JPH08251347A

JPH08251347A - 同期加算式カラーリニアイメージセンサ

Info

Publication number: JPH08251347A
Application number: JP7049773A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ichikawa; 裕一市川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】色ずれが生じることなくカラー画像の読み取
りが可能な同期加算式カラーリニアイメージセンサを提
供することを目的とする。【構成】複数本のセンサ列を、隣接するセンサ列の各
受光画素が主走査方向に沿って所定量だけ互いにずれる
ように配設するとともに、上記複数本のセンサ列の各受
光画素で同期加算される信号電荷が、主走査方向に沿っ
た各色毎に重心が一致するように、上記センサ列の受光
画素の一部を遮光するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラーイメージスキ
ャナ等に用いられる同期加算式カラーリニアイメージセ
ンサに関し、特に複数の色フィルタを１組として当該色
フィルタの組合せを主走査方向に沿って繰り返し配列し
てなるセンサ列を、複数本副走査方向に並設した同期加
算式カラーリニアイメージセンサの色ずれ等の改善に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、イメージスキャナ等に用いられる
リニアイメージセンサとしては、特開平４−５６４６１
号公報に開示されているように、同期加算式と呼ばれる
方式のものがある。この同期加算式のリニアイメージセ
ンサは、受光素子を複数個主走査方向に配設したライン
を複数（Ｎ）本副走査方向に並べたエリアイメージセン
サからなり、副走査同期毎に上記各ラインの受光素子に
蓄積された信号電荷を副走査方向にラインシフトさせる
ように構成したものであり、各ラインセンサ列の間に
は、信号電荷をシフトさせるためのシフトゲートが配置
されている。上記同期加算式のリニアイメージセンサ
は、第Ｎ段目のセンサ列により原稿の１つのラインを読
み取ると、その読み取った１ライン分の信号電荷をシフ
トゲートを介して第Ｎ−１段目のセンサ列にシフトする
と共に、駆動系を動作させて上記原稿の１つのラインを
その第Ｎ−１段目のセンサ列により読み取るという動作
を繰り返し、最後にＮ段のセンサ列とは別に設けた転送
レジスタに転送し、この転送レジスタによって読み取り
信号を主走査方向に転送することにより、原稿の画像の
読み取りを行うようになっている。

【０００３】上記同期加算式リニアイメージセンサで
は、原稿の同一ラインが各センサ列によって読み取られ
るとともに、各センサ列によって読み取られた画像信号
がシフトゲートを介して順次副走査方向に転送されて加
算されることになるので、感度を同期加算しない場合の
Ｎ倍に向上させることができる。そのため、この同期加
算式リニアイメージセンサは、非常に高感度であるとい
う利点を有しており、画像読み取りの高速化や光源の光
量の低減等が可能となる。

【０００４】また、上記の如き原理を有する同期加算式
リニアイメージセンサをカラーリニアイメージセンサに
適用することも、特開平６−７８１０３号公報に示すよ
うに既に提案されている。この提案に係る同期加算式カ
ラーリニアイメージセンサは、図１１に示すように、主
走査方向に複数の色フィルタ（図示例では、ＲＧＢ）の
単位組み合せを繰返し配列してなるセンサ列１０１₁、
１０１₂、１０１₃をＮ（正の整数）本副走査方向に並
設した同期加算式カラーリニアセンサであって、第１番
目のセンサ列１０１₁と第Ｎ番目のセンサ列１０１_Nと
の間に上記繰返し配列された複数の異なる色フィルタの
１単位組み合せ分の主走査方向のずれが生じるように各
隣接センサ列間に色フィルタ配列のずれを設けるように
構成したものである。なお、各センサ列１０１₁、１０
１₂、１０１₃の間およびセンサ列１０１₁と転送レジ
スタ１０３の間には、シフトゲート１０２₁、１０２₂
が配設されているとともに、副走査方向の端部には、転
送レジスタ１０３が配設されている。

