JP2002044393A - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
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- JP2002044393A JP2002044393A JP2000227000A JP2000227000A JP2002044393A JP 2002044393 A JP2002044393 A JP 2002044393A JP 2000227000 A JP2000227000 A JP 2000227000A JP 2000227000 A JP2000227000 A JP 2000227000A JP 2002044393 A JP2002044393 A JP 2002044393A
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- Signal Processing (AREA)
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
とする。 【解決手段】 複数の画素が配列された第1の画素列
と、前記第1の画素列に対して主走査方向にずらして複
数の画素を配列した第2の画素列とを同一半導体チップ
上に形成したセンサチップを複数接続した画像処理装置
を提供する。
Description
の画像処理装置に関する。
とする)を用いた画像処理装置においてはCISのセンサ
チップ内の画素の配列構成は主走査方向一列に画素が配
列しており、画素からの信号は、一つの出力部からセン
サチップ外部に出力され、A/D変換,シェーディング補正
等の画像処理を行っていた。
た画像処理装置のみならず、CISを用いた画像処理装置
においても高解像度化は進んでいるが、CISは等倍光学
系であるため高解像度にするには画素の受光部を縮小す
ることが必至であるが、CISとして感度を維持すること
は困難である。
感度低下をなくし、高解像な画像取得が可能な画像処理
装置を提供することにある。
に、複数の画素が配列された第1の画素列と、前記第1
の画素列に対して主走査方向にずらして複数の画素を配
列した第2の画素列とを同一半導体チップ上に形成した
センサチップを複数接続した画像処理装置を提供する。
た第1の画素列と前記第1の画素列に対して主走査方向
にずらして複数の画素を配列した第2の画素列とを同一
半導体チップ上に形成した、複数のセンサチップと、前
記第1の画素列からの信号と、前記第2の画素列からの
信号とを合成する合成手段とを有し、前記合成手段は、
前記複数のセンサチップに対して共通に設けられ、前記
複数のセンサチップから順次に信号が入力されることを
特徴とする画像処理装置を提供する。
た第1の画素列と前記第1の画素列に対して主走査方向
にずらして複数の画素を配列した第2の画素列とを同一
半導体チップ上に形成した、複数のセンサチップと、前
記複数のセンサチップ外部に設けられた、それぞれの前
記センサチップに含まれている前記第1の画素列からの
信号が読み出される第1の出力線と、前記複数のセンサ
チップ外部に設けられた、それぞれの前記センサチップ
に含まれている前記第2の画素列からの信号が読み出さ
れる第2の出力線と、前記第1の出力線と、前記第2の
出力線に順次信号を出力するように前記複数のセンサチ
ップを駆動する駆動手段と、前記複数のセンサチップ外
部に設けられた、前記第1の出力線及び第2の出力線か
らの信号を合成する合成手段とを有し、前記合成手段
は、前記複数のセンサチップに対して共通に設けられ、
前記複数のセンサチップから順次に信号が入力されるこ
とを特徴とする画像処理装置を提供する。
領域と、前記撮像領域の所定の領域から信号を選択的に
読み出すための第1の読み出し手段と、前記撮像領域の
所定の領域から信号を選択的に読み出すための第2の読
み出し手段と、前記第1の読み出し手段から読み出され
る信号を出力するための第1の出力部と、前記第2の読
み出し手段から読み出される信号を出力するための第2
の出力部とを同一半導体チップ上に形成した、複数のセ
ンサチップと、前記第1の出力部と前記第2の出力部か
らの信号を合成する合成手段とを有し、前記合成手段
は、前記複数のセンサチップに対して共通に設けられ、
前記複数のセンサチップから順次に信号が入力されるこ
とを特徴とする画像処理装置を提供する。
領域と、前記撮像領域の所定の領域から信号を選択的に
読み出すための第1の読み出し手段と、前記撮像領域の
所定の領域から信号を選択的に読み出すための第2の読
み出し手段と、前記第1の読み出し手段から読み出され
る信号を出力するための第1の出力部と、前記第2の読
み出し手段から読み出される信号を出力するための第2
の出力部とを同一半導体チップ上に形成した、複数のセ
ンサチップと、前記複数のセンサチップ外部に設けられ
た、それぞれの前記センサチップに含まれている前記第
1の出力部からの信号が読み出される第1の出力線と、
前記複数のセンサチップ外部に設けられた、それぞれの
前記センサチップに含まれている前記第2の出力部から
の信号が読み出される第2の出力線と、前記第1の出力
線と、前記第2の出力線に順次信号を読み出すように前
記複数のセンサチップを駆動する駆動手段と、前記複数
のセンサチップ外部に設けられた、前記第1の出力線及
び第2の出力線からの信号を合成する合成手段とを有
し、前記合成手段は、前記複数のセンサチップに対して
共通に設けられ、前記複数のセンサチップから順次に信
号が入力されることを特徴とする画像処理装置を提供す
る。
一実施形態の画像処理装置を詳細に説明する。
108であり、以下に図1を用いて画像処理装置の構成に
ついて説明する。
り、LED光源(図示せず)からの光を導光体104により原稿
台ガラス105上の読取原稿106に照射し、その反射光をレ
ンズアレイ103を介してマルチチップセンサ102で受光す
る。CISを搭載したキャリッジを副走査方向に移動させ
ながらCISからの出力信号を信号処理回路107にて処理し
てインターフェースを通じて、パーソナルコンピュータ
などの本実施の形態に係る画像処理装置のホスト装置と
なる外部装置との間でコントロール信号の受容や画像信
号の送出を行う。
ける密着型イメージセンサ(CIS)の撮像部である複数
のセンサチップを同一基板上で接続したマルチチップセ
ンサ102を示す概略図であり、図3は、図2のマルチチッ
プセンサの動作タイミング図である。以下に図2,図3
を用いて、マルチチップセンサの構成及び動作について
説明する。
を撮像する撮像領域であり、201は複数の画素が主走査
方向に配列された第一の画素列であり、202は複数の画
素が主走査方向に配列された第二の画素列である。各画
素の大きさは一辺が22μmの正方形であり、主走査方向
に1200dpiの読取解像度を持っており、第二の画素列は
第一の画素列に対して主走査方向に画素の配列ピッチの
半分即ち11μmずらして配置されている。従って、本実
施の形態における画像処理装置は第一の画素列からの出
力信号と第二の画素列からの出力信号を合成することで
主走査方向の読取解像度を2400dpiにすることができ
る。また副走査方向に関しては第一の画素列と第二の画
素列の副走査方向のライン間距離は各画素の主走査方向
の中心間距離と等しくなる様に構成されている。
二の画素列202内の受光部で蓄積された電荷は図2にお
ける主走査ライン同期信号301に従ってそれぞれ第一の
蓄積部203及び第二の蓄積部204に転送され、各受光部で
は次のラインの蓄積が行われる。次に、読み出し信号30
2に従って、第一センサチップ上の第一の蓄積部203及び
第二の蓄積部204で蓄積されている電荷はそれぞれ、第
一のシフトレジスタ部(第1の読み出し手段)205及び
第二のシフトレジスタ部(第2の読み出し手段)206に
転送される。信号電荷が蓄積部からレジスタ部に転送さ
れている間シフトレジスタは第一のクロック信号303及
び第二のクロック信号304に従って停止している。
た電荷はクロック信号303に従って第一の出力部207から
第1の出力線209に、画素信号310(S11,S13,…)として出
力される。また、第2のシフトレジスタ部に転送された
電荷はクロック信号304に従って第2の出力部208から第
2の出力線210に画素信号311(S12,S14,…)として出力さ
れる。
hの間動作しているが動作判別信号305がLowになると第
一センサチップからの出力が終了する。そして、第二セ
ンサチップの動作判別信号309がHighになり、第二セン
サチップの蓄積部からレジスタ部への読み出し信号306
及びクロック信号307,308に従って第二センサチップか
