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JP2010103911A - Image reader - Google Patents

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JP2010103911A
JP2010103911A JP2008275549A JP2008275549A JP2010103911A JP 2010103911 A JP2010103911 A JP 2010103911A JP 2008275549 A JP2008275549 A JP 2008275549A JP 2008275549 A JP2008275549 A JP 2008275549A JP 2010103911 A JP2010103911 A JP 2010103911A
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JP
Japan
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amplifier
image
gain
output
reading
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008275549A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Mizuno
水野  善夫
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To read a document high in quality by using a line image sensor (CMOS sensor), by changing an image exposure time and a read speed, and by changing the gain of an amplifier in the CMOS sensor. <P>SOLUTION: In this image reader, the CMOS sensor is provided with column amplifiers for individual elements and an amplifier for the final stage. An exposure time to the CMOS sensor is determined in reading, the gain of each column amplifier is set in accordance with the exposure time in outputting a signal on a pixel basis by a transfer pulse, and a high-precision read mode is achieved by adjusting normal white and black image signal levels to each other by changing and setting the gain of the final-stage amplifier (the S/N ratio of the amplifier is improved by lowering the gain and the dynamic range of the sensor is expanded). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は光電変換装置に関し、例えば、ファクシミリ、イメージスキャナ、ディジタル複写機等の画像読み取りを行う1次元及び2次元の光電変換装置に関する。特に、原稿搬送手段を搭載し、原稿搬送中の原稿イメージを読み取る手法と、原稿台ガラス上にセットされた固定原稿に対して、原稿照明手段をセットしたミラー台を移動制御して原稿イメージを読み取る手法の両方を採用する画像形性装置に搭載可能な光電変換素子を用いた画像読取装置に関する。   The present invention relates to a photoelectric conversion device, for example, a one-dimensional and two-dimensional photoelectric conversion device that performs image reading such as a facsimile, an image scanner, and a digital copying machine. In particular, a method for reading a document image during document conveyance with a document conveyance means and a fixed document set on a document table glass, moving a mirror table with document illumination means to control the document image. The present invention relates to an image reading apparatus using a photoelectric conversion element that can be mounted on an image formability apparatus that employs both reading methods.

従来、ファクシミリ、イメージスキャナ、ディジタル複写機等の画像読み取り系としては、縮小光学系のCCDを用いた読み取り系が用いられてきた(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a reading system using a reduction optical system CCD has been used as an image reading system for facsimiles, image scanners, digital copiers, and the like (for example, see Patent Document 1).

近年では、単結晶シリコンチップをマルチ実装して用いる、等倍系の密着型イメージセンサ(CIS:Contact Image Sensor)の開発もめざましい。
特開2002−40578号公報 特開平6−139342号公報
In recent years, the development of a contact image sensor (CIS: Contact Image Sensor) of the same magnification system using a single crystal silicon chip in multiple mountings has been remarkable.
JP 2002-40578 A JP-A-6-139342

しかし、上述したCCDやCISと言った光電変換装置では構造的な要因から、画像読み取り時間を変更して画像光の蓄積時間を変えて高画質で読み取るようにした場合、CCDの構成条件で、個々の光電変換素子の出力に相当するシフトレジスタの出力段にアンプを設けることができない。そのため、最終出力段のアンプで個々の光電変換素子の出力値にゲインを変更する必要がある。   However, in the above-described photoelectric conversion device such as CCD or CIS, due to structural factors, when the image reading time is changed and the image light accumulation time is changed so as to read with high image quality, An amplifier cannot be provided at the output stage of the shift register corresponding to the output of each photoelectric conversion element. Therefore, it is necessary to change the gain to the output value of each photoelectric conversion element by the amplifier at the final output stage.

しかしながら、光電変換素子のばらつきを含めて最終出力段のアンプのゲインを変更することは、CCDラインセンサ内部に構成することはできなかった。
また、光量を下げることと読み取り速度を遅くすることで実現はできるが、一般的にキセノンランプなどの光源では、調光制御は難しい。また光量を変化するとその都度シェーディング補正を行う必要があるなど、光量を変えると上記のような問題が生じる。また、特許文献2で開示された文献では、第一の照明手段とは別の第二の照明手段を用いて高精度読み取りを果たす提案がなされているが、こちらは照明手段を2つ備えておりその分コストが高くなることが予想される。
However, changing the gain of the amplifier at the final output stage including variations in photoelectric conversion elements cannot be configured inside the CCD line sensor.
Although it can be realized by reducing the light amount and slowing the reading speed, it is generally difficult to control dimming with a light source such as a xenon lamp. Further, when the light quantity is changed, the above-mentioned problems occur when the light quantity is changed. In addition, in the document disclosed in Patent Document 2, there is a proposal for performing high-precision reading using a second illumination unit different from the first illumination unit, but this includes two illumination units. The cost is expected to increase accordingly.

