(57)【要約】【課題】イメージセンサユニットの消費電流の変動を抑制する。【解決手段】センサ基板１４上に複数のセンサチップ１３Ｂが直線状に実装されたイメージセンサユニット５にて、センサチップ１３Ｂ間の読み出し順序に従ってセンサチップ１３Ｂからの画像信号の読み出しを順次行うとともに、設定された電流を消費する電流消費回路７０を設けて、電流消費回路７０が、すべてのセンサチップ１３Ｂが画像信号の読み出しを終了するタイミングの信号を受けて設定された電流の消費を開始し、スタート信号から最初にセンサチップ１３Ｂが画像信号の読み出しを開始するタイミングの信号を受けて設定された電流の消費を終了するようにして、イメージセンサユニット５の消費電流の変動を抑制する。【選択図】図９
2014131179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一基板上に複数のセンサチップが直線状に実装されたイメージセンサユニットであって、
前記センサチップの各々は、
結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子と、
前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部と、
当該センサチップの動作状態に応じてオン／オフ制御され、前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部と、
所定の期間に設定された電流を消費する電流消費回路とを有し、
前記電流消費回路は、すべての前記センサチップが画像信号の読み出しを終了するタイミングの信号を受けて設定された電流の消費を開始し、スタート信号から最初に前記センサチップが画像信号の読み出しを開始するタイミングの信号を受けて設定された電流の消費を終了することを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項２】
画像信号の出力パッドが同じ前記外部出力線に共通に接続される前記センサチップのグループ毎に前記電流消費回路を設けたことを特徴とする請求項１記載のイメージセンサユニット。
【請求項３】
同一基板上に複数のセンサチップが直線状に実装されたイメージセンサユニットであって、
前記センサチップの各々は、
結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子と、
前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部と、
当該センサチップの動作状態に応じてオン／オフ制御され、前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部と、
前記センサチップ間での画像信号の読み出し順に応じた電圧が供給される順序検出用パッドとを有し、
前記センサチップ間での画像信号の読み出し順が２番目以降の前記センサチップは、読み出し順が１つ前の前記センサチップから出力された画像信号の読み出し終了を通知する信号を受けて画像信号の読み出しを開始し、
前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最初であることを検出した前記センサチップでは、１走査ラインについての動作を開始させるスタートパルスの入力の検知時から当該センサチップからの画像信号の読み出し終了までの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、
前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最後であることを検出した前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し開始から、次の前記スタートパルスの入力を検知するまでの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、
前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最初でなく且つ最後でないことを検出した前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し期間中、前記信号出力部をオン状態にすることを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項４】
前記順序検出用パッドは、画像信号の読み出し順が最初である場合に所定の電圧が供給される第１のパッド、及び画像信号の読み出し順が最後である場合に所定の電圧が供給される第２のパッドを含むことを特徴とする請求項３記載のイメージセンサユニット。
【請求項５】
画像信号の出力パッドが同じ前記外部出力線に共通に接続される前記センサチップを１つのグループとし、グループ内の前記センサチップ間での画像信号の読み出し順に応じて前記センサチップの前記信号出力部がオン／オフ制御されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項６】
並行してグループ毎に前記センサチップからの画像信号の読み出しを行うことを特徴とする請求項５記載のイメージセンサユニット。
【請求項７】
前記信号出力部は、前記メモリ部から読み出された画像信号を増幅して前記外部出力線に出力する信号出力アンプを有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項８】
同一基板上に複数のセンサチップが直線状に実装されたイメージセンサユニットであって、
前記センサチップの各々は、
結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子と、
前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部と、
当該センサチップの動作状態に応じてオン／オフ制御され、前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部とを有し、
画像信号の出力パッドが同じ前記外部出力線に共通に接続される前記センサチップを１つのグループとし、並行してグループ毎に前記センサチップからの画像信号の読み出しを行うとともに、読み出し期間中は各グループ内にて常にいずれか１つの前記センサチップの前記信号出力部をオン状態にすることを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項９】
イメージセンサユニットと、
前記イメージセンサユニットと被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの光を読み取る画像読取手段と、
を備える画像読取装置であって、
前記イメージセンサユニットは、請求項１乃至８の何れか１項に記載のイメージセンサユニットを有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項１０】
イメージセンサユニットと、
前記イメージセンサユニットと被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの光を読み取る画像読取手段と、
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記イメージセンサユニットは、請求項１乃至８の何れか１項に記載のイメージセンサユニットを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子、前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部、及び動作状態に応じてオン／オフ制御されて前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部を有する複数のセンサチップが同一基板上に直線状に実装されたイメージセンサユニットの制御方法であって、
前記センサチップの各々が順序検出用パッドに供給される電圧によってセンサチップ間での画像信号の読み出し順を検出し、
前記センサチップ間での画像信号の読み出し順が２番目以降の前記センサチップは、読み出し順が１つ前の前記センサチップから出力された画像信号の読み出し終了を通知する信号を受けて画像信号の読み出しを開始するとともに、
検出した画像信号の読み出し順が最初である前記センサチップでは、１走査ラインについての動作を開始させるスタートパルスの入力の検知時から当該センサチップからの画像信号の読み出し終了までの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、
検出した画像信号の読み出し順が最初でなく且つ最後でない前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し期間中、前記信号出力部をオン状態にし、
検出した画像信号の読み出し順が最後である前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し開始から、次の前記スタートパルスの入力を検知するまでの期間中、前記信号出力部をオン状態にすることを特徴とするイメージセンサユニットの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサユニット、それを用いた画像読取装置、画像形成装置、及びイメージセンサユニットの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像読取装置として、複写機、イメージスキャナー、ファクシミリなどが知られている。これらの画像読取装置では、原稿の画像情報を光学的に読み取って電気信号に変換する密着型イメージセンサ（ＣＩＳ；Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）ユニットが用いられる。密着型イメージセンサユニットは、光学系を用いて縮小し画像を読み取る従来の縮小光学系を用いたラインセンサとは異なり、同一基板上に複数のセンサチップを直線状に実装したマルチチップ型イメージセンサが用いられている。
【０００３】
一般にイメージセンサユニットにおける画像信号の読み出しは、実装されているセンサチップを複数のグループに分け、並行してグループ毎での読み出しが行われる。また、センサチップの各々は、チップ外の接続された共通出力線に画像信号を増幅して出力する出力段の信号出力アンプを有しているが、この信号出力アンプによる消費電流は大きい。そこで、イメージセンサユニットの消費電流を削減するために、センサチップ毎にその動作状態に応じた信号出力アンプのオン／オフ制御が行われている。具体的には、センサチップにて読み出し動作を開始するときに信号出力アンプへの電源供給が開始され、読み出し動作が終了すると信号出力アンプへの電源供給が遮断されるように制御される。
【０００４】
例えば、イメージセンサユニットに実装されているすべてのセンサチップが読み出し動作を終えた期間（ブランク期間）には、すべてのセンサチップにおいて信号出力アンプを含む画像信号出力に係る回路がオフ状態となっており、この期間の消費電流は少ない。ここで、次ラインの動作を開始するスタートパルスが入力されると、すべてのセンサチップが垂直転送動作を行うためにイメージセンサユニットの消費電流が全センサチップ数分増加する。さらに、センサチップからの画像信号の読み出しが始まると、画像信号を読み出すセンサチップの信号出力アンプがオン状態になり、イメージセンサユニットの消費電流が画像信号を読み出すセンサチップ数分だけ増加する。
【０００５】
このように各センサチップの信号出力アンプについてオン／オフ制御することによりイメージセンサユニットの消費電流の削減を図っているが、結果として負荷変動が大きくなる。例えば、センサチップでの読み出し動作が終了してブランク期間になる前後では、画像信号の読み出しが行われていたセンサチップがオン状態からオフ状態に変化し、そのセンサチップ数分の消費電流が減少するので、イメージセンサユニットの消費電流は大きく変動する。また、イメージセンサユニットの多出力化にともなって、同時に動作するセンサチップの数が多くなり、イメージセンサユニットの消費電流の変動が大きくなっている。イメージセンサユニットの消費電流の変動は、センサチップ等に供給される電源電圧の変動を引き起こし、出力変動の原因となる。
【０００６】
特許文献１には、電源部から原稿読取部及び画像処理部への電源ラインにフィルタを設け、原稿読取系で生じる電流変動による電源電圧の変動をフィルタによって除去するようにして画像書込部に対する影響を抑制するようにした画像形成装置が開示されている。具体的構成の１つとして、電源部から原稿読取部及び画像処理部への電源ラインにコンデンサを入れ、原稿読取系で生じる電流変動をコンデンサに充放電させて電源部側の電流変動を抑え、電源電圧の変動を抑えるようにした構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１６６３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、センサチップの動作状態に応じて信号出力に係る回路をオン／オフ制御するイメージセンサユニットにて、信号出力に係る回路のオン／オフ制御によるイメージセンサユニットの消費電流の変動を抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のイメージセンサユニットは、同一基板上に複数のセンサチップが直線状に実装されたイメージセンサユニットであって、前記センサチップの各々は、結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子と、前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部と、当該センサチップの動作状態に応じてオン／オフ制御され、前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部と、所定の期間に設定された電流を消費する電流消費回路とを有し、前記電流消費回路は、すべての前記センサチップが画像信号の読み出しを終了するタイミングの信号を受けて設定された電流の消費を開始し、スタート信号から最初に前記センサチップが画像信号の読み出しを開始するタイミングの信号を受けて設定された電流の消費を終了することを特徴とする。
本発明のイメージセンサユニットは、同一基板上に複数のセンサチップが直線状に実装されたイメージセンサユニットであって、前記センサチップの各々は、結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子と、前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部と、当該センサチップの動作状態に応じてオン／オフ制御され、前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部と、前記センサチップ間での画像信号の読み出し順に応じた電圧が供給される順序検出用パッドとを有し、前記センサチップ間での画像信号の読み出し順が２番目以降の前記センサチップは、読み出し順が１つ前の前記センサチップから出力された画像信号の読み出し終了を通知する信号を受けて画像信号の読み出しを開始し、前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最初であることを検出した前記センサチップでは、１走査ラインについての動作を開始させるスタートパルスの入力の検知時から当該センサチップからの画像信号の読み出し終了までの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最後であることを検出した前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し開始から、次の前記スタートパルスの入力を検知するまでの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最初でなく且つ最後でないことを検出した前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し期間中、前記信号出力部をオン状態にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、センサチップの信号出力部のオン／オフ制御によるイメージセンサユニットの消費電流の変動を抑制することができ、電源電圧の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態におけるイメージセンサユニット５を備えたＭＦＰ１００の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態におけるＭＦＰ１００における画像形成部２０の構造を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態におけるイメージセンサユニット５内の構成例を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるセンサ基板１４に実装されたセンサチップ１３Ａの一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるセンサチップ１３Ａ内のセンサ部の回路構成例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態におけるセンサチップ１３Ａの動作例を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態におけるイメージセンサユニット５の出力電圧及び消費電流を説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施形態におけるセンサ基板１４に実装されたセンサチップ１３Ｂ及び電流消費回路７０の一例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるイメージセンサユニット５の出力電圧及び消費電流を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を適用できる実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態は、後述するイメージセンサユニットと、このイメージセンサユニットが適用される画像読取装置、及び画像形成装置について説明する。なお、以下に説明する各図では、必要に応じて三次元の各方向を、Ｘ，Ｙ，Ｚの各矢印で示す。Ｘ方向が主走査方向であり、Ｙ方向が主走査方向に直角な副走査方向であり、Ｚ方向が上下方向である。
画像読取装置、及び画像形成装置では、イメージセンサユニットが読取対象物としての原稿Ｄに光を照射し、反射光を電気信号に変換することで画像を読み取る（反射読取）。なお、読取対象物は原稿Ｄに限られず、その他の読取対象物に対しても適用可能である。また、透過読取であっても適用可能である。
【００１３】
ここで、本実施形態に係るイメージセンサユニットを適用できる画像読取装置又は画像形成装置の一例である多機能プリンタ（ＭＦＰ；Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｒｉｎｔｅｒ）の構造について図１を参照して説明する。図１は、ＭＦＰの外観を示す斜視図である。図１に示すように、ＭＦＰ１００は、被照明体としての原稿Ｄからの反射光を読み取る画像読取手段としての画像読取部１と、記録媒体としてのシートＮ（記録紙）に原稿Ｄの画像を形成（印刷）する画像形成手段としての画像形成部２０とを備えている。
【００１４】
画像読取部１は、いわゆるイメージスキャナーの機能を有し、例えば以下のように構成される。
画像読取部１は、筐体２と、原稿載置部としてのガラス製の透明板からなるプラテンガラス３と、原稿Ｄを覆うことができるように筐体２に対して開閉自在に設けられるプラテンカバー４とを備えている。
筐体２の内部には、イメージセンサユニット５、保持部材６、イメージセンサユニットスライドシャフト７、イメージセンサユニット駆動モータ８、ワイヤ９、信号処理部Ｕなどが収納されている。
【００１５】
イメージセンサユニット５は、例えば密着型イメージセンサ（ＣＩＳ；Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）ユニットである。イメージセンサユニット５は、プラテンガラス３上に載置された被照明体としての原稿Ｄの画像情報を光学的に読み取って電気信号に変換する。保持部材６は、イメージセンサユニット５を囲むように保持する。イメージセンサユニットスライドシャフト７は、保持部材６をプラテンガラス３に沿って副走査方向に案内する。イメージセンサユニット駆動モータ８は、保持部材６に取り付けられたワイヤ９を動かす。
上述したように構成される画像読取部１では、イメージセンサユニット駆動モータ８が、保持部材６に保持されたイメージセンサユニット５をイメージセンサユニットスライドシャフト７に沿って読取方向（副走査方向）に移動させる。このとき、イメージセンサユニット５は、プラテンガラス３上に載置された原稿Ｄを光学的に読み取って、電気信号に変換することで、画像の読み取り動作を行う。
【００１６】
図２は画像形成部２０の構造を示す概略図である。
画像形成部２０は、いわゆるプリンタの機能を有し、例えば以下のように構成される。
画像形成部２０は、筐体２内部に収容されており、図２に示すように搬送ロール２１と記録ヘッド２２とを備えている。記録ヘッド２２は、例えばシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、黒Ｋのインクを備えたインクタンク２３（２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙ、２３Ｋ）と、これらのインクタンク２３にそれぞれ設けられた吐出ヘッド２４（２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙ、２４Ｋ）から構成される。また、画像形成部２０は、記録ヘッドスライドシャフト２５、記録ヘッド駆動モータ２６、記録ヘッド２２に取り付けられたベルト２７を有している。
また、筐体２背面には給紙トレイ２８が、筐体２前面には回収ユニット２９がそれぞれ設けられている（図１参照）。給紙トレイ２８は、所定のサイズのシートＮを収容する。回収ユニット２９は筐体２に対して開閉自在に設けられ、印刷されたシートＮを回収する。
【００１７】
上述したように構成される画像形成部２０では、給紙トレイ２８から供給されたシートＮは、搬送ロール２１によって記録位置まで搬送される。記録ヘッド２２は、記録ヘッド駆動モータ２６によりベルト２７を機械的に動かすことで、記録ヘッドスライドシャフト２５に沿って印刷方向（主走査方向）に移動しつつ電気信号を基にシートＮに対して印刷を行う。印刷終了まで上述した動作を繰り返した後、印刷されたシートＮは搬送ロール２１によって回収ユニット２９に排出される。
なお、画像形成部２０としてインクジェット方式による画像形成装置を説明したが、電子写真方式、熱転写方式、ドットインパクト方式などどのような方式であっても構わない。
【００１８】
次に、イメージセンサユニット５内の構成部品と光源１０からの光路との関係について図３を参照して説明する。図３は、イメージセンサユニット５内の構成例を示す模式図である。イメージセンサユニット５の内部には、光源１０、導光体１１、ロッドレンズアレイ１２、センサ基板１４が配設されている。
光源１０は、原稿Ｄを照明するものであり、例えば赤緑青３色の発光波長を持つ発光素子１０ｒ、１０ｇ、１０ｂを有している。光源１０は、発光素子１０ｒ、１０ｇ、１０ｂを順次点灯駆動することによって光を照射する。
【００１９】
導光体１１は、光源１０から照射された光を前述したプラテンガラス３上に載置された原稿Ｄへと導くものであり、原稿Ｄの幅に対応した長さの細長状に形成されている。導光体１１は、アクリル樹脂やポリカーボネートなどの透明プラスチックにより形成される。
