JPH0345073A - 原稿読取り装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、読取り素子としてＣＣＤ構成のラインイメー
ジセンサを用いたデジタル複写機、ファクシミリ等の原
稿読取り装置に関する。

従来の技術 一般に、原稿読取り装置において、原稿を副走査方向に
走査して読取るために移動するキャリッジに、イメージ
センサやこのイメージセンサに必要な処理部の内の一部
を載せて読取る方式のものにあっては、イメージセンサ
として一般に等倍ラインイメージセンサが用いられる。

このような等倍センサによれば、大型の縮小光学系を必
要とする通常の小型のＣＣＤの場合に比して、光学系の
構成を単純化させることができ、装置全体を小型にでき
るとともに、光学的な位置ずれが少なくなる等の長所が
ある。

第３図は、このような等倍ラインイメージセンサ１を用
いたＡ３サイズ対応の原稿読取り装置の一例を示すもの
である。まず、装置本体２上部のコンタクトガ、ラス３
上に載置され原稿圧板４により押えられた原稿（図示せ
ず）をスリット露光する光源として２木の蛍光灯５が設
けられている。

原稿からの反射光はセルフォックレンズアレイ６を経て
イメージセンサ１に結像されて光電変換される。これら
のイメージセンサｌ、蛍光灯５及びレンズアレイ６は、
ガイドシャフト７によりガイドされて副走査方向に走査
移動するキャリッジ８上に搭載されている。ここに、キ
ャリッジ８の駆動は駆動モータ（図示せず）を駆動源と
して複数個のプーリ９を経て一部がキャリッジ８に連結
された駆動ワイヤ１０により行われる。

このような等倍センサの場合、１チツプのＣＣＤのみで
は読取り長に限度があるため、同一基板上に複数チップ
のＣＣＤを搭載させて分割読取りさせることにより読取
り長を長くするのが一般的である。また、各ＣＣＤチッ
プによる読取りを主走査方向に同一画素ピッチで連続さ
せるため、複数のＣＣＤチップを同一線上ではなく、互
いに少しずつオーバラップさせつつ２列千鳥状配列させ
ることも一般に行われる。第４図はこのような２列千鳥
配列構造のラインイメージセンサ１の一例（例えば、株
式会社東芝製のＣＣＤリニアイメージセンサＴＣＤ　１
１６　ＤＣ）の概略構造を示すものである。これは、Ａ
３短手サイズ読取り用として、５つのＣＣＤ１１を同一
基板１２上に２列に千鳥状配列させたものである。各Ｃ
Ｃ：Ｄ１１はＳ１〜５２９２８で示すように２９２８画
素ずつの読取りが可能なものである。ここに、千鳥配列
の場合、副走査方向の列の位置によって同一ラインの読
取りタイミングが異なり、先行して走査する偶数列グル
ープ（副走査方向に見て先行列グループとなる）の２つ
のＣ，ＣＤＩＩゎと、後行して走査する奇数列グループ
（後行列グループとなる）の３つのＣＣＤ１１ｏＤとに
分けられる。

第５図は、このようなＣＧＤＩＩの各チップの電気的な
回路構成を示すブロック図である。まず、３１〜３２９
２８で示すフォトダイオードセル１３部分がＤｏ−Ｄ７
１で示すダミーフォトダイオードセル１４部分とともに
直線的に設けられ、障壁電極１５に接続されている。こ
の障壁電極１５以下は、蓄積電極１６、第１〜第７ライ
ンシフトゲート１７〜２３、シフトゲート２４が順に設
けられ、最終的に水平ＣＣＤレジスタ２５に接続されて
いる。これらのゲート１７〜２４、レジスタ２５はシフ
トレジスタとなるものである。

このようなＣＣＤ１１は、リセットパルスＲ３等ととも
に、各ラインシフトゲート１７〜２３に対するラインシ
フト信号φＶ５〜φＶ９、シフトゲート２４に対するシ
フトパルスＳＨ１水平ＣＣＤレジスタ２５に対する駆動
クロックφＩＡ、φ２Ａ。

