(57)【要約】【課題】読み取り速度の高速化を図りつつ水平転送部の増加を抑制することができるリニアセンサ及びそれを備えた画像読み取り装置を提供すること。【解決手段】１次元方向に配列された複数の光電変換部を有する複数のセンサ列１２ａ〜１２ｃを隣接させて設けたセンサ列群１０ａと、センサ列群１０ａの光電変換部１１のうち配列方向Ｘに直交する方向Ｙに隣接する複数の光電変換部１１ごとに設けられ、これらの光電変換部１１のそれぞれから信号電荷を読み出して配列方向Ｘに直交する方向Ｙに転送する複数の垂直転送部１３と、複数の垂直転送部１３の両端に配置され、各垂直転送部１３から出力される信号電荷を配列方向Ｘに転送する複数の水平転送部１４ａ，１４ｂとを備える。【選択図】図４
2010187279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次元方向に配列された複数の光電変換部を有する複数のセンサ列を隣接させて設けたセンサ列群と、
前記センサ列群の光電変換部のうち前記配列方向に直交する方向に隣接する複数の光電変換部ごとに設けられ、これらの光電変換部のそれぞれから信号電荷を読み出して前記配列方向に直交する方向に転送する複数の垂直転送部と、
前記複数の垂直転送部の両端に配置され、各前記垂直転送部から出力される信号電荷を前記配列方向に転送する複数の水平転送部と、
を備えたリニアセンサ。
【請求項２】
異なる分光感度を有する複数の前記センサ列群を有し、
前記配列方向に直交する方向に前記センサ列群を前記水平転送部と交互に配置した請求項１に記載のリニアセンサ。
【請求項３】
前記水平転送部を前記センサ列群に隣接して設けた請求項１又は請求項２に記載のリニアセンサ。
【請求項４】
リニアセンサと、前記リニアセンサを移動するセンサ駆動機構と、前記リニアセンサに制御信号を出力する制御部と、前記リニアセンサから出力される信号に基づいて画像データを生成する画像処理部とを備え、
前記リニアセンサは、
前記第１方向に直交する方向に配列された複数の光電変換部を有する第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）のセンサ列を隣接させて設けたセンサ列群と、
前記センサ列群の光電変換部のうち前記配列方向に直交する方向に隣接する複数の光電変換部ごとに設けられ、これらの光電変換部のそれぞれから信号電荷を読み出して前記第１方向に直交する方向に転送する複数の垂直転送部と、
前記複数の垂直転送部の両端に配置され、各前記垂直転送部から出力される信号電荷を前記配列方向に転送する複数の水平転送部と、を備えた画像読み取り装置。
【請求項５】
前記センサ駆動機構は、前記リニアセンサを第１方向及びその反対方向である第２方向のいずれにも移動可能としており、
前記制御部は、
読み取り方向が前記第１方向である第１モードと、読み取り方向が前記第２方向である第２モードとを交互に切り替えながら、複数枚の原稿を連続読み取り可能としており、
前記第１モードにおいて、
前記第１〜第ｎ−１のセンサ列の光電変換部のそれぞれに蓄積された信号電荷を前記垂直転送部に順次読み出しつつ前記垂直転送部で加算しながら前記第２方向に転送していき、
その後、前記第ｎのセンサ列の光電変換部に蓄積された信号電荷と前記垂直転送部から転送される信号電荷とを前記水平転送部に出力させて加算し、前記水平転送部により転送させ、
前記第２モードにおいて、
前記第ｎ〜第２のセンサ列の光電変換部のそれぞれに蓄積された信号電荷を垂直転送部に順次読み出しつつ前記垂直転送部で加算しながら前記第１方向に転送していき、
その後、前記第１のセンサ列の光電変換部に蓄積された信号電荷と前記垂直転送部から転送される信号電荷とを前記水平転送部に出力させて加算し、前記水平転送部により転送させるようにした請求項４に記載の画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１次元的な画像情報を時系列的な電気信号として出力するＣＣＤ（charge coupled device）型のリニアセンサ及びそれを備えた画像読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入射光に応じた量の信号電荷を蓄積する光電変換部が１次元方向に配列されたセンサ列を有し、各光電変換部からの信号電荷をＣＣＤ電荷転送方式によって出力部に転送する水平転送部を有するＣＣＤリニアセンサが知られている。このＣＣＤリニアセンサは、１次元的な画像情報を時系列的な電気信号として出力するセンサであり、コピー、ファクシミリ、パターン認識或いは各種計測などを行う装置に内蔵される画像読み取り装置に組み込まれる。
【０００３】
以下、図面を用いて従来のＣＣＤリニアセンサを説明する。図１５〜図１７は従来のＣＣＤリニアセンサの構造を示す図である。
【０００４】
図１５に示す従来のＣＣＤリニアセンサ１００では、複数の光電変換部を有するセンサ列１０２、読み出しゲート１０３、水平転送部１０４、出力部１０５を有しており、ドキュメント等の読み取り対象の読み取りをセンサ列１０２により１ライン毎に行う。すなわち、読み取り対象に対してＣＣＤリニアセンサ１００の位置をずらしながら、読み取り対象の１ライン毎に、読み出しゲート１０３を動作させてセンサ列１０２から信号電荷を水平転送部１０４を介して出力部１０５に転送して電気信号に変換し出力している。
【０００５】
ＣＣＤリニアセンサを用いる画像読み取り装置では、読み取り速度の高速化が求められている。そのため、ＣＣＤリニアセンサを高速化するなどして、読み取り期間を短くすることが必要となる。
【０００６】
ＣＣＤリニアセンサの高速化には、信号電荷の蓄積期間が短くなっても十分に光電変換を行えるようにセンサ列の高感度化が必要となる。しかし、図１５に示すＣＣＤリニアセンサ１００の構造、すなわち１つのセンサ列１０２だけで高感度化を実現しようとすると、センサ列１０２の各光電変換部の実効サイズを拡大せざるを得ず、副走査や主走査の解像度が低減してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、図１６に示すように、それぞれ２つのセンサ列２０２ａ，２０２ｂ、読み出しゲート２０３ａ，２０３ｂ、水平転送部２０４ａ，２０４ｂ、出力部２０５ａ，２０５ｂで構成したＣＣＤリニアセンサ２００が知られている（特許文献１参照）。このＣＣＤリニアセンサ２００では、出力部２０５ａから出力される信号と出力部２０５ｂから出力される信号をセンサ外部で加算することにより、副走査や主走査の解像度を低減させることなく高感度化を図っている。
【０００８】
また、図１７に示すように、メモリレジスタ３０７ａ、３０７ｂを設けて、センサ列３０２ａの信号電荷とセンサ列３０２ｂの信号電荷とをレジスタ合流部３０６で加算するＣＣＤリニアセンサ３００が提案されている（特許文献２参照）。このＣＣＤリニアセンサ３００では、２つのセンサ列３０２ａ，３０２ｂの信号電荷をレジスタ合流部３０６で加算することでセンサ外部での演算処理を不要としつつも、高感度を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３０９１２１号公報
