JPS6326160A - Picture reader - Google Patents

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JPS6326160A
JPS6326160A JP61169404A JP16940486A JPS6326160A JP S6326160 A JPS6326160 A JP S6326160A JP 61169404 A JP61169404 A JP 61169404A JP 16940486 A JP16940486 A JP 16940486A JP S6326160 A JPS6326160 A JP S6326160A
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ccd image
differential amplifier
output
sample
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Harumichi Sato
治道 佐藤
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Shinko Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To always constitute a single differential amplifier and an A/D con verter circuit by supplying an output of each CCD image sensor and a sample- holding circuit to the differential amplifier while selecting them sequentially and converting the output of the differential amplifier into a digital signal. CONSTITUTION:An output signal S1 of a CCD image sensor 1-1 and an output signal S2 of a sample-holding circuit 3-1 are fed to a differential amplifier 4 at a period T1, and the output signal S1 and an output signal S2 of a sample- holding circuit 3-2 are fed to the differential amplifier 4 for a period T2. Then the output signal S1 and an output signal S2 of a sample-holding circuit 3-3 are fed to the differential amplifier 4 for a period T3 and the output signal S1 and an output signal S2 of a sample-holding circuit 3-4 are fed to the differen tial amplifier 4. Thus, the pair of each output signal S1 of the four CCD image sensors 1-1-1-4 and each output signal S2of the sample-holding circuits 3-3-3-4 is supplied sequentially to the differential amplifier.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、ファクシミリ、複写機などの事務機器等に
おいて、原稿などを読み取らせるのに用いて好適な画像
読取装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to an image reading device suitable for use in reading documents, etc. in office equipment such as facsimiles and copying machines.

「従来の技術」 近年、原稿などを読み取る画像読取装置として、CCD
 (Charge Coupled Device)イ
メージセンサを用いたものが開発されている。
"Conventional technology" In recent years, CCD has been used as an image reading device for reading manuscripts, etc.
(Charge Coupled Device) A device using an image sensor has been developed.

第3図はこの種の画像読取装置の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of this type of image reading device.

この図において、I−1〜に、は1次元のCCDイメー
ジ・センサ(ラインセンサ)であり、これらCCDイメ
ージ・センサl−1〜I、は直線状に配置され、これに
より原稿読取部Rが構成されている。各CCDイメージ
・センサ1−1〜1−nは、1列のフォト・ダイオード
群からなる光電変換部と、前記フォト・ダイオード群に
対応して設けられたフォト・ゲート群からなる電荷蓄積
部と、この電荷蓄積部に蓄積された電荷をCCDアナロ
グ・シフトレジスタに一括転送するフォト・トランスフ
ァーゲートと、転送された蓄積電荷を出力端まで移送す
る前記CCDアナログ・シフトレノスタとを有している
。そして、図示せぬ駆動回路から供給される電荷転送パ
ルスによって前記フォト・トランスファーゲートを開き
、各画素の蓄積電圧をCCDアナログ・シフトレジスタ
に一括転送する。また、前記駆動回路から供給されるク
ロックパルスによって、CCDアナログ・シフトレジス
タ内の電荷が出力端へ送られ、前記フォト・ダイオード
群から転送された画素信号(アナログ信号)が出力信号
S1として逐次直列に出力される。
In this figure, I-1 to I are one-dimensional CCD image sensors (line sensors), and these CCD image sensors l-1 to I are arranged in a straight line, so that the document reading section R is It is configured. Each of the CCD image sensors 1-1 to 1-n includes a photoelectric conversion section consisting of a row of photodiodes, and a charge storage section consisting of a photogate group provided corresponding to the photodiode group. , a photo transfer gate that transfers the charges accumulated in the charge storage section to the CCD analog shift register in a batch, and the CCD analog shift register that transfers the transferred accumulated charges to the output terminal. Then, the photo transfer gate is opened by a charge transfer pulse supplied from a drive circuit (not shown), and the accumulated voltage of each pixel is transferred all at once to the CCD analog shift register. In addition, the charge in the CCD analog shift register is sent to the output terminal by the clock pulse supplied from the drive circuit, and the pixel signals (analog signals) transferred from the photodiode group are serially serialized as the output signal S1. is output to.