ら画素信号310(S21,S23,…)及び311 (S22,S24,…)が出
力される。
センサチップと順番に蓄積部の電荷がシフトレジスタ部
に転送され逐次出力される。
線209及び第二の出力線210からの画素信号は図4で示す
ように、マルチチップセンサ102外部でマルチプレクサ4
04にて合成される。以下に図4のブロック図及び図5の動
作タイミング図を用いて本実施形態の画像処理装置にお
ける、第1の画素列からの画素信号と第2の画素列から
の画素信号の合成について説明する。
らの画素信号501は相関2重サンプリング(CDS)回路(基
準レベル調整手段)402において、各画素のリファレン
スレベルと信号レベルの差分をクランプ信号502及びサ
ンプリング信号503によりリファレンス電位(VCLP)を基
準にして出力信号507として出力される。
2はCDS回路403において、各画素のリファレンスレベル
と信号レベルの差分をクランプ信号502及びサンプリン
グ信号503によりリファレンス電位(VCLP)を基準にして
出力信号508として出力される。
クサ(合成手段)404に入力され、マルチプレクサ入力
パルス509がHighのときには第一の画素列の出力信号507
を選択し、マルチプレクサ入力パルス509がLowのときに
は第二の画素列の出力信号508を選択する。従って、マ
ルチプレクサ回路404の出力信号510は、第一の画素列の
出力信号507と第二の画素列の出力信号508が交互出力
(合成)された1ラインのアナログ信号として出力され
る。
続したマルチチップセンサであるため、それぞれのセン
サチップ内に、第1の画素列からの信号と第2の画素列
からの信号の合成を行うための回路を設けると、その回
路部分が不感領域となりセンサチップとセンサチップの
間を連続性のある画像とすることができない。そのため
図4のようにセンサチップ外部にマルチプレクサを設け
ることによって、センサチップとセンサチップの間に合
成を行うための回路を設けないですみ、連続性のある画
像が得られる。また、マルチプレクサをセンサチップ毎
に設けず、複数のセンサチップで共通に用い、第1セン
サチップから順次信号を入力するようにしたことによ
り、装置の小型を図ることが出来る。さらに、CDS回路
をマルチプレクサの前に設けることによって、正確にリ
ファレンスレベルと信号レベルをサンプリングできる。
信号は図6のような信号処理回路107によって処理され
る。以下に図6を用いて信号処理回路の動作を説明す
る。
にアンプ増幅,DCオフセット補正,A/D変換等の処理を
行い、最終的に例えば12ビットのディジタル画像データ
を出力するようなアナログ・プリプロセッサである。
標準白色板を読み取って作成された基準レベルのデータ
がシェーディング補正データとして記憶されている。シ
ェーディング補正回路604は前記シェーディングRAM603
のデータに基づいて読取原稿を読み取って生成した画像
データのシェーディング補正を行う。
データをガンマ変換するためのものであり、ホストコン
ピュータによってあらかじめ設定されたガンマカーブに
従って行う。
ホストコンピュータとの通信におけるタイミングを合わ
せるために、画像データを1次的に記憶させるためのRA
Mである。
ホストコンピュータよりあらかじめ設定された画像出力
モード(2値、4ビット多値、8ビット多値、24ビッ
ト多値)に従ったパッキング処理を行った後にそのデー
タをバッファRAM606に書き込む処理と、インターフェー
ス回路608にバッファRAM606から画像データを読み込ん
で出力させる。
コンピュータなどの本実施の形態に係る画像処理装置の
ホスト装置となる外部装置609との間でコントロール信
号の受容や画像信号の送出を行う。
り、CPU610からの命令によりCIS101内のマルチチップセ
ンサに図3のようなクロックパルスを、CDS回路402,403
及びマルチプレクサに図5のようなクロックパルスを供
給する。
号の状態(A/D変換回路の前段)で第1画素列からの信
号と第2画素列からの信号の合成を行っているが、図7
に示すようにディジタル信号に変換した後(A/D変換回
路の後段)に、合成を行うようにしてもよい。
素列及び第2画素列からの信号はそれぞれ、AFE回路60
2'に含まれるA/D変換回路によってディジタル信号に変
換された後、一旦ROM(メモリ)620、621に蓄積され、
その後マルチプレクサ404'によって合成される。ここ
