JPH08289080A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPH08289080A
JPH08289080A JP7090926A JP9092695A JPH08289080A JP H08289080 A JPH08289080 A JP H08289080A JP 7090926 A JP7090926 A JP 7090926A JP 9092695 A JP9092695 A JP 9092695A JP H08289080 A JPH08289080 A JP H08289080A
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JP
Japan
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image
electro
optical means
line sensor
pixel
Prior art date
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Application number
JP7090926A
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English (en)
Inventor
Hiroyoshi Tsuzuki
博義 続
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 画像読取装置の画像の解像度を向上する。 【構成】 画像を多数の画素に分解し画像を読み取るラ
インセンサを用いた画像読取装置において、ラインセン
サの画像側にラインセンサの各画素を分割する電気的光
学手段8を設け、該電気的光学手段で各画素を分割駆動
することを特徴とする。また、電気的光学手段が、2つ
の異なる電源1,2と、2つの電源を切換える複数のス
イッチ3〜6と、該複数のスイッチを制御するスイッチ
制御手段7により駆動制御されることを特徴とする。更
に、電気的光学手段によりラインセンサの各画素をn分
割し、該n分割された電気的光学手段は、画像読取り
時、1画素長のn分の1の位置位相で順次分割駆動され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像を多数の画素に分
解し、画像を電気光学的に読み取る一次元イメージセン
サ(ラインセンサ)を用いた画像読取装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、ラインセンサはCCD(Charged
Coupled Device)ラインセンサやアモルファスシリコン
使用の密着センサ等があるが、上記ラインセンサの解像
度は、光電変換部を多数の画素に分割し、その画素数で
解像度が決定するものである。又、ラインセンサをライ
ン方向に半画素分振動させ、その振動のタイミングで画
素に蓄積されたキャリアを検出して増幅することで、主
走査方向の解像度を上げる方式のものも考えられてい
る。
【0003】ここで、従来のCCDラインセンサを用い
た信号処理について、図6に提示して説明する。図にお
いて、15は光によって発生した少数キャリアを蓄積し
隣のゲートに順次転送していく光電変換素子をライン状
に複数個並べたCCDラインセンサで、16は光電変換
の電荷キャリアを電圧成分に変換するQ/V変換器で、
17は電圧成分の画像信号からノイズ成分を除去するロ
ーパスフィルタで、18は画像信号を、例えばシェーデ
ィング補正や2値化処理等の電気的に信号処理する画像
処理回路である。図において、CCDラインセンサ15
によって対象画像の反射光を受光した反射光量の電荷量
に光電変換し、Q/V変換器16で該電荷量を電圧値に
変換して画像信号を得る。次に、CCDラインセンサ1
5やQ/V変換器16で生成するタイミング信号等を含
む画像信号から高域ノイズ成分を、ローパスフィルタ1
7で除去し、次段の画像処理回路18に出力される。こ
こで、画像信号は、例えばレベル変換のクランプ回路、
ばらつきを抑制するシェーディング補正、デジタル信号
に変換する2値化処理などの画像処理が施される。かか
る信号処理によって、対象物をラインセンサによる水平
ラインの画像信号を生成し、続けて垂直ラインに従って
走査して行けばエリア領域の画像信号を得ることができ
る。
【0004】図7にCCDラインセンサの周辺回路を示
す。画像光束の反射光hνの入力に応じて、CCDライ
