JPH05243541A - カラーリニアイメージセンサ - Google Patents
カラーリニアイメージセンサInfo
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- JPH05243541A JPH05243541A JP4043392A JP4339292A JPH05243541A JP H05243541 A JPH05243541 A JP H05243541A JP 4043392 A JP4043392 A JP 4043392A JP 4339292 A JP4339292 A JP 4339292A JP H05243541 A JPH05243541 A JP H05243541A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 フォトダイオードのフィルタの色に対応する
３原色信号が、各色ごとに独立して供給されるカラーリ
ニアイメージセンサを提供する。 【構成】 一方のフォトダイオード列の緑のフィルタＧ
に対応するフォトダイオードから読出された電荷を一時
的に保持して出力するＣＣＤ１７と、さらにその外側に
配されて、上記一方のフォトダイオード列の青のフィル
タＢに対応するフォトダイオードから読出された電荷を
一時的に保持して出力するＣＣＤ４２と、他方のフォト
ダイオード列に近接して配されて、他方のフォトダイオ
ード列の赤のフィルタＲに対応するフォトダイオードか
ら読出された電荷を一時的に保持して出力するＣＣＤ１
７と、さらにその外側に配されて、上記他方のフォトダ
イオード列の緑のフィルタＧに対応するフォトダイオー
ドから読出された電荷を一時的に保持して出力するＣＣ
Ｄ４２とを備えている。
３原色信号が、各色ごとに独立して供給されるカラーリ
ニアイメージセンサを提供する。 【構成】 一方のフォトダイオード列の緑のフィルタＧ
に対応するフォトダイオードから読出された電荷を一時
的に保持して出力するＣＣＤ１７と、さらにその外側に
配されて、上記一方のフォトダイオード列の青のフィル
タＢに対応するフォトダイオードから読出された電荷を
一時的に保持して出力するＣＣＤ４２と、他方のフォト
ダイオード列に近接して配されて、他方のフォトダイオ
ード列の赤のフィルタＲに対応するフォトダイオードか
ら読出された電荷を一時的に保持して出力するＣＣＤ１
７と、さらにその外側に配されて、上記他方のフォトダ
イオード列の緑のフィルタＧに対応するフォトダイオー
ドから読出された電荷を一時的に保持して出力するＣＣ
Ｄ４２とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、カラーリニアイメー
ジセンサに関し、特に、ファクシミリ装置やデジタルカ
ラー複写機におけるカラー原稿の読取装置として用いら
れるカラーリニアイメージセンサに関する。
ジセンサに関し、特に、ファクシミリ装置やデジタルカ
ラー複写機におけるカラー原稿の読取装置として用いら
れるカラーリニアイメージセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ファクシミリ装置やデジタルカラ
ー複写機において、カラー原稿を一次元的に順次読取っ
ていく読取装置として、カラーリニアイメージセンサが
開発されている。図１０は、このような従来のカラーリ
ニアイメージセンサを用いたデジタルカラー複写機の構
成を概略的に示すブロック図である。
ー複写機において、カラー原稿を一次元的に順次読取っ
ていく読取装置として、カラーリニアイメージセンサが
開発されている。図１０は、このような従来のカラーリ
ニアイメージセンサを用いたデジタルカラー複写機の構
成を概略的に示すブロック図である。
【０００３】図１０を参照すると、蛍光灯２によって照
射されたカラー原稿１の表面からの反射光は、ロッドレ
ンズアレイ３を介して、アナログ信号処理回路４ｂとと
もにＣＣＤ密着型カラーリニアイメージセンサ４を構成
するフォトダイオード列４ａ上に一次元的に入射する。
このようなカラーリニアイメージセンサについては、た
とえば特公昭６１−５９５３８号公報に開示されてい
る。
射されたカラー原稿１の表面からの反射光は、ロッドレ
ンズアレイ３を介して、アナログ信号処理回路４ｂとと
もにＣＣＤ密着型カラーリニアイメージセンサ４を構成
するフォトダイオード列４ａ上に一次元的に入射する。
このようなカラーリニアイメージセンサについては、た
とえば特公昭６１−５９５３８号公報に開示されてい
る。
【０００４】図１１は、このカラーリニアイメージセン
サ４の一例を詳細に示す平面図であり、図１２は、図１
１のＩＩＸ−ＩＩＸ線に沿った断面図である。また、図
１３は、図１１の平面図を模式的に示した概略図であ
る。図１１ないし図１３を参照して、従来のカラーリニ
アイメージセンサの構成について説明する。
サ４の一例を詳細に示す平面図であり、図１２は、図１
１のＩＩＸ−ＩＩＸ線に沿った断面図である。また、図
１３は、図１１の平面図を模式的に示した概略図であ
る。図１１ないし図１３を参照して、従来のカラーリニ
アイメージセンサの構成について説明する。
