JPH01129574A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像読取装置に関し、特に、高速化および多色
化に対応しうる画像読取装置に関する。

（従来の技術） 近時、情報化時代にあって画像読取装置が普及している
。特に、ＣＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｃｌ　
Ｄｅｖｒｃｅ）を利用した画像読取装置はファクシミリ
装置やイメージスキャナ、さらにはデジタルコピア等に
適用され、装置の小型化とともに広く利用されている。

このＣＯＤは複数の光電変換素子に分割されており、各
光電変換素子は一般に、フォトダイオードとフォトダイ
オードの出力を電荷として蓄積するキャパシタとが並列
に接続された構成となっている。光電変換素子は、リセ
ット時キャパシタに充電され、その後、フォトダイオー
ドに光が照射されると、フォトダイオードが光量に応じ
た電流を流してキャパシタの充電電荷を放電する。した
がって、ＣＯＤはキャパシタの電荷の蓄積状態により生
じる電圧変化を出力として取り出すことにより光電変換
し、原稿の画像を読み取る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の画像読取装置にあって
は、その光電変換素子が光量に応じて出力を変化させる
構成となっていたため、高速化の要請される今日、高速
化への対応が問題となっていた。

すなわち、ＣＯＤはその感度が光量すなわち、蓄積時間
（光の照射時間）と照度（光度）に比例する。したがっ
て、高速化に対応させるためには、蓄積時間を短くしな
ければならず、その分光度を上げなければならない。と
ころが、現在の画像読取装置は一般に、光源として蛍光
灯や発光ダイオードを使用しており、光度を上げるため
に、蛍光灯の本数を増やすと、画像読取装置が大型化し
、小型化の要望されている今日、望ましい方法とはいえ
ず、ダイオードの数を増やすと、画像読取装置のコスト
が大幅に高くなり、これも望ましし）方法とはいえない
。さらに、光度を上げるために、蛍光灯自体の電圧等を
上げると、寿命が短くなり、対応策としては好ましくな
い。

また、光度が十分得られたとして、ＣＯＤを高速駆動す
ると、ＣＯＤで読み取ったアナログデータをディジクル
データに変換するＡ／Ｄ変換器等のアナログ素子に高速
用の素子が必要となり１、コスト高となる。

さらに、今日、画像読取装置としては、白黒画像のみを
読み取るのではなく５、例えば、白黒原稿に赤色の検印
が施された２色原稿等多色画像の読み取りが要求されて
いる。このような多色画像の画像読取装置としては、従
来、ＣＣＤの前に色フィルタを円板状に配列したフィル
タ体を回転させたり、色フィルタをストライプ状に配列
したフィルタ体を往復動させて、各色フィルタを通過し
た光をＣＣＤに順次導入していた。ところが、このよう
な従来の画像読取装置にあっては、フィルタ駆動系が複
雑、高価で、画像読取装置も大型化するとともに、高価
なものとなっていた。

（発明の目的） そこで、本発明は、光電変換素子を並行に複数列配設す
ることにより、原稿の画像を複数ラインまとめて読み出
して、画像処理回路に高速素子を必要とせず、また、光
度をあげることなく、高速読取可能で、かつ、各列のＣ
ＣＤに色フィルタを設けることにより多色原稿をも読み
取ることのできる画像読取装置を提供することを目的と
している。

（発明の構成） 本発明は、上記目的を達成するため、列状に配設された
光電変換素子を有し、該光電変換素子が光源から原稿に
投射された光の反射光を画素に分解して光電変換し、原
稿の画像を読み取る画像読取装置において、前記光電変
換素子を並行に複数列配設したことを特徴とするもので
ある。

以下、本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示す図である。

第１図は画像読取装置１の概略図であり、画像読取装置
１は、搬送ローラ２．３、光源４．５、コンタクトガラ
ス６、シェーデイング板７、ミラー８、レンズ９および
ラインイメージセンサ１０等を備えている。

搬送ローラ２は図外の原稿台からガイド板（図示路）上
に送り出された原稿１１をコンタクトガラス６上に搬送
し、搬送ローラ３は画像の読み取られた原稿１２を図外
の原稿トレイに排出する。コンタクトガラス６は透明ガ
ラスで形成されており、光源４．５から投射された光を
透過して原稿１２面又はシェーデイング板７に照射する
。原稿１２面あるいはシェーデイング板７で反射された
光はミラー８で反射され、レンズ９によりラインイメー
ジセンサ１０上に集光される。シェーデイング板７はそ
の表面は白色処理が施されており、シェーディング補正
用の基準の白色を提供している。

