JP3207544B2 - Image reading device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光のエネルギーを電気信
号に変換するイメージセンサを有する画像読取装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading apparatus having an image sensor for converting light energy into an electric signal.
【0002】また本発明は複写機,ファクシミリ装置,
電子カメラ等にも適用できるのは勿論である。Further, the present invention relates to a copying machine, a facsimile machine,
Of course, the present invention can be applied to an electronic camera and the like.
【0003】[0003]
【従来の技術】従来、イメージセンサを用いた画像読取
装置は、一般に図1に示すように構成されている。原稿
台ガラス1上に載置された原稿を光量コントロール可能
な照明ランプ2で照明し、原稿から反射した光をレンズ
3で集光してイメージセンサ4上に結像する。イメージ
センサ4で光電変換された画像出力は増幅器5で所定レ
ベルに増幅され、A/D(アナログ・デジタル)コンバ
ータ6でデジタル画像信号に変換される。このデジタル
画像信号はシェーディング補正部7で照明ランプ2およ
びレンズ3およびイメージセンサ4についてのシェーデ
ィング補正が施される。シェーディング補正された画像
信号はマスキング補正部8で照明ランプ2およびイメー
ジセンサ4の分光特性が補正され、LOG(対数)変換
部9でLOG変換を施され、不図示のプリンタ部へ画像
データとして転送される。2. Description of the Related Art Conventionally, an image reading apparatus using an image sensor is generally configured as shown in FIG. A document placed on a document table glass 1 is illuminated by an illumination lamp 2 capable of controlling the amount of light, and light reflected from the document is condensed by a lens 3 to form an image on an image sensor 4. The image output photoelectrically converted by the image sensor 4 is amplified to a predetermined level by an amplifier 5 and converted to a digital image signal by an A / D (analog / digital) converter 6. This digital image signal is subjected to shading correction for the illumination lamp 2, the lens 3, and the image sensor 4 by the shading correction unit 7. The shading-corrected image signal is corrected for the spectral characteristics of the illumination lamp 2 and the image sensor 4 by a masking correction unit 8, subjected to LOG conversion by a LOG (logarithmic) conversion unit 9, and transferred as image data to a printer unit (not shown). Is done.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来装置において、イメージセンサとしてCCD
(電荷結合素子)のような固体撮像素子を用いたイメー
ジセンサ、特にラインセンサにおいて、飽和出力電圧以
上になる光が入射した場合は、オーバーフローしてしま
い、光の入射していない部分にも電荷があふれてしまう
ので、正常な読取ができない。なお、エリアセンサの場
合には、オーバーフロードレインを設けることが多く、
これによりオーバーフローを防止している。However, in the above-described conventional apparatus, a CCD is used as an image sensor.
In an image sensor using a solid-state imaging device such as a (charge-coupled device), particularly a line sensor, when light having a saturation output voltage or more is incident, the light overflows and charges are also applied to a portion where light is not incident. Overflows, so that normal reading cannot be performed. In the case of an area sensor, an overflow drain is often provided,
This prevents overflow.
【0005】即ち、上記のような従来例では、照明ラン
プ2の拡散光を集光する構成になっており、イメージセ
ンサ4の飽和電圧を越えないように照明ランプ2の光量
を制御しているにも関わらず、ミラーや曲率を持つ反射
物を原稿台ガラス1上に乗せると、イメージセンサ4に
拡散光ではなく正反射光が入り、そのためイメージセン
サ4の飽和電圧を越える光量が入射してしまい、イメー
ジセンサ4がブルーミングしてしまう。このため、ブル
ーミングしている部分については、真白となり正確な読
み取りができなかった。That is, in the above-described conventional example, the configuration is such that the diffused light of the illumination lamp 2 is condensed, and the light quantity of the illumination lamp 2 is controlled so as not to exceed the saturation voltage of the image sensor 4. Nevertheless, if a mirror or a reflective object having a curvature is placed on the platen glass 1, specular reflection light enters the image sensor 4 instead of diffused light, so that an amount of light exceeding the saturation voltage of the image sensor 4 is incident. As a result, the image sensor 4 blooms. For this reason, the portion where blooming occurred became pure white, and accurate reading could not be performed.
