JPH10327294A - 画像読み取り装置 - Google Patents

画像読み取り装置

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JPH10327294A
JPH10327294A JP9133063A JP13306397A JPH10327294A JP H10327294 A JPH10327294 A JP H10327294A JP 9133063 A JP9133063 A JP 9133063A JP 13306397 A JP13306397 A JP 13306397A JP H10327294 A JPH10327294 A JP H10327294A
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JP
Japan
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sensor
reading
image
photoelectric conversion
conversion element
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Application number
JP9133063A
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English (en)
Inventor
Izumi Takashima
泉 高島
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Publication of JPH10327294A publication Critical patent/JPH10327294A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 解像度の異なる読み取りを同一装置で行うよ
うにすること。 【解決手段】 本発明の画像読み取り装置1は、画情報
を読み取り電気信号に変換するため一のピッチP1で配
列された複数の受光部11を備えている第1センサ10
と、画情報を読み取り電気信号に変換するため一のピッ
チP1と異なる他のピッチP2で配列された複数の受光
部21を備えている第2センサ20とを備えており、第
1センサ10または第2センサ20を用いることで解像
度の異なる画情報の読み取りを行うことができるように
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画情報を受光部で
読み取り、電気信号に変換する画像読み取り装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】複写機やスキャナ等の画像入力装置に
は、原稿の画情報を取り込んで電気信号に変換する画像
読み取り装置が設けられている。また、この画像読み取
り装置は、画情報を読み取る複数の受光部を備えたセン
サ(リニアセンサ等)と、光信号である画情報をセンサ
上に結像させる光学系とを備えている。
【0003】画像読み取り装置のセンサとしては、読み
取り対象となる原稿の大きさやサンプリング密度に対応
した画素数(受光部の数)のものが用意されている。例
えば、最大A3(JIS規格)サイズの原稿を400s
pi(sampling par inch )のサンプリング密度で読み
取る装置では、約5000画素のリニアセンサが必要と
なる。
【0004】また、より高い解像度が必要な場合、例え
ば、この2倍の800spiのサンプリング密度でA3
サイズの原稿を読み取る装置を実現しようとすると、約
10000画素のリニアセンサが必要となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように高解像度で
原稿の読み取りを行う場合には、その解像度に応じた画
素数のセンサが必要となるが、一般に高解像度での読み
取り作業は通常の解像度での読み取り作業に比べて頻度
が少なく、画像読み取り装置も作業頻度の多い通常の解
像度に合わせたセンサを用いることで必要以上に装置の
コストが上がらないようにしている。
【0006】しかし、頻度は少ないものの高解像度で原
稿を読み取りたい場合もある。これに対応するため、高
解像度での読み取りを行える画像読み取り装置をもう1
台用意することも考えられるが、頻度の少ない作業を行
うために高価な画像読み取り装置を別個用意するのは得
策でない。
【0007】そこで、高解像度に対応した読み取りを原
