(57)【要約】【課題】撮像の生産性を落とすことなく、画質の改善を可能にする。【解決手段】入射光に応じてそれぞれ電気信号を出力する複数の画素を備え、前記画素それぞれは、入射光に応じて電荷を蓄積する第１蓄積部と、遮光されて電荷を蓄積する第２蓄積部と、前記第１蓄積部が蓄積した電荷、及び前記第２蓄積部が蓄積した電荷を検出する電荷検出部と、前記第１蓄積部及び前記第２蓄積部から前記電荷検出部へ電荷を転送する転送部とを有する。【選択図】図５
2015023419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光に応じてそれぞれ電気信号を出力する複数の画素を備え、
前記画素それぞれは、
入射光に応じて電荷を蓄積する第１蓄積部と、
遮光されて電荷を蓄積する第２蓄積部と、
前記第１蓄積部が蓄積した電荷、及び前記第２蓄積部が蓄積した電荷を検出する電荷検出部と、
前記第１蓄積部及び前記第２蓄積部から前記電荷検出部へ電荷を転送する転送部と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記電荷検出部は、
前記第１蓄積部が蓄積した電荷を検出する第１電荷検出部と、
前記第２蓄積部が蓄積した電荷を検出する第２電荷検出部と
を有し、
前記転送部は、
前記第１蓄積部から前記第１電荷検出部へ電荷を転送する第１転送部と、
前記第２蓄積部から前記第２電荷検出部へ電荷を転送する第２転送部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記転送部は、
前記第１蓄積部が蓄積した電荷、及び前記第２蓄積部が蓄積した電荷を交互に前記電荷検出部へ転送すること
を特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記転送部は、
前記第２蓄積部を介して、前記第１蓄積部が蓄積した電荷を前記電荷検出部へ転送すること
を特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２蓄積部は、
前記第１蓄積部よりも面積が大きいこと
を特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記画素それぞれは、
前記第１蓄積部に対して入射光を集光する集光部をさらに有すること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記画素それぞれは、
他の前記画素との間でクロストークが生じることを防止する防止部をさらに有すること
を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１蓄積部が所定期間に蓄積した電荷と、前記第２蓄積部が所定期間に蓄積した電荷との差を、前記電荷検出部が検出した電荷に基づいて算出する減算部を有すること
を特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項１０】
前記第１蓄積部が所定期間に蓄積した電荷と、前記第２蓄積部が所定期間に蓄積した電荷との差を、前記電荷検出部が検出した電荷に基づいて算出する減算部と、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置と
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の画像読取装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳ構造の撮像装置においては、読取った画像を劣化させる要因として、画素毎のばらつきによって発生する固定パターンノイズが知られている。画素毎の固定パターンノイズが発生すると、スキャンした画像に縦スジが発生する。画素毎のばらつきの要因は、各画素の信号増幅を行うアンプなどのトランジスタ特性のばらつきや、各画素を構成する光を電荷に変換するフォトダイオードの暗電流（光を露光しない場合にも発生する電流）のばらつきがある。
【０００３】
固定パターンノイズを補正する方法として、フォトダイオードが露光により蓄積した電荷をサンプリングした値と、電荷をリセットした状態でサンプリングした値との差分をとる相関二重サンプリング（ＣＤＳ）が知られている。ＣＤＳによって各画素のパスにおけるトランジスタ特性のばらつきが要因である固定パターンノイズを補正することは公知である。
【０００４】
しかし、従来の撮像装置では、フォトダイオードが蓄積した電荷には、露光によって発生した電荷だけでなく、暗電流によって発生する電荷が含まれている。よって、ＦＤ（フローティングディフュージョン）部の電荷をリセットした状態でサンプリングした値を減算してＣＤＳを行っても、暗電流起因での差分は除去できておらず、固定パターンノイズ（暗電流ノイズ）を完全に補正することができないという問題があった。
【０００５】
なお、暗電流ノイズを含めて補正する手法として、黒シェーディング補正がある。例えば、光源を消灯させた状態で画像を読み取り、画素毎に基準黒レベルとして保持しておき、原稿を読み取った画像レベルから基準黒レベルを減算することによって補正を行う。
【０００６】
しかし、黒シェーディング補正は、スキャン前にランプを消灯させて画像を読取る必要があるため、連続スキャンを行う場合には生産性が落ちるという問題がある。黒シェーディング補正を行うための基準黒レベルの生成を最初の一度のみとすると、連続スキャンの生産性を維持することができるが、温度変化などによって固定パターンノイズが変化した場合に、正常に補正が行えない。
【０００７】
また、特許文献１は、入射光を受光して光電変換する光電変換部を有する複数の第１の画素と、入射光を受光して光電変換する第１の光電変換部、及び遮光された第２の光電変換部を有する複数の第２の画素と、を備えた固体撮像素子を開示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、画像を読取る画素から離れた位置にある別の画素によって暗電流成分を検出するので、画素位置の違いによるばらつきの影響を受け、固定パターンノイズを精度よく除去することはできないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像の生産性を落とすことなく、画質の改善を可能にすることができる撮像装置、画像読取装置及び画像形成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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入射光に応じてそれぞれ電気信号を出力する複数の画素を備え、前記画素それぞれは、入射光に応じて電荷を蓄積する第１蓄積部と、遮光されて電荷を蓄積する第２蓄積部と、前記第１蓄積部が蓄積した電荷、及び前記第２蓄積部が蓄積した電荷を検出する電荷検出部と、前記第１蓄積部及び前記第２蓄積部から前記電荷検出部へ電荷を転送する転送部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撮像の生産性を落とすことなく、画質の改善を可能にすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、撮像装置が有する複数の画素の配列及び構成を例示する上面図である。