【０００５】この提案に係る同期加算式カラーリニアセ
ンサは、主走査方向に複数の色フィルタ（図示例では、
ＲＧＢ）の単位組み合せを繰返し配列してなるセンサ列
１０１₁、１０１₂、１０１₃をＮ（正の整数）本副走
査方向に並設することにより、カラー画像の読み取りを
可能としているのは勿論のこと、第１番目のセンサ列１
０１₁と第Ｎ番目のセンサ列１０１_Nとの間に上記繰返
し配列された複数の異なる色フィルタ（図示例では、Ｒ
ＧＢ）の１単位組み合せ分の主走査方向のずれが生じる
ように各隣接センサ列１０１₁、１０１₂、１０１₃間
に色フィルタ配列のずれを設けることにより、１つの小
さな点画像であっても必ず一単位組合せの色フィルタ
（図示例では、ＲＧＢ）上を通過することになるので、
全ての色成分が完全に情報としてリニアイメージセンサ
に読み込まれることになり、モアレの発生を防止するこ
とが可能となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記提案に係る同期加算式カラーリニアイメー
ジセンサの場合には、図１１に示すように、第１番目の
センサ列１０１₁と第Ｎ番目のセンサ列１０１_Nとの間
に、繰返し配列された複数の異なる色フィルタ（図示例
では、ＲＧＢ）の１単位組み合せ分の主走査方向のずれ
が生じるように、各隣接センサ列１０１₁、１０１₂、
１０１₃間に色フィルタ配列のずれを設けるように構成
されているため、副走査方向に同期加算される各色の信
号に対応する主走査方向の重心の位置は、色毎に１／３
画素分ずれる。そのため、上記同期加算式カラーリニア
イメージセンサは、図１２に示すように、例えば、矩形
状の白色の画像を読み取ると、ＲＧＢの１単位組み合せ
のセンサの出力が互いに等しくならず、しかもその両側
にＢとＲの小さな読み取り信号が現れ、読み取り画像の
エッジが色ずれをおこしてしまうという問題点があっ
た。さらに説明すると、従来の同期加算式カラーリニア
イメージセンサを用いて、主走査方向に沿って色フィル
タの単位組合せの幅に対して２／３の幅を有する画像を
読み取る場合を考えると、最終段の転送レジスタ１０３
に転送される読み取り画像に対応した信号電荷の主走査
方向の分布は、図１２に示すように、色フィルタの単位
組合せの幅以上に拡がりを生じ、信号電荷の分布の端部
には色ずれが発生するという問題点があった。

【０００７】また、上記提案に係る同期加算式カラーリ
ニアイメージセンサの場合には、上述したように、各色
成分に対応する感度を同期加算しない場合に比べてＮ倍
にすることができるという特徴を有しているが、このよ
うな同期加算式カラーリニアイメージセンサを実際のカ
ラーイメージスキャナ等で用いる場合には、原稿を照明
する光源として光量安定性の良好なハロゲンランプがよ
く用いられる。

【０００８】しかしながら、上記同期加算式カラーリニ
アイメージセンサの光源として使用されるハロゲンラン
プは、図１３に示すように、その相対分光エネルギー分
布が可視光範囲において短波長光成分が少なく、長波長
光側に行くに従って次第に増加するという特性を有して
おり、このハロゲンランプを用いてＲＧＢの３色の画像
読み取りを行うと、３色の読み取り信号のバランスが悪
くなる。また、上記同期加算式カラーリニアイメージセ
ンサの分光感度特性は、図１４に示すように、Ｒ成分の
相対感度が高く、Ｇ成分からＢ成分へ行くにしたがって
相対感度が低下する。さらに、上記ハロゲンランプと通
常組み合わせて使用される赤外カットフィルターの分光
透過率特性は、図１５に示すように、短波長から中波長
側にかけて高いのに対して長波長側が低く、赤外光をカ
ットするようになっている。そのため、上記従来の同期
加算式カラーリニアイメージセンサを用いたカラーイメ
ージスキャナの総合分光レスポンスは、図１６に示すよ
うに、Ｒ成分とＧ成分の相対分光レスポンスがほぼ等し
いのに対し、Ｂ成分の相対分光レスポンスは、Ｒ成分等
の約１／２と低くなる。

【０００９】したがって、上記同期加算式カラーリニア
イメージセンサの場合には、その出力比率が各色光
（Ｂ、Ｇ、Ｒ）で大きく異なり、白色原稿を読み取った
場合の同期加算式カラーリニアイメージセンサの各色に
対応する信号の出力比は、およそＢ：Ｇ：Ｒ＝１：２：
２となる。このような出力値の異なる３つの色光に基づ
く出力信号を有する場合には、ハロゲンランプの出力お
よび原稿の画像をセンサに結像する結像レンズの明るさ
等の設定は、３色のうち出力が最大となるＧ光及びＲ光
に対応する出力がセンサ本来の光電変換特性における飽
和電圧を越えないように設定する必要があり、例えば白
色原稿を読み取った場合のＧ光及びＲ光に対応する出力
が１０００ｍＶとなるように設定される。このとき、Ｂ
光に対応する出力は、カラーイメージスキャナのＢ光に
対する総合分光レスポンスがＲ光等の１／２であるた
め、５００ｍＶとなる。

【００１０】ところで、上記カラーリニアイメージセン
サの信号出力は、Ｂ、Ｇ、Ｒの３色でバランスさせる必
要があるため、通常は、Ｂ、Ｇ、Ｒの３色の信号出力を
増幅する増幅器のゲインを変化させて、Ｂ光に対応する
出力をＧ光及びＲ光に対する出力と等しくするように設
定される。その際、これらの信号出力は、それぞれ増幅
器のゲインを変化させて、カラーリニアイメージセンサ
の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器のダイナ
ミックレンジに合わせるように調整される。従って、Ｂ
光に対応する出力の増幅率は、Ｇ光及びＲ光に対応する
出力の増幅率の２倍に設定する必要があるため、この増
幅率の違いにより各色毎にＳ／Ｎ比が大きく異なり、最
終的にマスキング等の色補正の処理を行うとＢ光に対応
する信号のＳ／Ｎ比が小さくなり、ノイズの影響が大き
くなって画質の大きな劣化を招く原因となるという問題
点があった。

