JP6880709B2 - 光電変換装置、光電変換方法及び画像形成装置 - Google Patents

光電変換装置、光電変換方法及び画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、光電変換装置、光電変換方法及び画像形成装置に関する。
今日において、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサに発生するノイズとして、特定画素でランダムに発生するRTS(Random Telegraph Signal)ノイズが知られている。RTSノイズが発生した場合、画像上に異常個所が現れる。CMOSイメージセンサの微細化が進むと、このようなRTSノイズの悪影響が、より顕著となることが懸念される。
ランダムに発生するRTSノイズの検出方法に関しては、特許文献1(特開2014−216775号公報)に、撮像装置が開示されている。この撮像装置は、不定期に異常な電気信号を出力する点滅欠陥画素を検出する目的で、画素毎に異常判定を行い、異常判定回数が所定回数以上となる画素を点滅欠陥画素と判断し、補間処理を行う。
しかし、特許文献1に開示されている撮像装置は、撮像素子に微量でも光が入射すると、ノイズの検出精度が低下する問題がある。また、検出精度を維持するには、ノイズ検出毎に確実な遮光状態を作る必要があるが、確実な遮光状態を作るには多くの時間が必要となるため、ノイズの検出時間が長時間化する問題がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、短時間かつ高精度に光電変換素子のノイズ検出を可能とする光電変換装置、光電変換方法及び画像形成装置の提供を目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、1次元に配列された複数の受光素子と、受光素子の受光光量に応じた画像信号を生成する生成部と、生成部に光が入射していない遮光時に生成される前記画像信号と同等レベルの画像信号である暗時画像信号を生成するように、生成部を制御する制御部とを有する。
本発明によれば、短時間かつ高精度に光電変換素子のノイズ検出を可能とすることができるという効果を奏する。
図1は、第1の実施の形態のMFPの横断面図である。 図2は、第1の実施の形態のMFPに設けられている読み取り装置の横断面図である。 図3は、第1の実施の形態のMFPのハードウェア構成図である。 図4は、第1の実施の形態のMFPに設けられている光電変換素子のブロック図である。 図5は、第1の実施の形態のMFPに設けられている光電変換素子の詳細なブロック図である。 図6は、第1の実施の形態のMFPに設けられている光電変換素子の回路図である。 図7は、第1の実施の形態のMFPの通常読み取りモード時における、光電変換素子の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。 図8は、光電変換素子の各画素の構成及びRTSノイズの発生箇所を説明するための図である。 図9は、RTSノイズによる異常が現れた画像の一例を示す図である。 図10は、MFPのADFが閉じている状態における、RTSノイズが大きい画素の画素レベルの頻度を表す図である。 図11は、MFPのADFが開いた状態における、RTSノイズが大きい画素の画素レベルの頻度を表す図である。 図12は、参考例として、原稿の読み取りを行う毎に、1度、光源を消灯させてノイズ検出を行う動作を説明するための図である。 図13は、第1の実施の形態のMFPの要部の構成を示すブロック図である。 図14は、第1の実施の形態のMFPの要部の他の構成を示すブロック図である。 図15は、第1の実施の形態のMFPにおける、擬似遮光モード時における、光電変換素子の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。 図16は、通常読み取りモード時の各動作のタイミング、及び、擬似遮光モード時の各動作のタイミングを示す図である。 図17は、第2の実施の形態のMFPにおける疑似遮光モード時の光電変換素子の各部の信号のタイミングチャートである。 図18は、第3の実施の形態のMFPにおける疑似遮光モード時の光電変換素子の各部の信号のタイミングチャートである。 図19は、第4の実施の形態のMFPにおける疑似遮光モード時の光電変換素子の各部の信号のタイミングチャートである。 図20は、欠陥画素が発生している画像の一例を示す図である。 図21は、第5の実施の形態のMFPに設けられているノイズ検出部におけるノイズ検出動作の流れを示すフローチャートである。 図22は、第6の実施の形態のMFPにおけるノイズ検出エリアの設定動作を説明するための図である。 図23は、第7の実施の形態のMFPの原稿読み取り動作の流れを示すフローチャートである。 図24は、第8の実施の形態のMFPの原稿読み取り動作の流れを示すフローチャートである。
まず、最初に適用分野の説明をする。光電変換装置及び光電変換方法は、画像の読み取りを行う機器の他、光の有無を感知して所定の情報処理を行う機器に適用可能である。具体的には、光電変換装置及び光電変換方法は、複合機(MFP:Multifunction Peripheral)のリニアセンサ、カメラ装置又はビデオカメラ装置のオートフォーカス用のラインセンサ、インタラクティブ・ホワイトボード装置(電子黒板)上に書き込まれたれた文字、記号又は図形の読み取りを行うラインセンサ等に適用することができる。以下、一例として、光電変換装置及び光電変換方法を適用したMFPの説明をする。
(第1の実施の形態)
(MFPの構成)
まず、図1に、第1の実施の形態のMFPを横から見た状態の図を示す。この図1は、MFPの本体を透視した状態の図となっている。この図1に示すように、MFPは、読み取り装置1及び本体2を有している。読み取り装置1は、自動原稿給送機構(ADF:Auto Document Feeder)3、及び、スキャナ機構4を有している。
本体2内には、タンデム方式の作像部5、作像部5に給紙部13から搬送路6を介して記録紙を供給するレジストローラ7、光書き込み装置8、定着搬送部9、及び、両面トレイ10を有している。作像部5には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色に対応する4本の感光体ドラム11が並設されている。各感光体ドラム11の周囲には、帯電器、現像器12、転写器、クリーナ、及び、除電器を含む作像要素が配置されている。また、転写器と感光体ドラム11との間には、両者のニップに挟持された状態で駆動ローラと従動ローラとの間に張架された中間転写ベルト14が設けられている。
このように構成されたタンデム方式の画像形成装置では、YMCKの各色に対応する感光体ドラム11に光書き込みを行い、現像器12で各色のトナー毎に現像し、例えばY,M,C,Kの順で中間転写ベルト14上に1次転写する。そして、1次転写により4色が重畳したフルカラーの画像を記録紙に2次転写した後、定着して排紙する。これにより、フルカラーの画像を記録紙上に形成する。
(ADF及びスキャナ機構の構成)
図2は、ADF3及びスキャナ機構4の横断面図である。スキャナ機構4は、上面に原稿を載置するコンタクトガラス15を備えている。また、スキャナ機構4は、原稿露光用の光源16及び第1反射ミラー17を備えた第1キャリッジ18と、第2反射ミラー19及び第3反射ミラー20を備えた第2キャリッジ24とを備えている。また、スキャナ機構4は、第3反射ミラー20で反射された光を、光電変換素子21の受光領域上に結像させるためのレンズユニット22を備えている。また、スキャナ機構4は、読み取り光学系等による各種の歪み補正用の基準白板23、及び、シートスルー読取用スリット24を備えている。スキャナ機構4は、光源16からの照射光で照明した原稿からの反射光を、光電変換素子21で受光して電気信号(画像データ)に変換して出力する。
ADF3は、コンタクトガラス15に対して開閉可能となるように、図示しないヒンジ部材等を介して本体2に接続されている。ADF3は、複数枚の原稿からなる原稿束27を載置可能な原稿トレイ28を備えている。また、このADF3は、原稿トレイ28に載置された原稿束27から原稿を1枚ずつ分離して、シートスルー読取用スリット25へ向けて自動給送する給送ローラ29を含む分離給送部も備えている。
(原稿の読み取り動作)
このような読み取り装置1は、コンタクトガラス15上に載置した原稿の読み取りを行うスキャンモード、及び、ADF3により自動給送される原稿の読み取りを行うシートスルーモードを有している。なお、スキャンモード又はシートスルーモードによる画像読み取り前に、点灯された光源16によって基準白板23を照明し、反射光による画像を光電変換素子21で読み取る。そして、その1ライン分の画像データの各画素のレベルが均一なレベルになるように、シェーディング補正用データを生成して記憶する。記憶されシェーディング補正用データは、以下に説明するスキャンモード又はシートスルーモードで読み取られた画像データのシェーディング補正に用いられる。
スキャンモード時には、第1キャリッジ18及び第2キャリッジ24が、図示しないステッピングモータによって、矢印A方向(副走査方向)に移動して原稿を走査する。このとき、コンタクトガラス15から光電変換素子21の受光領域までの光路長を一定に維持するために、第2キャリッジ24は、第1キャリッジ18の1/2の速度で移動する。
同時に、コンタクトガラス15上に載置された原稿の下面である画像面が、第1キャリッジ18の光源16によって照明(露光)される。すると、その画像面からの反射光が、第1キャリッジ18の第1反射ミラー17、第2キャリッジ24の第2反射ミラー19及び第3反射ミラー20によって順次反射される。そして、第3反射ミラー20による反射光束が、レンズユニット22によって集束され、光電変換素子21の受光領域上に結像される。光電変換素子21は、1ライン毎に受光した光を光電変換して画像データを生成する。画像データは、デジタル化され、ゲイン調整が施されて出力される。画像の読み取りが完了した原稿は、図示しない排出口に排出される。
シートスルーモードの時には、第1キャリッジ18及び第2キャリッジ24が、シートスルー読取用スリット25の下側へ移動して停止する。その後、ADF3の原稿トレイ28上に載置された原稿束27の最下位の原稿から順次、給送ローラ29によって矢印B方向(副走査方向)へ自動給送され、シートスルー読取用スリット25の位置を原稿が通過する際に、その原稿の走査が行われる。
この際、自動給送される原稿の下面(画像面)が第1キャリッジ18の光源16によって照明される。すると、その画像面からの反射光が、第1キャリッジ18の第1反射ミラー17、第2キャリッジ24の第2反射ミラー19及び第3反射ミラー20によって順次反射される。そして、第3反射ミラー20による反射光束が、レンズユニット22によって集束され、光電変換素子21の受光領域上に結像される。光電変換素子21は、1ライン毎に受光した光を光電変換して画像データを生成する。画像データは、デジタル化され、ゲイン調整が施されて出力される。画像の読み取りが完了した原稿は、図示しない排紙口に排紙される。
(MFPのハードウェア構成)
次に、図2に、MFPのハードウェア構成を示す。この図2に示すように、MFPは、CPU41、ROM42、RAM43、HDD(ハードディスクドライブ)44、及びフラッシュメモリ45を備える。また、MFPは、FAXモデム46、操作パネル47、エンジン48、ADF49(図1及び図2に示すADF3に相当)、接続インタフェース(接続I/F)50、画像読み取り部52、及びインターネット等のネットワーク40を介して有線通信又は無線通信を行う通信I/F51を有している。CPU41〜画像読み取り部52は、図3に示すシステムバス18を介して相互に接続されている。
CPU41は、MFPの動作を統括的に制御する。CPU41は、RAM43をワークエリア(作業領域)としてROM42又はHDD44等に格納されたプログラムを実行することで、MFP全体の動作を制御し、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能、プリンタ機能等の各種機能を実現する。また、CPU41は、HDD44又はフラッシュメモリ45等の記憶部に記憶されている「読み取り制御プログラム」に基づいて、短時間かつ高精度に光電変換素子のノイズ検出を可能とする。
なお、「読み取り制御プログラム」は、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)等のコンピュータ装置で読み取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。また、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)、ブルーレイディスク(登録商標)、半導体メモリ等のコンピュータ装置で読み取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。また、読み取り制御プログラムは、インターネット等のネットワーク経由でインストールするかたちで提供してもよい。また、読み取り制御プログラムは、機器内のROM等に予め組み込んで提供してもよい。
エンジン48は、コピー機能、スキャナ機能、及びプリンタ機能等を実現させるための、汎用的な情報処理及び通信以外の処理を行うハードウェアである。エンジン48は、例えば原稿又は名刺等の文字及び画像をスキャンして読み取るスキャナ、用紙等のシート材への印刷を行うプロッタ等を備えている。FAXモデム46は、ファクシミリ通信を行うファクシミリ通信機能を備えている。
(画像読み取り部の構成)
図3に示す画像読み取り部52は、図2に示した第1キャリッジ18、光電変換素子21、レンズユニット22及び第2キャリッジ24を含んで構成されている。図4は、このような画像読み取り部52の構成を簡略的に示す図である。この図4に示すように、画像読み取り装置52は、光源55から原稿載置台に載置された原稿に光が照射されることで生ずる反射光を光電変換素子56(生成部の一例)で受光する。光電変換素子56は、主走査方向に沿って1次元的に画素を並べたリニアセンサとなっている。
また、光電変換素子56は、一例として光の三原色の赤緑青(RGB)の各色用のチャンネルを有しており、受光光量に応じたRGBの各画像信号を生成し、後段の後段処理部に供給する。また、光電変換素子56は、画像読み取り制御に用いるタイミング信号、及び、光源55に対するアサート信号及びネゲート信号を生成するタイミング信号生成部57(制御部の一例)を有している。
なお、後段処理部は、光電変換素子56の内外のどちらに実装されていても良い。また、タイミング信号生成部57も、光電変換素子56の内外のどちらに実装されていても良い。
(光電変換素子の構成)
図5は、光電変換素子56の詳細なブロック図である。この図5に示すように、光電変換素子56は、タイミング信号生成部57と共に、画素を一次元的に並べて形成した画素信号生成回路61、及び、各画像信号を所定の利得で増幅する増幅器(PGA:プログラマブル・ゲイン・アンプ)62、及び、各PGAからの画像信号をデジタル化するアナログ−デジタルコンバータ(ADC)63を有している。画素信号生成回路61、PGA62、及び、ADC63は、それぞれRGBの各色のチャンネル分、設けられている。また、画素が一次元的に並べられている方向が主走査方向であり、この主走査方向に2次元的に直交する方向が副走査方向である。
また、光電変換素子56は、RGBの各チャンネルのADC63からパラレルに供給される画像信号を、シリアルな画像信号に変換して後段処理部に供給するパラレル/シリアル変換部64を有している。画素信号生成回路61〜パラレル/シリアル変換部64の出力タイミングは、タイミング信号生成部57からのクロック信号に制御されている。
(画素信号生成回路の回路構成)
図6に、画素信号生成回路61の各画素に相当する部分の回路図を示す。この図6に示すように、画素信号生成回路61の各画素は、受光素子であるフォトダイオードPD、受光光量に対応して蓄積した電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョンFDを有している。また、各画素は、フォトダイオードPDに蓄積された電荷を、フローティングディフュージョンFDに転送する電荷転送スイッチTXと、フローティングディフュージョンFDの電位を、リセット電位AVDD_RTにリセットするリセットスイッチRTを有している。また、各画素は、ソースフォロアSFの電源電圧AVDD_PIX及び電流源DRGとの間に挿入接続されたソースフォロアSFと、電圧変換された画像信号(Pix_out)を後段のPGA62に転送するためのスイッチSLを有している。
一例ではあるが、光電変換素子56は、回路規模の削減を図るために、横3画素×縦9画素の計9画素を一纏まりの駆動単位として後段のPGA62及びADC63を共通で使用するカラム構成となっている。なお、光電変換素子56をカラム構成とする場合、スイッチSLの後段にアナログメモリを設け、同時に電荷蓄積を行う構成としてもよい。
(通常読み取りモード)
図7は、光電変換素子56の通常の読み取り動作を行う通常読み取りモード時のタイミングチャートである。このうち、図7(a)は、1ラインの同期信号であるライン同期信号(Lsync)を示している。図7(b)は、電圧変換された画像信号(Pix_out)を後段のPGA62に転送するためのスイッチSLをオンオフ制御するためのスイッチ制御信号(SL)を示している。図7(c)は、フローティングディフュージョンFDの電位を、リセット電位AVDD_RTにリセットするリセットスイッチRTをオンオフ制御するためのリセット信号(RT)を示している。図7(d)は、フォトダイオードPDに蓄積された電荷を、フローティングディフュージョンFDに転送する電荷転送スイッチTXをオンオフ制御するための転送制御信号(TX)を示している。図7(e)は、画素から出力される画像信号(Pix_out)のタイミング及びレベルを示している。
タイミング信号生成部57は、ライン同期信号(Lsync)を生成すると共に、ライン同期信号(Lsync)のタイミングに基づいて、スイッチ制御信号(SL)、リセット信号(RT)及び転送制御信号(TX)を生成する。
すなわち、図7(a)に示すように、ハイレベルのライン同期信号(Lsync)から次のハイレベルのライン同期信号(Lsync)の間が1ラインの同期期間となっている。ハイレベルのライン同期信号(Lsync)が生成されると、1ラインの同期期間の先頭から約半分の時間分ハイレベルとなるスイッチ制御信号(SL)がアサートされる。また、スイッチ制御信号(SL)がアサートされたタイミングでリセット信号(RT)がアサートされる。リセット信号(RT)がアサートされると、フローティングディフュージョンFD及びソースフォロアSFを介して、リセット電位AVDD_RTが、画像信号(アナログ出力Pix_out)=AVDD_RTとして転送される。ここまでが、図7(e)に示すリセット期間である。
次に、図7(c)に示すようにリセット信号(RT)がネゲートされた後、図7(d)に示すように転送制御信号(TX)がアサートされる。転送制御信号(TX)がアサートされると、フローティングディフュージョンFDに蓄積された電荷が、図7(e)に示す電荷転送期間において、アナログ出力Pix_outとして転送される。なお、図7(e)に示すように、アナログ出力Pix_outである電圧VSは負極性の信号となり、1ラインでフォトダイオードPDに蓄積された電荷に相当する出力、つまり読み取りレベルの画像信号が出力される。
電荷転送期間において、アナログ出力Pix_outが転送されると、1ラインの同期期間の後半の間、スイッチ制御信号(SL)がネゲートされる。転送されたアナログ出力Pix_outである画像信号は、図5に示すPGA62、ADC63及びパラレル/シリアル変換部64を介してデジタル化され、例えばノイズ検出部等の後段処理部へ転送される。
(RTSノイズ)
図8は、画素信号生成回路の一つの画素に相当する回路の回路レイアウトを示す図である。この図8に示すように、一つの画素は、フォトダイオードPDと、フローティングディフュージョンFDに転送する電荷転送スイッチTXを有している。また、一つの画素は、フォトダイオードPDで受光された受光光量に応じて蓄積した電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョンFDを有している。また、一つの画素は、ソースフォロアSF、フローティングディフュージョンFDの電位を、リセット電位AVDD_RTにリセットするリセットスイッチRTを有している。
ここで、このような光電変換部51をCMOSイメージセンサで形成した場合、ランダムテレグラフシグナルノイズ(RTSノイズ)の問題がある。RTSノイズとは、MOSトランジスタのチャネル内を移動する電子の1つがゲート絶縁膜等に存在するトラップ準位に捕獲されることで出力レベルが変動して現れるノイズである。このため、RTSノイズは、MOSトランジスタで構成されるソースフォロアSF(図4及び図8参照)の後に、出力変動として発生する。ソースフォロアSFの前段となるフォトダイオードPDの出力端ではRTSノイズは発生しない。
