JPH10322513A - イメージセンサーのセルフチェック方法と画像読み取り装置 - Google Patents
イメージセンサーのセルフチェック方法と画像読み取り装置Info
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- JPH10322513A JPH10322513A JP9131005A JP13100597A JPH10322513A JP H10322513 A JPH10322513 A JP H10322513A JP 9131005 A JP9131005 A JP 9131005A JP 13100597 A JP13100597 A JP 13100597A JP H10322513 A JPH10322513 A JP H10322513A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 イメージセンサーの後発的なトラブルの早期
発見と、迅速な原因の特定を課題とし、特にTDI構造
を有するイメージセンサーのTDI動作のチェックを課
題とする。 【解決手段】 TDI構造を有するイメージセンサーの
セルフチェック方法であって、TDI構造を構成する複
数の光電変換素子列で蓄積された電荷を、順次加算して
読み出す第1の駆動パターンと、加算比の異なる読み出
し行う第2の駆動パターンとを有するタイミング発生手
段と、画像データを蓄積するメモリー手段と、前記メモ
リー手段に蓄積された画像データから各光電変換素子の
感度比を求めTDI構造の動作の良否を判定する判定手
段とを有することを特徴とする。
発見と、迅速な原因の特定を課題とし、特にTDI構造
を有するイメージセンサーのTDI動作のチェックを課
題とする。 【解決手段】 TDI構造を有するイメージセンサーの
セルフチェック方法であって、TDI構造を構成する複
数の光電変換素子列で蓄積された電荷を、順次加算して
読み出す第1の駆動パターンと、加算比の異なる読み出
し行う第2の駆動パターンとを有するタイミング発生手
段と、画像データを蓄積するメモリー手段と、前記メモ
リー手段に蓄積された画像データから各光電変換素子の
感度比を求めTDI構造の動作の良否を判定する判定手
段とを有することを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置に置
けるイメージセンサーのチェック方法に関するもので、
特にTDI(Time Delay Integration)構造を有するイ
メージセンサーのTDI動作のチェックに関するもので
ある。
けるイメージセンサーのチェック方法に関するもので、
特にTDI(Time Delay Integration)構造を有するイ
メージセンサーのTDI動作のチェックに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、画像表示による表現が多方面に亘
って求められており、複写機、ファクシミリ、OCR
(Optical Character Reader)、オプティカルスキャナ
ー等を用いて、対象画像を読み取り、画像信号を他の媒
体に転換することが行われている。このような種々の機
器に用いられて、1次元、又は2次元の画像を読み取る
ものにイメージセンサーがある。
って求められており、複写機、ファクシミリ、OCR
(Optical Character Reader)、オプティカルスキャナ
ー等を用いて、対象画像を読み取り、画像信号を他の媒
体に転換することが行われている。このような種々の機
器に用いられて、1次元、又は2次元の画像を読み取る
ものにイメージセンサーがある。
【0003】ここで、イメージセンサーを用いた画像処
理装置として、デジタル複写機の構成例を、図7に示し
て説明する。図において、2001はイメージセンサー
の一種のCCDラインセンサーで、タイミング発生回路
2012で発生される駆動パターンによりドライバー2
011で駆動される。
理装置として、デジタル複写機の構成例を、図7に示し
て説明する。図において、2001はイメージセンサー
の一種のCCDラインセンサーで、タイミング発生回路
2012で発生される駆動パターンによりドライバー2
011で駆動される。
【0004】原稿画像は、CCDラインセンサー200
1で電気信号として読み取られ、サンプルホールド回路
2002、信号レベル制御用のゲインコントロールアン
プ2003、DCレベル調整用のクランプ回路2004
を経由した後、AD変換器2005でデジタルデータへ
と変換される。
1で電気信号として読み取られ、サンプルホールド回路
2002、信号レベル制御用のゲインコントロールアン
プ2003、DCレベル調整用のクランプ回路2004
を経由した後、AD変換器2005でデジタルデータへ
と変換される。
【0005】変換されたデジタルデータは、ラインメモ
リー2007を用いたシェーディング補正回路2006
でシェーディング補正が行われる。シェーディング補正
は図示していない光学系の配光ムラやCCDラインセン
サー2001の感度ばらつきを補正するもので、予め光
学的各素子のバラツキに応じた画像信号をラインメモリ
ー2007に格納しておき、現実の画像信号についてそ
のバラツキ等を消去するように動作する。ラインメモリ
ー2007は汎用品を外付けする場合やゲートアレイと
して内蔵する場合もある。
リー2007を用いたシェーディング補正回路2006
でシェーディング補正が行われる。シェーディング補正
は図示していない光学系の配光ムラやCCDラインセン
サー2001の感度ばらつきを補正するもので、予め光
学的各素子のバラツキに応じた画像信号をラインメモリ
ー2007に格納しておき、現実の画像信号についてそ
のバラツキ等を消去するように動作する。ラインメモリ
ー2007は汎用品を外付けする場合やゲートアレイと
して内蔵する場合もある。
【0006】シェーディング補正されたデジタルデータ
は、マスキング補正回路2008で表示装置の特性に合
致するγ補正等の色空間補正が行われた後、画像処理回
路2009でページメモリー2010を用いて、変倍、
回転、移動などの画像処理が行われる。
は、マスキング補正回路2008で表示装置の特性に合
致するγ補正等の色空間補正が行われた後、画像処理回
路2009でページメモリー2010を用いて、変倍、
回転、移動などの画像処理が行われる。