【００１１】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点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、色ずれが生じることなくカラー画像の読み取り
が可能な同期加算式カラーリニアイメージセンサを提供
することにある。

【００１２】また、この発明の他の目的とするところ
は、各色に対応する受光部の面積の総和をそれぞれ異な
るように設定することにより、複数の色光間でのＳ／Ｎ
比をバランス良く保ち、カラー画像を高精度に読み取る
ことが可能な同期加算式カラーリニアイメージセンサを
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項第１項
に係る同期加算式カラーリニアイメージセンサは、複数
の受光画素を主走査方向に沿って直線状に配列するとと
もに、これらの複数の受光画素上に主走査方向に複数の
色フィルタの単位組合せを繰り返し配列してなるセンサ
列を、複数本副走査方向に沿って並設し、各センサ列の
同一の色フィルタを有する受光画素に蓄積された信号電
荷を、副走査方向に沿って順次同期させた状態で加算し
てカラー画像を読み取る同期加算式カラーリニアイメー
ジセンサにおいて、上記複数本のセンサ列を、隣接する
センサ列の各受光画素が主走査方向に沿って所定量だけ
互いにずれるように配設するとともに、上記複数本のセ
ンサ列の各受光画素で同期加算される信号電荷が、主走
査方向に沿った各色毎に重心が一致するように、上記セ
ンサ列の受光画素の一部を遮光するように構成したもの
である。

【００１４】また、この発明の請求項第３項に係る同期
加算式カラーリニアイメージセンサは、複数の受光画素
を主走査方向に沿って直線状に配列するとともに、これ
らの複数の受光画素上に主走査方向に複数の色フィルタ
の単位組合せを繰り返し配列してなるリニアイメージセ
ンサ列を、複数本副走査方向に沿って並設し、各リニア
イメージセンサ列の同一の色フィルタを有する受光画素
に蓄積された信号電荷を、副走査方向に沿って順次同期
させた状態で加算してカラー画像を読み取る同期加算式
カラーリニアイメージセンサにおいて、白色画像を読み
取った際の各色の受光画素の同期加算された出力が等し
くなるように、同期加算される各色の受光画素の面積の
総和を各色毎に異なるように設定したものである。

【００１５】さらに、上記同期加算式カラーリニアイメ
ージセンサでは、例えば、リニアイメージセンサ列の本
数を、Ｎ・（２ｎ−１）本（Ｎ：正の整数、ｎ：色フィ
ルタの単位組合せの色数）とし、第一番目のセンサ列と
第Ｎ・（２ｎ−１）番目のセンサ列との間に、上記繰り
返し配列されたｎ色の色フィルタの一単位組合せ分の
｛Ｎ・（２ｎ−１）−１｝／（ｎ・Ｎ）倍の主走査方向
のずれが生じるように、各隣接センサ列間の色フィルタ
配列のずれ量をｎ色の色フィルタの単位組合せ分の１／
（ｎ・Ｎ）とするように構成される。

【００１６】

【作用】この発明の請求項第１項に係る同期加算式カラ
ーリニアイメージセンサにおいては、複数本のリニアイ
メージセンサ列を、隣接するリニアイメージセンサ列の
各受光画素が主走査方向に沿って所定量だけ互いにずれ
るように配設するとともに、上記複数本のリニアイメー
ジセンサ列の各受光画素で同期加算される信号電荷が、
主走査方向に沿った各色毎に重心が一致するように、上
記リニアイメージセンサ列の受光画素の一部を遮光する
ように構成したので、隣接するリニアイメージセンサ列
の各受光画素を主走査方向に沿って所定量だけ互いにず
らすことにより、モアレの発生を防止した場合でも、リ
ニアイメージセンサ列の受光画素の一部を遮光すること
により、複数本のリニアイメージセンサ列の各受光画素
で同期加算される信号電荷を、主走査方向に沿った各色
毎に重心が一致するように構成したため、色ずれが生じ
ることなくカラー画像の読み取りが可能となる。

【００１７】また、この発明の請求項第２項に係る同期
加算式カラーリニアイメージセンサにおいては、白色画
像を読み取った際の各色の受光画素の同期加算された出
力が等しくなるように、同期加算される各色の受光画素
の面積の総和を各色毎に異なるように設定したので、セ
ンサの光源として使用されるハロゲンランプの相対分光
エネルギー分布や、ハロゲンランプと通常組み合わせて
使用される赤外カットフィルターの分光透過率特性等に
より、各色毎の感度の違いがある場合でも、白色画像を
読み取った際の各色の受光画素の同期加算された出力を
等しくすることができ、センサ各色の出力を増幅する増
幅器の増幅率等を等しく設定することができるため、複
数の色光間でのＳ／Ｎ比をバランス良く保ち、カラー画
像を高精度に読み取ることが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００１９】図４はこの発明に係る同期加算式カラーリ
ニアイメージセンサの一実施例を適用したカラー画像読
取装置を示す断面構成図である。

【００２０】このカラー画像読取装置は、原稿１を載置
するプラテンガラス２と、原稿１を照明するハロゲンラ
ンプ３と、原稿１からの反射光像を後述する同期加算式
カラーリニアイメージセンサ７に導くフルレートミラー
４ａ及びハーフレートミラー４ｂ、４ｃと、画像走査光
から赤外成分をカットする赤外カットフィルター５と、
原稿１からの反射光像を縮小した状態で後述する同期加
算式カラーリニアイメージセンサ７に結像する結像レン
ズ６と、原稿１の画像を読み取る同期加算式カラーリニ
アイメージセンサ７とから構成されている。

【００２１】そして、上記カラー画像読取装置では、原
稿１をハロゲンランプ３で照明しつつ、当該原稿１から
の反射光像を、フルレートミラー４ａ、ハーフレートミ
ラー４ｂ、４ｃ、赤外カットフィルター５及び結像レン
ズ６からなる縮小光学系を介して同期加算式カラーリニ
アイメージセンサ７面上に縮小投影することにより、原
稿１の１ライン分の主走査方向（センサの長手方向）に
沿った画像情報の読取を行うとともに、ランプ３及びフ
ルレートミラー４ａとハーフレートミラー４ｂ、４ｃと
を１：１／２の速度比で副走査方向（主走査方向と直交
する方向）に沿って移動させることにより、機械的に原
稿１の画像とセンサ７の相対的な位置関係を変化させる
ことで、原稿１の副走査方向に沿った画像情報の読取を
行うようになっている。

【００２２】図１は、上記同期加算式カラーリニアイメ
ージセンサ７の構成図を示すものである。この実施例で
は、センサ列が５段構成の同期加算式カラーリニアイメ
ージセンサ（Ｎ＝１、ｎ＝３の同期加算式カラーリニア
イメージセンサ）となっている。

【００２３】図１において、１₁は第１段面のセンサ
列、１₂は第２段目のセンサ列、１₃は第３段目のセン
サ列、１₄は第４段目のセンサ列、１₅は第５段目のセ
ンサ列、２は各センサ間に設けられたシフトゲート、３
は転送レジスタ、Ｒ、Ｇ、Ｂはセンサ列１₁〜１₅の各
受光画素（センサ）１１上に設けられた色フィルタで、
Ｒは赤色フィルタ、Ｇは緑色フィルタ、Ｂは青色フィル
タである。上記各センサ列１₁〜１₅は、多数の受光画
素（センサ）を直線状に配列したものであり、各画素
（センサ）上には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの色フィルタの組
合せを１単位として、当該Ｒ、Ｇ、Ｂの色フィルタの組
合せが主走査方向に沿って複数組配列されている。

【００２４】また、この実施例では、センサ列の本数
を、Ｎ・（２ｎ−１）本（Ｎ：正の整数、ｎ：色フィル
タの単位組合せの色数）とし、第一番目のセンサ列と第
Ｎ・（２ｎ−１）番目のセンサ列との間に、上記繰り返
し配列されたｎ色の色フィルタの一単位組合せ分の｛Ｎ
・（２ｎ−１）｝／（ｎ・Ｎ）倍の主走査方向のずれが
生じるように、各隣接センサ列間の色フィルタ配列のず
れ量をｎ色の色フィルタの単位組合せ分の１／（ｎ・
Ｎ）とするように構成されている。具体的には、上記各
センサ列１₁〜１₅の各画素及び各色の画素列間のシフ
トゲート２は、斜めに傾斜して形成されており、隣接す
るセンサ列は、色フィルタの単位組合せ分の幅の１／３
のずれが生ずるように配設されている。

【００２５】ところで、この実施例に係る同期加算式カ
ラーリニアイメージセンサは、複数本のリニアイメージ
センサ列の各受光画素で同期加算される信号電荷が、主
走査方向に沿った各色毎に重心が一致するように、上記
リニアイメージセンサ列の受光画素の一部を遮光するよ
うに構成されている。

【００２６】すなわち、この実施例に係る同期加算式カ
ラーリニアイメージセンサは、第１段目のＲ、Ｇに対応
する画素、第２段目のＲに対応する画素、第４段目のＢ
に対応する画素、第５段目のＧ、Ｂに対応する画素は、
光を透過しないＡｌ（アルミニウム）等の金属膜で覆わ
れ遮光されている。従って、Ｒ成分の画像の読み取り
は、第３段目〜第５段目１₃〜１₅のセンサ列で、Ｇ成
分の画像の読み取りは、第２段目〜第４段目１₂〜１₄
のセンサ列で、Ｂ成分の読み取りは、第１段目〜第３段
目１₁〜１₃のセンサ列で、それぞれ行われることにな
る。

【００２７】以上の構成において、この実施例に係る同
期加算式カラーリニアイメージセンサでは、次のように
して、色ずれが生じることなくカラー画像の読み取りが
可能となっている。すなわち、上記同期加算式カラーリ
ニアイメージセンサでは、図４に示すように、当該セン
サ７と原稿１との相対的な位置を移動させることによ
り、図１に示すように、原稿１上の画像が第１段目〜第
５段目の各センサ列１₁〜１₅によって順次読み取られ
る。そして、上記第１段目〜第５段目の各センサ列１₁
〜１₅から出力される読み取り信号は、第５段目のセン
サ列１₅からＲの色のみが出力され、シフトゲート２を
介して第４段目のセンサ列１₄ではＲとＧというように
順次送られ、各センサ列１₁〜１₅から出力されるＲＧ
Ｂの各色の出力信号は、同期加算された状態で転送レジ
スタ３へ送られる。この転送レジスタ３へ送られた信号
電荷は、主走査方向に沿って順次転送され、アンプ４を
介して外部に出力されるようになっている。

【００２８】図２は上記同期加算式カラーリニアイメー
ジセンサ７による読み取り画像と、読み取られる画像情
報の関係を示すものである。図２に示すように本同期加
算式カラーリニアイメージセンサを用いて主走査方向に
色フィルタの単位組合せの幅の２／３の幅の画像を読み
取る場合を考えると、最終段の転送レジスタ３に転送さ
れる読み取り画像に対応した信号電荷の主走査方向の分
布は、図２に示すように各色成分に対応する信号電荷は
すべて同条件となり、すなわち、色ずれのない画像の読
み取りが可能となることを示している。

【００２９】このように、上記実施例では、５本のセン
サ列１₁〜１₅を、隣接するセンサ列１₁〜１₅の各受
光画素が主走査方向に沿って所定量だけ互いにずれるよ
うに配設するとともに、上記５本のセンサ列１₁〜１₅
の各受光画素で同期加算される信号電荷が、主走査方向
に沿った各色毎に重心が一致するように、上記センサ列
１₁〜１₅の受光画素の一部を遮光するように構成した
ので、隣接するセンサ列１₁〜１₅の各受光画素を主走
査方向に沿って所定量だけ互いにずらすことにより、モ
アレの発生を防止した場合でも、センサ列１₁〜１₅の
受光画素の一部を遮光することにより、５本のセンサ列
１₁〜１₅の各受光画素で同期加算される信号電荷を、
主走査方向に沿った各色毎に重心が一致するように構成
したため、色ずれが生じることなくカラー画像の読み取
りが可能となる。

【００３０】実施例２図３はこの発明に係る同期加算式カラーリニアイメージ
センサの実施例２を示す平面図である。この実施例はセ
ンサ列が１０段構成の同期加算式カラーリニアイメージ
センサ（Ｎ＝２、ｎ＝３）である。

【００３１】図３において、１₁〜１₁₀は第１段目〜第
１０段目のセンサ列、２は各センサ列間に設けられたシ
フトゲート、３は転送レジスタ、Ｒ、Ｇ、Ｂはセンサ列
１₁〜１₁₀の各受光画素（センサ）上に設けられた色フ
ィルタで、Ｒは赤色フィルタ、Ｇは緑フィルタ、Ｂは青
色フィルタであり、Ｒ、Ｇ、Ｂが色フィルタの単位組合
せとなる。ここでは各色センサ列１₁〜１₁₀間のシフト
ゲート２のみが斜めに形成され、隣接するセンサ列１₁
〜１₁₀は色フィルタの単位組合わせ分の幅の１／６のず
れが生ずるように設けられている。

【００３２】また、上記同期加算式カラーリニアイメー
ジセンサ７は、第１段目と第２段目１₁〜１₂のＲ、Ｇ
に対応する画素、第３段目と第４段目１₃〜１₄のＲに
対応する画素、第７段目と第８段目１₇〜１₈のＢに対
応する画素、第９段目と第１０段目１₉〜１₁₀のＧ、Ｂ
に対応する画素は光を透過しないＡｌ（アルミニウム）
等の金属膜で覆われ遮光されている。従って、Ｒ成分の
読み取りは１₅〜１₁₀のセンサ列で、Ｇ成分の読み取り
は１₃〜１₈のセンサ列で、Ｂ成分の読み取りは１₁〜
１₆のセンサ列で行われることになる。