稿面の一部に限定してではあるが行うため、1本のリニ
アセンサに対して結像系を2種類用意し、必要に応じて
機械的に切り換える画像読み取り装置が考えられている
(特開平5−56217号公報、特開平5−13694
6号公報、特開平6−98099号公報、特開平6−3
03392号公報参照)。
【0008】しかし、2種類の結像系を機械的に切り換
える装置では通常解像度用、高解像度用各々2種類のレ
ンズが必要となり、装置の大型化や複雑化を招くととも
に、高精度の切り換え機構が必要となってしまう。
【0009】また、画素数の多いセンサ(多画素セン
サ)を用いて画像読み取り装置を構成した場合には、1
つの多画素センサによって高解像度の読み取りと通常解
像度の読み取りとを兼ねることが可能となるが、画素数
が多いほど読み取り速度が低下し、高精細でなくてもよ
い原稿の読み取りでも必要以上に時間がかかり、生産性
の低下を招くことになる。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために成された画像読み取り装置である。す
なわち、本発明の画像読み取り装置は、画情報を読み取
り電気信号に変換するため一のピッチで配列された複数
の受光部を備えている一の光電変換素子と、画情報を読
み取り電気信号に変換するため一のピッチと異なる他の
ピッチで配列された複数の受光部を備えている他の光電
変換素子とを備えている。
【0011】本発明では、各々受光部のピッチが異なる
一の光電変換素子と他の光電変換素子とを備えているこ
とから、一つの装置で解像度の異なる画情報の読み取り
を行うことができるようになる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の画像読み取り装
置における実施の形態を図に基づいて説明する。図1は
本発明の画像読み取り装置における第1実施形態を説明
する図で、(a)は平面図、(b)は(a)の一部拡大
図である。
【0013】すなわち、第1実施形態における画像読み
取り装置1は、所定のピッチP1で配列された複数の受
光部11を備えている第1センサ10と、ピッチP1よ
り小さいピッチP2で配列された複数の受光部21を備
えている第2センサ20と、第1センサ10と第2セン
サ20とを近接させた状態で基台30上に実装するパッ
ケージ40とを備えた構成となっている。
【0014】第1センサ10と第2センサ20とは別個
のチップ部品として形成されており、基台30上で距離
D1だけ開けて略平行に配置されている。
【0015】第1センサ10では原稿の文字画像等を読
み取れる程度の解像度(通常の解像度)で読み取り、各
受光部11で電気信号に変換して出力している。一方、
第2センサ20の受光部21では原稿の写真画像等を読
み取れる程度の解像度(高い解像度)で読み取り、各受
光部21で電気信号に変換して出力している。
【0016】このような画像読み取り装置1を複写機や
スキャナ等の画像入力装置に適用することで、1台の画
像入力装置を用いて通常の解像度と高い解像度との両方
で画像の読み取りを行うことができるようになる。すな
わち、通常の解像度で読み取りを行う場合には第1セン
サ10を用いて読み取るようにし、高い解像度で読み取
りを行う場合には第2センサ20を用いて読み取るよう
にすればよい。
【0017】また、この第1センサ10と第2センサ2
0とが基台30上において近接した状態で配置されてい
ることから、異なる解像度での読み取りを行う場合にも
同じ光学系を用いて各解像度で画像を読み取ることがで
きる。これにより、読み取り解像度を切り換える場合で
も光学系の切り換えを行う必要がなくなり、装置の簡素
化できるようになる。
【0018】図2は第2実施形態を説明する図で、
(a)は平面図、(b)は(a)の一部拡大図である。
第2実施形態における画像読み取り装置1では、第1セ
ンサ10と第2センサ20とが同一の基板31上に一体
的に形成されている点に特徴がある。
【0019】第1センサ10はピッチP1で配列された
複数の受光部11を備えており、第2センサ10はピッ
チP1より小さいピッチP2で配列された複数の受光部
21を備えている。また、同一の基板31上に形成され
た第1センサ10と第2センサ20とは距離D2だけ開
けて略平行に配置されている。
【0020】第2実施形態では、同一の基板31上に第
1センサ10と第2センサ20とを形成していることか
ら、同一プロセスにて第1センサ10および第2センサ
20を製造することができ、例えばフォトリソグラフィ
ー技術によってその距離D2を第1実施形態における距
離D1より小さくすることができるとともに、第1セン
サ10と第2センサ20との位置関係を正確に設定でき
るようになる。
【0021】図3は画素ピッチおよび画素列長の例を示
す図である。すなわち、例1では、サンプリング密度が
400spiと600spiとに対応したものであり、
400spiに対応する第1センサの画素ピッチP1が
14μm、画素列長が70mm、600spiに対応す
る第2センサの画素ピッチP2が9.33μm、画素列
長が46.67mmとなっている。
【0022】また、例2では、サンプリング密度が40
0spiと800spiとに対応したものであり、40
0spiに対応する第1センサの画素ピッチP1が14
μm、画素列長が70mm、800spiに対応する第
2センサの画素ピッチP2が7μm、画素列長が35m
mとなっている。
【0023】いずれの例でもサンプリング密度の高い方
に対応した第2センサの画素長列がサンプリング密度の
低い方に対応した第1センサの画素長列より短くなって
おり、高精細の読み取りを行うセンサを備える場合の装
置のコストアップを抑制できるようになっている。
【0024】なお、高精細読み取り時にも高速で読み取
りたいがその代わりに読み取り幅は多少狭くてもよいと
いう場合には、サンプリング密度の高い方に対応した第
2センサの長さを読み取り幅に応じて短くして、受光部
数を減らすようにしてもよい。
【0025】また、第1センサおよび第2センサにおけ
る受光部数を同一にしておくことで、各センサでの読み
取りデータ数を同じにすることができ、その出力データ
を取り扱う際に容易となる。
【0026】図4は第3実施形態を説明する図で、
(a)は平面図、(b)は(a)の一部拡大図である。
この画像読み取り装置1は、カラー画像を取り込むため
のものであり、第1センサ10がR(赤)に対応したピ
ッチP1で配列される受光部11rと、G(緑)に対応
したピッチP1で配列される受光部11gと、B(青)
に対応したピッチP1で配列される受光部11bとの3
列で構成され、第2センサ20がR(赤)に対応したピ
ッチP2で配列される受光部21rと、G(緑)に対応
したピッチP2で配列される受光部21gと、B(青)
に対応したピッチP2で配列される受光部21bとの3
列で構成されている。
【0027】また、第1センサ10と第2センサ20と
は同一の基板31上に距離d1だけ離れて配置され、第
1センサ10の各列は距離d2、第2センサ20の各列
は距離d3だけ離れて形成され、同一パッケージ40内
に収納されている。この第1センサ10および第2セン
サ20の各列における画素ピッチや画素列長は図3に示
す例と同様であり、各例において各々対応する色の画像
を取り込むようにしている。
【0028】これにより、第1センサ10において通常
の解像度(例えば、400spi)でカラー画像を読み
取り、第2センサ20において高い解像度(例えば、6
00spi)でカラー画像を読み取ることができるよう
になる。また、第1センサ10および第2センサ20が
近接して配置されていることで、同一の光学系にて解像
度の異なるカラー画像の取り込みを行うことができるよ
うになる。
【0029】図5は第4実施形態を説明する図であり、
(a)は平面図、(b)は(a)の一部拡大図である。
第4実施形態における画像読み取り装置1は、第3実施
形態と同様、カラー画像を取り込むためのものである
が、第1センサ10がR(赤)、G(緑)、B(青)と
対応した受光部11r、11g、11bをピッチP1で
順に配列した構成となっており、第2センサ20がR
(赤)、G(緑)、B(青)と対応した受光部21r、
21g、21bをピッチP2で順に配列した構成となっ
ている点で相違する。
【0030】この画像読み取り装置1では、RGB点順
次で受光部11r、11g、11bが並ぶ第1センサ1
0と、RGB点順次で受光部21r、21g、21bが
並ぶ第2センサ20とが距離d1だけ離れて同じ基板3
1上に形成されており、同一パッケージ40内に収納さ
れている。
【0031】このような画像読み取り装置1により、第
1センサ10において通常の解像度(例えば、400s
pi)でカラー画像を読み取り、第2センサ20におい
て高い解像度(例えば、600spi)でカラー画像を
読み取ることができる。また、第1センサ10および第
2センサ20が近接して配置されていることで、同一の
光学系にて解像度の異なるカラー画像の取り込みを行う
ことができるようになる。
【0032】なお、上記実施形態の他、第3実施形態で
説明した3ラインカラーセンサを第1センサ10または
