JPH02174367A - 密着型イメージセンサ - 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】 ［発明の［］的］ （産業上の利用分野） 本発明は、段数チップのラインセンサを配列形成した密
着型イメージセンサに関する。

（従来の技術） 近年、ファクシミリ装置や複写機等の画＠！機器の大衆
化に１′Ｐい、これらの機器の小型化・軽量化の要求が
大きくなっている。そしてこの小型化・軽口化の一手段
としては、画像読取手段に密着型イメージセンサを用い
ることが一般的となってきている。

この密ｊり型イメージセンサとは、読取原稿の幅よりも
長い読取長を白°し、読取原稿の画像を】対１で読取る
ものである。これによれば、縮小光学系が不要であり、
光路長を大幅に短くすることができる。

この密着型イメージセンサとしては、薄膜技術により読
取原稿幅よりも長い読取長のラインセンサを作成する薄
膜タイプと、既製のチップ状ラインセンサを複数個並べ
て読取長を確保するマルチチップタイプとがあるが、例
えばＣＣＤセンサ等の高性能なチップ状ラインセンサの
特徴をそのまま生かせることからマルチチップタイプが
多く用いられる。

第３図はマルチチップタイプの密着型イメージセンサの
外観の一例を示す図である。この密着型イメージセンサ
は、１１２数（ここでは４個）のラインセンサ（ここで
はＣＣＤセンサ）３１ａ。

３１ｂ、　　３１ｃ、　　３１ｄを千鳥状に配列して一
体化形成しである。そして、各ＣＣＤセンサ３１ａ〜３
１ｄの読取り先頭側の端部の数画素分（普通は１０画素
程度）の部分（以下、遮光領域と称する）　−，３２ａ
　、　　３２　ｂ　、　　３２　ｃ　、　　３２　ｄは
金属等により遮光しである。

第４図は以上の如き密行型イメージセンサの構成を示す
ブロック図、第５図はＣＣＤセンサ１チツプ分の出力信
号の一例を示すタイムチャートである。第４図中、４０
は制御部であり、本イメージセンサが適用されている装
置（ファクシミリ装置やディジタル腹写機等）からの制
御信号を受けて、ＣＣＤセンサ駆動信号やマルチプレク
サ制御信号、サンプルホールド制御信号などを発生し、
本イメージセンサ全体を制御する。４１ａ。

４１ｂ、４１ｃ、４１ｄはドライバであり、制御部４０
からのＣＣＤセンサ駆動信号に従って、ＣＣＤセンサ３
］　ａ〜３１ｄをそれぞれ駆動させる。これによりＣＣ
Ｄセンサ３１ａ〜３１ｄは光電変換を行なう。そして、
各ＣＣＤセンサ３１ａ〜３］ｄの出力信号はバッファア
ンプ４２ａ。

４２ｂ、４２ｃ、４２ｄでそれぞれインピーダンス変換
されたのち、アナログマルチプレクサ４３ａ、４３ｂで
所定の順序で選択出力され、シリアルな信号に変換され
る。ただし、ここでアナログマルチプレクサ４３ｂはＣ
ＣＤセンサ３１ａ〜３１ｄの遮光領域３２ａ〜３２ｄの
出力信号（非Ｕ効画素信号）のみを出力し、またアナロ
グマルチプレクサ４３ａは前記遮光領域３２ａ〜３２ｄ
以外の部分の出力信号（有効画素信号）のみを出力する
。そして、アナログマルチプレクサ４３ａから出力され
たｉＡ号はサンプルホールド回路４４ａへ人力され、ア
ナログマルチプレクサ４３ｂから出力された信号はサン
プルホールド回路４４ｂへ人力されてそれぞれ保持され
る。

ここで、サンプルホールド回路４４ｂに保持された信号
は、ＣＣＤセンサ３１ａ〜３］ｄの遮光領域３２Ｂ〜３
２ｄの出力信号であるので、この信号は「真の黒」を表
す信号（黒基僧信号）である。

しかして、差動アンプ４５によってサンプルホルト回路
４４ａにより連続した有効画素信号からサンプルホール
ド回路４４ｂに保持された黒基べへ信号を減算すること
によって、暗時捕ｉ１Ｅがなされた画信号が形成される
。

ところが、ＣＣＤセンサはその性能、Ｌ、ＣＣＤセンサ
毎で出力信号の直流オフセット電圧が異なる場合があり
、従って、上述したようなマルチチップタイプの密ｉ＋
７４９イメージセンサでは得られた画信号中で直流オフ
セット電圧が異なる部分が生じてしまい、１Ｆ確な画信
号が得られないおそれがある。