【００３３】１₅〜１₈のセンサ列によるＲ成分の読み
取り位置の主走査方向の重心は、１ ₃〜１₈のセンサ列
によるＧ成分の読み取り位置の主走査方向の重心および
１₁〜１₆のセンサ列によるＢ成分の読み取り位置の主
走査方向の重心と一致し、結果として、各色の色情報は
主走査方向の同一位置のものとなるので、色ずれのない
読み取りが可能となる。

【００３４】その他の構成及び作用は、前記実施例と同
様であるので、その説明を省略する。

【００３５】尚、上記各実施例において、色フィルタの
単位組合せをＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３
色としたが、必ずしもそれに限定されるわけではなく、
合成されて略白となるならば他の色フィルタの組合せで
あってもよく、また、可視光以外（紫外光あるいは赤外
光）に対応する色フィルタを組み合わせてもよい。

【００３６】また、上記各実施例においては、画素を遮
光する材料をＡｌ等の金属膜で形成したが、必ずしもそ
れに限定されるわけではなく、光を遮光するものであれ
ばよいので、光を吸収する顔料あるいは染料等を含んだ
樹脂材料等で形成してもよい。

【００３７】図５は請求項２に係る同期加算式カラーリ
ニアイメージセンサの一実施例を示す平面図である。こ
の実施例は、センサ列が８段構成の同期加算式カラーリ
ニアイメージセンサである。

【００３８】この実施例に係る同期加算式カラーリニア
イメージセンサでは、白色画像を読み取った際の各色の
受光画素の同期加算された出力が等しくなるように、同
期加算される各色の受光画素の面積の総和を各色毎に異
なるように設定されている。

【００３９】図５において、１₁は第１段目のセンサ
列、１₂は第２段目のセンサ列、１₃は第３段目のセン
サ列、１₄は第４段目のセンサ列、１₅は第５段目のセ
ンサ列、１₆は第６段目のセンサ列、１₇は第７段目の
センサ列、１₈は第８段目のセンサ列、２は各センサ列
間に設けられたシフトゲート、３は転送レジスタ、Ｒ、
Ｇ、Ｂはセンサ列１₁〜１₈の各受光画素（センサ）上
に設けられた色フィルタで、Ｒは赤色フィルタ、Ｇは緑
色フィルタ、Ｂは青色フィルタであり、Ｒ、Ｇ、Ｂが色
フィルタの単位組合せとなる。各センサ列１₁〜１₈の
各画素及び各色センサ列間のシフトゲート２は斜めに形
成され、隣接するセンサ列１₁〜１₈は色フィルタの単
位組合せ分の幅の１／３のずれが生じるように設けられ
ている。

【００４０】また、上記同期加算式カラーリニアイメー
ジセンサ７は、第１段目〜第３段目１₁〜１₃のＲ、Ｇ
に対応する画素、第４段目１₄のＢ、Ｇに対応する画
素、第５段目１₅のＧに対応する画素、第７段目１₇の
Ｒに対応する画素、第８段目１ ₈のＲ、Ｂに対応する画
素が、光を透過しないＡｌ（アルミニウム）等の金属膜
で覆われ遮光されている。従って、Ｒ成分の読み取り
は、１₄〜１₆のセンサ列で、Ｇ成分の読み取りは、１
₆〜１₈のセンサ列で、Ｂ成分の読み取りは、１₁〜１
₃及び１₅〜１₈のセンサ列で行われることになる。従
って、Ｇ、Ｒ成分の信号レベルは、３つの受光画素によ
り発生した電荷量の和に相当するのに対し、Ｂ成分の信
号レベルは、６つの受光画素により発生した電荷量の和
に相当することになり、よってＢ成分の信号量のみを２
倍にすることができる。

【００４１】このときの同期加算式カラーリニアイメー
ジセンサ７の分光感度特性を図６に示す。また、この同
期加算式カラーリニアイメージセンサ７を図４に示す画
像読取装置に使用した場合の総合分光レスポンスは図７
に示すようになり、結果として、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色に対応
する信号レベルをほぼ同等にすることができる。

【００４２】さらに、上記同期加算式カラーリニアイメ
ージセンサ７による読み取られる画像と、読み取り画像
に対応する電荷蓄積量との関係を図８に示す。図に示す
ように本同期加算式カラーリニアイメージセンサを用い
て主走査方向に色フィルタの単位組合せの幅の白色画像
を読み取る場合を考えると、最終段の転送レジスタ３に
転送される読み取り画像に対応した信号電荷の主走査方
向の分布は、各色成分に対応する信号電荷はすべて同条
件となり、すなわち、色ずれのない画像の読み取りが可
能となることを示している。

【００４３】このように、上記実施例では、白色画像を
読み取った際の各色の受光画素の同期加算された出力が
ほぼ等しくなるように、同期加算される各色の受光画素
の面積の総和を各色毎に異なるように設定したので、読
取り原稿照明用の光源として使用されるハロゲンランプ
の相対分光エネルギー分布や、ハロゲンランプと通常組
み合わせて使用される赤外カットフィルター５の分光透
過率特性等により、各色毎の感度に違いがある場合で
も、白色画像を読み取った際の各色の受光画素の同期加
算された出力をほぼ等しくすることができ、センサ各色
の出力を増幅する増幅器の増幅率等をほぼ等しく設定す
ることができるため、複数の色光間でのＳ／Ｎ比をバラ
ンス良く保ち、カラー画像を高精度に読み取ることが可
能となる。

