JPH0416087A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像読取装置に関し、特にＣＣＤイメージセン
サ等の固体撮像手段を用いた画像読取装置であってその
受光部の一部に遮光部を有し、遮光部の８力信号を用い
て他の有効画素の信号を補正することを図った画像読取
装置に関する。

［従来の技術］ 第１３図はこの種の従来の画像読取装置の回路構成例を
示す。

本図において、９０１は３ラインカラーＣＣＤイメージ
センサである。このイメージセンサ９０１は複数のデュ
アルチャンネル型ＣＣＤイメージセンサ９０２〜９０４
から構成され、奇数画素と偶数画素の電荷を別々に転送
するようになっており、各センサエレメント上には、Ｒ
（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の有機色分
解フィルタが配置されである。

各Ｒ，Ｇ、　ＢのＣＣＤイメージセンサ９０２，９０３
，９０４の出力信号の信号処理系は同一の回路構成であ
るので、ＲのＣＣＤイメージセンサ９０２について以下
に説明する。

１０２ａ　１０２ｂはバッファアンプ（増幅器）であり
、各々Ｒ−ＣＣＤイメージセンサ９０２の奇数画素信号
１０２　ａおよび偶数画素信号１０１ｂを受けてインピ
ーダンス変換を行う。１０３ａ、　１０３ｂはサンプル
ホールド回路（Ｓ／Ｈ）であり、時系列的に圧力されて
くるＲ−ＣＣＤイメージセンサ９０２の奇数画素信号１
０１ａ。

偶数画素信号１０１ｂに含まれるリセットノイズを除去
する。

１０４ａ、　１０４ｂは補正手段としてのクランプアン
プであり、各々、増幅器１０４ａ−１，１０４ｂ−１と
クランプ回路１０４ａ−２，１０４ｂ−２とにより構成
される。一方のクランプアンプｌ０４ａは、サンプルホ
ールド回路１０３ａでリセットノイズが除去された奇数
画素信号のＤＣオフセットレベルを基準レベルＶ−ｒ＋
　＝ＯＶにクランプする。他方のクランプアンプ１０４
ｂはサンプルホールド回路１０３ｂでリセットノイズが
除去された偶数画素信号のＤＣオフセットレベルを電圧
コントロール回路１（１９から８カされる基準レベルし
、ｔ２にクランプする。

１０５は信号合成手段としてのマルチプレクサであり、
クランプアンプ１０４ａ、　１０４ｂから奇数画素信号
と偶数画素信号とを入力とし、順次第１４図の（ｌＯ）
の信号波形に示すタイミングで、奇数画素（ＯＤＤ）信
号と、偶数画素（ＥＶＥＮ）信号とを切り換えて、第１
５図に示すよりなＲ−ＣＣＤイメージセンサ９０２の受
光部の画素配列順と同一なシリアル画素信号を得る。

１０６は可変増幅手段としての可変増幅器であり、マル
チプレクサ１０５によって時系列的に圧力されるシリア
ル画素信号の出力レベルをＡ／Ｄ　（アナログ・デジタ
ル）変換器１０８のダイナミックレンジまで増幅する。

この可変増幅器１０６は電圧コントロール回路１１０か
ら出力されるコントロール電圧■。０ＮＴＩによって増
幅度が変化する電圧制御増幅器（Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｃｏ
ｎｔｒｏｌ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ　：　ＶＣＡ）によっ
て構成されている。

１０７はクランプアンプであり、可変増幅器１０６によ
りＡ／Ｄ変換器１０８のダイナミックレンジまで増幅さ
れたシリアル画素信号のＤＣオフセットレベルを電圧コ
ントロール回路１１１のコントロール電圧ＶＣＯＮＴ３
に従い、Ａ／Ｄ変換器１０８の最低基準レベルＶＢＯＴ
ＴＯ１ｌ（本例ではＶｓｏｙＴｏｖ　＝ＯＶ）にクラン
プする。

