JP2717249B2 - 画像読取印字装置 - Google Patents
画像読取印字装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
- H04N1/02418—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick up and reproduction
- H04N1/02463—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick up and reproduction using heads mounted on the same support or substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ファクシミリ装置、ワープロ装置の如き、
文字、図形等の入出力機能を備えた装置に好適な画像読
取印字装置に関する。 〔発明の概要〕 本発明は、文字、図形等の画像の読取りを行なうため
の複数のフォトセンサ素子と、所望の画像を印刷するた
めの複数の印字素子をそれぞれ駆動するための複数の駆
動素子と、これらのフォトセンサ素子及び駆動素子を制
御するための制御回路を単一の基板上にICとして形成し
た半導体チップを複数個直列に配列して、原稿の幅に合
わせて所望の長さに長尺化した画像読取印字装置であ
る。 〔従来の技術〕 近年、ファクシミリ装置（以下、単にFAX装置とい
う）。ワープロ装置の如く、文字、図形の如き情報を画
像データとして読み込み、印刷する機能を備えた情報処
理装置が普及しつつある。従来のこれらの装置において
は、画像情報を電気信号に変換するためのフォトセン
サ、該フォトセンサからの出力信号を処理、制御するた
めの論理回路、与えられた印刷データを所定の記録媒体
に印刷するための印字素子、該印字素子をし印刷データ
に従って駆動するための駆動回路を備えているが、これ
らの各ハードウェアはそれぞれ別体に作られ、ケース内
に組付けられていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、これらの装置の普及につれて、より小型で、
より低価格の装置が求められているため、各構成要素の
一体化、複合化が考慮されなければならない。 本発明の目的は、したがって、FAX装置、ワープロ装
置等のより一層の小型化及びコストの低減を実現しうる
画像読取印字装置を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するために、本発明は、画像情報の
読み込みを行なうための複数のフォトセンサ素子と、印
刷素子を駆動するための駆動回路と、印刷データに応答
し上記駆動回路を制御すると共に上記フォトセンサ素子
から出力信号の処理を行なうための回路手段とが同一の
基板上に集積回路として構成し、この半導体チップを複
数個直列に配列して、読み取るべき原稿の幅と同じ長さ
までに長尺化したものである。 〔作用〕 １つの基板上に構成された半導体装置によって、画像
情報をフォトセンサにより電気的データに変換し、変換
されたデータがここで処理され、外部に出力することが
できる。一方、印刷のためのデータを受取り、これに応
答して、例えばサーマルヘッドの如き印刷装置の駆動が
駆動回路を通して行われる。 〔実施例〕 以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明する。 第１図には、本発明による半導体装置を、FAX装置用
の信号処理集積回路装置としてイメージセンサ部に組み
込んだ場合の一実施例が示されている。 イメージセンサ部１は、ｎビット分のラインイメージ
センサ２が単一の半導体基板３上に以下に述べる集積回
路半導体装置の一部として形成されたものであり、イメ
ージセンサ２を構成する各フォトセンサ素子21,22,……
2nは、半導体基板３上に整列配置された範囲ブロック
31,32,……3n内にそれぞれ配置され、ラインイメージセ
ンサとして構成されている。 単位ブロック31,32,……3nは同一の構成を有してお
り、単位ブロック31が第２図に詳細に示されている。第
２図において、111はＤ型フリップフロップ（以下、Ｄ
−F/Fと称する）,121はナンドゲート、131,141はインバ
ータ、151は公知のスイッチ回路、161はドライバー・ト
ランジスタ、21はフォトセンサ素子であるフォトトラン
ジスタである。 Ｄ−F/F111のＤ入力は、外部から印刷データが直列デ
ータとして印加されるデータ入力端子４に接続され、そ
のクロック端子CKは、外部から端子５を介して入力され
る所定の周期のクロックパルスを受取っている。ナンド
ゲート121はDF/F111の出力端子Ｑからの信号とクロック
パルスとに応答し、クロックパルスのレベルが「Ｈ」と