で、CDS回路402の機能は、AFE回路602'に含まれ
ている。そして、その後の処理は、上記で説明した図6
と同じである。
08'は、シェ―ディング補正回路等を含んでいるが、シ
ェ―ディング回路よりも後段の処理及びCPU610の処理を
外部装置で行うようにし、画像処理装置における信号処
理を簡略した構成のもであってもよい。
査方向のライン間隔を1ライン間隔としたが副走査方向
の受光部の長さを大きくし画素を長方形で形成し、副走
査方向のライン間隔を2倍以上の整数倍とすることで感
度を上げることも可能である。
て画素間の非受光部を大きくすることでセンサチップ端
面からの距離を増すことができ、また解像力(MTF)を高
めることも可能である。
のセンサチップを説明したが、MOS型等の他のセンサチ
ップであってもよい。
さくすることなく解像度を上げることができる。
る。
図である。
レクサの動作タイミングを示す図である。
Claims (17)
- 【請求項1】 複数の画素が配列された第1の画素列
と、前記第1の画素列に対して主走査方向にずらして複
数の画素を配列した第2の画素列とを同一半導体チップ
上に形成したセンサチップを複数接続した画像処理装
置。 - 【請求項2】 それぞれが、複数の画素が配列された第
1の画素列と前記第1の画素列に対して主走査方向にず
らして複数の画素を配列した第2の画素列とを同一半導
体チップ上に形成した、複数のセンサチップと、 前記第1の画素列からの信号と、前記第2の画素列から
の信号とを合成する合成手段とを有し、 前記合成手段は、前記複数のセンサチップに対して共通
に設けられ、前記複数のセンサチップから順次に信号が
入力されることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項3】 それぞれが、複数の画素が配列された第
1の画素列と前記第1の画素列に対して主走査方向にず
らして複数の画素を配列した第2の画素列とを同一半導
体チップ上に形成した、複数のセンサチップと、 前記複数のセンサチップ外部に設けられた、それぞれの
前記センサチップに含まれている前記第1の画素列から
の信号が読み出される第1の出力線と、 前記複数のセンサチップ外部に設けられた、それぞれの
前記センサチップに含まれている前記第2の画素列から
の信号が読み出される第2の出力線と、 前記第1の出力線と、前記第2の出力線に順次信号を出
力するように前記複数のセンサチップを駆動する駆動手
段と、 前記複数のセンサチップ外部に設けられた、前記第1の
出力線及び第2の出力線からの信号を合成する合成手段
とを有し、 前記合成手段は、前記複数のセンサチップに対して共通
に設けられ、前記複数のセンサチップから順次に信号が
入力されることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項4】 アナログディジタル変換回路が前記合成
手段の後段に設けれ、前記第1の画素列及び前記第2の
画素列からの信号は、前記合成手段によって合成された
後に、ディジタル信号に変換されることを特徴とする請
求項2又は請求項3に記載の画像処理装置。 - 【請求項5】 アナログディジタル変換回路が前記合成
手段の前段に設けれ、前記第1の画素列及び前記第2の
画素列からの信号は、前記アナログディジタル変換回路
によってディジタル信号に変換された後に、合成される
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の画像処理
装置。 - 【請求項6】 前記第1の画素列からの信号のリファレ
ンスレベルを調整する第1の基準レベル調整手段と、前
記第2の画素列からの信号のリファレンスレベルを調整
する第2の基準レベル調整手段とを有し、前記第1及び
第2の基準レベル調整手段は、前記合成手段の前段に設
けられていることを特徴とする請求項2乃至請求項5のい
づれか1項に記載の画像処理装置。 - 【請求項7】 それぞれが、複数の画素を含む撮像領域
と、前記撮像領域の所定の領域から信号を選択的に読み
出すための第1の読み出し手段と、前記第2の撮像領域
の所定の領域から信号を選択的に読み出すための第2の
読み出し手段と、前記第1の読み出し手段から読み出さ
れる信号を出力するための第1の出力部と、前記第2の
読み出し手段から読み出される信号を出力するための第