Ａ／Ｄ変換器１０８はクランプアンプ１０７でＤＣオフ
セット補正されたシリアル画素信号であるアナログ画素
信号をデジタル画素信号に変換する。

第１５図は第１３図に示す３ラインカラーＣＣＤイメー
ジセンサ９０１の詳細な構成例を示す。

本図において、９１は受光部であり、入射する光の光量
に応じて電荷に光電変換を行う。これらの受光部９１．
９１’、９１”のＣＣＤセンサエレメント上に対応する
Ｒ、Ｇ、Ｂの色分解フィルタをオンウェハで配置しであ
る。また、受光部９１の先頭部には、受光部９工上にア
ルミの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暗時出力部がある。９２．９３
はトランスファゲートであり、受光部９１で蓄えられた
電荷をシフトゲートバルスφ７ｏに応じてＣＣＤシフト
レジスタ９４．９５に転送する。すなわち、受光部９１
の偶数画素に蓄積された電荷は、トランスファゲート９
３により偶数画素用の各ＣＯＤシフトレジスタ９５に転
送され、他方、受光部９１の奇数画素に蓄積された電荷
は、トランスファゲート９２により奇数画素用の各ＣＣ
Ｄレジスタ９４に転送される。

ＣＣＤシフトレジスタ９４．９５は受光部９１側から送
り込まれてきた電荷を出力部へＣＣＤ転送（完全転送）
し、駆動クロックφＩ（φＩＦＩ、　　φｌＦＩ！＋φ
ｌｏｔψｌＦＯ＋φＩ１１＋φ−が・ａ）とφ２（φ２
Ｎ、φ２ＰＲ−φ２０゜φ、。、φ２１．φ２□）によ
り２相駆動される。

９６は比カゲートであり、電荷を各ＣＣＤレジスタ９４
、９５からａカ容量部９７ａ、９７ｂに送り込む働きを
する。出力容量部９７ａ、９７ｂは転送されてきた電荷
を電圧に変換する。９８ａ、９８ｂは２段のソースフォ
ロワアンプであり、出力インピーダンスを下げて圧力信
号にノイズが乗らないようにする働きをする。出力容量
部９７ａ、　９７ｂとソースフォロワアンプ９８ａ、　
９８ｂとによりＦＤＡ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ　Ｄｉｆｆｕ
ｓｉｏｎＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）を構成している。

また、０３ＡＲ，０ＳＢＲ，０ＳＡＧ、　０ＳＢＧ、　
０ＳＡＢ、　０ＳＢＢは信号出力端子、φＲＡＲ，φＲ
ＢＲ，φＲＡＧ、φＲＢＧ、φＲＡＢ、φＲＢＢはリセ
ットパルス端子、ψＩＲ，φＩＧφＩＢ、　　φ２Ｒ，
φ２Ｇ、　　ψ２ＢはＣＣＤシフトレジスタクロック端
子、φＴＧＲ、φＴＧＧ　、φＴＧＢはトランファゲー
トクロック端子、ＯＤＲ，ＯＤＧ、　ＯＤＢはソーフフ
オロワアンプドレイン端子である。

このように構成されたカラーイメージセンサ９０１にお
いて、受光部９１に入射された光（例えば、原稿からの
反射光）は、その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φＴ、によりＣＣＤシフトレ
ジスタ９５．９４へ偶数画素、奇数画素側に別々に転送
される。この転送された電荷は次に、駆動クロックφ１
．φ２に従って、第１４図に示すタイミングにより、１
ビツトずつ出力ゲート９６を通じてＦＤＡ（９７ａ、９
７ｂ、９８ａ、９８ｂ）に出力される。そのＦＤＡの出
力容量部９７ａ、９７ｂにおいて電荷出力が電圧に変換
され、次いで、その電圧は２段のソースフォロワアンプ
９８ａ、　９８ｂおよび各出力端子Ｏ３Ａ、Ｏ３Ｂを通
じて外部へ出力される。

受光部９１に光を与えない状態において、暗時出力部（
ダミー）と有効画素部の圧力電圧レベルは本来同一でな
ければならないが、暗時出力部は有効画素部と同一の受
光部の上にさらにアルミのマスクが形成されている構造
のため、アルミマスクにより他の受光部分である有効画
素部とは異なるストレスが加わり、暗電流の発生が有効
画素部より増加してしまう場合がある。そのため、この
場合は、受光部９１に光を与えない状態において、暗時
出力部と有効画素部間に圧力電圧レベルの段差が生じる
こととなる。

〔発明が解決しようとする課題］ ところで、ＣＣＤイメージセンサを形成しているシリコ
ン（ＳＬ）半導体の暗電流の温度特性は、第１６図に示
すように、温度が８℃上昇する毎に暗電流（暗時出力電
圧）が約２倍に増加してしまうということが一般に知ら
れている。従って、前述したように第１５図の受光部９
１に光を与えない状態において、＠時出力部と有効画素
部間に暗時８力電圧レベルの段差をもつ従来のＣＣＤイ
メージセンサでは周囲温度と自己発熱等による昇温によ
り暗時出力部と有効画素部の両者間の暗時出力電圧レベ
ルの差が増大してしまうという不具合が発生する。