そこで、従来の課題の解決策として、個々の光電変換素子の出力段にアンプ(列アンプ)を構成できるCMOSラインセンサ(以下CMOSセンサ)を用いる。CMOS内部にはアンプや他の回路を組み込むことができるため、以下のような働きを行う回路を組み込むことで本課題を解決することができる。   Therefore, as a solution to the conventional problem, a CMOS line sensor (hereinafter referred to as a CMOS sensor) that can configure an amplifier (column amplifier) at the output stage of each photoelectric conversion element is used. Since an amplifier and other circuits can be incorporated in the CMOS, this problem can be solved by incorporating a circuit that performs the following functions.

まず、個々の光電変換素子の出力毎に設けるアンプ(列アンプ)とその列アンプ群のゲインを調整するゲイン調整手段1を設ける。次に、各列アンプからの出力信号をラインセンサから出力するための最終段アンプとその最終アンプのゲインを調整するゲイン調整手段2を設ける。各のゲイン調整手段は、外部からゲインを調整するための信号を入力されることで各アンプのゲインを決定する。   First, an amplifier (column amplifier) provided for each output of each photoelectric conversion element and a gain adjusting means 1 for adjusting the gain of the column amplifier group are provided. Next, a final stage amplifier for outputting an output signal from each column amplifier from the line sensor and a gain adjusting means 2 for adjusting the gain of the final amplifier are provided. Each gain adjusting means determines the gain of each amplifier by receiving a signal for adjusting the gain from the outside.

上記のようにゲイン調整手段1、ゲイン調整手段2を設けることと、画像読み取り速度を遅くすることにより高画質モードで読み取り可能となる。   By providing the gain adjusting means 1 and the gain adjusting means 2 as described above and by reducing the image reading speed, reading can be performed in the high image quality mode.

読み取り速度が遅くなることで、画像光の蓄積時間を長くし、CMOSセンサのダイナミックレンジを広げる。   The slow reading speed increases the image light accumulation time and widens the dynamic range of the CMOS sensor.

画像信号としてCMOSセンサから出力させるには、前記ゲイン調整手段1、ゲイン調整手段2を用いることによりCMOSセンサからの画像信号レベルを、通常読み取りモード時と同等にすることで、高画質モードでも画像信号を出力できる。   In order to output the image signal from the CMOS sensor, the image signal level from the CMOS sensor is made equal to that in the normal reading mode by using the gain adjusting unit 1 and the gain adjusting unit 2, so that the image can be obtained even in the high quality mode. A signal can be output.

上記構成のCMOSセンサと読み取りモードとの組み合わせで、光量を変更せず、しかも光学系に関しては何の調整も行わずに簡単に高精度の読み取りモードと通常モードとの読み取り制御を実現できる。   By combining the CMOS sensor and the reading mode with the above configuration, it is possible to easily realize reading control between the high-accuracy reading mode and the normal mode without changing the light amount and without performing any adjustment on the optical system.

本発明によれば、読み取りモードを高精度モードに指定すると、ラインセンサに露光する蓄積時間を変更し、その時間に応じて列アンプのゲインと最終段のアンプのゲインを通常の読み取り時よりも下げることができる。ゲインを下げること自体でアンプから画像データに変換時のS/N比を下げることができる。   According to the present invention, when the reading mode is designated as the high-accuracy mode, the accumulation time to be exposed to the line sensor is changed, and the gain of the column amplifier and the gain of the final stage amplifier are changed according to the time compared with the normal reading time. Can be lowered. By reducing the gain itself, the S / N ratio at the time of conversion from the amplifier to the image data can be reduced.

また、ラインセンサの外部からは、列アンプと最終段アンプのゲインの調整信号を入力するだけで行えるので、大規模な周辺回路も不要であるのでコストを下げることができる。   Further, since it can be performed from the outside of the line sensor only by inputting a gain adjustment signal of the column amplifier and the final stage amplifier, a large-scale peripheral circuit is not required, and the cost can be reduced.

