JP3308592B2 - 固体撮像装置及びその信号処理方法 - Google Patents
固体撮像装置及びその信号処理方法Info
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Description
【０００１】
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置及びその
信号処理方法に関し、特に複写機等の原稿読み取りに用
いられる３ラインリニアイメージセンサに適用して好適
な固体撮像装置及びその信号処理方法に関するものであ
る。
信号処理方法に関し、特に複写機等の原稿読み取りに用
いられる３ラインリニアイメージセンサに適用して好適
な固体撮像装置及びその信号処理方法に関するものであ
る。
【０００３】
【従来の技術】図５は、一般的な画像読取センサのデバ
イス構成図を示すものである。特に副走査方向の画素列
間隔が１ライン、つまり主走査方向の画素繰り返しピッ
チと同じサイズの３ラインリニアイメージセンサで、中
央画素列の信号電荷を、両端の画素列の間を通して、読
み出す、側面転送型の構成を例示するものである。図に
おいて示すように、３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）または３補色
（Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅ）のうちの１色のフィルタが与えら
れた第１色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄと、残りの２色
のうちの１色のフィルタが与えられた第２色画素２Ａ、
２Ｂ、２Ｃ、２Ｄと、残りの１色のフィルタが与えられ
た第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、１ラインピッ
チで配置される。シフトゲート４は、第２色画素２Ａ、
２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの一部および第３色画素３Ａ、３Ｂ、
３Ｃ、３Ｄの信号電荷をＣＣＤレジスタ９に転送するた
めに、または第２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの一部
の残りおよび第１色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの信号
電荷をＣＣＤレジスタ８に転送するために、用いられ
る。また、トランスファーゲート５は、ＣＣＤレジスタ
９の信号電荷をＣＣＤレジスタ１１に、またＣＣＤレジ
スタ８の信号電荷をＣＣＤレジスタ１０に、転送するた
めに用いられる。更に、出力回路１９は、ＣＣＤレジス
タ８から第１画素列ＯＤＤ出力信号１３及び第１画素列
ＥＶＥＮ出力信号１４を導出し、さらにＣＣＤレジスタ
９から第３画素列ＯＤＤ出力信号１７及び第３画素列Ｅ
ＶＥＮ出力信号１８を導出し、さらにＣＣＤレジスタ１
０から第２画素列ＥＶＥＮ出力信号１６を導出し、さら
にＣＣＤレジスタ１１から第２画素列ＯＤＤ出力信号１
５を導出する。
イス構成図を示すものである。特に副走査方向の画素列
間隔が１ライン、つまり主走査方向の画素繰り返しピッ
チと同じサイズの３ラインリニアイメージセンサで、中
央画素列の信号電荷を、両端の画素列の間を通して、読
み出す、側面転送型の構成を例示するものである。図に
おいて示すように、３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）または３補色
（Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅ）のうちの１色のフィルタが与えら
れた第１色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄと、残りの２色
のうちの１色のフィルタが与えられた第２色画素２Ａ、
２Ｂ、２Ｃ、２Ｄと、残りの１色のフィルタが与えられ
た第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、１ラインピッ
チで配置される。シフトゲート４は、第２色画素２Ａ、
２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの一部および第３色画素３Ａ、３Ｂ、
３Ｃ、３Ｄの信号電荷をＣＣＤレジスタ９に転送するた
めに、または第２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの一部
の残りおよび第１色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの信号
電荷をＣＣＤレジスタ８に転送するために、用いられ
る。また、トランスファーゲート５は、ＣＣＤレジスタ
９の信号電荷をＣＣＤレジスタ１１に、またＣＣＤレジ
スタ８の信号電荷をＣＣＤレジスタ１０に、転送するた
めに用いられる。更に、出力回路１９は、ＣＣＤレジス
タ８から第１画素列ＯＤＤ出力信号１３及び第１画素列
ＥＶＥＮ出力信号１４を導出し、さらにＣＣＤレジスタ
９から第３画素列ＯＤＤ出力信号１７及び第３画素列Ｅ
ＶＥＮ出力信号１８を導出し、さらにＣＣＤレジスタ１
０から第２画素列ＥＶＥＮ出力信号１６を導出し、さら
にＣＣＤレジスタ１１から第２画素列ＯＤＤ出力信号１
５を導出する。
【０００４】以上のような構成において、中央の第２色
画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの信号電荷は、両端の第１
色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄおよび第３色画素３Ａ、
３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの画素間を通り、シフトゲート４を通
じて、内側に配置されているＣＣＤレジスタ８、９に一
旦読み出される。その後、トランスファーゲート５を開
くことにより、ＣＣＤレジスタ８、９の電荷は、外側に
配置されているＣＣＤレジスタ１１に転送され、出力回
路１９を通じて、第２画素列ＯＤＤ（奇数番目）出力信
号１５及び第２画素列ＥＶＥＮ（偶数番目）出力信号１
６として読み出される。
画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの信号電荷は、両端の第１
色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄおよび第３色画素３Ａ、
３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの画素間を通り、シフトゲート４を通
じて、内側に配置されているＣＣＤレジスタ８、９に一
旦読み出される。その後、トランスファーゲート５を開
くことにより、ＣＣＤレジスタ８、９の電荷は、外側に
配置されているＣＣＤレジスタ１１に転送され、出力回
路１９を通じて、第２画素列ＯＤＤ（奇数番目）出力信
号１５及び第２画素列ＥＶＥＮ（偶数番目）出力信号１
６として読み出される。
【０００５】一方、両端の第１色画素１Ａ、１Ｂ、１
Ｃ、１Ｄ及び第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの信号
電荷は、それぞれ、シフトゲート４を通じて、対応する
内側のＣＣＤレジスタ８、９に読み出される。この後、
水平方向に転送され、途中で奇数番目の画素の電荷と偶
数番目の画素の電荷に分離される。この後、それぞれ、
出力回路１９を通じて、第１画素列ＯＤＤ出力信号１
３、第１画素列ＥＶＥＮ出力信号１４、第３画素列ＯＤ
Ｄ出力信号１７、第３画素列ＥＶＥＮ出力信号１８とし
て出力される。
Ｃ、１Ｄ及び第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの信号
電荷は、それぞれ、シフトゲート４を通じて、対応する
内側のＣＣＤレジスタ８、９に読み出される。この後、
水平方向に転送され、途中で奇数番目の画素の電荷と偶
数番目の画素の電荷に分離される。この後、それぞれ、
出力回路１９を通じて、第１画素列ＯＤＤ出力信号１
３、第１画素列ＥＶＥＮ出力信号１４、第３画素列ＯＤ
Ｄ出力信号１７、第３画素列ＥＶＥＮ出力信号１８とし
て出力される。
【０００６】図６は、一般的な画像読取センサのデバイ
ス構成図の他の例を示すものである。特に、副走査方向
の画素列間隔が１ライン、つまり主走査方向の画素繰り
返しピッチと同じサイズの３ラインリニアイメージセン
サで、どちらか一端の画素列の信号電荷を読み出した
後、その画素を通じて中央画素列の信号電荷を読み出す
画素内転送型の構成を例示するものである。図６におい
て示すように、第１色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの信
号電荷は、シフトゲート７からＣＣＤレジスタ８及び出
力回路１９を通じて、第１画素列ＯＤＤ出力信号１３及
び第１画素列ＥＶＥＮ出力信号１４として導出される。
一方、第２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの信号電荷
は、シフトゲート６、第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３
Ｄ、シフトゲート４、ＣＣＤレジスタ１２、出力回路１
９を通じて、第２画素列ＯＤＤ出力信号１５及び第２画
素列ＥＶＥＮ出力信号１６として導出される。また、第
３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの信号電荷は、シフト
ゲート４、ＣＣＤレジスタ１２、トランスファーゲート
５、ＣＣＤレジスタ９、出力回路１９を通じて、第３画
素列ＯＤＤ出力信号１７及び第３画素列ＥＶＥＮ出力信
号１８として導出される。
ス構成図の他の例を示すものである。特に、副走査方向
の画素列間隔が１ライン、つまり主走査方向の画素繰り
返しピッチと同じサイズの３ラインリニアイメージセン
サで、どちらか一端の画素列の信号電荷を読み出した
後、その画素を通じて中央画素列の信号電荷を読み出す
画素内転送型の構成を例示するものである。図６におい
て示すように、第１色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの信
号電荷は、シフトゲート７からＣＣＤレジスタ８及び出
力回路１９を通じて、第１画素列ＯＤＤ出力信号１３及
び第１画素列ＥＶＥＮ出力信号１４として導出される。
一方、第２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの信号電荷
は、シフトゲート６、第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３
Ｄ、シフトゲート４、ＣＣＤレジスタ１２、出力回路１
９を通じて、第２画素列ＯＤＤ出力信号１５及び第２画
素列ＥＶＥＮ出力信号１６として導出される。また、第
３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの信号電荷は、シフト
ゲート４、ＣＣＤレジスタ１２、トランスファーゲート
５、ＣＣＤレジスタ９、出力回路１９を通じて、第３画
素列ＯＤＤ出力信号１７及び第３画素列ＥＶＥＮ出力信
号１８として導出される。
【０００７】以上のような構成において、第３色画素３
Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの信号電荷は、シフトゲート４を
開いて、内側のＣＣＤレジスタ１２に読み出される。さ
らに、トランスファーゲート５を開くことにより、外側
のＣＣＤレジスタ９に転送される。この後、水平方向に
転送され、途中で奇数番目の画素の電荷と偶数番目の画
素の電荷に分離される。そして、それぞれ、出力回路１
９を通じて、第３画素列ＯＤＤ出力信号１７および第３
画素列ＥＶＥＮ出力信号１８として、出力される。第２
色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの信号電荷は、シフトゲ
ート６を開くことによって、第３色画素３Ａ、３Ｂ、３
Ｃ、３Ｄを通る。更に、シフトゲート４を開くことによ
り、一旦ＣＣＤレジスタ１２に読み出される。さらに水
平方向に転送され、途中で奇数番目の画素の電荷と偶数
番目の画素の電荷に分離される。そして、それぞれ、出
力回路１９を通じて、第２画素列ＯＤＤ出力信号１５、
第２画素列ＥＶＥＮ出力信号１６として出力される。一
