(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射された光量に応じて電荷を蓄積する少なくとも１ラインの撮像素子に第１の蓄積時間に亘って光を照射した後に１ラインの電荷を順次に読み出す第１の読み出し工程と、
上記撮像素子に第１の蓄積時間とは異なる第２の蓄積時間に亘って光を照射した後に１ラインの電荷を順次に読み出す第２の読み出し工程と、
上記第１の読み出し工程と第２の読み出し工程とにおいて読み出されたそれぞれの１ラインの電荷から残像の電荷を検出する工程と
を有することを特徴とする残像検出方法。
【請求項２】
上記第１の蓄積時間は、上記第２の蓄積時間より長いことを特徴とする請求項１記載の残像検出方法。
【請求項３】
上記第２の読み出し工程において読み出される１ラインの電荷から残像を検出することを特徴とする請求項２記載の残像検出方法。
【請求項４】
上記撮像素子は、固体撮像素子からなることを特徴とする請求項１記載の残像検出方法。
【請求項５】
照射される光量に応じて電荷を蓄積する少なくとも１ラインの撮像素子に所定の強さの光を照射する光照射手段と、
上記撮像素子から所定のタイミングで１ラインの電荷を順次に読み出す電荷読み出し手段と、
上記光照射手段によって照射される上記撮像素子から、第１の蓄積時間後に上記電荷読み出し手段によって読み出される１ラインの電荷と、第２の蓄積時間後に上記電荷読み出し手段によって読み出される１ラインの電荷とから、残像の電荷を検出する残像電荷検出手段と
を有する残像検出装置。
【請求項６】
上記第１の蓄積時間は、上記第２の蓄積時間よりも長いことを特徴とする請求項５記載の残像検出装置。
【請求項７】
上記残像電荷検出手段は、上記第２の蓄積時間の後に読み出される１ラインの電荷から残像の電荷を検出することを特徴とする請求項６記載の残像検出装置。
【請求項８】
上記撮像素子は、固体撮像素子からなることを特徴とする請求項５記載の残像検出装置。
【請求項９】
上記光照射手段は、連続発光光源を用いることを特徴とする請求項５記載の残像検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、照射される光に応じて電荷を蓄積する少なくとも１ラインの撮像素子の残像を検出する残像検出方法及び残像検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ等の撮像素子が１次元に配置されたいわゆるリニアセンサが提供されている。上記リニアセンサは、１次元に配置された撮像素子とシフトレジスタを組み合わせてなる素子であり、各撮像素子で検知した各点でのイメージを１ライン単位をとして上記シフトレジスタに転送し、このシフトレジスタから１ラインを毎に順次に出力信号として読み出す。この１ラインの出力信号は、１次元のイメージを構成している。
【０００３】
上記リニアセンサは、このリニアセンサの１次元の方向と直角の方向に移動させることによって、２次元のイメージを１ライン毎に逐次に読み取ることもできる。上記リニアセンサは、このような用途に、ファックス、スキャナ、デジタルコピー等において、原稿読み取りのためのセンサとして、広く用いられている。
【０００４】
上記リニアセンサの特性の一つとして、残像特性がある。一般に、リニアセンサは照射された光を各撮像素子にて電荷に変換し、この電荷をゲートを介して上記シフトレジスタに転送する。しかし、転送時間が短かったり、転送電界が弱い場合には、発生した電荷が希望の時間内にシフトレジスタに転送しきれない場合がある。
【０００５】
このような場合、転送されずに各撮像素子に残った電荷は、以降の転送に混入することになる。すなわち、残像とは、上記リニアセンサからの１ラインの出力信号に、それ以前のラインの出力信号が混入することをいう。なお、電荷が完全に転送されない原因としては、上記リニアセンサの構造上の問題や、読み出しゲートが開いている時間が短い等の要因が挙げられる。
【０００６】
上記残像特性は、リニアセンサの性能を評価するための重要な特性評価項目となる。例えば、上記ファックス等の機器において２次元イメージ読み取りのためにリニアセンサを用いる場合、各画素毎に残像特性が異なるリニアセンサを用いると上記イメージにはむらが生じることになる。また、残像が存在すると小露光時の特性を悪化させる原因ともなる。
【０００７】
