JP5040820B2 - Image reading apparatus and method for controlling image reading apparatus - Google Patents
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Description
この発明は画像読取装置、および画像読取装置の制御方法に関し、特に、2次元の画像を読取ることができる画像読取装置、および画像読取装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an image reading apparatus and an image reading apparatus control method, and more particularly to an image reading apparatus capable of reading a two-dimensional image and an image reading apparatus control method.
電子写真式の画像形成装置(スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、およびサーバ機能を備えたMFP(Multi Function Peripheral)、ファクシミリ装置、複写機など)には、紙の文書から画像を読取るスキャナ(画像読取装置の一例)が備えられている。 An electrophotographic image forming apparatus (scanner function, facsimile function, copying function, function as a printer, data communication function, and MFP (Multi Function Peripheral) having a server function, facsimile apparatus, copying machine, etc.) A scanner (an example of an image reading apparatus) that reads an image from a document is provided.
スキャナの構造としては、1次元に配列された複数の撮像素子を機械的に走査させることで、2次元の画像を取得するものが一般的である。また、メカ移動機構の無い2次元の密着型エリアセンサを用いて、省スペース且つ短時間で画像読取りを行なうスキャナが提案されている。このようなスキャナは、縦横に複数の画素を配置することで2次元の読取りを行なうものである。1画素のエリアは、発光エリアと受光エリアとに分割される。発光エリアの素子が発光し、原稿からの反射光を受光エリアの素子(光電変換部)が受光することでその画素における画像データの取得が行なわれる。 As a structure of a scanner, one that acquires a two-dimensional image by mechanically scanning a plurality of image pickup devices arranged in one dimension is common. There has also been proposed a scanner that reads an image in a short time using a two-dimensional contact area sensor without a mechanical movement mechanism. Such a scanner performs two-dimensional reading by arranging a plurality of pixels vertically and horizontally. One pixel area is divided into a light emitting area and a light receiving area. The elements in the light emitting area emit light, and the reflected light from the original is received by the elements in the light receiving area (photoelectric conversion unit), whereby image data in the pixel is acquired.
このような装置では、機械的な走査が不要であるため、走査に関わる不安定性や耐久劣化、騒音等の問題がなくなると共に、装置の小型化が可能である。従って、これら装置は新たな原稿読取装置として注目されている。 Since such an apparatus does not require mechanical scanning, problems such as instability, durability deterioration, and noise associated with scanning can be eliminated, and the apparatus can be miniaturized. Therefore, these devices are attracting attention as new document reading devices.
2次元の密着型エリアセンサを用いた原稿読取装置において、その光電変換部には電力消費量が少ないCMOSセンサを用いることが好ましい。そのようなセンサとしては、例えば埋め込みフォトダイオードを用いることができる。周辺回路には、トランスファゲート部、フローティング・ディフュージョン部(信号電荷蓄積部であり、「FD部」ともいう。)、およびリセットゲート部を備えさせ、相関二重サンプリング処理を行なうことにより画像信号のノイズを低減させることが考えられる。 In a document reading apparatus using a two-dimensional contact area sensor, a CMOS sensor with low power consumption is preferably used for the photoelectric conversion unit. As such a sensor, for example, an embedded photodiode can be used. The peripheral circuit includes a transfer gate portion, a floating diffusion portion (a signal charge storage portion, also referred to as an “FD portion”), and a reset gate portion, and performs correlated double sampling processing to perform image signal processing. It is conceivable to reduce noise.
下記特許文献1には、エリアセンサが有する画素に、光源としてのEL(エレクトロルミネッセンス)素子と光電変換素子としてのフォトダイオードとを備えさせ、EL素子とフォトダイオードの動作をTFT(薄膜トランジスタ)で制御する密着型エリアセンサが記載されている。また、1つのフォトダイオードに対して3つのトランジスタを備えた光電変換回路の構成が開示されている。
2次元の密着型エリアセンサを用いた原稿読取装置は、光源/センサ層を、電源供給および制御用のITO(酸化インジウム錫)層と基板とで挟んで構成される。ITO層の上にある原稿の読取りが行なわれる。 A document reading apparatus using a two-dimensional contact area sensor includes a light source / sensor layer sandwiched between an ITO (indium tin oxide) layer for power supply and control and a substrate. A document on the ITO layer is read.
通常の密着型エリアセンサでは、その読取画素数の多さ(A3原稿;600dpiの読取りでは7500万画素、1200dpiの読取りでは3億画素)により、一度に全面の画像を読み取った場合、各画素で光電変換された信号電荷がFD部に転送・蓄積されてから、全画素分の信号電荷の電荷量を検出するまでに時間がかかる。このため、FD部に蓄積された信号電荷に、半導体内部で熱的に励起された電子が加わるなどして、その電荷量が変動し、画像信号のノイズ量が増大するという問題がある。 In a normal contact area sensor, the number of pixels to be read (A3 original; 75 million pixels at 600 dpi reading, 300 million pixels at 1200 dpi reading), and when reading the entire image at once, each pixel It takes time until the charge amount of the signal charge for all the pixels is detected after the photoelectrically converted signal charge is transferred and accumulated in the FD portion. For this reason, there is a problem that the amount of charge fluctuates due to the addition of electrons thermally excited in the semiconductor to the signal charge accumulated in the FD portion, and the amount of noise in the image signal increases.
図9は、従来の技術における2次元の密着型エリアセンサを用いた原稿読取装置のタイミングチャートである。 FIG. 9 is a timing chart of a document reading apparatus using a conventional two-dimensional contact area sensor.
時刻T1において、各画素に対する転送パルス(D)がONとなる。これにより、フォトダイオード内の電荷(A)は一度排出される。一定時間後に、転送パルス(D)が再度ONとなるまでの時間(時刻T1〜T3)が画像読取時間となる。 At time T1, the transfer pulse (D) for each pixel is turned ON. As a result, the charge (A) in the photodiode is discharged once. The time (time T1 to T3) until the transfer pulse (D) is turned on again after a certain time is the image reading time.
2回目の転送パルスON(時刻T3)の前に、時刻T2でリセットパルス(C)をONにすることで、FD部内の電荷(B)をリセットしておく。これにより、フォトダイオードで光電変換され発生した電荷量を、時刻T3の転送パルスで、FD部内の電荷量に正確に再現することができる。 Prior to the second transfer pulse ON (time T3), the charge (B) in the FD section is reset by turning on the reset pulse (C) at time T2. As a result, the amount of charge generated by photoelectric conversion by the photodiode can be accurately reproduced as the amount of charge in the FD portion by the transfer pulse at time T3.
但し、FD部に蓄積された電荷は、半導体内部で熱的に励起された電子の混入などにより、時間が経過するとその量が変動する。読取部全体の画素で発生する電荷を一度に各画素のFD部に転送した場合でも、その電荷検出を一度に行なうことはできない。このため、最初の電荷検出と最後の電荷検出とで時間差が発生する(図における「サンプリングタイミング」が各画素で異なる)。 However, the amount of charge accumulated in the FD portion changes over time due to the mixing of electrons thermally excited inside the semiconductor. Even when charges generated in the pixels of the entire reading unit are transferred to the FD unit of each pixel at a time, the charge detection cannot be performed at a time. For this reason, a time difference occurs between the first charge detection and the last charge detection (the “sampling timing” in the figure is different for each pixel).
したがって、後の電荷検出ほど、FD部に当初転送された電荷から変動している可能性があり、フォトダイオードが受光した光量を正確に把握することが困難になる。 Therefore, the later the charge detection, there is a possibility that the charge has fluctuated from the charge initially transferred to the FD section, and it becomes difficult to accurately grasp the amount of light received by the photodiode.
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、2次元に配列された複数の撮像素子を用いて原稿読取を行なう画像読取装置において、読取りの性能を向上させることができる画像読取装置、および画像読取装置の制御方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem, and can improve reading performance in an image reading apparatus that reads a document using a plurality of two-dimensionally arranged image sensors. An object of the present invention is to provide an image reading apparatus and a method for controlling the image reading apparatus.
