JP3262441B2 - リニアイメージセンサ及び画像読取装置 - Google Patents
リニアイメージセンサ及び画像読取装置Info
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- JP3262441B2 JP3262441B2 JP01276494A JP1276494A JP3262441B2 JP 3262441 B2 JP3262441 B2 JP 3262441B2 JP 01276494 A JP01276494 A JP 01276494A JP 1276494 A JP1276494 A JP 1276494A JP 3262441 B2 JP3262441 B2 JP 3262441B2
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/711—Time delay and integration [TDI] registers; TDI shift registers
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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- H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
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- H04N25/701—Line sensors
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リニアイメージセンサ
及び該リニアイメージセンサにより画像を読み取る画像
読取装置に関する。
及び該リニアイメージセンサにより画像を読み取る画像
読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】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。
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。
【０００３】図８に従来のオンチップ色フィルタ方式の
カラーＣＣＤリニアイメージセンサの構成例を示す。
カラーＣＣＤリニアイメージセンサの構成例を示す。
【０００４】この従来例のカラーＣＣＤリニアイメージ
センサ１６０１は、ＲＧＢのオンウエハ色フィルタを各
々３本のＣＣＤ（電荷結合素子）チップを本図に示すよ
うに同一ウエハ上に並列に、例えば各ＣＣＤイメージセ
ンサ（チップ）１６０２〜１６０４を構成した３ライン
カラーＣＣＤリニアイメージセンサである。
センサ１６０１は、ＲＧＢのオンウエハ色フィルタを各
々３本のＣＣＤ（電荷結合素子）チップを本図に示すよ
うに同一ウエハ上に並列に、例えば各ＣＣＤイメージセ
ンサ（チップ）１６０２〜１６０４を構成した３ライン
カラーＣＣＤリニアイメージセンサである。
【０００５】図において、１６１は受光部であって、入
射する光量に応じて光電変換を行うものである（Ｒにつ
いてのみ符号を付す。Ｇ、Ｂについても同様である）。
この受光部１６１のＣＣＤセンサエレメント上にＲ、
Ｇ、Ｂの色分解フィルタをオンウエハで配置してある。
又、受光部１６１の先頭部には受光部１６１上にアルミ
マスクを配置して入射する光を遮光し、常に暗時状態の
出力を得るための光シールド画素部がある。１６２、１
６３はトランスファーゲートであり、受光部１６１で蓄
えられた電荷をシフトゲートパルスφTGに応じてＣＣＤ
シフトレジスタ１６４、１６５に転送するものである。
受光部１６１の偶数画素に蓄積された電荷は、トランス
ファゲート１６３により偶数画素用の各ＣＣＤシフトレ
ジスタ１６５に転送され、他方、受光部１６１の奇数画
素に蓄積された電荷は、トランスファゲート１６２によ
り奇数画素用の各ＣＣＤシフトレジスタ１６４に転送さ
れる。
射する光量に応じて光電変換を行うものである（Ｒにつ
いてのみ符号を付す。Ｇ、Ｂについても同様である）。
この受光部１６１のＣＣＤセンサエレメント上にＲ、
Ｇ、Ｂの色分解フィルタをオンウエハで配置してある。
又、受光部１６１の先頭部には受光部１６１上にアルミ
マスクを配置して入射する光を遮光し、常に暗時状態の
出力を得るための光シールド画素部がある。１６２、１
６３はトランスファーゲートであり、受光部１６１で蓄
えられた電荷をシフトゲートパルスφTGに応じてＣＣＤ
シフトレジスタ１６４、１６５に転送するものである。
受光部１６１の偶数画素に蓄積された電荷は、トランス
ファゲート１６３により偶数画素用の各ＣＣＤシフトレ
ジスタ１６５に転送され、他方、受光部１６１の奇数画
素に蓄積された電荷は、トランスファゲート１６２によ
り奇数画素用の各ＣＣＤシフトレジスタ１６４に転送さ
れる。
【０００６】ＣＣＤシフトレジスタ１６４、１６５は受
光部１６１側から送り込まれてきた電荷を出力部へＣＣ
Ｄ転送（完全転送）し、駆動クロックφ1 （φ1R、φ
1FR 、φ1G、φ1FG 、φ1B、φ1FB ）とφ2 （φ2R、φ
2FR 、φ2G、φ2FG 、φ2B、φ2FB ）により２相駆動さ
れる。
光部１６１側から送り込まれてきた電荷を出力部へＣＣ
Ｄ転送（完全転送）し、駆動クロックφ1 （φ1R、φ
1FR 、φ1G、φ1FG 、φ1B、φ1FB ）とφ2 （φ2R、φ
2FR 、φ2G、φ2FG 、φ2B、φ2FB ）により２相駆動さ
れる。
【０００７】１６６は出力ゲートであり、電荷を各ＣＣ
Ｄレジスタ１６４、１６５から出力容量部１６７ａ、１
６７ｂに送り込むものである。１６７ａ、１６７ｂは出
力容量部であって、転送されてきた電荷を電圧に変換す
るものである。１６８ａ、１６８ｂは２段のソースフォ
ロワアンプであって、出力インピーダンスを下げ、出力
信号にノイズが乗らないようにするものである。
Ｄレジスタ１６４、１６５から出力容量部１６７ａ、１
６７ｂに送り込むものである。１６７ａ、１６７ｂは出
力容量部であって、転送されてきた電荷を電圧に変換す
るものである。１６８ａ、１６８ｂは２段のソースフォ
ロワアンプであって、出力インピーダンスを下げ、出力
信号にノイズが乗らないようにするものである。
【０００８】出力容量部１６７ａ、１６７ｂとソースフ
ォロワアンプ１６８ａ、１６８ｂによりＦＤＡ（Ｆｌｏ
ａｔｉｎｇ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅ
ｒ）を構成している。
ォロワアンプ１６８ａ、１６８ｂによりＦＤＡ（Ｆｌｏ
ａｔｉｎｇ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅ
ｒ）を構成している。
【０００９】ＯＳＡＲ、ＯＳＢＲ、ＯＳＡＧ、ＯＳＢ
Ｇ、ＯＳＡＢ、ＯＳＢＢは信号出力端子、φＲＡＲ、φ
ＲＢＲ、φＲＡＧ、φＲＢＧ、φＲＡＢ、φＲＢＢはリ
セットパルス端子、φ１Ｒ、φ１Ｇ、φ１Ｂ、φ２Ｒ、
φ２Ｇ、φ２ＢはＣＣＤシフトレジスタクロック端子、
φＴＧＲ、φＴＧＧ、φＴＧＢはトランスファーゲート
クロック端子、ＯＤＲ、ＯＤＧ、ＯＤＢはソースフォロ
ワアンプドレイン端子である。
Ｇ、ＯＳＡＢ、ＯＳＢＢは信号出力端子、φＲＡＲ、φ
ＲＢＲ、φＲＡＧ、φＲＢＧ、φＲＡＢ、φＲＢＢはリ
セットパルス端子、φ１Ｒ、φ１Ｇ、φ１Ｂ、φ２Ｒ、
φ２Ｇ、φ２ＢはＣＣＤシフトレジスタクロック端子、
φＴＧＲ、φＴＧＧ、φＴＧＢはトランスファーゲート
クロック端子、ＯＤＲ、ＯＤＧ、ＯＤＢはソースフォロ
ワアンプドレイン端子である。
【００１０】この様に構成されたカラーイメージセンサ
１６０１において、受光部１６１に入射された光は、光
量に比例した電荷に変換され、この電荷はシフトゲート
パルスφTGによりＣＣＤシフトレジスタ１６５、１６４
へ偶数画素、奇数画素別に転送され、次に、駆動クロッ
クφ１、φ２に従って、１ビットずつ出力ゲート１６６
を介してＦＤＡに出力され、そのＦＤＡの出力容量部１
６７ａ、１６７ｂにおいて電荷出力が電圧に変換され、
ついで、２段のソースフォロワアンプ１６８ａ、１６８
ｂおよび各出力端子ＯＳＡ、ＯＳＢを介して出力され
る。
１６０１において、受光部１６１に入射された光は、光
量に比例した電荷に変換され、この電荷はシフトゲート
