JPH02141065A - Original reader - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はデジタル複写機、電子ファイルなどに用いられ
る原稿読み取り装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a document reading device used in digital copying machines, electronic files, and the like.
従来の技術
このような原稿読み取り装置において、光源の周辺部で
の光量低下や結像光学系のレンズの周辺部での光量低下
などのためになどによりシェーデイング歪が生じること
が知られている。BACKGROUND ART In such document reading devices, shading distortion is known to occur due to a decrease in the amount of light at the periphery of the light source, a decrease in the amount of light at the periphery of the lens of the imaging optical system, etc. .
従来よりこのシェーデイング歪を電気的に補正するため
に、白基準面を読み取った際の画信号より補正係数を求
め、実際の画信号との積により補正された画信号を得る
方法が既に知られている。Conventionally, in order to electrically correct this shading distortion, a method is already known in which a correction coefficient is obtained from the image signal when the white reference plane is read, and a corrected image signal is obtained by multiplying it with the actual image signal. It is being
この従来例について説明する。第３図は従来例の構成図
である。第３図おいて１は光源、２は原稿、３は原稿か
らの反射光をイメージセンサ４に結像させる結像手段、
１６はシェーディング補正手段、１７は光電変換素子の
出力を増幅する増幅器である。シェーディング補正手段
１３は、増幅器１７の出力をｎビットのデジタル値に変
換するＡ／Ｄ変換器１６１、Ａ／Ｄ変換器１６１の出力
の逆数を発生する補正係数発生手段１６２、補正係数発
生手段１６２により得られた補正係数を１ライン分記憶
する補正係数記憶手段１６３、Ａ／Ｄ変換器１６１の出
力と補正係数記憶手段１６３の出力の乗算を行なう乗算
器１６４で構成されている。This conventional example will be explained. FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional example. In FIG. 3, 1 is a light source, 2 is a document, 3 is an imaging means for forming an image of reflected light from the document on an image sensor 4;
16 is a shading correction means, and 17 is an amplifier that amplifies the output of the photoelectric conversion element. The shading correction means 13 includes an A/D converter 161 that converts the output of the amplifier 17 into an n-bit digital value, a correction coefficient generation means 162 that generates a reciprocal of the output of the A/D converter 161, and a correction coefficient generation means 162. The correction coefficient storage means 163 stores the correction coefficients obtained for one line, and the multiplier 164 multiplies the output of the A/D converter 161 by the output of the correction coefficient storage means 163.
この従来例の動作について説明する。まず白基準面を読
み取る。読み取られた画信号の各々１ビツト毎にイメー
ジセンサ４の出力の逆数のデータが補正係数発生手段１
６２により得られて、順次補正係数記憶手段１６３に記
憶される。次に実際の画像を読み取ったときの画信号と
同期して順次補正係数記憶手段１６３よりビット勿に対
応した補正係数が読み出されて、乗算器１６４により画
信号データと補正係数が乗算されてシェーディング補正
された画信号データが得られる。The operation of this conventional example will be explained. First, read the white reference surface. The correction coefficient generating means 1 generates data of the reciprocal of the output of the image sensor 4 for each bit of the read image signal.
62 and sequentially stored in the correction coefficient storage means 163. Next, correction coefficients corresponding to the bits are sequentially read out from the correction coefficient storage means 163 in synchronization with the image signal when the actual image is read, and the image signal data and the correction coefficient are multiplied by the multiplier 164. Image signal data subjected to shading correction is obtained.
このときの画信号の最大値及び最小値を各々Ｖ ｒＢｚ
ｓ Ｖ、。とし、そのビットをｉ、Ｊビットとする。The maximum value and minimum value of the image signal at this time are respectively V rBz
s V,. Let the bits be i and J bits.
