JPH08251407A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPH08251407A
JPH08251407A JP7047228A JP4722895A JPH08251407A JP H08251407 A JPH08251407 A JP H08251407A JP 7047228 A JP7047228 A JP 7047228A JP 4722895 A JP4722895 A JP 4722895A JP H08251407 A JPH08251407 A JP H08251407A
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静男 長谷川
Noriyoshi Osozawa
憲良 遅沢
Yasuhiro Takiyama
康弘 瀧山
Tadashi Takahashi
▲匡▼ 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定した出力の得られる画像読取装置を提供
する。 【構成】 正方向及び逆方向の読み取りが可能なCCD
リニアイメージセンサ1300から出力される信号は、
その読み取り方向に応じてシェーディング補正部104
における信号補正の補正係数を切り換えることで、常に
安定した出力が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はイメージセンサにより画
像を読み取り、電気信号に変換する画像読取装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の装置におけるフルカラー
読取方式には、光源切換方式、プリズム分解方式、
フィルタ切換方式、オンチップ色フィルタ方式など
があるが、高速読み取りと色分解精度の点でのオンチ
ップ色フィルタ方式が最適であると考えられる。
【0003】図11に従来のオンチップ色フィルタ方式
のカラーCCDリニアイメージセンサの構成例を示す。
【0004】この従来例のカラーCCDリニアイメージ
センサ1601は、RGBのオンウエハ色フィルタを各
々3本のCCD(電荷結合素子)チップを本図に示すよ
うに同一ウエハ上に並列に、例えば各CCDイメージセ
ンサ(チップ)1602〜1604を構成した3ライン
カラーCCDリニアイメージセンサである。
【0005】図において、161は受光部であって、入
射する光量に応じて光電変換を行うものである(Rにつ
いてのみ符号を付す。G、Bについても同様である)。
この受光部161のCCDセンサエレメント上にR、
G、Bの色分解フィルタをオンウエハで配置してある。
又、受光部161の先頭部には受光部161上にアルミ
マスクを配置して入射する光を遮光し、常に暗時状態の
出力を得るための光シールド画素部がある。162、1
63はトランスファーゲートであり、受光部161で蓄
えられた電荷をシフトゲートパルスφTGに応じてCCD
シフトレジスタ164、165に転送するものである。
受光部161の偶数画素に蓄積された電荷は、トランス
ファゲート163により偶数画素用の各CCDシフトレ
ジスタ165に転送され、他方、受光部161の奇数画
素に蓄積された電荷は、トランスファゲート162によ
り奇数画素用の各CCDシフトレジスタ164に転送さ
れる。
【0006】CCDシフトレジスタ164、165は受
光部161側から送り込まれてきた電荷を出力部へCC
D転送(完全転送)し、駆動クロックφ1 (φ1R、φ
1FR 、φ1G、φ1FG 、φ1B、φ1FB )とφ2 (φ2R、φ
2FR 、φ2G、φ2FG 、φ2B、φ2FB )により2相駆動さ
れる。
【0007】166は出力ゲートであり、電荷を各CC
Dレジスタ164、165から出力容量部167a、1
67bに送り込むものである。167a、167bは出
力容量部であって、転送されてきた電荷を電圧に変換す
るものである。168a、168bは2段のソースフォ
ロワアンプであって、出力インピーダンスを下げ、出力
信号にノイズが乗らないようにするものである。
【0008】出力容量部167a、167bとソースフ
ォロワアンプ168a、168bによりFDA(Flo
ating Diffusion Amplifie
r)を構成している。
【0009】OSAR、OSBR、OSAG、OSB
G、OSAB、OSBBは信号出力端子、φRAR、φ
RBR、φRAG、φRBG、φRAB、φRBBはリ
セットパルス端子、φ1R、φ1G、φ1B、φ2R、
φ2G、φ2BはCCDシフトレジスタクロック端子、
φTGR、φTGG、φTGBはトランスファーゲート
クロック端子、ODR、ODG、ODBはソースフォロ
ワアンプドレイン端子である。
【0010】この様に構成されたカラーイメージセンサ
1601において、受光部161に入射された光は、光
量に比例した電荷に変換され、この電荷はシフトゲート
パルスφTGによりCCDシフトレジスタ165、164
へ偶数画素、奇数画素別に転送され、次に、駆動クロッ
クφ1、φ2に従って、1ビットずつ出力ゲート166
を介してFDAに出力され、そのFDAの出力容量部1
67a、167bにおいて電荷出力が電圧に変換され、
ついで、2段のソースフォロワアンプ168a、167
b及び各出力端子OSA、OSBを介して出力される。
【0011】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記のような従来例では、図12に示すように各色フィル
タR、G、Bの分光透過率と、図13に示す光源の分光
エネルギー分布、図14の赤外吸収フィルタの分光透過
率より総合的に図15の様な分光特性となり、各CCD
1602、1603、1604のフォトダイオードから
発生する電荷量はB−CCD<R−CCD<G−CCD
の様になり最終的に各CCD1602、1603、16
04の感度として同様にB−CCD<R−CCD<G−
CCDの順に感度が高くなり、例えばR、G、BのCC
Dの感度はR:2.1V/1x.sec、G:2.6V
/1x.sec、B:0.86V/1x.secの様に
なる。
【0012】また、各CCD1602、1603、16
04の飽和出力電圧は通常CCDレジスタ164、16
5のサイズが同一であるため等しい。
【0013】実際にこの3ラインカラーCCDリニアセ
ンサを使用する場合は、必要なS/Nが得られる出力電
圧を得る光量によって読取系の構成が決まる。
【0014】つまり一番感度の低いB−CCD1604
の出力電圧が必要S/Nを得られる電圧になる光量で決
まる。例えば必要S/Nを48dB(256レベル)と
し、CCDからのノイズレベル1mVとすると最低出力
電圧は256mVとなる。
【0015】よって、B−CCDの出力電圧が256m
Vの場合、R−CCD1602、G−CCD1603の
出力電圧は各々 2.1(V/1x.sec)/0.86(V/1x.s
ec)×256mV<625mV 2.6(V/1x.sec)/0.86(V/1x.s
ec)×256mV<774mV となる。
【0016】ここで、上記の出力電圧が得られるのがあ
る蓄積時間T1 (μsec)の時だとすると、この画像
読取装置の読取速度を上げることを考えた場合、例え
ば、2倍の読取速度を得る場合には、蓄積時間T2 はT
2 =T1 /2となり各CCDの出力電圧は各々B−CD
D:128mV、R−CCD:325mV、G−CC
D:383mVとなりB−CCD1604のS/Nが4
8dBとれなくなってしまう。
【0017】これを補正するためには光量を2倍に上げ
なければならないが、装置の昇温の問題等があり一概に
2倍上げればよいというものでもない。装置を構成する
ためには、昇温問題が発生しない程度まで照明の光量を
上げ、これで不足する分はB−CCDのS/Nを下げて
使用するしかない。よって画質の劣化を招くという解決
すべき課題が発生してしまう。
【0018】そこで、図16に示す様なリニアイメージ
センサが提案されている。
【0019】これを以降Time Deley and
Integration(TDI)方式と呼ぶ。この
TDIはリニアイメージセンサの光電変換手段を複数ラ
イン有し、複数ラインの光電変換手段の出力信号をこの
ラインセンサを搭載したスキャナの読取速度に同期して
