(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿に光を照射する光源と、
この原稿の反射光を受光して光電変換しアナログ画像信号として出力する光電変換装置と、
複数種類の駆動信号を前記光電変換装置に供給して駆動する第１の駆動装置と、
この第１の駆動装置の電源と、
前記各駆動信号の出力が停止しているときに、前記第１の駆動装置による前記電源の消費の不足分を補充するように前記電源を消費する前記各駆動信号で共通のダミー負荷と、
を備えている画像読取装置。
【請求項２】
原稿に光を照射する光源と、
この原稿の反射光を受光して光電変換しアナログ画像信号として出力する光電変換装置と、
駆動信号を前記光電変換装置に供給して駆動する第１の駆動装置と、
この第１の駆動装置の電源と、
前記駆動信号の出力が停止しているときに、前記第１の駆動装置による前記電源の消費の不足分を補充するように前記電源を消費するダミー負荷と、
を備え、
前記ダミー負荷は、前記第１の駆動装置から光電変換装置に駆動信号を出力するラインとは別系統で電源からの電力の供給を受けるものであって、
前記駆動信号の出力が停止しているときは前記電力の供給を行ない、前記駆動信号の出力が行なわれているときは前記電力の供給を停止する第２の駆動装置を備えている画像読取装置。
【請求項３】
原稿に光を照射する光源と、
この原稿の反射光を受光して光電変換しアナログ画像信号として出力する光電変換装置と、
駆動信号を前記光電変換装置に供給して駆動する第１の駆動装置と、
この第１の駆動装置の電源と、
前記駆動信号の出力が停止しているときに、前記第１の駆動装置による前記電源の消費の不足分を補充するように前記電源を消費するダミー負荷と、
を備え、
前記第１の駆動装置は、前記光電変換装置でフォトエレメントに蓄積した電荷をシフトレジスタに転送するための転送信号を駆動信号の出力が休止しているときに前記光電変換装置に出力するものであって、
前記ダミー負荷は、前記転送信号の出力ラインに接続されて、この出力ラインを流れる電流の一部を消費するものであることを特徴とする画像読取装置。
【請求項４】
駆動信号の出力が行なわれているときと停止しているときとで電源の消費電流がほぼ同じであることを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光電変換装置で画像を読み取る画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平７−１３１６９１号公報には、負荷（ＣＣＤ撮像装置）が重くなる期間（帰線期間）に、補助の電力供給源を動作させて電圧降下を防止し、ＣＣＤ撮像装置に安定した電源供給をする技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＣＤ撮像装置の駆動は、一般にクロックドライバにより、一定時間クロック信号を供給し、別の一定時間クロック信号を小休止するという繰返しにより行なっている。この小休止の期間、クロックドライバの負荷は軽くなり、クロックドライバの電源電圧は上昇する。そして、再度クロック信号を供給し始める際に急激に負荷が重くなるため、クロックドライバの電源が揺れて、ＣＣＤ撮像装置を駆動するクロック電圧も一定電圧ではなく揺れる結果になる。
【０００４】
そして、近年、ＣＣＤ撮像装置も高速駆動するようになったので、前記の電圧の揺れの収束が、図９に符号Ｂで示すＯＰＢの期間、あるいは符号Ｃで示す有効画素の期間まで掛ることがある。なお、図８は、ＣＣＤ撮像装置のフォトレジストエレメントに蓄積された電荷をシフトレジスタに転送するゲート信号を生成するため、クロックドライバに入力される信号“／ＳＨ”（前記ゲート信号は、信号“／ＳＨ”の反転信号“ＳＨ”である）と、ＣＣＤ撮像装置の出力データとのタイミングチャートであって、出力データのＡは無効画素の期間、Ｄは空転送画素の期間、である。そして、前記のようなクロック電圧の揺れがＣＣＤ撮像装置の出力電圧をも揺らすため、Ｓ／Ｎ比（画質）の劣化をもたらすという不具合があった。
【０００５】
これに対し、前記従来の技術は、負荷（ＣＣＤ撮像装置）の重くなったことに起因する駆動電圧の安定化のための手段であり、前記のように、ＣＣＤ撮像装置を駆動するクロック信号を小休止すること、すなわち、負荷が軽くなったことに起因する駆動電圧の不安定化に対処することはできない。
【０００６】
この発明の目的は、光電変換装置を駆動する駆動電圧を安定化して、画質を向上させることができる画像読取装置を提供することにある。
【０００７】
この発明の別の目的は、簡易な回路構成で前記の画質の向上を実現できる画像読取装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、原稿に光を照射する光源と、この原稿の反射光を受光して光電変換しアナログ画像信号として出力する光電変換装置と、複数種類の駆動信号を前記光電変換装置に供給して駆動する第１の駆動装置と、この第１の駆動装置の電源と、前記各駆動信号の出力が停止しているときに、前記第１の駆動装置による前記電源の消費の不足分を補充するように前記電源を消費する前記各駆動信号で共通のダミー負荷と、を備えている。
【０００９】
従って、光電変換装置への駆動信号の出力を停止しているときに、消費の不足分を補充するようにダミー負荷が電源を消費するので、第１の駆動装置の負荷が軽くなっても、電源電圧は上昇しない。これにより、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを防止できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、原稿に光を照射する光源と、この原稿の反射光を受光して光電変換しアナログ画像信号として出力する光電変換装置と、駆動信号を前記光電変換装置に供給して駆動する第１の駆動装置と、この第１の駆動装置の電源と、前記駆動信号の出力が停止しているときに、前記第１の駆動装置による前記電源の消費の不足分を補充するように前記電源を消費するダミー負荷と、を備え、前記ダミー負荷は、前記第１の駆動装置から光電変換装置に駆動信号を出力するラインとは別系統で電源からの電力の供給を受けるものであって、前記駆動信号の出力が停止しているときは前記電力の供給を行ない、前記駆動信号の出力が行なわれているときは前記電力の供給を停止する第２の駆動装置を備えているものである。
【００１１】
従って、光電変換装置への駆動信号の出力を停止しているときに、第２の駆動装置により、電源からダミー負荷に電力を供給することで、消費の不足分を補充するように電源を消費することが可能になる。これにより、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを防止できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、原稿に光を照射する光源と、この原稿の反射光を受光して光電変換しアナログ画像信号として出力する光電変換装置と、駆動信号を前記光電変換装置に供給して駆動する第１の駆動装置と、この第１の駆動装置の電源と、前記駆動信号の出力が停止しているときに、前記第１の駆動装置による前記電源の消費の不足分を補充するように前記電源を消費するダミー負荷と、を備え、前記第１の駆動装置は、前記光電変換装置でフォトエレメントに蓄積した電荷をシフトレジスタに転送するための転送信号を駆動信号の出力が休止しているときに前記光電変換装置に出力するものであって、前記ダミー負荷は、前記転送信号の出力ラインに接続されて、この出力ラインを流れる電流の一部を消費するものである。
【００１３】
従って、光電変換装置への駆動信号の出力を停止しているときに、第１の駆動装置から転送信号を出力すれば、その一部は転送信号を第２の駆動装置により電源からダミー負荷に電力を供給することにより、消費の不足分を補充するように電源を消費することが可能になる。これにより、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを防止できる。
【００１４】
また、既存の第１の駆動装置を利用し、適切な負荷を転送信号の出力ラインに接続するだけで、電源の揺れを防止できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、駆動信号の出力が行なわれているときと停止しているときとで電源の消費電流がほぼ同じである。
【００１６】
従って、駆動信号の停止後、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを、効果的に防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔発明の第１の実施の形態〕
図１は、この発明の第１の実施の形態にかかる画像読取装置１の全体の概要を示す縦断正面図である。図１に示すように、この画像読取装置１は、原稿Ｇを載置するコンタクトガラス２と、シェーディング補正の際の補正データを得るため、原稿Ｇの主走査方向に設けられた均一濃度のほぼ白色の部材である白基準板３と、白基準板３あるいはコンタクトガラス２面に対してある角度で読み取り面を照射する光源４と、を備えている。光源４とミラー５、６、７とは、モータ１１により、図示しない第１、第２キャリッジで、副走査方向に移動する。白基準板３あるいは原稿Ｇで反射した光は、ミラー５、６、７に反射され、レンズ８を介してＣＣＤ基板９に入射する。ＣＣＤ基板９は、入射した光画像信号を光電変換して、この光電変換後のアナログ画像信号を画像処理部１０に出力する。画像処理部１０は、入力したアナログ画像信号に所定の画像処理を施す。
【００１８】
ＣＣＤ基板９には、図２に示す回路が実装されている。図２に示すように、この回路は、この発明の光電変換装置の１例であり、入射した光画像信号を光電変換してアナログ画像信号にするＣＣＤ２１、このＣＣＤ２１を駆動するためのタイミング信号などを生成するタイミング信号生成部２２、この発明の第１の駆動装置の一例であり、このタイミング信号をドライブするクロックドライバ２３、などから構成されている。
【００１９】
すなわち、タイミング信号生成部２２は、ＣＣＤ２１を駆動するタイミング信号“／φ１”、“／φ２”、“／ＲＳ”、“／ＳＨ”を生成し、クロックドライバ２３に出力する。クロックドライバ２３は、電源Ｖcc（これにより、この発明の電源の一例を実現している）で駆動して、タイミング信号“／φ１”、“／φ２”、“／ＲＳ”、“／ＳＨ”をドライブし、ダンピング抵抗２４、２５、２６、２７を介して、タイミング信号“φ１”、“φ２”、“ＲＳ”、“ＳＨ”を、ＣＣＤ２１に出力する。なお、タイミング信号“φ１”、“φ２”、“ＲＳ”、“ＳＨ”は、タイミング信号“／φ１”、“／φ２”、“／ＲＳ”、“／ＳＨ”の反転信号である。また、ダンピング抵抗２４、２５、２６、２７は、リンギングを抑える、あるいは電波の不要輻射を抑えるため介装するものである。
【００２０】
タイミング信号“ＳＨ”はＣＣＤ２１のフォトエレメントに蓄積された電荷をシフトレジスタに転送するゲート信号であり、タイミング信号“φ１”、“φ２”は前記シフトレジスタの駆動クロック信号であり、タイミング信号“ＲＳ”はＣＣＤ２１の出力部のリセットクロック信号である。
【００２１】
図４に示すように、タイミング信号“／φ１”、“／φ２”、“／ＲＳ”は、タイミング信号“／ＳＨ”がＬレベルにある期間（タイミング信号“ＳＨ”は、タイミング信号“／ＳＨ”の反転信号であるので、Ｈレベルにある期間）と、この期間の前後の所定期間は小休止し、それ以外の期間は一定の所定周波数で駆動する。このタイミング信号“／φ１”、“／φ２”、“／ＲＳ”は、この発明の駆動信号の一例をなすものである。
【００２２】
ここで、ＣＣＤ２１の端子毎の入力容量は、ＳＨ端子２８とＲＳ端子２９が数十ｐＦ、φ１端子３０とφ２端子３１が数百ｐＦである。そして、タイミング信号“／φ１”、“／φ２”の重い負荷をクロックドライバ２３が一定周波数でドライブしている期間は、クロックドライバ２３の電源電圧は、デカップリングのコンデンサ容量値に依存するが、ある電圧だけドロップしている。一方、タイミング信号“／φ１”、“／φ２”が小休止したときには、重い負荷をドライブしないので、クロックドライバ２１の電源の消費電流は小さくなるため、電源電圧は高くなる（この場合の電源電圧の波形を、図４に“ダミー電圧のない場合”として示している）。そして、再度、タイミング信号“／φ１”、“／φ２”、“／ＲＳ”が、一定周波数で駆動しはじめた際に急激に負荷が重くなるため、クロックドライバ２１の電源が揺れて、ＣＣＤ２１を駆動するクロック電圧も揺れてしまう。このクロック電圧の揺れは、ＣＣＤ２１の出力電圧をも揺らして、Ｓ／Ｎ比（画質）を劣化させる。
【００２３】
そこで、この画像読取装置１では、次のような手段を採用している。すなわち、図２に示すように、クロックドライバ２３の余りの回路に、ダミー負荷３２を接続し、タイミング信号生成部２２でタイミング信号“／ＤＭＹ”を生成して、クロックドライバ２３に出力し、もって、このクロックドライバ２３からタイミング信号“ＤＭＹ”（タイミング信号“／ＤＭＹ”の反転信号である）を、タイミング信号“φ１”、“φ２”、“ＲＳ”とは別系統で出力して、ダミー負荷３２を駆動する（これにより、クロックドライバ２３は、この発明の第２の駆動装置の一例を実現している）。
【００２４】
図３は、ダミー負荷３２の具体的な例を示すもので、(ａ)の例は抵抗３３とコンデンサ３４を直列に接続したＲＣ充電回路であり（以下、第１のダミー負荷３２という）、(ｂ)の例は抵抗３５によるものである（以下、第２のダミー負荷３２という）。
【００２５】
この第１のダミー負荷３２を駆動するタイミング信号“ＤＭＹ”は、図４に示すように、タイミング信号“φ１”、“φ２が小休止している期間にタイミング信号“／ＤＭＹ”をクロックドライバ２３に出力することで、第１のダミー負荷３２に出力される。これにより、第１のダミー負荷３２は、コンデンサ３４への充放電を繰り返して、クロックドライバ２３の電源電圧を消費する。そして、コンデンサ３４を、タイミング信号“φ１”、“φ２”が駆動する負荷と同等の負荷とすることにより、ＣＣＤ２１の駆動信号であるタイミング信号“φ１”、“φ２”が小休止している以外の期間でも、このタイミング信号“φ１”、“φ２”を出力しているときと、クロックドライバ２３の電源の消費電流がほぼ同じとなるように消費することができる。このように、クロックドライバ２３の電源からダミー負荷３２に電力を供給して、消費の不足分を補充するように電源を消費することが可能になる。これにより、再度タイミング信号“φ１”、“φ２”を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを効果的に防止できる。この場合の電源電圧の波形は、図４に“ダミー負荷のある場合”として示すようにフラットである。
【００２６】
第２のダミー負荷３２を用いる場合は、タイミング信号“φ１”、“φ２”を小休止したときに、クロックドライバ２３が出力するタイミング信号“ＤＭＹ”がＨレベルになるようにタイミング信号“／ＤＭＹ”を入力し、抵抗３５に電流を流してクロックドライバ２３の電源電圧を消費する。そして、第２のダミー負荷３２の消費電流値は抵抗３５の抵抗値に依存するので、この抵抗値を適切に決定することにより、ＣＣＤ２１の駆動信号であるタイミング信号“φ１”、“φ２”が小休止している以外の期間でも、このタイミング信号“φ１”、“φ２”を出力しているときと、クロックドライバ２３の電源の消費電流がほぼ同じとなるように消費することができる。
【００２７】
〔発明の第２の実施の形態〕
次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。この実施の形態で、前記第１の実施の形態と共通の事項については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２８】
図５に示すように、この実施の形態の画像読取装置１が、前記第１の実施の形態と相違するのは、ダミー負荷３２をなす抵抗の一端をクロックドライバ２３の電源に直接接続し、このダミー負荷３２をスイッチング素子３６により駆動する点である。すなわち、ダミー負荷３２の他端とスイッチング素子３６のコレクタとを接続し、タイミング信号生成部２２でタイミング信号“ＤＭＹ”を生成し、これをスイッチング素子３６のベースに出力することにより、クロックドライバ２３の電源をダミー負荷３２で消費するものである。すなわち、図６に示すように、タイミング信号“φ１”、“φ２”が小休止しているときに、Ｈレベル信号、すなわちタイミング信号“ＤＭＹ”をスイッチング素子３６のベースに印加すればよい。そして、タイミング信号“φ１”、“φ２”が小休止している期間と、それ以外の期間とで、消費電流がほぼ同じになるように、ダミー負荷３２の抵抗値を決定すればよい。
【００２９】
以上のようにすれば、再度タイミング信号“φ１”、“φ２”を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを効果的に防止できる。
【００３０】
〔発明の第３の実施の形態〕
次に、この発明の第３の実施の形態について説明する。この実施の形態で、前記第１の実施の形態と共通の事項については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３１】
図７に示すように、この実施の形態の画像読取装置１は、前記第１、第２の実施の形態と異なり、ＣＣＤ２１の駆動信号の出力ラインとダミー負荷３２とが同系統である。すなわち、この発明の転送信号の一例であるタイミング信号ＳＨの出力ライン２８ａの、ダンピング抵抗２７よりクロックドライバ２３側の位置と、ＧＮＤとの間に、抵抗であるダミー負荷３２を介装している。タイミング信号“φ１”、“φ２”を小休止している期間の大部分で、タイミング信号ＳＨはＨレベルである。タイミング信号ＳＨがＨレベルにある期間の前後のＬレベルにあるときでも、図８に示すように、タイミング信号“φ１”、“φ２”が小休止している期間ａ、ｂは存在する。しかし、期間ａ、ｂは、いずれも通常数１００ｎｓ程度であり、タイミング信号ＳＨがＨレベルにある期間より短いのが一般的である。
【００３２】
よって、タイミング信号“φ１”、“φ２”が小休止しているおおよその期間は、ダミー負荷３２により電源電流の消費が発生するので、期間ａ、ｂに、タイミング信号“φ１”、“φ２”の負荷低減によるクロックドライバ２３の減源電圧の揺れが許容レベルにあればよく、これを満足するには、デカップリングをすればよい。
【００３３】
以上のようにすれば、再度タイミング信号“φ１”、“φ２”を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを効果的に防止できる。
【００３４】
そして、既存のクロックドライバ２３、タイミング信号生成部２２をそのまま利用し、タイミング信号“／ＤＭＹ”、“ＤＭＹ”の生成する回路も、スイッチング素子３６も不要であるから、前記第１、第２の実施の形態より、回路構成を簡易にすることができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、光電変換装置への駆動信号の出力を停止しているときに、消費の不足分を補充するようにダミー負荷が電源を消費するので、第１の駆動装置の負荷が軽くなっても、電源電圧は上昇しない。これにより、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを防止できる。そのため、光電変換装置を駆動する駆動電圧を安定化して、画質を向上させることができる。
【００３６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明について、光電変換装置への駆動信号の出力を停止しているときに、第２の駆動装置により、電源からダミー負荷に電力を供給することで、消費の不足分を補充するように電源を消費することが可能になる。これにより、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを防止できる。そのため、光電変換装置を駆動する駆動電圧を安定化して、画質を向上させることができる。
【００３７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明について、光電変換装置への駆動信号の出力を停止しているときに、第１の駆動装置から転送信号を出力すれば、その一部は転送信号を第２の駆動装置により電源からダミー負荷に電力を供給することにより、消費の不足分を補充するように電源を消費することが可能になる。これにより、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを防止できる。そのため、光電変換装置を駆動する駆動電圧を安定化して、画質を向上させることができる。
【００３８】
また、既存の第１の駆動装置を利用し、適切な負荷を転送信号の出力ラインに接続するだけで、電源の揺れを防止できる。そのため、簡易な回路構成で画質の向上を実現することができる。
【００３９】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２、３のいずれかの一に記載の発明について、駆動信号の停止後、再度駆動信号を供給し始める際の急激な負荷の増大による電源の揺れを、効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態にかかる画像読取装置の全体の概要を示す縦断正面図である。
【図２】前記画像形成装置のＣＣＤ基板に実装されている回路の回路図である。
【図３】前記ＣＣＤ基板に実装されているダミー負荷の例の回路図であり、(ａ)はＲＣ充電回路によるもの、(ｂ)は抵抗によるものである。
【図４】前記ＣＣＤ基板に実装されているクロックドライバがＣＣＤやダミー負荷に出力するタイミング信号およびクロックドライバの電源電圧の変動のタイミングチャートである。
【図５】この発明の第２の実施の形態にかかる画像読取装置のＣＣＤ基板に実装されている回路の回路図である。
【図６】前記ＣＣＤ基板に実装されているクロックドライバがＣＣＤやダミー負荷に出力するタイミング信号およびクロックドライバの電源電圧の変動のタイミングチャートである。
【図７】この発明の第３の実施の形態にかかる画像読取装置のＣＣＤ基板に実装されている回路の回路図である。
【図８】前記ＣＣＤ基板に実装されているクロックドライバがＣＣＤに出力するタイミング信号のタイミングチャートである。
【図９】従来のＣＣＤ撮像装置のフォトレジストエレメントに蓄積された電荷をシフトレジスタに転送するゲート信号を生成するため、クロックドライバに入力される信号“／ＳＨ”と、ＣＣＤ撮像装置の出力データとのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１          画像読取装置
４          光源
２１        光電変換装置
２３        第１、第２の駆動装置
３２        ダミー負荷
３２ａ      出力ライン
Ｇ          原稿
φ１、φ２  駆動信号
ＳＨ        転送信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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