JPH09298647A - リニアイメージセンサのオフセットレベル補正方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】周囲がべたで中央部に白抜けがある原稿をイメ
ージセンサで読み取ったときのオフセットレベルの変動
を補正する。 【解決手段】ライン状の受光部に沿って転送部が配列さ
れたイメージセンサの各画素の出力信号のオフセットレ
ベルを補正する際、前記転送部を通じて画素信号を外部
へ出力するとき、各１ライン分の画素信号の転送後に、
さらに転送クロックを供給し、空となった転送部のレベ
ルを空転送レベルとして出力させる。あるラインの各画
素毎の補正量ΔＣを求めるとき、あるラインの平均化空
転送レベル（平均値）ＡＶ２からその１ライン前の空転
送レベルＡＶ１を引いた差を求め、次に、第１画素から
補正しようとする第ｎ画素までの前記差の全画素数Ｎに
対する比例配分量を求め、この比例配分量を前記１ライ
ン前の空転送レベルに加算した値を前記補正量とする。
補正量ΔＣは、ΔＣ＝ＡＶ１＋（ＡＶ２−ＡＶ１）×ｎ
／Ｎになる。前後の空転送レベルにより補正しているの
で、適切な補正が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像撮像手段と
してＣＣＤ等のリニアイメージセンサを備えた画像読取
装置に適用して好適なリニアイメージセンサのオフセッ
トレベル補正方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像読取装置は、例えば、原稿台上に載
せられた原稿に照明光を照射することにより、前記原稿
に担持された画像情報を含む光を、反射光または透過光
として集光光学系に導いた後、ＣＣＤ等のリニアイメー
ジセンサで光電的に読み取るように構成されている。こ
の場合、リニアイメージセンサにより原稿を主走査方向
に読み取るとともに、前記原稿を前記主走査方向と略直
交する副走査方向に相対的に搬送することで、２次元的
な画像情報を得ることができる。

【０００３】図９に模式的に示すように、一般的なリニ
アイメージセンサ１は、基本的には、光電変換画素（単
に、画素ともいう。）Ｐが長手方向に直線状に連結され
た受光部２と、この受光部２に沿って両側に形成された
奇数画素転送部３ｏと偶数画素転送部３ｅからなる転送
部３とから構成されている。

【０００４】この場合、転送部３は、図示していないア
ルミ蒸着膜等の金属膜で覆われ、光Ｌを遮光するように
構成されている。

【０００５】受光部２によって受光された光Ｌは、各画
素Ｐにより光電変換され、一定時間毎に発生するシフト
パルス毎に奇偶画素Ｐｏ、Ｐｅがそれぞれ対応する奇偶
画素転送部３ｏ、３ｅに図示しない転送ゲートを通じて
シフトされた後、転送クロックにより、ＦＤＡ（フロー
ティング ディフュージョン アンプ）等の奇偶出力部
４ｏ、４ｅを通じ、リニアイメージセンサ１の出力端子
を介して奇数画素信号Ｓｏおよび偶数画素信号Ｓｅとし
て出力される。

【０００６】この奇偶画素信号Ｓｏ、Ｓｅは、図示して
いない増幅器および切換スイッチを通じて交互に取り込
まれ、Ａ／Ｄ変換器（図示していない。）を介して受光
部２に対応した１ライン分のデジタル画像信号に変換さ
れた後、ラインメモリ等に記憶される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
構成されるリニアイメージセンサ１を、図１０に示すよ
うなスキャン範囲で、相対的に矢印方向（副走査方向）
Ｙに移動させながら、周囲がベタ（黒等の高濃度色）部
１７０であって、中央部が白抜け部１７１とされた原稿
１７２を読み取った場合、図１１Ｂに示すように、読取
後の画像信号で表される画像１７５は、副走査方向の前
側部１７６と後ろ側部１７８の主走査方向の１ラインが
全てベタ部１７０に対応する画像は、そのベタ部１７０
に対応する濃度が得られるが、主走査方向の一部に白抜
け部１７１が含まれる中央部１７７では、ベタ部１７０
に対応する周囲の濃度が低くなってしまうという問題が
現れる。