なった時に出力端子Ｑのレベル状態に応じた信号を取り
出す。ナンドゲート121の出力は、インバータ141を介し
て、ドライバー・トランジスタ161のゲートに印加され
ている。ドライバー・トランジスタ161のソースはアー
スされ、そのドレインは外部端子61を介して、図示しな
い例えばサーマルヘッドの対応する発熱素子に接続され
ており、ドライバー・トランジスタ161のゲートに
「Ｈ」レベルの信号が印加されることによってドライバ
ー・トランジスタ161がオン状態となったときに、その
発熱素子に印刷のための駆動電流を流しうるように構成
されている。 一方、ナンドゲート121の出力と、インバータ131によ
って得られたその反転出力とはスイッチ回路151に印加
されており、ナンド回路121の出力が「Ｌ」レベルの場
合にスイッチ回路151が閉じられ、フォトトランジスタ2
1のエミッタが出力共通線171と導通状態になる。出力共
通線171は外部端子７と接続されており、後述の如くし
て得られる各フォトセンサ素子21,22,……2nの出力がビ
ットシリアルな信号として、出力共通線171を通じて外
部端子７から出力される。 以上、１つの単位ブロック31の構成について述べた
が、たの単位ブロック32〜3nも同一の構成であり、第２
図中点線で示されるところから示すように、これらの単
位ブロックはタンデムに接続されている。 すでに説明したように、各フォトセンサ素子21,22,…
…2nはラインイメージセンサ２を構成している。そし
て、各ドライバー・トランジスタ161〜16nは図示しない
サーマルヘッドの駆動を制御するための駆動回路を構成
し、その他の回路素子111〜11n,121〜12n,131〜13n,141
〜14n,151〜15nは制御回路を構成している。 次に、イメージセンサ部１の動作について説明する。
先ず、ラインイメージセンサ２によって得られるｎビッ
トの並列イメージデータを端子７からビットシリアルな
データとして取り出すための制御動作について説明する
と、端子４に（100……０）のｎビットのシリアルデー
タを与えて、これを端子５に印加するクロックパルスの
印加タイミングで順次読み込むことにより、スイッチ回
路151,152,……15nが順次オンとなり、フォトトランジ
スタ21,22,……2nにより得られた画素情報が出力端子７
から出力される。 なお、この場合、ドライバー・トランジスタ161,162,
……16nも順次オン状態となるが、例えば、サーマルヘ
ッドの電源を予めオフとしておくことにより、印刷動作
を行なうのを防止することができる。 次に、端子４からビットシリアルな印刷データを入力
し、このデータに基づいてサーマルヘッドの駆動を行な
う場合の制御について説明すると、端子４に与えられた
所望の直列データを端子５に印されるクロックパルスに
よって読み込み、Ｄ−F/F111〜11nによって構成される
シストレジスタ内にｎビットの所要の印刷データをスト
アする。これにより、各ドライバー・トランジスタ161,
〜16nは対応するＤ−F/F内にストアされたビット情報に
応じてオン又はオフ状態とされ、サーマルヘッドの各印
刷素子を印刷データに応じて加熱し、所望の印刷を行な
うことができる。 なお、ドライバー・トランジスタ161,〜16nは、上記
シフトレジスタにおける情報の移動時においても作動し
てしまうが、その移動時内は極めて短時間であるから、
通常は全く問題を生じないと考えられている。勿論、シ
フトレジスタ内のデータの移動中に制御されないよう
に、適宜公知の手段によって更なる印刷を行なう構成と
してもよい。 上述の構成によれば、イメージセンサ２のほか、印刷
素子の駆動を行なう駆動回路、及びこれらを制御するた
めの回路を同一基板上に構成したので小型化を図ること
ができ、また、その素子は全て半導体素子を単結晶基板
上に集積回路として作るので、製造工程の簡素化による
コストの低減を図ることができるものであり、小型、低
価格の装置を提供することが可能となる。 第３図には、第１図に示したイメージセンサ部１を、
印刷のための発熱素子アレイ20が形成されているセラミ
ック基板21上にＮ個直列に設け、各イメージセンサ部１
のドライバー出力端子61〜6nを配線22によって発熱素子
アレイ20の各発熱素子に接続するようにした装置の例が
示されている。 この装置の場合、発熱素子アレイ20の発熱による熱が
イメージセンサ部１に加えられることになるが、フォト
センサ素子としてフォトトランジスタを使用しているた
め、温度上昇による暗電流の上昇は極めて小さく、殆ん
ど問題を生じることがないものである。さらに、第３図
のように、発熱素子アレイと半導体装置とを配列しても
全ての回路が同一半導体基板に構成されているので両者
の間には配線だけしか存在しない。したがって、小型の
サーマルヘッドが実現出来る。 〔発明の効果〕 本発明によれば、同一の半導体集積回路プロセスによ