さらに、第１３図に示すような構成の従来装置において
は、暗時出力部からの暗時出力電圧レベルをクランプ回
路（１０７ｂ）によって基準レベル（例えば、ＯｒＶ］
　）にクランプすることにより、暗時出力部の電圧レベ
ルを基準として有効画素部の出力電圧を得ている。従っ
て、このような場合、昇温により有効画素部の８カ電圧
のＤＣ（直流）レベルが変動してしまい、そのため画像
の黒部のつぶれや、ハイライト部のかぶり等が発生して
画像の劣化を招くという解決すべき重大な課題があった
。

本発明の目的は、上記のような課題を解決し、温度変化
のいかんにかかわらず画像の劣化を防止できる画像読取
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、受光部の一部に光
の入射を遮断する遮光層を設けてなる暗時出力部と、該
遮光層のないそれ以外の有効画素部とを有するイメージ
センサを用いて画像を読み取る画像読取装置において、
前記暗時出力部の出力レベルを用いて基準レベルに補正
する第１の補正手段と、前記有効画素部の非光入射時の
出力レベルをサンプリングするサンプリング手段と、該
サンプリング手段によりサンプリングしたレベル値によ
り前記第１の補正手段の基準レベルを補正する第２の補
正手段とを具備したことを特徴とする。

また、本発明の一形態として、前記第１の補正手段はク
ランプ回路からなることを特徴とする。

［作　用コ 本発明では、受光部の一部に光の入射を遮断する遮光層
を設けた暗時出力部と、それ以外の有効画素部とを有す
るイメージセンサにおいて、上記の暗時出力部の８カレ
ベルを用いて基準レベルに補正する第１の補正手段と、
上記の有効画素部の非光入射時の出力レベルをサンプリ
ングするサンプリング手段と、サンプリング手段のサン
プリング値で第１の補正手段の基準レベルを補正する第
２の補正手段を設けるようにしたので、イメージセンサ
の周囲温度、自己発熱等の昇温が原因で発生する有効画
素部のレベル変動を温度の影響を排除するように適切に
補正できるようになる。従って、本発明によれば、画像
の黒部のつぶれや、ハイライト部のかぶり等の画像の劣
化の防止が可能となり、画質の向上が図れる。

［実施例コ 以下に、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

基」ヨ１成 第１図は本発明実施例の基本構成を示す。

本図において、Ａは画像を読み取るイメージセンサであ
り、受光部の一部に光の入射を遮断する遮光層を設けて
なる暗時出力部Ａ１と、その遮光層のないそれ以外の有
効画素部Ａ２とを有する。Ｂは上記の暗時８力部Ａ１の
出力レベルを用いて基準レベルに補正する第１の補正手
段である。Ｃは上記の有効画素部Ａ２の非光入射時の出
力レベルをサンプリングするサンプリング手段である。

Ｄはこのサンプリング手段Ｃによりサンプリングしたレ
ベル値により上記の第１の補正手段Ｂの基準レベルを補
正する第２の補正手段である。ここで、上記の第１の補
正手段Ｂは例えばクランプ回路からなる。

！ユ！ロ１社億 第２図は本発明を適用した画像読取装置の概略内部構成
の１例を示す。

本国において、２００は原稿２０２を上から押える原稿
カバーとしての原稿圧板、１４０２は原稿２０２を載置
するプラテンガラス（Ｆｐ、稿載置台）　、　２１０は
原稿露光用のハロゲンランプ１５０１と第１の反射ミラ
ー２０５とから構成されるミラーユニット、および２１
１は第２の反射ミラー２０６と第３の反射ミラー２０７
とから構成されるミラーユニットである。

２０８はハロゲンランプ１５０１で露光走査された原稿
２０２からの反射光像を本発明の要部を構成する３ライ
ンカラーＣＣＤセンサ９０１上に縮小結像するためのレ
ンズユニットである。ミラーユニット２１０および２１
１はステッピングモータ２０９により２１の走査スピー
ドで本図中の矢印Ａの方向（副走査方向）に移動する。