ここで、各CCDイメージセンサ1.〜l−7の出力信
号Slは、第4図に示すように上限が一定(4,5〜6
.5V)に保たれ、この上限を基準に下方に画素信号(
最小0.8 V)L、、L!、L3・・・が生じている
。また、1ライン期間の始めには、読み取りに関係のな
いダミー信号が送られ、このダミー信号の中には、受光
面がシールドされ光が完全に入らない部分から出力され
る光シールド画素信号Aが24画素分含まれている。そ
して、このダミー信号の後に、原稿読み取りに基づく有
効画素信号Bが送出されるようになっている。この場合
、第4図の波形の上限電圧レベルは、各CCDイメージ
センサ1−7〜t−n毎にバラツキがあり、有効画素信
号Bの各レベルLl、L2.・・・をそのままデジタル
信号に変換すると、各CCDイメージセンサ1−.〜t
−nFhにバラツキが生じてしまう。
Here, each CCD image sensor 1. The upper limit of the output signal Sl of ~l-7 is constant (4, 5~6
.. 5V), and the pixel signal (
Minimum 0.8 V) L,,L! , L3... are occurring. Also, at the beginning of one line period, a dummy signal unrelated to reading is sent, and this dummy signal includes a light shield pixel signal A that is output from a portion where the light receiving surface is shielded and no light enters. contains 24 pixels. After this dummy signal, an effective pixel signal B based on document reading is sent out. In this case, the upper limit voltage level of the waveform in FIG. 4 varies for each CCD image sensor 1-7 to tn, and the levels L1, L2, . . . are converted directly into digital signals, each CCD image sensor 1-. ~t
- Variations occur in nFh.

そこで、第3図に示すように、各CCDイメージセンサ
l−t〜l−0毎に、サンプル・ホールド回路3−8〜
3−nと、差動アンプ4−、〜4−nと、A/D変換回
路5−1〜5−nとが各々設けられている。
Therefore, as shown in FIG. 3, for each CCD image sensor l-t to l-0, sample and hold circuits
3-n, differential amplifiers 4-, to 4-n, and A/D conversion circuits 5-1 to 5-n, respectively.

各サンプル・ホールド回路1.〜3−0は各CCDイメ
ージ・センサ1−3〜l−nの出力の内の光シールド信
号AのレベルLrを基準電圧としてサンプル・ホールド
するもので、また、各差動アンプ4−1〜4−nは各サ
ンプル・ホールド回路3−0〜3−nから出力される基
準電圧Lrと各CCDイメージセンサl、〜1−nから
出力される有効画素信号BのレベルL 、、L !+・
・・との差を取るものである。そして、各差動アンプ4
□〜+−nの出力はA/D変換回路5−、〜5−nによ
って各々デジタル信号に変換され、さらにパスバッファ
6−3〜6−nを各々介して、パスラインに出力され、
コンピュータによって画像処理されるようになっている
。この場合、各パスバッファ6−1〜6−、に対して順
次選択信号を供給する切替回路7が設けられており、各
パスバッファ6−1〜6−nは切換回路7から選択信号
が供給された場合に、各A/D変換回路5−1〜5−。
Each sample/hold circuit1. ~3-0 is for sampling and holding the level Lr of the optical shield signal A among the outputs of each CCD image sensor 1-3~l-n as a reference voltage, and each differential amplifier 4-1~ 4-n is the reference voltage Lr output from each sample-and-hold circuit 3-0 to 3-n and the level L,,L! of the effective pixel signal B output from each CCD image sensor l, to 1-n. +・
It takes the difference between... And each differential amplifier 4
The outputs of □ to +-n are respectively converted into digital signals by A/D conversion circuits 5- and 5-n, and further output to the path lines via path buffers 6-3 to 6-n, respectively.
The image is now processed by a computer. In this case, a switching circuit 7 is provided that sequentially supplies a selection signal to each of the path buffers 6-1 to 6-, and a selection signal is supplied from the switching circuit 7 to each of the path buffers 6-1 to 6-n. each A/D conversion circuit 5-1 to 5-.

から出力された画像信号をパスラインに各々出力するよ
うになっている。
The image signals output from the two are output to the respective pass lines.

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述した従来の画像読取装置においては、サ
ンプル・ホールド回路3−1〜3−nと、差動アンプ4
−、〜4−nと、A/D変換回路5−、〜5−nと、パ
スバッファ6−1〜6−nとが、CCDイメージ・セン
サl−3〜I−nと同数設けられる構成となっていた。
"Problems to be Solved by the Invention" By the way, in the conventional image reading device described above, the sample-and-hold circuits 3-1 to 3-n and the differential amplifier 4
-, ~4-n, A/D conversion circuits 5-, ~5-n, and pass buffers 6-1 to 6-n are provided in the same number as CCD image sensors l-3 to I-n. It became.

しかしながら、上記差動アンプ4−、〜4−0およびA
/D変換回路5−1〜5−nは、一般的に高価なICに
よって構成されるため、CCDイメージ・センサl−1
〜1−、の個数が多くなる程、画像読取装置の価格が高
価となってしまう欠点があった。
However, the differential amplifiers 4-, ~4-0 and A
Since the /D conversion circuits 5-1 to 5-n are generally constructed of expensive ICs, the CCD image sensor l-1
There is a drawback that the larger the number of .about.1-, the higher the price of the image reading device becomes.

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、CC
Dイメージ・センサの個数が多い場合においても、安価
に構成することができる画像読取装置を提供することを
目的としている。
This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and CC
It is an object of the present invention to provide an image reading device that can be constructed at low cost even when the number of D image sensors is large.

「問題点を解決するための手段」 この発明は、複数個のCCDイメージ・センサによって
構成された読取部と、前記複数個のCCDイメージ・セ
ンサに各々対応して設けられ、前記各CCDイメージ・
センサから各々出力される信号の内、基準となる信号を
抽出して保持するサンプル・ホールド回路と、前記複数
のCCDイメージ・センサおよびサンプル・ホールド回
路の各出力を順次選択する選択手段と、前記選択手段に
よって選択されたCCDイメージ・センサの出力とサン
プル・ホールド回路の出力との差を取る差動アンプと、
前記差動アンプの出力をデジタル信号に変換するA/D
変換回路とを具備することを特徴としている。
"Means for Solving the Problems" The present invention includes a reading unit constituted by a plurality of CCD image sensors, and a reading section provided corresponding to each of the plurality of CCD image sensors, and a reading unit configured by a plurality of CCD image sensors, and a reading section configured by a plurality of CCD image sensors, and a reading section configured by a plurality of CCD image sensors.
a sample-and-hold circuit that extracts and holds a reference signal from among the signals output from each sensor; a selection means that sequentially selects each output of the plurality of CCD image sensors and the sample-and-hold circuit; a differential amplifier that takes the difference between the output of the CCD image sensor selected by the selection means and the output of the sample and hold circuit;
A/D converting the output of the differential amplifier into a digital signal
It is characterized by comprising a conversion circuit.

「作用」 各CCDイメージ・センサの出力およびサンプル・ホー
ルド回路の出力が選択手段によって順次選択されて差動
アンプに供給され、この差動アンプの出力がA/D変換
回路でデジタル信号に変換されるので、CCDイメージ
・センサの個数が多い場合においても、単一の差動アン
プおよびA/D変換回路で構成することができる。
"Operation" The output of each CCD image sensor and the output of the sample and hold circuit are sequentially selected by the selection means and supplied to the differential amplifier, and the output of this differential amplifier is converted into a digital signal by the A/D conversion circuit. Therefore, even if there are a large number of CCD image sensors, it can be configured with a single differential amplifier and A/D conversion circuit.

「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。
"Embodiments" Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
あり、第3図の各部に対応する部分には同一の符号が付
されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and parts corresponding to those in FIG. 3 are given the same reference numerals.

