JPH11164088A - 固体撮像素子およびこれを備えた画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーの低速高階調読み取りを実現しつつ、
白黒の高解像度読み取りと白黒の高速読み取りとの両立
を可能とする固体撮像素子を提供する。 【解決手段】 複数の色成分からなる光学像を各色成分
毎の電荷に変換する第１光電変換素子列１１Ｒ，１１
Ｇ，１１Ｂと、これらによって変換された電荷を各色成
分毎に転送する第１出力手段１２ａ〜１２ｆと、前記第
１光電変換素子列１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂよりも高い解
像度で光学像を所定色成分の電荷に変換する第２光電変
換素子列２１と、前記第１出力手段１２ａ〜１２ｆにお
ける１つの色成分あたりの出力チャネル数よりも多くの
出力チャネルを有して前記第２光電変換素子列２１が変
換した電荷を転送する第２出力手段２２ａ〜２２ｄとを
備えて、固体撮像素子を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿に描かれてい
る画像をイメージデータとして読み取る固体撮像素子お
よびこれを備えた画像読取装置に係わり、特に原稿上の
画像をカラーデータとして読み取る場合（以下、カラー
読み取りと称す）と白黒データとして読み取る場合（以
下、白黒読み取りと称す）との両方に対応可能なものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、複写機やスキャナ装置等の画像読
取装置は、カラー読み取りと白黒読み取りとの両方に対
応可能なものが一般的になっている。このようなカラー
／白黒対応の画像読取装置では、原稿からイメージデー
タを読み取る固体撮像素子として、ＣＣＤ（Charge Cou
pled Device)型あるいはＭＯＳ（Metal Oxide Semicond
uctor)型などのセンサにおいて直線状に複数配列されて
いる光電変換素子列上に、色フィルタをオンチップにて
形成するか若しくは貼り合わせた構造のものを多く用い
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
固体撮像素子を用いるのにあたって、画像読取装置で
は、原稿を照射する照明の光量やレンズの明るさ等に制
約があると、通常、読み取り速度を下げることで、高品
位の読み取り画質を実現するようになっている。これ
は、光電変換素子列上に色フィルタが設けられている
と、この色フィルタにおける分光／透過特性によって、
光電変換素子への入光エネルギーが色フィルタの無い場
合に比べて１／３〜１／１０に減少してしまうので、読
み取り速度を下げることで十分なセンサ露光量を確保す
るためである。したがって、上述の固体撮像素子を用い
た場合には、カラー読み取りではなく白黒読み取りを行
う場合であっても低速で行われることとなり、結果とし
て、色フィルタの無い白黒専用の固体撮像素子を用いた
場合に比べて、読み取り生産性が低下してしまう。

【０００４】また、白黒読み取りを行う場合には、一般
に、カラー読み取りに比べて高解像度が要求される。こ
れは、白黒画像は文字や線図等を表示するものが多く、
これらを明瞭に読み取るためには高解像度が必要となる
からである。ところが、上述の固体撮像素子では、白黒
読み取りをカラー読み取りと同等の解像度でしか行うこ
とができず、高解像度での白黒読み取りに対応すること
ができない。

【０００５】これらの問題を解決するために、色フィル
タを有したカラー読み取り用の固体撮像素子とは別に、
色フィルタを有していない白黒読み取り用の固体撮像素
子を設けることも考えられるが、高速読み取りと高解像
度読み取りとは互いに相反する事項であるため、単にカ
ラー読み取り用の固体撮像素子とは別に白黒読み取り用
の固体撮像素子を設けただけでは、高速読み取りと高解
像度読み取りとを両立することはできない。

【０００６】そこで、本発明は、「カラーの低速高階調
読み取り」を実現しつつ、「白黒の高解像度読み取り」
と「白黒の高速読み取り」との両立を可能とする固体撮
像素子およびこれを備えた画像読取装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために案出された固体撮像素子で、原稿の光学像
を受光して電荷に変換する光電変換素子を複数有しこれ
ら光電変換素子により複数の色成分からなる光学像を各
色成分毎の電荷に変換する第１光電変換素子列と、前記
複数の色成分に対応して個別に設けられた出力チャネル
を有しその出力チャネルにより前記第１光電変換素子列
が変換した電荷を各色成分毎に出力する第１出力手段
と、前記第１光電変換素子列よりも細かいピッチで配置
された複数の光電変換素子を有しこれら光電変換素子に
より原稿からの光学像を所定色成分の電荷に変換する第
２光電変換素子列と、前記第１出力手段における１つの
色成分あたりの出力チャネル数よりも多くの出力チャネ
ルを有しその出力チャネルにより前記第２光電変換素子
列が変換した電荷を出力する第２出力手段とを備えるこ
とを特徴とするものである。

