JP2002185698A

JP2002185698A - イメージセンサ

Info

Publication number: JP2002185698A
Application number: JP2000379310A
Authority: JP
Inventors: Ichihiro Abe; 委千弘阿部
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2002-06-28
Anticipated expiration: 2020-12-13
Also published as: JP3703712B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のイメージセンサユニットでは、解像度
の切替えのために、シフトレジスタを増やさなければな
らず、そのための付属回路の増加など回路規模が大きく
なるという問題があった。【解決手段】直線状に配置された複数の光電変換素子
６の出力を制御するアナログスイッチ７のゲートに信号
を供給するシフトレジスタ９の間に、解像度切替信号に
よって制御されるセレクタ１４を配置し、解像度切替信
号の論理を切替えることにより、セレクタ１４の接続を
変更し、これによりシフトレジスタ９の接続を変更する
ように構成して、イメージセンサの解像度の切替えを行
うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、直線上に配置さ
れた複数の光電変換素子を有するイメージセンサに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ、コピー機、ハンドスキャ
ナ等に用いられる密着型イメージセンサは、直線上に配
置された複数の光電変換素子を有し、各光電変換素子か
らの出力信号を、各素子にそれぞれ接続されたスイッチ
をシフトレジスタによって閉じることにより順次取り出
して、画像情報を時系列の電気信号に変換するものであ
る。図８は、従来の画像読みとり装置の構成を示す概略
図である。図８において、１はイメージセンサユニッ
ト、２はイメージセンサユニット１の光電変換素子回路
ＩＣで、このＩＣの変換素子列は、例えば１ｍｍあたり
８個、すなわちＡ４版の原稿用紙に対しては全体で１７
２８個の光電変換素子から構成されている。３はイメー
ジセンサユニット１によって読み取られる原稿、４はイ
メージセンサユニット１と原稿３との間で、原稿の像が
光電変換素子に結ぶように配置されたセルフォックレン
ズアレイ、５はセルフォックレンズアレイ４の両側に配
置された発光ダイオード列で、この発光ダイオード列５
の光で原稿３が照射される。光電変換素子回路ＩＣ２に
は、ＩＣ化されたシフトレジスタ、アナログスイッチ及
び信号増幅回路が配置されている。

【０００３】このイメージセンサユニット１を駆動する
ための基本回路とタイミングチャートを各々図９、図１
０に示す。図９は、従来のイメージセンサを駆動する基
本回路を示す図である。図９において、６は１２８個の
光電変換素子であり、順に番号が付され、薄膜のフォト
ダイオードあるいは光導電薄膜によって構成される。図
には示していないが、各々の光電変換素子６は、共通電
極を持っており、接地されるか、適当なバイアス電圧が
印加されている。７はアナログスイッチ、８は出力信号
線であるＳＩＧ端子、９はシフトレジスタ、１０はシフ
トレジスタ９のスタート信号が入力されるＳＩ端子であ
る。１１はクロックが入力されるＣＬＫ端子、１２はシ
フトレジスタ９のエンド信号が出力されるＳＯ端子であ
る。図９の光電変換素子６は、１対１でアナログスイッ
チ７のゲートに電圧を印加することにより、出力信号線
であるＳＩＧ端子８に導通する。各アナログスイッチ７
のゲートは、シフトレジスタ（図の場合は１２８段）９
の各段に接続され、シフトレジスタ９からの信号によ
り、アナログスイッチ７を開閉する。

【０００４】図１０は、図９の回路のタイミングチャー
トである。次に、動作について説明する。図１０に示す
ようにシフトレジスタ９のＳＩ端子１０にスタート信号
が入力されると、シフトレジスタ９が動作を始め、ＣＬ
Ｋ端子１１に入力されるクロックパルスに従って、順次
第１ゲート、第２ゲートを閉じていく。第１２８ゲート
が閉じられると同時にエンド信号がＳＯ端子１２に出力
される。ＳＯ端子１２と、次の光電変換素子回路ＩＣ２
のＳＩ端子１０とを接続しておけば、順次光電変換素子
６のゲート７を開閉することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１１は、従来のイメ
ージセンサの解像度切替回路を示す図である。図１１に
おいて、６〜１２は図９におけるものと同一のものであ
る。１３は解像度切替信号が入力される解像度切替端子
である。１４はシフトレジスタ９の前段に配置されたセ
レクタであり、ＳＩ端子１０と解像度切替端子１３に接
続されている。なお、シフトレジスタは、８ドット／ｍ
ｍのシフトレジスタ９ａと、４ドット／ｍｍのシフトレ
ジスタ９ｂから構成されている。イメージセンサの解像
度を、例えば図９のような８ドット／ｍｍから４ドット
／ｍｍに変換する場合は、図１１のようにシフトレジス
タ前にセレクタ１４を設け、ＳＩ端子１０にスタート信
号が入力されると、セレクタ１４に入力される解像度切
替端子１３の論理により、８ドット／ｍｍのシフトレジ
スタ９ａまたは４ドット／ｍｍのシフトレジスタ９ｂの
どちらかのシフトレジスタに、ＳＩ信号が入力され、解
像度の切替が可能となる。