【特許文献２】特開２００２−３４３９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記従来のＣＣＤリニアセンサ２００，３００では、各センサ列のそれぞれに水平転送部が必要となる。従って、さらなる高速化を実現するために３つ以上のセンサ列を用いた場合には、水平転送部を増加させる必要があり、負荷容量の増加とセンササイズの増大という問題点が生じる。
【００１１】
そこで、本発明は、読み取り速度の高速化を図りつつ水平転送部の増加を抑制することができるリニアセンサ及びそれを備えた画像読み取り装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、１次元方向に配列された複数の光電変換部を有する複数のセンサ列を隣接させて設けたセンサ列群と、前記センサ列群の光電変換部のうち前記配列方向に直交する方向に隣接する複数の光電変換部ごとに設けられ、これらの光電変換部のそれぞれから信号電荷を読み出して前記配列方向に直交する方向に転送する複数の垂直転送部と、前記複数の垂直転送部の両端に配置され、各前記垂直転送部から出力される信号電荷を前記配列方向に転送する複数の水平転送部とを備えたリニアセンサとした。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリニアセンサにおいて、異なる分光感度を有する複数の前記センサ列群を有し、前記配列方向に直交する方向に前記センサ列群を前記水平転送部と交互に配置することとした。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のリニアセンサにおいて、前記水平転送部を前記センサ列群に隣接して設けることとした。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、リニアセンサと、前記リニアセンサを移動するセンサ駆動機構と、前記リニアセンサに制御信号を出力する制御部と、前記リニアセンサから出力される信号に基づいて画像データを生成する画像処理部とを備え、前記リニアセンサは、前記第１方向に直交する方向に配列された複数の光電変換部を有する第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）のセンサ列を隣接させて設けたセンサ列群と、前記センサ列群の光電変換部のうち前記配列方向に直交する方向に隣接する複数の光電変換部ごとに設けられ、これらの光電変換部のそれぞれから信号電荷を読み出して前記第１方向に直交する方向に転送する複数の垂直転送部と、前記複数の垂直転送部の両端に配置され、各前記垂直転送部から出力される信号電荷を前記配列方向に転送する複数の水平転送部とを備えた画像読み取り装置とした。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像読み取り装置において、前記センサ駆動機構は、前記リニアセンサを第１方向及びその反対方向である第２方向のいずれにも移動可能としており、前記制御部は、読み取り方向が前記第１方向である第１モードと、読み取り方向が前記第２方向である第２モードとを交互に切り替えながら、複数枚の原稿を連続読み取り可能としており、前記第１モードにおいて、前記第１〜第ｎ−１のセンサ列の光電変換部のそれぞれに蓄積された信号電荷を前記垂直転送部に順次読み出しつつ前記垂直転送部で加算しながら前記第２方向に転送していき、その後、前記第ｎのセンサ列の光電変換部に蓄積された信号電荷と前記垂直転送部から転送される信号電荷とを前記水平転送部に出力させて加算し、前記水平転送部により転送させ、前記第２モードにおいて、前記第ｎ〜第２のセンサ列の光電変換部のそれぞれに蓄積された信号電荷を垂直転送部に順次読み出しつつ前記垂直転送部で加算しながら前記第１方向に転送していき、その後、前記第１のセンサ列の光電変換部に蓄積された信号電荷と前記垂直転送部から転送される信号電荷とを前記水平転送部に出力させて加算し、前記水平転送部により転送させるようにすることとした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、読み取り速度の高速化を図りつつ水平転送部の増加を抑制することができるリニアセンサ及びそれを備えた画像読み取り装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態における画像読み取り装置の概略構成例を示す図である。
【図２】リニアセンサの読み取り方向を説明するための図である。
【図３】リニアセンサの構成を示す図である。
【図４】リニアセンサのセンサ列群、垂直転送部及び水平転送部の構成を示す図である。
【図５】図４に示す構成の一部拡大図である。
【図６】リニアセンサと原稿との関係を示す図である。
【図７】制御部によってリニアセンサへ印加される各制御信号のタイミングチャートである。
【図８】リニアセンサ内の信号電荷の動きを説明するための図である。
【図９】リニアセンサ内の信号電荷の動きを説明するための図である。
【図１０】制御部によってリニアセンサへ印加される各制御信号のタイミングチャートである。
【図１１】第２のリニアセンサの構成を示す図である。
【図１２】第２のリニアセンサ内の信号電荷の動きを説明するための図である。
【図１３】制御部によって第２のリニアセンサへ印加される各制御信号のタイミングチャートである。
【図１４】その他のリニアセンサのセンサ列、垂直転送部及び水平転送部の構成を示す図である。
【図１５】従来のＣＣＤリニアセンサの構造を示す図である。
【図１６】従来のＣＣＤリニアセンサの構造を示す図である。
【図１７】従来のＣＣＤリニアセンサの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．画像読み取り装置の構成の概要
２．第１のＣＣＤリニアセンサの構成及び駆動方法
３．第２のＣＣＤリニアセンサの構成及び駆動方法
４．その他のＣＣＤリニアセンサの実施形態
【００２０】
［１．画像読み取り装置の構成の概要］  
まず、本実施形態の画像読み取り装置の概略構成について説明する。図１は本実施形態の画像読み取り装置の概略構成例を示す図、図２は本実施形態のＣＣＤリニアセンサの読み取り方向を説明するための図である。
【００２１】
図１に示すように、画像読み取り装置（スキャナ）Ｓは、ＣＣＤリニアセンサ１（以下、「リニアセンサ１」とする）、リニアセンサ駆動機構２、ガラス台３、画像処理部４、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路５、制御部６を備えている。また、図示しないが画像読み取り装置Ｓには、原稿８を連続的にガラス台３上に配置する自動給紙機構を備えている。
【００２２】
この画像読み取り装置Ｓには、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）７が接続ケーブルを介して接続されており、画像読み取り装置ＳはＰＣ７からの要求に応じてガラス台３に載置された原稿８の読み取りを行う。Ｉ／Ｆ回路５は、ＰＣ７との接続を可能にするものであり、本実施形態では、画像読み取り装置ＳからＰＣ７にデータを高速で転送するため、ＩＥＥＥ１３９４に対応したものが用いられるが、ＵＳＢに対応したものなどを用いてもよい。
【００２３】
ＰＣ７は、画像読み取り装置Ｓを制御するためのドライバソフトと、画像読み取り装置ＳからＰＣ７に対して転送される画像データを記憶し、当該画像データに基づき、画像を表示するためのアプリケーションソフトとが予めインストールされている。