順次合成することによってラインセンサが有する光電変
換手段のライン数倍の出力信号を得ることができるもの
である。
【0020】図16において、1700は前述のTDI
動作を可能としたカラーCCDリニアセンサで、170
1、1702、1703は各Red、Blue、Gre
enの各CCDリニアセンサ部である。
【0021】1704a〜1704c、各々Redのオ
ンチップカラーフィルタを有するリニアフォトダイオー
ドアレイであり、1705a、1705bは1704a
〜1704cで発生した電荷を出力部1718a、17
18bへ水平転送するためのCCDシフトレジスタで1
705a、1705bの2本のCCDとフォトレジスタ
に分割されているのはカラーCCDリニアイメージセン
サの読取速度を向上させるためである。
【0022】同様に、1706a〜1706c、170
8a〜1708cは各々Blue、Greenのオンチ
ップカラーフィルタを有するリニアフォトダイオードア
レイであり、1707aと1707b、1709aと1
709bは各々Blue、GreenのCCDシフトレ
ジスタ、さらに1719aと1719b、1720aと
1720bは各々blue、GreenのCCDシフト
レジスタの出力部である。
【0023】1710、1712はリニアフォトダイオ
ードアレイで発生した電荷をスキャナの読取速度に同期
して一時蓄積するためのシフトゲートSH1、SH3で
あり、1711、1713はシフトゲートSH1(17
10)、SH3(1712)に蓄積された電荷を次段の
リニアフォトダイオードアレイ1704b、1704c
で発生する電荷と合成するために、電荷をシフトゲート
SH1(1710)、SH3(1712)からリニアフ
ォトダイオードアレイ1704b、1704cへ転送す
るシフトゲートSH2、SH4である。
【0024】1714はリニアフォトダイオード170
4cで発生した電荷をスキャナの読取速度に同期してC
CDシフトレジスタ1705a〜1705dへ転送する
ためのシフトゲートSH5であり、シフトゲートSH5
(1714)を通してリニアフォトダイオード1704
cから転送された電荷は、1715〜1718のシフト
ゲートSG1、SG2を通して1画素毎に順次SG1、
SG2に対応した画素の電荷がCCDシフトレジスタ1
705b、1705aに転送される。
【0025】1717はトランスファゲートTG1であ
り、各々CCDシフトレジスタ1705aと1705b
間で、電荷を転送するためのものである。
【0026】さらに、Blue、Greenの各CCD
リニアセンサ部1702、1703は上述したRedの
CCDリニアセンサ部1701と同様なのでここでは省
略する。
【0027】ここでカラーCCDリニアセンサ1700
は上述した通り、電荷の積分方向及び、CCDとシフト
レジスタのレジスタ間の電荷の転送方向は矢印の方向に
のみ行われる。
【0028】又、図17は図16のカラーCCDリニア
センサ1700を搭載したスキャナ1800の構成例を
示す図である。
【0029】スキャナ1800はスキャナ本体1800
aとドキュメントフィーダ1800bから構成されてい
る。
【0030】1810は原稿を載置するプラテンガラ
ス、1805は原稿露光用のハロゲンランプ、1802
は第1の反射ミラーであり、これによりミラーユニット
1812が構成されている。
【0031】1803は第2の反射ミラー、1804は
第3の反射ミラーであり、ミラーユニット1813を構
成している。
【0032】1801はハロゲンランプ1805で露光
走査された原稿からの反射光像をカラーCCDリニアセ
ンサ1700上へ縮小結像するためのレンズユニットで
あり、1809はドキュメントフィーダ1800bを用
いて原稿の流し読みを行い場合の流し読み用プラテンガ
ラスである。
【0033】又、プラテンガラス1810上に原稿を搭
載してミラーユニット1812、1813をステッピン
グモータ1814により2:1の走査スピードで、矢印
Aの方向(副走査方向)に移動走査して原稿を読み取る
場合はミラーユニット1812、1813は破線の位置
からスタートする。
【0034】ドキュメントスキャナ1800bは以下か
ら構成される。
【0035】1806は原稿のインプットトレイ、18
07は原稿のピックアップローラ、1808は原稿を給
紙するフィードローラ、1811は排紙ローラである。
【0036】この場合、インプットトレー1806上に
は原稿が表面を上向きにして載置され、片面読取の場
合、原稿歯ピックアップローラ1807でフィードロー
ラまで送られ、原稿の読取タイミングに従ってフィード
ローラによって給紙され、破線矢印の方向に搬送されて
流し読みプラテンガラス上を通過する時ミラーユニット
1812、1813、レンズユニット1801を通して
反射光像がカラーCCDリニアセンサ1700上へ縮小
結像される。
【0037】次に両面原稿の読み取りの場合は、フィー
ドローラによって給紙された原稿は実線矢印の方向に搬
送され、まず表面が流し読み用プラテンガラスの読取位
置を通過し読み取られた後、搬送経路に従って反転し、
表面読取時の読取方向とは逆の方向から裏面が読み取ら
れ、片面原稿読取時と同様に排紙トレー1811へ排紙
される。
【0038】この時、カラーCCDリニアセンサ170
0上における結像画像の走査方向は表面読取時は矢印
B、裏面読取時は矢印C方向となり、図15のカラーC
CDリニアセンサ1700の場合、TDIの積分方向が
単一方向だけのため、カラーCCDリニアセンサ170
0の設置方向によって表面/裏面のどちらか一方向しか
読み取れないことになってしまう。そこでさらに図17
に示す様なカラーCCDリニアセンサが提案されてい
る。
【0039】1300はカラーCCDリニアイメージセ
ンサであり、1301、1302、1303は各Re
d、Blue、Greenの各CCDリニアセンサ部で
ある。
【0040】1301a〜1301cは各々Redのオ
ンチップカラーフィルタを有する光電変換手段であるリ
ニアフォトダイオードアレイであり、1303a〜13
03c、1304a〜1304cは1302a〜130
2cと同様に各々Blue、Greenのオンチップカ
ラーフィルタを有するリニアフォトダイオードアレイで
ある。
【0041】1305a〜1305b、1308a〜1
308bは1301a〜1301cのリニアフォトダイ
オードアレイで発生した電荷を各々の読取手段である出
力部109a〜109b、130a〜130bへ水平転
送するためのシフトレジスタ手段であるCCDシフトレ
ジスタであり、1305a〜1305bは正方向(表
面)読取用(図18実線矢印方向)、1308a〜13
08bは逆方向)裏面)読取用(図18点線矢印方向)
である。
【0042】又、1305a〜1305bは1303a
〜1303cで発生した電荷を出力部109a〜109
bへ水平転送する(Blueの逆方向読取用)CCDシ
フトレジスタでもある。
【0043】1306a〜1306bはBlueのリニ
アフォトダイオードアレイ1303a〜1303cで発
生した電荷を出力部110a〜110bへ転送するため
のCCDシフトレジスタで、Blueの正方向読取用で
ある。
【0044】又、同時にGreenのリニアフォトダイ
オードアレイ1308a〜1308cで発生した電荷を
出力するため(Greenの逆方向読取用)のCCDシ
フトレジスタでもある。
【0045】1307a〜1307bはGreenのリ
ニアフォトダイオードアレイ1304a〜1304cで
発生する電荷を出力部111a〜111bへ水平転送す
るためのCCDシフトレジスタである。
【0046】112、113、114はリニアフォトダ
イオードアレイ1301aで発生した電荷を次段のリニ
アフォトダイオードアレイ1301bへ転送してリニア
フォトダイオードアレイ1301bで発生する電荷と合
成するための第1の電荷転送手段であるシフトゲートS
H1、SH2、SH3であり、正方向読取時はシフトゲ
ートSH1(112)、SH2(113)、SH3(1
14)を順次動作させて電荷を実線矢印方向へ転送する
が、逆方向読取時はシフトゲートSH1〜SH3(11
2〜114)の動作順序が正方向読取時とは逆となる。
【0047】つまり、シフトゲートSH3(114)→
SH2(113)→SH1(112)となる。115〜