って製造可能な回路部分をイメージセンサ部を同一の基
板上に形成したので、装置の小型化を図ることができる
のは勿論のこと、同一の製造プロセスで済むので、従来
別々に作っていたのに比べその製造コストを著しく低下
させることができる。さらに、半導体チップを複数個直
列に配列すれば、所望の原稿の幅に合わせて長尺化で
き、読み取られるべき原稿と読み取り部が1:1で対応す
るので、レンズにて原稿を縮小しなくとも良く、簡単な
画像読取印字装置を提供できる。
文字、図形等の入出力機能を備えた装置に好適な画像読
取印字装置に関する。 〔発明の概要〕 本発明は、文字、図形等の画像の読取りを行なうため
の複数のフォトセンサ素子と、所望の画像を印刷するた
めの複数の印字素子をそれぞれ駆動するための複数の駆
動素子と、これらのフォトセンサ素子及び駆動素子を制
御するための制御回路を単一の基板上にICとして形成し
た半導体チップを複数個直列に配列して、原稿の幅に合
わせて所望の長さに長尺化した画像読取印字装置であ
る。 〔従来の技術〕 近年、ファクシミリ装置（以下、単にFAX装置とい
う）。ワープロ装置の如く、文字、図形の如き情報を画
像データとして読み込み、印刷する機能を備えた情報処
理装置が普及しつつある。従来のこれらの装置において
は、画像情報を電気信号に変換するためのフォトセン
サ、該フォトセンサからの出力信号を処理、制御するた
めの論理回路、与えられた印刷データを所定の記録媒体
に印刷するための印字素子、該印字素子をし印刷データ
に従って駆動するための駆動回路を備えているが、これ
らの各ハードウェアはそれぞれ別体に作られ、ケース内
に組付けられていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、これらの装置の普及につれて、より小型で、
より低価格の装置が求められているため、各構成要素の
一体化、複合化が考慮されなければならない。 本発明の目的は、したがって、FAX装置、ワープロ装
置等のより一層の小型化及びコストの低減を実現しうる
画像読取印字装置を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するために、本発明は、画像情報の
読み込みを行なうための複数のフォトセンサ素子と、印
刷素子を駆動するための駆動回路と、印刷データに応答
し上記駆動回路を制御すると共に上記フォトセンサ素子
から出力信号の処理を行なうための回路手段とが同一の
基板上に集積回路として構成し、この半導体チップを複
数個直列に配列して、読み取るべき原稿の幅と同じ長さ
までに長尺化したものである。 〔作用〕 １つの基板上に構成された半導体装置によって、画像
情報をフォトセンサにより電気的データに変換し、変換
されたデータがここで処理され、外部に出力することが
できる。一方、印刷のためのデータを受取り、これに応
答して、例えばサーマルヘッドの如き印刷装置の駆動が
駆動回路を通して行われる。 〔実施例〕 以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明する。 第１図には、本発明による半導体装置を、FAX装置用
の信号処理集積回路装置としてイメージセンサ部に組み
込んだ場合の一実施例が示されている。 イメージセンサ部１は、ｎビット分のラインイメージ
センサ２が単一の半導体基板３上に以下に述べる集積回
路半導体装置の一部として形成されたものであり、イメ
ージセンサ２を構成する各フォトセンサ素子21,22,……
2nは、半導体基板３上に整列配置された範囲ブロック
31,32,……3n内にそれぞれ配置され、ラインイメージセ
ンサとして構成されている。 単位ブロック31,32,……3nは同一の構成を有してお
り、単位ブロック31が第２図に詳細に示されている。第
２図において、111はＤ型フリップフロップ（以下、Ｄ
−F/Fと称する）,121はナンドゲート、131,141はインバ
ータ、151は公知のスイッチ回路、161はドライバー・ト
ランジスタ、21はフォトセンサ素子であるフォトトラン
ジスタである。 Ｄ−F/F111のＤ入力は、外部から印刷データが直列デ
ータとして印加されるデータ入力端子４に接続され、そ
のクロック端子CKは、外部から端子５を介して入力され
る所定の周期のクロックパルスを受取っている。ナンド
ゲート121はDF/F111の出力端子Ｑからの信号とクロック
パルスとに応答し、クロックパルスのレベルが「Ｈ」と
なった時に出力端子Ｑのレベル状態に応じた信号を取り
出す。ナンドゲート121の出力は、インバータ141を介し
て、ドライバー・トランジスタ161のゲートに印加され
ている。ドライバー・トランジスタ161のソースはアー
スされ、そのドレインは外部端子61を介して、図示しな
い例えばサーマルヘッドの対応する発熱素子に接続され
ており、ドライバー・トランジスタ161のゲートに