【０００６】図１１のような回路では、シフトレジスタ
９ａの他に、シフトレジスタ９ｂを備えなければなら
ず、シフトレジスタ回路が多くなってしまう。それ以上
の低解像度化に対しては、例えば２ドット／ｍｍの解像
度については、４ドット／ｍｍのシフトレジスタ９ｂの
半分のシフトレジスタを、もう一段設けなければなら
ず、より付属回路が複雑になったり、光電変換素子回路
ＩＣ２の規模が、より大きくなる。

【０００７】また、図１１のような、シフトレジスタ９
ｂを追加するような低解像度化では、部分的に解像度を
高くしたり、部分的に解像度を低くする動作は、同じ光
電変換素子回路ＩＣ２上ではできない。

【０００８】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、シフトレジスタの数を増やすこ
となく、解像度を自在に切り替えることができるイメー
ジセンサを得ることを目的にしている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるイメー
ジセンサにおいては、直線状に配置され、それぞれ光信
号を電気信号に変換する複数の光電変換素子と、この光
電変換素子の出力を選択するよう光電変換素子にそれぞ
れ対応して配置され、クロックに同期して所定の順序で
動作する複数のシフトレジスタと、隣接するシフトレジ
スタ間にそれぞれ配置され、解像度の切替えを指示する
解像度切替信号に応じてシフトレジスタ間の接続を変更
するよう構成された複数のセレクタを備えたものであ
る。

【００１０】また、解像度切替信号は、２ビットで構成
されているものである。また、解像度切替信号は、Ｎビ
ットで構成されているものである。

【００１１】さらに、解像度切替信号は、クロックに同
期して論理が変更されるものである。また、解像度切替
信号の論理の変更は、光電変換素子に読み取られる原稿
の一部分に対応するように行われるものである。また、
解像度切替信号は、一定周期で論理が変更されるもので
ある。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．実施の形態１によ
るイメージセンサユニットの全体構成は、図８と同じで
ある。図１は、この発明の実施の形態１によるイメージ
センサのセレクタを用いた解像度切替回路を示す図であ
る。図１において、６は１２８個の光電変換素子であ
り、順に番号が付され、薄膜のフォトダイオードあるい
は光導電薄膜によって構成される。図には示していない
が、各々の光電変換素子６は、共通電極を持っており、
接地されるか、適当なバイアス電圧が印加されている。
７は光電変換素子６の出力を制御するアナログスイッ
チ、８は出力信号線であるＳＩＧ端子、９は光電変換素
子６に対応するように配置され、アナログスイッチ７の
ゲートに信号を出力するシフトレジスタ、１０はシフト
レジスタ９のスタート信号が入力されるＳＩ端子であ
る。１１はクロックが入力されるＣＬＫ端子、１２はシ
フトレジスタ９のエンド信号が出力されるＳＯ端子であ
る。１３は２ビットの解像度切替信号が入力される解像
度切替端子である。１４はシフトレジスタ９の各段の間
に配置されたセレクタであり、解像度切替端子１３が接
続されている。

【００１３】図１の回路の基本的な動作は、図９で述べ
たものと同じであり、光電変換素子６は、１対１でアナ
ログスイッチ７のゲートに電圧を印加することにより、
選択されて、出力信号線であるＳＩＧ端子８に導通す
る。各アナログスイッチ７のゲートは、シフトレジスタ
（図の場合は１２８段）９の各段に接続され、シフトレ
ジスタ９から所定の順序で与えられる信号により、アナ
ログスイッチ７を開閉する。図２は、この発明の実施の
形態１によるイメージセンサのセレクタの論理を示す図
である。図２において、１４はセレクタである。図３
は、この発明の実施の形態１によるイメージセンサのタ
イミングチャートである。

