[其他]图象处理装置用的图象阅读器

说明书

本发明涉及传真装置或类似的图象处理装置用的图象阅读器，特别是涉及到能够抑制图象信号噪音的图象阅读器，因而，通过一个存贮型非晶硅行图象传感器，对信号-噪音比（S/N）进行改善。

在此以前，装置在图象处理设备中的图象阅读器是用如同传真终端图象阅读机部分中的那样的一种行图象传感器来实现的。行图象传感器的构成与排列方式能实现象素基上一行图象的光电转换。一般来说，行图象传感器包括有光敏部件，在此，许多像光电二极管这样的光敏元件排列成一个阵列;还包括一个驱动部件，它能顺序选择和驱动，光敏元件的输出信号。近来，称之谓存贮型非晶硅行图象传感器已付诸实用了。这种传感器把用非晶硅作成的光电二极管作为它的光敏元件。在这种采用存贮型非晶硅行图象传感器的图象阅读器中，由于可以把每个元件的光敏面作成像一个实际象素那样的小，因此，一篇文件纸上的若干图象，仅需要以它们实际的大小聚焦在该行图象传感器上就行了。这个优点使得其图象阅读器的结构，可以作得很小。

这种存贮型非晶硅行图象传感器的基本结构示如图1。

在所说明的图象传感器中，通常有10个代表着光电二极管或者说光敏元件PD的极间耦合电容器C_d，而C_D表示光电二极管PD与其后面的电路（例如，放大器）之间的布线电容。电阻R是适于读出输出信号的一个限流电阻。通过电阻R接电压源V_D。用于对光电二极管PD进行充电的开关SW，由金属氧化物半导体（MOS）开关或类似的半导体元件组成。

假定，接通开关SW对电容C_d及C_D充电，而后关断开关SW来建立起图象信号的存贮状态。在这种状态下，正好是对接收光量的补充的，光电流I_p也就是说，与一个读出图象相关联的一个象素的亮度，在光电二极管P_D上产生，从而渐渐地将电容器C_d进行放电。当把开关SW再次接通时，该光电二极管PD就会产生出一个输出电压Vout。这个输出电压Vout是以电荷守恒为基础的，可表示为：

Vout＝V_D-（I_p·T/（C_d+C_I））……式（1）

这里的T是开关SW连续两次接通之间的时间间隔，或者是图象信息的存贮周期。

在这当中，当存贮在电容器C_d上的全部电荷，通过在整个存贮时间T内流过的光电流IP，进行放电时，那么光电二极管的输出电压Vout，或饱和输出电压Vsat。由下式给出：

Vsat＝C_D·V_D/（C_D+C_d）……式（2）

因此，该光电二极管P_D的输出电压Vout由电源电压V_D变至Vsat，而这一变化与整个存贮时间内流过的光电流I_p，也就是与相关联着的象素的亮度互补。以这种方式给出相应于象素强度的图象信号。

我们可以把该存贮型非晶硅行图象传感器设计成读出一个A₄号的文件纸，也就是可以读出比如216毫米的宽度，每毫米八个点。在这种型号的图象探测器中，在与其读出宽度相对应的等时间间隔上，设置有1728个光电二极管P_D;每一个光电二极管pD实际上都有一个大小等于一个象素的光敏面积;将这些开关SW一一对应地连接起来，并且都与光电二极管PD相串联起来。当把这种型号的行图象传感器作为一个单个元件驱动时，其电容C_D就会增大到一个很大的值。等式（2）指出电容C_D的增大反映了饱和输出电压Vsat的减小，而饱和输出电压的减少，又使有效动态范围变窄。

在此之前，为保持一个最理想的动态范围所使用的办法在于把一个行图象探测器里的光敏元件分割成许多块，并且以一个块为基础驱动这些光敏元件。图2示出了这种现有技术装置的一个实施例。在所示出的实施例中，将光电二极管PD及开关SW划分成为n个分离的块BL₁至BLn，每个块都有m个光电二极管及m个开关。例如，对1728个光电二极管PD与开关SW的组合，就可以把它分割成27×64个块。通过选择开关SL₁至SLn，把来自块BL₁至BLn，的输出端连接到放大器AM上。