【０００５】まず図１２を参照すると、ｐ型半導体基板
１０の表面上にセンサ４の長手方向に直交する方向に、
２つのｎ+ 型領域が設けられており、それぞれｐ型基板
１０とともにフォトダイオードを構成している。なお、
これらのフォトダイオードは、ｐ+ 型の分離領域１２に
よって互いに分離されている。これらのフォトダイオー
ドは、図１１および図１３の平面図に示すように、セン
サ４の長手方向に沿った２本のフォトダイオード列を構
成しており、特に図１３中の太い実線で示すように、上
下左右の隣接する４つのフォトダイオードが読取画像の
１画素に対応している。
１０の表面上にセンサ４の長手方向に直交する方向に、
２つのｎ+ 型領域が設けられており、それぞれｐ型基板
１０とともにフォトダイオードを構成している。なお、
これらのフォトダイオードは、ｐ+ 型の分離領域１２に
よって互いに分離されている。これらのフォトダイオー
ドは、図１１および図１３の平面図に示すように、セン
サ４の長手方向に沿った２本のフォトダイオード列を構
成しており、特に図１３中の太い実線で示すように、上
下左右の隣接する４つのフォトダイオードが読取画像の
１画素に対応している。
【０００６】半導体基板１０の表面上には、シリコン酸
化膜１３が全面に形成されており、さらにその上には、
各フォトダイオードごとに対応して、ストレージ電極１
４，転送電極１５およびＣＣＤ電極１６が形成されてお
り、ＣＣＤ電極１６の真下の半導体基板１０の表面には
ｎ+ 型のＣＣＤチャネル１７が形成されている。これら
のＣＣＤ電極１６とＣＣＤチャネル１７とは、図１１お
よび図１３に示すような１本のＣＣＤを構成する。
化膜１３が全面に形成されており、さらにその上には、
各フォトダイオードごとに対応して、ストレージ電極１
４，転送電極１５およびＣＣＤ電極１６が形成されてお
り、ＣＣＤ電極１６の真下の半導体基板１０の表面には
ｎ+ 型のＣＣＤチャネル１７が形成されている。これら
のＣＣＤ電極１６とＣＣＤチャネル１７とは、図１１お
よび図１３に示すような１本のＣＣＤを構成する。
【０００７】これらの電極１４，１５および１６の上に
は、光透過性の第１の絶縁膜１８が形成されており、さ
らにその上に、上記２つのフォトダイオードのｎ+ 型領
域（感光領域）１１以外の領域への光の入射を遮断する
形で、たとえばアルミニウムからなる不透明な遮光膜１
９が形成されている。
は、光透過性の第１の絶縁膜１８が形成されており、さ
らにその上に、上記２つのフォトダイオードのｎ+ 型領
域（感光領域）１１以外の領域への光の入射を遮断する
形で、たとえばアルミニウムからなる不透明な遮光膜１
９が形成されている。
【０００８】さらに、上記第１の絶縁膜１８および遮光
膜１９の上に、光透過性の第２の絶縁膜２０が形成され
ており、さらにその表面上の、前記２つのフォトダイオ
ードの感光領域１１の真上にあたる部分を含む領域に、
互いに色の異なる２つのフィルタ２１および２２（また
は２３）が形成されている。これらのフィルタは、図１
１および図１３の平面図に示すように、前述の２本のフ
ォトダイオード列に対応する，長手方向の２本のフィル
タ列を構成している。
膜１９の上に、光透過性の第２の絶縁膜２０が形成され
ており、さらにその表面上の、前記２つのフォトダイオ
ードの感光領域１１の真上にあたる部分を含む領域に、
互いに色の異なる２つのフィルタ２１および２２（また
は２３）が形成されている。これらのフィルタは、図１
１および図１３の平面図に示すように、前述の２本のフ
ォトダイオード列に対応する，長手方向の２本のフィル
タ列を構成している。
【０００９】より詳細に説明すると、これらのフィルタ
列は、青（Ｂ），緑（Ｇ）および赤（Ｒ）の３種類のフ
ィルタ２１，２２および２３からなり、その配列は、図
１３の平面図に示すとおりである。すなわち、センサの
長手方向に沿った上側のフィルタ列は、フォトダイオー
ド列に対応して、ＧＢＧＢ…ＧＢのフィルタを含み、下
側のフィルタ列は、ＲＧＲＧ…ＲＧのフィルタを含んで
いる。さらに、第２の絶縁膜２０およびフィルタ２１，
２２（または２３）の上には、透明な保護膜２４が形成
されている。
列は、青（Ｂ），緑（Ｇ）および赤（Ｒ）の３種類のフ
ィルタ２１，２２および２３からなり、その配列は、図
１３の平面図に示すとおりである。すなわち、センサの
長手方向に沿った上側のフィルタ列は、フォトダイオー
ド列に対応して、ＧＢＧＢ…ＧＢのフィルタを含み、下
側のフィルタ列は、ＲＧＲＧ…ＲＧのフィルタを含んで
いる。さらに、第２の絶縁膜２０およびフィルタ２１，
２２（または２３）の上には、透明な保護膜２４が形成
されている。
【００１０】動作時に、カラー原稿１からの反射光は、
ロッドレンズアレイ３によって集光され、さらに保護膜
２４，フィルタ２１および２２（または２３），絶縁膜
１９，１８およびシリコン酸化膜１３を介して、フォト
ダイオードの感光領域１１に入射する。この入射光に応
じてフォトダイオードに発生した光電荷は、ストレージ
電極１４に一旦蓄えられた後、図示しない信号源から端
子２９（図１１）を介して供給されるクロックに応じて
駆動される転送電極１５を介して、ＣＣＤチャネル１７
に転送される。