【図２】図２は、図１に示した画素の構成を示すＡ−Ａ’線概略断面図及び電位分布図である。
【図３】図３は、撮像装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【図４】図４は、撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】図５は、撮像装置が有する複数の画素の配列及び構成を例示する上面図である。
【図６】図６は、図５に示した画素の構成を示すＢ−Ｂ’線概略断面図及び電位分布図である。
【図７】図７は、撮像装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【図８】図８は、撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】図９は、図６に示した画素の変形例の構成を示すＢ−Ｂ’線概略断面図である。
【図１０】図１０は、撮像装置が有する複数の画素の配列及び構成を例示する上面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した画素の構成を示すＣ−Ｃ’線概略断面図及び電位分布図である。
【図１２】図１２は、撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、撮像装置を有する画像読取装置の構成例を示す断面図である。
【図１４】図１４は、画像読取装置の変形例の概要を模式的に例示するブロック図である。
【図１５】図１５は、撮像装置を有する画像形成装置の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、本発明をするに至った背景について説明する。図１は、撮像装置１が有する複数の画素（画素部）１０の配列及び構成を例示する上面図（入射光の方向に見た図）である。図２は、図１に示した画素１０の構成を示すＡ−Ａ’線概略断面図及び電位分布図（ポテンシャル）である。
【００１４】
図１に示すように、撮像装置１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に、それぞれ複数の画素１０が一方向に配列されている。また、撮像装置１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色に対応する３つの画素１０を単位（カラム）として、入射光に対応する電気信号（ＰＩＸＯＵＴ）を色毎に出力する。撮像装置１は、ＣＭＯＳプロセスによって形成されている。
【００１５】
各画素１０は、それぞれ遮光されていないフォトダイオード（ＰＤ）１１、ＦＤ（フローティングディフュージョン）部１２、Ｔｒ部１３、防止部１４、カラーフィルタ１５及び遮光膜１６を有する。なお、各画素１０は、Ｒ，Ｇ，Ｂいずれかのカラーフィルタ１５が設けられていることを除いて、同様に構成されている。また、図中に示した＊又は＿＊は、Ｒ，Ｇ，Ｂいずれかの色に対応することを示す。
【００１６】
ＰＤ１１は、Ｐ−ｗｅｌｌに形成されたＮ＋などにより構成される例えば埋め込みフォトダイオードであり、電荷を蓄積する蓄積部となっている。ＦＤ部１２は、電荷検出用浮遊拡散層（フローティングディフュージョン）であり、電荷を蓄積して電圧に変換することによって検出する電荷検出部となっている。
【００１７】
Ｔｒ部１３は、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ及び選択トランジスタなどを有し、電荷を転送する転送部となっている。転送トランジスタは、Ｔｘ＿＊信号によってＰＤ１１が蓄積した電荷をＦＤ部１２へ転送する。リセットトランジスタは、ＲＴ＿＊信号によってＦＤ部１２の電荷蓄積をリセットする。増幅トランジスタは、ＦＤ部１２が検出した電圧（蓄積した電荷）を増幅させる。選択トランジスタは、増幅トランジスタが増幅させた電圧をＳＷ＿＊信号によって所定のタイミングで選択して出力させるために切替えられる。
【００１８】
防止部１４は、ＰＤ１１、ＦＤ部１２及びＴｒ部１３がレイアウトされていない領域であり、例えばＧＮＤとされ、画素１０間での光学的クロストーク及び電気的クロストークを防止する機能を有する。カラーフィルタ１５は、Ｒ，Ｇ，Ｂいずれかの光電変換を可能にするために設けられるフィルタである。遮光膜１６は、例えばアルミなどの金属によって構成され、ＰＤ１１以外の構成を遮光する機能を有する。なお、画素１０は、図示しないシリコン酸化膜及び保護膜等も備えている。
【００１９】
また、図２の電位分布図に示したように、ＦＤ部１２のリセット時には、ＰＤ１１に電荷が蓄積される。そして、リセットトランジスタによるリセットが解除され、転送トランジスタがオンにされると、ＰＤ１１に蓄積された電荷はＦＤ部１２へ転送される。なお、電位分布図においては、電源電圧Ｖｄｄの変動（オン・オフ等）による変動分も電荷と共に示されている。
【００２０】
図３は、撮像装置１の構成を模式的に示したブロック図である。図４は、撮像装置１の動作を示すタイミングチャートである。各画素（画素部）１０は、カラム毎に出力（ＰＩＸＯＵＴ）が処理回路１７に入力されている。処理回路１７は、図示しないＡＤ変換回路及びラッチ回路などを含み、カラム毎にＲ，Ｇ，Ｂの色に対応する電気信号をそれぞれ出力する。
【００２１】
次に、図１〜４を参照して、撮像装置１の動作について説明する。まず、撮像装置１は、ＦＤ部１２の電荷をリセットするために、リセットトランジスタのＲＴ＿＊がオンにされる（ｔ４１）。ここで、ＰＤ１１は、その前の状態から電荷蓄積状態となっている。ＰＤ１１には、入射光量と蓄積時間に応じた光電荷と、暗電流による電荷とを合わせた電荷（以降、信号電荷：ＶＳ（＊）と称する）が発生する。
【００２２】
ＦＤ部１２の電荷のリセットが完了（以降、このときの電荷をリセット電荷：ＶＲ（＊）と称する）すると、リセットトランジスタのＲＴ＿＊がオフにされ、選択トランジスタのＳＷ＿＊がオンにされることにより、ＦＤ部１２のリセット電荷が読み出される（ｔ４２）。
【００２３】
