JPH04309063A - イメージセンサとそれを用いたイメージセンサユニット - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原稿情報を光学的に読み
取るイメージセンサおよびイメージセンサユニットに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、原稿読み取り用イメージセンサは
ファクシミリ、事務機器、デジタル複写機等の画像入力
用として開発が進められている。

【０００３】以下図面を参照しながら、上記した従来の
イメージセンサおよびイメージセンサユニットの一例に
ついて説明する。

【０００４】図６は従来のイメージセンサの基本的な構
成を示すものである。図６において、１０１は光センサ
アレイで１０２は走査回路、１０３は映像信号出力線で
ある。　　図７は従来例として密着型の読み取りイメー
ジセンサユニットの基本構成を示すもので、１１０はイ
メージセンサ、１１１は結像用レンズ、１１２は照明用
のＬＥＤアレイ、１１３は原稿である。以上のように構
成したイメージセンサおよびユニットについて、以下そ
の動作について説明する。

【０００５】まず光センサアレイ１０１を構成する光セ
ンサ１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは一定の間隔で配置
されている。例えば解像度８本／ｍｍの場合１２５μｍ
間隔で配置せれ、各光センサは電荷蓄積モードで動作す
る。これらの光センサは走査回路１０２により順次アク
セスされ、ある一定時間（積分時間と呼ぶ）照射された
光量に応じた映像信号が映像信号出力線１０３に出力さ
れる。また図７において、ＬＥＤアレイ１１２より原稿
１１３へ光が照射され、原稿で反射した光が結像レンズ
１１１を通過してイメージセンサ１１０上に到達する。 原稿の文字や画像の濃度に対応した反射光が各光センサ
で光電変換され、原稿情報が時系列的に電気信号として
得られる。図８は時系列的な電気信号を示す。図中１２
０は副走査方向の原稿のパターンで、白黒のパターンが
１２５μｍピッチで描かれた４ＬＰ／ｍｍの原稿である
。このパターンに対する理想映像信号を１２１に示す。 黒に対しては０、白に対しては１となるが、実際ではイ
ンフェイズの場合には１２２・アウトフェイズの場合に
は１２３に示すような映像信号となる。アウトフェイズ
では白黒全く読み取れない。

【０００６】（例えば、「センサ技術」第５巻第９号３
１〜４３ページ）

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、光センサが電荷蓄積モードで動作するた
め積分時間内に照射された光量の積分量が映像信号とな
るため、主走査方向よりも副走査方向の解像度が低下す
るという問題点を有していた。

【０００８】また、イメージセンサユニットにおいては
結像用レンズの位置合わせに精度が必要であるという問
題点も有していた。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑み、副走査方向に
おせる解像度低下を補正するイメージセンサ、結像用レ
ンズの位置合わせが簡単なユニットを提供するものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のイメージセンサとそれを用いたイメージセ
ンサユニットは、光センサアレイを２列設け、第一列の
光センサアレイを原稿読み取り用とし、第二列の光セン
サアレイを第一列光センサアレイの副走査方向の前方向
に設置し、第一列光センサアレイの映像信号から第二列
光センサアレイの映像信号を減じて映像信号を得るイメ
ージセンサと照明用光源を原稿の上方に設置し、原稿か
らの反射光を光センサアレイに導く結像用レンズを原稿
に対して傾斜させた構成を備えたものである。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成によって副走査方向にお
いて、読み取り対照画素の情報から１ライン前の情報を
減じることにより、原稿の白黒、濃淡の境を強調し、電
荷蓄積モードの原理的な解像度低下を低減、補正するこ
とが可能となる。また、原稿と結像用レンズとの角度を
θとすると位置合わせ精度は（１／ＳＩＮθ）倍余裕が
増し簡単な位置合わせ可能となる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例のイメージセンサにつ
いて、図面を参照しながら説明する。

【００１３】図１は本発明の実施例におけるイメージセ
ンサの基本的な構成図を示すものである。図１において
、１は第一列光センサアレイ、２は第二列光センサアレ
イ、３は走査回路で、４は映像信号出力線である。

【００１４】以上のように構成されたイメージセンサに
ついて図１を用いてその動作を説明する。以下解像度８
本／ｍｍの場合で説明する。第一列光センサアレイ１、
　　第二列光センサアレイ２は主走査方向に１２５μｍ
間隔で光センサ１ａ，１ｂ、１ｃ，２ａ，２ｂ，２ｃが
配置され、副走査方向に１２５μｍ前方に第二列光セン
サアレイが配置されている。走査回路３からのアクセス
信号線（３ｏ，３ｅ）は奇数番目は第二列光センサアレ
イを、偶数番目は第一列光センサアレイをそれぞれアク
セスする。走査回路３が順次アクセスすると　　映像信
号出力線４に光センサ２ａ→１ａ→２ｂ→１ｂ→２ｃ→
１ｃ→と第二列光センサアレイ、第一列光センサアレイ
交互に映像信号出力が得られ、（１ａ−２ａ）、（１ｂ
−２ｂ）、（１ｃ−２ｃ）と第一列光センサアレイの映
像信号出力から第二列光センサアレイの映像信号出力を
減じた量を映像信号とする。

【００１５】以上のような構成で得られた映像信号の副
走査方向の解像性能について図２を用いて説明する。図
中１０は副走査方向の原稿のパターンで、白黒のパター
ンが１２５μｍピッチで描かれた４ＬＰ／ｍｍの原稿で
ある。１１、１２はそれぞれ第二列光センサアレイ、第
一列光センサアレイに到達する光量である。１３、１４
はそれぞれインフェイズの場合、アウトフェイズの場合
の第一列光センサアレイの映像信号出力から第二列光セ
ンサアレイの映像信号出力を減じた映像信号出力である
。映像信号出力１４でアウトフェイズの場合でも図８の
映像信号出力１２３と比較して白黒の濃度差を確認でき
る信号となる。

【００１６】すなわち、電荷蓄積モードの原理的な副走
査方向におせる解像度低下を補正するイメージセンサが
実現できる。第二列光センサの副走査方向の受光面積を
第一列光センサの受光面積の約半分が効果的である。

【００１７】以下本発明の第２の実施例について図面を
参照しながら説明する。図３は本発明の第２の実施例を
示すイメージセンサの基本的な構成図である。２０は第
一列光センサアレイ、２１は第二列光センサアレイ、２
２は走査回路である、２３、２４は映像信号出力線であ
る。

【００１８】以上のように構成されたイメージセンサに
ついて図３を用いてその動作を説明する。第一列光セン
サアレイ２０、第二列光センサアレイ２１は図１と同じ
ものである。走査回路２２のアクセス信号線はタイミン
グとして第一列光センサ、第二列光センサを同時にアク
セスするような配線になっている。また映像信号出力線
は第一列光センサアレイ、第二列光センサアレイ独立に
設けている。動作においては第一実施例とのぼ同じであ
り、異なる点は第一列光センサアレイ、第二列光センサ
アレイの映像信号出力が同じタイミングで発生するとこ
ろで、後段で｛（第一列光センサ出力）−（第二列光セ
ンサ出力）｝を得る手段により同じ効果が得られる。

【００１９】以下本発明の第３の実施例について図面を
参照しながら説明する。図４は本発明の第３の実施例を
示すイメージセンサユニットの基本的な構成図である。 ３０はイメージセンサ、３１は結像用レンズ、３２は照
明用ＬＥＤ、３３は原稿である。