2の出力部とを同一半導体チップ上に形成した、複数の
センサチップと、 前記第1の出力部と前記第2の出力部からの信号を合成
する合成手段とを有し、 前記合成手段は、前記複数のセンサチップに対して共通
に設けられ、前記複数のセンサチップから順次に信号が
入力されることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項8】 それぞれが、複数の画素を含む撮像領域
と、前記撮像領域の所定の領域から信号を選択的に読み
出すための第1の読み出し手段と、前記撮像領域の所定
の領域から信号を選択的に読み出すための第2の読み出
し手段と、前記第1の読み出し手段から読み出される信
号を出力するための第1の出力部と、前記第2の読み出
し手段から読み出される信号を出力するための第2の出
力部とを同一半導体チップ上に形成した、複数のセンサ
チップと、 前記複数のセンサチップ外部に設けられた、それぞれの
前記センサチップに含まれている前記第1の出力部から
の信号が読み出される第1の出力線と、 前記複数のセンサチップ外部に設けられた、それぞれの
前記センサチップに含まれている前記第2の出力部から
の信号が読み出される第2の出力線と、 前記第1の出力線と、前記第2の出力線に順次信号を読
み出すように前記複数のセンサチップを駆動する駆動手
段と、 前記複数のセンサチップ外部に設けられた、前記第1の
出力線及び第2の出力線からの信号を合成する合成手段
とを有し、 前記合成手段は、前記複数のセンサチップに対して共通
に設けられ、前記複数のセンサチップから順次に信号が
入力されることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項9】 アナログディジタル変換回路が前記合成
手段の後段に設けれ、前記第1の画素列及び前記第2の
画素列からの信号は、前記合成手段によって合成された
後に、ディジタル信号に変換されることを特徴とする請
求項7又は請求項8に記載の画像処理装置。 - 【請求項10】 アナログディジタル変換回路が前記合
成手段の前段に設けれ、前記第1の画素列及び前記第2
の画素列からの信号は、前記アナログディジタル変換回
路によってディジタル信号に変換された後に、合成され
ることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の画像処
理装置。 - 【請求項11】 前記第1の画素列からの信号のリファ
レンスレベルを調整する第1の基準レベル調整手段と、
前記第2の画素列からの信号のリファレンスレベルを調
整する第2の基準レベル調整手段とを有し、前記第1及
び第2の基準レベル調整手段は、前記合成手段の前段に
設けられていることを特徴とする請求項7乃至請求項10
のいづれか1項に記載の画像処理装置。 - 【請求項12】 前記第2の画素列が前記第1の画素列
に対して、主走査方向に1/2画素ピッチずらして配置
していることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいず
れか1項に記載の画像処理装置。 - 【請求項13】 各センサチップの最初の画素と、最終
画素が異なる画素列に配置されていることを特徴とする
請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載の画像処理装
置。 - 【請求項14】 各センサチップにおいて、第1の画素
列の総画素数と第2の画素列の総画素数が等しく構成さ
れていることを特徴とする請求項1乃至請求項13のいず
れか1項に記載の画像処理装置。 - 【請求項15】 全てのセンサチップの最初の画素が、
同一画素配列であることを特徴とする請求項1乃至請求
項14のいづれか1項に記載の画像処理装置。 - 【請求項16】 前記第1の画素列の中心と前記第2の
画素列の中心の副走査方向の距離が、画素の主走査方向
のピッチの整数倍になるように配置していることを特徴
とする請求項1乃至請求項15のいずれか1項に記載の画像
処理装置。 - 【請求項17】 原稿を照射する光源と、前記原稿を照
射した光の反射光を前記複数のセンサチップに導くレン
ズアレイと、を有することを特徴とする請求項1乃至請
求項16のいずれか1項に記載の画像処理装置。
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