JPH11196334A - リニアイメージセンサおよび画像読み取り装置および電荷転送方法 - Google Patents
リニアイメージセンサおよび画像読み取り装置および電荷転送方法Info
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- JPH11196334A JPH11196334A JP10000601A JP60198A JPH11196334A JP H11196334 A JPH11196334 A JP H11196334A JP 10000601 A JP10000601 A JP 10000601A JP 60198 A JP60198 A JP 60198A JP H11196334 A JPH11196334 A JP H11196334A
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Abstract
りと高速モノクロ読み取りとの両立を図ること。 【解決手段】 本発明のリニアイメージセンサは、光電
変換を行う受光画素列11、12と、受光画素列12に
より光電変換して得られた電荷を転送する信号電荷転送
部33と、受光画素列11により光電変換して得られた
電荷を転送する信号電荷転送部32と、信号電荷転送部
33から分岐して信号電荷転送部32に電荷を転送する
分岐転送部33cとを備えている。
Description
を取り込み転送して出力信号を得るリニアイメージセン
サおよび画像読み取り装置および電荷転送方法に関す
る。
ー原稿読み取り装置においては、Red光、Green
光、Blue光を読み取るための3列の受光画素列を備
えた3ラインカラーリニアセンサが多く用いられてい
る。
カラーリニアセンサでは、Red光用受光画素列、Gr
een光用受光画素列、Blue光用受光画素列の各々
の両側に信号電荷転送部を備えており、偶数画素の信号
電荷と奇数画素の信号電荷とを分割して一色当たり2チ
ャンネルの並列出力で合計6チャンネル出力として、あ
る程度の高速読み出しを実現している。
ーズの高まりから、要求画素は400dpi(dot par
inch)から600dpi以上へと高くなってきており、
それに応じてイメージセンサの受光部の単位画素面積の
縮小が図られてきている。
ード部での発生信号電荷が減少するため、実質上の感度
は低下するが、それを補償するため出力部の信号電荷電
圧変換効率を上げる必要が生じている。しかしながら、
高ゲイン化は原理上、出力部の周波数特性的に不利な方
向へ働き、高速化と高感度化とを両立するのは非常に困
難である。
度で高画質カラー読み取りを行うことができる副走査方
向の走査速度は210mm/sec程度が上限となって
いる。この副走査方向の速度は、センサの各画素の信号
を読み出す出力アンプ部の周波数特性の限界からきてい
る。
素、偶数番目の画素の2系統の信号電荷転送部で転送す
る場合、転送電極の転送速度には余裕があるが、出力ア
ンプ部の周波数特性の上限である約20MHzに制限さ
れることになる。このため、2系統を合計したビデオレ
ートで約40MHz程度となる。
S規格)の原稿を600dpiの読み取り画素密度で読
み出すのに必要な7500画素分を読み出すとすると、
40MHz÷7500(画素)÷23.6(画素/m
m)=226(mm/sec)となり、信号電荷のシフ
ト期間、非有効画素分の転送期間も考慮すると、上記の
210mm/secという読み出し速度が限界となる。
ラー複写機には、その原稿読み取り部に上記説明した高
速読み取り対応の3ラインカラーイメージセンサを用い
ている。このデジタルフルカラー複写機において良好な
フルカラー画像を複写する場合には、読み取り原稿の各
色信号の階調性が重要となり、例えば、各色信号におい
て256階調の再現性が要求される。
ンカラーイメージセンサに入射する露光量を十分に確保
できるように、その照明光学系や読み取り走査速度の設
定が必要となる。
カラー複写機において、テキスト文書や線画を主な複写
対象としたモノクロ画像の複写を行う場合、フルカラー
画像のような良好な階調再現性を重視するよりは、むし
ろ単位時間あたりに多くの複写枚数がとれるような高速
性が要求される。
機でデジタル読み取りの機能を駆使した高画質なフルカ
ラー複写機能と、アナログ複写機が持っていた高速なモ
ノクロ複写機能とを両立しようとすると、高画質なフル
カラー読み取りを行う際の制約が高速モノクロ読み取り