117は上記と同様にリニアフォトダイオードアレイ1
301bと1301c間で各々発生した電荷を合成する
たに垂直方向に電荷を転送するための第1の電荷転送手
段であるシフトゲートSH4〜SH6であり、正方向読
取時及び逆方向読取時の動作順序は各々、SH4→SH
5→SH6、SH6→SH5→SH4である。
【0048】118はリニアフォトダイオードアレイ1
301cで発生した電荷を水平CCDシフトレジスタ1
305a、1305bへスキャナの読取速度に同期して
転送するためのシフトゲートSH7であり、119、1
20はシフトゲートSH7(118)によって転送され
たリニアフォトダイオードアレイ1301cの電荷を水
平CCDシフトレジスタ1305a、1305bへ1画
素毎に順次転送するためのスイッチゲートSG1、SG
2である。スイッチゲートSG1によって、奇数画素の
電荷が水平CCDシフトレジスタ13050bへ転送さ
れ、スイッチゲートSG2(120)によって偶数画素
の電荷が水平CCDシフトレジスタ1305aへ転送さ
れる。
【0049】121〜123は水平CCDシフトレジス
タ1305a、1305b間で電荷のレジスタ間転送を
行うための第2の電荷転送手段であるトランスファゲー
トTG1〜TG3であり、前述したリニアフォトダイオ
ード間の電荷の転送と同様に正方向読取時と逆方向読取
時で動作順序を各々TG1→TG2→TG3、TG3→
TG2→TG1の様にして変えることにより転送方向を
正逆切り換えることが可能である(正方向:実線矢印、
逆方向:点線矢印)。
【0050】ここで水平CCDシフトレジスタ1305
a、1305bは2相駆動であり、通常知られている通
り、φ1、φ2という2つのレジスタが交互につらなっ
ており、この2つのレジスタに交互にパルスを入力する
ことによってVVDレジスタのポテンシャルが変化し、
出力部方向(ここでは109a、109b方向)へ電荷
が順次転送される構造になっているが、上述したトラン
スファゲートTG1〜TG3のレジスタ間の転送におい
ては、2つのレジスタの内φ1のレジスタを用いて行う
ものとする。
【0051】次に124はシフトゲートSH8であり、
リニアフォトダイオードアレイ1301aの電荷をCC
Dシフトレジスタ1308a、1308bへスキャナの
読取速度に同期して転送する。125、126はスイッ
チゲートSG1、SG2であり、シフトゲートSH8の
電荷をCCDシフトレジスタ1308a、1308bへ
1画素毎に順次転送するためのもので、スイッチゲート
SG1によって奇数画素の電荷がCCDシフトレジスタ
1308aへ、スイッチゲートSG2によって偶数画素
の電荷がCCDシフトレジスタ1308bへ転送され
る。
【0052】127〜129はトランスファゲートTG
1〜TG3であり、CCDシフトレジスタ1308aと
1308b間のレジスタ転送を行うためのものである。
動作に関しては前述したものと同様である。
【0053】図19に図18のカラーCCDリニアイメ
ージセンサ1300のタイミングチャートを示す。
【0054】(a)の正方向読取において、T1 のタイ
ミングで、SH7、SG1、SG2が“H”となりリニ
アフォトダイオードアレイ1301cの電荷が各々シフ
トゲートSG1(119)、SG2(120)まで転送
され、T2 の状態でSG1が“H”→“L”、φ1が
“L”→“H”となり、シフトゲートSG1(119)
の電荷がCCDシフトレジスタ1305aのφ1のレジ
スタへ転送される。
【0055】次にT3 においてφ1:“H”→“L”、
TG1:“H”となりφ1のレジスタからトランスファ
ーゲートTG1(121)へ電荷が転送される。
【0056】同様にT4 においてTG1:“H”→
“L”、TG2:“L”→“H”、T5においてTG
2:“H”→“L”、TG3:“L”→“H”となり、
電荷がトランスファゲートTG1(121)からTG2
(122)、TG3(123)と順次転送される。
【0057】T6 において、スイッチゲートSG2(1
20)が、“H”→“L”、φ1が再度“L”→“H”
に変化するとによってスイッチゲートSG2(120)
の電荷がCCDシフトレジスタ1305aのφ1のレジ
スタへ転送されるとともに、トランスファゲートTG3
(123)が“H”→“L”となるためにトランスファ
ゲートTG3(123)の電荷がCCDシフトレジスタ
1305bのφ1のレジスタへ転送される。
【0058】又、TDI動作に関するシフトゲートSH
1〜SH7における転送は図の通り、1周期にシフトゲ
ート1段づつSH1からSH7まで順次7周期目に初め
てCCDシフトレジスタ1305a、1305bに電荷
が転送され、出力して読み出される。
【0059】(b)の逆方向転送の場合はシフトゲート
SH7(118)のかわりに、シフトゲートSH8(1
24)が動作し、シフトゲートSH1〜SH6(112
〜117)、トランスファゲートTG1〜TG3(12
1〜123)の動作タイミングが(a)の正方向転送の
場合と逆になるだけで、その他は正方向転送の場合と同
様である。
【0060】以上カラーCCDリニアイメージセンサ1
00のRedのCCDリニアイメージセンサ部1301
について述べてきたが、Blue、GreenのCCD
リニアイメージセンサ部1302、1303においても
同一記号部の動作は同一なので、ここでは省略する。な
お、各信号は不図示のCPUから出力される。
【0061】ところで、この様に複数のリニアセンサー
アレイを有し、各リニアセンサアレイで光電変換された
電荷出力を読み取りタイミングに同期して順次加算して
リニアセンサアレイの段数倍の出力信号を得るカラーC
CDリニアイメージセンサで、正/逆方向読取を可能と
すために、TDIの積分方向を正/逆両方向に行える構
造とし、さらにCCDシフトレジスタと出力部を色間で
共有する構造としたためにカラーCCDリニアイメージ
センサの各出力部から出力されるCCD出力信号は、正
方向読取時と逆方向読取時では異なる色信号を出力する
こととなり、従って出力レベルが異なってしまう。
【0062】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明
では、画像読取装置において、物体からの光を電気信号
に変換する複数の光電変換手段と、前記複数の光電変換
手段から出力される信号を選択的に読み出す読出手段
と、前記読出手段により読み出される信号に対する黒レ
ベル又は白レベルの補正を行う補正手段と、前記読出手
段により読み出される信号に応じて前記補正手段による
補正の仕方を変えるように制御する制御手段とを有すこ
とを特徴とするものである。
【0063】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記制御手段は、前記読出手段によ
り読み出される信号に応じた補正係数により読み出され
る信号に対する補正を前記補正手段が行うように制御す
ることを特徴とするものである。
【0064】請求項3に記載の発明では、請求項1また
は2に記載の発明において、前記複数の光電変換手段
は、複数のラインセンサを構成し、前記読出手段は、前
記複数のラインセンサから出力される信号をラインごと
に読み出すことを特徴とするものである。
【0065】請求項4に記載の発明では、画像読取装置
において、物体からの光を電気信号に変換する複数ライ
ンの光電変換手段と、前記光電変換手段により変換され
て電気信号を各光電変換手段間で相互に転送する電荷転
送手段と、前記電気信号に対する黒レベル又は白レベル
の補正を行う補正手段と、前記電荷転送手段による前記
光電変換手段間での前記電気信号の転送方向に応じて前
記補正手段による補正の仕方を変えるように制御する制
御手段とを有することを特徴とするものである。
【0066】請求項5に記載の発明では、請求項4に記
載の発明において、前記制御手段は、前記読出手段によ
り読み出される信号に応じた補正係数により読み出され
る信号に対する補正を前記補正手段が行うように制御す
ることを特徴とするものである。
【0067】請求項6に記載の発明では、請求項4また
は5に記載の発明において、前記電荷転送手段は、少な
くとも3ライン以上有することを特徴とするものであ
る。
【0068】請求項7に記載の発明では、請求項4また
は5に記載の発明において、前記複数ラインの光電変換
手段の両側に各々複数のシフトレジスタ手段を有するこ
とを特徴とするものである。
【0069】請求項8に記載の発明では、請求項4また
は5に記載の発明において、前記複数ラインの光電変換
手段間には複数のシフトレジスタ手段を有し、前記シフ
トレジスタ手段の両側に位置する光電変換手段で共有す
ることを特徴とするものである。
【0070】請求項9に記載の発明では、物体からの光
を電気信号に変換する複数ラインの光電変換手段と、前
記光電変換手段によって変換された電気信号を出力部に
転送する複数のシフトレジスタ手段と、前記光電変換手
段に形成され物体からの光を色分解する色フィルタとを
有するリニアイメージセンサを複数、同一ウエハ上に形
成してなる画像読取装置において、前記複数ラインの光
電変換手段の出力信号を合成するために各光電変換手段
間にあって、光電変換手段からの出力信号を次の光電変
換手段に転送するための複数の第1の電荷転送手段と、
前記複数のシフトレジスタ間にあって、シフトレジスタ
手段間で電荷の転送を行う複数の第2の電荷転送手段
と、前記電気信号に対する黒レベル又は白レベルの補正
を行う補正手段と、前記第1の電荷転送手段を駆動する
駆動パルスの駆動タイミングを変えることで、前記第
1、第2の各電荷転送手段の転送方向を正逆切り換え、
前記転送方向に応じて前記補正手段による補正の仕方を
変えるように制御する制御手段と、を有することを特徴
とするものである。
【0071】請求項10に記載の発明では、請求項9に
記載の発明において、前記制御手段は、前記読出手段に
より読み出される信号に応じた補正係数により読み出さ
れる信号に対する補正を前記補正手段が行うように制御
することを特徴とするものである。
【0072】請求項11に記載の発明では、請求項9ま
たは10に記載の発明において、前記第1の電荷転送手
段は、少なくとも3ライン以上有することを特徴とする
ものである。
【0073】請求項12に記載の発明では、請求項9ま
たは10に記載の発明において、前記第2の電荷転送手
段は、少なくとも3ライン以上有することを特徴とする
ものである。
【0074】請求項13に記載の発明では、請求項9ま
たは10に記載の発明において、前記複数ラインの光電
変換手段の両側の各々複数のシフトレジスタ手段を有す
ることを特徴とするものである。
【0075】請求項14に記載の発明では、請求項9ま
たは10に記載の発明において、前記複数ラインの光電
変換手段間には複数のシフトレジスタ手段を有し、前記
シフトレジスタ手段の両側に位置する光電変換手段で共
有することを特徴とするものである。
【0076】請求項15に記載の発明では、請求項9ま
たは10に記載の発明において、前記リニアイメージセ
ンサは、TDI(Time Deley and In
tegration)方式であることを特徴とするもの
である。
【0077】
【実施例】図1は本発明の実施例の画像読取装置の構成
を示す図である。1300は本実施例のTDI方式のカ
ラーCCDリニアイメージセンサであり、その詳しい構
成については図13と同じであるため、ここでは説明を
省略する。1301、1302、1303は各々Re
d、Blue、Greenの各CCDリニアセンサ部で
あり、各々2ラインづつの出力信号を持つ。101はア
ナログ信号処理部で、2つのCCD出力信号を各々サン
プルホールドするサンプルホールド(S/H)回路10
1a、101b、S/H回路101a、101bによっ
てサンプルホールドされたCCD出力信号を所望のレベ
ルに増幅するための電圧制御増幅器(VCA)101
c、101d、VCA101c、101dによって所望
のレベルに増幅された信号をマルチプレクスした後に8
ビットのデジタル信号に変換するA/D変換器101e
から構成され、これらは各色毎に1つ構成されている
が、ここではRedについてのみ示す。102はライン
間距離補正部で本実施例に用いているカラーCCDリニ
アセンサにおいて各色のCCDリニアセンサが各24ラ
イン分物理的に離れて同一チップ上に構成されているた
めその距離の補正を行うものである。
【0078】図2はライン間距離補正部102の詳細な
構成図である。ライン間補正用メモリとしてRとBに各
々設けられた2MビットのFIFO102a、102b
から構成される。GにFIFOがないのは、G信号を基
準として、先行して読み取られるR、B信号をライン間
距離分(Rは24×2=48ライン、Bは24ライン)
遅延される必要があるからである。
【0079】2つのFIFO102a、102bは各々
FIFOの書き込みのアドレスカウンタのリセット信号
WRST1、WRST2、書き込み/読み出しイネーブ
ル信号ENB、書き込み/読み出しクロックCLK(後
述の図3には記載なし)によって制御される。
【0080】これらの制御信号のタイミングチャートを
図3に示す。R信号は48ライン遅延後、B信号は24
ライン遅延後、G信号の入力と同期して出力へ読み出さ
れる。
【0081】104は補正手段であるシェーディング補
正部で、102のライン間距離補正部でR、G、Bのラ
イン間距離が補正され相対的に同一ラインを読み取った
のと同じ状態に補正された信号が入力される。
【0082】シェーディング補正部104は、CCDの
黒レベル(光が入射しない状態での出力レベル)信号の
バラツキの補正(オフセットを除去して00Hレベルに
補正)と、標準白色板を読み取った時の白レベルのシェ
ーディング(光学系の主走査方向の光量ムラ及びCCD
の出力画素バラツキ)を補正(FFHレベルに正規化)
される。
【0083】シェーディング補正されたR、G、B各信
号は次にマスキング補正部105へ入力される。
【0084】マスキング補正はCCDのR、G、Bの分
光感度特性及び光源の分光エネルギー分布によって決ま
る総合的な分光特性を規格化されたR、G、Bの分光特
性(例えば、NTSCのR、G、B特性)へ変換するた
めのものであり以下のマトリクス演算が実行される。こ
こで、Ri、Bi、Giは入力R、G、B信号、Ro、
Bo、Goはマスキング補正後のR、G、B信号、a1
1〜a33はマスキング係数である。
【0085】
【外1】
【0086】マスキング補正部105で色補正された
R、G、B信号はフィルタ処理部106で画像の先鋭化
及び平滑化処理が行われ画質の調整が行われる。
【0087】ここでは、例えば先鋭化の場合、その度合
いによって3×3、5×5、7×7程度のマトリクスに
よるラプラシアンフィルタが用いられ、逆に平滑におい
ても3×3、5×5、7×7程度のマトリクスによるメ
ディアンフィルタなどが用いられる。
【0088】ページメモリ部107で変倍処理された各
色信号は、γ変換部108へ入力され、出力される対象
に対応したγ補正がなされるγ補正変換部108は各々
γ補正の変換数分のルックアップテーブル(LUT)を
持ち、1テーブルは256バイト、本実施例では8テー
ブル、よって2kバイトのRAM3個で構成される。
【0089】次に、フィルタ処理部106で画像の調整
がなされた各色信号は、ページメモリ部107に入力さ
れる。
【0090】ページメモリ部107には、各色とも最大
メモリサイズ66.3Mバイト(A3サイズ)のページ
メモリ107aを有しており、その制御はアドレスコン
トローラ107bで行われる。
【0091】ページメモリ部107は、他にページメモ
リ107aからアドレスコントローラ107bに従って
読み出された画像信号の副走査方向の変倍処理を行う副
走査変倍部107cと、主走査方向の変倍処理を行う主
走査変倍部107dから構成されており、これらは各色
に各々存在するが、ここではRについてのみ示す。
【0092】副走査変倍部107cでは8ライン入力デ
ータによる補間演算処理が行われ、主走査変倍部では同
一ライン内の周辺8画素間の補間演算処理によって最大
800%から最小25%までの1%単位の主副量走査方
向の変倍処理が実行される。
【0093】次にアナログ処理部101を詳細に説明す
る。図4はアナログ処理部101の詳細な構成図である
が、同図中の番号と図1の番号が一致しているものは同
一のものである。2つのCCD出力信号は、各々S/H
回路101a、101bでサンプルホールドされ、CC
Dの信号変化分のみが分離される。S/H回路101
a、101bでCCDの信号変化分のみがサンプルホー