リセット電荷が読み出されると、選択トランジスタのＳＷ＿＊がオフにされ、転送トランジスタのＴＸ＿＊がオンにされる（ｔ４３）。すると、ＰＤ１１で発生した信号電荷がＦＤ部１２に転送されて保持される。
【００２４】
その後、再び選択トランジスタのＳＷ＿＊がオンにされると、ＦＤ部１２の信号電荷が読み出される（ｔ４４）。
【００２５】
上記の動作がＲ，Ｇ，Ｂの順に行われる（ｔ４５、ｔ４６）。
【００２６】
ｎカラムにおいて、ｔ４１〜ｔ４６に示した動作は同時に行われる。１カラムの出力ＰＩＸＯＵＴ＿ｎは、１ライン中にＶＲ（Ｒ）ｎ→ＶＳ（Ｒ）ｎ→ＶＲ（Ｇ）ｎ→ＶＳ（Ｇ）ｎ→ＶＲ（Ｂ）ｎ→ＶＳ（Ｂ）ｎの順で出力される。処理回路１７は、図示しないＡＤ変換回路及びラッチ回路によってＲ，Ｇ，Ｂのデジタルデータを並列に並べ替えてカラム順に出力する。
【００２７】
（第１実施形態）
次に、第１実施形態にかかる撮像装置２について説明する。図５は、撮像装置２が有する複数の画素（画素部）２０の配列及び構成を例示する上面図（入射光の方向に見た図）である。図６は、図５に示した画素２０の構成を示すＢ−Ｂ’線概略断面図及び電位分布図（ポテンシャル）である。
【００２８】
図５に示すように、撮像装置２は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に、それぞれ例えば約７０００個の画素２０が一方向に配列されている。また、撮像装置２は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色に対応する３つの画素２０を単位（カラム）として、入射光に対応する電気信号（ＰＩＸＯＵＴ）を色毎に出力する。撮像装置２は、ＣＭＯＳプロセスによって形成されている。
【００２９】
各画素２０は、それぞれ遮光されていないフォトダイオード（ＰＤ）２１、遮光されたフォトダイオード（ＰＤ）２２、ＦＤ（フローティングディフュージョン）部２３，２５、Ｔｒ部２４，２６、カラーフィルタ２７及び遮光膜２８を有する。なお、各画素２０は、Ｒ，Ｇ，Ｂいずれかのカラーフィルタ２７が設けられていることを除いて、同様に構成されている。また、図中に示した＊又は＿＊は、Ｒ，Ｇ，Ｂいずれかの色に対応することを示す。
【００３０】
ＰＤ２１は、Ｐ−ｗｅｌｌに形成されたＮ＋などにより構成される例えば埋め込みフォトダイオードであり、入射光に応じて電荷を蓄積する第１蓄積部となっている。ＰＤ２２は、Ｐ−ｗｅｌｌに形成されたＮ＋などにより構成される例えば埋め込みフォトダイオードであり、遮光膜２８により遮光されて電荷を蓄積する第２蓄積部となっている。つまり、ＰＤ２２は、入射光による光電流（光電荷）が発生せず、暗電流電荷が蓄積時間に応じて発生する。
【００３１】
ＦＤ部２３は、電荷検出用浮遊拡散層であり、ＰＤ２１から転送される電荷を蓄積し、電圧に変換することによって検出する第１電荷検出部となっている。Ｔｒ部２４は、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ及び選択トランジスタなどを有し、ＰＤ２１が蓄積した電荷をＦＤ部２３へ転送する第１転送部となっている。転送トランジスタは、Ｔｘ＿＊信号によってＰＤ２１が蓄積した電荷をＦＤ部２３へ転送する。リセットトランジスタは、ＲＴ＿＊信号によってＦＤ部２３の電荷蓄積をリセットする。増幅トランジスタは、ＦＤ部２３が検出した電圧（蓄積した電荷）を増幅させる。選択トランジスタは、増幅トランジスタが増幅させた電圧をＳＷ＿＊信号によって所定のタイミングで選択して出力させるために切替えられる。
【００３２】
ＦＤ部２５は、電荷検出用浮遊拡散層であり、ＰＤ２２から転送される電荷を蓄積し、電圧に変換することによって検出する第２電荷検出部となっている。Ｔｒ部２６は、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ及び選択トランジスタなどを有し、ＰＤ２２が蓄積した電荷をＦＤ部２５へ転送する第２転送部となっている。転送トランジスタは、Ｔｘ＿＊信号によってＰＤ２２が蓄積した電荷をＦＤ部２５へ転送する。リセットトランジスタは、ＲＴ＿＊信号によってＦＤ部２５の電荷蓄積をリセットする。増幅トランジスタは、ＦＤ部２５が検出した電圧（蓄積した電荷）を増幅させる。選択トランジスタは、増幅トランジスタが増幅させた電圧をＳＷ＿＊信号によって所定のタイミングで選択して出力させるために切替えられる。
【００３３】
また、第１電荷検出部及び第２電荷検出部は、ＰＤ２１が蓄積した電荷、及びＰＤ２２が蓄積した電荷を検出する電荷検出部を構成している。また、第１転送部及び第２転送部は、ＰＤ２１及びＰＤ２２から電荷検出部へ電荷を転送する転送部を構成している。
【００３４】
カラーフィルタ２７は、Ｒ，Ｇ，Ｂいずれかの光電変換を可能にするために設けられるフィルタである。遮光膜２８は、例えばアルミなどの金属によって構成され、ＰＤ２１以外の構成を遮光する機能を有する。なお、画素２０は、図示しないシリコン酸化膜及び保護膜等も備えている。
【００３５】
また、図６の電位分布図に示したように、ＦＤ部２３のリセット時には、入射光量と蓄積時間に応じた信号電荷がＰＤ２１に蓄積される。そして、リセットトランジスタによるリセットが解除され、転送トランジスタがオンにされると、ＰＤ２１に蓄積された信号電荷はＦＤ部２３へ転送される。また、ＦＤ部２５のリセット時には、暗電流成分（この電荷を以降、暗電流電荷（ＶＤ（＊））と称する）の電荷がＰＤ２２に蓄積される。そして、リセットトランジスタによるリセットが解除され、転送トランジスタがオンにされると、ＰＤ２２に蓄積された暗電流電荷はＦＤ部２５へ転送される。ＰＤ２１及びＰＤ２２は、同時に動作可能である。なお、電位分布図においては、電源電圧Ｖｄｄの変動（オン・オフ等）による変動分も電荷と共に示されている。
【００３６】
図７は、撮像装置２の構成を模式的に示したブロック図である。図８は、撮像装置２の動作を示すタイミングチャートである。各画素（画素部）２０は、カラム毎に出力（ＰＩＸＯＵＴ）が減算部２９に入力されている。減算部２９は、ＰＤ２１が蓄積した信号電荷（ＶＳ（＊）ｎ）から、ＰＤ２２が蓄積した暗電流電荷（ＶＤ（＊）ｎ）を差し引く減算を行い、減算結果を処理回路３０に対して出力する。処理回路３０は、図示しないＡＤ変換回路及びラッチ回路などを含み、カラム毎にＲ，Ｇ，Ｂの色に対応する電気信号をそれぞれ出力する。
【００３７】
次に、図５〜８を参照して、撮像装置２の動作について説明する。まず、撮像装置２は、色毎にＦＤ部２３，２５の電荷をリセットするために、リセットトランジスタのＲＴ＿＊がオンにされる（ｔ８１）。ここで、ＰＤ２１，２２は、その前の状態から電荷蓄積状態となっている。ＰＤ２１には、入射光量と蓄積時間に応じた光電荷と、暗電流による電荷とを合わせた信号電荷が発生する。ＰＤ２２には、暗電流による暗電流電荷が発生する。