さらに、光量は変化させないので、光学系での調整を行う必要がないメリットがある。   Furthermore, since the amount of light is not changed, there is an advantage that there is no need to make adjustments in the optical system.

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。   Next, details of the present invention will be described in accordance with the description of the embodiments.

図2はCMOSセンサにおける光電変換素子の説明図、図3は従来のCCDセンサの説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram of a photoelectric conversion element in a CMOS sensor, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional CCD sensor.

以下図2の説明図を元に、CMOSセンサの構成を説明する。光学読取装置及び原稿から既知の光学系で読み取られる画像光を、既知の反射ミラーや光学レンズ等を介した読取装置からCMOSセンサへ露光させる。その画像光をCMOSセンサに所定時間照射することにより、1ライン分の画像をセンサに蓄積し、外部クロックからのタイミングで蓄積した画像光に応じて各光電変換画素に対応したアンプ(列アンプ)から最終出力段のアンプOS1,OS2へと電圧を送る。最終段のアンプOS1,OS2からCMOSセンサの出力され画像信号として用いることができる。次にリセット回路(図示せず)にて次の1ライン分の画像を読み込むための準備を行う。このように順次1ラインずつの画像データを得て画像形成装置へ出力して読み取ることで、最終的には原稿画像を用紙やディスプレイ等のメディアに画像として映し出すことができる。または、ページメモリまたは記憶メディアへ順次転送することで読み取りデータを保存するまたは得ることが可能となる。   The configuration of the CMOS sensor will be described below based on the explanatory diagram of FIG. Image light read from the optical reading device and the document by a known optical system is exposed to the CMOS sensor from the reading device via a known reflection mirror, optical lens, or the like. By irradiating the image light to the CMOS sensor for a predetermined time, an image for one line is accumulated in the sensor, and an amplifier (column amplifier) corresponding to each photoelectric conversion pixel according to the image light accumulated at the timing from the external clock To the final output stage amplifiers OS1 and OS2. Output from the CMOS sensor from the final stage amplifiers OS1 and OS2 can be used as an image signal. Next, a reset circuit (not shown) prepares for reading the next one line image. Thus, by sequentially obtaining image data for each line, outputting it to the image forming apparatus, and reading it, the original image can be displayed as an image on a medium such as paper or a display. Alternatively, the read data can be stored or obtained by sequentially transferring to the page memory or the storage medium.

CCDセンサの構成は、図3の説明図の様になっている。こちらは光電変換素子毎にシフトゲートとアナログシフトレジスタが構成されており、CMOSセンサと同じように1ラインずつ画像の読み取り制御を行う。1ラインの画像データを読み取った後は、ΦRS信号により光電変換素子のリセットを行い、次の読み取り準備を行った後に順次読み取りを行う。そうすることで原稿画像の読み取りを行い、最終的には原稿画像を用紙やディスプレイ等のメディアに画像として映し出すことができる。または、ページメモリまたは記憶メディアへ順次転送することで読み取りデータを保存するまたは得ることが可能となる。   The structure of the CCD sensor is as illustrated in FIG. Here, a shift gate and an analog shift register are configured for each photoelectric conversion element, and image reading control is performed line by line as in the CMOS sensor. After reading one line of image data, the photoelectric conversion element is reset by the ΦRS signal, and the reading is sequentially performed after preparing for the next reading. By doing so, the original image can be read, and finally the original image can be displayed as an image on a medium such as paper or a display. Alternatively, the read data can be stored or obtained by sequentially transferring to the page memory or the storage medium.

図1に本発明を行うために必要な手段のブロック構成図を示す。図1は図2と異なり、光電変換素子の奇数列と偶数列とで列アンプや出力アンプに分けて書いていないが、奇数と偶数とで図1の構成が2つ分有れば、同じ構成と同じ制御を用いることで、同一の効果が得られることは明らかである。   FIG. 1 shows a block diagram of means necessary for carrying out the present invention. FIG. 1 is different from FIG. 2 in that the odd-numbered and even-numbered photoelectric conversion elements are not divided into column amplifiers and output amplifiers. However, if there are two configurations in FIG. It is clear that the same effect can be obtained by using the same control as the configuration.