ルドされたCCD信号はVCA101c、101dへ入
力される。VCA101c、101dではCCD出力信
号が所望のレベルに増幅され、マルチプレクサ101f
へ出力される。ところでVCA101c、101dは、
各々制御手段であるCPU401の設定データによって
出力電圧レベルを発生するD/A変換器101h、10
1iの出力電圧レベルによってその増幅率が変えられる
ようになっている。
【0094】また、マルチプレクサ101fでは、2つ
のCCD出力信号がCCDリニアセンサの画素配列と同
一になる様に交互にマルチプレクスされ1本のCCD出
力信号として出力される。
【0095】マルチプレクサ101fの出力信号はA/
D変換器101eへ入力される前にバッファアンプ(B
VF)101gに入力され、低インピーダンスでA/D
変換器101eへCCD出力信号を出力するとともに、
A/D変換器101eのダイナミックレンジに合致する
様にCCD出力信号のオフセットレベルをD/A変換器
101jの出力電圧レベルに従って調整する。
【0096】D/A変換器101jはD/A変換器10
1h、101iと同様にCPU401によって設定され
る設定データによって決定される出力電圧レベルを発生
しバッファアンプ(BUF)101gのオフセットレベ
ルを変化させる。
【0097】このBUF101gの詳細な説明はここで
は省略する。次にA/D変換器101eはCCD出力信
号を8ビットのデジタル信号に変換し次段のライン間距
離補正部102へ出力する。ここでカラーCCDリニア
イメージセンサ1300の各R、G、BのCCDリニア
センサ部1301、1302、1303の電荷を読み出
すために用いるCCDレジスタおよびその出力部は正方
向読取りの場合それぞれR−CCDリニアセンサ130
1、CCDレジスタ1305、出力部109、G−CC
Dリニアセンサ1303、CCDレジスタ1306、出
力部110、B−CCDリニアセンサ1304、CCD
レジスタ1307、出力部111となる。また逆方向読
取りの場合は、R−CCDリニアセンサ1301、CC
Dレジスタ1308、出力部130、G−CCDリニア
センサ1303、CCDレジスタ1305、出力部10
9、B−CCDリニアセンサ1304、CCDレジスタ
1306、出力部110となり、各出力部に接続される
アナログ信号処理部101には正方向読取時と逆方向読
取時に異なる色のCCDリニアセンサの出力信号が入力
されることになる。よってアナログ信号処理部101内
のVCA、BUFの増幅レベル、オフセットレベルをそ
れぞれ設定するD/A変換器101h、101i、10
1jの設定データは正方向読取時と逆方向読取時では異
なった値を有することが望ましい。
【0098】従って本実施例においてはD/A変換器1
01h、101i、101jの各々に設定データA1/
A2、B1/B2、C1/C2の2つを持ち、正/逆方
向の読取りに応じて2つの設定データを切り換えて用い
る。ここでA1、B1、C1が正方向読取時の設定デー
タであり、A2、B2、C2が逆方向読取時の設定デー
タである。また、これらの設定データはCPU401と
共に用いられるバックアップRAM402にバックアッ
プされ、画像読取装置の電源投入時及び画像読取時に上
述のD/A変換器101h、101i、101jへCP
U401をとおしてバックアップRAM402より供給
される。
【0099】次にシェーディング補正部104について
詳細に説明する。
【0100】図1のシェーディング補正部104は図5
に示す様に黒補正回路1502a、1502b、150
2c、白レベル補正回路1503a、1503b、15
03cから構成されている。
【0101】図6に図5に示す黒補正回路1502a、
1502b、1502cの構成を示す。なお、これらは
同一構成なので、黒補正回路1502aを代表として説
明する。各CCDセンサの黒レベル出力はCCDセンサ
に入力する光量が微小の時、画素間のバラツキが大き
く、これをそのまま出力し画像を出力すると、例えば、
プリンタにて画像プリントとした場合には、画像のデー
タ部にスジやムラが生じる。そこで、黒部の出力バラツ
キを補正する必要があり、図6の回路で補正を行う。
【0102】まず最初に正方向読取モードが設定される
(図17実線方向)。すると黒補正回路1502aには
Redのリニアイメージセンサ1301の出力信号が入
力される。
【0103】すなわち、コピー動作に先立ち、ハロゲン
ランプ1805を点灯せずに、黒レベル画像信号として
CCDセンサ1301、1302、1303の読み取り
出力を本回路に入力する。Bin端子に入力されたこの黒
レベル画像信号の1ライン分を黒レベルRAM1601
に格納されるべく、CPU401はラット1608にデ
ータセットし、セレクタ1602のAを選択し、さらに
ゲート1603を閉じてゲート1604を開く。すなわ
ち、黒レベル画像信号はセレクタ1602、ゲート16
04を通りRAM1601に入力される。
【0104】また、この時、RAM1601のCSがC
PU401によって設定される。
【0105】一方、RAM1601のアドレス入力に
は、反転HSYNCで初期化されるアドレスカウンタ1
605のカウント出力が入力されるべくセレクタ160
6のAが選択され、ゲート1605からの1ライン分の
黒レベル画像信号がアドレスカウンタ1605からのア
ドレス値に従ってRAM1601に格納される(以上を
黒基準値取込みモードとし、RAM1601に格納され
た黒レベル画像信号を黒レベルデータとする)。
【0106】しかし、このようにしてRAM1601に
取り込んだ黒レベルデータは、非常に微小レベルのた
め、3ラインCCDセンサ1301や、アナログ信号処
理部101等で発生するノイズの影響を受け易く、その
ままのデータを黒補正データとして用いると黒部の画像
がノイズの多いガサついたものとなる可能性があり好ま
しくない。
【0107】そこで、図6に示す黒レベルRAM160
1に取り込まれた黒レベルデータに対して、図7のフロ
ーチャートに示す演算をCPU401にて実行し、ノイ
ズの影響を除去する。
【0108】まず、ステップS601にて、黒レベルR
AM1601のアドレスB1 からB4678までに格納され
ている黒レベルデータをCPU401のワークレジスタ
へ取り込むべく、CPU401はラッチ1608に対し
てゲート1603及び1604を閉じ、またゲート16
09を開き、さらにセレクタ1606のBを選択するよ
うデータセットする。これにより、黒レベルRAM16
01はCPU401のアドレスバスからのアドレスでア
クセスされ、CPU401のワークレジスタ及びデータ
バスを介して黒レベルデータ(B1 )〜(B4678)がリ
ードされる。
【0109】次にステップS602では、再度黒データ
のRAM1601への読み込みが行われる。すなわち、
CPU401はラッチ1608に対してゲート1609
を閉じ、ゲート1603、1604を開く。更にセレク
タ1606のAを選択するようデータセットする。これ
により黒レベルRAM1601はアドレスカウンタ16
05でアクセスされ黒レベルデータがRAM1601へ
書き込まれる。
【0110】ステップS603では黒レベルRAM16
01のアドレスB1 からB4678まで格納されている黒レ
ベルデータ(B1 ′)〜(B4678′)をステップS60
2と同様にCPU401のワークレジスタへリードされ
る。
【0111】ステップS604では、ワークレジスタに
取り込んだ黒レベルデータ(B1 )…(B4678)と(B
1 ′)…(B4678′)の同一アドレスのデータ同志を加
算し、データ数2で除算し、その結果を一旦ワークRA
Mへ格納する。そして、ステップS605にて、ゲート
1603及び1609を閉じ、ゲート1604を開き、
また、セレクタ1602及び1606のBを選択するよ
うラット1608にデータセットし、再び、黒レベルR
AM1601のアドレスB1 からB4678へ、ワーキング
RAMのデータをセレクト1602及びゲート1604
を介して、CPU401からのアドレスデータに従って
ライトする。このように、黒レベルデータの平均値をと
ることにより、ノイズの除去された黒レベルデータがR
AM1601にセットされる。
【0112】なお、本実施例では異なる2回の取り込ま
れた黒レベルデータの平均値を求めて補正された黒レベ
ルデータとしたが、さらに平均値回数を増やすことによ
り、より補正データの精度を上げることが可能となる。
【0113】次に逆方向読取モードが設定されると(図
17の点線方向)、黒補正回路1502aにはBlue
のリニアイメージセンサ1302の出力が入力される。
【0114】ここでRedのイメージセンサ1301の
場合と同様に黒レベルデータの取り込みが行われるが、
CPU401によってラッチ1608に設定されるデー
タによりRAM1610が選択され、図7のフローチャ
ートと同様に処理が行われ、黒レベルデータがRAM1
610へセットされる。
【0115】以上の如くの黒レベルデータの取り込み及
び補正動作後に、原稿画像の読み取りが実行される。原
稿画像読み込み時には、CPU401は、ゲート160
4及び1609を閉じ、ゲート1603を開き、また、
セレクタ1606のAを選択するようにラッチ1608
にデータセットし、RAM1601あるいは1610を
データ読み出しモードとする。これにより、黒レベルR
AM1601あるいは1610の黒レベルデータはアド
レスカウンタ1605からのアドレス値に従って1画素
ごとに読み出され、ゲート回路1603を通り、減算器
1607のB入力へBin端子への画像信号の入力に同期
して入力される。
【0116】ここで黒レベルRAM1601は、正方向
読取時、黒レベルRAM1610は逆方向読取時に選択
され用いられる。
【0117】従って、図6の黒補正回路の出力は黒レベ
ルRAM1601あるいは1610から読み出された黒
レベルデータDK(i)(iは画素アドレス)に対し
て、レッド(R)信号の場合、Rin(i)−DK(i)
=Rout (i)として各画素ごとに得られる(黒補正モ
ード)。同様に、グリーン(G)、ブルー(B)に対し
ても図6と同一構成の黒補正回路1502b、1502
cにおいて、同様の制御が行われる。
【0118】このように黒レベル補正が行われた各色デ
ータは、それぞれ、白レベル補正(シェーディング補
正)部1503a、1503b、1503cに入り、白
レベル補正(シェーディング補正)はハロゲンランプ1
805により均一な白色板1818を照明したときの各
CCDセンサ1301、1302、1303の出力する
白色データに基づき照明系、光学系、センサの感度バラ
ツキの補正を行う。
【0119】図8に、白レベル補正回路の構成例を示
す。この基本的な回路構成は、図6の黒補正回路と同じ
であるが、前述した黒補正では減算器1607にて補正
を行っているのに対して、白補正では減算器の代わりに
乗算器を用いる。
【0120】すなわち、本実施例では、初期値設定モー
ドとして、プラテンガラス1810上の標準白紙(例え
ば、指定コピー用紙)を載置して標準白紙の読取レベル
D1と白色板1504の読取レベルRS を各CCDセン
サにより各画素単位ごとに図9のフローチャートに従っ
て計測し、CPU401の図示しないバックアップメモ
リにバックアップする。
【0121】更に、実際に使用される白紙、例えば、コ
ピー用紙をプラテンガラス上に載置し、白紙の読取レベ
ルRD2を各色CCDセンサにより各画素単位ごとに図9
のフローチャートに従って計測し、CPU401の図示
しないバックアップメモリにバックアップする。
【0122】ただし、白レベル補正部1503a、15
03b、1503cは構成および動作等は全て同一であ
り、白レベル補正部1503aで代表して説明する。
【0123】図9は白板明るさ測定値を求める手順の一
例を示すフローチャートである。
【0124】この場合も黒レベル補正部と同様に最初に
正方向読取モードが設定され、白レベル補正部1503
aには黒レベル補正されたRedのリニアイメージセン
サ1301の出力信号が入力される。
【0125】ステップS801で、ハロゲンランプ18
05を点灯させ、ステップS802では、CPU401
が1秒間だけ待ってハロゲンランプ1805の立ち上が
りを待つ。
【0126】ステップS803では、CCDセンサ13
01から出力される標準白色板1818の画像データを
セレクタ1802及びゲート1804を介して1ライン
分補正RAM1801に格納する。
【0127】次に、ステップS804で、ハロゲンラン
プ104を消灯させ、ステップS805で、CPU40
1が補正RAM1801に格納されている標準白色板の
白画像データ(RSi)=(Wi ) i=1〜4678を
ゲート1809を介して一旦ワーキングRAMに格納す
る。
【0128】そして、ステップS806で、ワーキング
RAMに格納された標準白色板の白画像データ(RSi
=(Wi ) i=1〜4678のうち、画像中心233
9画素目の前後256画素ずつ(2083画素〜259
5画素)の合計512画素の出力レベルの平均値、すな
わち、 RS ={(W2083)+(W2084)+…+(W2595)}/
512 を求め、バックアップRAMにバックアップする。
【0129】標準白色板の読取データRS は画像中心の
前後の画素の出力レベルの平均値に替えて、全画像のピ
ーク値を持つ画素を求め、その画素の前後の出力レベル
の平均値を求め、これを標準白色板の読取データRS
しても良い。この場合、以下で求める標準白紙の読取デ
ータRD1白紙の読取データRD2は、標準白色板の読取デ
ータRS を求める時に用いた画像の領域と同一領域を用
いる。
【0130】さらに、ステップS807では、プラテン
ガラス1810上の標準白紙の下までミラーユニット1
812を移動させ、ステップS808で、再び、ハロゲ
ンランプ1805を点灯させる。
【0131】ステップS809で、CPU401が1秒
間カウントし、ステップS801で再びCCDセンサ1
301から出力される均一白レベル標準白紙の白画像デ
ータをセレクタ1802およびゲート1804を介して
1ライン分だけ補正RAM1801に格納する。
【0132】ステップS811で、ハロゲンランプ18
05を消灯し、ステップS812では、CPU401が
補正RAM1801のアドレスW1 〜W4678の白画像デ
ータ(W1 )〜(W4678)をワーキングRAMに格納す
る。
【0133】次に、ステップS812では、ワーキング
RAMに格納されている標準白紙の白画像データ(W
1 )〜(W4678)より2083画素〜2595画素の出
力レベルの平均値RD1、すなわち、 RD1={(W2083)+(W2084)+…+(W2595)}/
512 を計算し、バックアップRAMに格納する。
【0134】次に、ステップS814で各ワーキングR
AMに格納された白紙の画像データRD と標準白色板の
画像データRS より白板の明るさ測定値、すなわち、 C=RS /RD を求めワーキングRAMに格納し、バックアップする。
【0135】ここで、白紙の出力測定値をN(=typ
255)とし、また、前述したとおり白色板が白紙より
反射濃度の低いいわゆるグレーであるが、完全なグレー
を再現するのは極めて困難であることから何らかの色味
を帯びていたり、多少の変色をしている場合には、これ
を白色板として白補正を行うと読取画像データのグレー
バランスがくずれてしまう。そこで、白色板を読んだ時
のR、G、B各CCDセンサの出力バランスがくずれた
と仮定し、そのバランスのくずれを補正する係数として
各色ごとに白板明るさ補正率K(=typ1)を設定す
ることにより、上述のグレーバランスの補正を行うこと
が可能になり、白紙の出力想定値N及び白板明るさ補正
率KもワーキングRAMに格納し、白板明るさ測定値C
とともにバックアップする。
【0136】次に黒レベル補正部と同様に逆方向読取モ
ードを設定すると白レベル補正部1503aには黒レベ
ル補正されたBlueのリニアイメージセンサ1302
の出力信号が入力され、正方向読取モード時に求めたフ
ローチャートと同様にして白紙画像データRD ′、標準
白色板の画像データRS ′、白板の明るさ測定値C′、
白板明るさ補正率K′を求めワーキングRAMに格納し
バックアップする。
【0137】次に、実際の補正時において、まず正方向
読取時には複写動作または読み取り動作に先立ち、露光
ランプ1805を点灯させ白色板1818を露光し、各
CCDから出力される均一白レベルの白画像データをセ
レクタ1802及びゲート1804を介して1ライン分
だけ補正RAM1801に格納する。
【0138】次に、図10のフローチャートに従って各