ロッドレンズアレイ３によって集光され、さらに保護膜
２４，フィルタ２１および２２（または２３），絶縁膜
１９，１８およびシリコン酸化膜１３を介して、フォト
ダイオードの感光領域１１に入射する。この入射光に応
じてフォトダイオードに発生した光電荷は、ストレージ
電極１４に一旦蓄えられた後、図示しない信号源から端
子２９（図１１）を介して供給されるクロックに応じて
駆動される転送電極１５を介して、ＣＣＤチャネル１７
に転送される。
【００１１】このような一連の電荷転送動作は、２本の
フォトダイオード列のそれぞれについて行なわれる。す
なわち、図１１および図１３の上側のフォトダイオード
列から読出されたフィルタＧおよびＢに対応する信号
は、上側のＣＣＤ１７に読出されて、順次出力され、増
幅器２５を介して増幅された後、端子２７を介して、信
号列ＢＧＢＧ…として供給される。一方、下側のダイオ
ード列から読出されたフィルタＲおよびＧに対応する信
号は、下側のＣＣＤ１７に読出されて、増幅器２６を介
して増幅された後、端子２８を介して、信号例ＧＲＧＲ
…として供給される。なお、２つのＣＣＤ１７と、増幅
器２５および２６とは、図１０のアナログ信号処理回路
４ｂを構成している。
フォトダイオード列のそれぞれについて行なわれる。す
なわち、図１１および図１３の上側のフォトダイオード
列から読出されたフィルタＧおよびＢに対応する信号
は、上側のＣＣＤ１７に読出されて、順次出力され、増
幅器２５を介して増幅された後、端子２７を介して、信
号列ＢＧＢＧ…として供給される。一方、下側のダイオ
ード列から読出されたフィルタＲおよびＧに対応する信
号は、下側のＣＣＤ１７に読出されて、増幅器２６を介
して増幅された後、端子２８を介して、信号例ＧＲＧＲ
…として供給される。なお、２つのＣＣＤ１７と、増幅
器２５および２６とは、図１０のアナログ信号処理回路
４ｂを構成している。
【００１２】図１０に戻って、このようにしてカラーリ
ニアイメージセンサ４から出力された２つの信号列ＢＧ
ＢＧ…およびＧＲＧＲ…は、それぞれ、Ａ／Ｄコンバー
タ５でデジタル信号に変換された後、デジタル信号処理
回路６に与えられる。図１４は、このデジタル信号処理
回路６の構成を示すブロック図である。
ニアイメージセンサ４から出力された２つの信号列ＢＧ
ＢＧ…およびＧＲＧＲ…は、それぞれ、Ａ／Ｄコンバー
タ５でデジタル信号に変換された後、デジタル信号処理
回路６に与えられる。図１４は、このデジタル信号処理
回路６の構成を示すブロック図である。
【００１３】図１４を参照すると、Ａ／Ｄコンバータ５
から供給された２つのデジタル信号列ＢＧＢＧ…および
ＧＲＧＲ…は、それぞれ、端子３１および３２を介し
て、ＲＧＢ変換回路３３内のＢＧ分離回路３３ａおよび
ＧＲ分離回路３３ｂに与えられる。ＢＧ分離回路３３ａ
は、与えられたＢＧ信号をＢ信号とＧ信号とに順次分離
し、Ｂ信号をそのまま出力するとともに、Ｇ信号を混合
回路３３ｃに与える。一方、ＧＲ分離回路３３ｂは、与
えられたＧＲ信号をＧ信号とＲ信号とに順次分離し、Ｒ
信号をそのまま出力するとともに、Ｇ信号を混合回路３
３ｃに与える。混合回路３３ｃは、入力されたこれらの
Ｇ信号を混合して出力する。
から供給された２つのデジタル信号列ＢＧＢＧ…および
ＧＲＧＲ…は、それぞれ、端子３１および３２を介し
て、ＲＧＢ変換回路３３内のＢＧ分離回路３３ａおよび
ＧＲ分離回路３３ｂに与えられる。ＢＧ分離回路３３ａ
は、与えられたＢＧ信号をＢ信号とＧ信号とに順次分離
し、Ｂ信号をそのまま出力するとともに、Ｇ信号を混合
回路３３ｃに与える。一方、ＧＲ分離回路３３ｂは、与
えられたＧＲ信号をＧ信号とＲ信号とに順次分離し、Ｒ
信号をそのまま出力するとともに、Ｇ信号を混合回路３
３ｃに与える。混合回路３３ｃは、入力されたこれらの
Ｇ信号を混合して出力する。
【００１４】このようにして、ＲＧＢ変換回路３３から
出力された信号列ＢＢＢ…，ＧＧＧ…およびＲＲＲ…
は、信号処理回路３４に与えられる。そこで、シェーデ
ィング補正や対数補正など必要な処理が施された後、さ
らに必要に応じて補色信号を含むＹＭＣ信号に変換され
て、印刷のため図示しないプリンタに供給される。
出力された信号列ＢＢＢ…，ＧＧＧ…およびＲＲＲ…
は、信号処理回路３４に与えられる。そこで、シェーデ
ィング補正や対数補正など必要な処理が施された後、さ
らに必要に応じて補色信号を含むＹＭＣ信号に変換され
て、印刷のため図示しないプリンタに供給される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】以上のようにして構成
された従来のカラーリニアイメージセンサでは、次のよ
うな問題点があった。
された従来のカラーリニアイメージセンサでは、次のよ
うな問題点があった。
【００１６】すなわち、カラーリニアイメージセンサの
一方のフォトダイオード列からはＢＧＢＧ…の信号列が
順次出力され、かつ他方のフォトダイオード列からはＧ
ＲＧＲ…の信号列が順次されるため、これらの信号列
を、ＢＢＢ…，ＧＧＧ…およびＲＲＲ…からなるＲＧＢ
の各色ごとのの信号列に変化するため、図１４のＲＧＢ
変換回路３３のような複雑な構成の回路が必要となる。