を行う上で問題となる。
じイメージセンサを使用してモノクロ画像を読み取る場
合、カラー画像を読み取る速度と同じ速度しか出せない
ため、モノクロ専用アナログ複写機並の高速読み取りが
できないという問題が生じる。
ーを行う場合には、1枚分の原稿の情報をメモリに蓄積
して、その情報をメモリからプリンタ部へ連続的に送れ
ばよいことから読み取り部の高速化の負担は無くなる。
連続的に複数の異なる原稿のコピーを1部ずつ取る場合
には、上記のようなメモリから同じ情報を出すことがで
きないため、高速の原稿読み取りが必要となる。
うな高速の原稿読み取りを行うCCDリニアイメージセ
ンサが考えられている(特開平4−243138号公
報)。このCCDリニアイメージセンサでは、1列の感
光画素列100で取り込んだ電荷を偶数画素用、奇数画
素用の2系統のCCDシフトレジスタ101、102に
分けて転送するとともに、途中でCCDシフトレジスタ
101a、101bおよび102a、102bに各々2
分割して4系統化することにより、転送の高速化を図っ
ている。
性の上限が例えば20MHzとすると、4系統で並列に
出力することで最大80MHzのデータレートで信号電
荷を出力できることになる。
ンカラーイメージセンサに適用した場合、3色分の信号
を取り出すためには合計12系統の出力部が必要とな
り、センサチップ幅の増大化とともに、アナログ回路、
A/D変換器等の出力処理回路の規模が膨大となってし
まう。
号を取り出すための出力部のみを4系統化した場合で
も、合計8系統の出力部が必要となり、上記と同様な問
題が生じることになる。
を解決するために成されたものである。すなわち、本発
明のリニアイメージセンサは、少なくとも3列の受光画
素列を備えた受光手段と、受光手段における各受光画素
列の両側に各々設けられた信号電荷転送手段と、受光手
段の少なくとも3列の受光画素列のうち少なくとも1列
の両側に設けられた信号電荷転送手段から分岐して隣の
受光画素列の信号電荷転送手段まで設けられている分岐
転送手段とを備えている。
た受光手段と、受光手段における各受光画素列の両側に
各々設けられた信号電荷転送手段と、受光手段の少なく
とも3列の受光画素列のうち少なくとも1列の両側に設
けられた信号電荷転送手段から分岐して隣の受光画素列
の信号電荷転送手段まで設けられている分岐転送手段と
を備えるリニアイメージセンサを用いた画像読み取り装
置である。
も3列の受光画素列を備えた受光手段と、受光手段にお
ける各受光画素列の両側に各々設けられた信号電荷転送
手段とを備えるリニアイメージセンサの電荷転送方法で
あり、受光手段の少なくとも3列の受光画素列のうち少
なくとも1列で取り込んだ電荷をその両側に設けられた
信号電荷転送手段で転送するにあたり、その電荷の一部
を転送途中で分岐して隣の受光画素列の信号電荷転送手
段を用いて転送するものである。
のうち少なくとも1列の両側に設けられた信号電荷転送
手段から分岐して隣の受光画素列の信号電荷転送手段ま
で分岐転送手段が設けられていることにより、信号電荷
転送手段によって転送されてきた信号電荷が途中から分
岐して隣の受光画素列における信号電荷転送手段に転送
される。これにより、転送してきた電荷の一部を隣の受
光画素列の信号電荷転送手段を流用して転送できるよう
になる。
きた電荷の一部を転送途中で分岐して隣の受光画素列の
信号電荷転送手段を用いて転送することから、分岐部分
までは高速で転送し、分岐後は低速で転送して出力回路
の特性に合わせることができるようになる。
に基づいて説明する。図1は本実施形態におけるカラー
イメージセンサの構造を説明する概略平面図である。こ
のカラーイメージセンサは、Red光受光用の受光画素
列11と、Green光受光用の受光画素列12と、B
lue光受光用の受光画素列13との3本が略平行に設
けられる3ラインカラーイメージセンサである。
は、受光画素列11、12、13で取り込んだ電荷を図
中縦方向に転送するための信号電荷シフトゲート21、
22、23、24、25、26が設けられている。
2、23、24、25、26を挟んで各受光画素列1
1、12、13の両側には、信号電荷シフトゲート2
1、22、23、24、25、26を介して転送されて
きた電荷を図中横方向へ転送する信号電荷転送部31、
32、33、34、35、36が設けられている。
34、35、36の電荷の転送方向最終段には最終段電
極41、42、43、44、45、46が接続され、こ
