JP2003283760A - Ｃｃｄラインセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 読み通り解像度が変更可能なＣＣＤラインセ
ンサを提供する。 【解決手段】 １次元状に配されたフォトダイオードの
隣接する２画素毎にシフトゲートを受光部を挟んで交互
に設けることにより、通常の１画素毎の電荷読み出しモ
ードと、隣接２画素の信号電荷を合成して読み出すモー
ドを駆動パルスの変更のみで行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＣＤラインセンサ
に関し、特に複数の生産性を実現する構成を有するライ
ンセンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は画像読み取り装置の構成例であ
る。

【０００３】１０１は原稿給送装置であり、次のように
構成されるものである。

【０００４】１０２は原稿で、１０３は原稿１０２を載
置する原稿トレイである。１０４，１０５はそれぞれ原
稿給紙ローラーと分離パッドである。原稿給紙ローラー
１０４と分離パッド１０５は対に構成されており、原稿
トレイ１０３に載置された原稿１０２を１枚づつ分離、
給紙するものである。

【０００５】１０６は中間ローラー対であり、原稿給紙
ローラー１０４と分離パッド１０５で分離された原稿１
０３を装置内部に送るためのものである。

【０００６】１０８，１０９，１１０はそれぞれ大ロー
ラー、第一従動ローラー、第二従動ローラーであり、原
稿１０３を大ローラー１０８を回す形で流し読みガラス
１１２と原稿ガイド板１０７の間に送るために機能する
ものである。

【０００７】１１７は流し読みガラス１１２に対向して
設けられた原稿ガイド板で原稿１０３を流し読みガラス
１１２に密着されるためのものである。

【０００８】１１８，１１１はそれぞれジャンプ台と、
大ローラー８の第三従動ローラーで、流し読みガラス１
１２上部を通過した原稿１０３を再び大ローラー１０８
側に引き込むためのものである。

【０００９】１０７は排紙ローラーで、原稿給送装置１
０１から原稿１０３を排出するために機能する。

【００１０】１１９は原稿読み取り装置であり、次のよ
うに構成される。

【００１１】１１３は露光部であり、露光部１１３には
原稿１０３を照射するためのランプと反射笠と第一ミラ
ーが搭載されている。１１４はミラーユニットであり、
第二、第三ミラーが搭載されている。１１５は光学レン
ズ、１１６はＣＣＤラインセンサである。１２３はプラ
テンガラスであり、プラテンガラス１２３上に置かれた
原稿の読み取りは露光部１１３とミラーユニット１１４
が２：１の速度で移動走査することで行われる。

【００１２】１１２は流し読みガラスで、原稿給送装置
１０１によって原稿１０３が流し読みガラス１１２上を
通過することによって画像読み取りが行われる。この
際、露光部１１３、ミラーユニット１１４は図１に示す
位置に固定されている。１２２は白色基準板で、シェー
ディング補正の基準として用いられるものである。

【００１３】原稿読み取り装置１１９に使用されている
ＣＣＤラインセンサ１１６の構造を図２に示す。

【００１４】図２のＣＣＤラインセンサは受光素子に蓄
積された信号電荷を奇数、偶数画素に分けて読み出すタ
イプのものである。

【００１５】２００は上述のＣＣＤラインセンサであ
り、２０１はフォトダイオードが一次元状に並べられた
受光部である。なお、モノクロ用ラインセンサは前記受
光部が一本で、カラー用のラインセンサではＲ、Ｇ、Ｂ
のカラーフィルタを塗布、または染色した３本の受光部
をもつ３ラインセンサが使用される。ここでは、説明を
簡略にするため、受光部が一本のモノクロ用ラインセン
サについて説明する。

