンサに対して
平行に、かつ平坦になっている必要がある。更に、撮像
範囲を均一に照明する必要があるが、これは容易でな
い。
The area sensor 12 can capture an image by one image pickup. However, since it takes time to capture an image, it is necessary to strike a strobe or the like to obtain a still image of the running object. Further, at least the imaging range of the object to be imaged needs to be parallel to the area sensor and flat. Furthermore, it is necessary to uniformly illuminate the imaging range, which is not easy.

【0021】次に、図2は、レンズ縮小型ラインセンサ
の作用を説明する斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view for explaining the operation of the lens reduction type line sensor.

【0022】図示されるラインセンサ14では、一回の
撮像では、1走査線分の画像及び信号しか取り込めな
い。このため、走行物体の矢印3の走行に同期し、副走
査(水平同期)を行って、2次元の画像を構成していく
ようにしなければならない。このように2次元画像を得
る際、走査線上の撮像範囲のみが、ラインセンサ14に
対して平行に、かつ平坦になっていればよい。また、均
一に照明すべき撮像範囲はほぼ直線状であり、線状光源
を用いて比較的簡単に平坦に照射することができる。
The illustrated line sensor 14 can capture only one scanning line of image and signal in one image pickup. Therefore, it is necessary to form a two-dimensional image by performing sub-scanning (horizontal synchronization) in synchronization with the traveling of the traveling object as indicated by the arrow 3. When obtaining a two-dimensional image in this way, only the imaging range on the scanning line needs to be parallel to the line sensor 14 and flat. Further, the imaging range to be uniformly illuminated is substantially linear, and flat illumination can be performed relatively easily using a linear light source.

【0023】図3は、密着型ラインセンサの作用を説明
する斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view for explaining the operation of the contact type line sensor.

【0024】図3の密着ラインセンサ20は、前述した
レンズ縮小型の図1のエリアセンサや図2のラインセン
サと異なり、実寸で結像する。密着型ラインセンサ20
では、図4のように、紙面1と撮像素子22との間に、
セルフォックレンズ24などが設けられ、該セルフォッ
クレンズ24の端面から紙面1に対して数ミリメートル
の間隔で配置される。短い該間隔が撮像作動距離とな
る。このため、レンズ縮小型センサのような撮像作動距
離を必要とせず、センサ設置の自由度が高い。又、密着
型ラインセンサでは、各画素のセンサの物理的な配置間
隔が分解能となる。
The contact line sensor 20 shown in FIG. 3 forms an image at the actual size unlike the area sensor shown in FIG. 1 and the line sensor shown in FIG. Contact type line sensor 20
Then, as shown in FIG. 4, between the paper surface 1 and the image sensor 22,
The SELFOC lens 24 and the like are provided, and are arranged at an interval of several millimeters from the end face of the SELFOC lens 24 to the paper surface 1. The short interval becomes the imaging working distance. For this reason, the imaging working distance unlike a lens reduction type sensor is not required, and the degree of freedom of sensor installation is high. In the contact type line sensor, the resolution is determined by the physical arrangement interval of the sensor of each pixel.

【0025】従来、印刷物検査装置では、フォトダイオ
ードを線状に配置して構成した密着ラインセンサが用い
られていた。この場合、フォトダイオード素子を小さく
作ることに限界があり、従って、解像度を数ミリメート
ルより小さくすることができなかった。現在入手できる
既製品のラインセンサでは、ファクシミリ用などの場
合、200〜600DPI(dot per inch)程度の解像
度で、撮像範囲の長さが200ミリメートル程度のもの
である。あるいは、ホワイトボード用などの場合、30
DPI程度のものがある。このようなことから、印刷物
の検査用に用いる場合、走査速度、分解能、被写体幅な
どの条件を全て満たすものは存在しない。
Conventionally, in a printed matter inspection apparatus, a contact line sensor having photodiodes arranged linearly has been used. In this case, there is a limit in making the photodiode element small, and therefore, the resolution cannot be made smaller than several millimeters. Currently available off-the-shelf line sensors have a resolution of about 200 to 600 DPI (dots per inch) and a length of an imaging range of about 200 mm for facsimile and the like. Or 30 for whiteboard
Some are about DPI. For this reason, there is no printer that satisfies all conditions such as scanning speed, resolution, and subject width when used for inspection of printed matter.

