JP3427821B2 - 固体撮像装置および画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置およ
びこれを備えた画像読取装置に関し、特に点順次方式の
固体撮像装置およびこれを用いてカラー画像を読み取る
複写機やスキャナー等の画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像読取装置において、カラー原
稿を読み取る固体撮像装置としては、ＣＣＤ型あるいは
ＭＯＳ型のセンサ（光電変換素子）が直線状に多数配列
されてなる感光画素列上に、色フィルタをオンチップに
て形成するか、もしくは貼り合わせた構造のものが多く
用いられている。特に現在は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）の３色の感光画素列を線順次に並べ、１色当たり
感光画素列の両側に２本の電荷転送部を配置して並列駆
動で高速性を確保する構成の３ライン型ＣＣＤリニアセ
ンサが主流になっている。この３ライン型ＣＣＤリニア
センサの構成の概略を図１２に示す。

【０００３】図１２において、Ｒ，Ｇ，Ｂの３本の感光
画素列１０１，１０２，１０３が並列に配置され、各感
光画素列１０１，１０２，１０３の両側には電荷転送部
（以下、転送レジスタと称する）１０４ｏ，１０４ｅ，
１０５ｏ，１０５ｅ，１０６ｏ，１０６ｅが配置されて
いる。また、Ｒの感光画素列１０１と転送レジスタ１０
４ｏ，１０４ｅの間にはシフトゲート１０７ｏ，１０７
ｅが、Ｇの感光画素列１０２と転送レジスタ１０５ｏ，
１０５ｏの間にはシフトゲート１０８ｏ，１０８ｅが、
Ｂの感光画素列１０３と転送レジスタ１０６ｏ，１０６
ｏの間にはシフトゲート１０９ｏ，１０９ｅがそれぞれ
設けられている。

【０００４】シフトゲート１０７ｏ，１０７ｅの各ゲー
ト電極には、シフトパルス発生回路１１０からシフトパ
ルスＳＨが印加され、これによりシフトゲート１０７ｏ
はＲの感光画素列１０１内の奇数（ｏｄｄ）番目の画素
（以下、単に奇数画素と称する）の信号電荷を転送レジ
スタ１０４ｏにシフトし、シフトゲート１０７ｅは偶数
（ｅｖｅｎ）番目の画素（以下、単に偶数画素と称す
る）の信号電荷を転送レジスタ１０４ｅにシフトする。
同様にして、シフトゲート１０８ｏ，１０８ｅはＧの感
光画素列１０２の奇数画素，偶数画素の各信号電荷を転
送レジスタ１０５ｏ，１０５ｅに、シフトゲート１０９
ｏ，１０９ｅはＢの感光画素列１０３の奇数画素，偶数
画素の各信号電荷を転送レジスタ１０６ｏ，１０６ｅに
それぞれシフトする。

【０００５】転送レジスタ１０４ｏ，１０４ｅ，１０５
ｏ，１０５ｅ，１０６ｏ，１０６ｅは、感光画素列１０
１，１０２，１０３の画素数と同じレジスタ段数の構成
となっており、各段ごとに例えば２層構造の転送電極を
有し、これら転送電極に対して水平転送パルス発生回路
１１１から２相の水平転送パルスφ１，φ２が印加され
ることにより、奇数画素の信号電荷と偶数画素の信号電
荷を並行して水平転送する。転送レジスタ１０４ｏ，１
０４ｅ，１０５ｏ，１０５ｅ，１０６ｏ，１０６ｅの各
々の転送先側の端部には、例えばフローティング・ディ
フュージョン・アンプ構成の電荷電圧変換部１１２ｏ，
１１２ｅ，１１３ｏ，１１３ｅ，１１４ｏ，１１４ｅが
設けられている。

【０００６】電荷電圧変換部１１２ｏ，１１２ｅ，１１
３ｏ，１１３ｅ，１１４ｏ，１１４ｅは、転送レジスタ
１０４ｏ，１０４ｅ，１０５ｏ，１０５ｅ，１０６ｏ，
１０６ｅによって順次転送されてくる信号電荷を信号電
圧に変換する。電荷電圧変換部１１２ｏ，１１２ｅの各
出力電圧は、出力アンプ１１５ｏ，１１５ｅを介してマ
ルチプレクサ１１８に供給される。同様に、電荷電圧変
換部１１３ｏ，１１３ｅの各出力電圧は出力アンプ１１
６ｏ，１１６ｅを介してマルチプレクサ１１９に、電荷
電圧変換部１１４ｏ，１１４ｅの各出力電圧は出力アン
プ１１７ｏ，１１７ｅを介してマルチプレクサ１２０に
それぞれ供給される。

【０００７】マルチプレクサ１１８，１１９，１２０
は、出力アンプ１１５ｏ，１１５ｅ，１１６ｏ，１１６
ｅ，１１７ｏ，１１７ｅを介してパラレルに供給される
奇数画素信号列および偶数画素信号列をシリアル変換
し、奇数画素信号および偶数画素信号が交互に連なる
Ｒ，Ｇ，Ｂ３色のアナログ画像信号として出力する。こ
のＲ，Ｇ，Ｂのアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１２
１，１２２，１２３でデジタル画像信号に変換されて画
像処理部１２４に供給される。画像処理部１２４では、
Ｒ，Ｇ，Ｂの３色間の色補正処理などの各種の信号処理
が行われる。

【０００８】しかしながら、上述した３ライン型ＣＣＤ
リニアセンサの場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの感光画素列１０
１，１０２，１０３が副走査方向において所定の間隔を
もって並置されていることに起因して、以下のような問
題がある。すなわち、 副走査方向の感光画素列１０１，１０２，１０３間の
ギャップに起因するカラーレジストレーションのずれ
を、メモリを用いた遅延回路によって補正する電気回路
が不可欠であるため、メモリコスト分だけコストが余分
にかかる。 複写機やフラットベット型スキャナでは、副走査方向
に機械的な走査を行う都合上振動等の外的要因が加わる
ため、色ずれ等の画質欠陥が生じやすい。 縮倍コピーで１％刻みの変化を走査速度で変えると
き、感光画素列１０１，１０２，１０３間のギャップ補
正量が見かけ上整数にならないポイントが多く、小数分
の２点間補間が必須となるが、このとき補間をかける色
がローパス効果でぼけるため、３色間のＭＴＦ(Modulat
ion Transfer Function;光学的伝達関数）に差が生じ、
やはり色ずれ等の画質劣化を引き起こす。

【０００９】そこで着目されているのが、Ｒ，Ｇ，Ｂの
各画素を主走査方向に繰り返して配列した構成の点順次
型ＣＣＤリニアセンサである。この点順次型ＣＣＤリニ
アセンサの構成の概略を図１３に示す。図１３におい
て、例えば図の左側からＢ，Ｇ，Ｒの順で各画素２０１
Ｂ，２０１Ｇ，２０１Ｒが点順次に繰り返し配列される
ことによって１本の感光画素列２０２が形成されてい
る。この感光画素列２０２において、点順次に配列され
たＢ，Ｇ，Ｒの３画素２０１Ｂ，２０１Ｇ，２０１Ｒが
１ピクセルを構成している。感光画素列２０２の図の下
側には１本の転送レジスタ２０３が、図の上側には２本
の転送レジスタ２０４，２０５がそれぞれ配置されてい
る。

【００１０】図１４に、感光画素列２０２における１ピ
クセル分の拡大図を示す。図１３から特に明らかなよう
に、感光画素列２０２と転送レジスタ２０３の間には、
Ｂの画素２０１Ｂの信号電荷を転送レジスタ２０３に読
み出すためのシフトゲート２０６が設けられている。感
光画素列２０２と転送レジスタ２０４の間には、Ｇ，Ｒ
の各画素２０１Ｇ，２０１Ｒの信号電荷を転送レジスタ
２０４に読み出すためのシフトゲート２０７，２０８が
設けられている。さらに、転送レジスタ２０４と転送レ
ジスタ２０５の間には、一旦転送レジスタ２０４に読み
出されたＧ，Ｒの各信号電荷のうち、Ｒの信号電荷を転
送レジスタ２０５にシフトするためのシフトゲート２０
９が設けられている。

【００１１】シフトゲート２０６〜２０９には、シフト
パルス発生回路２１０からシフトパルスＳＨが印加され
る。転送レジスタ２０３，２０４，２０５は、１ピクセ
ルにつき２段のレジスタ段数の構成となっており、各段
ごとに例えば２層構造の転送電極を有し、これら転送電
極に対して水平転送パルス発生回路２１１から２相の水
平転送パルスφ１，φ２が印加されることにより、Ｂ，
Ｇ，Ｒの各信号電荷を並行して水平転送する。転送レジ
スタ２０３，２０４，２０５の各々の転送先側の端部に
は、例えばフローティング・ディフュージョン・アンプ
構成の電荷電圧変換部２１２，２１３，２１４が設けら
れている。

【００１２】電荷電圧変換部２１２，２１３，２１４
は、転送レジスタ２０３，２０４，２０５によって順次
転送されてくるＢ，Ｇ，Ｒの信号電荷を信号電圧に変換
する。電荷電圧変換部２１２，２１３，２１４から出力
されるＢ，Ｇ，Ｒのアナログ画像信号は、出力アンプ２
１５，２１６，２１７を経た後Ａ／Ｄ変換器２１８，２
１９，２２０でデジタル画像信号に変換されて画像処理
部２２１に供給される。画像処理部２２１では、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３色間の色補正処理などの各種の信号処理が行
われる。

【００１３】上述した点順次型ＣＣＤリニアセンサは、
感光画素列が１本のため、先述した３ライン型ＣＣＤリ
ニアセンサの場合のような問題は発生しない。しかしそ
の一方で、高速読取りが難しいという３ライン型ＣＣＤ
リニアセンサにはない点順次特有の問題が発生する。こ
れは、以下の理由に起因する。すなわち、 １色の画素サイズが単純に３ライン型の約１／３とな
り、画素の信号出力が減るため、ダイナミックレンジを
確保するためには読取り周期を長くせざるを得ない。 レイアウト上、３ライン型のように各色２本ずつ計６
本の転送レジスタを感光画素列の両側に配置することが
困難なため、１色当たり２並列出力でビデオレートを上
げることができない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】これに対し、３ライン
型ＣＣＤリニアセンサおよび点順次型ＣＣＤリニアセン
サの各構造を併用したいわゆる３ライン‐点順次切り換
え方式のＣＣＤリニアセンサが提案されている（特開平
７−４６３７１号公報参照）。しかしながら、この方式
は、実際は、ＧとＲの組合せのみが点順次の感光画素列
からなり、Ｂについてはこの点順次の感光画素列とはギ
ャップをもって配置された感光画素列からなる実質的に
２ライン型ＣＣＤリニアセンサであることから、感光画
素列間のギャップに起因する３ライン型ＣＣＤリニアセ
ンサが持つ問題点〜を回避できるものではなく、ま
た転送レジスタは１色１本の構造しかとれないため、点
順次型ＣＣＤリニアセンサが持つ問題点についても回
避できるものではない。

【００１５】ところで、近年、複写機、スキャナー、プ
リンタ等のＯＡ機器のカラー化が進む一方で、白黒もそ
の廉価さからニーズが盛んであり、カラー／白黒兼用機
という要望がある。つまり、白黒原稿については従来の
アナログ複写機のように高速で読取り、カラー原稿につ
いては読取速度は遅くとも画質重視で読み取るというも
のである。この場合、読取りセンサとしては当然カラー
用でなくてはならず、高画質なフルカラー読取りを行う
際の制約が、高速読取りを行う場合の問題となる。すな
わち、カラー用のＣＣＤリニアセンサを使用して白黒画
像を読み取る場合にも、カラー画像を読み取る速度と同
じ速度でしか読み取れないため、白黒専用機並みの高速
読取りが実現できないことになる。

【００１６】そこで、本発明は、画質、コストの面で優
れた点順次方式の利点を損なわず、ビデオレートを向上
させ、白黒読取り時の高速性とカラー読取り時の高画質
の両立を可能とした固体撮像装置およびこれを備えた画
像読取装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像装
置は、直線状に配置され、光学像を受光して信号電荷を
生成する光電変換素子と、隣接する所定複数の前記光電
変換素子を組として各組ごとに１つの光電変換素子で生
成された信号電荷を並列に読み込むとともに、読み込ん
だ信号電荷を水平転送する第１の転送レジスタと、この
第１の転送レジスタが有する段数の１／ｎの段数を有す
るｎ本（ｎ≧２）の転送レジスタであって、各転送レジ
スタはｎ組おきに各組から少なくとも１つの光電変換素
子で生成された信号電荷を並列に読み込むとともに、読
み込んだ信号電荷を水平転送する第２の転送レジスタと
を備え、第１および第２の転送レジスタにより信号電荷
の読み出しを行う構成となっている。 上記構成の固体撮
像装置において、第２の転送レジスタでは、ｎ本の転送
レジスタが有する段数が、第１の転送レジスタが有する
段数の１／ｎに設定されていることから、第２の転送レ
ジスタでの信号電荷の転送速度が第１の転送レジスタで
の信号電荷の転送速度のｎ倍になる。これにより、第２
の転送レジスタを用いることによって画像の高速読み取
りを実現できる。