第2センサ20とし、第4実施形態で説明した点順次セ
ンサを第2センサ20または第1センサ10として組み
合わせてもよい。
【0033】図6は上記説明した各実施形態における第
1センサ10および第2センサ20の配置を説明する図
であり、(a)は各センサの中央位置を揃えるように配
置する例、(b)は各センサの端部を揃えるように配置
する例を示している。
【0034】例えば、図6(a)に示すように、第1セ
ンサ10と第2センサ20と受光部の並びにおける中央
位置を揃えるようにして画像読み取り装置1を構成した
場合には、図7に示すように、原稿面の全面を通常読み
取り時の読み取り範囲として、光軸を中心とした中央領
域に高精細読み取り時の読み取り範囲を設けることがで
きる。
【0035】すなわち、第1センサ10と第2センサ2
0とがその中央位置を揃えて配置されている場合には、
通常(例えば、400spi)の解像度での画像読み取
りを第1センサ10で行う際には、レンズを介して原稿
面の全面がその読み取り範囲となり、高い(例えば80
0spi)の解像度での画像読み取りを第2センサ20
で行う際には、レンズを介して光軸を中心とした原稿面
の中央領域がその読み取り範囲となる。
【0036】このように高い解像度で画像の読み取りを
行う際に光軸を中央とした原稿面の中央領域を読み取り
範囲とすることで、レンズのMTF特性が良好で色ずれ
の少ないレンズの光軸付近を使用でき、高い解像度で取
り込みを行う場合でも良好な画質を得ることができるよ
うになる。
【0037】図8はプラテン上での読み取り範囲を示す
図であり、図6(a)に示すような第1センサ10と第
2センサ20とが中央位置を揃えて配置されている画像
読み取り装置1を用いる場合には、プラテンの中央領域
が高精細読み取り時の読み取り範囲となる(図中ハッチ
ング部分参照)。
【0038】また、図6(b)に示すように、第1セン
サ10と第2センサ20との受光部の並びにおける端部
を揃えるようにして画像読み取り装置1を構成した場合
には、図9に示すように、原稿面の全面を通常読み取り
時の読み取り範囲として、原稿面の光軸位置から一方の
端部にかけての領域に高精細読み取り時の読み取り範囲
を設けることができる。
【0039】すなわち、第1センサ10と第2センサ2
0とがその端部を揃えて配置されている場合には、通常
(例えば、400spi)の解像度での画像読み取りを
第1センサ10で行う際には、レンズを介して原稿面の
全面がその読み取り範囲となり、高い(例えば800s
pi)の解像度での画像読み取りを第2センサ20で行
う際には、レンズを介して光軸から一方の端部にかけて
の原稿面領域がその読み取り範囲となる。
【0040】この高精細読み取り時の読み取り範囲の基
準位置である原稿面の一方の端部をプラテンレジ位置に
合わせるようにすることで、高精細読み取りを行い際の
原稿の位置合わせを容易にすることができる。
【0041】図10はプラテン上での読み取り範囲を示
す図であり、図6(b)に示すような第1センサ10と
第2センサ20とがその端部を揃えるように配置されて
いる画像読み取り装置1を用いる場合には、プラテンの
例えば上側半分の領域が高精細読み取り時の読み取り範
囲となる(図中ハッチング部分参照)。
【0042】これにより、高精細読み取りを行う際、原
稿ガイドのプラテンレジ位置に原稿を突き当てるように
してセットすれば、高精細読み取り時の読み取り範囲に
確実に原稿を載置できるようになる。
【0043】次に、このような第1センサ10および第
2センサ20を備えた画像読み取り装置1を用いて原稿
画像の読み取りを行う場合の走査について説明する。図
11は読み取り走査を説明する図である。
【0044】走査系としては、主としてプラテンガラス
PGの下方に配置され走査速度Vpで移動するフルレー
トキャリッジFCと、フルレートキャリッジFCの走査
速度Vpの半分の走査速度Vp/2で移動するハーフレ
ートキャリッジHCとを備えている。
【0045】フルレートキャリッジFCは、プラテンガ
ラスPG上の第1センサ読み取り位置および第2センサ
読み取り位置で読み取った画情報(光信号)を反射させ
るミラーを備えており、速度Vpで走査しながら反射し
た光信号をハーフレートキャリッジHCへ伝えている。
【0046】また、ハーフレートキャリッジHCは、フ
ルレートキャリッジFCで反射した光信号を反射させる
ミラーを備えており、速度Vp/2で走査しながら反射
した光信号をレンズを介して第1センサ10および第2
センサ20へ伝えている。
【0047】本実施形態の画像読み取り装置1では、先
