JP3649569B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、光電変換装置で画像を読み取る画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平7−131691号公報には、負荷(CCD撮像装置)が重くなる期間(帰線期間)に、補助の電力供給源を動作させて電圧降下を防止し、CCD撮像装置に安定した電源供給をする技術が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、CCD撮像装置の駆動は、一般にクロックドライバにより、一定時間クロック信号を供給し、別の一定時間クロック信号を小休止するという繰返しにより行なっている。この小休止の期間、クロックドライバの負荷は軽くなり、クロックドライバの電源電圧は上昇する。そして、再度クロック信号を供給し始める際に急激に負荷が重くなるため、クロックドライバの電源が揺れて、CCD撮像装置を駆動するクロック電圧も一定電圧ではなく揺れる結果になる。
【0004】
そして、近年、CCD撮像装置も高速駆動するようになったので、前記の電圧の揺れの収束が、図9に符号Bで示すOPBの期間、あるいは符号Cで示す有効画素の期間まで掛ることがある。なお、図8は、CCD撮像装置のフォトレジストエレメントに蓄積された電荷をシフトレジスタに転送するゲート信号を生成するため、クロックドライバに入力される信号“/SH”(前記ゲート信号は、信号“/SH”の反転信号“SH”である)と、CCD撮像装置の出力データとのタイミングチャートであって、出力データのAは無効画素の期間、Dは空転送画素の期間、である。そして、前記のようなクロック電圧の揺れがCCD撮像装置の出力電圧をも揺らすため、S/N比(画質)の劣化をもたらすという不具合があった。
【0005】
これに対し、前記従来の技術は、負荷(CCD撮像装置)の重くなったことに起因する駆動電圧の安定化のための手段であり、前記のように、CCD撮像装置を駆動するクロック信号を小休止すること、すなわち、負荷が軽くなったことに起因する駆動電圧の不安定化に対処することはできない。
【0006】
この発明の目的は、光電変換装置を駆動する駆動電圧を安定化して、画質を向上させることができる画像読取装置を提供することにある。
【0007】
この発明の別の目的は、簡易な回路構成で前記の画質の向上を実現できる画像読取装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、原稿に光を照射する光源と、この原稿の反射光を受光して光電変換しアナログ画像信号として出力する光電変換装置と、複数種類の駆動信号を前記光電変換装置に供給して駆動する第1の駆動装置と、この第1の駆動装置の電源と、前記各駆動信号の出力が停止しているときに、前記第1の駆動装置による前記電源の消費の不足分を補充するように前記電源を消費する前記各駆動信号で共通のダミー負荷と、を備えている。
【0009】
従って、光電変換装置への駆動信号の出力を停止しているときに、消費の不足分を補充するようにダミー負荷が電源を消費するので、第1の駆動装置の負荷が軽くなっても、電源電圧は上昇しない。これにより、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを防止できる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、原稿に光を照射する光源と、この原稿の反射光を受光して光電変換しアナログ画像信号として出力する光電変換装置と、駆動信号を前記光電変換装置に供給して駆動する第1の駆動装置と、この第1の駆動装置の電源と、前記駆動信号の出力が停止しているときに、前記第1の駆動装置による前記電源の消費の不足分を補充するように前記電源を消費するダミー負荷と、を備え、前記ダミー負荷は、前記第1の駆動装置から光電変換装置に駆動信号を出力するラインとは別系統で電源からの電力の供給を受けるものであって、前記駆動信号の出力が停止しているときは前記電力の供給を行ない、前記駆動信号の出力が行なわれているときは前記電力の供給を停止する第2の駆動装置を備えているものである。
【0011】
従って、光電変換装置への駆動信号の出力を停止しているときに、第2の駆動装置により、電源からダミー負荷に電力を供給することで、消費の不足分を補充するように電源を消費することが可能になる。これにより、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを防止できる。
【0012】
