JPH02117264A

JPH02117264A - イメージセンサ

Info

Publication number: JPH02117264A
Application number: JP63271240A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Kita; 洋実北
Original assignee: Suzuka Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Suzuka Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-10-27
Filing date: 1988-10-27
Publication date: 1990-05-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ａ１発明の目的（］）産業上の利用分野本発明は、イメージセンサに関し、特に、複数の異なる
線密度の読取りを可能にしたイメージセンサに関する。

前記イメージセンサは、ファクシミリやシリアル型イメ
ージスキャナプリンタ等において、原稿の画像を読取る
部分すなわち、原稿からの反射光量を電気信号に変換し
て出力する部分で使用されている。

（２）従来の技術次に、第６，７図により従来のイメージセンサの一例を
説明する。

第６図において、０１はシリアルプリンタの紙送りロー
ラ、０２は同プラテン、０３は同ガイドバーであり、熱
転写紙等の記録紙または原稿Ｏ４は前記紙送りローラ０
１および図示しない案内部材等によってプラテン０２０
表面に搬送され、さらに副走査方向Ｙに紙送りされる。

前記ガイドバー０３に沿って主走査方向Ｘに往復駆動さ
れるキャリッジＢは、印字ヘッド支持部材Ｂ１およびイ
メージセンサ支持部材Ｂ２から構成されている。

前記印字ヘッド支持部材Ｂ１には印字へラド０５が支持
されている。また、前記印字ヘッド支持部材Ｂ１の上面
はインクリボンカセット０６が着脱自在に装着されるよ
うに構成されている。

第７図に示すように、前記イメージセンサ支持部材Ｂ２
上には、光源し、ミラー０７およびセルフォンクレンズ
０８を有する撮像光学系Ｋ、ならびにセンサ基板０９、
受光素子０１０，０１０゜・・・および駆動用ＩＣ０Ｉ
Ｉを有するイメージセンサＧ等が支持されており、光源
りによって照明された前記原稿０４からの反射光は、撮
像光学系Ｋを通ってセンサ基板０９上に副走査方向Ｙ（
第７図参照）に沿って読取線密度に対応する所定の間隔
で列設された複数の受光素子０１０．０１０゜・・・に
導かれる。これらの受光素子０１０，０１０゜・・・で
検出された画像読取信号はセンサ基板０９上の駆動用の
ＩＣ０１１、外部接続用配線０１２およびこの外部接続
用配線０１２に熱圧着のような適当な固着手段を用いて
接続されたフレキシブルプリントケーブル０１３等を介
して伝送されるように構成されている。

このような従来のイメージセンサは、所定の読取線密度
に対応する所定の間隔で配設された受光素子列を１列だ
け有している。そして前記所定の綿密度としては２４０
ｄｐｉまたは１８０ｄｐｉ等が多く採用されている。し
かしながら、たとえば、１８０ｄｐｉの読取線密度のイ
メージセンサで読取った画像を１２０ｄｐｉのプリンタ
で再現する場合や、２４０ｄｐｉの読取線密度のイメー
ジセンサで読取った画像を１８０ｄｐｉ　のプリンタで
再現する場合等には、所定の綿密度で読取った画像デー
タを異なる線密度へ変換する必要が生じる。

従来、画像データの線密度の変換は、イメージセンサ固
有の線密度で読取った画像をより粗な綿密度に変換する
場合は、読取った画像データを間引きすることによって
、また、より密な線密度に変換する場合は、読取った画
像データに所定の間隔で間増しをすることによって、読
取線密度の変換を行っていた。

（３）発明が解決しようとする課題しかしながら、このような画像データの線密度変換を行
った場合、変換比率が１／２の比率であるときは、画像
データを１つおきに間引きすれば良いので画質への影響
は画素が粗くなるだけであり、あまり問題は生じないが
、それ以外の変換比率の場合には画質に与える影響が大
きくなることがある。

