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WO2016104366A1 - ラインセンサ、画像読取装置、画像形成装置 - Google Patents

ラインセンサ、画像読取装置、画像形成装置 Download PDF

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Publication number
WO2016104366A1
WO2016104366A1 PCT/JP2015/085497 JP2015085497W WO2016104366A1 WO 2016104366 A1 WO2016104366 A1 WO 2016104366A1 JP 2015085497 W JP2015085497 W JP 2015085497W WO 2016104366 A1 WO2016104366 A1 WO 2016104366A1
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WO
WIPO (PCT)
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light receiving
receiving element
center
light
line sensor
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/085497
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English (en)
French (fr)
Inventor
太輔 赤木
小倉　正徳
潤 伊庭
篤 古林
Original Assignee
キヤノン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キヤノン株式会社 filed Critical キヤノン株式会社
Priority to CN201580070575.3A priority Critical patent/CN107113365B/zh
Priority to EP15872934.3A priority patent/EP3240279B1/en
Priority to KR1020177019787A priority patent/KR101940434B1/ko
Priority to JP2016566312A priority patent/JP6676543B2/ja
Priority to EP22182171.3A priority patent/EP4099673A1/en
Publication of WO2016104366A1 publication Critical patent/WO2016104366A1/ja
Priority to US15/629,599 priority patent/US10063732B2/en
Priority to US16/036,133 priority patent/US10412253B2/en
Priority to US16/510,462 priority patent/US10812673B2/en
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    • H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/12—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with one sensor only

Definitions

  • the present invention is applied to a line sensor including a light receiving element array including a plurality of light receiving elements arranged in a first direction, a plurality of transmission parts arranged corresponding to the plurality of light receiving elements, and the line sensor.
  • the present invention relates to an image reading apparatus and an image forming apparatus.
  • an image sensor in which R (red), G (green), and B (blue) color filters are coated on a light receiving element is known. Yes.
  • the image sensor include a CCD (Chaged Coupled Device) image sensor and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.
  • the original When reading an original, the original is irradiated with light using a light source for reading the original, and reflected light from the original is received by a light receiving element in the image sensor.
  • the light receiving elements in the image sensor are arranged in a line corresponding to the desired number of pixels in the main scanning direction, and three light receiving element lines are arranged in the sub scanning direction at a desired interval.
  • the main scanning direction is a direction in which the light receiving elements are arranged in a line
  • the sub-scanning direction is a direction orthogonal to the main scanning direction.
  • the R, G, and B color filters transmit only light having a wavelength corresponding to each color. Reflected light from the original is separated into light corresponding to each color by the R, G, and B filters. A color image can be read by the light receiving element receiving light corresponding to each color (Patent Document 1).
  • Patent Document 2 a configuration in which R, G, B color filters are periodically arranged in the main scanning direction of the light receiving element array is also known.
  • FIG. 25 is a diagram for explaining a problem of an image sensor in which R, G, and B color filters are periodically arranged in the main scanning direction as in Patent Document 2.
  • R, G, and B after the numbers of the photodiodes 20 and the color filters 30 that are the light receiving elements indicate colors corresponding to the photodiodes and the color filters. Note that in the case of general explanation not related to each color, the reference numerals R, G, and B are omitted (the same applies hereinafter).
  • the incident angle of light incident on the photodiode 20 may be inclined with respect to the light receiving element surface.
  • a problem of “color mixing” occurs in which light that has passed through a color filter 30 different from the color filter 20 corresponding to the light receiving element is incident on the light receiving element.
  • the photodiode 20G for receiving green light receives not only the light L1 that has passed through the green color filter 30G but also the light L2 that has passed through the adjacent blue color filter 30B. I'm stuck. For this reason, the photodiode 20G receives light of green and blue colors. As a result, an image having a color different from that of the original image is read. Such a phenomenon is called “mixed color”.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a line sensor capable of suppressing color mixture, an image reading apparatus using the line sensor, and an image forming apparatus.
  • a line sensor of the present invention for solving the problem includes a light receiving element array including a plurality of light receiving elements arranged in a first direction, a plurality of transmission portions arranged corresponding to the plurality of light receiving elements,
  • the plurality of transmission units include a first transmission unit that transmits light having a first wavelength, and a second transmission unit that transmits light having a wavelength different from the first wavelength.
  • the plurality of light receiving elements arranged in the first direction includes a first light receiving element corresponding to the first transmission portion, and the first light receiving element on the center side of the light receiving element row.
  • a second light receiving element corresponding to the second transmission part provided adjacently, and the center of the first transmission part is the center of the light receiving element row with respect to the center of the first light receiving element It is characterized by being displaced in the direction of.
  • the present invention it is possible to provide a line sensor capable of suppressing color mixing, and an image reading apparatus and an image forming apparatus using the line sensor.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of the document reading apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2A is a diagram showing the arrangement of color filters in each light receiving element array.
  • FIG. 2B is a plan view of three pixels of the GBR at the left end portion of the line 3 in FIG.
  • FIG. 2C is a cross-sectional view at a position X in FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the CMOS sensor in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit of the document reading apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a control flowchart of a CPU according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an optical path when light reflected from a document is incident on a CMOS sensor in a reduction optical system. It is a figure explaining the shift amount of a color filter and a micro lens. It is a figure explaining the positional relationship of a color filter and a photodiode in the center part of a light receiving element row
  • FIG. 9A is an explanatory diagram when the gate electrode is arranged in the main scanning direction.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view at a position X in FIG.
  • FIG. 10A is a diagram showing a positional relationship between a color filter and a microlens as a comparative example (left end).
  • FIG. 9A is an explanatory diagram when the gate electrode is arranged in the main scanning direction.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view at a position X in FIG.
  • FIG. 10A is a diagram
  • FIG. 10B is a cross-sectional view at a position X in FIG.
  • FIG. 10C is a diagram showing the positional relationship between a color filter and a microlens as a comparative example (near the center).
  • FIG. 10D is a cross-sectional view at a position X in FIG. It is a figure explaining the arrangement
  • FIG. 13A is a diagram illustrating an elliptical microlens according to the second embodiment.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating a perfect circular microlens. It is a figure for demonstrating the multiple interference of incident light.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a positional relationship with a color filter, a microlens, and a photodiode in Embodiment 3.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a positional relationship with color filters corresponding to a plurality of light receiving element arrays in Embodiment 3. It is a figure explaining the modification of Embodiment 3.
  • FIG. 19A is a plan view illustrating the positional relationship between the color filter, the microlens, and the wiring according to the fourth embodiment.
  • FIG. 19B is a cross-sectional view at a position X in FIG.
  • FIG. 19C is a cross-sectional view at a position Y in FIG.
  • FIG. 20A is a plan view for explaining the positional relationship among color filters, microlenses, vertical wirings, and horizontal wirings in a modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 20B is a cross-sectional view at a position X in FIG.
  • FIG.20 (c) is sectional drawing of the position of Y in Fig.20 (a).
  • FIG. 21A is a plan view for explaining the positional relationship among color filters, elliptical microlenses, vertical wirings, and horizontal wirings in a modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 21A is a plan view for explaining the positional relationship among color filters, elliptical microlenses, vertical wirings, and horizontal wirings in a modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 21B is a cross-sectional view at a position X in FIG.
  • FIG.21 (c) is sectional drawing of the position of Y in Fig.21 (a).
  • FIG. 22A is a plan view for explaining incident light when an elliptical microlens is used in a modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 22B is a cross-sectional view at the position Y ′ in FIG. 22A, and is an explanatory diagram of an example in which the opening width W1 of the horizontal wiring and the width W2 of the photodiode are W1> W2.
  • FIG. 22C is a cross-sectional view at the position Y ′ in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an arrangement of color filters in each light receiving element row in the fifth embodiment. It is explanatory drawing in the case of reading the curved metal target object. It is a figure explaining color mixing.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a document reading apparatus which is an image reading apparatus.
  • a known image forming unit 110 is provided under the document reading device 100, and the document reading device 100 and the image forming unit 110 constitute an image forming device.
  • An example of the known image forming unit 110 is an electrophotographic image forming unit.
  • An electrophotographic image forming unit develops an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum into a toner image, and forms the image by transferring the toner image onto a recording medium such as paper.
  • the image forming apparatus according to the present embodiment can form an image read by the document reading apparatus 100 on a recording medium by the image forming unit 110.
  • a sheet (hereinafter referred to as an original) 102 on which an image is formed as an object to be read is placed.
  • a reading start button (not shown)
  • the reading unit 103 moves in the direction of the arrow in the figure and reads the document 102.
  • the white LEDs 104a and 104b serving as light emitting units disposed above the reading unit 103 are caused to emit light, and the document 102 is irradiated with light.
  • the reading unit 103 is a reduction optical system reading unit including LEDs 104a and 104b, a plurality of folding mirrors 105a, 105b, 105c, 105d, and 105e, a condensing lens 106, and a CMOS sensor 107.
  • the light irradiated on the original 102 by the LEDs 104 a and 104 b is reflected by the original 102.
  • the light reflected from the document 102 is reflected by the folding mirrors 105a, 105b, 105c, 105d, and 105e, and then collected by the condenser lens 106 onto the CMOS sensor 107 that is a line sensor.
  • the CMOS sensor 107 includes a light receiving element. The light receiving element photoelectrically converts incident light and outputs an electrical signal corresponding to the amount of incident light.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the CMOS sensor 107.
  • FIG. 2A is a diagram showing the arrangement of color filters for each pixel.
  • FIG. 2B is a detailed view of three pixels of the GBR at the left end portion of the line 3.
  • FIG. 2C is a cross-sectional view at a position X in FIG. An arrow in FIG. 2C represents incident light.
  • one pixel corresponds to one photodiode 1204.
  • the CMOS sensor 107 includes a light receiving element array in which photodiodes 1204 (light receiving elements) are arranged in the main scanning direction, and a plurality of color filters 1202 (transmission portions) arranged in correspondence with the light receiving element arrays.
  • the photodiode 1204 for one pixel is configured to be smaller than the color filter 1202 for one pixel corresponding to the photodiode 1204.
  • the CMOS sensor 107 has a plurality of light receiving element arrays of line 1, line 2, and line 3. Between the color filter 1202 and the photodiode 1204, there is an insulating material (not shown) such as SiO which is called an interlayer film. As shown in FIG.
  • a micro lens 1203 (light condensing unit) is disposed on the opposite side of the color filter 1202 from the photodiode 1204.
  • the microlens 1203 is disposed corresponding to the photodiode 1204 and has a function of condensing light incident on the photodiode 1204.
  • a cover glass (not shown) exists above the microlens 1203.
  • Reference numeral 1205 denotes a gate electrode (charge transfer unit) of the pixel transfer transistor.
  • the gate electrode 1205 plays a role of transferring photoelectric charges accumulated in the photodiode 1204 to the reading circuit.
  • the gate electrode 1205 is made of polysilicon.
  • the direction in which the light receiving elements are arranged in a row is the main scanning direction (first direction), and the direction orthogonal to the main scanning direction is the sub-scanning direction (second direction).
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the unit pixel.
  • the gate electrode 1205 of the pixel transfer transistor plays a role of transferring the photoelectric charge accumulated in the photodiode 1204 to the reading circuit.
  • the circuit further includes a photodiode 1204, a gate electrode 1205 of the pixel transfer transistor, a reset transistor 1303 for resetting the pixel signal, a source follower transistor 1304 for amplifying the pixel signal, and a selection transistor 1305 for reading the amplified signal.
  • photodiodes 1204 for 7500 pixels in the main scanning direction and three rows in the sub-scanning direction are arranged.
  • the resolution in the main scanning direction is 600 dpi.
  • Each light receiving element array is arranged with a gap of one pixel in the sub-scanning direction.
  • the line 2 acquires an image at a position separated in the sub-scanning direction by 2 pixels with respect to the line 1, and the line 3 by 4 pixels with respect to the line 1.
  • the color filter 1202 includes three types of color filters that have different wavelength ranges for transmitting incident light. These are three types of color filters: a filter that transmits red light (1202R), a filter that transmits green light (1202G), and a filter that transmits blue light (1202B).
  • the color filters 1202 of the lines 1, 2, and 3 are arranged with a periodic rule of R ⁇ G ⁇ B ⁇ R ⁇ G ⁇ B ⁇ ... In the main scanning direction. .
  • RGB color filters are arranged in a so-called staggered pattern.
  • the line 2 is arranged so that the regularity of R ⁇ G ⁇ B ⁇ ... Is shifted by one pixel in the main scanning direction with respect to the line 1, and the line 3 is R ⁇ G ⁇ with respect to the line 1.
  • the dashed line 1201 is a range representing a unit pixel.
  • the pitch of the unit pixel is determined by the specification of the CMOS sensor, and is usually equidistant.
  • FIG. 4 is a block diagram of the document reading apparatus 100 according to this embodiment.
  • the CPU 401 reads the control program stored in the nonvolatile memory 402 and controls the entire document reading apparatus 100.
  • An operation unit 403 is a user interface through which a user inputs a copy mode setting such as color copy, monochrome copy, and double-sided copy, and a copy start instruction.
  • the motor 404 moves the reading unit 103 in the sub scanning direction.
  • the motor driver 405 receives a timing signal from the CPU 401 and supplies an excitation current for controlling the rotation of the motor 404.
  • the LED driver 406 receives a timing signal from the CPU 401 and supplies a current for causing the white LEDs 104a and 104b to emit light.
  • the IC 407 performs analog processing such as sample hold processing, offset processing, and gain processing on the analog voltage signal output from the CMOS sensor 107, and converts the analog processed voltage signal into digital data (hereinafter, luminance data).
  • the IC 407 is generally called AFE (AnalogFrontEnd). In the present embodiment, this digital data is 8-bit (0 to 255) data.
  • Read data output from the AFE 407 is stored in the line memory 409.
  • the line memory 409 holds the read data read by each line of the light receiving element array lines 1, 2, and 3 in the CMOS sensor 107 for five lines.
  • the data sort unit 410 rearranges the RGB read data.
  • the CMOS sensor 107 according to the present embodiment has RGB color filters arranged in a staggered pattern. Therefore, RGB read data is stored in the line memory 409 in a mixed state within one line.
  • line 1 and line 2 are arranged 2 pixels apart in the sub-scanning direction, and line 1 and line 3 are arranged 4 pixels apart. Therefore, the read data of line 2 acquired at a certain timing is read data at a position shifted by 2 pixels for line 1 and the read data of line 3 is shifted to the sub-scan by 4 pixels with respect to line 1. Become.
  • the data sorting unit 410 rearranges the read data obtained from the line 1, line 2, and line 3 to generate image data of each color of RGB. For example, R processing will be described.
  • the data sort unit 410 picks up the R data portion from the image data of each of the lines 1, 2, and 3 stored in the line memory 409. Since the read data of line 1, line 2, and line 3 acquired at a certain timing is shifted in the sub-scanning direction, processing is performed to eliminate this shift. That is, the data acquired at a certain timing is processed so that the read data of line 2 is shifted by 2 pixels in the sub-scanning direction and the read data of line 3 is shifted by 4 pixels in the sub-scanning direction. By performing such processing, there is no deviation in the sub-scanning direction. By performing this processing for each color, the read data read by the CMOS sensor 107 does not shift in the sub-scanning direction and becomes read data corresponding to the image of the original 102.
  • the image processing circuit 411 performs image processing such as shading correction processing and filter processing on the read data rearranged by the data sorting unit 410. Note that filter settings and the like necessary for image processing are set in a register in the image processing circuit 411 by the CPU 401 when the power is turned on.
  • the parallel / serial conversion circuit 412 converts read data after various image processing output as parallel data from the image processing circuit 411 into serial data.
  • the read data converted into serial data is transmitted to the image output controller 413.
  • FIG. 5 is a control flowchart of the CPU 401 in this embodiment.
  • the CPU 401 When the user turns on the power of the document reading apparatus 100, the CPU 401 performs initial operations such as starting processing of the document reading apparatus control program and adjusting the light amount of the LED light source (starting of the document reading apparatus 100: S500).
  • the CPU 401 sets data corresponding to the image processing setting in a register in the image processing circuit 411 (S501).
  • the CPU 401 waits for a reading job start command from the operation unit 403 (S502).
  • the CPU 401 When a reading job start command is input by the user (Y in S502), the CPU 401 causes the white LEDs 104a and 104b, which are light sources, to emit light (S503).
  • the CPU 401 outputs a control signal to the LED driver 406, and the LED driver 406 supplies current to the LEDs 104a and 104b to emit light.
  • the CPU 401 outputs a control signal to the motor driver 405, and the motor driver 405 drives the motor 404 to move the reading unit 103 in the sub-scanning direction (S504).
  • the CPU 401 turns off the LEDs 104a and 104b and controls the original reading apparatus to be in a job waiting state.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing an optical path when light reflected from the original 102 enters the CMOS sensor 107 in the reduction optical system.
  • the mirror is omitted for the sake of simplicity.
  • the length of the CMOS sensor 107 in the main scanning direction is shorter than the length of the original 102 to be read in the main scanning direction.
  • light from the original enters the CMOS sensor 107 substantially perpendicularly at the center of the light receiving element array of the CMOS sensor 107, but light from the original enters the CMOS sensor 107 at the end.
  • the incident light is inclined.
  • a problem of color mixing occurs when incident light is inclined (see FIG. 25).
  • the center of the color filter 1202 is shifted from the center of the photodiode 1204 corresponding to the color filter in order to cope with the inclination of the incident light to the CMOS sensor 107.
  • the center of the color filter 1202 is shifted from the center of the photodiode 1204 corresponding to the color filter toward the center of the light receiving element array in the main scanning direction.
  • the center of the microlens 1203 is shifted from the center of the photodiode 1204 corresponding to the microlens 1203 toward the center of the light receiving element array in the main scanning direction.
  • the light receiving element array includes a photodiode 1204G (first light receiving element), a photodiode 1204B (second light receiving element), and a photodiode 1204R (third light receiving element).
  • the photodiode 1204G is a photodiode corresponding to the color filter 1202G (first transmission part).
  • the photodiode 1204B is a photodiode corresponding to the color filter 1202B (second transmission portion) provided adjacent to the photodiode 1204G on the center side of the light receiving element array.
  • the photodiode 1204R is a photodiode corresponding to the color filter 1202R (third transmission portion) provided adjacent to the photodiode 1204B on the center side of the light receiving element array.
  • the center of the color filter 1202G is shifted from the center of the photodiode 1204G toward the center in the main scanning direction of the light receiving element array.
  • the center of the color filter 1202B is shifted from the center of the photodiode 1204B toward the center in the main scanning direction of the light receiving element array.
  • the center of the color filter 1202R is shifted from the center of the photodiode 1204R toward the center in the main scanning direction of the light receiving element array.
  • the plurality of microlenses include a microlens 1203G (first condensing unit), a microlens 1203B (second condensing unit), and a microlens 1203R (third condensing unit).
  • the micro lens 1203G is a micro lens corresponding to the photodiode 1204G.
  • the micro lens 1203B is a micro lens corresponding to the photodiode 1204B.
  • the micro lens 1203R is a micro lens corresponding to the photodiode 1204R.
  • the center of the microlens 1203G is shifted from the center of the photodiode 1204G toward the center in the main scanning direction of the light receiving element array.
  • the center of the microlens 1203B is shifted from the center of the photodiode 1204B toward the center in the main scanning direction of the light receiving element array.
  • the center of the microlens 1203R is shifted from the center of the photodiode 1204R toward the center of the light receiving element array in the main scanning direction.
  • the center of the color filter 1202 and the center of the microlens 1203 coincide.
  • the reading unit is a reduction optical system, and the light incident on the left end of the CMOS sensor 107 is tilted toward the center in the main scanning direction of the light receiving element array as shown in FIG. Incident.
  • the center of the color filter 1202 and the center of the microlens 1203 are shifted from the center of the photodiode 1204 toward the center of the light receiving element array in the main scanning direction. Therefore, the photodiode 1204 can receive light that has passed through the color filter 1202 and the microlens 1203 corresponding to the photodiode 1204. Therefore, the problem of color mixing can be suppressed.
  • the shift amount of the color filter 1202 and the micro lens 1203 will be described with reference to FIG.
  • the position 120 in FIG. 7 is a first position, and 121, which is the position closer to the center of the light receiving element array than the first position, is the second position.
  • the inclination of the light incident on the CMOS sensor 107 increases as it approaches the end of the light receiving element array, and decreases as it approaches the center and becomes closer to vertical. Therefore, the amount by which the center of the color filter 1202 (and the center of the microlens 1203) is shifted in the center direction of the light receiving element row with respect to the center of the photodiode 1204 is larger on the end side of the light receiving element row, The center side of the light receiving element array is made smaller.
  • D1G, d1B, and d1R indicate amounts of deviation of the centers of the color filters 1202G, B, and R from the centers of the corresponding photodiodes 1204G, B, and R at the first position.
  • d2G, d2B, and d2R indicate amounts of deviation of the centers of the color filters 1202G ′, B ′, and R ′ from the centers of the corresponding photodiodes 1204G ′, B ′, and R ′ at the second position. .
  • Each shift amount is d1G> d1B> d1R> d2G> d2B> d2R.
  • the amount of deviation between the center of the color filter 1202G and the center of the photodiode 1204G at the first position is larger than the center of the color filter 1202G 'and the center of the photodiode 1204G' at the second position.
  • the amount of deviation between the center of the microlens 1203G and the center of the photodiode 1204G at the first position is larger than the center of the microlens 1203G 'and the center of the photodiode 1204G' at the second position.
  • the amount of deviation between the center of the color filter 1202G and the center of the photodiode 1204G is larger than the amount of deviation between the center of the color filter 1202B and the center of the photodiode 1204B. large.
  • the amount of deviation between the center of the color filter 1202B and the center of the photodiode 1204B is larger than the amount of deviation between the center of the color filter 1202R and the center of the photodiode 1204R.
  • the amount of shift of the color filter 1202 (microlens 1203) optimum for color mixing can be set according to the irradiation angle of light to the light receiving element array.
  • the center of the color filter 1202B and the photodiode 1204B coincide. Since the pitch interval Z2 of the color filter is smaller than the pitch interval Z1 of the pixel, the shift amount between the color filter 1202 and the micro lens 1203 becomes larger toward the end of the light receiving element array in the main scanning direction.
  • d1G> d1B> d1R> d3G> d3B> d3R> d4G from the center to the left end side in the main scanning direction of the light receiving element array.
  • d5R> d5B> d5G> d4R from the center to the right end side in the main scanning direction of the light receiving element array.
  • the amount of deviation between the color filter 1202 and the microlens 1203 is proportional to the distance from the center to the position.
  • the shift amount of the pixel located in the middle between the left end portion and the center portion of the light receiving element array is approximately half the shift amount of the left end portion.
  • the color filter 1202 is similarly arranged on the right side of the center of the light receiving element array with being shifted from the photodiode 1204 toward the center of the light receiving element array in the main scanning direction. Has been.
  • the photodiode 1204 and the gate electrode 1205 are connected in the sub-scanning direction and are disposed within a range 1201 indicating a pixel (see FIG. 2B).
  • FIG. 9A shows an explanatory diagram when the gate electrode 1205 is arranged in the main scanning direction.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view at the position X in FIG. For the purpose of illustration, only one incident light is shown. As shown in FIG. 9B, due to the difference in refractive index between the polysilicon and the interlayer film, the light incident on the gate electrode 1205 of the pixel transfer transistor changes its path and enters the unit pixel of a different color. There is. As a result, the problem of color mixing occurs.
  • the microlenses 1203G, 1203B, and 1203R are shifted to the CMOS sensor center side together with the color filters 1202G, 1202B, and 1202R.
  • color mixing and sensitivity variations are reduced.
  • FIGS. 2B and 2C and FIGS. 10A to 10D show the positional relationship (plan view) between the color filter and the microlens 1203 in this embodiment.
  • FIGS. 10A to 10D show the positional relationship between a color filter 1202 and a microlens 1203 as a comparative example.
  • FIG. 10A to 10D is disposed at the same position as the photodiode 1204, and the microlens 1203 is displaced from the photodiode 1204.
  • the microlens 1203 has a larger amount of deviation at the end of the light receiving element array, and the amount of deviation is smaller as it approaches the center.
  • 10A and 10B show the left end portion of the light receiving element array
  • FIGS. 10C and 10D show the vicinity of the central part of the light receiving element array.
  • FIG. 10A corresponds to FIG. 2B
  • FIG. 10B corresponds to FIG.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view at the position X in FIG. FIG.
  • FIG. 10D is a cross-sectional view at the position X in FIG.
  • the incident light passing through the regions A and A ′ is considered.
  • the areas A and A ′ have the same area and have the same positional relationship with the position of the microlens 1203G.
  • the light passing through the region A is a single color filter 1202G. Pass through.
  • the light passing through the region A ′ passes through both 1202G and 1202B.
  • FIG. 10 (a) (b) is compared with FIG. 10 (c) (d).
  • the amount of deviation between the micro lens 1203 and the color filter 1202 (and the photodiode 1204) is smaller in the vicinity of the center than in the left end of the light receiving element array. Therefore, the ratios of G and B that occupy the region A ′ are also different. For this reason, the color mixture ratio differs depending on the end portion and the vicinity of the center.
  • the light may enter the gate electrode 1205.
  • polysilicon of a high refractive material is used for the gate electrode 1205, and polysilicon has a large wavelength dependency.
  • the color filter 1202G is described as the first transmission unit
  • the color filter 1202B is described as the second transmission unit
  • the color filter 1202R is described as the third transmission unit.
  • the relationship between each color and the color filter is relative. The relationship is not limited to this.
  • the color filter 1202B may be the first transmission part, or the color filter 1202R may be the first transmission part.
  • the first light receiving element and the first light collecting unit have a relative relationship with each color of the color filter.
  • FIG. 11 is a simplified diagram of FIG. 2C for explaining the effect of the arrangement of the microlens 1203.
  • the adjacent microlenses 1203 are arranged so as to contact each other.
  • the R, G, and B color filters 1202 are formed, so that the size of the color filter for each color is manufactured in the manufacturing process. Deviation is likely to occur.