また、第４図に示す密着型イメージセンサでは、サンプ
ルホールド回路４４ｂのコンデンサのリフや基板の絶縁
性能、オペアンプの特性等により、時間が経つにつれて
保持電圧が低下してしまうという不具合をＨしており、
黒基ベヘ信号を正確に保ｒ、’ｊ　しておくことができ
ず、暗時補正を正確に行なえない。そこで本出願人は、
第６図に示す如く、サンプルホールド回路４４ｂに保持
された黒基僧信号をデジタル信号化するＡ／Ｄ☆換器６
１ｂと、このＡ／Ｄ変換器６１ｂによってデジタル信号
化された黒基■信号をラッチするラッチ回路６２ｂを設
け、黒基弗（、？号をデジタル信号の状態で保持するよ
うにしたイメージセンサを「特願昭６３−２３５３０７
号」として提案している。なお、第６図中で、６０は制
御部、６１ａは自°効画素信号をデジタル化するＡ／Ｄ
ｉ換器、６２ａはデジタル化された白゛効画素信号をラ
ッチするラッチ回路、６３はデジタル信号化されたＥｉ
効画素信号と黒基弗信号とから画信号を作成するための
演算回路である。

この密着型イメージセンサにおいては、Ａ／Ｄ低換器６
１ａ、６１ｂがＡ／Ｄ変換することのできる電圧範囲が
限られるため、前述した如くＣＣＤセンサ毎で出力信号
の直流オフセット７ｕ圧に差かあると、Ａ／Ｄ変換器６
２ａ、６２ｂはオバーフローしてしまう場合があり、こ
の場合に・は前述した密着型イメージセンサよりも史に
不正確な画信号を出力してしまう。

（発明が解決しようとする課題） 述の如〈従来の密イ°°１型イメージセンサでは、ライ
ンセンサ（センサチップ）毎で出力信号の直流オフセッ
ト電圧が異なる場合があり、読取原稿の画像に対応した
ｉＥ　＆ＹＦ、な画信号を得られないことかあるという
不具合を白゛していた。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり
、その目的とするところは、信号全域に互って直流オフ
セット電圧が一定で、読取原稿の画像に忠実な画信号を
得ることのできる密行型イメージセンサを提供すること
にある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、クランプ手段により、複数のラインセンサの
それぞれの出力信号の直流オフセット電圧を所定電位に
設定するようにした。

（作用） このような手段を講じたことにより、各ラインセンサか
らの出力信号の直流オフセット電圧が所定電位に設定さ
れるため、これらのラインセンサの出力信号を直列に取
出しても信号全域に亙って直流オフセット電圧は一定と
なる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例に係る密着型イ
メージセンサにつき説明する。

第１図は同密着型イメージセンサの構成を示すブロック
図である。なお、第６図と同一部分には同一７１号を付
し、その詳細な説明は省略する。

ここで、本密着型イメージセンサが特徴とするところは
、第６図に示す密行型イメージセンサにおいて、各ＣＣ
Ｄセンサ３４ａ〜３１ｄの出力信号の直流オフセット電
圧を所定レベルに設定するクランプ手段としてのクラン
プ回路１１ａ〜１、１　ｄを、バッフ７アンブ４２ａ〜
４２ｄとアナログマルチプレクサ４３ａ、４３ｂとの間
に介挿した点である。また、制御部１０はＣＣＤセンサ
２１ａ〜２１ｄやアナログマルチプレクサ３３ａ。

３３ｂおよびサンプルホールド回路３４ａ。

３４ｂ、Ａ／Ｄ変換器１１ａ、１１ｂ、ラッチ回路１２
ａ、１２ｂの制御手段に加えて、クランプ回路１１ａ〜
１１ｄの制御手段を有している。なお、水密ｊ′ｒ型イ
メージセンサの外観は第３図に示す従来のものと同様で
ある。

第２図はクランプ回路１１　（１１ａ　〜１１　ｄ）お
よびバッファアンプ４２（４２ａ〜４２ｄ）の構成の一
例を示す図である。バッファアンプ４２はエミッタホロ
ワ回路を構成し、人力信号のインピーダンス変換を行な
うものとなっている。また、クランプ回路１１は、バッ
ファアンプ４２からの人力信号の直流成分遮断およびク
ランプ電圧保持のためのコンデンサ２０と、このコンデ
ンサ２０の出力側に一端を接続され、制御部１０より与
えられるクランプパルスにより０Ｎ１０ＦＦするアナロ
グスイッチ２１とから成っている。なお、アナログスイ
ッチ２１の他端は所定電圧のクランプ電位Ｅに接続され
ている。