【０００８】上記構成の固体撮像素子によれば、第１光
電変換素子列は原稿からの光学像を各色成分毎の電荷に
変換し、第２光電変換素子列は原稿からの光学像を所定
色成分の電荷に変換する。このとき、第２光電変換素子
列には、光電変換素子が第１光電変換素子列よりも細か
いピッチで配置されている。したがって、第２光電変換
素子列によって原稿の光学像を電荷に変換すると、第１
光電変換素子列による場合よりも高い解像度が得られ
る。また、第２光電変換素子列によって変換された電荷
は、第２出力手段によって出力される。この第２出力手
段は、第１出力手段での１つの色成分あたりの出力チャ
ネル数よりも多くの出力チャネルを有している。したが
って、第２光電変換素子列が第１光電変換素子列よりも
高い解像度で原稿の光学像を電荷に変換しても、多くの
出力チャネルにより出力されるので、その出力に多くの
時間を要することなく、高速出力への対応が可能とな
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係わ
る固体撮像素子および画像読取装置について説明する。

【００１０】〔第１の実施の形態〕ここでは、請求項１
記載の発明に係わる固体撮像素子について説明する。本
実施の形態の固体撮像素子は、図１に示すように、カラ
ー読み取りを行うカラーセンサ１０と、白黒読み取りを
行う白黒センサ２０との両方を備えてなるものである。

【００１１】カラーセンサ１０は、Ｒ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）の各色成分に対応する３つの光電変換
素子列１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂを線順次に並べるととも
に、各光電変換素子列１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの両側に
出力チャネル１２ａ〜１２ｆをそれぞれ配置して、並列
駆動で高速性を確保したことを特徴とする、３ライン構
成のものである。

【００１２】各光電変換素子列１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ
は、直線状に配列された複数の光電変換素子と、Ｒ，
Ｇ，Ｂのいずれかの色成分のみを通過させる色フィルタ
とからなるものであり、原稿への照射によって得られた
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分からなる光学像を受光して、これ
をＲ，Ｇ，Ｂの各色成分毎の電荷に変換するものであ
る。すなわち、光電変換素子列１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ
は、本発明における第１光電変換素子列として機能する
ものである。なお、各光電変換素子列１１Ｒ，１１Ｇ，
１１Ｂは、例えばＡ３サイズで400spi（Scan Per Inch)
の読み取り解像度に相当するピッチ（よって各光電変換
素子数は5000弱となる）で、光電変換素子が配列されて
いるものとする。

【００１３】出力チャネル１２ａ〜１２ｆは、各光電変
換素子列１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂが変換した電荷を各色
成分毎に転送するものである。すなわち、出力チャネル
１２ａ〜１２ｆは、本発明における第１出力手段として
機能するものである。なお、各出力チャネル１２ａ〜１
２ｆに転送された電荷は、例えばフローティング・ディ
フュージョン・アンプ構成の電荷電圧変換部１３によっ
て電圧変換や増幅等が行われた後に、カラーセンサ１０
の後段に接続される図示しない処理回路に対して出力さ
れるようになっている。

【００１４】一方、白黒センサ２０は、１つの光電変換
素子列２１と、この光電変換素子列２１の両側に振り分
けて配置された４本の出力チャネル２２ａ〜２２ｄとを
有するものである。

【００１５】光電変換素子列２１は、原稿への照射によ
って得られる光学像を受光してこれを電荷に変換する光
電変換素子が複数配列されたものであるが、カラーセン
サ１０の場合とは異なり、色フィルタが設けられておら
ず、また配列ピッチがＡ３サイズで600spiの読み取り解
像度相当（よって光電変換素子数は7500弱となる）とな
っている。すなわち、光電変換素子列２１は、原稿から
の光学像を白黒成分の電荷に変換するもので、本発明に
おける第２光電変換素子列として機能するものである。