【0007】また、2014,2015は具体的な基板
分割構成を示し、2014をアナログプロセッサー基
板、2015をデジタルプロセッサー基板とする。
分割構成を示し、2014をアナログプロセッサー基
板、2015をデジタルプロセッサー基板とする。
【0008】タイミング発生回路2012、シェーディ
ング補正回路2006、マスキング補正回路2008、
画像処理回路2009の各機能は、ゲートアレイやAS
ICとして実現され、それらはCPU2013のCPU
バスによって制御されるのが一般的である。
ング補正回路2006、マスキング補正回路2008、
画像処理回路2009の各機能は、ゲートアレイやAS
ICとして実現され、それらはCPU2013のCPU
バスによって制御されるのが一般的である。
【0009】また、ゲインコントロールアンプ200
3、クランプ回路2004等のアナログ回路もCPU2
013によって制御される。
3、クランプ回路2004等のアナログ回路もCPU2
013によって制御される。
【0010】アナログプロセッサー基板2014とデジ
タルプロセッサー基板2015間の制御信号を減らす理
由から、CPU2013のポートを用いてシリアルデー
タを転送する方法が用いられている。また基板構成によ
っては、CPUバスを用いた制御方式も有り得る。
タルプロセッサー基板2015間の制御信号を減らす理
由から、CPU2013のポートを用いてシリアルデー
タを転送する方法が用いられている。また基板構成によ
っては、CPUバスを用いた制御方式も有り得る。
【0011】以上のような従来構成において、製造工程
上のセット搭載の際、製造出荷時点、販売時点、その稼
働中の修理時点等の各時点で、各構成の動作をチェック
する方法として、次ぎに示す方法が知られている。
上のセット搭載の際、製造出荷時点、販売時点、その稼
働中の修理時点等の各時点で、各構成の動作をチェック
する方法として、次ぎに示す方法が知られている。
【0012】(1)メモリーチェック ラインメモリー2007、ページメモリー2010、そ
の他ASICに内蔵されたメモリーにデータの書き込
み、読みだしを行い、各メモリーセルのエラーチェック
を行う。
の他ASICに内蔵されたメモリーにデータの書き込
み、読みだしを行い、各メモリーセルのエラーチェック
を行う。
【0013】(2)テストパターンによる回路チェック メモリーチェック終了後、各メモリーセルにテストパタ
ーンを書き込み、メモリーセル以降の回路の動作チェッ
クを行う。
ーンを書き込み、メモリーセル以降の回路の動作チェッ
クを行う。
【0014】(3)基板チェック 多ピン化、狭ピッチ化するASICの実装状態をチェッ
クするために、基板上の全てのASIC入出力にチェッ
クパッドを設け、それらをシリアルに接続することで配
線、実装をチェックする。
クするために、基板上の全てのASIC入出力にチェッ
クパッドを設け、それらをシリアルに接続することで配
線、実装をチェックする。
【0015】いずれの場合も、この動作チェックには、
主にデジタル回路を対象としている。
主にデジタル回路を対象としている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】従来のセルフチェック
方法では、アナログプロセッサー基板、特にイメージセ
ンサー単体のチェックは行われていなかった。したがっ
て、イメージセンサーが原因となるトラブルが発生した
場合、原因の特定が困難という問題があった。
方法では、アナログプロセッサー基板、特にイメージセ
ンサー単体のチェックは行われていなかった。したがっ
て、イメージセンサーが原因となるトラブルが発生した
場合、原因の特定が困難という問題があった。
【0017】また、一般にイメージセンサーは、電気部
品としては非常に高価であり、さらに装置組立の際に光
学的に高精度な調整が必要になるなど、コスト、サービ
スの面で市場の対応が非常に困難であった。
品としては非常に高価であり、さらに装置組立の際に光
学的に高精度な調整が必要になるなど、コスト、サービ
スの面で市場の対応が非常に困難であった。
【0018】本発明は、イメージセンサーの後発的なト
ラブルの早期発見と、迅速な原因の特定を目的とし、特
にTDI構造を有するイメージセンサーのTDI動作の
チェックに関するものである。
ラブルの早期発見と、迅速な原因の特定を目的とし、特
にTDI構造を有するイメージセンサーのTDI動作の
チェックに関するものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は、イメージセン
サーのセルフチェック方法であって、TDI構造を構成
する複数の光電変換素子列で蓄積された電荷を、順次加
算して読み出す第1の駆動パターンと、加算比の異なる
読み出し行う第2の駆動パターンとを持つタイミング発
生手段と、前記タイミング発生手段からのタイミングに
従って読み出された画像データを蓄積するメモリー手段
と、前記メモリー手段に蓄積された画像データに基づい
て各光電変換素子の感度比を求め前記光電変換素子の動
作の良否を判定する判定手段と、を有することを特徴と
する。この特徴により、光電変換素子そのものに不良が
生じているのかどうかを正確に検出できる。
サーのセルフチェック方法であって、TDI構造を構成
する複数の光電変換素子列で蓄積された電荷を、順次加
算して読み出す第1の駆動パターンと、加算比の異なる
読み出し行う第2の駆動パターンとを持つタイミング発
生手段と、前記タイミング発生手段からのタイミングに
従って読み出された画像データを蓄積するメモリー手段
と、前記メモリー手段に蓄積された画像データに基づい
て各光電変換素子の感度比を求め前記光電変換素子の動
作の良否を判定する判定手段と、を有することを特徴と
する。この特徴により、光電変換素子そのものに不良が
生じているのかどうかを正確に検出できる。
【0020】また、イメージセンサーのセルフチェック
方法であって、TDI構造を構成する複数の光電変換素
子列で蓄積された電荷を、順次加算して読み出す第1の
駆動パターンと、加算比の異なる読み出しを行う第2の
駆動パターンとを持つタイミング発生手段と、前記タイ
ミング発生回路からのタイミングに従って読み出された
画像データを蓄積するメモリー手段と、前記メモリー手
段に蓄積された画像データに基づいて各光電変換素子の
感度比を求め前記光電変換素子列の動作の良否を判定す
