JPH10327293A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同じイメージセンサを用いて種々のサイズの
原稿を読み取る際、そのサイズに合わせて読み取り速度
を速くすること。 【解決手段】 本発明の画像読み取り装置は、画情報を
受けて所定の電荷を蓄積する画素部が複数並ぶリニアイ
メージセンサ１０、２０、３０と、リニアイメージセン
サ１０、２０、３０に沿って配置され、各画素部に蓄積
した電荷を得て順次出力回路方向へ転送する水平転送レ
ジスタ１２、２２、３２と、リニアイメージセンサ１
０、２０、３０に沿って複数の制御領域に区分けされ、
複数の画素部における電荷排出をその区分けに応じて制
御するシャッタードレイン１３、２３、３３とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受光手段の画素部
によって画情報を読み取り、所定の電荷を出力回路へ転
送する画像読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やスキャナ等から成る画像読み取
り装置では、読み取り対象となる原稿のサイズおよびデ
ータのサンプリング密度に対応した画素数のリニアイメ
ージセンサを備えている。

【０００３】例えば、最大Ａ３（ＪＩＳ）サイズの原稿
を４００ｓｐｉのサンプリング密度で読み取る装置で
は、約５０００画素のリニアイメージセンサが必要とな
り、またＡ２（ＪＩＳ）サイズの原稿を６００ｓｐｉの
サンプリング密度で読み取る装置では、約１００００画
素のリニアイメージセンサが必要となる。

【０００４】このため、画像読み取り装置では所定のサ
ンプリング密度で読み取る原稿の最大サイズに合わせた
リニアイメージセンサを用意しており、そのサイズ以下
の原稿も同じリニアイメージセンサを用いて読み取るよ
うにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リニアイメー
ジセンサの画素数が多くなるほど、単位時間当たりの読
み取りライン数が少なくなるため、リニアイメージセン
サの画素並び方向（主走査方向）に沿った読み取りに対
して垂直な方向（副走査方向）の走査速度の低下を招く
ことになる。

【０００６】また、原稿の最大サイズに合わせたリニア
イメージセンサを用いて、それよりも小さいサイズの原
稿を読み取る場合（例えば、Ａ２（ＪＩＳ）サイズに対
応したリニアイメージセンサ（主走査方向の長さ４２０
ｍｍ）でＡ４（ＪＩＳ）サイズの原稿（主走査方向に対
応した長さ２１０ｍｍ）を読み取る場合）においても、
最大サイズに合わせた走査速度で読み取っていることか
ら、小さな原稿でも長い読み取り時間を必要とする問題
が生じている。

【０００７】特開平５−７５９２９号公報では、複数の
画素セルのうち有効表示画面の外となる画素セルの信号
電荷掃き出しを行わないようにする固体撮像素子が開示
されているが、この技術では信号電荷の掃き出しを行わ
ない画素セルを光量検出用に用いており、読み取り時間
を短くするものではない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために成された画像読み取り装置である。す
なわち、本発明は、画情報を受けて所定の電荷を蓄積す
る画素部が複数並ぶ受光手段と、この受光手段に沿って
配置され、受光手段の各画素部に蓄積した電荷を得て順
次出力回路方向へ転送する転送手段と、受光手段に沿っ
て複数の制御領域に区分けされ、受光手段の複数の画素
部における電荷排出をその区分けに応じて制御する電荷
排出手段とを備えている。

【０００９】また、画情報を受けて所定の電荷を蓄積す
る画素部が複数並ぶ受光手段と、この受光手段に沿って
配置され、受光手段の各画素部に蓄積した電荷を得て順
次出力回路方向へ転送する転送手段と、受光手段と転送
手段との間に配置されるとともに、受光手段に沿って複
数の制御領域に区分けされ、受光手段の複数の画素部か
ら転送手段への電荷転送をその区分けに応じて制御する
読み出し手段とを備えているものでもある。

【００１０】また、画情報を受けて所定の電荷を蓄積す
る画素部が複数並ぶ受光手段と、この受光手段に沿って
その両側に各々配置され、受光手段の各画素部に蓄積し
た電荷を各々得て順次出力回路方向へ転送する２つの転
送手段と、この２つの転送手段の各々に沿って配置され
受光手段の複数の画素部から２つの転送手段に転送され
た電荷の排出を所定のタイミングに応じて制御する電荷
排出手段とを備えているものでもある。

【００１１】本発明では、複数の制御領域に区分けされ
た電荷排出手段を備えていることから、画素部で蓄積し
た電荷の排出をその区分けに応じて制御することがで
き、転送手段への電荷転送を行う画素部の数をその区分
けに応じて選択できるようになる。

【００１２】また、複数の制御領域に区分けされた読み
出し手段を備えている画像読み取り装置では、画素部で
蓄積した電荷の転送をその区分けに応じて制御すること
ができ、電荷転送の対象となる画素部の数をその区分け
に応じて選択できるようになる。

【００１３】また、受光手段の両側に２つの転送手段を
備えている画像読み取り装置では、画素部で蓄積した電
荷の排出を所定のタイミングすなわち転送手段で所定量
の電荷を転送した段階で転送手段に残っている電荷を排
出することにより、２つの転送手段への電荷転送を行う
画素部の数を選択できるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の画像読み取り装
置における実施の形態を図に基づいて説明する。図１は
第１実施形態を説明する構成図、図２は第１実施形態を
説明するタイミングチャートである。

【００１５】図１に示すように、第１実施形態における
画像読み取り装置は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の
３色の読み取りに対応した３ライン型のセンサであり、
各色に対応したリニアイメージセンサ１０、２０、３０
と、リニアイメージセンサ１０、２０、３０の各画素部
で蓄積した電荷の図中垂直方向への読み出しを制御する
シフトゲート１１、２１、３１と、電荷を図中水平方向
へ転送する水平転送レジスタ１２、２２、３２と、複数
の制御領域（例えば、１３ａ〜１３ｃ、２３ａ〜２３
ｃ、３３ａ〜３３ｃの各々３つの領域）に区分けされた
シャッタードレイン１３、２３、３３とを備えている。

【００１６】また、この画像読み取り装置は、シフトゲ
ート１１、２１、３１を制御するシフトパルスＳＨおよ
びシャッタードレイン１３、２３、３３の各制御領域１
３ａ〜１３ｃ、２３ａ〜２３ｃ、３３ａ〜３３ｃに対応
した制御信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３を生成する垂直転
送パルス発生回路１０１、水平転送レジスタ１３、２
３、３３を駆動する転送パルスφ１、φ２を生成する水
平転送パルス発生回路１０２、フローティングディフュ
ージョン構成等の転送された電荷を電圧に変換する電荷
電圧変換器１４、２４、３４、アナログアンプ１５、２
５、３５、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器１６、２６、３６、およびデジタル信号の処理
を行う信号処理回路１０３を備えている。

【００１７】各リニアイメージセンサ１０、２０、３０
としては、画像読み取りのサンプリング密度に応じた複
数の画素部を、読み取り原稿のサイズに応じた長さで配
置したものを用いている。

【００１８】また、シフトゲート１１、２１、３１は、
垂直転送パルス発生回路１０１から印加されるシフトパ
ルスＳＨによって制御され、シフトパルスＳＨの印加に
基づき画素部の電荷を水平転送レジスタ１２、２２、３
２へ読み出す。

【００１９】水平転送レジスタ１２、２２、３２は、シ
フトゲート１１、２１、３１を介して読み出された画素
単位の電荷を、水平転送パルス発生回路１０２より印加
される各々位相の異なる転送パルスφ１、φ２によって
順次図中水平方向へ転送し、電荷電圧変換器１４、２
４、３４へ電荷を出力している。

【００２０】また、第１実施形態における画像読み取り
装置では、複数の制御領域に区分けされたシャッタード
レイン１３、２３、３３の各々の制御領域１３ａ〜１３
ｃ、２３ａ〜２３ｃ、３３ａ〜３３ｃに、垂直転送パル
ス発生回路１０１から制御信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３
が印加され、この制御信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３の印
加に応じて各制御領域１３ａ〜１３ｃ、２３ａ〜２３
ｃ、３３ａ〜３３ｃに対応した画素部の電荷の排出を制
御している。

【００２１】すなわち、制御信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ
３がＨｉｇｈレベルとなった場合には対応する制御領域
１３ａ〜１３ｃ、２３ａ〜２３ｃ、３３ａ〜３３ｃを介
しての電荷の排出が行われ、Ｌｏｗレベルとなった場合
には対応する制御領域１３ａ〜１３ｃ、２３ａ〜２３
ｃ、３３ａ〜３３ｃを介しての電荷の排出が行われない
ようになる。

【００２２】この制御信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３の信
号レベルを区分けに応じて制御することで、制御領域１
３ａ〜１３ｃ、２３ａ〜２３ｃ、３３ａ〜３３ｃ毎に電
荷の排出を行うことができるようになる。

【００２３】例えば、全ての制御信号ＤＳ１、ＤＳ２、
ＤＳ３がＬｏｗレベルの場合には、シャッタードレイン
１３、２３、３３から電荷の排出が行われず、その後の
シフトパルスＳＨによって全ての画素部から電荷が水平
転送レジスタ１２、２２、３２へと読み出される。な
お、以下の説明では、この際の読み出し幅をＡ、読み出
し段数をＨ０とする。

【００２４】また、制御信号ＤＳ１のみＨｉｇｈレベル
で他の制御信号ＤＳ２、ＤＳ３がＬｏｗレベルの場合に
は、シャッタードレイン１３、２３、３３における制御
領域１３ａ、２３ａ、３３ａから電荷の排出が行われ、
その後のシフトパルスＳＨによって制御領域１３ｂ、１
３ｃ、２３ｂ、２３ｃ、３３ｂ、３３ｃに対応する画素
部のみから電荷が水平転送レジスタ１２、２２、３２へ
と読み出される。なお、以下の説明では、この際の読み
出し幅をＢ、読み出し段数をＨ１とする。

【００２５】また、制御信号ＤＳ１、ＤＳ２がＨｉｇｈ
レベルで制御信号ＤＳ３がＬｏｗレベルの場合には、シ
ャッタードレイン１３、２３、３３における制御領域１
３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂ、３３ａ、３３ｂから電
荷の排出が行われ、その後のシフトパルスＳＨによって
制御領域１３ｃ、２３ｃ、３３ｃに対応する画素部のみ
から電荷が水平転送レジスタ１２、２２、３２へと読み
出される。なお、以下の説明では、この際の読み出し幅
をＣ、読み出し段数をＨ２とする。