φ２８等により駆動される。まず、フォトダイオードセ
ル１３の受光面に照射されたｌライン分の撮像は、電荷
量に変換され障壁電極１５を通った後、第１ラインシフ
トゲート１７に対してラインシフト信号φＶ１　のパル
スが入った時から蓄積電極１６に蓄積され始め、次のラ
インシフト信号φＶ、のパルスにより完了する。つまり
、ある１つのＣＧＤＩＩの受光量を決定する光信号蓄積
時間は第６図に示すようにこの第１ラインシフト信号φ
Ｖ、の出力される間隔による。蓄積完了と同時に、今ま
で蓄積電極１６に蓄積された電荷は、第１ラインシフト
ゲート１７にシフトされ、蓄積電極１６は次ラインの電
荷を蓄え始める。第１ラインシフトゲート１７にシフト
された信号は、次のラインシフト信号φＶ、により第２
ラインシフトゲート１８にシフトされる。以下の、ライ
ンシフトゲートｉ９〜２３についても同様にシフト動作
が行われて、第７ラインシフトゲート２３までシフトさ
れる。そして、第７ラインシフトゲート２３の信号はシ
フトパルスＳＨによりシフトゲート２４を通った後、水
平ＣＣＤレジスタ２５にシフトされ、駆動クロックφＩ
　Ａ、　φ２Ａ、φ２Ｂによって画像信号Ｏ８として順
次出力される（ＣＣＤ駆動）。

ここに、画像信号Ｏ８出力のタイミングの一例をみると
、例えば第７図に示すように、空送り（Ｄｏ−Ｄｌｌな
る１２画素分）十光シールド画素信号（Ｄ１２〜Ｄ５９
なる４８画素分）十空送り（Ｄ６０〜Ｄ７１なる１２画
素分）とからなるダミー信号（７２画素分）後が、本来
のＶ。ＩＶＢＩＶＲなるカラー有効画素信号（２９２８
画素分）の読取り範囲となる。よって、１ライン出力期
間は３０００画素分からなる。

このようにしてイメージセンサｌが原稿を読取るために
は、ある定められたタイミング信号が電源とともに各Ｃ
ＧＤＩＩに入力されなければならず、かつ、読取った画
像信号Ｏ８についてアナログ・デジタル変換などの処理
をしなければならない。この時、第３図に示したように
イメージセンサｌはキャリッジ８上に搭載されており、
副走査動作とともに移動するものであり、装置本体２の
電源部２６やタイミング信号発生部２７側と、キャリッ
ジ８側とを第３図に示すようにキャリッジ８の動きに追
従し得る可撓性及び長さを有する伝送線２８により電気
的に接続する必要がある。

ここに、伝送線２８は電源線と各種タイミング信号線と
画像信号出力線などよりなるが、これらの線が別々に配
設されていると、キャリッジ８の走行時に線同士にから
みやねじれを生じ、キャリッジ８の円滑な走行が妨げら
れるとともに、断線や短絡等の故障の原因ともなり、好
ましくない。

このようなことから、複数本の伝送線２８をまとめてリ
ボン状としたものが特開昭６２−８６６１１号公報によ
り提案され、実際に製品化されている。ここに、リボン
状とされた伝送線２８において、電源線はある程度太く
しなければならず、タイミング信号線や画像信号出力線
は同軸線であることが望ましい。このため、各線側々で
はそれ程ではないが、線の本数が多くなるにつれ、曲げ
力が大きくなるため、キャリッジ８やその駆動モータの
負荷が大きくなり、負担がかかる。また、複数本の伝送
線２８をリボン状にしたとしても移動部分の信頼性の低
下は避けられず、本数が多ければ多い程、ねじれやから
みによる問題が起こる確率が高くなる。また、本数が多
いことはコスト的にも不利となる。特に、同軸線にあっ
てはコスト高となる。従って、装置本体２側とキャリッ
ジ８側とを接続する伝送線２８の本数はできるだけ少な
い方がよい。

発明が解決しようとする課題 ところが、上記の如きリボン状の伝送線方式を実装した
実際の回路構成を見ると、第８図に示すような構成とな
っており、伝送線２８の本数の多いものである。即ち、
第８図はラインイメージセンサ１用の駆動回路等の一部
を示すもので、タイミング信号線だけを考えても、これ
らを全て装置本体２のタイミング信号発生部２７側で生
成して個別に伝送させているため、タイミング信号コネ
クタ２９に対して２２本の伝送線を要しているものであ
る。