第８図に基づいて以下にその理由を詳述する。

ここでは、線密度２４０ｄｐｉから線密度１８０　ｄｐ
ｉに綿密度変換する場合を例にして説明する。このとき
の変換比率は、１８０／２４０なので３／４である。

第８図において、（Ａ）は原画像を模式的に表したもの
で、斜線部分が画像部を示している。

（Ｂ）は、この原画像を線密度１００ｄｐｉで読込んだ
時の画素の状態を示しており、斜線を付した画素は、画
像部であることを示している。画素には順に番号が付し
である。（Ｃ）は、前記原画像を線密度２４０ｄｐｉで
読込んだ場合の画素の状態を示したものであり同様に斜
線部は画像部であることを示し、画素には順に番号が付
しである。

（Ｄ）は、原画像を線密度２４０ｄｐｉで読込んだもの
を画素の間引きによる綿密度変換によって、１８０ｄｐ
ｉの線密度に変換した画素の状態を表したものである。

線密度２４０ｄｐｉで読込んだものを１８０ｄｐｉの線
密度に変換するには、線密度２４０ｄｐｉの４画素が線
密度１８０ｄｐｉの３画素に対応するので、２４０ｄｐ
ｉの画素４個毎に１個を間引きしてやればよい。そこで
、（Ｃ）に示す画素の４番目ごとに画素を間引きすると
、（Ｄ）に示すような線密度２４０ｄｐｉから線密度１
８０ｄｐｉへの線密度変換画像が得られる。ところが、
この綿密度変換画像（Ｄ）と、原画像を最初から線密度
１８０ｄｐｉで読込んだ画像Ｂとを比較すると、画像（
Ｂ）では２番目の画素と５番目の画素に画像があるよう
に記録されているのに対し、線密度２４０ｄｐｉから線
密度１８０ｄｐｉに線密度変換した画像（Ｄ）では、３
番目と６番目の画素に画像があるように変換されてしま
っており、ずれが生じている。

この画像のずれが綿密度変換における画質の劣化をもた
らすのである。

また、線密度変換処理を複雑な線密度変換プログラムに
より行う場合には、線密度変換処理にも時間がかかると
いう問題点があった。

このような問題点が生じないようにするため、読取線密
度を高いもの（例えば１８０と２４０の最小公倍数の７
２０ｄｐｉ）にしておき、線密度変換によって生じる画
質の劣化を無くしたりまたは小さくすることが考えられ
るが、綿密度の高いイメージセンサの製造には、高度の
製造技術を必要とし、その歩留りは低く、更に、光電変
換性能を高くすることが困難になる。また、コストを考
えるとこの解決策は実用的ではない。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、画質を
劣化させずに複数の線密度の画像データを得られるよう
にすることを課題とする。

Ｂ１発明の構成（１）課題を解決するための手段前記課題を解決するために、本発明のイメージセンサは
、原稿からの反射光を受光して、光電変換する複数の受
光素子が読取線密度に対応する所定の間隔で列設された
受光素子列を有するイメージセンサにおいて、前記受光素子列が複数の異なる線密度に対応して複数列
配設されたことを特徴とする。

（２）作　用前述の構成を備えた本発明のイメージセンサは、原稿か
ら反射された反射光を受光し、光電変換する受光素子列
が、異なる線密度に対応して複数列配設されているので
、所望の綿密度に対応する受光素子列を選択して画像を
読取ることにより、画質の劣化を伴わずに所望の綿密度
の画像データを得ることができる。

（３）実施例以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のイメージセンサの一実施例が組込まれ
たシリアル型イメージスキャナプリンタを示すもので、
キャリッジ駆動袋Ｗ　Ｄ＋　は、キャリフジ駆動用ステ
ップモータＭ、およびこのキャリッジ駆動用ステップモ
ーフＭ１によって往復駆動される無端状のキャリッジ駆
動ベルト１等から構成されている。このキャリッジ駆動
ヘルド１に下面が固着されるとともに主走査方向Ｘに沿
設されたガイドバー２に沿って案内される合成樹脂製の
キャリッジＢは、印字ヘッド支持部材Ｂ、とイメージセ
ンサ支持部材Ｂ２とを備えており、主走査方向Ｘに沿設
されたプラテンＰの表面に沿って往復駆動される。