原稿読取時には、ハロゲンランプ１５０１を点灯させ、
ステッピングモータ２０９によりミラーユニット２１０
，２１１を矢印Ａの方向に移動しつつプラテンガラス１
４０２上に載置された原稿２０２の横幅だけ露光走査し
、原稿２０２の露光走査が終了すると、ハロゲンランプ
１５０１を消灯し、矢印Ａとは逆方向にミラーユニット
２１０をホームポジションの位置まで戻す。この原稿読
取中では露光走査しながら３ラインカラーＣＣＤセンサ
９０］により１ライン毎に読み取られたカラー分解画像
信号を第３図に示す像処理回路の回路構成を示す。

本図において、カラーイメージセンサ９０１は第１３図
の従来例のものと同一の構成のものであるのでその詳細
な説明は省略する。また、各Ｒ，Ｇ、　ＨのＣＣＤイメ
ージセンサ９０２，９０３，９０４の出力信号の信号処
理系は同一の回路構成であるので、ＲのＣＣＤイメージ
センサ９０２について説明する。

第３図において、１１２は暗時出力電圧補正回路であり
、消灯時に有効画素部の出力レベルをサンプリングして
、そのサンプリング値と設定値と比較してその差分値を
用いて電圧コントロール回路１１１の設定データ（基準
レベル）を補正し、これにより常にデジタル画素儒号の
有効画素部のレベルを一定に保つ作用をする。その他の
構成は上述した第１３図の従来例と同様であるので、そ
の説明は省略する。

第４図は第３図の暗時出力電圧補正回路１１２の回路構
成例を示す。

本図において、３０１は第３図のビデオ処理回路１００
のＡ／Ｄコンバータ１０８の出力信号であるデジタルビ
デオ信号の内で有効画素部のデータをサンプルするため
のラッチ回路である。３０２は上記の補正を行うために
、消灯時の上記有効画素部の出力レベルの基準値を図示
されていないＣＰＵ　（中央演算処理装置）から設定す
るためのラッチ回路である。３０３はそのＣＰＵから設
定されたラッチ回路３０２の基準値と、ラッチ回路３０
１でサンプリングされた消灯時の圧力レベルとの差をと
る減算回路である。３０４は加算回路であり、減算回路
３０３の差信号と、電圧コントロール回路１１１を制御
するためにＣＰＵから設定されたラッチ回路３０５の設
定データとの和をとり、その結果を電圧コントロール回
路１１１へ設定データ（基準レベル）として出力する。

次に、第３図の電圧コントロール回路１０９．１１０゜
ＩＩＩの詳細について説明する。

第５図に示すように、電圧コントロール回路１１１は８
ビツトの乗算型Ｄ／Ａ変換器１１１ａ、オペレーション
アンプ１ｌｌｂ、　１ｌｌｃおよび抵抗器Ｒ，２Ｒで構
成されており、乗算型Ｄ／Ａ変換器１１１ａのレファレ
ンス人力Ｖｒ＊ｒの値を第４図の暗時出力電圧補正回路
１１２の加算回路３０４から与えられる設定データに従
い、４象現乗算する。例えば、 暗時出力電圧補正　　　圧力電圧 回路設定データ となる圧力電圧ＶＣＯＮＴ３がクランプ１０７ｂに８カ
される。

電圧コントロール回路１０９と１１（ｌは構成が同一の
ものであるので、その説明は電圧コントロール回路１０
９で代表して行うこととする。

第６図に示すように、電圧コントロール回路１０９は上
述の電圧コントロール回路１１１と同様に８ビツトの乗
算型Ｄ／Ａ変換器１０９ａ、オペレーションアンプ１０
９ｂとから構成され、乗算型Ｄ／Ａ変換器１０９ａのレ
ファレンス人力Ｖｌｌｆの値を図示されていないＣＰＵ
の設定データ値に従い、２象現乗算する。例えば、 ｃｐｕ設定データ　　　　出力電圧 となる電圧をＶＣＯＮ？＋　（電圧コントロール回路１
１０のときはし。ＮＴ□）として出力する。

