JPH10170338A - リニアセンサの暗電流雑音補正方法及び暗電流雑音補正回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暗電流雑音の温度による変動、又は、暗電流
ムラが大きい場合に、該暗電流ムラの温度による変動を
考慮して暗電流雑音を正確に補正することができるＣＣ
Ｄリニアセンサの暗電流雑音補正方法及び暗電流雑音補
正回路を提供する。 【解決手段】 時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間に出力され
た電荷即ち転送部１３３において発生した暗電流雑音
に、転送部１３３で発生する暗電流雑音と光電変換画素
部１３１で発生する暗電流雑音とのレベル差に応じて設
定される係数ｋを乗算し、その結果を、時刻ｔ９から時
刻ｔ１０の期間に出力された信号から減算する。これに
より、暗電流雑音の温度による変動を考慮して、暗電流
雑音を正確に補正することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置等に
用いられるリニアセンサの暗電流雑音補正方法及び暗電
流雑音補正回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置に固体リニアセンサ
を用いることは良く知られている。固体リニアセンサの
代表的なものとして、ＣＣＤリニアセンサがある。

【０００３】図１３は、ＣＣＤリニアセンサの構成を簡
単に示した図である。同図において、１３１ａ、１３１
ｂ、１３１ｃ、１３１ｄ…は、例えばフォトダイオード
からなる光電変換画素であり、該光電変換画素１３１
ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１３１ｄ…をライン状に配置
することにより光電変換画素部１３１が構成されてい
る。光電変換画素１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１３
１ｄ…は、それぞれ、入射された光を光電変換すること
により得られる電荷を蓄積する。１３２は、各光電変換
画素部１３１に蓄積された電荷を移送する移送ゲートで
あり、１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄ…は、
各光電変換画素１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１３１
ｄ…から移送された電荷を順次転送する転送部であり、
１３４は、転送部１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３
３ｄ…（以下、転送部１３３という）から転送された電
荷をライン状の出力信号として出力する出力回路であ
る。

【０００４】このようなＣＣＤリニアセンサにおいて、
光電変換画素部１３１及び転送部１３３に光が入射しな
い状態であっても、雑音即ち暗電流雑音が発生すること
が知られている。また、この暗電流雑音が、例えば８〜
１０℃の温度上昇に対して約２倍の割合で増加すること
や、光電変換画素部１３１及び転送部１３３における電
荷の蓄積時間にほぼ比例することは、周知の事実であ
る。

【０００５】従来、このような暗電流雑音を除去するた
めに、光電変換画素部１３１における光電変換により得
られた出力信号から予め設定されている所定値を減算す
ることによる暗電流雑音補正、又は、予め遮光された状
態で得られる出力信号をメモリに記憶しておき、実際に
光電変換により得られた出力信号からメモリに記憶され
た信号を減算することによる暗電流雑音補正が行われて
いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＣＣＤリニアセンサによれば、当該ＣＣＤリニアセ
ンサが用いられている画像形成装置の周囲温度や、画像
形成装置の内部温度の変化に対する配慮がされていなか
った為、暗電流雑音の温度による変動に対して正確な補
正を行うことができないという問題点があった。

【０００７】特に、近年、画像形成装置の高解像度化や
高速化に伴うＣＣＤリニアセンサの駆動周波数の高速化
や転送パルス入力端子における容量の増大化により、Ｃ
ＣＤリニアセンサ内部の消費電力が増加し、連続的に転
送を繰り返したときにＣＣＤリニアセンサ内部が発熱し
て暗電流雑音が徐々に増大するという点に対しては配慮
がされていなかった。

【０００８】また、光電変換画素毎の暗電流雑音の差異
（以下、暗電流雑音ムラという）が大きい場合には、暗
電流雑音の正確な補正を行うことができないという問題
点があった。

【０００９】本発明は、上記問題点を達成するためにな
されたもので、暗電流雑音の温度による変動、又は、暗
電流雑音ムラが大きい場合に、該暗電流雑音ムラの温度
による変動を考慮して暗電流雑音を正確に補正すること
ができる、リニアセンサの暗電流雑音補正方法及び暗電
流雑音補正回路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】上記目的を達成するため
に、請求項１の暗電流雑音補正方法は、電荷を蓄積する
光電変換画素部と、前記光電変換画素部に蓄積された電
荷が移送ゲートを介して移送されると共に該移送された
電荷を順次転送する転送部と、前記転送部により順次転
送された電荷を出力信号として出力する出力手段とを有
するリニアセンサの暗電流雑音補正方法であって、前記
光電変換画素部に第１のタイミングで所定時間電荷を蓄
積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電荷を前記
転送部に移送せずに、前記転送部に蓄積された暗電流電
荷をライン状の第１の信号として読み出して記憶し、前
記光電変換画素部に第２のタイミングで前記所定時間電
荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電荷
を前記転送部に移送して、該転送部に移送された電荷を
ライン状の第２の信号として読み出し、前記記憶された
第１の信号に所定値を乗算し、その乗算結果を前記第２
の信号から減算することを特徴とする。

【００１１】請求項２の暗電流雑音補正方法は、上記請
求項１の暗電流雑音補正方法において、前記所定値が、
前記光電変換画素部に蓄積される暗電流雑音と前記転送
部に蓄積される暗電流雑音とのレベル差に応じて設定さ
れることを特徴とする。

【００１２】請求項３の暗電流雑音補正方法は、電荷を
蓄積する光電変換画素部と、前記光電変換画素部に蓄積
された電荷が移送ゲートを介して移送されると共に該移
送された電荷を順次転送する転送部と、前記転送部によ
り順次転送された電荷を出力信号として出力する出力手
段とを有するリニアセンサの暗電流雑音補正方法であっ
て、予め、前記リニアセンサを遮光状態にして前記光電
変換画素部に所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換
画素部に蓄積された暗電流電荷を前記転送部に移送し
て、該転送部に移送された電荷をライン状の第１の信号
として読み出して記憶し、前記光電変換画素部に第１の
タイミングで前記所定時間電荷を蓄積した後、前記光電
変換画素部に蓄積された電荷を前記転送部に移送せず
に、前記転送部に蓄積された暗電流電荷をライン状の第
２の信号として読み出して記憶し、前記光電変換画素部
に第２のタイミングで前記所定時間電荷を蓄積した後、
前記光電変換画素部に蓄積された電荷を前記転送部に移
送して、該転送部に移送された電荷をライン状の第３の
信号として読み出し、前記記憶された第１の信号に第１
の所定値を乗算し、前記記憶された第２の信号に第２の
所定値を乗算し、各乗算結果を前記第３の信号から減算
することを特徴とする。

【００１３】請求項４の暗電流雑音補正方法は、上記請
求項３の暗電流雑音補正方法において、前記第１の所定
値及び第２の所定値はそれぞれ前記光電変換画素部に蓄
積される暗電流雑音と前記転送部に蓄積される暗電流雑
音とのレベル差に応じて設定されることを特徴とする。

【００１４】請求項５の暗電流雑音補正方法は、電荷を
蓄積する光電変換画素部と、前記光電変換画素部に蓄積
された電荷が移送ゲートを介して移送されると共に該移
送された電荷を順次転送する転送部と、前記転送部によ
り順次転送された電荷を出力信号として出力する出力手
段とを有するリニアセンサの暗電流雑音補正方法であっ
て、予め、前記リニアセンサを遮光状態にして前記光電
変換画素部に所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換
画素部に蓄積された暗電流電荷を前記転送部に移送し
て、該転送部に移送された電荷をライン状の第１の信号
として読み出して記憶し、前記光電変換画素部に第１の
タイミングで前記所定時間電荷を蓄積した後、前記光電
変換画素部に蓄積された電荷を前記転送部に移送せず
に、前記転送部に蓄積された暗電流電荷をライン状の第
２の信号として読み出して記憶し、前記光電変換画素部
に第２のタイミングで前記所定時間電荷を蓄積した後、
前記光電変換画素部に蓄積された電荷を前記転送部に移
送して、該転送部に移送された電荷をライン状の第３の
信号として読み出し、前記第１の信号に前記第２の信号
を乗算した結果に所定値を乗算し、その結果を前記第３
の信号から減算することを特徴とする。

【００１５】請求項６の暗電流雑音補正方法は、上記請
求項５の暗電流雑音補正方法において、前記所定値は、
前記光電変換画素部に蓄積される暗電流雑音と前記転送
部に蓄積される暗電流雑音とのレベル差に応じて設定さ
れることを特徴とする。