【0006】また、従来技術ではラインセンサがオーバ
ーフローしたか否かを判断することができず、正常なセ
ンサ出力か否かの判断ができなかった。In the prior art, it was not possible to determine whether or not the line sensor overflowed, and it was not possible to determine whether or not the output was normal.
【0007】本発明の目的は上述の点に鑑み、イメージ
センサがオーバーフローしたときにも所望の画像出力が
得られるようにした画像読取装置を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide an image reading apparatus capable of obtaining a desired image output even when an image sensor overflows.
【0008】また、本発明のさらなる目的は、イメージ
センサがオーバーフローとなる光が入射したか否か、ま
た、またイメージセンサのどの画素に入射したかを判別
できるようにした画像読取装置を提供することにある。It is a further object of the present invention to provide an image reading apparatus capable of determining whether or not the image sensor has overflowed light and which pixel of the image sensor has been incident. It is in.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の形態は、画像信号のほかにオーバー
フロー検知信号を出力するイメージセンサと、前記オー
バーフロー検知信号を基に、オーバーフロー検知部分の
前記画像信号を所定の補正信号に置き換えることによ
り、前記画像信号を補正する補正手段とを具備したこと
を特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an image sensor for outputting an overflow detection signal in addition to an image signal, and an overflow sensor for detecting an overflow based on the overflow detection signal. Correction means for correcting the image signal by replacing a part of the image signal with a predetermined correction signal.
【0010】また、本発明は好ましくは前記所定の補正
信号は外部入力手段からあらかじめ入力された画像デー
タとすることができる。In the present invention, preferably, the predetermined correction signal may be image data previously input from external input means.
【0011】また、本発明は好ましくは前記所定の補正
信号はオーバーフローしている領域に隣接の部分の画像
信号の値を基に、1次または2次補完で生成された画像
データとすることができる。In the present invention, it is preferable that the predetermined correction signal is image data generated by primary or secondary complement based on a value of an image signal in a portion adjacent to an overflow area. it can.
【0012】また、本発明は好ましくは前記イメージセ
ンサは飽和電圧以上になる光量が入射した場合に、飽和
電圧になったことを示す前記オーバーフロー検知信号を
出力することができる。Further, in the present invention, preferably, the image sensor can output the overflow detection signal indicating that the saturation voltage has been reached when the amount of light exceeding the saturation voltage is incident.
【0013】また、本発明は好ましくは前記オーバーフ
ロー検知信号は一蓄積時間毎に、ローレベル,ハイレベ
ルのパルスで区別できるパルス信号とすることができ
る。In the present invention, it is preferable that the overflow detection signal is a pulse signal that can be distinguished by a low-level pulse and a high-level pulse for each accumulation time.
【0014】また、本発明は好ましくは前記オーバーフ
ロー検知信号は前記イメージセンサのフォトダイオード
1画素毎に対応して出力されることができる。Preferably, in the present invention, the overflow detection signal is output corresponding to each pixel of the photodiode of the image sensor.
【0015】また、本発明は好ましくは前記イメージセ
ンサはフォトダイオード部と、飽和電圧以上の光が該フ
ォトダイオード部に入射したときに、該入射したフォト
ダイオードの両側のフォトダイオードへの流出電荷を検
出する検出手段とを有し、該検出手段の検出結果を前記
オーバーフロー検知信号として出力することができる。Preferably, in the image sensor according to the present invention, when the light having a voltage equal to or higher than the saturation voltage is incident on the photodiode, the image sensor detects the charge discharged to the photodiode on both sides of the incident photodiode. And a detection unit for detecting, and a detection result of the detection unit can be output as the overflow detection signal.
【0016】[0016]
【作用】本発明の第1の形態では、イメージセンサから
出力される画像信号出力の他に出力されるオーバーフロ
ー信号を使用して、オーバーフロー時の画像信号に対し
て補正するようにしたのでオーバーフロー時も所望の画
像を得られる。In the first embodiment of the present invention, the image signal at the time of overflow is corrected by using the overflow signal output in addition to the image signal output from the image sensor. Also obtains a desired image.
