JP3057690B2 - イメージセンサ - Google Patents
イメージセンサInfo
- Publication number
- JP3057690B2 JP3057690B2 JP1186234A JP18623489A JP3057690B2 JP 3057690 B2 JP3057690 B2 JP 3057690B2 JP 1186234 A JP1186234 A JP 1186234A JP 18623489 A JP18623489 A JP 18623489A JP 3057690 B2 JP3057690 B2 JP 3057690B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light receiving
- light
- conversion circuit
- voltage conversion
- image sensor
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、ファクシミリ端末機の原稿読取り等に使
用されるイメージセンサに関する。
用されるイメージセンサに関する。
（ロ）従来の技術 従来、いわゆる密着方式のイメージセンサには、屈折
率勾配型レンズアレイ（商品名セルフォックレンズアレ
イ）を用いたものが知られている。しかし、この屈折率
勾配型レンズアレイは高価であるので、通常のレンズア
レイを用いるイメージセンサが提案されている。
率勾配型レンズアレイ（商品名セルフォックレンズアレ
イ）を用いたものが知られている。しかし、この屈折率
勾配型レンズアレイは高価であるので、通常のレンズア
レイを用いるイメージセンサが提案されている。
第３図は、このイメージセンサの概略構成を説明する
図である。12はホトダイオードアレイであり、ホトダイ
オードアレイ12は、セラミック基板19上にダイボンディ
ングされ、それぞれ例えば64個の受光部が配列されてい
る。一方、11は光源ユニットであり、光源ユニット11
は、ホトダイオードアレイ12の列設方向〔第３図（ａ）
紙面垂直方向〕に延伸するものである。原稿10とホトダ
イオードアレイ12との間には、レンズアレイ13が配備さ
れている。このレンズアレイ13は、レンズ13a,…,13aよ
り構成される１つのレンズ13aが１つのホトダイオード
アレイ12に対応して設けられている。なお、13bは、レ
ンズ13aを透過した光が隣のホトダイオードアレイ12に
行かないようにする遮光板である。
図である。12はホトダイオードアレイであり、ホトダイ
オードアレイ12は、セラミック基板19上にダイボンディ
ングされ、それぞれ例えば64個の受光部が配列されてい
る。一方、11は光源ユニットであり、光源ユニット11
は、ホトダイオードアレイ12の列設方向〔第３図（ａ）
紙面垂直方向〕に延伸するものである。原稿10とホトダ
イオードアレイ12との間には、レンズアレイ13が配備さ
れている。このレンズアレイ13は、レンズ13a,…,13aよ
り構成される１つのレンズ13aが１つのホトダイオード
アレイ12に対応して設けられている。なお、13bは、レ
ンズ13aを透過した光が隣のホトダイオードアレイ12に
行かないようにする遮光板である。
光源ユニット11よりの光は、原稿10に照射され、原稿
10上の像がレンズ13aによりホトダイオードアレイ12の
それぞれの受光部に結ばれる。この時、１つのホトダイ
オードアレイ12が捉える原稿10上の範囲1aよりホトダイ
オードアレイ12の長さ1bを小さくする、即ち縮小系とす
ることができる。
10上の像がレンズ13aによりホトダイオードアレイ12の
それぞれの受光部に結ばれる。この時、１つのホトダイ
オードアレイ12が捉える原稿10上の範囲1aよりホトダイ
オードアレイ12の長さ1bを小さくする、即ち縮小系とす
ることができる。
（ハ）発明が解決しようとする課題 上記イメージセンサにおいては、レンズ13aを通して
見たホトダイオードアレイ12の受光部の感度が、ホトダ
イオードアレイ中央部12aと端部12bとでは異なる。これ
は、ホトダイオードアレイ12の端部12bにおいては、光
軸が中央部12aの場合に比べてθの傾きを持つためであ
り、光源ユニット11よりの光の照度が原稿10のどこでも
同じであるとするならば、端部12bの受光部の受光量Ｅ
は、cos4θに比例して減少する。
見たホトダイオードアレイ12の受光部の感度が、ホトダ
イオードアレイ中央部12aと端部12bとでは異なる。これ
は、ホトダイオードアレイ12の端部12bにおいては、光
軸が中央部12aの場合に比べてθの傾きを持つためであ
り、光源ユニット11よりの光の照度が原稿10のどこでも
同じであるとするならば、端部12bの受光部の受光量Ｅ
は、cos4θに比例して減少する。
この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、各受
