JPH0440059A - ラインイメージセンサー及びカラーラインイメージセンサー - 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　複写風　ＦＡＸ、イメージスキャナー等の画
像信号読み取り部に利用されるラインイメージセンサ−
に関するものである。

従来の技術 近蝦　編集などの機能を有するデジタル複写機が市場を
賑わせている力（その複写スピード及び価格が問題にな
っていも　このたべ　複写機に利用されるイメージセン
サ−にも高速（Ｌ　　低価格化が望まれていも　以下図
面を参照しなか収　従来のラインイメージセンサ−の−
例について説明すも 第７＠　第８図（友　従来デジタル複写機に利用されて
いたラインイメージセンサ−の構成を示したものであも まず第７図の構成のラインイメージセンサ−について説
明すム　１は主走査方向に受光素子を並べたセンサー脈
　２は上記センサー部の受光素子に１対１に対応したレ
ジスターをセンサー部１の一側面に並べたレジスターａ
　４は上記レジスター部に対応した出力部であム 以上のように構成されたラインイメージセンサ−につい
て、以下その動作について説明すも読みとるべき原稿に
光を照射することによって、画像情報は反射光もしくは
透過光の形でラインイメージセンサ−に入力されも　ラ
インイメージセンサ−は　センサー部ｌ内の受光素子に
よって画像信号を電気信号に置き換えも　このセンサー
部１内の受光素子に貯められた信号Ｃヨ　　外部から転
送りロックを加えることによってレジスター部２内の対
応するレジスターに転送されも　更にレジスターに蓄え
られた信号電荷は外部からシフトクロックを加えること
により、順次出力部４の存在する方向に向かって信号電
荷を移送していく。出力部に最も近いレジスターから信
号電荷は出力部４に送られて、外部に出力されも　この
ようにして１相の画像データが出力されも しかしながら上記のような構成で６表　高速にラインイ
メージセンサ−を駆動しようとすると、画像信号の転送
速度も駆動速度と同じように高速になってしまうのて　
信号電荷の不完全転送が生改高速なラインイメージセン
サ−は得られなかっ九更にこの欠点を補った第８図に示
した従来のラインイメージセンサ−について説明すも　
１は主走査方向に受光素子を並べたセンサーｉ１に２ａ
、２ｂは上記センサー部の受光素子に１対１に対応した
レジスターをセンサー部１の両側面に並べたレジスター
％ａ４ａ、４ｂは上記レジスター部に対応した出力部で
あも　第７図に示すラインイメージセンサ−と異なる点
Ｃｔ　　図に示すよう凶　受光素子はセンサー部１の両
側面にあるレジスター部２ａ、　２ｂに交互に結びつい
ており、各シフトレジスター部２ａ、２ｂはセンサー部
の受光素子の半分に対応したレジスターをそれぞれ有し
ていも　このようにして出力を２相にすることによって
、ラインイメージセンサ−の駆動速度を上げることがで
き島 しかしなか板　上記のような構成で（戴　ラインイメー
ジセンサ−の幅が太くなるという欠点があった　特に　
このラインイメージセンサ−を３本平行に並べて作られ
るカラーラインイメージセンサ−においては　センサー
部間ピッチが大きいため圏　読み取り位置のズレを補正
する為に多くの遅延メモリーを使用しなければならなか
った　（例えば　特開昭第６４−６１１６３号公報）発
明が解決しようとする課題 このように　第８図の構成のラインイメージセンサ−を
駆動するとき、信号電荷のシフト段数が半分になること
によって、駆動周波数をデータレートの半分にでき、又
転送段数が半分になることか収　スミアを低減すること
ができるため転送効率も上昇した力丈　その一方でライ
ンイメージセンサ−の幅が広くなってしまうという問題
点かあっ九　特に複数列のラインイメージセンサ−を副
走査方向に並べて作ったカラーラインイメージセンサ−
ではその弊害は大きく、各センサー部の離間距離が大き
くなるため読み取り位置のズレが大きく、それを補正す
る補正メモリーが多数必要となり、価格をはね上げる要
因となっていた　ちなみＧＱ　　現状のパイリニアー構
成のカラーラインイメージセンサ−（第８図のラインイ
メージセンサ−を３本平行に並べて構成）でるよ　感光
画素列の幅を１ラインピツチとするとき各センサー部の
離間距離は　おおよそ１２ラインピツチはどもあり、走
査速度を　１　（ラインピッチ／ライン走査）とすると
、Ａ４原稿′を４００ｄｐｉの解像度にて読みとる際に
必要となる補正メモリーは ５０００画素　Ｘ　　（１２Ｘ３）ライン＝　１８０　
キロバイト になム 本発明は以上の点を考虜し　高速に駆動で献かつ幅の狭
いラインイメージセンサ−を提供すること、さらにこれ
を利用して外部に必要としていたメモリーの削減を可能
とするカラーラインイメージセンサ−を提供することを
目的としていも課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のラインイメージセン
サ−ζよ　レジスター部を左右に２分割し各レジスター
部に対応した出力部をセンサー部の両わきに置くという
構成を備えたものであも更にカラーラインイメージセン
サ−において１よ上記構成に併せて読み取り位置補正の
ための記憶手段を付加すａ 作用 本発明は上記した構成によって、幅が狭く、がつ高速な
ラインイメージセンサ−を提供できる。