に説明したように第1センサ10と第2センサ20とが
近接して配置されているが、その間にはわずかな間隔が
ある。したがって、このような画像読み取り装置1によ
り解像度の異なる画像を同一の走査系で取り組む場合、
プラテンガラスPG上では第1センサ10と第2センサ
20との間隔およびレンズ系の倍率に応じた読み取り位
置のずれが生じることになる。
【0048】そこで、本実施形態では、図12(a)、
(b)に示すように読み取り開始位置を各々のセンサに
応じて合わせるようにしている。すなわち、図12
(a)に示すように、第1センサを用いる場合にはレジ
ガイドの端部に第1センサ読み取り位置が合うようフル
レートキャリッジFCの位置を制御し、図12(b)に
示すように、第2センサを用いる場合にはレジガイドの
端部に第2センサ読み取り位置が合うようフルレートキ
ャリッジFCの位置を制御している。
【0049】これによって画像読み取り装置において第
1センサと第2センサとで配置位置にずれがあっても読
み取り開始位置を合わせることができ、的確な走査を行
うことができるようになる。
【0050】また、本実施形態では、第1センサと第2
センサとのサンプリング密度の違いおよび読み取り原稿
サイズに応じて読み取り速度(走査速度)を変えるよう
制御している。
【0051】図13は読み取り速度を説明する図であ
り、(a)は第1センサ(400spi)で読み取った
場合の原稿側の画素サイズ、(b)は第2センサ(60
0spi)で読み取った場合の原稿側の画素サイズを示
している。
【0052】すなわち、第1センサで読み取った場合、
原稿側での1画素の大きさは一辺P1’(例えば63.
5μm)の正方形領域となる。一方、第2センサで読み
取った場合、原稿側での1画素の大きさは一辺P2’
(例えば、42.3μm)の正方形領域となる。この場
合、画素サイズの一辺の大きさは、P2’=(2/3)
×P1’となる。
【0053】ここで、読み取り原稿の幅を一定とする場
合では、第2センサでの読み取り画素数N2=(3/
2)×第1センサでの読み取り画素数N1となるので、
同じ読み取りビデオレートの場合、第2センサでの読み
取り走査速度を第1センサでの読み取り走査速度の(2
/3)×(2/3)=4/9倍にすることになる。
【0054】また、画素サイズが第2センサでは第1セ
ンサに比べて(2/3)2 =4/9倍(チャネルストッ
パの分は考慮しない)となるので、S/Nの劣化を回避
するために1ライン当たりの読み取り露光時間を9/4
倍する必要がある。このため、第2センサでの読み取り
走査速度を第1センサでの読み取り走査速度の4/9倍
にする必要がある。
【0055】その結果、両者を合わせると、読み取り原
稿の幅を一致させる場合には第2センサの読み取り走査
速度を第1センサの読み取り走査速度の(2/3)4
すなわちサンプリング密度の比の4乗に反比例する速度
にすればよいことになる。
【0056】つまり、400/600spiなら速度比
は5.06:1になる。このため、高精細読み取り時に
も高速で読み取りたいがその代わりに読み取り幅は多少
狭くてもよいという場合には、サンプリング密度の高い
方に対応した第2センサの長さを読み取り幅に応じて短
くして、受光部数を減らすようにしてもよい。
【0057】例えば、第1センサ(400spi)での
読み取りに対して読み取り原稿の幅を2/3にして第2
センサ(600spi)で読み取る場合、第1センサで
の読み取り画素数N1=第2センサでの読み取り画素数
N2となることから、第2センサでの読み取り走査速度
を第1センサの読み取り走査速度の(2/3)3 倍すな
わちサンプリング密度の比の3乗に反比例する速度(速
度比は3.38:1)にすればよいことになる。
【0058】さらに、第1センサ(400spi)での
読み取りに対して読み取り原稿の幅を4/9にして第2
センサ(600spi)で読み取る場合、第2センサで
の読み取り画素数N2=(2/3)×第1センサでの読
み取り画素数N1となることから、第2センサでの読み
取り走査速度を第1センサの読み取り走査速度の(2/
3)2 倍すなわちサンプリング密度の比の2乗に反比例
する速度(速度比は2.25:1)にすればよいことに
なる。
【0059】このように、第2センサでの読み取り走査
速度を、その読み取り範囲および第1センサとのサンプ
リング密度の比に応じて制御することにより、高精細読
み取りを行う場合にもS/Nを劣化させることなく的確
な走査速度で読み取りを行うことが可能となる。
【0060】なお、本実施形態では主として第1センサ