【００１６】請求項７の暗電流雑音補正方法は、電荷を
蓄積する光電変換画素部と、前記光電変換画素部に蓄積
された電荷が移送ゲートを介して移送されると共に該移
送された電荷を順次転送する転送部と、前記転送部によ
り順次転送された電荷を出力信号として出力する出力手
段とを有するリニアセンサの暗電流雑音補正方法であっ
て、予め、前記リニアセンサを遮光状態にして前記光電
変換画素部に所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換
画素部に蓄積された暗電流電荷を前記転送部に移送し
て、該転送部に移送された電荷をライン状の第１の信号
として読み出して記憶し、前記リニアセンサの所定位置
の温度を検出し、前記光電変換画素部に所定のタイミン
グで前記所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素
部に蓄積された電荷を前記転送部に移送して、該転送部
に移送された電荷をライン状の第２の信号として読み出
し、前記第１の信号に前記検出された温度に応じて設定
される所定値を乗算し、その結果を前記第２の信号から
減算することを特徴とする。

【００１７】請求項８の暗電流雑音補正方法は、上記請
求項７の暗電流雑音補正方法において、前記リニアセン
サの所定位置の温度は、前記リニアセンサの周囲温度で
あることを特徴とする。

【００１８】請求項９の暗電流雑音補正方法は、上記請
求項７の暗電流雑音補正方法において、前記リニアセン
サの所定位置の温度は、前記リニアセンサのパッケージ
温度であることを特徴とする。

【００１９】請求項１０の暗電流雑音補正方法は、上記
請求項７の暗電流雑音補正方法において、前記リニアセ
ンサの所定位置の温度は、前記リニアセンサの内部のチ
ップ温度であることを特徴とする。

【００２０】請求項１１の暗電流雑音補正回路は、電荷
を蓄積する光電変換画素部と、前記光電変換画素部に蓄
積された電荷が移送ゲートを介して移送されると共に該
移送された電荷を順次転送する転送部と、前記転送部に
より順次転送された電荷を出力信号として出力する出力
手段とを有するリニアセンサの暗電流雑音補正回路であ
って、前記光電変換画素部に第１のタイミングで所定時
間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された
電荷を前記転送部に移送せずに、前記転送部に蓄積され
た暗電流電荷をライン状の第１の信号として読み出して
記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記第
１の信号に所定値を乗算して出力する乗算手段と、前記
光電変換画素部に第２のタイミングで前記所定時間電荷
を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電荷を
前記転送部に移送して、該転送部に移送された電荷をラ
イン状の第２の信号として読み出し、前記第２の信号か
ら前記乗算手段の出力信号を減算する減算手段とを備え
ることを特徴とする。

【００２１】請求項１２の暗電流雑音補正回路は、上記
請求項１１の暗電流雑音補正回路において、前記所定値
は、前記光電変換画素部に蓄積される暗電流雑音と前記
転送部に蓄積される暗電流雑音とのレベル差に応じて設
定されることを特徴とする。

【００２２】請求項１３の暗電流雑音補正回路は、電荷
を蓄積する光電変換画素部と、前記光電変換画素部に蓄
積された電荷が移送ゲートを介して移送されると共に該
移送された電荷を順次転送する転送部と、前記転送部に
より順次転送された電荷を出力信号として出力する出力
手段とを有するリニアセンサの暗電流雑音補正回路であ
って、予め、前記リニアセンサを遮光状態にして前記光
電変換画素部に所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変
換画素部に蓄積された暗電流電荷を前記転送部に移送し
て、該転送部に移送された電荷をライン状の第１の信号
として読み出して記憶する第１の記憶手段と、前記光電
変換画素部に第１のタイミングで前記所定時間電荷を蓄
積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電荷を前記
転送部に移送せずに、前記転送部に蓄積された暗電流電
荷をライン状の第２の信号として読み出して記憶する第
２の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶された第１
の信号に第１の所定値を乗算して出力する第１の乗算手
段と、前記第２の記憶手段に記憶された第２の信号に第
２の所定値を乗算して出力する第２の乗算手段と、前記
光電変換画素部に第２のタイミングで前記所定時間電荷
を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電荷を
前記転送部に移送して、該転送部に移送された電荷をラ
イン状の第３の信号として読み出し、前記第３の信号か
ら前記第１の乗算手段の出力信号と前記第２の乗算手段
の出力信号とを減算する減算手段とを備えることを特徴
とする。

【００２３】請求項１４の暗電流雑音補正回路は、上記
請求項１３の暗電流雑音補正回路において、前記第１の
所定値及び前記第２の所定値がそれぞれ、前記光電変換
画素部に蓄積される暗電流雑音と前記転送部に蓄積され
る暗電流雑音とのレベル差に応じて設定されることを特
徴とする。

【００２４】請求項１５の暗電流雑音補正回路は、電荷
を蓄積する光電変換画素部と、前記光電変換画素部に蓄
積された電荷が移送ゲートを介して移送されると共に該
移送された電荷を順次転送する転送部と、前記転送部に
より順次転送された電荷を出力信号として出力する出力
手段とを有するリニアセンサの暗電流雑音補正回路であ
って、予め、前記リニアセンサを遮光状態にして前記光
電変換画素部に所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変
換画素部に蓄積された暗電流電荷を前記転送部に移送し
て、該転送部に移送された電荷をライン状の第１の信号
として読み出して記憶する第１の記憶手段と、前記光電
変換画素部に第１のタイミングで前記所定時間電荷を蓄
積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電荷を前記
転送部に移送せずに、前記転送部に蓄積された暗電流電
荷をライン状の第２の信号として読み出して記憶する第
２の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶された第１
の信号に前記第２の記憶手段に記憶された第２の信号を
乗算して出力する第１の乗算手段と、前記第１の乗算手
段の出力信号に所定値を乗算して出力する第２の乗算手
段と、前記光電変換画素部に第２のタイミングで前記所
定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積さ
れた電荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送され
た電荷をライン状の第３の信号として読み出し、前記第
３の信号から前記第２の乗算手段の出力信号を減算する
減算手段とを備えることを特徴とする。

【００２５】請求項１６の暗電流雑音補正回路は、上記
請求項１５の暗電流雑音補正回路において、前記所定値
が、前記光電変換画素部に蓄積される暗電流雑音と前記
転送部に蓄積される暗電流雑音とのレベル差に応じて設
定されることを特徴とする。

【００２６】請求項１７の暗電流雑音補正回路は、電荷
を蓄積する光電変換画素部と、前記光電変換画素部に蓄
積された電荷が移送ゲートを介して移送されると共に該
移送された電荷を順次転送する転送部と、前記転送部に
より順次転送された電荷を出力信号として出力する出力
手段とを有するリニアセンサの暗電流雑音補正回路であ
って、予め、前記リニアセンサを遮光状態にして前記光
電変換画素部に所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変
換画素部に蓄積された暗電流電荷を前記転送部に移送し
て、該転送部に移送された電荷をライン状の第１の信号
として読み出して記憶する記憶手段と、前記リニアセン
サの所定位置の温度を検出する温度検出手段と、前記温
度検出手段により検出された温度に応じて設定される所
定値を前記記憶手段に記憶された第１の信号に乗算して
出力する乗算手段と、前記光電変換画素部に所定のタイ
ミングで前記所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換
画素部に蓄積された電荷を前記転送部に移送して、該転
送部に移送された電荷をライン状の第２の信号として読
み出し、前記第２の信号から前記乗算手段の出力信号を
減算する減算手段とを備えることを特徴とする。

【００２７】請求項１８の暗電流雑音補正回路は、上記
請求項１７の暗電流雑音補正回路において、前記リニア
センサの所定位置の温度が、前記リニアセンサの周囲温
度であることを特徴とする。

【００２８】請求項１９の暗電流雑音補正回路は、上記
請求項１７の暗電流雑音補正回路において、前記リニア
センサの所定位置の温度が、前記リニアセンサのパッケ
ージ温度であることを特徴とする。

【００２９】請求項２０の暗電流雑音補正回路は、上記
請求項１７の暗電流雑音補正回路において 前記リニア
センサの所定位置の温度が、前記リニアセンサの内部の
チップ温度であることを特徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。

【００３１】（第１の実施の形態）まず最初に、本発明
の第１の実施の形態について、図１及び図２を参照して
説明する。

【００３２】図１は、本実施の形態に係る暗電流雑音補
正方法を実現可能な回路構成を示すブロック図である。

【００３３】同図において、１１は、上述した図１３に
示したように構成されるＣＣＤリニアセンサであり、１
２は、ＣＣＤリニアセンサ１１に接続され、該ＣＣＤリ
ニアセンサ１１の駆動制御等を行うクロック発生回路で
ある。クロック発生回路１２は、後述する移送ゲートパ
ルス信号φＴ、転送クロック信号φＡ及びφＢを発生
し、ＣＣＤリニアセンサ１１に入力する。１０は、ＣＣ
Ｄリニアセンサ１１の暗電流雑音を補正する補正回路で
ある。補正回路１０は、Ａ／Ｄコンバータ１３と、メモ
リ１４と、乗算回路１５と、減算回路１６とから構成さ
れている。

【００３４】Ａ／Ｄコンバータ１３は、ＣＣＤリニアセ
ンサ１１、クロック発生回路１２、メモリ１４及び減算
回路１６に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ１３は、
ＣＣＤリニアセンサ１１から出力されたライン状の信号
をＡ／Ｄ変換してメモリ１４又は減算回路１６へ出力す
る。メモリ１４は、Ａ／Ｄコンバータ１３の出力信号を
記憶する。

【００３５】乗算回路１５は、メモリ１４と減算回路１
６との間に接続されている。乗算回路１５は、該メモリ
１４の出力信号に所定の係数ｋを乗じる乗算処理を行
い、その乗算処理の結果得られる信号を減算回路１６に
出力する。

【００３６】減算回路１６は、Ａ／Ｄコンバータ１３を
介して得られたＣＣＤラインセンサ１１の出力信号から
乗算回路１５の出力信号を減算する減算処理を行う。

【００３７】図２は、ＣＣＤリニアセンサ１１、クロッ
ク発生回路１２、メモリ１４及び減算回路１６の信号出
力タイミングを示すタイミングチャートである。

【００３８】具体的には、図２（ａ）は、クロック発生
回路１２から出力される、ＣＣＤリニアセンサ１１内の
移送ゲート１３２の駆動制御のためのパルス信号（以
下、移動ゲート制御パルスという）φＴの出力タイミン
グを示している。移送ゲート１３２は、移送ゲート制御
パルス信号φＴが“Ｈ”となったときに、各光電変換画
素１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１３１ｄ…に蓄えら
れた電荷を転送部１３３に移送する。

【００３９】図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、それぞれ、
クロック発生回路１２から出力される転送クロック信号
φＡ、φＢの出力タイミングを示している。通常、転送
クロック信号φＡ、φＢの１周期におけるパルス数は光
電変換画素部１３１の画素数とほぼ等しく設定され、ま
た、転送クロック信号φＡ及びφＢは、共にデューティ
比５０％で、且つ互いに逆相で供給される。

【００４０】図２（ｄ）は、ＣＣＤリニアセンサ１１の
出力信号の出力タイミングを示している。ＣＣＤリニア
センサ１１の出力信号は、通常負極性信号として出力さ
れる。ＣＣＤリニアセンサ１１の出力信号には暗電流雑
音が含まれており、出力回路１３４が発生する熱によ
り、光電変換画素部１３１及び転送部１３３の、出力回
路１３４に近接する端部側にある部分ほど、発生する暗
電流雑音が大きくなる。

【００４１】図２（ｅ）は、メモリ１４の出力信号の出
力タイミングを示しており、図２（ｆ）は、減算回路１
６の出力信号の出力タイミングを示している。図２
（ｅ）及び図２（ｆ）は、分かり易く説明するために、
アナログ信号を想定して図示されている。

【００４２】図２に示すように、転送クロック信号φ
Ａ、φＢが時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間にＣＣＤリニア
センサ１１の転送部１３３に入力されると、時刻ｔ１以
前に転送部１３３において発生した不要電荷が、時刻ｔ
１からｔ２の期間に出力回路１３４から出力される。

【００４３】そして、転送クロック信号φＡ及びφＢが
時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間にＣＣＤリニアセンサ１１
に対して出力されると、時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間に
転送部１３３に蓄積された電荷、即ち転送部１３３の暗
電流雑音を示す信号が、時刻ｔ３からｔ４間の期間に出
力回路１３４から出力される。この出力信号は、Ａ／Ｄ
コンバータ１３を介してメモリ１４に送られ、メモリ１
４に記憶される。

【００４４】次に、時刻ｔ５において移送ゲート制御パ
ルスφＴが出力されると、時刻ｔ５以前に光電変換画素
部１３１に蓄えられた電荷が転送部１３３に移送され
る。転送クロック信号φＡ、φＢが時刻ｔ６から時刻ｔ
７の期間にＣＣＤリニアセンサ１１に対して出力される
と、転送部１３３に移送された電荷が時刻ｔ６からｔ７
の期間に出力回路１３４から出力される。

【００４５】この状態で、時刻ｔ８において移送ゲート
制御パルスφＴが出力されると、時刻ｔ５から時刻ｔ８
の期間に光電変換画素部１３１に蓄積された電荷、即ち
入射光に応じた出力信号及び暗電流雑音が、転送部１３
３に転送される。そして、転送クロック信号φＡ、φＢ
が時刻ｔ９から時刻ｔ１０の期間にＣＣＤリニアセンサ
１１に対して出力されると、転送部１３３に転送された
信号が、時刻ｔ９から時刻ｔ１０の期間に出力回路１３
４から出力される。

【００４６】なお、移送ゲート制御パルスφＴのパルス
間隔即ち時刻ｔ５から時刻ｔ８までの期間は、時刻ｔ２
から時刻ｔ３までの期間とほぼ等しく設定される。

【００４７】時刻ｔ９から時刻ｔ１０の期間におけるＣ
ＣＤリニアセンサ１１からの信号の出力と同時に、転送
部１３３の暗電流雑音を示す信号としてメモリ１４に記
憶された信号が乗算回路１５に入力される。乗算回路１
５では、所定の係数ｋをメモリ１４から入力された信号
に乗じる乗算処理が行われる。乗算回路１５による乗算
処理の結果は、演算処理１６に対して出力される。

【００４８】演算回路１６では、Ａ／Ｄコンバータ１３
を介して入力されたＣＣＤリニアセンサ１１の出力信号
から乗算処理１５の出力信号を減算する減算処理が行わ
れ、これによりＣＣＤリニアセンサ１１の出力信号に含
まれる暗電流雑音が除去される。

【００４９】なお、乗算回路１５では、光電変換画素部
１３１で発生する暗電流雑音レベルと転送部１３３で発
生する暗電流雑音レベルとの構造上の違いから生じる雑
音レベルの差や、時刻ｔ７から時刻ｔ９の期間に蓄積さ
れる転送部１３３の暗電流雑音によるレベル差に応じて
設定される所定の比率ｋを、メモリ１４の出力信号に乗
じる乗算処理が行われる。乗算回路１５において行われ
る乗算処理について、図３〜図５を参照して詳細に説明
する。

【００５０】図３は、図１３に示した光電変換画素部１
３１、移送ゲート１３２及び転送部１３３の構造の一例
を示す断面図であり、図４（ａ）〜（ｃ）はそれらの電
荷分布を示した説明図である。

【００５１】図３において、３１はｐ型半導体シリコン
基板（以下、ｐ−Ｓｉ基板という）である。３２は、ｐ
−Ｓｉ基板３１との間にｐｎ接合フォトダイオードを形
成することにより光電変換画素部１３１として機能する
ｎ＋領域であり、３３は、適当な深さの電位井戸を形成
するｎ−領域である。

【００５２】３４及び３５は、多結晶Ｓｉなどからなる
電極である。電極３４は、移送ゲート制御パルスφＴで
ある正パルス電圧を印加することにより、光電変換画素
部１３１に蓄積された信号電荷を転送部１３３に移送す
る移送ゲートとして機能する。電極３５は、転送クロッ
クパルス信号φＡを印加することによって信号電荷を転
送する転送部１３３として機能する。３６は、アルミニ
ウムなどによって形成される遮光膜である。

【００５３】信号電荷と暗電流雑音電荷の流れを、図４
（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。

【００５４】図４（ａ）において、ｎ＋領域３２によっ
て適当な深さの電位井戸４２が形成され、ここに、上述
した時刻ｔ５からｔ８の期間に入射された光によって電
子が励起されたことにより発生した信号電荷４６と暗電
流雑音電荷４７とが蓄積される。

【００５５】また、ｎ−領域３３によって形成される電
位井戸４４には、上述したように時刻ｔ７からｔ８の期
間に転送クロックパルスφＡが“０”レベルに固定とな
っている為、暗電流雑音電荷４８が蓄積される。

【００５６】そして、時刻ｔ８において、電極３４に移
送ゲート制御パルスφＴとしての正電圧パルスが印加さ
れ、同時に電極３５にも正電圧が印加されると、図４
（ｂ）に示すように電極３４及び電極３５の電位４３、
４４が下がる。従って、図４（ａ）の電位井戸４２に蓄
積されていた信号電荷４６と暗電流雑音電荷４７が転送
部１３３に移送され、暗電流雑音電荷４８に加算されて
暗電流雑音電荷４９となる。

【００５７】次に、図４（ｃ）に示すように電極３４の
電位が元に戻ると、電位障壁４３が形成され、信号電荷
４６及び暗電流雑音電荷４９は、電極３５の部分の電位
井戸４４に全て蓄積される。また、時刻ｔ８からｔ９の
期間に転送クロックパルスφＡが“１”レベルに固定さ
れると、暗電流雑音電荷４９は更に増加する（暗電流雑
音電荷５０）。

【００５８】そして、時刻ｔ９からｔ１０の期間に、電
極３５に転送クロックパルス電圧φＢが印加されること
により、（紙面の垂直方向に）信号電荷４６と暗電流雑
音電荷５０が転送される。

【００５９】このように、時刻ｔ９からｔ１０の期間に
ＣＣＤリニアセンサ１１から出力される信号には、時刻
ｔ５からｔ８の期間に蓄積された光電変換画素部１３１
の暗電流雑音電荷と時刻ｔ７からｔ９の期間に蓄積され
た転送部１３３の暗電流雑音電荷とが加算されたものと
なる。一方、予めメモリ１４に記憶された信号は、時刻
ｔ２からｔ３の期間に転送クロックパルスφＡが“０”
レベルに固定となっているときに蓄積された転送部１３
３の暗電流雑音電荷である。

【００６０】図３に示したように、光電変換画素部１３
１と転送部１３３は、ｎ＋領域３２とｎ−領域３３との
構造上の違いから、暗電流雑音電荷の発生量が異なる。
一般に、電位井戸が深いほど暗電流雑音電荷の発生量は
少ない。

【００６１】図５は、単位時間に発生する暗電流雑音電
荷の温度との関係を示した図である。同図において、転
送部１３３で発生する暗電流雑音電荷は光電変換画素部
１３１で発生する暗電流雑音電荷の２倍としている。ま
た、上述したように、暗電流雑音電荷は温度によって加
速度的に増大することが知られており、ここでは１０℃
毎に２倍に増大するものとする。

【００６２】ここで、時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間と時
刻ｔ５から時刻ｔ８の期間とは等しいものとし、時刻ｔ
７から時刻ｔ９の期間は時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間の
１０分の１とする。

【００６３】メモリ１４に記憶された暗電流雑音を示す
信号を“１”とすると、時刻ｔ９から時刻ｔ１０の期間
にＣＣＤリニアセンサ１１から出力された信号には、光
電変換画素部１３１で発生する暗電流雑音信号が“０．
５”、転送部１３３で発生する暗電流雑音信号が“０．
１”となり、合計で“０．６”の暗電流雑音信号が含ま
れていることになる。従って、乗算回路１５の係数ｋの
値を“０．６”に設定することにより、時刻ｔ９からｔ
１０の期間にＣＣＤリニアセンサ１１から出力された信
号に含まれる暗電流雑音信号を正確に除去することがで
きる。

【００６４】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、メモリ１４に記憶した、暗電流雑音雑音を示す信号
に、上述した手法により設定された係数ｋを乗算し、そ
の結果得られた値をＣＣＤリニアセンサ１１の出力信号
から減算するようにしたので、暗電流雑音が温度の変化
により変動する場合であっても、暗電流雑音を正確に補
正することが可能となる。

【００６５】なお、上述した乗算回路１５をＡ／Ｄコン
バータ１３とメモリ１４との間に設け、メモリ１４には
乗算回路１５による乗算処理の結果得られる信号を記憶
するようにしても、上述した構成と同様の効果をえられ
ることはいうまでもない。

【００６６】また、減算回路１６においてＣＣＤリニア
センサ１１の出力信号から減算される値は、時刻ｔ２か
ら時刻ｔ３の期間を変更することにより調整することが
可能である。

【００６７】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態について、図６及び図７を参照して説明す
る。

【００６８】図６は、本実施の形態に係る暗電流雑音補
正方法を実現可能な回路構成を示すブロック図である。

【００６９】同図において、補正回路１０は、上述した
第１の実施の形態の図１に示した補正回路１０のメモリ
１４及び乗算回路１５に代えて第１のメモリ６１及び第
１の乗算回路６３を設けるとともに、第１のメモリ６１
及び第１の乗算回路６３と並列に、第２のメモリ６２及
び第２の乗算回路６４を設けたものである。これ以外の
構成は、図１に示した構成と同様であるので、同一の構
成要素には同一番号を付しておく。

【００７０】図７（ａ）〜（ｇ）は、ＣＣＤリニアセン
サ１１、クロック発生回路１２、第１のメモリ６１、第
２のメモリ６２、第１の乗算回路６３、第２の乗算回路
６４及び減算回路１６の信号出力タイミングを示すタイ
ミングチャートである。

【００７１】具体的には、図７（ａ）は、クロック発生
回路１２から出力される移動ゲート制御パルスφＴの出
力タイミングを示し、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、そ
れぞれクロック発生回路１２から出力される転送クロッ
ク信号φＡ、φＢの出力タイミングを示し、図７（ｄ）
は、ＣＣＤリニアセンサ１１の出力信号の出力タイミン
グを示している。

【００７２】図７（ｅ）及び図７（ｆ）は、それぞれ第
１のメモリ６１及び第２のメモリ６２の出力信号の出力
タイミングを示している。図７（ｇ）は、減算回路１６
の出力信号の出力タイミングを示している。図７
（ｅ）、図７（ｆ）及び図７（ｇ）は、分かり易く説明
するために、アナログ信号を想定して図示されている。

【００７３】まず、時刻ｔ２１において移送ゲート制御
パルスφＴが入力されると、時刻ｔ２１以前に光電変換
画素部１３１に蓄積された不要電荷が転送部１３３に移
送され、転送クロック信号φＡ、φＢが時刻ｔ２２から
時刻ｔ２３の期間にＣＣＤリニアセンサ１１に入力され
ると、転送部１３３に移送された電荷が時刻ｔ２２から
時刻ｔ２３の期間に出力回路１３４から出力される。

【００７４】そして、時刻ｔ２４において移送ゲート制
御パルスφＴが入力されると、時刻ｔ２１から時刻ｔ２
４の期間に光電変換画素部１３１に蓄積された電荷が転
送部１３３に移送され、転送クロック信号φＡ、φＢが
時刻ｔ２５からｔ２６の期間にＣＣＤリニアセンサ１１
に入力されると、転送部１３３に移送された電荷が出力
回路１３４から出力される。この出力信号は、Ａ／Ｄコ
ンバータ１３を介して第２のメモリ６２に送られ、第２
のメモリ６２に記憶される。

【００７５】ところで、時刻ｔ２１から時刻ｔ２６の期
間中、少なくとも時刻ｔ２１からｔ２４の期間中、ＣＣ
Ｄリニアセンサ１１は、例えばメカニカルな遮光板を設
けたり黒原稿をスキャニングする等の手法により、遮光
若しくは遮光と同等な状態とされる。従って、時刻ｔ２
１から時刻ｔ２４の期間に光電変換画素部１３１に蓄積
された電荷は暗電流雑音のみとなる。このようにして取
り出された暗電流雑音は、上述したように時刻ｔ２４に
入力される移送ゲート制御パルスφＴによって転送部１
３３に転送され、Ａ／Ｄコンバータ１３を介して第２の
メモリ６２に記憶される。なお、図７（ｄ）に示すよう
に、時刻ｔａ、ｔｂ及びｔｃにおけるＣＣＤリニアセン
サ１１の出力信号には、光電変換画素部１３１の暗電流
雑音ムラが現れている。

【００７６】なお、時刻ｔ２１から時刻ｔ２６の期間に
行われる動作は、例えば図６に示したＣＣＤリニアセン
サ１１及び暗電流雑音補正回路１０を採用する画像形成
装置の製造ラインにおける調整行程の際、又は、画像形
成装置の設置の際に行うようにしてもよく、また、原稿
のスキャニングの直前に行うようにしてもよい。

【００７７】転送クロックφＡ、φＢが時刻ｔ２７から
時刻ｔ２８の期間にＣＣＤリニアセンサ１１に入力され
ると、それまでに転送部１３３に蓄積された電荷が時刻
ｔ２７から時刻ｔ２８の期間に出力回路１３４から出力
される。そして、転送クロックφＡ、φＢが時刻ｔ２９
から時刻ｔ３０の期間にＣＣＤリニアセンサ１１に入力
されると、時刻ｔ２８から時刻ｔ２９の期間に転送部１
３３に蓄積された電荷、すなわち転送部１３３の暗電流
雑音を示す信号が、時刻ｔ２９から時刻ｔ３０の期間に
出力回路１３４から出力される。この出力信号はＡ／Ｄ
コンバータ１３を介して第１のメモリ６１に送られ、該
第１のメモリ６１に記憶される。

【００７８】時刻ｔ３１において移送ゲート制御パルス
φＴがＣＣＤリニアセンサ１１に入力されると、時刻ｔ
３１以前に光電変換画素部１３１に蓄えられた電荷が転
送部１３３に移送される。時刻ｔ３２から時刻ｔ３３の
期間に転送クロック信号φＡ、φＢがＣＣＤリニアセン
サ１１に入力されると、転送部１３３に移送された電荷
が時刻ｔ３２から時刻ｔ３３の期間に出力回路１３４か
ら出力される。