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、画像読取装置は、2次元に配列された複数の画素部を用いて原稿の読取りを行なう画像読取装置であって、複数の画素部のそれぞれは、原稿を照射する光源部と、原稿からの光を検出する光電変換部と、光電変換部で発生した信号電荷を一時的に蓄積する電荷蓄積部とを含み、画像読取装置は、電荷蓄積部に蓄積された電荷量を検出する電荷検出部を備え、電荷蓄積部に信号電荷が転送されてから、それが電荷検出部により検出されるまでの時間が、複数の画素部のすべてにおいて略一定になるように、光電変換部での画像読取タイミングを制御する。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, an image reading apparatus is an image reading apparatus that reads a document using a plurality of pixel units arranged two-dimensionally, and each of the plurality of pixel units. Includes a light source unit that irradiates a document, a photoelectric conversion unit that detects light from the document, and a charge storage unit that temporarily stores signal charges generated by the photoelectric conversion unit. A charge detection unit that detects the amount of charge accumulated in the unit, and the time from when the signal charge is transferred to the charge storage unit until it is detected by the charge detection unit is substantially reduced in all of the plurality of pixel units. The image reading timing in the photoelectric conversion unit is controlled so as to be constant.
好ましくは画像読取装置は、複数の画素部が部分的にタイミングを変えて、かつ順次読取を行なうように制御を行なう。 Preferably, the image reading apparatus performs control so that the plurality of pixel portions partially read at different timings and sequentially read.
好ましくは画像読取装置は、電荷検出部での電荷検出後、電荷蓄積部に蓄積された信号電荷を除去するための電荷リセット部をさらに備える。 Preferably, the image reading apparatus further includes a charge reset unit for removing the signal charge accumulated in the charge accumulation unit after the charge detection by the charge detection unit.
好ましくは複数の画素部は、各画素部ごとに独立して発光が制御され、読取対象画素における光源部が発光し、読取対象画素の画像信号を取得する。 Preferably, the light emission of each of the plurality of pixel units is controlled independently for each pixel unit, and the light source unit in the reading target pixel emits light to acquire an image signal of the reading target pixel.
好ましくは光源部は、エレクトロルミネッセンス素子を含み、画素毎に配置された薄膜トランジスタにより、その発光が制御される。 Preferably, the light source unit includes an electroluminescence element, and light emission thereof is controlled by a thin film transistor arranged for each pixel.
好ましくは光源部は、白色バックライト光源とカラーフィルタと液晶パネルとを含み、画素毎に配置された薄膜トランジスタにより、その発光が制御される。 Preferably, the light source unit includes a white backlight light source, a color filter, and a liquid crystal panel, and light emission thereof is controlled by a thin film transistor disposed for each pixel.
この発明の他の局面に従うと、2次元に配列された複数の画素部を用いて原稿の読取りを行なう画像読取装置の制御方法において、複数の画素部のそれぞれは、原稿を照射する光源部と、原稿からの光を検出する光電変換部と、光電変換部で発生した信号電荷を一時的に蓄積する電荷蓄積部とを含み、方法は、電荷蓄積部に蓄積された電荷量を検出する電荷検出ステップを備え、電荷蓄積部に信号電荷が転送されてから、それが電荷検出ステップにて検出されるまでの時間が、複数の画素部のすべてにおいて略一定になるように、光電変換部での画像読取タイミングを制御する。
According to another aspect of the present invention, in the control method of an image reading apparatus that reads a document using a plurality of pixel units arranged two-dimensionally, each of the plurality of pixel units includes a light source unit that irradiates the document and The method includes: a photoelectric conversion unit that detects light from a document; and a charge storage unit that temporarily stores signal charges generated in the photoelectric conversion unit, and a method that detects a charge amount stored in the charge storage unit. The photoelectric conversion unit includes a detection step so that the time from when the signal charge is transferred to the charge storage unit until it is detected by the charge detection step is substantially constant in all of the plurality of pixel units. The image reading timing is controlled.
これらの発明に従うと、2次元に配列された複数の撮像素子を用いて原稿読取を行なう画像読取装置において、読取りの性能を向上させることができる画像読取装置、および画像読取装置の制御方法を提供することが可能となる。 According to these inventions, an image reading apparatus capable of improving reading performance and an image reading apparatus control method in an image reading apparatus that reads a document using a plurality of image pickup elements arranged in two dimensions are provided. It becomes possible to do.