この点を、より詳細に説明する。ラインイメージセンサ
ｌを構成する５つのＣＧＤＩＩは、前述したように先行
して走査する偶数列グループのＣＧＤＩＩゎと、後行し
て走査する奇数列グループのＣＧＤＩＩ。０からなる。

このように走査タイミングの異なる２グループであって
も、画像信号出力が同一ラインについては同時となるよ
うに、タイミング信号発生部２７は、偶数列グループ用
のラインシフト信号φＶ、、Ｖ〜φＶ　ｖ　Ｅ　Ｖ、シ
フトパルスＳＨｇｖ、駆動クロックφ１１１Ｖ、φ２Ｅ
Ｖ及びリセットパルスＲＳＥＶを生成して伝送し、奇数
列グループ用のラインシフト信号φＶ　＋　ＯＤ〜φＶ
　＊　Ｑ　Ｄ　ｓ　シフトパルス５ＨｏＩ）、駆動クロ
ックφ１０Ｄ、φ２ｏＤ及びリセットパルスＲ３ｏｏを
生成して伝送する。

これにより、合計２２本の伝送線２８を必要としている
。タイミング信号コネクタ２９を経た後は、マトリック
ス配線回路３０．　　ドライブ回路３１を経て各ＣＧＤ
ＩＩに分配される。

よって、従来方式によると、伝送線２８のリボン状化等
の対策はなされているものの、本数の多いものであり、
伝送線トラブルに関する対策が不十分なものである。

課題を解決するための手段 原稿面を露光する光源と、各々駆動クロックにより駆動
されて出力するシフトレジスタを持つ複数個のＣＣＤが
主走査方向に２列千鳥状に配列され前記原稿面からの反
射光を受光して光電変換するラインイメージセンサとを
、前記原稿面に対して副走査方向に移動するキャリッジ
上に搭載し、このキャリッジ側とタイミング信号発生部
を備えた装置本体側とを複数の伝送線で電気的に接続し
た原稿読取り装置において、前記伝送線により前記ライ
ンイメージセンサ中の副走査方向先行列グループの各Ｃ
ＣＤと副走査方向後行列グループの各ＣＣＤとに対する
タイミング信号を、ＣＣＤの蓄積時間を決定するグルー
プ別のラインシフト信号を除き、共通に伝送させてグル
ープ毎に振り分けるタイミング信号処理回路を前記キャ
リッジ上に設けた。

さらには、タイミング信号処理回路が、グロックパルス
とＣＣＤの蓄積時間を決定するグループ別のラインシフ
ト信号とによるタイミング信号の伝送線による伝送を受
けてこれらのタイミング信号のシフト処理により２グル
ープのＣＣＤのシフトレジスタ用の残りのラインシフト
信号を生成するシフト信号生成部を有するものとして構
成した。

作用 千鳥状配列構成された複数のＣＣＤの動作を考えた場合
、副走査方向先行列グループに属するＣＣＤと副走査方
向後行列グループに属するＣＣＤとでは、グループ毎に
その蓄積時間を決めるラインシフト信号さえ別個に確保
できれば、他のタイミング信号は共通であっても何んら
支障ない。つまり、タイミング信号についてはその伝送
線の本数を減らすことが可能である。よって、タイミン
グ信号伝送用に２グル一プ分の伝送線を別個に用意する
必要はなく、蓄積時間を決めるラインシフト信号を除き
タイミング信号を共通に伝送させてキャリッジ上に搭載
のタイくング信号処理回路において振り分ければよく、
タイミング信号用の伝送線の本数を半減させることがで
きる。よって、伝送線のねじれやからみの発生が減少し
、キャリッジの走行移動も円滑なものとなり、その負担
も軽減できる。また、低コスト化も可能となる。

さらには、（、ＣＤのシフトレジスタ駆動用に要する複
数のラインシフト信号なるタイミング信号にあっては、
相互に所定のシフトタイミング関係にあり、伝送線によ
り個別に伝送しなくても容易に生成し得る。よって、キ
ャリッジ上に搭載のタイミング信号処理回路においてシ
フト信号生成部を持つことにより、クロックパルスとと
もに、基本となるＣＣＤの蓄積時間を決定するグループ
別のラインシフト信号だけを伝送線により伝送させるだ
けで、残りの必要なラインシフト信号を生成できる。よ
って、より一層伝送線の本数を少ないものとすることが
できる。

