JP2617925B2 - 画像読取装置 - Google Patents
画像読取装置Info
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- JP2617925B2 JP2617925B2 JP61269842A JP26984286A JP2617925B2 JP 2617925 B2 JP2617925 B2 JP 2617925B2 JP 61269842 A JP61269842 A JP 61269842A JP 26984286 A JP26984286 A JP 26984286A JP 2617925 B2 JP2617925 B2 JP 2617925B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像読取装置に関するものである。
情報を担持した原稿からその情報の読取りを行う画像
読取装置に対して、高分解能，小型化，カラー化等が求
められている。このような要求に応える技術としては、
従来より固体走査方式によるものが知られている。すな
わち、フォトダイオードアレイとMOSスイッチとを組み
合わせたものや、デバイス自身で画素分解機能と光情報
蓄積機能とを兼ねそなえた半導体機能素子を用いたもの
などである。このような固体撮像素子は、一般に高集積
化されているので、１チップの大きさが原稿より非常に
小さく、そのため原稿面と素子との間に縮小光学系を用
いなければならない。
読取装置に対して、高分解能，小型化，カラー化等が求
められている。このような要求に応える技術としては、
従来より固体走査方式によるものが知られている。すな
わち、フォトダイオードアレイとMOSスイッチとを組み
合わせたものや、デバイス自身で画素分解機能と光情報
蓄積機能とを兼ねそなえた半導体機能素子を用いたもの
などである。このような固体撮像素子は、一般に高集積
化されているので、１チップの大きさが原稿より非常に
小さく、そのため原稿面と素子との間に縮小光学系を用
いなければならない。
このため光学系部分が大型化してしまい、小型の原稿
読取装置を得る上で問題が生じている。
読取装置を得る上で問題が生じている。
これに対して、集束性光ファイバをアレイ状に多数配
列した集束性光伝送体アレー等、１対１の結像を行う光
学系を用いる場合は、このような大型化は生じないが、
しかし色バランスや階調性の確保を考慮すると、原稿の
全幅にわたって直線状の受光素子アレイを用いなければ
ならない。
列した集束性光伝送体アレー等、１対１の結像を行う光
学系を用いる場合は、このような大型化は生じないが、
しかし色バランスや階調性の確保を考慮すると、原稿の
全幅にわたって直線状の受光素子アレイを用いなければ
ならない。
そこで、近年密着センサの開発が進められている。
一方、カラー原稿の読取りはダイクロイックミラー
（dichroic mirror）を用いて実現されている。ダイク
ロイックミラーは屈折率の異なる層を重ね合わせて形成
したものであり、所望の波長領域の反射率が大きくなる
性質を利用してB,G,R3色の色分離を行ない、レンズ系に
より縮小した像を異なる光電変換装置によって同時に読
取るものである。
（dichroic mirror）を用いて実現されている。ダイク
ロイックミラーは屈折率の異なる層を重ね合わせて形成
したものであり、所望の波長領域の反射率が大きくなる
性質を利用してB,G,R3色の色分離を行ない、レンズ系に
より縮小した像を異なる光電変換装置によって同時に読
取るものである。
しかしながら、この場合装置の大きさは白黒原稿の読
取り装置の３倍にもなり、しかもまた、この場合の解像
度はセンサの大きさとその素子数により制限されてしま
うことになる。さらに、一般にセンサの受光部の面積が
小さく、ダイクロイックミラーを用いているために照明
系の光量が白黒原稿の読取り時に比べ数倍必要となる。
取り装置の３倍にもなり、しかもまた、この場合の解像
度はセンサの大きさとその素子数により制限されてしま
うことになる。さらに、一般にセンサの受光部の面積が
小さく、ダイクロイックミラーを用いているために照明
系の光量が白黒原稿の読取り時に比べ数倍必要となる。
これに対し密着センサのカラー化に関しては、例えば
Cd・Seを用いた密着センサでは、フィルタを用いること
なく、光の三原色のうちレッド（Ｒ）およびグリーン
（Ｇ）の光源としてＲおよびＧのLED、ブルー（Ｂ）の
光源として蛍光表示管を用い、一走査ごとに光源の切換
えを行なうことによりカラー画像についてR,G,Bの出力
を得ている。
Cd・Seを用いた密着センサでは、フィルタを用いること
なく、光の三原色のうちレッド（Ｒ）およびグリーン
（Ｇ）の光源としてＲおよびＧのLED、ブルー（Ｂ）の
光源として蛍光表示管を用い、一走査ごとに光源の切換
えを行なうことによりカラー画像についてR,G,Bの出力
を得ている。
従って、密着センサを用いて３色の色分離画像を得る
には、単色画像走査時間の３倍の走査時間が必要とな
り、高速の読取りが困難となる。
には、単色画像走査時間の３倍の走査時間が必要とな
り、高速の読取りが困難となる。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、原
稿を色フィルタを備えた複数本のカラーイメージセンサ
により読取り走査を行なうようになして光学系やセンサ
部等装置各部の小型化ならびに読取時間の低減化を図る
と共に、各センサ間の色バランスの調整が可能で、しか
も光量変動に対しても安定した階調を得ることのできる
カラー画像読取装置を提供することを目的とする。
稿を色フィルタを備えた複数本のカラーイメージセンサ
により読取り走査を行なうようになして光学系やセンサ
部等装置各部の小型化ならびに読取時間の低減化を図る
と共に、各センサ間の色バランスの調整が可能で、しか
も光量変動に対しても安定した階調を得ることのできる
カラー画像読取装置を提供することを目的とする。
そのために、本発明においては、原稿面上に表される
画像を分担して読取る複数の長尺センサを備えたセンサ
部と、複数の長尺センサのうち隣接する長尺センサから
得られるそれぞれの画像信号の黒色信号レベルを互いに
一致させるべく、複数の長尺センサの各々から出力され
る画像信号の黒色信号レベルを個別に調整する複数の黒
色信号レベル調整手段と、複数の長尺センサの各々から
出力される画像信号の白色信号レベルを白色基準信号レ
ベルに一致させるべく、複数の黒色信号レベル調整手段
の各々により調整された画像信号の白色信号レベルを個
別に調整する複数の白色信号レベル調整手段と、複数の
黒色信号レベル調整手段による黒色信号レベルについて
の調整及び複数の白色信号レベル調整手段による白色信
号レベルについての調整のなされた画像信号を、１ライ
ンの画像信号を形成すべく相互に連結する連結手段と、
を有することを特徴とする。
画像を分担して読取る複数の長尺センサを備えたセンサ
部と、複数の長尺センサのうち隣接する長尺センサから
得られるそれぞれの画像信号の黒色信号レベルを互いに
一致させるべく、複数の長尺センサの各々から出力され
る画像信号の黒色信号レベルを個別に調整する複数の黒
色信号レベル調整手段と、複数の長尺センサの各々から
出力される画像信号の白色信号レベルを白色基準信号レ
ベルに一致させるべく、複数の黒色信号レベル調整手段
の各々により調整された画像信号の白色信号レベルを個
別に調整する複数の白色信号レベル調整手段と、複数の
黒色信号レベル調整手段による黒色信号レベルについて
の調整及び複数の白色信号レベル調整手段による白色信
号レベルについての調整のなされた画像信号を、１ライ
ンの画像信号を形成すべく相互に連結する連結手段と、
を有することを特徴とする。
すなわち、本発明によれば、複数の長尺センサにそれ
ぞれ接続される信号処理系について対応して複数の黒色
信号レベル調整手段および複数の白色信号レベル調整手
段が設けられるので複数の長尺センサ間に生じる信号レ
ベルのばらつきが確実に回避され、しかも、各信号処理
系にそれぞれ生じるドリフトについて個別に信号レベル
の調整が行われることとなる。
ぞれ接続される信号処理系について対応して複数の黒色
信号レベル調整手段および複数の白色信号レベル調整手
段が設けられるので複数の長尺センサ間に生じる信号レ
ベルのばらつきが確実に回避され、しかも、各信号処理
系にそれぞれ生じるドリフトについて個別に信号レベル
の調整が行われることとなる。
また、複数の白色信号レベル調整手段が、複数の長尺
センサの各々から出力される画像信号の白色信号レベル
を白色基準信号レベルに一致させるべく、複数の黒色信
号レベル調整手段の各々により調整された画像信号の白
色信号レベルを個別に調整するので複数の長尺センサの
うち隣接する長尺センサから得られる画像信号の黒色信
号レベルが互いに一致し、かつ、複数の長尺センサの各
々から出力される画像信号の白色信号レベルが白色基準
信号レベルに一致することとなる。従って、連結手段に
より複数の長尺センサの出力の黒色信号レベルおよび白
色信号レベルのバラツキが補正された良好な１ラインの
画像信号が得られる。さらに、光量の変動があった場合
においても画像データの階調性を失うことなく常に同一
の階調が得られる。
センサの各々から出力される画像信号の白色信号レベル
を白色基準信号レベルに一致させるべく、複数の黒色信
号レベル調整手段の各々により調整された画像信号の白
色信号レベルを個別に調整するので複数の長尺センサの
うち隣接する長尺センサから得られる画像信号の黒色信
号レベルが互いに一致し、かつ、複数の長尺センサの各
々から出力される画像信号の白色信号レベルが白色基準
信号レベルに一致することとなる。従って、連結手段に
より複数の長尺センサの出力の黒色信号レベルおよび白
色信号レベルのバラツキが補正された良好な１ラインの
画像信号が得られる。さらに、光量の変動があった場合
においても画像データの階調性を失うことなく常に同一
の階調が得られる。
以下、本発明の一実施例につき図面を参照して本発明
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
第１図は本実施例において用いることができる光学系
の一構成例を示す。ここで、12および13は、それぞれ、
光源としてのハロゲンランプおよびその光束を原稿ガラ
ス11上に集光する反射笠である。14は集束性光伝送体ア
レーであり、原稿面上に集光され原稿からの反射光を受
ける位置であって入射側の焦点位置に原稿面がくるよう
な位置に配置してある。また15はCCD等を有するセンサ
部であり、集束性光伝送体アレー14の反射側の焦点位置
に配置してあり、そのCCDチップ上に原稿の１対１の正
立像が結像される。さらに、原稿ガラス11上の適切な位
置、例えば原稿の載置範囲外には、後述する黒補正およ
び白補正を行う際の基準となる黒色板16と白色板17とが
設けてある。
の一構成例を示す。ここで、12および13は、それぞれ、
光源としてのハロゲンランプおよびその光束を原稿ガラ
ス11上に集光する反射笠である。14は集束性光伝送体ア
レーであり、原稿面上に集光され原稿からの反射光を受
ける位置であって入射側の焦点位置に原稿面がくるよう
な位置に配置してある。また15はCCD等を有するセンサ
部であり、集束性光伝送体アレー14の反射側の焦点位置
に配置してあり、そのCCDチップ上に原稿の１対１の正
立像が結像される。さらに、原稿ガラス11上の適切な位
置、例えば原稿の載置範囲外には、後述する黒補正およ
び白補正を行う際の基準となる黒色板16と白色板17とが
設けてある。
第２図はセンサ部15の一構成例を示し、本例において
用いたセンサ部15は千鳥状に配列した５個のCCDチップ2
1〜25が設けられたセラミック基板26と、このセラミッ
ク基板26をおおうカバーガラス27と、接続用リード線28
から成るものである。
用いたセンサ部15は千鳥状に配列した５個のCCDチップ2
1〜25が設けられたセラミック基板26と、このセラミッ
ク基板26をおおうカバーガラス27と、接続用リード線28
から成るものである。
第３図はセンサ部15におけるCCDチップの画素の構成
例を示し、空送り画素D1〜D12、アルミニウム（Al）等
でシールドを施した光シールド画素D13〜D36、ダミー画
素D37〜D72、有効信号画素S1〜S3072、および後端ダミ
ー画素D73〜D96の合計3168画素の受光部から成るもので
ある。また、本実施例では、上述のようにCCDチップ21
〜25を千鳥状に２列に配列しているが、この２列のCCD
チップは、第４図に示すように、受光部の適宜の中心距
離ｌをもって平行に設けられている。また、この配列に
際しては互いに有効画素S1〜S3072の重なりをもたせて
あり、CCDチップ21〜25の全有効読取り領域が304mmにな
るようにしてある。
例を示し、空送り画素D1〜D12、アルミニウム（Al）等
でシールドを施した光シールド画素D13〜D36、ダミー画
素D37〜D72、有効信号画素S1〜S3072、および後端ダミ
ー画素D73〜D96の合計3168画素の受光部から成るもので
ある。また、本実施例では、上述のようにCCDチップ21
〜25を千鳥状に２列に配列しているが、この２列のCCD
チップは、第４図に示すように、受光部の適宜の中心距
離ｌをもって平行に設けられている。また、この配列に
際しては互いに有効画素S1〜S3072の重なりをもたせて
あり、CCDチップ21〜25の全有効読取り領域が304mmにな
るようにしてある。
本実施例において、距離ｌを４画素分の距離としてあ
り、従って、CCDチップ上に結像される像は原稿面上に
関して４ライン分の間隔をへだてた画像となる。そし
て、これを調整するために、CCDチップ21〜25内にはメ
モリを設けている。第５図はCCDチップ21〜25の構成例
を示す。ここで、51および52は、それぞれ、感光画素で
ある受光部およびAl等のシールド部である。受光部51は
シリコン（Si）、フォトダイオードから成り、その大き
さは図示のように例えば62.5μｍ×15.5μｍである。ま
たSi素子上に色フィルタが直接積層されており、グリー
ン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）およびレッド（Ｒ）の色フィル
タを繰返し配列してこの３ビットで読取り時の１画素と
して構成する。
り、従って、CCDチップ上に結像される像は原稿面上に
関して４ライン分の間隔をへだてた画像となる。そし
て、これを調整するために、CCDチップ21〜25内にはメ
モリを設けている。第５図はCCDチップ21〜25の構成例
を示す。ここで、51および52は、それぞれ、感光画素で
ある受光部およびAl等のシールド部である。受光部51は
シリコン（Si）、フォトダイオードから成り、その大き
さは図示のように例えば62.5μｍ×15.5μｍである。ま
たSi素子上に色フィルタが直接積層されており、グリー
ン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）およびレッド（Ｒ）の色フィル
タを繰返し配列してこの３ビットで読取り時の１画素と
して構成する。
第６図は本例に係る画像読取装置における信号処理部
の一構成例を示す。CCDチップ21〜25からはB,G,Rの各画
素の出力がコンポジットな信号となって出力される。各
CCDチップの信号はまずアナログ信号処理回路61に入力
され、ここでB,G,Rの３色が分離され、それぞれにゲイ
ン調整およびレベル調整が行なわれた後、さらにA/D変
換を施されて３色につきそれぞれ８ビットのデジタル信
号として出力される。アナログ信号処理回路61は、各CC
Dチップ21〜25の画像信号がそれぞれ入力されるアナロ
グ信号処理回路61a〜61eから成り、各回路はそれぞれ独
立した回路構成としてある。
の一構成例を示す。CCDチップ21〜25からはB,G,Rの各画
素の出力がコンポジットな信号となって出力される。各
CCDチップの信号はまずアナログ信号処理回路61に入力
され、ここでB,G,Rの３色が分離され、それぞれにゲイ
ン調整およびレベル調整が行なわれた後、さらにA/D変
換を施されて３色につきそれぞれ８ビットのデジタル信
号として出力される。アナログ信号処理回路61は、各CC
Dチップ21〜25の画像信号がそれぞれ入力されるアナロ
グ信号処理回路61a〜61eから成り、各回路はそれぞれ独
立した回路構成としてある。
62は、デジタル化された画像信号を各色ごとに、前述
の重なり合った有効画素領域の間で画素がとぎれること
なく、かつ重なることがないように有効画像領域304mm
の間の画像信号をつなぐために用いる連結手段としての
メモリ部である。このメモリ部62において、62a,62bお
よび62cは、それぞれB,GおよびＲの画像信号を書き込む
ためのメモリである。
の重なり合った有効画素領域の間で画素がとぎれること
なく、かつ重なることがないように有効画像領域304mm
の間の画像信号をつなぐために用いる連結手段としての
メモリ部である。このメモリ部62において、62a,62bお
よび62cは、それぞれB,GおよびＲの画像信号を書き込む
ためのメモリである。
このメモリ62により各色ごとに１本につながれた画像
信号は、ROM63に展開されたテーブルにより対数変換が
行なわれ、これまでのB,G,Rの光信号から、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）なる色濃度信号
に変換され、さらにこの変換データがホワイトバランス
回路部64に入力されてCCDチップ21〜25の画素間の感度
のばらつきおよび光量のばらつきが補正される。回路部
64において、64a,64bおよび64cは、それぞれ、Y,Mおよ
びＣの各信号を独立に補正を行うホワイトバランス回路
である。さらに、ホワイトバランス回路64a〜64cからCP
U部65に対し、画像信号が供給され、第10図につき後述
するように、黒補正および白補正に供する補正データが
CPU65からアナログ信号処理回路部61にフィードバック
される。なお、65aは、第10図示の処理手順等に対応し
たプログラムを格納したROM、65bは作業用の領域を有す
るRAMである。
信号は、ROM63に展開されたテーブルにより対数変換が
行なわれ、これまでのB,G,Rの光信号から、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）なる色濃度信号
に変換され、さらにこの変換データがホワイトバランス
回路部64に入力されてCCDチップ21〜25の画素間の感度
のばらつきおよび光量のばらつきが補正される。回路部
64において、64a,64bおよび64cは、それぞれ、Y,Mおよ
びＣの各信号を独立に補正を行うホワイトバランス回路
である。さらに、ホワイトバランス回路64a〜64cからCP
U部65に対し、画像信号が供給され、第10図につき後述
するように、黒補正および白補正に供する補正データが
CPU65からアナログ信号処理回路部61にフィードバック
される。なお、65aは、第10図示の処理手順等に対応し
たプログラムを格納したROM、65bは作業用の領域を有す
るRAMである。
第７図は、第６図示の信号処理部の具体的構成例を示
し、本図を用いてCCDチップのうち、１チップについて
の信号処理についての動作を説明する。なお、本図では
色信号Ｂについてのみ回路構成を示しているが、色信号
ＧおよびＲについても同様の回路構成をとることができ
る。
し、本図を用いてCCDチップのうち、１チップについて
の信号処理についての動作を説明する。なお、本図では
色信号Ｂについてのみ回路構成を示しているが、色信号
ＧおよびＲについても同様の回路構成をとることができ
る。
センサ部15から出力されたコンポジットな画像信号
は、可変増幅器71により増幅された後、サンプルホール
ド回路72によりB,G,Rのいずれか１色の画像信号に分離
される。
は、可変増幅器71により増幅された後、サンプルホール
ド回路72によりB,G,Rのいずれか１色の画像信号に分離
される。
１色ごとに分離された信号は可変増幅器73により増幅
され、乗算器74を介して８ビットのA/D変換器76に入力
される。乗算器74については詳しくは後述するが、信号
レベル調整時は固定ゲインの増幅器として作動する。こ
こで、A/D変換器76の入力レベルの上位レベルは、セン
サ部15が基準白色板17を読み取ったときの画像信号を用
いて可変増幅器71および73により調整される。また、A/
D変換器76の入力信号はクランプ回路75を介して可変増
幅器73の入力側へフィードバックされており、第３図に
ついて前述した光シールド画素を用いてクランプを行っ
ている。またそのクランプレベルにバイアスを付加する
ことにより、A/D変換器76の入力の下位レベルをセンサ
部15が基準黒色板16を読み取ったときの画像信号を用い
て調整する。
され、乗算器74を介して８ビットのA/D変換器76に入力
される。乗算器74については詳しくは後述するが、信号
レベル調整時は固定ゲインの増幅器として作動する。こ
こで、A/D変換器76の入力レベルの上位レベルは、セン
サ部15が基準白色板17を読み取ったときの画像信号を用
いて可変増幅器71および73により調整される。また、A/
D変換器76の入力信号はクランプ回路75を介して可変増
幅器73の入力側へフィードバックされており、第３図に
ついて前述した光シールド画素を用いてクランプを行っ
ている。またそのクランプレベルにバイアスを付加する
ことにより、A/D変換器76の入力の下位レベルをセンサ
部15が基準黒色板16を読み取ったときの画像信号を用い
て調整する。
A/D変換器76からの８ビットのデジタル画像信号は、
第６図に関して説明したように、各色ごとのメモリ62に
より、５個のCCDチップ21〜25の信号が１ラインとなる
ように連結され、これによりそれまで独立した画像信号
であったデータが１本の画像信号として再構成される。
第６図に関して説明したように、各色ごとのメモリ62に
より、５個のCCDチップ21〜25の信号が１ラインとなる
ように連結され、これによりそれまで独立した画像信号
であったデータが１本の画像信号として再構成される。
このようにメモリ62により１ラインにつなげられた画
像信号は、前述の如く、ROM63により対数変換され、そ
の結果画像信号は色濃度を表わす信号となる。
像信号は、前述の如く、ROM63により対数変換され、そ
の結果画像信号は色濃度を表わす信号となる。
次に、RAM77、インバータ78および加算器79を含むホ
ワイトバランス回路64により前述の如くセンサ部15が基
準白色板17を読み取ったときの画像信号を補正する。
ワイトバランス回路64により前述の如くセンサ部15が基
準白色板17を読み取ったときの画像信号を補正する。
以上の動作がB,G,Rの３色について行なわれ、またCCD
チップ21〜25について行なわれる。
チップ21〜25について行なわれる。
さて、前述したように、本例に係るアナログ信号処理
回路61は５個のCCDチップ21〜25について完全に独立し
た回路となっているので、メモリ62によって１ラインに
つなげられた画像信号においてCCDチップ間のレベル調
整を厳密に行なうことが困難である。また、独立した回
路系であるために、回路間に異なったドリフトが生じた
場合、これを補正する手段が必要となる。そこで本実施
例では、黒補正および白補正を行なっている。
回路61は５個のCCDチップ21〜25について完全に独立し
た回路となっているので、メモリ62によって１ラインに
つなげられた画像信号においてCCDチップ間のレベル調
整を厳密に行なうことが困難である。また、独立した回
路系であるために、回路間に異なったドリフトが生じた
場合、これを補正する手段が必要となる。そこで本実施
例では、黒補正および白補正を行なっている。
まず、黒補正については、第７図におけるクランプ回
路75で行なっている。
路75で行なっている。
第８図はクランプ回路75の詳細な構成例を示す。本例
に係るクランプ回路75は、CCDチップの光シールド画素
を0Vにクランプするクランプ回路81と、定電圧電源85の
電圧V1を入力され、８ビットデジタルデータにより出力
を制御可能な乗算型D/Aコンバータ82と、電流−電圧変
換用の増幅器83と、演算増幅器84とにより構成してい
る。
に係るクランプ回路75は、CCDチップの光シールド画素
を0Vにクランプするクランプ回路81と、定電圧電源85の
電圧V1を入力され、８ビットデジタルデータにより出力
を制御可能な乗算型D/Aコンバータ82と、電流−電圧変
換用の増幅器83と、演算増幅器84とにより構成してい
る。
従って増幅器83の出力はD/Aコンバータ82の８ビット
デジタル入力値D0〜D7により決定され、入力電圧V1と出
力電圧V2との関係は、 V2＝V1×D/255（D;デジタル入力値） となる。
デジタル入力値D0〜D7により決定され、入力電圧V1と出
力電圧V2との関係は、 V2＝V1×D/255（D;デジタル入力値） となる。
ゆえに、演算増幅器84により信号のクランプレベルに
付加するバイアスをCPU65からの８ビットのデジタルデ
ータD0〜D7により制御できることになる。
付加するバイアスをCPU65からの８ビットのデジタルデ
ータD0〜D7により制御できることになる。
黒補正を行うに際してはまず、D/Aコンバータ82へ入
力するデジタル値をある定数に設定しておき、センサ部
15が基準黒色板16を読み取ったときの画像信号をRAM77
からCPU65へ取り込む。
力するデジタル値をある定数に設定しておき、センサ部
15が基準黒色板16を読み取ったときの画像信号をRAM77
からCPU65へ取り込む。
第９図はそのときの１ラインの画像信号のレベルを例
示し、91〜95がそれぞれCCDチップ21〜25の黒色板16を
読み取ったときの画像信号である。CCDチップ21〜25の
それぞれの感度は異なっているので、図示のようにレベ
ルのばらつきが生じる。これを補正し、かつ装置の階調
性を向上させるために、黒色板16を読み取ったときのレ
ベルをA/D変換器76の出力で最下位、すなわちOOHとなる
ようにCPU65により演算を行い、CCDチップ21〜25の処理
回路に対しそれぞれ独立した補正値をデータD0〜D7によ
りD/Aコンバータ82にフィードバックする。
示し、91〜95がそれぞれCCDチップ21〜25の黒色板16を
読み取ったときの画像信号である。CCDチップ21〜25の
それぞれの感度は異なっているので、図示のようにレベ
ルのばらつきが生じる。これを補正し、かつ装置の階調
性を向上させるために、黒色板16を読み取ったときのレ
ベルをA/D変換器76の出力で最下位、すなわちOOHとなる
ようにCPU65により演算を行い、CCDチップ21〜25の処理
回路に対しそれぞれ独立した補正値をデータD0〜D7によ
りD/Aコンバータ82にフィードバックする。
第10図はこのような黒補正に際してCPU65が実行する
処理手順の一例を示す。
処理手順の一例を示す。
処理の開始にあたって、例えば光学系を原稿に対して
移動させる装置にあっては、光学系を黒色板16の下に位
置づけ、まずステップS1でライン12を点灯し、ステップ
S2でライン12の光量が安定するまでの時間を例えばタイ
マを用いて待機する。
移動させる装置にあっては、光学系を黒色板16の下に位
置づけ、まずステップS1でライン12を点灯し、ステップ
S2でライン12の光量が安定するまでの時間を例えばタイ
マを用いて待機する。
次いでステップS3でRAM77に展開されたデータをCPU65
内に取り込む。次にステップS4で１ライン中のデータに
“00H"が有るか否かを判定する。ここで、無い場合には
ステップS5に進み、各データの逆対数を演算し、対数変
換を行なう前のデータを復元する。そして、ステップS6
で隣り合うCCDチップのつなぎ目のデータを一致させる
ような補正値を演算し、ステップS7にて、各CCDチップ
に対応したD/Aコンバータ82のデジタル入力値に設定し
たデータにその補正値を加えて再度設定を行う。
内に取り込む。次にステップS4で１ライン中のデータに
“00H"が有るか否かを判定する。ここで、無い場合には
ステップS5に進み、各データの逆対数を演算し、対数変
換を行なう前のデータを復元する。そして、ステップS6
で隣り合うCCDチップのつなぎ目のデータを一致させる
ような補正値を演算し、ステップS7にて、各CCDチップ
に対応したD/Aコンバータ82のデジタル入力値に設定し
たデータにその補正値を加えて再度設定を行う。
次に、ステップS8にて回路の動作時間を考慮した時
間、タイマを用いて待機した後、ステップS9で再度RAM7
7内のデータをCPU65内に取り込む。
間、タイマを用いて待機した後、ステップS9で再度RAM7
7内のデータをCPU65内に取り込む。
次に、１ラインの画像信号がつながった状態で全体を
“00H"まで下げるために、ステップS10にて１ライン中
のデータの最小値Dminを演算し、ステップS12で各CCDチ
ップに対応したD/Aコンバータ82のデジタル入力値から
一律にDminだけ減算し、再度設定を行う。
“00H"まで下げるために、ステップS10にて１ライン中
のデータの最小値Dminを演算し、ステップS12で各CCDチ
ップに対応したD/Aコンバータ82のデジタル入力値から
一律にDminだけ減算し、再度設定を行う。
一方、ステップS4において１ライン中のデータに“00
H"が存在すると判定された場合は、最初にD/Aコンバー
タ82に設定した入力値D0〜D7が小さすぎたためであるか
ら、ステップS13においてさらに定数Ｋを加え、再度D/A
コンバータ82に入力し、ステップS14で回路の動作時間
だけ待機を行った後、ステップS3に復帰し、以降は前述
のステップS3以下の手順を行う。
H"が存在すると判定された場合は、最初にD/Aコンバー
タ82に設定した入力値D0〜D7が小さすぎたためであるか
ら、ステップS13においてさらに定数Ｋを加え、再度D/A
コンバータ82に入力し、ステップS14で回路の動作時間
だけ待機を行った後、ステップS3に復帰し、以降は前述
のステップS3以下の手順を行う。
以上の動作をB,G,Rの３色についてそれぞれ行なうこ
とにより、黒色板16を読みとったときの画像信号が１ラ
インにつながり、かつこれを画像データの最下位の値
“00H"にかぎりなく近づけることができる。
とにより、黒色板16を読みとったときの画像信号が１ラ
インにつながり、かつこれを画像データの最下位の値
“00H"にかぎりなく近づけることができる。
次に、白補正については第７図の乗算器74で行う。
第11図は乗算器74の詳細な構成例を示す。ここで、11
1は８ビットデジタル入力端子DD0〜DD7を持つ乗算器D/A
コンバータ、112は電流−電圧変換用の増幅器である。
1は８ビットデジタル入力端子DD0〜DD7を持つ乗算器D/A
コンバータ、112は電流−電圧変換用の増幅器である。
まず最初は、このD/Aコンバータ111に入力するデジタ
ル値に定数を設定しておき、白色板17をセンサ部15が読
み取ったときの画像信号レベル、すなわちA/D変換器76
の入力レベルを、可変増幅器71および73を用いてA/D変
換器の最大入力レベルを越えず、かつ近いレベルまで調
整する。
ル値に定数を設定しておき、白色板17をセンサ部15が読
み取ったときの画像信号レベル、すなわちA/D変換器76
の入力レベルを、可変増幅器71および73を用いてA/D変
換器の最大入力レベルを越えず、かつ近いレベルまで調
整する。
そのとき、RAM77から１ラインとなった画像信号をCPU
65に取り込む。ここで再び第９図を参照するに、96〜10
0はそれぞれ白色板17を読み取ったときのCCDチップ21〜
25の画像信号である。CCDチップの感度、あるいは回路
系がそれぞれ独立しているために、図示のように各信号
がリニアにつながっていない。これを補正すべく、かつ
装置の階調性を向上させるべく、白色板17をセンサ部15
が読み取ったときの画像信号を、A/D変換器の出力で最
上位、すなわち“FFH"にかぎなく近づけるようにCPU65
で演算を行ない、CCDチップ21〜25の処理回路に対しそ
れぞれ独立した補正値DD0〜DD7をD/Aコンバータ111にフ
ィードバックする。
65に取り込む。ここで再び第９図を参照するに、96〜10
0はそれぞれ白色板17を読み取ったときのCCDチップ21〜
25の画像信号である。CCDチップの感度、あるいは回路
系がそれぞれ独立しているために、図示のように各信号
がリニアにつながっていない。これを補正すべく、かつ
装置の階調性を向上させるべく、白色板17をセンサ部15
が読み取ったときの画像信号を、A/D変換器の出力で最
上位、すなわち“FFH"にかぎなく近づけるようにCPU65
で演算を行ない、CCDチップ21〜25の処理回路に対しそ
れぞれ独立した補正値DD0〜DD7をD/Aコンバータ111にフ
ィードバックする。
このように白補正に際しても、黒補正についての第10
図示の手順と同様の手順により、実行することができ
る。
図示の手順と同様の手順により、実行することができ
る。
このような白補正を行なうことにより、光量が変動し
たときでも常に白色板17を読み取ったときの画像信号が
“FFH"に近づくようにフィードバックされるため、その
画像データの階調性を失なうことがなくなる。
たときでも常に白色板17を読み取ったときの画像信号が
“FFH"に近づくようにフィードバックされるため、その
画像データの階調性を失なうことがなくなる。
以上の構成によれば、白色板等、白色基準画像を読取
ったときの画像信号レベルに応じて、各センサの画像信
号のゲインを独立に補正することにより、白色基準画像
読取り時の画像信号をリニアにつなぐことができ、また
独立した処理回路において異なったドリフトが生じた場
合についてもその補正が可能となる。
ったときの画像信号レベルに応じて、各センサの画像信
号のゲインを独立に補正することにより、白色基準画像
読取り時の画像信号をリニアにつなぐことができ、また
独立した処理回路において異なったドリフトが生じた場
合についてもその補正が可能となる。
さらに、リニアにつながった画像信号を常に同じレベ
ルに補正することにより、光量の変動が生じた場合につ
いても、階調性を損なうことなく、常に同じ階調が得ら
れる。
ルに補正することにより、光量の変動が生じた場合につ
いても、階調性を損なうことなく、常に同じ階調が得ら
れる。
なお、上例では、センサ部として各センサを千鳥状に
配列したものを用いたが、各センサの配置の態様は種々
のものとすることができ、例えば直線状に整列させたも
のであってもよい。
配列したものを用いたが、各センサの配置の態様は種々
のものとすることができ、例えば直線状に整列させたも
のであってもよい。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明に係る画像読
取装置によれば、複数の長尺センサにそれぞれ接続され
る信号処理系について対応して複数の黒色信号レベル調
整手段および複数の白色信号レベル調整手段が設けられ
るので複数の長尺センサ間に生じる信号レベルのばらつ
きを確実に回避でき、しかも、各信号処理系にそれぞれ
生じるドリフトについて個別に調整できます。
取装置によれば、複数の長尺センサにそれぞれ接続され
る信号処理系について対応して複数の黒色信号レベル調
整手段および複数の白色信号レベル調整手段が設けられ
るので複数の長尺センサ間に生じる信号レベルのばらつ
きを確実に回避でき、しかも、各信号処理系にそれぞれ
生じるドリフトについて個別に調整できます。
また、複数の白色信号レベル調整手段が、複数の長尺
センサの各々から出力される画像信号の白色信号レベル
を白色基準信号レベルに一致させるべく、複数の黒色信
号レベル調整手段の各々により調整された画像信号の白
色信号レベルを個別に調整するので複数の長尺センサの
うち隣接する長尺センサから得られる画像信号の黒色信
号レベルが互いに一致し、かつ、複数の長尺センサの各
々から出力される画像信号の白色信号レベルを白色基準
信号レベルに一致させることができる。これにより、複
数の長尺センサの出力の黒色信号レベルおよび白色信号
レベルのバラツキが補正された良好な１ラインの画像信
号を連結手段により得ることが可能となる。従って、光
量の変動があった場合においても画像データの階調性を
失うことなく常に同一の階調を得ることができるという
利点を有する。
センサの各々から出力される画像信号の白色信号レベル
を白色基準信号レベルに一致させるべく、複数の黒色信
号レベル調整手段の各々により調整された画像信号の白
色信号レベルを個別に調整するので複数の長尺センサの
うち隣接する長尺センサから得られる画像信号の黒色信
号レベルが互いに一致し、かつ、複数の長尺センサの各
々から出力される画像信号の白色信号レベルを白色基準
信号レベルに一致させることができる。これにより、複
数の長尺センサの出力の黒色信号レベルおよび白色信号
レベルのバラツキが補正された良好な１ラインの画像信
号を連結手段により得ることが可能となる。従って、光
量の変動があった場合においても画像データの階調性を
失うことなく常に同一の階調を得ることができるという
利点を有する。
第１図は本発明の一実施例において用いる光学系および
センサ部の一構成例を示す側面図、 第２図はセンサ部の機械的構成例を示す斜視図、 第３図はセンサ部の画素構成例を示す説明図、 第４図は本例において用いたセンサ部におけるCCDチッ
プの配列を説明するための説明図、 第５図はCCDチップ内の画像配列を説明するための説明
図、 第６図は本発明の一実施例における信号処理部の一構成
例を示すブロック図、 第７図は第６図示の信号処理部の具体的構成例を示すブ
ロック図、 第８図は第７図示の処理部における黒補正を行うための
クランプ回路の詳細な構成例を示す回路図、 第９図は本例による黒補正および白補正を説明するため
の説明図、 第10図は本例による黒補正の処理手順の一例を示すフロ
ーチャート、 第11図は第７図示の処理部における白補正を行うための
乗算器の詳細な構成例を示す回路図である。 11……原稿台、 12……ハロゲンランプ、 13……反射笠、 14……集束性光伝送体アレー、 15……センサ部、 16……黒色板、 17……白色板、 21〜25……CCDチップ、 61,61a〜61e……アナログ信号処理回路、 62,62a〜62c……メモリ、 63……ROM、 64,64a〜64c……ホワイトバランス回路、 65……CPU、 71,73……可変増幅器、 72……サンプルホールド回路、 74……乗算器、 75……クランプ回路、 76……A/D変換器。
センサ部の一構成例を示す側面図、 第２図はセンサ部の機械的構成例を示す斜視図、 第３図はセンサ部の画素構成例を示す説明図、 第４図は本例において用いたセンサ部におけるCCDチッ
プの配列を説明するための説明図、 第５図はCCDチップ内の画像配列を説明するための説明
図、 第６図は本発明の一実施例における信号処理部の一構成
例を示すブロック図、 第７図は第６図示の信号処理部の具体的構成例を示すブ
ロック図、 第８図は第７図示の処理部における黒補正を行うための
クランプ回路の詳細な構成例を示す回路図、 第９図は本例による黒補正および白補正を説明するため
の説明図、 第10図は本例による黒補正の処理手順の一例を示すフロ
ーチャート、 第11図は第７図示の処理部における白補正を行うための
乗算器の詳細な構成例を示す回路図である。 11……原稿台、 12……ハロゲンランプ、 13……反射笠、 14……集束性光伝送体アレー、 15……センサ部、 16……黒色板、 17……白色板、 21〜25……CCDチップ、 61,61a〜61e……アナログ信号処理回路、 62,62a〜62c……メモリ、 63……ROM、 64,64a〜64c……ホワイトバランス回路、 65……CPU、 71,73……可変増幅器、 72……サンプルホールド回路、 74……乗算器、 75……クランプ回路、 76……A/D変換器。
Claims (3)
- 【請求項１】原稿面上に表される画像を分担して読取る
複数の長尺センサを備えたセンサ部と、 前記複数の長尺センサのうち隣接する該長尺センサから
得られるそれぞれの画像信号の黒色信号レベルを互いに
一致させるべく、前記複数の長尺センサの各々から出力
される画像信号の黒色信号レベルを個別に調整する複数
の黒色信号レベル調整手段と、 前記複数の長尺センサの各々から出力される画像信号の
白色信号レベルを白色基準信号レベルに一致させるべ
く、前記複数の黒色信号レベル調整手段の各々により調
整された画像信号の白色信号レベルを個別に調整する複
数の白色信号レベル調整手段と、 前記複数の黒色信号レベル調整手段による黒色信号レベ
ルについての調整及び前記複数の白色信号レベル調整手
段による白色信号レベルについての調整のなされた画像
信号を、１ラインの画像信号を形成すべく相互に連結す
る連結手段と、 を有することを特徴とする画像読取装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の画像読取装置
において、前記複数の黒色信号レベル調整手段は、前記
複数の長尺センサの各々から出力される黒色基準信号に
基づいて、前記複数の長尺センサの各々から出力される
画像信号の黒色信号レベルを個別に調整することを特徴
とする画像読取装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の画像読取装置
において、前記複数の白色レベル調整手段は、前記複数
の長尺センサの各々から出力される白色基準信号に基づ
いて、前記複数の黒色信号レベル調整手段の各々から出
力される画像信号の白色信号レベルを個別に調整するこ
とを特徴とする画像読取装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61269842A JP2617925B2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | 画像読取装置 |
| CA000551709A CA1283203C (en) | 1986-11-14 | 1987-11-12 | Image reading apparatus |
| US07/119,842 US4862286A (en) | 1986-11-14 | 1987-11-12 | Image reading apparatus which adjusts image signals to improve signal balance |
| EP87310060A EP0268439B2 (en) | 1986-11-14 | 1987-11-13 | Image reading apparatus |
| DE8787310060T DE3769283D1 (de) | 1986-11-14 | 1987-11-13 | Bildlesevorrichtung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61269842A JP2617925B2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | 画像読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63124672A JPS63124672A (ja) | 1988-05-28 |
| JP2617925B2 true JP2617925B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=17477944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61269842A Expired - Lifetime JP2617925B2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | 画像読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2617925B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1599404A (zh) | 2000-02-03 | 2005-03-23 | 松下电器产业株式会社 | 图像输入装置 |
| JP4464253B2 (ja) | 2003-12-09 | 2010-05-19 | 株式会社リコー | 画像読み取り装置、画像形成装置、画像読み取り方法及び画像形成方法 |
| JP2011226947A (ja) * | 2010-04-21 | 2011-11-10 | Graduate School For The Creation Of New Photonics Industries | 分光イメージング装置及び分光イメージング方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60237757A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-26 | Ricoh Co Ltd | 画像読取装置 |
| JPS60254961A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-16 | Toshiba Corp | 画像信号処理回路 |
-
1986
- 1986-11-14 JP JP61269842A patent/JP2617925B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63124672A (ja) | 1988-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |