JP2994427B2 - Image reading device - Google Patents

Image reading device

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JP2994427B2
JP2994427B2 JP2123016A JP12301690A JP2994427B2 JP 2994427 B2 JP2994427 B2 JP 2994427B2 JP 2123016 A JP2123016 A JP 2123016A JP 12301690 A JP12301690 A JP 12301690A JP 2994427 B2 JP2994427 B2 JP 2994427B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラーイメージセンサにより画像を読み取
り、電気信号に変換する画像読取装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading apparatus that reads an image with a color image sensor and converts the image into an electric signal.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のこの種の装置におけるフルカラー読取方式に
は、光源切換方式,プリズム分解方式,色フィル
タ切換方式,オンチップ色フィルタ方式などがある
が、高速読取りと色分解精度の点でのオンチップ色フ
ィルタ方式が最適であると考えられる。
Conventional full-color reading systems of this type include a light source switching system, a prism separation system, a color filter switching system, an on-chip color filter system, and the like. On-chip color filters in terms of high-speed reading and color separation accuracy are available. The scheme seems to be optimal.

第7図に従来のオンチップ色フィルタ方式のカラーCC
Dリニアイメージセンサの構成例を示す。この従来例の
カラーCCDリニアイメージセンサ700は、オンウェーハ色
フィルタを用いた複数個のカラーCCD(電荷結合素子)
チップを本図に示すように千鳥状に、例えば5本のカラ
ーCCDイメージセンサ(チップ)701〜705を配置したカ
ラー密着型CCDリニアイメージセンサである。
FIG. 7 shows a conventional color CC of an on-chip color filter system.
4 shows a configuration example of a D linear image sensor. This conventional color CCD linear image sensor 700 is composed of a plurality of color CCDs (charge coupled devices) using on-wafer color filters.
This is a color contact type CCD linear image sensor in which chips are arranged in a staggered manner as shown in this figure, for example, five color CCD image sensors (chips) 701 to 705 are arranged.

第8図に上記のカラーCCDリニアイメージセンサ700の
各チップの回路構成例を示す。フォトダイオード部801
と水平CCDレジスタ810間にアナログメモリとして7段の
ラインシフトゲート#1〜#7(802〜808)が配設され
ている。このラインシフトゲート802〜808は各チップ間
の空間的なずれを補正し、それぞれのチップの出力信号
を同一ライン上にそろえるために用いられる。また、こ
のチップの有効画素数は2928ビット(976ビット×3
色)であり、画素サイズは63.5μm×20μmであり、等
倍読取りで400ドット/inchの解像度が得られる。
FIG. 8 shows a circuit configuration example of each chip of the color CCD linear image sensor 700 described above. Photodiode section 801
Between the horizontal CCD register 810 and seven horizontal line shift gates # 1 to # 7 (802 to 808) are disposed as analog memories. The line shift gates 802 to 808 are used to correct a spatial shift between the chips and align output signals of the chips on the same line. The number of effective pixels of this chip is 2928 bits (976 bits x 3
Color), the pixel size is 63.5 μm × 20 μm, and a resolution of 400 dots / inch can be obtained by reading at the same magnification.

水平CCDレジスタ810は2相クロックφ1A2Aで駆動
し、水平CCDレジスタ810の最終段の1電極は高速転送の
ために独立駆動となっている。チップの出力信号OSはソ
ースフォロワアンプ(増幅器)811を通じて出力され
る。またODはCCDチップ内の障壁電極812,蓄積電極813,
およびソースフォロワアンプ811等にバイアスを与える
電源端子であり、RSは出力信号OSの読出し後の残留電荷
をリセットするためのリセットクロック端子であり、φ
V1〜φV7はラインシフトゲート#1〜#7(802〜808)
を駆動するラインシフトゲートパルス端子であり、およ
びSHはシフトゲート809に蓄積された電荷を水平CCDレジ
スタ810に転送するシフトパルス端子である。
The horizontal CCD register 810 is driven by two-phase clocks φ 1A and φ 2A , and one electrode at the last stage of the horizontal CCD register 810 is independently driven for high-speed transfer. The output signal OS of the chip is output through a source follower amplifier (amplifier) 811. OD is the barrier electrode 812, storage electrode 813,
And a power supply terminal for applying a bias to the source follower amplifier 811 and the like.RS is a reset clock terminal for resetting the residual charge after reading the output signal OS.
V1 to φ V7 are line shift gates # 1 to # 7 (802 to 808)
, And SH is a shift pulse terminal for transferring the charge accumulated in the shift gate 809 to the horizontal CCD register 810.

第9図は上記のカラーCCDリニアイメージセンサの画
素の外観形状を模式的に示す。この画素はG(グリー
ン),B(ブルー),R(レッド)の順次配列のものであ
り、各色における不感帯を最小限とするために、各画素
をそれぞれ45゜傾け、これによりモアレ縞の発生を抑え
ている。
FIG. 9 schematically shows the appearance of the pixels of the above color CCD linear image sensor. These pixels have a sequential arrangement of G (green), B (blue), and R (red), and in order to minimize the dead zone in each color, each pixel is inclined by 45 °, thereby generating moire fringes. Is suppressed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、上記のような従来例では、G,B,Rの色
フィルタの順次配列の画素を有し、各画素に蓄積された
電荷を単一の水平CCDレジスタで転送しているので、こ
の水平CCDレジタの転送効率が低いと各色信号間に混色
が発生してしまうという解決すべき課題があった。ま
た、その水平CCDレジスタの転送効率がある程度高い場
合においても、転送する水平CCDレジスタの転送段数が
増加すればするほど、各色信号間の混色の度合いは増加
し、そのため転送段数が少ない場合には画像上への影響
が極めて少なかった混色の問題が新たに発生してしまう
という解決すべき課題があった。
However, in the above-described conventional example, pixels having a sequential arrangement of G, B, and R color filters are provided, and electric charges accumulated in each pixel are transferred by a single horizontal CCD register. If the transfer efficiency of the CCD register is low, there is a problem to be solved that color mixing occurs between the color signals. In addition, even when the transfer efficiency of the horizontal CCD register is high to some extent, as the number of transfer stages of the horizontal CCD register to be transferred increases, the degree of color mixing between the respective color signals increases. There is a problem to be solved in that a problem of color mixing, which has an extremely small effect on an image, newly occurs.

本発明の目的は、上記の様な課題を解決し、より高品
質な画像を得ることができる画像読取装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide an image reading device capable of obtaining a higher quality image.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するため、本発明の画像読取装置は、
被写体からの光を第1色及び第2色を含む複数色に色分
解するための複数の色フィルタと、前記複数の色フィル
タを透過した光を電気信号に変換する光電変換手段と、
前記光電変換手段から前記第1色の信号を第1出力部に
転送するための第1シフトレジスタと、前記光電変換手
段から前記第2色の信号を第2出力部に転送するための
第2シフトレジスタと、前記第1シフトレジスタと前記
第2シフトレジスタの間に設けられたトランスファゲー
トと、を具備したカラーリニアイメージセンサを有し、
前記光電変換手段から前記第2色の信号が前記第1シフ
トレジスタ、前記トランスファゲート及び前記第2シフ
トレジスタをそれぞれ経由して前記第2出力部に転送さ
れるように構成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image reading apparatus according to the present invention includes:
A plurality of color filters for separating light from a subject into a plurality of colors including a first color and a second color; and a photoelectric conversion unit for converting light transmitted through the plurality of color filters into an electric signal;
A first shift register for transferring the signal of the first color from the photoelectric conversion unit to a first output unit; and a second shift register for transferring the signal of the second color from the photoelectric conversion unit to a second output unit. A color linear image sensor comprising: a shift register; and a transfer gate provided between the first shift register and the second shift register.
The signal of the second color is transferred from the photoelectric conversion unit to the second output unit via the first shift register, the transfer gate, and the second shift register, respectively. .

ここで、前記複数の色フィルタは少なくとも1本の光
電変換手段上に混載されて形成され、前記光電変換手段
と前記シフトレジスタとの間にシフトゲートを有するこ
とを特徴とすることができる。
Here, the plurality of color filters may be mixedly formed on at least one photoelectric conversion unit, and may include a shift gate between the photoelectric conversion unit and the shift register.

〔作 用〕(Operation)

本発明では、被写体からの光を第1色及び第2色を含
む複数色に色分解するための複数の色フィルタと、複数
の色フィルタを透過した光を電気信号に変換する光電変
換手段と、光電変換手段から第1色の信号を第1出力部
に転送するための第1シフトレジスタと、光電変換手段
から第2色の信号を第2出力部に転送するための第2シ
フトレジスタと、第1シフトレジスタと第2シフトレジ
スタの間に設けられたトランスファゲートと、を具備し
たカラーリニアイメージセンサを有し、光電変換手段か
ら第2色の信号が第1シフトレジスタ、トランスファゲ
ート及び第2シフトレジスタをそれぞれ経由して第2出
力部に転送されるように構成したので、色信号間の混色
の発生をなくすことができ、高品質な画像を得ることが
できるようになる。さらに、本発明によれば、シフトレ
ジスタの転送効率を極端に高くするという必要がなくな
り、製造コストを低減することができる。
According to the present invention, a plurality of color filters for separating light from a subject into a plurality of colors including a first color and a second color, and a photoelectric conversion unit for converting light transmitted through the plurality of color filters into an electric signal are provided. A first shift register for transferring the first color signal from the photoelectric conversion unit to the first output unit, and a second shift register for transferring the second color signal from the photoelectric conversion unit to the second output unit. , A color linear image sensor having a transfer gate provided between the first shift register and the second shift register, wherein a signal of a second color is supplied from the photoelectric conversion unit to the first shift register, the transfer gate, and the second shift register. Since the configuration is such that the signals are transferred to the second output unit via the two shift registers, it is possible to eliminate the occurrence of color mixing between the color signals, and to obtain a high-quality image. Further, according to the present invention, it is not necessary to extremely increase the transfer efficiency of the shift register, and the manufacturing cost can be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1の実施例 第1図は本発明の第1の実施例の画像読取装置のカラ
ーCCDリニアイメージセンサの回路構成を示す。
First Embodiment FIG. 1 shows a circuit configuration of a color CCD linear image sensor of an image reading apparatus according to a first embodiment of the present invention.

本図において、100はカラーCCDリニアイメージセンサ
の全体を示す。101は受光部であり、入射する光量に応
じて光電変換を行なう。本実施例においては、この受光
部101は、CCDシフトレジスタ(108〜113)に接続されな
いダミー画素D1〜D60と、フォトダイオード上にアルミ
パターンで遮光して暗時出力を検出する黒基準画素D61
〜D150と、フォトダイオード上に直接色フィルタをB,G,
Rの順次配列に形成した有効画素部(B1〜B5000,G1〜G
5000,R1〜R5000)と、後部ダミー画素D151〜D180とから
構成されている。
In this figure, reference numeral 100 denotes the entire color CCD linear image sensor. A light receiving unit 101 performs photoelectric conversion according to the amount of incident light. In the present embodiment, the light receiving unit 101 includes dummy pixels D 1 to D 60 not connected to the CCD shift registers (108 to 113) and a black reference for detecting dark output by shielding the photodiode with an aluminum pattern. Pixel D 61
~ D 150 and color filters B, G,
Effective pixel portions (B 1 to B 5000 , G 1 to G
5000, and R 1 to R 5000), and a rear dummy pixel D 151 to D 180 Prefecture.

102,103はシフトゲートであり、受光部101で蓄積され
た電荷をシフトゲートパルスSHに応じて、CCDシフトレ
ジスタ108〜113へ転送する働きを行う。受光部101のD
3m+1,D3m+2,D3m+3(但し、m=0,2,4,…,48)及び、B
2n+1,G2n+1,R2n+1(但し、n=0,1,…2499)の画素に蓄
積された電荷は、シフトゲート103によって奇数画素用
の各CCDシフトレジスタ111,112,113へ転送される。一
方、受光部101のD3m+1,D3m+2,D3m+3(但し、m=1,3,
…,49)及び、B2n,G2n,R2n(n=1,2…,2500)の画素に
蓄積された電荷はシフトゲート102によって偶数画素用
の各CCDシフトレジスタ108,109,110へ転送される。
Shift gates 102 and 103 transfer the charge accumulated in the light receiving unit 101 to the CCD shift registers 108 to 113 in accordance with the shift gate pulse SH. D of light receiving unit 101
3m + 1 , D 3m + 2 , D 3m + 3 (where m = 0,2,4,…, 48) and B
Charges accumulated in pixels of 2n + 1 , G 2n + 1 , R 2n + 1 (where n = 0, 1,..., 2499) are transferred by shift gate 103 to CCD shift registers 111, 112, 113 for odd-numbered pixels. You. On the other hand, D 3m + 1 , D 3m + 2 , D 3m + 3 (where m = 1,3,
, 49) and B 2n , G 2n , R 2n (n = 1, 2,..., 2500) are transferred to the CCD shift registers 108, 109, 110 for even-numbered pixels by the shift gate 102.

104,105,106,107はトランスファゲート(TR)であ
り、トランスファゲートパルスTR1,TR2に応じて上記の
シフトゲート102,103によって転送されてきた電荷の内
で、D3m+1,D3m+2(但し、m=0,1,2,…,49),B2n+1,G
2n+1(但し、n=0,1,…2499),B2n,G2n(但し、n=1,
2,…,2500)の画素の電荷をCCDシフトレジスタ109,110,
112,113へ転送する働きを行う。
Reference numerals 104, 105, 106, and 107 denote transfer gates (TR). Of the charges transferred by the shift gates 102 and 103 in response to the transfer gate pulses TR1 and TR2, D 3m + 1 and D 3m + 2 (where m = 0, 1,2,…, 49), B 2n + 1 , G
2n + 1 (however, n = 0,1, ... 2499), B 2n , G 2n (where n = 1,
2, ..., 2500) by the CCD shift registers 109,110,
It works to transfer to 112,113.

すなわち、シフトゲート102によって転送されてきた
画素において、D3m+3(但し、m=1,3,…,49),R2n(但
し、n=1,2,…,2500)はCCDシフトレジスタ108へ転送
され、またD3m+2(但し、m=1,3,…,49),G2m(但し、
n=1,2,…,2500)はトランスファゲートパルスTR1に応
じてCCDシフトレジスタ108およびトランスファゲート10
4を通過してCCDシフトレジスタ109へ転送される。さら
に、D3m+1(但し、m=1,3,…,49),B2n(但し、n=1,
2,…,2500)はトランスファゲートパルスTR1,TR2に応じ
てCCDシフトレジスタ108,109およびトランスファゲート
104,106を通過してCCDシフトレジスタ100へ転送され
る。
That is, in the pixel transferred by the shift gate 102, D 3m + 3 (where m = 1,3, ..., 49) and R 2n (where n = 1,2, ..., 2500) are the CCD shift registers. 108, D 3m + 2 (m = 1,3,…, 49), G 2m (However,
n = 1, 2,..., 2500) are the CCD shift register 108 and the transfer gate 10 according to the transfer gate pulse TR1.
The data is transferred to the CCD shift register 109 after passing through 4. Further, D 3m + 1 (where m = 1,3, ..., 49), B 2n (where n = 1,
2, ..., 2500) are CCD shift registers 108,109 and transfer gates according to the transfer gate pulses TR1, TR2.
After passing through 104 and 106, the data is transferred to the CCD shift register 100.

上記と同様に、シフトゲート103によって転送されて
きた画素において、D3m+3(但し、m=0,2,…48),R
2n+1(但し、n=0,1,…,2499)は、CCDシフトレジスタ
111へ転送され、またD3m+2(但し、m=0,2,…,48),G
2n+1(但し、n=0,1,…,2499)はトランスファゲート
パルスTR1に応じてCCDシフトレジスタ111およびトラン
スファゲート105を通過してCCDシフトレジスタ112へ転
送される。さらに、D3m+1(但し、m=1,2,…,48),B
2n+1(但し、n=0,1,…,2499)はトランスファゲート
パルスTR1,TR2に応じてCCDシフトレジスタ111,112およ
びトランスファゲート105,107を通過してCCDシフトレジ
スタ113へ転送される。
Similarly to the above, in the pixel transferred by the shift gate 103, D 3m + 3 (where m = 0, 2,... 48), R
2n + 1 (where n = 0,1, ..., 2499) is a CCD shift register
111, D 3m + 2 (m = 0,2,…, 48), G
2n + 1 (where n = 0, 1,..., 2499) is transferred to the CCD shift register 112 through the CCD shift register 111 and the transfer gate 105 according to the transfer gate pulse TR1. Furthermore, D 3m + 1 (where m = 1,2,…, 48), B
2n + 1 (where n = 0, 1,..., 2499) is transferred to the CCD shift register 113 through the CCD shift registers 111 and 112 and the transfer gates 105 and 107 according to the transfer gate pulses TR1 and TR2.

CCDシフトレジスタ108〜113へ受光部101側から送り込
まれる電荷を出力部へCCD転送(完全転送)し、駆動ク
ロックφ11211222ABCDEFにより2相駆
動されている。114〜119は出力ゲートであって、電荷を
各CCDシフトレジスタ108〜113から浮遊拡散領域(出力
容量部)120〜125に送り込む働きをする。この浮遊拡散
領域(出力容量部)120〜125は転送されてきた電荷を電
圧に変換する。126〜131はソースフォロワアンプ(増幅
器)であり、出力インピーダンスレスを下げて、出力信
号にノイズを乗らないようにする働きをする。
The charges sent from the light receiving unit 101 to the CCD shift registers 108 to 113 are transferred by CCD to the output unit (complete transfer), and two-phase driving is performed by driving clocks φ 11 , φ 21 , φ 12 , φ 22 , φ ABC , φ DEF Have been. Output gates 114 to 119 serve to send charges from the CCD shift registers 108 to 113 to the floating diffusion regions (output capacitance units) 120 to 125. The floating diffusion regions (output capacitance units) 120 to 125 convert the transferred charges into voltages. Reference numerals 126 to 131 denote source follower amplifiers (amplifiers) which reduce output impedancelessness and prevent noise from being added to output signals.

OSA,OSB,OSC,OSD,OSE,OSFは各々、B信号の奇数画素
出力信号、G信号の奇数画素出力信号、R信号の奇数画
素出力信号、B信号の偶数画素出力信号、G信号の偶数
画素出力信号、R信号の偶数画素出力信号である。ま
た、RSABS,RSDEFはリセットパルス、φ112112
22ABCDEFはCCDシフトレジスタクロック、SHはシ
フトゲートクロック、TR1,TR2はトランスファゲートク
ロック、およびODはドレインである。SSはグランド端子
である。
OSA, OSB, OSC, OSD, OSE, OSF are the odd pixel output signal of B signal, the odd pixel output signal of G signal, the odd pixel output signal of R signal, the even pixel output signal of B signal, and the even signal of G signal, respectively. The pixel output signal is an even pixel output signal of the R signal. RS ABS and RS DEF are reset pulses, φ 11 , φ 21 , φ 12 , φ
22 , φ ABC and φ DEF are CCD shift register clocks, SH is a shift gate clock, TR1 and TR2 are transfer gate clocks, and OD is a drain. SS is a ground terminal.

第2図に第1図の各駆動クロックのタイミングを示
す。
FIG. 2 shows the timing of each drive clock in FIG.

上述の様に構成されたカラーCCDリニアイメージセン
サ100において、受光部101に入射された原稿からの反射
光は、受光部上の色フィルタによってB,G,Rの3色に色
分解され、各々の色フィルタに対応する画素において光
量に比例した電荷に変換される。この電荷は上述したよ
うに、シフトゲートパルスSHおよびトランスファゲート
パルスTR1,TR2により、CCDシフトレジスタ108,109,110,
並びにCCDシフトレジスタ111,112,113へ各分解色別及び
偶数画素,奇数画素別に別々に転送される。
In the color CCD linear image sensor 100 configured as described above, the reflected light from the document incident on the light receiving unit 101 is color-separated into three colors of B, G, and R by a color filter on the light receiving unit. Is converted into electric charge proportional to the amount of light in a pixel corresponding to the color filter of FIG. As described above, this charge is generated by the CCD shift registers 108, 109, 110, and by the shift gate pulse SH and the transfer gate pulses TR1 and TR2.
In addition, the data is separately transferred to the CCD shift registers 111, 112, and 113 for each separated color and for each even-numbered pixel and each odd-numbered pixel.

次に、各分解色別及び偶数画素,奇数画素別に別々に
転送された上記の電荷は、駆動クロックφ1121,
φ1222ABCDEFに従い、第2図に示すタイミン
グにより、1ビットずつ出力ゲート114〜119を通じて浮
遊拡散領域120〜125に出力されて、その電荷出力が電圧
に変換され、次いでソースフォロワアンプ126〜131およ
び各出力端子(OSA〜OSF)を通じて分解色別,偶数画
素,奇数画素別に別々に出力される。
Next, the above-described electric charges transferred separately for each separated color and for each even-numbered pixel and odd-numbered pixel are used as drive clocks φ 11 , φ 21 ,
According to φ 12 , φ 22 , φ ABC , φ DEF , at the timing shown in FIG. 2, the data is output bit by bit to the floating diffusion regions 120 to 125 through the output gates 114 to 119, and the charge output is converted into a voltage. Then, the signals are separately output for the separated colors, even pixels, and odd pixels through the source follower amplifiers 126 to 131 and the output terminals (OSA to OSF).

ただし、OSCとOSFの出力信号に関しては、駆動クロッ
クφ1112ABCとφ2122DEFの関係により、OS
A,OSB,OSD,OSEの出力信号に比べて1画素だけ出力タイ
ミングがずれている。
However, regarding the output signals of OSC and OSF, the OSC and OSF are determined by the relationship between the drive clocks φ 11 , φ 12 , φ ABC and φ 21 , φ 22 , φ DEF.
The output timing is shifted by one pixel compared to the output signals of A, OSB, OSD, and OSE.

第2の実施例 第3図は本発明の第2の実施例の画像読取装置のカラ
ーCCDリニアイメージセンサの回路構成を示す。
Second Embodiment FIG. 3 shows a circuit configuration of a color CCD linear image sensor of an image reading apparatus according to a second embodiment of the present invention.

本実施例は、第1図に示す本発明の第1の実施例と比
較すれば、その画像読取部の構造が相違し、第8図に示
す従来例のカラーCCDリニアイメージセンサに本発明に
よる回路を付加した構成のものである。
This embodiment differs from the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 in the structure of the image reading section, and is different from the conventional color CCD linear image sensor shown in FIG. This is a configuration in which a circuit is added.

すなわち、従来例では水平CCDレジスタが1本であっ
たが、本実施例のカラーCCDリニアイメージセンサ300で
は各色ごと(R,G,B)に1本ずつ、合計3本の水平CCDレ
ジスタ312,313,314を設けている。また、水平CCDレジス
タが3本になったことから、各水平CCDレジスタ312,31
3,314に対応してソースフォロワアンプ(増幅器)327,3
26,325がそれぞれ接続され、出力端子OSR,OSG,OSBへ各
色別に出力信号が出力される。さらに、第1の実施例と
同様に、本実施例ではフォトダイオード下に蓄積された
色ごとの電荷を各色に対応した水平CCDレジスタ312,31
3,314に転送するために、シフトゲート311の他に、Gと
Bの色信号を水平CCDレジスタ313,314へ転送するための
トランスファゲート315及び、Bの色信号を水平CCDレジ
スタ314へ転送するためのトランスファゲート316が配設
されている。
That is, in the conventional example, the number of horizontal CCD registers is one, but in the color CCD linear image sensor 300 of the present embodiment, three horizontal CCD registers 312, 313, 314 are provided, one for each color (R, G, B). Provided. In addition, since the number of horizontal CCD registers becomes three, each horizontal CCD register 312,31
Source follower amplifier (amplifier) corresponding to 3,314
26 and 325 are respectively connected, and output signals are output to output terminals OSR, OSG, and OSB for each color. Further, similarly to the first embodiment, in the present embodiment, the electric charges for each color accumulated under the photodiode are transferred to the horizontal CCD registers 312, 31 corresponding to each color.
In addition to the shift gate 311, a transfer gate 315 for transferring the G and B color signals to the horizontal CCD registers 313 and 314, and a transfer gate for transferring the B color signal to the horizontal CCD register 314. A gate 316 is provided.

その他の構成は、第8図の従来例と同様であって、30
1は受光部としてのフォトダイオード部、302は障壁電
極、および303は蓄積電極であり、フォトダイオード部3
01で発生した電荷が障壁電極302を通て蓄積電極303の下
に蓄積される。304〜310はアナログメモリとしてのライ
ンシフトゲート#1〜#7、311はシフトゲートであ
る。また、ODはCCD内部にバイアスを与える電源端子で
ある。φ1A2A2Bは水平CCDレジスタ312,313,314を
駆動する2相クロック、RSは出力信号読出し後の残留電
荷をリセットするためのリセットクロック、φV1〜φV7
はラインシフトゲート#1〜#7(304〜310)を駆動す
るラインシフトゲートパルス、SHはシフトゲートパルス
である。SSはグラント端子、OSB,OSG,OSRは各色B,G,Rに
対応した出力端子である。
Other configurations are the same as those of the conventional example shown in FIG.
1 is a photodiode portion as a light receiving portion, 302 is a barrier electrode, and 303 is a storage electrode.
The charge generated in 01 is stored under the storage electrode 303 through the barrier electrode 302. 304 to 310 are line shift gates # 1 to # 7 as analog memories, and 311 are shift gates. OD is a power supply terminal for applying a bias to the inside of the CCD. φ 1A, φ 2A, φ 2B is a two-phase clocks for driving the horizontal CCD register 312, 313, 314, RS the reset clock for resetting the residual charge after the output signal read, phi V1 to [phi] V7
Is a line shift gate pulse for driving the line shift gates # 1 to # 7 (304 to 310), and SH is a shift gate pulse. SS is a grant terminal, and OSB, OSG, and OSR are output terminals corresponding to each color B, G, and R.

第4図は第3図のカラーCCDリニアイメージセンサ300
を駆動する各駆動クロックのタイミングを示す。
FIG. 4 shows the color CCD linear image sensor 300 of FIG.
Shows the timing of each drive clock for driving.

カラーCCDリニアイメージセンサ300において、受光部
(フォトダイオード部)310へ入射した光は、受光部301
上の色フィルタによってB,G,Rの3色に分解され、各々
の色フィルタに対応する画素において光量に比例した電
荷に変換される。この電荷は上述したようにラインシフ
トゲート#1〜#7(304〜310)によって遅延制御され
た後、シフトゲートパルスSHおよびトランスファゲート
パルスTR1,TR2により複数の水平CCDレジスタ312,313,31
4へ分解色別に別々に転送される。そして、この分解色
別の電荷は、この水平CCDレジスタ312,313,314において
2相クロックφ1A2A2Bのタイミングに従がって水
平転送され、1ビットずつ出力端子OSR,OSG,OSBから読
み出される。
In the color CCD linear image sensor 300, light incident on the light receiving unit (photodiode unit) 310
The color filters are separated into three colors of B, G, and R by the upper color filter, and are converted into charges proportional to the amount of light in the pixels corresponding to the respective color filters. This charge is delay-controlled by the line shift gates # 1 to # 7 (304 to 310) as described above, and is then shifted by a plurality of horizontal CCD registers 312, 313, 31 by the shift gate pulse SH and the transfer gate pulses TR1, TR2.
Separately transferred to 4 for each separation color. Then, this decomposition Color of charge, two-phase clock phi 1A in the horizontal CCD register 312, 313, 314, phi 2A, follow the timing of phi 2B are horizontal transfer me, read one bit output terminal OSR, OSG, from OSB It is.

第3実施例 第5図は本発明の第3の実施例の画像読取装置のカラ
ーCCDリニアイメージセンサの回路構成を示す。
Third Embodiment FIG. 5 shows a circuit configuration of a color CCD linear image sensor of an image reading apparatus according to a third embodiment of the present invention.

本実施例の画像読取装置のカラーCCDリニアイメージ
センサ500は受光部がBフィルタとRフィルタを交互に
配置した第1受光部501と、Gフィルタを全面に配置し
た第2受光部502の2ライン構成となっており、この2
ラインの受光部501,502上のR,G,Bフィルタによって3色
のカラー信号読取りを行なうものである。
The color CCD linear image sensor 500 of the image reading apparatus according to the present embodiment has two lines, a first light receiving unit 501 in which light receiving units are alternately arranged with B filters and R filters, and a second light receiving unit 502 in which G filters are arranged on the entire surface. It is a configuration, this 2
The color signals of three colors are read by the R, G, B filters on the light receiving units 501, 502 of the line.

第1受光部501は有効画素としてB色2500個,R色2500
個の合計5000個の画素から構成されており、第2受光部
502はG色5000個の画素から構成されており、また両受
光部501,502は互いにとなり合い、かつ1/2画素ずらして
配置されている。従って、各受光部501,502の電荷の転
送は、シングルライン型のCCDシフトレジスタでなけれ
ば転送することができない。そこで第5図のように構成
し、第1受光部501のBとRの電荷はシフトゲート503及
びトランスファゲート509を通って、RはCCDシフトレジ
スタ505へ転送され、BはCCDシフトレジスタ506へ転送
され、各レジスタ505,506から別々に出力部へ転送され
る。
The first light receiving unit 501 has 2500 effective B pixels and 2500 effective R colors as effective pixels.
The second light receiving section is composed of 5000 pixels in total.
502 is composed of 5000 pixels of G color, and the two light receiving units 501 and 502 are arranged adjacent to each other and shifted by 1/2 pixel. Therefore, charge transfer of the light receiving units 501 and 502 cannot be performed unless a single-line CCD shift register is used. Therefore, the charge of B and R of the first light receiving portion 501 is transferred to the CCD shift register 505 through the shift gate 503 and the transfer gate 509, and B is transferred to the CCD shift register 506, as shown in FIG. The data is transferred from the registers 505 and 506 to the output unit separately.

一方、第2受光部502のGの電荷はシフトゲート504及
びトランスファゲート510を通り、その偶数画素はCCDシ
フトレジスタ508へ転送され、その奇数画素はCCDシフト
レジスタ507へ転送され、各レジスタ507,508から偶奇画
素別々に出力部へ転送される。
On the other hand, the charge of G of the second light receiving unit 502 passes through the shift gate 504 and the transfer gate 510, the even-numbered pixels are transferred to the CCD shift register 508, and the odd-numbered pixels are transferred to the CCD shift register 507. Even and odd pixels are separately transferred to the output unit.

出力部では、上記のCCDシフトレジスタから転送され
てきた各電荷が浮遊拡散領域511〜514により電圧に変換
され、対応のソースフォロワアンプ515〜518で出力イン
ピーダンスが下げられて出力端子OSA,OSB,OSC,OSDへ出
力される。
In the output unit, each charge transferred from the CCD shift register is converted into a voltage by the floating diffusion region 511 to 514, the output impedance is lowered by the corresponding source follower amplifier 515 to 518, and the output terminals OSA, OSB, Output to OSC and OSD.

なお、φ1112およびφ2122は各々CCDシフトレ
ジスタ507,508およびCCDシフトレジスタ505,506を駆動
する2相駆動パルス、φABCDはCCDシフトレジスタの
最終段にある電荷を高速に浮遊拡散領域511〜514へ転送
するための高速転送クロック、RSAB,RSCDは浮遊拡散領
域511〜514から信号を読み出した後の残留電荷をリセッ
トするリセットクロック、SH,TR1は各々シフトゲート50
3,504,トランスファゲート509,510を駆動するシフトゲ
ートクロック、トランスファゲートクロックである。ま
た、ODはCCDへバイアスを与える電源端子、SSはグラン
ド端子、OSA,OSB,OSC,OSDは各々、Gの奇数画素出力端
子、Gの偶数画素出力端子、Bの出力端子、R出力端子
である。
Note that φ 11 and φ 12 and φ 21 and φ 22 are two-phase driving pulses for driving the CCD shift registers 507 and 508 and CCD shift registers 505 and 506, respectively, and φ AB and φ CD are high-speed charges at the last stage of the CCD shift register. A high-speed transfer clock for transferring to the floating diffusion regions 511 to 514, RS AB and RS CD are reset clocks for resetting residual charges after reading signals from the floating diffusion regions 511 to 514, and SH and TR1 are shift gates 50, respectively.
3,504, a shift gate clock for driving the transfer gates 509, 510, and a transfer gate clock. OD is a power supply terminal for applying a bias to the CCD, SS is a ground terminal, OSA, OSB, OSC, and OSD are G odd-numbered pixel output terminals, G even-numbered pixel output terminals, B output terminals, and R output terminals, respectively. is there.

第6図は第5図のカラーCCDリニアイメージセンサ500
を駆動する各駆動クロックのタイミングを示す。
FIG. 6 shows the color CCD linear image sensor 500 of FIG.
Shows the timing of each drive clock for driving.

カラーCCDリニアイメージセンサ500において、第1,第
2の受光部501,502へ入射した光は、各受光部上の色フ
ィルタにより、第1受光部501ではBとRに、第2受光
部502ではGに各々色分解される。そして、その色分解
された光は各々の色フィルタに対応した画素において光
量に比例した電荷に変換された後、シフトゲートパルス
SH,トランスファゲートパルスTR1により、B,Rの電荷はC
CDシフトレジスタ506,505へ転送され、Gの電荷はその
奇数画素がCCDシフトレジスタ508へ転送され、その偶数
画素がCCDシフトレジスタ507へ転送される。
In the color CCD linear image sensor 500, light incident on the first and second light receiving units 501 and 502 is converted into B and R in the first light receiving unit 501 and G and G in the second light receiving unit 502 by color filters on the respective light receiving units. Each is color-separated. Then, the color-separated light is converted into a charge proportional to the amount of light in a pixel corresponding to each color filter, and then shifted by a shift gate pulse.
Due to SH and transfer gate pulse TR1, B and R charges become C
The charge of G is transferred to the CD shift registers 506 and 505, and the odd-numbered pixels are transferred to the CCD shift register 508, and the even-numbered pixels are transferred to the CCD shift register 507.

次に、この転送されたB,R,Gの各電荷は2相クロック
φ11122122ABCDのタイミングに従って
水平転送され、1ビットずつ出力端子OSA,OSB,OSC,OSD
へ色別に読み出される。
Next, the transferred charges of B, R, and G are horizontally transferred in accordance with the timings of the two-phase clocks φ 11 , φ 12 , φ 21 , φ 22 , φ AB , φ CD , and output terminals OSA, OSB, OSC, OSD
Is read for each color.

なお、上記実施例では光電変換手段としてCCDを挙げ
たが、本発明はこれに限定されず、その他の個体撮像素
子にも適用できる。また、色フィルタとしてはR,G,Bに
限定されず、例えばMg,G,Cy,Yeの4色あるいはW,G,Cy,Y
eの4色でもよい。
In the above embodiment, a CCD is used as the photoelectric conversion means. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other solid-state imaging devices. Further, the color filter is not limited to R, G, B, but may be, for example, four colors of Mg, G, Cy, Ye or W, G, Cy, Y
The four colors e may be used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、色信号間の混
色の発生をなくすことができ、高品質な画像を得ること
ができるようになった。さらに本発明によれば、シフト
レジスタの転送効率を極端に高くするという必要がなく
なり、製造コストを低減することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to eliminate the occurrence of color mixture between color signals, and to obtain a high-quality image. Further, according to the present invention, it is not necessary to extremely increase the transfer efficiency of the shift register, and the manufacturing cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第1の実施例のカラーCCDリニアイメ
ージセンサの回路構成を示す図、 第2図は第1図の回路の動作タイミングを示す図、 第3図は本発明の第2の実施例のカラーCCDリニアイメ
ージセンサの回路構成を示す図、 第4図は第3図の回路の動作タイミングを示す図、 第5図は本発明の第3の実施例のカラーCCDリニアイメ
ージセンサの回路構成を示す図、 第6図は第5図の回路の動作タイミングを示す図、 第7図は従来の画像読取装置におけるカラーCCDリニア
イメージセンサの回路構成例を示す図、 第8図は第7図のカラーCCDリニアイメージセンサのチ
ップの構成を示す図、 第9図は第8図のカラーCCDリニアイメージセンサチッ
プの画素の外観形状を示す拡大図である。 100……カラーCCDリニアイメージセンサ、 101……受光部、 102,103……シフトゲート、 104,105,106,107……トランスファゲート(TR)、 108,109,110,111,112,113……CCDシフトレジスタ、 114,115,116,117,118,119……出力ゲート、 120,121,122,123,124,125……浮遊拡散領域、 126,127,128,129,130,131……ソースフォロワアンプ、 312,313,314……水平CCDレジスタ、 315,316……トランスファゲート、 325,326,327……ソースフォロワアンプ、 501……第1受光部、 502……第2受光部、 503,504……シフトゲート、 505,506,507,508……CCDシフトレジスタ、 509,510……トランスファゲート、 516〜518……ソースフォロワアンプ。
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a color CCD linear image sensor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing operation timing of the circuit of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of a color CCD linear image sensor according to an embodiment of the present invention; FIG. 4 is a diagram showing operation timing of the circuit of FIG. 3; FIG. 6 is a diagram showing an operation timing of the circuit of FIG. 5, FIG. 7 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a color CCD linear image sensor in a conventional image reading apparatus, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a chip of the color CCD linear image sensor of FIG. 7, and FIG. 9 is an enlarged view showing an external shape of a pixel of the color CCD linear image sensor chip of FIG. 100 color CCD linear image sensor 101 light receiving unit 102,103 shift gate 104,105,106,107 transfer gate (TR) 108,109,110,111,112,113 CCD shift register 114,115,116,117,118,119 output gate 120,121,122,123,124,125 floating diffusion area 126, 127, 128, 129, 130, 131 source follower amplifier, 312, 313, 314 horizontal CCD register, 315, 316 transfer gate, 325, 326, 327 source follower amplifier, 501 first light receiving section, 502 second light receiving section, 503, 504 shift gate, 505, 506, 507, 508 … CCD shift register, 509,510… Transfer gate, 516-518… Source follower amplifier.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被写体からの光を第1色及び第2色を含む
複数色に色分解するための複数の色フィルタと、 前記複数の色フィルタを透過した光を電気信号に変換す
る光電変換手段と、 前記光電変換手段から前記第1色の信号を第1出力部に
転送するための第1シフトレジスタと、 前記光電変換手段から前記第2色の信号を第2出力部に
転送するための第2シフトレジスタと、 前記第1シフトレジスタと前記第2シフトレジスタの間
に設けられたトランスファゲートと、を具備したカラー
リニアイメージセンサを有し、 前記光電変換手段から前記第2色の信号が前記第1シフ
トレジスタ、前記トランスファゲート及び前記第2シフ
トレジスタをそれぞれ経由して前記第2出力部に転送さ
れるように構成したことを特徴とする画像読取装置。
A plurality of color filters for separating light from a subject into a plurality of colors including a first color and a second color; and a photoelectric conversion unit for converting light transmitted through the plurality of color filters into an electric signal. Means, a first shift register for transferring the signal of the first color from the photoelectric conversion unit to a first output unit, and a unit for transferring the signal of the second color from the photoelectric conversion unit to a second output unit. A color linear image sensor comprising: a second shift register; a transfer gate provided between the first shift register and the second shift register; and a signal of the second color from the photoelectric conversion unit. Wherein the image data is transferred to the second output unit via the first shift register, the transfer gate, and the second shift register, respectively.
【請求項2】前記複数の色フィルタは少なくとも1本の
光電変換手段上に混載されて形成され、前記光電変換手
段と前記シフトレジスタとの間にシフトゲートを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said plurality of color filters are formed by being mounted on at least one photoelectric conversion means, and have a shift gate between said photoelectric conversion means and said shift register. The image reading device according to claim 1.
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