上記残像特性の評価には、通常はストロボ光源等の間欠発光の光源を用い、この光源にてリニアセンサに所定時間の光を照射した後に、このリニアセンサから電荷を１ライン読み出し、この１ラインの次に読み出される１ラインの電荷から残像を検出することにより残像特性を評価する。
【０００８】
このような間欠発光の光源を用いて残像を検出する方法の、タイミングチャートを図９に示す。図では、上から下に順に、リニアセンサから１ラインの電荷の転送を制御する一定周期のリードアウトゲート制御信号φＲＯＧと、ストロボ等の発光を制御する光源制御信号φＳＴＢと、出力信号ＶＯＵＴとのそれぞれの信号の波形が示されている。
【０００９】
ここで、上記光源制御信号φＳＴＢの波形の左側の“ＯＮ”及び“ＯＦＦ”は、上記光源の“ＯＮ”及び“ＯＦＦ”の電位を表す。また、上記出力信号ＶＯＵＴの波形の左側の“ＶＲＳ”及び“ＶＯＳ”は、それぞれ“リセットレベル”及び“オフセットレベル”を表している。
【００１０】
上記リニアセンサは、上記リードアウトゲート制御信号φＲＯＧのパルスのタイミングによって１ラインの電荷を転送し、この１ラインの電荷は順次に出力される。すなわち、図中の、“Ａライン”及び“Ｂライン”の各１ラインの電荷は１周期遅れて出力信号ＶＯＵＴの“Ａライン出力”及び“Ｂライン出力”となって現れる。
【００１１】
上記間欠発光の光源は、上記“Ａライン”にて上記光源制御信号φＳＴＢの“ＯＮ”のパルスに応じて発光し、リニアセンサに所定時間光を照射する。上記リニアセンサは、この光を電荷に変換し、この１ラインの電荷は出力信号ＶＯＵＴとして次の“Ａライン出力”で出力される。この出力信号ＶＯＵＴの“Ａライン出力”の周期において、振幅が増加してオフセット電位ＶＯＳを負側越えた部分が、上記リニアセンサから読み出された電荷に対応している。
【００１２】
上記出力信号ＶＯＵＴの“Ａライン出力”の周期では、一様に増加した振幅の部分Ａ３において振幅の局所的な減少がみられる。この振幅の局所的な減少は、上記リニアセンサに蓄積された電荷の一部が完全に転送されないために生じた。この転送されずに残った電荷は、次のラインにて読み出される。
【００１３】
上記“Ｂライン”においては、リニアセンサには光が照射されず電荷は蓄積されないため、上記“Ｂライン出力”では、上述のような転送されずに残った電荷のみが読み出される。これは、出力信号ＶＯＵＴの部分Ｂ３のように、振幅の局所的な増加となって現れる。
【００１４】
このように、“Ａライン”においてリニアセンサに間欠発光の光を照射したのちこのラインの電荷を転送して“Ａライン出力”にて読み出し、光を照射しない“Ｂライン”に対応する“Ｂライン出力”にて読み出し、この“Ｂライン出力”の出力信号ＶＯＵＴの振幅の変化を調べることによって、残像の電荷を検出することができる。
【００１５】
ここで、図９の部分Ａ３及び部分Ｂ３の近傍の拡大図を、図１０（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示す。図中の各パルスは、リニアセンサを構成する各センサに対応している。従って、部分Ａ３及び部分Ｂ３に対応するセンサにおいては、読み出される電荷の量が減少あるいは増加していることが見て取れる。
【００１６】
次に、間欠発光の光源を用いて残像を検出する方法において、残像がない場合のタイミングチャートを、図１１に示す。図では、上から下に順に、リードアウトゲート制御信号φＲＯＧと、光源制御信号φＳＴＢと、出力信号ＶＯＵＴとのそれぞれの信号の波形が示されている。上記出力信号ＶＯＵＴの点Ａ４及び点Ｂ４には、上述した残像がある場合に図９の点Ａ３及び点Ｂ３において見られたような振幅の局所的な減少及び増加は、見られない。
【００１７】
上記部分Ａ４及び部分Ｂ４の近傍の拡大図を、図１２（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示す。パルスの振幅は一定であるので、各センサから転送される電荷は一定であり、残像がないことが見て取られる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、リニアセンサの残像を検知する従来の方法においては、ストロボ光源のような間欠発光の光源が利用されている。
【００１９】
しかし、このような間欠発光の光源は、一般に高価である。また、上記間欠発光の光源は、取扱いが面倒であり、寿命も短い。また、上記間欠発光の光源は、専らリニアセンサ残像特性の評価に使用され、他の用途が少ないので、設備の効率の面で問題がある。また、リニアセンサの残像特性の評価の実施は、上記間欠発光の光源が備えられる場所に限定される。