導光体１１の長手方向（主走査方向）の一方側の端面は、光源１０からの光が入光される入光面１１ａである。イメージセンサユニット５では、光源１０からの光が効率よく導光体１１に入光するように、光源１０の発光素子１０ｒ、１０ｇ、１０ｂが入光面１１ａに対向して配置される。また、導光体１１の長手方向に沿い、かつプラテンガラス３上の原稿Ｄと対向する面は、導光体１１に入光した光が出光される出光面１１ｂである。また、出光面１１ｂと対向する面は、入光面１１ａからの光を導光体１１の内部で反射・拡散させる拡散面１１ｃである。導光体１１の入光面１１ａ、出光面１１ｂ及び拡散面１１ｃ以外のその他の部位は実質的に反射面として形成される。
したがって、導光体１１は、入光面１１ａから入光された光を拡散面１１ｃ及びその他の反射面で反射・散乱させ、出光面１１ｂから出光させて、原稿Ｄを照明する。このように、光源１０と導光体１１とは、原稿Ｄを照明する照明装置として機能する。
【００２０】
ロッドレンズアレイ１２は、正立等倍結像型の結像素子（ロッドレンズ）を導光体１１の主走査方向（長手方向）に直線状に複数配列した光学部材である。ロッドレンズアレイ１２は、原稿Ｄからの光を光電変換部１３の光電変換素子に結像する。
なお、ロッドレンズアレイに限らず、各種マイクロレンズアレイなど、従来公知の各種集光機能を有する光学部材が適用できる。
センサ基板１４は、光電変換部１３が実装される。光電変換部１３は、複数の光電変換素子を有し、ロッドレンズアレイ１２により結像された光を受光して電気信号に変換する。光電変換部１３は、導光体１１の主走査方向（長手方向）に直線状に実装された複数のセンサチップ１３Ａ又は１３Ｂにより構成される。
ロッドレンズアレイ１２及び光電変換部１３の光電変換素子は、原稿Ｄの幅に対応する長さに形成されている。
【００２１】
上述したように構成されるイメージセンサユニット５を備えた画像読取部１が原稿Ｄの読み取りを行う場合の動作の概略について説明する。原稿Ｄの読み取りを行うとき、まず、画像読取部１は、原稿Ｄの読み取り開始位置までイメージセンサユニット５を移動する。読み取り開始位置に移動したイメージセンサユニット５は、光源１０の発光素子１０ｒ、１０ｇ、１０ｂを順次点灯する。光源１０からの光は、導光体１１の入光面１１ａから入光した後、出光面１１ｂから均一に出光する。導光体１１を出光した光は、原稿Ｄの表面を主走査方向に亘ってライン状に照射される。照射された光は、原稿Ｄによって反射された後、ロッドレンズアレイ１２によってセンサ基板１４上に実装された光電変換部１３の光電変換素子に結像される（反射読取）。光電変換部１３の光電変換素子は、結像された反射光を電気信号に変換する。イメージセンサユニット５は、赤緑青すべての反射光を変換することで、主走査方向に沿った１走査ラインの読み取り動作が終了する。
【００２２】
続いて、画像読取部１は、イメージセンサユニット５を１走査ライン分だけ副走査方向に移動する。イメージセンサユニット５の副走査方向への相対的な移動に伴い、前述と同様に１走査ラインの読み取り動作を行う。このように、イメージセンサユニット５が副走査方向に移動しながら１走査ラインの移動と読み取り動作とを繰り返すことで、原稿Ｄ全面が順次走査されて反射光による原稿Ｄ全面の読み取りが完了する。
イメージセンサユニット５によって変換された電気信号は、信号処理部Ｕにて必要に応じて画像処理された後、画像データとして記憶される。
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態におけるセンサ基板１４に実装されるセンサチップ１３Ａについて説明する。図４は、センサ基板１４に実装されたセンサチップ１３Ａの一例を示す図である。図４において、センサチップ１３Ａ（１３Ａ−１１、１３Ａ−１２、１３Ａ−１３、１３Ａ−２１、・・・）は、センサ基板１４上に実装されたセンサチップであり、各々光電変換素子を備えている。センサチップ１３Ａは、前述のように導光体１１の長手方向と同方向に直線状に複数実装され光電変換部１３を構成する。
【００２４】
第１の実施形態では、３つのセンサチップ１３Ａ（例えば、１３Ａ−１１、１３Ａ−１２、１３Ａ−１３）を１組として、実装された複数のセンサチップ１３Ａをグループ分けし、並行してグループ毎での画像信号の読み出しを行う。センサチップ１３Ａ−ｉｊ（ｉ，ｊは添え字）が、第ｉグループにおいてｊ番目に画像信号の読み出しが行われるものとする。画像信号を出力するための信号出力線であるセンサチップ外の共通出力線（外部出力線）の１つに、同じグループに属する各センサチップ１３Ａの画像信号出力パッドが共通に接続される。
【００２５】
なお、本実施形態では３つのセンサチップ１３Ａを１組としたが、これに限定されるものではなく、１組とするセンサチップ１３Ａの数は任意であり、例えばイメージセンサユニット５の外部インタフェースや読み出し時間の仕様等に応じて適宜設定すれば良い。また、図４においては、グループ分けをわかりやすくするために、センサチップ１３Ａ間の間隔をグループ内とグループ間とで異ならせて図示している。しかし、グループ内であるかグループ間であるかにかかわらず、複数のセンサチップ１３Ａにおける光電変換素子の間隔を一定とするように、センサチップ１３Ａはセンサ基板１４上に実装される。
【００２６】
図４に示すように、センサチップ１３Ａの各々は、センサチップの外部と信号を授受するための複数のパッドを有するパッド部３１Ａ、及び結像された原稿Ｄからの反射光を電気信号に変換して出力するセンサ部３２を有する。パッド部３１Ａは、例えばスタート信号入力パッド３３、読み出し順序検出用パッド３４、３５、画像信号出力パッド３６、スタートパルス入力パッド３７、クロック入力パッド３８、及び次チップスタート信号出力パッド３９を有する。
【００２７】
スタート信号入力パッド３３には、センサチップ１３Ａからの画像信号の読み出しを開始させる、言い換えれば画像信号を順次読み出すためのセンサチップ１３Ａ内のシフトレジスタのシフト動作を開始させるスタート信号ＳＩが入力される。
【００２８】
読み出し順序検出用パッド３４、３５は、グループ内において画像信号が読み出される順序の検出に用いられる。読み出し順序検出用パッド３４は、グループ内において最初に画像信号が読み出されるセンサチップであるか否かを検出するための先頭検出用パッドである。センサチップ１３Ａは、先頭検出用パッドである読み出し順序検出用パッド３４に電源電圧Ｖｃｃが供給されることによって、グループ内で最初に画像信号が読み出されるセンサチップであることを検出する。同様に、読み出し順序検出用パッド３５は、グループ内において最後に画像信号が読み出されるセンサチップであるか否かを検出するための最終検出用パッドである。センサチップ１３Ａは、最終検出用パッドである読み出し順序検出用パッド３５に電源電圧Ｖｃｃが供給されることによって、グループ内で最後に画像信号が読み出されるセンサチップであることを検出する。
【００２９】
画像信号出力パッド３６は、共通出力線に接続されるとともに、センサ部３２の信号出力アンプＡＭＰの出力端に接続される。センサ部３２の信号出力アンプＡＭＰから出力された画像信号は、画像信号出力パッド３６を介して、接続された共通出力線に出力される。ここで、第ｉのグループに属するセンサチップ１３Ａ−ｉ１、１３Ａ−ｉ２、１３Ａ−ｉ３の画像信号出力パッド３６は、第ｉのグループに対応する１本の共通出力線ＯＵＴｉに共通接続される。
【００３０】
スタートパルス入力パッド３７には、１走査ラインの画像信号の読み出し動作を開始させるスタートパルスＳＰが入力される。また、クロック入力パッド３８には、センサチップ１３Ａ内の回路を駆動するためのクロックＣＬＫが入力される。センサチップ１３Ａの動作を同期させるために、各センサチップ１３Ａのスタートパルス入力パッド３７はスタートパルスＳＰを供給する１つの信号線に共通接続され、クロック入力パッド３８はクロックＣＬＫを供給する１つの信号線に共通接続されている。
【００３１】
次チップスタート信号出力パッド３９からは、センサチップ１３Ａからの画像信号の読み出しの終了を通知する信号が出力される。次チップスタート信号出力パッド３９は、同じグループにおいて次に画像信号の読み出しを行うセンサチップ１３Ａのスタート信号入力パッド３３に接続されている。つまり、画像信号の読み出し順が２番目以降のセンサチップ１３Ａでは、読み出し順が１つ前のセンサチップ１３Ａの次チップスタート信号出力パッド３９から出力される画像信号の読み出しの終了を通知する信号が、画像信号の読み出しを開始させるスタート信号ＳＩとして使用される。
【００３２】
なお、パッド部３１Ａは、電源電圧（ＶＣＣ）や基準電位（ＧＮＤ）に対して接続される図示しないパッドを有している。また、前述した各パッドは一例であり、パッド部３１Ａは、例えば解像度を設定するためのモード信号入力パッド等を有していても良い。
【００３３】
センサ部３２は、図５に示すように、光電変換素子としてのフォトダイオードＰＤ、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４、増幅器ＰＡ１、ＰＡ２、メモリ部としてのアナログメモリＭＥＭ１、ＭＥＭ２、シフトレジスタＳＲＥＧ、及び信号出力アンプＡＭＰを有する。フォトダイオードＰＤは、前述したようにロッドレンズアレイ１２により結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子であり、導光体１１の長手方向と同方向に所定の間隔で配列されている。
【００３４】
トランジスタＴＲ１は、光電変換素子となるフォトダイオードＰＤをリセットするためのリセットトランジスタであり、信号ｒｅｓｅｔにより導通／非導通（オン／オフ）が制御される。トランジスタＴＲ２は、光電変換により得られた画像信号をフォトダイオードＰＤから読み出すための第１の転送トランジスタであり、信号Ｔ１により導通／非導通（オン／オフ）が制御される。フォトダイオードＰＤから読み出される画像信号は、増幅器ＰＡ１及び第１の転送トランジスタＴＲ２を介して、第１のアナログメモリＭＥＭ１に保持される。
【００３５】
トランジスタＴＲ３は、第１のアナログメモリＭＥＭ１に保持された画像信号を第２のアナログメモリＭＥＭ２に転送するための第２の転送トランジスタであり、信号Ｔ２により導通／非導通（オン／オフ）が制御される。第１のアナログメモリＭＥＭ１に保持された画像信号は、第２の転送トランジスタＴＲ３及び増幅器ＰＡ２を介して、第２のアナログメモリＭＥＭ２に転送され保持される。
【００３６】
トランジスタＴＲ４は、第２のアナログメモリＭＥＭ２に保持された画像信号を読み出すための読み出しトランジスタであり、シフトレジスタＳＲＥＧの出力により導通／非導通（オン／オフ）が制御される。シフトレジスタＳＲＥＧの出力に応じてトランジスタＴＲ４が１つずつ順にオンされることによって、第２のアナログメモリＭＥＭ２に保持されている画像信号が順次読み出され、信号出力アンプＡＭＰにより増幅されて信号出力Ｖｏｕｔとして出力される。
【００３７】
信号出力アンプＡＭＰは、入力される画像信号を増幅し、信号出力Ｖｏｕｔとして共通出力線に出力する。本実施形態において、信号出力アンプＡＭＰは、センサチップ１３Ａの動作状態に応じてオン／オフ制御される。例えば、信号出力アンプＡＭＰへの電源供給が行われることによって信号出力アンプＡＭＰはオン状態とされ、信号出力アンプＡＭＰへの電源供給を遮断する、あるいは消費電流の削減状態（低消費電流状態）へ遷移させることによって信号出力アンプＡＭＰはオフ状態とされる。
【００３８】
図６は、センサチップ１３Ａの動作例を示すタイミングチャートである。
センサチップ１３ＡにスタートパルスＳＰが入力されると、期間Ｐ１において、信号Ｔ１が入力された後に信号ｒｅｓｅｔが入力され、光電変換素子としてのフォトダイオードＰＤがリセットされる。信号ｒｅｓｅｔが入力されてから所定の期間が経過した後に、信号Ｔ１が入力されることで、光電変換により得られた画像信号がフォトダイオードＰＤから読み出され、増幅器ＰＡ１及び第１の転送トランジスタＴＲ２を介して、第１のアナログメモリＭＥＭ１に転送され保持される。
【００３９】
次に、期間Ｐ２において、信号Ｔ２が入力され、第１のアナログメモリＭＥＭ１に保持されている画像信号が、第２の転送トランジスタＴＲ３及び増幅器ＰＡ２を介して、第２のアナログメモリＭＥＭ２に転送され保持される。なお、図６においては、いわゆる低解像度モードで４画素加算により１つの画像データを得る場合の例を示しており、信号Ｔ２−１〜Ｔ２−４のすべてが同じタイミングで入力される。
【００４０】
続く、期間Ｐ３において、シフトレジスタＳＲＥＧの出力に応じて読み出しトランジスタＴＲ４が順次オンされる。これにより、第２のアナログメモリＭＥＭ２に保持されている画像信号が順次読み出され、信号出力アンプＡＭＰを介して有効な画像信号が信号出力Ｖｏｕｔとして出力される。そして、センサチップ１３Ａからの画像信号の読み出しが終了するとブランキング期間Ｐ４となる。
【００４１】
次に、第１の実施形態におけるイメージセンサユニット５の動作について説明する。図７（Ａ）は、第１の実施形態におけるイメージセンサユニット５の出力電圧ＶＯＵＴ及び消費電流ＩＣＣを説明するための図であり、図７（Ｂ）は、本実施形態と比較参照するために従来の制御方法での出力電圧ＶＯＵＴ及び消費電流ＩＣＣを示した図である。
【００４２】
第１の実施形態におけるイメージセンサユニット５においては、イメージセンサユニット５からの画像信号の読み出し動作時に、センサチップ１３Ａの動作状態に応じて信号出力アンプＡＭＰのオン／オフ制御を行う。具体的には、センサチップ１３Ａにて画像信号の読み出しを開始するときに信号出力アンプＡＭＰがオン状態となり、画像信号の読み出しが終了すると信号出力アンプＡＭＰがオフ状態となる。信号出力アンプＡＭＰをオン状態にすることは、例えば信号出力アンプＡＭＰへの電源供給を行うことにより実現され、信号出力アンプＡＭＰをオフ状態にすることは、例えば信号出力アンプＡＭＰへの電源供給を遮断することにより実現される。
【００４３】
ただし、先頭検出用パッド３４に電源電圧Ｖｃｃが供給されているグループ内で最初に画像信号が読み出されるセンサチップ１３Ａでは、スタートパルスＳＰの入力を検知すると直ちに信号出力アンプＡＭＰがオン状態となる。また、最終検出用パッド３５に電源電圧Ｖｃｃが供給されているグループ内で最後に画像信号が読み出されるセンサチップ１３Ａでは、信号出力アンプＡＭＰは、画像信号の読み出しが終了してもオフ状態にならず、次のスタートパルスの入力を検知するまでオン状態とされる。
【００４４】
つまり、グループ内で最初に画像信号が読み出されるセンサチップ１３Ａでは、スタートパルスＳＰの入力の検知時からセンサチップからの画像信号の読み出し終了までの期間中において、信号出力アンプＡＭＰがオン状態となる。また、グループ内で最後に画像信号が読み出されるセンサチップ１３Ａでは、センサチップからの画像信号の読み出し開始から次のスタートパルスＳＰの入力を検知するまでの期間中において、信号出力アンプＡＭＰがオン状態となる。それ以外のセンサチップ１３Ａでは、センサチップからの画像信号の読み出し開始から読み出し終了までの期間である画像信号の読み出し期間中において、信号出力アンプＡＭＰがオン状態となる。
【００４５】
以下では、図４に示したように、３つのセンサチップ１３Ａ−ｉ１、１３Ａ−ｉ２、１３Ａ−ｉ３を１組として、イメージセンサユニット５に実装されている複数のセンサチップ１３Ａをグループ分けして画像信号の読み出しを行う場合を例に説明する。
スタートパルスＳＰが入力されると、イメージセンサユニット５のすべてのセンサチップ１３Ａが垂直転送動作を行うとともに、グループ内で最初に画像信号が読み出されるセンサチップ１３Ａ−ｉ１において信号出力アンプＡＭＰがオン状態になる（期間Ｔ６１）。なお、グループ内で最初に画像信号が読み出されるセンサチップ１３Ａ−ｉ１以外のセンサチップ１３Ａ−ｉ２及び１３Ａ−ｉ３では信号出力アンプＡＭＰはオフ状態である。したがって、この期間Ｔ６１においては、全センサチップ数分の垂直転送動作による消費電流に、グループ数と同じセンサチップ数分の信号出力アンプＡＭＰによる消費電流を加えた消費電流Ｉ６１が、イメージセンサユニット５の消費電流となる。
【００４６】
次に、グループ内で最初に画像信号が読み出されるセンサチップ１３Ａ−ｉ１に対してスタート信号ＳＩが入力されると、センサチップ１３Ａ−ｉ１からの画像信号の読み出しが開始され、画像信号に応じた出力ＶＯＵＴが順次出力される（期間Ｔ６２）。この期間Ｔ６２において、センサチップ１３Ａ−ｉ２及び１３Ａ−ｉ３の信号出力アンプＡＭＰはオフ状態である。したがって、この期間Ｔ６２においては、グループ数と同じセンサチップ数分の信号出力アンプＡＭＰによる消費電流Ｉ６２が、イメージセンサユニット５の消費電流となる。
【００４７】
そして、センサチップ１３Ａ−ｉ１から画像信号の読み出しの終了を通知する信号が出力され、その信号が次に画像信号の読み出しを行うセンサチップ１３Ａ−ｉ２に入力される。これにより、センサチップ１３Ａ−ｉ２において信号出力アンプＡＭＰがオン状態になるとともに、センサチップ１３Ａ−ｉ２からの画像信号の読み出しが開始され、画像信号に応じた出力ＶＯＵＴが順次出力される（期間Ｔ６３）。この期間Ｔ６３において、センサチップ１３Ａ−ｉ１及び１３Ａ−ｉ３の信号出力アンプＡＭＰはオフ状態である。したがって、この期間Ｔ６３においては、グループ数と同じセンサチップ数分の信号出力アンプＡＭＰによる消費電流、すなわち消費電流Ｉ６２と同量の電流がイメージセンサユニット５の消費電流となる。
【００４８】
続いて、同様に、センサチップ１３Ａ−ｉ２から画像信号の読み出しの終了を通知する信号が出力され、その信号が次に画像信号の読み出しを行うセンサチップ１３Ａ−ｉ３に入力される。これにより、センサチップ１３Ａ−ｉ３において信号出力アンプＡＭＰがオン状態になるとともに、センサチップ１３Ａ−ｉ３からの画像信号の読み出しが開始され、画像信号に応じた出力ＶＯＵＴが順次出力される（期間Ｔ６４）。この期間Ｔ６４において、センサチップ１３Ａ−ｉ１及び１３Ａ−ｉ２の信号出力アンプＡＭＰはオフ状態である。したがって、この期間Ｔ６４においては、グループ数と同じセンサチップ数分の信号出力アンプＡＭＰによる消費電流、すなわち消費電流Ｉ６２と同量の電流がイメージセンサユニット５の消費電流となる。
【００４９】
そして、センサチップ１３Ａ−ｉ３からの画像信号の読み出しが終了すると、次ラインの動作を開始するスタートパルスＳＰが入力されるまでブランク期間となる（期間Ｔ６５）。この期間Ｔ６５においては、センサチップ１３Ａ−ｉ３の信号出力アンプＡＭＰはオン状態である。すなわち、期間Ｔ６５においては、期間Ｔ６４と同じ状態が維持され、センサチップ１３Ａ−ｉ３の信号出力アンプＡＭＰはオン状態であり、センサチップ１３Ａ−ｉ１及び１３Ａ−ｉ２の信号出力アンプＡＭＰはオフ状態である。したがって、この期間Ｔ６５においては、グループ数と同じセンサチップ数分の信号出力アンプＡＭＰによる消費電流Ｉ６３が、イメージセンサユニット５の消費電流となる。ここで、消費電流Ｉ６３は、前述の説明から明らかなように消費電流Ｉ６２と同様の電流である。そして、次ラインの動作を開始するスタートパルスＳＰが入力されるとブランク期間を終了し、期間Ｔ６１と同様にして次ラインの画像信号の読み出しが開始される。
【００５０】
このように第１の実施形態では、イメージセンサユニット５に実装されている複数のセンサチップ１３Ａを複数のグループに分けて、並行してグループ毎での画像信号の読み出しを行うとともに、センサチップ１３Ａの動作状態に応じて信号出力アンプＡＭＰのオン／オフ制御を行う。これにより、グループ内の１つのセンサチップ１３Ａの信号出力アンプＡＭＰだけがオン状態になり、グループ内のその他のセンサチップ１３Ａの信号出力アンプＡＭＰはオフ状態であるので、イメージセンサユニット５の消費電流を低減することができる。例えば、センサチップ１３Ａの動作状態に応じた信号出力アンプＡＭＰのオン／オフ制御を行わず、常にオン状態とする場合と比較して、イメージセンサユニット５の消費電流を、おおよそ（１／グループ内のセンサチップ数）に低減することが可能である。
【００５１】
また、第１の実施形態では、イメージセンサユニット５からの画像信号の読み出し動作における垂直転送動作期間及びブランク期間においても、グループ内の１つのセンサチップ１３Ａの信号出力アンプＡＭＰをオン状態にする。これにより、イメージセンサユニット５からの画像信号の読み出し動作時における信号出力アンプＡＭＰの動作数は常に一定であり、追加回路を設けずとも、イメージセンサユニット５の消費電流の変動を抑制することができ、面積やコストを増大させることなく電源電圧の変動を抑制することができる。センサチップの動作速度を高速化すると、帯域確保のために信号出力アンプでの消費電流は増加する傾向にあるので、高速イメージセンサに本実施形態における技術を適用すると有効である。
【００５２】
例えば、図７（Ａ）と図７（Ｂ）を比較すると、垂直転送動作期間である期間Ｔ６１とセンサチップ１３Ａ−ｉ１の画像信号読み出し期間である期間Ｔ６２との間でのイメージセンサユニット５の消費電流の変動は、本実施形態によれば全センサチップ数分の垂直転送動作による消費電流に相当する電流量である。一方、垂直転送動作時はすべての信号出力アンプをオフ状態にする従来の手法では、イメージセンサユニット５の消費電流の変動量は、全センサチップ数分の垂直転送動作による消費電流Ｉ６４と、グループ数と同じセンサチップ数分の信号出力アンプによる消費電流Ｉ６５との差分Ｄ６１となり大きい。また、センサチップ１３Ａ−ｉ３の画像信号読み出し期間である期間Ｔ６４とブランク期間である期間Ｔ６５との間では、第１の実施形態によれば動作している信号出力アンプの数は変わらないのでイメージセンサユニット５の消費電流は変動しない。それに対して、ブランク期間はすべての信号出力アンプをオフ状態にする従来の手法では、イメージセンサユニット５の消費電流の変動量は、グループ数と同じセンサチップ数分の信号出力アンプによる消費電流Ｉ６５と、全センサチップ数分のアイドル電流による消費電流Ｉ６６の差分Ｄ６６となり非常に大きい。このように、第１の実施形態によれば、追加回路を設けずにイメージセンサユニット５の消費電流の変動を抑制でき、面積やコストを増大させることなく電源電圧の変動を抑制することができる。
【００５３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
前述した第１の実施形態では、常にグループ内の何れか１つのセンサチップ１３Ａの信号出力アンプＡＭＰをオン状態にすることで、イメージセンサユニット５の消費電流の変動を抑制する。以下に説明する第２の実施形態は、グループ毎に１つの信号出力アンプＡＭＰの消費電流に相当する電流を消費する電流消費回路を設ける。そして、イメージセンサユニット５からの画像信号の読み出し動作における垂直転送動作期間及びブランク期間において、その電流消費回路により電流を消費することでイメージセンサユニット５の消費電流の変動を抑制する。以下の第２の実施形態に係る説明では、第１の実施形態と異なる点を説明し、第１の実施形態と同様のその他の点については説明を省略する。
【００５４】
図８は、第２の実施形態におけるセンサ基板１４に実装されたセンサチップ１３Ｂ及び電流消費回路７０の一例を示す図である。この図８において、図４に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図８において、センサチップ１３Ｂ（１３Ｂ−１１、１３Ｂ−１２、１３Ｂ−１３、１３Ｂ−２１、・・・）は、センサ基板１４上に実装されたセンサチップであり、各々光電変換素子を備えている。センサチップ１３Ｂは、前述のように導光体１１の長手方向と同方向に直線状に複数実装され光電変換部１３を構成する。また、７０は、１つの信号出力アンプＡＭＰの消費電流に相当する電流Ｄ６２’を消費するように制御される電流消費回路である。
【００５５】
第２の実施形態においても、３つのセンサチップ１３Ｂを１組として、実装された複数のセンサチップ１３Ｂをグループ分けし、並行してグループ毎での画像信号の読み出しを行う。センサチップ１３Ｂ−ｉｊ（ｉ，ｊは添え字）が、第ｉグループにおいてｊ番目に画像信号の読み出しが行われるものとする。画像信号を出力するための信号出力線であるセンサチップ外の共通出力線の１つに、同じグループに属する各センサチップ１３Ｂの画像信号出力パッドが共通に接続される。なお、１組とするセンサチップ１３Ｂの数は任意であり、例えばイメージセンサユニット５の外部インタフェースや読み出し時間の仕様等に応じて適宜設定すれば良い。また、センサチップ１３Ｂは、複数のセンサチップ１３Ｂにおける光電変換素子の間隔を一定とするように、センサ基板１４上に実装される。
【００５６】
センサチップ１３Ｂの各々は、センサチップの外部と信号を授受するための複数のパッドを有するパッド部３１Ｂ、及びセンサ部３２を有する。パッド部３１Ｂは、読み出し順序検出用パッド３５を有していない点が、第１の実施形態におけるパッド部３１Ａと異なる。次チップスタート信号出力パッド３９は、第１の実施形態と同様に、同じグループにおいて次に画像信号の読み出しを行うセンサチップ１３Ｂのスタート信号入力パッド３３に接続されている。ただし、グループ内で最後に画像信号が読み出されるセンサチップ１３Ｂの次チップスタート信号出力パッド３９は、電流消費回路７０に接続される。
【００５７】
電流消費回路７０は、センサチップ１３Ｂのグループ毎に対してそれぞれ設けられる。電流消費回路７０は、ＲＳフリップフロップ７１、スイッチ（トランジスタ）７２、及び抵抗７３を有する。ＲＳフリップフロップ７１の入力Ｓが、グループ内で最後に画像信号が読み出されるセンサチップ１３Ｂの次チップスタート信号出力パッド３９に接続され、次チップスタート信号出力パッド３９から出力される画像信号の読み出しの終了を通知する信号が供給される。また、ＲＳフリップフロップ７１の入力Ｒには、センサチップ１３Ｂのスタート信号入力パッド３３に入力される画像信号の読み出しを開始させるスタート信号ＳＩ、若しくはスタート信号ＳＩに相当する信号が供給される。
【００５８】
スイッチ７２と抵抗７３とが直列に接続された直列回路が、電源と接地の間に接続される。スイッチ７２は、ＲＳフリップフロップ７１の出力Ｑにより導通／非導通（オン／オフ）が制御される。なお、スイッチ７２がオン状態となったときに、スイッチ７２及び抵抗７３を有する直列回路に電流Ｄ６２’が流れるように、電流消費回路７０を構成する各素子の特性が設定されている。このような構成により、電流消費回路７０は、ＲＳフリップフロップ７１の入力Ｓに信号が入力されてから入力Ｒに信号が入力されるまでの間において、ＲＳフリップフロップ７１の出力がアサートされてスイッチ７２がオンし電流Ｄ６２’を消費する。
【００５９】
次に、第２の実施形態におけるイメージセンサユニット５の動作について説明する。図９は、第２の実施形態におけるイメージセンサユニット５の出力電圧ＶＯＵＴ及び消費電流ＩＣＣを説明するための図である。第２の実施形態におけるイメージセンサユニット５においては、イメージセンサユニット５からの画像信号の読み出し動作時に、センサチップ１３Ｂの動作状態に応じて信号出力アンプＡＭＰのオン／オフ制御を行う。具体的には、センサチップ１３Ｂにて画像信号の読み出しを開始するときに信号出力アンプＡＭＰがオン状態となり、画像信号の読み出しが終了すると信号出力アンプＡＭＰがオフ状態となる。以下では、３つのセンサチップ１３Ｂ−ｉ１、１３Ｂ−ｉ２、１３Ｂ−ｉ３を１組として、イメージセンサユニット５に実装されている複数のセンサチップ１３Ｂをグループ分けして画像信号の読み出しを行う場合を例に説明する。
【００６０】
スタートパルスＳＰが入力されると、イメージセンサユニット５のすべてのセンサチップ１３Ｂが垂直転送動作を行う（期間Ｔ６１）。なお、すべてのセンサチップ１３Ｂにおいて、信号出力アンプＡＭＰはオフ状態である。このとき、電流消費回路７０のＲＳフリップフロップ７１においては、前ラインにおける画像信号の読み出しの終了時に入力Ｓに信号が入力されたことで、出力Ｑがアサートされている。したがって、電流消費回路７０は、スイッチ７２がオン状態となり、電流Ｄ６２を消費している。なお、電流Ｄ６２は、（電流Ｄ６２’×グループ数）である。これにより、期間Ｔ６１においては、全センサチップ数分の垂直転送動作による消費電流Ｉ６４に、グループ数と同じ数の電流消費回路７０による消費電流Ｄ６２を加えた消費電流Ｉ６７が、イメージセンサユニット５の消費電流となる。
【００６１】
次に、グループ内で最初に画像信号が読み出されるセンサチップ１３Ｂ−ｉ１に対してスタート信号ＳＩが入力されると、センサチップ１３Ｂ−ｉ１からの画像信号の読み出しが開始され、画像信号に応じた出力ＶＯＵＴが順次出力される（期間Ｔ６２）。この期間Ｔ６２において、センサチップ１３Ｂ−ｉ２及び１３Ｂ−ｉ３の信号出力アンプＡＭＰはオフ状態である。また、センサチップ１３Ｂ−ｉ１に対してスタート信号ＳＩが入力されるのと同時に、電流消費回路７０のＲＳフリップフロップ７１において、入力Ｒに信号が入力されることで出力Ｑがネゲートされ、スイッチ７２がオフ状態となる。したがって、この期間Ｔ６２においては、グループ数と同じセンサチップ数分の信号出力アンプＡＭＰによる消費電流Ｉ６８が、イメージセンサユニット５の消費電流となる。
【００６２】
その後の期間Ｔ６３、Ｔ６４では、第１の実施形態と同様に、センサチップ１３Ｂ−ｉ２だけ、センサチップ１３Ｂ−ｉ３だけのそれぞれにおいて、信号出力アンプＡＭＰがオン状態になるとともに、画像信号の読み出しが行われる。したがって、期間Ｔ６３、Ｔ６４においては、グループ数と同じセンサチップ数分の信号出力アンプＡＭＰによる消費電流、すなわち消費電流Ｉ６８と同量の電流がイメージセンサユニット５の消費電流となる。
【００６３】
そして、センサチップ１３Ｂ−ｉ３からの画像信号の読み出しが終了すると、次ラインの動作を開始するスタートパルスＳＰが入力されるまでブランク期間となる（期間Ｔ６５）。この期間Ｔ６５においては、すべてのセンサチップ１３Ｂの信号出力アンプＡＭＰはオフ状態である。また、センサチップ１３Ｂ−ｉ３からの画像信号の読み出しが終了することで、電流消費回路７０のＲＳフリップフロップ７１の入力Ｓに信号が入力され、出力Ｑがアサートされる。したがって、電流消費回路７０は、スイッチ７２がオン状態となり、電流Ｄ６２を消費する。これにより、期間Ｔ６５においては、全センサチップ数分のアイドル電流による消費電流Ｉ６６に、グループ数と同じ数の電流消費回路７０による消費電流Ｄ６２を加えた消費電流Ｉ６９が、イメージセンサユニット５の消費電流となる。そして、次ラインの動作を開始するスタートパルスＳＰが入力されるとブランク期間を終了し、期間Ｔ６１と同様にして次ラインの画像信号の読み出しが開始される。
【００６４】
このように第２の実施形態では、イメージセンサユニット５に実装されている複数のセンサチップ１３Ｂを複数のグループに分けて、並行してグループ毎での画像信号の読み出しを行うとともに、センサチップ１３Ｂの動作状態に応じて信号出力アンプＡＭＰのオン／オフ制御を行う。これにより、グループ内の１つのセンサチップ１３Ｂの信号出力アンプＡＭＰだけがオン状態になり、グループ内のその他のセンサチップ１３Ｂの信号出力アンプＡＭＰはオフ状態であるので、イメージセンサユニット５の消費電流を低減することができる。
【００６５】
また、第２の実施形態では、すべてのセンサチップ１３Ｂの信号出力アンプＡＭＰがオフ状態となる、イメージセンサユニット５からの画像信号の読み出し動作における垂直転送動作期間及びブランク期間において、電流消費回路７０により所定の電流を消費する。これにより、イメージセンサユニット５の消費電流の変動を抑制することができ、電源電圧の変動を抑制することができる。センサチップの動作速度を高速化すると、帯域確保のために信号出力アンプでの消費電流は増加する傾向にあるので、高速イメージセンサに本実施形態における技術を適用すると有効である。
【００６６】
なお、前記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係るイメージセンサユニット５は、例えばイメージスキャナー、ファクシミリ、複写機等の画像読取装置や画像形成装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１：画像読取部（画像読取手段）  ５：密着型イメージセンサユニット（イメージセンサユニット）  １２：ロッドレンズアレイ  １３：光電変換部  １３Ａ、１３Ｂ：センサチップ  １４：センサ基板  ２０：画像形成部（画像形成手段）  ３１Ａ、３１Ｂ：パッド部  ３２：センサ部  ３４、３５：読み出し順序検出用パッド  １００：画像読取装置（ＭＦＰ）  ＡＭＰ：信号出力アンプ  ＭＥＭ１、ＭＥＭ２：アナログメモリ（メモリ部）  ７０：電流消費回路  Ｔ６１：垂直転送動作期間  Ｔ６２、Ｔ６３、Ｔ６４：画像信号読み出し期間  Ｔ６５：ブランク期間  ＶＯＵＴ：信号出力  ＩＣＣ：消費電流
【図１】
2014131179.tif 000003
【図２】
2014131179.tif 000004
【図３】
2014131179.tif 000005
【図４】
2014131179.tif 000006
【図５】
2014131179.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014131179.tif 000009
【図８】
2014131179.tif 000010
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年1月17日(2014.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一基板上に複数のセンサチップが直線状に実装されたイメージセンサユニットであって、
前記センサチップの各々は、
結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子と、
前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部と、
当該センサチップの動作状態に応じてオン／オフ制御され、前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部と、
所定の期間に設定された電流を消費する電流消費回路とを有し、
前記電流消費回路は、すべての前記センサチップが画像信号の読み出しを終了するタイミングの信号を受けて設定された電流の消費を開始し、スタート信号から最初に前記センサチップが画像信号の読み出しを開始するタイミングの信号を受けて設定された電流の消費を終了することを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項２】
画像信号の出力パッドが同じ前記外部出力線に共通に接続される前記センサチップのグループ毎に前記電流消費回路を設けたことを特徴とする請求項１記載のイメージセンサユニット。
【請求項３】
同一基板上に複数のセンサチップが直線状に実装されたイメージセンサユニットであって、
前記センサチップの各々は、
結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子と、
前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部と、
当該センサチップの動作状態に応じてオン／オフ制御され、前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部と、
前記センサチップ間での画像信号の読み出し順に応じた電圧が供給される順序検出用パッドとを有し、
前記センサチップ間での画像信号の読み出し順が２番目以降の前記センサチップは、読み出し順が１つ前の前記センサチップから出力された画像信号の読み出し終了を通知する信号を受けて画像信号の読み出しを開始し、
前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最初であることを検出した前記センサチップでは、１走査ラインについての動作を開始させるスタートパルスの入力の検知時から当該センサチップからの画像信号の読み出し終了までの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、
前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最後であることを検出した前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し開始から、次の前記スタートパルスの入力を検知するまでの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、
前記順序検出用パッドに供給される電圧によって画像信号の読み出し順が最初でなく且つ最後でないことを検出した前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し期間中、前記信号出力部をオン状態にすることを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項４】
前記順序検出用パッドは、画像信号の読み出し順が最初である場合に所定の電圧が供給される第１のパッド、及び画像信号の読み出し順が最後である場合に所定の電圧が供給される第２のパッドを含むことを特徴とする請求項３記載のイメージセンサユニット。
【請求項５】
画像信号の出力パッドが同じ前記外部出力線に共通に接続される前記センサチップを１つのグループとし、グループ内の前記センサチップ間での画像信号の読み出し順に応じて前記センサチップの前記信号出力部がオン／オフ制御されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項６】
並行してグループ毎に前記センサチップからの画像信号の読み出しを行うことを特徴とする請求項５記載のイメージセンサユニット。
【請求項７】
前記信号出力部は、前記メモリ部から読み出された画像信号を増幅して前記外部出力線に出力する信号出力アンプを有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項８】
イメージセンサユニットと、
前記イメージセンサユニットと被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの光を読み取る画像読取手段と、
を備える画像読取装置であって、
前記イメージセンサユニットは、請求項１乃至７の何れか１項に記載のイメージセンサユニットを有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項９】
イメージセンサユニットと、
前記イメージセンサユニットと被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの光を読み取る画像読取手段と、
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記イメージセンサユニットは、請求項１乃至７の何れか１項に記載のイメージセンサユニットを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
結像された被照明体からの反射光を電気信号に変換する複数の光電変換素子、前記光電変換素子での光電変換により得られた画像信号を保持するメモリ部、及び動作状態に応じてオン／オフ制御されて前記メモリ部から順次読み出された画像信号を外部出力線に出力する信号出力部を有する複数のセンサチップが同一基板上に直線状に実装されたイメージセンサユニットの制御方法であって、
前記センサチップの各々が順序検出用パッドに供給される電圧によってセンサチップ間での画像信号の読み出し順を検出し、
前記センサチップ間での画像信号の読み出し順が２番目以降の前記センサチップは、読み出し順が１つ前の前記センサチップから出力された画像信号の読み出し終了を通知する信号を受けて画像信号の読み出しを開始するとともに、
検出した画像信号の読み出し順が最初である前記センサチップでは、１走査ラインについての動作を開始させるスタートパルスの入力の検知時から当該センサチップからの画像信号の読み出し終了までの期間中、前記信号出力部をオン状態にし、
検出した画像信号の読み出し順が最初でなく且つ最後でない前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し期間中、前記信号出力部をオン状態にし、
検出した画像信号の読み出し順が最後である前記センサチップでは、当該センサチップからの画像信号の読み出し開始から、次の前記スタートパルスの入力を検知するまでの期間中、前記信号出力部をオン状態にすることを特徴とするイメージセンサユニットの制御方法。