Ａ／Ｄ変換されたデータは（■ｏｘ／■ｒ、ｒ）Ｘ（２
ｎ−１）、（Ｖ ＋＝；ｎ／ Ｖ−ｒ）Ｘ （２’
１ ）となり、逆数発生手段１３の出力は、（１／■ｆ
ｆ１ａ、ｔ）、（１／Ｖ ｍ ｉ。）となる。次に実際
の画像を読み取ったときの第１ビツト、第Ｊビット目の
画信号を■１、■。The A/D converted data is (■ox/■r, r)X(2
n-1), (V +=;n/V-r)X (2'
1), and the output of the reciprocal number generating means 13 is (1/■f
f1a,t), (1/V m i.). Next, the image signals of the 1st bit and the J-th bit when reading the actual image are 1 and 2.
とすると、その補正された両信号はＶ、Ｘ（１／Ｖ、、
、）Ｘ（２’−１）、Ｖ 、Ｘ（１／Ｖｍ：ｎ）×（２
’−１）となる。Then, the corrected signals are V, X(1/V, ,
,)X(2'-1),V ,X(1/Vm:n)×(2
'-1).
発明が解決しようとする課題
しかしながらこのシェーディング補正方法において白基
準面を読み取る際の光電変換素子の出力が小さくなると
（Ｖ、、ａ−＝ ４ ／ ５ Ｖ 、、ｔ、 Ｖ 、
、、ｎ＝ ２／ ５ Ｖ ｒ ＊ ｒする）、Ａ／Ｄ変
換器の分解能をｎビットとすると、最大値Ｖ ｍ ａ
ｘにたいしてはその精度はｎ−１ビツト保証されるが、
最小値ｙ ｍｉ。に対してはｎ−２ビツトしか保証され
ない。従って各々のビットに対する補正係数の精度も異
なるため、シェーディング補正の精度も悪くなるという
課題があった。Problems to be Solved by the Invention However, in this shading correction method, when the output of the photoelectric conversion element when reading the white reference plane becomes small (V, a-=4/5 V, t, V,
, , n = 2/5 V r * r), and if the resolution of the A/D converter is n bits, the maximum value V m a
For x, the accuracy is guaranteed to be n-1 bits, but
Minimum value y mi. Only n-2 bits are guaranteed for . Therefore, since the accuracy of the correction coefficient for each bit is different, there is a problem that the accuracy of shading correction also deteriorates.
本発明は上記した従来の技術の課題を解決し、補正精度
を保ち、画質の良い画信号を得る原稿読み取り装置を提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a document reading device that solves the problems of the conventional techniques described above, maintains correction accuracy, and obtains image signals of good image quality.
課題を解決するための手段
本発明は、原稿の反射光または透過光を光電変換する光
電変１ｇ！素子と、該光電変換素子の出力を増幅する電
圧制御増幅器と、所定位置の白基準面の読み取り時に前
記電圧制御増幅器の出力の最大値を検出する最大値検出
手段と、該最大値検出手段の出力と第１の基準電圧との
差を増幅する誤差増幅器と、この誤差増幅器の出力をホ
ールドするホールド手段と、前記電圧制御増幅器の制御
信号として前記誤差増幅器の出力と前記ホールド手段の
出力を選択する選択手段と、前記ホールド手段の出力で
制御された前記電圧制御増幅器の出力の最小値を検出す
る最小値検出手段と、この最小値検出手段の出力と第２
の基準電圧とを比較する比較器と、この比較器の出力に
より制御される表示手段とを備えたものである。Means for Solving the Problems The present invention provides a 1g photoelectric converter that photoelectrically converts reflected light or transmitted light from a document. a voltage control amplifier for amplifying the output of the photoelectric conversion element; a maximum value detection means for detecting the maximum value of the output of the voltage control amplifier when reading a white reference surface at a predetermined position; an error amplifier that amplifies the difference between the output and a first reference voltage; a hold means that holds the output of the error amplifier; and an output of the error amplifier and an output of the hold means that are selected as control signals for the voltage control amplifier. selection means for detecting the minimum value of the output of the voltage controlled amplifier controlled by the output of the holding means;
The device is equipped with a comparator for comparing the voltage with a reference voltage, and display means controlled by the output of the comparator.
作用
本発明は上記した構成により、まず白基準面を読み取り
、白基準面を読み取ったときの画信号中の最大値が第１
の基準電圧と等しくなるように、電圧制御増幅器のゲイ
ンを制御し、白基準面の読み取り時における両信号中の
最大値が第１の基準電圧と等しくなったときのゲインに
同定して、ざらに白基準面を読み取り、この時の画信号
の最小値が第２の基準電圧よりも小さいと表示手段によ
り知らしめ、最小値が第２の基準電圧よりも大きいとき
のみ正常に以降の信号処理を行なう。Effect of the present invention With the above-described configuration, the white reference plane is first read, and the maximum value in the image signal when the white reference plane is read is the first value.
The gain of the voltage control amplifier is controlled so that it is equal to the reference voltage of The white reference plane is read at this time, and the display means informs that the minimum value of the image signal at this time is smaller than the second reference voltage, and subsequent signal processing is performed normally only when the minimum value is larger than the second reference voltage. Do this.
実施例 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。Example Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例の構成図である。第１図にお
いて、１は原稿２を照明する光源、３は原稿２の反射光
（原稿像）をイメージセンサ４Ｌに結像させる結像手段
、δはイメージセンサの出力を制御信号ｍに対応したゲ
インで増幅する電圧制御増幅器（以下ウーイシーエー（
ＶＣＡ）と略す）、６は前記イメージセンサ４が白基準
面を読み取っているときの画信号出力をＶＣＡ５で増幅
した出力の最大値を検出する最大値検出手段、７は最大
値検出手段６と第１の基準電圧発生源８との差を増幅す
る誤差増幅器で、９は白基準面読み取り中の最大値検出
手段６の出力と第１の基準電圧発生源８の出力が等しく
なったときに前記誤差増幅器７の出力を保持するホール
ド手段、１０は白基準面読み取り中の最大値検出手段６
の出力と第１の基準電圧発生源８の出力が等しくなるま
では、前記ＶＣＡ５０制御信号ｍを誤差増幅器７の出力
とし、等しくなれば前記ホールド手段９の出力に切り替
える第１のスイッチである。また、１１はシェーディン
グ補正手段１６で行なわれるシェーディング補正手段前
に行なう前処理回路とシェーディング補正手段１６とを
切り替える第２のスイッチ、１２は前記ホールド手段９
で保持された制御信号によりＶＣＡ５で増幅された白基
準面読み取り画信号中の最小値を検出する最小値検出手
段、１４は最小値検出手段１２の出力と第２の基準電圧
発生源１３の出力とを比較する比較器、１５は比較器１
４での比較の結果最小値検出手段１２の出力が第２の基
準電圧発生源１３の出力よりも小さいと、異常を表示（
例えばＬ Ｅ Ｄを点灯させる。）する表示手段である
。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a light source that illuminates the original 2, 3 is an image forming means that forms an image of the reflected light (original image) of the original 2 on the image sensor 4L, and δ is the output of the image sensor that corresponds to the control signal m. Voltage controlled amplifier (hereinafter referred to as UIC) that amplifies with gain
VCA)), 6 is a maximum value detection means for detecting the maximum value of the output obtained by amplifying the image signal output when the image sensor 4 is reading the white reference surface by the VCA 5, and 7 is the maximum value detection means 6. An error amplifier 9 amplifies the difference from the first reference voltage generation source 8, and 9 is an error amplifier that amplifies the difference between the output and the first reference voltage generation source 8. Holding means for holding the output of the error amplifier 7; 10 is maximum value detection means 6 during reading of the white reference plane;
The VCA 50 control signal m is used as the output of the error amplifier 7 until the output of the first reference voltage generation source 8 becomes equal to the output of the first reference voltage generation source 8, and is switched to the output of the holding means 9 when they become equal. Reference numeral 11 denotes a second switch for switching between the shading correction means 16 and a pre-processing circuit that is performed before the shading correction means 16, and 12 the holding means 9.
14 is the output of the minimum value detection means 12 and the output of the second reference voltage generation source 13. 15 is comparator 1
As a result of the comparison in step 4, if the output of the minimum value detection means 12 is smaller than the output of the second reference voltage generation source 13, an abnormality is displayed (
For example, turn on the LED. ).
またシェーディング補正手段１６は第２図に示すように
、画信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１６１（８ビツ
トの分解能とする）と、白基準面読み取りデータにより
シェーディング補正係数を出力する補正係数発生手段１
６２と、前記補正係数発生手段１６２の出力を記憶する
補正係数メモリ１６３と、前記Ａ／Ｄ変換器１６１の出
力と前記補正係数メモリ１６３の出力とを乗算する乗算
器１６４とから構成されており、その動作を説明すると
、まず白基準面を読み取り、１ビツト毎に補正係数を補
正係数発生手段】６２から読みだし、１ビツト毎にこの
補正係数を補正係数メモリ１６３に記憶させる。１ライ
ン分の読み取りが終わると、次に実際の原稿を読み取っ
た画信号に同１ｌｌｌシて補正係数メモリ１６３から補
正係数を読みだしＡ／Ｄ変換器１６１の出力と補正係数
メモリ１６３の出力を乗算して補正された両信号を得る
ものである。Further, as shown in FIG. 2, the shading correction means 16 includes an A/D converter 161 (8-bit resolution) that A/D converts the image signal, and outputs a shading correction coefficient based on the white reference plane read data. Correction coefficient generating means 1
62, a correction coefficient memory 163 that stores the output of the correction coefficient generating means 162, and a multiplier 164 that multiplies the output of the A/D converter 161 and the output of the correction coefficient memory 163. To explain its operation, first, the white reference plane is read, a correction coefficient is read out for each bit from the correction coefficient generating means 62, and this correction coefficient is stored in the correction coefficient memory 163 for each bit. After one line has been read, the correction coefficients are read out from the correction coefficient memory 163 using the image signal obtained by reading the actual document, and the outputs of the A/D converter 161 and the outputs of the correction coefficient memory 163 are read out. Both signals are multiplied and corrected.
また本実施例では第１の基準電圧■（をＡ／Ｄ変換器１
６１のリファレンス電圧Ｖ、。ｆと等しく、第２の基準
電圧■２をＡ／Ｄ変換器１６１のリファレンス電圧Ｖ、
、（の１／２に設定している。In addition, in this embodiment, the first reference voltage
61 reference voltage V,. f, and the second reference voltage 2 is the reference voltage V of the A/D converter 161,
, (is set to 1/2 of
この様に構成した実施例の動作について説明する。まず
光８１により白基準面を照明し、その反射光をイメージ
センサ４により光電変換する。このとき、第１のスイッ
チｌＯは誤差増幅器７の出力がＶＣＡ５に、第２のスイ
ッチ１１はＶＣＡ５の出力が最大値検出手段６と最小値
検出手段１２にそれぞれ人力されるように切り替えられ
ている。The operation of the embodiment configured in this way will be explained. First, a white reference surface is illuminated with light 81, and the reflected light is photoelectrically converted by the image sensor 4. At this time, the first switch 1O is switched so that the output of the error amplifier 7 is sent to the VCA 5, and the second switch 11 is switched so that the output of the VCA 5 is sent to the maximum value detection means 6 and the minimum value detection means 12, respectively. .
まず白基準面読み取り時に得られた画信号の最大値ｖ０
ヶを最大値検出手段６で検出して、第１の基準電圧発生
源８との差を誤差増幅器７で検出し誤差増幅器７の出力
によりＶＣＡ５のゲインが制御される。このとき、誤差
増幅器７は最大値検出手段６の出力と第１の基準電圧発
生源８との出力が等しくなるようにＶＣＡ５のゲインを
設定しようとするので安定した状態では最大値検出手段
６の出力と第１の基準電圧発生源８の出力とが等しくな
る。最大値検出手段６の出力と第１の基準電圧発生８８
の出力とが等しくなったとき、ホールド手段９により誤
差増幅器７の出力が保持される。First, the maximum value v0 of the image signal obtained when reading the white reference plane
The maximum value detecting means 6 detects the difference, and the difference with the first reference voltage source 8 is detected by the error amplifier 7, and the gain of the VCA 5 is controlled by the output of the error amplifier 7. At this time, the error amplifier 7 tries to set the gain of the VCA 5 so that the output of the maximum value detection means 6 and the output of the first reference voltage generation source 8 are equal. The output and the output of the first reference voltage generation source 8 become equal. Output of maximum value detection means 6 and first reference voltage generation 88
When the output of the error amplifier 7 becomes equal to the output of the error amplifier 7, the holding means 9 holds the output of the error amplifier 7.
その後筒１のスイッチ１０をホールト手段９の出力がＶ
ＣＡ５の制御を行なうように切り替える。After that, the switch 10 of the cylinder 1 is turned on so that the output of the halting means 9 is V.
Switch to control CA5.
再び白基準面を読み取りボールド手段９の出力で設定さ
れるゲインにより画信号が増幅される。The white reference plane is read again and the image signal is amplified by the gain set by the output of the bold means 9.
このときの画信号の最小値を最小値検出手段１２により
検出し、最小値検出手段１２の出力と第２の基準電圧発
生源１３の出力とを比較器Ｉ４で比較し、最小値検出手
段１２の出力が第２の基準電圧発生源１３の出力よりも
小さいときには表示手段１５により異常を表示する。最
小値検出手段１２の出力が第２の基準電圧発生ｆｉ１３
の出力よりも大きいときには、ＶＣＡ５の出力がシェー
ディング補正手段１６に人力されるように第２のスイッ
チ１１はが切り替えられ、前述したようなシェーディン
グ補正が行なわれる。The minimum value of the image signal at this time is detected by the minimum value detection means 12, the output of the minimum value detection means 12 and the output of the second reference voltage generation source 13 are compared by the comparator I4, and the minimum value detection means 12 When the output of the second reference voltage generation source 13 is smaller than the output of the second reference voltage generation source 13, the display means 15 indicates an abnormality. The output of the minimum value detection means 12 is the second reference voltage generation fi13.
When the output is larger than the output of VCA 5, the second switch 11 is switched so that the output of the VCA 5 is inputted to the shading correction means 16, and the shading correction as described above is performed.
ここで補正精度について説明する。いま、第１の基準電
圧発生源８の出力レベルをＡ／Ｄ変換器１６１のリファ
レンス電圧と等しく、第２の基準電圧発生源１３の出力
レベルをそれぞれＡ／Ｄ変換器１６１のリファレンス電
圧の１／２としているので、白基準面を読み取ったとき
の画信号中の最大値Ｖ ｍ ａ ｘはＶＣＡ５により、
Ａ／Ｄ変換器１６１のリファレンス電圧と等しくなるよ
うに制御されるので、Ａ／Ｄ変換器が最も有効に使用さ
れる。Here, correction accuracy will be explained. Now, the output level of the first reference voltage generation source 8 is equal to the reference voltage of the A/D converter 161, and the output level of the second reference voltage generation source 13 is set to 1 of the reference voltage of the A/D converter 161. /2, the maximum value Vmax in the image signal when reading the white reference plane is determined by VCA5,
Since it is controlled to be equal to the reference voltage of the A/D converter 161, the A/D converter is used most effectively.
また白基準面を読み取ったときの画信号中の最大値ｖｍ
ａｘがｖｃＡ５により、Ａ／Ｄ変換器１６１のリファレ
ンス電圧と等しくなるように制御されたゲインで白基準
面を読み取ったときの最小値■□１ｎが第２の基準電圧
発生［１３の出力よりも大きいとすると、Ｖ ｍ ｉ
ｒｌ≧Ｖｒｅｒ／２であるので、Ａ／Ｄ変換器１６１で
Ａ／Ｄ変換したときに、１ライン中のすへてのビットに
対してｎ−１ビツトの以上の精度が保証されるので、シ
ェーディング補正手段１６においてもすべて高い精度で
行ことかできる。Also, the maximum value vm in the image signal when reading the white reference plane
The minimum value ■□1n when reading the white reference plane with the gain controlled so that ax is equal to the reference voltage of the A/D converter 161 by vcA5 is the second reference voltage generation [than the output of 13]. If it is large, V m i
Since rl≧Vrer/2, when A/D conversion is performed by the A/D converter 161, accuracy of n-1 bits or more is guaranteed for all bits in one line. The shading correction means 16 can also perform all operations with high precision.
本発明では第２の基準電圧をＡ／Ｄ変換器のリファレン
ス電圧の１／２としたが必要な精度が得られる値に設定
しても良い。In the present invention, the second reference voltage is set to 1/2 of the reference voltage of the A/D converter, but it may be set to a value that provides the necessary accuracy.
発明の効果
以上述べてきたように、本発明によれば、簡単な構成で
シェーディング補正の補正係数を求める際にＡ／Ｄ変換
器の精度をｌライン中のすべてのビットに対して必要な
精度以上になる時にのみシェーディング補正を行うよう
にしているので、画質の向上がはかれ、実用上大いに有
効である。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, when determining correction coefficients for shading correction with a simple configuration, the accuracy of the A/D converter can be adjusted to the accuracy required for all bits in one line. Since shading correction is performed only when the above conditions are reached, the image quality can be improved, which is very effective in practice.
第１図は本発明の一実施例の原稿読み取り装置のブロッ
ク図、第２図は、同実施例のシェーディング補正手段の
ブロック図、第３図は、従来の原稿読み取り装置のブロ
ック図である。
ｌ・・・光源、２・・・原稿、３・・・結像手段、４・
−・イメージセンサ、５・・・電圧制御増幅器、６・−
・最大値検出手段、７・・・誤差増幅器、８・・・第１
の基準電圧発生源、９・−・ホールド手段、ＩＯ・・・
第１のスイッチ、１工・・・第２のスイッチ、１２・・
−最小値検出手段、１３・・・第２の基準電圧発生源、
１４・・・比較器、１５・・・表示手段、１６・・・シ
ェーディング補正手段。FIG. 1 is a block diagram of a document reading device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a shading correction means of the same embodiment, and FIG. 3 is a block diagram of a conventional document reading device. l... light source, 2... original, 3... imaging means, 4...
- Image sensor, 5... Voltage control amplifier, 6...
- Maximum value detection means, 7... error amplifier, 8... first
reference voltage generation source, 9.--Hold means, IO...
1st switch, 1st switch... 2nd switch, 12th...
- minimum value detection means, 13... second reference voltage generation source;
14... Comparator, 15... Display means, 16... Shading correction means.
Claims (1)
と、該光電変換素子の出力を増幅する電圧制御増幅器と
、所定位置の白基準面の読み取り時に前記電圧制御増幅
器の出力の最大値を検出する最大値検出手段と、該最大
値検出手段の出力と第１の基準電圧との差を増幅する誤
差増幅器と、この誤差増幅器の出力をホールドするホー
ルド手段と、前記電圧制御増幅器の制御信号として前記
誤差増幅器の出力と前記ホールド手段の出力を選択する
選択手段と、前記ホールド手段の出力で制御された前記
電圧制御増幅器の出力の最小値を検出する最小値検出手
段と、この最小値検出手段の出力と第２の基準電圧とを
比較する比較器と、この比較器の出力により制御される
表示手段とを備えた原稿読み取り装置。A photoelectric conversion element that photoelectrically converts reflected light or transmitted light from a document, a voltage control amplifier that amplifies the output of the photoelectric conversion element, and detects the maximum value of the output of the voltage control amplifier when reading a white reference surface at a predetermined position. an error amplifier for amplifying the difference between the output of the maximum value detection means and a first reference voltage; a hold means for holding the output of the error amplifier; and a control signal for the voltage control amplifier. selection means for selecting the output of the error amplifier and the output of the hold means; minimum value detection means for detecting a minimum value of the output of the voltage control amplifier controlled by the output of the hold means; and the minimum value detection means A document reading device comprising: a comparator for comparing the output of the second reference voltage with a second reference voltage; and display means controlled by the output of the comparator.
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-
1988
- 1988-11-21 JP JP63293862A patent/JPH02141065A/en active Pending
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