る判定手段と、を有することを特徴とする。この特徴に
より、光電変換素子列のいずれかに不良が生じているの
かどうかを正確に検出できる。
方法であって、TDI構造を構成する複数の光電変換素
子列で蓄積された電荷を、順次加算して読み出す第1の
駆動パターンと、加算比の異なる読み出しを行う第2の
駆動パターンとを持つタイミング発生手段と、前記タイ
ミング発生回路からのタイミングに従って読み出された
画像データを蓄積するメモリー手段と、前記メモリー手
段に蓄積された画像データに基づいて各光電変換素子の
感度比を求め前記光電変換素子列の動作の良否を判定す
る判定手段と、を有することを特徴とする。この特徴に
より、光電変換素子列のいずれかに不良が生じているの
かどうかを正確に検出できる。
【0021】
[第1実施形態]図1から図3は本発明の第1の実施形
態についてその構成と動作を説明する図面である。
態についてその構成と動作を説明する図面である。
【0022】図1は、画像処理装置の回路ブロック図で
ある。図において、画像処理装置は、TDI構造のイメ
ージセンサー101と、イメージセンサー101から読
み出された各画素素子毎の素子電荷をサンプルしてホー
ルドするサンプルホールド回路109と、ホールドされ
た画像信号を所定レベルに制御して増幅するAGC回路
等のゲインコントロールアンプ110と、この画像信号
をデジタルに変換するADコンバータ111と、デジタ
ル画像信号データを蓄積するラインメモリー等のメモリ
ー112とから構成される。メモリー112に蓄積され
た画像信号データは、この後シェーディング補正回路で
シェーディング補正され、マスキング補正回路で表示装
置の特性にマッチしたγ補正等が施され、画像処理回路
に供される。これらの動作は、従来の技術で説明した図
2と同様である。
ある。図において、画像処理装置は、TDI構造のイメ
ージセンサー101と、イメージセンサー101から読
み出された各画素素子毎の素子電荷をサンプルしてホー
ルドするサンプルホールド回路109と、ホールドされ
た画像信号を所定レベルに制御して増幅するAGC回路
等のゲインコントロールアンプ110と、この画像信号
をデジタルに変換するADコンバータ111と、デジタ
ル画像信号データを蓄積するラインメモリー等のメモリ
ー112とから構成される。メモリー112に蓄積され
た画像信号データは、この後シェーディング補正回路で
シェーディング補正され、マスキング補正回路で表示装
置の特性にマッチしたγ補正等が施され、画像処理回路
に供される。これらの動作は、従来の技術で説明した図
2と同様である。
【0023】コントローラ113はメモリー112に対
し書き込み・読み出しのアドレスを与え、データの読み
書きを行い、セルフチェックの際には、メモリー112
を用いたチェックを行う。ここに示しているメモリー1
12は、ASICなどに内蔵されるメモリーであっても
よいし、ダイナミックでもスタティックであってもよ
く、イメージセンサー101で読み出した画像信号を一
時的に蓄積できれば、ラインメモリーばかりでなく、複
数ラインの画像信号を蓄積できてもよい。また、コント
ローラ113とメモリー112との通信方法はこれに限
定されるものではない。
し書き込み・読み出しのアドレスを与え、データの読み
書きを行い、セルフチェックの際には、メモリー112
を用いたチェックを行う。ここに示しているメモリー1
12は、ASICなどに内蔵されるメモリーであっても
よいし、ダイナミックでもスタティックであってもよ
く、イメージセンサー101で読み出した画像信号を一
時的に蓄積できれば、ラインメモリーばかりでなく、複
数ラインの画像信号を蓄積できてもよい。また、コント
ローラ113とメモリー112との通信方法はこれに限
定されるものではない。
【0024】コントローラ113に内蔵するメモリー1
20は、後述のイメージセンサー101の各光電変換素
子列間の感度比を記憶しておくためのメモリーであり、
キャッシュメモリ等の高速書き込み読み出しできる記憶
手段が好ましい。
20は、後述のイメージセンサー101の各光電変換素
子列間の感度比を記憶しておくためのメモリーであり、
キャッシュメモリ等の高速書き込み読み出しできる記憶
手段が好ましい。
【0025】タイミング発生回路114はイメージセン
サー101を駆動するタイミングパターンと、配線を図
示していないが、サンプルホールド回路109、ADコ
ンバータ111などの駆動パルスを発生し、基本タイミ
ングはコントローラ113から供給される。
サー101を駆動するタイミングパターンと、配線を図
示していないが、サンプルホールド回路109、ADコ
ンバータ111などの駆動パルスを発生し、基本タイミ
ングはコントローラ113から供給される。
【0026】また、115〜119はイメージセンサー
101を駆動するためのドライバーであり、図上インバ
ータで表示している。
101を駆動するためのドライバーであり、図上インバ
ータで表示している。
【0027】本実施形態において、イメージセンサー1
01は、3ラインのTDI構造を有し、3本の光電変換
素子列102,104,106で蓄積された電荷が、画
像を読み取られる原稿の相対的な移動に同期して、転送
されてきた電荷と加算され、水平駆動パルスφ1,φ2
によって、2相駆動される転送レジスタ108で読み出
される。
01は、3ラインのTDI構造を有し、3本の光電変換
素子列102,104,106で蓄積された電荷が、画
像を読み取られる原稿の相対的な移動に同期して、転送
されてきた電荷と加算され、水平駆動パルスφ1,φ2
によって、2相駆動される転送レジスタ108で読み出
される。
【0028】また、符号103,105,107は、各
光電変換素子列102,104,106と転送レジスタ
108間の電荷転送を制御するゲートであり、ドライバ
ー115,116,117の出力のそれぞれパルスSH
1,SH2,SH3によって制御される。さらにゲート
103,105は光電変換素子列1列分のバッファ機能
を持つ。又、ゲート107は素子列106から転送レジ
スタ108への電荷の移動を行う。
光電変換素子列102,104,106と転送レジスタ
108間の電荷転送を制御するゲートであり、ドライバ
ー115,116,117の出力のそれぞれパルスSH
1,SH2,SH3によって制御される。さらにゲート
103,105は光電変換素子列1列分のバッファ機能
