JPS6028183B2 - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPS6028183B2
JPS6028183B2 JP55168462A JP16846280A JPS6028183B2 JP S6028183 B2 JPS6028183 B2 JP S6028183B2 JP 55168462 A JP55168462 A JP 55168462A JP 16846280 A JP16846280 A JP 16846280A JP S6028183 B2 JPS6028183 B2 JP S6028183B2
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JP
Japan
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signal
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JP55168462A
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JPS5792971A (en
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孝義 水崎
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Panasonic System Solutions Japan Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Graphic Communication Systems Inc
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Application filed by Matsushita Graphic Communication Systems Inc filed Critical Matsushita Graphic Communication Systems Inc
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/401Compensating positionally unequal response of the pick-up or reproducing head

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アレイ状に並べられたフオトダィオードやM
OSキャパシタ等の光電変換素子群と、これらの光電変
換素子群から並列入力される信号電荷を出力側へ転送す
るCCD(CHARGECOUPLEDDEVICE)
からなるアナログシフトレジスタとを有してなるCCD
イメージセンサを用いた画像読取装置に関する。
一般に、CCDイメージセンサは、構造上ビット数の多
いものが製作できるという利点があるため、高解像度を
要求されるファクシミリ送信機等の画像読取装置によく
用いられている。
しかし、従来のCCDイメージセンサを用いた画像謙取
装置では、イメージセンサとその出力の増幅部とを直流
結合した場合、温度に比例して直流出力レベルが変動す
るというCCDの温度特性により、前記増幅部の出力か
ら得られる画信号の基準レベルも変動し、出力画信号の
SノN比が悪くなるという欠点があった。
したがって、従来のこの種の画像読取装置を備えたファ
クシミリ送信機により原稿を送信した場合、受信側にお
いて受信画の画質が劣化していた。本発明は、前記従来
の欠点を解消するべくなされたもので、CCDイメージ
センサを用いた画像謙取装置において、CCDシフトレ
ジスタの温度特性等による影響を除去し、画信号のS/
N比を改善することができる画像論取装置を提供するこ
とを目的とする。
以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。
第1図は本発明による画像謙取装置の一実施例を示す要
部構成図、第2図は第1図中のCCDイメージセンサの
主要部を示す構成図、第3図および第4図は第1図およ
び第2図の各部の動作を説明する波形図である。
1はCCDイメージセンサであり、フオトダイオード群
2と、FETを用いた電荷転送素子群3a,3bと、ア
ナログシフトレジスタ4a,4bと、ゲート回路5と、
リセット回路6とから構成されている。
前記フオトダィオード群2の各フオトダィオードの一端
(第2図ではアノード側)は接地されている。
また、フオトダィオード群2の奇数番目のフオトダィオ
ードの池端(カソード側)は電荷転送素子群3aの入力
側に接地され、フオトダィオード群2の偶数番目のフオ
トダィオードの池端は電荷転送素子群3bの入力側にそ
れぞれ接続されている。前記電荷転送素子群3a,3b
の出力側は、それぞれシフトレジスタ4a,4bの入力
側に接続されている。前記シフトレジスタ4a,4bの
出力は、これらの出力を直列信号に変換するゲート回路
5に入力され、このゲート回路5の出力はリセット回路
6に入力される。
本実施例においては、一例としてイメージセンサ1の読
取ビット数を2048とし、かつこれらの謙取ビット(
図中、Pはで示す)の前後にダミービットDAをそれぞ
れ4個ずつ、計8個設けることとしているので、フオト
ダイオード群2のフオトダィオードの総数は206針固
である。
また、電荷転送素子群3a,3bのFETの数は、それ
ぞれフオトダィオード群2のフオトダィオードの総数の
半数、すなわち1028個である。また、シフトレジス