【００１４】次に、動作について説明する。シフトレジ
スタ９の間には、セレクタ１４が設けられており、その
セレクタ１４の動作論理を、図２のとおりとすると、例
えば光電変換素子６が８ドット／ｍｍの解像度（Ｙ０か
ら出力）であり、その半分の４ドット／ｍｍの出力を得
たい場合、セレクタ１４の解像度切替端子１３の入力
を、Ａ［０：１］＝１にすれば、光電変換素子６の出力
を、図３に示されるタイミングチャートのように、第
１、３、５・・・と１ドットを間引いて出力（Ｙ１から
出力）することが可能となる。また、解像度を８ドット
／ｍｍの１／３である２．６７ドット／ｍｍとしたい場
合は、セレクタ１４の解像度切替端子１３の入力を、Ａ
［０：１］＝２にすればよく（Ｙ２から出力）、また解
像度を８ドット／ｍｍの１／４である２ドット／ｍｍに
したい場合は、Ａ［０：１］＝３にする（Ｙ３から出
力）ことで、画像の解像度を変更することが可能とな
る。

【００１５】実施の形態１によれば、シフトレジスタを
増やすことなく、自在に解像度の切り替えが可能とな
る。

【００１６】実施の形態２．図４は、この発明の実施の
形態２によるイメージセンサのタイミングチャートであ
る。図５は、この発明の実施の形態２によるイメージセ
ンサの原稿内の高解像度部を示す図である。図５におい
て、３は原稿、１５は高解像度領域、１６は低解像度領
域である。

【００１７】図１のような回路において、実施の形態１
のような使用方法だけでなく、部分的に解像度を変更す
ることも可能である。その場合のタイミングチャート
は、図４のように、セレクタ１４の入力信号Ａ１をクロ
ックに同期させて論理を変更することによって、その際
のシフトレジスタ９の間引き数（レジスタを飛ばす数）
を変更することが可能となる。それによって、例えば図
５のように、読み取り原稿３に、高解像度読み取りが必
要な高解像度領域１５が部分的にあり、その他は低解像
度である低解像度領域１６でもよい場合など、図５の高
画像度領域１５の部分のみ、セレクタ１４の解像度切替
端子１３を、入力信号Ａ［０：１］＝０に設定して高解
像度を得て、その他はセレクタ１４の解像度切替端子１
３を、入力信号Ａ［０：１］＝３に設定することで、部
分的に高解像度な画像を得ることができる。

【００１８】実施の形態２によれば、部分的に高解像度
の画像を読み取ることにより、画像全体を高解像度で読
み取る場合より、原稿全体を早く読み取ることが可能と
なる。

【００１９】実施の形態３．図６は、この発明の実施の
形態３によるイメージセンサのタイミングチャートであ
る。図１のような回路構成において、セレクタ１４を図
６に示されるようなタイミングで、まずＳＩ端子１０
（ＳＩ２）から信号を与えてやり、解像度切替端子１３
を、入力信号をＡ［０：１］＝１とＡ［０：１］＝２と
に、クロックごとに切り替えて間引き数を変更すれば、
出力ビットも第３、５、８、１０、１３（２ビット飛ば
し、１ビット飛ばし、２ビット・・・）のように、変則
的な出力ビットを得ることができる。これによって、光
電変換素子６が、例えば８ドット／ｍｍとすると、擬似
的に３．２ドット／ｍｍ（８÷５×２ドット／ｍｍ）の
解像度を得ることができ、より多くの解像度に対応でき
るようになる。なお、上述では、クロック毎に解像度切
替信号の論理を切替える場合について説明したが、一定
周期で解像度切替信号を切替えれば、擬似的な解像度を
形成することができる。

【００２０】実施の形態３によれば、一定周期ごとに、
解像度を切り替えることにより、擬似的な解像度を得る
ことができ、より多くの解像度に対応することができ
る。

【００２１】実施の形態４．実施の形態１〜３において
は、セレクタ１４の解像度切替端子１３への入力を２ビ
ットの場合で説明を行ったが、それ以上のビット数であ
っても何ら支障はない。図７のように３ビットにすれ
ば、７個のビットを間引く（飛ばす）ことが可能とな
る。例えば光電変換素子６が８ドット／ｍｍとすると、
最小１ドット／ｍｍまで更に低解像度化が可能となり、
より多くの解像度について対応できるようになる。