【0026】次に、図5〜図9を用いて、CCDイメー
ジセンサとMOSイメージセンサとの違いについて説明
する。
Next, the difference between the CCD image sensor and the MOS image sensor will be described with reference to FIGS.

【0027】図5は、1画素分の撮像素子の機能構成を
示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of an image sensor for one pixel.

【0028】この図に示されるように、撮像素子(イメ
ージセンサ)の機能構成は、CCDイメージセンサのも
のも、MOSイメージセンサのものも、光電変換部30
と、電荷蓄積部32と、電荷転送部34とに大別され
る。
As shown in the figure, the functional configuration of the image pickup device (image sensor) is the same as that of the CCD image sensor or MOS image sensor,
And a charge storage unit 32, and a charge transfer unit 34.

【0029】まず光電変換部30は、光電変換素子を用
いており、例えばフォトダイオードと呼ばれる2端子素
子を用いて光電変換が行われる。フォトダイオードで
は、バイアス電圧を印加しておくと、受光量に比例した
電流が流れるので、これを利用して光電変換を行う。
First, the photoelectric conversion section 30 uses a photoelectric conversion element. For example, photoelectric conversion is performed using a two-terminal element called a photodiode. In a photodiode, when a bias voltage is applied, a current proportional to the amount of received light flows, and this is used to perform photoelectric conversion.

【0030】次に電荷蓄積部32は、電荷蓄積素子を用
い、キャパシタ、即ちいわゆるコンデンサを用いて電荷
蓄積が行われる。このキャパシタには、フォトダイオー
ドの出力電流と露光時間に応じた電荷が蓄積される。
Next, the charge storage section 32 uses a charge storage element, and performs charge storage using a capacitor, that is, a so-called capacitor. This capacitor accumulates electric charges according to the output current of the photodiode and the exposure time.

【0031】ここで、これら光電変換及び電荷蓄積の等
価回路は、図6のとおりである。符号36は光電変換用
のフォトダイオードに等価なものであり、符号38は電
荷蓄積用のキャパシタに等価なものである。端子Out
putと端子+5Vとの間からは、受光量に比例した電
圧が出力される。
Here, an equivalent circuit of the photoelectric conversion and the charge accumulation is as shown in FIG. Reference numeral 36 is equivalent to a photodiode for photoelectric conversion, and reference numeral 38 is equivalent to a capacitor for charge storage. Terminal Out
A voltage proportional to the amount of received light is output from between put and the terminal + 5V.

【0032】これら光電変換及び電荷蓄積の後、電荷転
送部34において、電荷転送、即ち電荷の読み出しを行
う。この電荷転送は、面状や線状に配置された光電変換
素子及び電荷蓄積素子の電荷を、時系列信号として読み
出すというものである。
After the photoelectric conversion and charge accumulation, the charge transfer section 34 performs charge transfer, that is, charge reading. In this charge transfer, charges of photoelectric conversion elements and charge storage elements arranged in a plane or a line are read out as a time-series signal.

【0033】図7はCCD型のラインセンサの模式図で
ある。
FIG. 7 is a schematic view of a CCD type line sensor.

【0034】この図において、各画素毎に、フォトダイ
オード40と、キャパシタ42とが配置され、これらに
対してアナログシフトレジスタ44が設けられている。
電荷転送部34における読み出しは、例えば該図7に示
すように、CCD型では、電荷の逐次転送(バケツリレ
ー)にて行う。この図において、転送クロックに従っ
て、電荷は、アナログシフトレジスタをバケツリレーさ
れる。又、2次元センサでは、水平走査及び垂直走査の
双方が必要である。
In this figure, a photodiode 40 and a capacitor 42 are arranged for each pixel, and an analog shift register 44 is provided for these.
The reading in the charge transfer section 34 is performed by sequential transfer (bucket relay) of charges in the CCD type, for example, as shown in FIG. In this figure, charges are bucket-relayed through an analog shift register according to a transfer clock. In addition, a two-dimensional sensor requires both horizontal scanning and vertical scanning.

