JPH04117758A - イメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、カラー原稿の読み取りのために使用されるイ
メージセンサに関するものである。

（従来の技術） 第６図は、従来のカラーイメージセンサ１００の構成の
一例を表わした図である。このカラーイメージセンサは
表面にＲＧＢのフィルターが設けられた受光部（光電変
換部）ＩＯＩＲ，Ｇ、Ｂとそれに隣接する蓄積電極、シ
フトゲートおよびシフトレジスタ１０２Ｒ，Ｇ、Ｂおよ
び信号電荷を電圧に変換して出力する出力部（図示せず
）等からなり、このうち受光部からシフトレジスタに至
る部分が、受光部相互が平行になるように、バツケージ
１０３内で同一平面上に、受光部どうしが画素幅の整数
倍の間隔をもつように並べられている。

このカラーイメージセンサを用いた読み取り光学系のモ
デルを示したのが第７図である。図中Ｐは読み取り原稿
、Ｌは原稿上の画像をイメージセンサの受光面に結像す
るためのレンズである。ここで原稿を光軸に直角な方向
（走査方向）に、イメージセンサに相対的に動かすこと
により、原稿全体を読み取ることができる。

第８図および第９図は、このカラーイメージセンサによ
る読み取りシーケンスを説明したものである。イメージ
センサ１００が読み取った各色の画像データは、それぞ
れ増幅器２１Ｒ１２１Ｇ、２１Ｂに送られて増幅された
後、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｒ１２２Ｇ、２２Ｂによりデ
ジタル画像信号に変更されるようになっている。

ところで、第６図に示したように従来のイメージセンサ
の各色の受光部は間隔をもって並んでいるため、原稿上
のあるラインの画像は、ＧはＲに対してｍライン、Ｂは
Ｒに対して（ｍ＋ｎ）ライン９遅れて読み取られること
になる。そこで、画像信号が画像処理回路２４に入力さ
れる前に位相を合わせるため、第８図のようにＡ／Ｄコ
ンバータ２２Ｒの後段には（ｍ　＋　ｎ　）ライン分の
、Ａ／Ｄコンバータ２２Ｇの後段にはｎライン分のバッ
ファメモリ２３Ｒ１２３Ｇが設けられ、第９図のように
一番最後に読み取られるＢ信号に合わせて出力されるよ
うにしている。その後画像処理回路２４において色補正
の演算や二値化処理などが行なわれた後に各画像信号が
出力されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかし斯かる従来技術にあっては、上述したように原稿
上のある１ラインのＲの画像はＢの画像に比べて（ｍ＋
ｎ）ライン分、Ｇの画像はｎライン分売に読み取られる
。このため、あるラインの画像信号を３色分そろえて出
力するためには、（ｍ＋ｎ）＋ｎ＝　（ｍ＋２ｎ）ライ
ン分のバッファメモリが必要になる。

本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、受光部からシフ
トレジスタに至る１色分を１つのチップとして構成し、
これを重ねてパッケージに搭載することにより各色の受
光部がそれぞれ隣り合うよう配列され、画像処理に要す
るバッファメモリを大幅に減少させたイメージセンサを
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明にあっては、複数の
リニアイメージセンサを一つのパッケージ内に配列し、
原画の画像を色成分ごとに走査して順次読み取るイメー
ジセンサであって、前記リニアイメージセンサを一色分
ごとにチップ化して構成し、上記チップ内の受光部が原
画からの画像光を受光できる状態で、該チップを積み重
ねて配列したことを特徴とする。

そして、前記のチップ化したリニアイメージセンサの受
光部の配列される間隔は、リニアイメージセンサ内の画
素の配列間隔に等しく構成することが好ましい。

さらに、前記パッケージ内に積み重ねて配列されるチッ
プは、該チップマウント面が上記パッケージの底面およ
びカバーガラスに対して傾斜を有しているならばより好
ましい効果が期待できる。

また、前記チップ化したリニアイメージセンサの一部を
積み重ねて配列してもよい。

（作　用） 而して画像処理に要するバッファメモリを大幅に減少さ
せてカラーの原画を読み取ることが可能となる。

（実施例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第１
図は、本発明にかかるイメージセンサの構成を示したも
のである。ここで第１図（ａ）は正面図、同（ｂ）は右
側面図を表わしている０図中ＩＲ，ＩＧ、ＩＢは各色の
イメージセンサのチップで、それぞれ受光部ＩＲａ、Ｉ
Ｇａ、ＩＢａ、蓄積電極、シフトゲート、シフトレジス
タ、および出力部から構成されている。

各チップは、重ねられ第１図（ａ）に示されるように正
面から見ると原稿からの画像光を受光できる状態で受光
部ＩＲａ、ＩＧａ、ＩＢａが隣り合い、ＲＧＢの素子間
のピッチが主走査方向の画素間ピッチと等しくなるよう
に配列されている。なお２はパッケージ、３はカバーグ
ラスである。

以上の構成のイメージセンサで原稿を読んだ場合、原稿
上のある１ラインのＧの画像信号はＲの画像信号に比べ
て１ライン分、Ｂの画像信号は２ライン分の遅れとなる
。しかし、第２図に示すようにあるラインの画像信号を
３色分そろえて出力するために必要なバッファメモリは
わずか１＋２＝３ライン分となり、従来例に比べて大幅
に減少する。

なお、本イメージセンサにおいては受光部が階段状に配
列されているため、レンズからの距離が色によって異な
ることになる。このため従来と同じレンズを用いると３
色同時にはピントが合わないことが予想される。そこで
、この対策として、第３図に示すように３ラインの受光
部が作る平面が光軸に対して直角になるように、パッケ
ージ２を傾斜させて装置に組み込めばよい。

第４図は本発明の第２実施例に係るイメージセンサにつ
いて示している。なお、上記した第１実施例と同一の部
分については同一の符号を付して説明する。

本実施例では、３ラインの受光部が作る平面がパッケー
ジ２の底面に対してなす角度と同じ角度を、パッケージ
のチップマウント２８面に設けている。これにより３ラ
インの受光面はパッケージの裏面に平行になるので、従
来のイメージセンサと同様に装置に組み込むことができ
る。

さらに、前記第１実施例において示した第３図のように
パッケージ２自体を傾けて組み込んだ場合、カバーグラ
ス３も傾くためこれによる光路の屈折を考慮する必要が
あった。しかし本実施例によれば、カバーグラスは光軸
に対し垂直となるので、屈折を考慮する必要はなくより
効果的なイメージセンサとなる。

第５図は本発明の第３実施例に係るイメージセンサにつ
いて示しており、同（ａ）は正面図、同（ｂ）は側面図
を表わしている。なお、本実施例においても前記実施例
と同一の符号は同一の部分を示している。

前記の２つの実施例では全てのチップを順次重ねていく
構成のイメージセンサについて示したが、本実施例では
第５図に示すようにチップを１色分と２色分の２枚重ね
に分けたものを示している０本実施例のように一部のみ
を積み重ねるようにしても受光部ＩＲａ、ｌＧａ、ＩＢ
ａを近づけることができ前記実施例と同様バッファメモ
リを大幅に削減することができる。

なお、本実施例で示すイメージセンサを使用した場合、
上層の１色と下層の２色ではレンズからの焦点距離が異
なるが、以下のような対応で解消することができる。す
なわち■十分に焦点深度の深いレンズを用いる。■レン
ズ設計において、色収差を利用して１色側と２色側の焦
点距離を変える。■ピントがずれても影響の出にくい色
を１色側に置く、たとえばＲＧＢフィルターで色分解し
、ＭＭＣインクでプリントする系ならば、一番ぼけの目
立たないＹの補色であるＢのセンサを１色側に置けばよ
い。

本実施例によれば前記実施例に比べて、積み重ねるチッ
プの枚数が減り、貼り付は工程が１枚分減っただけ製造
コストを下げることができる。

（発明の効果） 本発明は以上の構成および作用から成るもので、受光部
からシフトレジスタに至る１色分を１つのチップとして
構成し、これらチップの全部または一部を積み重ねてパ
ッケージ内に配列することにより、各色分の画像信号の
位相を合わせるために従来多数必要だったバッファメモ
リの容量を、大幅に減らした、イメージセンサとして提
供することができる。

また、受光部全体の占める面積が小さくなることは、レ
ンズの性能を引き出す点においても有利である。

なお、前述の実施例においてはＲ，Ｇ、Ｂ３色のライン
センサを用いて述べたがこれに限らず、例えばＹ、Ｍ、
Ｃの３色でもよいし、用途に応じてパッケージ内に搭載
するラインセンサの数が２本、あるいは４本以上の場合
にも本発明を同様に適用できる。

さらに、縮小型のイメージセンサに限らず、等倍型のセ
ンサにも本発明を適用することができることは言うまで
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のイメージセンサに係る第１実施例につ
いて示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図で
ある。第２図は同実施例のバッファメモリについて示し
た図、第３図は同実施例のパッケージ２を傾斜させた状
態を示す図である。第４図は本発明のイメージセンサに
係る第２実施例について示した図、第５図は同第３実施
例について示した図である。第６図から第９図は従来の
イメージセンサについて示しており、第６図（ａ）はイ
メージセンサの正面図、同（ｂ）は右側面図、第７図は
読取の状態を示す図、第８図はシーケンス、第９図はバ
ッファメモリについて示したものである。 符号の説明 ＩＲ，ＩＧ、ＩＢ−・・イメージセンサのチップＩＲａ
、ＩＧａ、］Ｂａ−受光部 ２・・・パッケージ ３・・・カバーグラス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のリニアイメージセンサを一つのパッケージ
   内に配列し、原画の画像を色成分ごとに走査して順次読
   み取るイメージセンサであって、 前記リニアイメージセンサを一色分ごとに チップ化して構成し、 上記チップ内の受光部が原画からの画像光を受光できる
   状態で、該チップを積み重ねて配列したことを特徴とす
   るイメージセンサ。
2. （２）前記のチップ化したリニアイメージセンサの受光
   部の配列される間隔は、リニアイメージセンサ内の画素
   の配列間隔に等しいことを特徴とする請求項（１）に記
   載のイメージセンサ。
3. （３）前記パッケージ内に積み重ねて配列されるチップ
   は、該チップマウント面が上記パッケージの底面および
   カバーガラスに対して傾斜を有していることを特徴とす
   る請求項（１）に記載のイメージセンサ。
4. （４）前記チップ化したリニアイメージセンサの一部を
   積み重ねて配列したことを特徴とする請求項（１）に記
   載のイメージセンサ。