【００３８】
ＦＤ部２２，２５の電荷のリセットが完了すると、色毎にリセットトランジスタのＲＴ＿＊がオフにされ、転送トランジスタのＴＸ＿＊がオンにされる。すると、ＰＤ２１で発生した信号電荷がＦＤ部２３に転送されて保持され、ＰＤ２２で発生した暗電流電荷がＦＤ部２５に転送されて保持される。その後、転送トランジスタのＴＸ＿＊がオフにされる（ｔ８２）。
【００３９】
そして、まずＦＤ部２５側の選択トランジスタのＳＷ＿＊がオンにされることにより、ＦＤ部２５の暗電流電荷に相当する出力ＶＤ（＊）ｎが読み出される（ｔ８３）。次に、ＦＤ部２５側の選択トランジスタのＳＷ＿＊がオフにされ、ＦＤ部２３側の選択トランジスタのＳＷ＿＊がオンにされることにより、ＦＤ部２３の信号電荷に相当する出力ＶＳ（＊）ｎが読み出される（ｔ８４）。
【００４０】
上記の動作がＲ，Ｇ，Ｂの順に行われる（ｔ８５、ｔ８６）。
【００４１】
ｎカラムにおいて、ｔ８１〜ｔ８６に示した動作は同時に行われる。１カラムの出力ＰＩＸＯＵＴ＿ｎは、１ライン中にＶＤ（Ｒ）ｎ→ＶＳ（Ｒ）ｎ→ＶＤ（Ｇ）ｎ→ＶＳ（Ｇ）ｎ→ＶＤ（Ｂ）ｎ→ＶＳ（Ｂ）ｎの順で出力される。各画素（画素部）２０は、カラム毎に出力（ＰＩＸＯＵＴ）が減算部２９に入力されている。減算部２９は、ＰＤ２１が蓄積した信号電荷（ＶＳ（＊））から、ＰＤ２２が蓄積した暗電流電荷（ＶＤ（＊））を差し引く減算を行い、減算結果を処理回路３０に対して出力する。処理回路３０は、図示しないＡＤ変換回路及びラッチ回路によってＲ，Ｇ，Ｂのデジタルデータを並列に並べ替えてカラム順に出力する。
【００４２】
このように、撮像装置２は、同一画素２０内のＰＤ２１及びＰＤ２２で発生した電荷を（電圧に変換後）出力する。よって、撮像装置２は、画像読取装置などのシステムによって遮光状態を作らなくても、遮光状態での出力を取り出すことができ、固定パターンノイズを除去することを可能にすることができる。
【００４３】
（変形例）
次に、第１実施形態にかかる撮像装置２の変形例について説明する。図９は、図６に示した画素２０の変形例の構成を示すＢ−Ｂ’線概略断面図である。図９に示すように、画素２０の変形例は、ＰＤ２１に向けて入射光を集光する集光部３１を有する。なお、図９に示した画素２０の変形例において、図６に示した画素２０を構成する部分と同一の部分には同一の符号が付してある。集光部３１は、画素毎に設けられた例えばオンチップレンズである。
【００４４】
図６に示した画素２０では、集光部３１が設けられていないために、画素２０に入射される光に対し、ＰＤ２１に入射される光が少ない。また、ｎカラム目のＰＤ２１のチャンネル間に副走査方向（図５において縦方向）に間隔ができてしまい、同じ１画素サイズでも、画像のＳＮ悪化やライン間隔の増大を招く。これらを防ぐためにＰＤ２１の受光面積を大きくすると、撮像装置２のチップサイズが膨大化し、システム規模の増大を招いてしまう。
【００４５】
よって、撮像装置２が画素毎に集光部３１を有していれば、画素２０全体に対する入射光を効率的にＰＤ２１へ集光することができる。また、画素２０は、ＰＤ２１以外の領域にＰＤ２２、ＦＤ部２３，２５及びＴｒ部２４，２６などを設けることができ、ＳＮ悪化やチップサイズの膨大化を防ぐことができる。また、集光部３１は、光学的なクロストークの低減にも寄与する。なお、集光部３１は、後述する撮像装置４（図１０，１１）などに対しても設けられてもよい。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態にかかる撮像装置４について説明する。図１０は、撮像装置４が有する複数の画素（画素部）４０の配列及び構成を例示する上面図（入射光の方向に見た図）である。図１１は、図１０に示した画素４０の構成を示すＣ−Ｃ’線概略断面図及び電位分布図（ポテンシャル）である。
【００４７】
図１０に示すように、撮像装置４は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に、それぞれ例えば約７０００個の画素４０が一方向に配列されている。また、撮像装置４は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色に対応する３つの画素４０を単位（カラム）として、入射光に対応する電気信号（ＰＩＸＯＵＴ）を色毎に出力する。撮像装置４は、ＣＭＯＳプロセスによって形成されている。
【００４８】
各画素４０は、それぞれ遮光されていないフォトダイオード（ＰＤ）４１、遮光されたフォトダイオード（ＰＤ）４２、ＦＤ（フローティングディフュージョン）部４３、Ｔｒ部４４、防止部４５、カラーフィルタ４６及び遮光膜４７を有する。なお、各画素４０は、Ｒ，Ｇ，Ｂいずれかのカラーフィルタ４６が設けられていることを除いて、同様に構成されている。また、図中に示した＊又は＿＊は、Ｒ，Ｇ，Ｂいずれかの色に対応することを示す。
【００４９】
ＰＤ４１は、Ｐ−ｗｅｌｌに形成されたＮ＋などにより構成される例えば埋め込みフォトダイオードであり、入射光に応じて電荷を蓄積する第１蓄積部となっている。ＰＤ４２は、Ｐ−ｗｅｌｌに形成されたＮ＋などにより構成される例えば埋め込みフォトダイオードであり、遮光膜４７により遮光されて電荷を蓄積する第２蓄積部となっている。つまり、ＰＤ４２は、入射光による光電流（光電荷）が発生せず、暗電流電荷が蓄積時間に応じて発生する。
【００５０】
ＦＤ部４３は、電荷検出用浮遊拡散層であり、ＰＤ４１及びＰＤ４２から交互に転送される電荷をそれぞれ順次に蓄積し、それぞれ順次に電圧に変換することによって検出する電荷検出部となっている。
【００５１】
Ｔｒ部４４は、複数の転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ及び選択トランジスタなどを有し、ＰＤ４１及びＰＤ４２がそれぞれ蓄積した電荷を順次にＦＤ部４３へ転送する転送部となっている。
【００５２】
詳細には、Ｔｒ部４４は、Ｔｘ１＿＊信号によって動作する第１転送トランジスタと、Ｔｘ２＿＊信号によって動作する第２転送トランジスタとを有する。第１転送トランジスタは、Ｔｘ１＿＊信号によってＰＤ４２が蓄積した電荷をＦＤ部４３へ転送する。第２転送トランジスタは、Ｔｘ２＿＊信号によってＰＤ４１が蓄積した電荷をＰＤ４２へ転送する。
【００５３】
リセットトランジスタは、ＲＴ＿＊信号によってＦＤ部４３の電荷蓄積をリセットする。増幅トランジスタは、ＦＤ部４３が検出した電圧（蓄積した電荷）を増幅させる。選択トランジスタは、増幅トランジスタが増幅させた電圧をＳＷ＿＊信号によって所定のタイミングで選択して出力させるために切替えられる。
