JPH11191826A

JPH11191826A - リニアイメージセンサーとその駆動方法及び画像読み取り装置

Info

Publication number: JPH11191826A
Application number: JP9357629A
Authority: JP
Inventors: Noriyoshi Osozawa; 憲良遅澤; Tadashi Takahashi; 匡高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＣＤリニアセンサーで、光漏れ、リニアリ
ティ特性の補正を可能とすることを課題とする。【解決手段】リニアイメージセンサーは、少なくとも
１列のフォトダイオード列と、前記フォトダイオード列
の片側に設けられた第１の電荷転送レジスタと、前記フ
ォトダイオード列と前記第１の電荷転送レジスタとの間
に設けられた第２の電荷転送レジスタと、前記第１の電
荷転送レジスタの電荷を掃き捨てるための電荷掃き捨て
部とを有することを特徴とする。画像読み取り装置にお
いて、前記２本以上の電荷転送レジスタのうち前記フォ
トダイオード列に近い位置に配置される第１の電荷転送
レジスタの出力から前記リニアイメージセンサーに入射
される光量を検出する検出手段と、前記２本以上の電荷
転送レジスタのうち前記第１の転送レジスタ以外の転送
レジスタ出力のクランプレベルを前記検出手段の結果に
応じて制御する制御手段とを合わせ有することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機や
フラットベッドスキャナーなどの画像読み取り装置や画
像処理装置に用いられるＣＣＤリニアセンサーなどの画
像読み取り装置を有するリニアイメージセンサーに関
し、特にフォトダイオードの光電変換部からレジスタ間
転送を行うＣＣＤエリアセンサーの出力のリニアリティ
を補正するリニアイメージセンサー及びその駆動方法と
画像読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル複写機やフラットベッド
スキャナーなどの画像読み取り装置や画像処理装置にお
いて、読取画像の品質や高速性等に関する要求が益々盛
んになり、かかる要求を満足するという新製品も多種類
にわたって増加している。

【０００３】図１９は従来デジタル複写機などに搭載さ
れていた一列のＣＣＤリニアセンサーの１例を示す概念
図である。図１９において、ＣＣＤリニアセンサー４０
００は、フォトダイオード４００１（以下、ＰＤと称す
る）と、該ＰＤ４００１の両側に配置された２本の転送
レジスタ４００３，４００４と、ＰＤ４００１から転送
レジスタ４００３，４００４に電荷を一度に転送するた
めのシフトゲート４００２，４００５（以下、ＳＨゲー
トと称する）と、転送レジスタ４００３，４００４から
水平転送される電荷を順次出力する出力アンプ４００
６，４００７で構成される。

【０００４】ここで、ＰＤ４００１は物理的に遮光され
た遮光エリア４００８（以下、ＯＢエリア：optical bl
ack areaと称する）と、画像読み取りを行うエリア４０
０９とからなる。

【０００５】また、ＰＤ４００１は複数の画素から構成
され、一般にＡ４サイズ用紙の長手方向を４００ｄｐｉ
で読みとる場合には、読み取りエリア４００９は5,000
画素、６００ｄｐｉの場合には、7,500画素で構成され
ている。

【０００６】また、ＰＤ４００１を構成する画素のうち
奇数番目の画素は転送レジスタ４００３に、偶数番目の
画素は転送レジスタ４００４に転送され、それぞれ出力
アンプ４００６，４００７から奇数番目及び偶数番目の
画素信号がそれぞれ出力される。

【０００７】この様なＣＣＤリニアセンサーは、断面的
に一般に２層のアルミ配線を用いた製造プロセスによっ
て製造されており、１層目のアルミは配線として、２層
目のアルミは遮光用として用いられる場合が多い。

【０００８】図２０はＣＣＤリニアセンサー４０００を
用いた場合の画像処理回路の１例である。ＣＣＤリニア
センサー４０００から出力された奇数画素信号、偶数画
素信号はカップリングコンデンサ４１０１，４１０２で
ＤＣ成分が除去され、クランプ回路４１０３，４１０４
（以下、ＣＰ回路と称する）で所定レベルにクランプさ
れ、ゲインコントロールアンプ４１０５，４１０６（以
下、ＡＭＰと称する）で所定レベルに増幅された後、Ｃ
Ｐ回路４１１０，４１１１で再度所定レベルにクランプ
された後、ＡＤ変換器４１０７，４１０８（以下、ＡＤ
と称する）でデジタルデータに変換され、デジタル画像
処理回路４１０９で変倍、色処理、誤差拡散などの処理
が行われる。

【０００９】ここで、ＣＰ４１０３，４１０４で行われ
るクランプは、ＡＭＰ４１０５，４１０６の増幅処理の
ダイナミックレンジを確保するためであり、ＣＰ回路４
１１０，４１１１でのクランプ処理はＡＤ変換する際の
黒基準を設定するもので、クランプは遮光エリア４００
８の画像レベルに基づいて行われる。これはＣＣＤ４０
００で発生する熱ノイズによる影響を補正するためであ
る。

【００１０】ところが、近年デジタル複写機の特徴であ
る高画質や、アナログ複写機に並ぶ低価格デジタル機の
登場によって、デジタル画像読み取り装置（デジタル複
写機やフラットベッドスキャナーなど）は急速に市場に
広まってきている。

【００１１】また、生産性の向上のために、市場の要求
は高速化が強く叫ばれており、それを実現するために
は、処理の並列化が最も単純で有効な手段である。

【００１２】図２１はこの様な背景に基づいて高速化を
達成したＣＣＤリニアセンサーの１例である。図２１に
おいて、ＣＣＤリニアセンサー４５００は、ＰＤ４５０
１と、ＰＤ４５０１の両側に２本ずつ配置された４本の
転送レジスタ４５０２，４５０３，４５０４，４５０５
と、ＳＨゲート４５０６，４５０７と、内側の転送レジ
スタ４５０３，４５０４と外側の転送レジスタ４５０
２，４５０５に電荷を振り分けるためのストア１ゲート
４５０９，４５１０と、ストア２ゲート４５０８，４５
１１（以下ＳＴ１，ＳＴ２ゲート）と、内側と外側の転
送レジスタ間の電荷転送を制御するトランスファーゲー
ト４５１２，４５１３（以下ＴＧゲート）と、内側と外
側の転送レジスタ用の４つの出力アンプ４５１６，４５
１７，４５１８，４５１９から構成される。

【００１３】ＰＤ４５０１はＯＢエリア４５１４と読み
取りエリア４５１５から構成され、その奇数画素電荷
は、さらにその中で奇数、偶数に振り分けられそれぞれ
が転送レジスタ４５０４，４５０５に転送され、出力ア
ンプ４５１８，４５１９から出力される。

【００１４】またＰＤ４５０１の偶数画素電荷も、同様
に更にその中で奇数、偶数に振り分けられ、それぞれが
転送レジスタ４５０３，４５０２に転送され、出力アン
プ４５１７，４５１６から出力される。

【００１５】整理すると、奇数画素のさらに奇数番目の電荷→内側転送レジスタ４
５０４奇数画素のさらに偶数番目の電荷→外側転送レジスタ４
５０５偶数画素のさらに奇数番目の電荷→内側転送レジスタ４
５０３偶数画素のさらに偶数番目の電荷→外側転送レジスタ４
５０２に転送される。