したがって、このような従来のカラーリニアイメージセ
ンサを用いたデジタルカラー複写機のような画像装置に
おいては、信号処理回路の構成が非常に複雑化し、製造
コストの上昇を招くという問題点があった。
一方のフォトダイオード列からはＢＧＢＧ…の信号列が
順次出力され、かつ他方のフォトダイオード列からはＧ
ＲＧＲ…の信号列が順次されるため、これらの信号列
を、ＢＢＢ…，ＧＧＧ…およびＲＲＲ…からなるＲＧＢ
の各色ごとのの信号列に変化するため、図１４のＲＧＢ
変換回路３３のような複雑な構成の回路が必要となる。
したがって、このような従来のカラーリニアイメージセ
ンサを用いたデジタルカラー複写機のような画像装置に
おいては、信号処理回路の構成が非常に複雑化し、製造
コストの上昇を招くという問題点があった。
【００１７】この発明の目的は、フィルタの色に対応す
る３原色信号が、各色ごとに独立して供給されるカラー
リニアイメージセンサを提供することである。
る３原色信号が、各色ごとに独立して供給されるカラー
リニアイメージセンサを提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この発明に係るカラーリ
ニアイメージセンサは、互いに近接する平行な２本の直
線上に配列された、それぞれ複数の光電変換素子からな
る第１および第２の光電変換素子列と、第１の光電変換
素子列の上に、光電変換素子ごとに交互に形成された、
３原色のうちの第１および第２の色のフィルタと、第２
の光電変換素子列の上に、少なくとも１つおきの光電変
換素子ごとに形成された、３原色のうちの第３の色のフ
ィルタと、第１の光電変換素子列に近接して配されて、
第１の光電変換素子列を構成する複数の光電変換素子の
うち、第１の色のフィルタに対応する光電変換素子から
読出された電荷を一時的に保持して順次出力する第１の
電荷転送手段と、第１の光電変換素子列に近接して配さ
れて、第１の光電変換素子列を構成する複数の光電変換
素子のうち、第２の色のフィルタに対応する光電変換素
子から読出された電荷を一時的に保持して順次出力する
第２の電荷転送手段と、第２の光電変換素子列に近接し
て配されて、第２の光電変換素子列を構成する複数の光
電変換素子のうち、第３の色のフィルタに対応する光電
変換素子から読出された電荷を一時的に保持して順次出
力する第３の電荷転送手段とを備えている。
ニアイメージセンサは、互いに近接する平行な２本の直
線上に配列された、それぞれ複数の光電変換素子からな
る第１および第２の光電変換素子列と、第１の光電変換
素子列の上に、光電変換素子ごとに交互に形成された、
３原色のうちの第１および第２の色のフィルタと、第２
の光電変換素子列の上に、少なくとも１つおきの光電変
換素子ごとに形成された、３原色のうちの第３の色のフ
ィルタと、第１の光電変換素子列に近接して配されて、
第１の光電変換素子列を構成する複数の光電変換素子の
うち、第１の色のフィルタに対応する光電変換素子から
読出された電荷を一時的に保持して順次出力する第１の
電荷転送手段と、第１の光電変換素子列に近接して配さ
れて、第１の光電変換素子列を構成する複数の光電変換
素子のうち、第２の色のフィルタに対応する光電変換素
子から読出された電荷を一時的に保持して順次出力する
第２の電荷転送手段と、第２の光電変換素子列に近接し
て配されて、第２の光電変換素子列を構成する複数の光
電変換素子のうち、第３の色のフィルタに対応する光電
変換素子から読出された電荷を一時的に保持して順次出
力する第３の電荷転送手段とを備えている。
【００１９】
【作用】この発明に係るカラーリニアイメージセンサに
おいては、フォトダイオードから読出される３原色の信
号を各色ごとに振り分けて、各色に専用に設けられたＣ
ＣＤを介して供給するように構成したので、カラーリニ
アイメージセンサの後段の信号処理を著しく簡略化で
き、ひいてはカラーリニアイメージセンサを用いる画像
装置の製造コストの低減を図ることができる。
おいては、フォトダイオードから読出される３原色の信
号を各色ごとに振り分けて、各色に専用に設けられたＣ
ＣＤを介して供給するように構成したので、カラーリニ
アイメージセンサの後段の信号処理を著しく簡略化で
き、ひいてはカラーリニアイメージセンサを用いる画像
装置の製造コストの低減を図ることができる。
【００２０】
【実施例】図１は、この発明の一実施例によるカラーリ
ニアイメージセンサを概略的に示す平面図であり、図２
は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った平面図である。
ニアイメージセンサを概略的に示す平面図であり、図２
は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った平面図である。
【００２１】まず、図１および図２を参照して、この発
明の一実施例によるカラーリニアイメージセンサの構成
について説明する。なお、前述の従来例と共通する部分
については、従来例と同一参照符号で示し、その詳細な
説明は省略する。
明の一実施例によるカラーリニアイメージセンサの構成
について説明する。なお、前述の従来例と共通する部分