熱転写紙等の記録紙または原稿Ａは紙送り用ステップモ
ータＭ２、これによって回転駆動される紙送りローラ３
および図示しない案内部材等から構成された用紙駆動装
置り、によって主走査方向Ｘに沿設されたプラテンＰの
表面に搬送される。

そして、この記録紙、原稿Ａ等は前記キャリッジＢが記
録紙、原稿Ａ等の一走査ラインに沿って移動される度に
用紙駆動装置Ｄ２によって副走査方向Ｙに所定ピンチで
紙送りされる。前記プラテンＰめ左端側には読取走査さ
れる表面が−様な白色に着色されたシェーディング補正
データ取得用の補正板Ｆが固定されている。

前記キャリッジＢの印字ヘッド支持部材Ｂ、には熱転写
式の印字ヘッド４が支持されており、また、前記印字ヘ
ッド支持部材Ｂ１の上面はインクリボンカセット５が着
脱自在に装着されるように構成されている。

そして、前記印字ヘッド４は適当な接続ケーブルを介し
て接続された制御ユニットＵの印字ヘッド駆動回路Ｕ、
によって駆動されるようになっている。

第２図に示すように、前記キャリッジＢのイメージセン
サ支持部材Ｂ２は、前記印字ヘッド支持部材Ｂ１の前部
（プラテンに対向する側の部分）に配設された光学系支
持部Ｂ２１と前記印字ヘッド支持部材Ｂ１の主走査方向
Ｘの一例に配設されたセンサ支持部Ｂ２□とから構成さ
れている。光学系支持部Ｂ　２＋の両側にはローラＲ１
，Ｒ２が配設されており、前記ローラＲ２ともう１個の
ローラＲ２とは、前記印字ヘッド４０両側に配設されて
いる。

前記光学系支持部ＢｚＩは、前記インクリボンカセット
５と前記プラテンＰとの間の狭い領域に主走査方向Ｘに
沿って設けられており、そこには、ミラー６およびセル
フォンクレンズ７を有する撮像光学系におよび光源りが
主走査方向Ｘに沿って配設されている。

第１．３図に示すように、前記センサ支持部Ｂ２２によ
ってイメージセンサＧが支持されており、イメージセン
サＧは、センサ支持部Ｂ２□によって支持されるセンサ
基板８の表面８ａに所定の間隔でそれぞれ一列に配設さ
れた複数の受光素子９ａ、９ａ、・・・及び９ｂ、９ｂ
、・・・から構成される２４０ｄｐｉの高綿密度受光素
子列９Ａおよび１８０ｄｐｉの低線密度受光素子列９Ｂ
、セレクタＳＬ、駆動用ＩＣｌ０１および外部接続用配
線１１等から構成されている。そして前記各受光素子列
９Ａおよび９Ｂは、前記光源りによって照明された前記
原稿Ａまたは補正板Ｆからの反射光を、撮像光学系Ｋを
介して受光するように配設されている。

前記イメージセンサＧの外部接続用配線１１はフレキシ
ブルプリントケーブル１２の印刷配線の一端部に接合さ
れてその接合状態は略Ｕ字状のクリンプ１３によって保
持されている。また、前記フレキシブルプリントケーブ
ル１２の他端部は第２〜３図に示すようにその長手方向
に対して垂直方向に延長して形成されており、その延長
部が折曲げられてソケット１４　（第２図参照）に挿入
されている。

次に第４図を参照して前記イメージセンサＧの詳細を説
明する。

センサ基板８の表面８ａに配設された高綿密度受光素子
列９Ａは、ｎ個の受光素子９ａ、、９ａ２、・・・、９
ａ、を有し、低線密度受光素子列９Ｂはｍ個の受光素子
９ｂｉ　、９ｂｚ　、”’、９ｂ。