【０００８】この問題は、主走査方向の一部に白抜け部
１７１が含まれる中央部１７７をリニアイメージセンサ
１で１ライン毎に読み取る際、実際には、金属膜で覆わ
れている転送部３に光Ｌがほんの僅か突き抜けその転送
部３に電荷が発生し、この電荷に基づく光電変換雑音信
号が受光部２で得られた光電変換画素信号にオフセット
シフト成分として加算されることを原因として発生する
ことがこの出願の発明者等の知見によって解明されてい
る。

【０００９】この発明は、このような課題を考慮してな
されたものであって、特に、白抜け部を有する高濃度原
稿を読み取る際に発生する、いわゆるオフセットシフト
成分を相殺（キャンセル）することを可能とするリニア
イメージセンサのオフセットレベル補正方法およびその
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、受光部に沿
って転送部が配列されたリニアイメージセンサから出力
される各画素信号のオフセットレベルを補正する方法に
おいて、前記転送部を通じて画素信号を外部へ出力する
際、各１ライン分の画素信号の転送後に、前記転送部に
転送クロックを与え続けることによって得られる信号レ
ベルを空転送レベルとして出力するようにし、あるライ
ンの各画素毎の補正量は、まず、前記あるラインの空転
送レベルからその１ライン前の空転送レベルを引いた差
を求め、次に、第１画素から補正しようとする画素まで
の前記差の全画素数に対する比例配分量を求め、この比
例配分量を前記１ライン前の空転送レベルに加算した値
を前記補正量とすることを特徴とする。

【００１１】この発明によれば、あるラインの各画素信
号のオフセットレベルの補正量を、前記あるラインの空
転送レベルとその１ライン前の空転送レベルとの、いわ
ゆる傾斜加算により求めるようにしているので、あるラ
インとその１ライン前の画素信号間において、急激な画
像レベルの変動があった場合においても、これに即応し
てオフセットレベルを補正することができる。

【００１２】なお、空転送レベルは、空転送レベルの画
素毎のばらつきを吸収して、補正の精度を上げるため
に、少なくとも、６４画素分程度の空転送レベルの平均
値を用いることが望ましい。

【００１３】また、より一層補正精度を上げるために
は、補正用の空転送レベルのラインを奇数画素と偶数画
素とで異なるラインとすればよい。具体的には、副走査
方向の前側に配置されることとなる転送部に係る画素で
は、１ライン前と現ラインの空転送レベルの傾斜加算に
より補正量を求め、副走査方向の後ろ側に配置されるこ
ととなる転送部に係る画素では、現ラインと１ライン後
ろの空転送レベルの傾斜加算により補正量を求めればよ
い。

【００１４】さらにまた、この発明は、例えば、図２、
図３および図１０に示すように、受光部２に沿って転送
部３が配列されたリニアイメージセンサ１から出力され
る各画素信号のオフセットレベルを補正する装置におい
て、転送部を通じて画素信号を外部へ出力する際、各１
ライン分の画素信号の転送後に、前記転送部に転送クロ
ックを与え続けることによって得られる信号レベルを空
転送レベルとして出力するタイミング制御部５１、６１
と、１ライン分の画素信号と前記空転送レベルとが順次
供給される補正量算出手段７３とを備え、補正量算出手
段は、あるラインの各画素毎の補正量を算出するとき、
まず、前記あるラインの空転送レベルからその１ライン
前の空転送レベルを引いた差を求め、次に、第１画素か
ら補正しようとする画素までの前記差の全画素数に対す
る比例配分量を求め、この比例配分量を前記１ライン前
の空転送レベルに加算した値を前記補正量とすることを
特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。なお、以下に参照する
図面において、上述の図９〜図１１に示したものと対応
するものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略
する。また、図面を繰り返して掲載する煩雑さを避ける
ために、必要に応じてそれらの図面をも参照して説明す
る。

【００１６】図１は、この実施の形態が適用された画像
読取装置１０の概略的な構成を示している。この画像読
取装置１０は、搬送機構１１により矢印Ｙ方向（副走査
方向Ｙともいう。）に搬送される原稿カセット１２が照
明光学系（照明光源ともいう。）１４からの照明光によ
って矢印Ｘ方向（主走査方向Ｘまたはライン方向Ｘとも
いう。）に沿って照明され、原稿カセット１２に保持さ
れた透過型原稿Ｆに記録された画像情報が、透過光Ｌと
して複数の集光レンズからなる結像光学系１６により結
像部１８に集光され、結像部１８により電気信号に変換
されるように構成される。

【００１７】照明光源１４は、内周面に光の拡散面が形
成され、長手方向に沿ってスリット２０が形成された円
筒状の拡散キャビティ２２と、この拡散キャビティ２２
の両端部に装着されたハロゲンランプ等からなる光源２
４ａ、２４ｂとから構成される。

【００１８】結像部１８は、スリット３１が形成された
基台２８の下面部に装着され、透過光をＲ、Ｇ、Ｂの光
に分解するためのプリズム３２ａ〜３２ｃを有し、各プ
リズム３２ａ〜３２ｃには、光電変換素子としてのライ
ン状のＣＣＤリニアイメージセンサセンサ１ａ〜１ｃが
固定されている。このリニアイメージセンサ１ａ〜１ｃ
の基本的構成は、図９に示したものと同一の構成であ
る。この実施の形態において、受光部２の１ライン分の
光電変換全画素数をＮとするとき、Ｎは、Ｎ＝７５００
個である。したがって、奇数画素転送部３ｏと偶数画素
転送部３ｅは、それぞれ３７５０個存在する。

【００１９】このリニアイメージセンサ１ａ〜１ｃから
出力される各々の奇数画素信号Ｓｏと偶数画素信号Ｓｅ
は、図示しないフレキシブル基板を通じて信号処理基板
３４に供給される。

【００２０】なお、以下に述べるオフセットレベル補正
処理の説明においては、各リニアイメージセンサ１ａ〜
１ｃに対して同一の処理が施されるので、特に必要な場
合を除いては、単に、リニアイメージセンサ１という。

【００２１】図２は、結像部１８を構成するリニアイメ
ージセンサ１の模式的な構成と、そのリニアイメージセ
ンサ１の出力信号である奇数画素信号Ｓｏと偶数画素信
号Ｓｅのオフセットレベルの補正処理を行う系の全体的
な構成を示している。

【００２２】図２（図９も参照）において、受光部２に
よって受光された透過光Ｌは、各光電変換画素Ｐにより
光電変換され、周知のようにタイミング発生器５１から
出力されるシフトパルス毎に奇偶画素Ｐ（Ｐ１、Ｐ２、
Ｐ３、Ｐ４…）がそれぞれ対応する転送部３ｏ、３ｅに
シフトされた後、タイミング発生器５１よりの２相の転
送クロックにより、ＦＤＡ（フローティング ディフュ
ージョン アンプ）等の出力部４ｏ、４ｅを通じ、リニ
アイメージセンサ１の出力端子を介して奇数画素信号Ｓ
ｏおよび偶数画素信号Ｓｅとして出力される。この発明
では、後に詳しく説明するように、全画素数に対応する
奇偶画素信号を出力した後に、連続して、さらに、複数
の転送クロックをリニアイメージセンサ１に供給し、空
となっている転送部（以下、空転送部ともいう。）３
ｏ、３ｅからの空転送レベルの光電変換信号を出力する
ようにしている。

【００２３】この空転送レベルの光電変換信号を含む奇
数・偶数画素信号Ｓｏ、Ｓｅは、信号処理基板３４（図
１参照）に搭載されている利得可変増幅器５２、５３お
よび切換スイッチ（マルチプレクサ）５４を通じて１４
ビット分解能のＡ／Ｄ変換器５５に交互に画素番号順
（画素順番ともいう。）（Ｐ１、Ｐ２、…）に供給され
る。

【００２４】このＡ／Ｄ変換器５５は、利得可変増幅器
５２、５３を通じて供給されるアナログ信号である前記
空転送レベルの光電変換信号を含む奇数・偶数画素信号
Ｓｏ、Ｓｅを画素順番（Ｐ１、Ｐ２、…）毎にデジタル
画像信号（画像データまたはデジタルデータともい
う。）Ｓｄに変換して、オフセットレベルの補正回路と
しての信号補正回路５６に供給する。

【００２５】なお、実際上、利得可変増幅器５２、５３
と切換スイッチ５４の各固定端子との間には、図示はし
ないが、周知のＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路が
挿入され、出力部４ｏ、４ｅに係る、リセット処理後に
おける残存電荷の変化分を相殺して、正確な信号電荷分
に対応する光電変換信号のみがＡ／Ｄ変換器５５に供給
されるようになっている。