制御手段1は、画像読取装置を制御し、かつ本発明である高精度読み取りモードにおける制御を行う制御手段である。実施例では、ワンチップタイプのマイクロコンピュータ(以下マイコン)を用いている。このマイコンには、チップ上に制御を行うための記憶手段(ROM)や演算処理を行うための記憶手段(RAM)や制御を行うための入出力ポートを備えているのは既知の通りである。また一点鎖線で示された四角の領域が、ラインメモリセンサ内部領域に構成されることを示している。   The control unit 1 is a control unit that controls the image reading apparatus and performs control in the high-precision reading mode according to the present invention. In the embodiment, a one-chip type microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) is used. As is well known, this microcomputer includes a storage means (ROM) for performing control on the chip, a storage means (RAM) for performing arithmetic processing, and an input / output port for performing control. . In addition, the square area indicated by the alternate long and short dash line is configured in the line memory sensor internal area.

また、図2で示されるように奇数と偶数との光電変換素子とで列アンプ群や出力アンプ5が分かれたような構成であれば、図1のCMOSセンサ内部の構成が2つ有れば良いことは明らかである。この場合列アンプ用のゲイン調整手段と出力アンプ用のゲイン調整手段が各2個づつ必要になるだけである。従って、図1の形態で説明する。   Further, as shown in FIG. 2, if the column amplifier group and the output amplifier 5 are separated by odd and even photoelectric conversion elements, if there are two internal configurations of the CMOS sensor of FIG. It is clear that it is good. In this case, only two gain adjustment means for the column amplifier and two gain adjustment means for the output amplifier are required. Therefore, description will be made in the form of FIG.

以下、図1を用いて、本発明を説明する。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIG.

まず、ラインセンサ内部構成の読み取り時の説明を行う。読み取り制御を行う前に、リセット信号RSTにより先に説明した光電変換素子の画像信号レベルを基準の暗部レベルにさせる。次に、既知の読み取り光学系から得られた帯状の画像光を、ラインセンサ上で画像光に沿うように一列に設けられた光電変換素子上に露光する。次に光電変換素子と対になる列アンプから出力アンプ5へと電送し、出力アンプ5より1ライン分の画像信号として画像素子から出力し、その1ライン分の画像信号を転送した後、再度1ライン分の光電変換素子をリセット回路2とRST信号から基準の暗部レベルに戻す。これらの制御を順次画像読み取りの走査長分行うことにより、原稿の読み取りを行うことができる。   First, a description will be given of reading the internal configuration of the line sensor. Before performing the reading control, the image signal level of the photoelectric conversion element described above is set to the reference dark part level by the reset signal RST. Next, the strip-shaped image light obtained from a known reading optical system is exposed on the photoelectric conversion elements provided in a line along the image light on the line sensor. Next, electric power is transmitted from the column amplifier paired with the photoelectric conversion element to the output amplifier 5, and is output from the image element as an image signal for one line from the output amplifier 5. The photoelectric conversion elements for one line are returned to the reference dark part level from the reset circuit 2 and the RST signal. By sequentially performing these controls for the scanning length of image reading, the document can be read.

本発明の目的は、読み取り速度に応じて決定される露光時間を高精度読み取りと通常読み取り時で変更し、高精度モード時には露光時間を長くすることで通常時の読み取りモードに対して前記光電変換素子のダイナミックレンジを広げる。次に光電変換素子からの次に高精度読み取りモード時には、前記光電変換素子のダイナミックレンジを広げた分、列アンプと最終段のアンプのゲインを下げる。このアンプのゲインを下げることによりアンプで生じるS/N比を上昇させる。上記の概略の制御を行うことで、高精度読み取りモードを実現させている。以下、本発明の制御を詳細に説明する。   An object of the present invention is to change the exposure time determined according to the reading speed between high-accuracy reading and normal reading, and to increase the exposure time in the high-accuracy mode, thereby increasing the photoelectric conversion with respect to the normal reading mode. Expand the dynamic range of the element. Next, in the next high-accuracy reading mode from the photoelectric conversion element, the gains of the column amplifier and the final stage amplifier are lowered by the amount corresponding to the expansion of the dynamic range of the photoelectric conversion element. By reducing the gain of this amplifier, the S / N ratio generated in the amplifier is raised. A high-accuracy reading mode is realized by performing the above rough control. Hereinafter, the control of the present invention will be described in detail.