（ｎ＞ｍ）を有している。

また、ＣａＩおよびＣｂ、は、それぞれ各受光素子９　
ａ　＋および９ｂ、の容量成分であり、各受光素子９　
ａ　＋および９ｂｔの受光量に応じて充電される。そし
て前記各容量成分Ｃａ＋およヒＣｂ、に充電された電荷
は、駆動用ＩＣｌ０のシフトレジスタＳＲの出力端子Ｑ
ｉ＋＋の出力信号で作動するリセットスイッチＳａ、お
よびＳｂｉにより放電されるようになっている。

また、セレクタＳＬは、高綿密度受光素子列９Ａおよび
低線密度受光素子列９Ｂのそれぞれの共通電極に電ｔＡ
Ｅを選択的に接続するように構成されている。

駆動用１ｃＩＯのシフトレジスタＳＲの出力端子Ｑ、、
Ｑ、、・・・、Ｑ、の出力により各受光素子９ａ＋　、
９ａｚ　、−，９ａｍおよび９ｂ＋、９ｂ２、・・・、
９ｂ１に設けられたバッファアンプの出力スイッチＳＡ
、、ＳＡ、、・・・、ＳＡ、およびＳＢ、、ＳＢ、、・
・・、ＳＢ、が駆動されるように構成されている。そし
て、ｍ＋１個目以降の高綿密度受光素子列９Ａの受光素
子９　ａ＠＋１　、　９　ａａ。２・、９ａｌ、の出力
スイッチＳＡ−，＋　、５Ａ−ｚ・・・、ＳＡ、ｌは、
シフトレジスタＳＲの出力端子Ｑ、、、、Ｑ、。２．・
・・、Ｑ７の出力により駆動されるように構成されてい
る。

後述の制御ユニットＵからの選択信号によってセレクタ
ＳＬが高綿密度受光素子列９Ａまたは低綿密度受光素子
列９Ｂのいずれかを選択すると、シフトレジスタＳＲの
出力端子Ｑ、、Ｑ２．　・・・Ｑ、の出力は高綿密度側
の出力スイッチＳＡ１〜ＳＡ、および低線密度側の出力
スイノチ５ＢＳＢ２．・・・、ＳＢ、の両方を駆動する
が、前記セレクタＳＬで選択されなかった受光素子列の
出力はＯ（充電されないため）であるから、結局選択さ
れた側（充電された側）の受光素子列の検出信号が出力
される。

前述の構成を備えたイメージセンサＧによって検出され
た検出信号は適当な接続用ケーブルを介して第１図に示
す制御ユニッ）Ｕのシェーディング補正回路Ｕ、に入力
されている。

前記制御ユニットＵは、前記印字ヘッド駆動回路ＵＨ、
シェーディング補正回路Ｕ、およびマイコンＵ、等から
構成されており、前記マイコンＵ４は、中央処理装置Ｃ
ＰＵ、ランダムアクセスメモリＲＡＭ、リードオンリー
メモリＲＯＭ、及び入出力インターフェイス■０等から
構成されている。

また、前記制御ユニットＵには、前記キャリッジＢがホ
ームポジションに在ることを検出するホームポジション
センサＳＨの出力信号Ｉｈ１前記原稿Ａの有無を検出す
る用紙検出センサＳ、の出力信号■１等が人力されてい
る。

また、制御ユニットＵは、前記キャリ）・ジ駆動用ステ
ップモータＭ、の駆動信号０１、紙送り用ステップモー
タＭ２の駆動信号０ｆｆｉＺ、および前記キャリッジＢ
上の反射光量検出手段駆動用信号０８１等を出力してい
る。

そして、前記ホームポジションセンサＳ□および用紙検
出センサＳ、の位置からのキャリッジＢの移動量および
原稿への紙送り量は、前記キャリフジ駆動用ステップモ
ータＭ１および用紙駆動用ステップモータＭ２の駆動量
すなわち、各ステップモータＭ、およびＭ２への入力パ
ルス数を前記マイコンＵ、で計数することにより検出さ
れるようになっている。

次に、前述の構成を備えた本発明によるイメージセンサ
Ｇの第１実施例の作用について説明してから、前記イメ
ージスキャナプリンタ１の全体の原稿読取時の作用につ
いて簡単に説明する。

