(57)【要約】【課題】撮像装置における各画素部間のクロストークを防止する。【解決手段】各画素部ＲＧＢの画素部毎に、読み出しスイッチトランジスタＳＷの制御を独立して行う。これにより、トランジスタのクロックフィードスルーのスイッチングノイズによる他画素部への電圧変動を、このときにオフされている他画素部の読み出しトランジスタの寄生容量で容量分圧して低減することができる。このため、画素部間のクロストークを防止することができる。また、これと共に、各画素部ＲＧＢの電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ、ＣＳｎとグランドＧＮＤ間にスイッチトランジスタＧＳＷを設ける。これにより、寄生容量起因の電圧変動を低減できる。また、各キャパシタの容量値を小さくした場合でも、漏れ電流を防止できる。さらに、各キャパシタを小さい容量値とすることで、短時間で電荷の充放電が可能となり、追従性も高めることができる。【選択図】図１１
2015008362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷を検出する電荷検出部と、前記電荷蓄積部から前記電荷検出部に電荷を転送する転送トランジスタと、前記電荷検出部をリセットするリセットトランジスタとを少なくとも備えた複数の画素部と、
前記画素部からの電荷を処理し、順次、後段回路に転送する画素出力部と、
前記画素出力部に設けられ、前記電荷検出部で検出された電荷を蓄積する電荷蓄積用キャパシタと、
前記画素出力部に設けられ、前記電荷検出部で検出された電荷を前記電荷蓄積用キャパシタに書き込むタイミングを制御するための複数の書き込みスイッチトランジスタと、
前記画素出力部に設けられ、前記電荷蓄積用キャパシタに蓄積された電荷を読み出すタイミングを制御するための複数の読み出しスイッチトランジスタと、
前記画素出力部に設けられ、前記書き込み、および読み出しのタイミングで、前記電荷蓄積用キャパシタの電荷の入出力を制御する複数の接続スイッチトランジスタと、
前記画素部間のクロストークを防止するクロストーク防止部と
を有する撮像装置。
【請求項２】
前記クロストーク防止部は、前記各画素部独立に前記読み出しスイッチトランジスタの制御を行うことで前記クロストークを防止すること
を特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記クロストーク防止部は、前記電荷蓄積用キャパシタを所定の電位に接続するスイッチトランジスタを備えること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
スイッチングノイズを相殺するタイミングで、前記書き込み時に、前記接続スイッチトランジスタおよび前記スイッチトランジスタのオンオフ制御を行うオンオフ制御手段を、さらに備えたこと
を特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記オンオフ制御手段は、スイッチングノイズを相殺するタイミングで、前記読み出し時に、前記接続スイッチトランジスタおよび前記スイッチトランジスタのオンオフ制御を行うこと
を特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうち、いずれか一項に記載の撮像装置を備えたこと
を特徴とする画像読取装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のうち、いずれか一項に記載の撮像装置を備えたこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
入射光に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷を検出する電荷検出部と、前記電荷蓄積部から前記電荷検出部に電荷を転送する転送トランジスタと、前記電荷検出部をリセットするリセットトランジスタとを少なくとも備えた複数の画素部と、前記画素部からの電荷を処理し、順次、後段回路に転送する画素出力部と、
前記画素出力部に設けられ、前記電荷検出部で検出された電荷を蓄積する電荷蓄積用キャパシタと、前記画素出力部に設けられ、前記電荷検出部で検出された電荷を前記電荷蓄積用キャパシタに書き込むタイミングを制御するための複数の書き込みスイッチトランジスタと、前記画素出力部に設けられ、前記電荷蓄積用キャパシタに蓄積された電荷を読み出すタイミングを制御するための複数の読み出しスイッチトランジスタと、前記画素出力部に設けられ、前記書き込み、および読み出しのタイミングで、前記電荷蓄積用キャパシタの電荷の入出力を制御する複数の接続スイッチトランジスタとを備えた撮像装置の駆動方法であって、
クロストーク防止部が、前記各画素部独立に前記読み出しスイッチトランジスタの制御を行うことでクロストークを防止するクロストーク防止工程を備えたこと
を特徴とする撮像装置の駆動方法。
【請求項９】
前記クロストーク防止工程では、前記クロストーク防止部が、前記各画素部独立に前記読み出しスイッチトランジスタの制御を行うと共に、前記電荷蓄積用キャパシタを所定の電位に接続するスイッチトランジスタの制御を行うことでクロストークを防止すること
を特徴とする請求項８に記載の撮像装置の駆動方法。
【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、画像形成装置、および撮像装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日において、一括露光方式の撮像装置が知られている。この一括露光方式の撮像装置は、全画素を一度に露光し、その後、容量に蓄積された画素毎に、順番にリセット電圧および光電変換した電荷を読み出す。そして、カラム毎に設けられたＣＤＳ回路およびＡ／Ｄ変換回路で、ＣＤＳ処理およびＡ／Ｄ変換処理を施して出力する。なお、ＣＤＳは、「correlated  double  sampling（相関二重サンプリング）」の略記である。また、Ａ／Ｄは、「Analog/Digital」の略記である。
【０００３】
また、特許文献１（特許第４８４６０７６号公報）に、低ノイズの画像信号を得ることを目的とした増幅型固体撮像装置が開示されている。この増幅型固体撮像装置は、複数の容量を有する画素が行列状に複数配置されて構成される画素アレイと、画素アレイを構成する各画素に対する動作制御を行う制御回路とを備えている。各画素は、受光した光に応じた信号を生成して出力する光電変換部と、光電変換部からゲートに入力される信号を増幅して出力する第１の増幅トランジスタと、第１の増幅トランジスタのゲート電圧をリセットするリセットトランジスタとを備えている。
【０００４】
また、増幅型固体撮像装置は、第１の増幅トランジスタから第１の信号線に出力された信号を保持する複数の容量と、複数の容量に対応してかつ第１の信号線と複数の容量との間にそれぞれ設けられ、第１の信号線と複数の容量との間の入出力制御を行う各容量当り１個からなる複数の容量スイッチとを備えている。さらに、第１の信号線からゲートに入力される信号を増幅して第２の信号線に出力する第２の増幅トランジスタと、第１の信号線に接続され、所定の第１の電圧を第１の信号線に出力する初期化トランジスタとを備えている。
【０００５】
このような増幅型固体撮像装置は、画素アレイの各画素内の２つの容量の一方にリセット信号の書き込み動作を、また、他方に光信号の書き込み動作をそれぞれ行わせる。この後、各画素の各容量から第２の増幅トランジスタのゲートへの読み出しを順次行うようにして、全画素一括かつ同時に、各容量に書き込む動作および各容量から順次読み出す動作を行う。読み出し時には、第１の増幅トランジスタのゲートに第３の電圧を与えて不活性とし、または、第１の増幅トランジスタと第１の信号線の間に設けた出力スイッチをオフとする。これにより、第１の増幅トランジスタが影響を与える不都合を防止することができる。