【0017】また、本発明の第2の形態では、イメージ
センサにおいて、飽和出力の電圧以上になる光が入射し
た場合は、この入射光の光量を基に飽和出力電圧以上に
なる光か否かを判断し、これにより以後の処理回路にオ
ーバーフローが発生したことを知らしめることができ
る。According to the second embodiment of the present invention, when light having a voltage higher than the saturation output voltage is incident on the image sensor, whether or not the light has a voltage higher than the saturation output voltage is determined based on the amount of the incident light. Is determined, whereby it can be notified that an overflow has occurred in the subsequent processing circuit.
【0018】さらに、オーバーフローの影響を与えたビ
ットを検知することにより、強い光によるオーバーフロ
ーを発生したビットだけでなく、電荷が流出した部分を
も検知し、この検知出力をイメージセンサから出力する
ことにより以後の処理回路にオーバーフローが発生した
ことを知らしめることができる。Further, by detecting the bit affected by the overflow, not only the bit in which the overflow has occurred due to the strong light, but also the portion from which the electric charge has flowed out, and this detection output is output from the image sensor. Thus, it is possible to inform the subsequent processing circuit that an overflow has occurred.
【0019】[0019]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0020】(第1の実施例)図2は本発明の第1の実
施例の画像読取装置の回路構成を示す。ここで、101
は原稿等の読み取り対象物を乗せる原稿台ガラス、10
2は原稿台ガラス102上に乗せた読み取り対象物を照
明する光源、103は原稿光を集光するレンズおよび1
04は画像信号とオーバーフロー信号を出すことができ
るイメージセンサである。イメージセンサ104から出
力された画像信号は第1の増幅器105に、イメージセ
ンサ104から出力されたオーバーフローの信号は第2
の増幅器106にそれぞれ入力する。一方の増幅器10
5の出力信号は従来技術と同様にA/Dコンバータ10
7でA/D変換され、シェーディング補正部109でシ
ェーディング補正されたのち、マスキング補正部111
でマスキング補正される。FIG. 2 shows a circuit configuration of an image reading apparatus according to a first embodiment of the present invention. Here, 101
A platen glass on which an object to be read such as a manuscript is placed;
Reference numeral 2 denotes a light source for illuminating an object to be read placed on the platen glass 102; 103, a lens for condensing the original light;
An image sensor 04 can output an image signal and an overflow signal. The image signal output from the image sensor 104 is supplied to the first amplifier 105, and the overflow signal output from the image sensor 104 is supplied to the second amplifier 105.
, Respectively. One amplifier 10
The output signal of the A / D converter 10 is the same as that of the prior art.
7, the A / D conversion is performed, the shading correction is performed by the shading correction unit 109, and the masking correction unit 111
Is masked.
【0021】他方の増幅器106の出力信号はA/D変
換器108でデジタル信号に変換され、検知部110で
オーバーフローしている部分を判断できるように変換さ
れ、判断部115に判断信号として転送される。判断部
115に関しては後で詳述するが、判断部115は検知
部110からの入力信号に応じて、オーバーフロー時の
規定の画像信号を操作部117から演算制御部116を
通じて判断部115内に設定し、この設定画像データを
セレクト部113に出力する。この設定画像データの信
号と読み取り画像データをセレクト部113で切り替え
ることにより、オーバーフロー時のみ読み取り画像デー
タを使用せずに、所定の設定画像データを出力する。The output signal of the other amplifier 106 is converted to a digital signal by an A / D converter 108, converted so that an overflow portion can be determined by a detection unit 110, and transferred to a determination unit 115 as a determination signal. You. The determination unit 115 will be described later in detail, but the determination unit 115 sets a prescribed image signal at the time of overflow in the determination unit 115 from the operation unit 117 through the arithmetic control unit 116 in accordance with an input signal from the detection unit 110. Then, the setting image data is output to the selection unit 113. By switching the signal of the setting image data and the read image data by the selection unit 113, predetermined setting image data is output without using the read image data only at the time of overflow.
【0022】遅延回路112は判断部115とのタイミ
ングを合わせるためのものであり、マスキング補正部1
11とセレクト部113の間に接続されている。セレク
ト部113の出力信号はLOG変換部114により対数
変換されて不図示のプリンタ部に転送される。The delay circuit 112 is for adjusting the timing with the judging unit 115, and the masking correction unit 1
11 and the selector 113. The output signal of the selector 113 is logarithmically converted by the LOG converter 114 and transferred to a printer (not shown).
【0023】図3は図2の回路の出力信号の波形とタイ
ミングを示す。図3の(A)の波形はイメージセンサ1
04のシフトパルスであり、パルスとパルスの間が蓄積
時間である。図3の(B)の波形はイメージセンサ10
4の出力である画像信号である。図3の(C)の波形
は、イメージセンサ104の出力であるオーバーフロー
信号である。このオーバーフロー信号は、検知部110
により多値データから図3の(D)の波形のパルス信号
に変換される。図3の(E)の波形は操作部117から
演算制御部116を介して判断部115に設定される画
像データであり、破線部分は黒レベルを表している。FIG. 3 shows the waveform and timing of the output signal of the circuit of FIG. The waveform of FIG.
The shift pulse No. 04 is an accumulation time between pulses. The waveform shown in FIG.
4 is an image signal which is an output of the image forming apparatus. The waveform in FIG. 3C is an overflow signal that is an output of the image sensor 104. This overflow signal is sent to the detection unit 110
Thus, the multi-level data is converted into a pulse signal having the waveform shown in FIG. The waveform shown in FIG. 3E is image data set in the determination unit 115 from the operation unit 117 via the arithmetic control unit 116, and the broken line indicates the black level.
【0024】セレクト部113では図3の(D)のパル
ス信号の制御に従い、このパルス信号が“L”(ローレ
ベル)の時には図3の(B)の画像データを出力し、こ
のパルス信号が“H”(ハイレベル)の時には図3の
(E)の設定データを出力するように切り替え、これに
より図3の(F)に示す波形の補正後データを得る。In accordance with the control of the pulse signal shown in FIG. 3D, the select section 113 outputs the image data shown in FIG. 3B when this pulse signal is at "L" (low level). At the time of “H” (high level), the setting data of FIG. 3E is switched to be output, thereby obtaining corrected data of the waveform shown in FIG. 3F.
【0025】(第2の実施例)図4および図5は本発明
の第2の実施例を示す。本実施例では、オーバーフロー
の領域の画像データをオーバーフローしている領域に隣
接した部分の正常出力画像データを用いて補間して、オ
ーバーフロー領域の画像データとして出力する。図4の
312はその補間を行うため1ライン以上の複数ライン
のデータを遅延させる複数ライン遅延回路であり、31
5はオーバーフローしている領域に隣接した部分の正常
画像データ(例えば、図5のA,Bで示す部分の画像デ
ータ)を記憶し、次式(1)に基づいて補間データD0
を作成する判断部およびメモリである。(Second Embodiment) FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the image data of the overflow area is interpolated using the normal output image data of the portion adjacent to the overflow area, and output as the image data of the overflow area. Reference numeral 312 in FIG. 4 denotes a multi-line delay circuit that delays data of one or more lines to perform the interpolation.
Numeral 5 stores normal image data (for example, image data of the portions indicated by A and B in FIG. 5) of a portion adjacent to the overflowing area, and interpolates data D 0 based on the following equation (1).
Is a determination unit and a memory.
【0026】[0026]
【数1】 (Equation 1)
【0027】ここで、Aは図5のA点の正常画像データ
の値、Bは図5のB点の正常画像データの値、NはA点
−B点間の画素数、およびnは補正するA点からオーバ
ーフロー領域のある点までの画素数である。Here, A is the value of the normal image data at point A in FIG. 5, B is the value of the normal image data at point B in FIG. 5, N is the number of pixels between points A and B, and n is the correction value. This is the number of pixels from point A to a point in the overflow area.
【0028】このようにして、判断部315でオーバー
フロー部分の画像データ(補間データ)が生成され、セ
レクト部113でオーバーフロー時のみその補間データ
を使用して、画像データを得る。As described above, the image data (interpolated data) of the overflow portion is generated by the judging section 315, and the image data is obtained by the selecting section 113 using the interpolated data only at the time of overflow.
【0029】(第3の実施例)上記の本発明の第2の実
施例ではオーバーフロー時の画像データの補間が上式
(1)に示すような1次のリニア補間であったのに対
し、本発明の第3の実施例としてオーバーフロー領域の
隣接部分のすべての正常画像データを基に2次的に補間
するようにしてもよい。これにより第2の実施例と同様
な結果を得られることはいうまでもない。(Third Embodiment) In the above-described second embodiment of the present invention, the interpolation of the image data at the time of overflow is a linear interpolation of the first order as shown in the above equation (1). As a third embodiment of the present invention, secondary interpolation may be performed based on all the normal image data in the adjacent portion of the overflow area. As a result, it is needless to say that the same result as in the second embodiment can be obtained.
【0030】(第4の実施例)次に、上述の本発明の第
1〜第3の実施例に適用可能なイメージセンサの構成に
ついて説明する。(Fourth Embodiment) Next, the configuration of an image sensor applicable to the above-described first to third embodiments of the present invention will be described.
【0031】図6,図7,図8,図9および図10は本
発明の第4の実施例を示す。図6は本実施例のイメージ
センサの正面の配列構造を示し、図7は図6のA−B線
に沿う電位断面を示す。ここで、601は受光した光に
より電荷を発生するフォトダイオード、602はCCD
(電荷結合素子)とフォトダイオード601部分をゲー
トするシフトゲート(B)、および603はフォトダイ
オード信号を転送し、出力するCCD(B)である。ま
た、604は飽和出力以上の電荷をCCD(A)に転送
するためのシフトゲート(A)、および605はオーバ
ーフロー信号を出力するためのCCD(A)である。FIGS. 6, 7, 8, 9 and 10 show a fourth embodiment of the present invention. FIG. 6 shows a front array structure of the image sensor of this embodiment, and FIG. 7 shows a potential cross section along the line AB in FIG. Here, reference numeral 601 denotes a photodiode that generates electric charges by the received light, and 602 denotes a CCD.
A shift gate (B) that gates the (charge-coupled device) and the photodiode 601 portion, and a CCD (B) 603 that transfers and outputs a photodiode signal. Reference numeral 604 denotes a shift gate (A) for transferring a charge higher than the saturation output to the CCD (A), and 605 denotes a CCD (A) for outputting an overflow signal.
【0032】図8は図6に示すイメージセンサを駆動す
る信号のタイミングを示す。シフトパルスA用パルスの
“H(ハイレベル)”の部分でフォトダイオード601
からオーバーフロー分の電荷をシフトゲート(A)60
4を介してCCD(A)605に転送する。シフトゲー
トB用パルスの“H”の部分でフォトダイオード601
の画像信号をシフトゲート(B)602を介してCCD
(B)103に転送する。FIG. 8 shows the timing of signals for driving the image sensor shown in FIG. In the "H (high level)" portion of the shift pulse A pulse, the photodiode 601
From the shift gate (A) 60
4 to the CCD (A) 605. In the "H" portion of the shift gate B pulse, the photodiode 601
Image signal through the shift gate (B) 602
(B) Transfer to 103.
【0033】図7の電位断面図において、フォトダイオ
ード601の1点鎖線はオーバーフローの限界値を示
し、これの限界値以上の場合は、オーバーフローとなっ
てしまうことを意味する。シフトゲート(A)604の
破線はシフトゲートA用パルスが“H”となった場合の
シフトゲートの電源の変化を示している。シフトゲート
(B)602の破線はシフトゲートB用パルスが“H”
となった場合のシフトゲートの電位の変化を示してお
り、この場合フォトダイオード601の電荷を全てCC
D(B)603へ転送する。In the electric potential cross-sectional view of FIG. 7, the one-dot chain line of the photodiode 601 indicates a limit value of overflow, and if it exceeds the limit value, it means that overflow occurs. A broken line of the shift gate (A) 604 indicates a change in the power supply of the shift gate when the pulse for the shift gate A becomes “H”. The broken line of the shift gate (B) 602 indicates that the pulse for the shift gate B is “H”.
Shows the change in the potential of the shift gate in the case where the charge of the photodiode 601 is changed to CC.
D (B) 603.
【0034】図10は図9のイメージセンサの図の斜線
部分に飽和電圧を越える高光量の光を与えた場合の出力
を表している。図10に示すようにイメージセンサから
のオーバーフロー出力は高光量受光部分のみから出力さ
れ、その画像出力は図10の下方の波形に示すようにな
る。FIG. 10 shows the output of the image sensor shown in FIG. 9 when a large amount of light exceeding the saturation voltage is applied to the hatched portion. As shown in FIG. 10, the overflow output from the image sensor is output only from the high-light-quantity light receiving portion, and the image output is as shown in the lower waveform of FIG.
【0035】(第5の実施例)図11,図12および図
13は本発明の第5の実施例を示す。本実施例のイメー
ジセンサは図6の第1の実施例のイメージセンサに対
し、604,605の部分が502,501に置き換わ
っている点が異なっている。ここで、502はオーバー
フロー限界のレベルを保持したゲート(A)であり、5
01はゲート(A)502からあふれてきた電荷を電圧
に変換する部分である電荷電圧変換部である。また、5
03は電荷電圧変換部501にオーバーフロー電荷の注
入があったか否かを判断するコンパレータであり、50
4はコンパレータ503の出力を1H(1蓄積時間)の
間だけ保持するラッチ部である。なお、電荷電圧変換部
501の電荷はシフトパルスAの“H”部分でクリアさ
れる。なお、駆動パルスは前記実施例の図8と同様であ
る。(Fifth Embodiment) FIGS. 11, 12 and 13 show a fifth embodiment of the present invention. The image sensor of this embodiment is different from the image sensor of the first embodiment shown in FIG. 6 in that portions 604 and 605 are replaced with 502 and 501. Here, reference numeral 502 denotes a gate (A) holding the level of the overflow limit, and 5
Reference numeral 01 denotes a charge-to-voltage converter that converts charges overflowing from the gate (A) 502 into a voltage. Also, 5
Reference numeral 03 denotes a comparator which determines whether or not overflow charge has been injected into the charge-voltage converter 501;
Reference numeral 4 denotes a latch unit that holds the output of the comparator 503 only for 1H (one accumulation time). Note that the charge of the charge-voltage converter 501 is cleared at the “H” portion of the shift pulse A. The driving pulses are the same as those in the embodiment shown in FIG.
【0036】図13は図11のイメージセンサの動作を
示す。いま、図11のイメージセンサに飽和以上の光入
力を蓄積時間とに与えたとすると、蓄積時間また
はの部分の飽和以上の光入力により、電荷がゲート
(A)502を介して電荷電圧変換部501に流れ出し
てそこの電位が上がり、この電位はコンパレータ503
のスレッショルド電圧Vaを越えて“L”から“H”と
なり、蓄積時間のシフトパルスAの立ち上りで、この
値がラッチ部504にラッチされるとともに、電荷電圧
変換部501の電荷がクリアされる。このようにして、
オーバーフロー出力がイメージセンサから得られる。な
お、本実施例のイメージセンサの画像信号の出力は通常
のCCDイメージンサの動作と同じである。FIG. 13 shows the operation of the image sensor of FIG. Now, assuming that the light input that is longer than the saturation is given to the image sensor of FIG. 11 for the accumulation time, the charge is converted to the charge-voltage converter 501 via the gate (A) 502 by the light input that is longer than the saturation of the accumulation time or the portion. And the potential of the comparator 503 rises.
The threshold voltage Va exceeds the threshold voltage Va and changes from “L” to “H”. At the rise of the storage time shift pulse A, this value is latched by the latch unit 504 and the charge of the charge-voltage conversion unit 501 is cleared. In this way,
An overflow output is obtained from the image sensor. The output of the image signal of the image sensor of the present embodiment is the same as the operation of a normal CCD imager.
【0037】(第6の実施例)図14は本発明の第3の
実施例のイメージセンサの配列構造を示す。ここで、8
01は受光した光により電荷を発生するフォトダイオー
ド、802はフォトダイオード801の画素間およびオ
ーバーフロー電荷を転送するCCDである。(Sixth Embodiment) FIG. 14 shows an array structure of an image sensor according to a third embodiment of the present invention. Where 8
Reference numeral 01 denotes a photodiode that generates electric charges based on the received light, and reference numeral 802 denotes a CCD that transfers charges between pixels of the photodiode 801 and overflow.
【0038】飽和電圧を越える光がフォトダイオード8
01の番号2で示す部分に入射すると、フォトダイオー
ド801の2から1と3の方向へ電荷がもれる。この電
荷はCCD802の1と2に流入し、CCD802の1
と2に出力が得られる。これにより、オーバーフローお
よびなだれ込み信号出力がこのイメージセンサから得ら
れる。なお駆動信号は図8からシフトゲートAを取りさ
ったものと同じである。Light exceeding the saturation voltage is applied to the photodiode 8
When the light is incident on the portion indicated by No. 2 of 01, electric charges leak from the photodiode 801 in the directions of 1 and 3. This charge flows into 1 and 2 of the CCD 802, and
And 2 provide the output. Thereby, overflow and avalanche signal outputs are obtained from this image sensor. The drive signal is the same as that in FIG.
【0039】上記第4〜第6の実施例において、イメー
ジセンサは3ラインのカラーセンサでも良いことは言う
までもない。In the fourth to sixth embodiments, it goes without saying that the image sensor may be a three-line color sensor.
【0040】[0040]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
イメージセンサから出力される画像信号出力のほかに出
力されるオーバーフロー信号を使用して、オーバーフロ
ー時の画像信号に対して補正を行うようにしたので、オ
ーバーフロー時も所望の画像データを得ることができる
効果がある。As described above, according to the present invention,
Since an overflow image signal output from the image sensor is used to correct an overflow image signal using an overflow signal output, desired image data can be obtained even when an overflow occurs. effective.
【0041】また、本発明によれば、イメージセンサ内
にオーバーフロー検知部を設け、この検知結果を画像信
号出力とは別にオーバーフロー信号として出力するよう
にしたので、オーバーフローとなる光が入射したか否
か、またその光がどこの画素に入射したか否かを容易に
判別することができる。According to the present invention, the overflow sensor is provided in the image sensor, and the detection result is output as an overflow signal separately from the image signal output. It can be easily determined which pixel the light has entered.
【図1】従来の画像読取装置の回路構成例を示すブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a circuit configuration example of a conventional image reading apparatus.
【図2】本発明の第1の実施例の画像読取装置の回路構
成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the image reading apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図3】図2の回路の出力信号の波形とタイミングを示
す波形図である。FIG. 3 is a waveform chart showing waveforms and timings of output signals of the circuit of FIG. 2;
【図4】本発明の第2の実施例の画像読取装置の回路構
成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a circuit configuration of an image reading apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施例におけるオーバーフロー
領域の位置の一例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view illustrating an example of a position of an overflow area according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第4の実施例のイメージセンサの配列
構造を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing an array structure of an image sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
【図7】図6のイメージセンサのA−B線に沿う電位断
面を示す電位断面図である。FIG. 7 is a potential cross-sectional view showing a potential cross-section taken along line AB of the image sensor of FIG. 6;
【図8】図6のイメージセンサを駆動する信号のタイミ
ングを示すタイミングチャートである。FIG. 8 is a timing chart showing timings of signals for driving the image sensor of FIG. 6;
【図9】イメージセンサ上の一部に高光量が受光された
場合を模式的に示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram schematically showing a case where a high light amount is received on a part of the image sensor.
【図10】図9の状態のときのオーバーフロー出力と画
像出力の関係を示す波形図である。FIG. 10 is a waveform chart showing a relationship between an overflow output and an image output in the state of FIG. 9;
【図11】本発明の第5の実施例のイメージセンサの配
列構造を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an array structure of an image sensor according to a fifth embodiment of the present invention.
【図12】図11のイメージセンサのC−D線に沿う電
位断面を示す電位断面図である。12 is a potential cross-sectional view showing a potential cross section of the image sensor of FIG. 11 along line CD.
【図13】図11のイメージセンサの駆動信号の出力信
号のタイミングと波形を示すタイミングチャートであ
る。13 is a timing chart showing the timing and waveform of an output signal of a drive signal of the image sensor of FIG.
【図14】本発明の第3の実施例のイメージセンサの配
列構造を示す平面図である。FIG. 14 is a plan view showing an array structure of an image sensor according to a third embodiment of the present invention.
101 原稿台ガラス 102 光源 103 レンズ 104 イメージセンサ 105,106 増幅器 107,108 A/D変換器 110 検知部 111 マスキング補正部 112 遅延回路 113 セレクト部 114 LOG変換部 115 判断部 116 演算制御部 117 操作部 312 複数ライン遅延回路 315 判断部およびメモリ 501 電荷電圧変換部 502 ゲート(A) 503 コンパレータ 504 ラッチ部 601 フォトダイオード 602 シフトゲート(B) 603 CCD(B) 604 シフトゲート(A) 605 CCD(A) 801 フォトダイオード 802 CCD Reference Signs List 101 platen glass 102 light source 103 lens 104 image sensor 105, 106 amplifier 107, 108 A / D converter 110 detection unit 111 masking correction unit 112 delay circuit 113 selection unit 114 LOG conversion unit 115 determination unit 116 operation control unit 117 operation unit 312 Multi-line delay circuit 315 Judgment unit and memory 501 Charge-voltage converter 502 Gate (A) 503 Comparator 504 Latch 601 Photodiode 602 Shift gate (B) 603 CCD (B) 604 Shift gate (A) 605 CCD (A) 801 Photodiode 802 CCD
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 義則 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 長谷川 靜男 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 前島 克好 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 鈴木 隆史 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 長谷川 明子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−158279(JP,A) 特開 昭61−141273(JP,A) 特開 平1−170167(JP,A) 特開 昭55−10283(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60 H04N 5/330 - 5/335 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshinori Ikeda 3- 30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Shizuo Hasegawa 3- 30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Katsuyoshi Maejima 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Takashi Suzuki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Akiko Hasegawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) References JP-A-61-158279 (JP, A) JP-A-61-141273 (JP, A) JP-A-1-170167 (JP, A) JP-A-55-10283 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 1/40-1/409 H04N 1 / 46 H04N 1/60 H04N 5/330-5/335
Claims (7)
号を出力するイメージセンサと、 前記オーバーフロー検知信号を基に、オーバーフロー検
知部分の前記画像信号を所定の補正信号に置き換えるこ
とにより、前記画像信号を補正する補正手段とを具備し
たことを特徴とする画像読取装置。An image sensor that outputs an overflow detection signal in addition to an image signal; and correcting the image signal by replacing the image signal in an overflow detection portion with a predetermined correction signal based on the overflow detection signal. An image reading apparatus comprising:
あらかじめ入力された画像データであることを特徴とす
る請求項1に記載の画像読取装置。2. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the predetermined correction signal is image data previously input from external input means.
ている領域に隣接の部分の画像信号の値を基に、1次ま
たは2次補完で生成された画像データであることを特徴
とする請求項1に記載の画像読取装置。3. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the predetermined correction signal is image data generated by primary or secondary complement based on a value of an image signal in a portion adjacent to an overflow area. 2. The image reading device according to 1.
る光量が入射した場合に、飽和電圧になったことを示す
前記オーバーフロー検知信号を出力することを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかに記載の画像読取装置。4. The image sensor according to claim 1, wherein the image sensor outputs the overflow detection signal indicating that the saturation voltage has been reached when the amount of light that exceeds the saturation voltage is incident. The image reading device according to claim 1.
間毎に、ローレベル,ハイレベルのパルスで区別できる
パルス信号であることを特徴とする請求項4に記載の画
像読取装置。5. The image reading apparatus according to claim 4, wherein the overflow detection signal is a pulse signal that can be distinguished by a low-level pulse and a high-level pulse for each accumulation time.
ージセンサのフォトダイオード1画素毎に対応して出力
されることを特徴とする請求項4に記載の画像読取装
置。6. The image reading apparatus according to claim 4, wherein the overflow detection signal is output for each pixel of the photodiode of the image sensor.
部と、 飽和電圧以上の光が該フォトダイオード部に入射したと
きに、該入射したフォトダイオードの両側のフォトダイ
オードへの流出電荷を検出する検出手段とを有し、 該検出手段の検出結果を前記オーバーフロー検知信号と
して出力することを特徴とする請求項4に記載の画像読
取装置。7. The image sensor, comprising: a photodiode unit; and detection means for detecting, when light having a voltage equal to or higher than a saturation voltage is incident on the photodiode unit, charges discharged to the photodiodes on both sides of the incident photodiode. The image reading apparatus according to claim 4, further comprising: outputting a detection result of the detection unit as the overflow detection signal.
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