(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの反射光を受光し電荷信号を生成する赤、緑、青のうちのそれぞれ異なる色に対応して順番に配列された第１、第２、第３の受光部と前記電荷信号を転送し出力する信号転送部とを有する撮像手段を備え、
前記撮像手段と前記被写体とが相対的に移動されることによって前記第１、第２、第３の受光部の順に前記被写体からの反射光が結像され、
前記第１の受光部に蓄積された電荷信号は前記第２、第３の受光部を経由して前記信号転送部へシフトされ、前記第２の受光部に蓄積された電荷信号は前記第３の受光部を経由して前記信号転送部へシフトされるとともに、前記第３の受光部に蓄積された電荷信号は前記第１、第２の受光部を経由せずに前記信号転送部へシフトされることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
前記第１、第２、第３の受光部は、互いに異なる色に対応したカラーフィルタを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記信号転送部で電荷信号が転送される主走査方向に前記第１、第２、第３の受光部がライン状に形成され、前記被写体像が前記第１、第２、第３の受光部を走査する副走査方向に前記撮像手段と前記被写体とが相対的に移動されることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
被写体からの反射光を受光し電荷信号を生成する赤、緑、青のうちのそれぞれ異なる色に対応して順番に配列された第１、第２、第３の受光部と前記電荷信号を転送し出力する信号転送部とを有する撮像手段により前記被写体画像を読み取る画像読み取り方法において、
前記撮像手段と前記被写体とを相対的に移動させることによって前記第１、第２、第３の受光部の順に前記被写体からの反射光を結像させ、前記第１の受光部に蓄積された電荷信号を前記第２、第３の受光部を経由して前記信号転送部へシフトさせ、前記第２の受光部に蓄積された電荷信号を前記第３の受光部を経由して前記信号転送部へシフトさせるとともに前記第３の受光部に蓄積された電荷信号を前記第１、第２の受光部を経由せずに前記信号転送部へシフトさせることを特徴とする画像読み取り方法。
【請求項５】
前記第１、第２、第３の受光部は、互いに異なる色に対応したカラーフィルタを備えることを特徴とする請求項４に記載の画像読み取り方法。
【請求項６】
前記信号転送部で電荷信号が転送される主走査方向に前記第１、第２、第３の受光部がライン状に形成されるとともに、前記被写体像が前記第１、第２、第３の受光部を走査する副走査方向に前記撮像手段と前記被写体とを相対的に移動させることを特徴とする請求項４に記載の画像読み取り方法。
【請求項７】
被写体からの反射光を受光し電荷信号を生成する赤、緑、青のうちのそれぞれ異なる色に対応して順番に配列された第１、第２、第３の受光部と前記電荷信号を転送し出力する信号転送部とを有する撮像装置であって、
前記撮像手段と前記被写体とが相対的に移動されることによって前記第１、第２、第３の受光部の順に前記被写体からの反射光が結像され、前記第１の受光部に蓄積された電荷信号が前記第２、第３の受光部を経由して前記信号転送部へシフトされ、前記第２の受光部に蓄積された電荷信号が前記第３の受光部を経由して前記信号転送部へシフトされるとともに前記第３の受光部に蓄積された電荷信号が前記第１、第２の受光部を経由せずに前記信号転送部へシフトされることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
前記第１、第２、第３の受光部は、互いに異なる色に対応したカラーフィルタを備えることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記信号転送部で電荷信号が転送される主走査方向に前記第１、第２、第３の受光部がライン状に形成されるとともに、前記被写体像が前記第１、第２、第３の受光部を走査する副走査方向に前記撮像手段と前記被写体とが相対的に移動されることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は画像読み取り装置及び画像読み取り方法及び撮像装置に関し、特に画素内転送読み出し動作を行なうリニアイメージセンサを用いた画像読み取り装置及び画像読み取り方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、リニアイメージセンサを用いたカラー画像読み取り装置として、図５に示す構成のものが提案されている。
図５のカラー画像読み取り装置は、原稿台ガラス２１１上の原稿２１２を照明用光源２１０及び、反射笠２０９で照明し、原稿からの反射光を第１ミラー２０８、第２ミラー２０５、第３ミラー２０６及びレンズ２０２によりＣＣＤ（カラーリニアイメージセンサ）２０１の受光面上に結像させる構成となっている。また、図２において破線２０７で示される部分を図中矢印方向に速度Ｖで移動させ、破線２０３で示される部分を図中矢印方向に速度Ｖ／２で移動させることにより、原稿２１２全体の画像を、ＣＣＤ２０１に読み取らせるができる。
【０００３】
図６は、従来のカラー画像読み取り装置に使用されるＣＣＤリニアイメージセンサ２０１の構成例を示した図である。
図６において、３０１，３０２，３０３はそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ各カラーフィルタを有する受光部である。この受光部には、光子を電荷（エレクトロン）に変換するためのダイオードが各画素ごとに配置されている。所定時間の受光およびそれにより生じた電荷はそれぞれＯＤＤ画素用のＣＣＤ転送部（電荷転送部）３０４,３０６,３０８およびＥＶＥＮ画素用のＣＣＤ転送部（電荷転送部）３０５,３０７,３０９に転送（シフト）される。ＣＣＤ転送部へ転送（シフト）された電荷は、受光部が次のラインの受光・蓄積を行なっている間に、ＣＣＤ転送部内で順次一定方向に向って転送され、アンプ３１０〜３１６により順次、電圧信号に変換されて出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示した様に、従来より使用されているカラーリニアイメージセンサは、Ｒ，Ｇ，Ｂ各受光部の間に電荷転送のためのＣＣＤ転送部を設けているため、図６に示す様にＲとＧの受光部の間隔及びＧとＢの受光部の間隔を大きく設定する必要があった。
【０００５】
受光部と受光部の間隔が広がると、読み取ったＲ，Ｇ，Ｂ信号に対しマスキング演算等の信号処理を行なう場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの読み取り位置を補正するメモリが必要となるが、Ｒ，Ｇ，Ｂの間隔が大きい程必要となるメモリ容量も増えてしまうという問題点がある。
ところが最近、ＣＣＤ転送部を受光部に隣接させるのではなく、異なる色の受光部をはさんで配置させる構造が提案されている。
【０００６】
この場合、各色の受光部の間にＣＣＤ転送部を配置させる必要がないため、従来のセンサに比べ大幅にＲ，Ｇ，Ｂの受光部の間隔を小さくする事が可能になる。
しかし、その反面、受光・蓄積した電荷をＣＣＤ転送部へ転送（シフト）させるために、異なる色の受光部（画素）を経由する必要がある。いわゆる、この画素内転送を行なう場合、異なる色の受光部を通過する際にも、光が照射されているため、転送（シフト）時に、わずかではあるが、混色を引き起こすという問題点がある。
【０００７】
従って、本発明は上述した課題に鑑見てなされたものであり、その目的とするところは、電荷転送部を異なる色の受光部を挟んで配置したリニアイメージセンサを使用した場合でも、混色が生じにくい画像読み取り装置及び画像読み取り方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる画像読み取り装置は、被写体からの反射光を受光し電荷信号を生成する赤、緑、青のうちのそれぞれ異なる色に対応して順番に配列された第１、第２、第３の受光部と前記電荷信号を転送し出力する信号転送部とを有する撮像手段を備え、前記撮像手段と前記被写体とが相対的に移動されることによって前記第１、第２、第３の受光部の順に前記被写体からの反射光が結像され、前記第１の受光部に蓄積された電荷信号は前記第２、第３の受光部を経由して前記信号転送部へシフトされ、前記第２の受光部に蓄積された電荷信号は前記第３の受光部を経由して前記信号転送部へシフトされるとともに、前記第３の受光部に蓄積された電荷信号は前記第１、第２の受光部を経由せずに前記信号転送部へシフトされることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係わる画像読み取り方法は、被写体からの反射光を受光し電荷信号を生成する赤、緑、青のうちのそれぞれ異なる色に対応して順番に配列された第１、第２、第３の受光部と前記電荷信号を転送し出力する信号転送部とを有する撮像手段により前記被写体画像を読み取る画像読み取り方法において、前記撮像手段と前記被写体とを相対的に移動させることによって前記第１、第２、第３の受光部の順に前記被写体からの反射光を結像させ、前記第１の受光部に蓄積された電荷信号を前記第２、第３の受光部を経由して前記信号転送部へシフトさせ、前記第２の受光部に蓄積された電荷信号を前記第３の受光部を経由して前記信号転送部へシフトさせるとともに前記第３の受光部に蓄積された電荷信号を前記第１、第２の受光部を経由せずに前記信号転送部へシフトさせることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係わる撮像装置は、被写体からの反射光を受光し電荷信号を生成する赤、緑、青のうちのそれぞれ異なる色に対応して順番に配列された第１、第２、第３の受光部と前記電荷信号を転送し出力する信号転送部とを有する撮像装置であって、前記撮像手段と前記被写体とが相対的に移動されることによって前記第１、第２、第３の受光部の順に前記被写体からの反射光が結像され、前記第１の受光部に蓄積された電荷信号が前記第２、第３の受光部を経由して前記信号転送部へシフトされ、前記第２の受光部に蓄積された電荷信号が前記第３の受光部を経由して前記信号転送部へシフトされるとともに前記第３の受光部に蓄積された電荷信号が前記第１、第２の受光部を経由せずに前記信号転送部へシフトされることを特徴としている。
【００１２】
【作用】
以上のようにこの発明に係わる画像読み取り装置及び画像読み取り方法及び撮像装置は構成されているので、受光部で受光，蓄積された電荷信号を異なる色の受光部を経由して転送する場合に、電荷を転送する方向をリニアイメージセンサ上を画像情報が走査される副走査方向に一致させることにより、電荷を副走査方向と逆方向に転送する場合に比較して、混色する画像情報の位置が各色について接近することとなり、混色が画質の劣化に及ぼす影響を少なく抑えることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施例）
図１は、本発明の第１の実施例のカラー画像読み取り装置に使用されるＣＣＤリニアイメージセンサ２０１の構成例を示した図である。同図において、１０１，１０２，１０３はそれぞれＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各カラーフィルタを有する受光部である。この受光部には、光子を電荷（エレクトロン）に変換するためのダイオードが各画素ごとに配置されている。このリニアイメージセンサは、従来のリニアイメージセンサと異なり、ＣＣＤ転送部を各受光部の間に配置していない為、受光部の間隔を狭くする事が可能である。図中、ＧとＲの受光部の間隔，ＲとＢの受光部の間隔は、受光系の画素の１辺の大きさをＡとしたとき、約２倍の２Ａの距離まで小さくすることが十分に実現可能である。従って、従来の様に各受光部間にＣＣＤ転送部を配置してリニアイメージセンサを構成した場合に比べて、受光部の間隔を狭く設定する事が可能であり、受光部の間隔に応じて必要となる読み取り位置補正用メモリ容量を減少させる事ができる。
【００１４】
さらに、第１の実施例の構成においては、受光部で受光、蓄積された電荷を異なる色の受光部を経由して転送する場合に、副走査方向に電荷を転送する方向を、リニアイメージセンサ上を画像情報が走査される方向に一致する様に設定している。図１においては、Ｒの受光部１０２で受光、蓄積された電荷は、Ｂの受光部１０３を経由してＣＣＤ転送部１０６，１０７に転送される。さらに転送された電荷はアンプ１１２，１１３を介して、Ｒ−ＯＤＤ出力，Ｒ−ＥＶＥＮ出力として出力される。この様に、この実施例においては、電荷の副走査方向への転送方向を図中上方から下方に、すなわちリニアイメージセンサ上を画像情報が走査されている方向Ｓに一致する様に設定している。
【００１５】
次に、異なる色の受光部を経由して電荷を転送する場合に、転送時にも光が照射されていることにより生ずる混色の影響が、画像走査方向と電荷転送方向により、どの様に表われるかを以下に説明する。
図２において、（ａ）に示す画像情報が副走査方向４０１に時間的に移動した場合を考える。画像情報は（ｂ）に示す受光部４０３，４０４，４０５の受光面に結合された状態で、副走査方向４０１に走査される。ここで紙面に垂直な方向が受光部（画素）の並び方向である主走査方向である。画像情報の先端４０９が時間的に副走査方向４０１に沿って移動した場合に、各受光部４０３，４０４，４０５に発生する電荷量の変化を（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示す。画像情報がＲの受光部４０４上を走査したとき、斜線部４０７で示す部分の電荷が積分され蓄積されたとする。このとき、異なる色の受光部を経由して電荷を転送する方向を副走査方向４０１と逆方向である矢印４０２で示す方向に転送した場合を考える。Ｒの受光部４０４に蓄積された電荷は、Ｇの受光部４０３を経由して転送される。この時、Ｒの受光部４０４で一定期間の蓄積が終了した直後に転送が行なわれるから、Ｒの受光部４０４で蓄積された電荷がＧの受光部４０３を経由して転送される時に、混色される電荷は、斜線部４０６に示す電荷量の一部と考えられる。斜線部４０６の情報は、Ｒの受光部４０４に時間的に発生する電荷について考えると、斜線部４０８に相当するから、副走査方向４０１と転送方向４０２が逆の場合には、受光部Ｒ４０４に混色する情報は、時間的にＬ１だけ遅れた位置の画像情報である斜線部４０８に相当するＧの受光部４０２の電荷量の一部であることがわかる。
【００１６】
さらに、図３に示す様に、本実施例の場合である副走査方向５０１と転送方向５０２が同一の方向である場合について同様に考える。Ｒの受光部５０７に発生した電荷が、斜線部５０７の期間蓄積され転送されたとすると、混色される電荷は、Ｂの受光部５０５で発生する斜線部５０６の電荷である。斜線部５０６の情報は、Ｒの受光部５０４に時間的に発生する電荷について考えると、斜線部５０８に相当するから、受光部Ｒ５０４に混色する情報は、時間的にＬ２だけ進んだ位置の画像情報であることがわかる。ここで重要なのは、混色によって影響を受ける画像情報が、自らの受光部で読み取った画像情報に対して、どれだけ離れた位置の情報であるかということである。細線パターンの様に画像情報のコントラストの変化量が大きく、周期が短い場合には、特に混色の影響を受ける画像情報が自らの受光部で読み取った画像情報に近い位置の情報である程、電荷の混色の影響が少ない事は明白である。今、受光部の一辺の大きさをＡとし、受光部の副走査方向のピッチを２Ａとすると、先に述べた転送方向と副走査方向の違いによる混色する画像情報の位置は、
Ｌ１＝２．５Ａ
Ｌ２＝１．５Ａ
となる。
【００１７】
上記の値より明白な様に、画像情報がイメージセンサ上を副走査する方向は、異なる色を経由して電荷を転送する方向に一致している事が非常に有効である。（実施例２）
図４に示す様に、各色の受光部の間にＣＣＤ転送部を配置せず受光蓄積した電荷をＣＣＤ転送部へ転送（シフト）させるために異なる色の受光部（画素）を経由する場合に、ＣＣＤ転送部の位置が受光部に対して副走査方向の一方にまとまって配置している場合においても、電荷を転送する方向をリニアイメージセンサ上を画像情報が走査される方向に一致する様に設定することにより、実施例１と同様に電荷の混色の影響を低減化する事が可能である。
【００１８】
以上説明したように、上記の実施例によれば、受光部で受光、蓄積された電荷を異なる色の受光部を経由して転送する場合に、副走査方向に電荷を転送する方向をリニアイメージセンサ上を画像情報が走査される方向に一致する様な構成とすることにより、混色の影響を受ける画像情報が自らの受光部で読み取った画像情報に位置的に近い情報となり、混色の影響を低減化する事が可能である。
【００１９】
なお、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施例を修正又は変形したものに適用可能である。
【００２０】
【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及び画像読み取り方法及び撮像装置によれば、受光部で受光，蓄積された電荷信号を異なる色の受光部を経由して転送する場合に、電荷を転送する方向をリニアイメージセンサ上を画像情報が走査される副走査方向に一致させることにより、電荷を副走査方向と逆方向に転送する場合に比較して、混色する画像情報の位置が各色について接近することとなり、混色が画質の劣化に及ぼす影響を少なく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例のリニアイメージセンサの構成図である。
【図２】走査方向と転送方向が逆の場合の電荷の蓄積と混色を示す図である。
【図３】走査方向と転送方向が同じ場合の電荷の蓄積と混色を示す図である。
【図４】ＣＣＤ転送部を受光部に対して副走査方向の一方に配置したイメージセンサの構成図である。
【図５】リニアイメージセンサを用いたカラー画像読み取り装置を説明する図である。
【図６】従来のリニアイメージセンサの構成図である。
【符号の説明】
１０１  Ｇの受光部
１０２  Ｒの受光部
１０３  Ｂの受光部
１０４，１０５，１０６，１０７，１０８，１０９  ＣＣＤ転送部
１１０，１１１，１１２，１１３，１１４，１１５  アンプ
Ａ  画素の一辺
２０１  ＣＣＤ
２０２  レンズ
２０３  破線部
２０５  第２ミラー
２０６  第３ミラー
２０７  破線部
２０８  第１ミラー
２０９  反射笠
２１０  光源
２１１  原稿台ガラス
２１２  原稿
３０１  Ｒの受光部
３０２  Ｇの受光部
３０３  Ｂの受光部
３０４，３０５，３０６，３０７，３０８，３０９  ＣＣＤ転送部
３１０，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６  アンプ
４０１，５０１  副走査方向
４０２，５０２  転送方向
４０３，５０３  Ｇの受光部
４０４，５０４  Ｒの受光部
４０５，５０５  Ｂの受光部
４０６，５０６  混色する電荷
４０７，５０７  蓄積される電荷
４０８，５０８  混色する電荷の位置
４０９，５０９  画像情報の先端
【図１】
0003542383.tif 000002
【図２】
0003542383.tif 000003
【図３】
0003542383.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003542383.tif 000006
【図６】
0003542383.tif 000007