光部の感度が均一となるイメージセンサの提供を目的と
している。
光部の感度が均一となるイメージセンサの提供を目的と
している。
（ニ）課題を解決するための手段及び作用 上記課題を解決するための、この発明のイメージセン
サは、原稿に光を照射する発光素子と、多数個の受光部
を配列してなり、アレイ状に配置した複数個の受光セン
サと、前記原稿よりの像を縮小して前記各受光センサの
受光部に結像させる縮小光学系とを備えてなるものにお
いて、前記複数個の受光センサの全受光部の受光面積が
同一であると共に、各受光部の一端がそれぞれ接地さ
れ、他端がそれぞれ抵抗とコンデンサを並列接続した電
圧変換回路に接続され、この電圧変換回路の抵抗とコン
デンサの各々の一端が直接接地され、他端が信号系に接
続され、各受光部からの受光信号が電圧変換回路により
変換され、電圧変換回路の抵抗を端部の受光部に行くほ
ど高く設定することにより、前記縮小光学系を通してみ
た各受光部の感度を均一にしたことを特徴とするもので
ある。
サは、原稿に光を照射する発光素子と、多数個の受光部
を配列してなり、アレイ状に配置した複数個の受光セン
サと、前記原稿よりの像を縮小して前記各受光センサの
受光部に結像させる縮小光学系とを備えてなるものにお
いて、前記複数個の受光センサの全受光部の受光面積が
同一であると共に、各受光部の一端がそれぞれ接地さ
れ、他端がそれぞれ抵抗とコンデンサを並列接続した電
圧変換回路に接続され、この電圧変換回路の抵抗とコン
デンサの各々の一端が直接接地され、他端が信号系に接
続され、各受光部からの受光信号が電圧変換回路により
変換され、電圧変換回路の抵抗を端部の受光部に行くほ
ど高く設定することにより、前記縮小光学系を通してみ
た各受光部の感度を均一にしたことを特徴とするもので
ある。
前述のように、各受光センサにおいて、その中央部よ
り端部に行くに従い受光量は減少するから、この受光量
の減少分を、各受光部の電圧変換回路でゲインを調整す
ることにより補償し、縮小光学系を通してみた各受光部
の感度を均一なものとすることができる。
り端部に行くに従い受光量は減少するから、この受光量
の減少分を、各受光部の電圧変換回路でゲインを調整す
ることにより補償し、縮小光学系を通してみた各受光部
の感度を均一なものとすることができる。
（ホ）実施例 この発明の実施形態を第１図及び第２図を用いて以下
に説明する。
に説明する。
この実施形態では、ホトダイオードアレイ２の信号処
理回路において、ゲインを調整し、均一な感度を達成す
るものである。よって、この実施形態では、ホトダイオ
ードアレイ２の各受光部PD-j（ｊ＝1,…,64）の受光面
積A-jは、全て同じ面積にしている。
理回路において、ゲインを調整し、均一な感度を達成す
るものである。よって、この実施形態では、ホトダイオ
ードアレイ２の各受光部PD-j（ｊ＝1,…,64）の受光面
積A-jは、全て同じ面積にしている。
第２図はこの実施形態に係るイメージセンサの信号処
理回路のブロック図を示している。ホトダイオードアレ
イ２の各受光部PD-64,…,PD-1の受光信号は、それぞれ
電圧変換回路4-64,…,4-1により電圧信号に変換され
る。５はシフトレジスタであり、シフトレジスタ５は、
64個のシフトセル5-64,…,5-1により構成されている。
シフトレジスタ５のセル5-64に“high"のSIN信号が入力
されると、クロック信号CLKが入力される毎に“high"が
セルを１ビットずつシフトされ、その“high"信号でス
イッチング素子6-64,…,6-1が順次オンされてゆく。
理回路のブロック図を示している。ホトダイオードアレ
イ２の各受光部PD-64,…,PD-1の受光信号は、それぞれ
電圧変換回路4-64,…,4-1により電圧信号に変換され
る。５はシフトレジスタであり、シフトレジスタ５は、
64個のシフトセル5-64,…,5-1により構成されている。
シフトレジスタ５のセル5-64に“high"のSIN信号が入力
されると、クロック信号CLKが入力される毎に“high"が
セルを１ビットずつシフトされ、その“high"信号でス
イッチング素子6-64,…,6-1が順次オンされてゆく。
スイッチング素子6-64,…,6-1の出力側は、共通接続
されており、各電圧変換回路4-64,…,4-1からのアナロ
グ信号は、時間順次に各対応するスイッチング素子
6-64,…,6-1を介して、バッファアンプ７、スイッチン
グ素子8-1を経て、端子AOUTにより出力される。
されており、各電圧変換回路4-64,…,4-1からのアナロ
グ信号は、時間順次に各対応するスイッチング素子
6-64,…,6-1を介して、バッファアンプ７、スイッチン
グ素子8-1を経て、端子AOUTにより出力される。
第１図は、PD-jとその電圧変換回路4-jを示してい
る。電圧変換回路4-jは、抵抗R-jとコンデンサＣとによ
り構成されている。今、時間をｔ、PD-jの電流をｉ