【００１６】出力チャネル２２ａ〜２２ｄは、光電変換
素子列２１が変換した電荷を転送するものであるととも
に、その数がカラーセンサ１０における１色あたりの出
力チャネル数（２本）よりも多く、１つの光電変換素子
列２１に対して４本のものが設けられているものであ
る。すなわち、出力チャネル２２ａ〜２２ｄは、本発明
における第２出力手段として機能するものである。な
お、各出力チャネル２２ａ〜２２ｄに転送された電荷
は、カラーセンサ１０における場合と同様に、例えばフ
ローティング・ディフュージョン・アンプ構成の電荷電
圧変換部１３を介して、白黒センサ２０の後段の処理回
路に対して出力されるようになっている。

【００１７】なお、カラーセンサ１０および白黒センサ
２０の後段に接続される処理回路では、カラーセンサ１
０の出力チャネル１２ａ〜１２ｆからの出力か、あるい
は白黒センサ２０の出力チャネル２２ａ〜２２ｄからの
出力かに応じて、処理回路での処理速度を相違させるこ
とも可能であるが、この固体撮像素子を搭載する画像読
取装置全体の回路を簡素化するために、その処理速度を
同一に固定することが好ましい。

【００１８】次に、このような構成の固体撮像素子を用
いて、カラー読み取りあるいは白黒読み取りを行う場合
について説明する。

【００１９】カラー読み取りを行う場合に、カラーセン
サ１０は、原稿からの光学像を各光電変換素子列１１
Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂで受光して電荷に変換する。そし
て、変換された電荷を各光電変換素子列１１Ｒ，１１
Ｇ，１１Ｂに対応する出力チャネル１２ａ〜１２ｆで転
送し、電荷電圧変換部１３で電圧信号に変換して処理回
路へ出力する。その後、処理回路は、出力された電圧信
号にシェーディング補正やギャップ補正等の処理を行っ
て、これをカラーイメージデータとする。

【００２０】これに対し、白黒読み取りを行う場合に
は、カラーセンサ１０ではなく、白黒センサ２０により
行う。この切り替えは、固体撮像素子の上位回路、例え
ばこの固体撮像素子を搭載する画像読取装置の制御部か
らの指示に従って行えばよい。白黒センサ２０では、原
稿からの光学像を受光すると、光電変換素子列２１がこ
れを電荷に変換し、さらには出力チャネル２２ａ〜２２
ｄがその電荷の転送を行って電荷電圧変換部で電圧信号
に変換し、処理回路へ出力して、これを白黒イメージデ
ータとする。

【００２１】このとき、光電変換素子列２１は600spi相
当の解像度で電荷の変換を行うので、白黒センサ２０で
は、カラーセンサ１０による読み取りの場合（400spi相
当）に比べて、転送する電荷データの数が多くなる。そ
のため、カラーセンサ１０の場合と同等の時間で電荷の
転送を完了しようとすると、白黒センサ２０は、主走査
方向および副走査方向共にカラーセンサ１０の場合の1.
5 倍、すなわち 1.5×1.5 ＝2.25倍の電荷転送能力が必
要となる。

【００２２】ところが、白黒センサ２０には、１つの光
電変換素子列２１に対して４本の出力チャネル２２ａ〜
２２ｄが設けられており、その数がカラーセンサ１０に
おける１色あたりの出力チャネル数よりも多くなってい
る。したがって、白黒センサ２０は、カラーセンサ１０
よりも高い電荷転送能力を有することとなり、電荷の高
速出力への対応が可能となる。すなわち、白黒画像の読
み取りを600spi相当の解像度で行った場合における読み
取り生産性の低下を回避する。

【００２３】具体的には、白黒センサ２０の１本の出力
チャネルあたりの電荷転送速度を最大15MHz とすると、
白黒センサ２０全体における電荷転送速度は、４本の出
力チャネル２２ａ〜２２ｄのトータルで最大60MHz 相当
となり、Ａ３サイズ原稿を600spiで読み取る場合であっ
ても300mm/s 以上の高速読み取りを実現することが可能
となる。

