[發明專利]圖像讀取裝置及圖像數據處理方法

有效

• 申請號: 201410265425.5
• 申請日: 2011-06-10
• 公開（公告）號: CN103997589B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 酒井孝
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N1/10
• 分類號: H04N1/10;H04N1/193;H04N1/46;H04N1/60
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司11293
• 代理人: 遲軍

本申請是申請日為2011年6月10日、申請號為201110157624.0、發明名稱為“圖像讀取裝置及圖像數據處理方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及圖像讀取裝置及圖像數據處理方法。本發明特別地涉及如下的圖像讀取裝置及圖像數據處理方法，所述圖像讀取裝置及圖像數據處理方法用于校正在通過對圖像原稿進行光學掃描來讀取圖像時、由拖尾(smear)導致的異常圖像。

背景技術

一些傳統的圖像讀取裝置使用接觸式圖像傳感器(Contact?Image?Sensor，以下簡稱“CIS”)，來作為用于掃描原稿的圖像傳感器。該類型的裝置依次切換和使用發射R、G及B各顏色成分光束的3個LED，來用光照射原稿表面。這樣，按1條線的顏色成分的順序，逐線讀出圖像數據。

圖8是示出在圖像讀取時的LED開啟及讀出的時序圖。

如圖8所示，1條線(信號L_sync的周期)被劃分為3個時段(信號H_sync的周期)。按紅色LED?LED_R、綠色LED?LED_G及藍色LED?LED_B的順序來開啟LED，以儲存電荷。在下一周期中的信號H_sync的時段中，儲存的電荷被傳送到LED外部。例如，在時段“A”中，執行紅色LED的曝光及電荷儲存。同時，通過用藍色LED針對前一條線執行曝光及電荷儲存而獲得的電荷，被傳送到外部。

圖9是示出圖像傳感器的概略結構的圖。

LED用光來照射圖像原稿。當圖像原稿反射的光入射至光電二極管201的陣列時，儲存電荷以生成圖像信號。儲存在光電二極管201的陣列中的信號電荷，被發送至垂直傳送寄存器202，并且被保持直到所述信號電荷被水平傳送為止的時段。在傳送定時，將信號電荷發送至水平傳送寄存器203。然后，經由水平傳送寄存器203，將信號電荷傳送至輸出電路(未示出)。

在該結構中，通過鋁制遮光罩(未示出)，對除光電二極管201以外的各部進行遮光，以防止生成不需要的電荷。然而，由于裝置及設備的布局限制等，遮光有時不夠充分。例如，當甚至將用于傳送電信號的鋁線用于遮光、并且布置了電位不同的線路時，不能將該線路連接至信號線。在非等電位部分之間產生鋁線縫隙，從而與其余部分相比，遮光能力被削弱。在這種情況下，不需要的光從縫隙入射，從而生成不需要的電荷。不需要的電荷被相加至正常信號，從而輸出強度高于正常信號的信號(表示亮度更高的狀態的信號)。該現象被稱為“拖尾”。

應對拖尾的根本對策，是防止不需要的光的入射。例如，如果由于不需要的光入射至電荷傳送部(諸如垂直傳送寄存器或水平傳送寄存器等)而發生拖尾，則根本對策可以是增強該電荷傳送部上方的遮光，以便防止不需要的光的入射。然而，在近年來的裝置中，為了削減成本，電路板的晶片面積不斷縮小，因此，難以實現良好的鋁遮光效果。另一方面，鋁遮光效果的程度依賴于鋁制遮光板的制造精度，并且變化很小。這是鋁制遮光板的結構問題，所以，如果入射光量相同，則在相同的位置發生拖尾。

傳統上，已經提出了校正由拖尾導致的圖像質量劣化的對策。例如，在日本專利特開2007-201553號公報中，在由有效用于圖像拍攝的多個光接收元件生成的電荷、被傳送至電荷傳送部之后，基于在如下的附加傳送操作中從輸出信號中獲得的數據，生成校正數據，其中，所述附加傳送操作，是在除對電荷傳送部接收到的電荷的傳送操作以外執行的。

然而，傳統技術需要附加電荷傳送操作，從而延長了圖像讀取花費的時間。在傳統技術中，由于拖尾發生位置不是預先已知的，因此，有必要定位拖尾在何處發生。如果檢測失敗，則校正處理的效果變差。此外，在傳統技術中，發光元件的曝光量不總是恒定的。每次拖尾的發生量有變化，從而削弱了校正效果。

拖尾導致的輸出水平變化的影響程度，依據LED的照射光量而改變。這樣，統一地減去光量無法實現校正。例如，在通過依次切換和開啟紅色、綠色及藍色LED來讀出信號的逐線讀取方法中，R、G及B各顏色成分的亮度水平，依據原稿的色彩平衡而改變。所述亮度水平，是由照射原稿的光的反射光獲得的反射光量水平。當反射光量水平改變時，拖尾量也改變，并且統一的校正不起作用。

首先，在同時執行電荷傳送和曝光時，發生拖尾。因此，可以通過在不同時段執行曝光和電荷傳送，來防止發生拖尾。然而，在不同時段執行曝光和電荷傳送的做法，導致圖像讀取時間延長，并且降低了性能。