【００４４】実施例２図９は請求項２に係る同期加算式カラーリニアイメージ
センサの実施例２を示す平面図である。この実施例は、
センサ列が５段構成の同期加算式カラーリニアイメージ
センサである。

【００４５】図９において、１₁は第１段目のセンサ
列、１₂は第２段目のセンサ列、１₃は第３段目のセン
サ列、１₄は第４段目のセンサ列、１₅は第５段目のセ
ンサ列、２は各センサ間に設けられたシフトゲート、３
は転送レジスタ、Ｒ、Ｇ、Ｂはセンサ列１₁〜１₅の各
受光画素（センサ）上に設けられた色フィルタで、Ｒは
赤色フィルタ、Ｇは緑色フィルタ、Ｂは青色フィルタで
あり、Ｒ、Ｇ、Ｂが色フィルタの単位組合せとなる。各
色センサ列１₁〜１₅間のシフトゲート２は斜めに形成
され、隣接するセンサ列１₁〜１₅は色フィルタの単位
組合せ分の幅の１／３のずれが生ずるように設けられて
いる。

【００４６】上記同期加算式カラーリニアイメージセン
サ７は、第１段目１₁のＧ、Ｂに対応する画素全体およ
びＲに相当する画素の面積の１／２の部分、第２段目１
₂のＧに対応する画素全体およびＲに相当する画素の面
積の１／２の部分、第３段目１₃のＧ、Ｒに対応する画
素の面積の１／２の部分、第４段目１₄のＲに対応する
画素全体およびＧに相当する画素の面積の１／２の部
分、第５段目１₅のＲ、Ｂに対応する画素全体およびＧ
に相当する画素の面積の１／２の部分は光を透過しない
Ａｌ等の金属膜で覆われ遮光されている。従って、Ｒ成
分の読み取りは、１₁〜１₃のセンサ列の１／２の面積
画素で、Ｇ成分の読み取りは、１₃〜１₅のセンサ列の
１／２の面積画素で、Ｂ成分の読み取りは、１₂〜１₄
のセンサ列の全部の面積画素で行われることになる。従
って、Ｇ、Ｒ成分の信号レベルは、画素全体の１／２の
面積の３つの受光画素により発生した電荷量の和に相当
するのに対し、Ｂ成分の信号レベルは、画素全体の面積
の３つの受光画素により発生した電荷量の和に相当する
ことになる。よってＧ、Ｒ成分の信号量のみを１／２に
することができる。

【００４７】このときの同期加算式カラーリニアイメー
ジセンサの分光感度特性もまた図６と同様になる。この
同期加算式カラーリニアイメージセンサを図４に示す画
像読取装置にて用いた場合の総合分光レスポンスは図７
のようになり、結果として、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色に対応する
信号レベルをほぼ同等にすることができる。

【００４８】また、本同期加算式カラーリニアイメージ
センサによる読み取られる画像と、読み取り画像に対応
する電荷蓄積量との関係を図１０に示す。図に示すよう
に本同期加算式カラーリニアイメージセンサを用いて主
走査方向に色フィルタの単位組合せの幅の画像を読み取
る場合を考えると、最終段の転送レジスタ３に転送され
る読み取り画像に対応した信号電荷の主走査方向の分布
は、各色成分に対応する信号電荷はすべて同条件とな
り、すなわち、色ずれのない画像の読み取りが可能とな
る。

【００４９】尚、上記各実施例において、色フィルタの
単位組合せをＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３
色としたが、必ずしもそれに限定されるわけではなく、
合成されて略白となるならば他の色フィルタの組合せで
あってもよく、また、可視光以外（紫外光あるいは赤外
光）に対応する色フィルタを組み合わせてもよい。

【００５０】また、上記各実施例においては、画素を遮
光する材料を金属膜で形成したが、必ずしもそれに限定
されるわけではなく、光を遮光するものであればよいの
で、光を吸収する顔料あるいは染料等を含んだ樹脂材料
等で形成してもよい。

【００５１】

【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、この発明の請求項第１項に係る同期加算式カ
ラーリニアイメージセンサにおいては、複数本のリニア
イメージセンサ列を、隣接するリニアイメージセンサ列
の各受光画素が主走査方向に沿って所定量だけ互いにず
れるように配設するとともに、上記複数本のリニアイメ
ージセンサ列の各受光画素で同期加算される信号電荷
が、主走査方向に沿った各色毎に重心が一致するよう
に、上記リニアイメージセンサ列の受光画素の一部を遮
光するように構成したので、隣接するリニアイメージセ
ンサ列の各受光画素を主走査方向に沿って所定量だけ互
いにずらすことにより、モアレの発生を防止した場合で
も、リニアイメージセンサ列の受光画素の一部を遮光す
ることにより、複数本のリニアイメージセンサ列の各受
光画素で同期加算される信号電荷を、主走査方向に沿っ
た各色毎に重心が一致するように構成したため、色ずれ
が生じることなくカラー画像の読み取りが可能となる。