この図において、12はアナログ・マルチプレクサであ
り、切替回路11から供給される選択信号に基づいて、
次に述べる■〜■の各組の信号を順次選択して差動アン
プ4へ供給するものである。
In this figure, 12 is an analog multiplexer, and based on the selection signal supplied from the switching circuit 11,
Each set of signals (1) to (2) described below is sequentially selected and supplied to the differential amplifier 4.

すなわち、アナログ・マルチプレクサ12は、■減衰器
8−1を介して供給されるCCDイメージ・センサ1−
1の出力信号S1とサンプル・ホールド回路3−1の出
力信号S2の組と、■減衰器8−3を介して供給される
CCDイメージ・センサI−7の出力信号S1とサンプ
ル・ホールド回路3−!の出力信号S2の組と、■減衰
器8−0およびアナログ・ディレィ回路10−3を介し
て供給されるCCDイメージ・センサl−1の出力信号
S+とサンプル・ホールド回路3−3の出力信号S2の
組と、■減衰器8−3およびアナログ・ディレィ回路l
0−4を介して供給されるCCDイメージ・センサl−
,の出力信号Slとサンプル・ホールド回路3.−4の
出力信号S2の組の、以上4つの組の中から1つの組を
順次選択して差動アンプ4へ供給する。この場合、アナ
ログ・ディレィ回路l0−3および1〇−4は、減衰器
8−1および8−4を介して各々供給されるCCDイメ
ージ・センナl−3およびI−4の各出力信号Siを3
33 n5ecの期間遅延するものである。この333
 n5ecの期間は、各出力信号s1の半周期分に相当
する時間である。また、各CCDイメージ・センサl、
〜I−,は、図示せぬ駆動回路から供給されるクロック
パルス?ご同期して出力信号S1を出力するようになっ
ており、同タロツクパルスは切替回路11に対しても供
給されるようになっている。
That is, the analog multiplexer 12 receives the CCD image sensor 1- supplied via the attenuator 8-1.
1 output signal S1 of sample and hold circuit 3-1 and output signal S2 of sample and hold circuit 3-1; -! a set of output signals S2, and (1) an output signal S+ of the CCD image sensor l-1 supplied via the attenuator 8-0 and the analog delay circuit 10-3, and an output signal of the sample-and-hold circuit 3-3. S2 set, ■Attenuator 8-3 and analog delay circuit l
CCD image sensor l- supplied via 0-4
, and the sample/hold circuit 3. One set is sequentially selected from the above four sets of output signals S2 of -4 and supplied to the differential amplifier 4. In this case, analog delay circuits l0-3 and 10-4 output signals Si from CCD image sensors l-3 and I-4, which are supplied via attenuators 8-1 and 8-4, respectively. 3
33 n5ec period. This 333
The period n5ec is a time corresponding to a half period of each output signal s1. In addition, each CCD image sensor l,
~I-, is a clock pulse supplied from a drive circuit (not shown)? The output signal S1 is output in synchronization with the output signal S1, and the same tarok pulse is also supplied to the switching circuit 11.

以上の構成において、CCDイメージ・センサl−1お
よび1−tの各出力信号S1は、減衰器8−1および8
−、を各々介してアナログ・マルチプレクサ12に供給
され、またCCDイメージ・センサI−,および1−4
の各出力信号S+は、減衰器8−1および8−7を各々
介し、さらにアナログ・ディレィ回路1O−3およびl
o−4によって333 n5ecの期間遅延されてアナ
ログ・マルチプレクサ12に供給される。これら、アナ
ログ・マルチプレクサ12に供給される各出力信号S1
の時間的関係を示せば、第2図(イ)〜(ニ)に示す通
りである。すなわち、CCDイメージ・センサ1−1お
よび1−4の各出力信号Slの画素信号Ln、Ln++
、・・・(nは整数)は、CCDイメージ・センサI−
,およびl。
In the above configuration, each output signal S1 of the CCD image sensors l-1 and 1-t is transmitted through attenuators 8-1 and 8
-, respectively to analog multiplexer 12, and CCD image sensors I-, and 1-4.
The respective output signals S+ of
o-4 is delayed by a period of 333 n5ec and provided to analog multiplexer 12. These output signals S1 are supplied to the analog multiplexer 12.
The temporal relationships are shown in Figures 2 (a) to (d). That is, the pixel signals Ln, Ln++ of each output signal Sl of the CCD image sensors 1-1 and 1-4
, ... (n is an integer) is a CCD image sensor I-
, and l.