  • the R, G, and B color filters are made of different materials, and thus different process steps are formed. For example, a process of forming an R color filter, a process of forming a G color filter, and a process of forming a B color filter are sequentially performed. Therefore, an alignment error at the time of manufacturing each color filter and a pattern size error due to photolithography may occur in manufacturing, and the sizes of the R, G, and B color filters may be slightly different.
  • the microlens 1203 is formed of the same material and in the same process step, alignment errors and pattern size errors are unlikely to occur. Therefore, the microlens 1203 can be stably manufactured in the same size, and can be arranged at the same interval when arranged in the color filter. As a result, the size of the color filter 1202 may differ from the microlens 1203 as shown in FIG.
  • the position of the boundary between adjacent color filters with respect to the micro lens 1203 is likely to fluctuate.
  • there is only one color in the same line there is no problem that the size of the color filter for each color is different.
  • the number of colors is small as compared with the case where three color filters are present on the same line as in the present embodiment, so that the above-described problem hardly occurs.
  • the incident light 1209 at the end of the micro lens 1203 passes through the end of the color filter 1202.
  • the color of the color filter through which the incident light that has passed through the end of the microlens 1203 also varies.
  • the incident light that passes through the end of the microlens 1203B will be described with reference to FIG.
  • Incident light 1208 passes through the blue color filter 1202B
  • incident light 1209 passes through the red color filter 1202R.
  • both the incident light 1208 'and the incident light 1209' pass through the blue color filter 1202B '.
  • the amount of light passing through the color filter 1202B (1202B ') varies, thereby causing a problem of color mixing.
  • a gap is provided between the microlenses 1203 so that the light collected by the microlens 1203 does not pass through the adjacent color filter 1202.
  • the incident lights 1208 and 1208 'pass through the blue color filter 1202B As shown in FIG. 11, the incident lights 1208 and 1208 'pass through the blue color filter 1202B. Note that light that does not pass through the microlens 1203 (incident light 1209 and 1209 ′ in FIG. 11) is shielded by a wiring or the like provided between the microlenses and does not reach the photodiode 1204.
  • Embodiment 2 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 13 (a) and 13 (b).
  • the second embodiment is the same as the first embodiment except that the shape of the microlens 1203 is changed. Therefore, the description of the same configuration is omitted.
  • FIG. 13A is a plan view of the present embodiment. Note that description of the photodiode 1204 and the gate electrode 1205 is omitted.
  • the microlens 1203 according to the second embodiment has an elliptical shape, and has a larger curvature radius in the sub-scanning direction than the curvature radius in the main-scanning direction when viewed from a direction orthogonal to the main-scanning direction and the sub-scanning direction. It is supposed to be.
  • FIG. 13B shows an example in which a perfect circle microlens 1203 having the same radius of curvature in the main scanning direction and the sub-scanning direction is arranged.
  • the area covered with the microlens 1203 is made larger than that in FIG. 13B.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the multiple interference of incident light, and shows only the color filter 1202 and the cover glass 1206 provided on the color filter 1202. A part of light incident on a flat area of the color filter 1202 that is not covered by the spherical microlens 1203 is reflected by the surface of the color filter 1202. The reflected light is reflected between the color filter 1202 and the carver glass 1206 to cause a ghost. When a ghost occurs, an image different from the original image is read as a read image.
  • the size of the microlens in the main scanning direction has a limit in increasing the size because the microlenses are provided adjacent to each other.
  • the sub-scanning direction can be increased because there is no restriction. Therefore, the area of the microlens 1203 with respect to the color filter 1202 can be increased by forming an elliptical shape in which the main scanning direction has a short diameter and the sub-scanning direction has a long diameter.
  • FIG. 15 shows an example in which the center of the micro lens 1203 is shifted from the center of the photodiode 1204 and the center of the color filter 1202 is not shifted from the center of the photodiode 1204.
  • the region B ′ between the microlens 1203G and the microlens 1203B that causes multiple interference of incident light is only the color filter 1202B. Since the light reflected by the color filter 1202 of the same color is likely to cause interference, the configuration shown in FIG. 15 is likely to cause multiple interference.
  • this embodiment in the case of this embodiment as shown in FIG. 13A, in the corresponding region B, there are two colors of the color filters 1202G and 1202B, so that the influence of multiple interference can be reduced.
  • Embodiment 3 according to the present invention will be described with reference to FIG. 16, FIG. 17, and FIG.
  • the third embodiment is the same as the first embodiment except that the shape of the color filter 1202 is changed. Therefore, the description of the same configuration is omitted.
  • FIG. 16 is a plan view of three pixels of the GBR of the CMOS sensor according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the positional relationship of the color filters 1202 corresponding to a plurality of lines of light receiving element arrays.
  • the color filter 1202 is enlarged in the sub-scanning direction, and the area between the light-receiving element rows in the sub-scanning direction is also covered with the color filter 1202. This is a feature of Form 3.
  • the color filter 1202 since the color filter 1202 is not large in the sub-scanning direction in the first embodiment, the color filter 1202 does not exist in the region between the light receiving element rows as shown in FIG.
  • the color filter 1202 covers the gate electrode 1205 of the pixel transfer transistor.
  • L1 the width in the sub-scanning direction
  • L1 ⁇ L2 the width in the sub-scanning direction
  • Wirings such as power supply lines and signal lines are arranged in a region between the light receiving element rows and the light receiving element rows, and a ghost may be generated by light reflected on these wires.
  • the color filter 1202 since the color filter 1202 is also present in the region between the light receiving element rows, the light intensity can be reduced by passing light through the color filter in the region. it can. Therefore, since the intensity of light reflected from the wiring in the direction of the color filter 1202 becomes weak, ghost can be reduced.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining a modification of the third embodiment, in which the microlens 1203 has an elliptical shape.
  • the color filter 1202 is larger than the microlens 1203.
  • Embodiment 4 according to the present invention will be described with reference to FIG. 19, FIG. 20, FIG. 21, and FIG.
  • the fourth embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the wiring 1207 (or the vertical wiring 1406 and the horizontal wiring 1407) as a wiring portion is clarified with respect to the first embodiment. Therefore, the description of the same configuration is omitted.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of three pixels of the GBR of the CMOS sensor according to the fourth embodiment.
  • 19A is a plan view
  • FIG. 19B is a cross-sectional view at a position X in FIG. 19A
  • FIG. 19C is a cross-sectional view at a position Y in FIG. 19A.
  • the wiring 1207 is provided so as to surround the photodiode 1204.
  • Light that has passed through the color filter 1202 passes through an opening formed by the wiring 1207 and enters the photodiode 1204.
  • the fourth embodiment is characterized in that the opening formed by the wiring 1207 is larger than the photodiode 1204 in the sub-scanning direction. That is, as shown in FIG. 19C, the opening width W1 of the wiring 1207 is larger than the width W2 of the photodiode 1204 in the sub-scanning direction (W1> W2).
  • the opening width W3 of the wiring 1207 is narrower than the width W4 of the photodiode 1204 in the main scanning direction (W3 ⁇ W4). This is because the pixel pitch between adjacent pixels is narrow and from the viewpoint of color mixing suppression.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating another example of the configuration of the three pixels of the GBR of the CMOS sensor according to the fourth embodiment.
  • 20A is a plan view
  • FIG. 20B is a cross-sectional view at a position X in FIG. 20A
  • FIG. 20C is a cross-sectional view at a position Y in FIG. 20A.
  • the opening is formed by a vertical wiring 1406 extending in the sub-scanning direction and a horizontal wiring 1407 extending in the main scanning direction.
  • the horizontal wiring 1407 is closer to the color filter 1202 by H1 than the vertical wiring 1406 in the Z direction (the third direction orthogonal to the first direction and the second direction). Placed on the side.
  • the opening width W1 of the horizontal wiring 1407 is larger than the width W2 of the photodiode 1204.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating another example of the configuration of the three GBR pixels of the CMOS sensor according to the fourth embodiment.
  • the microlens 1203 has an elliptical shape that is long in the sub-scanning direction.
  • the color filter 1202 is also elongated in the sub-scanning direction in accordance with the shape of the microlens 1203.
  • the horizontal wiring 1407 is configured closer to the microlens 1203 by H1 than the vertical wiring 1406 in the Z direction.
  • the opening width W1 of the horizontal wiring 1407 is larger than the width W2 of the photodiode 1204.
  • the opening width W1 of the wiring 1207 (or the horizontal wiring 1407) is larger than the width W2 of the photodiode 1204 in the sub-scanning direction. Therefore, the light that has passed through the color filter 1202 is not easily blocked by the wiring 1207 (or the horizontal wiring 1407), and a decrease in sensitivity of the photodiode 1204 is suppressed. Further, even when an alignment shift occurs between the wiring 1207 (or the horizontal wiring 1407) and the photodiode 1204 during manufacturing, variations in sensitivity of each sensor can be suppressed.
  • the relationship between W1 and W2 is preferably 1.01 ⁇ W2 ⁇ W1 ⁇ 1.5 ⁇ W2.
  • FIG. 22 shows a schematic diagram of incident light (arrow) when the elliptical microlens shown in FIG. 21 is used.
  • FIG. 22A is a plan view. In FIG. 22, for the sake of simplicity of explanation, an example in which the color filter 1202G and the photodiode 1204G are not shifted in the X direction will be described.
  • the opening W1 of the horizontal wiring 1507 has a relationship of W1> W2.
  • FIG. 22C the opening W1 of the horizontal wiring 1507 has a relationship of W1 ⁇ W2.
  • the power in the sub-scanning direction is An elliptical microlens is smaller than a perfect circle microlens.
  • Embodiment 5 according to the present invention will be described with reference to FIG.
  • the CMOS sensor 107 has three light receiving element rows of line 1, line 2, and line 3, whereas in the fifth embodiment, a light receiving element row of line 4 is further provided. Is different from the first embodiment. Differences from the first embodiment will be described, and the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining the arrangement of color filters of the CMOS sensor 107 according to the fifth embodiment.
  • the line 1, line 2, and line 3 are arranged with a periodic rule of R ⁇ G ⁇ B ⁇ R ⁇ G ⁇ B ⁇ ... In the main scanning direction. ing.
  • G color filters 1202G (fourth transmission portions) are continuously arranged in the main scanning direction without any periodic rule.
  • the fifth embodiment includes a switching unit that switches between a first mode in which reading is performed using line 1, line 2, and line 3 and a second mode in which reading is performed using line 4 when a monochrome image is read. ing.
  • the light is incident on the photodiode 1204G corresponding to the green color filter (color filter 1202G) of line 1, line 2, and line 3. Reading is performed on the basis of the light.
  • a curved metal object for example, a spray can
  • FIG. 24 is a cross-sectional view showing how a curved metal object is read.
  • the folding mirror 105a of FIG. 24 is a cross-sectional view showing how a curved metal object is read.
  • the reflectance of the metal light is high, the light irradiated from the white LEDs 104a and 104b is regularly reflected on the surface of the metal object, and the luminance information obtained by the photodiode 1204 of the CMOS sensor 107 is very high.
  • (I) is the position where the metal object is flat. Therefore, even if regular reflected light is incident on the CMOS sensor 107, the reflected light is uniformly incident on the lines 1, 2, and 3 of the CMOS sensor 107.
  • the position (II) is a position where the metal object is curved. Since the optical system of the reading unit is designed assuming a flat object, reflected light may not be uniformly incident on the lines 1, 2, and 3 of the CMOS sensor 107 when reading a curved object. . For this reason, when a metal object is read, specular reflection light may be incident only on the line 1, and specular reflection light may not be incident on the other lines.
  • line 1 is an R-only color filter
  • line 2 is a G-only color filter
  • line 3 is a B-only color filter
  • regular reflection light is incident only on line 1
  • the region (II) is a read image having a higher R luminance than G and B. In other words, it becomes a read image colored in red, and an image of a color significantly different from the original.
  • color mixing occurs in which light that has passed through adjacent color filters 1202B and 1202R enters the photodiode 1204G.
  • color mixture correction can be controlled based on information obtained from all photodiodes 1204 corresponding to RGB of line 1, line 2, and line 3.
  • information is acquired only from photodiodes 1204 corresponding to G of line 1, line 2, and line 3 in order to increase the reading speed. For this reason, it is not possible to control color correction. Therefore, when reading a monochrome image, there is a possibility that image information cannot be acquired appropriately.
  • color mixing problem does not occur because color filters 1202G are arranged in the main scanning direction.
  • the line 2 and the line 3 is influenced by the positional accuracy of the color filter 1202, the photodiode 1204 and the like at the time of manufacture. Accordingly, color mixing is likely to occur in a CMOS sensor of a certain manufacturing lot, but color mixing is unlikely to occur in a CMOS sensor 107 of another manufacturing lot.
  • the CPU 401 when reading a monochrome image, the CPU 401 reads using the line 1, line 2, and line 3 (reading in the first mode) or reads using the line 4 (second). (Reading in the mode) can be selected and controlled.
  • a program for determining whether reading in the first mode or reading in the second mode is stored in the nonvolatile memory 402 that stores the control program of the CPU 401 before shipping the product to the factory. Keep it. By doing in this way, the optimal monochrome image reading can be set according to the individual difference of the CMOS sensor.
  • the nonvolatile memory 402 may store both programs for reading in the first mode and the second mode. It is also possible to adopt a method of separately providing a determination flag for which program to execute in the nonvolatile memory 402 or a method of selecting which program to execute by a mechanical switch provided on the board. is there.
  • the example which sets the 1st mode and the 2nd mode beforehand was demonstrated before factory shipment, it is not restricted to this.
  • the user may switch between reading in the first mode and reading in the second mode by operating the operation unit 403 which is a user interface.
  • CMOS sensors when reading a color image, reading is performed using line 1, line 2, and line 3, and when reading a monochrome image, reading is performed using line 4. You may set as follows.
  • the center of the color filter 1202 and the center of the photodiode 1204 are not necessarily shifted from each other as long as color mixture correction control when reading a color image is sufficient. That is, when reading a color image, reading is performed using line 1, line 2, and line 3 in consideration of reading of a curved metal object. When a monochrome image is read, the color mixture correction cannot be performed, and the line 4 is used for reading.
  • the color filter 1202 of the line 4 is the same as the color filter 1202G provided in the line 1, line 2, and line 3 (the wavelength of the light transmitted by the color filter 1202 of the line 4, the line 1, The wavelength of light transmitted through the second and third color filters 1202G is the same), but is not limited thereto.
  • the color filter 1202 may be lighter green than the color filter 1202G provided on the line 1 or the like, or a transparent color filter may be used. May be.
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration using two color filters may be used.
  • the center of the color filters of all three colors is shifted from the center of the photodiode.
  • the center of the color filter is shifted from the center of the photodiode only in the end region of the light receiving element row where color mixing is likely to occur, and the central region and intermediate region (region between the central region and the end region) of the light receiving element row are shifted. It may not be possible.
  • CMOS sensor is described as the line sensor
  • another type of sensor such as a CCD (charge coupled device) sensor
  • CCD charge coupled device
  • an example of an electrophotographic image forming apparatus is shown as an image forming apparatus to which the line sensor according to the present embodiment is applied, the present invention is not limited to this.
  • the line sensor according to this embodiment may be applied to an ink jet printer that ejects ink to form an image on a sheet.

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Abstract

　１列の受光素子列に周期的にカラーフィルタが配置されるラインセンサにおいて、受光素子に対応したカラーフィルタとは異なるカラーフィルタを通過した光が受光素子に入射されてしまう「混色」という問題が発生する。　複数のフォトダイオード１２０４を主走査方向に並べて配置した受光素子列と、複数のフォトダイオード１２０４に対応して配置された複数のカラーフィルタ１２０２と、を備えるＣＯＭＳセンサ１０７において、カラーフィルタ１２０２の中心は、当該カラーフィルタに対応するフォトダイオード１２０４の中心に対して受光素子列の中央の方向にずれている。

Description

ラインセンサ、画像読取装置、画像形成装置
　本発明は、第１の方向に配置された複数の受光素子を備える受光素子列と、複数の受光素子に対応して配置された複数の透過部とを備えるラインセンサ、及び当該ラインセンサを適用した画像読取装置、画像形成装置に関する。
　複写機やマルチファンクションプリンタの原稿読み取り装置のカラー原稿読み取り手段として、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが受光素子上に塗布されたイメージセンサを用いるもの知られている。このイメージセンサとしてはＣＣＤ（ＣｈａｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサがある。
　原稿を読み取る際は、原稿読み取り用の光源を用いて原稿に光を照射し、原稿からの反射光をイメージセンサ内の受光素子により受光する。
　イメージセンサ内の受光素子は、主走査方向に所望の画素数分だけ一列に配置されており、さらにこの受光素子列が副走査方向に所望の間隔をあけて３列配置されている。主走査方向とは、受光素子が一列に並べられる方向であり、副走査方向とは、主走査方向と直交する方向である。
　Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタは、各色に対応する波長の光のみを透過する。Ｒ、Ｇ，Ｂのフィルタにより、原稿からの反射光は各色に対応した光に分解される。各色に対応した光を受光素子が受光することで、カラー画像を読み取ることができる（特許文献１）。
　また、主走査方向のカラーフィルタの配置について、受光素子列の主走査方向にＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを周期的に配置する構成も知られている。（特許文献２）。
特開平１１－６９０８３号公報 特開平８－１１６４０２号公報
　図２５は、特許文献２のように主走査方向に周期的にＲ，Ｇ、Ｂのカラーフィルタが配置されたイメージセンサの課題を説明する図である。受光素子であるフォトダイオード２０、及びカラーフィルタ３０の数字の後のＲ、Ｇ、Ｂは、各フォトダイオード及びカラーフィルタが対応する色を示す。なお、各色に関係しない一般的な説明をする場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂの符号は省略する（以下、同様に記載をする）。
　読取ユニットの構成によっては、フォトダイオード２０に入射される光の入射角が受光素子面に対して傾く場合がある。入射光が傾いてしまうと、受光素子に対応したカラーフィルタ２０とは異なるカラーフィルタ３０を通過した光が受光素子に入射されてしまう「混色」という問題が発生する。図２５に示すように、緑の光を受光するためのフォトダイオード２０Ｇは、緑のカラーフィルタ３０Ｇを通過した光Ｌ１だけでなく、隣接する青のカラーフィルタ３０Ｂを通過した光Ｌ２も受光してしまっている。そのため、フォトダイオード２０Ｇは、緑と青の色の光を受光してしまう。結果、本来の画像の色味と異なる色味の画像が読み取られてしまう。このような現象を「混色」と呼ぶ。
  本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、混色を抑制することができるラインセンサ、及び当該ラインセンサを用いた画像読取装置、画像形成装置の提供を目的とする。
　課題を解決するための本発明のラインセンサは、第１の方向に配置された複数の受光素子を備える受光素子列と、前記複数の受光素子に対応して配置された複数の透過部と、を備えるラインセンサであって、複数の前記透過部は、第１の波長の光を透過する第１の透過部と、前記第１の波長とは異なる波長の光を透過する第２の透過部を含み、前記第１の方向に配置された複数の前記受光素子は、前記第１の透過部に対応する第1の受光素子と、前記受光素子列の中央側に前記第１の受光素子と隣接して設けられた前記第２の透過部に対応する第２の受光素子を含み、前記第１の透過部の中心は、前記第１の受光素子の中心に対して前記受光素子列の中央の方向にずれていることを特徴とする。
　本発明によれば、混色を抑制することができるラインセンサ、及び当該ラインセンサを用いた画像読取装置、画像形成装置を提供することができる。
実施形態１における原稿読み取り装置１００の内部構成を示す断面図である。 図２（ａ）は、各受光素子列のカラーフィルタの配列を示す図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のライン３の左端部のＧＢＲの３つの画素の平面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＸの位置の断面図である。 実施形態１におけるＣＭＯＳセンサの等価回路図である。 実施形態１における原稿読み取り装置の制御部の構成を示すブロック図である。 実施形態１におけるＣＰＵの制御フローチャートである。 縮小光学系において、原稿から反射する光がＣＭＯＳセンサに入射される際の、光路を模式的に表した図である。 カラーフィルタ、マイクロレンズのずらし量について説明する図である。 受光素子列の中央部、左端部、右端部における、カラーフィルタとフォトダイオードとの位置関係を説明する図である。 図９（ａ）は、ゲート電極を主走査方向に配置した場合の説明図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＸの位置の断面図である。 図１０（ａ）は、比較例としてのカラーフィルタとマイクロレンズの位置関係を示した図である（左端）。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸの位置の断面図である。図１０（ｃ）は、比較例としてのカラーフィルタとマイクロレンズの位置関係を示した図である（中央付近）。図１０（ｄ）は、図１０（ａ）のＸの位置の断面図である。 隣接するマイクロレンズとの配置関係を説明する図である。 隣接するマイクロレンズとの配置関係を説明する図である。 図１３（ａ）は、実施形態２における楕円形状のマイクロレンズを示す図である。図１３（ｂ）は、真円形状のマイクロレンズを示す図である。 入射光の多重干渉を説明するための図である。 マイクロレンズの中心をフォトダイオードの中心とずらし、カラーフィルタの中心とフォトダイオードの中心とはずらしていない場合の説明図である。 実施形態３におけるカラーフィルタ、マイクロレンズ、フォトダイオードとの位置関係を説明する図である。 実施形態３における複数ラインの受光素子列に対応するカラーフィルタとの位置関係を説明する図である。 実施形態３の変形例を説明する図である。 図１９（ａ）は、実施形態４におけるカラーフィルタ、マイクロレンズ、配線との位置関係を説明する平面図である。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）におけるXの位置の断面図である。図１９（ｃ）は、図１９（ａ）におけるYの位置の断面図である。 図２０（ａ）は、実施形態４の変形例におけるカラーフィルタ、マイクロレンズ、縦配線、横配線との位置関係を説明する平面図である。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）におけるXの位置の断面図である。図２０（ｃ）は、図２０（ａ）におけるYの位置の断面図である。 図２１（ａ）は、実施形態４の変形例におけるカラーフィルタ、楕円マイクロレンズ、縦配線、横配線との位置関係を説明する平面図である。図２１（ｂ）は、図２１（ａ）におけるXの位置の断面図である。図２１（ｃ）は、図２１（ａ）におけるYの位置の断面図である 図２２（ａ）は、実施形態４の変形例における、楕円マイクロレンズを用いた場合の入射光の説明をするための平面図である。図２２（ｂ）は、図２２（ａ）におけるＹ’の位置の断面図であり、横配線の開口幅Ｗ１とフォトダイオードの幅Ｗ２が、Ｗ１＞Ｗ２となっている例の説明図である。図２２（ｃ）は、図２１（ａ）におけるY’の位置の断面図であり、横配線の開口幅Ｗ１とフォトダイオードの幅Ｗ２が、Ｗ１＜Ｗ２となっている例の説明図である。 実施形態５における各受光素子列のカラーフィルタの配列を示す図である。 湾曲した金属の対象物を読取る場合の説明図である。 混色を説明する図である。
　以下添付図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。
実施形態１
　図１は画像読取装置である原稿読み取り装置の内部構成を示す断面図である。原稿読取装置１００の下には、公知の画像形成部１１０が設けられ、原稿読み取り装置１００と画像形成部１１０とで画像形成装置を構成している。公知の画像形成部１１０の一例として電子写真方式の画像形成部がある。電子写真方式の画像形成部は、感光ドラムに形成された静電潜像をトナー像に現像し、紙などの記録媒体にトナー像を転写することで画像形成を行う。本実施形態における画像形成装置は、原稿読み取り装置１００により読み取られた画像を、画像形成部１１０により記録媒体に形成することができる。
　原稿台ガラス１０１上には、読み取られる対象物として画像が形成されたシート（以下、原稿）１０２が載置される。ユーザーによって読取開始ボタン（不図示）が押されると、読取部１０３は図中矢印の方向に移動し、原稿１０２を読み取る。
　読取部１０３は、矢印の方向に移動する際に、読取部１０３の上部に配置された発光部としての白色のＬＥＤ１０４ａ、１０４ｂを発光させ、原稿１０２に光を照射する。
　読取部１０３は、ＬＥＤ１０４ａ、１０４ｂ、複数の折り返しミラー１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ、１０５ｅ、集光レンズ１０６、ＣＭＯＳセンサ１０７を備えた縮小光学系の読取ユニットとなっている。ＬＥＤ１０４ａ及び１０４ｂによって原稿１０２に照射された光は原稿１０２により反射される。原稿１０２から反射された光は、折り返しミラー１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ、１０５ｅによって反射された後、集光レンズ１０６によってラインセンサであるＣＭＯＳセンサ１０７に集光される。ＣＭＯＳセンサ１０７は受光素子を備えており、受光素子は入射された光を光電変換し、入射された光量に応じた電気信号を出力する。
　図２は、ＣＭＯＳセンサ１０７の構成を説明する図である。図２（ａ）は、各画素のカラーフィルタの配列を示す図である。図２（ｂ）は、ライン３の左端部のＧＢＲの３つの画素の詳細図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＸの位置の断面図である。図２（ｃ）における矢印は、入射する光を表している。本実施形態において、１画素は１つのフォトダイオード１２０４に対応する。
　ＣＭＯＳセンサ１０７は、主走査方向にフォトダイオード１２０４（受光素子）を配置した受光素子列と、当該受光素子列に対応して配置される複数のカラーフィルタ１２０２（透過部）を備えている。１画素分のフォトダイオード１２０４は、当該フォトダイオード１２０４に対応する１画素分のカラーフィルタ１２０２よりも小さく構成されている。ＣＭＯＳセンサ１０７は、ライン１、ライン２、ライン３の複数の受光素子列を有している。カラーフィルタ１２０２とフォトダイオード１２０４の間は層間膜と言われるＳｉＯ等の絶縁材料（不図示）が存在する。図２（ｃ）に示すように、カラーフィルタ１２０２に対しフォトダイオード１２０４とは逆側に、マイクロレンズ１２０３（集光部）が配置されている。マイクロレンズ１２０３は、フォトダイオード１２０４に対応して配置されており、フォトダイオード１２０４に入射される光を集光する機能を有している。マイクロレンズ１２０３の上部にはカバーガラス（不図示）が存在する。１２０５は画素転送トランジスタのゲート電極（電荷転送部）である。ゲート電極１２０５は、フォトダイオード１２０４に蓄積された光電荷を読み出し回路に転送する役割を果たす。ゲート電極１２０５は、ポリシリコンで構成されている。
　受光素子が一列に並べられる方向を主走査方向（第１の方向）とし、主走査方向と直交する方向を副走査方向（第２の方向）とする。
　図３は単位画素の等価回路図である。画素転送トランジスタのゲート電極１２０５は、フォトダイオード１２０４に蓄積された光電荷を読み出し回路に転送する役割を果たす。回路は、さらにフォトダイオード１２０４、画素転送トランジスタのゲート電極１２０５、画素信号をリセットするリセット用トランジスタ１３０３、画素信号を増幅するソースフォロワ用トランジスタ１３０４、増幅信号を読み出す選択用トランジスタ１３０５を備えている。
  受光素子列であるライン１、２、３の各々は、主走査方向に７５００画素分、副走査方向に３列分のフォトダイオード１２０４が配置されている。本実施形態では主走査方向の解像度は６００ｄｐｉである。
　各受光素子列は副走査方向に１画素分だけ隙間を開けて配置される。ライン２はライン１に対して２画素分、ライン３はライン１に対して４画素分だけ副走査方向に離れた位置の画像を取得することになる。
　カラーフィルタ１２０２は、入射する光に対して透過する波長領域が異なる３種類のカラーフィルタを備えている。それぞれ、赤い光を透過するフィルタ（１２０２Ｒ）、緑の光を透過するフィルタ（１２０２Ｇ）、青い光を透過するフィルタ（１２０２Ｂ）、の３種類のカラーフィルタである。
　ライン１、２、３のカラーフィルタ１２０２は図２に示すように、主走査方向にＲ→Ｇ→Ｂ→Ｒ→Ｇ→Ｂ→・・・の周期的な規則を有して配置されている。いわゆる千鳥状にＲＧＢのカラーフィルタが配列されている。
　また、ライン２はライン１に対して前記Ｒ→Ｇ→Ｂ→・・・の規則性を１画素分主走査方向にずらして配列されており、ライン３はライン１に対してＲ→Ｇ→Ｂ→・・・の規則性を主走査方向に２画素分ずらして配列されている。そのため、カラーフィルタ１２０２の配列を副走査方向に見た時に、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタがそれぞれ存在するようになっている（図２のα参照）。
　１２０１破線は、単位画素を表す範囲である。単位画素のピッチはＣＭＯSセンサの仕様により決まり、通常は等間隔である。
　図４は本実施形態における原稿読み取り装置１００のブロック図である。
　ＣＰＵ４０１は、不揮発性メモリ４０２に格納された制御プログラムを読出し、原稿読み取り装置１００全体の制御を行う。操作部４０３は、ユーザーがカラーコピーやモノクロコピー、両面コピーといったコピーモードの設定や、コピー開始の指示を入力するユーザーインターフェースである。モーター４０４は読取部１０３を副走査方向に移動させる。モータードライバ４０５は、ＣＰＵ４０１からのタイミング信号を受け、モーター４０４を回転制御させるための励磁電流を供給する。
　ＬＥＤドライバ４０６は、ＣＰＵ４０１からのタイミング信号を受け、白色ＬＥＤ１０４ａ及び１０４ｂを発光させるための電流を供給する。
　ＩＣ４０７は、ＣＭＯＳセンサ１０７から出力されるアナログ電圧信号に対し、サンプルホールド処理、オフセット処理、ゲイン処理といったアナログ処理を行い、アナログ処理された電圧信号をデジタルデータ（以下、輝度データ）に変換する。ＩＣ４０７は、一般的にＡＦＥ（ＡｎａｌｏｇＦｒｏｎｔＥｎｄ）と呼ばれる。なお、本実施形態ではこのデジタルデータは８ｂｉｔ（０～２５５）のデータである。
　画像処理部４０８の動作を説明する。ＡＦＥ４０７から出力される読取データは、ラインメモリ４０９に格納される。ラインメモリ４０９は、ＣＭＯＳセンサ１０７内の受光素子列ライン１、ライン２、ライン３各々のラインで読み取った読取データを５ライン分ずつ保持する。
　データソート部４１０は、ＲＧＢの読取データを並び替える。前述したように、本実施形態のＣＭＯＳセンサ１０７はＲＧＢのカラーフィルタが千鳥状に配列されている。そのため、ＲＧＢの読取データが１ライン内に混在した状態でラインメモリ４０９に格納されることになる。
　また、図２（ａ）に示したように、ライン１とライン２は副走査方向に２画素、ライン１とライン３は４画素離れて配置されている。そのため、あるタイミングで取得したライン２の読取データはライン１に対して２画素、ライン３の読取データはライン１に対して４画素分だけ副走査にずれた位置の読取データであるということになる。
　そこで、データソート部４１０は、ライン１、ライン２、ライン３から得られる読取データを並べ替えて、ＲＧＢの各色の画像データを生成する。例えば、Ｒの処理について説明する。データソート部４１０は、ラインメモリ４０９に記憶されたライン１、ライン２、ライン３のそれぞれの画像データからＲのデータ部分をピックアップする。あるタイミングで取得したライン１、ライン２、ライン３の読取データは副走査方向にずれているため、このずれをなくすような処理をする。即ち、あるタイミングで取得したデータについて、ライン２の読取データは副走査方向に２画素、ライン３の読取データは副走査方向に４画素ずらすように処理をする。このような処理をすることで、副走査方向のずれがなくなる。この処理を各色で行うことにより、ＣＭＯＳセンサ１０７で読み取られた読取データは副走査方向のずれがなくなり、原稿１０２の画像に対応した読取データとなる。
　画像処理回路４１１は、データソート部４１０にて並び替えられた読取データに対して、シェーディング補正処理やフィルタ処理などの画像処理を施す。なお、画像処理を行うために必要となるフィルタの設定等は電源投入時にＣＰＵ４０１によって画像処理回路４１１内のレジスタに設定される。
　パラレル／シリアル変換回路４１２は、画像処理回路４１１からパラレルのデータとして出力される各種画像処理後の読取データをシリアルデータに変換する。シリアルデータに変換された読取データは、画像出力コントローラ４１３に送信される。
　図５は本実施形態におけるＣＰＵ４０１の制御フローチャートである。
　ユーザーが原稿読取装置１００の電源を入れると、ＣＰＵ４０１は、原稿読み取り装置制御プログラムの起動処理、ＬＥＤ光源の光量調整などの初期動作を行う（原稿読み取り装置１００の起動：Ｓ５００）。
　次に、ＣＰＵ４０１は、画像処理の設定に対応するデータを画像処理回路４１１内のレジスタに設定する（Ｓ５０１）。
　そして、ＣＰＵ４０１は、操作部４０３からの読み取りジョブ開始指令を待つ（Ｓ５０２）。
　ユーザーにより読み取りジョブ開始指令が入力されると（Ｓ５０２のＹ）、ＣＰＵ４０１は、光源である白色ＬＥＤ１０４ａ、１０４ｂを発光させる（Ｓ５０３）。ＣＰＵ４０１は、ＬＥＤドライバ４０６に制御信号を出力し、ＬＥＤドライバ４０６は、ＬＥＤ１０４ａ、１０４ｂに電流を供給して発光させる。
　そして、ＣＰＵ４０１は、モータードライバ４０５に制御信号を出力し、モータードライバ４０５は、モーター４０４を駆動して読取部１０３を副走査方向に移動させる（Ｓ５０４）。
　読み取りが完了すると（Ｓ５０５のＹ）、ＣＰＵ４０１は、ＬＥＤ１０４ａ、１０４ｂを消灯し、原稿読み取り装置をジョブ待ち状態にする制御を行う。
　（カラーフィルタ、マイクロレンズ、ゲート電極の構成）
　図６は、縮小光学系において、原稿１０２から反射する光がＣＭＯＳセンサ１０７に入射される際の、光路を模式的に表した図である。説明を簡単にするためミラーは省略している。
　縮小光学系では、読み取られる原稿１０２の主走査方向の長さに対して、ＣＭＯＳセンサ１０７の主走査方向の長さは短くなっている。図６に示されるようにＣＭＯＳセンサ１０７の受光素子列の中央部においては、原稿からの光はＣＭＯＳセンサ１０７に対しほぼ垂直に入射するが、端部においては原稿からの光はＣＭＯＳセンサ１０７に対し傾いて入射されることになる。先に説明したように受光素子列に異なるカラーフィルタを配置したラインセンサでは、入射光が傾いてしまうと混色という問題が発生する（図２５参照）。
　本実施形態では、ＣＭＯＳセンサ１０７への入射光が傾いてしまうのに対応するために、カラーフィルタ１２０２の中心と、当該カラーフィルタに対応するフォトダイオード１２０４の中心とがずれている。
　図７を用いて説明をする。カラーフィルタ１２０２の中心は、当該カラーフィルタに対応するフォトダイオード１２０４の中心に対して受光素子列の主走査方向の中央に向けてにずれて配置されている。また、マイクロレンズ１２０３の中心は、当該マイクロレンズ１２０３に対応するフォトダイオード１２０４の中心に対して受光素子列の主走査方向の中央に向けてずれて配置されている。
　受光素子列は、フォトダイオード１２０４Ｇ（第1の受光素子）と、フォトダイオード１２０４Ｂ（第２の受光素子）と、フォトダイオード１２０４Ｒ（第３の受光素子）と、を含む。
　フォトダイオード１２０４Ｇは、カラーフィルタ１２０２Ｇ（第１の透過部）に対応するフォトダイオードである。フォトダイオード１２０４Ｂは、受光素子列の中央側にフォトダイオード１２０４Ｇに隣接して設けられカラーフィルタ１２０２Ｂ（第２の透過部）に対応するフォトダイオードである。フォトダイオード１２０４Ｒは、受光素子列の中央側にフォトダイオード１２０４Ｂに隣接して設けられカラーフィルタ１２０２Ｒ（第３の透過部）に対応するフォトダイオードである。
　カラーフィルタ１２０２Ｇの中心は、フォトダイオード１２０４Ｇの中心に対して受光素子列の主走査方向の中央に向けてずれて配置されている。カラーフィルタ１２０２Ｂの中心は、フォトダイオード１２０４Ｂの中心に対して受光素子列の主走査方向の中央に向けてずれて配置されている。カラーフィルタ１２０２Ｒの中心は、フォトダイオード１２０４Ｒの中心に対して受光素子列の主走査方向の中央に向けてずれて配置されている。
　複数のマイクロレンズは、マイクロレンズ１２０３Ｇ（第1の集光部）と、マイクロレンズ１２０３Ｂ（第２の集光部）と、マイクロレンズ１２０３Ｒ（第３の集光部）と、を含む。
  マイクロレンズ１２０３Ｇは、フォトダイオード１２０４Ｇに対応するマイクロレンズである。マイクロレンズ１２０３Ｂは、フォトダイオード１２０４Ｂに対応するマイクロレンズである。マイクロレンズ１２０３Ｒは、フォトダイオード１２０４Ｒに対応するマイクロレンズである。マイクロレンズ１２０３Ｇの中心は、フォトダイオード１２０４Ｇの中心に対して受光素子列の主走査方向の中央に向けてずれて配置されている。マイクロレンズ１２０３Ｂの中心は、フォトダイオード１２０４Ｂの中心に対して受光素子列の主走査方向の中央に向けてずれて配置されている。マイクロレンズ１２０３Ｒの中心は、フォトダイオード１２０４Ｒの中心に対して受光素子列の主走査方向の中央に向けてずれて配置されている。なお、本実施形態では、カラーフィルタ１２０２の中心とマイクロレンズ１２０３の中心とは一致している。
　本実施形態では、縮小光学系の読取ユニットとなっており、ＣＭＯＳセンサ１０７の左端部に入射される光は、図２（ｃ）のように受光素子列の主走査方向の中央側に傾いて入射されている。本実施形態では、カラーフィルタ１２０２の中心、マイクロレンズ１２０３の中心が、フォトダイオード１２０４の中心に対して受光素子列の主走査方向の中央に向けてずれて配置されている。そのため、フォトダイオード１２０４は、フォトダイオード１２０４に対応するカラーフィルタ１２０２、マイクロレンズ１２０３を通過した光を受光することができる。したがって、混色の問題を抑制することができる。
　カラーフィルタ１２０２、マイクロレンズ１２０３のずらし量について図７を用いて説明をする。図７の１２０の位置を第１の位置、第１の位置よりも受光素子列の中央側の位置である１２１を第２の位置とする。ＣＭＯＳセンサ１０７に入射される光は、受光素子列の端部に近くなればなるほど傾きが大きくなり、中央部に近づくほど傾きは少なくなり垂直に近くなる。そのため、カラーフィルタ１２０２の中心（及びマイクロレンズ１２０３の中心）が、フォトダイオード１２０４の中心に対して受光素子列の中央方向にずれている量は、受光素子列の端部側の方が大きく、受光素子列の中央側の方が小さくしている。
　ｄ１Ｇ、ｄ１Ｂ、ｄ１Ｒは、第１の位置において、カラーフィルタ１２０２Ｇ、Ｂ、Ｒの中心が、対応するフォトダイオード１２０４Ｇ、Ｂ、Ｒの中心とずれている量を示している。
  ｄ２Ｇ、ｄ２Ｂ、ｄ２Ｒは、第２の位置において、カラーフィルタ１２０２Ｇ’、Ｂ’、Ｒ’の中心が、対応するフォトダイオード１２０４Ｇ’、Ｂ’、Ｒ’の中心とずれている量を示している。
　各ずれ量は、ｄ１Ｇ＞ｄ１Ｂ＞ｄ１Ｒ＞ｄ２Ｇ＞ｄ２Ｂ＞ｄ２Ｒ、となっている。
　即ち、第１の位置おける、カラーフィルタ１２０２Ｇの中心とフォトダイオード１２０４Ｇの中心とがずれている量は、第２の位置におけるカラーフィルタ１２０２Ｇ’の中心とフォトダイオード１２０４Ｇ’の中心よりも大きい。同様に、第１の位置おける、マイクロレンズ１２０３Ｇの中心とフォトダイオード１２０４Ｇの中心とがずれている量は、第２の位置におけるマイクロレンズ１２０３Ｇ’の中心とフォトダイオード１２０４Ｇ’の中心よりも大きい。また同じ第１の位置で見てみれば、カラーフィルタ１２０２Ｇの中心とフォトダイオード１２０４Ｇの中心とがずれている量は、カラーフィルタ１２０２Ｂの中心とフォトダイオード１２０４Ｂの中心とがずれている量よりも大きい。そして、カラーフィルタ１２０２Ｂの中心とフォトダイオード１２０４Ｂの中心とがずれている量は、カラーフィルタ１２０２Ｒの中心とフォトダイオード１２０４Ｒの中心とがずれている量よりも大きい。
　このようにすることで、受光素子列に対する光の照射角度に応じて、混色に対して最適なカラーフィルタ１２０２（マイクロレンズ１２０３）のずらし量とすることができる。
　本実施形態では、図８に示すように、フォトダイオードのピッチ間隔Ｚ１に対し、カラーフィルタのピッチ間隔Ｚ２を所定の割合で小さくしている（例えば0.99×Ｚ１＝Ｚ２）。受光素子列の主走査方向の中央で、カラーフィルタ１２０２Ｂの中心とフォトダイオード１２０４Ｂは一致している。画素のピッチ間隔Ｚ１に対し、カラーフィルタのピッチ間隔Ｚ２が小さいため、受光素子列の主走査方向の端部へ向かうほど、カラーフィルタ１２０２とマイクロレンズ１２０３のずれ量が大きくなるようになる。即ち、受光素子列の主走査方向において中央から左端側では、ｄ１Ｇ＞ｄ１Ｂ＞ｄ１Ｒ＞ｄ３Ｇ＞ｄ３Ｂ＞ｄ３Ｒ＞ｄ４Ｇである。また、受光素子列の主走査方向において中央から右端側では、ｄ５Ｒ＞ｄ５Ｂ＞ｄ５Ｇ＞ｄ４Ｒである。カラーフィルタ１２０２とマイクロレンズ１２０３のずれ量は中央部から当該位置までの距離に比例する。受光素子列の左端部と中央部の中間に位置する画素のずれ量は、左端部の約半分のずれ量となっている。即ち、０．５×ｄ１Ｇ≒ｄ３Ｇ、０．５×ｄ１Ｂ≒ｄ３Ｂ、０．５×ｄ１Ｒ≒ｄ３Ｒである。なお、受光素子列の左端で説明を行ったが、受光素子列の中央より右側でも同様にカラーフィルタ１２０２は、フォトダイオード１２０４に対して受光素子列の主走査方向の中央に向けてずれて配置されている。
　次に、フォトダイオード１２０４とゲート電極１２０５との接続について説明をする。フォトダイオード１２０４とゲート電極１２０５は、副走査方向において接続され、画素を示す１２０１の範囲内に配置される（図２（ｂ）参照）。
　本実施形態では、ゲート電極１２０５の材料に高屈折材料のポリシリコンが使われている。よって、主走査方向にはゲート電極１２０５を配置していない。仮に、ゲート電極１２０５を主走査方向に配置した場合の説明図を図９（ａ）に示す。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＸの位置での断面図である。説明のために、入射される光は一つだけ示している。図９（ｂ）に示されるように、ポリシリコンと層間膜の屈折率の差により、画素転送トランジスタのゲート電極１２０５に入射した光は進路を変え、異なる色の単位画素に入射してしまうことがある。その結果、混色という課題を生じさせる。
　本実施形態では、画素転送トランジスタのゲート電極１２０５を主走査方向の単位画素間に配置せず、副走査方向に配置することで、混色を抑制することが可能である。特に、ＲＧＢが隣接したカラーフィルタ配列となっているＣＭＯＳセンサにおいて、混色抑制の効果が大きい。
　また、本実施形態ではカラーフィルタ１２０２Ｇ、１２０２Ｂ、１２０２Ｒと共にマイクロレンズ１２０３Ｇ、１２０３Ｂ、１２０３ＲをＣＭＯＳセンサ中央側にずらしている。この構成によって混色、感度ばらつきが低減される。図２（ｂ）、（ｃ）と図１０（ａ）、～（ｄ）を用いて説明をする。図２（ｂ）、（ｃ）は、本実施形態でのカラーフィルタとマイクロレンズ１２０３の位置関係（平面図）を示している。図１０（ａ）～（ｄ）は比較例としてのカラーフィルタ１２０２とマイクロレンズ１２０３の位置関係を示している。図１０（ａ）～（ｄ）のカラーフィルタ１２０２は、フォトダイオード１２０４と同じ位置に配置されており、マイクロレンズ１２０３はフォトダイオード１２０４に対してずらして配置されている。マイクロレンズ１２０３は、受光素子列の端部の方がずれ量が多く、中央部に近づくほどずれ量が小さい。図１０（ａ）と図１０（ｂ）は受光素子列の左端部、図１０（ｃ）と図１０（ｄ）は、受光素子列の中央部近傍を表す図である。受光素子列の左端を表す図として、図１０（ａ）は図２（ｂ）と対応し、図１０（ｂ）は図２（ｃ）と対応している。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸの位置での断面図である。図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）のＸの位置での断面図である。図２（ｂ）と図１０（ａ）において、領域Ａ、Ａ’を通過する入射する光を考える。領域Ａ、Ａ’は面積が等しく、マイクロレンズ１２０３Ｇの位置に対して、同一の位置関係にある。図２（ｃ）に示すように、本実施形態のようにカラーフィルタ１２０２とマイクロレンズ１２０３をフォトダイオード１２０４に対してずらして配置した場合は、領域Ａを通過する光は単一のカラーフィルタ１２０２Ｇを通過する。一方、図１０（ｂ）に示すように、領域Ａ’を通過する光は１２０２Ｇと１２０２Ｂの両方を通過する。したがって、比較例のように、カラーフィルタ１２０２、マイクロレンズ１２０３、フォトダイオード１２０４を配置した場合、マイクロレンズを通過したにも関わらず、混色が発生してしまうという問題がある。一方、本実施形態ではその様な問題の発生を抑制することができる。
　さらに、図１０（ａ）（ｂ）と図１０（ｃ）（ｄ）とを比較する。マイクロレンズ１２０３と、カラーフィルタ１２０２（及びフォトダイオード１２０４）とのずれ量は、受光素子列の左端部よりも中央部近傍の方が小さくなっている。そのため、領域Ａ’を占める、ＧとＢの割合も異なってくる。そのため、端部と中央付近により混色の割合が異なる。さらに、領域Ａ’のゲート電極１２０５の近傍に光が入射した場合、当該光がゲート電極１２０５に入射することがある。本実施形態では、ゲート電極１２０５に高屈折材料のポリシリコンを用いており、ポリシリコンは波長依存性が大きい。そのため、光が通過するＧのカラーフィルタ１２０２とＢのカラーフィルタ１２０２との割合が異なると、ゲート電極１２０５で吸収、屈折される割合も異なり、左端と中央近傍での画素の感度ばらつきが大きくなる。一方、本実施形態ではその様な問題の発生を抑制することができる。
　なお、本実施形態では、カラーフィルタ１２０２Ｇを第１の透過部、カラーフィルタ１２０２Ｂを第２の透過部、カラーフィルタ１２０２Ｒを第３の透過部として説明したが、各色とカラーフィルタとの関係は相対的な関係であり、これに限られるものではない。カラーフィルタ１２０２Ｂを第１の透過部、あるいはカラーフィルタ１２０２Ｒを第１の透過部としてもよい。第１の受光素子、第１の集光部も同様にカラーフィルタの各色とは相対的な関係である。
　（マイクロレンズ同士の配置の説明）
　図１１、図１２を用いて、隣接するマイクロレンズ１２０３が間隔をあけて配置されていることによる効果を説明する。
　図１１は、マイクロレンズ１２０３の配置による効果を説明するために図２（ｃ）の図を簡略化した図である。図１２は、隣接するマイクロレンズ１２０３が接するように配置されている。
　本実施形態のようにカラーフィルタ１２０２が同一ラインにＲＧＢ３色が配置される場合、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれのカラーフィルタ１２０２の形成を行うことになるため、製造過程において、各色のカラーフィルタのサイズのずれが発生しやすい。主走査方向にＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを製造する場合、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタはそれぞれ異なる材料であるため、形成させるプロセス工程が異なる。例えば、Ｒのカラーフィルタを形成する工程、Ｇのカラーフィルタを形成する工程、Ｂのカラーフィルタを形成する工程を順々に行っていくこととなる。そのため、各色のフィルタの製造時のアライメント誤差や、フォトリソグラフィによるパターンサイズの誤差が製造上生じ、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタの大きさが微小ながら異なってしまう場合がある。一方、マイクロレンズ１２０３は同じ材料で同じプロセス工程で形成されるため、アライメント誤差やパターンサイズ誤差は生じにくい。そのため、マイクロレンズ１２０３は、安定して同じサイズで製造でき、カラーフィルタに配置する際に同じ間隔で配置することができる。その結果、図１１のようにマイクロレンズ１２０３に対してカラーフィルタ１２０２のサイズが異なる場合が生じる。
　そのため、マイクロレンズ１２０３に対する隣接するカラーフィルタの境界の位置が変動しやすい。なお、同一ラインに一つの色しか存在しないような場合は、各色のカラーフィルタの大きさが異なるという問題は発生しない。また、同一ラインに２色が配置されるベイヤー配列は、本実施形態のように同一ラインに３色のカラーフィルタが存在する場合と比較して、色の数が少ないため上記問題は生じにくい。
　図１２のように、マイクロレンズ１２０３端部の入射光１２０９はカラーフィルタ１２０２の端部を通過する。前述のように、マイクロレンズ１２０３に対してカラーフィルタ１２０２の境界部の位置がばらつくと、マイクロレンズ１２０３の端部を通過した入射光が通過するカラーフィルタの色もばらついてしまう。図１２を用いて、マイクロレンズ１２０３Ｂの端部を通過する入射光について説明する。入射光１２０８は青のカラーフィルタ１２０２Ｂを通過し、入射光１２０９は赤のカラーフィルタ１２０２Ｒを通過している。一方、入射光１２０８’、入射光１２０９’はどちらも青のカラーフィルタ１２０２Ｂ’を通過している。このように、カラーフィルタ１２０２Ｂ（１２０２Ｂ’）を通過する光の量がばらつくことで、混色の問題が発生する。
　本実施形態では、マイクロレンズ１２０３間にギャップを設けて、マイクロレンズ１２０３により集光された光線が隣接するカラーフィルタ１２０２を通過しないようにしている。図１１に示すように、入射光１２０８、１２０８’は青のカラーフィルタ１２０２Ｂを通過している。なお、マイクロレンズ１２０３を通過しない光（図１１の入射光１２０９、１２０９’）はマイクロレンズの間に設けられる配線等により遮光されてフォトダイオード１２０４まで到達しないため、混色の問題の影響は少ない。
　本実施形態では、マイクロレンズ１２０３の間に間隔を設けることにより、１ラインに異なる色のカラーフィルタ１２０２が配置される構成における、混色の問題を抑制している。特にこれらの問題は、１ライン上に設けられるカラーフィルタ１２０２の色の種類が多いほど、製造上のばらつきが生じやすい。したがって、本実施形態のように同一ラインに３色のカラーフィルタが存在する場合に、効果が大きい。また、マイクロレンズ１２０３とカラーフィルタ１２０２の両者をずらすことにより、入射光１２０９近傍での異色のカラーフィルタ１２０２からの光の量を抑制することが出来、効果的に混色の問題を抑えることが出来る。
実施形態２
　図１３（ａ）、図１３（ｂ）を参照しながら本発明に係る実施形態２を説明する。実施形態２は、マイクロレンズ１２０３の形状を変更した点以外は実施形態１と同様である。したがって、同様の構成については説明を省略する。
　図１３（ａ）は、本実施形態の平面図である。なお、フォトダイオード１２０４、ゲート電極１２０５は記載を省略している。実施形態２におけるマイクロレンズ１２０３は、楕円形状をしており、主走査方向及び副走査方向と直交する方向から視た時に、主走査方向の曲率半径に対して、副走査方向の曲率半径が大きくなるようになっている。
　図１３（ｂ）は、主走査方向、副走査方向の曲率半径が等しい真円のマイクロレンズ１２０３を配置した例である。図１３（ａ）のような構成にすることによって、図１３（ｂ）に対して、マイクロレンズ１２０３で覆われる領域を大きくしている。
　効果について説明をする。図１４は、入射光の多重干渉を説明するための図でカラーフィルタ１２０２とカラーフィルタ１２０２の上部に設けられたカーバーガラス１２０６のみを図示している。球面マイクロレンズ１２０３に覆われない、カラーフィルタ１２０２の平坦な領域に入射された光は、一部はカラーフィルタ１２０２の表面で反射される。この反射した光は、カラーフィルタ１２０２とカーバーガラス１２０６との間で反射をしてゴーストを引き起こす。ゴーストが発生すると、本来の原稿の画像とは異なる画像が読取像として読みこまれてしまう。
　したがって、なるべくカラーフィルタ１２０２に対するマイクロレンズ１２０３の面積を大きくした方が良い。主走査方向のマイクロレンズの大きさは、マイクロレンズが隣接して設けられている関係上、大きくするには限界がある。一方、副走査方向に関してはその制約がないため大きくすることができる。したがって、主走査方向を短径、副走査方向を長径とした楕円形状にすることにより、カラーフィルタ１２０２に対するマイクロレンズ１２０３の面積を大きくすることができる。
　また、本実施形態のようにマイクロレンズ１２０３とカラーフィルタ１２０２の両者をずらすことにより、より効果的にゴーストを抑えることが出来る。図１５はマイクロレンズ１２０３の中心をフォトダイオード１２０４の中心とずらし、カラーフィルタ１２０２の中心とフォトダイオード１２０４の中心とはずらしていない場合の例を示す。図１５に示されるように、入射光の多重干渉の原因となるマイクロレンズ１２０３Ｇとマイクロレンズ１２０３Ｂとの間の領域Ｂ’は、カラーフィルタ１２０２Ｂのみとなっている。同じ色のカラーフィルタ１２０２で反射した光は干渉を起こしやすいため図１５のような構成の場合、多重干渉を引き起こしやすい。一方、図１３（ａ）のような本実施形態の場合、対応する領域Ｂでは、カラーフィルタ１２０２Ｇと１２０２Ｂの２色が存在するため多重干渉の影響を小さくすることができる。
実施形態３
　図１６、図１７、図１８を参照しながら本発明に係る実施形態３を説明する。実施形態３は、カラーフィルタ１２０２の形状を変更した点以外は実施形態１と同様である。したがって、同様の構成については説明を省略する。
　図１６は、実施形態３に係るＣＭＯＳセンサのＧＢＲの３つの画素の平面図である。図１７は、複数ラインの受光素子列に対応するカラーフィルタ１２０２の位置関係を説明する図である。
　図１６、図１７に示すように、カラーフィルタ１２０２を副走査方向に大きくし、副走査方向における受光素子列と受光素子列との間の領域もカラーフィルタ１２０２で覆うようにしていることが実施形態３の特徴である。一方、実施形態１ではカラーフィルタ１２０２は副走査方向に大きくないため、図２（ａ）に示されるように、受光素子列と受光素子列との間の領域にはカラーフィルタ１２０２は存在しない。
　実施形態３において、カラーフィルタ１２０２は、画素転送トランジスタのゲート電極１２０５を覆っている。カラーフィルタ１２０２の主走査方向の幅をＬ１、副走査方向の幅をＬ２とした場合、Ｌ１＜Ｌ２となる。受光素子列と受光素子列との間隔がＬ１×２であれば、Ｌ２＝Ｌ１×２が望ましい。
　上記のような構成により、隣接する受光素子列の間からの不要な反射光によるゴースト光を抑制することが出来る。受光素子列と受光素子列との間の領域には電源線や信号線などの配線が配置されており、これらの配線に反射した光によりゴーストが発生することがある。
　実施形態３では、受光素子列と受光素子列との間の領域にもカラーフィルタ１２０２が存在しているため、当該領域においてもカラーフィルタを光が通過することにより光の強度を低下させることができる。そのため、配線からカラーフィルタ１２０２の方向へ反射する光の強度が弱くなるためゴーストを低減することができる。
　図１８は、実施形態３における変形例を説明する図であり、マイクロレンズ１２０３が楕円形状となっている。カラーフィルタ１２０２は、マイクロレンズ１２０３より大きい。
実施形態４
　図１９、図２０、図２１、図２２を参照しながら本発明に係る実施形態４を説明する。実施形態４は、実施形態１に対して配線部である配線１２０７（又は、縦配線１４０６、横配線１４０７）の構成を明確にした点以外は実施形態１と同様である。したがって、同様の構成については説明を省略する。
　図１９は、実施形態４に係るＣＭＯＳセンサのＧＢＲの３つの画素の構成を示す図である。図１９（ａ）は平面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）におけるＸの位置の断面図、図１９（ｃ）は図１９（ａ）におけるＹの位置の断面図である。
　図１９（ａ）に示すように、配線１２０７は、フォトダイオード１２０４を囲むように設けられる。カラーフィルタ１２０２を通過した光は、配線１２０７により形成される開口を通過しフォトダイオード１２０４に入射される。実施形態４は、配線１２０７で形成される開口が副走査方向でフォトダイオード１２０４より大きいことが特徴である。つまり、図１９（ｃ）に示すように、副走査方向において、配線１２０７の開口幅Ｗ１は、フォトダイオード１２０４の幅Ｗ２より大きくなっている（Ｗ１＞Ｗ２）。一方、図１９（ｂ）に示すように、主走査方向において、配線１２０７の開口幅Ｗ３は、フォトダイオード１２０４の幅Ｗ４より狭くなっている（Ｗ３＜Ｗ４）。これは、隣接画素間の画素ピッチが狭いこと、及び混色抑制の観点からである。
　図２０は、実施形態４に係るＣＭＯＳセンサのＧＢＲの３つの画素の構成のその他の例を示す図である。図２０（ａ）は平面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）におけるＸの位置の断面図、図２０（ｃ）は図２０（ａ）におけるＹの位置の断面図である。図１９と異なる点は、開口を副走査方向に延びる縦配線１４０６と主走査方向に延びる横配線１４０７で形成している点である。図２０（ｃ）に示すように、本例では、横配線１４０７は縦配線１４０６よりＺ方向（第１の方向及び第２の方向と直交する第３の方向）においてカラーフィルタ１２０２にＨ１だけ近い側に配置される。また、副走査方向において、横配線１４０７の開口幅Ｗ１は、フォトダイオード１２０４の幅Ｗ２より大きくなっている。
　図２１は、実施形態４に係るＣＭＯＳセンサのＧＢＲの３つの画素の構成のその他の例を説明する図である。本例では、マイクロレンズ１２０３が副走査方向に長い楕円形状となっている。また、マイクロレンズ１２０３の形状に合わせてカラーフィルタ１２０２も副走査方向に長くなっている。図２１(c)に示すように、本例では、横配線１４０７は縦配線１４０６よりＺ方向においてマイクロレンズ１２０３にＨ１だけ近く構成されている。また、副走査方向において、横配線１４０７の開口幅Ｗ１は、フォトダイオード１２０４の幅Ｗ２より大きくなっている。
　上記のように、副走査方向において、配線１２０７（又は、横配線１４０７）の開口幅Ｗ１は、フォトダイオード１２０４の幅Ｗ２より大きくなっている。そのため、カラーフィルタ１２０２を通過した光が、配線１２０７（又は、横配線１４０７）により遮光されにくくなり、フォトダイオード１２０４の感度低下が抑制される。また、製造時に配線１２０７（又は、横配線１４０７）とフォトダイオード１２０４とのアライメントのずれが発生したとしても、各センサの感度のばらつきを抑えることができる。Ｗ１とＷ２の関係は、１．０１×Ｗ２≦Ｗ１≦１．５×Ｗ２が好ましい。１．０１×Ｗ２＞Ｗ１であると製造時に発生するアライメントのずれの発生を抑制する効果が小さくなる。Ｗ１＞１．５×Ｗ２であると迷光がフォトダイオード１２０４に入射しやすくなり、読取り画質の低下が発生する。
　図２２を用いて楕円のマイクロレンズを用いた場合における実施形態４の効果を説明する。図２２に、図２１に示した楕円のマイクロレンズを用いた場合の入射光（矢印）の模式図を示す。図２２（ａ）は平面図である。図２２では説明を簡単にするため、カラーフィルタ１２０２Ｇとフォトダイオード１２０４ＧがＸ方向でシフトしていない例で説明をする。図２２（ｂ）は横配線１５０７の開口Ｗ１は、Ｗ１＞Ｗ２の関係になっている。図２２（ｃ）は、横配線１５０７の開口Ｗ１は、Ｗ１＜Ｗ２の関係になっている。
　楕円のマイクロレンズと正円のマイクロレンズのパワーを比較した場合、楕円のマイクロレンズの短径（主走査方向の径）と正円のマイクロレンズ径とが同じ場合、副走査方向におけるパワーは、楕円のマイクロレンズの方が正円のマイクロレンズよりも小さくなる。
　そのため、Ｗ１＜Ｗ２の場合、正円のマイクロレンズに比較して、楕円のマイクロレンズ１２０３Ｇからフォトダイオード１２０４Ｇに入射する光が横配線１５０７に遮られてしまいやすくなり、結果として感度の低下が発生しやすい。したがって、楕円のマイクロレンズを用いる場合はＷ１＞Ｗ２とすることにより、横配線１４０７によって入射光が遮光されることを低減し、感度低下を抑制するという効果が正円のマイクロレンズを用いた場合よりも大きくなる。また、楕円のマイクロレンズを用いた場合でも、正円のマイクロレンズを用いた場合と同様に、製造時の各センサの感度のばらつきを抑えることができる。
実施形態５
　図２３を参照しながら本発明に係る実施形態５を説明する。実施形態１において、ＣＭＯＳセンサ１０７は、ライン１、ライン２、ライン３の３つの受光素子列を有しているのに対し、実施形態５においては、さらにライン４の受光素子列を設けた点が実施形態１と異なる。実施形態１と異なる点について説明を行い、実施形態１と同様の構成については説明を省略する。
　図２３は、実施形態５にかかるＣＭＯＳセンサ１０７のカラーフィルタの配列を説明する図である。ライン１、ライン２、ライン３は、実施形態１と同様に、主走査方向にカラーフィルタはＲ→Ｇ→Ｂ→Ｒ→Ｇ→Ｂ→・・・の周期的な規則を有して配置されている。一方、ライン４は主走査方向にＧのカラーフィルタ１２０２Ｇ（第４の透過部）を周期的な規則なく連続して並べられている。
　実施形態５では、モノクロ画像を読取る場合に、ライン１、ライン２、ライン３を用いて読み取りを行う第１のモードと、ライン４を用いて読み取りを行う第２のモードを切り替える切替え部を備えている。モノクロ画像を読取る場合にライン１、ライン２、ライン３を用いて読み取りを行う場合は、ライン１、ライン２、ライン３の緑のカラーフィルタ（カラーフィルタ１２０２Ｇ）に対応するフォトダイオード１２０４Ｇに入射される光に基づいて読取りが行われる。
　カラーフィルタ１２０２がＲ→Ｇ→Ｂの周期的な規則で配置されたライン１、ライン２、ライン３を用いて読み取りを行う場合のメリットとして、湾曲した金属の対象物（例えばスプレー缶）を読取る時の不適切な色づきを抑制することができるというメリットがある。
　このメリットについて図２４を用いて説明する。図２４は湾曲した金属の対象物を読み取る様子を示した断面図である。図２４は、図１の折り返しミラー１０５ａ等を簡略して光学系としている。
　金属の光の反射率は高いため、白色ＬＥＤ１０４ａ、１０４ｂから照射された光は金属の対象物の表面で正反射し、ＣＭＯＳセンサ１０７のフォトダイオード１２０４で得られる輝度情報は非常に高くなる。
　（I）の位置は、金属の対象物が平らな位置である。そのため、仮に正反射光がＣＭＯＳセンサ１０７に入射されたとしても、ＣＭＯＳセンサ１０７のライン１、２、３に均一に反射光が入射される。
　一方（II）の位置は、金属の対象物が湾曲している位置である。読取りユニットの光学系は、平らな対象物を想定して設計されているため、湾曲した対象物を読取る場合、ＣＭＯＳセンサ１０７のライン１、２，３に均一に反射光が入射されない場合がある。そのため金属の対象物を読取った場合に、ライン１のみに正反射光が入射され、それ以外のラインには正反射光が入射されないということがありえる。
　例えば、従前のＣＭＯＳセンサ（ライン１にはＲのみのカラーフィルタ、ライン２はＧのみのカラーフィルタ、ライン３はＢのみのカラーフィルタ）を用いて、正反射光がライン１にのみ入射され、ライン２、ライン３には入射されなかった場合を考えてみる。この場合、（II）の領域はＧとＢに対してＲの輝度が高い読取画像となる。つまりは赤色に色付いた読取画像になってしまい、原稿と大きく異なる色の画像になってしまう。
　一方、カラーフィルタ１２０２がＲ→Ｇ→Ｂの周期的な規則で配置されたライン１、ライン２、ライン３を用いて読み取りを行う場合、正反射光が入射されるライン１で読み取った画像の輝度データは、主走査方向に「Ｒ＝２５５　→　Ｇ＝２５５　→　Ｂ→２５５→　Ｒ＝２５５　→・・・」となる（輝度情報のＭＡＸは２５５とする）。この場合もライン２、ライン３に比較してライン１で得られる輝度情報は高くなる。しかしながら、Ｒ→Ｇ→Ｂの細かい周期的な変化となるため、従前のＣＭＯＳセンサを用いた場合のような１色だけの色づき画像となるのを抑制することができる。
　しかしながら、前述したように入射光が傾いてしまった場合、隣接するカラーフィルタ１２０２Ｂ、１２０２Ｒを通過した光がフォトダイオード１２０４Ｇに入射してしまう混色が発生する。カラー画像を読取る場合は、ライン１、ライン２、ライン３のＲＧＢに対応するすべてのフォトダイオード１２０４から得られる情報に基づいて混色の補正の制御を行うことができる。しかしながら、モノクロ画像を読取る場合は、読取り速度を上げるためにライン１、ライン２、ライン３のうちのＧに対応するフォトダイオード１２０４からしか情報を取得しない。そのため、混色の補正の制御を行うことができない。したがって、モノクロ画像を読取る場合、画像情報を適切に取得できなくなるおそれがある。一方、ライン４のみを用いてモノクロ画像を読取った場合には、主走査方向にカラーフィルタ１２０２Ｇが並んでいるため混色の問題は発生しない。
　ライン１、ライン２、ライン３を用いてモノクロ画像を読取った時に混色の影響が大きく出るか否かは、製造時のカラーフィルタ１２０２、フォトダイオード１２０４等の位置精度に影響される。したがって、ある製造ロットのＣＭＯＳセンサでは混色が発生しやすいが、別の製造ロットのＣＭＯＳセンサ１０７では混色が発生しにくいという場合がある。
　そこで、モノクロ画像を読取る場合に、ＣＰＵ４０１は、ライン１、ライン２、ライン３を用いて読み取りを行う（第１のモードでの読み取り）か、又は、ライン４を用いて読み取りを行う（第２のモードでの読み取り）を選択して制御可能なように設けられている。例えば、ＣＰＵ４０１の制御プログラムを格納する不揮発性メモリ４０２に、第１のモードでの読み取りを行うか、第２のモードでの読み取りを行うかを判断するためのプログラムを製品の工場出荷前に格納しておく。このようにすることで、ＣＭＯＳセンサの個体差に応じて、最適なモノクロ画像の読取りを設定することができる。また、不揮発性メモリ４０２に、第１のモード及び第２のモードでの読み取りを行うためのプログラムの双方を格納しておいてもよい。そして、不揮発性メモリ４０２にどちらのプログラムを実行するかの判別フラグを別に設ける方法や、基板に設けられた機械的なスイッチによりどちらのプログラムを実行するかを選択させる方法をとることも可能である。
　なお、工場出荷前にあらかじめ第１のモードと第２のモードを設定しておく例を説明したがこれに限られるものではない。ユーザーインターフェースである操作部４０３を操作することでユーザーが第１のモードでの読み取りと第２のモードでの読み取りを切り替えるようにしてもよい。
　また、ＣＭＯＳセンサの個体差に関わらず、カラー画像を読取る場合には、ライン１、ライン２、ライン３を用いて読み取りを行い、モノクロ画像を読取る場合には、ライン４を用いて読み取りを行うように設定をしても良い。
　なお、カラー画像を読取る際の混色の補正の制御が十分であるならば、必ずしもカラーフィルタ１２０２の中心とフォトダイオード１２０４の中心とをずらさなくても良い。つまり、カラー画像を読取る場合には、湾曲した金属の対象物の読み取りを考慮しライン１、ライン２、ライン３を用いて読み取りを行う。そして、モノクロ画像を読取る場合は、混色補正ができないためライン４を用いて読み取りを行う。
　なお上記の説明では、ライン４のカラーフィルタ１２０２は、ライン１、ライン２、ライン３に設けられたカラーフィルタ１２０２Ｇと同じもの（ライン４のカラーフィルタ１２０２が透過する光の波長と、ライン１、２、３のカラーフィルタ１２０２Ｇが透過する光の波長が同じ）で説明をしたがこれに限られるものではない。モノクロ画像を読取る場合は色味が影響しない。そのため、フォトダイオード１２０４に入射される光の強度を強くするために、カラーフィルタ１２０２をライン１等に設けられるカラーフィルタ１２０２Ｇよりも薄い色の緑色にしたり、透明のカラーフィルタを用いるようにしたりしてもよい。
　（その他）
　上述した実施形態では、３色のカラーフィルタを用いた例で説明をしているが、これに限られるものではない。例えば、２色のカラーフィルタを用いるような構成でもよい。また、３色すべてのカラーフィルタの中心をフォトダイオードの中心からずらすような構成としているが、３色のカラーフィルタのうち混色の問題が発生しやすい２色だけずらすようにしてもよい。また、混色が発生しやすい受光素子列の端部領域のみカラーフィルタの中心をフォトダイオードの中心からずらし、受光素子列の中央領域や中間領域（中央領域と端部領域の間の領域）はずらさないようにしてもよい。
　ラインセンサとして、ＣＭＯＳセンサの例で説明したが、ＣＣＤ（charge coupled device）センサなど別の形式のセンサでも良い。本実施形態に係るラインセンサが適用される画像形成装置として、電子写真方式の画像形成装置の例を示したがこれに限られるものではない。インクを吐出して用紙に画像を形成するインクジェット方式のプリンタ等に本実施形態に係るラインセンサを適用してもよい。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
　本願は、２０１４年１２月２５日提出の国際出願国際出願番号PCT/JP2014/084433を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。
１００　原稿読取装置
１０４　ＬＥＤ
１２０２　カラーフィルタ
１２０３　マイクロレンズ
１２０４　フォトダイオード
１２０５　ゲート電極
１２０７　配線
１４０６　縦配線
１４０７　横配線

Claims (24)

  1. 　第１の方向に配置された複数の受光素子を備える受光素子列と、
    　前記複数の受光素子に対応して配置された複数の透過部と、
    を備えるラインセンサであって、
    　複数の前記透過部は、第１の波長の光を透過する第１の透過部と、前記第１の波長とは異なる波長の光を透過する第２の透過部と、前記第1の波長及び前記第２の波長と異なる第３の波長の光を透過する第３の透過部と、を含み、
    　第１の方向に配置された複数の前記受光素子は、前記第１の透過部に対応する第1の受光素子と、前記受光素子列の中央側に前記第１の受光素子と隣接して設けられ前記第２の透過部に対応する第２の受光素子と、前記受光素子列の中央側に前記第２の受光素子と隣接して設けられ前記第３の透過部に対応する第３の受光素子と、を含み、
    　前記受光素子列は、前記第１の方向と直交する第２の方向に第１の受光素子列、第２の受光素子列、第３の受光素子列として３列並べて配置され、
    　前記第１の受光素子列、前記第２の受光素子列及び前記第３の受光素子列の前記第２の方向に並ぶ受光素子に対応する透過部は、前記第１の透過部、前記第２の透過部、前記第３の透過部のそれぞれが存在し、
    　前記第１の透過部の中心は、前記第１の受光素子の中心に対して前記受光素子列の中央の方向にずれており、
    　前記第２の透過部の中心は、前記第２の受光素子の中心に対して前記受光素子列の中央の方向にずれており、
    　前記第３の透過部の中心は、前記第３の受光素子の中心に対して前記受光素子列の中央の方向にずれていることを特徴とするラインセンサ。
  2. 　前記第１の透過部、前記第２の透過部、前記第３の透過部は、それぞれ赤、緑、青のカラーフィルタであることを特徴とする請求項８に記載のラインセンサ。
  3. 　前記第１の透過部、前記第２の透過部、前記第３の透過部は、前記第１の方向に周期的に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のラインセンサ。
  4. 　前記第１の透過部の中心と前記第１の受光素子の中心とがずれている量は、
    　前記第２の透過部の中心と前記第２の受光素子の中心とがずれている量よりも大きく、
    　前記第２の透過部の中心と前記第２の受光素子の中心とがずれている量は、
    　前記第３の透過部の中心と前記第３の受光素子の中心とがずれている量よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のラインセンサ。
  5. 　前記第１の受光素子は、第１の位置に配置された前記第１の受光素子と、前記第１の位置よりも前記受光素子列の中央側の第２の位置に配置された前記第１の受光素子とを含み、
    　前記第１の位置おける前記第１の透過部の中心と当該第１の透過部に対応する前記第１の受光素子の中心とがずれている量は、
    　前記第２の位置における前記第１の透過部の中心と当該第１の透過部に対応する前記第１の受光素子の中心とがずれている量よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のラインセンサ。
  6. 　前記受光素子に蓄積された電荷を転送する電荷転送部を備え、
    　前記電荷転送部と前記受光素子は、前記第１の方向と直交する第２の方向で接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のラインセンサ。
  7. 　前記透過部に対し前記受光素子とは逆側に配置され、前記複数の受光素子に対応して配置された複数の集光部を備え、
    　複数の前記集光部は、前記第1の受光素子に対応して設けられる第１の集光部を含み、
    　前記第１の集光部の中心は、前記第１の受光素子の中心に対して前記受光素子列の中央の方向にずれていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のラインセンサ。
  8. 　前記第１の集光部は、第１の位置に配置された前記第１の集光部と、前記第１の位置よりも前記受光素子列の中央側の第２の位置に配置された前記第１の集光部とを含み、
    　前記第１の位置おける前記第１の集光部の中心と当該第１の集光部に対応する前記第１の受光素子の中心とがずれている量は、
    　前記第２の位置における前記第１の集光部の中心と当該第１の集光部に対応する前記第１の受光素子の中心とがずれている量よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載のラインセンサ。
  9. 　複数の前記集光部は、第１の方向において隣接する集光部と間隔をあけて配置されていることを特徴とする請求項７又は８に記載のラインセンサ。
  10. 　前記集光部は楕円形状のマイクロレンズであり、前記第１の方向の曲率半径に対して、前記第１の方向と直交する第２の方向の曲率半径の方が大きいことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のラインセンサ。
  11.   前記第１の透過部の第２の方向における幅は、第１の透過部の第１の方向における幅よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のラインセンサ。
  12.   前記第１の透過部、前記第２の透過部及び前記第３の透過部は、前記第２の方向に並んで配置された受光素子列の間の領域を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のラインセンサ。
  13. 　前記第１の透過部と前記第１の受光素子との間に設けられた配線部を備え、前記配線部は、前記第１の透過部を通過した光が前記第１の受光素子に入射するように開口がもうけられていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のラインセンサ。
  14. 　前記配線部は、第１の方向に延びる横配線と、第２の方向に延びる縦配線とを備えることを特徴とする請求項１３に記載のラインセンサ。
  15. 　第１の方向及び第２の方向と直交する第３の方向において、前記横配線は、前記縦配線よりも前記第１の透過部に近い側に配置されることを特徴とする請求項１４に記載のラインセンサ。
  16. 　第２の方向における前記開口の幅をＷ１、前記第１の受光素子の幅をＷ２として、Ｗ１＞Ｗ２であることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載のラインセンサ。
  17. 　第１の方向における前記開口の幅をＷ３、前記第１の受光素子の幅をＷ４として、Ｗ３＜Ｗ４であることを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載のラインセンサ。
  18. 　前記第２の方向に複数の受光素子を備える第４の受光素子列をさらに設け、
    　前記第４の受光素子列は前記複数の受光素子に対応して配置された所定の波長の光を透過する第４の透過部を備え、
    　前記第４の透過部は第１の方向に連続して配置されることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のラインセンサ。
  19. 　前記第４の透過部は、前記第１の透過部と同じ波長の光を透過することを特徴とする請求項１８に記載のラインセンサ。
  20. 　対象物の画像を読み取る画像読取装置であって、
    　請求項１８乃至１９のいずれか１項に記載のラインセンサと、
    　モノクロ画像の読取りを行う場合に、前記第１の受光素子列、前記第２の受光素子列、前記第３の受光素子列を用いて画像を読取る第１のモードでの読み取り又は、前記第４の受光素子列を用いて画像を読取る第２のモードでの読み取りを実行する制御部を備えることを特徴とする画像読取装置。
  21. 　ユーザーが操作を行う操作部を備え、前記操作部により前記第１のモードでの読み取りを実行するか、前記第２のモードでの読み取りを実行するかを切り替えることが可能であることを特徴とする請求項２０に記載の画像読取装置。
  22. 　前記制御部は、カラー画像を読取る場合は第１のモードで読取りを行い、モノクロ画像を読取る場合は第２のモードで読取りを行うことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の画像読取装置。
  23. 　対象物の画像を読み取る画像読取装置であって、
    　前記対象物に光を照射する発光部と、
    　請求項１乃至２２のいずれか１項に記載のラインセンサと、
    　シートから反射した光を前記ラインセンサに導く縮小光学系と、
    　を備えることを特徴とする画像読取装置。
  24. 　請求項２２又は２３に記載の画像読取装置と、
    　前記画像読取装置により読み取られた画像を形成する画像形成部と、
    　を備えることを特徴とする画像形成装置。
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