【００２４】
そして、画像読み取り装置Ｓを利用するユーザは、ＰＣ７を用いて次のように原稿８を画像読み取り装置Ｓによって読み取る。
【００２５】
まず、自動給紙機構に画像を読み取る対象である原稿８を入れる。その後、ＰＣ７を制御して、ＰＣ７から画像読み取り装置Ｓへ制御信号を出力して画像読み取り装置Ｓに読み取り動作を開始させる。画像読み取り装置Ｓの制御部６は、自動給紙機構を制御して、原稿台であるガラス台３上に原稿８を載置する。また、画像読み取り装置Ｓの制御部６は、リニアセンサ１に転送パルスなどの制御信号を出力し、さらにリニアセンサ駆動機構２を動作させて、リニアセンサ１を副走査方向（Ｘ方向）に移動させる。
【００２６】
これにより、リニアセンサ１からは主走査方向（Ｙ方向）のライン（以下、「水平ライン」とする）の画像信号が画像処理部４に順次出力され、画像処理部４では水平ライン毎の画像信号に基づいて画像データを生成して、Ｉ／Ｆ回路５を介してＰＣ７へ出力する。なお、リニアセンサ１から出力される水平ライン毎の画像信号は、１次元的な画像情報を時系列的な電気信号としたものであり、リニアセンサ１の各光電変換部の信号電荷に応じた電圧信号である画素信号が１水平ライン分連続したものである。
【００２７】
そして、リニアセンサ１は、図２に示すように、副走査方向（Ｘ方向）にｔ１，ｔ２，ｔ３という様に移動しながら、水平ライン毎に信号電荷の蓄積、転送、出力という動作を繰り返して、原稿８全体の画像情報を取得する。
【００２８】
このように画像読み取り装置Ｓでは、リニアセンサ１を用いて原稿８の読み取りを行うようにしているが、市場における画像読み取り装置に対する読み取り速度の高速化の要望は非常に強く、画像読み取り装置は高速化モデルへとシフトしている。
【００２９】
画像読み取り装置の読み取り速度を高速化するためには、上述したように原稿全体を読み取る速度を上げることが必要となる。また、現在の画像読み取り装置では、連続読み取りは標準機能となっており、連続読取りの速度を上げることによって読み取り速度の高速化を図ることも必要である。
【００３０】
画像読み取り装置が原稿全体を読み取る速度は、リニアセンサが主走査方向（Ｙ方向）の１ラインの情報を読み取るスピードに依存する。高速でリニアセンサを動作させるためには、短時間でのＣＣＤ出力が必要となり、信号電荷の転送の高速化に加え、光電変換部を高感度化して光電変換部から信号電荷を短時間で出力することが必要となる。
【００３１】
また、原稿の連続読み取りの速度は、リニアセンサの高速化に加え、原稿を読み取った後次の原稿の読み取りを開始するまでの時間を短くすることによって高速化を図ることができる。従来のリニアセンサ４００を用いた画像読み取り装置では、読み取り方向が一方向であることから、原稿を読み取った後、反対方向に移動させてリニアセンサ４００を読み取り開始位置に戻す必要がある。
【００３２】
そこで、本実施形態におけるリニアセンサ１では、光電変換部の高感度化を図ることにより高速読み取りを可能としつつ、読み取り方向を一方向だけではなくその反対方向にも持たせることで、連続読み取りの高速化を図っている。
【００３３】
［２．リニアセンサ１の構成及び駆動方法］
まず、各センサ列群に３つのセンサ列を有するリニアセンサ１についてその構成及び駆動方法について説明する。
【００３４】
［２．１  リニアセンサ１の構成］
次に、リニアセンサ１の構成について説明する。図３は本実施形態におけるリニアセンサ１の構成を示す図である。
【００３５】
図３に示すように、リニアセンサ１は、半導体基板上に青（Ｂｌｕｅ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、赤（Ｒｅｄ）の分光感度を有するセンサ列群１０ａ〜１０ｃ、水平転送部１４ａ〜１４ｄ、出力部１５ａ〜１５ｄが形成されてパッケージ化されたものである。
【００３６】
このリニアセンサ１では、センサ列群１０ａ〜１０ｃを水平転送部１４ａ〜１４ｄと交互に配置している。すなわち、図３に示すように、水平転送部１４ａ、センサ列群１０ａ, 水平転送部１４ｂ、センサ列群１０ｂ, 水平転送部１４ｃ、センサ列群１０ｃ, 水平転送部１４ｄの順に配置されている。
【００３７】
各センサ列群１０ａ〜１０ｃから出力される信号電荷は、各センサ列群１０ａ〜１０ｃの両側に配置された水平転送部１４ａ〜１４ｄに出力される。例えば、センサ列群１０ａの信号電荷は、水平転送部１４ａ，１４ｂのいずれにも出力可能に構成され、センサ列群１０ｂの信号電荷は、水平転送部１４ｂ，１４ｃのいずれにも出力可能に構成される。
【００３８】
リニアセンサ１では、センサ列１２ａ〜１２ｃの配列方向（Ｙ方向）に直交する方向にセンサ列群１０ａ〜１０ｃを水平転送部１４ａ〜１４ｄと交互に配置し、水平転送部１４ｂ，１４ｃを２つのセンサ列群で共用することによりリニアセンサの小型化を図っている。また、水平転送部１４ａ〜１４ｄをセンサ列群１０ａ〜１０ｃに隣接して設けているので、これによってもリニアセンサの小型化を図ることができる。
【００３９】
各センサ列群１０ａ〜１０ｃは、読み取り速度を高速化させるために、それぞれ同一分光感度を有する３つのセンサ列１２ａ〜１２ｃ（図４参照）を備えている。各センサ列１２ａ〜１２ｃは、１次元方向に配列された複数の光電変換部を有する。なお、光電変換部は例えばフォトダイオードなどで構成される。
【００４０】
このリニアセンサ１は、画像読み取り装置Ｓの制御部６から入力される各種制御信号によって制御され、各出力部から各色毎の画像信号が出力される。画像読み取り装置Ｓの制御部６から入力される制御信号には、水平転送パルスφＨ１，φＨ２、垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４などがある。
【００４１】
センサ列群１０ａ〜１０ｃは分光感度を除き、同一の構成となっており、以下においては、一例としてセンサ列群１０ａの構成を具体的に説明する。図４は本実施形態におけるリニアセンサ１のセンサ列群１０ａ、垂直転送部１３及び水平転送部１４ａ，１４ｂの構成を示す図、図５は図４に示す構成の一部拡大図である。なお、後述するセンサ列１２ａ〜１２ｃは、実際には数百以上の光電変換部を有するものであるが、図４においては各センサ列１２ａ〜１２ｃの光電変換部を６つとして簡略化している。
【００４２】
図４及び図５に示すようにセンサ列群１０ａは、１次元方向（Ｙ方向）に配列された複数の光電変換部１１をそれぞれ有して互いに隣り合う第１〜第３のセンサ列１２ａ〜１２ｃを有している。そして、これらのセンサ列１２ａ〜１２ｃから出力される信号電荷を加算して高感度化を図っている。
【００４３】
センサ列群１０ａのセンサ列１２ａ〜１２ｃから出力される信号電荷の加算は、垂直転送部１３及び水平転送部１４ａ，１４ｂを用いることにより実現している。
【００４４】
垂直転送部１３は、センサ列群１０ａにおいて、センサ列１２ａ〜１２ｃの配列方向（Ｙ方向）に直交する方向（Ｘ方向、−Ｘ方向）に隣接する３つの光電変換部１１ごとに設けられ、光電変換部１１から信号電荷を読み出して転送する。
【００４５】
すなわち、この垂直転送部１３は、複数の垂直転送レジスタ１３ａ〜１３ｄを有しており、隣接する光電変換部１１から信号電荷を読み出してＸ方向又は−Ｘ方向に転送して、水平転送部１４ａ又は水平転送部１４ｂへ出力する。
【００４６】
