JP4436859B2

JP4436859B2 - 画像読取装置

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Publication number: JP4436859B2
Application number: JP2007208627A
Authority: JP
Inventors: 知彦岡田; 孝郎堀内; 義孝岡橋; 剛村上; 幸人西尾
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2027-08-09
Also published as: JP2009044569A; US8310740B2; CN101365035A; CN101365035B; US20090040568A1

Description

本発明は、読取品質を確保して読取速度を向上させることができる画像読取装置に関する。

従来、画像読取装置において原稿の画像を読取る場合、原稿台に載置された原稿又は搬送手段で搬送された原稿に対し光を照射して、原稿から反射した光を、副走査の方向（読取機構の移動方向、又は原稿の搬送方向）と直交する方向（主走査の方向）に配置された一次元の光電変換器（ラインセンサ）で受光する方法が広く用いられている。

光電変換器としては、一般的にＣＣＤが用いられ、ＣＣＤで画像を撮像することによって電荷が蓄積され、蓄積した電荷に応じた電気信号が画像の読取信号として出力される。このような原稿読取装置において、読取りの解像度を高めた場合、又は読取りの速度を上昇させた場合、ＣＣＤが撮像する画像の光量と撮像時間との積が必然的に減少するのに伴い、蓄積する電荷が減少して取得された読取信号のＳ／Ｎが悪化する傾向がある。

これに対し、読取処理の高速化と高精細化の要求が高まるに伴い、画像を高精度に読取る手段としてタイムディレイ積分（Time Delay & Integration、以下ＴＤＩという）方式の光電変換器が採用されることがある。ＴＤＩ方式の光電変換器は、一次元の光電変換器を複数本備え、夫々の光電変換器が副走査の速度に応じた時間差で原稿上の直線的な同一領域を読取って、互いの読取信号を合成することにより、高精度の読取りでありながら読取速度を低下させずに増倍された読取信号が得られるようにするものである（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２００３／０６１２７１号パンフレット

しかしながら、ＴＤＩ方式では、副走査の方向の解像度は、隣り合う光電変換器で夫々読取られる直線的な領域の間隔によって定まるため、隣り合う２つの領域を１領域として読取るような低解像度で画像の読取りを行う場合、読取信号を合成する手法を採ることができず、一つの光電変換器の読取信号を使用していた。このため、例えば副走査の速度を上昇させたときに、光電変換器で十分な電荷を蓄積させる時間を確保することができず、原稿の読取品質が下がるという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、解像度の低い読取りの場合、原稿の相対移動の速度を上昇させたときに、複数個の光電変換器の信号を時間差無しで合成することにより、読取信号となる電荷を増倍して、原稿の読取品質の低下を防ぐことができる画像読取装置を提供することにある。

本発明に係る画像読取装置は、原稿を読取る多数の光電変換素子を直線的に配列した光電変換器を同一平面内に複数個平行に並設してなり、前記光電変換素子の出力を該光電変換素子の配列方向に従って取り込む都度、前記複数個の光電変換器及び原稿を前記光電変換器の並設間隔の整数倍だけ並設方向に相対移動させる相対移動手段と、前記複数個の光電変換器の変換結果を夫々所定の時間差で重畳して合成する時間差合成手段とを備える画像読取装置において、複数の解像度の読取指示を受け付ける受付手段を備え、前記受付手段が最高解像度より低い低解像度の読取指示を受け付けた場合、最高解像度の読取指示を受け付けた場合に比して、前記相対移動の速度を前記光電変換器の並設個数と同数倍以上とし、前記時間差合成手段は、前記複数個の光電変換器の変換結果を夫々時間差無しで合成するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、受付手段が最高解像度より低い低解像度の読取指示を受け付けた場合、光電変換器及び原稿の相対速度を最高解像度の場合に比して光電変換器の並設個数倍以上に高め、時間差合成手段が複数個の光電変換器の変換結果を時間差無しで合成する。これにより、低解像度での読取りの場合、光電変換器の１走査時間内での光電変換器及び原稿の相対移動距離は、複数の光電変換器が並設されている幅以上となる。また、複数個の光電変換器の変換結果である電荷が重畳され、合成される。

本発明に係る画像読取装置は、前記時間差合成手段は、前記複数個の光電変換器夫々に対応する複数個の遅延器を備え、各遅延器は、該遅延器夫々に対応する各光電変換器が、原稿に対する相対移動方向の前方に位置するほど、小さくない遅延時間を有するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、時間差合成手段は、複数個の光電変換器夫々に対応して、複数個の遅延器を備え、各遅延器の標準的な遅延時間は、対応する夫々の光電変換器が、原稿に対する相対移動方向の前方に位置するほど、大きくなるようにする。これにより、前記時間差合成手段において各光電変換器の変換結果を合成するに際し、所定の時間差を、夫々の遅延器により生成することができる。

