JPH05235319A - Contact type two-dimensional image sensor - Google Patents

Contact type two-dimensional image sensor

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Publication number
JPH05235319A
JPH05235319A JP4034734A JP3473492A JPH05235319A JP H05235319 A JPH05235319 A JP H05235319A JP 4034734 A JP4034734 A JP 4034734A JP 3473492 A JP3473492 A JP 3473492A JP H05235319 A JPH05235319 A JP H05235319A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
reading
sensor
shielding film
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP4034734A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ken Tsutsui
謙 筒井
Muneaki Yamaguchi
宗明 山口
Yoshiyuki Kaneko
好之 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP4034734A priority Critical patent/JPH05235319A/en
Publication of JPH05235319A publication Critical patent/JPH05235319A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To see that always favorable image read can be done even if there is a change of intensity in a light source beam or distribution of concentration behind a manuscript by equipping it with a light-shielding film at on side of the periphery of a sensor substrate. CONSTITUTION:The figure shows the sectional structure of the pigment in a light level of reference line. This is equipped on a distance-to-manuscript adjusting layer 38, with a light-shielding film 39, and this light-shielding film 39 reflects the light at the manuscript face and guides it to a photosensor, so the light always in light condition is read out. This way, at least on one side of the periphery of an image reader, this is equipped, on the manuscript face, with the light-shielding film 39 as the structure of a photosensor, and a row of pigments for reading out a light level is arranged, whereby even if the illuminance of the manuscript face changes in variously, a light level geared to the change can be obtained. Accordingly, if image reading operation is performed, a light or dark level can be obtained, automatically without using a reference white and black manuscript.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータへの画像
入力,ファクシミリへの画像,文字入力、あるいは、そ
の他の画像情報を扱う機器への画像情報入力に用いられ
る二次元イメージセンサ(二次元画像入力装置)に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-dimensional image sensor (two-dimensional image sensor) used for image input to a computer, image input to a facsimile, character input, or image information input to a device that handles other image information. Input device).

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュ−タ,ワードプロセッサあるい
はファクシミリなどに画像情報を入力する装置、すなわ
ち、画像入力(読み取り)装置では、黒レベル,白レベ
ルの設定,シェーディングの補正など、適正な調整が難
しい。
2. Description of the Related Art In a device for inputting image information to a computer, a word processor, a facsimile, or the like, that is, an image input (reading) device, it is difficult to properly set black level, white level, correct shading and the like.

【0003】このような問題を対策した例には、特開平
2−288657 号あるいは特開平2−252363号公報がある。
前者では、読み取りに先立ち光源光線を照射し、白レベ
ルデータをメモリに格納した後、原稿をセットし、画像
の読み取り操作を改めて行なうことで、適正な画像読み
取りをする方法が開示されている。また、後者では、原
稿読取時に背景濃度レベルを検出し、得られた濃度レベ
ル信号によって、A/D変換器を制御することによっ
て、画像信号を良好に二値化する方法が開示されてい
る。
Japanese Patent Laid-Open Publication No.
There are 2-288657 and JP-A-2-252363.
The former discloses a method of irradiating a light source beam prior to reading, storing white level data in a memory, setting an original, and performing an image reading operation again to perform proper image reading. Further, in the latter, there is disclosed a method in which a background density level is detected at the time of reading an original, and an A / D converter is controlled by the obtained density level signal to favorably binarize an image signal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、(1)
シェーディング補正を行う上から、原稿を読み取る直前
に白レベルを決めるために、白基準板を用いて読み取り
動作を行う。したがって人の手を何度も必要とした。
(2)黒レベルは原稿面の背景濃度を読み取ることで決
定するため、背景濃度の異なる原稿では、読み取り装置
のダイナミックレンジが変動し、原稿を忠実に読み取る
ことは困難であった。
In the prior art, (1)
From the viewpoint of performing shading correction, a reading operation is performed using a white reference plate in order to determine a white level immediately before reading a document. Therefore, human hands were needed many times.
(2) Since the black level is determined by reading the background density on the surface of the original, it is difficult to read the original faithfully because the dynamic range of the reading device fluctuates for originals with different background densities.

【0005】本発明の目的は、簡便であって、しかも光
源光線に強度の変化、あるいは原稿の背景に濃度分布が
有っても、常に良好な画像読み取りができる、二次元イ
メージセンサを実現することにある。より具体的な目的
は(1)原稿を読み取る一回の読み取り動作で、光源光
線の強度データ(明レベル信号)を得て、この信号によ
ってシェーディング補正をすること、および画像信号を
増幅する増幅器を常に適正な増幅率に制御すること。
(2)原稿の背景濃度に依らず、画像信号を増幅する増
幅器を常に適正な増幅率に制御すること。(3)原稿の
背景濃度に依らず、画像信号を増幅する増幅器のオフセ
ットを常に適正な状態となるように制御すること。
(4)原稿読取後、読み取りデータが光源のシェーディ
ングを含むデータであっても、再生画像では、適正な補
正を行ない、良好な画像を得ること。
An object of the present invention is to realize a two-dimensional image sensor which is simple and can always read a good image even when the intensity of a light source beam changes or the background of an original has a density distribution. Especially. More specifically, (1) a single reading operation for reading an original obtains intensity data (light level signal) of a light source ray, performs shading correction by this signal, and an amplifier for amplifying an image signal. Always control to an appropriate amplification factor.
(2) Regardless of the background density of the original, the amplifier that amplifies the image signal is always controlled to an appropriate amplification factor. (3) Control the offset of the amplifier that amplifies the image signal so that it is always in an appropriate state, regardless of the background density of the original.
(4) After reading the original, even if the read data is data including shading of the light source, appropriate correction is performed on the reproduced image to obtain a good image.