リニアセンサ１の副走査方向が第１のセンサ列１２ａ側（Ｘ方向）であるとき、第１〜第２のセンサ列１２ａ，１２ｂの光電変換部１１のそれぞれに蓄積された信号電荷を垂直転送部１３に順次読み出しつつ垂直転送部１３で加算しながら−Ｘ方向に転送する。その後、第３のセンサ列１２ｃの光電変換部１１のそれぞれに蓄積された信号電荷と垂直転送部１３からそれぞれ転送される信号電荷とを水平転送部１４ｂに出力させて加算し、水平転送部１４ｂにより出力部１５ｂへ転送して、画像信号を出力する。
【００４７】
リニアセンサ１の副走査方向が第３のセンサ列１２ｃ側（−Ｘ方向）であるとき、第３〜第２のセンサ列１２ｃ，１２ｂの光電変換部１１のそれぞれに蓄積された信号電荷を垂直転送部１３に順次読み出しつつ垂直転送部１３で加算しながらＸ方向に転送する。その後、第１のセンサ列１２ａの光電変換部１１のそれぞれに蓄積された信号電荷と垂直転送部１３からそれぞれ転送される信号電荷とを水平転送部１４ａに出力させて加算し、水平転送部１４ａにより出力部１５ａへ転送して、画像信号を出力する。
【００４８】
このようにリニアセンサ１は、主走査方向（Ｙ方向）の１水平ラインの情報を読み取るのにセンサ列１２ａ〜１２ｃを用い、センサ列１２ａ〜１２ｃから出力される信号電荷の加算を垂直転送部１３及び水平転送部１４を用いて行うことで高感度化を図っている。さらに、リニアセンサ１の副走査方向を第１方向であるＸ方向とこのＸ方向と反対の第２方向である−Ｘ方向の２方向で可能とすることにより連続読み取りの高速化を図ることができるようにしている。なお、この点につき、［２．２  リニアセンサ１の駆動方法］の項で詳細に説明することとする。
【００４９】
垂直転送部１３は、第１〜第４の垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４でそれぞれポテンシャルが変動する第１〜第４の垂直転送レジスタ１３ａ〜１３ｄが配置された構成を有する。すなわち、第１〜４の垂直転送レジスタ１３ａ〜１３ｄ上に第１〜第４の電極（図示せず）が設けられ、第１〜４の電極に第１〜第４の垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４が印加されて、第１〜第４の垂直転送レジスタ１３ａ〜１３ｄのポテンシャルがそれぞれ変動する。そして、垂直転送部１３に出力された信号電荷は、第１〜第４の垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４に応じて垂直転送部１３により水平転送部１４ａ側又は水平転送部１４ｂ側へ転送される。
【００５０】
水平転送部１４は、第１の水平転送パルスφＨ１でポテンシャルが変動する第１の水平転送レジスタ１６ａと第２の水平転送パルスφＨ２でポテンシャルが変動する第２の水平転送レジスタ１６ｂとが交互に配置された構成を有する。すなわち、第１の水平転送レジスタ１６ａ上に電極（図示せず）が設けられ、この電極に第１の水平転送パルスφＨ１が印加されて、第１の水平転送レジスタ１６ａのポテンシャルが変動する。また、第２の水平転送レジスタ１６ｂ上に電極（図示せず）が設けられ、この電極に第２の水平転送パルスφＨ２が印加されて、第２の水平転送レジスタ１６ｂのポテンシャルが変動する。そして、水平転送部１４に加算出力された信号電荷は、第１の水平転送パルスφＨ１及び第２の水平転送パルスφＨ２に応じて水平転送部１４により出力部１５側へ転送される。
【００５１】
また、水平転送部１４の終段に隣接して、出力部１５が形成される。出力部１５は、出力ゲート部２０、フローティングディフュージョン（ＦＤ）部２１、ＦＤ部２１に隣接して設けられたリセットゲート部２２及びリセットドレイン２３、ＦＤ部２１に接続された出力回路２４を有している。水平転送部１４から転送される信号電荷は、ＦＤ部２１及び出力回路２４を通じて時系列的な電気信号である画像信号として出力される。
【００５２】
［２．２  リニアセンサ１の駆動方法］
次に、上記リニアセンサ１の駆動方法について説明する。図６はリニアセンサ１と原稿８との関係を示す図、図７は制御部６によってリニアセンサ１へ印加される各制御信号のタイミングチャート、図８及び図９はリニアセンサ１内の信号電荷の動きを説明するための図である。
【００５３】
図６に示すように、リニアセンサ１は、画像読み取り装置Ｓにおいて、第１〜第３のセンサ列１２ａ〜１２ｃにおける光電変換部１１の配列方向が主走査方向（Ｙ方向）となり、移動方向が副走査方向（Ｘ方向、−Ｘ方向）となるように配置される。すなわち、原稿８の幅方向が主走査方向（Ｙ方向）となり、原稿８の長さ方向が副走査方向（Ｘ方向、−Ｘ方向）となるように、リニアセンサ１が配置される。
【００５４】
画像読み取り装置Ｓの制御部６は、リニアセンサ駆動機構２を制御して副走査方向（Ｘ方向）にリニアセンサ１を時間ｔａ毎に長さＡだけ移動し、この移動をＮ＋２回行う。これにより、図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、原稿８の領域Ａ１→Ａ２→・・・→ＡＮ（図６（ａ）参照）の順にリニアセンサ１が移動していき、原稿８のＡ１〜ＡＮの各領域の画像を順次読み取って、原稿８全体の画像を読み取るようにしている。センサ列１２ａ〜１２ｃがそれぞれＭ個の光電変換部１１を有しているとすると、画像読み取り装置Ｓによる原稿８の読み取り解像度は、Ｍ×Ｎピクセルとなる。
【００５５】
画像読み取り装置Ｓが原稿８の読み取りを開始すると、図６（ｂ）に示すように、リニアセンサ１の３つのセンサ列１２ａ〜１２ｃのうち第１のセンサ列１２ａが最初に原稿８の領域Ａ１に移動し、この領域Ａ１の画像を読み取る。このとき、第２及び第３のセンサ列１２ｂ，１２ｃは原稿８がない領域の画像を読み取ることとなる。
【００５６】
次に、制御部６は、リニアセンサ１を長さＡだけ副走査方向（Ｘ方向）に移動させる。これにより、図６（ｃ）に示すように、第１のセンサ列１２ａが原稿８の領域Ａ２に移動して領域Ａ２の画像を読み取り、第２のセンサ列１２ｂが原稿８の領域Ａ１に移動して領域Ａ１の画像を読み取る。
【００５７】
次に、制御部６は、リニアセンサ１を長さＡだけ副走査方向（Ｘ方向）に移動させる。これにより、図６（ｄ）に示すように、第１のセンサ列１２ａが原稿８の領域Ａ３の画像を読み取り、第２のセンサ列１２ｂが原稿８の領域Ａ２の画像を読み取り、第３のセンサ列１２ｃが原稿８の領域Ａ１の画像を読み取る。
【００５８】
第１〜第３のセンサ列１２ａ〜１２ｃによる領域Ａ１の画像を読み取りが終了すると、第１〜第３のセンサ列１２ａ〜１２ｃにより領域Ａ１の画像に応じて生成した信号電荷は加算されて水平転送部１４及び出力部１５を介して画像信号として出力される。以降同様にして、原稿８の領域Ａ２〜ＡＮまでの読み取りが終了するたびに、各領域Ａ２〜ＡＮに対する画像信号が出力部１５から出力される。
【００５９】
制御部６は、上記処理を行うために、垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４及び水平転送パルスφＨ１，φＨ２の各信号レベルを変化させて、原稿８の読み取りを行うことになる。なお、第１〜第４の垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４はそれぞれ第１〜第４の垂直転送レジスタ１３ａ〜１３ｄ上にそれぞれ形成された電極に印加され、水平転送パルスφＨ１，φＨ２はそれぞれ水平転送レジスタ１６ａ，１６ｂ上にそれぞれ形成された電極に印加される。