かくしてこのクランプ回路１１では、制御部１０からク
ランプパルスを受けてアナログスイッチ２１がＯＮし、
これによりコンデンサ２０の出力側にクランプ電位Ｅが
供給されて保持される。

その後、アナログスイッチ２１がＯＦＦすると、出力は
コンデンサ２０に保持されたクランプ電位Ｅを直流オフ
セット電圧として出力される。なお、ここでクランプ電
位Ｅは、Ａ／Ｄ変換器６１ａ〜６１ｄの構成によって異
なるが、一般的には数Ｖ以下の直流電圧またはグランド
レベルである。

以」―の如く構成されたイメージセンサは次の如く動作
する。すなわち、従来と同様にしてＣＣＤセンサ３１ａ
〜３１ｄから出力された信号はバッファアンプ４２ａ〜
４２ｄにおいてそれぞれインピーダンス変換された後、
クランプ回路１１ａ〜１１ｄにおいて上述した如く直流
オフセット電圧が所定電位Ｅに設定される。この直流オ
フセット電圧が所定レベルＥに設定された各信号はアナ
ログマルチプレクサ４３ａ、４３ｂに入力され、以降従
来と同様に処理される。

なお、クランプ回路１１ａ〜ｌｌｄは対応するＣＣＤセ
ンサ３１　ａ〜３１ｄが読取りを行なっていない期間、
すなわち１チツプ出力期間以外の期間に制御部１０から
クランプパルスが与えられ、コンデンサ２０への充電を
行なう。

このように本実施例によれば、各ＣＣＤセンサ３１ａ〜
３１　ｄから出力された信号はそれぞれクランプ回路１
１ａ〜ｌｌｄによって直流オフセット電圧が所定のクラ
ンプ電位Ｅに設定されるので、信号全域に亙って直流オ
フセット電圧が一定な画信号が１りられる。従って、画
信号中で直流オフセット電圧が異なることにより画信号
が不正確となることがなく、読取原稿の画像に忠実な画
信号を得ることができる。

また、Ａ／Ｄ＝＆換器６１ａ、６１ｂに人力される信号
の１１°「流オフセット電圧が常に一定となるため、Ａ
／Ｄ変換器６１ａ、６１ｂがオーバーフローすることも
無い−に、Ａ／Ｄ変換器６１ａ。

６１ｂの取扱う信号レベルがある程度限定されるため、
Ａ／Ｄ変換器６１ａ、６１ｂの回路規模を小さくするこ
とができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えば、上記実施例においてはラインセンサとしてＣＣ
Ｄセンサを用いているが、他のラインセンサであっても
良い。また、上記実施例では；（数のラインセンサ（Ｃ
ＣＤセンサ）を千鳥状に配列形成した密着型イメージセ
ンサとしているが、ラインセンサを一次元配列した、い
わゆるインライン型のものであっても良い。また更に、
上記実施例ではクランプ回路において充電動作を行なう
期間をＣＣＤセンサが読取りを行なっていない期間（１
チツプ出力期間以外の期間）としているが、１チツプ出
力期間中の画素間期間において充電動作を行なうように
しても良い。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変形実施が可能である。

［発明の効果］ 本発明によれば、クランプ手段により、複数のラインセ
ンサのそれぞれの出力信号の直流オフセット電圧を所定
電位に設定するようにしたので、信号全域に亙って直流
オフセット７に圧が一定で、読取原稿の画像に忠実な画
信号を得ることのできる密着型イメージセンサとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例に係る密着型イ
メージセンサを説明する図であり、第１図は構成を示す
ブロック部、第２図はクランプ回路およびバッファアン
プの構成の一例を示す回路図、第３図乃至第６図は従来
技術を説明する図である。 １０・・・制御部、１１ａ〜ｌｉｄ・・・クランプ回路
、３１　ａ　〜３１　ｄ−ＣＣＤセンサ。 ｒ−一コ ■ 第２　図 出ｍ１人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３ 図 第４ 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のラインセンサを配列して構成され、読取原
   稿の画像の読取りを行なう密着型イメージセンサにおい
   て、 前記複数のラインセンサのそれぞれの出力信号の直流オ
   フセット電圧を所定電位に設定するクランプ手段を設け
   たことを特徴とする密着型イメージセンサ。
2. （２）クランプ手段は、ラインセンサが読取動作を行な
   っていない期間に充電動作を行なうものであることを特
   徴とする請求項（１）記載の密着型イメージセンサ。