【００２２】実施の形態４によれば、解像度切替端子へ
の入力ビット数を増やすことにより、より多くの解像度
に対応することができる。

【００２３】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。直線状
に配置され、それぞれ光信号を電気信号に変換する複数
の光電変換素子と、この光電変換素子の出力を選択する
よう光電変換素子にそれぞれ対応して配置され、クロッ
クに同期して所定の順序で動作する複数のシフトレジス
タと、隣接するシフトレジスタ間にそれぞれ配置され、
解像度の切替えを指示する解像度切替信号に応じてシフ
トレジスタ間の接続を変更するよう構成された複数のセ
レクタを備えたので、新たにシフトレジスタを設けるこ
となく、解像度の切り替えを自在に行うことができる。

【００２４】また、解像度切替信号は、２ビットで構成
されているので、４種類の解像度の切替えが可能であ
る。また、解像度切替信号は、Ｎビットで構成されてい
るので、多種類の解像度の切替えが可能である。

【００２５】さらに、解像度切替信号は、クロックに同
期して論理が変更されるので、クロックに同期して解像
度を切替えることができる。また、解像度切替信号の論
理の変更は、光電変換素子に読み取られる原稿の一部分
に対応するように行われるので、部分的に高解像度の原
稿に対応することができる。

【００２６】また、解像度切替信号は、一定周期で論理
が変更されるので、解像度を擬似的に形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１によるイメージセン
サのセレクタを用いた解像度切替回路を示す図である。

【図２】この発明の実施の形態１によるイメージセン
サのセレクタの論理を示す図である。

【図３】この発明の実施の形態１によるイメージセン
サのタイミングチャートである。

【図４】この発明の実施の形態２によるイメージセン
サのタイミングチャートである。

【図５】この発明の実施の形態２によるイメージセン
サの原稿内の高解像度部を示す図である。

【図６】この発明の実施の形態３によるイメージセン
サのタイミングチャートである。

【図７】この発明の実施の形態４によるイメージセン
サのセレクタの論理を示す図である。

【図８】従来の画像読みとり装置の構成を示す概略図
である。

【図９】従来のイメージセンサを駆動する基本回路を
示す図である。

【図１０】図９の回路のタイミングチャートである。

【図１１】従来のイメージセンサの解像度切替回路を
示す図である。

【符号の説明】

１センサユニット、２光電変換素子回路ＩＣ、３
原稿、４セルフォックレンズアレイ、５発光ダイオ
ード列、６光電変換素子、７アナログスイッチ、８
ＳＩＧ端子、９シフトレジスタ、１０ＳＩ端子、
１１ＣＬＫ端子、１２ＳＯ端子、１３解像度切替
端子、１４セレクタ、１５高解像度領域、１６低
解像度領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5B047 AA01 BB03 BC01 BC05 BC11 CA06 5C051 AA01 BA04 DA03 DB01 DB08 DB12 DB22 DC03 DE02 EA03 FA01 5C072 AA01 BA01 CA05 DA02 EA07 FA07 FB23 TA04 XA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】解像度が切替えられるように構成された
イメージセンサにおいて、直線状に配置され、それぞれ
光信号を電気信号に変換する複数の光電変換素子、この
光電変換素子の出力を選択するよう上記光電変換素子に
それぞれ対応して配置され、クロックに同期して所定の
順序で動作する複数のシフトレジスタ、隣接するシフト
レジスタ間にそれぞれ配置され、解像度の切替えを指示
する解像度切替信号に応じてシフトレジスタ間の接続を
変更するよう構成された複数のセレクタを備えたことを
特徴とするイメージセンサ。
【請求項２】解像度切替信号は、２ビットで構成され
ていることを特徴とする請求項１記載のイメージセン
サ。
【請求項３】解像度切替信号は、Ｎビット（但し、Ｎ
は、Ｎ＞２の整数）で構成されていることを特徴とする
請求項１記載のイメージセンサ。
【請求項４】解像度切替信号は、クロックに同期して
論理が変更されることを特徴とする請求項１〜請求項３
のいずれか一項記載のイメージセンサ。
【請求項５】解像度切替信号の論理の変更は、光電変
換素子に読み取られる原稿の一部分に対応するように行
われることを特徴とする請求項４記載のイメージセン
サ。
【請求項６】解像度切替信号は、一定周期で論理が変
更されることを特徴とする請求項４記載のイメージセン
サ。