(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷を転送する転送レジスタと、を有するセンサの制御方法であって、
前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に設けられた第１移送ゲートの制御により、前記光電変換部において変換された電荷を前記電荷蓄積部へ転送する第１転送工程と、
前記電荷蓄積部と前記転送レジスタとの間に設けられた第２移送ゲートの制御により、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記転送レジスタへ転送する第２転送工程と、
前記転送レジスタから電荷を転送する第３転送工程と、
前記光電変換部で変換された電荷が除去されないように、前記第１転送工程の前において、前記光電変換部で変換された電荷を前記電荷蓄積部に転送せずに、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を除去する除去工程と、
を含むことを特徴とするセンサの制御方法。
【請求項２】
受光した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷を転送する転送レジスタとを有するセンサを用いた画像読取装置の制御方法であって、
前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に設けられた第１移送ゲートの制御により、前記光電変換部において変換された電荷を前記電荷蓄積部へ転送する第１転送工程と、
前記電荷蓄積部と前記転送レジスタとの間に設けられた第２移送ゲートの制御により、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記転送レジスタへ転送する第２転送工程と、
前記転送レジスタから電荷を転送する第３転送工程と、
前記光電変換部で変換された電荷が除去されないように、前記第１転送工程の前において、前記光電変換部で変換された電荷を前記電荷蓄積部に転送せずに、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を除去する除去工程と、
前記転送レジスタを介してセンサから出力される信号を記憶部に格納する格納工程と、
前記転送レジスタを介してセンサから出力される、前記除去工程において除去された電荷の信号を前記記憶部で保持させずに廃棄する廃棄工程と、
を含むことを特徴とする画像読取装置の制御方法。
【請求項３】
受光した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷を転送する転送レジスタと、を有するセンサの制御装置であって、
前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に設けられた第１移送ゲートの制御により、前記光電変換部において変換された電荷を前記電荷蓄積部へ転送する第１転送を行う第１転送制御手段と、
前記電荷蓄積部と前記転送レジスタとの間に設けられた第２移送ゲートの制御により、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記転送レジスタへ転送する第２転送を行う第２転送制御手段と、
前記転送レジスタから電荷を転送する第３転送を行う第３転送制御手段と、
前記光電変換部で変換された電荷が除去されないように、前記第１転送の前において、前記第１移送ゲートを制御せずに前記第２移送ゲートを制御することにより、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を除去する除去手段と、
を具備することを特徴とするセンサの制御装置。
【請求項４】
前記第１転送制御手段、前記第２転送制御手段、前記第３転送制御手段、および前記除去手段を含む制御部を有し、
前記制御部は、前記第１転送制御手段による第１転送、前記第２転送制御手段による第２転送、前記第３転送制御手段による第３転送、及び前記除去手段による除去の順に処理を実行することを特徴とする請求項３に記載のセンサの制御装置。
【請求項５】
前記除去手段は、前記第２移送ゲートを制御して、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記転送レジスタへ転送することにより当該電荷の除去を行うことを特徴とする請求項３又は４に記載のセンサの制御装置。
【請求項６】
前記光電変換部は、ライン状に配列された複数の光電変換素子を含み、
前記電荷蓄積部は、前記複数の光電変換素子のそれぞれに対応するようにライン状に配列された複数の電荷蓄積素子を含むことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のセンサの制御装置。
【請求項７】
前記光電変換部から前記電荷蓄積部を介して前記転送レジスタへ転送された電荷は、前記センサの外部に設けられた記憶部に格納され、
前記除去手段は、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記転送レジスタへ転送した後、前記記憶部への格納を行わずに廃棄することで当該電荷の除去を行うことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載のセンサの制御装置。
【請求項８】
前記第１転送制御手段による第１転送、前記第２転送制御手段による第２転送、前記第３転送制御手段による第３転送、及び前記除去手段による電荷の除去はそれぞれ、所定周期で生成されるトリガ信号に同期して行われることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載のセンサの制御装置。
【請求項９】
前記第３転送制御手段による第３転送を実行する間に、前記光電変換部に新たな光を受光させることを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項に記載のセンサの制御装置。
【請求項１０】
前記光電変換部が新たに光を受光している間に、前記除去手段による電荷の除去を実行することを特徴とする請求項３乃至９のいずれか１項に記載のセンサの制御装置。
【請求項１１】
受光した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷を転送する転送レジスタとを有するセンサを用いた画像読取装置の制御装置であって、
前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に設けられた第１移送ゲートの制御により、前記光電変換部において変換された電荷を前記電荷蓄積部へ転送する第１転送を行う第１転送制御手段と、
前記電荷蓄積部と前記転送レジスタとの間に設けられた第２移送ゲートの制御により、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記転送レジスタへ転送する第２転送を行う第２転送制御手段と、
前記転送レジスタから電荷を転送する第３転送制御手段と、
前記光電変換部で変換された電荷が除去されないように、前記第１転送の前において、前記光電変換部で変換された電荷を前記電荷蓄積部に転送せずに、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を除去する除去手段と、
前記転送レジスタを介してセンサから出力される信号を記憶部に格納させる第１制御手段と、
前記転送レジスタを介してセンサから出力される、前記除去手段により除去された電荷の信号を前記記憶部に格納せずに廃棄させる第２制御手段と、
を含むことを特徴とする画像読取装置の制御装置。
【請求項１２】
受光した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷を転送する転送レジスタとを有するセンサを用いた画像読取装置を備える記録装置であって、
前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に設けられた第１移送ゲートの制御により、前記光電変換部において変換された電荷を前記電荷蓄積部へ転送する第１転送を行う第１転送制御手段と、
前記電荷蓄積部と前記転送レジスタとの間に設けられた第２移送ゲートの制御により、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記転送レジスタへ転送する第２転送を行う第２転送制御手段と、
前記転送レジスタから電荷を転送する第３転送制御手段と、
前記光電変換部で変換された電荷が除去されないように、前記第１転送の前において、前記光電変換部で変換された電荷を前記電荷蓄積部に転送せずに、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を除去する除去手段と、
前記第１転送の前に前記転送レジスタを介してセンサから出力される信号を記憶部に格納させる第１制御手段と、
前記転送レジスタを介してセンサから出力される、前記除去手段により除去された電荷の信号を前記記憶部で保持させずに廃棄させる第２制御手段と、
を含むことを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファクシミリ装置やイメージスキャナ装置等の画像読取装置等に用いられるセンサの制御方法、センサを備える画像読取装置の制御方法、センサの制御装置、センサを備える画像読取装置の制御装置、及びセンサを備える画像読取装置を有する記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像読取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７は、一般的な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、７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ・・・７１ｘｘは、例えばフォトダイオードからなる光電変換素子であり、該光電変換素子７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ・・・７１ｘｘをライン状に配置することにより光電変換部７１が構成されている。光電変換素子７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ・・・７１ｘｘ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。７２は、各光電変換部７１に蓄積された電荷を移送する移送ゲートである。７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ・・・７３ｘｘは、各光電変換素子７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ・・・７１ｘｘから移送された電荷を順次転送するＣＣＤレジスタであり、転送レジスタ（転送部）７３を形成する。７４は、転送レジスタ７３から転送された電荷を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、光電変換部７１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。この暗電流雑音は、発生した暗電流によるノイズである。この暗電流を別の表現で説明すると、光電変換部７１に光が入射しない状態で生じる電荷である。また、この暗電流雑音は、８〜１０℃温度が上昇すると約２倍に増加することや、光電変換部７１及び転送レジスタ７３における電荷の蓄積時間にほぼ比例することなどは、周知の事実である。
【０００５】
このような暗電流雑音を除去するための方法として、光電変換部における光電変換により得られた出力信号から暗電流による信号分を減算する方法がある（特許文献１参照）。また、転送用クロック信号の制御によって転送部近傍の電界を変化させ、Ｐウェル領域から転送部へ不要電荷が流入することを抑制する方法がある（特許文献２参照）。
【０００６】
また、近年のリニアセンサは、高解像度モードで使用される場合には高い解像度が要求されており、低解像度モードで使用される場合には高い速度が要求されている。その要求を満足するために光電変換部と転送部との間に電荷蓄積部を設けたＣＣＤリニアセンサが開示されている（特許文献３参照）。
【０００７】
図８は、光電変換部と転送部の間に電荷蓄積部を設けた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、８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ・・・８１ｘｘは、例えばフォトダイオードからなる光電変換素子であり、該光電変換素子８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ・・・８１ｘｘをライン状に配置することにより光電変換部８１が構成されている。光電変換素子８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ・・・８１ｘｘ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。８２は、各光電変換素子に蓄積された電荷を移送する移送ゲートである。８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄ・・・８３ｘｘは、各光電変換素子８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ・・・８１ｘｘから移送された電荷を蓄積する電荷蓄積素子であり、電荷蓄積部８３を形成する。電荷蓄積部８３は光電変換部８１と並列にライン状に配置されている。８４は、電荷蓄積部８３に蓄積された電荷を移送する移送ゲートであり、８５ａ、８５ｂ、８５ｃ、８５ｄ・・・８５ｘｘは、電荷蓄積部８３から移送された電荷を順次転送するＣＣＤレジスタであり、転送レジスタ（転送部）８５を形成する。８６は、転送レジスタ８５から転送された電荷をライン上の出力信号として出力する出力回路である。
【０００８】
このような電荷蓄積部８３を備えたＣＣＤリニアセンサにおいては、従来の暗電流雑音の他に、電荷蓄積部８３において暗電流の影響による数ｍ秒〜数秒単位で変動する暗電流雑音（以下、変動性暗電流雑音）が発生する。この変動性暗電流雑音は電荷蓄積部が設けられた基板の状態によって変化し、２段〜複数段の状態を持っている。それぞれの状態における変動性暗電流雑音は電荷蓄積部を設けていないＣＣＤリニアセンサの暗電流雑音と同様、温度や蓄積時間にほぼ比例する。また変動性暗電流雑音の変動頻度は温度に依存するが、その発生頻度や発生素子の推測は非常に困難であり、変動性暗電流雑音の影響による画像の読み取り精度の低下を防ぐ手法が必要となる。
【特許文献１】特開平１０−１７０３３８号公報
【特許文献２】特開２００３−１５３０８７号公報
【特許文献３】特開２００７−７４４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の手法では変動性暗電流雑音に対する配慮がされていなかった為、変動性暗電流雑音に対して正確な補正ができないという課題があった。
【００１０】
また、暗電流雑音の量が大きくなると、Ｐウェル領域近傍の電界を変化させることだけでは転送部への不要電荷の流入を抑えきることが困難となってしまうという課題もあった。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、変動性暗電流雑音を含む全ての暗電流雑音を低減することができるセンサの制御方法を提供することを目的とする。また、センサを備え、該センサの暗電流雑音を低減することが可能な画像読取装置の制御方法、センサの制御装置、画像読取装置の制御装置、及び記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の一態様は、受光した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷を転送する転送レジスタと、を有するセンサの制御方法であって、前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に設けられた第１移送ゲートの制御により、前記光電変換部において変換された電荷を前記電荷蓄積部へ転送する第１転送工程と、前記電荷蓄積部と前記転送レジスタとの間に設けられた第２移送ゲートの制御により、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記転送レジスタへ転送する第２転送工程と、前記転送レジスタから電荷を転送する第３転送工程と、前記光電変換部で変換された電荷が除去されないように、前記第１転送工程の前において、前記光電変換部で変換された電荷を前記電荷蓄積部に転送せずに、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を除去する除去工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様は、受光した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷を転送する転送レジスタとを有するセンサを用いた画像読取装置の制御方法であって、前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に設けられた第１移送ゲートの制御により、前記光電変換部において変換された電荷を前記電荷蓄積部へ転送する第１転送工程と、前記電荷蓄積部と前記転送レジスタとの間に設けられた第２移送ゲートの制御により、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記転送レジスタへ転送する第２転送工程と、前記転送レジスタから電荷を転送する第３転送工程と、前記光電変換部で変換された電荷が除去されないように、前記第１転送工程の前において、前記光電変換部で変換された電荷を前記電荷蓄積部に転送せずに、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を除去する除去工程と、前記転送レジスタを介してセンサから出力される信号を記憶部に格納する格納工程と、前記転送レジスタを介してセンサから出力される、前記除去工程において除去された電荷の信号を前記記憶部で保持させずに廃棄する廃棄工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様は、受光した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷を転送する転送レジスタとを有するセンサの制御装置であって、前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に設けられた第１移送ゲートの制御により、前記光電変換部において変換された電荷を前記電荷蓄積部へ転送する第１転送を行う第１転送制御手段と、前記電荷蓄積部と前記転送レジスタとの間に設けられた第２移送ゲートの制御により、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記転送レジスタへ転送する第２転送を行う第２転送制御手段と、前記転送レジスタから電荷を転送する第３転送を行う第３転送制御手段と、前記光電変換部で変換された電荷が除去されないように、前記第１転送の前において、前記第１移送ゲートを制御せずに前記第２移送ゲートを制御することにより、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を除去する除去手段と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様は、受光した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷を転送する転送レジスタとを有するセンサを用いた画像読取装置の制御装置であって、前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に設けられた第１移送ゲートの制御により、前記光電変換部において変換された電荷を前記電荷蓄積部へ転送する第１転送を行う第１転送制御手段と、前記電荷蓄積部と前記転送レジスタとの間に設けられた第２移送ゲートの制御により、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記転送レジスタへ転送する第２転送を行う第２転送制御手段と、前記転送レジスタから電荷を転送する第３転送制御手段と、前記光電変換部で変換された電荷が除去されないように、前記第１転送の前において、前記光電変換部で変換された電荷を前記電荷蓄積部に転送せずに、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を除去する除去手段と、前記転送レジスタを介してセンサから出力される信号を記憶部に格納させる第１制御手段と、前記転送レジスタを介してセンサから出力される、前記除去手段により除去された電荷の信号を前記記憶部に格納せずに廃棄させる第２制御手段と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の一態様は、受光した光を電荷に変換する光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷を転送する転送レジスタとを有するセンサを用いた画像読取装置を備える記録装置であって、前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に設けられた第１移送ゲートの制御により、前記光電変換部において変換された電荷を前記電荷蓄積部へ転送する第１転送を行う第１転送制御手段と、前記電荷蓄積部と前記転送レジスタとの間に設けられた第２移送ゲートの制御により、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記転送レジスタへ転送する第２転送を行う第２転送制御手段と、前記転送レジスタから電荷を転送する第３転送制御手段と、前記光電変換部で変換された電荷が除去されないように、前記第１転送の前において、前記光電変換部で変換された電荷を前記電荷蓄積部に転送せずに、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を除去する除去手段と、前記第１転送の前に前記転送レジスタを介してセンサから出力される信号を記憶部に格納させる第１制御手段と、前記転送レジスタを介してセンサから出力される、前記除去手段により除去された電荷の信号を前記記憶部で保持させずに廃棄させる第２制御手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、暗電流雑音によって電荷蓄積部に蓄積された不要電荷を所定期間内に転送させることによって掃き捨てることで、変動性暗電流雑音を含む全ての暗電流雑音を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係わるセンサの制御方法、画像読取装置の制御方法、センサの制御装置、画像読取装置、及び記録装置の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
なお、この明細書において、「記録」（以下、「プリント」とも称する）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、又は媒体の加工を行う場合も表すものとする。また、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。
【００１９】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表す。
【００２０】
また、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成又は記録媒体の加工、或いはインクの処理に供され得る液体を表す。インクの処理としては、例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固又は不溶化させることが挙げられる。
【００２１】
図９は、本発明の代表的な実施形態に係るリニアセンサを備えた画像読取装置である多機能プリンタ１０１（以下、ＭＦＰ）の外観正面図である。ＭＦＰ１０１は、主に記録部とスキャナ部で構成されている。記録部にはインクジェットシリアルプリンタが、スキャナ部にはＣＣＤリニアセンサを搭載したフラットベッドスキャナが内蔵されている。また、構造的には記録部の上部にスキャナ部が設置された構成となっている。スキャナ部には画像原稿を押えるための上蓋１０６が設けられている。上蓋１０６はヒンジ（不図示）により回動可能である。一方、記録部には記録後の記録媒体を装置外に排出する排紙部１０７、記録に用いる記録紙などの記録媒体を積載した給紙部１０８が備えられる。
【００２２】
また、ＭＦＰ１０１の正面左側にはデジタルカメラ等で使用されるメモリカードとの間で情報を入出力するためのメモリカードスロット１０２が設置されている。メモリカードは複数の種類があるため、これらに対応するためメモリカードスロット１０２のスロットは２種類備えられている。さらに、デジタルカメラやＤＶＤ／ＣＤ−ＲＯＭドライブ、リムーバブルＨＤＤ等の外部記憶装置との接続を行うための外部機器接続端子１０３が装置正面右側に備えられている。外部機器接続端子１０３はＵＳＢ端子である。
【００２３】
さらに、装置正面上方にはＭＦＰ１０１を操作するための複数の操作ボタンを有した操作部１０４が備えられている。操作部１０４の中央にはメニュー表示や画像表示を行うためカラーＬＣＤ１０５が設けられている。
【００２４】
上述のように、ＭＦＰ１０１には記録部とスキャナ部に加え、メモリカードスロット１０２と外部機器接続端子１０３を備えることでパーソナルコンピュータ（ＰＣ）のようなホスト装置と接続せずにコピーやメモリカード内の画像の記録を行うことができる。また、カラーＬＣＤ１０５によりスキャナ部による読取画像やメモリカード内の画像のプレビューを行うことができる。
【００２５】
次に、ＭＦＰ１０１のスキャナ部について説明する。
【００２６】
図１０は、ＭＦＰ１０１の上面図である。
【００２７】
図１０に示すように、上蓋１０６を持ち上げるとスキャナ部の構造を見ることができる。スキャナ部は主にスキャナキャリッジ２０１、シャフト２０２、原稿２０３を載置するガラス２０４、スキャナキャリッジ２０１を移動させるためのスキャナキャリッジモータ２０５によって構成されている。また、スキャナキャリッジ２０１は光源、ミラー、レンズ、ＣＣＤリニアセンサなどで構成され、スキャナキャリッジ２０１はシャフト２０２上を矢印Ａ方向に移動し、原稿２０３の画像を光学的に読取る。
【００２８】
原稿２０３の画像を読み取る場合は、ＭＦＰ１０１の上蓋１０６を持ち上げ、読取対象の原稿２０３をガラス２０４の上に載置し、上蓋１０６を降ろし、操作部１０４を操作してＭＦＰに読取指示を与える。
【００２９】
図１１は、操作部１０４のレイアウト図である。
【００３０】
原稿読取時には、操作者は、スキャンボタン３０３を押す。操作者によりスキャンボタン３０３が押されると、スキャナキャリッジ２０１内の光源が点灯し、スキャナキャリッジ２０１がシャフト２０２に沿って矢印Ａの方向に移動する。その際、照射部（不図示）、すなわち、光源により原稿２０３を照射し、その反射光量をスキャナキャリッジ内のミラー、レンズを通してＣＣＤで読取り、電気信号に変換する。そして、その電気信号が画像データとしてメモリに保存される。
【００３１】
図１１に示されるように、操作部１０４には種々のボタンやキーが配置されている。これらには、例えば、テンキー３０１、コピーボタン３０２、スキャンボタン３０３、印刷ボタン３０４、カーソルキー３０５がある。また、入力指示を確定するための決定ボタン３０６、入力指示をリセットするリセットボタン３０７、モノクロ処理指示ボタン３０８、カラー処理指示ボタン３０９なども備えられる。これらに加えて、図示はしていないが、電源の投入や、ホスト装置とのオンライン／オフラインの設定するためのスイッチなども備えられる。そして、カラーＬＣＤ１０５には、操作状態、ＲＡＭ５１３やメモリカード５１５に保存された画像、メニューなどが表示される。
【００３２】
次に、ＭＦＰ１０１の記録部について説明する。
【００３３】
図１２は、ＭＦＰ１０１の記録部の概略構成を示す斜視図である。
【００３４】
図１２に示すように、記録部は主に、ヘッドキャリッジ４０１、記録ヘッド４０２、インクタンク４０３〜４０６、シャフト４０７、搬送ローラ４０９、プラテン４１０、ヘッドキャリッジモータ（不図示）、搬送モータ（不図示）によって構成されている。
【００３５】
ヘッドキャリッジ４０１は、記録ヘッド４０２と、黒インクを収容したインクタンク４０３、シアンインクを収容したインクタンク４０４、マゼンタインクを収容したインクタンク４０５、イエロインクを収容したインクタンク４０６を搭載する。そして、ヘッドキャリッジ４０１を支えるシャフト４０７に沿って矢印Ｂ方向に移動しながら、インク液滴を記録紙４０８に吐出して記録を行う。
【００３６】
記録動作時には、給紙部１０８内の一番上の記録紙４０８を搬送ローラ４０９と駆動モータを使って矢印Ｃが示すようにＵ字状に引き込む。記録紙４０８の先端が記録ヘッド４０２の下に到達すると同時にヘッドキャリッジ４０１は矢印Ｂ方向に往復移動し、記録紙４０８に記録ヘッド４０２からインク液滴を吐出して１走査分の記録を行う。その後、搬送ローラ４０９により１走査分に相当する長さ記録紙４０８を搬送し、再びヘッドキャリッジ４０１が走査し、記録を行う。この動作を繰り返し、記録が終了した後、記録紙４０８を排紙部１０７上に排紙し記録動作完了となる。
【００３７】
特に、記録紙に記録された画像のコピー印刷を行う場合は、図１０に示すように原稿２０３をガラス２０４の上に載置し、上蓋１０６を降ろし、図１１に示した操作部１０４のコピーボタン３０２を押す。この指示に応じて、前述した画像読取動作と同様に画像データがメモリに保存される。その後、一時的に保存された画像データを記録データに変換処理して、記録部で印刷を行いコピー画像を出力する。
【００３８】
図１３は、図９に示したＭＦＰ１０１の制御構成を示すブロック図である。なお、図１３において既に説明した構成要素には同じ参照番号を付し、その説明は省略する。
【００３９】
図１３において、５０２は記録ヘッド４０２を電気的に制御し、画像データに基づいてインクを吐出させるための駆動パルスを生成する記録ヘッド制御回路である。５０３は画像を光学的に読取るスキャナユニット、５０５はヘッドキャリッジ４０１を移動させるヘッドキャリッジモータ、５０６は記録媒体を搬送するための搬送モータである。５０７は記録ヘッド４０２のノズル内のつまりなどを回復するポンプを駆動するための回復動作モータである。５０８は記録部やスキャナ部の動作状態を監視するためのセンサ類である。５０９は各種モータ及びセンサを制御管理する機構制御回路である。スキャナユニット５０３は、ＣＣＤリニアセンサやＡ／Ｄ変換部（不図示）を備えている。
【００４０】
また、５１０は各部の動作を全体的に制御するＣＰＵ５１１を含むＡＳＩＣ、５１２はＡＳＩＣ５１０が実行する処理手順に対応したプログラムを記憶したＲＯＭである。５１３はＡＳＩＣ５１０が処理手順を実行するためのパラメータや画像データを一時保存するＲＡＭ、５１４は装置電源オフ時にも記録ヘッド４０２の状態を保存するＥＥＰＲＯＭ、５１５はデジタルカメラ等で主に画像データを保存するメモリカードである。５１０ａは読取制御部である。この読取制御部５１０ａは、ＣＣＤリニアセンサやＡ／Ｄ変換部の駆動の制御を行う。
【００４１】
さらに、５１７、５１９は外部装置とのインタフェース（Ｉ／Ｆ）である。パーソナルコンピュータ（ＰＣ）５１８はインタフェース５１７を介して、デジタルカメラ、光ディスク等の外部装置５２０はインタフェース５１９を介して、夫々ケーブルを介して接続される。そして、インタフェース５１７、５１９を介して、ＭＦＰ１０１と外部装置との間で画像データの入出力がなされる。
【００４２】
（実施形態１）
本実施形態に係るＣＣＤリニアセンサを図１に示す。
【００４３】
図１に示されるように、本実施形態に係るＣＣＤリニアセンサは、受光した光を電荷に変換する光電変換部１１と、移送ゲート１２と、電荷蓄積部１３と、バリアゲート１４と、転送レジスタ（転送部）１５とを備えている。光電変換部１１は、一定方向に配列され、光電変換により信号電荷を発生する複数の光電変換素子１１ａ、１１ｂ・・・１１ｘｘから構成されている。電荷蓄積部１３は、光電変換部１１と平行に配列され、信号電荷を蓄積する複数の電荷蓄積素子１３ａ、１３ｂ・・・１３ｘｘから構成されている。バリアゲート１４は、低解像度モードにおいては、電荷蓄積部１３の各電荷蓄積素子１３ａ、１３ｂ・・・１３ｘｘのうちの少なくとも２つ毎に信号電荷を合成し、合成された信号電荷を転送レジスタ１５に転送する。ここで「低解像度」とは、光電変換部１１の解像度の１／２や１／４といった１／２ｎ（ｎは１以上の整数）の解像度のことを意味する。１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ・・・１５ｘｘは、電荷蓄積部１３から移送された電荷を順次転送するＣＣＤレジスタであり、転送レジスタ（転送部）１５を形成する。１６は、転送レジスタ１５から転送された電荷をＡ／Ｄ変換部へ出力する出力回路である。
【００４４】
ここで、図２に示すタイムチャートを参照して、本実施形態に係る暗電流雑音低減方法について説明する。図２に示す各信号名は、図１に示す各ブロック中に記載された符号に一致しており、それぞれのブロックに印加されるものである。なお、図２中のＯＳは、転送レジスタ１５から転送された電荷を画像信号として出力する出力回路に印加する信号を表しており、図中のＥのタイミングで有効画素の転送が行われていることを示している。読取制御部５１０ａ（図１３参照）は、スキャナユニット５０３からの信号を入力して処理を行う。読取制御部５１０ａは、例えば、図２のＥのタイミングに出力された信号（データ）に対してはメモリへの蓄積や画像処理を行う。一方、読取制御部５１０ａは、例えば、Ｄのタイミングで出力された信号（データ）に対してはメモリ（記憶部）への蓄積（格納）を行わず、捨てる（廃棄）処理を行う。
【００４５】
読取制御部５１０ａ（図１３参照）は、詳細については後述するが、ＳＨ、ＳＴ１、ＳＴ２、ＢＧ１、ＢＧ２、Φ１、Φ２の各信号を予め定められたタイミングで出力する。これにより、所定周期で生成されるトリガ信号に同期して、電荷を転送する処理や、光電変換部１１において光電変換された信号電荷をＡＳＩＣ５１０へ転送する処理等が周期的に行なわれる。なお、光電変換部１１において光電変換された信号電荷をＡＳＩＣ５１０へ転送する処理は、読取制御部５１０ａの制御に基づいて行なわれる。更に、この信号電荷の先の転送処理と信号電荷の次の転送処理との間に、電荷蓄積部１３で発生した電荷をＡＳＩＣ５１０へ転送する処理を行う。この電荷蓄積部１３で発生した電荷の転送処理は、先の信号電荷の転送処理の実行後に、予め定められたタイミングで行われる。
【００４６】
ＳＴ１、ＳＴ２がＨｉｇｈ（Ｈ）レベルに設定されている状態のｔ０−ｔ０’間で、移送ゲート１２（ＳＨ）をＨレベルに設定する。これにより、図１の光電変換部１１に蓄積された各光電変換素子の電荷が、各々対応した電荷蓄積部１３の電荷蓄積素子に転送される（第１転送：第１転送部）。なお、ＳＨはｔ０’からｔ０’’までＬｏｗ（Ｌ）レベルとなるため、この間に光電変換部１１にて発生した電荷は全て光電変換部１１に蓄積される。また、電荷蓄積部１３に転送された電荷は、以下のように順次転送レジスタ１５に転送される（第２転送：第２転送部）。
【００４７】
まず、ＳＴ１がＬレベル、ＳＴ２がＨレベルに設定されている状態のｔ１−ｔ１’間でＢＧ１がＨレベルに設定されることで、バリアゲート１４のＢＧ１に対応したＳＴ１の電荷蓄積素子１３ａ、１３ｅ・・・の電荷が転送レジスタ１５に転送される。そして、期間ｐ１において駆動部（不図示）により転送レジスタ１５を駆動することにより、転送レジスタ１５から信号電荷として順に出力回路１６を介して、電荷が出力される。次に、ＳＴ１がＨレベル、ＳＴ２がＬレベルに設定されている状態のｔ２−ｔ２’間でＢＧ１がＨレベルに設定され、バリアゲート１４のＢＧ１に対応したＳＴ２の電荷蓄積素子１３ｂ、１３ｆ・・・の電荷が転送レジスタ１５に転送される。そして、期間ｐ２にて、転送レジスタ１５から信号電荷として順に出力される。次に、ＳＴ１がＨレベル、ＳＴ２がＬレベルに設定されている状態のｔ３−ｔ３’間でＢＧ２がＨレベルに設定され、バリアゲート１４のＢＧ２に対応したＳＴ２の電荷蓄積素子１３ｃ、１３ｇ・・・の電荷が転送レジスタ１５に転送される。そして、期間ｐ３にて、転送レジスタ１５から信号電荷として順に出力される。次に、ＳＴ１がＬレベル、ＳＴ２がＨレベルに設定されている状態のｔ４−ｔ４’間でＢＧ２がＨレベルに設定され、バリアゲート１４のＢＧ２に対応したＳＴ１の電荷蓄積素子１３ｄ、１３ｈ・・・の電荷が転送レジスタに転送される。そして、期間ｐ４にて、転送レジスタ１５から信号電荷として順に出力される。
【００４８】
通常の画像読み取りを行う場合は以上を繰り返すことによって画像読み取りを行うが、本実施形態では、ｔ５−ｔ５’間、ｔ６−ｔ６’間にそれぞれＢＧ２をＨレベル、ＢＧ１をＨレベルに設定し、その間のＳＴ１、ＳＴ２を共にＬレベルに設定する。この制御により、期間ｔ５−ｔ５’において、バリアゲート１４のＢＧ１に対応した電荷蓄積素子１３ａ、１３ｂ、１３ｅ、１３ｆで発生した電荷を転送レジスタ１５へ転送する。また、期間ｔ６−ｔ６’において、バリアゲート１４のＢＧ２に対応した電荷蓄積素子１３ｃ、１３ｄ、１３ｇ、１３ｈで発生した電荷を転送レジスタ１５へ転送する。そして、期間ｔ５−ｔ０’’を含むＤの期間に、転送レジスタ１５を駆動する。このような制御をして電荷蓄積素子に蓄積された読取画像と関係無い電荷を転送レジスタ１５に転送することにより、暗電流による雑音の影響を除去することができる。このとき、ｔ６’−ｔ０’’間は、転送レジスタ１５に転送された電荷を全て出力することが出来るだけの十分な期間を有する必要がある。このため、期間ｔ５−ｔ５’、期間ｔ６−ｔ６’は、転送レジスタ１５の動作時間に基づき定められる。なお、転送レジスタ１５の駆動は止めても止めなくてもどちらでもよく、電荷蓄積部１３からの電荷の転送に十分な期間が確保できれば良い。
【００４９】
図２を補足すると、画像の読み取りを開始する前に以下の処理を行う。ｔ５１−ｔ５２間にｔ５−ｔ５‘と同様の処理を行う。また、ｔ６１−ｔ６２間にｔ６−ｔ６‘と同様の処理を行う。これにより、読み取り動作を開始する前に、電荷蓄積素子に蓄積された不要な電荷を除去することができる。
【００５０】
各電荷蓄積素子において暗電流が発生しうる時間は、ｔ５−ｔ５’間、ｔ６−ｔ６’間にて電荷の転送処理を実行しない場合、１ライン分の蓄積時間Ｔａｌｌにほぼ等しかった。これに対しｔ５−ｔ５’間、ｔ６−ｔ６’間にて電荷の転送処理を実行した場合、ＢＧ１に対応したＳＴ１の電荷蓄積素子ではＴ１、ＢＧ１に対応したＳＴ２の電荷蓄積素子ではＴ２と短くすることが出来る。更に、ＢＧ２に対応したＳＴ２の電荷蓄積素子ではＴ３、ＢＧ２に対応したＳＴ１の電荷蓄積素子ではＴ４と短くすることが出来る。なお、暗電流雑音量は蓄積時間にほぼ比例する。このため、ｔ０’−ｔ１間、ｔ１’−ｔ２間、ｔ２’−ｔ３間、ｔ３’−ｔ４間、ｔ６２−ｔ１間、ｔ６２−ｔ２間、ｔ５２−ｔ３間、ｔ５２−ｔ４間を必要十分かつ極力短い時間となるよう設定することで掃き捨て制御をより効果的にすることができる。
【００５１】
上記のような電荷の転送処理を行った場合、Ｔ３、Ｔ４の期間がＴ１、Ｔ２に比べて大きくなってしまう。このため、後半に出力される信号電荷に重畳する不要電荷量が前半に出力される信号電荷に重畳する不要電荷量に対して大きくなってしまう。そこで、後半に出力される信号電荷に重畳する不要電荷量を、前半に出力される信号電荷に重畳する不要電荷量に近づけるため、図３のタイムチャートのように制御することで暗電流雑音をより低減することができる。
【００５２】
図３のタイムチャートに示したように、ｔ７−ｔ７’間でＳＴ１がＬレベル、ＳＴ２がＬレベル、ＢＧ２がＨレベルに設定されることによって、ＢＧ２に対応したＳＴ１、ＳＴ２の電荷蓄積素子の電荷が転送レジスタ１５に転送され信号電荷として出力される。これにより、ＢＧ２に対応したＳＴ１、ＳＴ２の電荷蓄積素子の不要電荷を減らすことができる。また、ＢＧ２に対応したＳＴ１、ＳＴ２の電荷蓄積素子についての暗電流雑音の影響する時間の長さＴ３、Ｔ４を短縮することができる。このため、掃き捨てを行った後に蓄積された電荷蓄積部１３への暗電流雑音の影響による不要電荷は有効信号内でほぼ均一に分散している。
【００５３】
（実施形態２）
本実施形態に係るＣＣＤリニアセンサを図４に示す。
【００５４】
図４に示されるように、本実施形態に係るＣＣＤリニアセンサは、図１のＣＣＤリニアセンサと同様、光電変換部４１と、移送ゲート４２と、電荷蓄積部４３と、バリアゲート４４と、転送レジスタ４５とを備えている。光電変換部４１は、一定方向に配列され、光電変換により信号電荷を発生する複数の光電変換素子４１ａ、４１ｂ・・・４１ｘｘから構成されている。電荷蓄積部４３は、光電変換部４１と平行に配列され、信号電荷を蓄積する複数の電荷蓄積素子４３ａ、４３ｂ・・・４３ｘｘから構成されている。バリアゲート４４は、電荷蓄積部４３と平行に配列され、電荷蓄積部４３に蓄積された信号電荷を転送レジスタ４５に転送する。４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ・・・４５ｘｘは、電荷蓄積部４３から移送された電荷を順次転送するＣＣＤレジスタであり、転送レジスタ４５を形成する。４６は、転送レジスタ４５から転送された電荷をライン上の出力信号として出力する出力回路である。
【００５５】
ここで、図５に示すタイムチャートを参照して、本実施形態に係る暗電流雑音低減方法について説明する。図５に示す各信号名は、図４に示す各ブロック中に記載された符号に一致しており、それぞれのブロックに印加されるものである。なお、図５中のＯＳは、転送レジスタ４５から転送された電荷を画像信号として出力する出力回路に印加する信号を表しており、図中のＥのタイミングで有効画素の転送が行われていることを示している。
【００５６】
時刻ｔ０−ｔ０’間に移送ゲート４２（ＳＨ）をＨレベルにすることで、図４の光電変換部４１に蓄積された電荷が、各々対応した電荷蓄積部４３の電荷蓄積素子に転送される。なお、ＳＨはｔ０’からｔ０’’までＬレベルとなるため、この間に光電変換部４１にて発生した電荷は全て光電変換部４１に蓄積される。また、電荷蓄積部４３に転送された電荷は、以下のように順次転送レジスタ４５に転送される。
【００５７】
まず、ｔ１−ｔ１’間でＢＧ１がＨレベルに設定されることによって、バリアゲート４４のＢＧ１に対応した電荷蓄積素子４３ａ、４３ｅ・・・の電荷が転送レジスタ４５に転送され信号電荷として出力される。次に、ｔ２−ｔ２’間でＢＧ２がＨレベルに設定されることによって、バリアゲート４４のＢＧ２に対応した電荷蓄積素子４３ｂ、４３ｆ・・・の電荷が転送レジスタ４５に転送され信号電荷として出力される。次に、ｔ３−ｔ３’間でＢＧ３がＨレベルに設定されることによって、バリアゲート４４のＢＧ３に対応した電荷蓄積素子４３ｃ、４３ｇ・・・の電荷が転送レジスタ４５に転送され信号電荷として出力される。次に、ｔ４−ｔ４’間でＢＧ４がＨレベルに設定されることによって、バリアゲート４４のＢＧ４に対応した電荷蓄積素子４３ｄ、４３ｈ・・・の電荷が転送レジスタ４５に転送され信号電荷として出力される。
【００５８】
通常の画像読み取りを行う場合は以上を繰り返すことによって画像読み取りを行うが、本実施形態では、ｔ５−ｔ５’間でＢＧ１、ＢＧ２、ＢＧ３、ＢＧ４をＨレベルに設定している。このような掃き捨て制御をすることにより、電荷蓄積素子に蓄積された全ての暗電流雑音による電荷を転送レジスタ４５に転送することができる。このとき、ｔ５’−ｔ０’’間は、転送レジスタ４５に転送された電荷を全て出力することが出来るだけの十分な期間を有する必要がある。なお、転送レジスタ４５の駆動は止めても止めなくてもどちらでもよく、電荷蓄積部４３からの電荷の転送に十分な期間が確保できれば良い。
【００５９】
各電荷蓄積素子が暗電流雑音の影響を受ける時間は、ｔ５−ｔ５’間の掃き捨て制御をしない場合、１ライン分の蓄積時間Ｔａｌｌにほぼ等しかった。これに対し掃き捨て制御した場合、ＢＧ１に対応したＳＴ１の電荷蓄積素子ではＴ１、ＢＧ２に対応したＳＴ２の電荷蓄積素子ではＴ２、ＢＧ３に対応したＳＴ３の電荷蓄積素子ではＴ３、ＢＧ４に対応したＳＴ４の電荷蓄積素子ではＴ４と短くすることが出来る。なお、暗電流雑音量は蓄積時間にほぼ比例する。このため、ｔ０’−ｔ１間、ｔ１’−ｔ２間、ｔ２’−ｔ３間、ｔ３’−ｔ４間、ｔ５２−ｔ１間、ｔ５２−ｔ２間、ｔ５２−ｔ３間、ｔ５２−ｔ４間を必要十分かつ極力短い時間となるよう設定することで掃き捨て制御をより効果的にすることができる。
【００６０】
本実施形態においては、バリアゲート信号をＨに設定することで電荷蓄積部４３から転送レジスタ４５への電荷の移送が行われる。このため、図６のタイムチャートに示したように掃き捨て用のバリアゲート信号の立下り時間をｔ５１よりも後のｔ５２に設定することができる。その結果、各電荷蓄積素子に対する暗電流雑音の影響する時間は、ＢＧ１に対応した電荷蓄積素子ではＴ１’、ＢＧ２に対応した電荷蓄積素子ではＴ２’、ＢＧ３に対応した電荷蓄積素子ではＴ３’、ＢＧ４に対応した電荷蓄積素子ではＴ４’となる。このように、各電荷蓄積素子において暗電流雑音の影響を受ける時間をｔ５１−ｔ５２間分だけ短くすることが出来る。
【００６１】
上記に、実施形態１及び実施形態２について記載したが、これらの実施形態は本発明を限定するものではない。例えば、バリアゲートや電荷蓄積部のチャンネル数を増減してもよく、転送レジスタの素子をバリアゲートの素子に対して１／２素子分及び１／４素子分ずらしたものであってもよい。また、実施形態１及び実施形態２では、バリアゲートのチャンネル数を複数にすることにより、複数の電荷蓄積素子を複数のグループに分割し、前記グループごとに電荷を除去しているがこのことに限定されない。
【００６２】
また、下記に、本発明の代表的な実施形態に係るリニアセンサの暗電流雑音低減方法についてのフローを図１４を用いて説明する。
【００６３】
まず、ステップＳ１１０で、光電変換部において、前記光を受光し、受光した光を電荷に変換する。次に、ステップＳ１２０で、移送ゲートにより、光電変換部から電荷蓄積部への電荷の転送を予め定められた時間遮断する。次に、ステップＳ１３０で、電荷蓄積部において、ステップＳ１１０で変換された電荷を蓄積する。次に、ステップＳ１４０で、光電変換部が新たに光を受光している間に、転送レジスタにより電荷蓄積部に蓄積された電荷を転送する。次に、ステップＳ１５０で、光電変換部が新たに光を受光している間に、ステップＳ１４０で電荷を転送した後に電荷蓄積部に蓄積された不要電荷を除去し、終了する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施形態１のＣＣＤリニアセンサを示す図である。
【図２】実施形態１のＣＣＤリニアセンサの動作例を示すタイムチャートである。
【図３】実施形態１のＣＣＤリニアセンサの動作例を示すタイムチャートの応用例である。
【図４】実施形態２のＣＣＤリニアセンサを示す図である。
【図５】実施形態２のＣＣＤリニアセンサの動作例を示すタイムチャートである。
【図６】実施形態２のＣＣＤリニアセンサの動作例を示すタイムチャートの応用例である。
【図７】従来のＣＣＤリニアセンサを示す図である。
【図８】従来のＣＣＤリニアセンサを示す図である。
【図９】本発明の代表的な実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを搭載した記録部と光学的に画像を読取るスキャナ部とを備えた多機能プリンタを示す正面図である。
【図１０】図９に示した多機能プリンタのスキャナ部の構成を示す上面図である。
【図１１】図９に示した多機能プリンタの操作部の構成を示す図である。
【図１２】図９に示した多機能プリンタの記録部の構成を示す斜視図である。
【図１３】図９に示した多機能プリンタの制御構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の代表的な実施形態に係るリニアセンサの暗電流雑音低減方法についてのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１１、４１    光電変換部
１２、４２    移送ゲート
１３、４３    電荷蓄積部
１４、４４    バリアゲート
１５、４５    転送レジスタ（転送部）
１６、４６    出力回路
５１０    ＡＳＩＣ
５１０ａ    読取制御部
５１１    ＣＰＵ
【図１】
0005576599.tif 000002
【図２】
0005576599.tif 000003
【図３】
0005576599.tif 000004
【図４】
0005576599.tif 000005
【図５】
0005576599.tif 000006
【図６】
0005576599.tif 000007
【図７】
0005576599.tif 000008
【図８】
0005576599.tif 000009
【図９】
0005576599.tif 000010
【図１０】
0005576599.tif 000011
【図１１】
0005576599.tif 000012
【図１２】
0005576599.tif 000013
【図１３】
0005576599.tif 000014
【図１４】
0005576599.tif 000015