画素の補正係数が演算される。
【0139】すなわち、ステップS1001で補正RA
M1801のアドレスW1 〜W4678まで格納されている
白画像データをCPU401のワーキングレジスタへ取
り込むために、CPU401はラッチ1808に対して
ゲート1803、1804を閉じ、またゲート1809
を開き、セレクタ1806のBを選択するようデータセ
ットする。
【0140】これにより、補正RAM1801はCPU
401のアドレスバスからのアドレスでアクセスされ、
CPU401のワークレジスタにゲート1809及びデ
ータバスを介して白画像データ(W1 )〜(W4678)が
リードされる。
【0141】次に、ステップS1002ではワークレジ
スタに取り組んだアドレスW1 〜W4678までの白画像デ
ータ(W1 )〜(W4678)に対して、ワーキングRAM
にバックアップされている白紙の出力想定値N、白板明
るさ補正率K、白板明るさ測定値Cを用いて、シェーデ
ィング補正係数Ei 、すなわち、 Ei =(N×C×K)/Wi (i=1〜4678) を各画素毎に計算する。
【0142】そして、ステップS1003にてゲート1
803、1809を閉じ、ゲート1804を開き、ま
た、セレクタ1802及び1806のBを選択するよう
ラッチ1808にデータをセットし、再び、補正RAM
1801のアドレスW1 〜W4678へワーキングRAMの
データをセレクタ1802及びゲート1804を介し
て、CPU401からアドレスに従ってライトする。
【0143】原稿画像読み込み時には、Bin端子に入力
される入力画像データDi に同期して、補正係数Ei
補正RAM1801からゲート1803を介して乗算器
1807に入力され、D0 =Di ×Eiなる演算が各画
素毎に行われ、補正後データとして出力される。
【0144】同様に逆方向読み取り時には、補正RAM
1802が選択され補正が行われる。
【0145】このように、本実施例では、読取方向、す
なわち電荷の加算方向にかかわらず、出力される信号の
適切なシェーディング補正を行うことで、安定した出力
信号を得ることができるようになった。
【0146】
【発明の効果】以上のように請求項1に記載の発明で
は、画像読取装置において、物体からの光を電気信号に
変換する複数の光電変換手段と、前記複数の光電変換手
段から出力される信号を選択的に読み出す読出手段と、
前記読出手段により読み出される信号に対する黒レベル
又は白レベルの補正を行う補正手段と、前記読出手段に
より読み出される信号に応じて前記補正手段による補正
の仕方を変えるように制御する制御手段とを有する構成
とした。そして、1つの読出手段により読み出される異
なる複数の信号に対して、適切な黒レベルまたは白レベ
ルの補正を行えるようになった。
【0147】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記制御手段は、前記読出手段によ
り読み出される信号に応じた補正係数により読み出され
る信号に対する補正を前記補正手段が行うように制御す
るように構成した。そして、異なる複数の信号に対し
て、適切な補正係数により黒レベルまたは白レベルの補
正を行えるようになった。
【0148】請求項3に記載の発明では、請求項1また
は2に記載の発明において、前記複数の光電変換手段
は、複数のラインセンサを構成し、前記読出手段は、前
記複数のラインセンサから出力される信号をラインごと
に読み出すように構成した。そして、ラインごとに読み
出される信号に対して、適切な黒レベルまたは白レベル
の補正を行えるようになった。
【0149】請求項4に記載の発明では、画像読取装置
において、物体からの光を電気信号に変換する複数ライ
ンの光電変換手段と、前記光電変換手段により変換され
て電気信号を各光電変換手段間で相互に転送する電荷転
送手段と、前記電気信号に対する黒レベル又は白レベル
の補正を行う補正手段と、前記電荷転送手段による前記
光電変換手段間での前記電気信号の転送方向に応じて前
記補正手段による補正の仕方を変えるように制御する制
御手段とを有する構成とした。そして、電気信号の転送
方向に応じて適切な黒レベルまたは白レベルの補正を行
えるようになった。
【0150】請求項5に記載の発明では、請求項4に記
載の発明において、前記制御手段は、前記読出手段によ
り読み出される信号に応じた補正係数により読み出され
る信号に対する補正を前記補正手段が行うように制御す
るように構成した。そして、電気信号の転送方向に応じ
て適切な補正係数により信号の黒レベルまたは白レベル
の補正を行えるようになった。
【0151】請求項6に記載の発明では、請求項4また
は5に記載の発明において、前記電荷転送手段は、少な
くとも3ライン以上有するように構成した。そして、こ
のような構成において、電気信号の転送方向に応じて信
号に対する適切な黒レベルまたは白レベルの補正を行え
るようになった。
【0152】請求項7に記載の発明では、請求項4また
は5に記載の発明において、前記複数ラインの光電変換
手段の両側に各々複数のシフトレジスタ手段を有するよ
うに構成した。そして、このような構成において、電気
信号の転送方向に応じて信号に対する適切な黒レベルま
たは白レベルの補正を行えるようになった。
【0153】請求項8に記載の発明では、請求項4また
は5に記載の発明において、前記複数ラインの光電変換
手段間には複数のシフトレジスタ手段を有し、前記シフ
トレジスタ手段の両側に位置する光電変換手段で共有す
るように構成した。そして、このような構成において、
電気信号の転送方向に応じて信号に対する適切な黒レベ
ルまたは白レベルの補正を行えるようになった。
【0154】請求項9に記載の発明では、物体からの光
を電気信号に変換する複数ラインの光電変換手段と、前
記光電変換手段によって変換された電気信号を出力部に
転送する複数のシフトレジスタ手段と、前記光電変換手
段に形成され物体からの光を色分解する色フィルタとを
有するリニアイメージセンサを複数、同一ウエハ上に形
成してなる画像読取装置において、前記複数ラインの光
電変換手段の出力信号を合成するために各光電変換手段
間にあって、光電変換手段からの出力信号を次の光電変
換手段に転送するための複数の第1の電荷転送手段と、
前記複数のシフトレジスタ間にあって、シフトレジスタ
手段間で電荷の転送を行う複数の第2の電荷転送手段
と、前記電気信号に対する黒レベル又は白レベルの補正
を行う補正手段と、前記第1の電荷転送手段を駆動する
駆動パルスの駆動タイミングを変えることで、前記第
1、第2の各電荷転送手段の転送方向を正逆切り換え、
前記転送方向に応じて前記補正手段による補正の仕方を
変えるように制御する制御手段とを有するような構成と
した。そして、電気信号の転送方向に応じて適切な黒レ
ベルまたは白レベルの補正を行えるようになった。
【0155】請求項10に記載の発明では、請求項9に
記載の発明において、前記制御手段は、前記読出手段に
より読み出される信号に応じた補正係数により読み出さ
れる信号に対する補正を前記補正手段が行うように制御
するよう構成した。そして、電気信号の転送方向に応じ
て適切な補正係数により信号の黒レヘルまたは白レベル
の補正を行えるようになった。
【0156】請求項11に記載の発明では、請求項9ま
たは10に記載の発明において、前記第1の電荷転送手
段は、少なくとも3ライン以上有するように構成した。
そして、このような構成において、電気信号の転送方向
に応じて適切な信号の黒レベルのまたは白レベルの補正
を行えるようになった。
【0157】請求項12に記載の発明では、請求項9ま
たは10に記載の発明において、前記第2の電荷転送手
段は、少なくとも3ライン以上有するように構成した。
そして、このような構成において、電気信号の転送方向
に応じて適切な信号の黒レベルまたは白レベルの補正を
行えるようになった。
【0158】請求項13に記載の発明では、請求項9ま
たは10に記載の発明において、前記複数ラインの光電
変換手段の両側の各々複数のシフトレジスタ手段を有す
るように構成した。そして、このような構成において、
電気信号の転送方向に応じて適切な信号の黒レベルまた
は白レベルの補正を行えるようになった。
【0159】請求項14に記載の発明では、請求項9ま
たは10に記載の発明において、前記複数ラインの光電
変換手段間には複数のシフトレジスタ手段を有し、前記
シフトレジスタ手段の両側に位置する光電変換手段で共
有するように構成した。そして、このような構成におい
て、電気信号の転送方向に応じて適切な信号の黒レベル
または白レベルの補正を行えるようになった。
【0160】請求項15に記載の発明では、請求項9ま
たは10に記載の発明において、前記リニアイメージセ
ンサは、TDI(Time Deley and In
tegration)方式であるように構成した。そし
て、TDI方式のリニアイメージセンサにおける電気信
号の転送方向に応じて、適切な信号の補正を行えるよう
になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の画像読取装置の構成ブロック図
である。
【図2】本発明実施例のライン間距離補正部の構成ブロ
ック図である。
【図3】本発明実施例のライン間距離補正のタイミング
チャートである。
【図4】本発明実施例のアナログ信号処理部の構成ブロ
ック図である。
【図5】本発明実施例のシェーディング補正部の構成ブ
ロック図である。
【図6】本発明実施例の黒補正回路の構成ブロック図で
ある。
【図7】本発明実施例の動作を説明するフローチャート
である。
【図8】本発明実施例の白レベル補正回路の構成ブロッ
ク図である。
【図9】本発明実施例の動作を説明するフローチャート
である。
【図10】本発明実施例の動作を説明するフローチャー
トである。
【図11】従来のリニアイメージセンサの構成図であ
る。
【図12】カラーフィルタの分光透過率を示す図であ
る。
【図13】光源の分光エネルギー分布を示す図である。
【図14】赤外吸収フィルタの分光透過率を示す図であ
る。
【図15】従来のリニアイメージセンサの分光特性を示
す図である。
【図16】TDI方式のリニアイメージセンサの構成図
である。
【図17】TDI方式のリニアイメージセンサを用いた
画像読み取り装置の構成図である。
【図18】正逆方向の電荷輸送の可能なTDI方式のリ
ニアイメージセンサの構成図である。
【図19】正逆方向の電荷転送の可能なTDI方式のリ
ニアイメージセンサのタイミングチャートである。
【符号の説明】
104 シェーディング補正部 1300 CCDリニアイメージセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 ▲匡▼ 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

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体からの光を電気信号に変換する複数
    の光電変換手段と、 前記複数の光電変換手段から出力される信号を選択的に
    読み出す読出手段と、 前記読出手段により読み出される信号に対する黒レベル
    又は白レベルの補正を行う補正手段と、 前記読出手段により読み出される信号に応じて前記補正
    手段による補正の仕方を変えるように制御する制御手段
    と、 を有することを特徴とする画像読取装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記制御手段は、前
    記読出手段により読み出される信号に応じた補正係数に
    より読み出される信号に対する補正を前記補正手段が行
    うように制御することを特徴とする画像読取装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記複数の
    光電変換手段は、複数のラインセンサを構成し、前記読
    出手段は、前記複数のラインセンサから出力される信号
    をラインごとに読み出すことを特徴とする画像読取装
    置。
  4. 【請求項4】 物体からの光を電気信号に変換する複数
    ラインの光電変換手段と、 前記光電変換手段により変換された電気信号を各光電変
    換手段間で相互に転送する電荷転送手段と、 前記電気信号に対する黒レベル又は白レベルの補正を行
    う補正手段と、 前記電荷転送手段による前記光電変換手段間での前記電
    気信号の転送方向に応じて前記補正手段による補正の仕
    方を変えるように制御する制御手段と、を有することを
    特徴とする画像読取装置。
  5. 【請求項5】 請求項4において、前記制御手段は、前
    記読出手段により読み出される信号に応じた補正係数に
    より読み出される信号に対する補正を前記補正手段が行
    うように制御することを特徴とする画像読取装置。
  6. 【請求項6】 請求項4または5において、前記電荷転
    送手段は、少なくとも3ライン以上有することを特徴と
    する画像読取装置。
  7. 【請求項7】 請求項4または5において、前記複数ラ
    インの光電変換手段の両側に各々複数のシフトレジスタ
    手段を有することを特徴とする画像読取装置。
  8. 【請求項8】 請求項4または5において、前記複数ラ
    インの光電変換手段間にはシフトレジスタ手段を有し、
    前記シフトレジスタ手段の両側に位置する光電変換手段
    で共有することを特徴とする画像読取装置。
  9. 【請求項9】 物体からの光を電気信号に変換する複数
    ラインの光電変換手段と、前記光電変換手段によって変
    換された電気信号を出力部に転送する複数のシフトレジ
    スタ手段と、前記光電変換手段に形成され物体からの光
    を色分解する色フィルタとを有するリニアイメージセン
    サを複数、同一ウエハ上に形成してなる画像読取装置に
    おいて、 前記複数ラインの光電変換手段の出力信号を合成するた
    めに各光電変換手段間にあって、光電変換手段からの出
    力信号を次の光電変換手段に転送するための複数の第1
    の電荷転送手段と、 前記複数のシフトレジスタ間にあって、シフトレジスタ
    手段間で電荷の転送を行う複数の第2の電荷転送手段
    と、 前記電気信号に対する黒レベル又は白レベルの補正を行
    う補正手段と、 前記第1の電荷転送手段を駆動する駆動パルスの駆動タ
    イミングを変えることで、前記第1、第2の各電荷転送
    手段の転送方向を正逆切り換え、前記転送方向に応じて
    前記補正手段による補正の仕方を変えるように制御する
    制御手段と、を有することを特徴とする画像読取装置。
  10. 【請求項10】 請求項9において、前記制御手段は、
    前記読出手段により読み出される信号に応じた補正係数
    により読み出される信号に対する補正を前記補正手段が
    行うように制御することを特徴とする画像読取装置。
  11. 【請求項11】 請求項9または10において、前記第
    1の電荷転送手段は、少なくとも3ライン以上有するこ
    とを特徴とする画像読取装置。
  12. 【請求項12】 請求項9または10において、前記第
    2の電荷転送手段は、少なくとも3ライン以上有するこ
    とを特徴とする画像読取装置。
  13. 【請求項13】 請求項9または10において、前記複
    数ラインの光電変換手段の両側の各々複数のシフトレジ
    スタ手段を有することを特徴とする画像読取装置。
  14. 【請求項14】 請求項9または10において、前記複
    数ラインの光電変換手段間には複数のシフトレジスタ手
    段を有し、前記シフトレジスタ手段の両側に位置する光
    電変換手段で共有することを特徴とする画像読取装置。
  15. 【請求項15】 請求項9または10において、前記リ
    ニアイメージセンサは、TDI(Time Deley
    and Integration)方式であることを
    特徴とする画像読取装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013018247A1 (ja) * 2011-08-03 2013-02-07 ヤマハ発動機株式会社 Tdiセンサ、撮像装置、部品実装装置、部品試験装置および基板検査装置
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