(57)【要約】【課題】ダーク成分やシェーディングの影響の抑制し、読み取り速度の高速化を図る。【解決手段】リニアセンサ１０は、１次元方向に配列された複数の第１光電変換部１１ａを有する第１センサ列１２ａと、１次元方向に配列された複数の第２光電変換部１１ｂを有する第２センサ列１２ｂと、各第１光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第１水平転送部１４ａと、各第２光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第２水平転送部１４ｂと、第１水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力し、第２水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力する出力部１８とを備える。第１光電変換部１１ａは光が入射する開口を有する受光センサであり、第２光電変換部は光が入射する開口が塞がれた遮光センサであり、各遮光センサは各々対応する受光センサに隣接して設けられ、第１センサ列と第２センサ列とが並列に設けられて構成される。【選択図】図４
2013105764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次元方向に配列された複数の第１光電変換部を有する第１センサ列と、
１次元方向に配列された複数の第２光電変換部を有する第２センサ列と、
各前記第１光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第１水平転送部と、
各前記第２光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第２水平転送部と、
前記第１水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力し、前記第２水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力する出力部と
を備え、
前記第１光電変換部は、光が入射する開口を有する光電変換部であり、
前記第２光電変換部は、光が入射する開口が塞がれた光電変換部であり、
各前記第２光電変換部は、各々対応する前記第１光電変換部に隣接して設けられ、前記第１センサ列と第２センサ列とが並列に設けられた
リニアセンサ。
【請求項２】
前記第１水平転送部の終端部に、転送されてきた信号電荷を前記出力部に転送する第１接続転送部を有し、
前記第２水平転送部の終端部に、転送されてきた信号電荷を前記出力部に転送する第２接続転送部を有し、
前記第１水平転送部により転送された信号電荷、及び前記第２水平転送部により転送された信号電荷が一つの前記出力部により検出される
請求項１に記載のリニアセンサ。
【請求項３】
前記第１接続転送部及び前記第２接続転送部の駆動タイミングは、
前記第１光電変換部から読み出され前記第１水平転送部により転送されてきた信号電荷と、前記第１光電変換部に対応する前記第２光電変換部から読み出され前記第２水平転送部により転送されてきた信号電荷とが、時間的に分離されて順次前記出力部に転送される
請求項２に記載のリニアセンサ。
【請求項４】
前記出力部は、
前記第１水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力する第１出力部と、
前記第２水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力する第２出力部と、を有する
請求項１に記載のリニアセンサ。
【請求項５】
前記第１光電変換部から読み出された信号電荷に基づくダーク成分を含む像の信号から、前記第１光電変換部に対応する前記第２光電変換部から読み出された信号電荷に基づくダーク成分の信号を減算する減算部を備え、
前記減算部により、ダーク成分が除去された像の信号が出力されるように構成した
請求項１に記載のリニアセンサ。
【請求項６】
前記減算部は、
前記第２光電変換部から読み出されて前記出力部から出力されたダーク成分の信号をプリチャージ相の信号とし、前記第１光電変換部から読み出されて前記出力部から出力されたダーク成分を含む像の信号をデータ相の信号として、相関二重サンプリングにより減算処理する
請求項１に記載のリニアセンサ。
【請求項７】
リニアセンサと、前記リニアセンサを移動するセンサ駆動機構と、前記リニアセンサに制御信号を出力する制御部と、前記リニアセンサから出力される信号に基づいて画像データを生成する画像処理部とを備え、
前記リニアセンサは、
１次元方向に配列された複数の第１光電変換部を有する第１センサ列と、
１次元方向に配列された複数の第２光電変換部を有する第２センサ列と、
各前記第１光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第１水平転送部と、
各前記第２光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第２水平転送部と、
前記第１水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力し、前記第２水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力する出力部と
を備え、
前記第１光電変換部は、光が入射する開口を有する光電変換部であり、
前記第２光電変換部は、光が入射する開口が塞がれた光電変換部であり、
各前記第２光電変換部は、各々対応する前記第１光電変換部に隣接して設けられ、前記第１センサ列と第２センサ列とが並列に設けられる
画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、１次元的な画像情報を時系列的な電気信号として出力するリニアセンサ、及びこのようなリニアセンサを備えた画像読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入射光に応じた量の信号電荷を蓄積する光電変換部が１次元方向に配列されたセンサ列を有し、各光電変換部からの信号電荷をＣＣＤ（charge  coupled  device）電荷転送方式によって出力部に転送する水平転送部を有するリニアセンサが知られている。リニアセンサは、１次元的な画像情報を時系列的な電気信号として出力するセンサであり、スキャナ、コピー、ファクシミリ、パターン認識或いは各種計測などを行う装置に内蔵される画像読み取り装置に組み込まれる（例えば、特許文献1参照）。
【０００３】
図１７に、従来から用いられているＲ（Red），Ｇ（Green），Ｂ（Blue）３ライン構成のリニアセンサモジュールの概略図を示す。３ラインのリニアセンサモジュールは、色の3原色であるレッド、ブルー、グリーンに分光感度を有する3つのリニアセンサＲ９０，Ｇ９０，Ｂ９０からなり、各センサから出力された電気信号を合成処理することによりカラーの画像情報が得られる。3つのリニアセンサ（及びモノクロのリニアセンサ）は、色域に対する分光感度を除いて基本構成は同一である。そこで、リニアセンサ９０として説明する。
【０００４】
リニアセンサ９０は、１次元方向に配列された複数の光電変換部９１を有するセンサ列９２、読み出しゲート９３、水平転送部９４、出力部９５を有し、読み取り対象の読み取りをセンサ列９２により１ライン毎に行う。すなわち、リニアセンサ９０の位置をずらしつつ、読み取り対象の１ライン毎に読み出しゲート９３を動作させてセンサ列９２から信号電荷を水平転送部９４に読み出し、読み出された信号電荷を出力部９５に転送し電気信号に変換して出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０９１２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リニアセンサを用いた画像読み取り装置においては、読み取り速度の高速化が求められている。ここで、読み取り速度を高速化するには、全ての光電変換部９１の電荷をいかに速く出力部９５から出力できるかに依るところが大きい。速く出力するためには、水平転送部９４の駆動周波数を高速化することや、出力部９５の周波数特性をアップすることなどが考えられる。
【０００７】
水平転送部９４の駆動周波数を高速化する場合には、水平転送部自身の容量をＣ、駆動周波数をｆ、駆動パルスの振幅をＶとしたときに、水平転送部は、Ｐ＝Ｃ＊Ｖ＊Ｖ＊ｆの消費電力により発熱するため、高速化とともに発熱しやすくなる。また、出力部９５の周波数特性をアップする場合には、出力回路の定数を大きくする必要等から回路自体が複雑化して出力部９５の規模が大きくなり、消費電流が増加して発熱しやすくなる。
【０００８】
センサ内で発熱が大きくなると、ダーク成分（受光によって光電変換部に蓄積される電子以外の電子）が大きくなり、またダーク成分がシェーディング（強度分布）を持つようになる。
【０００９】
図１８に、シェーディングを有するダーク成分が重畳した状態の出力信号の模式図を示す。図１８において有効画素として示す領域が複数の光電変換部９１を有するセンサ列９２に相当する。この図からも理解されるように、ダーク成分やシェーディングが大きくなると、リニアセンサの出力信号に基づいて生成される画像の画質に影響を及ぼすことになる。読み取り対象をスキャンする前に基準黒画像をスキャニングするプレスキャンを行い、取得された基準黒画像をもとに本スキャン時の読み取り画像を補正するようにすれば、プレスキャン時の読み取り画像にもダーク成分が含まれるため発熱の影響を低減できる。
【００１０】
しかしながら、この手法は読み取り対象をスキャンする工程に加えて基準黒画像をスキャンする工程が必要であるため、読み取り作業が繁雑であるとともに高速化の要求に反するという問題があった。
【００１１】
本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、仮にセンサ内での発熱が大きくなった場合でも、ダーク成分やシェーディングの影響を抑制でき、読み取り速度の高速化を実現可能なリニアセンサを提供することを目的とする。また、このようなリニアセンサを備えることにより高速で画像読み取りが可能な画像読み取り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】
本開示に係るリニアセンサは、１次元方向に配列された複数の第１光電変換部を有する第１センサ列と、１次元方向に配列された複数の第２光電変換部を有する第２センサ列と、各第１光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第１水平転送部と、各第２光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第２水平転送部と、第１水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力し、第２水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力する出力部とを備える。第１光電変換部は光が入射する開口を有する光電変換部であり、第２光電変換部は光が入射する開口が塞がれた光電変換部であり、各第２光電変換部は各々対応する第１光電変換部に隣接して設けられ、第１センサ列と第２センサ列とが並列に設けられて構成される。
【００１３】
このような構成のリニアセンサでは、第１光電変換部から読み出された信号電荷に基づくダーク成分を含む像の信号と、各該第１光電変換部に隣接して設けられた対応する第２光電変換部から読み出された信号電荷に基づくダーク成分の信号とが、各々出力部から出力される。
【００１４】
本開示に係る画像読み取り装置は、リニアセンサと、リニアセンサを移動するセンサ駆動機構と、リニアセンサに制御信号を出力する制御部と、リニアセンサから出力される信号に基づいて画像データを生成する画像処理部とを備える。リニアセンサは、１次元方向に配列された複数の第１光電変換部を有する第１センサ列と、１次元方向に配列された複数の第２光電変換部を有する第２センサ列と、各第１光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第１水平転送部と、各第２光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第２水平転送部と、第１水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力し、第２水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力する出力部とを備える。第１光電変換部は光が入射する開口を有する光電変換部であり、第２光電変換部は光が入射する開口が塞がれた光電変換部であり、各第２光電変換部は各々対応する第１光電変換部に隣接して設けられ、第１センサ列と第２センサ列とが並列に設けられて構成される。
【００１５】
この画像読み取り装置では、第１光電変換部から読み出された信号電荷に基づくダーク成分を含む像の信号と、各該第１光電変換部に隣接して設けられた対応する第２光電変換部から読み出された信号電荷に基づくダーク成分の信号とが、各々出力部から出力される。
【発明の効果】
【００１６】
本開示に係るリニアセンサにおいては、複数の第１光電変換部の各々に対応し、開口部が塞がれた第２光電変換部が隣接して設けられており、第２光電変換部において検出される信号電荷は、各々対応する第１光電変換部のダーク成分に相当する電荷を検出する。
すなわち、本開示に係るリニアセンサにおいては、各位置の第１光電変換部で検出されたダーク成分を含む像の信号と、隣接する第２光電変換部で検出されたダーク成分の信号とが、各々出力部から出力される。そのため、仮にセンサ内での発熱が大きくなり、第１光電変換部から読み出された信号にダーク成分やシェーディングが発生するようになっても、第２光電変換部から読み出された信号を用いて減算処理することにより、これらの影響を排除することができる。
【００１７】
従って、本開示に係るリニアセンサによれば、仮にセンサ内での発熱が大きくなった場合でも、ダーク成分やシェーディングの影響を排除でき、読み取り速度の高速化を実現可能なリニアセンサを提供することができる。
【００１８】
本開示に係る画像読み取り装置にあっては、リニアセンサにおける複数の第１光電変換部の各々に対応して第２光電変換部が隣接して設けられ、第２光電変換部において検出される信号電荷は、各々対応する第１光電変換部のダーク成分に相当する電荷を検出する。
すなわち、本開示に係る画像読み取り装置においては、各位置の第１光電変換部で検出されたダーク成分を含む像の信号と、隣接する第２光電変換部で検出されたダーク成分の信号とが、各々出力部から出力される。そのため、仮にセンサ内での発熱が大きくなり、第１光電変換部から読み出された信号にダーク成分やシェーディングが発生するようになっても、第２光電変換部から読み出された信号を用いて減算処理する等により、これらの影響を排除することができる。
【００１９】
従って、本開示の画像読み取り装置によれば、仮にセンサ内での発熱が大きくなった場合でも、ダーク成分やシェーディングの影響を排除でき、高速で画像読み取りが可能な画像読み取り装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本技術の適用例として示す画像読み取り装置の概略構成図である。
【図２】リニアセンサによる画像読み取りメカニズムを説明するための説明図である。
【図３】第１構成形態のリニアセンサモジュールの概略構成図である。
【図４】第１構成形態のリニアセンサの概要構成図である。
【図５】図４中に付記したV−V矢視のリニアセンサの断面図である。
【図６】図４中に付記したVIの領域の部分拡大図である。
【図７】第１水平転送電極を単層構成とした場合の部分拡大図である。
【図８】第１，第２水平転送部と出力部との接続部分の概要構成図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は第１構成形態のリニアセンサに印加される各制御信号のタイミングチャート、（ｃ）は出力部から出力される出力信号の様子を示すタイミングチャートである。
【図１０】リニアセンサの駆動方法を説明するため、受光センサ系列及び遮光センサ系列の各センサに蓄積されていた電荷の大きさを例示する説明図である。
【図１１】リニアセンサの出力部から出力されたダーク成分を含む像の信号電圧の測定データである。
【図１２】受光センサ列を構成する複数の受光センサについて、基準黒画像を読み込んでダーク成分を計測しプロットした測定データである。
【図１３】（ａ）リニアセンサから出力されるダーク成分を含む像の信号波形、（ｂ）ダーク成分の信号波形、（ｃ）ダーク成分を含む像の信号波形からダーク成分の信号波形を減算処理した信号波形を例示する模式図である。
【図１４】第１構成形態における変更例のリニアセンサの概要構成図である。
【図１５】第２構成形態のリニアセンサモジュールの概略構成図である。
【図１６】第２構成形態のリニアセンサの概要構成図である。
【図１７】従来から用いられている３ライン構成のリニアセンサモジュールの概略図である。
【図１８】シェーディングを有するダーク成分が重畳した状態の出力信号の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、発明を実施するための形態（以下、「実施形態」とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．画像読み取り装置の構成の概要
２．第１構成形態のリニアセンサ
３．第２構成形態のリニアセンサ
【００２２】
［１．画像読み取り装置の構成の概要］
まず、本技術に係る画像読み取り装置について説明する。図１は本技術の適用例として示す画像読み取り装置の概略構成図、図２はリニアセンサによる画像読み取りのメカニズムを説明するための説明図である。なお、図１及び図２中に付記した座標系をもってＸ方向，Ｙ方向，Ｚ方向と称して説明する。
【００２３】
図１に示すように、画像読み取り装置（スキャナ）Ｓは、リニアセンサモジュール１と、リニアセンサ駆動機構２と、ガラス台３と、画像処理部４と、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路５と、制御部６とを備えている。また、図示しないが画像読み取り装置Ｓには、原稿８を連続的にガラス台３上に配置する自動給紙機構を備えている。
【００２４】
画像読み取り装置Ｓには、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）７が接続ケーブルを介して接続されている。画像読み取り装置Ｓは、ＰＣ７からの要求に応じてガラス台３に載置された原稿８の読み取りを行う。Ｉ／Ｆ回路５は、ＰＣ７との接続を可能にするものである。本実施形態では、Ｉ／Ｆ回路５としては、画像読み取り装置ＳからＰＣ７にデータを高速で転送するため、ＩＥＥＥ１３９４に対応したものが用いられる。ただし、Ｉ／Ｆ回路５としては、ＵＳＢに対応したものなどを用いてもよい。
【００２５】
ＰＣ７には、画像読み取り装置Ｓを制御するためのドライバソフトと、画像を表示するためのアプリケーションソフトが予めインストールされている。このアプリケーションソフトは、画像読み取り装置ＳからＰＣ７に対して転送される画像データを記憶し、この画像データに基づき、画像を表示するためのソフトである。
【００２６】
そして、画像読み取り装置Ｓを利用するユーザは、ＰＣ７を用いて次のように原稿８を画像読み取り装置Ｓによって読み取る。
【００２７】
まず、画像読み取り装置Ｓが備える自動給紙機構に、画像を読み取る対象である原稿８を入れる。その後、ＰＣ７を制御して、ＰＣ７から画像読み取り装置Ｓへ制御信号を出力し、画像読み取り装置Ｓに読み取り動作を開始させる。画像読み取り装置Ｓの制御部６は、自動給紙機構を制御して、原稿台であるガラス台３上に原稿８を載置する。また、画像読み取り装置Ｓの制御部６は、リニアセンサモジュール１に転送パルスなどの制御信号を出力し、さらにリニアセンサ駆動機構２を動作させて、リニアセンサモジュール１を副走査方向であるＸ方向に移動させる。
【００２８】
これにより、リニアセンサモジュール１からは主走査方向であるＹ方向のライン（以下、「水平ライン」という）の画像信号が出力される。リニアセンサモジュール１から出力された画像信号は、画像処理部４に順次入力される。画像処理部４は、入力された水平ライン毎の画像信号に基づいて、画像データを生成する。画像処理部４により生成された画像データは、Ｉ／Ｆ回路５を介してＰＣ７へ入力される。なお、リニアセンサモジュール１から出力される水平ライン毎の画像信号は、１次元的な画像情報を時系列的な電気信号としたものであり、リニアセンサモジュール１の各光電変換部の信号電荷に応じた電圧信号である画素信号が１水平ライン分連続したものである。
【００２９】
そして、リニアセンサモジュール１は、図２に示すように、副走査方向（Ｘ方向）にｔ１，ｔ２，ｔ３という様に移動しながら、水平ライン毎に信号電荷の蓄積、転送、出力という動作を繰り返して、原稿８全体の画像情報を取得する。
【００３０】
なお、カラーの画像読み取り装置において、リニアセンサモジュール１は、ＲＧＢの各色に対応した３つのリニアセンサを有する。同時並列で読み込まれた各色の水平ラインの画像信号は、画像処理部４に対して出力され、画像処理部４においてカラーの画像データが生成される。
【００３１】
このように、画像読み取り装置Ｓは、リニアセンサモジュール１を用いて原稿８の読み取りを行う。市場における画像読み取り装置に対する読み取り速度の高速化の要望は非常に強く、画像読み取り装置は高速化モデルへとシフトしている。
【００３２】
画像読み取り装置の読み取り速度を高速化するためには、既述したように、全ての光電変換部の電荷をいかに速く出力部から出力できるかに依るところが大きい。読み取り速度を高速化する手段として、リニアセンサモジュール１の水平転送部の駆動周波数をアップして高速化することや、出力部の周波数特性をアップして高速化することが考えられる。
【００３３】
しかし、水平転送部の駆動周波数アップは水平転送部の発熱によりダーク成分の増大を招き、出力部の周波数特性アップは水平転送部の終端に位置する出力部の発熱に伴うダーク成分のシェーディングを招く。原稿８をスキャンする以前に基準黒画像をスキャニングするプレスキャンの手法では、読み取り作業が繁雑であるとともに高速化の要求に反する。従って、読み取り速度の更なる高速化を実現するためには、仮にリニアセンサ内で発熱が大きくなった場合でも、ダーク成分やシェーディングの影響を排除し得る構成にする必要がある。
【００３４】
本開示に係るリニアセンサモジュール１においては、画像を読み取る個々の光電変換部（「受光センサ」という）に対応して、光が入射する開口部を塞いだ光電変換部（「遮光センサ」という）を設けている。そして、受光センサより読み出されたダーク成分を含む像の信号から、遮光センサより読み出されたダーク成分の信号を減算することにより、ダーク成分やシェーディングの影響を排除する。これにより、読み取り速度の更なる高速化を実現可能としている。以下、リニアセンサモジュール１（１Ａ，１Ｂ）の構成及び作用について説明する。
【００３５】
［２．第１構成形態のリニアセンサ］
［２．１  第１構成形態のリニアセンサの構成］
まず、第１構成形態のリニアセンサの構成について説明する。図３にリニアセンサモジュール１Ａの概略構成図を示す。リニアセンサモジュール１Ａは、半導体基板上に、各々赤（Red），緑（Green），青（Blue）に分光感度を有する３つのリニアセンサＲ１０，Ｇ１０，Ｂ１０が並列に形成されてパッケージ化されたものである。
【００３６】
各リニアセンサＲ１０，Ｇ１０，Ｂ１０は、各々、ダーク成分を含む像を検出して信号電荷を転送する受光センサ系列１５ａと、ダーク成分を検出して信号電荷を転送する遮光センサ系列１５ｂと、出力信号を生成する出力部１８とを有する。受光センサ系列１５ａは、受光センサ列１２ａ、読み出しゲート１３ａ及び第１水平転送部１４ａなどから構成される。遮光センサ系列１５ｂは、遮光センサ列１２ｂ、読み出しゲート１３ｂ及び第２水平転送部１４ｂなどから構成される。なお、３つのリニアセンサＲ１０，Ｇ１０，Ｂ１０は、色域に対する分光感度を除いて基本的な構成は同一になっている。そこで、以降では、３つのリニアセンサを識別する場合を除いて識別子であるＲ，Ｇ，Ｂの接頭文字を削除し、リニアセンサ１０と表記して説明する。
【００３７】
図４にリニアセンサ１０の概要構成図を示す。上述したように、リニアセンサ１０は、ダーク成分を含む像を検出して信号電荷を転送する受光センサ系列１５ａと、ダーク成分を検出して信号電荷を転送する遮光センサ系列１５ｂと、出力信号を生成する出力部１８とを有する。すなわち、リニアセンサ１０は、電荷の検出及び転送を行う２つのセンサ系列と、１つの出力部とを有する。
【００３８】
受光センサ系列１５ａは、受光センサ列１２ａ、読み出しゲート１３ａ及び第１水平転送部１４ａなどから構成される。遮光センサ系列１５ｂは、遮光センサ列１２ｂ、読み出しゲート１３ｂ及び第２水平転送部１４ｂなどから構成される。受光センサ系列１５ａと遮光センサ系列１５ｂとの基本的な相違は、受光センサ列１２ａを構成する受光センサ１１ａと、遮光センサ列１２ｂを構成する遮光センサ１１ｂとにある。
【００３９】
受光センサ列１２ａには、光が入射する開口部を有する開口センサとして構成される複数の受光センサ１１ａ，１１ａ，１１ａ…がＹ軸方向に１列に並んで配列されている。一方、遮光センサ列１２ｂには、光が入射する開口部が塞がれた複数の遮光センサ１１ｂ，１１ｂ，１１ｂ…がＹ軸方向に１列に並んで配列されている。各遮光センサ１１ｂは、それぞれ対応する受光センサ１１ａに隣接して形成されており、受光センサ列１２ａ及び遮光センサ列１２ｂが図４における上下に並んで並列に設けられる。図４中に付記したV−V矢視のリニアセンサ１０の断面図を図５に示し、図４中に付記したVIの領域の部分拡大図を図６に示す。
【００４０】
受光センサ１１ａは、Ｎ型シリコン基板１１０のＰウェル領域１１１上に形成されたＮ型の不純物拡散領域であるＮ型拡散領域１２１と、このＮ型拡散領域１２１上に形成されたＰ型の不純物拡散領域であるＰ型拡散領域１２２とを基本的な構成要素とする。そして、このようなＰ＋ＮＰＮ接合のフォトダイオード構造によってＨＡＤセンサ（Hole  Accumulation  Diode  Sensor）を構成する。
【００４１】
Ｐウェル領域１１１上には、読み出しゲート１３ａを構成するＰ型拡散領域１２３を挟んで、第１水平転送部１４ａを構成するＰ型拡散領域１２４及びＮ型拡散領域１２５が形成される。そして、Ｐ型拡散領域１２３及びＮ型拡散領域１２５の上に、ゲート絶縁膜を挟んで多結晶シリコンからなる読み出し／転送電極１２６ａ，１２６ｂが形成され、受光センサ系列１５ａの読み出しゲート１３ａ及び第１水平転送部１４ａが構成される。また、受光センサ１１ａ、読み出しゲート１３ａ及び第１水平転送部１４ａを覆って、光透過性を有する層間絶縁膜１２７が積層される。層間絶縁膜１２７の上には、Ｐ型拡散領域１２３の上方に開口部１２８ａを有し、読み出しゲート１３ａ及び第１水平転送部１４ａを覆う遮光膜（例えばＡｌ蒸着膜）１２８が形成され、最上層には基板全面を覆って表面保護層（不図示）が形成される。
【００４２】
遮光センサ１１ｂは、遮光膜１２８に開口部が形成されない点を除いて、受光センサ１１ａと同一構成になっている。すなわち、遮光センサ１１ｂは、Ｎ型シリコン基板１１０のＰウェル領域１１１上に形成されたＮ型拡散領域１２１と、このＮ型拡散領域１２１上に形成されたＰ型拡散領域１２２とを基本的な構成要素とする。
【００４３】
Ｐウェル領域１１１上には、読み出しゲート１３ｂを構成するＰ型拡散領域１２３を挟んで、第２水平転送部１４ｂを構成するＰ型拡散領域１２４及びＮ型拡散領域１２５が形成される。また、受光センサ１１ａのＰ型拡散領域１２３と、遮光センサ１１ｂのＰ型拡散領域１２３との間には、画素分離部１６を構成するＰ型拡散領域１２９が形成される。画素分離部１６は、互いに隣接する受光センサ１１ａの相互間、互いに隣接する遮光センサ１１ｂの相互間、及び互いに隣接する受光センサ１１ａと遮光センサ１１ｂとの間を分離する領域である。そして、Ｐ型拡散領域１２３及びＮ型拡散領域１２５の上に、ゲート絶縁膜を挟んで多結晶シリコンからなる読み出し／転送電極１２６ａ，１２６ｂが形成され、遮光センサ系列１５ｂの読み出しゲート１３ｂ及び第２水平転送部１４ｂが構成される。
【００４４】
また、前述した受光センサ１１ａ、読み出しゲート１３ａ及び第１水平転送部１４ａを含み、遮光センサ系列１５ｂの遮光センサ１１ｂ、読み出しゲート１３ｂ及び第２水平転送部１４ｂを覆う全面に、光透過性の層間絶縁膜１２７が積層される。層間絶縁膜１２７の上には、遮光センサのＰ型拡散領域１２３、読み出しゲート１３ｂ及び第２水平転送部１４ｂの上方を含み、開口部１２８ａを除く基板上面を覆う遮光膜１２８が形成され、最上層には基板全面を覆う表面保護層（不図示）が形成される。
【００４５】
このように、受光センサ系列１５ａと遮光センサ系列１５ｂとの相違は、受光センサ１１ａは入射する開口部１２８ａを有するのに対し、遮光センサ１１ｂは開口部を持たない点にあり、他の構成要素は基本的に同一構成になっている。
【００４６】
受光センサ１１ａでは、開口部１２８ａを通って入射した光がフォトダイオードのＰ型拡散領域１２２及びＮ型拡散領域１２１において光電変換され、発生した電子がＮ型拡散領域１２１に蓄積される。また、周囲の発熱等に起因して励起された電子（ダーク成分の電子）がＮ型拡散領域１２１に蓄積される。すなわち、受光センサ１１ａのＮ型拡散領域１２１には、像の信号電荷とダーク成分の信号電荷とが蓄積される。
【００４７】
遮光センサ１１ｂでは、フォトダイオードの領域が遮光膜１２８により覆われており開口部を持たないため光が入射しない。そのため遮光センサ１１ｂにおいては、周囲の発熱等に起因して励起された電子（ダーク成分の電子）がＮ型拡散領域１２１に蓄積される。すなわち、遮光センサ１１ｂのＮ型拡散領域１２１には、ダーク成分の信号電荷のみが蓄積される。
【００４８】
受光センサ１１ａのＮ型拡散領域１２１に蓄積された信号電荷は、読み出しゲート１３ａを介して第１水平転送部１４ａに読み出され、第１水平転送部１４ａにより出力部１８に向けて転送される。遮光センサ１１ｂのＮ型拡散領域１２１に蓄積された信号電荷は、読み出しゲート１３ｂを介して第２水平転送部１４ｂに読み出され、第２水平転送部１４ｂにより出力部１８に向けて転送される。
【００４９】
なお、本構成形態では、第１，第２水平転送部１４ａ，１４ｂをＰ型拡散領域１２４及びＮ型拡散領域１２５からなる複層構成とし、１層目の転送電極１２６ａ及び２層目の読み出し／転送電極１２６ｂを設けた場合を例示した。しかし、第１，第２水平転送部をＮ型拡散領域１２５からなる単層構成とし、図６に対応する部分拡大図を図７に示すように、読み出し／転送電極１２６ｂを設ける構成としても良い。
【００５０】
第１水平転送部１４ａの終端部には、受光センサ１１ａ及び読み出しゲート１３ａを備えず、上流側から転送されてきた信号電荷を出力部１８に転送する第１接続転送部１４ａｘが設けられている。また、第２水平転送部１４ｂの終端部には、遮光センサ１１ｂ及び読み出しゲート１３ｂを備えず、転送されてきた信号電荷を出力部１８に転送する第２接続転送部１４ｂｘが設けられている。すなわち、本構成形態のリニアセンサ１０においては、第１水平転送部１４ａにより転送された信号電荷と、第２水平転送部１４ｂにより転送された信号電荷とが、一つの出力部１８により検出されるようになっている。第１，第２水平転送部１４ａ，１４ｂと出力部１８との接続部分の概要構成図を図８に示す。
【００５１】
出力部１８は、第１，第２接続転送部が接続される出力ゲート１８１、電荷検出部（ＦＤアンプ）１８２、電荷検出部１８２に隣設されたリセットゲート１８３及びリセットドレイン１８４、出力回路部１８５などから構成される。第１，第２水平転送部１４ａ，１４ｂにより転送された信号電荷は、電荷検出部１８２により検出されて信号電圧に変換され、出力回路部１８５から出力される。
【００５２】
［２．２  リニアセンサの駆動方法］
次に、リニアセンサ１０の駆動方法について図９を参照して説明する。図９（ａ）及び（ｂ）はリニアセンサ１０に印加される各制御信号のタイミングチャート、図９（ｃ）は出力回路部１８５から出力される出力信号の様子を示すタイミングチャートである。
【００５３】
図９において、φＲＯＧは読み出しゲート１３ｂの駆動パルス、φＲＳはリセットゲート１８３の駆動パルス、φ１，φ２は読み出し／転送電極１２６ａ，１２６ｂの駆動パルス、φＬ１，φＬ２は第１，第２接続転送部の最終転送電極の駆動パルスである。なお、出力ゲート１８１は任意の固定バイアスであり、φＬ１，φＬ２がオフした時に電荷検出部１８２へ電荷が転送される。
【００５４】
画像読み取り装置Ｓによる原稿８の読み取り作動が始まり、リニアセンサ駆動機構２によりリニアセンサモジュール１が所定の読み取り位置に移動されると、制御部６は読み出しゲート１３ｂの駆動パルス（読み出しゲートパルスという）φＲＯＧをHiにする。このとき、受光センサ系列１５ａの各受光センサ１１ａ（Ｎ型拡散領域１２１）に蓄積されていた電荷は、その大きさ（電子数とする）が図１０に１５〜１２の数値で示すようであったとする。また、遮光センサ系列１５ｂの各遮光センサ１１ｂ（Ｎ型拡散領域１２１）に蓄積されていた電荷は、その大きさ（電子数）が図１０に５〜２の数値で示すようであったとする。
【００５５】
読み出しゲートパルスφＲＯＧがHiになり、読み出しゲート１３ａのポテンシャルが下がると、受光センサ系列１５ａの受光センサ１１ａ，１１ａ…に蓄積された電子数１５〜１２の電荷が、そのまま信号電荷として第１水平転送部１４ａに移動する。すなわち、受光センサ１１ａ，１１ａ…の信号電荷が第１水平転送部１４ａに読み出される。また、遮光センサ系列１５ｂの遮光センサ１１ｂ，１１ｂ…に蓄積された電子数５〜２の電荷が、そのまま信号電荷として第２水平転送部１４ｂに移動する。すなわち、遮光センサ１１ｂ，１１ｂ…の信号電荷が第２水平転送部１４ｂに読み出される。受光センサ１１ａ，１１ａ…の信号電荷及び遮光センサ１１ｂ，１１ｂ…の信号電荷が、各々第１水平転送部１４ａ及び第２水平転送部１４ｂに読み出されると、制御部６は読み出しゲートパルスφＲＯＧをLowにする。
【００５６】
次いで、制御部６は、図９（ｂ）に示すように、リセットゲート駆動パルス（リセットパルスという）φＲＳ、転送電極駆動パルス（転送パルスという）φ１，φ２、及び最終転送電極駆動パルス（最終転送パルスという）φＬ１，φＬ２を制御する。
【００５７】
転送パルスφ１，φ２は、Hi−Lowが反転されたパルスであり、これを時系列で繰り返すことにより、第１，第２水平転送部１４ａ，１４ｂに読み出された信号電荷が、順次各水平転送部の第１，第２接続転送部１４ａｘ，１４ｂｘに向けて転送される。
【００５８】
時刻ｔ1では、図１０における最も左側の受光センサ１１ａから読み出された電子数１５の信号電荷Ｃj1が第１接続転送部１４ａｘの終端部、最も左側の遮光センサ１１ｂから読み出された電子数５の信号電荷Ｃd1が第２接続転送部１４ｂｘの終端部まで送られている。このとき、転送パルスφ２はLow、最終転送パルスφＬ１及びφＬ２はHiであり、電子数１５の信号電荷Ｃj1は第１接続転送部１４ａｘにおけるφＬ１の電極領域、電子数５の信号電荷Ｃd1は第２接続転送部１４ｂｘにおけるφＬ２の電極領域に保持されている。
【００５９】
時刻ｔ2では、最終転送パルスφＬ２がLowになる。そのため、φＬ２の電極領域のポテンシャルが高くなり、この領域に位置していた電子数５の信号電荷Ｃd1が出力ゲート１８１を通って電荷検出部１８２のフローティング・ディフュージョンＦＤに流れ込む。電荷検出部１８２では、電子数５の信号電荷Ｃd1が、その大きさに応じた大きさの信号電圧Ｖd1に変換され、出力回路部１８５に出力される。
【００６０】
時刻ｔ3には、リセットパルスφＲＳが所定時間Hiになる。そのため、フローティング・ディフュージョンＦＤに隣接するリセットゲートが開き、フローティング・ディフュージョンＦＤに転送された信号電荷Ｃd1がリセットドレイン１８４に掃き捨てられる。この時刻ｔ2から時刻ｔ3までの期間（図９においてＴ１で示す期間）が、第２水平転送部１４ｂにより転送されてきた遮光センサ１１ｂからの信号電荷の電荷転送時間である。
【００６１】
次いで、時刻ｔ5には、最終転送パルスφＬ１がLowになる。そのため、φＬ１の電極領域のポテンシャルが高くなり、この領域に位置していた電子数１５の信号電荷Ｃj1が出力ゲート１８１を通って電荷検出部１８２のフローティング・ディフュージョンＦＤに流れ込む。電荷検出部１８２では、電子数１５の信号電荷Ｃj1が、その大きさに応じた大きさの信号電圧Ｖj1に変換され、出力回路部１８５に出力される。
【００６２】
時刻ｔ6には、転送パルスφ１がLow，φ２がHiになる。すなわち、φ１の電極領域のポテンシャルが高く、φＬ２の電極領域のポテンシャルが高くなる。そのため、図１０における左端から２番目の受光センサから読み出された電子数１４の信号電荷Ｃj2が第１接続転送部１４ａｘの終端部、左端から２番目の遮光センサ１１ｂから読み出された電子数４の信号電荷Ｃd2が第２接続転送部１４ｂｘの終端部に送られてくる。
【００６３】
時刻ｔ7には、リセットパルスφＲＳが所定時間Hiになる。そのため、フローティング・ディフュージョンＦＤに隣接するリセットゲートが開き、フローティング・ディフュージョンＦＤに転送された電子数１５の信号電荷Ｃj1がリセットドレイン１８４に掃き捨てられる。時刻ｔ5から時刻ｔ7までの期間（図９においてＴ２で示す期間）が、第１水平転送部１４ａにより転送されてきた受光センサ１１ａからの信号電荷の電荷転送時間である。
【００６４】
図示する構成例においては、電荷転送時間をＴ１＜Ｔ２としている。第２水平転送部１４ｂにより転送されてくる遮光センサ１１ｂからの信号電荷は、第１水平転送部１４ａにより転送されてくる受光センサ１１ａからの信号電荷よりも少ないため、転送時間が短くて済むためである。なお、電荷転送時間を受光センサ１１ａからの信号電荷の電荷転送時間に合わせてＴ１＝Ｔ２としても良い。この場合、リセットパルスφＲＳを一定周期のクロックパルスとすることができる。
【００６５】
また、時刻ｔ7には、最終転送パルスφＬ１及びφＬ２がともにHiになる。そのため、時刻ｔ6〜ｔ7の期間に第１接続転送部１４ａｘの終端部に転送されてきた電子数１４の信号電荷Ｃj2がφＬ１の電極領域、第２接続転送部１４ｂｘの終端部に送られてきた電子数４の信号電荷Ｃd2がφＬ２の電極領域に保持される。
【００６６】
以降は、時刻ｔ1〜ｔ7のスパンについて説明した事項が繰り返し実行される。すなわち、以上の第１スパンにおいて、図１０における左端の遮光センサ１１ｂ及び受光センサ１１ａの信号電荷が電荷検出部１８２に順次読み出され、各信号電荷に応じた大きさ５の信号電圧Ｖd1及び大きさ１５の信号電圧Ｖj1が出力回路部１８５から出力される。第２スパンにおいては図１０における左端から２番目の遮光センサ１１ｂ及び受光センサ１１ａの信号電荷が電荷検出部１８２に順次読み出され、各信号電荷に応じた大きさ４の信号電圧Ｖd2及び大きさ１４の信号電圧Ｖj2が出力回路部１８５から出力される。第３スパンにおいては図１０における左端から３番目の遮光センサ１１ｂ及び受光センサ１１ａの信号電荷が電荷検出部１８２に順次読み出され、各信号電荷に応じた大きさ３の信号電圧Ｖd3及び大きさ１３の信号電圧Ｖj3が出力回路部１８５から出力される。第４スパン以降も同様である。
【００６７】
図９（ｃ）は、このようにして出力回路部１８５から出力される出力信号、すなわち出力部１８から出力される出力信号の時系列変化を示したものである。出力信号は、各々リセットパルスを挟んでＶd1，Ｖj1，Ｖd2，Ｖj2，Ｖd3，Ｖj3，Ｖd4，Ｖj4…の順に並んだ時系列データとなる。このように、出力部１８から出力される出力信号は、遮光センサ１１ｂの信号電荷に基づくダーク成分の信号電圧と、受光センサ１１ａの信号電荷に基づくダーク成分を含む像の信号電圧とが、時間的に分離された状態で、時系列で出力される電気信号である。
【００６８】
ここで、図１１は、出力部から出力されたダーク成分を含む像の信号電圧の測定データである。図における横軸は時間、縦軸は電圧であり、上記Ｖj1，Ｖj2，Ｖj3，Ｖj4…の時系列波形に相当する。なお、本測定データにおいて、受光センサ列１２ａを構成する受光センサ１１ａの数（画素数）は約５０００である。この測定データから、ダーク成分のシェーディング（ダークシェーディング）は１４[mV]であった。
【００６９】
同じリニアセンサにおいて、受光センサ列１２ａを構成する複数の受光センサ１１ａについて基準黒画像を読み込んでダーク成分（ダークノイズ）を計測し、プロットしたデータを図１２に示す。図における横軸は受光センサのアドレス、縦軸は電圧である。この測定データから、ダーク成分が大きい受光センサでのダーク成分の信号電圧は４．１[mV]であった。また、計測されたダーク成分の信号電圧のばらつきσは０．２６[mV]であった。
【００７０】
これらの測定データから、ダークシェーディングの絶対値は、ダークノイズの絶対値より大きく、またダークノイズのばらつきよりも大きいことが理解される。従って、出力部１８から出力された時系列の信号電圧に基づき、各スパンごとに、ダーク成分を含む像の信号電圧Ｖjからダーク成分の信号電圧Ｖdを減算することによって、ダーク成分を除いた像本来の信号電圧Ｖrを求められることが分かる。
【００７１】
具体的には、減算部１９において、第１スパンの信号電圧Ｖj1から信号電圧Ｖd1を減算することによって、図１０における左端の受光センサ位置のダーク成分を除いた像本来の信号電圧Ｖr1を求めることができる。上記設例においては、信号電圧Ｖj1＝１５、信号電圧Ｖd1＝５である。従って、左端の受光センサ位置でのダーク成分を除いた像本来の信号電圧Ｖr1は、Ｖr1＝Ｖj1−Ｖd1＝１５−５＝１０、と求めることができる。同様に、左端から２番目の受光センサ位置のダーク成分を除いた像本来の信号電圧Ｖr2は、第２スパンにおける信号電圧Ｖj2＝１４、Ｖd2＝４より、Ｖr2＝Ｖj2−Ｖd2＝１４−４＝１０と求めることができる。左端から３番目の受光センサ位置のダーク成分を除いた像本来の信号電圧Ｖr3は、第３スパンにおけるＶj3＝１３、Ｖd3＝３より、Ｖr3＝Ｖj3−Ｖd3＝１３−３＝１０、と求めることができる。以下同様に、Ｖr4＝Ｖj4−Ｖd4＝１２−２＝１０、Ｖr5＝Ｖj5−Ｖd5＝１２−２＝１０、と求めることができる。
【００７２】
すなわち、ダーク成分を含む像の信号電圧Ｖj1，Ｖj2，Ｖj3，Ｖj4…は、１５，１４，１３，１２…であり、ダーク成分の信号電圧Ｖd1，Ｖd2，Ｖd3，Ｖd4…は、５，４，３，２…である。これより、ダーク成分を除いた像本来の信号電圧Ｖr1，Ｖr2，Ｖr3，Ｖr4…は、１０，１０，１０，１０…、と求められる。ダーク成分の信号電圧は５，４，３，２…２，２のように変化している。これが、ダーク成分のシェーディングである。
【００７３】
図１３は、この様子を模式的に示した説明図である。図１３（ａ）はダーク成分を含む像の信号電圧Ｖj1，Ｖj2，Ｖj3，Ｖj4…からなる信号波形、図１３（ｂ）はダーク成分の信号電圧Ｖd1，Ｖd2，Ｖd3，Ｖd4…からなる信号波形、図１３（ｃ）は減算処理後の信号電圧Ｖr1，Ｖr2，Ｖr3，Ｖr4…からなる信号波形である。
【００７４】
そして、このようにして求められた像本来の信号電圧Ｖr（Ｖr1，Ｖr2，Ｖr3，Ｖr4…）が、画像処理部４において画像信号として処理され、１ラインの画像が生成される。
【００７５】
なお、以上では、遮光センサ１１ｂにより検出されたダーク成分の信号電荷Ｃdn（Ｃd1，Ｃd2，Ｃd3，Ｃd4…）を先に転送し、次いで受光センサ１１ａにより検出されたダーク成分を含む像の信号電荷Ｃjn（Ｃj1，Ｃj2，Ｃj3，Ｃj4…）を転送する構成を例示した。しかし、以上の説明からも明らかなように、電荷検出部１８２への信号電荷の転送順序は上記と逆であっても良い。すなわち、受光センサ１１ａにより検出されたダーク成分を含む像の信号電荷Ｃjnを先に転送し、次いで遮光センサ１１ｂにより検出されたダーク成分の信号電荷Ｃdnを転送するようにしても良い。この場合、出力部１８からの出力信号は、各々リセットパルスを挟んでＶj1，Ｖd1，Ｖj2，Ｖd2，Ｖj3，Ｖd3，Ｖj4，Ｖd4…の順に並んだ時系列データとなる。
【００７６】
また、以上では、画像処理部４に減算部１９を設けて減算処理する構成を説明したが、従来から画像処理部４において行われているＣＣＤアナログ信号の処理プロセスを利用することができる。すなわち、遮光センサ１１ｂから読み出されて出力部１８から出力されたダーク成分の信号Ｖdnをプリチャージ相の信号とし、受光センサ１１ａから読み出されて出力部１８から出力されたダーク成分を含む像の信号Ｖjnをデータ相の信号として、相関２重サンプリング（ＣＤＳ：Correlated  Double  Sampling）によって減算処理するように構成することができる。
【００７７】
一方、減算部１９をリニアセンサの出力部１８に設け、減算処理後の画像信号を画像処理部４に出力するように構成しても良い。このような構成によれば、画像処理部４における処理プロセスを簡明化することができる。
【００７８】
以上説明したリニアセンサ１０においては、受光センサ列１２ａに設けられた複数の受光センサ１１ａの各々に隣接して、各受光センサ１１ａ対応する遮光センサ１１ｂが設けられており、各遮光センサ１１ｂにおいて対応する受光センサ１１ａのダーク成分に相当する電荷が検出される。そして、出力部１８から、受光センサ列１２ａの各受光センサ１１ａで検出されたダーク成分を含む像の信号と、遮光センサ列１２ｂの各遮光センサ１１ｂで検出されたダーク成分の信号とが出力される。そのため、仮にセンサ内での発熱が大きくなり、受光センサ１１ａから読み出された信号にダーク成分やシェーディングが発生するようになっても、遮光センサ１１ｂから読み出された信号を用いて減算処理することにより、これらの影響を排除することができる。
【００７９】
また、リニアセンサ１０では、第１水平転送部１４ａにより転送されてきた信号電荷Ｃjと、第２水平転送部１４ｂにより転送されてきた信号電荷Ｃdとが、同じ電荷検出部１８２によって検出され、出力回路部１８５から出力される。すなわち一つの出力部１８により検出されて出力される。このため、受光センサ系列１５ａ及び遮光センサ系列１５ｂの各々に出力部を設けた構成と比較して、リニアセンサの構成を簡明化でき、またセンサ全体の発熱量を低減することができる。
【００８０】
さらに、第１水平転送部１４ａにより転送されてきた信号電荷Ｃjnと、第２水平転送部１４ｂにより転送されてきた信号電荷Ｃdnとが、近接したタイミングで順次電荷検出部１８２に転送され、ダーク成分を含む像の信号とダーク成分の信号とが分離された状態で、時系列に並んで出力される。このため、ダーク成分を含む像の信号からダーク成分の信号を減算する処理を、時系列に沿って高速に行うことができる。
【００８１】
従って、以上説明したリニアセンサ１０によれば、仮にセンサ内での発熱が大きくなった場合でも、ダーク成分やシェーディングの影響を排除でき、読み取り速度の高速化を実現可能なリニアセンサを提供することができる。
【００８２】
［２．３  第１構成形態のリニアセンサの変更例］
次に、リニアセンサ１０の変更例について説明する。図１４に変更例のリニアセンサ２０の概要構成図を示す。なお、既述したリニアセンサ１０と同一の構成部分には同一番号を付している。図４と図１４とを対比して明らかなように、リニアセンサ２０では、ともに１次元方向に配列された受光センサ１１ａと遮光センサ１１ｂとが、Ｙ軸方向にオフセットされて互い違いのスタガード（staggered）配置になっている。
【００８３】
すなわち、図示する変更例ではリニアセンサ２０では、受光センサ列１２ａが遮光センサ列１２ｂに対して幾分右方にオフセットされて受光センサ系列２５ａが形成されている。（または、遮光センサ列１２ｂが受光センサ列１２ａに対して幾分左方にオフセットされて遮光センサ系列１５ｂが成されている。）オフセット方向は左右何れであっても良い。受光センサ１１ａと遮光センサ１１ｂとのオフセット量はセンサピッチの１／２以内である。
【００８４】
このように、受光センサ１１ａと遮光センサ１１ｂとがＹ軸方向に完全に同一位置でなくても、各遮光センサ１１ｂは対応する（隣接位置にある）受光センサ１１ａのダーク成分に近似したダーク成分を検出することができる。従って、本構成例のリニアセンサにおいても、前述したリニアセンサ１０と同様に作用し、同様の効果を得ることができる。
【００８５】
この場合において、第１水平転送部２４ａは、第１接続転送部１４ａｘに隣接する転送電極の幅をオフセット量に応じて拡大することにより、前述したリニアセンサ１０と同一の駆動方法で駆動できる。
【００８６】
一方、オフセットにより第１水平転送部２４ａが延長された部分に、新たなＰ型拡散領域１２４及びＮ型拡散領域１２５を形成して転送電極を付加し、第１接続転送部２４ａｘに転送される信号電荷Ｃjと、第２接続転送部２４ｂｘに転送される信号電荷Ｃdとが、交互に転送されるように構成しても良い。この場合には、第１接続転送部２４ａｘ及び第２接続転送部２４ｂｘに、最終転送電極（φＬ１，φＬ２）を設けることなくφ１，φ２が逆の駆動電極で構成することができる。
【００８７】
［３．  第２構成形態のリニアセンサ］
次に、第２構成形態のリニアセンサについて説明する。図１５にリニアセンサモジュール１Ｂの概略構成図を示す。リニアセンサモジュール１Ｂは、半導体基板上に、各々赤（Red），緑（Green），青（Blue）に分光感度を有する３つのリニアセンサＲ３０，Ｇ３０，Ｂ３０が並列に形成されてパッケージ化されたものである。
【００８８】
既述したリニアセンサモジュール１Ａにおける３つのリニアセンサＲ１０，Ｇ１０，Ｂ１０と同様に、リニアセンサモジュール１Ａにおける３つのリニアセンサＲ３０，Ｇ３０，Ｂ３０は、色域に対する分光感度を除いて基本的な構成は同一になっている。そこで、以降では同様に、３つのリニアセンサを識別する場合を除いて識別子であるＲ，Ｇ，Ｂの接頭文字を削除し、リニアセンサ３０と表記して説明する。また、リニアセンサ１０と同じ構成要素には同一番号を付して重複説明を省略する。
【００８９】
図１６にリニアセンサ３０の概要構成図を示す。リニアセンサ３０は、ダーク成分を含む像を検出して信号電荷を転送する受光センサ系列１５ａと、ダーク成分を検出して信号電荷を転送する遮光センサ系列１５ｂと、受光センサ系列１５ａの出力信号を生成する第１出力部１８ａと、遮光センサ系列１５ｂの出力信号を生成する第２出力部１８ｂとを有する。すなわち、リニアセンサ３０は、受光センサ系列１５ａ及び遮光センサ系列１５ｂの２つの電荷検出・転送系列と、系列ごとに設けられた２つの出力部１８ａ，１８ｂとを有する。
【００９０】
受光センサ系列１５ａは、受光センサ列１２ａ、読み出しゲート１３ａ及び第１水平転送部３４ａなどから構成される。遮光センサ系列１５ｂは、遮光センサ列１２ｂ、読み出しゲート１３ｂ及び第２水平転送部３４ｂなどから構成される。受光センサ系列１５ａはダーク成分を含む像を検出して信号電荷を転送する電荷検出・転送系列であり、遮光センサ系列１５ｂはダーク成分を検出して信号電荷を転送する電荷検出・転送系列である。
【００９１】
そして、本構成形態のリニアセンサ３０では、受光センサ系列１５ａに第１出力部１８ａ、遮光センサ系列１５ｂに第２出力部１８ｂが設けられている。そのため、リニアセンサ３０においては、ダーク成分を含む像の信号電圧Ｖj（Ｖj1，Ｖj2，Ｖj3，Ｖj4…）が第１出力部１８ａから出力され、ダーク成分の信号電圧Ｖd（Ｖd1，Ｖd2，Ｖd3，Ｖd4…）が第２出力部１８ｂから出力される。すなわち、リニアセンサ３０においては、ダーク成分を含む像の信号電圧Ｖj（Ｖj1，Ｖj2，Ｖj3，Ｖj4…）と、ダーク成分の信号電圧Ｖd（Ｖd1，Ｖd2，Ｖd3，Ｖd4…）とが、異なる出力部から出力される。
【００９２】
そのため、第１出力部１８ａから出力された信号電圧Ｖjn（Ｖj1，Ｖj2，Ｖj3，Ｖj4…）から、第１出力部１８ａから出力された信号電圧Ｖdn（Ｖd1，Ｖd2，Ｖd3，Ｖd4…）を減算部１９で減算処理することにより、ダーク成分を除いた像の信号電圧Ｖrn（Ｖr1，Ｖr2，Ｖr3，Ｖr4…）を得ることができる。
【００９３】
リニアセンサ３０においては、ダーク成分を含む像の信号電荷Ｃjn（Ｃj1，Ｃj2，Ｃj3，Ｃj4…）と、ダーク成分の信号電荷Ｃdn（Ｃd1，Ｃd2，Ｃd3，Ｃd4…）とが、各々異なる出力部において検出される。このため、第１水平転送部３４ａにより転送されてきた信号電荷Ｃjnと、第２水平転送部３４ｂにより転送されてきた信号電荷Ｃdnとを同時に転送しても、出力部で信号電荷が合成されるようなことがない。そのため、第１水平転送部３４ａ及び第２水平転送部３４ｂに、第１水平転送部１４ａ及び第２水平転送部１４ｂのような最終転送電極（φＬ１，φＬ２）を設ける必要がない。従って、リニアセンサの構成及び駆動制御を簡明化することができる。
【００９４】
このように、リニアセンサ３０においても、受光センサ列１２ａに設けられた複数の受光センサ１１ａの各々に隣接して、各受光センサ１１ａ対応する遮光センサ１１ｂが設けられており、各遮光センサ１１ｂにおいて対応する受光センサ１１ａのダーク成分に相当する電荷が検出される。そして、出力部１８ａから、受光センサ列１２ａの各受光センサ１１ａで検出されたダーク成分を含む像の信号が出力され、出力部１８ｂから遮光センサ列１２ｂの各遮光センサ１１ｂで検出されたダーク成分の信号が出力される。そのため、仮にセンサ内での発熱が大きくなり、受光センサ１１ａから読み出された信号にダーク成分やシェーディングが発生するようになっても、遮光センサ１１ｂから読み出された信号を用いて減算処理することにより、これらの影響を排除することができる。
【００９５】
また、リニアセンサ３０では、第１水平転送部１４ａにより転送されてきた信号電荷Ｃjと、第２水平転送部１４ｂにより転送されてきた信号電荷Ｃdとが、異なる出力部で検出され、各々独立して出力される。そのため、第１水平転送部３４ａ及び第２水平転送部３４ｂの構成、及びリニアセンサの駆動制御を簡明化することができる。
【００９６】
以上、リニアセンサ１０，２０，３０、及び画像読み取り装置Ｓの実施形態について説明してきたが、本技術は以下のように構成することもできる。
【００９７】
（１）１次元方向に配列された複数の第１光電変換部を有する第１センサ列と、
１次元方向に配列された複数の第２光電変換部を有する第２センサ列と、
各前記第１光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第１水平転送部と、
各前記第２光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第２水平転送部と、
前記第１水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力し、前記第２水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力する出力部とを備え、
前記第１光電変換部は、光が入射する開口を有する光電変換部であり、
前記第２光電変換部は、光が入射する開口が塞がれた光電変換部であり、
各前記第２光電変換部は、各々対応する前記第１光電変換部に隣接して設けられ、前記第１センサ列と第２センサ列とが並列に設けられたリニアセンサ。
【００９８】
（２）前記第１水平転送部の終端部に、転送されてきた信号電荷を前記出力部に転送する第１接続転送部を有し、
前記第２水平転送部の終端部に、転送されてきた信号電荷を前記出力部に転送する第２接続転送部を有し、
前記第１水平転送部により転送された信号電荷、及び前記第２水平転送部により転送された信号電荷が一つの前記出力部により検出される（１）に記載のリニアセンサ。
【００９９】
（３）前記第１接続転送部及び前記第２接続転送部の駆動タイミングは、
前記第１光電変換部から読み出され前記第１水平転送部により転送されてきた信号電荷と、前記第１光電変換部に対応する前記第２光電変換部から読み出され前記第２水平転送部により転送されてきた信号電荷とが、時間的に分離されて順次前記出力部に転送される（２）に記載のリニアセンサ。
【０１００】
（４）前記出力部は、
前記第１水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力する第１出力部と、
前記第２水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力する第２出力部と、を有する
（１）に記載のリニアセンサ。
【０１０１】
（５）前記第１光電変換部から読み出された信号電荷に基づくダーク成分を含む像の信号から、前記第１光電変換部に対応する前記第２光電変換部から読み出された信号電荷に基づくダーク成分の信号を減算する減算部を備え、
前記減算部により、ダーク成分が除去された像の信号が出力されるように構成した
（１）〜（４）のいずれかに記載のリニアセンサ。
【０１０２】
（６）前記減算部は、
前記第２光電変換部から読み出されて前記出力部から出力されたダーク成分の信号をプリチャージ相の信号とし、前記第１光電変換部から読み出されて前記出力部から出力されたダーク成分を含む像の信号をデータ相の信号として、相関二重サンプリングにより減算処理する（１）〜（５）のいずれかに記載のリニアセンサ。
【０１０３】
（７）リニアセンサと、前記リニアセンサを移動するセンサ駆動機構と、前記リニアセンサに制御信号を出力する制御部と、前記リニアセンサから出力される信号に基づいて画像データを生成する画像処理部とを備え、
前記リニアセンサは、
１次元方向に配列された複数の第１光電変換部を有する第１センサ列と、
１次元方向に配列された複数の第２光電変換部を有する第２センサ列と、
各前記第１光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第１水平転送部と、
各前記第２光電変換部から信号電荷を読み出して列方向に転送する第２水平転送部と、
前記第１水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力し、前記第２水平転送部により転送された信号電荷を検出して出力する出力部とを備え、
前記第１光電変換部は、光が入射する開口を有する光電変換部であり、
前記第２光電変換部は、光が入射する開口が塞がれた光電変換部であり、
各前記第２光電変換部は、各々対応する前記第１光電変換部に隣接して設けられ、前記第１センサ列と第２センサ列とが並列に設けられる画像読み取り装置。
【０１０４】
以上に開示した各構成形態の説明は本技術の一例であり、本技術は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本技術に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、本技術は、ＣＭＯＳ（complementary  metal  oxide  semiconductor）型のセンサにおいても適用可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
Ｓ  画像読み取り装置
１  リニアセンサ
１Ａ  第１構成形態のリニアセンサモジュール
１Ｂ  第２構成形態のリニアセンサモジュール
２  リニアセンサ駆動機構
４  画像処理部
６  制御部
１０（Ｂ１０，Ｇ１０，Ｒ１０）  第１構成形態のリニアセンサ
１１ａ  受光センサ（第１光電変換部）
１１ｂ  遮光センサ（第２光電変換部）
１２ａ  受光センサ列（第１センサ列）
１２ｂ  遮光センサ列（第２センサ列）
１３ａ，１３ｂ  読み出しゲート
１４ａ  第１水平転送部
１４ａｘ  第１接続転送部
１４ｂ  第２水平転送部
１４ｂｘ  第２接続転送部
１５ａ  受光センサ系列
１５ｂ  遮光センサ系列
１８  出力部
１８ａ，１８ｂ  出力部（第１出力部、第２出力部）
１９  減算部
２０  第１構成形態における変更例のリニアセンサ
２４ａ  第１水平転送部
２４ａｘ  第１接続転送部
２４ｂｘ  第２接続転送部
２５ａ  受光センサ系列
３０（Ｂ３０，Ｇ３０，Ｒ３０）  第２構成形態のリニアセンサ
３４ａ  第１水平転送部
３４ｂ  第２水平転送部
【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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【図１８】
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【図１１】
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【図１２】
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