【００５４】
防止部４５は、ＰＤ４１、ＰＤ４２、ＦＤ部４３及びＴｒ部４４がレイアウトされていない領域であり、例えばＧＮＤとされ、画素４０間での光学的クロストーク及び電気的クロストークを防止する機能を有する。カラーフィルタ４６は、Ｒ，Ｇ，Ｂいずれかの光電変換を可能にするために設けられるフィルタである。遮光膜４７は、例えばアルミなどの金属によって構成され、ＰＤ４１以外の構成を遮光する機能を有する。なお、画素４０は、図示しないシリコン酸化膜及び保護膜等も備えている。
【００５５】
また、図１１の電位分布図に示したように、ＦＤ部４３のリセット時には、入射光量と蓄積時間に応じた信号電荷がＰＤ４１に蓄積され、暗電流電荷がＰＤ４２に蓄積される（ｔ１）。
【００５６】
そして、リセットトランジスタによるリセットが解除され、第１転送トランジスタがオンにされると、ＰＤ４２に蓄積された暗電流電荷はＦＤ部４３へ転送される（ｔ２）。ＦＤ部４３へ転送された暗電流電荷は、電圧に変換されて出力される。
【００５７】
次に、第１転送トランジスタがオフにされ、第２転送トランジスタがオンにされると、ＰＤ４１に蓄積された信号電荷は、ＰＤ４２へ転送される（ｔ３）。そして、第１転送トランジスタがオンにされると、信号電荷はＦＤ部４３へ転送される（ｔ４）。つまり、ＰＤ４２が蓄積した暗電流電荷がＦＤ部４３へ転送されて出力された後に、ＰＤ４１が蓄積した信号電荷がＰＤ４２を介してＦＤ部４３へ転送されて出力される。なお、電位分布図においては、電源電圧Ｖｄｄの変動（オン・オフ等）による変動分も電荷と共に示されている。
【００５８】
なお、各画素４０からの出力（ＰＩＸＯＵＴ）は、例えば画素２０と同様にそれぞれ減算部２９（図７）に入力され、処理回路３０を介して出力される。
【００５９】
図１２は、撮像装置４の動作を示すタイミングチャートである。次に、図１０〜１２を参照して、撮像装置４の動作について説明する。
【００６０】
まず、撮像装置４は、色毎にＦＤ部４３の電荷をリセットするために、リセットトランジスタのＲＴ＿＊がオンにされる（ｔ１２１）。ここで、ＰＤ４１，４２は、その前の状態から電荷蓄積状態となっている。ＰＤ４１には、入射光量と蓄積時間に応じた光電荷と、暗電流による電荷とを合わせた信号電荷が発生する。ＰＤ４２には、暗電流による暗電流電荷が発生する。
【００６１】
ＦＤ部４３の電荷のリセットが完了すると、色毎にリセットトランジスタのＲＴ＿＊がオフにされ、第１転送トランジスタのＴＸ１＿＊がオンにされる。すると、ＰＤ４２で発生した暗電流電荷がＦＤ部４３に転送されて保持される。その後、第１転送トランジスタのＴＸ１＿＊がオフにされる（ｔ１２２）。
【００６２】
そして、選択トランジスタのＳＷ＿＊がオンにされることにより、ＦＤ部４３の暗電流電荷に相当する出力ＶＤ（＊）ｎが読み出される。その後、選択トランジスタのＳＷ＿＊はオフにされる（ｔ１２３）。
【００６３】
次に、撮像装置４は、ＦＤ部４３の電荷を再びリセットするために、リセットトランジスタのＲＴ＿＊がオンにされる。同時に、第２転送トランジスタのＴＸ２＿＊がオンにされ、ＰＤ４１で発生した信号電荷がＰＤ４２へ転送される（ｔ１２４）。
【００６４】
次に、リセットトランジスタのＲＴ＿＊がオフにされた後、第２転送トランジスタのＴＸ２＿＊はそのままで、再び第１転送トランジスタのＴＸ１＿＊がオンにされると、信号電荷がＦＤ部４３へ転送されて保持される。その後、第２転送トランジスタのＴＸ２＿＊がオフにされる（ｔ１２５）。
【００６５】
そして、再び選択トランジスタのＳＷ＿＊がオンにされることにより、ＦＤ部４３の信号電荷に相当する出力ＶＳ（＊）ｎが読み出される。その後、選択トランジスタのＳＷ＿＊はオフにされる（ｔ１２６）。
【００６６】
上記の動作がＲ，Ｇ，Ｂの順に行われる（ｔ１２７、ｔ１２８）。
【００６７】
ｎカラムにおいて、ｔ１２１〜ｔ１２８に示した動作は同時に行われる。１カラムの出力ＰＩＸＯＵＴ＿ｎは、１ライン中にＶＤ（Ｒ）ｎ→ＶＳ（Ｒ）ｎ→ＶＤ（Ｇ）ｎ→ＶＳ（Ｇ）ｎ→ＶＤ（Ｂ）ｎ→ＶＳ（Ｂ）ｎの順で出力される。各画素（画素部）４０は、カラム毎に出力（ＰＩＸＯＵＴ）が減算部２９に入力される。減算部２９は、ＰＤ４１が蓄積した信号電荷（ＶＳ（＊））から、ＰＤ４２が蓄積した暗電流電荷（ＶＤ（＊））を差し引く減算を行い、減算結果を処理回路３０に対して出力する。処理回路３０は、図示しないＡＤ変換回路及びラッチ回路によってＲ，Ｇ，Ｂのデジタルデータを並列に並べ替えてカラム順に出力する。
【００６８】
このように、撮像装置４は、画素４０内にＰＤ４１、ＰＤ４２、ＦＤ部４３及びＴｒ部４４を有するので、配置による特性差の影響が小さく、固定パターンノイズの除去に対して、条件のそろった暗電流電荷と信号電荷の検出が可能となる。
【００６９】
なお、撮像装置２及び撮像装置４は、各図においてＲ，Ｇ，Ｂ間で露光タイミングが違うローリングシャッター方式での動作を例に説明しているが、Ｒ，Ｇ，Ｂ一括でメモリ等に書き込みを行い、順番に読み出すグローバルシャッター（一括）方式での出力回路を有するように構成されてもよい。
【００７０】
次に、ＰＤ４１及びＰＤ４２の面積について詳述する。ＰＤ４２は、図１２に示したように、Ｔｄｋ１の期間で蓄積された暗電流電荷を読み出している。一方、ＰＤ４１は、Ｔｄｋ１＋Ｔｄｋ２の期間で電荷が蓄積される。さらに、ＰＤ４１は、Ｔｄｋ２の期間には、ＰＤ４１だけでなく、ＰＤ４２において発生した暗電流電荷も蓄積している。
【００７１】
例えば、ＰＤ４１の面積とＰＤ４２の面積が同一であった場合、１ライン期間Ｔｉｎｔ（Ｔｄｋ１＋Ｔｄｋ２）内に発生する暗電流量が異なるので、それぞれの暗電流電荷に差が生じ、完全に暗電流起因のノイズの影響を除去できないこととなる。
【００７２】
そこで、撮像装置４は、ＰＤ４１とＰＤ４２の電荷の蓄積時間の差を埋めるために、蓄積時間の差分に相当する面積比が設定されている。暗電流の発生量は、蓄積時間の他に面積にも比例するからである。
【００７３】
まず、ＰＤ４１とＰＤ４２との面積比を１：ｋ（ｋ＞１）とした場合のｋの算出例を以下に説明する。ＰＤ４１で発生する暗電流の電荷量をＤ１とし、ＰＤ４２で発生する暗電流の電荷量をＤ２とする。また、ＰＤ４１で単位時間あたりに発生する暗電流の電荷量をα、ＰＤ４２で単位時間あたりに発生する暗電流の電荷量をｋαとすると、下式１、２が成り立つ。
【００７４】
Ｄ１＝α×（Ｔｄｋ１＋Ｔｄｋ２）＋ｋα×Ｔｄｋ２      ・・・（１）
Ｄ２＝ｋα×Ｔｄｋ１                                  ・・・（２）
【００７５】
暗電流の条件が揃う面積比ｋを求めるために、Ｄ１＝Ｄ２の場合にｋについて解くと、下式３のようになる。