【0035】続いて、図8は、MOS型のラインセンサ
の模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram of a MOS type line sensor.

【0036】この図において、各画素毎に、フォトダイ
オード40と、キャパシタ42とに加えて、MOSスイ
ッチ48が配置され、これらに対してスイッチ切替え用
シフトレジスタ46が設けられている。上述した電荷転
送部34における読み出し、即ち時系列信号としての読
み出しは、MOS型ではMOSスイッチ48による切替
えで行う。この図において、電荷転送のために、MOS
スイッチ48を順次開閉していく。該順次開閉のため、
この例では、転送クロックに従ってパルスをスイッチ切
替え用シフトレジスタ46において順次シフトすること
で、ゲートパルス列を発生させている。該スイッチ切替
え用シフトレジスタ46による走査部分を任意に選択で
きるようにすれば、任意位置の電荷を取り出すことがで
きる。
In this figure, in addition to a photodiode 40 and a capacitor 42, a MOS switch 48 is arranged for each pixel, and a switch switching shift register 46 is provided for these. The above-described reading in the charge transfer unit 34, that is, reading as a time-series signal, is performed by switching with a MOS switch 48 in the MOS type. In this figure, for charge transfer, MOS
The switch 48 is sequentially opened and closed. For the sequential opening and closing,
In this example, the gate pulse train is generated by sequentially shifting the pulses in the switch switching shift register 46 in accordance with the transfer clock. If the scanning portion by the switch switching shift register 46 can be arbitrarily selected, the electric charge at an arbitrary position can be taken out.

【0037】次に、図9は、2次元MOSセンサの模式
図である。
FIG. 9 is a schematic diagram of a two-dimensional MOS sensor.

【0038】この図の例では、説明を簡単にするため、
画素センサが4行3列に配列される場合を例示してい
る。この図において、各画素毎に、フォトダイオード5
0と、キャパシタ51とに加えて、MOSスイッチ53
が配置され、これらに対して各列毎にMOSスイッチ5
5が設けられている。MOSスイッチ53は垂直走査回
路56により制御され、MOSスイッチ55は水平走査
回路57によって制御される。
In the example of this figure, to simplify the explanation,
The case where the pixel sensors are arranged in four rows and three columns is illustrated. In this figure, a photodiode 5 is provided for each pixel.
0 and a capacitor 51, a MOS switch 53
Are arranged, and a MOS switch 5 is provided for each column.
5 are provided. The MOS switch 53 is controlled by a vertical scanning circuit 56, and the MOS switch 55 is controlled by a horizontal scanning circuit 57.

【0039】該2次元MOSセンサの作用について説明
すると、まず、垂直走査回路56から第1行のMOSス
イッチ53のゲート信号を出力する。次に、水平走査回
路57から、第1列、第2列、第3列の順に、MOSス
イッチ55のゲート信号を出力する。この後、垂直走査
回路56から、第2行のゲート信号を出力し、水平走査
回路57は、第1行と同様に各列の信号出力を行う。こ
れを第3行でも繰り返した後、再び第1行に戻って繰り
返す。このようにして、上述した電荷転送部34におけ
る読み出しを行い、順次フォトダイオードが選択され
て、各画素の信号が読み出され、画像を時間系列信号と
して読み出すことができる。
The operation of the two-dimensional MOS sensor will be described. First, the gate signal of the MOS switch 53 in the first row is output from the vertical scanning circuit 56. Next, the gate signal of the MOS switch 55 is output from the horizontal scanning circuit 57 in the order of the first column, the second column, and the third column. Thereafter, a gate signal of the second row is output from the vertical scanning circuit 56, and the horizontal scanning circuit 57 outputs a signal of each column similarly to the first row. After repeating this for the third row, the procedure returns to the first row and repeats. In this manner, the above-described reading in the charge transfer unit 34 is performed, the photodiode is sequentially selected, the signal of each pixel is read, and the image can be read as a time-series signal.