近年では、センサの高感度化(フローティングディフュージョンFDの容量低減)に伴い、ソースフォロアSFが非常に小さく設計されている。このため、上述の電子の捕獲が起きやすくなっており、RTSノイズの発生が顕在化してきている。なお、RTSノイズは、温度変化、CMOSの製造プロセスのばらつき、又は、回路構成等の条件により、ランダムのタイミングで発生する。
図9は、リニアセンサでRTSノイズが発生した際に画像上に現れる異常画像の例を示す図である。カメラ等に用いられるエリアセンサの場合、RTSノイズによる異常画像は、1画素単位で点状に現れるため目立ちにくい。しかし、スキャナ装置等に使用するリニアセンサの場合、RTSノイズが発生すると、画像全体が均一レベルの画像、又は、暗時の画像を取得した際に、図9に示すように縦線状のレベル変化となって異常画像が現れるため、1枚の画像上に縦スジが発生する不都合を生ずる。
図10は、MFPのADF3が閉じている状態における、RTSノイズが大きい画素の画素レベルの頻度を表している。この場合、画素値の平均値から正負の方向に、それぞれ一定量離れたレベルに分布のピークが小さく現れる。これが、RTSノイズによる画素の暴れであり、ノイズ量(σrts)が大きいほど、上記一定量は大きくなる。
これに対して、図11は、MFPのADF3が開いた状態における、RTSノイズが大きい画素の画素レベルの頻度を表している。図10及び図11を見比べてわかるように、ADF3が開いた状態においては、ノイズ量(σrts)が目立たない。これは、欠陥画素が撮像素子内部の電気的要因で起きるノイズであり、周囲画素が特定以上のレベルとなると、ショットノイズによって埋もれるためである。また、分布の中心値は、図10<図11となっている。これは、ADF3が開いている時は、外光により、画素レベルが大きくなるためである。
このようにADF3が開いている等、遮光状態が形成されていないと、外部光によって、ショットノイズの割合が増えるため、正確な暗時データが取得出来ず、RTSノイズのみの抽出が困難となる。そして、ノイズ検出精度の低下及び欠陥画素の補間精度の低下により、異常画像が目立つ状態となる不都合を生ずる。
また、RTSノイズは、ランダムのタイミングで発生するため、ノイズ検出をこまめに行うことで、補正精度の向上が見込める。例えば、ADF3により原稿の自動搬送を行いながら原稿の連続読み取りを行う場合、ランダムに発生するRTSノイズを補間処理するためには、1枚目の読み取り前にノイズ検出を行うと共に、原稿の読み取り毎に、ノイズ検出を行うことが好ましい。
ノイズ検出精度を保つには、上述のように遮光された暗時のデータを取得する必要がある。この場合、図12に示すように、原稿の読み取りを行う毎に、1度、光源を消灯させてノイズ検出を行う。これにより、タイムリーなノイズ検出が可能となる。
しかし、1度、光源を消灯させると、再び光源を点灯させた際に、光源の安定待ち時間が必要となり、生産性(読み取り速度)を大きく落とす不都合を生ずる。このように、ノイズ検出精度の向上と、ノイズ検出時間の短縮は、トレードオフの関係にある。
(第1の実施の形態の要部の構成)
このようなことから、第1の実施の形態のMFPは、図13に示すように光電変換素子56の後段に、ノイズを発生している画素の、光電変換素子56上の物理的なアドレスを検出するノイズ検出部71と、ノイズが検出された画素のアドレス情報を記憶するメモリ72と、ノイズが検出された画素の補正処理を行う画素補正部73とを有している。
なお、光電変換素子56、ノイズ検出部71〜画素補正部73は、一部又は全部を集積化してもよい。図13の例は、光電変換素子56、ノイズ検出部71〜画素補正部73を一つのパッケージに封止し、見かけ上、一つのLSI(Large-Scale Integration)とした、いわゆるマルチチップとした例である。これに対して、図14は、光電変換素子56、ノイズ検出部71〜画素補正部73を、全て一つのIC(Integrated Circuit)チップに集積化した例である。これらは一例であり、この他、例えば光電変換素子56、ノイズ検出部71及びメモリ72は集積化し、画素補正部73はチップ外の回路として設けると、集積化又はマルチチップ化は、任意の組み合わせで行えばよい。
(擬似遮光モード)
第1の実施の形態のMFPの場合、上述の「通常読み取りモード」の他、ADF3が開かれており、光が光電変換素子56に入光していても、遮光時の暗時レベル相当の画像信号を取得可能な「疑似遮光モード」を有している。なお、なお、上述の「通常読み取りモード」と、以下に説明する「擬似遮光モード」は、制御によって各モードを切り替える構成でもよいし、個々に専用の回路を設ける構成でもよい。
図15は、疑似遮光モード時における光電変換素子56の各部(図6参照)の信号のタイミングチャートである。すなわち、図7(a)〜図7(e)と同様に、図15(a)は、1ラインのライン同期信号(Lsync)を示し、図15(b)は、スイッチSLをオンオフ制御するためのスイッチ制御信号(SL)を示している。また、図15(c)は、フローティングディフュージョンFDの電位を、リセット電位AVDD_RTにリセットするリセットスイッチRTをオンオフ制御するためのリセット信号(RT)を示し、図15(d)は、フォトダイオードPDに蓄積された電荷を、フローティングディフュージョンFDに転送する電荷転送スイッチTXをオンオフ制御するための転送制御信号(TX)を示し、図15(e)は、画素から出力される画像信号(Pix_out)のタイミング及びレベルを示している。
この疑似遮光モードにおいては、通常読み取りモード時の図7(a)〜図7(e)及び疑似遮光モード時の図15(a)〜図15(e)を見比べて分かるように、タイミング信号生成部57は、リセット信号(RT)をネゲートした後に、転送制御信号(TX)をアサートしない。これにより、図15(e)に示すように、電荷転送期間でも、そのままリセット電位(VS=0)が出力される。
図7を用いて説明したように、TX制御部信号(TX)をアサートすることで、フォトダイオードPDに蓄積された電荷が転送され、負極性の信号であるアナログ出力Pix_out(電圧VS)が得られる。しかし、転送制御信号(TX)をアサートしないことで、フォトダイオードPDの電荷は転送されない。
図8を用いて説明したが、RTSノイズは、MOSトランジスタのチャネル内を移動する電子の1つがゲート絶縁膜等に存在するトラップ準位に捕獲されることで出力レベルが変動して現れるノイズである。このため、RTSノイズは、MOSトランジスタで構成されるソースフォロアSFの後における出力変動として発生し、ソースフォロアSFの前段となるフォトダイオードPDの出力端ではRTSノイズは発生しない。そして、フォトダイオードPDではRTSノイズが発生しないため、転送制御信号(TX)をアサートしないことで得られるリセット電位には、RTSノイズが含まれない。従って、リセット信号(RT)をネゲートした後に、転送制御信号(TX)をアサートしないことで、暗時におけるRTSノイズを含んだ画像信号(暗時画像信号)を取得することができる(図10参照)。
図13に示すノイズ検出部71は、暗時画像信号に基づいてRTSノイズの発生要因となる欠陥画素を検出し(ノイズ検出)、光電変換素子56上の欠陥画素の物理的なアドレスを示すアドレス情報をメモリ72に記憶する。画素補正部73は、メモリ72に記憶されたアドレス情報で示される欠陥画素に対して、欠陥画素の画像信号のレベルを正常値に補正する画素補正処理を施して出力する。
このような疑似遮光モードにおいては、ADF3が開状態となっており、光電変換素子56に光が入射している状態でも、暗時画像信号に基づいてRTSノイズの発生要因となる欠陥画素を検出して補正できる。このため、高いノイズ検出精度を維持できる。
また、図16(a)は、通常読み取りモード時の光電変換素子56の動作を示す図であり、図16(b)は、疑似遮光モード時の光電変換素子56の動作を示す図である。通常読み取りモード時には、図16(a)に示すようにスキャン毎に、一旦、光源を消灯制御してノイズ検出を行う。しかし、疑似遮光モード時には、図16(b)に示すように、一旦スキャンが開始されると、光源を点灯させた状態で得られる暗時画像信号に基づいて、RTSノイズの発生要因となる欠陥画素を検出し、補正を行うことができる。このため、図16(a)及び図16(b)に示すように、スキャン毎に光源を消灯しなくてよく、光源安定待ち時間(ウェイト)を不要とできる分、全ての原稿をスキャンに要する時間を短縮化することができる。換言すると、原稿読み取り時間の短時間化(高速化)を実現することができる。また、遮光状態を形成するための機械的な遮光機構等を不要とできるため、MFPの構成の簡略化及びローコスト化を図ることができる。
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態のMFPの説明をする。上述の擬似遮光モードは、リセット電位を出力し、暗時と同等のデータ(暗時画像信号)を取得するモードである。第2の実施の形態のMFPの場合、以下のように暗時画像信号を取得する。
図17は、第2の実施の形態のMFPにおける疑似遮光モード時の光電変換素子56の各部(図6参照)の信号のタイミングチャートである。すなわち、図15(a)〜図15(e)と同様に、図17(a)は、1ラインのライン同期信号(Lsync)を示し、図17(b)は、スイッチSLをオンオフ制御するためのスイッチ制御信号(SL)を示している。また、図17(c)は、フローティングディフュージョンFDの電位を、リセット電位AVDD_RTにリセットするリセットスイッチRTをオンオフ制御するためのリセット信号(RT)を示し、図17(d)は、フォトダイオードPDに蓄積された電荷を、フローティングディフュージョンFDに転送する電荷転送スイッチTXをオンオフ制御するための転送制御信号(TX)を示し、図17(e)は、画素から出力される画像信号(Pix_out)のタイミング及びレベルを示している。
第2の実施の形態のMFPの場合、疑似遮光モードにおいて、光電変換素子56のタイミング信号生成部57が、図17(c)に示すように、1回目のリセット信号(RT)のアサートを行った後に、通常読み取りモード時における電荷転送を行う期間のタイミングで、再度、リセット信号(RT)をアサートする。これにより、1度目のリセット後に、画像信号(Pix_out)の変動があった場合でも、2回目のリセット動作により、暗時画像信号を再度リセット電位に収束させて、後段に転送することができる。このため、精度の良い暗時画像信号を取得できる他、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、この例では、スイッチ制御信号(SL)がアサートされている間に、リセット信号(RT)を2回アサートすることとしたが、リセット信号(RT)を3回以上、アサートしてもよい。また、第2の実施の形態と上述の第1の実施の形態とでは、この点のみが差異となる。この他の部分の説明及び効果等は、上述の第1の実施の形態の説明を参照されたい。
(第3の実施の形態)
次に、第3の実施の形態のMFPの説明をする。図18は、第3の実施の形態のMFPにおける疑似遮光モード時の光電変換素子56の各部(図6参照)の信号のタイミングチャートである。すなわち、図18(a)〜図18(e)と同様に、図18(a)は、1ラインのライン同期信号(Lsync)を示し、図18(b)は、スイッチSLをオンオフ制御するためのスイッチ制御信号(SL)を示している。また、図18(c)は、フローティングディフュージョンFDの電位を、リセット電位AVDD_RTにリセットするリセットスイッチRTをオンオフ制御するためのリセット信号(RT)を示し、図18(d)は、フォトダイオードPDに蓄積された電荷を、フローティングディフュージョンFDに転送する電荷転送スイッチTXをオンオフ制御するための転送制御信号(TX)を示し、図18(e)は、画素から出力される画像信号(Pix_out)のタイミング及びレベルを示している。
フォトダイオードPDに電荷が蓄積されると、いずれフォトダイオードPDが飽和し、電荷漏れ又は過大出力を生じ、異常画像が形成されるおそれがある。このため、第3の実施の形態のMFPは、光電変換素子56のタイミング信号生成部57が、疑似遮光モードにおいて、図18(b)に示すようにスイッチ制御信号(SL)がネゲートされており、暗時画像信号が出力を停止している間に、図18(d)に示すように転送制御信号(TX)をアサートさせる。
これにより、フォトダイオードPDに蓄積された電荷が、フォトダイオードPDから読み出されるが、スイッチ制御信号(SL)がネゲートされているため、後段処理部へは出力されない。すなわち、後段処理部へ画像信号を出力しないタイミングで、1ライン毎に1回(又は複数回でもよい)、フォトダイオードPDに蓄積された電荷を破棄する。これにより、フォトダイオードPDが飽和等を防止することができる他、上述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、第3の実施の形態と上述の各実施の形態とでは、この点のみが差異となる。この他の部分の説明及び効果等は、上述の各実施の形態の説明を参照されたい。
(第4の実施の形態)
次に、第4の実施の形態のMFPの説明をする。図19は、第4の実施の形態のMFPにおける疑似遮光モード時の光電変換素子56の各部(図6参照)の信号のタイミングチャートである。すなわち、図19(a)〜図19(e)と同様に、図19(a)は、1ラインのライン同期信号(Lsync)を示し、図19(b)は、スイッチSLをオンオフ制御するためのスイッチ制御信号(SL)を示している。また、図19(c)は、フローティングディフュージョンFDの電位を、リセット電位AVDD_RTにリセットするリセットスイッチRTをオンオフ制御するためのリセット信号(RT)を示し、図19(d)は、フォトダイオードPDに蓄積された電荷を、フローティングディフュージョンFDに転送する電荷転送スイッチTXをオンオフ制御するための転送制御信号(TX)を示し、図19(e)は、画素から出力される画像信号(Pix_out)のタイミング及びレベルを示している。
第4の実施の形態のMFPの場合、光電変換素子56のタイミング信号生成部57が、図19(c)に示すように、リセット信号(RT)を常時アサートしておく。そして、タイミング信号生成部57は、通常読み取りモード時のタイミングで転送制御信号(TX)をアサートする。これにより、リセット信号(RT)のラインは、低インピーダンスラインであるため、出力される画像信号(Pix_out)は、電荷転送期間でも「VS=0」のまま変動しない。このため、暗時画像信号を取得することができ、RTSノイズの発生要因となる欠陥画素を検出して補正を行うことができる他、上述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、第4の実施の形態と上述の各実施の形態とでは、この点のみが差異となる。この他の部分の説明及び効果等は、上述の各実施の形態の説明を参照されたい。
(変形例)
以上、擬似遮光モード時の制御手法を各実施の形態として複数説明したが、各実施の形態以外の制御手法としてもよい。すなわち、各実施の形態の擬似遮光モード時の制御手法の概念は、フローティングディフュージョンFDをリセット電位(=基準電位)に保った状態の暗時画像信号を取得することにある。このため、上述の各実施の形態の構成の他、リセット電位と同等の電位を外部からフローティングディフュージョンFDに供給する構成としてもよい。また、フォトディテクタPDの切り離しを行う電荷転送スイッチTXとは別のスイッチを設ける構成としてもよい。
(第5の実施の形態)
次に、第5の実施の形態のMFPの説明をする。第5の実施の形態のMFPは、図13及び図14に示したノイズ検出部71が、上述の暗時画像信号に基づいて、以下に説明するノイズ検出動作を行う例である。なお、第5の実施の形態と上述の各実施の形態とでは、この点のみが差異となる。このため、以下、差異の部分の説明のみ行い、重複説明は省略する。
(ノイズ検出動作)
図20は、欠陥画素が発生している画像の一例を示す図である。この図20は、主走査方向に沿って並べられている各画素のうち、4番、15番、24番、28番、31番、35番、44番、45番、56番、64番、65番の各画素がRTSノイズ等の発生要因となっている欠陥画素であることを示している。欠陥画素が存在する場合、図20に示すように副走査方向に沿って線状の異常画像が現れる。また、RTSノイズは、時間的にランダムに発生するため、はっきりした直線状の異常画像が現れることもあれば、点線状の異常画像が現れる場合もある。第5の実施の形態のMFPのノイズ検出部71は、上述の暗時画像信号に基づいて、主走査方向に沿って並べられている各画素のうち、欠陥画素となる画素を検出する。
具体的には、まず、ノイズ検出部71は、図20に示す所定の複数ライン分(複数行分)の暗時画像信号を取得し、画素毎の副走査方向の最大値と最小値の差(最大最小差)を計算する。なお、取得する暗時画像信号のライン数、暗時画像信号の取得を開始する画素の位置(主走査画素開始位置)及び暗時画像信号の取得を終了する画素の位置(主走査画素終了位置)は、設計等に応じて任意に設定可能である。
次に、ノイズ検出部71は、算出した最大最小差を所定の閾値と比較し、最大最小差が閾値以上の場合、最大最小差の算出元となった画素を欠陥画素とみなす。そして、ノイズ検出部71は、欠陥画素の光電変換部51上の物理アドレスを示すアドレス情報と共に、画素値及び算出した最大最小差を、図13及び図14に示すメモリ23に記憶する。図20の例では、4番、15番、24番、28番、31番、35番、44番、45番、56番、64番、65番の各画素の最大最小差は、それぞれ200、190、100、205、200、170、125、195、140、120であることを示している。ノイズ検出部71は、主走査方向の全画素に対して、このような欠陥画素の検出処理を施す。これにより、RTSノイズを検出し、欠陥画素を特定することができる。
図21は、ノイズ検出部71におけるノイズ検出動作の流れを示すフローチャートである。この図21のフローチャートにおいて、ステップS1では図3に示すCPU41が、疑似遮光モードへ読み取りモードを移行する。ステップS2では、CPU41が、読み取り制御プログラムに基づいてタイミング信号生成部57を制御することで、ノイズ検出部71が、所定の複数ライン分の暗時画像信号を取得する。
ステップS3〜ステップS5では、ノイズ検出部71が、副走査方向における画素毎の画素値の最大値と最小値の差(最大最小差)を計算し、所定の閾値と比較する。最大最小差が閾値未満の場合(ステップS5:No)、ステップS11に処理が進み、主走査方向に存在する全ての画素に対して欠陥画素の検出処理を施したか否かを判別する。欠陥画素の検出処理を行う画素が残っている場合(ステップS11:No)、処理がステップS3に戻り、残っている画素に対する最大最小差の演算及び閾値との比較が行われる。
これに対して、主走査方向に全ての画素に対する欠陥画素の検出処理が完了した場合(ステップS11:Yes)、ステップS12において、CPU41が、疑似遮光モードから通常読み取りモードへ、読み取りモードを移行し、図21のフローチャートの処理を終了する。
一方、ステップS5において、最大最小差が閾値以上であると判別した場合(ステップS5:Yes)、ノイズ検出部71は、ステップS6に処理を進め、図13及び図14に示すメモリ72のメモリ使用数がN個未満であるか否かを判別する。すなわち、RTSノイズは経時でランダムに発生するため、欠陥画素位置が変化する。また、メモリ72の容量には上限がある。このため、メモリ72に記憶可能な欠陥画素のアドレス情報及び最大最小差等には制限がある。このため、ノイズ検出部71は、ステップS6において、メモリ72に、現在、記憶可能な欠陥画素の個数を検出する。
メモリ72に記憶可能な欠陥画素の個数に余裕がある場合(ステップS6:Yes)、ノイズ検出部71は、ステップS7に処理を進め、欠陥画素のアドレス情報及び最大最小差等をメモリ72に記憶させて、上述のステップS11に処理を進める。
これに対して、メモリ72に記憶可能な欠陥画素の個数に余裕が無い場合(ステップS6:No)、ノイズ検出部71は、ステップS8に処理を進め、メモリ72に記憶されている最大最小差の中で、最小の最大最小差を検出する。そして、ノイズ検出部71は、ステップS9において、メモリ72に記憶されている最小の最大最小差よりも、現在、メモリ72に記憶しようとしている欠陥画素の最大最小差の方が大きな値であるか否かを判別する。
メモリ72に記憶されている最小の最大最小差よりも、現在、メモリ72に記憶しようとしている欠陥画素の最大最小差の方が小さな値であるということは、画像に対する悪影響は少ないことを意味する。このため、ノイズ検出部71は、メモリ72に記憶されている最小の最大最小差よりも、現在、メモリ72に記憶しようとしている欠陥画素の最大最小差の方が小さな値である場合(ステップS9:No)、現在、メモリ72に記憶しようとしている欠陥画素の最大最小差をメモリ72に記憶することなく破棄し、上述のステップS11に処理を進める。
これに対して、メモリ72に記憶されている最小の最大最小差よりも、現在、メモリ72に記憶しようとしている欠陥画素の最大最小差の方が大きな値であるということは、画像に対する悪影響は大きいことを意味する。このため、ノイズ検出部71は、ステップS10において、メモリ72に記憶されている最小の最大最小差を消去することで記憶領域を確保し、算出した欠陥画素の最大最小差を、確保した記憶領域に記憶して、上述のステップS11に処理を進める。
すなわち、ノイズ検出部71は、メモリ72に記憶されている最小の最大最小差に代えて、算出した欠陥画素の最大最小差をメモリ72に記憶する。これにより、少ない容量のメモリを用いて欠陥画素の検出処理を可能とすることができる。また、最大最小差に基づいて、メモリ72の欠陥画素のアドレス情報等を入れ替えることができるため、経時のRTSノイズの変化に対応することができる他、上述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
(第6の実施の形態)
次に、第6の実施の形態のMFPの説明をする。ノイズ検出処理は、主走査方向の画素のうち、画像の有効画素領域に相当する画素に対して行えばよい。第6の実施の形態のMFPは、ユーザ又は管理者等が任意にノイズ検出エリアを設定可能とした例である。
具体的には、ユーザ又は管理者等は、例えば図3に示す操作パネル47を介して、図22に示す主走査方向におけるノイズ検出処理の開始位置(h_start)及び終了位置(h_end)を指定操作する。CPU41は、ユーザ等に指定されたノイズ検出処理の開始位置に相当する光電変換素子56上の画素のアドレス情報、及び、ノイズ検出処理の終了位置に相当する光電変換素子56上の画素のアドレス情報を、例えばRAM43又はHDD44等の記憶部に記憶する。タイミング信号生成部57は、開始位置(h_start)及び終了位置(h_end)の間でノイズ検出処理を行うように、上述の各部を制御する。これにより、図22に示すように、任意のノイズ検出エリアでノイズ検出処理を行うように調整できる。従って、ノイズ検出精度及びノイズ処理時間を任意に調整して設定可能とすることができる他、上述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、副走査方向のノイズ検出ライン数に関しても同様に、ユーザ等により設定可能にしてもよい。この場合、CPU41は、ユーザ等により設定された、図22に示す副走査方向のノイズ検出ライン数(v_count)を、例えばRAM43又はHDD44等の記憶部に記憶して、ノイズ検出処理に用いる。これにより、ノイズ検出精度及びノイズ処理時間を任意に調整して設定可能とすることができる他、上述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、第6の実施の形態と上述の各実施の形態とでは、この点のみが差異となる。この他の部分の説明及び効果等は、上述の各実施の形態の説明を参照されたい。
(第7の実施の形態)
次に、第7の実施の形態のMFPの説明をする。この第7の実施の形態のMFPは、MFPの起動時及び原稿の読み取り完了時に、上述のノイズ検出処理を実行する例である。なお、第7の実施の形態と上述の各実施の形態とでは、この点のみが差異となる。このため、以下、差異の部分の説明のみ行い、重複説明は省略する。
図23のフローチャートに、第7の実施の形態のMFPの原稿読み取り動作の流れを示す。まず、MFPのメイン電源が投入されると、CPU41は、ステップS21において、光源55からの光を基準白板23に照射する。基準白板23からの反射光は、光電変換素子56で受光される。CPU41は、反射光の受光結果に基づいて光源55の明るさを調整及び読み取りレベルのゲイン調整等の各種調整を行う(自動調整)。
次に、CPU41は、ステップS22において、タイミング信号生成部57を介して上述の暗時画像情報を取得し、取得した暗時画像情報に基づいて、ノイズ検出部71を介して上述の欠陥画素の検出処理であるノイズ検出処理を行う。この後、CPU41は、ステップS23において、ユーザからの、スキャン等の指示待ち状態であるスタンバイ状態となる。
次に、CPU41は、ステップS24において、操作パネル47の操作状況を監視することで、例えば原稿のスキャン要求の有無を判別する。スキャン要求が検出されず(ステップS24:No)、ステップS28においてMFPのシャットダウン要求を検出した場合(ステップS28:Yes)、CPU41は、MFPのメイン電源をオフ制御して、図23のフローチャートの処理を終了する。なお、スキャン要求及びシャットダウン要求が検出されない場合(ステップS28:No)、CPU41は、ステップS23に処理戻す。
一方、ステップS24においてスキャン要求を検出した場合(ステップS24:Yes)、CPU41は、ステップS25に処理を進め、原稿の読み取り制御を行う。そして、ステップS26において、ステップS22で検出された欠陥画素のアドレス情報に基づいて、画素補正部73を介して欠陥画素の補正処理を行う。欠陥画素の補正処理としては、一例ではあるが、線形補間法やキュービック法、パターンマッチング法等、様々な補間手法を用いることができる。
ステップS27では、CPU41が、全ての原稿の読み取りを完了したか否かを判別し、完了していない場合は(ステップS27:No)、ステップS25に処理を戻して原稿の読み取りを継続する。これに対して、原稿の読み取りが完了した場合(ステップS27:Yes)、CPU41は、ステップS22に処理を戻し、再度、上述のノイズ検出処理を行う。これにより、次に読み取られる原稿から、新たな欠陥画素のアドレス情報等に基づく補正処理が行われる。
このようにMFPの起動時及び原稿の読み取り完了時(所定の動作の一例)に、上述のノイズ検出処理を実行することで、MFPの状態として、温度が低い初期状態と、原稿の読み取りを行うことで経時的に高い温度となったタイミングでノイズ検出処理を行うことができる。このため、温度変化に応じて発生する欠陥画素のアドレス情報をメモリ72に記憶して欠陥画素の補正処理を行うことができる他、上述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、MFPの起動時及び原稿の読み取り完了時以外であっても、ノイズ検出処理は、どのタイミングで実行してもよい。
(第8の実施の形態)
次に、第8の実施の形態のMFPの説明をする。この第8の実施の形態のMFPは、原稿の読み取りを行う毎に、上述のノイズ検出処理を実行する例である。なお、第8の実施の形態と上述の各実施の形態とでは、この点のみが差異となる。このため、以下、差異の部分の説明のみ行い、重複説明は省略する。
図24のフローチャートに、第8の実施の形態のMFPの原稿読み取り動作の流れを示す。まず、MFPのメイン電源が投入されると、CPU41は、ステップS31において、光源55からの光を基準白板23に照射する。基準白板23からの反射光は、光電変換素子56で受光される。CPU41は、反射光の受光結果に基づいて光源55の明るさを調整及び読み取りレベルのゲイン調整等の各種調整を行う(自動調整)。
次に、CPU41は、ステップS32において、タイミング信号生成部57を介して上述の暗時画像情報を取得し、ノイズ検出部71を介して、取得した暗時画像情報に基づく上述の欠陥画素の検出処理であるノイズ検出処理を行う。この後、CPU41は、ステップS33において、ユーザからの、スキャン等の指示待ち状態であるスタンバイ状態となる。
次に、CPU41は、ステップS34において、操作パネル47の操作状況を監視することで、例えば原稿のスキャン要求の有無を判別する。スキャン要求が検出されず(ステップS34:No)、ステップS38においてMFPのシャットダウン要求を検出した場合(ステップS38:Yes)、CPU41は、MFPのメイン電源をオフ制御して、図24のフローチャートの処理を終了する。なお、スキャン要求及びシャットダウン要求が検出されない場合(ステップS38:No)、CPU41は、ステップS33に処理戻す。
一方、ステップS34においてスキャン要求を検出した場合(ステップS34:Yes)、CPU41は、ステップS35に処理を進め、原稿の読み取り制御を行う。そして、ステップS36において、ステップS32で検出された欠陥画素のアドレス情報に基づいて、画素補正部73を介して欠陥画素の補正処理を行う。欠陥画素の補正処理としては、一例ではあるが、線形補間法やキュービック法、パターンマッチング法等、様々な補間手法を用いることができる。
ステップS37では、CPU41が、全ての原稿の読み取りを完了したか否かを判別し、全ての原稿の読み取りが完了した場合(ステップS37:Yes)、CPU41は、ステップS32に処理を戻し、再度、上述のノイズ検出処理を行う。これにより、次に読み取られる原稿に対して、新たな欠陥画素のアドレス情報等に基づく補正処理が行われる。
これに対して、全ての原稿の読み取りが完了していない場合(ステップS37:No)、CPU41は、ステップS39に処理を進め、上述のノイズ検出処理を行う。これにより、次に読み取られる原稿に対しては、新たな欠陥画素のアドレス情報等に基づく補正処理が行われる。すなわち、所定の動作の一例である原稿の読み取りが完了する毎に新たな欠陥画素のアドレス情報等に基づく補正処理が行われる。
このように原稿の読み取りを行う毎に、新たにノイズ検出処理を実行して欠陥画素の補正処理を行う。これにより、ノイズ検出処理をこまめに行うことができ、経時でのノイズ変化に対応した精度の高い補正処理を実行することができる他、上述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
最後に、上述の各実施の形態は、一例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な各実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。また、実施の形態及び実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1 複合機(MFP)の読み取り装置
2 MFPの本体
3 自動原稿給送機構(ADF)
4 スキャナ機構
41 CPU
49 ADF
52 画像読み取り部
55 光源
56 光電変換素子
57 タイミング信号生成部
61 画素信号生成回路
62 増幅器
64 A−D変換器
71 ノイズ検出部
72 メモリ
73 画素補正部
特開2014−216775号公報

Claims (11)

  1. 1次元に配列された複数の受光素子と、
    前記受光素子の受光光量に応じた画像信号を生成する生成部と、
    前記生成部に光が入射していない遮光時に生成される前記画像信号と同等レベルの画像信号である暗時画像信号を生成するように、前記生成部を制御する制御部と
    を有する光電変換装置。
  2. 前記制御部は、前記生成部の画像信号の出力動作を停止制御することで、前記暗時画像信号を生成するように前記生成部を制御すること
    を特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。
  3. 前記制御部は、前記暗時画像信号を出力する期間となった際に、リセット電位を前記暗時画像信号として出力するように、前記生成部を制御すること
    を特徴とする請求項2に記載の光電変換装置。
  4. 前記制御部は、前記暗時画像信号を出力する期間となっている間、前記暗時画像信号を、複数回、リセット電位とするように前記生成部を制御すること
    を特徴とする請求項3に記載の光電変換装置。
  5. 前記制御部は、前記暗時画像信号を出力が停止されているタイミングで、少なくとも1回、蓄積された前記画像信号を破棄するように、前記生成部を制御すること
    を特徴とする請求項1から請求項4のうち、いずれか一項に記載の光電変換装置。
  6. 記制御部は、常時、前記リセット電位を前記暗時画像信号として出力するように、前記生成部を制御すること
    を特徴とする請求項3又は請求項4に記載の光電変換装置。
  7. 前記生成部の複数の画素のうち、異常値となる画素値の画像信号を出力する欠陥画素を検出し、前記欠陥画素の前記生成部上のアドレス情報と共に前記画素値を記憶部に記憶し、新たな欠陥画素が検出された際に、前記新たな欠陥画素の異常値となる画素値が、前記記憶部に記憶されている前記画素値のうち、最小の画素値よりも大きな画素値である場合に、前記最小の画素値に代えて、前記新たな欠陥画素の画素値を前記記憶部に記憶する検出部を有すること
    を特徴とする請求項1から請求項6のうち、いずれか一項に記載の光電変換装置。
  8. 前記制御部は、前記光電変換装置が設けられる機器の起動時、及び、前記機器の所定の動作完了時に前記欠陥画素の検出を行うように前記検出部を制御すること
    を特徴とする請求項7に記載の光電変換装置。
  9. 前記制御部は、前記光電変換装置が設けられる機器の所定の動作が完了する毎に前記欠陥画素の検出を行うように前記検出部を制御すること
    を特徴とする請求項7又は請求項8に記載の光電変換装置。
  10. 生成部が、1次元に配列された複数の受光素子の受光光量に応じた画像信号を生成する生成ステップと、
    制御部が、前記生成部に光が入射していない遮光時に生成される前記画像信号と同等レベルの画像信号である暗時画像信号を生成するように、前記生成部を制御する制御ステップと
    を有する光電変換方法。
  11. 載置台に載置された原稿に光を照射し、反射光を光電変換装置で受光して、原稿の読み取りを行う画像形成装置であって、
    前記光電変換装置は、
    1次元に配列された複数の受光素子と、
    前記受光素子の受光光量に応じた画像信号を生成する生成部と、
    前記生成部に光が入射していない遮光時に生成される前記画像信号と同等レベルの画像信号である暗時画像信号を生成するように、前記生成部を制御する制御部と
    を有することを特徴とする画像形成装置。
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