【００６０】
垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４は、電圧の高い方から、Ｈレベル、Ｍレベル、Ｌレベル、ＬＬレベルの４段階の電圧レベルであり、第１〜第４の垂直転送レジスタ１３ａ〜１３ｄのポテンシャルは、印加される電圧によって異なる。従って、垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４の信号レベルを変化させることにより、光電変換部１１からの信号電荷の読出し、蓄積及び転送を行うことができ、光電変換部１１から読み出した信号電荷は水平転送部１４へ転送される。
【００６１】
また、水平転送パルスφＨ１，φＨ２の信号レベルは、ＨレベルとＬレベルの２段階であり、水平転送レジスタ１６ａ，１６ｂのポテンシャルは、ＨレベルのときとＬレベルのときとで異なる。従って、水平転送パルスφＨ１，φＨ２の信号レベルをＬレベルとＨレベルに交互に変化させることにより、垂直転送部１３から水平転送部１４に出力された信号電荷は、水平転送部１４を介して出力部１５へ転送される。なお、第１の水平転送パルスφＨ１と第２の水平転送パルスφＨ２とは互いに逆相の方形波である。
【００６２】
以下、原稿８の画像を読み取るために、制御部６がリニアセンサ１に印加する垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４及び水平転送パルスφＨ１，φＨ２の信号波形、及びそのときの信号電荷の移動、蓄積状態を図７〜図９を参照して説明する。なお、ここでは、原稿８に対するリニアセンサ１の位置が図６（ｂ）の状態にあるときからの動作を説明するものとする。また、第１のセンサ列１２ａが原稿８の領域Ａ１の位置よりも前にあるときに読み取った画像に応じた信号電荷は無視して説明する。また、図８（ａ）〜（ｑ）はそれぞれ図９（ａ）〜（ｑ）に示すタイミングに対応している。
【００６３】
タイミングｔ１で、原稿８に対するリニアセンサ１の位置は図６（ｂ）の状態であり、制御部６は、センサ列１２ａ〜１２ｃの各光電変換部１１に信号電荷を蓄積させている。すなわち、第１のセンサ列１２ａが原稿８の領域Ａ１の画像を読み取り、第２のセンサ列１２ｂが領域Ａ０の画像を読み取り、第３のセンサ列１２ｂが領域Ａ００の画像を読み取った状態である。このとき、制御部６は、垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４をそれぞれＬレベル、ＬＬレベル、Ｌレベル、Ｍレベルとし、水平転送パルスφＨ１，φＨ２をそれぞれＬレベル、Ｈレベルとしている。
【００６４】
図８（ａ）にはタイミングｔ１での信号電荷の状態が示されており、領域Ａ１〜Ａ００の画像に応じた信号電荷が、第１〜第３のセンサ列１２ａ〜１２ｃに蓄積されている。なお、以下において、第１のセンサ列１２ａによって領域Ａ１〜Ａ３に応じて蓄積される信号電荷を信号電荷αＡ１〜αＡ３とし、第２のセンサ列１２ｂによって領域Ａ０〜Ａ２に応じて蓄積される信号電荷を信号電荷βＡ０〜βＡ２とする。また、第３のセンサ列１２ｃによって領域Ａ００〜Ａ１に応じて蓄積される信号電荷を信号電荷γＡ００〜γＡ１とする。
【００６５】
次に、制御部６は、図８（ｂ）に示すように、第１〜第３のセンサ列１２ａ〜１２ｃの光電変換部１１に蓄積された信号電荷αＡ１，βＡ０，γＡ００を、それぞれ第１及び第３の垂直転送レジスタ１３ａ，１３ｃ、第１の水平転送レジスタ１６ａへ出力する。
【００６６】
すなわち、制御部６は、タイミングｔ２で、第１及び第３の垂直転送パルスφＶ１，φＶ３をＨレベルにする。これにより、図８（ｂ）に示すように、第１のセンサ列１２ａに蓄積された信号電荷αＡ１が第１の垂直転送レジスタ１３ａへ出力され、第２のセンサ列１２ｂに蓄積された信号電荷βＡ０が第３の垂直転送レジスタ１３ｃへ出力される。
【００６７】
また、制御部６は、タイミングｔ２で、第１の水平転送パルスφＨ１をＨレベルにし、第２の水平転送パルスφＨ２をＬレベルにする。これにより、第３のセンサ列１２ｃに蓄積された信号電荷γＡ００が第１の水平転送レジスタ１６ａへ出力される。
【００６８】
次に、制御部６は、図８（ｃ）に示すように、第１及び第３の垂直転送レジスタ１３ａ，１３ｃに出力された信号電荷αＡ１，βＡ０を、第２及び第４の垂直転送レジスタ１３ｂ，１３ｄへ転送する。制御部６はこのように信号電荷αＡ１，βＡ０を移動させるために、タイミングｔ３で第１及び第３の垂直転送パルスφＶ１，φＶ３をＬレベルにし、第２の垂直転送パルスφＶ２をＨレベルにする。
【００６９】
次に、制御部６は、図８（ｄ）に示すように、第１の水平転送レジスタ１６ａに出力された信号電荷γＡ００を、水平転送部１４ｂを介して出力部１５へ転送する。制御部６はこのように信号電荷γＡ００を移動させるために、タイミングｔ４から所定期間だけ、第１及び第２の水平転送パルスφＨ１，φＨ２を交互にＬレベルからＨレベルに変化させる。
【００７０】
次に、制御部６は、図８（ｅ）に示すように、第４の垂直転送レジスタ１３ｄに蓄積した信号電荷βＡ０を、第２の水平転送レジスタ１６ｂへ出力する。制御部６はこのように信号電荷βＡ０を移動させるために、タイミングｔ５で第４の垂直転送パルスφＶ４をＬＬレベルにする。
【００７１】
次に、制御部６は、図８（ｆ）に示すように、第２の垂直転送レジスタ１３ｂに蓄積した信号電荷αＡ１を第３の垂直転送レジスタ１３ｃへ出力する。制御部６はこのように信号電荷αＡ１を移動させるために、タイミングｔ６で第２の垂直転送パルスφＶ２をＬＬレベルにし、第３の垂直転送パルスφＶ３をＨレベルにする。
【００７２】
次に、制御部６は、図８（ｇ）に示すように、第３の垂直転送レジスタ１３ｃに蓄積した信号電荷αＡ１を第４の垂直転送レジスタ１３ｄへ出力する。制御部６はこのように信号電荷αＡ１を移動させるために、タイミングｔ７で第３の垂直転送パルスφＶ３をＬレベルにし、第４の垂直転送パルスφＶ４をＭレベルにする。
【００７３】
次に、制御部６は、リニアセンサ駆動機構２によりリニアセンサ１を図６（ｃ）に示す位置に移動させ、図８（ｈ）に示すように、第１〜第３のセンサ列１２ａ〜１２ｃに領域Ａ２〜Ａ０の画像を読み取らせる。すなわち、第１のセンサ列１２ａに領域Ａ２の画像に応じた信号電荷αＡ２、第２のセンサ列１２ｂに領域Ａ１の画像に応じた信号電荷βＡ１、第３のセンサ列１２ｃに領域Ａ０の画像に応じた信号電荷γＡ０を蓄積させる。
【００７４】
次に、制御部６は、図８（ｉ）に示すように、第１のセンサ列１２ａに蓄積された信号電荷αＡ２を第１の垂直転送レジスタ１３ａへ出力し、第２のセンサ列１２ｂに蓄積された信号電荷βＡ１を第３の垂直転送レジスタ１３ｃへ出力する。制御部６はこのように信号電荷αＡ２，βＡ１を移動させるために、タイミングｔ８で第１及び第３の垂直転送パルスφＶ１，φＶ３をＨレベルにする。
【００７５】
また、制御部６は、図８（ｉ）に示すように、第３のセンサ列１２ｃに蓄積された信号電荷γＡ０と第２の水平転送レジスタ１６ｂに蓄積された信号電荷βＡ０を第１の水平転送レジスタ１６ａへ出力する。これにより第１の水平転送レジスタ１６ａにおいて信号電荷βＡ０と信号電荷γＡ０とが加算される。制御部６はこのように信号電荷βＡ０，γＡ０を移動させるために、タイミングｔ８で第１の水平転送パルスφＨ１をＨレベルにし、第２の水平転送パルスφＨ２をＬレベルにする。以下、信号電荷βＡ０と信号電荷γＡ０とが換算された信号電荷を信号電荷βγＡ０とする。
