JPH07183995A - Reader - Google Patents

Reader

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JPH07183995A
JPH07183995A JP5324827A JP32482793A JPH07183995A JP H07183995 A JPH07183995 A JP H07183995A JP 5324827 A JP5324827 A JP 5324827A JP 32482793 A JP32482793 A JP 32482793A JP H07183995 A JPH07183995 A JP H07183995A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoelectric conversion
semiconductor chip
scanning direction
conversion element
document
Prior art date
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Pending
Application number
JP5324827A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Okushiba
浩之 奥芝
Yoshinori Morita
啓徳 森田
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP5324827A priority Critical patent/JPH07183995A/en
Publication of JPH07183995A publication Critical patent/JPH07183995A/en
Priority to US08/763,017 priority patent/US5902993A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain an inexpensive reader having high resolution and sensitivity. CONSTITUTION:A pair of semiconductor chips 4a and 4b of a reader unit is arranged in a main scanning direction so that photoelectric conversion element arrays P1 to P64 may be parallel with each other in the main scanning direction. The semiconductor chip 4a of one side is arranged so that it is shifted from the semiconductor chip 4b by 1/2 of the pitch S of the photoelectric conversion element in the main scanning direction.

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、ファクシミリ装置、イ
メージスキャナなどに使用され、高い画素密度の得られ
る読取装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reading device which can be used in a facsimile machine, an image scanner or the like and which can obtain a high pixel density.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は従来の読取装置の読取装置ユニッ
ト1の斜視図であり、図10は図9の切断線X−Xに沿
った部分断面図であり、図11は図9の切断線Y−Yに
沿った部分断面図である。読取装置ユニット1は、原稿
9を照明するために複数のLED(発光ダイオード)な
どの光源2と、原稿9からの反射光を結像して原稿像を
形成するために配置されたレンズ3と、その原稿像を受
光するために配置された64個の光電変換素子P1〜P
64(以下、総称するときは「光電変換素子P」とい
う)を有する半導体チップ4と、半導体チップ4が固定
される基板5などから構成されている。
9 is a perspective view of a reader unit 1 of a conventional reader, FIG. 10 is a partial cross-sectional view taken along the section line X--X of FIG. 9, and FIG. 11 is a section of FIG. It is a fragmentary sectional view along line YY. The reading device unit 1 includes a light source 2 such as a plurality of LEDs (light emitting diodes) for illuminating a document 9, and a lens 3 arranged to form reflected light from the document 9 to form a document image. , 64 photoelectric conversion elements P1 to P arranged to receive the original image
A semiconductor chip 4 having 64 (hereinafter, referred to as “photoelectric conversion element P” collectively), a substrate 5 to which the semiconductor chip 4 is fixed, and the like are configured.

【0003】光源2から出射された光は、原稿9に対し
て斜め方向から照明するとともに、原稿9からの反射光
はレンズ3によって原稿上のブロックAの画像を結像
し、半導体チップ4に設けられた複数の光電変換素子を
順次走査することによって、前述の画像情報に対応した
読取信号が時系列的に出力される。なお、レンズ3、半
導体チップ4などを保持する筺体7には、外乱光を防止
するための遮光板7aが両面に設けられている。片面の
遮光板7aは図示されず、省略されている。
The light emitted from the light source 2 illuminates the original 9 in an oblique direction, and the reflected light from the original 9 forms an image of the block A on the original by the lens 3 and forms the image on the semiconductor chip 4. By sequentially scanning the provided plurality of photoelectric conversion elements, the read signal corresponding to the above-described image information is output in time series. The housing 7 that holds the lens 3, the semiconductor chip 4, etc. is provided with light-shielding plates 7a on both sides for preventing ambient light. The light-shielding plate 7a on one side is not shown and is omitted.

【0004】この読取装置ユニット1は、図12で示さ
れるように、ワードプロセッサ11のプリンタ機構部2
のインクリボンカセットの代わりに装着し、ワードプロ
セッサ11本体と電気的に接続され、原稿の読取りを行
う。すなわち、このワードプロセッサ11のプリンタ機
構部には、通常はプリンタとして用いられるけれども、
インクリボンカセットを読取装置ユニット1に交換する
ことによって、読取装置ユニット1がM方向に移動しな
がらワードプロセッサ11に設定された原稿の読取りを
行うことができ、読取装置として用いることができる。
読取装置ユニット1が読取った画像情報は、ワードプロ
セッサ11本体に送られる。
As shown in FIG. 12, the reader unit 1 includes a printer mechanism section 2 of a word processor 11.
It is attached instead of the ink ribbon cassette and is electrically connected to the main body of the word processor 11 to read a document. That is, although the printer mechanism of the word processor 11 is normally used as a printer,
By replacing the ink ribbon cassette with the reading device unit 1, the reading device unit 1 can read the original set in the word processor 11 while moving in the M direction, and can be used as a reading device.
The image information read by the reading device unit 1 is sent to the main body of the word processor 11.