ここで、電圧コントロール回路１１０と１１１との相違
は、前者の電圧コントロール回路１１０が電圧制御増幅
器（ＶＣＡ）　１０６の制（社）電圧Ｖ。０ＮＴＩを使
っているのに対し、後者の電圧コントロール回路１１１
がクランプアンプ１０７がクランプすべきクランプレベ
ルの設定値を制御しており、このクランプレベルはＡ／
Ｄ変換器１０８の最低基準レベルＶＢＯ？ＴＯ−とほぼ
一致している。よって、電圧コントロール回路１１０，
１１１の乗算型Ａ／Ｄ変換器１０９ａ、　１ｌｌｂのし
ファレンス人力Ｖｒｓｆは各々制御する電圧に従い、異
なっている。

次に、Ｒ−ＣＣＤイメージセンサ９０２を例にとってそ
の動作を説明する。

第１５図に示すように、センサ９０１のＣＣＤの構造が
デュアルチャンネル型であって、受光部９１のセンサ画
素の奇数と偶数の電荷を別々のＣＣＤシフトレジスタ９
４．９５により転送を行っているので、奇数、偶数のＣ
ＣＤシフトレジスタ９４．９５の電位の違いにより、奇
数画素と偶数画素の８カＤＣオフセツトレベルに違いが
生じている。

奇数、偶数画素間の出力ＤＣオフセットレベルに差を有
するＲ−ＣＣＤイメージセンサ９０２の圧力信号１０１
ａ、　１０１ｂは、第３図に示すように、バッファアン
プ１０２ａ、　１０２ｂによりインピーダンス変換され
た後、サンプルホールド回路１０３ａ’、１０３ｂに入
力される。この入力された信号はサンプルホールド回路
ＬＯ３ａ、　１０３ｂにより、第１４図の（８）　、　
（９）の信号波形に示すタイミングにより、サンプルホ
ールドされ、入力信号に含まれるリセットノイズが除去
され、その後、各々のクランプアンプ１０４ａ、　１０
４ｂに入力される。

そして、クランプアンプ１０４ａによりＲ−ＣＣＤイメ
ージセンサ９０２からの暗８力部のＤＣ出力レベルと、
所定の基準レベル■７゜ｒｌ”ＯＶとが比較され、暗出
力部のＤＣレベルがほぼ０■にクランプされる。

Ｒ−ＣＣＤイメージセンサ９０２のもう一方の８力信号
は、クランプアンプ１０４ｂによりクランプアンプ１０
４ａと同様に基準レベルＶＴ＠ｔ＠にクランプされる。

しかしこの際、最終的にＡ／Ｄ変換器１０８でデジタル
画素信号に変換されたＣＣＤ出力信号のＯＤＤ／ＥＶＥ
Ｎの出力データの差を本実施例では図示していないＣＰ
［Ｊによって検出し、本実施例ではＯＤＤ側のクランプ
アンプ１０４ａの基準レベル■アａｗｌが０■に固定さ
れているので、デジタル画素信号においてＯＤＤ／ＥＶ
ＥＮの差がなくなるように、図示されていないＣＰＵが
前記検圧値に従って電圧コントロール回路１０９にデー
タを設定し、これにより基準レベルＶｒｅｆ２を可変設
定することにより、奇数画素信号と偶数画素信号間のＤ
Ｃオフセットレベル差を除去している。

奇偶画素間のＤＣオフセットレベル差が除去された奇数
画素信号はマルチプレクサ１０５により、第１４図の（
１０）の信号波形に示すタイミングに基づいて奇数画素
信号と偶数画素信号に、順次、切換選択され、１ライン
の直列画素信号に合成される。

マルチプレクサ１０５により合成された直列画素信号の
配列は、受光部の画素配列順と同一である。

マルチプレクサ１０５により合成された直列画素信号は
可変増幅器１０６により増幅され、Ｒ−Ｃ：ＣＤイメー
ジセンサ９０２により基準白色板が読取走査された時に
、圧力レベルがＡ／Ｄ変換器１０８のダイナミックレン
ジの最大値にほぼ近似される。

ここで、可変増幅器１０６の増幅度の設定は、後述する
クランプアンプ１０７でＲ−ＣＣＤイメージセンサ９０
２の暗時の８カレベルがＡ／Ｄ変換器１０８のダイナミ
ックレンジの最低レベルになるように調整された後、基
準白色板を読取り、Ａ／Ｄ変換器１０８の出力データを
図示されていないＣＰＵによって読取り、出力データが
Ａ／Ｄ変換器１０８のダイナミックレンジの最大値ＦＦ
、にほぼ近いレベルになるように、電圧コントロール回
路１１０にＣＰＵからデータがセットされることにより
行われる。

そして、この可変増幅器１０６により白レベルのＡ／Ｄ
変換器ｌＯ８におけるダイナミックレンジの最大値に規
制されたＲ信号は、クランプアンプ１０７により暗時の
出力レベルがＡ／Ｄ変換器１０８のダイナミックレンジ
の最低レベルになるようにクランプされる。

ここで、クランプアンプ１０７のクランプレベルの設定
は前段のクランプアンプ１０４ａ、　１０４ｂによりＯ
ＤＤ／ＥＶＥＮのレベル差が除去された後、暗時の出力
レベルを暗時出力電圧補正回路１１２で読取り、電圧コ
ントロール回路１１１にフィードバックすることにより
、制御電圧ｖｅｏｓ’ｒｓのレベルを上下させることに
より、ＡＤ変換器１０８のダイナミックレンジの最低レ
ベルＶＩＩＯア、。２に近似したレベルになるよに調整
される。

このようにして、Ａ／Ｄ変換器１０８のダイナミックレ
ンジに対して最大値と最小値が規制されたＲ信号は、Ａ
／Ｄ変換器１０８によりデジタル画信号に変換される。

さて、Ｒ−ＣＣＤイメージセンサ９０２について説明し
たが、同様にしてＧ−ＣＣＤイメージセンサ９０３Ｂ−
ＣＣＤイメージセンサ９０４についてもレベル調整がな
され、その設定状態で実際の画像の読取動作が行われる
。

ところで、従来例でも説明したように、ＣＯＤが動作す
ることにより自己発熱、および読取動作による装置内部
の昇温により、ＣＣＤの暗時出力電圧が暗出力部と有効
画素部で異なる場合には、第７図の波形■で示すように
、レベル調整時の有効画素部の出力レベルが■３゜ＴＴ
ＯＭに近いレベルにあったとすると、上記昇温により暗
時出力電圧が増加するにつれて暗出力部および有効画素
部ともその出力レベルは増加する。このとき、暗出力部
はクランプ回路で常に一定レベルにクランプされている
のでレベル変動はないが、有効画素部は暗出力部と有効
画素部の暗時出力電圧のレベル差が昇温により増大する
ので、波形■に示すように、有効画素部の出力レベルは
Ａ／Ｄ変換器１０８のＶ、。ＴＴＯ工のレベルを下まわ
ってしまい、従来技術ではそのためのＡ／Ｄ変換器１０
８の出力としては００．４になってしまって、画像とし
て黒部のつぶれを招いてしまう。

そこで、本発明実施例においては第４図の暗時圧力電圧
補正回路１１２を用いて上記の不具合を以下のように補
正している。

第８図は、本発明実施例における連続読取中の暗時圧力
補正のタイミングを示したものである。

同図の■のＣ０ＰＹ　５ＴＡＲＴ信号（複写開始信号）
により読取動作が開始されると、第２図のミラーユニッ
ト２１０，２１１をステッピングモータ２０９により第
８図の■のように走査して、そのＦ（前進）とＢ（後進
）を繰り返して行う。このとき同時に、第２図のハロゲ
ンランプ１５０１を第８図の■のタイミングで０Ｎ１０
ＦＦ　（点灯／消灯）させる。本実施例では、■のＯＦ
Ｆのタイミングにおいて、すなわちハロゲンランプ１５
０１が消灯している時に発生する第８図の■で示すサン
プルクロックによって、Ａ／Ｄ変換器１０８から得られ
る第７図に示す有効画素部の暗時出力電圧レベルを第４
図のラッチ回路３０１でサンプリングする。

ラッチ回路３０１でサンプリングされた暗時出力電圧レ
ベルは減算回路３０３０Ｂ入力端子に人力され、この減
算回路３０３において図示されていないＣＰＵから設定
されたラッチ回路３０２の基準値Ａ（前進の調整時の有
効画素部の暗時ａ力電圧レベルである）との差（Ａ−Ｂ
）＝Ｄが求められる。次に、加算回路３０４において、
電圧コントロール回路１１１内のＤ／Ａ変換器１１１ａ
への前回の設定時の出力電圧レベル（ラッチ回路３０５
に保持されている）Ｃと上記の差分値りとの和（Ｃ＋Ｄ
）が求められる。この和（Ｃ＋Ｄ）がＤ／Ａ変換器１１
１ａの新たな設定データとして、Ｄ／Ａ変換器１１１ａ
へ設定される。これにより、クランプアンプ１０７のク
ランプレベルＶｅＯＮＴｌが補正され、かつ暗時の出力
レベルはＡ／Ｄ変換器１０ｇのダイナミックレンジの最
低レベルとなるように補正される。従って、本実施例に
よれば、　Ａ／Ｄ変換器１０８の有効画素部の出力が０
０．Ｉとなって、画像として黒部がつぶれるという不具
合は解消される。

なお、本実施例では、デュアルチャンネル型イメージセ
ンサを用いた例を説明したが、デュアルチャンネル以上
、例えば、クワトチヤンネル等のマルチチャンネル型イ
メージセンサを用いても本質的に同様の作用効果を奏す
ることができる。

の ＬυＬ！ 第９図は本発明の他の実施例（第２の実施例）の回路構
成を示す。

第３図の第１の実施例と第９区の第２の実施例との比較
で言えば、補正手段の構成が異なっている。

すなわち、第１の実施例では、すでに上述したように、
暗時出力電圧の補正を行うために、第４図に示すように
、Ａ／Ｄ変換器１０８から得られる暗時出力電圧のデジ
タルデータをサンプ）ノングし、そのサンプリング値と
調整時の初期値データとの差分値を求め、さらにその差
分値をクランプアンプｌ［）７のクランプレベルを決め
ているＤ／Ａ変換器１１１ａの設定データに加算し、そ
の加算結果をＤ／Ａ変換器１１１ａに更新設定している
。

ところが、第９図の第２の実施例においては、上述の差
分値の求め方が異なり、第Ｓ図の電圧コントロール回路
１１１　と構成の異なる電圧コントロール回路８０１　
と、第４図の暗時８力電圧補正回路１１２と構成の異な
る暗時出力電圧補正回路８０２とを有し、かつ暗時出力
電圧補正回路８０２のａカデータｖｅｏｓｔ４と電圧コ
ントロール回路８０１の出力データＶＣＯＮＴ３とを加
算してクランプアンプ１０７のクランプレベルをコント
ロールする制御電圧ＶＣＯ）ＩＴ！１を得る加算回路８
０３が新たに追加されている。ここで、第３図と同一番
号の構成要素の動作は、同一であるので、異なる部分の
みを説明する。

第１０図は第９図の電圧コントロール回路８０１の回路
構成例を示す。この電圧コンＩ・ロール回路８０１は、
第５図の電圧コントロール回路１１１と構成は同じであ
るが、Ｄハ変換器８０１へのデータの設定が、暗時圧力
電圧補正回路８０２からではなく、図示していないＣＰ
Ｕから直接性われるところが異なり、この回路８０１の
出力電圧ＶＣＯＮＴ３を加算回路８０３に出力している
。

第１１図は第９図の暗時出力電圧補正回路８０２の構成
例を示す。この暗時出力電圧補正回路８０２はＡ／Ｄ変
換器１０８の出力データをラッチするラッチ回路１１０
１、ラッチ回路１１０１の出力データを入力する８ｂｉ
ｔ（ビット）の乗算型Ｄ／Ａ変換器１１０２、Ｄ／Ａ変
換器１１０２の出力側に直列接触するオペレーションア
ンプ（演算増幅器）　１１０３，１１０４８よび抵抗器
Ｒ，２Ｒとで構成されている。そして、この回路８０２
は乗算型Ｄ／Ａ変換器１１０２のレファレンス入力電圧
ＶｒｅｆＱ値を、Ａ／Ｄ変換器１０８の出力データをラ
ッチ回路１ｉｏｔでサンプルクロックによってラッチし
た値に従い、４象現乗算し、出力電圧■。。、４Ｔ５と
して加算回路８０３へ出力する。

第１２図は第９図の加算回路８０３の構成例を示す。こ
の加算回路８０３は１個のオペレーショナルアンプ１２
０１と４個の抵抗器Ｒから構成された非反転加算回路で
ある。加算回路８０３は電圧コントロール回路８０１の
出力電圧ＶｃｏＮｒｓと暗時出力電圧補正回路８０２の
出力電圧ＶｅＯＮＴ４との加算を行い、その加算結果を
制御電圧■。。１．としてクランプアンプ１０７のクラ
ンプレベルを補正制御する。このときの補正のタイミン
グは第８図と同じである。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、受光部の一部に
光の入射を遮断する遮光１を設けてなる暗時出力部と、
それ以外の有効画素部を有するイメージセンサにおいて
、上記の暗時出力部の出力レベルを用いて基準レベルに
補正（例えばクランプ）する手段と、上記有効画素部の
非光入射時の８カレベルをサンプリングする手段と、こ
のサンプリング値で上記の基準レベルを補正する手段を
設けるようにしたので、上記の遮光層の有無による暗時
出力部と有効画素間の暗時８力電圧のレベル差を持つイ
メージセンサが、周囲温度、自己発熱等の昇温により上
記レベル差が増大し、さらに暗時出力部を用いて基準レ
ベルにクランプを行っているために従来発生していた有
効画素部のレベル変動を適切に補正できるようになる。

このため、本発明によれば、昇温か原因で発生する画像
の黒部のつぶれや、ハイライト部のかぶり等の画像の劣
化の防止が可能となり、画質の向上が得られるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第２図は本発明を適用可能な画像読取装置の概略内部構
成例を示す断面図、 第３図は本発明の第１の実施例の画像読取装置における
画像処理回路の全体の回路構成を示すブロック図、 第４図は第３図の暗時圧力電圧補正回路の回路構成を示
すブロック図、 第５図は第３図の電圧コントロール回路１１１の回路構
成を示す回路図、 第６図は第３図の電圧コントロール回路１０９（１１０
）の回路構成を示す回路図、 第７図は暗時出力部と有効画素部の昇温による８カレベ
ル変化を示す波形図、 第８図は本発明実施例の画像読取シーケンスのタイミン
グを示すタイミングチャート、第９図は本発明の第２の
実施例の画像読取装置における画像処理回路の全体の回
路構成を示すブロック図、 第１０図は第９図の電圧コントロール回路８０１の回路
構成を示す回路図、 第１１図は第９図の暗時出力電圧補正回路の回路構成を
示す回路図、 第１２図は第９図の加算回路８０３の回路構成を示す回
路図、 第１３図は従来例の画像読取装置における画像処理回路
の全体の回路構成を示すブロック図、第１４図は第１３
図の従来の画像読取装置における動作タイミングを示す
タイミングチャート、第１５図は３ラインカラーＣＣＤ
イメージセンサの詳細な構成例を示す回路図、 第１６図はＣＯＤ受光部の周囲温度変化に対する暗時出
力電圧の関係を示す特性図である。 ９０１・・・３ラインカラーＣＣＤイメージセンサ、９
０２・・・Ｒ−ＣＣＤイメージセンサ、９０３・・・Ｇ
−ＣＣＤイメージセンサ、９０４・・・Ｂ−Ｃ（：Ｄイ
メージセンサ、１０１ａ・・・Ｒ−ＣＣＤイメージセン
サの奇数画素信号、１０１ｂ・・・Ｒ−ＣＣＤイメージ
センサの偶数画素信号、１０２ａ、　１０２ｂ・・・バ
ッファアンプ、１０３ａ、　１０３ｂ・・・サンプルホ
ールド回路、１０４ａ、　１０４ｂ・・・クランプアン
プ、１０５・・・マルチプレクサ、 １０６・・・可変増幅器、 １０７・・・クランプアンプ、 １０８・・・Ａ／Ｄ変換器、 １０９、１１０．１１１・・・電圧コントロール回路、
・・・暗時出力電圧補正回路、 ３０２．３０５・・・ラッチ回路、 ・・・減算回路、 ・・・加算回路、 ・−・電圧コントロール回路、 ・・・暗時出力電圧補正回路、 ・・・加算回路。 Ａイメーノパビノリ 第７図 ヤ 第 図 僕わＬつりトロール配係ち 第６図 ■ ■ ［相］ ■ ［相］ ［相］ 第１０図 第１２図 第１１ 閃 國目廣！′Ｌ（”Ｃ） 第１６ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）受光部の一部に光の入射を遮断する遮光層を設けて
   なる暗時出力部と、該遮光層のないそれ以外の有効画素
   部とを有するイメージセンサを用いて画像を読み取る画
   像読取装置において、 前記暗時出力部の出力レベルを用いて基準レベルに補正
   する第１の補正手段と、 前記有効画素部の非光入射時の出力レベルをサンプリン
   グするサンプリング手段と、 該サンプリング手段によりサンプリングしたレベル値に
   より前記第１の補正手段の基準レベルを補正する第２の
   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）前記第１の補正手段はクランプ回路からなることを
   特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。