【００１８】本発明による他の固体撮像装置は、複数色
を一組として複数の組を隣接して配置した色フィルタ
と、この色フィルタの各色に各々対応するように直線状
に配置され、色フィルタの各色を通過した光学像をそれ
ぞれ受光して信号電荷を生成する光電変換素子と、複数
の転送レジスタであって、各転送レジスタが色フィルタ
の各組ごとに光電変換素子で生成された信号電荷を並列
に読み込むとともに、読み込んだ信号電荷を水平転送す
る第１の転送レジスタと、ｎ個（ｎ≧２）の転送レジス
タであって、各転送レジスタが色フィルタのｎ組ごとに
光電変換素子で生成された信号電荷を並列に読み込むと
ともに、読み込んだ信号電荷を水平転送する第２の転送
レジスタとを備え、各組の色フィルタのうち特定の１色
に対応する光電変換素子で生成された信号電荷を、ｎ組
を周期とする組の信号電荷ごとにｎ系統に分けて第２の
転送レジスタにそれぞれ並列に読み込ませるとともに、
読み込ませた信号電荷を水平転送させて並列に読み出
し、特定の１色以外の色については各色ごとに色フィル
タの各組から当該色に対応する光電変換素子で生成され
た信号電荷を第１の転送レジスタにそれぞれ並列に読み
込ませるとともに、読み込ませた信号電荷をそれぞれ水
平転送させて各色の信号電荷を並列に読み出す構成とな
っている。 上記構成の他の固体撮像装置において、各組
の色フィルタのうち特定の１色に対応する光電変換素子
で生成された信号電荷を、ｎ組を周期とする組の信号電
荷ごとにｎ系統に分けて第２の転送レジスタにそれぞれ
並列に読み込ませ、第２の転送レジスタによって水平転
送させて並列に読み出す。また、特定の１色以外の色に
ついては各色毎に色フィルタの各組から当該色に対応す
る光電変換素子で生成された信号電荷を第１の転送レジ
スタにそれぞれ並列に読み込ませ、第１の転送レジスタ
によってそれぞれ水平転送させて各色の信号電荷を並列
に読み出す。

【００１９】本発明によるさらに他の固体撮像装置は、
複数色を一組として複数の組を隣接して配置した色フィ
ルタと、この色フィルタの各色に各々対応するように直
線状に配置され、色フィルタの各色を通過した光学像を
それぞれ受光して信号電荷を生成する光電変換素子と、
複数の転送レジスタであって、各転送レジスタが色フィ
ルタの各組ごとに光電変換素子で生成された信号電荷を
並列に読み込むとともに、読み込んだ信号電荷を水平転
送する第１の転送レジスタと、ｎ個（ｎ≧２）の転送レ
ジスタであって、各転送レジスタが色フィルタのｎ組ご
とに光電変換素子で生成された信号電荷を並列に読み込
むとともに、読み込んだ信号電荷を水平転送する第２の
転送レジスタとを備え、特定の１色に対応する光電変換
素子で生成された信号電荷を、ｎ組を周期とする組の信
号電荷ごとにｎ系統に分けて第２の転送レジスタにそれ
ぞれ並列に読み込ませるとともに、特定の１色以外の色
については各色ごとに色フィルタの各組から当該色に対
応する光電変換素子で生成された信号電荷を第１の転送
レジスタにそれぞれ並列に読み込ませ、読み込ませた信
号電荷をそれぞれ水平転送させて各色の信号電荷を並列
に読み出すカラーモード読み出しと、各組の色フィルタ
のうち少なくとも２色に対応する光電変換素子で生成さ
れた信号電荷を合成し、ｎ組を周期とする組の信号電荷
ごとにｎ系統に分けて第２の転送レジスタにそれぞれ並
列に読み込ませるとともに、読み込ませた信号電荷を水
平転送させて並列に読み出す白黒モード読み出しとを行
う構成となっている。 上記構成のさらに他の固体撮像装
置において、カラーモード読み出しでは、白黒モード読
み出し時に用いる第２の転送レジスタを利用する。すな
わち、特定の１色に対応する光電変換素子で生成された
信号電荷を、ｎ組を周期とする組の信号電荷ごとにｎ系
統に分けて第２の転送レジスタにそれぞれ並列に読み込
ませるとともに、特定の１色以外の色については各色ご
とに色フィルタの各組から当該色に対応する光電変換素
子で生成された信号電荷を第１の転送レジスタにそれぞ
れ並列に読み込ませる。そして、読み込ませた特定の１
色に対応する信号電荷を第１の転送レジスタによって、
また読み込ませた特定の１色以外の色に対応する信号電
荷を第２の転送レジスタによってそれぞれ水平転送させ
各色の信号電荷を 並列に読み出す。一方、白黒モード読
み出しでは、各組の色フィルタのうち少なくとも２色に
対応する光電変換素子で生成された信号電荷を合成し、
ｎ組を周期とする組の信号電荷ごとにｎ系統に分けて第
２の転送レジスタにそれぞれ並列に読み込ませ、水平転
送させて並列に読み出す。

【００２０】

【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。 図１は、本発明の
一実施形態を示す概略構成図である。図１において、フ
ォトダイオード等の光電変換素子からなる画素１１Ｂ，
１１Ｇ，１１Ｒが点順次に繰り返し配列されることによ
って１本の感光画素列１２が形成されている。この感光
画素列１２の各画素１１Ｂ，１１Ｇ，１１Ｒ上には、光
学像を色成分において選択的に通過させ、複数色（本例
では、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色）を一組とする色フィルタ（図
示せず）が配されている。