図1の操作部手段6より、高画質読み取りモードを選択することにより、画像読取装置及び本実施例の制御を行う制御手段1は、操作部手段6の表示手段上に高画質モードが選択実行中であることを表示する。本実施例では、操作部手段6上に設けられた表示手段である液晶及び操作入力手段である液晶上に設けられたパネルスイッチや複数の操作スイッチ等から操作入力に応じて、液晶に表示している。次に操作部手段6上のスタートキーを押下すると、本発明である高画質モードにて読み取りを開始する。   By selecting the high-quality reading mode from the operation unit 6 in FIG. 1, the control unit 1 that controls the image reading apparatus and this embodiment selects and executes the high-quality mode on the display unit of the operation unit 6. Display that it is in the middle. In this embodiment, liquid crystal is displayed on the liquid crystal according to the operation input from the liquid crystal as the display means provided on the operation unit means 6 and the panel switch or the plurality of operation switches provided on the liquid crystal as the operation input means. ing. Next, when the start key on the operation unit 6 is pressed, reading is started in the high image quality mode according to the present invention.

制御手段1は、読み取りを行うスキャナー部がホーム位置にあることを既知のホーム位置検知手段(図示せず)にて確認しホーム位置にない場合はホーム位置に戻す制御をスキャナー駆動手段(図示せず)を用いてホーム位置に戻すと同時に読み取る為の原稿照明ランプを点灯し読み取り動作の準備を行う。ホーム位置にあり、照明ランプの光量が所定値に達している場合、次に原稿を読み取るためにスキャナー部を読み取り方向(原稿面を全面読み取るため)に原稿長分移動させる様に制御手段1が制御する。また、画像先端位置にきたことを検知する画先センサ(図示せず)にて画像読み込み開始位置へきたと検知すると、原稿画像を読み取る為に照明ランプやミラーや光学レンズ等で得た画像光を投影したCMOSセンサにて読み込みを開始する。   The control means 1 confirms that the scanner unit to be read is at the home position by a known home position detection means (not shown), and returns to the home position when it is not at the home position. ) Is used to return to the home position and at the same time, the original illumination lamp for reading is turned on to prepare for the reading operation. When it is at the home position and the light quantity of the illumination lamp reaches a predetermined value, the control means 1 moves the scanner unit in the reading direction (to read the entire document surface) by the document length in order to read the document next. Control. Further, when an image sensor (not shown) that detects that the front end of the image has been detected as having come to the image reading start position, image light obtained by an illumination lamp, mirror, optical lens, or the like to read the original image Reading is started by the CMOS sensor that projects

高精度読み取りモード設定時には露光時間を長く取り、光電子変換素子のダイナミックレンジ出力を大きくできる利点がある。そのため、制御手段1はゲイン調整手段3とゲイン調整手段4とを用いて以下のように制御を行う。これらの手段を用い、列アンプのゲインと最終段アンプのゲインの調整値を制御手段1は記憶手段より現在の読み取りモードに基づくデータ値を読み出し各のアンプのゲイン調整値決定を行う。ここで制御手段1からの各調整手段への信号の実施例として用いているのは、パルス信号で、パルスのデューティを読み取りモードに応じて設定することでゲインを調整している。   When the high-precision reading mode is set, there is an advantage that the exposure time can be increased and the dynamic range output of the photoelectric conversion element can be increased. Therefore, the control unit 1 performs control as follows using the gain adjusting unit 3 and the gain adjusting unit 4. Using these means, the control means 1 reads the data value based on the current reading mode from the storage means and determines the gain adjustment value of each amplifier. Here, what is used as an example of the signal from the control means 1 to each adjustment means is a pulse signal, and the gain is adjusted by setting the duty of the pulse according to the reading mode.

この制御を行うことにより、CMOSセンサ“白”と“黒”に対応するCMOSラインセンサからの信号レベルの電圧幅を高精度読み取りモード時と通常読み取りモード時での出力電圧幅値と同じにすることができる。   By performing this control, the voltage width of the signal level from the CMOS line sensor corresponding to the CMOS sensors “white” and “black” is made the same as the output voltage width value in the high-precision reading mode and the normal reading mode. be able to.