以下、本発明の実施の形態における、画像読取装置について説明する。画像読取装置は、2次元に配列された複数の撮像素子を供える。画像読取装置は、等倍結像(センサ(撮像素子)自体の解像度と原稿自体の読取解像度とが等しい)の光源切替え方式(光源をR(赤)→G(緑)→B(青)の順で切替えることによりカラー画像を得る方式)を採用する。すなわち画像読取装置は、原稿の画像情報をエリアタイプのイメージセンサ部で読取り、光電変換、画像処理を行なう密着型2次元画像読取装置である。 Hereinafter, an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. The image reading apparatus includes a plurality of imaging elements arranged in a two-dimensional manner. The image reading apparatus has a light source switching method (with a light source of R (red) → G (green) → B (blue) of equal magnification imaging (the resolution of the sensor (imaging device) itself is equal to the reading resolution of the document itself) A method of obtaining a color image by switching in order is employed. In other words, the image reading apparatus is a contact type two-dimensional image reading apparatus that reads image information of a document with an area type image sensor unit, and performs photoelectric conversion and image processing.
画像読取装置は、発光層と、その発光輝度や発光タイミングをコントロールする発光制御部と、載置された原稿の反射光を検出する光電変換層と、光電変換層で発生した信号電荷を画像信号として処理する画像信号制御部とを備える。 The image reading apparatus includes a light-emitting layer, a light-emission control unit that controls light emission luminance and light-emission timing, a photoelectric conversion layer that detects reflected light of a placed document, and signal charges generated in the photoelectric conversion layer as image signals. And an image signal control unit for processing as described above.
撮像素子としてはフォトダイオードが用いられる。1つのフォトダイオードに対して4つのトランジスタで構成される光電変換回路が用いられる。1画素は、EL素子とフォトダイオードと薄膜トランジスタとで構成される。光源はEL素子でなくともよい。 A photodiode is used as the image sensor. A photoelectric conversion circuit including four transistors is used for one photodiode. One pixel includes an EL element, a photodiode, and a thin film transistor. The light source need not be an EL element.
図1は、本発明の実施の形態の1つにおける画像読取装置の外観を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of an image reading apparatus according to one embodiment of the present invention.
図を参照して、画像読取装置1は、2次元に配列された複数の撮像素子を含む読取部2を備える。
Referring to the figure, an image reading apparatus 1 includes a
図2は、画像読取装置の平面図である。 FIG. 2 is a plan view of the image reading apparatus.
読取部2は、複数の画素部3で構成される。1つの画素部3は、光源部4とセンサ部5とで構成されている。光源部4は、RED光源、GREEN光源、およびBLUE光源を含む(それぞれを異なるハッチングで示す)。
The
図3は、読取部2の断面構成の概略を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an outline of a cross-sectional configuration of the
読取部2は、光源/センサ層8を、電源供給および制御用のITO層7および基板9で挟み込むように構成される。
The
画像読取時、点灯対象画素の光源/センサ層8の光源部4に電源が供給され、その画素が点灯する。発生した光は、透明のITO層7を透過し、ITO層7の上面に載置された原稿6に照射される。これにより、原稿の濃度に応じた反射光が発生する。
At the time of image reading, power is supplied to the
読取対象画素のセンサ部5は、原稿からの反射光を受光し、光電変換により反射光に応じた電圧を発生させる。各画素で発生した電圧が検出され、画像処理部で原稿の2次元画像が再構成される。 The sensor unit 5 of the pixel to be read receives reflected light from the original and generates a voltage corresponding to the reflected light by photoelectric conversion. A voltage generated at each pixel is detected, and a two-dimensional image of the document is reconstructed by the image processing unit.
各画素部3の光源部4で、赤色、青色、緑色の3色が順次個別に点灯し、各色の光の点灯時にセンサ部5で発生する電圧を検出することにより、カラー読取りも可能である。
The
光源の点灯については、読取対象画素に対し、読取対象画素の光源のみ点灯させてもよいし、隣接する画素の光源も点灯させてもよいし、全画素の光源を点灯させてもよい。 Regarding the lighting of the light source, only the light source of the reading target pixel may be turned on with respect to the reading target pixel, the light sources of the adjacent pixels may be turned on, or the light sources of all the pixels may be turned on.
図4は、画像読取装置の回路構成を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the image reading apparatus.