【0040】ここで、例えば、垂直走査をやめて第2行
だけを常に有効にして、水平走査だけを行うようにすれ
ば、ラインセンサと同等の機能を果たすことができる。
第1〜第3実施形態では、このようにしてエリアセンサ
をラインセンサとして用いている。ここで、走査の範囲
を限れば、部分的な矩形領域のみの撮像画像を得ること
ができる。更には、全く任意の順序で読み出しを行うこ
とも可能である。
Here, for example, if the vertical scanning is stopped and only the second row is always enabled and only the horizontal scanning is performed, the same function as the line sensor can be achieved.
In the first to third embodiments, the area sensor is used as a line sensor in this manner. Here, if the scanning range is limited, a captured image of only a partial rectangular area can be obtained. Further, it is possible to perform reading in a completely arbitrary order.

【0041】現在入手可能な、小型で安価なMOSエリ
アセンサでは、約128×128画素〜256×256
画素程度の画素数をもっている。量産されているセンサ
は安価である。必要な撮像範囲及び解像度を得る際に、
このような安価なMOSエリアセンサを、走行する被撮
像物体の走行方向に直交する方向に、複数並置すること
はコスト面で有利である。第2実施形態では、このよう
に複数のMOSエリアセンサを並置するようにしてい
る。
Currently available small and inexpensive MOS area sensors have a size of about 128 × 128 pixels to 256 × 256.
It has about the number of pixels. Mass-produced sensors are inexpensive. When obtaining the required imaging range and resolution,
It is advantageous in terms of cost to arrange a plurality of such inexpensive MOS area sensors in a direction perpendicular to the traveling direction of the traveling object. In the second embodiment, a plurality of MOS area sensors are juxtaposed as described above.

【0042】例えば、128×128画素のカメラで、
1メートルの紙幅を撮像し、0.5ミリメートル/PE
L(picture element )の解像度を得ようとする場合を
一例として考える。この場合、2000画素必要である
ため、20ミリメートルのオーバラップを考慮して、5
0ミリメートル間隔で20台並置すれば、0.5ミリメ
ートル/PELの解像度を得ることができる。又、この
場合、個々のMOSエリアセンサは画素数が多くないた
め、レンズの歪曲収差などをそれ程気にかける必要がな
く、レンズ付きフィルム用程度の安価なレンズで十分実
用的となり、コストを抑えることができる。
For example, with a 128 × 128 pixel camera,
1m paper width is imaged and 0.5mm / PE
A case of obtaining a resolution of L (picture element) will be considered as an example. In this case, since 2,000 pixels are required, 5
If 20 units are juxtaposed at 0 mm intervals, a resolution of 0.5 mm / PEL can be obtained. In this case, since the individual MOS area sensors do not have a large number of pixels, it is not necessary to pay much attention to lens distortion, etc. be able to.

【0043】例えば、図10は、MOSエリアセンサを
複数並置した例を示す。この例では、平行して設ける線
状光源64の間に、MOSエリアセンサ60を複数並置
している。図11は、MOSエリアセンサ60を紙面1
側から見た斜視図である。MOSエリアセンサ60の紙
面1側には、紙面1に対向するレンズ62が設けられて
いる。図12は、MOSエリアセンサ60の側面図であ
る。図12に示すように、2本の線状光源64で紙面1
を照明しながら、MOSエリアセンサ60は、紙面1上
の絵柄をレンズ62をとおして撮像する。
For example, FIG. 10 shows an example in which a plurality of MOS area sensors are juxtaposed. In this example, a plurality of MOS area sensors 60 are juxtaposed between linear light sources 64 provided in parallel. FIG. 11 shows the MOS area sensor 60
It is the perspective view seen from the side. On the paper surface 1 side of the MOS area sensor 60, a lens 62 facing the paper surface 1 is provided. FIG. 12 is a side view of the MOS area sensor 60. As shown in FIG. 12, two linear light sources 64
, The MOS area sensor 60 captures an image of the picture on the paper 1 through the lens 62.

