(57)【要約】【課題】密着画像センサーにおいて、製作上の難度を上げないで、よって、製造コストを上げないで、解像度を上げる構成を実現することを課題とする。【解決手段】光センサー素子セット３３３は、三個の平行に並ぶ第一、第二、第三の光センサー素子３３３１、３３３２、３３３３よりなる。第一〜第三の光センサー素子３３３１〜３３３３が、それぞれ直線に（即ち、Ｘ方向（第１の方向）に沿って）隣り合う配列の１３６００個の光センサーユニットＳＲ１１〜ＳＲ１１３６００、ＳＧ１１〜ＳＧ１１３６００、ＳＢ１１〜ＳＢ１１３６００を有する。第一光センサー素子３３３１の縁３３３１ａと第二光センサー素子３３３２の縁３３３２ａとはＸ方向に間隔Ｄ１ずれている。第二光センサー素子３３３２の縁３３３２ａと第三光センサー素子３３３３の縁３３３３ａとは、Ｘ方向に間隔Ｄ２ずれている。好ましくは、間隔Ｄ１と間隔Ｄ２の大きさは同じであり、間隔Ｄ１、Ｄ２は、一つの光センサーユニットの長さの二分の一或いは三分の一である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキャナ装置に使用される密着画像センサーであって、
第一方向に沿って直線的に並んで配列された複数の光センサーユニットを具備し、第１の光源の光線を検知したときに、複数の第一画像ユニットを順次発生する第一光センサー素子と、
第一方向に沿って直線的に並んで配列された複数の光センサーユニットを具備し、前記第一光センサー素子の横に配置され、別の光源の光線を検知したときに、複数の別の画像ユニットを順次発生する少なくとももう一つの光センサー素子とを備えてなり、
前記第一光センサー素子の光センサーユニットと前記少なくとももう一つの光センサー素子の光センサーユニットとは前記第一方向と直交する第二方向より見て部分的に重なる配置としたことを特徴とする密着画像センサー。
【請求項２】
請求項１に記載の密着画像センサーにおいて、
前記第一光センサー素子及び前記少なくとももう一つの光センサー素子の夫々の隣り合う光センサーユニットは、第二方向より見て、一つの光センサーユニットの二分の一の部分が重なり合うことを特徴とする密着画像センサー。
【請求項３】
請求項１に記載の密着画像センサーにおいて、
前記少なくとももう一つの光センサー素子は、第二の光センサー素子と第三の光センサー素子よりなり、
前記第二の光センサー素子と第三の光センサー素子の配列位置は、前記第一光センサー素子に対して近いところから順に、第二の光センサー素子、第三の光センサー素子であることを特徴とする密着画像センサー。
【請求項４】
請求項３に記載の密着画像センサーにおいて、
前記第二の光センサー素子の光センサーユニットと前記第三光センサー素子の光センサーユニットとは、前記第二方向より見て一部重なる配置としたことを特徴とする密着画像センサー。
【請求項５】
請求項４に記載の密着画像センサーにおいて、
前記第一光センサー素子の光センサーユニットと前記第二光センサー素子の光センサーユニットとは、第二方向より見て一つの光センサーユニットの三分の一の部分が重なり合い、
前記第二光センサー素子の光センサーユニットと前記第三光センサー素子の光センサーユニットとは、第二方向より見て一つの光センサーユニットの三分の一の部分が重なり合う配置としたことを特徴とする密着画像センサー。
【請求項６】
請求項３に記載の密着画像センサーにおいて、
前記第一、第二、第三の光センサーは、それぞれ赤色フォトンセンサー、緑色フォトンセンサー、青色フォトンセンサーであることを特徴とする密着画像センサー。
【請求項７】
請求項３に記載の密着画像センサーにおいて、
前記第一、第二、第三の光センサーの光センサーユニットは、有効感知領域を有する構成としたことを特徴とする密着画像センサー。
【請求項８】
請求項７に記載の密着画像センサーにおいて、
前記第一光センサー素子の有効感知領域と前記第二光センサー素子の有効感知領域とは、前記第二方向より見て前記第一方向にずれており、
且つ、前記第二光センサー素子の有効感知領域と前記第三光センサー素子の有効感知領域とは、前記第二方向より見て前記第一方向にずれている配置であることを特徴とする密着画像センサー。
【請求項９】
請求項７に記載の密着画像センサーにおいて、
前記第一、第二、第三の光センサーの光センサーユニットは、該光センサーユニットの一部領域を覆うことによって形成された無効感知領域を有することを特徴とする密着画像センサー。
【請求項１０】
スキャナ装置に使用される密着画像センサーであって、
第一方向に沿って直線的に並んで配列された複数の有効感知領域を具備し、第１の光源の光線を検知したときに、複数の第一画像ユニットを順次発生する第一光センサー素子と、
第一方向に沿って直線的に並んで配列された複数の有効感知領域を具備し、前記第一光センサー素子の横に配置され、別の光源の光線を検知したときに、複数の別の画像ユニットを順次発生する少なくとももう一つの光センサー素子とを備えてなり、
前記第一光センサー素子の有効感知領域と前記少なくとももう一つの光センサー素子の有効感知領域とは前記第一方向と直交する第二方向より見て部分的に重なる配置としたことを特徴とする密着画像センサー。
【請求項１１】
請求項１０に記載の密着画像センサーにおいて、
前記少なくとももう一つの光センサー素子は、第二の光センサー素子と第三の光センサー素子よりなり、
前記第二の光センサー素子と第三の光センサー素子の配列位置は、前記第一光センサー素子に対して近いところから順に、第二の光センサー素子、第三の光センサー素子であり、
前記第二光センサー素子の有効感知領域と前記第三の光センサー素子の有効感知領域とは、第二方向より見て部分的に重なる配置としたことを特徴とする密着画像センサー。
【請求項１２】
請求項１１に記載の密着画像センサーにおいて、
前記第一、第二、第三の光センサー素子は、夫々複数の光センサーユニットを有し、
且つ、前記第一、第二、第三の光センサー素子の夫々の有効感知領域は、前記第一、第二、第三の光センサー素子の光センサーユニット上に形成してあることを特徴とする密着画像センサー。
【請求項１３】
請求項１２に記載の密着画像センサーにおいて、
前記第一、第二、第三の光センサーの光センサーユニットは、該光センサーユニットの一部領域を覆うことによって形成された無効感知領域を有することを特徴とする密着画像センサー。
【請求項１４】
請求項１２に記載の密着画像センサーにおいて、
前記第一光センサー素子の光センサーユニットと前記第二光センサー素子の光センサーユニットとは、第二方向より見て一つの光センサーユニットの三分の一の部分が重なり合い、
前記第二光センサー素子の光センサーユニットと前記第三光センサー素子の光センサーユニットとは、第二方向より見て一つの光センサーユニットの三分の一の部分が重なり合う配置としたことを特徴とする密着画像センサー。
【請求項１５】
第一、第二、第三の光センサー素子を有し、且つ、各光センサー素子は第一方向に沿って、順に配列する複数の光センサーユニットを有する構成である密着画像センサーを使用して、画像のフレームを発生するべく画像をスキャンする方法であって、
工程（A）：第一、第二、第三の原色の光線を発生すると共に、複数の光センサーユニットの前記第一、第二、第三の光センサー素子をそれぞれ有し、前記第一、第二、第三の原色の光線に応じてそれぞれ使用し、複数の画像ユニットをそれぞれ発生する工程と、
工程（B）：前記第一、第二、第三の光センサー素子のうちのそれぞれの第一光センサーユニットによる画像ユニットをそれぞれ入力し、第一画素と合成する工程と、
工程（C）：前記第一の光センサー素子のうちの第二の光センサーユニットによる画像ユニット、前記第二光センサー素子と第三の光センサー素子のうちのそれぞれの第一の光センサーユニットによる画像ユニットをそれぞれ入力し第二画素と合成する工程と、
工程（D）：前記第一の光センサー素子と第二の光センサー素子のうちのそれぞれの第二の光センサーユニットによる画像ユニットと、前記第三の光センサー素子のうちの第一の光センサーユニットによる画像ユニットをそれぞれ入力し、第三画素と合成する工程と、
工程（E）：前記第一、第二、第三の光センサー素子のうちのそれぞれの第二光センサーユニットによる画像ユニットをそれぞれ入力し、第四画素と合成する工程と、
工程（F）：前記第一の光センサー素子のうちの第三の光センサーユニットによる画像ユニットと、前記第二光センサー素子と第三の光センサー素子のうちのそれぞれの第二の光センサーユニットによる画像ユニットをそれぞれ入力し、第五画素と合成する工程と、
工程（G）：前記第一の光センサー素子と第二の光センサー素子のうちのそれぞれの第三の光センサーユニットによる画像ユニットと、前記第三の光センサー素子のうちの第二の光センサーユニットによる画像ユニットをそれぞれ入力し、第六画素と合成する工程と、
工程（H）：以上からなる画像方法によって、最終の画素まで合成する工程と、
工程（I）：以上の工程からなる三倍の複数の画素を入力し、前記画像フレームのうちのいずれかの画像列を合成する工程と
を含むことを特徴とする画像スキャン方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載する画像スキャン方法において、
前記第一光センサー素子の光センサーユニットは、前記第二光センサー素子の光センサーユニットに対し、前記第一方向に対して直角である第二方向から見て一つの光センサーユニットの三分の一の部分が重なり合う配置であり、
且つ、前記第二光センサー素子の光センサーユニットは、前記第三光センサー素子の光センサーユニットに対し、前記第二方向から見て一つの光センサーユニットの三分の一の部分が重なり合う配置であることを特徴とする画像スキャン方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載する画像スキャン方法において、
前記第一、第二、第三の光センサーは、夫々の光センサーユニットに、有効な感知領域を有することを特徴とする画像スキャン方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載する画像スキャン方法において、
前記第一光センサー素子の有効感知領域と前記第二光センサー素子の有効感知領域とは、前記第二方向より見て前記第一方向にずれており、
且つ、前記第二光センサー素子の有効感知領域と前記第三光センサー素子の有効感知領域とは、前記第二方向より見て前記第一方向にずれている配置であることを特徴とする画像スキャン方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載する画像スキャン方法において、
前記第一、第二、第三の光センサーの光センサーユニットは、該光センサーユニットの一部領域を覆うことによって形成された無効感知領域を有することを特徴とする画像スキャン方法。
【請求項２０】
請求項１５に記載する画像スキャン方法において、
前記第一原色光、第二原色光、第三原色光は、それぞれ赤色光、緑色光、青色光であることを特徴とする画像スキャン方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は密着画像センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般のスキャン装置（スキャナー）は、通常、文字、写真、図形、挿絵、文書データや物品をスキャンしてデジタル電子ファイルに転換した後、コンピューター内に保存することにより、コンピューターは前記デジタル電子ファイルを更にデジタル化して表示、編集、保存、出力、入力などのデジタル処理ができるようになる。
【０００３】
スキャン装置が使用する主要な光センサーは、一般に二種類ある。一つは、電荷カップリングデバイス（ＣＣＤ）を用いたものであり、もう一つは密着式の画像センサー（ＣＩＳ：Contact Image Sensor）を用いたものである。ＣＣＤを用いたスキャン装置は、ＣＣＤのスキャン速度が比較的速いため、現在比較的よく使用されており、ただしそのデメリットとして、やや複雑な光学システムと組み合わせねばならず、スキャン装置全体の体積を小さくすることが難しい。
【０００４】
その他に、ＣＩＳ式のスキャン装置は、そのメリットとして、スキャンの光源、レンズなどの部品を全てＣＩＳの中に密着させて含めることができ、それゆえ全体構造、原理、光路は比較的シンプルで、このためスキャン装置の全体の体積を更に薄く、更に小さく設計することができる。前述の構造上の設計のメリット並びに電子製品の未来の発展の方向に合致するため、ゆえにＣＩＳを用いたスキャン装置の光センサーの方法は、ますます主流となりつつある。本案で引き続き検討すべき技術内容は、ＣＩＳのスキャン装置の使用を主な検討対象となる。
【０００５】
図１は従来のＣＩＳスキャン装置１０の立体構造概略図である。図において、前記ＣＩＳスキャン装置１０はケース１１，ケース１１の上面に位置する透明の平台１２、ケース１１の内部に位置する密着画像センサー１３を有する。スキャンする書類１４は透明な平台１２の上部に置かれる。
【０００６】
従来のＣＩＳスキャン装置１０の操作原理を図２（ａ）、図２（ｂ）に分けて示す。図２（ａ）はスキャンの概念概略図であり、図２（ｂ）は文書エリアをｎ個の長方形のスキャンエリアに分ける概念概略図（図１を合わせて参照のこと）である。詳細な説明は後に述べる。
【０００７】
また、従来のＣＩＳスキャン装置１０の内部には制御素子１５，駆動素子１６，保存素子１７を更に含み、かつ前記密着画像センサー１３は赤色、緑色、青色の光線Ｌ１１を発生させる光源素子セット１３１と、赤色、緑色、青色の光反射光線Ｌ１２のピントを合わせるレンズ１３２と、レンズ１３２を経た光が照射され、赤色、緑色、青色の光反射光線Ｌ１２に感応する、対応する画像画素の光センサー素子１３３とを有する。
【０００８】
詳しく述べると、スキャンする際、書類１３は透明な平台１２の上に置かれ、密着画像センサー１３の中の光源発生素子１３１は書類１４の上の第一の長方形のスキャン領域Ｚ１（図２（ｂ））に対して一回目の光学スキャンを行い、その後再び制御素子１５により駆動素子１６を制御し、駆動することで密着画像センサー１３が書類１４の上の第二の長方形のスキャン領域Ｚ２に対して次の光学スキャンを行い、同時にこの方式で書類１３を始めから終わりまでｎ回の光学スキャンをほどこし、書類１４の中のｎ個の長方形のスキャン領域（図２の示すＺ１からＺｎまで）を全てスキャンする。もちろん、密着画像センサー１３がスキャンする書類１４をスキャンした結果、出力し、並びに保存素子１７の中に保存し、かつ制御素子１５は保存素子１７の中に保存することで、更に外部のデータ処理装置２０（例えば、従来のＣＩＳスキャン装置１０と電気的に接続する個人用コンピューター）に出力する。
【０００９】
更に、密着画像センサー１３をどのように利用して光学スキャンを毎回完了させるのかについて、図３の示す光センサー素子１３３の構造と操作概念概略図に示す。また、任意の一回の光学スキャンにおいて、制御素子１５は密着画像センサー１３の中の光源の光源発生素子１３１を制御し、まず書類１４の任意の長方形のスキャン領域（例えば、図２（ｂ）の示す長方形のスキャン領域Ｚ２）に向かって長方形の赤色光線Ｌ１１を投射し、その後、再び文書１４の反射作用を用いて赤色反射光線Ｌ１２を形成する。このとき、赤色反射光源１２はレンズ１３２を直接通してピントを合わせて光センサー素子１３３の１３６００個の光センサーユニットＳ１〜Ｓ１３６００に均一に投射し、光センサーユニットＳ１〜Ｓ１３６００はそれぞれ対応する１３６００個の赤色フォトン画素である赤色サブピクセルＲ１〜Ｒ１３６００を出力する。
【００１０】
これによって類推し、制御素子１５は密着画像センサー１３の中の光源発生素子１３１を制御し、その後、同一の長方形のスキャン領域Ｚ２に向かって長方形の緑色光源/青色光線Ｌ１１をそれぞれ投射し、その後更に、反射作用によって緑色/青色の反射光線Ｌ１２を形成し、光センサーユニットＳ１〜Ｓ１３６００はそれぞれ対応する１３６００個の緑色フォトン画素である緑色サブピクセルＧ１〜Ｇ１３６００、青色フォトン画素である青色サブピクセルＢ１〜Ｂ１３６００を出力する。
【００１１】
もちろん、これらの赤色サブピクセルＲ１〜Ｒ１３６００、緑色サブピクセルＧ１〜Ｇ１３６００、青色サブピクセルＢ１〜Ｂ１３６００はどれも保存素子１７の中にまず保存され、そこで制御素子１５はその中のサブピクセルＲ１、Ｂ１、Ｇ１をそれぞれ合成して第１の画素（ピクセル）Ｐ１を形成し、これと同様に第２〜第１３６００の画素Ｐ２〜Ｐ１３６００を合成し、合計１３６００個の画素を発生させる。最後に、制御素子１５は第１〜第１３６００の画素Ｐ１〜Ｐ１３６００を全て合成して一つの画像列とし、保存素子１７の中に保存する。このようにして、一度の完全な光学スキャンを完成させる。もちろん、密着画像センサー１３を用いて書類１４を始めから終わりまでｎ回の光学スキャンを行うことで、ｎ列の画像列を発生させ、制御素子１５は更にこれらのｎ列の画像列を合成して一つの画像フレームとし、外部データ処理装置２０に出力することができる。
【００１２】