【００７６】
次に、制御部６は、図８（ｊ）に示すように、第１の垂直転送レジスタ１３ａに蓄積された信号電荷αＡ２を第２の垂直転送レジスタ１３ｂに出力し、第３の垂直転送レジスタ１３ｃに蓄積された信号電荷βＡ１を第４の垂直転送レジスタ１３ｄに出力する。制御部６はこのように信号電荷αＡ２，βＡ１を移動させるために、タイミングｔ９において、第１及び第３の垂直転送パルスφＶ１，φＶ３をＬレベルにし、第２の垂直転送パルスφＶ２をＨレベルにする。
【００７７】
このとき、第４の垂直転送レジスタ１３ｄには、信号電荷αＡ１が蓄積されているため、第４の垂直転送レジスタ１３ｄにおいて信号電荷αＡ１に信号電荷βＡ１が加算される。以下、信号電荷αＡ１と信号電荷βＡ１とが換算された信号電荷を信号電荷αβＡ１とする。
【００７８】
次に、制御部６は、図８（ｋ）に示すように、第１の水平転送レジスタ１６ａで加算された信号電荷βγＡ０を、水平転送部１４ｂを介して出力部１５へ転送する。制御部６はこのように信号電荷βγＡ０を移動させるために、タイミングｔ１０から所定期間だけ、第１及び第２の水平転送パルスφＨ１，φＨ２を交互にＬレベルからＨレベルに変化させる。
【００７９】
次に、制御部６は、図８（ｌ）に示すように、第４の垂直転送レジスタ１３ｄで加算された信号電荷αβＡ１を、第２の水平転送レジスタ１６ｂへ出力する。制御部６はこのように信号電荷αβＡ１を移動させるために、タイミングｔ１１で第４の垂直転送パルスφＶ４をＬＬレベルにし、第１の水平転送パルスφＨ１をＬレベルにし、第２の水平転送パルスφＨ２をＨレベルにする。
【００８０】
次に、制御部６は、図８（ｍ）に示すように、第２の垂直転送レジスタ１３ｂに蓄積した信号電荷αＡ２を第３の垂直転送レジスタ１３ｃへ出力する。制御部６はこのように信号電荷αＡ２を移動させるために、タイミングｔ１２で第２の垂直転送パルスφＶ２をＬＬレベルにし、第３の垂直転送パルスφＶ３をＨレベルにする。
【００８１】
次に、制御部６は、図８（ｎ）に示すように、第３の垂直転送レジスタ１３ｃに蓄積した信号電荷αＡ２を第４の垂直転送レジスタ１３ｄへ出力する。制御部６はこのように信号電荷αＡ２を移動させるために、タイミングｔ１３で第３の垂直転送パルスφＶ３をＬレベルにし、第４の垂直転送パルスφＶ４をＭレベルにする。
【００８２】
次に、制御部６は、リニアセンサ駆動機構２によりリニアセンサ１を図６（ｄ）に示す位置に移動させ、図８（ｏ）に示すように、第１〜第３のセンサ列１２ａ〜１２ｃに領域Ａ３〜Ａ１の画像を読み取らせる。すなわち、第１のセンサ列１２ａに領域Ａ３の画像に応じた信号電荷αＡ３、第２のセンサ列１２ｂに領域Ａ２の画像に応じた信号電荷βＡ２、第３のセンサ列１２ｃに領域Ａ１の画像に応じた信号電荷γＡ１を蓄積させる。
【００８３】
次に、制御部６は、図８（ｐ）に示すように、第１のセンサ列１２ａに蓄積された信号電荷αＡ３を第１の垂直転送レジスタ１３ａへ出力し、第２のセンサ列１２ｂに蓄積された信号電荷βＡ２を第３の垂直転送レジスタ１３ｃへ出力する。制御部６はこのように信号電荷αＡ３，βＡ２を移動させるために、タイミングｔ１４で第１及び第３の垂直転送パルスφＶ１，φＶ３をＨレベルにする。
【００８４】
また、制御部６は、図８（ｐ）に示すように、第３のセンサ列１２ｃに蓄積された信号電荷γＡ１と第２の水平転送レジスタ１６ｂに蓄積された信号電荷αβＡ１を第１の水平転送レジスタ１６ａへ出力する。これにより、第１の水平転送レジスタ１６ａにおいて信号電荷αβＡ１と信号電荷γＡ１が加算される。信号電荷αβＡ１と信号電荷γＡ１が加算されて生成される信号電荷を信号電荷αβγＡ１とする。制御部６はこのように信号電荷αβγＡ１を移動させるために、タイミングｔ１４で第１の水平転送パルスφＨ１をＨレベルにし、第２の水平転送パルスφＨ２をＬレベルにする。
【００８５】
その後、制御部６は、信号電荷αβγＡ１を水平転送部１４ｂを介して出力部１５へ転送する。制御部６はこのように信号電荷αβγＡ１を移動させるために、所定期間だけ、第１及び第２の水平転送パルスφＨ１，φＨ２を交互にＬレベルからＨレベルに変化させる。
【００８６】
このように制御部６は、原稿８の領域Ａｘ（ｘは任意の整数）の画像を読み取る際、第１〜第２のセンサ列１２ａ，１２ｂの光電変換部１１のそれぞれに蓄積された信号電荷αＡｘ，βＡｘを垂直転送部１３に順次読み出しつつ垂直転送部１３で加算しながら第２方向（−Ｘ方向）に転送していき、その後、第３のセンサ列１２ｃの光電変換部１１のそれぞれに蓄積された信号電荷γＡｘと垂直転送部１３から転送される信号電荷αβＡｘとを水平転送部１４ｂに出力させて加算して信号電荷αβγＡｘとし、水平転送部１４ｂにより出力部１５へ転送するようにしている。
【００８７】
そして、画像処理部４は、出力部１５ｂから出力された青色（Ｂｌｕｅ）の画像信号、出力部１５ｃから出力された緑色（Ｇｒｅｅｎ）の画像信号、出力部１５ｄから出力された赤色（Ｒｅｄ）の画像信号に基づいて、原稿８の画像データを生成する。
【００８８】
以上は、副走査方向を第１のセンサ列１２ａ側の方向（Ｘ方向）とした場合の動作であるが、本実施形態におけるリニアセンサ１を備えた画像読み取り装置Ｓでは、副走査方向を第１のセンサ列１２ａ側と第３のセンサ列１２ｃ側（−Ｘ方向）の双方向としている。
【００８９】
従って、リニアセンサ１で原稿８を読み取った後にこのリニアセンサ１を反対方向に移動させて読み取り開始位置に戻すという処理が必要ではなくなり、そのまま次の原稿８の読み取りを開始することができ、連続読み取りの高速化を図っている。
【００９０】
副走査方向を第３のセンサ列１２ｃ側の方向（−Ｘ方向）とした場合、制御部６は、図１０に示すように、垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４、水平転送パルスφＨ１，φＨ２を変化させてリニアセンサ１に印加する。このとき、図７に示す第１〜第４の垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４の信号レベルの変化を第４〜第１の垂直転送パルスφＶ４〜φＶ１の信号レベルの変化とすることによって実現することができる。
【００９１】
すなわち、制御部６は、原稿８の領域Ａｘ（ｘは任意の整数）の画像を読み取る際、第３〜第２のセンサ列１２ｃ，１２ｂの光電変換部１１のそれぞれに蓄積された信号電荷γＡｘ，βＡｘを垂直転送部１３に順次読み出しつつ垂直転送部１３で加算しながら第１方向（Ｘ方向）に転送していき、その後、第１のセンサ列１２ａの光電変換部１１のそれぞれに蓄積された信号電荷αＡｘと垂直転送部１３からそれぞれ転送される信号電荷βγＡｘとを水平転送部１４ａに出力させて加算して信号電荷αβγＡｘとし、水平転送部１４ａにより出力部１５へ転送するようにしている。
【００９２】
そして、画像処理部４は、出力部１５ａから出力された青色（Ｂｌｕｅ）の画像信号、出力部１５ｂから出力された緑色（Ｇｒｅｅｎ）の画像信号、出力部１５ｃから出力された赤色（Ｒｅｄ）の画像信号に基づいて、原稿８の画像データを生成する。
【００９３】
以降同様に、制御部６は、リニアセンサ１を長さＡだけ副走査方向に移動させて原稿８全体を読み取る。
【００９４】
このようにすることで、副走査方向を第３のセンサ列１２ｃ側（−Ｘ方向）とした場合にも、副走査方向を第１のセンサ列１２ａ側（Ｘ方向）とした場合と同様に、同一水平ラインの画像に応じた各センサ列１２ａ〜１２ｃの信号電荷を垂直転送部１３及び水平転送部１４ａで加算可能となる。従って、原稿８の読み取り方向を双方向にも持たせることが可能となる。
【００９５】
画像読み取り装置Ｓには、図示しない自動給紙機構を備えており、この自動給紙機構により複数枚の原稿８を１枚ずつガラス台３上に配置させるにしている。従って、制御部６が自動給紙機構を制御し、リニアセンサ駆動機構２を往復移動させて、原稿８の往復読み取り（往路と復路でそれぞれ１枚ずつ読み取る）を行うことで、連続読み取りの高速化を図ることができる。
【００９６】
しかも、垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４を変更するだけでよいため、構成が複雑にならず、制御部６は容易に往復読み取りが可能となる。
【００９７】
［３．第２のリニアセンサ１’の構成及び駆動方法］
上述では、各センサ列群に３つのセンサ列を有するリニアセンサ１の構成及び駆動方法について説明したが、以下においては、各センサ列群に２つのセンサ列を有する第２のリニアセンサ１’の構成及び駆動方法について説明する。図１１は第２のリニアセンサ１’の構成を示す図、図１２は第２のリニアセンサ１’内の信号電荷の動きを説明するための図、図１３は制御部６によって第２のリニアセンサ１’へ印加される各制御信号のタイミングチャートである。
【００９８】
図１１に示すように第２のリニアセンサ１’は、各センサ列群１０ａ’〜１０ｃ’に２つのセンサ列１２ａ’，１２ｂ’と、各センサ列１２ａ’，１２ｂ’のＹ方向に隣接する光電変換部１１ごとに設けられた垂直転送部１３’とを有している（図１１拡大図参照）。
【００９９】
このような第２のリニアセンサ１’を内蔵した画像読み取り装置では、図６に示す例と同様に、第１及び第２のセンサ列１２ａ’，１２ｂ’における光電変換部１１の配列方向が主走査方向（Ｙ方向）となり、移動方向が副走査方向（Ｘ方向、−Ｘ方向）となる。
【０１００】
画像読み取り装置が原稿８の読み取りを開始するリニアセンサ１’の２つのセンサ列１２ａ’，１２ｂ’のうち第１のセンサ列１２ａ’が最初に原稿８の領域Ａ１に移動し、この領域Ａ１の画像を読み取る。次に、制御部６は、リニアセンサ１’を長さＡずつ副走査方向（Ｘ方向）に移動させていき、原稿８の領域Ａ１〜ＡＮまでの読み取りを行う。各領域Ａ１〜ＡＮの読み取り終了するたびに、各領域Ａ１〜ＡＮに対する画像信号が出力部１５から出力される。
【０１０１】
制御部６は、上記処理を行うために、第１及び第２の垂直転送パルスφＶ１，φＶ２及び水平転送パルスφＨ１，φＨ２の各信号レベルを変化させて、原稿８の読み取りを行うことになる。なお、第１及び第２の垂直転送パルスφＶ１，φＶ２はそれぞれ第１及び第２の垂直転送レジスタ１３ａ’，１３ｂ’上にそれぞれ形成された電極に印加され、水平転送パルスφＨ１，φＨ２はそれぞれ水平転送レジスタ１６ａ’，１６ｂ’上にそれぞれ形成された電極に印加される。
【０１０２】
垂直転送パルスφＶ１，φＶ２は、電圧の高い方から、Ｈレベル、Ｍレベル、Ｌレベル、ＬＬレベルの４段階の電圧レベルであり、第１及び第２の垂直転送レジスタ１３ａ’,１３ｂ’のポテンシャルは、印加される電圧によって異なる。従って、第１及び第２の垂直転送パルスφＶ１，φＶ２の信号レベルを変化させることにより、光電変換部１１からの信号電荷の読出し、蓄積及び転送を行うことができ、光電変換部１１から読み出した信号電荷は水平転送部１４’へ転送される。
【０１０３】
また、水平転送パルスφＨ１，φＨ２の信号レベルは、ＨレベルとＬレベルの２段階であり、水平転送レジスタ１６ａ’，１６ｂ’のポテンシャルは、ＨレベルのときとＬレベルのときとで異なる。従って、水平転送パルスφＨ１，φＨ２の信号レベルをＬレベルとＨレベルに交互に変化させることにより、垂直転送部１３’から水平転送部１４に出力された信号電荷は、水平転送部１４’を介して出力部１５’へ転送される。なお、第１の水平転送パルスφＨ１と第２の水平転送パルスφＨ２とは互いに逆相の方形波である。
【０１０４】
以下、原稿８の画像を読み取るために、制御部６がリニアセンサ１に印加する垂直転送パルスφＶ１，φＶ２及び水平転送パルスφＨ１，φＨ２の信号波形、及びそのときの信号電荷の移動、蓄積状態を図１２及び図１３を参照して説明する。なお、ここでは、第１のセンサ列１２ａ’の位置が原稿８の領域Ａ１に、第２のセンサ列１２ｂ’の位置が原稿８のＡ０にあるときからの動作を説明するものとする。また、第１のセンサ列１２ａが原稿８の領域Ａ１の位置よりも前にあるときに読み取った画像に応じた信号電荷は無視して説明する。
【０１０５】
タイミングｔ２０において、制御部６は、センサ列１２ａ’，１２ｂ’の各光電変換部１１に信号電荷が蓄積されている。すなわち、第１のセンサ列１２ａ’が原稿８の領域Ａ１の画像を読み取り、第２のセンサ列１２ｂ’が領域Ａ０の画像を読み取った状態である。このとき、制御部６は、垂直転送パルスφＶ１，φＶ２をそれぞれＬレベル、ＬＬレベルとし、水平転送パルスφＨ１，φＨ２をそれぞれＬレベル、Ｈレベルとしている。
【０１０６】
図１２（ａ）にはタイミングｔ２０（図１３参照）での信号電荷の状態が示されており、領域Ａ１，Ａ０の画像に応じた信号電荷が、センサ列１２ａ’，１２ｂ’に蓄積されている。なお、以下において、第１のセンサ列１２ａ’によって領域Ａ１〜Ａ２に応じて蓄積される信号電荷を信号電荷αＡ１〜αＡ２とし、第２のセンサ列１２ｂ’によって領域Ａ０〜Ａ１に応じて蓄積される信号電荷を信号電荷βＡ０〜βＡ１とする。
【０１０７】
次に、制御部６は、図１２（ｂ）に示すように、第１及び第２のセンサ列１２ａ’，１２ｂ’の光電変換部１１に蓄積された信号電荷αＡ１，βＡ０を、第１の垂直転送レジスタ１３ａ’及び第１の水平転送レジスタ１６ａ’へ出力する。
【０１０８】
すなわち、制御部６は、タイミングｔ２１（図１３参照）で、第１の垂直転送パルスφＶ１をＨレベルにする。これにより、図１２（ｂ）に示すように、第１のセンサ列１２ａ’に蓄積された信号電荷αＡ１が第１の垂直転送レジスタ１３ａ’へ出力される。
【０１０９】
また、制御部６は、タイミングｔ２１で、第１の水平転送パルスφＨ１をＨレベルにし、第２の水平転送パルスφＨ２をＬレベルにする。これにより、第２のセンサ列１２ｂ’に蓄積された信号電荷βＡ０が第１の水平転送レジスタ１６ａ’へ出力される。
【０１１０】
次に、制御部６は、図１２（ｃ）に示すように、第１の垂直転送レジスタ１３ａ’に出力された信号電荷αＡ１を、第２の垂直転送レジスタ１３ｂ’へ転送する。制御部６はこのように信号電荷αＡ１を移動させるために、タイミングｔ２２で第１の垂直転送パルスφＶ１をＬレベルにし、第２の垂直転送パルスφＶ２をＨレベルにする。
【０１１１】
次に、制御部６は、図１２（ｄ）に示すように、第１の水平転送レジスタ１６ａ’に出力された信号電荷βＡ０を、水平転送部１４ｂ’を介して出力部１５ｂ’へ転送する。制御部６はこのように信号電荷βＡ０を移動させるために、タイミングｔ２３（図１３参照）から所定期間だけ、第１及び第２の水平転送パルスφＨ１，φＨ２を交互にＬレベルからＨレベルに変化させる。
【０１１２】
次に、制御部６は、図１２（ｅ）に示すように、第２の垂直転送レジスタ１３ｂ’に蓄積した信号電荷αＡ１を、第２の水平転送レジスタ１６ｂ’へ出力する。制御部６はこのように信号電荷αＡ１を移動させるために、タイミングｔ２４（図１３参照）で第２の垂直転送パルスφＶ２をＬＬレベルにし、第１の水平転送パルスφＨ１をＬレベルにし、第２の水平転送パルスφＨ２をＨレベルにする。
【０１１３】
次に、制御部６は、リニアセンサ駆動機構２によりリニアセンサ１を図６（ｃ）に示す位置に移動させ、図１２（ｆ）に示すようにセンサ列１２ａ’，１２ｂ’に領域Ａ２，Ａ１の画像を読み取らせる。すなわち、第１のセンサ列１２ａ’に領域Ａ２の画像に応じた信号電荷αＡ２、第２のセンサ列１２ｂ’に領域Ａ１の画像に応じた信号電荷βＡ１を蓄積させる。
【０１１４】
次に、制御部６は、図１２（ｇ）に示すように、第１及び第２のセンサ列１２ａ’，１２ｂ’の光電変換部１１に蓄積された信号電荷αＡ２，βＡ１を、第１の垂直転送レジスタ１３ａ’及び第１の水平転送レジスタ１６ａ’へ出力する。また、第２の水平転送レジスタ１６ｂ’に蓄積された信号電荷αＡ１を第１の水平転送レジスタ１６ａ’に転送する。第１の水平転送レジスタ１６ａ’には、信号電荷βＡ２が蓄積されているため、第１の水平転送レジスタ１６ａ’において信号電荷αＡ１に信号電荷βＡ１が加算される。
【０１１５】
すなわち、制御部６は、タイミングｔ２５（図１３参照）で、第１の垂直転送パルスφＶ１をＨレベルにする。これにより、図１２（ｂ）に示すように、第１のセンサ列１２ａ’に蓄積された信号電荷αＡ２が第１の垂直転送レジスタ１３ａ’へ出力される。
【０１１６】
また、制御部６は、タイミングｔ２５で、第１の水平転送パルスφＨ１をＨレベルにし、第２の水平転送パルスφＨ２をＬレベルにする。これにより、第２のセンサ列１２ｂ’に蓄積された信号電荷βＡ１が第１の水平転送レジスタ１６ａ’へ出力される。
【０１１７】
その後、制御部６は、第１の水平転送レジスタ１６ａ’で加算された信号電荷αＡ１，βＡ１を、水平転送部１４ｂ’を介して出力部１５ｂ’へ転送する。
【０１１８】
以降同様に、制御部６は、リニアセンサ１を長さＡだけ副走査方向に移動させ、原稿８全体を読み取る。
【０１１９】
以上は、副走査方向を第１のセンサ列１２ａ’側の方向（Ｘ方向）とした場合の動作であるが、本実施形態におけるリニアセンサ１’を備えた画像読み取り装置では、副走査方向を第１のセンサ列１２ａ’側と第２のセンサ列１２ｂ’側の双方向としている。
【０１２０】
副走査方向を第２のセンサ列１２ｂ’側（−Ｘ方向）とした場合の動作は、図１３に示す第１及び第２の垂直転送パルスφＶ１，φＶ２の信号レベルの変化を逆にすることによって実現することができる。
【０１２１】
このようにすることで、副走査方向を第２のセンサ列１２ｂ’側（−Ｘ方向）とした場合にも、副走査方向を第１のセンサ列１２ａ’側（Ｘ方向）とした場合と同様に、同一水平ラインの画像に応じた各センサ列１２ａ’，１２ｂ’の信号電荷を垂直転送部１３’及び水平転送部１４ａ’で加算可能となる。従って、原稿８の読み取り方向を双方向にも持たせることが可能となる。
【０１２２】
画像読み取り装置Ｓには、図示しない自動給紙機構を備えており、この自動給紙機構により複数枚の原稿８を１枚ずつガラス台３上に配置させるにしている。従って、制御部６が自動給紙機構を制御し、リニアセンサ駆動機構２を往復移動させて、原稿８の往復読み取りを行うことで、連続読み取りの高速化を図ることができる。
【０１２３】
従って、リニアセンサ１で原稿８を読み取った後にこのリニアセンサ１’を反対方向に移動させて読み取り開始位置に戻すという制御が必要ではなくなり、そのまま次の原稿８の読み取りを開始することができ、連続読み取りの高速化を図っている。
【０１２４】
しかも、第１及び第２の垂直転送パルスφＶ１，φＶ２を変更するだけでよいため、構成が複雑にならず、制御部６は容易に往復読み取りが可能となる。
【０１２５】
［４．その他のＣＣＤリニアセンサの実施形態］
上述のリニアセンサ１では、３色の画像信号を出力するようにしているが、図１４に示すように、１色の画像信号を出力するリニアセンサ１”としてもよい。
【０１２６】
このリニアセンサ１”は、リニアセンサ１の構成と基本的に同様であるが、出力部１５”を一つとしており、センサ列群１０ａ”の両側の水平転送部１４ａ”，１４ｂ”と出力部１５”との間に、レジスタ合流部１４ｃ”を設けている。
【０１２７】
このレジスタ合流部１４ｃ”は、水平転送部１４ａ”，１４ｂ”から出力される信号電荷を一つの出力部１５”へ出力する機能を有している。このレジスタ合流部１４ｃ”は、第１及び第２の水平転送パルスφＨ１，φＨ２が印加される電極が上部に配置される第１及び第２の水平転送レジスタ１６ａ”，１６ｂ”により構成される。
【０１２８】
このリニアセンサ１”の駆動方法は、リニアセンサ１の駆動方法と同じであり、副走査方向を第１のセンサ列１２ａ”側と第２のセンサ列１２ｂ”側の双方としており、原稿８の往復読み取りを行うことで、連続読み取りの高速化を図ることができる。
【０１２９】
しかも、出力部が一つであるため、画像処理部４では画像信号が出力される出力部を選択する必要がなく、従来の画像処理部を用いることができ、開発コストを低減することができる。
【０１３０】
以上のように、画像読み取り装置は、リニアセンサを第１方向（Ｘ方向）及びその反対方向である第２方向（−Ｘ方向）のいずれにも移動可能としたリニアセンサ駆動機構及びリニアセンサに制御信号を出力する制御部を備える。
【０１３１】
リニアセンサは、１次元方向に配列された複数の光電変換部を有する複数のセンサ列を隣接させて設けたセンサ列群と、複数の垂直転送部と、複数の水平転送部とを備えている。
【０１３２】
そして、リニアセンサの制御部は、読み取り方向が第１方向である第１モードと、読み取り方向が第２方向である第２モードとを交互に切り替えながら、複数枚の原稿を連続読み取り可能としている。
【０１３３】
このようにリニアセンサは、制御部の制御によって、従来のＣＣＤリニアセンサと同様又はそれ以上の感度及び速度で連続読み取りを行うことができるようにしている。従って、従来のＣＣＤリニアセンサと同様又はそれ以上の感度及び速度で連続読み取りを行う画像読み取り装置にも内蔵することが可能となる。
【符号の説明】
【０１３４】
Ｓ  画像読み取り装置
１，１’  ＣＣＤリニアセンサ
２  リニアセンサ駆動機構
３  ガラス台
４  画像処理部
５  Ｉ／Ｆ回路
６  制御部
１０ａ〜１０ｃ，１０ａ’〜１０ｃ’  センサ列群
１１  光電変換部
１２ａ，１２ａ’  第１のセンサ列
１２ｂ，１２ｂ’  第２のセンサ列
１２ｃ  第３のセンサ列
１３ａ，１３ａ’  第１の垂直転送レジスタ
１３ｂ，１３ｂ’  第２の垂直転送レジスタ
１３ｃ  第３の垂直転送レジスタ
１３ｄ  第４の垂直転送レジスタ
１４  水平転送部
１５  出力部
１６ａ  第１の水平転送レジスタ
１６ｂ  第２の水平転送レジスタ
２０  出力ゲート部
２１  ＦＤ領域
２２  リセットゲート部
２３  リセットドレイン
２４  出力回路
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１７】
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