【００２４】以上のように、本実施の形態の固体撮像素
子は、カラー読み取りを行うカラーセンサ１０と白黒読
み取りを行う白黒センサ２０との両方を備えてなるとと
もに、白黒センサ２０の光電変換素子列２１における光
電変換素子配列ピッチが、カラーセンサ１０における場
合よりも細かくなっている。そのため、白黒センサ２０
で白黒読み取りを行えば、カラーセンサ１０の場合より
も高い解像度が得られる。また、白黒センサ２０は、カ
ラーセンサ１０での１つの色成分あたりの出力チャネル
数よりも多くの数（４本）の出力チャネル２２ａ〜２２
ｄを有しているので、高い解像度で原稿からの光学像を
電荷に変換しても、その出力に多くの時間を要してしま
うことなく、高速出力への対応が可能となる。

【００２５】したがって、この固体撮像素子では、カラ
ーセンサ１０でカラー読み取りを行い、白黒センサ２０
で白黒読み取りを行うことで、「カラーの低速高階調読
み取り」を実現しつつ、「白黒の高解像度読み取り」と
「白黒の高速読み取り」とを両立することができるよう
になる。

【００２６】〔第２の実施の形態〕次に、請求項２記載
の発明に係わる固体撮像素子について説明する。本実施
の形態の固体撮像素子は、図２に示すように、上述した
第１の実施の形態の場合に加えて、白黒センサ２０に２
つの出力チャネル２２ｅ，２２ｆが設けられており、結
果として白黒センサ２０が６つの出力チャネル２２ａ〜
２２ｆを有しているものである。これにより、この固体
撮像素子では、カラーセンサ１０における出力チャネル
１２ａ〜１２ｆの総数と、白黒センサ２０における出力
チャネル２２ａ〜２２ｆの総数とが、同一となる。

【００２７】したがって、本実施の形態の固体撮像素子
では、これら６つの出力チャネル２２ａ〜２２ｆによ
り、白黒センサ２０における電荷の転送効率が第１の実
施の形態における場合の1.5 倍となるので、結果として
500mm/s 弱といった白黒画像の読み取り速度を実現する
ことができ、より一層の高速読み取りが可能となる。ま
た、カラーセンサ１０と白黒センサ２０との出力チャネ
ル総数が同一であるため、それぞれの後段に接続される
処理回路を同一構成のものとすることができる。すなわ
ち、カラーセンサ１０または白黒センサ２０からの出力
を、同一構成の処理回路で処理することが可能となり、
回路構成の複雑化を抑えることができるようになる。

【００２８】〔第３の実施の形態〕次に、請求項３記載
の発明に係わる固体撮像素子について説明する。本実施
の形態の固体撮像素子は、図３に示すように、カラーセ
ンサ１０ａと白黒センサ２０ａとの両方を備えてなるも
のであるが、上述した第１および第２の実施の形態の場
合とは異なり、カラーセンサ１０ａにおける出力チャネ
ル１２ａ〜１２ｃの総数と、白黒センサ２０ａにおける
出力チャネル２２ａ〜２２ｃの総数とが、共に「３」と
なっている。

【００２９】したがって、本実施の形態の固体撮像素子
では、第２の実施の形態の場合と同様に、処理回路の構
成の複雑化を抑えることができるのに加えて、カラーセ
ンサ１０ａの各光電変換素子列１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ
の間の距離（ギャップ）が第２の実施の形態の場合より
も小さくなるので、カラー読み取りの際に副走査方向で
の色ずれの発生を軽減することが可能になるとともに、
ギャップ補正に必要なメモリ容量を低減することが可能
になる。

【００３０】なお、このときの白黒センサ２０ａは、第
１または第２の実施の形態の場合のように４本あるいは
６本の出力チャネルを有するものであってもよい。この
場合には、カラー画像読み取り時の副走査方向の色ずれ
抑制や、ギャップ補正のためのメモリ容量低減を実現す
ることができるとともに、白黒画像のさらなる高速読み
取りに対応することが可能になる。

【００３１】〔第４の実施の形態〕次に、請求項４記載
の発明に係わる固体撮像素子について説明する。本実施
の形態の固体撮像素子は、図４に示すように、カラーセ
ンサ１０ｂと白黒センサ２０ｂとの両方を備えてなるも
のであるが、上述した第１〜第３の実施の形態の場合と
は異なり、カラーセンサ１０ｂが点順次センサからなる
ものである。