従来の方法のデメリットは、解像度を上げる場合に、光センサー素子１３３の製作上の難度が上がり、製造コストも上がることである。
【００１３】
即ち、光センサー素子１３３の長さは通常スキャン文書１４の大きさに合わせねばならず、そのため光センサー素子１３３の長さは一定の制限を受ける。仮に、光センサー素子１３３の解像度を上げたいならば（例えば、三倍とする）、従来の方法では、一つには、上述の固定された長さの光センサー素子１３３の中の光センサーユニットの数を三倍に増やすことであり、別の方法は、１３６００個の光センサーユニットＳ１〜Ｓ１３６００を有する光センサー素子１３３は、その長さを変えないという条件の下、４０８００個の光センサーユニットを有する光センサー素子１３３として、三倍の解像度を得る方法である。しかし、光センサー素子１３３の長さは変えないで、光センサーユニットの数を三倍に増やすと、光センサー素子１３３製作上の難度が上がり、製造コストも上がってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の主な目的は、製作上の難度を上げないで、よって、製造コストを上げないで、解像度を上げる密着画像センサーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、密着画像センサーに関し、スキャナ装置に応用されるものであり、密着画像センサーは第一光センサー素子と少なくとももう一つの光センサー素子を含み、かつ第一光センサー素子は第一方向に沿って順に配列する複数の光センサーユニットを有し、且つ複数の光センサーユニットは光線を検知しそれに応じて第一画像ユニットを複数発生させる。さらに、少なくとももう一つの光センサー素子は前記第一光センサー素子に隣り合って設置され、且つ前記第一方向に沿って順に配列する少なくともの複数の光センサーユニットを有し、かつ複数の光センサーユニットは前記のもう一つの光線を検知しそれに応じて画像のユニットを複数に発生させる。その中でも、前記第一光センサー素子のうちのいずれか一つの光センサーユニットの設置位置は、前記の少なくとももう一つの光センサー素子のうち、それと隣り合う光センサーユニットの設置位置に対し、第二方向よりみて第一方向にずれて重なっており、且つ前記第一方向と前記第二方向は直交する。
【００１６】
上述の発明の構想により、そのうち少なくとももう一つの光センサー素子は第二の光センサー素子と第三の光センサー素子を含み、かつ、両者の配列位置は前記光センサー素子に対して近いところから順に、第二の光センサー素子、第三の光センサー素子である。
【００１７】
上述の発明の構想により、そのうち前記第一光センサー素子のうちいずれか一つの光センサーユニットの設置位置は、前記第二光センサー素子のうちのそれと隣り合う光センサーユニットの設置位置に対し、第二方向に１／３重なり合い、さらに、前記第二の光センサー素子のいずれか一つの光センサーユニットの設置位置は、前記第三光センサー素子のうちのそれと隣り合う光センサーユニットの設置位置に対し、前記第二方向に１／３重なる。
【００１８】
本発明のもうひとつの比較的好ましい実施方式は、密着画像センサーに関し、スキャナ装置に応用され、第一光センサー素子と少なくとももうひとつの光センサー素子を含み、第一光センサー素子は第一方向に沿って順に隣り合って配列する複数の有効センサー領域を有し、かつ複数の有効感知領域は光線を検知することで複数の画像ユニットを発生させる。さらに、少なくとも複数ある光センサー素子は前記第一光センサー素子に隣り合って設置され、かつ前記第一方向に沿って順に隣り合って配列する、少なくとも複数ある有効センサー領域を有し、かつ複数の有効センサー領域は少なくとももう一つの光線を検知しそれに応じて少なくとも複数の画像ユニットを発生させる。そのうち、前記第一光センサー素子のうちいずれかの有効センサー領域設置位置は、少なくとももう一つの光センサー素子と隣り合うセンサー領域の設置位置に対し、第二方向よりみて第一方向にずれて重なっており、且つ第一方向と第二方向が相互に直交する。
【００１９】
上述の発明の構想により、そのうち少なくとももう一つの光センサー素子は光センサーユニットを複数含む第二光センサー素子と第三の光センサー素子をそれぞれ含み、また両者の配列位置は前記第一光センサー素子に対して近いほうから順に、第二光センサー素子、第三の光センサー素子であり、このほか、第二光センサー素子のうちのいずれかの有効な感知領域の設置位置は、前記第三光センサー素子のうち、それと隣り合う有効な感知領域の設置位置に対し、第二方向よりみて第一方向にずれて重なっている。
【００２０】
以下ここに例を挙げる三つの比較的好ましい実施例は、本発明を説明するもので、この分野に精通する技術者が理解できる例に過ぎず、本発明を限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、実施例について説明する。
【実施例】
【００２２】
図４は本発明の密着スキャン装置３０の立体構造概略図であり、図５はスキャンする概念概略図である。ＣＩＳスキャン装置３０は、ケース３１と、ケース３１の上面に位置する透明の平台３２と、ケース３１の内部に位置する密着画像センサー３３とを有する。スキャンする書類１４は透明な平台１２の上部に置かれる。ＣＩＳスキャン装置３０の内部には、制御素子３５と、駆動素子３６と、保存素子３７とを更に有する。密着画像センサー３３は、赤色、緑色、青色の光線Ｌ３１を発生させる光源を備えた素子セット３３１と、書類１４で反射した赤色、緑色、青色の反射光線Ｌ３２を屈折させるレンズ３３２と、レンズ３３２に対向して設けてあり、赤色、緑色、青色の反射光線Ｌ３２に感応する、対応する画像画素の光センサー素子３３３とを有する。