【0044】最後に、図13に示すように、第3実施形
態として、被撮像物体の走行方向に直交する方向の列
で、異なる列に、異なる色のカラーフィルタを取り付
け、カラー画像やマルチスペクトル画像を得るようにし
た走行物体撮像について説明する。
Finally, as shown in FIG. 13, as a third embodiment, color filters of different colors are attached to different rows in a direction orthogonal to the running direction of the object to be picked up, so that a color image or a multispectral image is obtained. A description will be given of a moving object imaging method for obtaining an image.

【0045】この図では第3実施形態のRGBカラーフ
ィルタが取り付けられたMOSエリアセンサの上面図が
示されている。図中で画素センサEは縦横に配列されて
いる。該実施形態では、RGB(red-green-blue)カラ
ーフィルタが用いられている。即ち、MOSエリアセン
サの128ラインの内、3ラインのみを使用して、3ラ
インカラーラインセンサとしている。
This figure shows a top view of a MOS area sensor to which the RGB color filters of the third embodiment are attached. In the figure, the pixel sensors E are arranged vertically and horizontally. In this embodiment, an RGB (red-green-blue) color filter is used. That is, a three-line color line sensor is formed by using only three of the 128 lines of the MOS area sensor.

【0046】この図において、符号Rが赤色フィルタで
あり、符号RLで示す画素センサEの1ラインが赤色用
に用いられている。符号Gが緑色フィルタであり、符号
GLで示す画素センサEの1ラインが緑色用に用いられ
ている。符号Bが青色フィルタであり、符号BLで示す
画素センサEの1ラインが青色用に用いられている。
In this figure, reference symbol R denotes a red filter, and one line of the pixel sensor E indicated by reference symbol RL is used for red. The symbol G is a green filter, and one line of the pixel sensor E indicated by the symbol GL is used for green. Reference numeral B denotes a blue filter, and one line of the pixel sensor E indicated by reference BL is used for blue.

【0047】以上説明したように、第1〜第3実施形態
によれば、本発明を効果的に適用することができる。従
って、低コストで撮像の作動距離が短く、必要十分な画
質を短いスキャン時間で得ることができる
As described above, according to the first to third embodiments, the present invention can be effectively applied. Therefore, the working distance of imaging is short at low cost, and necessary and sufficient image quality can be obtained in a short scan time.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、低コストで撮像の作動
距離が短く、必要十分な画質を短いスキャン時間で得る
ことができる。
According to the present invention, it is possible to obtain a necessary and sufficient image quality in a short scan time at a low cost, a short working distance of imaging.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】レンズ縮小型エリアセンサの作用を説明する斜
視図
FIG. 1 is a perspective view illustrating an operation of a lens reduction type area sensor.

【図2】レンズ縮小型ラインセンサの作用を説明する斜
視図
FIG. 2 is a perspective view illustrating the operation of a lens reduction type line sensor.

【図3】密着型ラインセンサの作用を説明する斜視図FIG. 3 is a perspective view illustrating the operation of a contact type line sensor.

【図4】密着型ラインセンサの構成を説明する側面図FIG. 4 is a side view illustrating the configuration of a contact type line sensor.

【図5】1画素分の撮像素子の機能構成を示すブロック
FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of an image sensor for one pixel.

【図6】光電変換及び電荷蓄積の等価回路図FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of photoelectric conversion and charge accumulation.

【図7】CCD型のラインセンサの模式図FIG. 7 is a schematic view of a CCD type line sensor.

【図8】MOS型のラインセンサの模式図FIG. 8 is a schematic diagram of a MOS type line sensor.

【図9】本発明が適用された第1実施形態〜第3実施形
態に用いる2次元MOSセンサの模式図
FIG. 9 is a schematic diagram of a two-dimensional MOS sensor used in the first to third embodiments to which the present invention is applied.

【図10】MOSエリアセンサを複数並置した前記第2
実施形態の斜視図
FIG. 10 is a view showing the second embodiment in which a plurality of MOS area sensors are juxtaposed.
Embodiment perspective view

【図11】上記実施形態においてMOSエリアセンサを
紙面側から見た斜視図
FIG. 11 is a perspective view of the MOS area sensor viewed from the paper surface side in the embodiment.

【図12】上記MOSエリアセンサの側面図の側面図FIG. 12 is a side view of the side view of the MOS area sensor.

【図13】前記第3実施形態のRGBカラーフィルタが
取り付けられたMOSエリアセンサの上面図
FIG. 13 is a top view of a MOS area sensor to which the RGB color filters of the third embodiment are attached.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…紙面 1a、1b…絵柄 3…紙面走行方向 10、62…レンズ 12…エリアセンサ 14…ラインセンサ 20…密着ラインセンサ 22…撮像素子 24…セルフォックレンズ 30…光電変換部 32…電荷蓄積部 34…電荷転送部 36…光電変換用のフォトダイオードの等価回路 38…電荷蓄積用のキャパシタの等価回路 40、50…フォトダイオード 42、51…キャパシタ 44…アナログシフトレジスタ 48、53、55…MOSスイッチ 46…スイッチ切替え用シフトレジスタ 56…垂直走査回路 57…水平走査回路 60…MOSエリアセンサ 64…線状光源 R…赤色フィルタ G…緑色フィルタ B…青色フィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Paper surface 1a, 1b ... Picture 3 ... Paper surface running direction 10, 62 ... Lens 12 ... Area sensor 14 ... Line sensor 20 ... Contact line sensor 22 ... Image sensor 24 ... Selfoc lens 30 ... Photoelectric conversion part 32 ... Charge storage part 34 ... Charge transfer unit 36 ... Equivalent circuit of photoelectric conversion photodiode 38 ... Equivalent circuit of charge storage capacitor 40,50 ... Photodiode 42,51 ... Capacitor 44 ... Analog shift register 48,53,55 ... MOS switch 46: switch switching shift register 56: vertical scanning circuit 57: horizontal scanning circuit 60: MOS area sensor 64: linear light source R: red filter G: green filter B: blue filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 英人 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 Fターム(参考) 5C072 AA01 BA02 BA19 EA05 EA08 QA06 TA05 UA12 XA01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hideto Sakata 1-1-1, Ichigaya-Kaga-cho, Shinjuku-ku, Tokyo F-term within Dai Nippon Printing Co., Ltd. 5C072 AA01 BA02 BA19 EA05 EA08 QA06 TA05 UA12 XA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】印刷物などの走行物体を撮像する走行物体
撮像方法において、 前記走行物体の撮像面に対向させてMOS型の2次元セ
ンサを配置し、 該2次元センサの画素を選択的に走査することで、前記
走行物体の走行に対してラインセンサとして使用するこ
とを特徴とする走行物体撮像方法。
1. A traveling object imaging method for imaging a traveling object such as a printed matter, wherein a MOS type two-dimensional sensor is arranged to face an imaging surface of the traveling object, and pixels of the two-dimensional sensor are selectively scanned. The moving object imaging method is used as a line sensor for the running of the moving object.
【請求項2】請求項1に記載の走行物体撮像方法におい
て、 複数の前記2次元センサを並置するようにしたことを特
徴とする走行物体撮像方法。
2. A moving object imaging method according to claim 1, wherein a plurality of said two-dimensional sensors are juxtaposed.
【請求項3】請求項1又は2に記載の走行物体撮像方法
において、 前記走行物体の走行方向に直交する方向の異なる列に、
異なる色のカラーフィルタを取り付け、 カラー画像やマルチスペクトル画像を得るようにしたこ
とを特徴とする走行物体撮像方法。
3. The running object imaging method according to claim 1, wherein the running object has different columns in a direction orthogonal to a running direction of the running object.
A moving object imaging method, wherein color filters of different colors are attached to obtain a color image or a multispectral image.
【請求項4】印刷物などの走行物体を撮像するラインス
キャナ装置において、 前記走行物体の撮像面に対向させて配置されるMOS型
の2次元センサと、 該2次元センサの画素を選択的に走査することで、前記
走行物体の走行に対してラインセンサとして使用する手
段と、を備えることを特徴とするラインスキャナ装置。
4. A line scanner device for imaging a running object such as a printed matter, a MOS type two-dimensional sensor arranged to face an imaging surface of the running object, and selectively scanning pixels of the two-dimensional sensor. A means for using as a line sensor for the traveling of the traveling object.
JP10344256A 1998-11-05 1998-12-03 Moving object image pickup method and line scanner device Pending JP2000201250A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10344256A JP2000201250A (en) 1998-11-05 1998-12-03 Moving object image pickup method and line scanner device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10-314174 1998-11-05
JP31417498 1998-11-05
JP10344256A JP2000201250A (en) 1998-11-05 1998-12-03 Moving object image pickup method and line scanner device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000201250A true JP2000201250A (en) 2000-07-18