については、従来例と同一参照符号で示し、その詳細な
説明は省略する。
【００２２】図１および図２を参照すると、図１１およ
び図１２に示した従来例と同様に、２つのフォトダイオ
ードの感光領域１１上に、カラーフィルタ２１および２
２（または２３）が形成されており、その平面的な配列
は、図１に模式的に示すとおりである。すなわち、長手
方向に沿った上側のフォトダイオード列上にはＧＢＧＢ
…ＧＢの２色からなるフィルタ列が形成されており、下
側のフォトダイオード列上にはＲＧＲＧ…ＲＧの２色か
らなるフィルタ列が形成されている。
び図１２に示した従来例と同様に、２つのフォトダイオ
ードの感光領域１１上に、カラーフィルタ２１および２
２（または２３）が形成されており、その平面的な配列
は、図１に模式的に示すとおりである。すなわち、長手
方向に沿った上側のフォトダイオード列上にはＧＢＧＢ
…ＧＢの２色からなるフィルタ列が形成されており、下
側のフォトダイオード列上にはＲＧＲＧ…ＲＧの２色か
らなるフィルタ列が形成されている。
【００２３】そして、各フォトダイオード列に隣接して
２本のＣＣＤチャネル１７および４２が平行に形成され
ており、各フォトダイオード列と、近い方のＣＣＤチャ
ネル１７との間には、従来例と同様に、端子２９を介し
て供給されるクロックによって駆動される転送電極１５
が形成されている。さらに、このＣＣＤチャネル１７
と、外側のＣＣＤチャネル４２との間には、端子５１を
介して図示しない信号源から供給されるクロックによっ
て駆動される並列転送電極４１が形成されている。な
お、第１の絶縁膜１８の上の、２つのフォトダイオード
の境界に相当する部分に形成された遮光膜１９は、斜め
からの入射光の感光領域１１への入射を遮断するための
ものである。
２本のＣＣＤチャネル１７および４２が平行に形成され
ており、各フォトダイオード列と、近い方のＣＣＤチャ
ネル１７との間には、従来例と同様に、端子２９を介し
て供給されるクロックによって駆動される転送電極１５
が形成されている。さらに、このＣＣＤチャネル１７
と、外側のＣＣＤチャネル４２との間には、端子５１を
介して図示しない信号源から供給されるクロックによっ
て駆動される並列転送電極４１が形成されている。な
お、第１の絶縁膜１８の上の、２つのフォトダイオード
の境界に相当する部分に形成された遮光膜１９は、斜め
からの入射光の感光領域１１への入射を遮断するための
ものである。
【００２４】この実施例では、図１に示すように、２本
のフォトダイオード列および４本のＣＣＤチャネルは、
センサの長手方向に関して対称であり、したがって動作
も同様であるので、長手方向に沿った下側のＲＧのフォ
トダイオード列およびそれに関連する２本のＣＣＤチャ
ネル１７および４２の動作について説明する。
のフォトダイオード列および４本のＣＣＤチャネルは、
センサの長手方向に関して対称であり、したがって動作
も同様であるので、長手方向に沿った下側のＲＧのフォ
トダイオード列およびそれに関連する２本のＣＣＤチャ
ネル１７および４２の動作について説明する。
【００２５】図３は、図１に示したカラーリニアイメー
ジセンサの平面図の部分拡大図であり、図４は、その部
分の動作を説明するためのタイミングチャートである。
また、図５ないし図８は、その動作の各時点における、
図３中の線Ｖ−Ｖに沿った断面のポテンシャルレベル５
３を模式的に示す図である。以下に、図３ないし図８を
参照して、隣接するＧ2 およびＲ1 の２つのフォトダイ
オード２２および２３からの光電荷の読出動作について
説明する。
ジセンサの平面図の部分拡大図であり、図４は、その部
分の動作を説明するためのタイミングチャートである。
また、図５ないし図８は、その動作の各時点における、
図３中の線Ｖ−Ｖに沿った断面のポテンシャルレベル５
３を模式的に示す図である。以下に、図３ないし図８を
参照して、隣接するＧ2 およびＲ1 の２つのフォトダイ
オード２２および２３からの光電荷の読出動作について
説明する。
【００２６】動作時にまず、入射光に応答して各フォト
ダイオードに発生した光電荷５２は、各フォトダイオー
ドに一旦蓄えられる（図５参照）。その後、転送電極１
５の電位（図４（ａ））がタイミングでハイレベルに
立上がると、フォトダイオードＲ1 およびＧ2 に蓄えら
れていた光電荷５２は、それぞれ転送電極１５を介し
て、ＣＣＤチャネル１７内ので示される位置に移動す
る（図６参照）。なおこのとき、ＣＣＤ電極１６ａの電
位（図４（ｃ））およびＣＣＤ電極１６ｂの電位（図４
（ｂ））は、それぞれハイレベルになっている。
ダイオードに発生した光電荷５２は、各フォトダイオー
ドに一旦蓄えられる（図５参照）。その後、転送電極１
５の電位（図４（ａ））がタイミングでハイレベルに
立上がると、フォトダイオードＲ1 およびＧ2 に蓄えら
れていた光電荷５２は、それぞれ転送電極１５を介し
て、ＣＣＤチャネル１７内ので示される位置に移動す
る（図６参照）。なおこのとき、ＣＣＤ電極１６ａの電
位（図４（ｃ））およびＣＣＤ電極１６ｂの電位（図４
（ｂ））は、それぞれハイレベルになっている。
【００２７】次に、図４に示すように、ＣＣＤ電極１６
ａおよび１６ｂの電位をタイミングで同時にローレベ