【００３２】すなわち、カラーセンサ１０ｂは、例えば
図の左側からＲ，Ｇ，Ｂの順で各光電変換素子１４Ｒ，
１４Ｇ，１４Ｂが点順次に繰り返して配列されている１
つの光電変換素子列１４を有しており、さらにはその光
電変換素子列１４の両側に各色１本ずつ（図の上側に１
本、下側に２本）の出力チャネル１２ａ〜１２ｃが設け
られたものである。なお、光電変換素子列１４は、例え
ばＡ３サイズで各色400spiの読み取り解像度に相当する
ピッチ（よって各色素子数は5000弱となる）で光電変換
素子が配列されているものとする。

【００３３】一方、白黒センサ２０ｂは、光電変換素子
列１４よりも解像度の高い光電変換素子列２１（光電変
換素子の配置ピッチが素子列１４の２／３倍でＡ３サイ
ズ600spiに相当するものとする。素子数は7500弱とな
る）の両側に、カラーセンサ１０ｂにおける１色あたり
の出力チャネル数（１本）よりも多い２本の出力チャネ
ル２２ａ〜２２ｂが振り分けて配置されたものである。
これにより、白黒センサ２０ｂでは、高解像度読み取り
と高速読み取りとの両立が可能になる。

【００３４】以上のように、本実施の形態の固体撮像素
子では、「カラーの低速高階調読み取り」を実現しつ
つ、「白黒の高解像度読み取り」と「白黒の高速読み取
り」とを両立できるのに加えて、カラーセンサ１０ｂが
点順次センサからなるものであるため、第１〜第３の実
施の形態のような３ライン構成の場合に問題となる副走
査方向の色ずれ等が原理的に発生しない。したがって、
この固体撮像素子は、詳細を後述するように、原稿送り
の精度に限界があるＣＶＴ（Constant VelocityTransfe
r）方式の画像読取装置に用いて好適なものとなる。

【００３５】なお、本実施の形態では、白黒センサ２０
ｂに２本の出力チャネル２２ａ〜２２ｂが設けられてい
る場合について説明したが、例えば図５に示すように、
４本の出力チャネル２２ａ〜２２ｄを設けた場合であっ
ても実現可能であり、この場合には白黒読み取りのさら
なる高速化に対応することが可能になる。

【００３６】また、例えば図６に示すように、３本の出
力チャネル２２ａ〜２２ｃを設けた場合であっても実現
可能であり、この場合にはカラーセンサ１０ｂと白黒セ
ンサ２０ｂとの出力チャネルの総数とを共に「３」とな
るので、処理回路の構成の複雑化を抑えることができる
ようになる。

【００３７】〔第５の実施の形態〕次に、請求項５記載
の発明に係わる固体撮像素子について説明する。上述し
た第１〜第４の実施の形態における固体撮像素子は、カ
ラー読み取りの出力と白黒読み取りの出力とを同時に使
用する場合も、あるいは同時に使用しない場合もどちら
も実現可能である。ただし、後者の場合には、カラー読
み取りの出力と白黒読み取りの出力とを切り替えて使用
することにより、これらの出力を１系統の信号処理系、
すなわち同一の処理回路で処理することが可能となり、
回路構成やコストの面から見て好ましい。

【００３８】そこで、本実施の形態においては、図７に
示すように、固体撮像素子と図示しない処理回路との間
に選択回路３０ａ〜３０ｄを接続している。ただし、図
中における固体撮像素子は、第１の実施の形態で説明し
たものであり、カラーセンサ１０が全部で６本の出力チ
ャネル１２ａ〜１２ｆを有し、白黒センサ２０が全部で
４本の出力チャネル２２ａ〜２２ｄを有している。した
がって、選択回路３０ａ〜３０ｄは、これらの間で重複
する４チャネル分について設けられている。

【００３９】選択回路３０ａ〜３０ｄは、それぞれが、
２つの入力信号のうちのいずれか一方を出力信号とする
ものである。例えば、選択回路３０ａでは、カラーセン
サ１０の出力チャネル１２ａから出力された Red出力
と、白黒センサ２０の出力チャネル２２ａから出力され
た白黒出力とが入力されると、これらのうちのいずれ
か一方のみを処理回路へ出力する。

【００４０】選択回路３０ａ〜３０ｄにおける出力信号
の切り替えは、固体撮像素子の上位回路、例えばこの固
体撮像素子を搭載する画像読取装置の制御部から与えら
れる選択信号に従って行えばよい。この選択信号として
は、「Ｈ」で白黒出力を選択、「Ｌ」でカラー出力を選
択といったものが考えられる。

【００４１】選択回路３０ａ〜３０ｄを介さない２チャ
ネル分（例えば、Blue出力およびBlue出力）につい
てはそのまま処理回路へ出力されるが、これは、カラー
出力と白黒出力とを同時に使用するか否かに応じて、処
理回路においてその処理を切り替えればよい。

【００４２】このような選択回路３０ａ〜３０ｄを設け
ることにより、本実施の形態の固体撮像素子では、カラ
ー読み取りの出力と白黒読み取りの出力とを同一の処理
回路で処理することが可能となり、回路構成の複雑化を
防ぎ、コストアップを抑えることができるようになる。

【００４３】なお、ここでは、固体撮像素子が第１の実
施の形態で説明したものである場合を例に挙げて説明し
たが、例えば固体撮像素子が第４の実施の形態によるも
のであれば、図８に示すように構成すればよい。すなわ
ち、カラーセンサ１０ｂおよび白黒センサ２０ｂとの間
で重複する３チャネル分に対応して３つの選択回路３０
ａ〜３０ｃを接続すればよい。このように、固体撮像素
子が有するカラー／白黒両センサの出力チャネル数が同
一である場合には、選択回路３０ａ〜３０ｃやこれに続
く処理回路の構成をさらに簡素化することができる。

【００４４】また、選択回路３０ａ〜３０ｃは、図９に
示すように、固体撮像素子に内蔵したものであってもよ
い。すなわち、選択回路３０ａ〜３０ｃは、請求項６記
載の発明に係わる固体撮像素子のように、カラーセンサ
１０ｂおよび白黒センサ２０ｂと一体に設けられている
ものであってもよい。この場合には、選択回路３０ａ〜
３０ｃによる切り替え後に信号が出力されるので、固体
撮像素子の出力ピンの数を削減できる。よって、固体撮
像素子と処理回路との間の配線処理等を削減でき、回路
構成の簡素化やコストアップの防止が確実に実現できる
ようになる。

【００４５】〔第６の実施の形態〕次に、請求項７記載
の発明に係わる画像読取装置について説明する。本実施
の形態の画像読取装置は、上述した第１〜第５の実施の
形態で説明したうちのいずれか一つの固体撮像素子を備
えてなるものであり、図１０に示すように、固体撮像素
子１を搭載したスキャナー部４０と、このスキャナー部
４０の上方に設けられたＣＶＴ原稿送り部５０とから構
成されるものである。

【００４６】スキャナー部４０は、主走査方向に配置さ
れた固体撮像素子１の他に、副走査方向に所定速度で移
動するフルレートキャリッジ４１と、フルレートキャリ
ッジ４１の半分の速度で移動するハーフレートキャリッ
ジ４２と、プラテンガラスＰ上の原稿を照射するランプ
４３と、原稿からの反射光を固体撮像素子１に入射させ
るレンズ４４と、固体撮像素子１からの出力信号にシェ
ーディング補正やギャップ補正等の処理を行う処理回路
４５とを備えている。これにより、スキャナー部４０で
は、プラテンガラスＰ上に原稿が載置されると、フルレ
ートキャリッジ４１、ハーフレートキャリッジ４２、ラ
ンプ４３およびレンズ４４からなる光学走査系によっ
て、プラテンガラスＰ上の原稿を走査（スキャン）し、
原稿からの光学像を固体撮像素子１の撮像面に入射させ
るようになっている。つまり、スキャナー部４０におい
ては、固定された原稿を走査して画像の読み取りを行
う、プラテンスキャン方式による読み取りが行われる。

【００４７】一方、ＣＶＴ原稿送り部５０は、自動原稿
送り装置（ＡＤＦ;Automatic Document Feeder）等から
なるものであり、フルレートキャリッジ４１、ハーフレ
ートキャリッジ４２等の光学走査系を固定させた状態
で、プラテンガラスＰ上にて読み取り対象となる原稿を
一定速度で移動（図中、矢印Ｆ参照）させることによ
り、その原稿に描かれている画像をスキャナー部４０内
の固体撮像素子１で読み取る、ＣＶＴ方式による読み取
りを実現するためのものである。

【００４８】このように構成された画像読取装置では、
原稿からの画像の読み取りを、プラテンスキャン方式あ
るいはＣＶＴ方式のいずれかによって行う。プラテンス
キャン方式とＣＶＴ方式との切り替えは、画像読取装置
と接続するユーザインタフェース部（例えば操作パネ
ル）等からの操作に従って行えばよい。また、読み取り
対象となる原稿に対して、カラー読み取りを行うかある
いは白黒読み取りを行うかの切り替えも、同様にすれば
よい。

【００４９】ところで、この画像読取装置では、第１〜
第５の実施の形態で説明したうちのいずれか一つに該当
する固体撮像素子１を搭載している。したがって、この
画像読取装置において原稿からの画像の読み取りを行え
ば、プラテンスキャン方式であるかＣＶＴ方式であるか
に拘わらず、既に説明したように「カラーの低速高階調
読み取り」を実現しつつ「白黒の高解像度読み取り」と
「白黒の高速読み取り」との両立に対応することができ
るようになる。

【００５０】そのため、カラー読み取りを行うか白黒読
み取りを行うかに応じて、フルレートキャリッジ４１お
よびハーフレートキャリッジ４２の移動速度やＣＶＴ原
稿送り部５０による原稿の送り速度を任意に設定するこ
ともできる。すなわち、読み取り速度や露光時間をカラ
ー／白黒両モード毎に任意に設定できるようになる。し
たがって、この場合には「カラーの低速高階調読み取
り」と「白黒の高速高解像度読み取り」とを確実に両立
させることができ、従来は困難であった仕様の画像読取
装置の実現が可能となる。

【００５１】また、この画像読取装置では、第４の実施
の形態のように、カラーセンサ１０ｂが点順次センサで
ある固体撮像素子１を搭載した場合には、カラー読み取
りの際に副走査方向の色ずれ等が発生しないため、特
に、ＣＶＴ方式での読み取りに好適なものとなる。これ
は、プラテンスキャン方式に比べて走査精度（原稿送り
の精度）が劣るＣＶＴ方式であっても、副走査方向の色
ずれが発生し難くなるからであり、この場合には「カラ
ーの低速高階調読み取り」と「白黒の高速高解像度読み
取り」とをより一層高い次元で両立させることができ
る。

【００５２】しかも、ＣＶＴ方式の場合はプラテンスキ
ャン方式に比べて走査速度の向上が容易であるため、上
述の固体撮像素子１を搭載した場合に、画像読取装置で
は、ＣＶＴ方式の本来の長所である高速読み取り性を十
分に生かせるようになる。

【００５３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の固体撮
像素子は、第１光電変換素子列（カラーセンサ）と第２
光電変換素子列（白黒センサ）とを備えるとともに、第
２光電変換素子列の解像度が第１光電変換素子列よりも
高くなっている。そのために、第２光電変換素子列で白
黒読み取りを行えば、第１光電変換素子列による場合よ
りも高い解像度が得られる。また、第２光電変換素子列
に対応する第２出力手段は、第１光電変換素子列での１
つの色成分あたりの出力チャネル数よりも多くの数の出
力チャネルを有しているので、第２光電変換素子列が高
い解像度で原稿からの光学像を電荷に変換しても、その
出力に多くの時間を要してしまうことなく、高速出力へ
の対応が可能となる。したがって、この固体撮像素子で
は、第１光電変換素子列でカラー読み取りを行い、第２
光電変換素子列で白黒読み取りを行うことにより、「カ
ラーの低速高階調読み取り」を実現しつつ、「白黒の高
解像度読み取り」と「白黒の高速読み取り」とを両立す
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる固体撮像素子の第１の実施の
形態を示す概略構成図である。

【図２】 本発明に係わる固体撮像素子の第２の実施の
形態を示す概略構成図である。

【図３】 本発明に係わる固体撮像素子の第３の実施の
形態を示す概略構成図である。

【図４】 本発明に係わる固体撮像素子の第４の実施の
形態を示す概略構成図である。

【図５】 本発明に係わる固体撮像素子の第４の実施の
形態の変形例を示す概略構成図（その１）である。

【図６】 本発明に係わる固体撮像素子の第４の実施の
形態の変形例を示す概略構成図（その２）である。

【図７】 本発明に係わる固体撮像素子の第５の実施の
形態を示す概略構成図である。

【図８】 本発明に係わる固体撮像素子の第５の実施の
形態の変形例を示す概略構成図（その１）である。

【図９】 本発明に係わる固体撮像素子の第５の実施の
形態の変形例を示す概略構成図（その２）である。

【図１０】 本発明に係わる固体撮像素子を備えた画像
読取装置の実施の形態の一例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１…固体撮像素子、１０，１０ａ，１０ｂ…カラーセン
サ、１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ…光電変換素子列、１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ…出力チ
ャネル、１４…光電変換素子列、１４Ｒ，１４Ｇ，１４
Ｂ…光電変換素子、２０，２０ａ，２０ｂ…白黒セン
サ、２１…光電変換素子列、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，
２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ…出力チャネル、３０ａ，３０
ｂ，３０ｃ，３０ｄ…選択回路、４０…スキャナ部、５
０…ＣＶＴ原稿送り部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿からの光学像を受光して電荷に変換
   する光電変換素子を複数有し、該光電変換素子により複
   数の色成分からなる光学像を各色成分毎の電荷に変換す
   る第１光電変換素子列と、 前記複数の色成分に対応して個別に設けられた出力チャ
   ネルを有し、該出力チャネルにより前記第１光電変換素
   子列が変換した電荷を各色成分毎に転送する第１出力手
   段と、 前記第１光電変換素子列よりも細かいピッチで配置され
   た複数の光電変換素子を有し、該光電変換素子により原
   稿からの光学像を所定色成分の電荷に変換する第２光電
   変換素子列と、 前記第１出力手段における１つの色成分あたりの出力チ
   ャネル数よりも多くの出力チャネルを有し、該出力チャ
   ネルにより前記第２光電変換素子列が変換した電荷を転
   送する第２出力手段とを備えることを特徴とする固体撮
   像素子。
2. 【請求項２】 前記第１出力手段が有する出力チャネル
   の総数と前記第２出力手段が有する出力チャネルの総数
   とが同一であることを特徴とする請求項１記載の固体撮
   像素子。
3. 【請求項３】 前記第１出力手段が有する出力チャネル
   の総数と前記第２出力手段が有する出力チャネルの総数
   とが共に３であることを特徴とする請求項１記載の固体
   撮像素子。
4. 【請求項４】 前記第１光電変換素子列は、点順次セン
   サからなるものであることを特徴とする請求項１、２ま
   たは３記載の固体撮像素子。
5. 【請求項５】 前記第１出力手段により転送される電荷
   と前記第２出力手段により転送される電荷とのいずれか
   一方を選択的に出力する選択回路に接続されていること
   を特徴とする請求項１、２、３または４記載の固体撮像
   素子。
6. 【請求項６】 前記選択回路は、前記第１光電変換素子
   列、前記第１出力手段、前記第２光電変換素子列、およ
   び前記第２出力手段と一体に設けられていることを特徴
   とする請求項１、２、３、４または５記載の固体撮像素
   子。
7. 【請求項７】 前記第１出力手段により転送された電荷
   または前記第２出力手段により転送された電荷に対して
   所定の処理を行い、かつ、前記第１出力手段からの電荷
   と前記第２出力手段からの電荷とをそれぞれ同一の処理
   速度で処理する処理回路に接続されていることを特徴と
   する請求項１、２、３、４、５または６記載の固体撮像
   素子。
8. 【請求項８】 光電変換素子が主走査方向に配置された
   請求項１〜７のうちのいずれか１に記載の固体撮像素子
   と、 原稿を機械的に副走査方向に走査しつつその光学像を前
   記固体撮像素子の撮像面に入射させる光学走査系とを備
   えることを特徴とする画像読取装置。