の各出力信号S1の画素信号L n、L n++ 、・
・・に対して333 n5ecの期間、言い替えればリ
セットノイズ期間Trだけ遅延してアナログ・マルチプ
レクサ12に供給される。そして、アナログ・マルチプ
レクサ12は切替回路11から供給される選択信号に基
づいて以下のように動作する。
Pixel signals L n, L n++ , . of each output signal S1 of
... is delayed by a period of 333 n5ec, in other words, by the reset noise period Tr, and then supplied to the analog multiplexer 12. The analog multiplexer 12 operates as follows based on the selection signal supplied from the switching circuit 11.

■第2図(イ)に示す期間T1、すなわちCCDイメー
ジ・センサ1−2の出力信号Stの画素信号L0の始め
83 n5ecに対応した期間jこおいは、このCCD
イメージ・センサ1−1の出力信号Slとサンプル・ホ
ールド回路3−2の出力信号S2を差動アンプ4に供給
する。
■The period T1 shown in FIG.
The output signal Sl of the image sensor 1-1 and the output signal S2 of the sample-and-hold circuit 3-2 are supplied to the differential amplifier 4.

■第2図(ロ)に示す期間’I’2%すなわちCCDイ
メージ・センサ1−7の出力信号Stの画素信号t、n
の終わり83 n5ecに対応した期間においは、この
CCDイメージ・センサI−tの出力信号Slとサンプ
ル・ホールド回路3−2の出力信号S2を差動アンプ4
に供給する。
■Period 'I' 2% shown in FIG.
During the period corresponding to the end 83 n5ec, the output signal Sl of the CCD image sensor It and the output signal S2 of the sample and hold circuit 3-2 are input to the differential amplifier 4.
supply to.

■第2図(ハ)に示す期間T3、すなわちCCDイメー
ジ・センサl−3の出力信号S1の画素信号Lnの始め
83 n5ecに対応した期間においは、このCCDイ
メージ・センサl−3の出力信号Stとサンプル・ホー
ルド回路3−1の出力信号S2を差動アンプ4に供給す
る。
■ During the period T3 shown in FIG. St and the output signal S2 of the sample/hold circuit 3-1 are supplied to the differential amplifier 4.

■第2図(ニ)に示す期間T4、すなわちCCDイメー
ン・センサI−,の出力信号Slの画素信号Lnの終わ
り83 n5ecに対応した期間においは、このCCD
イメージ・センサ1.の出力信号Stとサンプル・ホー
ルド回路3−4の出力信号S2を差動アンプ4に供給す
る。
■ During the period T4 shown in FIG.
Image sensor 1. The output signal St of the sample-and-hold circuit 3-4 and the output signal S2 of the sample-and-hold circuit 3-4 are supplied to the differential amplifier 4.

このようにして、各出力信号Slの1周期、666 n
5ecの期間内で、4個のCCDイメージ・センサl−
r〜1−.の各出力信号Stとサンプル・ホールド回路
3−1〜3−4の各出力信号S2の組が、順次差動アン
プ4に供給される。
In this way, one period of each output signal Sl, 666 n
Within a period of 5ec, 4 CCD image sensors l-
r~1-. A set of each output signal St and each output signal S2 of the sample and hold circuits 3-1 to 3-4 is sequentially supplied to the differential amplifier 4.

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、複数個のCC
Dイメージ・センサによって構成された読取部と、前記
複数個のCCDイメージ・センサに各々対応して設けら
れ、前記各CCDイメージ・センサから各々出力される
信号の内、基準となる信号を抽出して保持するサンプル
・ホールド回路と、前記複数のCCDイメージ・センサ
およびサンプル・ホールド回路の各出力を順次選択する
選択手段と、前記選択手段によって選択されたCCDイ
メージ・センサの出力とサンプル・ホールド回路の出力
との差を取る差動アンプと、前記差動アンプの出力をデ
ジタル信号に変換するA/D変換回路と設けたので、C
CDイメージ・センサの個数が多い場合においても、単
一の差動アンプおよびA/D変換回路で構成することが
でき、したがって、CCDイメージ・センサの個数が多
い画像読取装置を安価に構成することができるという効
果が得られる。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, a plurality of CC
A reading unit constituted by a D image sensor is provided corresponding to each of the plurality of CCD image sensors, and a reference signal is extracted from among the signals output from each of the CCD image sensors. a sample-and-hold circuit for holding the outputs of the plurality of CCD image sensors and the sample-and-hold circuit; a selection means for sequentially selecting each output of the plurality of CCD image sensors and the sample-and-hold circuit; and an output of the CCD image sensor selected by the selection means and the sample-and-hold circuit. A differential amplifier that takes the difference between the output of the differential amplifier and an A/D conversion circuit that converts the output of the differential amplifier into a digital signal is provided.
Even when the number of CD image sensors is large, it can be configured with a single differential amplifier and an A/D conversion circuit, and therefore an image reading device with a large number of CCD image sensors can be configured at low cost. This has the effect of being able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図(イ)〜(ニ)は同実施例の動作を説明するため
のタイミングチャート、第3図は従来の画像読取装置の
構成を示すブロック図、第4図は同画像読取装置におけ
るCCDイメージ・センサの出力信号を示す図である。 R・・・・・・原稿読取部、1−、〜1−4・・・・・
・CCDイメージ・センサ、3−1〜3−4・・・・・
・サンプル・ホールド回路、4・・・・・・差動アンプ
、5・・・・・・A/D変換回路、10−3.10−、
・・・・・・アナログ・ディレィ回路、11・・・・・
・切替回路、12・・・・・・アナログ・マルチプレク
サ(選択手段)。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
2(a) to 2(d) are timing charts for explaining the operation of the same embodiment, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional image reading device, and FIG. 4 is a CCD in the same image reading device. FIG. 3 is a diagram showing an output signal of an image sensor. R...Original reading section, 1-, ~1-4...
・CCD image sensor, 3-1 to 3-4...
・Sample/hold circuit, 4...Differential amplifier, 5...A/D conversion circuit, 10-3.10-,
...Analog delay circuit, 11...
-Switching circuit, 12...analog multiplexer (selection means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数個のCCDイメージ・センサによって構成された読
取部と、前記複数個のCCDイメージ・センサに各々対
応して設けられ、前記各CCDイメージ・センサから各
々出力される信号の内、基準となる信号を抽出して保持
するサンプル・ホールド回路と、前記複数のCCDイメ
ージ・センサおよびサンプル・ホールド回路の各出力を
順次選択する選択手段と、前記選択手段によって選択さ
れたCCDイメージ・センサの出力とサンプル・ホール
ド回路の出力との差を取る差動アンプと、前記差動アン
プの出力をデジタル信号に変換するA/D変換回路とを
具備することを特徴とする画像読取装置。
A reading section constituted by a plurality of CCD image sensors, and a signal provided corresponding to each of the plurality of CCD image sensors and serving as a reference among the signals output from each of the CCD image sensors. a sample and hold circuit that extracts and holds the outputs of the CCD image sensors and the samples selected by the selection means; - An image reading device comprising: a differential amplifier that takes the difference from the output of a hold circuit; and an A/D conversion circuit that converts the output of the differential amplifier into a digital signal.
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JPS5795758A (en) * 1980-12-05 1982-06-14 Canon Inc Picture signal processor
JPS61134176A (en) * 1984-12-04 1986-06-21 Canon Inc Color picture reader

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Publication number Publication date
JPH0666887B2 (en) 1994-08-24

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