JPH06350925A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体撮像素子の各画素毎の温度変化に対した
黒基準信号を用いて，高濃度部を実際に読み取った出力
と黒基準信号との差を低減し，正しい黒レベル補正を行
なえるようにする。 【構成】 固体撮像素子を用いた画像読取装置におい
て，ＣＣＤ１０１の温度を測定する温度検出回路１０３
と，あらかじめ種々の温度に対するＣＣＤ１０１中の光
シールド画素の出力電圧を記憶したメモリ１０８ｂと，
温度検出回路１０３で測定した温度に基づいてメモリ１
０８ｂから対応する出力電圧を入力し，入力した出力電
圧とＣＣＤ１０１の長手方向の温度分布とに基づいて，
ＣＣＤ１０１の主走査方向の各画素における暗時出力電
圧を算出するコントローラ１１１と，コントローラ１１
１で求めた暗時出力電圧に基づいて，ＣＣＤ１０１で読
み取った画像信号を補正する黒レベル補正回路とを備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，スキャナ装置，複写機
またはファクシミリ装置に使用され，固体撮像素子を用
いた画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像読取装置では，固体撮像素
子，例えば電荷結合素子（以下ＣＣＤ）を用いた画像読
取装置において，ＣＣＤから出力されるアナログ信号に
はオフセット電圧，暗時出力電圧が含まれており，また
温度による変動があるため，毎ライン読み取りの際にそ
れを検出して保持し，上記の不要な成分（オフセット電
圧，暗時出力電圧）を除去しなくてはならないという不
都合がある。

【０００３】このため，これを解決する装置として，例
えば，特開平１−３２０８７７号公報「アナログ画信号
処理方法」が提案されている。このアナログ画信号処理
方法は，電荷結素子（ＣＣＤ）から出力されるオフセッ
ト電圧と暗電流による変動分と黒基準信号を含むアナロ
グ画信号を，交流化せずにその黒基準信号レベルを抽出
し保持してアナログ画信号より除去して，黒基準部を０
ボルトとしたアナログ画信号を得る。また，アナログ画
信号処理方法では固体撮像素子中の光シールド部の出力
電圧を黒基準信号として用いている。

【０００４】また，黒基準板を読み取って黒レベルの補
正を行なう画像読取装置においては，黒基準板に傷やほ
こり等の付着物が存在すると，一般的に黒色部分よりも
傷やほこりの部分の方が反射率が高いため，正常な黒補
正が行なわれないという不都合がある。このため，これ
を解決する装置として，特開平２−１７７６６９号公報
「画像読取装置」が提案されている。この画像読取装置
は，黒基準板の複数ラインをサンプリングして，同一画
素に対応する画像信号の内，最小値をこの画素における
黒基準信号とすることにより，黒基準板の傷やほこり等
の付着物が存在する部分の影響を最小にすることができ
る。

【０００５】また，黒基準データは周囲の温度上昇また
はラインセンサーの温度上昇によって変化するという不
都合がある。例えば，原稿を読み取っている最中に温度
上昇があると，この温度上昇に伴って，黒基準データが
変化してしまい，この黒基準データを使用して補正を行
なうと，正常な補正が行なわれないという不都合があ
る。これを解決する装置として，特開平３−９６１７１
号公報「画像読取方法」が提案されている。この画像読
取方法は，光源により原稿に光を照射しその反射光をラ
インセンサで受光することにより原稿画像を読み取る場
合に，原稿読み取り開始前に光源を点灯して基準の白を
読み取って白基準データとし，続いて光源を消灯して読
み取りを行なって黒基準データとし，その後光源を点灯
してラインセンサによる原稿の読み取りを行なうと共に
読み取った画像データを白基準データおよび黒基準デー
タを基に補正し，ラインセンサが予め設定された任意ラ
イン数読み取る毎に光源を消灯して読み取りを行なって
新たな黒基準データを得，その新たな黒基準データを画
像データ補正のための黒基準データに置き換える。従っ
て，原稿読み取り中に温度変化があっても温度変化に応
じて黒基準データが変更され，温度変化の影響を回避し
て画像データの補正を行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来技術によれば，ＣＣＤの各画素には感度むらがあり，
暗示出力電圧は画素ごとにばらつきがあるため，特開平
１−３２０８７７号公報のように光シールド部の出力電
圧を固体撮像素子の各画素の黒基準信号として黒補正を
行なうと，特に高濃度部において濃度のばらつきが顕著
となるという問題点があった。

【０００７】また，特開平２−１７７６６９号公報によ
れば，黒基準板を読み取って黒レベル補正を行ってお
り，黒基準板を読み取った時の信号レベルを０Ｖとなる
ように補正すると，読み取り最大濃度が黒基準板の濃度
で決定してしまい，また黒基準板の濃度むらが補正むら
となって画質の劣化となって現れてくるという問題点が
あった。

【０００８】また，特開平３−９６１７１号公報によれ
ば，光源を消灯した時の画像信号を黒基準信号としてい
るが，光源を消灯した時の画像信号と実際の黒画像を読
み取った場合の画像信号とでは，誤差を伴うため，理想
的な黒基準とならないという問題点があった。

【０００９】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り，固体撮像素子の各画素毎の温度変化に対した黒基準
信号を用いて，高濃度部を実際に読み取った出力と黒基
準信号との差を低減し，正しい黒レベル補正を行なえる
ようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために，固体撮像素子を用いた画像読取装置にお
いて，固体撮像素子の温度を測定する温度測定手段と，
あらかじめ種々の温度に対する固体撮像素子中の光シー
ルド画素の出力電圧を記憶した記憶手段と，温度測定手
段で測定した温度に基づいて記憶手段から対応する出力
電圧を入力し，入力した出力電圧と固体撮像素子の長手
方向の温度分布とに基づいて，固体撮像素子の主走査方
向の各画素における暗時出力電圧を算出する暗時出力電
圧算出手段と，暗時出力電圧算出手段で求めた暗時出力
電圧に基づいて，固体撮像素子で読み取った画像信号を
補正する補正手段とを具備した画像読取装置を提供する
ものである。

【００１１】なお，前記温度測定手段，記憶手段，暗時
出力電圧算出手段および補正手段は，固体撮像素子が複
数個使用されている場合，それぞれ１ライン分の固体撮
像素子毎に温度の測定，出力電圧の記憶，暗時出力電圧
の算出および画像信号の補正を行なうものである。

【００１２】また，本発明は上記の目的を達成するため
に，前述した構成に加えて，固体撮像素子の各画素の感
度差を検出する感度差検出手段と，感度差検出手段の検
出した感度差を記憶する感度差記憶手段とを具備し，補
正手段が，感度差記憶手段に記憶されている感度差に基
づいて，暗時出力電圧算出手段からの暗時出力電圧を補
正し，補正後の暗時出力電圧を用いて，固体撮像素子で
読み取った画像信号を補正する画像読取装置を提供する
ものである。

【００１３】また，前記感度差検出手段は，固体撮像素
子が任意の複数ラインを読み取る毎に，光源を消灯して
読み取りを行なって感度差を検出し，感度差記憶手段
は，感度差検出手段から感度差を入力する毎に，感度差
を更新するものである。

【００１４】

【作用】本発明の画像読取装置は，あらかじめ種々の温
度に対する固体撮像素子中の光シールド画素の出力電圧
を記憶手段に記憶しておき，黒レベル補正時，測定した
温度に基づいて記憶手段から対応する光シールド画素の
出力電圧を入力し，入力した出力電圧と固体撮像素子の
長手方向の温度分布とに基づいて，固体撮像素子の主走
査方向の各画素における暗時出力電圧を算出し，求めた
暗時出力電圧に基づいて，固体撮像素子で読み取った画
像信号を補正（黒レベル補正）することにより，温度上
昇による暗時出力電圧の増大を考慮した黒レベル補正を
行う。

【００１５】また，固体撮像素子が複数個使用されてい
る場合，それぞれ１ライン分の固体撮像素子毎に温度の
測定，出力電圧の記憶，暗時出力電圧の算出および画像
信号の補正を行なうことにより，各固体撮像素子の暗時
出力電圧のバラツキを考慮した黒レベル補正を行う。

【００１６】また，固体撮像素子の各画素の感度差を検
出して記憶しておき，各画素の感度差に基づいて暗時出
力電圧を補正し，補正後の暗時出力電圧を用いて，固体
撮像素子で読み取った画像信号を補正することにより，
各画素の感度のバラツキを考慮した黒レベル補正を行
う。

【００１７】また，固体撮像素子が任意の複数ラインを
読み取る毎に，光源を消灯して読み取りを行なって感度
差を検出・記憶して感度差を更新することにより，各画
素の感度の経時変化を考慮した黒レベル補正を行う。

【００１８】

【実施例】以下，本発明の画像読取装置について，〔実
施例１〕，〔実施例２〕，〔実施例３〕，〔実施例
４〕，〔実施例５〕の順で図面を参照して詳細に説明す
る。

【００１９】〔実施例１〕図１は，実施例１の画像読取
装置の電装部の構成を示すブロック図であり，原稿を読
み取り，光信号を電気信号（画像信号）に変換して出力
するＣＣＤ１０１と，ＣＣＤ１０１の各素子の温度を測
定するためのサーミスタ１０２と，サーミスタ１０２を
介してＣＣＤ１０１の温度を検出する温度検出回路１０
３と，温度検出回路１０３により検出した温度情報を記
憶するメモリ１０４と，ＣＣＤ１０１を駆動するＣＣＤ
ドライバ回路１０５と，ＣＣＤ１０１から出力される画
像信号からＤＣ分（直流分）を削除するアナログ処理回
路１０６と，アナログ処理回路１０６から出力されるア
ナログ信号（画像信号）をデジタル信号（画像信号）に
変換するＡ／Ｄ変換部１０７と，Ａ／Ｄ変換部１０７か
ら出力されるデジタル信号に各種デジタル処理を施すデ
ジタル処理回路１０８と，上記各部の制御タイミングを
を制御するタイミングジェネレータ１０９と，読み取り
開始の指示等の各種入力を行なうための各種キー群およ
びＬＥＤ等の表示部からなる操作表示ボード１１０と，
上記各部を制御するコントローラ（ＣＰＵ）１１１とか
ら構成されている。

【００２０】なお，デジタル処理回路１０８は，ＣＣＤ
１０１の温度に対する出力電圧を記憶するメモリ１０８
ａと，メモリ１０８ａの記憶情報に基づいて，Ａ／Ｄ変
換部１０７より出力される画像信号から暗示出力電圧
（ＣＣＤ１０１の光シールド画素における温度に対する
出力電圧）を減算補正するための黒レベル補正回路１０
８ｂと，黒レベル補正回路１０８ｂから出力される画像
信号を原稿１ライン分記憶するラインメモリ１０８ｃ
と，シェーディング補正用のデータを記憶するメモリ１
０８ｄと，メモリ１０８ｄの記憶情報に基づいてシェー
ディング補正を行なうシェーディング補正回路１０８ｅ
と，シェーディング補正回路１０８ｅから出力される画
像信号に各種画像処理を施す画像処理回路１０８ｆと，
ホスト装置（図示せず）とデータのやり取りを行うため
のＩ／Ｆ部（インターフェース部）１０８ｇとから構成
されている。

【００２１】図２は，実施例１の画像読取装置の概略構
成を示す説明図であり，原稿２０１を載置するコンタク
トガラス２０２と，原稿２０１をコンタクトガラス２０
２に押さえつけるための原稿圧板２０３と，原稿２０１
に光を照射する光源（蛍光灯）２０４と，光源２０４か
ら原稿２０１に照射された光の反射光を集光し，ＣＣＤ
１０１に導くレンズアレイ２０５と，該反射光の赤外線
成分を除去する赤外カットフィルタ２０６と，レンズア
レイ２０５および赤外カットフィルタ２０６を固定する
ためのホルダ２０７と，ホルダ２０７の下部に設けられ
たＣＣＤ１０１と，ＣＣＤ１０１の各素子の温度を測定
するサーミスタ１０２と，ホルダ２０７に押さえつける
ようにＣＣＤ１０１を固定するＣＣＤドライバボード２
０８と，光源２０４，レンズアレイ２０５，赤外カット
フィルタ２０６およびＣＣＤドライバボード２０８を搭
載するキャリッジ２０９と，キャリッジ２０９を駆動す
るモータ２１０と，図１に示した各種信号処理回路を搭
載した信号処理ボード２１１と，ＣＣＤドライバボード
２０８と信号処理ボード２１１との間で処理される各種
信号を中継する中継ボード２１２およびフレキシブルケ
ーブル２１３と，電力を供給する電源部２１４と，操作
表示ボード１１０とから構成されている。なお，ＣＣＤ
ドライバボード２０８には，ＣＣＤドライバ回路１０５
が搭載されている。

【００２２】図３は，実施例１の画像読取装置に使用さ
れているＣＣＤ（固体撮像素子）１０１の構成を示す説
明図であり，ＣＣＤセンサ３０１とＣＣＤセンサ３０１
の受光部となるウィンドウガラス３０２とから構成され
ている。図示の如く，ＣＣＤセンサ３０１の下部には前
述したサーミスタ１０２が取り付けられており，ＣＣＤ
センサ３０１の主走査方向の温度分布を検出している。
なお，ＣＣＤセンサ３０１が局所的に温度上昇すること
はないため，サーミスタ１０２の数は，ＣＣＤセンサ３
０１の温度分布が分かる程度で良い。

【００２３】図４は，温度検出回路１０３の構成を示し
た説明図である。温度検出回路１０３は，サーミスタ１
０２の温度に対する抵抗値の変化により，温度を検出
し，検出された温度データ（温度情報）をコントローラ
１１１へ送る。

【００２４】以上の構成により，その動作を説明する。
実施例１の画像読取装置では，画像信号の処理動作にお
いて，本発明の特徴となる黒レベル補正動作（暗時出力
電圧の減算補正）を行なっている。先ず，画像信号の処
理動作に先立って，図２を参照して読み取り動作を説明
する。原稿２０１がコンタクトガラス２０２上に載置さ
れ，操作表示ボード１１０より読み取り開始が指示され
ると，光源２０４はコンタクトガラス２０２を介して原
稿２０１を照射する。原稿２０１に照射された光の反射
光はレンズアレイ２０５および赤外カットフィルタ２０
６を介してＣＣＤ１０１の受光面であるウィンドウガラ
ス３０２を介してＣＣＤセンサ３０１に結像される。上
記読み取り動作において，主走査方向への走査は，ＣＣ
Ｄセンサ３０１の主走査方向に延びる各画素の読み込み
により行なわれる。また，副走査方向への走査は，キャ
リッジ２０９の移動により行なわれる。キャリッジ２０
９の移動は，モータ２１０の駆動により行なわれる。

【００２５】すなわち，原稿画像の読み取りは，ＣＣＤ
１０１によって主走査方向に１次元的に読み取られ，キ
ャリッジ２０９が移動することにより，全原稿面が読み
取られる。なお，ＣＣＤ１０１から出力される画像信号
は，中継ボード２１２およびフレキシブルケーブル２１
３を介して，信号処理ボード２１１に送られる。

【００２６】ここで，図５を参照してＣＣＤ１０１から
出力される画素信号（画像信号）について説明する。図
５は，ＣＣＤ１０１から出力される主走査方向の１ライ
ン分の画素信号を示す説明図である。図示の如く，１ラ
インの出力期間において，最初に光シールド画素（光が
遮断された画素）により７２画素分のダミー信号が出力
され，続いて２６８８画素分の有効画素信号がシリアル
に出力される。なお，有効画素信号は，Ｇ（グリー
ン），Ｂ（ブルー），Ｒ（レッド）を１組の画像信号と
して，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ１，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ２‥‥‥のよ
うに各８９６画素分出力される。実施例１の場合には，
ＣＣＤ１０１は４つのセンサチップで構成されており，
上記画素信号を４つパラレルで出力する。また，実施例
１では，ダミー信号を発生する光シールド画素を利用し
て，ＣＣＤ１０１の温度に対する暗時出力電圧，すなわ
ち，温度の上昇によって発生してしまう誤電流を算出
し，有効画素信号から該暗時出力電圧を減算補正するも
のである。なお，光シールド画素における周囲温度と暗
時出力電圧の関係を示したグラフ（暗時出力電圧の温度
特性図）を図６に示す。図示の如く，暗時出力電圧は温
度の上昇に伴って大きくなる特性があり，ＣＣＤ１０１
の主走査方向の温度分布にばらつきがある場合には，各
画素毎に暗時出力電圧が異なる。従って，各画素毎に黒
レベル補正（暗時出力電圧の減算補正）を行なう必要が
ある。図６に示した，周囲温度と暗時出力電圧との関係
は，コントローラ１１１により，予めメモリ１０８ａに
記憶しておき，黒レベル補正回路１０８ｂによる黒レベ
ル補正時に使用する。