【００１６】図２２はＰＤ４５０１から転送レジスタ４
５０２，４５０３，４５０４，４５０５への電荷転送を
図式化したものである。

【００１７】転送レジスタ４５０２，４５０３，４５０
４，４５０５は、クロックパルスφ１とφ２の２相駆動
で転送されるため、φ１ゲート、φ２ゲートが交互に配
置されている。

【００１８】またＴＧゲートはφ１ゲートにのみ隣接し
て設けられ、ＳＴ１ゲート４５０９，４５１０、ＳＴ２
ゲート４５０８，４５１１はＰＤ４５０１の２画素分に
１ゲートの割合で交互に配置されている。

【００１９】図２２において、（１）は初期状態（ＰＤ
４５０１に電荷がある状態）で、説明のために４画素分
のみの電荷を示してある。電荷は●で表されている。

【００２０】図２２（２）において、ＳＨゲート４５０
６，４５０７およびＳＴ１，ＳＴ２ゲート４５０８，４
５０９，４５１０，４５１１がＯＮし、図に示すように
ＰＤ４５０１からＳＴ１，ＳＴ２ゲート４５０８，４５
０９，４５１０，４５１１へ電荷が移動する。

【００２１】図２２（３）においては、ＳＴ１ゲート４
５０８，４５１０がＯＦＦ、φ１ゲートがＯＮし、ＳＴ
１ゲート４５０８，４５１０から内側転送レジスタ４５
０３，４５０４のφ１ゲートに電荷が移動する。

【００２２】ＳＴ２ゲート４５０９，４５１１はＯＮし
たままなので、ＳＴ２ゲートからの電荷移動は行われな
い。

【００２３】図２２（４）においては、φ１ゲートがＯ
ＦＦし、ＴＧゲート４５１２，４５１３がＯＮして、内
側転送レジスタ４５０３，４５０４からＴＧゲート４５
１２，４５１３に電荷が移動する。このタイミングにお
いてもＳＴ２ゲート４５０９，４５１１はＯＮしたまま
なので、ＳＴ２ゲートからの電荷移動は行われない。

【００２４】図２２（５）においては、ＴＧゲート４５
１２，４５１３がＯＦＦし、φ１ゲートがＯＮしてＴＧ
ゲート４５１２，４５１３から外側転送レジスタ４５０
２，４５０５のφ１ゲートへと電荷が移動する。同時に
ＳＴ２ゲート４５０９，４５１１がＯＦＦするため、Ｓ
Ｔ２ゲート４５０９，４５１１から内側転送レジスタ４
５０３，４５０４のφ１ゲートへの電荷移動も行われ、
このタイミングをもってＰＤ４５０１から４本の転送レ
ジスタ４５０２，４５０３，４５０４，４５０５への電
荷移動が完了する。

【００２５】こうして、転送レジスタ４５０２，４５０
３，４５０４，４５０５に転送された画像電荷は、φ
１，φ２ゲートが交互にＯＮ、ＯＦＦを繰り返す２相駆
動によって水平転送が行われ、出力アンプから出力され
る。

【００２６】ＣＣＤリニアセンサー４５００は以上の動
作を繰り返して画像読み取りを行う。ＣＣＤリニアセン
サー４５００のように高速化の対応として複雑な構造を
持つＣＣＤは配線も複雑になるため、２層アルミ配線を
用いる製造プロセスにおいては１層目、２層目のアルミ
を共に配線用として用いる場合がある。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２１
で説明したような複雑な構造を持つＣＣＤの光電変換装
置ではアルミ配線による遮光が不十分になる可能性があ
るため、光漏れによる不具合が懸念される。

【００２８】具体的には、図２１で説明したＣＣＤリニ
アセンサー４５００のようにレジスタ間転送を行うＣＣ
Ｄリニアセンサー内で光漏れが発生した場合には内側と
外側の転送レジスタでリニアリティ特性が異なるという
問題が発生する。

【００２９】これはＰＤ４５０１から転送レジスタ４５
０２，４５０３，４５０４，４５０５への電荷転送を行
う際に、図２２（４）の段階で、内側転送レジスタ４５
０３，４５０４に残った残留電荷をも外側転送レジスタ
４５０２，４５０５に転送してしまうために発生するも
のである。

【００３０】図２３、図２４、図２５、図２６、図２７
を用いて、この光漏れ電荷と、残留電荷とリニアリティ
についての問題を説明をする。

【００３１】図２３はＣＣＤリニアセンサー４５００に
おける光漏れ発生部分を示す。同図において“Ａ”で示
されるＳＨゲート４５０６，４５０７と、ストア１ゲー
ト４５０８，４５１０と、ストア２ゲート４５０９，４
５１１の領域である２つの領域が光漏れ発生部分であ
り、ここで光漏れにより発生した光漏れ電荷は、常に内
側転送レジスタ４５０３，４５０４に漏れ込んでいる。
従って、先に説明した水平転送が終了しても、内側転送
レジスタ４５０３，４５０４には光漏れによる電荷が光
量に対応した一定量が残る。これが、”残留電荷”とな
る。

【００３２】図２３（２）は入射光量と内側、外側それ
ぞれの出力波形を示し、ＯＢエリアの信号に着目した場
合、入射光量に応じて外側転送レジスタ出力が変動して
いるのがわかる。

【００３３】これは、水平転送後には、光漏れによって
内側転送レジスタに残留した電荷が水平転送に先駆けて
行われるレジスタ間転送によって、外側転送レジスタに
転送されるために起こる現象である。すなわち、光漏れ
による影響は内側転送レジスタだけでなく、外側転送レ
ジスタにも及ぶことになる。

【００３４】また光漏れ電荷もＰＤ４５０１で読みとら
れた電荷と同様に転送レジスタへの転送が行われ出力さ
れる。

【００３５】図２４は光漏れ電荷が、外側転送レジスタ
４５０２と内側転送レジスタ４５０３にどのように分布
するかを示した図である。

【００３６】図２４（１）はＰＤ４５０１から各転送レ
ジスタに電荷転送が終了した時点での外側転送レジスタ
４５０２、内側転送レジスタ４５０３の状態であり、Ｏ
Ｂエリア４５１４に相当する部分をＯＢエリアとして図
示してある。また、説明を簡単にするために、この状態
では光漏れが無い状態でのＰＤ４５０１から転送レジス
タへの電荷転送終了後の状態を示してある。

【００３７】図２４（２）は、図２４（１）に示す電荷
が水平転送された後の各レジスタでの残留電荷分布を示
し、この分布の理由は次による。

【００３８】ＣＣＤリニアセンサー４５００において、
ＰＤ４５０１の画素数が読み取りエリア４５１５が５０
００画素、ＯＢエリア４５１４が１０００画素の計６０
００画素とすると、４本の転送レジスタ４５０２，４５
０３，４５０４，４５０５はそれぞれ１５００段の水平
転送を行い、その内訳は一転送レジスタ当たり読み取り
画素１２５０段、ＯＢエリア２５０段である。

【００３９】光漏れ電荷は各段において均等にΔｎ発生
し、水平転送１段毎に加算され転送されていく。また、
光漏れ電荷はＯＢエリアでは発生しないので転送レジス
タのＯＢエリアには１２５０段の読み取りエリアで加算
されてきた光漏れ電荷（１２５０−１）×Δｎのノイズ
が均一に分布し、読み取りエリア最先端では同じく（１
２５０−１）×Δｎのノイズ、順次後方に向かって１段
毎にΔｎ減っていき最終段では０となる。