【００５２】また、この発明の請求項第２項に係る同期
加算式カラーリニアイメージセンサにおいては、白色画
像を読み取った際の各色の受光画素の同期加算された出
力が等しくなるように、同期加算される各色の受光画素
の面積の総和を各色毎に異なるように設定したので、セ
ンサの光源として使用されるハロゲンランプの相対分光
エネルギー分布や、ハロゲンランプと通常組み合わせて
使用される赤外カットフィルターの分光透過率特性等に
より、各色毎の感度に違いがある場合でも、白色画像を
読み取った際の各色の受光画素の同期加算された出力を
ほぼ等しくすることができ、センサ各色の出力を増幅す
る増幅器の増幅率等をほぼ等しく設定することができる
ため、複数の色光間でのＳ／Ｎ比をバランス良く保ち、
カラー画像を高精度に読み取ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の請求項１に係る同期加算式
カラーリニアイメージセンサの一実施例を示す平面図で
ある。

【図２】図２は同実施例の動作を示す説明図である。

【図３】図３はこの発明に係る同期加算式カラーリニ
アイメージセンサの実施例２を示す平面図である。

【図４】図４はこの発明に係る同期加算式カラーリニ
アイメージセンサの一実施例を適用した画像読取装置を
示す構成図である。

【図５】図５はこの発明の請求項２に係る同期加算式
カラーリニアイメージセンサの一実施例を示す平面図で
ある。

【図６】図６は同実施例に係る同期加算式カラーリニ
アイメージセンサの分光感度特性を示すグラフである。

【図７】図７は同実施例に係る同期加算式カラーリニ
アイメージセンサを用いた画像読取装置の総合分光レス
ポンスを示すグラフである。

【図８】図８は同実施例の動作を示す説明図である。

【図９】図９はこの発明の請求項２に係る同期加算式
カラーリニアイメージセンサの実施例２を示す平面図で
ある。

【図１０】図１０は同実施例の動作を示す説明図であ
る。

【図１１】図１１は従来の同期加算式カラーリニアイ
メージセンサを示す構成図である。

【図１２】図１２は従来の同期加算式カラーリニアイ
メージセンサの動作を示す説明図である。

【図１３】図１３はハロゲンランプの相対分光エネル
ギーを示すグラフである。

【図１４】図１４は従来の同期加算式カラーリニアイ
メージセンサの分光感度特性を示すグラフである。

【図１５】図１５は赤外カットフィルタの分光透過率
特性を示すグラフである。

【図１６】図１６は従来の同期加算式カラーリニアイ
メージセンサを用いた画像読取装置の総合分光レスポン
スを示すグラフである。

【符号の説明】

１₁〜１₅ センサ列、２シフトレジスタ、３転送
レジスタ、７同期加算式カラーリニアイメージセン
サ、１１受光画素。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の受光画素を主走査方向に沿って直
線状に配列するとともに、これらの複数の受光画素上に
主走査方向に複数の色フィルタの単位組合せを繰り返し
配列してなるセンサ列を、複数本副走査方向に沿って並
設し、各センサ列の同一の色フィルタを有する受光画素
に蓄積された信号電荷を、副走査方向に沿って順次同期
させた状態で加算してカラー画像を読み取る同期加算式
カラーリニアイメージセンサにおいて、上記複数本のセ
ンサ列を、隣接するセンサ列の各受光画素が主走査方向
に沿って所定量だけ互いにずれるように配設するととも
に、上記複数本のセンサ列の各受光画素で同期加算され
る信号電荷が、主走査方向に沿った各色毎に重心が一致
するように、上記センサ列の受光画素の一部を遮光した
ことを特徴とする同期加算式カラーリニアイメージセン
サ。
【請求項２】複数の受光画素を主走査方向に沿って直
線状に配列するとともに、これらの複数の受光画素上に
主走査方向に複数の色フィルタの単位組合せを繰り返し
配列してなるセンサ列を、複数本副走査方向に沿って並
設し、各センサ列の同一の色フィルタを有する受光画素
に蓄積された信号電荷を、副走査方向に沿って順次同期
させた状態で加算してカラー画像を読み取る同期加算式
カラーリニアイメージセンサにおいて、白色画像を読み
取った際の各色の受光画素の同期加算された出力が等し
くなるように、同期加算される各色の受光画素の面積の
総和を各色毎に異なるように設定したことを特徴とする
同期加算式カラーリニアイメージセンサ。