JP4018655B2 - 光電変換装置および読取装置 - Google Patents
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Description
本発明は、光電変換装置に関し、たとえば、ファクシミリ、イメージスキャナ、ディジタル複写機等の画像読取りを行う光電変換装置、および、これを用いた読取装置に関するものである。
従来、ファクシミリ、イメージスキャナ、ディジタル複写機等において、等倍系の密着型イメージセンサ（ＣＩＳ：Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｅｒ）、またはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）による光電変換装置（読取りセンサ）が使用されている。これらのセンサは、光電変換機能を持つチップを複数、接続し、走査方向に並べて実装されている。
光電変換装置において、光電変換素子に蓄積された電荷を、光信号共通出力線に出力し、プリアンプで増幅し、差動増幅器によってノイズを除去し、ビデオ信号として、アンプに出力する光電変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照。）。
上記従来例は、光電変換素子に蓄積された電荷を、光信号共通出力線に出力し、プリアンプによって増幅し、差動増幅器によって、ノイズ除去し、ビデオ信号として、アンプに出力する。
また、受光部からの電荷を、アナログシフトレジスタに転送し、バッファからビデオ信号として出力し、ビデオ出力する光電変換装置が知られている（たとえば、特許文献２参照。）。
また、光電変換装置において、受光素子からの電荷を、受光電圧発生回路からマルチプレクサを通し、ビデオ信号として出力し、原稿に反射された光を、光電変換素子アレイが受け、光電変換し、光電変換素子アレイの出力信号は、アナログスイッチアレイを通り、アナログシフトレジスタに転送され、その後に、順次画素信号は、出力バッファへ転送され、増幅されビデオ信号として出力する装置が知られている（たとえば、特許文献３参照。）。
図８は、従来の光電変換装置ＣＩＳ１０を示すブロック図である。
従来の光電変換装置ＣＩＳ１０は、光電変換素子アレイ８０１と、スイッチアレイ８０２と、アナログシフトレジスタ８０３と、出力バッファ８０４とを有する。
従来の光電変換装置ＣＩＳ１０において、原稿に反射された光を、光電変換素子アレイ８０１が受け、光電変換する。光電変換素子アレイ８０１の出力信号は、図８中、ＴＧ信号によって、アナログスイッチアレイ８０２を介して、アナログシフトレジスタ８０３に転送される。その後、図８中、Φ１、Φ２によって、順次画素信号は、出力バッファ８０４へ転送され、増幅されＶＯＵＴ（ビデオ信号）として出力される。
特開平１０−１９１１７３号公報（第５頁、図１）
特開平５−３００３０９号公報（第５頁図３、第６頁図１２）
特開平９−２１９８２３号公報（第１１頁図１、図２）
上記従来例において、光電変換素子に蓄積された電荷を、ノイズ除去し、増幅し、駆動信号と同期してビデオ信号を出力する。また、上記従来例では、主走査長以下の原稿等を読取る場合に、光電変換機能を持つ全チップを駆動する。
したがって、本来画像ではないチップ出力Ｖｏｕｔも通常画像とし、処理する。よって、画像領域以外の領域に位置する光電変換素子チップの駆動電力等、電力が無駄に消費されるという問題がある。
本発明は、原稿幅以上の光電変換チップの駆動を休止することができ、センサ最大走査幅以下の原稿読取り時の消費電力を低減することができる光電変換装置および読取装置を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、原稿読取りに要する時間を短縮することができる光電変換装置および読取装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、光源により照射された原稿からの反射光を光電変換素子が受光し、上記光電変換素子に蓄積された信号を、増幅し、時系列的に画像信号を出力する光電変換装置において、上記光電変換装置内の一部の装置への電源供給を停止する電源供給停止手段と、電源供給が停止される上記光電変換装置内の一部の装置からのデータの読み出しと、電源供給が停止されない上記光電変換装置内の他の装置からのデータの読み出しとを並列に実行する出力手段とを有し、上記電源供給停止手段により上記光電変換装置内の一部の装置への電源供給が停止されない場合、上記出力手段は、上記光電変換装置内の一部の装置からのデータの読み出しと、上記光電変換装置内の他の装置からのデータの読み出しとを並列に実行する光電変換装置である。