読取部2には、縦横に複数の画素部3が設けられる。列方向駆動回路125と、行方向駆動回路127とによりX,Y方向のどの画素を発光させるか、X,Y方向のどの画素で画像の読取を行なうか、X,Y方向のどの画素を発光も読取りも行なわない待機状態とさせるかが制御される。列方向駆動回路125および行方向駆動回路127は、画素部3の光電変換層で発生した信号電荷を画像信号として処理する画像信号制御部の機能を備える。
The
各画素部には、薄膜トランジスタが配置され、これにより発光が制御される。 In each pixel portion, a thin film transistor is arranged, and thereby light emission is controlled.
列方向駆動回路125および行方向駆動回路127のそれぞれは、駆動回路123に接続され、CPU121により駆動される。すなわち外部からの読取命令に従って読取部2は読取動作を開始し、それにより得られた読取りデータはCPU121を介して出力される。
Each of the column
図5は、画像読取装置の読取部2の一部の回路構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a partial circuit configuration of the
読取部2では、複数の画素部3の回路がマトリクス状に配置されている。
In the
図6は、1つの画素部3の回路構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration of one
画素部3内には、発光素子10およびフォトダイオード14が含まれている。
The
発光素子10は、光源選択用トランジスタ11、および光源駆動用トランジスタ13(ならびにコンデンサ12)により、必要なタイミングにおいて必要な輝度の光を発生するよう制御される。
The
また、画素部3内のフォトダイオード14と、転送ゲート部15と、電荷リセット部16と、電荷検出用トランジスタ17と、選択用トランジスタ18との組み合わせにより、光電変換、発生電荷の転送、および発生電荷量の検出が制御される。
Also, photoelectric conversion, transfer of generated charges, and generation are performed by a combination of the
図7は、画素部3のフォトダイオード14に関連する部分の詳細な断面構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a detailed cross-sectional configuration of a portion related to the
フォトダイオード14に光が照射されると、光量に応じた電荷がフォトダイオード14内に発生する。転送ゲート部15がON状態になると、フォトダイオード14内で発生した電荷がFD部19に移動する。FD部19に転送された電荷量に応じ、FD部の電位が変動する。
When the
その電位を電荷検出用トランジスタ17で検出して、画像信号として取り出す。FD部19に蓄積された電荷は、電荷リセット部16をON状態にすることで、FD部19から排出される。
The potential is detected by the
図8は、画像読取装置の読取部2の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the
本実施の形態では、図9と同様の処理により画像読取り、および電荷のサンプリングが行なわれる。画像読取りのタイミングがその画素の電荷のサンプリングのタイミングに合わせて設定される。サンプリングのタイミングが後の画素ほど、画像読取りのタイミングが遅くなるように制御が行なわれる。 In the present embodiment, image reading and charge sampling are performed by the same processing as in FIG. The image reading timing is set in accordance with the sampling timing of the charge of the pixel. Control is performed so that the later the sampling timing, the later the image reading timing.
サンプリングを最も早く行なう1画素目の画素においては、時刻T1において、画素に対する転送パルス(D)がONとなる。これにより、フォトダイオード内の電荷(A)は一度排出される。一定時間後に、転送パルス(D)が再度ONとなるまでの時間(時刻T1〜T3)が画像読取時間となる。 In the first pixel that performs sampling earliest, the transfer pulse (D) for the pixel is turned ON at time T1. As a result, the charge (A) in the photodiode is discharged once. The time (time T1 to T3) until the transfer pulse (D) is turned on again after a certain time is the image reading time.
2回目の転送パルスON(時刻T3)の前に、時刻T2でリセットパルス(C)をONにすることで、FD部内の電荷(B)をリセットしておく。これにより、フォトダイオードで光電変換され発生した電荷量を、時刻T3の転送パルスで、FD部内の電荷量に正確に再現することができる。FD部内の電荷は、時刻T4でサンプリングされる。 Prior to the second transfer pulse ON (time T3), the charge (B) in the FD section is reset by turning on the reset pulse (C) at time T2. As a result, the amount of charge generated by photoelectric conversion by the photodiode can be accurately reproduced as the amount of charge in the FD portion by the transfer pulse at time T3. The charge in the FD section is sampled at time T4.
これに対し、サンプリングタイミングが1画素目よりも遅いn画素目では、時刻T1’(T1’はT1より遅い時刻)において、画素に対する転送パルス(D)がONとなる。これにより、フォトダイオード内の電荷(A)は一度排出される。一定時間後に、転送パルス(D)が再度ONとなるまでの時間(時刻T1’〜T3’)が画像読取時間となる(この時間は、時刻T1〜T3間の時間とほぼ等しい)。 On the other hand, at the nth pixel whose sampling timing is later than the first pixel, the transfer pulse (D) for the pixel is turned ON at time T1 '(T1' is later than T1). As a result, the charge (A) in the photodiode is discharged once. The time (time T1 'to T3') until the transfer pulse (D) is turned on again after a certain time is the image reading time (this time is substantially equal to the time between times T1 and T3).
2回目の転送パルスON(時刻T3’)の前に、時刻T2’でリセットパルス(C)をONにすることで、FD部内の電荷(B)をリセットしておく。これにより、フォトダイオードで光電変換され発生した電荷量を、時刻T3’の転送パルスで、FD部内の電荷量に正確に再現することができる。FD部内の電荷は、時刻T4’でサンプリングされる。 Prior to the second transfer pulse ON (time T3 '), the reset pulse (C) is turned ON at time T2' to reset the charge (B) in the FD section. As a result, the amount of charge generated by photoelectric conversion by the photodiode can be accurately reproduced as the amount of charge in the FD portion by the transfer pulse at time T3 '. The charge in the FD section is sampled at time T4 '.
画像読取りの開始時刻T1’を調整することで、T3〜T4間の時間と、T3’〜T4’間の時間とをほぼ同じ時間(略同一)にすることができる。すなわち、各画素の画像読取時間をずらし、FD部19への電荷転送から電荷検出までの時間を、全ての画素でおおよそ一定にすることにより、FD部19での電荷蓄積時間の差による電荷量変動を抑えることができる。
By adjusting the image reading start time T1 ', the time between T3 and T4 and the time between T3' and T4 'can be made substantially the same (substantially the same). That is, by shifting the image reading time of each pixel and making the time from charge transfer to the
なお、画素ごとに読取りの開始時刻をずらすようにしてもよいし、所定数の画素ごとに読取りの開始時刻をずらすようにしてもよい。例えば、ラインごと(またはブロックごと)に読取りの開始時刻をずらすなどである。 Note that the reading start time may be shifted for each pixel, or the reading start time may be shifted for each predetermined number of pixels. For example, the reading start time is shifted for each line (or for each block).
また、画素読取りのための光源の発光タイミングも、図8の画像読取時間に合わせてずらすことが望ましい。例えば図8の「画像読取」の間隔よりも余裕を見た広めの間隔で、各画素の発光を制御するなどである。このような制御のために、複数の画素部は、各画素部ごとに独立して発光および輝度を制御できる光源部を備えることが好ましい。部分的かつ順次、読取範囲内の読取対象画素(および/またはその画素の周縁画素)の光源が発光し、読取対象画素の画像信号を読取るものである。 Further, it is desirable to shift the light emission timing of the light source for pixel reading in accordance with the image reading time of FIG. For example, the light emission of each pixel is controlled at a wider interval with a margin than the interval of “image reading” in FIG. For such control, it is preferable that the plurality of pixel units include a light source unit that can control light emission and luminance independently for each pixel unit. Partially and sequentially, a light source of a reading target pixel (and / or a peripheral pixel of the pixel) within the reading range emits light and reads an image signal of the reading target pixel.
[実施の形態における効果] [Effects of the embodiment]
以上の実施の形態によると、発光層と原稿からの反射光を受光するセンサ層とを各画素に備えた密着型2次元画像読取装置は、タイミングをずらしながら部分的に原稿画像を読取る。各画素で発生された信号電荷がフローティング・ディフュージョン部に転送・蓄積されてから、各画素の電荷検出部にて信号電荷の電荷量を検出するまでの時間が略一定に揃えられる。すなわち、各画素で発生した信号電荷がフローティング・ディフュージョン部に転送・蓄積されてから電荷検出部にて読出されるまでの時間が、全画素で一定に揃えられる。これにより、読取面全体のノイズ量を低減させることができる。また、画像品質を均一にすることができる。これにより、高品位の画像読取装置を提供することが可能となる。 According to the embodiment described above, the contact type two-dimensional image reading apparatus provided with the light emitting layer and the sensor layer that receives the reflected light from the document in each pixel partially reads the document image while shifting the timing. The time from when the signal charge generated in each pixel is transferred / stored in the floating diffusion portion to when the charge detection portion of each pixel detects the amount of signal charge is made substantially constant. That is, the time from when the signal charge generated in each pixel is transferred / stored in the floating diffusion unit to when the signal charge is read out by the charge detection unit is made uniform for all the pixels. Thereby, the amount of noise on the entire reading surface can be reduced. Further, the image quality can be made uniform. As a result, a high-quality image reading apparatus can be provided.