（ｔ）、R-jの電流をi1（ｔ）、Ｃの電流をi2（ｔ）、
信号電圧をｖ（ｔ）とする。i1（ｔ）、i2（ｔ）は、そ
れぞれ以下の（１）（２）式で表される。
る。電圧変換回路4-jは、抵抗R-jとコンデンサＣとによ
り構成されている。今、時間をｔ、PD-jの電流をｉ
（ｔ）、R-jの電流をi1（ｔ）、Ｃの電流をi2（ｔ）、
信号電圧をｖ（ｔ）とする。i1（ｔ）、i2（ｔ）は、そ
れぞれ以下の（１）（２）式で表される。
i1（ｔ）＝ｖ（ｔ）/R-j ……（１） i2（ｔ）＝Cdv（ｔ）/dt ……（２） 一方、 i1（ｔ）＋i2（ｔ）＝ｉ（ｔ） ……（３） であるから、微分方程式（４）が得られる。
ｉ（ｔ）＝ｖ（ｔ）/R-j＋Cdv（ｔ）/dt ……（４） これを積分すると、 Ｉ（Ｓ）＝Ｖ（Ｓ）/R-j＋Ｃ｛SV（Ｓ）−ｖ（０）｝ ……（５） ∴Ｖ（Ｓ）＝｛Ｉ（Ｓ）/C＋ｖ（０）｝／｛Ｓ＋1/R
-jC｝ ……（６） ここで、 ｉ（ｔ）＝Au（ｔ） ……（７） ｕ（ｔ）＝０（ｔ＜０）,1（ｔ≧０） ｖ＝（０）≒０ とすれば Ｖ（Ｓ）＝｛A/C｝・［1/｛Ｓ（Ｓ＋1/R-jC）｝］ ＝AR-j｛S-1−（Ｓ＋1/R-jC）-1｝ ……（８） ゆえに、 ｖ（ｔ）＝AR-j｛１−exp（−t/R-jC）｝ ……（９） （９）式より、電圧信号ｖ（ｔ）はR-jの値に比例す
ることが分かる。よって、端部の受光部PD-jに行くほ
ど、このR-jを高くして行けば、中央部の受光部に対し
端部の受光部ほど感度が高くなるようなゲイン分布を得
ることができる。従って、このゲイン分布と受光量の分
布とが相殺され、レンズ3aを通して見た各受光部PD-jの
感度分布を均一なものとすることができる。
-jC｝ ……（６） ここで、 ｉ（ｔ）＝Au（ｔ） ……（７） ｕ（ｔ）＝０（ｔ＜０）,1（ｔ≧０） ｖ＝（０）≒０ とすれば Ｖ（Ｓ）＝｛A/C｝・［1/｛Ｓ（Ｓ＋1/R-jC）｝］ ＝AR-j｛S-1−（Ｓ＋1/R-jC）-1｝ ……（８） ゆえに、 ｖ（ｔ）＝AR-j｛１−exp（−t/R-jC）｝ ……（９） （９）式より、電圧信号ｖ（ｔ）はR-jの値に比例す
ることが分かる。よって、端部の受光部PD-jに行くほ
ど、このR-jを高くして行けば、中央部の受光部に対し
端部の受光部ほど感度が高くなるようなゲイン分布を得
ることができる。従って、このゲイン分布と受光量の分
布とが相殺され、レンズ3aを通して見た各受光部PD-jの
感度分布を均一なものとすることができる。
（ヘ）発明の効果 以上説明したように、この発明のイメージセンサは、
アレイ状に配置した複数個の受光センサの全受光部の受
光面積が同一であると共に、各受光部の一端がそれぞれ
接地され、他端がそれぞれ抵抗とコンデンサを並列接続
した電圧変換回路に接続され、この電圧変換回路の抵抗
とコンデンサの各々の一端が直接接地され、他端が信号
系に接続され、各受光部からの受光信号が電圧変換回路
により変換され、電圧変換回路の抵抗を端部の受光部に
行くほど高く設定することにより、縮小光学系を通して
みた各受光部の感度を均一にしたことを特徴とするもの
であるから、次の効果（１）〜（４）を有する。
アレイ状に配置した複数個の受光センサの全受光部の受
光面積が同一であると共に、各受光部の一端がそれぞれ
接地され、他端がそれぞれ抵抗とコンデンサを並列接続
した電圧変換回路に接続され、この電圧変換回路の抵抗
とコンデンサの各々の一端が直接接地され、他端が信号
系に接続され、各受光部からの受光信号が電圧変換回路
により変換され、電圧変換回路の抵抗を端部の受光部に
行くほど高く設定することにより、縮小光学系を通して
みた各受光部の感度を均一にしたことを特徴とするもの
であるから、次の効果（１）〜（４）を有する。
（１）１個の受光センサにおける受光部の感度バラツキ
だけでなく、アレイ状に配置した複数個の受光センサ全
体の感度バラツキも、特に追加の構成を採用しなくても
容易に補正することができる。
だけでなく、アレイ状に配置した複数個の受光センサ全
体の感度バラツキも、特に追加の構成を採用しなくても
容易に補正することができる。
（２）例えば受光部の受光面積を変えることにより各受
光部の感度を均一にする場合に比べて、解像度にムラが
生じない。
光部の感度を均一にする場合に比べて、解像度にムラが
生じない。
（３）例えば受光部の受光面積を変えることにより各受
光部の感度を均一にする場合に比べて、各受光部の受光
素子のサイズを変更する必要がなく、コスト増加、歩留
り低下等の問題を回避できる。
光部の感度を均一にする場合に比べて、各受光部の受光
素子のサイズを変更する必要がなく、コスト増加、歩留
り低下等の問題を回避できる。
（４）高い読み取り性能を得ることができる。
第１図は、この発明の実施例に係るイメージセンサの電
圧変換回路を説明する図、第２図は、同イメージセンサ
の信号処理回路を説明するブロック図、第３図（ａ）及
び第３図（ｂ）は、それぞれ縮小光学系を用いた一般的
なイメージセンサを説明する図である。 2:ホトダイオードアレイ、 PD-64,…,PD-1:受光部、 3a:レンズ、 4-64,…,4-1:電圧変換回路。
圧変換回路を説明する図、第２図は、同イメージセンサ
の信号処理回路を説明するブロック図、第３図（ａ）及
び第３図（ｂ）は、それぞれ縮小光学系を用いた一般的
なイメージセンサを説明する図である。 2:ホトダイオードアレイ、 PD-64,…,PD-1:受光部、 3a:レンズ、 4-64,…,4-1:電圧変換回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−107634（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−104364（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−59518（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−169145（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−10270（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−123159（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−138163（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−16977（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】原稿に光を照射する発光素子と、多数個の
受光部を配列してなり、アレイ状に配置した複数個の受
光センサと、前記原稿よりの像を縮小して前記各受光セ
ンサの受光部を結像させる縮小光学系とを備えてなるイ
メージセンサにおいて、 前記複数個の受光センサの全受光部の受光面積は同一で
あると共に、各受光部の一端はそれぞれ接地され、他端
はそれぞれ抵抗とコンデンサを並列接続した電圧変換回
路に接続され、この電圧変換回路の抵抗とコンデンサの
各々の一端は直接接地され、他端は信号系に接続され、
各受光部からの受光信号は電圧変換回路により変換さ
れ、電圧変換回路の抵抗を端部の受光部に行くほど高く
設定することにより、前記縮小光学系を通してみた各受
光部の感度を均一にしたことを特徴とするイメージセン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1186234A JP3057690B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1186234A JP3057690B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | イメージセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350957A JPH0350957A (ja) | 1991-03-05 |
| JP3057690B2 true JP3057690B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=16184702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1186234A Expired - Lifetime JP3057690B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | イメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057690B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0766947A (ja) * | 1993-08-26 | 1995-03-10 | Nec Corp | 画像読取装置 |
| KR100783609B1 (ko) | 2001-07-10 | 2007-12-07 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP1186234A patent/JP3057690B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0350957A (ja) | 1991-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100421 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100421 Year of fee payment: 10 |