【００７６】
ｋ＝（Ｔｄｋ１＋Ｔｄｋ２）／（Ｔｄｋ１−Ｔｄｋ２）    ・・・（３）
【００７７】
また、１ライン期間Ｔｉｎｔに対するＴｄｋ１の割合をβとすると、下式４のようになる。
【００７８】
ｋ＝５０／（βー５０）      ・・・（４）
【００７９】
このように、１ライン期間Ｔｉｎｔに対するＴｄｋ１の割合に応じて、ＰＤ４１とＰＤ４２との面積比を設定することにより、ＰＤ４１の面積よりもＰＤ４２の面積が大きくなり、暗電流発生の条件を揃えることができる。
【００８０】
（画像読取装置）
次に、撮像装置４（又は撮像装置２）を有する画像読取装置１００について説明する。図１３は、撮像装置４（又は撮像装置２）を有する画像読取装置１００の構成例を示す断面図である。画像読取装置１００は、デジタル複写機、デジタル複合機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に搭載されるスキャナ装置、又は単体のスキャナ装置であり、例えば上述した撮像装置４を備えている。
【００８１】
画像読取装置１００は、光源１０２からの照射光によって撮像対象物である原稿を照明し、その原稿からの反射光を撮像装置４が電気信号に変換して、原稿の画像データを読み取る。この画像読取装置１００は、図１３に示すように、上面に原稿を載置するコンタクトガラス１０１を備えている。さらに、この画像読取装置１００は、原稿露光用の光源１０２及び第１反射ミラー１０３からなる第１キャリッジ１０６と、第２反射ミラー１０４及び第３反射ミラー１０５からなる第２キャリッジ１０７とを備えている。
【００８２】
また、この画像読取装置１００は、第３反射ミラー１０５で反射された光を撮像装置４に結像させるためのレンズユニット１０８を備えている。さらに、この画像読取装置１００は、読み取り光学系等による各種の歪みを補正するためなどに用いる基準白板等の基準濃度を有する基準部材１１０と、シートスルー読取用スリット１１１も備えている。基準部材１１０は、光源１０２によって照明可能であり、原稿照明位置となるコンタクトガラス１０１及びシートスルー読取用スリット１１１とは、異なる位置に設けられている。
【００８３】
撮像装置４は、コンタクトガラス１０１上に載置された原稿又はシートスルー読取用スリット１１１を通過する原稿と、基準部材１１０のいずれからの反射光も入射光とすることができる。
【００８４】
画像読取装置１００の上部には、自動原稿給送手段である自動原稿給送装置（以下「ＡＤＦ」と略称する）２００が搭載されており、このＡＤＦ２００をコンタクトガラス１０１に対して開閉できるように、図示しないヒンジ等が設けられている。
【００８５】
ＡＤＦ２００は、複数枚の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ２０１を備えている。また、このＡＤＦ２００は、原稿トレイ２０１に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離して、シートスルー読取用スリット１１１へ向けて自動給送する給送ローラ２０２を含む分離・給送手段も備えている。
【００８６】
次に、画像読取装置１００において、コンタクトガラス１０１上に載置された原稿の画像面をスキャン（走査）して、原稿の画像を読み取るスキャンモードの動作について説明する。スキャンモードの時には、第１キャリッジ１０６及び第２キャリッジ１０７が、図示しないステッピングモータによって、矢示Ａ方向（副走査方向）に移動して原稿を走査する。このとき、コンタクトガラス１０１から撮像装置４までの光路長を一定に維持するために、第２キャリッジ１０７は第１キャリッジ１０６の１／２の速度で移動する。
【００８７】
同時に、コンタクトガラス１０１上にセットされた原稿の下面である画像面が、第１キャリッジ１０６の光源１０２によって照明（露光）される。すると、その画像面からの反射光は、第１キャリッジ１０６の第１反射ミラー１０３、第２キャリッジ１０７の第２反射ミラー１０４及び第３反射ミラー１０５によって順次反射される。そして、第３反射ミラー１０５による反射光束が、レンズユニット１０８によって集束され、撮像装置４に結像される。
【００８８】
撮像装置４は、各画素４０が光電変換したアナログの電気信号をデジタル信号に変換し、減算部２９が暗電流電荷を差し引くことによって固定パターンノイズを除去して、原稿の画像を読み取った画像データを出力する。
【００８９】
次に、ＡＤＦ２００によって原稿を自動給送して、その移動する原稿の画像を読み取るシートスルーモードの動作について説明する。シートスルーモードの時には、第１キャリッジ１０６及び第２キャリッジ１０７が、シートスルー読取用スリット１１１の下側へ移動して停止する。その後、原稿トレイ２０１上に載置された原稿束の最下位の原稿から順次、給送ローラ２０２によって矢示Ｂ方向（副走査方向）へ自動給送され、シートスルー読取用スリット１１１の位置を通過するときに、その原稿が走査される。
【００９０】
このとき、自動給送される原稿の下面（画像面）が第１キャリッジ１０６の光源１０２によって照明される。すると、その画像面からの反射光が、第１キャリッジ１０６の第１反射ミラー１０３、第２キャリッジ１０７の第２反射ミラー１０４及び第３反射ミラー１０５によって順次反射される。そして、第３反射ミラー１０５による反射光束が、レンズユニット１０８よって集束され、撮像装置４に結像される。撮像装置４は、各画素４０が光電変換したアナログの電気信号をデジタル信号に変換し、減算部２９が暗電流電荷を差し引くことによって固定パターンノイズを除去して、原稿の画像を読み取った画像データを出力する。このようにして画像の読み取りが完了した原稿は、図示しない排出口に排出される。
【００９１】
なお、スキャンモード時又はシートスルーモード時の画像読み取り前に、点灯された光源１０２によって照明される基準部材１１０からの反射光による画像を撮像装置１０によって読み取る。そして、その１ライン分の画像データの各画素のレベルが均一な所定のレベルになるように、例えば撮像装置４内でシェーディング補正用データを生成して記憶してもよい。その後、原稿の画像を読み取る際には、撮像装置４が読み取った画像データに対して、先に記憶したシェーディング補正用データに基づいて、シェーディング補正を行なう。
【００９２】
また、ＡＤＦ２００に搬送ベルトを備えている場合には、スキャンモードであっても、ＡＤＦ２００によって原稿をコンタクトガラス１０１上の読み取り位置に自動給送して、その原稿の画像を読み取ってもよい。
【００９３】