【００２６】また、処理の高速化のために、Ａ／Ｄ変換
器５５を並列に設けて利得可変増幅器５２、５３にそれ
ぞれ接続し、並列的なＡ／Ｄ変換器５５の出力をマルチ
プレクサ５４により切り換えるように構成してもよい。

【００２７】図３は、第１の実施の形態に係わるオフセ
ットレベル補正回路としての信号補正回路５６の詳しい
構成を示している。なお、信号補正回路５６は、この実
施の形態では、ＰＬＤ（プログラマブルロジックデバイ
ス）により構成されている。

【００２８】Ａ／Ｄ変換器５５から入力ポート６０を通
じて画像データＳｄが供給され、この画像データＳｄ
は、図示しない制御手段であるＣＰＵの制御の下に、タ
イミング発生器５１からのクロックにより動作するアド
レスカウンタ６１の指定に基づき、記憶手段である、例
えば、ＦＩＦＯメモリであるメモリ６２に、１ラインの
全画素数分Ｎ（この実施の形態では、Ｎ＝７５００個）
＋α画素数分のデータが記憶される。αは、空転送部分
用（複数画素分に対応する空転送レベルの記憶用）であ
って、この実施の形態では１２８画素分である。したが
って、メモリ６２のメモリエリア（メモリアドレス）
は、７５００＋１２８＝７６２８個とされている。各メ
モリエリア、すなわち、各レジスタには、１６ビットの
データを格納することができる。

【００２９】メモリ６２の入力側に、Ａ／Ｄ変換器５５
から、現在読み取り中の７５００画素分のライン（以
下、現ラインともいう。）の画素データと、その後ろ側
に連続して存在する１２８画素分の空転送部３からのデ
ータ（現ラインの空転送データ）が供給されたとき、メ
モリ６２の出力側からその１ライン前（現ラインの７５
００画素分の直前）の空転送部３からの１２８画素分の
データが、第１平均化部７１に供給される。これと同時
に、第２平均化部７２には、現ラインの１２８画素分の
空転送データが供給される。また、このとき、現ライン
の第１画素の画像データＳｄが減算部６３の被減算入力
端子に供給される状態になっている。

【００３０】第１平均化部７１によって計算された１ラ
イン前の空転送部に係る１２８個の空転送レベルの相加
平均である平均化データ（平均化空転送レベルともい
う。））ＡＶ１が補正量算出部７３の一方の入力端子に
供給される。

【００３１】補正量算出部７３の他方の入力端子には、
現ラインの空転送部の１２８画素分の相加平均データで
ある平均化データ（平均化空転送レベルともいう。）Ａ
Ｖ２が第２平均化部７２を通じて供給される。

【００３２】補正量算出部７３は、第１平均化データＡ
Ｖ１と第２平均化データＡＶ２とから現ラインの各画素
のオフセットレベルの補正量ΔＣを、次の（１）式に基
づいて算出し、減算部６３の減算入力端子に供給する。

【００３３】 ΔＣ＝ＡＶ１＋（ＡＶ２−ＡＶ１）×ｎ／Ｎ …（１） （１）式において、ｎは、補正したい画素の画素番号、
Ｎは、リニアイメージセンサ１の全画素数である。

【００３４】減算部６３の出力側のポート７４には、
（２）式に示す、オフセットレベルの補正後の補正後画
像データＳｄｃが現れる。

【００３５】 Ｓｄｃ＝Ｓｄ−ΔＣ …（２） 次に、この補正処理動作について、具体的例により、よ
り詳しく説明する。

【００３６】今、図４に示すように、１つ前の主走査方
向Ｘの読取ライン（１つ前のラインともいう。）７９
が、原稿１７２（図１１Ａのものを再掲示している。）
中、副走査方向の前側部１７６中のベタ部１７０にあっ
て、現在の主走査方向Ｘの読取ライン（現ラインともい
う。）８０が主走査方向Ｘの略中央部に白抜け部１７１
が含まれる中央部１７７にあるものとする。なお、実際
上、１ライン間の間隔は、原稿１７２上の間隔に換算し
て２μｍ〜１０００μｍ程度である。

【００３７】そして、図１０に示したようなスキャン範
囲で、リニアイメージセンサ１を相対的に矢印方向（副
走査方向）Ｙに移動させながら（実際には、原稿１７２
が矢印Ｙ方向と反対の方向に移動している。）原稿１７
２を読み取る。

【００３８】図５は、受光部２の主走査範囲（１〜７５
００画素）全体がベタ部１７０に係る１つ前のライン７
９を読み取ったときのデジタルデータＶｄ（７９）の変
化と、白抜け部１７１が含まれる中央部１７７に係る現
ライン８０を読み取ったときのデジタルデータＶｄ（８
０）を表している。図５中、縦軸は、Ａ／Ｄ変換器５５
の出力レベル（この測定には１２ビットのＡ／Ｄ変換器
を使用したので、０〜４０９６のレベル）である。

【００３９】この場合、第１画素Ｐ１から最終画素であ
る第７５００画素目までの１ライン分の画素信号を転送
した後に、さらに、連続して、１２８画素分（奇偶画素
換算では、それぞれ６４画素分）の転送クロックを供給
しているので、空となった転送部３ｏ、３ｅのレベルが
空転送レベルとして出力される。

【００４０】すなわち、図５に示すように、１つ前のラ
イン７９を読み取ったときのデジタルデータＶｄ（７
９）の後ろ側に１２８画素分の空転送部のデータＶ１
と、白抜け部１７１が含まれる中央部１７７に係る現ラ
イン８０を読み取ったときのデジタルデータＶｄ（８
０）の後ろ側に１２８画素分の１つ前のラインの空転送
部のデータＶ２が得られる。

【００４１】この実施の形態において、白抜け部１７１
に対応するデジタルデータＳｄの値がＳｄ≒３２００で
あるとき、１つ前のラインの空転送範囲１２８画素分の
データＶ１の平均値、すなわち、第１平均化データＡＶ
１はＡＶ１＝７０であり、現ラインの空転送範囲１２８
画素分のデータＶ２の平均値、すなわち、第２平均化デ
ータＡＶ２はＡＶ２＝３０であった。

【００４２】したがって、現ラインの第１画素からｎ画
素目の補正のための実際の値を代入すれば、次の（３）
式が得られる。

【００４３】 ΔＣ＝７０＋（３０−７０）×ｎ／７５００ …（３） 画素番号ｎが決定されれば、その画素番号ｎの補正デー
タΔＣが求まり、オフセットレベル補正後のデータＳｄ
ｃを、上述の（２）式、Ｓｄｃ＝Ｓｄ−ΔＣとして求め
ることができる。

【００４４】補正量ΔＣは、図６にも示すように、ま
ず、現ラインの平均化空転送レベルＡＶ２からその１ラ
イン前の平均化空転送レベルＡＶ１を引いた差（ＡＶ２
−ＡＶ１）を求める。

【００４５】次に、第１画素Ｐ１から補正しようとする
画素Ｐｎまでの前記差（ＡＶ２−ＡＶ１）の全画素数Ｎ
に対する比例配分量（ＡＶ２−ＡＶ１）×ｎ／Ｎを求
め、この比例配分量を前記１ライン前の平均化空転送レ
ベルＡＶ１に加算し、この加算後の値を補正量ΔＣとす
る。第ｎ番目の画素の補正量ΔＣは、平均化空転送レベ
ルＡＶ１とＡＶ２の内分量と考えることができる。ま
た、図６から理解できるように、いわゆる傾斜加算量と
考えることもできる。内分比は、ｎ／Ｎまたは（Ｎ−
ｎ）／Ｎである。

【００４６】このようにして求めた補正量ΔＣを、補正
しようとする現ラインの画素番号ｎに対応する画像デー
タＳｄから引くことで、オフセットレベルの補正された
画像データＳｄｃを得ることができる。

【００４７】この補正後の画像データＳｄｃに基づく画
像によれば、図１１Ｄ（図１１Ｃについては、後述す
る。）に示すように、原稿１７２に、濃度が正確に対応
した忠実な画像１９１を得ることができる。

【００４８】なお、図５に示したように、空転送レベル
の変化量は、スキャン範囲に対する白抜け部１７１の範
囲、換言すれば、高光量領域の割合で決まっているが、
風景や人物や静物等のように、実際の原稿では、スキャ
ン範囲に対する高光量領域の割合は、刻々と変化するの
で、これに応じてオフセットの差（Ｖ２−Ｖ１）も変動
する。１ライン毎の傾斜加算は、この変動に即応して補
正することができるので、実際の原稿に対して特に有効
である。

【００４９】図７は、信号補正回路５６の第２の実施の
形態の構成を示している。この第２の実施の形態もＰＬ
Ｄにより構成している。図８は、その図７例の動作説明
用のタイミングチャートである。なお、図７、図８にお
いて、図９〜図１１、図１〜図６に示したものと対応す
るものには同一の符号を付けその詳細な説明は省略す
る。

【００５０】図７、図８において、ラインカウンタ９３
は、タイミング発生器５１から供給されるタイミングク
ロック（基本クロック）に対応して、リニアイメージセ
ンサ１の１ライン（主走査）に同期したライン同期信号
ｌｓ（図８ａ参照）を発生する。

【００５１】アドレスカウンタ６１は、リニアイメージ
センサ１を構成する各画素Ｐに対応するアドレスを発生
する。各アドレス値は、ライン同期信号ｌｓが入力され
る毎にクリアされる。

【００５２】アドレスカウンタ６１は、空転送に相当す
る区間を示す信号ｔｒ（図８ｂ、図８ｃ参照）と画素番
号を示すアドレス値ｐｎを作成する。

【００５３】空転送平均化部９４では、信号ｔｒで指定
される区間の信号Ｖ１、Ｖ２（図８ｂに示す空転送区
間）の平均化空転送レベル（平均値）ＡＶ１、ＡＶ２を
計算する。平均化は、各ライン毎に１回行われる。

【００５４】平均値レジスタ９１、９２は、それぞれ、
現ラインの平均値ＡＶ１と１ライン前の平均値ＡＶ２を
保持する。これらの平均値レジスタ９１、９２に保持さ
れた値は、ライン同期信号ｌｓが入力される度に、次段
に（すなわち、平均値レジスタ９１に保持されていたデ
ータが平均値レジスタ９２に、平均値レジスタ９２に保
持されていたデータが補正量算出部７３に）転送される
（図８ｄ、図８ｅ参照）。

【００５５】補正量算出部７３では、（１）式による補
正量ΔＣを各画素毎にリアルタイムで計算する（図８ｆ
参照）。

【００５６】ラインメモリ９５は、現ラインの１ライン
分の画像データＳｄを記憶するＦＩＦＯメモリである
（図８ｇ参照）。ラインメモリ９５は、１ラインの遅延
回路と考えることができる。

【００５７】減算部６３では、現ラインの各画素の補正
後のデータＳｄｃを（２）式、Ｓｄｃ＝Ｓｄ−ΔＣによ
り計算する。

【００５８】イメージセンサ１のダイナミックレンジに
対応してＡ／Ｄ変換器５５の分解能として１４ビットの
ものを選択した場合には、上述の第１および第２の実施
の形態により、特に、白抜け部を有する高濃度原稿を読
み取る際に発生する、いわゆるオフセットシフト成分を
完全に相殺（キャンセル）することができる。

【００５９】しかし、実際上、図９に示したように、受
光部２と各転送部３ｏ、３ｅとの間には、１ライン程度
の間隔が存在する。したがって、さらに厳密に解釈する
と、奇数画素Ｐｏと偶数画素Ｐｅとでは、白抜け部１７
１に達するまでの時間差が存在する。このため、補正の
ために使用する空転送レベルのラインを変更する必要が
ある。たとえば、図１０に示したように、副走査方向Ｙ
の前側に偶数画素の転送部３ｅがあり、後ろ側に奇数画
素の転送部３ｏがある場合、偶数画素Ｐｅでは、上述の
実施の形態のように、１ライン前と現ラインの空転送部
からのオフセットレベルの傾斜加算により補正量を求
め、一方、奇数画素Ｐｏでは、現ラインと１ライン後ろ
のラインの空転送部からのオフセットレベルの傾斜加算
により補正量を求めるようにすれば、よりダイナミック
レンジの高いイメージセンサにも対応し得る、一層高精
度なオフセットシフトの補正処理を行うことができる。

【００６０】なお、この発明は上述の実施の形態に限ら
ず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を
採り得ることはもちろんである。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、あるラインの各画素信号のオフセットレベルの補正
量を、前記あるラインの空転送レベルとその１ライン前
の空転送レベルとの、いわゆる傾斜加算により求めるよ
うにしている。このため、あるラインとその１ライン前
の画素信号間において、急激な画像レベルの変動があっ
た場合においても、これに即応して、オフセットレベル
の変動成分、いわゆるオフセットシフト成分を補正する
ことができる。

【００６２】特に、白抜け部を有する高濃度原稿を読み
取る際に発生するオフセットシフト成分を、再生画像上
で確認することができない程度に相殺する（キャンセル
する）ことができるという効果が達成される。

【００６３】また、より一層、補正精度を上げるために
は、補正用の空転送レベルのラインを奇数画素と偶数画
素とで異なるラインとすればよい。具体的には、副走査
方向の前側に配置されることとなる転送部に係る画素で
は、１ライン前と現ラインの空転送レベルの傾斜加算に
より補正量を求め、副走査方向後ろ側に配置されること
となる転送部に係る画素では、現ラインと１ライン後ろ
の空転送レベルの傾斜加算により補正量を求めればよ
い。

【００６４】なお、オフセットシフトを補正する技術と
して、リニアイメージセンサの空転送レベルを使用する
のではなく、リニアイメージセンサの受光部に一体的に
連結されている、いわゆるダミー画素のレベルを利用し
て行うことも考えられるが、このダミー画素を使用して
補正を行った場合、ダミー画素は１ラインあたり数個で
あり、絶対的な数が少ないので、平均レベルのばらつき
が大きく、補正精度が上がらないということが分かっ
た。この補正精度を上げるためには、補正用画素数を増
やす必要があり、このためには、補正しようとするライ
ンの前後数本のラインのダミー画素の平均値を用いれば
よいということも分かった。

【００６５】ところが、前後数本のラインのダミー画素
の平均値を用いたオフセットレベルシフトの補正では、
図１１Ｃに示すように、べた部分から白抜け部分への切
り替わり時において、過補正による濃度の濃くなる部
分、補正不足により濃度の薄くなる部分が現れる画像１
９２となることが分かった。ただし、例えば、Ａ／Ｄ変
換器の分解能に係わる階調が上述の実施の形態のような
１４ビットではなく、１０ビット程度の信号処理システ
ムでは、補正しようとする前後数本のラインのダミー画
素の平均値を用いた補正処理でも、再生された画像上で
は、画像の切り替わり部分では上述の濃度のむらはほと
んど目立たない（図１１Ｄに示す画像１９１の程度に見
える）。しかしながら、リニアイメージセンサのダイナ
ミックレンジが上がり、より高階調、高精細な画像を再
現しようとする場合には、図１１Ｃに示した濃度むらが
目立ってしまう。

【００６６】そこで、この出願の発明者は、光電変換画
素（上述の実施の形態では７５００個）のデータを転送
し終わった後に、転送クロックを供給し続けたときに得
られるデータ、すなわち空転送データに着目し、この使
用を考えた。

【００６７】この場合、空転送データの数（画素数）
は、転送クロックを印加し続けさえすれば、いくらでも
取り出すことが可能であり、補正精度向上のためには、
多くの空転送レベルを平均すればよい。実際上、上述の
実施の形態では、２進数で扱う計算上のし易さをも考慮
して、少なくとも６４画素程度を用いれば、かなりの精
度の補正が行えるということが分かり、実際には、その
倍の１２８画素を用いて補正を行うこととした。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態が適用された画像読取
装置の概略的な構成を示す斜視図である。

【図２】この発明の一実施の形態の構成を示す回路ブロ
ック図である。

【図３】図２例のうち、信号補正回路の詳細な構成を示
す回路ブロック図である。

【図４】原稿の読み取りラインの説明に供される線図で
ある。

【図５】図３例の動作説明に供されるＡ／Ｄ変換レベル
のデータを表す線図である。

【図６】この発明に係る傾斜加算の原理説明に供される
線図である。

【図７】信号補正回路の他の実施の形態の詳細な構成を
示す回路ブロック図である。

【図８】図７例の動作説明に供されるタイミングチャー
トである。

【図９】一般的なリニアイメージセンサの模式的構成を
示す斜視図である。

【図１０】リニアイメージセンサによる原稿の読み取り
方向の説明に供される線図である。

【図１１】Ａは、白抜け部を有するベタ原稿の模式的平
面図である。Ｂは、オフセットレベル変動補正を行わな
い場合の再生画像の模式的平面図である。Ｃは、前後数
本のラインのダミー画素を使用してオフセットレベル変
動補正を行った場合の再生画像の模式的平面図である。
Ｄは、この発明によるオフセット変動補正を行った場合
の再生画像の模式的平面図である。

【符号の説明】

１、１ａ〜１ｃ…リニアイメージセンサ ２…受光部 ３…転送部 ６１…アドレ
スカウンタ ６２…メモリ ６３…減算部 ７１…第１平均化部 ７２…第２平
均化部 ７３…補正量算出部 ＡＶ１…第１
平均化データ ＡＶ２…第２平均化データ ΔＣ…補正量 Ｓｄ…画像データ Ｓｄｃ…補正
後の画像データ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受光部に沿って転送部が配列されたリニア
   イメージセンサから出力される各画素信号のオフセット
   レベルを補正する方法において、 前記転送部を通じて画素信号を外部へ出力する際、各１
   ライン分の画素信号の転送後に、前記転送部に転送クロ
   ックを与え続けることによって得られる信号レベルを空
   転送レベルとして出力するようにし、 あるラインの各画素毎の補正量は、 まず、前記あるラインの空転送レベルからその１ライン
   前の空転送レベルを引いた差を求め、 次に、第１画素から補正しようとする画素までの前記差
   の全画素数に対する比例配分量を求め、この比例配分量
   を前記１ライン前の空転送レベルに加算した値を前記補
   正量とすることを特徴とするリニアイメージセンサのオ
   フセットレベル補正方法。
2. 【請求項２】画素がライン状に配列された受光部に沿っ
   て両側に奇偶各転送部が配列されたリニアイメージセン
   サを、前記ライン方向と直交する副走査方向に相対的に
   搬送し、前記リニアイメージセンサから出力される各ラ
   イン毎の各画素信号のオフセットレベルを補正する方法
   において、 前記奇偶各転送部を通じて交互に画素信号を外部へ出力
   する際、各１ライン分の画素信号の転送後に、前記転送
   部に転送クロックを与え続けることによって得られる信
   号レベルを空転送レベルとして出力するようにし、 あるラインの各奇偶画素毎の補正量は、 前記副走査方向の前側に存在する転送部に係る画素で
   は、 まず、前記あるラインの空転送レベルからその１ライン
   前の空転送レベルを引いた差を求め、 次に、第１画素から補正しようとする画素までの前記差
   の全画素数に対する比例配分量を求め、この比例配分量
   を前記１ライン前の空転送レベルに加算した値を前記補
   正量とし、 前記副走査方向の後ろ側に存在する転送部に係る画素で
   は、 まず、前記あるラインの１ライン後ろの空転送レベルか
   ら前記あるラインの空転送レベルを引いた差を求め、 次に、第１画素から補正しようとする画素までの前記差
   の全画素数に対する比例配分量を求め、この比例配分量
   を前記１ライン後ろの空転送レベルに加算した値を前記
   補正量とすることを特徴とするリニアイメージセンサの
   オフセットレベル補正方法。
3. 【請求項３】受光部に沿って転送部が配列されたリニア
   イメージセンサから出力される各画素信号のオフセット
   レベルを補正する装置において、 前記転送部を通じて画素信号を外部へ出力する際、各１
   ライン分の画素信号の転送後に、前記転送部に転送クロ
   ックを与え続けることによって得られる信号レベルを空
   転送レベルとして出力するタイミング制御部と、 前記１ライン分の画素信号と前記空転送レベルとが順次
   供給される補正量算出手段とを備え、 前記補正量算出手段は、あるラインの各画素毎の補正量
   を算出するとき、 まず、前記あるラインの空転送レベルからその１ライン
   前の空転送レベルを引いた差を求め、 次に、第１画素から補正しようとする画素までの前記差
   の全画素数に対する比例配分量を求め、この比例配分量
   を前記１ライン前の空転送レベルに加算した値を前記補
   正量とすることを特徴とするリニアイメージセンサのオ
   フセットレベル補正装置。