JPH0313166A - カラー読取装置 - 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】 「発明の技術分野」 本発明は、ファクシミリ２　コピー、イメージスキャナ
等に使われるイメージセンサ又は、フォトセンサに関す
るものである。

「従来の技術」 密着型イメージセンサをはじめとして、これまでのカラ
ー読取装置の読み取り方法は、従来白色光で原稿を照射
し、原稿からの反射光をセンサの手前に設けたカラーフ
ィルタを通してセンサに入射させて読み取る装置や、複
数の異なる波長の光を放射する光源を用いて、順次原稿
に異なる光波長の光を照射して、その反射光によってカ
ラーデータをつくる装置が知られている。

ｒ従来技術の問題点ｊ このような従来技術において、センサにカラーフィルタ
を設ける方式はカラーフィルタを設けること自身がコス
ト高を招き製造工程を複雑にしていた。またセンサの解
像度が４画素／ｍｍ、８画素／ｍｍ、１６画素／　ｍ　
ｍと上がるにつれてセンサ自身の寸法が小さくなる。こ
れに伴ってカラーフィルタの寸法が小さくなり、より高
度でコスト高のカラーフィルタ製造技術が必要となって
いた。

また複数の異なる波長の光を順次照射する方法の場合、
読み取り装置が大型化しかつ読み取りのために必要とす
る時間が長くなるという問題点が発生していた。

すなわち、従来からのセンサーの電気信号を読み取る方
法として光電変換部からの電気信号を電荷蓄積部に蓄積
し、この蓄積された電荷を順次信号として外部に取り出
していた。

今、センサがｎ個のドツトより構成されておりカラー読
み取りとするためには、赤の光源を原稿に照射しその反
射光によって蓄えられた電荷を１番目のドツトから順次
読み出しｎ番目の読み出しが終了した時に１番目のドツ
トに蓄えられた電荷をリセットし緑の光源を照射しある
一定の時間を待って１番目のドツトの蓄積電荷を読み出
す。この次に２番目のドツトをリセットして一定時間待
ち読み出す。この動作がｎ回繰り返され次の青の光源を
照射し再び同様の動作を行い、１本のラインの読み取り
が終了する。

すなわち、３ｎ回分の待ち時間が必要となり、読み取り
に要する時間が非常に長くなっていた。

ｒ従来技術の目的１ 本発明は、これらの従来よりの問題点を簡単な構造、構
成を用いることで解決し、小型カラーイメージセンサを
提供することを目的とするものであります。

ｒ発明の構成」 第１図に本発明のシステム構成を示す。複数の異なる波
長の光を発光するＬＥＤＩ〜ＬＥＤｎ（６−１〜６−ｎ
）には専用のＬＥＤ駆動回路（５）からのパルス電圧に
よって駆動される。ＬＥＤから発光された光は、通常密
着センサーの場合、第２図（ａ）のように原稿０■から
ＬＥＤ反射光をセルフォックレンズＯｆ）を通してセン
サ（１）に入射させるレンズ付密着型センサや第２図（
ｂ）のようにレンズを用いない完全密着型イメージセン
サなどのようにしてセンサ（１）受光面に照射される。

光の入射を検知したセンサは、第３図に示すように、セ
ンサの種類によって、分光感度（３０）が異なり、ＬＥ
Ｄの発光波長に応じた出力電流を出す。

第１図に示すシステム上で、異なる波長の光がセンサに
入射されると、センサの分光感度とＬＥＤの発光強度に
応じた出力電流がでることになる。

本システムの場合、センサ出力を蓄積して順次読み取ら
ず直接読出す方式とした。

その出力電流は、次に１／Ｖ変換器（２）を通して、電
圧に変換される。変換された電圧は、増幅器（３）で任
意の大きさに増幅される、但し増幅器はなくしても可能
である。増幅された信号は、ビット補正回路（４）の中
でセンサの分光感度とＬＥＤの発光強度に応じて補正さ
れる。補正された信号は次にｎビットのサンプル・ホー
ルド回路を通じてｎ個づつの出力になる。

このサンプル・ホールドとＬＥＤは同一のタミイングジ
ュネレータによって同期される。

本発明によってカラー読み取りが可能なセンサは、直接
読み取り型のセンサである。第４図に直接読み取り型セ
ンサーの一例を示した。同図において複数のセンサに並
列に電圧Ｅがかけられており、その先にアナログＳＷＩ
〜ｎがつけられているアナログＳＷが閉の時にのみセン
サに電流が流れる。センサの抵抗値が光の強度と光の波
長の関数になっている。その電流を直接出力させる方法
が直接読み取り方式である。又、抵抗変化のセンサの他
に、出力電流は微小になるが、接合を有した’を流出カ
フのセンサを直接読み取り方式で使用しても可能である
。

第５図に本発明のタイミングチャートを示す。

ｆｏ０２）は基本クロックでありそのクロックを元に第
５図の中ではＲ（赤）０３３Ｇ（緑）側Ｂ（青）０５）
のＬＥＤアレイを順次発光させている。それに対応して
５Ｗ１−３Ｗｎが順次閉となリーライン走査後再びＳＷ
Ｉから順次閉になるＳＷに応じたセンサ出力０ｘＱ９）
が出力されるビット補正回路を通した後、Ｓ／Ｈ回路で
順次３色分の出力Ｓ／Ｈ１〜３　（２０）〜（２２）が
出力される。

このタイミングチャートはＬＥＤ３個のものだが必要に
応じて２〜ｎ個に拡張することは容易である。

本発明は以上のように発光波長の異なる複数の光源を原
稿に照射し、原稿からの反射光を直接読み取り方式のイ
メージセンサにて、光を電気に変換して情報として読み
出す際に、光源の発光とセンサ読み取り回路のスイッチ
とを同期させることを特徴とするものであります。

以下に実施例によって本発明を説明する。

「実施例１」 第４図に本発明を使った実施例を示す。

図中のセンサは公知のアモルファスシリコンを用いたフ
ォトコンダクタ−タイプのセンサ（１）であり、分解能
は３ｄｏｔ／ｍｍのＡ４サイズ、１７２８ｄｏｔのもの
である。このセンサの構造は２つの電極が半導体層をは
さんで対抗しており、２つの電極間にある一定の電圧を
加えこの半導体層に照射された光の強弱によって変化す
る電流を直接読み取る。出力は黒白の２階調である。こ
のセンサに緑と赤のＬＥＤをつけＩ／Ｖ変換器、ビット
補正回路２ビットＳ／Ｈ回路とタイミングジェネレータ
、ＬＥＤ駆動回路をつけた。センサドツト１〜１７２８
のうち奇数番目（又は偶数番目）をＬＥＤの赤と同期、
偶数番目（又は奇数番目）をＬＥＤの緑と同期させる。

ＬＥＤの赤と同期しているサンプルホールドのあとにイ
ンバータを１つ入れるこれによってこのセンサは黒赤臼
のカラセンサーになり、その論理は以下のようになる。

又、このセンサを３色カラーにするには、ＬＥＤとして
Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）にて後段の論理部を変更する
ことで可能である。

「実施例２」 本実施例において、センサ部にＰＩＮ型アモルファスシ
リコンを用いる。このＰＩＮ型アモルファスシリコンセ
ンサは、硝子基板上に所定の電極パターンが形成された
基板上に公知のＰＣＶＤ法にて形成されたものである。

また、原稿に照射する光源は赤、緑、青の３色を用い順
次原稿に照射して、情報を読みとった。

その他は実施例１と同様に行った。

「実施例３」 本実施例においてはセンサ部にＴＰＴを用いる。

従来より知られたＴＰＴを用いたイメージセンサにおい
て、ＴＰＴは単なるスイッチの役割のみを行っており、
イメージセンサの外に付けるＩＣの数を減らすという効
果があるのみであったが本実施例においてはＴＰＴをス
イッチ素子のみではなく、センサ機能とスイッチ機能の
両方をもたせることにより、イメージセンサの小型化と
低コスト化を実現するものである。

一般にＴＰＴのソースドレイン間の電流電圧の関係は第
６図（２３）に示されるような曲線関係をとっている。

この時ゲートにはある一定の電圧が加えられている。

本実施例ではこのような特性のうち飽和領域ではなく、
線形領域の特性を利用して、原稿からの反射光をセンシ
ングし、ゲート電極へのある一定の電圧印加をＯＮ、Ｏ
ＦＦすることによりスイッチ機能を持たせるものであり
ます。

例えば第７図に示すようなスタガー型のＴＰＴ素子の場
合、ソース（２５）、　　ドレイン（２６）間にＴＰＴ
素子特性が飽和しない程度の電圧を加えておく、この時
ＴＰＴのチャネル領域（２７）に光が照射されていなけ
れば第６図（２３）のような曲線関係を示すが、基板（
２８）より光をチャネル領域（２７）に照射した場合、
曲線（２４）のようになり、ソース（２５）、　　ドレ
イン（２６）間に流れる電流は増す。この電流の差によ
り明暗を識別する。

このようなＴＰＴを複数個アレー状に並べて、特定の場
所の情報を読み出すにはそのＴＰＴのゲート（２９）の
電圧をＯＮ、ＯＦＦすることによって、情報を読み出せ
ばよい。

本実施例では、このようなセンサ機能とスイッチ機能と
を持つＴＰＴを用いてカラー読み出しを行った。

光源は、赤、緑、青の３色を用い、原稿への照射と読み
取りの際のスイッチングつまり選択されたセンサのゲー
ト電極への電圧印加のＯＮ、ＯＦＦを連動させて読み取
った。

本実施例ではＴＰＴがセンサとスイッチとを兼ねており
、より簡単な構成で、イメージセンサを作成することが
でき、装置の小型化とコストの低減化を行えた。

「効果」 本発明は、以上のように今まで黒白しか判断できないよ
うなラインセンサの外部にとりつけることで、２色以上
のカラー信号にすることができる。

本発明を用いることで、概存のセンサの本質的な構成を
変えたり、フィルタをつけることなくカラーセンサをつ
くることが可能になった。

すなわち、複雑な工程、高度の技術を必要とすることな
く、安価なカラーセンサを提供することが可能となった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の読み取り方法のシステムを示す。 第２図はイメージセンサの光の導入路の概略図を示す。 第３図はセンサ構成材料の分光感度特性の一例を示す。 第４図は本発明の構成図を示す。 第５図は本発明の読み取りのタイミングチャートを示す
。 第６図はＴＰＴの電流電圧特性の一例を示す。 第７図はＴＰＴの概略図を示す。 １・・・センサ ２・・・Ｉ／Ｖ変換器 ３・・・増幅器 ４・・・ビット補正回路 ５・・・ＬＥＤ駆動回路 ６・・・ＬＥＤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、原稿上に表示された情報を電気信号として取り出す
   原稿読み取り装置であって、原稿に複数の異なる発光波
   長を持つ光原からの光を照射する手段と原稿からの反射
   光に基づき、原稿上の情報を電気信号として取り出す直
   接読み出し方式のセンサアレーとを有し、センサアレー
   からの読み出しのタイミングと原稿への光照射のタイミ
   ングとを同期させることを特徴とするカラー読取装置。