【0005】このようにして、ワードプロセッサ11に
読取装置ユニット1を装着することによって、図13で
示されるように読取装置ユニット1は、ワードプロセッ
サ11に設定された原稿上の画像情報を受光面10にお
ける光電変換素子P1〜P64によって順次主走査を繰
返しながら、y軸と平行に移動することによって原稿9
のA1ブロックの画像情報を読取る。このA1ブロック
の幅Sは、光電変換素子P1〜P64によって読取られ
る領域の長さであり、64画素分に相当する。次に、原
稿9はx軸方向にピッチ幅S紙送りされ、読取装置ユニ
ット1は、前述の動作を繰返し、原稿1のA2ブロック
の情報を読取る。読取装置ユニット1は、このような動
作を順次繰返すことによって、原稿1の画像情報を各ブ
ロック毎に順次読取っていく。
By mounting the reading device unit 1 on the word processor 11 in this manner, as shown in FIG. 13, the reading device unit 1 displays the image information on the document set in the word processor 11 on the light receiving surface 10. By repeating the main scanning in sequence by the photoelectric conversion elements P1 to P64, the original 9 is moved by moving in parallel with the y-axis.
The image information of the block A1 is read. The width S of the A1 block is the length of the area read by the photoelectric conversion elements P1 to P64, and corresponds to 64 pixels. Next, the document 9 is fed by a pitch width S in the x-axis direction, and the reading device unit 1 repeats the above-described operation to read the information of the A2 block of the document 1. The reading device unit 1 sequentially reads the image information of the document 1 for each block by sequentially repeating such operations.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の読取装置におい
ては、原稿の情報がレンズ3によって光電変換素子P上
に縮小結像され、その縮小率が1/2.5である。図1
4で示されるように、半導体チップ4の光電変換素子P
のピッチL1が50μm(原稿画素間のピッチは125
μm)であるので、半導体チップの解像度は8ドット/
mmである。また、光電変換素子Pの配列方向では、光
電変換素子P同士を分離するための領域が必要であり、
特にトランジスタタイプの光電変換素子Pの場合、チャ
ンネルストッパーとなる接合領域を形成する一定面積が
必要となるため、光電変換素子Pの素子幅L3は34μ
mとなる。さらに、光電変換素子間の間隔L2=16μ
mであり、原稿上の読取れない領域は40μmになる。
In the conventional reader, the information of the original is reduced and image-formed on the photoelectric conversion element P by the lens 3, and the reduction ratio is 1 / 2.5. Figure 1
4, the photoelectric conversion element P of the semiconductor chip 4
Has a pitch L1 of 50 μm (original pixel pitch is 125
μm), the resolution of the semiconductor chip is 8 dots /
mm. In the arrangement direction of the photoelectric conversion elements P, a region for separating the photoelectric conversion elements P from each other is required,
In particular, in the case of the transistor type photoelectric conversion element P, a certain area is required to form a junction region serving as a channel stopper. Therefore, the element width L3 of the photoelectric conversion element P is 34 μm.
m. Further, the distance L2 between the photoelectric conversion elements is 16 μm.
m, and the unreadable area on the document is 40 μm.

【0007】しかしながら、最近では読取装置における
高解像度の要求が高まっている。その理由は、印刷装置
側の解像度は、一般に16ドット/mmであるので、読
取装置もその解像度に合わせておけば、ソフトウエアの
開発が容易に行え、かつ高解像度である印字装置と組合
せた読取装置を得ることができる。
However, recently, there is an increasing demand for high resolution in the reading device. The reason for this is that the resolution on the printing device side is generally 16 dots / mm, so if the reading device is also adjusted to that resolution, software can be easily developed and combined with a printing device with high resolution. A reader can be obtained.

【0008】前述の内容を実現するには、光電変換素子
Pの配線ルールは従来の1/2とする必要があり、生産
技術上、困難であるという課題がある。さらに、光電変
換素子Pの面積は1/4となるため、センサーの出力電
圧は低くなり、S/N比が小さくなって感度が低下する
という課題がある。また、ドット密度が高まった分、読
取速度が低下してしまうという課題もある。
In order to realize the above-mentioned contents, the wiring rule of the photoelectric conversion element P needs to be 1/2 of the conventional one, which is a problem in terms of production technology. Further, since the area of the photoelectric conversion element P is 1/4, the output voltage of the sensor becomes low, the S / N ratio becomes small, and the sensitivity decreases. Further, there is also a problem that the reading speed decreases as much as the dot density increases.

【0009】本発明の目的は、解像度および感度が共に
高く、かつ低コストである読取装置を提供することであ
る。
An object of the present invention is to provide a reader which has both high resolution and high sensitivity and is low in cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、原稿からの反
射光を結像して原稿像を形成するための光学系と、前記
原稿像を受光するために、一列に配置された多数の光電
変換素子を有する一対の半導体チップとを備えた読取装
置であって、前記一対の半導体チップは、前記光電変換
素子列が主走査方向に互いに平行になるように配置され
るとともに、一方の半導体チップを他方の半導体チップ
に対し、主走査方向に光電変換素子ピッチの1/2だけ
ずらせて配置されることを特徴とする読取装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, an optical system for forming reflected light from a document to form a document image, and a large number of optical systems arranged in a row for receiving the document image. A reading device comprising a pair of semiconductor chips having a photoelectric conversion element, wherein the pair of semiconductor chips are arranged such that the photoelectric conversion element rows are parallel to each other in a main scanning direction, and one of the semiconductor chips is provided. The reading device is characterized in that the chip is arranged so as to be offset from the other semiconductor chip by ½ of the photoelectric conversion element pitch in the main scanning direction.

【0011】また本発明は、一方の半導体チップと他方
の半導体チップとの副走査方向の間隔を、その副走査方
向の光電変換素子サイズの整数倍としたことを特徴とす
る。
Further, the present invention is characterized in that the distance between one semiconductor chip and the other semiconductor chip in the sub-scanning direction is an integral multiple of the photoelectric conversion element size in the sub-scanning direction.

【0012】[0012]

【作用】本発明に従えば、凸レンズなどの光学系1個に
対して一対の半導体チップを主走査方向に光電変換素子
列が互いに平行になるように配置するとともに、主走査
方向に光電変換素子ピッチの1/2だけずらして配置す
ることによって、凸レンズで受光する原稿情報を両方の
半導体チップに結像させる。その結果、一方の半導体チ
ップにおいて、隣接する光電変換素子同士の間は、1個
の光電変換素子分に近い幅であり、その領域では読取り
ができない。しかし、この読取りができない領域を他方
の半導体チップで読取ることができる。このため、従来
の約2倍の解像度で読取ることができる。
According to the present invention, a pair of semiconductor chips are arranged for one optical system such as a convex lens so that the photoelectric conversion element rows are parallel to each other in the main scanning direction, and the photoelectric conversion elements are arranged in the main scanning direction. By arranging them so that they are shifted by ½ of the pitch, the document information received by the convex lens is imaged on both semiconductor chips. As a result, in one semiconductor chip, the width between adjacent photoelectric conversion elements is close to that of one photoelectric conversion element, and reading cannot be performed in that region. However, this unreadable area can be read by the other semiconductor chip. For this reason, it is possible to read at about twice the resolution of the conventional one.

【0013】また本発明に従えば、両方の光電変換素子
Pの副走査方向における間隔は、光電変換素子サイズの
n倍(n:自然数)になっている。このようにすること
によって、一方の光電変換素子が特定の位置の原稿情報
を読取った後、副走査方向にn周期走査した時点で、そ
の特定の位置の原稿情報を他方の半導体チップが読取る
ことになる。そこで、同一原稿位置に対応する両方の半
導体チップの読取りデータをソフトウェア的に合成すれ
ば、高解像度の読取りを行うことができる。
According to the present invention, the distance between both photoelectric conversion elements P in the sub-scanning direction is n times the photoelectric conversion element size (n: natural number). By doing so, when one photoelectric conversion element reads the document information at a specific position and then scans n cycles in the sub-scanning direction, the other semiconductor chip can read the document information at the specific position. become. Therefore, by combining the read data of both semiconductor chips corresponding to the same document position by software, high-resolution reading can be performed.

【0014】[0014]

【実施例】図1は従来の読取装置の読取装置ユニット3
1の斜視図であり、図2は図1の切断線X−Xに沿った
部分断面図であり、図3は図1の切断線Y−Yに沿った
部分断面図である。読取装置ユニット31は、原稿39
を照明するための複数のLED(発光ダイオード)など
の光源32と、原稿39からの反射光を結像して、原稿
像を形成するために配置されたレンズ33と、その原稿
像を受光するために配置された多数の光電変換素子を有
する一対の半導体チップ4a,4bと、半導体チップ4
a,4bが固定される基板35などから構成されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a reader unit 3 of a conventional reader.
1 is a perspective view, FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along the cutting line XX of FIG. 1, and FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along the cutting line YY of FIG. The reading device unit 31 includes a document 39.
A light source 32 such as a plurality of LEDs (light emitting diodes) for illuminating the light source, a lens 33 arranged to form reflected light from a document 39 to form a document image, and the document image received. Pair of semiconductor chips 4a, 4b having a large number of photoelectric conversion elements arranged for
It is composed of a substrate 35 to which a and 4b are fixed.