10および第2センサ20の2つのセンサを同一パッケ
ージ40内に収納した画像読み取り装置1の例を説明し
たが、本発明はこれに限定されず、画素ピッチの異なる
3つ以上のセンサを同一パッケージ40内に収納して構
成したものであってもよい。
【0061】また、主として第1センサ10と第2セン
サ20との画素列長が異なる場合を示して説明したが、
同じ画素列長のものを配置してもよい。さらに、高精細
読み取り時にも高速で読み取りたいがその代わりに読み
取り幅は多少狭くてもよいという場合には、サンプリン
グ密度の高い方に対応した第2センサ20の長さを読み
取り幅に応じて短くして、受光部数を減らすようにして
もよい。
【0062】また、第1センサ10および第2センサ2
0における受光部数を同一にしておくことで、各センサ
での読み取りデータ数を同じにすることができ、その出
力データを取り扱う際に容易となる。
【0063】また、上記実施形態において示したサンプ
リング密度や画素ピッチ、画素列長は一例であり、これ
に限定されることはない。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像読み
取り装置によれば次のような効果がある。すなわち、本
発明では同一パッケージ内に各々受光部のピッチが異な
る一の光電変換素子と他の光電変換素子とが収納されて
いることから、1台の画像入力装置で異なる解像度の読
み取りを行うことが可能となる。また、一の光電変換素
子と他の光電変換素子とが近接して配置されていること
で異なる解像度の読み取りでも同一の光学系を用いるこ
とができ、画像入力装置の小型化および簡素化を図るこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施形態を説明する図である。
【図2】 第2実施形態を説明する図である。
【図3】 画素ピッチと画素列長の例を示す図である。
【図4】 第3実施形態を説明する図である。
【図5】 第4実施形態を説明する図である。
【図6】 センサの配置を説明する図である。
【図7】 読み取り範囲を説明する図(その1)であ
る。
【図8】 プラテン上での読み取り範囲を示す図(その
1)である。
【図9】 読み取り範囲を説明する図(その2)であ
る。
【図10】 プラテン上での読み取り範囲を示す図(そ
の2)である。
【図11】 読み取り走査を説明する図である。
【図12】 読み取り開始位置を説明する図である。
【図13】 読み取り速度を説明する図である。
【符号の説明】
1 画像読み取り装置 10 第1センサ 11 受光部 20 第2センサ 21 受光部 30 基台 31 基板 40 パッケージ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画情報を読み取り電気信号に変換するた
    め一のピッチで配列された複数の受光部を備えている一
    の光電変換素子と、 画情報を読み取り電気信号に変換するため前記一のピッ
    チと異なる他のピッチで配列された複数の受光部を備え
    ている他の光電変換素子とを備えていることを特徴とす
    る画像読み取り装置。
  2. 【請求項2】 前記一の光電変換素子と前記他の光電変
    換素子とが同一基板上に形成されていることを特徴とす
    る請求項1記載の画像読み取り装置。
  3. 【請求項3】 前記一の光電変換素子と前記他の光電変
    換素子とが、各々の受光部の並びにおける中央を揃えて
    配置されていることを特徴とする請求項1記載の画像読
    み取り装置。
  4. 【請求項4】 前記一の光電変換素子と前記他の光電変
    換素子とが、各々の受光部の並びにおける端部を揃えて
    配置されていることを特徴とする請求項1記載の画像読
    み取り装置。
  5. 【請求項5】 前記一の光電変換素子と前記他の光電変
    換素子との配置における間隔に応じて前記画情報の読み
    取りの際の読み取り開始位置を制御する位置制御手段を
    備えていることを特徴とする請求項1記載の画像読み取
    り装置。
  6. 【請求項6】 前記画情報の読み取りにおいて、前記一
    の光電変換素子および前記他の光電変換素子のうちいず
    れを使用するかに応じて読み取り速度を制御する速度制
    御手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の画
    像読み取り装置。
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