【００１６】ＣＣＤラインセンサ２００はＡ４縦の原稿
を６００ｄｐｉの解像度で読み取るよう、７５００のフ
ォトダイオードから構成されている。

【００１７】２０２、２０３はシフトゲート（以下ＳＨ
ゲート）であり、受光部２０１にて受光・蓄積された信
号電荷を読み出す（垂直転送）ものである。ＳＨゲート
２０２、２０３は受光部２０１の両側に１画素おきに設
けられており、ＳＨゲート２０２は受光部２０１奇数番
目の信号電荷の転送、２０３は偶数番目の信号電荷の転
送にするように機能する。

【００１８】２０４、２０５は信号電荷を出力端子方向
に水平転送する転送レジスタであり、ＳＨゲート２０
２、２０３によりシフトされた奇数、偶数番目の信号電
荷を出力端子方向にそれぞれ転送するものである。

【００１９】ＳＨゲート２０２、２０３はＳＨゲートを
操作するためのシフトパルス（以下ＳＨパルス）により
制御され、ＳＨパルスは端子２０６に入力される。転送
レジスタ２０４、２０５は端子２０７，２０８から入力
される２相のクロックパルスφ１、φ２により駆動され
る。

【００２０】２０９、２１０は転送レジスタ２０４、２
０５により転送された信号電荷を受け取り、次段の出力
アンプ部へ転送するためのゲートであり、端子２１１に
入力されるφＢパルスにより駆動される。

【００２１】２１２，２１３は最終ゲート２０９、２１
０からの信号電荷を電圧信号に変換する電荷電圧変換部
である。電荷電圧変換部２１２、２１３には信号電荷を
電圧に変換するコンデンサ基準電位にリセットする機能
を有しており、端子２１４より入力されるリセットパル
ス（以下ＲＳパルス）により動作するようになってい
る。

【００２２】２１５，２１６は信号出力端子であり、そ
れぞれ奇数画素、偶数画素の信号が電圧信号として出力
される。

【００２３】図３にＣＣＤラインセンサ２００の駆動パ
ルスのタイムチャートを示す。

【００２４】ＣＣＤラインセンサ２００の駆動は、フォ
トダイオード２０１から転送レジスタ２０４，２０５ま
で信号電荷を垂直転送する期間（ＴＶ）と転送レジスタ
２０４，２０５にて信号電荷を水平転送するための期間
（ＴＨ）から構成される。

【００２５】垂直転送期間（ＴＶ）はｔ１からｔ４のタ
イミングで構成される。 ・ｔ１ではフォトダイオード２０１からの信号電荷を受
け取るべく転送レジスタ２０４、２０５のφ１ゲートＯ
Ｎしておく。 ・ｔ２、ｔ３にてＳＨパルスを入力することによりフォ
トダイオード２０１に蓄積されていた信号電荷を転送レ
ジスタ２０４、２０５のφ１ゲートに垂直転送する。 ・ｔ４にて、ＳＨパルスをＯＦＦすることによりＳＨゲ
ートを閉じ、フォトダイオード２０１からの電荷読み出
しを完了するとともに、次ラインの受光蓄積に入る。

【００２６】水平転送期間（ＴＶ）はｔ５、ｔ６の繰り
返しで構成される。ｔ５、ｔ６の繰り返し周期ＴＣは転
送レジスタ２０４、２０５の１画素分の転送周期に相当
している。

【００２７】本例のラインセンサでは受光部２０１にて
蓄積された電荷を奇数、偶数画素に分割して読み出す構
成であり、転送レジスタ２０４，２０５の転送段数は受
光部画素数７５００の半分で済む（７５００画素／２＝
３７５０画素分）。

【００２８】上記垂直転送期間（ＴＶ）と水平転送期間
（ＴＨ）の和が蓄積時間（ＴＩＮＴ）となり、この時間
で原稿を１ラインずつ読み取るべく駆動されるようにな
っている。

【００２９】上記構成において流し読みを行った場合の
動作について説明する。

【００３０】いま、読み取りの解像度が主・副走査とも
に６００ｄｐｉ、原稿搬送速度１１２ｍｍ／ｓｅｃとす
ると、等倍（１００％）読み取りを行う場合、ＣＣＤラ
インセンサ１１６の蓄積時間は、次式で算出される。