上記制御を行うことにより、同じ構成であり光学系の光量などの条件は一緒であり異なるのはスキャンスピードのみであるが、光電変換素子のダイナミックレンジを広げた分を、列アンプと最終段のアンプのゲイン値を各決定しゲインを制御することにより、高精度読み取りモードと通常読み取りモードとを切り分けて画像読み取り動作を実現できる。   By performing the above control, the conditions such as the light quantity of the optical system are the same, and the only difference is the scan speed, but the dynamic range of the photoelectric conversion element is expanded, and the column amplifier and the final stage are By determining the gain value of the amplifier and controlling the gain, the image reading operation can be realized by separating the high-precision reading mode and the normal reading mode.

上記の制御は、1ライン分の読み取り制御の実施例であり、全画像分の読み取りを行うには既知方法の通り画像長分の長さにわたり、1ラインずつ順次読み取ることで可能である。すなわち1ライン分の読み取り動作及び出力アンプから画像信号Sを出力したら次の1ライン分の読み取り動作を開始させるためRST信号によりリセット回路2を動作させて、光電変換素子を暗レベルに初期化を行う。初期化後に再度読み込み制御を開始し、その後リセットを行う。この制御を繰り返し行い、画像長分の読み取り動作を行うことにより1ページ分の走査を行うことで画像読み取りを実現している。   The above control is an example of reading control for one line, and reading of all images is possible by sequentially reading line by line over the length of the image length as in a known method. That is, when the image signal S is output from the read operation for one line and the output amplifier, the reset circuit 2 is operated by the RST signal to start the read operation for the next line, and the photoelectric conversion element is initialized to the dark level. Do. Read control starts again after initialization, and then resets. By repeating this control and performing a reading operation for the image length, scanning of one page is performed to realize image reading.

図4に本発明のフローを示す。本実施例を行う読取装置の読み取りモードのデフォルトの設定は、通常読み取りモードに設定されている。操作部手段6からの入力により高画質モードの選択をされると上記で述べたように制御を行い高画質モードで読み取り制御を開始する。   FIG. 4 shows the flow of the present invention. The default setting of the reading mode of the reading apparatus according to the present embodiment is set to the normal reading mode. When the high image quality mode is selected by input from the operation unit 6, the control is performed as described above, and the reading control is started in the high image quality mode.

ユーザーにより設定変更された画像読み取りモードに応じて列アンプのゲイン値を調整する調整手段1と最終段アンプのゲイン値を調整する調整手段2とに設定値を変更させるための制御を行うのが図4に示された画像読み取りのルーチンである。   The adjustment unit 1 that adjusts the gain value of the column amplifier and the adjustment unit 2 that adjusts the gain value of the final-stage amplifier according to the image reading mode whose setting has been changed by the user performs control for changing the setting value. 5 is a routine of image reading shown in FIG.

本ルーチンは、前記ゲイン調整手段3とゲイン調整手段4とのゲイン値を設定しているルーチンである。設定された読み取りモードに応じて、列ゲインのゲイン値を高精度時はA1(S−2)に、通常読み取りモード時にはA2(S−4)としており、A1<A2としている。   This routine is a routine for setting gain values of the gain adjusting means 3 and the gain adjusting means 4. According to the set reading mode, the gain value of the column gain is set to A1 (S-2) when the accuracy is high, and A2 (S-4) when the normal reading mode is set, and A1 <A2.

これは、CMOSセンサのダイナミックレンジを高精度読み取りモード時には露光時間を長くして、広げているのでゲインを下げる必要が有るためである。もう一つの理由は、アンプのゲインを下げることでアンプからのノイズを押さえS/N比を向上させるためである。   This is because the dynamic range of the CMOS sensor is increased by extending the exposure time in the high-accuracy reading mode, and thus it is necessary to lower the gain. Another reason is to reduce the gain of the amplifier to suppress noise from the amplifier and improve the S / N ratio.

次に、最終段のアンプのゲインを高精度読み取りモード時にはB1(S−3)としており、通常読み取りモード時にはB2(S−5)としている。ここは先の列アンプと同じ理由で、CMOSセンサのダイナミックレンジを高精度読み取りモード時には露光時間を長くして、広げているのでゲインを下げる必要が有るためと、アンプのゲインを下げることでアンプからのノイズを押さえS/N比を向上させるためである。   Next, the gain of the amplifier at the final stage is set to B1 (S-3) in the high-precision reading mode, and is set to B2 (S-5) in the normal reading mode. This is the same reason as the previous column amplifier, because the dynamic range of the CMOS sensor is widened by increasing the exposure time in the high-precision reading mode, and it is necessary to reduce the gain. This is to suppress the noise from and improve the S / N ratio.

高精度読み取りモード時には図4のS−1→S−2→S−3を実行し、通常読み取りモード時にはS−1→S−4→S−5を実行することで、本発明を実現する。   The present invention is realized by executing S-1 → S-2 → S-3 in FIG. 4 in the high-precision reading mode and executing S-1 → S-4 → S-5 in the normal reading mode.

上記説明したように、高精度読み取りモード時と通常読み取りモード時とで各のアンプのゲイン値を変更して本発明を実現している。   As described above, the present invention is realized by changing the gain value of each amplifier between the high-precision reading mode and the normal reading mode.

本発明の光電変換装置の回路構成を説明する図である。It is a figure explaining the circuit structure of the photoelectric conversion apparatus of this invention. 本発明の光電変換装置を搭載した画像形成装置のブロック図である。1 is a block diagram of an image forming apparatus equipped with a photoelectric conversion device of the present invention. 本発明の光電変換装置のタイミングチャートである。3 is a timing chart of the photoelectric conversion device of the present invention. 本発明の読み取り制御時の列アンプと出力アンプ5とのゲインを設定するジェネラルフローである。It is the general flow which sets the gain of the column amplifier and the output amplifier 5 at the time of reading control of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 制御手段
2 リセット回路
3 ゲイン調整手段
4 ゲイン調整手段
5 出力アンプ
6 操作部手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control means 2 Reset circuit 3 Gain adjustment means 4 Gain adjustment means 5 Output amplifier 6 Operation part means

Claims (2)

複数の光電変換素子と、
該光電変換素子と1対1に対応する増幅回路(以下列アンプ)を介して光信号を出力し、出力アンプへと伝達する光信号出力線と、
前記列アンプの増幅率を前記露光時間に応じて個々の列アンプのゲインを変更するゲイン調整手段1と、
該光電変換素子を外部信号により固定電位にリセットするリセット手段と、
前記複数の列アンプから順に光信号を前記光信号出力線へ出力させる手段として、外部クロックを用い
前記光信号出力線より順に出力された信号を画像信号として出力する出力アンプ手段と、
前記露光時間と外部パルスの選択する列アンプの出力に応じて前記出力アンプのゲインを決定するゲイン調整手段2と、
前記光電変換素子及び列アンプ及び前記外部パルスから順に光信号出力線へ光信号を出力し、前記出力アンプより画像信号として出力するラインセンサを備え、
該ラインセンサに対して高画質モードかまたは通常の画質として設定された読み取りモードに応じて、画像光をラインセンサへ露光する時間を変更し、さらに前記ゲイン制御手段1とゲイン制御手段2とを用い、前記列アンプと前記出力アンプ手段のゲインを変更することにより前記ラインセンサから画像信号を読み出す制御手段を有することを特徴とする画像読取装置。
A plurality of photoelectric conversion elements;
An optical signal output line for outputting an optical signal via an amplifier circuit (hereinafter referred to as a column amplifier) corresponding to the photoelectric conversion element on a one-to-one basis and transmitting the optical signal to an output amplifier;
A gain adjusting means 1 for changing the gain of each column amplifier in accordance with the exposure time;
Reset means for resetting the photoelectric conversion element to a fixed potential by an external signal;
As a means for outputting an optical signal to the optical signal output line in order from the plurality of column amplifiers, an output amplifier means for outputting, as an image signal, signals sequentially output from the optical signal output line using an external clock;
Gain adjusting means 2 for determining the gain of the output amplifier according to the exposure time and the output of the column amplifier selected by the external pulse;
An optical signal is output to the optical signal output line in order from the photoelectric conversion element, the column amplifier, and the external pulse, and a line sensor that outputs an image signal from the output amplifier is provided.
The exposure time of the image light to the line sensor is changed according to the read mode set as the high image quality mode or the normal image quality for the line sensor, and the gain control means 1 and the gain control means 2 are further changed. An image reading apparatus comprising: control means for reading an image signal from the line sensor by changing gains of the column amplifier and the output amplifier means.
該ラインセンサは、CMOSセンサであることを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein the line sensor is a CMOS sensor.
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