Family

ID=26567847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10344256A Pending JP2000201250A (en) 1998-11-05 1998-12-03 Moving object image pickup method and line scanner device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000201250A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007023959A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Image input device and image forming device using same
JP2007294644A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of manufacturing prepreg filled with paste, and method of manufacturing circuit board
JP2008275611A (en) * 2001-06-22 2008-11-13 Orbotech Ltd High-sensitivity optical scanning using memory integration
JP2009194424A (en) * 2008-02-12 2009-08-27 Toyo Inspections Kk Line sensor apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008275611A (en) * 2001-06-22 2008-11-13 Orbotech Ltd High-sensitivity optical scanning using memory integration
WO2007023959A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Image input device and image forming device using same
JP2007294644A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of manufacturing prepreg filled with paste, and method of manufacturing circuit board
JP2009194424A (en) * 2008-02-12 2009-08-27 Toyo Inspections Kk Line sensor apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4858281B2 (en) Solid-state imaging device
CN1717940B (en) Solid-state imaging apparatus and its signal reading method
KR19980702357A (en) Solid state imaging device, driving method of solid state imaging device, camera device and camera system
JP4041695B2 (en) Image apparatus comprising a plurality of linear photosensor arrays having different spatial resolutions
WO1997017811A1 (en) Method and device for picking up color still image
JPH03502755A (en) Photoelectric color image sensor
KR880003445A (en) Solid state imaging device
KR20080008295A (en) Solid state pickup device, method of driving the same, and camera
KR100823376B1 (en) Imaging apparatus and imaging system
JP2004221265A (en) Solid state imaging element and digital camera
US6687026B1 (en) Optical scanning apparatus with switchable resolution
US6429953B1 (en) Super resolution scanning using color multiplexing of image capture devices
EP1035729B1 (en) Image capturing method and image capturing device
JP2000201250A (en) Moving object image pickup method and line scanner device
JP2004266709A (en) Imaging apparatus
JP2000106678A (en) Image pickup device
JP3808610B2 (en) Imaging device
US7446907B2 (en) Photosensor architecture for a color raster input scanner
US20040263645A1 (en) Sequential scan imaging device
JP2006304248A (en) Solid-state imaging element and drive method therefor
JP4078093B2 (en) Imaging device
JP2007312047A (en) Solid-state imaging device
JP2011066505A (en) Method for reading moving image signal of solid-state imaging device and imaging apparatus
JP2007306156A (en) Color image imaging method and imaging device
JP3481822B2 (en) Solid-state imaging device and color linear image sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071002

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080304