[その他] [Others]
光源としては、エレクトロルミネッセンス素子を用い、画素毎に配置した薄膜トランジスタにより、発光を制御してもよいし、白色バックライト光源とカラーフィルタと液晶パネルを用い、画素毎に配置した薄膜トランジスタにより、発光を制御してもよい。 As the light source, an electroluminescence element may be used and light emission may be controlled by a thin film transistor arranged for each pixel, or a white backlight light source, a color filter, and a liquid crystal panel may be used to emit light by a thin film transistor arranged for each pixel. You may control.
画像読取装置は、モノクロ/カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ装置やこれらの複合機(MFP)などの画像形成装置に設けられてもよい。 The image reading apparatus may be provided in an image forming apparatus such as a monochrome / color copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction peripheral (MFP) thereof.
なお、上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 In addition, it should be thought that the said embodiment is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 2次元画像読取装置
2 読取部
3 画素部
4 光源部
5 センサ部
6 原稿
7 ITO層
8 光源/センサ層
9 基板
10 発光素子
11 光源選択用トランジスタ
12 コンデンサ
13 光源駆動用トランジスタ
14 フォトダイオード
15 転送ゲート部
16 電荷リセット部
17 電荷検出用トランジスタ
18 選択用トランジスタ
19 FD部(フローティング・ディフュージョン部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Two-
Claims (7)
前記複数の画素部のそれぞれは、
前記原稿を照射する光源部と、
前記原稿からの光を検出する光電変換部と、
前記光電変換部で発生した信号電荷を一時的に蓄積する電荷蓄積部とを含み、
前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量を検出する電荷検出部を備え、
前記電荷蓄積部に信号電荷が転送されてから、それが前記電荷検出部により検出されるまでの時間が、前記複数の画素部のすべてにおいて略一定になるように、前記光電変換部での画像読取タイミングを制御する、画像読取装置。 An image reading apparatus that reads a document using a plurality of pixel units arranged two-dimensionally,
Each of the plurality of pixel portions is
A light source unit for irradiating the document;
A photoelectric conversion unit for detecting light from the document;
A charge storage unit that temporarily stores signal charges generated in the photoelectric conversion unit,
A charge detection unit for detecting the amount of charge stored in the charge storage unit;
The image in the photoelectric conversion unit is such that the time from when the signal charge is transferred to the charge storage unit until it is detected by the charge detection unit is substantially constant in all of the plurality of pixel units. An image reading apparatus that controls reading timing .
読取対象画素における光源部が発光し、読取対象画素の画像信号を取得する、請求項1から3のいずれかに記載の画像読取装置。 The plurality of pixel portions are controlled to emit light independently for each pixel portion,
Light source unit emits light in the read target pixel, and acquires an image signal of the read object pixel, the image reading apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記複数の画素部のそれぞれは、
前記原稿を照射する光源部と、
前記原稿からの光を検出する光電変換部と、
前記光電変換部で発生した信号電荷を一時的に蓄積する電荷蓄積部とを含み、
前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量を検出する電荷検出ステップを備え、
前記電荷蓄積部に信号電荷が転送されてから、それが前記電荷検出ステップにて検出されるまでの時間が、前記複数の画素部のすべてにおいて略一定になるように、前記光電変換部での画像読取タイミングを制御する、画像読取装置の制御方法。 A method for controlling an image reading apparatus that reads a document using a plurality of pixel units arranged two-dimensionally,
Each of the plurality of pixel portions is
A light source unit for irradiating the document;
A photoelectric conversion unit for detecting light from the document;
A charge storage unit that temporarily stores signal charges generated in the photoelectric conversion unit,
A charge detection step of detecting the amount of charge stored in the charge storage unit;
In the photoelectric conversion unit, the time from when the signal charge is transferred to the charge storage unit until it is detected in the charge detection step is substantially constant in all of the plurality of pixel units. An image reading apparatus control method for controlling image reading timing .
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