【0006】(5)原稿を読み取る一回の読み取り動作
で、光源光線が無い場合のデータ(黒レベル信号)を得
て、このデータによって信号処理回路の黒レベルを常に
適正値になるように制御すること等である。
(5) The data (black level signal) in the case where there is no light source beam is obtained by one reading operation for reading the original, and the black level of the signal processing circuit is controlled to always be an appropriate value by this data. And so on.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】画像読取部の外周部の少
なくとも一辺に、光センサの構造物として、原稿面に遮
光膜を備え、センサ基板側からの入射光をこの遮光膜で
反射し、反射光をホトセンサに導き明レベルを読み出す
ための画素列、あるいは光電変換素子上の近傍に遮光膜
を備え暗レベル信号を読み出すための画素列を配置し
た。画像読み取り操作時に、明暗レベル信号を得、この
明暗レベル信号を以下の如く利用することとした。
A light-shielding film is provided on a document surface as a structure of an optical sensor on at least one side of an outer peripheral portion of an image reading unit, and light incident from a sensor substrate side is reflected by the light-shielding film. A pixel column for guiding the reflected light to the photosensor and reading the bright level, or a pixel column for reading the dark level signal provided with a light shielding film near the photoelectric conversion element was arranged. At the time of image reading operation, a light / dark level signal is obtained, and this light / dark level signal is used as follows.

【0008】(1) 明および暗レベル信号によって、光
センサ出力信号を増幅する増幅器を制御した。
(1) The light and dark level signals control the amplifier that amplifies the photosensor output signal.

【0009】(2) センサの出力信号を増幅器,A/D
変換器を通した後、画像情報を記録するメモリに画像デ
ータを、明レベルおよび暗レベル信号とともに格納し、
この画像データを出力するにあたっては、明レベルおよ
び暗レベル信号を用いて画像データを演算処理し、これ
を用いて再生画像を得た。
(2) The output signal of the sensor is amplified by an A / D
After passing through the converter, the image data is stored in the memory for recording the image information together with the light level signal and the dark level signal,
In outputting this image data, the image data was arithmetically processed using the light level signal and the dark level signal, and the reproduced image was obtained using this.

【0010】(3) 明レベルおよび暗レベル信号それぞ
れを別のメモリに記憶させておき、このメモリのデータ
を用いて、二次元イメージセンサの出力信号を増幅する
増幅器の増幅率とオフセットを制御した。
(3) The light level signal and the dark level signal are stored in separate memories, and the data in this memory is used to control the amplification factor and offset of the amplifier for amplifying the output signal of the two-dimensional image sensor. ..

【0011】(4) 暗レベル信号によって、光センサ出
力信号のビデオ信号処理回路であるクランプ回路のレベ
ルを制御した。
(4) The level of the clamp circuit which is the video signal processing circuit of the photosensor output signal is controlled by the dark level signal.

【0012】[0012]

【作用】画像読取部の外周部の少なくとも一辺に、光セ
ンサの構造物として、原稿面に遮光膜を備え明レベルを
読み出すための画素列、あるいは光電変換素子上の近傍
に遮光膜を備え暗レベル信号を読み出すための画素列を
配置したことによって、原稿面照度が様々に変化して
も、その変化に見合った明レベル信号を得ることができ
る。また、両信号は、センサの構造物としての遮光膜の
配置方法で得ることができる。従って、画像読み取り操
作を行なうと、基準白黒原稿を用いることなく自動的に
明暗レベル信号が得られる。
As a structure of the optical sensor, a light-shielding film is provided on the document surface on at least one side of the outer periphery of the image reading unit, and a pixel array for reading a light level or a light-shielding film near the photoelectric conversion element is provided. By arranging the pixel columns for reading out the level signal, even if the illuminance on the document surface changes variously, a bright level signal corresponding to the change can be obtained. Further, both signals can be obtained by the arrangement method of the light shielding film as the structure of the sensor. Therefore, when the image reading operation is performed, the brightness level signal is automatically obtained without using the reference black and white original.

【0013】本光センサの明および暗レベル信号を利用
し、光センサ出力信号を増幅する増幅器を制御したこと
によって、光源強度が様々の場合であっても、白信号お
よび黒信号ともに常に最適な値にすることができる。
By controlling the amplifier that amplifies the light sensor output signal by using the light and dark level signals of the present photosensor, even when the light source intensity is various, the white signal and the black signal are always optimal. It can be a value.

【0014】センサの出力信号を増幅器,A/D変換器
を通した後、画像情報を記録するメモリに画像データ
を、明レベルおよび暗レベル信号とともに格納し、画像
データを出力するにあたっては、明レベルおよび暗レベ
ル信号を用いて画像データを演算処理したことにより、
常に最適な画像再生がなされる。
After passing the output signal of the sensor through the amplifier and the A / D converter, the image data is stored in the memory for recording the image information together with the light level signal and the dark level signal. By processing the image data using the level and dark level signals,
Optimal image reproduction is always performed.

【0015】明レベルおよび暗レベル信号それぞれを別
のメモリに記憶させておき、このメモリのデータを用い
て、二次元イメージセンサの出力信号を増幅する増幅器
の増幅率とオフセットを制御したことによって、最適オ
フセット条件を簡単に設定することができ、シェーディ
ング補正が簡単に行なえる。
By storing the light level signal and the dark level signal in separate memories and controlling the amplification factor and offset of the amplifier for amplifying the output signal of the two-dimensional image sensor by using the data in this memory, The optimum offset condition can be easily set, and shading correction can be performed easily.

【0016】暗レベル信号によって、光センサ出力信号
のビデオ信号処理回路であるクランプ回路のレベルを制
御したことによって、黒信号のレベルを常に最適な値に
保つことができる。
By controlling the level of the clamp circuit which is the video signal processing circuit of the photosensor output signal by the dark level signal, the level of the black signal can always be kept at an optimum value.

【0017】[0017]

【実施例】<実施例1>先ず、図1は二次元イメージセ
ンサの回路構成を示したものである。垂直走査線11は
垂直走査回路(垂直ドライバ)によって読み出し行選択
を順次行なう配線である。水平走査回路(水平ドライ
バ)によって駆動される信号読み出し回路は各画素の画
像信号を信号線21を用いて順次読み出すものである。
垂直走査線11と信号線21とによるマトリクスによっ
て二次元イメージ情報を得ることができる。このマトリ
クスの一区画が一画素である。一画素内には画素スイッ
チ,受光素子,蓄積容量がある。画素スイッチは画素内
の信号を読み出す時にスイッチを閉じるものである。ま
た、受光素子は光強度に応じて電荷を移動するものであ
り、ホトトランジスタ,ホトダイオードあるいはホトコ
ンダクターなどのホトセンサである。蓄積容量は信号読
み出し動作を行なわない時間において、受光素子が電荷
移動する電荷量を把握する手段である。
First Embodiment First, FIG. 1 shows a circuit configuration of a two-dimensional image sensor. The vertical scanning line 11 is a wiring for sequentially selecting read rows by a vertical scanning circuit (vertical driver). The signal reading circuit driven by the horizontal scanning circuit (horizontal driver) sequentially reads the image signal of each pixel using the signal line 21.
Two-dimensional image information can be obtained by the matrix of the vertical scanning lines 11 and the signal lines 21. One section of this matrix is one pixel. Each pixel has a pixel switch, a light receiving element, and a storage capacitor. The pixel switch closes the switch when reading the signal in the pixel. In addition, the light receiving element is a photosensor such as a phototransistor, a photodiode, or a photoconductor that moves electric charges according to the light intensity. The storage capacitor is a means for ascertaining the amount of electric charge that the light receiving element moves during the time when the signal reading operation is not performed.

【0018】図2は二次元イメージセンサの模式図であ
る。この実施例では、第1行目に明レベル参照行を第2
行目に暗レベル参照行を第3行目以降に画像読取行を備
えた。
FIG. 2 is a schematic view of a two-dimensional image sensor. In this embodiment, the light level reference line is added to the second line as the second line.
A dark level reference line was provided as a line, and an image reading line was provided after the third line.

【0019】図3は明レベル参照行画素部断面構造を示
すものである。また、図4は暗レベル参照行の画素部断
面構造を、同じく図5は画像読取行の画素部断面構造を
示すものである。各図は画素スイッチ部と蓄積容量部お
よびギャップ型ホトセンサをそれぞれ備えた画素構造で
あるが、ギャップ型ホトセンサの上の遮光膜に違いがあ
る。
FIG. 3 shows a cross-sectional structure of a bright level reference row pixel portion. Further, FIG. 4 shows a sectional structure of a pixel portion in a dark level reference row, and FIG. 5 shows a sectional structure of a pixel portion in an image reading row. Each of the drawings shows a pixel structure including a pixel switch section, a storage capacitor section, and a gap-type photo sensor, but there is a difference in the light-shielding film on the gap-type photo sensor.

【0020】図3は原稿間距離調整層38の上に遮光膜
39を備えたもので、この遮光膜は原稿面で光を反射
し、ホトセンサに光を導くため、常に明状態の信号が読
み出されるようになっている。また、図4はパッシベー
ション膜35と原稿間距離調整層との間に遮光膜372
を備えたもので、この遮光膜は原稿面からの反射光がホ
トセンサに入射することを妨げる。したがって、この画
素では常に暗状態の信号が読み出されるようになってい
る。図5はホトセンサの上部に遮光膜の無い構造で、セ
ンサ上面に被せた原稿面の光反射強度を読み取ることが
できる。
In FIG. 3, a light-shielding film 39 is provided on the manuscript distance adjusting layer 38. This light-shielding film reflects light on the manuscript surface and guides the light to the photosensor, so that a signal in a bright state is always read out. It is supposed to be. Further, FIG. 4 shows that a light shielding film 372 is provided between the passivation film 35 and the manuscript distance adjusting layer.
The light-shielding film prevents light reflected from the document surface from entering the photosensor. Therefore, in this pixel, the signal in the dark state is always read. FIG. 5 shows a structure in which there is no light-shielding film above the photo sensor, and the light reflection intensity of the original surface covered with the sensor upper surface can be read.

【0021】図6により本センサの作製法を説明する。
ここでは明レベル参照行の画素を用いて説明する。まず
図6(a)に示すように、透光性の基板1上に、例え
ば、スパッタ法によりCrを堆積し、これを通常のホト
エッチング法によってパターンニングし画素スイッチ部
のゲート電極311,蓄積容量部の下部電極312,ホ
トセンサの下部遮光膜313を形成した。次に図6
(b)に示すように、CVD法によって、シリコン窒化
膜32,非晶質シリコン膜(i層)33,Pを微量含む
n型非晶質シリコン膜34を堆積後、ホトエッチング法
により、画素スイッチ部とホトセンサ部に残るように非
晶質シリコン膜,Pを微量含むn型非晶質シリコン膜を
加工した。次に、図6(c)に示すように、上部電極3
5として、例えば、スパッタ法によってCrを膜厚0.
1nm,Alを膜厚0.5nm堆積後、ホトエッチング
によって加工し、さらにこれをマスクとしてn型非晶質
シリコン膜34を除去した。次に図6(d)に示すよう
に、パッシベーション膜36を、例えば、CVD法によ
ってシリコン窒化膜を膜厚1μm堆積後、遮光膜として
Alを膜厚1μm堆積し、これを加工して画素スイッチ
部上部の遮光膜371を形成した。なおホトセンサ部の
上部で、図4の暗レベル参照部には遮光膜372を同時
に形成した。次に図6(e)に示すように、原稿間距離
調整層38として、例えば、グラスレジンを膜厚15μ
m塗布し、さらに、Alを膜厚2μm堆積後、図3に示
した明レベル参照部のホトセンサ上部に遮光膜39を残
すようにした。以上説明した作製法によって、図3,図
4および図5に示した二次元センサ基板とセンサの主要
部の構造を構成することができた。
A method of manufacturing this sensor will be described with reference to FIG.
Here, description will be given using the pixels in the bright level reference row. First, as shown in FIG. 6A, Cr is deposited on the translucent substrate 1 by, for example, a sputtering method, and patterned by a normal photo-etching method to form a gate electrode 311 of the pixel switch portion and a storage. A lower electrode 312 of the capacitor portion and a lower light-shielding film 313 of the photosensor were formed. Next in FIG.
As shown in (b), after the silicon nitride film 32, the amorphous silicon film (i layer) 33, and the n-type amorphous silicon film 34 containing a small amount of P are deposited by the CVD method, the pixel is formed by the photoetching method. The amorphous silicon film and the n-type amorphous silicon film containing a small amount of P were processed so as to remain in the switch portion and the photosensor portion. Next, as shown in FIG. 6C, the upper electrode 3
5, the film thickness of Cr is, for example, 0.9 by the sputtering method.
After depositing 1 nm and Al having a film thickness of 0.5 nm, they were processed by photoetching, and the n-type amorphous silicon film 34 was removed using this as a mask. Next, as shown in FIG. 6D, the passivation film 36, for example, a silicon nitride film having a film thickness of 1 μm is deposited by a CVD method, and then an Al film having a film thickness of 1 μm is deposited as a light-shielding film. A light shielding film 371 on the upper part of the portion was formed. A light shielding film 372 was simultaneously formed on the dark level reference portion of FIG. 4 above the photo sensor portion. Next, as shown in FIG. 6E, as the inter-original distance adjusting layer 38, for example, glass resin having a film thickness of 15 μm is used.
Then, after coating Al and depositing Al to a film thickness of 2 μm, the light shielding film 39 is left on the photosensor in the bright level reference portion shown in FIG. With the manufacturing method described above, the structures of the two-dimensional sensor substrate and the main part of the sensor shown in FIGS. 3, 4, and 5 could be constructed.