本発明に係る画像読取装置は、前記複数個の遅延器は、所定の遅延時間を有する固定遅延器に、前記光電変換器の１走査時間に相当する遅延時間を有する可変遅延器を夫々異なるＮ個（Ｎは０からＭ−１までの整数）縦続接続した第１乃至第Ｍの遅延器からなり、前記時間差合成手段は、前記受付手段が前記低解像度の読取指示を受け付けた場合、第１乃至第Ｍの遅延器の遅延時間を前記所定の遅延時間とし、前記Ｍ個の光電変換器の変換結果を夫々時間差無しで合成するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、時間差合成手段が有する複数個の遅延器は、所定の遅延時間を有する固定遅延器に、光電変換器の１走査時間に相当する遅延時間を有する可変遅延器を夫々異なるＮ個縦続接続した第１乃至第Ｍの遅延器とする。また、受付手段が低解像度の読取指示を受け付けた場合、第１乃至第Ｍの遅延器の遅延時間を一律に前記所定の遅延時間に揃える。これにより、最高解像度での読取りの場合、読取対象である直線的な領域間の相対移動時間と１領域の走査時間とが一致したときに、時間差合成手段において各光電変換器の同一領域に対する変換結果が重畳して合成される。また、低解像度での読取りの場合、時間差合成手段において各光電変換器の変換結果が夫々時間差なしで合成される。

本発明に係る画像読取装置は、前記相対移動手段は、前記受付手段が前記低解像度の読取指示を受け付けた場合、相対移動の速度を、前記最高低解像度の読取指示を受け付けた場合よりも上昇させるようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、受付手段が低解像度の読取指示を受け付けた場合、原稿の相対移動の速度を、最高解像度の読取指示を受け付けた場合よりも上昇させる。これにより、低解像度での読取りの場合、副走査の速度を最高解像度の場合より上昇させて原稿の読取時間を短縮させる。

本発明に係る画像読取装置は、前記受付手段は、最高解像度の１／Ｊ（Ｊは前記複数個と同数以上の自然数）の解像度での読取りに係る低解像の読取指示を受け付けるようにしてあり、前記相対移動手段は、前記受付手段が前記低解像度の読取指示を受け付けた場合、相対移動の速度を最高解像度の場合のＪ倍に上昇させるようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、受付手段が最高解像度の１／Ｊの解像度での読取に係る低解像の読取指示を受け付けた場合、原稿の相対移動の速度を最高解像度の場合のＪ倍に上昇させる。これにより、原稿の読取時間を最高解像度の場合の１／Ｊに短縮させる。

本発明に係る画像読取装置は、前記複数個の光電変換器は、夫々ＲＧＢ各色に対して備えてあることを特徴とする。

本発明にあっては、ＲＧＢ各色に対応して、複数個の光電変換器を備える。これにより、カラー画像の読取りを行う。

本発明によれば、低解像度の読取指示を受け付けた場合、光電変換器及び原稿の相対速度を光電変換器の並設個数倍以上に高め、複数個の光電変換器の変換結果を時間差無しで合成する。これにより、解像度の低い読取りの場合、光電変換器の１走査時間内での光電変換器及び原稿の相対移動距離は、複数個の光電変換器が並設されている幅以上となる。また、複数個の光電変換器の変換結果である電荷が重畳され、合成される。従って、読取信号となる電荷を増倍して、原稿の読取品質の低下を防ぐことができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置を模式的に示す正面断面図である。図中１は原稿をフェイスアップで載置するための原稿トレイであり、原稿トレイ１は、読取原稿の最大横幅相当の幅を有し、画像読取装置の上部に、一側方から他側方へ傾斜して設けられている。原稿トレイ１の下端部の上方には、原稿トレイ１に載置された原稿を繰り出すための搬送路２が配されている。また、原稿トレイ１の前記下端部には、正面視の断面が半円弧状のガイドによって形成された搬送路２を、開口部が上下に位置するように配設してある。搬送路２の上流側開口部は、原稿トレイ１から搬送路２によって移送された原稿を取り込むように原稿トレイ１側に向けられている。搬送路２の途中には、原稿の搬送を補助するための搬送ローラ２ａが配されている。

搬送路２の下流側開口部には、原稿トレイ１の幅と略同一幅を有するガラス板３が、搬送路２から移送された原稿を受けるように、水平に配置されている。ガラス板３の上部には、原稿をガラス板３に押圧するためのプラテンローラ３ａが、回動可能に軸止されている。プラテンローラ３ａの押圧位置における原稿の搬送方向下流には、排紙ローラ４ａが配され、排紙ローラ４ａは、ガラス板３の上部を通過した原稿を前記搬送方向下流側へ移送する。原稿トレイ１の下方には、排紙ローラ４ａから移送された原稿をフェイスダウンで載置するための排紙トレイ４を、原稿トレイ１と平行するように固設してある。

ガラス板３の下方には、該ガラス板３の直下よりも少し一側方に寄せて、長手方向が原稿の搬送方向と垂直をなすように直管状のランプ５を水平に設けてある。これにより、ランプ５は、搬送路２を経て上下が反転され文字面が下向きとなった原稿を斜め上向きに照射する。また、ランプ５の下方で、ガラス板３の直下には、原稿から下方に出射された読取光を反射するための第１ミラー６ａが、法線を鉛直上方より他側方へ４５度傾けて設けられている。第１ミラー６ａの他側方には、第１ミラー６ａで直角に反射された読取光を中継するための第２ミラー６ｂが、法線を鉛直下方より一側方へ４５度傾けて配され、更に第２ミラー６ｂの下方には、第２ミラー６ｂで中継された読取光を一側方に戻すための第３ミラー６ｃが、法線を鉛直上方より一側方へ４５度傾けて設けられている。そして、第１ミラー６ａの下方には、読取光を受光するためのＣＣＤ群８が配設してあり、第３ミラー６ｃから戻された読取光は、集光レンズ７を介装した水平方向の光路に沿ってＣＣＤ群８に導かれる。

ＣＣＤ群８は、ＲＧＢ各色に対応して夫々２本の直線的なＣＣＤからなるＣＣＤ対８ａを有し、各２本のＣＣＤは、水平にして鉛直方向に並べ、更に各色対応に、上からＢ（Ｂ１、Ｂ２）、Ｇ（Ｇ１、Ｇ２）及びＲ（Ｒ１、Ｒ２）の順に並設してある。各ＣＣＤ対８ａが有する夫々のＣＣＤには、フォトダイオード及びシフトレジスタが直線的に配列されている（図３参照）。ＣＣＤ群８上に結像した原稿の像は、ＲＧＢ各２本のＣＣＤによって水平方向に走査され、夫々に対応する電気信号に変換される。

図２は、画像読取装置の要部構成を示すブロック図である。各ＣＣＤ対８ａは、入射光を走査して夫々２つのＣＣＤ出力（ＣＣＤ出力Ａ及びＣＣＤ出力Ｂ２）を加算器群９に与える。加算器群９は、ＲＧＢ各色に対応して加算器９ａを備える。各加算器９ａは、夫々対応する各ＣＣＤ対８ａより入力されたＣＣＤ出力（ＣＣＤ出力Ａ及びＣＣＤ出力Ｂ２）を加算し、夫々の加算結果を画像処理部１０に出力する。画像処理部１０は、各加算器９ａから入力された各色の加算結果に対し、Ａ／Ｄ変換、ガンマ変換及び色補正等の画像処理を施し、処理結果を図示しない公知の表示装置に出力する。

制御部１１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ、ＲＯＭに予め格納されている制御プログラムに従って入出力制御及び演算を実行するＣＰＵ、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ、並びに外部回路との入出力を行う入出力インタフェースを有している。制御部１１の入出力インタフェースには、操作部１２、表示部１３、モータ駆動回路１４、及び各ＣＣＤ対８ａへの制御ラインが接続されている。制御部１１は、制御ラインに対し、各ＣＣＤ対８ａを構成するレジスタ間の転送を制御するためのゲート制御信号、及び各ＣＣＤ対８ａの出力を制御するための出力制御信号を出力する（図３参照）。

操作部１２は、使用者が原稿の読取解像度の指示を行うための解像度スイッチ１２ａ、及び読取開始の指示を行うためのスタートスイッチ１２ｂを有している。表示部１３は、指示された内容の表示及びエラー表示行う。モータ駆動回路１４は図示しない駆動モータの駆動速度を制御し、駆動モータは搬送ローラ２ａ、プラテンローラ３ａ、及び排紙ローラ４ａを駆動する。

図３は、ＲＧＢ各色用に準備されているＣＣＤ対８ａの構成を示す説明図である。ＣＣＤ対８ａを構成する一方のＣＣＤは、フォトダイオード列８１Ａ、シフトレジスタ８３Ａ及びシフトゲート８４ａ、８４ａ、・・・を備え、他方のＣＣＤは、フォトダイオード列８１Ｂ、ストレージ列８２Ｂ、シフトレジスタ８３Ｂ、シフトゲート８４ｂ、８４ｂ、・・・及びシフトゲート８５ｂ、８５ｂ、・・・を備える。
フォトダイオード列８１Ａ及びシフトレジスタ８３Ａは、夫々フォトダイオード８１ａ、８１ａ、・・・及びレジスタ８３ａ、８３ａ、・・・からなり、各フォトダイオード８１ａは、夫々対応するシフトゲート８４ａ及びレジスタ８３ａと、この順序で縦続接続されている。また、フォトダイオード列８１Ｂ、ストレージ列８２Ｂ及びシフトレジスタ８３Ｂは、夫々フォトダイオード８１ｂ、８１ｂ、・・・、ストレージ８２ｂ、８２ｂ、・・・及びレジスタ８３ｂ、８３ｂ、・・・からなり、各フォトダイオード８１ｂは、夫々対応するシフトゲート８４ｂ、ストレージ８２ｂ、シフトゲート８５ｂ及びレジスタ８３ｂと、この順序で縦続接続されている。

２つのフォトダイオード列８１Ａ及び８１Ｂは、夫々フォトダイオード８１ａ、８１ａ、・・・及び８１ｂ、８１ｂ、・・・を直線的に配列してなるものである。各フォトダイオード列８１Ａ及び８１Ｂは、夫々原稿の搬送方向に所定の太さを有する直線的な領域（以下、ラインという）を走査して、照射された光量に応じた電荷を読取信号として蓄積する。各シフトゲート８４ａは、夫々対応する各フォトダイオード８１ａに蓄積された電荷を対応する各レジスタ８３ａに転送するためのものであり、各フォトダイオード８１ａに蓄積された電荷が夫々各レジスタ８３ａに転送されるまでの時間を各レジスタ８３ａにおける遅延時間と見ることができる。各レジスタ８３ａは、縦続接続してシフトレジスタ８３Ａとしてあり、夫々のレジスタ８３ａに転送された電荷は、シフトレジスタ８３Ａ内で順次シフトされた後、１主走査時間内にＣＣＤ出力ＡとしてＣＣＤ対８ａの外部に直列的に出力される。

各シフトゲート８４ｂ及び８５ｂは、夫々対応する各フォトダイオード８１ｂ及び各ストレージ８２ｂに蓄積又は転送された電荷を、夫々対応する各ストレージ８２ｂ及び各レジスタ８３ｂに転送するためのものである。各フォトダイオード８１ｂに蓄積された電荷及び各ストレージ８２ｂに転送された電荷が、夫々各ストレージ８２ｂ及び各レジスタ８３ｂに転送されるまでの時間を、夫々各ストレージ８２ｂ及び各レジスタ８３ｂにおける遅延時間と見ることができる。各レジスタ８３ｂは、縦続接続してシフトレジスタ８３Ｂとしてあり、夫々のレジスタ８３ｂに転送された電荷は、シフトレジスタ８３Ｂ内で順次シフトされた後、１主走査時間内にＣＣＤ出力Ｂ２としてＣＣＤ対８ａの外部に直列的に出力される。

制御ラインは、制御部１１から各色のＣＣＤ対８ａに対して出力される信号を総称したものであり、制御ラインには、ゲート制御信号Ａ、Ｂ１及びＢ２、クロック、並びにＣＣＤ出力Ａ制御信号及びＣＣＤ出力Ｂ２制御信号が含まれている。ゲート制御信号Ａ、Ｂ１及びＢ２は、夫々シフトゲート８４ａ、８４ｂ及び８５ｂをオン／オフさせる信号である。また、ＣＣＤ出力Ａ制御信号及びＣＣＤ出力Ｂ２制御信号は、夫々ＣＣＤ出力Ａ及びＣＣＤ出力Ｂ２をオン／オフさせる信号である。

ゲート制御信号Ａ、Ｂ１及びＢ２、並びにＣＣＤ出力Ａ及びＣＣＤ出力Ｂ２のオン／オフは、クロックに同期して行われる。また、各シフトレジスタ８３Ａ及び８３Ｂのシフト動作も、前記クロックに同期して行われる。ＣＣＤ出力Ａ及びＣＣＤ出力Ｂ２は、夫々ＣＣＤ出力Ａ制御信号及びＣＣＤ出力Ｂ２制御信号がオンである期間について、夫々各シフトレジスタ８３Ａ及びシフトレジスタ８３Ｂに転送された電荷を、前記クロックに同期させてＣＣＤ対８ａの外部に出力する。

図４は、ＴＤＩ方式により２つのＣＣＤの出力を重畳して合成する動作を示す説明図である。ここでは、フォトダイオード列８１Ａ及び８１Ｂ、シフトレジスタ８３Ａ及び８３Ｂ、並びにストレージ列８２Ｂを構成する各フォトダイオード８１ａ及び８１ｂ、レジスタ８３ａ及び８３ｂ、並びにストレージ８２ｂについて、加算器９ａを含めた夫々の接続と動作を説明する。本実施の形態において高解像度の場合は、図４に示す動作に従って読取信号となる電荷を増倍している。
フォトダイオード８１ａには、遅延器として動作するレジスタ８３ａが接続され、フォトダイオード８１ｂには、やはり遅延器として動作するストレージ８２ｂ、及びレジスタ８３ｂが縦続接続されている。従って、原稿１５に対する相対的な移動方向（即ち原稿１５の搬送方向と逆方向）の前方側にあるフォトダイオード８１ｂには、同後方側にあるフォトダイオード８１ａより遅延時間の大きい遅延器が接続されていることになる。加算器９ａには、実際には各レジスタ８３ａ及び８３ｂの出力が、夫々シフトレジスタ８３Ａ及び８３Ｂにおいてシフトされた後にＣＣＤ出力Ａ及びＣＣＤ出力Ｂとして入力されるが、ここでは模式的に、加算器９ａにレジスタ８３ａ及び８３ｂの出力が入力されるものとして図示してある。

フォトダイオード８１ａ及び８１ｂが原稿１５を読取っている間にも、原稿１５は搬送されているため、実際には読取り対象である各ライン全体がフォトダイオード列８１Ａ及び８１Ｂにより均等に読取られて電荷に変換されるのではなく、当該各ラインの副走査方向の中央部は読取られる時間的割合が大きくなって、ラインの境界部より電荷に変換される割合が大きい。また、フォトダイオード列８１Ａ及び８１Ｂは、読取り中の副走査により、互いに読取るラインの走査領域が重なる程度に接近して配置してある。図４（ａ）及び（ｂ）においては、ラインの中央部を主体とする領域が、各フォトダイオード８１ａ及び８１ｂによって１主走査時間内に読取られるものとして説明を行う。

図４（ａ）において、フォトダイオード８１ｂが、原稿１５の搬送方向の前方側（図のα）に位置するラインの中央部を読取り終えた場合、読取光を光電変換した読取信号がストレージ８２ｂに転送される。
尚、主走査方向に配列された全フォトダイオード８１ａ及び８１ｂは、原稿１５の１ラインの読取り及び光電変換を並列的に行う。また、１主走査時間は、フォトダイオード列８１Ａ及び８１Ｂの離隔距離を、原稿１５の搬送速度で除した値に設定してあり、１主走査時間で原稿１５は、各ラインの間隔に相当する寸法だけ搬送される。

その後１主走査時間を経て、図４（ｂ）において、フォトダイオード８１ａが、原稿１５の搬送方向の前方側（図のα）に位置するラインの中央部を読取り終えた場合、読取光を光電変換した読取信号がレジスタ８３ａに転送される。また、ストレージ８２ｂに１主走査時間保持されていた読取信号（図のαに対応）が、レジスタ８３ｂに転送される。従って、加算器９ａは、原稿１５の搬送方向の前方側（図のα）に位置するラインに対応する読取信号を重畳して加算することとなり、増倍された読取信号を出力する。
この場合、原稿１５の搬送方向の後方側（図のβ）に位置するラインの中央部を読取って光電変換した読取信号は、ストレージ８２ｂに転送されているが、当該１主走査時間内において、加算器９ａで他の信号と加算されることはない。

図５は、高解像度の１／２の解像度が指示された場合に、２つのＣＣＤの出力を重畳して合成する動作を示す説明図である。制御部１１は、解像度スイッチ１２ａより高解像度の１／２に相当する解像度の指示（スイッチ閉）を受け付けた場合、モータ駆動回路１４を介して原稿１５の搬送速度を高解像度の場合の２倍とする。フォトダイオード８１ａ及び８１ｂ、ストレージ８２ｂ、並びにレジスタ８３ａ及び８３ｂの接続構成は、図４の場合と同様である。

図５において、原稿１５が搬送される速度は、図４の場合の２倍であるのに対し、各フォトダイオード８１ａ及び８１ｂが１主走査時間を単位として原稿１５を読取る動作は、図４の場合と同一であるため、１回に読取られる原稿１５の搬送方向の寸法は、図４の場合の２倍相当となる。従って、図５（ａ）及び（ｂ）においては、１ラインの前縁部から後縁部までの寸法を持った領域に着目し、該領域が１主走査時間内に読取られるものとして説明を行う。

図５（ａ）において、フォトダイオード８１ａ及び８１ｂは、夫々原稿１５の前方側及び後方側（夫々図のα及びβ）に位置するラインについて、各前縁部の読取りを開始する直前であることを示している。従って、図５（ａ）の状態から１主走査時間を経た場合、図５（ｂ）において、フォトダイオード８１ａ及び８１ｂは、夫々原稿１５の前方側及び後方側（夫々図のα及びβ）に位置するラインについて、各後縁部の読取りを終え、読取光を光電変換した読取信号が夫々レジスタ８３ｂ及びストレージ８２ｂに転送される。この場合、ストレージ８２ｂに転送された読取信号は、直ちにレジスタ８３ｂに転送するようにしてあるため、加算器９ａは、原稿１５の搬送方向の前方側及び後方側（図のα及びβ）に位置するラインに対応する読取信号を重畳して加算することとなり、増倍された読取信号を出力する。

図６は、ＴＤＩ方式において制御部１１が出力する各ゲート制御信号及び各ＣＣＤ出力制御信号の対応関係を示すタイミングチャートである。制御部１１は、解像度スイッチ１２ａ及びスタートスイッチ１２ｂより、夫々高解像度の指示（スイッチ開）及び読取開始の指示を受け付けた場合、モータ駆動回路１４を介して原稿１５の搬送を開始すると共に原稿１５の読取りを行い、図６に従って各制御信号を出力する。図中の横軸は時間であり、ゲート制御信号Ａ、ＣＣＤ出力Ａ制御信号、ゲート制御信号Ｂ１、ゲート制御信号Ｂ２及びＣＣＤ出力Ｂ２制御信号を、上から順に図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）に示す。時間順序のＴ１、Ｔ２及びＴ３は、夫々１主走査時間を示す。

図６（ａ）は、シフトゲート８４ａのオン／オフを制御するためのゲート制御信号Ａのパルス波形を示している。制御部１１がゲート制御信号Ａをオフしている間に、フォトダイオード８１ａは、レジスタ８３ａと分離されて、原稿１５の読取光の光量に応じた電荷を蓄積する。次の１主走査時間の初めに制御部１１がゲート制御信号Ａをオンした場合、シフトゲート８４ａが開き、前記電荷がレジスタ８３ａに転送される。従って、Ｔ２及びＴ３の各主走査時間の初めにレジスタ８３ａに転送される電荷は、夫々Ｔ１及びＴ２の１主走査時間内にフォトダイオード８１ａに蓄積された電荷となっている。ここでは、Ｔ２の１主走査時間内に、フォトダイオード８１ａが原稿１５の搬送方向の前方側（図４のα）に位置するラインを読取り、当該時間内にフォトダイオード８１ａに蓄積された電荷は、Ｔ３の１主走査時間の初めにレジスタ８３ａに転送されるものとして、以下の説明を行う。

図６（ｂ）は、ＣＣＤ出力Ａのオン／オフを制御するためのＣＣＤ出力Ａ制御信号を示している。制御部１１がゲート制御信号Ａをオフした後にＣＣＤ出力Ａ制御信号をオンした場合、シフトレジスタ８３Ａに蓄積された電荷が、ＣＣＤ出力Ａよりクロックに同期して順次直列的に出力される。従って、フォトダイオード８１ａが原稿１５の搬送方向の前方側（図４のα）に位置するラインを読取って蓄積した電荷は、Ｔ３の１主走査時間内にＣＣＤ出力Ａより出力される。

図６（ｃ）は、シフトゲート８４ｂのオン／オフを制御するゲート制御信号Ｂ１のパルス波形を示している。制御部１１がゲート制御信号Ａをオフしている間に、フォトダイオード８１ｂは、原稿１５の読取光の光量に応じた電荷を蓄積する。次の１主走査時間の初めに制御部１１がゲート制御信号Ｂ１をオンした場合、シフトゲート８４ｂが開き、前記電荷がストレージ８２ｂに転送される。フォトダイオード８１ｂは、フォトダイオード８１ａよりも、原稿１５の搬送方向の１ライン分後方を読取るように配置してあるため、フォトダイオード８１ｂは、原稿１５の搬送方向の前方側（図４のα）に位置するラインを、フォトダイオード８１ａよりも、原稿１５の１ラインの搬送時間（即ち１主走査時間）だけ先読みする。従って、フォトダイオード８１ｂは、Ｔ１の１主走査時間内に原稿１５の搬送方向の前方側（図４のα）に位置するラインを読取り、当該時間内にフォトダイオード８１ａに蓄積された電荷は、Ｔ２の１主走査時間の初めにストレージ８２ｂに転送される。

図６（ｄ）は、シフトゲート８４ｂのオン／オフを制御するためのゲート制御信号Ｂ２のパルス波形を示している。各主走査時間において、シフトレジスタ８３Ｂに蓄積された電荷がＣＣＤ出力Ｂ２より直列的に出力された場合（図６（ｅ）参照）、制御部１１は、ゲート制御信号Ｂ２をオンする。これにより、ストレージ８２ｂに蓄積された電荷は、ＣＣＤ出力Ｂ２の１ライン分の読取出力が終わり、次の１主走査時間が始まるまでにレジスタ８３ｂに転送される。従って、Ｔ２の１主走査時間の初めにストレージ８２ｂに転送された電荷は、Ｔ３の１主走査時間が始まるまでにレジスタ８３ｂに転送される。
つまり、ストレージ８２ｂは、フォトダイオード８１ｂに蓄積された電荷を、１主走査時間だけ遅延させてレジスタ８３ｂに転送するように動作する。

図６（ｅ）は、ＣＣＤ出力Ｂ２のオン／オフを制御するためのＣＣＤ出力Ｂ２制御信号を示している。制御部１１がＣＣＤ出力Ｂ２制御信号をオンした場合、シフトレジスタ８３Ｂに蓄積された電荷が、ＣＣＤ出力Ｂ２よりクロックに同期して順次直列的に出力される。従って、フォトダイオード８１ｂが原稿１５の搬送方向の前方側（図４のα）を読取って蓄積した電荷は、Ｔ３の１主走査時間内にＣＣＤ出力Ｂ２より出力され、ＣＣＤ出力Ａから出力された電荷と共に加算器９ａに入力されて加算される。

図７は、高解像度の１／２の解像度が指示された場合に、制御部１１が出力する各ゲート制御信号及び各ＣＣＤ出力制御信号の対応関係を示すタイミングチャートである。制御部１１は、解像度スイッチ１２ａ及びスタートスイッチ１２ｂより、夫々高解像度の１／２に相当する解像度の指示（スイッチ閉）及び読取開始の指示を受け付けた場合、モータ駆動回路１４を介して原稿１５の搬送を開始すると共に原稿１５の読取りを行い、図７に従って各制御信号を出力する。
図７（ａ）乃至（ｅ）の各信号は、夫々図６（ａ）乃至（ｅ）の信号と同一であり、一部の信号において出力されるタイミングが異なる。また、図７（ａ）のゲート制御信号Ａ、図７（ｂ）のＣＣＤ出力Ａ制御信号及び図７（ｃ）のゲート制御信号Ｂ１は、夫々図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の信号と同一タイミングで出力されるので、説明の共通する部分を省略する。

図７（ａ）は、シフトゲート８４ａのオン／オフを制御するためのゲート制御信号Ａのパルス波形を示している。また、図７（ｂ）は、ＣＣＤ出力Ａのオン／オフを制御するためのＣＣＤ出力Ａ制御信号を示している。前述したように、フォトダイオード８１ａが原稿１５の搬送方向の前方側（図５のα）に位置するラインを読取って蓄積した電荷は、Ｔ３の１主走査時間内にＣＣＤ出力Ａより出力される。
尚、ここで読取られる原稿１５の搬送方向の寸法は、前述したように、図６の高解像度の場合と比較して２倍相当となるが、ここでは、１主走査時間内に、高解像度の１ラインの前縁部から後縁部までの寸法を持った領域に着目し、該領域が読取られるものとして説明する。

図７（ｃ）は、シフトゲート８４ｂのオン／オフを制御するゲート制御信号Ｂ１のパルス波形を示している。制御部１１がゲート制御信号Ａをオフしている間に、フォトダイオード８１ｂは、原稿１５の読取光の光量に応じた電荷を蓄積する。フォトダイオード８１ｂは、フォトダイオード８１ａよりも、原稿１５の搬送方向の１ライン分後方を読取るように配置してあるため、フォトダイオード８１ｂは、フォトダイオード８１ａが図７（ａ）又は図６（ａ）において原稿１５の搬送方向の前方側（図５のα）に位置するラインを読取っているＴ２の１主走査時間に、原稿１５の搬送方向の後方側（図５のβ）に位置するラインを読取って電荷を蓄積する。
Ｔ２に続くＴ３の１主走査時間の初めに、制御部１１は、ゲート制御信号Ｂ１をオンし、フォトダイオード８１ｂに蓄積された前記電荷をストレージ８２ｂに転送する。

図７（ｄ）は、シフトゲート８４ｂのオン／オフを制御するためのゲート制御信号Ｂ２のパルス波形を示している。制御部１１は、ゲート制御信号Ａをオフした直後、ＣＣＤ出力Ｂ２制御信号をオンする前に（図７（ｅ）参照）、ゲート制御信号Ｂ２をオンして、ストレージ８２ｂに転送された電荷をレジスタ８３ｂに転送する。これにより、ストレージ８２ｂは、フォトダイオード８１ｂに蓄積された電荷を、１主走査時間遅延させることなく、レジスタ８３ｂに転送するように動作する。

図７（ｅ）は、ＣＣＤ出力Ｂ２のオン／オフを制御するためのＣＣＤ出力Ｂ２制御信号を示している。制御部１１がＣＣＤ出力Ｂ２制御信号をオンした場合、シフトレジスタ８３Ｂに蓄積された電荷が、ＣＣＤ出力Ｂ２よりクロックに同期して順次直列的に出力される。従って、フォトダイオード８１ｂが原稿１５の搬送方向の後方側（図５のβ）に位置するラインを読取って蓄積した電荷は、Ｔ３の１主走査時間内にＣＣＤ出力Ｂ２より出力され、ＣＣＤ出力Ａから出力された電荷と共に加算器９ａに入力されて加算される。
この場合、ＣＣＤ出力Ａ又はＣＣＤ出力Ｂ２から出力される電荷の量は、ＴＤＩ方式の場合と本質的に変わるところがない。従って、加算器９ａがＴ３の１主走査時間内に出力する原稿１５の読取信号は、ＴＤＩ方式による高解像度の場合と略同一の読取品質であり、原稿１５の搬送速度を高解像度の場合の２倍としたことによる劣化はない。

以上のように、本実施の形態によれば、２列のフォトダイオード列を有するＣＣＤを原稿の搬送方向に平行に並設し、操作部より低解像度の指示を受け付けた場合は、前記２列のうち１列のフォトダイオード列が蓄積した電荷を加算器まで転送するときに、ストレージ列の各ストレージによる遅延を加えないようにする。これにより、低解像度の指示の場合、前記２列のフォトダイオード列が蓄積した電荷は、夫々対応する各フォトダイオード毎に時間差無しに加算される。従って、読取信号となる電荷を増倍して、原稿の読取品質の低下を防ぐことができる。

更に、原稿の搬送方向の前方を読取るフォトダイオード列にはシフトレジスタを、同後方を読取るフォトダイオード列にはストレージ列及びシフトレジスタを夫々接続し、ストレージ列及びシフトレジスタ夫々の対応する各ストレージ及び各レジスタによる遅延時間の和は、シフトレジスタの各レジスタによる遅延時間と同等以上とする。これにより、前記各フォトダイオード列の蓄積した電荷を、各フォトダイオード毎に時間差有り／無しの何れで加算することもできる。

更にまた、シフトレジスタの各レジスタは、フォトダイオード列が蓄積した電荷を加算器まで転送する場合に各フォトダイオード毎に夫々固定的な遅延時間を加え、ストレージ列の各ストレージは、前記電荷を転送する場合に各フォトダイオード毎に夫々１主走査時間に相当する遅延時間を加える。この場合、操作部より低解像度の指示を受け付けたときは、ストレージ列による遅延時間を無くし、シフトレジスタによる固定的な遅延時間のみを加える。これにより、前記各フォトダイオード列の蓄積した電荷を、各フォトダイオード毎にＴＤＩ方式によって加算することも、時間差無しで加算することもできる。

更にまた、操作部より低解像度の指示を受け付けた場合、原稿の搬送速度を、高解像度の指示を受け付けている場合より上昇させる。これにより、解像度の低い読取りの場合、原稿の読取時間を短縮させることができる。

更にまた、ＲＧＢ各色に対応して、夫々２列のフォトダイオード列を備える。これにより、カラー画像の読取りを行うことができる。

尚、本実施の形態にあっては、ＲＧＢ各色に対応して、夫々２列のフォトダイオード列を備えているが、これに限るものではなく、夫々３列以上のフォトダイオード列を備えるようにしてもよい。この場合、夫々のフォトダイオード列の各フォトダイオードには、一つのレジスタと、夫々一つずつ異なる数のストレージを対応させて、縦続接続されるようにすればよい。そして、低解像度のときに、ストレージ列での遅延を無くすように制御すればよい。

更にまた、操作部で受け付ける解像度の指示は、高解像度と低解像度の２段階に限るものではなく、最高解像度の１／Ｋ（Ｋは３以上の自然数）が指示できるようにしてもよい。この場合、副操作の速度を最高解像度の場合のＫ倍に上昇させても、原稿の搬送方向の解像度が１／Ｋに下がるだけであり、加算器が出力する読取信号の読取品質は略一定が保たれる。

本発明の実施の形態に係る画像読取装置を模式的に示す正面断面図である。画像読取装置の要部構成を示すブロック図である。ＲＧＢ各色用に準備されているＣＣＤ対の構成を示す説明図である。ＴＤＩ方式により２つのＣＣＤの出力を重畳して合成する動作を示す説明図である。高解像度の１／２の解像度が指示された場合に、２つのＣＣＤの出力を重畳して合成する動作を示す説明図である。ＴＤＩ方式において制御部が出力する各ゲート制御信号及び各ＣＣＤ出力制御信号の対応関係を示すタイミングチャートである。高解像度の１／２の解像度が指示された場合に、制御部が出力する各ゲート制御信号及び各ＣＣＤ出力制御信号の対応関係を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１原稿トレイ
２搬送路
３ガラス板
３ａプラテンローラ
４排紙トレイ
５ランプ
８ＣＣＤ群
８ａＣＣＤ対（ＣＣＤ−Ｒ、ＣＣＤ−Ｇ、ＣＣＤ−Ｂ）
８１Ａ、８１Ｂフォトダイオード列
８１ａ、８１ｂフォトダイオード
８２Ｂストレージ列
８２ｂストレージ
８３Ａ、８３Ｂシフトレジスタ
８３ａ、８３ｂレジスタ
９加算器群
９ａ加算器（加算器Ｒ、加算器Ｇ、加算器Ｂ）
１１制御部
１２操作部
１２ａ解像度スイッチ
１２ｂスタートスイッチ
１３表示部
１４モータ駆動回路
１５原稿

Claims

原稿を読取る多数の光電変換素子を直線的に配列した光電変換器を同一平面内に複数個平行に並設してなり、前記光電変換素子の出力を該光電変換素子の配列方向に従って取り込む都度、前記複数個の光電変換器及び原稿を前記光電変換器の並設間隔の整数倍だけ並設方向に相対移動させる相対移動手段と、前記複数個の光電変換器の変換結果を夫々所定の時間差で重畳して合成する時間差合成手段とを備える画像読取装置において、
複数の解像度の読取指示を受け付ける受付手段を備え、
前記受付手段が最高解像度より低い低解像度の読取指示を受け付けた場合、最高解像度の読取指示を受け付けた場合に比して、前記相対移動の速度を前記光電変換器の並設個数と同数倍以上とし、前記時間差合成手段は、前記複数個の光電変換器の変換結果を夫々時間差無しで合成するようにしてあること
を特徴とする画像読取装置。
前記時間差合成手段は、前記複数個の光電変換器夫々に対応する複数個の遅延器を備え、
各遅延器は、該遅延器夫々に対応する各光電変換器が、原稿に対する相対移動方向の前方に位置するほど、小さくない遅延時間を有するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
前記複数個の遅延器は、所定の遅延時間を有する固定遅延器に、前記光電変換器の１走査時間に相当する遅延時間を有する可変遅延器を夫々異なるＮ個（Ｎは０からＭ−１までの整数）縦続接続した第１乃至第Ｍの遅延器からなり、
前記時間差合成手段は、前記受付手段が前記低解像度の読取指示を受け付けた場合、第１乃至第Ｍの遅延器の遅延時間を前記所定の遅延時間とし、前記Ｍ個の光電変換器の変換結果を夫々時間差無しで合成するようにしてあることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
前記相対移動手段は、前記受付手段が前記低解像度の読取指示を受け付けた場合、相対移動の速度を、前記最高解像度の読取指示を受け付けた場合よりも上昇させるようにしてあることを特徴とする請求項１から３までの何れか一項に記載の画像読取装置。
前記受付手段は、最高解像度の１／Ｊ（Ｊは前記複数個と同数以上の自然数）の解像度での読取りに係る低解像の読取指示を受け付けるようにしてあり、
前記相対移動手段は、前記受付手段が前記低解像度の読取指示を受け付けた場合、相対移動の速度を最高解像度の場合のＪ倍に上昇させるようにしてあることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
前記複数個の光電変換器は、夫々ＲＧＢ各色に対して備えてあることを特徴とする請求項１から５までの何れか一項に記載の画像読取装置。