【００２１】この感光画素列１２において、点順次に配
列されたＢ，Ｇ，Ｒ３色分の画素１１Ｂ，１１Ｇ，１１
Ｒが１ピクセルを構成しており、図面には説明を簡単に
するために、一例として、８ピクセル分の構成を示して
いる。感光画素列１２の副走査方向（図の上下方向）の
両側には、ＣＣＤからなる転送レジスタが２本ずつ配置
されている。すなわち、感光画素列１２の図の下側に
は、Ｂ用として２系統の転送レジスタ１３，１４が、図
の上側にはＧ，Ｒ用として２本の転送レジスタ１５，１
６が配置されている。

【００２２】図２に、感光画素列１２における１ピクセ
ル分の拡大図を示す。図２から特に明らかなように、感
光画素列１２と転送レジスタ１３の間には、１ピクセル
内において画素単位で独立した３系統のシフトゲート１
７Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒが設けられており、これらシフト
ゲート１７Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒはピクセル間で各色ごと
に共通に構成されている。また、転送レジスタ１３，１
４側への信号電荷の読出しに関しては、後述するよう
に、奇数番目のピクセル（以下、単に奇数ピクセルと称
する）と偶数番目のピクセル（以下、単に偶数ピクセル
と称する）を交互に読み出すことから、奇数系統／偶数
系統ごとに共通になっている。すなわち、各色ごとに奇
数系統のシフトゲート１７Ｂｏ，１７Ｇｏ，１７Ｒｏと
偶数系統のシフトゲート１７Ｂｅ，１７Ｇｅ，１７Ｒｅ
の２系統の構成となっている。

【００２３】感光画素列１２と転送レジスタ１５の間に
も、１ピクセル内において画素単位で独立した３系統の
シフトゲート１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒが、ピクセル間で
各色ごとに共通に設けられており、これらシフトゲート
１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒはピクセル間で各色ごとに共通
に構成されている。ただし、シフトゲート１８Ｂについ
ては、後述するように、Ｂの画素１１Ｂの信号電荷を転
送レジスタ１３，１４側にのみ読み出すことになるの
で、省略しても構わない。また、転送レジスタ１３，１
４間およびシフトゲート１５，１６間に、シフトゲート
１９およびシフトゲート２０が設けられている。

【００２４】シフトゲート１７Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒおよ
びシフトゲート１８Ｇ，１８Ｒの各ゲート電極には、シ
フトパルス発生回路２１から各系統（各色）ごとに適宜
シフトパルスが印加される。具体的には、シフトゲート
１７Ｂについては、奇数系統のシフトゲート１７Ｂｏと
偶数系統のシフトゲート１７Ｂｅに分かれていることか
ら、２系統のシフトパルスＳＨＢｏ，ＳＨＢｅが印加さ
れる。ただし、シフトゲート１８Ｂについては、Ｂの画
素１１Ｂの信号電荷をＧ，Ｒの転送レジスタ１５，１６
側に読み出すことはないので、シフトパルスＳＨＢｏ，
ＳＨＢｅは印加されない。

【００２５】また、Ｇ，Ｒの画素１１Ｂ，１１Ｒの各信
号電荷については、カラーモードと白黒（モノクロ）モ
ードで読み出し方が違うので、シフトゲート１７Ｇ，１
７Ｒおよびシフトゲート１８Ｇ，１８Ｒの各ゲート電極
には、２系統のシフトパルスＳＨＧ１，ＳＨＲ１および
シフトパルスＳＨＧ２，ＳＨＲ２がそれぞれ印加され
る。しかも、シフトゲート１７Ｇ，１７Ｒについては、
奇数系統のシフトゲート１７Ｇｏ，１７Ｂｏと偶数系統
のシフトゲート１７Ｂｅ，１７Ｂｅに分かれていること
から、２系統のシフトパルスＳＨＧ１ｏ，ＳＨＲ１ｏお
よびシフトパルスＳＨＧ１ｅ，ＳＨＲ１ｅがそれぞれ印
加される。シフトゲート１９，２０の各ゲート電極に
は、シフトパルス発生回路２１から共通のシフトパルス
ＳＴが印加される。

【００２６】上述のように、シフトゲートの各々に適宜
シフトパルスが印加されることにより、転送レジスタ１
３には、感光画素列１２内における奇数ピクセルのＢの
画素１１Ｂｏの信号電荷がシフトゲート１７Ｂを介して
読み出され、転送レジスタ１４には偶数ピクセルのＢの
画素１１Ｂｅの信号電荷がシフトゲート１７Ｂ、転送レ
ジスタ１３およびシフトゲート１９を介して読み出され
る。転送レジスタ１５には、感光画素列１２内における
全ピクセルのＧの画素１１Ｇの信号電荷がシフトゲート
１７Ｇを介して読み出される。また、転送レジスタ１６
には、感光画素列１２内における全ピクセルのＲの画素
１１Ｒの信号電荷がシフトゲート１７Ｒ、転送レジスタ
１５およびシフトゲート２０を介して読み出される。

【００２７】Ｂ用の２系統の転送レジスタ１３，１４
は、感光画素列１２のピクセル数と同じレジスタ段数、
即ち画素数の１／３のレジスタ段数の構成となってお
り、各段ごとに例えば２層構造の転送電極を有し、これ
ら転送電極に対して水平転送パルス発生回路２２から２
相の水平転送パルスφ１，φ２が印加されることによ
り、奇数ピクセルのＢの信号電荷と偶数ピクセルのＢの
信号電荷を並行して水平転送する。

【００２８】Ｇ，Ｒ用の転送レジスタ１５，１６は、１
ピクセルにつき２段、即ち画素数の２／３のレジスタ段
数の構成となっており、転送レジスタ１３，１４と同様
に、各段ごとに例えば２層構造の転送電極を有し、これ
ら転送電極に対して水平転送パルス発生回路２２から２
相の水平転送パルスφ１，φ２が印加されることによ
り、全ピクセルのＧの信号電荷とＲの信号電荷を並行し
て水平転送する。すなわち、転送レジスタ１５，１６の
レジスタ段数は、転送レジスタ１３，１４のそれに対し
２倍となっている。

【００２９】転送レジスタ１３，１４，１５，１６の各
々の転送先側の端部には、例えばフローティング・ディ
フュージョン・アンプ構成の電荷電圧変換部２３，２
４，２５，２６がそれぞれ設けられている。電荷電圧変
換部２３，２４は、転送レジスタ１３，１４によって順
次転送されてくる奇数ピクセルのＢの信号電荷と偶数ピ
クセルのＢの信号電荷をそれぞれ信号電圧に変換する。
電荷電圧変換部２５，２６は、転送レジスタ１５，１６
によって転送されてくるＧの信号電荷とＲの信号電荷を
それぞれ信号電圧に変換する。

【００３０】電荷電圧変換部２３，２４の各出力電圧は
出力アンプ２７，２８を介してマルチプレクサ２９に供
給される。マルチプレクサ２９は、出力アンプ２７，２
８を介してパラレルに供給される奇数ピクセルのＢの画
素信号列と偶数ピクセルのＢの画素信号列をシリアル変
換し、奇数ピクセルの画素信号と偶数ピクセルの画素信
号が交互に連なるＢのアナログ画像信号として出力す
る。

【００３１】このＢのアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換
器３０でデジタル画像信号に変換されて画像処理部３１
に供給される。一方、電荷電圧変換部２５，２６から出
力されるＧ，Ｒのアナログ画像信号は、出力アンプ３
２，３３を経た後Ａ／Ｄ変換器３４，３５でデジタル画
像信号に変換されて画像処理部３１に供給される。画像
処理部３１では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色間の色補正処理など
の各種の信号処理が行われる。

【００３２】図３に、図１のＸ‐Ｘ′矢視断面の断面構
造を示す。図３において、上述した感光画素列１２、転
送レジスタ１３，１４，１５，１６およびシフトゲート
１７（１７Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒ），１８（１８Ｂ，１８
Ｇ，１８Ｒ），１９，２０は、Ｎ型半導体基板（Ｎｓｕ
ｂ）４１上のＰ型ウェル（Ｐｗｅｌｌ）４２に形成され
ている。感光画素１１（１１Ｂ，１１Ｇ，１１Ｒ）は、
ＮＰ接合のダイオードセンサであり、感度の向上および
暗電流の低減を図るため、基板表面側にＰ⁺ 不純物層を
付加した正孔蓄積構造を採っている。

【００３３】転送レジスタ１３，１４，１５，１６に対
応する部分の基板表面側にはＮ^- 不純物層が形成されて
いる。同様に、シフトゲート１９，２０に対応する部分
にもＮ^- 不純物層が形成されている。そして、転送レジ
スタ１３，１４，１５，１６の各転送電極（実際には、
２層構造）４３，４４，４５，４６には、ドライバ４
７，４８，４９，５０を介して水平転送パルスφ１／φ
２が印加される。また、シフトゲート１９，２０の各ゲ
ート電極５１，５２には、ドライバ５３，５４を介して
シフトパルスＳＴが印加される。図４に、Ｘ‐Ｘ′矢視
断面における各部のポテンシャルを示す。

【００３４】以上により、第一，第二，第三色（本例で
は、Ｂ，Ｇ，Ｒ）の画素１１Ｂ，１１Ｇ，１１Ｒが点順
次に配列され、３色それぞれのしかも副走査方向両側に
１個ずつ計６個の独立したシフトゲート１７Ｂ，１７
Ｇ，１７Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒを有するととも
に、感光画素列１２に対してどちらか片側に第一色用と
して２本の転送レジスタ１３，１４を配置して並列出力
とし、この第一色用の転送レジスタ１３，１４のレジス
タ段数を第二，第三色用のそれに対して半分とした構造
の点順次型カラーリニアセンサが構成されている。

【００３５】次に、上記構成の本実施形態に係る点順次
型カラーリニアセンサを備えた画像読取装置について説
明する。図５は、当該画像読取装置の一例を示す概略構
成図である。

【００３６】図５において、光源６１および第一反射ミ
ラー６２を含むキャリッジ６３が副走査方向（図の左右
方向）に走査する。このとき、光源６１から発せられた
光が原稿台ガラス６４上に載置された原稿（図示せず）
を照射し、その反射光が第一反射ミラー、さらには第
二，第三反射ミラー６５，６６を経た後、結像レンズ６
７によって本実施形態に係る点順次型カラーリニアセン
サ（縮小型センサ）６８の撮像面上に結像される。この
カラーリニアセンサ６８の出力信号は、信号ケーブル６
９によって信号処理系に伝送される。なお、原稿台ガラ
ス６４の端部には白基準板７０が設けられている。

【００３７】次に、上記構成の画像読取装置における点
順次型カラーリニアセンサ６８のカラーモード時の動作
について、図６のタイミングチャートを用いて図７の動
作説明図を参照しつつ説明する。なお、図７において、
○印はＢの信号電荷、□印はＧの信号電荷、△印はＲの
信号電荷をそれぞれ示すものとする。また、Ｂのシフト
ゲート１７Ｂについては、シフトゲート１７Ｂｏ，１７
Ｂｅの２系統存在するが、説明を簡単にするために、い
ずれの場合にもシフトゲート１７Ｂとして説明するもの
とする。

【００３８】感光画素列１２において、期間ｔ０まで
に、Ｂ，Ｇ，Ｒの各画素１１Ｂ，１１Ｇ，１１Ｒで光電
変換が行われ、信号電荷の蓄積が完了する。この状態か
ら、シフトパルスＳＨＢｅおよびシフトパルスＳＨＲ２
が共に“Ｈ”レベルになり、これに同期して２相目の水
平転送パルスφ２も“Ｈ”レベルになると、偶数ピクセ
ルのＢの信号電荷のみがシフトゲート１７Ｂを介して転
送レジスタ１３の２相目のレジスタ段に読み出され、同
時に全ピクセルのＲの信号電荷がシフトゲート１８Ｒを
介して転送レジスタ１５に読み出される（期間ｔ１）。

【００３９】続いて、シフトパルスＳＴが“Ｌ”レベル
→“Ｈ”レベル→“Ｌ”レベルと遷移し、これに同期し
て２相目の水平転送パルスφ２が“Ｈ”レベル→“Ｌ”
レベル→“Ｈ”レベルと遷移することにより、転送レジ
スタ１３に読み出された偶数ピクセルのＢの信号電荷お
よび転送レジスタ１５に読み出されたＲの信号電荷がシ
フトゲート１９およびシフトゲート２０を介して転送レ
ジスタ１４および転送レジスタ１６にそれぞれシフトさ
れる（期間ｔ２）。

【００４０】次に、２相目の水平転送パルスφ２が
“Ｈ”レベルの状態において、シフトパルスＳＨＢｏお
よびシフトパルスＳＨＧ２が共に“Ｈ”レベルになる
と、奇数ピクセルのＢの信号電荷のみがシフトゲート１
７Ｂを介して転送レジスタ１３に読み出され、同時に全
ピクセルのＧの信号電荷がシフトゲート１８Ｇを介して
転送レジスタ１５に読み出される（期間ｔ３）。このと
き、転送レジスタ１３においては、水平転送パルスφ２
が“Ｈ”レベルであることから、読み出された信号電荷
は１相目のレジスタ段を介して２相目のレジスタ段に蓄
積される。

【００４１】以上により、奇数ピクセルのＢの信号電荷
が転送レジスタ１３に、偶数ピクセルのＢの信号電荷が
転送レジスタ１４に、Ｇの全ピクセルの信号電荷が転送
レジスタ１５に、全ピクセルのＲの信号電荷が転送レジ
スタ１６にそれぞれ読み出されたことになる。以降、水
平転送期間ｔ４において、水平転送パルスφ１，φ２に
よって各転送レジスタ１３〜１６が転送駆動されること
により、各信号電荷が順次水平転送される。

【００４２】この水平転送において、Ｂ用の転送レジス
タ１３，１４のレジスタ段数がＧ，Ｒ用の転送レジスタ
１５，１６のそれの１／２であることから、奇数／偶数
ピクセルのＢの信号電荷の転送速度は、Ｇ，Ｒの信号電
荷のそれの２倍となる。そして、Ｂについては後段のマ
ルチプレクサ２９において、奇数の画素信号列と偶数の
画素信号列のパラレル画像信号が、奇数／偶数の各画素
信号が交互に連なるシリアル画像信号に戻され、Ｇ，Ｒ
の画像信号と共にＢ，Ｇ，Ｒ３色の画像信号としてＡ／
Ｄ変換部２９，３４，３５を介して画像処理部３１に供
給される。

【００４３】次に、白黒モード時の動作について、図８
のタイミングチャートを用いて図９の動作説明図を参照
しつつ説明する。なお、図９においても、図７の場合と
同様に、○印はＢの信号電荷、□印はＧの信号電荷、△
印はＲの信号電荷をそれぞれ示すものとする。また、●
印はＢ，Ｇ，Ｒ合成の信号電荷を示すものとする。この
白黒モードでは、Ｂ，Ｇ，Ｒの各信号電荷はＢ用の転送
レジスタ１３，１４側にのみ読み出され、かつこの２系
統の転送レジスタ１３，１４のみによって転送動作が行
われることになる。

【００４４】すなわち、感光画素列１２において、Ｂ，
Ｇ，Ｒの各画素１１Ｂ，１１Ｇ，１１Ｒで光電変換が行
われ（期間ｔ０）、信号電荷の蓄積が完了した状態か
ら、先ず、奇数系統のシフトパルスＳＨＢｏ，ＳＨＧ１
ｏ，ＳＨＲ１ｏが共に“Ｈ”レベルとなり、これに同期
して１相目の水平転送パルスφ１が“Ｈ”レベルになる
と、奇数ピクセルのＢ，Ｇ，Ｒの各信号電荷がシフトゲ
ート１７Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒを介して転送レジスタ１３
の１相目のレジスタ段に読み出され、ここで各ピクセル
ごとにＢ，Ｇ，Ｒ３色分の信号電荷が合成される（期間
ｔ１）。

【００４５】続いて、シフトパルスＳＴが“Ｈ”レベル
→“Ｌ”レベルと遷移し、これに同期して１相目の水平
転送パルスφ１が“Ｌ”レベル→“Ｈ”レベルと遷移す
ることにより、転送レジスタ１３の１相目のレジスタ段
で合成された信号電荷がシフトゲート１９を介して転送
レジスタ１４の１相目のレジスタ段にピクセル単位でシ
フトされる（期間ｔ２）。

【００４６】次に、偶数系統の各色のシフトパルスＳＨ
Ｂｅ，ＳＨＧ１ｅ，ＳＨＲ１ｅが共に“Ｈ”レベルとな
り、これに同期して１相目の水平転送パルスφ１が
“Ｌ”レベル、２相目の水平転送パルスφ２が“Ｈ”レ
ベルになると、偶数ピクセルのＢ，Ｇ，Ｒの各信号電荷
がシフトゲート１７Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒを介して転送レ
ジスタ１３の２相目のレジスタ段に読み出され、ここで
各ピクセルごとにＢ，Ｇ，Ｒ３色分の信号電荷が合成さ
れ、同時に水平転送レジスタ１４の１相目のレジスタ段
の信号電荷が２相目のレジスタ段に転送される（期間ｔ
３）。

【００４７】以上により、偶数ピクセルのＢ，Ｇ，Ｒの
各色の信号電荷が合成され、偶数画素の信号電荷として
転送レジスタ１３に、奇数ピクセルのＢ，Ｇ，Ｒの各色
の信号電荷が合成され、奇数画素の信号電荷として転送
レジスタ１４にそれぞれ読み出されたことになる。ここ
では、各色の信号電荷と呼んでいるが、信号電荷に色が
ある訳ではないので、結局、３色分の信号電荷がピクセ
ル単位で加算されたことになる。

【００４８】以降、水平転送期間ｔ４において、水平転
送レジスタφ１，φ２によって各転送レジスタ１３，１
４が転送駆動されることにより、奇数画素の信号電荷と
偶数画素の信号電荷が順次水平転送され、２並列出力と
して導出される。そして、後段のマルチプレクサ２９で
シリアル変換され、奇数／偶数の各画素信号が交互に連
なる白黒用画像信号としてＡ／Ｄ変換器３０を介して画
像処理部３１に供給される。

【００４９】ところで、タングステンランプ系の光源と
赤外カットフィルタと一般的なＢ，Ｇ，Ｒ色フィルタと
Ｓｉフォトダイオードを掛け合わせたときの総合的な光
波長に対する出力エネルギーは概ね図１０の特性図に示
すようになり、その積分量であるＢ，Ｇ，Ｒの信号出力
レベル比は１：３：２となる。ここで、白黒の読取りを
単純に最も信号量の多いＧで行えば、その出力は相対値
で“３”となる。

【００５０】これに対し、本実施形態では、Ｂ，Ｇ，Ｒ
の３色分の信号電荷を加算するようにしたことで、Ｂ，
Ｒの信号電荷を有効活用でき、そのトータルの相対電荷
量は約６とＧの信号電荷のみを用いた場合の２倍にな
る。このとき、Ｂ，Ｇ，Ｒそれぞれの入射光量に対する
出力の関係、即ちリニアリティは加算後も損なわれず、
白黒原稿の濃淡を階調再現できる。

【００５１】上述したように、第一，第二，第三色（例
えば、Ｂ，Ｇ，Ｒ）の画素１１Ｂ，１１Ｇ，１１Ｒが点
順次に配列された感光画素列１２を用い、その両側に各
色ごとに独立したシフトゲート１７Ｂ，１７Ｇ，１７
Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒをピクセル単位で設けると
ともに、感光画素列１２の一方側に第一色用として２本
の転送レジスタ１３，１４を配置し、この第一色用の転
送レジスタ１３，１４のレジスタ段数を第二，第三色用
のそれの半分とした構造の点順次型カラーリニアセンサ
において、白黒モード時には２本の転送レジスタ１３，
１４を用いて信号電荷を並列出力するようにしたこと
で、画像の高速読取りが可能となり、しかもＢ，Ｇ，Ｒ
の３色分の信号電荷を加算するようにしたことで、大な
る信号出力レベルが得られる。

【００５２】ここで、図１３に示す従来例に係る点順次
型カラーリニアセンサの場合と、本実施形態に係る点順
次型カラーリニアセンサの場合のビデオレートおよび信
号出力レベルについて、表１（従来例）および表２（本
実施形態）にそれぞれ示す。なお、従来構造の点順次型
カラーリニアセンサでは、最も感度の高いＧの画素の信
号電荷を用いて白黒モードを実現した場合を考えるもの
とする。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】表１（従来例）と表２（本実施形態）の対
比から明らかなように、本実施形態によれば、白黒モー
ド時には、レジスタ段数が半分の２本の転送レジスタ１
３，１４を用いて信号電荷を並列出力として取り出し、
後段のマルチプレクサ２９でシリアル変換して２倍のビ
デオレートの出力を得ることで、このときのビデオレー
トが“２”となり、またＢ，Ｇ，Ｒの３色分の信号電荷
を加算したことで、信号出力レベルが“６”となり、ダ
イナミックレンジが確保され、かつ従来例の２倍の読取
速度の画像読取りが実現できる。

【００５６】なお、上記実施形態においては、第一色を
Ｂ、第二色をＧ、第三色をＲとした場合を例にとって説
明したが、白黒モード時にはこれら３色の信号電荷が最
終的に混合されることから、第一色〜第三色がそれぞれ
どの色でも同じ効果が得られることは言うまでもない。

【００５７】また、上記実施形態では、転送レジスタ１
３，１４側の読出し用のシフトゲートについて、各色ご
とに独立したシフトゲート１７Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒを設
ける構成としたが、Ｇ，Ｒの各信号電荷は共にＢの信号
電荷と混合されることから、Ｇ，Ｒのシフトゲート１７
Ｇ，１７Ｒについては必ずしも独立して設ける必要はな
く、図１１に示すように、Ｇ，Ｒ用として共通のシフト
ゲート１７Ｇ／Ｒを設けた構成とすることも可能であ
る。

【００５８】さらに、上記実施形態においては、白黒モ
ード時に、Ｂ，Ｇ，Ｒ３色分の信号電荷を合成するとし
たが、これに限定されるものではなく、ＧとＢの２色
分、あるいはＧとＲの２色分の信号電荷を合成すること
によっても、Ｇ１色分の場合よりも信号出力レベルを増
大できる。すなわち、表２から明らかなように、ＧとＢ
の２色分合成の場合には信号出力レベルが“４”、Ｇと
Ｒの２色分合成の場合には信号出力レベルが“５”とな
る。

【００５９】またさらに、上記実施形態では、第一色
（本例では、Ｇ）の画素の信号電荷を奇数ピクセルおよ
び偶数ピクセルの２組に分けて第２の転送レジスタであ
る２本の転送レジスタ１３，１４に読み出し、この２本
の転送レジスタ１３，１４によって並列出力する構成の
場合について説明したが、第一色の信号電荷を３組以上
に分けて３本以上の第２の転送レジスタに読み出し、３
本以上の第２の転送レジスタによって並列出力するよう
に構成することも可能である。これにより、信号電荷の
転送速度をさらに上げることができる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第２の転送レジスタのｎ本の転送レジスタが有する段数
を、第１の転送レジスタが有する段数の１／ｎに設定し
たことで、第２の転送レジスタでの信号電荷の転送速度
が第１の転送レジスタでの信号電荷の転送速度のｎ倍に
なるため、この第２の転送レジスタを用いることによっ
て画像の高速読み取りを実現できる。また、カラー対応
の固体撮像装置において、カラーモードでは、特定の１
色以外の色について各色ごとに色フィルタの各組から当
該色に対応する光電変換素子で生成された信号電荷を第
１の転送レジスタにそれぞれ並列に読み込ませ、第１の
転送レジスタによってそれぞれ水平転送させて各色の信
号電荷を並列に読み出す、または特定の１色に対応する
光電変換素子で生成された信号電荷を、ｎ組を周期とす
る組の信号電荷ごとにｎ系統に分けて第２の転送レジス
タにそれぞれ並列に読み込ませるとともに、特定の１色
以外の色については各色ごとに色フィルタの各組から当
該色に対応する光電変換素子で生成された信号電荷を第
１の転送レジスタにそれぞれ並列に読み込ませ、第１，
第２の転送レジスタによってそれぞれ水平転送させて各
色の信号電荷を並列に読み出す。一方、白黒モードで
は、各組の色フィルタのうち特定の１色に対応する光電
変換素子で生成された信号電荷を、ｎ組を周期とする組
の信号電荷ごとにｎ系統に分けてｎ個の転送レジスタに
それぞれ並列に読み込ませるとともに、これらｎ個の転
送レジスタによって水平転送させて並列に読み出すよう
にする。これにより、白黒モードでは、画質、コストの
面で優れた点順次方式の利点を損なわず、ビデオレート
を向上できるため、白黒読取り時の高速性とカラー読取
り時の高画質の両立が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示す概略構成図であ
る。

【図２】 本実施形態に係る１ピクセル分の拡大図であ
る。

【図３】 図１のＸ‐Ｘ′矢視断面の断面構造図であ
る。

【図４】 Ｘ‐Ｘ′矢視断面のポテンシャル図である。

【図５】 本発明に係る画像読取装置の一例を示す概略
構成図である。

【図６】 カラーモード時のタイミングチャートであ
る。

【図７】 カラーモード時の動作説明図である。

【図８】 白黒モード時のタイミングチャートである。

【図９】 白黒モード時の動作説明図である。

【図１０】 光波長に対する出力エネルギーの特性図で
ある。

【図１１】 本実施形態の変形例を示す１ピクセル分の
拡大図である。

【図１２】 ３ライン型リニアセンサの従来例を示す概
略構成図である。

【図１３】 点順次型リニアセンサの従来例を示す概略
構成図である。

【図１４】 従来例に係る１ピクセル分の拡大図であ
る。

【符号の説明】

１１Ｂ，１１Ｇ，１１Ｒ…Ｂ，Ｇ，Ｒの各画素、１２…
感光画素列、１３，１４，１５，１６…転送レジスタ、
１７Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒ，１
９，２０…転送レジスタ、２１…シフトパルス発生回
路、２２…水平転送パルス発生回路

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線状に配置され、光学像を受光して信
   号電荷を生成する光電変換素子と、 隣接する所定複数の前記光電変換素子を組として各組ご
   とに１つの前記光電変換素子で生成された信号電荷を並
   列に読み込むとともに、読み込んだ信号電荷を水平転送
   する第１の転送レジスタと、 前記第１の転送レジスタが有する段数の１／ｎの段数を
   有するｎ本（ｎ≧２）の転送レジスタであって、各転送
   レジスタはｎ組おきに各組から少なくとも１つの前記光
   電変換素子で生成された信号電荷を並列に読み込むとと
   もに、読み込んだ信号電荷を水平転送する第２の転送レ
   ジスタと を備え、前記第１および第２の転送レジスタに
   より信号電荷の読み出しを行う ことを特徴とする固体撮
   像装置。
2. 【請求項２】 複数色を一組として複数の組を隣接して
   配置した色フィルタと、 前記色フィルタの各色に各々対応するように直線状に配
   置され、前記色フィルタの各色を通過した光学像をそれ
   ぞれ受光して信号電荷を生成する光電変換素子と、複数の転送レジスタであって、各転送レジスタは 前記色
   フィルタの各組ごとに前記光電変換素子で生成された信
   号電荷を並列に読み込むとともに、読み込んだ信号電荷
   を水平転送する第１の転送レジスタと、ｎ個（ｎ≧２）の転送レジスタであって、各転送レジス
   タは 前記色フィルタのｎ組ごとに前記光電変換素子で生
   成された信号電荷を並列に読み込むとともに、読み込ん
   だ信号電荷を水平転送する第２の転送レジスタとを備
   え、各組の色フィルタのうち特定の１色に対応する前記光電
   変換素子で生成された信号電荷を、前記ｎ組を周期とす
   る組の信号電荷ごとにｎ系統に分けて前記第２の転送レ
   ジスタにそれぞれ並列に読み込ませるとともに、読み込
   ませた信号電荷を水平転送させて並列に読み出し、 前記特定の１色以外の色については 各色ごとに前記色フ
   ィルタの各組から当該色に対応する前記光電変換素子で
   生成された信号電荷を前記第１の転送レジスタにそれぞ
   れ並列に読み込ませるとともに、読み込ませた信号電荷
   をそれぞれ水平転送させて各色の信号電荷を並列に読み
   出すことを特徴とする固体撮像装置。
3. 【請求項３】 複数色を一組として複数の組を隣接して
   配置した色フィルタと、 前記色フィルタの各色に各々対応するように直線状に配
   置され、前記色フィルタの各色を通過した光学像をそれ
   ぞれ受光して信号電荷を生成する光電変換素子と、 複数の転送レジスタであって、各転送レジスタは前記色
   フィルタの各組ごとに前記光電変換素子で生成された信
   号電荷を並列に読み込むとともに、読み込んだ信号電荷
   を水平転送する第１の転送レジスタと、 ｎ個（ｎ≧２）の転送レジスタであって、各転送レジス
   タは前記色フィルタのｎ組ごとに前記光電変換素子で生
   成された信号電荷を並列に読み込むとともに、読み込ん
   だ信号電荷を水平転送する第２の転送レジスタとを備
   え、 特定の１色に対応する前記光電変換素子で生成された信
   号電荷を、前記ｎ組を周期とする組の信号電荷ごとにｎ
   系統に分けて前記第２の転送レジスタにそれぞれ並列に
   読み込ませるとともに、前記特定の１色以外の色につい
   て各色ごとに前記色フィルタの各組から当該色に対応す
   る前記光電変換素子で生成された信号電荷を前記第１の
   転送レジスタにそれぞれ並列に読み込ませ、読み込ませ
   た信号電荷をそれぞれ水平転送させて各色の信号電荷を
   並列に読み出すカラーモード読み出しと、 各組の色フィルタのうち少なくとも２色に対応する前記
   光電変換素子で生成された信号電荷を合成し、前記ｎ組
   を周期とする組の信号電荷ごとにｎ系統に分けて前記第
   ２の転送レジスタにそれぞれ並列に読み込ませるととも
   に、読み込ませた信号電荷を水平転送させて並列に読み
   出す白黒モード読み出しとを行う ことを特徴とする固体
   撮像装置。
4. 【請求項４】 前記光電変換素子で生成された信号電荷
   を前記第１の転送レジスタへ読み込ませるか前記第２の
   転送レジスタへ読み込ませるかを、前記カラーモード読
   み出しと前記白黒モード読み出しとの各動作に応じて切
   り換えるゲート部を備えることを特徴とする請求項３記
   載の固体撮像装置。
5. 【請求項５】 前記白黒モード読み出し時は、各組の複
   数の光電変換素子でそれぞれ生成された複数色の信号電
   荷のうちの少なくとも２つを合成して出力するととも
   に、該合成した信号電荷をｎ組を単位として各組ごとに
   分けて前記第２の転送レジスタに読み込ませるゲート部
   を有することを特徴とする請求項３または請求項４記載
   の固体撮像装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５のうちのいずれか１
   に記載の固体撮像装置と、 原稿を光学的に副走査方向に走査しつつその光学像を前
   記固体撮像装置の光電変換素子に入射させる光学走査系
   とを備えることを特徴とする画像読取装置。