【0015】光源32から出射された光は、原稿39に
対して斜め方向から照明するとともに、原稿39からの
反射光はレンズ33によって原稿上のブロックAの画像
を結像し、半導体チップ35に設けられた複数の光電変
換素子を順次走査することによって、原稿39の画像情
報に対応した読取信号が時系列的に出力される。なお、
レンズ33、半導体チップ4などを保持する筺体37に
は、外乱光を防止するための遮光板37aが両面に設け
られている。片面の遮光板37aは図示せず、省略して
いる。また、図2で示されるように半導体チップ4a,
4bはそれぞれレンズの光軸からずれている。しかし、
この程度のずれでは、実際上結像に歪みを起こしたり解
像度を低下させることはない。
The light emitted from the light source 32 illuminates the original 39 in an oblique direction, and the reflected light from the original 39 forms an image of the block A on the original by the lens 33, and the light is emitted to the semiconductor chip 35. By sequentially scanning the plurality of provided photoelectric conversion elements, the read signal corresponding to the image information of the document 39 is output in time series. In addition,
A housing 37 that holds the lens 33, the semiconductor chip 4, and the like is provided with light-shielding plates 37a on both sides for preventing ambient light. The light-shielding plate 37a on one side is not shown and is omitted. In addition, as shown in FIG.
4b are displaced from the optical axis of the lens. But,
Such a deviation does not actually cause distortion in image formation or decrease resolution.

【0016】図4は、図1〜図3に示した半導体チップ
4a,4bの部分拡大図である。半導体チップ4は、6
4個の光電変換素子P1〜P64から成る受光面10と
走査終了信号を出力する端子S0を、走査ブロック信号
は入力される端子CLK、電源が接続される端子VD
D、グランド端子GND、読取信号を出力する端子SI
G、アナログ回路用のグランド端子AGNDおよび走査
開始信号が入力される端子SIを有する。
FIG. 4 is a partially enlarged view of the semiconductor chips 4a and 4b shown in FIGS. The semiconductor chip 4 is 6
The light receiving surface 10 including the four photoelectric conversion elements P1 to P64 and a terminal S0 for outputting a scanning end signal, a terminal CLK to which a scanning block signal is input, and a terminal VD to which a power source is connected
D, ground terminal GND, terminal SI that outputs a read signal
G, a ground terminal AGND for an analog circuit, and a terminal SI to which a scan start signal is input.

【0017】原稿39を走査する場合、先ず半導体チッ
プ4の端子SIに走査開始信号が入力され、64個の光
電変換素子P1〜P64を走査して、読取信号を端子S
IGから順次出力した後、走査終了信号が端子S0から
出力され、原稿60の一走査線分の読取信号が時系列的
に出力される。
When scanning the document 39, first, a scanning start signal is input to the terminal SI of the semiconductor chip 4, the 64 photoelectric conversion elements P1 to P64 are scanned, and the read signal is sent to the terminal S.
After being sequentially output from the IG, a scanning end signal is output from the terminal S0, and a read signal for one scanning line of the document 60 is output in time series.

【0018】各光電変換素子Pのサイズは、主走査方向
が34μmであり、副走査方向が50μmであり、隣接
する素子間の間隔は16μmである。また、隣接する光
電変換素子Pのピッチは50μmである。各光電変換素
子Pは、フォトトランジスタで構成される。隣接する光
電変換素子間は光電流が隣に流れ込まないようにするた
めのチャンネルストッパ領域となる。このような構造の
フォトトランジスタを用いた場合、このチャンネルスト
ッパ領域は、画像情報を読取らないため、分解能を低下
させることになるが、この光電変換素子Pを縮小率1/
2.5の凸レンズと組合せて使用しているので、光電変
換素子50μm×34μmのサイズは、原稿上では12
5μm×85μmに相当する。また、凸レンズと半導体
チップを1:1で使用することによって8ドット/mm
の解像度が得られる。
The size of each photoelectric conversion element P is 34 μm in the main scanning direction, 50 μm in the sub-scanning direction, and the interval between adjacent elements is 16 μm. The pitch between the adjacent photoelectric conversion elements P is 50 μm. Each photoelectric conversion element P is composed of a phototransistor. A channel stopper region is provided between adjacent photoelectric conversion elements to prevent photocurrent from flowing into the adjacent photoelectric conversion elements. When a phototransistor having such a structure is used, this channel stopper region does not read image information, so that the resolution is lowered.
Since it is used in combination with a 2.5 convex lens, the size of the photoelectric conversion element 50 μm × 34 μm is 12 on the original.
This corresponds to 5 μm × 85 μm. Also, by using a convex lens and a semiconductor chip at a ratio of 1: 1, 8 dots / mm
The resolution of is obtained.

【0019】図5は、図4で示される半導体チップ4の
電気的構成を示す回路図である。その半導体チップ4
は、フォトトランジスタやフォトダイオードなどの複数
の光電変換素子P1〜P64と、各光電変換素子P1〜
P64からの出力を共通接続した共通信号線CLと、各
光電変換素子P1〜P64と共通信号線CLとの間に介
在するトランジスタやアナログスイッチなどの複数のス
イッチング素子SW1〜SW64と、各スイッチング素
子SW1〜SW64を順次駆動するための走査回路であ
るシフトレジスタ40などから構成されており、さら
に、共通信号線CLには、積分器用のコンデンサ42
と、読取信号を出力しないブランキング走査中の電位を
強制的に接地電位に設定するスイッチング素子41と、
主なノイズ源となるクロック信号CLKに対して逆位相
の信号を容量結合させるためのインバータ48およびコ
ンデンサ47が直列接続されており、共通信号線CLを
伝わる信号はオペアンプ43および抵抗45,46から
成る非反転増幅器に入力されている。抵抗45を調整す
ることによって、非反転増幅器の増幅度を調整すること
ができる。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the semiconductor chip 4 shown in FIG. The semiconductor chip 4
Is a plurality of photoelectric conversion elements P1 to P64 such as phototransistors and photodiodes, and each photoelectric conversion element P1 to P1.
A common signal line CL to which the output from P64 is commonly connected, a plurality of switching elements SW1 to SW64 such as transistors and analog switches interposed between the photoelectric conversion elements P1 to P64 and the common signal line CL, and each switching element. It is composed of a shift register 40, which is a scanning circuit for sequentially driving SW1 to SW64, and the common signal line CL further includes a condenser 42 for an integrator.
And a switching element 41 forcibly setting the potential during blanking scanning that does not output a read signal to the ground potential,
An inverter 48 and a capacitor 47 for capacitively coupling a signal having an opposite phase with respect to a clock signal CLK which is a main noise source are connected in series, and a signal transmitted through a common signal line CL is output from an operational amplifier 43 and resistors 45 and 46. Is input to the non-inverting amplifier. By adjusting the resistance 45, the amplification degree of the non-inverting amplifier can be adjusted.

【0020】この動作について、図6のタイミングチャ
ートを参照しながら説明する。原稿39からの反射光は
レンズ33によって結像され、半導体チップ4の各光源
変換素子P1〜P64に受光されると、受光量に応じた
光起電力が発生する。一方、シフトレジスタ40に走査
開始信号SIが入力されると、クロック信号CLKに同
期して、クロックの立上がりを検知してパルス信号D1
〜D64を出力することによって、スイッチング素子S
W1〜SW64が順次導通する。すると、各光電変換素
子P1〜P64に発生した光起電力に応じた電気信号
が、時系列的に共通信号線CLに出力され、オペアンプ
43で所定レベルに増幅され、図6(5)に示すように
読取信号SIGとして出力される。なお、クロック信号
CLKがハイレベルとなるブランキング時間は、スイッ
チング素子41が導通することによって接地電位である
0Vに設定される。
This operation will be described with reference to the timing chart of FIG. When the reflected light from the document 39 is imaged by the lens 33 and is received by each of the light source conversion elements P1 to P64 of the semiconductor chip 4, a photoelectromotive force corresponding to the amount of received light is generated. On the other hand, when the scan start signal SI is input to the shift register 40, the rising edge of the clock is detected in synchronization with the clock signal CLK to detect the pulse signal D1.
By outputting ~ D64, the switching element S
W1 to SW64 are sequentially turned on. Then, an electric signal corresponding to the photoelectromotive force generated in each of the photoelectric conversion elements P1 to P64 is output to the common signal line CL in time series, amplified by the operational amplifier 43 to a predetermined level, and shown in FIG. Is output as the read signal SIG. The blanking time during which the clock signal CLK is at the high level is set to 0V which is the ground potential when the switching element 41 becomes conductive.

【0021】図7は、図1〜図3で示される半導体チッ
プ4a,4bの平面図を示す。この図で示されるよう
に、半導体チップ4aと半導体チップ4bとを主走査方
向にそれぞれの光電変換素子P1〜P64が互いに平行
になるように背中合わせに配置するとともに、半導体チ
ップ4aを半導体チップ4bに対し、主走査方向に光電
変換素子のピッチSの1/2だけずらせて配置してい
る。また、半導体チップ4aの光電変換素子Pと半導体
チップ4bの光電変換素子の間隔L5は、副走査方向の
光電変換素子サイズ=50μmの5倍である250μm
であり、5画素分に相当する。
FIG. 7 is a plan view of the semiconductor chips 4a and 4b shown in FIGS. As shown in this figure, the semiconductor chip 4a and the semiconductor chip 4b are arranged back to back so that the respective photoelectric conversion elements P1 to P64 are parallel to each other in the main scanning direction, and the semiconductor chip 4a is placed on the semiconductor chip 4b. On the other hand, they are arranged so as to be displaced by ½ of the pitch S of the photoelectric conversion elements in the main scanning direction. Further, the distance L5 between the photoelectric conversion element P of the semiconductor chip 4a and the photoelectric conversion element of the semiconductor chip 4b is 250 μm, which is five times the photoelectric conversion element size = 50 μm in the sub-scanning direction.
And corresponds to 5 pixels.

【0022】図7で示されるように、配置した半導体チ
ップ4a,4bを備えた読取装置によって、図8(1)
で示される原稿50を副走査方向M10に読取る場合に
ついて説明する。原稿50の各領域a(a11,a1
2,a13,…の総称)は、光電変換素子Pに対応する
画素に相当する。したがって、半導体チップ4aが1回
目の走査のとき、原稿上の領域a11,a13,a1
5,…を読取り、その読取った画像データは図8(2)
で示されるメモリ51に格納される。領域anの画像デ
ータをan′とする。同時に、半導体チップ4bは、半
導体チップ4aが読込んでいる領域から主走査方向に約
1画素分ずれ、副走査方向に5画素分ずれた原稿上の領
域a62,a64,a68,…を読取り、その読取った
画像データは、図8(3)で示されるメモリ52に格納
される。以下同様にして、半導体チップ4aは、図8
(2)で示されるように、各走査において読込んだ画像
データをメモリ51に格納し、半導体チップ4bは、図
8(3)で示されるように各走査で読込んだデータをメ
モリ52に格納する。
As shown in FIG. 7, the reading device having the semiconductor chips 4a and 4b arranged as shown in FIG.
A case where the document 50 indicated by is read in the sub-scanning direction M10 will be described. Each area a (a11, a1) of the document 50
, A13, ..., Corresponds to the pixels corresponding to the photoelectric conversion elements P. Therefore, when the semiconductor chip 4a is scanned for the first time, the areas a11, a13, a1 on the original document are scanned.
5, ..., The read image data is shown in FIG. 8 (2).
Are stored in the memory 51 indicated by. The image data of the area an is defined as an '. At the same time, the semiconductor chip 4b reads the areas a62, a64, a68, ... On the original, which are shifted from the area read by the semiconductor chip 4a by about 1 pixel in the main scanning direction and by 5 pixels in the sub scanning direction, The read image data is stored in the memory 52 shown in FIG. Similarly, the semiconductor chip 4a is similar to that shown in FIG.
As shown in (2), the image data read in each scan is stored in the memory 51, and the semiconductor chip 4b stores the data read in each scan in the memory 52 as shown in FIG. Store.

【0023】この場合、メモリ51およびメモリ52の
画像データに基づいて合成すると、図8(4)で示され
るメモリ53のデータが得られる。このメモリ53で示
されるように、半導体チップ4aの6回目の走査で読取
った画像データと、半導体チップ4aの1回目の走査で
読取った画像データとを合成した画像データは、同一ラ
イン上の画像データであり、解像度16ドット/mmの
画像データに相当し、従来の2倍の解像度になる。
In this case, when the image data in the memory 51 and the image data in the memory 52 are combined, the data in the memory 53 shown in FIG. 8 (4) is obtained. As shown in the memory 53, the image data obtained by combining the image data read by the sixth scan of the semiconductor chip 4a and the image data read by the first scan of the semiconductor chip 4a is an image on the same line. This is data, which corresponds to image data having a resolution of 16 dots / mm, and has twice the resolution of the conventional one.

【0024】以下同様にして、半導体チップ4aの7回
目以降の走査で読取った画像データと半導体チップ4b
の2回目以降で読取った画像データを順次合成すること
によって、16ドット/mmの画像データを順次得るこ
とができる。ここで、半導体チップ4aと半導体チップ
4bとは駆動回路は独立しており、同時にそれぞれの光
電変換素子Pによって主走査方向に読取りを行うことか
できる。このため、解像度が向上するとともに、読取速
度も低下しない。
Similarly, the image data read by the seventh and subsequent scans of the semiconductor chip 4a and the semiconductor chip 4b are similarly processed.
By sequentially synthesizing the image data read in the second and subsequent times, it is possible to sequentially obtain image data of 16 dots / mm. Here, the semiconductor chip 4a and the semiconductor chip 4b have independent drive circuits, and the respective photoelectric conversion elements P can simultaneously perform reading in the main scanning direction. Therefore, the resolution is improved and the reading speed is not reduced.

【0025】図7で示されるように、半導体チップ4a
と半導体チップ4bとをずらせたことによって、半導体
チップ4bが読取る領域は、半導体チップ4aが読取れ
ない画像領域に等しいことが理想的である。しかし、実
際には半導体チップ4aが読取れない画像領域は、原稿
上で40μmの幅であり、これを半導体チップ4bが8
5μmの幅で読取る。したがって、両方の半導体チップ
において、一部重なって読取る原稿領域が存在し、主走
査方向の解像度は正確にもとの2倍というわけではな
い。しかしながら、実用上、この方法で充分解像度を高
めることができる。
As shown in FIG. 7, the semiconductor chip 4a
Ideally, the area read by the semiconductor chip 4b is equal to the image area not read by the semiconductor chip 4a by shifting the semiconductor chip 4b and the semiconductor chip 4b. However, the image area where the semiconductor chip 4a cannot be actually read has a width of 40 .mu.m on the original document, and the width of the image area is 40 .mu.m.
Read with a width of 5 μm. Therefore, in both semiconductor chips, there are document areas to be partially overlapped for reading, and the resolution in the main scanning direction is not exactly twice the original resolution. However, in practice, this method can sufficiently enhance the resolution.

【0026】また、図7に示されるように、半導体チッ
プ4aの光電変換素子Pと半導体チップ4bの光電変換
素子の間隔L5は、副走査方向の光電変換素子Pのサイ
ズ=50μmの5倍としたが、間隔L5の値は、光電変
換素子サイズの5〜7倍が望ましい。その理由は、4倍
以下では半導体チップ同士が接近しすぎて物理的に配置
することが不可能であり、8倍以上では、光路がレンズ
の周辺を通るため、解像度が低下する。
Further, as shown in FIG. 7, the distance L5 between the photoelectric conversion element P of the semiconductor chip 4a and the photoelectric conversion element of the semiconductor chip 4b is 5 times the size = 50 μm of the photoelectric conversion element P in the sub-scanning direction. However, the value of the interval L5 is preferably 5 to 7 times the photoelectric conversion element size. The reason is that when the magnification is 4 times or less, the semiconductor chips are too close to each other to be physically arranged, and when the magnification is 8 times or more, the optical path passes around the lens, and the resolution is reduced.

【0027】さらに、この実施例においては、縮小率を
1/2.5としたが、同一レンズ、同一光電変換素子を
用いて縮小率を1/1.25とすれば、一列の光電変換
素子のみでも16ドット/mmの読取りが可能である。
しかしながらこの場合、1素子当たりに入射する光量が
減少するために光電変換素子の感度が低下する。この感
度低下を補償するためには、照明光源の光量を強くする
必要があるが、そうすると消費電流が増加し、読取り装
置の低消費電力化に逆行する。また、逆に縮小率を大き
くし過ぎれば高解像度は得られない。そのため、光源の
消費電流を増加させることなく十分な感度を得るために
は、縮小率は1/2〜1/3の範囲が好ましい。
Further, in this embodiment, the reduction ratio is 1 / 2.5, but if the reduction ratio is 1 / 1.25 using the same lens and the same photoelectric conversion device, one row of photoelectric conversion devices is obtained. Only 16 dots / mm can be read.
However, in this case, the sensitivity of the photoelectric conversion element is lowered because the amount of light incident on each element is reduced. In order to compensate for this decrease in sensitivity, it is necessary to increase the light amount of the illumination light source, but this increases the current consumption, which goes against the reduction in power consumption of the reading device. On the contrary, if the reduction ratio is too large, high resolution cannot be obtained. Therefore, in order to obtain sufficient sensitivity without increasing the current consumption of the light source, the reduction ratio is preferably in the range of 1/2 to 1/3.

【0028】さらに、本実施例では半導体チップ4a,
4bおよびレンズが1個設けられた読取装置について説
明を行ったけれども、複数のレンズおよび半導体チップ
が配列されたライン型の読取装置を用いてもよいのは勿
論である。あるいは、その他の光学系としてセルフォッ
クスレンズアレイ(SLA)、ルーフミラーレンズアレ
イなどを用いてもよい。
Further, in this embodiment, the semiconductor chips 4a,
Although the reading device having 4b and one lens has been described, it goes without saying that a line type reading device in which a plurality of lenses and semiconductor chips are arranged may be used. Alternatively, a Selfox lens array (SLA), a roof mirror lens array, or the like may be used as the other optical system.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、並列に配
置した一対の半導体チップを同時に駆動して用いること
によって、読取速度の低下がない、高解像度の読取装置
が得られる。また、半導体チップを設計変更することな
く、従来の半導体チップをそのまま使用することができ
るので、低コストの読取装置が得られる。
As described above, according to the present invention, by reading and using a pair of semiconductor chips arranged in parallel at the same time, it is possible to obtain a high-resolution reading device without lowering the reading speed. Moreover, since the conventional semiconductor chip can be used as it is without changing the design of the semiconductor chip, a low-cost reading device can be obtained.

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

【図1】本発明の読取装置の読取ユニット31の斜視図
である。
FIG. 1 is a perspective view of a reading unit 31 of a reading device of the present invention.

【図2】図1で示される読取装置ユニット31のX−X
断線に沿った部分断面図である。
2 is an X-X of the reader unit 31 shown in FIG.
It is a fragmentary sectional view which followed the disconnection.

【図3】図1で示される読取装置ユニットのY−Y断線
に沿った部分断面図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the reading device unit shown in FIG. 1, taken along the line YY.

【図4】半導体チップ4の拡大平面図である。FIG. 4 is an enlarged plan view of a semiconductor chip 4.

【図5】半導体チップ4の電気的構成を示す回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a semiconductor chip 4.

【図6】図5で示される回路図の各信号のタイムチャー
トである。
6 is a time chart of each signal in the circuit diagram shown in FIG.

【図7】読取装置ユニット31の半導体チップ4a,4
bの配置図である。
FIG. 7 shows semiconductor chips 4a, 4 of the reading device unit 31.
It is a layout of b.

【図8】図1で示される読取装置ユニット31を用いて
原稿を読取る場合を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a case where a document is read using the reading device unit 31 shown in FIG.

【図9】従来の読取装置ユニット1の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a conventional reading device unit 1.

【図10】図9で示される読取装置ユニット1のX−X
断線に沿った部分断面図である。
10 is an XX of the reading device unit 1 shown in FIG.
It is a fragmentary sectional view which followed the disconnection.

【図11】図9で示される読取装置ユニットのY−Y断
線に沿った部分断面図である。
11 is a partial cross-sectional view of the reading device unit shown in FIG. 9 taken along the line YY.

【図12】従来の読取装置ユニット1を装着した読取装
置の斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view of a reader equipped with a conventional reader unit 1.

【図13】図12で示される読取装置を用いて原稿を読
取る場合を説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining a case where a document is read using the reading device shown in FIG.

【図14】従来の半導体チップ4の部分拡大図である。FIG. 14 is a partially enlarged view of a conventional semiconductor chip 4.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4a,4b 半導体チップ 31 読取装置ユニット 32 光源 33 レンズ 35 基板 37 筺体 4a, 4b Semiconductor chip 31 Reader unit 32 Light source 33 Lens 35 Substrate 37 Housing

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原稿からの反射光を結像して原稿像を形
成するための光学系と、 前記原稿像を受光するために、一列に配置された多数の
光電変換素子を有する一対の半導体チップとを備えた読
取装置であって、 前記一対の半導体チップは、前記光電変換素子列が主走
査方向に互いに平行になるように配置されるとともに、
一方の半導体チップを他方の半導体チップに対し、主走
査方向に光電変換素子ピッチの1/2だけずらせて配置
されることを特徴とする読取装置。
1. A pair of semiconductors having an optical system for forming reflected light from a document to form a document image, and a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a line for receiving the document image. A reader comprising a chip, wherein the pair of semiconductor chips are arranged such that the photoelectric conversion element rows are parallel to each other in the main scanning direction,
A reading device, wherein one semiconductor chip is arranged so as to be displaced from the other semiconductor chip by ½ of a photoelectric conversion element pitch in the main scanning direction.
【請求項2】 一方の半導体チップと他方の半導体チッ
プとの副走査方向の間隔を、その副走査方向の光電変換
素子サイズの整数倍としたことを特徴とする請求項1記
載の読取装置。
2. The reading device according to claim 1, wherein the distance between the one semiconductor chip and the other semiconductor chip in the sub-scanning direction is an integral multiple of the photoelectric conversion element size in the sub-scanning direction.
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