【００２６】次に、具体的な画像読み取りにおけるタイ
ミングを図２に基づいて説明する。図２の上図に示すタ
イミングチャートでは、シフトパルスＳＨ間が露光周期
長Ｔに対応し、シフトパルスＳＨの立ち下がりから露光
周期長Ｔ内の最後の転送パルスφ２の立ち下がりまでが
転送クロック数Ｎに対応している。

【００２７】このようなタイミングにおいて、シフトパ
ルスＳＨがＨｉｇｈレベルとなることで、図１に示すリ
ニアイメージセンサ１０、２０、３０の画素部からシフ
トゲート１１、２１、３１を介して電荷が水平転送レジ
スタ１２、２２、３２へ読み出され、各々異なる位相の
転送パルスφ１、φ２を繰り返し水平転送レジスタ１
２、２２、３２へ印加することにより電荷が水平転送方
向へ順次転送される。

【００２８】第１実施形態では、このようなタイミング
の中で、シフトパルスＳＨをＨｉｇｈレベルにして電荷
の読み出しを行う前に（図中２点鎖線部分参照）、制御
信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３を適宜制御することで、電
荷の読み出し幅Ａ、Ｂ、Ｃを制御している。

【００２９】図２の下図に示すように、制御信号ＤＳ
１、ＤＳ２、ＤＳ３のＨｉｇｈレベル（Ｈ）、Ｌｏｗレ
ベル（Ｌ）の組み合わせにより読み取り幅Ａ、Ｂ、Ｃを
制御することができる。

【００３０】読み出し幅Ａで電荷の読み出しを行う場
合、制御信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３を全てＬｏｗレベ
ル（Ｌ）にする。これにより、図１に示すシャッタード
レイン１３、２３、３３での電荷の排出が行われず、シ
フトパルスＳＨによって全ての画素部から電荷が水平転
送レジスタ１２、２２、３２へと読み出され、読み出し
段数Ｈ０での電荷読み出しを行うことが可能となる。

【００３１】また、読み出し幅Ｂで電荷の読み出しを行
う場合、制御信号ＤＳ１をＨｉｇｈレベル（Ｈ）、制御
信号ＤＳ２、ＤＳ３をＬｏｗレベル（Ｌ）にする。これ
により、図１に示すシャッタードレイン１３、２３、３
３における制御領域１３ａ、２３ａ、３３ａから対応す
る画素部の電荷を排出することができ、シフトパルスＳ
Ｈによって制御領域１３ｂ、１３ｃ、２３ｂ、２３ｃ、
３３ｂ、３３ｃに対応する画素部から電荷が水平転送レ
ジスタ１２、２２、３２へと読み出される。つまり、読
み出し段数Ｈ１での電荷読み出しを行うことが可能とな
る。

【００３２】また、読み出し幅Ｃで電荷の読み出しを行
う場合、制御信号ＤＳ１、ＤＳ２をＨｉｇｈレベル
（Ｈ）、制御信号ＤＳ３をＬｏｗレベル（Ｌ）にする。
これにより、図１に示すシャッタードレイン１３、２
３、３３における制御領域１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２
３ｂ、３３ａ、３３ｂから対応する画素部の電荷を排出
することができ、シフトパルスＳＨによって制御領域１
３ｃ、２３ｃ、３３ｃに対応する画素部から電荷が水平
転送レジスタ１２、２２、３２へと読み出される。つま
り、読み出し段数Ｈ２での電荷読み出しを行うことが可
能となる。

【００３３】このような読み出しによって、各々の読み
出し段数に応じた電荷の水平転送を行うことができる。
すなわち、読み出し幅が短いほど転送クロック数Ｎを少
なくできることから、読み取り速度を速くすることが可
能となる。

【００３４】次に、本発明の画像読み取り装置における
第２実施形態を説明する。図３は第２実施形態を説明す
る構成図、図４は第２実施形態を説明するタイミングチ
ャートである。

【００３５】図３に示すように、第２実施形態における
画像読み取り装置は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の
３色の読み取りに対応した３ライン型のセンサであり、
各色に対応したリニアイメージセンサ１０、２０、３０
と、複数の制御領域（例えば、１１ａ〜１１ｃ、２１ａ
〜２１ｃ、３１ａ〜３１ｃの各々３つの領域）に区分け
されたシフトゲート１１、２１、３１と、電荷を図中水
平方向へ転送する水平転送レジスタ１２、２２、３２
と、電荷の排出を行うシャッタードレイン１３、２３、
３３とを備えている。

【００３６】また、この画像読み取り装置は、シャッタ
ードレイン１３、２３、３３を制御する制御信号ＤＳお
よびシフトゲート１１、２１、３１の各制御領域１１ａ
〜１１ｃ、２１ａ〜２１ｃ、３１ａ〜３１ｃに対したシ
フトパルスＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３を生成する垂直転送
パルス発生回路１０１、水平転送レジスタ１２、２２、
３２を駆動する転送パルスφ１、φ２を生成する水平転
送パルス発生回路１０２、フローティングディフュージ
ョン構成等の転送された電荷を電圧に変換する電荷電圧
変換器１４、２４、３４、アナログアンプ１５、２５、
３５、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器１６、２６、３６、およびデジタル信号の処理を行
う信号処理回路１０３を備えている。