「Ｈ」レベルの信号が印加されることによってドライバ
ー・トランジスタ161がオン状態となったときに、その
発熱素子に印刷のための駆動電流を流しうるように構成
されている。 一方、ナンドゲート121の出力と、インバータ131によ
って得られたその反転出力とはスイッチ回路151に印加
されており、ナンド回路121の出力が「Ｌ」レベルの場
合にスイッチ回路151が閉じられ、フォトトランジスタ2
1のエミッタが出力共通線171と導通状態になる。出力共
通線171は外部端子７と接続されており、後述の如くし
て得られる各フォトセンサ素子21,22,……2nの出力がビ
ットシリアルな信号として、出力共通線171を通じて外
部端子７から出力される。 以上、１つの単位ブロック31の構成について述べた
が、たの単位ブロック32〜3nも同一の構成であり、第２
図中点線で示されるところから示すように、これらの単
位ブロックはタンデムに接続されている。 すでに説明したように、各フォトセンサ素子21,22,…
…2nはラインイメージセンサ２を構成している。そし
て、各ドライバー・トランジスタ161〜16nは図示しない
サーマルヘッドの駆動を制御するための駆動回路を構成
し、その他の回路素子111〜11n,121〜12n,131〜13n,141
〜14n,151〜15nは制御回路を構成している。 次に、イメージセンサ部１の動作について説明する。
先ず、ラインイメージセンサ２によって得られるｎビッ
トの並列イメージデータを端子７からビットシリアルな
データとして取り出すための制御動作について説明する
と、端子４に（100……０）のｎビットのシリアルデー
タを与えて、これを端子５に印加するクロックパルスの
印加タイミングで順次読み込むことにより、スイッチ回
路151,152,……15nが順次オンとなり、フォトトランジ
スタ21,22,……2nにより得られた画素情報が出力端子７
から出力される。 なお、この場合、ドライバー・トランジスタ161,162,
……16nも順次オン状態となるが、例えば、サーマルヘ
ッドの電源を予めオフとしておくことにより、印刷動作
を行なうのを防止することができる。 次に、端子４からビットシリアルな印刷データを入力
し、このデータに基づいてサーマルヘッドの駆動を行な
う場合の制御について説明すると、端子４に与えられた
所望の直列データを端子５に印されるクロックパルスに
よって読み込み、Ｄ−F/F111〜11nによって構成される
シストレジスタ内にｎビットの所要の印刷データをスト
アする。これにより、各ドライバー・トランジスタ161,
〜16nは対応するＤ−F/F内にストアされたビット情報に
応じてオン又はオフ状態とされ、サーマルヘッドの各印
刷素子を印刷データに応じて加熱し、所望の印刷を行な
うことができる。 なお、ドライバー・トランジスタ161,〜16nは、上記
シフトレジスタにおける情報の移動時においても作動し
てしまうが、その移動時内は極めて短時間であるから、
通常は全く問題を生じないと考えられている。勿論、シ
フトレジスタ内のデータの移動中に制御されないよう
に、適宜公知の手段によって更なる印刷を行なう構成と
してもよい。 上述の構成によれば、イメージセンサ２のほか、印刷
素子の駆動を行なう駆動回路、及びこれらを制御するた
めの回路を同一基板上に構成したので小型化を図ること
ができ、また、その素子は全て半導体素子を単結晶基板
上に集積回路として作るので、製造工程の簡素化による
コストの低減を図ることができるものであり、小型、低
価格の装置を提供することが可能となる。 第３図には、第１図に示したイメージセンサ部１を、
印刷のための発熱素子アレイ20が形成されているセラミ
ック基板21上にＮ個直列に設け、各イメージセンサ部１
のドライバー出力端子61〜6nを配線22によって発熱素子
アレイ20の各発熱素子に接続するようにした装置の例が
示されている。 この装置の場合、発熱素子アレイ20の発熱による熱が
イメージセンサ部１に加えられることになるが、フォト
センサ素子としてフォトトランジスタを使用しているた
め、温度上昇による暗電流の上昇は極めて小さく、殆ん
ど問題を生じることがないものである。さらに、第３図
のように、発熱素子アレイと半導体装置とを配列しても
全ての回路が同一半導体基板に構成されているので両者
の間には配線だけしか存在しない。したがって、小型の
サーマルヘッドが実現出来る。 〔発明の効果〕 本発明によれば、同一の半導体集積回路プロセスによ
って製造可能な回路部分をイメージセンサ部を同一の基
板上に形成したので、装置の小型化を図ることができる
のは勿論のこと、同一の製造プロセスで済むので、従来
別々に作っていたのに比べその製造コストを著しく低下
させることができる。さらに、半導体チップを複数個直
列に配列すれば、所望の原稿の幅に合わせて長尺化で
き、読み取られるべき原稿と読み取り部が1:1で対応す