本発明によれば、原稿幅以上の光電変換チップへの電源供給を停止することができ、センサ最大走査幅以下の原稿読取り時の消費電力を低減することができるという効果を奏する。
発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。
図１は、本発明の実施例１である光電変換装置ＣＩＳ１の構成を示す図である。
光電変換装置ＣＩＳ１は、光源１と、光電変換素子アレイ２、３と、スイッチアレイ４、５と、アナログシフトレジスタ６、７と、出力バッファ手段８、９と、ＯＲ回路（チップ駆動休止手段）１０とを有する。
光電変換装置ＣＩＳ１は、ＣＬＫと、ＣＬＫに同期したＳＰと、ＬＥＤ駆動信号と、光電変換チップの駆動を停止するＳＩＺＥ信号とによって、動作する。
上記ＬＥＤ駆動信号によって、光源１のＬＥＤが点灯する。光源１の光は、原稿に反射し、これを受光した光電変換素子アレイ２、３に電荷が蓄積される。この蓄積の終了後に、上記ＣＬＫによって、スイッチアレイ４、５を通り、アナログシフトレジスタ６、７に転送され、出力バッファ手段８、９において、増幅、ノイズ除去され、出力信号Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２を外部に出力する。
なお、光電変換素子アレイ３、スイッチアレイ５、アナログシフトレジスタ７は、ＣＬＫ信号、またＳＩＺＥ信号の入力手段でもあるチップ駆動休止手段１０の出力信号によって駆動される。
図２は、実施例１において、ＣＬＫ信号と、ＳＰ信号と、ＳＩＺＥ信号と、Ｖｏｕｔ信号とのタイミングを示すタイミングチャートである。
図２において、ＳＩＺＥ信号が“Ｌ”である状態において、ＳＰ信号を入力した後に、ＣＬＫ信号と同期し、Ｖｏｕｔ１は、無効画素を出力し、その後に、ダミー画素、光電変換素子アレイ２からの出力信号を増幅等して得られる有効画素が、出力される。同様にして、Ｖｏｕｔ２に、ＳＰ信号を入力した後に、ＣＬＫ信号と同期し、無効画素と、その後に光電変換素子アレイ３からの出力を増幅等して得られる有効画素とが出力される。
また、上記ＳＩＺＥ信号が“Ｈ”であるときに、上記ＳＰ信号に相当する駆動信号が常時“Ｈ”であるので、光電変換素子アレイ３、スイッチアレイ５、アナログシフトレジスタ７は、常にリセット状態である。
図３は、実施例１である光電変換装置ＣＩＳ１の一部駆動停止時のタイミングチャートである。
図３中、Ｖｏｕｔ１出力信号が出力されるが、Ｖｏｕｔ２出力信号は出力されない。
図４は、光電変換装置ＣＩＳ１を使用したスキャナ１００の一例を示す図である。
スキャナ１００は、コントローラ部４０１と、操作部４０２と、光電変換装置ＣＩＳ１と、Ａ／Ｄ変換部４０４と、ＤＲＡＭ４０５と、ＵＳＢ部４０６と、センサ４０７と、原稿検知センサ４０８と、モータ４０９と、モータドライバ４１０とを有する。
コントローラ部４０１は、スキャナ１００の全体を制御し、制御のためのプログラムを内蔵している。操作部４０２は、機器使用者からのキー入力を受け、コントロール部４０１に出力する。Ａ／Ｄ変換部４０４は、光電変換装置ＣＩＳ１が出力したＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２信号を、ＡＤ変換し、データをコントロール部４０１に転送する。
ＤＲＡＭ４０５は、コントローラ部４０１が出力した画像データの一時蓄積等を行う。ＵＳＢ部４０６は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格準拠した外部とのＩ／Ｆ部である。
センサ４０７は、光電変換装置ＣＩＳ１がホームポジションに存在しているかどうかを検知するセンサである。原稿検知センサ４０８は、原稿サイズを検知するセンサである。モータ４０９は、原稿画像を読取るために、光電変換装置ＣＩＳ１を移動させる。モータドライバ４１０は、モータ４０９を駆動するものである。
次に、上記実施例の動作について説明する。
図４に示すスキャナ１００は、操作部４０２、または、ＵＳＢ部４０６と接続されたＰＣからの読取り指示を受け、読取り動作を開始する。
図５は、上記実施例において、原稿サイズ検知センサの位置を示す図である。
図６は、光電変換装置ＣＩＳ１の駆動動作を示すフローチャートである。
Ｓ６０１では、図５に示す原稿検知センサ位置から、原稿検知センサ４０８が、原稿サイズを検出する。Ｓ６０２では、原稿サイズと、光電変換装置ＣＩＳ１の主走査方向の長さとを比較する。もし、原稿が、光電変換装置ＣＩＳ１の主走査方向よりも短い場合、Ｓ６０３では、図１中、ＳＩＺＥ信号として、“Ｈ”を出力する。
