JPS642262B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、CCDイメージセンサ等の固体撮像
素子を用いた画情報読取方式に関する。

近年、フアクシミリ装置等の原画読取部には、
CCDイメージセンサ等の固体撮像素子が用いら
れることが多くなつてきたが、これらの固体撮像
素子においては、読み取るべき原画の光情報を電
荷に変換して蓄積する一定の時間、すなわち信号
電荷蓄積時間が設けられる。

例えば、CCDイメージセンサは、多ビツトの
フオトダイオードアレイからなる光電変換部と、
CCDによる電荷転送レジスタと、前記光電変換
部と電荷転送レジスタとの間に介在されるトラン
スフアゲートとを有しており、このCCDイメー
ジセンサにおいては、光電変換部に入射された原
画の光情報は同光電変換部において電荷に変換さ
れて一定時間蓄積された後、光電変換部からトラ
ンスフアゲートを介して電荷転送レジスタに移行
され、さらにこの電荷転送レジスタにより出力部
へ転送され、同出力部から時系列の電気信号とし
て取り出される。

そして、前記信号電荷蓄積時間は、短いと光電
変換効率が下がるし、長いと暗電流によるノイズ
の増加に伴いSN比が下がるため、用いる光学系
および光源の光強度、点灯方式等により最適な値
に定められる。

ところで、前記光電変換部の受光部分のペレツ
トの幅、すなわち受光の窓の幅は原画上の長さに
換算して例えば百数十μｍ程度となる。しかるに
走査線密度が例えばそれぞれ3.85本／mm、2.57
本／mmである場合、１ライン分の副走査行程（走
査線密度の逆数）はそれぞれ260μｍ、390μｍと
なるので、前記受光の窓の幅は１ライン分の副走
査行程の半分以下となる。

したがつて、送信原画に対する副走査を一定速
度で行つていた従来のフアクシミリ装置では、前
記信号電荷蓄積時間内に１ライン分の副走査行程
中のすべての光情報をCCDイメージセンサによ
り電気信号に変換することは困難であり、１ライ
ン分の副走査行程中の一部の光情報のみを電気信
号に変換していた。

このため、１ライン分の副走査行程中に黒と白
の情報が混在する場合には、CCDイメージセン
サがその中の黒部分を読むと、前記１ライン分の
副走査行程のすべてが黒という画信号が送信され
る一方、白部分を読むと、前記１ライン分の副走
査行程のすべてが白という画信号が送信されるこ
とになり、特に後者の場合は文字が白ぬけになる
等の欠点があつた。

また、従来、デイジタル的な信号処理を伴う帯
域圧縮を行うフアクシミリ装置では、１ライン分
の副走査行程において複数位置で光情報を読み取
つて記憶し、それらの論理和を取る等の方法を採
用しているが、中間調の再現は困難であるととも
に、回路構成等が複雑化するという欠点があつ
た。

一方、構造上ノイズの影響を受けにくいMOS
スイツチを用いたMOSイメージセンサ等を使用
した従来のフアクシミリ装置では、信号電荷蓄積
時間を長く取ることが可能なため、信号電荷蓄積
時間を主走査周期と同じに取ることにより、１ラ
イン分の副走査行程のすべての光情報を光電変換
部に蓄積させていたが、種々の異なつた主走査周
期に対応させることが困難であるという欠点があ
つた。

本発明は前記従来の欠点を解消するべきなされ
たもので、１ライン分の副走査行程におけるすべ
ての光情報を固体撮像素子に蓄積させることがで
き、しかも中間調の再現が容易で、回路等が複雑
化することもなく、種々の異なつた主走査周期に
対応させることも容易な画情報読取方式を提供す
ることを目的とする。

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明
する。

まず、第１図において各ブロツクの基本的な動
作を説明する。制御回路１はCCDイメージセン
サ２および副走査用ステツプモータ３を制御する
ための回路であり、この制御回路１からトランス
フアゲートパルスａがCCDイメージセンサ２の
トランスフアゲートに送出されると、同センサ２
の光電変換部の複数の素子に蓄積されていた電荷
がトランスフアゲートを介して電荷転送レジスタ
部に移行される。

このようにして電荷が電荷転送レジスタ部に移
行されると、光電変換部はトランスフアゲートで
電荷転送レジスタ部と再度分離され、再び送信原
画の光情報ｂの蓄積を行う。

一方、電荷転送レジスタ部に移行された電荷
は、制御回路１の指令によつてイメージセンサ駆
動回路４から送出される電荷転送パルスｃによ
り、順次前置増幅器５に転送され、さらにこの前
置増幅器５で重畳したノイズを打ち消されるとと
もに必要なレベルまで増幅され、画信号ｄに変換
される。

また、制御回路１からステツプパルスｅがステ
ツプモータ駆動回路６は送出されると、同駆動回
路６の状態が順次変化し、ステツプパルスｅの１
パルスにつき副走査用ステツプモータが１ステツ
プ回転される。

次に、第２図の波形図により本実施例における
前記各動作のタイミングを説明する。第２図にお
いて、ｆ，ｅ，ａはそれぞれ本実施例における主
走査同期信号、ステツプパルス、トランスフアゲ
ートパルスを示し、e′は比較のために従来の読取
方式のステツプパルスを示したものである。

まず、第１発目のトランスフアゲートパルスa₁
が送出されると、このパルスa₁送出以前にCCD
イメージセンサ２の光電変換部に蓄積されていた
電荷は電荷転送レジスタ部へ移され、さらに電荷
転送パルスＣにより転送されてCCDイメージセ
ンサ２外に掃き出されるが、これらの電荷は画信
号ｄには変換されない。

一方、これと同時にステツプパルスｅが送出さ
れ、第２発目のトランスフアゲートパルスa₂が送
出されるまでの間、すなわち１信号電荷蓄積時間
τ₁の間に、第２図ロに示すように、τ₁を等分した
一定周期でステツプパルス信号が送出されて１ラ
イン分の副走査が行われる。本実施例では、ステ
ツプパルスｅで４パルスで副走査用ステツプモー
タ３が４ステツプ回転し１ライン分の副走査が行
われるものとしているが、走査線密度の変化に応
じて、１信号電荷蓄積時間内のステツプパルス数
とその周期も変化する（但し、その場合でもτ₁を
等分した周期でなければならぬこと勿論である）。

したがつて、１ライン分の副走査行程のすべて
の光情報ｂがCCDイメージセンサ２の光電変換
部に電荷として蓄積される。

次に、第２発目のトランスフアゲートパルスa₂
が送出されると、前記光電変換部に蓄積されてい
た電荷は電荷転送レジスタ部へ移され、さらに電
荷転送パルスｃにより前置増幅器５に転送され、
画信号ｄに変換される。よつて、この画信号ｄ
は、１ライン分の副走査行程のすべての光情報ｂ
を積分したものに対応している。

そして、第３発目、第４発目のトランスフアゲ
ートパルスa₃，a₄によつても、前記第１発目、第
２発目のトランスフアゲートパルスa₁，a₂による
動作と同一の動作が繰り返され、以後同様にして
次々と各ラインの読み取りが行われてゆく。

次に、本発明の読取方式により送信原画を読み
取つたときの画信号の受信画の例を、従来の読取
方式による場合のそれらと対比しつつ説明する。

第３図は送信原画の一例を示し、同図において
矢印Ａは主走査方向、矢印Ｂは副走査方向、ｇ１
〜ｇ６はそれぞれ１ライン分の副走査行程を示
す。また、７は受光の窓を示し、前記１ライン分
の副走査行程ｇ１〜ｇ６より幅が狭くなつてい
る。