ルにするとともに、並列転送電極４１の電位（図４
（ｄ））をハイレベルに立上げる。ここで、並列転送電
極４１の下に、斜線で示すようなフィールド酸化膜５４
が分離体として設けられている。このため、フォトダイ
オードＲ1 から読出された光電荷５２は、図３中ので
示す位置からで示す位置に移動するが（図７参照）、
フォトダイオードＧ2 から読出された光電荷はフィール
ド酸化膜５４に遮られてで示すＣＣＤチャネル１７内
の位置に滞留したままである。
ａおよび１６ｂの電位をタイミングで同時にローレベ
ルにするとともに、並列転送電極４１の電位（図４
（ｄ））をハイレベルに立上げる。ここで、並列転送電
極４１の下に、斜線で示すようなフィールド酸化膜５４
が分離体として設けられている。このため、フォトダイ
オードＲ1 から読出された光電荷５２は、図３中ので
示す位置からで示す位置に移動するが（図７参照）、
フォトダイオードＧ2 から読出された光電荷はフィール
ド酸化膜５４に遮られてで示すＣＣＤチャネル１７内
の位置に滞留したままである。
【００２８】さらに、図４に示すように、タイミング
で、ＣＣＤ電極１６ａの電位（図４（ｃ））をハイにす
るとともに、並列転送電極の電位（図４（ｄ））をロー
レベルにすると、で示す位置の光電荷５２は、ＣＣＤ
チャネル４２内ので示す位置に移動する（図８参
照）。なお、フォトダイオードＧ2 からの電荷はＣＣＤ
チャネル１７内のの位置に滞留したままである。
で、ＣＣＤ電極１６ａの電位（図４（ｃ））をハイにす
るとともに、並列転送電極の電位（図４（ｄ））をロー
レベルにすると、で示す位置の光電荷５２は、ＣＣＤ
チャネル４２内ので示す位置に移動する（図８参
照）。なお、フォトダイオードＧ2 からの電荷はＣＣＤ
チャネル１７内のの位置に滞留したままである。
【００２９】次に、図４に示すように、タイミング
で、ＣＣＤ電極１６ｂの電位をハイにするとともに、Ｃ
ＣＤ電極１６ａの電位をローにすると、の位置に滞留
していたフォトダイオードＧ2 からの光電荷５２は、Ｃ
ＣＤチャネル１７内のの位置に移動し、の位置のフ
ォトダイオードＲ1 からの光電荷５２は、ＣＣＤチャネ
ル４２内のの位置に移動する。このようにしてＣＣＤ
１７および４２にそれぞれ読出された、フォトダイオー
ドＧ2 およびＲ1 からの光電荷は、各ＣＣＤの転送動作
によって順次転送され、出力される。
で、ＣＣＤ電極１６ｂの電位をハイにするとともに、Ｃ
ＣＤ電極１６ａの電位をローにすると、の位置に滞留
していたフォトダイオードＧ2 からの光電荷５２は、Ｃ
ＣＤチャネル１７内のの位置に移動し、の位置のフ
ォトダイオードＲ1 からの光電荷５２は、ＣＣＤチャネ
ル４２内のの位置に移動する。このようにしてＣＣＤ
１７および４２にそれぞれ読出された、フォトダイオー
ドＧ2 およびＲ1 からの光電荷は、各ＣＣＤの転送動作
によって順次転送され、出力される。
【００３０】図１を参照すると、Ｇの各フォトダイオー
ド２２から読出された光電荷は、上述のようにしてＣＣ
Ｄ１７を介して出力され、さらに増幅器４５を介して増
幅された後、センサ出力としてＧ端子４９から供給され
る。また、Ｒの各フォトダイオード２３から読出された
光電荷は、ＣＣＤ４２を介して出力され、さらに増幅器
４６を介して増幅された後、センサ出力としてＲ端子５
０から出力される。
ド２２から読出された光電荷は、上述のようにしてＣＣ
Ｄ１７を介して出力され、さらに増幅器４５を介して増
幅された後、センサ出力としてＧ端子４９から供給され
る。また、Ｒの各フォトダイオード２３から読出された
光電荷は、ＣＣＤ４２を介して出力され、さらに増幅器
４６を介して増幅された後、センサ出力としてＲ端子５
０から出力される。
【００３１】上述の一連の読出および転送動作は、セン
サの長手方向に沿った上側のＢおよびＧのフォトダイオ
ード列についても全く同じであり、Ｇの各フォトダイオ
ード２２から読出された光電荷は、ＣＣＤ１７から増幅
器４４およびＧ端子４８を介して、センサ出力として供
給される。また、Ｂの各フォトダイオード２１から読出
された光電荷は、ＣＣＤ４２から増幅器４３およびＢ端
子４７を介して、センサ出力として供給される。
サの長手方向に沿った上側のＢおよびＧのフォトダイオ
ード列についても全く同じであり、Ｇの各フォトダイオ
ード２２から読出された光電荷は、ＣＣＤ１７から増幅
器４４およびＧ端子４８を介して、センサ出力として供
給される。また、Ｂの各フォトダイオード２１から読出
された光電荷は、ＣＣＤ４２から増幅器４３およびＢ端
子４７を介して、センサ出力として供給される。
【００３２】以上のように、この発明の一実施例によれ
ば、カラーリニアイメージセンサから直接、Ｒ，Ｇおよ
びＢの３原色の色信号が各色ごとに独立して供給される
ことになり、図１４に示したような後段の変換回路３３
が不要となる。
ば、カラーリニアイメージセンサから直接、Ｒ，Ｇおよ
びＢの３原色の色信号が各色ごとに独立して供給される
ことになり、図１４に示したような後段の変換回路３３
が不要となる。
【００３３】なお、上述の実施例では、ＢＧＢＧ…およ
びＲＧＲＧ…からなる２本のフォトダイオード列でカラ