ンセンサ15に電荷が蓄積され、その電荷キャリアは転
送ゲート19を介して読み出され、コントローラ21か
らの2相クロックタイミング信号に従って順次アナログ
しフトレジスタ20によってシリアル信号として出力ゲ
ート23にて安定な同期信号を付加出力され、プリアン
プ回路23で増幅・出力される。このような構成によっ
て、ラインセンサの解像度は、映写白黒画像の明瞭度で
示すが、ラインセンサの画素数とその密集度でほとんど
が決定され、その他に集光レンズの精度、検出タイミン
グ信号の供給速度などで決まってくる。
【0005】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、画
像の解像度という面で上記従来例では次の様な欠点があ
った。(1)ラインセンサの解像度を上げる為、光電変
換素子の画素数を増やすには、画素の細分化又は、ライ
ンセンサの大型化等が必要となり、製造技術上、又はコ
スト面で問題となる。(2)一方、ラインセンサをライ
ン方向に振動させ、主走査方向の解像度を上げる方式
は、ラインセンサを振動させことによる精度及びそのメ
カニズムに信頼性上及びメカニック的な寿命の点で問題
となる。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれ
ば、従来のラインセンサの対象画像側上方(前段)に、
各画素を分割する電気的光学手段を設け、該電気的光学
手段で、各画素を分割駆動することで、容易に解像度の
向上を図る様にしたものである。しかも解像度は、電気
的光学手段の分割数で一義的に決定するのでラインセン
サ自体の画素分割を少なくでき、画素分割を少なくする
ことで、アイソレーション領域及びチャネルストップ等
による光の不感帯を低減でき、ラインセンサの光感度を
も向上を計るものである。
【0007】
【実施例】図1は、本発明の実施例を示す回路図であ
り、1は正電源、2は負電源、3,4,5,6はスイッ
チ、7はスイッチ制御出力φ1 ,φ2 を有するスイッチ
制御回路、8は電気的光学手段であり、不図示のライン
センサが、該電気的光学手段8の下方にある。本例で
は、図2に示すように、例えば液晶シャッターのような
電気的光学手段8を、A1,B1,A2,B2,A3,
B3…に分割し、CCDラインセンサ9の1画素は(A
1+B1),(A2+B2),(A3+B3)…に対応
させて配置され、電気的光学手段8にはタイミング制御
信号φ1,φ2が供給され、ラインセンサ9にはタイミン
グ制御信号ψ0〜ψ2が供給される。すなわち、ライセン
サ9の画素を電気的光学手段8により更に2分割したも
のを例示している。
【0008】図3及び図4は、本発明の実施例を示した
図1及び図2の回路図の動作を説明するタイミング図で
ある。スイッチ制御回路7の出力φ1が出力パルスを発
生すると、スイッチ3とスイッチ4がパルス発生中オン
となる。そうすると、電気的光学手段8の液晶シャッタ
ーはAブロック(A1,A2,A3…)部分は出力φ2
がハイになるまで透過状態を保持する。
【0009】一方、この時スイッチ制御回路7の出力φ
2は、図3に示すように出力パルスを発生せず、スイッ
チ5とスイッチ6はオフ状態にある。尚、出力φ1のパ
ルス発生周期は、電気的光学手段8(又はラインセン
サ)の副走査方向の1画素長に相当し、出力φ1と出力
φ2のパルス発生周期は、電気的光学手段8(又はライ
ンセンサ)の副走査方向の1/2画素長に相当する。
【0010】出力φ1が出力パルスを発生すると、スイ
ッチ3がオン、スイッチ5がオフとなり、電気的光学手
段8のA1,A2,A3…(Aブロック)に正電源1が
供給され、電気的光学手段8のA1,A2,A3…(A
ブロック)が光遮断状態より光透過状態に推移すると同
時に、スイッチ4がオン、スイッチ6がオフとなり、電
気的光学手段8のB1,B2,B3…(Bブロック)に
負電源2が供給され、電気的光学手段8のB1,B2,
B3…(Bブロック)が光透過状態より光遮断状態に推
移する。
【0011】次に、出力φ2が出力パルスを発生する
と、スイッチ3がオフ、スイッチ5がオンとなり、電気
的光学手段8のA1,A2,A3…(Aブロック)に負
電源2が供給され、電気的光学手段8のA1,A2,A
3…(Aブロック)が光透過状態から光遮断状態に推移
すると同時に、スイッチ4がオフ、スイッチ6がオンと
なり、電気的光学手段8のB1,B2,B3…(Bブロ
ック)に正電源1が供給され、電気的光学手段8のB
1,B2,B3…(Bブロック)が光遮断状態から光透
過状態に推移する。
【0012】また、図4により、電気的光学手段8の液
晶シャッターAブロックが透過状態の期間、即ち水平同
期信号の同期パルスψ0のパルス期間TA中に、転送パル
スψ1,ψ2が順次CCD画素の電荷キャリアを出力側に
転送して行くので、パルス期間TA中にラインセンサ9
の画素C1〜3…の電荷対応の電圧を出力し、ラインセン
サ9の1ライン分を例えば図7の出力ゲート22に出力
される。
【0013】つぎに、電気的光学手段8の液晶シャッタ
ーBブロックが透過状態の期間、即ち水平同期信号の同
期パルスψ0のパルス期間TB中に、転送パルスψ1,ψ2
が順次CCD画素の電荷キャリアを出力側に転送して行
くので、パルス期間TB中にラインセンサ9の画素C1〜
3…の電荷対応の電圧を出力し、ラインセンサ9の1ラ
イン分を例えば図7の出力ゲート22に出力される。こ
うして、1ライン分の画像情報が出力されると、次に副
走査方向に1ライン分移動して、以後順次繰り返して行
く。
【0014】ここで以上の動作を可能とする、電気的光
学手段8として、高速応答性及びメモリ機能を有する強
誘電性液晶シャッターを使用している。この材料を用い
ることで、図3に示したように、スイッチ制御回路7の
制御出力φ1,φ2は同期信号の半周期毎に繰り返し出力
でよく、一方ラインセンサー9の走査及び転送パルスの
各周波数は倍になっている。
【0015】図5は上述の図1〜図4で説明した本発明
の実施例における画像読取り状態を模式的に示した図で
ある。スイッチ制御回路7の制御出力φ1がパルスを発
生した時点で電気的光学手段8のA1,A2,A3…
(Aブロック)が光透過状態となり画像を読み取った状
態であり、スイッチ制御回路7の制御出力φ2がパルス
を発生した時点(すなわち、出力φ1がパルス発生より
1/2画素長遅れて、制御出力φ2がパルスを発生)
で、電気的光学手段8のB1,B2,B3…(Bブロッ
ク)が光透過状態となり画像を、読み取った状態であ
る。以下、上記状態を繰り返し、画像読み取りがなされ
る。以上より、本実施例では、電気的光学手段8の分割
によりラインセンサの解像度を2倍にすることができ
る。
【0016】上記実施例では、ラインセンサの画素の1
/2の液晶シャッターを用いる例を示したが、ラインセ
ンサの画素の1/nの電気的光学手段を用いることで、
遥かに解像度の優れた画像読み取り装置を提供できる。
その際、1ラインの同期信号は一定として、ラインセン
サの1画素をn分割した液晶シャッターを備え、制御出
力パルスφ1-nのn本とスイッチの組合せで1同期期間
中n回の転送パルス発生の繰り返しを要するわけであ
る。また、電気的光学手段によりラインセンサの各画素
をn分割し、このn分割された電気的光学手段が、画像
読取り時1画素長のn分の1の位置位相で順次分割駆動
されることをも意味している。また、言い換えれば、ラ
インセンサの画像側にラインセンサの各画素をn分割す
る電気的光学手段を設け、電気的光学手段の走査は1同
期信号の1/nであり、各画素の電荷転送はn倍の速度
で読み出されることとなる。
【0017】こうして、ラインセンサ或いはエリアセン
サを用いた画像読取装置の出力画像は解像度が増し、精
密な高品質の画像信号を得ることができる。
【0018】また、上記実施例では、高速応答のメモリ
機能を有する強誘電体液晶の例を示したが、メカニック
体のシャッターであっても、また他の液晶や電気誘導の
薄膜シャッターであってもよい。
【0019】また、上記実施例においては光電変換部を
ラインセンサとして説明したが、解像度を高めるために
電気的光学手段として液晶シャッターを用いる場合に、
エリアセンサーの2次元的光電変換素子であっても、そ
の画像光源側にマトリクス状の液晶シャッターや電気的
に光子を遮断するフィルターであっても、本発明と同様
な効果を奏し得るものである。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から、明らかな様に、画像読
み取り時の解像度は、ラインセンサ自体の解像度に無関
係にラインセンサの上方(前段)に設けた電気的光学手
段8の分割数で解像度を決定する事が可能である。又、
電気的光学手段8の駆動制御も、2つの電源と、2つの
電源を切換える複数のスイッチ(アナログ電子スイッチ
等)と複数のスイッチを制御するパルス発生回路より成
るスイッチ制御手段のみで容易に行う事ができる。
【0021】又、解像度は電気的光学手段の分割数で一
義的に決定するので、ラインセンサ自体の画素分割を少
なくでき、ラインセンサの画素分割を少なくする事で、
