JP2003242493A - Image reader and sensitivity setting method - Google Patents

Image reader and sensitivity setting method

Info

Publication number
JP2003242493A
JP2003242493A JP2002042747A JP2002042747A JP2003242493A JP 2003242493 A JP2003242493 A JP 2003242493A JP 2002042747 A JP2002042747 A JP 2002042747A JP 2002042747 A JP2002042747 A JP 2002042747A JP 2003242493 A JP2003242493 A JP 2003242493A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel data
sensitivity
image
image reading
reading
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.)
Granted
Application number
JP2002042747A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4010156B2 (en
Inventor
Yasushi Mizutani
康司 水谷
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.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer 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
Priority to JP2002042747A priority Critical patent/JP4010156B2/en
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to AU2002311625A priority patent/AU2002311625B2/en
Priority to AT10013015T priority patent/ATE557526T1/en
Priority to CA002423378A priority patent/CA2423378C/en
Priority to PCT/JP2002/005890 priority patent/WO2002104004A1/en
Priority to EP10013015A priority patent/EP2278792B1/en
Priority to EP02738679A priority patent/EP1397911B1/en
Priority to KR1020037002403A priority patent/KR100850106B1/en
Priority to AT02738679T priority patent/ATE506807T1/en
Priority to CNB028021177A priority patent/CN1275454C/en
Priority to DE60239799T priority patent/DE60239799D1/en
Priority to US10/171,972 priority patent/US7268807B2/en
Priority to TW091113173A priority patent/TW577217B/en
Publication of JP2003242493A publication Critical patent/JP2003242493A/en
Priority to HK04104381A priority patent/HK1061616A1/en
Priority to US11/742,462 priority patent/US7428010B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4010156B2 publication Critical patent/JP4010156B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image reader and its sensitivity adjusting method, capable of eliminating influence of abnormal pixel data detected by an abnormal pixel and setting suitable image reading sensitivity to obtain a good object image in the regular image reading operation. <P>SOLUTION: A controller 150 has a function of setting an image read sensitivity for performing the operation (sensitivity adjusting read operation) of reading an image for adjusting the sensitivity in an arbitrary timing prior to the regular image reading operation to read the object image at optimum, and a function of eliminating specified pixel data (specified data eliminating operation) to prevent or restrain the influence of abnormal pixel data due to foreign matter (dust) adhering to the detecting surface or an element defect existing in a photo sensor array from the pixel data read in the sensitivity adjusting read operation. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、画像読取装置及び
その感度設定方法に関し、特に、複数のセンサがマトリ
クス状又はライン状に配列されたセンサアレイを備え、
該センサアレイを走査駆動することにより、被写体の画
像パターンを読み取る画像読取装置及びその感度設定方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading apparatus and a sensitivity setting method thereof, and more particularly, to a sensor array in which a plurality of sensors are arranged in a matrix or a line,
The present invention relates to an image reading device for reading an image pattern of a subject by scanning and driving the sensor array, and a sensitivity setting method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、印刷物や写真、あるいは、指紋等
の微細な凹凸形状等の2次元の画像パターンを読み取る
技術として、例えば、光電変換素子(フォトセンサ)等
のセンサをマトリクス状あるいはライン状に配列して構
成されるセンサアレイを走査駆動することにより、所定
の検知面上に載置、接触された被写体の画像パターンを
読み取る画像読取装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique for reading a two-dimensional image pattern such as a printed matter, a photograph, or a fine concavo-convex shape such as a fingerprint, a sensor such as a photoelectric conversion element (photosensor) is arranged in a matrix or a line. 2. Description of the Related Art There is known an image reading device that scans and drives a sensor array that is arranged in a manner described above to read an image pattern of a subject placed and contacted on a predetermined detection surface.

【0003】このような画像読取装置は、近年の個人情
報や企業情報等の管理や保護、あるいは、防犯等のセキ
ュリティに対する社会的な要求の高まりに伴って、指紋
認証システム(指紋照合装置)等の個人認証の技術分野
への応用が盛んに研究、開発されている。
Such an image reading apparatus has a fingerprint authentication system (fingerprint collation apparatus) or the like in response to the recent increasing social demand for management and protection of personal information, company information, etc., or security such as crime prevention. Has been actively researched and developed for application of the personal authentication to the technical field.

【0004】ここで、画像読取装置に適用されるセンサ
アレイとしては、一般に、CCD(Charge Coupled Dev
ice)等の固体撮像デバイスが用いられている。CCD
は、周知の通り、フォトダイオードや薄膜トランジスタ
(TFT:Thin Film Transistor)等のフォトセンサを
複数配列した構成を有し、各フォトセンサの受光部に照
射された光量に対応して発生する電子−正孔対の電荷量
を、水平走査回路及び垂直走査回路により検出し、照射
光の輝度を検知している。
Here, as a sensor array applied to an image reading apparatus, a CCD (Charge Coupled Dev) is generally used.
Solid-state imaging devices such as ice) are used. CCD
As is well known, has a configuration in which a plurality of photosensors such as photodiodes and thin film transistors (TFTs) are arrayed, and an electron-positive voltage generated corresponding to the amount of light emitted to the light receiving portion of each photosensor. The horizontal scanning circuit and the vertical scanning circuit detect the charge amount of the pair of holes to detect the brightness of the irradiation light.

【0005】ところが、このようなCCDを適用したフ
ォトセンサシステム(画像読取装置のうち、センサアレ
イ、水平走査回路及び垂直走査回路等を含む主要部分;
詳しくは後述する)においては、基礎技術が確立されて
おり、画像読取装置等の実製品への適用が容易であると
いう利点を有しているものの、フォトセンサアレイの構
造上、走査された各フォトセンサを選択状態にするため
の選択トランジスタを個別に設ける必要があるため、被
写体画像の読取精度を向上(高精細化)させるためにセ
ンサアレイを構成する画素数を増加させると、それにし
たがってシステム自体が大型化してしまうという問題を
有していた。
However, a photo sensor system to which such a CCD is applied (a main part of the image reading apparatus including a sensor array, a horizontal scanning circuit, a vertical scanning circuit, etc .;
(Details will be described later), the basic technology has been established, and although it has the advantage that it can be easily applied to actual products such as image reading devices, each scanned element has the structure of the photo sensor array. Since it is necessary to individually provide a selection transistor for bringing the photosensor into a selected state, if the number of pixels forming the sensor array is increased in order to improve the reading accuracy (high definition) of the subject image, the system is accordingly changed. There was a problem that the size itself increased.

【0006】そこで、近年、このような問題を解決する
ための構成として、フォトセンサ自体にフォトセンス機
能と選択トランジスタ機能とを持たせるようにした、い
わゆる、ダブルゲート構造を有する薄膜トランジスタ
(以下、「ダブルゲート型フォトセンサ」という)をフ
ォトセンサシステムに適用して、システムの小型化、及
び、画素の高密度化を図る試みがなされている。
Therefore, in recent years, as a structure for solving such a problem, a thin film transistor having a so-called double gate structure (hereinafter, referred to as "a thin film transistor") in which a photo sensor itself has a photo sensing function and a selection transistor function is provided. An attempt has been made to reduce the size of the system and increase the density of pixels by applying a “double gate type photo sensor” to a photo sensor system.

【0007】このようなフォトセンサシステムは、概
略、ガラス基板等の一面側にトップゲート電極及びボト
ムゲート電極を備えたダブルゲート型フォトセンサをマ
トリクス状に形成して、フォトセンサアレイを構成し、
例えば、ガラス基板の背面側に設けられた光源から照射
光を照射して、ガラス基板の一面側(フォトセンサアレ
イの上方)に載置された被写体の2次元画像(被写体画
像;例えば、指の指紋パターン等)に応じた反射光を、
ダブルゲート型フォトセンサにより明暗情報として検出
し、上記被写体画像を読み取るものである。
In such a photo sensor system, roughly, a double gate type photo sensor having a top gate electrode and a bottom gate electrode is formed in a matrix on one surface side of a glass substrate or the like to form a photo sensor array,
For example, a two-dimensional image of a subject placed on one side of the glass substrate (above the photosensor array) (subject image; Reflected light according to the fingerprint pattern, etc.)
The double-gate type photo sensor detects light and dark information to read the subject image.

【0008】ここで、フォトセンサアレイによる画像読
取動作は、各行ごとのダブルゲート型フォトセンサへの
リセットパルスの印加による初期化終了時から読み出し
パルスが印加されるまでの電荷蓄積期間において、各ダ
ブルゲート型フォトセンサごとに蓄積されるキャリヤ
(正孔)の蓄積量に対応する出力電圧(ドレイン電圧)
を読み出すことにより、明暗情報を検出する一連の動作
ステップ(リセット動作→電荷蓄積動作→プリチャージ
動作→読み出し動作)により被写体画像の読み取りが行
われる。
Here, the image reading operation by the photosensor array is performed in each charge accumulation period from the end of initialization by the application of the reset pulse to the double gate type photosensor for each row to the application of the read pulse. Output voltage (drain voltage) corresponding to the amount of carriers (holes) accumulated in each gate type photosensor
By reading out, the subject image is read by a series of operation steps for detecting light and dark information (reset operation → charge accumulation operation → precharge operation → readout operation).

【0009】なお、このような一連の動作ステップは、
上述したダブルゲート型フォトセンサを適用した場合に
限らず、周知のフォトダイオードやフォトトランジスタ
等をフォトセンサとして用いたフォトセンサシステムに
おいても、同様の動作ステップが実行される。また、上
述したダブルゲート型フォトセンサ、及び、フォトセン
サアレイの具体的な構成及び動作については、後述する
発明の実施の形態において詳しく説明する。
Note that such a series of operation steps are
The same operation steps are executed not only in the case of applying the double gate type photosensor described above but also in a photosensor system using a well-known photodiode, phototransistor or the like as a photosensor. In addition, specific configurations and operations of the above-described double-gate photosensor and the photosensor array will be described in detail in the embodiments of the invention described later.

【0010】ところで、上述したようなダブルゲート型
フォトセンサ等、各種のフォトセンサを適用したフォト
センサシステムにおいては、屋内外等の使用環境や、被
写体自体の明るさ等の種々の外的要因に関わらず、被写
体画像を良好に読み取るために、該環境等に応じてフォ
トセンサの読取感度(上記ダブルゲート型フォトセンサ
においては、電荷蓄積期間)を適切に調整して設定する
必要がある。
By the way, in a photosensor system to which various photosensors such as the above-mentioned double gate type photosensor are applied, there are various external factors such as indoor and outdoor use environment and brightness of the subject itself. Regardless, in order to satisfactorily read the subject image, it is necessary to appropriately adjust and set the reading sensitivity of the photosensor (in the double gate type photosensor, the charge accumulation period) according to the environment or the like.

【0011】フォトセンサにおける適切な読取感度は、
環境照度等の周囲の条件に依存して異なるため、従来に
おいては、環境照度を検出するための回路を別個に設け
たり、正規のスキャン動作を開始する前に検知面に載置
された標準試料等を、読取感度を複数段階に変えて読み
取る動作(以下、「感度調整用読取動作」という)を行
い、その検出結果や読取結果に基づいて、環境照度等の
周囲の条件に応じた最適な読取感度を求める手法を採用
していた。
The appropriate reading sensitivity in the photo sensor is
Conventionally, a standard sample placed on the detection surface before starting a normal scan operation or providing a circuit for detecting the ambient illuminance separately depends on the ambient conditions such as the ambient illuminance. Is performed by changing the reading sensitivity in multiple steps (hereinafter referred to as “sensitivity adjustment reading operation”), and based on the detection results and reading results, the optimum reading according to the ambient conditions such as environmental illuminance. The method of obtaining the reading sensitivity was adopted.

【0012】ここで、感度調整用読取動作により最適な
読取感度を設定する手法としては、例えば、特許311
6950号公報等に、フォトセンサ(ダブルゲート型フ
ォトセンサ)をマトリクス状に配列したフォトセンサア
レイにおいて、各行ごとに読取感度が段階的に異なる
(変わる)ように設定して、所定の被写体画像を読み取
り、各行ごと(すなわち、各読取感度ごと)に検出され
る明度データから算出されたデータ範囲(最大画素値と
最小画素値との差分;ダイナミックレンジ)に基づい
て、最適な画像読取状態にある行(ダイナミックレンジ
が最大となる行)を判別し、該行に設定された読取感度
(電荷蓄積期間)を最適感度として、正規の被写体画像
を読み取る際の感度として設定する手法が記載されてい
る。
Here, as a method for setting the optimum reading sensitivity by the reading operation for sensitivity adjustment, for example, Japanese Patent No. 311
No. 6950 discloses a photosensor array in which photosensors (double-gate photosensors) are arranged in a matrix, and reading sensitivity is set to be different (changed) step by step for each row, and a predetermined subject image is set. Based on the data range (difference between the maximum pixel value and the minimum pixel value; dynamic range) calculated from the brightness data detected for each row (that is, for each reading sensitivity), the optimum image reading state is obtained. A method is described in which a row (row having the maximum dynamic range) is determined, and the reading sensitivity (charge accumulation period) set in the row is set as the optimum sensitivity and the sensitivity when reading a regular subject image. .

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来技術においては、以下に示すような問題を
有していた。すなわち、フォトセンサアレイを構成する
フォトセンサの素子欠陥や素子特性のばらつき、あるい
は、検知面への異物の付着等により、感度調整用読取動
作において輝点や滅点等となる異常な画素データが検出
される画素が存在する場合は、感度調整用読取動作によ
り得られた各行ごとの画素データ(明度データ)をその
まま用いると、本来、適切な画素データに基づいて算出
されるダイナミックレンジが最大となる行とは異なる行
において、ダイナミックレンジが最大となるため、不適
切な画像読取感度が設定されてしまい、正規の画像読み
取り動作により取得される被写体画像の画質の著しい劣
化を招くことがあるという問題を有していた。そのた
め、例えば、このようなフォトセンサアレイを搭載した
画像読取装置を指紋照合装置に適用した場合、良好な画
質の被写体画像を取得することができず、指紋照合処理
における誤作動を生じる可能性を有していた。
However, the above-mentioned conventional techniques have the following problems. In other words, abnormal pixel data such as bright spots or dark spots in the sensitivity adjustment reading operation due to element defects or element characteristic variations of the photosensors forming the photosensor array, or adhesion of foreign matter to the detection surface may occur. If there is a pixel to be detected, if the pixel data (brightness data) for each row obtained by the read operation for sensitivity adjustment is used as it is, the dynamic range originally calculated based on the appropriate pixel data will be the maximum. Since the dynamic range is maximized in a row different from the row, an inappropriate image reading sensitivity may be set, which may cause a significant deterioration in the image quality of the subject image acquired by the regular image reading operation. Had a problem. Therefore, for example, when an image reading device equipped with such a photo sensor array is applied to a fingerprint collation device, it is not possible to obtain a subject image with good image quality, which may cause malfunction in the fingerprint collation processing. Had.

【0014】また、このような問題点を生じさせないよ
うにするために、画像読取装置やフォトセンサデバイス
の製造メーカーは、素子欠陥のない、又は、素子欠陥の
発生が極めて少ないフォトセンサアレイが製造されるよ
うに、製造過程における品質管理を厳密に行わなければ
ならず、そのため、製造歩留まりを向上することができ
る有望かつ適切な技術や手法の実現が望まれていた。
Further, in order to prevent such problems from occurring, manufacturers of image reading devices and photosensor devices manufacture photosensor arrays that have no element defects or have very few element defects. As described above, the quality control in the manufacturing process must be strictly performed, and therefore, it has been desired to realize a promising and appropriate technique or method capable of improving the manufacturing yield.

【0015】そこで、本発明は、上述した問題点に鑑
み、複数のフォトセンサにより構成されるフォトセンサ
アレイを備え、正規の画像読取動作とは別個に感度調整
用読取動作を実行するフォトセンサシステムにおいて、
異常画素等により検出される異常な画素データの影響を
除去して、適切な画像読取感度を設定して、正規の画像
読取動作において良好な被写体画像を得ることができる
画像読取装置及びその感度調整方法を提供することを目
的とする。
In view of the above-mentioned problems, the present invention has a photosensor array including a plurality of photosensors, and executes a sensitivity adjustment reading operation separately from a regular image reading operation. At
An image reading apparatus capable of removing an influence of abnormal pixel data detected by an abnormal pixel or the like, setting an appropriate image reading sensitivity, and obtaining a good subject image in a normal image reading operation, and its sensitivity adjustment The purpose is to provide a method.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の画像読取
装置は、複数のフォトセンサからなるフォトセンサアレ
イを備え、該フォトセンサアレイ上の検知面に載置され
た被写体の画像を読み取る画像読取装置において、前記
被写体に対する正規の画像読取動作に適用される画像読
取感度を設定する感度調整用読取動作において、前記画
像読取感度を画素データ群ごとに変化させて、感度調整
用の所定の画像を読み取る感度調整用読取手段と、該感
度調整用読取手段により読み取られた前記所定の画像の
画像パターンに関連する前記画像読取感度ごとの画素デ
ータ群から特定の画素データを取り除く特定データ除去
手段と、前記特定の画素データを除いた前記画素データ
群に基づいて、前記被写体画像の正規の読取動作に適し
た画像読取感度を設定する読取感度設定動作を行う読取
感度設定手段と、を備えることを特徴としている。
An image reading apparatus according to claim 1, comprising a photosensor array including a plurality of photosensors, and an image of a subject placed on a detection surface on the photosensor array. In the reading device, in the sensitivity adjustment reading operation for setting the image reading sensitivity applied to the regular image reading operation for the subject, the image reading sensitivity is changed for each pixel data group to obtain a predetermined image for sensitivity adjustment. And a specific data removing unit for removing specific pixel data from the pixel data group for each image reading sensitivity related to the image pattern of the predetermined image read by the sensitivity adjusting reading unit. , An image reading sensitivity suitable for a normal reading operation of the subject image based on the pixel data group excluding the specific pixel data. It is characterized by comprising a reading sensitivity setting means for performing the reading sensitivity setting operation to a constant, a.

【0017】請求項2記載の画像読取装置は、請求項1
記載の画像読取装置において、前記読取感度設定手段
は、少なくとも、前記特定データ除去手段により前記特
定の画素データが取り除かれた前記画素データ群に属す
る前記画素データ相互の大小関係を比較して、前記画素
データ群のうち、最大値及び最小値となる画素データを
抽出するデータ比較手段と、少なくとも、前記データ比
較手段により抽出された前記画素データの最大値及び最
小値に基づいて、前記画像読取感度ごとに前記画素デー
タ群のデータ範囲を算出するデータ算出手段と、前記デ
ータ算出手段により算出された前記画像読取感度ごとの
前記画素データ群のデータ範囲のうち、最大となるデー
タ範囲を有する前記画像読取感度を抽出する読取感度抽
出手段と、前記抽出された画像読取感度を、前記被写体
に対する正規の画像読取動作の際の画像読取感度として
決定する読取感度決定手段と、を有することを特徴とし
ている。
An image reading apparatus according to a second aspect is the image reading apparatus according to the first aspect.
In the image reading device described above, the reading sensitivity setting means compares at least the magnitude relation between the pixel data belonging to the pixel data group from which the specific pixel data has been removed by the specific data removing means, Data comparison means for extracting pixel data having a maximum value and a minimum value from the pixel data group, and the image reading sensitivity based on at least the maximum value and the minimum value of the pixel data extracted by the data comparison means. Data calculation means for calculating the data range of the pixel data group for each image, and the image having the maximum data range of the data range of the pixel data group for each image reading sensitivity calculated by the data calculation means A reading sensitivity extracting means for extracting the reading sensitivity, and the extracted image reading sensitivity is a regular image for the subject. Is characterized by having a reading sensitivity determining means for determining an image reading sensitivity in the preparative operation, the.

【0018】請求項3記載の画像読取装置は、請求項1
記載の画像読取装置において、前記特定データ除去手段
は、前記感度調整用読取動作により前記画像読取感度ご
とに得られた前記画素データ群のうち、少なくとも最大
値又は最小値となる前記画素データを取り除くことを特
徴としている。請求項4記載の画像読取装置は、請求項
3記載の画像読取装置において、前記特定データ除去手
段は、前記感度調整用読取動作により前記画像読取感度
ごとに得られた前記画素データ群のうち、前記最大値か
ら大きい順に複数個の前記画素データを取り除くことを
特徴としている。
An image reading apparatus according to a third aspect of the present invention is the image reading apparatus according to the first aspect.
In the image reading device described above, the specific data removing unit removes at least the maximum or minimum pixel data from the pixel data group obtained for each image reading sensitivity by the sensitivity adjustment reading operation. It is characterized by that. The image reading device according to claim 4 is the image reading device according to claim 3, wherein the specific data removing unit includes a pixel data group obtained for each of the image reading sensitivities by the sensitivity adjusting reading operation. It is characterized in that a plurality of the pixel data are removed in descending order from the maximum value.

【0019】請求項5記載の画像読取装置は、請求項3
記載の画像読取装置において、前記特定データ除去手段
は、前記感度調整用読取動作により前記画像読取感度ご
とに得られた前記画素データ群のうち、前記最小値から
小さい順に複数個の前記画素データを取り除くことを特
徴としている。請求項6記載の画像読取装置は、請求項
1乃至5のいずれかに記載の画像読取装置において、前
記感度調整用読取手段は、前記感度調整用読取動作にお
いて、前記フォトセンサアレイの所定の行数ごとに段階
的に異なる画像読取感度を設定して、前記感度調整用の
所定の画像を1回のみ読み取ることを特徴としている。
An image reading apparatus according to a fifth aspect is the image reading apparatus according to the third aspect.
In the image reading device described above, the specific data removing unit, among the pixel data group obtained for each image reading sensitivity by the reading operation for sensitivity adjustment, a plurality of the pixel data in ascending order from the minimum value. It is characterized by removing. The image reading device according to claim 6 is the image reading device according to any one of claims 1 to 5, wherein the sensitivity adjustment reading means is configured to perform a predetermined row of the photosensor array in the sensitivity adjustment reading operation. It is characterized in that different image reading sensitivities are set stepwise for each number and the predetermined image for sensitivity adjustment is read only once.

【0020】請求項7記載の画像読取装置は、請求項1
乃至6のいずれかに記載の画像読取装置において、前記
感度調整用読取手段は、前記感度調整用読取動作におい
て、前記フォトセンサアレイの有効読取領域の全域につ
いて、前記感度調整用の所定の画像を読み取ることを特
徴としている。請求項8記載の画像読取装置は、請求項
1乃至7のいずれかに記載の画像読取装置において、前
記感度調整用読取手段は、前記感度調整用読取動作にお
いて、前記フォトセンサアレイの有効読取領域内に予め
設定された検出領域についてのみ、前記感度調整用の所
定の画像を読み取ることを特徴としている。
An image reading apparatus according to a seventh aspect is the image reading apparatus according to the first aspect.
7. In the image reading device according to any one of 6 to 6, the sensitivity adjusting reading unit, in the sensitivity adjusting reading operation, displays a predetermined image for the sensitivity adjusting for the entire effective reading area of the photosensor array. It is characterized by reading. The image reading apparatus according to claim 8 is the image reading apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the sensitivity adjusting reading unit is an effective reading area of the photosensor array in the sensitivity adjusting reading operation. It is characterized in that the predetermined image for sensitivity adjustment is read only in the detection area set in advance.

【0021】請求項9に記載の画像読取装置は、請求項
8に記載の画像読取装置において、前記検出領域は、前
記特定の画素データを除いた前記画素データ群が、少な
くとも前記読取感度設定手段による前記読取感度設定動
作が正常に実行可能な最小限の数の画素データが得られ
る領域に設定されていることを特徴としている。請求項
10記載の画像読取装置は、請求項1乃至9のいずれか
に記載の画像読取装置において、前記画素データは、前
記所定の画像の画像パターンに対応した明度データであ
ることを特徴としている。
An image reading apparatus according to a ninth aspect is the image reading apparatus according to the eighth aspect, wherein in the detection area, at least the reading sensitivity setting means is provided in the pixel data group excluding the specific pixel data. The read sensitivity setting operation is set in an area where a minimum number of pixel data can be normally executed. An image reading apparatus according to claim 10 is the image reading apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the pixel data is lightness data corresponding to an image pattern of the predetermined image. .

【0022】請求項11記載の画像読取装置は、請求項
1乃至10のいずれかに記載の画像読取装置において、
前記フォトセンサは、半導体層からなるチャネル領域を
挟んで形成されたソース電極及びドレイン電極と、少な
くとも前記チャネル領域の上方及び下方に各々絶縁膜を
介して形成された第1のゲート電極及び第2のゲート電
極と、を備え、前記第1のゲート電極又は前記第2のゲ
ート電極のいずれか一方を光照射側として、所定の電荷
蓄積期間に、前記光照射側から照射された光の量に対応
する電荷が前記チャネル領域に発生、蓄積される構成を
有し、該蓄積された電荷の量に基づいて前記画素データ
が生成されることを特徴としている。請求項12記載の
画像読取装置は、請求項1乃至11のいずれかに記載の
画像読取装置において、前記読取感度設定手段は、前記
読取感度設定動作において、前記フォトセンサにおける
電荷蓄積期間を制御することにより、前記画像読取感度
を任意に調整することを特徴としている。
An image reading apparatus according to an eleventh aspect is the image reading apparatus according to any one of the first to tenth aspects,
The photo sensor includes a source electrode and a drain electrode formed with a channel region made of a semiconductor layer interposed therebetween, and a first gate electrode and a second electrode formed at least above and below the channel region with an insulating film interposed therebetween. Of the first gate electrode or the second gate electrode as the light irradiation side, and the amount of light irradiated from the light irradiation side during a predetermined charge accumulation period. It is characterized in that a corresponding charge is generated and accumulated in the channel region, and the pixel data is generated based on the amount of the accumulated charge. The image reading device according to claim 12 is the image reading device according to any one of claims 1 to 11, wherein the reading sensitivity setting means controls a charge accumulation period in the photosensor in the reading sensitivity setting operation. Thus, the image reading sensitivity is arbitrarily adjusted.

【0023】請求項13記載の画像読取装置の感度設定
方法は、複数のフォトセンサからなるフォトセンサアレ
イを備え、該フォトセンサアレイ上の検知面に載置され
た被写体の画像を読み取る画像読取装置の感度設定方法
において、前記フォトセンサアレイを構成する各フォト
センサに対して、画像読取感度を複数段階に変化させ
て、感度調整用の所定の画像を読み取る手順と、前記画
像読取感度ごとに読み取られた前記所定の画像の画像パ
ターンに関連する画素データ群のうち、特定の画素デー
タを取り除く手順と、前記特定の画素データが取り除か
れた前記画素データ群に基づいて、前記被写体画像の正
規の読取動作に適した画像読取感度を設定する手順と、
を含むことを特徴としている。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method for setting a sensitivity of an image reading apparatus, comprising a photosensor array including a plurality of photosensors, and reading an image of a subject placed on a detection surface on the photosensor array. In the sensitivity setting method, the procedure for reading a predetermined image for sensitivity adjustment by changing the image reading sensitivity in a plurality of steps for each photo sensor forming the photo sensor array, and reading for each image reading sensitivity Based on the procedure of removing specific pixel data from the pixel data group related to the image pattern of the predetermined image, and the pixel data group from which the specific pixel data has been removed, a normal image of the subject image is obtained. Procedure to set the image reading sensitivity suitable for reading operation,
It is characterized by including.

【0024】請求項14記載の画像読取装置の感度設定
方法は、請求項13記載の画像読取装置の感度設定方法
において、前記特定の画素データを取り除く手順は、前
記画像読取感度ごとに得られた前記画素データ群のう
ち、少なくとも最大値又は最小値となる前記画素データ
を取り除くことを特徴としている。請求項15記載の画
像読取装置の感度設定方法は、請求項13又は14記載
の画像読取装置の感度設定方法において、前記特定の画
素データを取り除く手順は、前記画像読取感度ごとに得
られた前記画素データ群に含まれる全ての画素データに
対して相互に大小関係を比較して、前記画素データを順
に並べ替える処理と、並べ替えられた前記画素データの
配列における任意の端から所定の個数の前記画素データ
を取り除く処理と、を含んでいることを特徴としてい
る。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a sensitivity setting method for an image reading apparatus according to the thirteenth aspect, wherein the procedure for removing the specific pixel data is obtained for each image reading sensitivity. The pixel data having at least the maximum value or the minimum value is removed from the pixel data group. The sensitivity setting method of the image reading device according to claim 15 is the method of setting the sensitivity of the image reading device according to claim 13 or 14, wherein the procedure for removing the specific pixel data is obtained for each of the image reading sensitivities. All pixel data included in the pixel data group are compared with each other in size relation, the pixel data is rearranged in order, and a predetermined number of pixels are arranged from an arbitrary end in the rearranged pixel data array. And a process of removing the pixel data.

【0025】請求項16記載の画像読取装置の感度設定
方法は、請求項13又は14記載の画像読取装置の感度
設定方法において、前記特定の画素データを取り除く手
順は、前記画像読取感度ごとに得られた前記画素データ
群に含まれる全ての画素データに対して相互に大小関係
を比較して、最大値又は最小値となる前記画素データを
抽出して除去する処理を所定回数繰り返すことを特徴と
している。
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a method for setting the sensitivity of the image reading apparatus according to the thirteenth or fourteenth aspect, wherein the procedure for removing the specific pixel data is obtained for each of the image reading sensitivities. It is characterized in that the process of comparing the magnitude relations with respect to all the pixel data included in the pixel data group, and extracting and removing the pixel data having the maximum value or the minimum value is repeated a predetermined number of times. There is.

【0026】すなわち、本発明に係る画像読取装置及び
その感度設定方法は、フォトセンサを複数配列して構成
されるフォトセンサアレイを備えたフォトセンサシステ
ムにおいて、被写体の画像を読み取る正規の画像読み取
り動作とは独立して(別個のタイミングで)、又は、上
記正規の画像読み取り動作に先立って実行される感度調
整用読み取り動作の際に、フォトセンサアレイを構成す
る各フォトセンサから得られる画素データ(明度デー
タ)から、所定の明度条件を満たす所定数の画素データ
を除去し、該除去処理後の画素データに基づいて、最適
な画像読取感度の設定処理を実行するように構成されて
いる。
That is, the image reading apparatus and the sensitivity setting method according to the present invention are a regular image reading operation for reading an image of a subject in a photo sensor system having a photo sensor array configured by arranging a plurality of photo sensors. Pixel data obtained from each photosensor that constitutes the photosensor array during the sensitivity adjustment reading operation that is performed independently (at a separate timing) or prior to the regular image reading operation ( It is configured such that a predetermined number of pixel data satisfying a predetermined lightness condition is removed from the lightness data), and an optimum image reading sensitivity setting process is executed based on the pixel data after the removal process.

【0027】具体的には、各フォトセンサから得られる
画素データのうち、明度データ値が最大又は最小となる
画素データを除去、もしくは、画素データから明度デー
タ値の大きい順又は小さい順に、1個又は複数個の画素
データを一義的に除去する。これにより、素子欠陥が存
在する場合や検知面にゴミが付着している場合であって
も、輝点又は滅点のような異常値として検出される画素
データが予め除去されて、感度調整用読取動作の対象と
なる画像(又は、正規の画像読取動作に対象となる被写
体画像)本来のパターンに対応した画素データが得られ
ることになるので、異常な画素データの影響を排除し
て、適切な画像読取感度を比較的簡易な処理動作により
抽出、設定することができる。
Specifically, of the pixel data obtained from each photosensor, the pixel data having the maximum or minimum brightness data value is removed, or one pixel data is acquired in the order of increasing or decreasing brightness data value. Alternatively, a plurality of pixel data are uniquely removed. As a result, pixel data detected as an abnormal value such as a bright spot or a dark spot is removed in advance for sensitivity adjustment even when there is an element defect or dust is attached to the detection surface. Since the pixel data corresponding to the original pattern of the image to be read (or the image of the subject to be read in the regular image) can be obtained, the influence of abnormal pixel data can be eliminated and appropriate It is possible to extract and set various image reading sensitivities by a relatively simple processing operation.

【0028】したがって、被写体の正規の読み取り動作
において、適切な画像読取感度で良好な画質の被写体画
像を取得することができるので、指紋照合処理等におけ
る誤動作の発生等を抑制して照合精度を向上させること
ができ、信頼性の高い画像読取装置を実現することがで
きる。また、このことは換言すれば、フォトセンサアレ
イにある程度の個数の素子欠陥が存在している場合や、
検知面にある程度汚れが付着している場合等であって
も、良好な画像読取感度を設定することができることを
意味する。よって、画像読取装置やセンサアレイ等のデ
バイスの歩留まりの向上や、メンテナンス作業等の軽減
を図ることができる。
Therefore, in the normal reading operation of the object, it is possible to obtain the object image of good image quality with appropriate image reading sensitivity, so that it is possible to suppress the occurrence of malfunction in the fingerprint matching process and improve the matching accuracy. Therefore, it is possible to realize a highly reliable image reading apparatus. In other words, in other words, when the photosensor array has a certain number of element defects,
This means that good image reading sensitivity can be set even if the detection surface is contaminated to some extent. Therefore, it is possible to improve the yield of devices such as the image reading device and the sensor array, and reduce maintenance work.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るフォトセン
サシステム及びその駆動制御方法の実施の形態につい
て、詳しく説明する。なお、以下に示す実施形態におい
ては、本発明に係るフォトセンサシステムにダブルゲー
ト型フォトセンサを適用した場合について具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではなく、上述
した周知のフォトダイオードや薄膜トランジスタ等から
なるフォトセンサを適用したものであってもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a photosensor system and a drive control method thereof according to the present invention will be described in detail below. It should be noted that, in the embodiments described below, a case where a double gate type photosensor is applied to the photosensor system according to the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited to this and the above-described well-known The photo sensor including the photodiode or the thin film transistor may be applied.

【0030】<ダブルゲート型フォトセンサ>まず、ダ
ブルゲート型フォトセンサの基本構成について、図面を
参照して具体的に説明する。図1は、ダブルゲート型フ
ォトセンサの概略構成を示す断面構造図である。図1
(a)に示すように、ダブルゲート型フォトセンサ10
は、励起光(ここでは、可視光)が入射されると電子−
正孔対が生成されるアモルファスシリコン等の半導体層
(チャネル層)11と、半導体層11の両端にそれぞれ
設けられたnシリコンからなる不純物層17、18
と、不純物層17、18上に形成されたクロム、クロム
合金、アルミ、アルミ合金等から選択され、可視光に対
して不透明のソース電極12及びドレイン電極13と、
半導体層11の上方(図面上方)にブロック絶縁膜14
及び上部(トップ)ゲート絶縁膜15を介して形成され
たITO(Indium-Tin-Oxide:インジウム−スズ酸化
物)等の透明導電層からなり、可視光に対して透過性を
示すトップゲート電極(第1のゲート電極)21と、半
導体層11の下方(図面下方)に下部(ボトム)ゲート
絶縁膜16を介して形成されたクロム、クロム合金、ア
ルミ、アルミ合金等から選択され、可視光に対して不透
明なボトムゲート電極(第2のゲート電極)22と、を
有して構成されている。そして、このような構成を有す
るダブルゲート型フォトセンサ10は、ガラス基板等の
透明な絶縁性基板19上に形成されている。
<Double Gate Photo Sensor> First, the basic structure of the double gate photo sensor will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional structural view showing a schematic configuration of a double gate type photo sensor. Figure 1
As shown in (a), the double-gate photosensor 10
Are excited by electrons (in this case, visible light) when excited by light.
A semiconductor layer (channel layer) 11 such as amorphous silicon in which hole pairs are generated, and impurity layers 17 and 18 made of n + silicon provided at both ends of the semiconductor layer 11 respectively.
And a source electrode 12 and a drain electrode 13 which are selected from chromium, a chromium alloy, aluminum, an aluminum alloy and the like formed on the impurity layers 17 and 18 and which are opaque to visible light,
The block insulating film 14 is provided above the semiconductor layer 11 (above the drawing).
And a transparent conductive layer such as ITO (Indium-Tin-Oxide) formed via the upper (top) gate insulating film 15 to form a top gate electrode (transparent to visible light). The first gate electrode) 21 and chromium (chromium alloy), aluminum, aluminum alloy, or the like formed below the semiconductor layer 11 (below the drawing) via the lower (bottom) gate insulating film 16 and exposed to visible light. And an opaque bottom gate electrode (second gate electrode) 22. The double-gate photosensor 10 having such a configuration is formed on a transparent insulating substrate 19 such as a glass substrate.

【0031】ここで、図1(a)において、トップゲー
ト絶縁膜15、ブロック絶縁膜14、ボトムゲート絶縁
膜16、及び、トップゲート電極21上に設けられる保
護絶縁膜20は、いずれも半導体層11を励起する可視
光に対して、高い透過率を有する材質、例えば、窒化シ
リコンや酸化シリコン等により構成されることにより、
図面上方から入射する光のみを検知する構造を有してい
る。
Here, in FIG. 1A, the top gate insulating film 15, the block insulating film 14, the bottom gate insulating film 16, and the protective insulating film 20 provided on the top gate electrode 21 are all semiconductor layers. By a material having a high transmittance for visible light that excites 11, such as silicon nitride or silicon oxide,
It has a structure for detecting only light incident from above the drawing.

【0032】すなわち、ダブルゲート型フォトセンサ1
0は、半導体層11を共通のチャネル領域として、半導
体層11、ソース電極12、ドレイン電極13及びトッ
プゲート電極21により形成される上部MOSトランジ
スタと、半導体層11、ソース電極12、ドレイン電極
13及びボトムゲート電極22により形成される下部M
OSトランジスタとからなる2つのMOSトランジスタ
の組み合わせた構造が、ガラス基板等の透明な絶縁性基
板19上に形成されている。
That is, the double gate type photo sensor 1
0 is an upper MOS transistor formed by the semiconductor layer 11, the source electrode 12, the drain electrode 13 and the top gate electrode 21 with the semiconductor layer 11 as a common channel region, and the semiconductor layer 11, the source electrode 12, the drain electrode 13 and Lower M formed by bottom gate electrode 22
A structure in which two MOS transistors composed of an OS transistor are combined is formed on a transparent insulating substrate 19 such as a glass substrate.

【0033】なお、このようなダブルゲート型フォトセ
ンサ10は、一般に、図1(b)に示すような等価回路
により表される。ここで、TGはトップゲート電極21
と電気的に接続されたトップゲート端子、BGはボトム
ゲート電極22と電気的に接続されたボトムゲート端
子、Sはソース電極12と電気的に接続されたソース端
子、Dはドレイン電極13と電気的に接続されたドレイ
ン端子である。
The double gate type photo sensor 10 is generally represented by an equivalent circuit as shown in FIG. Here, TG is the top gate electrode 21.
A bottom gate terminal electrically connected to the bottom gate electrode 22, S a source terminal electrically connected to the source electrode 12, and D a drain electrode 13 Drain terminal that is electrically connected.

【0034】次いで、上述したダブルゲート型フォトセ
ンサの駆動制御方法について、図面を参照して説明す
る。図2は、ダブルゲート型フォトセンサの基本的な駆
動制御方法の一例を示すタイミングチャートであり、図
3は、ダブルゲート型フォトセンサの動作概念図であ
り、図4は、ダブルゲート型フォトセンサの出力電圧の
光応答特性を示す図である。ここでは、上述したダブル
ゲート型フォトセンサの構成(図1)を適宜参照しなが
ら説明する。
Next, a drive control method of the above-mentioned double gate type photo sensor will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a timing chart showing an example of a basic drive control method of the double gate type photo sensor, FIG. 3 is an operation conceptual diagram of the double gate type photo sensor, and FIG. 4 is a double gate type photo sensor. It is a figure which shows the optical response characteristic of the output voltage of. Here, description will be given with reference to the configuration of the above-described double-gate photosensor (FIG. 1) as appropriate.

【0035】まず、リセット動作においては、図2、図
3(a)に示すように、ダブルゲート型フォトセンサ1
0のトップゲート端子TGにパルス電圧(以下、「リセ
ットパルス」と記す;例えば、Vtg=+15Vのハイレ
ベル)φTを印加して、半導体層11、及び、ブロック
絶縁膜14における半導体層11との界面近傍に蓄積さ
れているキャリヤ(ここでは、正孔)を放出する(リセ
ット期間Trst)。
First, in the reset operation, as shown in FIGS. 2 and 3 (a), the double gate type photo sensor 1 is used.
A pulse voltage (hereinafter referred to as “reset pulse”; for example, a high level of Vtg = + 15V) φT is applied to the top gate terminal TG of 0 to connect the semiconductor layer 11 and the semiconductor layer 11 in the block insulating film 14. The carriers (here, holes) accumulated near the interface are released (reset period Trst).

【0036】次いで、電荷蓄積動作においては、図2、
図3(b)に示すように、トップゲート端子TGにロー
レベル(例えば、Vtg=−15V)のバイアス電圧φT
を印加することにより、リセット動作を終了し、キャリ
ヤ蓄積動作(電荷蓄積動作)による電荷蓄積期間Taが
スタートする。電荷蓄積期間Taにおいては、トップゲ
ート電極21側から入射した光量に応じて半導体層11
の入射有効領域、すなわち、キャリヤ発生領域で電子−
正孔対が生成され、半導体層11、及び、ブロック絶縁
膜14における半導体層11との界面近傍、すなわち、
チャネル領域周辺に正孔が蓄積される。
Next, in the charge accumulation operation, as shown in FIG.
As shown in FIG. 3B, a bias voltage φT of low level (for example, Vtg = −15V) is applied to the top gate terminal TG.
By applying, the reset operation is completed and the charge accumulation period Ta by the carrier accumulation operation (charge accumulation operation) is started. In the charge accumulation period Ta, the semiconductor layer 11 is changed according to the amount of light incident from the top gate electrode 21 side.
Of electrons in the effective incident area of
Hole pairs are generated, near the interface between the semiconductor layer 11 and the semiconductor layer 11 in the block insulating film 14, that is,
Holes are accumulated around the channel region.

【0037】そして、プリチャージ動作においては、図
2、図3(c)に示すように、電荷蓄積期間Taに平行
して、プリチャージパルスφpgに基づいてドレイン端子
Dに所定の電圧(プリチャージ電圧)Vpgを印加し、ド
レイン電極13に電荷を保持させる(プリチャージ期間
Tprch)。次いで、読み出し動作においては、図2、図
3(d)に示すように、プリチャージ期間Tprchを経過
した後、ボトムゲート端子BGにハイレベル(例えば、
Vbg=+10V)のバイアス電圧(読み出し選択信号;
以下、「読み出しパルス」と記す)φBを印加すること
(選択状態)により、ダブルゲート型フォトセンサ10
をON状態にする(読み出し期間Tread)。
In the precharge operation, as shown in FIGS. 2 and 3C, a predetermined voltage (precharge) is applied to the drain terminal D in parallel with the charge accumulation period Ta based on the precharge pulse φpg. Voltage) Vpg is applied to hold the charge in the drain electrode 13 (precharge period Tprch). Next, in the read operation, as shown in FIGS. 2 and 3D, after the precharge period Tprch has passed, the bottom gate terminal BG is set to a high level (for example,
Vbg = + 10V bias voltage (read selection signal;
A double gate type photo sensor 10 is provided by applying φB (hereinafter referred to as “readout pulse”) (selected state).
Is turned on (reading period Tread).

【0038】ここで、読み出し期間Treadにおいては、
チャネル領域に蓄積されたキャリヤ(正孔)が逆極性の
トップゲート端子TGに印加されたVtg(−15V)を
緩和する方向に働くため、ボトムゲート端子BGのVbg
(+15V)によりnチャネルが形成され、ドレイン電
流に応じてドレイン端子Dの電圧(ドレイン電圧)VD
は、図4(a)に示すように、プリチャージ電圧Vpgか
ら時間の経過とともに徐々に低下する傾向を示す。
Here, in the read period Tread,
Carriers (holes) accumulated in the channel region act in the direction of relaxing Vtg (-15V) applied to the top gate terminal TG having the opposite polarity, and thus Vbg of the bottom gate terminal BG.
(+ 15V) forms an n-channel, and the voltage of the drain terminal D (drain voltage) VD according to the drain current.
Shows a tendency of gradually decreasing from the precharge voltage Vpg with time, as shown in FIG.

【0039】すなわち、電荷蓄積期間Taにおける電荷
蓄積状態が明状態の場合には、図3(d)に示すよう
に、チャネル領域に入射光量に応じたキャリヤ(正孔)
が捕獲されているため、トップゲート端子TGの負バイ
アスを打ち消すように作用し、この打ち消された分だけ
ボトムゲート端子BGの正バイアスによって、ダブルゲ
ート型フォトセンサ10はON状態となる。そして、こ
の入射光量に応じたON抵抗に従って、図4(a)に示
すように、ドレイン電圧VDは、低下することになる。
That is, when the charge storage state in the charge storage period Ta is the bright state, as shown in FIG. 3D, carriers (holes) corresponding to the amount of incident light are incident on the channel region.
Is captured, it acts to cancel the negative bias of the top gate terminal TG, and the positive bias of the bottom gate terminal BG causes the double gate type photosensor 10 to be turned on. Then, according to the ON resistance corresponding to the incident light amount, the drain voltage VD is lowered as shown in FIG.

【0040】一方、電荷蓄積状態が暗状態で、チャネル
領域にキャリヤ(正孔)が蓄積されていない場合には、
図3(e)に示すように、トップゲート端子TGに負バ
イアスをかけることによって、ボトムゲート端子BGの
正バイアスが打ち消され、ダブルゲート型フォトセンサ
10はOFF状態となり、図4(a)に示すように、ド
レイン電圧(ドレインライン103の電圧)VDが、ほ
ぼそのまま保持されることになる。
On the other hand, when the charge storage state is dark and no carriers (holes) are stored in the channel region,
As shown in FIG. 3E, by applying a negative bias to the top gate terminal TG, the positive bias of the bottom gate terminal BG is canceled, the double gate type photo sensor 10 is turned off, and as shown in FIG. As shown, the drain voltage (voltage of the drain line 103) VD is maintained almost as it is.

【0041】したがって、図4(a)に示したように、
ドレイン電圧VDの変化傾向は、トップゲート端子TG
へのリセットパルスφTの印加によるリセット動作の終
了時点から、ボトムゲート端子BGに読み出しパルスφ
Bが印加されるまでの時間(電荷蓄積期間Ta)に受光
した光量に深く関連し、蓄積されたキャリヤが多い場合
(明状態)には急峻に低下する傾向を示し、また、蓄積
されたキャリヤが少ない場合(暗状態)には緩やかに低
下する傾向を示す。そのため、読み出し期間Treadがス
タートして、所定の時間経過後のドレイン電圧VD(=
Vrd)を検出することにより、あるいは、所定のしきい
値電圧を基準にして、その電圧に至るまでの時間を検出
することにより、ダブルゲート型フォトセンサ10に入
射した光(照射光)の光量が換算される。
Therefore, as shown in FIG.
The change tendency of the drain voltage VD depends on the top gate terminal TG.
From the end of the reset operation by applying the reset pulse φT to the bottom gate terminal BG.
It is closely related to the amount of light received during the time until B is applied (charge accumulation period Ta), and when there are many accumulated carriers (bright state), it tends to sharply decrease. When it is small (dark state), it tends to decrease gradually. Therefore, the drain voltage VD (=
By detecting Vrd) or by detecting the time until the voltage reaches a predetermined threshold voltage as a reference, the amount of light (irradiation light) incident on the double-gate photosensor 10 is detected. Is converted.

【0042】なお、図2に示したタイミングチャートに
おいて、プリチャージ期間Tprchの経過後、図3
(f)、(g)に示すように、ボトムゲート端子BGに
ローレベル(例えば、Vbg=0V)を印加した状態(非
選択状態)を継続すると、ダブルゲート型フォトセンサ
10はOFF状態を持続し、図4(b)に示すように、
ドレイン電圧VDは、プリチャージ電圧Vpgに近似する
電圧を保持する。このように、ボトムゲート端子BGへ
の電圧の印加状態により、ダブルゲート型フォトセンサ
10の読み出し状態を選択、非選択状態に切り替える選
択機能が実現される。
In the timing chart shown in FIG. 2, after the precharge period Tprch has elapsed, the timing chart shown in FIG.
As shown in (f) and (g), if the low level (for example, Vbg = 0V) is applied to the bottom gate terminal BG (non-selected state), the double gate photosensor 10 is kept in the OFF state. Then, as shown in FIG.
The drain voltage VD holds a voltage close to the precharge voltage Vpg. In this way, the selection function of switching the reading state of the double-gate photosensor 10 to the selected / non-selected state is realized depending on the state of the voltage applied to the bottom gate terminal BG.

【0043】<フォトセンサシステム>次いで、上述し
たダブルゲート型フォトセンサを2次元配列して構成さ
れるフォトセンサアレイを備えたフォトセンサシステム
について、図面を参照して説明する。図5は、ダブルゲ
ート型フォトセンサを2次元配列して構成されるフォト
センサアレイを備えたフォトセンサシステムの概略構成
図である。
<Photo Sensor System> Next, a photo sensor system including a photo sensor array configured by two-dimensionally arranging the above-mentioned double gate type photo sensors will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a photosensor system including a photosensor array configured by arranging double-gate photosensors two-dimensionally.

【0044】図5に示すように、フォトセンサシステム
は、大別して、多数のダブルゲート型フォトセンサ10
を、例えば、n行×m列(n、mは任意の自然数)のマ
トリクス状に配列したフォトセンサアレイ100と、各
ダブルゲート型フォトセンサ10のトップゲート端子T
G(トップゲート電極21)及びボトムゲート端子BG
(ボトムゲート電極22)を各々行方向に接続して伸延
するトップゲートライン101及びボトムゲートライン
102と、各ダブルゲート型フォトセンサ10のドレイ
ン端子D(ドレイン電極13)を列方向に接続したドレ
インライン(データライン)103と、ソース端子S
(ソース電極12)を列方向に接続するとともに、接地
電位に接続されたソースライン(コモンライン)104
と、トップゲートライン101に接続されたトップゲー
トドライバ110と、ボトムゲートライン102に接続
されたボトムゲートドライバ120と、ドレインライン
103に接続されたコラムスイッチ131、プリチャー
ジスイッチ132、アンプ133からなるドレインドラ
イバ130と、を有して構成されている。
As shown in FIG. 5, the photosensor system is roughly classified into a large number of double gate photosensors 10.
Are arranged in a matrix of, for example, n rows × m columns (n and m are arbitrary natural numbers), and the top gate terminal T of each double gate type photosensor 10.
G (top gate electrode 21) and bottom gate terminal BG
A top gate line 101 and a bottom gate line 102 that extend by connecting (bottom gate electrodes 22) in the row direction, and a drain that connects the drain terminal D (drain electrode 13) of each double-gate photosensor 10 in the column direction. Line (data line) 103 and source terminal S
The source line (common line) 104 connected to the source electrode 12 in the column direction and connected to the ground potential
A top gate driver 110 connected to the top gate line 101, a bottom gate driver 120 connected to the bottom gate line 102, a column switch 131, a precharge switch 132, and an amplifier 133 connected to the drain line 103. And a drain driver 130.

【0045】ここで、トップゲートライン101は、図
1に示したトップゲート電極21とともに、ITO等の
透明導電層で一体的に形成され、ボトムゲートライン1
02、ドレインライン103並びにソースライン104
は、それぞれボトムゲート電極22、ソース電極12、
ドレイン電極13と同一の励起光に不透明な材料で一体
的に形成されている。また、ソースライン104には、
後述するプリチャージ電圧Vpgに応じて設定される定電
圧Vssが印加されるが、接地電位(GND)であっても
よい。
Here, the top gate line 101 is integrally formed of a transparent conductive layer such as ITO together with the top gate electrode 21 shown in FIG.
02, drain line 103 and source line 104
Are bottom gate electrode 22, source electrode 12,
The drain electrode 13 and the drain electrode 13 are integrally formed of a material that is opaque to the same excitation light. In addition, the source line 104 has
A constant voltage Vss set according to a precharge voltage Vpg described later is applied, but it may be a ground potential (GND).

【0046】なお、図5において、φtgは、リセット電
圧及び光キャリア蓄積電圧のいずれかとして選択的に出
力されるパルス信号φT1、φT2、…φTk、…φT
nを生成するための制御信号であり、φbgは、読み出し
電圧及び非読み出し電圧のいずれかとして選択的に出力
されるパルス信号φB1、φB2、…φBk、…φBn
を生成するための制御信号、φpgは、プリチャージ電圧
Vpgを印加するタイミングを制御するプリチャージパル
スである。
In FIG. 5, .phi.tg is a pulse signal .phi.T1, .phi.T2, ... .phi.Tk, ... .phi.T that is selectively output as either the reset voltage or the photocarrier accumulation voltage.
φbg is a control signal for generating n, and φbg is a pulse signal φB1, φB2, ... φBk, ... φBn selectively output as either a read voltage or a non-read voltage.
Φpg is a precharge pulse for controlling the timing of applying the precharge voltage Vpg.

【0047】このような構成において、トップゲートド
ライバ110からトップゲートライン101を介して、
トップゲート端子TGに信号φTk(kは任意の自然
数;k=1、2、・・・n)を印加することにより、フ
ォトセンス機能が実現され、ボトムゲートドライバ12
0からボトムゲートライン102を介して、ボトムゲー
ト端子BGに信号φBkを印加し、ドレインライン10
3を介して検出信号をドレインドライバ130に取り込
んで、シリアルデータ又はパラレルデータの出力電圧V
outとして出力することにより、選択読み出し機能が実
現される。
In such a structure, from the top gate driver 110 through the top gate line 101,
By applying a signal φTk (k is an arbitrary natural number; k = 1, 2, ... N) to the top gate terminal TG, a photo sense function is realized, and the bottom gate driver 12
The signal φBk is applied to the bottom gate terminal BG from 0 through the bottom gate line 102, and the drain line 10
The detection signal is taken into the drain driver 130 via the output signal V and the output voltage V of the serial data or parallel data is output.
By outputting as out, the selective reading function is realized.

【0048】上述したフォトセンサシステムの駆動制御
方法は、基本的には、上述したダブルゲート型フォトセ
ンサの駆動制御方法(図2参照)を1処理サイクルとし
て、フォトセンサアレイを構成するマトリクスの行数分
シリアル(時系列的)に繰り返すことにより実現される
が、例えば、読取精度を高精細化するためにフォトセン
サアレイを高密度化した場合には、被写体画像の読取所
要時間が増大して、フォトセンサシステムの実用化の面
で好ましくない。そこで、ダブルゲート型フォトセンサ
を用いたフォトセンサシステムにおいては、例えば、上
述した特開2001−148807号公報等に記載され
ているように、以下に示すような駆動制御方法を適用す
ることにより読取所要時間を大幅に短縮することができ
る。
The drive control method of the photosensor system described above is basically a matrix row forming a photosensor array using the drive control method of the double gate photosensor (see FIG. 2) described above as one processing cycle. This can be realized by repeating for several minutes serially (in time series). For example, if the photo sensor array is highly densified in order to improve the reading accuracy, the time required to read the subject image increases. However, it is not preferable in terms of practical application of the photo sensor system. Therefore, in a photo sensor system using a double gate type photo sensor, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-148807, the following drive control method is applied to read. The time required can be greatly reduced.

【0049】図6は、上述したフォトセンサシステムの
駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
ここでは、図5に示したフォトセンサシステムの構成を
適宜参照しながら、駆動制御方法を説明する。図6に示
すように、まず、トップゲートドライバ110からトッ
プゲートライン101を介して、リセットパルスφT
1、φT2、…φTk-1、φTk、…φTnを順次印加
して、リセット期間Trstをスタートし、各行ごとのダ
ブルゲート型フォトセンサ10を初期化する。
FIG. 6 is a timing chart showing an example of the drive control method of the above-mentioned photosensor system.
Here, the drive control method will be described with reference to the configuration of the photo sensor system shown in FIG. 5 as appropriate. As shown in FIG. 6, first, a reset pulse φT is passed from the top gate driver 110 through the top gate line 101.
1, φT2, ... φTk-1, φTk, ... φTn are sequentially applied to start the reset period Trst, and the double gate photosensor 10 for each row is initialized.

【0050】次いで、リセットパルスφT1、φT2、
…φTk-1、φTk、…φTnが順次立ち下がり、リセ
ット期間Trstが終了することにより、電荷蓄積期間T
aがスタートして、各行ごとのダブルゲート型フォトセ
ンサ10に入射される光量に応じてチャネル領域に電荷
(正孔)が発生し、蓄積される。ここで、図6に示すよ
うに、電荷蓄積期間Ta内に並行して、ドレインドライ
バ130にプリチャージパルスφpgを印加することによ
り、プリチャージ期間Tprchをスタートし、ドレインラ
イン103にプリチャージ電圧Vpgを印加して各行ごと
のダブルゲート型フォトセンサ10のドレイン電極に所
定の電圧を保持させるプリチャージ動作が行われる。
Next, reset pulses φT1, φT2,
.. .phi.Tk-1, .phi.Tk, ... .phi.Tn sequentially fall and the reset period Trst ends, so that the charge accumulation period T
When a starts, charges (holes) are generated and accumulated in the channel region according to the amount of light incident on the double-gate photosensor 10 for each row. Here, as shown in FIG. 6, by applying the precharge pulse φpg to the drain driver 130 in parallel during the charge accumulation period Ta, the precharge period Tprch is started and the precharge voltage Vpg is applied to the drain line 103. Is applied to perform a precharge operation for holding a predetermined voltage on the drain electrode of the double-gate photosensor 10 for each row.

【0051】次いで、電荷蓄積期間Ta及びプリチャー
ジ期間Tprchが終了したダブルゲート型フォトセンサ1
0に対して、他の行におけるリセット動作、プリチャー
ジ動作及び読み出し動作のための各信号の印加タイミン
グと時間的に重ならないタイミングで、各行ごとにボト
ムゲートドライバ120からボトムゲートライン102
を介して、読み出しパルスφB1、φB2、…φBk-
1、φBk、…φBnを順次印加して、読み出し期間Tr
eadをスタートし、各行ごとのダブルゲート型フォトセ
ンサ10に蓄積された電荷に対応するドレイン電圧VD
1、VD2、VD3、…VDmの変化を、ドレインドラ
イバ130により、各ドレインライン103を介して同
時に検出し、シリアルデータ又はパラレルデータからな
る出力電圧Voutとして読み出す。
Next, the double-gate type photosensor 1 in which the charge accumulation period Ta and the precharge period Tprch are finished.
0 from the bottom gate driver 120 to the bottom gate line 102 in each row at a timing that does not temporally overlap with the application timing of each signal for the reset operation, the precharge operation, and the read operation in the other row.
Read pulse φB1, φB2, ... φBk-
1, φBk, ... φBn are sequentially applied, and the read period Tr is
Starting ead, the drain voltage VD corresponding to the charges accumulated in the double-gate photosensor 10 for each row
Changes in 1, VD2, VD3, ... VDm are simultaneously detected by the drain driver 130 via each drain line 103 and read as an output voltage Vout composed of serial data or parallel data.

【0052】ここで、本駆動制御方法においては、行ご
とのリセットパルスφT1、φT2、φT3、…φT
n、読み出しパルスφB1、φB2、φB3、…φB
n、及び、プリチャージパルスφpgの印加タイミングの
間隔(Tdelay)を、次の(1)式に示すように、リセ
ットパルスによるリセット期間Trstと、読み出しパル
スによる読み出し期間Treadと、プリチャージパルスに
よるプリチャージ期間Tprchとの合計時間、又は、それ
以上に設定する。 Tdelay=Trst+Tprch+Tread ・・・(1)
Here, in the present drive control method, reset pulses φT1, φT2, φT3, ... φT for each row.
n, read pulse φB1, φB2, φB3, ... φB
n and the interval (Tdelay) of the application timing of the precharge pulse φpg are as shown in the following formula (1): a reset period Trst by a reset pulse, a read period Tread by a read pulse, and a precharge pulse by a precharge pulse. It is set to a total time of the charging period Tprch or more. Tdelay = Trst + Tprch + Tread (1)

【0053】これにより、リセット動作、プリチャージ
動作、読み出し動作が時間的に重なって実行されること
がなく、さらに、各行ごとの処理サイクルの一部を時間
的にオーバーラップさせることができるので、全ての行
におけるリセット動作が終了する前に読み出し動作を行
うことができ、2次元画像の読み出し動作を良好に実行
しつつ、当該読出所要時間を大幅に短縮することができ
る。
As a result, the reset operation, the precharge operation, and the read operation do not overlap with each other in terms of time, and furthermore, a part of the processing cycle for each row can be overlapped in time. The read operation can be performed before the reset operation in all rows is completed, and the read required time can be significantly shortened while the two-dimensional image read operation is performed well.

【0054】<画像読取装置>次に、本発明に係る画像
読取装置の一実施形態について、図面を参照して説明す
る。なお、以下に示す実施形態においては、フォトセン
サとして、上述したダブルゲート型フォトセンサを適用
し、トップゲート電極を第1のゲート電極として電圧
(リセットパルス)を印加することにより、フォトセン
ス機能を実現するとともに、ボトムゲート電極を第2の
ゲート電極として電圧(読み出しパルス)を印加するこ
とにより、チャネル領域に蓄積された電荷量を読み出す
機能を実現するものとして説明する。
<Image Reading Apparatus> Next, an embodiment of the image reading apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiments described below, the above-described double-gate photosensor is applied as the photosensor, and a voltage (reset pulse) is applied with the top gate electrode as the first gate electrode, thereby performing the photosensing function. In addition to the realization, a voltage (readout pulse) is applied with the bottom gate electrode as the second gate electrode to realize the function of reading out the amount of charges accumulated in the channel region.

【0055】図7は、本発明に係る画像読取装置の全体
構成を示すブロック図である。なお、ここでは、図1、
図5に示したダブルゲート型フォトセンサ及びフォトセ
ンサシステムの構成を適宜参照しながら説明する。ま
た、図5に示したフォトセンサシステムと同等の構成に
ついては、同一の符号を付して、その説明を簡略化又は
省略する。
FIG. 7 is a block diagram showing the overall structure of the image reading apparatus according to the present invention. Here, in FIG.
Description will be given with reference to the configurations of the double-gate photosensor and the photosensor system shown in FIG. 5 as appropriate. The same components as those of the photo sensor system shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.

【0056】図7に示すように、本実施形態に係る画像
読取装置は、大別して、図5に示したフォトセンサシス
テムと同様に、ダブルゲート型フォトセンサ10を2次
元配列して構成されるフォトセンサアレイ100と、ダ
ブルゲート型フォトセンサ10のトップゲート端子TG
に所定のタイミングで、所定のトップゲート電圧(リセ
ットパルス)を印加するトップゲートドライバ110
と、ダブルゲート型フォトセンサ10のボトムゲート端
子BGに所定のタイミングで、所定のボトムゲート電圧
(読み出しパルス)を印加するボトムゲートドライバ1
20と、ダブルゲート型フォトセンサ10へのプリチャ
ージ電圧の印加及びドレイン電圧の読み出しを行うコラ
ムスイッチ131、プリチャージスイッチ132、アン
プ133からなるドレインドライバ130と、読み出さ
れたドレイン電圧(アナログ信号)をデジタル信号から
なる画像出力信号(画像データ)に変換するアナログ−
デジタル変換器(以下、「A/Dコンバータ」と記す)
140と、フォトセンサアレイ100による被写体画像
の読み取り動作制御や画像データの照合、加工等の所定
の処理を実行する外部機能部200とのデータのやり取
り等を行うとともに、画像読取装置の全体動作を制御し
て、上述した画像読み取り動作、並びに、後述する感度
調整用読取動作及び読取感度設定動作(すなわち、本発
明に係る画像読取装置の感度設定方法)を実行制御する
機能を備えたコントローラ(感度調整用読取手段、読取
感度設定手段)150と、コントローラ150のワーク
エリアとして用いられ、取得した画像データ(画素デー
タ)や画像読取感度の設定等に関連する処理データ等を
一時的に記憶(格納)するRAM160と、コントロー
ラ150の制御プログラムや制御用各種データを保持す
るROM170と、を有して構成されている。ここで、
フォトセンサアレイ100、トップゲートドライバ11
0、ボトムゲートドライバ120、ドレインドライバ1
30は、図5に示したフォトセンサシステムと同等の構
成及び機能を有しているので、その詳細な説明を省略す
る。
As shown in FIG. 7, the image reading apparatus according to the present embodiment is roughly divided into two-dimensionally arrayed double gate type photosensors 10 like the photosensor system shown in FIG. The top gate terminal TG of the photo sensor array 100 and the double gate type photo sensor 10
Top gate driver 110 that applies a predetermined top gate voltage (reset pulse) to the
And a bottom gate driver 1 for applying a predetermined bottom gate voltage (readout pulse) to the bottom gate terminal BG of the double gate type photo sensor 10 at a predetermined timing.
20, a drain driver 130 including a column switch 131 for applying a precharge voltage to the double-gate photosensor 10 and reading a drain voltage, a precharge switch 132, and an amplifier 133, and a read drain voltage (analog signal ) Is converted into an image output signal (image data) consisting of a digital signal.
Digital converter (hereinafter referred to as "A / D converter")
140 exchanges data with the external function unit 200 that executes predetermined processing such as reading operation control of a subject image by the photo sensor array 100, collation of image data, and processing, and the overall operation of the image reading apparatus. A controller having a function of controlling and executing the above-described image reading operation, and a sensitivity adjusting reading operation and a reading sensitivity setting operation (that is, the sensitivity setting method of the image reading apparatus according to the present invention) described later (sensitivity). It is used as a work area for the adjusting reading unit and reading sensitivity setting unit) 150 and the controller 150, and temporarily stores (stores) acquired image data (pixel data), processing data related to image reading sensitivity setting, and the like. RAM 160, and a ROM 170 for holding the control program of the controller 150 and various control data. And it is configured to have. here,
Photosensor array 100, top gate driver 11
0, bottom gate driver 120, drain driver 1
Since 30 has the same structure and function as the photo sensor system shown in FIG. 5, detailed description thereof will be omitted.

【0057】コントローラ150は、トップゲートドラ
イバ110及びボトムゲートドライバ120に制御信号
φtg、φbgを出力することにより、図2及び図6に示し
たように、トップゲートドライバ110及びボトムゲー
トドライバ120の各々から、フォトセンサアレイ10
0を構成する各ダブルゲート型フォトセンサ10のトッ
プゲート端子TG及びボトムゲート端子BGに所定の信
号電圧(リセットパルスφTk、読み出しパルスφB
k)を印加する動作を制御する。
The controller 150 outputs the control signals φtg and φbg to the top gate driver 110 and the bottom gate driver 120, so that each of the top gate driver 110 and the bottom gate driver 120 is output as shown in FIGS. 2 and 6. From the photo sensor array 10
A predetermined signal voltage (reset pulse φTk, read pulse φB is applied to the top gate terminal TG and the bottom gate terminal BG of each double gate type photo sensor 10 that configures 0.
Control the action of applying k).

【0058】また、コントローラ150は、被写体画像
の読み取り動作において、プリチャージスイッチ132
にプリチャージパルスφpgを出力することにより、各ダ
ブルゲート型フォトセンサ10のドレイン端子Dにプリ
チャージ電圧Vpgを印加し、読み取られた被写体の画像
パターンに対応して各ダブルゲート型フォトセンサ10
に蓄積された電荷量に応じたドレイン電圧(データライ
ン電圧)VDがコラムスイッチ131により検出され、
アンプ133及びA/Dコンバータ140を介してデジ
タル信号に変換されて、画像データ(画像出力信号)と
して入力される。コントローラ150は、この画像デー
タに対して、所定の画像処理を施したり、RAM160
への書き込み、読み出しを行うとともに、画像データの
照合や加工等の所定の処理を実行する外部機能部200
に対するインターフェースとしての機能をも備えてい
る。
The controller 150 also controls the precharge switch 132 in the operation of reading the subject image.
By outputting the precharge pulse φpg to the double gate type photosensors 10, the precharge voltage Vpg is applied to the drain terminal D of each double gate type photosensor 10, and the double gate type photosensors 10 corresponding to the read image pattern of the subject.
The column switch 131 detects the drain voltage (data line voltage) VD according to the amount of charge accumulated in
It is converted into a digital signal through the amplifier 133 and the A / D converter 140 and input as image data (image output signal). The controller 150 performs predetermined image processing on the image data, and the RAM 160
The external function unit 200 that performs writing and reading to and from the image processing unit and executes predetermined processing such as collation and processing of image data.
It also has a function as an interface to.

【0059】さらに、コントローラ150は、後述する
ように、トップゲートドライバ110及びボトムゲート
ドライバ120に出力する制御信号を変更制御すること
により、正規の画像読み取り動作に先立って、又は、任
意のタイミングで単独で、感度調整用の画像を読み取る
動作(感度調整用読取動作)を実行して、被写体の状態
や外光照度等の周辺環境に対応して被写体画像を最適に
読み込むことができる画像読取感度、すなわち、ダブル
ゲート型フォトセンサ10の最適な電荷蓄積時間Taを
設定する機能(読取感度設定動作)、及び、上記感度調
整用読取動作において、感度調整用の画像の画像パター
ンに対応して読み取られた画素データ(明度データ又は
輝度データ;本出願においては、「明度データ」と記
す)から、検知面に付着した異物(ごみ等)やフォトセ
ンサアレイに存在する素子欠陥に起因する異常な画素デ
ータの影響を防止又は抑制するために、特定の画素デー
タを除去する機能(特定データ除去動作)を有してい
る。
Further, as will be described later, the controller 150 changes and controls the control signals to be output to the top gate driver 110 and the bottom gate driver 120, so that the controller 150 can precede the normal image reading operation or at any timing. An image reading sensitivity that can independently read the image for sensitivity adjustment (reading operation for sensitivity adjustment) and optimally read the subject image according to the surrounding environment such as the state of the subject and the illuminance of external light. That is, the function of setting the optimum charge storage time Ta of the double-gate photosensor 10 (reading sensitivity setting operation) and the reading operation for sensitivity adjustment described above are performed in correspondence with the image pattern of the image for sensitivity adjustment. From the pixel data (brightness data or brightness data; referred to as “brightness data” in this application) to the detection surface. It has a function to remove specific pixel data (specific data removal operation) in order to prevent or suppress the influence of abnormal pixel data caused by foreign matter (dust etc.) that has adhered and element defects existing in the photo sensor array. ing.

【0060】<コントローラ>次に、本実施形態に係る
フォトセンサシステムに適用されるコントローラの具体
的な構成及び動作について、図面を参照して、さらに詳
しく説明する。まず、コントローラの具体的な装置構成
について説明する。図8は、本実施形態に係るフォトセ
ンサシステムに適用されるコントローラの一構成例を示
す概念的な構成図である。
<Controller> Next, a specific configuration and operation of the controller applied to the photosensor system according to the present embodiment will be described in more detail with reference to the drawings. First, a specific device configuration of the controller will be described. FIG. 8 is a conceptual configuration diagram showing a configuration example of a controller applied to the photo sensor system according to the present embodiment.

【0061】図8に示すように、本実施形態におけるコ
ントローラ150は、トップゲートドライバ110やボ
トムゲートドライバ120、プリチャージスイッチ13
2における動作を制御するデバイスコントローラ151
と、RAM160やROM170との間でデータの書き
込み/読み出し等を行い、各種データを管理するデータ
コントローラ152と、これらのコントローラ151、
152を所定の制御プログラムにしたがって統括すると
ともに、外部機能部200等とのインターフェースを担
い、制御信号のやり取りを行うメインコントローラ15
3と、を有している。
As shown in FIG. 8, the controller 150 according to this embodiment includes a top gate driver 110, a bottom gate driver 120, and a precharge switch 13.
Device controller 151 for controlling the operation in FIG.
And a data controller 152 for writing / reading data to / from the RAM 160 or ROM 170 to manage various data, and these controllers 151,
The main controller 15 that controls the 152 in accordance with a predetermined control program, and also serves as an interface with the external function unit 200 and the like to exchange control signals.
3 and 3.

【0062】また、コントローラ150は、フォトセン
サアレイ100からA/Dコンバータ140を介してデ
ジタル信号として入力される画像データ(画像出力信
号)に基づいて、該画像データに含まれる当初の画素デ
ータ(以下、便宜的に「原画素データ」とも記す)相
互、もしくは、本発明に係る特定画素データの除去動作
により特定の画素データが除去処理された後の画素デー
タ(以下、便宜的に「処理後画素データ」とも記す)相
互の大小関係を比較して最大値及び最小値を抽出すると
ともに、後述する加算器155により算出されるダイナ
ミックレンジ(画素データ群のデータ範囲)の最大値を
抽出するデータ比較器(データ比較手段、読取感度抽出
手段)154と、データ比較器154により抽出された
処理後画素データの最大値及び最小値の差分からダイナ
ミックレンジを算出する加算器(データ算出手段)15
5と、A/Dコンバータ140、データ比較器154、
加算器155を介して処理された画像データ及び処理デ
ータを入力とし、これらのデータを必要に応じてRAM
160への書き込みや読み出し、あるいは、データ比較
器154や加算器155への再入力、データコントロー
ラ152を介しての外部機能部200への出力等を切換
制御するデータセレクタ156と、データコントローラ
152からの制御信号に基づいて、フォトセンサアレイ
100の画像読取感度を最適化するように、デバイスコ
ントローラ151からトップゲートドライバ110及び
ボトムゲートドライバ120に出力する制御信号φtg、
φbgのタイミングを設定制御する感度設定レジスタ15
7と、を有している。
Further, based on the image data (image output signal) input as a digital signal from the photo sensor array 100 via the A / D converter 140, the controller 150 sets the initial pixel data (image output signal) included in the image data. Hereinafter, for the sake of convenience, the original pixel data will be referred to as "original pixel data") or pixel data after the specific pixel data is removed by the operation of removing the specific pixel data according to the present invention (hereinafter, "after processing" for convenience. (Also referred to as “pixel data”) data for comparing maximum values with each other to extract maximum and minimum values, and for extracting the maximum value of the dynamic range (data range of pixel data group) calculated by the adder 155 described later. A comparator (data comparing means, reading sensitivity extracting means) 154 and a maximum of the processed pixel data extracted by the data comparator 154. Adder for calculating a dynamic range from the difference value and the minimum value (data calculating means) 15
5, the A / D converter 140, the data comparator 154,
The image data and the processed data processed through the adder 155 are input, and these data are stored in a RAM as necessary.
From the data controller 152 and the data selector 156, which controls switching of writing and reading to 160, re-inputting to the data comparator 154 and the adder 155, output to the external function unit 200 via the data controller 152, and the like. The control signal φtg output from the device controller 151 to the top gate driver 110 and the bottom gate driver 120 so as to optimize the image reading sensitivity of the photosensor array 100 based on the control signal of
Sensitivity setting register 15 for setting and controlling the timing of φbg
7 and.

【0063】ここで、上述したメインコントローラ15
3は、上記データ比較器154により抽出される所定の
条件に基づく特定の画素データ、例えば、原画素データ
のうちの最大値又は最小値となる画素データを除外した
残りの画素データ群のみを、データセレクタ156を介
してRAM160の所定の記憶領域に書き込むようにす
ることにより、最大値又は最小値となる画素データを除
外した画素データ(処理後画素データ)群を生成するこ
とができ、本発明に係る特定データ除去手段としての機
能を備えている。なお、コントローラ150(メインコ
ントローラ153)による特定画素データの除去動作に
ついては、詳しく後述する。
Here, the above-mentioned main controller 15
Reference numeral 3 denotes only specific pixel data based on a predetermined condition extracted by the data comparator 154, for example, only the remaining pixel data group excluding the pixel data having the maximum value or the minimum value of the original pixel data, By writing the data in a predetermined storage area of the RAM 160 via the data selector 156, it is possible to generate a pixel data group (post-processing pixel data) excluding the pixel data having the maximum value or the minimum value. It has a function as a specific data removing unit according to. The operation of removing the specific pixel data by the controller 150 (main controller 153) will be described in detail later.

【0064】また、感度設定レジスタ157によりフォ
トセンサアレイ100、トップゲートドライバ110及
びボトムゲートドライバ120に設定される最適な画像
読取感度の設定方法(読取感度設定動作)についても、
詳しくは後述するが、例えば、上述したデータ比較器1
54及び加算器155等を利用して、フォトセンサアレ
イ100から入力される画像データ(原画素データ)か
ら各読取感度ごとに特定の画素データが除去された後の
処理後画素データ群に含まれる画素データ相互の大小関
係を比較して、当該読取感度における最大値及び最小値
を抽出し、さらに、該最大値及び最小値の差分に基づい
て算出されるダイナミックレンジ(すなわち、明度デー
タのデータ範囲)から極大値を抽出、もしくは、各読取
感度ごとのダイナミックレンジ相互の差分(すなわち、
一次微分値)から最小値を抽出して、上述したメインコ
ントローラ153により、該極大値や最小値となるダイ
ナミックレンジを有する読取感度を、被写体の画像パタ
ーンに対応した良好なコントラストを有する画像データ
であると判断して、当該画像読取感度(電荷蓄積期間)
を最適値として決定して、データコントローラ152を
介して感度設定レジスタに所定の制御信号を出力するよ
うに制御される。したがって、メインコントローラは、
本発明に係る読取感度決定手段としての機能をも備えて
いる。
The optimum image reading sensitivity setting method (reading sensitivity setting operation) set in the photosensor array 100, the top gate driver 110 and the bottom gate driver 120 by the sensitivity setting register 157 is also as follows.
Although details will be described later, for example, the above-described data comparator 1
54 and the adder 155 are used to include the processed pixel data group after specific pixel data is removed from the image data (original pixel data) input from the photosensor array 100 for each reading sensitivity. The maximum value and the minimum value in the reading sensitivity are extracted by comparing the magnitude relationship between pixel data, and the dynamic range (that is, the data range of the lightness data is calculated based on the difference between the maximum value and the minimum value). ), Or the difference between the dynamic ranges for each reading sensitivity (ie,
The minimum value is extracted from the first-order differential value), and the main controller 153 described above uses the image data having a good contrast corresponding to the image pattern of the subject to obtain the reading sensitivity having the dynamic range of the maximum value or the minimum value. Image read sensitivity (charge accumulation period)
Is determined as the optimum value, and the data controller 152 is controlled to output a predetermined control signal to the sensitivity setting register. Therefore, the main controller is
It also has a function as a reading sensitivity determining unit according to the present invention.

【0065】<コントローラにおける処理動作の概略>
次いで、上述したような構成を有するコントローラの概
略的な処理動作(本発明に係る画像読取装置の感度設定
方法)について、図面を参照して説明する。図9は、本
実施形態に係る画像読取装置に適用されるコントローラ
により実現される処理動作の一例を示すフローチャート
である。なお、ここでは、図7、図8に示した2次元画
像読取装置の構成を適宜参照しながら説明する。
<Outline of processing operation in controller>
Next, a schematic processing operation (sensitivity setting method of the image reading apparatus according to the present invention) of the controller having the above-described configuration will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a flowchart showing an example of processing operations realized by the controller applied to the image reading apparatus according to this embodiment. Note that the description will be given here with reference to the configuration of the two-dimensional image reading apparatus shown in FIGS. 7 and 8 as appropriate.

【0066】上述したように、本実施形態に係るコント
ローラ150は、被写体に対する正規の画像読み取り動
作に先立って、もしくは、該正規の画像読み取り動作と
は独立した任意のタイミングで、以下に示すような感度
調整用読取動作及び読取感度設定動作を順次実行するよ
うに、上記画像読取装置(フォトセンサシステム)の各
構成を制御する。ここで、以下に示す一連の処理手順
は、コントローラ150によって、例えば、ROM17
0にあらかじめ格納された制御プログラムがRAM16
0にロードされて、実行されることにより実現される。
As described above, the controller 150 according to the present embodiment has the following configuration, prior to the regular image reading operation for the subject, or at any timing independent of the regular image reading operation. Each component of the image reading device (photosensor system) is controlled so that the sensitivity adjustment reading operation and the reading sensitivity setting operation are sequentially executed. Here, the series of processing procedures described below are performed by the controller 150, for example, in the ROM 17
The control program previously stored in 0 is the RAM 16
It is realized by being loaded into 0 and executed.

【0067】本実施形態に係るコントローラの処理動作
は、具体的には、図9に示すように、まず、被写体の正
規の読み取り動作に先立つ任意のタイミングで、メイン
コントローラ153により感度調整用読取動作が開始さ
れ、データコントローラ152を介して、感度設定レジ
スタ157に感度調整用読取動作のための画像読取感度
が設定されて、フォトセンサアレイ100の一面側に設
けられた検知面に載置された感度調整用の画像(例え
ば、正規の画像読取動作において読取対象となる被写体
の画像であってもよい)を読み取る動作を実行する(S
101)。
Specifically, as shown in FIG. 9, the processing operation of the controller according to the present embodiment is as follows. First, the main controller 153 performs the sensitivity adjustment reading operation at an arbitrary timing prior to the normal reading operation of the subject. Then, the image reading sensitivity for the reading operation for sensitivity adjustment is set in the sensitivity setting register 157 via the data controller 152, and the image sensor is placed on the detection surface provided on one surface side of the photo sensor array 100. An operation of reading an image for sensitivity adjustment (for example, it may be an image of a subject to be read in a regular image reading operation) is executed (S
101).

【0068】ここで、感度設定レジスタ157に設定さ
れる画像読取感度(すなわち、フォトセンサアレイ10
0を構成する各フォトセンサ10に設定される電荷蓄積
期間)は、例えば、フォトセンサアレイ100の行ご
と、あるいは、所定の複数行ごと、もしくは、上記感度
調整用画像の1画面ごとに、段階的に順次異なるように
制御され、上述した画像読取動作(図6参照)と同様
に、各行ごとにフォトセンサ10を順次駆動することに
より、単一の感度調整用画像を複数の異なる画像読取感
度で読み取る感度調整用読取動作を実行する。なお、感
度調整用読取動作の具体例については、詳しく後述す
る。そして、このような感度調整用読取動作により得ら
れた感度調整用画像の画像データは、例えば、一旦デー
タセレクタ156を介してRAM160に格納される
か、もしくは、直接データ比較器154に直接入力され
る。
Here, the image reading sensitivity set in the sensitivity setting register 157 (that is, the photo sensor array 10).
The charge accumulation period set in each photosensor 10 constituting 0) is, for example, for each row of the photosensor array 100, for each predetermined plurality of rows, or for each screen of the sensitivity adjustment image. Are sequentially controlled to be different, and similarly to the above-described image reading operation (see FIG. 6), the photosensors 10 are sequentially driven for each row, so that a single sensitivity adjustment image is converted into a plurality of different image reading sensitivities. The read operation for sensitivity adjustment is performed. A specific example of the sensitivity adjustment reading operation will be described later in detail. Then, the image data of the sensitivity adjustment image obtained by such a sensitivity adjustment reading operation is temporarily stored in the RAM 160 via the data selector 156 or directly input to the data comparator 154, for example. It

【0069】次いで、データコントローラ152により
データセレクタ156を介して、上記ステップS101
により得られた画像データのうち、各読取感度ごと(す
なわち、各行ごと、あるいは、所定の複数行ごと、もし
くは、上記感度調整用画像の1画面ごと)の各フォトセ
ンサ10から得られた原画素データ(明度データ)を抽
出してデータ比較器154に読み込む(S102)。
Next, the above step S101 is performed by the data controller 152 via the data selector 156.
Original pixels obtained from each photosensor 10 for each reading sensitivity (that is, for each row, or for each of a plurality of predetermined rows, or for each screen of the sensitivity adjustment image) in the image data obtained by The data (brightness data) is extracted and read into the data comparator 154 (S102).

【0070】次いで、データ比較器154は読み込まれ
た原画素データ相互の大小関係を比較し、所定の条件を
満たす特定の画素データ、すなわち、明度データ値が最
大値となる画素データ、もしくは、明度データ値の大き
い順に複数個の画素データ群(図中では省略)を抽出す
る(S103)。そして、例えば、データセレクタ15
6を介して、データ比較器154により比較処理された
原画素データ群のうち、本ステップS103により抽出
された最大値となる画素データ、又は、最大値を含む所
定個数の画素データ群のみを除外指定して、残りの画素
データ群をRAM160の所定の記憶領域に格納するこ
とにより、原画素データ群から特定の画素データを除い
た画素データ群(処理後画素データ)が生成される(S
104)。なお、特定の画素データの除去動作の具体例
については、詳しく後述する。
Next, the data comparator 154 compares the read-out original pixel data with each other to determine whether they are specific pixel data satisfying a predetermined condition, that is, the pixel data having the maximum lightness data value or the lightness. A plurality of pixel data groups (not shown in the figure) are extracted in descending order of data value (S103). Then, for example, the data selector 15
From among the original pixel data group subjected to the comparison processing by the data comparator 154 via 6, the pixel data having the maximum value extracted in this step S103 or only a predetermined number of pixel data groups including the maximum value are excluded. By designating and storing the remaining pixel data group in a predetermined storage area of the RAM 160, a pixel data group (processed pixel data) obtained by removing specific pixel data from the original pixel data group is generated (S
104). A specific example of the specific pixel data removing operation will be described later in detail.

【0071】次いで、データコントローラ152により
データセレクタ156を介して、上記ステップS104
により最大値、又は、最大値を含む所定個数の画素デー
タ群が除去された処理後画素データ群のうち、所定の画
像読取感度における処理後画素データを抽出してデータ
比較器154に読み込み(S105)、各読取感度ごと
に処理後画素データ相互の大小関係を比較して、明度デ
ータ値が最大値となる画素データ(最も明るい階調を有
する画素の明度データ)及び最小値となる画素データ
(最も暗い階調を有する画素の明度データ)を抽出する
(S106)。
Next, the above-mentioned step S104 is performed by the data controller 152 via the data selector 156.
From the maximum value or the processed pixel data group from which a predetermined number of pixel data groups including the maximum value have been removed, the processed pixel data at a predetermined image reading sensitivity is extracted and read into the data comparator 154 (S105). ), By comparing the magnitude relationship between the processed pixel data for each reading sensitivity, the pixel data having the maximum brightness data value (the brightness data of the pixel having the brightest gradation) and the pixel data having the minimum brightness data ( The brightness data of the pixel having the darkest gradation is extracted (S106).

【0072】そして、データコントローラ152により
制御される加算器155により、各読取感度ごとに抽出
された画素データ(明度データ)の最大値と最小値の差
分、すなわち、ダイナミックレンジ(データ範囲)を算
出し、その結果をデータセレクタ156を介して、RA
M160に一旦格納する(S107)。このようなダイ
ナミックレンジの算出処理を読取感度ごとに生成された
上記処理後画素データについて実行する。
Then, the adder 155 controlled by the data controller 152 calculates the difference between the maximum value and the minimum value of the pixel data (brightness data) extracted for each reading sensitivity, that is, the dynamic range (data range). Then, the result is sent to RA through the data selector 156.
It is temporarily stored in M160 (S107). Such dynamic range calculation processing is executed for the above-described processed pixel data generated for each reading sensitivity.

【0073】次いで、RAM160に格納された各読取
感度ごとのダイナミックレンジをデータセレクタ156
を介して、データ比較器154に読み込み、画像読取感
度に対するダイナミックレンジの変化傾向から、ダイナ
ミックレンジが最大となる極大値を抽出し(S10
8)、該極大値に対応する画像読取感度を抽出して特定
する。これにより、メインコントローラ153は、特定
された当該画像読取感度を、感度調整用画像(もしく
は、正規の被写体画像)の画像パターンに対応した良好
なコントラストを得ることができる最適な画像読取感度
であると判断する。そして、メインコントローラ153
は、データコントローラ152を介して感度設定レジス
タ157に所定の制御信号を出力し、上記最適な画像読
取感度に対応する電荷蓄積期間を書き換え設定して、読
取感度設定動作を終了する。なお、最適な読取感度の抽
出、設定動作の具体例については、詳しく後述する。
Next, the data selector 156 determines the dynamic range for each reading sensitivity stored in the RAM 160.
Via the data comparator 154, and the maximum value that maximizes the dynamic range is extracted from the changing tendency of the dynamic range with respect to the image reading sensitivity (S10).
8) The image reading sensitivity corresponding to the maximum value is extracted and specified. As a result, the main controller 153 sets the specified image reading sensitivity to the optimum image reading sensitivity capable of obtaining a good contrast corresponding to the image pattern of the sensitivity adjustment image (or the regular subject image). To judge. And the main controller 153
Outputs a predetermined control signal to the sensitivity setting register 157 via the data controller 152, rewrites the charge accumulation period corresponding to the optimum image reading sensitivity, and ends the reading sensitivity setting operation. A specific example of the optimum reading sensitivity extraction and setting operation will be described later in detail.

【0074】<感度調整用読取動作>次いで、上述した
コントローラの処理動作に適用される感度調整用読取動
作(ステップS101)について、図面を参照して具体
的に説明する。図10は、本実施形態に係る感度調整用
読取動作において、対象となる領域及びその読取動作の
一具体例を示す概念図であり、図11は、本実施形態に
係る感度調整用読取動作において、対象となる領域及び
その読取動作の他の具体例を示す概念図である。
<Reading Operation for Sensitivity Adjustment> Next, the reading operation for sensitivity adjustment (step S101) applied to the processing operation of the above-described controller will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 10 is a conceptual diagram showing a specific example of a target area and its reading operation in the sensitivity adjusting reading operation according to the present embodiment, and FIG. 11 is a diagram showing the sensitivity adjusting reading operation according to the present embodiment. FIG. 7 is a conceptual diagram showing another specific example of a target area and its reading operation.

【0075】本実施形態に適用される感度調整用読取動
作は、具体的には、デバイスコントローラ151からト
ップゲートドライバ110、ボトムゲートドライバ12
0、プリチャージスイッチ132に出力、設定される各
制御信号及び画像読取感度(電荷蓄積期間)に基づい
て、上述したフォトセンサアレイの画像読み取り動作
(図5、図6参照)と同様に、検知面に載置された感度
調整用の画像を、図10に示すように、フォトセンサア
レイ100の有効読取面(有効読取領域)30につい
て、又は、図11に示すように、有効読取面30内に予
め設定された所定の領域(行範囲及び列範囲)からなる
検出エリア(検出領域)40について読み取る。
Specifically, the read operation for sensitivity adjustment applied to this embodiment is performed from the device controller 151 to the top gate driver 110 and the bottom gate driver 12.
0, based on each control signal output and set to the precharge switch 132 and the image reading sensitivity (charge accumulation period), similarly to the above-described image reading operation of the photosensor array (see FIGS. 5 and 6). An image for sensitivity adjustment placed on the surface is displayed on the effective reading surface (effective reading area) 30 of the photosensor array 100 as shown in FIG. 10 or in the effective reading surface 30 as shown in FIG. The detection area (detection area) 40 including a predetermined area (row range and column range) set in advance is read.

【0076】ここで、フォトセンサアレイ100を構成
する各フォトセンサ10に設定される画像読取感度(す
なわち、電荷蓄積期間)は、例えば、読み取り動作にお
いて同時に駆動されるフォトセンサ群ごと(すなわち、
行ごと)に、段階的に順次異なるように設定されるもの
であってもよいし、所定の複数行ごとに順次異なるよう
に設定されるものであってもよいし、有効読取面30の
全域や検出エリア40の全域のように、読取画像の全域
ごと(すなわち、一画面ごと)に、異なるように設定さ
れるものであってもよい。
Here, the image reading sensitivity (that is, the charge accumulation period) set for each photosensor 10 constituting the photosensor array 100 is, for example, for each photosensor group that is simultaneously driven in the reading operation (that is, for each photosensor group).
It may be set so as to be sequentially different for each row), or may be set so as to be sequentially different for each of a predetermined plurality of rows, or the entire effective reading surface 30. Alternatively, it may be set to be different for each entire area of the read image (that is, for each screen) like the entire area of the detection area 40.

【0077】また、感度調整用読取動作におけるフォト
センサ10の具体的な駆動方法は、例えば、図10
(a)に示すように、256行×196列の画素(すな
わち、256×196個のフォトセンサ)からなるフォ
トセンサアレイ100における全ての行について順次読
み取るものであってもよいし、図10(b)に示すよう
に、10行目、20行目、・・・180行目、190行
目、・・・のように複数行おき(ここでは、10行お
き)の特定の行について、順次読み取るものであっても
よい。
A specific method of driving the photosensor 10 in the sensitivity adjustment reading operation is, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG. 10A, all the rows in the photosensor array 100 including 256 rows × 196 columns of pixels (that is, 256 × 196 photosensors) may be sequentially read, or FIG. As shown in b), specific rows every plural rows (every 10 rows in this case) such as the 10th row, the 20th row, ... 180th row, 190th row, ... It may be read.

【0078】また、フォトセンサ10の駆動方法の他の
具体例としては、感度調整用の画像を、例えば、図11
(a)に示すように、64行目〜191行目の行範囲及
び67列目〜130列目の列範囲からなる検出エリア4
0の全ての行について順次読み取るものであってもよい
し、図11(b)に示すように、70行目、80行目、
・・・180行目、190行目のように複数行おき(こ
こでは、10行おき)の特定の行について、順次読み取
るものであってもよい。
As another specific example of the driving method of the photo sensor 10, an image for sensitivity adjustment is displayed, for example, in FIG.
As shown in (a), the detection area 4 including the row range of the 64th to 191st rows and the column range of the 67th to 130th columns
It is possible to sequentially read all the rows of 0, or as shown in FIG. 11B, the 70th row, the 80th row,
The specific rows of every plural rows (every 10 rows in this case) such as the 180th and 190th rows may be sequentially read.

【0079】なお、本実施形態においては、感度調整用
読取動作の対象となる領域(有効読取面30、検出エリ
ア40)として、被写体の正規の画像読取動作の際に読
取対象となる領域をそのまま設定するものであってもよ
いし、上記検出エリア40として、本実施形態に適用さ
れる特定画素データの除去動作及び最適読取感度の設定
動作において、少なくとも、良好に処理動作を実行する
ことができる必要最低限(最小限)の画素データ数以上
を有しているように、領域(行範囲及び列範囲)に含ま
れる画素数を設定するようにしてもよい。これにより、
本実施形態に係る感度調整用読取動作の対象となる領域
は、上述した検出エリア40の設定領域(64行目〜1
91行目までの128行及び67列目〜130列目まで
の64列)に限定されるものではなく、より限定された
(画素数の少ない)行範囲及び列範囲からなる領域を設
定するものであってもよい。なお、検出エリアとして設
定可能な必要最低限の領域設定については、具体的な検
証例を示して詳しく後述する。
In the present embodiment, as the area (effective reading surface 30, detection area 40) to be read by the sensitivity adjustment reading operation, the area to be read in the normal image reading operation of the subject is left unchanged. The detection area 40 may be set, and at least the processing operation can be favorably performed in the specific pixel data removing operation and the optimum reading sensitivity setting operation applied to the present embodiment. The number of pixels included in the region (row range and column range) may be set so as to have the necessary minimum (minimum) number of pixel data or more. This allows
The area that is the target of the sensitivity adjustment reading operation according to the present embodiment is the setting area of the above-described detection area 40 (64th line to 1st row).
It is not limited to the 128th row up to the 91st row and the 64th column from the 67th column to the 130th column), and sets a region including a more limited row range (having a small number of pixels) and a column range. May be The minimum necessary area setting that can be set as the detection area will be described later in detail with reference to a specific verification example.

【0080】したがって、本実施形態に係る感度調整用
読取動作においては、以下に示すような画像読取感度の
設定動作を良好に適用することができる。図12は、本
実施形態に係る感度調整用読取動作に適用可能な画像読
取感度(電荷蓄積期間)の設定動作の一例を示すタイミ
ングチャートであり、図13は、本実施形態に係る感度
調整用読取動作に適用可能な画像読取感度(電荷蓄積期
間)の設定動作の他の例を示すタイミングチャートであ
る。ここでは、図1及び図5に示したフォトセンサシス
テムの構成を適宜参照しながら説明する。
Therefore, in the sensitivity adjusting reading operation according to the present embodiment, the following image reading sensitivity setting operation can be favorably applied. FIG. 12 is a timing chart showing an example of an image reading sensitivity (charge accumulation period) setting operation applicable to the sensitivity adjusting reading operation according to the present embodiment, and FIG. 7 is a timing chart showing another example of an image reading sensitivity (charge accumulation period) setting operation applicable to the reading operation. Here, description will be given with reference to the configuration of the photo sensor system shown in FIGS. 1 and 5 as appropriate.

【0081】すなわち、上記図10及び図11に示した
フォトセンサ10の駆動方法においてフォトセンサアレ
イ又は検出エリアの全行又は特定の行について、段階的
に異なる画像読取感度を設定する手法としては、図12
に示すように、まず、フォトセンサアレイ100を構成
するダブルゲート型フォトセンサ10の各々に対して、
一括して同時にリセットパルスφT1、φT2、…φT
nを印加してリセット動作を実行して、全ての行におけ
るダブルゲート型フォトセンサ10の電荷蓄積期間
、T、…Tn-1、Tを一斉にスタートした後、
各行ごとのダブルゲート型フォトセンサ10に印加され
るプリチャージ信号φpg及び読み出しパルスφB1、φ
B2、…φBnを所定の時間間隔(遅れ時間Tdelay)
で段階的に変化させることにより、各行ごとのダブルゲ
ート型フォトセンサ10におけるプリチャージ動作及び
読み出し動作のタイミングを順次異ならせて、各行ごと
に設定される電荷蓄積期間T、T、…Tn-1、T
を上記時間間隔(Tdelay)で相互に変化させるように
制御する。
That is, in the method of driving the photosensor 10 shown in FIGS. 10 and 11, as a method for gradually setting different image reading sensitivities for all rows or a specific row of the photosensor array or the detection area, 12
As shown in FIG. 1, first, with respect to each of the double-gate type photosensors 10 constituting the photosensor array 100,
Reset pulse φT1, φT2, ... φT all at once
n is applied to execute the reset operation to simultaneously start the charge accumulation periods T 1 , T 2 , ... T n-1 , T n of the double-gate photosensors 10 in all rows,
Precharge signal φpg and read pulses φB1 and φ applied to the double-gate photosensor 10 for each row
B2, ... φBn at a predetermined time interval (delay time Tdelay)
By gradually changing the timings of the precharge operation and the read operation in the double-gate photosensor 10 for each row, the charge accumulation periods T 1 , T 2 , ... T set for each row are set. n-1 , T n
Are controlled so as to mutually change at the time interval (Tdelay).

【0082】これにより、感度調整用読取動作におい
て、読取動作の対象となる各行ごと(上記図10、図1
1に示したように全行であってもよいし、特定の行であ
ってもよい)に異なる画像読取感度(すなわち、行数分
の異なる読取感度)で読み取られた画像データを、1回
(1画面分)の感度調整用画像(被写体画像)の読取動
作により取得することができる。
As a result, in the sensitivity adjustment reading operation, each row as the object of the reading operation (see FIGS. 10 and 1 above).
As shown in FIG. 1, all the rows may be read, or a specific row may be read. It can be acquired by the reading operation of the sensitivity adjustment image (subject image) (for one screen).

【0083】また、本実施形態に係る画像読取感度の他
の設定方法としては、図13に示すように、まず、フォ
トセンサアレイ100を構成する各行ごとのダブルゲー
ト型フォトセンサ10に対して、1行目からn行目の順
方向に所定の時間間隔(遅れ時間Tdelay)で順次リセ
ットパルスφT1、φT2、…φTnを印加してリセッ
ト動作を実行して、電荷蓄積期間TA、TA、…T
n-1、TAをスタートした後、n行目から1行目の
逆方向に所定の時間間隔(遅れ時間Tdelay)でプリチ
ャージ信号φpg及び読み出しパルスφBn、φBn−
1、…φB2、φB1を順次印加することにより、各行
ごとに設定される電荷蓄積期間TA、TA、…TA
n-1、TAを所定の時間間隔(上記遅れ時間時間Tde
layの2倍の時間)で相互に変化させるように制御す
る。
Further, as another method of setting the image reading sensitivity according to the present embodiment, as shown in FIG. 13, first, for the double gate type photosensor 10 for each row forming the photosensor array 100, sequentially reset pulse φT1 at a predetermined time interval in the forward direction of the n-th row from the first row (delay time Tdelay), .phi.T2, with reset operation by applying a ... .phi.Tn, the charge accumulation period TA 1, TA 2, … T
After starting A n-1 and TA n , the precharge signal φpg and the read pulses φBn and φBn− are reversed at a predetermined time interval (delay time Tdelay) from the nth row to the first row.
1, ... .phi.B2, by sequentially applying .phi.B1, charge accumulation period is set for each line TA 1, TA 2, ... TA
n-1 and TA n are set to a predetermined time interval (the delay time Tde
It is controlled so as to change each other at a time twice the lay).

【0084】これにより、読取動作の対象となる各行ご
と(上記図10、図11に示したように全行であっても
よいし、特定の行であってもよい)に上記遅れ時間Tde
layの2倍の時間間隔を有する異なる画像読取感度で読
み取られた画像データを、1回の感度調整用画像の読取
動作により取得することができ、上記図12に示した手
法に比較して、読み取りを行った行数分以上の感度設定
幅で読み取られた画像データを取得することができる。
As a result, the delay time Tde is set for each row as the target of the reading operation (may be all rows as shown in FIGS. 10 and 11 or may be a specific row).
Image data read at different image reading sensitivities having a time interval twice as long as lay can be acquired by one reading operation of the image for sensitivity adjustment, and compared with the method shown in FIG. Image data read with a sensitivity setting width equal to or more than the number of read lines can be acquired.

【0085】なお、本発明に係る画像読取装置に適用さ
れる画像読取感度(電荷蓄積期間)の設定方法は、上述
した各具体例に示した手法に限定されるものではなく、
感度調整用画像又は被写体画像を異なる読取感度で読み
取り、画像データを取得できるものであれば、例えば、
単一の読取感度により感度調整用画像の一画面分を読み
取った後、読取感度を変更して該感度調整用画像の一画
面分を再度読み取る動作を複数回繰り返して、異なる読
取感度による画像データを取得するようにしたものであ
ってもよいし、さらに他の方法であってもよいことはい
うまでもない。
The method of setting the image reading sensitivity (charge accumulation period) applied to the image reading apparatus according to the present invention is not limited to the method shown in each of the specific examples described above.
If the image for sensitivity adjustment or the subject image can be read with different reading sensitivities and the image data can be acquired, for example,
After reading one screen of the sensitivity adjustment image with a single reading sensitivity, the operation of changing the reading sensitivity and reading the one screen of the sensitivity adjustment image again is repeated a plurality of times to obtain image data with different reading sensitivities. Needless to say, it may be obtained by any other method.

【0086】<特定画素データの除去動作>次いで、上
述したコントローラの処理動作に適用される特定の画素
データの除去動作(ステップS103、S104)につ
いて、具体例を示して説明する。本実施形態に適用され
る特定の画素データの除去動作のうち、特に、明度デー
タ値の大きい順に1乃至複数個の画素データを抽出する
動作としては、以下に示すような手法を適用することが
できる。具体的には、まず、上述したようなステップS
103において、各読取感度ごとにデータ比較器154
に読み込まれた原画素データ相互の明度データ値の大小
関係を比較して、各原画素データを明度データ値の大き
い順に並び替えるように、データセレクタ156を介し
てRAM160に格納する。
<Specific Pixel Data Removal Operation> Next, the specific pixel data removal operation (steps S103 and S104) applied to the above-described processing operation of the controller will be described by showing a specific example. Among the specific pixel data removal operations applied to the present embodiment, the following method may be applied particularly as the operation of extracting one or more pixel data in descending order of lightness data value. it can. Specifically, first, step S as described above.
In 103, a data comparator 154 is provided for each reading sensitivity.
The magnitude relationship of the brightness data values of the original pixel data read in is compared with each other, and the original pixel data is stored in the RAM 160 via the data selector 156 so as to be sorted in the descending order of the brightness data value.

【0087】そして、ステップS104〜S106にお
いて、ダイナミックレンジの算出のためにRAM160
に格納された画素データをデータ比較器154に再度読
み込む際に、各読取感度ごとの上記並び替えられた原画
素データ群の配列から、明度データ値の大きい順にi番
目(iは、任意の自然数)までの所定の個数の画素デー
タを一義的に除外指定して、残りの画素データ群(処理
後画素データに相当する)からなる配列のうち、明度デ
ータ値が最大となる画素データ(すなわち、上記除外指
定された画素データの次に位置する画素データ)、及
び、上記配列のうち、明度データ値が最小となる画素デ
ータ(すなわち、配列の最後に位置する画素データ)を
各々最大値及び最小値として、データセレクタ156を
介して読み出し、加算器155により、当該画素データ
の最大値と最小値の差分(すなわち、ダイナミックレン
ジ)を算出する。
Then, in steps S104 to S106, the RAM 160 is used to calculate the dynamic range.
When the pixel data stored in the data comparator 154 is read into the data comparator 154 again, the i-th order (i is an arbitrary natural number) from the arrangement of the rearranged original pixel data group for each reading sensitivity in descending order of lightness data value. Up to a predetermined number of pixel data are uniquely excluded and designated, and the pixel data having the maximum lightness data value in the array of the remaining pixel data group (corresponding to the processed pixel data) (that is, The pixel data located next to the pixel data specified to be excluded) and the pixel data having the smallest brightness data value in the array (that is, the pixel data located at the end of the array) are respectively the maximum value and the minimum value. The value is read out via the data selector 156, and the adder 155 calculates the difference between the maximum value and the minimum value of the pixel data (that is, the dynamic range).

【0088】これによれば、各画素データ相互を比較し
て、大小関係に基づいて各画素データを並べ替えること
により、極めて簡易な処理により原画素データ群から、
明度データ値が最大(最上位の明度)となる画素デー
タ、又は、明度データ値の大きい方から所定個数の画素
データが一義的に除外されるとともに、処理後画素デー
タ群から最大値及び最小値となる画素データが抽出され
ることになる。
According to this, by comparing the pixel data with each other and rearranging the pixel data based on the size relationship, the original pixel data group
Pixel data with the maximum brightness value (the highest brightness) or a predetermined number of pixel data from the one with the largest brightness data value is uniquely excluded, and the maximum and minimum values from the processed pixel data group Pixel data that becomes

【0089】図14は、本実施形態に適用される特定の
画素データの除去動作の他の手法を示す概念図である。
なお、ここでは、各行ごとに異なる画像読取感度を設定
した場合について説明する。本実施形態に適用される特
定の画素データの除去動作の他の手法は、まず、上述し
たようなステップS103において、各行ごと(各読取
感度ごと)にデータ比較器154に読み込まれた原画素
データ群に対して、フォトセンサアレイ上で隣接して配
置された画素(フォトセンサ)相互の画素データの大小
関係を、例えば、当該行の1画素目から順次大きい画素
データを抽出するようにして比較する。
FIG. 14 is a conceptual diagram showing another method of the specific pixel data removing operation applied to this embodiment.
Note that, here, a case where a different image reading sensitivity is set for each row will be described. Another method of the specific pixel data removing operation applied to this embodiment is as follows. First, in step S103 as described above, the original pixel data read by the data comparator 154 for each row (for each reading sensitivity). Comparing the size relationship of the pixel data of pixels (photosensors) arranged adjacent to each other on the photosensor array to the group, for example, by sequentially extracting larger pixel data from the first pixel of the row. To do.

【0090】具体的には、図14(a)、(b)に示す
ように、1行分の画素データ群(m個)において、1画
素目の画素データ(第1画素データ)と2画素目の画素
データ(第2画素データ)とを比較して、明度データ値
の大きい(明度の高い)方の画素データを抽出し、次い
で、当該抽出された画素データと3画素目の画素データ
(第3画素データ)とをさらに比較して明度データ値の
大きい方の画素データを抽出する処理を、当該行のm番
目の画素データまで実行する。
Specifically, as shown in FIGS. 14A and 14B, in the pixel data group (m pieces) for one row, the pixel data of the first pixel (first pixel data) and the two pixels Pixel data having a larger (higher lightness) lightness data value is extracted by comparing with the pixel data of the eye (second pixel data), and then the extracted pixel data and the pixel data of the third pixel ( The third pixel data) is further compared to extract the pixel data having the larger lightness data value until the m-th pixel data in the row.

【0091】これによれば、各隣接画素相互の画素デー
タの比較により、常時明度データ値の大きい方の画素デ
ータのみが抽出されて、次の比較処理における一方側の
対象となるので、1行分の画素データ群について、上記
比較及び抽出処理を順次繰り返し実行することにより、
明度データ値が最大(最上位の明度)となる画素データ
のみが抽出されることになる。
According to this, by comparing the pixel data of each adjacent pixel, only the pixel data having the larger lightness data value is always extracted and becomes the target on the one side in the next comparison process. Minute pixel data group, by sequentially repeating the above comparison and extraction processing,
Only the pixel data having the maximum lightness data value (the highest lightness) is extracted.

【0092】一方、図14(c)、(d)に示すよう
に、上述した比較、抽出処理において、明度データ値の
小さい(明度の低い)方の画素データを抽出して、例え
ば、データセレクタ156を介して、RAM160の所
定の記憶領域に順次格納し、上記明度データ値が最大と
なる画素データの抽出処理の終了後に、当該画素データ
群をデータ比較器154に再び読み出して、上述した比
較、抽出処理と同様に、1番目の画素データ(第1画素
データと第2画素データの比較による明度の低い方の画
素データ)と2番目の画素データ(第1画素データと第
2画素データのうち、明度の高い方の画素データと、第
3画素データとの比較による明度の低い方の画素デー
タ)とを比較して、明度データ値の大きい(明度の高
い)方の画素データを抽出し、次いで、当該抽出された
画素データと3番目の画素データとをさらに比較して明
度データ値の大きい方の画素データを抽出する処理を、
当該行の(m−1)番目の画素データまで実行する。
On the other hand, as shown in FIGS. 14C and 14D, in the above-described comparison and extraction processing, the pixel data having the smaller lightness data value (lower lightness) is extracted, for example, the data selector. The pixel data group is sequentially stored in a predetermined storage area of the RAM 160 via the 156, and after the pixel data extraction processing that maximizes the brightness data value is finished, the pixel data group is read again to the data comparator 154 to perform the above-described comparison. Similarly to the extraction processing, the first pixel data (the pixel data with lower lightness obtained by comparing the first pixel data and the second pixel data) and the second pixel data (the first pixel data and the second pixel data Among them, the pixel data having the higher lightness and the pixel data having the lower lightness obtained by comparing the third pixel data) are compared with each other to extract the pixel data having the higher lightness data value (higher lightness). And, then, the process of extracting the larger of the pixel data of the brightness signal value by further comparing the pixel data and third pixel data the extracted,
The (m-1) th pixel data of the row is executed.

【0093】これによれば、明度データ値が最大(最上
位の明度)となる画素データが抽出された残りの画素デ
ータ群の中から、画素データ相互の比較により、常時明
度データ値の大きい方の画素データのみが抽出される処
理が順次繰り返し実行されることになるので、当該読取
感度(行)において明度データ値が2番目に最大となる
画素データのみが抽出されることになる。そして、この
ような画素データ相互の比較、抽出処理を、i回(i
は、任意の自然数)繰り返し実行することにより、明度
データ値の大きい順にi番目までの所定の個数の画素デ
ータが抽出される。
According to this, from the remaining pixel data group from which the pixel data having the maximum lightness data value (the highest lightness) is extracted, the one having a larger lightness data value is always compared by comparing the pixel data with each other. Since the processing of extracting only the pixel data of 1 is sequentially and repeatedly executed, only the pixel data having the second highest brightness data value in the reading sensitivity (row) is extracted. Then, such comparison and extraction processing of pixel data are performed i times (i
Is an arbitrary natural number), and the i-th predetermined number of pixel data are extracted in descending order of lightness data value.

【0094】ここで、各読取感度ごとの原画素データ群
から、明度データ値が最大となる画素データを1個のみ
除去するように設定した場合、フォトセンサアレイを構
成するフォトセンサの素子欠陥に起因する異常な画素デ
ータの影響を排除する際に有効である。すなわち、本実
施形態に適用可能なフォトセンサシステムにおける実製
品レベルでの素子欠陥の発生数は、本願発明者の検証に
よれば、フォトセンサアレイを構成する1行当たり概ね
1個あるか否かといった程度であって、1行に複数の素
子欠陥があることは皆無に等しいので、明度データ値が
最大となる唯一の画素データのみを除く簡易な手法を良
好に適用することができる。
Here, when only one pixel data having the maximum lightness data value is set to be removed from the original pixel data group for each reading sensitivity, the element defect of the photo sensor forming the photo sensor array is detected. This is effective in eliminating the influence of abnormal pixel data that is caused. That is, according to the verification by the inventor of the present application, the number of occurrences of element defects at the actual product level in the photosensor system applicable to the present embodiment is approximately one per row forming the photosensor array. Since there is almost no element defect in one row, it is possible to favorably apply the simple method of removing only the pixel data having the maximum brightness data value.

【0095】一方、各読取感度ごとの原画素データ群か
ら、明度データ値の大きい方から所定個数(複数個)の
画素データを除去するように設定した手法は、フォトセ
ンサアレイ上の検知面に付着する比較的大きな異物や、
複数画素にまたがって発生した素子欠陥に起因する異常
な画素データの影響を排除する際に有効に適用すること
ができる。
On the other hand, a method in which a predetermined number (plurality) of pixel data are removed from the original pixel data group for each reading sensitivity from the one having the highest lightness data value is set on the detection surface on the photosensor array. Relatively large foreign matter that adheres,
It can be effectively applied when eliminating the influence of abnormal pixel data due to an element defect that occurs across a plurality of pixels.

【0096】なお、上述した特定画素データの除去動作
に適用される各手法においては、フォトセンサアレイを
構成するフォトセンサの素子欠陥や素子特性のばらつ
き、あるいは、検知面への異物の付着等により、輝点と
なる異常画素(輝点欠陥)が存在する場合に、原画素デ
ータ群から明度データ値が最大となる画素データ、又
は、最大値を含む明度データ値が大きい所定個数の画素
データ群を一義的に抽出して除去する手法についてのみ
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
明度データ値が最小となる画素データ、又は、該最小値
を含む明度データ値が小さい所定個数の画素データ群の
みを一義的に除外するようにしてもよい。
In each method applied to the above-described operation of removing the specific pixel data, element defects or element characteristics of the photosensors constituting the photosensor array may vary, or foreign matter may adhere to the detection surface. , When there is an abnormal pixel (bright spot defect) that becomes a bright spot, pixel data having the maximum brightness data value from the original pixel data group, or a predetermined number of pixel data groups having a large brightness data value including the maximum value Although only the method of uniquely extracting and removing is described, the present invention is not limited to this.
It is also possible to uniquely exclude only pixel data having a minimum brightness data value or a predetermined number of pixel data groups having a small brightness data value including the minimum value.

【0097】これによれば、検知面上に付着した異物が
周囲の画像パターンに対して相対的に暗く(黒く)検出
される滅点欠陥が生じた場合であっても、当該画素にお
ける異常な画素データを、最適読取感度の抽出、設定動
作の開始前に一義的に除去して、画像読取感度が本来の
適切な状態よりも高い方向にずれて設定されることを防
止又は抑制することができるので、正規の画像読み取り
動作において良好な画質の被写体画像を得ることができ
る。
According to this, even when a defect point defect in which a foreign substance attached to the detection surface is detected to be relatively dark (black) with respect to the surrounding image pattern, an abnormal pixel is detected. Pixel data can be uniquely removed before the optimum reading sensitivity extraction and setting operation is started to prevent or suppress the image reading sensitivity from being set in a direction higher than the originally appropriate state. Therefore, it is possible to obtain a subject image with good image quality in a regular image reading operation.

【0098】また、上述したように、最適読取感度の抽
出、設定動作を適切に実行するための必要最低限の画素
データ数を確保できる場合には、上記明度データ値が大
きい順の所定個数の画素データ群及び明度データ値が小
さい順の所定個数の画素データ群の双方を除外するよう
にして、輝点欠陥及び滅点欠陥の双方の影響を排除する
ようにしてもよい。
Further, as described above, when the minimum required number of pixel data for appropriately executing the extraction and setting operation of the optimum reading sensitivity can be secured, a predetermined number of the lightness data values are arranged in descending order. It is also possible to exclude both the pixel data group and the predetermined number of pixel data groups in ascending order of lightness data values, thereby eliminating the effects of both the bright spot defect and the dark spot defect.

【0099】<検出エリアの領域設定条件>ここで、上
述した特定画素データの除去動作における除去可能な特
定画素データの数と、感度調整用読取動作における検出
エリアの領域設定について、具体的に検証する。上述し
たように、本実施形態に係る特定画素データの除去動作
においては、各読取感度ごとの画素データ群(原画素デ
ータ群)から、明度データ値が最大又は最小となる所定
の個数(複数)の画素データが除去されるが、上述した
感度調整用読取動作における読取動作時間を短縮する目
的で、対象となる領域(すなわち、検出エリア40)を
何ら条件や制限を設けることなく小さく(画素数を少な
く)設定した場合、上記特定画素データの除去動作によ
り複数個の画素データが一義的に除去されて、処理後の
画素データ数が減少することにより、最適読取感度の抽
出、設定動作が正常に実行されなくなる可能性がある。
<Detection Area Region Setting Conditions> Here, the number of removable specific pixel data in the above-described specific pixel data removing operation and the detection area region setting in the sensitivity adjustment reading operation will be specifically verified. To do. As described above, in the operation of removing the specific pixel data according to the present embodiment, a predetermined number (a plurality of) of which the brightness data value is maximum or minimum is selected from the pixel data group (original pixel data group) for each reading sensitivity. However, in order to shorten the reading operation time in the above-described sensitivity adjustment reading operation, the target area (that is, the detection area 40) is made small without any conditions or restrictions (the number of pixels). If the setting is set to (less), a plurality of pixel data are uniquely removed by the above specific pixel data removal operation, and the number of pixel data after processing is reduced, so that the optimum reading sensitivity extraction and setting operation is normal. May not be executed.

【0100】したがって、感度調整用読取動作の対象と
なる領域は、特定画素データの除去動作において所定数
の画素データが除去された後であっても、良好に最適読
取感度の抽出、設定動作を実行することができる程度の
画素データ数を有しているように、予め必要最低限の画
素数(もしくは、行範囲及び列範囲)を設定しておく必
要がある。
Therefore, in the area to be subjected to the sensitivity adjustment reading operation, even if the predetermined number of pixel data are removed in the removal operation of the specific pixel data, the extraction and setting operation of the optimum reading sensitivity is satisfactorily performed. It is necessary to set the necessary minimum number of pixels (or row range and column range) in advance so that the number of pixel data can be executed.

【0101】具体的には、本願発明者による検証によれ
ば、本実施形態に係る画像読取装置を指紋読取装置に適
用した場合、一般に、成人の指紋の明暗縞(明暗パター
ン)の間隔は、300μm程度であることが知られてお
り、これに対して、本実施形態に係る画像読取装置に適
用されるフォトセンサアレイにおいては、画素(ダブル
ゲート型フォトセンサ)の間隔を50μm程度に微細化
して製造することができるので、上記指紋画像の1つの
明暗縞を検出するためには概ね6画素を必要とすること
になる。
Specifically, according to the verification by the inventor of the present application, when the image reading apparatus according to the present embodiment is applied to a fingerprint reading apparatus, in general, the interval between light and dark stripes (bright and dark patterns) of an adult fingerprint is It is known that the distance is about 300 μm. On the other hand, in the photo sensor array applied to the image reading apparatus according to the present embodiment, the interval between pixels (double gate type photo sensor) is reduced to about 50 μm. Therefore, approximately 6 pixels are required to detect one bright and dark fringe of the fingerprint image.

【0102】一方、上述したような最適読取感度の抽
出、設定動作においては、より最適な画像読取感度を抽
出する精度を確保するため、少なくとも、概ね8本程度
の明暗縞に相当する数(概ね48画素程度)の画素デー
タ群を必要とする。したがって、上述したような特定画
素データの除去動作により、素子欠陥や検知面への異物
の付着による異常な画素データの影響を排除するため、
例えば、10個程度の画素データを除去するように条件
を設定した場合、感度調整用読取動作の対象となる領域
として、各画像読取感度ごと(例えば、各行ごと)に少
なくとも10本程度の明暗縞に相当する画素数(60画
素数程度)を有するように設定することにより、上記1
0画素分を明度データ値の大きい画素データとして除去
した場合であっても、最適な画像読取感度の抽出精度を
十分確保することができる画素数(概ね50画素)の画
素データ群を残すことができる。
On the other hand, in the operation of extracting and setting the optimum reading sensitivity as described above, in order to ensure the accuracy of extracting the more optimum image reading sensitivity, at least a number corresponding to at least about 8 light and dark stripes (generally A pixel data group of about 48 pixels) is required. Therefore, by removing the specific pixel data as described above, in order to eliminate the influence of abnormal pixel data due to element defects and the adhesion of foreign matter to the detection surface,
For example, when the condition is set to remove about 10 pieces of pixel data, at least about 10 bright and dark stripes are set for each image reading sensitivity (for example, for each row) as a target area of the sensitivity adjustment reading operation. By setting the number of pixels corresponding to the above (about 60 pixels),
Even when 0 pixels are removed as pixel data having a large lightness data value, a pixel data group having the number of pixels (approximately 50 pixels) that can sufficiently secure the extraction accuracy of the optimum image reading sensitivity may remain. it can.

【0103】このように、上述した感度調整用読取動作
における検出エリアは、最適読取感度の抽出、設定動作
において、被写体となる画像パターンに基づいて最適な
画像読取感度の抽出精度を十分確保することができる必
要最低限の画素数と、特定画素データの除去動作におい
て、フォトセンサアレイに発生する素子欠陥の頻度や検
知面に付着する異物の大きさ等に基づいて除去対象とな
る特定画素データの数等をパラメータとして、領域に含
まれる画素数(もしくは、行範囲及び列範囲)が設定さ
れる。なお、本検証例は、本実施形態に係る画像読取装
置を指紋読取装置に適用した場合の、ごく一例を示した
にすぎず、本発明はこれに限定されるものではなく、上
述した被写体の画像パターンやフォトセンサの製造精
度、画像読取装置の使用環境等に応じて、適宜設定され
るものであることはいうまでもない。
As described above, the detection area in the above-described read operation for sensitivity adjustment should ensure sufficient extraction accuracy of the optimum image reading sensitivity based on the image pattern of the subject in the operation of extracting and setting the optimum reading sensitivity. The minimum number of pixels that can be removed and the specific pixel data removal operation based on the frequency of element defects that occur in the photo sensor array and the size of foreign matter that adheres to the detection surface in the specific pixel data removal operation. The number of pixels (or row range and column range) included in the area is set using the number and the like as parameters. It should be noted that the present verification example shows only one example when the image reading device according to the present embodiment is applied to the fingerprint reading device, and the present invention is not limited to this, and the above-described subject It goes without saying that it is appropriately set according to the image pattern, the manufacturing accuracy of the photo sensor, the usage environment of the image reading apparatus, and the like.

【0104】次に、上述したような本発明に係る画像読
取装置を指紋読取装置に適用した場合における有効性に
ついて、従来の手法と比較しながら一部実験データを示
して説明する。なお、ここでは、上述した実施形態に示
した画像読取装置の感度設定動作(図9)を適宜参照し
つつ、最適読取感度の抽出、設定動作(ステップS10
6〜S109)についても併せて説明する。
Next, the effectiveness of the above-described image reading apparatus according to the present invention when applied to a fingerprint reading apparatus will be described by showing some experimental data while comparing it with the conventional method. Note that, here, with reference to the sensitivity setting operation (FIG. 9) of the image reading apparatus shown in the above-described embodiment, the optimum reading sensitivity extraction and setting operation (step S10).
6 to S109) will also be described.

【0105】図15は、本実施形態に係る画像読取装置
作において、素子欠陥(輝点欠陥)等に起因する異常画
素が存在するフォトセンサアレイで感度調整用読取動作
を行って被写体画像(感度調整用画像)を読み取った場
合の指紋の画像パターンを示す実験画像であり、図16
は、上記感度調整用読取動作により得られた指紋画像の
任意の行における画素データ(明度データ)の変化を示
す概略図であり、図17は、上記感度調整用読取動作に
より得られた指紋画像から得られた画素データ(明度デ
ータ)に基づくダイナミックレンジの変化、及び、行番
号とダイナミックレンジ、画像読取感度(電荷蓄積期
間)との対応表を示す図である。
FIG. 15 shows that in the image reading apparatus according to the present embodiment, a reading operation for sensitivity adjustment is performed by a photosensor array having an abnormal pixel due to an element defect (bright spot defect) or the like, and a subject image (sensitivity) is detected. 16 is an experimental image showing an image pattern of a fingerprint when the adjustment image) is read.
FIG. 17 is a schematic diagram showing changes in pixel data (brightness data) in an arbitrary row of the fingerprint image obtained by the sensitivity adjustment reading operation, and FIG. 17 is a fingerprint image obtained by the sensitivity adjustment reading operation. It is a figure which shows the change of the dynamic range based on the pixel data (lightness data) obtained from, and the correspondence table of a line number, a dynamic range, and image reading sensitivity (charge accumulation period).

【0106】また、図18は、異常画素が存在するフォ
トセンサアレイを用いて画像読取感度を設定した場合の
指紋の画像パターンと、本実施形態に係る画像読取装置
の感度設定方法を適用した場合の指紋の画像パターンを
示す実験画像である。そして、図19は、本実施形態に
係る特定画素データの除去動作により得られた画素デー
タ(明度データ)の変化を示す概略図であり、図20
は、本実施形態に係る特定画素データの除去動作により
得られた画素データ(明度データ)に基づくダイナミッ
クレンジの変化、及び、行番号とダイナミックレンジ、
画像読取感度(電荷蓄積期間)との対応表を示す図であ
る。
FIG. 18 shows the fingerprint image pattern when the image reading sensitivity is set using the photosensor array having abnormal pixels and the sensitivity setting method of the image reading apparatus according to the present embodiment. 3 is an experimental image showing the image pattern of the fingerprint of FIG. Then, FIG. 19 is a schematic diagram showing changes in pixel data (brightness data) obtained by the specific pixel data removal operation according to the present embodiment, and FIG.
Is the change in the dynamic range based on the pixel data (brightness data) obtained by the specific pixel data removal operation according to the present embodiment, and the row number and the dynamic range,
It is a figure which shows the correspondence table with image reading sensitivity (charge accumulation period).

【0107】まず、図15(a)に示すように、正規の
画像読取動作における被写体である指FGの画像パター
ン(指紋)を感度調整用の画像として用い、少なくと
も、256行×196列の画素(フォトセンサ)からな
るフォトセンサアレイ100の有効読取面30内に予め
設定された64行目〜191行目の行範囲(128行)
及び67列目〜130列目の列範囲(64列)からなる
検出エリア40に対して、各行ごとのフォトセンサ群に
上述したように順次異なる電荷蓄積期間を設定して上記
指FGの画像パターンを読み取る感度調整用読取動作を
実行することにより、図15(b)に示すように、一画
面分の画像読取動作で各行ごとに画像読取感度が段階的
に異なる指紋画像を得る。ここで、図15(a)に示し
たフォトセンサアレイ100には、図示を省略した素子
欠陥が存在し、図15(b)に示すように、検出エリア
40内の指紋画像中に異常に高い明度データ値を示す輝
点欠陥ILが発生している。
First, as shown in FIG. 15A, an image pattern (fingerprint) of a finger FG, which is a subject in a normal image reading operation, is used as an image for sensitivity adjustment, and at least 256 rows × 196 columns of pixels are used. Line range (128 lines) preset from the 64th line to the 191st line within the effective reading surface 30 of the photosensor array 100 including (photosensors)
And the image area of the finger FG by sequentially setting different charge accumulation periods in the photosensor group for each row as described above with respect to the detection area 40 including the column range of the 67th column to the 130th column (64 columns). By executing the sensitivity adjustment reading operation for reading, a fingerprint image in which the image reading sensitivity is gradually different for each row is obtained by the image reading operation for one screen, as shown in FIG. 15B. Here, the photo sensor array 100 shown in FIG. 15A has an element defect (not shown), and as shown in FIG. 15B, it is abnormally high in the fingerprint image in the detection area 40. A bright spot defect IL indicating a lightness data value has occurred.

【0108】このような指紋画像において、図16に示
すように、明度データ値の明状態(白として観測され
る)と暗状態(黒として観測される)との間を、例えば
256階調に設定し、任意の行(画像読取感度)の各画
素における明度データ値の変化を検証すると、例えば、
図16(b)に示すように、図15(b)に示した輝点
欠陥ILが発生した位置に対応する104行目の列番号
Rpに、明度データ値が異常に高い画素データが観測さ
れた。なお、図16においては、検出エリア40内の任
意の行として、便宜的に80行目、104行目、128
行目、152行目及び176行目について、列ごとの明
度データ値の変化傾向を示した。
In such a fingerprint image, as shown in FIG. 16, for example, 256 gradations are set between the light state (observed as white) and the dark state (observed as black) of the lightness data value. When setting and verifying the change of the brightness data value in each pixel of any row (image reading sensitivity), for example,
As shown in FIG. 16B, pixel data having an abnormally high lightness data value is observed in the 104th row and column number Rp corresponding to the position where the bright spot defect IL shown in FIG. 15B occurs. It was In addition, in FIG. 16, as an arbitrary line in the detection area 40, for convenience sake, the 80th line, the 104th line, and the 128th line.
The change tendency of the lightness data value for each column is shown for the rows, the 152nd row and the 176th row.

【0109】ここで、上述した従来技術における感度設
定方法においては、図15、図16に示したような異常
画素(輝点欠陥IL)の有無にかかわらず、各行ごと
(画像読取感度ごと)に明度データ値の最大値と最小値
を抽出して、その差分からダイナミックレンジを算出す
るようにしていたため、上記104行目に存在する輝点
欠陥ILにより、当該画素の明度データ値が飽和して最
大値を示すことにより、図17(a)、(b)に示すよ
うに、ダイナミックレンジが本来、最大値MA1を示す
行番号RCaとは異なる104行目に、見かけ上の最大
値MA2が出現して、この最大値MA2を示す104行
目に設定された画像読取感度(すなわち、フォトセンサ
の電荷蓄積期間T104)を、最適な画像読取感度であ
ると誤って判断する問題を有していた。
Here, in the above-described sensitivity setting method in the prior art, irrespective of the presence / absence of abnormal pixels (bright spot defects IL) as shown in FIGS. 15 and 16, each row (each image reading sensitivity). Since the maximum value and the minimum value of the brightness data value are extracted and the dynamic range is calculated from the difference between them, the brightness data value of the pixel is saturated by the bright spot defect IL existing on the 104th line. By indicating the maximum value, as shown in FIGS. 17A and 17B, the apparent maximum value MA2 appears on the 104th line where the dynamic range is originally different from the line number RCa indicating the maximum value MA1. to, the maximum value 104 line to set image reading sensitivity showing a MA2 (i.e., charge accumulation period T 104 of the photosensor) to determine incorrectly that the optimal image reading sensitivity I had a problem.

【0110】そして、図15(b)に示すように、10
4行目の画像読取感度が最適な画像読取感度よりも低く
(電荷蓄積期間が短く)設定されている場合にあって
は、このような誤った画像読取感度が設定された状態
で、正規の画像読取動作を実行すると、図18(a)に
示すように、全体的に暗く、画質の低い被写体画像が得
られることになり、例えば、読み取った指紋画像と予め
登録された指紋画像とを比較、認証する指紋照合処理に
おいて、誤動作等を生じ、照合精度が劣化する可能性が
あった。
Then, as shown in FIG.
When the image reading sensitivity of the fourth line is set lower than the optimum image reading sensitivity (the charge accumulation period is short), the erroneous image reading sensitivity is set and the normal image reading sensitivity is set. When the image reading operation is executed, as shown in FIG. 18A, it is possible to obtain a subject image that is dark and has a low image quality. In the fingerprint collation processing for authentication, there is a possibility that a malfunction may occur and the collation accuracy may deteriorate.

【0111】これに対して、本発明に係る画像読取装置
及び感度設定方法においては、図15(b)に示したよ
うに、フォトセンサアレイに存在する素子欠陥に起因し
て、指紋画像に輝点欠陥ILが発生した場合、上述した
ような特定画素データの除去動作により、図19に示す
ように、各画像読取感度ごと(各行ごと)の画素データ
群のうち、明度データ値が大きい方から1個又は複数個
(図19では、1個の場合を示す;各行とも除去した画
素データの位置を矢印で示す)の画素データを一義的に
除去する処理を実行することにより、図19(b)に示
すように、少なくとも、明度データ値が異常に高く観測
された列番号Rpの画素データが必ず除去されることに
なる。
On the other hand, in the image reading device and the sensitivity setting method according to the present invention, as shown in FIG. 15B, the fingerprint image is bright due to the element defect existing in the photosensor array. When the point defect IL occurs, the specific pixel data removal operation as described above causes the pixel data group for each image reading sensitivity (for each row) to have a larger lightness data value, as shown in FIG. By performing a process of uniquely removing one or more (in FIG. 19, one case is shown; the position of the removed pixel data for each row is indicated by an arrow) uniquely, FIG. ), At least the pixel data of the column number Rp for which the lightness data value is observed to be abnormally high will always be removed.

【0112】ここで、本発明に係る特定画素データの除
去動作においては、図19(a)、(c)〜(e)に示
すように、異常画素(輝点欠陥IL)が存在しない行に
おいても明度データ値が最大となる画素データが除去さ
れることになるが、図20(a)に示すように、各行に
おけるダイナミックレンジの変化傾向は、大きく変化す
ることがないので、ダイナミックレンジが本来、最大値
MA1を示す行番号RCaを良好に特定して、図20
(b)に示すように、当該行(例えば、176行目)に
設定された画像読取感度(電荷蓄積期間T176)を抽
出して、最適な画像読取感度として設定することができ
る。
Here, in the operation of removing the specific pixel data according to the present invention, as shown in FIGS. Also, the pixel data having the maximum brightness data value is removed, but as shown in FIG. 20A, the dynamic range change tendency in each row does not change significantly, so that the dynamic range is originally , The row number RCa indicating the maximum value MA1 is specified well, and FIG.
As shown in (b), the image reading sensitivity (charge accumulation period T 176 ) set for the row (for example, the 176th row) can be extracted and set as the optimum image reading sensitivity.

【0113】したがって、このような最適な画像読取感
度で正規の画像読取動作を実行すると、図18(b)に
示すように、全体的に画像パターンの明暗のコントラス
トが良好で、画質の高い被写体画像が得られることにな
り、指紋照合処理における誤動作の発生を防止又は抑制
することができる。このことは、フォトセンサアレイに
ある程度の個数の素子欠陥が存在している場合や、検知
面にある程度汚れが付着している場合等であっても、良
好な画像読取感度を設定することができることを意味す
るものであり、換言すれば、画像読取装置やセンサアレ
イ等のデバイスの歩留まり向上、及び、メンテナンス作
業等の軽減が可能な有効な技術を提供することができる
ことを意味している。
Therefore, when the normal image reading operation is executed with such an optimum image reading sensitivity, as shown in FIG. 18B, the contrast of the light and dark of the image pattern is generally good, and the object of high image quality is obtained. Since an image is obtained, it is possible to prevent or suppress the occurrence of malfunction in the fingerprint matching process. This means that good image reading sensitivity can be set even if the photosensor array has a certain number of element defects or the detection surface has some dirt. In other words, it means that it is possible to provide an effective technique capable of improving the yield of devices such as an image reading device and a sensor array and reducing maintenance work.

【0114】なお、上述した特定画素データの除去動作
において、明度データ値が大きい順に複数個の画素を除
去する場合であっても、最適読取感度の抽出動作の対象
となる各行におけるダイナミックレンジ相互の変化傾向
は、図20(a)に示した場合と同様に、大きく変化す
ることがないので、上述した場合と同様に、ダイナミッ
クレンジが最大値を示す行番号RCaを良好に特定し
て、最適な画像読取感度を設定することができる。
In the removal operation of the specific pixel data described above, even when a plurality of pixels are removed in the order of increasing brightness data value, the dynamic range of each row to be the target of the operation of extracting the optimum reading sensitivity is different. As in the case shown in FIG. 20 (a), the changing tendency does not change significantly. Therefore, similarly to the case described above, the row number RCa at which the dynamic range shows the maximum value is satisfactorily specified and optimized. It is possible to set various image reading sensitivities.

【0115】[0115]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るフォ
トセンサシステム及びその駆動制御方法によれば、フォ
トセンサを複数配列して構成されるフォトセンサアレイ
を備えたフォトセンサシステムにおいて、被写体の画像
を読み取る正規の画像読み取り動作とは独立して、又
は、上記正規の画像読み取り動作に先立って実行される
感度調整用読み取り動作の際に、フォトセンサアレイを
構成する各フォトセンサから得られる画素データ(明度
データ)から、明度データ値が最大又は最小となる画素
データを除去、もしくは、画素データから明度データ値
の大きい順又は小さい順に、1個又は複数個の画素デー
タを一義的に除去し、該除去処理後の画素データに基づ
いて、最適な画像読取感度の設定処理を実行するように
構成されているので、フォトセンサアレイに素子欠陥が
存在する場合や検知面にゴミが付着している場合であっ
ても、輝点又は滅点のような異常な画素データの影響を
排除して、適切な画像読取感度を比較的簡易な処理動作
により設定することができる。
As described above, according to the photo sensor system and the drive control method thereof according to the present invention, in the photo sensor system including the photo sensor array configured by arranging a plurality of photo sensors, Pixels obtained from each photosensor that constitutes a photosensor array during a sensitivity adjustment reading operation that is performed independently of a normal image reading operation for reading an image or prior to the above-mentioned normal image reading operation. Pixel data having the maximum or minimum brightness data value is removed from the data (brightness data), or one or a plurality of pixel data is uniquely removed from the pixel data in the descending order of brightness data value. Since the setting processing of the optimum image reading sensitivity is executed based on the pixel data after the removal processing, Even when there are element defects in the photo sensor array or dust on the detection surface, the influence of abnormal pixel data such as bright spots or dark spots is eliminated, and appropriate image reading sensitivity is obtained. Can be set by a relatively simple processing operation.

【0116】したがって、被写体の正規の読み取り動作
において、適切な画像読取感度で良好な画質の被写体画
像を取得することができるので、指紋照合処理等におけ
る誤動作の発生等を抑制して照合精度を向上させること
ができ、信頼性の高い画像読取装置を実現することがで
きる。また、このことから、フォトセンサアレイにある
程度の個数の素子欠陥が存在している場合や、検知面に
ある程度汚れが付着している場合等であっても、良好な
画像読取感度を設定することができるので、画像読取装
置やセンサアレイ等のデバイスの歩留まりの向上や、メ
ンテナンス作業等の軽減を図ることができる。
Therefore, in the normal reading operation of the subject, it is possible to obtain the subject image of good image quality with appropriate image reading sensitivity, so that it is possible to suppress the occurrence of malfunctions in the fingerprint matching process and improve the matching accuracy. Therefore, it is possible to realize a highly reliable image reading apparatus. Also, from this, it is necessary to set a good image reading sensitivity even when the photo sensor array has a certain number of element defects or the detection surface has some dirt. Therefore, it is possible to improve the yield of devices such as the image reading device and the sensor array, and reduce maintenance work.

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

【図1】本発明に係る画像読取装置に適用可能なダブル
ゲート型フォトセンサの概略構成を示す断面構造図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional structural view showing a schematic configuration of a double-gate type photosensor applicable to an image reading apparatus according to the present invention.

【図2】ダブルゲート型フォトセンサの基本的な駆動制
御方法の一例を示すタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing an example of a basic drive control method of a double gate type photo sensor.

【図3】ダブルゲート型フォトセンサの動作概念図であ
る。
FIG. 3 is an operation conceptual diagram of a double gate type photo sensor.

【図4】ダブルゲート型フォトセンサの出力電圧の光応
答特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an optical response characteristic of an output voltage of a double gate type photo sensor.

【図5】ダブルゲート型フォトセンサを2次元配列して
構成されるフォトセンサアレイを備えたフォトセンサシ
ステムの概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a photosensor system including a photosensor array configured by arranging double-gate photosensors two-dimensionally.

【図6】図5に示したフォトセンサシステムの駆動制御
方法の一例を示すタイミングチャートである。
6 is a timing chart showing an example of a drive control method of the photo sensor system shown in FIG.

【図7】本発明に係る画像読取装置の全体構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing the overall configuration of an image reading apparatus according to the present invention.

【図8】一実施形態に係るフォトセンサシステムに適用
されるコントローラの一構成例を示す概念的な構成図で
ある。
FIG. 8 is a conceptual configuration diagram showing a configuration example of a controller applied to the photo sensor system according to the embodiment.

【図9】本実施形態に係る画像読取装置に適用されるコ
ントローラにより実現される処理動作の一例を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of processing operation realized by a controller applied to the image reading apparatus according to the present embodiment.

【図10】本実施形態に係る感度調整用読取動作におい
て、対象となる領域及びその読取動作の一具体例を示す
概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a specific example of a target area and a reading operation in the sensitivity adjusting reading operation according to the present embodiment.

【図11】本実施形態に係る感度調整用読取動作におい
て、対象となる領域及びその読取動作の他の具体例を示
す概念図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram showing another specific example of the target area and the reading operation in the sensitivity adjusting reading operation according to the present embodiment.

【図12】本実施形態に係る感度調整用読取動作に適用
可能な画像読取感度(電荷蓄積期間)の設定動作の一例
を示すタイミングチャートである。
FIG. 12 is a timing chart showing an example of an image reading sensitivity (charge accumulation period) setting operation applicable to the sensitivity adjustment reading operation according to the present embodiment.

【図13】本実施形態に係る感度調整用読取動作に適用
可能な画像読取感度(電荷蓄積期間)の設定動作の他の
例を示すタイミングチャートである。
FIG. 13 is a timing chart showing another example of an image reading sensitivity (charge accumulation period) setting operation applicable to the sensitivity adjustment reading operation according to the present embodiment.

【図14】本実施形態に適用される特定の画素データの
除去動作の他の手法を示す概念図である。
FIG. 14 is a conceptual diagram showing another method of a specific pixel data removal operation applied to this embodiment.

【図15】異常画素が存在するフォトセンサアレイで被
写体画像(感度調整用画像)を読み取った場合の指紋の
画像パターンを示す実験画像である。
FIG. 15 is an experimental image showing an image pattern of a fingerprint when a subject image (image for sensitivity adjustment) is read by a photo sensor array having abnormal pixels.

【図16】上記感度調整用読取動作により得られた指紋
画像の任意の行における画素データ(明度データ)の変
化を示す概略図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing changes in pixel data (brightness data) in an arbitrary row of the fingerprint image obtained by the sensitivity adjustment reading operation.

【図17】上記感度調整用読取動作により得られた指紋
画像から得られた画素データ(明度データ)に基づくダ
イナミックレンジの変化、及び、行番号とダイナミック
レンジ、画像読取感度(電荷蓄積期間)との対応表を示
す図である。
FIG. 17 shows a change in dynamic range based on pixel data (brightness data) obtained from a fingerprint image obtained by the above-described read operation for sensitivity adjustment, and line number and dynamic range, and image reading sensitivity (charge accumulation period). It is a figure which shows the correspondence table of.

【図18】異常画素が存在するフォトセンサアレイを用
いて画像読取感度を設定した場合の指紋の画像パターン
と、本実施形態に係る画像読取装置の感度設定方法を適
用した場合の指紋の画像パターンを示す実験画像であ
る。
FIG. 18 is an image pattern of a fingerprint when the image reading sensitivity is set using a photo sensor array having abnormal pixels and a fingerprint image pattern when the sensitivity setting method of the image reading apparatus according to the present embodiment is applied. It is an experimental image showing.

【図19】本実施形態に係る特定画素データの除去動作
により得られた画素データ(明度データ)の変化を示す
概略図である。
FIG. 19 is a schematic diagram showing changes in pixel data (brightness data) obtained by the specific pixel data removal operation according to the present embodiment.

【図20】本実施形態に係る特定画素データの除去動作
により得られた画素データ(明度データ)に基づくダイ
ナミックレンジの変化、及び、行番号とダイナミックレ
ンジ、画像読取感度(電荷蓄積期間)との対応表を示す
図である。
FIG. 20 shows changes in the dynamic range based on the pixel data (brightness data) obtained by the specific pixel data removal operation according to the present embodiment, and the line number, the dynamic range, and the image reading sensitivity (charge accumulation period). It is a figure which shows a correspondence table.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ダブルゲート型フォトセンサ 30 有効読取面 40 検出エリア 100 フォトセンサアレイ 150 コントローラ 153 メインコントローラ 154 データ比較器 155 加算器 157 感度設定レジスタ 10 Double gate type photo sensor 30 Effective reading surface 40 detection areas 100 photo sensor array 150 controller 153 Main controller 154 Data comparator 155 adder 157 Sensitivity setting register

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/19 H04N 1/04 103Z 5/335 G01B 11/24 K F H01L 27/14 C Fターム(参考) 2F065 AA54 CC16 FF04 JJ03 JJ26 QQ29 QQ31 UU05 4M118 AA06 AB01 BA05 CA11 CB06 FB03 FB09 FB13 5B047 AA25 AB02 BA02 BB04 CB05 CB12 DA06 DC02 DC09 5C024 CX11 CX26 GY31 HX02 HX20 HX28 HX29 5C072 AA01 BA15 EA06 EA08 FA01 FB08 FB17 FB19 FB25 UA06 UA09 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04N 1/19 H04N 1/04 103Z 5/335 G01B 11/24 K F H01L 27/14 C F term (reference) 2F065 AA54 CC16 FF04 JJ03 JJ26 QQ29 QQ31 UU05 4M118 AA06 AB01 BA05 CA11 CB06 FB03 FB09 FB13 5B047 AA25 AB02 BA02 BB04 CB05 CB12 DA06 DC02 DC09 5C024 CX11 CX26 GY31 HX02 HX20 HX28 A06A08 FB02 AFB06 A0806 AFB06 AFB06 FA02 FB02 AFB06A02

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のフォトセンサからなるフォトセン
サアレイを備え、該フォトセンサアレイ上の検知面に載
置された被写体の画像を読み取る画像読取装置におい
て、 前記被写体に対する正規の画像読取動作に適用される画
像読取感度を設定する感度調整用読取動作において、前
記画像読取感度を画素データ群ごとに変化させて、感度
調整用の所定の画像を読み取る感度調整用読取手段と、 該感度調整用読取手段により読み取られた前記所定の画
像の画像パターンに関連する前記画像読取感度ごとの画
素データ群から特定の画素データを取り除く特定データ
除去手段と、 前記特定の画素データを除いた前記画素データ群に基づ
いて、前記被写体画像の正規の読取動作に適した画像読
取感度を設定する読取感度設定動作を行う読取感度設定
手段と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
1. An image reading device, comprising a photo sensor array including a plurality of photo sensors, for reading an image of an object placed on a detection surface of the photo sensor array, the image reading device being applied to a normal image reading operation for the object. In the sensitivity adjustment reading operation for setting the image reading sensitivity, the sensitivity adjusting reading unit that changes the image reading sensitivity for each pixel data group to read a predetermined image for sensitivity adjustment, and the sensitivity adjusting reading unit. Specific data removing means for removing specific pixel data from the pixel data group for each of the image reading sensitivities associated with the image pattern of the predetermined image read by means, and the pixel data group excluding the specific pixel data Based on the above, a reading sensitivity setting operation for performing the reading sensitivity setting operation for setting the image reading sensitivity suitable for the regular reading operation of the subject image. An image reading apparatus comprising: a step.
【請求項2】 前記読取感度設定手段は、 少なくとも、前記特定データ除去手段により前記特定の
画素データが取り除かれた前記画素データ群に属する前
記画素データ相互の大小関係を比較して、前記画素デー
タ群のうち、最大値及び最小値となる画素データを抽出
するデータ比較手段と、 少なくとも、前記データ比較手段により抽出された前記
画素データの最大値及び最小値に基づいて、前記画像読
取感度ごとに前記画素データ群のデータ範囲を算出する
データ算出手段と、 前記データ算出手段により算出された前記画像読取感度
ごとの前記画素データ群のデータ範囲のうち、最大とな
るデータ範囲を有する前記画像読取感度を抽出する読取
感度抽出手段と、 前記抽出された画像読取感度を、前記被写体に対する正
規の画像読取動作の際の画像読取感度として決定する読
取感度決定手段と、 を有することを特徴とする請求項1記載の画像読取装
置。
2. The reading sensitivity setting means at least compares the pixel data belonging to the pixel data group from which the specific pixel data has been removed by the specific data removing means with each other, and compares the pixel data with each other. Data comparing means for extracting pixel data having a maximum value and a minimum value from the group, and at least based on the maximum value and the minimum value of the pixel data extracted by the data comparing means, for each of the image reading sensitivities. Data calculation means for calculating a data range of the pixel data group, and the image reading sensitivity having a maximum data range of the data ranges of the pixel data group for each image reading sensitivity calculated by the data calculation means And a reading sensitivity extracting means for extracting the image reading sensitivity, the extracted image reading sensitivity during the regular image reading operation for the subject. The image reading apparatus according to claim 1, characterized in that it has a reading sensitivity determining means for determining an image reading sensitivity, and.
【請求項3】 前記特定データ除去手段は、前記感度調
整用読取動作により前記画像読取感度ごとに得られた前
記画素データ群のうち、少なくとも最大値又は最小値と
なる前記画素データを取り除くことを特徴とする請求項
1記載の画像読取装置。
3. The specific data removing means removes at least the maximum or minimum pixel data from the pixel data group obtained for each image reading sensitivity by the sensitivity adjustment reading operation. The image reading apparatus according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記特定データ除去手段は、前記感度調
整用読取動作により前記画像読取感度ごとに得られた前
記画素データ群のうち、前記最大値から大きい順に複数
個の前記画素データを取り除くことを特徴とする請求項
3記載の画像読取装置。
4. The specific data removing unit removes a plurality of the pixel data from the maximum value in the descending order of the pixel data group obtained for each of the image reading sensitivities by the sensitivity adjusting reading operation. The image reading apparatus according to claim 3, wherein
【請求項5】 前記特定データ除去手段は、前記感度調
整用読取動作により前記画像読取感度ごとに得られた前
記画素データ群のうち、前記最小値から小さい順に複数
個の前記画素データを取り除くことを特徴とする請求項
3記載の画像読取装置。
5. The specific data removing means removes a plurality of the pixel data from the smallest value in the pixel data group obtained for each image reading sensitivity by the sensitivity adjustment reading operation. The image reading apparatus according to claim 3, wherein
【請求項6】 前記感度調整用読取手段は、前記感度調
整用読取動作において、前記フォトセンサアレイの所定
の行数ごとに段階的に異なる画像読取感度を設定して、
前記感度調整用の所定の画像を1回のみ読み取ることを
特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画像読取
装置。
6. The reading means for sensitivity adjustment, in the reading operation for sensitivity adjustment, sets different image reading sensitivities stepwise for each predetermined number of rows of the photosensor array,
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the predetermined image for adjusting the sensitivity is read only once.
【請求項7】 前記感度調整用読取手段は、前記感度調
整用読取動作において、前記フォトセンサアレイの有効
読取領域の全域について、前記感度調整用の所定の画像
を読み取ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか
に記載の画像読取装置。
7. The sensitivity adjusting reading means, in the sensitivity adjusting reading operation, reads the predetermined image for sensitivity adjusting in the entire effective reading area of the photosensor array. 7. The image reading device according to any one of 1 to 6.
【請求項8】 前記感度調整用読取手段は、前記感度調
整用読取動作において、前記フォトセンサアレイの有効
読取領域内に予め設定された検出領域についてのみ、前
記感度調整用の所定の画像を読み取ることを特徴とする
請求項1乃至7のいずれかに記載の画像読取装置。
8. The sensitivity adjustment reading means reads the predetermined image for sensitivity adjustment only in a detection area preset in an effective reading area of the photosensor array in the sensitivity adjustment reading operation. The image reading device according to any one of claims 1 to 7, wherein
【請求項9】 前記検出領域は、前記特定の画素データ
を除いた前記画素データ群が、少なくとも前記読取感度
設定手段による前記読取感度設定動作が正常に実行可能
な最小限の数の画素データが得られる領域に設定されて
いることを特徴とする請求項8に記載の画像読取装置。
9. In the detection area, at least the minimum number of pixel data by which the reading sensitivity setting operation by the reading sensitivity setting unit can be normally performed is included in the pixel data group excluding the specific pixel data. The image reading apparatus according to claim 8, wherein the image reading apparatus is set in an obtained area.
【請求項10】 前記画素データは、前記所定の画像の
画像パターンに対応した明度データであることを特徴と
する請求項1乃至9のいずれかに記載の画像読取装置。
10. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the pixel data is brightness data corresponding to an image pattern of the predetermined image.
【請求項11】 前記フォトセンサは、半導体層からな
るチャネル領域を挟んで形成されたソース電極及びドレ
イン電極と、少なくとも前記チャネル領域の上方及び下
方に各々絶縁膜を介して形成された第1のゲート電極及
び第2のゲート電極と、を備え、 前記第1のゲート電極又は前記第2のゲート電極のいず
れか一方を光照射側として、所定の電荷蓄積期間に、前
記光照射側から照射された光の量に対応する電荷が前記
チャネル領域に発生、蓄積される構成を有し、該蓄積さ
れた電荷の量に基づいて前記画素データが生成されるこ
とを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の画
像読取装置。
11. The photosensor comprises a source electrode and a drain electrode formed by sandwiching a channel region made of a semiconductor layer, and a first electrode formed at least above and below the channel region with an insulating film interposed therebetween. A gate electrode and a second gate electrode are provided, and one of the first gate electrode and the second gate electrode is a light irradiation side, and the light is irradiated from the light irradiation side during a predetermined charge accumulation period. 11. The structure according to claim 1, wherein charges corresponding to the amount of the generated light are generated and accumulated in the channel region, and the pixel data is generated based on the amount of the accumulated charges. The image reading device according to any one of 1.
【請求項12】 前記読取感度設定手段は、前記読取感
度設定動作において、前記フォトセンサにおける電荷蓄
積期間を制御することにより、前記画像読取感度を任意
に調整することを特徴とする請求項1乃至11のいずれ
かに記載の画像読取装置。
12. The read sensitivity setting means arbitrarily adjusts the image read sensitivity by controlling a charge accumulation period in the photosensor in the read sensitivity setting operation. 11. The image reading device according to any one of 11.
【請求項13】 複数のフォトセンサからなるフォトセ
ンサアレイを備え、該フォトセンサアレイ上の検知面に
載置された被写体の画像を読み取る画像読取装置の感度
設定方法において、 前記フォトセンサアレイを構成する各フォトセンサに対
して、画像読取感度を複数段階に変化させて、感度調整
用の所定の画像を読み取る手順と、 前記画像読取感度ごとに読み取られた前記所定の画像の
画像パターンに関連する画素データ群のうち、特定の画
素データを取り除く手順と、 前記特定の画素データが取り除かれた前記画素データ群
に基づいて、前記被写体画像の正規の読取動作に適した
画像読取感度を設定する手順と、を含むことを特徴とす
る画像読取装置の感度設定方法。
13. A photosensor array comprising a photosensor array comprising a plurality of photosensors, wherein the photosensor array is configured in a sensitivity setting method for reading an image of a subject placed on a detection surface of the photosensor array. The procedure of changing the image reading sensitivity in a plurality of steps for each photosensor to read a predetermined image for sensitivity adjustment, and the image pattern of the predetermined image read for each image reading sensitivity. A procedure of removing specific pixel data from the pixel data group, and a procedure of setting an image reading sensitivity suitable for a regular reading operation of the subject image based on the pixel data group from which the specific pixel data is removed. And a sensitivity setting method for an image reading apparatus.
【請求項14】 前記特定の画素データを取り除く手順
は、前記画像読取感度ごとに得られた前記画素データ群
のうち、少なくとも最大値又は最小値となる前記画素デ
ータを取り除くことを特徴とする請求項13記載の画像
読取装置の感度設定方法。
14. The procedure of removing the specific pixel data is to remove at least the maximum or minimum value of the pixel data from the pixel data group obtained for each image reading sensitivity. Item 14. A method for setting the sensitivity of the image reading apparatus according to Item 13.
【請求項15】 前記特定の画素データを取り除く手順
は、 前記画像読取感度ごとに得られた前記画素データ群に含
まれる全ての画素データに対して相互に大小関係を比較
して、前記画素データを順に並べ替える処理と、 並べ替えられた前記画素データの配列における任意の端
から所定の個数の前記画素データを取り除く処理と、を
含んでいることを特徴とする請求項13又は14記載の
画像読取装置の感度設定方法。
15. The procedure of removing the specific pixel data is performed by comparing the size of all the pixel data included in the pixel data group obtained for each of the image reading sensitivities and comparing the pixel data with each other. 15. The image according to claim 13 or 14, further comprising: a process of rearranging in order, and a process of removing a predetermined number of the pixel data from an arbitrary end in the rearranged array of the pixel data. How to set the sensitivity of the reader.
【請求項16】 前記特定の画素データを取り除く手順
は、 前記画像読取感度ごとに得られた前記画素データ群に含
まれる全ての画素データに対して相互に大小関係を比較
して、最大値又は最小値となる前記画素データを抽出し
て除去する処理を所定回数繰り返すことを特徴とする請
求項13又は14記載の画像読取装置の感度設定方法。
16. The procedure of removing the specific pixel data is performed by comparing the magnitude relationship with all pixel data included in the pixel data group obtained for each image reading sensitivity, and comparing the maximum value or 15. The sensitivity setting method for an image reading apparatus according to claim 13, wherein the process of extracting and removing the pixel data having the minimum value is repeated a predetermined number of times.
JP2002042747A 2001-06-18 2002-02-20 Image reading apparatus and sensitivity setting method thereof Expired - Fee Related JP4010156B2 (en)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002042747A JP4010156B2 (en) 2002-02-20 2002-02-20 Image reading apparatus and sensitivity setting method thereof
DE60239799T DE60239799D1 (en) 2001-06-18 2002-06-13 PHOTO SENSOR SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREFOR
CA002423378A CA2423378C (en) 2001-06-18 2002-06-13 Photosensor system and drive control method thereof
PCT/JP2002/005890 WO2002104004A1 (en) 2001-06-18 2002-06-13 Photosensor system and drive control method thereof
EP10013015A EP2278792B1 (en) 2001-06-18 2002-06-13 Photosensor system and drive control method thereof
EP02738679A EP1397911B1 (en) 2001-06-18 2002-06-13 Photosensor system and drive control method thereof
KR1020037002403A KR100850106B1 (en) 2001-06-18 2002-06-13 Photosensor device and drive control method thereof
AT02738679T ATE506807T1 (en) 2001-06-18 2002-06-13 PHOTOSENSOR SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF
AU2002311625A AU2002311625B2 (en) 2001-06-18 2002-06-13 Photosensor system and drive control method thereof
AT10013015T ATE557526T1 (en) 2001-06-18 2002-06-13 PHOTOSENSOR SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF
CNB028021177A CN1275454C (en) 2001-06-18 2002-06-13 Photosensor system and drive control method thereof
US10/171,972 US7268807B2 (en) 2001-06-18 2002-06-14 Photosensor system and drive control method for optimal sensitivity
TW091113173A TW577217B (en) 2001-06-18 2002-06-17 Photosensor system and drive control method thereof
HK04104381A HK1061616A1 (en) 2001-06-18 2004-06-16 Photosensor system and drive control method thereof
US11/742,462 US7428010B2 (en) 2001-06-18 2007-04-30 Photosensor system and drive control method for optimal sensitivity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002042747A JP4010156B2 (en) 2002-02-20 2002-02-20 Image reading apparatus and sensitivity setting method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003242493A true JP2003242493A (en) 2003-08-29
JP4010156B2 JP4010156B2 (en) 2007-11-21

Family

ID=27782752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002042747A Expired - Fee Related JP4010156B2 (en) 2001-06-18 2002-02-20 Image reading apparatus and sensitivity setting method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4010156B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008054281A (en) * 2006-07-26 2008-03-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Automatic adjuster for image capture circuit
JP2008311985A (en) * 2007-06-15 2008-12-25 Panasonic Corp Phase adjustment apparatus and digital camera
JP2009009026A (en) * 2007-06-29 2009-01-15 Canon Inc Recording medium discrimination device and image forming apparatus
US8798489B2 (en) 2009-06-05 2014-08-05 Canon Kabushiki Kaisha Recording-medium imaging device and image forming apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008054281A (en) * 2006-07-26 2008-03-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Automatic adjuster for image capture circuit
JP2008311985A (en) * 2007-06-15 2008-12-25 Panasonic Corp Phase adjustment apparatus and digital camera
JP2009009026A (en) * 2007-06-29 2009-01-15 Canon Inc Recording medium discrimination device and image forming apparatus
US8798489B2 (en) 2009-06-05 2014-08-05 Canon Kabushiki Kaisha Recording-medium imaging device and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP4010156B2 (en) 2007-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1397911B1 (en) Photosensor system and drive control method thereof
JP2003256820A (en) Image reading device and its sensitivity setting method
AU2002311625A1 (en) Photosensor system and drive control method thereof
JP3455761B2 (en) Photosensor system sensitivity adjustment apparatus and sensitivity adjustment method
JP4081641B2 (en) Sensitivity adjustment apparatus for two-dimensional image reading apparatus and sensitivity adjustment method thereof
JP2004126721A (en) Image reading device and drive control method for the same
JP2003242493A (en) Image reader and sensitivity setting method
JP4019250B2 (en) Photosensor system and photosensor drive control method in photosensor system
JP5061687B2 (en) Photosensor, photosensor array, photosensor system, and drive control method for photosensor system
JP3722352B2 (en) Photosensor system and photosensor drive control method in the photosensor system
JP2003234945A (en) Photosensor system and its driving control method
JP2006074419A (en) Image reading device and driving control method thereof
JP3963061B2 (en) Image reading apparatus and drive control method thereof
JP4019301B2 (en) Two-dimensional image reading apparatus and drive control method thereof
JP2003101029A (en) Thin film transistor, photosensor, and method of manufacturing the same
JP3116950B1 (en) Photosensor system sensitivity adjustment apparatus and sensitivity adjustment method
JP3651660B2 (en) Photosensor system and drive control method thereof
JP2003046715A (en) Image reader and image reading method
JP3922509B2 (en) Photosensor system and sensitivity setting method thereof
JP4019410B2 (en) Photosensor system and photosensor drive control method in photosensor system
JP3713701B2 (en) Photosensor device and drive control method thereof
JP4257768B2 (en) Sensitivity adjustment apparatus for two-dimensional image reading apparatus and sensitivity adjustment method thereof
JP3455760B2 (en) Photosensor system, sensitivity setting method thereof, and abnormality detection method thereof
JP2003298036A (en) Drive control device and sensor system
JP2002077521A (en) Two-dimensional image reader and sensitivity correction method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041001

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070409

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070709

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20070717

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070814

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070827

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110914

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120914

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130914

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees