JP2003032434A - Image reader, control method for the same, control program and computer readable storage medium - Google Patents
Image reader, control method for the same, control program and computer readable storage mediumInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像読取装置、画
像読取装置の制御方法、制御プログラム、及びコンピュ
ータ読み取り可能な記憶媒体に関し、特にバーコードリ
ーダの画像入力に用いるような場合に好適なものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading device, a method for controlling the image reading device, a control program, and a computer-readable storage medium, and is particularly suitable for use in image input by a bar code reader. Is.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、小売店における商品管理、事業所
における物流管理等の様々な分野においてバーコードが
使われている。最近では、従来の１次元コードに加え
て、より情報密度の高い２次元コードも普及し始めてい
る。2. Description of the Related Art Currently, bar codes are used in various fields such as product management at retail stores and physical distribution management at business establishments. Recently, in addition to the conventional one-dimensional code, a two-dimensional code having a higher information density has begun to spread.
【０００３】一方、バーコードを読み取る読取装置につ
いては、読取部の小型化が進み、端末側の小型化と相ま
って、携帯端末に一体化されたものも現れている。On the other hand, as for the reading device for reading the bar code, the reading unit has been downsized, and in combination with the downsizing on the terminal side, a device integrated with a portable terminal has appeared.
【０００４】また、バーコードだけではなく、通常の画
像を取り込めるものも製品化されている。Further, not only bar codes but also those which can take in normal images have been commercialized.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のような携帯端末
に一体化されたバーコード読取装置では、一般的には二
次電池を電源とするために、消費電力が少ないことが強
く要求される。このような用途には、低消費電力を特徴
とするＣＭＯＳ型固体撮像素子（一般にＣＭＯＳ型のイ
メージセンサと称される）が適している。さらに、ＣＭ
ＯＳセンサはセンサ部と同じＣＭＯＳプロセスで周辺回
路部を同一チップ内に形成することができることから、
装置の小型化の点からも望ましい。In the bar code reading apparatus integrated in the portable terminal as described above, since the secondary battery is generally used as the power source, it is strongly required that the power consumption is small. . For such applications, a CMOS type solid-state image pickup device (generally called a CMOS type image sensor) characterized by low power consumption is suitable. Furthermore, CM
Since the OS sensor can form the peripheral circuit section in the same chip by the same CMOS process as the sensor section,
It is also desirable in terms of downsizing of the device.
【０００６】ところで、装置全体でみた場合、最も電力
消費が大きいのは照明用の光源（一般的にはＬＥＤが使
われる）であり、この光源の電力を削減することが、携
帯端末の電池の消耗を抑えるのには最も効果的である。[0006] By the way, when viewed from the whole of the apparatus, the light source for illumination (the LED is generally used) has the highest power consumption, and it is necessary to reduce the power of this light source by the battery of the portable terminal. It is the most effective way to reduce consumption.
【０００７】照明用の光源は、コストと発光量等の理由
から、赤色等の単色ＬＥＤを複数使用するのが一般的で
ある。しかしながら、このようなＬＥＤの照明で、バー
コードでなく、通常の画像を取り込もうとすると、階調
や色を正確に取り込むことができない。そのため、通常
の画像取り込み時はＬＥＤを点灯せず、外光を利用する
ことになる。As a light source for illumination, it is common to use a plurality of monochromatic LEDs such as red for reasons such as cost and amount of light emission. However, if such an LED illumination is used to capture a normal image instead of a barcode, it is not possible to accurately capture gradations and colors. Therefore, during normal image capturing, the LED is not turned on and external light is used.
【０００８】バーコードの場合は、バーコード面が暗く
ても装置内部に増幅度可変の増幅部を持ち、その増幅度
を大きくとれば、多少雑音レベルが上がってもバーコー
ドは二値の情報であるため読み取りに支障はないが、画
像の場合には雑音の増加は画質の劣化となるので避けな
ければならない。In the case of a bar code, even if the bar code surface is dark, it has an amplifying section with a variable amplification degree inside the apparatus, and if the amplification degree is increased, the bar code is binary information even if the noise level rises a little. Therefore, there is no problem in reading, but in the case of an image, an increase in noise will deteriorate the image quality and must be avoided.
【０００９】本発明は、上記のような点に鑑みてなされ
たものであり、携帯端末に一体化されたような画像読取
装置の消費電流の削減と、画像取り込み時の雑音レベル
の低減とを同時に実現することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to reduce the current consumption of an image reading apparatus integrated in a portable terminal and the noise level at the time of capturing an image. The purpose is to realize at the same time.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の画像読取装置
は、読取対象を撮影する光電変換時間を可変とした光電
変換手段と、読取対象を照明する照明手段と、上記光電
変換手段により光電変換された信号を増幅する増幅度可
変とした増幅手段とを備えた画像読取装置であって、上
記光電変換手段の光電変換時間と上記増幅手段の増幅度
とを決定する制御手段を備え、上記照明手段で照明する
場合と、外光で照明する場合とで、同一光量に対する光
電変換時間と増幅度との組み合わせを異ならせる点に特
徴を有する。SUMMARY OF THE INVENTION An image reading apparatus of the present invention includes a photoelectric conversion means for varying a photoelectric conversion time for photographing a reading object, an illuminating means for illuminating the reading object, and a photoelectric conversion by the photoelectric conversion means. An image reading apparatus comprising: an amplifying unit having a variable amplification degree for amplifying the generated signal, comprising a control unit for determining a photoelectric conversion time of the photoelectric converting unit and an amplification degree of the amplifying unit, The feature is that the combination of the photoelectric conversion time and the amplification degree for the same light amount is different between the case of illuminating with the means and the case of illuminating with the external light.
【００１１】また、本発明の画像読取装置の他の特徴と
するところは、上記照明手段で照明する場合の光電変換
時間を、同一光量の外光で照明した場合の光電変換時間
よりも短くする点にある。Another feature of the image reading apparatus of the present invention is that the photoelectric conversion time when illuminated by the illumination means is shorter than the photoelectric conversion time when illuminated by the same amount of external light. In point.
【００１２】また、本発明の画像読取装置の他の特徴と
するところは、外光で照明する場合の増幅度を、同一光
量の上記照明手段で照明した場合の増幅度よりも小さく
する点にある。Another feature of the image reading apparatus of the present invention is that the amplification factor when illuminating with external light is made smaller than the amplification factor when illuminating with the illumination means having the same light amount. is there.
【００１３】また、本発明の画像読取装置の他の特徴と
するところは、上記増幅手段により増幅された信号をＡ
／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記光電変換手段の全
画素或いは一定範囲の画素について上記Ａ／Ｄ変換手段
の出力値の平均値を求める平均値算出手段とを備え、上
記制御手段は、上記Ａ／Ｄ変換手段の出力値の平均値を
一定に保つように光電変換時間と増幅度との組み合わせ
を決定する点にある。Another feature of the image reading apparatus of the present invention is that the signal amplified by the amplifying means is
A / D conversion means for A / D conversion, and an average value calculation means for calculating an average value of the output values of the A / D conversion means with respect to all pixels of the photoelectric conversion means or a range of pixels are provided. The point is that the combination of the photoelectric conversion time and the amplification degree is determined so that the average value of the output values of the A / D conversion means is kept constant.
【００１４】また、本発明の画像読取装置の他の特徴と
するところは、上記光電変換手段の光電変換時間の初期
値が光電変換時間の上限値で、かつ、上記増幅手段の増
幅度の初期値が増幅度の下限値である点にある。Another feature of the image reading apparatus of the present invention is that the initial value of the photoelectric conversion time of the photoelectric conversion means is the upper limit value of the photoelectric conversion time and the initial amplification degree of the amplification means. The value is the lower limit of amplification.
【００１５】また、本発明の画像読取装置の他の特徴と
するところは、上記光電変換手段の光電変換時間の初期
値が光電変換時間の下限値で、かつ、上記増幅手段の増
幅度の初期値が増幅度の上限値である点にある。Another feature of the image reading apparatus of the present invention is that the initial value of the photoelectric conversion time of the photoelectric conversion means is the lower limit value of the photoelectric conversion time and the initial amplification degree of the amplification means. The value is the upper limit of amplification.
【００１６】また、本発明の画像読取装置の他の特徴と
するところは、上記Ａ／Ｄ変換手段の出力値の平均値が
上記ＡＤ変換手段のレンジの中央となるようにした点に
ある。Another feature of the image reading apparatus of the present invention is that the average value of the output values of the A / D converting means is in the center of the range of the AD converting means.
【００１７】また、本発明の画像読取装置の他の特徴と
するところは、上記読み取り画像が二値のコードと多階
調の画像である点にある。Another feature of the image reading apparatus of the present invention is that the read image is a binary code and multi-gradation image.
【００１８】また、本発明の画像読取装置の他の特徴と
するところは、上記光電変換手段はＣＭＯＳ型固体撮像
素子である点にある。Another feature of the image reading apparatus of the present invention is that the photoelectric conversion means is a CMOS type solid-state image pickup device.
【００１９】本発明の画像読取装置の制御方法は、読取
対象を撮影する光電変換時間を可変とした光電変換手段
と、読取対象を照明する照明手段と、上記光電変換手段
により光電変換された信号を増幅する増幅度可変とした
増幅手段とを備えた画像読取装置の制御方法であって、
上記光電変換手段の光電変換時間と上記増幅手段の増幅
度とを決定する制御手順を有し、上記照明手段で照明す
る場合と、外光で照明する場合とで、同一光量に対する
光電変換時間と増幅度との組み合わせを異ならせる点に
特徴を有する。The control method of the image reading apparatus of the present invention comprises a photoelectric conversion means for varying the photoelectric conversion time for photographing the reading object, an illuminating means for illuminating the reading object, and a signal photoelectrically converted by the photoelectric conversion means. A method of controlling an image reading apparatus, comprising:
There is a control procedure for determining the photoelectric conversion time of the photoelectric conversion means and the amplification degree of the amplification means, and in the case of illuminating with the illuminating means and the case of illuminating with external light, the photoelectric conversion time for the same light amount and The feature is that the combination with the amplification degree is different.
【００２０】本発明の制御プログラムは、読取対象を撮
影する光電変換時間を可変とした光電変換手段と、読取
対象を照明する照明手段と、上記光電変換手段により光
電変換された信号を増幅する増幅度可変とした増幅手段
とを備えた画像読取装置を制御するための制御プログラ
ムであって、上記光電変換手段の光電変換時間と上記増
幅手段の増幅度とを決定する制御処理を行い、上記照明
手段で照明する場合と、外光で照明する場合とで、同一
光量に対する光電変換時間と増幅度との組み合わせを異
ならせる点に特徴を有する。The control program of the present invention includes a photoelectric conversion means for changing a photoelectric conversion time for photographing a reading object, an illuminating means for illuminating the reading object, and an amplification for amplifying a signal photoelectrically converted by the photoelectric conversion means. A control program for controlling an image reading apparatus having variable amplification means, which performs a control process for determining a photoelectric conversion time of the photoelectric conversion means and an amplification degree of the amplification means, The feature is that the combination of the photoelectric conversion time and the amplification degree for the same light amount is different between the case of illuminating with the means and the case of illuminating with the external light.
【００２１】本発明のコンピュータ読み取り可能な記憶
媒体は、上記制御プログラムを格納した点に特徴を有す
る。The computer-readable storage medium of the present invention is characterized in that the control program is stored.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
画像読取装置、画像読取装置の制御方法、制御プログラ
ム、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の実施の
形態について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an image reading device, a method for controlling the image reading device, a control program, and a computer-readable storage medium according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２３】図１は、本実施の形態の画像読取装置の回
路構成を示す図である。同図において、１は光電変換素
子であり、ＣＭＯＳ型のイメージセンサを用いている。
２〜５は読取対象を照明するための赤色ＬＥＤであり、
読取対象を十分な光量で均一に照らすために、光電変換
素子１の周囲に高輝度型のものを上、下、右、左各４個ず
つ、合計１６個配置してある。FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of the image reading apparatus of the present embodiment. In the figure, 1 is a photoelectric conversion element, which uses a CMOS image sensor.
2 to 5 are red LEDs for illuminating the reading object,
In order to uniformly illuminate the object to be read with a sufficient amount of light, a total of 16 high-intensity type photoelectric conversion elements 1 are arranged in each of the upper, lower, right, and left sides.
【００２４】７は光電変換素子１に駆動クロックを供給
するタイミング信号発生部であり、制御部８で演算され
た光電変換時間の情報を受けて、それに従って光電変換
素子１の光電変換時間を変える。９は光電変換固体撮像
素子１の画像出力信号を増幅する増幅度可変の増幅部で
あり、制御部８で演算された増幅度の情報を受けて、そ
れに従って増幅度を変える。Reference numeral 7 denotes a timing signal generator for supplying a drive clock to the photoelectric conversion element 1, which receives information on the photoelectric conversion time calculated by the controller 8 and changes the photoelectric conversion time of the photoelectric conversion element 1 accordingly. . Reference numeral 9 denotes an amplification unit having a variable amplification degree that amplifies the image output signal of the photoelectric conversion solid-state imaging device 1, receives the information on the amplification degree calculated by the control unit 8, and changes the amplification degree according to the information.
【００２５】１０は増幅部９で増幅された画像信号をＡ
／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部である。１１は信号処理部で
あり、画像信号の平均値（以下、Ｄave）を演算し、そ
の値を制御部８に送ると共に、バーコード信号について
は二値化、解読等を行った後、通常画像については二値
化せず増幅などの信号処理をした後、それらの信号を表
示部（図示せず）に送る。６は信号処理のための画像メ
モリである。１２はＬＥＤ駆動部であり、制御部８から
の信号を受けて、それに従って赤色ＬＥＤ２〜５のオ
ン、オフを行う。Numeral 10 denotes the image signal amplified by the amplifier 9
This is an A / D conversion unit that performs / D conversion. A signal processing unit 11 calculates an average value (hereinafter, D ave ) of the image signal, sends the value to the control unit 8, and binarizes and decodes the bar code signal. The image is subjected to signal processing such as amplification without being binarized, and then those signals are sent to a display unit (not shown). Reference numeral 6 is an image memory for signal processing. An LED drive unit 12 receives a signal from the control unit 8 and turns on / off the red LEDs 2 to 5 accordingly.
【００２６】８は制御部であり、ＬＥＤ駆動部１２を介
して赤色ＬＥＤ２〜５のオン、オフを制御し、また、信
号処理部１１で演算された平均値Ｄaveの値に基づい
て、タイミング信号発生部７に送る光電変換時間の情報
と増幅部９に送る増幅度の情報とを決定する。Reference numeral 8 denotes a control unit, which controls on / off of the red LEDs 2 to 5 via the LED drive unit 12, and based on the value of the average value D ave calculated by the signal processing unit 11, timing. The photoelectric conversion time information sent to the signal generator 7 and the amplification degree information sent to the amplifier 9 are determined.
【００２７】図２は、本実施の形態における光電変換素
子（ＣＭＯＳ型のイメージセンサ）の構成を示す図であ
り、ｍ行×ｎ列の画素Ｓ１１〜Ｓｍｎからなる。同図に
おいて、Ｍ４はノイズ信号転送ＭＯＳである。Ｍ５は光
信号転送ＭＯＳである。Ｍ６、Ｍ７は転送ＭＯＳであ
る。Ｍ８は垂直出力線リセットＭＯＳである。Ｍ９、Ｍ
１０は保持容量リセットＭＯＳである。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the photoelectric conversion element (CMOS type image sensor) according to the present embodiment, which includes pixels S11 to Smn in m rows × n columns. In the figure, M4 is a noise signal transfer MOS. M5 is an optical signal transfer MOS. M6 and M7 are transfer MOSs. M8 is a vertical output line reset MOS. M9, M
Reference numeral 10 is a storage capacitor reset MOS.
【００２８】図２に示すように、１行目からｍ行目まで
のすべて画素の電荷転送ＭＯＳ（ＴＸ）のゲートを同時
に選択する信号TXaが、各行ごとにすべての画素を選択
する信号TX1〜TXmとのＯＲ回路を通して、各電荷転送Ｍ
ＯＳ（ＴＸ）に接続されている。また、すべての画素の
増幅ＭＯＳ（Ｍ３）のゲートを同時にリセットするため
に、１行目からｍ行目までのすべての画素のリセットＭ
ＯＳ（Ｍ１）のゲートを同時に選択する信号RESaが、各
行ごとにすべての画素をリセットする信号RES1〜RESmと
のＯＲ回路を通して、各リセットＭＯＳ（Ｍ１）に接続
されている。As shown in FIG. 2, the signal TXa for simultaneously selecting the gates of the charge transfer MOS (TX) of all the pixels from the first row to the m-th row is the signals TX1 to TX1 to select all the pixels for each row. Each charge transfer M through the OR circuit with TXm
It is connected to the OS (TX). Further, in order to simultaneously reset the gates of the amplification MOS (M3) of all the pixels, the reset M of all the pixels from the first row to the m-th row is reset.
A signal RESa that simultaneously selects the gate of OS (M1) is connected to each reset MOS (M1) through an OR circuit with signals RES1 to RESm that reset all pixels in each row.
【００２９】また、図３は、光電変換素子の各画素セル
の要部構成を示す。同図に示すように、光信号電荷を発
生するフォトダイオードＰＤは、アノード側が接地され
ている。フォトダイオードＰＤのカソード側は、電荷転
送ＭＯＳ（ＴＸ）を介して、増幅ＭＯＳ（Ｍ３）のゲー
トに接続されている。また、上記増幅ＭＯＳ（Ｍ３）の
ゲートには、これをリセットするためのリセットＭＯＳ
（Ｍ１）のソースが接続され、リセットＭＯＳ（Ｍ１）
のドレインは、リセット電圧ＶＲに接続されている。さ
らに、上記増幅ＭＯＳ（Ｍ３）のドレインは、動作電圧
ＶＤＤを供給するための行選択ＭＯＳ（Ｍ２）に接続さ
れている。FIG. 3 shows the main structure of each pixel cell of the photoelectric conversion element. As shown in the figure, the photodiode PD that generates optical signal charges has its anode side grounded. The cathode side of the photodiode PD is connected to the gate of the amplification MOS (M3) via the charge transfer MOS (TX). The gate of the amplification MOS (M3) has a reset MOS for resetting it.
(M1) source is connected, reset MOS (M1)
Has a drain connected to the reset voltage VR. Further, the drain of the amplification MOS (M3) is connected to the row selection MOS (M2) for supplying the operating voltage VDD.
【００３０】次に、図１〜３及び図４に示すタイミング
チャートを参照して、本実施の形態の画像読取装置の駆
動方法について説明する。Next, with reference to the timing charts shown in FIGS. 1 to 3 and FIG. 4, a driving method of the image reading apparatus of this embodiment will be described.
【００３１】まず、リセットＭＯＳ（Ｍ１）のゲートへ
の一括リセットパルスφRESa、電荷転送ＭＯＳ（ＴＸ）
のゲートへの一括転送パルスφTXa、及び、垂直出力線
リセットＭＯＳ（Ｍ８）のゲートへの垂直出力線リセッ
トパルスφVRESがハイレベルとなる。これにより、各画
素セルの増幅ＭＯＳ（Ｍ３）のゲートとフォトダイオー
ドＰＤが電圧ＶＲに、垂直出力線Ｖ１〜Ｖｎが電圧ＶＶ
Ｒにリセットされる（図４のタイミング〜ｔ２）。First, the collective reset pulse φRESa to the gate of the reset MOS (M1) and the charge transfer MOS (TX).
, And the vertical output line reset pulse φVRES to the gate of the vertical output line reset MOS (M8) becomes high level. As a result, the gate of the amplification MOS (M3) of each pixel cell and the photodiode PD are set to the voltage VR, and the vertical output lines V1 to Vn are set to the voltage VV.
It is reset to R (timing in FIG. 4 to t2).
【００３２】ＬＥＤを点灯するモードでは、上記タイミ
ングｔ２に先行して、制御パルスφLEDがハイレベルに
なり、赤色ＬＥＤ２〜５を点灯する（図４のタイミング
ｔ１）。In the LED lighting mode, prior to the timing t2, the control pulse φLED goes to a high level and the red LEDs 2-5 are turned on (timing t1 in FIG. 4).
【００３３】次に、一括転送パルスφTXaがローレベル
になり、各画素セルのフォトダイオードＰＤには光に応
じた電荷の発生が可能になる（図４のタイミングｔ
２）。Next, the collective transfer pulse φTXa becomes low level, and it becomes possible to generate charges in the photodiode PD of each pixel cell according to light (timing t in FIG. 4).
2).
【００３４】続いて、リセットＭＯＳ（Ｍ１）のゲート
への一括リセットパルスφRESa、垂直出力線リセットＭ
ＯＳ（Ｍ８）のゲートへの垂直出力線リセットパルスφ
VRESがローレベルとなり、リセットＭＯＳ（Ｍ１）と垂
直出力線リセットＭＯＳ（Ｍ８）のリセットが解除され
る（タイミングｔ３）。Subsequently, a collective reset pulse φRESa to the gate of the reset MOS (M1) and a vertical output line reset M
Vertical output line reset pulse φ to the gate of OS (M8)
VRES becomes low level, and the reset MOS (M1) and the vertical output line reset MOS (M8) are released from reset (timing t3).
【００３５】タイミングｔ３から所定の時間経過後、一
括転送パルスφTXaを再度ハイレベルにして、各画素セ
ルのフォトダイオードＰＤの電荷を増幅ＭＯＳ（Ｍ３）
のゲートに転送する（タイミングｔ４）。After a lapse of a predetermined time from the timing t3, the batch transfer pulse φTXa is set to the high level again, and the charge of the photodiode PD of each pixel cell is amplified by the MOS (M3).
To the gate (timing t4).
【００３６】転送に十分な時間を経て、一括転送パルス
φTXaを再度ローレベルにして、各画素セルのフォトダ
イオードＰＤの電荷転送を終了する（タイミングｔ
５）。After a sufficient time for the transfer, the batch transfer pulse φTXa is set to the low level again to complete the charge transfer of the photodiode PD of each pixel cell (timing t).
5).
【００３７】以上のタイミングｔ２〜ｔ５の間が、光電
変換時間となる。The photoelectric conversion time is between the above timings t2 and t5.
【００３８】ＬＥＤを点灯するモードでは、転送終了後
に赤色ＬＥＤ２〜５を消灯する（タイミングｔ６）。In the LED lighting mode, the red LEDs 2 to 5 are turned off after the transfer is completed (timing t6).
【００３９】次に、行選択ＭＯＳ（Ｍ２）のゲートへの
行選択パルスφSEL1、及び、光信号転送ＭＯＳ（Ｍ５）
のゲートへの光信号転送パルスφTSがハイレベルとなる
（タイミングｔ７）。これにより、光信号電圧が光信号
保持容量ＣＴＳに読み出される（タイミングｔ７〜ｔ
８）。Next, the row selection pulse φSEL1 to the gate of the row selection MOS (M2) and the optical signal transfer MOS (M5).
The optical signal transfer pulse φTS to the gate of the gate becomes high level (timing t7). As a result, the optical signal voltage is read to the optical signal holding capacitor CTS (timing t7 to t).
8).
【００４０】光信号保持容量ＣＴＳを読み出した後、リ
セットＭＯＳ（Ｍ１）のゲートへの行リセットパルスφ
RES1、垂直出力線リセットＭＯＳ（Ｍ８）のゲートへの
垂直出力線リセットパルスφVRESがハイレベルとなり、
リセットＭＯＳ（Ｍ１）と垂直出力線リセットＭＯＳ
（Ｍ８）がリセットされる（タイミングｔ９）。After reading the optical signal holding capacitor CTS, a row reset pulse φ to the gate of the reset MOS (M1)
RES1, vertical output line reset pulse φVRES to the gate of vertical output line reset MOS (M8) becomes high level,
Reset MOS (M1) and vertical output line reset MOS
(M8) is reset (timing t9).
【００４１】続いて、行リセットパルスφRES1と垂直出
力線リセットパルスφVRESがローレベルとなり（タイミ
ングｔ１０）、リセットＭＯＳ（Ｍ１）と垂直出力線リ
セットＭＯＳ（Ｍ８）のリセットが解除された後、選択
ＭＯＳ（Ｍ２）のゲートへの行選択パルスφSEL1、及
び、ノイズ信号転送ＭＯＳ（Ｍ４）のゲートへのノイズ
信号転送パルスφTNがハイレベルとなる（タイミングｔ
１１）。これにより、ノイズ電圧が光信号保持容量ＣＴ
Ｎに読み出される（タイミングｔ１１〜ｔ１２）。Subsequently, the row reset pulse φRES1 and the vertical output line reset pulse φVRES become low level (timing t10), the reset MOS (M1) and the vertical output line reset MOS (M8) are released from reset, and then the selection MOS. The row selection pulse φSEL1 to the gate of (M2) and the noise signal transfer pulse φTN to the gate of the noise signal transfer MOS (M4) become high level (timing t).
11). As a result, the noise voltage will be
It is read to N (timing t11 to t12).
【００４２】その後、水平走査回路ブロックＶＳＲから
の水平走査パルスφH1〜Hnによって、各列の転送ＭＯＳ
（Ｍ６）、（Ｍ７）のゲートが順次ハイレベルとなり
（タイミングｔ１４〜ｔ１５）、ノイズ保持容量ＣＴＮ
と光信号保持容量ＣＴＳに保持されていた電圧が差動回
路ブロックに順次読み出される。差動回路ブロックで
は、光信号とノイズ信号との差がとられ、出力端子Ｖ
OUTに順次出力される。After that, the horizontal scanning pulses φH1 to Hn from the horizontal scanning circuit block VSR cause the transfer MOS of each column.
The gates of (M6) and (M7) sequentially become high level (timing t14 to t15), and the noise holding capacitance CTN
And the voltage held in the optical signal holding capacitor CTS is sequentially read to the differential circuit block. In the differential circuit block, the difference between the optical signal and the noise signal is taken, and the output terminal V
Sequentially output to OUT .
【００４３】以上の動作により、第１行目に接続された
画素セルの読み出しが完了する。この後、第２行目の読
み出しに先立って、ノイズ信号保持容量ＣＴＮ及び光信
号保持容量ＣＴＳの保持容量リセットＭＯＳ（Ｍ９）、
（Ｍ１０）のゲートへの保持容量リセットパルスφCTR
がハイレベルとなり、電圧ＶＲＣＴにリセットされる。With the above operation, the reading of the pixel cells connected to the first row is completed. After this, prior to the reading of the second row, the holding capacitance reset MOS (M9) of the noise signal holding capacitance CTN and the optical signal holding capacitance CTS,
Holding capacitor reset pulse φCTR to (M10) gate
Becomes high level and is reset to the voltage VRCT.
【００４４】以下同様に、垂直走査回路ブロックＶＳＲ
からの信号によって、第２行目〜第ｍ行目に接続された
画素セルＳ２１〜Ｓｍｎの信号が順次読み出され、全画
素セルの読み出しが完了する。Similarly, the vertical scanning circuit block VSR
Signals from the pixel cells S21 to Smn connected to the second row to the m-th row are sequentially read, and the reading of all pixel cells is completed.
【００４５】本実施の形態では、光電変換素子１の光電
変換時間、及び、増幅部９の増幅度を、以下の方針で決
定する。In the present embodiment, the photoelectric conversion time of the photoelectric conversion element 1 and the amplification degree of the amplification section 9 are determined according to the following policy.
【００４６】まず、光電変換素子（イメージセンサ）１
の出力電圧をＶs、光電変換時間をＴ、イメージセンサ
面照度をＢとするとき、出力電圧Ｖsは光電変換時間Ｔ
と照度Ｂとの積に比例する。すなわち、
Ｖs ∝ Ｂ・Ｔ ・・・（１）
が成立する。First, the photoelectric conversion element (image sensor) 1
The output voltage V s of, when the photoelectric conversion time T, the image sensor surface illuminance by B, the output voltage V s is the photoelectric conversion time T
And is proportional to the product of the illuminance B. That is, V s ∝ B · T (1) holds.
【００４７】また、Ａ／Ｄ変換部１０の出力値（以下、
Ａ／Ｄ値と称する）をＤ、増幅部９の増幅度をＧとする
とき、出力値Ｄは出力電圧Ｖsと増幅度Ｇとの積に比例
する。すなわち、
Ｄ ∝ Ｖs・Ｇ ＝ Ｂ・Ｔ・Ｇ ・・・（２）
が成立する。The output value of the A / D converter 10 (hereinafter,
The output value D is proportional to the product of the output voltage V s and the amplification degree G, where D is the A / D value) and G is the amplification degree of the amplification unit 9. That is, D ∝ V s · G = B · T · G (2) holds.
【００４８】比例定数をａとすれば、上式（２）より
Ｄ ＝ ａ・Ｂ・Ｔ・Ｇ ・・・（３）
となる。本式によれば、照明光による照度Ｂが変化して
も、光電変換時間Ｔ及び増幅度Ｇを適当に設定すれば、
Ａ／Ｄ値Ｄを常に一定に保つことができる。Assuming that the proportional constant is a, D = a.B.T.G ... (3) from the above equation (2). According to this formula, even if the illuminance B due to the illumination light changes, if the photoelectric conversion time T and the amplification degree G are set appropriately,
The A / D value D can always be kept constant.
【００４９】ここで、画面の中の明るい部分から暗い部
分まで忠実に再現するためには、画面内の全画素に対す
るＡ／Ｄ値Ｄの平均値ＤaveMが、Ａ／Ｄ変換部１０のフ
ルレンジの概ね１／２になるように設定すればよい。す
なわち、Ａ／Ｄ変換部１０のビット数をｋとすれば、
ＤaveM ＝ ２k-1 ・・・（４）
とするのが良い。なお、読取対象のバーコードの部分を
画像認識により切り出すような場合等は、上記平均値Ｄ
aveMは切り出した範囲内の全画素に対するＡ／Ｄ値Ｄの
平均値としてもよい。Here, in order to faithfully reproduce a bright portion to a dark portion on the screen, the average value D aveM of the A / D values D with respect to all the pixels in the screen is set to the full range of the A / D conversion unit 10. It may be set so as to be approximately 1/2. That is, if the number of bits of the A / D conversion unit 10 is k, it is preferable to set D aveM = 2 k-1 (4). If the barcode portion to be read is cut out by image recognition, the average value D
aveM may be the average value of the A / D values D for all the pixels within the cut out range.
【００５０】以上のことから、照明光が変化しても、
Ｔ・Ｇ ＝ ＤaveM／(ａ・Ｂ) ＝ ２k-1／(ａ・Ｂ) ・・・（５）
となるように光電変換時間Ｔと増幅度Ｇとを選択すれ
ば、Ａ／Ｄ値Ｄの平均値Ｄ aveは常に一定に保たれる。From the above, even if the illumination light changes,
T ・ G = DaveM/ (A ・ B) = 2k-1/ (A ・ B) ・ ・ ・ (5)
Select the photoelectric conversion time T and the amplification degree G so that
For example, the average value D of the A / D values D aveIs always kept constant.
【００５１】図５には、Ａ／Ｄ値Ｄの平均値Ｄaveを固
定した場合における上式（３）によるグラフを示す。横
軸は光電変換時間Ｔ、縦軸は増幅度Ｇである。実際の回
路においては、光電変換時間Ｔには駆動周波数からの制
限等から下限値Ｔminが、増幅度Ｇには増幅部９の回路
設計上等から下限値Ｇminが存在する。また、光電変換時
間Ｔには手ぶれによる上限値Ｔmaxが、増幅度ＧにはＳ
／Ｎ比による上限値Ｇm axが存在する。FIG. 5 shows the average value D of the A / D values D.aveFirmly
The graph by the said Formula (3) in the case of setting is shown. side
The axis is the photoelectric conversion time T, and the vertical axis is the amplification degree G. Actual times
On the road, the photoelectric conversion time T is controlled by the drive frequency.
From the limit to the lower limit TminHowever, for the amplification degree G, the circuit of the amplification unit 9
Lower limit G from designminExists. Also, during photoelectric conversion
In the interval T, the upper limit value T due to camera shakemaxHowever, the gain G is S
Upper limit G according to / N ratiom axExists.
【００５２】光電変換時間Ｔと増幅度Ｇとを制御して平
均値Ｄaveを一定に保つことのできるのは、図５に示す
ａ−ｂ−ｃ−ｄの範囲内であり、照明光量がこの範囲外
（例えば、照度Ｂ1や照度Ｂp）の場合は、平均値Ｄave
を変える。The photoelectric conversion time T and the amplification degree G can be controlled to keep the average value D ave constant within the range of ab-c-d shown in FIG. Outside this range (for example, illuminance B 1 and illuminance B p ), average value D ave
change.
【００５３】光電変換時間Ｔと増幅度Ｇとの組み合わせ
は、ａ−ｂ−ｃ−ｄの範囲内で自由に選ぶことができる
が、本実施の形態では、光電変換時間Ｔをできるだけ短
くすることでＬＥＤの照明時間を短くし、それにより消
費電流を少なくするために、図５のｂ→ａ→ｄの線上で
決定するようにしている。The combination of the photoelectric conversion time T and the amplification degree G can be freely selected within the range of abcd. However, in the present embodiment, the photoelectric conversion time T should be as short as possible. In order to shorten the illumination time of the LED and thereby reduce the current consumption, the determination is made on the line of b → a → d in FIG.
【００５４】一方、周囲が明るく、内蔵ＬＥＤによる照
明が不要な場合は、外光の時間変動、むらの程度等の素
性がわからないことから、増幅度Ｇを下げて光電変換時
間Ｔを長くして、時間積分の効果を大きくするのがよ
い。また、バーコードではなく、通常の画像を取り込む
場合も、単色ＬＥＤでは階調や色を正確に取り込むこと
ができないので、外光を使わなければならない。On the other hand, when the surroundings are bright and the illumination by the built-in LED is unnecessary, the characteristics such as the time fluctuation of the external light and the degree of unevenness are unknown, so the amplification degree G is lowered and the photoelectric conversion time T is lengthened. , It is better to increase the effect of time integration. Further, even when a normal image is captured instead of a barcode, it is not possible to accurately capture gradations and colors with a single-color LED, so external light must be used.
【００５５】バーコードの場合は、バーコード面が暗く
ても、増幅部の増幅度Ｇを大きくとれば、多少雑音レベ
ルが上がっても、バーコードは二値の情報であるため読
み取りに支障はないが、通常の画像の場合には雑音の増
加は画質の劣化となるので避けなければならない。In the case of a bar code, even if the bar code surface is dark, if the amplification level G of the amplifying section is made large, the bar code is binary information even if the noise level rises to some extent, so there is a problem in reading. However, in the case of a normal image, an increase in noise deteriorates the image quality and must be avoided.
【００５６】そこで、ＬＥＤを用いない場合は、同一光
量に対して、ＬＥＤ照明の場合よりも増幅度Ｇを下げ
て、積分時間を長くするのがよく、本実施の形態では、
図５のｂ→ｃ→ｄの線上で時間Ｔと増幅度Ｇとを決定す
るようにしている。Therefore, when the LED is not used, it is preferable to lower the amplification degree G and lengthen the integration time for the same light quantity as compared with the case of LED illumination. In the present embodiment,
The time T and the amplification degree G are determined on the line b → c → d in FIG.
【００５７】次に、図６のフローチャートを参照して、
本実施の形態における光電変換動作を説明する。まず、
光電変換動作中に照明用ＬＥＤを点灯しないモードに設
定し、さらに光電変換時間Ｔの初期値を上限値Ｔ
maxに、増幅度Ｇの初期値を下限値Ｇminにした上で（図
５のｃ点）、各画素出力のＡ／Ｄ値Ｄを１画面分加算
し、下式（６）により、その平均値Ｄaveを求める（ス
テップＳ６０１）。
Ｄave ＝ (Σ Dadｉ)／（ｍｘｎ） (ｉ＝１…(ｍ×ｎ)) ・・・（６）Next, referring to the flowchart of FIG.
The photoelectric conversion operation in this embodiment will be described. First,
Set the mode in which the lighting LED is not turned on during the photoelectric conversion operation, and set the initial value of the photoelectric conversion time T to the upper limit value T.
After setting the initial value of the amplification degree G to the lower limit value G min (point c in FIG. 5) to max , the A / D value D of each pixel output is added for one screen, and by the following formula (6), The average value D ave is calculated (step S601). D ave = (Σ Dadi) / (mxn) (i = 1 ... (mxn)) (6)
【００５８】ここで、照明光による照度がＢxのときに
は、上式（３）より、
Ｄave ＝ ａ・Ｂx・Ｔmax・Ｇmin ・・・（７）
となる。Here, when the illuminance by the illumination light is B x , from the above equation (3), D ave = a · B x · T max · G min (7)
【００５９】また、上式（５）で説明したように、光電
変換時間Ｔ及び増幅度Ｇを下式（８）を満たすような値
に設定すれば、再度Ａ／Ｄ変換を行った場合の平均値Ｄ
aveMをＡ／Ｄ変換部１０のレンジの中央にすることがで
きる。
Ｔ・Ｇ ＝ ２k-1／(ａ・Ｂx) ・・・（８）Further, as explained in the above equation (5), if the photoelectric conversion time T and the amplification degree G are set to values satisfying the following equation (8), the A / D conversion is performed again. Average value D
aveM can be set at the center of the range of the A / D conversion unit 10. T · G = 2 k-1 / (a · B x ) ... (8)
【００６０】上式（７）、（８）より、 Ｔ・Ｇ ＝ (２k-1／Ｄave)・Ｔmax・Ｇmin ・・・（９） ここで、２k-1／Ｄave＝Ａとすれば、上式（９）は、 Ｔ・Ｇ ＝ Ａ・Ｔmax・Ｇmin ・・・（１０） と表すことができる。[0060] Equation (7), (8) than, T · G = (2 k -1 / D ave) · T max · G min ··· (9) where, 2 k-1 / D ave = Assuming A, the above equation (9) can be expressed as T · G = A · T max · G min (10)
【００６１】上式（１０）において、Ａ＞Ｇmax／Ｇmin
の場合（ステップＳ６０２）、Ｔ・Ｇ＞Ｔmax・Ｇmaxとな
り、光電変換時間Ｔと増幅度Ｇとを上限値にしても、な
お暗すぎるため、内蔵ＬＥＤで照明するモードに移行す
るが（ステップＳ６０８）、これについては後述する。In the above equation (10), A> G max / G min
In the case of (step S602), T · G> T max · G max , and even if the photoelectric conversion time T and the amplification factor G are set to the upper limit values, it is still too dark, so that the mode is switched to the mode of illuminating with the built-in LED ( Step S608), which will be described later.
【００６２】それに対して、Ａ≦Ｇmax／Ｇminの場合
（ステップＳ６０２）は、光量が過多か否かの判断を行
う。On the other hand, when A ≦ G max / G min (step S602), it is determined whether the light amount is excessive.
【００６３】すなわち、Ａ＜Ｔmin／Ｔmaxの場合（ステ
ップＳ６０３）は、上式（１０）よりＴ・Ｇ＜Ｔmin・Ｇ
minとなり、光電変換時間Ｔと増幅度Ｇとを下限値にし
ても明るすぎる。この場合は、適正制御範囲外であり、
ステップＳ６０７に移行し、光電変換時間Ｔ＝Ｔminと
する。That is, when A <T min / T max (step S603), T · G <T min · G from the above equation (10).
It becomes min , and it is too bright even if the photoelectric conversion time T and the amplification degree G are set to the lower limit values. In this case, it is out of the proper control range,
The process proceeds to step S607, and the photoelectric conversion time T = T min .
【００６４】一方、Ａ≧Ｔmin／Ｔmaxの場合（ステップ
Ｓ６０３）は、ステップＳ６０４に移行し、図５のc点
よりも明るいか暗いかの判断を行う。Ａ≧１であれば、
Ｔ・Ｇ≦Ｔmax・Ｇminであるので、光電変換時間Ｔは上限
値Ｔmaxのままで、上式（１０）より増幅度Ｇを、
Ｇ = Ａ・Ｇmin
とする（ステップＳ６０６）。Ａ＜１であれば、Ｔ・Ｇ＞
Ｔmax・Ｇminであるので、増幅度Ｇは下限値Ｇminのまま
で、上式（１０）より時間Ｔを、
Ｔ = Ａ・Ｔmax
とする（ステップＳ６０５）。On the other hand, if A ≧ T min / T max (step S603), the process proceeds to step S604, and it is determined whether the brightness is darker than the point c in FIG. If A ≧ 1, then
Since in T · G ≦ T max · G min, the photoelectric conversion time T remains the upper limit value T max, the amplification degree G from the above equation (10), and G = A · G min (step S606). If A <1, T / G>
Since T max · G min , the amplification degree G remains at the lower limit value G min , and the time T is set to T = A · T max from the above equation (10) (step S605).
【００６５】次に、外光では光量が不足する場合につい
て説明する。すなわち、Ａ＞Ｇmax／Ｇminの場合（ステ
ップＳ６０２）、ステップＳ６０８に移行し、光電変換
動作中に照明用ＬＥＤを点灯するモードに設定し、さら
に光電変換時間Ｔを下限値Ｔminに、増幅度Ｇを上限値
Ｇmaxにした上で（図５のa点）、光電変換動作をさせ
て、上式（６）で述べたように、各画素出力のＡ／Ｄ値
Ｄを１画面分加算し、その平均値Ｄaveを求める。Next, the case where the amount of external light is insufficient will be described. That is, when A> G max / G min (step S602), the process proceeds to step S608, the lighting LED is turned on during the photoelectric conversion operation, and the photoelectric conversion time T is set to the lower limit value T min . After setting the amplification degree G to the upper limit G max (point a in FIG. 5), the photoelectric conversion operation is performed, and the A / D value D of each pixel output is displayed on one screen as described in the above equation (6). The minutes are added and the average value D ave is calculated.
【００６６】このとき、上式（１０）で述べたのと同様
にして、
Ｔ・Ｇ ＝ Ａ・Ｔmin・Ｇmax ・・・（１１）
と表すことができるので、光電変換時間Ｔ及び増幅度Ｇ
を上式（１１）を満たすような値に設定すれば、再度Ａ
／Ｄ変換を行った場合の平均値ＤaveMをＡ／Ｄ変換部１
０のレンジの中央にすることができる。[0066] At this time, in a manner similar to that described in the above equation (10), so can be expressed as T · G = A · T min · G max ··· (11), photoelectric conversion time T and amplification Degree G
If A is set to a value that satisfies the above equation (11), A
A / D conversion unit 1 calculates the average value D aveM when A / D conversion is performed.
It can be centered in the 0 range.
【００６７】上式（１1）において、Ａ＞Ｔmax／Ｔmin
の場合（ステップＳ６０９）、Ｔ・Ｇ＞Ｔmax・Ｇmaxとな
り、光電変換時間Ｔと増幅度Ｇとを上限値にしても、な
お暗すぎる。この場合は、適正制御範囲外であり、ステ
ップＳ６１３に移行し、光電変換時間Ｔ＝Ｔmaxとす
る。In the above equation (11), A> T max / T min
In the case of (step S609), T · G> T max · G max , and even if the photoelectric conversion time T and the amplification degree G are set to the upper limits, it is still too dark. In this case, it is outside the proper control range, and the process proceeds to step S613 to set the photoelectric conversion time T = T max .
【００６８】一方、Ａ≦Ｔmax／Ｔminの場合（ステップ
Ｓ６０９）は、光量が過多か否かの判断を行う。Ａ≧１
であれば、Ｔ・Ｇ≦Ｔmin・Ｇmaxであるので、増幅度Ｇは
上限値Ｇmaxのままで、上式（１1）より光電変換時間Ｔ
を、Ｔ = Ａ・Ｔminとする（ステップＳ６１２）。Ａ＜
１であれば、Ｔ・Ｇ＞Ｔmi n・Ｇmaxであるので、時間Ｔは
下限値Ｔminのままで、増幅度Ｇを、Ｇ = Ａ・Ｇmaxとす
る（ステップＳ６１１）。On the other hand, A ≦ Tmax/ TminIf (step
In S609), it is determined whether the light amount is excessive. A ≧ 1
If so, T · G ≤ Tmin・ GmaxTherefore, the amplification degree G is
Upper limit GmaxAs it is, the photoelectric conversion time T is calculated from the above formula (11).
Where T = ATmin(Step S612). A <
If 1, T · G> Tmi n・ GmaxTherefore, the time T is
Lower limit value TminAs it is, the gain G is G = A · GmaxTosu
(Step S611).
【００６９】以上述べたように本実施の形態では、内蔵
ＬＥＤで照明する場合は、光電変換時間Ｔをできるだけ
短くすることでＬＥＤの照明時間を短くし、それにより
消費電流を少なくすることができる。また、単色ＬＥＤ
が使えない通常の画像を取り込む場合や、周囲が明るく
て内蔵ＬＥＤによる照明が不要な場合は、増幅度Ｇを下
げて光電変換時間Ｔを長くして、時間積分の効果を大き
くすることで、雑音レベルを下げ画質の向上を図ること
ができる。As described above, in the present embodiment, when the built-in LED is used for illumination, the photoelectric conversion time T is made as short as possible to shorten the illumination time of the LED, thereby reducing the current consumption. . In addition, single color LED
When capturing a normal image that cannot be used, or when the surroundings are bright and illumination by the built-in LED is unnecessary, the amplification degree G is lowered and the photoelectric conversion time T is lengthened to increase the effect of time integration. The noise level can be lowered and the image quality can be improved.
【００７０】なお、読取対象のバーコードの部分を画像
認識により切り出すような場合は、上式（１０）、（１
１）におけるＡをＡ＝ (Ｄmax＋Ｄmin)／(２・Ｄave)
（ここで、Ｄmax、Ｄmin、Ｄaveはそれぞれ、特定され
たバーコード領域におけるＡ／Ｄ値の最大値、最小値、
平均値とする）として、再度上記手順を実行すること
で、この領域に最適化された光電変換時間Ｔと増幅度Ｇ
とを決定することができる。When the bar code portion to be read is cut out by image recognition, the above equations (10) and (1
A in 1) is A = (D max + D min ) / (2 · D ave ).
(Here, D max , D min , and D ave are respectively the maximum and minimum values of the A / D value in the specified barcode area,
By performing the above procedure again as an average value), the photoelectric conversion time T and the amplification degree G optimized in this region are obtained.
Can be determined.
【００７１】以上述べた実施の形態では、ＣＭＯＳ型の
イメージセンサを用いたが、ＣＣＤ型のイメージセンサ
を用いても同様に本発明を実施できることは言うまでも
ない。Although the CMOS type image sensor is used in the above-described embodiments, it goes without saying that the present invention can be similarly implemented by using the CCD type image sensor.
【００７２】（その他の実施の形態）上述した実施の形
態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるよ
うに、該各種デバイスと接続された装置或いはシステム
内のコンピュータに対し、上記実施の形態の機能を実現
するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、
そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ或いは
ＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバ
イスを動作させることによって実施したものも、本発明
の範疇に含まれる。(Other Embodiments) In order to operate various devices so as to realize the functions of the above-described embodiments, a computer in an apparatus or system connected to the various devices is operated in the above-described embodiment. Supply the program code of software to realize the function of
What was carried out by operating the above-mentioned various devices according to the program stored in the computer (CPU or MPU) of the system or apparatus is also included in the category of the present invention.
【００７３】また、この場合、上記ソフトウェアのプロ
グラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現す
ることになり、そのプログラムコード自体は本発明を構
成する。そのプログラムコードの伝送媒体としては，プ
ログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するための
コンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネット等
のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける
通信媒体（光ファイバ等の有線回線や無線回線等）を用
いることができる。In this case, the program code itself of the software realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code itself constitutes the present invention. As a transmission medium of the program code, a communication medium (a wired line such as an optical fiber or a wireless line) in a computer network (LAN, WAN such as the Internet, a wireless communication network, etc.) system for propagating and supplying the program information as a carrier wave. Etc.) can be used.
【００７４】さらに、上記プログラムコードをコンピュ
ータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコ
ードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプ
ログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフ
レキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光
磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性の
メモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。Further, means for supplying the program code to a computer, for example, a recording medium storing the program code constitutes the present invention. A flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a non-volatile memory card, a ROM, or the like can be used as a recording medium for storing the program code.
【００７５】また、コンピュータが供給されたプログラ
ムコードを実行することにより、上述した実施の形態の
機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードが
コンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティ
ングシステム）或いは他のアプリケーションソフト等と
共同して上述の実施の形態の機能が実現される場合にも
かかるプログラムコードは本発明の実施の形態に含まれ
ることはいうまでもない。Moreover, not only the functions of the above-described embodiments are realized by executing the supplied program code by the computer, but also the OS (operating system) or the other in which the program code is operating in the computer. It goes without saying that the program code is also included in the embodiment of the present invention when the functions of the above-described embodiment are realized in cooperation with the application software of the above.
【００７６】さらに、供給されたプログラムコードがコ
ンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続され
た機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そ
のプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボー
ドや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の
一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の
形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれること
はいうまでもない。Further, after the supplied program code is stored in the memory provided in the function expansion board of the computer or the function expansion unit connected to the computer, the function expansion board or function expansion unit is instructed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the present invention also includes a case where the CPU or the like included in the above-mentioned performs some or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
【００７７】なお、上記実施の形態において示した各部
の形状及び構造は、何れも本発明を実施するにあたって
の具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらに
よって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはなら
ないものである。すなわち、本発明はその精神、又はそ
の主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施す
ることができる。It should be noted that the shapes and structures of the respective portions shown in the above-mentioned embodiments are merely examples of the embodiment in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention is thereby provided. It should not be construed as limiting. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit or the main features thereof.
【００７８】[0078]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ＬＥ
Ｄ等の照明手段で照明する場合は、光電変換時間をでき
るだけ短くすることで照明時間を短くし、それにより消
費電流を少なくすることができる。また、単色ＬＥＤが
使えない通常の画像を取り込む場合や、周囲が明るくて
ＬＥＤによる照明が不要な場合は、増幅度を下げて光電
変換時間を長くして、時間積分の効果を大きくすること
で、雑音レベルを下げ画質の向上を図ることができる。
したがって、画像読取装置の消費電流の削減と、画像取
り込み時の雑音レベルの低減とを同時に実現することが
可能となる。As described above, according to the present invention, LE
In the case of illuminating with an illumination means such as D, the illumination time can be shortened by shortening the photoelectric conversion time as much as possible, thereby reducing the current consumption. In addition, when capturing a normal image in which a single-color LED cannot be used, or when the surroundings are bright and LED lighting is not required, the amplification degree is reduced to lengthen the photoelectric conversion time, thereby increasing the effect of time integration. The noise level can be lowered and the image quality can be improved.
Therefore, it is possible to simultaneously reduce the current consumption of the image reading apparatus and the noise level at the time of capturing an image.
【図１】画像読取装置の回路構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an image reading apparatus.
【図２】光電変換素子の構成を説明するための図であ
る。FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration of a photoelectric conversion element.
【図３】光電変換素子の各画素セルの要部構成を説明す
る回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a main part configuration of each pixel cell of a photoelectric conversion element.
【図４】光電変換動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。FIG. 4 is a timing chart for explaining a photoelectric conversion operation.
【図５】各パラメータの関係を表すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship of each parameter.
【図６】光電変換動作を説明するためのフローチャート
である。FIG. 6 is a flowchart for explaining a photoelectric conversion operation.
１ 光電変換素子 ２〜５ 赤色ＬＥＤ ６ 画像メモリ ７ タイミング信号発生部 ８ 制御部 ９ 増幅部 １０ Ａ／Ｄ変換部 １１ 信号処理部 １２ ＬＥＤ駆動部 1 Photoelectric conversion element 2-5 Red LED 6 image memory 7 Timing signal generator 8 control unit 9 amplifier 10 A / D converter 11 Signal processing unit 12 LED driver
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 1/00 ４６０ Ｇ０６Ｔ 1/00 ４６０Ｂ Ｈ０４Ｎ 1/19 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０２ Ｆターム(参考） 5B047 AA01 AB02 BA02 BB04 BC12 CA19 CB04 CB17 DA01 DB01 5B072 AA02 CC24 DD01 DD21 FF02 HH20 LL13 LL18 5C051 AA01 BA02 DA06 DB01 DB08 DB15 DB29 DC03 DC05 DC07 DE02 DE15 DE17 DE29 EA09 5C072 AA01 BA06 CA05 CA11 EA06 FA08 FB15 FB19 PA07 RA13 UA06 VA07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G06T 1/00 460 G06T 1/00 460B H04N 1/19 H04N 1/04 102 F term (reference) 5B047 AA01 AB02 BA02 BB04 BC12 CA19 CB04 CB17 DA01 DB01 5B072 AA02 CC24 DD01 DD21 FF02 HH20 LL13 LL18 5C051 AA01 BA02 DA06 DB01 DB08 DB15 DB29 DC03 DC05 DC07 DE02 DE15 DE17 DE29 EA09 FB09 RA15 EA09 FB09 FA15 FB09 EA09 FB09 FB09
Claims (12)
とした光電変換手段と、読取対象を照明する照明手段
と、上記光電変換手段により光電変換された信号を増幅
する増幅度可変とした増幅手段とを備えた画像読取装置
であって、 上記光電変換手段の光電変換時間と上記増幅手段の増幅
度とを決定する制御手段を備え、 上記照明手段で照明する場合と、外光で照明する場合と
で、同一光量に対する光電変換時間と増幅度との組み合
わせを異ならせることを特徴とする画像読取装置。1. A photoelectric conversion unit for varying a photoelectric conversion time for capturing an image of an object to be read, an illumination unit for illuminating the object to be read, and an amplification with variable amplification degree for amplifying a signal photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit. An image reading apparatus including means, including control means for determining a photoelectric conversion time of the photoelectric conversion means and an amplification degree of the amplifying means, illuminating with the illuminating means, and illuminating with external light. An image reading device characterized in that a combination of a photoelectric conversion time and an amplification degree for the same light amount is different depending on the case.
時間を、同一光量の外光で照明した場合の光電変換時間
よりも短くすることを特徴とする請求項１に記載の画像
読取装置。2. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the photoelectric conversion time when illuminated by the illumination means is shorter than the photoelectric conversion time when illuminated by the same amount of external light.
量の上記照明手段で照明した場合の増幅度よりも小さく
することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。3. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the amplification factor when illuminating with external light is smaller than the amplification factor when illuminating with the illumination unit having the same light amount.
／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、 上記光電変換手段の全画素或いは一定範囲の画素につい
て上記Ａ／Ｄ変換手段の出力値の平均値を求める平均値
算出手段とを備え、 上記制御手段は、上記Ａ／Ｄ変換手段の出力値の平均値
を一定に保つように光電変換時間と増幅度との組み合わ
せを決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか
１項に記載の画像読取装置。4. The signal amplified by the amplifying means is A
A / D conversion means for A / D conversion, and an average value calculation means for obtaining an average value of the output values of the A / D conversion means for all pixels of the photoelectric conversion means or a fixed range of pixels, The image according to any one of claims 1 to 3, wherein the combination of the photoelectric conversion time and the amplification degree is determined so that the average value of the output values of the A / D conversion means is kept constant. Reader.
値が光電変換時間の上限値で、かつ、上記増幅手段の増
幅度の初期値が増幅度の下限値であることを特徴とする
請求項４に記載の画像読取装置。5. An initial value of photoelectric conversion time of the photoelectric conversion means is an upper limit value of photoelectric conversion time, and an initial value of amplification degree of the amplification means is a lower limit value of amplification degree. Item 4. The image reading device according to item 4.
値が光電変換時間の下限値で、かつ、上記増幅手段の増
幅度の初期値が増幅度の上限値であることを特徴とする
請求項４に記載の画像読取装置。6. An initial value of photoelectric conversion time of the photoelectric conversion means is a lower limit value of photoelectric conversion time, and an initial value of amplification degree of the amplification means is an upper limit value of amplification degree. Item 4. The image reading device according to item 4.
上記ＡＤ変換手段のレンジの中央となるようにしたこと
を特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。7. The image reading apparatus according to claim 4, wherein the average value of the output values of the A / D conversion means is at the center of the range of the AD conversion means.
調の画像であることを特徴とする請求項１〜７のいずれ
か１項に記載の画像読取装置。8. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the read image is a binary code and multi-gradation image.
素子であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１
項に記載の画像読取装置。9. The photoelectric conversion means is a CMOS type solid-state image pickup device, according to claim 1.
The image reading device described in the paragraph.
変とした光電変換手段と、読取対象を照明する照明手段
と、上記光電変換手段により光電変換された信号を増幅
する増幅度可変とした増幅手段とを備えた画像読取装置
の制御方法であって、 上記光電変換手段の光電変換時間と上記増幅手段の増幅
度とを決定する制御手順を有し、 上記照明手段で照明する場合と、外光で照明する場合と
で、同一光量に対する光電変換時間と増幅度との組み合
わせを異ならせることを特徴とする画像読取装置の制御
方法。10. A photoelectric conversion means for varying a photoelectric conversion time for photographing a reading object, an illuminating means for illuminating the reading object, and an amplification with a variable amplification degree for amplifying a signal photoelectrically converted by the photoelectric conversion means. A method of controlling an image reading apparatus including means, which has a control procedure for determining a photoelectric conversion time of the photoelectric conversion means and an amplification degree of the amplification means, and a case of illuminating with the illuminating means, A method of controlling an image reading apparatus, wherein a combination of a photoelectric conversion time and an amplification degree for the same light amount is different between the case of illuminating with light.
変とした光電変換手段と、読取対象を照明する照明手段
と、上記光電変換手段により光電変換された信号を増幅
する増幅度可変とした増幅手段とを備えた画像読取装置
を制御するための制御プログラムであって、 上記光電変換手段の光電変換時間と上記増幅手段の増幅
度とを決定する制御処理を行い、 上記照明手段で照明する場合と、外光で照明する場合と
で、同一光量に対する光電変換時間と増幅度との組み合
わせを異ならせることを特徴とする制御プログラム。11. A photoelectric conversion means for varying a photoelectric conversion time for photographing a reading object, an illuminating means for illuminating the reading object, and an amplification with a variable amplification degree for amplifying a signal photoelectrically converted by the photoelectric conversion means. A control program for controlling the image reading apparatus including a means for performing a control process for determining the photoelectric conversion time of the photoelectric conversion means and the amplification degree of the amplification means, and illuminating with the illumination means. And a case of illuminating with external light, the control program is characterized in that the combination of the photoelectric conversion time and the amplification degree for the same light amount is different.
格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な
記憶媒体。12. A computer-readable storage medium in which the control program according to claim 11 is stored.
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|---|---|---|---|
| JP2001214347A JP2003032434A (en) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | Image reader, control method for the same, control program and computer readable storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001214347A JP2003032434A (en) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | Image reader, control method for the same, control program and computer readable storage medium |
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| US11604933B2 (en) | 2005-06-03 | 2023-03-14 | Hand Held Products, Inc. | Apparatus having hybrid monochrome and color image sensor array |
-
2001
- 2001-07-13 JP JP2001214347A patent/JP2003032434A/en active Pending
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