【００２７】次に，図７のフローチャートを参照して，
画像信号の処理動作（図１に示した各部の動作）につい
て説明する。装置本体の電源がＯＮされると，原稿の読
み取りに先立って，先ず，図４に示した温度検出回路１
０３によってＣＣＤ１０１の各部の温度を検出し（Ｓ７
０１），検出した温度データをコントローラ１１１に送
り（Ｓ７０２），ＣＣＤ１０１の主走査方向の温度分布
の近似式を算出する（Ｓ７０３）。次に，このコントロ
ーラ１１１の算出結果，すなわち，ＣＣＤ１０１の各画
素に対応した温度データをメモリ１０４に記憶する（Ｓ
７０４）。上記ステップＳ７０１〜Ｓ７０４を読み取り
開始まで繰り返し（Ｓ７０５），メモリ１０４に最新の
温度データを記憶しておく。

【００２８】ステップＳ７０５において，読み取りが開
始と判定されると，ＣＣＤドライバ回路１０５によって
駆動されたＣＣＤ１０１から図５に示した画素信号（Ｏ
Ｓ１〜ＯＳ４）が出力される。画素信号は，アナログ処
理回路１０６において，ＤＣ分（直流分）の削除，サン
プルホールド，ＲＧＢレベル補正，増幅等の処理が行な
われ，Ａ／Ｄ変換部１０７において，Ａ／Ｄ変換され，
先頭画素から，順次，デジタル処理回路１０８に入力さ
れる。デジタル処理回路１０８に入力された画素信号
は，黒レベル補正回路１０８ｂにより，ステップＳ７０
６〜Ｓ７０８に示す黒レベル補正が行なわれる。

【００２９】すなわち，先頭画素から順に，メモリ１０
４に記憶されている，ＣＣＤ１０１の各画素に対応する
温度に応じて，メモリ１０８ａから，対応する暗時出力
電圧を読み出し（Ｓ７０６），読み出した暗時出力電圧
を画素信号から減算し，画素信号を補正する（Ｓ７０
７）。この減算補正を，１ライン毎に，読み取り終了ま
で繰り返す（Ｓ７０８）。なお，実施例１は４つのセン
サチップから構成されており，これに伴って，メモリ１
０４およびメモリ１０８ａは４つの領域に別れており，
各センサチップ毎のデータを各々の領域に記憶し，黒レ
ベル補正において，各センサチップの画素信号に対応し
た暗時出力電圧を読み出せる構成となっている。

【００３０】補正された信号は，ラインメモリ１０８ｃ
に入力され，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ１，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ２，Ｇ
３・・・の順となっている４つのパラレル信号をＲ１，
Ｒ２，Ｒ３・・・，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３・・・，Ｂ１，Ｂ
２，Ｂ３・・・等のように３つのパラレル信号に変換さ
れる。変換された３つのパラレル信号は，読み取り直前
にメモリ１０８ｄに記憶された補正データに基づいて，
シェーディング補正回路１０８ｅにおいて，光量むら等
によって生じるＣＣＤ１０１の各画素のレベル差を補正
する。シェーディング補正後のパラレル信号は，画像処
理回路１０８ｆにおいて，各種画像処理が行なわれ，Ｉ
／Ｆ部１０８ｇを介して，ホスト装置へ出力される。

【００３１】前述したように実施例１によれば，ＣＣＤ
１０１の各画素の画素信号から暗時出力電圧を減算補正
しているため，温度上昇を考慮して正確な黒レベル補正
を行なうことができる。

【００３２】〔実施例２〕実施例２は，実施例１におけ
る画像信号の処理動作において，ＣＣＤ１０１の７２画
素分のダミー信号の出力期間を利用して，読み取り動作
中に，ＣＣＤ１０１の各画素の温度データを更新するも
のである。なお，実施例２の構成は実施例１と同様に
付，図示および説明を省略する。

【００３３】以上の構成により，図８を参照して，その
動作を説明する。図８は，ＣＣＤ１０１から出力される
主走査方向の１ライン分の画素信号を示す説明図であ
る。なお，実施例２の動作は基本的には実施例１と同様
に付，異なる部分の動作のみを説明する。図８に示すよ
うに，光シールド画素による１ライン毎のダミー信号の
出力期間において，温度検出回路１０３により，ＣＣＤ
１０１の温度を検出し，メモリ１０４に記憶された温度
データを更新する。黒レベル補正回路１０８ｂにおいて
は，メモリ１０４に記憶されている，ＣＣＤ１０１の各
画素に対応する温度に応じて，メモリ１０８ａから，対
応する暗時出力電圧を読み出すため，メモリ１０４の温
度データが更新されることにより，読み取り動作中の温
度上昇が考慮された黒レベル補正を行なうことができ
る。なお，メモリ１０４に記憶する温度データの更新
は，所定のライン読み取る毎に行なうようにし，読み取
り速度の速い装置の場合には，温度上昇が少ないので更
新回数を少なくし，読み取りの遅い装置の場合には，温
度上昇が多くなるので更新回数を多くするようにする。

【００３４】前述したように実施例２によれば，所定の
ライン読み取る毎に，メモリ１０４に記憶してある温度
データを更新するため，実施例１より更に正確な黒レベ
ル補正を行なうことができる。

【００３５】〔実施例３〕実施例３の画像読取装置は，
実施例１における画像信号の処理動作において，ＣＣＤ
１０１の各画素の感度差を検出し，検出した感度差に基
づいて，黒レベル補正処理において使用する暗時出力電
圧を補正するものである。図９は，実施例３の画像読取
装置の電装部の構成を示すブロック図であり，９０１
は，ＣＣＤ１０１の各画素の感度差を検出する感度差検
出回路を示し，９０２は，感度差検出回路９０１が検出
した感度差を記憶するためのメモリを示し，９０３は，
メモリ９０２に記憶された感度差に基づいて，メモリ１
０８ａに記憶された暗時出力電圧を補正するための黒デ
ータ補正回路を示している。なお，図１と同符号のもの
は実施例１と同様に付，説明を省略する。

【００３６】以上の構成により，図１０のフローチャー
トを参照して，その動作を説明する。電源がＯＮされる
と，原稿の読み取りに先立って，先ず，ステップＳ７０
１〜Ｓ７０４において，画素温度データ検出処理（図７
のＳ７０１〜Ｓ７０４と同じ処理）を，読み取り開始ま
で繰り返し行ない，メモリ１０４に，ＣＣＤ１０１の各
画素の温度データを記憶させる。

【００３７】一方，ステップＳ７０１〜７０４の画素温
度データ検出処理と並行して，ステップＳ１００１〜Ｓ
１００３の感度差検出処理を行なう。すなわち，光源
（蛍光灯）２０４がＯＦＦの状態でＣＣＤ１０１から出
力される全画素信号（全画素データ）を検出し（Ｓ１０
０１），ＣＣＤ１０１における感度差データを算出する
（Ｓ１００２）。続いて，算出した感度差データをメモ
リ９０２に記憶する（Ｓ１００３）。

【００３８】ステップＳ１００４ａで読み取り開始と判
定されると，ＣＣＤ１０１より，各画素の画素信号が出
力され，実施例１と同様に処理され，Ａ／Ｄ変換部１０
７によるＡ／Ｄ変換処理後にデジタル処理回路１０８に
送られる。画素信号は，先頭画素より順次送られ，メモ
リ１０４に記憶された温度データの内，注目画素に対応
した温度データが読み出され，読み出された温度データ
に対応した暗時出力電圧が，メモリ１０８ａから読み出
される（Ｓ１００５）。

【００３９】一方，ステップＳ１００４ｂで読み取り開
始と判定されると，注目画素に対応した感度差データが
メモリ９０２から読み出される（Ｓ１００６）。次に，
黒データ補正回路９０３により，メモリ９０２から読み
出された感度差データに基づいて，メモリ１０８ａから
読み出された暗時出力電圧を補正する（Ｓ１００７）。
すなわち，暗時出力電圧において，感度差による誤差分
を削除し，正確な暗時出力電圧を算出する。暗時出力電
圧の補正終了後，黒レベル補正回路１０８ｂにより，先
頭画素より，順次，画素信号から，Ｓ１００７で補正さ
れた暗時出力電圧が読み取り終了まで減算補正される
（Ｓ１００８，Ｓ１００９ａ，Ｓ１００９ｂ）。この場
合，読み取り終了の分岐は，次のように行なわれる。す
なわち，Ｓ１００９ａでの分岐では，Ｓ１００５に進
み，暗示出力電圧を読み出し，また，Ｓ１００９ｂでの
分岐では，Ｓ１００６に進み，感度差データの読み出し
を行ない，以降の処理を繰り返す。補正された画素信号
は，実施例１と同様に，ラインメモリ１０８ｃ，シェー
ディング補正回路１０８ｅ，画像処理回路１０８ｆ，Ｉ
／Ｆ部１０８ｇの順で処理され，ホスト装置に送られ
る。なお，暗時出力電圧は，読み取りが１ライン終了す
る毎に補正される。すなわち，１ライン毎にメモリ１０
８ａおよびメモリ９０２からデータを読み出して補正を
行なう。

【００４０】前述したように実施例３によれば，感度差
データによって暗時出力電圧を補正するため，実施例１
より更に正確な黒レベル補正を行なうことができる。

【００４１】〔実施例４〕実施例４の画像読取装置は，
実施例３の処理動作において，感度差検出処理を，読み
取り開始指示の直後に行なうことにより，読み取り毎
に，感度差データを更新するものである。なお，実施例
４の構成は，実施例３と同様に付，図示および説明を省
略する。

【００４２】以上の構成により，その動作を説明する。
実施例４の処理動作は，基本的に実施例３の処理動作と
同様に付，図１１のフローチャートを参照して，異なる
部分についてのみ説明する。実施例４の処理動作では，
画素温度データ検出処理（Ｓ７０１〜Ｓ７０４）が終了
し，操作表示ボード１１０を介して，読み取り開始の指
示があると（Ｓ１１０１），感度差検出処理を行ない
（Ｓ１００１〜Ｓ１００３），感度差検出処理終了後に
光源２０４をＯＮにし，読み取りを開始して（Ｓ１１０
２），黒補正データ算出処理および黒レベル補正処理
（Ｓ１００５〜Ｓ１００９）を１ライン毎に行なう。従
って，読み取り動作毎に感度差データが更新される。

【００４３】前述したように実施例４によれば，読み取
り毎に感度差データが更新されるため，実施例３より更
に正確な黒レベル補正を行なうことができる。

【００４４】〔実施例５〕実施例５の画像読取装置は，
実施例４の処理動作において，読み取り中にも感度差デ
ータを更新し，実施例４より更に正確な黒レベル補正を
行なうものである。すなわち，読み取り動作中に，所定
のライン毎に光源２０４を消灯して，感度差検出を行な
う。なお，実施例５の構成は，実施例３と同様に付，図
示および説明を省略する。

【００４５】以上の構成により，図１２のフローチャー
トを参照して，その動作を説明する。先ず，読み取りラ
イン数を示すＬを０とする（Ｓ１２０１）。次に，操作
表示ボード１１０から読み取り枚数などの各種情報を読
み込む（Ｓ１２０２）。続いて，読み取りスタート指示
があるまで，画素温度データ検出処理（図１１に示した
Ｓ７０１〜７０４）を行ない，（Ｓ１２０３，Ｓ１２０
４）メモリ１０８ａを更新する。読み取りスタート指示
があると，感度差検出処理（図１１に示したＳ１００１
〜Ｓ１００３）を行ない（Ｓ１２０５），感度差検出処
理終了後に，光源２０４をＯＮにし，読み取りを開始す
る（Ｓ１２０６）。

【００４６】読み取りが開始されると，黒補正データ算
出処理（図１１に示したＳ１００５〜Ｓ１００７）を行
なう（Ｓ１２０７）。黒補正データ算出処理後，１ライ
ン分の黒レベル補正処理を行なう（Ｓ１２０８）。次
に，Ｌを１増やし（Ｓ１２０９），Ｌが１０００に達す
るまで，Ｓ１２０７〜Ｓ１２０９の処理を繰り返す（Ｓ
１２１０）。すなわち，１０００ライン分の黒レベル補
正処理が行なわれたことになる。１０００ライン分の黒
レベル補正処理が終了すると（Ｓ１２１０），Ｓ１２１
１の判断により，Ｓ１２１２へ進む。すなわち，モータ
２１０を停止し（Ｓ１２１２），光源２０４をＯＦＦに
する（Ｓ１２１３）。光源２０４がＯＦＦされると，Ｓ
１２０５に戻り，感度差検出処理を行ない（Ｓ１２０
５），光源２０４をＯＮにし，モータ２１０を駆動し
て，読み取りを開始する（Ｓ１２０６）。

【００４７】読み取りが再開されると，Ｓ１２０７〜Ｓ
１２０９の処理を繰り返す。すなわち，１ライン毎に，
黒レベル補正処理が行なわれる。なお，この時のライン
数は１００１ライン（Ｌ＝１００１）となっているの
で，Ｓ１２１０およびＳ１２１１の判断を介して，Ｓ１
２１４へ進む。Ｓ１２１４およびＳ１２１５の判断処理
により，１０００ラインまでの処理と同様に，１００１
ラインから２０００ラインまで，Ｓ１２０７〜Ｓ１２０
９の処理が繰り返される。２０００ラインに達すると
（Ｌ＝２０００），Ｓ１２１２，Ｓ１２１３，およびＳ
１２０５の処理が行なわれる。すなわち，２０００ライ
ン終了すると，１０００ラインの終了時と同様に，感度
差検出処理が行なわれる。その後，３０００ラインまで
（Ｌ＝３０００まで），Ｓ１２０７〜Ｓ１２０９の処理
を繰り返し，１ライン毎に，黒レベル補正処理が行なわ
れる（Ｓ１２１６）。なお，実施例５では，１０００ラ
イン毎に感度差データを更新しているが，特にこれに限
定するものではなく，装置にあわせた任意のライン毎に
感度差データを更新すれば良い。

【００４８】前述したように実施例５によれば，読み取
りラインが所定のラインに達すると，光源２０４をＯＦ
Ｆにし，感度差データが更新されるため，換言すれば，
読み取り中でも，感度差データが更新されるため，実施
例４より更に正確な黒レベル補正を行なうことができ
る。

【００４９】

【発明の効果】以上より明らかなように本発明の画像読
取装置によれば，固体撮像素子を用いた画像読取装置に
おいて，固体撮像素子の温度を測定する温度測定手段
と，あらかじめ種々の温度に対する固体撮像素子中の光
シールド画素の出力電圧を記憶した記憶手段と，温度測
定手段で測定した温度に基づいて記憶手段から対応する
出力電圧を入力し，入力した出力電圧と固体撮像素子の
長手方向の温度分布とに基づいて，固体撮像素子の主走
査方向の各画素における暗時出力電圧を算出する暗時出
力電圧算出手段と，暗時出力電圧算出手段で求めた暗時
出力電圧に基づいて，固体撮像素子で読み取った画像信
号を補正する補正手段とを具備したため，固体撮像素子
の各画素毎の温度変化に対した黒基準信号を用いて，高
濃度部を実際に読み取った出力と黒基準信号との差を低
減し，正しい黒レベル補正を行なえるようにすることが
できる。

【００５０】また，本発明の画像読取装置によれば，前
記固体撮像素子が複数個使用されている場合，前記温度
測定手段，記憶手段，暗時出力電圧算出手段および補正
手段は，それぞれ１ライン分の固体撮像素子毎に温度の
測定，出力電圧の記憶，暗時出力電圧の算出および画像
信号の補正を行なうため，固体撮像素子の各画素毎の温
度変化に対した黒基準信号を用いて，高濃度部を実際に
読み取った出力と黒基準信号との差を低減し，正しい黒
レベル補正を行なえるようにすることができ，更に，各
固体撮像素子の暗時出力電圧のバラツキを考慮した黒レ
ベル補正を行うことができる。

【００５１】また，本発明の画像読取装置によれば，固
体撮像素子の各画素の感度差を検出する感度差検出手段
と，感度差検出手段の検出した感度差を記憶する感度差
記憶手段とを具備し，補正手段は，感度差記憶手段に記
憶されている感度差に基づいて，暗時出力電圧算出手段
からの暗時出力電圧を補正し，補正後の暗時出力電圧を
用いて，固体撮像素子で読み取った画像信号を補正する
ため，固体撮像素子の各画素毎の温度変化に対した黒基
準信号を用いて，高濃度部を実際に読み取った出力と黒
基準信号との差を低減し，正しい黒レベル補正を行なえ
るようにすることができ，更に，各画素の感度のバラツ
キを考慮した黒レベル補正を行うことができる。

【００５２】また，本発明の画像読取装置によれば，前
記感度差検出手段は，前記固体撮像素子が任意の複数ラ
インを読み取る毎に，光源を消灯して読み取りを行なっ
て感度差を検出し，前記感度差記憶手段は，前記感度差
検出手段から感度差を入力する毎に，感度差を更新する
ため，固体撮像素子の各画素毎の温度変化に対した黒基
準信号を用いて，高濃度部を実際に読み取った出力と黒
基準信号との差を低減し，正しい黒レベル補正を行なえ
るようにすることができ，更に，各画素の感度の経時変
化を考慮した黒レベル補正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像読取装置の電装部の構成を示す
ブロック図である。

【図２】実施例１の画像読取装置の概略構成を示す説明
図である。

【図３】実施例１の画像読取装置に使用されているＣＣ
Ｄ（固体撮像素子）の構成を示す説明図である。

【図４】実施例１の温度検出回路の構成を示した説明図
である。

【図５】ＣＣＤから出力される画素信号（画像信号）を
示す説明図である。

【図６】光シールド画素における周囲温度と暗時出力電
圧の関係を示したグラフ（暗時出力電圧の温度特性図）
である。

【図７】実施例１の画像信号の処理動作を示すフローチ
ャートである。

【図８】実施例２におけるＣＣＤから出力される主走査
方向の１ライン分の画素信号を示す説明図である。

【図９】実施例３の画像読取装置の電装部の構成を示す
ブロック図である。

【図１０】実施例３の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１１】実施例４の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１２】実施例５の動作を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】 １０２ サーミスタ １０３ 温度検
出回路 １０４ メモリ １０８ デジタ
ル処理回路 １０８ａ メモリ １０８ｂ 黒レベ
ル補正回路 ９０１ 感度差検出回路 ９０２ メモリ ９０３ 黒データ補正回路

【手続補正書】

【提出日】平成５年７月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】また，特開平３−９６１７１号公報によれ
ば，光源を消灯した時の画像信号を黒基準信号としてい
るが，光源を消灯した時の画像信号は完全に光が遮断さ
れた時の信号ではないので，理想的な黒基準とならない
という問題点があった。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り，固体撮像素子の各画素毎の温度変化に対した理想的
な黒基準信号を用いて，正しい黒レベル補正を行なえる
ようにすることを目的とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】なお，デジタル処理回路１０８は，ＣＣＤ
１０１の温度に対する暗時出力電圧を記憶するメモリ１
０８ａと，メモリ１０８ａの記憶情報に基づいて，Ａ／
Ｄ変換部１０７より出力される画像信号から暗示出力電
圧（ＣＣＤ１０１の光シールド画素における温度に対す
る出力電圧）を減算補正するための黒レベル補正回路１
０８ｂと，黒レベル補正回路１０８ｂから出力される画
像信号を原稿１ライン分記憶するラインメモリ１０８ｃ
と，シェーディング補正用のデータを記憶するメモリ１
０８ｄと，メモリ１０８ｄの記憶情報に基づいてシェー
ディング補正を行なうシェーディング補正回路１０８ｅ
と，シェーディング補正回路１０８ｅから出力される画
像信号に各種画像処理を施す画像処理回路１０８ｆと，
ホスト装置（図示せず）とデータのやり取りを行うため
のＩ／Ｆ部（インターフェース部）１０８ｇとから構成
されている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】ここで，図５を参照してＣＣＤ１０１から
出力される画素信号（画像信号）について説明する。図
５は，ＣＣＤ１０１から出力される主走査方向の１ライ
ン分の画素信号を示す説明図である。図示の如く，１ラ
インの出力期間において，最初に光シールド画素（光が
遮断された画素）を含む７２画素分のダミー信号が出力
され，続いて２６８８画素分の有効画素信号がシリアル
に出力される。なお，有効画素信号は，Ｇ（グリー
ン），Ｂ（ブルー），Ｒ（レッド）を１組の画像信号と
して，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ１，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ２‥‥‥のよ
うに各８９６画素分出力される。実施例１の場合には，
ＣＣＤ１０１は４つのセンサチップで構成されており，
上記画素信号を４つパラレルで出力する。また，実施例
１では，ダミー信号を発生する光シールド画素を利用し
て，ＣＣＤ１０１の温度に対する暗時出力電圧，すなわ
ち，温度の上昇によって発生してしまう誤電流を算出
し，有効画素信号から該暗時出力電圧を減算補正するも
のである。なお，光シールド画素における周囲温度と暗
時出力電圧の関係を示したグラフ（暗時出力電圧の温度
特性図）を図６に示す。図示の如く，暗時出力電圧は温
度の上昇に伴って大きくなる特性があり，ＣＣＤ１０１
の主走査方向の温度分布にばらつきがある場合には，各
画素毎に暗時出力電圧が異なる。従って，各画素毎に黒
レベル補正（暗時出力電圧の減算補正）を行なう必要が
ある。図６に示した，周囲温度と暗時出力電圧との関係
は，コントローラ１１１により，予めメモリ１０８ａに
記憶しておき，黒レベル補正回路１０８ｂによる黒レベ
ル補正時に使用する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４９】

【発明の効果】以上より明らかなように本発明の画像読
取装置によれば，固体撮像素子を用いた画像読取装置に
おいて，固体撮像素子の温度を測定する温度測定手段
と，あらかじめ種々の温度に対する固体撮像素子中の光
シールド画素の出力電圧を記憶した記憶手段と，温度測
定手段で測定した温度に基づいて記憶手段から対応する
出力電圧を入力し，入力した出力電圧と固体撮像素子の
長手方向の温度分布とに基づいて，固体撮像素子の主走
査方向の各画素における暗時出力電圧を算出する暗時出
力電圧算出手段と，暗時出力電圧算出手段で求めた暗時
出力電圧に基づいて，固体撮像素子で読み取った画像信
号を補正する補正手段とを具備したため，固体撮像素子
の各画素毎の温度変化に対した理想的な黒基準信号を用
いて，正しい黒レベル補正を行なえるようにすることが
できる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５０】また，本発明の画像読取装置によれば，前
記固体撮像素子が複数個使用されている場合，前記温度
測定手段，記憶手段，暗時出力電圧算出手段および補正
手段は，それぞれ１ライン分の固体撮像素子毎に温度の
測定，出力電圧の記憶，暗時出力電圧の算出および画像
信号の補正を行なうため，固体撮像素子の各画素毎の温
度変化に対した理想的な黒基準信号を用いて，正しい黒
レベル補正を行なえるようにすることができ，更に，各
固体撮像素子の暗時出力電圧のバラツキを考慮した黒レ
ベル補正を行うことができる。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】また，本発明の画像読取装置によれば，固
体撮像素子の各画素の感度差を検出する感度差検出手段
と，感度差検出手段の検出した感度差を記憶する感度差
記憶手段とを具備し，補正手段は，感度差記憶手段に記
憶されている感度差に基づいて，暗時出力電圧算出手段
からの暗時出力電圧を補正し，補正後の暗時出力電圧を
用いて，固体撮像素子で読み取った画像信号を補正する
ため，固体撮像素子の各画素毎の温度変化に対した理想
的な黒基準信号を用いて，正しい黒レベル補正を行なえ
るようにすることができ，更に，各画素の感度のバラツ
キを考慮した黒レベル補正を行うことができる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５２】また，本発明の画像読取装置によれば，前
記感度差検出手段は，前記固体撮像素子が任意の複数ラ
インを読み取る毎に，光源を消灯して読み取りを行なっ
て感度差を検出し，前記感度差記憶手段は，前記感度差
検出手段から感度差を入力する毎に，感度差を更新する
ため，固体撮像素子の各画素毎の温度変化に対した理想
的な黒基準信号を用いて，正しい黒レベル補正を行なえ
るようにすることができ，更に，各画素の感度の経時変
化を考慮した黒レベル補正を行うことができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子を用いた画像読取装置にお
   いて，前記固体撮像素子の温度を測定する温度測定手段
   と，あらかじめ種々の温度に対する前記固体撮像素子中
   の光シールド画素の出力電圧を記憶した記憶手段と，前
   記温度測定手段で測定した温度に基づいて前記記憶手段
   から対応する出力電圧を入力し，入力した出力電圧と前
   記固体撮像素子の長手方向の温度分布とに基づいて，前
   記固体撮像素子の主走査方向の各画素における暗時出力
   電圧を算出する暗時出力電圧算出手段と，前記暗時出力
   電圧算出手段で求めた暗時出力電圧に基づいて，前記固
   体撮像素子で読み取った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。
2. 【請求項２】 前記固体撮像素子が複数個使用されてい
   る場合，前記温度測定手段，記憶手段，暗時出力電圧算
   出手段および補正手段は，それぞれ１ライン分の固体撮
   像素子毎に温度の測定，出力電圧の記憶，暗時出力電圧
   の算出および画像信号の補正を行なうことを特徴とする
   請求項１記載の画像読取装置。
3. 【請求項３】 前記固体撮像素子の各画素の感度差を検
   出する感度差検出手段と，前記感度差検出手段の検出し
   た感度差を記憶する感度差記憶手段とを具備し，前記補
   正手段は，前記感度差記憶手段に記憶されている感度差
   に基づいて，前記暗時出力電圧算出手段からの暗時出力
   電圧を補正し，補正後の暗時出力電圧を用いて，前記固
   体撮像素子で読み取った画像信号を補正することを特徴
   とする請求項１または２記載の画像読取装置。
4. 【請求項４】 前記感度差検出手段は，前記固体撮像素
   子が任意の複数ラインを読み取る毎に，光源を消灯して
   読み取りを行なって感度差を検出し，前記感度差記憶手
   段は，前記感度差検出手段から感度差を入力する毎に，
   感度差を更新することを特徴とする請求項３記載の画像
   読取装置。