を持つ。又、ゲート107は素子列106から転送レジ
スタ108への電荷の移動を行う。
【0029】《通常時の動作》図2は、通常状態に於け
るイメージセンサー101の動作を説明する説明図であ
る。図示しない光源によりイメージセンサー101に
は、均一な光が照射されており、各ステップにおいて素
子列102,104,106には同じ光の電荷が発生す
る。動作原理を簡単に説明するために、イメージセンサ
ー101の当初の電荷”0”の状態からの電荷の蓄積状
態を説明する。図2上段は、説明上の各ステップと、パ
ルスSH1,SH2,SH3と、転送レジスタ108の
出力の各状態を示している。
るイメージセンサー101の動作を説明する説明図であ
る。図示しない光源によりイメージセンサー101に
は、均一な光が照射されており、各ステップにおいて素
子列102,104,106には同じ光の電荷が発生す
る。動作原理を簡単に説明するために、イメージセンサ
ー101の当初の電荷”0”の状態からの電荷の蓄積状
態を説明する。図2上段は、説明上の各ステップと、パ
ルスSH1,SH2,SH3と、転送レジスタ108の
出力の各状態を示している。
【0030】ゲートパルスSH3はゲート107を次の
ように制御する。ゲートパルスSH3がLoレベルのと
き光電変換素子列106から転送レジスタ108への電
荷移動は行われない。ゲートパルスSH3がHiレベル
のとき光電変換素子列106に蓄積された電荷を転送レ
ジスタ108に転送する。
ように制御する。ゲートパルスSH3がLoレベルのと
き光電変換素子列106から転送レジスタ108への電
荷移動は行われない。ゲートパルスSH3がHiレベル
のとき光電変換素子列106に蓄積された電荷を転送レ
ジスタ108に転送する。
【0031】ゲートパルスSH2はゲート105を次の
ように制御する。ゲートパルスSH2がLoレベルのと
き光電変換素子列104とゲート105の間、ゲート1
05と光電変換素子列106の間での電荷の転送は行わ
れない。ゲートパルスSH2がHiレベルのときゲート
105の持つ1ライン分のバッファに蓄積されていた電
荷が光電変換素子列106に移動される。その後、光電
変換素子列104からゲート105のバッファに光電変
換素子列104で蓄積された電荷が移動する。
ように制御する。ゲートパルスSH2がLoレベルのと
き光電変換素子列104とゲート105の間、ゲート1
05と光電変換素子列106の間での電荷の転送は行わ
れない。ゲートパルスSH2がHiレベルのときゲート
105の持つ1ライン分のバッファに蓄積されていた電
荷が光電変換素子列106に移動される。その後、光電
変換素子列104からゲート105のバッファに光電変
換素子列104で蓄積された電荷が移動する。
【0032】図8を用いて詳細に説明する。図8は図1
のイメージセンサー上に点線で示される部分の断面の電
位ポテンシャルの遷移を表す図である。図8において、
ゲート105はゲート1051〜1053の3つのゲー
トからなり、それぞれ独立に制御される。801は光電
変換素子列104に蓄積されている電荷を、802はゲ
ート105のバッファに蓄積されている電荷である。ま
た、図8(2)〜(4)が前述したゲート105から光
電変換素子列106への電荷移動と、それに続く光電変
換素子列104からゲート105への電荷移動を表す図
である。
のイメージセンサー上に点線で示される部分の断面の電
位ポテンシャルの遷移を表す図である。図8において、
ゲート105はゲート1051〜1053の3つのゲー
トからなり、それぞれ独立に制御される。801は光電
変換素子列104に蓄積されている電荷を、802はゲ
ート105のバッファに蓄積されている電荷である。ま
た、図8(2)〜(4)が前述したゲート105から光
電変換素子列106への電荷移動と、それに続く光電変
換素子列104からゲート105への電荷移動を表す図
である。
【0033】図8(2)では、ゲート1051〜105
3のそれぞれの電位ポテンシャルは、Hi,Hi,Lo
レベルにあり、電荷802はゲート105から光電変換
素子列106に移動する。次に、図8(3)では、ゲー
ト1051〜1053の電位ポテンシャルは、Lo,L
o,Hiレベルとなり、空になってゲート105に光電
変換素子列104から電荷801が移動する。この際、
光電変換素子列106に移動した電荷802は、ゲート
1053によって逆流が防止されている。つぎに、図8
(4)では、ゲート1051〜1053の電位ポテンシ
ャルは、Hi,Hi,Hiレベルとなり、電荷移動が完
了する。
3のそれぞれの電位ポテンシャルは、Hi,Hi,Lo
レベルにあり、電荷802はゲート105から光電変換
素子列106に移動する。次に、図8(3)では、ゲー
ト1051〜1053の電位ポテンシャルは、Lo,L
o,Hiレベルとなり、空になってゲート105に光電
変換素子列104から電荷801が移動する。この際、
光電変換素子列106に移動した電荷802は、ゲート
1053によって逆流が防止されている。つぎに、図8
(4)では、ゲート1051〜1053の電位ポテンシ
ャルは、Hi,Hi,Hiレベルとなり、電荷移動が完
了する。
【0034】図2において、動作説明をさらに続ける。
ステップ1において、光電変換素子列102,104,
106に電荷1に相当する電荷が発生する。ゲート10
3,105及び転送レジスタ108の電荷は、”0”を
出力する(図2・ステップ1)。
ステップ1において、光電変換素子列102,104,
106に電荷1に相当する電荷が発生する。ゲート10
3,105及び転送レジスタ108の電荷は、”0”を
出力する(図2・ステップ1)。
【0035】さらに、ステップ1で光電変換素子列10
2,104,106に発生した電荷は、ステップ2で、
それぞれゲート103,105、及びゲート107を介
して転送レジスタ108に転送される。ゲート103,
105では電荷蓄積は行われないので、電荷量は共に”
1”、転送レジスタ108からは”1”が出力される
(図2・ステップ2)。
2,104,106に発生した電荷は、ステップ2で、
それぞれゲート103,105、及びゲート107を介
して転送レジスタ108に転送される。ゲート103,
105では電荷蓄積は行われないので、電荷量は共に”
1”、転送レジスタ108からは”1”が出力される
(図2・ステップ2)。
【0036】ゲート103,105内の電荷は、それぞ
れ光電変換素子列104,106に転送され、新たな電
荷1が加算される(ここでは0→1となる)(図2・ス
テップ3〜ステップ6)。
れ光電変換素子列104,106に転送され、新たな電
荷1が加算される(ここでは0→1となる)(図2・ス
テップ3〜ステップ6)。
【0037】上記動作が繰り返され、ステップ6で出力
には電荷3が現れる(図2・ステップ7以降)。従っ
て、ステップ6以降には、転送レジスタ108の出力に
は電荷”3”が定常的に現れる。
には電荷3が現れる(図2・ステップ7以降)。従っ
て、ステップ6以降には、転送レジスタ108の出力に
は電荷”3”が定常的に現れる。
【0038】《セルフチェック時の動作》図3は、イメ
ージセンサー101のセルフチェック時における各ステ
ップの駆動パルスの駆動パターンと各部の電荷量等を示
すタイミング図である。
ージセンサー101のセルフチェック時における各ステ
ップの駆動パルスの駆動パターンと各部の電荷量等を示
すタイミング図である。
【0039】(図3・ステップ1)光電変換素子列10
2,104,106に電荷”1”を発生する。
2,104,106に電荷”1”を発生する。
【0040】(図3・ステップ2)ゲートパルスSH3
がonするので、光電変換素子列106の電荷が転送レ
ジスタ108へ転送され、出力される。
がonするので、光電変換素子列106の電荷が転送レ
ジスタ108へ転送され、出力される。
【0041】ゲートパルスSH1,SH2はoffなの
で光電変換素子列102,104では電荷の移動は行わ
れないまま、新たな電荷”1”が加算され、電荷量は”
2”となる。
で光電変換素子列102,104では電荷の移動は行わ
れないまま、新たな電荷”1”が加算され、電荷量は”
2”となる。
【0042】ゲート103,105も同様に電荷の移動
は行われない。ゲートでは電荷蓄積は行われないため、
電荷量は変化しない。
は行われない。ゲートでは電荷蓄積は行われないため、
電荷量は変化しない。
【0043】(図3・ステップ3)ゲートパルスSH
2,SH3がonするので、光電変換素子列104,1
06の電荷”2”と”1”はそれぞれゲート105、転
送レジスタ108に転送される。このゲート105で
は、電荷蓄積による加算は行われない(転送先のゲー
ト、転送レジスタには光電変換機能はないため)。
2,SH3がonするので、光電変換素子列104,1
06の電荷”2”と”1”はそれぞれゲート105、転
送レジスタ108に転送される。このゲート105で
は、電荷蓄積による加算は行われない(転送先のゲー
ト、転送レジスタには光電変換機能はないため)。
【0044】ゲートパルスSH1はoffのままなの
で、光電変換素子列102、ゲート103はステップ2
と同様な動作を行う。
で、光電変換素子列102、ゲート103はステップ2
と同様な動作を行う。
【0045】(図3・ステップ4)ゲートパルスSH
1,SH2,SH3が共にonするので、光電変換素子
列102,104,106はそれぞれゲート103,1
05、転送レジスタ108に転送される。
1,SH2,SH3が共にonするので、光電変換素子
列102,104,106はそれぞれゲート103,1
05、転送レジスタ108に転送される。
【0046】ゲート103,105の電荷は光電変換素
子列104,106に転送され、新たな電荷”1”が加
算される。
子列104,106に転送され、新たな電荷”1”が加
算される。
【0047】光電変換素子列102,104,106で
は電荷転送後、新たな電荷”1”が発生する。
は電荷転送後、新たな電荷”1”が発生する。
【0048】以下、同様な動作を繰り返し、ステップ1
0から順次ステップ毎に、出力比2:6:1の出力を得
ることができる。
0から順次ステップ毎に、出力比2:6:1の出力を得
ることができる。
【0049】この出力レベルをA:B:C(=2:6:
1)とすると、光電変換素子列102,104,106
で蓄積される電荷の比は次のように表すことができる。
1)とすると、光電変換素子列102,104,106
で蓄積される電荷の比は次のように表すことができる。
【0050】 104/106=(A−C)/C ……(2ー1)/1=1 102/106=(B−2A+C)/3C …(6ー4+1)/3=1 106=C …1 この値が、コントローラ113内のメモリー120に書
き込まれ、リファレンスデータとなる。上記実施動作例
では、2:6:1の繰り返し画像信号がメモリー120
に格納されるが、リファレンスデータは、工場出荷時あ
るいはサービスメンテナンス時に書き込まれる。
き込まれ、リファレンスデータとなる。上記実施動作例
では、2:6:1の繰り返し画像信号がメモリー120
に格納されるが、リファレンスデータは、工場出荷時あ
るいはサービスメンテナンス時に書き込まれる。
【0051】このリファレンスデータが書き込まれた後
には、TDI動作のセルフチェックは、電源投入時ある
いは画像取り込み毎に以下の要領で行われる。
には、TDI動作のセルフチェックは、電源投入時ある
いは画像取り込み毎に以下の要領で行われる。
【0052】コントローラ113の指示により、タイミ
ング発生回路114はチェックモードとなり、イメージ
センサー101から読み取って、メモリー112に取り
込まれた画像データから上記出力比を算出し、メモリー
120に保持されているリファレンスデータと比較を行
い、異常があればTDI動作不良と判断することがで
き、アナログ系の不良を検出できる。
ング発生回路114はチェックモードとなり、イメージ
センサー101から読み取って、メモリー112に取り
込まれた画像データから上記出力比を算出し、メモリー
120に保持されているリファレンスデータと比較を行
い、異常があればTDI動作不良と判断することがで
き、アナログ系の不良を検出できる。
【0053】メモリー120に保持されるデータは、比
の値に限られるものではなく、例えば上記A,B,C
(出力信号の絶対値)が保持されていてもよい。
の値に限られるものではなく、例えば上記A,B,C
(出力信号の絶対値)が保持されていてもよい。
【0054】また、イメージセンサー101の仕様に規
定される感度比が固定データとして記憶されていてもよ
い。また、メモリー120に格納されたときの対象原稿
とセルフチェック時の対象原稿とは一致させるほうがよ
く、特にメモリー120に出力信号の絶対値で格納した
場合には、同一照度で同一原稿を用いたほうがよく、メ
モリー120に基準電荷に対する相対値の比で格納した
場合には、同一色の原稿であれば、セルフチェックも容
易である。
定される感度比が固定データとして記憶されていてもよ
い。また、メモリー120に格納されたときの対象原稿
とセルフチェック時の対象原稿とは一致させるほうがよ
く、特にメモリー120に出力信号の絶対値で格納した
場合には、同一照度で同一原稿を用いたほうがよく、メ
モリー120に基準電荷に対する相対値の比で格納した
場合には、同一色の原稿であれば、セルフチェックも容
易である。
【0055】[実施形態2]図4〜図6は、4ラインT
DI構造を持つイメージセンサーの場合の構成と動作を
示すタイミングを示す図面である。
DI構造を持つイメージセンサーの場合の構成と動作を
示すタイミングを示す図面である。
【0056】図4は4ラインTDI構造を持つイメージ
センサーのブロック図である。図において、4本の光電
変換素子列401,403,405,407で原稿を読
み取り、蓄積された1ライン分の電荷は、光電変換素子
列401から下方に転送される毎に、各画素毎にそれぞ
れ加算され、ゲート408から転送された転送レジスタ
409で、水平駆動パルスφ1,φ2によって、2相駆
動されて、時系列的に読み出される。通常、1ライン分
を主走査方向で読み出し、次に副走査方向に原稿を相対
的に移動して、エリア領域の画像を読みだす。
センサーのブロック図である。図において、4本の光電
変換素子列401,403,405,407で原稿を読
み取り、蓄積された1ライン分の電荷は、光電変換素子
列401から下方に転送される毎に、各画素毎にそれぞ
れ加算され、ゲート408から転送された転送レジスタ
409で、水平駆動パルスφ1,φ2によって、2相駆
動されて、時系列的に読み出される。通常、1ライン分
を主走査方向で読み出し、次に副走査方向に原稿を相対
的に移動して、エリア領域の画像を読みだす。
【0057】ここで、402,404,406,408
は各光電変換素子列401,403,405,407と
転送レジスタ409間の電荷転送を制御するゲートで、
それぞれパルスSH1,SH2,SH3,SH4によっ
て制御される。
は各光電変換素子列401,403,405,407と
転送レジスタ409間の電荷転送を制御するゲートで、
それぞれパルスSH1,SH2,SH3,SH4によっ
て制御される。
【0058】ゲート402,404,406は光電変換
素子列1列分のバッファ機能を持つ。
素子列1列分のバッファ機能を持つ。
【0059】図5に通常状態に於けるタイミング図、図
6にセルフチェック時のタイミング図を示す。
6にセルフチェック時のタイミング図を示す。
【0060】動作原理は3ラインTDIの場合と同様で
あり、図3,図4に従って、転送レジスタ409から時
系列的に画像信号が読み出され、その後、サンプルホー
ルド回路、AGC回路を含むゲインコントロールアン
プ、ADコンバータとを経由して、デジタル画像信号デ
ータを蓄積するラインメモリー等のメモリーに格納され
る。ただし、製造出荷時等のリファレンスデータは、コ
ントローラ内のメモリに格納されて、セルフチェック用
の基準データとして用いられる。
あり、図3,図4に従って、転送レジスタ409から時
系列的に画像信号が読み出され、その後、サンプルホー
ルド回路、AGC回路を含むゲインコントロールアン
プ、ADコンバータとを経由して、デジタル画像信号デ
ータを蓄積するラインメモリー等のメモリーに格納され
る。ただし、製造出荷時等のリファレンスデータは、コ
ントローラ内のメモリに格納されて、セルフチェック用
の基準データとして用いられる。
【0061】通常動作時は、各光電変換素子列401,
403,405,407が正常に光電変換し、ゲート4
02,404,406,408及び転送レジスタ409
が正常に転送し、メモリーに格納されるまでの各回路が
正常に動作する限り、図5に示すように電荷量”4”の
値が格納される。ただし、この場合、各画素の光電変換
感度等が同一の場合の例示である。
403,405,407が正常に光電変換し、ゲート4
02,404,406,408及び転送レジスタ409
が正常に転送し、メモリーに格納されるまでの各回路が
正常に動作する限り、図5に示すように電荷量”4”の
値が格納される。ただし、この場合、各画素の光電変換
感度等が同一の場合の例示である。
【0062】セルフチェックの場合には、図6に示すよ
うに、最下段のゲートパルスSH4がonする毎にステ
ップを変え、ゲートパルスSH3,2,1に順次onす
る時を増加し、このようなタイミングで転送して行け
ば、4ラインTDIの場合で、出力比はα:β:γ:δ
(=10:2:1:3)となる。
うに、最下段のゲートパルスSH4がonする毎にステ
ップを変え、ゲートパルスSH3,2,1に順次onす
る時を増加し、このようなタイミングで転送して行け
ば、4ラインTDIの場合で、出力比はα:β:γ:δ
(=10:2:1:3)となる。
【0063】これから、各光電変換素子列間の感度比
は、次のように計算される。
は、次のように計算される。
【0064】 405/407=(β−γ)/γ …(2ー1)/1=1 403/407=(δ−β)/γ …(3ー2)/1=1 401/407=(α+β+γ−3δ)/4γ…(10+2+1ー9)/4 = 1 407=γ …1 このα:β:γ:δ又は10:2:1:3の値が、コン
トローラ内のメモリーに書き込まれ、リファレンスデー
タとなる。上記実施動作例では、10:2:1:3の繰
り返し画像信号がメモリーに格納される。実際には、大
略的にはかかる比率のデータでもよいが、更に細かな分
解能でコントローラ内のメモリーに格納できれば、光電
変換素子列401,403,405,407の各画素の
光電変換感度や電荷転送効率等で、繰り返しデータとは
ならず、メモリーに格納されるデータは1ライン分の各
画素の電荷に応じたデータが格納され、これをリファレ
ンスデータとすることができる。
トローラ内のメモリーに書き込まれ、リファレンスデー
タとなる。上記実施動作例では、10:2:1:3の繰
り返し画像信号がメモリーに格納される。実際には、大
略的にはかかる比率のデータでもよいが、更に細かな分
解能でコントローラ内のメモリーに格納できれば、光電
変換素子列401,403,405,407の各画素の
光電変換感度や電荷転送効率等で、繰り返しデータとは
ならず、メモリーに格納されるデータは1ライン分の各
画素の電荷に応じたデータが格納され、これをリファレ
ンスデータとすることができる。
【0065】リファレンスデータは、工場出荷時あるい
はサービスメンテナンス時に書き込まれる。このリファ
レンスデータが書き込まれた後には、TDI動作のセル
フチェックは、電源投入時あるいは画像取り込み毎に以
下の要領で行われる。
はサービスメンテナンス時に書き込まれる。このリファ
レンスデータが書き込まれた後には、TDI動作のセル
フチェックは、電源投入時あるいは画像取り込み毎に以
下の要領で行われる。
【0066】また、コントローラの指示により、タイミ
ング発生回路はチェックモードとなり、イメージセンサ
ーから読み取って、リファレンスデータとは異なるアド
レスでメモリーに取り込まれた画像データから上記出力
比を算出し、メモリーに保持されているリファレンスデ
ータと比較を行い、異常があればTDI動作不良と判断
することができ、アナログ系の不良を検出できる。
ング発生回路はチェックモードとなり、イメージセンサ
ーから読み取って、リファレンスデータとは異なるアド
レスでメモリーに取り込まれた画像データから上記出力
比を算出し、メモリーに保持されているリファレンスデ
ータと比較を行い、異常があればTDI動作不良と判断
することができ、アナログ系の不良を検出できる。
【0067】また、リファレンス用メモリーに保持され
るデータは、比の値に限られるものではなく、例えば上
記α:β:γ:δ(出力信号の絶対値)が保持されてい
てもよい。
るデータは、比の値に限られるものではなく、例えば上
記α:β:γ:δ(出力信号の絶対値)が保持されてい
てもよい。
【0068】TDIのチェックを行う際の駆動パターン
は実施形態に図示したものに限定されるわけではなく、
イメージセンサーの構造に応じ最適な駆動パターンを設
定する。
は実施形態に図示したものに限定されるわけではなく、
イメージセンサーの構造に応じ最適な駆動パターンを設
定する。
【0069】また、イメージセンサーの仕様に規定され
る感度比が固定データとして記憶されていてもよい。ま
た、メモリーに格納されたときの対象原稿とセルフチェ
ック時の対象原稿とは一致させるほうがよく、特にメモ
リーに出力信号の絶対値で格納した場合には、同一照度
で同一原稿を用いたほうがよく、メモリーに基準電荷に
対する相対値の比で格納した場合には、同一色の原稿で
あれば、セルフチェックも容易である。
る感度比が固定データとして記憶されていてもよい。ま
た、メモリーに格納されたときの対象原稿とセルフチェ
ック時の対象原稿とは一致させるほうがよく、特にメモ
リーに出力信号の絶対値で格納した場合には、同一照度
で同一原稿を用いたほうがよく、メモリーに基準電荷に
対する相対値の比で格納した場合には、同一色の原稿で
あれば、セルフチェックも容易である。
【0070】
【発明の効果】以上説明したようにTDI構造を構成す
る複数の光電変換素子列間の感度比を求めることによっ
て、TDI構造を有するイメージセンサーのTDI動作
チェックを必要に応じて随時行うことができる。
る複数の光電変換素子列間の感度比を求めることによっ
て、TDI構造を有するイメージセンサーのTDI動作
チェックを必要に応じて随時行うことができる。
【図1】本発明による画像読取装置の概略ブロック図で
ある。
ある。
【図2】本発明による画像読取装置に使用する3ライン
TDIの通常状態の読み出しタイミング図である。
TDIの通常状態の読み出しタイミング図である。
【図3】本発明による画像読取装置に使用する3ライン
TDIのチェック時の読み出しタイミング図である。
TDIのチェック時の読み出しタイミング図である。
【図4】本発明の画像読取装置に使用する4ラインTD
Iの概略ブロック図である。
Iの概略ブロック図である。
【図5】本発明の画像読取装置に使用する4ラインTD
Iの通常状態の読み出しタイミング図である。
Iの通常状態の読み出しタイミング図である。
【図6】本発明の画像読取装置に使用する4ラインTD
Iのチェック時の読み出しタイミング図である。
Iのチェック時の読み出しタイミング図である。
【図7】従来例による画像読取装置の概略ブロック図で
ある。
ある。
【図8】本発明の画像読取装置に使用するTDIの動作
原理を示す断面図である。
原理を示す断面図である。
101 イメージセンサー 102,104,106,401,403,405,4
07 光電変換素子列 103,105,107,402,404,406,4
08 ゲート 1051,1052,1053 ゲート 108,409 転送ゲート 109,2002 サンプルホールド回路 110,2003 バッファアンプ 111,2005 A/D変換器 112,2007 メモリー 113 コントローラ 114 タイミング発生回路 115,116,117 ドライバー 118,119 ドライバー 2008 マスキング補正回路 2009 画像処理回路 2010 ページメモリー 2011 ドライバー 2012 タイミング発生部 2013 CPU 2014 アナログ信号処理部 2015 デジタル信号処理部 801,802 蓄積電荷
07 光電変換素子列 103,105,107,402,404,406,4
08 ゲート 1051,1052,1053 ゲート 108,409 転送ゲート 109,2002 サンプルホールド回路 110,2003 バッファアンプ 111,2005 A/D変換器 112,2007 メモリー 113 コントローラ 114 タイミング発生回路 115,116,117 ドライバー 118,119 ドライバー 2008 マスキング補正回路 2009 画像処理回路 2010 ページメモリー 2011 ドライバー 2012 タイミング発生部 2013 CPU 2014 アナログ信号処理部 2015 デジタル信号処理部 801,802 蓄積電荷
Claims (3)
- 【請求項1】 画像を読み取るイメージセンサーのセル
フチェック方法であって、 TDI構造を構成する複数の光電変換素子列で蓄積され
た電荷を、順次加算して読み出す第1の駆動パターン
と、加算比の異なる読み出しを行う第2の駆動パターン
とを持つタイミング発生手段と、 前記タイミング発生手段からのタイミングに従って読み
出された画像データを蓄積するメモリー手段と、 前記メモリー手段に蓄積された画像データに基づいて各
光電変換素子の感度比を求め前記光電変換素子の動作の
良否を判定する判定手段と、を有することを特徴とする
イメージセンサーのセルフチェック方法。 - 【請求項2】 イメージセンサーのセルフチェック方法
であって、 TDI構造を構成する複数の光電変換素子列で蓄積され
た電荷を、順次加算して読み出す第1の駆動パターン
と、加算比の異なる読み出しを行う第2の駆動パターン
とを持つタイミング発生手段と、 前記タイミング発生手段からのタイミングに従って読み
出された画像データを蓄積するメモリー手段と、 前記メモリー手段に蓄積された画像データに基づいて各
光電変換素子の感度比を求め前記光電変換素子列の加算
動作の良否を判定する判定手段と、を有することを特徴
とするイメージセンサーのセルフチェック方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載のイメージセンサ
ーのセルフチェック方法を用いたことを特徴とする画像
読み取り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9131005A JPH10322513A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | イメージセンサーのセルフチェック方法と画像読み取り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9131005A JPH10322513A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | イメージセンサーのセルフチェック方法と画像読み取り装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10322513A true JPH10322513A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15047742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9131005A Pending JPH10322513A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | イメージセンサーのセルフチェック方法と画像読み取り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10322513A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004045912A1 (de) * | 2002-11-16 | 2004-06-03 | Robert Bosch Gmbh | Bildgeber |
| US6980239B1 (en) * | 2001-10-19 | 2005-12-27 | Pixim, Inc. | Imaging system with multiple boot options |
| JP2007088616A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Seiko Epson Corp | 画像読み取り装置及びその原稿ホルダ |
| US7522317B2 (en) | 2000-12-20 | 2009-04-21 | Seiko Epson Corporation | Image reading device |
| CN115911071A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-04-04 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 图像传感器 |
-
1997
- 1997-05-21 JP JP9131005A patent/JPH10322513A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7522317B2 (en) | 2000-12-20 | 2009-04-21 | Seiko Epson Corporation | Image reading device |
| US6980239B1 (en) * | 2001-10-19 | 2005-12-27 | Pixim, Inc. | Imaging system with multiple boot options |
| WO2004045912A1 (de) * | 2002-11-16 | 2004-06-03 | Robert Bosch Gmbh | Bildgeber |
| WO2004045911A1 (de) * | 2002-11-16 | 2004-06-03 | Robert Bosch Gmbh | Bildgeber |
| CN100360346C (zh) * | 2002-11-16 | 2008-01-09 | 罗伯特-博希股份公司 | 视频信号发生器 |
| US7619650B2 (en) | 2002-11-16 | 2009-11-17 | Robert Bosch Gmbh | Imaging sensor that monitors operability of the imaging sensor |
| JP2007088616A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Seiko Epson Corp | 画像読み取り装置及びその原稿ホルダ |
| US7623262B2 (en) * | 2005-09-20 | 2009-11-24 | Seiko Epson Corporation | Determining if the photoelectric conversion element is defective |
| CN115911071A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-04-04 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 图像传感器 |
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