ーリニアイメージセンサを構成した場合について説明し
たが、図９の（ａ）または（ｂ）に示すように、一方の
フォトダイオード列を３原色のうちの同一色のフィルタ
で構成し、他方のフォトダイオード列を、他の２色を交
互に配することによって構成しても、同様の効果が得ら
れる。すなわち、同一色のフォトダイオード列の側に
は、当該同一色の光電荷の読出のために１本のＣＣＤを
設けるだけでよく、全体としてセンサの構成を簡略化す
ることができ、また出力が３原色に対応する３系統しか
ないため、後段の信号処理をさらに容易にすることがで
きる。
びＲＧＲＧ…からなる２本のフォトダイオード列でカラ
ーリニアイメージセンサを構成した場合について説明し
たが、図９の（ａ）または（ｂ）に示すように、一方の
フォトダイオード列を３原色のうちの同一色のフィルタ
で構成し、他方のフォトダイオード列を、他の２色を交
互に配することによって構成しても、同様の効果が得ら
れる。すなわち、同一色のフォトダイオード列の側に
は、当該同一色の光電荷の読出のために１本のＣＣＤを
設けるだけでよく、全体としてセンサの構成を簡略化す
ることができ、また出力が３原色に対応する３系統しか
ないため、後段の信号処理をさらに容易にすることがで
きる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、互い
に近接する平行な２本の直線上に配列された、それぞれ
複数の光電変換素子からなる第１および第２の光電変換
素子列と、第１の光電変換素子列の上に、光電変換素子
ごとに交互に形成された、３原色のうちの第１および第
２の色のフィルタと、第２の光電変換素子列の上に、少
なくとも１つおきの光電変換素子ごとに形成された、３
原色のうちの第３の色のフィルタと、第１の光電変換素
子列に近接して配されて、第１の光電変換素子列を構成
する複数の光電変換素子のうち、第１の色のフィルタに
対応する光電変換素子から読出された電荷を一時的に保
持して順次出力する第１の電荷転送手段と、第１の光電
変換素子列に近接して配されて、第１の光電変換素子列
を構成する複数の光電変換素子のうち、第２の色のフィ
ルタに対応する光電変換素子から読出された電荷を一時
的に保持して順次出力する第２の電荷転送手段と、第２
の光電変換素子列に近接して配されて、第２の光電変換
素子列を構成する複数の光電変換素子のうち、第３の色
のフィルタに対応する光電変換素子から読出された電荷
を一時的に保持して順次出力する第３の電荷転送手段と
を備えるように構成したので、カラーリニアイメージセ
ンサから直接３原色の色信号が各色ごとに独立して得る
ことができ、ひいてはカラーリニアイメージセンサの後
段の信号処理を著しく簡略化することができる。
に近接する平行な２本の直線上に配列された、それぞれ
複数の光電変換素子からなる第１および第２の光電変換
素子列と、第１の光電変換素子列の上に、光電変換素子
ごとに交互に形成された、３原色のうちの第１および第
２の色のフィルタと、第２の光電変換素子列の上に、少
なくとも１つおきの光電変換素子ごとに形成された、３
原色のうちの第３の色のフィルタと、第１の光電変換素
子列に近接して配されて、第１の光電変換素子列を構成
する複数の光電変換素子のうち、第１の色のフィルタに
対応する光電変換素子から読出された電荷を一時的に保
持して順次出力する第１の電荷転送手段と、第１の光電
変換素子列に近接して配されて、第１の光電変換素子列
を構成する複数の光電変換素子のうち、第２の色のフィ
ルタに対応する光電変換素子から読出された電荷を一時
的に保持して順次出力する第２の電荷転送手段と、第２
の光電変換素子列に近接して配されて、第２の光電変換
素子列を構成する複数の光電変換素子のうち、第３の色
のフィルタに対応する光電変換素子から読出された電荷
を一時的に保持して順次出力する第３の電荷転送手段と
を備えるように構成したので、カラーリニアイメージセ
ンサから直接３原色の色信号が各色ごとに独立して得る
ことができ、ひいてはカラーリニアイメージセンサの後
段の信号処理を著しく簡略化することができる。
【図１】この発明の一実施例によるカラーリニアイメー
ジセンサを概略的に示す平面図である。
ジセンサを概略的に示す平面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１に示したカラーリニアイメージセンサの平
面図の部分拡大図である。
面図の部分拡大図である。
【図４】図３に示した部分の動作を説明するタイミング
チャートである。
チャートである。
【図５】図３に示した実施例のポテンシャルレベルを模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図６】図３に示した実施例のポテンシャルレベルを模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図７】図３に示した実施例のポテンシャルレベルを模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図８】図３に示した実施例のポテンシャルレベルを模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図９】この発明の他の実施例によるフィルタの配列を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図１０】従来のカラーリニアイメージセンサを用いた
