JPH0456461A - イメージリーダ - 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】 以下の順序に従って本発明を説明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ１発明の概要 Ｃ０従来技術 り０発明が解決しようとする問題点 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明はイメージリーダ、特に高い感度を得ることがで
きるイメージリーダに関する。

（Ｂ、発明の概要） 本発明は、イメージリーダにおいて、 感度を高めるため、 イメージセンサとしてラインセンサではなく複数本（Ｎ
本、但しＮは正の整数）のラインを有したエリアイメー
ジセンサを用い、 副走査周期毎に各ラインの受光素子に蓄積された信号電
荷を副走査方向にラインシフトさせるようにしたもので
ある。

（Ｃ，従来技術） 複写機、ファクシミリ等にはイメージリーダが不可欠で
あるが、複写機、ファクシミリ等に従来用いられていた
イメージリーダは、リニアセンサからなるものであった
。即ち、主走査方向にリニアセンサを配置し、該リニア
センサによって１ラインの画像を検出し、副走査方向に
被写体とリニアセンサとの相対的位置関係を移動すると
いうことを繰返すことによって行うようにしたものであ
った。

しかしながら、イメージリーダとしてリニアセンサを用
いていたのでイメージリーダの感度を高めることが難し
かった。というのは、リニアセンサを用いたイメージリ
ーダの受光時間は最大でも副走査周期、即ち１ラインの
走査期間になるに過ぎないからである。

本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもので
あり、受光時間を実質的に長くすることにより感度を高
めることを目的とする。

（Ｄ、発明が解決しようとする問題点）ところで、複写
機、ファクシミリ等において小型化、ポータプル化が要
請されるに至っており、そのため光源の小型化、小電力
化が要求されている。そして、光源の小型化、小電力化
に応えるためには光源の光量が少なくなることを許容し
なければならなくなる。従って、光源の光量が少な（で
もイメージを読み取ることができるようにすることが必
要であり、そのためにはイメージリーダの感度を高める
ことが必要となる。

（Ｅ、問題点を解決するための手段） 本発明イメージリーグは上記問題点を解決するため、イ
メージセンサとしてラインセンサではな（複数本（Ｎ本
、但しＮは正の整数）のラインを有したエリアイメージ
センサを用い、 副走査周期毎に各ラインの受光素子に蓄積された信号電
荷を副走査方向にラインシフトさせるようにしたことを
特徴とする。

（Ｆ、作用） 本発明イメージリーダによれば、イメージセンサとして
エリアイメージセンサを用い、１回副走査する毎に信号
電荷を副走査方向にラインシフトするので、信号電荷が
第１番目のラインから第Ｎ番目のラインに転送される間
に同じ場所からの光信号をＮ回受光することになる。従
って、受光時間が実質的にＮ倍になり、延いてはイメー
ジリーダの感度をＮ倍にすることができる。但し、これ
は副走査によって１ラインずつラインシフトした場合を
前提としており、若し副走査ピッチが２ラインの場合に
は感度がＮ／２になり、３ラインの場合には感度がＮ／
３になる。

（Ｇ、実施例）［第１図、第２図］ 以下、本発明イメージリーダを図示実施例に従って詳細
に説明する。

第１図は本発明イメージリーグの一つの実施例を示す平
面図である。ｌはエリアイメージセンサで、ＣＣＤから
なり、２．２、・・・は受光素子であり、主走査方向に
並べられたＭ個の受光素子によって１ラインが構成され
、そして、ラインがＮ本副走査方向に並べられている。

即ち、受光素子がＭＸＮ個設けられている。尚、本明細
書においては、ラインＮの受光素子を、左側のものから
順番に次のように座標で表わすこととする。

Ｍ、Ｎ、Ｍ−１，Ｎ、Ｍ−２，Ｎ・・・１．Ｎ。

ラインＮ−１の受光素子を同じ＜Ｍ、Ｎ−１、Ｍ−１，
Ｎ−１、Ｍ−２，Ｎ−１・・・ｌ、Ｎ−１と表わす。他
のラインについても同様に受光素子２を座標で表わす。

３はライン１の下側に配置されたＭビットのシフトレジ
スタで、該シフトレジスタ３の出力信号が画像信号とし
て処理される。

次に、動作を第２図（Ａ）乃至（Ｄ）に従って説明する
。同図（Ａ）乃至（Ｄ）はそれぞれ左側の部分がエリア
イメージセンサを示し、右側の部分が各受光素子２によ
り検出される被検出点を示す。

同図（Ａ）に示す状態では、主走査方向に並んだ被検出
点Ｍ、ａ、Ｍ−１，ａ、Ｍ−２，ａ、・・・１、ａはラ
インＮの各受光素子Ｍ、Ｎ、Ｍ−１゜Ｎ、Ｍ−２，Ｎ、
・・・１．Ｎによって受光される。

また、被検出点Ｍ、ｂ、Ｍ−１，ｂ、Ｍ−２ｂ、・・・
１．ｂはラインＮ−１の各受光素子Ｍ、Ｎ−１、Ｍ−１
，Ｎ−１、Ｍ−２，Ｎ−１、・・・１．Ｎ−１によって
受光される。また、被検出点Ｍ、Ｃ，Ｍ−１，ｃ、Ｍ−
２，ｃ、−１，ｃはラインＮ−２の各受光素子Ｍ、Ｎ−
２、Ｍ−１，Ｎ−２、Ｍ−２，Ｎ−２、・・・１．　Ｎ
−２によって受光される。

そして、このイメージリーグは、副走査周期毎に、シフ
トレジスタ３による信号の読み出しと、各受光素子にお
いて受光した信号電荷の副走査方向へのラインシフトと
、シフトレジスタ３による信号の読み出しとを行う。こ
のラインシフトと副走査とは同期して行われる。これが
イメージリーグの基本的動作である。

第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）に示す状態から１副走査周
期経過した後における状態を示す。ところで、主走査方
向に並んだ被検出点Ｍ、ａ、Ｍ−１，ａ、Ｍ−２，ａ、
・−・１．ａは１回の副走査によって今度はラインＮ−
１の各受光素子ＭＮ−１，Ｍ−１，Ｎ−１、Ｍ−２，Ｎ
−１、・・・１、Ｎ−１によって受光されることになる
。

方、このラインＮ−１の各受光素子Ｍ、Ｎ−１、Ｍ−Ｉ
　　Ｎ−１、Ｍ−２Ｎ−１、・・・１．Ｎ−１にはライ
ンシフトによりラインＮの各受光素子Ｍ、Ｎ、Ｍ−１，
Ｎ、Ｍ−２，Ｎ、・・・１．Ｎ（これは前の副走査周期
において被検出点Ｍ、ａ、Ｍ−１，ａ、Ｍ−２，ａ、−
１，ａからの光を受光した受光素子）で受光されて生じ
た信号電荷が転送されてきているのである。従って、第
２図（Ｂ）に示す副走査の終了時点ではラインＮ−１の
受光素子には被検出点Ｍ、ａ、Ｍ−１゜ａ、Ｍ−２，ａ
、・・・１．ａからの１回の副走査周期で受光できる光
の２倍の量の信号電荷が蓄積されることになる。

第２図（Ｃ）は更に次の副走査周期における状態を示す
。この状態では、被検出点Ｍ、ａ、Ｍ−１，ａ、Ｍ−２
，ａ、・・・１．ａからの光はう？ンＮ−２の受光素子
Ｍ、Ｎ−２、 Ｍ−１，Ｎ−２、Ｍ−２，Ｎ−２、・・弓、Ｎ−２よっ
て受光されるが、このラインＮ−２の受光素子Ｍ、Ｎ−
２、Ｍ−１，Ｎ−２ Ｍ−２，Ｎ−２、・・・１．Ｎ−２にはラインＮ−１の
各受光素子Ｍ、Ｎ−１、Ｍ−１，Ｎ−１、Ｍ−２，Ｎ−
１、・・・１．Ｎ−１から信号電荷が転送されてきてお
り、この転送されてきた信号電荷に改めて本副走査周期
でこのラインＮ−２の各受光素子Ｍ、Ｎ−２、Ｍ−１，
Ｎ−２、 Ｍ−２，Ｎ−２、・・・１．Ｎ−２が受光して得た信号
電荷が加算されるのである。

そして、第２図（Ｄ）に示すように、被検出点Ｍ、ａ、
Ｍ−１，ａ％Ｍ−２，ａ、−Ａ、ａからの光がライン１
の受光素子Ｍ、１、Ｍ−１，１、Ｍ−２，ｌ・・・１．
１によって受光された状態になると、そのライン１の受
光素子Ｍ、１、Ｍ−１，１、Ｍ−２，１・・・１．１に
はライン２（図示しない）から転送されてきた信号電荷
が存在しているところに更に本副走査周期で被検出点Ｍ
、ａ、Ｍ−１，ａ、Ｍ−２，ａ、−１，ａから受光した
信号電荷が加算される。従って、本副走査周期が終了し
た時点でライン１の受光素子Ｍ、１、Ｍ−１，１、Ｍ−
２，１・・・ｌ、１に蓄えられた信号電荷の電荷量は、
被検出点Ｍ、ａ、Ｍ−１，ａ、Ｍ−２，ａ、・・・１．
ａから１副走査周期の間に受光した信号電荷の量のＮ倍
になる。

そして、このライン１の受光素子Ｍ、１、Ｍ−１，１、
Ｍ−２，１・・・１．１に蓄積された信号電荷は次の信
号電荷においてシフトレジスタ３ヘラインシフトされ、
次いでシフトレジスタ３によって１ビツトずつ読み出さ
れる。この読み出しは、勿論１副走査期間内に行われる
。

従って、最終的に得られる１ラインの画素信号Ｑｍ、ｏ
は下記の式で表わされる。

Ｑｍ、ＯｄＱｍ、ｉ ルづ 但し、１≦ｍ≦Ｍ 副走査周期とエリアイメージセンサのラインシフト周期
は同期しているので Ｑｍ、ｉ　＝Ｑｍ　　但し、ｉ＝１．Ｎとなる。

従って、Ｑｍ、ｏ＝ＮＱｍとなる。

これはとりも直さず感度がＮ倍となることを意味する。

第２図（Ａ）乃至（Ｄ）によって主走査方向に並んだ被
検８点Ｍ、ａ、Ｍ−１，ａ Ｍ−２ａ、・・・１．ａからの１ライン分の信号電荷に
着目して動作の説明をしたが、どのラインの信号電荷に
ついても上述したことがいえるのである。

尚、エリアイメージセンサ上における１回当りの副走査
量（副走査ピッチ）が例えば２ラインあるいは３ライン
というようになる場合もあり得る。というのは、レンズ
等の光学系及び副走査と、エリアイメージセンサの寸法
とのからみによってはｌラインずつ副走査することがで
きない場合もあるからである。このような場合にも本発
明を適用することができることはいうまでもない。但し
、この場合は、イメージセンサの感度はライン数Ｎ／副
走査ピッチとなる。

（Ｈ，発明の効果） 以上に述べたように、本発明イメージリーダは、受光素
子を複数個一方向（主走査方向）に配設したラインを複
数本（Ｎ本）副走査方向に並べたエリアイメージセンサ
からなり、副走査周期毎に上記各ラインの受光素子に蓄
積された信号電荷を副走査方向にラインシフトさせるよ
うにしたことを特徴とするものである。

従って、本発明イメージリーダによれば、イメージセン
サとしてエリアイメージセンサを用い、１回副走査する
毎に信号電荷を副走査方向にラインシフトするので、信
号電荷が第Ｎ番目のラインから第１番目のラインに転送
される間に同じ場所からの光信号をＮ回受光することに
なる。

従って、受光時間が実質的にＮ倍になり、延いてはイメ
ージリーダの感度をＮ倍にすることができる。

但し、１ライン置きに副走査する場合（副走査ピッチが
２ラインの場合）には感度はＮ／２．２ライン置きに副
走査する場合（副走査ピッチが３ラインの場合）にはＮ
／３になる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明イメージリーダの一つの実施例
を説明するためのもので、第１図はエリアイメージセン
サの平面図、第２図（Ａ）乃至（Ｄ）は動作説明図であ
る。 エリアイメージセンサ 受光素子 一一◆主走査方向 符号の説明 １・・・エリアイメージセンサ、 ２・・・受光素子、 ３・・・シフトレジスタ。 平面図 第１図 −一ゆｌａ−礪ｐ恒 −一ゆ一一欅欠署 一一◆ｉ輌嶺投復 一−◆ａｉ４Ｊ−１１にニー［ｉｒ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）受光素子を複数個一方向に配設したラインを複数
   本副走査方向に並べたエリアイメージセンサからなり、 副走査周期毎に上記各ラインの受光素子に蓄積された信
   号電荷を副走査方向にラインシフトさせるようにした ことを特徴とするイメージリーダ