今、第４図においてセレクタＳＬにより高綿密度受光素
子列９Ａが選択された場合、セレクタＳＬが高綿密度側
に閉じられているので電源Ｅは高綿密度側の容量成分Ｃ
Ａ、、ＣＡ、、・・・、ＣＡ。

を充電する。次に、シフトレジスタＳＲの出力端子Ｑ＋
　　（ｉ＝１．２．・・・、ｎ、・・・）から順次パル
スが出力され高綿密度側のバッファアンプの出力スイッ
チＳＡ１が順次閉じられる。バッファアンプの出力スイ
ッチＳＡ、が閉じられたときには受光素子９　ａ　＝の
受光量に応じて容量成分Ｃａ１に充電された電位が出力
されるとともに受光素子９ａ８−１に接続されたリセッ
トスイッチＳ　ａ　＋−＋がが閉じられて容量成分ＣＡ
　ｔ　、−＋が放電される。

セレクタＳＬによって低線密度受光素子列９Ｂが選択さ
れた場合も、前述の高綿密度受光素子列９Ａが選択され
た場合と同様にして受光素子９ｂ、の受光量に応じた電
位が出力される。

次に、前記のイメージスキャナプリンタ１の原稿読取動
作時の作用について簡単に説明する。

前記セレクタＳＬによって、高、低いずれかたとえば高
綿密度受光素子列９Ａを選択してから、原稿読取動作を
開始させる。このとき、紙送り用ステップモータＭ２が
作動して原稿Ａが初期読取位置に移動され、キャリッジ
駆動用ステップモータＭ、が作動してキャリッジＢが走
査開始点（主走査方向Ｘの左端）に移動される。次にキ
ャリッジ駆動用ステップモータＭ１によって駆動される
キャリッジＢが主走査方向Ｘへ移動を開始し、先ず補正
板Ｆの走査が行われる。このとき、光源りは消灯されて
いるが、イメージセンサＧの受光素子列９Ａの各受光素
子９ａ、からはわずかな出力すなわち暗出力が検出され
る。次に光＃Ｌが点灯され、補正板Ｆからの反射光は受
光素子列９Ａ。

９Ｂに達するが、前記セレクタＳＬで選択された受光素
子列９Ａの出力すなわち補正板Ｆの明出力が検出される
。前記暗出力、明出力は原稿読取時のシェーディング補
正用データとして前記マイコンＵ、のラムＲＡＭに記憶
される。補正板Ｆの走査が終ると、キャリッジ駆動用ス
テップモータＭによってキャリッジＢは更に主走査方向
Ｘに移動して原稿Ａの走査が開始され、光ｔＡＬによっ
て照射され原稿Ａからの反射光は撮像光学系Ｋを介して
受光素子列９Ａに達し、原稿Ａの画素の濃度信号が検出
される。この原稿Ａの濃度信号はシェーディング補正回
路Ｕ、で補正されて図示しない外部のコンピュータまた
はメモリ等に出力される。

このようにしてｌラインの走査が終了すると、紙送り用
ステップモータＭ２を駆動して原稿Ａを副走査方向Ｙに
１ピツチ移動させるとともに、キャリッジ駆動用ステッ
プモータＭ、を駆動してキャリッジＢを走査開始位置に
復帰させ、２ライン目の走査が開始される。

上記補正板Ｆの走査は各ライン毎に行ってもよく、数ラ
インあるいは１ページに一度行ってもよい。そして、こ
の補正板Ｆの走査によって得られた補正データを基準と
して原稿Ａの走査によって得られた濃度信号の補正を行
い、原稿上の画素の濃度を正確に読取ることができる。

次に、第５図により本発明のイメージセンサの第２実施
例を説明する。

この第２実施例の説明において、前記第１実施例と同一
機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する
詳細な説明は省略する。