請求項3に記載の発明は、原稿に光を照射する光源と、この原稿の反射光を受光して光電変換しアナログ画像信号として出力する光電変換装置と、駆動信号を前記光電変換装置に供給して駆動する第1の駆動装置と、この第1の駆動装置の電源と、前記駆動信号の出力が停止しているときに、前記第1の駆動装置による前記電源の消費の不足分を補充するように前記電源を消費するダミー負荷と、を備え、前記第1の駆動装置は、前記光電変換装置でフォトエレメントに蓄積した電荷をシフトレジスタに転送するための転送信号を駆動信号の出力が休止しているときに前記光電変換装置に出力するものであって、前記ダミー負荷は、前記転送信号の出力ラインに接続されて、この出力ラインを流れる電流の一部を消費するものである。
【0013】
従って、光電変換装置への駆動信号の出力を停止しているときに、第1の駆動装置から転送信号を出力すれば、その一部は転送信号を第2の駆動装置により電源からダミー負荷に電力を供給することにより、消費の不足分を補充するように電源を消費することが可能になる。これにより、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを防止できる。
【0014】
また、既存の第1の駆動装置を利用し、適切な負荷を転送信号の出力ラインに接続するだけで、電源の揺れを防止できる。
【0015】
請求項4に記載の発明は、駆動信号の出力が行なわれているときと停止しているときとで電源の消費電流がほぼ同じである。
【0016】
従って、駆動信号の停止後、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを、効果的に防止できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
〔発明の第1の実施の形態〕
図1は、この発明の第1の実施の形態にかかる画像読取装置1の全体の概要を示す縦断正面図である。図1に示すように、この画像読取装置1は、原稿Gを載置するコンタクトガラス2と、シェーディング補正の際の補正データを得るため、原稿Gの主走査方向に設けられた均一濃度のほぼ白色の部材である白基準板3と、白基準板3あるいはコンタクトガラス2面に対してある角度で読み取り面を照射する光源4と、を備えている。光源4とミラー5、6、7とは、モータ11により、図示しない第1、第2キャリッジで、副走査方向に移動する。白基準板3あるいは原稿Gで反射した光は、ミラー5、6、7に反射され、レンズ8を介してCCD基板9に入射する。CCD基板9は、入射した光画像信号を光電変換して、この光電変換後のアナログ画像信号を画像処理部10に出力する。画像処理部10は、入力したアナログ画像信号に所定の画像処理を施す。
【0018】
CCD基板9には、図2に示す回路が実装されている。図2に示すように、この回路は、この発明の光電変換装置の1例であり、入射した光画像信号を光電変換してアナログ画像信号にするCCD21、このCCD21を駆動するためのタイミング信号などを生成するタイミング信号生成部22、この発明の第1の駆動装置の一例であり、このタイミング信号をドライブするクロックドライバ23、などから構成されている。
【0019】
すなわち、タイミング信号生成部22は、CCD21を駆動するタイミング信号“/φ1”、“/φ2”、“/RS”、“/SH”を生成し、クロックドライバ23に出力する。クロックドライバ23は、電源Vcc(これにより、この発明の電源の一例を実現している)で駆動して、タイミング信号“/φ1”、“/φ2”、“/RS”、“/SH”をドライブし、ダンピング抵抗24、25、26、27を介して、タイミング信号“φ1”、“φ2”、“RS”、“SH”を、CCD21に出力する。なお、タイミング信号“φ1”、“φ2”、“RS”、“SH”は、タイミング信号“/φ1”、“/φ2”、“/RS”、“/SH”の反転信号である。また、ダンピング抵抗24、25、26、27は、リンギングを抑える、あるいは電波の不要輻射を抑えるため介装するものである。
【0020】
タイミング信号“SH”はCCD21のフォトエレメントに蓄積された電荷をシフトレジスタに転送するゲート信号であり、タイミング信号“φ1”、“φ2”は前記シフトレジスタの駆動クロック信号であり、タイミング信号“RS”はCCD21の出力部のリセットクロック信号である。
【0021】
図4に示すように、タイミング信号“/φ1”、“/φ2”、“/RS”は、タイミング信号“/SH”がLレベルにある期間(タイミング信号“SH”は、タイミング信号“/SH”の反転信号であるので、Hレベルにある期間)と、この期間の前後の所定期間は小休止し、それ以外の期間は一定の所定周波数で駆動する。このタイミング信号“/φ1”、“/φ2”、“/RS”は、この発明の駆動信号の一例をなすものである。
【0022】
ここで、CCD21の端子毎の入力容量は、SH端子28とRS端子29が数十pF、φ1端子30とφ2端子31が数百pFである。そして、タイミング信号“/φ1”、“/φ2”の重い負荷をクロックドライバ23が一定周波数でドライブしている期間は、クロックドライバ23の電源電圧は、デカップリングのコンデンサ容量値に依存するが、ある電圧だけドロップしている。一方、タイミング信号“/φ1”、“/φ2”が小休止したときには、重い負荷をドライブしないので、クロックドライバ21の電源の消費電流は小さくなるため、電源電圧は高くなる(この場合の電源電圧の波形を、図4に“ダミー電圧のない場合”として示している)。そして、再度、タイミング信号“/φ1”、“/φ2”、“/RS”が、一定周波数で駆動しはじめた際に急激に負荷が重くなるため、クロックドライバ21の電源が揺れて、CCD21を駆動するクロック電圧も揺れてしまう。このクロック電圧の揺れは、CCD21の出力電圧をも揺らして、S/N比(画質)を劣化させる。
【0023】
そこで、この画像読取装置1では、次のような手段を採用している。すなわち、図2に示すように、クロックドライバ23の余りの回路に、ダミー負荷32を接続し、タイミング信号生成部22でタイミング信号“/DMY”を生成して、クロックドライバ23に出力し、もって、このクロックドライバ23からタイミング信号“DMY”(タイミング信号“/DMY”の反転信号である)を、タイミング信号“φ1”、“φ2”、“RS”とは別系統で出力して、ダミー負荷32を駆動する(これにより、クロックドライバ23は、この発明の第2の駆動装置の一例を実現している)。
【0024】
図3は、ダミー負荷32の具体的な例を示すもので、(a)の例は抵抗33とコンデンサ34を直列に接続したRC充電回路であり(以下、第1のダミー負荷32という)、(b)の例は抵抗35によるものである(以下、第2のダミー負荷32という)。
【0025】
この第1のダミー負荷32を駆動するタイミング信号“DMY”は、図4に示すように、タイミング信号“φ1”、“φ2が小休止している期間にタイミング信号“/DMY”をクロックドライバ23に出力することで、第1のダミー負荷32に出力される。これにより、第1のダミー負荷32は、コンデンサ34への充放電を繰り返して、クロックドライバ23の電源電圧を消費する。そして、コンデンサ34を、タイミング信号“φ1”、“φ2”が駆動する負荷と同等の負荷とすることにより、CCD21の駆動信号であるタイミング信号“φ1”、“φ2”が小休止している以外の期間でも、このタイミング信号“φ1”、“φ2”を出力しているときと、クロックドライバ23の電源の消費電流がほぼ同じとなるように消費することができる。このように、クロックドライバ23の電源からダミー負荷32に電力を供給して、消費の不足分を補充するように電源を消費することが可能になる。これにより、再度タイミング信号“φ1”、“φ2”を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを効果的に防止できる。この場合の電源電圧の波形は、図4に“ダミー負荷のある場合”として示すようにフラットである。
【0026】
第2のダミー負荷32を用いる場合は、タイミング信号“φ1”、“φ2”を小休止したときに、クロックドライバ23が出力するタイミング信号“DMY”がHレベルになるようにタイミング信号“/DMY”を入力し、抵抗35に電流を流してクロックドライバ23の電源電圧を消費する。そして、第2のダミー負荷32の消費電流値は抵抗35の抵抗値に依存するので、この抵抗値を適切に決定することにより、CCD21の駆動信号であるタイミング信号“φ1”、“φ2”が小休止している以外の期間でも、このタイミング信号“φ1”、“φ2”を出力しているときと、クロックドライバ23の電源の消費電流がほぼ同じとなるように消費することができる。
【0027】
〔発明の第2の実施の形態〕
次に、この発明の第2の実施の形態について説明する。この実施の形態で、前記第1の実施の形態と共通の事項については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0028】
図5に示すように、この実施の形態の画像読取装置1が、前記第1の実施の形態と相違するのは、ダミー負荷32をなす抵抗の一端をクロックドライバ23の電源に直接接続し、このダミー負荷32をスイッチング素子36により駆動する点である。すなわち、ダミー負荷32の他端とスイッチング素子36のコレクタとを接続し、タイミング信号生成部22でタイミング信号“DMY”を生成し、これをスイッチング素子36のベースに出力することにより、クロックドライバ23の電源をダミー負荷32で消費するものである。すなわち、図6に示すように、タイミング信号“φ1”、“φ2”が小休止しているときに、Hレベル信号、すなわちタイミング信号“DMY”をスイッチング素子36のベースに印加すればよい。そして、タイミング信号“φ1”、“φ2”が小休止している期間と、それ以外の期間とで、消費電流がほぼ同じになるように、ダミー負荷32の抵抗値を決定すればよい。
【0029】
以上のようにすれば、再度タイミング信号“φ1”、“φ2”を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを効果的に防止できる。
【0030】
〔発明の第3の実施の形態〕
次に、この発明の第3の実施の形態について説明する。この実施の形態で、前記第1の実施の形態と共通の事項については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0031】
図7に示すように、この実施の形態の画像読取装置1は、前記第1、第2の実施の形態と異なり、CCD21の駆動信号の出力ラインとダミー負荷32とが同系統である。すなわち、この発明の転送信号の一例であるタイミング信号SHの出力ライン28aの、ダンピング抵抗27よりクロックドライバ23側の位置と、GNDとの間に、抵抗であるダミー負荷32を介装している。タイミング信号“φ1”、“φ2”を小休止している期間の大部分で、タイミング信号SHはHレベルである。タイミング信号SHがHレベルにある期間の前後のLレベルにあるときでも、図8に示すように、タイミング信号“φ1”、“φ2”が小休止している期間a、bは存在する。しかし、期間a、bは、いずれも通常数100ns程度であり、タイミング信号SHがHレベルにある期間より短いのが一般的である。
【0032】
よって、タイミング信号“φ1”、“φ2”が小休止しているおおよその期間は、ダミー負荷32により電源電流の消費が発生するので、期間a、bに、タイミング信号“φ1”、“φ2”の負荷低減によるクロックドライバ23の減源電圧の揺れが許容レベルにあればよく、これを満足するには、デカップリングをすればよい。
【0033】
以上のようにすれば、再度タイミング信号“φ1”、“φ2”を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを効果的に防止できる。
【0034】
そして、既存のクロックドライバ23、タイミング信号生成部22をそのまま利用し、タイミング信号“/DMY”、“DMY”の生成する回路も、スイッチング素子36も不要であるから、前記第1、第2の実施の形態より、回路構成を簡易にすることができる。
【0035】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明は、光電変換装置への駆動信号の出力を停止しているときに、消費の不足分を補充するようにダミー負荷が電源を消費するので、第1の駆動装置の負荷が軽くなっても、電源電圧は上昇しない。これにより、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを防止できる。そのため、光電変換装置を駆動する駆動電圧を安定化して、画質を向上させることができる。
【0036】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明について、光電変換装置への駆動信号の出力を停止しているときに、第2の駆動装置により、電源からダミー負荷に電力を供給することで、消費の不足分を補充するように電源を消費することが可能になる。これにより、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを防止できる。そのため、光電変換装置を駆動する駆動電圧を安定化して、画質を向上させることができる。
【0037】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明について、光電変換装置への駆動信号の出力を停止しているときに、第1の駆動装置から転送信号を出力すれば、その一部は転送信号を第2の駆動装置により電源からダミー負荷に電力を供給することにより、消費の不足分を補充するように電源を消費することが可能になる。これにより、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを防止できる。そのため、光電変換装置を駆動する駆動電圧を安定化して、画質を向上させることができる。
【0038】
また、既存の第1の駆動装置を利用し、適切な負荷を転送信号の出力ラインに接続するだけで、電源の揺れを防止できる。そのため、簡易な回路構成で画質の向上を実現することができる。
【0039】
請求項4に記載の発明は、請求項1、2、3のいずれかの一に記載の発明について、駆動信号の停止後、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを、効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態にかかる画像読取装置の全体の概要を示す縦断正面図である。
【図2】前記画像形成装置のCCD基板に実装されている回路の回路図である。
【図3】前記CCD基板に実装されているダミー負荷の例の回路図であり、(a)はRC充電回路によるもの、(b)は抵抗によるものである。
【図4】前記CCD基板に実装されているクロックドライバがCCDやダミー負荷に出力するタイミング信号およびクロックドライバの電源電圧の変動のタイミングチャートである。
【図5】この発明の第2の実施の形態にかかる画像読取装置のCCD基板に実装されている回路の回路図である。
【図6】前記CCD基板に実装されているクロックドライバがCCDやダミー負荷に出力するタイミング信号およびクロックドライバの電源電圧の変動のタイミングチャートである。
【図7】この発明の第3の実施の形態にかかる画像読取装置のCCD基板に実装されている回路の回路図である。
【図8】前記CCD基板に実装されているクロックドライバがCCDに出力するタイミング信号のタイミングチャートである。
【図9】従来のCCD撮像装置のフォトレジストエレメントに蓄積された電荷をシフトレジスタに転送するゲート信号を生成するため、クロックドライバに入力される信号“/SH”と、CCD撮像装置の出力データとのタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 画像読取装置
4 光源
21 光電変換装置
23 第1、第2の駆動装置
32 ダミー負荷
32a 出力ライン
G 原稿
φ1、φ2 駆動信号
SH 転送信号
Claims (4)
- 原稿に光を照射する光源と、
この原稿の反射光を受光して光電変換しアナログ画像信号として出力する光電変換装置と、
複数種類の駆動信号を前記光電変換装置に供給して駆動する第1の駆動装置と、
この第1の駆動装置の電源と、
前記各駆動信号の出力が停止しているときに、前記第1の駆動装置による前記電源の消費の不足分を補充するように前記電源を消費する前記各駆動信号で共通のダミー負荷と、
を備えている画像読取装置。 - 原稿に光を照射する光源と、
この原稿の反射光を受光して光電変換しアナログ画像信号として出力する光電変換装置と、
駆動信号を前記光電変換装置に供給して駆動する第1の駆動装置と、
この第1の駆動装置の電源と、
前記駆動信号の出力が停止しているときに、前記第1の駆動装置による前記電源の消費の不足分を補充するように前記電源を消費するダミー負荷と、
を備え、
前記ダミー負荷は、前記第1の駆動装置から光電変換装置に駆動信号を出力するラインとは別系統で電源からの電力の供給を受けるものであって、
前記駆動信号の出力が停止しているときは前記電力の供給を行ない、前記駆動信号の出力が行なわれているときは前記電力の供給を停止する第2の駆動装置を備えている画像読取装置。 - 原稿に光を照射する光源と、
この原稿の反射光を受光して光電変換しアナログ画像信号として出力する光電変換装置と、
駆動信号を前記光電変換装置に供給して駆動する第1の駆動装置と、
この第1の駆動装置の電源と、
前記駆動信号の出力が停止しているときに、前記第1の駆動装置による前記電源の消費の不足分を補充するように前記電源を消費するダミー負荷と、
を備え、
前記第1の駆動装置は、前記光電変換装置でフォトエレメントに蓄積した電荷をシフトレジスタに転送するための転送信号を駆動信号の出力が休止しているときに前記光電変換装置に出力するものであって、
前記ダミー負荷は、前記転送信号の出力ラインに接続されて、この出力ラインを流れる電流の一部を消費するものであることを特徴とする画像読取装置。 - 駆動信号の出力が行なわれているときと停止しているときとで電源の消費電流がほぼ同じであることを特徴とする請求項2または3のいずれかに記載の画像読取装置。
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