【００２０】
そこで、この発明は、上述の実情に鑑み、ストロボ光源のような間欠発光の光源を利用することなくリニアセンサの残像特性を評価する残像評価方法、また、上記間欠発光の光源を備えることなくリニアセンサの残像特性を評価する残像評価装置を提供する。
【００２１】
【発明を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る残像検出方法は、照射された光量に応じて電荷を蓄積する少なくとも１ラインの撮像素子に第１の蓄積時間に亘って光を照射した後に１ラインの電荷を順次に読み出す第１の読み出し工程と、上記撮像素子に第１の蓄積時間とは異なる第２の蓄積時間に亘って光を照射した後に１ラインの電荷を順次に読み出す第２の読み出し工程と、上記第１の読み出し工程と第２の読み出し工程とにおいて読み出されたそれぞれの１ラインの電荷から残像の電荷を検出する工程を有することとなされたものである。
【００２２】
上記本発明は、少なくとも１ライン配設された照射された光量に応じて電荷を蓄積する撮像素子に、第１の蓄積時間に亘って光を照射した後に、第１の読み出し工程にて１ラインの電荷を順次に読み出し、上記撮像素子に第１の蓄積時間とは異なる第２の蓄積時間に亘って光を照射した後に第２の読み出し工程にて１ラインの電荷を順次に読み出し、残像の電荷を検出する工程にて第１の読み出し工程にて読み出された１ラインの電荷と第２の読み出し工程にて読み出された１ラインの電荷とを比較することにより残像の電荷を検出する。
【００２３】
また、本発明に係る残像検出方法は、上記第１の蓄積時間は、上記第２の蓄積時間より長いこととなされ、上記第２の読み出し工程において読み出される１ラインの電荷から残像を検出することとなされたものである。そして、この発明に係る残像検出方法は、上記撮像素子は、固体撮像素子からなることとなされたものである。
【００２４】
上記本発明は、蓄積時間の長い第１の蓄積時間で蓄積された電荷を、上記第１の読み出し工程にて読み出し、残像の電荷を蓄積時間の短い上記第２の蓄積時間にて蓄積された電荷とともに上記第２の読み出し工程にて読み出し、この第２の読み出し工程にて読み出した１ラインの電荷から残像の電荷を検出する。また、上記撮像素子としては、固体撮像素子が用いられる。
【００２５】
上記課題を解決するために、本発明に係る残像検出装置は、照射される光量に応じて電荷を蓄積する少なくとも１ラインの撮像素子に所定の強さの光を照射する光照射手段と、上記撮像素子から所定のタイミングで１ラインの電荷を順次に読み出す電荷読み出し手段と、上記光照射手段によって照射される上記撮像素子から、第１の蓄積時間後に上記電荷読み出し手段によって読み出される１ラインの電荷と、第２の蓄積時間後に上記電荷読み出し手段によって読み出される１ラインの電荷とから、残像の電荷を検出する残像電荷検出手段と有することとなされたものである。
【００２６】
上記本発明は、少なくとも１ライン配設された照射される光に応じて電荷を蓄積する撮像素子に光照射手段にて光を照射し、電荷読み出し手段にて上記１ラインの電荷を読み出し、上記撮像素子に第１の蓄積時間に亘って光を照射した後に１ラインの電荷を読み出し、上記撮像素子に第２の蓄積に亘って光を照射した後に１ラインの電荷を読み出し、残像電荷検出手段にてこれら１ラインの電荷から残像の電荷を検出するものとなされたものである。
【００２７】
また、本発明に係る残像検出装置は、上記第１の蓄積時間は、上記第２の蓄積時間よりも長いこととなされたものである。さらに、この発明に係る残像検出装置は、上記残像電荷検出手段は、上記第２の蓄積時間の後に読み出される１ラインの電荷から残像の電荷を検出することとなされたものである。
【００２８】
上記本発明は、蓄積時間の長い第１の蓄積時間で蓄積された電荷を、上記第１の読み出し工程にて読み出し、残像の電荷を蓄積時間の短い上記第２の蓄積時間にて蓄積された電荷とともに上記第２の読み出し工程にて読み出し、この１ラインの電荷から残像の電荷を検出する。
【００２９】
そして、本発明に係る残像検出装置は、上記撮像素子は、固体撮像素子からなり、また、上記光照射手段は、連続発光光源を用いることとなされたものである。
【００３０】
上記本発明は、上記撮像素子に固体撮像素子を用い、また、上記光照射手段に連続発光光源を用いる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る残像検出方法及び残像検出装置の実施の形態の一例を図面を参照しながら説明する。
【００３２】
本発明に係る残像検出装置は、図１に示されるように、光照射部１と、制御部２と、モニタ部３と、センサ部１０の各部によって構成される。
【００３３】
上記光照射部１は、蛍光灯等の連続発光光源を備え、所定の強さの光をセンサ部１０に照射する。上記センサ部１０は、１次元に配置された撮像素子によって、上記光照射部１から照射される光を電荷に変換し、この電荷を上記制御部から供給されるクロックに従って１ライン毎に読み出して上記モニタ部３に供給する。上記モニタ部３は、上記センサ部から供給される出力信号を表示画面に表示する。
【００３４】
次に、図２に、上記センサ部１０の構造を示す。ここでは、上記センサ部１０は、ＣＣＤ撮像素子と、その周辺回路とを一体として１チップ上に構成されている。
【００３５】
上記センサ部１０は、１次元に配設された複数のセンサ１１と、上記１次元に配設されたセンサ１１の両端部にそれぞれ複数配設されるダミーセンサ１２と、上記センサ１１から電荷の転送の制御を行うリードアウトゲート１３と、上記センサ１１から上記リードアウトゲート１３を介して電荷の転送を受けるＣＣＤアナログセンサ１４と、上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１３からの出力信号を加工する出力アンプ及びサンプルホールド回路１５と、上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４にリセットのタイミングを与える第１のタイミングジェネレータ１６と、上記リードアウトゲート１３にリードアウトゲート制御のタイミングを与える第２のタイミングジェネレータ１７とから構成される。
【００３６】
また、上記センサ部は、端子として、上記第１のタイミングジェネレータ１６を介して上記ＣＣＤアナログシフトレジスタにリセット信号φＲＳを与えるリセット端子５１と、上記出力アンプ及びサンプルホールド回路１５にサンプルホールド信号φＳ／Ｈを与えるサンプルホールド端子５２と、上記出力及びサンプルホールド回路１５からの出力信号ＶＯＵＴが供給される出力端子５３と、接地端子５４と、電源端子５５と、上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４に第１のクロックφ１を与える第１のクロック端子５６と、同じく上記ＣＣＤアナログシフトレジスタに上記第１のクロックとは位相が異なる第２のクロックφ２を供給する第２のクロック端子５７と、上記第２のタイミングジェネレータ１７を介して上記リードアウトゲート１３に電荷転送のタイミングを与えるリードアウトゲート制御信号φＲＯＧを送るリードアウトゲート制御端子５８とを備える。
【００３７】
上記センサ１１は、１次元上に所定の個数並べて配置され、その並んだセンサの両端には、上記１次元上にダミーセンサ１２がそれぞれ所定の個数配置される。１次元上に配置された各センサ１１は、照射された各点において照射される光を電荷に変換して蓄積する。上記リードアウトゲート１３は、上記リードアウトゲート制御端子５８からリードアウトゲート制御信号φＲＯＧが上記第２のタイミングジェネレータ１７を介して供給されるタイミングに従って、上記センサ１１に蓄積された電荷を上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４に転送する。
【００３８】
上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４は、その各要素を上記リードアウトゲート１３を挟んで上記センサ１１の各素子に対応するように配設される。このＣＣＤアナログシフトレジスタ１４は、上記リードアウトゲート１３を介して上記センサ１１から１ラインずつ電荷の転送を受ける。そして、クロックに応じてこの１ラインの電荷を順次読み出される。ここでは、上記第１のクロック端子５６から供給される第１のクロックφ１と、上記第２のクロック端子５７から供給される第２のクロックφ２との２相のクロックを用いているが、３相あるいは４相のクロックを利用する場合もある。なお、上記１次元上に配置された上記センサ１１及び上記ダミーセンサ１２と、上記リードアウトゲート１３と、上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４は、一体としてリニアセンサを構成し、この部分だけで独立した形態を取ることもある。
【００３９】
上記出力アンプ及びサンプルホールド回路１５は、上記ＣＣＤアナログシフト１４から読み出される出力信号を加工する。すなわち、上記出力信号を所定のレベルまで増幅を行い、また、上記サンプルホールド端子５２から供給されるサンプルホールド信号φＳ／Ｈのタイミングに従って上記出力信号のサンプルホールド行う。そして、これらの加工が施された上記出力信号ＶＯＵＴを、上記出力端子５３に供給する。
【００４０】
上記第１のタイミングジェネレータ１６は、上記リセット端子５１から供給されるリセット信号φＲＳを調整し、上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４にリセットのタイミングを与える。上記第２のタイミングジェネレータ１７は、上記リードアウトゲート制御端子５８から供給されるリードアウトゲート制御信号φＲＯＧから上記リードアウトゲート５８を開くタイミングを与える。上記第１のタイミングジェネレータ１７及び第２のタイミングジェネレータ１７は、独立の構成となっているが、他のタイミング信号を生成する部分も含んで、一体の構成とされる場合もある。
【００４１】
続いて、図３に、上記センサ部１０の各端子に供給される信号と、上記センサ部からの出力信号とのそれぞれの波形と、各信号の時間的な関係を示すクロックタイミング図の例を示す。ここでは、出力信号ＶＯＵＴに対して、サンプルホールドを行っていない。図の上から下へ、リードアウトゲート制御信号φＲＯＧと、第１のクロック信号φ１と、第２のクロック信号φ２と、リセット信号φＲＳと、出力信号ＶＯＵＴとの各信号の波形が示されている。なお、各信号の波形の左側に示されている数字は、５Ｖ及び０Ｖの電位を示している。
【００４２】
上記リードアウトゲート制御信号φＲＯＧは、上記リードアウトゲート１３を制御して、上記センサ１１の各素子に照射された光に応じて蓄積されている電荷を、上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４に１ラインを単位として転送するタイミングを上記第２のタイミングジェネレータ１７を介して与える。上記リードアウトゲート制御信号φＲＯＧのパルスのタイミングに基づいて上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４に転送された電荷は、上記第１のクロックφ１及び上記第２のクロックφ２の２相クロックに従って、出力信号ＶＯＵＴとして１ライン順次に読み出される。上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４から１ラインの電荷が読み出されると、上記リードアウト制御信号φＲＯＧのパルスのタイミングに基づいて、上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４に上記センサ１１の各素子から再び１ラインの電荷が転送される。
【００４３】
上記出力信号ＶＯＵＴは、上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４から出力した後、上記出力アンプ部及びサンプルホールド回路１５によって加工された１ラインの出力信号である。ただし、ここではサンプルホールドはなされていないので、この出力信号ＶＯＵＴはパルス状となっている。なお、この出力信号ＶＯＵＴに関しては、正側の上限の電位が基準電位となっている。
【００４４】
上記出力信号ＶＯＵＴの、各パルスの上部に表されている指標“Ｄ”及び“Ｓ”は、それぞれのパルスが上記ダミーセンサ１２及びセンサ１１に対応することを示している。すなわち、この出力信号は、上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４から、上記ダミーセンサ１１及びセンサ１２が、１次元上に配置されている順に１ライン読み出したものである。このような１ラインの出力信号ＶＯＵＴの“１ライン出力期間”は、図中に示されているように、上記ダミーセンサ１２に対応する“ダミー信号”の部分と、上記センサ１１に対応する“有効画素信号”の部分から構成されている。
【００４５】
なお、上記出力信号ＶＯＵＴの、パルスの振幅の大小は、読み出された電荷の量に対応している。従って、パルスの振幅が小さい部分は、光学的には黒色であり、図中の“光学的黒”は、このことを示唆している。
【００４６】
次に、図４に、出力信号ＶＯＵＴに対してサンプルホールド機能を用いた場合の、上記センサ部１０の各端子に供給される信号と、上記センサ部１０からの出力信号とのそれぞれの波形と、各信号の時間的な関係を示すクロックタイミング図を示す。ここでは、図の上から下へ、リードアウトゲート制御信号φＲＯＧと、第１のクロック信号φ１と、第２のクロック信号φ２と、リセット信号φＲＳと、サンプルホールド信号φＳ／Ｈと、出力信号ＶＯＵＴとの各信号の波形が示されている。
【００４７】
上記出力信号ＶＯＵＴは、上記出力アンプ及びサンプルホールド回路１５にて、サンプルホールドの加工がなされている。すなわち、上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４から読み出されたパルス状の信号に対して、上記サンプルホールド信号φＳ／Ｈの信号のパルスのタイミングでサンプリングを行い、次の上記サンプルホールド信号φＳ／Ｈのパルスのタイミングまで、上記サンプリングにて得られた電位をホールドがなされる。従って、この出力信号は、パルス状ではあるが、同じレベルについては平坦につながるようになった。
【００４８】
続いて、上述の残像検出方法、または上述の残像検出方法を用いた残像の検出の実施の形態の一例を示す。
【００４９】
このような残像検出方法によるタイミングチャートを図５に示す。図には、上記リードアウトゲート１３を制御して電荷を転送するタイミングとして、“Ａライン”と、“Ａライン”より短い“Ｂライン”との２つのラインを交互に有するリードアウトゲート制御信号φＲＯＧと、上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４から上記出力アンプ及びサンプルホールド回路１５を介して供給される出力信号ＶＯＵＴとのそれぞれの信号の波形が示されている。
【００５０】
ここで、上記センサ部１０のセンサ１１には、上記“Ａライン”において上記光照射部から光が照射される。この光は、上記センサ１１にて電荷に変換され、この電荷は、上記リードアウトゲート制御信号φＲＯＧのパルスの上記第２のタイミングジェネレータ１７を介するタイミングで、上記リードアウトゲートを介して上記ＣＣＤアナログシフトレジスタ１４に１ラインの電荷として転送される。そして、この１ラインの電荷は、“Ａライン出力”にて出力信号ＶＯＵＴとして出力される。
【００５１】
上記“Ｂライン”にて上記センサ１１に蓄積された電荷は、上記リードアウトゲート制御信号φＲＯＧのパルスの上記第２のタイミングジェネレータ１７を介するタイミングに従って転送され、“Ｂライン出力”にて出力信号ＶＯＵＴとして出力される。
【００５２】
ここで、上記センサ１１への“Ａライン”における蓄積時間は、“Ｂライン”の蓄積時間より長いので、上記センサ１１に“Ａライン”において蓄積される電荷は、“Ｂライン”において蓄積される電荷よりも多い。電荷の量が多いほど出力信号ＶＯＵＴの振幅は増加するので、上記“Ａライン”と“Ｂライン”とで読み出される電荷の量の相違は、上記出力信号ＶＯＵＴの振幅の相違となって現れている。すなわち、出力信号ＶＯＵＴの振幅は、“Ａライン”が“Ｂライン”よりも大きくなっている。
【００５３】
ここで、上記出力信号ＶＯＵＴの“Ａライン”の出力の振幅は、部分Ａ１にて局所的に減少する。また、上記出力信号ＶＯＵＴの“Ｂライン”の振幅は、部分Ｂ１にて局所的に増加している。部分Ａ１における振幅の局所的な減少は、上記リニアセンサに蓄積された電荷の一部が完全に転送されなかったためである。このような転送されずに残った電荷は、次のラインで読み出され、部分Ｂ１のように、振幅の局所的な増加となって現れる。
【００５４】
このように、転送されずに残った電荷は、次のラインで蓄積される電荷の量が小さい場合には、このラインの電荷とともに転送される。すなわち、蓄積時間が長く蓄積される電荷も多い“Ａライン”において残像として残った電荷を、蓄積時間が短い“Ｂライン”において蓄積された電荷とともに転送して読み出すことができる。従って、“Ｂライン出力”の出力信号ＶＯＵＴの振幅の変化によって残像の電荷を検出することができる。
【００５５】
なお、残像による出力振幅の変化は、“Ａライン出力”においても見られるが、“Ｂライン出力”においては、裾となる出力信号のＶＯＵＴの振幅が小さいので“Ａライン出力”よりも鮮明に見て取られる。
【００５６】
ここで、上記部分Ａ１及び部分Ｂ１の近傍の拡大図を、図６（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示す。ここで、図中の“ＶＲＳ”はリセットレベルを、“ＶＯＳ”はオフセットレベルを表している。また、図中の各パルスは、リニアセンサの各センサ１１に対応している。
【００５７】
上記センサ１１から転送されて読み出される電荷の量が多いほど出力信号ＶＯＵＴの振幅は大きくなるので、部分Ａ１に対応するセンサ１１では電荷が減少している。また、部分Ｂ２に対応するセンサ１１では電荷が増加している。上記電荷の上記センサ１１における増加及び減少は、電荷の転送が完全に行われず、残留した電荷が次回のラインにおいて現れる残像現象によるものである。
【００５８】
次に、残像がない場合のタイミングチャートを、図７に示す。図には、リードアウトゲート制御信号φＲＯＧと、出力信号ＶＯＵＴとのそれぞれの信号の波形が示されている。上記出力信号ＶＯＵＴの点Ａ２及び点Ｂ２には、上述した残像がある場合に図５の点Ａ１及び点Ｂ１において見られたような振幅の局所的な減少及び増加は、見られない。
【００５９】
上記部分Ａ２及び部分Ｂ２の近傍の拡大図を、図８（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示す。図中の各パルスは、リニアセンサの各センサに対応している。パルスの振幅は一定であるので、各センサから転送される電荷は一定であり、残像がないことが見て取られる。
【００６０】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る残像検出方法及び残像検出装置は、ストロボ光源等の間欠発光の光源を用いずに残像の検出を行うことができる。上記のような特殊な光源を用いないので、この方法及び装置は、コストの面で有利であり、また、作業者の負担を軽減する。さらに、上記間欠発光の光源の設備を要しないので、場所を限定されずに実施することができる。
【００６１】
また、上記本発明は、蓄積時間の長い第１の蓄積時間で蓄積され、完全に転送されずに残った残像の電荷を、蓄積時間の短い上記第２の蓄積時間にて蓄積された電荷とともに上記第２の読み出し工程にて読み出し、この１ラインの電荷から残像の電荷を検出する。上記第２の蓄積時間において蓄積される電荷は、上記第１の蓄積時間にて蓄積される電荷より少ないので振幅も小さく、従って、残像の電荷による振幅の増加を鮮明に検知することができる。
【００６２】
さらに、本発明に係る残像検出装置においては、光照射部の光源としては連続発光光源を用いる。従って、上記光源は、取扱いは簡単で、コストも低く、また、消費する電力も小さい。
【図面の簡単な説明】
【図１】残像検出装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図２】１チップに構成されたセンサ部の一例を示すブロック図である。
【図３】サンプルホールド機能を用いない場合のセンサ部の各部の波形の例を示すタイミングチャートである。
【図４】サンプルホールド機能を用いる場合のセンサ部の各部の波形の例を示すタイミングチャートである。
【図５】残像がある場合の出力信号等の波形を示すタイミングチャートである。
【図６】残像がある場合の出力信号の波形の一部を拡大した拡大図である。
【図７】残像がない場合の出力信号等の波形を示すタイミングチャートである。
【図８】残像がない場合の出力信号の波形の一部を拡大した拡大図である。
【図９】従来の残像検出方法による、残像がある場合の出力信号の波形を示すタイミングチャートである。
【図１０】従来の残像検出方法による、残像がある場合の出力信号の波形の一部を拡大した拡大図である。
【図１１】従来の残像検出方法による、残像がない場合の出力信号の波形を示すタイミングチャートである。
【図１２】従来の残像検出方法による、残像がない場合の出力信号の波形の一部を拡大した拡大図である。
【符号の説明】
１  光照射部、２  制御部、３  モニタ部、１０  センサ部１１  センサ、１２  ダミーセンサ、１３  リードアウトゲート、１４  ＣＣＤアナログシフトレジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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