ラインイメージセンサ１０はＣＯＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　
Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）を利用したものであり
、シリコン基板上にＳ　ｉ　０２等の絶縁酸化膜を施し
透光窓毎にソース電極、ゲート電極およびセグメント電
極が設けられたものである。ラインイメージセンサ１０
は、原稿１２の幅方向に長く形成され、各透光窓毎に光
電変換素子が形成されている。また、ラインイメージセ
ンサ１０は、第２図に示すように、これら光電変換素子
ａ、〜ａｎ、ｂｌ〜ｂ７が並行に２列配設されており、
各ａ、〜ａ。、ｂ、〜ｂ、。

にはそれぞれ、第３図に示すように、トランスフアゲ−
）Ｔａ、ＴｂおよびシフトレジスタＳａ、ｓｂが設けら
れている。

トランスファゲートＴａ、Ｔｂには図外の制御ブロフク
から、第４図（ａ）に示すゲート信号Ｓｔが入力され、
シフトレジスタＳａ、、Ｓｂにはそれぞれ、第４図（ｂ
）（ｃ）に示す転送パルスＰＩ８、Ｐ　ｚａ％　ＰＩｂ
ｓ　Ｐ　２ｂが入力される。シフトレジスタＳａ、Ｓｂ
の次段にはそれぞれアンプＡＰａ。

ＡＰｂが設けられており、アンプＡＰａ、ＡＰｂで増幅
された画像データ（アナログデータ）ＳＤａ、ＳＤｂは
図外のＡ／Ｄ変換器でディジタルデータに変換された後
、同じメモリに順次蓄積される。また、アンプＡＰａ、
ＡＰｂにはそれぞれリセット信号Ｒ３ａ、Ｒ５ｂが人力
されており、シフトレジスタＳａ、Ｓｂから順次転送さ
れてくる画像データＳＤａ、ＳＤｂをリセットする。

次に、作用を説明する。

画像読取装置１は搬送ローラ２により原稿１１をコンタ
クトガラス６上に搬送し、コンタクトガラス６上に搬送
された原稿１１に光源４．５から光を照射する。原稿１
１に照射された光は原稿１１面で反射され、ミラー８お
よびレンズ９を介してラインイメージセンサ１０に導入
される。ラインイメージセンサ１０は、第２．３図に示
したように、その光電変換素子ａＩ　−”　ｎ　、Ｉ）
　Ｉ　””’　ｂ　ｎが並行に２列配列されており、原
稿１１の画像は先頭行（ライン）より２行（ライン）づ
つラインイメージセンサ１０により読み取られることと
なる。

画像読取装置１は、所定の読取タイミングになると、図
外の制御部がラインイメージセンサ１０にゲート信号Ｓ
ｔを出力し、ラインイメージセンサ１０はゲート信号Ｓ
ｔが入力されると、光電変換素子ａ１〜ａ、、および光
電変換素子す、〜ｂイに蓄積された電荷をそれぞれシフ
トレジスタＳａおよびシフトレジスタｓｂに転送する。

シフトレジスタ３ａおよびシフトレジスタｓｂに転送さ
れた電荷は制御部から人力される転送パルスＰｅａ、Ｐ
ｚｍおよび転送パルスＰ、いＰ２ｂに同期して順次アン
プＡＰａおよびアンプＡＰｂに転送され、アンプＡＰａ
およびアンプＡＰｂで増幅されて画像データＳＤａ、Ｓ
Ｄｂとして次段のＡ／Ｄ変換器に送られる。画像データ
ＳＤａ、ＳＤｂはＡ／Ｄ変換器でディジクルデータに変
換され、ディジタルデータに変換されると、高速処理が
可能となる。例えば、Ａ／Ｄ変換したデータをメモリに
一旦格納した後、高速で読み出して処理することにより
高速処理が可能となる。このように、本実施例ではライ
ンイメージセンサ−０としてその光電変換素子ａｌ　〜
ａ、、、ｂ、ｘｂ＋、を平行に２列配設し、２列の光電
変換素子ａ　１−ａ　ｎ　、ｂ　＋〜ｂ７から同時に画
像データＳＤａ、ＳＤｂを読み出しているので、従来と
同じ速度で読み出しても、２倍の速度で読み出したこと
になる。したがって、アナログデータ処理用として高速
用の素子を使用することなく、高速読取処理を行うこと
ができ、画像読取装置１を小型・軽量で安価、かつ高速
処理可能なものとすることができる。

なお、上記実施例においては、白黒原稿を読み取る場合
に通用したものであるが、これに限るものではなく、例
えば、第５図に示すように、ラインイメージセンサ２０
の光電変換素子ａｌ−ａゎにシアンフィルターＣＦを取
り付け、光電変換素子す、〜ｂアにレッドフィルターＲ
Ｆを取り付けることにより赤および黒の２色の原稿を読
み取ることができる。