【００７９】この状態で、時刻ｔ３４において移送ゲー
ト制御パルスφＴがＣＣＤリニアセンサ１１に入力され
ると、時刻ｔ３１から時刻ｔ３４の期間に光電変換画素
部１３１に蓄えられた電荷即ち入射光に応じた出力信号
及び暗電流雑音が転送部１３３に移送される。そして、
転送クロック信号φＡ、φＢが時刻ｔ３５から時刻ｔ３
６の期間にＣＣＤリニアセンサ１１に入力されると、転
送部１３３に移送された信号が時刻ｔ３５から時刻ｔ３
６の期間に出力回路１３４から出力される。

【００８０】時刻ｔ３５からｔ３６の期間におけるＣＣ
Ｄリニアセンサ１１からの信号の出力と同時に、第１の
メモリ６１及び第２のメモリ６２に記憶された信号がそ
れぞれ第１の乗算回路６３、第２の乗算回路６４に入力
される。第１の乗算回路６３では、所定の係数ｋ１を第
１のメモリ６１の出力信号に乗じる処理が行われ、第２
の乗算回路６４では、所定の係数ｋ２を第２のメモリ６
２の出力信号に乗じる処理が行われる。第１の乗算回路
６３及び第２の乗算回路６４による乗算処理の結果は、
減算回路１６に送られる。

【００８１】減算回路１６では、Ａ／Ｄコンバータ１３
を介して入力されたＣＣＤリニアセンサ１１の出力信号
から、第１の乗算回路６３の出力信号及び第２の乗算回
路６４の出力信号を減算する減算処理が行われる。これ
によりＣＣＤリニアセンサ１１の出力信号に含まれる暗
電流雑音が除去される。

【００８２】第１の乗算回路６３及び第２の乗算回路６
４では、光電変換画素部１３１で時刻ｔ３１から時刻ｔ
３４の期間に発生する暗電流雑音と時刻ｔ２１から時刻
ｔ２４の期間に発生する暗電流雑音との時刻の違いから
生じる雑音レベルの差や、時刻ｔ３３から時刻ｔ３５の
期間に蓄積される転送部１３３の暗電流雑音によるレベ
ル差に応じて設定される所定の比率ｋ１、ｋ２を第１の
メモリ６１及び第２のメモリ６２の出力信号に乗じる乗
算処理が、それぞれ行われる。

【００８３】このように、本実施の形態によれば、ＣＣ
Ｄリニアセンサ１１を、例えばメカニカルな遮光板を設
けたり黒原稿をスキャニングする等の手法により、遮光
若しくは遮光と同等な状態としたときに光電変換画素部
１３１に蓄積された電荷を第２のメモリ６２に記憶し、
その電荷信号を、第１のメモリ６１に記憶された転送部
１３３の暗電流雑音と共にＣＣＤリニアセンサ１１の出
力信号から減算するようにしたので、例えば図７（ｄ）
の時刻ｔａ、ｔｂ及びｔｃに現れているような光電変換
画素１３１の暗電流雑音ムラを除去することが可能とな
り、より正確な暗電流雑音除去を行うことができる。

【００８４】なお、第１の乗算回路６３及び第２の乗算
回路６４は、それぞれ第１のメモリ６１及び第２のメモ
リ６２の前段にそれぞれ配置するように構成してもよい
ことは当然である。

【００８５】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態について、図８及び図９を参照して説明す
る。

【００８６】図８は、本実施の形態に係るＣＣＤライン
センサの暗電流雑音補正方法を実現可能な回路構成を示
すブロック図である。

【００８７】同図において、補正回路１０は、上述した
第２の実施の形態の図６に示した補正回路１０の第１の
乗算回路６３及び第２の乗算回路６４の代わりに、第１
のメモリ６１と第２のメモリ６２とに接続されて第１の
メモリ６１の出力信号と第２のメモリ６２の出力信号と
の乗算処理を行う乗算回路８１を設けると共に、該乗算
回路８１の出力信号に所定の係数ｋを乗じる乗算回路８
２を乗算回路８１と減算回路１６との間に設けたもので
ある。これ以外の構成は、図６に示した構成と同様であ
る。

【００８８】図９（ａ）〜（ｈ）は、ＣＣＤリニアセン
サ１１、クロック発生回路１２、第１のメモリ６１、第
２のメモリ６２、乗算回路８１及び減算回路１６におけ
る、信号の出力タイミングを示すタイミングチャートで
ある。

【００８９】具体的には、図９（ａ）は、クロック発生
回路１２から出力される移動ゲート制御パルスφＴの出
力タイミングを示し、図９（ｂ）及び図９（ｃ）は、そ
れぞれクロック発生回路１２から出力される転送クロッ
ク信号φＡ、φＢの出力タイミングを示し、図９（ｄ）
は、ＣＣＤリニアセンサ１１の出力信号の出力タイミン
グを示している。

【００９０】図９（ｅ）及び図９（ｆ）は、それぞれ第
１のメモリ６１及び第２のメモリ６２の出力信号の出力
タイミングを示している。更に、図９（ｇ）は乗算回路
８１の出力信号の出力タイミング、図９（ｈ）は減算回
路１６の出力信号の出力タイミングをそれぞれ示してい
る。図９（ｅ）〜図９（ｈ）は、分かり易く説明するた
めに、アナログ信号を想定して図示されている。

【００９１】同図において、時刻ｔ４１から時刻ｔ５４
の期間における各構成要素の動作と信号の出力タイミン
グとの関係は、上述した第２の実施の形態で示した図７
における時刻ｔ２１から時刻ｔ３４の期間における各構
成要素の動作と信号の出力タイミングとの関係と同様で
ある。

【００９２】時刻ｔ５５から時刻ｔ５６の期間に、第１
のメモリ６１の出力信号と第２のメモリ６２の出力信号
とが乗算回路８１で乗算される。乗算回路８１による乗
算結果は乗算回路８２に入力され、所定の係数ｋを乗じ
られる。その結果は、減算回路１６に入力され、Ａ／Ｄ
コンバータ１３を介して送られてくる時刻ｔ５５から時
刻ｔ５６の期間のＣＣＤリニアセンサ１１の出力信号か
ら減算される。

【００９３】乗算回路８２では、光電変換画素部１３１
で時刻ｔ５１〜ｔ５４の期間に発生する暗電流雑音レベ
ルと、時刻ｔ４１から時刻ｔ４４の期間に発生する暗電
流雑音の時刻の違いから生じる雑音レベルの差や、時刻
ｔ５３から時刻５５の期間に蓄積される転送部１３３の
暗電流雑音のレベル差に応じて、乗算回路８１からの出
力信号に所定の比率ｋが乗じられ、これにより暗電流雑
音の除去がより正確に行われる。

【００９４】このように、本実施の形態に係る構成を採
用した場合にも、信号出力に含まれる暗電流雑音を正確
に除去することが可能となる。

【００９５】（第４の実施の形態）次に、本発明の第４
の実施の形態について、図１０及び図１１を参照して説
明する。

【００９６】図１０は、本実施の形態に係るＣＣＤライ
ンセンサの暗電流雑音補正方法を実現可能な回路構成を
示すブロック図である。

【００９７】同図において、補正回路１０は、上述した
第１の実施の形態の図１に示した暗電流雑音補正回路１
０における、メモリ１４の出力信号に所定の係数ｋを乗
じる乗算処理を行う乗算回路１５に代えて、ＣＣＤリニ
アセンサ１１の周囲温度を検出する温度検出回路１０１
の出力に対応した係数を設定する係数設定回路１０２か
ら入力される係数をメモリ１４の出力信号に乗算する乗
算回路１０３を設けて構成されている。なお、図１０に
おいて上述した図１と同一の構成要素には同一番号を付
している。

【００９８】図１１（ａ）〜（ｈ）は、ＣＣＤリニアセ
ンサ１１、クロック発生回路１２、メモリ１４、乗算回
路１０３及び減算回路１６の、信号の出力タイミングを
示すタイミングチャートである。

【００９９】具体的には、図１１（ａ）は、クロック発
生回路１２から出力される移動ゲート制御パルスφＴの
出力タイミングを示し、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）
は、それぞれクロック発生回路１２から出力される転送
クロック信号φＡ、φＢの出力タイミングを示し、図１
１（ｄ）は、ＣＣＤリニアセンサ１１の出力信号の出力
タイミングを示している。

【０１００】図１１（ｅ）は、メモリ１４の出力信号の
出力タイミングを示しており、図１１（ｆ）は乗算回路
１０３の出力信号の出力タイミングを示しており、図１
１（ｇ）は減算回路１６の出力信号の出力タイミングを
示している。図１１（ｅ）〜図１１（ｇ）は、分かり易
く説明するために、アナログ信号を想定して図示されて
いる。

【０１０１】まず、時刻ｔ６１において移送ゲート制御
パルスφＴが入力されると、時刻ｔ６１以前に光電変換
画素部１３１に蓄積された不要電荷が転送部１３３に移
送され、転送クロック信号φＡ、φＢが時刻ｔ６２から
時刻ｔ６３の期間にＣＣＤリニアセンサ１１に入力され
ると、転送部１３３に移送された電荷が時刻ｔ６２から
時刻ｔ６３の期間に出力回路１３４から出力される。

【０１０２】そして、時刻ｔ６４において移送ゲートパ
ルスφＴが入力されると、時刻ｔ６１から時刻ｔ６４の
期間に光電変換画素部１３１に蓄積された電荷が転送部
１３３に移送され、転送クロック信号φＡ、φＢが時刻
ｔ１６からｔ６６の期間にＣＣＤリニアセンサ１１に入
力されると、転送部１３３に移送された電荷が、ＣＣＤ
出力信号Ｓｒとして、出力回路１３４から出力される。
この出力信号Ｓｒは、Ａ／Ｄコンバータ１３を介してメ
モリ１４に送られ、メモリ１４に記憶される。

【０１０３】ところで、時刻ｔ６１から時刻ｔ６６の期
間中、少なくとも時刻ｔ６１からｔ６４の期間中、ＣＣ
Ｄリニアセンサ１１は、例えばメカニカルな遮光板を設
けたり黒原稿をスキャニングする等の手法により、遮光
若しくは遮光と同等な状態とされる。従って、時刻ｔ６
１から時刻ｔ６４の期間に光電変換画素部１３１に蓄積
された電荷は暗電流雑音のみとなる。

【０１０４】また、時刻ｔ６１から時刻ｔ６４の期間
に、ＣＣＤリニアセンサ１１の周囲温度が温度検出回路
１０１により検出される。検出された周囲温度は係数設
定回路１０２に入力される。係数設定回路１０２では、
後述する暗電流雑音補正のための係数設定基準値が、入
力された周囲温度に応じて設定される。

【０１０５】なお、時刻ｔ６１から時刻ｔ６６の期間に
行われる動作は、例えば図１０に示したＣＣＤリニアセ
ンサ１１及び補正回路１０が採用される画像形成装置の
製造ラインにおける調整行程の際、又は、画像形成装置
の設置の際に行うようにしてもよく、また、原稿のスキ
ャニングの直前に行うようにしてもよい。

【０１０６】時刻ｔ６７において移送ゲート制御パルス
φＴがＣＣＤリニアセンサ１１に入力されると、時刻ｔ
６７以前に光電変換画素部１３１に蓄えられた電荷が転
送部１３３に移送される。時刻ｔ６８から時刻ｔ６９の
期間に転送クロック信号φＡ、φＢがＣＣＤリニアセン
サ１１に入力されると、転送部１３３に移送された電荷
が時刻ｔ６８から時刻ｔ６９の期間に出力回路１３４か
ら出力される。

【０１０７】この状態で、時刻ｔ７０において移送ゲー
ト制御パルスφＴがＣＣＤリニアセンサ１１に入力され
ると、時刻ｔ６７から時刻ｔ７０の期間に光電変換画素
部１３１に蓄えられた電荷即ち入射光に応じた出力信号
及び暗電流雑音が、転送部１３３に移送される。そし
て、転送クロック信号φＡ、φＢが時刻ｔ７１から時刻
ｔ７２の期間にＣＣＤリニアセンサ１１に入力される
と、転送部１３３に移送された信号がＣＣＤ出力信号Ｓ
ａとして、時刻ｔ７１から時刻ｔ７２の期間に出力回路
１３４から出力される。ＣＣＤ出力信号Ｓａは、Ａ／Ｄ
コンバータ１３を介して減算回路１６に供給される。

【０１０８】このとき、メモリ１４に記憶された暗電流
雑音信号Ｓｒが、時刻ｔ７１から時刻ｔ７２の期間に乗
算回路１０３に入力される。

【０１０９】更に、時刻ｔ６７から時刻ｔ７０の期間に
ＣＣＤリニアセンサ１１の周囲温度が温度検出回路１０
１により検出されて係数設定回路１０２に入力される。
係数設定回路１０２では、入力された周囲温度と上述し
た係数設定基準値との比較が行われ、その差分に応じた
係数ｋが決定される。

【０１１０】具体的には、係数ｋの設定は、例えば図１
２に示すようなテーブルに従って行われる。図１２は、
時刻ｔ６１からｔ６４の期間のＣＣＤリニアセンサ１１
の周囲温度Ｔｒと時刻ｔ６７からｔ７０の期間のＣＣＤ
リニアセンサ１１の周囲温度Ｔａとの差Ｔａ−Ｔｒと、
係数ｋとの関係を示す説明図である。

【０１１１】同図において、Ｔａ−Ｔｒが０℃である場
合は係数ｋが１．０に設定され、Ｔａ−Ｔｒが＋１０℃
である場合は係数ｋが２．０に設定され、以下＋１０℃
毎に係数ｋは２倍に増加する。また、Ｔａ−Ｔｒが−１
０℃である場合は係数ｋが０．５、以下、−１０℃毎に
係数ｋは０．５倍に減少する。これは、一般に、ＣＣＤ
リニアセンサの暗電流雑音は約１０℃の温度上昇毎に約
２倍の割合で増加する性質を利用したものである。

【０１１２】このようにして決定された係数ｋは、メモ
リ１４から出力された暗電流雑音信号Ｓｒと共に乗算回
路１０３に入力される。乗算回路１０３では、暗電流雑
音信号Ｓｒに係数ｋを乗じる乗算処理が行われる。乗算
処理の結果信号ｋ・Ｓｒは、減算回路１６に供給され
る。減算回路１６では、Ａ／Ｄコンバータ１３から入力
されたＣＣＤ出力信号Ｓａから乗算結果信号ｋ・Ｓｒを
減算する減算処理が行われる。この減算処理の結果、Ｃ
ＣＤリニアセンサ１１の出力信号Ｓａから暗電流雑音を
除去した出力信号を得ることができる。

【０１１３】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、ＣＣＤリニアセンサ１１の周囲温度を検出し、その
温度に応じて係数ｋを設定するようにしたので、暗電流
雑音の温度による変動を正確に補正可能となる。

【０１１４】なお、本実施の形態においては、ＣＣＤリ
ニアセンサ１１の周囲温度を検出するように構成した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＣ
ＣＤリニアセンサ１１のパッケージの表面にサーミスタ
を取り付けることによでパーケージの表面温度を検出し
たり、ＣＣＤリニアセンサ１１内部にオンチップで設け
られたダイオードの出力を検出することによりチップ温
度を検出するように構成してもよいことはいうまでもな
い。

【０１１５】また、本実施の形態においては、メモリ１
４に入力される暗電流雑音信号は１種類のみであった
が、これを複数種類の温度値に対応した暗電流雑音信号
を記憶するようにして、暗電流雑音の温度による変動を
より精度よく補正することも可能となる。

【０１１６】また、本実施の形態における温度検出によ
る係数ｋの設定方法を、第２の実施の形態における係数
ｋ１の設定や、第３の実施の形態における係数ｋの設定
に用いてもよい。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の暗電流
雑音補正方法又は請求項１１の暗電流雑音補正回路によ
れば、光電変換画素部に第１のタイミングで所定時間電
荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電荷
を前記転送部に移送せずに、前記転送部に蓄積された暗
電流電荷をライン状の第１の信号として読み出して記憶
し、前記光電変換画素部に第２のタイミングで前記所定
時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積され
た電荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送された
電荷をライン状の第２の信号として読み出し、前記記憶
された第１の信号に所定値を乗算し、その乗算結果を前
記第２の信号から減算するようにしたので、暗電流雑音
が温度によって変動する場合であっても、暗電流雑音を
正確に補正することができるという効果が得られる。

【０１１８】請求項２の暗電流雑音補正方法又は請求項
１２の暗電流雑音補正回路によれば、前記所定値は、前
記光電変換画素部に蓄積される暗電流雑音と前記転送部
に蓄積される暗電流雑音とのレベル差に応じて設定され
るので、暗電流雑音が温度により変動する場合であって
も、暗電流雑音を正確に補正することができるという効
果が得られる。

【０１１９】請求項３の暗電流雑音補正方法及び請求項
１３の暗電流雑音補正回路によれば、予め、前記リニア
センサを遮光状態にして前記光電変換画素部に所定時間
電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された暗
電流電荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送され
た電荷をライン状の第１の信号として読み出して記憶
し、前記光電変換画素部に第１のタイミングで前記所定
時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積され
た電荷を前記転送部に移送せずに、前記転送部に蓄積さ
れた暗電流電荷をライン状の第２の信号として読み出し
て記憶し、前記光電変換画素部に第２のタイミングで前
記所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄
積された電荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送
された電荷をライン状の第３の信号として読み出し、前
記記憶された第１の信号に第１の所定値を乗算し、前記
記憶された第２の信号に第２の所定値を乗算し、各乗算
結果を前記第３の信号から減算するようにしたので、暗
電流雑音が温度により変動する場合であっても、また光
電変換画素部の暗電流ムラが大きい場合に、暗流ムラの
温度による変動を考慮して暗電流雑音を正確に補正する
ことが可能となるという効果が得られる。

【０１２０】請求項４の暗電流雑音補正方法又は請求項
１４の暗電流雑音補正回路によれば、第１の所定値及び
第２の所定値はそれぞれ前記光電変換画素部に蓄積され
る暗電流雑音と前記転送部に蓄積される暗電流雑音との
レベル差に応じて設定されるので、暗電流雑音が温度に
より変動する場合であっても、暗電流雑音を正確に補正
することができるという効果が得られる。

【０１２１】請求項５の暗電流雑音補正方法又は請求項
１５の暗電流雑音補正回路によれば、予め、前記リニア
センサを遮光状態にして前記光電変換画素部に所定時間
電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された暗
電流電荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送され
た電荷をライン状の第１の信号として読み出して記憶
し、前記光電変換画素部に第１のタイミングで前記所定
時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積され
た電荷を前記転送武に移送せずに、前記転送部に蓄積さ
れた暗電流電荷をライン状の第２の信号として読み出し
て記憶し、前記光電変換画素部に第２のタイミングで前
記所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄
積された電荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送
された電荷をライン状の第３の信号として読み出し、前
記第１の信号に前記第２の信号を乗算した結果に所定値
を乗算し、その結果を前記第３の信号から減算するよう
にしたので、暗電流雑音を正確に除去することができる
という効果が得られる。

【０１２２】請求項６の暗電流雑音補正方法又は請求項
１６の暗電流雑音補正回路によれば、前記所定値は、前
記光電変換画素部に蓄積される暗電流雑音と前記転送部
に蓄積される暗電流雑音とのレベル差に応じて設定され
るので、暗電流雑音が温度により変動する場合であって
も、また光電変換画素部の暗電流ムラが大きい場合に、
暗流ムラの温度による変動を考慮して暗電流雑音を正確
に補正することができるという効果が得られる。

【０１２３】請求項７の暗電流雑音補正方法又は請求項
１７の暗電流雑音補正回路によれば、予め、リニアセン
サを遮光状態にして前記光電変換画素部に所定時間電荷
を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された暗電流
電荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送された電
荷をライン状の第１の信号として読み出して記憶し、前
記リニアセンサの所定位置の温度を検出し、前記光電変
換画素部に所定のタイミングで前記所定時間電荷を蓄積
した後、前記光電変換画素部に蓄積された電荷を前記転
送部に移送して、該転送部に移送された電荷をライン状
の第２の信号として読み出し、前記第１の信号に前記検
出された温度に応じて設定される所定値を乗算し、その
結果を前記第２の信号から減算するようにしたので、暗
電流雑音の温度による変動、又は、光電変換画素部の暗
電流ムラが大きい場合に、該暗電流ムラの温度による変
動を考慮して暗電流雑音を正確に補正することができる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る暗電流雑音補
正方法を実現可能な回路構成を示すブロック図である。

【図２】ＣＣＤリニアセンサ１１、クロック発生回路１
２、メモリ１４及び減算回路１６の信号出力タイミング
を示すタイミングチャートである。

【図３】光電変換画素部１３１、移送ゲート１３２及び
転送部１３３の構造の一例を示す断面図である。

【図４】光電変換画素部１３１、移送ゲート１３２及び
転送部１３３の電荷分布を示した説明図である。

【図５】単位時間に発生する暗電流雑音電荷の温度との
関係を示した図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る暗電流雑音補
正方法を実現可能な回路構成を示すブロック図である。

【図７】ＣＣＤリニアセンサ１１、クロック発生回路１
２、第１メモリ６１、第２メモリ６２、第１乗算回路６
３、第２乗算回路６４及び減算回路１６の信号出力タイ
ミングを示すタイミングチャートである。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係る暗電流雑音補
正方法を実現可能な回路構成を示すブロック図である。

【図９】ＣＣＤリニアセンサ１１、クロック発生回路１
２、第１のメモリ６１、第２のメモリ６２、乗算回路８
１及び減算回路１６における、信号の出力タイミングを
示すタイミングチャートである。

【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る暗電流雑音
補正方法を実現可能な回路構成を示すブロック図であ
る。

【図１１】ＣＣＤリニアセンサ１１、クロック発生回路
１２、メモリ１４、乗算回路１０３及び減算回路１６
の、信号の出力タイミングを示すタイミングチャートで
ある。

【図１２】周囲温度Ｔｒと周囲温度Ｔａとの差Ｔａ−Ｔ
ｒと、係数ｋとの関係を示す説明図である。

【図１３】従来のＣＣＤリニアセンサの構成を示す説明
図である。

【符号の説明】 １０ 補正回路 １１ ＣＣＤリニアセンサ １４ メモリ １５、８１、８２、１０３ 乗算回路 １６ 減算回路 ６１ 第１のメモリ ６２ 第２のメモリ ６３ 第１の乗算回路 ６４ 第２の乗算回路 １０１ 温度検出回路 １０２ 係数設定回路

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電荷を蓄積する光電変換画素部と、前記
   光電変換画素部に蓄積された電荷が移送ゲートを介して
   移送されると共に該移送された電荷を順次転送する転送
   部と、前記転送部により順次転送された電荷を出力信号
   として出力する出力手段とを有するリニアセンサの暗電
   流雑音補正方法であって、 前記光電変換画素部に第１のタイミングで所定時間電荷
   を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電荷を
   前記転送部に移送せずに、前記転送部に蓄積された暗電
   流電荷をライン状の第１の信号として読み出して記憶
   し、 前記光電変換画素部に第２のタイミングで前記所定時間
   電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電
   荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送された電荷
   をライン状の第２の信号として読み出し、 前記記憶された第１の信号に所定値を乗算し、その乗算
   結果を前記第２の信号から減算することを特徴とする暗
   電流雑音補正方法。
2. 【請求項２】 前記所定値は、前記光電変換画素部に蓄
   積される暗電流雑音と前記転送部に蓄積される暗電流雑
   音とのレベル差に応じて設定されることを特徴とする請
   求項１に記載の暗電流雑音補正方法。
3. 【請求項３】 電荷を蓄積する光電変換画素部と、前記
   光電変換画素部に蓄積された電荷が移送ゲートを介して
   移送されると共に該移送された電荷を順次転送する転送
   部と、前記転送部により順次転送された電荷を出力信号
   として出力する出力手段とを有するリニアセンサの暗電
   流雑音補正方法であって、 予め、前記リニアセンサを遮光状態にして前記光電変換
   画素部に所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素
   部に蓄積された暗電流電荷を前記転送部に移送して、該
   転送部に移送された電荷をライン状の第１の信号として
   読み出して記憶し、 前記光電変換画素部に第１のタイミングで前記所定時間
   電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電
   荷を前記転送部に移送せずに、前記転送部に蓄積された
   暗電流電荷をライン状の第２の信号として読み出して記
   憶し、 前記光電変換画素部に第２のタイミングで前記所定時間
   電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電
   荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送された電荷
   をライン状の第３の信号として読み出し、 前記記憶された第１の信号に第１の所定値を乗算し、前
   記記憶された第２の信号に第２の所定値を乗算し、各乗
   算結果を前記第３の信号から減算することを特徴とする
   暗電流雑音補正方法。
4. 【請求項４】 前記第１の所定値及び第２の所定値はそ
   れぞれ、前記光電変換画素部に蓄積される暗電流雑音と
   前記転送部に蓄積される暗電流雑音とのレベル差に応じ
   て設定されることを特徴とする請求項３に記載の暗電流
   雑音補正方法。
5. 【請求項５】 電荷を蓄積する光電変換画素部と、前記
   光電変換画素部に蓄積された電荷が移送ゲートを介して
   移送されると共に該移送された電荷を順次転送する転送
   部と、前記転送部により順次転送された電荷を出力信号
   として出力する出力手段とを有するリニアセンサの暗電
   流雑音補正方法であって、 予め、前記リニアセンサを遮光状態にして前記光電変換
   画素部に所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素
   部に蓄積された暗電流電荷を前記転送部に移送して、該
   転送部に移送された電荷をライン状の第１の信号として
   読み出して記憶し、 前記光電変換画素部に第１のタイミングで前記所定時間
   電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電
   荷を前記転送部に移送せずに、前記転送部に蓄積された
   暗電流電荷をライン状の第２の信号として読み出して記
   憶し、 前記光電変換画素部に第２のタイミングで前記所定時間
   電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電
   荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送された電荷
   をライン状の第３の信号として読み出し、 前記第１の信号に前記第２の信号を乗算した結果に所定
   値を乗算し、その結果を前記第３の信号から減算するこ
   とを特徴とする暗電流雑音補正方法。
6. 【請求項６】 前記所定値は、前記光電変換画素部に蓄
   積される暗電流雑音と前記転送部に蓄積される暗電流雑
   音とのレベル差に応じて設定されることを特徴とする請
   求項５に記載の暗電流雑音補正方法。
7. 【請求項７】 電荷を蓄積する光電変換画素部と、前記
   光電変換画素部に蓄積された電荷が移送ゲートを介して
   移送されると共に該移送された電荷を順次転送する転送
   部と、前記転送部により順次転送された電荷を出力信号
   として出力する出力手段とを有するリニアセンサの暗電
   流雑音補正方法であって、 予め、前記リニアセンサを遮光状態にして前記光電変換
   画素部に所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素
   部に蓄積された暗電流電荷を前記転送部に移送して、該
   転送部に移送された電荷をライン状の第１の信号として
   読み出して記憶し、 前記リニアセンサの所定位置の温度を検出し、 前記光電変換画素部に所定のタイミングで前記所定時間
   電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電
   荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送された電荷
   をライン状の第２の信号として読み出し、 前記第１の信号に前記検出された温度に応じて設定され
   る所定値を乗算し、その結果を前記第２の信号から減算
   することを特徴とする暗電流雑音補正方法。
8. 【請求項８】 前記リニアセンサの所定位置の温度は、
   前記リニアセンサの周囲温度であることを特徴とする請
   求項７に記載の暗電流雑音補正方法。
9. 【請求項９】 前記リニアセンサの所定位置の温度は、
   前記リニアセンサのパッケージ温度であることを特徴と
   する請求項７に記載の暗電流雑音補正方法。
10. 【請求項１０】 前記リニアセンサの所定位置の温度
    は、前記リニアセンサの内部のチップ温度であることを
    特徴とする請求項７に記載の暗電流雑音補正方法。
11. 【請求項１１】 電荷を蓄積する光電変換画素部と、前
    記光電変換画素部に蓄積された電荷が移送ゲートを介し
    て移送されると共に該移送された電荷を順次転送する転
    送部と、前記転送部により順次転送された電荷を出力信
    号として出力する出力手段とを有するリニアセンサの暗
    電流雑音補正回路であって、 前記光電変換画素部に第１のタイミングで所定時間電荷
    を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電荷を
    前記転送部に移送せずに、前記転送部に蓄積された暗電
    流電荷をライン状の第１の信号として読み出して記憶す
    る記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された前記第１の信号に所定値を乗
    算して出力する乗算手段と、 前記光電変換画素部に第２のタイミングで前記所定時間
    電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電
    荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送された電荷
    をライン状の第２の信号として読み出し、前記第２の信
    号から前記乗算手段の出力信号を減算する減算手段とを
    備えることを特徴とする暗電流雑音補正回路。
12. 【請求項１２】 前記所定値は、前記光電変換画素部に
    蓄積される暗電流雑音と前記転送部に蓄積される暗電流
    雑音とのレベル差に応じて設定されることを特徴とする
    請求項１１に記載の暗電流雑音補正回路。
13. 【請求項１３】 電荷を蓄積する光電変換画素部と、前
    記光電変換画素部に蓄積された電荷が移送ゲートを介し
    て移送されると共に該移送された電荷を順次転送する転
    送部と、前記転送部により順次転送された電荷を出力信
    号として出力する出力手段とを有するリニアセンサの暗
    電流雑音補正回路であって、 予め、前記リニアセンサを遮光状態にして前記光電変換
    画素部に所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素
    部に蓄積された暗電流電荷を前記転送部に移送して、該
    転送部に移送された電荷をライン状の第１の信号として
    読み出して記憶する第１の記憶手段と、 前記光電変換画素部に第１のタイミングで前記所定時間
    電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電
    荷を前記転送部に移送せずに、前記転送部に蓄積された
    暗電流電荷をライン状の第２の信号として読み出して記
    憶する第２の記憶手段と、 前記第１の記憶手段に記憶された第１の信号に第１の所
    定値を乗算して出力する第１の乗算手段と、 前記第２の記憶手段に記憶された第２の信号に第２の所
    定値を乗算して出力する第２の乗算手段と、 前記光電変換画素部に第２のタイミングで前記所定時間
    電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電
    荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送された電荷
    をライン状の第３の信号として読み出し、前記第３の信
    号から前記第１の乗算手段の出力信号と前記第２の乗算
    手段の出力信号とを減算する減算手段とを備えることを
    特徴とする暗電流雑音補正回路。
14. 【請求項１４】 前記第１の所定値及び第２の所定値は
    それぞれ、前記光電変換画素部に蓄積される暗電流雑音
    と前記転送部に蓄積される暗電流雑音とのレベル差に応
    じて設定されることを特徴とする請求項１３に記載の暗
    電流雑音補正回路。
15. 【請求項１５】 電荷を蓄積する光電変換画素部と、前
    記光電変換画素部に蓄積された電荷が移送ゲートを介し
    て移送されると共に該移送された電荷を順次転送する転
    送部と、前記転送部により順次転送された電荷を出力信
    号として出力する出力手段とを有するリニアセンサの暗
    電流雑音補正回路であって、 予め、前記リニアセンサを遮光状態にして前記光電変換
    画素部に所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素
    部に蓄積された暗電流電荷を前記転送部に移送して、該
    転送部に移送された電荷をライン状の第１の信号として
    読み出して記憶する第１の記憶手段と、 前記光電変換画素部に第１のタイミングで前記所定時間
    電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電
    荷を前記転送部に移送せずに、前記転送部に蓄積された
    暗電流電荷をライン状の第２の信号として読み出して記
    憶する第２の記憶手段と、 前記第１の記憶手段に記憶された第１の信号に前記第２
    の記憶手段に記憶された第２の信号を乗算して出力する
    第１の乗算手段と、 前記第１の乗算手段の出力信号に所定値を乗算して出力
    する第２の乗算手段と、 前記光電変換画素部に第２のタイミングで前記所定時間
    電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電
    荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送された電荷
    をライン状の第３の信号として読み出し、前記第３の信
    号から前記第２の乗算手段の出力信号を減算する減算手
    段とを備えることを特徴とする雑音補正回路。
16. 【請求項１６】 前記所定値は、前記光電変換画素部に
    蓄積される暗電流雑音と前記転送部に蓄積される暗電流
    雑音とのレベル差に応じて設定されることを特徴とする
    請求項９〜１１のいずれか１項に記載の暗電流雑音補正
    回路。
17. 【請求項１７】 電荷を蓄積する光電変換画素部と、前
    記光電変換画素部に蓄積された電荷が移送ゲートを介し
    て移送されると共に該移送された電荷を順次転送する転
    送部と、前記転送部により順次転送された電荷を出力信
    号として出力する出力手段とを有するリニアセンサの暗
    電流雑音補正回路であって、 予め、前記リニアセンサを遮光状態にして前記光電変換
    画素部に所定時間電荷を蓄積した後、前記光電変換画素
    部に蓄積された暗電流電荷を前記転送部に移送して、該
    転送部に移送された電荷をライン状の第１の信号として
    読み出して記憶する記憶手段と、 前記リニアセンサの所定位置の温度を検出する温度検出
    手段と、 前記温度検出手段により検出された温度に応じて設定さ
    れる所定値を前記記憶手段に記憶された第１の信号に乗
    算して出力する乗算手段と、 前記光電変換画素部に所定のタイミングで前記所定時間
    電荷を蓄積した後、前記光電変換画素部に蓄積された電
    荷を前記転送部に移送して、該転送部に移送された電荷
    をライン状の第２の信号として読み出し、前記第２の信
    号から前記乗算手段の出力信号を減算する減算手段とを
    備えることを特徴とする暗電流雑音補正回路。
18. 【請求項１８】 前記リニアセンサの所定位置の温度
    は、前記リニアセンサの周囲温度であることを特徴とす
    る請求項１７に記載の暗電流雑音補正回路。
19. 【請求項１９】 前記リニアセンサの所定位置の温度
    は、前記リニアセンサのパッケージ温度であることを特
    徴とする請求項１７に記載の暗電流雑音補正回路。
20. 【請求項２０】 前記リニアセンサの所定位置の温度
    は、前記リニアセンサの内部のチップ温度であることを
    特徴とする請求項１７に記載の暗電流雑音補正回路。