タ4a,4bにおいては、ダミービットDAの前後に、
電荷転転送素子群3a,3bに直接接続されないダミー
ビットDBがさらにそれぞれ4個ずつ、計8個設けられ
ているので、同シフトレジスタ4a,4bのビット数は
それぞれ103針固である。
なお、7a,はシフトレジスタ4a,4bの出力端子で
ある。8はセンサ駆動回路であり、ゲートパルス信号c
、互いに反転したシフトパルス信号d,e、およびリセ
ットパルス信号fをイメージセンサ1へ出力する。ここ
で、前記ゲートパルス信号cはゲートパルス入力端子9
を介して電荷転送素子群3a,3bに入力され、シフト
パルス信号dはシフトパルス入力端子10aをを介して
シフトレジスタ4Aaに入力され、シフトパルス信号e
はシフトパルス入力端子10bを介してシフトレジスタ
4bに入力され、リセットパルス信号fはリセット回路
6に入力される。11はイメージセンサ1の出力を増幅
する初段増幅部であり、演算増幅器12と、抵抗13,
14,15とから構成されている。
演算増幅器12は反転入力端子を抵抗13を介してリセ
ット回路6の出力端子に接続され、反転入力端子と出力
端子との間に抵抗14を設けられ、非反転入力端子と抵
抗15を介して接地されている。なお、抵抗13の抵抗
値と抵抗15の抵抗値とはほぼ等しくされ、抵抗14の
抵抗値は抵抗13の抵抗値の10〜2針音程度とされて
いる。16は画信号処理回路であり、初段増幅器1 1
の出力信号hを入力され、必要に応じて背景を考慮した
増幅や2値化を行って出力端子17へ出力する。
18は電圧保持回路であり、抵抗19とコンデンサ20
とからなる積分回路により構成されている。
ここで抵抗19の抵抗値は小さく、逆にコンデンサ20
の容量は大きくされているので、この電圧保持回路の入
力信号に対する応答速度は卓し、。21は初段増幅部1
1の出力側と電圧保持回路18の入力側との間に介在さ
れたアナログスイッチであり、カウン夕22、フリツプ
フロツブ23およびアンド回路24によって作られるス
イッチング信号iにより制御される。
カウンタ22はセンサ駆動回路8からゲートパルス信号
cおよびリセットパルス信号iを入力され、フリップフ
ロツプ23はセンサ駆動回路8からシフトパルス信号e
およびリセットパルス信号fを入力される。アンド回路
24はカウンタ22の出力信号iおよびフリップフロツ
プ23の出力信号kを入力され、その出力信号として前
記スイッチング信号iを出力する。25は反転回路であ
り、演算増幅器26と、抵抗27,28,29とから構
成されている。
演算増幅器26は、電圧保持回路14の出力を抵抗27
を介して反転入力端子に接続され、反転入力端子と出力
端子との間に抵抗28を設けられ、非反転入力端子を抵
抗29を介して接地されている。ここで、抵抗27の抵
抗値は抵抗19の抵抗値の約1併音程度であり、抵抗2
8の抵抗値と等しく、かつ抵抗29の抵抗値の2倍であ
る。前記演算増幅器26の出力端子は抵抗30を介して
演算増幅器12の非反転入力端子に接続されている。
次に、この画像読取装置の動作を第3図および第4図の
波形図を用いて説明する。
被読取画像からの光情報がフオトダィオード群2に入射
されると、このフオトダイオード群2の各フオトダイオ
ード‘こ前記光情報を光電変換した電荷が蓄積される。
前記各フオトダイオード‘こ蓄積された電荷は、センサ
駆動回路8からゲートパルス信号cがゲートパルス入力
端子9を通して電荷転送素子群3a,3bの各FETに
印加されると、これらのFETを介してシフトレジスタ
4a,4bの対応するビットに転送される。これにより
、奇数番目のフオトダィオードの信号電荷はシフトレジ
スタ4aの各ビットに、偶数番目のフオトダィオードの
信号電荷はシフトレジスタ4bの各ビットにそれぞれ転
送されることになる。次に、センサ駆動回路8からシフ
トパルス信号d,eがシフトレジスタ4a,4bのシフ
トパルス入力端子10a,10bに入力されると、シフ
トレジスタ4a,4bは前記転送されて来た信号電荷を
それぞれ第2図において矢線Ya,Yb方向に順次シフ
トする。
そして、このシフトされた信号電荷は出力端子7a,7
bから順次ゲート回路5へ出力されて行く。ここで、シ
フトパルス信号dとeとは相互に反転した信号であるた
め、シフトレジスタ4a,4bからの信号電荷の出力は
、交互に行われる。
したがって、両シフトレジスタ4a,4bから並列に出
力された信号電荷は、ゲート回路5により直列な信号に
変換され、リセット回路6へ入力される。そして、リセ
ット回路6は、センサ駆動回路8から供給されるリセッ
トパルス信号fにより、入力された信号を1ビット毎に
リセットすることにより、出力信号gに変換し、この信
号gを初段増幅部11へ出力する。以上のイメージセン
サ1の動作は、従来の画像論取装置における場合と同様
であり、イメージセンサーの出力信号gは、理想的には
第3図gのようになる。
すなわち理想的には、イメージセンサーの出力信号gの
うちのダミービットDB部分には信号成分は生じない。
しかし実際には、前記CCDの温度特性により温度が上
昇すると、信号gの直流レベルが変動するため、同信号
gは第4図gのようになる。
次に、前記信号gは初段増幅器11により反転増幅され
る。ここでこの反転増幅は、演算増幅器12の非反転入
力端子への印加電圧yoを基準にして行われるが、従来
は前記基準電圧Voは一定値に固定されていた。したが
って従来は、CCDの温度特性により信号gの直流レベ
ルが変動すると、初段増幅部11の出力信号hの直流レ
ベルも変動し、第4図h′のようになり、読敬ビット部
分にノイズ成分が生じ、前記のように画信号のS/N比
が悪化していた。しかし、この画像読取装置では、初段
増幅部11の出力信号hのうちのダミービット部分DB
の電圧レベル(第4図h′中の破線Aで示される)に応
じて前記電圧Voを制御することにより、CCDさらに
は演算増幅器12の温度特性の影響による画信号のS/
N比の劣化を補償することができる。
以下、これについてさらに説明する。第3図に示すよう
に、カウンタ22の出力信号jは、ゲートパルス信号c
の立ち下がりで“1”となり、その後リセットパルス信
号fを9個計数すると“0”となる。
またフリツプフロツプ23の出力信号k(図示せず)は
、シフトパルス信号eの立ち上がりおよび立ち下がりで
“1”となり、リセットパルス信号fの立ち上がりで“
0”となる。したがって、アンド回路24により信号j
とkとのアンドを取ることによって作られたスイッチン
グ信号iは、イメージセンサ1からダミービットDB部
分の信号が出力される際には“1”となり、他の場合に
は“0”となる。
ここで、アナログスイッチ21は‘‘1”のときに閉じ
、‘‘0”のときに開くようになっているので、初段増
幅器1 1の出力信号hのうちダミービットDB部分の
信号のみがアナログスイッチ21を通過し、同信号hの
他の部分はアナログスイッチ21を通過することはでき
ない。
したがってアナログスイッチ21の出力信号1は第4図
1のようになる。次に、前記信号1は電圧保持回路25
で積分される。
この電圧保持回路18の出力信号mは、第4図mのよう
に一度、一定の電圧レベルBまでコンデンサ20が充電
されると、その後はその電圧レベルBを保持するように
なる。次に、反転回路25は、前記信号mを反転し、信
号nとする。
そして、この信号nは抵抗30と15とにより適当に分
割されて、演算増幅器12の非反転入力端子に入力され
る。したがって、演算増幅器12の非反転入力端子に印
加される基準電圧Voは、第4図nにおいて破線で示さ
れるレベルB′に降下する。
このため、第4図gでは前記電圧Voは降下し、第4図
h′では上昇する。そして、このような帰還制御が数ラ
インに渡って行われると、コンデンサ20の充電電圧は
定常状態となり、初段増幅部11の出力信号hは第4図
hのようになる。
同図から明らかなように、前記定常状態となると、基準
電圧Voより上方には、CCDや演算増幅器12の温度
特性に起因するノイズは含まれなくなる。したがって、
初段増幅部11の出力信号hのS/N比が改善される。
また、前記初段増幅部11の出力信号hは、画信号処理
回路16に入力されるが、この画信号処理回路1 6で
は、信号hのうち基準電圧Voより上方の信号のみを取
り出して信号処理を行うため、この信号処理が容易にな
るとともに、ノイズ成分の少ない信号が出力様子17か
ら出力されることになる。なお、前記実施例では電圧保
持回路18の出力信号mを反転回路25により反転して
演算増幅器12の非反転入力端子に入力しているが、前
記信号mを反転しないでイメージセンサ1の出力信号g
に加えてもよいことは言うまでもない。
以上のように本発明によう画像論取装置は、CCDから
なるアナログシフトレジスタに、光電変換素子群から信
号電荷を並列入力されないダミービットを設け、イメー
ジセンサの出力信号のうちの前記ダミービットに対応す
るビットの信号のレベルに基いて、イメージセンサの出
力信号を増幅する増幅部の基準レベルを制御することに
より、CCDおよび前記増幅部の温度特性による影響を
補償し、前記増幅部から出力される画信号のS/N比を
改善することができるという優れた効果を得られるもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の画像読取装置の一実施例を示す要部構
成図、第2図は本実施例におけるCCDイメージセンサ
の主要部を示す構成図、第3図および第4図は本実施例
の動作を説明する波形図である。 1……イメージセンサ、2……光電変換素子群、4a,
4b……アナログシフトレジスタ、11・・・・・・切
段増幅部、18・・・・・・電圧保持回路、21……ア
ナログスイッチ、22……カウンタ、23……フリツプ
フロツプ、24…・・・アンド回路。 図船 図 N 舵 図 の 船 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 光電変換素子群と、前記光電変換素子群から並列入
    力される信号電荷を出力側に転送するシフトレジスタと
    を有してなるイメージセンサを用いた画像読取装置にお
    いて、前記シフトレジスタに設けられ、前記光電変換素
    子群から信号電荷を並列入力されないダミービツトと、
    前記イメージセンサに直流結合され、同センサの出力信
    号を増幅する増幅部と、電圧保持手段と、前記増幅部の
    出力側と前記電圧保持手段の入力側との間に介在された
    スイツチ手段と、前記増幅部から前記ダミービツトに対
    応するビツトの出力信号が出力される場合のみ前記スイ
    ツチ手段を閉じさせる制御手段とを有してなり、前記増
    幅部の基準レベルを前記電圧保持手段の出力電圧に基い
    て制御することを特徴とする画像読取装置。
JP55168462A 1980-11-28 1980-11-28 画像読取装置 Expired JPS6028183B2 (ja)

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JPS5792971A JPS5792971A (en) 1982-06-09
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