JP2010268202A

JP2010268202A - イメージセンサ

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Publication number: JP2010268202A
Application number: JP2009117638A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yoneda; 正明米田; Toru Shiraki; 徹白木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2029-05-14
Also published as: JP5251721B2

Abstract

【課題】カラー読み取りとモノクロ読み取りとの両方を行い、モノクロ読み取り時の読み取り速度を大幅に向上させるイメージセンサを提供する。
【解決手段】複数の入力端子から入力された読み取り領域の光電変換信号を並べ換えて順次出力する信号処理回路と、被照射体からの反射光を色分離してから受光部に入射させ、第１スタート信号入力端子に入力されたスタートパルスを第１スタート信号出力端子側にシフトさせ色分離毎に独立して複数の画像出力端子から光電変換信号を出力する複数のセンサＩＣと、画像出力端子から信号処理回路の入力端子までの配線経路を変更する配線切替手段とを設けて、モノクロ読取時には、選択する色分離毎の画像出力端子からの光電変換信号のみを信号処理回路の入力端子に振り分けて入力し、選択しない色分離毎の画像出力端子からの光電変換信号を信号伝達経路途中で分断するようにした。
【選択図】図２

Description

この発明は、複写機や紙幣判別器などに使用されるイメージセンサに関し、特に読み取り速度を切り替えるイメージセンサに関する。

マルチチップ型のイメージセンサのデータ読み取り速度を高速化する手段として、クロック信号を高速化する方法、複数チップから連続的に出力される読み取りデータを後段の信号処理回路でパラレル処理する方法、読み取り開始までの時間を短縮する方法などがある。例えば、特開２００４−３２８３８５号公報図６（特許文献１参照）には、スタート信号（ＳＰ）がハイレベルとなっている間のクロックパルス信号（ＣＬＫ）の個数によって指示される解像度を表す解像度切替信号Ｕ１，Ｕ２を生成する解像度切替信号生成部６４と、解像度切替信号Ｕ１，Ｕ２の表す解像度で画像の読み取りを行うように各光電変換素子２２と出力信号線６３との間をオン−オフするスイッチング素子６２を制御するシフトレジスタ６８とを設けたイメージセンサが開示されている。

特開２００４−３２８３８５号公報（第６図）

しかしながら、特許文献１に記載の構成によれば、スタート信号とクロックパルス信号とを用いて解像度の指示をスタート信号のパルス幅を変更することなく行うことで、画像の読み取りを開始するまでに要する時間を短縮することができるものの、解像度切替信号生成部６４や解像度確認信号生成部６６が必要となり、信号処理側の回路構成が複雑になるという課題がある。

この発明は、カラー読み取りとモノクロ読み取りとの両方を行い、モノクロ読み取り時の読み取り速度を大幅に向上させるイメージセンサを提供することを目的とする。

請求項１に係る発明のイメージセンサは、複数の入力端子から入力された読み取り領域の光電変換信号を並べ換えて順次出力する信号処理回路と、被照射体に光を照射する複数の光学波長を有する光源と、被照射体からの反射光を光学波長の異なる複数のフィルタを介して色分離してから受光部に入射させ、第１スタート信号入力端子に入力されたスタートパルスを第１スタート信号出力端子側にシフトさせ色分離毎に独立して複数の画像出力端子から光電変換信号を出力する読み取り領域に沿って配置した複数のセンサＩＣと、前記画像出力端子から前記信号処理回路の入力端子までの配線経路を変更する配線切替手段とを備え、異なる論理信号を前記配線切替手段に送出することにより、カラー読取時には色分離毎の画像出力端子を共通接続し、前記信号処理回路の入力端子に振り分けて入力し、モノクロ読取時には、選択する色分離毎の画像出力端子からの光電変換信号のみを前記信号処理回路の入力端子に振り分けて入力し、選択しない色分離毎の画像出力端子からの光電変換信号を信号伝達経路途中で分断するものである。

請求項２に係る発明のイメージセンサは、個々の前記センサＩＣに論理信号入力端子と第２スタート信号入力端子とを設けると共に個々の前記センサＩＣに前記配線切替手段の一部を収納し、隣接する前記センサＩＣの前記第１スタート信号出力端子と前記第１スタート信号入力端子とを前記センサＩＣの外部で電気接続することにより、モノクロ読取時に前記第２スタート信号入力端子から次段に位置するセンサＩＣに前記第１スタート信号入力端子と同一タイミング信号を入力する請求項１に記載のものである。

請求項１に記載のイメージセンサによれば、複数のセンサＩＣと信号処理回路の間に配線切替手段を設け、この配線切替手段にカラー読取選択信号やモノクロ読取選択信号を入力することで、カラー読取時とモノクロ読取時の信号配線経路を変更し、後段の信号処理回路に信号を分配することにより、モノクロ読取時の読み出し時間が短縮され、モノクロ読取時における読み取り速度が速くなるという効果がある。

請求項２に記載のイメージセンサによれば、配線切替手段の一部をセンサＩＣに内蔵させたので請求項１に記載の効果に加えて、配線切替領域を少なくすることでコンパクトなセンサ基板の構成とすることができる。

この発明の実施の形態１によるイメージセンサの構成例を示した説明図である。この発明の実施の形態１によるイメージセンサの配線切換領域の構成例を示す結線図である。この発明の実施の形態１によるイメージセンサのセンサＩＣと次段切替スイッチとの関係を説明する図である。カラー読取時の配線切替スイッチによる切り替え後の結線図である。カラー読取時のタイミングチャートである。この発明の実施の形態１によるイメージセンサのモノクロ読取時の配線切替スイッチによる切り替え後の結線図である。この発明の実施の形態１によるイメージセンサのモノクロ読取時のタイミングチャートである。一般のモノクロ読取時のタイミングチャートである。この発明の実施の形態２によるイメージセンサの配線切換領域の構成例を示した結線図である。この発明の実施の形態２によるイメージセンサの青色画像出力端子Ｂを使用する場合のセンサＩＣの詳細図である。カラー読取時のタイミングチャートとである。この発明の実施の形態２によるイメージセンサのモノクロ読取時のタイミングチャートである。この発明の実施の形態３によるイメージセンサのセンサＩＣの説明図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態１によるイメージセンサの構成例を示した説明図である。図１において、１は原稿や紙幣などの被照射体、２は光を照射する光学波長の異なる複数の発光色を有する光源であり、２Ｒは赤色発光光源、２Ｇは緑色発光光源、２Ｂは青色発光光源を示す。３は光源２からの光を入射し、原稿１の読み取り幅に亘って光を照射する導光体であり、３ａは導光体３の光射出部である。４は原稿１の搬送経路又はイメージセンサ内部に異物が混入することを防止するガラス板などで構成した透過体、５は原稿１からの反射光を収束するロッドレンズアレイ、６はロッドレンズアレイ５で収束された光を受光する読み取り領域に沿って配置した複数のセンサＩＣ、７は個々のセンサＩＣ６に直線的に配置した多数の受光部（光電変換素子）、８はセンサＩＣ６の外部と電気接続する入出力パッドである。

９はセンサＩＣ６などを載置するセンサ基板、１０はセンサ基板９に搭載した信号処理ＩＣ（信号処理回路）、１１はセンサ基板９の配線切替領域を示し、配線パターンのほかにアナログスイッチが複数個配置される。１２はイメージセンサを駆動する入出力コネクタ、１３は光源２を駆動する電源配線を示す。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。

図２は、この発明の実施の形態１によるイメージセンサの配線切換領域の構成例を示す結線図である。図２に示す構成例では、センサＩＣ６は、主走査方向（読み取り幅方向）に均等に連続配置した６個のセンサＩＣ６ａ〜６ｆを用いた場合について説明する。図２において、ＳＩは連続してセンサＩＣ６に入力されるクロック信号（図示せず）に同期して、１ラインに対して単発のパルスをセンサＩＣ６に入力するスタート信号入力端子（読取開始信号入力端子）、Ｒは赤色画像出力端子、Ｇは緑色画像出力端子、ＳＯはスタート信号入力端子ＳＩからシフトしたシフトパルスを次段センサＩＣ６に接続するためのスタート信号出力端子（読取開始信号出力端子）である。なお、図２では各センサＩＣ６に入力される電源端子（ＶＤＤ、ＧＮＤ）、クロック端子（ＣＬＫ）などについては図示していない。また、青色画像出力端子Ｂの接続については、実施の形態２で詳述するので実施の形態１では詳しい説明を省略する。

Ａ１及びＡ２は、配線切替手段（次段切替スイッチ）であり、アナログスイッチで構成される。Ａ３〜Ａ７は、配線切替手段（配線切替スイッチ）であり、アナログスイッチで構成される。２０〜２３は信号処理回路１０へ入力されるセンサＩＣ６からのアナログ信号が入力される画像入力端子（入力端子）、２４〜３４は配線切替領域１１における各配線の接続線路を示す。３５はシステム本体からのカラーモノクロ切り替え信号（ＳＣＮＴ）を信号処理回路１０に入力する切替信号入力端子、３６は信号処理回路１０からアナログスイッチＡ１〜Ａ７の制御端子にカラーモノクロ切り替え信号（論理信号）であるＣＮＴを入力する配線切替信号出力端子である。図中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。なお、Ｃはカラー再生画像などカラー読取時の光電変換された画像データの流れる方向を示し、Ｍは白黒などモノクロ読取時の光電変換された画像データの流れる方向を示す。

図３は、この発明の実施の形態１によるイメージセンサのセンサＩＣと次段切替スイッチとの関係を説明する図である。図３において、７ＲはセンサＩＣ６の受光部７表面に塗布された半透明の赤色フィルタ、７ＧはセンサＩＣ６の受光部７表面に塗布された半透明の緑色フィルタ、７ＢはセンサＩＣ６の受光部７表面に塗布された半透明の青色フィルタであり、７Ｒ、７Ｇ、７Ｂで一画素（１個の受光部）を形成する。また、赤色フィルタ７Ｒで形成された画素は赤色画像出力端子Ｒに、緑色フィルタ７Ｇで形成された画素は緑色画像出力端子Ｇに、青色フィルタ７Ｂで形成された画素は、青色画像出力端子Ｂに、それぞれ対応する。図中、図２と同一符号は、同一又は相当部分を示す。なお、ＣＮＴは配線切替信号端子３６の制御信号を示す。

次に動作について図１〜図３を用いて説明する。赤色発光光源２Ｒ、緑色発光光源２Ｇ、青色発光光源２Ｂを同時点灯させ擬似白色光とした光源２からの光は導光体３の両端部から入射し、光の散乱と全反射を繰り返し、主走査方向に伝搬する。導光体３の内部で散乱した光の一部は、導光体３の光射出部３ａから透過体４を通過して原稿１を照射する。原稿１で反射した散乱光は透過体４を介してロッドレンズアレイ５で収束し、収束された反射光はセンサＩＣ６の受光部７表面で結像する。

受光部７表面にはゼラチン材などで形成した発光色に対応するＲＧＢフィルタ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂが塗布され、それぞれのフィルタでドロップアウトされた光が色分離され、赤色画像出力端子Ｒ、緑色画像出力端子Ｇ、青色画像出力端子Ｂにアナログ信号として順次出力される。なお、同一色毎に色分離されたＲＧＢの各画像出力端子からの出力信号は同時にまとめて出力され、各画像出力端子ＲＧＢはアナログの順次信号として画素順に出力される。

センサＩＣ６からの出力されたアナログ信号は、信号処理回路１０の画像入力端子２０〜２３に入力され、Ａ／Ｄ変換され、全ビット補正やリニヤリティ補正などの信号処理が行われた後、画素位置（画素データ整列）変換され、各色又は単色の画像出力（ＳＩＧ）としてイメージセンサのコネクタ１２からシステム本体に送られる。

次に配線切替領域１１に配置された次段切替スイッチＡ１〜Ａ２、配線切替スイッチＡ３〜Ａ７及び各配線の接続線路２４〜３４について説明する。

スタートパルスＳＩ（スタート信号ＳＩ）がシフトレジスタ回路を通過してセンサＩＣ６ａの出力が完了すると次段のセンサＩＣ６ｂにスタート信号ＳＩが引き続き通過するように端子ＳＯと端子ＳＩとを接続する。これによりセンサＩＣ６ｂの画像データがセンサＩＣ６ａの画像データに引き続き出力される。対してあらかじめ隣接する端子ＳＯと端子ＳＩとの間にアナログスイッチ（次段切替スイッチ）Ａ１を配置することにより、ＣＮＴ信号により接続される場合と切断する場合とに分けることになる。端子ＳＯと端子ＳＩとが切断された場合には、必ず端子ＳＩにセンサＩＣ６ａと同一のスタート信号ＳＩを入力するようにする。アナログスイッチ（次段切替スイッチ）Ａ２においても同様である。

センサＩＣ６の画像出力端子Ｒ及びＧから出力された信号は、信号処理回路１０から出力されるＣＮＴ信号（配線切替信号）３６の論理選択信号により配線切替スイッチＡ３〜Ａ７によって経路が選択され、接続線路３０〜３４を通過し、信号処理回路１０の各入力端子２０〜２３に振り分けて入力される。また、前述のようにセンサＩＣ６ｃ及びセンサＩＣ６ｆの端子ＳＩは配線切替スイッチＡ１，Ａ２により、センサＩＣ６ｂ，６ｅからの端子ＳＯの出力を用いる場合と、直接スタート信号ＳＩを入力する場合と、をＣＮＴ信号３６で切り替える。

次にカラー読取時について説明する。図２において、センサＩＣ６ｂ，センサＩＣ６ｅのスタート信号出力端子ＳＯからのスタート信号ＳＩはアナログスイッチＡ１及びアナログスイッチＡ２によりセンサＩＣ６ｃ、センサＩＣ６ｆの端子ＳＩに接続される。

信号配線２６は、配線切替スイッチＡ３により信号配線２５に接続される。信号配線２９は配線切替スイッチＡ４により信号配線２８に接続される。信号配線２８は配線切替スイッチＡ７により信号配線３３に接続される。信号配線２４は配線切替スイッチＡ６により信号配線３１に接続される。信号配線２７は配線切替スイッチＡ５により信号配線３２に接続される。

図４は、カラー読取時の配線切替スイッチによる切り替え後の結線図である。信号処理回路１０の入力２０はセンサＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃの画像出力端子（Ｒ）の出力が入力され、入力２１はセンサＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃの画像出力端子（Ｇ）の出力が入力される。入力２２はセンサＩＣ６ｄ，６ｅ，６ｆの画像出力端子（Ｒ）の出力が入力され、入力２３はセンサＩＣ６ｄ，６ｅ，６ｆの画像出力端子（Ｇ）の出力が入力される。

図５は、カラー読取時のタイミングチャートである。本構成ではカラー読取時の全データを読み出すにはセンサＩＣ３個分の読み出し時間となる。

次にモノクロ読取時について説明する。図２において、センサＩＣ６ｂ，センサＩＣ６ｅのスタート信号出力端子ＳＯからのスタート信号ＳＩはアナログスイッチＡ１及びアナログスイッチＡ２によりセンサＩＣ６ｃ、センサＩＣ６ｆの端子ＳＩと分断され、スタート信号ＳＩは端子ＳＩに直接入力される。すなわち、配線切替スイッチＡ１，Ａ２により、センサＩＣ６ａ，６ｃ，６ｄ，６ｆのスタート信号入力端子ＳＩにスタート信号ＳＩは直接入力される。

信号配線２６は配線切替スイッチＡ３により信号配線３０に接続される。信号配線２９は配線切替スイッチＡ４により信号配線３４に接続される。信号配線３０は配線切替スイッチＡ７により信号配線３３に接続される。信号配線３４は配線切替スイッチＡ５により信号配線３２へ接続される。信号配線２８は配線切替スイッチＡ６により信号配線３１に接続される。

図６は、この発明の実施の形態１によるイメージセンサのモノクロ読取時の配線切替スイッチによる切り替え後の結線図である。図６において、信号処理回路１０の入力２０はセンサＩＣ６ｄ，６ｅの画像出力端子（Ｇ）の出力が入力され、入力２１はセンサＩＣ６ａ，６ｂの画像出力端子（Ｇ）の出力が入力される。入力２２はセンサＩＣ６ｆの画像出力端子（Ｇ）の出力が入力され、入力２３はセンサＩＣ６ｃの画像出力端子（Ｇ）の出力が入力される。

図７は、この発明の実施の形態１によるイメージセンサのモノクロ読取時のタイミングチャートである。本構成ではモノクロ読取時の全データを読み出すにはセンサＩＣ２個分の読み出し時間となる。したがって、カラー読取時の読み出し時間と比較した場合には、１／３だけ高速に画像を読み出すことができる。すなわち、図８に示す一般モノクロ読取時のタイミングチャートのように本構成を使用しない単色の読み出しでは、画像データを並列に読み出さないため、カラー読取時同様にセンサＩＣ３個分の読み出し時間が必要となる。

なお、実施の形態１では、センサＩＣ６ａの端子ＳＯとセンサＩＣ６ｂの端子ＳＩは、あらかじめパターンで接続し、同様にセンサＩＣ６ｄの端子ＳＯとセンサＩＣ６ｅの端子ＳＩは、あらかじめパターンで接続する構成としたが、長尺な構成においては、連続して隣接するセンサＩＣ６の端子ＳＯと端子ＳＩとを接続し、その他の端子ＳＯと端子ＳＩとの間に次段切替スイッチを設けて、モノクロ読取時には次段切替スイッチにスタート信号ＳＩを入力し対応する配線切替スイッチを配置しても良い。

また、信号処理回路１０の入力２０〜２３とセンサＩＣ６ａ〜６ｆは任意の組み合わせで良い。その組み合わせにより配線切替スイッチの配置、接続位置を変更する。その後、Ａ／Ｄ変換された画像データを画素位置（画素データ整列）変換することで順次出力のデジタル画像データ（ＳＩＧ）として出力する。

以上から、実施の形態１によれば、カラー読取とモノクロ読取の両方を読み取るイメージセンサにおいて、センサ基板９に配線切換領域１１を設け、この領域に信号伝達経路を変更する配線切替スイッチを適宜配置することにより、モノクロ読取時には、読み出し時間を１／３短縮することが可能である。さらに多くのセンサＩＣ６を構成する場合、例えば６個のセンサＩＣを単位接続するとカラー読取時には全データを読み取るのに６個分の読み出し時間が必要であるが、モノクロ読取時には３個分の読み出し時間で行えるので読み出し時間は半分に短縮される。

また、実施の形態１では、配線切替スイッチＡ１〜Ａ７は、センサ基板９に配線切替領域１１を設けた場合について説明したが、比較的大きなサイズである信号処理回路１０側に収納しても良い。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２について図を用いて説明する。図９は、この発明の実施の形態２によるイメージセンサの配線切換領域の構成例を示した結線図である。図９に示す構成例では、センサＩＣ６０は、主走査方向に均等に連続配置した９個のセンサＩＣ６０ａ〜６０ｉを用いた場合について説明する。図９において、ＳＩは連続してセンサＩＣ６０に入力されるクロック信号（図示せず）に同期して、１ラインに対して単発のパルスをセンサＩＣ６０に入力するスタート信号であり、実施の形態１に示すものと同一動作を行う。Ｒは赤色画像出力端子、Ｇは緑色画像出力端子、Ｂは青色画像出力端子、１００は信号処理回路である。なお、図９ではスタート信号入力端子、スタート信号出力端子、電源端子（ＶＤＤ、ＧＮＤ）、クロック端子（ＣＬＫ）については図示していない。

Ｂ１〜Ｂ６は、次段切替スイッチであり、アナログスイッチで構成される。Ｂ７〜Ｂ２２は、配線切替スイッチであり、アナログスイッチで構成される。２０１〜２０９は信号処理回路１００へ入力されるセンサＩＣ６０からのアナログ信号が入力される画像入力端子（入力端子）を示す。３５はシステム本体からのカラーモノクロ切り替え信号（ＳＣＮＴ）を信号処理ＩＣ１００に入力する切替信号入力端子、３６は信号処理回路１００からアナログスイッチＢ１〜Ｂ２２の制御端子にカラーモノクロ切り替え信号（論理信号）であるＣＮＴを入力する配線切替信号（出力端子）である。図中、図２と同一符号は、同一又は相当部分を示す。なお、Ｃはカラー再生画像などカラー読取時の光電変換された画像データの流れる方向を示し、Ｍは白黒などモノクロ読取時の光電変換された画像データの流れる方向を示す。

図１０は、図９に示す３個のセンサＩＣ６０をまとめて単位構成し、青色画像出力端子Ｂを使用する場合のセンサＩＣの詳細図である。図９、及び図１０では単位構成したセンサＩＣ６０の各ＳＯ端子と各ＳＩ端子とは、次段切替スイッチＢ１〜Ｂ７で接続された場合について示している。図中、図３と同一符号は、同一又は相当部分を示す。

次に動作について説明する。図９、図１０において、センサＩＣ６０の画像出力端子Ｒ，Ｇ，Ｂから出力された信号は、信号処理回路１００から出力されるＣＮＴ信号（配線切替信号）３６および配線切替スイッチＢ７〜Ｂ２２によって経路が選択され、接続線路を通過し、信号処理回路１００の各入力端子２０１〜２０９に入力される。また、図９に示すように単位構成した、隣接するセンサＩＣ６０の端子ＳＯと端子ＳＩは配線切替スイッチＢ１〜Ｂ６により信号切替が行われる。したがって端子ＳＩは隣接する端子ＳＯの出力を用いる場合と、直接スタート信号ＳＩを入力する場合とがある。

次にカラー読取時について説明する。センサＩＣ６０ａ，センサＩＣ６０ｄ，センサＩＣ６０ｇに入力されたスタート信号ＳＩはアナログスイッチＢ１〜Ｂ６によりセンサＩＣ６０ｃ、センサＩＣ６ｆ、センサＩＣ６０ｉまで伝達する。

センサ基板の配線切替領域に配置された配線切替スイッチＢ７〜Ｂ２２により、ＲＧＢ画像データは、信号処理回路１００の入力にデータ伝送される。図１１はカラー読取時のタイミングチャートである。以上から同一色毎の画像出力端子を共通接続し、信号処理回路の入力端子に振り分けてカラー読取を行う。

次にモノクロ読取時について説明する。センサＩＣ６０の各ＳＩ端子にはスタート信号ＳＩが入力されるようにそれぞれアナログスイッチＢ１〜Ｂ６は作動する。また、センサ基板の配線切替領域に配置された配線切替スイッチＢ７〜Ｂ２２により、信号処理回路１００の入力には以下の画像信号が入力される。信号処理回路１００の入力２０１には、センサＩＣ６０ｄのＧ出力、入力２０２には、センサＩＣ６０ａのＧ出力、入力２０３には、センサＩＣ６０ｇのＧ出力、入力２０４には、センサＩＣ６０ｅのＧ出力、入力２０５には、センサＩＣ６０ｂのＧ出力、入力２０６には、センサＩＣ６０ｈのＧ出力、入力２０７には、センサＩＣ６０ｆのＧ出力、入力２０８には、センサＩＣ６０ｃのＧ出力、入力２０９には、センサＩＣ６０ｉのＧ出力がそれぞれ入力される。

なお、信号処理回路１００のその他の機能・動作については、実施の形態１で説明した信号処理回路１０と同一であるものとする。

図１２は、この発明の実施の形態２によるイメージセンサのモノクロ読取時のタイミングチャートである。図１２では、選択した緑色画像出力端子Ｇからの出力について、信号処理回路１００の入力２０１〜２０９の９個の入力ポートに対して次段切替スイッチＢ１〜Ｂ６及び配線切替スイッチＢ７〜Ｂ２２を切り替える。

以上から選択した同一色毎の画像出力端子からの画像信号のみを信号処理回路１００の入力端子に振り分けて入力し、選択しない同一色毎の画像出力端子からの画像信号を信号伝達経路途中で分断することでカラー読取時の１／３のスピードで読み取りが可能となる。

実施の形態２では、原稿１に照射する光源２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの光学波長の中間にあたるＧ（緑）出力である画像出力端子Ｇを用いて説明したが、赤色色調の原稿に対して、モノクロ読み取り精度を向上させる場合には、画像出力端子Ｂを用いることにより、読み取り画質は向上する。

実施の形態２では、９個のセンサＩＣ６０を用いて説明したが、さらに長尺の読み取り幅を読み取るには、単位構成するセンサＩＣ６０列のＳＯ端子とＳＩ端子とを接続する次段切替スイッチを選択的に配置し、配置しなかったＳＯ端子とＳＩ端子とを実施の形態１同様にパターンで接続することにより、実現可能である。

以上から、実施の形態２によるイメージセンサによれば、次段切替スイッチや配線切替スイッチを用いることにより、カラー読取時の読み取り時のクロック（ＣＬＫ）スピードをモノクロ読取時に変更しなくても同一ＣＬＫスピードで１／３又はそれ以下に１ラインの読み取り時間を短縮することが可能である。

実施の形態３．
実施の形態１〜２では、次段切替スイッチは、センサ基板の配線切替領域に配置したが、実施の形態３では、次段切替スイッチをセンサＩＣ内に搭載する場合について説明する。図１３は、この発明の実施の形態３によるイメージセンサのセンサＩＣの説明図である。図１３において、６１はセンサＩＣであり、６１ａ〜６１ｎは個々のセンサＩＣである。Ｃ１〜ＣｎはセンサＩＣ６１内部に設けられた次段切替スイッチである。端子ＳＩ２はスタート信号入力端子（第２スタート信号入力端子）であり、端子ＳＩに入力される信号と同一信号が入力される。端子ＣＮＴは配線切替信号入力端子であり、配線切替信号入力信号（ＣＮＴ信号）と同一信号が他のセンサＩＣ６１にも同時に入力される。また、端子ＣＬＫはクロック入力端子であり、ＣＮＴ信号と同様に他のセンサＩＣ６１にも同時に入力される。図中、図３と同一符号は、同一又は相当部分を示す。

次に動作について説明する。端子ＳＯと隣接する端子ＳＩとはセンサ基板のパターンで接続され、センサＩＣ６１の各端子には、専用端子として端子ＳＩ２、端子ＣＮＴを設けている。ＳＩ信号は、単パルスをシフトさせて１個のセンサＩＣ６１内の受光部７で蓄積された電荷を共通線と接続するものであり、ＳＩ２は次段のセンサＩＣ６１にＳＩ信号として入力するものである。したがって、端子ＳＯと端子ＳＩとがワイヤボンド線などを介してパターンで接続されていない場合には、実施の形態１同様に終端端部ＳＯ端子を除きＳＩ信号又はＳＩ２信号のどちらかが切替入力される。なお、センサＩＣ６１に次段切替スイッチＣ１〜Ｃｎを設け、専用のＣＮＴ端子及びＳＩ２端子を設けた以外の構成・動作は実施の形態１〜２に記載の説明に準ずるものとする。

以上から実施の形態１では、配線切替領域１１に次段切替スイッチＡ１及びＡ２を設けたが、次段切替スイッチとして各センサＩＣ６１に内蔵して同一のアナログスイッチを１個設けたので、共通線を開閉する多数存在するセンサＩＣにあっては、センサＩＣ６１を大型化しないで、センサ基板の配線切替領域を少なくすることが可能となる。

なお、実施の形態３ではセンサＩＣ内に次段切替スイッチをセンサＩＣ６１内に設けたが、センサＩＣ６１の形状を大型化し、配線切替領域の一部の配線切替スイッチをセンサＩＣ６１に組み込んでも良い。

１・・被照射体（原稿）
２・・光源２Ｒ・・赤色発光光源２Ｇ・・緑色発光光源２Ｂ・・青色発光光源
３・・導光体３ａ・・光射出部４・・透過体５・・ロッドレンズアレイ
６・・センサＩＣ６ａ〜６ｎ・・個々のセンサＩＣ
７・・受光部７Ｒ・・赤色フィルタ、７Ｇ・・緑色フィルタ、７Ｂ・・青色フィルタ
８・・入出力パッド（ワイヤボンディングパッド）
９・・センサ基板１０・・信号処理回路１１・・配線切替領域
１２・・入出力コネクタ１３・・電源配線
２０〜２３・・信号処理回路の画像入力端子（入力端子）
２４〜３４・・各配線の接続線路（信号配線）
３５・・切替信号入力端子
３６・・配線切替信号出力端子、又は配線切替信号（ＣＮＴ）
６０・・センサＩＣ６０ａ〜６０ｉ・・個々のセンサＩＣ
６１・・センサＩＣ６１ａ〜６１ｎ・・個々のセンサＩＣ
１００・・信号処理回路
２０１〜２０９・・信号処理回路の画像入力端子（入力端子）
ＳＩ・・スタート信号入力端子（読取開始信号入力端子）、又はスタート信号
ＳＩ２・・第２スタート信号入力端子、又はスタート信号
ＳＯ・・スタート信号出力端子（読取開始信号出力端子）
Ｒ・・赤色画像出力端子Ｇ・・緑色画像出力端子Ｂ・・青色画像出力端子
Ａ１〜Ａ２・・次段切替スイッチ（配線切替スイッチ）
Ａ３〜Ａ７・・配線切替スイッチ
Ｂ１〜Ｂ６・・次段切替スイッチ（配線切替スイッチ）
Ｂ７〜Ｂ２２・・配線切替スイッチ
Ｃ１〜Ｃｎ・・次段切替スイッチ

Claims

複数の入力端子から入力された読み取り領域の光電変換信号を並べ換えて順次出力する信号処理回路と、被照射体に光を照射する複数の光学波長を有する光源と、被照射体からの反射光を光学波長の異なる複数のフィルタを介して色分離してから受光部に入射させ、第１スタート信号入力端子に入力されたスタートパルスを第１スタート信号出力端子側にシフトさせ色分離毎に独立して複数の画像出力端子から光電変換信号を出力する読み取り領域に沿って配置した複数のセンサＩＣと、前記画像出力端子から前記信号処理回路の入力端子までの配線経路を変更する配線切替手段とを備え、異なる論理信号を前記配線切替手段に送出することにより、カラー読取時には色分離毎の画像出力端子を共通接続し、前記信号処理回路の入力端子に振り分けて入力し、モノクロ読取時には、選択する色分離毎の画像出力端子からの光電変換信号のみを前記信号処理回路の入力端子に振り分けて入力し、選択しない色分離毎の画像出力端子からの光電変換信号を信号伝達経路途中で分断するイメージセンサ。
個々の前記センサＩＣに論理信号入力端子と第２スタート信号入力端子とを設けると共に個々の前記センサＩＣに前記配線切替手段の一部を収納し、隣接する前記センサＩＣの前記第１スタート信号出力端子と前記第１スタート信号入力端子とを前記センサＩＣの外部で電気接続することにより、モノクロ読取時に前記第２スタート信号入力端子から次段に位置するセンサＩＣに前記第１スタート信号入力端子と同一タイミング信号を入力する請求項１に記載のイメージセンサ。