【0022】次にこのセンサ基板を用いて二次元情報を
読み取るシステムについて、図7を用いて説明する。同
図はシステムのブロックダイアグラムである。センサ基
板はコントローラ,アドレス制御回路,ドライバによっ
て駆動される。読み出された信号はプリアンプで増幅し
た後、信号のゼロレベル(例えば黒信号レベル)を決め
るクランプ回路を通した後、再度アンプ回路を通し、信
号を二値化するためのA/D変換器を通した後、一旦、
信号を記憶するメモリにデータを保存する。この後、必
要に応じ信号をコントローラでメモリから読み出し、デ
ィスプレイあるいはプリンタ等へ出力する。ここで図2
に示した明レベル参照行および暗レベル参照行からのデ
ータの使い方を説明する。コントローラはアドレス制御
回路を監視し、明レベル信号読み出し時、明レベル信号
を用いてプリアンプの増幅率を制御し、明レベル信号で
増幅率が最大になるようにした。また、同様にして暗レ
ベル信号を取り出し、これを用いてプリアンプのオフセ
ットを制御し、暗レベル信号時にオフセット電圧がより
ゼロボルトになるようにした。本実施例ではコントロー
ラによって増幅器制御回路を駆動したが、アドレス制御
回路からの信号によって増幅器制御回路を動作させるこ
とも可能である。
Next, a system for reading two-dimensional information using this sensor substrate will be described with reference to FIG. The figure is a block diagram of the system. The sensor board is driven by a controller, an address control circuit, and a driver. The read signal is amplified by a preamplifier, then passed through a clamp circuit that determines the zero level (for example, black signal level) of the signal, and then passed through the amplifier circuit again, and an A / D converter for binarizing the signal. After passing through,
Save the data in a memory that stores the signal. After that, the controller reads the signal from the memory as needed and outputs the signal to a display or a printer. Figure 2 here
The usage of the data from the light level reference line and the dark level reference line shown in is explained. The controller monitors the address control circuit and controls the amplification factor of the preamplifier using the bright level signal when reading the bright level signal so that the amplification factor is maximized with the bright level signal. In addition, a dark level signal is extracted in the same manner, and the offset of the preamplifier is controlled using this signal so that the offset voltage becomes zero volt at the time of the dark level signal. In this embodiment, the controller drives the amplifier control circuit, but it is also possible to operate the amplifier control circuit by a signal from the address control circuit.

【0023】このように構成した二次元画像読取システ
ムは、使用した光の強度に応じて、プリアンプの増幅率
が常に最適に制御され、かつ、オフセットも常に最適に
制御されるため、良好な再生画像を得ることができた。
本発明による二次元画像読取システムにおけるセンサ基
板を原稿面に被せるようにセットし、室内光による読み
取り動作を試みた。その結果、光源に大巾なシェーディ
ングがあるにもかかわらず、再生画像では良好な画像を
得ることができた。
In the two-dimensional image reading system constructed as described above, the amplification factor of the preamplifier is always optimally controlled and the offset is always optimally controlled in accordance with the intensity of the light used, so that good reproduction is achieved. I was able to get the image.
The sensor substrate in the two-dimensional image reading system according to the present invention was set so as to cover the document surface, and the reading operation by room light was tried. As a result, it was possible to obtain a good reproduced image even though the light source had a large shading.

【0024】<実施例2>本発明の次の実施例を図8の
画像読み取り画素断面図を用いて説明する。センサ基板
の構造は先の実施例と同様であるが、ここではホトセン
サの下部遮光膜の替わりにホトセンサ用ゲート電極31
4として構成した。先の例では下部遮光膜313はフロ
ーティングであったが、ゲート電極314には駆動用電
圧が印加できる配線構造とした。すなわち、本発明の主
旨からはホトセンサの構造はいかなるものであっても良
い。また、原稿間距離調整層38にはPGMA(ポリグ
リシジルメタアクリレート)を膜厚13μm塗布し、さ
らにオーバーコート層40としてCVD法によってシリ
コン窒化膜を膜厚0.5μm 堆積した。これらの膜も可
視光領域では透明であり、密着型センサに適した膜であ
る。PGMAを熱架橋させるのを助けるために架橋剤
(たとえばテトラヒドロキシベンゾフェノン)を0.1
wt% 添加したものでも同様に構成できた。このセン
サ基板も図2と同様に明暗レベル参照行を備えた。
<Embodiment 2> A second embodiment of the present invention will be described with reference to the sectional view of an image reading pixel shown in FIG. The structure of the sensor substrate is similar to that of the previous embodiment, but here, the photosensor gate electrode 31 is used instead of the lower light-shielding film of the photosensor.
Configured as 4. In the previous example, the lower light-shielding film 313 was in a floating state, but the gate electrode 314 has a wiring structure in which a driving voltage can be applied. That is, the photosensor may have any structure from the point of the present invention. PGMA (polyglycidyl methacrylate) was applied to the inter-original distance adjusting layer 38 with a film thickness of 13 μm, and a silicon nitride film with a film thickness of 0.5 μm was deposited as the overcoat layer 40 by the CVD method. These films are also transparent in the visible light range and are suitable for contact sensors. A cross-linking agent (eg, tetrahydroxybenzophenone) was added to the PGMA to help it thermally cross-link with 0.1
A similar composition could be obtained with the addition of wt%. This sensor substrate also has a light / dark level reference row as in FIG.

【0025】図9にシステム構成法を示した。ここでは
暗レベル参照行からのデータにより、クランプレベルを
制御し、暗レベルデータにおいてクランプレベルが最小
値をとるようにした。こうすることで、常に黒信号レベ
ルが最適な値に固定され、良好な再生画像を得ることが
できた。
FIG. 9 shows a system configuration method. Here, the clamp level is controlled by the data from the dark level reference row so that the clamp level takes the minimum value in the dark level data. By doing so, the black signal level was always fixed to the optimum value, and a good reproduced image could be obtained.

【0026】<実施例3>本発明のさらに他の実施例を
図10を用いて説明する。センサ基板及び明暗レベル参
照行は先の例と同様であり、システム構成を図10に示
した。ここではメモリに明暗レベル信号と画像読取信号
とを記憶させ、画像の再生時にコントローラによって、
明レベルと暗レベルの値から画像読取信号の一画素ごと
に演算し、階調を定めて画像を再生した。その結果、光
強度を変えながら同一原稿を読み取っても、再生画像は
すべて同質で良好な画像を得ることができた。
<Embodiment 3> Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sensor substrate and the light / dark level reference line are the same as in the previous example, and the system configuration is shown in FIG. Here, the brightness level signal and the image reading signal are stored in the memory, and when the image is reproduced, by the controller,
The image was reproduced for each pixel by calculating the image reading signal for each pixel from the values of the light level and the dark level. As a result, even if the same original was read while changing the light intensity, it was possible to obtain good images with the same reproduced images.

【0027】<実施例4>本発明の別の実施例を図11
により説明する。本実施例では明暗レベル信号をA/D
変換後メモリに格納し、画像読取信号はプリアンプを通
した後、再度アンプに入れる。この際、メモリに格納さ
れていた明暗レベル信号をD/A変換した後、これを用
いて増幅器制御回路を動作させ、アンプを制御した。明
暗レベル参照行は、行として備えている。したがって、
画像信号をアンプで処理するには、列ごとに明暗レベル
信号と画像信号とを対応させながら、アンプの処理を行
なった。その結果、行方向に光源の強度変化があった場
合にも、原稿画像を忠実に再生することができた。
<Embodiment 4> Another embodiment of the present invention is shown in FIG.
Will be explained. In this embodiment, the light / dark level signal is converted to A / D.
After conversion, it is stored in the memory, and the image reading signal is passed through the preamplifier and then input into the amplifier again. At this time, after the light-dark level signal stored in the memory was D / A converted, the amplifier control circuit was operated using this signal to control the amplifier. The light / dark level reference line is provided as a line. Therefore,
In order to process the image signal with the amplifier, the amplifier process was performed while associating the light-dark level signal with the image signal for each column. As a result, the original image can be reproduced faithfully even when the intensity of the light source changes in the row direction.

【0028】本実施例では、行方向のシェーディングを
補正しながら、常に、アンプの能力に適合した増幅率と
オフセットに制御することができた。これと同様に、明
暗レベル信号を取り出すところを第一列目および第二列
目に備えても同様な効果が確認された。すなわち、少な
くとも2回の読み取り動作を行ない、1回目の信号から
明暗レベル信号を取り出し、2回目の信号読み取り時に
アンプを制御することで列方向のシェーディングを補正
することができた。この二つの方法を組合せ、行および
列方向のシェーディングを補正することができた。ここ
で複数回の読み取り動作を必要とするが、白黒基準原稿
と読み取り原稿とを差し替える必要はなく、システムが
必要に応じて繰返し実行するため、人の手を煩わせるこ
となく極短時間(例えば1秒以内)に明暗レベル信号の
読み出しと画像信号の読み出しを実行でき、実質的に1
回の読み取り操作によって、良好な画像読み取りができ
た。
In the present embodiment, while correcting the shading in the row direction, it was always possible to control the amplification factor and the offset suitable for the capability of the amplifier. In the same manner, the same effect was confirmed when the light and dark level signals were taken out in the first and second columns. That is, it was possible to correct the shading in the column direction by performing the reading operation at least twice and extracting the light / dark level signal from the first signal to control the amplifier at the second signal reading. The two methods could be combined to correct row and column shading. Here, the reading operation needs to be performed a plurality of times, but it is not necessary to replace the black-and-white reference document and the reading document, and the system repeatedly executes them as needed, so that it is possible to perform the operation for a very short time (for example, with no human intervention). Within 1 second), it is possible to read the light / dark level signal and the image signal, and
A good image could be read by performing the reading operation once.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、光源光線の強度に変化
が有っても、また原稿の背景に濃度分布が有っても、常
に良好な画像読み取りができる、二次元イメージセンサ
を得ることができた。すなわち(1)原稿読み取り動作
で、光源光線の強度データ(明レベル信号)を得て、こ
の信号によってシェーディング補正、および画像信号を
増幅する増幅器を常に適正な増幅率に制御することがで
きた。(2)原稿の背景濃度に依らず、画像信号を増幅
する増幅器を常に適正な増幅率に制御することができ
た。(3)原稿の背景濃度に依らず、画像信号を増幅す
る増幅器のオフセットを常に適正な状態に制御すること
ができた。(4)原稿読取後、読み取りデータが光源の
シェーディングを含むデータであっても、再生画像で
は、適正な補正を行ない、良好な画像を得ることができ
た。(5)原稿を読み取る一回の読み取り動作で、光源
光線が無い場合のデータ(黒レベル信号)を得て、この
データによって信号処理回路の黒レベルを常に適正値に
なるように制御することができた。
According to the present invention, it is possible to obtain a two-dimensional image sensor which can always read a good image even when the intensity of a light source beam changes and the background of an original has a density distribution. I was able to do it. That is, (1) in the document reading operation, the intensity data (bright level signal) of the light source beam was obtained, and shading correction by this signal and the amplifier for amplifying the image signal could always be controlled to an appropriate amplification factor. (2) The amplifier that amplifies the image signal can always be controlled to an appropriate amplification factor regardless of the background density of the document. (3) The offset of the amplifier that amplifies the image signal can always be controlled to a proper state regardless of the background density of the original. (4) After reading the original, even if the read data is data including shading of the light source, the reproduced image was properly corrected and a good image could be obtained. (5) It is possible to obtain the data (black level signal) when there is no light source ray by one reading operation for reading the original, and control the black level of the signal processing circuit to be always an appropriate value by this data. did it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明における回路構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration according to the present invention.

【図2】本発明の実施例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例を示す第1工程の断面
図。
FIG. 3 is a sectional view of a first step showing the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例を示す第2工程の断面
図。
FIG. 4 is a sectional view of a second step showing the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例を示す第3工程の断面
図。
FIG. 5 is a sectional view of a third step showing the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施例を示す工程図。FIG. 6 is a process drawing showing the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施例を示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2の実施例を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2の実施例を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3の実施例を示すブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第4の実施例を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、311…ゲート電極、312…下部電極、3
13…下部遮光膜、32…シリコン窒化膜、33…非晶
質シリコン膜、34…n型非晶質シリコン膜、35…上
部電極、36…パッシベーション膜、371…遮光膜、
38…原稿間距離調整層、39…遮光膜。
1 ... Substrate, 311 ... Gate electrode, 312 ... Lower electrode, 3
13 ... Lower light-shielding film, 32 ... Silicon nitride film, 33 ... Amorphous silicon film, 34 ... N-type amorphous silicon film, 35 ... Upper electrode, 36 ... Passivation film, 371 ... Light-shielding film,
38 ... Manuscript distance adjusting layer, 39 ... Light-shielding film.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】垂直走査回路と水平走査回路と信号読み出
し回路及び原稿に密着して画像情報を読み取るための画
素が二次元的に配列された画像読取部を有した密着形二
次元イメージセンサにおいて、センサ基板の外周部の少
なくとも一辺に、光センサの構造物として原稿面に遮光
膜を備え、前記センサ基板側からの光を前記遮光膜で反
射し、明レベル信号を読み出すための画素列を配置した
ことを特徴とする密着形二次元イメージセンサ。
1. A contact type two-dimensional image sensor having a vertical scanning circuit, a horizontal scanning circuit, a signal reading circuit, and an image reading section in which pixels for reading image information in close contact with a document are two-dimensionally arranged. At least one side of the outer peripheral portion of the sensor substrate is provided with a light shielding film on the document surface as a structure of the optical sensor, and a pixel row for reading a light level signal by reflecting light from the sensor substrate side by the light shielding film is provided. A contact type two-dimensional image sensor characterized by being arranged.
【請求項2】垂直走査回路と水平走査回路と信号読み出
し回路及び原稿に密着して画像情報を読み取るための画
素が二次元的に配列された画像読取部を有した密着形二
次元イメージセンサにおいて、センサ基板の外周部の少
なくとも一辺に、光センサの構造物として光電変換素子
上の近傍に遮光膜を備え暗レベル信号を読み出すための
画素列を配置したことを特徴とする密着形二次元イメー
ジセンサ。
2. A contact type two-dimensional image sensor having a vertical scanning circuit, a horizontal scanning circuit, a signal reading circuit, and an image reading section in which pixels for reading image information in close contact with a document are two-dimensionally arranged. A contact type two-dimensional image characterized in that a light-shielding film is provided in the vicinity of a photoelectric conversion element as a structure of an optical sensor on at least one side of an outer peripheral portion of a sensor substrate and a pixel row for reading a dark level signal is arranged. Sensor.
【請求項3】請求項1または2において、前記光センサ
の構造物として、前記原稿面に前記遮光膜を備え前記明
レベル信号を読み出すための画素列、あるいは光電変換
素子上の近傍に前記遮光膜を備え暗レベル信号を読み出
すための画素列を有した密着形二次元イメージセンサに
おいて、前記遮光膜の上部もしくは下部の透明絶縁膜の
少なくとも一層はエポキシ基を有した有機樹脂もしくは
グラスレジンである密着形二次元イメージセンサ。
3. The light shielding structure according to claim 1, wherein the light sensor is provided with the light shielding film as a structure of the light sensor, and the light shielding is provided near a pixel column for reading the bright level signal or near a photoelectric conversion element. In a contact type two-dimensional image sensor having a film and a pixel row for reading a dark level signal, at least one layer of the transparent insulating film above or below the light shielding film is an organic resin or glass resin having an epoxy group. Contact type two-dimensional image sensor.
【請求項4】請求項1または2において、前記原稿面に
前記遮光膜を備え明レベルを読み出す画素列から得られ
る明レベル信号、もしくは光電変換素子上の近傍に前記
遮光膜を備え暗レベル信号を読み出す画素列から得られ
る暗レベル信号によって、光センサ出力信号を増幅する
増幅器を制御する密着形二次元イメージセンサ。
4. The light level signal obtained from a pixel column having the light shielding film on the document surface for reading a light level, or the dark level signal having the light shielding film near a photoelectric conversion element according to claim 1. A contact type two-dimensional image sensor that controls an amplifier that amplifies a photosensor output signal according to a dark level signal obtained from a pixel column for reading out.
【請求項5】請求項2において、前記光電変換素子上の
近傍に前記遮光膜を備え、暗レベル信号を読み出すため
の画素列から得られる暗レベル信号によって、光センサ
出力信号のビデオ信号処理回路であるクランプ回路のレ
ベルを制御する密着形二次元イメージセンサ。
5. The video signal processing circuit according to claim 2, wherein the light-shielding film is provided in the vicinity of the photoelectric conversion element, and a dark level signal obtained from a pixel column for reading a dark level signal is used to output an optical sensor output signal. Contact type two-dimensional image sensor that controls the level of the clamp circuit.
【請求項6】請求項1または2において、前記原稿面に
前記遮光膜を備え明レベルを読み出す画素列と、前記光
電変換素子上の近傍に前記遮光膜を備え暗レベル信号を
読み出す画素列とを備えた二次元イメージセンサの出力
信号を増幅器,A/D変換器を通した後、画像情報を記
録するメモリに画像データを、明レベルおよび暗レベル
信号とともに格納し、前記画像データを出力するにあた
っては、明レベルおよび暗レベル信号を用いて画像デー
タを演算処理した後に出力する密着形二次元イメージセ
ンサ。
6. The pixel row according to claim 1 or 2, wherein the light-shielding film is provided on the surface of the original, and a pixel row for reading a light level, and the pixel row including the light-shielding film near the photoelectric conversion element for reading a dark level signal. After passing an output signal of a two-dimensional image sensor equipped with an amplifier and an A / D converter, the image data is stored in a memory for recording image information together with a light level signal and a dark level signal, and the image data is output. For this purpose, a contact type two-dimensional image sensor that outputs after processing image data using light level and dark level signals.
【請求項7】請求項1または2において、前記原稿面に
前記遮光膜を備え明レベルを読み出す画素列と、前記光
電変換素子上の近傍に前記遮光膜を備え暗レベル信号を
読み出す画素列とを有し、二次元イメージセンサの出力
信号を増幅器,A/D変換器を通した後、画像情報を記
録するメモリに画像データを格納した後、前記画像デー
タを出力する密着形二次元イメージセンサの明レベルお
よび暗レベル信号それぞれを別のメモリに記憶させてお
き、このメモリのデータを用いて、二次元イメージセン
サの出力信号を増幅する増幅器の増幅率とオフセットを
制御する密着形二次元イメージセンサ。
7. The pixel column according to claim 1, wherein the light shielding film is provided on the surface of the original, and a light level is read out; and the pixel column having the light shielding film near the photoelectric conversion element and reading a dark level signal is provided. A contact type two-dimensional image sensor having an output signal of the two-dimensional image sensor, an image signal stored in a memory for recording image information after passing through an amplifier and an A / D converter, and then outputting the image data. The light level and dark level signals of are stored in separate memories, and the data in this memory are used to control the amplification factor and offset of the amplifier that amplifies the output signal of the two-dimensional image sensor. Sensor.
【請求項8】原稿表面に二次元センサを載せ、二次元セ
ンサ背面から室内光をセンサへの入射光源とし、原稿表
面での反射光を光電変換することを特徴とする二次元画
像読み取り装置。
8. A two-dimensional image reading apparatus characterized in that a two-dimensional sensor is placed on the surface of an original, room light from the back of the two-dimensional sensor is used as an incident light source for the sensor, and light reflected on the original surface is photoelectrically converted.
JP4034734A 1992-02-21 1992-02-21 Contact type two-dimensional image sensor Pending JPH05235319A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014096566A (en) * 2012-10-09 2014-05-22 Canon Inc Detector and detection system
CN105938841A (en) * 2012-01-23 2016-09-14 索尼公司 Image pickup apparatus and electronic apparatus

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