デジタルカラー複写機の構成を概略的に示すブロック図
である。
デジタルカラー複写機の構成を概略的に示すブロック図
である。
【図１１】従来のカラーリニアイメージセンサを詳細に
示す平面図である。
示す平面図である。
【図１２】図１１のＩＩＸ−ＩＩＸ線に沿った断面図で
ある。
ある。
【図１３】図１１のセンサを模式的に示した概略図であ
る。
る。
【図１４】従来のデジタルカラー複写機に用いられる信
号処理回路の一例を示すブロック図である。
号処理回路の一例を示すブロック図である。
１ カラー原稿 ２ 蛍光灯 ３ ロッドレンズアレイ ４ カラーリニアイメージセンサ ５ Ａ／Ｄコンバータ ６ デジタル信号処理回路 １１ 感光領域 １５ 転送電極 １６ ＣＣＤ電極 １７，４２ ＣＣＤチャネル １９ 遮光膜 ２１，２２，２３ フィルタ ３３ ＲＧＢ変換回路 ３４ 信号処理回路 ４１ 並列転送電極 ５４ フィールド酸化膜 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 一次元的な入射光を受けて３原色の信号
に変換するカラーリニアイメージセンサであって、 互いに近接する平行な２本の直線上に配列された、それ
ぞれ複数の光電変換素子からなる第１および第２の光電
変換素子列と、 前記第１の光電変換素子列の上に、前記光電変換素子ご
とに交互に形成された、前記３原色のうちの第１および
第２の色のフィルタと、 前記第２の光電変換素子列の上に、少なくとも１つおき
の前記光電変換素子ごとに形成された、前記３原色のう
ちの第３の色のフィルタと、 前記第１の光電変換素子列に近接して配されて、前記第
１の光電変換素子列を構成する複数の光電変換素子のう
ち、前記第１の色のフィルタに対応する光電変換素子か
ら読出された電荷を一時的に保持して順次出力する第１
の電荷転送手段と、 前記第１の光電変換素子列に近接して配されて、前記第
１の光電変換素子列を構成する複数の光電変換素子のう
ち、前記第２の色のフィルタに対応する光電変換素子か
ら読出された電荷を一時的に保持して順次出力する第２
の電荷転送手段と、 前記第２の光電変換素子列に近接して配されて、前記第
２の光電変換素子列を構成する複数の光電変換素子のう
ち、前記第３の色のフィルタに対応する光電変換素子か
ら読出された電荷を一時的に保持して順次出力する第３
の電荷転送手段とを備えた、カラーリニアイメージセン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043392A JPH05243541A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | カラーリニアイメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043392A JPH05243541A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | カラーリニアイメージセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05243541A true JPH05243541A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=12662522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4043392A Withdrawn JPH05243541A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | カラーリニアイメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05243541A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6525819B1 (en) | 1998-09-02 | 2003-02-25 | Pocketspec Technologies Inc. | Colorimeter for dental applications |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4043392A patent/JPH05243541A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6525819B1 (en) | 1998-09-02 | 2003-02-25 | Pocketspec Technologies Inc. | Colorimeter for dental applications |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |