专利名称：图像读取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用单色图像传感器读取图像的图像读取装置。
又，作为上述图像读取装置，已知有按照通过用户操作从操作部输入的指令信号，切换为输出低析像度图像数据用的低析像度模式与输出高析像度图像数据用的高析像度模式中任一种，并使之动作的装置。
至于具有多模式的已有装置，已知有从例如图像传感器得到高析像度的图像数据，对构成该高析度图像数据的各像素数据抽帧生成低析像度的图像数据的装置。
此外，已知有这样的图像读取装置，即具备图像传感器，所述图像传感器由在主扫描方向上具有多个受光元件的传感器、输出得自构成该传感器的受光元件中的配置在偶数编号位置上的受光元件的各受光信号的移位寄存器、以及输出得自配置在奇数编号位置上的受光元件的各受光信号的移位寄存器组成，在高析像度模式时用两个移位寄存器的输出信号生成高析像度的图像数据，在低析像度模式时用一个的移位寄存器的输出信号生成低析像度(具体地说是高析像度模式的一半析像度)的图像数据。
然而，利用图像数据的抽帧来实现低析像度化的前者的所述已有装置中，由于即使是低析像度模式也不能提高图像传感器的图像读取速度，因此存在着不能充分享受由低析像度化产生的优点的问题。又，在具备两个移位寄存器的后一种图像读取装置中，虽然用低析像度模式能有效地提高处理速度，但由于只能选择两种析像度，因此存在不能充分适应对析像度要求较多设定自由度的用户要求。
本发明者鉴于上述存在问题，针对后一种图像读取装置提出新设置传感器和移位寄存器，所述传感器包括受光位置设在副扫描方向上与上述传感器距离规定间隔的位置，且在上述传感器的各受光元件之间的多个受光元件，而所述移位寄存器是输出得自构成该传感器的各受光元件的各信号的移位寄存器。
在这样的图像读取装置中，通过把两个传感器与3个移位寄存器加以组合，可对析像度进行3级切换，且能够相应析像度提高图像的处理速度，因此是方便的。
例如，在上述图像读取装置中，各传感器在主扫描方向上可以600dpi的析像度读取的情况下，通过全部使用得自3个移位寄存器的信号可生成1200dpi的图像数据，通过使用得自所追加的后一移位寄存器的信号可生成600dpi的图像数据，而通过使用得自输出上述偶数编号位置(或奇数编号位置)上配置的各受光元件的受光信号的移位寄存器的信号，可生成300dpi的图像数据。
然而，在上述构成的图像读取数据中，由于在将得自移位寄存器的模拟的受光信号转换为作为数字信号的像素数据之前增加了必要的电路，且受到电路设置场所等的限制，因此结果存在这样的缺点，即电路内配线的长度增加，易受外来噪声的影响。
本发明有鉴于此而作，其目的在于对使用具有3个移位寄存器的单色图像传感器读取图像的图像读取装置，抑制装置的制造成本，同时抑制外部噪声对装置的影响。
该图像读取装置具备一个内装有对模拟输入信号可调整增益的各通道的模拟放大器、将模拟输入信号变换成数字信号并输出的模数变换器、以及将各模拟放大器放大的模拟输入信号依次输入到模数变换器的多路复用器的，具有3个以上通道的模拟前端IC，使其构成为能够将所述第一、第二及第三移位寄存器各自输出的各受光信号作为所述模拟输入信号输入到与各移位寄存器对应的通道的所述模拟放大器。
一般的图像读取装置为图像处理而必须将移位寄存器输出的模拟受光信号变换成数字信号，因此当增加移位寄存器时就相应增加模数变换器，使电路复杂化并招致产品成本的上升。
与之相反，权利要求1所述的图像读取装置由于利用上述结构的模拟前端IC，能将单色图像传感器输出的各受光信号变换成像素数据，所以能使将模拟受光信号变换成数字信号前的电路构成简化。因而，采用权利要求1所述的图像读取装置能抑制产品成本的上升。又由于提高了电路的设置场所等的自由度，故能使产品小型化。
此外，采用权利要求1所述的图像读取装置，通过使用模拟前端IC能限制电路的配线长度，故可提高装置对外来噪声的耐受性。结果可抑制外来噪声对装置的影响。
又，上述模拟前端IC也可每个通道内装对模拟输入信号附加补偿(offset)电压的补偿附加电路。
如果这样构成图像读取装置，即设置内装补偿附加电路的模拟前端IC，将第一、第二及第三移位寄存器各自输出的受光信号作为上述模拟输入信号，输入到与各移位寄存器对应的通道的补偿附加电路，同时将该补偿附加电路输出的补偿电压附加后的模拟输入信号输入到模拟放大器，则可更加简化图像读取装置内的电路构成，并可抑制产品成本的上升。还可抑制外来噪声对装置的不良影响。
此外，在除了单色图像传感器外，在图像读取装置还设置输出红、绿、蓝色受光信号的可读取彩色图像的彩色图像传感器的情况下，也可以不在上述模拟前端IC之外另设对应于彩色图像传感器的模拟前端IC，构成如权利要求2所述那样的图像读取装置。
权利要求2所述的图像读取装置形成这样的结构，即在该彩色图像传感器动作时，该彩色图像传感器输出的所述各受光信号替代所述单色图像传感器输出的所述各受光信号作为所述模拟输入信号，输入到与所述模拟前端IC内的与各颜色对应的通道的模拟放大器。
权利要求2所述的图像读取装置中，由于对彩色图像传感器及单色图像传感器共用地设置一个模拟前端IC，故能简化装置内的电路构成，可缩短配线长度。从而，能提高装置对外来噪声的耐受性。此外，权利要求2所述的图像读取装置由于能抑制零件个数的增加，所以可廉价地制造产品。
又，一旦彩色图像传感器及单色图像传感器共用模拟前端IC，则对彩色图像传感器及单色图像传感器各自输出的受光信号来说，也许就不能用模拟放大器来最合适地将其放大。
因此，在上述图像读取装置中最好如权利要求3所述，设置在单色图像传感器及彩色图像传感器各自工作时调整模拟放大器的增益的增益变更手段。
如采用具备增益变更手段的权利要求3所述的图像读取装置，则在各图像传感器动作时可对模拟放大器设定适合于该图像传感器的输出的增益。其结果是，能用模拟放大器合适地放大来自各图像传感器的受光信号，能提高图像读取精度。
又，在使用内装上述补偿附加电路的模拟前端IC构成图像读取装置的情况下，设置在单色图像传感器及彩色图像传感器各自动作时调整用补偿附加电路附加的补偿电压的补偿变更手段是方便的。这样，一旦设置补偿变更手段，就能用模拟放大器合适地放大各图像传感器输出的受光信号，结果能提高图像读取的精度。
又，由于在单色图像传感器动作时对各通道的模拟放大器调整各自的增益的优点较少，故权利要求3所述的图像读取装置也可如权利要求4所述那样构成增益变更手段。
对于权利要求4所述的图像读取装置，由于形成下面所述的结构，即在单色图像传感器动作时增益变更手段对上述模拟放大器中的一个作增益调整后，对其他模拟放大器设定与该模拟放大器相同的增益，故能高速地进行单色图像传感器动作时的增益调整。
此外，权利要求2所述的图像读取装置中也可设置权利要求5所述的增益变更手段。权利要求5所述的图像读取装置，具备在所述单色图像传感器动作时设定各模拟放大器的增益为预定的单色用的增益，同时在彩色图像传感器动作时设定各模拟放大器的增益为预定的彩色用的增益的增益变更手段。
采用如上所述构成的权利要求5所述的图像读取装置，则由于预先确定单色用增益与彩色用增益，故能对单色图像传感器及彩色图像传感器分别设定适当的增益。而且能比每当图像读取时调整增益更快地变更增益。
又，由于在单色图像传感器动作时对各通道的模拟放大器调整各自增益的优点较少，故对权利要求5所述的图像读取装置可如权利要求6所述那样构成增益变更手段。
权利要求6所述的图像读取装置中的增益变更手段，在单色图像传感器动作时设定全部模拟放大器的增益为预定的共同的增益，作为所述单色用的增益。采用如此构成的权利要求6所述的图像读取装置，则能高速地进行单色用增益的设定。
又，在模拟前端IC为每个通道内装上述补偿附加电路的IC的情况下可设置补偿变更手段，该手段在单色图像传感器动作时设定各补偿附加电路附加的补偿电压为预定的单色用的补偿电压，同时在彩色图像传感器动作时设定各补偿附加电路附加的补偿电压为预定的彩色用的补偿电压。这样就可以提高图像读取的精度。
图2为表示CCD图像传感器3的概略构成的说明图。
图3为表示单色CCD图像传感器30的概略构成的说明图。
图4为表示CPU13通过CCD控制部19实行的读取控制处理的流程图。
图5为表示模拟前端IC5内的构成的概略框图。
图6为表示CPU13通过AFE控制部21实行的变更处理的流程图。
图7为表示CPU13通过AFE控制部21实行的调整处理的流程图。
图8为表示CPU13通过AFE控制部21实行的变形例的变更处理流程图。
图9为表示存储于EEPROM 24的设定值的数据结构的说明图。
符号说明1…图像读取装置，3…CCD图像传感器，5…模拟前端IC，7…多路复用器，9…模数变换器，11…数据取样控制部，13…CPU，15…存储器控制部，17…时钟信号生成部，19…CCD控制部，21…AFE控制部，23…存储器，24…EEPROM，25…图像形成装置，27…彩色CCD图像传感器，29…转换电路，30…单色CCD图像传感器，31…第一传感器，32、34a、34b…受光元件，33…第二传感器，35…第一移位寄存器，36…第二移位寄存器，37…第三移位寄存器，41～43…相关二重取样电路，44～46…补偿调整电路，47～49…可编程增益放大器，51…ADC动作判定部，55…寄存器部，57…补偿寄存器，58…增益寄存器。
本实施例的图像读取装置1具备CCD(电荷耦合器件)图像传感器3、模拟前端(AFE)IC5，用CCD图像传感器从原稿读取图像，读取图像时将CCD图像传感器3的各通道(CH1、CH2、CH3)输出的像素信号输入到模拟前端IC5。
该图像读取装置1通过使用模拟前端IC5内的多路复用器(MUX)7，将得自CCD图像传感器3的各通道的像素信号依次输入至模数变换器(ADC)9，各通道的像素信号依次变换成作为数字信号的像素数据，以串行数据列将该像素数据从模拟前端IC5输入到ASIC 10内的数据取样控制部11。
ASIC 10中除内装上述数据取样控制部11外，还内装有包括汇总控制该图像读取装置1用的CPU13、以及存储器控制部15、时钟信号生成部17、CCD控制部19、AFE控制部21等。此外，在ASIC 10的外部设有存储像素数据用的存储器23(具体说是RAM)与存储该图像读取装置1的各种设定信息用的EEPROM24。
数据取样控制部11具有能够一边除去从模拟前端IC5输出的像素数据中没有必要存于存储器23的像素数据，一边将其余的像素数据输入到存储器控制部15的结构。
存储控制部15具有能够进行像素数据的写入控制与像素数据的读取控制的结构，将从数据取样控制部11输入的像素数据依次写入存储器25的规定区域，同时按照CPU13来的指令读取在存储器23存储的像素数据并将其向外部的图像形成装置25输出。此外，时钟信号生成部17生成使CCD图像传感器3、模拟前端IC5和ASIC 10内的各部同步动作用的时钟信号。
CCD控制部19或转换CCD图像传感器3的动作模式，或根据得自时钟信号生成部17的时钟信号驱动控制CCD图像传感器3。
图2为CCD图像传感器3的内部构成说明图。本实施例的CCD图像传感器3内装彩色CCD图像传感器27及单色CCD图像传感器30。该CCD图像传感器3具备由FET及“非”电路构成的转换电路29，根据来自CCD控制部19的转换信号转换构成转换电路29的FET的通/断，将单色CCD图像传感器30或彩色CCD图像传感器27的各通道(CH1、CH2、CH3)输出的像素信号输入到模拟前端IC5。
彩色CCD图像传感器27与公知的彩色CCD图像传感器同样地形成能读取彩色图像的结构，从对应的通道(CH1、CH2、CH3)输出红(R)、绿(G)、蓝(B)各色像素信号，输入到模拟前端IC5。例如第一通道(CH1)输出红色像素信号，第二通道(CH2)输出绿色像素信号，第三通道(CH3)输出蓝色像素信号，输入到模拟前端IC5的对应通道。
另一方面，单色CCD图像传感器30的构成如图3所示。图3为表示单色CCD图像传感器30的概略结构的说明图。单色CCD图像传感器30具备第一传感器31及第二传感器33、第一移位寄存器35、第二移位寄存器36及第三移位寄存器37。第一传感器31具备排列于主扫描方向上的多个受光元件32(具体地说是光电二极管)。另一方面，第二传感器33具备排列于主扫描方面上的多个受光元件34a、34b(具体地说是光电二极管)，在副扫描方向上与第一传感器31保持规定间隔平行配置。
构成第二传感器33的各受光元件34a、34b在副扫描方向上与第一传感器31离开规定间隔(例如6行)的位置，就是仅对构成第一传感器31的各受光元件32偏离半个像素的位置上设定受光元件。也就是说，利用第一传感器31及第二传感器33的上述配置，将单色CCD图像传感器30中的受光元件32、34a、34b互相偏移半个像素配置，成交错形状排列。利用这种配置，以图3所示的各像素编号顺序将像素信号写入存储器23，从而可模拟地提高主扫描方向的析像度gate。Gate第一移位寄存器35通过未图示的移位门(shift gate)取得构成第一传感器31的各受光元件32作为受光结果输出的各像素信号，以受光元件32的排列顺序输出各该像素信号。另一方面，第二移位寄存器36通过未图示的移位门取得来自构成第二传感器33的受光元件34a、34b中的配置于偶数编号位置上的各受光元件34a的像素信号，以受光元件34a的排列顺序输出各该像素信号。此外，第三移位寄存器37通过未图示的移位门取得来自构成第二传感器33的受光元件34a、34b中配置于奇数编号位置上的各受光元件34b的像素信号，以受光元件34b的排列顺序输出各该像素信号。
亦即在单色CCD图像传感器30中，从连接于第一移位寄存器35的第一通道(CH1)输出与主扫描方向上的偶数编号的像素对应的像素信号，从连接于第二移位寄存器36的第二通道(CH2)输出与主扫描方向上的编号为第(4m-1)的像素(m为1以上的自然数)对应的像素信号，从连接于第三移位寄存器37的第三通(CH3)输出与主扫描方向上的编号为第(4m-3)的像素(m为1以上的自然数)对应的像素信号。又在上述移位寄存器35、36、37的输出端具备众所周知的变换电路(未图示)，用于将移位寄存器35、26、37输出作为像素信号的输出信号电荷变换为模拟电压。
图4为表示CPU13通过驱动控制上述CCD图像传感器3的CCD控制部19实行的读取控制处理的流程图。CCD控制部19一旦输入来自CPU13的读取控制信号，就按该控制信号执行读取控制处理，如下面所述操作CCD图像传感器3，从原稿读取图像。
CPU13一旦从未图示的操作面板或外部装置输入读取指令信号，就首先根据与读取指令信号一起发送来的模式选择信息判别这一次的图像读取模式是单色读取模式还是彩色读取模式(S110)。然后，如判定为单色读取模式，CPU13就通过CCD控制部19将转换信号输入到CCD图像传感器3，单色CCD图像传感器30输出的各通道的像素信号被输入模拟前端IS5的各频道(S120)。然后，通过实行单色读取处理(S125)，控制单色CCD图像传感器30使其动作。
具体地说，CCD控制部19将用于使移位寄存器35～37动作的转送信号输入至单色CCD图像传感器30，以此控制上述移位寄存器35～37的转送动作，读取主扫描方向上的图像。此外，通过用于使未图示的原稿输送机构或读取单元动作的电动机控制部，CPU13在副扫描方向上相对移动原稿或CCD图像传感器3，以对图像进行二维读取。
另一方面，在S110，一旦判定这次的图像读取模式为彩色读取模式，CPU13就通过CCD控制部19将转换信号输入到CCD图像传感器3，使从彩色CCD图像传感器27输出的各通道的像素信号(即各色的像素信号)输入到模拟前端IC5的各通道(S130)。此后，通过CCD控制部19实行彩色读取处理(S135)，使彩色CCD图像传感器27动作，从原稿读取彩色图像。关于CCD图像传感器3的扫描方法，由于众所周知，此处省略详细说明。
一旦利用上述CCD控制部19的控制，读取图像并从CCD图像传感器3的各通道输出像素信号，模拟前端IC5在自身内部如下所述具体处理这些像素信号。图5为概略表示模拟前端IC5内部构成的说明图。
模拟前端IC5主要具备相关二重取样电路(CDS)41～43、补偿调整电路44～46、可编程增益放大器(PGA)47～49、上述多路复用器(MUX)7、上述模数变换器(ADC)9、ADC动作判定部51、接口53、以及寄存器部55。该模拟前端IC5具备3个通道，上述相关二重取样电路41～43、补偿调整电路44～46以及可编程增益放大器47～49在每个通道都具备。
相关二重取样电路41～43被设置用来从取自CCD图像传感器3的像素信号中除去作为噪声或误差的发生源等成分，并被连接于各通道(CH1、CH2、CH3)的输入端。相关二重取样电路41～43通过如所周知，错开时间二次对CCD图像传感器3输出的像素信号进行取样，以除去移位寄存器的时钟信号从低(L)电平信号到高(H)电平信号转换时因电荷充电而发生的误差电压。经过除去后的像素信号被输入到补偿调整电路44～46。
补偿调整电路44～46形成这样的结构，即能够具备数模变换器(DAC)44a、45a、46a和加法器44b、45b、46b，对各通道(CH1、CH2、CH3)的输入信号附加补偿电压。寄存器部55具备的补偿寄存器57中，每个通道预先存储表示由补偿调整电路44～46附加的补偿电压的补偿设定值，各通道的补偿调整电路44～46将与存储于补偿寄存器57的各补偿设定值对应的补偿电压加到从相关二重取样电路41～43传送来的像素信号上，并将加上该补偿电压后的像素信号输入到对应通道的可编程增益放大器47～49。
可编程增益放大器47～49是对输入信号可调整增益的众所周知的模拟放大器，设置于各补偿调整电路44～46的下游侧。寄存器55具备的增益寄存器58中每个通道预先存储表示可编程增益放大器47～49中设定的增益的增益设定值，各通道的可编程增益放大器47～49以增益寄存器58中存储的各增益设定值的增益，放大从CCD图像传感器3通过补偿调整电路44～46输入的对应通道的像素信号，并将放大后的像素信号输入多路复用器7。下面将可编程增益放大器简称为“放大器”。
多路复用器7具备3个输入通道，一个输出通道，各输入通道连接于对应的放大器47～49的输出端，输出通道连接于模数变换器9。该多路复用器7以按照寄存器59的设定值的模式，从3个放大器47～49的输入信号选择任一个并输出，将各放大器47～49放大后的像素信号依次输入模数变换器9。
模数变换器9把多路复用器7输出的模拟像素信号变换为数字信号(像素数据)并输出。模数变换器9的输出端连接于数据取样控制部11。
ADC动作判定部51用于以AFE控制部21监视模数变换器9的输出信号是否适当。ADC动作判定部51具有这样的结构，即将表示模数变换器9的输出状态的信号输入至AFE控制部21。此外，接口53用于将各种数据从AFE控制部21等外部设备写入寄存器部55。
下面用图6说明通过AFE控制部21实行的处理。图6为在CPU 13的控制下通过AFE控制部21实行的变更处理的流程图。
AFE控制部21对模拟前端IC5施加各种设定并作补偿调整和增益调整。CPU13一接受读取指令信号就通过AFE控制部21实行图6所示的变更处理。
一旦实行处理，CPU13首先在S200根据与读取指令信号一起发送来的模式选择信息判断这次的图像读取模式是单色读取模式还是彩色读取模式，如判断为单色读取模式就在S210进行单色读取模式用的基本设定。这时，CPU13通过AFE控制部21按照多路复用器7的动作模式等单色CCD图像传感器30输出的像素信号的模式，对模拟前端IC5施加必要的初期设定，以使模拟前端IC5中的各部适当地动作。
此后，CPU13选择第一通道(CH1)作为调整对象通道(S220)，实行调整处理(S230)，进行与第一通道有关的补偿及增益调整。
图7示出在CPU13的控制下通过AFE控制部21实行的调整处理的流程图。一旦实行调整处理，CPU13就通过AFE控制部21用单色CCD图像传感器30传送来的测试信号判断设定于第一通道(CH1)的补偿调整电路44的补偿电压是否为适当值(S411)。
具体地说，CPU13通过AFE控制部21，根据ADC动作判定部51的输出信号，判断基于测试信号的模数变换器9的输出是否为负值。然后，如为负值，CPU13判断补偿电压不是适当值(S411中的NO)，通过AFE控制部21变更存储于补偿寄存器57的第一通道(CH1)的补偿设定值(S413)。此后再次在S411判断模数变换器9的输出是否为负值。然后，如不是负值(即为正值)，补偿电压假定为适当值，S411判断为Yes。
一旦S411判断为Yes，CPU13就进到S415进行处理，用单色CCD图像传感器30发送来的测试信号判断在第一通道(CH1)的放大器47设定的增益是否为适当值。
这时，CPU13通过AFE控制部21根据ADC动作判定部15的输出信号判断基于测试信号的模数变换器9的输出是否比模数变换器9的最大输出小一定程度，如果不，则判断为增益不适当(S415中的NO)，在S417变更增益寄存器58中存储的第一通道(CH1)的增益设定值。
又，CPU13将返回S415进行处理，进行上述判断，如果模数变换器9的输出低于最大输出一定程度，则判断为对第一通道(CH1)设定的增益为适当值(S415中的Yes)，结束该调整处理。
其后，CPU13通过AFE控制部21将补偿寄存器57及增益寄存器58的第二通道(CH2)及第三通道(CH3)的补偿设定值及增益设定值变更为与第一通道(CH1)的补偿设定值及增益设定值相同的值(S240)，对第二通道(CH2)及第三通道(CH3)的补偿调整电路45、46及放大器48、49设定与对第一通道(CH1)的补偿调整电路44及放大器47设定的上述补偿电压及增益相同的补偿电压及增益，然后结束该变更处理。
另一方面，当CPU13在S200判断为彩色读取模式时，就在S310进行彩色读取模式用的基本设定。这时，CPU13通过AFC控制部21按照多路复用器7的动作模式等从彩色CCD图像传感器27输出的像素信号的模式，对模拟前端IC5施加使模拟前端IC5中的各部适当地动作所需要的初期设定。
其后，CPU13选择以第一通道(CH1)作为调整对象通道(S320)，实行上述调整处理(S330)，通过实行从上述S411至S417的处理，用来自彩色CCD图像传感器27的测试信号，通过AFE控制部21适当调整第一通道(CH1)的补偿电压及增益。
通过该调整处理对第一通道(CH1)的补偿电压及增益的调整一结束，CPU13就将处理移至S340，选择第二通道(CH2)作为调整对象通道，在接着的S350实行调整处理。
调整处理一旦执行，CPU13就用上述测试信号，通过AFE控制部21判断设定于第二通道(CH2)的补偿调整电路45的补偿电压是否为适当值(S411)。然后，当判断补偿电压不是适当值时(S411中的No)，就变更设定于补偿寄存器57的第二通道(CH2)的补偿设定值，此后再次在S411判断补偿电压是否为适当值。
然后，当判断补偿电压为适当值时(S411中的Yes)，CPU13就将处理移至S415，利用上述侧试信号，并通过AFE控制部21判断对第二通道(CH2)的放大器48设定的增益是否为适当值。在这里，当判定增益不是适当值时(S415中的No)，AFE控制部21就变更存储于增益寄存器58的第二通道(CH2)的增益设定值(S417)，其后，再次判断增益是否为适当值。当判断为适当值时(S415中的Yes)，就结束该调整处理。
一旦通过该调整处理对第二通道(CH2)的补偿电压及增益进行的调整结束，CPU13就将处理移至S360，选择第三通道(CH3)作为调整对象通道，在接着的S370实行调整处理。
一旦实行调整处理，CPU13就在S411通过AFE控制部21判断设定于第三通道(CH3)的补偿调整电路46的补偿电压是否为适当值。然后，当判断补偿电压不是适当值时(S411中的No)，就变更存储于补偿寄存器57的第三通道(CH3)的补偿设定值，再次在S411判断补偿电压是否为适当值。
然后，当判断为适当值时(S411中的Yes)，CPU13就通过AFE控制部21判断对第三通道(CH3)的放大器49设定的增益是否为适当值(S415)。在这里，当判断增益不是适当值时(S415中的No)，CPU13就通过AFE控制部21变更存储于增益寄存器58的第三通过(CH3)的增益设定值(S417)，再次在S415判断增益是否为适当值。然后，当判断为适当值时(S415中的Yes)，就结束该调整处理，同时结束变更处理。
在作上述调整处理时，是根据ADC动作判定部51的输出信号来进行判断处理的，而当然也可以通过AFE控制部21由CPU13直接判断模数变换器9的输出，从而将补偿电压及增益设定为适当的值。
以上对本实施例的图像读取装置1作了说明，若采用图像读取装置1，则由于设置了具备内装有对模拟输入信号可进行增益调整的每一通道的放大器47～49、将模拟输入信号变换为数字信号并输出的模数变换器9、以及将经各放大器47～49放大的信号依次输入模数变换器9的多路复用器7的3个通道的模拟前端IC5，能够将从CCD图像传感器3输出的各通道的像素信号输入到模拟前端IC5，变换成像素数据，故可使在将CCD图像传感器3输出的像素信号变换成像素数据之前的电路做得紧凑，提高电路设置场所的自由度。
又，由于可抑制电路的配线长度，故可制造具有对外部来噪性的耐受性的图像读取装置1。特别是如果将模拟前端IC5安装在CCD图像传感器3的基板上，则更能发挥上述效果。此外，采用本实施例，由于可用现有的模拟前端IC，故可廉价地进行产品生产。
又，本实施例的图像读取装置1，采用这样的结构，即对彩色CCD图像传感器27及单色CCD图像传感器30设置共用的模拟前端IC5，彩色CCD图像传感器27动作时，彩色CCD图像传感器27输出的各色像素信号替代单色CCD图像传感器30输出的像素信号，被输入至模拟前端IC5中的对应于各色的通道的放大器47～49，所以可简化零件个数和电路结构，结果可廉价地进行产品生产。
此外，本实施例的图像装置1，在单色CCD图像传感器30及彩色CCD图像传感器27各自动作时，通过AFE控制部21实行变更处理，进行前端IC5中的各放大器47～49的补偿调整及增益调整，所以能适当地放大来自各单色CCD图像传感器30及彩色CCD图像传感器27的像素信号。也就是说可充分运用模拟前端IC5的性能来放大CCD图像传感器3的输出信号。结果，采用本实施例的图像读取装置就可提高图像读取的精度。
又，在单色CCD图像传感器30动作时，由于各通道的放大器47～49分别调整各自的增益的优点较少，所以本实施例的图像读取装置1中，单色CCD图像传感器30动作时，在通过AFE控制部21进行的变更处理中，对第一通道的放大器47的增益作调整后，就将该增益设定为第二通道及第三通道的放大器48、49的增益。因而，如采用本实施例的图像读取装置，则在单色CCD图像传感器30动作时可高速地进行增益调整。用这样的装置结构获得的效果可以说是对补偿调整也相同。
又，在上述实施例中虽未详述，但作为上述增益调整及补偿调整时所用的测试信号，可以考虑使用来自CCD图像传感器3的受光信号中的最初送来的非有效像素成分的受光信号。
又，上述实施例中，每当输入图像的读取指令信号时，通过AFE控制部21进行补偿调整及增益调整，但单色CCD图像传感器30动作时以及彩色CCD图像传感器27动作时应设定的补偿电压及增益的初始设定值已预先登记在EEPROM 24中，按照动作模式有选择地将其读出，以此也可以将模拟前端IC5的补偿电压及增益转换为单色用或彩色用。
下面用图8及图9说明该变形例的变更处理。图8表示用的输入读取指令信号，CPU13就通过AFE控制部21实行的变形例的变更处理的流程图。图9示出变形例的图像读取装置中存储在EEPROM 24的初始设定值的数据结构的说明图。以下省略与上述实施例共用的结构的说明，仅说明变形例中特征性的结构。
变形例的图像读取装置1的EEPROM 24中，存储预定的单色用的设定值(以下表述为“单色设定值”)作为单色CCD图像传感器30动作时应设定的补偿电压及增益的初始设定值。而且，在EEPROM 24中还存储预定的彩色用的设定值(以下表述为“彩色设定值”)作为彩色CCD图像传感器27动作时应设定的补偿电压及增益的初始设定值。又，EEPROM 24存储对各通道的补偿调整电路44～46及放大器47～49共用的设定值作为上述单色设定值。又，彩色设定值具备与各通道对应的设定值。
CPU13一旦输入读取指令信号并实行图8所示的变更处理，就首先在S500，根据与读取指令信号一起发送来的模式选择信息进行模式判别。然后，如果判断这次的读取指令是单色读取模式的读取指令，处理移至S510，进行单色读取模式基本设定，并在S520读出并取得存储于EEPROM 24的单色设定值。
读出后，CPU13通过AFE控制部21将补偿寄存器57的第一通道(CH1)的补偿设定值及增益寄存器58的第一通道(CH1)的增益设定值改写、变更为读出的单色设定值，以此将补偿调整电路44的补偿电压及放大器47的增益变更为读出的单色设定值(S530)。
此后，CPU13通过AFE控制部21将补偿寄存器57的第二及第三通道(CH2、CH3)的补偿设定值及增益寄存器58的第二及第三通道的增益设定值变更为读出的单色设定值(S540)，以此使全部通道的补偿电压及增益为共同电压及共通增益，然后结束该变更处理。
另一方面，CPU13在S500判断这次的读取指令为彩色读取模式的读取指令时，处理移至S610，进行彩色读取模式基本设定，并在S620读出、取得存储于EEPROM 24的彩色设定值。
读出后，CPU13通过AFE控制部21将补偿寄存器57的第一通道(CH1)的补偿设定值及增益寄存器58的第一通道(CH1)的增益设定值改写、变更为读出的彩色设定值所含的第一通道的设定值，以此变更补偿调整电路44的补偿电压及放大器47的增益为读出的彩色设定值(S630)。
同样，CPU13通过AFE控制部21将补偿寄存器57的第二通道(CH2)的补偿设定值及增益寄存器58的第二通道(CH2)的增益设定值改写、变更为读出的彩色设定值所含的第二通道的设定值(S640)。还有，CPU13通过AFE控制部21将补偿寄存器57的第三通道(CH3)的补偿设定值及增益寄存器58的第三通道(CH3)的增益设定值改写、变更为读出的彩色设定值所含的第三通道的设定值(S650)。
以上对变形的变更处理作了说明，但是若采用变形例的图像读取装置，则CPU 13通过AFE控制部21进行变更处理，单色CCD图像传感器30动作时，设定各放大器47～49的增益为预定的单色用的增益，彩色CCD图像传感器27动作时设定各放大器47～49的增益为预定的彩色用的增益，所以，来自各CCD图像传感器27、30的像素信号能在模拟前端IC5内适当地放大。而且每当进行图像读取时能比进行增益调整的上述实施例更高速地变更补偿电压及增益。
还有，本发明的受光信号相当于本实施例中的像素信号。又，本发明的增益变更手段由CPU13通过AFE控制部21实行的变更处理实现(图6、图8)。
以上对本发明的实施例作了说明，但本发明的图像读取装置并不限定于上述实施例，可采用各种形态。
上述实施例中，用图5所示结构的模拟前端IC5构成图像读取装置1，但作为模拟前端IC可考虑种种类似的结构，故若是内装最低限度的模拟放大器、模数变换器、多路复用器且具备3个以上通道的模拟前端IC，则也可以使用其他结构的模拟前端IC。
权利要求
1.一种图像读取装置，使用单色图像传感器读取图像，所述单色图像传感器具有具备排列在主扫描方向上的多个受光元件的第一传感器，具备排列在主扫描方向上，且在副扫描方向上距所述第一传感器规定间隔的位置，受光位置设定于构成该第一传感器的各受光元件之间的多个受光元件的第二传感器，以该受光元件的排列顺序输出得自构成所述第一传感器的所述各受光元件的各受光信号的第一寄存器，以该受光元件的排列顺序输出得自构成所述第二传感器的所述受光元件中配置在偶数序号位置上的各受光元件的各受光信号的第二寄存器，以该受光元件的排列顺序输出得自构成所述第二传感器的所述受光元件中配置在奇数序号位置上的各受光元件的各受光信号的第三寄存器，其特征在于，具备一个内装有对模拟输入信号可调整增益的各通道的模拟放大器、将该模拟输入信号变换成数字信号并输出的模数变换器、以及将所述各模拟放大器放大的模拟输入信号依次输入到该模数变换器的多路复用器的，具有3个以上所述通道的模拟前端IC，使其构成为能够将所述第一、第二及第三移位寄存器各自输出的各受光信号作为所述模拟输入信号输入到与所述各移位寄存器对应的通道的所述模拟放大器。
2.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，除所述单色图像传感器外还具备输出红、绿、蓝色受光信号的可读取彩色图像的彩色图像传感器，并使其形成这样的构成，即在该彩色图像传感器动作时，所述彩色图像传感器输出的所述各色受光信号替代所述单色图像传感器输出的所述各受光信号，作为所述模拟输入信号，输入到所述模拟前端IC内的与各颜色对应的通道的所述模拟放大器。
3.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，所述模拟前端IC包含用于从像素信号中除去可引起噪声和误差的成分的相关二重取样电路。
4.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，所述模拟前端IC包含用于对各通道的输入信号附加补偿电压的补偿调整电路。
5.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，所述模拟前端IC包含用于监视模数变换器的输出信号是否适当的ADC动作判定部。
6.如权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，所述模拟前端IC包含用于存储表示在各放大器设定的增益的设定增益值的寄存器部。
7.如权利要求2所述的图像读取装置，其特征在于，具备在所述单色图像传感器及所述彩色图像传感器各自动作时进行所述模拟放大器的增益调整的增益变更手段。
8.如权利要求7所述的图像读取装置，其特征在于，所述增益变更手段在所述单色图像传感器动作时对所述模拟放大器中的一个进行增益调整后，对其他所述模拟放大器设定与该模拟放大器相同的增益。
9.如权利要求2所述的图像读取装置，其特征在于，具备在所述单色图像传感器动作时设定所述各模拟放大器的增益为预定的单色用的增益，同时在所述彩色图像传感器动作时设定所述各模拟放大器的增益为预定的彩色用的增益的增益变更手段。
10.如权利要求9所述的图像读取装置，其特征在于，所述增益变更手段在所述单色图像传感器动作时，作为所述单色用的增益，设定全部所述模拟放大器增益为预定的共同增益。
全文摘要
本发明涉及图像读取装置。这种装置使用具备3个移位寄存器的单色图像传感器读取图像，既能抑制装置的制造成本，又能抑制外来噪声对装置的影响。该装置具备一个内装有每个增益可调通道的可编程增益放大器(PGA)(47～49)、模数变换器(ADC9)、以及将由各PGA放大的信号依次输入模数变换器(9)的多路复用器(MUX7)的，含有3个通道的模拟前端(IC5)。图像读取装置通过将从单色图像传感器或彩色图像传感器的各通道输出的像素信号输入到对应的PGA以进行放大，然后用模数变换器(9)将像素信号变换成像素数据。
文档编号H04N1/191GK1474590SQ0314528
公开日2004年2月11日 申请日期2003年6月27日 优先权日2002年6月28日
发明者加藤哲也 申请人:兄弟工业株式会社