JPH03291057A - Picture reader - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a picture signal not affected by luminous quantity fluctuation by storing a white reference level for each photoelectric conversion element of a line image sensor and correcting each level with an output of a photodetector detecting the fluctuation in the luminous quantity of a light source during read of a picture. CONSTITUTION:A line image sensor 1 reads a white reference board 21 prior to read of a picture 22, an output of a sample-and-hold circuit 4 is corrected by a dark state output correction circuit 5, converted by an A/D converter 6 and the result is stored in a white reference level storage means 11. The data is read and converted by a D/A converter 12 and fed to a reference voltage generating circuit 13 via a multiplier 10 to correct the output of the D/A converter 6. A luminous quantity detection means 3 comprising photodetectors for detecting luminous quantity of plural points is provided in the vicinity of a light source 2 in the main scanning direction and uses a multiplexer 7, an A/D converter 8, an arithmetic circuit 9 and the multiplier 10 to correct the white reference level in response to the fluctuation of the luminous quantity of the light source. Thus, a picture signal not affected by luminous quantity fluctuation of the light source is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 ＣＣＤ等のラインイメージセンサを用いた画像読取装置
において、この画像を照明する光源の光量変化を補正す
るために、ラインイメージセンサの走査方向に対応して
配置されている照明光源の複数点における光量をそれぞ
れ検出する光量検出手段を設け、画像の読取り中にこの
光量検出手段により検出された光量の変化に応じて白基
準レベルを補正するようにした。[Detailed Description of the Invention] [Summary] In an image reading device using a line image sensor such as a CCD, in order to correct changes in the amount of light from a light source that illuminates the image, an image reading device that uses a line image sensor, such as a line image sensor, is equipped with a sensor that corresponds to the scanning direction of the line image sensor. A light amount detection means for detecting the light amount at a plurality of points of the arranged illumination light sources is provided, and a white reference level is corrected according to a change in the light amount detected by the light amount detection means during image reading.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、イメージスキャナ、ファクシミリ装置あるい
は複写機などに用いられる、ＣＣＤなどのラインイメー
ジセンサを用いた画像読取装置に関する。The present invention relates to an image reading device using a line image sensor such as a CCD, which is used in an image scanner, a facsimile machine, a copying machine, or the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

原ｍ等の画像をＣＣＤ等のラインイメージセンサを用い
て良好な画像読取りを行うためには、ラインイメージセ
ンサを構成する各光電変換素子の出力が同一濃度の画素
に対して一定でなければならないが、各光電変換素子の
感度や照明の不均一があるとそれぞれの光電変換素子の
出力が変動して同一画素濃度に対する各光電変換素子の
出力が不均一となり、再現された画像の濃度が不均一に
なったり黒スジが出たりする場合があるばかりでなく、
中間調を有する画像を読取ると黒階調の再現性に問題が
生じる。In order to properly read an image such as an original m using a line image sensor such as a CCD, the output of each photoelectric conversion element making up the line image sensor must be constant for pixels of the same density. However, if the sensitivity of each photoelectric conversion element or illumination is uneven, the output of each photoelectric conversion element will fluctuate, and the output of each photoelectric conversion element for the same pixel density will become uneven, resulting in uneven density of the reproduced image. Not only may it become uniform or black lines may appear,
When an image having halftones is read, a problem arises in the reproducibility of black gradation.

そこで、この種の画像読取装置においては、例えば特開
昭６２−２３５８７４号公報に記載されているように、
画像の読取りを開始するに先立つホームポジションにお
いて白色基準板を読取ることによって白色に対する各光
電変換素子の出力を求めておき、この出力に基づいてシ
ェーディング補正を行うことが公知である。Therefore, in this type of image reading device, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-235874,
It is known to obtain the output of each photoelectric conversion element for white by reading a white reference plate at a home position before starting image reading, and to perform shading correction based on this output.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、原稿などの読取るべき画像を照明する光
源の光量および光量分布は時間、温度などによって変化
することがあり、上記のようなホームポジションにおけ
る標準白色板の読取結果に基づく補正だけでは読取り期
間中の上記のような光量の変化に対する正確な補正を行
うことができない。However, the light intensity and light intensity distribution of the light source that illuminates the image to be read, such as a document, may change depending on time, temperature, etc. Accurate correction cannot be made for the above-mentioned changes in the amount of light.