実施例 本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明す
る。第３図ないし第８図で示した部分と同一部分は同一
符号を用いて示す。本実施例は、伝送線２８中、タイミ
ング信号伝送用の本数を、従来の２２本から７本に大幅
に削減させるようにしたものである。

まず、タイミング信号発生部２７により生成させ伝送線
２８により伝送させるタイミング信号は、シフトクロッ
クＳＨ１駆動クロックφ１．φ２、クロックパルスφＣ
ＬＫ　ｓ　リセットパルスＲ３，ＣＧＤＩＩの蓄積時間
を決定するための基本的なラインシフトクロックφＶ□
、　　φＶ、ＦＬの７つの信号である（第１図上は負論
理で示す）。これに対応して伝送線２８にて伝送される
信号を受けるタイミング信号コネクタ３２は７端子を有
するものとされている。このタイミング信号コネクタ３
２より入力したこれらの７つの信号は、タイミング信号
処理回路３３により各ＣＣＤＩＩに分配される。

このタイミング信号処理回路３３は駆動クロックφ２か
らφ２＾、φ２Ｂを生成して、７つの信号を８つの信号
にするＩＣ構成の変換処理回路３４と、各ＣＧＤＩＩに
対して各信号を分配するマトリックス配線回路３５と、
変換処理回路３４とマトリックス配線回路３５との間に
設けられてクロックパルスφＣＬに、ラインシフト信号
φＶｏ及びφＶ、Ｅに基づくシフト処理により各グルー
プのラインシフト信号φＶ１〜φＶ、を生成する２つの
シフトレジスタ３６．３７によるシフト信号生成部３８
とよりなる。

このような構成は、次のような思想に基づくものである
。まず、第４図に示したような千鳥状配列構造のＣＣＤ
１ｌの動作を考えた場合、偶数列グループと奇数列グル
ープとで、シフトクロックＳＨ１駆動クロックφｌ、φ
２は共通、即ち全てのＣＧＤＩＩに共通に使用しても何
んら支障ない。

また、７つのラインシフト信号φＶ、〜φＶ、について
はその基本となるグループ別の蓄積時間決定用のライン
シフト信号が別個であれば、ラインシフト信号φＶ、〜
φＶ、は共通に用いても支障ない。

つまり、偶数列グループ用と奇数列グループ用とで殆ど
のタイミング信号を共通化させても支障がなく、２グル
ープの共通化のみを考慮しただけでも、基本的には、伝
送線２８を従来の２２本に対しほぼ半減させ得る（１２
本）。

さらに、ラインシフト信号を考えると、前述したように
各ＣＧＤＩＩの蓄積時間を決める信号がグループで別々
であればよい。ここではラインシフト信号φｖ１６が偶
数列グループのＣＣＤＩＩＥＶ用の蓄積時間決定用であ
る。これは、第２図に示すように、変倍率によってその
位相が変るものであり、タイミング信号発生部２７にお
いて変倍率に応じて何れか１つが選択される。その他の
ラインシフト信号、即ち奇数列グループ用のラインシフ
ト信号φＶ、〜φＶ、及び偶数列グループ用のラインシ
フト信号φｖ３〜φＶ７は、所定タイミングで発生する
基本のラインシフト信号φＶ、をシフト処理することに
より生成できるものであり、全てを個々に伝送線２８を
用いて伝送させる必要はなく、キャリッジ８上のタイミ
ング信号処理回路３３中での処理により生成しても何ん
ら支障ない。

具体的には、信号としてφＣＬＫ、φＶ　、　Ｂ及びφ
Ｖ。

の３つのみとし、シフトレジスタ３６．３７によるシフ
ト処理生成できる。第２図図示例は、ラインシフト信号
φＶ　、　１！とじてタイミング２９４５のものが選択
されている場合を示し、このラインシフト信号φＶ、Ｈ
の出力後の最初のクロックφｌの立下りであって最初の
ラインシフト信号φＶ１　より位相的に少し早いタイミ
ングなる所定タイミングで生ずるラインシフト信号φ■
、をクロックパルスφＣＬＫのタイミングで順次シフト
処理することにより、第２図に示すように偶数列及び奇
数列グループ用のラインシフト信号φＶ１〜φＶ、を生
成できる。よって、伝送線２８の本数を、従来の２２本
から半減に留まらず、７本に大幅に減少させることがで
きたものである。

なお、本実施例では伝送線２８中の電源線については特
に考慮しなかったが、例えば＋１２ＶのレギュレータＩ
Ｃをキャリッジ８上に搭載させ、このレギュレータＩＣ
から＋１２Ｖの他に＋５■を生成して必要個所に給電さ
せるようにすれば、電源線についてもその本数を減らす
ことができる。

発明の効果 本発明は、複数のＣＣＤの千鳥状配列やタイミング信号
の特徴に着目して、上述したように蓄積時間を決めるラ
インシフト信号を除きタイミング信号を共通に伝送させ
てキャリッジ上に搭載のタイミング信号処理回路におい
て振り分けるようにしたので、タイミング信号用の伝送
線の本数を半減させることができ、よって、伝送線のね
じれやからみの発生を減少させることができるとともに
、負荷も少なくなり、キャリッジの走行移動も円滑なも
のとすることができ、かつ、タイミング信号用の伝送線
を同軸線で構成したとしても、本数が少ない分、低コス
ト化が可能となり、リボン状仮構成する上でも有利なも
のとなり、さらには、ＣＣＤのシフトレジスタ駆動用に
要する複数のラインシフト信号なるタイミング信号の特
質に着目すれば、キャリッジ上に搭載のタイミング信号
処理回路においてシフト信号生成部を持つことにより、
クロックパルスとともに、基本となるＣＣＤの蓄積時間
を決定するグループ別のラインシフト信号だけを伝送線
により伝送させるだけで、残りの必要なラインシフト信
号を生成でき、よって、必要とする伝送線の本数をより
一層少ないものとし、上記の効果を増大させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は概略ブロック図、第２図はＣＣＤ駆動を示す各信
号のタイミングチャート、第３図は一般的な原稿読取り
装置の一例を示す概略構成図、第４８！Ｉはラインイメ
ージセンサ構成例を示す概略平面図、第５図はＣＣＤの
ブロック構成図、第６図はＣＣＤ駆動を示す各信号のタ
イミングチャート、第７図は画像信号出力を示すタイミ
ングチャート、第８図は従来例を示す概略ブロック図で
ある。 １・・・ラインイメージセンサ、２・・・装置本体、５
・・・光源、８・・・キャリッジ、１１・・・ＣＣＤ、
２７・・・タイミング信号発生部、２８・・・伝送線、
３３・・・タイミング信号処理回路、３８・・・シフト
信号生成部、ＳＨ，φ１．φ２．Ｒ３・・・タイミング
信号、φＣＬＫ・・・クロックパルス（タイミングｆ言
号）、φＶＯ，φＶ４・・・ラインシフト信号（タイミ
ング信号）、φｖ１〜φＶ、・・・ラインシフト信号出 願 人 株式会社 リ コ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原稿面を露光する光源と、各々駆動クロックにより
   駆動されて出力するシフトレジスタを持つ複数個のＣＣ
   Ｄが主走査方向に２列千鳥状に配列され前記原稿面から
   の反射光を受光して光電変換するラインイメージセンサ
   とを、前記原稿面に対して副走査方向に移動するキャリ
   ッジ上に搭載し、このキャリッジ側とタイミング信号発
   生部を備えた装置本体側とを複数の伝送線で電気的に接
   続した原稿読取り装置において、前記伝送線により前記
   ラインイメージセンサ中の副走査方向先行列グループの
   各ＣＣＤと副走査方向後行列グループの各ＣＣＤとに対
   するタイミング信号を、ＣＣＤの蓄積時間を決定するグ
   ループ別のラインシフト信号を除き、共通に伝送させて
   グループ毎に振り分けるタイミング信号処理回路を前記
   キャリッジ上に設けたことを特徴とする原稿読取り装置
   。 ２、タイミング信号処理回路が、クロックパルスとＣＣ
   Ｄの蓄積時間を決定するグループ別のラインシフト信号
   とによるタイミング信号の伝送線による伝送を受けてこ
   れらのタイミング信号のシフト処理により２グループの
   ＣＣＤのシフトレジスタ用の残りのラインシフト信号を
   生成するシフト信号生成部を有することを特徴とする請
   求項１記載の原稿読取り装置。