【００２３】
［図５の示す光センサー素子セット３３３の第一実施例の具体的構造と実施概念］
図６は、密着画像センサー３３をどのように利用して光学スキャンを毎回完了させるのかを示す。図６は、図５の示す光センサー素子セット３３３の第一実施例の具体的構造と実施概念概略図である。そのうち、本発明と既知の方法の主な異なる点は、光センサー素子セット３３３が、平行に並ぶ、三つの、第一、第二、第三の光センサー素子３３３１、３３３２、３３３３よりなり、且つ、第一〜第三の光センサー素子３３３１〜３３３３が、それぞれ直線に（即ち、Ｘ方向（第１の方向）に沿って）隣り合う配列の１３６００個の光センサーユニットＳＲ１１〜ＳＲ１１３６００、ＳＧ１１〜ＳＧ１１３６００、ＳＢ１１〜ＳＢ１１３６００を有する点である。好ましくは、上述のこれらの光センサーユニットのうち、任意の二つの光センサーユニットの長さが同じである。第二の光センサー素子３３３２は第一の光センサー素子３３３１の横側に、第三の光センサー素子３３３３は第二の光センサー素子３３３２の横側に位置している。
【００２４】
第一光センサー素子３３３１の縁３３３１ａと第二光センサー素子３３３２の縁３３３２ａとはＸ方向に間隔Ｄ１ずれている。第二光センサー素子３３３２の縁３３３２ａと第三光センサー素子３３３３の縁３３３３ａとは、Ｘ方向に間隔Ｄ２ずれている。好ましくは、間隔Ｄ１と間隔Ｄ２の大きさは同じであり、間隔Ｄ１、Ｄ２は、任意の光センサーユニットの長さの二分の一或いは三分の一である。
【００２５】
任意の一回の光学スキャンにおいて、制御素子３５は密着画像センサー３３の中の光源の光源発生素子３３１を制御し、まず、書類１４の任意の長方形のスキャン領域（例えば、図２（ｂ）の示す長方形のスキャン領域Ｚ２）に向かって赤色光線Ｌ３１を投射する。赤色光線Ｌ３１は文書３４で反射して赤色反射光線Ｌ３２となる。この赤色反射光線Ｌ３２はレンズ３３２を直接通って屈折し、光センサー素子セット３３３の第一〜第三の光センサー素子３３３１〜３３３３を均一に照射する。
【００２６】
本発明は同時に三個の光センサー素子３３３１〜３３３３を使用する。このとき制御モジュール３５は第一光センサー素子３３３１の１３６００個の光センサーユニットＳＲ１１〜ＳＲ１１３６００を制御する。上述の赤色光線Ｌ３２によりそれぞれ対応する１３，６００個の赤色サブピクセル（フォトン画素、第一画像ユニット）Ｒ１１〜Ｒ１３６００が出力される。このとき、制御モジュール３５は、第二光センサー素子３３３２のセンサーユニットＳＧ１１〜ＳＧ１３６００の動作を禁止させ且つ第三光センサー素子３３３３のセンサーユニットＳＢ１１〜ＳＢ１３６００の動作を禁止させる。
【００２７】
同様に、制御素子３５は光源発生素子３３１を制御し、それによって、同一の長方形のスキャン領域Ｚ２に向かって緑色光線/青色光線Ｌ３１をそれぞれ投射し、反射作用によって緑色/青色の反射光線Ｌ３２が形成される。制御モジュール３５は第二光センサー素子３３３２、第三光センサー素子３３３３の１３６００個の光センサーユニットＳＧ１１〜ＳＧ１１３６００、ＳＢ１１〜ＳＢ１１３６００を順に制御し、緑色の光源と青色の光線Ｌ３２によりそれぞれ対応する１３６００個の緑色サブピクセル（フォトン画素、第二画像ユニット）Ｇ１１〜Ｇ１１３６００、青色サブピクセルＢ１１〜Ｂ１１３６００を出力する。もちろん、これらの赤色サブピクセルＲ１１〜Ｒ１１３６００、緑色サブピクセルＧ１１〜Ｇ１１３６００、青色サブピクセルＢ１１〜Ｂ１１３６００はどれも保存素子３７の中にまず保存される。
【００２８】
本発明は三個の光センサー素子を同時に使用する方法で、制御素子３５がサブピクセル（子画素）をひとつの完全な画素に合成する方式である点で、従来の方法とは異なる。つまり、制御素子３５は、図６のうち左側の部分に示すように、先ず、サブピクセルＲ１１、Ｂ１１、Ｇ１１を合成して第一画素（ピクセル）Ｐ１１を形成し（図７（ａ）の工程１１０参照）、次に、サブピクセルＲ１２、Ｂ１１、Ｇ１１を合成して第二画素Ｐ１２を形成し（図７（ａ）の工程１２０参照）、続いて、サブピクセルＲ１２、Ｂ１２、Ｇ１１を合成して第三画素Ｐ１３を形成し（図７（ａ）の工程１３０参照）、最後に、サブピクセルＲ１２、Ｂ１２、Ｇ１２を合成して第四画素Ｐ１４形成する（図７（ａ）の工程１４０参照）。上述の合成が順に進み、最後の部分では、図６のうち左側の部分に示すように、サブピクセルＲ１１３６００、Ｂ１１３５９９、Ｇ１１３５９９が合成されて第４０７９８番目の画素Ｐ１４０７９８となり、サブピクセルＲ１１３６００、Ｂ１１３６００、Ｇ１１３５９９が合成されて第４０７９９番目の画素Ｐ１４０７９９となり、サブピクセルＲ１１３６００、Ｂ１１３６００、Ｇ１１３６００が合成されて第４０８００番目の画素Ｐ１４０８００となる。
【００２９】
その後に、制御素子３５は第１〜第４０８００番目の画素Ｐ１１〜Ｐ１４０８００を全て合成して一つの画像列とし、保存素子３７の中に保存して、一度の完全な光学スキャンを完成させる。
【００３０】
上記の動作を書類３４上の光学スキャンの箇所を順次シフトさせて行い、書類３４を始めから終わりまでｎ回の光学スキャンを行うことで、ｎ列の画像列が形成される。制御素子３５は更にこれらのｎ列の画像列を合成して一つの画像フレームとし、外部データ処理装置４０に出力する。
【００３１】