【００４０】また外側転送レジスタ２５０２では光漏れ
による余剰電荷の漏れ込みは無いため均一分布となって
いる。

【００４１】図２４（３）は、内側転送レジスタ４５０
３から外側転送レジスタ４５０２へのレジスタ間転送後
の分布を示す。

【００４２】レジスタ間転送によって、内側転送レジス
タにあった光漏れ電荷が外側転送レジスタにすべて転送
されているのがわかる。

【００４３】実際には図２４（３）に示される分布に対
して、ＰＤ４５０１で読み取られた信号電荷が加算され
読み出しが行われる。

【００４４】また、図２４では転送レジスタ２５０２，
２５０３について説明したが、転送レジスタ２５０４，
２５０５に関しても同様である。

【００４５】図２５は入射光量に対する光漏れ電荷の発
生特性を示す。光漏れ電荷の発生特性は、入射光量に対
してリニアな特性を示すとは限らず、図２５では入射光
量１０％までは入射光量と同じレベルの光漏れ電荷が発
生し、以降は飽和した状態になっている。

【００４６】一つの原因としては、光漏れ発生部分の光
電変換特性が挙げられ、フォトダイオードと同様に飽和
特性を有すると考えられる。本従来例では、図２５に示
す特性を光漏れ特性として、以下説明するものである。

【００４７】図２６はＣＣＤリニアセンサー４５００を
用いた場合の回路ブロックであり、図２０で説明した回
路を並列に２倍にしたものである。

【００４８】図２６において、４１１２から４１２２ま
でが、図２０の回路ブロック図に対して追加された部分
で、ＣＣＤリニアセンサー４５００から出力される４本
の転送レジスタ４５０２，４５０３，４５０４，４５０
５の出力はそれぞれカップリングコンデンサ４１０１，
４１０２，４１１２，４１１３でＤＣ成分が除去された
後、ＣＰ回路４１０３，４１０４，４１１４，４１１５
で後段処理のためのクランプが行われ、ＡＭＰ４１０
５，４１０６，４１１６，４１１７で所定のレベルに増
幅され、ＣＰ回路４１１０，４１１１，４１１８，４１
１９でＯＢエリア４５１４を基準として所定レベルにク
ランプされ、ＡＤ４１０７，４１０８，４１２０，４１
２１でデジタルデータに変換され、デジタル画像処理回
路４１２２で各種処理が行われる。

【００４９】前述したように、光漏れによって外側転送
レジスタのＯＢエリアには、入射光量に対して図２５で
示される光漏れノイズが存在するため、図２６のＣＰ回
路４１１０，４１１９でＯＢエリアを基準としてクラン
プされた外側転送レジスタ４５０２，４５０５の出力
と、ＣＰ回路４１１１，４１１８でクランプされた内側
転送レジスタ４５０３，４５０４の出力とでは、図２７
に示すように、１０％までは黒レベル、１０〜１００％
までは内側転送レジスタと同じ傾きを持つ特性になる。

【００５０】さらに、図２４では全面均一光を例にとっ
て説明したが、入射光量分布によって、外側転送レジス
タのＯＢエリアに影響を及ぼす光漏れ電荷レベルは変化
するため、内側転送レジスタ出力と外側転送レジスタ出
力間でのリニアリティ特性の違いは入射光量分布によっ
ても左右される。

【００５１】この対策方法としてルックアップテーブル
による補正を、デジタル画像処理回路４１２２以前に行
うことが考えられる。

【００５２】しかし、外側転送レジスタ出力は、図２７
に示すように、１０％光量まで黒つぶれが発生している
ため、外側転送レジスタ出力だけでは正しいルックアッ
プテーブル・データを作成することができない。

【００５３】また、黒レベル近傍のデータはプリント画
像に大きな影響を与えるため、同一のルックアップテー
ブルではコントラストを重視する文字原稿と、階調性を
重視する画像原稿の双方に対応することが困難である。

【００５４】

【課題を解決するための手段】本発明において、上記課
題を解決するために、少なくとも１列のフォトダイオー
ド列と、前記フォトダイオード列の片側に設けられた第
１の電荷転送レジスタと、前記フォトダイオード列と前
記第１の電荷転送レジスタとの間に設けられた第２の電
荷転送レジスタと、前記第１の電荷転送レジスタの電荷
を掃き捨てるための電荷掃き捨て部とを有することを特
徴とするリニアイメージセンサーを提案する。

【００５５】また、上記リニアイメージセンサーの駆動
方法において、前記フォトダイオード列から前記第２の
電荷転送レジスタへの信号電荷を転送し、前記第２の電
荷転送レジスタから前記第１の電荷転送レジスタへの残
留電荷を転送し、前記第１の電荷転送レジスタに残留し
た電荷を電荷掃き捨て部により掃き捨て、前記第１およ
び第２の電荷転送レジスタの信号電荷を水平転送するこ
とを特徴とする。

【００５６】さらに、少なくとも１列のフォトダイオー
ド列と、前記フォトダイオード列の片側に設けられた２
列以上の電荷転送レジスタを有し、前記２列以上の電荷
転送レジスタ間で電荷転送を行うリニアイメージセンサ
ーを搭載する画像読み取り装置において、前記２本以上
の電荷転送レジスタのうち、前記フォトダイオード列に
近い位置に配置される第１の電荷転送レジスタの出力か
ら前記リニアイメージセンサーに入射される光量を検出
する検出手段と、前記２本以上の電荷転送レジスタのう
ち前記第１の転送レジスタ以外の転送レジスタ出力のク
ランプレベルを前記検出手段の結果に応じて制御する制
御手段とを合わせ有することを特徴とする。

【００５７】また、画像読み取り装置において、原稿か
らの光を電気信号に変換する光電変換手段と前記光電変
換手段からの電荷を電気信号として出力部へ転送する複
数の電荷転送手段をもつＣＣＤリニアセンサーと、前記
ＣＣＤリニアセンサーからのアナログ信号をデジタルデ
ータに変換するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバ
ータからの画像データを画像特徴の異なる領域を分離す
る像域分離手段と、複数のルックアップテーブル・デー
タを持つルックアップテーブル補正手段とを有し、前記
像域分離手段によって分離された前記画像特徴の異なる
領域の特性に合わせたルックアップテーブル補正を行う
ルックアップテーブル補正手段を有することを特徴とす
る。

【００５８】また、画像読み取り装置において、原稿か
らの光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電
変換手段からの電荷を電気信号として出力部へ転送する
第１の電荷転送手段と、前記光電変換手段から前記第１
の電荷転送手段を通って第１の電荷転送手段と並行して
電荷を電気信号として出力部へ転送する第２の電荷転送
手段と、前記第１の電荷転送手段と前記第２の電荷転送
手段から出力された信号をデジタルデータに変換するＡ
／Ｄ変換手段と、前記第１の電荷転送手段からＡ／Ｄ変
換されたデジタルデータのリニアリティを補正する第１
のルックアップテーブルと、前記第２の電荷転送手段か
らＡ／Ｄ変換されたデジタルデータのリニアリティを補
正する第２のルックアップテーブルとを備えて、前記第
２のルックアップテーブルは前記第１の電荷転送手段と
前記第２の電荷転送手段からの出力に対応する補正デー
タによって決まることを特徴とする。

【００５９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００６０】［第１の実施形態］図１は本発明による第
１の実施形態のＣＣＤリニアセンサー１００を示す図で
ある。図１において、ＣＣＤリニアセンサー１００は、
従来例図２１で示したＣＣＤリニアセンサー４５００
に、電荷掃き捨て部１０１，１０２を設けたもので、図
２１と同一部分には同一番号を付している。

【００６１】すなわち、ＣＣＤリニアセンサー１００に
は、ＯＢエリア４５１４と読み取りエリア４５１５から
なるＰＤ４５０１と、ＰＤ４５０１の両側に２本ずつ配
置された４本の転送レジスタ４５０２乃至４５０５と、
ＳＨゲート４５０６，４５０７と、内側の転送レジスタ
４５０３，４５０４と外側の転送レジスタ４５０２，４
５０５に電荷を振り分けるためのストア１ゲート４５０
８，４５１０と、ストア２ゲート４５０９，４５１１
（以下ＳＴ１，ＳＴ２ゲート）と、内側と外側の転送レ
ジスタ間の電荷転送を制御するトランスファーゲート４
５１２，４５１３（以下ＴＧゲート）と、内側と外側の
転送レジスタ用の４つの出力アンプ４５１６乃至４５１
９が構成される。

【００６２】さらに、ＰＤ４５０１はＯＢエリア４５１
４と読み取りエリア４５１５から構成され、その奇数画
素電荷は、さらにその中で奇数、偶数に振り分けられそ
れぞれが転送レジスタ４５０４，４５０５に転送され、
出力アンプ４５１８，４５１９から出力される。

【００６３】また、ＰＤ４５０１の偶数画素電荷も、同
様に更にその中で奇数、偶数に振り分けられ、それぞれ
が転送レジスタ４５０３，４５０２に転送され、出力ア
ンプ４５１７，４５１６から出力される。

【００６４】また、電荷掃き捨て部１０１，１０２は、
それぞれ外側転送レジスタ４５０２，４５０５に隣接
し、図示しない外部印加電圧によって制御され、後述す
るように、動作ＯＮ時には外側転送レジスタ４５０２，
４５０５に蓄積されている電荷を全て同時に掃き捨てる
機能を持つ。また、動作ＯＦＦ時には外側転送レジスタ
４５０２，４５０５に蓄積されている電荷に対して何ら
影響を与えないものである。構造的には、ＳＴ１，ＳＴ
２ゲート又はＴＧゲートのいずれかと同一構造でよく、
製造工程上、特別な工程を不要とする。

【００６５】図２はＣＣＤリニアセンサー１００の１周
期分の駆動タイミングの１例を示し、このタイミングの
繰り返しにより画像読み取りが行われる。すなわち、一
水平同期期間に、外側転送レジスタ４５０２，４５０５
の残留電荷をレジスタ又はゲート構成の電荷掃き捨て部
１０１，１０２に転送し、その後電荷掃き捨て部１０
１，１０２に外部印加電圧を加えて、残留電荷を掃き出
す。その後、ＰＤ４５０１の信号電荷を奇数又は偶数の
電荷を外側転送レジスタ４５０２，４５０５に蓄積し
て、アンプ４５１９，４５１６から順次水平転送するも
のである。

【００６６】図３はＣＣＤリニアセンサー１００を図２
に示すタイミングで駆動した場合の内側転送レジスタ４
５０３と外側転送レジスタ４５０２の状態を示す。

【００６７】図３（１）は図２の水平転送期間開始時の
内側転送レジスタ４５０３、外側転送レジスタ４５０２
の状態を示し、この状態ではＯＢエリアには光漏れによ
る影響は現れない。

【００６８】図３（２）は図２の水平転送期間終了後の
状態を示し、従来例で説明したように内側転送レジスタ
４５０３には光漏れによりＯＢエリア４５１４に均一分
布なノイズ、読み取りエリア４５１５には転送レジスタ
後方に向かって順次減少する分布のノイズ電荷が残留す
る。外側転送レジスタ４５０２には光漏れによる残留電
荷は存在しない。

【００６９】図３（３）は図２のレジスタ間転送（残留
電荷）終了後の状態を示す。この期間ではＰＤ４５０１
から各転送レジスタへの信号電荷転送は行われないため
図３（２）において内側転送レジスタ４５０３の残留電
荷が全て外側転送レジスタ４５０２に転送され、内側転
送レジスタ４５０３の電荷は０になる。

【００７０】図３（４）は図２の掃き捨て終了後の状態
で、外側転送レジスタ４５０２から掃き捨て部１０１へ
の電荷掃き捨てが行われ、内側転送レジスタ４５０３、
外側転送レジスタ４５０２共に残留電荷は０となる。

【００７１】次に図２のＰＤ４５０１から各転送レジス
タへの電荷転送が行われ、この転送終了後の転送レジス
タ内の状態は、再び図３（１）となり上記動作が繰り返
される。

【００７２】従って、水平転送開始状態においては、図
３（１）に示すようにＯＢエリア４５１４への光漏れ電
荷の混入、残留は起こらないため、従来例にて説明した
後段のクランプ処理によるリニアリティ不整合は発生し
ない。

【００７３】［第２の実施形態］図４は従来例の図２１
で示したＣＣＤリニアセンサー４５００を用いた画像処
理回路のブロック図である。

【００７４】図４において、ＣＣＤリニアセンサー４５
００の内側転送レジスタ４５０３で転送された電荷は出
力アンプ４５１７から出力され、カップリングコンデン
サ９１を介してＣＰ（クランプ）回路１０３に入力され
る。

【００７５】ＣＰ回路１０３では後段処理のためのバイ
アス設定が行われ、ＡＭＰ１０５で所定レベルに増幅さ
れる。

【００７６】その後、ＣＰ回路１０７で、ＡＤ変換する
際の黒の基準レベルにクランプされ、ＡＤ１０９でデジ
タルデータに変換され、デジタル画像処理回路１１６に
入力される。

【００７７】ＣＰ回路１０７でクランプされた信号は、
ＯＢサンプリング回路１１１でＯＢエリア部分の信号レ
ベルが検出され、黒の基準として設定されたリファレン
ス電圧１１３とコンパレータ１１２で比較され、比較結
果を基底としてＣＰ回路１０７でクランプされ、フィー
ドバック制御が行われる。

【００７８】一方、ＣＣＤリニアセンサー４５００の外
側転送レジスタ４５０２で転送された電荷は、出力アン
プ４５１６から出力され、カップリングコンデンサ９
２、ＣＰ回路１０４、ＡＭＰ１０６まで同様な処理が行
われ、ＣＰ回路１０８で黒基準レベルにクランプされた
後、ＡＤ１１０でデジタルデータに変換され、デジタル
画像処理回路１１６に入力される。

【００７９】ＣＰ回路１０８のクランプレベル設定値
は、内側転送レジスタ４５０３の出力によって制御さ
れ、具体的にはＡＤ１０９の出力が入射光量検知回路１
１４に入力され、その結果をクランプＤＣ変換回路１１
５で変換し、コンパレータ１１６でリファレンス電圧１
１３と比較され、ＣＰ回路１０８にフィードバック制御
が行われる。

【００８０】ＣＣＤリニアセンサー４５００から出力さ
れるもう１組の出力（内側転送レジスタ４５０４と外側
転送レジスタ４５０５）についても、同様の処理が行わ
れ、ＣＰ回路１２７，１２８におけるクランプレベル
を、ＯＢサンプリング回路１１１と入射光量検知回路１
１４で検出されてリファレンス電圧１１３と比較された
差レベルに設定される。

【００８１】図５は光漏れによるＯＢレベル変動の抑制
効果を示したもので、それぞれ例示の電圧を示して説明
する。図５（１）は光漏れによる外側レジスタ４５０
２，４５０５の出力のＯＢレベル変動を表し、入射光量
１００％に対して、約１０ｍＶの変動がある。

【００８２】図５（２）は入射光量に対する出力レベル
を表し、入射光量１００％に対して５００ｍＶのＣＣＤ
４５０１の信号出力が得られる。また、ＡＤ１０９，１
３０のＡＤ変換は８ビットのものが主流であり、一般に
８ビットのＡＤ変換器１０９，１３０の入力レンジは、
２Ｖで使用されるものが多く、ＡＭＰ１０５，１０６で
は、４倍の増幅が行われ、ダイナミックレンジの幅を最
大に保たれるように設定される。

【００８３】従って、図５（３）に示されるように、Ｃ
Ｐ回路１０８に入力される外側転送レジスタ４５０２の
出力での光漏れによるＯＢ変動は、入射光量１００％に
対して４０ｍＶとなる。

【００８４】図５（４）はＡＤ１０９で変換された内側
転送レジスタ４５０３の出力データから入射光量検知回
路１１４、クランプＤＣ変換回路１１５、コンパレータ
１１６を介してＣＰ回路１０８にフィードバックされる
制御信号レベルを表し、入射光量１００％に対して、−
４０ｍＶがフィードバックされる。こうして、ＣＰ１０
８の出力でのＯＢ変動は、図５（３）と図５（４）との
和で表される。

【００８５】図５（５）はＡＤ１１０に入力される外側
転送レジスタ４５０２の信号のＯＢ変動を示し、内側転
送レジスタ４５０３の出力から入射光量を検知し、外側
転送レジスタ４５０２の信号のＣＰ回路にフィードバッ
ク制御を行うことによって、レジスタ間転送を行うＣＣ
Ｄエリアセンサー４５００において、光漏れによる内側
転送レジスタ４５０３と、外側転送レジスタ４５０２と
の間で発生するリニアリティ特性の不整合を補正するこ
とができる。

【００８６】上記光漏れに対する解消処理は、他方の内
側転送レジスタ４５０４と、外側転送レジスタ４５０５
との間でも同様であり、リニアリティ特性の不整合を補
正できる。

【００８７】［第３の実施形態］本発明の第３の実施形
態について、図６、図７を参照しつつ説明する。図６は
図４に対して、さらにエリア指定回路３０１を追加し、
補正精度の向上を図ったものであり、エリア指定回路３
０１は入射光量検知回路１１４，１３４に対して光量の
検知を行うエリアを指定するものである。図６に示す他
の構成は、図４と同様であり、同一符号のブロックは同
一機能を有し、重複する説明は省略する。

【００８８】図７を用いて本実施形態を具体的に説明す
る。図７は、読み取りエリア４５１５とＯＢエリア４５
１４とから構成されるＰＤ４５０１に対して、入射され
る光のパターンと、それぞれにおける入射光量レベルと
出力波形を示したものである。

【００８９】図７（１）はＰＤ４５０１の読み取りエリ
ア４５１５の全面に均一なパターンで、この時の出力波
形は、従来例の図２３（２）で示した入射光量VS転送レ
ジスタ波形の関係と同じである。内側転送レジスタ４５
０３の出力と、外側転送レジスタ４５０２の出力との、
それぞれ入射光量１００％，５０％，２０％のときの出
力レベルを示し、外側転送レジスタ４５０２の０Ｂエリ
ア４５１４の出力レベルが図のように検出される。

【００９０】図７（２）は転送方向に対して最後方の１
００画素分には光が当たらないパターンの出力レベルで
ある。光漏れによる電荷が外側のＯＢ部に対してレベル
変動を引き起こすのは、水平転送終了後に内側の転送レ
ジスタ４５０３のＯＢ部に残留する電荷が、外側転送レ
ジスタ４５０２にレジスタ間転送されるためであり、さ
らに一般に転送レジスタ１段あたりの効率は９９．９９
％以上であることから内側転送レジスタ４５０３のＯＢ
部に残留する電荷は転送方向に対して後方に位置する部
分の光が外側転送レジスタ４５０２のＯＢ部のレベル変
動に大きく影響する。

【００９１】従って、図７（２）においては、入射光量
レベルに対する外側転送レジスタ４５０２の出力でのＯ
Ｂ部の変動は、図７（１）に比べ小さくなる。

【００９２】図７（３）は最後方の１００画素分にのみ
光が当たるパターンであり、前述の理由により、この場
合には外側転送レジスタ４５０２のＯＢ部のレベル変動
は図７（１）の場合より小さいが、図７（２）の場合よ
り大きい。

【００９３】図６のエリア指定回路３０１は、転送レジ
スタ後方１００画素のエリアを指定し、後方１００画素
の入射光量に応じて、それぞれＣＰ回路１０８，１２８
へフィードバック制御を行うことで、より高精度なリニ
アリティ補正が可能になる。即ち、光漏れ信号の電荷レ
ベルは、外側転送レジスタ４５０２の出力中、アンプ４
５１６側に大きく現れ、最後方の画素の電荷については
殆ど現れないので、最後方の１００画素分のエリアにつ
いて限定して入射光量の基準とすれば、光漏れレベルを
除去した画像信号を得ることができる。

【００９４】上記実施形態での各電圧レベル等は例示で
あり、上記数字に限定されるものではない。また、上記
実施形態で、外側転送レジスタ４５０５側でも同様であ
り、ＣＰ回路１０７，１２８におけるクランプレベルに
対する光漏れ信号の影響を殆ど除去できる。

【００９５】［第４の実施形態］以下に本発明によるＣ
ＣＤリニアリティ劣化の補正手法を示す第４の実施形態
を、図面を参照して説明する。

【００９６】図８は、従来例図２１で示したＣＣＤリニ
アセンサー４５００を用いた本実施形態による像域分離
手段とＬＵＴ補正手段の構成を示す概略ブロック図であ
る。本実施形態では外側レジスタ４５０２への転送後の
出力のＣＣＤリニアリティ劣化を補正する構成を説明す
るが、他の３本のレジスタ４５０３乃至４５０５におい
ても同等な構成を有している。

【００９７】図８の実施形態は、ＣＣＤラインセンサー
４５００、カップリングコンデンサ１４９、ＣＰ回路１
５０、ＡＭＰ１５１、ＡＤ１４１、像域分離回路１４
２、セレクタ１４３、文字ＬＵＴ１４４、写真ＬＵＴ１
４７、文字ＬＵＴ補正１４５、写真ＬＵＴ補正１４６、
画像処理回路１４８で構成される。

【００９８】以上の構成において、ＣＣＤラインセンサ
ー４５００から出力された信号はカップリングコンデン
サ１４９でＤＣ成分が除去され、ＣＰ回路１５０で所定
レベルにクランプされ、ＡＭＰ１５１で所定レベルに増
幅された後、ＡＤ１４１でデジタル信号に変換される。
次にデジタル信号は、画像メモリを含む像域分離回路１
４２によって文字か写真かが判別される。この像域分離
回路１４２は、像域分離結果信号とビデオデータとが出
力される。像域分離結果信号は後段のセレクタに入力さ
れ、ルックアップテーブルの切換制御に用いられる。ま
た、像域分離回路１４２回路は、画像をフレームメモリ
に格納してそのメモリデータと基準文字との比較によっ
て像域の判断を行う。図示していないが、像域分離１４
２と並行して、文字領域のヒストグラムを得るためにヒ
ストグラムメモリにヒストグラム用のデータを蓄えら
れ、ＣＰＵにより文字ＬＵＴ１４４のしきい値を決め
る。

【００９９】また、セレクタ１４３は像域分離１４２か
ら出力される文字又は写真の判別信号をセレクト信号と
して、各要素ごとに文字データＡと写真データＢかを選
択する。もし文字データと判別された場合には、文字Ｌ
ＵＴ１４４を用いて文字ＬＵＴ補正１４５を行う。また
写真データと判別された場合には、写真ＬＵＴ１４７を
用いて写真ＬＵＴ補正１４６を行う。各文字ＬＵＴ補正
１４４、写真ＬＵＴ補正１４６からの出力は共通の画像
処理回路１４８でシェーディング、色処理などの処理が
行われる。

【０１００】図９は、外側転送レジスタの出力が内側転
送レジスタの出力に比べ、入射光量の小さい黒近傍でつ
ぶれている場合に、本実施形態における文字ＬＵＴ１４
４を用いた文字ＬＵＴ補正手段１４５の概略図である。

【０１０１】つまり、内側転送レジスタの出力に比べて
外側転送レジスタの出力が黒近傍でつぶれていて、所定
の入射光量以上の時に信号出力が検出できるもので、リ
ニアリティ特性に大きくずれているとする。これが文字
ＬＵＴ補正１０４により、内側、外側転送レジスタとも
黒を、あるしきい値からつぶす画像曲線２０２に変化さ
せる。これは入力値が、０の近傍に分布している場合
は、出力０にする。入力がそれ以外だった場合は、その
まま出力として出される。０の近傍のしきい値は、前も
って外側レジスタ出力の画像の輝度分布の偏りによって
決めることにする。この特性とすることにより、文字の
稜線が明確に判別できることとなり、文字認識を正確に
行うことができる。

【０１０２】図１０は、本実施形態における写真ＬＵＴ
を用いた写真ＬＵＴ補正手段の概略図である。図９に示
したのと同様に、内側転送レジスタ出力に比べて外側転
送レジスタ出力が黒近傍でつぶれているとする。これが
写真ＬＵＴ補正１０６により、外側レジスタのつぶれた
黒近傍を内側レジスタ出力に合わせるように画像曲線を
変化させる。これは、内側転送レジスタの位置に対応す
る外側転送レジスタの位置の出力が小さいか又は無いと
きに、内側転送レジスタの値で外側転送レジスタの出力
を補正することで、出力された値に対して、リニアに出
力して階調を出すためである。この写真ＬＵＴ１４７は
前もって階調がなめらかに変化する無段階チャートで、
入力信号に対応して出力レベルを設定し、内側転送レジ
スタの各レジスタの値を加味してルックアップテーブル
を作成しておいて、転送レジスタの各レジスタの出力を
読み込み決めている。

【０１０３】図１１に文字ＬＵＴ１４４の構成を示す。
上記の動作は、ＲＡＭを通して行われる。前もってＲＡ
Ｍ内に各輝度値に対してリニアリティを補正した値が記
憶されており、入力として画像データの輝度値を入れる
と、それが示す画像データの輝度値を示すアドレスにア
クセスすることにより、出力として画像データの輝度値
の補正をされた値が出力として出される。なお、写真Ｌ
ＵＴも同様の構成を持つので説明を省略する。但し、入
射光量がしきい値以下では画像データが０として入力さ
れるので、内側転送レジスタの値を参考として写真ＬＵ
Ｔを作成する。

【０１０４】図１２は本実施形態における文字ＬＵＴ１
４４のしきい値を決めるヒストグラムの概略図である。
横軸に外側転送レジスタの出力を８ビットの輝度レベル
で示し、縦軸に文字画像の出現頻度を示すヒストグラム
曲線である。あらかじめ設定したしきい値Ｔｈとヒスト
グラム曲線が重なる部分が文字ＬＵＴ１４４の０のしき
い値になる。

【０１０５】上記実施形態では、画像信号を文字データ
と写真データとに分離して処理する例を示したが、写真
には文字以外の模様や背景図形等を含み、文字の場合の
輪郭の明確化とともに、写真のリニアリティ特性を補正
して、滑らかな画像を得ることができる。

【０１０６】［第５の実施形態］図１３は、ＣＣＤライ
ンセンサー４５００を用いた第５の実施形態の構成を示
す概略ブロック図である。本実施形態では、外側転送レ
ジスタ４５０２、内側転送レジスタ４５０３に画像信号
電荷を転送された後の各レジスタの値を順次出力するア
ンプ出力のＣＣＤリニアリティ劣化を補正する構成を説
明する。他の２本の転送レジスタ４５０４，４５０５に
おいても同等な構成を持つため説明は省略する。

【０１０７】図１３の実施形態は、ＣＣＤラインセンサ
ー４５００、カップリングコンデンサ６０１，６０２、
ＣＰ回路６０３，６０４、ＡＭＰ６０５，６０６、ＡＤ
６０７，６０８、像域分離６０９，６１０、セレクタ６
１１，６１２、文字ＬＵＴ６１３、写真ＬＵＴ６１４、
文字ＬＵＴ補正６１５、写真ＬＵＴ補正６１６、画像処
理回路６１７で構成される。

【０１０８】以上の構成において、ＣＣＤラインセンサ
ー４５００の外側転送レジスタ４５０２からのアンプ４
５１６、内側転送レジスタ４５０３からのアンプ４５１
７から出力された信号は、カップリングコンデンサ６０
１，６０２でＤＣ成分が除去され、ＣＰ回路６０３，６
０４で所定レベルにクランプされ、ＡＭＰ６０５，６０
６で所定レベルに増幅された後、ＡＤ６０７，６０８で
デジタル信号に変換される。次に当該デジタル信号は、
少なくともフレームメモリを有する像域分離６０９，６
１０によって、文字か又は写真かに判別される。セレク
タ６１１，６１２は像域分離６０９，６１０から出され
る信号をセレクト信号として各要素ごと（画素ごと、ブ
ロック毎など任意）に文字データＡと写真データＢかを
選択する。もしセレクタ６１１で、文字データと判別さ
れた場合には出力端子Ａからそのままで画素処理回路４
１０９へ、写真データと判別された場合には、写真ＬＵ
Ｔ６１４を用いて写真ＬＵＴ補正６１６で写真ＬＵＴに
従った補正を行う。またセレクタ６１２で写真データと
判別された場合には出力端子Ｂからそのままで、文字デ
ータと判別された場合には、文字ＬＵＴ補正６１５に入
力され、文字ＬＵＴ６１３を用いて文字ＬＵＴ補正を行
う。文字ＬＵＴ６１３はセレクタ６１１で文字と判別さ
れた画像データをもとにして作られる。また写真ＬＵＴ
６１４はセレクタ６１２で写真と判別された画像データ
をもとにして作られる。これは、文字か写真かによって
片方のレジスタ出力をもう一方のレジスタ出力のリニア
リティに合わせることによりリニアリティ劣化の補正を
行っている。

【０１０９】なお上述の実施形態では内側と外側レジス
タ一組に対してそれぞれのＬＵＴを生成する方法を述べ
たが、全チャンネルの内側もしくは外側転送レジスタの
出力平均からＬＵＴを生成する方法も考えられる。

【０１１０】また、上記実施形態で説明した内容は、他
方の転送レジスタの場合でも同様に適用でき、内側及び
外側転送レジスタの出力に応じてリニアリティ特性を補
正することができる。

【０１１１】［第６の実施形態］以下に本発明によるＣ
ＣＤリニアリティ劣化の補正手段をもつ画像読み取り装
置の実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態
では外側転送レジスタ４５０２、内側転送レジスタ４５
０３後の出力のＣＣＤリニアリティ劣化を補正する構成
を説明する。他の２本のレジスタ４５０４，４５０５に
おいても同等な構成を持つため説明は省略する。

【０１１２】図１４は、図２１で示したＣＣＤラインセ
ンサー４５００を用いた本実施形態による画像読み取り
装置の構成を示す概略ブロック図である。

【０１１３】図１４の実施形態は、ＣＣＤラインセンサ
ー４５００、カップリングコンデンサ１６１，１６２、
ＣＰ回路１６３，１６４、ＡＭＰ１６５，１６６、ＡＤ
１６７，１６８、ＬＵＴ１（１６９）、ＬＵＴ２（１７
０）、画像処理回路１７１で構成される。

【０１１４】以上の構成において、ＣＣＤラインセンサ
ー４５００の外側転送レジスタ４５０２、内側転送レジ
スタ４５０３から出力された信号はカップリングコンデ
ンサ１６１，１６２でＤＣ成分が除去され、ＣＰ回路１
６３，１６４で所定レベルにクランプされ、ＡＭＰ１６
５，１６６で所定レベルに増幅された後、ＡＤ１６７，
１６８でデジタル信号に変換される。内側転送レジスタ
４５０３からのデジタル信号は、ＬＵＴ１（１６９）に
よってリニアリティの補正が行われる。ＬＵＴ１（１６
９）は、内側転送レジスタ４５０３の出力の輝度値が示
すアドレスにアクセスすることにより、出力として理想
のリニアリティに補正された値が出力として出される。
図２に示すように、画像データ２の入力に対して、ＬＵ
Ｔ１（１６９）はデジタルデータの入力レベルをアドレ
スとして、そのアドレスに対応した理想値のデータを出
力して、補正した画像データを出力する。また外側転送
レジスタ４５０２からのデジタル信号は、ＬＵＴ２（１
７０）によってリニアリティの補正が行われる。ＬＵＴ
２（１７０）は、図１６に示すように、外側転送レジス
タ４５０２の出力の輝度値と内側転送レジスタ４５０３
の出力の輝度値が示す１６ビットのアドレスにアクセス
することにより、出力として理想のリニアリティ特性に
補正をされた値が出力として出される。各ＬＵＴ１（１
６９）、ＬＵＴ２（１７０）からの出力は共通の画像処
理回路１７１でシェーディング、色処理などの処理が行
われる。

【０１１５】図１７でＬＵＴ生成方法について説明す
る。ＰＤ４５０１で画像を読み込んだ画像信号は、内側
転送レジスタと外側転送レジスタの出力に分割され、内
側転送レジスタ出力の理想のリニアリティの補正値（Ｌ
ＵＴ１（１６９））は、事前になめらかに階調が変化す
る無段階チャートなどを読み込み、ローパスフィルタ１
８１や平均化１８２などをしてノイズを除去した画像デ
ータから作られる。また外側転送レジスタ出力の理想の
リニアリティの補正値（ＬＵＴ２（１７０））は、外側
転送レジスタ出力が黒近傍でつぶれているため、その出
力と対になっている内側転送レジスタ出力（外側転送レ
ジスタ４５０２の場合は４５０３、外側転送レジスタ４
５０５の場合は４５０４）を理想のリニアリティの補正
値とする。その際に、外側転送レジスタ出力と内側転送
レジスタ出力値に対応した１６ビットのアドレスにその
リニアリティの補正値を入れる。

【０１１６】なお上述の実施形態では内側と外側転送レ
ジスタ一組に対してそれぞれのＬＵＴを生成する方法を
述べたが、全チャンネルの内側もしくは外側転送レジス
タの出力平均からＬＵＴを生成する方法も考えられる。

【０１１７】本発明では、一つのフォトダイオードＰＤ
から内、外側転送レジスタを持つ出力のリニアリティ補
正について述べたが、カラーリニアセンサーの様にＲＧ
Ｂの３つのＰＤを持つ場合でも成り立つ。つまり、図１
に御して説明すれば、３ラインのフォトダイオードをＰ
Ｄ４５０１の部分に配置して、その両外側に各色用に奇
数、偶数番目の画素電荷を転送し、更にそれぞれの奇
数、偶数番目の画素電荷を転送して、各転送レジスタの
信号電荷を順次時系列的にアンプを通して読み出し、そ
の後、各色用に、又は各色共通のＬＵＴ１，２によって
３色信号を理想的なリニアリティに補正して出力する。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明を実施するこ
とにより、レジスタ間転送を行うＣＣＤエリアセンサー
において発生しうるリニアリティ特性の不整合を防ぐこ
とができる。

【０１１９】また、本発明を実施することにより光漏れ
に対するスペックを緩和でき、より複雑で高速なＣＣＤ
リニアセンサーの開発を可能にし、さらに製造歩留まり
を向上させ、コストダウンをも可能にするものである。

【０１２０】さらに同ＣＣＤを用いる画像読み取り装置
においては、リニアリティ不整合による画質劣化を補正
し、より高速で高画質な画像読み取り装置をより安価に
提供していくことが可能になる。

【０１２１】また、光漏れによって内側と外側のレジス
タでリニアリティが異なる問題に対して、像域分離して
画像の特性に合わせてＬＵＴ補正を行うことでリニアリ
ティ不備による画質の劣化を防ぐことができる。

【０１２２】また、外側のレジスタ出力のリニアリティ
を補正するＬＵＴにより、内側転送レジスタの出力も参
照することでより、最適なリニアリティ補正を行うこと
で、リニアリティ不整合による画質の劣化を防ぐことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態によるＣＣＤ構造図である。

【図２】本発明の実施形態のタイミング図。

【図３】本発明の実施形態のレジスタ状態を表す図。

【図４】本発明の実施形態１の回路ブロック図。

【図５】本発明の実施形態１の光漏れレベルを示す図。

【図６】本発明の実施形態２の回路ブロック図。

【図７】本発明の実施形態２の入射光量分布を表す図。

【図８】本発明の本実施形態１によるＬＵＴによるリニ
アリティ補正の概略ブロック図である。

【図９】本発明の文字ＬＵＴを用いた文字ＬＵＴ補正手
段の概略図である。

【図１０】本発明の写真ＬＵＴを用いた写真ＬＵＴ補正
手段の概略図である。

【図１１】本発明の文字ＬＵＴの構成図である。

【図１２】本発明の文字ＬＵＴのしきい値を決める方法
の１例である。

【図１３】本発明の本実施形態２の概略ブロック図であ
る。

【図１４】本発明の本実施形態１によるＬＵＴによるリ
ニアリティ補正の概略ブロック図である。

【図１５】本発明の内側転送レジスタ出力データを補正
するＬＵＴ１の構成図である。

【図１６】本発明の外側転送レジスタ出力データを補正
するＬＵＴ２の構成図である。

【図１７】本発明のＬＵＴ生成方法の１例である。

【図１８】従来例のＣＣＤを表す概略図である。

【図１９】従来例の回路ブロック図である。

【図２０】従来例のＣＣＤを表す図である。

【図２１】図２１に示されるＣＣＤのレジスタ間転送を
表す図である。

【図２２】光漏れ部分を表す図である。

【図２３】光漏れによる残留電荷を表す図である。

【図２４】光量に対する光漏れレベルを表す図である。

【図２５】従来例の回路ブロック図である。

【図２６】光漏れによるリニアリティ劣化を表す図であ
る。

【符号の説明】１００ＣＣＤ１０１，１０２電荷掃き捨て部９１，９２，１２１，１２２カップリングコンデンサ１０３，１０４，１２３，１２４クランプ回路１０７，１０８，１２７，１２８クランプ回路１０５，１０６，１２５，１２６ゲインコントロール
アンプ１０９，１１０，１２９，１３０ＡＤ変換器１１１，１３１ＯＢエリアサンプリング回路１１３，１３３リファレンス電圧１１２，１１６，１３２，１３６コンパレータ１１４，１３４入射光量検知回路１１５，１３５クランプＤＣ変換回路１１６デジタル画像処理回路１４１，６０７，６０８ＡＤ変換器１４２，６０９，６１０像域分離回路１４３，６１１，６１２セレクター１４４，６１３文字ＬＵＴ１４５，６１５文字ＬＵＴ補正１４６，６１６写真ＬＵＴ補正１４７，６１４写真ＬＵＴ１４８，４１０９画素処理回路１４９，６０１，６０２カップリングコンデンサ１５０，６０３，６０４クランプ回路１５１，６０５，６０６ゲインコントロールアンプ１６１，１６２カップリングコンデンサ１６３，１６４クランプ回路１６５，１６６ゲインコントロールアンプ１６７，１６８ＡＤ変換器１６９ルックアップテーブル１１７０ルックアップテーブル２１７１画像処理回路１８０画像読み込み手段１８１ローパスフィルタ１８２平均化回路１８３，１８５アドレス部１８４，１８６データ部３０１エリア指定回路４０００，４５００ラインセンサー４５０１フォトダイオード列４５０２，４５０３，４５０４，４５０５電荷転送レ
ジスタ４５０６，４５０７ＳＨゲート４５０８，４５０９，４５１０，４５１１ＳＴゲート４５１２，４５１３ＴＧゲート４５１４ＯＢエリア４５１５読み取りエリア４５１６，４５１７，４５１８，４５１９出力アンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１列のフォトダイオード列
と、前記フォトダイオード列の片側に設けられた第１の
電荷転送レジスタと、前記フォトダイオード列と前記第
１の電荷転送レジスタとの間に設けられた第２の電荷転
送レジスタと、前記第１の電荷転送レジスタの電荷を掃
き捨てるための電荷掃き捨て部とを有することを特徴と
するリニアイメージセンサー。
【請求項２】請求項１に記載のリニアイメージセンサ
ーの駆動方法において、前記フォトダイオード列から前
記第２の電荷転送レジスタへの信号電荷を転送し、前記
第２の電荷転送レジスタから前記第１の電荷転送レジス
タへの残留電荷を転送し、前記第１の電荷転送レジスタ
に残留した電荷を電荷掃き捨て部により掃き捨て、前記
第１および第２の電荷転送レジスタの信号電荷を水平転
送することを特徴とするリニアイメージセンサーの駆動
方法。
【請求項３】少なくとも１列のフォトダイオード列
と、前記フォトダイオード列の片側に設けられた２列以
上の電荷転送レジスタを有し、前記２列以上の電荷転送
レジスタ間で電荷転送を行うリニアイメージセンサーを
搭載する画像読み取り装置において、前記２本以上の電荷転送レジスタのうち前記フォトダイ
オード列に近い位置に配置される第１の電荷転送レジス
タの出力から前記リニアイメージセンサーに入射される
光量を検出する検出手段と、前記２本以上の電荷転送レ
ジスタのうち前記第１の転送レジスタ以外の転送レジス
タ出力のクランプレベルを前記検出手段の結果に応じて
制御する制御手段とを合わせ有することを特徴とする画
像読み取り装置。
【請求項４】請求項３に記載の画像読み取り装置にお
いて、前記検出手段は前記第１の電荷転送レジスタの入
射光量を検出し、該入射光量をＤＣ電圧に変換してクラ
ンプ電圧とし、基準電圧との差電圧を前記クランプレベ
ルとすることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項５】請求項３に記載の画像読み取り装置にお
いて、前記検出手段は指定された特定エリアにおいて入
射光量を検出することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項６】請求項４に記載の画像読み取り装置にお
いて、前記特定エリアは前記第１の電荷転送レジスタの
転送方向に対し、最後方に位置する画素を含むことを特
徴とする画像読み取り装置。
【請求項７】原稿からの光を電気信号に変換する光電
変換手段と前記光電変換手段からの電荷を電気信号とし
て出力部へ転送する複数の電荷転送手段をもつＣＣＤリ
ニアセンサーと、上記ＣＣＤリニアセンサーからのアナ
ログデータをデジタルに変換するＡ／Ｄコンバータと、
上記Ａ／Ｄコンバータからの画像データを画像特徴の異
なる領域を分離する像域分離手段と、上記像域分離手段
によって得られた領域毎に異なる特性の複数のルックア
ップテーブルとを有し、前記画像特徴の異なる領域の特
性に合わせたルックアップテーブル補正を行うルックア
ップテーブル補正手段を有することを特徴とするリニア
イメージセンサー。
【請求項８】前記像域分離手段で分離する画像特徴の
異なる領域は、少なくとも文字と写真領域に分離できる
ことを特徴とする請求項７に記載のリニアイメージセン
サー。
【請求項９】前記ルックアップテーブル補正手段は少
なくとも文字か写真のルックアップテーブルを備えら
れ、該テーブルはＲＡＭで構成されることを特徴とする
請求項７又は８に記載のリニアイメージセンサー。
【請求項１０】原稿からの光を電気信号に変換する光
電変換手段と、前記光電変換手段からの電荷を電気信号
として出力部へ転送する第１の電荷転送手段と、上記光
電変換手段から前記第１の電荷転送手段を通って第１の
電荷転送手段と並行して電荷を電気信号として出力部へ
転送する第２の電荷転送手段と、上記第１の電荷転送手
段と上記第２の電荷転送手段から出力された信号をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記第１の電荷
転送手段からＡ／Ｄ変換されたデジタル信号のリニアリ
ティを補正する第１のルックアップテーブルと、上記第
２の電荷転送手段からＡ／Ｄ変換されたデジタル信号の
リニアリティを補正する第２のルックアップテーブルと
を備えており、前記第２のルックアップテーブルは前記
第１の電荷転送手段と前記第２の電荷転送手段とからの
出力に対応する補正データによって決まることを特徴と
する画像読み取り装置。
【請求項１１】上記第２の電荷転送手段は、前記第１
の電荷転送手段で転送される電荷と隣あった電荷を電気
信号として出力部へ転送する請求項１０に記載の画像読
み取り装置。
【請求項１２】上記第２の電荷転送手段は、上記第１
の電荷転送手段よりも前記光電変換手段に対して外側に
配置されていることを特徴とする請求項１０又は請求項
１１に記載の画像読み取り装置。
【請求項１３】上記第１、第２のルックアップテーブ
ルは、アドレスとそのアドレスに対応したデータを備え
たＲＡＭで構成されることを特徴とする請求項１０乃至
１２のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。