そこで、本発明は画像読取り期間中にも光量の変化に対
する補正が可能な画像読取装置を得ることを目的とする
。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, it is an object of the present invention to provide an image reading device that is capable of correcting changes in the amount of light even during the image reading period.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第１図図示の実施例およびその符号を引用すれば、画像
２２の走査線上の像をラインイメージセンサ１によって
読取って画像信号を出力する画像読取装置において、上
記画像の読取りに先立って上記ラインイメージセンサで
白色基準板２１を読取ることによって得られる白基準レ
ベルを記憶する白基準レベル記憶手段１０と、前記ライ
ンイメージセンサの走査方向に対応して配置されている
照明光源２の複数点における光量をそれぞれ検出する光
量検出手段３１，３２，３．、と、画像の読取り中に前
記光量検出手段により検出された光量の変化に応じて前
記白基準レベルを補正する白基準レベル補正手段（マル
チフツクザ７．Ａ／Ｄ変換器８．演算回路９５乗算器１
０）と、前記補正された白基準レベルにより読取った画
像信号の補正を行う画像信号補正手段（基準電圧発生回
路１３、Ａ／Ｄ変換器６）とを設けた。To quote the embodiment shown in FIG. 1 and its reference numerals, in an image reading device that reads an image on a scanning line of an image 22 with a line image sensor 1 and outputs an image signal, the line image The white reference level storage means 10 stores the white reference level obtained by reading the white reference plate 21 with a sensor, and the light intensity at a plurality of points of the illumination light source 2 arranged corresponding to the scanning direction of the line image sensor is stored. Light quantity detection means 31, 32, 3. , and a white reference level correction means (multiplier 7. A/D converter 8. arithmetic circuit 95 multiplier) that corrects the white reference level according to a change in the light amount detected by the light amount detection means during image reading. 1
0) and image signal correction means (reference voltage generation circuit 13, A/D converter 6) for correcting the read image signal using the corrected white reference level.

〔作　用〕[For production]

この第１図の実施例およびその動作状態を説明するだめ
の第２図を参照しながら説明すると、読取るべき原稿な
どの画像２２の読取り線上の像をラインイメージセンサ
１に導いて読取りを行う画像読取装置において、読取り
開始前の例えばホームポジションにおいて白色基準板２
１を読取ることにより得られる白基準レベルを白基準レ
ベル記憶手段１１に記憶させる。なお、第２図（ａ）〜
（Ｃ）には照明光源、受光素子およびラインイメージセ
ンサの位置をそれぞれ示しである。To explain the embodiment shown in FIG. 1 and its operating state with reference to FIG. 2, the image on the reading line of an image 22 of an original to be read is guided to the line image sensor 1 to be read. In the reading device, for example, the white reference plate 2 is placed at the home position before starting reading.
The white reference level obtained by reading 1 is stored in the white reference level storage means 11. In addition, Fig. 2 (a) ~
(C) shows the positions of the illumination light source, light receiving element, and line image sensor.

すなわち、白色基準板２１を読取ったときに、上記ライ
ンイメージセンサ１からは第２図（ｄ）に示すような画
像信号が得られ、この画像信号をサンプルホールド回路
４でサンプリングすることによって同図（ｅ）に示すよ
うなシフトパルスが除去された画像信号出力が得られる
。なお、この画像信号はシェーディング特性によって図
に点線で示した包絡線のような主走査方向で感度が変化
する出力特性を有している。That is, when the white reference plate 21 is read, the line image sensor 1 obtains an image signal as shown in FIG. An image signal output from which the shift pulse has been removed is obtained as shown in (e). Note that this image signal has an output characteristic in which the sensitivity changes in the main scanning direction, as shown by the envelope indicated by a dotted line in the figure, due to the shading characteristic.

暗時出力補正回路５は黒色基準板２０を読取ったときの
ラインイメージセンサ１の出力に基づいて例えば特開昭
６２−２３５８７２号公報に記載されているような画像
信号の黒レベルの補正を行う公知の処理を行うものであ
り、サンプルホールド回路４の出力をこの暗時出力補正
回路５で補正した後、Ａ／Ｄ変換器６によってディジタ
ル化して上記の白基準レベル記憶手段１１に記憶させる
。The dark output correction circuit 5 corrects the black level of the image signal as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-235872, based on the output of the line image sensor 1 when reading the black reference plate 20. A known process is performed, and after the output of the sample hold circuit 4 is corrected by the dark output correction circuit 5, it is digitized by the A/D converter 6 and stored in the white reference level storage means 11 mentioned above.

この白基準レベル記憶手段１１に格納されている白基準
レベルはラインイメージセンサ１を構成する各光電変換
素子が白色基準板を読取ったときの出力レベルを示すデ
ィジタルデータであり、暗時出力補正回路５から出力さ
れる画像信号を読取った上記光電変換素子についての白
基準レベルデータを白基準レベル記憶手段１１から読出
してＤ／Ａ変換器１２によってアナログ電圧に変換した
後、乗算器１０を介して基準電圧発生回路１３に供給す
る。The white reference level stored in the white reference level storage means 11 is digital data indicating the output level when each photoelectric conversion element constituting the line image sensor 1 reads the white reference plate, and is stored in the dark output correction circuit. The white reference level data for the photoelectric conversion element that has read the image signal output from 5 is read out from the white reference level storage means 11 and converted into an analog voltage by the D/A converter 12, and then converted to an analog voltage via the multiplier 10. It is supplied to the reference voltage generation circuit 13.

この基準電圧発生回路１３はＡ／Ｄ変換器６におけるデ
ィジタル化の際の基準電圧を発生するものであり、この
基準電圧に対する割合としてこのＤ／Ａ変換器６は暗時
出力補正回路５の出力電圧をディジタル化するので、こ
のＡ／Ｄ変換器６が出力するディジタル値は白基準レベ
ルによって補正されたディジタル画像信号となる。This reference voltage generation circuit 13 generates a reference voltage for digitization in the A/D converter 6, and as a percentage of this reference voltage, this D/A converter 6 outputs the output of the dark output correction circuit 5. Since the voltage is digitized, the digital value output by this A/D converter 6 becomes a digital image signal corrected by the white reference level.

一方、本発明によって原稿２２および黒色基準板２０、
白色基準板２１を読取るための照明を行う光源２の近傍
には、前記ラインイメージセンサ１の延長すなわち主走
査方向に対応して複数点の光源からの光量を検出するた
めの、例えばフォトセンサなどの受光素子３　、、３　
、、　　３．からなる光量検出手段３が設けられており
、画像の読取り中にこの光量検出手段３により検出され
た光源の光量の変動に応じて前記白基準レベルを補正す
るようにする。Meanwhile, according to the present invention, the original 22 and the black reference plate 20,
Near the light source 2 that provides illumination for reading the white reference plate 21, there is a photo sensor, for example, for detecting the amount of light from a plurality of light sources corresponding to the extension of the line image sensor 1, that is, the main scanning direction. The light receiving elements 3, 3
,, 3. A light amount detecting means 3 consisting of the following is provided, and the white reference level is corrected in accordance with fluctuations in the light amount of the light source detected by the light amount detecting means 3 during image reading.

この補正は次のようにして行われる。上記光量検出手段
３の出力はマルチプレクサ７によってＡ／Ｄ変換器８に
順次供給されてディジタル値に変換され、これが演算回
路９に入力される。この演算回路９は光量検出手段３の
それぞれの受光素子３１．３□、　　　３．の出力を例
えばホームポジションにおける当該受光素子の出力と比
較して第２図（ｆ）に口で示すような差分を求め、光源
の長さ方向の位置すなわち主走査方向の位置の関数とし
てこの（ｆ）図に・で示すようなラインイメージセンサ
１の各光電変換素子についての補正量を折線近似によっ
て算出する。This correction is performed as follows. The output of the light amount detection means 3 is sequentially supplied to an A/D converter 8 by a multiplexer 7 and converted into a digital value, which is input to an arithmetic circuit 9. This arithmetic circuit 9 operates on each of the light receiving elements 31.3□, 3.3 of the light quantity detection means 3. For example, compare the output of f) Calculate the correction amount for each photoelectric conversion element of the line image sensor 1 as indicated by * in the figure by polygonal line approximation.

この補正量を乗算器ＩＯによって前述したＤ／Ａ変換器
１２の出力に乗算することによって前記白基準レベルを
補正し、この補正された信号電圧は前記の基準電圧発生
回路１３に送られるが、この基準電圧発生回路１３から
出力される基準電圧をディジタル化すべき暗時出力補正
回路５の出力電圧の最大値と等しくなるように設定する
ことによって出力ディジタル値の全範囲に汎って人力ア
ナログ電圧を量子化することができる。The white reference level is corrected by multiplying the output of the D/A converter 12 by this correction amount using the multiplier IO, and this corrected signal voltage is sent to the reference voltage generation circuit 13. By setting the reference voltage output from the reference voltage generation circuit 13 to be equal to the maximum value of the output voltage of the dark output correction circuit 5 to be digitized, the human analog voltage can be applied over the entire range of output digital values. can be quantized.

〔実施例〕〔Example〕

第３図（ａ）は本発明を適用した画像読取装置の実施例
であって、同図（ａ）は側断面図、同図（ｂ）は原稿台
部の底面図、同図（Ｃ）は走査ユニットの底蓋および等
倍結像光学系４２の下壁を除いて要部を示した底面図で
ある。なお、第１図図示の構成要素に対応する構成要素
には同一の符号を付した。FIG. 3(a) shows an embodiment of an image reading device to which the present invention is applied, in which FIG. 3(a) is a side sectional view, FIG. 3(b) is a bottom view of the document table, and FIG. 2 is a bottom view showing the main parts excluding the bottom cover of the scanning unit and the lower wall of the same-magnification imaging optical system 42. FIG. Components corresponding to those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.

この第３図において、原稿読取装置は、読取るべき原稿
Ａを載置するコンタクトガラス３１、このコンタクトガ
ラス３１上の原稿Ａの読取りに先立って走査ユニット４
０によって読取られる位置に設けられ、シェーディング
補正用のデータを得るための白色基準板２１および黒レ
ベル補正用のデータを得るための黒色基準板２０とを含
む外筐３０と、棒状蛍光灯などの照明光源４１、等倍結
像光学系４２、および例えばＣＣＤである等倍型ライン
イメージセンサｌから構成され、（ａ）図の実線図示の
位置から点線図示の位置まで移動して副走査を行う上述
の走査ユニット４０とを含んでいる。In FIG. 3, the document reading device includes a contact glass 31 on which a document A to be read is placed, and a scanning unit 4 before reading the document A on the contact glass 31.
0, and includes a white reference plate 21 for obtaining data for shading correction and a black reference plate 20 for obtaining data for black level correction; It is composed of an illumination light source 41, a 1-magnification imaging optical system 42, and a 1-magnification line image sensor l, such as a CCD, and performs sub-scanning by moving from the position shown by the solid line to the position shown by the dotted line in the figure (a). The scanning unit 40 described above is included.

同図（Ｃ）に明らかなように、上記照明光源４１、等倍
結像光学系４２および等倍型ラインイメージセンサ４３
はいずれも同図（ａ）では紙面に垂直な方向に延びてお
り、また本発明によって、上記照明光源４１に近接して
受光素子３　、、３２．　　３．、が設けられている。As clearly shown in FIG.
All of them extend in a direction perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 3. , is provided.

なお、等倍結像光学系４２は、原稿Ａで反射し光源４１
からの光が断面５角形の反射器４２．で反射されて走査
方向とほぼ平行な方向に向かうようにされており、この
光はレンズ４２２を経て反射鏡４３３にほぼ垂直に入射
して折返し、再びレンズ４２□および反射器４２３の他
方の面で反射して原稿面とほぼ垂直にラインイメージセ
ンサ４３に入射して原稿への画像をこのラインイメージ
センサ４３上に等倍で結像するように構成されている。Note that the same-magnification imaging optical system 42 uses the light source 41 that is reflected by the original A.
The light from the reflector 42. has a pentagonal cross section. This light passes through the lens 422, enters the reflecting mirror 433 almost perpendicularly, is reflected, and returns to the lens 42□ and the other surface of the reflector 423. It is configured so that the reflected light is reflected by the line image sensor 43 almost perpendicularly to the surface of the document, and an image of the document is formed on the line image sensor 43 at the same magnification.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、画像の読取り開
始に先立って標準白色板を読取ったときのラインイメー
ジセンサの各光電変換素子ごとの白基準レベルを記憶し
ておき、画像読取り中に光源の光量の変動を受光素子に
より検出して、その変動に応じて上記各光電変換素子ご
との白基準レベルを補正するようにしたので、画像読取
り中の光源の光量変化に影響されない画像信号を得るこ
とができるという格別の効果が達成される。As described above, according to the present invention, the white reference level for each photoelectric conversion element of the line image sensor when reading a standard white plate is stored before the start of image reading, and the white reference level is stored during image reading. Fluctuations in the light intensity of the light source are detected by the light-receiving element, and the white reference level for each photoelectric conversion element is corrected according to the variation, so that image signals that are not affected by changes in the light intensity of the light source during image reading can be obtained. The special effect of being able to obtain is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は第
１図の実施例の動作を説明するための図、 第３図は本発明を適用した画像読取装置の実施例を示す
図である。Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of Fig. 1, and Fig. 3 shows an embodiment of an image reading device to which the present invention is applied. It is a diagram.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 画像の走査線上の像をラインイメージセンサによって読
取って画像信号を出力する画像読取装置において、 上記画像の読取りに先立って上記ラインイメージセンサ
で白色基準板を読取ることによって得られる白基準レベ
ルを記憶する白基準レベル記憶手段と、 前記ラインイメージセンサの走査方向に対応して配置さ
れている照明光源の複数点における光量をそれぞれ検出
する光量検出手段と、 画像の読取り中に前記光量検出手段により検出された光
量の変化に応じて前記白基準レベルを補正する白基準レ
ベル補正手段と、 前記補正された白基準レベルにより読取った画像信号の
補正を行う画像信号補正手段と、 を備えたことを特徴とする画像読取装置。[Scope of Claims] In an image reading device that reads an image on a scanning line of an image using a line image sensor and outputs an image signal, the image is obtained by reading a white reference plate with the line image sensor prior to reading the image. white reference level storage means for storing a white reference level; light amount detection means for detecting the light amount at a plurality of points of an illumination light source arranged corresponding to the scanning direction of the line image sensor; white reference level correction means for correcting the white reference level according to a change in the amount of light detected by the light amount detection means; and image signal correction means for correcting the read image signal using the corrected white reference level. An image reading device comprising: