JP2014131179A - イメージセンサユニット、それを用いた画像読取装置、画像形成装置、及びイメージセンサユニットの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】センサ基板14上に複数のセンサチップ13Bが直線状に実装されたイメージセンサユニット5にて、センサチップ13B間の読み出し順序に従ってセンサチップ13Bからの画像信号の読み出しを順次行うとともに、設定された電流を消費する電流消費回路70を設けて、電流消費回路70が、すべてのセンサチップ13Bが画像信号の読み出しを終了するタイミングの信号を受けて設定された電流の消費を開始し、スタート信号から最初にセンサチップ13Bが画像信号の読み出しを開始するタイミングの信号を受けて設定された電流の消費を終了するようにして、イメージセンサユニット5の消費電流の変動を抑制する。
【選択図】図9
Description
本発明のイメージセンサユニットは、同一基板上に複数のセンサチップが直線状に実装されたイメージセンサユニットであって、前記センサチップの各々は、結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子と、前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部と、当該センサチップの動作状態に応じてオン/オフ制御され、前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部と、前記センサチップ間での画像信号の読み出し順に応じた電圧が供給される順序検出用パッドとを有し、前記センサチップ間での画像信号の読み出し順が2番目以降の前記センサチップは、読み出し順が1つ前の前記センサチップから出力された画像信号の読み出し終了を通知する信号を受けて画像信号の読み出しを開始し、前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最初であることを検出した前記センサチップでは、1走査ラインについての動作を開始させるスタートパルスの入力の検知時から当該センサチップからの画像信号の読み出し終了までの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最後であることを検出した前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し開始から、次の前記スタートパルスの入力を検知するまでの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最初でなく且つ最後でないことを検出した前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し期間中、前記信号出力部をオン状態にすることを特徴とする。
本実施形態は、後述するイメージセンサユニットと、このイメージセンサユニットが適用される画像読取装置、及び画像形成装置について説明する。なお、以下に説明する各図では、必要に応じて三次元の各方向を、X,Y,Zの各矢印で示す。X方向が主走査方向であり、Y方向が主走査方向に直角な副走査方向であり、Z方向が上下方向である。
画像読取装置、及び画像形成装置では、イメージセンサユニットが読取対象物としての原稿Dに光を照射し、反射光を電気信号に変換することで画像を読み取る(反射読取)。なお、読取対象物は原稿Dに限られず、その他の読取対象物に対しても適用可能である。また、透過読取であっても適用可能である。
画像読取部1は、筐体2と、原稿載置部としてのガラス製の透明板からなるプラテンガラス3と、原稿Dを覆うことができるように筐体2に対して開閉自在に設けられるプラテンカバー4とを備えている。
筐体2の内部には、イメージセンサユニット5、保持部材6、イメージセンサユニットスライドシャフト7、イメージセンサユニット駆動モータ8、ワイヤ9、信号処理部Uなどが収納されている。
上述したように構成される画像読取部1では、イメージセンサユニット駆動モータ8が、保持部材6に保持されたイメージセンサユニット5をイメージセンサユニットスライドシャフト7に沿って読取方向(副走査方向)に移動させる。このとき、イメージセンサユニット5は、プラテンガラス3上に載置された原稿Dを光学的に読み取って、電気信号に変換することで、画像の読み取り動作を行う。
画像形成部20は、いわゆるプリンタの機能を有し、例えば以下のように構成される。
画像形成部20は、筐体2内部に収容されており、図2に示すように搬送ロール21と記録ヘッド22とを備えている。記録ヘッド22は、例えばシアンC、マゼンタM、イエローY、黒Kのインクを備えたインクタンク23(23C、23M、23Y、23K)と、これらのインクタンク23にそれぞれ設けられた吐出ヘッド24(24C、24M、24Y、24K)から構成される。また、画像形成部20は、記録ヘッドスライドシャフト25、記録ヘッド駆動モータ26、記録ヘッド22に取り付けられたベルト27を有している。
また、筐体2背面には給紙トレイ28が、筐体2前面には回収ユニット29がそれぞれ設けられている(図1参照)。給紙トレイ28は、所定のサイズのシートNを収容する。回収ユニット29は筐体2に対して開閉自在に設けられ、印刷されたシートNを回収する。
なお、画像形成部20としてインクジェット方式による画像形成装置を説明したが、電子写真方式、熱転写方式、ドットインパクト方式などどのような方式であっても構わない。
光源10は、原稿Dを照明するものであり、例えば赤緑青3色の発光波長を持つ発光素子10r、10g、10bを有している。光源10は、発光素子10r、10g、10bを順次点灯駆動することによって光を照射する。
導光体11の長手方向(主走査方向)の一方側の端面は、光源10からの光が入光される入光面11aである。イメージセンサユニット5では、光源10からの光が効率よく導光体11に入光するように、光源10の発光素子10r、10g、10bが入光面11aに対向して配置される。また、導光体11の長手方向に沿い、かつプラテンガラス3上の原稿Dと対向する面は、導光体11に入光した光が出光される出光面11bである。また、出光面11bと対向する面は、入光面11aからの光を導光体11の内部で反射・拡散させる拡散面11cである。導光体11の入光面11a、出光面11b及び拡散面11c以外のその他の部位は実質的に反射面として形成される。
したがって、導光体11は、入光面11aから入光された光を拡散面11c及びその他の反射面で反射・散乱させ、出光面11bから出光させて、原稿Dを照明する。このように、光源10と導光体11とは、原稿Dを照明する照明装置として機能する。
なお、ロッドレンズアレイに限らず、各種マイクロレンズアレイなど、従来公知の各種集光機能を有する光学部材が適用できる。
センサ基板14は、光電変換部13が実装される。光電変換部13は、複数の光電変換素子を有し、ロッドレンズアレイ12により結像された光を受光して電気信号に変換する。光電変換部13は、導光体11の主走査方向(長手方向)に直線状に実装された複数のセンサチップ13A又は13Bにより構成される。
ロッドレンズアレイ12及び光電変換部13の光電変換素子は、原稿Dの幅に対応する長さに形成されている。
イメージセンサユニット5によって変換された電気信号は、信号処理部Uにて必要に応じて画像処理された後、画像データとして記憶される。
以下、第1の実施形態におけるセンサ基板14に実装されるセンサチップ13Aについて説明する。図4は、センサ基板14に実装されたセンサチップ13Aの一例を示す図である。図4において、センサチップ13A(13A−11、13A−12、13A−13、13A−21、・・・)は、センサ基板14上に実装されたセンサチップであり、各々光電変換素子を備えている。センサチップ13Aは、前述のように導光体11の長手方向と同方向に直線状に複数実装され光電変換部13を構成する。
センサチップ13AにスタートパルスSPが入力されると、期間P1において、信号T1が入力された後に信号resetが入力され、光電変換素子としてのフォトダイオードPDがリセットされる。信号resetが入力されてから所定の期間が経過した後に、信号T1が入力されることで、光電変換により得られた画像信号がフォトダイオードPDから読み出され、増幅器PA1及び第1の転送トランジスタTR2を介して、第1のアナログメモリMEM1に転送され保持される。
スタートパルスSPが入力されると、イメージセンサユニット5のすべてのセンサチップ13Aが垂直転送動作を行うとともに、グループ内で最初に画像信号が読み出されるセンサチップ13A−i1において信号出力アンプAMPがオン状態になる(期間T61)。なお、グループ内で最初に画像信号が読み出されるセンサチップ13A−i1以外のセンサチップ13A−i2及び13A−i3では信号出力アンプAMPはオフ状態である。したがって、この期間T61においては、全センサチップ数分の垂直転送動作による消費電流に、グループ数と同じセンサチップ数分の信号出力アンプAMPによる消費電流を加えた消費電流I61が、イメージセンサユニット5の消費電流となる。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
前述した第1の実施形態では、常にグループ内の何れか1つのセンサチップ13Aの信号出力アンプAMPをオン状態にすることで、イメージセンサユニット5の消費電流の変動を抑制する。以下に説明する第2の実施形態は、グループ毎に1つの信号出力アンプAMPの消費電流に相当する電流を消費する電流消費回路を設ける。そして、イメージセンサユニット5からの画像信号の読み出し動作における垂直転送動作期間及びブランク期間において、その電流消費回路により電流を消費することでイメージセンサユニット5の消費電流の変動を抑制する。以下の第2の実施形態に係る説明では、第1の実施形態と異なる点を説明し、第1の実施形態と同様のその他の点については説明を省略する。
Claims (11)
- 同一基板上に複数のセンサチップが直線状に実装されたイメージセンサユニットであって、
前記センサチップの各々は、
結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子と、
前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部と、
当該センサチップの動作状態に応じてオン/オフ制御され、前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部と、
所定の期間に設定された電流を消費する電流消費回路とを有し、
前記電流消費回路は、すべての前記センサチップが画像信号の読み出しを終了するタイミングの信号を受けて設定された電流の消費を開始し、スタート信号から最初に前記センサチップが画像信号の読み出しを開始するタイミングの信号を受けて設定された電流の消費を終了することを特徴とするイメージセンサユニット。 - 画像信号の出力パッドが同じ前記外部出力線に共通に接続される前記センサチップのグループ毎に前記電流消費回路を設けたことを特徴とする請求項1記載のイメージセンサユニット。
- 同一基板上に複数のセンサチップが直線状に実装されたイメージセンサユニットであって、
前記センサチップの各々は、
結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子と、
前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部と、
当該センサチップの動作状態に応じてオン/オフ制御され、前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部と、
前記センサチップ間での画像信号の読み出し順に応じた電圧が供給される順序検出用パッドとを有し、
前記センサチップ間での画像信号の読み出し順が2番目以降の前記センサチップは、読み出し順が1つ前の前記センサチップから出力された画像信号の読み出し終了を通知する信号を受けて画像信号の読み出しを開始し、
前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最初であることを検出した前記センサチップでは、1走査ラインについての動作を開始させるスタートパルスの入力の検知時から当該センサチップからの画像信号の読み出し終了までの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、
前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最後であることを検出した前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し開始から、次の前記スタートパルスの入力を検知するまでの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、
前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最初でなく且つ最後でないことを検出した前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し期間中、前記信号出力部をオン状態にすることを特徴とするイメージセンサユニット。 - 前記順序検出用パッドは、画像信号の読み出し順が最初である場合に所定の電圧が供給される第1のパッド、及び画像信号の読み出し順が最後である場合に所定の電圧が供給される第2のパッドを含むことを特徴とする請求項3記載のイメージセンサユニット。
- 画像信号の出力パッドが同じ前記外部出力線に共通に接続される前記センサチップを1つのグループとし、グループ内の前記センサチップ間での画像信号の読み出し順に応じて前記センサチップの前記信号出力部がオン/オフ制御されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のイメージセンサユニット。
- 並行してグループ毎に前記センサチップからの画像信号の読み出しを行うことを特徴とする請求項5記載のイメージセンサユニット。
- 前記信号出力部は、前記メモリ部から読み出された画像信号を増幅して前記外部出力線に出力する信号出力アンプを有することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のイメージセンサユニット。
- 同一基板上に複数のセンサチップが直線状に実装されたイメージセンサユニットであって、
前記センサチップの各々は、
結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子と、
前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部と、
当該センサチップの動作状態に応じてオン/オフ制御され、前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部とを有し、
画像信号の出力パッドが同じ前記外部出力線に共通に接続される前記センサチップを1つのグループとし、並行してグループ毎に前記センサチップからの画像信号の読み出しを行うとともに、読み出し期間中は各グループ内にて常にいずれか1つの前記センサチップの前記信号出力部をオン状態にすることを特徴とするイメージセンサユニット。 - イメージセンサユニットと、
前記イメージセンサユニットと被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの光を読み取る画像読取手段と、
を備える画像読取装置であって、
前記イメージセンサユニットは、請求項1乃至8の何れか1項に記載のイメージセンサユニットを有することを特徴とする画像読取装置。 - イメージセンサユニットと、
前記イメージセンサユニットと被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの光を読み取る画像読取手段と、
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記イメージセンサユニットは、請求項1乃至8の何れか1項に記載のイメージセンサユニットを有することを特徴とする画像形成装置。 - 結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子、前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部、及び動作状態に応じてオン/オフ制御されて前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部を有する複数のセンサチップが同一基板上に直線状に実装されたイメージセンサユニットの制御方法であって、
前記センサチップの各々が順序検出用パッドに供給される電圧によってセンサチップ間での画像信号の読み出し順を検出し、
前記センサチップ間での画像信号の読み出し順が2番目以降の前記センサチップは、読み出し順が1つ前の前記センサチップから出力された画像信号の読み出し終了を通知する信号を受けて画像信号の読み出しを開始するとともに、
検出した画像信号の読み出し順が最初である前記センサチップでは、1走査ラインについての動作を開始させるスタートパルスの入力の検知時から当該センサチップからの画像信号の読み出し終了までの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、
検出した画像信号の読み出し順が最初でなく且つ最後でない前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し期間中、前記信号出力部をオン状態にし、
検出した画像信号の読み出し順が最後である前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し開始から、次の前記スタートパルスの入力を検知するまでの期間中、前記信号出力部をオン状態にすることを特徴とするイメージセンサユニットの制御方法。
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