【００３１】

【数１】

【００３２】ＣＣＤラインセンサの駆動周波数は以下の
ように計算される。ここで、本例では受光部２０１から
信号電荷を転送レジスタ２０４、２０５へ読み出すのに
必要な時間を２ｕｓｅｃ（ｔ１〜ｔ４：各０．５ｕｓｅ
ｃ）とする。また、簡略化のためＣＣＤの構成画素は有
効部分３７５０画素のみるとする

【００３３】

【数２】

【００３４】ＣＣＤラインセンサの蓄積時間、駆動周波
数は等倍読み取り時の原稿搬送速度がにより決定され、
これら値は読み取りシステム固有の値として設定され
る。

【００３５】上記設定でのＡ４サイズ原稿の１分間あた
りの読み取り生産性は、原稿の給紙間隔０．１ｓｅｃと
すると次式で求められる。

【００３６】

【数３】

【００３７】次に変倍読み取り時（５０％読み取り時）
の設定について説明する。

【００３８】変倍読み取りはＣＣＤラインセンサの蓄積
時間、駆動周波数を等倍時の設定のまま、原稿給送装置
１の搬送速度を変更することにより行われる場合が多
い。原稿搬送速度を上記例の２倍（２２４ｍｍ／ｓｅ
ｃ）とした場合、副走査の解像度は３００ｄｐｉとな
り、副走査方向のみ５０％の画像が得られる。

【００３９】主走査の解像度は６００ｄｐｉのままなの
で、図示しない画像処理回路により間引きや合成等の処
理により解像度変換が行われ５０％の変倍処理が行われ
る。この場合のＡ４縦原稿の生産性は次のようになる。

【００４０】

【数４】

【００４１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例による画像読み取り装置では原稿給送速度による副
走査のみの解像度変換による変倍処理を行うため、主走
査、副走査の読み取り解像度が異なるという問題があ
る。また、生産性、副走査解像度が原稿給送速度に対し
て一律に設定されるため、生産性、副走査解像度を独立
に設定出来ないという問題があった。

【００４２】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、用途に
応じて複数の生産性と読み取り解像度を提供する画像読
み取り装置を実現することにあり、読み取り解像度を可
変可能なＣＣＤラインセンサと、画像読み取り装置の制
御方法を提案するものである。

【００４３】具体的には、光電変換素子を直線上に配置
した受光部と、前記受光部に蓄積された電荷を読み出す
ためのＳＨゲートと、前記ＳＨゲートにより読み出され
た電荷を転送する転送レジスタを有するラインセンサに
おいて、前記受光部の隣接する２画素ごとに前記ＳＨゲ
ートが受光部を挟んで交互に設けられており、また、上
記ラインセンサにおいて、前記受光部の隣接する２画素
に蓄積された電荷を合成して読み出し、転送レジスタに
て転送するようにした。

【００４４】

【発明の実施の形態】図４は本発明による解像度可変Ｃ
ＣＤラインセンサの構造図である。

【００４５】４０１は直線状に配列された７５００画素
分のフォトダイオード列である。

【００４６】フォトダイオード列３０１の両側には信号
電荷を読み出すためのＳＨゲートが２本（４０２，４０
３）用意されている。

【００４７】ＳＨゲート４０２，４０３は奇数番目のフ
ォトダイオードから信号電荷を読み出すためのＳＨ１ゲ
ート、偶数番目から読み出すＳＨ２ゲートで構成されて
いる。

【００４８】また、ＳＨ１ゲート、およびＳＨ２ゲート
はフォトダイオード列４０１に対して交互に配置されて
おり、フォトダイオードの隣接する２画素おきに配置さ
れるような構成になっている。

【００４９】ＳＨ１ゲート、ＳＨ２ゲートはそれぞれ独
立して動作させることが可能であり、端子４０６，４０
７からのＳＨ１パルス、ＳＨ２パルスによってフォトダ
イオード列４０１からの信号電荷読みだしが制御できる
ようになっている。

【００５０】４０４は第１の転送レジスタ，４０５は第
２の転送レジスタである。

【００５１】転送レジスタ４０４、４０５は端子４０
８，４０９，４１０，４１１から入力されるφ１、φ
２、φ３、φ４の４本のクロック信号により駆動され、
ＳＨ１ゲート、ＳＨ２ゲートにより読み出された信号電
荷を出力方向に水平転送する。

【００５２】４１３，４１４はそれぞれ第１、第２の転
送レジスタ４０４，４０５にて転送された信号電荷を受
け、次段の出力アンプ部へ転送するための最終ゲートで
あり、端子４１５に入力されるφＢパルスにより駆動さ
れる。

【００５３】４１６、４１７は最終ゲート４１３，４１
４からの信号電荷を電圧信号に変換する電荷電圧変換部
である。電荷電圧変換部４１６，４１７は端子４１８よ
り入力されるリセットパルス（以下ＲＳパルス）によ
り、信号を基準電位にリセットするための機能を有して
いる。

【００５４】電荷から電圧に変換された信号は出力端子
４１９、４２０からそれぞれ出力される。

【００５５】次に上記ＣＣＤラインセンサ４００の動作
について次に説明する。

【００５６】図５はＣＣＤラインセンサ４００を６００
ｄｐｉの解像度で駆動する場合のタイミングチャートで
あり、また、図６はそのときの信号電荷の移動を模式的
に示したものである。

【００５７】図５のタイミングチャートにおいて、垂直
転送期間（ＴＶ）はｔ１からｔ９のタイミングで構成さ
れ、水平転送期間（ＴＨ）はｔ１０、ｔ１１の繰り返し
で構成される。繰り返し周期ＴＣは転送レジスタ４０
４、４０５の１画素分の転送周期に相当する。

【００５８】図６は（１）〜（６）の合計６つの図で構
成されており、各図においてからで示してあるもの
がフォトダイオードにて発生した信号電荷を表してい
る。

【００５９】以下、図５と図６のタイミングを対応させ
て動作を説明する。

【００６０】図６（１）…図５−ｔ１での信号電荷の状
態を示す。

【００６１】フォトダイオード３０１には直前の蓄積期
間にて信号電荷〜が生じている。

【００６２】フォトダイオード３０１からの電荷読み出
し準備としてφ１ゲートがＯＮしているが、このときＳ
Ｈ１ゲートがＯＦＦ状態のため電荷の移動はない。

【００６３】図６（２）…図５−ｔ２〜ｔ３においてＳ
Ｈ１ゲートがＯＮしたときの信号電荷の移動状態であ
る。

【００６４】ＳＨ１ゲートがＯＮするとフォトダイオー
ド３０１に蓄積された信号電荷〜のうち、ＳＨ１ゲ
ートに対応した奇数番目の信号電荷，，，が転
送レジスタのφ１ゲートに転送される。具体的には、信
号電荷，はフォトダイオード３０１下方に位置する
ＳＨ１ゲートにより転送レジスタ３０５のφ１ゲートに
転送され、また、信号電荷，はフォトダイオード３
０１上方に位置する転送レジスタ３０４のφ１ゲートに
転送される。

【００６５】図６（３）…図５−ｔ４，ｔ５においてφ
１ゲートがＯＦＦ、φ４ゲートがＯＮしたときの信号電
荷の状態である。

【００６６】φ１ゲートがＯＦＦし、φ４ゲートがＯＮ
するので、転送レジスタ３０５においては信号電荷，
はφ１ゲートからφ４ゲートに転送される。転送レジ
スタ３０４においても同様に、信号電荷，がφ１ゲ
ートからφ４ゲートに転送される。

【００６７】図６（４）…図６−ｔ６〜ｔ７において、
φ２ゲートがＯＮしており、次いでＳＨ２ゲートをＯＮ
したときの信号電荷の移動状態である。

【００６８】ＳＨ２ゲートをＯＮすることにより、フォ
トダイオード３０１にある偶数番目の信号電荷，，
，が転送レジスタに転送される。

【００６９】信号電荷，はフォトダイオード３０１
下方に位置するＳＨ２ゲートにより転送レジスタ３０５
のφ２ゲートに転送され、信号電荷，はフォトダイ
オード３０１上方に位置する転送レジスタ３０４のφ２
ゲートに転送される。

【００７０】図６−ｔ８にて、ＳＨ２ゲートをＯＦＦす
ることにより、フォトダイオード３０１に蓄積されてい
たすべての信号電荷の転送レジスタ３０４、３０５への
垂直転送が完了したことになる。

【００７１】図６（５）…図５−ｔ９ににおいて、φ
２、φ４ゲートがＯＦＦし、φ１，φ３ゲートがＯＮし
た場合の信号電荷の移動を示す。

【００７２】φ２、φ４ゲートにあった信号電荷〜
はそれぞれ隣接するφ１ゲート、φ３ゲートへそれぞれ
水平転送される。

【００７３】ここで、φ１〜φ４ゲートにはあらかじめ
電位障壁が形成されており、転送レジスタでの電荷転送
は出力端子方向の一方向にしか行われないようになって
いるので、信号電荷の逆流は生じない。

【００７４】図６（６）…図６−ｔ１０ 図６（６）…図６−ｔ１１において、φ１、φ３ゲート
がＯＦＦし、φ２，φ４ゲートがＯＮした場合の信号電
荷の移動を示す。

【００７５】φ１ゲート、φ３ゲートにあった信号電荷
〜はそれぞれ隣接するφ２ゲート、４ゲートへの水
平転送される。

【００７６】このｔ１０，ｔ１１のサイクルを繰り返す
ことで信号電荷の水平転送が行われる。

【００７７】本例のラインセンサはフォトダイオード列
３０１に蓄積される信号電荷を２本の転送レジスタ４０
４，４０５にて転送する構成をとっているため、上記水
平転送はフォトダイオード列３０１の画素数７５００の
半分である３７５０画素分だけ行えばよい。

【００７８】したがって、本例では水平転送期間（Ｔ
Ｈ’）は３７５０ｘＴＣとなる。

【００７９】次に解像度可変型ＣＣＤラインセンサ４０
０を３００ｄｐｉで駆動する場合を説明する。

【００８０】図７はＣＣＤラインセンサ３００を３００
ｄｐｉの解像度で駆動する場合のタイミングチャートで
あり、また、図８はそのときの信号電荷の移動を模式的
に示したものである。

【００８１】図７のタイミングチャートにおいて、垂直
転送期間（ＴＶ）はｔ１からｔ９のタイミングで構成さ
れ、水平転送期間（ＴＨ）はｔ１０、ｔ１１の繰り返し
で構成される。繰り返し周期ＴＣは転送レジスタ４０
４、４０５の１画素分の転送周期に相当する。

【００８２】図６は（１）〜（６）の合計６つの図で構
成されており、各図においてからで示してあるもの
がフォトダイオードにて発生した信号電荷を表してい
る。

【００８３】図７のタイミングチャートにおいて、６０
０ｄｐｉのタイミングチャート同様に垂直転送期間（Ｔ
Ｖ’）と水平転送期間（ＴＨ’）から構成され、その和
が蓄積期間（Ｔｉｎｔ’）となる。垂直転送期間（Ｔ
Ｖ’）はｔ１’からｔ８’のタイミングで構成され、水
平転送期間（ＴＨ’）はｔ９〜、ｔ１２の繰り返しで構
成される。繰り返し周期ＴＣは転送レジスタ４０４、４
０５の１画素分の転送周期に相当する。

【００８４】図８は（１）〜（８）の合計８つの図で構
成されており、各図においてからで示してあるもの
がフォトダイオードにて発生した信号電荷を表してい
る。

【００８５】以下、図７と図８のタイミングを対応させ
て動作を説明する。

【００８６】図８（１）…図７−ｔ１’における信号電
荷の状態を示す。

【００８７】６００ｄｐｉの場合と同様、フォトダイオ
ード列３０１の各画素に信号電荷が蓄積された状態であ
る。フォトダイオード３０１の電荷読み出し準備として
φ２ゲートがＯＮしているが、このときＳＨ２ゲートが
ＯＦＦ状態のため電荷の移動はない。

【００８８】図８（２）…図７−ｔ２’、ｔ３’におい
てＳＨ２ゲート３０３がＯＮしたときの信号電荷の移動
状態である。

【００８９】フォトダイオード３０１に蓄積された信号
電荷〜のうち、ＳＨ２ゲートに対応した偶数番目の
信号電荷，，，が転送レジスタのφ２ゲートに
転送される。

【００９０】信号電荷，はフォトダイオード３０１
下方に位置するＳＨ２ゲートにより転送レジスタ３０５
のφ２ゲートに転送され、信号電荷，はフォトダイ
オード３０１上方に位置する転送レジスタ３０４のφ２
ゲートに転送される。

【００９１】図８（３）…図７−ｔ４’、ｔ５’におい
てφ２ゲートがＯＦＦ、φ１ゲートがＯＮしたときの信
号電荷の状態である。

【００９２】転送レジスタ３０５においては信号電荷
はφ２ゲートからφ１ゲートに転送され、また、転送
レジスタ３０４においても同様に、信号電荷がφ２
ゲートからφ１ゲートに転送される。

【００９３】図８（４）…図７−ｔ６’、ｔ７’におい
てＳＨ１ゲート３０２がＯＮしたときの信号電荷の移動
状態である。

【００９４】ＳＨ２ゲートをＯＮすることにより、フォ
トダイオード３０１にある奇数番目の信号電荷，，
，が転送レジスタのφ１ゲートに転送される。

【００９５】信号電荷，はフォトダイオード３０１
下方に位置するＳＨ１ゲートにより転送レジスタ３０５
のφ１ゲートに転送され、信号電荷，はフォトダイ
オード３０１上方に位置する転送レジスタ３０４のφ１
ゲートに転送される。

【００９６】ここで、信号電荷に着目すると、信号電
荷は転送レジスタ３０５のφ１ゲートにすでに存在し
ており、ＳＨ１ゲートをＯＮすることにより読み出され
た信号電荷と混合され、混合電荷となる。同様に
信号電荷とＳＨ１ゲートにより読み出された信号電荷
が混合され、混合電荷となる。

【００９７】転送レジスタ３０４では、φ１ゲートにす
でに存在していた信号電荷とＳＨ１ゲートをＯＮする
ことにより読み出された信号電荷と混合され、混合電
荷となる。同様にφ３ゲートの信号電荷と読み出
された信号電荷が混合され、混合電荷となる。

【００９８】ｔ８’にて、ＳＨ１ゲートをＯＦＦするこ
とにより、フォトダイオード３０１に蓄積されていたす
べての信号電荷の転送レジスタ３０４、３０５への垂直
転送が完了したことになる。

【００９９】図８（５）…図７−ｔ９’における電荷移
動を示す。

【０１００】φ１ゲートがＯＦＦし、φ４ゲートがＯＮ
することにより、転送レジスタ３０４、３０５のφ１ゲ
ートにある各合成電荷はそれぞれφ４ゲートに水平転送
される。

【０１０１】図８（６）…図７−ｔ１０’における電荷
移動を示す。

【０１０２】φ３ゲートがＯＮしており、φ４ゲートが
ＯＦＦするので、転送レジスタ３０４、３０５のφ４ゲ
ートにある各合成電荷はそれぞれφ３ゲートに水平転送
される。

【０１０３】図８（７）…図７−ｔ１１’における電荷
移動を示す。

【０１０４】φ２ゲートがＯＮしており、φ３ゲートが
ＯＦＦするので、転送レジスタ３０４、３０５のφ３ゲ
ートにある各合成電荷はそれぞれφ２ゲートに水平転送
される。

【０１０５】図８（８）…図７−ｔ１２’における電荷
移動を示す。

【０１０６】φ１ゲートがＯＮしており、φ２ゲートが
ＯＦＦするので、転送レジスタ３０４、３０５のφ２ゲ
ートにある各合成電荷はそれぞれφ１ゲートに水平転送
される。

【０１０７】図８（５）〜（８）のサイクルが繰り返さ
れ、合成電荷の水平電荷転送が行われる。

【０１０８】本例のラインセンサはフォトダイオード列
３０１に蓄積される信号電荷を２本の転送レジスタ４０
４，４０５にて転送する構成をとっているため、上記水
平転送はフォトダイオード列３０１の画素数７５００の
半分である３７５０画素分だけ行えばよい 以上説明したように３００ｄｐｉ読み取り駆動では、図
８（４）にて隣接するフォトダイオード２画素にて蓄積
された信号電荷の混合が行われる。そのため、７５００
画素のフォトダイオード列４０１を３７５０画素のフォ
トダイオード列、すなわち、読み取り解像度３００ｄｐ
ｉのラインセンサとして扱うことが可能である。

【０１０９】そして、フォトダイオードにて蓄積された
信号電荷を２本の転送レジスタ４０４，４０５にて転送
する構成をとっているため、上記水平転送はフォトダイ
オード列３０１の画素数７５００の１／４である１８７
５画素分だけ行えばよい。したがって、３００ｄｐｉ動
作の場合の水平転送期間（ＴＨ’）は１８７５ｘＴＣ’
となる。

【０１１０】本実施例による読み取り解像度可変ライン
センサを使用した画像読み取り装置の読み取り生産性に
ついて述べる。

【０１１１】等倍（１００％）読み取り動作において、
原稿の搬送速度１１２ｍｍ／ｓｅｃ、紙間０．１ｓｅｃ
とすると、蓄積時間、駆動周波数、およびＡ４縦原稿の
生産性は次のようになる。

【０１１２】

【数５】

【０１１３】原稿搬送速度を上記の倍の２２４ｍｍ／ｓ
ｅｃとし、副走査方向のみ３００ｄｐｉとしてＡ４縦原
稿を読み取った場合の生産性は次のようになる。

【０１１４】

【数６】

【０１１５】上記の等倍読み取り時のＣＣＤ駆動周波数
を本例の画像読み取り装置の基準となる周波数とし、そ
のときの５０％変倍読み取り、すなわち原稿搬送速度お
変更するとともに、ＣＣＤの読み取り解像度を３００ｐ
ｄｉに設定した倍について述べる。

【０１１６】ＣＣＤ駆動周波数を１０ＭＨｚとすると、
１画素あたりの転送時間Ｔｃ’は１００ｎｓｅｃとなる
から、水平転送時間ＴＨ’は次のように計算できる。

【０１１７】ＴＨ’＝１８７Ｓ画素×Ｔｃ’＝１８７Ｓ
画素×１００ｎｓｅｃ＝１８７．ｕｓｅｃ 蓄積時間Ｔｉｎｔ’は垂直転送時間Ｔｖ’＝４．０ｕｓ
ｅｃ（ｔｌ〜ｔ８幅：各０．５ｕｓｅｃ）とすると Ｔｉｎｔ’＝ＴＨ’＋Ｔｖ’＝１８７．５十４．０＝１
９１．５ｕｓｅｃ 蓄積時間Ｔｉｎｔ’＝１９１．５ｕｓｅｃとした場合、
原稿搬送速度は次式のように計算できる。

【０１１８】

【数７】

【０１１９】このときのＡ４原稿の読み取り生産性は紙
間０．１ｓｅｃとすると次のようになる。

【０１２０】

【数８】

【０１２１】以上の結果をまとめると、表１のようにな
る。

【０１２２】

【表１】

【０１２３】等倍読み取り時の生産性３０．４ｉｐｍと
なる上記システムにおいて、原稿の搬送速度を変更し
て、副走査方向の読み取り解像度のみ変更した場合、そ
の生産性は５７．８ｉｐｍであるが、本発明による解像
度変更可能なラインセンサを使用し、主走査、副走査と
も３００ｄｐｉのて読み取りを行った場合の生産性は１
０４．３ｉｐｍとなり、副走査方向のみ変更した場合と
比較して２倍弱の生産性が得られる。

【０１２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明が提案する
解像度可変型ＣＣＤラインセンサには以下のような特徴
がある。 ・画素単位の読み出しを行う解像度６００ｄｐｉ読み取
りの他に、駆動パルスの変更だけで隣接する２画素の電
荷を混合して読み出すことにより、解像度３００ｄｐｉ
の読み取りを可能にする。 ・水平転送クロックの周波数を変えることなく読み取り
解像度を切りかえることが可能 ・３００ｄｐｉ読み取り時、水平転送期間を短縮出来
る。 ・水平転送期間の短縮により蓄積される電荷量が小さく
なってしまうが、隣接画素の信号電荷を合成することに
より十分な出力レベルが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】原稿搬送装置を持つ画像読み取り装置。

【図２】従来のＣＣＤラインセンサの構造。

【図３】従来のＣＣＤラインセンサを駆動するパルスの
タイムチャート。

【図４】本発明に係るＣＣＤラインセンサの構造図。

【図５】本発明に係るＣＣＤラインセンサにおいて１画
素ごとに信号を読み出す場合の駆動パルスを示すタイミ
ングチャート。

【図６−１】本発明に係るＣＣＤラインセンサにおいて
１画素ごとに信号を読み出す場合の信号電荷の転送過程
を示す図。

【図６−２】本発明に係るＣＣＤラインセンサにおいて
１画素ごとに信号を読み出す場合の信号電荷の転送過程
を示す図。

【図７】本発明に係るＣＣＤラインセンサにおいて隣接
画素の信号電荷を合成して読み出す場合の信号電荷の転
送過程を示す図。

【図８−１】本発明に係るＣＣＤラインセンサにおいて
隣接画素の信号電荷を合成して読み出す場合の信号電荷
の転送過程を示す図。

【図８−２】本発明に係るＣＣＤラインセンサにおいて
隣接画素の信号電荷を合成して読み出す場合の信号電荷
の転送過程を示す図。

【符号の説明】

４００ ＣＣＤラインセンサ ４０１ フォトダイオード列 ４０２，４０３ シフトゲート ４０４，４０５ 電荷転送レジスタ ４０６，４０７、４０８，４０９，４１０，４１１，４
１５，４１８ 駆動パルス入力端子 ４１３，４１４ 最終段ゲート ４１６，４１７ 電荷電圧変換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AB01 BA11 CA02 DB09 FA03 FA08 FA33 5C024 CY16 EX01 GY01 GZ26 GZ42 5C051 AA01 BA03 DA03 DB01 DB08 DB10 DB12 DB13 DB18 DC03 EA03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電変換素子を直線上に配置した受光部
   と、前記受光部に蓄積された電荷を読み出すため前記受
   光部の両側に設けられたシフトゲートと、前記シフトゲ
   ートにより読み出された電荷を転送する複数の転送レジ
   スタを有するラインセンサにおいて、 前記受光部の隣接する２画素ごとに前記シフトゲートが
   受光部を挟んで交互に配置されるとともに、前記隣接す
   る２画素のそれぞれ対し独立してシフトゲートを設けた
   ことを特徴とするラインセンサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のラインセンサにおいて、
   前記受光部の隣接する２画素に蓄積された電荷を合成す
   べく読み出し、転送レジスタにて転送することが可能な
   ラインセンサ。