一例として、図５の各原稿検知センサが、Ａ４Ｒサイズを検知した場合、主走査方向の長さが、光電変換装置ＣＩＳ１のそれよりも短いので、ＳＩＺＥ信号が“Ｈ”になる。これによって、Ａ４Ｒ以上の長さ部分に対応する光電変換装置ＣＩＳ１内の光電変換素子アレイ３、スイッチアレイ５、アナログシフトレジスタ７、光電変換チップを、リセット状態にする。一方、原稿がＡ４Ｒ以上であれば、光電変換装置ＣＩＳ１の主走査長の読取りを行うために、ＳＩＺＥ信号を“Ｌ”のままとする。
Ｓ６０４では、原稿に応じ、光電変換装置ＣＩＳ１の駆動のパラメータ（ＳＰの間隔；読取り時間等）を再設定する。Ｓ６０５では、ＬＥＤ駆動信号の時間を変化させ、光電変換装置ＣＩＳ１に白基準板の読取りを行い、その出力信号ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２を、Ａ／Ｄ変換部４０４が変換し、上記信号が、同変換部のレンジ以内になるように、コントローラ部４０１が、ＬＥＤ駆動信号の期間を調整し、各種パラメータを決定する。これらパラメータは、ＤＲＡＭ４０５に格納される。
次に、Ｓ６０５で得られたパラメータを用い、Ｓ６０６では、シェーディングする。また、シェーディングのパラメータも、上記と同様に、ＤＲＡＭ４０５に格納される。その後に、Ｓ６０７では、基準であるセンサ４０７からの距離を考慮し、モータ４０９、モータドライバ４１０を駆動し、読取り動作を開始する。
ここで、光電変換装置ＣＩＳ１が読取った画像は、コントローラ部４０１を介して、ＤＲＡＭ４０５に、一時的にバッファリングされ、ＵＳＢ部４０６を通して、接続されたＰＣへと順次転送される。Ｓ６０８では、読取り終了が検出されたら、センサ４０７が検知するホームポジションに、光電変換装置ＣＩＳ１を移動し、終了する。
図７は、本発明の実施例２である光電変換装置ＣＩＳ２を示す図である。
光電変換装置ＣＩＳ２は、実施例１である光電変換装置ＣＩＳ１と同様に、ＣＬＫと、このＣＬＫに同期したＳＰと、ＬＥＤ駆動信号と、ＳＩＺＥ信号とによって動作する。
上記ＬＥＤ駆動信号によって、光源７０１のＬＥＤが点灯する。光源７０１の光は、原稿で反射し、これを受光した光電変換素子アレイ７０２、７０３に電荷が蓄積される。蓄積が終了した後に、上記ＣＬＫによって、スイッチアレイ７０４、７０５を通り、アナログシフトレジスタ７０６、７０７に転送され、出力バッファ手段７０８、７０９が、増幅し、ノイズ除去し、出力信号Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２として外部に出力する。
なお、光電変換素子アレイ７０２、スイッチアレイ７０４、アナログシフトレジスタ７０６は、ＳＰ信号バッファ７１０、ＣＬＫ信号バッファ７１１、ＳＩＺＥ信号バッファ７１２、電源供給停止手段７１３からの出力信号によって、駆動される。
通常動作時の各制御信号のタイミングは、図２に示す実施例１のタイミングと同様である。
光電変換装置ＣＩＳ２の一部の装置の駆動を停止するには、ＳＩＺＥ信号を“Ｈ”にすればよい。これによって、ＳＰ信号バッファ７１０、ＣＬＫ信号バッファ７１１の出力信号は、ハイインピーダンスになる。これと同時に、電源供給停止手段７１３は、ＶＣＣからの電源供給を停止し、この結果、光電変換素子アレイ７０３、スイッチアレイ７０５、アナログシフトレジスタ７０７、出力バッファ７０９への電源供給が停止される。上記のように、光電変換装置ＣＩＳ２内の一部の装置の駆動が停止される。
なお、上記実施例では、密着型センサを用いた読取装置であるが、縮小光学系を用いるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）においても、上記と同様であり、上記と同様の効果を奏する。
一方、複写機、ファクシミリ、複合機等、他の機器における光電変換装置部、読取りに、上記と同様の手段を設ければ、上記と同様の効果を奏する。
また、本実施例では、Ａ３幅の走査長の光電変換装置ＣＩＳ１の一部の装置の駆動を停止し、Ａ４Ｒ幅の走査長のみを駆動するが、複数の走査長幅に対応するようにしてもよい。すなわち、Ｂ５Ｒ、Ｂ５、Ｂ４検知に対応するように、上記駆動停止手段を、さらに２つ設けるようにしてもよい。また、光電変換装置ＣＩＳ１内のチップ毎、画素毎の駆動を制御できるようにしてもよい。さらに、走査幅を指定するレジスタを設け、この指定に従い、各画素個別に設けられた駆動停止手段を駆動するようにしてもよい。
また、上記実施例は、光源からの光を原稿に照射し、上記原稿からの反射光を光電変換素子が受光し、上記光電変換素子に蓄積された信号を、増幅し、時系列的に画像信号を出力する光電変換装置において、上記光電変換装置内の一部装置の駆動を停止する駆動停止手段を有する光電変換装置の例である。
さらに、上記実施例は、光源からの光を原稿に照射し、上記原稿からの反射光を光電変換素子が受光し、上記光電変換素子に蓄積された信号を、増幅し、時系列的に画像信号を出力する光電変換装置において、上記光電変換装置内の一部の装置への電源供給を停止する電源供給停止手段を有する光電変換装置の例である。