センサ基板８の表面８ａに配設された高綿密度受光素子
列９Ａは、ｎ個の受光素子９ａ＋、９ａ２、・・・、９
ａ、ｌを有し、低綿密度受光素子列９Ｂはｍ個の受光素
子９ｂｔ　、　９　ｂｚ　、−、９ｂ。

（ｎ＞ｍ）を有している。シフトレジスタＳＲの出力端
子Ｑ、、Ｑ、、・・・、Ｑ７はセレクタＳＬ。

ＳＬ、、・・・、ＳＬ、を介して各受光素子９Ａ。

９Ａ、、　・、９Ａ、および９Ｂ、、９Ｂ２．・・・９
Ｂ、に設けられたバッファアンプの出力スイッチＳＡ、
、ＳＡ２　、・・・　ＳＡ、、およびＳＢ、　　ＳＢ２
．・・・ＳＢ、に接続されている。そして、シフトレジ
スタＳＲの１．１個目以降の出力端子Ｑ、。

Ｑａ＋２＋　　・・・、Ｑｆｌに接続されたセレクタＳ
Ｌ、。

＋、ＳＬ−の低線密度受光素子列９Ｂ側の出力端子は接
地されている。

セレクタＳＬ、、ＳＬＺ　、−＝−、ＳＬ、は前記制御
ユニントＵからの選択信号によって高綿密度受光素子列
９Ａまたは低綿密度受光素子列９Ｂのいずれかを選択す
るようになっている。そしてシフトレジスタＳＲの出力
端子Ｑ、、Ｑ、、・・・、Ｑ９の出力信号は高綿密度側
か低線密度側かの一方の出力スイッチＳＡ、、・・・、
ＳＡ、、または５ＢＳＢ、、・・・ＳＢ、のみを駆動す
るようになっている。

前述のように、このイメージセンサの第２実施例は、原
稿への読取りに使用する高綿密度受光素子列９Ａまたは
低線密度受光素子列９Ｂの選択を各受光素子９ａ４，９
ｂ、に対して個別に設けたセレクタＳＬ、を用いている
。そして、選択された側の受光素子列９Ａまたは９Ｂに
よって原稿の読取りが行われる。

以上、本発明によるイメージセンサの実施例を詳述した
が、本発明は、前述の実施例に限定されるものでなく、
特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく
、種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば、高綿密度受光素子列９Ａと低線密度受光素子
列９Ｂとを別々の駆動用＋Ｃで駆動するようにしてその
駆動用ＩＣを選択的に駆動させるようにすることも可能
である。また、本発明のイメージセンサはシリアル型以
外の型のイメージスキャナに適用することが可能である
。

Ｃ９発明の効果前述の本発明のイメージセンサによれば必要とする線密
度を受光素子列の切換えによって得ることができ、従来
のように線密度変換による画質の劣化を招くことが無い
。又、複雑な綿密度変換プログラムを必要としないので
原稿を高速で読取ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のイメージセンサの一実施例を組込ん
だシリアル型イメージスキャナの概略図、第２図はイメ
ージセンサ部分の斜視図、第３図は同部分の要部の分解
斜視図、第４図は同イメージセンサの回路図、第５図は
イメージセンサの他の実施例の回路図、第６図は従来の
イメージセンサが組込まれたシリアル型イメージスキャ
ナプリンタの概略説明図、第７図は従来のイメージセン
サの斜視図、第８図は線密度変換における画質劣化の説
明図である。Ａ・・・原稿、９Ａ・・・高綿密度受光素子列、９Ｂ・
・・低綿密度受光素子列、９ａ＋〜９ａｎ、９ｂ＋〜９
ｂ、・・・受光素子

Claims

【特許請求の範囲】原稿（Ａ）からの反射光を受光して、光電変換する複数
の受光素子（９ａ＿１〜９ａ＿ｎ、９ｂ＿１〜９ｂ＿ｎ
）が読取線密度に対応する所定の間隔で列設された受光
素子列（９Ａ、９Ｂ）を有するイメージセンサにおいて
、前記受光素子列（９Ａ、９Ｂ）が複数の異なる線密度に
対応して複数列配設されたことを特徴とするイメージセ
ンサ。