ラインセンサの光不感帯域(アイソレーション領域やC
CDのチャネルスナップ領域等)を低減でき、ラインセ
ンサの光感度をも向上させる事ができる。
【0022】又、全く機械的可動部分がなく、安定性、
信頼性上にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】本発明の一実施例の動作を説明する概念図であ
る。
【図3】本発明の一実施例の動作を説明するタイミング
図である。
【図4】本発明の一実施例の動作を説明するタイミング
図である。
【図5】本発明の一実施例における画像読み取り状態を
模式的に示した図面である。
【図6】従来例による画像読取装置の全体のブロック図
である。
【図7】従来例によるCCDラインセンサの周辺回路図
である。
【符号の説明】
1 正電源 2 負電源 3,4,5,6 スイッチ 7 スイッチ制御回路 8 電気的光学手段 9,15 CCDラインセンサ 16 電荷電圧変換器 18 画像処理回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像を多数の画素に分解し画像を読み取
    るラインセンサを用いた画像読取装置において、 前記ラインセンサの画像側に前記ラインセンサの各画素
    を分割する電気的光学手段を設け、該電気的光学手段で
    各画素を分割駆動することを特徴とする画像読取装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の画像読取装置におい
    て、前記電気的光学手段が、2つの異なる電源と、該2
    つの電源を切換える複数のスイッチと、該複数のスイッ
    チを制御するスイッチ制御手段により駆動制御されるこ
    とを特徴とする画像読取装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の画像読取装置におい
    て、前記電気的光学手段によりラインセンサの各画素を
    n分割し、該n分割された電気的光学手段は、画像読取
    り時、1画素長のn分の1の位置位相で順次分割駆動さ
    れる事を特徴とする画像読取装置。
  4. 【請求項4】 画像を多数の画素に分解し画像を読み取
    るラインセンサを含むエリアセンサを用いた画像読取装
    置において、 前記エリアセンサの画像側に前記エリアセンサの各画素
    を主走査方向に分割する電気的光学手段を設け、該電気
    的光学手段で各画素を分割駆動することを特徴とする画
    像読取装置。
  5. 【請求項5】 画像を多数の画素に分解し画像を読み取
    るラインセンサを用いた画像読取装置において、 前記ラインセンサの画像側に前記ラインセンサの各画素
    をn分割する電気的光学手段を設け、該電気的光学手段
    の走査は1同期信号の1/nであり、前記各画素の電荷
    転送はn倍の速度で読み出されることを特徴とする画像
    読取装置。
JP7090926A 1995-04-17 1995-04-17 画像読取装置 Pending JPH08289080A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004018633B4 (de) * 2003-08-26 2008-07-17 Hewlett-Packard Development Co., L.P., Houston Bilderzeuger-System und -Verfahren mit Filterung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004018633B4 (de) * 2003-08-26 2008-07-17 Hewlett-Packard Development Co., L.P., Houston Bilderzeuger-System und -Verfahren mit Filterung
US7426065B2 (en) 2003-08-26 2008-09-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for alternating between transmitting and reducing incident light on pixel portion of an imager

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