更にカラーラインイメージセンサにおいて法　各センサ
ー部の離間距離を小さくできるた取　ライン補正に要す
るメモリーを少なくできも　また読み取り位置補正のた
めの外付は遅延メモリーに変わる記憶レジスターをライ
ンイメージセンサ−に内蔵させる場合ｋ　その量を大き
く削減できも実施例 以下に本発明の第１の実施例のラインイメージセンサ−
について図面を参照しながら説明すも第１図が本発明に
よるラインイメージセンサ−の第１の実施例を示したも
のであも　第１図において、　１は主走査方向に受光素
子を並べたセンサに２ａ、　２ｂは上記センサー部の受
光素子に１対１に対応したレジスターをセンサー部１の
一側面に並べた２つのレジスターａ４ａ、　４ｂは上記
レジスター部に対応したセンサー部の両わきに置かれた
２つの出力部であム 以上のように構成されたラインイメージセンサ−につい
て、以下その動作について説明すも　読みとるべき原稿
に光を照射することによって、画像情報は反射光もしく
は透過光の形でラインイメージセンサ−に入力される。

ラインイメージセンサ−ζよ　センサー部１内の受光素
子によって画像信号を電気信号に置き換えも　このセン
サー部１内の受光素子に貯められた信号ζよ　外部から
転送りロックを加えることによってレジスター部２ａ、
２ｂ内の対応するレジスターに転送されも　更にレジス
ターに蓄えられた信号電荷は外部からシフトクロックを
加えることにより、左方のレジスター部２ａのレジスタ
ーは左隣のレジスターへ　右方のレジスター部２ｂ内の
レジスターは右隣のレジスターに順次信号電荷を移送し
ていく。各レジスター部の出力部に最も近いレジスター
から信号電荷は出力部４ａ、　４ｂに送られて、外部に
出力されも　このようにしてラインセンサーからは２相
で画像データが出力されも 以上のように本実施例によれば　レジスター部を２分割
することによって、第８図に示すラインイメージセンサ
−と駆動速度を変えずＬ　　センサー部の幅の６倍近く
もあるレジスター部を半分にできることか収　幅の狭い
ラインイメージセンサ−を得ることができる。又転送段
数を変えずに転送路長が半分になることか収　光学的ス
ミアを削減でき転送効率を上昇することが出来４次に本
発明の第２の実施例について図面を用いて説明すも 第２図は本発明の第２の実施例を示すラインイメージセ
ンサ−の構成図である。同図において、１は主走査方向
に受光素子を並べたセンサー組２ａ、　２ｂ、２ｃ、　
２ｄは上記センサー部の受光素子に１対１に対応したレ
ジスターをセンサー部１の両側面に並べた途中で２分割
された４つのレジスター服４ａ、　　４　ｂ、　　４　
ｃ、　４ｄは上記レジスター部に対応したセンサーの両
端に置かれた４つの出力部であム 以上のように構成されたラインイメージセンサ−につい
て、以下その動作について説明する。読みとるべき原稿
に光を照射することによって、画像情報は反射光もしく
は透過光の形でラインイメージセンサ−に入力される。

ラインイメージセンサ−は　センサー部１内の受光素子
によって画像信号を電気信号に置き換えも　このセンサ
ー部１内の受光素子に貯められた信号Ｃよ　外部から転
送クロックを加えることによってレジスター部２ａ、２
ｂ、　２ｃ、２ｄ内の対応するレジスターに転送されも
　更にレジスターに蓄えられた信号電荷は外部からシフ
トクロックを加えることにより、左方のレジスター部２
ａ、２ｃのレジスターは左隣のレジスターに　右方のレ
ジスター部２ｂ、２ｄ内のレジスターは右隣のレジスタ
ーに順次信号電荷を移送していく。各レジスター部の出
力部に最も近いレジスターから信号電荷は出力部４ａ、
　４ｂ、　４ｃ、　４ｄに送られて、外部に出力されも
ところで、対向レジスター部２ａ、２ｃ（２ｂ。

２ｄ）のレジスターは第２の従来例のように受光素子に
対して交互に結合され　ラインイメージセンサ−から４
ヨ４相で画像データが出力されも以上のように本実施例
によれ（戴　レジスター部を４分割することによって、
第８図に示すラインイメージセンサ−の倍のデータレー
トを有するラインイメージセンサ−を得ることができム
　又第１の実施例と同様に光学的スミアを削減でき転送
効率を上昇することが出来も 次に本発明の第３の実施例について図面を用いて説明す
も 第３図は本発明の第３の実施例を示すカラーラインイメ
ージセンサ−の構成図であム　カラー原稿読み取りのた
め３本手行に並べられた本発明の第１の実施例のライン
イメージセンサ−を３原色のＲ，Ｇ、　　Ｂの添字で区
別すム　それぞれ構成は同一であるか収　ここてはその
うちの１つＲについて説明す、ｋ　　ＩＲは主走査方向
に受光素子を並べたセンサー黴　２Ｒａ、２Ｒｂは上記
センサー部の受光素子に１対１に対応したレジスターを
センサー部１の一側面に並べた途中で２分割された２つ
のレジスター＊　　４Ｒａ、　　４Ｒｂは上記レジスタ
ー部に対応したセンサーの両端に置かれた２つの出力部
である。

以上のように構成されたカラーラインイメージセンサ−
（よ　第１の実施例のラインイメージセンサ−と同様な
動作を行なｌ、Ｘ、Ｒ，Ｇ、　　Ｂの３系統のデータを
各２相で出力すも 以上のように本実施例によれζ瓜　レジスター部を各２
分割することによって、センサー部間ピッチの狭いカラ
ーラインイメージセンサ−を得ることができる。又第１
の実施例と同様に光学的スミアを削減でき転送効率を上
昇することが出来も次に本発明の第４の実施例について
図面を用いて説明すも 第４図は本発明の第４の実施例を示すカラーラインイメ
ージセンサ−の構成図である。カラー原稿読み取りのた
め３本手行に並べられた本発明の第１の実施例のライン
イメージセンサ−を３原色のＲ，Ｇ、　　Ｂの添字で区
別する。それぞれ構成は同一であり、第３の実施例のカ
ラーラインイメージセンサ−と同様であるので各部の名
称の説明は割愛すも　ただＲ，Ｇのセンサー部が向かい
合わせに配置されている点が第３図のカラーラインイメ
ージセンサ−の構成と異なム 以上のように構成されたカラーラインイメージセンサ−
を画像読み取り装置に利用した場合の動作について以下
説明すも　上記構成のカラーラインイメージセンサ−を
第４図の矢印方向に移動させて原稿を読むと、センサー
部ＩＲのある画素が読んだ情報＋ｉｌＧのある画素には
センサー部ＩＲ１ＩＧの離間距離に対応した時間だけ前
に読まれ　センサー部ＩＢのある画素にはセンサー部Ｉ
Ｒ１ＩＢの離間距離に対応した時間だけ前に読まれも　
このときセンサー部ＩＢ、　ＩＧにて得られたデータｉ
；Ｌ、ＩＲがＩＢ、　　１Ｇの各現在位置に移動するま
でそのデータを保持しなければならない力丈　本実施例
のカラーラインイメージセンサ−によれは　ライン間ピ
ッチが狭くしであるた敢　データを保持しておくメモリ
ーは従来よりも少なくすることができる。ちなみに　外
部に要する補正メモリーの容量を従来例と同様の条件に
て計算すると、 ５つ００画素　Ｘ　　（１＋８）ライン＝　４５キロバ
イト になり、補正メモリーは大きく削減できる。

以上のように本実施例によれば　更にセンサー部間ピッ
チの狭いカラーのセンサーを得ることができるので、外
部に要する補正メモリーの量を犬きく削減することがで
きも 次に本発明の第５の実施例について図面を用いて説明す
も 第５図は本発明の第５の実施例の構成を示した図であム
　第４の実施例のカラーラインイメージセンサ−と構成
はほぼ同じであるパ　基準となるラインイメージセンサ
−（図中　Ｒ）を除くラインイメージセンサ−（Ｂ、　
　Ｇ）にζよ　各センサー部と基準センサーのセンサー
部との離間距離に対応する副走査方向の読み取り位置の
ズレを補正するための記憶レジスター３Ｇ、　　３Ｂ（
１）、３Ｂ（２）、・・−、、３Ｂ（Ｎ）が用意されて
いる点が異なも以上のように構成されたラインイメージ
センサ−について、第９医　第１０図を用いてその動作
を説明すも まず第９図が記憶レジスターの動作を説明するための図
であム　蓄積時間内に受光素子１によって光電変換され
た信号電荷（友　外部から転送りロックを印加すること
により、第１列の記憶レジスター３（１）に転送される
。このとき第１列の記憶レジスターにあった信号電荷も
同じく第２列の記憶レジスター３（２）に転送されも　
同様にして前段の記憶レジスターに保持された信号電荷
法　後段の記憶レジスターに次々に転送されも　最終段
３（Ｎ）に保持された信号電荷も同様にして後段に置か
れたシフトレジスター２に転送されも　シフトレジスタ
ーに転送された電荷（よ　別のシフトクロックによって
となりのレジスターに転送されもこのようにしてＮ段の
記憶レジスター列を用いればＮ列分の遅延をデバイス内
部にて実現できも次に第１０図を用いて、第５図に示し
たカラーラインイメージセンサ−の走査について説明す
も第５図のカラーラインイメージセンサ−は矢印方向に
移動すると仮定する。第１０図に戻って、このとき時刻
Ｔｏ℃　読み取るべき原稿の一点Ｐの情報を再後尾のあ
る受光画素ＪＲが読んだとす４すると点Ｐの情報を中間
のセンサー部のある受光画素ＩＧで読んだのは　ライン
イメージセンサ−が受光素子幅だけ進むのに要する時間
ＤＴ前であａ１ラインの読み取り動作を時間ＤＴおきに
行なｔ、％遅延メモリ一部の各段の転送もそれに併せて
時間ＤＴ毎に行なうことによって、−列の記憶レジスタ
列を用意することによって、　ＩＲで読みとった場所と
同じ場所の情報がＩＧから出力されるようになム　同様
に　Ｇ、　　Ｂのセンサー部の離間距離が受光素子列の
幅のＮ倍であると仮定すると（第１０図では４倍）、　
（Ｎ＋２）列の記憶レジスター列を用意することで、最
前列のセンサー部にあるＩＢからも同じ場所の情報を得
ることができも以上のように本実施例によれば　記憶レ
ジスターを設けたことにより、カラーラインイメージセ
ンサ−の副走査方向の移動によって生じる読み取りの位
置ズレはカラーラインイメージセンサ−の内部で補正で
きるた数　外部に要する補正メモリー（友　全く必要な
くなる。

なお場合によっては　第５図中の３Ｇに相当するセンサ
ーに挟まれた記憶レジスターを外部の補正メモリーで置
き換えることによって、チップ面積を少なくすることも
可能であム 以下本発明の第６の実施例のカラーラインイメージセン
サ−について図面を用いながら説明する。

Ｒ，Ｇ、　　Ｂｌ＆　　カラー原稿読み取りのため平行
に並べられた３本のラインイメージセンサ−を区別する
添字である。各ラインイメージセンサ−は第２の実施例
と同様な構成をしている。

以上の構成のラインイメージセンサ−を駆動すると各色
４相のデータが出力される。

以上のような構成を取ることによって高速なラインイメ
ージセンサ−を得ることが出来もところで上記したライ
ンイメージセンサ−を使用しようすると、従来使用され
ているラインイメージセンサ−とは出力されるデータの
形態が異なってくる（第１２図（Ｂ）３１参照）。現在
使用されているデジタル複写機においてＣｔ　　各種の
画像処理のために数ラインのラインバッファーメモリー
を用意しているのが普通であるかべ　そのために特別１
　データの並べ替えのための記憶手段を増設する必要は
な（兎 しかし従来の画像処理装置をそのまま使用しようとする
と、データの順序を並べ変えなくてはならな〜℃　以下
これを解決するための手段について、第１の実施例のラ
インイメージセンサ−を例にとり、第１１、１２図を用
いながら説明すも第１１図（よ　その並び替え手段の一
例の構成を示していも　上記ラインイメージセンサ−か
ら得られた２系統の画像信号ζよ　マルチプレクス手段
２１によって１相のシリアルデータとして出力されも　
次にこのデータ（よ　書き込み位置設定手段２２及びメ
モリー切り替え手段２７によって２系統のラインメモリ
ーに書き込むべきデータをメモリー２５α、　２５βの
それぞれのバスに交互に送る書き込みバッファー手段２
４を通じてメモリー２５α、２５βに書き込まれも　最
後に　メモリー切り替え手段により指示される書き込み
の行なわれていない方のメモリーか収　読み込み位置設
定手段２３の情報に従って読み込みバッファー手段２６
がデータを読み込ム　これを出力すも以上のように構成
された並び替え手段について、その動作を第１２図を用
いて簡単に説明すも（Ａ）にｔ、　　センサー部に投影
される画像データの並びを示したものであａ　このセン
サーの各出力部Ａ、　　Ｂにおいては（Ｂ）３１Ａ、３
１Ｂのようなデータが２相で出力されも　マルチプレク
ス部１によって、この２相のデータｊ；４３２のように
１相の出力に改められも　次にこの１ライン分の出力デ
ータを１ライン毎にメモリー２５α、　２５βに交互に
記録していく。このとき外部にＣ上書き込みの行なわれ
ていない方のメモリーから前ラインのデーターが出力バ
ッファ一部２６によって３３のような並び変えられた形
で読み取られ出力されも 上記のような方法によって、データの並びをラインイメ
ージセンサ−面上に投影された画像データの並びと同じ
出力を得ることができ、後段の出力手段として既存のも
のをそのまま利用することができ、使い勝手の良い画像
読み取り装置を得ることができも 発明の効果 以上のように本発明によれば １、　シフトレジスターを２分割する事によって、高速
なラインイメージセンサ−を得ることが出来さらに転送
段数を半分に出来ることか収　転送効率を上げることが
出来も ２、カラーラインイメージセンサ−においてＣｔ各セン
サー部に対応するレジスター部を上記センサー部の片側
にだけ配置すること、出力部をセンサーの両端に配する
ことにより、センサー部の離間距離を小さくでき、位置
ズレの補正に利用されるメモリーを削減できも ３、　レジスター部にセンサー部離間距離に対応した補
正メモリーを設けることによって、読み取り位置のズレ
を補正する外付けの補正メモリーを不要にし　外部に要
する回路の削減を図ることができも

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特許請求項１記載のラインイメージセ
ンサ−の一実施例を示す構成医　第２図は本発明の特許
請求項２記載のカラーラインイメージセンサ−の一実施
例を示す構成医　第３図は本発明の特許請求項３記載の
ラインイメージセンサ−の一実施例を示す構成医　第４
図は本発明の特許請求項４記載のカラーラインイメージ
センサ−の一実施例を示す構成医　第５図は第４図のカ
ラーラインイメージセンサ−に記憶メモリーを設けたカ
ラーラインイメージセンサ−の一実施例を示す構成医　
第６図は本発明の特許請求項６記載のラインイメージセ
ンサ−の一実施例を示す構成皿　第７１２．％８図は従
来のラインイメージセンサ−の構Ｆｌｉ、＠　　第９図
は記憶レジスターの動作の説明図　第１０図は記憶メモ
リーの効果の説明図　第１１図は並び替え回路の構成ブ
ロック医　第１２図（Ａ）ｉｌ　　センサー面上に投影
されたデータの並びを示した説明図　第１２図（Ｂ）は
並び変え手段の動作説明図であａ ＩＲ，ＩＧ、　ＩＢおよび１　・・センサー広　２ａ、
　　２ｂ、　　２ｃ、　　２ｄ、　　２Ｒａ、　２Ｒｂ
、２Ｒｃ。 ２Ｒｄ、２Ｇａ、　　２Ｇｂ、　　２Ｇｃ、　　２Ｇｄ
、　　２Ｂａ、　　２Ｂｂ、　　２Ｂｃ、　　２Ｂｄ及
び２　・・シフトレジスター仏　３（１）、３（２）、
・・・、　３（Ｎ）・・記憶レジスター１ａｌｋ４ａ、
　４ｂ、　４ｃ、　４ｄ、　４Ｒａ、　　４Ｒｂ、　　
４Ｒｃ、　　４Ｒｄ、　　４Ｇａ、　　４Ｇｂ。 ４Ｇｃ、　　４Ｇｄ、　　４Ｂａ、　　４Ｂｂ、　　４
Ｂｃ、　　４Ｂｄ及び４・・・出力仏　５・・・転送り
ロック端子、　６・・・シフトクロック端子、　２１・
・・マルチプレクス手比　２２・・・書き込み位置設定
手既　２３・・・読み込み位置設定手洗　２４・・・入
カバッファー手比　２５α、２５β・・・メモリス　２
６・・・出力バッファー手北２７・・・入出力切り替え
手ｊｌ１３１Ａ、３１Ｂ・・・本発明によるラインイメ
ージセンサ−から出力されるデータの説明＠　３２・・
・マルチプレラス後のデータの説明＠　３３・・・出力
されるデータの説明医 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 ＊ｍｆＭ４ｆ）８１５５４ 第 図 寅＃ｌｌ５ｌｓの惟成鄭 概ｌのｇＩ膨磨の惰戚邑 禦２のｌＦ論欝の１１１成■ 重３の賓ＩＮ詞の悄へ国 ＩＦ１６のＩＩＦ謝洞の情成図 ラインイメージセンサ の−［０９ ラインイメージセンサーの−蛯Ｉｌｌｖｇ第 図 ２３−　蜆み込みイＬ１段定−？峻 ２４゛′−人賓バソフア−丹投 ２γ 入出ｐ　ｔ２す習え子役 ｔ１Ｎ冒九嗟置１１）＃に賎フロック如第１０図 同時性を示ＩＩ説明図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）主走査方向にのびるセンサー部と、上記センサー
   部の一側面に平行に置かれ、略中央から両端に向かって
   信号の移送を行なう２つのレジスター部と、センサー部
   の両わきにあって、対応する上記レジスター部から信号
   を受けて外部に出力する２つの出力部とを具備すること
   を特徴とするラインイメージセンサー。
2. （２）主走査方向にのびるセンサー部と、上記センサー
   部の両側面に平行に置かれ、略中央から両端に向かって
   信号の移送を行なう４つのレジスター部と、センサー部
   の両わきにあって、対応する上記レジスター部から信号
   を受けて外部に出力する４つの出力部とを具備すること
   を特徴とするラインイメージセンサー。
3. （３）請求項１記載のラインイメージセンサーを、同一
   チップ上に複数本平行に並べて構成することを特徴とす
   るカラーラインイメージセンサー。
4. （４）請求項３記載のカラーラインイメージセンサーに
   おいて、 その内の２本のセンサー部を隣合わせに配置したことを
   特徴とするカラーラインイメージセンサー。
5. （５）請求項２記載のラインイメージセンサーを、同一
   チップ上に複数本平行に並べて構成したことを特徴とす
   るカラーラインイメージセンサー。