れに信号電荷検出部とソースホロワ、インバータ等のア
ナログ回路から成る出力回路51、52、53、54、
55、56が接続されている。
転送部32、33、34、35には、その電荷転送方向
を2方向に分岐するための分岐電極32a、33a、3
4a、35aが設けられており、各々電荷転送部32b
と電荷ドレイン62、電荷転送部33bと分岐転送部3
3c、電荷転送部34bと分岐転送部34c、電荷転送
部35bと電荷ドレイン65の2方向に電荷の移送方向
を分岐できるようになっている。
の信号電荷転送部32、35で転送してきた不要な電荷
(読み取りモードによっては不要となる電荷)を排出す
るためのものである。
電荷の転送方法を説明する。先ず、カラー画像の読み取
り(カラーモード)を行う場合について説明する。
生、蓄積された信号電荷は、奇数画素電荷、偶数画素電
荷に振り分けられ、各々信号電荷シフトゲート21、2
2、23、24、25、26を介して信号電荷転送部3
1、32、33、34、35、36に転送される。
35、36は各々例えば2相駆動CCDからなり、信号
電荷は例えば20MHzの2相クロックで順次転送され
る。このうち、信号電荷転送部31、36によって転送
されてきた電荷はそのまま最終段電極41、46から出
力回路51、56へ送られる。
35によって転送されてきた電荷は、各々分岐電極32
a、33a、34a、35aを介して転送されることに
なる。
わち、信号電荷転送部32、33、34、35に設けら
れた各分岐電極32a、33a、34a、35aには、
その分岐方向の後段への電荷転送を制御するゲート電極
が設けられている。
21、322が、分岐電極33aにはゲート電極33
1、332が、分岐電極34aにはゲート電極341、
342が、分岐電極35aにはゲート電極351、35
2が各々設けられている。
との間にはゲート電極323が設けられ、分岐転送部3
3cと最終段電極42との間にはゲート電極334が設
けられ、電荷転送部33bと最終段電極43との間には
ゲート電極333が設けられている。
との間にはゲート電極343が設けられ、分岐転送部3
4cと最終段電極45との間にはゲート電極344が設
けられ、電荷転送部35bと最終段電極45との間には
ゲート電極353が設けられている。
極323、331およびゲート電極333、ゲート電極
341およびゲート電極343、ゲート電極351およ
びゲート電極353をオープン状態、ゲート電極32
2、ゲート電極332およびゲート電極334、ゲート
電極342およびゲート電極344、ゲート電極352
をクローズ状態にすることで、信号電荷転送部32、3
3、34、35を転送されてきた電荷を図3に示すよう
にそのままの方向(図中左方向)へと直進させることが
できるようになる。
b、35bには、信号電荷転送部31、32、33、3
4、35、36と同等の20MHzの2相クロックを供
給することで、信号電荷転送部32、33、34、35
で転送されてきた信号電荷をそのまま電荷転送部32
b、33b、34b、35bを介して最終段電極42、
43、44、45へ導くことができる。
eの各色に対応する信号電荷は各々最終段電極41、4
2、43、44、45、46を経由して信号電荷検出
部、ソースホロワ、インバータ等のアナログ回路から成
る出力回路51、52、53、54、55、56へ導か
れ、Red−Odd、Red−Even、Green−
Odd、Green−Even、Blue−Odd、B
lue−Evenの合計6チャンネルの電圧信号として
外部に出力される。
ートは各々20MHzであることから、Red、Gre
en、Blueの各色信号のデータレートは各々20M
Hz×2=40MHzとなる。
用いて高速モノクロ読み取り(モノクロモード)を行う
場合の電荷転送方法を説明する。
生、蓄積された信号電荷は、奇数画素電荷、偶数画素電
荷に振り分けられ、各々信号電荷シフトゲート21、2
2、23、24、25、26を介して信号電荷転送部3
1、32、33、34、35、36に転送される。
35、36は各々例えば2相駆動CCDからなり、信号
電荷は例えば図4のタイミングチャートのφ1、φ2に
示すような40MHz(カラーモードの2倍の周波数)
の2相クロックにより順次転送される。
素列で光電変換されるGreen光に対応する信号電荷
のみ必要となるので、信号電荷転送部31、32、3
5、36によって転送される信号電荷は不要となる。そ
こで、信号電荷転送部31、36によって転送された信
号電荷はそのまま最終段電極41、46を介して出力回
路51、56へ送られるが、その後の処理は行わないよ
うにする。
転送される信号電荷は、分岐電極32a、35aにおい
てゲート電極321、351(図2参照)を常にクロー
ズ状態、ゲート電極322、352(図2参照)を常に
オープン状態にしておくことで、図5に示すように、各
々電荷ドレイン62、65に転送され破棄される。
転送されてきたGreen光に対応する信号電荷は、各
々φ1、φ2の2相クロック(図4参照)により40M
Hzの周波数で順次転送され、分岐電極33a、34a
まで順次到達する。
41とゲート電極341(図2参照)を図4に示すφ5
のパルスで制御し、ゲート電極332とゲート電極34
42(図2参照)を図4に示すφ6のパルスで制御す
る。これにより、分岐電極33a、34aに順次転送さ
れてくる信号電荷を交互に電荷転送部33bと分岐転送
部33c、電荷転送部34bと分岐転送部34cとに振
り分けて転送できるようになる。
3c、電荷転送部34b、分岐転送部34cに順次交互
に転送された信号電荷は図4のφ3、φ4に示す20M
Hzの2相クロックで転送され、最終段電極42、4
3、44、45を介して出力回路52、53、54、5
5へ送られることになる。
光画素列12に対して4本の電荷転送列を用いることが
でき、各々20MHzの周波数で合計80MHzのデー
タレートで外部へ出力できるようになる。
ような電荷の流れとなり、Red光およびBlue光に
対応した信号電荷は全て破棄され、Green光に対応
した信号電荷は分岐まで40MHzで転送され、分岐後
に出力回路に対応した20MHzで転送されるようにな
る。
部33c、34cによって分岐した電荷を隣の受光画素
列の信号電荷転送部32、35を流用して送ることがで
きるため、信号電荷転送部や出力回路として3ラインカ
ラーイメージセンサと同じ構成で済むことになり、セン
サチップ幅を増大させずにモノクロモードの高速転送を
実現できることになる。
ーイメージセンサの例を説明したが、本発明では3ライ
ンに限定されるものではない。図6は4ラインカラーイ
メージセンサの例を説明する概略平面図である。
に説明した3ラインカラーイメージセンサにおけるRe
d光、Green光、Blue光に対応した受光画素列
11、12、13に加え、近赤外光に対応した受光画素
列14を備えているものである。
としては、Red光に対応した受光画素列11、Gre
en光に対応した受光画素列12、近赤外光に対応した
受光画素列14、Blue光に対応した受光画素列13
の順となっている。
側には、受光画素列11、12、13、14で取り込ん
だ電荷を図中縦方向に転送するための信号電荷シフトゲ
ート21、22、23、24、25、26、27、28
が設けられている。
2、23、24、25、26、27、28を挟んで各受
光画素列11、12、13、14の両側には、信号電荷
シフトゲート21、22、23、24、25、26、2
7、28を介して転送されてきた電荷を図中横方向へ転
送するための信号電荷転送部31、32、33、34、
35、36、37、38が設けられている。
34、35、36、37、38の電荷の転送方向最終段
には最終段電極41、42、43、44、45、46、
47、48が接続され、これに信号電荷検出部とソース
ホロワ、インバータ等のアナログ回路から成る出力回路
51、52、53、54、55、56、57、58が接
続されている。
転送部32、33、35、38には、その電荷転送方向
を2方向に分岐するための分岐電極32a、33a、3
5a38aが設けられており、各々電荷転送部32bと
電荷ドレイン62、電荷転送部33bと分岐転送部33
c、電荷転送部35bと電荷ドレイン65、電荷転送部
38bと電荷ドレイン38cの2方向に電荷の移送方向
を分岐できるようになっている。
の電荷転送方向を3方向に分岐するための分岐電極34
a、37aが設けられており、これによって電荷転送部
34bと分岐転送部34cと電荷ドレイン64、電荷転
送部37bと分岐転送部37cと電荷ドレイン67の3
方向に電荷の移送方向を分岐できるようになっている。
67は、各々の信号電荷転送部32、34、35、37
で転送してきた不要な電荷(読み取りモードによっては
不要となる電荷)を排出するためのものである。
読み取る場合(カラーモード)、上記3ラインカラーイ
メージセンサと同様に、受光画素列11、12、13、
14において発生、蓄積された信号電荷を奇数画素電
荷、偶数画素電荷に振り分けて、各々信号電荷シフトゲ
ート21、22、23、24、25、26、27、28
を介して信号電荷転送部31、32、33、34、3
5、36、37、38に転送し、各々2相クロック(例
えば、20MHz)で順次転送する。
って転送されてきた電荷はそのまま最終段電極41、4
6から出力回路51、56へ送られる。
35、37、38によって転送されてきた電荷は、各々
分岐電極32a、33a、34a、35a、37a、3
8aを介して転送され、出力回路52、53、54、5
5、57、58へ送られて外部に出力されることにな
る。
1、52、53、54、55、56から出力されたRe
d、Green、Blueに対応する信号は、通常のカ
ラー信号として取り扱われ、出力回路57、58から出
力された近赤外に対応する信号は紙幣や証券等の偽造防
止の観点から使用される赤外線吸収インクの検知等に使
用される。
速モノクロ読み取り(モノクロモード)を行う場合の電
荷転送方法を説明する。
において発生、蓄積された信号電荷を奇数画素電荷、偶
数画素電荷に振り分けて、各々信号電荷シフトゲート2
1、22、23、24、25、26、27、28を介し
て信号電荷転送部31、32、33、34、35、3
6、37、38に転送し、各々2相クロック(例えば、
40MHz)で順次転送する。
素列で光電変換されるGreen光に対応する信号電荷
のみ必要となるので、信号電荷転送部31、32、3
5、36、37、38によって転送される信号電荷は不
要となる。したがって、信号電荷転送部31、36によ
って転送された信号電荷はそのまま最終段電極41、4
6を介して出力回路51、56へ送られるが、その後の
処理は行わないようにする。
れる信号電荷は、分岐電極32a、37aを介して各々
電荷ドレイン62、67に転送され破棄される。
転送される信号電荷は、分岐電極35a、38bを介し
て最終段電極45、48を経て出力回路55、58へ送
られるが、その後の信号処理は行わないようにする。
転送されてきたGreen光に対応する信号電荷は、各
々φ1、φ2の2相クロック(図4参照)により40M
Hzの周波数で順次転送され、分岐電極33a、34a
まで順次到達する。
して順次転送されてくる信号電荷を交互に電荷転送部3
3bと分岐転送部33c、電荷転送部34bと分岐転送
部34cとに振り分けて転送する。
荷転送部34b、分岐転送部34cに順次交互に転送さ
れた信号電荷は20MHzの2相クロックで転送され、
最終段電極42、43、44、45を介して出力回路5
2、53、54、55へ送られることになる。
光画素列12に対して4本の電荷転送列を用いることが
でき、各々20MHzの周波数で合計80MHzのデー
タレートでモノクロのデータを外部へ出力できるように
なる。
識読み取り(認識モード)を行う場合の電荷転送方法を
説明する。この認識モードでは、紙幣や証券等の偽造防
止の観点から使用される赤外吸収インク等を検知するよ
うにしている。
ー等を行う前にプリスキャンにて行われることが多く、
高速で処理することが望まれている。また、この種の認
識は、Red、Green、Blueの情報とともに、
近赤外の情報を付加して行われることが多いが、ここで
は近赤外の情報のみを用いて高速で認識を行う場合につ
いて説明する。
て発生、蓄積された信号電荷を奇数画素電荷、偶数画素
電荷に振り分けて、各々信号電荷シフトゲート21、2
2、23、24、25、26を介して信号電荷転送部3
1、32、33、34、35、36に転送し、各々例え
ば2相クロック(例えば、40MHz)で順次転送す
る。
信号電荷も奇数画素電荷、偶数画素電荷に振り分けて、
信号電荷シフトゲート27、28を介して信号電荷転送
部37、38に転送し、各々2相クロック(例えば、4
0MHz)で順次転送する。
4で光電変換される近赤外光に対応する信号電荷のみ使
用するので、信号電荷転送部31、32、33、34、
35、36によって転送される信号電荷は不要となる。
したがって、信号電荷転送部31、36によって転送さ
れた信号電荷はそのまま最終段電極41、46を介して
出力回路51、56へ送られるが、その後の処理は行わ
ないようにする。
れた信号電荷は分岐電極32a、33aを経て最終段電
極42、43を介して出力回路52、53へ送られる
が、その後の処理は行わないようにする。
転送される信号電荷は、分岐電極34a、35aを介し
て各々電荷ドレイン64、65に転送され破棄される。
転送されてきた近赤外光に対応する信号電荷は、2相ク
ロックにより40MHzの周波数で順次転送され、分岐
電極37a、38aまで順次到達する。
して順次転送されてくる信号電荷を交互に電荷転送部3
7bと分岐転送部37c、電荷転送部38bと分岐転送
部38cとに振り分けて転送する。
荷転送部38b、分岐転送部38cに順次交互に転送さ
れた信号電荷は20MHzの2相クロックで転送され、
最終段電極44、45、47、48を介して出力回路5
4、55、57、58へ送られることになる。
光画素列14に対して4本の電荷転送列を用いることが
でき、各々20MHzの周波数で合計80MHzのデー
タレートで認識に必要なデータを外部へ出力できるよう
になる。
ドとを別個に行う場合を説明したが、カラー画像の読み
取りとともに偽造防止のための認識を行うようにしても
よい。この場合、受光画素列11、12、13、14で
取り込んだ信号電荷を全て使用するよう、信号電荷転送
部31、36ではそのまま転送し、信号電荷転送部3
2、33、34、35、37、38では分岐電極32
a、33a、34a、35a、37a、38aを介して
直線的に信号電荷を転送し、全ての信号電荷を出力回路
51、52、53、54、55、56、57、58から
外部へ出力する。
3、54、55、56から出力されたデータを用いてカ
ラー画像を生成し、出力回路51、52、53、54、
55、56、57、58から出力されたデータを用いて
認識を行うようにすればよい。
は、Green光に対応した受光画素列12を用いるた
め、Green光に対応した受光画素列12を中央に配
置する例を説明したが、他の色に対応した信号電荷のみ
を高速で取り出したい場合には、その色を中央に配置す
るようにすればよい。
写を行った複写機を識別するための情報(コード情報
等)が目で認識できない程度の黄色の微小ドット等で印
刷されている。この印刷を認識する場合、黄色の補色で
あるBlue光に対応した受光画素列13を用いること
で、黄色の微小ドット等を黒色として検知することがで
きる。
センサの場合には、Blue光に対応した受光画素列1
3を中央に配置して、上記モノクロモードと同様な信号
電荷の転送すなわち分岐前には40MHzの2相クロッ
クで転送し、分岐後は20MHzの2相クロックで転送
して隣の受光画素列の信号電荷転送部および出力回路を
流用した4チャンネル出力を行うことで、高速な検知を
行うことが可能となる。
サを用いて画像読み取り装置を構成することにより、通
常のカラー画像読み取りと高速モノクロ読み取りとを簡
単な構成で実現することができるようになる。
サが用いられた画像読み取り装置の構成を示す概略図で
ある。すなわち、この画像読み取り装置においては、キ
ャビネット1の上部開口に原稿を載置するためのプラテ
ンガラス2が取り付けられている。このプラテンガラス
2に対しては、読み取りべき画像を下向きにして原稿
(図示せず)がセットされる。キャビネット1の上部に
は、プラテンカバー3が開閉自在に取り付けられてい
る。このプラテンカバー3は、原稿の画像を読み取る際
にプラテンガラス2の上にかぶせられ、原稿をプラテン
ガラス2に密着させる働きをする。
ンガラス2上にセットされた原稿に光を照射するランプ
4と、このランプ4から発せられた光を効率良く原稿面
に集光する働きをするリフレクタ5と、原稿からの反射
光を側方に反射させる第1のミラー6と、この第1のミ
ラー6からの反射光を下方に反射させる第2のミラー7
と、この第2のミラー7からの反射光を側方に反射させ
る第3のミラー8とが設けられている。
第1のミラー6は、図示せぬフルレートキャリッジに搭
載され、図中矢印方向に速度vで移動するようになって
いる。また、第2、第3のミラー7、8は、図示せぬハ
ーフレートキャリッジに搭載され、図中矢印方向に速度
(1/2)・vで移動するようになっている。
手段としてのサジタルストッパ9と、原稿面からの反射
光を結像させるレンズ10と、このレンズ10によって
結像された光を電気信号に変換する本実施形態のカラー
イメージセンサSとが設けられている。
像読み取りとともに、高速でのモノクロ読み取りや高速
での偽造検知等を行うことができる画像読み取り装置を
簡単な構成で実現することが可能となる。
メージセンサおよび画像読み取り装置および電荷転送方
法によれば次のような効果がある。すなわち、通常のフ
ルカラー読み取りと、高速のモノクロ読み取りとを1つ
のカラーリニアイメージセンサによって実現することが
できるとともに、高速転送のために独立した電荷転送手
段や出力回路等を設ける必要がなくなり、回路規模を大
きくすることなくカラー読み取りと高速モノクロ読み取
りとの両立を図ることが可能となる。
示す図である。
を示す図である。
る概略平面図である。
る。
明する概略平面図である。
3、24、25、26、27、28…信号電荷シフトゲ
ート、31、32、33、34、35、36、37、3
8…信号電荷転送部、33c、34c、37c、38c
…分岐転送部
を解決するために成されたものである。すなわち、本発
明のリニアイメージセンサは、光電変換を行う第1受光
画素列および第2受光画素列と、第1受光画素列により
光電変換して得られた電荷を転送する第1電荷転送手段
と、第2受光画素列により光電変換して得られた電荷を
転送する第2電荷転送手段と、第1電荷転送手段から分
岐して第2電荷転送手段に電荷を転送する第1分岐転送
手段とを備えている。
び第2受光画素列と、第1受光画素列により光電変換し
て得られた電荷を転送する第1電荷転送手段と、第2受
光画素列により光電変換して得られた電荷を転送する第
2電荷転送手段と、第1電荷転送手段から分岐して前記
第2電荷転送手段に電荷を転送する第1分岐転送手段と
を備えるリニアイメージセンサを用いた画像読み取り装
置である。
画素列および第2受光画素列で光電変換を行い、第1受
光画素列により光電変換して得られた電荷を第1電荷転
送手段で転送し、第2受光画素列により光電変換して得
られた電荷を第2電荷転送手段で転送し、第1電荷転送
手段で転送してきた電荷を途中の分岐位置から第1分岐
転送手段で分岐して前記第2電荷転送手段で転送するも
のである。
換して得た電荷を転送する第1電荷転送手段から分岐し
て第2受光画素列に対応する第2電荷転送手段に電荷を
転送する第1分岐転送手段が設けられていることによ
り、第1電荷転送手段によって転送されてきた信号電荷
が途中から分岐して第2電荷転送手段に転送される。こ
れにより、第1電荷転送手段で転送してきた電荷の一部
を第2電荷転送手段を流用して転送できるようになる。
きた電荷の一部を転送途中で分岐して第2電荷転送手段
を用いて転送することから、分岐部分までは高速で転送
し、分岐後は低速で転送して出力回路の特性に合わせる
ことができるようになる。
Claims (14)
- 【請求項1】 少なくとも3列の受光画素列を備えた受
光手段と、 前記受光手段における各受光画素列の両側に各々設けら
れた信号電荷転送手段と、 前記受光手段の少なくとも3列の受光画素列のうち少な
くとも1列の両側に設けられた信号電荷転送手段から分
岐して隣の受光画素列の信号電荷転送手段まで設けられ
ている分岐転送手段とを備えていることを特徴とするリ
ニアイメージセンサ。 - 【請求項2】 請求項1記載の構成に加え、 前記分岐転送手段が合流する信号電荷転送手段の合流位
置より電荷転送方向手前に電荷排出手段が設けられてい
ることを特徴とするリニアイメージセンサ。 - 【請求項3】 緑に対応した受光画素列を中心としてそ
の両側に赤に対応した受光画素列と青に対応した受光画
素列とが並ぶ受光手段と、 前記受光手段における各受光画素列の両側に各々設けら
れた信号電荷転送手段と、 前記緑に対応した受光画素列の両側に設けられた前記信
号電荷転送手段のうち、前記赤に対応した受光画素列側
に設けられた信号電荷転送手段から分岐して前記赤に対
応した受光画素列の緑に対応した受光画素列側に設けら
れた信号電荷転送手段まで設けられている第1分岐転送
手段と、 前記緑に対応した受光画素列の両側に設けられた前記信
号電荷転送手段のうち、前記青に対応した受光画素列側
に設けられた信号電荷転送手段から分岐して前記青に対
応した受光画素列の緑に対応した受光画素列側に設けら
れた信号電荷転送手段まで設けられている第2分岐転送
手段とを備えていることを特徴とするリニアイメージセ
ンサ。 - 【請求項4】 請求項3記載の構成に加え、 前記第1分岐転送手段および前記第2分岐転送手段が合
流する各信号電荷転送手段の合流位置より電荷転送方向
手前に各々電荷排出手段が設けられていることを特徴と
するリニアイメージセンサ。 - 【請求項5】 4列の受光画素列を備えた受光手段と、 前記受光手段における各受光画素列の両側に各々設けら
れた信号電荷転送手段と、 前記4列の受光画素列のうち両端を除く2列の両側に設
けられた前記信号電荷転送手段から分岐して隣の受光画
素列の信号電荷転送手段まで各々設けられている分岐転
送手段とを備えていることを特徴とするリニアイメージ
センサ。 - 【請求項6】 前記4列の受光画素列のうち両端を除く
2列における一方は緑に対応した受光画素列であり、他
方は近赤外に対応した受光画素列から成ることを特徴と
する請求項5記載のリニアイメージセンサ。 - 【請求項7】 請求項5記載の構成に加え、 前記分岐転送手段が合流する各信号電荷転送手段の合流
位置より電荷転送方向手前に各々電荷排出手段が設けら
れていることを特徴とするリニアイメージセンサ。 - 【請求項8】 少なくとも3列の受光画素列を備えた受
光手段と、前記受光手段における各受光画素列の両側に
各々設けられた信号電荷転送手段と、前記受光手段の少
なくとも3列の受光画素列のうち少なくとも1列の両側
に設けられた前記信号電荷転送手段から分岐して隣の受
光画素列の信号電荷転送手段まで設けられている分岐転
送手段とを備えるリニアイメージセンサが用いられてい
ることを特徴とする画像読み取り装置。 - 【請求項9】 緑に対応した受光画素列を中心としてそ
の両側に赤に対応した受光画素列と青に対応した受光画
素列とが並ぶ受光手段と、前記受光手段における各受光
画素列の両側に各々設けられた信号電荷転送手段と、前
記緑に対応した受光画素列の両側に設けられた前記信号
電荷転送手段のうち、前記赤に対応した受光画素列側に
設けられた信号電荷転送手段から分岐して前記赤に対応
した受光画素列の緑に対応した受光画素列側に設けられ
た信号電荷転送手段まで設けられている第1分岐転送手
段と、前記緑に対応した受光画素列の両側に設けられた
前記信号電荷転送手段のうち、前記青に対応した受光画
素列側に設けられた信号電荷転送手段から分岐して前記
青に対応した受光画素列の緑に対応した受光画素列側に
設けられた信号電荷転送手段まで設けられている第2分
岐転送手段とを備えるリニアイメージセンサが用いられ
ていることを特徴とする画像読み取り装置。 - 【請求項10】 4列の受光画素列を備えた受光手段
と、前記受光手段における各受光画素列の両側に各々設
けられた信号電荷転送手段と、前記4列の受光画素列の
うち両端を除く2列の両側に設けられた前記信号電荷転
送手段から分岐して隣の受光画素列の信号電荷転送手段
まで各々設けられている分岐転送手段とを備えるリニア
イメージセンサが用いられていることを特徴とする画像
読み取り装置。 - 【請求項11】 少なくとも3列の受光画素列を備えた
受光手段と、前記受光手段における各受光画素列の両側
に各々設けられた信号電荷転送手段とを備えるリニアイ
メージセンサの電荷転送方法において、 前記受光手段の少なくとも3列の受光画素列のうち少な
くとも1列で取り込んだ電荷をその両側に設けられた信
号電荷転送手段で転送するにあたり、その電荷の一部を
転送途中で分岐して隣の受光画素列の信号電荷転送手段
を用いて転送することを特徴とする電荷転送方法。 - 【請求項12】 前記受光手段の少なくとも3列の受光
画素列のうち少なくとも1列で取り込んだ電荷をその両
側に設けられた信号電荷転送手段で転送するにあたり、
途中の分岐までは高速で転送し、分岐後は低速で転送す
ることを特徴とする請求項11記載の電荷転送方法。 - 【請求項13】 少なくとも3列の受光画素列を備えた
受光手段と、前記受光手段における各受光画素列の両側
に各々設けられた信号電荷転送手段とを備えるリニアイ
メージセンサの電荷転送方法において、 カラー画像出力を得る場合には前記受光手段における全
ての受光画素列で取り込んだ電荷を各々の信号電荷転送
手段によって第1の速度で転送し、 単色画像出力を得る場合には前記受光手段における少な
くとも1列の受光画素列で取り込んだ電荷をその列に対
応する信号電荷転送列で分岐位置まで前記第1の速度よ
り速い第2の速度で転送し、分岐位置より後はその受光
素子列の隣の受光素子列の信号電荷転送列を用いて前記
第1の速度で転送することを特徴とする電荷転送方法。 - 【請求項14】 前記単色画像出力を得る場合、分岐に
より電荷の転送を行う前記少なくとも1列の受光画素列
以外の受光画素列で取り込んだ電荷をその受光画素列に
対応する信号電荷転送列の途中で排出することを特徴と
する請求項13記載の電荷転送方法。
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