そして、上記実施例は、光源からの光を原稿に照射し、上記原稿からの反射光を光電変換素子が受光し、上記光電変換素子に蓄積された信号を、増幅し、時系列的に画像信号を出力する光電変換装置を具備する読取装置において、上記光電変換装置内の一部の装置の駆動を停止する駆動停止手段と、原稿サイズを検知した後に、上記光電変換装置における走査長よりも、原稿幅が短い場合に、上記光電変換装置内の一部の装置の駆動を停止するように、上記駆動停止手段を制御する制御手段とを有する読取装置の例である。
また、上記実施例は、光源からの光を原稿に照射し、上記原稿からの反射光を光電変換素子が受光し、上記光電変換素子に蓄積された信号を、増幅し、時系列的に画像信号を出力する光電変換装置を具備する読取装置において、上記光電変換装置内の一部の装置への電源供給を停止する電源供給停止手段と、原稿サイズを検知した後に、上記光電変換装置における走査長よりも、原稿幅が短い場合に、上記光電変換装置内の一部の装置への電源供給を停止するように、上記電源供給停止手段を制御する制御手段とを有する読取装置の例である。
上記の場合、原稿サイズを検知した後に、上記光電変換装置における走査長よりも、原稿幅が短い場合に、上記駆動停止手段を駆動し、その後に、上記光電変換素子における蓄積時間（読取り時間）を変更する読取装置であってもよい。
また、上記の場合、原稿サイズを検知した後に、上記光電変換装置における走査長よりも、原稿幅が短い場合に、上記電源供給停止手段を駆動し、その後に、上記光電変換素子における蓄積時間（読取り時間）を変更する読取装置であってもよい。
さらに、上記の場合、上記駆動停止手段を駆動した後に、上記光電変換装置の駆動信号の周期、デューティ等を変更し、駆動する手段を有する読取装置であってもよい。
そして、上記の場合、上記電源供給停止手段を駆動した後に、上記光電変換装置駆動信号の周期、デューティ等を変更し、駆動する手段を有する読取装置であってもよい。
ＣＩＳ１、ＣＩＳ２…光電変換装置、
１…光源、
２、３…光電変換素子アレイ、
４、５…スイッチアレイ、
６、７…アナログシフトレジスタ、
８、９…出力バッファ手段、
Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２…出力信号。
１…光源、
２、３…光電変換素子アレイ、
４、５…スイッチアレイ、
６、７…アナログシフトレジスタ、
８、９…出力バッファ手段、
Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２…出力信号。
Claims (2)
- 光源により照射された原稿からの反射光を光電変換素子が受光し、上記光電変換素子に蓄積された信号を、増幅し、時系列的に画像信号を出力する光電変換装置において、
上記光電変換装置内の一部の装置への電源供給を停止する電源供給停止手段と；
電源供給が停止される上記光電変換装置内の一部の装置からのデータの読み出しと、電源供給が停止されない上記光電変換装置内の他の装置からのデータの読み出しとを並列に実行する出力手段と；
を有し、上記電源供給停止手段により上記光電変換装置内の一部の装置への電源供給が停止されない場合、上記出力手段は、上記光電変換装置内の一部の装置からのデータの読み出しと、上記光電変換装置内の他の装置からのデータの読み出しとを並列に実行することを特徴とする光電変換装置。 - 光源からの光を原稿に照射し、上記原稿からの反射光を光電変換素子が受光し、上記光電変換素子に蓄積された信号を、増幅し、時系列的に画像信号を出力する光電変換装置を具備する読取装置において、
上記光電変換装置内の一部の装置への電源供給を停止する電源供給停止手段と；
原稿サイズを検知した後に、上記光電変換装置における走査長よりも、原稿幅が短い場合に、上記光電変換装置内の一部の装置への電源供給を停止するように、上記電源供給停止手段を制御する制御手段と；
電源供給が停止される上記光電変換装置内の一部の装置からのデータの読み出しと、電源供給が停止されない上記光電変換装置内の他の装置からのデータの読み出しとを並列に実行する出力手段と；
を有し、上記制御手段は、検知した原稿サイズに基づき上記光電変換装置における走査長で読取を行うと判断した場合、上記電源供給停止手段に上記光電変換装置内の一部の装置への電源供給を停止させず、その際、上記出力手段は、上記光電変換装置内の一部の装置からのデータの読み出しと、上記光電変換装置内の他の装置からのデータの読み出しとを並列に実行することを特徴とする読取装置。
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