すなわち、シアンフィルターＣＦおよびレフトフィルタ
ーＲＦは、第６図に示すようにその透過光の波長が異な
っており、原稿１１からの反射光を色により選別して光
電変換素子ａ、〜ａゎおよびす、〜ｂ、に入射する。し
たがって、上記実施例と同様に、第７図に示すように光
電変換素子ａ１〜ａ７およびす、−ｂゎから画像データ
を読み出すと、アンプＡＰａおよびＡＰｂから出力され
る画像データＳＤｃおよび画像データＳＤＲはシアンフ
ィルターＣＦおよびレッドフィルターＲＦを透過した原
稿１１の画像データであり、この画像データＳＤＣ，Ｓ
ＤＲに基づいて赤データおよび黒データの処理を行うこ
とができる。例えば、第８図に示すように、ラインイメ
ージセンサ２０のアンプＡＰａおよびアンプＡＰｂの出
力をそれぞれ外部アンプ２１．２２に出力し、外部アン
プ２１．２２で増幅した画像データＳＤｃ、ＳＤ＋＋を
画像処理回路２３および画像処理回路２４に入力する。

画像処理回路２３および画像処理回路２４で各色毎に画
像処理したデータをリレー２５を介して取り出すことに
より赤および黒の２色を原稿１１を読み取ることができ
る。したがって、従来のように、色フィルタを回転させ
たり、往復動させる必要がなく、小型で、かつ簡単な構
成で多色画像を読み取ることができる。なお、第８図の
外部アンプ２１は、シアンフィルターＣＦとレッドフィ
ルターＲＦを透過した光に対する分光感度が光電変換素
子ａ、〜光度変換素子ａ、、とす、〜ｂ１とで異なり、
アンプＡＰａおよびアンプＡＰｂから出力される画像デ
ータＳＤＣ，ＳＤＲが第９図（ｆ）（ｇ）に示すように
、その大きさが異なるため、画像データｓＤｏと画像デ
ータＳＤＲのバランスを調整している。また、リレー２
５は白黒原稿を読み取るとき、接点ｓｃ側に接続してア
ンプＡＰａからのシアン系の画像データＳＤｃのみを取
り込むことにより、白黒原稿を読み取ることができる。

このリレー２５の切り換えは制御部２６により行われ、
制御部２６からは前述のゲート信号Ｓｔがラインイメー
ジセンサ２ｏおよび外部アンプ２１．２２に出力されて
いる。

さらに、上記画像データＳＤＣはラインバッファ等で１
ライン分遅延され、同じラインの画像データＳＤＲとの
間で画像処理されて２色画像として読み取られる。

また、上記実施例では光電変換素子を２列並行に配設し
たものについて述べたが、３列あるいはそれ以上にして
もよい。

なお、上記第４図および第９図において１〜１８”はダ
ミービットであり、“ｓ、”以降が有効データである。

（効果） 本発明によれば、原稿の画像を複数ラインまとめて読み
出すことができ、画像処理回路に高速素子を用いること
なく、また、光度をあげることなく、原稿を高速で読み
取ることができる。また、各列の光度変換素子に色フィ
ルタを設けることにより多色原稿をも読み取ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の画像読取装置の一実施例を示
す図であり、第１図はその画像読取装置の概略構成図、
第２図はその画像読取装置のラインイメージセンサの正
面図、第３図はその画像読取装置のラインイメージセン
サの回路構成図、第４図はその画像読取装置の各部の信
号のタイミングチャートである。 第５図〜第９図は本発明の画像読取装置の他の実施例を
示す図であり、第５図はその画像読取装置のラインイメ
ージセンサの正面図、第６図はその色フィルタの波長と
透過率を示す図、第７図はその画像読取装置のラインイ
メージセンサの回路構成図、第８図はそのラインイメー
ジセンサがら出力された画像データの処理回路図、第９
図はその画像読取装置の各部の信号のタイミングチャー
トである。 ■・・・・・・画像読取装置、 １０、２０・・・・・・ラインイメージセンサ、ａｌ”
−ａゎ、ｂ１〜ｂ、・・・・・・光電変換素子、Ｔａ、
Ｔｂ・・・・・・トランスファゲート、５ａＸＳｂ・・
・・・・シフトレジスタ、ＣＦ・・・・・・シアンフィ
ルター、 ＲＦ・・・・・・レッドフィルター。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）列状に配設された光電変換素子を有し、該光電変
   換素子が光源から原稿に投射された光の反射光を画素に
   分解して光電変換し、原稿の画像を読み取る画像読取装
   置において、前記光電変換素子を並行に複数列配設した
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. （２）前記複数列の光電変換素子から同時に出力を取り
   出し、原稿の画像を複数ライン分同時に読み取ることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像読取装置。
3. （３）前記複数列の光電変換素子の各々に異なる色フィ
   ルタを設け多色原稿の画像を読み取ることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の画像読取装置。