方、第１色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、シフトゲー
ト７を通じて、ＣＣＤレジスタ８に読み出される。さら
に、水平方向に転送され、途中で奇数番目の画素の電荷
と偶数番目の画素の電荷に分離される。そして、それぞ
れ、出力回路１９を通じて、第１画素列ＯＤＤ出力信号
１３及び第１画素列ＥＶＥＮ出力信号１４として出力さ
れる。
Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの信号電荷は、シフトゲート４を
開いて、内側のＣＣＤレジスタ１２に読み出される。さ
らに、トランスファーゲート５を開くことにより、外側
のＣＣＤレジスタ９に転送される。この後、水平方向に
転送され、途中で奇数番目の画素の電荷と偶数番目の画
素の電荷に分離される。そして、それぞれ、出力回路１
９を通じて、第３画素列ＯＤＤ出力信号１７および第３
画素列ＥＶＥＮ出力信号１８として、出力される。第２
色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの信号電荷は、シフトゲ
ート６を開くことによって、第３色画素３Ａ、３Ｂ、３
Ｃ、３Ｄを通る。更に、シフトゲート４を開くことによ
り、一旦ＣＣＤレジスタ１２に読み出される。さらに水
平方向に転送され、途中で奇数番目の画素の電荷と偶数
番目の画素の電荷に分離される。そして、それぞれ、出
力回路１９を通じて、第２画素列ＯＤＤ出力信号１５、
第２画素列ＥＶＥＮ出力信号１６として出力される。一
方、第１色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、シフトゲー
ト７を通じて、ＣＣＤレジスタ８に読み出される。さら
に、水平方向に転送され、途中で奇数番目の画素の電荷
と偶数番目の画素の電荷に分離される。そして、それぞ
れ、出力回路１９を通じて、第１画素列ＯＤＤ出力信号
１３及び第１画素列ＥＶＥＮ出力信号１４として出力さ
れる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像読取センサ
は以上のように、画素間転送または画素内転送により、
信号電荷の転送を行なうように構成されている。このた
め、画素間の混色が発生し易いという問題がある。つま
り、図５の構成で問題となるのは、アルミニウムにより
遮光しているとはいえ、強い光が当たった場合等は光漏
れを起こし、例えば本来第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、
３Ｄで読み取るべき色情報が第２色画素２Ａ、２Ｂ、２
Ｃ、２Ｄに洩れ込んでしまい、混色を起こしてしまう。
これに対して遮光部分の面積を増大して遮光マージンを
上げようとすると両端の画素列の画素開口が小さくなり
感度が低下するという問題がある。一方、図６のような
構成で問題となるのは、第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、
３Ｄの信号電荷が外側のＣＣＤレジスタ９に転送される
までの時間に、第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ内に
電荷が蓄積され、第２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの
信号電荷と加算されて出力され、混色を起こしてしまう
ということである。以上のことから、混色を低減するた
めに効果的な画像読取信号処理方法の開発が大きな課題
とされてきた。
は以上のように、画素間転送または画素内転送により、
信号電荷の転送を行なうように構成されている。このた
め、画素間の混色が発生し易いという問題がある。つま
り、図５の構成で問題となるのは、アルミニウムにより
遮光しているとはいえ、強い光が当たった場合等は光漏
れを起こし、例えば本来第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、
３Ｄで読み取るべき色情報が第２色画素２Ａ、２Ｂ、２
Ｃ、２Ｄに洩れ込んでしまい、混色を起こしてしまう。
これに対して遮光部分の面積を増大して遮光マージンを
上げようとすると両端の画素列の画素開口が小さくなり
感度が低下するという問題がある。一方、図６のような
構成で問題となるのは、第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、
３Ｄの信号電荷が外側のＣＣＤレジスタ９に転送される
までの時間に、第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ内に
電荷が蓄積され、第２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの
信号電荷と加算されて出力され、混色を起こしてしまう
ということである。以上のことから、混色を低減するた
めに効果的な画像読取信号処理方法の開発が大きな課題
とされてきた。
【０００９】本発明は上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、信号電荷転送において混色を発生してもこれ
を補正して出力画像に与える影響を低減可能とした固体
撮像装置及びその信号処理方法を提供することにある。
の目的は、信号電荷転送において混色を発生してもこれ
を補正して出力画像に与える影響を低減可能とした固体
撮像装置及びその信号処理方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の第１のラインセ
ンサは、受光により電荷が蓄積されるように構成された
画素を複数有する画素列の複数と、前記各画素列から転
送させる信号を読み出す信号読取り手段と、ある第１の
画素列に生じる第１の電荷は直接前記信号読取り手段か
らそのまま第１の出力として出力させ、他の第２の前記
画素列に生じる第２の電荷は、前記ある第１の画素列を
中継して前記信号読取り手段に読み取らせて第２の出力
として出力させると共に、前記中継時に前記第２の電荷
に加算された、前記第１の電荷が読み出された後前記中
継されるまでの間に前記第１の画素列に生成された電荷
を前記第１の出力から算出し、その算出した値を前記第
２の出力から減算することにより、前記第２の出力を補
正する、演算手段と、を備えるものとして構成される。
本発明の第２のラインセンサは、前記第１のラインセン
サにおいて、前記複数の画素列と前記信号読取り手段
は、同一の半導体基板上に集積化されたものとして構成
される。本発明のラインセンサの信号処理方法は、受光
により電荷が蓄積されるように構成された画素を複数有
する画素列の複数からの信号を読み出し、ある第１の画
素列に生じる第１の電荷はそのまま第１の出力として出
力させ、他の第２の前記画素列に生じる第２の電荷は、
前記ある第１の画素列を中継して第２の出力として出力
させると共に、前記中継時に前記第２の電荷に加算され
た、前記第１の電荷が読み出された後前記中継されるま
での間に前記第１の画素列に生成された電荷を前記第１
の出力から算出し、その算出した値を前記第２の出力か
ら減算することにより、前記第２の出力を補正する、も
のとして構成される。
ンサは、受光により電荷が蓄積されるように構成された
画素を複数有する画素列の複数と、前記各画素列から転
送させる信号を読み出す信号読取り手段と、ある第１の
画素列に生じる第１の電荷は直接前記信号読取り手段か
らそのまま第１の出力として出力させ、他の第２の前記
画素列に生じる第２の電荷は、前記ある第１の画素列を
中継して前記信号読取り手段に読み取らせて第２の出力
として出力させると共に、前記中継時に前記第２の電荷
に加算された、前記第１の電荷が読み出された後前記中
継されるまでの間に前記第１の画素列に生成された電荷
を前記第１の出力から算出し、その算出した値を前記第
２の出力から減算することにより、前記第２の出力を補
正する、演算手段と、を備えるものとして構成される。
本発明の第２のラインセンサは、前記第１のラインセン
サにおいて、前記複数の画素列と前記信号読取り手段
は、同一の半導体基板上に集積化されたものとして構成
される。本発明のラインセンサの信号処理方法は、受光
により電荷が蓄積されるように構成された画素を複数有
する画素列の複数からの信号を読み出し、ある第１の画
素列に生じる第１の電荷はそのまま第１の出力として出
力させ、他の第２の前記画素列に生じる第２の電荷は、
前記ある第１の画素列を中継して第２の出力として出力
させると共に、前記中継時に前記第２の電荷に加算され
た、前記第１の電荷が読み出された後前記中継されるま
での間に前記第１の画素列に生成された電荷を前記第１
の出力から算出し、その算出した値を前記第２の出力か
ら減算することにより、前記第２の出力を補正する、も
のとして構成される。
【００１１】本発明のラインセンサの信号処理方法は、
受光により電荷が蓄積されるように構成された画素を複
数有する画素列の複数からの信号を読み出し、ある第１
の画素列の前記画素から直接読み出された第１の電荷は
そのまま第１の出力として出力させ、他の第２の前記画
素列の前記画素から前記ある第１の画素列の画素を中継
して読み出された第２の電荷については、前記ある第１
の画素列からの前記第１の出力に基づいた補正値で前記
第２の電荷を補正して第２の出力として出力するように
した、ラインセンサの信号処理方法として構成する。
受光により電荷が蓄積されるように構成された画素を複
数有する画素列の複数からの信号を読み出し、ある第１
の画素列の前記画素から直接読み出された第１の電荷は
そのまま第１の出力として出力させ、他の第２の前記画
素列の前記画素から前記ある第１の画素列の画素を中継
して読み出された第２の電荷については、前記ある第１
の画素列からの前記第１の出力に基づいた補正値で前記
第２の電荷を補正して第２の出力として出力するように
した、ラインセンサの信号処理方法として構成する。
【００１２】
【作用】複数の画素列のそれぞれの画素から出力が得ら
れる。そして、特定の画素列の画素の出力は、他の画素
列の対応する画素の出力に基づいて補正される。例え
ば、Ｇ出力から、Ｒ出力にある計数をかけた量を減算す
る。これにより、混色の影響が低減される。
れる。そして、特定の画素列の画素の出力は、他の画素
列の対応する画素の出力に基づいて補正される。例え
ば、Ｇ出力から、Ｒ出力にある計数をかけた量を減算す
る。これにより、混色の影響が低減される。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施例を説明するための
同一の半導体基板上に集積化したデバイスの詳細拡大構
成図を示す。特に、図５のような基本構成に適用した場
合を例示するものである。図１において示すように、シ
フトゲート４の下には電荷蓄積部が設けられている。Ｃ
ＣＤレジスタ９、１１は、それぞれ、レジスタＣＫ１、
レジスタＣＫ２を配置して構成される。トランスファー
ゲート５は、レジスタＴＲをＣＣＤレジスタ９、１１の
レジスタＣＫ２，ＣＫ２間に配置して構成される。各画
素間を遮光する遮光アルミニウム２０が配置されてる。
同一の半導体基板上に集積化したデバイスの詳細拡大構
成図を示す。特に、図５のような基本構成に適用した場
合を例示するものである。図１において示すように、シ
フトゲート４の下には電荷蓄積部が設けられている。Ｃ
ＣＤレジスタ９、１１は、それぞれ、レジスタＣＫ１、
レジスタＣＫ２を配置して構成される。トランスファー
ゲート５は、レジスタＴＲをＣＣＤレジスタ９、１１の
レジスタＣＫ２，ＣＫ２間に配置して構成される。各画
素間を遮光する遮光アルミニウム２０が配置されてる。
【００１５】以上述べたような構成において、次のその
動作を図３のタイムチャートに従って説明する。ちなみ
に、図３（ａ）はＣＣＤレジスタ９、１１のレジスタＣ
Ｋ２のクロック、同図（ｂ）はＣＣＤレジスタ９、１１
のレジスタＣＫ１のクロック、同図（ｃ）はシフトゲー
ト４に与えられるクロック、同図（ｄ）はトランスファ
ーゲート５に与えられるクロックである。なお、シフト
ゲート４が一度開いてから次に開くまでの時間ＴINT が
信号電荷の積分時間に対応する。
動作を図３のタイムチャートに従って説明する。ちなみ
に、図３（ａ）はＣＣＤレジスタ９、１１のレジスタＣ
Ｋ２のクロック、同図（ｂ）はＣＣＤレジスタ９、１１
のレジスタＣＫ１のクロック、同図（ｃ）はシフトゲー
ト４に与えられるクロック、同図（ｄ）はトランスファ
ーゲート５に与えられるクロックである。なお、シフト
ゲート４が一度開いてから次に開くまでの時間ＴINT が
信号電荷の積分時間に対応する。
【００１６】時刻ｔ＝ｔ１の時刻では、第３色画素３
Ｂ、３Ｃ内で発生した信号電荷は、シフトゲート４内に
蓄積され、第２色画素２Ｃ内で発生した信号電荷は、シ
フトゲート４を通りＣＣＤレジスタ９のレジスタＣＫ２
まで運ばれる。時刻ｔ＝ｔ２でトランスファーゲート５
を開くことにより、時刻ｔ＝ｔ４の時刻までには、全て
外側のＣＣＤレジスタ１１のレジスタＣＫ２に電荷が移
動する。時間ｔ＝ｔ５の時刻には、隣のレジスタＣＫ１
に転送され、ＣＣＤレジスタ１１に与えられる転送パル
スにより出力回路１９まで運ばれる。一方、第３色画素
３Ｂ、３Ｃで発生しシフトゲート４内に蓄積された信号
電荷は、時刻ｔ＝ｔ４の時刻までその場に留まり、時刻
ｔ＝ｔ５で内側のＣＣＤレジスタ９のレジスタＣＫ１に
読み出される。第３色画素３Ａ、３Ｄで発生した信号電
荷は、第３色画素３Ｂ、３Ｃで発生した信号電荷と同様
の動きをする。第２色画素２Ａで発生した信号電荷は、
第２色画素２Ｃのそれと同じふるまいをする。
Ｂ、３Ｃ内で発生した信号電荷は、シフトゲート４内に
蓄積され、第２色画素２Ｃ内で発生した信号電荷は、シ
フトゲート４を通りＣＣＤレジスタ９のレジスタＣＫ２
まで運ばれる。時刻ｔ＝ｔ２でトランスファーゲート５
を開くことにより、時刻ｔ＝ｔ４の時刻までには、全て
外側のＣＣＤレジスタ１１のレジスタＣＫ２に電荷が移
動する。時間ｔ＝ｔ５の時刻には、隣のレジスタＣＫ１
に転送され、ＣＣＤレジスタ１１に与えられる転送パル
スにより出力回路１９まで運ばれる。一方、第３色画素
３Ｂ、３Ｃで発生しシフトゲート４内に蓄積された信号
電荷は、時刻ｔ＝ｔ４の時刻までその場に留まり、時刻
ｔ＝ｔ５で内側のＣＣＤレジスタ９のレジスタＣＫ１に
読み出される。第３色画素３Ａ、３Ｄで発生した信号電
荷は、第３色画素３Ｂ、３Ｃで発生した信号電荷と同様
の動きをする。第２色画素２Ａで発生した信号電荷は、
第２色画素２Ｃのそれと同じふるまいをする。
【００１７】さて、従来例で問題となっていたのは、例
えば、第３色画素３Ｂ、３Ｃの画素間を通した第２色画
素２Ｃの信号の転送路への光洩れである。つまり、図１
において、転送路と第３色画素３Ｂ、３Ｃの画素開口と
の距離ａ、ｂが小さくなれば回り込みにより光洩れが増
大し、距離ａ、ｂを大きくすれば画素開口が小さくなり
感度が低下することである。
えば、第３色画素３Ｂ、３Ｃの画素間を通した第２色画
素２Ｃの信号の転送路への光洩れである。つまり、図１
において、転送路と第３色画素３Ｂ、３Ｃの画素開口と
の距離ａ、ｂが小さくなれば回り込みにより光洩れが増
大し、距離ａ、ｂを大きくすれば画素開口が小さくなり
感度が低下することである。
【００１８】このため、本発明の実施例では、第３色画
素３Ｂの出力の係数倍をもって、第２色画素２Ｃの出力
を補正することにより、第２色画素２Ｃの出力への混色
の影響を低減している。つまり、第２色画素２Ａ、２
Ｂ、２Ｃ、２Ｄからの信号電荷に基づく信号出力のそれ
ぞれを、対応する第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄま
たは第１色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄからの信号出力
から得た係数で補正することにより、第２色画素２Ａ、
２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの出力に含まれる混色成分を低減する
ようにしている。
素３Ｂの出力の係数倍をもって、第２色画素２Ｃの出力
を補正することにより、第２色画素２Ｃの出力への混色
の影響を低減している。つまり、第２色画素２Ａ、２
Ｂ、２Ｃ、２Ｄからの信号電荷に基づく信号出力のそれ
ぞれを、対応する第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄま
たは第１色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄからの信号出力
から得た係数で補正することにより、第２色画素２Ａ、
２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの出力に含まれる混色成分を低減する
ようにしている。
【００１９】一方、第３色画素３Ｂ、３Ｃの出力を平均
し、その係数倍をもって第２色画素２Ｃを補正すること
によっても同様に光漏れの影響を低減することができ
る。このため、第１色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄまた
は第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの中で、第２色画
素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの出力が通る両側の画素の出
力の平均値から得た係数で、対応する第２色画素２Ａ、
２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの出力に補正を加えるようにしても、
同様に混色を低減することができる。
し、その係数倍をもって第２色画素２Ｃを補正すること
によっても同様に光漏れの影響を低減することができ
る。このため、第１色画素１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄまた
は第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの中で、第２色画
素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの出力が通る両側の画素の出
力の平均値から得た係数で、対応する第２色画素２Ａ、
２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの出力に補正を加えるようにしても、
同様に混色を低減することができる。
【００２０】なお、以上の方法は、画像読取デバイスの
出力段に設けた簡単な演算回路０Ｃで容易に実現するこ
とができる。また、画像読取デバイス内部に、混色低減
のための回路を設けても、同様の効果を得ることができ
る。
出力段に設けた簡単な演算回路０Ｃで容易に実現するこ
とができる。また、画像読取デバイス内部に、混色低減
のための回路を設けても、同様の効果を得ることができ
る。
【００２１】図２は、本発明を他の画像読取センサに適
用した場合を説明するためのデバイスの詳細拡大構成図
を示す。特に、図６のような基本構成に適用した場合を
例示するものである。図２に示すように、ＣＣＤレジス
タ１２，９は、それぞれ、レジスタＣＫ１及びレジスタ
ＣＫ２を配置して構成される。トランスファーゲート５
は、レジスタＴＲを、ＣＣＤレジスタ９、１２のレジス
タＣＫ２ＣＫ２間に配置することにより構成される。各
画素間には、遮光アルミニウム２０が配置される。
用した場合を説明するためのデバイスの詳細拡大構成図
を示す。特に、図６のような基本構成に適用した場合を
例示するものである。図２に示すように、ＣＣＤレジス
タ１２，９は、それぞれ、レジスタＣＫ１及びレジスタ
ＣＫ２を配置して構成される。トランスファーゲート５
は、レジスタＴＲを、ＣＣＤレジスタ９、１２のレジス
タＣＫ２ＣＫ２間に配置することにより構成される。各
画素間には、遮光アルミニウム２０が配置される。
【００２２】以上のような構成において、次にその動作
を図４のタイムチャートに従って説明する。ちなみに、
図４（ａ）はＣＣＤレジスタ９、１２のレジスタＣＫ２
のクロック、同図（ｂ）はＣＣＤレジスタ９、１２のレ
ジスタＣＫ１のクロック、同図（ｃ）はシフトゲート４
に与えられるクロック、同図（ｄ）はシフトゲート６に
与えられるクロック、同図（ｅ）はトランスファーゲー
ト５に与えられるクロックをそれぞれ示すものである。
なお、時間ＴINT３は第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３
Ｄの信号電荷の蓄積時間、時間ＴINT２は第２色画素２
Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの信号電荷の蓄積時間、時間Ｔは
第２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに混入する第２色画
素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの電荷の蓄積時間にそれぞれ
対応するものである。
を図４のタイムチャートに従って説明する。ちなみに、
図４（ａ）はＣＣＤレジスタ９、１２のレジスタＣＫ２
のクロック、同図（ｂ）はＣＣＤレジスタ９、１２のレ
ジスタＣＫ１のクロック、同図（ｃ）はシフトゲート４
に与えられるクロック、同図（ｄ）はシフトゲート６に
与えられるクロック、同図（ｅ）はトランスファーゲー
ト５に与えられるクロックをそれぞれ示すものである。
なお、時間ＴINT３は第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３
Ｄの信号電荷の蓄積時間、時間ＴINT２は第２色画素２
Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの信号電荷の蓄積時間、時間Ｔは
第２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに混入する第２色画
素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの電荷の蓄積時間にそれぞれ
対応するものである。
【００２３】第３色画素３Ｃ、３Ｄで発生した信号電荷
は、時刻ｔ＝Ｔ１でシフトゲート４を通り、内側のＣＣ
Ｄレジスタ１２のレジスタＣＫ１に読み出される。時刻
ｔ＝Ｔ２で、隣のレジスタＣＫ２に移動する。第３色画
素３Ｃで発生した信号電荷は、トランスファーゲート５
を開くことにより、時刻ｔ＝Ｔ５の時刻までには外側の
ＣＣＤレジスタ９のレジスタＣＫ２に転送される。しか
し、第３色画素３Ｄで発生した信号電荷は、時刻ｔ＝Ｔ
２に移動したＣＣＤレジスタ１２のレジスタＣＫ２の場
所に時刻ｔ＝Ｔ５まで留まる。時刻ｔ＝Ｔ６で、第３色
画素３Ｃ、３Ｄの信号電荷は隣のＣＣＤレジスタ１２の
レジスタＣＫ１に移動し、時刻ｔ＝Ｔ７で更に隣のレジ
スタＣＫ２に移動する。次に、トランスファーゲート５
を開くことにより、第３色画素３Ｄで発生した信号電荷
を、時刻ｔ＝Ｔ１０までに外側のＣＣＤレジスタ９のレ
ジスタＣＫ２へ転送する。この時、第３色画素３Ｃで発
生した信号電荷は、時刻ｔ＝Ｔ７の時にいた場所に留ま
る。内側のＣＣＤレジスタ１２に信号電荷がなくなった
ら、時刻ｔ＝Ｔ１１でシフトゲート６を開き、第２色画
素２Ｃの信号電荷を第３色画素３Ｃの画素へ、第２色画
素２Ｄの信号電荷を第３色画素３Ｄの画素へそれぞれ転
送する。この時、第３色画素３Ｃで発生した信号電荷
は、時刻ｔ＝Ｔ７の時いたレジスタＣＫ２の場所に留ま
り、第３色画素３Ｄで発生した信号電荷は時刻ｔ＝Ｔ１
０の時にいたレジスタＣＫ２の場所に留まる。
は、時刻ｔ＝Ｔ１でシフトゲート４を通り、内側のＣＣ
Ｄレジスタ１２のレジスタＣＫ１に読み出される。時刻
ｔ＝Ｔ２で、隣のレジスタＣＫ２に移動する。第３色画
素３Ｃで発生した信号電荷は、トランスファーゲート５
を開くことにより、時刻ｔ＝Ｔ５の時刻までには外側の
ＣＣＤレジスタ９のレジスタＣＫ２に転送される。しか
し、第３色画素３Ｄで発生した信号電荷は、時刻ｔ＝Ｔ
２に移動したＣＣＤレジスタ１２のレジスタＣＫ２の場
所に時刻ｔ＝Ｔ５まで留まる。時刻ｔ＝Ｔ６で、第３色
画素３Ｃ、３Ｄの信号電荷は隣のＣＣＤレジスタ１２の
レジスタＣＫ１に移動し、時刻ｔ＝Ｔ７で更に隣のレジ
スタＣＫ２に移動する。次に、トランスファーゲート５
を開くことにより、第３色画素３Ｄで発生した信号電荷
を、時刻ｔ＝Ｔ１０までに外側のＣＣＤレジスタ９のレ
ジスタＣＫ２へ転送する。この時、第３色画素３Ｃで発
生した信号電荷は、時刻ｔ＝Ｔ７の時にいた場所に留ま
る。内側のＣＣＤレジスタ１２に信号電荷がなくなった
ら、時刻ｔ＝Ｔ１１でシフトゲート６を開き、第２色画
素２Ｃの信号電荷を第３色画素３Ｃの画素へ、第２色画
素２Ｄの信号電荷を第３色画素３Ｄの画素へそれぞれ転
送する。この時、第３色画素３Ｃで発生した信号電荷
は、時刻ｔ＝Ｔ７の時いたレジスタＣＫ２の場所に留ま
り、第３色画素３Ｄで発生した信号電荷は時刻ｔ＝Ｔ１
０の時にいたレジスタＣＫ２の場所に留まる。
【００２４】次に、時刻ｔ＝Ｔ１２でシフトゲート４を
開き、第２色画素２Ｃ、２Ｄで発生した電荷をＣＣＤレ
ジスタ１２のレジスタＣＫ１に読み出す。また、この
時、第３色画素３Ｃ、３Ｄの信号電荷は、時刻ｔ＝Ｔ１
１の時にいたレジスタＣＫ２の隣のレジスタＣＫ１に転
送される。これにより、一連の画素からの読み出し動作
は完了し、ＣＣＤレジスタ１２の転送パルスより出力回
路１９まで運ばれる。
開き、第２色画素２Ｃ、２Ｄで発生した電荷をＣＣＤレ
ジスタ１２のレジスタＣＫ１に読み出す。また、この
時、第３色画素３Ｃ、３Ｄの信号電荷は、時刻ｔ＝Ｔ１
１の時にいたレジスタＣＫ２の隣のレジスタＣＫ１に転
送される。これにより、一連の画素からの読み出し動作
は完了し、ＣＣＤレジスタ１２の転送パルスより出力回
路１９まで運ばれる。
【００２５】ここで、従来問題とされていたのは、第３
色画素３Ｃ、３Ｄの信号電荷が外側のＣＣＤレジスタ９
に転送されるまでの時間に、第３色画素３Ｃ、３Ｄの各
画素内に信号電荷が蓄積され、これが第２色画素２Ｃ、
２Ｄの信号電荷に加算されて出力されることであった。
色画素３Ｃ、３Ｄの信号電荷が外側のＣＣＤレジスタ９
に転送されるまでの時間に、第３色画素３Ｃ、３Ｄの各
画素内に信号電荷が蓄積され、これが第２色画素２Ｃ、
２Ｄの信号電荷に加算されて出力されることであった。
【００２６】しかし、本発明の実施例によれば、第３色
画素３Ｃの出力の係数倍および第３色画素３Ｄの出力の
係数倍をもって、第２色画素２Ｃ、２Ｄの出力を補正す
ることによって、混色を防止することができる。同様
に、第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの各画素の信号
出力から得られた係数により第２色画素２Ａ、２Ｂ、２
Ｃ、２Ｄの各画素の信号出力を補正することにより、第
２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄからは混色の影響を低
減した信号出力を得ることが可能である。
画素３Ｃの出力の係数倍および第３色画素３Ｄの出力の
係数倍をもって、第２色画素２Ｃ、２Ｄの出力を補正す
ることによって、混色を防止することができる。同様
に、第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの各画素の信号
出力から得られた係数により第２色画素２Ａ、２Ｂ、２
Ｃ、２Ｄの各画素の信号出力を補正することにより、第
２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄからは混色の影響を低
減した信号出力を得ることが可能である。
【００２７】なお、図４において、第２色画素２Ａ、２
Ｂ、２Ｃ、２Ｄの蓄積時間を時間ＴINT２、第３色画素
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの蓄積時間をＴINT３とし、第
２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに混入する第３色画素
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの電荷の蓄積時間をＴとする
と、第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの出力の１００
×Ｔ／ＴINT３（％）を第２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、
２Ｄの出力から引き算することによっても混色の割合を
低減することができる。
Ｂ、２Ｃ、２Ｄの蓄積時間を時間ＴINT２、第３色画素
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの蓄積時間をＴINT３とし、第
２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに混入する第３色画素
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの電荷の蓄積時間をＴとする
と、第３色画素３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの出力の１００
×Ｔ／ＴINT３（％）を第２色画素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、
２Ｄの出力から引き算することによっても混色の割合を
低減することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、複
数の画素列のそれぞれの画素から出力を得た上で、特定
の画素列の各画素の出力を他の画素列の対応する画素の
出力に基づいて得られる係数により補正することによ
り、並列に複数個並べて配置されるラインセンサから信
号電荷を読み出す場合に、光洩れや他の画素内での電荷
蓄積に基づく混色を低減することが可能な画像読取信号
処理方法を実現できる効果がある。
数の画素列のそれぞれの画素から出力を得た上で、特定
の画素列の各画素の出力を他の画素列の対応する画素の
出力に基づいて得られる係数により補正することによ
り、並列に複数個並べて配置されるラインセンサから信
号電荷を読み出す場合に、光洩れや他の画素内での電荷
蓄積に基づく混色を低減することが可能な画像読取信号
処理方法を実現できる効果がある。
【図１】本発明の実施例を説明するためのデバイスの詳
細拡大構成図である。
細拡大構成図である。
【図２】本発明を他の画像読取センサに適用した場合を
説明するためのデバイスの詳細拡大構成図である。
説明するためのデバイスの詳細拡大構成図である。
【図３】図１の構成の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。
ートである。
【図４】図２の構成の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。
ートである。
【図５】一般的な画像読取センサのデバイス構成図であ
る。
る。
【図６】一般的な画像読取センサの他の例のデバイス構
成図である。
成図である。
１Ａ〜１Ｄ 第１色画素 ２Ａ〜２Ｄ 第２色画素 ３Ａ〜３Ｄ 第３色画素 ４，６，７ シフトゲート ５ トランスファーゲート ８，９ ＣＣＤレジスタ １１，１２ ＣＣＤレジスタ １３ 第１画素列ＯＤＤ出力信号 １４ 第１画素列ＥＶＥＮ出力信号 １５ 第２画素列ＯＤＤ出力信号 １６ 第２画素列ＥＶＥＮ出力信号 １７ 第３画素列ＯＤＤ出力信号 １８ 第３画素列ＥＶＥＮ出力信号 １９ 出力回路 ２０ 遮光アルミニウム ＣＫ１，２ レジスタ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−54876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−216666（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−52061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−71759（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/028
Claims (3)
- 【請求項１】受光により電荷が蓄積されるように構成さ
れた画素を複数有する画素列の複数と、 前記各画素列から転送させる信号を読み出す信号読取り
手段と、 ある第１の画素列に生じる第１の電荷は直接前記信号読
取り手段からそのまま第１の出力として出力させ、他の
第２の前記画素列に生じる第２の電荷は、前記ある第１
の画素列を中継して前記信号読取り手段に読み取らせて
第２の出力として出力させると共に、前記中継時に前記
第２の電荷に加算された、前記第１の電荷が読み出され
た後前記中継されるまでの間に前記第１の画素列に生成
された電荷を前記第１の出力から算出し、その算出した
値を前記第２の出力から減算することにより、前記第２
の出力を補正する、演算手段と、 を備えるラインセンサ。 - 【請求項２】前記複数の画素列と前記信号読取り手段
は、同一の半導体基板上に集積化されたものである、請
求項１に記載のラインセンサ。 - 【請求項３】受光により電荷が蓄積されるように構成さ
れた画素を複数有する画素列の複数からの信号を読み出
し、 ある第１の画素列に生じる第１の電荷はそのまま第１の
出力として出力させ、他の第２の前記画素列に生じる第
２の電荷は、前記ある第１の画素列を中継して第２の出
力として出力させると共に、前記中継時に前記第２の電
荷に加算された、前記第１の電荷が読み出された後前記
中継されるまでの間に前記第１の画素列に生成された電
荷を前記第１の出力から算出し、その算出した値を前記
第２の出力から減算することにより、前記第２の出力を
補正する、 ラインセンサの信号処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15822392A JP3308592B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 固体撮像装置及びその信号処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15822392A JP3308592B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 固体撮像装置及びその信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH066599A JPH066599A (ja) | 1994-01-14 |
| JP3308592B2 true JP3308592B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=15666976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15822392A Expired - Fee Related JP3308592B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 固体撮像装置及びその信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3308592B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4389865B2 (ja) * | 2005-11-17 | 2009-12-24 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子の信号処理装置および信号処理方法並びに撮像装置 |
| MX2018004343A (es) | 2015-10-06 | 2018-08-16 | Trac Group Holdings Ltd | Colector termico solar. |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60216666A (ja) * | 1984-04-11 | 1985-10-30 | Sharp Corp | 画像読取装置のクロスト−ク補正回路 |
| JPS6152061A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-14 | Toshiba Corp | 密着型カラ−イメ−ジセンサ |
| JPS6171759A (ja) * | 1984-09-14 | 1986-04-12 | Toshiba Corp | 密着型カラ−イメ−ジセンサ |
| JPS6454876A (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-02 | Fujitsu Ltd | Picture correction system |
| JPH01170271A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-05 | Ricoh Co Ltd | 画像補正方法 |
-
1992
- 1992-06-17 JP JP15822392A patent/JP3308592B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH066599A (ja) | 1994-01-14 |
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