第４図イは従来の読取方式により第３図の送信
原画を読み取つた場合の画信号を示し、第４図ロ
はこの場合の受信画を示す。なお、８は記録ドツ
トを示す。

従来方式では、第２図のステツプパルス信号
e′で示されるように副走査は一定速度で行われ、
幅の小さい受光用の窓７は一定の速度で送信原画
を副走査していた。しかるに、１ライン分の副走
査の時間τ₂に比べて信号電荷蓄積時間τ₁は小さ
い。このため、ｇ２，ｇ３，ｇ５では送信原画通
りに読み取りが行われるが、ｇ１では送信原画の
縦線９がｇ１の全長に渡つては存在していないに
もかかわらず対応部分の画信号が黒レベルとさ
れ、ｇ４では送信原画に細い横線１０が存在する
にもかかわらず対応部分の画信号が白レベルとさ
れ、ｇ６では送信原画の縦線９がやや突出してい
るにもかかわらず対応部分の画信号が白レベルと
される。

したがつて、第４図ロの受信画では、縦線９の
上端部は送信原画より長くなり、横線１０および
縦線９の下端部は読み落とされる。

第５図イは本発明の読取方式により第３図の送
信原画を読み取つた場合の画信号を示し、第５図
ロはこの場合の受信画を示す。なお、第５図にお
いて１１は画信号の白レベルおよび受信画の白部
分を、１２は画信号の中間調レベルおよび受信画
の中間調部分（図上斜線部で表す）を、１３は画
信号の黒レベルおよび受信画の黒部分（図上格子
模様部で表す）をそれぞれ示す。

本発明の読取方式においては、前記のように信
号電荷蓄積時間τ₁の間に１ライン分の副走査を行
うため、ｇ２，ｇ３，ｇ５では従来方式と同様に
送信原画通りに読み取りが行われるが、ｇ１，ｇ
４，ｇ６では、縦線９および横線１０に対応する
部分の画信号が、それらの副走査行程における白
と黒の光情報を積分した形、すなわち中間調レベ
ルとなる。

したがつて、この画信号を、中間調を再生可能
な記録方式を採用する受信装置で受信すれば、そ
の受信画は第５図ロのようになり、縦線９の上下
端部および横線１０は中間調で記録される。この
ため、従来方式におけるような光情報の読み落と
しはなくなる。

また、このように１ライン分の副走査行程より
幅の狭い細い線をその太さに対応した中間調で記
録することは、細い線は薄く再現されることか
ら、視覚的に妥当である。

以上の説明から明らかなように、本発明は、固
体撮像子の信号電荷蓄積時間内に、その信号電荷
蓄積時間を等分した周期のステツプパルスにより
ステツプモータを駆動して、１ライン分の副走査
を行うものであり、副走査送りの制御により１ラ
イン分の副走査行程における全ての光情報を確実
に固体撮像素子に蓄積させることができ画情報の
読み落としが完全になくなり、中間調表現も容易
であり、さらに、信号電荷蓄積時間を主走査周期
と同一とする必要がないので、種々の異つた主走
査周期に容易に対応させることができるという効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画情報読取方式の一実施
例を実現するための構成図、第２図は本実施例の
要部波形図、第３図は送信原稿の一例を示す説明
図、第４図は従来の読取方式により第３図の送信
原稿を読み取つた場合の画信号および受信画を示
す説明図、第５図は本発明により第３図の送信原
稿を読み取つた場合の画信号および受信画を示す
説明図である。 １……制御回路、２……CCDイメージセンサ、
３……ステツプモータ、４……イメージセンサ駆
動回路、６……ステツプモータ駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電荷蓄積型の固体撮像素子と、その固体撮像
   素子を駆動する駆動手段と、原稿１ラインを走査
   線密度の変化に応じてｎステツプで副走査方向に
   移送するステツプモータと、前記固体撮像素子の
   １信号電荷蓄積時間の１／ｎの周期で前期ステツ
   プモータのステツプパルスを発生するステツプモ
   ータ駆動手段とを具備し、前期信号電荷蓄積時間
   内に１ライン分の副走査を行う画情報読取方式。