るので、レンズにて原稿を縮小しなくとも良く、簡単な
画像読取印字装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるイメージセンサ部の一実施例の概
略図、第２図は第１図に示す単位ブロック内の構成を示
す回路図、第３図は第１図に示すイメージセンサ部をサ
ーマルヘッド部に搭載した場合の例を示す斜視図であ
る。 １……イメージセンサ部 ２……ラインイメージセンサ 21〜2n……フォトセンサ素子 ３……半導体基板 31〜3n……単位ブロック 111……Ｄ型フリップフロップ（Ｄ−F/F） 121……ナンドゲート 131,141……インバータ 151……スイッチ回路 161……ドライバー・トランジスタ
略図、第２図は第１図に示す単位ブロック内の構成を示
す回路図、第３図は第１図に示すイメージセンサ部をサ
ーマルヘッド部に搭載した場合の例を示す斜視図であ
る。 １……イメージセンサ部 ２……ラインイメージセンサ 21〜2n……フォトセンサ素子 ３……半導体基板 31〜3n……単位ブロック 111……Ｄ型フリップフロップ（Ｄ−F/F） 121……ナンドゲート 131,141……インバータ 151……スイッチ回路 161……ドライバー・トランジスタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
合議体
審判長 村井 誠次
審判官 石川 伸一
審判官 関川 正志
(56)参考文献 特開 昭61−152160（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−141767（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−83055（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−3556（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−101170（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．基板上に、画像の読み込みを行うためのフォトトラ
ンジスタと、印刷素子を駆動するための駆動回路と、印
刷データに応答し前記駆動回路を制御すると共に前記フ
ォトトランジスタからの出力信号の処理を行うための回
路手段とを同一の半導体基板上に集積回路として形成
し、前記集積回路を一直線上に複数個配列して成る半導
体チップを複数個一直線上に配設することにより複数個
の前記フォトトランジスタが一直線上に配列された半導
体チップのアレイとし、一直線上に複数個の発熱素子を
配列して成る発熱素子アレイが前記半導体チップのアレ
イとは互いに対向して配設され、各前記半導体チップは
配線により前記対向する発熱素子にそれぞれ接続されて
いることを特徴とする画像読み取り印字装置。 ２．前記集積回路上の回路手段は、フリップフロップの
出力端子に接続されて前記駆動回路を制御するゲート回
路と、前記ゲート回路によりONとOFFとが制御されて前
記フォトトランジスタから出力を取り込むスイッチ回路
とから成り、前記半導体チップ上に設けられたフリップ
フロップは直列に接続されており、クロックパルスによ
り前記半導体チップの複数個のフォトトランジスタから
ｎビットのイメージデータを取り出し、あるいは前記半
導体チップのアレイ上の複数個の印刷素子を駆動する特
許請求の範囲第１項記載の画像読み取り印字装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332504A JP2717249B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 画像読取印字装置 |
| US07/289,185 US5060084A (en) | 1987-12-29 | 1988-12-23 | Single substrate semiconductor device for image sensing and printing |
| EP88312284A EP0323183A3 (en) | 1987-12-29 | 1988-12-23 | Integrated circuit with photo sensor cells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332504A JP2717249B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 画像読取印字装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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