パルスφTGによりＣＣＤシフトレジスタ１６５、１６４
へ偶数画素、奇数画素別に転送され、次に、駆動クロッ
クφ１、φ２に従って、１ビットずつ出力ゲート１６６
を介してＦＤＡに出力され、そのＦＤＡの出力容量部１
６７ａ、１６７ｂにおいて電荷出力が電圧に変換され、
ついで、２段のソースフォロワアンプ１６８ａ、１６８
ｂおよび各出力端子ＯＳＡ、ＯＳＢを介して出力され
る。
【００１１】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記のような従来例では、図４に示すように各色フィルタ
Ｒ、Ｇ、Ｂの分光透過率と、図５に示す光源の分光エネ
ルギー分布、図６の赤外吸収フィルタの分光透過率より
総合的に図７の様な分光特性となり、各ＣＣＤ１６０
２、１６０３、１６０４のフォトダイオードから発生す
る電荷量はＢ−ＣＣＤ＜Ｒ−ＣＣＤ＜Ｇ−ＣＣＤの様に
なり最終的に各ＣＣＤ１６０２、１６０３、１６０４の
感度として同様にＢ−ＣＣＤ＜Ｒ−ＣＣＤ＜Ｇ−ＣＣＤ
の順に感度が高くなり、例えばＲ、Ｇ、ＢのＣＣＤの感
度はＲ：２．１Ｖ／ｌｘ．ｓｅｃ、Ｇ：２．６Ｖ／ｌ
ｘ．ｓｅｃ、Ｂ：０．８６Ｖ／ｌｘ．ｓｅｃの様にな
る。
記のような従来例では、図４に示すように各色フィルタ
Ｒ、Ｇ、Ｂの分光透過率と、図５に示す光源の分光エネ
ルギー分布、図６の赤外吸収フィルタの分光透過率より
総合的に図７の様な分光特性となり、各ＣＣＤ１６０
２、１６０３、１６０４のフォトダイオードから発生す
る電荷量はＢ−ＣＣＤ＜Ｒ−ＣＣＤ＜Ｇ−ＣＣＤの様に
なり最終的に各ＣＣＤ１６０２、１６０３、１６０４の
感度として同様にＢ−ＣＣＤ＜Ｒ−ＣＣＤ＜Ｇ−ＣＣＤ
の順に感度が高くなり、例えばＲ、Ｇ、ＢのＣＣＤの感
度はＲ：２．１Ｖ／ｌｘ．ｓｅｃ、Ｇ：２．６Ｖ／ｌ
ｘ．ｓｅｃ、Ｂ：０．８６Ｖ／ｌｘ．ｓｅｃの様にな
る。
【００１２】また、各ＣＣＤ１６０２、１６０３、１６
０４の飽和出力電圧は通常ＣＣＤレジスタ１６４、１６
５のサイズが同一であるため等しい。
０４の飽和出力電圧は通常ＣＣＤレジスタ１６４、１６
５のサイズが同一であるため等しい。
【００１３】実際にこの３ラインカラーＣＣＤリニアセ
ンサを使用する場合は、必要なＳ／Ｎが得られる出力電
圧を得る光量によって読取系の構成が決まる。
ンサを使用する場合は、必要なＳ／Ｎが得られる出力電
圧を得る光量によって読取系の構成が決まる。
【００１４】つまり一番感度の低いＢ−ＣＣＤ１６０４
の出力電圧が必要Ｓ／Ｎを得られる電圧になる光量で決
まる。例えば必要Ｓ／Ｎを４８ｄＢ（２５６レベル）と
し、ＣＣＤからのノイズレベル１ｍＶとすると最低出力
電圧は２５６ｍＶとなる。
の出力電圧が必要Ｓ／Ｎを得られる電圧になる光量で決
まる。例えば必要Ｓ／Ｎを４８ｄＢ（２５６レベル）と
し、ＣＣＤからのノイズレベル１ｍＶとすると最低出力
電圧は２５６ｍＶとなる。
【００１５】よって、Ｂ−ＣＣＤの出力電圧が２５６ｍ
Ｖの場合、Ｒ−ＣＣＤ１６０２、Ｇ−ＣＣＤ１６０３の
出力電圧は各々 ２．１（Ｖ／ｌｘ．ｓｅｃ）／０．８６（Ｖ／ｌｘ．ｓｅｃ）×２５６ｍＶ≒ ６２５ｍＶ ２．６（Ｖ／ｌｘ．ｓｅｃ）／０．８６（Ｖ／ｌｘ．ｓｅｃ）×２５６ｍＶ≒ ７７４ｍＶ となる。
Ｖの場合、Ｒ−ＣＣＤ１６０２、Ｇ−ＣＣＤ１６０３の
出力電圧は各々 ２．１（Ｖ／ｌｘ．ｓｅｃ）／０．８６（Ｖ／ｌｘ．ｓｅｃ）×２５６ｍＶ≒ ６２５ｍＶ ２．６（Ｖ／ｌｘ．ｓｅｃ）／０．８６（Ｖ／ｌｘ．ｓｅｃ）×２５６ｍＶ≒ ７７４ｍＶ となる。
【００１６】ここで、上記の出力電圧が得られるのがあ
る蓄積時間Ｔ1 （μｓｅｃ）の時だとすると、この画像
読取装置の読取速度を上げることを考えた場合、例え
ば、２倍の読取速度を得る場合には、蓄積時間Ｔ2 はＴ
2 ＝Ｔ1 ／２となり各ＣＣＤの出力電圧は各々Ｂ−ＣＤ
Ｄ：１２８ｍＶ、Ｒ−ＣＣＤ：３２５ｍＶ、Ｇ−ＣＣ
Ｄ：３８３ｍＶとなりＢ−ＣＣＤ１６０４のＳ／Ｎが４
８ｄＢとれなくなってしまう。
る蓄積時間Ｔ1 （μｓｅｃ）の時だとすると、この画像
読取装置の読取速度を上げることを考えた場合、例え
ば、２倍の読取速度を得る場合には、蓄積時間Ｔ2 はＴ
2 ＝Ｔ1 ／２となり各ＣＣＤの出力電圧は各々Ｂ−ＣＤ
Ｄ：１２８ｍＶ、Ｒ−ＣＣＤ：３２５ｍＶ、Ｇ−ＣＣ
Ｄ：３８３ｍＶとなりＢ−ＣＣＤ１６０４のＳ／Ｎが４
８ｄＢとれなくなってしまう。
【００１７】これを補正するためには光量を２倍に上げ
なければならないが、装置の昇温の問題等があり一概に
２倍に上ればよいというものでもない。装置を構成する
ためには、昇温問題が発生しない程度まで照明の光量を
上げ、これで不足する分はＢ−ＣＣＤのＳ／Ｎを下げて
使用するしかない。よって画質の劣化を招くという解決
すべき課題が発生してしまう。
なければならないが、装置の昇温の問題等があり一概に
２倍に上ればよいというものでもない。装置を構成する
ためには、昇温問題が発生しない程度まで照明の光量を
上げ、これで不足する分はＢ−ＣＣＤのＳ／Ｎを下げて
使用するしかない。よって画質の劣化を招くという解決
すべき課題が発生してしまう。
【００１８】そこで、図９に示す様なラインセンサが提
案されている。
案されている。
【００１９】これを以降Ｔｉｍｅ Ｄｅｌｅｙ ａｎｄ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ（ＴＤＩ）方式と呼ぶ。この
ＴＤＩはリニアイメージセンサの光電変換手段を複数ラ
イン有し、複数ラインの光電変換手段の出力信号をこの
ラインセンサを搭載したスキャナの読取速度に同期して
順次合成することによってラインセンサが有する光電変
換手段のライン数倍の出力信号を得ることができるもの
である。
Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ（ＴＤＩ）方式と呼ぶ。この
ＴＤＩはリニアイメージセンサの光電変換手段を複数ラ
イン有し、複数ラインの光電変換手段の出力信号をこの
ラインセンサを搭載したスキャナの読取速度に同期して
順次合成することによってラインセンサが有する光電変
換手段のライン数倍の出力信号を得ることができるもの
である。
【００２０】図９において、１７００は前述のＴＤＩ動
作を可能としたカラーＣＣＤリニアセンサで、１７０
１、１７０２、１７０３は各Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅ
ｅｎの各ＣＣＤリニアセンサ部である。
作を可能としたカラーＣＣＤリニアセンサで、１７０
１、１７０２、１７０３は各Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅ
ｅｎの各ＣＣＤリニアセンサ部である。
【００２１】１７０４ａ〜１７０４ｃ、各々Ｒｅｄのオ
ンチップカラーフィルタを有するリニアフォトダイオー
ドアレイであり、１７０５ａ、１７０５ｂは１７０４ａ
〜１７０４ｃで発生した電荷を出力部１７１８ａ、１７
１８ｂへ水平転送するためのＣＣＤシフトレジスタで１
７０５ａ、１７０５ｂの２本のＣＣＤとフォトレジスタ
に分割されているのはカラーＣＣＤリニアイメージセン
サの読取速度を向上させるためである。
ンチップカラーフィルタを有するリニアフォトダイオー
ドアレイであり、１７０５ａ、１７０５ｂは１７０４ａ
〜１７０４ｃで発生した電荷を出力部１７１８ａ、１７
１８ｂへ水平転送するためのＣＣＤシフトレジスタで１
７０５ａ、１７０５ｂの２本のＣＣＤとフォトレジスタ
に分割されているのはカラーＣＣＤリニアイメージセン
サの読取速度を向上させるためである。
【００２２】同様に、１７０６ａ〜１７０６ｃ、１７０
８ａ〜１７０８ｃは各々Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅｎのオンチ
ップカラーフィルタを有するリニアフォトダイオードア
レイであり、１７０７ａと１７０７ｂ、１７０９ａと１
７０９ｂは各々Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎのＣＣＤシフトレ
ジスタ、さらに１７１９ａと１７１９ｂ、１７２０ａと
１７２０ｂは各々Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎのＣＣＤシフト
レジスタの出力部である。
８ａ〜１７０８ｃは各々Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅｎのオンチ
ップカラーフィルタを有するリニアフォトダイオードア
レイであり、１７０７ａと１７０７ｂ、１７０９ａと１
７０９ｂは各々Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎのＣＣＤシフトレ
ジスタ、さらに１７１９ａと１７１９ｂ、１７２０ａと
１７２０ｂは各々Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎのＣＣＤシフト
レジスタの出力部である。
【００２３】１７１０、１７１２はリニアフォトダイオ
ードアレイで発生した電荷をスキャナの読取速度に同期
して一時蓄積するためのシフトゲートＳＨ１、ＳＨ３で
あり、１７１１、１７１３はシフトゲートＳＨ１（１７
１０）、ＳＨ３（１７１２）に蓄積された電荷を次段の
リニアフォトダイオードアレイ１７０４ｂ、１７０４ｃ
で発生する電荷と合成するために、電荷をシフトゲート
ＳＨ１（１７１０）、ＳＨ３（１７１２）からリニアフ
ォトダイオードアレイ１７０４ｂ、１７０４ｃへ転送す
るシフトゲートＳＨ２、ＳＨ４である。
ードアレイで発生した電荷をスキャナの読取速度に同期
して一時蓄積するためのシフトゲートＳＨ１、ＳＨ３で
あり、１７１１、１７１３はシフトゲートＳＨ１（１７
１０）、ＳＨ３（１７１２）に蓄積された電荷を次段の
リニアフォトダイオードアレイ１７０４ｂ、１７０４ｃ
で発生する電荷と合成するために、電荷をシフトゲート
ＳＨ１（１７１０）、ＳＨ３（１７１２）からリニアフ
ォトダイオードアレイ１７０４ｂ、１７０４ｃへ転送す
るシフトゲートＳＨ２、ＳＨ４である。
【００２４】１７１４はリニアフォトダイオード１７０
４ｃで発生した電荷をスキャナの読取速度に同期してＣ
ＣＤシフトレジスタ１７０５ａ〜１７０５ｂへ転送する
ためのシフトゲートＳＨ５であり、シフトゲートＳＨ５
（１７１４）を通してリニアフォトダイオード１７０４
ｃから転送された電荷は、１７１５〜１７１６のシフト
ゲートＳＧ１、ＳＧ２を通して１画素毎に順次ＳＧ１、
ＳＧ２に対応した画素の電荷がＣＣＤシフトレジスタ１
７０５ｂ、１７０５ａに転送される。
４ｃで発生した電荷をスキャナの読取速度に同期してＣ
ＣＤシフトレジスタ１７０５ａ〜１７０５ｂへ転送する
ためのシフトゲートＳＨ５であり、シフトゲートＳＨ５
（１７１４）を通してリニアフォトダイオード１７０４
ｃから転送された電荷は、１７１５〜１７１６のシフト
ゲートＳＧ１、ＳＧ２を通して１画素毎に順次ＳＧ１、
ＳＧ２に対応した画素の電荷がＣＣＤシフトレジスタ１
７０５ｂ、１７０５ａに転送される。
【００２５】１７１７はトランスファゲートＴＧ１であ
り、各々ＣＣＤシフトレジスタ１７０５ａと１７０５ｂ
間で、電荷を転送するためのものである。
り、各々ＣＣＤシフトレジスタ１７０５ａと１７０５ｂ
間で、電荷を転送するためのものである。
【００２６】さらに、Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅｎの各ＣＣＤ
リニアセンサ部１７０２、１７０３は上述したＲｅｄの
ＣＣＤリニアセンサ部１７０１と同様なのでここでは省
略する。
リニアセンサ部１７０２、１７０３は上述したＲｅｄの
ＣＣＤリニアセンサ部１７０１と同様なのでここでは省
略する。
【００２７】ここでカラーＣＣＤリニアセンサ１７００
は上述した通り、電荷の積分方向及び、ＣＣＤとシフト
レジスタのレジスタ間の電荷の転送方向は矢印の方向に
のみ行われる。
は上述した通り、電荷の積分方向及び、ＣＣＤとシフト
レジスタのレジスタ間の電荷の転送方向は矢印の方向に
のみ行われる。
【００２８】又、図１０は図９のカラーＣＣＤリニアセ
ンサ１７００を搭載したスキャナ１８００の構成例を示
す図である。
ンサ１７００を搭載したスキャナ１８００の構成例を示
す図である。
【００２９】スキャナ１８００はスキャナ本体１８００
ａとドキュメントフィーダ１８００ｂから構成されてい
る。
ａとドキュメントフィーダ１８００ｂから構成されてい
る。
【００３０】１８１０は原稿を載置するプラテンガラ
ス、１８０５は原稿露光用のハロゲンランプ、１８０２
は第１の反射ミラーであり、これによりミラーユニット
１８１２が構成されている。
ス、１８０５は原稿露光用のハロゲンランプ、１８０２
は第１の反射ミラーであり、これによりミラーユニット
１８１２が構成されている。
【００３１】１８０３は第２の反射ミラー、１８０４は
第３の反射ミラーであり、ミラーユニット１８１３を構
成している。
第３の反射ミラーであり、ミラーユニット１８１３を構
成している。
【００３２】１８０１はハロゲンランプ１８０５で露光
走査された原稿からの反射光像をカラーＣＣＤリニアセ
ンサ１７００上へ縮小結像するためのレンズユニットで
あり、１８０９はドキュメントフィーダ１８００ｂを用
いて原稿の流し読みを行う場合の流し読み用プラテンガ
ラスである。
走査された原稿からの反射光像をカラーＣＣＤリニアセ
ンサ１７００上へ縮小結像するためのレンズユニットで
あり、１８０９はドキュメントフィーダ１８００ｂを用
いて原稿の流し読みを行う場合の流し読み用プラテンガ
ラスである。
【００３３】又、プラテンガラス１８１０上に原稿を搭
載してミラーユニット１８１２、１８１３をステッピン
グモータ１８１４により２：１の走査スピードで、矢印
Ａの方向（副走査方向）に移動走査して原稿を読み取る
場合はミラーユニット１８１２、１８１３は破線の位置
からスタートする。
載してミラーユニット１８１２、１８１３をステッピン
グモータ１８１４により２：１の走査スピードで、矢印
Ａの方向（副走査方向）に移動走査して原稿を読み取る
場合はミラーユニット１８１２、１８１３は破線の位置
からスタートする。
【００３４】ドキュメントスキャナ１８００ｂは以下か
ら構成される。
ら構成される。
【００３５】１８０６は原稿のインプットトレイ、１８
０７は原稿のピックアップローラ、１８０８は原稿を給
紙するフィードローラ、１８１１は排紙トレーである。
０７は原稿のピックアップローラ、１８０８は原稿を給
紙するフィードローラ、１８１１は排紙トレーである。
【００３６】この場合、インプットトレイ１８０６上に
は原稿が表面を上向きにして載置され、片面読取の場
合、原稿はピックアップローラ１８０７でフィードロー
ラまで送られ、原稿の読取タイミングに従ってフィード
ローラによって給紙され、破線矢印の方向に搬送され流
し読みプラテンガラス上を通過する時ミラーユニット１
８１２、１８１３、レンズユニット１８０１を通して反
射光像がカラーＣＣＤリニアセンサ１７００上へ縮小結
像される。
は原稿が表面を上向きにして載置され、片面読取の場
合、原稿はピックアップローラ１８０７でフィードロー
ラまで送られ、原稿の読取タイミングに従ってフィード
ローラによって給紙され、破線矢印の方向に搬送され流
し読みプラテンガラス上を通過する時ミラーユニット１
８１２、１８１３、レンズユニット１８０１を通して反
射光像がカラーＣＣＤリニアセンサ１７００上へ縮小結
像される。
【００３７】次に両面原稿の読取りの場合は、フィード
ローラによって給紙された原稿は実線矢印の方向に搬送
され、まず表面が流し読み用プラテンガラスの読取位置
を通過し読取られた後、搬送経路に従って反転し、表面
読取時の読取方向とは逆の方向から裏面が読み取られ、
片面原稿読取時と同様に排紙トレー１８１１へ排紙され
る。
ローラによって給紙された原稿は実線矢印の方向に搬送
され、まず表面が流し読み用プラテンガラスの読取位置
を通過し読取られた後、搬送経路に従って反転し、表面
読取時の読取方向とは逆の方向から裏面が読み取られ、
片面原稿読取時と同様に排紙トレー１８１１へ排紙され
る。
【００３８】この時、カラーＣＣＤリニアセンサ１７０
０上における結像画像の走査方向は表面読取時は矢印
Ｂ、裏面読取時は矢印Ｃ方向となり、図９のカラーＣＣ
Ｄリニアセンサ１７００の場合、ＴＤＩの積分方向が単
一方向だけのため、カラーＣＣＤリニアセンサ１７００
の設置方向によって表面／裏面のどちらか一方向しか読
み取れないことになってしまう。
０上における結像画像の走査方向は表面読取時は矢印
Ｂ、裏面読取時は矢印Ｃ方向となり、図９のカラーＣＣ
Ｄリニアセンサ１７００の場合、ＴＤＩの積分方向が単
一方向だけのため、カラーＣＣＤリニアセンサ１７００
の設置方向によって表面／裏面のどちらか一方向しか読
み取れないことになってしまう。
【００３９】
【課題を解決するための手段及び作用】光を電気信号に
変換する複数ラインの光電変換手段と、前記複数ライン
の光電変換手段の各ライン間に配置され、各ラインの光
電変換手段で発生した電荷を隣接するラインの光電変換
手段で発生する電荷と合成するために該隣接するライン
の光電変換手段に転送する該第１の電荷転送手段と、前
記複数ラインの光電変換手段を挟んで配置され、前記複
数ラインの光電変換手段で発生した電荷を出力部に転送
する第１及び第２のシフトレジスタ手段と、前記複数ラ
インの中で前記第１のシフトレジスタ手段に最も近いラ
インの光電変換手段と前記第１のシフトレジスタ手段と
の間に配置され、前記第１のシフトレジスタ手段に最も
近いラインの光電変換手段から前記第１のシフトレジス
タ手段に電荷を転送する第２の電荷転送手段と、前記複
数ラインの中で前記第２のシフトレジスタ手段に最も近
いラインの光電変換手段と前記第２のシフトレジスタ手
段との間に配置され、前記第２のシフトレジスタ手段に
最も近いラインの光電変換手段から前記第２のシフトレ
ジスタ手段に電荷を転送する第３の電荷転送手段と、前
記第１乃至第３の電荷転送手段の駆動パルスを入力する
ための信号端子と、を同一ウエハ上に備え、前記信号端
子に入力される駆動パルスにより前記第１の電荷転送手
段による電荷の転送方向を変更するとともに前記第２及
び第３の電荷転送手段を選択的に駆動し、正方向読取時
には、前記駆動パルスにより前記第１の電荷転送手段を
駆動して電荷を正方向に転送するとともに前記第２の電
荷転送手段を駆動して前記第１のシフトレジスタ手段に
最も近いラインの光電変換手段において合成された電荷
を前記第１のシフトレジスタ手段を介して前記出力部に
転送することで読出し、逆方向読取時には、前記駆動パ
ルスにより前記第１の電荷転送手段を駆動して電荷を逆
方向に転送するとともに前記第３の電荷転送手段を駆動
して前記第２のシフトレジスタ手段に最も近いラインの
光電変換手段において合成された電荷を前記第２のシフ
トレジスタ手段を介して前記出力部に転送することで読
み出すようにしたことを特徴とする。
変換する複数ラインの光電変換手段と、前記複数ライン
の光電変換手段の各ライン間に配置され、各ラインの光
電変換手段で発生した電荷を隣接するラインの光電変換
手段で発生する電荷と合成するために該隣接するライン
の光電変換手段に転送する該第１の電荷転送手段と、前
記複数ラインの光電変換手段を挟んで配置され、前記複
数ラインの光電変換手段で発生した電荷を出力部に転送
する第１及び第２のシフトレジスタ手段と、前記複数ラ
インの中で前記第１のシフトレジスタ手段に最も近いラ
インの光電変換手段と前記第１のシフトレジスタ手段と
の間に配置され、前記第１のシフトレジスタ手段に最も
近いラインの光電変換手段から前記第１のシフトレジス
タ手段に電荷を転送する第２の電荷転送手段と、前記複
数ラインの中で前記第２のシフトレジスタ手段に最も近
いラインの光電変換手段と前記第２のシフトレジスタ手
段との間に配置され、前記第２のシフトレジスタ手段に
最も近いラインの光電変換手段から前記第２のシフトレ
ジスタ手段に電荷を転送する第３の電荷転送手段と、前
記第１乃至第３の電荷転送手段の駆動パルスを入力する
ための信号端子と、を同一ウエハ上に備え、前記信号端
子に入力される駆動パルスにより前記第１の電荷転送手
段による電荷の転送方向を変更するとともに前記第２及
び第３の電荷転送手段を選択的に駆動し、正方向読取時
には、前記駆動パルスにより前記第１の電荷転送手段を
駆動して電荷を正方向に転送するとともに前記第２の電
荷転送手段を駆動して前記第１のシフトレジスタ手段に
最も近いラインの光電変換手段において合成された電荷
を前記第１のシフトレジスタ手段を介して前記出力部に
転送することで読出し、逆方向読取時には、前記駆動パ
ルスにより前記第１の電荷転送手段を駆動して電荷を逆
方向に転送するとともに前記第３の電荷転送手段を駆動
して前記第２のシフトレジスタ手段に最も近いラインの
光電変換手段において合成された電荷を前記第２のシフ
トレジスタ手段を介して前記出力部に転送することで読
み出すようにしたことを特徴とする。
【００４０】よって、上記の様に構成したので、従来発
生していた出力信号レベル不足によるＳ／Ｎの低下によ
って発生する画質の劣化を防ぎ、高画質な画像を得るこ
とが可能となる。
生していた出力信号レベル不足によるＳ／Ｎの低下によ
って発生する画質の劣化を防ぎ、高画質な画像を得るこ
とが可能となる。
【００４１】さらに、正逆方向の光電変換手段の出力信
号の積分が可能となるため容易にドキュメントフィーダ
等を用いた原稿等の物体の表裏読取が可能となる。
号の積分が可能となるため容易にドキュメントフィーダ
等を用いた原稿等の物体の表裏読取が可能となる。
【００４２】
【実施例】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。
に説明する。
【００４３】〈第１の実施例〉 図１は本発明の第１の実施例の画像読取装置のカラーＣ
ＣＤリニアイメージセンサの構成を示す。
ＣＤリニアイメージセンサの構成を示す。
【００４４】１００は本発明のカラーＣＣＤリニアイメ
ージセンサであり、１０１、１０２、１０３は各Ｒｅ
ｄ、Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅｎの各ＣＣＤリニアセンサ部で
ある。
ージセンサであり、１０１、１０２、１０３は各Ｒｅ
ｄ、Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅｎの各ＣＣＤリニアセンサ部で
ある。
【００４５】１０２ａ〜１０２ｃは各々Ｒｅｄのオンチ
ップカラーフィルタを有するリニアフォトダイオードア
レイであり、１０３ａ〜１０３ｃ、１０４ａ〜１０４ｃ
は１０２ａ〜１０２ｃと同様に各々Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅ
ｎのオンチップカラーフィルタを有するリニアフォトダ
イオードアレイである。
ップカラーフィルタを有するリニアフォトダイオードア
レイであり、１０３ａ〜１０３ｃ、１０４ａ〜１０４ｃ
は１０２ａ〜１０２ｃと同様に各々Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅ
ｎのオンチップカラーフィルタを有するリニアフォトダ
イオードアレイである。
【００４６】１０５ａ〜１０５ｂ、１０８ａ〜１０８ｂ
は１０２ａ〜１０２ｃのリニアフォトダイオードアレイ
で発生した電荷を各々の出力部１０９ａ〜１０９ｂ、１
３０ａ〜１３０ｂへ水平転送するためのＣＣＤシフトレ
ジスタであり、１０５ａ〜１０５ｂは正方向（表面）読
取用（図１実線矢印方向）、１３０ａ〜１３０ｂは逆方
向（裏面）読取用（図１点線矢印方向）である。
は１０２ａ〜１０２ｃのリニアフォトダイオードアレイ
で発生した電荷を各々の出力部１０９ａ〜１０９ｂ、１
３０ａ〜１３０ｂへ水平転送するためのＣＣＤシフトレ
ジスタであり、１０５ａ〜１０５ｂは正方向（表面）読
取用（図１実線矢印方向）、１３０ａ〜１３０ｂは逆方
向（裏面）読取用（図１点線矢印方向）である。
【００４７】又、１０５ａ〜１０５ｂは１０３ａ〜１０
３ｃで発生した電荷を出力部１０９ａ〜１０９ｂへ水平
転送する（Ｂｌｕｅの逆方向読取用）ＣＣＤシフトレジ
スタでもある。
３ｃで発生した電荷を出力部１０９ａ〜１０９ｂへ水平
転送する（Ｂｌｕｅの逆方向読取用）ＣＣＤシフトレジ
スタでもある。
【００４８】１０６ａ〜１０６ｂはＢｌｕｅのリニアフ
ォトダイオードアレイ１０３ａ〜１０３ｃで発生した電
荷を出力部１１０ａ〜１１０ｂへ転送するためのＣＣＤ
シフトレジスタで、Ｂｌｕｅの正方向読取用である。
ォトダイオードアレイ１０３ａ〜１０３ｃで発生した電
荷を出力部１１０ａ〜１１０ｂへ転送するためのＣＣＤ
シフトレジスタで、Ｂｌｕｅの正方向読取用である。
【００４９】又、同時にＧｒｅｅｎのリニアフォトダイ
オードアレイ１０４ａ〜１０４ｃで発生した電荷を出力
するため（Ｇｒｅｅｎの逆方向読取用）のＣＣＤシフト
レジスタでもある。
オードアレイ１０４ａ〜１０４ｃで発生した電荷を出力
するため（Ｇｒｅｅｎの逆方向読取用）のＣＣＤシフト
レジスタでもある。
【００５０】１０７ａ〜１０７ｂはＧｒｅｅｎのリニア
フォトダイオードアレイ１０４ａ〜１０４ｃで発生する
電荷を出力部１１１ａ〜１１１ｂへ水平転送するための
ＣＣＤシフトレジスタである。
フォトダイオードアレイ１０４ａ〜１０４ｃで発生する
電荷を出力部１１１ａ〜１１１ｂへ水平転送するための
ＣＣＤシフトレジスタである。
【００５１】１１２、１１３、１１４はリニアフォトダ
イオードアレイ１０２ａで発生した電荷を次段のリニア
フォトダイオードアレイ１０２ｂへ転送してリニアフォ
トダイオードアレイ１０２ｂで発生する電荷と合成する
ためのシフトゲートＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３であり、正
方向読取時はシフトゲートＳＨ１（１１２）、ＳＨ２
（１１３）、シフトゲートＳＨ３（１１４）を順次動作
させて電荷を実線矢印方向へ転送するが、逆方向読取時
はシフトゲートＳＨ１〜ＳＨ３（１１２〜１１４）の動
作順序が正方向読取時とは逆となる。
イオードアレイ１０２ａで発生した電荷を次段のリニア
フォトダイオードアレイ１０２ｂへ転送してリニアフォ
トダイオードアレイ１０２ｂで発生する電荷と合成する
ためのシフトゲートＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３であり、正
方向読取時はシフトゲートＳＨ１（１１２）、ＳＨ２
（１１３）、シフトゲートＳＨ３（１１４）を順次動作
させて電荷を実線矢印方向へ転送するが、逆方向読取時
はシフトゲートＳＨ１〜ＳＨ３（１１２〜１１４）の動
作順序が正方向読取時とは逆となる。
【００５２】つまり、シフトゲートＳＨ３（１１４）→
ＳＨ２（１１３）→ＳＨ１（１１２）となる。１１５〜
１１７は上記と同様にリニアフォトダイオードアレイ１
０２ｂと１０２ｃ間で各々で発生した電荷を合成するた
めに垂直方向に電荷を転送するためシフトゲートＳＨ４
〜ＳＨ６であり、正方向読取時及び逆方向読取時の動作
順序は各々、ＳＨ４→ＳＨ５→ＳＨ６、ＳＨ６→ＳＨ５
→ＳＨ４である。
ＳＨ２（１１３）→ＳＨ１（１１２）となる。１１５〜
１１７は上記と同様にリニアフォトダイオードアレイ１
０２ｂと１０２ｃ間で各々で発生した電荷を合成するた
めに垂直方向に電荷を転送するためシフトゲートＳＨ４
〜ＳＨ６であり、正方向読取時及び逆方向読取時の動作
順序は各々、ＳＨ４→ＳＨ５→ＳＨ６、ＳＨ６→ＳＨ５
→ＳＨ４である。
【００５３】１１８はリニアフォトダイオードアレイ１
０２ｃで発生した電荷を水平ＣＣＤシフトレジスタ１０
５ａ、１０５ｂへスキャナの読取速度に同期して転送す
るためのシフトゲートＳＨ７であり、１１９、１２０は
シフトゲートＳＨ７（１１８）によって転送されたリニ
アフォトダイオードアレイ１０２ｃの電荷を水平ＣＣＤ
シフトレジスタ１０５ａ、１０５ｂへ１画素毎に順次転
送するためのスイッチゲートＳＧ１、ＳＧ２である。ス
イッチゲートＳＧ１によって、奇数画素の電荷が水平Ｃ
ＣＤシフトレジスタ１０５ｂへ転送され、スイッチゲー
トＳＧ２（１２０）によって偶数画素の電荷が水平ＣＣ
Ｄシフトレジスタ１０５ａへ転送される。
０２ｃで発生した電荷を水平ＣＣＤシフトレジスタ１０
５ａ、１０５ｂへスキャナの読取速度に同期して転送す
るためのシフトゲートＳＨ７であり、１１９、１２０は
シフトゲートＳＨ７（１１８）によって転送されたリニ
アフォトダイオードアレイ１０２ｃの電荷を水平ＣＣＤ
シフトレジスタ１０５ａ、１０５ｂへ１画素毎に順次転
送するためのスイッチゲートＳＧ１、ＳＧ２である。ス
イッチゲートＳＧ１によって、奇数画素の電荷が水平Ｃ
ＣＤシフトレジスタ１０５ｂへ転送され、スイッチゲー
トＳＧ２（１２０）によって偶数画素の電荷が水平ＣＣ
Ｄシフトレジスタ１０５ａへ転送される。
【００５４】１２１〜１２３は水平ＣＣＤシフトレジス
タ１０５ａ、１０５ｂ間で電荷のレジスタ間転送を行う
ためのトランスファゲートＴＧ１〜ＴＧ３であり、前述
したリニアフォトダイオード間の電荷の転送と同様に正
方向読取時と逆方向読取時で動作順序を各々ＴＧ１→Ｔ
Ｇ２→ＴＧ３、ＴＧ３→ＴＧ２→ＴＧ１の様にして変え
ることにより転送方向を正逆切り換えることが可能であ
る（正方向：実線矢印、逆方向：点線矢印）。
タ１０５ａ、１０５ｂ間で電荷のレジスタ間転送を行う
ためのトランスファゲートＴＧ１〜ＴＧ３であり、前述
したリニアフォトダイオード間の電荷の転送と同様に正
方向読取時と逆方向読取時で動作順序を各々ＴＧ１→Ｔ
Ｇ２→ＴＧ３、ＴＧ３→ＴＧ２→ＴＧ１の様にして変え
ることにより転送方向を正逆切り換えることが可能であ
る（正方向：実線矢印、逆方向：点線矢印）。
【００５５】ここで水平ＣＣＤシフトレジスタ１０５
ａ、１０５ｂは２相駆動であり、通常知られている通
り、φ１、φ２という２つのシフトレジスタクロックが
交互に入力されており、この２つのＣＣＤシフトレジス
タ１０５ａ，１０５ｂに交互にパルスを入力することに
よってＣＣＤレジスタのポテンシャルが変化し、出力部
方向（ここでは１０９ａ、１０９ｂ方向）へ電荷が順次
転送される構造になっているが、上述したトランスファ
ゲートＴＧ１〜ＴＧ３のレジスタ間の転送においては、
２つのシフトレジスタクロックの内クロックφ１を用い
て行うものとする。
ａ、１０５ｂは２相駆動であり、通常知られている通
り、φ１、φ２という２つのシフトレジスタクロックが
交互に入力されており、この２つのＣＣＤシフトレジス
タ１０５ａ，１０５ｂに交互にパルスを入力することに
よってＣＣＤレジスタのポテンシャルが変化し、出力部
方向（ここでは１０９ａ、１０９ｂ方向）へ電荷が順次
転送される構造になっているが、上述したトランスファ
ゲートＴＧ１〜ＴＧ３のレジスタ間の転送においては、
２つのシフトレジスタクロックの内クロックφ１を用い
て行うものとする。
【００５６】次に１２４はシフトゲートＳＨ８であり、
リニアフォトダイオードアレイ１０２ａの電荷をＣＣＤ
シフトレジスタ１０８ａ、１０８ｂへスキャナの読取速
度に同期して転送する。１２５、１２６はスイッチゲー
トＳＧ１、ＳＧ２であり、シフトゲートＳＨ８の電荷を
ＣＣＤシフトレジスタ１０８ａ、１０８ｂへ１画素毎に
順次転送するためのもので、スイッチゲートＳＧ１によ
って奇数画素の電荷がＣＣＤシフトレジスタ１０８ａ
へ、スイッチゲートＳＧ２によって偶数画素の電荷がＣ
ＣＤシフトレジスタ１０８ｂへ転送される。
リニアフォトダイオードアレイ１０２ａの電荷をＣＣＤ
シフトレジスタ１０８ａ、１０８ｂへスキャナの読取速
度に同期して転送する。１２５、１２６はスイッチゲー
トＳＧ１、ＳＧ２であり、シフトゲートＳＨ８の電荷を
ＣＣＤシフトレジスタ１０８ａ、１０８ｂへ１画素毎に
順次転送するためのもので、スイッチゲートＳＧ１によ
って奇数画素の電荷がＣＣＤシフトレジスタ１０８ａ
へ、スイッチゲートＳＧ２によって偶数画素の電荷がＣ
ＣＤシフトレジスタ１０８ｂへ転送される。
【００５７】１２７〜１２９はトランスファゲートＴＧ
１〜ＴＧ３であり、ＣＣＤシフトレジスタ１０８ａと１
０８ｂ間のレジスタ転送を行うためのものである。動作
に関しては前述したものと同様である。
１〜ＴＧ３であり、ＣＣＤシフトレジスタ１０８ａと１
０８ｂ間のレジスタ転送を行うためのものである。動作
に関しては前述したものと同様である。
【００５８】図２に図１のカラーＣＣＤリニアイメージ
センサ１００のタイミングチャートを示す。
センサ１００のタイミングチャートを示す。
【００５９】（ａ）の正方向読取において、Ｔ1 のタイ
ミングで、ＳＨ７、ＳＧ１、ＳＧ２が“Ｈ”となりリニ
アフォトダイオードアレイ１０２ｃの電荷が各々スイッ
チゲートＳＧ１（１１９）、ＳＧ２（１２０）まで転送
され、Ｔ2 の状態でＳＧ１が“Ｈ”→“Ｌ”、φ１が
“Ｌ”→“Ｈ”となり、スイッチゲートＳＧ１（１１
９）の電荷がＣＣＤシフトレジスタ１０５ａへ転送され
る。
ミングで、ＳＨ７、ＳＧ１、ＳＧ２が“Ｈ”となりリニ
アフォトダイオードアレイ１０２ｃの電荷が各々スイッ
チゲートＳＧ１（１１９）、ＳＧ２（１２０）まで転送
され、Ｔ2 の状態でＳＧ１が“Ｈ”→“Ｌ”、φ１が
“Ｌ”→“Ｈ”となり、スイッチゲートＳＧ１（１１
９）の電荷がＣＣＤシフトレジスタ１０５ａへ転送され
る。
【００６０】次にＴ3 においてφ１：“Ｈ”→“Ｌ”、
ＴＧ１：“Ｈ”となりＣＣＤシフトレジスタ１０５ａか
らトランスファゲートＴＧ１（１２１）へ電荷が転送さ
れる。
ＴＧ１：“Ｈ”となりＣＣＤシフトレジスタ１０５ａか
らトランスファゲートＴＧ１（１２１）へ電荷が転送さ
れる。
【００６１】同様にＴ4 においてＴＧ１：“Ｈ”→
“Ｌ”、ＴＧ２：“Ｌ”→“Ｈ”、Ｔ5においてＴＧ
２：“Ｈ”→“Ｌ”、ＴＧ３：“Ｌ”→“Ｈ”となり、
電荷がトランスファゲートＴＧ１（１２１）からＴＧ２
（１２２）、ＴＧ３（１２３）と順次転送される。
“Ｌ”、ＴＧ２：“Ｌ”→“Ｈ”、Ｔ5においてＴＧ
２：“Ｈ”→“Ｌ”、ＴＧ３：“Ｌ”→“Ｈ”となり、
電荷がトランスファゲートＴＧ１（１２１）からＴＧ２
（１２２）、ＴＧ３（１２３）と順次転送される。
【００６２】Ｔ6 において、スイッチゲートＳＧ２（１
２０）が“Ｈ”→“Ｌ”、φ１が再度“Ｌ”→“Ｈ”に
変化することによってスイッチゲートＳＧ２（１２０）
の電荷がＣＣＤシフトレジスタ１０５ａへ転送されると
ともに、トランスファゲートＴＧ３（１２３）が“Ｈ”
→“Ｌ”となるためにトランスファゲートＴＧ３（１２
３）の電荷がＣＣＤシフトレジスタ１０５ｂへ転送され
る。
２０）が“Ｈ”→“Ｌ”、φ１が再度“Ｌ”→“Ｈ”に
変化することによってスイッチゲートＳＧ２（１２０）
の電荷がＣＣＤシフトレジスタ１０５ａへ転送されると
ともに、トランスファゲートＴＧ３（１２３）が“Ｈ”
→“Ｌ”となるためにトランスファゲートＴＧ３（１２
３）の電荷がＣＣＤシフトレジスタ１０５ｂへ転送され
る。
【００６３】又、ＴＤＩ動作に関するシフトゲートＳＨ
１〜ＳＨ７における転送は図の通り、１周期にシフトゲ
ート１段づつＳＨ１からＳＨ７まで順次７周期目に初め
てＣＣＤシフトレジスタ１０５ａ、１０５ｂに電荷が転
送され、出力として読み出される。
１〜ＳＨ７における転送は図の通り、１周期にシフトゲ
ート１段づつＳＨ１からＳＨ７まで順次７周期目に初め
てＣＣＤシフトレジスタ１０５ａ、１０５ｂに電荷が転
送され、出力として読み出される。
【００６４】（ｂ）の逆方向転送の場合はシフトゲート
ＳＨ７（１１８）のかわりに、シフトゲートＳＨ８（１
２４）が動作し、シフトゲートＳＨ１〜ＳＨ６（１１２
〜１１７）、トランスファゲートＴＧ１〜ＴＧ３（１２
１〜１２３）の動作タイミングが（ａ）の正方向転送の
場合と逆になるだけで、その他は正方向転送の場合と同
様である。
ＳＨ７（１１８）のかわりに、シフトゲートＳＨ８（１
２４）が動作し、シフトゲートＳＨ１〜ＳＨ６（１１２
〜１１７）、トランスファゲートＴＧ１〜ＴＧ３（１２
１〜１２３）の動作タイミングが（ａ）の正方向転送の
場合と逆になるだけで、その他は正方向転送の場合と同
様である。
【００６５】以上カラーＣＣＤリニアイメージセンサ１
００のＲｅｄのＣＣＤリニアイメージセンサ部１０１に
ついて述べてきたが、Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎのＣＣＤリ
ニアイメージセンサ部１０２、１０３においても同一記
号部の動作は同一なので、ここでは省略する。
００のＲｅｄのＣＣＤリニアイメージセンサ部１０１に
ついて述べてきたが、Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎのＣＣＤリ
ニアイメージセンサ部１０２、１０３においても同一記
号部の動作は同一なので、ここでは省略する。
【００６６】〈第２の実施例〉 図３は本発明の第２の実施例の画像読取装置のカラーＣ
ＣＤリニアイメージセンサの構成を示している。
ＣＤリニアイメージセンサの構成を示している。
【００６７】ここで図１で用いた同一の番号及び記号を
示したものが図３中に存在するが、これは図１のものと
同一の構成要素であるので説明は省略する。
示したものが図３中に存在するが、これは図１のものと
同一の構成要素であるので説明は省略する。
【００６８】３００は本発明で用いられるカラーＣＣＤ
リニアイメージセンサであり、３０１、３０２、３０３
は各Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎのＣＣＤリニアセン
サ部である。
リニアイメージセンサであり、３０１、３０２、３０３
は各Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎのＣＣＤリニアセン
サ部である。
【００６９】３０４ａ〜３０４ｄは、正方向読取時には
Ｒｅｄのリニアフォトダイオードアレイ１０２ａ〜１０
２ｃで発生した電荷を各々の出力部３０９ａ〜３０９ｄ
へ転送し、逆方向転送時にはＢｌｕｅのリニアフォトダ
イオードアレイ１０３ａ〜１０３ｃで発生した電荷を各
々の出力部３０９ａ〜３０９ｄへ転送するための水平Ｃ
ＣＤシフトレジスタである。
Ｒｅｄのリニアフォトダイオードアレイ１０２ａ〜１０
２ｃで発生した電荷を各々の出力部３０９ａ〜３０９ｄ
へ転送し、逆方向転送時にはＢｌｕｅのリニアフォトダ
イオードアレイ１０３ａ〜１０３ｃで発生した電荷を各
々の出力部３０９ａ〜３０９ｄへ転送するための水平Ｃ
ＣＤシフトレジスタである。
【００７０】同様に３０５ａ〜３０５ｄは正方向読取時
はＢｌｕｅのリニアフォトダイオードアレイ１０３ａ〜
１０３ｃで発生した電荷を、逆方向読取時にはＧｒｅｅ
ｎのリニアフォトダイオードアレイ１０４ａ〜１０４ｃ
で発生した電荷を出力部３１０ａ〜３１０ｄへ転送する
水平ＣＣＤシフトレジスタである。３０６ａ〜３０６ｄ
は正方向読取時にＧｒｅｅｎのリニアフォトダイオード
アレイ１０４ａ〜１０４ｃで発生した電荷を出力部３１
１ａ〜３１１ｄへ転送する水平ＣＣＤシフトレジスタ、
３０７ａ〜３０７ｄは逆方向読取時にＲｅｄのリニアフ
ォトダイオードアレイ１０２ａ〜１０２ｃで発生した電
荷を出力部３０８ａ〜３０８ｄへ転送する水平ＣＣＤシ
フトレジスタである。
はＢｌｕｅのリニアフォトダイオードアレイ１０３ａ〜
１０３ｃで発生した電荷を、逆方向読取時にはＧｒｅｅ
ｎのリニアフォトダイオードアレイ１０４ａ〜１０４ｃ
で発生した電荷を出力部３１０ａ〜３１０ｄへ転送する
水平ＣＣＤシフトレジスタである。３０６ａ〜３０６ｄ
は正方向読取時にＧｒｅｅｎのリニアフォトダイオード
アレイ１０４ａ〜１０４ｃで発生した電荷を出力部３１
１ａ〜３１１ｄへ転送する水平ＣＣＤシフトレジスタ、
３０７ａ〜３０７ｄは逆方向読取時にＲｅｄのリニアフ
ォトダイオードアレイ１０２ａ〜１０２ｃで発生した電
荷を出力部３０８ａ〜３０８ｄへ転送する水平ＣＣＤシ
フトレジスタである。
【００７１】ここで各水平ＣＣＤシフトレジスタ３０
４、３０５、３０６、３０７は水平方向に２ライン、か
つ、各ラインを中央より２分割した４ライン構成とし、
中央より２分割された２本のＣＣＤシフトレジスタの転
送方向は中央を基点に逆方向に読み出される様に構成さ
れている。
４、３０５、３０６、３０７は水平方向に２ライン、か
つ、各ラインを中央より２分割した４ライン構成とし、
中央より２分割された２本のＣＣＤシフトレジスタの転
送方向は中央を基点に逆方向に読み出される様に構成さ
れている。
【００７２】これは、各リニアフォトダイオードアレイ
間のライン間距離を、図１のカラーＣＣＤリニアイメー
ジセンサの場合と同様に２本の水平ＣＣＤシフトレジス
タの構成にすることにより、なるべく短縮するため（４
ラインにするとライン間距離は約２倍程度になってしま
う）と、各ラインを２分割して各々逆方向に転送するこ
とによって、水平に４ラインの水平ＣＣＤシフトレジス
タを持つ様に構成した場合と同様の読取速度（図１の構
成の２倍の読取速度が可能）を得ることが可能である。
間のライン間距離を、図１のカラーＣＣＤリニアイメー
ジセンサの場合と同様に２本の水平ＣＣＤシフトレジス
タの構成にすることにより、なるべく短縮するため（４
ラインにするとライン間距離は約２倍程度になってしま
う）と、各ラインを２分割して各々逆方向に転送するこ
とによって、水平に４ラインの水平ＣＣＤシフトレジス
タを持つ様に構成した場合と同様の読取速度（図１の構
成の２倍の読取速度が可能）を得ることが可能である。
【００７３】シフトゲートＳＨ１〜ＳＨ８（１１２〜１
１８、１２４）、スイッチゲートＳＧ１（１１９、１２
５）、ＳＧ２（１２０、１２６）、トランスファゲート
ＴＧ１（１２１、１２７）、ＴＧ２（１２２、１２
８）、ＴＧ３（１２３、１２９）の機能、動作は図１と
同様である。
１８、１２４）、スイッチゲートＳＧ１（１１９、１２
５）、ＳＧ２（１２０、１２６）、トランスファゲート
ＴＧ１（１２１、１２７）、ＴＧ２（１２２、１２
８）、ＴＧ３（１２３、１２９）の機能、動作は図１と
同様である。
【００７４】又、Ｂｌｕｅ、ＧｒｅｅｎのＣＣＤリニア
センサ部３０２、３０３においてもＲｅｄのＣＣＤリニ
アセンサ部３０１における同一番号、記号部は機能、動
作は同一なのでここでは説明は省略する。
センサ部３０２、３０３においてもＲｅｄのＣＣＤリニ
アセンサ部３０１における同一番号、記号部は機能、動
作は同一なのでここでは説明は省略する。
【００７５】さらにこのカラーＣＣＤリニアイメージセ
ンサ３００のタイミングチャートは図１のカラーＣＣＤ
リニアイメージセンサ１００と水平ＣＣＤシフトレジス
タの構成が異なるだけで他の構造は同じであるので、図
２のタイミングチャートと同一である。よってこの詳細
な説明は前述を参照するものとする。
ンサ３００のタイミングチャートは図１のカラーＣＣＤ
リニアイメージセンサ１００と水平ＣＣＤシフトレジス
タの構成が異なるだけで他の構造は同じであるので、図
２のタイミングチャートと同一である。よってこの詳細
な説明は前述を参照するものとする。
【００７６】本実施例のように、複数のシフトレジスタ
手段を途中から分割して、かつ、シフトレジスタの転送
方向を逆にすることによって、光電変換手段間のライン
間距離を増加させることなくシフトレジスタ手段の分割
数を増加させることが可能となり、画像読取手段の読取
速度の高速化が達成できる。
手段を途中から分割して、かつ、シフトレジスタの転送
方向を逆にすることによって、光電変換手段間のライン
間距離を増加させることなくシフトレジスタ手段の分割
数を増加させることが可能となり、画像読取手段の読取
速度の高速化が達成できる。
【００７７】
【発明の効果】以上説明した様に、ドキュメントフィー
ダ等によって複数の原稿を連続して読み取る場合に、原
稿の走査方向が異なっても容易に読み取ることが可能と
なる。
ダ等によって複数の原稿を連続して読み取る場合に、原
稿の走査方向が異なっても容易に読み取ることが可能と
なる。
【図１】第１の実施例の画像読み取り装置に用いられる
カラーリニアイメージセンサの構成図。
カラーリニアイメージセンサの構成図。
【図２】図１のカラーリニアイメージセンサのタイミン
グチャート。
グチャート。
【図３】第２の実施例の画像読み取り装置に用いられる
カラーリニアイメージセンサの構成図。
カラーリニアイメージセンサの構成図。
【図４】図８の従来例のカラーリニアイメージセンサの
各色フィルタの分光透過率特性図。
各色フィルタの分光透過率特性図。
【図５】光源の分光エネルギー分布特性図。
【図６】赤外吸収フィルタの分光透過率特性図。
【図７】図８の従来例のカラーリニアイメージセンサの
総合的分光特性図。
総合的分光特性図。
【図８】従来例のカラーリニアイメージセンサの構成
図。
図。
【図９】従来例のカラーリニアイメージセンサの構成
図。
図。
【図１０】実施例の画像読み取り装置の図。
Claims (8)
- 【請求項１】 光を電気信号に変換する複数ラインの光
電変換手段と、 前記複数ラインの光電変換手段の各ライン間に配置さ
れ、各ラインの光電変換手段で発生した電荷を隣接する
ラインの光電変換手段で発生する電荷と合成するために
該隣接するラインの光電変換手段に転送する該第１の電
荷転送手段と、 前記複数ラインの光電変換手段を挟んで配置され、前記
複数ラインの光電変換手段で発生した電荷を出力部に転
送する第１及び第２のシフトレジスタ手段と、 前記複数ラインの中で前記第１のシフトレジスタ手段に
最も近いラインの光電変換手段と前記第１のシフトレジ
スタ手段との間に配置され、前記第１のシフトレジスタ
手段に最も近いラインの光電変換手段から前記第１のシ
フトレジスタ手段に電荷を転送する第２の電荷転送手段
と、 前記複数ラインの中で前記第２のシフトレジスタ手段に
最も近いラインの光電変換手段と前記第２のシフトレジ
スタ手段との間に配置され、前記第２のシフトレジスタ
手段に最も近いラインの光電変換手段から前記第２のシ
フトレジスタ手段に電荷を転送する第３の電荷転送手段
と、 前記第１乃至第３の電荷転送手段の駆動パルスを入力す
るための信号端子と、を同一ウエハ上に備え、 前記信号端子に入力される駆動パルスにより前記第１の
電荷転送手段による電荷の転送方向を変更するとともに
前記第２及び第３の電荷転送手段を選択的に駆動し、 正方向読取時には、前記駆動パルスにより前記第１の電
荷転送手段を駆動して電荷を正方向に転送するとともに
前記第２の電荷転送手段を駆動して前記第１のシフトレ
ジスタ手段に最も近いラインの光電変換手段において合
成された電荷を前記第１のシフトレジスタ手段を介して
前記出力部に転送することで読出し、 逆方向読取時には、前記駆動パルスにより前記第１の電
荷転送手段を駆動して電荷を逆方向に転送するとともに
前記第３の電荷転送手段を駆動して前記第２のシフトレ
ジスタ手段に最も近いラインの光電変換手段において合
成された電荷を前記第２のシフトレジスタ手段を介して
前記出力部に転送することで読み出すようにしたことを
特徴とするリニアイメージセンサ。 - 【請求項２】 前記複数ラインの光電変換手段を一組と
した複数組の光電変換手段を備え、前記複数組の光電変
換手段の間に前記第１及び第２のシフトレジスタ手段を
配置し、前記第１のシフトレジスタ手段の両側に位置す
る２組の光電変換手段で前記第１のシフトレジスタ手段
を共有し、前記第２のシフトレジスタ手段の両側に位置
する２組の光電変換手段で前記第２のシフトレジスタ手
段を共有することを特徴とする請求項１に記載のリニア
イメージセンサ。 - 【請求項３】 前記第１及び第２のシフトレジスタ手段
は、それぞれ中央から分割され、電荷を２つの異なる出
力部に転送することを特徴とする請求項１に記載のリニ
アイメージセンサ。 - 【請求項４】 前記第１及び第２のシフトレジスタ手段
は、奇数画素の電荷を転送する奇数画素用シフトレジス
タ手段と偶数画素の電荷を転送する偶数画素用シフトレ
ジスタ手段を各々に備えたことを特徴とする請求項１に
記載のリニアイメージセンサ。 - 【請求項５】 前記光電変換手段に入射する光を色分解
するための色フィルタが前記各ラインの光電変換手段上
に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれかに記載のリニアイメージセンサ。 - 【請求項６】 前記色フィルタは、赤（Ｒｅｄ）、緑
（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）の原色系色フィルタで
あることを特徴とする請求項５に記載のリニアイメージ
センサ。 - 【請求項７】 前記シフトレジスタ手段はＣＣＤシフト
レジスタであることを特徴とする請求項１乃至６のいず
れかに記載のリニアイメージセンサ。 - 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかに記載のリニ
アイメージセンサと、原稿の光像を前記リニアイメージ
センサに対して相対的に移動させる移動手段と、を備え
たことを特徴とする画像読取装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01276494A JP3262441B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | リニアイメージセンサ及び画像読取装置 |
| US08/381,407 US5784101A (en) | 1994-02-04 | 1995-01-31 | Image reading apparatus having charge transfer means between the plurality of lines of photoelectric conversion means |
| DE69509272T DE69509272T2 (de) | 1994-02-04 | 1995-02-03 | Zeilenförmiger Farbbildaufnahmesensor |
| EP95101477A EP0666686B1 (en) | 1994-02-04 | 1995-02-03 | Color linear image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01276494A JP3262441B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | リニアイメージセンサ及び画像読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07221920A JPH07221920A (ja) | 1995-08-18 |
| JP3262441B2 true JP3262441B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=11814472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01276494A Expired - Fee Related JP3262441B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | リニアイメージセンサ及び画像読取装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5784101A (ja) |
| EP (1) | EP0666686B1 (ja) |
| JP (1) | JP3262441B2 (ja) |
| DE (1) | DE69509272T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH09247545A (ja) * | 1996-03-11 | 1997-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スキャナ型電子カメラ |
| US6169576B1 (en) * | 1996-06-18 | 2001-01-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state image sensing device having variable resolution and color linear image sensor having variable resolution and control method thereof |
| JP3105168B2 (ja) * | 1996-06-19 | 2000-10-30 | 株式会社東芝 | 画像形成装置および画像処理方法 |
| US6667818B1 (en) * | 2000-10-23 | 2003-12-23 | Umax Data Systems, Inc. | Multiple-field sensor for scanning system |
| GB2385200B (en) * | 2000-10-31 | 2004-02-04 | Hewlett Packard Co | Photosensor assembly |
| US6894812B1 (en) | 2000-10-31 | 2005-05-17 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Photosensor assembly with shared structures |
| JP2003014691A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Horiba Ltd | Ｃｃｄセンサ |
| US6891146B2 (en) * | 2002-07-30 | 2005-05-10 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Photosensor assembly with shared charge transfer registers |
| AT503957B1 (de) * | 2007-02-05 | 2008-02-15 | Arc Austrian Res Centers Gmbh | Tdi-bildaufnahmeeinheit und flächensensor |
| US9100545B2 (en) * | 2009-01-15 | 2015-08-04 | Raytheon Company | Image device having a plurality of detectors in a time delay and integration (TDI) configuration and associated method |
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| TWI398947B (zh) * | 2009-10-26 | 2013-06-11 | 晶圓尺寸線性影像感測晶片及方法與相關之無間隙像素及訊號讀取電路區段 | |
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| DE102017208041A1 (de) | 2017-05-12 | 2018-11-15 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | TDI-Zeilendetektor |
| JP7159090B2 (ja) * | 2019-03-20 | 2022-10-24 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置及び固体撮像装置の制御方法 |
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| US4691114A (en) * | 1984-02-29 | 1987-09-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Original reader with variable magnification and time delay |
| FR2564674B1 (fr) * | 1984-05-18 | 1986-09-19 | Thomson Csf | Barrette multilineaire a transfert de charge et procede d'analyse |
| JPH0681225B2 (ja) * | 1985-04-09 | 1994-10-12 | キヤノン株式会社 | 画像読み取り装置 |
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-
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- 1994-02-04 JP JP01276494A patent/JP3262441B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-31 US US08/381,407 patent/US5784101A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1995-02-03 DE DE69509272T patent/DE69509272T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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| JPH07221920A (ja) | 1995-08-18 |
| DE69509272T2 (de) | 1999-12-16 |
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| EP0666686A2 (en) | 1995-08-09 |
| EP0666686A3 (en) | 1996-07-03 |
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