【００２０】照明用ＬＥＤ３２は原稿の上方に位置し、
原稿３３とイメージセンサ３０は平行に位置する。原稿
と結像用レンズは図のように傾斜（角度θ）させてある
。図５に結像用レンズの位置がずれた場合の図を示す。 ３１′はずれを生じた場合の結像用レンズであり、Ｌは
そのずれの量、ｌは原稿に垂直方向のずれの量である。 Ｌとｌの関係はｌ＝Ｌ×（ＳＩＮ（θ））となり実効的
に１／ＳＩＮ（θ）倍実装の精度が緩和され実装しやす
くなる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明は、光センサアレイ
を２列設け、第一列の光センサアレイを原稿読み取り用
とし、第二列の光センサアレイを第一列光センサアレイ
の副走査方向の前方向に設置し、第一列光センサアレイ
の映像信号から第二列光センサアレイの映像信号を減じ
て映像信号を得ることにより、光センサと同ピッチの原
稿白黒パターンを副走査方向・アウトフェイズでも白黒
の認識可能な映像信号出力が得られる。また、イメージ
センサと照明用光源を原稿の上方に設置し、原稿からの
反射光を光センサアレイに導く結像用レンズを原稿に対
して傾斜させた構成によりレンズの位置精度が緩和され
実装しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるイメージセンサ
の基本的構成図である。

【図２】同実施例における動作説明のための映像信号出
力図である。

【図３】本発明の第２の実施例におけるイメージセンサ
の基本的構成図である。

【図４】本発明の第３の実施例におけるイメージセンサ
ユニットの基本的構成図である。

【図５】本発明の第３の実施例におけるイメージセンサ
ユニットにおいての結像用レンズのずれを示すである。

【図６】従来のイメージセンサの基本的構成図である。

【図７】従来のイメージセンサユニットの基本的構成図
である。

【図８】従来のイメージセンサの動作説明のための映像
信号出力図である。

【符号の説明】

１　　第一列光センサアレイ ２　　第二列光センサアレイ ３　　走査回路 ４　　映像信号出力線 １０　　原稿白黒パターン １１　　第一列光センサアレイに到達する光量１２　　
第二列光センサアレイに到達する光量１３　　インフェ
イズの場合の第一列光センサアレイの映像信号出力から
第二列光センサアレイの映像信号出力を減じた映像信号
出力 １４　　　　アウトフェイズの場合の第一列光センサア
レイの映像信号出力から第二列光センサアレイの映像信
号出力を減じた映像信号出力 ３０　　イメージセンサ ３１　　結像用レンズ ３１′　　位置ずれのある場合の結像用レンズ３２　　
照明用ＬＥＤ ３３　　原稿 θ　　原稿と結像用レンズとの角度

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿読み取り用光センサアレイと、各光セ
   ンサを走査する走査回路からなるイメージセンサにおい
   て、光センサアレイを２列設け、第一列の光センサアレ
   イを原稿読み取り用とし、第二列の光センサアレイを第
   一列光センサアレイの副走査方向の前方向に設置し、第
   一列光センサアレイの映像信号から第二列光センサアレ
   イの映像信号を減じて映像信号を得ることを特徴とする
   イメージセンサ。
2. 【請求項２】各列の光センサを交互に走査して映像信号
   を得る特徴とする請求項１記載のイメージセンサ。
3. 【請求項３】各列の光センサアレイの映像信号出力の差
   を映像信号とすることを特徴とする請求項１記載のイメ
   ージセンサ。
4. 【請求項４】第二列光センサアレイ中の光センサの受光
   面積を第一列光センサアレイ中の光センサの受光面積の
   半分とした請求項２記載のイメージセンサ。
5. 【請求項５】原稿読み取り用光センサアレイと照明用光
   源と結像用レンズと基台とからなるユニットにおいて、
   照明用光源を原稿の上方に設置し、原稿からの反射光を
   光センサアレイに導く結像用レンズを原稿に対して傾斜
   させたことを特徴とするたイメージセンサユニット。
6. 【請求項６】結像用レンズを原稿に対して３０度〜６０
   度傾斜させたことを特徴とする請求項５記載のイメージ
   センサユニット。