【０００６】
また、順次読み出された画素毎のリセット信号と光信号の間で差を取ることにより、ＣＤＳ処理を行う。これにより、第１および第２の各増幅トランジスタにおけるしきい値電圧のばらつきに起因する固定パターンノイズ、および、第１の増幅トランジスタにおけるゲートへのリセットノイズを抑制することができ、低ノイズの画像信号を得ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示されている増幅型固体撮像装置等の従来の一括露光方式の撮像装置は、カラム毎に共通の出力部（ＣＤＳ回路およびＡ／Ｄ変換回路等）を介して画像信号を出力しているため、電荷を蓄積した容量から読み出す電荷量について、以下の問題があった。
【０００８】
すなわち、対象画素部の電荷読み出し時に、対象画素部の各トランジスタのゲート入力信号の変化分が、対象画素部および他画素部のトランジスタの寄生容量を介して、電荷として他の画素部に入り込む可能性がある。この電圧変動分によって、本来の電荷の出力レベルにはならず、画素部間のクロストークが発生する。
【０００９】
また、前の画素部が低いレベルだった場合に、次の画素部の読み出しが高いレベルであると、出力部において電位変動が大きくなり、応答性を確保していないと、本来のレベルの検出が困難となる。つまり、直前のチャンネルのレベル次第で、本来読み出されるべきレベルからずれを生ずる画素部間のクロストークも発生する。また、本来の出力レベルを検出するために読み出し期間を長くすると、動作スピードが遅くなる不都合を生ずる。
【００１０】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、画素部間のクロストークを防止可能とした撮像装置、画像読取装置、画像形成装置、および撮像装置の駆動方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入射光に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷蓄積部に蓄積された電荷を検出する電荷検出部と、電荷蓄積部から電荷検出部に電荷を転送する転送トランジスタと、電荷検出部をリセットするリセットトランジスタとを少なくとも備えた複数の画素部と、画素部からの電荷を処理し、順次、後段回路に転送する画素出力部と、画素出力部に設けられ、電荷検出部で検出された電荷を蓄積する電荷蓄積用キャパシタと、画素出力部に設けられ、電荷検出部で検出された電荷を電荷蓄積用キャパシタに書き込むタイミングを制御するための複数の書き込みスイッチトランジスタと、画素出力部に設けられ、電荷蓄積用キャパシタに蓄積された電荷を読み出すタイミングを制御するための複数の読み出しスイッチトランジスタと、画素出力部に設けられ、書き込み、および読み出しのタイミングで、電荷蓄積用キャパシタの電荷の入出力を制御する複数の接続スイッチトランジスタと、画素部間のクロストークを防止するクロストーク防止部とを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、各画素部間のクロストークを防止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】
【００１３】
【図１】図１は、比較例となる撮像装置の画素部の回路図である。
【図２】図２は、比較例となる撮像装置の画素出力部の回路図である。
【図３】図３は、比較例となる撮像装置の画素出力部、後段処理部および信号発生部の接続関係を示したブロック図である。
【図４】図４は、比較例となる撮像装置の各種信号のタイミングチャートである。
【図５】図５は、比較例となる撮像装置の画素出力部の簡略化した回路図である。
【図６】図６は、比較例となる撮像装置におけるクロックフィードスルーの発生源を説明するための等価回路図である。
【図７】図７は、第１の実施の形態の撮像装置の画素出力部の回路図である。
【図８】図８は、第１の実施の形態の撮像装置の各種信号のタイミングチャートである。
【図９】図９は、第１の実施の形態の撮像装置の画素出力部の簡略化した回路図である。
【図１０】図１０は、第１の実施の形態の撮像装置において、クロックフィードスルーの発生源が減少したことを説明するための等価回路図である。
【図１１】図１１は、第２の実施の形態の撮像装置の画素出力部の回路図である。
【図１２】図１２は、第２の実施の形態の撮像装置の各種信号のタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、第２の実施の形態の撮像装置における、ノイズの相殺動作を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第２の実施の形態の撮像装置の画素出力部の簡略化した回路図である。
【図１５】図１５は、第２の実施の形態の撮像装置において、クロックフィードスルーの発生源が減少したことを説明するための等価回路図である。
【図１６】図１６は、第３の実施の形態の画像読取装置の断面図である。
【図１７】図１７は、第４の実施の形態の画像形成装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、撮像装置、画像読取装置、画像形成装置、および撮像装置の駆動方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１に、比較例となる一括露光方式の撮像装置のＲ（赤）用の画素部Ｒの回路図を示す。なお、Ｇ（緑）用の画素部ＧおよびＢ（青）用の画素部Ｂも同様の構成となっている。また、図２に、比較例となる一括露光方式の撮像装置において、各画素部Ｒ，Ｇ，Ｂからの信号を書き込み、読み出して出力する画素出力部１の回路図を示す。この比較例となる撮像装置の場合、電荷蓄積用キャパシタとして、リセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎおよび信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎを有している。このため、比較例となる撮像装置は、図２に示すように書き込みスイッチトランジスタＳＬの他に、接続スイッチトランジスタＣＳ＿＊、および接続スイッチトランジスタＣＲ＿＊を備えている（＊：Ｒ，Ｇ，Ｂ）。各接続スイッチトランジスタＣＳ＿＊、ＣＲ＿＊は、ＲＧＢの各画素部（各チャンネル)の各電荷を所定のタイミングで書き込み、読み出すために、信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎまたはリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎの電荷の入出力を制御する。
【００１６】
図３は、比較例となる撮像装置の画素出力部１、後段処理部２および信号発生部３の接続関係を示したブロック図である。信号発生部３から出力されている各種制御信号は、同一名の各トランジスタをオンオフ制御する。また、図４は、図２の構成の画素出力部１を有する比較例となる撮像装置の、１回あたりの露光から信号読み出しまでの各種信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００１７】
図１において、電荷蓄積部である受光素子ＰＤは、通常、埋め込み受光素子で構成される。受光素子ＰＤは、蓄積時間内で受光した光に応じた電荷を生成する。フローティングディフュージョン領域ＦＤは、図４の時間Ｔ８０において、受光素子ＰＤから信号電荷が転送される前に、リセットトランジスタＲＴによって、リセットトランジスタＲＴのドレイン電圧である電源電圧Ｖｄｄにリセットされる。または、フローティングディフュージョン領域ＦＤは、図示しないそれに対応するリセットトランジスタＲＴのソース電圧にリセットされる。
【００１８】
その後、図４の時間Ｔ８１において、書き込みスイッチトランジスタＳＬ、接続スイッチトランジスタＣＲ＿＊を全画素部一斉にオンする。これにより、図２のリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）に、リセット時のフローティングディフュージョン領域ＦＤのリセット電荷が、全画素一斉に転送される。次に、図４の時間Ｔ８２において、接続スイッチトランジスタＣＲ＿＊が全画素部一斉にオフされると共に、転送トランジスタＴＸがオンされる。これにより、受光素子ＰＤからの信号電荷が、リセット電荷転送後のフローティングディフュージョン領域ＦＤに転送される。
【００１９】
次に、図４の時間Ｔ８３において、転送トランジスタＴＸがオフされると共に、接続スイッチトランジスタＣＳ＿＊が全画素部一斉にオンされ、信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（＊）に転送される。次に、接続スイッチトランジスタＣＳ＿＊が全画素部一斉にオフされ、リセット電荷および信号電荷の各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）の一括書き込みが終了する。
【００２０】
次に、図４の時間Ｔ８４において、読み出しスイッチトランジスタＳＷがオンされると同時に、接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｒがオンされる。これにより、画素部Ｒのリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｒ）に蓄積されているリセット電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。転送後、接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｒがオフされ、同様に今度は、図４の時間Ｔ８５において、接続スイッチトランジスタＣＳ＿Ｒがオンされ、画素部Ｒの信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（Ｒ）に蓄積されている信号電荷が画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。転送後、接続スイッチトランジスタＣＳ＿Ｒをオフする。次の画素部Ｇおよび画素部Ｂにおいても、それぞれの各電荷蓄積用キャパシタ（ＣＲｎ（Ｇ），ＣＳｎ（Ｇ），ＣＲｎ（Ｂ），ＣＳｎ（Ｂ））に蓄積されている各電荷について同様の処理が行われる（図４の時間Ｔ８６、Ｔ８７）。
【００２１】
このように、出力端ＰＩＸＯＵＴｎの電荷は、図４の時間Ｔ８０〜Ｔ８７までの間、読み出し画素部順に電位変動する（Ｒのリセット電荷→Ｒの信号電荷→Ｇのリセット電荷→Ｇの信号電荷→Ｂのリセット電荷→Ｂの信号電荷）。この読み出し期間の間は、読み出しスイッチトランジスタＳＷは全画素部共通の制御であり、読み出し画素部以外の読み出しスイッチトランジスタＳＷもオンしている。これは電荷の読み出しが、最終的に接続スイッチトランジスタＣＲ＿＊、ＣＳ＿＊がオンされて制御されるためである。このため、読み出しを行わない画素部の場合、読み出しスイッチトランジスタＳＷがオンしていても、接続スイッチトランジスタＣＲ＿＊、ＣＳ＿＊がオフしていれば、リセット電荷または信号電荷の読み出しは行われない。
【００２２】
ところで、上述の各トランジスタはｎＭＯＳ（negative-channel  metal  oxide  semiconductor）等の半導体のため、オンおよびオフの際にノイズを発生する様々な要因を含んでいる。例えば、チャージインジェクションは、トランジスタ（スイッチング素子）がオンのときに画素部を形成していた電荷（電子または正孔）がオフすることによって、そのトランジスタのソースまたはドレインに移動する現象である。また、クロックフィードスルーは、ゲート電位がオンからオフ、またはオフからオンに変化するのに伴って、ゲート−ドレイン間またはゲート−ソース間の寄生容量に起因した静電効果により電位に影響を及ぼす現象である。
【００２３】
特に、クロックフィードスルーは、トランジスタのゲート入力の変化スピード、つまり撮像装置の動作速度に依存しているため、高速性の妨げとなる。このため、この発生した電荷が、後から読み出される画素部に影響を与えてしまい、その分だけ、余計に電荷が出力端ＰＩＸＯＵＴｎに伝わり、結果として画素部間のクロストークが発生する。
【００２４】
図５に、クロックフィードスルーの現象を説明するために、画素出力部１の簡略化した回路図を示す。例えば、リセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｒ）の電荷を接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｒ、および読み出しスイッチトランジスタＳＷをオンして読み出す際に、電荷は全て読みだされる。しかし、上述のクロックフィードスルーにより、ゲート電圧の変化分も各トランジスタの寄生容量を介して出力される。この変化分による電荷は、回路構成によって変化する割合で、出力端ＰＩＸＯＵＴｎ、画素部Ｇおよび画素部Ｂへ伝達する。この例では、理解容易とするために、この電荷は全て次の画素部Ｇのリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｇ）に回り込むものとする。すなわち、図５の実線の矢印が、読み出し時にリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｒ）から出力される正規の電荷分、点線の矢印が寄生容量を介して回り込むノイズによる電荷である。
【００２５】
比較例となる撮像装置の場合、図４および図５に示すようにリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｒ）の電荷を、接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｒ、および読み出しスイッチトランジスタＳＷをオンにして読み出す。このため、図５に示すように、読み出しスイッチトランジスタＳＷが２箇所＋接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｒが１箇所の計３箇所のクロックフィードスルー発生源がある。また、このとき、接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｇはオフだが、ドレイン−ソース間の反転層で形成された容量によって、寄生容量が形成されている。これらのことを等価回路で表すと、図６のようになる。例えば、ノイズによる画素部Ｇの信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（Ｇ）の電圧の変化分をΔＶｃ１、図６の等価回路の各寄生容量値をＣ、リセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ(Ｇ)の容量値を１０Ｃとする。この場合、容量分圧により、「ΔＶｃ１＝０．０７０Ｃ」となる。よって、この後、画素部Ｇが読み出されるときに、この変化分の電荷も合わせて出力端ＰＩＸＯＵＴｎに出力されてしまう。
【００２６】
この例の構成では、電荷蓄積用キャパシタが、信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎおよびリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎに分かれている。この場合でも、画素部Ｇの各電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ、ＣＲｎにかかる変化分が均一でないと、図３の後段処理部２のＣＤＳ回路（相関二重サンプリング回路）１１で差分演算されるため、最終的な出力値に影響を与えてしまう。画素部Ｇの読み出し時でも、画素部Ｂに対して同様の現象が起こる。よって、最終的な出力端ＰＩＸＯＵＴｎは、図４の時間Ｔ８６，Ｔ８７の実線に示すように、画素部Ｇ，Ｂのリセット電圧として、本来の出力レベル（点線の波形）から外れた値が出力されてしまう。
【００２７】
一方、出力端ＰＩＸＯＵＴｎの電位変化のスピードは、各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）の容量値に依存する。なお、各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）に電圧を印加すると、微少ではあるが漏れ電流が発生する。このため、各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）の容量値は、その影響が無視できる程度の容量の大きさにしておく必要がある。
【００２８】
しかしながら、各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）の容量値を大きくした場合、漏れ電流による影響は軽減されるが、出力端ＰＩＸＯＵＴｎの電位変動については、電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）の放電スピードが遅くなる。各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）の放電スピードを高速化するために、接続スイッチトランジスタＣＲ＿＊，ＣＳ＿＊のオン時間を短くすると、以下の問題が生ずる。この場合、各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）に蓄積された電荷が全て放電されずに残り、本来の出力レベルに対して外れた値が出力される。図４の出力端ＰＩＸＯＵＴｎの点線の波形および実線の波形は、ＲおよびＢの各画素部における、明時出力（電荷量に比例してフローティングディフュージョン領域ＦＤの電位が下降するため、電位は下がる）の場合の各波形を示している。このような問題は、電荷の読み出しの際に、前チャンネル（前に読み出しを行った画素部）と次のチャンネル（次に読み出しを行った画素部）の電荷量の差が大きいほど顕著になる。
【００２９】
この場合、信号電荷読み出しの後、次の画素部のリセット電荷の読み出しだが、同様の原理で、図３の後段処理部２において、ＡＤＣ回路１０でアナログ／デジタル変換を行い、ＣＤＳ回路１１でＣＤＳ処理等を行うことで最終的な信号レベル出力に影響が出る。ＡＤＣは、アナログ／デジタル変換の略記である。結果的に、この前後の画素部（読み出し順に隣接する画素部）の関係が色であると、前の色のレベルに次のレベルがつられ、撮像装置の出力として色間のクロストークとなる。読み出しスイッチトランジスタＳＷをオンする時間を、電荷の放電が十分にできるくらい長い時間確保すると、色間のクロストークを防止することができる。しかし、電荷の放電時間を確保することで、撮像装置の高速駆動が困難となる。
【００３０】
このようなことから、第１の実施の形態の撮像装置は、クロストーク防止部の一例として、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿＊（＊：Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、各画素部独立に制御する構成を有している。図７に、第１の実施の形態の撮像装置の画素出力部１のブロック図を示す。また、図８に、第１の実施の形態の撮像装置の各種信号のタイミングチャートを示す。
【００３１】
図８において、第１の実施の形態の撮像装置は、上述の比較例の撮像装置と同様に、時間Ｔ８０〜時間Ｔ８３において、リセット電荷、信号電荷の各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ、ＣＳｎの一括書き込みを実施する。なお、フローティングディフュージョン領域ＦＤは、電荷検出部の一例である。次に、第１の実施の形態の撮像装置では、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｒ、ＳＷ＿Ｇ、ＳＷ＿Ｂを独立に制御する。
【００３２】
まず、図３に示す信号発生部３は、図８の時間Ｔ８４〜時間Ｔ８６の間、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｒをオンにする。この間の時間Ｔ８４において、信号発生部３は、接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｒをオンする。これにより、画素部Ｒのリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｒ）に蓄積されているリセット電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。
【００３３】
このリセット電荷の転送後、信号発生部３は、接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｒをオフして、同様に今度は、図８の時間Ｔ８５において、接続スイッチトランジスタＣＳ＿Ｒをオンする。これにより、画素部Ｒの信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（Ｒ）に蓄積されている信号電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。転送後、信号発生部３は、接続スイッチトランジスタＣＳ＿Ｒをオフする。
【００３４】
画素部Ｇの場合も同様に、信号発生部３は、図８の時間Ｔ８６〜Ｔ８８の間、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｇをオンし、この間の時間Ｔ８６で接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｇをオンする。これにより、画素部Ｇのリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｇ）に蓄積されているリセット電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。また、信号発生部３は、図８の時間Ｔ８６〜Ｔ８８の間、時間Ｔ８７において、接続スイッチトランジスタＣＳ＿Ｇをオンする。これにより、画素部Ｇの信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（Ｇ）に蓄積されている信号電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。
【００３５】
画素部Ｂの場合も同様に、信号発生部３は、図８の時間Ｔ８８〜Ｔ９０の間、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｂをオンし、この間の時間Ｔ８８で接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｂをオンする。これにより、画素部Ｂのリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｂ）に蓄積されているリセット電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。また、信号発生部３は、図８の時間Ｔ８８〜Ｔ９０の間、時間Ｔ８９において、接続スイッチトランジスタＣＳ＿Ｂをオンする。これにより、画素部Ｇの信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（Ｂ）に蓄積されている信号電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。
【００３６】
次に、図９に、第１の実施の形態の撮像装置の画素出力部１の簡略化した回路図を示す。図５と同様に画素部Ｒの読み出し時の画素部Ｇへの影響について説明する。信号電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｒ）の電荷を、接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｒ、および読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｒをオンして読み出す際に、電荷は全て読み出されるが、このとき読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｇはオフしているため、ドレイン−ソース間の寄生容量とみなすことができる。このため、クロックフィードスルー発生源を、接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｒ、および読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｒの計２箇所とすることができる。この場合、等価回路としては図１０のようになる。
【００３７】
実際に、このノイズによる画素部Ｇの信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（Ｇ）の電圧の変化分をΔＶｃ２とすると、容量分圧により、「ΔＶｃ２＝０．０３８Ｃ」となり、従来構成での変化分のΔＶｃ１＝０．０７０Ｃから大幅に低減される。結果、この後画素部Ｇが読み出されるときの出力に対するクロストーク量を低減することができる。
【００３８】
以上の説明から明らかなように、第１の実施の形態の撮像装置は、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿＊（＊：Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、各画素部独立に制御する。これにより、トランジスタのクロックフィードスルーのスイッチングノイズによる他画素部への電圧変動を、他画素部の読み出しトランジスタ（オフ）の寄生容量で容量分圧して低減することができる。このため、画素部間のクロストークを防止することができる。
【００３９】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態の撮像装置の説明をする。図１１に、第２の実施の形態の一括露光方式の撮像装置の画素出力部１の回路図を示す。また、図１２に、第２の実施の形態の撮像装置の露光→信号読み出しまでの各種信号のタイミングチャートを示す。この第２の実施の形態の撮像装置は、クロストーク防止部の一例として、各画素部ＲＧＢそれぞれにおいて、読み出しスイッチトランジスタＳＷの制御を画素部毎に独立制御する構成と共に、以下の構成を有する。すなわち、この撮像装置は、各画素部ＲＧＢそれぞれにおいて、各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）とグランドＧＮＤ間にスイッチトランジスタＧＳＷ＿＊を設けた構成を有している。
【００４０】
上述の第１の実施の形態の撮像装置の場合、応答性不足による画素部間クロストークの防止は困難である。これに対して、この第２の実施の形態の撮像装置は、以下に説明するように、トランジスタの寄生容量起因のクロストークと共に、応答不足によるクロストークの発生も防止している。
【００４１】
すなわち、第２の実施の形態の撮像装置は、信号発生部３が、図１２の時間Ｔ１２０において、受光素子ＰＤから信号電荷が転送される前に、リセットトランジスタＲＴをオンする。これにより、フローティングディフュージョン領域ＦＤが、リセットトランジスタＲＴのドレイン電圧である電源電圧Ｖｄｄ、またはそれに対応するリセットトランジスタＲＴのソース電圧にリセットされる。その後、信号発生部３が、図１２の時間Ｔ１２１において、書き込みスイッチトランジスタＳＬ、接続スイッチトランジスタＣＲ＿＊、およびスイッチトランジスタＧＳＷ＿＊をオンする。これにより、リセット時のフローティングディフュージョン領域ＦＤのリセット電荷が、リセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）に、全画素一斉に転送される。
【００４２】
なお、上述したように、一般的にＭＯＳスイッチは、オンオフ時にチャージインジェクションおよびクロックフィードスルー等のスイッチングノイズが発生する。しかし、第２の実施の形態の撮像装置は、図１３に示すように、接続スイッチトランジスタＣＲ＿＊およびスイッチトランジスタＧＳＷ＿＊を同時にオンしている。このため、リセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）の両端の電位差は変わらず、ノイズを相殺することができ、出力線形性の劣化等を防止できる。
【００４３】
また、第２の実施の形態の撮像装置の場合、リセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）および後述する信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（＊）の容量値は、比較例の撮像装置と比較して小さな容量値となっている。このため、リセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）および信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（＊）は、上述の比較例の撮像装置と同様に電荷は蓄積されるが、容量値が小さくなっている分、充電のスピードが速くなっている。
【００４４】
次に、信号発生部３は、図１２の時間Ｔ１２２において、接続スイッチトランジスタＣＲｎ＿＊、およびスイッチトランジスタＧＳＷ＿＊をオフにし、比較例の撮像装置と同じく転送トランジスタＴＸをオンする。これにより、受光素子ＰＤからの信号電荷が、リセット電荷転送後のフローティングディフュージョン領域ＦＤに転送される。
【００４５】
次に、信号発生部３は、図１２の時間Ｔ１２３において、転送トランジスタＴＸをオフし、接続スイッチトランジスタＣＳ＿＊、およびスイッチトランジスタＧＳＷ＿＊を同時にオンして、信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（＊）に信号電荷を転送する。
【００４６】
次に、信号発生部３は、図１２の時間Ｔ１２４において、接続スイッチトランジスタＣＳ＿＊およびスイッチトランジスタＧＳＷ＿＊を同時にオフすると共に、書き込みスイッチトランジスタＳＬをオフにする。これにより、リセット電荷、信号電荷の各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊），ＣＳｎ（＊）の一括書き込みが終了する。
【００４７】
次に、信号発生部３は、図１２の時間Ｔ１２５〜Ｔ１２６の間、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｒをオンする。また、信号発生部３は、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｒがオンしている間の時間Ｔ１２５において、接続スイッチトランジスタＣＲ＿ＲおよびスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｒを同時にオンする。これにより、時間Ｔ１２５において、画素部Ｒのリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｒ）に蓄積されているリセット電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。このときも、接続スイッチトランジスタＣＲ＿ＲとスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｒを同時にオンしているため、リセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｒ）の両端の電位差は変わらず、図１３に示すようにノイズを相殺することができる。
【００４８】
次に、信号発生部３は、接続スイッチトランジスタＣＲ＿ＲおよびスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｒを同時にオフする。また、信号発生部３は、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｒがオンしている間の時間Ｔ１２６において、接続スイッチトランジスタＣＳ＿ＲおよびスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｒを同時にオンする。これにより、時間Ｔ１２６において、画素部Ｒの信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（Ｒ）に蓄積されている信号電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。転送後、信号発生部３は、接続スイッチトランジスタＣＳ＿ＲおよびスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｒを同時にオフする。
【００４９】
次に、信号発生部３は、図１２の時間Ｔ１２７〜Ｔ１２８の間、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｇをオンする。また、信号発生部３は、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｇがオンしている間の時間Ｔ１２７において、接続スイッチトランジスタＣＲ＿ＧおよびスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｇを同時にオンする。これにより、時間Ｔ１２７において、画素部Ｇのリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｇ）に蓄積されているリセット電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。このときも、接続スイッチトランジスタＣＲ＿ＧとスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｇを同時にオンしているため、リセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｇ）の両端の電位差は変わらず、図１３に示すようにノイズを相殺することができる。
【００５０】
次に、信号発生部３は、接続スイッチトランジスタＣＲ＿ＧおよびスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｇを同時にオフする。また、信号発生部３は、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｇがオンしている間の時間Ｔ１２８において、接続スイッチトランジスタＣＳ＿ＧおよびスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｇを同時にオンする。これにより、時間Ｔ１２８において、画素部Ｇの信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（Ｇ）に蓄積されている信号電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。転送後、信号発生部３は、接続スイッチトランジスタＣＳ＿ＧおよびスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｇを同時にオフする。
【００５１】
次に、信号発生部３は、図１２の時間Ｔ１２９〜Ｔ１３０の間、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｂをオンする。また、信号発生部３は、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｂがオンしている間の時間Ｔ１２９において、接続スイッチトランジスタＣＲ＿ＢおよびスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｂを同時にオンする。これにより、時間Ｔ１２９において、画素部Ｂのリセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｂ）に蓄積されているリセット電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。このときも、接続スイッチトランジスタＣＲ＿ＢとスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｂを同時にオンしているため、リセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｂ）の両端の電位差は変わらず、図１３に示すようにノイズを相殺することができる。
【００５２】
次に、信号発生部３は、接続スイッチトランジスタＣＲ＿ＢおよびスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｂを同時にオフする。また、信号発生部３は、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｂがオンしている間の時間Ｔ１３０において、接続スイッチトランジスタＣＳ＿ＢおよびスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｂを同時にオンする。これにより、時間Ｔ１３０において、画素部Ｂの信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（Ｂ）に蓄積されている信号電荷が、画素出力部１の出力端ＰＩＸＯＵＴｎに転送される。転送後、信号発生部３は、接続スイッチトランジスタＣＳ＿ＢおよびスイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｂを同時にオフする。
【００５３】
次に、トランジスタの寄生容量起因のクロストークについて、図１４に示す画素出力部１の簡略化した回路図を用いて説明する。なお、画素部Ｒの読み出し時の画素部Ｇへの影響について説明する。リセット電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（Ｒ）の電荷を、接続スイッチトランジスタＣＲ＿Ｒ、スイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｒ、および読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｒをオンして読み出す際に、電荷は全て読みだされる。このとき、読み出しスイッチトランジスタＳＷ＿Ｇ、スイッチトランジスタＧＳＷ＿Ｇはオフしているため、これらはドレイン−ソース間の寄生容量とみなすことができる。このため、クロックフィードスルー発生源は２箇所となり、等価回路としては図１５のようになる。
【００５４】
実際に、このノイズによる画素部Ｇの信号電荷蓄積用キャパシタＣＳｎ（Ｇ）の電圧の変化分をΔＶｃ３とすると、容量分圧により、「ΔＶｃ３＝０．０２８Ｃ」となり、比較例の撮像装置の変化分の「ΔＶｃ１＝０．０７０Ｃ」から見て大幅に低減される。このため、この後に画素部Ｇが読み出されるときの出力に対するクロストーク量を低減することができる。
【００５５】
次に、信号発生部３は、各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊），ＣＳｎ（＊）とグランドＧＮＤとの間のスイッチトランジスタＧＳＷ＿＊を、書き込みおよび読み出し以外の電荷保持期間では、全てオフにする。これにより、漏れ電流を防止することが可能となるため、各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）の容量値を、比較例の撮像装置よりもそれぞれ小さくする（ＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）の容量値は同じ）ことが可能となる。このため、比較例の撮像装置と比較して、漏れ電流を増大させることなく、電位変動のスピードを速めることができる。従って、接続スイッチトランジスタＣＲ＿＊，ＣＳ＿＊のオン期間を長くしなくても、期間内に各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）に蓄積された電荷量に相当する電圧の信号を出力することができる。そして、各画素部間で急激な出力レベルの変化が発生しても、これに対応することができる。
【００５６】
以上の説明から明らかなように、この第２の実施の形態の撮像装置は、各画素部ＲＧＢそれぞれにおいて、読み出しスイッチトランジスタＳＷの制御を画素部毎に独立制御する。また、これと共に、各画素部ＲＧＢそれぞれにおいて、各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）とグランドＧＮＤとの間にスイッチトランジスタＧＳＷ＿＊を設ける。そして、各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊），ＣＳｎ（＊）とグランドＧＮＤとの間のスイッチトランジスタＧＳＷ＿＊を、書き込みおよび読み出し以外の電荷保持期間は、全てオフにする。
【００５７】
これにより、漏れ電流を防止することができ、各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）の容量値をそれぞれ小さくすることができる。このため、漏れ電流を増大させることなく、電位変動のスピードを速めることができる。従って、接続スイッチトランジスタＣＲ＿＊，ＣＳ＿＊のオン期間を長くしなくても、期間内に各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）に蓄積された電荷量に相当する電圧の信号を出力することができる。このため、各画素部間で急激な出力レベルの変化があった場合でも、これに対応することができる（追従性を高めることができる）。
【００５８】
なお、この第２の実施の形態の説明では、各電荷蓄積用キャパシタＣＲｎ（＊）、ＣＳｎ（＊）をグランドＧＮＤに接続することとしたが、グランドＧＮＤ以外の所定の電圧（Ｖｄｄ以下の電圧が好ましい）に接続しても上述と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また、この第２の実施の形態の説明では、各画素部間を色間とした場合について説明したが、色でなくとも同カラム内の画素部間の干渉全般に対して同じ原理で同様の効果を得ることができる。
【００６０】
（第３の実施の形態）
次に、上述の撮像装置を適用した第３の実施の形態の画像読取装置を説明する。図１６は、第３の実施の形態の画像読取装置の機構部の構成例を示す模式的な断面図である。この図１６において、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設けられるスキャナ装置または単体のスキャナ装置であり、上述の各実施の形態で説明したいずれかの撮像装置を備えている。
【００６１】
この画像読取装置１００は、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および第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および第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。
【００６２】
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１０９の受光領域（撮像素子）上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補正等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。
【００６３】
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およ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。撮像装置１０９に対しては、コンタクトガラス１０１上に載置された原稿また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。
【００６４】
この画像読取装置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が設けられており、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を介して連結している。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。
【００６５】
このように構成された画像読取装置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および第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１０９の受光領域（撮像素子）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。
【００６６】
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および第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１０９の受光領域（撮像素子）上に結像される。
【００６７】
撮像装置１０９は、その受光領域の撮像素子によって、１ライン分ずつの各画素の受光量を光電変換したアナログの電気信号を生成する。その電気信号を撮像装置１０９内の各部によって、デジタル信号に変換して調整したゲインで増幅し、原稿の画像を読み取った画像データとして出力する。
【００６８】
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。このシートスルーモードの時には、第１キャリッジ１０６および第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の位置を通過する際に、その原稿が走査される。
【００６９】
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および第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１０９上に結像される。
【００７０】
撮像装置１０９が、その受光領域の撮像素子によって１ライン分ずつの各画素の受光量を光電変換したアナログの電気信号を出力する。その電気信号を撮像装置１０９内の各部によって、前述したようにデジタル信号に変換し調整したゲインで増幅し、原稿の画像を読み取った画像データとして出力する。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。
【００７１】
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１０９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、撮像装置１０９内でシェーディング補正用データを生成して記憶する。その後、原稿の画像を読み取る際には、撮像装置１０９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う。
【００７２】
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ることもできる。よって、対象原稿が、ＲＧＢ間で濃度に差がある原稿を読ませても、色間のクロストークを抑制し、高画質な画像を取得することができる。
【００７３】
（第４の実施の形態）
次に、上述の第１及び第２の実施の形態で説明したいずれかの撮像装置、および上述の第３の実施の形態で説明した画像読取装置を適用した第４の実施の形態の画像形成装置の説明をする。図１７は、第４の実施の形態の画像形成装置の機構部の構成例を示す模式的な断面図である。
【００７４】
この画像形成装置３００には、第３の実施の形態で説明した画像読取装置１００が設けられている。図１７において、図１６と同じ部分には同一符号を付している。ただし、画像読取装置１００の上に設けられているＡＤＦ４００は、図１６に示したＡＤＦ２００と幾分異なっている。
【００７５】
この画像形成装置３００は、画像読取装置１００が設けられたデジタル複写機である。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。そのＡＤＦ４００を、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している。
【００７６】
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また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および搬送ベルト４０３を含む分離・給送手段も備えている。給送ローラ４０２または搬送ベルト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および排送ローラ４０４によってＡＤＦ４００の上面に排出される。
【００７７】
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および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おり、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。
【００７８】
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また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。
【００７９】
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。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。
【００８０】
また、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、コンタクトガラス１０１に向けて搬送させ、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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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、および第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を使用することもできる。
【００８４】
画像読取装置１００によって読み取られた画像データは、一旦図示していない画像メモリに記憶される。そして、その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。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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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で構成される。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。
【００９０】
このような図１７に示す第４の実施の形態の画像形成装置によれば、図１６に示した第３の実施の形態の画像読取装置を備えているため、複写画像において、読み取り時に色間クロストークを低減することができ、高画質な画像をプリントすることができる。
【００９１】
上述の各実施の形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な各実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。各実施の形態および各実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９２】
１  画素出力部
２  後段処理部
３  信号発生部
１０  ＡＤＣ回路（アナログ／デジタル変換回路）
１１  ＣＤＳ回路（相関二重サンプリング回路）
Ｖｄｄ  電源電圧
ＲＴ  リセットトランジスタ
ＴＸ  転送トランジスタ
ＦＤ  フローティングディフュージョン領域
ＰＤ  受光素子
ＣＳ＿＊  接続スイッチトランジスタ
ＣＳｎ（＊）  信号電荷蓄積用キャパシタ
ＣＲ＿＊  接続スイッチトランジスタ
ＣＲｎ（＊）  リセット電荷蓄積用キャパシタ
ＳＬ  書き込みスイッチトランジスタ
ＳＷ  読み出しスイッチトランジスタ
ＰＩＸＯＵＴｎ  出力端
ＧＳＷ＿＊  スイッチトランジスタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９３】
【特許文献１】特許第４８４６０７６号公報
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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