【００３７】第１実施形態と同様、各リニアイメージセ
ンサ１０、２０、３０としては、画像読み取りのサンプ
リング密度に応じた複数の画素部を、読み取り原稿のサ
イズに応じた長さで配置したものを用いている。

【００３８】また、シャッタードレイン１３、２３、３
３は、垂直転送パルス発生回路１０１から印加される制
御信号ＤＳによって制御され、制御信号ＤＳの印加に基
づき画素部の電荷を排出する。

【００３９】水平転送レジスタ１２、２２、３２は、シ
フトゲート１１、２１、３１を介して読み出された画素
単位の電荷を、水平転送パルス発生回路１０２より印加
される各々位相の異なる転送パルスφ１、φ２によって
順次図中水平方向へ転送し、電荷電圧変換器１４、２
４、３４へ電荷を出力している。

【００４０】また、第２実施形態における画像読み取り
装置では、複数の制御領域に区分けされたシフトゲート
１１、２１、３１の各々の制御領域１１ａ〜１１ｃ、２
１ａ〜２１ｃ、３１ａ〜３１ｃに、垂直転送パルス発生
回路１０１からシフトパルスＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３が
印加され、このシフトパルスＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３の
印加に応じて各制御領域１１ａ〜１１ｃ、２１ａ〜２１
ｃ、３１ａ〜３１ｃに対応した画素部の電荷の読み出し
を制御している。

【００４１】すなわち、シフトパルスＳＨ１、ＳＨ２、
ＳＨ３がＨｉｇｈレベルとなった場合には対応する制御
領域１１ａ〜１１ｃ、２１ａ〜２１ｃ、３１ａ〜３１ｃ
を介しての電荷の読み出しが行われ、Ｌｏｗレベルとな
った場合には対応する制御領域１１ａ〜１１ｃ、２１ａ
〜２１ｃ、３１ａ〜３１ｃを介しての電荷の読み出しが
行われないようになる。

【００４２】このシフトパルスＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３
の信号レベルを区分けに応じて生後することで制御領域
１１ａ〜１１ｃ、２１ａ〜２１ｃ、３１ａ〜３１ｃ毎に
電荷の読み出しを行うことができるようになる。

【００４３】例えば、全てのシフトパルスＳＨ１、ＳＨ
２、ＳＨ３がＨｉｇｈレベルの場合には、シフトゲート
１１、２１、３１によって全ての電荷の読み出し、すな
わち読み出し幅Ａ、読み出し段数Ｈ０の読み出しが行わ
れる。

【００４４】また、シフトパルスＳＨ１のみＬｏｗレベ
ルで他のシフトパルスＳＨ２、ＳＨ３がＨｉｇｈレベル
の場合には、シフトゲート１１、２１、３１における制
御領域１１ｂ、１１ｃ、２１ｂ、２１ｃ、３１ｂ、３１
ｃを介して電荷の読み出し、すなわち読み出し幅Ｂ、読
み出し段数Ｈ１の読み出しが行われる。

【００４５】また、シフトパルスＳＨ１、ＳＨ２がＬｏ
ｗレベルでシフトパルスＳＨ３がＨｉｇｈレベルの場合
には、シフトゲート１１、２１、３１における制御領域
１１ｃ、２１ｃ、３１ｃを介して電荷の読み出し、すな
わち読み出し幅Ｃ、読み出し段数Ｈ２の読み出しが行わ
れる。

【００４６】次に、具体的な画像読み取りにおけるタイ
ミングを図４に基づいて説明する。図４の上図に示すタ
イミングチャートでは、制御信号ＤＳ間が露光周期長Ｔ
に対応し、制御信号ＤＳの立ち下がりから露光周期長Ｔ
内の最後の転送パルスφ２の立ち下がりまでが転送クロ
ック数Ｎに対応している。

【００４７】このようなタイミングにおいて、シフトパ
ルスＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３がＨｉｇｈレベルとなるこ
とで、図３に示すリニアイメージセンサ１０、２０、３
０の画素部からシフトゲート１１、２１、３１を介して
電荷が水平転送レジスタ１２、２２、３２へ読み出さ
れ、制御信号ＤＳによって電荷の排出を行い、各々異な
る位相の転送パルスφ１、φ２を繰り返し水平転送レジ
スタ１２、２２、３２へ印加することにより電荷が順次
水平転送方向へ転送される。

【００４８】第２実施形態では、このようなタイミング
の中で、制御信号ＤＳをＨｉｇｈレベルにして電荷の排
出を行う前に（図中２点鎖線部分参照）、シフトパルス
ＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３を適宜制御することで、電荷の
読み出し幅Ａ、Ｂ、Ｃを制御している。

【００４９】図４の下図に示すように、シフトパルスＳ
Ｈ１、ＳＨ２、ＳＨ３のＨｉｇｈレベル（Ｈ）、Ｌｏｗ
レベル（Ｌ）の組み合わせにより読み取り幅Ａ、Ｂ、Ｃ
を制御することができる。

【００５０】読み出し幅Ａで電荷の読み出しを行う場
合、シフトパルスＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３を全てＨｉｇ
ｈレベル（Ｈ）にする。これにより、制御信号ＤＳが印
加されても図３に示すシャッタードレイン１３、２３、
３３での電荷の排出が行われる前に全ての電荷が水平転
送レジスタ１４、２４、３４へ読み出され、読み出し段
数Ｈ０での電荷読み出しを行うことが可能となる。

【００５１】また、読み出し幅Ｂで電荷の読み出しを行
う場合、シフトパルスＳＨ１をＬｏｗレベル（Ｌ）、シ
フトパルスＳＨ２、ＳＨ３をＨｉｇｈレベル（Ｈ）にす
る。これにより、制御信号ＤＳが印加される前に図３に
示すシフトゲート１１、２１、３１における制御領域１
１ｂ、１１ｃ、２１ｂ、２１ｃ、３１ｂ、３１ｃに対応
する画素部の電荷を読み出すことができる。また、読み
出されなかった制御領域１１ａ、２１ａ、３１ａに対応
する受光の電荷は制御信号ＤＳの印加により排出される
ことになる。つまり、読み出し段数Ｈ１での電荷読み出
しを行うことが可能となる。

【００５２】また、読み出し幅Ｂで電荷の読み出しを行
う場合、シフトパルスＳＨ１、ＳＨ２をＬｏｗレベル
（Ｌ）、シフトパルスＳＨ３をＨｉｇｈレベル（Ｈ）に
する。これにより、制御信号ＤＳが印加される前に図３
に示すシフトゲート１１、２１、３１における制御領域
１１ｃ、２１ｃ、３１ｃに対応する画素部の電荷を読み
出すことができる。また、読み出されなかった制御領域
１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂに対
応する受光の電荷は制御信号ＤＳの印加により排出され
ることになる。つまり、読み出し段数Ｈ２での電荷読み
出しを行うことが可能となる。

【００５３】このような読み出しによって、第１実施形
態と同様、各々の読み出し段数に応じた電荷の水平転送
を行うことができる。すなわち、読み出し幅が短いほど
転送クロック数Ｎを少なくできることから、読み取り速
度を速くすることが可能となる。

【００５４】次に、本発明の画像読み取り装置における
第３実施形態を説明する。図５は第３実施形態を説明す
る構成図、図６は第３実施形態を説明するタイミングチ
ャートである。

【００５５】図５に示すように、第３実施形態における
画像読み取り装置は、画情報の読み取りを行うリニアイ
メージセンサ１０と、このリニアイメージセンサ１０の
両側に設けられた２つのシフトゲート１１１、１１２
と、各シフトゲート１１１、１１２を介して交互に読み
出された画素部の電荷をを図中水平方向へ各々転送する
２つの水平転送レジスタ１２１、１２２と、電荷の排出
を行うシャッタードレイン１３１、１３２とを備えてい
る。

【００５６】また、この画像読み取り装置は、シャッタ
ードレイン１３１、１３２を所定のタイミングで制御す
る制御信号ＤＳおよびシフトゲート１１１、１１２を制
御するシフトパルスＳＨを生成する垂直転送パルス発生
回路１０１、水平転送レジスタ１２１、１２２を駆動す
る転送パルスφ１、φ２を生成する水平転送パルス発生
回路１０２、フローティングディフュージョン構成等の
転送された電荷を電圧に変換する電荷電圧変換器１４
１、１４２、アナログアンプ１５１、１５２、アナログ
信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１６１、１
６２およびデジタル信号の処理を行う信号処理回路１０
３を備えている。

【００５７】リニアイメージセンサ１０としては、画像
読み取りのサンプリング密度に応じた複数の画素部を、
読み取り原稿のサイズに応じた長さで配置したものを用
いている。

【００５８】また、シフトゲート１１１、１１２は、垂
直転送パルス発生回路１０１から印加されるシフトパル
スＳＨによって制御され、シフトパルスＳＨの印加に基
づき各々１つおきに画素部の電荷を水平転送レジスタ１
２１、１２２へ読み出す。

【００５９】水平転送レジスタ１２１、１２２は、シフ
トゲート１１１、１１２を介して読み出された画素単位
の電荷を、水平転送パルス発生回路１０２より印加され
る各々位相の異なる転送パルスφ１、φ２によって各々
順次図中水平方向へ転送し、電荷電圧変換器１４１、１
４２へ電荷を出力している。

【００６０】また、第３実施形態における画像読み取り
装置では、水平転送レジスタ１２１、１２２によって読
み取り幅に応じた段数だけ電荷を転送した後、出力され
ずに残っている電荷をシャッタードレイン１３１、１３
２によって排出することで、読み取り幅に応じた電荷の
みを出力するようにしている。

【００６１】例えば、リニアイメージセンサ１０の全て
の画素部から読み出された電荷を転送する場合（読み出
し幅Ａ、読み出し段数Ｈ０）は、水平転送レジスタ１２
１、１２２を駆動する転送パルスφ１、φ２として、そ
の読み出し段数Ｈ０に合った段数によって電荷の転送を
行い、全ての電荷が出力された後にシャッタードレイン
１３１、１３２を制御する制御信号ＤＳを発生して電荷
の排出を行う。

【００６２】また、読み出し幅Ａより短い読み出し幅Ｂ
（読み出し段数Ｈ１）で電荷の転送を行う場合、水平転
送レジスタ１２１、１２２を駆動する転送パルスφ１、
φ２として、その読み出し段数Ｈ１に合った段数によっ
て電荷の転送を行う。この読み出し段数Ｈ１によって読
み出し幅Ｂに対応する電荷の出力を行い、その後、シャ
ッタードレイン１３１、１３２を制御する制御信号ＤＳ
を発生して、出力されずに水平転送レジスタ１２１、１
２２に残っている電荷を排出する。

【００６３】また、読み出し幅Ｂより短い読み出し幅Ｃ
（読み出し段数Ｈ２）で電荷の転送を行う場合、水平転
送レジスタ１２１、１２２を駆動する転送パルスφ１、
φ２として、その読み出し段数Ｈ２に合った段数によっ
て電荷の転送を行う。この読み出し段数Ｈ２によって読
み出し幅Ｃに対応する電荷の出力を行い、その後、シャ
ッタードレイン１３１、１３２を制御する制御信号ＤＳ
を発生して、出力されずに水平転送レジスタ１２１、１
２２に残っている電荷を排出する。

【００６４】次に、具体的な画像読み取りにおけるタイ
ミングを図６に基づいて説明する。図６の上図に示すタ
イミングチャートでは、シフトパルスＳＨ間が露光周期
長Ｔに対応し、シフトパルスＳＨの立ち下がりから露光
周期長Ｔ内の最後の転送パルスφ２の立ち下がりまでが
転送クロック数Ｎに対応している。

【００６５】このようなタイミングにおいて、シフトパ
ルスＳＨがＨｉｇｈレベルとなることで、図５に示すリ
ニアイメージセンサ１０の画素部からシフトゲート１１
１、１１２を介して交互に電荷が水平転送レジスタ１２
１、１２２へ読み出され、各々異なる位相の転送パルス
φ１、φ２を繰り返し水平転送レジスタ１２１、１２２
へ印加することにより電荷が順次水平転送方向へ転送さ
れる。

【００６６】第３実施形態では、このようなタイミング
の中で、所定の転送クロック数Ｎを発生させた後にシャ
ッタードレイン１３１、１３２（図５参照）を駆動する
制御信号ＤＳを発生させ、所定の読み出し幅Ａ、Ｂ、Ｃ
の電荷読み出しを行った後に残った電荷の排出を行って
いる。

【００６７】図６の下図に示すように、転送クロック数
Ｎを読み出し段数Ｈ０、Ｈ１、Ｈ２に対応させることで
読み取り幅Ａ、Ｂ、Ｃを制御することができる。

【００６８】すなわち、読み出し幅Ａで電荷の読み出し
を行う場合、シフトパルスＳＨによってリニアイメージ
センサ１０の全ての画素部から電荷を水平転送レジスタ
１２１、１２２に読み出した後、読み出し段数Ｈ０に合
わせた転送クロック数Ｎの転送パルスφ１、φ２を発生
させる。この読み出し段数Ｈ０の転送パルスφ１、φ２
によって、読み出し幅Ａに対応する電荷の転送および出
力が行われる。そして、この転送が終わった段階で制御
信号ＤＳを発生させ、シャッタードレイン１３１、１３
２を駆動して残っている電荷を排出する。

【００６９】また、読み出し幅Ｂで電荷の読み出しを行
う場合、シフトパルスＳＨによってリニアイメージセン
サ１０の全ての画素部から電荷を水平転送レジスタ１２
１、１２２に読み出した後、読み出し段数Ｈ１に合わせ
た転送クロック数Ｎの転送パルスφ１、φ２を発生させ
る。この読み出し段数Ｈ１の転送パルスφ１、φ２によ
って、読み出し幅Ｂに対応する電荷の転送および出力が
行われる。そして、この転送が終わった段階で制御信号
ＤＳを発生させ、シャッタードレイン１３１、１３２を
駆動して残っている電荷を排出する。これによって、次
のラインの電荷を水平転送レジスタ１２１、１２２に読
み出しても、前のラインの残りの電荷との混合を避ける
ことができる。

【００７０】同様に、読み出し幅Ｃで電荷の読み出しを
行う場合、シフトパルスＳＨによってリニアイメージセ
ンサ１０の全ての画素部から電荷を水平転送レジスタ１
２１、１２２に読み出した後、読み出し段数Ｈ２に合わ
せた転送クロック数Ｎの転送パルスφ１、φ２を発生さ
せる。この読み出し段数Ｈ２の転送パルスφ１、φ２に
よって、読み出し幅Ｃに対応する電荷の転送および出力
が行われる。そして、この転送が終わった段階で制御信
号ＤＳを発生させ、シャッタードレイン１３１、１３２
を駆動して残っている電荷を排出する。これによって、
次のラインの電荷を水平転送レジスタ１２１、１２２に
読み出しても、前のラインの残りの電荷との混合を避け
ることができる。

【００７１】このように、転送パルスφ１、φ２による
転送クロック数Ｎおよびシャッタードレイン１３１、１
３２を制御する制御信号ＤＳのタイミングによって、読
み出し幅に応じた段数の電荷を出力することができる。
すなわち、読み出し幅が短いほど転送クロック数を少な
くでき、所定段数の電荷を転送した後は即座に次のライ
ンの電荷を読み出すことができるため、読み取り速度を
速くすることが可能となる。

【００７２】図７は読み取り幅と原稿幅との関係を説明
する図で、（ａ）は原稿配置を上面から見た図、（ｃ）
は原稿種類に応じた原稿幅（Ｌｘ）および（Ｌｘ／Ｌ）
の関係を示す図である。

【００７３】上記実施形態における画像読み取り装置を
複写機やスキャナ等に適用した場合、図７（ａ）に示す
ように種々のサイズの原稿を取り扱うことになるが、原
稿配置の基準を原稿位置規制ガイドにする。つまり、原
稿の角を原稿位置規制ガイドで構成されるコーナレジに
合わせるように配置する。

【００７４】この際、図中縦方向に沿った原稿読み取り
の最大長さを読み取り幅（Ｌ）、配置した原稿の図中縦
方向に沿った長さを原稿幅（Ｌｘ）とすると、図７
（ｂ）に示すように、各種原稿の種類および配置の向き
によって原稿幅（Ｌｘ）が異なることになる。

【００７５】例えば、ＪＩＳによる用紙サイズに沿った
Ａ２／Ａ３ヨコでは原稿幅（Ｌｘ）が４２０ｍｍ、Ｂ３
／Ｂ４ヨコでは原稿幅（Ｌｘ）が３５８ｍｍ、Ａ３／Ａ
４ヨコでは原稿幅（Ｌｘ）が２９７ｍｍ、Ｂ４では原稿
幅（Ｌｘ）が２５２ｍｍ、Ａ４では原稿幅（Ｌｘ）が２
１０ｍｍとなっている。

【００７６】これにより、最大の読み取り幅（Ｌ）と各
原稿幅（ＬＸ）との比（Ｌｘ／Ｌ）は、Ａ２／Ａ３ヨコ
では（Ｌｘ／Ｌ）が１、Ｂ３／Ｂ４ヨコでは（Ｌｘ／
Ｌ）が０．８５、Ａ３／Ａ４ヨコでは（Ｌｘ／Ｌ）が
０．７１、Ｂ４では（Ｌｘ／Ｌ）が０．６０、Ａ４では
（Ｌｘ／Ｌ）が０．５０となる。

【００７７】上記実施形態における画像読み取り装置で
は、先に説明した読み取り幅Ａ、Ｂ、Ｃを、この最大の
読み取り幅（Ｌ）と各原稿幅（ＬＸ）との比（Ｌｘ／
Ｌ）に合わせて設定する。この際、コーナレジの位置と
対応するリニアイメージセンサ１０、２０、３０の端部
を基準として読み取り幅Ａ、Ｂ、Ｃを設定する。

【００７８】すなわち、リニアイメージセンサ１０、２
０、３０における読み取り幅Ａを、図７に示す最大の読
み取り幅（Ｌ）に対応させた場合、リニアイメージセン
サ１０、２０、３０における読み取り幅Ｂ、Ｃを、読み
取り幅Ａをとの比において（Ｌｘ／Ｌ）と合わせるよう
にする。

【００７９】例えば、リニアイメージセンサ１０、２
０、３０における読み取り幅Ａの長さを「１」とした場
合、読み取り幅Ｂの長さを「０．８５」、読み取り幅Ｃ
の長さを「０．７１」に設定する。なお、これ以外の
（Ｌｘ／Ｌ）値に設定してもよい。

【００８０】これによって、リニアイメージセンサ１
０、２０、３０での電荷の読み出し段数を、読み取り対
象の原稿サイズに合わせることができるようになり、無
駄な電荷の読み出しを防止して読み取り速度の向上を図
ることが可能となる。

【００８１】図８は補正回路を説明する図である。な
お、この図では、説明を分かりやすくするために、リニ
アイメージセンサ１０から出力される信号を補正する部
分のみを示しているが、他のリニアイメージセンサ２
０、３０から出力される信号を補正する部分についても
同様である。

【００８２】すなわち、本実施形態における画像読み取
り装置では、読み取り幅が短くなるほど読み取り速度を
速くすることができるが、この速度増加に反比例して読
み取り１ライン当たりの露光時間が低減することにな
る。

【００８３】そこで、本実施形態では、アナログアンプ
１５およびＡ／Ｄ変換器１６の後段にシェーディング補
正器１７を設け、露光時間低減による感度低下を抑制し
ている。すなわち、シェーディング補正器１７では、予
め白基準板の読み取りデータをメモリ１７ａに保存して
おき、原稿の読み取りを行う際、このデータをメモリ１
７ａから読み出して除算を行うことで、照明光量の変化
や配光特性のむら、画素部間感度のばらつき等を補正し
ている。

【００８４】つまり、各読み取り速度毎で予め白基準板
の読み取りデータを求めておき、各読み取り速度での原
稿読み取り時に対応する白基準板の読み取りデータをメ
モリ１７ａから読み出して除算を行うことで、読み取り
速度の違いによる感度ばらつきを抑制できるようにな
る。

【００８５】また、読み取り速度増加に反比例して１ラ
イン当たりの露光時間が低減し、センサ出力も低減する
が、この読み取り速度に応じてアナログアンプ１５のゲ
インを増加させることで、Ａ／Ｄ変換器１６での量子化
誤差を抑制することができる。

【００８６】さらに、読み取り速度増加による露光時間
の低減に伴いセンサ自身のＳ／Ｎが劣化するが、読み取
り速度に応じて照明光量を増加させることによって所定
の露光量を維持することもできる。

【００８７】なお、上記説明した第１実施形態および第
２実施形態では、いずれもカラー画像を読み取る３ライ
ン型のセンサを例としたが、白黒画像を読み取る１ライ
ン型のセンサあるいはＲＧＢ＋赤外センサの４ラインセ
ンサであっても適用可能である。また、第３実施形態で
は、１ライン型のセンサを例としているが、３ライン型
のセンサであってもよい。つまり、並列ライン数によら
ず適用可能である。

【００８８】また、第１、第２実施形態では各リニアイ
メージセンサ１０、２０、３０につき各々１列の水平転
送レジスタ１２、２２、３２を備えたいわゆるシングル
ＣＣＤタイプ、また、第３実施形態ではリニアイメージ
センサ１０の両側に２列の水平転送レジスタ１２１、１
２２を備えたいわゆるデュアルＣＣＤタイプとしたが、
第３実施形態のようにリニアイメージセンサ１０の外側
にシャッタードレインを備える構造としては、図９に示
すように、リニアイメージセンサ１０の片側に１列の水
平転送レジスタ１２１を配置し、その外側に１列のシャ
ッタードレイン１３１を設けたいわゆるシングルＣＣＤ
タイプであっても適用可能である。

【００８９】さらに、各実施形態で説明した読み出し幅
Ａ、Ｂ、Ｃは一例であり、この３種類以外にも２種類、
また４種類以上であってもよい。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像読み
取り装置によれば次のような効果がある。すなわち、読
み取り対象となる最大読み取り幅に対応したイメージセ
ンサを用いて最大読み取り幅より小さいものを読み取る
場合に、その読み取り幅に応じて電荷の読み出しを制御
でき、読み取り速度を速くすることが可能となる。これ
により、読み取り幅に応じた効率の良い画像読み取り作
業を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態を説明する構成図である。

【図２】 第１実施形態を説明するタイミングチャート
である。

【図３】 第２実施形態を説明する構成図である。

【図４】 第２実施形態を説明するタイミングチャート
である。

【図５】 第３実施形態を説明する構成図である。

【図６】 第３実施形態を説明するタイミングチャート
である。

【図７】 読み取り幅と原稿幅との関係を説明する図で
ある。

【図８】 補正回路を説明する図である。

【図９】 第３実施形態の変形例を説明する構成図であ
る。

【符号の説明】

１０、２０、３０ リニアイメージセンサ １１、２１、３１ シフトゲート １２、２２、３２ 水平転送レジスタ １３、２３、３３ シャッタードレイン １４、２４、３４ 電荷電圧変換器 １５、２５、３５ アナログアンプ １６、２６、３６ Ａ／Ｄ変換器 １０１ 垂直転送パルス発生回路 １０２ 水平転送パルス発生回路 １０３ 画像処理部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画情報を受けて所定の電荷を蓄積する画
   素部が複数並ぶ受光手段と、 前記受光手段に沿って配置され、前記受光手段の各画素
   部に蓄積した電荷を得て順次出力回路方向へ転送する転
   送手段と、 前記受光手段に沿って複数の制御領域に区分けされ、前
   記受光手段の複数の画素部における電荷排出をその区分
   けに応じて制御する電荷排出手段とを備えていることを
   特徴とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 画情報を受けて所定の電荷を蓄積する画
   素部が複数並ぶ受光手段と、 前記受光手段に沿って配置され、前記受光手段の各画素
   部に蓄積した電荷を得て順次出力回路方向へ転送する転
   送手段と、 前記受光手段と前記転送手段との間に配置されるととも
   に、前記受光手段に沿って複数の制御領域に区分けさ
   れ、前記受光手段の複数の画素部から前記転送手段への
   電荷転送をその区分けに応じて制御する読み出し手段と
   を備えていることを特徴とする画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 画情報を受けて所定の電荷を蓄積する画
   素部が複数並ぶ受光手段と、 前記受光手段に沿ってその両側に各々配置され、前記受
   光手段の各画素部に蓄積した電荷を各々得て順次出力回
   路方向へ転送する２つの転送手段と、 前記２つの転送手段の各々に沿って配置され、前記受光
   手段の複数の画素部から前記２つの転送手段に転送され
   た電荷の排出を所定のタイミングに応じて制御する電荷
   排出手段とを備えていることを特徴とする画像読み取り
   装置。
4. 【請求項４】 前記画情報の読み取り対象のサイズに合
   わせて前記制御領域の区分けに応じた前記出力回路への
   電荷の転送を行うことを特徴とする請求項１または２に
   記載の画像読み取り装置。
5. 【請求項５】 前記制御領域の区分けに応じた前記出力
   回路への電荷の転送量に応じて、前記複数の画素部への
   電荷の蓄積量を変化させることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の画像読み取り装置。
6. 【請求項６】 前記電荷排出手段は、前記画情報の読み
   取り対象のサイズに応じた前記電荷の転送が行われた後
   に、前記転送手段に残っている電荷の排出を行うことを
   特徴とする請求項３記載の画像読み取り装置。