このように、撮像装置４は、ＰＤ４１の暗電流も含めた固定パターンノイズの除去を行うことができ、スキャン動作前に撮像装置４に光が入らないようにして、遮光した状態の画像を取得する必要がない。そのため、スキャンの生産性を犠牲にすることなく、固定パターンノイズの影響を除去した画像を常時取得することが可能である。なお、ＡＤＦ２００での連続読み取り時も同様に、連続スキャンの合間に撮像装置４に光が入らないようにして、遮光した状態の画像を取得する必要がない。そのため、スキャンの生産性を犠牲にすることなく、固定パターンノイズの影響を除去した画像を常時取得することが可能である。
【００９４】
（画像読取装置の変形例）
次に、画像読取装置１００の変形例について説明する。図１４は、画像読取装置の変形例（画像読取装置１００ａ）の概要を模式的に例示するブロック図である。画像読取装置１００ａは、撮像装置５、ＣＰＵ５０、切替部５１、暗時データ記憶部５２及び減算部５３を有する。
【００９５】
撮像装置５は、図１０等に示した撮像装置４と同様に複数の画素４０と、処理回路４８とを有する。処理回路４８は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対応する複数の画素４０それぞれが出力する暗電流電荷による電圧に相当するデジタルデータ（暗時の画像データ）と、信号電荷による電圧に相当するデジタルデータ（画像データ：信号）とを交互に切替部５１に対して出力する。また、処理回路４８は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の暗電流電荷による電圧に相当するデジタルデータを並列に出力し、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の信号電荷による電圧に相当するデジタルデータを並列に出力してもよい。
【００９６】
ＣＰＵ５０は、画像読取装置１００ａを構成する各部を制御する。切替部５１は、Ｒ，Ｇ，Ｂが並列に出力される暗電流電荷による電圧に相当するデジタルデータを暗時データ記憶部５２（Ｌ側）に対して出力し、Ｒ，Ｇ，Ｂが並列に出力される信号電荷による電圧に相当するデジタルデータを減算部５３（Ｈ側）に対して出力する切替えを行う。
【００９７】
暗時データ記憶部５２は、切替部５１から受入れた暗時の画像データを記憶する。減算部５３は、暗時データ記憶部５２から暗時の画像データを読み出し、切替部５１から画像を示す信号の画像データを受入れる。そして、減算部５３は、画素毎に信号の画像データから暗時の画像データを差し引く減算を行い、減算後の画像データを出力する。なお、切替部５１が出力の切替えを行うタイミングは、図１２に示した出力（ＰＩＮＯＵＴ＿ｎ）と同様であってもよい。
【００９８】
このように、画像読取装置１００ａは、撮像装置５が信号の画像データから暗時の画像データを差し引く減算部を有していなくても、減算部４３が減算を行なうので、常に、暗電流起因のノイズを含む画素毎の固定パターンノイズの除去の精度を上げることができる。また、画像読取装置１００ａは、スキャン動作前に撮像装置５に光が入らないようにして、遮光した状態の画像を取得する必要がない。そのため、画像読取装置１００ａは、スキャンの生産性を犠牲にすることなく、固定パターンノイズの影響を除去した画像を常時取得することができる。
【００９９】
（画像形成装置）
次に、撮像装置４（又は撮像装置２）を有する画像形成装置について説明する。図１５は、撮像装置４（又は撮像装置２）を有する画像形成装置３００の構成例を示す断面図である。画像形成装置３００は、上述した画像読取装置１００が搭載されており、図１３に示した部分には同一符号が付してある。ただし、その画像読取装置１００の上に搭載したＡＤＦ４００は、図１３に示したＡＤＦ２００とは異なっている。
【０１００】
画像形成装置３００は、例えばデジタル複写機である。そして、画像読取装置１００の原稿を載置するコンタクトガラス１０１の上部に自動原稿給送装置（ＡＤＦ）４００が設けられている。ＡＤＦ４００は、画像読取装置１００のコンタクトガラス１０１に対して開閉できるように、図示しないヒンジ等によって連結されている。
【０１０１】
ＡＤＦ４００は、複数の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ４０１を備えている。このＡＤＦ４００は、図示しない操作部上のプリントキーの押下により、原稿トレイ４０１に画像面を上にして載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離して自動給送する。そして、その原稿をシートスルー読取用スリット１１１又はコンタクトガラス１０１へ向けて搬送するために、このＡＤＦ４００は給送ローラ４０２及び搬送ベルト４０３を含む分離・給送手段も備えている。
【０１０２】
給送ローラ４０２又は搬送ベルト４０３によって給送された原稿は、その画像読み取りが行われた後、搬送ベルト４０３及び排送ローラ４０４によってＡＤＦ４００の上面に排出される。
【０１０３】
ここで、ＡＤＦ４００によって原稿をコンタクトガラス１０１の読み取り位置に搬送する場合の図示しないコントローラ及びＡＤＦ４００の動作について説明する。ＡＤＦ４００の給送モータは、コントローラからの出力信号によって駆動されるようになっている。コントローラは、操作部上のプリントキーの押下によって発生した給送スタート信号が入力されると、給送モータを正・逆転駆動するようになっている。
【０１０４】
給送モータが正転駆動されると、給送ローラ４０２が時計方向に回転して、原稿トレイ４０１上の原稿束から最上位に位置する原稿を自動給送させ、シートスルー読取用スリット１１１又はコンタクトガラス１０１へ向けて搬送する。その原稿の後端が原稿セット検知センサ４０５によって検知されると、コントローラは原稿セット検知センサ４０５からの出力信号に基づいて給送モータを逆転駆動させる。それにより、後続する原稿が進入するのを防止する。
【０１０５】
コントローラはまた、原稿セット検知センサ４０５が原稿の後端を検知したとき、この検知時点からの図示しない搬送ベルトモータの回転パルスを計数し、回転パルスが所定値に達したときに、搬送ベルト４０３の駆動を停止する。ＡＤＦ４００は、搬送ベルト４０３を停止することにより、原稿をコンタクトガラス１０１上の読み取り位置に停止させる。
【０１０６】
また、ＡＤＦ４００は、原稿セット検知センサ４０５によって原稿の後端が検知された時点で、給送モータを再び正転駆動して、後続する原稿を上述したように分離して自動給送させる。そして、ＡＤＦ４００は、コンタクトガラス１０１に向けて原稿を搬送し、この原稿が原稿セット検知センサ４０５によって検知された時点からの給送モータのパルスが所定パルスに到達したときに、給送モータを停止させて次の原稿を先出し待機させる。
【０１０７】
そして、原稿がコンタクトガラス１０１上の読み取り位置に停止したとき、原稿の画像読み取りが行なわれる。この画像読み取りが終了すると、その旨を示す信号がコントローラに入力されるため、コントローラは、その信号により、搬送ベルトモータを正転駆動して、原稿を搬送ベルト４０３によってコンタクトガラス１０１上から排送ローラ４０４へ向けて搬出させる。
【０１０８】
このように、ＡＤＦ４００の原稿トレイ４０１上に画像面を上にして置かれた原稿束は、プリントキーの押下によって一番上の原稿から自動給送され、コンタクトガラス１０１上の読み取り位置に画像面を下にして搬送される。その読み取り位置に搬送されて停止した原稿は、画像の読み取りがなされた後、搬送ベルト４０３等によって排出口から排出される。原稿トレイ４０１上に次の原稿が有ることが検知された場合は、前の原稿と同様に次の原稿が自動給送され、コンタクトガラス１０１上に搬送される。
【０１０９】
一方、この画像形成装置３００内の下部には、給紙トレイである第１トレイ３０１、第２トレイ３０２、及び第３トレイ３０３が設けられている。その各給紙トレイに積載された転写紙（記録媒体）は、各々第１給紙ユニット３１１、第２給紙ユニット３１２、第３給紙ユニット３１３によって給紙される。そして、その転写紙は、縦搬送ユニット３１４によって像担持体であるドラム状の感光体（感光体ドラム）３１５に当接する位置まで搬送される。なお、実際には各トレイ３０１〜３０３のうちのいずれか１つが選択され、そこから転写紙が給紙される。また、転写紙以外の記録媒体が使用されてもよい。
【０１１０】
画像読取装置１００によって読み取った画像データは、一旦図示しない画像メモリに記憶される。そして、画像形成装置３００は、画像データによって書き込みユニット３５０で発生するレーザ光を変調し、そのレーザ光で図示していない帯電ユニットによって予め帯電された感光体３１５の表面を露光して、画像データに応じた静電潜像を形成する。
【０１１１】
その静電潜像が形成された感光体３１５の表面が現像ユニット３２７を通過することにより、トナーによって現像されたトナー画像が形成される。感光体３１５、その作像を行う現像ユニット３２７及び図示していない帯電ユニット等が作像手段を構成する。
【０１１２】
選択された給紙トレイから給紙された記録媒体である転写紙は、感光体３１５の回転と等速で搬送ベルト３１６によって搬送されながら、感光体３１５上のトナー画像が転写される。その転写紙は、定着ユニット３１７に搬送され、そこでトナー画像を定着された後、排紙ユニット３１８によって機外の排紙トレイ３１９へ排紙される。
【０１１３】
これらの各部によって、画像読取装置１００が読み取った原稿の画像データに基づいて記録媒体に画像を形成する画像形成部を構成している。
【０１１４】
ここで、排紙ユニット３１８の機能について説明する。例えばフェースダウン（転写紙をページ順に揃えるため画像面を下向きにする）排紙のために、一方の面にトナー画像が形成された転写紙を反転したい場合には、画像が形成された転写紙は、排紙ユニット３１８により両面入紙搬送路３２０に搬送される。そして、反転ユニット３２１でスイッチバック反転された後、反転排紙搬送路３２２を通って排紙トレイ３１９に排出される。
【０１１５】
また、転写紙の両面に画像を形成する場合には、一方の面に画像が形成された転写紙は、排紙ユニット３１８により両面入紙搬送路３２０に搬送され、反転ユニット３２１でスイッチバック反転された後、両面搬送ユニット３２３に送られる。
【０１１６】
両面搬送ユニット３２３に送られた転写紙は、再び感光体３１５に作像されたトナー画像を転写するために、両面搬送ユニット３２３から再給紙され、再度、縦搬送ユニット３１４によって感光体３１５に当接する位置まで搬送される。そして、他方の面にトナー画像が転写された後、定着ユニット３１７によってトナー画像が定着され、排紙ユニット３１８によって排紙トレイ３１９に排出される。
【０１１７】
感光体３１５、搬送ベルト３１６、定着ユニット３１７、排紙ユニット３１８、現像ユニット３２７は、図示しないメインモータによって駆動され、各給紙ユニット３１１〜３１３はメインモータの駆動力が各々給紙クラッチによって伝達されて駆動される。縦搬送ユニット３１４は、そのメインモータの駆動力が中間クラッチを介して伝達されて駆動される。
【０１１８】
書き込みユニット３５０は、レーザ出力ユニット３５１、結像レンズ３５２、ミラー３５３で構成され、レーザ出力ユニット３５１の内部には、レーザ光源であるレーザダイオードと、レーザ光を走査する回転多面鏡（ポリゴンミラー）又は振動ミラーを備えている。レーザ出力ユニット３５１より照射されるレーザ光は、ポリゴンミラー又は振動ミラーで偏向され、結像レンズ３５２を通り、ミラー３５３で折り返されて感光体３１５の表面上に集光結像する。
【０１１９】
このように、実施の形態にかかる画像形成装置３００は、画像読取装置１００が撮像装置４を備えているので、常に、暗電流起因のノイズを含む画素毎の固定パターンノイズの除去の精度を上げることができる。また、画像読取装置１００は、スキャン動作前に撮像装置４に光が入らないようにして、遮光した状態の画像を取得する必要がない。そのため、画像読取装置１００は、スキャンの生産性を犠牲にすることなく、固定パターンノイズの影響を除去した画像を常時取得することができる。
【０１２０】
以上、各実施の形態について説明したが、それらの各部の具体的な構成、処理の内容、データの形式等は、実施の形態で説明したものに限るものではない。また、以上説明してきた実施の形態の構成は、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１２１】
１，２，４，５  撮像装置
１０，２０，４０  画素
１１，２１，２２，４１，４２  ＰＤ
１２，２３，２５，４３  ＦＤ部
１３，２４，２６，４４  Ｔｒ部
１４，４５  防止部
１５，２７，４６  カラーフィルタ
１６，２８，４７  遮光膜
１７，３０，４８  処理回路
２９，５３  減算部
３１  集光部
５１  切替部
５２  暗時データ記憶部
１００，１００ａ  画像読取装置
２００，４００  ＡＤＦ
３００  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２２】
【特許文献１】特開２０１２−１６５０７０号公報
【図１】
2015023419.tif 000003
【図２】
2015023419.tif 000004
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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