再度、図６を参照するに、光センサー素子セット３３３は、第一〜第三の光センサー素子３３３１〜３３３３が、隣接する光センサー素子の光センサーユニットがＹ方向（第２の方向）に見た場合に二分の一或いは三分の一重なり合うように、Ｘ方向（第１の方向）にずらして配列してある構成である。即ち、隣り合う第一光センサー素子３３３１と第二の光センサー素子３３３２とについてみると、Ｙ方向（第２の方向）に見た場合に、第一光センサー素子３３３１の各光センサーユニットと第二光センサー素子３３３２の各光センサーユニットとが重なる領域が光センサーユニットの二分の一或いは三分の一となっている。隣り合う第二光センサー素子３３３２と第三の光センサー素子３３３３とについてみると、Ｙ方向（第２の方向）に見た場合に、第二光センサー素子３３３２の各光センサーユニットと第三光センサー素子３３３３の各光センサーユニットとが重なる領域が一つの光センサーユニットの二分の一或いは三分の一となっている。
【００３２】
よって、各光センサーユニットが発生するサブピクセルは、三個の画素のそれぞれについてその要素としての役割を果たす。例えば、光センサーユニットＳＲ１２から発生したサブピクセルＲ１２は、三つの画素Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４の夫々について一つの要素となる。このように、図５の密着画像センサー３３を使用して光学スキャンを行うと、従来の三倍の数である４０８００個の画素を発生させることができる。よって、解像度は三倍となる。
【００３３】
図７（ａ），（ｂ）は、上述の完全に画素を合成する合成順序を整理して示す、本発明の図５の光センサー素子セット３３３を利用した第一の実施例であり、画像スキャンを実行する工程概略図であり、下記の工程を含む。
【００３４】
工程１００：光源発生素子３３１はそれぞれ赤色、緑色、青色の光源を発生させることで、第一光センサー素子３３３１は赤色の光源により１３６００個の赤色フォトン画素Ｒ１１〜Ｒ１１３６００を発生させ、第二光センサー素子３３３２は緑色の光源により１３６００個の緑色フォトン画素Ｇ１１〜Ｇ１１３６００を発生させ、第三光センサー素子３３３３は青色の光源により１３６００個の青色フォトン画素Ｂ１１〜Ｂ１１３６００を発生させる。
【００３５】
工程１１０：第一赤色フォトン画素Ｒ１１、第一緑色フォトン画素Ｇ１１、第一青色フォトン画素Ｂ１１をそれぞれ入力し、第一画素Ｐ１１を合成する。
【００３６】
工程１２０：第二赤色フォトン画素Ｒ１２、第一緑色フォトン画素Ｇ１１、第一青色フォトン画素Ｂ１１をそれぞれ入力し、第二画素Ｐ１２を合成する。
【００３７】
工程１３０：第二赤色フォトン画素Ｒ１２、第二緑色フォトン画素Ｇ１２、第一青色フォトン画素Ｂ１１をそれぞれ入力し、第三画素Ｐ１３を合成する。
【００３８】
工程１４０：第二赤色フォトン画素Ｒ１２、第二緑色フォトン画素Ｇ１２、第二青色フォトン画素Ｂ１２をそれぞれ入力し、第四画素Ｐ１４を合成する。
【００３９】
工程１５０：第三赤色フォトン画素Ｒ１３、第二緑色フォトン画素Ｇ１２、第二青色フォトン画素Ｂ１２をそれぞれ入力し、第五画素Ｐ１５を合成する。
【００４０】
工程１６０：第三赤色フォトン画素Ｒ１３、第三緑色フォトン画素Ｇ１３、第二青色フォトン画素Ｂ１２をそれぞれ入力し、第六画素Ｐ１６を合成する。
【００４１】
工程１７０：上述の画像を組み合わせる方式により、第４０８００の画素Ｐ１４０８００までを合成する。
【００４２】
工程１８０：上述の工程が発生させる４０８００個の画素Ｐ１〜Ｐ１４０８００で画像列を合成して、光学スキャンの工程を完成する。
【００４３】
工程１９０：上述の光学スキャンの工程により書類３４を始めから終わりまでｎ回のスキャンを行うことで、ｎ列の画像列を発生させる。
【００４４】
工程２００：上述のｎ列の画像列を入力し一つの画像フレームを合成する。
【００４５】
［図５の示す光センサー素子セット３３３の第二実施例の具体的構造と実施概念］
図８は、図５の光センサー素子セット３３３の第二の実施例の具体的な構造と実施概念の概略図である。そのうち、光センサー素子セット３３３が三個の平行に並ぶ第一〜第三の光センサー素子３３３４〜３３３６であり、且つ、第一〜第三の光センサー素子３３３４〜３３３６はそれぞれ直線に（すなわち、Ｘ方向に沿って）隣り合う配列の１３６００個の光センサーユニットＳＲ２１〜ＳＲ２１３６００、ＳＧ２１〜ＳＧ２１３６００、ＳＢ２１〜ＳＢ２１３６００を有する。好ましくは、上述のこれらの光センサーユニットのうち、任意の二つの光センサーユニットの長さが同じである。本実施例の光センサーユニットの配列方式については下記に述べるとおりで、第一光センサー素子３３３４の縁３３３４ａと第二光センサー素子３３３５の縁３３３５ａとの間の、Ｘ方向の間隔はＤ３である。さらに、第二光センサー素子３３３５の縁３３３５ａと第三光センサー素子３３３６の縁３３３６ａとの間の、Ｘ方向の間隔はＤ４である。好ましくは、間隔Ｄ３の大きさ及び間隔Ｄ４の大きさは任意の光センサーユニットの長さの二分の一か三分の一である。
【００４６】
本実施例と第一の実施例の異なる点は、第一〜第三の光センサー素子３３３４〜３３３６を構成するどの光センサーユニットも、無効センサー領域Ｍ１を有することである。Ｎ１は有効センサー領域である。好ましくは、有効センサー領域Ｎ１は光センサーユニットの面積の三分の二を占め、無効センサー領域Ｍ１は光センサーユニットの面積の三分の一を占める。無効センサー領域Ｍ１は光センサーユニットを覆って遮蔽することによって形成してある。
【００４７】
さらに、第１〜第３の光センサー素子３３３４〜３３３６の各有効センサー領域Ｎ１は、第１〜第３の光センサー素子３３３４〜３３３６のＹ方向（第２の方向）上隣り合う有効センサー領域Ｎ１同士が重なり合う領域が二分の一の領域となるように、Ｘ方向（第１の方向）にずれている。即ち、隣り合う第一光センサー素子３３３１と第二の光センサー素子３３３２とについてみると、Ｙ方向（第２の方向）に見た場合に、第一光センサー素子３３３１の有効センサー領域Ｎ１と第二光センサー素子３３３２の有効センサー領域Ｎ１とが、有効センサー領域Ｎ１の二分の一の領域で重なっている。隣り合う第二光センサー素子３３３２と第三の光センサー素子３３３３とについてみると、Ｙ方向（第２の方向）に見た場合に、第二光センサー素子３３３２の有効センサー領域Ｎ１と第三光センサー素子３３３３の有効センサー領域Ｎ１とが、有効センサー領域Ｎ１の二分の一の領域で重なっている。
【００４８】
第二の実施例において、光センサー素子３３３がサブピクセルを発生させる方法と第一の実施例の述べる方法は同じである。すなわち、どの光センサーユニットが発生させるサブピクセルも異なる画素に三回合成される。注意することは、サブピクセルのサンプリングの位置が無効センサー領域であったときには、無効センサー領域に隣接する有効センサー領域が検知したサブピクセルをサンプリングしていることである。
【００４９】
例を挙げると、第二画素Ｐ２２のサンプリング位置では、第一光センサー素子３３３４については第一光センサーユニットＳＲ２１の無効センサー領域Ｍ１、第一光センサー素子３３３４５については第一光センサーユニットＳＧ２１の有効センサー領域Ｎ１、第三光センサー素子３３３６については第一光センサーユニットＳＢ２１の有効センサー領域Ｎ１であり、第二画素Ｐ２２は、第一光センサー素子３３３４については、第一光センサーユニットＳＲ２１に近い第二光センサーユニットＳＲ２２の中の有効センサー領域Ｎ１から検出された第二赤色フォトン画素Ｒ２２、第二光センサー素子３３３５については第一緑色フォトン画素Ｇ２１、第三光センサー素子３３３６については第一青色フォトン画素Ｂ２１などのサブピクセルにより構成されていることが分かる。
【００５０】
同様に、第三画素Ｐ２３のサンプリング位置は、第一光センサー素子３３３４については第二光センサーユニットＳＲ２２の有効センサー領域Ｎ１、第二光センサー素子３３３５については第一光センサーユニットＳＧ２１の無効センサー領域Ｍ１、および第三光センサー素子３３３６については第一光センサーユニットＳＢ２１の有効センサー領域Ｎ１であるとき、第二画素Ｐ２２は、第一光センサー素子３３３４については、第一赤色フォトン画素Ｒ２２、第二光センサー素子３３３５については、第一光センサーユニットＳＲ２１に近い第二光センサーユニットＳＲ２２の中の有効センサー領域Ｎ１から検出された大に緑色フォトン画素Ｇ２２、第三光センサー素子３３３６については第一青色フォトン画素Ｂ２１などのサブピクセルにより構成されていると分かる。
【００５１】
もちろん、図８の示す方法により、どの光センサー素子の実態の構造が変わらないという条件の下、簡単にスキャンの解像度を三倍に高めるという目的を達成することができる。
【００５２】
上述の第二の実施例において更に注意が必要なのは、第一の画素Ｐ２１のサンプリングの位置に関してである。第三光センサー素子３３３６の中の第一の光センサーユニットＳＢ２１に直接対応していないが、第一画素Ｐ２１を合成する際、やはりそのサンプリングの位置と近い第一光センサーユニットＳＢ２１の有効センサー領域Ｎ１の検知する第一青色フォトン画素Ｂ２１、第一赤色フォトン画素Ｒ２１、第一緑色フォトン画素Ｇ２１により構成される。また、第２４０７９９と第２４０８００の画素、Ｐ２４０７９９、Ｐ２４０８００のサンプリング合成方式に関して、そのうちで使用する赤色サブピクセルＲ２１３６０１と緑色サブピクセルＧ２１３６０１は、第二光センサー素子３３３５、第三光センサー素子３３３６の枠外に設置される光センサーユニット（図は省略）が実際に検知するデータ或いは予定値である。
【００５３】
［図５の示す光センサー素子セット３３３の第三実施例の具体的構造と実施概念］
更に図９は図５の中の光センサー素子３３３の第三の実施例の具体的な構造と実施概念の概略を示す図である。光センサー素子セット３３３は三個の平行に並ぶ第一〜第三の光センサー素子３３３７〜３３３９よりなる。第一〜第三の光センサー素子の縁３３３７ａ〜３３３９ａは、Ｘ方向上同じ位置であり揃っている。
【００５４】
第一〜第三の光センサー素子３３３７〜３３３９はそれぞれ直線に（すなわち、Ｘ方向に沿って）隣り合う配列の１３６００個の光センサーユニットＳＲ３１〜ＳＲ３１３６００、ＳＧ３１〜ＳＧ３１３６００、ＳＢ３１〜ＳＢ３１３６００を有する。好ましくは、上述のこれらの光センサーユニットのうち、任意の二つの光センサーユニットの長さは同じである。
【００５５】
この第三の実施例が前述の第一の実施例と第二の実施例と異なるところは、第三の実施例において、第一〜第三の光センサー素子３３３７〜３３３９のどの光センサーユニットも、光センサーユニットの三分の一の面積を有効センサー領域Ｎ２が占め、また光センサーユニットの三分の二の面積を無効センサー領域Ｍ２が占めているところである。無効センサー領域は遮蔽することにより光センサーユニットを覆って形成してある。
【００５６】
さらに、第一、第二、第三の光センサー素子３３３７、３３３８、３３３９の各有効センサー領域Ｎ２は、Ｙ方向（第２の方向）に見た場合に、互いに重なり合いはないようにＸ方向（第１の方向）にずれている。即ち、第一光センサー素子３３３７の有効センサー領域Ｎ２と第二光センサー素子３３３８の有効センサー領域Ｎ２とはＸ方向（第１の方向）にずれており、Ｙ方向（第２の方向）に見た場合に、重なり合いはない。第二光センサー素子３３３８の有効センサー領域Ｎ２と第三光センサー素子３３３９の有効センサー領域Ｎ２とはＸ方向（第１の方向）にずれており、Ｙ方向（第２の方向）に見た場合に、重なり合いはない。
【００５７】
第三の実施例のサンプリングがその原理は第二の実施例と同じであり、説明は省略する。また、第２４０７９９と第２４０８００の画素Ｐ３４０７９９、Ｐ３４０８００のサンプリング合成方式に関して、その使用する赤色サブピクセルＲ３１３６０１、緑色サブピクセルＧ３１３６０１は、その画像数値が第二光センサー素子３３３８、第三光センサー素子３３３９の枠外に設置される光センサーユニット（図は省略）が実際に検知するデータであるか予定値である。
【００５８】
上述から分かるように、第二の実施例と第三の実施例は、各光センサー素子の有効センサー領域がずれて配置してある。後に続く画素の合成を行う際、どの光センサーユニットの有効センサー領域が発生したサブピクセルも三回重複してサンプリングされ、（つまり異なる三つ画素で同じサブピクセルが使用される）、スキャンの解像度は従来の三倍となる。なお、有効センサー領域の光センサーユニット全体に対する面積の割合は、製造者の設計によって変更されうる。
【００５９】
上記のように、本発明の示す密着画像センサー３３によれば、製造コストを大幅に上げることなくして、スキャンの解像度を上げることが出来る。即ち、従来の１３６００個の光センサーユニットを有する光センサー素子を利用し、三個の光センサー素子の光センサーユニット/有効センサー領域をずらして配置するだけで、後に続く完全な画像画素の合成を行う際、どの光センサーユニット/有効センサー領域が発生させるサブピクセルも三度重複してサンプリングされる。このようにして、図５の示す構成の密着画像センサー３３を走査させることによって、個々の光センサー素子の光センサーユニットの数は１３６００個であるにも拘わらず、ピクセルの数は４０８００個に増え、スキャンの解像度は三倍に高まる。
【００６０】
本発明はこの分野に精通した技術がほどこすあらゆる修飾も、申請する特許範囲から逸脱することはなく、保護される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来のＣＩＳのスキャン装置の立体構造概略図である。
【図２（ａ）】書類領域をｎ個の長方形のスキャン領域に分ける概念概略図である。
【図２（ｂ）】書類領域をｎ個の長方形のスキャン領域に分ける概念概略図である。
【図３】図２（ａ）、（ｂ）における前記光センサー素子１３３の構造と動作の概念概略図である。
【図４】本発明のＣＩＳスキャン装置の立体構造外略図である。
【図５】本発明のＣＩＳスキャン装置のスキャンする概念の概略図である。
【図６】図５の光センサー素子セットの第一の実施例の具体的な構造と実施概念の概略図である。
【図７（ａ）】図５の光センサー素子セットの第一の実施例の画像スキャンの工程概略図である。
【図７（ｂ）】図７（ａ）に続く画像スキャンの工程概略図である。
【図８】図５の光センサー素子セットの第二の実施例の具体的な構造と実施概念の概略図である。
【図９】図５の光センサー素子セットの第三の実施例の具体的な構造と実施概念の概略図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０    スキャン装置
１１    ケース
１２    透明なプラットフォーム
１３    密着画像センサー
１４    スキャンする書類
１５    制御素子
１６    駆動素子
１７    保存素子
１３１    光源発生素子
１３２    レンズ
１３３    光センサー素子
Ｌ１１    長方形の赤色/緑色/青色光源
Ｌ１２    赤色/緑色/青色の光の反射光源
２０    外部データ処理装置
Ｚ１〜Ｚｎ    長方形のスキャン領域
３０      スキャン装置
３１      ケース
３２      透明なプラットフォーム
３３      密着画像センサー
３３１    光源発生素子
３３２    レンズ  セット
３３３    光センサー素子セット
３３３１〜３３３３    第一〜第三の光源センサー素子
３３３１a〜３３３３a    第一〜第三の光センサー素子のふち
３５      制御素子
３６      駆動素子
３７      保存素子
Ｌ３１    長方形の赤色/緑色/青色光源
Ｌ３２    赤色/緑色/青色の光の反射光源
４０      外部データ処理装置
Ｐ１１〜Ｐ１４０８００    第１１〜第１４０８００個の画素
ＳＲ１１〜ＳＲ１１３６００、ＳＧ１１〜ＳＧ１１３６００、ＳＢ１１〜ＳＢ１１３６００    第一の実施例の第一〜第三の光センサーユニット
ＳＲ２１〜ＳＲ２１３６００、ＳＧ2１〜ＳＧ２１３６００、ＳＢ２１〜ＳＢ２１３６００    第二の実施例の第一〜第三の光センサーユニット
ＳＲ３１〜ＳＲ３１３６００、ＳＧ３１〜ＳＧ３１３６００、ＳＢ３１〜ＳＢ３１３６００    第三の実施例の第一〜第三の光センサーユニット
Ｒ１１〜Ｒ１１３６００/Ｒ２１〜Ｒ２１３６００、Ｒ３１〜Ｒ３１３６００    赤色フォトン画素
Ｇ１１〜Ｇ１１３６００/Ｇ２１〜Ｇ２１３６００、Ｇ３１〜Ｇ３１３６００    緑色フォトン画素
Ｂ１１〜Ｂ１１３６００/Ｂ２１〜Ｂ２１３６００、Ｂ３１〜Ｂ３１３６００    青色フォトン画素
Ｎ1    有効感知領域
Ｍ1    無効感知領域
Ｄ1〜Ｄ４    間隔
【図１】
2007325247.tif 000003
【図２（ａ）】
2007325247.tif 000004
【図２（ｂ）】
2007325247.tif 000005
【図３】
2007325247.tif 000006
【図４】
2007325247.tif 000007
【図５】
2007325247.tif 000008
【図６】
2007325247.tif 000009
【図７（ａ）】
2007325247.tif 000010
【図７（ｂ）】
2007325247.tif 000011
【図８】
2007325247.tif 000012
【図９】
2007325247.tif 000013